JP2021046118A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動走行制御を行う車両における登坂路での操作性を向上できる制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、車両に搭載される。制御装置は、少なくとも現在の車速または路面勾配に基づいて決定される閾値を導出する導出部と、自動走行制御中に、ユーザによるブレーキ操作を検出すると、少なくとも自動走行制御によって現在発生している制駆動力と閾値とに基づいて、自動走行制御を終了するか否かを判定する制御部とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、車両等に搭載される制御装置に関する。

車両には、近年、各種の運転支援機能が提案、実装されている。特許文献１、２は、少なくとも車速を自動で制御する自動走行制御を開示している。自動走行制御は、例えば、ユーザがブレーキ操作を行うと停止される。特許文献１は、自動走行制御によるブレーキ液圧を、ユーザのブレーキ操作によるブレーキ液圧が超えたときに、自動走行制御を停止し、ブレーキ操作に応じた制動に切り替えることを開示している。特許文献２は、自動走行制御中にブレーキ操作が行われる等の条件を満たすと、自動走行制御を停止し、スロットルを閉じることを開示している。

特開平４−８１３３０号公報 特許第５０８３４１４号公報

ブレーキ操作に基づいて一律に自動走行制御を停止する場合、以下のような課題がある。例えば、登坂路においては、車速が比較的低速であるときに、ユーザがブレーキを操作すると、すぐに車速が０になる。そのため、ユーザが、例えばブレーキペダルを誤って短期間踏んだ場合に、これに基づいて自動走行制御を停止すると、ユーザがすぐに気付いて、車両の停止後直ちにブレーキペダルの踏み直しや踏み増しを行わない限り、停止した車両がこんどは後方にずり下がり始めるおそれがあり、車両の操作性が良くない。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、自動走行制御を行う車両における登坂路での操作性を向上できる制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一局面は、車両に搭載される制御装置であって、少なくとも現在の車速に基づいて決定される閾値を導出する導出部と、自動走行制御中に、ユーザによるブレーキ操作を検出すると、少なくとも自動走行制御によって現在発生している制駆動力と閾値とに基づいて、自動走行制御を終了するか否かを判定する制御部とを備える、制御装置である。

本発明によれば、制御装置は、ブレーキ操作が行われたときに自動走行制御を停止するか否かを車速または路面勾配等に基づいて判定するので、ブレーキ操作が行われたときに自動走行制御を一律に停止する場合に比べて登坂路における車両の後方へのずり下がりを抑制でき操作性を向上できる。

本発明の第１および第２実施形態に係る制御装置とその周辺部の構成図 本発明の第１実施形態に係る処理を示すフローチャート 本発明の第１実施形態に係る車速と駆動力の閾値との関係の例を示すマップ 本発明の第１実施形態に係る処理を示すグラフ 本発明の第２実施形態に係る処理を示すフローチャート

本発明の各実施形態においては、自動走行制御中に、ブレーキ操作に応じて自動走行制御を停止しても、車両が直ちに後方にずり下がる可能性が低い場合は、ブレーキ操作に応じて自動走行制御を停止する。また、自動走行制御中に、ブレーキ操作に応じて自動走行制御を停止すると、車両が直ちに後方にずり下がる可能性が高い場合は、ブレーキ操作があっても自動走行制御を停止しない。これにより、自動走行制御中に登坂路を走行している場合に、ユーザの誤りによる短期間のブレーキ操作があっても、直ちに車両が停止して車両が後方にずり下がることを抑制でき、車両の操作性が向上する。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。

＜構成＞
図１に、本実施形態に係る制御装置１０とその周辺部の構成図を示す。

本実施形態においては、制御装置１０は、エンジンＥＣＵ２０と、ブレーキＥＣＵ３０とにネットワークを介して接続される。制御装置１０は、少なくとも車両の走行速度を制御する自動走行制御を実行するＥＣＵ（electronic control unit）である。エンジンＥＣＵ２０は、車両が備えるエンジンおよび変速機を制御するＥＣＵである。ブレーキＥＣＵ３０は、車両が備えるブレーキを制御するＥＣＵである。

以降、駆動力および制動力に言及する場合は、いずれもその絶対値で表現する。駆動力と制動力とをまとめて制駆動力と呼ぶ場合は、車両前方を正の向きとする符号付きの値として表現する。

