JP5256911B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両と自車両に接近する接近車両との接触を回避するための車両制御を実行する車両制御装置に関する。

従来より、車両を後退させて駐車する際、操舵角に応じて障害物の検知範囲を変化させることにより車両と接触する可能性がある障害物を検知し、検知された障害物と車両との間の距離が所定距離以下である場合に制動制御を実行する車両制御装置が知られている。
特開２００４−３５１９９２号公報

一般に、障害物が車両に接近している接近車両である場合、接近車両を検知した際には制動制御を早いタイミングで実行することが望ましい。しかしながら制動制御の実行タイミングを早くした場合、車両後方に接近車両が通過可能なスペースがない時等、運転者が後退操作を早く終了させることを望んでいる可能性が高いシーンにおいても制動制御が実行されることによって、制動制御に対して運転者が煩わしさや違和感を感じる可能性がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、走行シーンに合った適切な車両制御を行うことが可能な車両制御装置を提供することにある。

本発明に係る車両制御装置は、自車両が後退動作中であることが検出された場合、自車両の進行方向と接近車両が走行している道路の延在方向とがなす角度が９０度に近くなるのに応じて制動制御作動距離を増大させる。

本発明に係る車両制御装置によれば、走行シーンに合った適切な車両制御を行うことができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる車両制御装置の構成について説明する。

〔車両制御装置の構成〕
本発明の実施形態となる車両制御装置は、図１に示すように、車両１に搭載され、自車両情報取得部２と、周辺情報取得部３と、制御部４と、制動力発生装置５と、アクセルペダル操作反力発生装置６と、報知装置７と、駆動力発生装置８とを主な構成要素として備える。自車両情報取得部２は、図２に示すように、車両１の駆動輪１０ａ〜１０ｄに設置された車輪速センサ１１ａ〜１１ｄと、車両１のアクセルペダルに設置されたアクセル開度センサ１２と、車両１のブレーキペダルに設置されたブレーキペダルスイッチ１３と、車両１のトランスミッションの位置（シフト位置）を検出するシフトポジションセンサ１４（後退動作検出手段）と、車両１に搭載された車両制御装置のオン／オフ用のスイッチの状態を検出するスイッチセンサ１５と、車両１のステアリングの操舵角を検出するステアリングセンサ１６と、車両１の加減速度を検出する加減速度センサ１７とを備える。自車両情報取得部２は、これらのセンサ及びスイッチを利用して、車両１の車輪速，アクセル開度，ブレーキペダルのオン／オフ，シフト位置，車両制御装置のオン／オフ用のスイッチの状態，ステアリング操舵角（車両の進行方向），加減速度を自車両情報として取得する。

周辺情報取得部３は、図２に示すように、車両１の前部，後部，及び後側方部に設置された障害物検知用センサ１８ａ〜１８ｇと、図示しないナビゲーション装置及びＧＰＳ（Global Positioning System）とを備える。周辺情報取得部３は、車両周辺の走行路の延在方向，車両１の前方，後方，及び後側方に存在する障害物の有無，障害物に対する車両１の相対距離及び相対速度，障害物の検知角度を周辺情報として取得する。制御部４は、ＥＣＵ（Electric Control Unit）等の演算処理装置により構成され、演算処理装置内のＣＰＵが予め格納されたコンピュータプログラムを実行することにより車両制御装置全体の動作を制御する。制動力発生装置５は、制御部４の制御に従って車両１のブレーキ圧を制御する。アクセルペダル操作反力発生装置６は、制御部４の制御に従ってアクセルペダルの操作反力の大きさを制御する。報知装置７は、制御部４の制御に従って警報出力のオン／オフを制御する。駆動力発生装置８は、制御部４の制御に従って車両１のエンジン出力を制御する。

このような構成を有する車両制御装置は、車両が後退する際、以下に示す車両制御処理を実行することにより、走行シーンに合った適切な車両制御を行う。以下、図３に示すフローチャートを参照して、車両制御処理を実行する際の車両制御装置の動作について説明する。

