JP2022089373A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両への後続車の追突を回避できる可能性を高めることができる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置１０は、自車両１００の駆動装置２１を作動させて自車両を自動で前進させることができる。車両制御装置は、自車両が停止しているとき或いは略停止しているときに自車両の前進が許容されると判定した場合、自車両を前進させることが許容される距離を目標前進距離として設定し、自車両への追突を回避するための追突回避制御を後続車２０１が実行していることを検知した場合、自車両を目標前進距離だけ前進させる。【選択図】 図６

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

先行車との間の距離が目標距離に維持されるように自車両を自動で加減速する車間距離制御を実行する車両制御装置が知られている。

車間距離制御の実行中に先行車が急減速すると自車両も自動で急減速されるが、このとき、自車両に近いところを走行する後続車が存在すると、その後続車が自車両に追突する虞がある。そこで、車間距離制御の実行中に自車両と後続車との間の距離が所定距離に達したときに車間距離制御における目標距離を長くすることにより、自車両と先行車との間の距離を長くする車両制御装置も知られている（特許文献１参照）。この従来の車両制御装置によれば、自車両と先行車との間の距離が長くなるので、先行車が急減速しても、自車両を緩やかに減速させることができ、従って、後続車が自車両に追突する可能性を低下させることができる。

特開平７－１７２２０８号公報

自車両が先行車に追突する可能性が生じたときに自車両を自動で制動して先行車への自車両の追突を回避する追突回避制御を実行する車両制御装置が知られている。こうした車両制御装置が搭載された後続車が自車両の後方を走行しているときにその後続車が自車両に追突する可能性が生じると、後続車の車両制御装置が追突回避制御を開始して後続車を制動し、自車両への後続車の追突を回避しようとする。しかしながら、後続車の車両制御装置による後続車と自車両との間の距離の検出精度の低さ等の種々の原因により、後続車の車両制御装置が追突回避制御を実行しても、後続車が自車両に追突してしまう可能性がある。

特に、上述した従来の車両制御装置は、車間距離制御の実行中に自車両と先行車との間の距離が所定距離に達すると、自車両と先行車との間の距離を長くする。従って、自車両と後続車との間の距離が短くなってしまうので、後続車が自車両に追突する可能性が高まってしまう。

本発明の目的は、自車両への後続車の追突を回避できる可能性を高めることができる車両制御装置を提供することにある。

本発明に係る車両制御装置は、自車両の駆動装置を作動させて該自車両を自動で前進させることができる。本発明に係る車両制御装置は、前記自車両が停止しているとき或いは略停止しているときに該自車両の前進が許容されると判定した場合、前記自車両を前進させることが許容される距離を目標前進距離として設定する。そして、本発明に係る車両制御装置は、前記自車両への追突を回避するための追突回避制御を後続車が実行していることを検知した場合、前記自車両を前記目標前進距離だけ前進させる。

自車両への追突を回避するための追突回避制御を後続車が実行しても、種々の原因により後続車が自車両に追突してしまう可能性がある。本発明によれば、後続車が追突回避制御を実行しているときに自車両が目標前進距離だけ前進される。このため、自車両への後続車の追突を回避できる可能性を高めることができる。

本発明の構成要素は、図面を参照しつつ後述する本発明の実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置及びその車両制御装置が搭載された車両（自車両）を示した図である。 図２は、自車両の前方に先行車が停止しており、自車両の後方から後続車が接近している様子を示した図である。 図３は、本発明の実施形態に係る車両制御装置により自車両が前進される様子を示した図である。 図４は、本発明の実施形態に係る車両制御装置により自車両が前進される様子を示した図である。 図５は、本発明の実施形態に係る車両制御装置が実行するルーチンを示したフローチャートである。 図６は、本発明の実施形態に係る車両制御装置が実行するルーチンを示したフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両制御装置について説明する。図１に示したように、本発明の実施形態に係る車両制御装置１０は、自車両１００に搭載されている。

