JP7424878B2 - 車両制御装置および車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置及びそれを搭載した車両に関する。

自動車の運転支援機能のひとつとして自動緊急ブレーキ（ＡＥＢと省略する。）がある。ＡＥＢは、他車両などの障害物との衝突の可能性を検知し、検知に応じて運転者に警告し、制動をかけることで車両速度を抑制し、衝突の回避あるいは衝撃の軽減を目的とする装置である。

ここで、駐車など、他の車両などの障害物が多い場所で運転される場合がある。そのような駐車時の運転ではＡＥＢの作動は円滑な運転の妨げとなりかねない。そこで駐車時の運転を通常の運転と区別し、ＡＥＢの動作基準を変更する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１４－３４２８９号公報（請求項３）

しかしながら、特許文献１では、自車両と障害物との距離が基準距離未満である場合に衝突と判定するものであり、駐車時運転中と判定された場合に基準距離を通常の運転時よりも短くする。このように駐車時運転中は一律に基準距離を短くしているため、ＡＥＢが作動する際の速度によっては運転者が違和感を覚える場合がある。たとえばあるタイミングでＡＥＢが作動した場合に、ＡＥＢの作動のタイミングが運転者の感覚より遅れることがある。このようなタイミングのずれは運転者に違和感を覚えさせ、特にルーチン化された運転動作のリズムを崩すことにもなりかねない。

本発明は上記実施形態に鑑みて成されたもので、車両速度を抑制する機能が作動する距離を車両の速度に応じて設定することで、より運転者に違和感を抱かせることのない制御を可能とする車両制御装置および車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有する。本発明の一側面によれば、車両と障害物との接近を抑制する車両制御装置であって、
障害物との距離を検知する距離検知手段と、
前記車両の速度を検知する速度検知手段と、
前記速度と前記障害物との距離とに基づいて、前記車両の速度の抑制支援を行う抑制支援手段と
を備え、
前記抑制支援手段は、駐車時の運転中である場合と駐車時の運転中でない場合とで前記抑制支援を行う前記距離を変更し、
前記抑制支援を行う前記距離は、第２の速度範囲よりも低い速度範囲である第１の速度範囲に対しては駐車時の運転中である場合のほうが駐車時の運転中でない場合よりも長く、前記第２の速度範囲に対しては駐車時の運転中でない場合のほうが駐車時の運転中である場合よりも長い
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。

本発明によれば、車両速度を抑制する機能が作動する距離を車両の速度に応じて設定することで、より運転者に違和感を抱かせることのない制御を可能とすることができる。

運転支援システムの一例を示すブロック図である。 速度抑制のためのＡＥＢ作動マップを切り替える手順を示すフローチャートである。 速度抑制の作動時の手順を示すフローチャートである。 速度抑制のためのＡＥＢ作動マップの一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

［第１実施形態］
●システム構成
図１に本実施形態の運転支援システム、特に自動緊急ブレーキと自動駐車支援機能を有するシステムのブロック図を示す。図１において、制御部１０が車両１の運転を制御する。制御部１０には、ブレーキ装置１１１を制御して車両に制動をかけ、速度を抑制するブレーキ制御ＥＣＵ１１が含まれる。ブレーキ制御ＥＣＵ１１は車両速度の抑制支援、たとえば自動緊急ブレーキ（ＡＥＢ）の制御も行う。また、後進駐車や縦列駐車などの駐車時の操舵を思念する駐車支援ＥＣＵ１３も制御部１０に含まれる。自動駐車支援機能は操舵の制御だけを行い、スロットルやブレーキ操作、前進と後進の切り替えなどは運転者に委ねられる。そのため駐車支援ＥＣＵ１３は電動パワーステアリングなどの操舵装置１３１を制御する。スロットル制御ＥＣＵ１２は、エンジンや電気モータなどの動力装置１２１を制御する。電気モータにはスロットルはないが、ここでは電気モータについてもその出力の制御をスロットル制御と呼ぶ。スロットル制御ＥＣＵ１２は、ＡＥＢ作動時には動力装置の駆動を抑制することで速度を抑制する。なおこれらのＥＣＵは機能ごとに独立したＥＣＵでなくともよく、たとえば１つあるいは複数のＥＣＵにより図１に示した各ＥＣＵの機能を果たすよう構成してもよい。

