JP5018751B2

JP5018751B2 - 運転支援装置

Info

Publication number: JP5018751B2
Application number: JP2008300995A
Authority: JP
Inventors: 光彦森田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2028-11-26
Also published as: JP2010125921A

Description

本発明は、運転支援装置に関し、特には、自車両を設定車速及び先行車との設定車間距離の少なくともいずれかに従って走行させる運転支援装置に関する。

従来、自動車の運転者の運転を支援するために、自動的に自車両の運転を制御する装置が提案されている。例えば、特許文献１には、トルク発生装置から駆動軸への駆動力の断続が切換え可能なクラッチを有する自動車に搭載された衝突予防装置であって、レーダにより検出された前方障害物までの距離が所定値未満であるときに、クラッチを切断する制御を行う制御手段を有する衝突予防装置が開示されている。特許文献１の衝突予防装置では、クラッチが切断されると、駆動軸への駆動力の伝達が停止されるので、障害物に接近するように加速される事態を防ぐことができる。また、特許文献１の衝突予防装置では、運転者が居眠りなどをして、アクセルペダルを踏込む加速操作を行っても、車速は増加せず、負荷が軽減されたトルク発生装置の回転速度が上昇し、その音で運転者の注意を喚起させることができる。
特開２００５−１６３９３６号公報

しかしながら、上記技術では、クラッチを切断し、加速を禁止した後の制御については十分に検討されていない。例えば、上記技術では、運転者が実際には居眠りや意識低下の状態にないにも関わらず、運転者の意図に反して速度が低下し、運転者に違和感を与える可能性がある。

本発明は、このような実情に鑑みなされたものであり、その目的は、安全性を確保しつつ運転者に与える違和感を軽減した運転支援装置を提供することにある。

本発明は、自車両を設定車速及び先行車との設定車間距離の少なくともいずれかに従って走行させる自動走行制御を実行する走行制御手段と、運転者が運転に不適正な運転不適状態であることを検出する運転不適状態検出手段と、自動走行制御手段が自動走行制御を実行しているときに、運転不適状態検出手段が、運転者が運転不適状態であることを検出したときは、自車両の加速を抑制する加速抑制制御を実行する加速抑制制御手段とを備え、加速抑制制御中に加速抑制制御手段は、運転者による第１のアクセル操作があったときは加速抑制制御を続行し、第１のアクセル操作後に運転者による第２のアクセル操作があったときは加速抑制制御を解除する運転支援装置である。

この構成によれば、走行制御手段が、自車両を設定車速又は設定車間距離に従って走行させる自動走行制御を実行し、運転不適状態検出手段が、運転者が運転に不適正な運転不適状態であることを検出し、加速抑制制御手段が、自動走行制御手段が自動走行制御を実行しているときに、運転不適状態検出手段が、運転者が運転不適状態であることを検出したときは、自車両の加速を抑制する加速抑制制御を実行するため、運転者が運転不適状態である可能性があるときに加速を抑制して安全性を確保することができる。また、この構成によれば、加速抑制制御中に加速抑制制御手段は、運転者による第１のアクセル操作があったときは加速抑制制御を続行し、第１のアクセル操作後に運転者による第２のアクセル操作があり、運転者が居眠りや意識低下の状態にないことが明らかであるときは加速抑制制御を解除するため、安全性を確保しつつ運転者に与える違和感を軽減することができる。

この場合、加速抑制制御手段は、第１のアクセル操作の操作時間よりも第２のアクセル操作の操作時間が長いときに加速抑制制御を解除することが好適である。

この構成によれば、加速抑制制御手段は、第１のアクセル操作の操作時間よりも第２のアクセル操作の操作時間が長く、運転者が居眠りや意識低下の状態にないことが明らかであって、自らの意思でアクセル操作をしているときに加速抑制制御を解除するため、より安全性を確保しつつ運転者に与える違和感をさらに軽減することができる。

あるいは、加速抑制制御手段は、第１のアクセル操作の操作量よりも第２のアクセル操作の操作量が大きいときに加速抑制制御を解除することが好適である。

この構成によれば、加速抑制制御手段は、第１のアクセル操作の操作量よりも第２のアクセル操作の操作量が大きく、運転者が居眠りや意識低下の状態にないことが明らかであって、自らの意思でアクセル操作をしているときに加速抑制制御を解除するため、より安全性を確保しつつ運転者に与える違和感をさらに軽減することができる。