制御装置１０は、図示しない各種センサから車両や車両の周辺の各種状態を取得して、これに基づいて、エンジンＥＣＵ２０およびブレーキＥＣＵ３０に指示を行って、エンジンおよび変速機に制駆動力を発生させ、ブレーキに制動力を発生させることで、前車追従、衝突防止等の、自動走行制御を行う。自動走行制御が車両に対して発生させる制駆動力は、エンジンおよび変速機に発生させる制駆動力からブレーキに発生させる制動力を減算した値である。なお、制御装置１０は、さらに、図示しないステアリングＥＣＵを制御して操舵の制御を行ってもよい。また、車両がエンジン、変速機、エンジンＥＣＵ２０の代わりにモータとモータを制御するモータＥＣＵを備え、制御装置１０は、エンジンＥＣＵ２０の代わりにモータＥＣＵを制御してもよい。

以上の各ＥＣＵは、典型的は、それぞれプロセッサである制御部とメモリ等とを備えるコンピュータである。制御装置１０は、上述の自動走行制御を行う制御部１１に加え、後述する導出部１２を備える。制御装置１０の制御部１１、導出部１２は、それぞれエンジンＥＣＵ２０またはブレーキＥＣＵ３０に実装されてもよい。

＜処理＞
以下に本実施形態に係る、制御装置１０の処理を、図２に示すフローチャートを参照して説明する。本処理は、自動走行制御の実行中に実行され、自動走行制御を停止するか否かを判定する。

（ステップＳ１０１）：制御装置１０の制御部１１は、自動走行制御が車両に対して発生させている制駆動力Ｆｄを導出する。

（ステップＳ１０２）：制御部１１は、ブレーキペダルセンサから取得する情報に基づいて、ユーザがブレーキペダルを踏むブレーキ操作を行ったか否かを判定する。制御部１１が、ユーザによるブレーキ操作があったと判定した場合、ステップＳ１０３に進み、ユーザによるブレーキ操作がないと判定した場合ステップＳ１０５に進む。

（ステップＳ１０３）：制御装置１０の導出部１２は、車速に基づいて、制駆動力の閾値Ｆｓ１を導出する。導出部１２は車両が備える各種センサや、ブレーキＥＣＵ３０等、制御装置１０以外の他のＥＣＵから車両の速度を取得することができる。車速と閾値Ｆｓ１との関係を定めたマップの例を図３に示す。図３に示す例では、車速が比較的低速である場合、閾値Ｆｓ１は正の比較的大きな値であり、車速が比較的高速である場合、閾値Ｆｓ１は比較的小さい。導出部１２は、例えば、予めこのようなマップを保持しており、マップを参照して、現在の車速に対応する閾値Ｆｓ１を導出する。なお、導出部１２は、走行中の路面の勾配を取得し、路面の勾配が大きい（登坂路の傾斜が大きい）ほど、閾値Ｆｓ１が大きくなるようマップを補正してもよい。

（ステップＳ１０４）：制御部１１は、閾値Ｆｓ１と制駆動力Ｆｄとを比較し、制駆動力Ｆｄが閾値Ｆｓ１より小さい場合、ステップＳ１０５に進み、制駆動力Ｆｄが閾値Ｆｓ１以上である場合、ステップＳ１０６に進む。

（ステップＳ１０５）：制御部１１は、自動走行制御を継続する。以上で処理を終了する。

（ステップＳ１０６）：制御部１１は、自動走行制御を停止する。以上で処理を終了する。

以上の処理は、自動走行制御を停止するまで、自動走行制御の実行中、繰り返し実行される。

以上の処理による例を、図４を参照して説明する。図４には、時刻を横軸にとり、車速、自動走行制御による制駆動力、ブレーキペダル踏み量をそれぞれ縦軸に取ったグラフである。

まず、車速が比較的低速である場合の例について説明する。この場合の車速、制駆動力Ｆｄ、閾値Ｆｓ１を、図４に実線で示す。時刻ｔ＝Ｔにおいて、ユーザがブレーキ操作を行うものとする。

この例では、車両は登坂路を低速で走行しており、時刻ｔ＜Ｔにおいて、少しずつ車速が減少している。時刻ｔ＝Ｔにおいて、ほとんど車速が０に近くなったとき、ユーザがブレーキ操作を開始し、車速が０となる。時刻ｔ＝Ｔにおいて、自動走行制御による制駆動力Ｆｄが閾値Ｆｓ１より小さいため、制御部１１は自動走行制御を継続する。

