JP4283039B2 - 自動車の走行制御装置および自動車 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の走行制御装置およびその方法、およびそれを用いた自動車に関し、特に渋滞時などの緩加減速走行を含む車間距離制御オートクルーズに関連する。
【０００２】
【従来の技術】
自車両と前方車両（含む障害物など）との距離をレーダにより検出し、安全な車間距離になるようにエンジン，モータ，変速機，ブレーキなどを自動制御する技術の開発が進んでいる。渋滞時の緩加減速走行を含む車間距離制御オートクルーズ（以下、「ＡＣＣ」：Adaptive Cruise Controlとする）がその例である。
【０００３】
その場合の安全性をより高く確保するために、発進・加速のみ自動制御を実行し、減速・停止は運転者の意思によるというシステムが考えられている。
【０００４】
その一例として、現行の油圧ブレーキシステムを用いてブレーキペダルのみの操作により減速・停止および発進・加速を行うシステムが考えられている。
【０００５】
例えば特開平4-38600号公報には、渋滞時などの緩加減速走行モードに設定された場合に、ブレーキ操作のみの１ペダル走行によって車両を停止・発進を実現するものが開示されている。つまり、ブレーキ操作が無い場合は、車両の走行速度を目標の走行速度になるよう駆動力を制御し、ブレーキ操作がある場合は、前記駆動力が進行方向に加わらないよう制御するようにしたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術によれば、現行のブレーキ操作機構を用いて、車両の停止・発進をブレーキ操作のみの１ペダルで実現するために、ブレーキペダル操作により減速・停止を実行し、ブレーキペダルを離すと発進・加速するというような、いわばＯＮ−ＯＦＦ的な使い方しかできなかった。
【０００７】
右折や左折時において、ブレーキをかけて減速・停止した後に右折または左折方向への移動は、素早く実現できることが安全性の観点で望ましい。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、道路上における自動車の通行帯が進行方向の左側と定められている国または地域における前記ワンペダルモードで走行中の右折または右転回の場合または自動車の通行帯が進行方向の右側と定められている国または地域における前記ワンペダルモードで走行中の左折または左転回の場合は設定加速度が直進の場合から、予め設定された直進より大きな加速度に遷移するように構成する。
【００２０】
本発明の走行制御装置を搭載した自動車は一般道路でも適用できるため、交差点などでの右折、左折する状況が生まれる。その場合、日本のような左側通行の国においては右折する場合、対向車線を走行してくる自動車の間隔をぬって安全を確かめつつ素早い右折が必要とされる場合が多い。そういった場合、本発明のように右折時に、予め右折用に設定された直進より大きな加速度に遷移するようにした方がより安全に右折できる。また、右側通行の国あるいは地域においては逆に左折時に、予め左折用に設定された直進より大きな加速度に遷移するようにした方がより安全に左折することができる。
【００２１】
また、本発明は、ワンペダルモードで走行中の右折または右転回、左折または左転回の場合は設定加速度が直進の場合から、予め設定された直進より大きな加速度に遷移するように構成する。このような設定とすることにより、自動車の通行帯が進行方向の左側と定められている国または地域における信号のない交差点、例えば一時停止地点で左折する場合は、右折の場合と同様に、安全を確かめつつ素早い左折が必要とされる場合が多い。そういった場合、本発明のように左折時にも、予め右折または左折用に設定された直進より大きな加速度に遷移するようにした方がより安全に左折することができる。また、右側通行の国あるいは地域においては逆に右折時に、予め右折または左折用に設定された直進より大きな加速度に遷移するようにした方がより安全に右折することができる。
【００２２】
好ましくは上記設定加速度が遷移する時期は、前記右折または左折の進行方向への方向指示器のスイッチを入れたときである。これにより運転者の簡単な操作で加速度をそのときだけ変更することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態を示す自動車の機能ブロック図である。
【００３２】
自動車１には、ブレーキ操作機構２と、エンジン３，モータ４を含む変速機５，ブレーキ装置６ａ〜６ｄおよびタイヤ７ａ〜７ｄから成る制動駆動システム８と、入力信号（後述）に対応して前記制動駆動システム８を制御する制御装置９が搭載されている。
【００３３】
まず、前記ブレーキ操作機構２について説明する。自動車１のボディ１０には支持部１１およびストッパー１２が取り付けられている。ボディ１０に取り付けられた支持部１１には、ブレーキペダル１３の操作により動作する第１レバー１４に固定された回転軸１５が前記支持部１１に対して回動可能に支持されている。また、前記回転軸１５に対して回動可能な第２レバー１６が設けられている。
【００３４】
前記ブレーキペダル１３の操作により、第２レバー１６と第１レバー１４に取り付けられた部材１７の爪１８が接触した場合、第２レバー１６が動作する。第２レバー１６とボディ１０には、第１ペダル反力機構（リターンスプリング）１９が設けられている。また、前記第１レバー１４と第２レバー１６の間にも第２ペダル反力機構（リターンスプリング）２０が設けられており、第１ペダル反力機構１９の反力は第２ペダル反力機構２０の反力よりも大きく設定する。
【００３５】
つまり、運転者（図示省略）がブレーキペダル１３を第２ペダル反力機構２０の反力より大きく、且つ第１ペダル反力機構１９の反力より小さく操作した場合、第２レバー１６は動作せずに第１レバー１４のみが動作し、部材１７の爪１８と第２レバー１６が接触して停止している。ここで、「第２レバー１６は動作せず」とは、第２レバー１６が全く動かない場合を意味するのではなく、制動力が発生しない限りにおいては第２レバー１６の多少の動きを許容する。
【００３６】
その後、運転者が第１ペダル反力機構１９の反力に打ち勝つようにブレーキペダル１３を操作した場合は、接触していた爪１８と第２レバー１６が一体となって回動し、前記第１レバー１４が前記ストッパー１２に接触するまで動作する。
【００３７】
また、回転軸１５の回転角度を検出するためのブレーキペダル操作量センサ２１が第２レバー１６に取り付けられており、部材１７の爪１８と第２レバー１６が接触するまでの操作量および第１レバー１４がストッパー１２に接触するまでの操作量を出力する。
【００３８】
ここでは、ブレーキの操作量を検出する操作量センサ２１を用いた例で説明するが、ブレーキペダル１３の踏み込み力（踏力）を検出するブレーキ操作力（踏力）センサを用いても良い。
【００３９】
次に、前記エンジン３，モータ４を含む変速機５，ブレーキ装置６ａ〜６ｄおよびタイヤ７から成る制動駆動システム８の構成について説明する。
【００４０】
エンジン３には、吸入空気量を制御する電子制御スロットル２２，目標の空燃比（吸入空気量／供給燃料量）を達成するように吸入空気量に見合う燃料量を供給する燃料噴射弁２３およびエンジン３が効率良く燃焼するための点火を実行する点火装置２４が設けられている。
【００４１】
ここでは、ガソリンエンジンの例を示すが、その他、ディーゼルエンジン，ガスタービンなどのエンジンを適用することも可能である。また、ガソリンエンジンも、吸気管に燃料を噴射するポート燃料噴射エンジン，筒内に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射エンジン，吸排気弁の電子制御により燃焼効率を向上するミラーエンジンなどが実用化されており、どのエンジンを適用しても問題はない。但し、地球環境問題の点から、燃費低減と排気ガス低減が両立するエンジンシステムが最も適していることは言うまでもない。
【００４２】
変速機５は、２軸・常時かみ合い式歯車をベースとしたモータ４付きの自動変速機である。モータ４は、ジェネレータ機能を有しており、バッテリ２５から電気エネルギーを与えることにより運動エネルギーを放出してエンジン３の始動およびタイヤ７の駆動を実行し、エネルギー回生などにより運動エネルギーを与え電気エネルギーに変換してバッテリ２５に貯蔵する。
【００４３】
高速時は、高速用ドライブギア２６と高速用ドリブンギア２７によりエンジン３とモータ４の出力トルクをタイヤ７に伝達する。高速用ドライブギア２６は、変速機入力軸４に固定されている。高速用ドリブンギア２７は、ギア切換アシストクラッチ２９により変速機出力軸３０との締結・解放が可能になっている。
【００４４】
同様に、中速および低速時は、中速用ドライブギア３１，低速用ドライブギア３３と中速用ドリブンギア３２，低速用ドリブンギア３４によりエンジン３とモータ４の出力トルクをタイヤ７に伝達する。中速用ドライブギア３１および低速用ドライブギア３３は、変速機入力軸４に固定されている。また、中速と低速のギア切り換えおよびモータ４の締結・解放は、それぞれ第１ドッグクラッチ３５および第２ドッグクラッチ３６により実行する。
【００４５】
一般に、これらのドッグクラッチは、締結時の滑り損失がなく、伝達効率が高いことで知られている。特に、中速と低速のギア切り換え時は、エンジン３あるいはモータ４のトルクが変速機出力軸３０に伝達されずに変速ショック（トルク低下）が発生するために、ギア切換アシストクラッチ２９を滑り制御して高速用歯車列を介してトルク伝達を実行する。
【００４６】
また、モータ４のみの走行の場合には、エンジン３を切り離す必要があり、また、エンジン３による発進のために、発進クラッチ３７を変速機入力軸２８に設けた。この発進クラッチ３７は、クラッチディスクをフライホイール（図示省略）とプレッシャープレート（図示省略）との間に挟みつけてトルクを伝達する形式のいわゆる乾式クラッチを用いることができる。
【００４７】
前記全てのクラッチの操作は、油圧アクチュエータ３８によって行われる。なお、前記全てのクラッチに湿式多板クラッチや電磁クラッチなどの従来から知られているものを任意に選択して使用することができる。
【００４８】
また、ここでは、クラッチの操作に油圧アクチュエータを用いているが、超音波モータ，直流モータ，交流モータなどの電気アクチュエータを用いても良い。
【００４９】
更に、変速機５は、車両を停止させるためのブレーキクラッチ３９を有している。
【００５０】
ブレーキ装置６ａ〜６ｄは、車輪軸４０ａ〜４１ｄに固定したブレーキディスク４１ａ〜４１しおよびブレーキパッド（図示省略）を設けたキャリパー４２ａ〜４２ｄとブレーキ駆動モータ４３ａ〜４３ｄを備える。このブレーキ装置６ａ〜６ｄは、環境の変化、例えば、雨、長時間の放置などにより前記ブレーキディスク４１ａ〜４１ｄとブレーキパッド間の摩擦係数が大幅に変化する。よって、低速，停止時の車間距離制御オートクルーズの性能が低下し、スムースな停止と目標車間距離精度の両立が困難になる。
【００５１】
これに対して、変速機５に設けたブレーキクラッチ３９は、環境変化が生じた場合でも摩擦係数の変化がほとんどなく良好な低速，停止時の車間距離制御オートクルーズ性能が得られる。
【００５２】
次に、制動駆動システム８を制御する制御装置９について説明する。
【００５３】
制御装置９は、エンジン３，変速機５，ブレーキ装置６ａ〜６ｄを制御する制御ユニット（図示省略）および制動駆動システム８の全体を管理する制御ユニット（図示省略）を有し、それぞれがネットワークで通信するように接続されている。
【００５４】
また、制御装置９は、ブレーキペダル操作量センサ２１の信号β，走行モード設定スイッチ４４の信号，駆動力（加速度）設定スイッチ４５の信号，アクセルペダル操作量センサの信号α，右前輪回転センサ信号Ｎｆｒ，左前輪回転センサ信号Ｎｆｌ，右後輪回転センサ信号Ｎｒｒ，左後輪回転センサ信号Ｎｒｌ，エンジン回転数信号Ｎｅ，モータ回転数信号Ｎｍ，ミリ波レーダシステム８０などから得られる前方車両との車間距離信号Ｓおよび前方車両との相対速度信号Ｖｒ，運転者自ら目標速度を設定可能な速度設定スイッチ５０の信号などを入力する。
【００５５】
そして、制御装置９は、これらの入力信号に基づき、エンジン３，変速機５およびブレーキ装置６ａ〜６ｄを制御して車両の加速，減速，発進，停止および定速走行を実現する。
【００５６】
次に、図２のブレーキ操作量（力）に対する制動・駆動力の関係を示す特性図および図３の制御フローチャートを用いてブレーキ操作機構２の機能を説明する。 制御装置９は、図３における処理ステップ６０において、前述したようにブレーキペダル操作量センサ２１の信号β，走行モード設定スイッチ４４の信号，駆動力（加速度）設定スイッチ４５の信号，アクセルペダル操作量センサの信号α，右前輪回転センサ信号Ｎｆｒ，左前輪回転センサ信号Ｎｆｌ，右後輪回転センサ信号Ｎｒｒ，左後輪回転センサ信号Ｎｒｌ，エンジン回転数信号Ｎｅ，モータ回転数信号Ｎｍ，ミリ波レーダシステム８０などから得られる前方車両との車間距離信号Ｓおよび前方車両との相対速度信号Ｖｒ，運転者自ら目標速度を設定可能な速度設定スイッチ５０の信号などを入力して制御処理を実行する。この制御処理で使用する車速Ｎｏは、右前輪回転センサ信号Ｎｆｒ，左前輪回転センサ信号Ｎｆｌ，右後輪回転センサ信号Ｎｒｒ，左後輪回転センサ信号Ｎｒｌを平均した値に基づいて求めるようにしているが、別途、車速センサを使用して入力するようにしても良い。
【００５７】
本発明は、ブレーキペダル１３から運転者が足を離すことなく車両の発進・停止を実現することを目的としている。つまり、前記走行モード切換スイッチ４４に追従モード（車間距離制御オートクルーズ）を設定した場合（図３における処理ステップ６１の判定結果がＹのとき）を想定している。
【００５８】
まず、ブレーキ操作量の機能の１つとしてフットレスト機能範囲（図２におけるＡ範囲）を持たせた。つまり、第２ペダル反力機構２０の反力をブレーキペダル荷重（ブレーキペダル１３＋回転軸１５までの第１レバー１４）に運転者の足荷重を加えた力よりも小さく設定する。反対に、第１ペダル反力機構１９の反力は、ブレーキペダル荷重に運転者の足荷重を加えた力よりも大きく、あるいは以上に設定する。これにより、運転者は、ブレーキペダル１３の上に足を置いていても制動力を発生することがないので、車間距離制御オートクルーズ実行（加速，定速）時の運転負担が軽減する。
【００５９】
その後、例えば、緩減速（図２におけるＢ範囲）が必要な場合、運転者はブレーキペダル１３を第１ペダル反力機構１９の反力に打ち勝つように踏み込む。この図２のＢ範囲では、駆動力の低下機能を実行する。つまり、エンジントルクをアイドリング状態あるいは変速比を制御することによりエンジンブレーキを働かせる。
【００６０】
また、図１に示すように、モータ４を搭載した車両（ＨＥＶ：ハイブリッド自動車）では、モータ４によるエネルギー回生を行って緩減速度を得ることも可能である。
【００６１】
更に、ブレーキペダル１３の操作量を大きく（図２におけるＣ範囲）すると、ブレーキ装置６ａ〜６ｄ（ブレーキクラッチ３９）が作動して大きな制動力（減速度）が得られる。
【００６２】
以上の制動力は、ラインＦを通る制動力増加ライン（図３における処理ステップ６２の判定結果がＮのとき）である。ラインＦでの制動は、図３における処理ステップ６２に示すようにブレーキ操作量βがゼロでなく、且つ処理ステップ６３のΔβ（前回のβ−今回のβ）が予め設定したＧラインへの変更値（−ｋ１：ｋ１は正の値）より大きい場合（Ｇラインへの変更がない場合）に実行される。そして、処理ステップ６４において目標制動力Ｄｅがブレーキ操作量β，車速Ｎｏ，ブレーキパッド・ディスク間の摩擦係数μの関数ｆ１により演算される。