自動緊急ブレーキも自動駐車支援も、外部の状態または車両の状態を検知する各種センサからの入力に基づいて運転支援の制御を行う。各種センサには、以下のようなものが含まれる。距離センサ１０１、カメラ１０２、舵角センサ１０３、車速センサ１０４、位置センサ１０５を含む。

距離センサ１０１は、たとえば車両の前後および四隅に設けられた、超音波などで障害物との距離を検知するソナーなどであってよい。カメラ１０２は例えばフロントウィンドウ内の中央上部に設けられ、フロントウィンドウ越しに外部を撮影するカメラであってよい。カメラ１０２の画像からも障害物までの距離を検知することができる。駐車時運転などの低速運転時には、距離センサ１０１により距離を測定し、カメラ１０２を距離測定のために用いなくともよい。もちろん用いてもよい。

舵角センサ１０３は、前輪の向いている方向あるいはステアリングシャフトの回転位置を検知する。この舵角センサ１０３により検知した舵角が、目的とする舵角となるように駐車支援システム１３は操舵装置１３１を制御する。車速センサ１０４は現在の車両１の速度を検知する。車速センサ１０４は車両１の走行速度を直接的に検知してもよいし、車輪の回転する速度を検知してそれを車両の速度に変換してもよい。位置センサ１０５は例えば全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機であってよい。位置センサ１０５により位置を特定できれば、車両１が有する不図示の地図情報と照合して現在位置が例えば駐車場であることを判定できる。

●ＡＥＢ作動マップ
ブレーキ制御ＥＣＵ１１は、ＡＥＢの作動を、自車両の走行速度ごとに、ＡＥＢを動作させる障害物までの基準距離を示す表（本実施形態では便宜的にＡＥＢ作動マップと呼ぶことにする）に従って行う。図４にＡＥＢ作動マップの一例を示す。図４において左列は車速を示す。図４では速度０（停止）から１Ｋｍ／ｈごとに１０Ｋｍ／ｈまでマップがある。速度１１Ｋｍ／ｈでは、本実施形態で説明する、障害物までの距離に応じたＡＥＢ制御ではなく、衝突までの予測時間（ＴＴＣ）に基づく制御に切り替わる。

真ん中の列は通常の運転時すなわち駐車時運転ではない運転時のＡＥＢ作動距離を示す。図４の例では、速度が０Ｋｍ／ｈ～２Ｋｍ／ｈまでは、ＡＥＢ作動距離が０であり、すなわちＡＥＢは作動しない。速度が３Ｋｍ／ｈでは作動距離は７０ｃｍであり、そこから６Ｋｍ／ｈまでは、速度が１Ｋｍ／ｈ上がるごとに作動距離が１０ｃｍずつ伸びる。速度が７Ｋｍ／ｈ～１０Ｋｍ／ｈでは、ＡＥＢの作動距離は１２０ｃｍで一定である。

図４の右の列は駐車時運転についてのＡＥＢ作動距離を示す。図４の例では、速度が０Ｋｍでは、ＡＥＢ作動距離が０であり、すなわちＡＥＢは作動しない。速度が１Ｋｍ／ｈでは作動距離は２５ｃｍであり、そこから３Ｋｍ／ｈまでは、速度が１Ｋｍ／ｈ上がるごとに作動距離が１０ｃｍずつ伸びる。速度が４Ｋｍ／ｈ～１０Ｋｍ／ｈでは、ＡＥＢの作動距離は通常の運転時と同一である。

