JP6613825B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

従来、予め設定された設定速度で車両を走行させるクルーズ制御を行う車両制御装置がある。この車両制御装置は、クルーズ制御を行っているときに、ウインカレバーが操作されてウインカが作動すると、車両の速度を速くする加速制御を行う。また、車両制御装置は、カーブの半径に基づいてカーブ走行目標車速を算出し、車両の速度がカーブ走行目標車速よりも速い場合に車両を減速させる減速制御を行う。このような車両制御装置が、例えば、特許文献１，２に記載されている。

特開２００８−１２０３０５号公報 特開２０１０−０５２７２７号公報

車両制御装置において、クルーズ制御を行っているときに加速制御を行う条件と、カーブにおいて車両の速度を減速させる減速制御を行う条件とが同時に成立する場合がある。この場合、減速制御を行うと、加速制御を実行させて前方の車両を追い越したいというドライバの意思に反した車両の動きとなる。

そこで、本発明の一側面は、ドライバの意思を反映させた制御を行う車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る車両制御装置は、車両の走行車線のカーブ半径を取得するカーブ半径取得部と、カーブ半径取得部で取得されたカーブ半径に基づいて、車両がカーブを通過するときのカーブ走行目標車速を算出する目標車速算出部と、ウインカが作動状態であるか否かを検出するウインカ操作検出部と、カーブ走行目標車速よりも車両の速度が速い場合に車両を減速させる減速制御、及び、ウインカが作動状態であり車両の速度が予め定められた速度よりも遅い場合に車両を加速させる加速制御を行う車速制御部と、を備え、車速制御部は、カーブ走行目標車速よりも車両の速度が速い場合、且つ、ウインカが作動状態であり車両の速度が予め定められた速度よりも遅い場合には、加速制御を行う。

この車両制御装置では、カーブ走行目標車速よりも車両の速度が速い場合、且つ、ウインカが作動状態であり車両の速度が予め定められた速度よりも遅い場合には、加速制御を行う。すわなち、車両制御装置は、加速制御を行う条件と、減速制御とを行う条件とが同時に成立した場合には、加速制御を行う。ここで、加速制御は、ドライバがウインカレバーを操作することによって実行される。すなわち加速制御は、ドライバの意思に基づいて実行される。このように、車両制御装置は、加速制御を行う条件と減速制御とを行う条件とが同時に成立した場合、加速制御を行うことで、ドライバの意思が反映された制御を行うことができる。

本発明の一側面によれば、ドライバの意思を反映させた制御を行うことができる。

実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示すブロック図である。 車両がカーブを走行する様子を示す上面図である。 カーブ走行目標車速及びカーブ用加速度を算出する処理の流れを示すフローチャートである。 カーブ半径と横Ｇとの関係を示すマップである。 クルーズ制御及びカーブ走行制御の両方の実行指示がされている場合における車両の速度を制御する処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態に係る車両制御装置１００を示すブロック図である。図１に示す車両制御装置１００は、乗用車等の車両Ｍに搭載されている。図１に示すように、車両制御装置１００は、車速センサ１、ウインカスイッチ２、ＧＰＳ受信部３、ナビゲーションシステム４、レーダ５、ＥＣＵ［Electronic Control Unit］６、及びアクチュエータ７を備えている。

車速センサ１は、車両Ｍの速度を検出する検出器である。車速センサ１としては、例えば、車両Ｍの車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサ１は、検出した車速情報をＥＣＵ６に送信する。

ウインカスイッチ２は、例えば、車両Ｍのウインカレバーに対して設けられ、ドライバによるウインカレバーの操作を検出する。ウインカスイッチ２は、ドライバによるウインカレバーの操作が右のウインカの操作であるか左のウインカの操作であるかを検出する。ウインカスイッチ２は、検出したウインカ情報をＥＣＵ６へ送信する。

ＧＰＳ受信部３は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、車両Ｍの位置（例えば車両Ｍの緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信部３は、測定した車両Ｍの位置情報をＥＣＵ６へ送信する。

ナビゲーションシステム４は、車両Ｍのドライバによって設定された目的地まで、車両Ｍのドライバに対して案内を行う装置である。ナビゲーションシステム４は、地図情報を記憶する地図記憶部４１を備えている。ナビゲーションシステム４は、ＧＰＳ受信部３が測定した車両Ｍの位置情報と地図記憶部４１が記憶する地図情報とに基づいて、車両Ｍの走行するルートを算出する。ナビゲーションシステム４は、例えば、車両Ｍの位置から目的地に至るまでの目標ルートを演算し、表示部の表示及び音出力部からの音声出力等によりドライバに対して目標ルートの報知を行う。

