JP2016159762A

JP2016159762A - 車両の制御装置

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Publication number: JP2016159762A
Application number: JP2015040062A
Authority: JP
Inventors: 多加志後藤; Takashi Goto; 山下　哲弘; Tetsuhiro Yamashita; 哲弘山下; 高橋　恭宣; Yasunobu Takahashi; 恭宣高橋; 清水　大輔; Daisuke Shimizu; 大輔清水; 貫一古山; Kanichi Furuyama
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2016-09-05
Anticipated expiration: 2035-03-02
Also published as: JP6156655B2

Abstract

【課題】段差等の乗り越えに起因して車両にピッチングが発生した場合においても、単眼カメラにより撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止する。
【解決手段】車両の制御装置(1)は、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ(8)と、車両の前方を撮影する単眼カメラ(6)と、エンジン(18)が発生させる駆動力を制御すると共に、車両の移動時に単眼カメラにより撮影された画像に基づき前方障害物の有無を判定するＥＣＵ(22)と、車両のピッチングを検出する加速度センサ(12)とを有し、ＥＣＵは、前方障害物が無いと判定され且つピッチングが検出されない場合、アクセル開度に応じて決定された要求駆動力Ｔ_Ｒをエンジンにより発生させ、前方障害物が無いと判定され且つピッチングが検出された場合、又は、前方障害物が有ると判定された場合、駆動力を要求駆動力Ｔ_Ｒよりも小さい制限駆動力Ｔ_Ｌ以下に抑制する。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両の制御装置に係わり、特に、車両の駆動力を抑制して前方障害物への衝突を防止する車両の制御装置に関する。

従来、停車中の車両においてアクセルペダルが過って操作された場合に、自車両の急発進や急加速を制限することにより自車両前方の障害物との衝突を防止する、いわゆる誤発進抑制制御を行う車両の制御装置が知られている。

例えば、特許文献１には、単眼カメラの撮影画像から至近距離の障害物を認識して誤発進抑制等の運転支援を行う運転支援制御装置が開示されている。この運転支援制御装置では、車両が前進したときの撮影画像における障害物の候補画像の画像拡大率に基づき、候補画像が障害物であるか否かを判定して障害物を認識する。

また、特許文献２には、自車から予め定められた範囲内に障害物が存在するときに、アクセルペダルの所定量以上の踏込み操作があった場合にエンジン出力を抑制する運転支援装置が開示されている。この運転支援装置は、アイドルストップ制御が解除されてから所定時間内にアクセルペダルの急発進操作が行われた場合、その急発進操作の履歴を所定時間メモリに保持させると共に、そのメモリに急発進操作の履歴が保持されている場合にはエンジンの出力を抑制する。

特開２０１２−１１８６８２号公報特開２０１４−１１８８８９号公報

ところで、特許文献１の運転支援制御装置のように単眼カメラを用いて車両の前方障害物の検出を行うためには、車両を前進させる必要がある。しかしながら、段差等の乗り越えに起因して車両にピッチングが発生すると、車両が前進していても単眼カメラの撮影画像から前方障害物を検出することができず、前方障害物の有無を正しく判定できない可能性がある。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、段差等の乗り越えに起因して車両にピッチングが発生した場合においても、単眼カメラにより撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止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する。

上記の目的を達成するために、本発明の車両の制御装置は、車両の動力源が発生させる駆動力を抑制して前方障害物への衝突を防止する車両の制御装置であって、車両のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、車両の動力源が発生させる駆動力を制御する駆動力制御手段と、車両の前方を撮影する単眼カメラと、車両の移動時に単眼カメラにより撮影された画像に基づき、車両の前方障害物の有無を判定する障害物判定手段と、車両のピッチングを検出するピッチング検出手段と、を有し、駆動力制御手段は、障害物判定手段により前方障害物が無いと判定され且つピッチング検出手段により車両のピッチングが検出されない場合、アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度に応じて決定された要求駆動力を動力源により発生させ、障害物判定手段により前方障害物が無いと判定され且つピッチング検出手段により車両のピッチングが検出された場合、又は、障害物検出手段により前方障害物が有ると判定された場合、動力源により発生させる駆動力を要求駆動力よりも小さい制限駆動力以下に抑制することを特徴とする。
このように構成された本発明においては、前方障害物が無いと判定され且つ車両のピッチングが検出された場合、動力源により発生させる駆動力を要求駆動力よりも小さい制限駆動力以下に抑制するので、段差等の乗り越えに起因して車両にピッチングが発生したことにより前方障害物が検出されなかったと考えられる場合には、駆動力を制限駆動力以下に抑制することで前方障害物への衝突を確実に防止することができ、これにより、車両にピッチングが発生した場合においても、単眼カメラにより撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止することができる。

