JP2005022522A

JP2005022522A - Control device for vehicle

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Publication number: JP2005022522A
Application number: JP2003190308A
Authority: JP
Inventors: Kazushi Kuroda; 和士黒田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2005-01-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To install both of an auto-cruise function and a collision prediction control function on a vehicle with a simple structure. <P>SOLUTION: An engine ECU 20 calculates a first vehicle speed VE, and supplies the result to a collision prediction ECU 30 and a periphery monitoring sensor device 32. The periphery monitoring sensor 32 detects a distance to an object ahead Lx and a relative speed Vab with the usage of the first vehicle speed VE. The collision prediction ECU 30 executes following distance control (auto-cruise control) by cooperation with the engine ECU 20 with the usage of the distance Lx and the first vehicle speed VE. The collision prediction ECU 30 predicts collision with the object ahead with the usage of the distance Lx and the relative speed Vab, and controls operation of an occupant protection device by cooperation with a seatbelt ECU 40, an air bag ECU 50 and a traveling safety ECU 10. The collision prediction ECU 30 separately calculates a second vehicle speed VV, and also determines abnormality of the first vehicle speed VE. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前方物体までの距離に応じて車両の走行速度を自動的に可変制御するオートクルーズ機能を有するとともに、前方物体との衝突を予測して乗員保護装置を作動させる車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両においては、車両衝突時に乗員を保護する乗員保護機能の充実が図られてきている。例えば、下記特許文献１には、レーダーセンサを用いて車両周辺の状況を監視するとともに、車速センサからのパルス列信号に基づいて車速を演算し、車両周辺の状況および演算車速に基づいて、車両衝突時および衝突予測時に、シートベルト、エアバックなどの乗員保護装置を作動させることが示されている。一方、前方物体までの距離を検出するとともに前記のようにして車速を演算し、この検出した前方物体までの距離および演算車速に基づいて車両を加減速制御して、前方物体までの距離を自動的に制御するオートクルーズ機能も知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４７００８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例のような乗員保護機能およびオートクルーズ機能を車両に装備させようとすると、多数のセンサを必要としたり、演算処理のための回路規模が大きくなったり、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、センサなどの共用を図ることにより、乗員保護機能およびオートクルーズ機能を低製造コストで車両に装備させることを可能とする車両の制御装置を提供することにある。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両の走行速度を可変制御可能とする速度可変制御装置と、車速に応じて変化する車速信号を出力する車速信号出力手段と、車速信号出力手段からの車速信号に基づいて第１車速を演算する第１車速演算手段と、前方物体までの距離を検出する距離検出手段と、前記演算された第１車速および前記検出された前方物体までの距離に基づいて速度可変制御装置に対して速度変更を指示して前方物体までの距離を制御する車間距離制御手段とを備えた車両の制御装置において、車両衝突時に乗員を保護する乗員保護装置と、前記演算された第１車速および前記検出された前方物体までの距離に基づいて前方物体との衝突を予測して乗員保護装置を作動させる衝突予測制御手段とを設けたことにある。この場合、前記速度可変制御装置は、例えば、エンジン出力を制御するエンジン制御装置および／または車輪に制動力を付与する制動装置である。また、前記乗員保護装置は、シートベルト装置、ブレーキ装置、エアバック装置などである。さらに、前記車速信号出力手段は、例えば、車輪速を検知して同車輪速を表す信号を前記車速信号として出力するもので構成される。
【０００７】
前記のように構成した本発明においては、衝突予測制御手段による保護装置の作動制御において、車間距離制御手段による前方物体までの距離の制御に利用されている演算車速および検出距離を用いるようにした。したがって、新たなセンサを必要としないとともに、回路規模を大きくすることなく、簡単な構成かつ低製造コストで、乗員保護機能および車間距離制御機能（すなわち、オートクルーズ機能）を車両に装備させることができる。
【０００８】
また、本発明の他の特徴は、前記車両の制御装置において、さらに、車速信号出力手段からの車速信号を用いて第１車速演算手段とは独立に第２車速を演算する第２車速演算手段と、前記演算された第２車速との比較により第１車速の異常を判定する異常判定手段と、異常判定手段によって異常が判定されないとき衝突予測制御手段による乗員保護装置の作動制御を許容し、かつ異常判定手段によって異常が判定されたとき衝突予測制御手段による乗員保護装置の作動制御を禁止する作動制御禁止手段とを設けたことにある。
【０００９】
一般的に、車間制御機能は、所定の条件のもとに作動する機能であり、常に作動する機能ではない。例えば、運転者により選択され、かつ所定車速（例えば、４０ｋｍ／ｈ）以上において作動する機能である。そして、このような車間制御機能が作動していない状態においては、車速信号出力手段からの車速信号に基づいて計算された第１車速の信頼性が欠ける場合がある。具体的には、車間制御機能が作動していない状態では、車速信号出力手段および同出力手段からの車速信号の経路の異常診断、第１車速の演算処理の異常診断などがなされておらず、第１車速が正常な車速であるか、異常な車速であるかが不明の場合がある。このような場合でも、前記本発明の他の特徴によれば、第２車速演算手段、異常判定手段および衝突予測制御手段の作用により、第１車速の異常が判定されないときに保護装置の作動制御が許容され、かつ第１車速の異常が判定されたときには保護装置の作動制御が禁止される。したがって、第１車速に基づく車両の保護装置の制御が適性になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明すると、図１は同実施形態に係る車両制御システムの全体を概略的に示すブロック図である。この車両制御システムは、通信ライン１００に接続された走行安定性電子制御ユニット（ＶＳＣ電子制御ユニット）１０、エンジン電子制御ユニット２０、衝突予知電子制御ユニット３０、シートベルト電子制御ユニット４０、エアバック電子制御ユニット５０、ステアリングセンサ装置６０およびヨーレートセンサ装置７０を備えている。これらの電子制御ユニット１０，２０，３０，４０，５０は、それぞれＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどを主要構成要素とするマイクロコンピュータ装置によって構成され、以下、これらの電子制御ユニット１０，２０，３０，４０，５０を、走行安定性ＥＣＵ１０、エンジンＥＣＵ２０、衝突予知ＥＣＵ３０、シートベルトＥＣＵ４０およびエアバックＥＣＵ５０とそれぞれいう。
【００１１】
走行安定性ＥＣＵ１０は、図示しないプログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行して、車両のスピン、ドリフトアウト、車輪ロックなどの走行異常を防止するために各車輪ごとに制動力の付与を制御して、車両の走行安定性を良好に保つものである。この走行安定性ＥＣＵ１０には、車輪速センサ１１ａ〜１１ｄ、ブレーキ油圧センサ１２および制動アクチュエータ１３が接続されている。車輪速センサ１１ａ〜１１ｄは、左右前後輪にそれぞれ対応して設けられ、各車輪の回転速度に反比例したパルス幅（すなわち、周期）の車輪速パルス列信号Ｖｐ１，Ｖｐ２，Ｖｐ３，Ｖｐ４をそれぞれ出力する。ブレーキ油圧センサ１２は、運転者によるブレーキペダルの踏み込み操作に伴って発生するブレーキ油圧を検出することにより、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する。制動アクチュエータ１３は、各車輪に対して制動力をそれぞれ付与する複数のアクチュエータからなる。また、走行安定性ＥＣＵ１０には、ステアリングセンサ装置６０によって検出されたハンドル操舵角θ、ヨーレートセンサ装置７０によって検出されたヨーレートγおよびその他のセンサ出力も入力されるようになっていて、車両の走行異常状態を検出し、同走行異常状態を是正して車両の走行安定性を確保するために、制動アクチュエータ１３を制御する。
【００１２】
さらに、走行安定性ＥＣＵ１０は、図示しないプログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行して、乗員による急ブレーキ操作時に制動アクチュエータ１３を制御して乗員のブレーキ操作をアシストする機能も有する。具体的には、衝突予知ＥＣＵ３０からの指示信号に応答して、衝突直前にブレーキアシストの準備のために、制動アクチュエータ１３内の油圧ポンプを制御してブレーキアシストに利用する作動油圧を上昇させておく。そして、ブレーキ油圧センサ１２によって検出されたブレーキペダルの踏み込み量が大きく、かつ所定車速以上であるとき、制動アクチュエータ１３を制御して乗員によるブレーキペダルの踏み込みを前記上昇させた作動油圧によりアシストする。
【００１３】
このような走行安定性ＥＣＵ１０は、前記車両の走行異常状態の検出および制動アクチュエータ１３の制御のために、図示しないプログラムの実行により、車輪速パルス列信号Ｖｐ１，Ｖｐ２，Ｖｐ３，Ｖｐ４に基づいて左右前後輪の車輪速Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４および第１車速ＶＥ’をそれぞれ独立して計算する。車輪速Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の計算においては、車輪のスリップ率（すなわち、車輪のロック）とは無関係に、車輪速パルス列信号Ｖｐ１，Ｖｐ２，Ｖｐ３，Ｖｐ４のパルス幅（すなわち、周期）に反比例する値が採用される。そして、これらの車輪速Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を表すディジタルデータが、通信ライン１００を介して衝突予知ＥＣＵ３０に所定の短時間ごとに出力される。
【００１４】
第１車速ＶＥ’においては、スリップ率が大きい車輪、すなわちロックした車輪に対応した車輪速パルス列を除く残りの車輪速パルス列信号Ｖｐ１，Ｖｐ２，Ｖｐ３，Ｖｐ４のパルス幅（すなわち、周期）に反比例する各値の平均値が採用される。また、第１車速ＶＥ’においては、第１車速ＶＥ’を従動輪に対応した車輪速パルス列信号Ｖｐ１，Ｖｐ２（または車輪速パルス列信号Ｖｐ３，Ｖｐ４）のパルス幅（すなわち、周期）に反比例する各値の平均値を採用してもよい。さらに、この第１車速ＶＥ’を車輪のスリップ率を用いて補正および推定演算するようにしてもよい。そして、この第１車速ＶＥ’を表すディジタルデータは、同第１車速ＶＥ’に反比例する周期を有する車速パルス列信号Ｖｐに変換されて、すなわち車速を表す車速パルス列信号Ｖｐに変換されて、エンジンＥＣＵ２０およびメータ制御回路２１に供給される。
【００１５】