時刻ｔ＞Ｔにおいて、自動走行制御により、正の制駆動力Ｆｄが発生すれば、ユーザのブレーキ操作が、意図せず誤って短期間ブレーキペダルを踏んだものであり、図４に示す例とは異なり、その後ユーザが、ブレーキペダルを踏むのをやめた場合であっても、その後、自動走行制御において、制御部１１は、制駆動力Ｆｄとして、車両の後方へのずり下がりを十分抑制できる程度の駆動力を発生させ、車両の後方へのずり下がりを抑制できる。なお、時刻ｔ＝Ｔにおいて、自動走行制御による制駆動力Ｆｄが閾値Ｆｓ１以上であれば、時刻ｔ＞Ｔにおいて、ユーザがブレーキペダルを踏まなくても直ちにずり下がりが発生する可能性は低く、自動走行制御を停止してよい。

つぎに、車速が比較的高速である場合の例を示す。この場合の車速、制駆動力Ｆｄ、閾値Ｆｓ１を、図４に破線で示す。時刻ｔ＝Ｔにおいて、ユーザがブレーキ操作を行うものとする。

この例では、車両は登坂路を高速で走行しているが、時刻ｔ＜Ｔにおいて、一定の速度を維持している。時刻ｔ＝Ｔにおいて、ユーザがブレーキ操作を開始し、時刻ｔ＞Ｔにおいて車速が少しずつ減速する。時刻ｔ＝Ｔにおいて、自動走行制御による制駆動力Ｆｄが閾値Ｆｓ１以上であるため、制御部１１は自動走行制御を停止する。

時刻ｔ＞Ｔにおいて、自動走行制御による駆動力がなくなっても、車速が減少して０となるまでには時間がかかる。ユーザのブレーキ操作が、意図せず誤って短期間ブレーキペダルを踏んだものであり、図４に示す例とは異なり、その後ユーザが、ブレーキペダルを踏むのをやめた場合は、車速がより減少しにくく、直ちに車両の後方へのずり下がりが発生するおそれはないため、自動走行制御を停止しても問題ない。

以上のように、本実施形態においては、車速が比較的低速で、自動走行制御が発生させている制駆動力が比較的小さい場合、ブレーキ操作があっても自動走行制御を停止しないことにより、車両の後方へのずり下がりを抑制することができる。

＜効果＞
本実施形態においては、自動走行制御中に、ブレーキ操作が行われても一律に自動走行制御を停止するのはなく、車速等に基づいて定まる閾値と、自動走行制御によって発生している制駆動力とに基づいて、自動走行制御を停止するか否かを判定する。これにより、例えば、車速が比較的低速である場合に自動走行制御によって発生している制駆動力が比較的小さい場合は、ブレーキ操作による自動走行制御の停止を行わないようにすることができ、登坂路走行中であっても車両の後方へのずり下がりのおそれを抑制でき、車両の操作性を向上できる。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態は、自動走行制御を停止した場合に、車両の後方へのずり下がりのおそれがあるか否かを精度よく判定することができる。

本実施形態の制御装置１０とその周辺部の構成は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

＜処理＞
以下に本実施形態に係る、制御装置１０の処理を、図５に示すフローチャートを参照して説明する。本処理は、自動走行制御の実行中に実行され、自動走行制御を停止するか否かを判定する。第１実施形態と同様の処理については適宜説明を省略する。

（ステップＳ２０１）：制御装置１０の制御部１１は、自動走行制御が車両に対して発生させている制駆動力Ｆｄを導出する。

（ステップＳ２０２）：制御部１１は、走行中の路面の勾配を導出する。路面勾配は、例えば車両が備える車輪速センサおよび加速度センサ等から取得する情報に基づいて導出してもよいし、車両が備えるカメラが撮影した車両前方の路面の画像に基づいて導出してもよい。なお、路面勾配の導出は、ブレーキＥＣＵ３０等、制御装置１０以外の他のＥＣＵが行い、制御部１１は導出結果を取得してもよい。

（ステップＳ２０３）：制御部１１は、ユーザがブレーキペダルを踏むブレーキ操作を行ったか否かを判定する。ユーザによるブレーキ操作があったと判定した場合、ステップＳ２０４に進み、ユーザによるブレーキ操作がないと判定した場合ステップＳ２０９に進む。