このように、速度が１～２Ｋｍ／ｈの速度範囲では、駐車時運転の場合のＡＥＢの作動距離は、通常運転の場合の作動距離よりも大きい。ところが、速度が３Ｋｍ／ｈの速度範囲（あるいは速度域）では、駐車時運転の場合のＡＥＢの作動距離は、通常運転の場合の作動距離よりも小さい。このように通常の運転時にはＡＥＢが作動しない速度域でも、駐車時運転では作動させることで、より一層の安全を確保する。その一方、その速度範囲よりも高く、通常運転時でもＡＥＢが作動する速度範囲である３Ｋｍ／ｈでは、駐車時運転の際のＡＥＢの作動距離が、通常運転時よりも小さい。これにより、駐車時には低速域からのＡＥＢの距離を徐々に伸ばすことで運転者に自然な操作感を与え、また予想に反してＡＥＢが作動しないといったことがない。このため運転者に違和感を与えることがない。図４に示したＡＥＢ作動マップは例えばブレーキ制御ＥＣＵ１１に保持されており、通常運転用と駐車時運転用とが状況に応じて切り替えて参照される。

●ＡＥＢ作動マップの切り替え処理
図２に通常運転の場合と駐車時運転の場合とでＡＥＢ作動マップを切り替える手順の一例を示す。この手順は例えばブレーキ制御ＥＣＵ１１により行われてよい。また図２の手順は例えば１秒おきなど一定時間おきに繰り返し実行されてよい。まず自動駐車支援機能がオンされているか判定する（Ｓ２０１）。自動駐車支援機能は、たとえば運転者が自動駐車支援機能を作動させる操作を行うことで作動する。自動駐車支援機能がオンでなければ位置センサ１０５により自車位置を取得する（Ｓ２０３）。また地図情報を取得する（Ｓ２０５）。そして自車位置と地図情報とを照合して、現在地が駐車場内であるか判定する（Ｓ２０６）。自動駐車支援機能がオフであり、かつ、現在地が駐車場内でなければ、通常時運転中と推定される。そこでその場合には参照するＡＥＢ作動マップを通常運転用のＡＥＢ作動マップに切り替える（Ｓ２０９）。ステップＳ２０９では、たとえば通常運転用のＡＥＢ作動マップを参照用のＡＥＢ作動マップとしてロードする。

ステップＳ２０１で自動駐車支援機能がオンと判定された場合、またはステップＳ２０７で現在位置が駐車場内と判定された場合には、駐車時運転中と推定される。そこでその場合には参照するＡＥＢ作動マップを駐車時運転用のＡＥＢ作動マップに切り替える（Ｓ２１１）。ステップＳ２１１では、たとえば駐車時運転用のＡＥＢ作動マップを参照用のＡＥＢ作動マップとしてロードする。

なお図２においては、ステップＳ２０１を行わず、自動駐車支援機能がオンにされたことをきっかけとしてステップＳ２１１を別途実行するようにしてもよい。また、ステップＳ２０１で自動駐車支援機能がオフであった場合には。そのままステップＳ２０９に分岐してもよい。すなわち、自動駐車支援機能がオンの場合に限って、駐車時運転用のＡＥＢ作動マップを用いてもよい。

●ブレーキ制御
図３にＡＥＢを作動させる手順の一例を示す。図３の手順は例えばブレーキ制御ＥＣＵ１１により実行されてよい。まず現在の速度が低速度域にあるか判定する（Ｓ３０１）。低速度域とは、ＡＥＢが、速度と障害物前の距離とに応じて作動する速度域であり、図４の例では０～１０Ｋｍ／ｈの速度範囲である。すなわち図４に即していえば、Ｓ３０１では、現在の速度が１０Ｋｍ／ｈ以下であるか判定してよい。低速度域であると判定した場合には車速センサ１０４から改めて車速を取得し（Ｓ３０３）、さらに距離センサ１０１から障害物までの距離を取得する（Ｓ３０５）。なおここで取得する障害物までの距離は、前進中であれば前方の距離センサから、後退中であれば後方の距離センサから取得した値でよい。

