JP3956943B2

JP3956943B2 - 車両用走行制御装置

Info

Publication number: JP3956943B2
Application number: JP2004018480A
Authority: JP
Inventors: 昌司寺田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2024-01-27
Also published as: DE602004005151T2; JP2005212511A; DE602004005151D1; EP1559608B1; US7151993B2; EP1559608A2; US20050165533A1; EP1559608A3

Description

本発明は、自車両を先行車両に追従走行させたり或いは定速で走行させる等、自車両が目標とする走行状態で走行するように走行制御を行う車両用走行制御装置に関する。

従来、先行車両との間に予め設定した車間距離を保って追従走行するよう走行制御を行ったり、或いは、予め設定した設定車速で定速走行するよう走行制御を行ったりするようにした走行制御装置が数々提案されている。
このような走行制御装置においては、レーザレーダ等の車間距離検出手段を備えており、この車間距離検出手段での検出結果に基づいて、自車両前方の先行車両や障害物等の有無や、これら物体までの距離等を検出し、その検出結果に基づいて自車両の走行制御を行うようになっている。

そして、このように車間距離検出手段での検出結果に基づいて自車両の走行制御を行うようにした場合、例えば、降雨時や降雪時等には、場合によっては車間距離検出手段での検出精度が低下する可能性もあることから、ワイパの作動状態から、降雨や降雪の程度を推測し、この推測結果に応じて自車両の走行制御を中止する等の対策を施すことにより、検出精度が低下している可能性のある車間距離検出手段の検出信号に基づいて制御を行うことを回避するようにしている。

例えば、ワイパの動作モードとして、ワイパを連続して高速作動させる高速払拭モード、ワイパを連続して低速作動させる低速払拭モード、そして、ワイパを間欠的に作動させる間欠モードの３つが設定されている場合、高速払拭モード或いは低速払拭モードが指示された場合には、降雨量や降雪量が比較的多く、車間距離検出手段の検出精度が低下している可能性があると予測される。また、間欠モードが指示された場合には、その間欠時間が短い場合には、降雨量や降雪量が多いと予測される。したがって、走行制御により自車両の車速を制御している最中に高速払拭モード或いは低速払拭モードが指示されたとき、また、間欠モードでの間欠時間が比較的短いときには走行制御を中止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−０８１１５６号公報

上述のように、降雨量や降雪量が比較的多い場合には車間距離検出手段の検出精度が低下している可能性があるため、走行制御中にワイパが高速払拭モード或いは低速払拭モードで駆動される場合等には走行制御を中止することは有効である。しかしながら、例えば、比較的低車速域で自車両が走行している場合に先行車両に追従走行するよう制御を行う低速追従走行制御においては、自車両は比較的低車速で走行しており、このように低車速で走行している場合には、スプラッシュ等の影響を受けることは少ない。したがって、ワイパが動作している状態であっても車間距離検出手段の検出精度を確保することが可能である。

しかしながら、上述のように従来の走行制御装置にあっては、ワイパの動作モードに応じて車間距離検出手段の検出精度を予測しこれに基づいて走行制御を解除するようにしているため、例えば、比較的低車速域で走行している状態であってスプラッシュ等の影響をそれほど受けることはなく車間距離検出手段の検出精度を確保することができる場合であっても走行制御を解除してしまい、不必要に走行制御を解除してしまうという問題がある。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、降雨等による車間距離検出手段の検出精度状況に即して効率よく走行制御を行うことの可能な車両用走行制御装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両用走行制御装置は、前方物体検出手段で検出した自車両前方の物体と自車両との相対位置関係に基づいて自車両が目標とする走行状態で走行するように走行制御手段により車速制御を行うが、ワイパ動作検出手段で検出したワイパの動作状況に応じて前方物体検出手段の検出精度の低下状況を予測し、これに応じて走行制御禁止手段により走行制御手段による走行制御を禁止する。このとき、ワイパの動作状況が、例えば予め設定した要制御禁止状態であり、且つ車速検出手段で検出される自車速が予め設定したしきい値よりも大きいときに、走行制御手段による走行制御を禁止し、自車速がしきい値以下であって前方物体検出手段がスプラッシュ等の影響をそれほど受けることはなく前方物体検出手段の検出精度を確保することが可能な状況においては走行制御を行い、自車速がしきい値よりも大きく前方物体検出手段がスプラッシュ等の影響を受けその検出精度が低下する可能性があると予測されるときには走行制御手段による走行制御を禁止する。

