JP5332491B2 - 走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行制御装置に関し、特には、運転者による制動操作に基づくことなく自車両に停止保持のための制動力を付与する走行制御装置に関する。

従来、先行車に自車両を追従させて走行させる走行制御装置が知られている。このような走行制御装置を用いて、追従走行を実施していると、先行車の停車に合わせて自車両が自動的に停車することがある。この場合に、運転者や同乗者等の乗員が、停車状態が継続するものと誤信し、降車しようとしたり、運転席から離れるなどの操作を行う可能性がある。しかしながら、先行車への追従が優先されていると、先行車の発進に合わせて自車両も発進するため、乗員の安全性の確保の点で好ましくない。

そこで、例えば、特許文献１には、停車維持制御中に、運転席シートベルトセンサにより、運転者がシートベルトを外していないか、また、給油口センサにより、給油口が開かれていないか、ドア開閉センサにより、各ドアやトランク、フード、ラゲージ等が開かれていないかを判定する車両用停車制御装置が開示されている。この車両用停車制御装置においては、これらの条件のいずれかが発生し、発進すべきでない状態にあると判定した場合には、ＰＫＢ（パーキングブレーキ）装置に指示してＰＫＢを作動させるが、作動後に停車維持制御をオフにしても、ブレーキアクチュエータが各ホイールシリンダへ供給している油圧は直前の停止制御状態の油圧を維持する。これにより、特許文献１の車両用停車制御装置は、車両停車時に停車の要否を判定し、確実に停車を維持できる停車維持制御を行うことが可能となる。
特開２００７−１６８６６５号公報

しかしながら、上記のような技術では、車両用停車制御装置が運転者らは運転の意思がないと判定した場合にＰＫＢを作動させるが、このＰＫＢを作動させた状態で、運転者による誤操作や荷物の載置等の何らかの理由でアクセルペタルが踏まれ、スロットル開度が増大すると、ＰＫＢによる車両を停止させる力と、スロットルが開くことにより車両を加速しようとする力とが同時に働き、車両の状態が不安定になる可能性がある。

本発明は、このような実情に鑑みなされたものであり、その目的は、運転者による制動操作に基づくことなく自車両に停止保持のための制動力を付与した場合において、何らかの理由でアクセルペタルが踏まれたとしても、自車両をより安定させて停止保持させることが可能な走行制御装置を提供することにある。

本発明は、自車両の停止の要否を判定する停止要否判定手段と、停止要否判定手段が自車両は停止する必要があると判定したときに、自車両の運転者による制動操作に基づくことなく自車両に停止のための制動力を付与する第１制動手段と、第１制動手段が付与する制動力により自車両が停止させられたときに、自車両の停止保持の要否を判定する停止保持判定手段と、停止保持判定手段が自車両は停止保持の必要があると判定したときに、運転者による制動操作に基づくことなく自車両に停止保持のための制動力を付与する第２制動手段と、第２制動手段が付与する制動力により自車両が停止保持させられたときに、自車両のエンジンのスロットル開度の増大を制限するスロットル開度制限手段とを備えた走行制御装置である。

この構成によれば、停止要否判定手段が自車両の停止の要否を判定し、停止要否判定手段が自車両は停止する必要があると判定したときに、第１制動手段が自車両の運転者による制動操作に基づくことなく自車両に停止のための制動力を付与するため、自車両の停止の要否に応じて自車両を停止させることができる。また、この構成によれば、第１制動手段が付与する制動力により自車両が停止させられたときに、停止保持判定手段が自車両の停止保持の要否を判定し、停止保持判定手段が自車両は停止保持の必要があると判定したときに、第２制動手段が運転者による制動操作に基づくことなく自車両に停止保持のための制動力を付与するため、自車両の停止保持の要否に応じて自車両を停止保持させることができる。さらに、この構成によれば、第２制動手段が付与する制動力により自車両が停止保持させられたときに、スロットル開度制限手段が自車両のエンジンのスロットル開度の増大を制限するため、何らかの理由でアクセルペタルが踏まれたとしても、自車両をより安定させて停止保持させることが可能となる。

この場合、運転者による操作に基づき、第２制動手段による制動力の付与と、スロットル開度制限手段によるスロットル開度の増大の制限とを中止する停止保持解除手段をさらに備えることが好適である。

この構成によれば、停止保持解除手段が、運転者による操作に基づき、第２制動手段による制動力の付与と、スロットル開度制限手段によるスロットル開度の増大の制限とを中止するため、運転者が真に自車両の停止保持を中止して、自車両を発進させたいときに、制動力の付与とスロットル開度の制限を解除して自車両を発進させることができる。

