JP2011126319A

JP2011126319A - 車両の走行安全制御装置

Info

Publication number: JP2011126319A
Application number: JP2009284000A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Kobayashi; 隆昭小林; Tetsuya Kitagawa; 哲也北川
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2011-06-30

Abstract

【課題】アクセル全開時において、適切に自動ブレーキ制御の開始を運転者に知らせるとともに、アクセル操作による自動ブレーキ制御解除を可能とすることで、より走行安全性を向上させることのできる車両の走行安全制御装置を提供すること。
【解決手段】衝突予測時間が所定時間以内という条件が成立したとき、まず警告を発し(S1)、このときアクセル全開状態であるときにはアクセル反力を発生させ(S3)、当該アクセル反力に抗してアクセルペダルが踏み込まれた場合には(S4,S6)、自動ブレーキ制御及び警告を解除する(S8)。
【選択図】図２

Description

本発明は、自車両前方の路面上に存在する障害物、前方を走行中の先行車、或いは前方で道路を横断中の他車等（以下、これらを障害物と総称する）と自車との関係に基づき、警告を発したり、運転者のブレーキ操作に関係なくブレーキを作動させる車両の走行安全制御装置に関する。

近年、車両前方にある障害物等を検知し、当該障害物と接近したときに、警告表示や警報により、障害物との衝突の可能性を運転者へ注意喚起したり、自動的にブレーキを作動し衝突の回避や衝突の衝撃軽減等を行う走行安全装置が知られている。
このような走行安全装置において、運転者によりアクセル操作等が行われている状態で、自動的にブレーキを作動させたとしても適切に制動することができない。

そこで、障害物との距離が近くなり追突の可能性があるにも係わらず、人為的なブレーキ操作が行われずにアクセル操作されている場合に、アクセル操作を中止させて自動ブレーキ状態に入る自動ブレーキ装置が開発されている（特許文献１参照）。

特開平７−２４２１６４号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術のように、運転者がアクセル操作を行っているにも係わらず、そのアクセル操作を自動的に中止させ、制動力をかけることは運転者の不測の事態を生じさせることとなる。例えば、高速道路等を走行しており、先行車が遅く車間距離が狭まって追い越しのために車線変更しようとした場合等に、車間距離が狭まったことで、自動的にアクセル操作が中止され自動ブレーキ状態に入れば、円滑な追い越しを妨げることとなる。

なお、一般には走行安全制御装置には、自動ブレーキ制御を運転者の意志により解除する手段が設けられている。例えば、自動ブレーキ制御のオンオフを行うスイッチが設けられていたり、運転者がアクセル操作においてアクセルペダルを所定量以上強く踏み込むことによるキックダウン等の所定の運転操作に応じて自動ブレーキ制御を解除する等の方法がある。

しかし、キックダウンにより自動ブレーキ制御を解除する場合、アクセルペダルを強く踏み込めるようアクセル開度に余裕がなくてはならない。つまり、アクセル開度が全開であると、それ以上アクセルを踏み込むことができず、キックダウンが成立しない。このため、アクセル全開時には運転者としては減速の意志がないにも係わらず、自動ブレーキ制御が実行され減速することとなる。ここで運転者が自動ブレーキ制御により減速していることに気がつき、一旦アクセルペダルの踏み込みを解除し、アクセルペダルが戻ったところで再度アクセルペダルを踏み込みキックダウンを生じさせれば、自動ブレーキ制御を解除できるが、咄嗟にこのような操作を行うことは難しい。

これは、所定速度以上になるのを制限する速度リミッター機能や、運転者が指定する任意の速度を保って走行を行うオートクルーズ機能等が設けられており、運転者がアクセル開度全開で走行する場合が多い車両等に特に問題である。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、アクセル全開時において、適切に自動ブレーキ制御の開始を運転者に知らせるとともに、アクセル操作による自動ブレーキ制御解除を可能とすることで、より走行安全性を向上させることのできる車両の走行安全制御装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１の車両の走行安全制御装置では、自車両前方の障害物を検知し、当該障害物と自車両との関係が所定の条件を満たしたときに、ブレーキペダル操作に関係なく当該車両のブレーキを作動させる自動ブレーキ制御を行う走行安全制御手段を備えた車両の走行安全制御装置であって、前記車両のアクセルペダルの踏み込み状態を検出するアクセル状態検出手段と、前記アクセルペダルの踏み込みに対するアクセル反力を発生可能なアクセル反力発生手段と、を有し、前記走行安全制御手段は、前記障害物と自車両との関係が所定の条件を満たしたときに、前記アクセル状態検出手段によりアクセルペダルが全開に踏み込まれていることが検出された場合には、前記アクセル反力発生手段によりアクセル反力を発生させ、その後当該アクセル反力に抗して前記アクセルペダルが踏み込まれたときには、前記自動ブレーキ制御を解除することを特徴としている。

