JP5565155B2

JP5565155B2 - 車両制御装置

Info

Publication number: JP5565155B2
Application number: JP2010156728A
Authority: JP
Inventors: 啓太関
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-07-09
Also published as: JP2012017717A

Description

本発明は、自車両の車速制限制御を行う車両制御装置に関するものである。

従来の車両制御装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、自車両前方に存在する交差点の信号機の点灯情報に基づいて自車両の交差点通過可否を判定し、その判定結果に基づいて制駆動力の制御による自車両の車速制限制御を行うようにしたものが知られている。

特開２００２−３７３３９６号公報

ところで、車速制限制御を実施しているときでも、周囲の車両の状況等によっては車速制限制御を直ちに解除する必要が生じる場合がある。しかし、上記従来技術では、車速制限制御の解除要否の判断については何ら考慮されていない。

本発明の目的は、自車両の車速制限制御の解除要否を状況に応じて適切に判断することができる車両制御装置を提供することである。

本発明は、自車両の車速制限制御を行う車両制御装置において、自車両のアクセル操作に関する状態量を検出する検出手段と、自車両の周囲の走行環境状況または自車両のドライバによる車速制限制御の感知状況に基づいて、車速制限制御を解除するための制御解除条件としてアクセル操作閾値を設定する条件設定手段と、アクセル操作に関する状態量とアクセル操作閾値とを比較して、車速制限制御を解除するかどうかを判断する判断手段とを備え、条件設定手段は、アクセル操作閾値として、車速制限制御の意図がドライバに伝わるまでの間にドライバが反射的なアクセル操作を行っても、車速制限制御が解除されないような第１閾値と、第１閾値よりも小さく且つドライバのアクセル操作によって車速制限制御が解除されるような第２閾値とを設定し、判断手段は、アクセル操作に関する状態量が第１閾値または第２閾値を超えたときに、車速制限制御を解除するように判断することを特徴とするものである。

このように本発明の車両制御装置においては、自車両の周囲の走行環境状況または自車両のドライバによる車速制限制御の感知状況に基づいて、車速制限制御を解除するための制御解除条件を設定し、その制御解除条件を用いて車速制限制御を解除するかどうかを判断することにより、状況に応じて適切に車速制限制御が解除または継続されるようになる。その結果、車速制限制御が不必要に解除されたり、必要時に車速制限制御が解除されない、といった不具合を防止することができる。

また、この場合には、アクセル操作に関する状態量がアクセル操作閾値を越えたときに、車速制限制御が解除されるようにする。このようにアクセル操作に対して車速制限制御を行うことで、車速制限制御を効果的に実施することができる。

このとき、好ましくは、条件設定手段は、自車両に対して後方車両が接近しているかどうかを検知する手段を有し、後方車両が接近しているときのアクセル操作閾値を第２閾値に設定し、後方車両が接近していないときのアクセル操作閾値を第１閾値に設定する。

自車両に対して後方車両が接近してきたときは、アクセル操作により自車両を加速させるために、自車両の車速制限制御を解除する必要がある。そこで、後方車両が接近しているときのアクセル操作閾値を、後方車両が接近していないときのアクセル操作閾値よりも小さく設定することにより、後方車両が自車両に接近している間は、アクセル操作に関する状態量がアクセル操作閾値を越えやすくなるため、結果的に車速制限制御が解除されやすくなる。

また、条件設定手段は、自車両の前方に存在する信号機の灯色が赤色または黄色であるかどうかを検知する手段を有し、信号機の灯色が赤色または黄色であるときのアクセル操作閾値を第２閾値に設定し、信号機の灯色が赤色または黄色でないときのアクセル操作閾値を第１閾値に設定しても良い。

