WO2016104364A1 - 車両制御装置及び車両制御方法 - Google Patents

Abstract

車両制御装置（１０）であって、車両（３０）の進行方向の物体を検出する物体検出手段と、物体検出手段が物体を検出した場合に、車両（３０）の駆動力を抑制する抑制手段と、車両（３０）の挙動に基づき検出された進行方向の加加速度を取得する加加速度取得手段と、を備え、抑制手段は、車両（３０）の駆動力を抑制している状態で、車両（３０）のアクセル操作が行われ、且つ、車両（３０）の速度が所定値未満の場合に、車両の駆動力を増加させ、加加速度取得手段が取得した加加速度に基づいて、増加後の駆動力を減少させる。

Description

車両制御装置及び車両制御方法

　本開示は、車両の進行方向に存在する物体を検出して車両を制御する、車両制御技術に関する。

　従来では、超音波センサ等の測距センサを車両に搭載し、先行車両や歩行者、障害物等の車両周辺に存在する物体を検出し、物体検出結果に基づいて、車両の走行安全性を向上させるための各種制御を行う車両制御装置が提案されている。なお、各種制御には、例えば、制動装置の作動や運転者への報知等がある。

　これらの車両制御装置では、車両の進行方向に障害物が検出されている場合に、進行方向への駆動力を抑制（制限）する制御が行われる。このとき、車両と障害物との間に段差等が存在する場合には、車両と障害物との距離も十分あり、障害物への接近が可能であるにもかかわらず、段差を越えるための十分な駆動力が供給されない状況となる。そのため、車両は段差を越えることができず、障害物への接近が十分に行われないことになる。

　これに対して、車両と障害物との間に段差が存在する場合に、その段差を越えることを可能とする技術としては、特許文献１に記載の運転支援装置がある。特許文献１に記載の運転支援装置では、車両の進行方向に障害物が存在する場合に、車両の駆動力を抑制している。加えて、運転支援装置では、車両と障害物との間に段差が存在する場合に、その段差を越えるために、抑制されている駆動力を徐々に増加（上昇）させる制御を行う。そして、運転支援装置では、車輪速センサの検出値を用いて、車両が段差を越えたか否かを判定し、車両が段差を越えたと判定すれば、増加させた駆動力を、抑制された状態へと戻す。

特開２０１４－９１３５１号公報

　一般的な車輪速センサでは、一定間隔で並ぶ凹凸を有するロータが車輪の軸に取り付けられており、そのロータの凹凸が入れ替わる周期に基づいて車速を検出している。そのため、車速が極めて低速の場合には、凹凸が入れ替わる周期が長くなり、それに伴い、車速の検出精度が低下する。車両が段差を越える場合の車速は、一般的には極めて低速である。加えて、特許文献１に記載の運転支援装置では、駆動力を徐々に増加させて段差を越えるようにしているため、段差を越えるときの車速がさらに低速となる。そのため、特許文献１に記載の運転支援装置では、車速が所定値よりも大きくなったことを検出し、増加させた駆動力を、抑制された状態へと戻すという制御が、安定して行われないおそれがある。

　本開示は、駆動力が抑制された状態において、正確に車両を発進させることが可能な車両制御技術を提供することを目的とする。

　本開示は、車両制御装置であって、車両の進行方向の物体を検出する物体検出手段と、物体検出手段が物体を検出した場合に、車両の駆動力を抑制する抑制手段と、車両の挙動に基づき検出された進行方向の加加速度を取得する加加速度取得手段と、を備え、抑制手段は、車両の駆動力を抑制している状態で、車両のアクセル操作が行われ、且つ、車両の速度が所定値未満の場合に、駆動力を増加させ、加加速度取得手段が取得した加加速度に基づいて、増加後の駆動力を減少させる。

　車両の進行方向に存在する物体を検出し、その物体との距離等に応じて車両の駆動力を抑制する場合には、駆動力の抑制により、車両と物体との間に存在する段差を越えることができない可能性がある。同様に、路面が傾斜している場合には、車両が発進できない可能性がある。このとき、車両の進行方向の速度を検出した場合には、検出した速度に基づいて、段差や路面の傾斜によって車両が停止しているか否かを判定することができる。ところが、アクセル操作等により、車両の進行が指示された場合には、車両の進行指示と、車両の動作との間に乖離が生じる。そのため、このような場合には、車両の駆動力を増加させ、車両を発進させる制御が必要となる。

　この制御は、車両が発進すれば、増加させた駆動力を減少させる必要がある。ところが、車輪速センサ等の車両の速度を検出する手段は、一般的に、車両の速度が極めて低速の場合、速度の検出精度が低く、車両の速度に基づいて、増加させた駆動力を減少させる制御を行えば、その制御に遅延が生ずることとなる。

　これに対して、本開示の車両制御装置では、加加速度検出手段により、加速度の単位時間当たりの変化率である加加速度を用いて、車両の発進を検出している。これにより、本開示の車両制御装置では、重力加速度によるオフセットの影響を受けることがない。そのため、本開示の車両制御装置では、正確に車両の発進を検出することができる。

