JP3809756B2 - 走行制御装置 - Google Patents

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    • B60W2720/10Longitudinal speed
    • B60W2720/106Longitudinal acceleration

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、走行制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
特開平9−323628号公報に記載の走行制御装置においては、ブレーキ作動時における目標減速度が、自車両と先行車両との間の車間距離と、相対速度との少なくとも一方に基づいて決定される。目標減速度は、車間距離が小さいほど大きくされ、相対速度が大きいほど大きくされる。
このように、目標減速度が車間距離と相対速度との少なくとも一方に基づいて決定される場合には、目標減速度が、先行車両との車間距離や相対速度の変化に伴って連続的に変化し、それに応じて自車両の減速度が変化させられる。この場合において、減速度の変化頻度が多いと、運転者が違和感を感じることがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題,課題解決手段および効果】
そこで、本発明の課題は、自車両とその自車両の前方の予め定められた設定領域内を走行する先行車両との相対位置関係に基づいて自車両の走行状態を制御する走行制御装置において、自車両を減速させる際に、運転者による違和感を軽減することにある。この課題は、走行制御装置を下記に記載の各態様の構成のものとすることによって解決される。各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせを例示するためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に限定されると解釈されるべきではない。また、1つの項に複数の事項が記載されている場合、常に、すべての事項を一緒に採用しなければならないものではなく、一部の事項のみを取り出して採用することも可能である。
(1)自車両とその自車両の前方の予め定められた設定領域内を走行する先行車両との相対位置関係に基づいて自車両の走行状態を制御する走行制御装置であって、
前記相対位置関係に基づいて目標減速度を暫定的に決定し、その暫定的に決定した目標減速度である暫定目標減速度の増加量が大きい場合は小さい場合より目標減速度を大きな値に決定し、その決定した目標減速度である本目標減速度を予め定められた設定条件が満たされるまで維持する目標減速度決定手段と、
自車両の減速度を、前記目標減速度決定手段によって決定された前記本目標減速度に近づくように制御する減速度制御装置と
を含むことを特徴とする走行制御装置(請求項1)。
本項に記載の走行制御装置においては、相対位置関係に基づいて暫定目標減速度が決定され、その決定された暫定目標減速度の増加量が大きい場合は小さい場合より本目標減速度が大きな値に決定され、その本目標減速度が予め定められた設定条件が満たされるまで維持される。設定条件が満たされるまで同じ値に保たれるのであり、この間は、自車両の走行速度は一定の減速度で減速させられる。減速度の変化頻度が少なくなり、運転者の違和感を軽減することができる。また、制御を安定して行うことができ、制御ハンチングを抑制することができる。
一旦決定された本目標減速度は、その減速制御中においては、できる限り変更しないことが望ましいが、やむを得ない場合には変更することもあり、減速制御の途中に変更する態様も含まれる。減速開始時に本目標減速度を決定し、その本目標減速度では不足になった場合には警報を発して運転者にブレーキ操作を行わせ、過大になった場合には、減速を終了する態様はその代表的な一例である。その他に、例えば、本目標減速度を決定する際の状態(例えば、相対位置関係)が、予め定められた量以上変化しない限り本目標減速度を変更しない態様も考えられる。
自車両と先行車両との間の相対位置関係とは、自車両と先行車両との間の相対的な関係をいい、先行車両の自車両に対する相対位置は勿論、相対位置の変化速度,変化加速度やそれらの原因になる量が該当する。先行車両の自車両に対する走行方向の相対位置が車間距離に対応し、この車間距離の変化速度が相対速度に対応する。また、車間距離を自車両の走行速度で割った値である車間時間も相対位置関係に該当する。
設定領域は、例えば、物体検出装置によって物体を検出可能な領域に基づいて決めることができる。物体検出装置は、自車両の前方の予め定められた設定領域内の物体を検出するものであるが、設定領域は、二次元に延びる領域であっても三次元に延びる領域であってもよい。物体検出装置は、前方に向かって照射した電磁波の反射波の受信状態に基づいて物体を検出する装置としたり、撮像された画像情報に基づいて検出する装置としたりすることができる。前者の装置としては、レーザレーダ装置等が該当し、後者の装置としては、CCDカメラ等を備えた装置が該当する。設定領域は、電磁波の照射領域と反射波の受信可能な領域との共通領域に基づいて決まる領域としたり、CCDカメラによって撮像可能な領域に基づいて決まる領域としたりすることができる。これら物体を検出可能な領域は物体検出装置の機能等によって決まるが、その他、気候等によって決まる場合もある。設定領域が二次元領域である場合には、例えば、(a) 電磁波の水平方向の照射角度と(b) 電磁波の照射距離と反射波の受信距離との短い方との少なくとも一方に基づいて規定することができる。三次元領域である場合には、例えば、(c) 電磁波の水平方向の照射角度,(d) 垂直方向の照射角度,(e) 照射距離と受信距離との短い方等に基づいて規定することができる。
( )前記目標減速度決定手段が、前記本目標減速度を、前記暫定目標減速度が予め定められた設定量以上変化するまで維持する手段を含む(1)項記載の走行制御装置(請求項)。
なお、暫定目標減速度が、本目標減速度が決定された時点の暫定目標減速度に対して決まる予め定められた範囲外になった場合に本目標減速度が変更されるようにすることができる。
( )前記目標減速度決定手段が、前記本目標減速度を、前記先行車両との相対位置関係としての相対速度が予め定められた設定相対速度より小さくなるまで維持する手段を含む(1)項または (2) に記載の走行制御装置(請求項)。
( )当該走行制御装置が、前記暫定目標減速度と前記自車両の実際の減速度との偏差に基づいて決まる前記自車両を減速させる必要性が低い場合に、前記自車両の駆動装置と駆動伝達装置との少なくとも一方を前記実際の減速度が前記暫定目標減速度に近づくように制御し、前記減速させる必要性が高く、ブレーキ作動条件が満たされた場合に前記自車両のブレーキ装置を制御する装置であって、
前記目標減速度決定手段が、前記ブレーキ作動条件が満たされた場合に、前記暫定目標減速度の変化に基づいて前記本目標減速度としてのブレーキ用目標減速度を決定し、その決定されたブレーキ用目標減速度を前記設定条件が満たされるまで維持する手段を含み、前記減速度制御装置が、前記自車両の実際の減速度が前記ブレーキ用目標減速度に近づくように前記ブレーキ装置を制御する手段を含む(1)項ないし (3) のいずれか1つに記載の走行制御装置(請求項)。
本項に記載の走行制御装置においては、暫定目標減速度と自車両の実際の減速度との偏差に基づいて決まる自車両を減速させる必要性が低い場合に、自車両の駆動装置と駆動伝達装置との少なくとも一方が実際の減速度が暫定目標減速度に近づくように制御され、減速させる必要性が高く、ブレーキ作動条件が満たされた場合に暫定目標減速度の変化に基づいてブレーキ用目標減速度が決定され、自車両の実際の減速度がブレーキ用目標減速度に近づくようにブレーキ装置が制御される。
車輪の回転を抑制するブレーキは、車輪と一体的に回転させられるブレーキ回転体に、非回転部材に設けられた摩擦部材が押し付けられることによって作動させられる摩擦ブレーキであっても、車輪に接続された電動モータの回生制動により作動させられる回生ブレーキであってもよい。摩擦ブレーキには、液圧により摩擦部材がブレーキ回転体に押し付けられる液圧ブレーキであっても、電動モータ等の作動により押し付けられる電動ブレーキであってもよい。液圧ブレーキである場合には、ブレーキ制御装置は、ブレーキシリンダの液圧を制御する液圧制御弁装置やブレーキシリンダに接続された動力式液圧源の出力液圧を制御する出力液圧制御装置に対応し、電動ブレーキである場合には、摩擦部材をブレーキ回転体に、それの作動力によって押し付ける電動モータを制御する電動モータ制御装置が該当する。
ブレーキ用目標減速度が一定の値に維持される場合には、ブレーキが液圧ブレーキの場合には、液圧が一定とされ、電動ブレーキの場合には、電動モータによる摩擦部材の押付け力が一定とされる。また、回生ブレーキの場合には、電動モータの制動トルクが一定となるように制御される。
このように、ブレーキ用目標減速度が決まれば、それに応じてブレーキの作動状態が決まり、ブレーキ用目標減速度が一定であれば、作動状態もその決められた状態に保たれる。したがって、例えば、ブレーキの作動状態がブレーキ用目標減速度の大きさに対応する状態にない場合には、ブレーキ制御装置が異常であるとすることができる等、異常の検出を容易にすることが可能となる。