また、走行安定性ＥＣＵ１０は、図示しないプログラムの実行により、車輪速センサ１１ａ〜１１ｄに発生している断線、短絡などのセンサ異常を検出するようにもなっている。そして、車輪速センサ１１ａ〜１１ｄの異常の有無および異常の種類を表すセンサ状態データが、前記車輪速Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を表すディジタルデータと共に、通信ライン１００を介して衝突予知ＥＣＵ３０に所定の短時間ごとに出力される。
【００１６】
メータ制御回路２１は、前記車速パルス列信号Ｖｐに基づいて第１車速ＶＥを計算して、同計算した第１車速ＶＥをメータ２２にて表示する。
【００１７】
エンジンＥＣＵ２０は、図示しない操作子の操作に応じて動作するオートクルーズ機能を有しており、図示しないプログラムの実行により、エンジンへの燃料の供給量を決定するためのエンジンアクチュエータ２３を制御して車両を一定速度で走行させるとともに、衝突予知ＥＣＵ３０から供給される加減速指示信号に応じて前方物体（主に、前方車両）までの距離（主に、車間距離）を制御する。このオートクルーズ機能のために、前記車速パルス列信号Ｖｐに基づいて第１車速ＶＥを計算する。そして、この第１車速ＶＥを表すディジタルデータは、通信ライン１００を介して衝突予知ＥＣＵ３０に出力される。なお、このオートクルーズ機能は、図示しない操作スイッチにより運転者によって選択されるものであると同時に、車両が所定車速（例えば、４０ｋｍ／ｈ）以上で走行中であるときのみ作動する、すなわち所定の条件のもとでのみ作動するものである。
【００１８】
このようなオートクルーズ機能で利用される第１車速ＶＥは常時計算されるものであるが、この第１車速ＶＥの異常はオートクルーズ制御中のみ検出されるようになっている。この第１車速ＶＥの異常は、車速パルス列信号Ｖｐが急に途切れたときや、第１車速ＶＥを表す値が急変したときに検出されるようになっており、この異常検出時には、エンジンアクチュエータ２３の制御すなわちオートクルーズの機能が停止される。したがって、オートクルーズ機能の非作動状態では、通信ライン１００に出力される第１車速ＶＥは信頼性を欠くものである。例えば、第１車速ＶＥが「０」であることは、車両の停止中を表しているか、または車速パルス列信号Ｖｐの入力経路の断線時における第１車速ＶＥの演算結果であるかは不明である。
【００１９】
衝突予知ＥＣＵ３０は、図２，３の第１および第２通信異常検出プログラムを所定の短時間ごとに実行して走行安定性ＥＣＵ１０およびエンジンＥＣＵ２０に対する通信異常を検出するとともに、図４のセンサ異常検出プログラムを所定の短時間ごとに実行して各種センサの異常を検出する。なお、他のＥＣＵ４０，５０、ステアリングセンサ装置６０およびヨーレートセンサ装置７０との通信異常も検出するが、本発明には直接関係しないので、その詳しい説明を省略する。また、この衝突予知ＥＣＵ３０は、図５の車間制御プログラムも所定の短時間ごとに繰り返し実行して、エンジンＥＣＵ２０および走行安定性ＥＣＵ１０を制御する。また、衝突予知ＥＣＵ３０は、図６の衝突予知プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行して、シートベルトＥＣＵ４０、エアバックＥＣＵ５０および走行安定性ＥＣＵ１０を制御する。この衝突予知ＥＣＵ３０には、警報装置３１および周辺監視センサ装置３２が接続されている。警報装置３１は、ランプ、ブザーなどによって構成され、運転者に異常を警報する。
【００２０】
周辺監視センサ装置３２は、ミリ波、超音波などを用いたレーダ装置に加えて、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどからなるマイクロコンピュータを備えており、図７の前方物体検出プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行して、前方物体までの距離Ｌｘおよび同前方物体との相対速度Ｖａｂを検出して、同検出した距離Ｌｘおよび相対速度Ｖａｂを表す信号を衝突予知ＥＣＵ３０に出力する。また、この周辺監視センサ装置３２は、前方物体を特定するために、衝突予知ＥＣＵ３０から車両進行方向Ｒ（実際には、車両のカーブ半径Ｒ）を表す信号と、第１車速ＶＥを表す信号とを入力する。なお、車両進行方向Ｒは、ステアリングセンサ装置６０によって検出されたステアリング角θおよびヨーレートセンサ装置７０によって検出されたヨーレートγを用いて、衝突予知ＥＣＵ３０にて図示しないプログラムの実行によって計算される。
【００２１】
さらに、周辺監視センサ装置３２は、図示しないプログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行することにより、センサ（レーダ装置）内部の断線およびショート、衝突予知ＥＣＵ３０からの車両進行方向Ｒおよび第１車速ＶＥの未着、レーダ装置にみぞれなどの汚れが一時的に付着してミリ波、超音波などの送信及び受信が不能である状態を示すセンサ汚れなどの異常も検出し、これらの異常の有無および異常の種類を表すセンサ状態データも、衝突予知ＥＣＵ３０に所定の短時間ごとに供給する。
【００２２】
シートベルトＥＣＵ４０は、図示しないプログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行することにより、衝突予知ＥＣＵ３０からの指示信号に応答してシートベルトの巻き取りおよび同巻き取りの解除が制御される。このシートベルトの巻き取りおよび巻き取り解除のために、シートベルトＥＣＵ４０にはシートベルトアクチュエータ４１が接続されている。
【００２３】
エアバックＥＣＵ５０は、図示しないプログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行することにより、車両衝突時にエアバックを展開させるものである。このエアバックの展開のために、エアバックＥＣＵ５０には、エアバックアクチュエータ５１が接続されている。また、このエアバックＥＣＵ５０は、衝突予知ＥＣＵ３０からの指示信号に応答してエアバックの展開準備および同展開準備の解除も行う。エアバックの展開準備とは、エアバックを展開させるためのインフレータなどへの高電圧の供給の確保などである。
【００２４】
ステアリングセンサ装置６０は、操舵ハンドルの回転角を検出するセンサ素子と、同センサ素子による検出回転角に零点補正などの演算処理を施してステアリング角θを計算するための周辺回路とからなる。そして、計算されたステアリング角θは、所定の短時間ごとに、通信ライン１００を介して走行安定性ＥＣＵ１０および衝突予知ＥＣＵ３０に供給される。また、このステアリングセンサ装置６０は、同ステアリングセンサ装置６０のセンサ素子に対する電源ラインの断線およびショート、零点記憶無効などの異常も検出して、所定の短時間ごとに、同異常の有無および異常の種類を表すセンサ状態データを通信ライン１００を介して走行安定性ＥＣＵ１０および衝突予知ＥＣＵ３０に供給する。零点記憶無効は、零点補正値を記憶するメモリへの電力供給が遮断されて、一時的に零点補正値が喪失されている状態である。
【００２５】
ヨーレートセンサ装置７０は、車体の重心垂直軸線回りの回転角速度を検出するセンサ素子に加えて、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどからなるマイクロコンピュータを備えており、図示しないプログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行して、センサ素子による検出ヨーレートγ’を零点補正してヨーレートγを計算する。そして、前記計算したヨーレートγは、所定の短時間ごとに、通信ライン１００を介して走行安定性ＥＣＵ１０および衝突予知ＥＣＵ３０に供給される。また、ヨーレートセンサ装置７０は、図示しないプログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行して、センサ素子に対する電源ラインの断線およびショート、零点補正値の未補正状態などの異常を検出して、異常の有無および異常の種類を表すセンサ状態データを通信ライン１００を介して走行安定性ＥＣＵ１０および衝突予知ＥＣＵ３０に供給する。
【００２６】
次に、上記のように構成した実施形態の動作、特に、本発明に直接関係した衝突予知ＥＣＵによるオートクルーズ制御（車間距離制御を含む）、衝突予知制御およびこの車両制御システムの異常検出について説明する。この車両制御システムの作動開始により、車輪速センサ１１ａ〜１１ｄによって検出された車輪速パルス列信号Ｖｐ１，Ｖｐ２，Ｖｐ３，Ｖｐ４は、走行安定性ＥＣＵ１０に供給される。走行安定性ＥＣＵ１０は、これらの車輪速パルス列信号Ｖｐ１，Ｖｐ２，Ｖｐ３，Ｖｐ４に基づいて第１車速ＶＥ’を計算し、この計算した第１車速ＶＥ’に加えて、ステアリングセンサ装置６０およびヨーレートセンサ装置７０などから入力されるハンドル操舵角θ、ヨーレートγなどの車両状態量を用いて、制動アクチュエータ１３を制御し、車両の走行安定性を確保する。
【００２７】
一方、走行安定性ＥＣＵ１０は、前記第１車速ＶＥ’の計算とは独立して、車輪速パルス列信号Ｖｐ１，Ｖｐ２，Ｖｐ３，Ｖｐ４に基づいて左右前後輪の車輪速Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を計算する。そして、これらの車輪速Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を表すディジタルデータが、通信ライン１００を介して衝突予知ＥＣＵ３０に所定の短時間ごとに出力される。また、車輪速センサ１１ａ〜１１ｄに発生しているセンサ異常も検出され、同異常の有無および異常の種類を表すセンサ状態データは、前記ディジタルデータと共に、通信ライン１００を介して衝突予知ＥＣＵ３０に所定の短時間ごとに出力される。
【００２８】
さらに、走行安定性ＥＣＵ１０は、この第１車速ＶＥ’に反比例する周期を有する車速パルス列信号ＶｐをエンジンＥＣＵ２０およびメータ制御回路２１に供給する。メータ制御回路２１は、この車速パルス列信号Ｖｐを用いて第１車速ＶＥ’をメータ２２に表示する。エンジンＥＣＵ２０も、前記車速パルス列信号Ｖｐに基づいて第１車速ＶＥを計算して、同計算した第１車速ＶＥを用いてエンジンアクチュエータ２３を制御して、車両にオートクルーズ機能を発揮させる。なお、この第１車速ＶＥの計算においては、オートクルーズ機能が選択されている場合には、同機能において設定された設定車速も考慮されるので、この第１車速ＶＥは前述した第１車速ＶＥ’と若干異なる場合がある。一方、この第１車速ＶＥを表すディジタルデータは、所定の短時間ごとに通信ライン１００を介して衝突予知ＥＣＵ３０に出力される。
【００２９】
これらの走行安定性ＥＣＵ、エンジンＥＣＵなどの動作と並行して、ステアリングセンサ装置６０およびヨーレートセンサ装置７０も、ステアリング角θおよびヨーレートγをそれぞれ計算している。そして、これらのステアリング角θおよびヨーレートγは通信ライン１００を介して衝突予知ＥＣＵ３０に所定の短時間ごとに出力される。また、ステアリングセンサ装置６０およびヨーレートセンサ装置７０に発生している異常も検出され、同異常の有無および異常の種類を表すセンサ状態データも、ステアリング角θおよびヨーレートγと共に、通信ライン１００を介して衝突予知ＥＣＵ３０に所定の短時間ごとに出力される。
【００３０】
周辺監視センサ装置３２は、図７の前方物体検出プログラムを所定の短時間ごとに実行することにより、レーダ装置による観測結果に加えて、衝突予知ＥＣＵ３０からの車両進行方向Ｒおよび第１車速ＶＥも用いて、前方物体までの距離Ｌｘおよび同前方物体との相対速度Ｖａｂを計算する。
【００３１】
前方物体検出プログラムは、図７のステップＳ１５０にて開始され、ステップＳ１５２にて、衝突予知ＥＣＵ３０から入力した車両進行方向Ｒおよび第１車速ＶＥを用いて前方物体を特定する。この前方物体の特定においては、車両進行方向Ｒは、自車と同一レーンにある前方物体（主に、同一レーンを走行中の前方車両）を特定するために利用される。また、第１車速ＶＥも、道路標識、看板、遮音用壁などの静止物と、移動物である前方物体（前方車両）とを識別することにより、前記自車と同一レーンにある前方物体を特定するために利用される。この前方物体の特定処理後、ステップＳ１５４にて自車から前方物体までのレーダ装置による検出距離Ｌｘを入力して、今回のプログラムの実行による入力距離を表す今回距離Ｌｎｅｗとして設定する。次に、ステップＳ１５６にて、前回のプログラムの実行時に入力した距離Ｌｘ（以降、前回距離Ｌｏｌｄという）から今回距離Ｌｎｅｗを減算した減算値Ｌｏｌｄ−Ｌｎｅｗを、この前方物体検出プログラムの実行時間間隔Δｔで除算することにより、前方物体との相対速度Ｖａｂ（＝（Ｌｏｌｄ−Ｌｎｅｗ）／Δｔ）を計算する。
【００３２】
前記相対速度Ｖａｂの計算後、ステップＳ１５８にて、次回の相対速度Ｖａｂの計算のために、前回距離Ｌｏｌｄを今回距離Ｌｎｅｗに更新しておく。そして、ステップＳ１６０にて、検出距離Ｌｘおよび相対速度Ｖａｂを衝突予知ＥＣＵに出力して、ステップＳ１６２にてこの前方物体検出プログラムの実行を終了する。また、周辺監視センサ装置３２は、図示しないプログラムの実行により、レーダ装置を含む周辺監視センサ装置３２に発生している異常も検出し、同異常の有無および異常の種類を表すセンサ状態データも衝突予知ＥＣＵ３０に所定の短時間ごとに供給する。
