JP4101759B2 - ストップ機能を有する速度制御器 - Google Patents

Description

本発明は，車両の駆動パラメータを測定し，かつ車両の前方に存在する目標対象に対する間隔を測定するためのセンサ装置と，測定された駆動パラメータ及び間隔データに従って車両の速度又は加速度を制御するための制御装置と，制御装置をオフにするためのオフ指令入力装置と，運転者の他の操作指令に従って制御装置をオフにするためのオフ機能とを有する，車両のための速度制御器に関する。

この種の速度制御器は，車両の速度を運転者により選択された意図速度に制御することを可能にする。センサ装置は，例えばレーダセンサ，ステレオカメラなどの形式の，間隔センサを有しているので，車両速度を，自動的に先行車両に対して好適な安全間隔が維持されるように，制御することもできる。例えばステアリングホィール又はダッシュボードに設けられた指令キーによって形成される，オフ指令入力装置によって，運転者はこの制御機能を効かないようにすることができる。運転者の他の操作指令，特にブレーキペダルの操作は，制御機能をインアクティブにする効果を有している。

ＡＣＣ（Ａｃｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）−システムとしても知られている，この種の制御システムの例は，１９９６年２月２６−２９，デトロイト，インタナショナルコングレス＆エクスポジション，ＳＡＥテクニカルペーパーシリーズ９６１０１０におけるローベルトボッシュ社のヴィナー，ヴィッテ，ウーラーそしてリヒテンベルクの出版物「アダプティブクルーズコントロールシステム−状況と開発の傾向」（“Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｏｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ−Ａｓｐｅｃｔｓ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｔｒｅｎｄｓ”，Ｗｉｎｎｅｒ， Ｗｉｔｔｅ， Ｕｈｌｅｒ ｕｎｄ Ｌｉｃｈｔｅｎｂｅｒｇ， Ｒｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ ＧｍｂＨ，ｉｎ ＳＡＥ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒ Ｓｅｒｉｅｓ ６９１０１０， Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ ＆ Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ， Ｄｅｔｒｏｉｔ， ２６−２９ Ｆｅｂｒｕａｒ １９９６）に記載されている。提供可能なセンサ装置によっては，交通環境の完全な検出と確実な評価はまだ可能ではないので，このシステムはこれまで，特に，例えばアウトバーンあるいは高速道路上の走行のような，比較的安定した交通状況に適している。それに対して市街地交通において，あるいはカーブの多い区間上を低い速度で走行する場合には，それぞれ重要な目標対象の検出における不確実さが，事故の危険をもたらす可能性がある。この理由から，既知のＡＣＣシステムは，従来は，所定の限界速度より上でだけアクティブになるように設計されている。

既に，ＡＣＣシステムの利用領域を，ストップアンドゴー交通と称され，例えば交通渋滞において，あるいは流れの悪い交通において生じる交通状況に拡張することが，提案されている。この交通状況も比較的安定しているので，自動的な間隔制御に適している。当然ながら，機能性は，停止プロセスと好ましくは始動プロセスも自動的に制御できるように拡張されなければならない。オートマチックトランスミッションを有する車両においては，これは，運転者によるアクセルペダルあるいはブレーキペダルの操作と同じ効果を有するアクセル制御信号及びブレーキ制御信号によって達成される。しかし，その場合に，交通安全性が運転者にとって予期されない車両の反応により損なわれないように，配慮される。

本発明の課題は，交通安全性を損なうことなしに，車両を自動的に制動して停止させ，かつ停止状態に維持することを可能にする速度制御器を提供することである。

この課題は，本発明によれば，制御装置が車両を自動的に制動して停止させるストップ機能を有しており，かつストップ機能がアクティブであって，かつ車両が静止している場合に，オフ指令入力装置が無効になることによって，解決される。

交通渋滞の際に，運転者はストップ機能を作動させることができるので，直先行車両が停止すると即座に，車両は自動的に制動されて停止する。その場合に，制御装置によって自動的に車両ブレーキが操作されて保持されるので，車両は，停止状態に至った後は，再び動き出すことはない。従って，オートマチックトランスミッションを有する従来の車両の場合とは異なり，運転者は足をブレーキペダル上に置いておく必要はない。それによって快適性と交通安全性の著しい向上が達成される。

