JP2008296868A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】交通環境の変化に応じて、安全システムの作動を制御することができる車両の制御装置の提供。
【解決手段】自車両の交通環境の悪化を認識する交通環境認識手段１と、自車両に装備された安全システム２と、交通環境認識手段１からの出力に対応して、安全システム２の作動を制御する作動制御手段３と、を備え、作動制御手段３は、交通環境認識手段１が降雨等の交通環境の悪化を認識した場合において、安全システム２が作動可能状態でないときに、当該安全システムを作動可能状態に切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の制御装置に係り、より詳細には、交通環境に応じて、自車両に装備された安全システムの作動を制御する車両の制御装置に関する。

近年、車両の走行安全性向上のために、自車両の前方の障害物を検知する種々の障害物検知装置が提案されている。これらの障害物検知装置では、例えば、ミリ波のレーダー電波を車両の前方へ向けて発し、その反射波の受信強度によって障害物を検知する。さらに、検知された障害物と自車両との衝突が予知された場合に、車両の種々の作動機器を作動させて、乗員を保護することも行われている。例えば、警報装置を作動させて、運転者に注意を喚起したり、シートベルトプリテンショナを作動させて、乗員を所定の張力で拘束するようにシートベルトを所定量巻き取ったり、更に、自動ブレーキを作動させて、自車両を減速又は停止させたりして、乗員を衝突による衝撃から保護することが行われている。

また、走行中の降雨等による前方視程の悪化等の環境変化に対応して車両速度を制限する技術が、下記の特許文献１及び２にそれぞれ開示されている。

特開２００４−２８６０２７号公報 特開２００５−３１５２５７号公報

ところで、自動ブレーキを作動させる衝突防止装置や、ベルトプリテンショナ機構を作動させる乗員保護装置等の安全システムのメインスイッチは、通常、手動でＯＮ／ＯＦＦの切り替え操作が行なわれる。このため、安全システムのメインスイッチが入っていない場合、すなわち、安全システムが作動可能状態でないときに事故等が発生しても、安全システムは作動しない。かかる場合、安全システムを搭載していても、車両の走行安全性の向上に寄与することは困難である。

特に、降雨等により視程が悪い場合や幅員が狭い場合その他の交通環境が悪い場合には、一般に、視界不良や路面のスリップや飛び出し等による事故の発生確率が高いため、安全システムが作動状態にあることが望まれる。しかし、急な降雨や幅員の減少等によって交通環境が悪化した場合、運転者は運転に集中すべきであり、安全システムのメインスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態の確認や、ＯＦＦ状態のメインスイッチをＯＮ状態に切り替える操作を手動で行うことは好ましくない。

また、走行の安全性向上の観点からは、安全システムの自動ブレーキ等の作動機器がより早いタイミングで作動することが望ましい。一方、作動タイミングを常に早めに設定すると、現実に衝突事故等の発生する可能性が低いにもかかわらず、作動機器の不必要な作動が頻発し、円滑な運転の妨げとなってしまうおそれがある。

そこで、本発明は、交通環境の変化に応じて、安全システムの作動を制御することができる車両の制御装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明の車両の制御装置は、自車両の交通環境の悪化を認識する交通環境認識手段と、自車両に装備された安全システムと、交通環境認識手段からの出力に対応して、安全システムの作動を制御する作動制御手段と、を備えることを特徴としている。
これにより、交通環境の変化に応じて、安全システムの作動を制御することができ、車両の走行安全性の向上を図ることができる。

また、本発明において好ましくは、作動制御手段は、交通環境認識手段が交通環境の悪化を認識した場合において、安全システムが作動可能状態でないときに、当該安全システムを作動可能状態に切り替える。
これにより、安全システムのスイッチが切られていても、交通環境が悪化した場合に、自動的に安全システムのスイッチが入り、作動可能状態となる。このため、車両の走行安全性の向上を図ることができる。

