JP2009166729A - 車両走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 停止保持状態にある自車両が発進する際に、ドライバに与えるショック感を低減することができる車両走行制御装置を提供する。
【解決手段】 車間制御ＥＣＵ１は、カメラ２から送信される画像信号に基づいて先行車両におけるブレーキランプの点灯状態を判断する。自車両が停止しているときに、先行車両のブレーキランプが消灯した場合に、自車両の駆動レンジをニュートラルレンジからドライブレンジに移行させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両走行制御装置に係り、特に、停止している車両が先行車両に追従して走行を開始する際の走行制御を行う車両走行制御装置に関する。

車両の走行制御を行う車両制御装置として、従来、先行車両に追従する車両制御を行う車両走行制御装置が知られている（たとえば特許文献１参照）。この車両走行制御装置では、先行車両が走行しているときには、先行車両との車間距離を一定に保つ走行制御を行い、先行車両が停止している場合には自車両を停止させる停止保持制御を行う。停止保持制御を行っている間に、停止していた先行車両が走行を開始した際に、先行車両の発進等に伴って自車両も走行を開始して追従制御に移行するようにしている。

ここで、先行車両が発進は、たとえば自車両と先行車両との車間距離を計測することによって行われる。自車両が停止中に先行車両との車間距離を計測し、この車間距離の変化量が所定のしきい値を超えたときに、先行車両が発進したと判断するようにしている。そして、先行車両が発進したと判断したときに、停止保持制御から追従制御に移行するようにしている。
特開２００６−５６３９８号公報

ところで、この種の車両走行制御装置では、シフトレバーはドライブレンジに位置されていたとしても、停止保持制御中は、ギアをニュートラルレンジとしておき、追従制御に移行するときにギアをドライブレンジに入れるようにしている。また、停止保持制御を行っている間に先行車両の発進を検出することなく、ドライバがアクセルペダルを操作して再発進する場合には、アクセルペダルの操作を検出したときにギアをニュートラルレンジからドライブレンジに変えるようにしている。このため、ニュートラルレンジからドライブレンジに移行すると同時または移行した直後に自車両が発進することになるので、停止保持状態にある自車両が発進する際、ニュートラルレンジからドライブレンジ移行するときに生じるショックをドライバに与えてしまうという問題があった。

そこで、本発明の課題は、停止保持状態にある自車両が発進する際に、ドライバに与えるショック感を低減することができる車両走行制御装置を提供することにある。

上記課題を解決した本発明に係る車両走行制御装置は、自車両を先行車両に追従して走行させる車両走行制御装置であって、停止中の先行車両の発進を検出する先行車両発進検出手段と、先行車両の発進に対応して自車両を発進させる自車両発進手段と、停止中である自車両が発進する前に、自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させる発進準備状態移行手段と、先行車両の停止ランプの点灯状態を検出する停止ランプ点灯検出手段と、を備え、発進準備状態移行手段は、停止ランプ検出手段が、先行車両の停止ランプの消灯を検出した際に、自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させるものである。

本発明に係る車両走行制御装置においては、停止中である自車両が発進する前に、自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させる発進準備状態には、停止ランプ検出手段が、先行車両の停止ランプの消灯を検出した際に、自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させるようにしている。このため、停止保持状態から自車両が発進するのではなく、発進準備状態となった後に自車両が発進する。したがって、停止保持状態にある自車両が発進する際に、ドライバに与えるショック感を低減することができる。

また、上記課題を解決した本発明に係る車両制御装置は、自車両を先行車両に追従して走行させる車両走行制御装置であって、停止中の先行車両の発進を検出する先行車両発進検出手段と、先行車両の発進に対応して自車両を発進させる自車両発進手段と、停止中である自車両が発進する前に、自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させる発進準備状態移行手段と、を備え、自車両発進手段は、自車両に対する先行車両の相対速度が所定の第一速度しきい値を超えた場合に、自車両を発進させ、発進準備状態移行手段は、自車両に対する先行車両の相対速度が、第一速度しきい値よりも小さい所定の第二速度しきい値を超えた場合に、自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させるものである。