〔車両制御処理〕
図３に示すフローチャートは、自車両情報取得部２により取得された自車両情報に基づいて制御部４が車両制御装置のオン／オフ用のスイッチがオン状態、且つ、車両１のシフト位置がＲ（後退）ポジションに位置していると判定したタイミングで開始となり、車両制御処理はステップＳ１の処理に進む。なおこの車両制御処理は、車両制御装置のオン／オフ用のスイッチがオン状態、且つ、車両１のシフト位置がＲポジションに位置している限り、所定制御周期毎に繰り返し実行されるものとする。また車両制御処理を開始するタイミングは、上記条件に限定されることはなく、例えば上記条件に加えて車速が所定値以下、ステアリング操舵角が所定値以下等の条件を付加してもよい。

ステップＳ１の処理では、制御部４が、周辺情報取得部３が取得した周辺情報に基づいて、車両１に接近している接近車両が存在するか否かを判別する。そして制御部４は、車両１に接近している接近車両が存在すると判別したタイミングで車両制御処理をステップＳ２の処理に進める。

ステップＳ２の処理では、制御部４が、図４に示すように、周辺情報取得部３を介して接近車両が走行している道路の延在方向を検出する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、車両制御処理はステップＳ３の処理に進む。尚、周辺情報取得部３は、ナビゲーション装置に記憶された車両周囲の道路形状から接近車両が走行している道路の延在方向を検出しても良いし、障害物検知用センサ１８ａ〜１８ｇで接近車両の位置を検出し、接近車両の位置の変化等から接近車両の移動方向を検出して、移動方向を接近車両が走行している道路の延在方向としても良い。

ステップＳ３の処理では、制御部４が、自車両情報取得部２を介して車両の進行方向（後退方向）を検出する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、車両制御処理はステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４の処理では、制御部４が、ステップＳ２の処理により検出された接近車両の走行路の延在方向に対するステップＳ３の処理により検出された車両の進行方向の角度θを算出する。なお制御部４は、周辺情報取得部３により検知された障害物の検知角度θ_１を利用して角度θを算出するようにしてもよい。すなわちこの場合、制御部４は、図５に示すように、車両１の前後方向に対する障害物検知用センサの取付角度θ_０と障害物の検知角度θ_１を数式θ＝９０−θ_０−θ_１に代入することにより角度θを算出する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、車両制御処理はステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、制御部４が、ステップＳ１の処理により検出された障害物に対する所定の目標停止距離Ｄを設定する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、車両制御処理はステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ６の処理では、制御部４が、ステップＳ５の処理により設定された目標停止距離ＤにステップＳ４の処理により算出された角度θに応じたゲインαを乗算することにより、車両１のブレーキ圧の制御を開始する制動制御作動距離Ｄ１を算出する。なおゲインαは、図６に示すように、角度θが９０°に近い程大きくなり、角度θが０°に近い程小さくなる値である。従って、制動制御作動距離Ｄ１は角度θが９０°に近い程長くなり、角度θが０°に近い程短くなる。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、車両制御処理はステップＳ７の処理に進む。

ステップＳ７の処理では、制御部４が、ステップＳ６の処理により算出された制動制御作動距離Ｄ１に角度θに応じたゲインα１を乗算することにより、車両１のアクセルペダル操作反力の制御を開始するアクセルペダル操作反力作動距離Ｄ２を算出する。なおゲインα１は、アクセルペダル操作反力作動距離Ｄ２の大きさが制動制御作動距離Ｄ１以上、且つ、報知作動距離Ｄ３以下の大きさになるように、ステップＳ６の処理におけるゲインα以上、且つ、ステップ８の処理におけるゲインα２以下の大きさに設定する。これにより、ステップＳ７の処理は完了し、車両制御処理はステップＳ８の処理に進む。