【００６３】
次に、処理ステップ６３の判定においてΔβが−ｋ１より小さくなった場合、つまりラインＧに移行した場合について説明する。
【００６４】
この場合には処理ステップ６５に進み、Δβが予め設定したＦライン変更値（ｋ２：ｋ２は正の値）より小さい場合には、処理ステップ６６に進む。処理ステップ６６では、図２におけるＢ，Ｃ範囲においてＧラインをベースとし、目標制動力Ｄｅをブレーキ操作量β，車速Ｎｏ，ブレーキパッド・ディスク間の摩擦係数μの関数ｆ２により演算する。
【００６５】
また、図２におけるＡ範囲では、加速するための目標駆動力Ａｃをブレーキ操作量β，車速Ｎｏ，前記駆動力設定スイッチ４５で設定された目標駆動力Ｔｔａｒ，前記速度設定スイッチ５０で設定された目標最大速度Ｖｔａｒ，車間距離Ｓおよび相対速度Ｖｒ，前記摩擦係数μの関数ｆ３により演算する。
【００６６】
また、ラインＦおよびＧの傾斜などは、それぞれ運転者が任意に決定することができ、運転者の意図する加速・減速感が実現できるようにする。最大制動力は、安全性優先のために変更できないようにする。
【００６７】
図４は、駆動力設定スイッチ４５により設定される目標駆動力（加速度）特性を示している。この特性は、前方に車両がない場合、つまり車速一定制御（クルーズコントロール）を想定している。また、車速に応じて変化し、エンジン３の排気量が２．５Ｌの場合は、例えば３段階（２．５Ｌ：最大駆動力，１．８Ｌ，０．６Ｌ）の駆動力特性が選択できる。
【００６８】
これらの駆動力特性は、ナビゲーション・ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）などのインフラ情報・ＨＥＯ（長楕円軌道衛星）システムなどから得られる道路環境、例えば高速道路，山岳道路，市街地などの変化でも設定可能にしている。
【００６９】
図５は、油圧ブレーキシステムをベースにして構成したブレーキ操作機構２の実施の形態を示している。前述のシステムのブレーキ制御は、ブレーキペダル１３の操作量（力）を制御装置９に入力し、この制御装置９内で目標の制動力を演算してブレーキ装置６ａ〜６ｄを操作する、いわゆるＢＢＷ（Brake By Wire）である。これに対して、図５に示したシステムは、従来から存在する油圧ブレーキを利用したものである。ブレーキ操作機構９０の基本部分は、図１に示したブレーキ操作機構２の構成と同一であり、重複する説明は省略する。ここでは、マスタシリンダ７０の駆動により油圧を発生させ車両を制動する油圧ブレーキシステムに、ブレーキ操作機構９０を付加した場合の実施例について説明する。
【００７０】
ブレーキ操作機構９０の第１レバー１４には、ブレーキペダル１３の操作に相応して水平方向に動作するオペレーティングロッド７１（ペダル側ロッド８２，ブレーキ側ロッド８３）が取り付けられている。オペレーティングロッド７１の先端部には、ダイヤフラム７２により２室（第１室７３および第２室７４）に分けられたシリンダ駆動装置７５が設けられている。
【００７１】
第２室７４は、エンジンの吸気管（図示省略）にチェックバルブ７６を介して連結されており、エンジンが始動されると負圧になる。また、第１室７３と第２室７４を区切るダイヤフラム７２には穴７９を設け、２室の圧力が同一になっている。よって、マスタシリンダ７０のピストン９９は停止している。
【００７２】
運転者がブレーキペダル１３を踏み込むと、オペレーティングロッド７１が図５における右側に移動し、ロッド７１のブレーキ側ロッド８３の先端部とシリンダ駆動装置７５との間に隙間ができる。また、破線で示すように、オペレーティングロッド７１のブレーキ側ロッド８３がダイヤフラム７２と接触し、結果的に穴７９による空気の移動を遮断する。よって、第１室７３の圧力が大気圧となり、第２室７４との圧力差によりダイヤフラム７２が右側に移動し、ピストン９９の動作によりマスタシリンダ７０の油圧が上昇する。これにより、運転者は小さなブレーキ操作力にてブレーキを操作することができる。
【００７３】
また、オペレーティングロッド７１には、比例ソレノイド７８が設けられており、制御装置９からの信号によって自動的にブレーキがかけられるようになっている。
【００７４】
更に、図２に示したブレーキ操作範囲Ａではオペレーティングロッド７１の先端部とシリンダ駆動装置７５との間に隙間ができないような遅れ機構８１を設けている。この遅れ機構８１は、ペダル側ロッド８２とブレーキ側ロッド８３の間に第３ペダル反力機構８４を設けている。また、ブレーキ側ロッド８３には、第４ペダル反力機構８５を設けている。
【００７５】
第３ペダル反力機構８４の反力は、ブレーキペダル荷重（ブレーキペダル１３＋回転軸１５までの第１レバー１４＋ペダル側ロッド８２）に運転者の足荷重を加えた力よりも小さく設定する。反対に、第４ペダル反力機構８５の反力は、ブレーキペダル荷重に運転者の足荷重を加えた力よりも大きく、あるいは以上に設定する。これにより、運転者は、ブレーキペダル１３の上に足を置いていても制動力を発生することがない（フットレスト機能）ので車間距離制御オートクルーズ実行（加速、定速）時の運転負担が軽減する。
【００７６】
つまり、図１に示した実施の形態と同様にこの実施の形態でもブレーキペダル１３から運転者が足を離すことなく車両の発進・停止を実現することができる。
【００７７】
図６は、追従モードからマニュアルモードへの切り換え手法である。本発明では、制御装置９に入力される走行モード設定スイッチ４４の設定により追従モードとマニュアルモードの切り換えが可能である。
【００７８】
人間は、一般的に、連続で一つの行動を実行し、その行動に慣れた後に別の行動を実行する場合には、この別の行動に慣れるまで時間がかかる。よって、追従モードで長時間運転した後にマニュアルモードに急に移行すると、運転者は、前の走行モードの走行感覚から抜けきれず、誤った操作を実行する可能性があり危険である。
【００７９】
そこで、図６に示すように、追従モードＯＮ時間の長さ（Ｔｏｎ）に応じて、追従モードスイッチがＯＦＦしてから実際に追従モードがＯＦＦされるまでの時間（Ｔｏｆｆ）を変化させるようにする。つまり、追従モード時間が長い場合は、Ｔｏｆｆを長く設定し、このＴｏｆｆに設定された期間は、追従モードにおける運転支援を継続するようにした。また、マニュアルモードから追従モードへ切り換える際は、安全運転制御への切り換えとなるので、マニュアルモードスイッチがＯＦＦしてから実際にＯＦＦするまでの時間は、Ｔｏｆｆよりも短くて良い（時間ゼロを含む）。
【００８０】
このようにすることにより、追従モードで長時間運転した後にマニュアルモードに移行した場合の運転者の誤操作が低減し、安全なモード切り換えを実現することができる。
【００８１】
図７は、表示部における表示内容の一例である。本発明のような追従モードとマニュアルモードなどの複数の走行モードが存在する場合には、運転者は現在どのような運転を実行しているか、本当に故障していないのかなどが認識できないと不安になる可能性がある。
【００８２】
そこで、運転席の前方のダッシュボード（図示省略）に表示部９０を設け、制御装置９からの信号によって図７に示すような内容を表示して運転者に安心感を与えることが望ましい。表示部９０には、走行路９１，前方の認識物体９２（車両など），自車両９３，現在の走行モード９４，故障内容９５，前方物体との車間距離９７および現在車速９６などを表示する。
【００８３】
車間距離９７の表示は、運転者の目測とレーダなどで検出した距離がほぼ合っていれば運転者に安心感を与えることができる。この車間距離は、かなり重要な信号であり表示部９０の中心部に表示することが望ましい。
【００８４】
次に、運転者は、現在、自車両がどのような運転をしているかを知りたいはずである。例えば、自車両９３の表示の中に、運転者が設定した走行モード（追従ｏｒマニュアル）、現在、加速中なのか、定速度走行なのか、前方物体に追従中なのか、また、前記運転状態の実際値などを表示することが望ましい。
【００８５】
また、ブレーキ操作中に、運転者支援が実行されているか否かを表示し、現在、危険走行状態にあることを運転者に知らせることも重要である。更に、制御系が故障した場合は、追従モードへの切り換えができないことを故障内容９５により表示することが望ましい。これがない場合には、運転者は、走行モード設定スイッチ４４で追従モードを設定する操作をしたときに該追従モードを設定することができたと勘違いし、運転支援に頼り過ぎる危険があるからである。
【００８６】
表示は運転者と機械（車両）とのコミュニケーションを実行する上で必要なものであり、運転者が安心、且つ安全に走行するための重要な手段の１つである。
【００８７】
以上のように、前方車両あるいは障害物を検出し、前方物体との距離を安全に保つ車間距離制御オートクルーズを用いて本発明の実施の形態を説明してきた。しかし、本発明による１つのペダルで制動・駆動を実現するシステムは、以前から実用化されている車速一定制御（オートクルーズ）にも適用することが可能である。つまり、前方の物体を検出するか否かの違いであり、前方の物体を検出しない車速一定制御では、前方物体の挙動に応じた設定（目標加速度，目標速度）および操作（ブレーキ操作機構２による制動力設定）を運転者が実行すれば良いだけである。
【００８８】
図８は、本発明の他の実施の形態の自動車の走行制御装置における機械的制限止め機構を含んだブレーキペダルのフットレスト装置を示している。
【００８９】
図８に示すフットレスト装置は、ブレーキペダル１３，第１レバー１４，支持部１１，オペレーティングロッド７１，シリンダ駆動装置７５，ボルト１０１ａ，１０１ｂ，円盤１０２，ローラストッパ１０３，磁性体１０４，押し付けばね１０５，ソレノイド１０６から構成される。ここで、ブレーキペダル１３，第１レバー１４，円盤１０２は一体に結合され、円盤１０２は外周にローラストッパ１０３の嵌合が可能なように溝を持つ。
【００９０】
フットレスト装置作動時は、図８に示すように、ローラストッパ１０３は磁性体１０４を介して押し付けばね１０５により円盤１０２の溝中に押し付けられる。このときの押し付け力と溝の形状を調整することにより、ブレーキペダル１３に足を置くことにより加わる力がある値に達するまではブレーキペダル１３の動きを規制することができる。ブレーキペダル１３に加わる力がある値を越えると円盤１０２の回転力はローラストッパ１０３の押し付け力に打ち勝つため、円盤１０２は回転するようになる。従って、ブレーキペダル１３は移動可能となりピンを介して一体に結合されたオペレーティングロッド７１が移動し、ブレーキ力を発生させることができる。緊急時にはソレノイド１０６に通電することにより磁性体１０４を吸引してローラストッパ１０３を円盤１０２の溝から離間してブレーキ操作を通常時と同じように行うことができるようにする。運転者が限定されている場合は、初めにばね定数を選定しておけば、故障しない限り交換の必要はない。なお、ここで、ストッパは、ローラストッパ１０３のようなローラータイプの他にベーンのような滑りタイプのストッパを使用することもできる。
【００９１】
図９，図１０は、この実施の形態の自動車の走行制御装置における機械的制限止め機構を含んだブレーキペダルのフットレスト装置の変形例を示している。この変形例は、図８に示した実施の形態に対して、シャッター１０７，ソレノイド１０８によるシャッター機構が追加されている。
【００９２】
フットレスト機能を作動させるには、図９に示すように、ソレノイド１０８を作動させてシャッター１０７を開く。そうすると、フリーになったローラーストッパ１０３が押し付けばね１０５の押し付け力により押されて円盤１０２の溝に嵌合するために、フットレスト機能を実現することができる。
【００９３】
このフットレスト機能状態から、図１０に示すように、通常時のブレーキペダルの形態に戻す方法を以下に述べる。
【００９４】
まず、ソレノイド１０６を作動させて磁性体１０４を吸引することによりローラストッパ１０３は円盤１０２の溝から離れる。離れきったところでシャッター１０７を吸引しているソレノイド１０８への電流を遮断する。そうすると、シャッター１０７は重力あるいは戻しばね（図示省略）などにより下方に移動してローラストッパ１０３の通路を遮蔽する。このようにして通常時のブレーキペダルの形態に戻す。なお、円盤１０２は、完全な円盤である必要はなく、楕円形状，扇形形状などのように外周に滑らかな曲線部を一部に持っていれば良い。
【００９５】
図１１は、本発明の更に他の実施の形態の自動車の走行制御装置におけるソレノイド機構を含んだブレーキペダルのフットレスト装置を示している。
【００９６】
図１１に示すフットレスト装置は、ブレーキペダル１３，第１レバー１４，支持部１１，オペレーティングロッド７１，シリンダ駆動装置７５，ボルト１０１ａ，１０１ｂ，土台１０９，コア１１０，磁性移動体１１１，ソレノイド１１２，案内溝１１３から構成される。
【００９７】
コア１１０は土台１０９と一体となっており、磁性移動体１１１は第１レバー１４と一体となっている。ソレノイド１１２に非通電時は、第１レバー１４の動きと合わせて磁性移動体１１１は案内溝１１３に案内されながら動く。
【００９８】
ここで、フットレスト機能を作動させるには、ソレノイドに通電する。これにより、磁気による吸引力が発生してコア１１０と磁性移動体１１１は結合するために、ブレーキペダル１３に足を置くことにより加わる力がある値に達するまではブレーキペダル１３の動きを規制することができる。ブレーキペダル１３に加わる力がある値を越えるとソレノイド１１２による吸引力に打ち勝つために、磁性移動体１１１は移動可能になる。従って、ブレーキペダル１３は移動可能となり、ピンを介して一体に結合されたオペレーティングロッド７１が移動し、ブレーキ力を発生させることができるようになる。なお、ソレノイド１１２の磁気吸引力は、通電量を変えて強弱をつけることを可能にすることにより、ブレーキペダル１３に加わる力の変化、例えば運転者がいろいろ変わる場合に簡単に対応することができる。
【００９９】
図１２は、本発明の更に他の実施の形態の自動車の走行装置における複数個のばねと複数個のクランク軸の組み合わせを含んだブレーキペダルのフットレスト装置を示している。
【０１００】
図１２に示すフットレスト装置は、ブレーキペダル１３，第１レバー１４，支持部１１，オペレーティングロッド７１，シリンダ駆動装置７５，ボルト１０１ａ，１０１ｂ，クランクばね１１４，第１クランク軸１１５，第２クランク軸１１６，第１ストッパ１１７ａ，１１７ｂおよび第２ストッパ１１８から構成される。
【０１０１】
第１クランク軸１１５と第２クランク軸１１６は、ピンを介して互いの端部が回転可能に結合されている。第２クランク軸１１６の他の一端はピンを介して第１レバー１４に回転可能に結合され、第１クランク軸１１５の他の一端がピンを介してオペレーティングロッド７１に回転可能に結合されている。また、前記２つのクランク軸１１５，１１６にはクランクばね１１４および第１ストッパ１１７ａ，１１７ｂが結合されている。また、第１レバー１４にも第２ストッパ１１８が結合されている。
【０１０２】
ここで、ブレーキペダル１３に足を置いて力を加えると、第１クランク軸１１５と第２クランク軸１１６はピンを中心に幾何学的に角度が閉じる方向に動くために、クランクばね１１４に力が加わる。このとき、オペレーティングロッド７１の軸方向には幾何学的にほとんど力は加わらないために、オペレーティングロッド７１の軸方向の移動を規制することができる。ある程度まで閉じると、ストッパ１１７ａ，１１８ｂ同士の接触あるいは第２クランク軸１１６と第２ストッパ１１８の接触により、それ以上は閉じなくなる。更に力を加えると、オペレーティングロッド７１の軸方向にブレーキペダル１３に加わる力の全て加わって普通のブレーキと同様の動作をするようになる。
