JP4394424B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の走行制御装置に関する。

近年、自動車の運転操作を軽減するため、先行車の追尾走行制御を行う車間距離制御装置が走行制御装置として開発されている。この車間距離制御装置は、例えば、操作スイッチをセットすることにより、そのときの自車両の車速から適正な目標車間距離を求めると共に、前方認識装置（カメラ、レーザレーダ等）からの情報に基づいて自車両と先行車との間の車間距離を検出して、この車間距離が目標車間距離となるようにエンジン出力やブレーキの制御を行って、先行車両に対して追尾走行することができるようにしたものである。

ところで、雨天時等においては、道路の路面が濡れて滑りやすく、スリップしやすくなっている。このため、上記車間距離制御装置においては、雨天検出装置（雨滴センサ、ワイパ操作等）からの情報に基づき、雨天を検出すると、晴天時に比べて長い目標車間距離や晴天時に比べて小さい設定車速となるようにエンジン出力やブレーキの制御を行うことにより、スリップによる先行車への接近し過ぎを防止するようにしている（例えば、下記特許文献１〜３等参照）。

特公平６−２３０２０号公報 特開平１０−１３８７９２号公報 特開平１１−３４６９３号公報

しかしながら、前述したような従来の車間距離制御装置においては、雨天時等の路面の濡れに伴うスリップによる先行車への接近し過ぎを防止することはできるものの、晴天時に比べて長い目標車間距離や晴天時に比べて小さい設定車速となるように加減速制御する際のスリップ自体を確実に防止することが難しく、運転者のさらなる負担軽減が求められていた。

このような問題は、上述したような車間距離制御装置に限らず、例えば、自車両を所望の一定速度で走行させるように自車両の車速を制御する定速走行制御装置においても、上述と同様にして生じ得ることである。

このようなことから、本発明は、雨天時に加減速制御する際でもスリップを確実に防止することができる車両の走行制御装置を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る車両の走行制御装置は、自車両と同一の走行車線を走行している先行車両との車間距離を所定の値とするように自車両の車速を制御する、又は、自車両を所定の速度で走行させるように自車両の車速を制御する車両の走行制御装置において、降雨を検出する降雨検出手段と、前記降雨検出手段からの情報に基づいて、降雨状態相関パラメータεを算出し、当該降雨状態相関パラメータεが、下限値α１以上で上限値α２以下の場合、当該降雨状態相関パラメータεに基づいて、制限車速Ｖｗを算出すると共に、当該降雨状態相関パラメータε及び車速Ｖｓに基づいて、最大許容加速度Ａｍａｘを算出し、当該最大許容加速度Ａｍａｘを超えないように、当該制限車速Ｖｗに対応してエンジン出力制御及びブレーキ制御のうちの少なくとも一方を行う制御手段とを備えていることを特徴とする。

第二番目の発明に係る車両の走行制御装置は、第一番目の発明において、前記降雨状態相関パラメータεが下限値α１よりも小さい場合、前記制御手段が通常モードでエンジン出力制御及びブレーキ制御のうちの少なくとも一方を行うことを特徴とする。

第三番目の発明に係る車両の走行制御装置は、第一番目又は第二番目の発明において、前記降雨状態相関パラメータεが上限値α２よりも大きい場合、前記制御手段が前記制御を停止することを特徴とする。

第一番目の発明に係る車両の走行制御装置によれば、降雨時に加減速制御する際でもスリップを確実に防止することができるので、運転者のフィーリングと一致した走行制御を行うことができ、運転者のさらなる負担軽減を図ることができると共に、降雨時の安全性をさらに高めることができる。

第二番目の発明に係る車両の走行制御装置によれば、降雨時と晴天時との制御の切り換えを自動的に行うことができる。

第三番目の発明に係る車両の走行制御装置によれば、制御困難な豪雨時のマニュアル操作への切り換えを自動的に行うことができる。

本発明に係る車両の走行制御装置を車間距離制御装置に適用した場合の実施形態を図１〜３を用いて説明する。図１は、車両の走行制御装置の概略構成図、図２は、車両の走行制御装置の制御フロー図、図３は、車速Ｖｓと最大許容加速度Ａｍａｘとの関係を降雨状態相関パラメータεごとに示したマップである。

