JP2024024886A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーントレーシングアシスト制御の実行中に、予期できない横揺れ等によって車両が車線を逸脱することを抑制することが可能な車両の制御装置を提供する。【解決手段】ブレーキ装置と、ステアリング装置と、を備え、ステアリング装置に対して車両が車線の中央を走行するようにアシストトルクを出力するＬＴＡ制御を実行するように構成された車両の制御装置であって、ブレーキ装置およびステアリング装置を制御するコントローラは、地震の発生を検出する地震判定部を有し、ＬＴＡ制御の実行中に、地震判定部で地震の発生を検出した場合（ステップＳ３でＹＥＳ）には、ステアリング装置に対するアシストトルクを増大させる（ステップＳ４）、もしくは、車両が車線の中央を走行するようにブレーキ装置の制動トルクを制御するように構成されている。【選択図】図２

Description

この発明は、レーントレーシングアシスト（ＬＴＡ）制御を行う車両の制御装置に関するものである。

特許文献１には、道路のレーンマーカに基づいて走行する車両が分合流路に差し掛かった際に、その分合流路の存在方向と逆方向を検出すべきレーンマーカの存在方向として設定するように構成された車両走行制御装置が開示されている。特許文献１の装置では、分合流位置までの距離が所定の距離より小さくなった場合に、分合流方向が進行路に対して左右のどちらにあるのかを検出し、その分合流方向と反対側のレーンマーカに基づいて車速などを制御するように構成されている。

特許文献２には、地震などの災害情報を取得した場合に、自動運転の機能または性能を部分的に停止させた状態のまま可動を継続する縮退動作によって車両を稼働させるように構成された車両制御装置が開示されている。特許文献２の装置では、地震の発生を検出した場合に、ハザードランプを点灯して周囲の車両に縮退制御中であることを知らせ、運転者が手動運転に切り替えなければ、自動運転で路肩に停車させるように制御している。

特許文献３には、運転者による所定の所作がなくても手動運転モードから自動運転モードに切り替えることが可能な自動運転車が開示されている。特許文献３の装置では、緊急地震速報を受信した場合などの所定の条件を満たした場合には、手動運転モードに切り替えられない強制自動運転モードに切り替えて、速やかに車両を路肩に停止させるように構成されている。

特許文献４には、運転者やその周辺環境に応じて運転者が運転に適していない状態になることが予測された場合に、運転支援を行う車両制御システムが開示されている。特許文献４の装置では、緊急地震速報等の災害情報を電子メールで着信したことにより上記の状態になることが予測されるので、手動運転から自動運転に切り替えるように制御する。

特許文献５には、追い越し走行開始後に、緊急地震速報を含む追い越し走行抑制環境が存在した場合に、レーンキープ制御を作動させる車両の走行制御装置が開示されている。

特開２０００－２０７６９２号公報 特開２０２０－１１７２１９号公報 特開２０１９－０１８８４８号公報 特開２０１７－１９１５６２号公報 特開２０１６－００２９７８号公報

特許文献１や特許文献５などに開示されているように、車両が走行する車線を逸脱しないように、地図情報やレーンマーカなどに基づいて操舵装置等の操作をアシストするレーンキープ（レーントレーシングアシスト：ＬＴＡ）制御が知られている。手動運転中のＬＴＡ制御では、運転車の操舵操作への干渉を抑制しつつ、操舵操作をアシストする操舵トルクを出力することにより、車両を車線中央に維持するように制御する。一方で、地震などの予期できない揺れが発生した場合には、不規則に路面が左右に動くことにより、運転者が運転操作を適切に行えず、ＬＴＡ制御が作動しても車線逸脱を防ぐことができない可能性がある。特許文献２および特許文献３では、緊急地震速報を受信した場合に車両を路肩に退避させる制御が開示されているものの、車両を退避させるまでの間に予期しない横揺れ等が生じた際に、車両の横方向の安定性を担保するような制御については開示されていない。したがって、地震等が発生した際のＬＴＡ制御には、改善の余地があった。

この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、レーントレーシングアシスト制御の実行中に、予期できない横揺れ等によって車両が車線を逸脱することを抑制することが可能な車両の制御装置を提供することを目的としている。