自車両の前方に存在する信号機の灯色が赤色または黄色であるにも関わらず、自車両を加速させるべくアクセル操作を行うときは、明らかに自車両の車速制限制御を解除する必要がある状況である。そこで、自車両前方の信号機の灯色が赤色または黄色であるときのアクセル操作閾値を、信号機の灯色が赤色または黄色でないときのアクセル操作閾値よりも小さく設定することにより、自車両前方の信号機の灯色が赤色または黄色である間は、アクセル操作に関する状態量がアクセル操作閾値を越えやすくなるため、結果的に車速制限制御が解除されやすくなる。

さらに、条件設定手段は、車速制限制御がドライバに伝わるまでの時間が経過しているかどうかを検知する手段を有し、車速制限制御がドライバに伝わるまでの時間が経過していないときのアクセル操作閾値を第１閾値に設定し、車速制限制御がドライバに伝わるまでの時間が経過しているときのアクセル操作閾値を第２閾値に設定しても良い。

自車両の車速制限制御が自車両のドライバに伝わっていないときは、アクセル操作を行っても、車速制限制御が解除されないようにする必要がある。そこで、車速制限制御がドライバに伝わるまでの時間が経過していないときのアクセル操作閾値を、車速制限制御がドライバに伝わるまでの時間が経過しているときのアクセル操作閾値よりも大きく設定することにより、車速制限制御がドライバに伝わるまでの時間が経過していない間は、アクセル操作に関する状態量がアクセル操作閾値を越えにくくなるため、結果的に車速制限制御が解除されにくくなる。

本発明によれば、自車両の車速制限制御の解除要否を状況に応じて適切に判断することができる。これにより、例えばエコ運転支援等の車両制御を有効に実現することが可能となる。

本発明に係わる車両制御装置の第１実施形態の概略構成を示すブロック図である。図１に示したＥＣＵにより実行される減速支援処理手順の詳細を示すフローチャートである。後方車両が自車両に接近したときに、自車両の減速支援が解除される様子を示す概念図である。本発明に係わる車両制御装置の第２実施形態の概略構成を示すブロック図である。図４に示したＥＣＵにより実行される減速支援処理手順の詳細を示すフローチャートである。自車両前方の信号機の信号灯色が赤色であるときに、自車両の減速支援が解除される様子を示す概念図である。本発明に係わる車両制御装置の第３実施形態の概略構成を示すブロック図である。図７に示したＥＣＵにより実行される減速支援処理手順の詳細を示すフローチャートである。自車両のドライバが減速支援の開始に気付いていないときに、自車両の減速支援が継続される様子を示す概念図である。

以下、本発明に係わる車両制御装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる車両制御装置の第１実施形態の概略構成を示すブロック図である。同図において、車両制御装置１は、自車両のドライバによるアクセル踏み込み（アクセル操作）に対して車速を制限する車速制限制御、言い換えると減速支援を行う装置である。

本実施形態の車両制御装置１は、後方物体センサ２と、アクセル開度センサ３と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４と、減速制御部５とを備えている。

後方物体センサ２は、自車両の後方に存在する他車両等の後方物体の存在、自車両と後方物体との距離を検出するセンサである。アクセル開度センサ３は、自車両のアクセル開度（アクセル操作量）を検出するセンサである。

ＥＣＵ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、入出力回路等により構成されている。ＥＣＵ４は、後方物体センサ２及びアクセル開度センサ３の検出信号を入力し、所定の処理を行い、その結果に応じて減速支援を解除するように減速制御部５を制御する。

図２は、ＥＣＵ４により実行される減速支援処理手順の詳細を示すフローチャートである。同図において、まず例えばドライバのスイッチ操作入力等によって自車両の減速支援を開始するように減速制御部５に減速支援開始制御信号を送出する（手順Ｓ１０１）。

その後、後方物体センサ２の検出信号に基づいて、後方車両が自車両に接近中であるかどうかを判定する（手順Ｓ１０２）。後方車両が自車両に接近中でないと判定されたときは、自車両の減速支援を解除するための解除閾値（アクセル操作閾値）を所定値に設定する（手順Ｓ１０３）。この時の解除閾値としては、減速支援の意図がドライバに伝わるまでの間にドライバが反射的なアクセル操作を行っても、減速支援が解除されないような値に設定する。