図１は、車両制御装置の概略図である。 図２は、車両が段差を越えて壁に接近する状況を示す図である。 図３は、実施形態に係る車両制御装置の処理を示すフローチャートである。 図４は、車両が段差を越えて壁に接近する場合のタイムチャートである。 図５は、車両が傾斜した路面において壁に接近する状況を示す図である。 図６は、車両が傾斜した路面において壁に接近する場合のタイムチャートである。

　以下、車両に搭載される車両制御装置として具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る車両制御装置は、測距センサから物体の検出情報を受信し、受信した検出情報に基づいて、車両周辺に存在する物体（例えば他の車両や道路構造物等）を検出する。まず、本実施形態に係る車両制御装置の概略構成について図１を用いて説明する。

　図１において、車両３０は、車両制御装置として、センサＥＣＵ１０、エンジンＥＣＵ１１及びブレーキＥＣＵ１２を備えている。また、車両３０は、センサとして、車輪速センサ１３、アクセルセンサ１４、ブレーキセンサ１５、加速度センサ１６及び測距センサ２０を備えている。センサＥＣＵ１０は、各センサ１３～１６，２０の検出信号を受信し、受信した検出信号に基づいて、エンジンＥＣＵ１１及びブレーキＥＣＵ１２と協働して車間距離等の制動制御を実施する。各センサ１３～１６，２０とセンサＥＣＵ１０とは、車載ネットワークを介して、相互に通信可能に接続されている。

　センサＥＣＵ１０、エンジンＥＣＵ１１及びブレーキＥＣＵ１２は、マイコン、ワイヤハーネスのインタフェース等を備えている。マイコンは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート、及び、ＣＡＮ通信装置等を備えている。

　車輪速センサ１３は、所定周期でパルス信号を出力するパルス検出方式のセンサである。本実施形態に係る車輪速センサ１３では、車輪と共に回転するロータに設けられた複数の凸部の通過に応じて、所定周期でパルス信号を出力する電磁ピックアップ方式を用いる。センサＥＣＵ１０は、車輪速センサ１３の検出信号を受信し、受信した検出信号のパルス間隔に基づき車速を算出する。

　アクセルセンサ１４は、アクセルペダルの踏み込み量を検出するセンサである。センサＥＣＵ１０は、アクセルセンサ１４の検出信号を受信し、受信した検出信号に基づいて、要求トルク（要求トルクを実現するための空気量）を算出し、算出した要求トルクをエンジンＥＣＵ１１へと送信する。ブレーキセンサ１５は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するセンサである。センサＥＣＵ１０は、ブレーキセンサ１５の検出信号を受信し、受信した検出信号をブレーキＥＣＵ１２へ送信する。

　加速度センサ１６は、車両３０の加速度を検出するセンサであり、例えば静電容量型やピエゾ抵抗型等を用いる。加速度センサ１６は、車両３０が平坦な路面に停止し、重力加速度が車両３０に対して垂直方向に作用する状態を加速度の検出基準としている。すなわち、傾斜した路面において、傾斜方向を進行方向として車両３０が停止している状態では、傾斜角度に応じた車両３０の進行方向に対する加速度が検出される。加速度センサ１６が検出した加速度は、センサＥＣＵ１０へ入力される。

　測距センサ２０は、所定の範囲に対して探査波を送信し、その反射波を受信することで物体を検出するセンサであり、例えば超音波センサ等を用いる。測距センサ２０は、２０～１００［ｋＨｚ］の超音波を探査波として送信する機能と、物体からの反射波を受信する機能とを有している。本実施形態では、車両３０の前方部（例えば前方バンパ）に、測距センサ２０が取り付けられている。例えば本実施形態に係る車両３０には、４つの測距センサ２１～２４が、進行方向に対して直行する方向（車幅方向）に、所定の間隔に並んで取り付けられている。具体的には、車両３０の中心線３１の近傍に、中心線３１の線対称の位置に取り付けられた第１センタセンサ２１及び第２センタセンサ２２（２つのセンタセンサ）と、車両３０の前方部の角近傍それぞれ（左コーナ及び右コーナ）に取り付けられた第1コーナセンサ２３及び第２コーナセンサ２４と、を備えている。また、本実施形態に係る車両３０には、車両３０の後方部（例えば後方バンパ）にも、測距センサ２０が取り付けられている。なお、車両３０の後方部の測距センサ２０については、センサの取り付け位置及び機能が車両３０の前方部の測距センサ２０と同じであるため、ここでの説明を省略する。