また、ブレーキの作動状態が制御される場合等には、フェールセーフ等によりブレーキ作動状態の制御指令値の上限値や下限値等(ガード値と総称する)が設けられるのが普通であるが、ブレーキ用目標減速度が変化する場合にはこれらガード値を設定することが困難である。それに対して、ブレーキ用目標減速度が一定にされた場合には、ガード値の設定を容易にすることができるという利点もある。
(5)前記目標減速度決定手段が、前記ブレーキ用目標減速度を、前記自車両の車輪についてスリップ制御の開始条件が満たされるまで維持する手段を含(4)項記載の走行制御装置(請求項)。
(6)前記目標減速度決定手段が、前記ブレーキの作動を終了させるブレーキ作動終了条件と前記決定された本目標減速度が前記相対位置関係に対して適当でないとする目標値不適当条件との少なくとも一方が満たされるまで、前記本目標減速度を維持するものである(1) 項ないし(5) 項のいずれか1つに記載の走行制御装置。
本項に記載の走行制御装置においては、ブレーキ作動終了条件と目標値不適当条件との少なくとも一方が満たされるまで本目標減速度が維持される。目標値不適当条件が満たされた場合には、本目標減速度が変更されて、その変更された本目標減速度で減速制御が続けられる場合がある。
ブレーキ作動終了条件には、ブレーキの作動により自車両を減速させる必要がなくなったこと、ブレーキを継続して作動状態に維持することが望ましくなくなったこと等が該当する。ブレーキの作動により減速させる必要がなくなったことには、例えば、相対位置関係が所望する相対位置関係に近づいたために減速の必要がなくなったことや、走行制御自体が終了させられたこと(例えば、先行車両がなくなったこと、運転者によって走行制御の終了が指示されたこと等)が該当する。ブレーキを継続して作動状態に維持することが望ましくなくなったことには、制動スリップ状態が設定状態よりロック傾向側になったこと、ブレーキ制御アクチュエータが過熱状態になり、これ以上作動状態を保つことが望ましくなくなったこと、ブレーキ制御装置や走行制御装置の異常等に起因して、ブレーキ作動や走行制御が禁止されたこと等が該当する。
目標値不適当条件には、現在の相対位置関係と本目標減速度が決定された時点の相対位置関係とが著しく異なること等が該当する。本目標減速度は、例えば、実際の相対位置関係と所望の相対位置関係との偏差に関連する偏差関連量に基づいて決定されることがあるが、一回の制御においては所望の相対位置関係は一定であることが多く、その場合には、本目標減速度は、実際の相対位置関係の変化に伴って変化する。そのため、相対位置関係が大きく変化した場合には、本目標減速度を変化させることが望ましいのである。なお、上述の偏差関連量には、偏差自体,偏差を所望の相対位置関係を表す量で割った偏差比率等が該当する。
いずれにしても、これら設定条件は、頻繁には満たされない条件とすることが望ましい。
(7)前記目標減速度決定手段が、前記本目標減速度を、前記自車両と先行車両との相対位置関係と、前記自車両の減速の必要性の変化状態との少なくとも一方に基づいて決定するものである(1) 項ないし(6) 項のいずれか1つに記載の走行制御装置。
本目標減速度は、相対位置関係に基づいて決定することができる。例えば、自車両と先行車両との間の相対速度(接近速度)が大きい場合は小さい場合より大きい値に決定されるようにしたり、車間距離が大きい場合は小さい場合より小さい値に決定されるようにしたりすることができる。
自車両の減速の必要性は、例えば、実際の相対位置関係と所望の相対位置関係とに基づいて取得される。所望の相対位置関係は、運転者の意図する要求相対位置関係としたり、安全性等に基づいて予め定められた設定相対位置関係としたりすることができる。例えば、所望の相対位置関係が運転者が要求する要求車間距離である場合において、実際の車間距離が要求車間距離に対して小さい場合には減速させる必要性が有るとすることができ、要求車間距離と実際の車間距離との差が大きいほど減速の必要性が高いとすることができる。例えば、減速の必要性が増加する傾向にある場合は減少する傾向にある場合より本目標減速度を大きくする。将来を予測して本目標減速度の大きさを決定することができるのであり、このように決定された本目標減速度を一定に保っても、その値が直ちに相対位置関係に対して不適当な大きさになる可能性は低くなる。要求相対位置関係は、例えば、運転者による操作等により設定されるようにすることができる。運転者は、要求する車間距離,車間時間等を操作部材(スイッチ,タッチパネル等)の操作等により設定する。
なお、上記所望の相対位置関係は、前述のように、一回の走行制御中においては一定にされることが多く、その場合には、減速の必要性が実際の相対位置関係の変化に応じて変化し、減速の必要性の変化状態が相対位置関係の変化状態に対応する場合がある。この場合には、本目標減速度が、相対位置関係と相対位置関係の変化状態との少なくとも一方に基づいて決定されると考えることができる。
なお、暫定目標減速度の時間の経過に対する変化は、減速の必要性の変化状態の一態様である。
(8)前記目標減速度決定手段が、前記本目標減速度を、前記自車両と先行車両との相対位置関係と、前記自車両の減速の必要性の変化状態との少なくとも一方に基づいて作成されたマップに従って決定するものである(1) 項ないし(7) 項のいずれか1つに記載の走行制御装置。
マップに従って決定されるようにすれば、相対位置関係や減速の必要性を表す量が連続的に変化しても、それに伴って本目標減速度が変化させられることを回避することができる。相対位置関係や減速の必要性を表す量がマップのしきい値の範囲内において変化してもマップ値は同じなのである。この場合において、相対位置関係がマップのしきい値を越えたことが設定条件が満たされたことに対応し、マップのしきい値の間隔を大きくすれば、目標値の変化を抑制することができる。
なお、マップの値、しきい値等は、学習によって変更されるようにすることができる。その結果、マップを運転者の減速感覚に合わせたものとすることができる。
【0004】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態である走行制御装置の一例について説明する。本走行制御装置には警報装置が含まれる。
図1において、12は車間制御ECUを示し、14はエンジンECUを示し、16はブレーキECUを示す。これら車間制御ECU12,エンジンECU14,ブレーキECU16は、コンピュータを主体とするものであり、CPU,RAM,ROM,入出力部等を含む。車間制御ECU12、ブレーキECU16は、それぞれエンジンECU14に接続され、それぞれの間で情報の通信が行われる。
【0005】
車間制御ECU12にはレーザレーダ装置20が接続されている。レーザレーダ装置20はコンピュータを主体とする演算部22を含むものである。演算部22において、検出された対象物体の自車両に対する相対位置および相対位置の変化量が求められ、これらを表す情報が車間制御ECU12に送信される。また、検出された対象物体が自車両と同一走行車線上を走行している物体である確率(以下、自車線確率と称する)Kが求められ、車間制御ECU12に送信される。
【0006】
レーザレーダ装置20については特開平11−45398号公報に記載されているため、詳細な説明は省略する。レーザレーダ装置20は、車両の前部の例えばバンパの下方に取り付けられており、車両の前方に向けてレーザ光を照射し、反射光を受光する。2次元スキャン方式のものであり、ポリゴンミラーの回転に伴って水平方向と垂直方向との予め定められた照射領域内にレーザ光がスキャンされる。本実施形態においては、レーザ光が照射される照射領域が水平方向に105個,垂直方向に6個の合計630個の微小領域に仕切られ、微小領域において反射した光の受光状態に基づいて設定領域内の対象物体が検出される。
レーザレーダ装置20において物体が検出される領域を設定領域とすることができるが、設定領域は、本実施形態においては、照射領域と、レーザ光の照射距離と反射光の受信距離との小さい方とに基づいて決定される。設定領域はレーザレーダ装置20の能力によって決まるが、その他、気候によって変わることもある。
【0007】
レーザレーダ装置20において、反射光の受光状態に基づいて同一物体であると推定される領域がまとめられ、このまとめられた領域毎(同一の対象物体)に相対位置(二次元で表される)が求められる。
相対位置は、自車両を基準とし、自車両の予測走行線と、予測走行線に直交する線(自車両の幅方向に平行な線)とによって規定される2次元の平面座標上の点で表される。予測走行線は、自車両の旋回半径R等に基づいて決定される。検出された対象物体の予測走行方向に沿った位置Zが、予測走行線に沿った自車両からの距離、すなわち、車間距離Zであり、幅方向の位置Xが、自車両の予測走行線に直交する方向の隔たりである。本実施形態においては、この予測走行線とそれに直交する線とで決まる平面座標が、予測走行線を直線に変換して得られる直交平面座標に変換され、変換された直交平面座標上の位置(X,Z)が対象物体の相対位置とされる。
【0008】