＜ＥＣＵ＞
車両制御装置１０は、ＥＣＵ９０を備えている。ＥＣＵは、エレクトロニックコントロールユニットの略称である。ＥＣＵ９０は、マイクロコンピュータを主要部として備える。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ及びインターフェース等を含む。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたインストラクション又はプログラム又はルーチンを実行することにより、各種機能を実現するようになっている。

自車両１００には、車両走行装置２０が搭載されている。車両走行装置２０は、駆動装置２１と、制動装置２２と、操舵装置２３と、を備えている。

＜駆動装置＞
駆動装置２１は、自車両１００を走行させるために自車両１００に与えられる駆動力を出力する装置であり、例えば、内燃機関及びモータ等である。駆動装置２１は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。ＥＣＵ９０は、駆動装置２１の作動を制御することにより駆動装置２１から出力される駆動力を制御することができる。

＜制動装置＞
制動装置２２は、自車両１００を制動するために自車両１００に与えられる制動力を出力する装置であり、例えば、ブレーキ装置である。制動装置２２は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。ＥＣＵ９０は、制動装置２２の作動を制御することにより制動装置２２から出力される制動力を制御することができる。

＜操舵装置＞
操舵装置２３は、自車両１００を操舵するために自車両１００に与えられる操舵力を出力する装置であり、例えば、パワーステアリング装置である。操舵装置２３は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。ＥＣＵ９０は、操舵装置２３の作動を制御することにより操舵装置２３から出力される操舵力を制御することができる。

このように、車両走行装置２０は、自車両１００の駆動、制動及び操舵を行う装置である。又、ＥＣＵ９０は、車両走行装置２０の作動を制御する装置である。

＜周囲情報取得装置等＞
更に、自車両１００には、アクセルペダル３１と、ブレーキペダル３２と、ステアリングシャフト３３と、アクセルペダル操作量センサ７１と、ブレーキペダル操作量センサ７２と、操舵角センサ７３と、車速検出装置７４と、周囲情報取得装置７５と、無線信号受発信機７６と、が搭載されている。

＜アクセルペダル操作量センサ＞
アクセルペダル操作量センサ７１は、アクセルペダル３１の操作量を検出するセンサである。アクセルペダル操作量センサ７１は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。アクセルペダル操作量センサ７１は、検出したアクセルペダル３１の操作量の情報をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その情報に基づいてアクセルペダル３１の操作量をアクセルペダル操作量ＡＰとして取得する。

ＥＣＵ９０は、アクセルペダル操作量ＡＰ及び自車両１００の車速Ｖownから要求駆動力（要求駆動トルク）を演算により取得する。要求駆動力は、駆動装置２１に出力が要求されている駆動力である。ＥＣＵ９０は、要求駆動力が出力されるように駆動装置２１の作動を制御する。又、ＥＣＵ９０は、後述する後続車追突回避制御において自車両１００を走行させるのに必要な要求駆動力を決定し、その要求駆動力が出力されるように駆動装置２１の作動を制御する。

＜ブレーキペダル操作量センサ＞
ブレーキペダル操作量センサ７２は、ブレーキペダル３２の操作量を検出するセンサである。ブレーキペダル操作量センサ７２は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。ブレーキペダル操作量センサ７２は、検出したブレーキペダル３２の操作量の情報をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その情報に基づいてブレーキペダル３２の操作量をブレーキペダル操作量ＢＰとして取得する。

ＥＣＵ９０は、ブレーキペダル操作量ＢＰから要求制動力（要求制動トルク）を演算により取得する。要求制動力は、制動装置２２に出力が要求されている制動力である。ＥＣＵ９０は、要求制動力が出力されるように制動装置２２の作動を制御する。又、ＥＣＵ９０は、後述する後続車追突回避制御において自車両１００を制動するのに必要な要求制動力を決定し、その要求制動力が出力されるように制動装置２２の作動を制御する。