また、停止保持判定手段は、自車両の停止時間、シートベルトの脱着、ドアの開放、トランクの開放、ボンネットの開放のいずれかに基づいて自車両は停止保持の必要があると判定することが好適である。

この構成によれば、停止保持判定手段は、自車両の停止時間、シートベルトの脱着、ドアの開放、トランクの開放、ボンネットの開放のいずれかに基づいて自車両は停止保持の必要があると判定するため、確実に自車両の停止保持の要否を判定することが可能となる。

本発明の走行制御装置によれば、運転者による制動操作に基づくことなく自車両に停止保持のための制動力を付与した場合において、何らかの理由でアクセルペタルが踏まれたとしても、自車両をより安定させて停止保持させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の走行制御装置１０の構成を示すブロック図である。本実施形態の走行制御装置１０は、車両に搭載されるＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）装置として機能する。走行制御装置１０は、ＡＣＣ装置として、自車の前に先行車が存在する場合には先行車との車間時間が目標車間時間になるように先行車追従制御を行い、先行車が停止した場合は、それに伴い自車両を停止させる。また、走行制御装置１０は、先行車が発進した場合は、それに伴い自車両を発進させ、先行車追従制御を行う。走行制御装置１０は、先行車が存在しない場合には自車速が目標車速になるように定速制御を行う。

走行制御装置１０は、レーダ１１、アクセルセンサ１２、ブレーキセンサ１３、ＡＣＣ操作スイッチ１４、シートベルトセンサ１５、ドア開閉センサ１６、車速センサ１７、ＡＣＣ ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０、ブレーキＥＣＵ３１、エンジンＥＣＵ３２及びパーキングブレーキ３３を備えている。ＡＣＣ ＥＣＵ２０は、先行車認識部２１、停止保持判定部２２、発進要求判定部２３、目標加速度演算部２４及びバックアップ制御判定部２５を有している。

レーダ１１は、ミリ波を利用して物体を検出するためのものである。レーダ１１は、自車両の前側の中央に取り付けられる。レーダ１１では、ミリ波を左右方向にスキャンしながら自車両から前方に向けて送信し、反射してきたミリ波を受信する。レーダ１１では、そのミリ波の送受信情報をレーダ信号としてＡＣＣ ＥＣＵ２０に送信する。

アクセルセンサ１２は、アクセルペダル（図示せず）が踏み込まれたか否か（ＯＮ／ＯＦＦ）を検出するセンサである。アクセルセンサ１２では、その検出したアクセルのＯＮ／ＯＦＦ情報をアクセルペダル信号としてＡＣＣ ＥＣＵ２０に送信する。

ブレーキセンサ１３は、ブレーキペダル（図示せず）が踏み込まれたか否か（ＯＮ／ＯＦＦ）を検出するセンサである。ブレーキセンサ１３は、その検出したブレーキのＯＮ／ＯＦＦ情報をブレーキペダル信号としてＡＣＣ ＥＣＵ２０に送信する。

ＡＣＣ操作スイッチ（停止保持解除手段）１４は、運転者の操作によりＡＣＣ制御の開始及び解除、ＡＣＣ制御における目標車速、目標車間時間の設定等を行なうためのスイッチである。また、ＡＣＣ操作スイッチ１４は、後述の停止保持を行うバックアップ制御の解除等の操作を行うためのスイッチである。

シートベルトセンサ１５は、運転者がシートベルトを着用しているか否か（ＯＮ（着用）／ＯＦＦ（脱着））を検出するセンサである。シートベルトセンサ１５は、その検出したシートベルトのＯＮ／ＯＦＦ情報をシートベルト信号としてＡＣＣ ＥＣＵ２０に送信する。

ドア開閉センサ１６は、自車両のドア、トランク及びボンネット等が閉鎖されているか否か（ＯＮ（閉）／ＯＦＦ（開））を検出するセンサである。ドア開閉センサ１６は、その検出したドア、トランク及びボンネット等のＯＮ／ＯＦＦ情報をドア開閉信号としてＡＣＣ ＥＣＵ２０に送信する。

車速センサ１７は、車輪の回転速度を検出する車輪速センサである。車速センサ１７では、車輪の回転速度を検出し、その回転速度を車速信号としてＡＣＣ ＥＣＵ２０に送信する。ＡＣＣ ＥＣＵ２０では、この車輪の回転速度から自車速を算出する。なお、車速センサとしては、車輪速センサ以外の車速センサでもよい。

