JP2016088179A - 運転支援制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】目標車速に基づいて基本目標加速度を計算し、さらに目標加速度を設定する目標加速度設定部と、目標加速度と変速機の変速比とに基づいてエンジンの出力制御を行う出力制御部と、負値に設定された目標加速度に対しエンジンの出力制御では十分な減速が得られない場合に、ブレーキの自動介入制御による制動力を発生させる自動ブレーキ介入制御部と、自車両の走行路の勾配を検出する勾配検出部と、実車速と勾配と変速比選択規制情報とに基づいて変速比を選択する変速比選択部と、ブレーキの自動介入制御が所定時間以上継続したと判定したことに応じ、目標加速度をより小さい値に引き下げ、基本目標加速度が正値による設定値に達するまで維持する割込制御を行う割込制御部と、割込制御の発生頻度に基づいて、変速比規制を緩和させる。
【選択図】図4
Description
これにより、下り勾配路が終了するまでブレーキのフェード抑制効果を継続させることが可能とされる。
これにより、下り勾配の大きさに応じて、適切な度合いで規制が緩和される。
これにより、同一の下り勾配路内における割込制御の発生頻度を適切に検出可能とされる。
図1は、本発明に係る実施の形態としての運転支援制御装置を備えた車両制御システム1の構成を示している。なお、図1では、車両制御システム1の構成のうち主に本発明に係る要部の構成のみを抽出して示している。
車両制御システム1は、自車両に対して設けられた撮像部2、画像処理部3、メモリ4、運転支援制御部5、表示制御部6、エンジン制御部7、トランスミッション制御部8、ブレーキ制御部9、センサ・操作子類10、表示部11、エンジン関連アクチュエータ12、トランスミッション関連アクチュエータ13、ブレーキ関連アクチュエータ14、及びバス15を備えて構成されている。
撮像部2には、2つのカメラ部が設けられる。各カメラ部は、それぞれカメラ光学系とCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子とを備えて構成され、前記カメラ光学系により前記撮像素子の撮像面に被写体像が結像され、該撮像素子にて受光光量に応じた電気信号が画素単位で得られる。
各カメラ部は、いわゆるステレオ撮像法による測距が可能となるように設置される。そして各カメラ部で得られた電気信号はA/D変換や所定の補正処理が施され、画素単位で所定階調による輝度値を表すデジタル画像信号(撮像画像データ)として画像処理部3に供給される。
具体的に、画像処理部3は、ステレオ撮像された各撮像画像データに基づく処理として、例えば以下のような処理を行う。先ず、各撮像画像データとしての撮像画像対に対し、対応する位置のずれ量(視差)から三角測量の原理によって距離情報を生成する。そして、距離情報に対して周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め記憶しておいた三次元的な道路形状データや立体物データ等と比較することにより、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、車両等の立体物データ等を抽出する。さらに、画像処理部3は、白線データや側壁データ等に基づいて自車走行路を推定し、自車走行路上に存在する立体物であって、自車両と略同じ方向に所定の速度(例えば、0Km/h以上)で移動するものを先行車両として抽出(検出)する。そして、先行車両を検出した場合には、その先行車情報として、車間距離cd(=自車両との車間距離)、相対速度ds(=車間距離cdの変化割合)、先行車速ss(相対速度ds+自車速js)、及び先行車加速度sac(=先行車速ssの微分値)を算出する。なお、自車速jsは、後述する車速センサ10aが検出する自車両の走行速度(後述するセット車速Stに対して「実速度」と呼ぶことができる)である。また、画像処理部3は、先行車両の中で、特に先行車速ssが所定値以下(例えば、4Km/h以下)で且つ加速していないものは、略停止状態の先行車両として認識する。
画像処理部3は、上記の先行車情報を例えば撮像画像データのフレームごとに算出し、算出した先行車情報を逐次、メモリ4に記憶(保持)させる。
なお、以下「目標車速St」については「セット車速St」と表記する。