＜操舵角センサ＞
操舵角センサ７３は、中立位置に対するステアリングシャフト３３の回転角度を検出するセンサである。操舵角センサ７３は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。操舵角センサ７３は、検出したステアリングシャフト３３の回転角度の情報をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その情報に基づいてステアリングシャフト３３の回転角度を操舵角θとして取得する。

ＥＣＵ９０は、操舵角θから要求操舵力（要求操舵トルク）を演算により取得する。要求操舵力は、操舵装置２３に出力が要求されている操舵力である。ＥＣＵ９０は、要求操舵力が出力されるように操舵装置２３の作動を制御する。又、ＥＣＵ９０は、後述する後続車追突回避制御において自車両１００を操舵するのに必要な要求操舵力を決定し、その要求操舵力が出力されるように操舵装置２３の作動を制御する。

＜車速検出装置＞
車速検出装置７４は、自車両１００の車速Ｖownを検出する装置であり、例えば、車輪速センサである。車速検出装置７４は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。車速検出装置７４は、自車両１００の車速Ｖownを検出し、その車速Ｖownの情報をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その情報に基づいて車速Ｖownを取得する。

＜周囲情報取得装置＞
周囲情報取得装置７５は、自車両１００の前方及び後方の情報を取得する装置であり、例えば、カメラ、レーダセンサ（ミリ波レーダ等）、超音波センサ（クリアランスソナー）及びレーザーレーダ（LiDAR）等からなる。

周囲情報取得装置７５は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。周囲情報取得装置７５は、取得した自車両１００の前方の情報（前方情報Ｉ_Ｆ）及び後方の情報（後方情報Ｉ_Ｒ）をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、これら前方情報Ｉ_Ｆ及び後方情報Ｉ_Ｒから自車両１００の前方及び後方の各種情報を取得することができる。

＜無線信号受発信機＞
無線信号受発信機７６は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。ＥＣＵ９０は、無線信号受発信機７６を介して各種信号を自車両１００の外部に発信することができる。又、ＥＣＵ９０は、後続車２０１に搭載されているＥＣＵ（後続車ＥＣＵ）が無線で外部に発信した各種信号を無線信号受発信機７６を介して受信することができる。

本例において、後続車２０１は、自車両１００が走行している車線と同じ車線を自車両１００の後方で自車両１００の走行方向と同じ方向に走行する車両である。又、先行車２０２は、自車両１００が走行している車線と同じ車線を自車両１００の前方で自車両１００の走行方向と同じ方向に走行する車両である。

＜車両制御装置の作動の概要＞
次に、車両制御装置１０の作動の概要について説明する。

車両の制動が不十分であり、その結果、その車両が先行車に追突する可能性が生じたときにその車両を自動で制動してその車両が先行車に追突する前に停止させるための先行車追突回避制御を実行する車両制御装置が知られている。

図２に示したように、停止中の先行車２０２の後方で自車両１００が停止している場面において、後方から自車両１００に後続車２０１が接近してきているが、その後続車２０１の制動が不十分であり、その結果、後続車２０１が自車両１００に追突する可能性が生じた場合、後続車２０１が上記先行車追突回避制御を実行する車両制御装置を搭載していれば、その車両制御装置が先行車追突回避制御を開始して後続車２０１を自動で制動し、後続車２０１が自車両１００に追突する前に停止される。

しかしながら、後続車２０１が自車両１００に追突する可能性の判断精度が不十分であったりする等の種々の原因から、後続車２０１において先行車追突回避制御が実行されても、後続車２０１が自車両１００に衝突する可能性もある。