【００３３】
衝突予知ＥＣＵ３０は、第１および第２通信異常検出プログラム、センサ異常検出プログラム、車間制御プログラムおよび衝突予知プログラムを所定の短時間ごとにそれぞれ繰り返し実行している。第１通信異常検出プログラムは、図２のステップＳ１０にて開始され、ステップＳ１２にて走行安定性ＥＣＵ１０との通信不通を検出するための通信不通カウント値ＣＶが所定値Ｎ１以上であるかを判定する。この通信不通カウント値ＣＶは、走行安定性ＥＣＵ１０からの通信が不通になっている時間をカウントするもので、初期には「０」に設定されている。なお、所定値Ｎ１は、所定の正の整数値である。したがって、最初、ステップＳ１２にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１４に進む。
【００３４】
ステップＳ１４においては、走行安定性ＥＣＵ１０との通信が不通になっているかを判定する。前述のように、走行安定性ＥＣＵ１０から衝突予知ＥＣＵ３０には、所定の短時間ごとに、すなわち定期的に、車輪速Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４および車輪速センサ１１ａ〜１１ｄの異常に関する信号が入力されているはずである。したがって、衝突予知ＥＣＵ３０は、入力インターフェース回路などに定期的に前記信号が入力されているかにより、前記通信の不通を判定する。
【００３５】
通信が不通でなければ、ステップＳ１４にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１６にて通信不通カウント値ＣＶを「０」にクリアし、ステップＳ１８にて走行安定性ＥＣＵ１０との通信不通用の制御マスクフラグＣＭ１を”０”に設定する。この制御マスクフラグＣＭ１は、“０”により走行安定性ＥＣＵ１０との通信が正常な状態を表し、“１”により一時的な異常が検出されていることを表すものである。前記ステップＳ１８の処理後、ステップＳ２８にてこの第１通信異常検出プログラムの実行を終了する。
【００３６】
次に、走行安定性ＥＣＵ１０との通信が不通になっている場合について説明する。この場合、通信不通カウント値ＣＶが所定値Ｎ１未満である限り、ステップＳ１２にて「Ｎｏ」と判定する。そして、ステップＳ１４においては「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２０，Ｓ２２の処理を実行して、ステップＳ２８にて第１通信異常検出プログラムの実行を終了する。ステップＳ２０においては、通信不通カウント値ＣＶに「１」を加算する。ステップＳ２２においては、制御マスクフラグＣＭ１を“１”に設定する。
【００３７】
そして、走行安定性ＥＣＵ１０との通信不通状態が続く限り、ステップＳ１２，Ｓ１４，Ｓ２０、Ｓ２２の処理が実行され続ける。したがって、この場合には、通信不通カウント値ＣＶが第１通信異常検出プログラムの実行ごとに「１」ずつ増加するとともに、制御マスクフラグＣＭ１は
“１”に設定され続ける。一方、この状態で、走行安定性ＥＣＵ１０との通信が正常状態に復帰すれば、ステップＳ１４にて「Ｎｏ」と判定され、ステップＳ１６の処理により通信不通カウント値ＣＶを「０」にクリアされ、ステップＳ１８の処理により制御マスクフラグＣＭ１は”０”に戻される。
【００３８】
逆に、走行安定性ＥＣＵ１０との通信不通状態が続き、ステップＳ２０の処理による通信不通カウント値ＣＶが増加して所定値Ｎ１以上になると、ステップＳ１２にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ２４，Ｓ２６の処理を実行する。ステップＳ２４においては、異常フラグＤＦを“１”に設定する。ステップＳ２６においては、警報装置３１を作動させて、走行安定性ＥＣＵ１０との通信が異常であることを乗員に知らせる。
【００３９】
次に、図３の第２通信異常検出プログラムについて説明する。この第２通信異常プログラムは、ステップＳ４０〜Ｓ５８からなり、エンジンＥＣＵ２０との通信の異常を検出する。この第２通信異常検出プログラムにおいては、ステップＳ４４にて、上記図２のステップＳ１４の判定処理に代えて、エンジンＥＣＵ２０との通信の不通を同ステップＳ１４の処理と同様にして検出する。また、ステップＳ５６にて、上記図２のステップＳ２６の処理に代えて、警報装置３１にてエンジンＥＣＵ２０との通信が異常であることを乗員に知らせる。さらに、この第２通信異常検出プログラムにおいては、上記第１通信異常検出プログラムの通信不通カウント値ＣＶ、所定値Ｎ１および制御マスクフラグＣＭ１に代えて、通信不通カウント値ＣＥ、所定値Ｎ２および制御マスクフラグＣＭ２を用いていている。そして、これらの相違点を除けば、上記第１通信異常検出プログラムと実質的に同一である。
【００４０】
したがって、この第２通信異常プログラムの実行により、エンジンＥＣＵ２０との通信の不通が検出されると、同不通が検出されている間、制御マスクフラグＣＭ２が“１”に設定されるが、それ以外のときには、制御マスクフラグＣＭ２は“０”に保たれ続ける。また、この通信異常状態が長く続くと、異常フラグＤＦは“１”に設定される。
【００４１】
次に、センサ異常検出プログラムについて説明する。このプログラムの実行は、図４のステップＳ７０にて開始され、ステップＳ７２にて各種センサの状態が判定される。この場合、各種センサとは、車輪速センサ１１ａ〜１１ｄ、周辺監視センサ装置３２、ステアリングセンサ装置６０およびヨーレートセンサ装置７０である。そして、これらのセンサの状態は、走行安定性ＥＣＵ１０、周辺監視センサ装置３２、ステアリングセンサ装置６０およびヨーレートセンサ装置７０から供給されるセンサ状態データに基づいて判定される。
【００４２】
走行安定性ＥＣＵ１０、周辺監視センサ装置３２、ステアリングセンサ装置６０およびヨーレートセンサ装置７０から供給される全てのセンサ状態データが異常無しを表していれば、すなわち車輪速センサ１１ａ〜１１ｄ、周辺監視センサ装置３２、ステアリングセンサ装置６０およびヨーレートセンサ装置７０の全てが正常であれば、ステップＳ７２に「正常状態」と判定して、ステップＳ７４以降の処理を実行する。ステップＳ７４においては、“１”によりセンサの「無効状態」（詳しくは後述する）を表す制御マスクフラグＣＭ３を“０”に設定する。ステップＳ７６，Ｓ７８においては、上述した制御マスクフラグＣＭ１，ＣＭ２が“１”であるかをそれぞれ判定する。制御マスクフラグＣＭ１，ＣＭ２が共に“０”であれば、ステップＳ７６，Ｓ７８にてそれぞれ「Ｎｏ」と判定してステップＳ８０に進む。
【００４３】
ステップＳ８０においては、走行安定性ＥＣＵ１０から入力した車輪速Ｖ１〜Ｖ４を用いて第２車速ＶＶを計算する。この第２車速ＶＶの計算においても、上記第１車速ＶＥ’の計算と同様に、スリップ率が大きい車輪、すなわちロックした車輪に対応した車輪速を除く残りの車輪速Ｖ１〜Ｖ４の平均値が採用される。また、この場合も、従動輪に対応した車輪速Ｖ１，Ｖ２（または車輪速Ｖ３，Ｖ４）の平均値を採用してもよい。さらに、この第２車速ＶＶも車輪のスリップ率を用いて補正および推定演算するようにしてもよい。
【００４４】
前記ステップＳ８０の第２車速ＶＶの計算後、ステップＳ８２にて、同計算した第２車速ＶＶとエンジンＥＣＵ２０から入力した第１車速ＶＥとの差の絶対値｜ＶＶ−ＶＥ｜が所定の小さな値ΔＶ以下であるかを判定する。そして、前記差の絶対値｜ＶＶ−ＶＥ｜が所定の小さな値ΔＶ以下であれば、ステップＳ８２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ９０にてセンサ異常検出プログラムの実行を終了する。この場合には、制御マスクフラグＣＭ１，ＣＭ２に加えて、制御マスクフラグＣＭ３も“０”に保たれ、また異常フラグＤＦも“０”に保たれる。一方、前記差の絶対値｜ＶＶ−ＶＥ｜が所定の小さな値ΔＶよりも大きければ、ステップＳ８２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ８６にて異常フラグＤＦを“１”に設定する。そして、ステップＳ８８においては、警報装置３１を作動させて、第１車速ＶＥが異常であることを乗員に知らせる。そして、ステップＳ９０にてセンサ異常検出プログラムの実行を終了する。
【００４５】
一方、走行安定性ＥＣＵ１０、周辺監視センサ装置３２、ステアリングセンサ装置６０およびヨーレートセンサ装置７０から供給されるセンサ状態データのいずれか一つでも異常を表していれば、前記ステップＳ７２において、センサ状態データによって表された異常の種類に応じてセンサの「無効状態」または「異常状態」が判定される。この「無効状態」とは、センサに解消される可能性のある一時的な異常が発生している状態である。そして、「異常状態」とは、センサに回復の見込みのない重大な異常が発生している状態である。
【００４６】
例えば、「無効状態」に属する異常の例としては、周辺監視センサ装置３２における衝突予知ＥＣＵ３０からの信号の一時的な未着状態、レーダ装置におけるみぞれなどの汚れによる物体の一時的な検出不可状態などが挙げられる。また、ステアリングセンサ装置６０における零点記憶無効などの異常、ヨーレートセンサ装置７０における零点補正値の未補正状態もこの「無効状態」に属する。一方、「異常状態」に属する異常の例としては、車輪速センサ１１ａ〜１１ｄ、周辺監視センサ装置３２、ステアリングセンサ装置６０およびヨーレートセンサ装置７０における断線、短絡などの異常が挙げられる。
【００４７】
そして、ステップＳ７２にて「無効状態」の判定がなされると、ステップＳ８４にて制御マスクフラグＣＭ３は“１”に設定される。しかし、この場合には、「無効状態」にあったセンサ装置が正常状態に復帰すれば、前述のステップＳ７４の処理が実行されて、制御マスクフラグＣＭ３は
“０”に戻される。
【００４８】
また、ステップＳ７２にて「異常状態」の判定がなされると、ステップＳ８６にて異常フラグＤＦを“１”に設定する。そして、ステップＳ８８においては、警報装置３１を作動させて、各種センサ装置が異常であることを乗員に知らせる。
【００４９】
さらに、上記第１通信異常検出プログラム、第２通信異常検出プログラムおよびセンサ異常プログラムに並行して、衝突予知ＥＣＵ３０は、オートクルーズ機能が選択されていることを条件に、図５の車間制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行している。さらに、衝突予知ＥＣＵ３０は、常に、図６の衝突予知プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行している。
【００５０】
この車間制御プログラムの実行は図５のステップＳ１００にて開始され、ステップＳ１０２にて前述した制御マスクフラグＣＭ１〜ＣＭ３および異常フラグＤＦが全て“０”であるか否かを判定する。制御マスクフラグＣＭ１〜ＣＭ３および異常フラグＤＦのうちのいずれか一つでも“１”であれば、ステップＳ１０２にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１１０にてこの車間制御プログラムの実行を終了する。したがって、この場合には、車間制御プログラムは実質的に実行されず、後述する車間距離制御は行われない。
【００５１】
制御マスクフラグＣＭ１〜ＣＭ３および異常フラグＤＦが全て“０”であり、ステップＳ１０２にて「Ｙｅｓ」と判定されると、ステップＳ１０４以降に進む。ステップＳ１０４においては、エンジンＥＣＵ２０から入力されている第１車速ＶＥが所定車速Ｖ１（例えば、時速４０Ｋｍ／ｈ）以上であるかを判定することにより，車両が中高速走行状態にあるか否かを判定する。車両が中高速走行状態になければ、ステップＳ１０４にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１１０にてこの車間制御プログラムの実行を終了して、後述する車間距離制御は行われない。
【００５２】
一方、第１車速ＶＥが所定車速Ｖ１以上であれば、ステップＳ１０４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１０６，Ｓ１０８にて車間距離制御を行ない、ステップＳ１１０にて車間制御プログラムの実行を終了する。ステップＳ１０６においては、周辺監視センサ装置３２から入力された前方物体までの距離Ｌｘを前記第１車速ＶＥで除算することにより、前方物体が停止し、かつそのままの車速で走行したと仮定した場合に、自車両が前方物体に接触するまでの時間Ｔｘを計算する。ステップＳ１０８においては、前記計算した時間Ｔｘが一定なるように自車の走行速度を制御するための加減速度を計算して、同加減速度に応じて車両を加減速制御するための加減速指示信号をエンジンＥＣＵ２０に出力する。
【００５３】
エンジンＥＣＵ２０は、前記加減速指示信号に応答してエンジンアクチュエータ２３を制御することにより、エンジン出力を同加減速指示信号に応じて制御する。これにより、車両は、前方物体までの距離Ｌｘおよび第１車速ＶＥに応じて自動的に加減速制御される。また、この加減速制御では、車両の減速制御が不十分である場合には、エンジンＥＣＵ２０から走行安定性ＥＣＵ１０に減速指示信号が出力される。走行安定性ＥＣＵ１０は、この減速指示信号に応答して、制動アクチュエータ１３を制御して、車両を減速制御する。
【００５４】