また、対象物体の相対位置(X,Z)に基づいて自車線確率Kが求められる。前述の直交平面座標で表される領域(X,Z)が複数の領域に分けられ、対象物体の相対位置(X,Z)がいずれの領域に属するかに基づいて求められるのである。自車両の前方の釣鐘状の領域、すなわち、Z方向に進むにつれてX方向に狭められる先細りした領域が第1領域A1 とされ、第1領域A1 よりさらに前方(Z方向に進む方向)の部分と第1領域よりX方向(車幅方向)に広がった部分とを含む領域が第2領域A2 とされる。以下、自車両に近い順に第3領域A3 ,第4領域A4 ・・・等が設けられる。第n領域An は、第(n−1)領域An-1 より自車両から離れた部分を有する。また、nの増加に伴ってZ方向に進むにつれてX方向に広がった部分を有する領域とされる。そして、各々の領域An と確率Kn とが対応付けて演算部22に記憶されているのであるが、確率Kn の値はnの増加に伴って小さくされる。
【0009】
例えば、対象物体の中心点(X,Z)が第m領域Am に属する場合には、その第m領域Am に対応する確率Km が自車線確率K(=Km )とされる。
レーザレーダ装置20から車間制御ECU12へ、対象物体の二次元直交座標上の相対位置(X,Z)を表す情報、相対位置の変化量(ΔX,ΔZ)を表す情報、自車線確率Kを表す情報が送信される。
車間制御ECU12に送信される対象物体の相対位置(X,Z)は、対象物体の中心点の相対位置であるが、中心点に限らず同一の対象物体を代表的に表す点の相対位置とすることもできる。
【0010】
なお、自車線確率Kは、対象物体の中心点以外の点の相対位置を考慮して求めることもできる。例えば、対象物体の少なくとも一部(例えば、外形の一部)が第1領域A1 に属する場合には、自車線確率KをK1 とするのである。さらに、対象物体を表す複数の点が属する領域をそれぞれ求め、複数の領域に対応するそれぞれの確率の値の平均値や中間値を自車線確率Kとすることができる。この場合には、重み付けを考慮して決定することもできる。例えば、中心点が属する領域の重み付けを大きくし、外形を規定する点が属する領域の重み付けを小さくするのである。
また、自車線確率Kは、1回の対象物体の検出結果に基づいて求めることができるが、前回求められた自車線確率を考慮して求めることもできる。この場合には、前回の自車線確率に対する今回の自車線確率の比重を車間距離Zに基づいて決定することができ、例えば、車間距離Zが小さいほど比重を大きくすることができる。
さらに、自車線確率Kは車間制御ECU12において求められるようにすることもできる。
また、レーザレーダ装置20から車間制御ECU12に送信される相対位置等を表す情報は、グルーピングされた結果、対象物体であると考えられる微小領域すべてについてのものでもよい。
【0011】
車間制御ECU12においては、レーザレーダ装置20から送信される対象物体の相対位置,相対位置の変化量に基づいて、対象物体が移動状態にあるか静止状態にあるかが、対象物体の相対速度と自車両の速度とに基づいて判定される。相対速度の一種である接近速度が設定速度以上である場合や相対速度と自車両の速度との差の絶対値が予め定められた設定値以下である場合(ほぼ同じである場合)には、静止状態にあるとすることができる。
また、対象物体の相対位置,相対位置の変化量,エンジンECU14から送信される情報等に基づいて自車両の目標減速度αn * ,αnB* 等が求められる。さらに、エンジン等制御情報,ブレーキ要求の有無を表す情報等が作成され、これら情報がエンジンECU14に送信される。ブレーキ要求の有無を表す情報や目標減速度αnB* を表す情報等は、エンジンECU14を経てブレーキECU16に送信される。
また、ステアリングホイールの操舵角度θ,走行速度Vn に基づいて自車両の旋回半径Rが求められ、旋回半径Rを表す情報がレーザレーダ装置20に送信される。ステアリングホイールの操舵角度θを表す情報は、ブレーキECU16からエンジンECU14を経て送信され、走行速度Vn を表す情報はエンジンECU14から送信される。
【0012】
エンジンECU14には、クルーズコントロールスイッチ26,車間時間選択スイッチ28,車速センサ30,アクセル開度センサ32等が接続されるとともに、トランスミッションECU34,エンジン装置の一構成要素としてのスロットル制御装置36等が接続されており、アクセル開度等に基づいてエンジン装置の各構成要素の駆動状態等が制御される。
クルーズコントロールスイッチ26は、少なくともクルーズコントロールを指示する位置と指示しない位置とで切り換え可能なスイッチであり、車間時間選択スイッチ28は、クルーズコントロールを指示する状態において、その車間時間を選択するスイッチである。これらクルーズコントロールスイッチ26,車間時間選択スイッチ28は、運転者によって操作される。車間時間選択スイッチ28の操作によって運転者の意図する要求相対位置関係が設定されるのである。
【0013】
車間時間選択スイッチ28によって、短,中,長の3段階の車間時間のうちの1つが選択可能とされている。車間時間の短,中,長は、例えば、自車両が80km/hで走行している場合の車間距離約40m,約45m,約55mに対応する時間である。クルーズコントロールにおいては、自車両と先行車両との間の車間距離が上述の選択された車間時間に対応する車間距離に保たれるよう走行状態が制御されるが、先行車両が検出されない場合には設定された速度以下の速度で走行するように制御される。この場合の速度の設定は、別個、運転者によって行われる。
クルーズコントロールスイッチ26の状態(クルーズコントロールの指示,不指示を表す情報)、車間時間選択スイッチ28の状態(選択された要求車間時間を表す情報)、車速センサ30によって検出された自車両の速度を表す情報は、車間制御ECU12に送信される。これら情報は、クルーズコントロール用車両情報と称することができる。クルーズコントロールに必要な車両情報なのである。
【0014】
なお、クルーズコントロールは、運転者によってアクセルペダルが操作された場合、ブレーキペダルが操作された場合等には禁止される。また、アンチロック制御や車両挙動制御等が行われる場合等にも禁止される。クルーズコントロールより運転者による操作を優先させることが望ましいのであり、クルーズコントロールよりアンチロック制御や車両挙動制御を優先させた方が安全性を向上させる上で望ましいからである。さらに、システム異常が検出された場合にも禁止される。禁止には、制御の中止(一時的な中断も含む)と、制御の開始の禁止との少なくとも一方が含まれる。
【0015】
エンジンECU14は、車間距離ECU12から送信された情報に応じてスロットル制御装置36を制御したり、トランスミッションECU34に、変速比に関する制御指令を送信したりする。トランスミッションECU34は、エンジンECU14から送信された変速比制御指令に応じてトランスミッション40を制御し、変速比を制御する。
また、エンジンECU14はブレーキECU16に、車間距離ECU12から送信されたブレーキ制御情報等を送信する。ブレーキ制御情報には、ブレーキ要求の有無を表す情報やブレーキ用目標減速度αnB* を表す情報等が該当する。
なお、スロットル制御装置36の制御に代えて、燃焼室への燃料噴射量の制御等が行われるようにすることもできる。
【0016】
ブレーキECU16には、減速度センサ44,ステアリングホイールの操舵角度θを検出する操舵角センサ46,車輪の回転速度を検出する車輪速センサ48,温度センサ49等が接続されるとともに、ブレーキ制御アクチュエータ50および警報装置52等が接続されている。
ブレーキ制御アクチュエータ50は、クルーズコントロール中においては、減速度センサ44によって検出された実際の減速度αn がエンジンECU14から送信されたブレーキ用目標減速度αnB* に近づくように制御される。また、ビークルスタビリティコントロール中においては、操舵角度,ヨーレイト等に基づいて車両の挙動が安定状態になるように制御される。ブレーキECU16は、ブレーキ制御アクチュエータを制御するECUであるが、ABSECU(アンチロックECU),VSCECU(車両挙動ECU)等特定の制御を行うECUを使用することもできる。
ステアリングホイールの操舵角度θを表す情報は、前述のように、エンジンECU14を経て車間制御ECU12に送信される。
【0017】
警報装置52は、車間距離Zが接近距離Dw 以下になった場合に作動させられたり、ブレーキ要求有情報が送信されたにもかかわらず、自動ブレーキを作動させることが望ましくない場合に作動させられたりする。車間制御ECU12からの指令に応じて作動させられる場合とブレーキ装置54や自車両の走行状態に起因して作動させられる場合とがある。前者の場合には、主として、車間距離が接近距離Dw 以下になったことを知らせて、ブレーキ操作を促すために発生させられ、後者の場合には、主として、自動ブレーキの作動が禁止された状態にあることを知らせるために発生させられる。
なお、警報装置52は、前者の場合と後者の場合とで同様の警報を発生するものであっても、異なる種類の警報を発生するものであってもよい。また、警報装置52は、音を発生させるものであってもランプを点滅させるものであってもよく、さらに、警報の内容(車両の状態)を音声で出力したり、表示部に表示させたりするものであってもよく、広く情報を運転者に知らせる報知装置としての機能を備えたものとすることができる。
【0018】
減速度センサ44は、車両の減速度を検出するセンサであるが、本実施形態においては減速度を正の値として表す。したがって、減速度が大きいとは、減速度を負の加速度として表した場合における加速度が小さいことであり、加速度の絶対値が大きいことである。車輪速センサ48は、各車輪の回転速度を検出するものであるが、本実施形態においては、各車輪の回転速度と、非駆動輪の車輪速度に基づいて求められた推定車体速度とに基づいて各車輪のスリップ状態が検出される。温度センサ49は、ブレーキ制御アクチュエータ50の温度を検出するものである。ブレーキ制御アクチュエータ50は、電気エネルギの供給によって作動させられるものであるため、連続作動時間が長くなった場合等には過熱するおそれがあるのである。