　センサＥＣＵ１０は、測距センサ２０から受信した物体の検出情報に基づいて、車両３０の周辺に存在する物体の有無を検出する。具体的には、センサＥＣＵ１０は、測距センサ２０に制御信号を送信し、所定の時間間隔（例えば数百ミリ秒間隔）に従って、探査波を送信するように指令する。これにより、測距センサ２０は、所定の範囲に対して探査波を送信し、その反射波の受信信号を物体の検出情報として、センサＥＣＵ１０に送信する。センサＥＣＵ１０は、測距センサ２０から物体の検出情報を受信すると、受信した検出情報に基づいて、車両３０の周辺に存在する物体の有無を判断する。その結果、センサＥＣＵ１０は、車両３０の周辺に物体が存在すると判断した場合に、車両３０が物体に接触（衝突）しないように、エンジンＥＣＵ１１及びブレーキＥＣＵ１２と協働して、減速等の制動制御を行う。あるいは、センサＥＣＵ１０は、車両３０の運転者に対して、注意喚起を促すための警報音による報知を行う。本実施形態では、車両３０が低速走行している場合において、車両３０から比較的近い距離（例えば５［ｍ］以内）に存在する障害物（例えば他車両、壁、柱等）を検出し、検出された障害物に対する接触回避（以降「衝突回避」という）を行うことを想定している。よって、本実施形態に係る車両制御装置は、例えば車両３０の駐車時において機能する。

　図２には、車両３０を後進させながら駐車する際に、路面６０に設けられた段差６１を越えて、車両３０の後方部を壁５０に接近させて駐車する状況が示されている。

　車両３０と壁５０との距離Ｌは、測距センサ２０により検出され、車両３０が後進することで短くなる。よって、車両３０では、駆動力の抑制を開始する判断基準として予め定められた距離（以降「駆動抑制距離」という）を、距離Ｌが下回る場合に、自車両の駆動力を抑制する制御が行われる。このとき、車両３０では、段差６１を越えるための十分な駆動力が供給されない状況となる。その結果、車両３０は、図２（ａ）で示すように、運転者の意に反して段差６１の手前で停止する。

　ここで、車両３０では、図２（ｂ）に示すように、駆動力を増加させることで段差６１を越えられ、段差６１の手前の位置から、さらに壁５０に接近することができる。そして、図２（ｃ）に示すように、車両３０と壁５０との距離Ｌは、さらに短くなる。その結果、車両３０では、衝突回避のために停止する判断基準として予め定められた距離（以降「停止距離」という）に、距離Ｌが達した場合に、駆動力が抑制されるとともに、ブレーキが制御され、壁５０に接触することなく停止する。

　車両３０が動き始める際には、加速度が発生するため、加速度センサ１６の検出値（検出された加速度）を用いて、車両３０が動き始めたか否かを判断することができる。しかし、路面６０に傾斜がある場合等、車両３０の姿勢が傾いている場合、検出された加速度は、重力加速度に基づく値が加算された値となる。よって、車両３０の姿勢が傾いている場合には、車両３０の進行方向の加速度を正確に検出することができない。

　そのため、本実施形態に係る車両制御装置では、加速度センサ１６の検出値を時間微分し、単位時間当たりの加速度の変化率である加加速度を算出し、算出した加加速度を用いて、車両３０が移動を開始したか否かを判定する。すなわち、傾斜した路面６０で車両３０が停止状態の場合には、重力加速度に基づく加速度が検出されるが、検出された加速度の値は一定であるため、加加速度が検出されない。一方、車両３０が停止状態から移動を開始した場合には、車両３０の挙動に基づき検出された進行方向の加速度が変化するため、加加速度が検出される。なお、本実施形態では、センサＥＣＵ１０が、所定の時間間隔ごとに加速度センサ１６の検出値を取得し、検出された加速度の変化量を所定の時間で除算し、単位時間当たりの加速度の変化率を算出することにより、加加速度の値を取得する。よって、センサＥＣＵ１０は、車両３０の進行方向の加速度を取得する加速度取得手段、及び、進行方向の加加速度を取得する加加速度取得手段として機能する。

　図３は、本実施形態の車両制御装置が実行する一連の処理を示すフローチャートである。図３に示す処理は、本実施形態に係る車両制御装置が備えるセンサＥＣＵ１０によって、所定の周期で繰り返し実行される。なお、センサＥＣＵ１０は、図３に示す制御を実行することで、物体を検出した場合に車両３０の駆動力を抑制する抑制手段として機能する。

　まず、センサＥＣＵ１０は、車両３０の進行方向における駆動抑制距離以内に、障害物を検出したか否かを判定する（Ｓ１０１）。このとき、センサＥＣＵ１０は、車両３０の進行方向の物体を検出する物体検出手段として機能する。その結果、センサＥＣＵ１０は、障害物を検出していないと判定した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、車両３０の駆動力を抑制する必要がないと判断し、アクセルセンサ１４の検出信号に基づき算出した要求トルクをエンジンＥＣＵ１１に送信する。これにより、車両３０では、運転者のアクセル操作により要求された駆動力（以降「要求駆動力」という）ｆ０が発生する。センサＥＣＵ１０は、このような処理を行って、一連の処理を終了する。その結果、車両３０は、進行方向に段差６１が存在する場合に、運転者の意思に従って段差６１を越えることができる。