一方、後方車両が自車両に接近中であると判定されたときは、解除閾値を手順Ｓ１０３で設定された値よりも低い値に設定する（手順Ｓ１０４）。この時の解除閾値としては、少しのアクセル操作によって減速支援が解除されるような値に設定する。

続いて、アクセル開度センサ３の検出信号に基づいて、自車両のアクセル開度の絶対値または変化量を取得する（手順Ｓ１０５）。そして、自車両のアクセル開度の絶対値または変化量が解除閾値よりも大きいかどうかを判定し（手順Ｓ１０６）、自車両のアクセル開度の絶対値または変化量が解除閾値よりも大きくないと判定されたときは、減速支援を継続させるべく手順Ｓ１０２に戻る。

一方、自車両のアクセル開度の絶対値または変化量が解除閾値よりも大きいと判定されたときは、減速制御部５に減速支援解除制御信号を送出し、自車両の減速支援を解除する（手順Ｓ１０７）。

以上において、ＥＣＵ４の上記手順Ｓ１０２〜Ｓ１０４は、自車両の周囲の走行環境状況または自車両のドライバによる車速制限制御の感知状況に基づいて、車速制限制御を解除するための制御解除条件を設定する条件設定手段を構成する。ＥＣＵ４の上記手順Ｓ１０５〜Ｓ１０７は、条件設定手段により設定された制御解除条件を用いて、車速制限制御を解除するかどうかを判断する判断手段を構成する。また、アクセル開度センサ３及びＥＣＵ４の上記手順Ｓ１０５は、自車両のアクセル操作に関する状態量を検出する検出手段を構成する。

ここで、自車両の減速支援が開始されると、通常は解除閾値が高い方の値に設定されているため、ドライバが反射的なアクセル踏み込みを行っても、アクセル開度の絶対値または変化量が解除閾値を越えることは無く、自車両の減速支援は解除されない。

しかし、図３に示すように、後方車両Ｑが自車両Ｐに接近し、後方車両Ｑと自車両Ｐとの車間距離が短くなると、解除閾値が低い方の値に変更される。このため、後方車両Ｑの接近を回避するために自車両Ｐを加速させようとしてアクセル踏み込みを行うと、アクセル開度の絶対値または変化量が解除閾値を越えるため、自車両Ｐの減速支援が解除されるようになる。

以上のように本実施形態によれば、後方車両が自車両に接近していないときには、ドライバが反射的なアクセル操作を行っても減速支援が不必要に解除されることは無い。また、後方車両が自車両に接近しているときには、ドライバがアクセル操作を行うと、減速支援が解除されるため、自車両が加速されて後方車両を回避することができる。

なお、本実施形態では、後方車両が自車両に接近中であるか否かによって解除閾値を２つの値に設定したが、他の環境条件等を考慮して、解除閾値を３つ以上の値に設定しても良い。

例えば、後方車両と自車両との車間距離が短くなるほど、緊急度が高くなるため、解除閾値を低く設定する。また、自車両が下り勾配を走行する際には、下り勾配が急になるほど、緊急に加速しようとする時のアクセル開度が少ないため、解除閾値を低く設定する。さらに、自車両の車速が高くなるほど、アクセル開度の変化量は少ないため、解除閾値を低く設定する。

図４は、本発明に係わる車両制御装置の第２実施形態の概略構成を示すブロック図である。図中、第１実施形態と同一または同等の要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

同図において、本実施形態の車両制御装置１は、無線通信機７と、上記のアクセル開度センサ３、ＥＣＵ４及び減速制御部５とを備えている。

無線通信機７は、路側インフラ８（図６参照）に搭載された無線通信機から送信された交差点情報を受信する機能を有している。交差点情報は、自車両の前方に存在する交差点の情報である。

路側インフラ８は、対象となる交差点に設置された信号機の信号灯色、信号機の信号灯色が赤色に変わるまでの残時間や、対象となる交差点の位置等を検出し、その検出データを交差点情報として送信する。