ＡＣＣ ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などからなる電子制御ユニットであり、走行制御装置１０を統括制御する。ＡＣＣ ＥＣＵ２０では、ＲＯＭに格納されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することにより、先行車認識部２１、停止保持判定部２２、発進要求判定部２３、目標加速度演算部２４及びバックアップ制御判定部２５を構成する。

先行車認識部２１では、一定時間毎に、レーダ１１からのミリ波の送受信情報に基づいて、自車両の前方を走行している車両（先行車）の有無を判定する。この際、自車両の操舵角、ヨーレート等から自車両の進行方向を推定し、自車両の進行走行方向も考慮して先行車の有無を判定する。先行車が存在する場合、先行車認識部２１では、ミリ波の送受信情報に基づいて、自車両と先行車との相対距離、相対速度、横位置などを演算する。さらに、先行車認識部２１では、先行車との相対速度と自車両の車速から先行車の車速を演算する。当該演算結果は、目標加速度演算部２４に送信される。

停止保持判定部（停止保持判定手段）２２では、車速センサ１７により検出される自車両の速度が０ｋｍ／ｈとなった状態が所定時間経過した場合に、停止保持状態に移行するための停止保持要求信号を目標加速度演算部２４及びバックアップ制御判定部２５に送信する。

発進要求判定部（停止保持解除手段）２３では、停止保持中に運転者により操作されたＡＣＣ操作スイッチ１４からの操作信号又はアクセルセンサ１２からのＯＮ情報を示すアクセルペダル信号により、停止保持状態を解除するための停止保持解除要求信号を目標加速度演算部２４に送信する。

目標加速度演算部（停止要否判定手段）２４では、先行車認識部２１からの自車両と先行車との相対距離、相対速度、横位置、先行車の車速等の情報に基づいて、自車両が先行車に追従走行をするために必要な加速度の演算を行なう。目標加速度演算部２４は、当該演算により求めた加速度に応じてブレーキＥＣＵ３１又はエンジンＥＣＵ３２に制御要求信号を送信する。また、目標加速度演算部２４では、停止保持判定部２２からの停止保持要求信号に基づいて、ブレーキＥＣＵ３１に制御要求信号を送信し、自車両を停車させる。さらに、目標加速度演算部２４では、発進要求判定部２３からの停止保持解除要求信号に基づいて、ブレーキＥＣＵ３１又はエンジンＥＣＵ３２に制御要求信号を送信し、自車両を発進させる。

バックアップ制御判定部（停止保持判定手段、停止保持解除手段、スロットル開度制限手段）２５では、停止保持判定部２２からの停止保持要求信号によって自車両が停止保持状態に移行したときに、自車両の停止時間が所定の閾値以上に経過した場合や、シートベルトセンサ１５からのＯＦＦ情報を示すシートベルト信号を受信した場合、及びドア開閉センサ１６からのＯＦＦ情報を示すドア開閉信号を受信した場合等のバックアップ制御条件を満たしたときは、パーキングブレーキ３３に制御信号を送信し、パーキングブレーキを作動させる等のバックアップ制御を作動させる。また、バックアップ制御判定部２５では、バックアップ制御条件を満たしたときは、エンジンＥＣＵ３２に対してスロットル全閉要求信号を送信し、エンジンのスロットル開度を全閉とする。

さらに、バックアップ制御判定部２５では、運転者により操作されたＡＣＣ操作スイッチ１４からの操作信号がバックアップ制御の解除を要求する信号である場合に、パーキングブレーキ３３に対してパーキングブレーキの解除を示す制御信号を送信し、エンジンＥＣＵ３２に対してスロットル全閉の解除を示す制御要求信号を送信して、上記バックアップ制御を終了する。

ブレーキＥＣＵ３１（第１制動手段）は、各ブレーキ（ひいては、制動力）を制御する制御装置である。ブレーキＥＣＵ３１では、運転者によるブレーキ操作などに基づいて目標減速度を設定する。そして、ブレーキＥＣＵ３１では、その目標減速度になるために必要な各輪のホイールシリンダ（図示せず）のブレーキ油圧を設定し、そのブレーキ油圧を目標油圧信号としてブレーキアクチュエータ（図示せず）に送信する。特に、ブレーキＥＣＵ３１では、ＡＣＣ ＥＣＵ２０からブレーキ制御信号を受信すると、ブレーキ制御信号に示される目標減速度となるための目標油圧信号をブレーキアクチュエータに送信する。