また、本発明において、好ましくは、車両の制御装置は、更に、車両のイグニッションスイッチがオフにされたときに、障害物判定手段による最後の判定結果を記憶する記憶手段を有し、駆動力制御手段は、車両のイグニッションスイッチがオンにされたときに、記憶手段に記憶されている障害物判定手段の判定結果が、前方障害物が無いとの判定である場合、要求駆動力を動力源により発生させ、記憶手段に記憶されている障害物判定手段の判定結果が、前方障害物が有るとの判定である場合において、障害物判定手段により前方障害物が無いと判定され且つピッチング検出手段により車両のピッチングが検出されない場合、要求駆動力を動力源により発生させ、障害物判定手段により前方障害物が無いと判定され且つピッチング検出手段により車両のピッチングが検出された場合、又は、障害物検出手段により前方障害物が有ると判定された場合、動力源により発生させる駆動力を要求駆動力よりも小さい制限駆動力以下に抑制する。
このように構成された本発明においては、車両のイグニッションスイッチがオンにされた直後で車両の前方に障害物が存在しているか否かを判断することができない場合においても、記憶手段に記憶されている前方障害物の有無の判定結果に基づき、動力源により発生させる駆動力を制限駆動力以下に抑制することができ、これにより、単眼カメラにより撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を一層確実に防止することができる。

本発明による車両の制御装置によれば、段差等の乗り越えに起因して車両にピッチングが発生した場合においても、単眼カメラにより撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止することができる。

本発明の実施形態による制御装置を搭載した車両の各種センサの検知範囲を示す概念図である。本発明の実施形態による車両の制御装置のシステム構成を示すブロック図である。本発明の実施形態による車両の制御装置が行う前方障害物検出処理のフローチャートである。本発明の実施形態による車両の制御装置が行う誤発進抑制制御処理のフローチャートである。本発明の実施形態による車両の制御装置が行う始動時誤発進抑制制御処理のフローチャートである。本発明の実施形態による車両の制御装置がエンジンに発生させるトルクの時間変化を示す線図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の制御装置を説明する。
まず、図１及び図２により、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両について説明する。図１は、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両の各種センサの検知範囲を示す概念図であり、図２は、本発明の実施形態による車両の制御装置のシステム構成を示すブロック図である。

まず、本発明の実施形態による車両の制御装置は、誤発進抑制制御を含むプリクラッシュセーフティ（ＰＣＳ）制御を行う。誤発進抑制制御は、自車両が停車中に前方障害物が存在する場合において、アクセルペダルが一定以上踏み込まれた場合に、エンジンの出力を抑制して車両の急発進を防止するための制御である。この誤発進抑制制御は、車両のイグニッションがオンにされた場合に起動され、ドライバによりこれらの制御を停止するための操作が行われない限り、制御が継続される。

本実施形態による車両の制御装置を搭載した車両は、車両の前方を走行する先行車両との車間距離を検出するミリ波レーダを備えている。このミリ波レーダは、主に追従走行制御や衝突被害軽減制御が行われているときに作動するものであり、図１に示すように、車両前方の所定の角度範囲Ａへ向けて電波を発し、送信波と受信波との時間差や受信波の強度などから、先行車両との車間距離や相対速度を検出する。このミリ波レーダは、例えば車両の前方１００ｍ程度の距離を走行する先行車両まで検出可能である。

また、車両は、車両の前方に存在する前方障害物との間の距離を検出する超音波センサを備えている。
超音波センサは、主に衝突被害軽減制御が行われているときに作動するものであり、図１に示すように、車両の前方へ向けて、上述したミリ波レーダの検知範囲よりも広い角度範囲Ｂへ向けて超音波を発し、超音波の放射から対象物による反射波の受信までの時間差から、先行車両や歩行者等を含む前方障害物との間の距離や相対速度を検出する。この超音波センサは、例えば車両の前方１０ｍ程度の前方障害物まで検出可能である。

更に、車両は、車両の前方の画像を取得する単眼カメラを備えている。単眼カメラは、主に誤発進抑制制御や車線逸脱警報などに使用されるものであり、図１に示すように、車両の前方において上述したミリ波レーダの検知範囲よりも広い角度範囲Ｃの画像を撮影する。車両の移動時に単眼カメラによって撮影された画像に基づき、先行車両や歩行者等を含む前方障害物との間の距離が推定される。