ステップＳ８の処理では、制御部４が、ステップＳ６の処理により算出された制動制御作動距離Ｄ１に角度θに応じたゲインα２を乗算することにより、障害物の存在を運転者に報知する警告動作を開始する報知作動距離Ｄ３を算出する。なおゲインα２は、報知作動距離Ｄ３の大きさがアクセルペダル操作反力作動距離Ｄ２以上、且つ、後述する駆動力制御作動距離Ｄ４以下の大きさになるように、ステップＳ７の処理におけるゲインα１以上、且つ、ステップＳ９の処理におけるゲインα３以下の大きさとする。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、車両制御処理はステップＳ９の処理に進む。

ステップＳ９の処理では、制御部４が、ステップＳ６の処理により算出された制動制御作動距離Ｄ１に角度θに応じたゲインα３を乗算することにより、車両１のエンジン出力の制御を開始する駆動力制御作動距離Ｄ４を算出する。なおゲインα３は、駆動力制御作動距離Ｄ４の大きさが報知作動距離Ｄ３以上の大きさになるように、ステップＳ８の処理におけるゲインα２以上の大きさとする。これにより、ステップＳ９の処理は完了し、車両制御処理はステップＳ１０の処理に進む。

ステップＳ１０の処理では、制御部４が、周辺情報取得部３により検出された障害物との相対距離がステップＳ９の処理により算出された駆動力制御作動距離Ｄ４以下であるか否かを判別する。そして制御部４は、周辺情報取得部３により検出された障害物との相対距離が駆動力制御作動距離Ｄ４以下になったタイミングで車両制御処理をステップＳ１１の処理に進める。

ステップＳ１１の処理では、制御部４が、駆動力発生装置８を制御することにより、所定の変化率でアクセル開度低減量を増加させ、所定のアクセル開度低減量に到達したタイミングでそのアクセル開度低減量を維持する。そして制御部４は、所定時間経過した後、アクセル開度低減量を０まで減少させる。なお制御部４は、図７に示すような角度θが９０°に近い程大きくなり、角度θが０°に近い程小さくなる値λをアクセル開度低減量の変化率として用いてもよい。このような処理によれば、角度θが小さい程、アクセル開度低減量を小さくすることができるので、運転者が感じる違和感を低減させることができる。またこの処理の際、最終的なエンジンのスロットル開度は、運転者の操作によるアクセル開度からアクセル開度低減量を減算した値となる。これにより、ステップＳ１１の処理は完了し、車両制御処理はステップＳ１２の処理に進む。

ステップＳ１２の処理では、制御部４が、周辺情報取得部３により検出された障害物との相対距離がステップＳ８の処理により算出された報知作動距離Ｄ３以下であるか否かを判別する。そして制御部４は、周辺情報取得部３により検出された障害物との相対距離が報知作動距離Ｄ３以下になったタイミングで車両制御処理をステップＳ１３の処理に進める。

ステップＳ１３の処理では、制御部４が、報知装置７を制御することにより、障害物の存在を運転者に報知するための警告情報（ブザー音）を出力する。なお制御部４は、図８に示すように、角度θに応じて警告情報の出力のオン／オフの時間間隔βを変化させてもよい。具体的には、図８に示す例では、時間間隔βは、角度θが９０°に近い程短くなり、角度θが０°に近い程長くなる。このような処理によれば、運転者が警告情報に対し感じる煩わしさを低減させることができる。また制御部４は、角度θに応じて警告情報の出力形態（例えば音量）を変更するようにしてもよい。これにより、ステップＳ１３の処理は完了し、車両制御処理はステップＳ１４の処理に進む。

ステップＳ１４の処理では、制御部４が、周辺情報取得部３により検出された障害物との相対距離がステップＳ７の処理により算出されたアクセルペダル操作反力作動距離Ｄ２以下であるか否かを判別する。そして制御部４は、周辺情報取得部３により検出された障害物との相対距離がアクセルペダル操作反力作動距離Ｄ２以下になったタイミングで車両制御処理をステップＳ１５の処理に進める。