【０１０３】
このように、クランクばね１１４のばね定数を適当に設定することによりフットレスト機能を与えることができる。運転者が限定されている場合は、初めにばね定数を選定しておけば、故障しない限り交換の必要はない。また、ストッパ１１７ａ，１１７ｂ，１１８は、場合によっては、どちらか１つでも良い。また、クランク軸１１５，１１６は、３つ以上にしても良い。
【０１０４】
図１３は、本発明の他の実施の形態を示す自動車の機能ブロック図である。
【０１０５】
自動車１は、エンジン３，変速機５，変速機５を管理する制御ユニット３８，ブレーキ装置６および駆動システム８の全体を管理する制御装置９を有し、それぞれがネットワークを介して通信可能に構成される。
【０１０６】
また、第１のペダルであるブレーキペダル操作量センサ１２２，モード選択手段１２０，第２のペダルであるアクセルペダル操作量センサ１２３，動力源起動・停止手段１２１，ブレーキペダル操作量センサ１２２に基づいて第１の駆動力指令を演算する第１の駆動力指令手段１２４と、アクセルペダル操作量センサ１２３に基づく駆動力指令を演算する第２の駆動力指令手段１２５を備える。
【０１０７】
自動車１を動かす場合には、まず、動力源（たとえばエンジン３またはモータ４）を起動する必要がある。
【０１０８】
図１４は、この実施の形態において動力源を起動するのに必要な手順のフローチャートをしている。自動車１の制御装置９は、図１４に示したフローチャートに従った処理を所定の時間間隔（たとえば１００［ｍｓ］）で実行する。
【０１０９】
処理ステップ１３１においては、動力源（たとえばエンジン３またはモータ４）が起動しているか否かを判定する。動力源が起動している場合には、処理ステップ１３２において現状維持する。
【０１１０】
自動車１は、ワンペダルモードと通常モードの少なくとも２つのモードで機能する。この２つのモードは、運転者がモード選択手段１２０を操作していずれか一方を選択する。処理ステップ１３３は、モード選択手段１２０においてワンペダルモードが選択されているか否かを判定する。ワンペダルモードが選択されている場合には処理ステップ１３２において現状維持とする。言い換えれば、動力源が起動していないときにワンペダルモードを選択した場合には、動力源の起動を禁止する。
【０１１１】
処理ステップ１３４は、モード選択手段１２０において通常モードが選択されているか否かを判定する。通常モードが選択されている場合には処理ステップ１３５において動力源起動・停止手段１２１が運転者により操作されているか否かを判定する。操作されている場合には処理ステップ１３６に進み、自動車１に搭載してある動力源、たとえばエンジン３やモータ４を起動する。また、動力源ではないが、走行するのに必要なアクセルペダル操作量センサ１２３やブレーキペダル操作量センサ１２２に電源を供給する。
【０１１２】
動力源起動・停止手段１２１が操作されていない場合には処理ステップ１３７に進み、現状維持とする。すなわち、動力源を起動しない。
【０１１３】
処理ステップ１３４において通常モードが選択されていない場合は、モード選択手段１２０が故障していると判断し、処理ステップ１３８において現状維持とする。すなわち、動力源が起動している場合には起動したままに、停止しているときには停止したままとする。
【０１１４】
このように、動力源を起動する場合には、モードを必ず通常モードにしてから動力源を起動する。これにより、第１のペダルを操作していないときに動力源を起動して、自動車が発進するのを防ぐことができる。
【０１１５】
次に、自動車１を停止した場合には、動力源（たとえばエンジン３またはモータ４）を停止する必要がある。図１５は、動力源を停止する手順のフローチャートを示している。自動社１の制御装置９は、図１５に示したフローチャートに従った処理を所定の時間間隔（たとえば１００［ｍｓ］）で定期的に実行する。
【０１１６】
処理ステップ１４１において、動力源が起動しているか否かを判定する。動力源が起動している場合には、処理ステップ１４２に進む。動力源が起動していない場合には処理１５０に進んで現状維持とする。
【０１１７】
処理ステップ１４２において、モード選択手段１２０がワンペダルモードか否かを判定する。ワンペダルモードの場合には処理ステップ１４３へ進む。
【０１１８】
処理ステップ１４３では、運転者が動力源起動・停止手段１２１をオフ操作しているか否かを判定する。オフ操作している場合には、ワンペダルモードから通常モードに変更し、その後、処理ステップ１４５に進む。
【０１１９】
処理ステップ１４２でモード選択手段１２０が通常モードと判定された場合と、処理ステップ１４３で動力源起動・停止手段１２１をオフ操作していない場合には、ワンペダルモードのまま処理ステップ１４５に進む。
【０１２０】
処理ステップ１４５においては、モード選択手段１２０が通常モードであるか否かを判定する。通常モードである場合には処理ステップ１４６に進む。
【０１２１】
処理ステップ１４６は、運転者が動力源起動・停止手段１２１をオフ操作しているか否かを判定する。運転者がオフ操作をしている場合には、処理ステップ１４７において、動力源の停止を行う。オフ操作をしていない場合には、現状維持とする。
【０１２２】
また、処理ステップ１４５において通常モードでない場合には、モード選択手段１２０が故障していると判断し、処理ステップ１４９において現状維持とする。すなわち、動力源が起動している場合には起動したままに、停止しているときには停止したままとする。
【０１２３】
このように、動力源を停止する場合には、モードを必ず通常モードにしてから動力源を停止する。これにより、次に動力源を起動するときには必ず通常モードになっており、運転者が動力源起動・停止手段１２１を操作したときには直ちに動力源を起動することができる効果がある。
【０１２４】
図１６は、この実施の形態において動力源を起動するのに必要な手順のフローチャートの変形例を示している。基本的な考え方は、ワンペダルモードにおいて、第１のペダルを操作しているときに、動力源の起動を行なえるようにしたことである。制御装置９は、図１６に示したフローチャートに従った処理を所定の時間間隔で定期的に実行する。
【０１２５】
処理ステップ１５１においては、動力源が起動しているか否かを判定する。起動している場合には処理ステップ１５２に進んで現状維持とする。起動していない場合には処理ステップ１５３に進み、モード選択手段１２０がワンペダルモードか否かを判定する。ワンペダルモードである場合には処理ステップ１５４に進み、動力源起動・停止手段１２１を運転者がオン操作しているか否かを判定する。オン操作していない場合には処理ステップ１５２へ進んで現状維持とする。すなわち、動力源は起動しない。
【０１２６】
一方、オン操作している場合には処理ステップ１５５に進み、第１のペダルの操作量に基づく第１の駆動力指令手段１２４の出力が制動力であるか否かを判定する。第１の駆動力指令手段１２４の出力が制動力でない（駆動力である）場合には、処理ステップ１５２に進んで現状維持とする。すなわち、動力源は起動しない。
【０１２７】
また、第１のペダルの操作量に基づく第１の駆動力指令手段１２４の出力が制動力である場合には、処理ステップ１３６に進んで動力源を起動する。その他の処理ステップは、図１４における処理ステップ１３４〜１３８における処理と同様である。
【０１２８】
このようにすることにより、ワンペダルモードのときにも、第１のペダルを操作して制動力をかけながら動力源を起動できるようにすることで、安全に停止して動力源を起動することができる。
【０１２９】
【表１】
【０１３０】
表１は、本発明の実施の形態における自動車の走行制御装置のワンペダルモードでの走行条件を示している。表１に示す実施の形態は、自動車等が左側通行の国または地域を対象に３つのモードが設定されており、それぞれ最高速度，車間距離，加速度が設定されている。ここで、それぞれのモードにおいて、加速度は直進・左折の場合と右折の場合の２種類が設定されている。このような走行条件を組み込んだシステムとすることにより、右折時に設定加速度を直進・左折より大きな値に遷移させることができる。ここで、モード３の場合は、右折も左折もない高速道路の場合であり、加速度に差を設ける必要はないため同じとなっている。なお、車間距離は、最高速度に対する設定値であり、実際の制御では最高速度以下の速度においては速度にリンクさせて変わるように設定しても良い。また、それぞれの値は、運転者が自由に設定できるようにするが、安全上、車間距離は最高速度の設定値に応じて下限値を持たせ、下限値以下の車間距離に設定することがきないようにするのが望ましい。また、この実施の形態では、直進と左折を同じ設定としているが別でも良い。なお、自動車等が右側通行の国または地域の場合は、表１において右折と左折を入れ替えれば成立する。
【０１３１】
【表２】
【０１３２】
表２は、本発明の実施の形態における自動車の走行制御装置のワンペダルモードでの走行条件の他の例を示している。表２にの示す実施の形態は、自動車等が左側通行の国または地域を対象に３つのモードが設定されており、それぞれ最高速度，車間距離，加速度が設定されている。ここで、それぞれのモードにおいて、加速度は直進の場合と右折・左折の場合の２種類が設定されている。このような走行条件を組み込んだシステムとすることにより、右折・左折時に設定加速度を直進より大きな値に遷移させることができる。しかし、モード３の場合は、表１の場合と同様に、右折も左折もない高速道路の場合であり、加速度に差を設ける必要はないため同じとなっている。なお、車間距離は最高速度に対する設定値であり、実際の制御では最高速度以下の速度においては速度にリンクさせて変わるように設定しても良い。また、表１と同様に、それぞれの値は運転者が自由に設定できるが、安全上、車間距離は最高速度の設定値に応じて下限値を持たせ、下限値以下の車間距離に設定することができないようにするのが望ましい。
【０１３３】
図１７は、本発明の実施の形態の自動車の走行制御装置における加速度を方向指示器により遷移させるための手順のフローチャートを示している。制御装置９は、図１７に示したフローチャートに従った処理を所定の時間間隔で定期的に実行する。この実施の形態では、右折時に加速度が右折用加速度に遷移する場合を示している。
【０１３４】
処理ステップ１６１で右折方向に方向指示器を入れたと判定した場合は処理ステップ１６２に進んで予め設定された右折加速度に遷移する。
【０１３５】
遷移後に処理ステップ１６３により方向指示器を戻したと判定した場合は処理ステップ１６４により予め設定された直進用加速度に遷移する。このようにして右折時に加速度を遷移させることができる。
【０１３６】
図１８は、本発明の実施の形態のワンペダルモードを備えた自動車の走行制御装置における時間と速度および時間と制動力のパターンの一例を示している。速度曲線１７０と制動力曲線１７２、速度曲線１７１と制動力曲線１７３がそれぞれ対応している。図１８における速度曲線１７０は、制御装置９で制動が必要との判断が発生してから目標制止地点に制止するための減速パターンを示している。そのときの制動力曲線１７２は、制御装置９の演算により路面状態，車両状態から計算された、少なくとも車輪がロックすることのない制動力の値となっている。ところが、制御装置９で判断が発生しても、運転者がこのような制動操作を怠った場合は、制御装置９により運転者の健康を害さない程度の制動力曲線１７３のような強い制動力を作用させることにより、制動に伴う軽いショックを発生させ運転者に警告を与える。このときの制動力は、車輪がロックすることのないような制動力とする。また、この警告のための制動力は、図１９に示す制動力曲線１７４のように、強弱をつけたパターンでも良い。
【０１３７】
図２０は、本発明の自動車の走行制御装置で制動力を発生させる場合の制御処理手順のフローチャートを示している。この処理は、制御装置９が実行する。
【０１３８】
まず始めに、処理ステップ１８１の勾配計測で自車がいる地点の道路の勾配を計測する。処理ステップ１８２におけるエンジンブレーキ設定は、エンジンによる制動力の設定を行う。処理ステップ１８３の摩擦ブレーキ設定は、各車輪に付いている摩擦ブレーキによる制動力の指令を設定する。処理ステップ１８４の油圧設定は、摩擦ブレーキを操作する液圧を保持あるいは解除の設定を行う。
【０１３９】
図２１は、本発明の実施の形態において、図２０における勾配演算で燃料タンク内にある燃料残量を計測するフロートを用いて道路の勾配を計測する場合の処理の手順を示すフローチャートである。
【０１４０】
処理ステップ２０１において、現在のフロート位置情報を取得する。
【０１４１】
処理ステップ２０２は、自車速度が０［ｍ／ｓ］以下か否で自車が停車しているか否かを判定する。自車速度が０［ｍ／ｓ］以下で停車していると判断した場合は、処理ステップ２０４に進み、停車していないと判断した場合は処理ステップ２０３に進む。
【０１４２】
処理ステップ２０４では、ステップ２０１で取得した現在のフロート位置情報と前回の周期で取得したフロート位置情報に基づいてフロート位置の変化量を演算する。
【０１４３】
処理ステップ２０３では、処理ステップ２０１で取得したフロート位置情報に基づいて勾配を演算する。
【０１４４】
処理ステップ２０５では、処理ステップ２０４で演算したフロート位置の変化量が予め設定した値ｘ０より大きいか否かを判定する。大きければ処理ステップ２０６に進み、そうでなければ処理ステップ２０８に進む。
【０１４５】
処理ステップ２０８では、処理ステップ２０３の勾配演算と同様の処理を行って勾配を演算する。
【０１４６】
処理ステップ２０６では、処理ステップ２０４で演算したフロート位置の変化量が予め設定した値ｘ１より小さいか否かを判定する。予め設定した値ｘ１より小さければ処理ステップ２０７に進み、そうでなければ処理ステップ２０９に進む。
【０１４７】
ガソリンスタンドは水平な位置と仮定し、自車両が給油しているか否かで、ガソリンスタンドにいるか否かを判断する。給油しているときのフロート位置の変化量は勾配が変化するとかきのフロート位置の変化量より小さいので、処理ステップ２０５および処理ステップ２０６の判定で、ガソリンスタンドで給油しているか否かを判定している。すなわち、処理ステップ２０５および処理ステップ２０６の判定は、自車が水平な位置にいるか否かを判定している。
【０１４８】
処理ステップ２０７は、勾配が０［％］のときのフロート位置を設定する。
【０１４９】
処理ステップ２０９は、処理ステップ２０３の勾配演算と同様の処理を行って勾配を演算する。
【０１５０】
処理ステップ２１０では、処理ステップ２０１で取得した現在のフロート位置を前回のフロート位置に設定し、このルーチンを終了する。
【０１５１】
この実施の形態のように、どの自動車にも付いている燃料残量計を用いて勾配を計測することで、新たに勾配を計測するためのセンサを設けなくても勾配を計測することができ、コストアップを防ぐことができる。
【０１５２】
図２２は、図２１における勾配計測処理を説明するための模式図である。図２２の（ａ）は、フロートの水平位置を校正している状態、（ｂ）は勾配を計測している状態である。
【０１５３】