【0019】
ブレーキ制御アクチュエータ50が含まれるブレーキ装置54のブレーキ回路を図2に示す。このブレーキ装置54は、運転者によってブレーキ操作部材としてのブレーキペダル60が操作されなくてもブレーキ62を作動可能な、すなわち、自動ブレーキ可能なものである。
【0020】
ブレーキペダル60には、ブースタ64を介してマスタシリンダ66が接続されている。マスタシリンダ66には、液通路68を介して、車輪69の回転を抑制するブレーキ62のブレーキシリンダ70が接続されている。ブレーキ62は、ブレーキシリンダ70の液圧により作動させられて、車輪69の回転を抑制する液圧ブレーキである。
液通路68の途中にはブレーキ制御アクチュエータとしての圧力制御弁50が設けられている。また、ブレーキシリンダ70に対応してそれぞれ個別液圧制御弁装置74が設けられている。個別液圧制御弁装置74は、増圧制御弁76と減圧制御弁78とを含む。増圧制御弁76は、圧力制御弁50とブレーキシリンダ70との間に設けられ、減圧制御弁78は、ブレーキシリンダ70とリザーバ80との間に設けられている。
リザーバ80からは、ポンプ通路82が延び出させられて、液通路68の圧力制御弁50の下流側に接続されている。ポンプ通路82には、ポンプ84が設けられている。ポンプ84はポンプモータ86により駆動されるが、ポンプ84およびポンプモータ86により動力式液圧源88が構成される。
【0021】
マスタシリンダ66からは作動液供給通路90が延び出させられて、ポンプ通路82の逆止弁92よりポンプ側に接続される。逆止弁92は、マスタシリンダ66からリザーバ80への作動液の流れを阻止するものであり、この逆止弁92によってマスタシリンダ66から流出させられた作動液が直接ポンプ84によって汲み上げられることになる。作動液供給通路90の途中には、電磁開閉弁94が設けられている。電磁開閉弁94が開状態にされれば、マスタシリンダ66から作動液が流出させられる。マスタリザーバ96の作動液がマスタシリンダ66を経て供給されるのである。
【0022】
圧力制御弁50は、図3に示すように、弁子100および弁座102を含むシーティング弁103と、これら弁子100および弁座102の相対位置を制御する磁気力を発生させるコイル104とを含む。
この圧力制御弁70は、コイル104が励磁されない非作用状態(OFF状態)では、スプリング106の弾性力によって弁子100が弁座102から離間させられる常開弁である。
コイル104が励磁される作用状態(ON状態)では、コイル104の磁気力F1 が、弁子100を弁座102に着座させる向きに作用する。また、弁子100には、ブレーキシリンダ液圧とマスタシリンダ液圧との差に基づく差圧作用力F2 とスプリング106の弾性力F3 とが磁気力F1 と逆向きに作用する。ブレーキペダル60が非操作状態にある場合には、マスタシリンダの液圧は大気圧であるため、差圧はブレーキシリンダ液圧に対応する大きさとなる。
【0023】
ブレーキシリンダ液圧に基づく差圧作用力F2 に対して吸引力F1 が大きく、式
F2 ≦F1 −F3
が成立する領域では、弁子100が弁座102に着座し、ブレーキシリンダ70からの作動液の流出が阻止される。ブレーキシリンダ70にはポンプ84から高圧の作動液が供給されることにより液圧が増加させられる。
ブレーキシリンダ液圧の増加に伴って差圧作用力F2 が大きくなり、式
F2 >F1 −F3
が成立すると、弁子100が弁座102から離間させられる。ブレーキシリンダ70の作動液がマスタシリンダ66に戻され、減圧させられる。この式において、弾性力F3 を無視すれば、ブレーキシリンダ液圧が、マスタシリンダ液圧に対してコイル吸引力F1 に基づく差圧分高い液圧に制御されることになる。
コイル104の磁気力である吸引力F1 の大きさは、コイル104の励磁電流Iの大きさに応じてリニアに変化するように設計されている。
【0024】
動力液圧源88が作動状態にされた場合において、圧力制御弁50への供給電流Iが制御されれば、ブレーキシリンダ70の液圧が制御される。供給電流Iは、圧力センサ108によって検出されたブレーキ液圧が目標液圧に近づくようにフィードバック制御することができる。フィードバック制御でなく、フィードフォワード制御が行われるようにすることができる。運転者によってブレーキペダル60が操作されなくても、動力液圧源88から出力される作動液によりブレーキ62が作動させられるのであり、車輪69の回転が抑制される。アンチロック制御,車両挙動制御等、各車輪のブレーキシリンダ70の液圧を個別に制御する必要がある場合には、個別液圧制御弁装置74の制御により制御される。
【0025】
以上のように構成された走行制御装置における作動について説明する。
本走行制御装置においてはクルーズコントロールが行われる。クルーズコントロールにおいては、前述のように、自車両と先行車両との間の車間距離が選択された車間時間に対応する車間距離に保たれるよう走行状態が制御されるが、自車両を減速させる必要がある場合には減速制御が行われる。減速制御においては、実際の減速度αn が目標減速度αn * に近づくようにエンジン装置のスロットル制御装置36やトランスミッション40が制御されたり、ブレーキ装置54が制御されたりする。車両を減速させる必要性が低い場合には、まず、スロットル制御装置36やトランスミッション40が制御され、減速の必要性が高く、ブレーキ作動条件が満たされると、ブレーキ装置54の制御も加えられる。スロットル制御装置36やトランスミッション40の制御が優先して行われるようにされて、ブレーキ装置54の作動頻度が低くなるようにされている。
【0026】
クルーズコントロールの概要を図4に基づいて説明する。本実施形態においては、車間制御ECU12において、運転者によって選択された要求車間時間T* ,実際の車間時間T(車間距離Zを自車両の速度Vn で割った値),相対速度Vr に基づいて目標減速度αn * が決定される。そして、その目標減速度αn * から実際の減速度αn を引いた値である減速度偏差Δαn が求められる。減速度偏差Δαn が0より大きい場合には、実際の減速度αn が目標減速度αn * に対して不足しており、減速の必要性(現時点より自車両の減速度を大きくする必要性:現時点においてすでに減速中である場合、加速中あるいは定速走行中である場合がある)があることがわかる。また、減速度偏差Δαn が大きい場合は小さい場合より減速の必要性が高いことがわかる。
【0027】
減速度偏差Δαが0より大きい場合には、まず、スロットル開度が絞られる。スロットル制御装置36において、スロットル開度が、実減速度αn が目標減速度αn * に近づくようにフィードバック制御される。減速度偏差Δαが第0しきい値Δαs0以上になるとスロットル開度が0(全閉)にされ、減速度偏差Δαが第1しきい値Δαs1以上になると変速比が4速にシフトダウンされる。変速比を5速とすることが禁止される(オーバドライブカット)のであるが、その結果、その時点の変速比が5速である場合には4速にシフトダウンされる。
そして、第2しきい値Δαs2以上になると3速にシフトダウンされ、さらに、ブレーキ作動条件が満たされるとブレーキ62が作動させられる。ブレーキ作動条件が満たされた場合には、ブレーキ装置54において、動力式液圧源88が作動状態とされて、圧力制御弁50へ電流が供給される。圧力制御弁50への供給電流は、ブレーキ用目標減速度αnB* が得られる大きさに決定されるが、ブレーキ用目標減速度αnB* については後述するように、上述の目標減速度αn * とは異なるのが普通であり、ブレーキ作動条件が満たされた場合に決定される。
【0028】
それに対して、車間距離Zが接近距離Dw より小さくなると警報装置52が作動させられる。接近距離Dw は、要求車間時間T* ,自車両の速度Vn および相対速度Vr に基づいて決定された第1接近距離Dw1と、自車両の実減速度αn に基づいて決定された第2接近距離Dw2と、相対減速度αr に基づいて決定された第3接近距離Dw3との和として決定される。第1接近距離Dw1がそのまま接近距離とされるわけではなく、自車両の減速度や相対減速度によって補正された値が接近距離とされるのである。
【0029】
車間制御ECU12においては、図5のフローチャートに示す目標減速度決定プログラムが、レーザレーダ装置20から情報が送信される毎に実行される。レーザレーダ装置20からは情報が予め定められた通信タイミング毎に送信される。また、自車両の速度Vn 等はエンジンECU14から送信されるのであるが、車間制御ECU12からの車速要求情報に応じて送信されるようにしても、要求情報とは関係なく送信されて、車制御ECU12の入出力部に記憶されるようにしてもよい。エンジンECU14とブレーキECU16との間の通信についても同様である。
車両制御ECU12等においては、複数のプログラムが時分割的に並行して行われる。
【0030】