この発明は、上記の目的を達成するために、左右の車輪のそれぞれに対して制動トルクを付与するブレーキ装置と、前記車輪の向きを操作するステアリング装置と、を備え、前記ステアリング装置に対して車両が車線の中央を走行するようにアシストトルクを出力するレーントレーシングアシスト制御を実行するように構成された車両の制御装置であって、前記ブレーキ装置および前記ステアリング装置を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、地震の発生を検出する地震判定部を有し、前記レーントレーシングアシスト制御の実行中に、前記地震判定部で前記地震の発生を検出した場合には、前記ステアリング装置に対する前記アシストトルクを増大させる、もしくは、前記車両が前記車線の中央を走行するように前記ブレーキ装置の前記制動トルクを制御するように構成されていることを特徴とするものである。

この発明の車両の制御装置によれば、レーントレーシングアシスト（ＬＴＡ）制御の実行中に地震が発生した場合には、車線の中央を車両が走行するためのステアリング装置へのアシストトルクを増大させる、もしくは車両が車線の中央を走行するための制動トルクをブレーキ装置から出力する。したがって、地震の発生により予期できない横揺れ等が生じた場合であっても、車両が車線を逸脱することを防止もしくは抑制することができる。

この発明の実施形態における制御装置を搭載した車両を示す図である。 図２（ａ）は、この発明の実施形態における制御装置によって実行される制御の一例を示すフローチャートであり、図２（ｂ）は、ステアリング装置に対するアシストトルクを決定するためのマップである。 図３（ａ）は、この発明の実施形態における制御装置によって実行される制御の他の例を示すフローチャートであり、図３（ｂ）は、左右の車輪のレーキ油圧を決定するためのマップである。

この発明の実施形態における車両は、走行レーンの境界線及び先行車の走行軌跡の認識結果などに基づいて、現在走行している走行レーンから逸脱しないように自動で車両の操舵を行うレーントレーシングアシスト（ＬＴＡ）が可能な車両である。図１には、そのように構成された車両Ｖｅを模式的に示してある。図１に示すように、車両Ｖｅは、駆動力源１、ブレーキ装置２、車輪３、ステアリング装置４、ＥＣＵ（電子制御装置）５および検出部６を備えている。

駆動力源１は、車輪３を駆動するトルク、すなわち、車両Ｖｅの駆動力を発生させるためのトルクを出力する。その一例としては、従来知られているエンジン（内燃機関）やモータ・ジェネレータのいずれかを有する、あるいはそのいずれも有していてもよい。

ブレーキ装置２は、ブレーキ操作によって車輪３を制動させるトルクを出力し、車両Ｖｅを制動させる装置である。ブレーキ装置２は、車両Ｖｅの前後の各車輪３のそれぞれに設けられている。ブレーキ装置２は、従来知られているブレーキ装置と同様の装置であって、例えば、ディスクブレーキやドラムブレーキあるいはパウダーブレーキなどの摩擦ブレーキであり、油圧や電磁力などによって摩擦力を生じて各車輪３の回転を止める方向の制動力を生じさせるように構成されている。また、ブレーキ装置２は、運転者によるブレーキ操作だけでなく、図示しないＶＳＣアクチュエータが作動することにより制動トルクを出力する。ＶＳＣアクチュエータは、車両Ｖｅのホイールシリンダ圧を個別に増圧、減圧、保持を行うことで、各車輪３に生じる制動力を個別に調節する。ＶＳＣアクチュエータは、例えばブレーキオイルの油圧経路上に設けられ、各車輪３に付与する制動トルクを制御することで、車両Ｖｅの安定制御（ＶＳＣ）を行う。また、各車輪３には、それぞれの回転速度である車輪速を検出するための車輪速センサ６ａが設けられている。

ステアリング装置４は、ステアリングホイール４ａを有しており、運転者がステアリングホイール４ａを操作することにより、車両Ｖｅの操舵を行う。ステアリング装置４には、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）が設けられている。ＥＰＳは、ステアリングホイール４ａの操舵時に、ＥＰＳアクチュエータ（図示なし）によってアシストモータ（図示なし）を駆動し、操舵力をアシストするように構成されている。ＬＴＡ制御中には、車両Ｖｅをレーン中央に維持するようにその操舵力をアシストするアシストトルク（センタリングトルク）を出力する。アシストトルクの大きさは、予め定められたマップに基づき、レーン中央と車両Ｖｅの中央との距離差に応じて大きさが決定される。また、ステアリング装置４にはステアリング装置４の舵角を検出する舵角センサ６ｇが設けられている。