フロートの水平位置を校正する場合は、ガソリンスタンドは水平な場所であると仮定して、ガソリンスタンドで給油したときのフロート位置を水平の位置と判断する。給油しているときのフロート位置の変化量は、勾配が変化したときのフロート位置の変化量より小さい。そのため、フロート位置の変化量を見れば、自車が給油中か否かを判定して、自車が水平な位置にいるか否かを判断することができる。（ｂ）のように、自車が坂道にいると、燃料タンクは自車に合わせて傾くが、燃料の表面は水平を維持するので、フロートは燃料の表面の位置に合わせて移動する。そこで、水平時のフロート位置と坂道時のフロート位置との偏差から坂道の勾配の大きさを計測することができる。
【０１５４】
図２３および図２４は、本発明の実施の形態における主ブレーキ作動を判定するための処理手順のフローチャートである。この処理も制御装置９が実行する。
【０１５５】
図２３は、図２０における処理ステップ１８２のエンジンブレーキ設定のフローチャートである。
【０１５６】
処理テップ３０１では、目標制動力Ｆｔａｒが０［Ｎ］より大きいか否かを判定し、目標制動力Ｆｔａｒが０［Ｎ］より大きければ処理ステップ３０５に進み、そうでなければ処理ステップ３０２に進む。
【０１５７】
処理ステップ３０２では、エンジンブレーキを行うか否かを設定するエンジンブレーキ実行フラグをＯＦＦにして、エンジンブレーキを行わないように設定する。
【０１５８】
処理ステップ３０３では、エンジンブレーキ力Ｆｂｅの指令値を０［Ｎ］に設定する。
【０１５９】
処理ステップ３０４では、予め算出された変速機のギヤ位置をそのままのギヤ位置に設定して、このルーチンを終了する。
【０１６０】
処理ステップ３０５では、エンジンブレーキ実行フラグをＯＮにして、エンジンブレーキを行うようにする。
【０１６１】
処理ステップ３０６では、目標制動力Ｆｔａrに基づいて、エンジンブレーキ力Ｆｂｅを演算する。
【０１６２】
ステップ３０７では、ステップ３０６で演算したエンジンブレーキ力Ｆｂｅに基づいて変速機のギヤ位置を演算し、このルーチンを終了する。
【０１６３】
こみのように、ギヤ位置を変更してエンジンブレーキを行うことにより、エンジンブレーキでより大きな制動力を得ることができる。
【０１６４】
図２４は、図２０における処理ステップ１８３の摩擦ブレーキ力設定のフローチャートである。
【０１６５】
処理ステップ４０１では、目標制動力Ｆｔａｒが０［Ｎ］より大きいか否かを判定し、目標駆動力Ｆｔａｒが０［Ｎ］より大きければ処理ステップ４０４に進み、そうでなければ処理ステップ４０２に進む。
【０１６６】
処理ステップ４０２では、摩擦ブレーキによる制動力Ｆｂｄを０［Ｎ］に設定する。
【０１６７】
処理ステップ４０３では、摩擦ブレーキへの指令値を０［Ｎ］に設定する。
【０１６８】
処理ステップ４０４では、目標制動力Ｆｔａｒとエンジンブレーキ力Ｆｂｅに基づいて摩擦ブレーキによる制動力Ｆｂｄを(数１)により演算する。
【０１６９】
Ｆｂｄ＝Ｆｔａｒ−Ｆｂｅ …（数１）
処理ステップ４０５では、ブレーキ力を補正するためにブレーキパットの温度を計測する。
【０１７０】
処理ステップ４０６では、処理ステップ４０５で計測したブレーキパットの温度に基づいて摩擦ブレーキへの指令値を設定し、このルーチンを終了する。ブレーキパットの温度に基づいて摩擦ブレーキへの指令値を設定することで、ブレーキパットの温度によらずに安定した制動力を得ることができる。
【０１７１】
図２５は、坂道で減速するときの例を説明する模式図である。図２５の（ａ）は上り坂で減速するときの例であり、（ｂ）は下り坂で減速するときの例である。
【０１７２】
上り坂では、車重による勾配方向の力の成分が車両を減速させる方向に働くので、小さな制動力で済む。上り坂で制動力を発生させるときには、目標制動力Ｆｔａｒがエンジンブレーキで発生できる最大の制動力より小さければ、エンジンブレーキだけで制動力Ｆｂｄを発生させる。下り坂では、車重による勾配方向の力の成分が車両を加速させる方向に働くので、車両を減速させるには大きな制動力が必要になる。下り坂で制動力を発生させるときには、目標制動力Ｆｔａｒがエンジンブレーキで発生できる最大の制動力より大きければ、エンジンブレーキで最大の制動力Ｆｂｅを発生させ、エンジンブレーキだけでは足りない制動力Ｆｅｄを摩擦ブレーキで発生させる。エンジンブレーキで出せる制動力の範囲内であれば、エンジンブレーキを使うことにより、摩擦ブレーキによる制動力を抑え、エンジンブレーキ中は燃料を噴射しないので、ブレーキパットの摩耗と燃料消費を抑えることができる。
【０１７３】
図２６は、本発明の実施の形態における図２０の処理ステップ１８４の油圧設定の処理手順のフローチャートである。
【０１７４】
処理ステップ５０１では、現在の自車速度が０［ｍ／ｓ］以下か否かで、自車が停車しているか否かを判定する。自車速度が０［ｍ／ｓ］以下で停車していると判断した場合は処理ステップ５０２に進み、そうでなければ処理ステップ５１０に進む。
【０１７５】
処理ステップ５０２では、前回の自車速度が０［ｍ／ｓ］より大きいか否かで、自車が前回までは走行していたか否かを判定する。前回の自車速度が０［ｍ／ｓ］より大きく自車は走行していたと判断した場合は処理ステップ５０３に進み、そうでなければ処理ステップ５０４に進む。
【０１７６】
処理ステップ５０３では、勾配の大きさに基づいて停車を維持させるためのブレーキ油圧を設定する。ブレーキ油圧は、勾配の絶対値が大きいほど油圧を大きく設定する。
【０１７７】
処理ステップ５０４では、運転モードから駐車モードに移ったか否かを判定し、運転モードから駐車モードに移った場合は処理ステップ５０８に進み、そうでなければ処理ステップ５０５に進む。
【０１７８】
処理ステップ５０５では、ペダル踏力が駆動力発生踏力以下か否かを判定する。ペダル踏力が駆動力発生踏力以下になった場合は処理ステップ５０７に進み、そうでなければ処理ステップ５０６に進む。
【０１７９】
処理ステップ５０６では、運転者がペダル踏力を弱めても、処理ステップ５０３で設定したブレーキ油圧を保持する。
【０１８０】
処理ステップ５０７では、保持していたブレーキ油圧を解除する。処理ステップ５０８でも、処理ステップ５０７と同様に、保持していたブレーキ油圧を解除する。停車中に保持していたブレーキ油圧を開放することで、ブレーキ油圧を保持するために使っていたエネルギを節約することができる。
【０１８１】
処理ステップ５１０では、前述したように勾配に基づいて上り坂と判断した場合は、ブレーキ油圧を解除しても自車両が後ろに下がらない駆動力を発生させるためにスロットル開度を補正する。
【０１８２】
図２７は、図２６に示したフローチャートに従った制御処理により上り坂を発進する場合のタイムチャートを示している。
【０１８３】
自車が停車後に時刻Ｔ１で運転者がペダル踏力を弱めてもブレーキ油圧は停車したときの油圧を維持する。時刻Ｔ２でシフトレンジをＤレンジからＰレンジに変更するとブレーキ油圧を解除する。ブレーキ油圧を解除しても、Ｐレンジのため自動車は動き出さない。時刻Ｔ３でＰレンジからＤレンジに変更すると、自車が後ろに下がらないようにスロットルを開けて駆動力を発生させる。ペダル踏力が駆動力発生踏力より小さくなった時刻Ｔ４で、自車は発進するためにスロットルを開いていく。スロットルを開けても駆動力が道路に伝わるまでに遅れがあり、時刻Ｔ５で自車は動き出しはじめる。
【０１８４】
図２８は、本発明の実施の形態における図２０の処理ステップ１８４の油圧設定の処理手順を示すフローチャートである。
【０１８５】
処理ステップ６０１では、現在の自車速度が０［ｍ／ｓ］以下か否かで自車が停車しているか否かを判定する。自車速度が０［ｍ／ｓ］以下で停車していると判断した場合は処理ステップ６０２に進み、そうでなければ処理ステップ６１０に進む。
【０１８６】
処理ステップ６０２では、前回の自車速度が０［ｍ／ｓ］より大きいか否かで、自車が前回までは走行していたか否かを判定する。前回の自車速度が０［ｍ／ｓ］より大きく自車は走行していたと判断した場合は処理ステップ６０３に進み、そうでなければ処理ステップ６０４に進む。
【０１８７】
処理ステップ６０３では、勾配の大きさに基づいて停車を維持させるためのブレーキ油圧を設定する。ブレーキ油圧は、勾配の絶対値が大きいほど油圧を大きく設定する。
【０１８８】
処理ステップ６０４では、運転モードに移ったか否かを判定し、運転モードに移った場合は処理ステップ６０８に進み、そうでなければ処理ステップ６０５に進む。
【０１８９】
ステップ６０５では、ペダル踏力が駆動力発生踏力以下か否かを判定する。ペダル踏力が駆動力発生踏力以下になった場合は、処理ステップ６０７に進み、そうでなければ処理ステップ６０６に進む。
【０１９０】
処理ステップ６０６では、運転者がペダル踏力を弱めても、処理ステップ６０３で設定したブレーキ油圧を保持する。
【０１９１】
処理ステップ６０７では、保持していたブレーキ油圧を解除する。処理ステップ６０８も、処理ステップ６０７と同様に、保持していたブレーキ油圧を解除する。
【０１９２】
処理ステップ６１０では、勾配に基づいて上り坂と判断した場合は、ブレーキ油圧を解除しても自車が後ろに下がらない駆動力を発生させるためにスロットル開度を補正する。
【０１９３】
図２９は、図２８に示したフローチャートに従った制御処理により上り坂を発進する場合のタイムチャートを示している。
【０１９４】
自車が停車後に時刻Ｔ１で運転者がペダル踏力を弱めてもブレーキ油圧は停車したときの油圧を維持する。時刻Ｔ２でシフトレンジをＤレンジからＮレンジに変更してもブレーキ油圧を保持する。時刻Ｔ３でＮレンジからＤレンジに変更すると、ブレーキ油圧を解除し自車が後ろに下がらないようにスロットルを開けて駆動力を発生させる。ペダル踏力が駆動力発生踏力より小さくなった時刻Ｔ４で、自車を発進させるためにスロットルを開いていく。スロットルを開けても駆動力が道路に伝わるまでに遅れがあり、時刻Ｔ５で自車は動き出しはじめる。
【０１９５】
図３０は、図２６および図２８に示したフローチャートに従った制御処理により、シフトレンジを変更しないで上り坂を発進する場合のタイムチャートを示している。
【０１９６】
自車が停車後に時刻Ｔ１で運転者がペダル踏力を弱めても、ブレーキ油圧は停車したときの油圧を維持する。ペダル踏力がフットレスト踏力より小さくなった時刻Ｔ４で、自車は発進させるためにスロットルを開いていく。スロットルを開けても駆動力が道路に伝わるまでに遅れがあり、時刻Ｔ５で自車は動き出しはじめる。
【０１９７】
本発明は、前述した各実施の形態の構成に限定されるものではなく、例えば走行モード数および各設定項目は限定されたものではなく、他の設定値を入れても、あるいは加速度以外の設定項目がなくても何ら影響を及ぼすものではない。
【０１９８】
また、本発明の範囲内であれば、前述した各実施の形態の一部を組み合わせた構成、例えばフットレスト装置ではソレノイド方式と制限止め方式の組み合わせなどとしても良い。また、この実施の形態では、主ブレーキ手段として油圧ブレーキを用いたが、電気ブレーキなどの他のブレーキであっても電気量などを制御することにより同じ効果が得られる。
【０１９９】
【発明の効果】
本発明によれば、右折や左折時において、ブレーキをかけて減速・停止した後にブレーキペダルを離すことにより右折または左折方向へ直進より大きな加速度で素早く移動（発進・加速）することができ、安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す自動車の機能ブロック図である。
【図２】ブレーキ操作量（力）に対する制動・駆動力の関係を示す特性図である。
【図３】制御装置が実行する制御処理のフローチャートである。
【図４】駆動力設定スイッチにて設定される目標駆動力特性図である。
【図５】油圧ブレーキシステムをベースにして構成したブレーキ操作機構の一実施の形態を示す模式図である。
【図６】追従モードからマニュアルモードへの切り換え手法を示す特性図である。
【図７】表示内容の一例を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態の自動車の走行制御装置における機械的制限止め機構を含んだブレーキペダルのフットレスト装置を示す側面図である。
【図９】本発明の図８に示す実施の形態におけるフットレスト装置の変形例を示す側面図である。
【図１０】本発明の図８に示した実施の形態におけるフットレスト装置の変形例を示す側面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態の自動車の走行制御装置におけるソレノイド機構を含んだブレーキペダルのフットレスト装置の側面図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態の自動車の走行制御装置におけるばねとクランク軸の組み合わせを含んだブレーキペダルのフットレスト装置の側面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態を示す自動車の機能ブロック図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態の動力源を起動するための手順のフローチャートである。
【図１５】本発明の他の実施の形態の動力源を停止するための手順のフローチャートである。
【図１６】本発明の図１４に示した手順の変形例を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態の自動車の走行制御装置における加速度を方向指示器により遷移させるための手順のフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態のワンペダルモードを備えた自動車の走行制御装置における時間と速度および時間と制動力のパターンの一例を示している。
【図１９】本発明の実施の形態のワンペダルモードを備えた自動車の走行制御装置における時間と速度および時間と制動力のパターンの他の例を示している。
【図２０】本発明の自動車の走行制御装置で制動力を発生させる場合の制御手順のフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態における道路の勾配を計測する手順のフローチャートである。
【図２２】勾配計測の模式図である。
【図２３】本発明の実施の形態におけるエンジンブレーキ設定の手順のフローチャートである。
【図２４】本発明の実施の形態における摩擦ブレーキ力設定の手順のフローチャートである。
【図２５】坂道で減速するときの模式図である。
【図２６】本発明の実施の形態における油圧設定の手順のフローチャートである。
【図２７】上り坂を発進する場合のタイムチャートである。
【図２８】本発明の実施の形態における油圧設定の手順のフローチャートである。
【図２９】上り坂を発進する場合のタイムチャートである。
【図３０】上り坂を発進する場合のタイムチャートである。
【符号の説明】
９…制御装置、１３…ブレーキペダル、１４…第１レバー、１５…回転軸、１６…第２レバー、１７…部材、１８…爪、１９…第１ペダル反力機構、２０…第２ペダル反力機構、２１…ブレーキペダル操作量センサ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の走行制御装置およびその方法、およびそれを用いた自動車に関し、特に渋滞時などの緩加減速走行を含む車間距離制御オートクルーズに関連する。
【０００２】
【従来の技術】
自車両と前方車両（含む障害物など）との距離をレーダにより検出し、安全な車間距離になるようにエンジン，モータ，変速機，ブレーキなどを自動制御する技術の開発が進んでいる。渋滞時の緩加減速走行を含む車間距離制御オートクルーズ（以下、「ＡＣＣ」：Adaptive Cruise Controlとする）がその例である。