また、加速抑制制御手段は、第１のアクセル操作後の所定時間内に第２のアクセル操作があったときに加速抑制制御を解除することが好適である。

この構成によれば、加速抑制制御手段は、第１のアクセル操作後の所定時間内に第２のアクセル操作があったときに加速抑制制御を解除するため、第１のアクセル操作後にあまりに長い時間が経過し、その後に第２のアクセル操作があり、運転者が自らの意思でアクセル操作をしているか否か疑わしいときに加速抑制制御を解除することがなくなり、より安全性を確保しつつ運転者に与える違和感を軽減することができる。

さらに、加速抑制制御手段は、第２のアクセル操作が所定時間以上の長さのアクセル操作であったときに加速抑制制御を解除することが好適である。

この構成によれば、加速抑制制御手段は、第２のアクセル操作が所定時間以上の長さのアクセル操作であったときに加速抑制制御を解除するため、第２のアクセル操作が短く、運転者が自らの意思でアクセル操作をしているか否か疑わしいときに加速抑制制御を解除することがなくなり、より安全性を確保しつつ運転者に与える違和感を軽減することができる。

本発明の運転支援装置によれば、安全性を確保しつつ運転者に与える違和感を軽減することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

本実施形態では、本発明に係る車両の運転支援装置を、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）システムに適用する。ＡＣＣシステムは、自車両を設定車速及び先行車との設定車間距離（車間時間）のいずれかに従って走行させるＡＣＣ制御を実行し、運転者の運転操作を支援するためのものである。

図１は、第１実施形態に係るＡＣＣシステム１０の構成を示すブロック図である。図１において、ＡＣＣシステム１０は、車間制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０を備えている。車間制御ＥＣＵ２０には、レーダセンサ１２と、ストップランプスイッチ１４と、クルーズ設定スイッチ１６と、アクセル開度センサ１８と、エンジン・ＡＴ制御ＥＣＵ４０と、ブレーキ制御ＥＣＵ４２と、ステアリングセンサ４４と、ヨー・Ｇセンサ４６と、ドライバー意識・状態検出センサ４８とが接続されている。レーダセンサ１２と、ストップランプスイッチ１４と、クルーズ設定スイッチ１６と、アクセル開度センサ１８とは、車間制御ＥＣＵ４０に直接接続されている。エンジン・ＡＴ制御ＥＣＵ４０と、ブレーキ制御ＥＣＵ４２と、ステアリングセンサ４４と、ヨー・Ｇセンサ４６と、ドライバー意識・状態検出センサ４８とは、ＣＡＮ（Control Area Network）３０を介して車間制御ＥＣＵ２０と情報を送受信する。

レーダセンサ１２は、自車両前方の先行車の速度（相対速度を含む）、減速度、自車両との車間距離、及び自車両との車間時間を得るために用いられる。レーダセンサ１２は、前方にミリ波等の電磁波を照射し、物体に反射して戻ってくる反射波を受信し、先行車の車速、減速度、車間距離及び車間時間を検出するセンサである。レーダセンサ１２は、検出した先行車の車速、減速度、車間距離及び車間時間を車間制御ＥＣＵ２０に送出する。

ストップランプスイッチ１４は、ブレーキペダルが踏み込まれたか否かを検出するスイッチである。ストップランプスイッチ１４は、そのオン／オフ情報を車間制御ＥＣＵ２０に送出する。

クルーズ設定スイッチ１６は、ＡＣＣシステム１０の起動を指示し、ＡＣＣシステム１０が起動されたときの設定車速を決定するための操作レバーである。

アクセル開度センサ１８は、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれたか否かと運転者によるアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するためのセンサである。アクセル開度センサ１８は、アクセルペダルのオン／オフ情報とアクセル開度に関する情報とを車間制御ＥＣＵ２０に送出する。

エンジン・ＡＴ制御ＥＣＵ４０は、ＡＴ（オートマチックトランスミッション）５２と、スロットルアクチュエータ５４とが接続されている。エンジン・ＡＴ制御ＥＣＵ４０は、エンジン及びＡＴ（オートマチックトランスミッション）を制御する制御装置である。エンジン・ＡＴ制御ＥＣＵ４０は、必要なスロットルバルブの目標開度を設定し、その目標開度をスロットルアクチュエータ５４に送出する。

スロットルアクチュエータ５４は、スロットルバルブの開度を調整するアクチュエータである。スロットルアクチュエータ５４は、エンジン・ＡＴ制御ＥＣＵ４０からの目標スロットル開度信号に応じて作動し、スロットルバルブの開度を調整する。