　一方、センサＥＣＵ１０は、障害物を検出したと判定した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、車両３０の駆動力を抑制する必要があると判断し、駆動力の抑制による衝突防止制御を行う（Ｓ１０２）。このとき、センサＥＣＵ１０は、障害物の検出開始時に、車両３０の駆動力を抑制するために予め定めておいた値に基づいて、抑制駆動力ｆ１を設定する。抑制駆動力ｆ１は、例えば車両３０を徐行させるときの駆動力である。これにより、センサＥＣＵ１０は、車両３０の駆動力を抑制駆動力ｆ１とすることで、車両３０が障害物に急接近することを抑制できる。なお、センサＥＣＵ１０は、抑制駆動力ｆ１よりも、運転者のアクセル操作に応じた要求駆動力ｆ０の方が大きい場合に、駆動力を抑制駆動力ｆ１とする。

　続いて、センサＥＣＵ１０は、車両３０の状態を示す各種信号を取得し（Ｓ１０３）、車両３０が発進抑制状態であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。なお、本実施形態に係るＳ１０４の判定処理では、以下（ａ）～（ｄ）のすべての条件が満たされた場合において、車両３０が発進抑制状態であると判定される。言い換えれば、本実施形態では、以下（ａ）～（ｄ）の条件のうち、１つでも条件が満たされなかった場合に、車両３０が発進抑制状態でないと判定される。
（ａ）車両３０が停止状態で、運転者によるアクセル操作をアクセルセンサ１４が検出している。
（ｂ）衝突防止制御により駆動力が抑制されている。
（ｃ）衝突防止制御によりブレーキが作動されていない。
（ｄ）運転者によるブレーキ操作をブレーキセンサ１５が検出していない。

　上記（ａ）の条件が満たされていない場合は、車両３０が停止していたとしても、運転者によるアクセル操作が行われておらず、運転者が段差６１を越える意思を示していない。そのため、上記（ａ）の条件が満たされていない場合には、車両３０が段差６１を越えるために、車両３０の駆動力を補正する制御を行う必要がないと判断できる。上記（ｂ）の条件が満たされていない場合は、運転者のアクセル操作により要求された要求駆動力ｆ０が、段差６１を越えるために必要な駆動力として十分でない。すなわち、運転者は段差６１を越える意思を示していない。また、このとき、駆動力を増加させる補正を行えば、補正後の駆動力は、要求駆動力ｆ０を越えてしまう。そのため、上記（ｂ）の条件が満たされていない場合には、車両３０の駆動力を補正する制御を行う必要がないと判断できる。上記（ｃ）の条件が満たされていない場合は、車両３０と壁５０との距離Ｌが停止距離より短いため、車両３０の停止状態を維持する必要がある。そのため、上記（ｃ）の条件が満たされていない場合には、車両３０の駆動力を補正する制御を行う必要がないと判断できる。上記（ｄ）の条件が満たされていない場合は、運転者が車両３０を停止させる意思を示している。そのため、上記（ｄ）の条件が満たされていない場合には、車両３０の駆動力を補正する制御を行う必要がないと判断できる。

　よって、上記条件のすべてが満たされた場合に、車両３０では、衝突防止制御により駆動力が抑制され、運転者の意に反して段差６１を越えることができない状態であると判断できる。そのため、センサＥＣＵ１０は、上記条件のすべてが満たされた場合に、車両３０が発進抑制状態であると判定する（Ｓ１０４：ＹＥＳ）。なお、センサＥＣＵ１０は、上記条件のすべてが満たされず、車両３０が発進抑制状態でないと判定した場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、そのまま一連の処理を終了する。

　センサＥＣＵ１０は、発進抑制状態であると判定されると、加加速度取得手段として機能し、取得（算出）した加加速度の値が所定の閾値Ｔｈ以上か否かを判定する（Ｓ１０５）。このとき、車両３０では、段差６１を越えることができていなければ、進行方向における加速度に変化が生じることがなく、加加速度も変化しない。そのため、センサＥＣＵ１０は、加加速度の値が閾値Ｔｈ未満と判定した場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、車両３０が運転者の意に反して段差６１を越えていない状態であると判断し、車両３０の駆動力を補正する補正処理が行われる（Ｓ１０６）。つまり、センサＥＣＵ１０は、車両３０が発進抑制状態で、且つ、進行方向における加加速度に変化がない場合に、駆動力の制御状態を抑制状態から非抑制状態へと戻し、駆動力を増加させる補正処理を行う。本実施形態に係るＳ１０６の補正処理では、例えばメモリ等の所定の記憶領域に記憶しておいた前回の制御周期における駆動力の値を取得し、取得した駆動力の値に所定の値を加算する。つまり、Ｓ１０６の補正処理では、車両３０の駆動力を一定量増加させる補正を行う。次に、Ｓ１０６の補正処理では、加算後（補正後）の駆動力の値に基づいて、増加した駆動力の指令値として制御信号を生成し、生成した制御信号をエンジンＥＣＵ１１に送信する。なお、増加できる駆動力の上限値には、最大駆動力ｆｍａｘが設定されている。最大駆動力ｆｍａｘの値は、例えば、車両３０と壁５０（障害物等の物体）との距離Ｌに基づいて決定される。また、このとき、要求駆動力ｆ０の値が最大駆動力ｆｍａｘの値よりも小さい場合には、駆動力の上限値を要求駆動力ｆ０とする。すなわち、Ｓ１０６の補正処理では、最大駆動力ｆｍａｘと要求駆動力ｆ０との両方の値うち、小さい値を駆動力の上限とする。