図５は、本実施形態のＥＣＵ４により実行される減速支援処理手順の詳細を示すフローチャートである。同図において、まず上記の手順Ｓ１０１が実行された後、無線通信機７により受信した自車両前方の交差点情報に基づいて、信号機の信号灯色が黄色または赤色であるかどうかを判定する（手順Ｓ１１２）。

信号機の信号灯色が黄色または赤色でない、つまり青色であると判定されたときは、解除閾値を所定値に設定する（手順Ｓ１１３）。この時の解除閾値は、図２に示す手順Ｓ１０３で設定された値と同様である。

一方、信号機の信号灯色が黄色または赤色であると判定されたときは、解除閾値を手順Ｓ１１３で設定された値よりも低い値に設定する（手順Ｓ１１４）。この時の解除閾値は、図２に示す手順Ｓ１０４で設定された値と同様である。

手順Ｓ１１３，Ｓ１１４が実行された後、図２に示す処理と同様に手順Ｓ１０５〜Ｓ１０７を順次実行する。

以上において、ＥＣＵ４の上記手順Ｓ１１２〜Ｓ１１４は、自車両の周囲の走行環境状況または自車両のドライバによる車速制限制御の感知状況に基づいて、車速制限制御を解除するための制御解除条件を設定する条件設定手段を構成する。

ここで、図６に示すように、自車両Ｐの減速支援が開始されたときに、前方の信号機Ｓの信号灯色が赤色であるにも関わらず、自車両Ｐのドライバがアクセルを踏み込んでいる場合は、自車両Ｐにより認識されない何らかの異常事態が生じていると判断できる。このような状況下において、信号機Ｓの信号灯色が赤色であるときは、解除閾値が低い方の値に変更される。このため、ドライバがアクセル踏み込みを行うと、アクセル開度の絶対値または変化量が解除閾値を越えるため、自車両Ｐの減速支援が解除されるようになる。

このように本実施形態によれば、自車両前方の信号機の信号灯色が黄色または赤色であるときには、自車両を加速させるためにドライバがアクセル操作を行うと、減速支援が解除されるため、予期しない異常事態を回避することができる。

なお、本実施形態では、前方の信号機の信号灯色が黄色または赤色であるときに、解除閾値を低い方の値に設定したが、特にそれには限られず、前方の信号機の信号灯色が赤色であるとき、または信号灯色が赤色に変わるまでの残時間が所定時間以下であるときに、解除閾値を低い方の値に設定しても良い。

また、本実施形態では、前方の信号機の信号灯色が黄色または赤色であるか否かによって解除閾値を２つの値に設定したが、解除閾値を３つ以上の値に設定しても良い。例えば信号灯色が黄色のときよりも赤色のときのほうが、減速行動に入っているはずにも関わらず加速しようとしている意思が明確であるため、信号灯色が赤色のときの解除閾値を信号灯色が黄色のときの解除閾値よりも低く設定する。また、同様の理由から、信号灯色が赤色に変わるまでの残時間が短くなるほど、解除閾値を低く設定する。

図７は、本発明に係わる車両制御装置の第３実施形態の概略構成を示すブロック図である。図中、第１実施形態と同一または同等の要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

同図において、本実施形態の車両制御装置１は、上記のアクセル開度センサ３、ＥＣＵ４及び減速制御部５を備えている。

図８は、本実施形態のＥＣＵ４により実行される減速支援処理手順の詳細を示すフローチャートである。同図において、まず上記の手順Ｓ１０１が実行された後、ＥＣＵ４に内蔵されたタイマに基づいて、減速支援が自車両のドライバに伝わるまでの時間が経過したかどうかを判定する（手順Ｓ１２２）。減速支援がドライバに伝わるまでの時間は、統計的なデータ等から決定する。