【０００３】
その場合の安全性をより高く確保するために、発進・加速のみ自動制御を実行し、減速・停止は運転者の意思によるというシステムが考えられている。
【０００４】
その一例として、現行の油圧ブレーキシステムを用いてブレーキペダルのみの操作により減速・停止および発進・加速を行うシステムが考えられている。
【０００５】
例えば特開平4-38600号公報には、渋滞時などの緩加減速走行モードに設定された場合に、ブレーキ操作のみの１ペダル走行によって車両を停止・発進を実現するものが開示されている。つまり、ブレーキ操作が無い場合は、車両の走行速度を目標の走行速度になるよう駆動力を制御し、ブレーキ操作がある場合は、前記駆動力が進行方向に加わらないよう制御するようにしたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術によれば、現行のブレーキ操作機構を用いて、車両の停止・発進をブレーキ操作のみの１ペダルで実現するために、ブレーキペダル操作により減速・停止を実行し、ブレーキペダルを離すと発進・加速するというような、いわばＯＮ−ＯＦＦ的な使い方しかできなかった。
【０００７】
右折や左折時において、ブレーキをかけて減速・停止した後に右折または左折方向への移動は、素早く実現できることが安全性の観点で望ましい。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、道路上における自動車の通行帯が進行方向の左側と定められている国または地域における前記ワンペダルモードで走行中の右折または右転回の場合または自動車の通行帯が進行方向の右側と定められている国または地域における前記ワンペダルモードで走行中の左折または左転回の場合は設定加速度が直進の場合から、予め設定された直進より大きな加速度に遷移するように構成する。
【００２０】
本発明の走行制御装置を搭載した自動車は一般道路でも適用できるため、交差点などでの右折、左折する状況が生まれる。その場合、日本のような左側通行の国においては右折する場合、対向車線を走行してくる自動車の間隔をぬって安全を確かめつつ素早い右折が必要とされる場合が多い。そういった場合、本発明のように右折時に、予め右折用に設定された直進より大きな加速度に遷移するようにした方がより安全に右折できる。また、右側通行の国あるいは地域においては逆に左折時に、予め左折用に設定された直進より大きな加速度に遷移するようにした方がより安全に左折することができる。
【００２１】
また、本発明は、ワンペダルモードで走行中の右折または右転回、左折または左転回の場合は設定加速度が直進の場合から、予め設定された直進より大きな加速度に遷移するように構成する。このような設定とすることにより、自動車の通行帯が進行方向の左側と定められている国または地域における信号のない交差点、例えば一時停止地点で左折する場合は、右折の場合と同様に、安全を確かめつつ素早い左折が必要とされる場合が多い。そういった場合、本発明のように左折時にも、予め右折または左折用に設定された直進より大きな加速度に遷移するようにした方がより安全に左折することができる。また、右側通行の国あるいは地域においては逆に右折時に、予め右折または左折用に設定された直進より大きな加速度に遷移するようにした方がより安全に右折することができる。
【００２２】
好ましくは上記設定加速度が遷移する時期は、前記右折または左折の進行方向への方向指示器のスイッチを入れたときである。これにより運転者の簡単な操作で加速度をそのときだけ変更することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態を示す自動車の機能ブロック図である。
【００３２】
自動車１には、ブレーキ操作機構２と、エンジン３，モータ４を含む変速機５，ブレーキ装置６ａ〜６ｄおよびタイヤ７ａ〜７ｄから成る制動駆動システム８と、入力信号（後述）に対応して前記制動駆動システム８を制御する制御装置９が搭載されている。
【００３３】
まず、前記ブレーキ操作機構２について説明する。自動車１のボディ１０には支持部１１およびストッパー１２が取り付けられている。ボディ１０に取り付けられた支持部１１には、ブレーキペダル１３の操作により動作する第１レバー１４に固定された回転軸１５が前記支持部１１に対して回動可能に支持されている。また、前記回転軸１５に対して回動可能な第２レバー１６が設けられている。
【００３４】
前記ブレーキペダル１３の操作により、第２レバー１６と第１レバー１４に取り付けられた部材１７の爪１８が接触した場合、第２レバー１６が動作する。第２レバー１６とボディ１０には、第１ペダル反力機構（リターンスプリング）１９が設けられている。また、前記第１レバー１４と第２レバー１６の間にも第２ペダル反力機構（リターンスプリング）２０が設けられており、第１ペダル反力機構１９の反力は第２ペダル反力機構２０の反力よりも大きく設定する。
【００３５】
つまり、運転者（図示省略）がブレーキペダル１３を第２ペダル反力機構２０の反力より大きく、且つ第１ペダル反力機構１９の反力より小さく操作した場合、第２レバー１６は動作せずに第１レバー１４のみが動作し、部材１７の爪１８と第２レバー１６が接触して停止している。ここで、「第２レバー１６は動作せず」とは、第２レバー１６が全く動かない場合を意味するのではなく、制動力が発生しない限りにおいては第２レバー１６の多少の動きを許容する。
【００３６】
その後、運転者が第１ペダル反力機構１９の反力に打ち勝つようにブレーキペダル１３を操作した場合は、接触していた爪１８と第２レバー１６が一体となって回動し、前記第１レバー１４が前記ストッパー１２に接触するまで動作する。
【００３７】
また、回転軸１５の回転角度を検出するためのブレーキペダル操作量センサ２１が第２レバー１６に取り付けられており、部材１７の爪１８と第２レバー１６が接触するまでの操作量および第１レバー１４がストッパー１２に接触するまでの操作量を出力する。
【００３８】
ここでは、ブレーキの操作量を検出する操作量センサ２１を用いた例で説明するが、ブレーキペダル１３の踏み込み力（踏力）を検出するブレーキ操作力（踏力）センサを用いても良い。
【００３９】
次に、前記エンジン３，モータ４を含む変速機５，ブレーキ装置６ａ〜６ｄおよびタイヤ７から成る制動駆動システム８の構成について説明する。
【００４０】
エンジン３には、吸入空気量を制御する電子制御スロットル２２，目標の空燃比（吸入空気量／供給燃料量）を達成するように吸入空気量に見合う燃料量を供給する燃料噴射弁２３およびエンジン３が効率良く燃焼するための点火を実行する点火装置２４が設けられている。
【００４１】
ここでは、ガソリンエンジンの例を示すが、その他、ディーゼルエンジン，ガスタービンなどのエンジンを適用することも可能である。また、ガソリンエンジンも、吸気管に燃料を噴射するポート燃料噴射エンジン，筒内に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射エンジン，吸排気弁の電子制御により燃焼効率を向上するミラーエンジンなどが実用化されており、どのエンジンを適用しても問題はない。但し、地球環境問題の点から、燃費低減と排気ガス低減が両立するエンジンシステムが最も適していることは言うまでもない。
【００４２】
変速機５は、２軸・常時かみ合い式歯車をベースとしたモータ４付きの自動変速機である。モータ４は、ジェネレータ機能を有しており、バッテリ２５から電気エネルギーを与えることにより運動エネルギーを放出してエンジン３の始動およびタイヤ７の駆動を実行し、エネルギー回生などにより運動エネルギーを与え電気エネルギーに変換してバッテリ２５に貯蔵する。
【００４３】
高速時は、高速用ドライブギア２６と高速用ドリブンギア２７によりエンジン３とモータ４の出力トルクをタイヤ７に伝達する。高速用ドライブギア２６は、変速機入力軸４に固定されている。高速用ドリブンギア２７は、ギア切換アシストクラッチ２９により変速機出力軸３０との締結・解放が可能になっている。
【００４４】
同様に、中速および低速時は、中速用ドライブギア３１，低速用ドライブギア３３と中速用ドリブンギア３２，低速用ドリブンギア３４によりエンジン３とモータ４の出力トルクをタイヤ７に伝達する。中速用ドライブギア３１および低速用ドライブギア３３は、変速機入力軸４に固定されている。また、中速と低速のギア切り換えおよびモータ４の締結・解放は、それぞれ第１ドッグクラッチ３５および第２ドッグクラッチ３６により実行する。
【００４５】
一般に、これらのドッグクラッチは、締結時の滑り損失がなく、伝達効率が高いことで知られている。特に、中速と低速のギア切り換え時は、エンジン３あるいはモータ４のトルクが変速機出力軸３０に伝達されずに変速ショック（トルク低下）が発生するために、ギア切換アシストクラッチ２９を滑り制御して高速用歯車列を介してトルク伝達を実行する。
【００４６】
また、モータ４のみの走行の場合には、エンジン３を切り離す必要があり、また、エンジン３による発進のために、発進クラッチ３７を変速機入力軸２８に設けた。この発進クラッチ３７は、クラッチディスクをフライホイール（図示省略）とプレッシャープレート（図示省略）との間に挟みつけてトルクを伝達する形式のいわゆる乾式クラッチを用いることができる。
【００４７】
前記全てのクラッチの操作は、油圧アクチュエータ３８によって行われる。なお、前記全てのクラッチに湿式多板クラッチや電磁クラッチなどの従来から知られているものを任意に選択して使用することができる。
【００４８】
また、ここでは、クラッチの操作に油圧アクチュエータを用いているが、超音波モータ，直流モータ，交流モータなどの電気アクチュエータを用いても良い。
【００４９】
更に、変速機５は、車両を停止させるためのブレーキクラッチ３９を有している。
【００５０】
ブレーキ装置６ａ〜６ｄは、車輪軸４０ａ〜４１ｄに固定したブレーキディスク４１ａ〜４１しおよびブレーキパッド（図示省略）を設けたキャリパー４２ａ〜４２ｄとブレーキ駆動モータ４３ａ〜４３ｄを備える。このブレーキ装置６ａ〜６ｄは、環境の変化、例えば、雨、長時間の放置などにより前記ブレーキディスク４１ａ〜４１ｄとブレーキパッド間の摩擦係数が大幅に変化する。よって、低速，停止時の車間距離制御オートクルーズの性能が低下し、スムースな停止と目標車間距離精度の両立が困難になる。
【００５１】
これに対して、変速機５に設けたブレーキクラッチ３９は、環境変化が生じた場合でも摩擦係数の変化がほとんどなく良好な低速，停止時の車間距離制御オートクルーズ性能が得られる。
【００５２】
次に、制動駆動システム８を制御する制御装置９について説明する。
【００５３】
制御装置９は、エンジン３，変速機５，ブレーキ装置６ａ〜６ｄを制御する制御ユニット（図示省略）および制動駆動システム８の全体を管理する制御ユニット（図示省略）を有し、それぞれがネットワークで通信するように接続されている。
【００５４】
また、制御装置９は、ブレーキペダル操作量センサ２１の信号β，走行モード設定スイッチ４４の信号，駆動力（加速度）設定スイッチ４５の信号，アクセルペダル操作量センサの信号α，右前輪回転センサ信号Ｎｆｒ，左前輪回転センサ信号Ｎｆｌ，右後輪回転センサ信号Ｎｒｒ，左後輪回転センサ信号Ｎｒｌ，エンジン回転数信号Ｎｅ，モータ回転数信号Ｎｍ，ミリ波レーダシステム８０などから得られる前方車両との車間距離信号Ｓおよび前方車両との相対速度信号Ｖｒ，運転者自ら目標速度を設定可能な速度設定スイッチ５０の信号などを入力する。
【００５５】
そして、制御装置９は、これらの入力信号に基づき、エンジン３，変速機５およびブレーキ装置６ａ〜６ｄを制御して車両の加速，減速，発進，停止および定速走行を実現する。
【００５６】
次に、図２のブレーキ操作量（力）に対する制動・駆動力の関係を示す特性図および図３の制御フローチャートを用いてブレーキ操作機構２の機能を説明する。 制御装置９は、図３における処理ステップ６０において、前述したようにブレーキペダル操作量センサ２１の信号β，走行モード設定スイッチ４４の信号，駆動力（加速度）設定スイッチ４５の信号，アクセルペダル操作量センサの信号α，右前輪回転センサ信号Ｎｆｒ，左前輪回転センサ信号Ｎｆｌ，右後輪回転センサ信号Ｎｒｒ，左後輪回転センサ信号Ｎｒｌ，エンジン回転数信号Ｎｅ，モータ回転数信号Ｎｍ，ミリ波レーダシステム８０などから得られる前方車両との車間距離信号Ｓおよび前方車両との相対速度信号Ｖｒ，運転者自ら目標速度を設定可能な速度設定スイッチ５０の信号などを入力して制御処理を実行する。この制御処理で使用する車速Ｎｏは、右前輪回転センサ信号Ｎｆｒ，左前輪回転センサ信号Ｎｆｌ，右後輪回転センサ信号Ｎｒｒ，左後輪回転センサ信号Ｎｒｌを平均した値に基づいて求めるようにしているが、別途、車速センサを使用して入力するようにしても良い。
【００５７】
本発明は、ブレーキペダル１３から運転者が足を離すことなく車両の発進・停止を実現することを目的としている。つまり、前記走行モード切換スイッチ４４に追従モード（車間距離制御オートクルーズ）を設定した場合（図３における処理ステップ６１の判定結果がＹのとき）を想定している。
【００５８】
まず、ブレーキ操作量の機能の１つとしてフットレスト機能範囲（図２におけるＡ範囲）を持たせた。つまり、第２ペダル反力機構２０の反力をブレーキペダル荷重（ブレーキペダル１３＋回転軸１５までの第１レバー１４）に運転者の足荷重を加えた力よりも小さく設定する。反対に、第１ペダル反力機構１９の反力は、ブレーキペダル荷重に運転者の足荷重を加えた力よりも大きく、あるいは以上に設定する。これにより、運転者は、ブレーキペダル１３の上に足を置いていても制動力を発生することがないので、車間距離制御オートクルーズ実行（加速，定速）時の運転負担が軽減する。
【００５９】
その後、例えば、緩減速（図２におけるＢ範囲）が必要な場合、運転者はブレーキペダル１３を第１ペダル反力機構１９の反力に打ち勝つように踏み込む。この図２のＢ範囲では、駆動力の低下機能を実行する。つまり、エンジントルクをアイドリング状態あるいは変速比を制御することによりエンジンブレーキを働かせる。
【００６０】
また、図１に示すように、モータ４を搭載した車両（ＨＥＶ：ハイブリッド自動車）では、モータ４によるエネルギー回生を行って緩減速度を得ることも可能である。
【００６１】
更に、ブレーキペダル１３の操作量を大きく（図２におけるＣ範囲）すると、ブレーキ装置６ａ〜６ｄ（ブレーキクラッチ３９）が作動して大きな制動力（減速度）が得られる。
【００６２】
以上の制動力は、ラインＦを通る制動力増加ライン（図３における処理ステップ６２の判定結果がＮのとき）である。ラインＦでの制動は、図３における処理ステップ６２に示すようにブレーキ操作量βがゼロでなく、且つ処理ステップ６３のΔβ（前回のβ−今回のβ）が予め設定したＧラインへの変更値（−ｋ１：ｋ１は正の値）より大きい場合（Ｇラインへの変更がない場合）に実行される。そして、処理ステップ６４において目標制動力Ｄｅがブレーキ操作量β，車速Ｎｏ，ブレーキパッド・ディスク間の摩擦係数μの関数ｆ１により演算される。
【００６３】
次に、処理ステップ６３の判定においてΔβが−ｋ１より小さくなった場合、つまりラインＧに移行した場合について説明する。
【００６４】
この場合には処理ステップ６５に進み、Δβが予め設定したＦライン変更値（ｋ２：ｋ２は正の値）より小さい場合には、処理ステップ６６に進む。処理ステップ６６では、図２におけるＢ，Ｃ範囲においてＧラインをベースとし、目標制動力Ｄｅをブレーキ操作量β，車速Ｎｏ，ブレーキパッド・ディスク間の摩擦係数μの関数ｆ２により演算する。