一方、衝突予知プログラムの実行は図６のステップＳ１２０にて開始され、ステップＳ１２２にて前述した制御マスクフラグＣＭ１〜ＣＭ３および異常フラグＤＦが全て“０”であるか否かを判定する。制御マスクフラグＣＭ１〜ＣＭ３および異常フラグＤＦのうちのいずれか一つでも“１”であれば、ステップＳ１２２にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１４２にてこの衝突予知プログラムの実行を終了する。したがって、この場合には、衝突予知プログラムは実質的に実行されず、後述するシートベルトの巻き取り制御、ブレーキアシストの準備制御およびエアバックの展開準備制御は行われない。
【００５５】
制御マスクフラグＣＭ１〜ＣＭ３および異常フラグＤＦが全て“０”であり、ステップＳ１２２にて「Ｙｅｓ」と判定されると、ステップＳ１２４以降に進む。ステップＳ１２４においては、エンジンＥＣＵ２０から入力されている第１車速ＶＥが所定の小さな車速Ｖｏ（例えば、時速５Ｋｍ／ｈ）以上であるかを判定することにより，車両が走行状態にあるか否かを判定する。車両がほぼ停止状態にあって、車速Ｖが所定の小さな車速Ｖｏ未満であれば、ステップＳ１２４にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１４２にてこの衝突予知プログラムの実行を終了する。
【００５６】
一方、車両が走行を開始して、ステップＳ１２４にて「Ｙｅｓ」すなわち第１車速ＶＥが所定の小さな車速Ｖｏ以上であると判定されると、衝突予知ＥＣＵ３０はステップＳ１２６以降の処理を実行する。ステップＳ１２６においては、周辺監視センサ装置３２から入力されている相対速度Ｖａｂが正であるかを判定する。なお、この相対速度Ｖａｂは、正により車両の前端部から前方物体までの距離Ｌｘが減少していることを表し、負により車両の前端部から前方物体までの距離Ｌｘが変化しないまたは増加していることを表している。相対速度Ｖａｂが負であれば、ステップＳ１２６にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップＳ１４２にてこの衝突予知プログラムの実行を終了する。これは、この場合には車両が前方物体に衝突する可能性がないからである。
【００５７】
一方、相対速度Ｖａｂが正であれば、ステップＳ１２６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１２８に進む。ステップＳ１２８においては、周辺監視センサ装置３２から入力されている現在の距離Ｌｘを相対速度Ｖａｂで除算することにより、現在の相対速度Ｖａｂで走行し続ければ、車両の前端部が前方物体に衝突するまでの時間Ｔｓ（＝Ｌｘ／Ｖａｂ）を計算する。以下、この時間Ｔｓを衝突時間という。次に、ステップＳ１３０，Ｓ１３４，Ｓ１３８にて、この衝突時間Ｔｓが所定時間Ｔｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３以下であるかをそれぞれ判定する。この場合、所定時間Ｔｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３は、運転者がブレーキペダルの踏み込み、操舵ハンドルの操作などの衝突回避操作を行っても、車両の前端部が前方物体に衝突することが避けられないと予測される時間値であるが、保護装置の種類（シートベルト、ブレーキアシストおよびエアバック）によって若干異なる値に設定されている。衝突時間Ｔｓが所定時間Ｔｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３よりもそれぞれ大きい限り、ステップＳ１３０，Ｓ１３４，Ｓ１３８にてそれぞれ「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１４０の処理が実行されることはない。
【００５８】
一方、衝突時間Ｔｓが所定時間Ｔｓ１以下になると、ステップＳ１３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１３２にて、シートベルトの巻き取り指示信号をシートベルトＥＣＵ４０に送信する。この指示信号に応答して、シートベルトＥＣＵ４０は、シートベルトアクチュエータ４１を駆動制御してシートベルトの巻き取り制御を開始する。これにより、車両が前方物体に衝突しても、乗員はシートに固定されて保護される。
【００５９】
また、衝突時間Ｔｓが所定時間Ｔｓ２以下になると、ステップＳ１３４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１３６にて、ブレーキアシスト準備の指示信号を走行安定性ＥＣＵ１０に送信する。この指示信号に応答して、走行安定性ＥＣＵ１０は、ブレーキ操作のアシストのための準備制御を開始、すなわち制動アクチュエータ１３内の油圧ポンプを作動させて、ブレーキアシストに利用される作動油圧を上昇させる。これにより、運転者がブレーキペダルを深く踏み込みことにより、急制動操作をした場合には、走行安定性ＥＣＵ１０は、図示しないプログラムの実行により、ブレーキ油圧センサ１２によって検出されたブレーキペダルの踏み込み量に基づいて、制動アクチュエータ１３を制御して運転者によるブレーキ操作をアシストする。
【００６０】
また、衝突時間Ｔｓが所定時間Ｔｓ３以下になると、ステップＳ１３８にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１４０にて、エアバック展開準備の指示信号をエアバックＥＣＵ５０に送信する。この指示信号に応答して、エアバックＥＣＵ５０は、エアバックの展開のための準備制御、例えばエアバック展開制御時にインフレ−タへ供給される高電圧を確保するようにする。これにより、車両が前方物体に衝突して、エアバックＥＣＵ５０が図示しないプログラムの実行によりエアバックアクチュエータ５１を制御してエアバックを展開させる際には、エアバックは確実に展開される。したがって、これによっても、乗員は車両の衝突から確実に保護される。
【００６１】
また、前記ステップＳ１３０，Ｓ１３４，Ｓ１３８にて一旦「Ｙｅｓ」と判定された場合には、ステップＳ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１４０の処理により、シートベルトの巻き取り開始後、ブレーキアシスト準備の制御開始後およびエアバック展開準備の開始後、所定の時間が経過すると、シートベルトの巻き取り、ブレーキアシスト準備およびエアバック展開準備が自動的に解除される。これは、前方物体との衝突を回避することができた場合でも、前方物体に衝突してしまった場合でも、その後には、シートベルトの巻き取り、ブレーキアシスト準備およびエアバック展開準備は不要であるからである。
【００６２】
以上のように、上記実施形態においては、周辺監視センサ装置３２は、エンジンＥＣＵ２０から衝突予知ＥＣＵ３０を介して入力した第１車速ＶＥおよび衝突予知ＥＣＵ３０で計算した車両進行方向Ｒを用いて、前方物体までの距離Ｌｘおよび前方物体との相対速度Ｖａｂを計算する。そして、衝突予知ＥＣＵ３０は、図５の車間制御プログラムの実行により、前記計算された前方物体までの距離Ｌｘおよび第１車速ＶＥを用いて、エンジンＥＣＵ２０との協働により前方物体（主に、前方車両）との車間制御（オートクルーズ制御）を行なうようにした。また、衝突予知ＥＣＵ３０は、図６の衝突予知プログラムの実行により、前記計算された前方物体までの距離Ｌｘおよび相対速度Ｖａｂを用いて、シートベルトＥＣＵ４０、エアバックＥＣＵ５０および走行安定性ＥＣＵ１０との協働により、シートベルト、エアバック、ブレーキアシストなどの乗員保護装置の作動を制御するようにした。
【００６３】
このように、上記実施形態によれば、車間距離制御（オートクルーズ制御）で用いられている周辺監視センサ装置３２および同車間距離制御に利用されている（すなわち、エンジン制御に利用されている）第１車速ＶＥを用いて、前方物体との衝突予測に基づく乗員保護装置の作動を制御するようにした。したがって、新たなセンサを必要としないとともに、回路規模を大きくすることなく、簡単な構成かつ低製造コストで、乗員保護機能および車間距離制御機能（すなわち、オートクルーズ機能）を車両に装備させることができる。
【００６４】
また、衝突予知ＥＣＵ３０は、エンジンＥＣＵ２０から入力された第１車速ＶＥと、走行安定性ＥＣＵ１０から入力された車輪速Ｖ１〜Ｖ４に基づいて計算した第２車速ＶＶとの両者に基づいて、シートベルトＥＣＵ４０、エアバックＥＣＵ５０および走行安定性ＥＣＵ１０を制御するようにした。具体的には、図４のステップＳ８２の判定処理により第１車速ＶＥの異常を判定して、前記異常が判定されないときにのみ、図６のステップＳ１２４〜Ｓ１４０の第１車速ＶＥを用いた衝突予測処理を実行するようにした。また、第１車速ＶＥが異常の場合には、図４のステップＳ８６にて異常フラグＤＦを“１”に設定して、図６のステップＳ１２２の判定処理により、前記ステップＳ１２４〜Ｓ１４０の衝突予測処理を行わないようにした。したがって、異常な車速により乗員保護装置が制御されることが防止され、車速に基づく乗員保護装置の制御が常に適性になる。
【００６５】
特に、車間制御（オートクルーズ制御）は、所定の条件のもとに作動する機能であり、常に作動する機能ではない。具体的には、運転者により選択され、かつ所定車速（例えば、４０ｋｍ／ｈ）以上において作動する機能である。そして、このような車間制御機能が作動していない状態においては、エンジンＥＣＵ２０で計算される第１車速ＶＥは信頼性に欠ける場合がある。すなわち、車間制御機能が作動していない状態では、エンジンＥＣＵ２０に入力される車速パルス列信号Ｖｐに対する異常診断、第１車速ＶＥの演算処理の異常診断などがなされておらず、第１車速ＶＥが正常な車速であるか、異常な車速であるかが不明の場合がある。このような場合でも、上記実施形態によれば、第１車速ＶＥとは別途計算された第２車速ＶＶとの比較により、第１車速ＶＥの異常が判定されないときに乗員保護装置の作動制御が許容され、かつ第１車速ＶＥの異常が判定されたときには保護装置の作動制御が禁止される。したがって、第１車速ＶＥに基づく車両の乗員保護装置の制御が適性になる。
【００６６】
さらに、上記実施形態によれば、車輪速Ｖ１〜Ｖ４を計算する走行安定性ＥＣＵ１０にて、車輪速センサ１１ａ〜１１ｄの異常も検出され、同異常に関するセンサ状態データも車輪速Ｖ１〜Ｖ４と共に走行安定性ＥＣＵ１０から衝突予知ＥＣＵ３０に供給される。衝突予知ＥＣＵ３０では、図４のステップＳ７２にてセンサ状態データに基づいて各種センサの「異常状態」が判定されるとともに、同「異常状態」が判定された場合にはステップＳ８６の処理によって異常フラグＤＦが“１”に設定される。そして、図６のステップＳ１２２の判定処理により、前記ステップＳ１２４〜Ｓ１４０の衝突予知による乗員保護装置の作動制御を行わないようにした。各種センサが「無効状態」であっても、ステップＳ１２２の判定処理により、前記ステップＳ１２４〜Ｓ１４０の乗員保護装置の作動制御を行わないようにした。さらに、図２，３の第１および第２通信異常検出プログラムの実行および図６のステップＳ１２２の判定処理により、衝突予知ＥＣＵ３０は、走行安定性ＥＣＵ１０およびエンジンＥＣＵ２０との通信が不通の場合も、前記ステップＳ１２４〜Ｓ１４０の乗員保護装置の作動制御を行わないようにした。したがって、第１車速ＶＥに基づく車両デバイスの制御がさらに的確になされるようになる。
【００６７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記各実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両制御システムの全体概略図である。
【図２】図１の衝突予知ＥＣＵにて実行される第１通信異常検出プログラムのフローチャートである。
【図３】図１の衝突予知ＥＣＵにて実行される第２通信異常検出プログラムのフローチャートである。
【図４】図１の衝突予知ＥＣＵにて実行されるセンサ異常検出プログラムのフローチャートである。
【図５】図１の衝突予知ＥＣＵにて実行される車間制御プログラムのフローチャートである。
【図６】図１の衝突予知ＥＣＵにて実行される衝突予知プログラムのフローチャートである。
【図７】図１の周辺監視センサ装置にて実行される前方物体検出プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
１０…走行安定性ＥＣＵ，１１ａ〜１１ｄ…車輪速センサ、２０…エンジンＥＣＵ，３０…衝突予知ＥＣＵ，３２…周辺監視センサ装置、４０…シートベルトＥＣＵ、５０…エアバックＥＣＵ，６０…ステアリングセンサ装置、７０…ヨーレートセンサ装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle control device that has an auto-cruise function that automatically and variably controls the traveling speed of a vehicle according to a distance to a front object, and that activates an occupant protection device by predicting a collision with a front object. .
