JP2018188042A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキでの対応では、運転者がブレーキ音などで危険を過剰に認識する場合がある。【解決手段】エンジンブレーキを用いることによりアクセルペダルの踏み間違い時に運転者に過剰な危険を与えずスムーズな減速が可能となる。【選択図】 図１

Description

本発明は、アクセル踏み間違いにおける車両の駆動力制御に関するものである。

駐車場におけるブレーキとアクセルの踏み間違いなどは最近のニュースなどでも大きく取り上げられており、この対策は非常に重要である。このような対策として、運転者がブレーキペダルを踏もうとしたときに誤ってアクセルペダルを踏んでしまった場合、この状態を検出してブレーキ操作を行うことが知られている。

これらは停車中からの発進を想定しており、速度の低い車両状態でのものであるが、速度の出ている車両状態では踏み間違いの判断はさらに難しい。

走行中はアクセルを踏んでいることが通常の状態のため、運転者の判断が加速要求なのか減速要求なのかを判断する条件が重要となる。

このような課題を解決する手段として、下記の提案がなされている。

特許文献１は、車両のドライバがブレーキを踏むつもりがアクセルを踏んでしまったことを検出する技術において、外部からの衝撃が車両に加えられた場合、または、カーブへの進入時に、従来よりも正確に踏み間違いを検出することが記載されている。特許文献１によれば、検出のパラメータとしてGセンサでの衝撃を検知して衝撃に対して運転者が誤ってアクセルを踏んだ状態を検出している。

また、特許文献２は、アクセルペダル誤操作を検出して車輪にブレーキトルクを発生させる技術において、ドライバがステアリングを適切に操作できない場合でも、車両が危険領域に進入してしまう可能性を従来よりも低減することが記載されている。

このように、運転者のアクセル踏み間違いについて、社会の危険認識が高まっており認識技術や制御技術により危険回避を行う必要性が増加している。

特開2012-144053号公報 特開2012-176731号公報

しかしながら、Gセンサでの衝撃検知では衝撃のない視覚情報からのブレーキ操作要求に対する踏み間違いは検知できない。

また、ブレーキ操作ではブレーキ音などで運転者が危険を過剰に感じるとさらにアクセルを踏んでしまい減速度が軽減する可能性もある。

逆にブレーキ音がしないと車両が危険と判断して減速していることが解りにくい。警告灯などで伝えてもコーナーなどでは運転者が道路状況に注視して計器類を見ることができない場合もあり効果が薄い。

本発明は、コーナーでの減速要求時に運転者が間違えてアクセル操作を行ってしまうことを外界情報であるナビゲーションシステムやカメラなどの情報を用いて検知し、踏み間違いの状態になった場合でも安心，安全に減速できるようにエンジン回転を上げてエンジンブレーキ（エンブレ）により減速を行うことを提案するものである。

本発明は前記のようにコーナー手前からコーナーリング中の減速必要性を判断し、運転者が間違えてアクセルを踏んだ場合でもエンブレにより安全に減速することができ、ダウンシフトのエンジン音と減速感により車両が踏み間違いを検知して減速していることを運転者に体感として伝えることが可能であり、運転者が安心することで慌てることがなくなり、さらなるアクセル踏み込みを抑制でき、危険回避を行うことが可能である。

また、ブレーキを使わないもしくはブレーキを使う度合を極力低減できるため、長い下り坂などでも対応が可能である。

このように運転者がブレーキとアクセルを踏み間違えて危険な状態となることを回避するという課題を解決する制御方式を提供することができる。

システム構成 走行シーン タイミングチャート 判定フローチャート 制御フローチャート

以下、図面を参照して、本発明を説明する。

図1は、本発明の一形態であるシステム構成図である。原動機１０は車両を走行させる駆動源であり、内燃機関であってもその他の動力源であっても減速力が出せるものであればよい。この原動機１０の原動機出力軸１１は一般にはクラッチやトルコンといった発進装置１２が接続され、変速機１４の変速機入力軸１３に接続されている。変速機１４に接続されている変速機出力軸１５は差動装置１６に接続され右ドライブシャフト１７と左ドライブシャフト１８に動力分割されて右タイヤ１９と左タイヤ２０を駆動して車両を走行させることができる。