また、運転支援制御部5は、定速走行制御中に先行車両を認識した場合には、当該先行車両との車間距離cdを目標車間距離Dtに収束させる追従走行制御(追従停止、追従発進も含む)を行う。具体的に、運転支援制御部5は、例えば、自車速jsとセット車速Stとの車速偏差(例えば「St−js」)を計算し、予め設定されたマップ等を参照することにより、車速偏差と自車速jsとに応じた候補目標加速度Ac1を計算する。この際、車速偏差が正値である場合、候補目標加速度Ac1としては、自車速jsに応じた上限値の範囲内において、車速偏差が大きくなるほど大きな値が設定される。一方、車速偏差が負値である場合、候補目標加速度Ac1としては自車速jsに応じた下限値の範囲内において、速度偏差が小さくなるほど小さな値が設定される(車速偏差が負側に大きくなるほど減速側に大きな値が設定される)。
さらに、センサとしては、勾配センサ10gを有する。勾配センサ10gとしては、例えば、ジャイロセンサを用いることができる。或いは、車両の加速/減速等による誤差の吸収のために、複数のセンサを組み合わせた構成としてもよい。例えば、「特開平11−351864」などに開示されるように、車両が水平方向に受ける加速度信号を出力する加速度センサと、車速に関連する回転部材の回転速度に基づいて車両加速度を求める実加速度センサとを用い、加速度センサによって得られる加速度と実加速度センサによって得られる加速度との差に基づいて道路勾配を検出する構成などを採用することができる。なお、勾配センサ10gとしては加速度信号に基づき勾配を推定するものに限らず、例えば、自車両の走行抵抗と車輪駆動力との関係又はエンジン負荷等に基づいて勾配を推定するものであってもよい。
また、図示は省略したが、センサ・操作子類10は、他のセンサとして、例えばエンジン回転数センサ、吸入空気量を検出する吸入空気量センサ、吸気通路に介装されてエンジンの各気筒に供給する吸入空気量を調整するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ、エンジン温度を示す冷却水温を検出する水温センサ、車外の気温を検出する外気温センサ等も有する。
また、操作子としては、エンジンの始動/停止を指示するためのイグニッションスイッチや、前述したACC関連の操作を行うための操作子、自動変速機における自動変速モード/手動変速モードの選択や手動変速モード時におけるシフトアップ/ダウンの指示を行うためのセレクトレバーや、後述する表示部11に設けられたMFD(Multi Function Display)における表示情報の切り換えを行うための表示切換スイッチなどがある。
例えば、エンジン制御部7は、前述したイグニッションスイッチの操作に応じてエンジンの始動/停止制御を行う。また、エンジン制御部7は、エンジン回転数センサやアクセル開度センサ10c等の所定のセンサからの検出信号や、運転支援制御部5が出力する要求トルクTsなどの情報に基づき、燃料噴射タイミング、燃料噴射パルス幅、スロットル開度等の制御も行う。エンジン制御部7は、ACC中においては、運転支援制御部5が目標加速度Asに基づき計算・出力した要求トルクTsと、後述する自動変速機の変速比とに基づき、スロットル開度を例えばマップ等から求め、求めたスロットル開度に基づきスロットルアクチュエータの制御(エンジンの出力制御)を行う。
例えば、トランスミッション制御部8は、前述したセレクトレバーによって自動変速モードが選択されている際には、所定の変速パターンに従い変速信号を上記のアクチュエータに出力して変速制御を行う。また、トランスミッション制御部8は、手動変速モードの設定時には、セレクトレバーによるシフトアップ/ダウン指示に従った変速信号を上記のアクチュエータに出力して変速制御を行う。
ここで、前述のように本例における自動変速機はCVTとされ、上記の自動変速モード設定時の変速制御としては、変速比を連続的に変化させる制御が行われる。
図2は、運転支援制御部5が実行するACC制御に係る処理の概要を説明するための図であり、運転支援制御部5が実行する各種の処理を機能ごとに分けてブロック化して示している。
図示するように運転支援制御部5は、目標加速度設定処理部5a、自動ブレーキ介入制御処理部5b、変速後回転数上限設定処理部5c、変速比選択処理部5d、割込制御処理部5e、及び規制緩和処理部5fを有している。