次に、図２に示すように、符号１は、本実施形態による車両の制御装置を示し、この車両の制御装置１は、上述したミリ波レーダ２、超音波センサ４及び単眼カメラ６を有すると共に、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ８、車両の速度を検出する車速センサ１０、車両に働く各方向の加速度を検出する加速度センサ１２、及び、車両の制御に用いられる情報を記憶する記憶部１４を有する。
また、車両の制御装置１は、ミリ波レーダ２、超音波センサ４、単眼カメラ６、アクセル開度センサ８、車速センサ１０、及び加速度センサ１２を含む各種センサ、記憶部１４、並びに、車両のイグニッションスイッチ１６から入力された信号に基づき、車両のエンジン１８及びブレーキ２０の制御を行うＥＣＵ（Electric Control Unit：電子制御装置）２２を有している。
このＥＣＵ２２は、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。

次に、図３乃至図５により、本発明の実施形態による車両の制御装置１の制御内容を説明する。図３は、本発明の実施形態による車両の制御装置１が行う前方障害物検出処理のフローチャートであり、図４は、本発明の実施形態による車両の制御装置１が行う誤発進抑制制御処理のフローチャートであり、図５は、本発明の実施形態による車両の制御装置１が行う始動時誤発進抑制制御処理のフローチャートである。

まず、図３により、前方障害物検出処理を説明する。この前方障害物検出処理は、車両のイグニッションがオンにされ、ＥＣＵ２２に電源が投入され、車両が走行を開始した後に繰り返し実行される。図３に示すように、処理が開始されると、ステップＳ１において、ＥＣＵ２２は、各種センサから出力された情報を取得する。ここでＥＣＵ２２が取得する情報には、単眼カメラ６が撮影した画像が含まれる。

次に、ステップＳ２において、ＥＣＵ２２は、車両の移動時に単眼カメラ６が撮影した画像に基づき、車両の前方４ｍ以内に障害物が有るか否かを判定する。例えば、ＥＣＵ２２は、単眼カメラ６によって所定時間内に撮影された複数の画像と、各画像を撮影した時の車両の移動距離とに基づき、画像に含まれる各対象物までの距離を算出すると共に、各対象物の輪郭等からその対象物が障害物か否かを判定する。そして、障害物と推定される対象物までの距離が４ｍ以内の場合、車両の前方４ｍ以内に障害物が有ると判定する。

その結果、車両の前方４ｍ以内に障害物が有る場合、ステップＳ３に進み、ＥＣＵ２２は、車両の前方４ｍ以内の障害物の有無を表す前方障害物フラグをＯＮに設定する。
一方、車両の前方４ｍ以内に障害物が無い場合、ステップＳ４に進み、ＥＣＵ２２は、前方障害物フラグをＯＦＦに設定する。

ステップＳ３又はＳ４の後、ステップＳ５に進み、ＥＣＵ２２は、イグニッションスイッチ１６がＯＦＦにされたか否かを判定する。
その結果、イグニッションスイッチ１６がＯＦＦにされた場合、ステップＳ６に進み、ＥＣＵ２２は、単眼カメラ６によって最後に撮影された画像と、その時点での前方障害物フラグの値を記憶部１４に記憶させる。

ステップＳ５においてイグニッションスイッチ１６がＯＦＦにされていない場合、又はステップＳ６の後、ＥＣＵ２２は前方障害物検出処理を終了する。

次に、図４により、誤発進抑制制御処理を説明する。この誤発進抑制制御処理は、車両のイグニッションがオンにされ、ＥＣＵ２２に電源が投入された場合に起動され、繰り返し実行される。図４に示すように、処理が開始されると、ステップＳ１１において、ＥＣＵ２２は、各種センサから出力された情報を取得する。ここでＥＣＵ２２が取得する情報には、単眼カメラ６が撮影した画像、車速センサ１０により出力された車速、前方障害物フラグの値等が含まれる。

次に、ステップＳ１２において、ＥＣＵ２２は、現在の車速が所定車速（例えば４ｋｍ／ｈ）以下か否かを判定する。
その結果、車速が所定車速以下ではない（所定車速より速い）場合、誤発進抑制制御が必要な状況ではないので、ＥＣＵ２２は誤発進抑制制御を終了する。

一方、現在の車速が所定車速（例えば４ｋｍ／ｈ）以下である場合、ステップＳ１３に進み、ＥＣＵ２２は、最後にイグニッションスイッチ１６がＯＮにされてから現時点までの間に、前方障害物検出処理において前方障害物の有無を判定したか否かを判定する。
その結果、前方障害物の有無を判定していた場合、ステップＳ１４に進み、ＥＣＵ２２は、前方障害物フラグの値がＯＮか否かを判定する。
その結果、前方障害物フラグの値がＯＮではない（ＯＦＦである）場合、誤発進抑制制御が必要な状況ではないので、ＥＣＵ２２は誤発進抑制制御を終了する。