ここで、地図記憶部４１が記憶する地図情報には、目的地までの案内を行うための道路等の情報に加え、道路のカーブ半径、及び道路のカント（車線幅方向における勾配）を含んでいる。

レーダ５は、車両Ｍの周囲を走行する周辺車両を検出する。具体的には、レーダ５は、電波（例えばミリ波）を利用して車両Ｍの周囲の周辺車両を検出する。レーダ５は、電波を車両Ｍの周囲に送信し、周辺車両で反射された電波を受信することで周辺車両を検出する。レーダ５は、検出結果をＥＣＵ６へ送信する。

アクチュエータ７は、車両Ｍの走行制御を実行する装置である。アクチュエータ７は、エンジンアクチュエータ、及びブレーキアクチュエータを少なくとも含む。エンジンアクチュエータは、ＥＣＵ６からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量を変更（例えばスロットル開度を変更）することで、車両の駆動力を制御する。なお、エンジンアクチュエータは、車両がハイブリッド車又は電気自動車である場合には、動力源としてのモータの駆動力を制御する。

ブレーキアクチュエータは、ＥＣＵ６からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、車両の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。なお、ブレーキアクチュエータは、車両が回生ブレーキシステムを備えている場合、液圧ブレーキシステム及び回生ブレーキシステムの両方を制御してもよい。

次に、ＥＣＵ６について説明する。ＥＣＵ６は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ６は、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の制御を実行する。ＥＣＵ６は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。

ＥＣＵ６は、機能的には、カーブ半径取得部１１、目標車速算出部１２、ウインカ操作検出部１３、及び車速制御部１４を有している。

カーブ半径取得部１１は、図２に示すように、車両Ｍの走行車線Ｌ１において、車両Ｍの前方のカーブＲのカーブ半径を取得する。カーブ半径取得部１１は、ＧＰＳ受信部３で取得された位置情報、及び地図記憶部４１に記憶された地図情報に基づいて、車両Ｍの前方のカーブ半径を取得する。

目標車速算出部１２は、カーブ半径取得部１１で取得されたカーブ半径に基づいて、車両Ｍがカーブを通過するときのカーブ走行目標車速を算出する。カーブ走行目標車速は、例えば、車両ＭがカーブＲを走行するときに車線を逸脱することなく走行可能な速度である。

ここで、ＥＣＵ６で行われるカーブ走行目標車速を算出する処理の一例について、図３及び図４を用いて説明する。なお、図３に示す処理は、車両Ｍのドライバによってカーブ走行制御の実行指示がされた場合にＥＣＵ６によって実行される。ＥＣＵ６は、フローチャートの処理がエンドに至った場合、再びスタートから処理を繰り返す。ＥＣＵ６は、車両Ｍのドライバによってカーブ走行制御の実行が取り消された場合に、図３に示す処理を終了する。

図３に示すように、カーブ半径取得部１１は、カーブ半径を取得する（Ｓ１１）。ここでのカーブ半径は、車両Ｍの現在の位置から所定距離以内に存在するカーブＲのカーブ半径とする。車両Ｍの現在位置から所定距離以内にカーブＲが存在しない場合、ＥＣＵ６は、再びスタートから処理を繰り返す。

目標車速算出部１２は、カーブＲを通過するときに車両Ｍに加わる横Ｇを取得する。具体的には、目標車速算出部１２は、図４に示すマップに基づいて、カーブ半径取得部１１で取得されたカーブ半径に対応する横Ｇを取得する。図４に示すマップは、予め定められている。このマップは、カーブ半径が大きくなるにしたがって、横Ｇの値が小さくなっている。図４に示すマップは、図示しない記憶部等に記憶されている。

目標車速算出部１２は、カーブ半径及び横Ｇを用いて、車両Ｍの前方のカーブＲを走行するときのカーブ走行目標車速を算出する。具体的には、目標車速算出部１２は、次の式（１）に基づいてカーブ走行目標車速を算出する。
カーブ走行目標車速［ｋｍ／ｈ］＝
√｛（横Ｇ＋カント［％］／１００）×重力加速度［ｍ／ｓ^２］×カーブ半径［ｍ］｝×３．６
・・・（１）
ここで、目標車速算出部１２は、カントを地図記憶部４１から取得する。