請求項２の車両の走行安全制御装置では、請求項１において、前記障害物と自車両との関係が所定の条件を満たしたときに、前記自動ブレーキ制御の実行前に、運転者に警告を行う警告手段を有し、前記走行安全制御手段は、前記障害物と自車両との関係が所定の条件を満たしたときに、前記アクセル状態検出手段によりアクセルペダルが全開に踏み込まれていることが検出された場合には、前記警告手段による警告とともに前記反力発生手段によるアクセル反力を発生させ、その後当該アクセル反力に抗して前記アクセルペダルが踏み込まれたときには、前記自動ブレーキ制御及び前記警告手段による警告を解除することを特徴としている。

請求項３の車両の走行安全制御装置では、請求項１または２において、前記走行安全制御手段は、前記アクセルペダルが所定量以上踏み込まれたときに前記自動ブレーキ制御を解除することを特徴としている。
請求項４の車両の走行安全制御装置では、請求項１から３のいずれかにおいて、前記走行安全制御手段は、前記アクセルペダルの踏み込み状態に関係なく、前記車両の速度が所定速度以上となるのを制限するリミッター制御を行うことを特徴としている。

上記手段を用いる本発明の請求項１の車両の走行安全制御装置によれば、自動ブレーキ制御を行う走行安全制御装置において、当該自動ブレーキ制御を行う際にアクセルペダルが全開に踏み込まれている場合にはアクセル反力を発生させ、その後当該アクセル反力に抗してアクセルペダルが踏み込まれたときには、当該自動ブレーキ制御を解除する。
つまり、自動ブレーキ制御を行う際に、それ以上アクセルペダルを踏み込めないようなアクセル全開状態であるときに、アクセル反力を発生させることで、自動ブレーキ制御が開始させることを運転者に知らせることができる。さらに、当該アクセル反力に抗してアクセルペダルが踏み込まれた否かを判定することで、アクセル全開時においても、運転者による自動ブレーキ制御解除意思をいち早く反映させることができる。

このように、アクセル全開時において、適切に自動ブレーキ制御の開始を運転者に知らせ、アクセル操作による自動ブレーキ制御解除を可能とすることで、運転者の意思も反映可能な、より安全性を向上させた走行安全性制御を行うことができる。
請求項２の車両の走行安全制御装置によれば、自動ブレーキ制御実行前に事前に警告を行い、当該警告時にアクセル反力を発生させ、このアクセル反力に抗してアクセルペダルが踏み込まれたときには、自動ブレーキ制御及び警告を解除する。

このように自動ブレーキ制御を行う前に警告を発するとともにアクセル反力を発生させることで自動ブレーキ制御が行われることを運転者により確実に知らせることができる。そして、警告のみの段階でアクセル反力に抗したアクセルペダルの踏み込みが行われれば、自動ブレーキ制御が開始される前に当該制御を解除することができる。したがって、不要な制動が行われず、適切に運転者の意思に応じた走行を行うことができる。

請求項３の車両の走行安全制御装置によれば、アクセルペダルが所定量以上踏み込まれたときに自動ブレーキ制御を解除する。つまり、アクセル全開時以外の通常時における自動ブレーキ制御に対してもアクセルペダルの踏み込みによる解除を可能とする。これによりアクセル全開時でアクセル反力が生じたときに、通常時と同様にアクセル操作による自動ブレーキ制御解除を行うことができることで、運転者の意思をより正確に反映した走行安全制御を行うことができる。

請求項４の車両の走行安全制御装置によれば、アクセルペダルの踏み込み状態に係わらず、車速が所定速度以上となるのを制限するリミッター制御を行う。
アクセル全開で走行することが多くなるリミッター制御機能付きの車両であっても、自動ブレーキ制御の開始を運転者に適切に知らせることができ、アクセル操作による自動ブレーキ制御解除をすることができる。