ステップ1(以下、S1と略称する。他のステップについても同様とする)において、対象物体の相対位置(X,Z),相対位置の変化量(ΔX,ΔZ),自車線確率Kが読み取られ、S2において、自車両の速度Vn が読み取られる。また、S3において、対象物体との相対速度Vr,相対減速度αr が相対位置の変化量(ΔX,ΔZ)等に基づいて求められる。S4において、対象物体が先行車両であるか否かの判定が行われる。対象物体が移動状態にある物体、すなわち、先行車両であるとされた場合には先行車両フラグがセットされる。
【0031】
S5において、運転者により設定された車間時間、すなわち、要求車間時間T* が読み取られ、S6において、実車間時間T(=車間距離Z÷自車両の速度Vn )が求められ、車間時間偏差ΔT(=T* −T)が求められる。
S7において、車間時間偏差ΔT,相対速度Vr に基づいて目標減速度が決定される。車間時間偏差ΔTが0以上で、要求車間時間より実車間時間の方が短い場合には、実際の車間距離が要求値に対して不足していることを表す。減速の必要があるのであり、車間時間偏差ΔTが大きいほど必要性は高くなる。また、車間時間偏差ΔTが0より小さく、要求車間時間より実車間時間の方が長い場合には、車間距離が十分であることを表す。減速の必要がないかあるいは加速する必要がある。
図8のマップで表されるように、車間時間偏差ΔTが0以上で、その絶対値が大きくなると目標減速度αn * が大きくされ、車間時間偏差ΔTが0より小さく、絶対値が大きくなるのに伴って目標減速度αn * が小さくされ、加速域にされる。また、相対速度Vr の一種としての接近速度が大きい場合は小さい場合より目標減速度αn * が大きくされる。接近速度が大きい場合は小さい場合より、減速の必要性が高いからである。
【0032】
なお、目標減速度は、車間時間偏差ΔTの代わりに車間時間偏差を要求車間時間で割った車間時間偏差比(ΔT/T* )に基づいて決定することもできる。また、車間時間の代わりに車間距離を使用することができる。いずれにしても、運転者の要求する先行車両との相対位置関係である要求相対位置関係から実際の相対位置関係を引いた値である偏差に関連する値、換言すれば、減速の必要性を表す値であれば何でもよいのであり、これらの偏差,偏差の比率等の偏差関連量に基づいて目標減速度を決定することができる。
【0033】
図6のフローチャートで表されるクルーズコントロールプログラムが予め定められた設定時間毎に実行される。S21〜23において、目標減速度αn * が読み取られ、自車両の実際の減速度αn が読み取られ、これらの差として減速度偏差Δαn (=αn * −αn )が求められる。
S24において、減速度偏差Δαn が0より大きいか否かが判定される。0より大きい場合には減速制御が行われ、0以下である場合には加速制御が行われる。
S25において、ブレーキフラグがセット状態にあるか否かが判定され、S26において、ブレーキ解除フラグがセット状態にあるか否かが判定される。いずれもリセット状態にある場合には、S27においてブレーキ作動条件が満たされるか否かが判定される。ブレーキ作動条件が満たされない場合には、S28においてエンジン等制御情報が作成されるとともに、ブレーキ要求が不要であることを表すブレーキ要求無情報が作成され、これら情報と目標減速度αn * を表す情報とがエンジンECU14へ送信される。
【0034】
前述のように、減速度偏差Δαn が、第0しきい値Δαs0より小さい場合にはスロットル開度制御指令が作成され、第0しきい値Δαs0以上である場合にはスロットル全閉指令が作成される。また、第1しきい値Δαs1以上である場合にはオーバドライブカット指令およびスロットル全閉指令が作成され、第2しきい値Δαs2以上である場合には3速シフトダウン指令およびスロットル全閉指令が作成される。そして、これらエンジン等制御情報(スロットル制御指令,変速比制御指令)、目標減速度αn * を表す情報およびブレーキ要求無情報がエンジンECU14に送信される。
【0035】
それに対して、ブレーキ作動条件が満たされた場合にはS29以降が実行される。ブレーキ作動条件は、(a) 減速度偏差Δαn が第3しきい値Δαs3より大きいこと、(b) 対象物体が先行車両であること、(c) 自車線確率が設定確率以上であること、(d) 車間距離が設定距離より小さいことの4つであり、これらがすべて満たされた場合に、ブレーキ作動条件が満たされたとされる。(d) の設定距離は、対象物体の有無を確実に検出し得る値であり、レーザレーダ装置20の性能によって決まる。ブレーキ作動条件が満たされれば、自車両を減速させる必要性が高い状態にあることがわかる。実際の減速度が目標減速度に対して不足しており、かつ、高い確率で自車線走行中の先行車両が検出された状態なのである。なお、(b) 〜(d) の条件をブレーキ開始前提条件としてまとめることができる。
このように、ブレーキ62が、ブレーキを作動させる必要性が高いとされた場合に作動させられるため、ブレーキが無駄に作動させられることを回避することができる。
レーザレーダ装置20において複数の物体が検出され、複数の物体各々について相対位置を表す情報が送信された場合には、複数の物体のうちの先行車両であって、かつ、最も自車両に近いものが対象車両とされる。対象車両に対しての車間距離,相対速度,相対減速度等の相対位置関係が求められるとともに、自車線確率Kが設定確率Ks 以上であるか否かの判定が行われる。
【0036】
S29において、ブレーキフラグがセットされ、S30において、ブレーキ制御における目標減速度αnB* が決定される。そして、S31において、ブレーキ要求有情報,エンジン等制御情報が作成されて、ブレーキ用目標減速度αnB* を表す情報とともにエンジンECU14に送信される。ブレーキ作動中である場合には、エンジン等制御情報は、3速シフトダウン指令,スロットル全閉指令を表す情報であるのが普通である。
【0037】
ブレーキ用目標減速度は、図9のマップで表されるブレーキ用目標減速度決定テーブルに従って決定される。ブレーキ作動条件が満たされた時点の目標減速度αn * の時間に対する変化量Δαnt* (以下、目標減速度変化量と称する)と相対速度Vr とに基づいて決定される。目標減速度変化量Δαnt* が正の値である場合には目標減速度αn * が増加傾向にあり、減速の必要性が増加傾向にあることがわかる。逆に、目標減速度変化量Δαnt* が負の値である場合には目標減速度αn * が減少傾向にあり、減速の必要性が減少傾向にあることがわかる。このように、目標減速度変化量Δαnt* によれば、減速の必要性を予測することができるのであり、目標減速度変化量Δαnt* に基づけば、ブレーキ用目標減速度αnB* が減速の必要性の予測値に基づいて決定されることになる。
目標減速度変化量Δαnt* が正の値で、その絶対値が大きいほど、ブレーキ用目標減速度αnB* が大きくされる。また、接近速度が大きいほどブレーキ用目標減速度αnB* が大きくされる。
【0038】
なお、ブレーキ作動条件は、上述の条件に限らない。上述の条件に、(e) 3速シフトダウン指令が作成されたこと、(f) 加速制御要求中でないこと(減速度偏差Δαn が0より大きいこと)、(g) スロットル全閉指令が作成されたこと、(h) アクセルペダルが操作されていないこと、(i) アンチロック制御や車両挙動制御等が行われていないこと等の少なくとも1つを加えることができる。
ブレーキ62が作動させられる前には、エンジン等の制御により減速されるのが普通であるが、前述のように、スロットル制御装置36やトランスミッション40には、予め決められた制御が行われているのであり、そのことが条件とされるのである。また、ブレーキ装置54においても、クルーズコントロールに従って自動ブレーキを作動可能な状態にあることが条件とされる。
【0039】
ブレーキ制御中である場合には、S32において、ブレーキ解除条件が満たされるか否かが判定される。ブレーキ解除条件が満たされない場合には、ブレーキ制御が継続して行われる。S31が実行されるのであるが、この場合には、ブレーキ用目標減速度αnB* の値は前回の値と同じである。このように、本実施形態においては、ブレーキ用目標減速度αnB* が、ブレーキ作動条件が満たされてから一回のブレーキ作動が終了するまで同じ値に維持される。しかし、前述のように、ブレーキ用目標減速度αnB* は減速必要性の予測値に基づいて決定されるため、ブレーキ用目標減速度αnB* の値が、直ちに、自車両と対象物体との間の相対位置関係に対して著しく不適当な値になることが回避される。
【0040】
なお、ブレーキ62の作動途中にブレーキ用目標減速度αnB* が変更されるようにすることができる。例えば、目標減速度αn * が、ブレーキ作動開始時に比較して設定量以上変化した場合には変更することが望ましい場合がある。目標減速度αn * に限らず、車間時間,車間距離等の自車両と対象物体との間の相対位置関係が設定量以上変化した場合に変更されるようにしてもよい。また、ブレーキ用目標減速度αnB* は、ブレーキ作動中に、目標減速度変化量Δαnt* と相対速度Vr とに基づいて作成されたマップに従って決定された値に適宜変更されるようにしてもよい。マップに従って決定されれば、目標減速度変化量Δαnt* や相対速度Vr の連続的な変化に伴って、連続的に変化させられるわけではなく、離散的に変化させられる。そのため、連続的に変化させられる場合に比較して、ブレーキ用目標減速度αnB* の変化頻度を小さくすることができる。
【0041】