本発明に係る車両走行制御装置では、先行車両と自車両との相対速度が第一速度しきい値を超えた場合に自車両が発進するのに対して、第一速度しきい値よりも小さい所定の第二速度しきい値を超えた場合に、自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させるようにしている。このため、自車両が発進する前に、自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させることができるので、停止保持状態にある自車両が発進する際に、ドライバに与えるショック感を低減することができる。

さらに、上記課題を解決した本発明に係る車両制御装置は、自車両を先行車両に追従して走行させる車両走行制御装置であって、停止中の先行車両の発進を検出する先行車両発進検出手段と、先行車両の発進に対応して自車両を発進させる自車両発進手段と、停止中である自車両が発進する前に、自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させる発進準備状態移行手段と、を備え、自車両発進手段は、自車両と先行車両との相対距離が所定の第一距離しきい値を超えた場合に、自車両を発進させ、発進準備状態移行手段は、自車両と先行車両との相対距離が、第一距離しきい値よりも短い所定の第二距離しきい値を超えた場合に、自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させるものである。

本発明に係る車両走行制御装置では、先行車両と自車両との相対距離が第一距離しきい値を超えた場合に自車両が発進するのに対して、第一距離しきい値よりも短い所定の第二距離しきい値を超えた場合に、自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させるようにしている。このため、自車両が発進する前に、自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させることができるので、停止保持状態にある自車両が発進する際に、ドライバに与えるショック感を低減することができる。

上記各車両制御装置において、停止保持状態が、自車両の駆動レンジがニュートラルレンジとされた状態であり、発進準備状態が、自車両の駆動レンジがドライブレンジとされた状態である態様とすることができる。

このように、停止保持状態のときに駆動レンジをニュートラルレンジとし、発進準備状態のときに駆動レンジをドライブレンジとすることができる。

本発明に係る車両走行制御装置によれば、停止保持状態にある自車両が発進する際に、ドライバに与えるショック感を低減することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。

図１は本発明の実施形態に係る車両走行制御装置のブロック構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る車両走行制御装置は、車間制御ＥＣＵ１を備えている。本実施形態に係る車間制御ＥＣＵ１では、全車速追従走行制御（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）を行っている。ここでの全車速追従走行制御では、自車両が停止している場合でも、走行している場合でも、先行車両に追従する制御を行う。たとえば、先行車両が走行している場合には、先行車両に対して一定の距離または一定の速度関係を維持するようにしながら、先行車両に追従する追従制御を行う。また、先行車両が停止しているときには、先行車両が発進した際に、先行車両の発進に追従して自車両を発進させる発進制御を行う。

車間制御ＥＣＵ１には、カメラ２、ミリ波レーダ３、ストップランプスイッチ４が接続されている。また、車間制御ＥＣＵ１には、クルーズ設定スイッチ５、アクセル開度センサ６、および車速センサ７が接続されている。さらに、車間制御ＥＣＵ１には、エンジンＥＣＵ８およびブレーキＥＣＵ９が接続されている。エンジンＥＣＵ８およびブレーキＥＣＵ９は、ＣＡＮ（Control Area Network）を介して車間制御ＥＣＵ１と情報を送受信する。また、エンジンＥＣＵ８には、スロットルアクチュエータ１０およびＡＴ（オートマチックトランスミッション）１１が接続されており、ブレーキＥＣＵ９には、ブレーキアクチュエータ１２が接続されている。

カメラ２は、車両前方を撮像するステレオカメラであり、車両前方における画像、特に先行車両の後部を撮像している。カメラ２は、撮像した画像を画像信号として図示しない画像処理部に送信する。画像処理部では、画像信号に画像処理を施すことにより、画像中における先行車両のブレーキランプを検出する。また画像処理部では、ブレーキランプを検出した場合に、ブレーキランプの点灯状態を判断し、ブレーキランプがＯＮであるかＯＦＦであるかを判断する。画像処理部は、ブレーキランプの点灯状態に応じたブレーキランプ情報を車間制御ＥＣＵ１に送信する。