ステップＳ１５の処理では、制御部４が、アクセルペダル操作反力発生装置６を制御することにより、所定の変化率でアクセルペダル操作反力を増加させ、所定のアクセルペダル操作反力に到達したタイミングでそのアクセルペダル操作反力を維持する。なお制御部４は、図９に示すような角度θが９０°に近い程大きくなり、角度θが０°に近い程小さくなる値γをアクセルペダル操作反力の変化率を角度θとして用いてもよい。このような処理によれば、角度θが小さい程、アクセルペダル操作反力を小さくすることができるので、運転者が感じる違和感を低減させることができる。これにより、ステップＳ１５の処理は完了し、車両制御処理はステップＳ１６の処理に進む。

ステップＳ１６の処理では、制御部４が、周辺情報取得部３により検出された障害物との相対距離がステップＳ６の処理により算出された制動制御作動距離Ｄ１以下であるか否かを判別する。そして制御部４は、周辺情報取得部３により検出された障害物との相対距離が制動制御作動距離Ｄ１以下になったタイミングで車両制御処理をステップＳ１７の処理に進める。

ステップＳ１７の処理では、制御部４が、制動力発生装置５を制御することにより、所定の変化率で目標ブレーキ圧を増加させ、所定の目標ブレーキ圧に到達したタイミングでその目標ブレーキ圧を維持する。そして制御部４は、車速が０となってから所定時間経過した後、所定の変化率でブレーキ圧を０まで減少させる。なお所定の変化率及び所定の目標ブレーキ圧共に車輪速及び障害物との距離に応じて変更してもよい。これにより、ステップＳ１７の処理は完了し、一連の車両制御処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる車両制御処理では、車両１が後退動作中である場合、制御部４が、車両１の進行方向と接近車両が走行している道路の延在方向とがなす角度θに応じて制動制御作動距離を設定する。そしてこのような車両制御処理によれば、図１０に示すように車両１が後退中に接近車両Ｏが検出された場合には早いタイミングで制動制御が実行され、図１１に示すように車両１後方に接近車両Ｏが通過可能なスペースがなく、運転者が後退操作を早く終了させることを望んでいる可能性が高いシーンでは遅いタイミングで制動制御が行われるようになるので、走行シーンに合った適切な車両制御を行うことができる。

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

本発明の実施形態となる車両制御装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す車両制御装置の車両レイアウト例を示す模式図である。 本発明の実施形態となる車両制御処理の流れを示すフローチャート図である。 車両の進行方向と接近車両が走行している道路の延在方向とがなす角度θを示す図である。 障害物の検知角度を利用した角度θの算出方法を説明するための図である。 角度θの変化に伴う制動制御作動距離を算出する際に用いられるゲインαの変化を示す図である。 角度θの変化に伴うアクセル開度低減量の変化率λの変化を示す図である。 角度θの変化に伴う警告情報の出力のオン／オフの時間間隔βの変化を示す図である。 角度θの変化に伴うアクセルペダル操作反力の変化率γの変化を示す図である。 車両が後退中に接近車両が検出された走行シーンを示す図である。 車両後方に接近車両が通過可能なスペースがなく、運転者が後退操作を早く終了させることを望んでいる可能性が高い走行シーンを示す図である。

符号の説明

１：車両
２：自車両情報取得部
３：周辺情報取得部
４：制御部
５：制動力発生装置
６：アクセルペダル操作反力発生装置
７：報知装置
８：駆動力発生装置

Claims (10)