エンジンＥＣＵ（スロットル開度制限手段）３２は、エンジン（ひいては、駆動力）を制御する制御装置である。エンジンＥＣＵ３２では、運転者によるアクセル操作などに基づいて目標加速度を設定する。そして、エンジンＥＣＵ３２では、その目標加速度になるために必要なスロットルバルブの目標開度を設定し、その目標開度を目標スロットル開度信号としてスロットルアクチュエータ（図示せず）に送信する。特に、エンジンＥＣＵ３２では、ＡＣＣ ＥＣＵ２０からエンジン制御信号を受信すると、エンジン制御信号に示される目標加速度となるための目標スロットル開度信号をスロットルアクチュエータに送信する。また、エンジンＥＣＵ３２では、ＡＣＣ ＥＣＵ２０からスロットル全閉要求信号を受信すると、スロットルアクチュエータにスロットルを全閉にさせるスロットル全閉信号を送信する。

パーキングブレーキ（第２制動手段）３３は、ＡＣＣ ＥＣＵ２０からバックアップ制御を示す制御信号を受信したときは、各輪をロックして自車両を停止保持させる。また、パーキングブレーキ３３は、ＡＣＣ ＥＣＵ２０からバックアップ制御解除を示す制御信号を受信したときは、各輪のロックを解除して自車両の停止保持を解除する。

以下、本実施形態の走行制御装置１０の動作について説明する。図２は、実施形態に係る走行制御装置１０の動作を示すフロー図である。また、図３は、スロットル開度と、アクセル操作と、バックアップ制御との関係を示すタイミングチャートである。運転者によりＡＣＣ操作スイッチ１４が操作され、ＡＣＣ制御による追従走行が行われる。この場合、先行車が停車した場合は、目標加速度演算部２４は、先行車認識部２１からの情報に基づいてブレーキＥＣＵ３１及びエンジンＥＣＵ３２に制御要求信号を送信し、先行車から所定の車間距離を保ちつつ自車両を停止させる。

停止保持判定部２２は、自車両の車速センサ１７により検出される自車両の速度が０ｋｍ／ｈとなった状態が所定時間経過した場合に、停止保持状態に移行するための停止保持要求信号を目標加速度演算部２４及びバックアップ制御判定部２５に送信する。図２及び図３に示すように、このようにして停止保持状態となっている場合において（Ｓ１１）、停止保持状態が長時間（３分程度）継続した場合や、シートベルトセンサ１５から運転者がシートベルトを脱着したことを検出した場合や、ドア開閉センサ１６からドアの開放、トランクの開放、ボンネットの開放を検出した場合等のバックアップ制御条件を満たした場合は（Ｓ１２）、バックアップ制御判定部２５は、パーキングブレーキ３３に制御信号を送信し、パーキングブレーキを作動させる等のバックアップ制御を作動させる（Ｓ１３）。また、バックアップ制御判定部２５は、バックアップ制御条件を満たしたときは、エンジンＥＣＵ３２に対してスロットル全閉要求信号を送信し、エンジンのスロットル開度を全閉とする。

図３の時刻ｔ１に示すバックアップ制御が開始された後は、図３の時刻ｔ２〜ｔ３に示すようにアクセル操作が行なわれた場合であっても、バックアップ制御判定部２５は、エンジンＥＣＵ３２にスロットル全閉要求信号を送信しているため、スロットル開度は全閉状態のままである。

一方、図２に示すように、運転者によりＡＣＣ操作スイッチ１４が操作される等のバックアップ制御解除条件が成立した場合は（Ｓ１４）、バックアップ制御判定部２５は、パーキングブレーキ３３に対してパーキングブレーキの解除を示す制御信号を送信し、エンジンＥＣＵ３２に対してスロットル全閉の解除を示す制御要求信号を送信して、上記バックアップ制御を終了する（Ｓ１５）。

図３の時刻ｔ４に示すバックアップ制御解除の後は、図３の時刻ｔ５〜６に示すようにアクセル操作が行なわれた場合は、アクセル操作に伴いスロットル開度が増大する通常の操作となる。

本実施形態によれば、目標加速度演算部２４が自車両の停止の要否を判定し、目標加速度演算部２４が自車両は停止する必要があると判定したときに、ブレーキＥＣＵ３２が自車両の運転者による制動操作に基づくことなく自車両に停止のための制動力を付与するため、自車両の停止の要否に応じて自車両を停止させることができる。

また、本実施形態によれば、ブレーキＥＣＵ３２が付与する制動力により自車両が停止させられたときに、停止保持判定部２２及びバックアップ制御判定部２５が自車両の停止保持の要否を判定し、停止保持判定部２２及びバックアップ制御判定部２５が自車両は停止保持の必要があると判定したときに、パーキングブレーキ３３が運転者による制動操作に基づくことなく自車両に停止保持のための制動力を付与するため、自車両の停止保持の要否に応じて自車両を停止保持させることができる。