ミリ波レーダ３は、車両の前側に取り付けられており、先行車両との間の車間距離を検出している。ミリ波レーダ３は、検出した車間距離を車間距離情報として車間制御ＥＣＵ１に送信する。

ストップランプスイッチ４は、車室内におけるブレーキペダルに設けられたスイッチであり、ブレーキペダルが踏み込まれたか否かを検出している。ストップランプスイッチ４は、ブレーキペダルのオン／オフ情報を車間制御ＥＣＵ１に送信する。

クルーズ設定スイッチ５は、車室内におけるドライバの手が届く範囲に設けられたスイッチであり、オンとされることにより、追従制御開始信号を車間制御ＥＣＵ１に送信する。また、クルーズ設定スイッチ５は、追従制御が開始された後は、設定車速を決定するためのスイッチとなる。クルーズ設定スイッチ５は、設定車速が決定された場合に、設定車速信号を車間制御ＥＣＵ１に送信する。

アクセル開度センサ６は、たとえば車室内におけるアクセルペダルに設けられており、アクセルペダルの踏み込み量を検出している。アクセル開度センサ６は、検出したアクセルペダルの踏み込み量からアクセル開度を求めて、アクセル開度信号として車間制御ＥＣＵ１に送信する。

車速センサ７は、たとえば車両の車輪に設けられており、車輪の回転速度から実車速を検出している。車速センサ７は、検出した実車速を車速信号として車間制御ＥＣＵ１に送信する。

車間制御ＥＣＵ１は、ミリ波レーダ３から送信された車間距離情報、ストップランプスイッチ４から送信されたオン／オフ情報、クルーズ設定スイッチ５から送信された設定車速信号、アクセル開度センサ６から送信されたアクセル開度信号に基づいて、自車両の目標車速を算出する。車間制御ＥＣＵ１は、算出した自車両の目標車速と、車速センサ７から送信された車速信号より得られる実車速とを比較して求められる加減速度を加減速度信号としてエンジンＥＣＵ８およびブレーキＥＣＵ９に送信する。

車間制御ＥＣＵ１は、先行車両が停止しているときに、ミリ波レーダ３から送信される車間距離情報を監視しており、車間距離が所定値以上となった場合に、先行車両の発進を検出する。先行車両の発進を検出した後、自車両を発進させる条件が満たされた場合に、自車両を発進させて先行車両に追従する追従制御を開始する。

また、車間制御ＥＣＵ１は、自車両が停止した後の経過時間を計測している。ここで計測した経過時間が所定のしきい値を超えた場合に、駆動レンジを選択するギアの位置にかかわらず、駆動レンジをニュートラルレンジに移行させるニュートラルレンジ移行信号をエンジンＥＣＵ８に送信する。また、駆動レンジをニュートラルレンジからドライブレンジに移行させる際に、ドライブレンジ移行信号をエンジンＥＣＵ８に送信する。

さらに、車間制御ＥＣＵ１は、停止保持状態にあるときに先行車両のブレーキランプを監視しており、先行車両のブレーキランプが消灯することによるブレーキランプのＯＮからＯＦＦへの変化を検出している。ここで、先行車両のブレーキランプのＯＮからＯＦＦへの変化を検出したときに、駆動レンジをドライブレンジに移行させるドライブレンジ移行信号をエンジンＥＣＵ８に送信する。

エンジンＥＣＵ８は、エンジンにおけるスロットルアクチュエータ１０およびＡＴ１１を制御する制御装置であり、車間制御ＥＣＵ１から送信された加減速信号に基づいて、必要なスロットルバルブの目標開度を設定する。エンジンＥＣＵ８は、その目標開度をスロットル開度信号としてスロットルアクチュエータ１０に送信する。