　ここで、Ｓ１０６の補正処理によって、車両３０の駆動力が、段差６１を越えるために必要な駆動力として十分となったとする。この場合には、車両３０の進行方向における加速度に変化が生じ、加加速度も変化し、加加速度の値が正の値を示す。このとき、センサＥＣＵ１０は、加加速度の値を、次の制御周期までピークホールド処理する（値を所定の記憶領域に一時的に保持する）。これにより、センサＥＣＵ１０では、ピークホールド処理された加加速度の値が閾値Ｔｈ以上となった場合に、車両３０が段差６１を越える動作を開始したと判断できる。すなわち、センサＥＣＵ１０は、次の制御周期におけるＳ１０５の判定処理において、ピークホールド処理された加加速度の値が閾値Ｔｈ以上か否かを判定することにより、車両３０が段差６１を越える動作を開始したか否かを判定する。

　センサＥＣＵ１０は、Ｓ１０５の処理において、加加速度の値が閾値Ｔｈ以上と判定した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、前回の制御周期におけるＳ１０６の補正処理により、車両３０の駆動力が増加された状態（以降「増加補正状態」という）であるか否かを判定する（Ｓ１０７）。その結果、センサＥＣＵ１０は、車両３０の駆動力が増加補正状態であると判定した場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、前回の制御周期において増加された駆動力を減少させ（Ｓ１０８）、一連の処理を終了する。本実施形態に係るＳ１０７の処理では、例えばメモリ等の所定の記憶領域に記憶しておいた前回の制御周期における増加後の駆動力の値を取得し、取得した増加後の駆動力の値から増加分の値を減算する。つまり、Ｓ１０７の処理では、車両３０の駆動力を増加補正状態から増加前の状態に戻す補正を行う。一方、センサＥＣＵ１０は、車両３０の駆動力が増加補正状態でないと判定した場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、車両３０の駆動力を変更する必要がないため、そのまま一連の処理を終了する。なお、Ｓ１０８の処理は、加加速度の値が閾値Ｔｈ以上で、且つ、所定時間が経過した場合に実行するようにしてもよい。これは、段差６１の手前で停止した車両３０が発進し、段差６１に乗り上げることで車両３０の加加速度に変化が生じる場合、少なくとも段差６１への乗り上げが完了するまで、抑制駆動力ｆ１を一時的に増加させておくことが望ましいからである。

　なお、センサＥＣＵ１０は、前回の制御周期においてＳ１０６の補正処理が実行された後に、次の制御周期におけるＳ１０４の判定処理で、車両３０が発進抑制状態でないと判定した場合、駆動力の補正処理を行わず、一連の処理を終了する。また、センサＥＣＵ１０は、運転者がアクセル操作を中止した場合や、車輪速センサ１３により車両３０の進行を検出した場合等も同様に、駆動力の補正処理を行わず、一連の処理を終了する。

　図４は、車両３０が段差を越えて壁５０に接近する際に、本実施形態に係る車両制御装置が上記処理を実行した場合のタイムチャートである。なお、図４に示す例では、タイムチャートの時間範囲において、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量が一定量であるものとし、その踏み込み量に基づく駆動力を要求駆動力ｆ０とする。また、車両３０と壁５０との距離Ｌは、駆動抑制距離よりも小さく、駆動力は、踏み込み量に基づく駆動力である要求駆動力ｆ０よりも小さい抑制駆動力ｆ１とする。そして、その抑制駆動力ｆ１によって平坦な路面６０を走行する際の車速は、Ｖ１である。

　まず、時刻ｔ１では、車両３０の駆動力が抑制駆動力ｆ１であり、抑制駆動力ｆ１が段差６１を越えるために必要な駆動力として十分でない状態となっている。そのため、車両３０は、車輪が段差６１に接することで、車速Ｖ１から減速する。その結果、時刻ｔ２には、車両３０が停止する。本実施形態に係る車両制御装置では、この状態が所定期間継続することにより駆動力の補正処理が行われる。これにより、時刻ｔ２から所定時間経過後の時刻ｔ３では、駆動力の値が、抑制駆動力ｆ１から補正された駆動力ｆ２へと引き上げられる（駆動力が増加する）。このとき、補正された駆動力ｆ２が段差６１を越えるために必要な駆動力として十分でない場合には、車両３０が段差６１を越えられず、車速、加速度、及び加加速度のそれぞれの値が変化しない。本実施形態に係る車両制御装置では、この状態が所定期間継続し、時刻ｔ３から所定時間経過後の時刻ｔ４となった場合、駆動力の値をｆ２より大きい値であるｆ３へと引き上げる。以後、本実施形態に係る車両制御装置では、補正された駆動力ｆ３でも、車両３０が段差６１を越えられず、加加速度が変化しない場合、時刻ｔ５において駆動力をｆ３より大きいｆ４に引き上げる。同様に、時刻ｔ６においては、駆動力をｆ４より大きいｆ５へと引き上げる。