減速支援がドライバに伝わるまでの時間が経過していないと判定されたときは、解除閾値を所定値に設定する（手順Ｓ１２３）。この時の解除閾値は、図２に示す手順Ｓ１０３と同様に、ドライバが反射的なアクセル操作を行っても、減速支援が解除されないような値に設定される。

一方、減速支援がドライバに伝わるまでの時間が経過したと判定されたときは、解除閾値を手順Ｓ１２３で設定された値よりも低い値に設定する（手順Ｓ１２４）。この時の解除閾値は、図２に示す手順Ｓ１０４で設定された値と同様である。

手順Ｓ１２３，Ｓ１２４が実行された後、図２に示す処理と同様に手順Ｓ１０５〜Ｓ１０７を順次実行する。

以上において、ＥＣＵ４の上記手順Ｓ１２２〜Ｓ１２４は、自車両の周囲の走行環境状況または自車両のドライバによる車速制限制御の感知状況に基づいて、車速制限制御を解除するための制御解除条件を設定する条件設定手段を構成する。

ここで、図９に示すように、自車両Ｐの減速支援が開始されたときに、減速支援が自車両Ｐのドライバに伝わっていない間は、ドライバが反射的にアクセルを少し踏み込んでも、減速支援は解除されずに継続される。つまり、減速支援の意図がドライバに伝わるまでの間に、反射的なアクセルの踏み込みによる不必要な減速支援の解除を防止することができる。

以上、本発明に係わる車両制御装置の好適な実施形態について幾つか説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、自車両の減速支援を解除したときに、自車両の目標車速や目標アクセル開度等を表示部（図示せず）に表示して、ドライバを誘導するようにしても良い。

１…車両制御装置、２…後方物体センサ（条件設定手段）、３…アクセル開度センサ（検出手段）、４…ＥＣＵ（条件設定手段、判断手段、検出手段）、７…無線通信機（条件設定手段）。

Claims

自車両の車速制限制御を行う車両制御装置において、
前記自車両のアクセル操作に関する状態量を検出する検出手段と、
前記自車両の周囲の走行環境状況または前記自車両のドライバによる前記車速制限制御の感知状況に基づいて、前記車速制限制御を解除するための制御解除条件としてアクセル操作閾値を設定する条件設定手段と、
前記アクセル操作に関する状態量と前記アクセル操作閾値とを比較して、前記車速制限制御を解除するかどうかを判断する判断手段とを備え、
前記条件設定手段は、前記アクセル操作閾値として、前記車速制限制御の意図が前記ドライバに伝わるまでの間に前記ドライバが反射的なアクセル操作を行っても、前記車速制限制御が解除されないような第１閾値と、前記第１閾値よりも小さく且つ前記ドライバのアクセル操作によって前記車速制限制御が解除されるような第２閾値とを設定し、
前記判断手段は、前記アクセル操作に関する状態量が前記第１閾値または前記第２閾値を超えたときに、前記車速制限制御を解除するように判断することを特徴とする車両制御装置。
前記条件設定手段は、前記自車両に対して後方車両が接近しているかどうかを検知する手段を有し、前記後方車両が接近しているときの前記アクセル操作閾値を前記第２閾値に設定し、前記後方車両が接近していないときの前記アクセル操作閾値を前記第１閾値に設定することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
前記条件設定手段は、前記自車両の前方に存在する信号機の灯色が赤色または黄色であるかどうかを検知する手段を有し、前記信号機の灯色が赤色または黄色であるときの前記アクセル操作閾値を前記第２閾値に設定し、前記信号機の灯色が赤色または黄色でないときの前記アクセル操作閾値を前記第１閾値に設定することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
前記条件設定手段は、前記車速制限制御が前記ドライバに伝わるまでの時間が経過しているかどうかを検知する手段を有し、前記車速制限制御が前記ドライバに伝わるまでの時間が経過していないときの前記アクセル操作閾値を前記第１閾値に設定し、前記車速制限制御が前記ドライバに伝わるまでの時間が経過しているときの前記アクセル操作閾値を前記第２閾値に設定することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。