[0002]
[Prior art]
In recent years, in vehicles, enhancement of an occupant protection function for protecting an occupant in the event of a vehicle collision has been attempted. For example, in Patent Document 1 below, a situation around a vehicle is monitored using a radar sensor, a vehicle speed is calculated based on a pulse train signal from a vehicle speed sensor, and a vehicle collision is calculated based on the situation around the vehicle and the calculated vehicle speed. It has been shown that occupant protection devices such as seat belts and airbags are actuated at times and when predicting a collision. On the other hand, the distance to the front object is detected and the vehicle speed is calculated as described above, and the vehicle is accelerated / decelerated based on the detected distance to the front object and the calculated vehicle speed to automatically determine the distance to the front object. An auto-cruise function is also known that is controlled automatically.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-247008 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the vehicle is equipped with an occupant protection function and an auto cruise function as in the above-described conventional example, a large number of sensors are required, the circuit scale for arithmetic processing increases, and the manufacturing cost increases. There was a problem.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention has been made to cope with the above-described problems, and an object of the present invention is to allow a vehicle to be equipped with an occupant protection function and an auto-cruise function at a low manufacturing cost by sharing sensors and the like. It is in providing the control apparatus of a vehicle.
[0006]
In order to achieve the above object, the present invention is characterized by a variable speed control device capable of variably controlling the traveling speed of a vehicle, a vehicle speed signal output means for outputting a vehicle speed signal that changes in accordance with the vehicle speed, and a vehicle speed signal output. First vehicle speed calculation means for calculating the first vehicle speed based on a vehicle speed signal from the means, distance detection means for detecting the distance to the front object, the calculated first vehicle speed and the detected front object An occupant protection device that protects an occupant in the event of a vehicle collision, in a vehicle control device that includes an inter-vehicle distance control means that controls a distance to a forward object by instructing a speed change to a speed variable control device based on a distance; There is provided a collision prediction control means for operating the occupant protection device by predicting a collision with the front object based on the calculated first vehicle speed and the detected distance to the front object. In this case, the variable speed control device is, for example, an engine control device that controls engine output and / or a braking device that applies braking force to wheels. The occupant protection device is a seat belt device, a brake device, an airbag device, or the like. Further, the vehicle speed signal output means is configured to detect a wheel speed and output a signal representing the wheel speed as the vehicle speed signal, for example.
[0007]
In the present invention configured as described above, in the operation control of the protection device by the collision prediction control means, the calculation vehicle speed and the detection distance used for controlling the distance to the front object by the inter-vehicle distance control means are used. . Therefore, it is possible to equip a vehicle with an occupant protection function and an inter-vehicle distance control function (that is, an auto-cruise function) with a simple configuration and low manufacturing cost, without requiring a new sensor and without increasing the circuit scale. it can.
[0008]
According to another aspect of the present invention, in the vehicle control apparatus, second vehicle speed calculation means for calculating a second vehicle speed independently of the first vehicle speed calculation means using a vehicle speed signal from the vehicle speed signal output means. And an abnormality determining means for determining an abnormality of the first vehicle speed by comparing with the calculated second vehicle speed, and allowing an operation control of the occupant protection device by the collision prediction control means when no abnormality is determined by the abnormality determining means, And an operation control prohibiting means for prohibiting the operation control of the occupant protection device by the collision prediction control means when an abnormality is determined by the abnormality determination means.
[0009]
Generally, the inter-vehicle distance control function is a function that operates under a predetermined condition, and is not a function that always operates. For example, it is a function that is selected by the driver and that operates at a predetermined vehicle speed (for example, 40 km / h) or higher. When the inter-vehicle distance control function is not activated, the reliability of the first vehicle speed calculated based on the vehicle speed signal from the vehicle speed signal output unit may be lacking. Specifically, in the state where the inter-vehicle control function is not activated, abnormality diagnosis of the vehicle speed signal output means and the route of the vehicle speed signal from the output means, the abnormality diagnosis of the calculation processing of the first vehicle speed, and the like are not performed. It may be unknown whether the first vehicle speed is a normal vehicle speed or an abnormal vehicle speed. Even in such a case, according to the other feature of the present invention, when the abnormality of the first vehicle speed is not determined by the action of the second vehicle speed calculation means, the abnormality determination means, and the collision prediction control means, the operation control of the protection device is performed. Is permitted, and when the abnormality in the first vehicle speed is determined, the operation control of the protection device is prohibited. Therefore, the control of the vehicle protection device based on the first vehicle speed becomes appropriate.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing an entire vehicle control system according to the embodiment. This vehicle control system includes a travel stability electronic control unit (VSC electronic control unit) 10 connected to a communication line 100, an engine electronic control unit 20, a collision prediction electronic control unit 30, a seat belt electronic control unit 40, and an airbag electronic. A control unit 50, a steering sensor device 60, and a yaw rate sensor device 70 are provided. Each of these electronic control units 10, 20, 30, 40, 50 is constituted by a microcomputer device having a CPU, a ROM, a RAM, a timer and the like as main components, and hereinafter, these electronic control units 10, 20, 30 will be described. , 40, 50 are referred to as a travel stability ECU 10, an engine ECU 20, a collision prediction ECU 30, a seat belt ECU 40, and an airbag ECU 50, respectively.
[0011]
The travel stability ECU 10 repeatedly executes a program (not shown) every predetermined short time, and controls the application of braking force to each wheel in order to prevent travel abnormalities such as vehicle spin, drift-out, and wheel lock. Thus, the running stability of the vehicle is kept good. Wheel speed sensors 11a to 11d, a brake hydraulic pressure sensor 12, and a brake actuator 13 are connected to the traveling stability ECU 10. The wheel speed sensors 11a to 11d are provided corresponding to the left and right front and rear wheels, respectively, and output wheel speed pulse train signals Vp1, Vp2, Vp3, and Vp4 having a pulse width (that is, a cycle) inversely proportional to the rotational speed of each wheel. . The brake oil pressure sensor 12 detects the amount of depression of the brake pedal by detecting the brake oil pressure generated when the driver depresses the brake pedal. The braking actuator 13 includes a plurality of actuators that apply braking force to each wheel. In addition, the steering stability angle detected by the steering sensor device 60, the yaw rate γ detected by the yaw rate sensor device 70, and other sensor outputs are also input to the traveling stability ECU 10. The braking actuator 13 is controlled to detect the abnormal state and correct the abnormal traveling state to ensure the traveling stability of the vehicle.
[0012]
Further, the traveling stability ECU 10 also has a function of repeatedly executing a program (not shown) every predetermined short time and controlling the braking actuator 13 to assist the occupant's brake operation when the occupant suddenly operates the brake. Specifically, in response to an instruction signal from the collision prediction ECU 30, in order to prepare for brake assist immediately before the collision, the hydraulic pressure in the brake actuator 13 is controlled to increase the hydraulic pressure used for brake assist. deep. When the amount of depression of the brake pedal detected by the brake oil pressure sensor 12 is large and is equal to or higher than a predetermined vehicle speed, the brake actuator 13 is controlled to assist the depression of the brake pedal by the occupant with the raised hydraulic pressure.
[0013]
Such a traveling stability ECU 10 detects the abnormal traveling state of the vehicle and controls the braking actuator 13 by executing a program (not shown) based on the wheel speed pulse train signals Vp1, Vp2, Vp3, Vp4. The wheel speeds V1, V2, V3, V4 of the wheels and the first vehicle speed VE ′ are calculated independently. In the calculation of the wheel speeds V1, V2, V3, and V4, the pulse widths of the wheel speed pulse train signals Vp1, Vp2, Vp3, and Vp4 (that is, the period) are independent of the slip ratio of the wheels (that is, the lock of the wheels). An inversely proportional value is adopted. Then, digital data representing these wheel speeds V1, V2, V3, and V4 is output to the collision prediction ECU 30 via the communication line 100 every predetermined short time.
[0014]
The first vehicle speed VE ′ is inversely proportional to the pulse width (that is, the period) of the remaining wheel speed pulse train signals Vp1, Vp2, Vp3, Vp4 excluding the wheel speed pulse train corresponding to the wheel having a large slip rate, that is, the locked wheel. The average value of each value is adopted. At the first vehicle speed VE ′, the first vehicle speed VE ′ is inversely proportional to the pulse width (that is, the cycle) of the wheel speed pulse train signals Vp1 and Vp2 (or the wheel speed pulse train signals Vp3 and Vp4) corresponding to the driven wheels. An average value may be adopted. Further, the first vehicle speed VE ′ may be corrected and estimated using the slip ratio of the wheels. The digital data representing the first vehicle speed VE ′ is converted into a vehicle speed pulse train signal Vp having a cycle inversely proportional to the first vehicle speed VE ′, that is, converted into a vehicle speed pulse train signal Vp representing the vehicle speed, and the engine ECU 20 And supplied to the meter control circuit 21.
[0015]
In addition, the running stability ECU 10 detects a sensor abnormality such as disconnection or short circuit occurring in the wheel speed sensors 11a to 11d by executing a program (not shown). Then, sensor state data indicating the presence / absence and type of abnormality of the wheel speed sensors 11a to 11d, together with the digital data representing the wheel speeds V1, V2, V3, V4, are given to the collision prediction ECU 30 via the communication line 100. Is output every short time.