当然ながら，付加的な安全措置なしでは，この状況において，運転者が単純なキー指令によって速度制御器をオフにし，その場合にブレーキがもはや自動的には維持されず，車両が不用意に動き出すことを考えない，危険がある。この危険は，本発明によれば，ストップ機能がアクティブであって，車両が停止している間，オフ指令入力装置が自動的に無効にされることによって回避される。従って，停止状態において，ストップ機能は，運転者の他の操作指令によってのみ（例えば，ブレーキペダルの操作によって，ハンドブレーキの引付けによって，あるいは運転者がオートマチックトランスミッションの選択レバーをニュートラル位置又はパーキング位置へ変位させることによって），インアクティブにすることができる。

本発明の好ましい形態は，従属請求項から明らかにされる。

好ましくは，制御装置内には，ストップ機能だけでなく，ストップアンドゴー機能において停止だけでなく，新たな始動と目標対象に対する間隔に応じた車両の低速の移動を自動的に制御するストップアンドゴー機能も実装されている。停止状態において，ストップ機能又はストップアンドゴー機能をインアクティブにする操作指令は，運転者がアクセルペダルを操作することによっても形成することができる。通常，ＡＣＣシステムにおいてアクセルペダルの操作は，制御器の自動オフではなく，単に，制御が一時的に上位制御されることをもたらす。その場合に，運転者が再びアクセルペダルを離すと，自動的に従来の意図速度又は従来の，先行車両に対する目標間隔に基づく制御が再び開始される。アクセルペダルによるこの上位制御は，原則的にストップアンドゴー機能の範囲内においても可能である。しかし，車両が停止している間に，運転者がアクセルペダルを操作した場合には，高い確率で，運転者はストップアンドゴー機能を続行するのではなく，例えば車両の長い列から離れようとしていると言える。従って，この状況においては，アクセルペダルの操作をストップアンドゴー機能をオフにするための操作指令と解釈することが，有意義である。これは，交通安全性を損なうことにはならない。というのは，運転者は，アクセルペダルを操作した場合には，車両が動き始めることを当然予測するからである。

交通渋滞の際に，運転者はストップ機能を作動させることができるので，直先行車両が停止すると即座に，車両は自動的に制動されて停止する。その場合に，制御装置によって自動的に車両ブレーキが操作されて保持されるので，車両は，停止状態に至った後は，再び動き出すことはない。従って，オートマチックトランスミッションを有する従来の車両の場合とは異なり，運転者は足をブレーキペダル上に置いておく必要はない。それによって快適性と交通安全性の著しい向上が達成される。

ＡＣＣ機能を有する速度制御器の構造と作業方法は既知であるので，図１は最も重要なコンポーネントのみをブロック図で示している。センサ装置１０は，先行車両の間隔と相対速度を測定する間隔センサ（例えば，レーダセンサ）を有している。レーダセンサによって複数の目標対象（例えば，複数の車両又は道路標識などの静止目標）が検出される限りにおいて，特に蓋然性評価によって目標対象が選出される。

センサ装置１０には，さらに，既知のセンサ（例えば，走行速度センサ，縦速度と横加速度を検出する加速度センサ，ヨー速度センサなど）が属しており，それらは初めから車両内に設けられており，かつその信号が他の制御目的にも利用される。間隔センサと残りのセンサの信号は，例えばマイクロコンピュータによって形成される電子的な制御装置１２内で評価される。制御装置１２は，走行速度を運転者により選択された意図速度に，あるいは先行車両に対する好適な間隔に制御するために，車両の駆動システム及びブレーキシステムへ作用する。以下においてはＡＣＣ機能と称する制御機能は，運転者がＡＣＣキー１４を操作することによってアクティブにされる。既にその前に意図速度が記憶されている場合には，ＡＣＣキーの操作は，この意図速度への制御が再び開始される（レジューム），という機能を有する。そうでない場合には，車両が所望の速度に到達した後に，運転者がキー１６を短時間操作することによって，意図速度がセットされる。キー１６のそれ以上の操作あるいは押し続けることは，意図速度の段階的な上昇をもたらす。同様にキー１８の操作は，意図速度の段階的な低下をもたらす。

ＡＣＣ機能は，車両の速度が例えば４０ｋｍ／ｈの所定の値Ｖ１を下回ると即座に，自動的にオフにされる。しかし，速度が，例えば５０ｋｍ／ｈの，より高い値Ｖ２の下になると即座に，運転者はキー２０の操作によってストップアンドゴー機能をアクティブにすることができる。この可能性を，運転者は，例えば運転者が渋滞の後尾に追いついた場合に使用する。その場合に，ストップアンドゴー機能は，車両が自動的に渋滞の後尾の前の好適な間隔で停止状態にされることをもたらす。自己車両の前方に静止している車両が少し前進した場合には，ストップアンドゴー機能は，自己車両が自動的に走り始めて，それ自体相当する距離前進することをもたらす。その場合に，自己車両の速度は，自動的に速度Ｖ２又は，運転者がキー１６と１８によって選択した，より小さい意図速度に制限される。しかし，ここでは，意図速度がＶ１より小さくは選択できないものと仮定する。