また、目標車速算出部１２は、算出したカーブ走行目標車速で車両ＭがカーブＲを走行できるように、車両Ｍの速度を制御するための加速度であるカーブ用加速度を算出する。具体的には、目標車速算出部１２は、算出したカーブ走行目標車速が、車両Ｍの現在の速度よりも遅いか否かを判定する（Ｓ１４）。目標車速算出部１２は、車両Ｍの現在の速度を車速センサ１の車速情報より取得する。

カーブ走行目標車速が車両Ｍの現在の速度よりも遅い場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、目標車速算出部１２は、カーブ用加速度として車両Ｍを減速させるための加速度（減速要求）を算出する（Ｓ１５）。一方、カーブ走行目標車速が車両Ｍの現在の速度よりも遅くない場合（Ｓ１４：ＮＯ）、目標車速算出部１２は、カーブ用加速度として車両Ｍを加速させるための加速度（加速要求）を算出する（Ｓ１６）。例えば、カーブ用加速度に基づいた車両Ｍの速度の制御は、カーブ走行目標車速及びカーブ用加速度に応じて例えば図２に示すカーブＲの手前の地点Ｋに車両Ｍが至ったときに開始される。

ウインカ操作検出部１３は、ウインカスイッチ２によって検出されたウインカ情報に基づいて、車両Ｍに設けられたウインカが作動状態であるか否かを検出する。また、ウインカ操作検出部１３は、ウインカ情報に基づいて、ドライバのウインカレバーの操作が右のウインカの操作であるか左のウインカの操作であるかを検出する。

車速制御部１４は、アクチュエータ７に制御信号を送信することで車両Ｍの速度を制御する。具体的には、車速制御部１４は、カーブ走行目標車速よりも車両Ｍの速度が速い場合に車両Ｍを減速させる減速制御、及び、ウインカが作動状態であり車両Ｍの速度がクルーズ用車速（予め定められた速度）よりも遅い場合に車両Ｍを加速させる加速制御を行う。なお、車速制御部１４は、カーブ走行目標車速よりも車両Ｍの速度が速い場合、且つ、ウインカが作動状態であり車両Ｍの速度がクルーズ用車速よりも遅い場合には、加速制御を行う。

より詳細には、車速制御部１４は、クルーズ制御部２１、カーブ走行制御部２２、及び制御選択部２３を有している。クルーズ制御部２１は、車両Ｍのドライバによってクルーズ制御の実行開始の指示がされた場合に、クルーズ制御が実行されるように、アクチュエータ７に制御信号を送信することで車両Ｍの速度を制御する。

クルーズ制御部２１は、クルーズ制御として、クルーズ用車速で車両Ｍが走行するように、車両Ｍの速度を制御する。クルーズ用車速は、予め定められた車速である。また、クルーズ用車速は、ドライバによって変更されてもよい。なお、クルーズ制御部２１は、車速センサ１で取得された車両Ｍの速度と、クルーズ用車速とを比較することによってクルーズ制御を行う。具体的には、クルーズ制御部２１は、クルーズ用車速で車両Ｍが走行するようにクルーズ用加速度を算出する。

また、図２に示すように、車両Ｍの前方に先行車両Ａが存在する場合、クルーズ制御部２１は、クルーズ制御として、先行車両Ａの速度がクルーズ用車速よりも遅いときに先行車両Ａと同じ速度で走行するように車両Ｍの速度を制御する。なお、クルーズ制御部２１は、レーダ５による先行車両Ａの検出結果を用いて、先行車両Ａと同じ速度（すなわち先行車両Ａと車両Ｍとの車間距離が同じ状態）で走行するように車両Ｍの速度を制御する。具体的には、クルーズ制御部２１は、先行車両Ａと同じ速度で走行するようにクルーズ用加速度を算出する。

また、クルーズ制御部２１は、車両Ｍの速度がクルーズ用車速よりも遅い場合、且つ、ウインカレバーが操作された場合、クルーズ用車速で車両Ｍが走行するように、車両Ｍの速度を制御する。ウインカレバーが操作された場合とは、図２に示すように走行車線Ｌ１から追い越し車線Ｌ２へ車線変更するようにウインカレバーが操作された場合（右のウインカの操作がされた場合）である。すなわち、クルーズ制御部２１は、車両Ｍの速度がクルーズ用車速よりも遅い場合、且つ、ウインカレバーが操作された場合、車両Ｍを加速させる制御（加速制御）を行う。具体的には、クルーズ制御部２１は、車両Ｍの速度がクルーズ用車速よりも遅い場合、且つ、ウインカレバーが操作された場合、クルーズ用車速まで車両Ｍが加速するように、ウインカ連動用加速度を算出する。なお、クルーズ制御部２１は、ウインカ操作検出部１３の検出結果に基づいて、走行車線Ｌ１から追い越し車線Ｌ２へ車線変更するようにウインカレバーが操作されたことを判定する。