1. 自車両と自車両に接近する接近車両との接触を回避するための車両制御を実行する車両制御装置であって、
   前記接近車両の有無及び自車両と接近車両との距離を検出する接近車両検出手段と、
   前記接近車両検出手段により検出された接近車両が走行している道路の延在方向を検出する延在方向検出手段と、
   前記自車両の進行方向を検出する自車両進行方向検出手段と、
   前記自車両が後退動作中である事を検出する後退動作検出手段と、
   前記接近車両検出手段によって検出された自車両と接近車両との距離が、所定の距離である制動制御作動距離以下となった場合に前記自車両に制動力を加える制動手段と、
   前記後退動作検出手段により自車両が後退動作中であることが検出された場合、前記自車両進行方向検出手段により検出された進行方向と前記延在方向検出手段により検出された延在方向とがなす角度に応じて前記制動制御作動距離を設定する設定手段と
   を備え、
   前記設定手段は、前記自車両進行方向検出手段により検出された進行方向と前記延在方向検出手段により検出された延在方向とがなす角度が９０度に近くなるのに応じて前記制動制御作動距離を増大させる
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記設定手段は、前記自車両進行方向検出手段により検出された進行方向と前記延在方向検出手段により検出された延在方向とがなす角度が０度に近くなるのに応じて前記制動制御作動距離を減少させることを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両制御装置において、
   前記制御手段は、前記接近車両検出手段により検出された接近車両の検出角度を利用して前記自車両進行方向検出手段により検出された進行方向と前記延在方向検出手段により検出された延在方向とがなす角度を算出することを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記接近車両検出手段によって検出された自車両と接近車両との距離が、前記制動制御作動距離よりも大きい所定の距離である報知作動距離以下となった場合に障害物の接近を運転者に報知する報知手段を備え、前記報知手段は、前記自車両進行方向検出手段により検出された進行方向と前記延在方向検出手段により検出された延在方向とがなす角度に応じて前記報知作動距離を変更することを特徴とする車両制御装置。
5. 請求項４に記載の車両制御装置において、
   前記制御手段は、前記自車両進行方向検出手段により検出された進行方向と前記延在方向検出手段により検出された延在方向とがなす角度に応じて前記報知手段の報知形態を変更することを特徴とする車両制御装置。
6. 請求項１乃至請求項５のうち、いずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記接近車両検出手段によって検出された自車両と接近車両との距離が、前記制動制御作動距離よりも大きい所定の距離であるアクセルペダル操作反力作動距離以下となった場合に自車両のアクセルペダルに操作反力を発生させるアクセルペダル操作反力発生手段を備え、前記アクセルペダル操作反力発生手段は、前記自車両進行方向検出手段により検出された進行方向と前記延在方向検出手段により検出された延在方向とがなす角度に応じて前記アクセルペダル操作反力作動距離を変更することを特徴とする車両制御装置。
7. 請求項６に記載の車両制御装置において、
   前記制御手段は、前記自車両進行方向検出手段により検出された進行方向と前記延在方向検出手段により検出された延在方向とがなす角度に応じて前記アクセルペダル操作反力発生手段が発生する操作反力の大きさを変更することを特徴とする車両制御装置。
8. 請求項１乃至請求項７のうち、いずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記接近車両検出手段によって検出された自車両と接近車両との距離が、前記制動制御作動距離よりも大きい所定の距離である駆動力制御作動距離以下となった場合に自車両の駆動力を制御する駆動力発生手段を備え、前記制御手段は、前記自車両進行方向検出手段により検出された進行方向と前記延在方向検出手段により検出された延在方向とがなす角度に応じて前記駆動力制御作動距離を変更することを特徴とする車両制御装置。
9. 請求項８に記載の車両制御装置において、
   前記制御手段は、前記自車両進行方向検出手段により検出された進行方向と前記延在方向検出手段により検出された延在方向とがなす角度に応じて前記駆動力発生手段が発生する駆動力の大きさを変更することを特徴とする車両制御装置。
10. 請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１項に記載の車両制御装置において、
    前記接近車両検出手段により検出された自車両と接近車両との距離が、前記制動制御作動距離よりも大きい所定の距離であるアクセルペダル操作反力作動距離以下となった場合に自車両のアクセルペダルに操作反力を発生させるアクセルペダル操作反力発生手段と、
    前記接近車両検出手段により検出された自車両と接近車両との距離が、前記アクセルペダル操作反力作動距離よりも大きい所定の距離である報知作動距離以下となった場合に障害物の接近を運転者に報知する報知手段と、
    前記接近車両検出手段により検出された自車両と接近車両との距離が、前記制アクセルペダル操作反力作動距離よりも大きい所定の距離である駆動力制御作動距離以下となった場合に自車両の駆動力を制御する駆動力発生手段と
    を備えることを特徴とする車両制御装置。

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