また、原動機制御装置４４と変速機制御装置４５と制動制御装置４６と減速判定装置５５は通信線で接続され、各々の情報を通信情報により共有することができる。減速判定装置５５はカメラなどの外界認識装置５０やGPSやナビゲーションシステムなどの位置情報入力装置５１と通信線で接続されている。

ここで、外界認識装置５０や位置情報入力装置５１やハンドルの操作角（舵角）などにて認識した情報を減速判定装置５５に入力しコーナー判定を行うとともに、コーナーの状況と車速から今後の加減速予測を行う。コーナー判定は外界認識装置５０による前方認識や位置情報入力装置５１による道路情報や舵角から判定可能である。

アクセルの操作情報や車速などの車両状態を原動機制御装置４４などのほか図には記載していない車載制御装置および車載センサなどから入手し踏み間違いを判定する。

判定結果に伴い、減速度を算出して減速度に伴う変速比を変速機制御装置４５により実現することでアクセルの踏み間違いに対するエンブレでの変速を行うことができる。

図２は、本発明を効果的に使える一例としての走行シーンの図であり、車両がコーナー手前にさしかかった場合、その時の車速とコーナーの曲率半径によって減速要求が確定できる。減速が必須の場合はアクセルを踏むことは危険な状態になることが予想されるため、減速が必要な区間を本制御の適用区間として算出しておくことで、この区間にアクセルが踏まれた場合は踏み間違いと判断してエンジントルクを落として減速を行うとともにエンブレにて制動力を加えて運転者への減速インフォメーションとともに注意喚起を促すことができる。

また、ブレーキによる危険回避のような感覚を運転者に与えることがないため、運転者が車両の挙動変化によりあわててアクセルを踏み込むこともなく安全に減速を行うことが可能となる。

図３は、図２で説明した適用区間内の各情報の変化を表したタイミングチャートの一例で、運転者がハンドルを回したことをセンサで検知した情報によるコーナーリング中の舵角３００と、カメラやGPSやナビゲーションシステムから得られるコーナー予測信号３０１のどちらかが、コーナー中もしくは前方にコーナーがあることを示す値の場合に適用区間と判定する。最初はコーナー手前のため、運転者はアクセル３０３から足を離して減速を行っているが、運転中に何かを発見するなどしてブレーキを踏むつもりが踏み間違えてアクセルを踏んだ場合の車速３０２の変化を点線で示す。また、本発明を適用した場合の車速３０２の変化を実線で示す。踏み間違いは、減速要求を適用区間で判断して、適用区間内でアクセルが一定の閾値以上踏み込まれた場合に本発明により制御を行う。

図４は、減速判定装置５５に搭載する機能の踏み間違い判断を行う制御フローチャートの一例である。まず、車両の進行方向にコーナーが存在するかもしくは車両がコーナーリング中かを確認する。前方のコーナー判定は図１の外界認識装置５０や位置情報入力装置５１から、曲率半径と車両位置から判断可能である。また、舵角センサからの情報によりコーナーリング中の判断は容易に可能である。

前方にコーナーがあるかもしくはコーナーリング中の場合は、コーナーの曲率半径から安全に走行可能な車速を算出して、現状の車速が高い場合は減速を必要とする走行シーンであると判断してアクセルが踏まれた場合に踏み間違い判定を行う。

図５は、踏み間違いを判断した場合の車両に対するアクションを行う機能の制御フローチャートの一例である。本制御機能は、原動機制御装置４４，変速機制御装置４５，制動制御装置４６，減速判定装置５５のどの制御装置に搭載しても通信により各デバイスを制御可能であれば構わない。

まず、制御条件である前述の踏み間違い判定結果が成立している場合で解除条件が成立していなければ各デバイスに対して踏み間違い用の制御を行う。解除条件が成立していれば通常制御を行う。解除条件は、図５においては車速が一定の閾値以下を継続した場合と記載しているが、これは低車速を一定時間継続すれば運転者は踏み間違いに気づいていると判断して通常制御に戻すことを想定しているが、例えば近年搭載が増えてきているオートクルーズ機能で本発明を適用する場合などでは、一度オートクルーズ機能を解除するなどの条件でも問題ない。さらに、近年適用が始まっている自動運転などの運転サポートシステムにおいても同様にシステムOFFで解除を行っても問題ない。ここで車速の閾値はコーナーの曲率と前方の障害物の有無により変化させると緩いコーナーでは車速の閾値を上げておき、急なコーナーでは車速の閾値を下げておくことなどにより、正常復帰タイミングを調整すれば運転者に好適な復帰を行うことも可能である。