　その結果、本実施形態に係る車両制御装置では、時刻ｔ６において、駆動力ｆ５が段差６１を越えるために必要な駆動力として十分となる。これにより、車両３０は発進する。このとき、加速度センサ１６が検出する加速度は、進行方向において変化する。そのため、このとき算出される加加速度の値も変化する。また、本実施形態に係る車両制御装置では、時刻ｔ７において、加加速度が閾値Ｔｈを超えた場合、駆動力の増加により、車両３０が段差６１を越えることができたと判断できる。このとき、駆動力を増加させたままだと、車両３０では、壁５０に接近する速度が過剰になるおそれがある。そのため、本実施形態に係る車両制御装置では、加加速度が閾値Ｔｈを越えたことを条件に、駆動力を減少させる。例えば、駆動力の値をｆ５から抑制駆動力ｆ１に戻す。このとき、車両３０が段差６１を越えている場合には、駆動力が抑制駆動力ｆ１であっても、段差６１を越えていれば、抑制駆動力ｆ１に基づいて車両３０は加速し、時刻ｔ８において、抑制駆動力ｆ１に対応する車速Ｖ１となる。その後、本実施形態に係る車両制御装置では、車両３０と壁５０との距離Ｌが停止距離より短くなる時刻ｔ９において、衝突防止制御により駆動力をゼロにし、且つ、ブレーキによる制動制御を開始する。この制動制御により、車両３０は減速し、時刻ｔ１０において、車速がゼロとなる。

　次に、車両３０を、傾斜した路面６０に停止させた状態から発進させ、壁５０へ接近させて駐車する状況について、図５を用いて説明する。

　図５（ａ）に示すように、車両３０と壁５０との距離Ｌが駆動抑制距離より短くなった状態で、車両３０が、傾斜した路面６０に停止している場合には、車両３０を発進させる際の駆動力は抑制された状態となる。このとき、抑制された駆動力が、車両３０を発進させるために必要な駆動力として十分でない場合には、運転者がアクセルを踏み込んだとしても車両３０は発進しない。ここで、駆動力を増加させれば車両３０は発進し、車両３０と壁５０との距離Ｌは縮まる。そして、図５（ｂ）に示すように、車両３０と壁５０との距離Ｌが停止距離より短くなった場合には、駆動力をさらに抑制し、ブレーキを制御し、車両３０を停止させる。

　なお、図５を用いて説明を行った上記車両制御において、センサＥＣＵ１０が実行する処理は、図３のフローチャートで示したものと同等の処理である。よって、その説明を省略する。

　図６は、車両３０が、傾斜した路面６０において壁５０に接近する際に、本実施形態に係る車両制御装置が上記処理を実行した場合のタイムチャートである。

　まず、運転者はアクセルを踏み込んでいない。よって、車両３０の駆動力も０である。その後、時刻ｔ１１では、運転者がアクセルを踏み込み、要求駆動力ｆ０が与えられたとする。しかし、このとき車両３０と壁５０との距離Ｌは、駆動抑制距離より短く、駆動力は抑制駆動力ｆ６に抑制される。この抑制駆動力ｆ６は、例えば、加速度センサ１６が検出した加速度に基づいて設定され、傾斜した路面６０において車速がＶ２となる駆動力に相当する。なお、抑制駆動力ｆ６は抑制駆動力ｆ１と等しくてもよい。また、傾斜した路面６０における車速Ｖ２はＶ１と等しくてもよい。

　このとき、抑制駆動力ｆ６では、車両３０を発進させるために必要な駆動力として十分でない。本実施形態に係る車両制御装置では、この状態が所定期間継続することにより、駆動力の補正処理が行われる。これにより、時刻ｔ１１から所定時間経過後の時刻ｔ１２では、駆動力の値が、抑制駆動力ｆ６から補正された駆動力ｆ７へと引き上げられる。このとき、補正された駆動力ｆ７が、車両３０を発進させるために必要な駆動力として十分でない場合には、車速、加速度、及び加加速度のそれぞれの値が変化しない。本実施形態に係る車両制御装置では、この状態が所定期間継続し、時刻ｔ１２から所定時間経過後の時刻ｔ１３となった場合、駆動力の値をｆ７より大きい値であるｆ８へと引き上げる。以後、本実施形態に係る車両制御装置では、補正された駆動力ｆ８でも、車両３０が発進できず、加加速度が変化しない場合、時刻ｔ１４において駆動力をｆ８より大きいｆ９に引き上げる。