一方、前方障害物フラグの値がＯＮである場合、ステップＳ１５に進み、ＥＣＵ２２は、車両が急発進又は急加速を行って前方障害物に衝突することを防止するために、アクセルペダルが一定以上踏み込まれたときにエンジン１８に発生させるトルクの上限値（誤発進抑制時上限トルク）を所定の制限トルクＴ_Lに設定する。この制限トルクＴ_Lは、例えば、車両が前方障害物に接触した場合でも大きな被害が生じない程度の低速で車両を前進させることが可能なトルク値に設定される。

次に、ステップＳ１６に進み、ＥＣＵ２２は、前方障害物が検出されたことを前提とする前方障害物検出時誤発進抑制制御を実行する。この前方障害物検出時誤発進抑制制御において、ＥＣＵ２２は、アクセル開度センサ８から出力されたアクセル開度が所定値未満の場合、そのアクセル開度に応じたトルクをエンジン１８により出力させるが、アクセル開度が所定値以上となった場合には、運転者がアクセルペダルを誤って操作した可能性があることから、エンジン１８に発生させるトルクを制限トルクＴ_L以下に抑制する。
車両が後退したこと等によって前方障害物が検出されなくなった場合、又は、アクセル開度が所定値以上のまま一定時間が経過した場合（即ち運転者が意図的にアクセルペダルを操作していると考えられる場合）、ＥＣＵ２２は、前方障害物検出時誤発進抑制制御を終了し、誤発進抑制制御を終了する。

また、ステップＳ１３において、最後にイグニッションスイッチ１６がＯＮにされてから現時点までの間に、前方障害物検出処理において前方障害物の有無を判定していない場合、即ち、イグニッションスイッチ１６がＯＮにされた後に車両が走行を開始していない場合、ＥＣＵ２２は、単眼カメラ６により撮影された画像に基づいて前方障害物の有無を判断することができない。そこで、ステップＳ１７に進み、ＥＣＵ２２は、記憶部１４に記憶されている前方障害物フラグがＯＮか否かを判定する。

その結果、記憶部１４に記憶されている前方障害物フラグがＯＮではない（前方障害物フラグがＯＦＦである）場合、車両の現在位置においてイグニッションスイッチ１６がＯＦＦにされた時点で前方障害物は存在しておらず、その後イグニッションスイッチ１６がＯＮにされた直後の現時点でも前方障害物が存在しない可能性が高いので、ＥＣＵ２２は誤発進抑制制御を終了する。

一方、記憶部１４に記憶されている前方障害物フラグがＯＮである場合、ステップＳ１８に進み、ＥＣＵ２２は、記憶部１４に記憶されている画像の特徴点と、現時点で単眼カメラ６により撮影された撮影画像の特徴点とが一致するか否かを判定する。画像の特徴点とは、例えば、画像に含まれる角部や輪郭線であり、既知の画像解析手法を用いて抽出することができる。

その結果、記憶部１４に記憶されている画像の特徴点と、現時点で単眼カメラ６により撮影された撮影画像の特徴点とが一致する場合、イグニッションスイッチ１６がＯＦＦにされた時に存在した前方障害物が、その後イグニッションスイッチ１６がＯＮにされた直後の現時点でも同じ位置に存在していると考えられるので、ステップＳ１５に進み、ＥＣＵ２２は、誤発進抑制時上限トルクを所定の制限トルクＴ_Lに設定する。

一方、記憶部１４に記憶されている画像の特徴点と、現時点で単眼カメラ６により撮影された撮影画像の特徴点とが一致しない場合、イグニッションスイッチ１６がＯＦＦにされた時に存在した前方障害物が、その後イグニッションスイッチ１６がＯＮにされた直後の現時点では存在しておらず、車両の前方に障害物が存在しているか否かを判断することができない。そこで、ステップＳ１９に進み、ＥＣＵ２２は、イグニッションスイッチ１６がＯＮにされた直後で前方障害物の有無を判定できない場合のための始動時誤発進抑制制御を実行する。
この始動時誤発進抑制制御を実行したのち、ＥＣＵ２２は、誤発進抑制制御を終了する。

次に、図５により、始動時誤発進抑制制御を説明する。図５に示すように、処理が開始されると、ステップＳ２１において、ＥＣＵ２２は、アクセル開度センサ８から出力されたアクセル開度に基づき、アクセルが踏み込まれるまで待機する。
そして、アクセルが踏み込まれた場合、ステップＳ２２に進み、ＥＣＵ２２は、アクセル開度が所定値（例えば５０％）以上か否かを判定する。このとき、アクセル開度の判定と共に、アクセルペダルの操作速度が所定速度（例えば１５０％／ｓｅｃ）以上か否かを判定してもよい。