次にブレーキを作動させるか、すなわちＡＥＢを作動させる条件が成立しているか判定する（Ｓ３０７）。この判定は参照用のＡＥＢ作動マップを参照して行われる。例えば現在の車速に対応する作動距離を参照し、障害物までの距離がその値よりも小さい場合にはＡＥＢを作動させる条件が満たされたと判定してよい。なお複数の距離センサそれぞれから障害物までの距離を取得している場合には、そのうちの最小値を用いて判定を行ってよい。たとえば駐車時用のＡＥＢ作動マップが参照されている際に、現在速度が２Ｋｍ／ｈかつ障害物までの最小の距離が３０ｃｍであればＡＥＢを作動させる条件は満たされていると判定できる。一方、速度と距離が同じであっても、通常時用のＡＥＢ作動マップを参照すると、ＡＥＢを作動させる条件は満たされていないと判定される。またたとえば駐車時用のＡＥＢ作動マップが参照されている際に、現在速度が３Ｋｍ／ｈかつ障害物までの最小の距離が６０ｃｍであればＡＥＢを作動させる条件は満たされていないと判定できる。一方、速度と距離が同じであっても、通常時用のＡＥＢ作動マップを参照すると、ＡＥＢを作動させる条件は満たされていると判定される。

Ｓ３０７においてＡＥＢを作動させる条件が満たされていると判定した場合には、自動緊急ブレーキを作動させる（Ｓ３０９）。このときスロットル制御ＥＣＵ１２と連動して、動力装置の出力を停止してもよい。また動力の停止に代えて、内燃機関であればクラッチを切ってもよい。一方Ｓ３０１で低速度域ではないと判定した場合には、高速度域用の速度抑制支援、たとえばブレーキ制御を行う（Ｓ３１１）。このブレーキ制御についてはここでは説明を省略する。このブレーキ制御の手順は車両の走行中には繰り返し実行される。

●実施形態による効果
以上のようにして、駐車時運転の場合と駐車場ではない通常時運転の場合とで、ＡＥＢ作動マップを切り替え、ＡＥＢの制御を行う。これにより、駐車時には低速かつ障害物が多い環境に適したＡＥＢの制御を行うことができる。さらに、駐車時のＡＥＢの作動距離を、通常時に比べて一律に小さくするのではなく、速度に応じて、低速の速度範囲では通常時よりも大きくし、低速の速度範囲よりも高速の速度範囲では通常時よりも小さくしている。こうすることにより、運転者に違和感を抱かせることなく、低速度域のＡＥＢ制御を実現できる。なおこれはＡＥＢのみならず、運転者への警告であっても同様である。

［他の実施形態］
なお上記実施形態ではＡＥＢすなわち自動緊急ブレーキを作動させて車両に制動をかける例を示したが、自動緊急ブレーキによる制動に代えて運転者への警告としてもよい。あるいは、自動緊急ブレーキによる制動に加えて運転者への警告を行ってもよい。また実施形態で説明した自動駐車支援機能は操舵の制御だけを行うとしているが、加減速も自動とする駐車支援機能を用いた場合でも本発明は適用できる。この場合にも、障害物に対するＡＥＢが作動する距離閾値を、場所に応じて例えば駐車場であるか否かに応じて持ち替えて処理することができる。