また、エンジンＥＣＵ８は、車間制御ＥＣＵ１から送信されるニュートラルレンジ移行信号およびドライブレンジ移行信号に応じて、ＡＴ１１の駆動レンジをそれぞれニュートラルレンジおよびドライブレンジに移行させる。

スロットルアクチュエータ１０は、スロットルバルブの開度を調整するアクチュエータである。スロットルアクチュエータ１０は、エンジンＥＣＵ８から送信されるスロットル開度信号に応じて作動し、スロットルバルブの開度を調整する。ＡＴ１１は、エンジンＥＣＵ８の指令に基づいて、駆動レンジをニュートラルレンジやドライブレンジに移行させる。

ブレーキＥＣＵ９は、ブレーキを制御する制御装置であり、車間制御ＥＣＵ１から送信された加減速信号に基づいて目標減速度を設定する。ブレーキＥＣＵ９は、目標減速度になるために必要な各輪のホイールシンンダのブレーキ油圧を設定し、ブレーキ油圧信号としてブレーキアクチュエータ１２に送信する。

ブレーキアクチュエータ１２は、ホイールシリンダの油圧を制御するアクチュエータである。ブレーキアクチュエータ１２は、ブレーキＥＣＵ９から送信されるブレーキ油圧信号に応じてアクチュエータを作動させてホイールシリンダに所定の油圧を発生させる。

次に、本実施形態に係る車両走行制御装置の制御手順について説明する。図２は、本実施形態に係る車両走行制御装置の制御手順を示すフローチャートである。この手順では、先行車両および自車両が停止しているときに行われるものである。

図２に示すように、本実施形態に係る車両走行制御装置では、まず、自車両が停止保持状態であるか否かを判断する（Ｓ１）。停止保持状態は、自車両の走行状態および駆動レンジの位置に基づいて判断される。ここで、自車両が停止しており、かつ駆動レンジがニュートラルレンジであるときに停止保持状態であると判断される。

停止保持状態であるか否かの判断の結果、停止保持状態でないと判断した場合には、制御処理を終了する。一方、停止保持状態であると判断した場合には、先行車両のブレーキランプがＯＮからＯＦＦに変わったか否かを判断する（Ｓ２）。先行車両のブレーキランプの点灯状態は、カメラ２から送信された画像信号に基づいて画像処理部で得られたブレーキランプ情報に基づくブレーキランプ情報に基づいて判断される。

その結果、ブレーキランプの点灯状態がＯＮからＯＦＦに変わっていない場合、たとえばブレーキランプの点灯状態がＯＮのまま、あるいはＯＦＦのままである場合には、ステップＳ４に進む。その一方、ブレーキランプの点灯状態がＯＮからＯＦＦに変わったと判断した場合には、Ｎ（ニュートラル）制御復帰要求を行う（Ｓ３）。Ｎ制御復帰要求では、停止保持制御を解除し、停止保持状態から発進準備状態に移行する。具体的には、駆動レンジをニュートラルレンジからドライブレンジに移行させる。

続いて、アクセル操作の有無を判断する（Ｓ４）。アクセル操作の有無は、アクセル開度センサ６から送信されるアクセル開度信号に基づいて判断する。その結果、アクセル操作があったと判断した場合には、自車両を発進させる発進制御を行い（Ｓ５）、制御を終了する。このときに、先行車両の走行速度に応じた追従制御を開始する。

また、アクセル操作がないと判断した場合には、レバー操作の有無を判断する（Ｓ６）。レバー操作の有無は、クルーズ設定スイッチ５から追従制御開始信号が送信されたか否かによって判断する。その結果、クルーズ設定スイッチ５から追従開始信号が送信され、レバー操作があったと判断した場合には、自車両を発進させる発進制御を行い（Ｓ５）、制御を終了する。その一方、追従開始信号が送信されておらず、レバー操作がなかったと判断した場合には、そのまま制御を終了する。