そこで、車両制御装置１０は、自車両１００への後続車２０１の追突を回避するために以下で説明する後続車追突回避制御を実行するようになっている。

即ち、車両制御装置１０は、自車両１００が停止している場合、前方情報Ｉ_Ｆに基づいて停止中の先行車２０２が存在するか否かを判定する。先行車２０２が存在する場合、車両制御装置１０は、前方情報Ｉ_Ｆから自車両１００と先行車２０２との間の距離（前方車間距離Ｄ_Ｆ）を取得する。

図３の（Ａ）に示したように、前方車間距離Ｄ_Ｆが所定車間距離Ｄminよりも長い場合、車両制御装置１０は、自車両１００の前進が許容されると判断し、前方車間距離Ｄ_Ｆと所定車間距離Ｄminとの差である前方車間距離差ΔＤ（＝Ｄ_Ｆ－Ｄmin）を目標前進距離Ｄtgtとして設定する。所定車間距離Ｄminは、自車両１００と先行車２０２との間の距離として最低限要求される距離である。

そして、車両制御装置１０は、後続車２０１の車両制御装置が無線でその外部に発信した追突回避実行信号Ｓ_Ｒを受信した場合（後続車２０１において先行車追突回避制御が実行されていることを検知した場合）、図３の（Ｂ）に示したように、車両走行装置２０の作動を制御して自車両１００を目標前進距離Ｄtgt（＝前方車間距離差ΔＤ）だけ前進させて停止させる。尚、後続車２０１の車両制御装置が発信する追突回避実行信号Ｓ_Ｒは、後続車２０１において先行車追突回避制御が実行されていることを示す信号である。

又、図４の（Ａ）に示したように、停止中の先行車２０２が存在しない場合、車両制御装置１０は、自車両１００の前進が許容されると判断し、所定前進距離Ｄbaseを目標前進距離Ｄtgtとして設定する。

そして、車両制御装置１０は、後続車２０１の車両制御装置が無線でその外部に発信した追突回避実行信号Ｓ_Ｒを受信した場合（後続車２０１において先行車追突回避制御が実行されていることを検知した場合）、図４の（Ｂ）に示したように、車両走行装置２０の作動を制御して自車両１００を目標前進距離Ｄtgt（＝所定前進距離Ｄbase）だけ前進させて停止させる。

これによれば、後続車２０１において先行車追突回避制御が実行されているときに自車両１００が目標前進距離Ｄtgtだけ前進される。このため、自車両１００への後続車２０１の追突を回避できる可能性を高めることができる。

又、前方車間距離Ｄ_Ｆが所定車間距離Ｄmin以下である場合、車両制御装置１０は、目標前進距離Ｄtgtをゼロに設定する。即ち、この場合、車両制御装置１０は、自車両１００を前進させない。

＜車両制御装置の具体的な作動＞
次に、車両制御装置１０の具体的な作動を説明する。車両制御装置１０のＥＣＵ９０のＣＰＵは、図５に示したルーチンを所定演算時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは、図５のステップ５００から処理を開始し、その処理をステップ５０５に進め、車速Ｖownがゼロであるか否か（即ち、自車両１００が停止した状態にあるか否か）を判定する。

ＣＰＵは、ステップ５０５にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ５１０に進め、前進可能フラグＸforwardの値が「０」であるか否かを判定する。

ＣＰＵは、ステップ５１０にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ５１５に進め、停止中の先行車２０２が存在するか否かを判定する。

ＣＰＵは、ステップ５１５にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ５２０に進め、前方車間距離Ｄ_Ｆを取得できているか否かを判定する。

ＣＰＵは、ステップ５２０にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ５２５に進め、前方車間距離差ΔＤがゼロよりも大きいか否かを判定する。

ＣＰＵは、ステップ５２５にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ５３０に進め、前方車間距離差ΔＤを目標前進距離Ｄtgtに設定する。次いで、ＣＰＵは、処理をステップ５３５に進め、前進可能フラグＸforwardの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵは、処理をステップ５９５に進め、本ルーチンを一旦終了する。

