JP3951970B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動制動制御を行う車両用走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、前方の車両や障害物への追突を防止するために、自動で制動力を発生させる自動制動制御を行う車両が開発されている。自動制動制御は、前方の車両との車間距離を一定に保つために、自動で車速を制御する追従制御を行う走行制御装置等に組み込まれる場合がある（特許文献１参照）。特許文献１に記載されている走行制御装置では、追従制御中に先行車の停止に伴って、自車が自動停止する。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２９３１６０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記走行制御装置では、先行車との関係に基づいて自車を自動停止させる場合、車両走行環境や道路状況を考慮していないので、装置による自動停止が必ずしも適切なものとはならない可能性があった。したがって、車両停止に際しては、運転者による判断を反映した停止制御を行うことによってより適切な制動制御が可能となる。
【０００５】
そこで、本発明は、制動力が必要な場合には運転者に確実にブレーキ操作を行わせることができる車両用走行制御装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両用走行制御装置は、前方の物体との関係に基づいて自動制動制御を行う車両用走行制御装置であって、自動制動制御に移行した場合には運転者に報知を行い、当該報知を推定車速が略停止判定車速以下又は前方の車両に追いつくまでの時間より短い停止余裕時間後に車両が停止するために必要な目標車速以下の場合に運転者によるブレーキ操作を検出するまで継続することを特徴とする。
【０００７】
この車両用走行制御装置では、前方の物体（車両等）との関係で自動制動制御に移行した場合、運転者にブレーキ操作が必要なことを認識させるために、運転者に対して音声等による報知を行う。そして、この車両用走行制御装置では、運転者がブレーキ操作を行うまで、その報知を継続する。運転者は、ブレーキ操作を行わない限り報知が続くので、必ず、ブレーキ操作を行う。自動制動制御に移行するのは、制御装置側で前方の物体との安全性を確保するために制動力を発生させる必要があると判断した場合である。したがって、制動力が必要な場合には、運転者は確実にブレーキ操作を行うことになる。その結果、最終的には、運転者によるブレーキ操作によって、安全性を確保することができる。
【０００８】
なお、前方の物体との関係は、例えば、前方の物体との距離、前方の物体に追いつくまでの時間、前方の物体との相対速度である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る車両用走行制御装置の実施の形態を説明する。
【００１０】
本実施の形態では、本発明に係る車両用走行制御装置を、低速車間距離制御システムに適用する。本実施の形態に係る低速車間距離制御システムは、低速時に前方の車両との車間距離を一定に保持し、自動制動制御に移行した場合には運転者にブレーキ操作を促すために停止要求告知を行う。
【００１１】
図１を参照して、低速車間距離制御システム１について説明する。図１は、本実施の形態に係る低速車間距離制御システムの構成図である。
【００１２】
低速車間距離制御システム１は、渋滞等の低速走行時に前方の車両との車間距離を保持するために、アクセル操作やブレーキ操作を支援する。また、低速車間距離制御システム１は、前方の車両との追突を防止するために車両を停止させる場合（制動力が必要な場合）、運転者にブレーキ操作を促すためにブザー音を出力する。そのために、低速車間距離制御システム１は、レーザセンサ２、ブレーキペダルストロークセンサ３、車輪速センサ４、ブレーキアクチュエータ５、スロットルモータ６、ブザー７及びＥＣＵ[Electronic Control Unit]８を備えている。
【００１３】