ＥＣＵ５は、この発明の実施形態における「コントローラ」に相当し、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成され、検出部６から入力されたデータや予め記憶させられているデータ等を使用して演算を行い、その演算結果を基に制御指令信号を出力するように構成されている。その入力されるデータは、例えば車輪速、駆動力源１の回転数、ステアリングホイール４ａの操舵角、ヨーレート、ブレーキ装置２への油圧などである。また、ＥＣＵ５は、ＥＰＳーＥＣＵ５ａ、ＶＳＣーＥＣＵ５ｂ、走行レーン判定部５ｃおよび地震判定部５ｄを備えている。

ＥＰＳーＥＣＵ５ａは、車速や操舵角等のステアリングホイール４ａのアシスト制御に必要な各種の情報が供給されるようになっており、その車速や操舵角等に応じてアシストトルクが制御される。

ＶＳＣーＥＣＵ５ｂは、車両Ｖｅの加速度、ヨーレート、および操舵角を取得し、車両Ｖｅの挙動を安定化させる制御を行う。ＶＳＣーＥＣＵ５ｂは、取得した車両Ｖｅの挙動に関するデータに基づき、上述したＶＳＣアクチュエータを作動させて制御対象の車輪３に対して状況に応じた制動トルクを出力するように制御する。

走行レーン判定部５ｃは、車両Ｖｅの現在走行している車線を検出する。走行レーン判定部５ｃは、図示しない地図情報データーベースに基づいて車両Ｖｅが現在走行している環境を検出したり、図示しない車載カメラやレーダ、ＬｉＤＡＲによって前方の先行車両やレーンマーカ、あるいは縁石等を検出したりすることにより車両Ｖｅの走行するレーンを検出する。

地震判定部５ｄは、検出部６で取得したデータや外部からの通知等に基づいて地震の発生を判定する。この地震の発生の判定は、従来知られている制御によって実行されてよく、例えば、緊急地震速報受信機により緊急地震速報を取得した場合や、特開２０１４－１５３７５０号公報に開示されている、車両Ｖｅの加速度の変化とその継続時間とに基づいて地震の発生を判定する制御、あるいは、特開２００８－２２４３５３号公報に開示されている、車載カメラの撮像画像に基づく車両Ｖｅの移動量および姿勢と車両Ｖｅのセンサに基づく車両Ｖｅの移動量および姿勢との相違に基づいて地震の発生を判定する制御などである。

検出部６は、車両Ｖｅを制御する際に必要な各種のデータや情報を取得するための機器あるいは装置である。検出部６は、上述した各車輪３の車輪速を検出するための車輪速センサ６ａ、車輪３の回転速度等から車速を検出する車速センサ６ｂ、車両Ｖｅのヨー角の変化の割合を検出するヨーレートセンサ６ｃ、図示しないブレーキペダルの操作量（踏み込み角度）を検出するブレーキセンサ６ｄ、車両Ｖｅの加速度を検出する加速度センサ６ｅ、ブレーキ装置２のマスターシリンダに作用する油圧を検出するマスターシリンダ圧センサ６ｆ、ステアリング装置４の操舵角度（ステアリング角）を検出する舵角センサ６ｇなどを含んでいる。このように構成された検出部６、ＥＣＵ５および各アクチュエータなどは、例えばＣＡＮやワイヤーハーネス等によって互いに電気的に接続されており、検出値または算出値に応じた電気信号を検出データとしてＥＣＵ５に出力する。

ＬＴＡ制御は、従来知られている車線維持支援制御であって、車両Ｖｅの走行位置を車線内の幅方向における所定の位置に維持するように、ステアリング装置４に対して操舵のためのトルクを付与して操舵操作を支援する制御である。このＬＴＡに関する制御は、例えば、特開２００８－１９５４０２号公報、特開２００９－１９０４６４号公報、および特開２０１０－６２７９号公報、等に開示されている。