ブレーキ解除条件は、(a) 目標減速度αn * がブレーキ解除しきい値αB より小さくなったこと、(b) 先行車両が検出されなくなったこと、(c) ブレーキ装置54により減速する必要がなくなったこと(3速シフトダウン指令が作成されないこと、アクセルペダルが踏み込まれたこと、加速制御指令が作成されたこと)、(d) ブレーキ装置54において、クルーズコントロールを継続させることが不適切な状態になったこと(システム異常が検出されたこと、アンチロック制御,車両挙動制御が開始されたこと、ブレーキの連続作動時間が設定時間以上になったこと)の少なくとも1つとすることができる。
【0042】
目標減速度αn * がブレーキ解除しきい値αB より小さくなる前に、減速度偏差Δαn が第2しきい値Δαs2以下になることがあるのであり、3速シフトダウン指令が解除された場合には、ブレーキ62による減速が不要になったとすることができる。このように、ブレーキ解除条件は、先行車両の検出状態,エンジン等の制御状態,ブレーキ装置54の作動状態等に基づいて満たされたか否かが判定される。ブレーキ解除条件が満たされた場合には、S33において、ブレーキフラグがリセットされ、S34において、ブレーキ解除フラグがセットされる。
【0043】
ブレーキ解除フラグがセットされた場合には、S26における判定がYESとなり、S35において、エンジン等制御指令等が作成される。この場合には、図4に示すように、目標減速度αn * が第4しきい値αs4より小さい場合には変速比の制限を解除する情報(変速比通常制御許可指令)が作成され、ブレーキ要求無情報,目標減速度αn * を表す情報とともにエンジンECU14に送信される。第5しきい値αs5より小さい場合にはスロットル全閉を解除する情報(スロットル制御指令)が作成される。
このように、本実施形態においては、スロットル制御装置36やトランスミッション40の制御についてブレーキ作動前とブレーキ解除後とで異なる制御が行われるようにされている。
また、減速度偏差Δαn が0より大きくなると、S24における判定がNOとなり、S36において、ブレーキ解除フラグがリセットされる。
【0044】
なお、図8,9のマップで表されるテーブルは、上記実施形態におけるそれに限らない。例えば、2次元マップに限らず3次元以上の多次元マップとすることもできる。その場合には、例えば、車間距離等が考慮されるようにすることができる。また、マップは固定的なものではなく、学習に応じて変更されるものとすることができる。例えば、選択頻度や1つの値の設定継続時間等に基づいて、しきい値やマップ値自体が変更されるようにすることができる。その結果、マップを運転者の減速感覚に合わせて変更することができる。
【0045】
図7のフローチャートで表される警報装置制御プログラムは、予め定められた設定時間毎に実行される。
S51〜53において、要求車間時間T* ,相対速度Vr ,自車両の速度Vn に基づいて、図10のマップで表される第1接近距離決定テーブルに従って第1接近距離Dw1が決定される。この場合において、テーブルは、要求車間時間T* 毎に設けられているため、要求車間時間T* に対応するテーブルが選択され、その選択されたテーブルにおいて、相対速度Vr ,自車両の速度Vn に基づいて決定される。接近距離は、相対速度Vr が大きく、自車両の速度Vn が大きいほど長くされるのであるが、要求車間時間T* が大きいほど長くされる。
【0046】
次に、S54,55において、自車両の減速度αn に基づいて第2接近距離Dw2が決定される。第2接近距離Dw2は、図11のマップで表される第2接近距離決定テーブルに従って決定されるのであるが、自車両の減速度αn が大きいほど小さい値(負の値であり、絶対値が大きい値)とされる。自車両の減速度αn が大きい場合には、運転者には安心感があるため、接近距離Dw を小さくして、警報作動時期を遅らせるのである。
S56においては、相対減速度αr (dVr /dt)に基づいて第3接近距離Dw3が図12のマップで表される第3接近距離決定テーブルに従って決定される。第3接近距離Dw3は、離間傾向が強い場合は接近傾向が強い場合より小さくされる。離間傾向が強い場合、すなわち、相対減速度αr が大きい場合は小さい場合より接近距離を小さくして、警報作動時期を遅らせる。
【0047】
S57において、接近距離Dw が、第1〜第3接近距離の和(Dw1+Dw2+Dw3)として求められ、S58において、現在の車間距離Zが接近距離Dw より小さいか否かが判定される。接近距離Dw より大きい場合には警報装置52が作動させられることはないが、接近距離以下の場合には、S59において警報装置52の作動指令を表す情報が作成されてエンジンECU14に送信される。
警報装置52が作動させられる接近距離が、自車両の減速度αn や相対減速度αr に基づいて補正された値に決定される。運転者の減速による安心感や実際の接近状態を考慮した値に決定されるのであり、警報の発生による運転者の違和感を軽減することができる。
また、本実施形態においては、対象物体が静止状態にあっても、移動状態(先行車両)であっても、車間距離Zが接近距離以下になれば警報装置作動指令が作成される。
【0048】
なお、接近距離を決定する際のマップについても上記実施形態におけるそれに限らない。図8,9のマップと同様に、多次元マップとしたり、学習に伴って変更されるようにすることができる。また、接近距離は、システムの異常が検出された場合等に大きくすることができる。例えば、実際の減速度が、クルーズコントロール制御によって得られるはずの減速度(目標減速度)に対して設定値以上小さい場合に大きくするのである。
また、接近距離Dw は、第1接近距離Dw1に、自車両の減速度に基づいて決定された減速度用補正値,相対減速度に基づいて決定された相対減速度用補正値を乗ずることによって求められるようにすることもできる。減速度用補正値は自車両の減速度が大きくなると小さくされ、相対減速度用補正値は相対減速度が大きくなると小さくされる。
【0049】
エンジンECU14において、図13のフローチャートで表されるクルーズコントロールプログラムが予め定められた設定時間毎に実行される。設定時間は、車間制御ECU12から情報が送信される時間に設定しておくことができる。なお、車両制御ECU12からの情報を受信する毎に実行されるようにしてもよい。
S72において、車間制御ECU12から送信された情報を受信したか否かが検出される。受信した場合には、S73において、異常フラグがセット状態にあるか否かが判定される。異常フラグについては後述するが、異常フラグがセット状態にある場合には、S74において、クルーズコントロールが禁止される。予め定められたクルーズコントロール禁止処理が行われるのである。
異常フラグがリセット状態にある場合には、S75以降において、エンジン制御情報に応じてエンジン等の制御が行われる。本実施形態においては、クルーズコントロールにおいては、必ず、エンジン等の制御が行われるのである。ここでは、ブレーキ作動開始前の制御について説明し、ブレーキ解除後の制御についての説明は省略する。ブレーキ解除後においては、変速比通常制御許可指令,スロットル制御指令等に応じた制御が行われる。
【0050】
S75〜77において、3速シフトダウン指令,オーバドライブカット指令,スロットル全閉指令が含まれるか否かがそれぞれ判定される。これらすべての判定がNOである場合には、S78において、変速比の制御は行わないで、スロットル制御装置36における制御によりスロットル開度が目標減速度αn * が得られるように制御される。目標減速度αn * が得られるスロットル開度が決定され、それに応じた指令値がスロットル制御装置36に出力される。また、S79において、受信情報にブレーキ要求有情報が含まれるか否かが判定され、含まれない場合には、S80において、ブレーキECU16にブレーキ要求無情報等の予め決められた情報(ブレーキ制御情報,後述する異常検出に利用される情報)が送信される。
【0051】
スロットル全閉指令が含まれる場合には、S81において、スロットル開度が0にされる。この場合には、ブレーキ要求有情報が含まれないのが普通であるため、S80において、ブレーキ要求無情報等がブレーキECU16に送信される。また、オーバドライブカット指令が含まれる場合には、S82において、トランスミッションECU34へオーバドライブカット指令を送信するとともに、S81において、スロットル開度が0にされて、S80においてブレーキ要求無情報等が送信される。さらに、3速シフトダウン指令が含まれる場合には、S83においてトランスミッション制御ECU34へ3速シフトダウン指令が送信され、S81においてスロットル開度が0にされる。ブレーキ要求有情報が含まれない場合には、S80において、上述の場合と同様に、ブレーキECU16に予め決められた情報が送信される。
それに対して、ブレーキ要求有情報が含まれる場合には、S79における判定がYESとなり、S84において、ブレーキECU16に、ブレーキ要求有情報,ブレーキ用目標減速度αnB* を表す情報等の予め定められた情報が送信される。
【0052】
ブレーキECU16において、図14のフローチャートで表されるブレーキ作動力(液圧)制御プログラムが予め定められた設定時間毎に実行される。
S91において、ブレーキ要求有情報を受信したか否かが判定され、S92において、自動ブレーキ作動許可条件が満たされるか否かが判定される。自動ブレーキ作動許可条件は、(a) 圧力制御弁50のソレノイドの温度が設定温度より低い場合、または、(b) 車輪のスリップ状態が設定状態より安定側にある場合に満たされる。自動ブレーキが作動させられることによって、車両の走行安定性が損なわれるおそれがある場合には禁止される。また、ブレーキ装置54が、ブレーキ作動を継続させることが望ましくない状態にある場合にも禁止される。