レーザセンサ２は、前方にレーザ光を照射し、そのレーザ光が反射して戻ってくるまでの時間を計測するセンサである。レーザセンサ２以外にもミリ波センサ等の他のセンサを用いてもよい。ブレーキペダルストロークセンサ３は、ブレーキペダルの操作量を検出するセンサである。車輪速センサ４は、車輪の回転速度を検出するセンサである。車輪速センサ４の検出値に基づいて車速を推定するが、車輪速センサ４以外にもトランスミッションの回転数を検出するセンサ等の他の車速センサを用いてもよい。ちなみに、ブレーキペダルストロークセンサ３や車輪速センサ４は低速車間距離制御システム１の専用のセンサではなく、他のシステムと共用される。
【００１４】
ブレーキアクチュエータ５は、ホイールシリンダの油圧を調整するアクチュエータである。ブレーキアクチュエータ５では、ＥＣＵ８からの目標油圧信号に応じて作動し、ホイールシリンダの油圧を調整する。目標油圧になると、車両は、ＥＣＵ８で設定した目標減速度となり、目標車速となる。スロットルモータ６は、スロットルバルブの開度を調整するモータである。スロットルモータ６では、ＥＣＵ８からの目標スロットル開度信号に応じて作動し、スロットルバルブの開度を調整する。目標開度になると、車両は、ＥＣＵ８で設定した目標加速度となり、目標車速となる。ブザー７では、ＥＣＵ８から出力信号が入力するとブザー音を出力し、出力停止信号が入力するとブザー音の出力を停止する。
【００１５】
ＥＣＵ８は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等からなる電子制御ユニットである。ＥＣＵ８は、レーザセンサ２、ブレーキストロークセンサ３、車輪速センサ４等の各種センサが接続され、各種センサからの検出値に基づいて各種制御量を設定し、ブレーキアクチュエータ５、スロットルモータ６及びブザー７を制御する。なお、ＥＣＵ８は、低速車間距離制御システム１の専用のＥＣＵでもよいし、車間ＥＣＵ、ＥＦＩ[Electronic Fuel Injection]ＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ等の複数のＥＣＵからなるＥＣＵでもよい。
【００１６】
ＥＣＵ８では、車輪速センサ４からの検出値に基づいて、車両の推定車速を演算する。また、ＥＣＵ８では、レーザセンサ２からの検出値に基づいて、前方の車両の有無を認識するとともに前方の車両との車間距離や相対速度を演算する。そして、ＥＣＵ８では、車両との車間距離や相対速度に基づいて、前方の車両との間で一定距離を保持するために目標速度を設定し、目標速度に応じて加減速度を設定する。さらに、ＥＣＵ８では、目標減速度を設定した場合にはその目標減速度に基づいて目標油圧を設定し、その目標油圧信号をブレーキアクチュエータ５に送信する。特に、ＥＣＵ８では、前方の車両の停止等によって車両を停止させる必要がある場合、前方の車両から所定距離離れた状態で停止できるように目標車速を設定する。また、ＥＣＵ８では、目標加速度を設定した場合にはその目標加速度に基づいて目標スロットル開度を設定し、その目標スロットル開度信号をスロットルモータ６に送信する。なお、ＥＣＵ８では、前方の車両との間で保持する一定距離を相対速度との関係から時間で制御しており、前方の車両に追いつくまでの時間を一定時間（例えば、数秒）に保つように制御している。したがって、ＥＣＵ８では、車両を停止させる必要がある場合、その一定時間より短い時間（停止余裕時間）で停止できるように目標車速を設定する。
【００１７】
また、ＥＣＵ８では、ブレーキアクチュエータ５を制御して自動で制動力を発生させる制御に移行した場合、停止要求告知処理を行う。ＥＣＵ８では、停止要求告知処理に移ると、車両の推定車速が略停止判定車速以下かあるいは推定車速が略停止判定車速より大きい場合でも目標車速以下のときにはブザー７に出力信号を送信する。そして、ＥＣＵ８では、運転者によるブレーキ操作が行われるまでブザー７に出力信号を送信し、ブレーキ操作が行われた場合にはブザー７に出力停止信号を送信する。略停止判定車速は、車両が停止に近い微低速（殆ど停止するような車速）か否かを判定するための車速であり、数ｋｍ／ｈである。この場合の目標車速は、停止余裕時間後に車両が停止するために（車速が０ｋｍ／ｈになるために）必要な車速である。
【００１８】