一方、ＣＰＵは、ステップ５２０にて「Ｎｏ」と判定した場合、又は、ステップ５２５にて「Ｎｏ」と判定した場合、処理をステップ５４０に進め、目標前進距離Ｄtgtをゼロに設定する。次いで、ＣＰＵは、処理をステップ５４５に進め、前進可能フラグＸforwardの値を「０」に設定する。その後、ＣＰＵは、処理をステップ５９５に進め、本ルーチンを一旦終了する。

又、ＣＰＵは、ステップ５１５にて「Ｎｏ」と判定した場合、処理をステップ５５０に進め、所定前進距離Ｄbaseを目標前進距離Ｄtgtとして設定する。次いで、ＣＰＵは、処理をステップ５５５に進め、前進可能フラグＸforwardの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵは、処理をステップ５９５に進め、本ルーチンを一旦終了する。

又、ＣＰＵは、ステップ５１０にて「Ｎｏ」と判定した場合、処理をステップ５９５に直接進め、本ルーチンを一旦終了する。

又、ＣＰＵは、ステップ５０５にて「Ｎｏ」と判定した場合、処理をステップ５６０に進め、前進可能フラグＸforwardの値を「０」に設定する。その後、ＣＰＵは、処理をステップ５９５に進め、本ルーチンを一旦終了する。

更に、ＣＰＵは、図６に示したルーチンを所定演算時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは、図６のステップ６００から処理を開始し、その処理をステップ６１０に進め、後続車２０１の車両制御装置が無線でその外部に発信した追突回避実行信号Ｓ_Ｒを受信しているか否か（即ち、後続車２０１において追突回避制御が実行されているか否か）を判定する。

ＣＰＵは、ステップ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ６２０に進め、前進可能フラグＸforwardの値が「１」であるか否かを判定する。

ＣＰＵは、ステップ６２０にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ６３０に進め、図５に示したルーチンにより目標前進距離Ｄtgtを設定したときから現時点までの間に、自車両１００と先行車２０２との間の距離が長くなる変化があった場合、その長くなった分だけ目標前進距離Ｄtgtを長くする補正を行う。次いで、ＣＰＵは、処理をステップ６４０に進め、自車両１００が前進した距離（自車両前進距離Ｄforward）が目標前進距離Ｄtgt以上であるか否かを判定する。

ＣＰＵは、ステップ６４０にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ６５０に進め、自車両１００を制動して停止させる。次いで、ＣＰＵは、処理をステップ６６０に進め、前進可能フラグＸforwardの値を「０」に設定する。その後、ＣＰＵは、処理をステップ６９５に進め、本ルーチンを一旦終了する。

一方、ＣＰＵは、ステップ６４０にて「Ｎｏ」と判定した場合、処理をステップ６７０に進め、自車両１００を前進させる。その後、ＣＰＵは、処理をステップ６９５に進め。本ルーチンを一旦終了する。

又、ＣＰＵは、ステップ６１０にて「Ｎｏ」と判定した場合、又は、ステップ６２０にて「Ｎｏ」と判定した場合、処理をステップ６９５に直接進め、本ルーチンを一旦終了する。

以上が車両制御装置１０の具体的な作動である。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

１０…車両制御装置、２０…車両走行装置、２１…駆動装置、２２…制動装置、２３…操舵装置、７５…周囲情報取得装置、７６…無線信号受発信機、９０…ＥＣＵ、１００…自車両、２０１…後続車、２０２…先行車

Claims (1)

1. 自車両の駆動装置を作動させて該自車両を自動で前進させることができる車両制御装置において、
   前記自車両が停止しているとき或いは略停止しているときに該自車両の前進が許容されると判定した場合、前記自車両を前進させることが許容される距離を目標前進距離として設定し、
   前記自車両への追突を回避するための追突回避制御を後続車が実行していることを検知した場合、前記自車両を前記目標前進距離だけ前進させる、
   ように構成された車両制御装置。

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