【００６５】
また、図２におけるＡ範囲では、加速するための目標駆動力Ａｃをブレーキ操作量β，車速Ｎｏ，前記駆動力設定スイッチ４５で設定された目標駆動力Ｔｔａｒ，前記速度設定スイッチ５０で設定された目標最大速度Ｖｔａｒ，車間距離Ｓおよび相対速度Ｖｒ，前記摩擦係数μの関数ｆ３により演算する。
【００６６】
また、ラインＦおよびＧの傾斜などは、それぞれ運転者が任意に決定することができ、運転者の意図する加速・減速感が実現できるようにする。最大制動力は、安全性優先のために変更できないようにする。
【００６７】
図４は、駆動力設定スイッチ４５により設定される目標駆動力（加速度）特性を示している。この特性は、前方に車両がない場合、つまり車速一定制御（クルーズコントロール）を想定している。また、車速に応じて変化し、エンジン３の排気量が２．５Ｌの場合は、例えば３段階（２．５Ｌ：最大駆動力，１．８Ｌ，０．６Ｌ）の駆動力特性が選択できる。
【００６８】
これらの駆動力特性は、ナビゲーション・ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）などのインフラ情報・ＨＥＯ（長楕円軌道衛星）システムなどから得られる道路環境、例えば高速道路，山岳道路，市街地などの変化でも設定可能にしている。
【００６９】
図５は、油圧ブレーキシステムをベースにして構成したブレーキ操作機構２の実施の形態を示している。前述のシステムのブレーキ制御は、ブレーキペダル１３の操作量（力）を制御装置９に入力し、この制御装置９内で目標の制動力を演算してブレーキ装置６ａ〜６ｄを操作する、いわゆるＢＢＷ（Brake By Wire）である。これに対して、図５に示したシステムは、従来から存在する油圧ブレーキを利用したものである。ブレーキ操作機構９０の基本部分は、図１に示したブレーキ操作機構２の構成と同一であり、重複する説明は省略する。ここでは、マスタシリンダ７０の駆動により油圧を発生させ車両を制動する油圧ブレーキシステムに、ブレーキ操作機構９０を付加した場合の実施例について説明する。
【００７０】
ブレーキ操作機構９０の第１レバー１４には、ブレーキペダル１３の操作に相応して水平方向に動作するオペレーティングロッド７１（ペダル側ロッド８２，ブレーキ側ロッド８３）が取り付けられている。オペレーティングロッド７１の先端部には、ダイヤフラム７２により２室（第１室７３および第２室７４）に分けられたシリンダ駆動装置７５が設けられている。
【００７１】
第２室７４は、エンジンの吸気管（図示省略）にチェックバルブ７６を介して連結されており、エンジンが始動されると負圧になる。また、第１室７３と第２室７４を区切るダイヤフラム７２には穴７９を設け、２室の圧力が同一になっている。よって、マスタシリンダ７０のピストン９９は停止している。
【００７２】
運転者がブレーキペダル１３を踏み込むと、オペレーティングロッド７１が図５における右側に移動し、ロッド７１のブレーキ側ロッド８３の先端部とシリンダ駆動装置７５との間に隙間ができる。また、破線で示すように、オペレーティングロッド７１のブレーキ側ロッド８３がダイヤフラム７２と接触し、結果的に穴７９による空気の移動を遮断する。よって、第１室７３の圧力が大気圧となり、第２室７４との圧力差によりダイヤフラム７２が右側に移動し、ピストン９９の動作によりマスタシリンダ７０の油圧が上昇する。これにより、運転者は小さなブレーキ操作力にてブレーキを操作することができる。
【００７３】
また、オペレーティングロッド７１には、比例ソレノイド７８が設けられており、制御装置９からの信号によって自動的にブレーキがかけられるようになっている。
【００７４】
更に、図２に示したブレーキ操作範囲Ａではオペレーティングロッド７１の先端部とシリンダ駆動装置７５との間に隙間ができないような遅れ機構８１を設けている。この遅れ機構８１は、ペダル側ロッド８２とブレーキ側ロッド８３の間に第３ペダル反力機構８４を設けている。また、ブレーキ側ロッド８３には、第４ペダル反力機構８５を設けている。
【００７５】
第３ペダル反力機構８４の反力は、ブレーキペダル荷重（ブレーキペダル１３＋回転軸１５までの第１レバー１４＋ペダル側ロッド８２）に運転者の足荷重を加えた力よりも小さく設定する。反対に、第４ペダル反力機構８５の反力は、ブレーキペダル荷重に運転者の足荷重を加えた力よりも大きく、あるいは以上に設定する。これにより、運転者は、ブレーキペダル１３の上に足を置いていても制動力を発生することがない（フットレスト機能）ので車間距離制御オートクルーズ実行（加速、定速）時の運転負担が軽減する。
【００７６】
つまり、図１に示した実施の形態と同様にこの実施の形態でもブレーキペダル１３から運転者が足を離すことなく車両の発進・停止を実現することができる。
【００７７】
図６は、追従モードからマニュアルモードへの切り換え手法である。本発明では、制御装置９に入力される走行モード設定スイッチ４４の設定により追従モードとマニュアルモードの切り換えが可能である。
【００７８】
人間は、一般的に、連続で一つの行動を実行し、その行動に慣れた後に別の行動を実行する場合には、この別の行動に慣れるまで時間がかかる。よって、追従モードで長時間運転した後にマニュアルモードに急に移行すると、運転者は、前の走行モードの走行感覚から抜けきれず、誤った操作を実行する可能性があり危険である。
【００７９】
そこで、図６に示すように、追従モードＯＮ時間の長さ（Ｔｏｎ）に応じて、追従モードスイッチがＯＦＦしてから実際に追従モードがＯＦＦされるまでの時間（Ｔｏｆｆ）を変化させるようにする。つまり、追従モード時間が長い場合は、Ｔｏｆｆを長く設定し、このＴｏｆｆに設定された期間は、追従モードにおける運転支援を継続するようにした。また、マニュアルモードから追従モードへ切り換える際は、安全運転制御への切り換えとなるので、マニュアルモードスイッチがＯＦＦしてから実際にＯＦＦするまでの時間は、Ｔｏｆｆよりも短くて良い（時間ゼロを含む）。
【００８０】
このようにすることにより、追従モードで長時間運転した後にマニュアルモードに移行した場合の運転者の誤操作が低減し、安全なモード切り換えを実現することができる。
【００８１】
図７は、表示部における表示内容の一例である。本発明のような追従モードとマニュアルモードなどの複数の走行モードが存在する場合には、運転者は現在どのような運転を実行しているか、本当に故障していないのかなどが認識できないと不安になる可能性がある。
【００８２】
そこで、運転席の前方のダッシュボード（図示省略）に表示部９０を設け、制御装置９からの信号によって図７に示すような内容を表示して運転者に安心感を与えることが望ましい。表示部９０には、走行路９１，前方の認識物体９２（車両など），自車両９３，現在の走行モード９４，故障内容９５，前方物体との車間距離９７および現在車速９６などを表示する。
【００８３】
車間距離９７の表示は、運転者の目測とレーダなどで検出した距離がほぼ合っていれば運転者に安心感を与えることができる。この車間距離は、かなり重要な信号であり表示部９０の中心部に表示することが望ましい。
【００８４】
次に、運転者は、現在、自車両がどのような運転をしているかを知りたいはずである。例えば、自車両９３の表示の中に、運転者が設定した走行モード（追従ｏｒマニュアル）、現在、加速中なのか、定速度走行なのか、前方物体に追従中なのか、また、前記運転状態の実際値などを表示することが望ましい。
【００８５】
また、ブレーキ操作中に、運転者支援が実行されているか否かを表示し、現在、危険走行状態にあることを運転者に知らせることも重要である。更に、制御系が故障した場合は、追従モードへの切り換えができないことを故障内容９５により表示することが望ましい。これがない場合には、運転者は、走行モード設定スイッチ４４で追従モードを設定する操作をしたときに該追従モードを設定することができたと勘違いし、運転支援に頼り過ぎる危険があるからである。
【００８６】
表示は運転者と機械（車両）とのコミュニケーションを実行する上で必要なものであり、運転者が安心、且つ安全に走行するための重要な手段の１つである。
【００８７】
以上のように、前方車両あるいは障害物を検出し、前方物体との距離を安全に保つ車間距離制御オートクルーズを用いて本発明の実施の形態を説明してきた。しかし、本発明による１つのペダルで制動・駆動を実現するシステムは、以前から実用化されている車速一定制御（オートクルーズ）にも適用することが可能である。つまり、前方の物体を検出するか否かの違いであり、前方の物体を検出しない車速一定制御では、前方物体の挙動に応じた設定（目標加速度，目標速度）および操作（ブレーキ操作機構２による制動力設定）を運転者が実行すれば良いだけである。
【００８８】
図８は、本発明の他の実施の形態の自動車の走行制御装置における機械的制限止め機構を含んだブレーキペダルのフットレスト装置を示している。
【００８９】
図８に示すフットレスト装置は、ブレーキペダル１３，第１レバー１４，支持部１１，オペレーティングロッド７１，シリンダ駆動装置７５，ボルト１０１ａ，１０１ｂ，円盤１０２，ローラストッパ１０３，磁性体１０４，押し付けばね１０５，ソレノイド１０６から構成される。ここで、ブレーキペダル１３，第１レバー１４，円盤１０２は一体に結合され、円盤１０２は外周にローラストッパ１０３の嵌合が可能なように溝を持つ。
【００９０】
フットレスト装置作動時は、図８に示すように、ローラストッパ１０３は磁性体１０４を介して押し付けばね１０５により円盤１０２の溝中に押し付けられる。このときの押し付け力と溝の形状を調整することにより、ブレーキペダル１３に足を置くことにより加わる力がある値に達するまではブレーキペダル１３の動きを規制することができる。ブレーキペダル１３に加わる力がある値を越えると円盤１０２の回転力はローラストッパ１０３の押し付け力に打ち勝つため、円盤１０２は回転するようになる。従って、ブレーキペダル１３は移動可能となりピンを介して一体に結合されたオペレーティングロッド７１が移動し、ブレーキ力を発生させることができる。緊急時にはソレノイド１０６に通電することにより磁性体１０４を吸引してローラストッパ１０３を円盤１０２の溝から離間してブレーキ操作を通常時と同じように行うことができるようにする。運転者が限定されている場合は、初めにばね定数を選定しておけば、故障しない限り交換の必要はない。なお、ここで、ストッパは、ローラストッパ１０３のようなローラータイプの他にベーンのような滑りタイプのストッパを使用することもできる。
【００９１】
図９，図１０は、この実施の形態の自動車の走行制御装置における機械的制限止め機構を含んだブレーキペダルのフットレスト装置の変形例を示している。この変形例は、図８に示した実施の形態に対して、シャッター１０７，ソレノイド１０８によるシャッター機構が追加されている。
【００９２】
フットレスト機能を作動させるには、図９に示すように、ソレノイド１０８を作動させてシャッター１０７を開く。そうすると、フリーになったローラーストッパ１０３が押し付けばね１０５の押し付け力により押されて円盤１０２の溝に嵌合するために、フットレスト機能を実現することができる。
【００９３】
このフットレスト機能状態から、図１０に示すように、通常時のブレーキペダルの形態に戻す方法を以下に述べる。
【００９４】
まず、ソレノイド１０６を作動させて磁性体１０４を吸引することによりローラストッパ１０３は円盤１０２の溝から離れる。離れきったところでシャッター１０７を吸引しているソレノイド１０８への電流を遮断する。そうすると、シャッター１０７は重力あるいは戻しばね（図示省略）などにより下方に移動してローラストッパ１０３の通路を遮蔽する。このようにして通常時のブレーキペダルの形態に戻す。なお、円盤１０２は、完全な円盤である必要はなく、楕円形状，扇形形状などのように外周に滑らかな曲線部を一部に持っていれば良い。
【００９５】
図１１は、本発明の更に他の実施の形態の自動車の走行制御装置におけるソレノイド機構を含んだブレーキペダルのフットレスト装置を示している。
【００９６】
図１１に示すフットレスト装置は、ブレーキペダル１３，第１レバー１４，支持部１１，オペレーティングロッド７１，シリンダ駆動装置７５，ボルト１０１ａ，１０１ｂ，土台１０９，コア１１０，磁性移動体１１１，ソレノイド１１２，案内溝１１３から構成される。
【００９７】
コア１１０は土台１０９と一体となっており、磁性移動体１１１は第１レバー１４と一体となっている。ソレノイド１１２に非通電時は、第１レバー１４の動きと合わせて磁性移動体１１１は案内溝１１３に案内されながら動く。
【００９８】
ここで、フットレスト機能を作動させるには、ソレノイドに通電する。これにより、磁気による吸引力が発生してコア１１０と磁性移動体１１１は結合するために、ブレーキペダル１３に足を置くことにより加わる力がある値に達するまではブレーキペダル１３の動きを規制することができる。ブレーキペダル１３に加わる力がある値を越えるとソレノイド１１２による吸引力に打ち勝つために、磁性移動体１１１は移動可能になる。従って、ブレーキペダル１３は移動可能となり、ピンを介して一体に結合されたオペレーティングロッド７１が移動し、ブレーキ力を発生させることができるようになる。なお、ソレノイド１１２の磁気吸引力は、通電量を変えて強弱をつけることを可能にすることにより、ブレーキペダル１３に加わる力の変化、例えば運転者がいろいろ変わる場合に簡単に対応することができる。
【００９９】
図１２は、本発明の更に他の実施の形態の自動車の走行装置における複数個のばねと複数個のクランク軸の組み合わせを含んだブレーキペダルのフットレスト装置を示している。
【０１００】
図１２に示すフットレスト装置は、ブレーキペダル１３，第１レバー１４，支持部１１，オペレーティングロッド７１，シリンダ駆動装置７５，ボルト１０１ａ，１０１ｂ，クランクばね１１４，第１クランク軸１１５，第２クランク軸１１６，第１ストッパ１１７ａ，１１７ｂおよび第２ストッパ１１８から構成される。
【０１０１】
第１クランク軸１１５と第２クランク軸１１６は、ピンを介して互いの端部が回転可能に結合されている。第２クランク軸１１６の他の一端はピンを介して第１レバー１４に回転可能に結合され、第１クランク軸１１５の他の一端がピンを介してオペレーティングロッド７１に回転可能に結合されている。また、前記２つのクランク軸１１５，１１６にはクランクばね１１４および第１ストッパ１１７ａ，１１７ｂが結合されている。また、第１レバー１４にも第２ストッパ１１８が結合されている。
【０１０２】
ここで、ブレーキペダル１３に足を置いて力を加えると、第１クランク軸１１５と第２クランク軸１１６はピンを中心に幾何学的に角度が閉じる方向に動くために、クランクばね１１４に力が加わる。このとき、オペレーティングロッド７１の軸方向には幾何学的にほとんど力は加わらないために、オペレーティングロッド７１の軸方向の移動を規制することができる。ある程度まで閉じると、ストッパ１１７ａ，１１８ｂ同士の接触あるいは第２クランク軸１１６と第２ストッパ１１８の接触により、それ以上は閉じなくなる。更に力を加えると、オペレーティングロッド７１の軸方向にブレーキペダル１３に加わる力の全て加わって普通のブレーキと同様の動作をするようになる。
【０１０３】
このように、クランクばね１１４のばね定数を適当に設定することによりフットレスト機能を与えることができる。運転者が限定されている場合は、初めにばね定数を選定しておけば、故障しない限り交換の必要はない。また、ストッパ１１７ａ，１１７ｂ，１１８は、場合によっては、どちらか１つでも良い。また、クランク軸１１５，１１６は、３つ以上にしても良い。