自動ブレーキ作動許可条件が満たされた場合には、S93において、ブレーキ用目標減速度αnB* が得られるように、圧力制御弁50のコイル104への供給電流Iが決定され、ブレーキ液圧が、それに応じた大きさに制御される。前述のように、ブレーキ用目標減速度αnB* は一回の作動中においては一定である。
【0053】
図16に示すように、圧力制御弁50への供給電流Iが一定とされ、ブレーキ液圧がその供給電流Iに対応する値に保持される。ブレーキ用目標減速度αnB* が一定である場合には、供給電流Iは予め定められたパターンに従って(例えば、図に示すように、台形状となるように)増加,保持,減少させられる。このように、ブレーキ用目標減速度αnB* が一定にされれば、ブレーキ制御を安定して行うことができるのであり、制御ハンチングを抑制することができる。
また、従来における場合より減速度の変化頻度が少なくなるため、運転者の違和感を軽減することができる。さらに、減速度の変化が小さくされるため、走行安定性を向上させることができ、運転者の安心感を向上させることができる。
また、目標減速度が一定にされれば、圧力制御弁50への供給電流Iもブレーキ液圧も一定に保たれ、ブレーキ液圧は供給電流Iに応じた液圧となるはずである。したがって、これらの事情に基づけば、ブレーキ装置54の異常を容易に検出することができる。
さらに、目標減速度が変化させられる場合には、それによって、圧力制御弁50への制御指令値(電流値I)のガード値を設定することが困難であるが、目標減速度が一定の場合には、ガード値の設定が容易になる。
【0054】
自動ブレーキ作動許可条件が満たされない場合には、S94において警報装置52が作動させられ、S95においてコイル104への供給電流Iが0にされる。ブレーキ液圧の制御は行われないことになる。ブレーキ要求無情報が含まれる場合にも供給電流は0にされる。
【0055】
また、図15のフローチャートで表される警報装置作動プログラムが予め定められた設定時間毎に実行される。S97において、警報装置作動指令を受信したか否かが判定され、受信した場合には、S98において警報装置52が作動させられる。車間距離Zが接近距離Dw 以下になったために警報装置52が作動させられるのである。この場合に、警報装置52が、自車両の減速度や対象物体との実際の接近状態に基づいたタイミングで発生させられるため、運転者の違和感を軽減することができる。警報装置52は、ブレーキの作動状態とは関係なく作動させられる。
上述のように、ブレーキ作動時には目標減速度が一定とされるが、ブレーキ作動途中に自車両の減速度が不足し、実際の先行車両との車間距離が短くなった場合には警報が発生させられる。そのため、運転者は、ブレーキペダル60を踏む等の操作を行うことができる。警報装置52の制御とブレーキ作動中に目標減速度を一定にする制御とを組み合わせて行うことは有効なことなのである。
なお、警報装置52は、割り込みによって、作動させられるようにすることができる。警報装置作動指令が受信された場合には、直ちに、S98が実行されるようにするのである。
【0056】
以上、本実施形態においては、レーザレーダ装置20により、確率取得手段が構成され、車間制御ECU16,エンジンECU14,トランスミッションECU34,スロットル制御装置36,ブレーキECU16およびブレーキ制御アクチュエータ50等により減速装置が構成される。また、ブレーキECU16のS92を記憶する部分,実行する部分等によりブレーキ作動許可禁止手段が構成される。
車間制御ECU12のS30を記憶する部分,実行する部分等により目標減速度決定手段が構成され、ブレーキECU16のS93を実行する部分、ブレーキ制御アクチュエータ50等により減速度制御装置が構成される。本実施形態においては、減速度制御装置はブレーキ制御装置に対応する。
また、車間制御ECU12のS51〜53を記憶する部分,実行する部分および図10のマップで表されるテーブルを記憶する部分等により設定距離仮決定部が構成され、S54〜57を記憶する部分,実行する部分、図11,12のマップで表されるテーブルを記憶する部分等により本設定距離決定部が構成される。
【0057】
次に、異常の検出について説明する。システムにおける異常には、システムを構成する各要素の異常,通信異常,制御異常等があり、いずれにしても、異常が検出された場合にはクルーズコントロールが禁止される。構成要素の異常には、各種センサ,スロットル開度制御アクチュエータ,ブレーキ制御アクチュエータ,トランスミッション等の異常が該当し、これらは、イニシャルチェック時等に検出されるが、イニシャルチェックについての説明は省略する。
通信異常には、(a) 情報の受信時間間隔が予め定められた時間間隔でないこと、(b) 受信情報に連続性のある情報が含まれる場合において、連続性が確保されていないこと、(c) 受信情報のミラーチェックにより、情報と反転情報とが反転した関係にないこと等が該当する。
【0058】
制御異常は、コンピュータや制御アクチュエータ等の誤作動や不作動,通信化け等に起因して生じる。本実施形態においては、2つ以上の情報の内容が論理的整合性を有するか否か(論理的異常)に基づいて検出される。
2つ以上の情報のうちの少なくとも1つを制御情報(例えば、エンジン等制御情報,ブレーキ要求の有無を表す情報,目標減速度を表す情報等)とすることができる。エンジンECU14もブレーキECU16も、車間制御ECU12からの制御情報に応じて作動させられるからである。また、2つ以上の情報のうちの少なくとも1つを、センサによる検出値,クルーズコントロールスイッチ26の状態等を表す車両状態情報とすることができる。前述のクルーズコントロール用車両情報は車両状態情報の一例である。これらによれば、実際の制御の結果を表す情報,制御情報を作成する際の基準の情報を取得することができる。制御情報はECU間の通信によって送信されるため、通信情報と称することができる。車両状態情報には、通信によって他のECUに送信される情報と、送信されない情報とがあり、送信される情報は通信情報に該当するものとすることができる。
【0059】
制御異常は、(d) 受信した複数の通信情報のうちの2つ以上が論理的な整合性を有しない場合、(e) 自己のECUから他のECUに送信した通信情報と、その他のECUから返信された通信情報とが論理的整合性を有しない場合、(f) 受信した通信情報と自己のECUにおいて作成された情報、または、自己のECUに接続されたセンサ等による検出値とが論理的な整合性を有しない場合等に検出される。
通信異常検出プログラムは、各ECUにおいて、予め定められた時間毎、あるいは、情報を送信する毎等に実行される。
【0060】
車間制御ECU12において、図17に示すフローチャートで表される異常検出プログラムが、通信情報をエンジンECU14に送信する毎に実行される。S111において、エコーバック要求をエンジンECU14に送信する。S112において、車間制御ECU12からエンジンECU14に送信した情報と返信された情報とが論理的な整合性を有するか否かが判定される。例えば、ブレーキ要求有情報を送信した場合において、エコーバックされた情報にブレーキ要求無情報が含まれる場合には、論理的に整合性がないとされる。
論理的整合性を有する場合にはS113において異常フラグがリセットされ、論理的整合性を有しない場合にはS114において異常フラグがセットされる。そして、S115において異常フラグの状態を表す情報がエンジンECU14に送信される。
なお、エンジンECU14から返信されて、車間制御ECU12において受信した情報について受信状態の異常が検出されるようにすることもできる。
【0061】
エンジンECU14においては、車間制御ECU12との間の通信と、ブレーキECU16との間の通信との両方において異常が検出される。
車間制御ECU12との間の通信においては、図18に示すフローチャートにおけるS141において、通信情報を受信したか否かが判定される。情報を受信した場合には、S142において受信状態が正常か否かが判定される。そして、S143において、論理的整合性があるか否かが判定される。例えば、受信情報に、ブレーキ要求有情報と正の値であるブレーキ用目標減速度αnB* とが含まれる場合、正の値である目標減速度αn * と3速シフトダウン指令とが含まれ、かつ、エンジンECU14において検出されたアクセル開度が0である場合等には論理的整合性を有するとされる。それに対して、受信情報にブレーキ要求有情報が含まれるにもかかわらず、アクセル開度が大きい場合やクルーズスイッチ26がOFF位置にある場合等には論理的整合性がないとされる。論理的整合性がある場合には、S144において異常フラグがリセットされ、論理的整合性がない場合にはS145において異常フラグがセットされる。なお、異常検出プログラムは、情報を受信する毎に行われるようにすることもできる。情報を受信した場合にS142以降が実行される。
【0062】
ブレーキECU16との間の通信においては、図19に示すフローチャートにおけるS151において、ブレーキECU16にブレーキ要求の有無を表す情報等を送信した後に、エコーバック要求を送信する。S152において、送信した情報と返信された情報とが論理的整合性を有するか否かが判定される。例えば、送信した情報にブレーキ要求有情報が含まれるのに返信された情報にブレーキ要求無情報が含まれる場合には、論理的な整合性を有しないとされる。論理的な整合性を有する場合には、S153において異常フラグがリセットされ、整合条件が満たされない場合には、S154において異常フラグがセットされる。