　その結果、本実施形態に係る車両制御装置では、時刻ｔ１４において、駆動力ｆ９が車両３０の発進に必要な駆動力として十分となる。これにより、車両３０は発進する。このとき、加速度センサ１６が検出する加速度は、進行方向において変化する。そのため、このとき算出される加加速度の値も変化する。また、本実施形態に係る車両制御装置では、時刻ｔ１５において、加加速度が閾値Ｔｈを超えた場合、駆動力の増加により、車両３０を発進させることができたと判断できる。このとき、駆動力を増加させたままだと、車両３０では、壁５０に接近する速度が過剰になるおそれがある。そのため、本実施形態に係る車両制御装置では、加加速度が閾値Ｔｈを越えたことを条件に、駆動力を減少させる。例えば、駆動力の値をｆ９から抑制駆動力ｆ６に戻す。このとき、車両３０が発進している場合には、駆動力が抑制駆動力ｆ６であっても、抑制駆動力ｆ６に基づいて車両３０は加速し、時刻ｔ１６において、抑制駆動力ｆ６に対応する車速Ｖ２となる。その後、本実施形態に係る車両制御装置では、車両３０と壁５０との距離Ｌが停止距離より短くなる時刻ｔ１７において、衝突防止制御により駆動力をゼロにし、且つ、ブレーキによる制動制御を開始する。この制動制御により、車両３０は減速し、時刻ｔ１８において、車速がゼロとなる。

　実施形態に係る車両制御装置は、上記構成により以下の効果を奏する。

　車両３０では、自車両の進行方向に存在する障害物（例えば壁５０等）の物体を検出し、物体との距離に応じて、駆動力を抑制駆動力ｆ１，ｆ６とする。このとき、車両３０と物体との間の路面６０に段差６１等が存在する場合には、車両３０の駆動力が抑制されることにより、車両３０が段差６１を越えることができない可能性がある。同様に、路面６０が傾斜している場合には、車両３０の駆動力が抑制されることにより、車両３０が発進できない可能性がある。

　このとき、車両３０では、車輪速センサ１３により車両３０の進行方向の速度を検出し、検出した速度に基づいて、段差６１や路面６０の傾斜によって自車両が停止しているか否かを判定することができる。ところが、運転者によるアクセル操作等により、車両３０の進行を指示された場合には、車両３０の進行指示と、車両３０の動作との間に乖離が生じる。そのため、このような場合には、車両３０の駆動力を増加させ、車両３０を発進させる制御が必要となる。

　この制御は、車両３０が発進すれば、増加させた駆動力を、抑制駆動力ｆ１，ｆ６に戻す必要がある。ところが、車輪速センサ１３は、車両３０の速度が極めて低速の場合、速度の検出精度が低く、車輪速センサ１３の検出値に基づいて、増加させた駆動力を抑制駆動力ｆ１，ｆ６にする制御（減少させる制御）を行えば、その制御に遅延が生ずることとなる。また、車両３０では、加速度センサ１６により車両３０の進行方向への加速度を検出し、検出した加速度に基づいて、自車両が発進したか否かを判定することもできる。しかしながら、加速度センサ１６が検出する加速度は、路面６０が傾斜している場合等に重力加速度による影響を受けて、検出値にオフセットが生ずる。そのため、車両３０では、加速度により自車両の発進を正確に検出することが困難である。

　これに対して、本実施形態に係る車両制御装置では、加速度の単位時間当たりの変化率である加加速度を用いて、車両３０の発進を検出している。これにより、本実施形態に係る車両制御装置では、重力加速度によるオフセットの影響を受けることがない。そのため、本実施形態に係る車両制御装置では、正確に車両３０の発進を検出することができる。

　・本実施形態に係る車両制御装置では、車両３０の駆動力を徐々に増加させている。これにより、本実施形態に係る車両制御装置では、車両３０が発進した際の駆動力を、車両３０を発進させるために必要な最低限の駆動力にすることができ、車両３０の急発進を抑制することができる。

　・本実施形態に係る車両制御装置では、車両３０の加加速度が閾値Ｔｈを越えたことを条件に、駆動力を抑制駆動力ｆ１，ｆ６としている（増加させた駆動力を減少させる）。これにより、本実施形態に係る車両制御装置では、発進後の車両３０の速度が過剰なものとならず、壁５０等の障害物と車両３０との接触を抑制できる。

　・段差６１の手前で停止した車両３０が発進し、段差６１に乗り上げることで車両３０の加加速度に変化が生じる場合には、少なくとも段差６１への乗り上げが完了するまで、抑制駆動力ｆ１を一時的に増加させておくことが望ましい。これに対して、本実施形態に係る車両制御装置では、加加速度が閾値Ｔｈ以上となり、且つ、その時点から所定時間が経過した場合、一時的に増加させた駆動力を減少させるようにする。これにより、本実施形態に係る車両制御装置では、車両３０の段差６１の乗り上げを適正に行わせることができる。

　＜変形例＞
　・上記実施形態では、車両３０の加加速度が閾値Ｔｈを越えた場合、駆動力を直ちに抑制駆動力ｆ１，ｆ６としているが、加加速度が閾値Ｔｈを越えた場合、駆動力を徐々に抑制するようにしてもよい。

　・上記実施形態における加加速度の閾値Ｔｈは、増加後の駆動力に基づき可変に設定してもよい。すなわち、駆動力が高くなるほど、車両３０の発進時の加速度は大きくなり、それに伴い加加速度も大きくなる。そのため、本変形例では、駆動力の増加に伴い、閾値Ｔｈも大きく設定すればよい。