[0016]
The meter control circuit 21 calculates the first vehicle speed VE based on the vehicle speed pulse train signal Vp, and displays the calculated first vehicle speed VE on the meter 22.
[0017]
The engine ECU 20 has an auto-cruise function that operates in response to an operation of an operator (not shown), and controls an engine actuator 23 for determining the amount of fuel supplied to the engine by executing a program (not shown). The vehicle is driven at a constant speed, and the distance (mainly the inter-vehicle distance) to the front object (mainly the front vehicle) is controlled according to the acceleration / deceleration instruction signal supplied from the collision prediction ECU 30. For this auto-cruise function, the first vehicle speed VE is calculated based on the vehicle speed pulse train signal Vp. The digital data representing the first vehicle speed VE is output to the collision prediction ECU 30 via the communication line 100. The auto-cruise function is selected by the driver by an operation switch (not shown), and at the same time, the auto-cruise function operates only when the vehicle is traveling at a predetermined vehicle speed (for example, 40 km / h) or more. It operates only under conditions.
[0018]
The first vehicle speed VE used in such an auto-cruise function is always calculated, but an abnormality in the first vehicle speed VE is detected only during auto-cruise control. The abnormality of the first vehicle speed VE is detected when the vehicle speed pulse train signal Vp is suddenly interrupted or when the value representing the first vehicle speed VE is suddenly changed. When this abnormality is detected, the engine actuator 23 That is, the auto-cruise function is stopped. Therefore, in the non-operation state of the auto cruise function, the first vehicle speed VE output to the communication line 100 lacks reliability. For example, it is unknown whether the first vehicle speed VE is “0” indicates that the vehicle is stopped or is the calculation result of the first vehicle speed VE when the input path of the vehicle speed pulse train signal Vp is disconnected. .
[0019]
The collision prediction ECU 30 executes the first and second communication abnormality detection programs of FIGS. 2 and 3 every predetermined short time to detect a communication abnormality with respect to the traveling stability ECU 10 and the engine ECU 20, and detects the sensor abnormality detection of FIG. The program is executed every predetermined short time to detect abnormality of various sensors. In addition, although communication abnormality with other ECU40,50, the steering sensor apparatus 60, and the yaw rate sensor apparatus 70 is also detected, since it is not directly related to this invention, the detailed description is abbreviate | omitted. The collision prediction ECU 30 also repeatedly executes the inter-vehicle distance control program shown in FIG. 5 every predetermined short time to control the engine ECU 20 and the travel stability ECU 10. Further, the collision prediction ECU 30 controls the seat belt ECU 40, the airbag ECU 50, and the travel stability ECU 10 by repeatedly executing the collision prediction program of FIG. 6 every predetermined short time. An alarm device 31 and a surrounding monitoring sensor device 32 are connected to the collision prediction ECU 30. The alarm device 31 includes a lamp, a buzzer, and the like, and warns the driver of an abnormality.
[0020]
The periphery monitoring sensor device 32 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, a timer, and the like in addition to a radar device using millimeter waves, ultrasonic waves, and the like. It is repeatedly executed every time to detect the distance Lx to the front object and the relative speed Vab with the front object, and outputs a signal representing the detected distance Lx and relative speed Vab to the collision prediction ECU 30. Further, in order to identify the forward object, the periphery monitoring sensor device 32 receives a signal indicating the vehicle traveling direction R (actually, the curve radius R of the vehicle) from the collision prediction ECU 30 and a signal indicating the first vehicle speed VE. Enter. The vehicle traveling direction R is calculated by executing a program (not shown) in the collision prediction ECU 30 using the steering angle θ detected by the steering sensor device 60 and the yaw rate γ detected by the yaw rate sensor device 70.
[0021]
Further, the periphery monitoring sensor device 32 repeatedly executes a program (not shown) every predetermined short time, thereby causing disconnection and short circuit inside the sensor (radar device), the vehicle traveling direction R and the first vehicle speed VE from the collision prediction ECU 30. Detects abnormalities such as sensor contamination, which indicates a state in which transmission or reception of millimeter waves, ultrasonic waves, etc. is impossible due to temporary adherence to the radar device or contamination of the radar device. Sensor state data representing the type of abnormality is also supplied to the collision prediction ECU 30 every predetermined short time.
[0022]
The seat belt ECU 40 repeatedly executes a program (not shown) every predetermined short time, thereby controlling the seat belt winding and releasing the winding in response to the instruction signal from the collision prediction ECU 30. A seat belt actuator 41 is connected to the seat belt ECU 40 in order to take up and release the seat belt.
[0023]
The airbag ECU 50 deploys an airbag at the time of a vehicle collision by repeatedly executing a program (not shown) every predetermined short time. An airbag actuator 51 is connected to the airbag ECU 50 for deployment of the airbag. The airbag ECU 50 also prepares to deploy the airbag and cancels the deployment preparation in response to an instruction signal from the collision prediction ECU 30. Preparation for deployment of the airbag means ensuring supply of a high voltage to an inflator or the like for deploying the airbag.
[0024]
The steering sensor device 60 includes a sensor element that detects the rotation angle of the steering wheel and a peripheral circuit that calculates a steering angle θ by performing arithmetic processing such as zero correction on the rotation angle detected by the sensor element. The calculated steering angle θ is supplied to the traveling stability ECU 10 and the collision prediction ECU 30 via the communication line 100 every predetermined short time. The steering sensor device 60 also detects abnormalities such as disconnection and short circuit of the power supply line with respect to the sensor element of the steering sensor device 60, invalidity of zero point storage, and the presence / absence of the abnormality and abnormality of the abnormality every predetermined short time. Sensor state data representing the type is supplied to the travel stability ECU 10 and the collision prediction ECU 30 via the communication line 100. Zero point storage invalidity is a state in which the zero point correction value is temporarily lost because the power supply to the memory storing the zero point correction value is cut off.
[0025]
The yaw rate sensor device 70 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, a timer and the like in addition to a sensor element that detects a rotational angular velocity around the vertical axis of the center of gravity of the vehicle body. The yaw rate γ ′ is calculated by correcting the detected yaw rate γ ′ detected by the sensor element to zero. The calculated yaw rate γ is supplied to the travel stability ECU 10 and the collision prediction ECU 30 via the communication line 100 every predetermined short time. Further, the yaw rate sensor device 70 repeatedly executes a program (not shown) every predetermined short time to detect abnormalities such as disconnection and short of the power supply line with respect to the sensor element, an uncorrected state of the zero point correction value, and the like. Sensor state data representing presence / absence and type of abnormality is supplied to the traveling stability ECU 10 and the collision prediction ECU 30 via the communication line 100.
[0026]
Next, the operation of the embodiment configured as described above, in particular, auto-cruise control (including inter-vehicle distance control), collision prediction control, and abnormality detection of this vehicle control system by the collision prediction ECU directly related to the present invention will be described. To do. When the vehicle control system is started, the wheel speed pulse train signals Vp1, Vp2, Vp3, and Vp4 detected by the wheel speed sensors 11a to 11d are supplied to the traveling stability ECU 10. The traveling stability ECU 10 calculates the first vehicle speed VE ′ based on the wheel speed pulse train signals Vp1, Vp2, Vp3, and Vp4, and in addition to the calculated first vehicle speed VE ′, the steering sensor device 60 and the yaw rate sensor. The braking actuator 13 is controlled using vehicle state quantities such as the steering wheel steering angle θ and the yaw rate γ input from the device 70 and the like to ensure the running stability of the vehicle.
[0027]
On the other hand, the traveling stability ECU 10 determines the wheel speeds V1, V2, V3, and V4 of the left and right front and rear wheels based on the wheel speed pulse train signals Vp1, Vp2, Vp3, and Vp4 independently of the calculation of the first vehicle speed VE ′. calculate. Then, digital data representing these wheel speeds V1, V2, V3, and V4 is output to the collision prediction ECU 30 via the communication line 100 every predetermined short time. Further, sensor abnormalities occurring in the wheel speed sensors 11a to 11d are also detected, and sensor state data indicating the presence and type of the abnormalities and the type of abnormality are predetermined to the collision prediction ECU 30 via the communication line 100 together with the digital data. Is output every short time.
[0028]
Further, the travel stability ECU 10 supplies a vehicle speed pulse train signal Vp having a cycle inversely proportional to the first vehicle speed VE ′ to the engine ECU 20 and the meter control circuit 21. The meter control circuit 21 displays the first vehicle speed VE ′ on the meter 22 using the vehicle speed pulse train signal Vp. The engine ECU 20 also calculates the first vehicle speed VE based on the vehicle speed pulse train signal Vp, controls the engine actuator 23 using the calculated first vehicle speed VE, and causes the vehicle to exhibit the auto-cruise function. In the calculation of the first vehicle speed VE, when the auto-cruise function is selected, the set vehicle speed set in the same function is also taken into consideration. Therefore, the first vehicle speed VE is the first vehicle speed VE described above. It may be slightly different from '. On the other hand, digital data representing the first vehicle speed VE is output to the collision prediction ECU 30 via the communication line 100 every predetermined short time.
[0029]
In parallel with the operations of the travel stability ECU and the engine ECU, the steering sensor device 60 and the yaw rate sensor device 70 also calculate the steering angle θ and the yaw rate γ, respectively. The steering angle θ and the yaw rate γ are output to the collision prediction ECU 30 via the communication line 100 every predetermined short time. In addition, an abnormality occurring in the steering sensor device 60 and the yaw rate sensor device 70 is also detected, and sensor state data indicating the presence / absence of the abnormality and the type of abnormality are also transmitted via the communication line 100 together with the steering angle θ and the yaw rate γ. It is output to the collision prediction ECU 30 every predetermined short time.
[0030]
The periphery monitoring sensor device 32 executes the forward object detection program of FIG. 7 every predetermined short time, so that in addition to the observation result by the radar device, the vehicle traveling direction R and the first vehicle speed VE from the collision prediction ECU 30 are also obtained. Use to calculate the distance Lx to the front object and the relative velocity Vab with the front object.
[0031]
The forward object detection program is started in step S150 of FIG. 7, and in step S152, the forward object is specified using the vehicle traveling direction R and the first vehicle speed VE input from the collision prediction ECU 30. In specifying the front object, the vehicle traveling direction R is used to specify a front object (mainly a front vehicle traveling in the same lane) in the same lane as the own vehicle. In addition, the first vehicle speed VE also identifies a front object in the same lane as the host vehicle by identifying a stationary object such as a road sign, a signboard, and a sound insulation wall and a forward object (a forward vehicle) that is a moving object. Used to identify. After this forward object specifying process, in step S154, the detection distance Lx from the own vehicle to the forward object by the radar device is input and set as the current distance Lnew representing the input distance by the execution of the current program. Next, in step S156, the subtraction value Lold-Lnew obtained by subtracting the current distance Lnew from the distance Lx (hereinafter referred to as the previous distance Lold) input when the previous program is executed is set as the execution time interval Δt of the forward object detection program. The relative velocity Vab (= (Lold−Lnew) / Δt) with the front object is calculated by dividing by.
[0032]
After the calculation of the relative speed Vab, in step S158, the previous distance Lold is updated to the current distance Lnew for the next calculation of the relative speed Vab. In step S160, the detection distance Lx and the relative speed Vab are output to the collision prediction ECU, and in step S162, the execution of the front object detection program is terminated. In addition, the periphery monitoring sensor device 32 detects an abnormality occurring in the periphery monitoring sensor device 32 including the radar device by executing a program (not shown), and the sensor status data indicating the presence / absence of the abnormality and the type of abnormality collide with each other. It supplies to the prediction ECU 30 every predetermined short time.