本発明の実施形態に係る車両の走行安全制御装置の概略構成図である。本発明の実施形態に係る車両の走行安全制御装置の走行安全ＥＣＵが実行する制御ルーチンを表したフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両の走行安全制御装置の概略構成図である。
図１に示すように、走行安全制御装置は、ミリ波レーダ１、車速センサ２、アクセル開度センサ３、警告灯４（警告手段）、スピーカ５（警告手段）、油圧アクチュエータ６、ブレーキ７、電動アクチュエータ８、アクセル９、走行安全用電子コントロールユニット（以下、走行安全ＥＣＵ）１０（走行安全制御手段）から構成されている。

ミリ波レーダ１は、図示しない車両前部に設置され、ミリ波帯の電波を用いて車両前方の障害物を検知し、障害物までの距離及び障害物の移動速度を測定するものである。
車速センサ２は、車両の車輪速から車速を検出するものである。
アクセル開度センサ３は、運転者によるアクセルペダル１０の踏み込み量に対応するアクセル開度を検出するものである。

警告灯４及びスピーカ５は車両の運転席に設けられており、警告灯４の点灯及びスピーカ５から発する警報音により運転者への注意喚起を行うものである。
油圧アクチュエータ６は各車輪に設けられているブレーキ７と配管を介して接続されており、当該油圧アクチュエータ６からブレーキ７へ供給する油圧を調整することで当該ブレーキ７による制動力を生じさせるものである。

電動アクチュエータ８は、例えばモータであり、当該電動アクチュエータ８の作動により運転者によるアクセルペダル９の踏み込みに対する反力（以下、アクセル反力という）を生じさせるものである。なお、当該アクセル反力は、アクセル全開（アクセル開度１００％）の踏み込みからキックダウン可能な所定開度まで戻す程度の力であって、運転者が意図すればさらなる踏み込み力で再びアクセル全開にすることが可能な力である。

これら各種センサや各種装置は走行安全ＥＣＵ１０に電気的に接続されている。
走行安全ＥＣＵ１０には、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）及び中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成されており、入力側には上記ミリ波レーダ１、車速センサ２、アクセル開度センサ３等のセンサ類が接続され、これら各種センサ類からの検出情報が入力される。そして、これら検出情報に基づき、出力側に接続されている警告灯４、スピーカ５、油圧アクチュエータ６、及び電動アクチュエータ８等の各種装置の制御を行うものである。

詳しくは、ミリ波レーダ１及び車速センサ２により検出された検出情報は、走行安全ＥＣＵ１０の相対速度算出部１０ａに入力される。当該相対速度算出部１０ａは、ミリ波レーダ１からの検出情報である障害物の移動速度と、車速センサ２からの検出情報である自車両の車速とに基づき、自車両と障害物との相対速度を算出し、算出結果を衝突予測時間算出部１０ｂへ送る。

衝突予測時間算出部１０ｂは、ミリ波レーダ１からの検出情報である自車両と障害物との距離と、相対速度算出部１０ａにて算出された相対速度とに基づき、自車両と障害物との衝突予測時間を算出し、算出結果を走行安全制御部１０ｃへと送る。
走行安全制御部１０ｃは、衝突予測時間算出部１０ｂにて算出された衝突予測時間が各装置に対応して予め設定された所定時間となったときに、警告灯４の点灯、スピーカ５による警報、油圧アクチュエータ６を介してのブレーキ制御、電動アクチュエータ９を介してのアクセル反力制御を行う。

具体的には、走行安全制御部１０ｃは、衝突予測時間が第１の所定時間以内となったときには、自車両が前方障害物と衝突する可能性があることを運転者に注意喚起するべく、警告灯４を点灯し、スピーカ５より警報を発するよう制御する。さらに衝突予測時間が上記第１の所定時間より短い第２の所定時間以内となったときには、ブレーキペダル操作に関係なく、自車両に制動力を生じさせるよう油圧アクチュエータ６を介した自動ブレーキ制御を行う。