本発明に係る車両用走行制御装置は、ワイパ動作検出手段で検出したワイパの動作状況が要制御禁止状態であり且つ自車速が予め設定したしきい値よりも大きいときに、走行制御手段による走行制御を禁止するようにし、自車速がしきい値以下であるときには走行制御を禁止しないようにし、ワイパの動作状況から予測される降雨量や降雪量等と、自車速とを考慮して前方物体検出手段の検出精度状況を予測し、これに応じて前記走行制御手段による走行制御を禁止するようにしたから、不必要に走行制御を禁止することを回避し、実際の走行状況に即して適切に走行制御を禁止することができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す概略構成図であって、図中、１ＦＬ、１ＦＲは従動輪としての前輪、１ＲＬ、１ＲＲは駆動輪としての後輪であって、後輪１ＲＬ、１ＲＲは、エンジン２の駆動力が自動変速機３、プロペラシャフト４、最終減速装置５及び車軸６を介して伝達されて回転駆動される。

前輪１ＦＬ、１ＦＲ及び後輪１ＲＬ、１ＲＲには、それぞれ制動力を発生するブレーキアクチュエータ７が設けられていると共に、これらブレーキアクチュエータ７の制動流体圧が制動制御装置８によって制御される。
ここで、制動制御装置８は、図示しないブレーキペダルの踏込みに応じて制動流体圧を発生させると共に、走行制御用コントローラ２０から供給される制動流体圧指令値の大きさに応じた制動流体圧を発生してブレーキアクチュエータ７に供給するように構成されている。

また、エンジン２には、その出力を制御するエンジン出力制御装置９が設けられている。このエンジン出力制御装置９では、図示しないアクセルペダルの踏込み量及び走行制御用コントローラ２０からのスロットル開度指令値に応じて、エンジン２に設けられた図示しないスロットルバルブの開度を調整するスロットルアクチュエータ１０を制御するように構成されている。また、自動変速機３の出力側の回転速度を検出することにより、自車速を検出する車速センサ１３が配設されている。

一方、車両の前方側の車体下部には、自車両前方の自車両の走行車線に位置する車両との間の車間距離を検出するための車間距離センサ１２が設けられている。この車間距離センサ１２は、例えばレーザ光を前方に掃射して先行車両からの反射光を受光することにより、自車両前方に存在する車両と自車両との間の車間距離を計測するレーダ装置や電波や超音波を利用して車間距離を計測する測距センサ等を適用することができる。

また、図示しないステアリングホイールには、高速走行時に、自車両前方の先行車両と自車両との間の位置関係が目標とする位置関係となるように予め設定した設定車速Ｖｓを上限として自車両の走行速度を制御すると共に、先行車両が存在しない場合には設定車速Ｖｓで走行するように自車両の走行速度を制御する高速追従走行制御及び、低速走行時に、自車両前方の先行車両と所定距離を保って追従走行するよう自車両の走行速度を制御する低速追従走行制御の起動指示を行うためのスイッチ、或いは、高速追従走行制御における設定車速Ｖｓの設定や車間距離の設定等を行うためのスイッチ等各種スイッチが配設されており、走行制御用コントローラ２０は、これら各種スイッチ、また、車間距離センサ１２、車速センサ１３の出力信号に応じて、高速追従走行制御又は低速追従走行制御を行うようになっている。

図２は、高速追従走行制御及び低速追従走行制御を実行可能な車速域を表したものである。
図２に示すように、車速域が比較的高い領域（例えば４０〜１１０〔ｋｍ／ｈ〕程度、以後、高速領域という）の場合には、高速追従走行制御が実行可能であり、また、車速域が比較的低い領域（例えば５〜４５〔ｋｍ／ｈ〕程度、以後、低速領域という）の場合には、低速追従走行制御が実行可能になっている。さらに、高速追従走行制御を実行可能な高速領域と低速追従走行制御走行制御を実行可能な低速領域とが重なるオーバーラップ車速域（４０〜４５〔ｋｍ／ｈ〕）では、高速追従走行制御及び低速追従走行制御を実行できるようになっている。