キー２２（オフ指令入力装置）によって，ＡＣＣ機能と原則的にストップアンドゴー機能もオフにすることができる。

キー１４，１６，１８，２０及び２２は，例えば車両のステアリングホィールに配置されている，マルチ機能レバー内に統合することもできる。その代わりに，あるいはそれに加えて，指令入力を音声認識システムによって行うこともできる。

図２は，ＡＣＣ機能とストップアンドゴー機能がアクティブになることのできる速度領域を示している。Ｖ１とＶ２の間の速度領域内では，２つの機能がアクティブになることができるが，２つの機能は相互に排除し合う。

この場合において，ストップアンドゴー機能を新たにオンにするためには，運転者によるキー２０のアクティブな操作が必要である。例として，以下では，速度制御器を使用している車両が，オートマチックトランスミッションを有していると，仮定する。その場合には制御装置１２は，運転者によるアクセルペダルの操作と同じ機能を有するアクセル制御信号を介して車両の駆動システムに作用する。同様に，ブレーキシステムへの介入は，運転者によるブレーキペダルの操作と同じ機能を有するブレーキ制御信号によって行われる。ストップアンドゴー機能がアクティブであって，車両が停止状態に制動された場合に，まず車両が徐々に動きを止めるようにするために，アクセル制御信号が撤回され，最終的に，車両を停止状態にするために，ブレーキ制御信号が出力される。車両が停止している場合には，車両が再び動き出さないように，ブレーキ制御信号が保持される。

制御装置１２内には，周期的に，例えば数ミリ秒の単位の間隔で，キー１４，１６，１８，２０，２２のいずれかが操作されたか，あるいは，例えばアクセルペダル又はブレーキペダルの操作によって，あるいはトランスミッション選択レバーの変位によって，運転者が他の操作指令を入力したかを照会するプログラムが実装されている。図３は，このプログラムの，本発明を理解するために重要な部分を示すフローチャートである。特に，このプログラムによって，どの条件の元でストップアンドゴー機能をオフにすることができるかが決定される。その場合に，車両が停止している場合にストップアンドゴー機能をオフにすることは，ブレーキ制御信号が欠落するので，車両が動き出すことをもたらすことに注意しなければならない。それによって危機的な状況をもたらし，又は運転者を困惑させないようにするために，キー（オフキー）２２によるストップアンドゴー機能のオフは，後述するように，所定の条件下でのみ許される。

図３のステップＳ１において，プログラムが開始され，そのプログラムによって周期的に，運転者がキー操作あるいはペダル操作により入力した操作指令が照会される。ステップＳ２においては，最後の照会サイクルにおいてオフキー２２が押されたか否かが調べられる。

押されている場合には，ステップ３において，ストップアンドゴー機能がアクティブであるか否かが調べられる。ストップアンドゴー機能がアクティブではない場合には，これは，ＡＣＣ機能がアクティブであることを意味している。この場合においては，車両は動いており，かつその速度は少なくともＶ１である。従って，オフキー２２の操作において，運転者の意思は，自分で車両のコントロールを引き継ぐことを表しており，制御機能のオフに対して疑念はない。

従って，ステップＳ４へ分岐して，ＡＣＣ機能がオフにされる。しかし，速度制御器は駆動準備完了状態に留まり，その状態においてキー指令がさらに照会される。従って，車両速度がそれを許す限りにおいて，ＡＣＣ機能又はストップアンドゴー機能をキー１４，２０によって再びアクティブにすることができる。これは，ランプ２４，２６の中間状態によって表示される。

ステップＳ３において，ストップアンドゴー機能がアクティブであることが検出された場合には，ステップＳ５においてさらに，車両が停止しているか否かが調べられる。車両がまだ動いている場合にのみ，ステップＳ４においてストップアンドゴー機能がオフにされる。車両が停止している場合には，さらにステップＳ６において，運転者がアクセルペダルを操作したか否かが調べられる。アクセルペダルの操作によって，運転者は，自分が車両のコントロールを引き継ぐつもりであり，かつ車両の始動を考慮していることを知らせている。従って，この場合においては，ステップＳ４においてストップアンドゴー機能がオフにされる。それに対して，運転者がアクセルペダルを操作していない場合には，ステップＳ６からステップＳ２への復帰が行われる。これは，車両が停止しており，かつアクセルペダルが操作されていない場合には，オフキー２２の操作が無視されることを意味している。それによって，運転者が軽率にオフキーを操作したために車両が動き出すことが防止される。