カーブ走行制御部２２は、車両Ｍのドライバによってカーブ走行制御の実行開始の指示がされた場合に、カーブ走行制御が実行されるように、アクチュエータ７に制御信号を送信することで車両Ｍの速度を制御する。カーブ走行制御部２２は、カーブ走行制御として、車両Ｍの前方のカーブＲの半径に応じて車両Ｍの速度を制御する。具体的には、カーブ走行制御部２２は、目標車速算出部１２で算出されたカーブ走行目標車速及びカーブ用加速度に基づいて、車両ＭがカーブＲをカーブ走行目標車速で走行するように車両Ｍの速度を制御する。

カーブ走行制御部２２は、カーブ走行目標車速よりも車両Ｍの速度が速い場合、カーブ用加速度に基づいて車両Ｍを減速させる制御（減速制御）を行う。カーブ走行制御部２２は、車両Ｍの速度がカーブ走行目標車速以下である場合、カーブ用加速度に基づいて車両Ｍを加速させる制御を行う。

カーブ用加速度に基づいた車両Ｍの速度の制御は、例えば図２に示すカーブＲの手前の地点Ｋに車両Ｍが至ったときに開始される。なお、地点Ｋの位置は、カーブ走行目標車速及びカーブ用加速度の少なくとも何れか一方に応じて変更されてもよい。

制御選択部２３は、車両Ｍのドライバによってクルーズ制御及びカーブ走行制御のいずれか一方の実行の指示がされている場合、実行の指示が行われたクルーズ制御部２１又はカーブ走行制御部２２によって車両Ｍの速度を制御させる。

一方、制御選択部２３は、車両Ｍのドライバによってクルーズ制御及びカーブ走行制御の両方の実行の指示がされている場合、カーブ走行目標車速よりも車両Ｍの速度が速く、且つ、ウインカが作動状態であり車両Ｍの速度がクルーズ用車速よりも遅いときに、加速制御が実行されるようにアクチュエータ７に制御信号を送信する。具体的には、制御選択部２３は、車両Ｍのドライバによってクルーズ制御及びカーブ走行制御の両方の実行の指示がされている場合、以下の処理に基づいて車両Ｍの速度を制御する。

車両Ｍのドライバによってクルーズ制御及びカーブ走行制御の両方の実行の指示がされている場合に、制御選択部２３によって行われる処理の流れについて図５のフローチャートを用いて説明する。なお、図５に示す処理は、車両Ｍのドライバによってクルーズ制御及びカーブ走行制御の実行指示がされた場合にＥＣＵ６によって実行される。ＥＣＵ６は、フローチャートの処理がエンドに至った場合、再びスタートから処理を繰り返す。ＥＣＵ６は、車両Ｍのドライバによってクルーズ制御及びカーブ走行制御の少なくともいずれか一方の実行が取り消された場合に、図５に示す処理を終了する。また、制御選択部２３が図５に示す処理を行っている間も、目標車速算出部１２及びクルーズ制御部２１は、上述した加速度等を算出している。クルーズ制御及びカーブ走行制御の両方の実行の指示がされている場合、クルーズ制御部２１及びカーブ走行制御部２２は、アクチュエータ７に対する制御信号の送信は行わない。アクチュエータ７に対する制御信号の送信は、制御選択部２３が行う。

まず制御選択部２３は、目標車速算出部１２で算出されたカーブ走行目標車速が、車両Ｍの現在の速度よりも遅いか否かを判定する（Ｓ２１）。なお、制御選択部２３は、車両Ｍの現在の速度として、車速センサ１で取得された車両Ｍの速度を用いる。

カーブ走行目標車速が車両Ｍの現在の速度よりも遅い場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、制御選択部２３は、クルーズ用車速が車両Ｍの現在の速度よりも速いか否か判定する（Ｓ２２）。クルーズ用車速が車両Ｍの現在の速度よりも速い場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、制御選択部２３は、ウインカ操作検出部１３の検出結果に基づいて、走行車線Ｌ１から追い越し車線Ｌ２へ車線変更するように右のウインカが作動中（ウインカＯＮ）であるか否かを判定する（Ｓ２３）。