また、本発明において好ましくは、安全システムは、自車両の前方の障害物を検知する障害物検知手段と、障害物検知手段によって検知された障害物までの車間時間と基準車間時間とを比較し、障害物までの車間時間が基準車間時間以下である場合に作動機器を作動させる機器制御手段と、を備え、作動制御手段は、交通環境認識手段が交通環境の悪化を認識した場合に、機器制御手段の基準車間時間を長くする。すなわち、交通環境の悪化認識後に、基準車間時間の値を、交通環境の悪化認識前に設定されていた通常時の基準車間時間の値よりも大きな値に変更する。
このように、交通環境が悪化した場合に、基準車間時間を長くすることにより、安全システムの作動機器の作動タイミングが早くなる。このため、車両の走行安全性の向上を図ることができる。

また、本発明において好ましくは、交通環境認識手段は、降雨降雪検知手段を備え、降雨降雪検知手段が降雨又は降雪を検知した場合に、交通環境の悪化を認識する。
降雨降雪検知手段が降雨等を検知することにより、交通環境の悪化を認識することが可能となる。

また、本発明において好ましくは、交通環境認識手段は、幅員検知手段を備え、幅員検知手段が幅員の減少を検知した場合に、交通環境の悪化を認識する。
幅員検知手段が車道の幅員の減少を検知することにより、交通環境の悪化を認識することができる。

また、本発明において好ましくは、安全システムの前記作動機器は、車両を減速又は停止させる制動手段である。
これにより、交通環境が悪化した場合に、安全システムが作動可能状態となって車両の減速又は停止が可能となり、又は、制動装置の作動タイミングを早めることができる。

また、本発明において好ましくは、安全システムの前記作動機器は、シートベルトを所定張力で巻き取るシートベルトベルトプリテンショナ機構である。
これにより、交通環境が悪化した場合に、安全システムが作動可能状態となってシートベルトの巻取りが可能となり、又は、シートベルトプリテンショナ機構の作動タイミングを早めることができる。

また、本発明において好ましくは、安全システムは、車両の旋回状態を目標旋回状態とするように、少なくとも車両の制動手段を制御する旋回制御手段である。
これにより、交通環境が悪化した場合に、安全システムが作動可能状態となって、旋回制御が可能となり、又は、旋回制御の開始タイミングを早めることができる。

このように、本発明の車両の制御装置によれば、交通環境の変化に応じて、安全システムの作動を制御することができる車両の制御装置を提供することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の車両の制御装置の実施形態を説明する。
まず、図１のブロック図を参照して、第１実施形態の車両の制御装置の構成について説明する。図１に示すように、実施形態の車両の制御装置は、自車両の交通環境の悪化を認識する交通環境認識手段１と、自車両に装備された安全システム２と、交通環境認識手段１からの出力に対応して、安全システム２の作動を制御する作動制御手段３とを備えている。

本実施形態では、交通環境認識手段１は降雨降雪検知手段１１及び幅員検知手段１２を備えている。降雨降雪検知手段１１は、例えば、車体に設けた任意好適な雨量センサ等であってもよいし、フロントガラスのウインドウワイパーの作動により間接的に降雨降雪を検知するものであってもよい。そして、交通環境認識手段１は、降雨降雪検知手段１１が降雨又は降雪を検知した場合に、交通環境の悪化を認識する。

また、幅員検知手段１２は、例えば、車両前方を撮像するカメラであってもよいし、カーナビゲーションシステムの地図情報と自車両の走行位置及び自車両の向きに基づいて、自車両の前方の車道、又は、自車両の進入しようとする車道の幅員を検知するものであってもよい。そして、交通環境認識手段１は、検知した幅員がこれから減少する場合、又は、既に減少している場合に、交通環境の悪化を認識する。

幅員の減少は、例えば、２車線道路から１車線道路に進入した場合に、車線数の減少によって認識するとよい。例えば、幅員検知手段１２がカメラである場合、車道の車両通行帯を区画する白線等を画像認識して、車線数、即ち、車両通行帯の数を認識するとよい。また、例えば、狭い路地に進入した場合など、車線数が変わらない場合であっても、自車両の通行する車道の幅員が減少する場合には、交通環境の悪化を認識するようにするとよい。