このように、本実施形態に係る車両走行制御装置では、先行車両のブレーキランプがＯＮからＯＦＦに変わった際には、アクセル操作やレバー操作の有無にかかわらず、駆動レンジをニュートラルレンジからドライブレンジに移行させるようにしている。そして、自車両が走行を開始する際には、駆動レンジがドライブレンジに移行した状態となっている。このため、自車両が発進する前に、自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させることができるので、停止保持状態にある自車両が発進する際に、ドライバに与えるショック感を低減することができる。

次に、従来の走行制御装置と本実施形態の走行制御装置とにおけるドライバに与えるショック感の相違について説明する。図３は、（ａ）は従来の車両走行制御装置におけるタイムチャート、（ｂ）は本実施形態に係る車両走行制御装置におけるタイムチャートである。

図３（ａ）に示すように、従来の車両走行制御装置では、先行車両が発進して車間距離が開き始めた時刻ｔ１１に対して、車間距離が所定のしきい値を超えて、時刻ｔ１２から徐々にアクセル開度が大きくなっていくとともにホイールシリンダ（ＷＣ）圧が徐々に減少して、ブレーキが解除されていく。また、それと同時に駆動レンジ（シフトレンジ）がニュートラルレンジ（Ｎ）からドライブレンジに移行を開始する。そして、時刻ｔ１３でドライブレンジに移行を完了すると、アクセル開度も最大となり、車両が発進する。この場合には、車両が発進する時刻ｔ１３にドライブレンジへの移行が完了することから、ドライバに対してショックを与えてしまうことになる。

これに対して、本実施形態に係る車両走行制御装置では、先行車両のブレーキランプが消灯した時刻ｔ２１からシフトレンジをニュートラルレンジからドライブレンジに移行させ始める。その後、時刻ｔ２２から徐々にアクセル開度が大きくなっていくとともにホイールシリンダ（ＷＣ）圧が徐々に減少して、ブレーキが解除されていく。また、それと同時に駆動レンジ（シフトレンジ）がニュートラルレンジ（Ｎ）からドライブレンジに移行を開始する。このときには、シフトレンジは、ドライブレンジに移行しかけている状態である。そして、時刻ｔ２３でシフトレンジがドライブレンジに移行した後、時刻ｔ２４でアクセル開度が最大となって車両が発進する。この場合、車両が発進する時刻ｔ２４ではシフトレンジがドライブレンジに移行していることから、ドライバに対して与えるショックを小さく抑えることができる。

以上のように、本発明の実施形態では、先行車両のブレーキランプの点灯状態に応じて自車両の駆動レンジを決定するようにしているが、先行車両のブレーキランプ以外の要因によって駆動レンジを決定する態様とすることもできる。具体的には、自車両と先行車両との相対速度が所定のしきい値を超えた場合や自車両の先行車両との車間距離が所定のしきい値を超えた場合に、駆動レンジをニュートラルレンジからドライブレンジに移行させることができる。

たとえば図４（ａ）に示すように、自車両に対する先行車両の相対速度が第一速度ｖ１となったときに、駆動レンジをニュートラルレンジからドライブレンジに移行させ、第一速度ｖ１よりも大きい第二速度ｖ２となったときに自車両を発進させる態様とすることができる。ここで、たとえば第一速度ｖ１を０．０１ｍ／ｓ、第二速度ｖ２を０．０３ｍ／ｓに設定することができる。もちろん、他の速度に設定することもできる。