また、走行安全制御部１０ｃは、アクセル開度センサ３からの検出情報であるアクセル開度から、アクセルペダル９の踏み込み状態の監視や、キックダウンの判定を行う。キックダウンの判定は例えば一定時間内に所定量以上のアクセル踏み込みが行われたかを判定する。そして、アクセルペダル９の操作状態に応じて、電動アクチュエータ８を介したアクセル反力発生や、走行安全制御の実行及び解除等を行う。

さらに、走行安全ＥＣＵ１０では、車速センサ２からの検出情報である車速から、アクセルペダルの踏み込み状態に関係なく、当該車速が所定速度以上となるのを制限するリミッター制御を行う。つまり、車速が所定車速に達したときには、たとえアクセルペダルが踏み込まれていても、それ以上車速が増加しないよう図示しないエンジンの出力等を制限する。

以下、このように構成された走行安全ＥＣＵ１０において実行される走行安全制御について、詳しく説明する。
図２には、本発明の実施形態に係る車両の走行安全制御装置の走行安全ＥＣＵが実行する制御ルーチンを表したフローチャートが示されており、以下同フローチャートに沿って走行安全制御の流れを説明する。

なお、図２に示す制御ルーチンは、衝突予測時間が上記第１の所定時間以内となったときにスタートする。
当該図２の制御ルーチンがスタートすると、走行安全ＥＣＵ１０は、ステップＳ１として、走行安全制御を開始する。この段階では、警告灯４の点灯及びスピーカ５からの警報を発する。

続いてステップＳ２では、アクセル開度センサ３からの検出情報に基づき、アクセル開度が１００％以上、即ちアクセル全開であるか否かを判定する。当該判定結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ちアクセル全開でないときには、ステップＳ３、Ｓ４を迂回してステップＳ５に進む。一方、当該判定結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ちアクセル全開である場合はステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、電動アクチュエータ８を作動し、アクセルペダル９にアクセル反力を発生させる。このとき運転者のアクセル踏み込みが比較的弱い場合には、アクセル反力に応じてアクセル開度が閉方向に移動することとなる。
そして、ステップＳ４において、アクセル反力の発生によりアクセル開度が１００％未満になったか否かを判定する。当該判定結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ちアクセル反力発生にも係わらず運転者の踏み込み力が強くアクセル全開のままであり、運転者が明確に減速する意思がないと判断できる場合には、ステップＳ５、６を迂回し、ステップＳ７に進む。一方、当該判定結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ちアクセル反力によりアクセルペダル９が閉方向に移動してアクセル開度１００％未満となった場合には、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、衝突予測時間が第２の所定時間以内となったときに油圧アクチュエータ６を介して自動ブレーキ制御を実行する。つまり、衝突予測時間に応じてブレーキ７による制動力をかけていく。
続くステップＳ６では、アクセル開度が再度１００％以上となったか、またはキックダウン条件が成立したか否かを判定する。当該判定結果が偽（Ｎｏ）である場合は、上記ステップＳ５に戻り、自動ブレーキ制御の実行を維持する。なお図２には示されていないが、ここで障害物との距離が拡がり衝突予測時間が第１の所定時間より大となったり、車両が停止することで、衝突が回避された場合には、当該走行安全制御は終了する。一方、当該判定結果が真（Ｙｅｓ）となった場合、即ち一旦はアクセルペダル９が閉方向に移動し、再びアクセル全開となったか、または所定量以上の踏み込みがありキックダウンの条件が成立した場合にはステップＳ７に進む。

ステップＳ７では電動アクチュエータ８を停止して、アクセル反力を解除する。
そして、ステップＳ８では、警告灯４の点灯、スピーカ５からの警報、自動ブレーキ制御をそれぞれ解除し走行安全制御を終了させる。
このように、走行安全ＥＣＵ１０において行われる走行安全制御では、衝突予測時間が所定時間以内という条件が成立したときに、まず警告を発し、さらに障害物と接近した場合には自動ブレーキ制御を行う。ただし、警告を発した時点以降に、キックダウン条件が成立したときには直ちに当該走行安全制御を終了させる。

また、衝突予測時間が所定時間以内という条件が成立したときに、それ以上アクセルペダル９を踏み込めないようなアクセル全開状態であるときには、警告に加えてアクセル反力を発生させる。このように警告だけでなく、アクセル反力を発生させることで、自動ブレーキ制御が開始させることを運転者に確実に知らせることができる。さらに、当該アクセル反力に抗してアクセルペダルが踏み込まれた否かを判定することで、アクセル全開時においても、運転者による自動ブレーキ制御解除意思をいち早く反映させることができる。