ＥＣＵ８における停止要求告知処理を図２のフローチャートに沿って詳細に説明する。図２は、図１の低速車間距離制御システムにおける停止要求告知処理のフローチャートである。ＥＣＵ８では、ＣＰＵのマスタクロックに基づいて、以下に示す停止要求告知処理を一定時間毎に繰り返し実行している。
【００１９】
停止要求告知処理で用いるフラグ等について説明しておく。ブレーキ制御要求フラグは、自動で制動力を発生させるか否かのフラグであり、発生させる場合にはＯＮ、発生させない場合にはＯＦＦである。停止要求告知フラグは、ブザー音による停止要求告知を行うか否かのフラグであり、行う場合にはＯＮ、行わない場合にはＯＦＦである。停止判定フラグは、車両が停止しているか否か（推定車速が０ｋｍ／ｈか否か）のフラグであり、停止している場合にはＯＮ、停止していない場合にはＯＦＦである。可変車速条件告知判定フラグは、推定車速が略停止判定車速より大きい場合に停止要求告知を行うための条件が成立しているか否かのフラグであり、成立している場合にはＯＮ、成立していない場合にはＯＦＦである。定車速条件告知判定フラグは、推定車速が略停止判定車速以下の場合に停止要求告知を行うための条件が成立しているか否かのフラグであり、成立している場合にはＯＮ、成立していない場合にはＯＦＦである。要求Ｇは、前方の車両との関係からシステム側で要求する加減速度であり、加速要求の場合にはプラス値、加減速要求がない場合には０、減速要求の場合にはマイナス値である。システム側で自動で制動力を発生させる場合には、要求Ｇはマイナス値になる。要求Ｇがマイナス値の場合、このマイナス値は、停止余裕時間で停止するために必要となる減速度である。要求Ｇは、車間距離や相対速度からＥＣＵ８で演算される。
【００２０】
まず、ＥＣＵ８では、ブレーキ制御要求フラグがＯＮになっているか否かを判定する（Ｓ１）。ブレーキ制御要求フラグがＯＦＦの場合（制動力を自動で発生させない場合）、ＥＣＵ８では、停止要求告知処理を終了する。
【００２１】
Ｓ１にてブレーキ制御要求フラグがＯＮの場合（制動力を自動で発生させる場合）、ＥＣＵ８では、推定車速が略停止判定車速以下か否かを判定する（Ｓ２）。ちなみに、ブレーキ制御要求フラグがＯＮの場合、ＥＣＵ８では、ブレーキアクチュエータ５を制御し、自動制動制御を行っている。
【００２２】
Ｓ２にて推定車速が略停止判定車速以下の場合（車両が微低速の場合）、ＥＣＵ８では、停止要求告知フラグがＯＮか否かを判定する（Ｓ３）。
【００２３】
Ｓ３にて停止要求告知フラグがＯＦＦの場合（まだ、ブザー音を出力していない場合）、ＥＣＵ８では、停止判定フラグがＯＦＦか否かを判定する（Ｓ４）。停止判定フラグがＯＮの場合（車両が停止している場合）、ＥＣＵ８では、停止要求告知処理を終了する。
【００２４】
Ｓ４にて停止判定フラグがＯＦＦの場合（車両が停止していない場合）、ＥＣＵ８では、要求Ｇが０より小さいか否かを判定する（Ｓ５）。要求Ｇが０以上の場合（システム側で減速要求していない場合）、ＥＣＵ８では、停止要求告知処理を終了する。
【００２５】
Ｓ５にて要求Ｇが０より小さい場合（システム側で減速要求している場合）、ＥＣＵ８では、定車速条件告知判定フラグをＯＮにする（Ｓ６）。
【００２６】
一方、Ｓ２にて推定車速が略停止判定車速より大きい場合（車両がある速度で走行中の場合）、ＥＣＵ８では、要求Ｇから目標車速を演算する（Ｓ７）。この目標車速は、停止余裕時間後に車速が停止するために必要な車速である。そして、ＥＣＵ８では、推定車速が目標車速以下か否か（車両が停止しようとしているか否か）を判定する（Ｓ８）。推定車速が目標車速より大きい場合（車両が停止しようとしていない場合）、ＥＣＵ８では、停止要求告知処理を終了する。
【００２７】
Ｓ８にて推定車速が目標車速以下の場合（車両が停止しようとしている場合）、ＥＣＵ８では、Ｓ９の処理に移行する。Ｓ９〜Ｓ１１の処理は、Ｓ３〜Ｓ５の処理と同じ処理なので、説明を省略する。
【００２８】
Ｓ１１にて要求Ｇが０より小さい場合、ＥＣＵ８では、可変車速条件告知判定フラグをＯＮにする（Ｓ１２）。
【００２９】
Ｓ６にて定車速条件告知判定フラグをＯＮ又はＳ１２にて可変車速条件告知判定フラグをＯＮにすると、ＥＣＵ８では、運転者にブレーキ操作を促すために、停止要求告知フラグをＯＮにする（Ｓ１３）。そして、ＥＣＵ８では、ブザー７からブザー音を出力させ、停止要求告知を行う（Ｓ１４）。
【００３０】