【０１０４】
図１３は、本発明の他の実施の形態を示す自動車の機能ブロック図である。
【０１０５】
自動車１は、エンジン３，変速機５，変速機５を管理する制御ユニット３８，ブレーキ装置６および駆動システム８の全体を管理する制御装置９を有し、それぞれがネットワークを介して通信可能に構成される。
【０１０６】
また、第１のペダルであるブレーキペダル操作量センサ１２２，モード選択手段１２０，第２のペダルであるアクセルペダル操作量センサ１２３，動力源起動・停止手段１２１，ブレーキペダル操作量センサ１２２に基づいて第１の駆動力指令を演算する第１の駆動力指令手段１２４と、アクセルペダル操作量センサ１２３に基づく駆動力指令を演算する第２の駆動力指令手段１２５を備える。
【０１０７】
自動車１を動かす場合には、まず、動力源（たとえばエンジン３またはモータ４）を起動する必要がある。
【０１０８】
図１４は、この実施の形態において動力源を起動するのに必要な手順のフローチャートをしている。自動車１の制御装置９は、図１４に示したフローチャートに従った処理を所定の時間間隔（たとえば１００［ｍｓ］）で実行する。
【０１０９】
処理ステップ１３１においては、動力源（たとえばエンジン３またはモータ４）が起動しているか否かを判定する。動力源が起動している場合には、処理ステップ１３２において現状維持する。
【０１１０】
自動車１は、ワンペダルモードと通常モードの少なくとも２つのモードで機能する。この２つのモードは、運転者がモード選択手段１２０を操作していずれか一方を選択する。処理ステップ１３３は、モード選択手段１２０においてワンペダルモードが選択されているか否かを判定する。ワンペダルモードが選択されている場合には処理ステップ１３２において現状維持とする。言い換えれば、動力源が起動していないときにワンペダルモードを選択した場合には、動力源の起動を禁止する。
【０１１１】
処理ステップ１３４は、モード選択手段１２０において通常モードが選択されているか否かを判定する。通常モードが選択されている場合には処理ステップ１３５において動力源起動・停止手段１２１が運転者により操作されているか否かを判定する。操作されている場合には処理ステップ１３６に進み、自動車１に搭載してある動力源、たとえばエンジン３やモータ４を起動する。また、動力源ではないが、走行するのに必要なアクセルペダル操作量センサ１２３やブレーキペダル操作量センサ１２２に電源を供給する。
【０１１２】
動力源起動・停止手段１２１が操作されていない場合には処理ステップ１３７に進み、現状維持とする。すなわち、動力源を起動しない。
【０１１３】
処理ステップ１３４において通常モードが選択されていない場合は、モード選択手段１２０が故障していると判断し、処理ステップ１３８において現状維持とする。すなわち、動力源が起動している場合には起動したままに、停止しているときには停止したままとする。
【０１１４】
このように、動力源を起動する場合には、モードを必ず通常モードにしてから動力源を起動する。これにより、第１のペダルを操作していないときに動力源を起動して、自動車が発進するのを防ぐことができる。
【０１１５】
次に、自動車１を停止した場合には、動力源（たとえばエンジン３またはモータ４）を停止する必要がある。図１５は、動力源を停止する手順のフローチャートを示している。自動社１の制御装置９は、図１５に示したフローチャートに従った処理を所定の時間間隔（たとえば１００［ｍｓ］）で定期的に実行する。
【０１１６】
処理ステップ１４１において、動力源が起動しているか否かを判定する。動力源が起動している場合には、処理ステップ１４２に進む。動力源が起動していない場合には処理１５０に進んで現状維持とする。
【０１１７】
処理ステップ１４２において、モード選択手段１２０がワンペダルモードか否かを判定する。ワンペダルモードの場合には処理ステップ１４３へ進む。
【０１１８】
処理ステップ１４３では、運転者が動力源起動・停止手段１２１をオフ操作しているか否かを判定する。オフ操作している場合には、ワンペダルモードから通常モードに変更し、その後、処理ステップ１４５に進む。
【０１１９】
処理ステップ１４２でモード選択手段１２０が通常モードと判定された場合と、処理ステップ１４３で動力源起動・停止手段１２１をオフ操作していない場合には、ワンペダルモードのまま処理ステップ１４５に進む。
【０１２０】
処理ステップ１４５においては、モード選択手段１２０が通常モードであるか否かを判定する。通常モードである場合には処理ステップ１４６に進む。
【０１２１】
処理ステップ１４６は、運転者が動力源起動・停止手段１２１をオフ操作しているか否かを判定する。運転者がオフ操作をしている場合には、処理ステップ１４７において、動力源の停止を行う。オフ操作をしていない場合には、現状維持とする。
【０１２２】
また、処理ステップ１４５において通常モードでない場合には、モード選択手段１２０が故障していると判断し、処理ステップ１４９において現状維持とする。すなわち、動力源が起動している場合には起動したままに、停止しているときには停止したままとする。
【０１２３】
このように、動力源を停止する場合には、モードを必ず通常モードにしてから動力源を停止する。これにより、次に動力源を起動するときには必ず通常モードになっており、運転者が動力源起動・停止手段１２１を操作したときには直ちに動力源を起動することができる効果がある。
【０１２４】
図１６は、この実施の形態において動力源を起動するのに必要な手順のフローチャートの変形例を示している。基本的な考え方は、ワンペダルモードにおいて、第１のペダルを操作しているときに、動力源の起動を行なえるようにしたことである。制御装置９は、図１６に示したフローチャートに従った処理を所定の時間間隔で定期的に実行する。
【０１２５】
処理ステップ１５１においては、動力源が起動しているか否かを判定する。起動している場合には処理ステップ１５２に進んで現状維持とする。起動していない場合には処理ステップ１５３に進み、モード選択手段１２０がワンペダルモードか否かを判定する。ワンペダルモードである場合には処理ステップ１５４に進み、動力源起動・停止手段１２１を運転者がオン操作しているか否かを判定する。オン操作していない場合には処理ステップ１５２へ進んで現状維持とする。すなわち、動力源は起動しない。
【０１２６】
一方、オン操作している場合には処理ステップ１５５に進み、第１のペダルの操作量に基づく第１の駆動力指令手段１２４の出力が制動力であるか否かを判定する。第１の駆動力指令手段１２４の出力が制動力でない（駆動力である）場合には、処理ステップ１５２に進んで現状維持とする。すなわち、動力源は起動しない。
【０１２７】
また、第１のペダルの操作量に基づく第１の駆動力指令手段１２４の出力が制動力である場合には、処理ステップ１３６に進んで動力源を起動する。その他の処理ステップは、図１４における処理ステップ１３４〜１３８における処理と同様である。
【０１２８】
このようにすることにより、ワンペダルモードのときにも、第１のペダルを操作して制動力をかけながら動力源を起動できるようにすることで、安全に停止して動力源を起動することができる。
【０１２９】
【表１】
表１は、本発明の実施の形態における自動車の走行制御装置のワンペダルモードでの走行条件を示している。表１に示す実施の形態は、自動車等が左側通行の国または地域を対象に３つのモードが設定されており、それぞれ最高速度，車間距離，加速度が設定されている。ここで、それぞれのモードにおいて、加速度は直進・左折の場合と右折の場合の２種類が設定されている。このような走行条件を組み込んだシステムとすることにより、右折時に設定加速度を直進・左折より大きな値に遷移させることができる。ここで、モード３の場合は、右折も左折もない高速道路の場合であり、加速度に差を設ける必要はないため同じとなっている。なお、車間距離は、最高速度に対する設定値であり、実際の制御では最高速度以下の速度においては速度にリンクさせて変わるように設定しても良い。また、それぞれの値は、運転者が自由に設定できるようにするが、安全上、車間距離は最高速度の設定値に応じて下限値を持たせ、下限値以下の車間距離に設定することがきないようにするのが望ましい。また、この実施の形態では、直進と左折を同じ設定としているが別でも良い。なお、自動車等が右側通行の国または地域の場合は、表１において右折と左折を入れ替えれば成立する。
【０１３１】
【表２】
表２は、本発明の実施の形態における自動車の走行制御装置のワンペダルモードでの走行条件の他の例を示している。表２にの示す実施の形態は、自動車等が左側通行の国または地域を対象に３つのモードが設定されており、それぞれ最高速度，車間距離，加速度が設定されている。ここで、それぞれのモードにおいて、加速度は直進の場合と右折・左折の場合の２種類が設定されている。このような走行条件を組み込んだシステムとすることにより、右折・左折時に設定加速度を直進より大きな値に遷移させることができる。しかし、モード３の場合は、表１の場合と同様に、右折も左折もない高速道路の場合であり、加速度に差を設ける必要はないため同じとなっている。なお、車間距離は最高速度に対する設定値であり、実際の制御では最高速度以下の速度においては速度にリンクさせて変わるように設定しても良い。また、表１と同様に、それぞれの値は運転者が自由に設定できるが、安全上、車間距離は最高速度の設定値に応じて下限値を持たせ、下限値以下の車間距離に設定することができないようにするのが望ましい。
【０１３３】
図１７は、本発明の実施の形態の自動車の走行制御装置における加速度を方向指示器により遷移させるための手順のフローチャートを示している。制御装置９は、図１７に示したフローチャートに従った処理を所定の時間間隔で定期的に実行する。この実施の形態では、右折時に加速度が右折用加速度に遷移する場合を示している。
【０１３４】
処理ステップ１６１で右折方向に方向指示器を入れたと判定した場合は処理ステップ１６２に進んで予め設定された右折加速度に遷移する。
【０１３５】
遷移後に処理ステップ１６３により方向指示器を戻したと判定した場合は処理ステップ１６４により予め設定された直進用加速度に遷移する。このようにして右折時に加速度を遷移させることができる。
【０１３６】
図１８は、本発明の実施の形態のワンペダルモードを備えた自動車の走行制御装置における時間と速度および時間と制動力のパターンの一例を示している。速度曲線１７０と制動力曲線１７２、速度曲線１７１と制動力曲線１７３がそれぞれ対応している。図１８における速度曲線１７０は、制御装置９で制動が必要との判断が発生してから目標制止地点に制止するための減速パターンを示している。そのときの制動力曲線１７２は、制御装置９の演算により路面状態，車両状態から計算された、少なくとも車輪がロックすることのない制動力の値となっている。ところが、制御装置９で判断が発生しても、運転者がこのような制動操作を怠った場合は、制御装置９により運転者の健康を害さない程度の制動力曲線１７３のような強い制動力を作用させることにより、制動に伴う軽いショックを発生させ運転者に警告を与える。このときの制動力は、車輪がロックすることのないような制動力とする。また、この警告のための制動力は、図１９に示す制動力曲線１７４のように、強弱をつけたパターンでも良い。
【０１３７】
図２０は、本発明の自動車の走行制御装置で制動力を発生させる場合の制御処理手順のフローチャートを示している。この処理は、制御装置９が実行する。
【０１３８】
まず始めに、処理ステップ１８１の勾配計測で自車がいる地点の道路の勾配を計測する。処理ステップ１８２におけるエンジンブレーキ設定は、エンジンによる制動力の設定を行う。処理ステップ１８３の摩擦ブレーキ設定は、各車輪に付いている摩擦ブレーキによる制動力の指令を設定する。処理ステップ１８４の油圧設定は、摩擦ブレーキを操作する液圧を保持あるいは解除の設定を行う。
【０１３９】
図２１は、本発明の実施の形態において、図２０における勾配演算で燃料タンク内にある燃料残量を計測するフロートを用いて道路の勾配を計測する場合の処理の手順を示すフローチャートである。
【０１４０】
処理ステップ２０１において、現在のフロート位置情報を取得する。
【０１４１】
処理ステップ２０２は、自車速度が０［ｍ／ｓ］以下か否で自車が停車しているか否かを判定する。自車速度が０［ｍ／ｓ］以下で停車していると判断した場合は、処理ステップ２０４に進み、停車していないと判断した場合は処理ステップ２０３に進む。
【０１４２】
処理ステップ２０４では、ステップ２０１で取得した現在のフロート位置情報と前回の周期で取得したフロート位置情報に基づいてフロート位置の変化量を演算する。
【０１４３】
処理ステップ２０３では、処理ステップ２０１で取得したフロート位置情報に基づいて勾配を演算する。
【０１４４】
処理ステップ２０５では、処理ステップ２０４で演算したフロート位置の変化量が予め設定した値ｘ０より大きいか否かを判定する。大きければ処理ステップ２０６に進み、そうでなければ処理ステップ２０８に進む。
【０１４５】
処理ステップ２０８では、処理ステップ２０３の勾配演算と同様の処理を行って勾配を演算する。
【０１４６】
処理ステップ２０６では、処理ステップ２０４で演算したフロート位置の変化量が予め設定した値ｘ１より小さいか否かを判定する。予め設定した値ｘ１より小さければ処理ステップ２０７に進み、そうでなければ処理ステップ２０９に進む。
【０１４７】
ガソリンスタンドは水平な位置と仮定し、自車両が給油しているか否かで、ガソリンスタンドにいるか否かを判断する。給油しているときのフロート位置の変化量は勾配が変化するとかきのフロート位置の変化量より小さいので、処理ステップ２０５および処理ステップ２０６の判定で、ガソリンスタンドで給油しているか否かを判定している。すなわち、処理ステップ２０５および処理ステップ２０６の判定は、自車が水平な位置にいるか否かを判定している。
【０１４８】
処理ステップ２０７は、勾配が０［％］のときのフロート位置を設定する。
【０１４９】
処理ステップ２０９は、処理ステップ２０３の勾配演算と同様の処理を行って勾配を演算する。
【０１５０】
処理ステップ２１０では、処理ステップ２０１で取得した現在のフロート位置を前回のフロート位置に設定し、このルーチンを終了する。
【０１５１】
この実施の形態のように、どの自動車にも付いている燃料残量計を用いて勾配を計測することで、新たに勾配を計測するためのセンサを設けなくても勾配を計測することができ、コストアップを防ぐことができる。
【０１５２】
図２２は、図２１における勾配計測処理を説明するための模式図である。図２２の（ａ）は、フロートの水平位置を校正している状態、（ｂ）は勾配を計測している状態である。
【０１５３】
フロートの水平位置を校正する場合は、ガソリンスタンドは水平な場所であると仮定して、ガソリンスタンドで給油したときのフロート位置を水平の位置と判断する。給油しているときのフロート位置の変化量は、勾配が変化したときのフロート位置の変化量より小さい。そのため、フロート位置の変化量を見れば、自車が給油中か否かを判定して、自車が水平な位置にいるか否かを判断することができる。（ｂ）のように、自車が坂道にいると、燃料タンクは自車に合わせて傾くが、燃料の表面は水平を維持するので、フロートは燃料の表面の位置に合わせて移動する。そこで、水平時のフロート位置と坂道時のフロート位置との偏差から坂道の勾配の大きさを計測することができる。
【０１５４】
図２３および図２４は、本発明の実施の形態における主ブレーキ作動を判定するための処理手順のフローチャートである。この処理も制御装置９が実行する。
【０１５５】