その結果、アクセル開度が所定値以上ではない（所定値未満である）場合、誤発進抑制制御が必要な状況ではないので、ＥＣＵ２２はエンジン１８に発生させるトルクを抑制することなく、始動時誤発進抑制制御を終了する。この場合、ＥＣＵ２２は、アクセル開度や現在車速に基づいてエンジン１８への要求トルクＴ_Rを決定し、その要求トルクを発生させるようにエンジン１８を制御する。

一方、アクセル開度が所定値以上である場合、運転者がアクセルペダルを誤って操作した可能性があるが、現時点では前方障害物の有無を判定できていないことから、ステップＳ２３に進み、ＥＣＵ２２は、仮に前方障害物が存在していた場合にその前方障害物に衝突することを防止するために、エンジン１８に発生させるトルクを中間トルクＴ_M以下に抑制する。この中間トルクＴ_Mは、アクセル開度や現在車速に基づいて決定される通常の要求トルクＴ_Rよりも小さいが、制限トルクＴ_Lよりも大きく設定されており、仮に前方障害物が存在していない場合でも運転者に違和感を覚えさせないようにしている。

次に、ステップＳ２４において、ＥＣＵ２２は、車速センサ１０により出力された車速に基づき、車両が前進したか否かを判定する。
その結果、車両が前進した場合、ステップＳ２５に進み、ＥＣＵ２２は、車両の移動時に単眼カメラ６が撮影した画像に基づき、車両の前方４ｍ以内に障害物が有るか否かを判定する。

その結果、車両の前方４ｍ以内に障害物が有る場合、前方障害物の存在が確定したので、ステップＳ２６に進み、ＥＣＵ２２は、アクセルペダルの誤操作による前方障害物への衝突を確実に防止するため、エンジン１８に発生させるトルクを制限トルクＴ_L以下に抑制する。

次に、ステップＳ２７において、ＥＣＵ２２は、トルク抑制の解除条件が満たされるまで待機する。トルク抑制の解除条件は、例えば、前方障害物が検出されなくなることや、アクセル開度が所定値以上のまま一定時間が経過したこと（即ち運転者が意図的にアクセルペダルを操作していると考えられる場合）である。

その結果、トルク抑制の解除条件が満たされた場合、ステップＳ２８に進み、ＥＣＵ２２はエンジン１８に発生させるトルクの抑制を解除し、始動時誤発進抑制制御を終了する。これにより、ＥＣＵ２２は、アクセル開度や現在車速に基づいてエンジン１８への要求トルクＴ_Rを決定し、その要求トルクＴ_Rを発生させるようにエンジン１８を制御する。

また、ステップＳ２５において、車両の前方４ｍ以内に障害物が検出されない場合、ステップＳ２９に進み、ＥＣＵ２２は、加速度センサ１２から出力された車両の上下方向の加速度に基づき、車両にピッチング（即ち上下方向の揺れ）が発生しているか否かを判定する。

その結果、ピッチングが発生している場合、車両の前方４ｍ以内に障害物が存在するにも関わらず、車両のピッチングに起因して、単眼カメラ６によって撮影された画像から障害物を検出することができなかった可能性がある。そこで、前方障害物への衝突を確実に防止するため、ステップＳ２６に進み、ＥＣＵ２２は、エンジン１８に発生させるトルクを制限トルクＴ_L以下に抑制する。
一方、ピッチングが発生していない場合、前方障害物は存在していないと考えられるので、ステップＳ２８に進み、ＥＣＵ２２はエンジン１８に発生させるトルクの抑制を解除し、始動時誤発進抑制制御を終了する。

また、エンジン１８に発生させるトルクの上限値が制限トルクＴ_Lよりも大きい中間トルクＴ_Mに設定されているにもかかわらず、ステップＳ２４において車両が前進していない場合、ステップＳ３０に進み、ＥＣＵ２２は、加速度センサ１２から出力された車両の各方向の加速度に基づき、車両の進行方向における路面の上り勾配が所定値θ（例えば３度）以上か否かを判定する。この所定値θは、例えば、エンジン１８が中間トルクＴ_Mを発生させている場合に車両が前進可能な上り勾配の角度である。
その結果、上り勾配がθ以上ではない（θ未満である）場合、路面の勾配以外の何らかの原因（例えば段差等）によって車両が前進できていないと考えられるので、この時点でトルクの抑制を解除することなくステップＳ２７に進み、ＥＣＵ２２は、トルク抑制の解除条件が満たされるまで待機する。