[0033]
The collision prediction ECU 30 repeatedly executes the first and second communication abnormality detection programs, the sensor abnormality detection program, the inter-vehicle control program, and the collision prediction program every predetermined short time. The first communication abnormality detection program is started in step S10 of FIG. 2, and in step S12, it is determined whether or not the communication failure count value CV for detecting communication failure with the travel stability ECU 10 is equal to or greater than a predetermined value N1. To do. This communication disconnection count value CV counts the time during which communication from the travel stability ECU 10 is disconnected, and is initially set to “0”. The predetermined value N1 is a predetermined positive integer value. Accordingly, first, “No” is determined in step S12, and the process proceeds to step S14.
[0034]
In step S14, it is determined whether communication with the traveling stability ECU 10 is interrupted. As described above, the traveling stability ECU 10 receives signals related to abnormality in the wheel speeds V1, V2, V3, V4 and the wheel speed sensors 11a to 11d every predetermined short time, that is, periodically. Should have been. Therefore, the collision prediction ECU 30 determines the communication failure depending on whether the signal is periodically input to an input interface circuit or the like.
[0035]
If communication is not interrupted, “No” is determined in step S14, the communication disconnection count value CV is cleared to “0” in step S16, and control for disconnecting communication with the travel stability ECU 10 is performed in step S18. The mask flag CM1 is set to “0”. The control mask flag CM1 indicates that communication with the traveling stability ECU 10 is normal when “0”, and a temporary abnormality is detected when “1”. After the process of step S18, the execution of the first communication abnormality detection program is terminated in step S28.
[0036]
Next, a case where communication with the traveling stability ECU 10 is interrupted will be described. In this case, as long as the communication interruption count value CV is less than the predetermined value N1, “No” is determined in step S12. And it determines with "Yes" in step S14, performs the process of step S20, S22, and complete | finishes execution of a 1st communication abnormality detection program in step S28. In step S20, “1” is added to the communication interruption count value CV. In step S22, the control mask flag CM1 is set to “1”.
[0037]
Then, as long as the communication disconnection state with the traveling stability ECU 10 continues, the processes of steps S12, S14, S20, and S22 are continuously executed. Therefore, in this case, the communication interruption count value CV increases by “1” every time the first communication abnormality detection program is executed, and the control mask flag CM1 is
It continues to be set to “1”. On the other hand, if the communication with the traveling stability ECU 10 returns to the normal state in this state, it is determined as “No” in Step S14, and the communication disconnection count value CV is cleared to “0” by the process in Step S16. The control mask flag CM1 is returned to “0” by the process of step S18.
[0038]
On the contrary, when the communication failure state with the traveling stability ECU 10 continues and the communication failure count value CV by the process of step S20 increases and becomes equal to or greater than the predetermined value N1, “Yes” is determined in step S12, and step S24, The process of S26 is executed. In step S24, the abnormality flag DF is set to “1”. In step S26, the alarm device 31 is activated to notify the occupant that the communication with the travel stability ECU 10 is abnormal.
[0039]
Next, the second communication abnormality detection program in FIG. 3 will be described. The second communication abnormality program includes steps S40 to S58, and detects an abnormality in communication with the engine ECU 20. In this second communication abnormality detection program, in step S44, the communication failure with the engine ECU 20 is detected in the same manner as the process of step S14, instead of the determination process of step S14 of FIG. In step S56, the alarm device 31 notifies the occupant that the communication with the engine ECU 20 is abnormal, instead of the process in step S26 of FIG. Further, in the second communication abnormality detection program, the communication interruption count value CE, the predetermined value N2, and the control mask are substituted for the communication interruption count value CV, the predetermined value N1, and the control mask flag CM1 of the first communication abnormality detection program. The flag CM2 is used. Except for these differences, the program is substantially the same as the first communication abnormality detection program.
[0040]
Therefore, when communication failure with the engine ECU 20 is detected by execution of the second communication abnormality program, the control mask flag CM2 is set to “1” while the communication failure is detected. In this case, the control mask flag CM2 is kept at “0”. If this communication abnormality state continues for a long time, the abnormality flag DF is set to “1”.
[0041]
Next, a sensor abnormality detection program will be described. The execution of this program is started in step S70 of FIG. 4, and the state of various sensors is determined in step S72. In this case, the various sensors are the wheel speed sensors 11a to 11d, the periphery monitoring sensor device 32, the steering sensor device 60, and the yaw rate sensor device 70. The states of these sensors are determined based on sensor state data supplied from the traveling stability ECU 10, the periphery monitoring sensor device 32, the steering sensor device 60, and the yaw rate sensor device 70.
[0042]
If all the sensor state data supplied from the travel stability ECU 10, the surrounding monitoring sensor device 32, the steering sensor device 60, and the yaw rate sensor device 70 indicate no abnormality, that is, the wheel speed sensors 11a to 11d, the surrounding monitoring sensor device. 32, if all of the steering sensor device 60 and the yaw rate sensor device 70 are normal, it is determined as “normal state” in step S72, and the processing after step S74 is executed. In step S74, "1" sets a control mask flag CM3 representing "invalid state" (described later in detail) of the sensor to "0". In steps S76 and S78, it is determined whether or not the above-described control mask flags CM1 and CM2 are “1”. If both the control mask flags CM1 and CM2 are “0”, it is determined as “No” in steps S76 and S78, and the process proceeds to step S80.
[0043]
In step S80, the second vehicle speed VV is calculated using the wheel speeds V1 to V4 input from the travel stability ECU 10. Also in the calculation of the second vehicle speed VV, as in the calculation of the first vehicle speed VE ′, the average value of the remaining wheel speeds V1 to V4 excluding the wheel speed corresponding to the wheel having a high slip ratio, that is, the locked wheel is obtained. Adopted. Also in this case, the average value of the wheel speeds V1 and V2 (or the wheel speeds V3 and V4) corresponding to the driven wheels may be adopted. Further, the second vehicle speed VV may also be corrected and estimated using the wheel slip ratio.
[0044]
After the calculation of the second vehicle speed VV in step S80, the absolute value | VV−VE | of the difference between the calculated second vehicle speed VV and the first vehicle speed VE input from the engine ECU 20 is a predetermined small value in step S82. It is determined whether it is ΔV or less. If the absolute value | VV−VE | of the difference is equal to or smaller than a predetermined small value ΔV, “Yes” is determined in step S82, and the execution of the sensor abnormality detection program is terminated in step S90. In this case, in addition to the control mask flags CM1 and CM2, the control mask flag CM3 is also maintained at “0”, and the abnormality flag DF is also maintained at “0”. On the other hand, if the absolute value | VV−VE | of the difference is larger than a predetermined small value ΔV, “No” is determined in step S82, and the abnormality flag DF is set to “1” in step S86. In step S88, the alarm device 31 is activated to notify the occupant that the first vehicle speed VE is abnormal. In step S90, the execution of the sensor abnormality detection program is terminated.
[0045]
On the other hand, if any one of the sensor state data supplied from the travel stability ECU 10, the surroundings monitoring sensor device 32, the steering sensor device 60, and the yaw rate sensor device 70 indicates an abnormality, the sensor state data in step S72. The “invalid state” or “abnormal state” of the sensor is determined according to the type of abnormality represented by. This “invalid state” is a state in which a temporary abnormality that may be resolved in the sensor has occurred. The “abnormal state” is a state in which a serious abnormality that is unlikely to be recovered has occurred in the sensor.
[0046]
For example, as an example of an abnormality belonging to the “invalid state”, a signal from the collision prediction ECU 30 in the surroundings monitoring sensor device 32 is temporarily unattached, or an object is temporarily undetectable due to dirt such as a sleet in the radar device Etc. Further, an abnormality such as invalid zero point storage in the steering sensor device 60 and an uncorrected state of the zero point correction value in the yaw rate sensor device 70 also belong to this “invalid state”. On the other hand, examples of abnormalities belonging to the “abnormal state” include abnormalities such as disconnection and short circuit in the wheel speed sensors 11a to 11d, the peripheral monitoring sensor device 32, the steering sensor device 60, and the yaw rate sensor device 70.
[0047]
When the “invalid state” is determined in step S72, the control mask flag CM3 is set to “1” in step S84. However, in this case, if the sensor device in the “invalid state” returns to the normal state, the process of step S74 described above is performed, and the control mask flag CM3 is set.
Returned to “0”.
[0048]
If “abnormal state” is determined in step S72, the abnormality flag DF is set to “1” in step S86. In step S88, the alarm device 31 is activated to inform the occupant that the various sensor devices are abnormal.
[0049]
Further, in parallel with the first communication abnormality detection program, the second communication abnormality detection program, and the sensor abnormality program, the collision prediction ECU 30 executes the inter-vehicle control program of FIG. 5 on the condition that the auto-cruise function is selected. It is repeatedly executed every predetermined short time. Further, the collision prediction ECU 30 always repeatedly executes the collision prediction program of FIG. 6 every predetermined short time.
[0050]
The execution of the inter-vehicle distance control program is started in step S100 in FIG. 5, and it is determined in step S102 whether or not the control mask flags CM1 to CM3 and the abnormality flag DF described above are all “0”. If any one of the control mask flags CM1 to CM3 and the abnormality flag DF is “1”, “No” is determined in step S102, and the execution of the inter-vehicle distance control program is ended in step S110. Therefore, in this case, the inter-vehicle distance control program is not substantially executed, and the inter-vehicle distance control described later is not performed.
[0051]
If all of the control mask flags CM1 to CM3 and the abnormality flag DF are “0” and “Yes” is determined in step S102, the process proceeds to step S104 and subsequent steps. In step S104, it is determined whether or not the vehicle is in a medium to high speed traveling state by determining whether or not the first vehicle speed VE input from the engine ECU 20 is equal to or higher than a predetermined vehicle speed V1 (for example, 40 km / h). judge. If the vehicle is not in the medium-high speed running state, it is determined as “No” in step S104, the execution of this inter-vehicle control program is terminated in step S110, and inter-vehicle distance control described later is not performed.
[0052]
On the other hand, if the first vehicle speed VE is equal to or higher than the predetermined vehicle speed V1, “Yes” is determined in step S104, the inter-vehicle distance control is performed in steps S106 and S108, and the execution of the inter-vehicle control program is terminated in step S110. . In step S106, when it is assumed that the front object stops and travels at the same vehicle speed by dividing the distance Lx to the front object input from the periphery monitoring sensor device 32 by the first vehicle speed VE. Then, a time Tx until the own vehicle comes into contact with the front object is calculated. In step S108, an acceleration / deceleration instruction signal for controlling acceleration / deceleration of the vehicle according to the acceleration / deceleration is calculated by calculating an acceleration / deceleration for controlling the traveling speed of the host vehicle so that the calculated time Tx is constant. Is output to the engine ECU 20.
[0053]
The engine ECU 20 controls the engine output in response to the acceleration / deceleration instruction signal by controlling the engine actuator 23 in response to the acceleration / deceleration instruction signal. Thus, the vehicle is automatically subjected to acceleration / deceleration control according to the distance Lx to the front object and the first vehicle speed VE. Further, in this acceleration / deceleration control, when the deceleration control of the vehicle is insufficient, a deceleration instruction signal is output from the engine ECU 20 to the travel stability ECU 10. In response to the deceleration instruction signal, the travel stability ECU 10 controls the braking actuator 13 to decelerate the vehicle.
[0054]
On the other hand, the execution of the collision prediction program is started in step S120 of FIG. 6, and it is determined in step S122 whether or not the control mask flags CM1 to CM3 and the abnormality flag DF described above are all “0”. If any one of the control mask flags CM1 to CM3 and the abnormality flag DF is “1”, “No” is determined in step S122, and the execution of the collision prediction program is ended in step S142. Therefore, in this case, the collision prediction program is not substantially executed, and seat belt take-up control, brake assist preparation control, and airbag deployment preparation control, which will be described later, are not performed.