　・上記実施形態では、車両３０の駆動力を増加させる時間間隔を等しくしているが、等しくなくてもよい。

　・上記実施形態では、車両３０の駆動力を増加させる際に、その増加量を等しくしているが、等しくなくてもよい。特に、駆動力の値が最大駆動力ｆｍａｘの値に近づくと、車両３０が発進の可能性は高くなる。そのため、本変形例では、車両３０の駆動力が最大駆動力ｆｍａｘに近いほど、駆動力の増加量を小さくしてもよい。

　・上記実施形態では、停止状態の車両３０を発進させる際の制御を示しているが、極めて低速の車両３０を加速させる際にも、同様の制御を採用することができる。

　・段差６１等の手前で停止した車両３０を発進させる場合には、段差越えがゆっくりと行われる。そのため、加速度の変化は緩やかになり、加加速度はあまり大きくならないことが考えられる。ただしこの場合、発進によりある程度の車速は生じる。そこで、本変形例では、車両３０の駆動力が抑制駆動力ｆ１から一時的に増加された状況下において、車両３０の加加速度が所定値以上、又は、車両３０の速度が所定値以上の条件が満たされた場合に、駆動力を元に戻すようにしてもよい。

　・上記実施形態では、発進抑制状態であるか否かの判定を、上記（ａ）～（ｄ）のすべての条件が満たされたか否かによって判定しているが、これに限らない。本変形例では、例えば、発進抑制状態であるか否かの判定を、少なくとも上記（ａ）及び（ｂ）の条件を満たす場合、発進抑制状態であると判定してもよい。

　・上記実施形態では、アクセルセンサ１４の検出信号に基づき発進抑制状態を判定しているが、これに限らない。本変形例では、例えば、各種ＥＣＵ１０～１２からの指令により自動運転を行う車両３０に適用する。より具体的には、各種ＥＣＵ１０～１２からの指令に基づく駆動力が、車両３０と壁５０との距離Ｌにより抑制され、且つ、車両３０が発進抑制状態の場合に、駆動力を増加させる制御を行うようにしてもよい。このとき、各種ＥＣＵ１０～１２が指示手段として機能する。

　・上記実施形態では、加速度センサ１６により検出された加速度を時間微分することにより加加速度の値を算出しているが、加加速度の値を直接検出する加加速度センサを用いてもよい。

　・上記実施形態では、車両３０の駆動力としてトルクを例に説明を行ったが、出力を制御するようにしてもよい。本変形例では、例えば、エンジンの回転数を制御するようにしてもよい。

　・上記実施形態では、車両３０の駆動源をエンジンとして説明を行ったが、車両３０をモータにより駆動し、モータの駆動力の制御を行うようにしてもよい。

　１０…センサＥＣＵ、１１…エンジンＥＣＵ、１２…ブレーキＥＣＵ、１３…車輪速センサ、１４…アクセルセンサ、１５…ブレーキセンサ、１６…加速度センサ、２０…測距センサ、３０…車両。

Claims (5)

1. 　車両（３０）の進行方向の物体を検出する物体検出手段と、
   　前記物体検出手段が前記物体を検出した場合に、前記車両の駆動力を抑制する抑制手段と、
   　前記車両の挙動に基づき検出された進行方向の加加速度を取得する加加速度取得手段と、を備え、
   　前記抑制手段は、前記車両の駆動力を抑制している状態で、前記車両のアクセル操作が行われ、且つ、前記車両の速度が所定値未満の場合に、前記車両の駆動力を増加させ、前記加加速度取得手段が取得した前記加加速度に基づいて、増加後の駆動力を減少させる、車両制御装置（１０）。
2. 　前記抑制手段は、前記加加速度が閾値以上となった場合に、前記増加後の駆動力を減少させ、さらに、前記車両の駆動力を抑制している状態で、前記車両の駆動力を増加させる場合に、前記駆動力の増加量を可変にし、前記駆動力の増加量の大きさに応じて、前記閾値を設定する、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 　前記抑制手段は、前記加加速度が閾値以上となった時点から所定時間が経過した場合に、前記増加後の駆動力を減少させる、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
4. 　前記車両の進行方向の加速度を取得する加速度取得手段を備え、
   　前記加加速度取得手段は、前記加速度取得手段が取得した加速度に基づいて、前記加加速度を取得する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
5. 　車両制御装置（１０）の車両制御方法であって、
   　車両（３０）の進行方向の物体を検出する物体検出工程と、
   　前記物体検出工程により前記物体を検出した場合に、前記車両の駆動力を抑制する抑制工程と、
   　前記車両の挙動に基づき検出された進行方向の加加速度を取得する加加速度取得工程と、を含み、
   　前記抑制工程は、前記車両の駆動力を抑制している状態で、前記車両のアクセル操作が行われ、且つ、前記車両の速度が所定値未満の場合に、前記車両の駆動力を増加させ、前記加加速度取得工程により取得した前記加加速度に基づいて、増加後の駆動力を減少させる、車両制御方法。

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