また、走行制御用コントローラ２０は、ワイパ駆動制御装置３０からのワイパの動作状況を表すワイパ情報を入力し、ワイパの動作状況に応じて走行制御を中止する。
ワイパ駆動制御装置３０は、図示しないモードスイッチによるモード指示にしたがって、高速払拭モード、低速払拭モード、及び間欠モードの何れかの動作モードでワイパを動作させ、動作モードとして高速払拭モードが指示された場合には比較的高速でワイパを連続動作させ、また、低速払拭モードが指示された場合には比較的低速でワイパを連続動作させる。また、間欠モードが指示された場合には、所定の間欠時間でワイパを間欠動作させる。

そして、走行制御用コントローラ２０では、ワイパ駆動制御装置３０から、動作モード情報を入力し、高速追従走行制御及び低速追従走行制御の何れかの走行制御を実行中に動作モードとして間欠モードが指示された場合には通常と同様に走行制御を実行するが、動作モードとして高速払拭モード又は低速払拭モードが指示された場合には、走行制御による制御状況に基づいて自車両が走行制御を継続することの可能な状況であるかどうかを判定し、自車両が走行制御を継続することの可能な状況ではないと判定されるときには走行制御を中止する。

図３は、走行制御用コントローラ２０で実行される演算処理の処理手順の一例を示したものである。この演算処理は、例えば、予め設定された所定周期で実行されるようになっている。
この演算処理では、まず、ステップＳ２でワイパ駆動制御装置３０からワイパの動作モード情報を読み込む。次いで、ステップＳ４に移行しワイパが作動中であって、高速払拭モード又は低速払拭モードが指示されているか、つまり、ワイパを連続動作させる連続動作モードが指示されているかどうかを判定する。そして、連続動作モードが指示されていない場合には、そのままステップＳ１４に移行し、通常どおり、各種スイッチの操作状況に応じて走行制御を行う。つまり、ワイパが作動中でない場合、或いは、ワイパが作動中ではあるが間欠動作している状態であって、すなわち、降雨量や降雪量が少なく車間距離センサ１２の検出精度を確保することができると予測することができる状態である場合には、この車間距離センサ１２の検出情報を用いて、通常と同様に高速追従走行制御或いは低速追従走行制御を実行する。

一方、ステップＳ４で、ワイパが連続動作モードで作動している場合、つまり、ワイパの動作状況から比較的降雨量や降雪量が多いと予測される場合にはステップＳ６に移行し、現在走行制御として、高速追従走行制御及び低速追従走行制御の何れを実行しているのかを判断する。走行制御として低速追従走行制御を実行している場合にはそのままステップＳ１４に移行し通常と同様に走行制御を実行する。つまり、低速追従走行制御を実行可能な車速域は、図２に示すように、例えば５〜４５〔ｋｍ／ｈ〕程度の比較的低速領域であって、このように比較的低い領域で自車両が走行している状態では、車間距離も比較的短いため、スプラッシュは発生しにくい。したがって、降雨中或いは降雪中であっても車間距離センサ１２の検出精度を十分確保することができると予測することが可能であることから、通常通り、車間距離センサ１２の検出情報を用いて、高速追従走行制御或いは低速追従走行制御を実行する。

一方、ステップＳ６で、走行制御として高速追従走行制御が実行されている場合にはステップＳ８に移行し、自車両の走行速度が高速追従走行制御及び低速追従走行制御を共に実行可能なオーバーラップ車速域にあるかどうかを判定する。そして、自車速がオーバーラップ車速域にある場合にはステップＳ１４に移行し、通常の走行制御を行う。つまり、高速追従走行制御が行われている場合であっても自車速がオーバーラップ車速域にあって低車速域に含まれる状態にある場合には、上述のように車間距離センサ１２の検出精度を確保することができると予測されることから、引き続き高速追従走行制御を行う。