図２（ａ）には、ＥＣＵ５によって実行される制御の一例であるフローチャートを示してある。まず、このフローチャートでは、図２（ａ）に示すように、ステップＳ１において、上述したＬＴＡ制御中であるか否かが判定される。ＬＴＡ制御が実行されていないことにより、ステップＳ１で否定的に判断された場合には、以下の制御を実行することなくこのフローチャートを一旦終了する。

ＬＴＡ制御が実行されていることにより、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、地震の発生を判定する制御を行う。地震発生の判定は、例えば上述した緊急地震速報を図示しない受信機で受信したり、いわゆる初期微動（Ｐ波）を観測したりしたりすることによって判定される。

ステップＳ２において、地震の発生を判定する制御が実行されたら、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、ステップＳ２に基づいて、実際に地震が発生しているか否かが判断される。ここでいう実際に地震が発生しているとは、例えば、震度やマグニチュードが所定値より大きいことや、地震におけるいわゆる主要動（Ｓ波）が発生している状態などである。例えば、上述したように、車両Ｖｅの前後方向、左右方向および上下方向の加速度の変化を示す波形が地震時特有の変化であると判断されたり、あるいは、車載カメラの画像処理に基づく車両Ｖｅの移動量および姿勢と検出部６で検出されたデータとによって地震時特有の変化があると判断されたりした場合などである。例えば、これらに緊急地震速報の受信を含めた三つの判断のうちいずれか、もしくは三つの判断のうち二つ以上が成立したことにより、地震が発生していると判定してもよい。なお、地震によって車体が比較的大きく横方向に振動することや、車両Ｖｅを停車する必要がある程度の規模の地震であることなどを判断してもよい。

ステップＳ３において、地震が発生していることにより、肯定的に判断された場合には、ステップＳ４に進む。ステップＳ４に進んだ場合には、ＬＴＡ制御中に、操舵力をアシストするアシストトルクの大きさを決めるマップとして、図２（ｂ）に示すＭＡＰ２を選択する。図２（ｂ）に示すように、このアシストトルクマップでは、走行レーンを検出した結果、車両Ｖｅの中央がレーン中央に対して右側にずれている場合には、その距離差が正の値になり、反対に、車両Ｖｅの中央がレーン中央に対して左側にずれている場合には、その距離差が負の値になるように設定されている。したがって、アシストトルクマップでは、距離差が正の値の場合には左切りトルク、すなわち、ステアリングホイール４ａを左に傾けるようにＥＰＳアクチュエータがアシストトルクを制御する。反対に、距離差が負の値の場合には、右切りトルクを出力するように、ＥＰＳアクチュエータがアシストトルクを制御するように設定されている。

このように構成されたアシストトルクマップにおいて、ＬＴＡ制御を実行する際に設定される基準のマップであるＭＡＰ１に対して、ＭＡＰ２の方がより短い距離差でアシストトルクを出力し、かつ距離差の増大量に対するアシストトルクの増大量の割合も大きくなっている。すなわち、ＭＡＰ２の方が、ＭＡＰ１に対してより早く、かつ強く車両Ｖｅを走行車線の中央に維持する、すなわち強度の高いアシストトルクを出力するように設定されている。したがって、図２（ｂ）に示すように、ステアリングホイール４ａの操舵をアシストするアシストトルクにＭＡＰ２を選択したら、このフローチャートを終了する。

反対に、ステップＳ３において、三つの判断のいずれも成立しないことなどから否定的に判断された場合には、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、ＬＴＡ制御中において、操舵力をアシストするアシストトルクの大きさを決めるマップとして、図２に（ｂ）に示すＭＡＰ１を選択する。ＭＡＰ１は、上述したようにＬＴＡ制御を実行した際に設定される基準のマップであって、例えばレーン中央と車両Ｖｅ中央との距離差や、運転者の操舵操作への干渉を抑制することなどに基づいて決定されている。ステアリングホイール４ａの操舵をアシストするアシストトルクにＭＡＰ１を選択したら、このフローチャートを終了する。