ブレーキ制御ＥＣＵ４２には、車速センサ５６と、ブレーキアクチュエータ５８とが接続されている。ブレーキ制御ＥＣＵ４２は、必要な各輪のホイールシンンダのブレーキ油圧を設定し、ブレーキアクチュエータ５８に送出する。

ブレーキアクチュエータ５８は、ホイールシリンダの油圧を制御するアクチュエータである。ブレーキアクチュエータ５８は、ブレーキ制御ＥＣＵ４２からの制御信号に応じてアクチュエータを作動させてホイールシリンダに所定の油圧を発生させる。

ステアリングセンサ４４は、ステアリングホイールの操舵角を検出するセンサである。ヨー・Ｇセンサ４６は、車両に作用しているヨーレート及び横Ｇを検出するセンサである。これらのセンサは、いずれも検出した信号を車間制御ＥＣＵ２０に送出する。

ドライバー意識・状態検出センサ４８は、運転者が自車両の走行環境の危険さに対してどの程度の意識を持っているか、あるいはドライバーの緊張、覚醒状態を検出するためのセンサである。ドライバー意識・状態検出センサ４８は、具体的には、カメラ等で撮像した運転者の頭部の画像をパターン認識し、運転者の眼球の動き及び視線方法を検出するセンサである。あるいは、ドライバー意識・状態検出センサ４８は、運転者の脈拍、血圧及び体温等を検出するセンサである。上記車速センサ５６、ステアリングセンサ４４、ヨー・Ｇセンサ４６及びドライバー意識・状態検出センサ４８は、運転不適状態検出手段として機能する。

車間制御ＥＣＵ（走行制御手段、加速抑制制御手段）２０は、クルーズ設定スイッチ１６による設定に基づいてＡＣＣシステムにおける車間制御を行う。車間制御ＥＣＵ２０は、前方車両の車速、及び車間距離に基づいて、ＡＣＣシステム１０の設定車速を決定し、その設定車速及び車間距離に応じた駆動・制動制御信号をエンジン・ＡＴ制御ＥＣＵ４０及びブレーキ制御ＥＣＵ４２に送出する。また、車間制御ＥＣＵ２０は、ＡＣＣ制御中においてドライバー意識・状態検出センサ４８等により、運転者が運転に不適正な状態にあることを検出したときは、自車両の加速を禁止する加速抑制制御を行なう。

以下、本実施形態のＡＣＣシステム１０の動作について説明する。図２は第１実施形態に係るＡＣＣシステム１０の動作を示すフロー図であり、図３は第１実施形態に係るＡＣＣシステムの動作を示すタイミングチャートである。図２及び図３に示すように、クルーズ設定スイッチ１６がＯＮとされると、ＡＣＣシステム１０はＡＣＣ制御を行う（図２のＳ１１）。車速センサ５６、ステアリングセンサ４４、ヨー・Ｇセンサ４６及びドライバー意識・状態検出センサ４８が、運転者が居眠り等の運転に不適正な状態にあることを検出した場合（図２のＳ１２）、車間制御ＥＣＵ２０は加速抑制制御を開始し、自車両の加速を抑制する（図２のＳ１３）。

運転者によるアクセル操作があったことをアクセル開度センサ１８が検出した場合（図２のＳ１４、図３のアクセル開度のｔ_１１〜ｔ_１２）、車間制御ＥＣＵ２０はタイマーをスタートする（図２のＳ１５、図３の所定時間のｔ_１１）。車間制御ＥＣＵ２０は、所定のタイムアウト時間までに次のアクセル操作がないときは、タイマーをリセットとする（図２のＳ１６，Ｓ１７、図３の所定時間のｔ_１１〜ｔ_１３）。なお、この場合の所定のタイムアウト時間は、１〜３秒程度の時間に設定することができる。

車間制御ＥＣＵ２０は、所定のタイムアウト時間までに次のアクセル操作があったときは、タイマーを経過時間０秒にリセットした後にスタートさせる（図２のＳ１６，Ｓ１８、図３の所定時間のｔ_１３〜ｔ_１５）。当該アクセル操作が０．１〜０．５秒未満、特に０．２秒未満の短時間のものであるときは、車間制御ＥＣＵ２０は加速抑制制御を続行する（図２のＳ１９）。また、当該アクセル操作が前回のアクセル操作よりも長い操作時間ではないときは、車間制御ＥＣＵ２０は加速抑制制御を続行する（図２のＳ２０）。車間制御ＥＣＵ２０は加速抑制制御を続行する場合、所定のタイムアウト時間までに次のアクセル操作がないときは、タイマーをリセットとし、所定のタイムアウト時間までに次のアクセル操作があったときは、タイマーを経過時間０秒にリセットした後にスタートさせる（図２のＳ１４〜Ｓ１６）。