一方、ステップＳ８の処理で自車両の走行速度がオーバーラップ車速域にない場合、つまり、自車速がオーバーラップ車速域よりも高い車速域にある状態で高速追従走行制御が行われている場合にはステップＳ１０に移行し、先行車両を検出している状態であるかを判断する。つまり、先行車両に追従して走行している状態であるかを判定し、先行車両を検出している状態である場合にはステップＳ１４に移行して通常通り走行制御を実行し、先行車両を検出していない状態である場合にはステップＳ１２に移行して高速追従走行制御を中止する。

つまり、高速追従走行制御を実行中であって比較的高車速域を走行している状態であっても、水はけのよい路面等では、スプラッシュが発生せず先行車両を捕捉することができる場合がある。したがって、このように先行車両を検出することができている場合には、車間距離センサ１２が雨や雪等の影響を受けずに、その検出精度を確保することができているとみなすことができる。したがって、先行車両を検出することができている場合には引き続き高速追従走行制御を実行する。一方、高速追従走行制御実行中に、先行車両を検出していない場合には、先行車両が存在しない状態であるか、先行車両が存在するが車間距離センサ１２による検出精度の低下に伴って先行車両を検出することができていない状態であるとみなすことができる。したがって、この場合には、高速追従走行制御を中止する。

このように、ワイパが高速払拭モード或いは低速払拭モードで作動され連続動作している状態であっても、低速追従走行制御を実行している場合には、雨や雪等の影響をそれほど受けることはないとして走行制御を継続するようにしたから、その分、走行制御による制御範囲を拡大することができ、利便性を向上させることができる。また、このとき、ワイパが高速払拭モード或いは低速払拭モードで動作される状態は、すなわち、車間距離センサ１２による検出精度が低下する可能性のある状態であると予測されるが、自車両が低速追従走行制御をしている状態であって、比較的低速領域で走行している状態にあっては、実際には雨や雪等の影響をそれほど受けることはないから、ワイパが連続動作される程度の降雨量の状態であっても問題はない。また、特に低速追従走行制御では、先行車両に追従走行するようにしており、先行車両が検出されない場合には走行制御を行わないようにしているから、低速追従走行制御中に、仮に、車間距離センサ１２の検出精度が低下したとしても、車間距離センサ１２の検出精度が低下することにより先行車両を検出することができない状態となった時点で追従走行を解除することになるから、比較的降雨量が多いと予測される状態で低速追従走行制御を引き続き行うようにしたとしても、検出精度の低下した車間距離センサ１２の検出情報に基づいて不必要に走行制御を行うことを回避することができる。

また、ワイパが連続動作されている状態で高速追従走行制御中あっても、自車速が、オーバーラップ車速域にある場合、つまり、低速領域にある場合には、比較的スプラッシュの影響を受けることはないとして高速追従走行制御を実行するようにしたから、その分、制御範囲を拡大することができると共に、利便性を向上させることができる。また、オーバーラップ車速域では、高速追従走行制御と低速追従走行制御との間で走行制御の切り替えを行うことができるが、自車速がこのオーバーラップ車速域にある場合には、ワイパが連続動作している場合であっても、低速追従走行制御及び高速追従走行制御を共に実行することができるようにしている。したがって、低速追従走行制御及び高速追従走行制御間でこれら走行制御を切り替えたとしても、この切り替えに伴って実行中の走行制御が中止されることはないから、ドライバに違和感を与えることを回避することができる。

さらに、ワイパが連続動作されている状態で高速追従走行制御中であって、自車速がオーバーラップ車速域を上回る車速域にある場合であっても、先行車両を検出している状態である場合には車間距離センサ１２の検出精度が確保されているとして高速追従走行制御を継続するようにしたから、その分、高速追従走行制御の制御範囲を拡大することができ利便性を向上することができる。そして、自車速がオーバーラップ車速域を上回る車速域にある場合であって、先行車両を検出していない場合には、走行制御を解除するようにしたから、検出精度が低下している可能性のある車間距離センサ１２の検出信号に基づいて高速追従走行制御を行うといった不必要な走行制御を行うことを回避することができる。