[0055]
If all of the control mask flags CM1 to CM3 and the abnormality flag DF are “0” and “Yes” is determined in step S122, the process proceeds to step S124 and subsequent steps. In step S124, it is determined whether or not the vehicle is in a running state by determining whether or not the first vehicle speed VE input from the engine ECU 20 is equal to or higher than a predetermined small vehicle speed Vo (for example, 5 km / h). judge. If the vehicle is almost stopped and the vehicle speed V is less than the predetermined small vehicle speed Vo, “No” is determined in step S124, and the execution of the collision prediction program is terminated in step S142.
[0056]
On the other hand, when the vehicle starts to travel and it is determined in step S124 that “Yes”, that is, the first vehicle speed VE is equal to or higher than the predetermined small vehicle speed Vo, the collision prediction ECU 30 executes the processes in and after step S126. In step S126, it is determined whether the relative speed Vab input from the periphery monitoring sensor device 32 is positive. The relative speed Vab indicates that the distance Lx from the front end of the vehicle to the front object decreases due to a positive value, and the distance Lx from the front end of the vehicle to the front object does not change or increases due to a negative value. It represents that. If the relative speed Vab is negative, it is determined as “No” in step S126, and the execution of this collision prediction program is terminated in step S142 described above. This is because in this case, there is no possibility that the vehicle will collide with a front object.
[0057]
On the other hand, if the relative speed Vab is positive, “Yes” is determined in step S126, and the process proceeds to step S128. In step S128, if the vehicle continues to travel at the current relative speed Vab by dividing the current distance Lx input from the periphery monitoring sensor device 32 by the relative speed Vab, the front end of the vehicle collides with a front object. Time Ts (= Lx / Vab) is calculated. Hereinafter, this time Ts is referred to as a collision time. Next, in steps S130, S134, and S138, it is determined whether the collision time Ts is equal to or shorter than the predetermined times Ts1, Ts2, and Ts3, respectively. In this case, during the predetermined time Ts1, Ts2, Ts3, it is inevitable that the front end of the vehicle collides with a front object even if the driver performs a collision avoidance operation such as depressing the brake pedal or operating the steering wheel. The predicted time value is set to a slightly different value depending on the type of protective device (seat belt, brake assist, and airbag). As long as the collision time Ts is longer than the predetermined times Ts1, Ts2, and Ts3, “No” is determined in steps S130, S134, and S138, and the processes in steps S132, S136, and S140 are not executed.
[0058]
On the other hand, when the collision time Ts becomes equal to or shorter than the predetermined time Ts1, “Yes” is determined in step S130, and a seat belt winding instruction signal is transmitted to the seat belt ECU 40 in step S132. In response to this instruction signal, the seat belt ECU 40 controls the driving of the seat belt actuator 41 to start the seat belt winding control. Thereby, even if a vehicle collides with a front object, a crew member is fixed to a seat and protected.
[0059]
When the collision time Ts becomes equal to or shorter than the predetermined time Ts2, “Yes” is determined in step S134, and a brake assist preparation instruction signal is transmitted to the travel stability ECU 10 in step S136. In response to this instruction signal, the traveling stability ECU 10 starts preparation control for assisting the brake operation, that is, operates the hydraulic pump in the brake actuator 13 to increase the operating hydraulic pressure used for brake assist. . As a result, when the driver performs a sudden braking operation by deeply depressing the brake pedal, the traveling stability ECU 10 executes the program (not shown) to the amount of depression of the brake pedal detected by the brake hydraulic pressure sensor 12. Based on this, the brake actuator 13 is controlled to assist the brake operation by the driver.
[0060]
Further, when the collision time Ts becomes equal to or shorter than the predetermined time Ts3, “Yes” is determined in step S138, and an instruction signal for preparation of airbag deployment is transmitted to the airbag ECU 50 in step S140. In response to this instruction signal, the airbag ECU 50 ensures a high voltage supplied to the inflator during preparation control for airbag deployment, for example, airbag deployment control. Thus, when the vehicle collides with an object ahead and the airbag ECU 50 controls the airbag actuator 51 by executing a program (not shown) to deploy the airbag, the airbag is reliably deployed. Therefore, this also ensures that the occupant is protected from a vehicle collision.
[0061]
If it is once determined “Yes” in steps S130, S134, and S138, after the seat belt winding is started, the brake assist preparation control is started, and the air is started in steps S132, S136, and S140. When a predetermined time elapses after the start of the back deployment preparation, the seat belt winding, the brake assist preparation, and the airbag deployment preparation are automatically canceled. Even if the collision with the front object can be avoided or the collision with the front object, the seat belt winding, the brake assist preparation and the airbag deployment preparation are not required after that. Because there is.
[0062]
As described above, in the above-described embodiment, the periphery monitoring sensor device 32 uses the first vehicle speed VE input from the engine ECU 20 via the collision prediction ECU 30 and the vehicle traveling direction R calculated by the collision prediction ECU 30 to detect the front object Distance Lx and relative velocity Vab with the front object are calculated. The collision prediction ECU 30 uses the calculated distance Lx to the front object and the first vehicle speed VE by executing the inter-vehicle distance control program of FIG. Vehicle-to-vehicle control (auto-cruise control). The collision prediction ECU 30 cooperates with the seat belt ECU 40, the airbag ECU 50, and the travel stability ECU 10 by using the calculated distance Lx to the front object and the relative speed Vab by executing the collision prediction program of FIG. The system controls the operation of occupant protection devices such as seat belts, airbags, and brake assists.
[0063]
Thus, according to the above embodiment, the peripheral monitoring sensor device 32 used in the inter-vehicle distance control (auto-cruise control) and the inter-vehicle distance control are used (that is, used for engine control). The first vehicle speed VE is used to control the operation of the occupant protection device based on the prediction of a collision with a front object. Therefore, it is possible to equip a vehicle with an occupant protection function and an inter-vehicle distance control function (that is, an auto-cruise function) with a simple configuration and low manufacturing cost, without requiring a new sensor and without increasing the circuit scale. it can.
[0064]
Further, the collision prediction ECU 30 is based on both the first vehicle speed VE input from the engine ECU 20 and the second vehicle speed VV calculated based on the wheel speeds V1 to V4 input from the travel stability ECU 10. The ECU 40, the airbag ECU 50, and the travel stability ECU 10 are controlled. Specifically, an abnormality in the first vehicle speed VE is determined by the determination process in step S82 of FIG. 4, and the collision using the first vehicle speed VE in steps S124 to S140 in FIG. 6 is performed only when the abnormality is not determined. The prediction process was executed. If the first vehicle speed VE is abnormal, the abnormality flag DF is set to “1” in step S86 in FIG. 4, and the collision prediction in steps S124 to S140 is performed by the determination process in step S122 in FIG. The processing was not performed. Therefore, the occupant protection device is prevented from being controlled by an abnormal vehicle speed, and the control of the occupant protection device based on the vehicle speed is always appropriate.
[0065]
In particular, the inter-vehicle control (auto cruise control) is a function that operates under a predetermined condition, and is not a function that always operates. Specifically, it is a function that is selected by the driver and that operates at a predetermined vehicle speed (for example, 40 km / h) or more. In the state where the inter-vehicle distance control function is not activated, the first vehicle speed VE calculated by the engine ECU 20 may lack reliability. That is, in the state where the inter-vehicle control function is not activated, abnormality diagnosis for the vehicle speed pulse train signal Vp input to the engine ECU 20 and abnormality diagnosis of the calculation processing of the first vehicle speed VE are not performed, and the first vehicle speed VE is normal. It may be unknown whether the vehicle speed is abnormal or abnormal. Even in such a case, according to the above embodiment, when the abnormality of the first vehicle speed VE is not determined by comparing the first vehicle speed VE with the separately calculated second vehicle speed VV, the operation control of the occupant protection device is performed. When it is permitted and abnormality of the first vehicle speed VE is determined, the operation control of the protection device is prohibited. Therefore, the control of the vehicle occupant protection device based on the first vehicle speed VE becomes appropriate.
[0066]
Further, according to the above embodiment, the traveling stability ECU 10 that calculates the wheel speeds V1 to V4 also detects abnormality of the wheel speed sensors 11a to 11d, and the sensor state data relating to the abnormality also travels together with the wheel speeds V1 to V4. It is supplied from the stability ECU 10 to the collision prediction ECU 30. In step S72 of FIG. 4, the collision prediction ECU 30 determines the “abnormal state” of each sensor based on the sensor state data. If the “abnormal state” is determined, the abnormality flag is determined by the process of step S86. DF is set to “1”. Then, the operation control of the occupant protection device based on the collision prediction in steps S124 to S140 is not performed by the determination process in step S122 of FIG. Even if the various sensors are in the “invalid state”, the operation control of the occupant protection device in steps S124 to S140 is not performed by the determination process in step S122. Furthermore, the collision prediction ECU 30 may execute the first and second communication abnormality detection programs in FIGS. 2 and 3 and the determination process in step S122 in FIG. 6, even when communication with the travel stability ECU 10 and the engine ECU 20 is not performed. Operation control of the passenger protection device in steps S124 to S140 is not performed. Therefore, the vehicle device is more accurately controlled based on the first vehicle speed VE.
[0067]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications thereof, and various modifications are possible without departing from the object of the present invention. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic diagram of a vehicle control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a first communication abnormality detection program executed by the collision prediction ECU of FIG.
FIG. 3 is a flowchart of a second communication abnormality detection program executed by the collision prediction ECU of FIG.
4 is a flowchart of a sensor abnormality detection program executed by the collision prediction ECU of FIG.
FIG. 5 is a flowchart of an inter-vehicle control program executed by the collision prediction ECU of FIG.
FIG. 6 is a flowchart of a collision prediction program executed by the collision prediction ECU of FIG.
7 is a flowchart of a forward object detection program executed by the periphery monitoring sensor device of FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Running stability ECU, 11a-11d ... Wheel speed sensor, 20 ... Engine ECU, 30 ... Collision prediction ECU, 32 ... Perimeter monitoring sensor device, 40 ... Seat belt ECU, 50 ... Airbag ECU, 60 ... Steering sensor device 70: Yaw rate sensor device.

Claims

A variable speed control device capable of variably controlling the traveling speed of the vehicle;
Vehicle speed signal output means for outputting a vehicle speed signal that changes according to the vehicle speed;
First vehicle speed calculation means for calculating a first vehicle speed based on a vehicle speed signal from the vehicle speed signal output means;
Distance detecting means for detecting the distance to the front object;
An inter-vehicle distance control means for instructing the speed variable control device to change the speed based on the calculated first vehicle speed and the detected distance to the front object and controlling the distance to the front object. In a vehicle control device,
An occupant protection device for protecting an occupant in the event of a vehicle collision;
A vehicle comprising: a collision prediction control means for predicting a collision with a front object based on the calculated first vehicle speed and the detected distance to the front object and operating the occupant protection device. Control device.

The vehicle control device according to claim 1, further comprising:
Second vehicle speed calculation means for calculating a second vehicle speed independently of the first vehicle speed calculation means using a vehicle speed signal from the vehicle speed signal output means;
An abnormality determining means for determining an abnormality of the first vehicle speed by comparing with the calculated second vehicle speed;
When an abnormality is not determined by the abnormality determination means, the operation control of the occupant protection device is permitted by the collision prediction control means, and when an abnormality is determined by the abnormality determination means, the operation control of the occupant protection device by the collision prediction control means An operation control prohibiting means for prohibiting the control is provided.

The vehicle control device according to claim 1, wherein the vehicle speed signal output means detects a wheel speed and outputs a signal representing the wheel speed as the vehicle speed signal.