Ｓ３又はＳ９にて停止要求告知フラグがＯＮしている場合（既に、ブザー音を出力している場合）、ＥＣＵ８では、ブレーキ操作が行われているか否かを判定する（Ｓ１５）。ブレーキ操作が行われていない場合、ＥＣＵ８では、ブザー７からブザー音を出力させ続ける（Ｓ１４）。
【００３１】
Ｓ１５にてブレーキ操作が行われている場合、ＥＣＵ８では、停止要求告知フラグ、可変車速条件告知判定フラグ及び定車速条件告知判定フラグをＯＦＦにする（Ｓ１６）。さらに、ＥＣＵ８では、ブレーキ制御要求フラグをＯＦＦにする（Ｓ１７）。そして、ＥＣＵ８では、ブザー７からのブザー音の出力を停止させ、停止要求告知を終了する（Ｓ１８）。ちなみに、ブレーキ制御要求フラグがＯＦＦすると、ＥＣＵ８では、ブレーキアクチュエータ５への制御を停止し、自動制動制御を終了する。
【００３２】
この停止要求告知処理により、低速車間距離制御システム１では、車両を停止させる必要がある場合、運転者がブレーキ操作を行うまでブザー音を鳴らし続ける。このように、低速車間距離制御システム１では、運転者に対してブレーキ操作が必要なことを強く認識させることによって、基本的には、運転者のブレーキ操作によって車両を停止させる。結果として運転者のブレーキ操作が間に合わない場合でも、低速車間距離制御システム１では、自動制動制御によって、前方の車両から所定距離手前で車両を自動で停止させることができる。自動停止後も、低速車間距離制御システム１では、運転者がブレーキ操作を行うまでブザー音を鳴らし続けるので、停止後でも運転者に確実にブレーキ操作を行わせることができる。
【００３３】
低速車間距離制御システム１によれば、車両を停止させるために制動力を発生させる必要がある場合には、運転者に確実にブレーキ操作を行わせることができる。そのため、低速車間距離制御システム１は、基本的には前方の車両との安全性を運転者自身に確保させることができ、停止までにブレーキ操作が間に合わない場合でもシステム側で安全性を確保することができる。
【００３４】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００３５】
例えば、本実施の形態では本発明に係る車両用走行制御装置を低速車間距離制御システムに適用したが、クルーズコントロールや追突回避システム等の自動制動制御を行う他の走行制御装置に適用してもよい。自動制動制御を行うのは、必ずしも車両を停止させるためではなく、走行時に前方の車両と追突する恐れがあるときに車両を減速させる場合等の制動力が必要な場合もある。
【００３６】
また、本実施の形態では前方の車両との関係に適用したが、道路上の障害物等の車両以外の物体との関係に適用してもよい。
【００３７】
また、本実施の形態では運転者にブレーキ操作を促すための報知方法としてブザー音を鳴らす構成としたが、「ブレーキ操作して下さい」等の音声出力やディスプレイ表示、ホイールシリンダの油圧を増減して車両にギクシャクした動きを発生して運転者に気づかせる等の他の報知方法でもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、制動力が必要な場合には運転者に確実にブレーキ操作を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る低速車間距離制御システムの構成図である。
【図２】図１の低速車間距離制御システムにおける停止要求告知処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１…低速車間距離制御システム、２…レーザセンサ、３…ブレーキペダルストロークセンサ、４…車輪速センサ、５…ブレーキアクチュエータ、６…スロットルモータ、７…ブザー、８…ＥＣＵ

Claims (1)

1. 前方の物体との関係に基づいて自動制動制御を行う車両用走行制御装置であって、
   自動制動制御に移行した場合には運転者に報知を行い、当該報知を推定車速が略停止判定車速以下又は前方の車両に追いつくまでの時間より短い停止余裕時間後に車両が停止するために必要な目標車速以下の場合に運転者によるブレーキ操作を検出するまで継続することを特徴とする車両用走行制御装置。

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