一方、上り勾配がθ以上である場合、車両を前進させるには、中間トルクＴ_Mでは不十分と考えられるので、ステップＳ３１に進み、ＥＣＵ２２は、エンジン１８に発生させるトルクの抑制を解除する。これにより、ＥＣＵ２２は、アクセル開度や現在車速に基づいてエンジン１８への要求トルクＴ_Rを決定し、中間トルクＴ_Mから要求トルクＴ_Rまで発生トルクを増大させるようにエンジン１８を制御する。

次に、ステップＳ３２において、ＥＣＵ２２は、車速センサ１０により出力された車速に基づき、車両が前進したか否かを判定する。
その結果、車両が前進した場合、ステップＳ３３に進み、ＥＣＵ２２は、車両の移動時に単眼カメラ６が撮影した画像に基づき、車両の前方４ｍ以内に障害物が有るか否かを判定する。

その結果、車両の前方４ｍ以内に障害物が有る場合、前方障害物の存在が確定したので、ステップＳ３４に進み、ＥＣＵ２２は、上り勾配の道路上における車両の後退を防止しつつ、アクセルペダルの誤操作による前方障害物への衝突を確実に防止するため、エンジン１８に発生させるトルクを、要求トルクＴ_Rより小さく且つ車両が前進可能なトルク、例えば車両が前進を開始した時点でエンジン１８が発生させていた前進開始時トルクＴ_Fに抑制する。その後、ステップＳ２７に進み、ＥＣＵ２２は、トルク抑制の解除条件が満たされるまで待機する。
一方、車両の前方４ｍ以内に障害物が検出されない場合、ＥＣＵ２２は、エンジン１８に発生させるトルクの抑制の解除を継続し、始動時誤発進抑制制御を終了する。

次に、図６により、誤発進抑制制御において車両の制御装置１がエンジン１８に発生させるトルクの時間変化を説明する。図６は、本発明の実施形態による車両の制御装置１がエンジン１８に発生させるトルクの時間変化を示す線図である。

まず、図４の誤発進抑制制御のステップＳ１４又はＳ１７において前方障害物フラグがＯＦＦであり、前方障害物が存在していないと考えられる場合、ＥＣＵ２２は、エンジン１８に発生させるトルクを抑制することなく、アクセル開度や現在車速に基づいて決定された要求トルクＴ_Rをエンジン１８により発生させる。この場合、図６において曲線Ｐで示すように、エンジン１８が発生するトルクは要求トルクＴ_Rに向かって増大する。

一方、図４の誤発進抑制制御のステップＳ１４において前方障害物フラグがＯＮであった場合、又は、ステップＳ１８において、記憶部１４に記憶されている画像の特徴点と現時点で単眼カメラ６により撮影された撮影画像の特徴点とが一致した場合、ＥＣＵ２２は、ステップＳ１５において、誤発進抑制時上限トルクを所定の制限トルクＴ_Lに設定し、ステップＳ１６において誤発進抑制制御を行う。
この誤発進抑制制御において、アクセル開度が所定値以上となった場合、運転者がアクセルペダルを誤って操作した可能性があることから、ＥＣＵ２２はエンジン１８に発生させるトルクを制限トルクＴ_L以下に抑制する。この場合、図６において曲線Ｑで示すように、エンジン１８が発生するトルクは制限トルクＴ_L以下に抑制される。

また、図４の誤発進抑制制御のステップＳ１８において、記憶部１４に記憶されている画像の特徴点と現時点で単眼カメラ６により撮影された撮影画像の特徴点とが一致しない場合、即ち、イグニッションスイッチ１６がＯＮにされた直後で車両の前方に障害物が存在しているか否かを判断することができない場合、ＥＣＵ２２は、ステップＳ１９において始動時誤発進抑制制御を実行する。

図５に示した始動時誤発進抑制制御のステップＳ２２において、アクセル開度が所定値以上であった場合、ＥＣＵ２２は、ステップＳ２３において、仮に前方障害物が存在していた場合にその前方障害物に衝突することを防止するために、エンジン１８に発生させるトルクを中間トルクＴ_M以下に抑制する。この場合、図６において曲線Ｒで示すように、エンジン１８が発生するトルクは中間トルクＴ_Mに向かって増大する。