安全システム２は、自車両の前方の障害物を検知する障害物検知手段２１と、障害物検知手段２１によって検知された障害物までの車間時間と基準車間時間とを比較し、障害物までの車間時間が基準車間時間以下である場合に作動機器２２を作動させる機器制御手段２３とを備えている。

本実施形態では、障害物検知手段２１は、ミリ波レーダー装置２１１とステレオカメラ装置２１２とで構成するとよい。ミリ波レーダー装置２１１は、自車両の前方へ向けて電波を発し、反射波の強度が閾値以上の場合に障害物を検知する。送信波と受信波との時間差から、自車両から物標までの距離が求められる。また、送信波に対する受信波の波長シフトから、自車両と物標との相対速度が求められる。

また、ステレオカメラ装置２１２は、複数のカメラによって、自車両の前方を撮像する。撮像された画像内の障害物間での距離は、各カメラの視角差にから求められる。障害物の認識にあたっては、任意好適な画像認識技術を利用することができる。

なお、本実施形態では、障害物検知手段２１として、ミリ波レーダー装置２１１及びステレオカメラ装置２１２の両方を備えた例を示しているが、本発明では、これらの一方だけを設けてもよい。また、これらの装置に加えて、或いは、これらの装置の代わりに、例えば、赤外線レーザー装置等の他の装置を障害物検知手段２１として使用してもよい。

本実施形態では、作動機器２２として、自車両を自動的に減速又は停止させる制動手段（ブレーキ）２２１、シートベルトを所定張力で巻き取るシートベルトベルトプリテンショナ機構２２２、及び、車両の旋回状態を目標旋回状態とするように、少なくとも車両の制動手段を制御する旋回制御手段２２３を備えている。また、これらの作動機器には、従来公知に任意のものを利用するとよい。

なお、作動機器２２として、上記の装置の一つだけを設けてもよい。また、上記の装置以外に、自車両の乗員に衝突の危険性を警報する警報手段を設けてもよい。警報手段による警告内容としては、例えば、ホーンやブザー等の警報音の吹鳴、或いは、インストルメントパネル上の警告ランプの点灯、ナビゲーションユニットの表示画面上の警告表示等が挙げられる。

そして、機器制御手段２３は、障害物検知手段２１によって検知された障害物までの車間時間と基準車間時間とを比較し、障害物までの車間時間が基準車間時間以下である場合に作動機器２２を作動させる。

ここで、車間時間とは、例えば、検知された障害物の現在位置に、自車両が到達するまでの所要時間に相当する。その場合、障害物までの距離と障害物までの車間時間とは、下記の関係式（１）で表される。
（障害物までの距離）＝（自車両の車速）×（車間時間） ・・・（１）

なお、車間時間の定義は、上記の関係式（１）によるものに限定されない。例えば、障害物が先行車両等の移動する物標である場合、自車両が移動物標に追いつくまでの所要時間としてもよい。その場合、車間時間を、自車両と移動物標との車速差を利用して下記の関係式（２）で表してもよい。
（障害物までの距離）＝（車速差）×（車間時間） ・・・（２）

そして、基準車間時間により、作動機器を作動させるタイミングが決定される。閾値としての基準車間時間を長くすると、作動タイミングが早くなる。一方、基準車間時間を短くすると、作動タイミングが遅くなる。

作動制御手段３は、自車両に装備された安全システム２と、交通環境認識手段１からの出力に対応して、安全システム２の作動を制御する。第１実施形態では、作動制御手段２は、安全システム２の作動制御にあたり、交通環境認識手段１が交通環境の悪化を認識した場合において、安全システム２が作動可能状態でないときに、当該安全システム２を作動可能状態に切り替える。すなわち、交通環境に応じて、安全システム２のメインスイッチが切られて、安全システム２が作動可能状態でないときに、自動的に、メインスイッチを入れて、安全システムを作動可能状態にする。

なお、作動制御手段３及び上記の機器制御手段２３の処理機能は、例えば、自車両に搭載されたＥＣＵ（electric control unit：電子制御装置）等のコンピュータにおいて、所定のプログラムを実行することにより、或いは、ＩＣチップ等により実現される。