特に、アクセル反力に抗してアクセル全開を維持しておけば、警告のみの段階で走行安全制御を解除することができる。したがって、不要な制動が行われず、適切に運転者の意思に応じた走行を行うことができる。
また、アクセル反力を発生させアクセルペダルを閉方向に戻すことで、通常時における走行安全制御解除操作と同様にキックダウンによる制御解除操作を行うことができるようになる。このように、通常時と同様にアクセル操作による自動ブレーキ制御解除を行うことができることで、運転者の意思をより正確に反映した走行安全制御を行うことができる。

また、走行安全ＥＣＵ１０ではリミッター制御も行っており、アクセル全開で走行することが多くなるリミッター制御機能付きの車両であっても、自動ブレーキ制御の開始を運転者に適切に知らせることができ、アクセル操作による自動ブレーキ制御解除をすることができる。
これらのことから本発明に係る車両の走行安全制御装置では、アクセル全開時において、適切に走行安全制御の開始を運転者に知らせるとともに、アクセル操作による走行安全制御解除を可能とすることで、より走行安全性を向上させることができる。

以上で本発明に係る車両の走行安全制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、本実施形態は、ミリ波レーダ１を用いて障害物を検出しているが、これに限定するものではなく超音波、カメラ等の画像認識装置でも良い。また、障害物が先行車等の車両であれば車車間通信及びＧＰＳ情報等で検出を行っても良い。

また、上記実施形態では、走行安全制御として、自動ブレーキ制御及び警告を実行しているが、これに加えて、乗員のシートベルトを巻き取るシートベルトプリテンショナを備え、このシートベルトプリテンショナ制御を行う等、他の走行安全制御を追加してもよい。

１ミリ波レーダ
２車速センサ
３アクセル開度センサ
４警告灯
５スピーカ
６油圧アクチュエータ
７ブレーキ
８電動アクチュエータ（アクセル反力発生手段）
９アクセルペダル
１０走行安全ＥＣＵ
１０ａ相対速度算出部
１０ｂ衝突予測時間算出部
１０ｃ走行安全制御部

Claims

自車両前方の障害物を検知し、当該障害物と自車両との関係が所定の条件を満たしたときに、ブレーキペダル操作に関係なく当該車両のブレーキを作動させる自動ブレーキ制御を行う走行安全制御手段を備えた車両の走行安全制御装置であって、
前記車両のアクセルペダルの踏み込み状態を検出するアクセル状態検出手段と、
前記アクセルペダルの踏み込みに対するアクセル反力を発生可能なアクセル反力発生手段と、を有し、
前記走行安全制御手段は、前記障害物と自車両との関係が所定の条件を満たしたときに、前記アクセル状態検出手段によりアクセルペダルが全開に踏み込まれていることが検出された場合には、前記アクセル反力発生手段によりアクセル反力を発生させ、その後当該アクセル反力に抗して前記アクセルペダルが踏み込まれたときには、前記自動ブレーキ制御を解除することを特徴とする車両の走行安全制御装置。
前記障害物と自車両との関係が所定の条件を満たしたときに、前記自動ブレーキ制御の実行前に、運転者に警告を行う警告手段を有し、
前記走行安全制御手段は、前記障害物と自車両との関係が所定の条件を満たしたときに、前記アクセル状態検出手段によりアクセルペダルが全開に踏み込まれていることが検出された場合には、前記警告手段による警告とともに前記反力発生手段によるアクセル反力を発生させ、その後当該アクセル反力に抗して前記アクセルペダルが踏み込まれたときには、前記自動ブレーキ制御及び前記警告手段による警告を解除することを特徴とする請求項１記載の車両の走行安全制御装置。
前記走行安全制御手段は、前記アクセルペダルが所定量以上踏み込まれたときに前記自動ブレーキ制御を解除することを特徴とする請求項１または２記載の車両の走行安全制御装置。
前記走行安全制御手段は、前記アクセルペダルの踏み込み状態に関係なく、前記車両の速度が所定速度以上となるのを制限するリミッター制御を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両の走行安全制御装置。