【0063】
なお、エコーバック要求だけではなく、ブレーキECU16において作成された特定の情報を要求することもできる。例えば、ブレーキECU16から送信された特定の情報と、エンジンECU14からブレーキECU16へ送信した情報およびエンジンECU14において作成された情報の少なくとも一方とが論理的整合性を有するか否かを判定することができる。例えば、ブレーキECU16において作成されたブレーキ作動中であることを表すブレーキ作動中フラグがセット状態にある場合において、エンジンECU14からブレーキECU16にブレーキ要求有情報を送信した場合には、論理的整合性を有するとされる。逆に、エンジンECU14において、クルーズコントロールスイッチ26がON状態にあり、ブレーキ要求有情報を送信したが、ブレーキECU16から送信されたブレーキ作動中フラグがリセット状態にある場合には論理的整合性を有しないとされる。この場合には、自己のECUにおいて作成された情報と検出された情報との少なくとも一方と、他のECUから送信された制御情報(制御指令値)以外の通信情報とが論理的整合性を有するか否かが判定されることになる。
【0064】
ブレーキECU16においても、上述と同様に図20のフローチャートで表される異常検出プログラムが実行される。S162において受信状態が正常であるか否かが判定され、S163において論理的整合性を有するか否かが判定される。例えば、受信情報にブレーキ要求有情報と正の値であるブレーキ用目標減速度αnB* を表す情報とが含まれる場合には、論理的整合性を有するとされる。そして、S166において異常フラグの状態がエンジンECU14に送信される。
【0065】
以上のように、本実施形態においては、従来のように、各構成要素の異常,通信異常が検出されるだけでなく、制御異常も検出される。そのため、異常検出の機会を多くすることができる。また、制御異常を早期に検出することができ、ブレーキ制御やエンジン制御が誤って行われることを回避することができ、システムの信頼性を向上させることができる。
また、システムの開発段階において制御異常が検出されるようにすることは有効なことである。開発段階において2つ以上の情報間に論理的整合性がないことが検出されれば、制御プログラムに異常がある可能性があるため、それに応じて制御プログラムの検討,修正を行うことができる。この場合には、2つ以上の通信情報を含む情報間の論理的整合性の有無が検出されるようにすることが望ましい。自己のECUで作成された情報と他のECUで作成された情報とを比較することによって異常を検出することができる。
なお、制御異常が検出された場合には、ブレーキ制御のみを禁止し、エンジン等の制御は許容されるようにしてもよい。ブレーキ制御の方が制御異常に起因する走行状態への影響が大きいからである。また、エンジンECU14とトランスミッションECU34との間の通信情報を利用して制御異常を検出することもできる。
【0066】
さらに、クルーズコントロールの態様は、上記実施形態における場合のそれに限らない。例えば、エンジン等の制御については、ブレーキ作動前とブレーキ解除後とで、同様の制御が行われるようにすることができる。いずれの場合においても、減速度偏差と目標減速度との少なくとも一方に基づいて制御されるようにすることができるのである。また、しきい値等も同じ大きさにすることができる。
また、走行制御装置は、複数のECUを含むシステムとすることは不可欠ではなく、1つのECUを有するシステムとすることができる。
さらに、ブレーキ回路の構造は、上記実施形態に限らない。自動ブレーキの作動が可能であればよいのであり、アンチロック制御や車両挙動制御が可能とすることは不可欠ではない。
また、ブレーキ62は、液圧ブレーキに限らず、電動モータによって摩擦部材がブレーキ回転体に押し付けられる電動ブレーキであってもよい。さらに、車両は駆動装置としてエンジンと電動モータとの両方を含むものとしたり、エンジンを含まないで電動モータを含むものとしたりすることができる。これらの場合には、減速の必要性が低い場合には、駆動装置に含まれる電動モータの作動状態が制御されるようにすることができる。車両はエンジン駆動車に限らず、ハイブリット車,電気自動車でもよいのである。
【0067】
その他、〔発明が解決しようとする課題,課題解決手段および効果〕の項に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更,改良を施した態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である走行制御装置の全体を示す図である。
【図2】上記走行制御装置に含まれるブレーキ制御アクチュエータを含むブレーキ装置の回路図である。
【図3】上記ブレーキ制御アクチュエータの概念図である。
【図4】上記走行制御装置による制御の一例を示す図である。
【図5】上記走行制御装置の車間制御ECUのROMに格納された目標減速度決定プログラムを表すフローチャートである。
【図6】上記車間制御ECUのROMに格納されたクルーズコントロールプログラム表すフローチャートである。
【図7】上記車間制御ECUのROMに格納された警報装置制御プログラム表すフローチャートである。
【図8】上記車間制御ECUのROMに格納された目標減速度決定テーブルを表すマップである。
【図9】上記車間制御ECUのROMに格納されたブレーキ用目標減速度決定テーブルを表すマップである。
【図10】上記車間制御ECUのROMに格納された第1接近距離決定テーブルを表すマップである。
【図11】上記車間制御ECUのROMに格納された第2接近距離決定テーブルを表すマップである。
【図12】上記車間制御ECUのROMに格納された第3接近距離決定テーブルを表すマップである。
【図13】上記エンジンECUのROMに格納されたクルーズコントロールプログラムを表すフローチャートである。
【図14】上記ブレーキECUのROMに格納された液圧制御プログラムを表すフローチャートである。
【図15】上記ブレーキECUのROMに格納された警報装置作動プログラムを表すフローチャートである。
【図16】上記ブレーキECUによる制御の一例を示す図である。
【図17】上記車間制御ECUのROMに格納された異常検出プログラムを表すフローチャートである。
【図18】上記エンジンECUのROMに格納された異常検出プログラムを表すフローチャートである。
【図19】上記エンジンECUのROMに格納された異常検出プログラムを表すフローチャートである。
【図20】上記ブレーキECUのROMに格納された異常検出プログラムを表すフローチャートである。
【符号の説明】
12 車間制御ECU 14 エンジンECU
16 ブレーキECU 20 レーザレーダ装置
34 トランスミッションECU 50 ブレーキ制御アクチュエータ
52 警報装置

Claims (5)

  1. 自車両とその自車両の前方の予め定められた設定領域内を走行する先行車両との相対位置関係に基づいて自車両の走行状態を制御する走行制御装置であって、
    前記相対位置関係に基づいて目標減速度を暫定的に決定し、その暫定的に決定した目標減速度である暫定目標減速度の増加量が大きい場合は小さい場合より目標減速度を大きな値に決定し、その決定した目標減速度である本目標減速度を予め定められた設定条件が満たされるまで維持する目標減速度決定手段と、
    自車両の減速度を、前記目標減速度決定手段によって決定された前記本目標減速度に近づくように制御する減速度制御装置と
    を含むことを特徴とする走行制御装置。
  2. 前記目標減速度決定手段が、前記本目標減速度を、前記暫定目標減速度が予め定められた設定量以上変化するまで維持する手段を含む請求項1記載の走行制御装置。
  3. 前記目標減速度決定手段が、前記本目標減速度を、前記先行車両との相対位置関係としての相対速度が予め定められた設定相対速度より小さくなるまで維持する手段を含む請求項1またはに記載の走行制御装置。
  4. 当該走行制御装置が、前記暫定目標減速度と前記自車両の実際の減速度との偏差に基づいて決まる前記自車両を減速させる必要性が低い場合に、前記自車両の駆動装置と駆動伝達装置との少なくとも一方を前記実際の減速度が前記暫定目標減速度に近づくように制御し、前記減速させる必要性が高く、ブレーキ作動条件が満たされた場合に前記自車両のブレーキ装置を制御する装置であって、
    前記目標減速度決定手段が、前記ブレーキ作動条件が満たされた場合に、前記暫定目標減速度の変化に基づいて前記本目標減速度としてのブレーキ用目標減速度を決定し、その決定されたブレーキ用目標減速度を前記設定条件が満たされるまで維持する手段を含み、前記減速度制御装置が、前記自車両の実際の減速度が前記ブレーキ用目標減速度に近づくように前記ブレーキ装置を制御する手段を含む請求項1ないし3のいずれか1つに記載の走行制御装置。
  5. 前記目標減速度決定手段が、前記ブレーキ用目標減速度を、前記自車両の車輪についてスリップ制御の開始条件が満たされるまで維持する手段を含む請求項に記載の走行制御装置。
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