また、図４（ｂ）に示すように、自車両と先行車両との車間距離が第一車間距離ｌ１となったときに、駆動レンジをニュートラルレンジからドライブレンジに移行させ、第一車間距離ｌ１よりも大きい第二車間距離ｌ２となったときに自車両を発進させる態様とすることができる。ここで、たとえば第一車間距離ｌ１を４ｍ、第二車間距離を７ｍに設定することができる。もちろん、他の距離に設定することもできる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、先行車両におけるブレーキランプの点灯状態を画像処理によって判定しているが、先行車両との車車間通信等や路側装置との路車間通信等によって判定することもできる。また、上記実施形態では、ブレーキランプの点灯状態や自車両と先行車両との相対速度とを区別して駆動レンジの移行タイミングを判定しているが、これらを組み合わせて判定することもできる。たとえば、自車両が停止しているときに、先行車両のブレーキランプが点灯している場合には、ブレーキランプの消灯によって駆動レンジを移行させ、自車両が停止しているときに先行車両のブレーキランプが点灯してない場合には、自車両と先行車両との相対速度によって駆動レンジを移行させる態様とすることができる。

車両走行制御装置のブロック構成図である。 車両走行制御装置の制御手順を示すフローチャートである。 （ａ）は従来の車両走行制御装置におけるタイムチャート、（ｂ）は本実施形態に係る車両走行制御装置におけるタイムチャートである。 （ａ）は自車両と先行車両との相対速度に応じて駆動レンジの移行タイミングを表すタイムチャート、（ｂ）は自車両と先行車両との車間距離に応じて駆動レンジの移行タイミングを表すタイムチャートある。

符号の説明

１…車間制御ＥＣＵ、２…カメラ、３…ミリ波レーダ、４…ストップランプスイッチ、５…クルーズ設定スイッチ、６…アクセル開度センサ、７…車速センサ、８…エンジンＥＣＵ、９…ブレーキＥＣＵ、１０…スロットルアクチュエータ、１１…ＡＴ、１２…ブレーキアクチュエータ。

Claims (4)

1. 自車両を先行車両に追従して走行させる車両走行制御装置であって、
   停止中の先行車両の発進を検出する先行車両発進検出手段と、
   前記先行車両の発進に対応して前記自車両を発進させる自車両発進手段と、
   停止中である前記自車両が発進する前に、前記自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させる発進準備状態移行手段と、
   先行車両の停止ランプの点灯状態を検出する停止ランプ点灯検出手段と、
   を備え、
   前記発進準備状態移行手段は、前記停止ランプ検出手段が、前記先行車両の停止ランプの消灯を検出した際に、前記自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させることを特徴とする車両走行制御装置。
2. 自車両を先行車両に追従して走行させる車両走行制御装置であって、
   停止中の先行車両の発進を検出する先行車両発進検出手段と、
   前記先行車両の発進に対応して前記自車両を発進させる自車両発進手段と、
   停止中である前記自車両が発進する前に、前記自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させる発進準備状態移行手段と、
   を備え、
   前記自車両発進手段は、前記自車両に対する前記先行車両の相対速度が所定の第一速度しきい値を超えた場合に、前記自車両を発進させ、
   前記発進準備状態移行手段は、前記自車両に対する前記先行車両の相対速度が、前記第一速度しきい値よりも小さい所定の第二速度しきい値を超えた場合に、前記自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させることを特徴とする車両走行制御装置。
3. 自車両を先行車両に追従して走行させる車両走行制御装置であって、
   停止中の先行車両の発進を検出する先行車両発進検出手段と、
   前記先行車両の発進に対応して前記自車両を発進させる自車両発進手段と、
   停止中である前記自車両が発進する前に、前記自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させる発進準備状態移行手段と、
   を備え、
   前記自車両発進手段は、前記自車両と前記先行車両との相対距離が所定の第一距離しきい値を超えた場合に、前記自車両を発進させ、
   前記発進準備状態移行手段は、前記自車両と前記先行車両との相対距離が、前記第一距離しきい値よりも短い所定の第二距離しきい値を超えた場合に、前記自車両を停止保持状態から発進準備状態に移行させることを特徴とする車両走行制御装置。
4. 前記停止保持状態が、前記自車両の駆動レンジがニュートラルレンジとされた状態であり、
   前記発進準備状態が、前記自車両の駆動レンジがドライブレンジとされた状態である請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の車両走行制御装置。

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