当該アクセル操作が短時間のアクセル操作ではなく、前回のアクセル操作よりも長い操作時間であるときは、車間制御ＥＣＵ２０は加速抑制制御を解除し、自車両の加速を非制御の状態とする（図２のＳ１９〜Ｓ２１、図３のｔ_１５〜ｔ_１６）。

本実施形態によれば、車間制御ＥＣＵ２０が、自車両を設定車速又は設定車間距離に従って走行させるＡＣＣ制御を実行し、ドライバー意識・状態検出センサ４８等が、運転者が運転に不適正な運転不適状態であることを検出し、車間制御ＥＣＵ２０が、ＡＣＣ制御を実行しているときに、ドライバー意識・状態検出センサ４８等が、運転者が運転不適状態であることを検出したときは、自車両の加速を抑制する加速抑制制御を実行するため、運転者が運転不適状態である可能性があるときに加速を抑制して安全性を確保することができる。

加速抑制制御やＡＣＣ制御は、運転者の運転操作を検出した時点で終了するのが望ましいが、運転者の居眠りや意識低下を検出している間に運転者が不意に運転操作を行い、そのために加速抑制制御やＡＣＣ制御を終了させてしまうと、実際に運転者が居眠りや意識低下を来たしている場合に安全側への制御を継続することができなくなる可能性がある。そこで、本実施形態によれば、加速抑制制御中に車間制御ＥＣＵ２０は、運転者によるアクセル操作があったときは加速抑制制御を続行し、当該アクセル操作後に運転者による再度のアクセル操作があり、運転者が居眠りや意識低下の状態にないことが明らかであるときは加速抑制制御を解除するため、安全性を確保しつつ運転者に与える違和感を軽減することができる。

また、本実施形態によれば、車間制御ＥＣＵ２０は、前回のアクセル操作の操作時間よりも次回のアクセル操作の操作時間が長く、運転者が居眠りや意識低下の状態にないことが明らかであって、自らの意思でアクセル操作をしているときに加速抑制制御を解除するため、より安全性を確保しつつ運転者に与える違和感をさらに軽減することができる。

さらに、本実施形態によれば、車間制御ＥＣＵ２０は、前回のアクセル操作後の所定時間内に次回のアクセル操作があったときに加速抑制制御を解除するため、前回のアクセル操作後にあまりに長い時間が経過し、その後に次回のアクセル操作があり、運転者が自らの意思でアクセル操作をしているか否か疑わしいときに加速抑制制御を解除することがなくなり、より安全性を確保しつつ運転者に与える違和感を軽減することができる。

加えて、本実施形態によれば、車間制御ＥＣＵ２０は、次回のアクセル操作が所定時間以上の長さのアクセル操作であったときに加速抑制制御を解除するため、次回のアクセル操作が短く、運転者が自らの意思でアクセル操作をしているか否か疑わしいときに加速抑制制御を解除することがなくなり、より安全性を確保しつつ運転者に与える違和感を軽減することができる。

以下、本発明の第２実施形態のＡＣＣシステム１０の動作について説明する。図４は第２実施形態に係るＡＣＣシステム１０の動作を示すフロー図であり、図５は第２実施形態に係るＡＣＣシステムの動作を示すタイミングチャートである。図４及び図５に示すように、クルーズ設定スイッチ１６がＯＮとされると、ＡＣＣシステム１０はＡＣＣ制御を行う（図４のＳ１１１）。車速センサ５６、ステアリングセンサ４４、ヨー・Ｇセンサ４６及びドライバー意識・状態検出センサ４８が、運転者が居眠り等の運転に不適正な状態にあることを検出した場合（図４のＳ１１２）、車間制御ＥＣＵ２０は加速抑制制御を開始し、自車両の加速を抑制する（図４のＳ１１３）。

運転者によるアクセル操作があった場合（図４のＳ１１４、図５のアクセル開度のｔ_２１〜ｔ_２２）、車間制御ＥＣＵ２０はタイマーをスタートする（図４のＳ１１５、図５の所定時間のｔ_２１）。車間制御ＥＣＵ２０は、所定のタイムアウト時間までに次のアクセル操作がないときは、タイマーをリセットとする（図４のＳ１１６，Ｓ１１７、図５の所定時間のｔ_２１〜ｔ_２３）。なお、この場合の所定のタイムアウト時間は、１〜３秒程度の時間に設定することができる。