図１に示すように、車両１の前部には、前方へレーザビームをスキャニングしながら発射して物体等を認識するスキャン式のレーザレーダ１１が設けられている。車両１の室内のルーフ部には、車両１の前方を撮像するＣＣＤカメラ１２が設けられている。このＣＣＤカメラ１２は、前方に位置する物体だけでなく車線（白線）等も認識することができるようになっている。エンジン２の上部に位置するボンネット上には、雨滴の圧力を感知して降雨を検出する降雨センサ１３が設けられている。

ステアリングホイール３のステアリングコラム４には、ウインドシールド（フロントガラス）用のワイパ５の作動切換操作を行うワイパスイッチ１４が設けられている。後側の車輪６には、車輪速センサ１５が左右両側にそれぞれ設けられており、右車輪速Ｖｓｒ及び左車輪速Ｖｓｌをそれぞれ検出することができるようになっている。さらに、ステアリングコラム４には、ステアリングホイール３の回転角からハンドル角θＨを検出するハンドル角センサ１６が設けられている。

他方、エンジン２への吸気量を開度変更により制御してエンジン出力を調整するスロットルバルブ７には、スロットルバルブ７を開閉させるスロットルアクチュエータ２１が設けられている。エンジン２の出力軸側に連結された自動変速機（Ａ／Ｔ）８の変速切換を行う油圧制御ユニット９には、油圧制御ユニット９の図示しない電磁弁の切換操作を行うＡ／Ｔコントローラ２２が設けられている。

前側及び後側の車輪６に設けられた油圧ディスクブレーキ等の図示しないサービスブレーキを作動させるブレーキペダル１０には、ブレーキペダル１０又は図示しないブレーキマスタシリンダを作動させるブレーキアクチュエータ２３が設けられている。

前記レーザレーダ１１、ＣＣＤカメラ１２、降雨センサ１３、ワイパスイッチ１４、車輪速センサ１５、ハンドル角センサ１６は、制御手段である電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０の入力部に電気的に接続されている。他方、前記スロットルアクチュエータ２１、Ａ／Ｔコントローラ２２、ブレーキアクチュエータ２３は、上記ＥＣＵ３０の出力部に電気的に接続されている。

さらに、ＥＣＵ３０の入力部には、車両１の走行制御装置（オートクルーズコントローラ）の作動切換を行うオートクルーズ操作スイッチ１７が電気的に接続され、ＥＣＵ３０の出力部には、オートクルーズコントローラの制御状態を表示する表示器２４が電気的に接続されており、当該ＥＣＵ３０は、前記情報機器１１〜１７からの情報に基づいて、前記走行調整機器２１〜２３を制御してエンジン出力やブレーキの制御を行うようになっている。

具体的には、上記オートクルーズコントローラは、オートクルーズ操作スイッチ１７がセット側に操作されると、ＥＣＵ３０が、図２に示すように、降雨検出手段となる、前記レーザレーダ１１、ＣＣＤカメラ１２、降雨センサ１３、ワイパスイッチ１４、車輪速センサ１５からの情報に基づき、降雨状態相関パラメータεを算出する（ステップＳ１）（より詳細には、特開平１０−１３８７９２号公報［００３３］〜［００３８］参照）。

次に、上記ＥＣＵ３０は、前記パラメータεと予め設定された下限値α１とを比較し（ステップＳ２）、当該パラメータεが下限値α１よりも小さい場合には、通常モード制御、すなわち、前記レーザレーダ１１、ＣＣＤカメラ１２、ハンドル角センサ１６からの情報に基づいて、同一走行車線上を走行する先行車両との車間距離Ｄを算出し、当該車間距離Ｄ及び前記車輪速センサ１５からの情報（車速Ｖｓ）に基づいて、当該車速Ｖｓに応じて予め設定された目標車間距離Ｄｔとなるように、前記スロットルアクチュエータ２１、Ａ／Ｔコントローラ２２、ブレーキアクチュエータ２３を制御してエンジン出力やブレーキの制御を行う（ステップＳ３）（より詳細には、特開平１０−１３８７９２号公報［００１８］〜［００３１］等参照）。これにより、自車両と同一の走行車線を走行している先行車両との車間距離Dを所定の値Ｄｔとするように自車両の車速Ｖｓが制御される。

また、上記パラメータεが下限値α１以上の場合には、上記ＥＣＵ３０は、引き続いて、当該パラメータεと予め設定された上限値α２とを比較し（ステップＳ４）、当該パラメータεが上限値α２よりも大きい場合には、降雨による影響が多大であると判断し、前記制御を停止する（ステップＳ５）。