なお、上記実施の形態においては、高速追従走行制御実行中に、自車速がオーバーラップ車速域にある状態でワイパが連続動作している場合には、先行車両を検出しているかどうかに関わらず通常の走行制御を行うようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、自車速がオーバーラップ車速域にある場合においても先行車両を検出しているかどうかを判定し、先行車両を検出しているときには、引き続き高速追従走行制御を行うが、先行車両を検出していない場合にはこの時点で高速追従走行制御を中止するようにしてもよく、このようにオーバーラップ車速域も含めて先行車両の有無に応じて、高速追従走行制御を解除するかどうかを判断することによって、より安全性を確保することができる。

また、上記実施の形態においては、ワイパが間欠モードで動作されている場合には通常どおり走行制御を行うようにした場合について説明したがこれに限るものではなく、図３のステップＳ４の処理で、間欠モードも含めてワイパが動作中であるかどうかを判定するようにし、ワイパが動作中である場合には、以後上記と同様にして、高速追従走行制御が行われているか、自車両の走行速度がオーバーラップ車速域にあるか、先行車両を検出しているかに基づいて、走行制御を解除するかどうかを判定するようにしてもよい。

また、上記実施の形態においては、自車両の走行速度に応じて高速追従走行制御及び低速追従走行制御の何れかを行うようにした場合について説明したが、必ずしもこれら二つの走行制御を行う必要はなく、何れか１つの走行制御を行うようにした場合であっても適用することができる。この場合には、自車両の走行速度が、スプラッシュの影響をうける可能性が少ないと予測される比較的低車速域にある場合には走行制御を継続し、スプラッシュの影響を受ける可能性が高いと予測される比較的高車速域にある場合には走行制御を継続するようにすればよい。

また、上記実施の形態においては、低速追従走行制御においては、先行車両が存在しないときには走行制御を行わないようにした場合について説明したが、例えば、低速追従走行制御においても先行車両が存在しない場合には設定車速で定速走行するように走行制御を行うようにした場合であっても適用することができ、この場合、自車速が低車速域にある場合においても、先行車両を検出している場合には走行制御を継続し、先行車両を検出しなくなった時点で走行制御を解除するようにしてもよい。

また、上記実施の形態においては、ワイパの動作モード情報をワイパ駆動制御装置３０から入力するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、図示しない、ワイパの動作モードを指示するためのスイッチの操作信号を検出し、これに基づいてワイパの動作モードを検出するようにしてもよく、要は、ワイパの動作モードを検出することができればどのような手段であってもよい。
なお、上記実施の形態において、車間距離センサ１２が前方物体検出手段に対応し、車速センサ１３が車速検出手段に対応し、図３のステップＳ２の処理がワイパ動作検出手段に対応し、図３のステップＳ２からステップＳ１２の処理が走行制御禁止手段に対応し、図３のステップＳ１４の処理が走行制御手段に対応している。

本発明における走行制御装置の一例を示すブロック図である。自車両の車速域と、その車速域で実行可能な高速追従走行制御及び低速追従走行制御との対応を表す説明図である。車速制御用コントローラで実行される演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ＦＬ〜１ＲＲ車輪
２エンジン
３自動変速機
４プロペラシャフト
５最終減速装置
６車軸
７ブレーキアクチュエータ
８制動制御装置
７ブレーキアクチュエータ
８制動制御装置
９エンジン出力制御装置
１０スロットルアクチュエータ
１２車間距離センサ
１３車速センサ
２０走行制御用コントローラ
３０ワイパ駆動制御装置