ステップＳ２において，オフキー２２が押されていないことが検出された場合には，ステップＳ７において，運転者がブレーキペダルを操作したか否かが照会される。ブレーキペダルが操作された場合には，いずれにせよステップＳ４への分岐が行われ，制御機能（ＡＣＣ機能又はストップアンドゴー機能）がオフにされる。

運転者がブレーキペダルを操作していない場合には，ステップＳ８において，運転者がハンドブレーキを引いたか否かが調べられる。これも，ステップＳ４において制御機能のオフをもたらす。

そして，ハンドブレーキが操作されていない場合には，ステップＳ９において，運転者がオートマチックトランスミッションの選択レバーをニュートラル位置（Ｎ）又はパーキング位置（Ｐ）へ移動させたか否かが調べられる。そうである場合には，車両が動き出して驚く危険はなく，ステップＳ４において制御機能がオフにされる。

他の場合には，ステップＳ１０，Ｓ１１及びＳ１２が続き，それらのステップにおいてはステップＳ３，Ｓ５及びＳ６におけるのと同じ照会が実施される。これらの照会の結果が否定である場合には，ステップＳ２への復帰が行われ，照会サイクルが繰り返される。それに対してストップアンドゴー機能がアクティブであり，車両が停止しており，かつステップＳ１２においてアクセルペダルの操作が検出された場合には，ステップＳ４において制御器がオフにされる。それによって，運転者には，アクセルペダルの操作によって簡単に車両を再び動かすことができ，オフキーを押す必要はない。

従って，結果として，車両が停止している場合にはストップアンドゴー機能は，アクセルペダル又はブレーキペダルの操作によって，あるいはハンドブレーキを引くことによって，あるいはトランスミッション選択レバーを変位させることによってのみ，オフにすることができ，それに対してオフキー２２の単純な操作によってはオフにできないことが保証される。

修正された実施形態においては，ステップＳ５において車両停止の代わりに，一般的な条件，例えば制御装置がブレーキ制御信号を出力すること，あるいは制御装置内で機能「停止状態へ制動」が作動されたという条件を照会することもできる。この場合においては，ストップアンドゴー駆動におけるオフキー２２の操作は，車両が実際に静止している場合に阻止されるだけでなく，車両の停止が差し迫っている場合にも予め阻止される。

以下，本発明の実施例を図面で説明する。
速度制御器と付属の操作及び表示素子のブロック図である。 速度制御器の種々の機能を使用することのできる速度領域を説明するための図表である。 本発明に基づく速度制御器内に実装されているプログラムのフローチャートである。

Claims (6)

1. 車両の駆動パラメータを測定し，かつ車両の前方に存在する目標対象に対する間隔を測定するためのセンサ装置（１０）と，前記測定された前記駆動パラメータ及び前記間隔データに従って，車両の速度又は加速度を制御するための制御装置（１２）と，前記制御装置（１２）をオフにするためのオフ指令入力装置（２２）と，運転者の他の操作指令に従って，前記制御装置をオフにするためのオフ機能と，を有する，車両の速度制御器において，
   前記制御装置（１２）は，車両を自動的に停止状態に制動するストップ機能を有しており，かつ，
   前記オフ指令入力装置（２２）は，ストップ機能がアクティブであり，かつ車両が静止している場合には，無効である，
   ことを特徴とする車両の速度制御器。
2. 前記制御装置（１２）は，目標対象に対する間隔に従って車両の停止及び始動プロセスを自動的に制御するためのストップ機能を含むストップアンドゴー機能を有している，
   ことを特徴とする請求項１に記載の速度制御器。
3. オフ機能を作動させる，運転者の操作指令の１つは，運転者によるブレーキペダルの操作である，
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の速度制御器。
4. オフ機能を作動させる，運転者の操作指令の１つは，車両のハンドブレーキの操作である，
   ことを特徴とする請求項１，２あるいは３項のうちいずれか１項に記載の速度制御器。
5. オートマチックトランスミッションを備えた車両のための，請求項１〜４のいずれか１項に記載の速度制御器において，
   オフ機能を作動させる，運転者の操作指令の１つは，オートマチックトランスミッションの選択レバーを前進走行位置とは異なる位置へ変位させることである，
   ことを特徴とする速度制御器。
6. 車両が停止している場合に，ストップ機能は，運転者によるアクセルペダルの操作によってオフにできる，
   ことを特徴とする請求項１，２，３，４あるいは５項のうちいずれか１項に記載の速度制御器。

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