●実施形態のまとめ
以上説明した本実施形態をまとめると以下のとおりである。
（１）本発明の第１の態様によれば、車両と障害物との接近を抑制する車両制御装置であって、
障害物との距離を検知する距離検知手段と、
前記車両の速度を検知する速度検知手段と、
前記速度と前記障害物との距離とに基づいて、前記車両の速度の抑制支援を行う抑制支援手段と
を備え、
前記抑制支援手段は、駐車時の運転中である場合と駐車時の運転中でない場合とで前記抑制支援を行う前記距離を変更し、
前記抑制支援を行う前記距離は、第１の速度範囲に対しては駐車時の運転中である場合のほうが駐車時の運転中でない場合よりも長く、第２の速度範囲に対しては駐車時の運転中でない場合のほうが駐車時の運転中である場合よりも長い
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
この構成により、運転者に違和感を抱かせない車両の速度の抑制支援を実現できる。
（２）本発明の第２の態様によれば、（１）に記載の車両制御装置であって、
前記第１の速度範囲は、前記第２の速度範囲よりも低い速度範囲である
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
この構成により、より低い速度範囲において駐車時に運転中の方が速度の抑制支援の作動距離を大きくし、より高い速度範囲において逆転させることで、駐車時に運転者に違和感を抱かせない車両の速度の抑制支援を実現できる。
（３）本発明の第３の態様によれば、（２）に記載の車両制御装置であって、
前記第２の速度範囲よりも高い速度では、駐車時の運転中である場合と駐車時の運転中でない場合とで、前記抑制支援を行う前記距離は同一である
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
この構成により、駐車時であっても特別に遅くはない速度範囲では、通常時と同じ制御することで、運転者に違和感を抱かせない車両の速度の抑制支援を実現できる。
（４）本発明の第４の態様によれば、（１）乃至（３）のいずれかに記載の車両制御装置であって、
前記抑制支援手段は、駐車支援機能が作動している場合に前記駐車時の運転中であると判定する
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
この構成により、駐車支援機能の利用時にも違和感のない速度の抑制支援が実現できる。
（５）本発明の第５の態様によれば、（１）乃至（４）のいずれかに記載の車両制御装置であって、
前記抑制支援手段は、前記車両の位置が駐車場の中である場合に前記駐車時の運転中であると判定する
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
この構成により、駐車場内での手動の駐車時にも違和感のない速度の抑制支援が実現できる。
（６）本発明の第６の態様によれば、（１）乃至（５）に記載の車両制御装置であって、
前記抑制支援手段は、前記抑制支援として、前記車両に制動をかけて速度を低下させることと、運転者に警告することの少なくともいずれかを行う
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
この構成により、車両速度の原則と運転者への警告のい少なくともいずれか一方を行うことで抑制支援を実現できる。
（７）本発明の第７の態様によれば、（１）乃至（６）に記載の車両制御装置を搭載したことを特徴とする車両が提供される。
この構成により、駐車時にも通常運転時にも違和感なく速度の抑制支援を行う車両を提供できる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１０ 制御部、１１ ブレーキ制御ＥＣＵ、１２ スロットル制御ＥＣＵ、１３ 駐車支援ＥＣＵ、１０１ 距離センサ、１０２ カメラ、１０３ 舵角センサ、１０４ 車速センサ、１０５ 位置センサ

Claims (6)

1. 車両と障害物との接近を抑制する車両制御装置であって、
   障害物との距離を検知する距離検知手段と、
   前記車両の速度を検知する速度検知手段と、
   前記速度と前記障害物との距離とに基づいて、前記車両の速度の抑制支援を行う抑制支援手段と
   を備え、
   前記抑制支援手段は、駐車時の運転中である場合と駐車時の運転中でない場合とで前記抑制支援を行う前記距離を変更し、
   前記抑制支援を行う前記距離は、第２の速度範囲よりも低い速度範囲である第１の速度範囲に対しては駐車時の運転中である場合のほうが駐車時の運転中でない場合よりも長く、前記第２の速度範囲に対しては駐車時の運転中でない場合のほうが駐車時の運転中である場合よりも長い
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置であって、
   前記第２の速度範囲よりも高い速度では、駐車時の運転中である場合と駐車時の運転中でない場合とで、前記抑制支援を行う前記距離は同一である
   ことを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両制御装置であって、
   前記抑制支援手段は、駐車支援機能が作動している場合に前記駐車時の運転中であると判定する
   ことを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
   前記抑制支援手段は、前記車両の位置が駐車場の中である場合に前記駐車時の運転中であると判定する
   ことを特徴とする車両制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
   前記抑制支援手段は、前記抑制支援として、前記車両に制動をかけて速度を低下させることと、運転者に警告することの少なくともいずれかを行う
   ことを特徴とする車両制御装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両制御装置を搭載したことを特徴とする車両。

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