以下、図２のフローチャートを参照して、第１実施形態の車両の制御装置の動作例について説明する。
交通環境認識手段１により交通環境の悪化が認識された場合（ステップＳ２１で「Ｙｅｓ」の場合）、作動制御手段３は、安全システム２を作動可能状態が判断する（ステップＳ２２）。交通環境の悪化が認識される場合とは、例えば、降雨降雪検知手段１１が降雨等を検知した場合や、幅員検知手段１２が車道の幅員の減少を検知した場合である。

安全システム２が作動可能状態でない場合（ステップＳ２２で「Ｎｏ」の場合）、作動制御手段３は、安全システム２を作動可能状態とする（ステップＳ２３）。例えば、安全システム２のメインスイッチが手動で切られている（ＯＦＦ状態）場合、作動制御手段３は、安全システムのメインスイッチを自動的に入れる（ＯＮ状態）。

これにより、降雨や幅員の減少等によって交通環境が悪化した場合に、安全システムが自動的に作動可能状態となる。このため、安全システムのスイッチの手動によるＯＮ／ＯＦＦ状態に関係なく、車両の安全走行の向上を図ることができる。また、運転者は、安全システムのメインスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態の確認を行う必要も、ＯＦＦ状態のメインスイッチをＯＮ状態に切り替える操作を手動で行う必要もなく、運転に集中することができる。

次いで、安全システム２の障害物検知手段２１が車両前方の障害物を検知した場合（ステップＳ２４）、機器制御手段２３は、検知された障害物までの車間時間と基準車間時間とを比較し、衝突の危険性を判断する（ステップＳ２５）。
基準車間時間は、任意好適な値を設定することができ、例えば、１〜２秒程度とするのがよい。

障害物までの車間時間が基準車間時間以下である場合（ステップＳ２５で「Ｙｅｓ」の場合）、機器制御手段２３は、作動機器２２を作動させる（ステップＳ２６）。作動機器２２の作動にあたっては、制動装置２２１、シートベルトプリテンショナ機構２２２及び旋回制御手段２２３を一斉に作動させてもよいし、順次に作動させるようにしてもよい。安全システム２の作動により、例えば、障害物との衝突の回避を図ることができる。

なお、基準車間時間は、複数の作動機器２２に共通の値を設定してもよいし、個々の作動機器２２ごとに異なる基準車間時間を設定してもよい。例えば、シートベルトプリテンショナ機構２２２を作動させるための第１の基準車間時間Ｔ１と、制動装置２２１を作動させるための基準車間時間であって、第１の基準車間時間よりも短い第２の基準車間時間Ｔ２とをそれぞれ設定しておき、障害物までの車間時間が第１の基準車間時間Ｔ１以下となった場合に、まず、シートベルトプリテンショナ機構２２２を作動させ、更に障害物が接近して、障害物までの車間時間が第２の基準車間時間Ｔ２以下となった場合に、制動装置２２１を作動させるようにしてもよい。

次に、本発明の車両の制御装置の第２実施形態を説明する。
第２実施形態の車両の制御装置の構成は、図１のブロック図に示した第１実施形態の車両の制御装置のものと実質的に同じであるので、その詳細な説明は省略する。
ただし、第２実施形態では、作動制御部３は、交通環境認識手段１からの出力に対応して安全システムの作動を制御するにあたり、交通環境認識手段１が交通環境の悪化を認識した場合に、安全システム２の機器制御手段２３の基準車間時間を長くする。

基準車両時間Ｔが、例えば、１〜２秒程度である場合、基準車間時間を長くする変更量αは、例えば、０．１〜０．２秒程度でもよい。わずか０．１秒であっても、時速３６ｋｍで走行する車両は、その間に１ｍ進み、時速７２ｋｍで走行する車両は、２ｍ進む。そして、かかる距離の差により、例えば、追突事故の発生を回避できる場合もあり得る。したがって、作動タイミングを少し早めるだけでも、安全性が大きく向上し得る。