目標加速度設定処理部5aは、メモリ4に保持された先行車情報、及び車速センサ10aが検出した自車速jsの情報に基づき、前述した基本目標加速度Arの計算、及び計算した基本目標加速度Arに基づく目標加速度Asの設定を行う。なお、基本目標加速度Arの計算手法については既に説明済みであるための重複説明は避ける。
勾配路用変速マップにおける自車速jsと変速比Hsとの対応関係は、平坦路用変速マップと比較して、同じ自車速jsに対しより大きな変速比Hs(より低速側の変速比Hs)が選択される傾向となるように定められている。すなわち、平坦路から勾配路に遷移した際にダウンシフトが生じ易い傾向とされている。
なお、変速比Hsの選択にあたっては、エンジンにかかる負荷を考慮してもよい。例えば、自車速jsとスロットル開度の情報とに基づき、マップ等により変速比Hsを求める手法等を挙げることができる。
そこで、本実施の形態においても、特許文献1に記載される割込制御と同様の制御を行う。つまり、自車両が下り坂を走行中の場合においてACC中のブレーキ自動介入が所定時間以上経過した場合に、目標加速度Asを強制的に下げ側にオフセットさせて比較的強い減速が行われるようにする。
図3は、割込制御処理部5eが行う割込制御処理の概要を説明するための図であり、自車両が下り坂を走行中である場合における基本目標加速度Ar、目標加速度As、スロットル開度、ブレーキのON/OFF状態の遷移例を示している。
先ず、割込制御処理では、ACC中のブレーキ自動介入時間が所定時間X以上経過したか否かを判定する。すなわち、前述した自動ブレーキ介入制御処理部5bによりブレーキがONされてからの経過時間が所定時間X以上であるか否かを判定する。そして、ブレーキ自動介入時間が所定時間X以上経過した場合には、基本目標加速度Arの値をより小さい値に引き下げ、該引き下げた状態を基本目標加速度Arが正値による閾値TH−Arに達するまで維持する(図中「割込制御」)。
この禁止制御に関して、割込制御処理部5eは、基本目標加速度Arが閾値TH−Arに達したことに応じて、禁止フラグFp=1に設定する。禁止フラグFp=1は禁止制御を実行すべきか否かを表すフラグである(本例では後述する「禁止後制御」の終了に応じて初期値である0に戻される)。運転支援制御部5は、禁止フラグFp=1であるときは、エンジンの出力制御及びブレーキの自動介入制御を実行しないようにされている。具体的に、本例においては、禁止フラグFp=1であるときは目標加速度Asに基づくエンジン制御部7に対する要求トルクTsの出力及びブレーキ制御部9に対する液圧(ブレーキ液圧)の出力を行わないことで、エンジンの出力制御及びブレーキの自動介入制御が非実行とされる。
当該第二フィルタの出力値は、次に説明する禁止後制御において用いられる。
この禁止後制御の実現のため、割込制御処理部5eは、基本目標加速度Arが閾値TH−Arに達した時点から所定時間Yが経過したことに応じて、禁止後フラグFa=1に設定する。禁止後フラグFaは、禁止後制御を開始すべきか否かを表すフラグであり、当該禁止後制御の終了(つまり第二フィルタの出力値=Arとなった時点)に応じて初期値である0に戻される。
運転支援制御部5は、禁止後フラグFa=1であるときは第二フィルタの出力値を目標加速度Asとして設定し、当該目標加速度Asに基づいてエンジン制御部7に対する要求トルクの出力及びブレーキ制御部9に対するブレーキ液圧の出力を行う。
図4を参照し、規制緩和処理部5fが行う規制緩和処理について説明する。なお、図4では自車両が比較的長い下り坂を走行中の場合における基本目標加速度Ar、目標加速度As、スロットル開度、ブレーキのON/OFF状態、及び自動変速機の変速比の遷移例を示している。
ここで、本例では、割込制御の発生回数のカウントは、同一の下り坂内における割込制御の発生頻度を適切に検出可能とするべく、発生間隔についての時間条件を満たす割込制御の発生回数を有効な発生回数としてカウントする。具体的に、この場合における発生回数のカウントは、前回の割込制御発生時からの経過時間に応じてカウント値を適宜リセットしつつ行う。より具体的には、割込制御の発生を検出したときに、前回の割込制御発生の検出時点からの経過時間が所定時間(例えば、30秒〜1分程度)以内か否かを判定し、所定時間以内でない場合は発生回数のカウント値をリセットし、所定時間以内であれば発生回数のカウント値を+1する。