車間制御ＥＣＵ２０は、所定のタイムアウト時間までに次のアクセル操作があったときは、タイマーを経過時間０秒にリセットした後にスタートさせる（図４のＳ１１６，Ｓ１１８、図５の所定時間のｔ_２３〜ｔ_２５）。当該アクセル操作が０．１〜０．５秒未満、特に０．２秒未満の短時間のものであるときは、車間制御ＥＣＵ２０は加速抑制制御を続行する（図４のＳ１１９）。また、当該アクセル操作が短時間のアクセル操作ではないときでも、当該アクセル操作の操作量が前回のアクセル操作の操作量よりも大きい操作量ではないときは、車間制御ＥＣＵ２０は加速抑制制御を続行する（図４のＳ２０、図５のｔ_２５〜ｔ_２６）。車間制御ＥＣＵ２０は加速抑制制御を続行する場合、所定のタイムアウト時間までに次のアクセル操作がないときは、タイマーをリセットとし、所定のタイムアウト時間までに次のアクセル操作があったときは、タイマーを経過時間０秒にリセットした後にスタートさせる（図４のＳ１１４〜Ｓ１１６）。

当該アクセル操作が短時間のアクセル操作ではなく、前回のアクセル操作よりも大きい操作量であるときは、車間制御ＥＣＵ２０は加速抑制制御を解除し、自車両の加速を非制御の状態とする（図４のＳ１１９〜Ｓ１２１、図３のｔ_２７〜ｔ_２８）。

本実施形態によれば、車間制御ＥＣＵ２０は、前回のアクセル操作の操作量よりも次回のアクセル操作の操作量が大きく、運転者が居眠りや意識低下の状態にないことが明らかであって、自らの意思でアクセル操作をしているときに加速抑制制御を解除するため、より安全性を確保しつつ運転者に与える違和感をさらに軽減することができる。

尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

第１実施形態に係るＡＣＣシステムの構成を示すブロック図である。第１実施形態に係るＡＣＣシステムの動作を示すフロー図である。第１実施形態に係るＡＣＣシステムの動作を示すタイミングチャートである。第２実施形態に係るＡＣＣシステムの動作を示すフロー図である。第２実施形態に係るＡＣＣシステムの動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０…ＡＣＣシステム、１２…レーダセンサ、１４…ストップランプスイッチ、１６…クルーズ設定スイッチ、１８…アクセル開度センサ、２０…車間制御ＥＣＵ、３０…ＣＡＮ、４０…エンジン・ＡＴ制御ＥＣＵ、４２…ブレーキ制御ＥＣＵ、４４…ステアリングセンサ、４６…ヨー・Ｇセンサ、４８…ドライバー意識・状態検出センサ、５２…ＡＴ、５４…スロットルアクチュエータ、５６…車速センサ、５８…ブレーキアクチュエータ。

Claims

自車両を設定車速及び先行車との設定車間距離の少なくともいずれかに従って走行させる自動走行制御を実行する走行制御手段と、
前記運転者が運転に不適正な運転不適状態であることを検出する運転不適状態検出手段と、
前記自動走行制御手段が前記自動走行制御を実行しているときに、前記運転不適状態検出手段が、前記運転者が前記運転不適状態であることを検出したときは、前記自車両の加速を抑制する加速抑制制御を実行する加速抑制制御手段と、
を備え、
前記加速抑制制御中に前記加速抑制制御手段は、前記運転者による第１のアクセル操作があったときは前記加速抑制制御を続行し、前記第１のアクセル操作後に前記運転者による第２のアクセル操作があったときは前記加速抑制制御を解除する、運転支援装置。
前記加速抑制制御手段は、前記第１のアクセル操作の操作時間よりも前記第２のアクセル操作の操作時間が長いときに前記加速抑制制御を解除する、請求項１に記載の運転支援装置。
前記加速抑制制御手段は、前記第１のアクセル操作の操作量よりも前記第２のアクセル操作の操作量が大きいときに前記加速抑制制御を解除する、請求項１に記載の運転支援装置。
前記加速抑制制御手段は、前記第１のアクセル操作後の所定時間内に前記第２のアクセル操作があったときに前記加速抑制制御を解除する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の運転支援装置。
前記加速抑制制御手段は、前記第２のアクセル操作が所定時間以上の長さのアクセル操作であったときに前記加速抑制制御を解除する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の運転支援装置。