（ステップＳ２０４）：制御部１１は、路面勾配に基づいて、車両が現在登坂路を走行中であるか否かを判定する。制御部１１が、登坂路を走行中であると判定した場合、ステップＳ２０５に進み、登坂路を走行中でないと判定した場合、ステップＳ２１０に進む。

（ステップＳ２０５）：導出部１２は、車両が登坂路で停止してもその後の後方へのずり下がりを抑制するために必要な駆動力を表す閾値Ｆｓ２を導出する。閾値Ｆｓ２は例えば、ずり下がりの抑制が可能な駆動力の最小値でもよいし、最小値より大きい値でもよい。導出部１２は、例えば路面勾配や車両の重量等に基づいて、このような閾値Ｆｓ２を導出することができる。なお、閾値Ｆｓ２の導出は、エンジンＥＣＵ２０等、制御装置１０以外の他のＥＣＵが行い、導出部１２は導出結果を取得してもよい。

（ステップＳ２０６）：制御部１１は、ユーザのブレーキペダル操作量等に基づいて、ユーザが要求している制動力Ｆｂを導出する。なお、この制動力Ｆｂの導出は、ブレーキＥＣＵ３０等、制御装置１０以外の他のＥＣＵが行い、制御部１１は導出結果を取得してもよい。

（ステップＳ２０７）：制御部１１は、車速が低速であるか否かを判定する。制御部１１は、車速を取得し、車速の大きさが所定の閾値以下である場合に低速であると判定することができる。制御部１１が、車速が低速であると判定した場合、ステップＳ２０８に進み、車速が低速でないと判定した場合、ステップＳ２１０に進む。

（ステップＳ２０８）：制御部１１は、閾値Ｆｓ２と、制駆動力Ｆｄと制動力Ｆｂとの差の絶対値｜Ｆｄ−Ｆｂ｜とを比較し、｜Ｆｄ−Ｆｂ｜が閾値Ｆｓ２より小さい場合、ステップＳ２０９に進み、｜Ｆｄ−Ｆｂ｜が閾値Ｆｓ２以上である場合、ステップＳ２１０に進む。

（ステップＳ２０９）：制御部１１は、自動走行制御を継続する。以上で処理を終了する。

（ステップＳ２１０）：制御部１１は、自動走行制御を停止する。以上で処理を終了する。

以上の処理は、自動走行制御を停止するまで、自動走行制御の実行中、繰り返し実行される。

本実施形態においては、車両が登坂路を比較的低速で走行している場合は、ユーザがブレーキ操作によって制動力を発生させると、車両に発生させる制駆動力の絶対値が比較的小さくなり、車両の後方へのずり下がりを抑制できるだけの大きさの駆動力または制動力が得られない可能性がある場合、ブレーキ操作があっても自動走行制御を停止しないことにより、車両の後方へのずり下がりを抑制することができる。

＜効果＞
本実施形態においては、第１実施形態と同様の効果が得られる。本実施形態では、とくに、車両が登坂路を走行中であるという走行シーン、実際の路面勾配に対するずり下がり抑制の駆動力、ユーザのブレーキ操作による制動力を、判定に用いることで、第１実施形態より、ずり下がりのおそれの有無を精度よく判定できる。これにより、ずり下がりのおそれがない場合は、ユーザによるブレーキ操作があれば自動走行制御を停止するという原則に沿った動作をさせやすくできる。

本発明は、車両の自動走行機能の制御装置だけでなく、制御装置および他の装置を含む自動走行システム、プロセッサとメモリを備えた制御装置が実行する制御方法、制御プログラム、制御プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体、制御装置を含むネットワークシステムを備えた車両等として捉えることが可能である。

本発明は、車両等に搭載される制御装置に有用である。

１０ 制御装置
１１ 制御部
１２ 導出部
２０ エンジンＥＣＵ
３０ ブレーキＥＣＵ

Claims (1)

1. 車両に搭載される制御装置であって、
   少なくとも現在の車速または路面勾配に基づいて決定される閾値を導出する導出部と、
   自動走行制御中に、ユーザによるブレーキ操作を検出すると、少なくとも前記自動走行制御によって現在発生している制駆動力と前記閾値とに基づいて、前記自動走行制御を終了するか否かを判定する制御部とを備える、制御装置。

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