さらに、本実施形態によれば、パーキングブレーキ３３が付与する制動力により自車両が停止保持させられたときに、バックアップ制御判定部２５及びエンジンＥＣＵ３２が自車両のエンジンのスロットル開度の増大を制限するため、何らかの理由でアクセルペタルが踏まれたとしても、自車両をより安定させて停止保持させることが可能となる。

通常時であれば、急な上り坂でのずり下がり防止等のために、パーキングブレーキ中のアクセルオーバーライドは許可されている。しかし、ＡＣＣ制御における追従走行中の停止保持中に運転者の運転意思がないと一旦判断された場合、その場合のアクセル操作は運転者の意図と反したアクセル操作である（例えば、停止保持中に運転者が眠ってしまい、無意識にアクセルを踏んでいる可能性が考えられる。この場合、パーキングブレーキによる制動力とアクセル操作による駆動力とが同時に作動し、車両状態が非常に不安定な状態となる。また、この場合、パーキングブレーキが故障したときは、アクセル操作による駆動力により自車両が動き出してしまう可能性もある。そこで、本実施形態では、運転者に運転の意思がないとしてバックアップ制御を実施している場合には、運転者がアクセルを踏んでもスロットル全閉となるようにすることで、車両状態が不安定になる問題を解決する。

また、本実施形態によれば、ＡＣＣ操作スイッチ１４及びバックアップ制御判定部２５が、運転者による操作に基づき、パーキングブレーキ３３による制動力の付与と、エンジンＥＣＵ３２によるスロットル開度の増大の制限とを中止するため、運転者が真に自車両の停止保持を中止して、自車両を発進させたいときに、制動力の付与とスロットル開度の制限を解除して自車両を発進させることができる。

さらに、本実施形態によれば、停止保持判定部２２及びバックアップ制御判定部２５は、自車両の停止時間、シートベルトの脱着、ドアの開放、トランクの開放、ボンネットの開放のいずれかに基づいて自車両は停止保持の必要があると判定するため、確実に自車両の停止保持の要否を判定することが可能となる。

尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

実施形態に係る走行制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る走行制御装置の動作を示すフロー図である。 スロットル開度と、アクセル操作と、バックアップ制御との関係を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０…走行制御装置、１１…レーダ、１２…アクセルセンサ、１３…ブレーキセンサ、１４…ＡＣＣ操作スイッチ、１５…シートベルトセンサ、１６…ドア開閉センサ、１７…車速センサ、２０…ＡＣＣ ＥＣＵ、２１…先行車認識部、２２…停止保持判定部、２３…発進要求判定部、２４…目標加速度演算部、２５…バックアップ制御判定部、３１…ブレーキＥＣＵ、３２…エンジンＥＣＵ、３３…パーキングブレーキ。

Claims (2)

1. 自車両の前に先行車が存在する場合には、前記自車両と前記先行車との車間時間が目標車間時間になるように前記自車両を前記先行車に追従走行させる先行車追従制御を行い、前記先行車が停止した場合は、それに伴い前記自車両を停止させ、前記先行車が発進した場合は、それに伴い前記自車両を発進させ、前記先行車追従制御を行い、前記先行車が存在しない場合には自車速が目標車速になるように前記自車両を定速で走行させる定速制御を行う走行制御装置であって、
   前記先行車追従制御を行っているときに前記先行車が停止した場合は、前記自車両は停止する必要があると判定する停止要否判定手段と、
   前記停止要否判定手段が前記自車両は停止する必要があると判定したときに、前記自車両の運転者による制動操作に基づくことなく前記自車両に停止のための制動力を付与する第１制動手段と、
   前記第１制動手段が付与する制動力により前記自車両が停止させられたときに、前記自車両の停止時間が所定時間継続した場合、シートベルトが脱着された場合、ドアが開放された場合、トランクが開放された場合、ボンネットが開放された場合のいずれかの場合は、前記自車両は停止保持の必要があると判定する停止保持判定手段と、
   前記停止保持判定手段が前記自車両は停止保持の必要があると判定したときに、前記運転者による制動操作に基づくことなく前記自車両に停止保持のための制動力を付与する第２制動手段と、
   前記第２制動手段が付与する制動力により前記自車両が停止保持させられたときに、前記自車両のエンジンのスロットル開度の増大を制限するスロットル開度制限手段とを備えた走行制御装置。
2. 前記運転者による操作に基づき、前記第２制動手段による制動力の付与と、前記スロットル開度制限手段によるスロットル開度の増大の制限とを中止する停止保持解除手段をさらに備えた、請求項１に記載の走行制御装置。
   

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