以下、図３のフローチャートを参照して、第２実施形態の車両の制御装置の動作例について説明する。
交通環境認識手段１により交通環境の悪化が認識された場合（ステップＳ３１で「Ｙｅｓ」の場合）、作動制御手段３は、機器制御手段２３の基準車間時間を長くする（ステップＳ３２）。交通環境の悪化の認識は、上述の第１実施形態と同じである。

交通環境の悪化認識後に、作動制御手段３は、基準車間時間の値を、交通環境の悪化認識前に設定されていた通常時の基準車間時間の値（Ｔ）よりも大きな値（Ｔ＋α）に変更する。このように、交通環境が悪化した場合に選択的に、基準車間時間を長くすることにより、安全システムの作動機器の作動タイミングが早くなる。このため、安全システムの不要な作動の回避を図りつつ、車両の安全走行の向上を図ることができる。

なお、通常時の基準車間時間は、複数の作動機器２２に共通の値を設定してもよいし、個々の作動機器２２ごとに異なる基準車間時間を設定してもよい。また、基準車間時間の変更量は、複数の作動機器２２について共通でもよいし、個々の作動機器２２ごとに異なる時間だけ基準車間時間を長くしてもよい。例えば、シートベルトプリテンショナ機構２２２を作動させるための基準車間時間を０．２秒長くし、一方、制動装置２２１を作動させるための基準車間時間を０．１秒長くするようにしてもよい。

また、複数の作動機器２２のうち、一部の作動機器２２についてのみ、基準車間時間を長くしてもよい。例えば、制動装置２２１、シートベルトプリテンショナ機構２２２及び旋回制御装置２２３の各作動機器２２のうち、シートベルトプリテンショナ機構２２３を作動させるための基準車間時間のみを長くするようにしてもよい。これにより、シートベルトプリテンショナ機構２２２の作動タイミングだけを選択的に早めることができる。

これにより、降雨や幅員の減少等によって交通環境が悪化した場合に、安全システムの基準車間時間を長くすることにより、作動機器２２の作動タイミングが早まる。このように、交通環境の悪化した場合に選択的に作動タイミングを早めることにより、安全システムの不要な作動の回避を図りつつ、車両の安全走行の向上を図ることができる。

以下、上述の第１実施形態と同様に、安全システム２の障害物検知手段２１が車両前方の障害物を検知した場合（ステップＳ３３）、機器制御手段２３は、検知された障害物までの車間時間と基準車間時間とを比較し、衝突の危険性を判断する（ステップＳ３４）。

さらに、障害物までの車間時間が基準車間時間以下である場合（ステップＳ３４で「Ｙｅｓ」の場合）、機器制御手段２３は、作動機器２２を作動させる（ステップＳ３５）。

次に、本発明の車両の制御装置の第３実施形態を説明する。
第３実施形態の車両の制御装置の構成は、図１のブロック図に示した第１実施形態の車両の制御装置のものと実質的に同じであるので、その詳細な説明は省略する。
ただし、第３実施形態では、作動制御部３は、交通環境認識手段１からの出力に対応して安全システムの作動を制御するにあたり、交通環境認識手段１が交通環境の悪化を認識した場合に、安全システム２を作動可能状態にし、更に、安全システム２の機器制御手段２３の基準車間時間を長くする。

以下、図４のフローチャートを参照して、第３実施形態の車両の制御装置の動作例について説明する。
降雨や車道の幅員の減少により、交通環境認識手段１により交通環境の悪化が認識された場合（ステップＳ４１で「Ｙｅｓ」の場合）、作動制御手段３は、安全システム２を作動可能状態が判断する（ステップＳ４２）。

安全システム２が作動可能状態でない場合（ステップＳ４２で「Ｎｏ」の場合）、作動制御手段３は、安全システム２を作動可能状態とする（ステップＳ４３）。例えば、安全システム２のメインスイッチが手動で切られている（ＯＦＦ状態）場合、作動制御手段３は、安全システムのメインスイッチを自動的に入れる（ＯＮ状態）。これにより、降雨や幅員の減少等によって交通環境が悪化した場合に、安全システムが自動的に作動可能状態となる。このため、安全システムのスイッチの手動によるＯＮ／ＯＦＦ状態に関係なく、車両の安全走行の向上を図ることができる。