図２３は、図２０における処理ステップ１８２のエンジンブレーキ設定のフローチャートである。
【０１５６】
処理テップ３０１では、目標制動力Ｆｔａｒが０［Ｎ］より大きいか否かを判定し、目標制動力Ｆｔａｒが０［Ｎ］より大きければ処理ステップ３０５に進み、そうでなければ処理ステップ３０２に進む。
【０１５７】
処理ステップ３０２では、エンジンブレーキを行うか否かを設定するエンジンブレーキ実行フラグをＯＦＦにして、エンジンブレーキを行わないように設定する。
【０１５８】
処理ステップ３０３では、エンジンブレーキ力Ｆｂｅの指令値を０［Ｎ］に設定する。
【０１５９】
処理ステップ３０４では、予め算出された変速機のギヤ位置をそのままのギヤ位置に設定して、このルーチンを終了する。
【０１６０】
処理ステップ３０５では、エンジンブレーキ実行フラグをＯＮにして、エンジンブレーキを行うようにする。
【０１６１】
処理ステップ３０６では、目標制動力Ｆｔａrに基づいて、エンジンブレーキ力Ｆｂｅを演算する。
【０１６２】
ステップ３０７では、ステップ３０６で演算したエンジンブレーキ力Ｆｂｅに基づいて変速機のギヤ位置を演算し、このルーチンを終了する。
【０１６３】
こみのように、ギヤ位置を変更してエンジンブレーキを行うことにより、エンジンブレーキでより大きな制動力を得ることができる。
【０１６４】
図２４は、図２０における処理ステップ１８３の摩擦ブレーキ力設定のフローチャートである。
【０１６５】
処理ステップ４０１では、目標制動力Ｆｔａｒが０［Ｎ］より大きいか否かを判定し、目標駆動力Ｆｔａｒが０［Ｎ］より大きければ処理ステップ４０４に進み、そうでなければ処理ステップ４０２に進む。
【０１６６】
処理ステップ４０２では、摩擦ブレーキによる制動力Ｆｂｄを０［Ｎ］に設定する。
【０１６７】
処理ステップ４０３では、摩擦ブレーキへの指令値を０［Ｎ］に設定する。
【０１６８】
処理ステップ４０４では、目標制動力Ｆｔａｒとエンジンブレーキ力Ｆｂｅに基づいて摩擦ブレーキによる制動力Ｆｂｄを(数１)により演算する。
【０１６９】
Ｆｂｄ＝Ｆｔａｒ−Ｆｂｅ …（数１）
処理ステップ４０５では、ブレーキ力を補正するためにブレーキパットの温度を計測する。
【０１７０】
処理ステップ４０６では、処理ステップ４０５で計測したブレーキパットの温度に基づいて摩擦ブレーキへの指令値を設定し、このルーチンを終了する。ブレーキパットの温度に基づいて摩擦ブレーキへの指令値を設定することで、ブレーキパットの温度によらずに安定した制動力を得ることができる。
【０１７１】
図２５は、坂道で減速するときの例を説明する模式図である。図２５の（ａ）は上り坂で減速するときの例であり、（ｂ）は下り坂で減速するときの例である。
【０１７２】
上り坂では、車重による勾配方向の力の成分が車両を減速させる方向に働くので、小さな制動力で済む。上り坂で制動力を発生させるときには、目標制動力Ｆｔａｒがエンジンブレーキで発生できる最大の制動力より小さければ、エンジンブレーキだけで制動力Ｆｂｄを発生させる。下り坂では、車重による勾配方向の力の成分が車両を加速させる方向に働くので、車両を減速させるには大きな制動力が必要になる。下り坂で制動力を発生させるときには、目標制動力Ｆｔａｒがエンジンブレーキで発生できる最大の制動力より大きければ、エンジンブレーキで最大の制動力Ｆｂｅを発生させ、エンジンブレーキだけでは足りない制動力Ｆｅｄを摩擦ブレーキで発生させる。エンジンブレーキで出せる制動力の範囲内であれば、エンジンブレーキを使うことにより、摩擦ブレーキによる制動力を抑え、エンジンブレーキ中は燃料を噴射しないので、ブレーキパットの摩耗と燃料消費を抑えることができる。
【０１７３】
図２６は、本発明の実施の形態における図２０の処理ステップ１８４の油圧設定の処理手順のフローチャートである。
【０１７４】
処理ステップ５０１では、現在の自車速度が０［ｍ／ｓ］以下か否かで、自車が停車しているか否かを判定する。自車速度が０［ｍ／ｓ］以下で停車していると判断した場合は処理ステップ５０２に進み、そうでなければ処理ステップ５１０に進む。
【０１７５】
処理ステップ５０２では、前回の自車速度が０［ｍ／ｓ］より大きいか否かで、自車が前回までは走行していたか否かを判定する。前回の自車速度が０［ｍ／ｓ］より大きく自車は走行していたと判断した場合は処理ステップ５０３に進み、そうでなければ処理ステップ５０４に進む。
【０１７６】
処理ステップ５０３では、勾配の大きさに基づいて停車を維持させるためのブレーキ油圧を設定する。ブレーキ油圧は、勾配の絶対値が大きいほど油圧を大きく設定する。
【０１７７】
処理ステップ５０４では、運転モードから駐車モードに移ったか否かを判定し、運転モードから駐車モードに移った場合は処理ステップ５０８に進み、そうでなければ処理ステップ５０５に進む。
【０１７８】
処理ステップ５０５では、ペダル踏力が駆動力発生踏力以下か否かを判定する。ペダル踏力が駆動力発生踏力以下になった場合は処理ステップ５０７に進み、そうでなければ処理ステップ５０６に進む。
【０１７９】
処理ステップ５０６では、運転者がペダル踏力を弱めても、処理ステップ５０３で設定したブレーキ油圧を保持する。
【０１８０】
処理ステップ５０７では、保持していたブレーキ油圧を解除する。処理ステップ５０８でも、処理ステップ５０７と同様に、保持していたブレーキ油圧を解除する。停車中に保持していたブレーキ油圧を開放することで、ブレーキ油圧を保持するために使っていたエネルギを節約することができる。
【０１８１】
処理ステップ５１０では、前述したように勾配に基づいて上り坂と判断した場合は、ブレーキ油圧を解除しても自車両が後ろに下がらない駆動力を発生させるためにスロットル開度を補正する。
【０１８２】
図２７は、図２６に示したフローチャートに従った制御処理により上り坂を発進する場合のタイムチャートを示している。
【０１８３】
自車が停車後に時刻Ｔ１で運転者がペダル踏力を弱めてもブレーキ油圧は停車したときの油圧を維持する。時刻Ｔ２でシフトレンジをＤレンジからＰレンジに変更するとブレーキ油圧を解除する。ブレーキ油圧を解除しても、Ｐレンジのため自動車は動き出さない。時刻Ｔ３でＰレンジからＤレンジに変更すると、自車が後ろに下がらないようにスロットルを開けて駆動力を発生させる。ペダル踏力が駆動力発生踏力より小さくなった時刻Ｔ４で、自車は発進するためにスロットルを開いていく。スロットルを開けても駆動力が道路に伝わるまでに遅れがあり、時刻Ｔ５で自車は動き出しはじめる。
【０１８４】
図２８は、本発明の実施の形態における図２０の処理ステップ１８４の油圧設定の処理手順を示すフローチャートである。
【０１８５】
処理ステップ６０１では、現在の自車速度が０［ｍ／ｓ］以下か否かで自車が停車しているか否かを判定する。自車速度が０［ｍ／ｓ］以下で停車していると判断した場合は処理ステップ６０２に進み、そうでなければ処理ステップ６１０に進む。
【０１８６】
処理ステップ６０２では、前回の自車速度が０［ｍ／ｓ］より大きいか否かで、自車が前回までは走行していたか否かを判定する。前回の自車速度が０［ｍ／ｓ］より大きく自車は走行していたと判断した場合は処理ステップ６０３に進み、そうでなければ処理ステップ６０４に進む。
【０１８７】
処理ステップ６０３では、勾配の大きさに基づいて停車を維持させるためのブレーキ油圧を設定する。ブレーキ油圧は、勾配の絶対値が大きいほど油圧を大きく設定する。
【０１８８】
処理ステップ６０４では、運転モードに移ったか否かを判定し、運転モードに移った場合は処理ステップ６０８に進み、そうでなければ処理ステップ６０５に進む。
【０１８９】
ステップ６０５では、ペダル踏力が駆動力発生踏力以下か否かを判定する。ペダル踏力が駆動力発生踏力以下になった場合は、処理ステップ６０７に進み、そうでなければ処理ステップ６０６に進む。
【０１９０】
処理ステップ６０６では、運転者がペダル踏力を弱めても、処理ステップ６０３で設定したブレーキ油圧を保持する。
【０１９１】
処理ステップ６０７では、保持していたブレーキ油圧を解除する。処理ステップ６０８も、処理ステップ６０７と同様に、保持していたブレーキ油圧を解除する。
【０１９２】
処理ステップ６１０では、勾配に基づいて上り坂と判断した場合は、ブレーキ油圧を解除しても自車が後ろに下がらない駆動力を発生させるためにスロットル開度を補正する。
【０１９３】
図２９は、図２８に示したフローチャートに従った制御処理により上り坂を発進する場合のタイムチャートを示している。
【０１９４】
自車が停車後に時刻Ｔ１で運転者がペダル踏力を弱めてもブレーキ油圧は停車したときの油圧を維持する。時刻Ｔ２でシフトレンジをＤレンジからＮレンジに変更してもブレーキ油圧を保持する。時刻Ｔ３でＮレンジからＤレンジに変更すると、ブレーキ油圧を解除し自車が後ろに下がらないようにスロットルを開けて駆動力を発生させる。ペダル踏力が駆動力発生踏力より小さくなった時刻Ｔ４で、自車を発進させるためにスロットルを開いていく。スロットルを開けても駆動力が道路に伝わるまでに遅れがあり、時刻Ｔ５で自車は動き出しはじめる。
【０１９５】
図３０は、図２６および図２８に示したフローチャートに従った制御処理により、シフトレンジを変更しないで上り坂を発進する場合のタイムチャートを示している。
【０１９６】
自車が停車後に時刻Ｔ１で運転者がペダル踏力を弱めても、ブレーキ油圧は停車したときの油圧を維持する。ペダル踏力がフットレスト踏力より小さくなった時刻Ｔ４で、自車は発進させるためにスロットルを開いていく。スロットルを開けても駆動力が道路に伝わるまでに遅れがあり、時刻Ｔ５で自車は動き出しはじめる。
【０１９７】
本発明は、前述した各実施の形態の構成に限定されるものではなく、例えば走行モード数および各設定項目は限定されたものではなく、他の設定値を入れても、あるいは加速度以外の設定項目がなくても何ら影響を及ぼすものではない。
【０１９８】
また、本発明の範囲内であれば、前述した各実施の形態の一部を組み合わせた構成、例えばフットレスト装置ではソレノイド方式と制限止め方式の組み合わせなどとしても良い。また、この実施の形態では、主ブレーキ手段として油圧ブレーキを用いたが、電気ブレーキなどの他のブレーキであっても電気量などを制御することにより同じ効果が得られる。
【０１９９】
【発明の効果】
本発明によれば、右折や左折時において、ブレーキをかけて減速・停止した後にブレーキペダルを離すことにより右折または左折方向へ直進より大きな加速度で素早く移動（発進・加速）することができ、安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す自動車の機能ブロック図である。
【図２】ブレーキ操作量（力）に対する制動・駆動力の関係を示す特性図である。
【図３】制御装置が実行する制御処理のフローチャートである。
【図４】駆動力設定スイッチにて設定される目標駆動力特性図である。
【図５】油圧ブレーキシステムをベースにして構成したブレーキ操作機構の一実施の形態を示す模式図である。
【図６】追従モードからマニュアルモードへの切り換え手法を示す特性図である。
【図７】表示内容の一例を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態の自動車の走行制御装置における機械的制限止め機構を含んだブレーキペダルのフットレスト装置を示す側面図である。
【図９】本発明の図８に示す実施の形態におけるフットレスト装置の変形例を示す側面図である。
【図１０】本発明の図８に示した実施の形態におけるフットレスト装置の変形例を示す側面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態の自動車の走行制御装置におけるソレノイド機構を含んだブレーキペダルのフットレスト装置の側面図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態の自動車の走行制御装置におけるばねとクランク軸の組み合わせを含んだブレーキペダルのフットレスト装置の側面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態を示す自動車の機能ブロック図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態の動力源を起動するための手順のフローチャートである。
【図１５】本発明の他の実施の形態の動力源を停止するための手順のフローチャートである。
【図１６】本発明の図１４に示した手順の変形例を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態の自動車の走行制御装置における加速度を方向指示器により遷移させるための手順のフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態のワンペダルモードを備えた自動車の走行制御装置における時間と速度および時間と制動力のパターンの一例を示している。
【図１９】本発明の実施の形態のワンペダルモードを備えた自動車の走行制御装置における時間と速度および時間と制動力のパターンの他の例を示している。
【図２０】本発明の自動車の走行制御装置で制動力を発生させる場合の制御手順のフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態における道路の勾配を計測する手順のフローチャートである。
【図２２】勾配計測の模式図である。
【図２３】本発明の実施の形態におけるエンジンブレーキ設定の手順のフローチャートである。
【図２４】本発明の実施の形態における摩擦ブレーキ力設定の手順のフローチャートである。
【図２５】坂道で減速するときの模式図である。
【図２６】本発明の実施の形態における油圧設定の手順のフローチャートである。
【図２７】上り坂を発進する場合のタイムチャートである。
【図２８】本発明の実施の形態における油圧設定の手順のフローチャートである。
【図２９】上り坂を発進する場合のタイムチャートである。
【図３０】上り坂を発進する場合のタイムチャートである。
【符号の説明】
９…制御装置、１３…ブレーキペダル、１４…第１レバー、１５…回転軸、１６…第２レバー、１７…部材、１８…爪、１９…第１ペダル反力機構、２０…第２ペダル反力機構、２１…ブレーキペダル操作量センサ。
Claims (3)
- 第１のペダルと、第２のペダルと、前記第１のペダルの操作量あるいは操作力に応じて車両の制動力および駆動力の双方を制御するワンペダルモードの制御を実行する制御装置を備えた自動車の走行制御装置において、
前記制御装置は、道路上における自動車の通行帯が進行方向の左側と定められている国または地域における前記ワンペダルモードで走行中の一般道路での右折または右転回の場合、または自動車の通行帯が進行方向の右側と定められている国または地域における前記ワンペダルモードで走行中の一般道路での左折または左転回の場合は、設定加速度が直進の場合から、予め設定された直進より大きな加速度に遷移することを特徴とする自動車の走行制御装置。 - 請求項１において、前記制御装置は、ワンペダルモードで走行中の一般道路での右折または右転回、左折または左転回の場合は設定加速度が直進の場合から、予め設定された直進より大きな加速度に遷移することを特徴とする自動車の走行制御装置。
- 請求項１または請求項２において、前記制御装置は、設定加速度が遷移する時期は、前記右折または左折の進行方向への方向指示器のスイッチを入れたときであることを特徴とする自動車の走行制御装置。
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