トルクの増大に伴って車両が前進した結果、図６の時刻ｔ₁において、車両の前方４ｍ以内に障害物が有ると判定された場合、ＥＣＵ２２は、アクセルペダルの誤操作による前方障害物への衝突を確実に防止するため、始動時誤発進抑制制御のステップＳ２６においてエンジン１８に発生させるトルクを制限トルクＴ_L以下に抑制する。この場合、図６において曲線Ｓで示すように、エンジン１８が発生するトルクは制限トルクＴ_L以下に抑制される。

また、図６において曲線Ｒで示したように、エンジン１８が発生するトルクが中間トルクＴ_Mに向かって増大しているにもかかわらず、図６の時刻ｔ₁において車両が前進しておらず、そのときの車両の進行方向における路面の上り勾配がθ以上であった場合、ＥＣＵ２２は、車両を前進させるために、エンジン１８に発生させるトルクの抑制を解除する。この場合、図６において曲線Ｕで示すように、エンジン１８が発生するトルクは要求トルクＴ_Rに向かって増大する。
そして、図６の時刻ｔ₂において車両が前進を開始し、車両の移動時に単眼カメラ６が撮影した画像に基づき、車両の前方４ｍ以内に障害物が検出されなかった場合、ＥＣＵ２２はエンジン１８に発生させるトルクの抑制の解除を継続する。この場合、図６において曲線Ｗで示すように、エンジン１８が発生するトルクは要求トルクＴ_Rに向かって増大する。

一方、車両の前方４ｍ以内に障害物が有ると判定された場合、ＥＣＵ２２は、上り勾配の道路上における車両の後退を防止しつつ、アクセルペダルの誤操作による前方障害物への衝突を確実に防止するため、エンジン１８に発生させるトルクを、車両が前進を開始した時刻ｔ₂にエンジン１８が発生させていた前進開始時トルクＴ_F以下に抑制する。この場合、図６において曲線Ｘで示すように、エンジン１８が発生するトルクは前進開始時トルクＴ_F以下に抑制される。

次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した本発明の実施形態では、図５に示した始動時誤発進抑制制御のステップＳ３３において車両の前方４ｍ以内に障害物が有ると判定した場合、ステップＳ３４において、ＥＣＵ２２は、エンジン１８に発生させるトルクを、車両が前進を開始した時点でエンジン１８が発生させていた前進開始時トルクＴ_Fに抑制すると説明したが、前進開始時トルクＴ_Fよりも小さく且つ車両が後退しないトルクまで抑制してもよい。また、これらのトルクの抑制と共に、あるいはトルクの抑制に代えて、車両が後退しないようにブレーキ２０を作動させるようにしてもよい。

また、上述した本発明の実施形態では、車両の動力源がエンジン１８である場合を例として説明したが、車両の動力源がモータであってもよい。

次に、上述した本発明の実施形態及び本発明の実施形態の変形例による車両の制御装置１の作用効果を説明する。

まず、ＥＣＵ２２が前方障害物の有無を判定できない場合、エンジン１８により発生させる駆動力を要求駆動力Ｔ_Rよりも小さく制限駆動力Ｔ_Lよりも大きい中間駆動力Ｔ_M以下に抑制するので、車両が移動しておらず単眼カメラ６により撮影された画像に基づいて前方障害物の有無を判定できない場合には、前方障害物への衝突を防止しつつ運転者に違和感や煩わしさを覚えさせない程度に抑制された中間駆動力Ｔ_Mで車両を前進させて前方障害物の有無を判定することができ、これにより、運転者に違和感や煩わしさを覚えさせることなく、単眼カメラ６により撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止することができる。

また、車両のイグニッションスイッチ１６がオンにされた直後で車両の前方に障害物が存在しているか否かを判断することができない場合においても、ＥＣＵ２２は、記憶部１４に記憶されている前方障害物の有無の判定結果に基づき、エンジン１８により発生させる駆動力を制限駆動力Ｔ_L又は中間駆動力Ｔ_M以下に抑制することができ、これにより、単眼カメラ６により撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を一層確実に防止することができる。

また、車両のイグニッションスイッチ１６がオンにされた直後で車両の前方に障害物が存在しているか否かを判断することができない場合においても、ＥＣＵ２２は、記憶部１４に記憶されている画像と単眼カメラ６により撮影された画像とが一致するか否かに基づき、エンジン１８により発生させる駆動力を制限駆動力Ｔ_M又は中間駆動力Ｔ_M以下に抑制することができ、これにより、単眼カメラ６により撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を一層確実に防止することができる。