さらに、作動制御手段３は、機器制御手段２３の基準車間時間を長くする（ステップＳ４４）。作動機器２２を作動させるための基準車間時間を長くすることにより、作動機器２２の作動タイミングが早まる。これにより、交通環境の悪化した場合に、選択的に作動タイミングを早めることにより、安全システムの不要な作動の回避を図りつつ、車両の安全走行の一層の向上を図ることができる。

以下、上述の第１実施形態と同様に、安全システム２の障害物検知手段２１が車両前方の障害物を検知した場合（ステップＳ４５）、機器制御手段２３は、検知された障害物までの車間時間と基準車間時間とを比較し、衝突の危険性を判断する（ステップＳ４６）。

さらに、障害物までの車間時間が基準車間時間以下である場合（ステップＳ４６で「Ｙｅｓ」の場合）、機器制御手段２３は、作動機器２２を作動させる（ステップＳ４７）。

このように、第３実施形態の車両の制御装置では、交通環境認識手段１が交通環境の悪化を認識した場合に、安全システム２を作動可能状態にし、更に、安全システム２の機器制御手段２３の基準車間時間を長くして作動タイミングを早めるので、車両走行の安全性の一層の向上を図ることができる。

上述した各実施形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び組み合わせを行うことができ、これに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、交通環境の悪化要因として、降雨降雪及び車道の幅員減少を例示したが、交通環境の悪化要因はこれに限定されるものではなく、例えば、路面状態等悪化を検知するようにしてもよい。

本発明の実施形態の車両の制御装置の構成を説明するブロック図である。 本発明の第１実施形態の車両の制御装置の作動を説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態の車両の制御装置の作動を説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態の車両の制御装置の作動を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ 交通環境認識手段
２ 安全システム
３ 作動制御手段
１１ 降雨降雪検知手段
１２ 幅員検知手段
２１ 障害物検知手段
２２ 作動機器
２３ 機器制御手段
２１１ ミリ波レーダー装置
２１２ ステレオカメラ装置
２２１ 制動装置
２２２ シートベルトプリテンショナ機構
２２３ 旋回制御装置

Claims (8)

1. 自車両の交通環境の悪化を認識する交通環境認識手段と、
   自車両に装備された安全システムと、
   前記交通環境認識手段からの出力に対応して、前記安全システムの作動を制御する作動制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記作動制御手段は、前記交通環境認識手段が交通環境の悪化を認識した場合において、前記安全システムが作動可能状態でないときに、当該安全システムを作動可能状態に切り替える、ことを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
3. 前記安全システムは、自車両の前方の障害物を検知する障害物検知手段と、
   前記障害物検知手段によって検知された障害物までの車間時間と基準車間時間とを比較し、障害物までの車間時間が基準車間時間以下である場合に作動機器を作動させる機器制御手段と、を備え、
   前記作動制御手段は、前記交通環境認識手段が交通環境の悪化を認識した場合に、前記機器制御手段の前記基準車間時間を長くする、ことを特徴とする請求項１又は２記載の車両の制御装置。
4. 前記交通環境認識手段は、降雨降雪検知手段を備え、前記降雨降雪検知手段が降雨又は降雪を検知した場合に、交通環境の悪化を認識する、ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両の制御装置。
5. 前記交通環境認識手段は、幅員検知手段を備え、前記幅員検知手段が幅員の減少を検知した場合に、交通環境の悪化を認識する、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の車両の制御装置。
6. 前記安全システムの前記作動機器は、自車両を減速又は停止させる制動手段である、ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の車両の制御装置。
7. 前記安全システムの前記作動機器は、シートベルトを所定張力で巻き取るシートベルトベルトプリテンショナ機構である、ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の車両の制御装置。
8. 前記安全システムは、車両の旋回状態を目標旋回状態とするように、少なくとも車両の制動手段を制御する旋回制御手段である、ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の車両の制御装置。

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