上述したように構成されたこの発明の実施形態では、ＬＴＡ制御中に地震が発生した場合に、ステアリングホイール４ａの操舵をアシストするアシストトルクを大きくするように構成されている。地震が発生した場合には、予期できない横揺れ等により、運転者が正確に車線を維持するようにステアリングホイール４ａを操作することが難しく、さらにＭＡＰ１に基づくＬＴＡ制御ではアシストトルクが小さいため、車両Ｖｅが車線を逸脱する可能性がある。これに対して、この実施形態では、地震の発生等の緊急時には、車両Ｖｅを車線の中央付近に維持するための、強度の高いアシストトルクを出力するので、車両Ｖｅが車線を逸脱することを抑制もしくは防止することができる。

次に、この発明の実施形態におけるＥＣＵ５によって実行される制御の他の例について、図３を用いて説明する。なお、以下に説明する他の例におけるフローチャートにでは、すでに説明したステップと同様のステップ部材については同一の符号を付してその説明を省略若しくは簡略化して説明する。

図３（ａ）に示すように、他の例におけるフローチャートでは、図２（ａ）に示したフローチャートと同様に、ステップＳ１において、ＬＴＡ制御の実行中であることを判断する。ＬＴＡ制御の実行中であることが判断されたら、ステップＳ２に進み、地震の発生を判定する制御を実行する。その後、ステップＳ３に進み、ステップＳ２の制御の結果に基づき、地震が現在発生していることを判断する。現在地震が発生していることによりステップＳ３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、ブレーキ装置の制動トルクを、図３（ｂ）に示す予め定められたブレーキ左右差マップに応じて制御する。すなわち、レーン中央と車両Ｖｅ中央との距離差に基づき、ＶＳＣアクチュエータによってブレーキ装置に加圧するブレーキ油圧を制御することにより、車両Ｖｅをレーン中央に維持するように制御している。具体的には、図３（ｂ）に示すように、このブレーキ左右差マップでは、車両Ｖｅの中央がレーン中央に対して右側にずれている場合には、その距離差が正の値になり、反対に、車両Ｖｅの中央がレーン中央に対して左側にずれている場合には、その距離差が負の値になるように設定されている。したがって、ブレーキ左右差マップでは、距離差が正の値の場合には左側の前後輪に対するブレーキ油圧を増大させて制動トルクを出力する。反対に、距離差が負の値の場合には、右側の前後輪に対するブレーキ油圧を増大させて制動トルクを出力するように構成されている。

このようなブレーキ左右差マップに基づいてＶＳＣアクチュエータが作動することにより、地震等によって車両Ｖｅの中央がレーン中央から離れた場合には、離れた方向と反対方向の車輪３に対して制動トルクを出力することにより、車両Ｖｅをレーン中央に維持するように制御している。ブレーキ左右差マップに基づいてＶＳＣアクチュエータを制御するように設定したら、このフローチャートを終了する。

反対に、ステップＳ３において、上述した三つの判断のいずれも成立しないことなどから否定的に判断された場合には、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、上述したブレーキ左右差マップを参照することなくＬＴＡ制御を継続し、この制御を終了する。

上述したように構成されたこの発明の他の例における実施形態では、ＬＴＡ制御中に地震が発生した場合に、レーン中央と車両Ｖｅ中央との距離差に応じてブレーキ装置へのブレーキ油圧を増大させている。すなわち、車両Ｖｅを車線の中央を走行するように維持するための制動トルクを出力するように制御している。したがって、運転者が正確にステアリングホイール４ａを操作することができなくても、車両Ｖｅが車線を逸脱することを抑制もしくは防止することができる。

Ｖｅ 車両
２ ブレーキ装置
３ 車輪
４ ステアリング装置
５ ＥＣＵ（コントローラ）
５ｄ 地震判定部

Claims (1)

1. 左右の車輪のそれぞれに対して制動トルクを付与するブレーキ装置と、
   前記車輪の向きを操作するステアリング装置と、を備え、
   前記ステアリング装置に対して車両が車線の中央を走行するようにアシストトルクを出力するレーントレーシングアシスト制御を実行するように構成された車両の制御装置であって、
   前記ブレーキ装置および前記ステアリング装置を制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、
   地震の発生を検出する地震判定部を有し、
   前記レーントレーシングアシスト制御の実行中に、前記地震判定部で前記地震の発生を検出した場合には、前記ステアリング装置に対する前記アシストトルクを増大させる、もしくは、前記車両が前記車線の中央を走行するように前記ブレーキ装置の前記制動トルクを制御するように構成されている
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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