規制緩和解除条件としては、例えば、自車両が下り坂(下り勾配路)の終了点に至ったと推定されたことを条件とする。本例では、下り勾配路の終了は、目標加速度Asの推移から推測する。具体的には、規制緩和フラグFd=1を設定中に実行された禁止後制御が終了した以降の期間において、目標加速度Asが上昇に転じ且つ該上昇が所定時間Z(例えば、5秒程度)以上継続したか否かを判別し、該上昇が所定時間Z以上継続した場合には自車両が下り勾配路の終了点に至ったと推定する。
なお、上記のように目標加速度Asが上昇に転じたことのみでなく上昇の継続時間も要件としていることで、何らかの要因による目標加速度Asの一時的な上昇への反応を防止でき、下り勾配路終了点の推定精度の向上が図られる。
上記により説明した実施の形態のACC制御を実現するにあたり運転支援制御部5が実行する具体的な処理の手順を図5〜図7のフローチャートを参照して説明する。
図5は、基本目標加速度Arの計算から目標加速度Asに応じた要求トルクTs、ブレーキ液圧、及び選択した変速比Hsを出力するまでのACCのメイン処理のフローチャートである。図6は、前述した割込制御、禁止制御、及び禁止後制御を実現する割込制御処理部5eに対応した処理のフローチャートであり、図7は規制緩和処理部5fに対応する処理のフローチャートである。
なお、図5のメイン処理は撮像部2による撮像画像のフレーム周期と同期した周期で繰り返し実行され、図6、図7の処理も例えば所定の周期などで繰り返し実行される。
なお、禁止フラグFpは、図6のステップS207で「1」に設定され、これに応じステップS209でその時点での目標加速度Asの第二フィルタへの入力が行われる。
一方、規制緩和フラグFd=1であれば、運転支援制御部5はステップS112に進み、基本回転数上限値RLr+αを回転数上限値RLsとして設定した上でステップS113に進む。これにより、変速比Hsの選択に係る規制の緩和が実現される。なお、規制緩和フラグFdは、図7のステップS310で「1」に設定される。前述もしたが、「α」の値は、自車速jsに応じて変化させることができる。
図6において、運転支援制御部5はステップS201で、割込フラグFi=1か否かを判定し、割込フラグFi=1でなければステップS202に進み、ブレーキの自動介入制御の継続時間が所定時間X以上であるか否かを判定する。ブレーキの自動介入制御の継続時間が所定時間X以上でなければ、運転支援制御部5はこの図に示す処理を終える。
ステップS205で運転支援制御部5は、禁止フラグFp=1であるか否かを判定し、禁止フラグFp=1でなければ、ステップS206で基本目標加速度Arが閾値TH−Ar以上であるか否かを判定する。基本目標加速度Arが閾値TH−Ar以上でない、つまり禁止制御の開始条件が成立していなければ、運転支援制御部5はこの図に示す処理を終える。
なお、先の説明から理解されるように、ステップS209で第二フィルタに入力する値は、所定値Atであってもよい。
図7において、運転支援制御部5は、ステップS301で割込制御が発生するまで待機する。割込制御が発生したか否かは、例えば、割込フラグFiが「0」→「1」に変化したか否かにより判定する。
ステップS305において、経過時間が所定時間m以上である場合、運転支援制御部5はステップS306に進み、初回フラグFs=1に設定した上で、続くステップS307で発生数カウンタの値をリセットして、この図に示す処理を終える。つまり、新たに発生した割込制御が、前回の割込制御発生から所定時間m以上経過して発生したものであった場合には、初回フラグFsが「1」に戻されると共に、発生数カウンタの値がリセットされてそれまでの発生回数のカウントが無効化される。
規制緩和解除条件が成立した場合、運転支援制御部5はステップS314で規制緩和フラグFdを初期値(0)に戻し、この図に示す処理を終える。
上記のように本実施の形態の運転支援制御装置は、実車速と目標車速とに基づいて基本目標加速度を計算し、基本目標加速度に基づいて目標加速度を設定する目標加速度設定部(目標加速度設定処理部5a)と、目標加速度と変速機の変速比とに基づいてエンジンの出力制御を行う出力制御部(本例では運転支援制御部5及びエンジン制御部7)と、負値に設定された目標加速度に対しエンジンの出力制御では十分な減速が得られないと判定した場合に、ブレーキの自動介入制御による制動力を発生させる自動ブレーキ介入制御部(自動ブレーキ介入制御処理部5b)とを備えている。