また、前方障害物が無いと判定され且つ車両のピッチングが検出された場合、ＥＣＵ２２は、エンジン１８により発生させる駆動力を要求駆動力Ｔ_Rよりも小さい制限駆動力Ｔ_L以下に抑制するので、段差等の乗り越えに起因して車両にピッチングが発生したことにより前方障害物が検出されなかったと考えられる場合には、駆動力を制限駆動力Ｔ_L以下に抑制することで前方障害物への衝突を確実に防止することができ、これにより、車両にピッチングが発生した場合においても、単眼カメラ６により撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止することができる。

また、ＥＣＵ２２が前方障害物の有無を判定できない場合、駆動力を要求駆動力Ｔ_Rよりも小さい駆動力に抑制した後、車両が前進を開始するまで駆動力を増大させ、車両が前進を開始したときに障害物判定手段により前方障害物が無いと判定された場合、要求駆動力Ｔ_Rをエンジン１８により発生させ、車両が前進を開始したときにＥＣＵ２２により前方障害物が有ると判定された場合、エンジン１８により発生させる駆動力を、要求駆動力Ｔ_Rより小さく且つ車両が後退しない駆動力Ｔ_Fに抑制するので、車両を前進させ単眼カメラ６により撮影した画像に基づき前方障害物を検出しつつ、前方障害物が検出された場合でも車両が後退しない駆動力Ｔ_Fを維持することができ、これにより、上り勾配の道路上において車両を後退させることなく、単眼カメラ６により撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止することができる。

また、ＥＣＵ２２は、車両が前進を開始したときに前方障害物が有ると判定された場合、エンジン１８により発生させる駆動力を、車両が前進可能な駆動力Ｔ_Fに抑制するので、上り勾配の道路上において前方障害物が検出された場合、その前方障害物への衝突を確実に防止しつつ、車両をゆっくりと前進させることができ、これにより、単眼カメラ６により撮影した画像に基づく前方障害物の検出を継続することができる。また、駆動力の抑制が車両の故障ではなく前方障害物への衝突防止のための制御によるものであることを運転者に認識させることができる。更に、駆動力の抑制が解除されたときの加速度の変化幅を抑制することができる。

また、車両の制御装置１のＥＣＵ２２は、車両が前進を開始したときに前方障害物が有ると判定された場合、車両が後退しないように車両の制動力を増大させるので、上り勾配の道路上において前方障害物が検出された場合、その前方障害物への衝突を確実に防止しつつ、車両が後退することを車両の制動力を増大させることによって一層確実に防止することができる。

１車両の制御装置
２ミリ波レーダ
４超音波センサ
６単眼カメラ
８アクセル開度センサ
１０車速センサ
１２加速度センサ
１４記憶部
１６イグニッションスイッチ
１８エンジン
２０ブレーキ
２２ＥＣＵ

Claims

車両の動力源が発生させる駆動力を抑制して前方障害物への衝突を防止する車両の制御装置であって、
車両のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
車両の動力源が発生させる駆動力を制御する駆動力制御手段と、
車両の前方を撮影する単眼カメラと、
車両の移動時に上記単眼カメラにより撮影された画像に基づき、車両の前方障害物の有無を判定する障害物判定手段と、
車両のピッチングを検出するピッチング検出手段と、を有し、
上記駆動力制御手段は、上記障害物判定手段により前方障害物が無いと判定され且つ上記ピッチング検出手段により車両のピッチングが検出されない場合、上記アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度に応じて決定された要求駆動力を上記動力源により発生させ、上記障害物判定手段により前方障害物が無いと判定され且つ上記ピッチング検出手段により車両のピッチングが検出された場合、又は、上記障害物検出手段により前方障害物が有ると判定された場合、上記動力源により発生させる駆動力を上記要求駆動力よりも小さい制限駆動力以下に抑制することを特徴とする車両の制御装置。
更に、車両のイグニッションスイッチがオフにされたときに、上記障害物判定手段による最後の判定結果を記憶する記憶手段を有し、
上記駆動力制御手段は、車両のイグニッションスイッチがオンにされたときに、上記記憶手段に記憶されている上記障害物判定手段の判定結果が、前方障害物が無いとの判定である場合、上記要求駆動力を上記動力源により発生させ、上記記憶手段に記憶されている上記障害物判定手段の判定結果が、前方障害物が有るとの判定である場合において、上記障害物判定手段により前方障害物が無いと判定され且つ上記ピッチング検出手段により車両のピッチングが検出されない場合、上記要求駆動力を上記動力源により発生させ、上記障害物判定手段により前方障害物が無いと判定され且つ上記ピッチング検出手段により車両のピッチングが検出された場合、又は、上記障害物検出手段により前方障害物が有ると判定された場合、上記動力源により発生させる駆動力を上記要求駆動力よりも小さい制限駆動力以下に抑制する請求項１に記載の車両の制御装置。