そして、上記パラメータεが上限値α２以下の場合には、上記ＥＣＵ３０は、当該パラメータεの大きさに応じて予め設定された制限車速Ｖｗをマップから求めるだけでなく（ステップＳ６）、前記車輪速センサ１５からの情報（車速Ｖｓ）に基づいて、図３に示すような、車速Ｖｓと最大許容加速度Ａｍａｘとの関係を前記パラメータεごとに予め求めたマップから、対応する前記パラメータεの値における最大許容加速度Ａｍａｘをさらに求める（ステップＳ７）。

続いて、ＥＣＵ３０は、上記最大許容加速度Ａｍａｘを超えないように、上記制限車速Ｖｗに対応して、前記スロットルアクチュエータ２１、Ａ／Ｔコントローラ２２、ブレーキアクチュエータ２３を制御してエンジン出力やブレーキの制御を行う。（ステップＳ８）。

つまり、本実施形態においては、降雨に対応する制限車速Ｖｗを設定するだけでなく、降雨に対応する最大許容加速度Ａｍａｘをさらに設定するようにしたのである。

このため、本実施形態では、雨天時に加減速制御する際でもスリップを確実に防止することができる。

したがって、本実施形態によれば、運転者のフィーリングと一致した走行制御を行うことができ、運転者のさらなる負担軽減を図ることができる。

なお、本実施形態では、制御手段がエンジン出力制御及びブレーキ制御の両者を共に制御する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、制御手段がエンジン出力制御及びブレーキ制御のうちの少なくとも一方を行う場合であっても、本実施形態の場合と同様な作用効果を発現することができる。

また、本実施形態では、自車両と同一の走行車線を走行している先行車両との車間距離を所定の値とするように自車両の車速を制御する車間距離制御装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、自車両を所定の速度で走行させるように自車両の車速を制御する定速走行制御装置に対しても、本実施形態の場合と同様にして適用することができる。

本発明に係る車両の走行制御装置は、自動車産業で極めて有効に利用することができる。

本発明に係る車両の走行制御装置の実施形態の概略構成図である。 本発明に係る車両の走行制御装置の実施形態の制御フロー図である。 車速Ｖｓと最大許容加速度Ａｍａｘとの関係を降雨状態相関パラメータεごとに示したマップである。

符号の説明

１ 車両
２ エンジン
３ ステアリングホイール
４ ステアリングコラム
５ ワイパ
６ 車輪
７ スロットルバルブ
８ 自動変速機
９ 油圧制御ユニット
１０ブレーキペダル
１１ レーザレーダ
１２ ＣＣＤカメラ
１３ 降雨センサ
１４ ワイパスイッチ
１５ 車輪センサ
１６ ハンドル角スイッチ
１７ 操作スイッチ
２１ スロットルアクチュエータ
２２ Ａ／Ｔコントローラ
２３ ブレーキアクチュエータ
２４ 表示器
３０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）

Claims (3)

1. 自車両と同一の走行車線を走行している先行車両との車間距離を所定の値とするように自車両の車速を制御する、又は、自車両を所定の速度で走行させるように自車両の車速を制御する車両の走行制御装置において、
   降雨を検出する降雨検出手段と、
   前記降雨検出手段からの情報に基づいて、降雨状態相関パラメータεを算出し、当該降雨状態相関パラメータεが、下限値α１以上で上限値α２以下の場合、当該降雨状態相関パラメータεに基づいて、制限車速Ｖｗを算出すると共に、当該降雨状態相関パラメータε及び車速Ｖｓに基づいて、最大許容加速度Ａｍａｘを算出し、当該最大許容加速度Ａｍａｘを超えないように、当該制限車速Ｖｗに対応してエンジン出力制御及びブレーキ制御のうちの少なくとも一方を行う制御手段と
   を備えていることを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 請求項１において、
   前記降雨状態相関パラメータεが下限値α１よりも小さい場合、前記制御手段が通常モードでエンジン出力制御及びブレーキ制御のうちの少なくとも一方を行う
   ことを特徴とする車両の走行制御装置。
3. 請求項１又は請求項２において、
   前記降雨状態相関パラメータεが上限値α２よりも大きい場合、前記制御手段が前記制御を停止する
   ことを特徴とする車両の走行制御装置。

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