そして、自車両の走行路の勾配を検出する勾配検出部(勾配センサ10g)と、実車速と、勾配検出部が検出した勾配と、選択する変速比の範囲を規制する情報である変速比選択規制情報とに基づいて変速比を選択する変速比選択部(変速比選択処理部5d)と、ブレーキの自動介入制御が所定時間以上継続したと判定したことに応じ、目標加速度をより小さい値に引き下げ、該引き下げた状態を基本目標加速度が正値による設定値に達するまで維持する割込制御を行う割込制御部(割込制御処理部5e)とを備えると共に、割込制御の発生頻度に基づいて、変速比選択規制情報による規制を緩和させる変速比選択規制緩和部(規制緩和処理部5f)を備えている。
従って、下り勾配路を走行中のクルーズコントロール制御に関して、ブレーキのフェードの抑制を図ることができる。
また、長い下り勾配路で一向に適切なダウンシフトが行われないことにより運転者が抱く違和感の緩和も図ることができる。
これにより、下り勾配路が終了するまでブレーキのフェード抑制効果を継続させることが可能とされ、ブレーキのフェードの抑制効果を高めることができる。
これにより、下り勾配の大きさに応じて、適切な度合いで規制が緩和され、変速比選択の規制緩和によるブレーキのフェード抑制効果が適切に得られるようにできる。
これにより、同一の下り勾配路内における割込制御の発生頻度を適切に検出可能とされ、変速比選択の規制緩和によるブレーキのフェード抑制効果が適切に得られるようにできる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記で説明した具体例に限定されず、多様な変形例が考えられるものである。
例えば、上記では、本発明がCVTとしての無段変速機を備えた車両に適用された場合を例示したが、本発明はいわゆるAT(Automatic Transmission)として有段の自動変速機を備えた車両にも好適に適用できる。ATの場合、変速比選択規制情報は変速段の下限値を指定する情報とされるため、規制緩和としては、変速段の下限値をより低速側の数値に緩和する形態により行う。例えば、4速が下限値であった場合にはより低速側の3速や2速まで下限値を緩和するといった形態で行う。
Claims (4)
- エンジンと変速機とブレーキとを有する車両における運転支援制御を行う運転支援制御装置であって、
実車速と目標車速とに基づいて基本目標加速度を計算し、前記基本目標加速度に基づいて目標加速度を設定する目標加速度設定部と、
前記目標加速度と前記変速機の変速比とに基づいて前記エンジンの出力制御を行う出力制御部と、
負値に設定された前記目標加速度に対し前記エンジンの出力制御では十分な減速が得られないと判定した場合に、前記ブレーキの自動介入制御による制動力を発生させる自動ブレーキ介入制御部と、
自車両の走行路の勾配を検出する勾配検出部と、
前記実車速と、前記勾配検出部が検出した勾配と、選択する変速比の範囲を規制する情報である変速比選択規制情報とに基づいて前記変速比を選択する変速比選択部と、
前記ブレーキの自動介入制御が所定時間以上継続したと判定したことに応じ、前記目標加速度をより小さい値に引き下げ、該引き下げた状態を前記基本目標加速度が正値による設定値に達するまで維持する割込制御を行う割込制御部と、
前記割込制御の発生頻度に基づいて、前記変速比選択規制情報による規制を緩和させる変速比選択規制緩和部と、を備える
運転支援制御装置。 - 前記変速比選択規制緩和部は、
自車両が下り勾配路の終了点に至ったと推定されたことに応じて前記規制の緩和を解除する
請求項1に記載の運転支援制御装置。 - 前記変速比選択規制緩和部は、
前記規制の緩和度を前記実車速に応じて変化させる
請求項1又は請求項2に記載の運転支援制御装置。 - 前記変速比選択規制緩和部は、
発生間隔についての時間条件を満たす前記割込制御の発生回数をカウントし、該発生回数のカウント値に基づいて前記規制を緩和させるか否かの判定を行う
請求項1乃至請求項3の何れかに記載の運転支援制御装置。
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