Claims

自車両前方の物体を検知すると共に当該物体と自車両との相対位置関係を検出する前方物体検出手段と、
当該前方物体検出手段で検出した前記相対位置関係に基づいて自車両が目標とする走行状態で走行するよう車速を制御する走行制御手段と、
ワイパの動作状況を検出するワイパ動作検出手段と、
当該ワイパ動作検出手段で検出されたワイパの動作状況に応じて前記走行制御手段による走行制御を禁止する走行制御禁止手段と、を備えた車両用走行制御装置において、
自車速を検出する車速検出手段を備え、
前記走行制御禁止手段は、前記ワイパ動作検出手段で検出されたワイパの動作状況が要制御禁止状態であり且つ前記車速検出手段で検出される自車速が予め設定したしきい値よりも大きいとき前記走行制御を禁止するようになっていることを特徴とする車両用走行制御装置。
自車両前方の物体を検知すると共に当該物体と自車両との相対位置関係を検出する前方物体検出手段と、
当該前方物体検出手段で検出した前記相対位置関係に基づいて自車両が目標とする走行状態で走行するよう車速を制御する走行制御手段と、
ワイパの動作状況を検出するワイパ動作検出手段と、
当該ワイパ動作検出手段で検出されたワイパの動作状況に応じて前記走行制御手段による走行制御を禁止する走行制御禁止手段と、を備えた車両用走行制御装置において、
自車速を検出する車速検出手段を備え、
前記走行制御禁止手段は、前記走行制御実行中であり且つ前記前方物体検出手段で自車両前方の物体を検出しているときには、当該物体を継続して検出している間、前記走行制御を禁止しないようになっていることを特徴とする車両用走行制御装置。
前記走行制御禁止手段は、前記前方物体検出手段で自車両前方の物体を検出できなくなったとき、前記走行制御を禁止するようになっていることを特徴とする請求項２記載の車両用走行制御装置。
自車両前方の物体を検知すると共に当該物体と自車両との相対位置関係を検出する前方物体検出手段と、
当該前方物体検出手段で検出した前記相対位置関係に基づき自車速が第１の車速域にあるときには第１の走行制御を行い、自車速が前記第１の車速域の上限側と一部で重なる第２の車速域にあるときには第２の走行制御を行って自車両が目標とする走行状態で走行するよう車速を制御する走行制御手段と、
ワイパの動作状況を検出するワイパ動作検出手段と、
当該ワイパ動作検出手段で検出されたワイパの動作状況に応じて前記走行制御手段による走行制御を禁止する走行制御禁止手段と、を備えた車両用走行制御装置において、
自車速を検出する車速検出手段を備え、
前記走行制御禁止手段は、前記ワイパ動作検出手段で検出されたワイパの動作状況が要制御禁止状態であり且つ前記車速検出手段で検出される自車速が前記第１の車速域を上回る車速域にあるときに、前記走行制御を禁止するようになっていることを特徴とする車両用走行制御装置。
前記走行制御禁止手段は、前記第２の走行制御を実行中であり且つ前記前方物体検出手段で自車両前方の物体を検出しているときには、当該物体を継続して検出している間、前記第２の走行制御を禁止しないようになっていることを特徴とする請求項４記載の車両用走行制御装置。
自車両前方の物体を検知すると共に当該物体と自車両との相対位置関係を検出する前方物体検出手段と、
当該前方物体検出手段で検出した前記相対位置関係に基づき自車速が第１の車速域にあるときには第１の走行制御を行い、自車速が前記第１の車速域の上限側と一部で重なる第２の車速域にあるときには第２の走行制御を行って自車両が目標とする走行状態で走行するよう車速を制御する走行制御手段と、
ワイパの動作状況を検出するワイパ動作検出手段と、
当該ワイパ動作検出手段で検出されたワイパの動作状況に応じて前記走行制御手段による走行制御を禁止する走行制御禁止手段と、を備えた車両用走行制御装置において、
自車速を検出する車速検出手段を備え、
前記走行制御禁止手段は、自車速が前記第２の車速域にあり且つ前記第２の走行制御実行中に前記前方物体検出手段で自車両前方の物体を検出しているときには、当該物体を継続して検出している間、前記第２の走行制御を禁止しないようになっていることを特徴とする車両用走行制御装置。
前記走行制御禁止手段は、前記前方物体検出手段で自車両前方の物体を検出しなくなったとき、前記第２の走行制御を禁止するようになっていることを特徴とする請求項５又は６記載の車両用走行制御装置。