右のウインカが作動中である場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、制御選択部２３は、車両Ｍの速度を制御するために用いる加速度として、クルーズ制御部２１で算出されたウインカ連動用加速度を選択する。そして、制御選択部２３は、選択したウインカ連動用加速度に基づいて、クルーズ用車速まで車両Ｍが加速されるように、アクチュエータ７に制御信号を送信する（Ｓ２４）。すなわち、車速制御部１４は、カーブ走行目標車速よりも車両Ｍの速度が速い場合、且つ、ウインカが作動状態であり車両Ｍの速度がクルーズ用車速よりも遅い場合には、カーブ走行制御（減速制御）では無くクルーズ制御（加速制御）を優先して実行する。

カーブ走行目標車速が車両Ｍの現在の速度よりも遅くない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、制御選択部２３は、車両Ｍの速度を制御するために用いる加速度として、クルーズ制御部２１で算出されたクルーズ用加速度を選択する。そして、制御選択部２３は、選択したクルーズ用加速度に基づいて、車両Ｍの速度がクルーズ用車速となるように、アクチュエータ７に制御信号を送信する（Ｓ２６）。

クルーズ用車速が車両Ｍの現在の速度よりも速くない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、又は右のウインカが作動中でない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、制御選択部２３は、車両Ｍの速度を制御するために用いる加速度として、目標車速算出部１２で算出されたカーブ用加速度を選択する。ここで選択されるカーブ用加速度は、図３を用いて算出方法を説明したように、車両Ｍを減速させる加速度である。そして、制御選択部２３は、選択したカーブ用加速度に基づいて、カーブ走行目標車速まで車両Ｍが減速されるように、アクチュエータ７に制御信号を送信する（Ｓ２５）。

本実施形態は以上のように構成され、この車両制御装置１００では、カーブ走行目標車速よりも車両Ｍの速度が速い場合、且つ、ウインカが作動状態であり車両の速度がクルーズ用車速よりも遅い場合には、クルーズ制御において右のウインカが操作された場合におけるウインカ連動用加速度に基づく加速制御を行う（Ｓ２４の処理）。すわなち、車両制御装置１００は、ウインカ連動用加速度に基づく加速制御を行う条件と、カーブ用加速度に基づく減速制御とを行う条件とが同時に成立した場合には、ウインカ連動用加速度に基づく加速制御を行う。このウインカ連動用加速度に基づく加速制御は、ドライバがウインカレバーを操作することによって実行される。すなわち、この加速制御は、ドライバの意思に基づいて実行される。このように、車両制御装置１００は、加速制御を行う条件と減速制御とを行う条件とが同時に成立した場合、加速制御を行うことで、ドライバの意思が反映された制御を行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、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、カーブ半径取得部１１は、地図記憶部４１からカーブ半径を取得したが、車両Ｍの外部に設けられた情報センタ等から無線通信を行うことによってカーブ半径を取得してもよい。また、車両制御装置１００は、車両Ｍが実際に道路を走行した際にカーブ半径を検出し、検出したカーブ半径を記憶していてもよい。この場合、カーブ半径取得部１１は、実際に走行することによって記憶されたカーブ半径を取得してもよい。また、カーブ半径取得部１１は、カーブ半径に代えて、カーブ曲率を取得してもよい。

車両制御装置１００は、レーダ５に代えて、光を利用して車両Ｍの周囲の周辺車両を検出するライダーを備えていてもよい。

１１…カーブ半径取得部、１２…目標車速算出部、１３…ウインカ操作検出部、１４…車速制御部、１００…車両制御装置、Ｍ…車両、Ｒ…カーブ。

Claims (1)

1. 車両の走行車線のカーブ半径を取得するカーブ半径取得部と、
   前記カーブ半径取得部で取得された前記カーブ半径に基づいて、前記車両がカーブを通過するときのカーブ走行目標車速を算出する目標車速算出部と、
   ウインカが作動状態であるか否かを検出するウインカ操作検出部と、
   前記カーブ走行目標車速よりも前記車両の速度が速い場合に前記車両を減速させる減速制御、及び、前記ウインカが作動状態であり前記車両の速度が予め定められた速度よりも遅い場合に前記車両を加速させる加速制御を行う車速制御部と、
   を備え、
   前記車速制御部は、前記カーブ走行目標車速よりも前記車両の速度が速い場合、且つ、前記ウインカが作動状態であり車両の速度が予め定められた速度よりも遅い場合には、前記加速制御を行う、車両制御装置。

Images