次に、制御条件が成立していて解除条件が未成立の場合、踏み込まれたアクセルに対して原動機１０が出力を出さないようにするために原動機１０を制御可能な原動機制御装置４４に原動機のトルクもしくは出力を低下させるように指示を行う。原動機１０の出力が低下すればエンジンブレーキを効かせるために制動力目標を算出し、制動力から変速比を算出して変速機制御装置４５に指示を行う。また、乗員への踏み間違い制御中である旨の警告表示や音声メッセージを行う。さらに、エンブレでの制動力に限界がある場合は制動力目標からエンブレ制動力を差し引いた制動力相当分を摩擦ブレーキにて対応するために制動制御装置４６に指示して一般的なディスクブレーキやドラムブレーキなどの摩擦ブレーキを使用して制動力を確保する。

このように動作させることで、コーナーリング中やコーナー手前での踏み間違いによる危険を回避しつつ、摩擦ブレーキなどのキー音での過大な運転者への危険認識をさけてかつ、エンブレのエンジン回転上昇によるアクセル踏み込みを運転者に認識させることが可能である。さらにエンジン高回転でも減速を行うため安全，安心な踏み間違い時の車両制御を行うことができる。

前述の内容において、アクセル踏み間違いの検知に用いるアクセル開度の閾値はコーナーの曲率と前方の障害物の有無により変化させると緩いコーナーではアクセル開度の閾値を高めに設定し、タイトなコーナーでは閾値を低く設定することでさらに踏み間違いの判定精度を向上することができる。

また、一定車速まで減速する場合の変速機の制御は一定の回転数以上とすることで運転者へのエンジン音や回転上昇によるアクセル踏み間違いの認識を高めることができる。

なお、踏み間違いを検知後、減速する場合の目標車速もコーナーの曲率に応じて変化させることで緩やかなコーナーでの目標車速を上昇させておくことなどで後続車の追突などの危険を低減することが可能である。

前述の実施例では、図２などで山道のようなコーナー手前やコーナーリング中のアクセル踏み間違いにおける危険を低減することを示しているが、交差点などのコーナーで曲がる場合も本発明を適用することが可能である。この場合はナビゲーションシステムなどからの右折や左折情報により曲がる手前と曲がっている状態や舵角による曲がっている状態などを検出して、前述のようにエンブレによる減速を行うことで実現可能である。

１０ 原動機
１１ 原動機出力軸
１２ 発進装置
１３ 変速機入力軸
１４ 変速機
１５ 変速機出力軸
１６ 差動装置
１７ 右ドライブシャフト
１８ 左ドライブシャフト
１９ 右タイヤ
２０ 左タイヤ
４４ 原動機制御装置
４５ 変速機制御装置
４６ 制動制御装置
５０ 外界認識装置
５１ 位置情報入力装置
５５ 減速判定装置
３００ 舵角
３０１ コーナー予測信号
３０２ 車速
３０３ アクセル開度

Claims (8)

1. 原動機と変速機と外界認識装置を搭載した車両において、
   外界認識装置などの情報に基づきコーナーの手前またはコーナーリング時の減速必要性判断を行い、減速必要性とアクセル情報からアクセル踏み間違いを検知した場合、原動機の制動力を変速機により制御して一定車速まで減速することを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１において、減速必要性はカメラによる前方情報と操舵装置に取り付けられたセンサによる舵角とGPSやナビゲーションの情報を各々または合成して用いることを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１において、アクセル踏み間違いの検知に用いる車速の閾値はコーナーの曲率と前方の障害物の有無により変化することを特徴とする車両の制御装置。
4. 請求項１において、アクセル踏み間違いの検知に用いるアクセル開度の閾値はコーナーの曲率と前方の障害物の有無により変化することを特徴とする車両の制御装置。
5. 請求項１において、一定車速まで減速する場合の変速機の制御は一定の回転数以上とすることを特徴とする車両の制御装置。
6. 請求項１において、踏み間違いを検知後、減速する場合の目標車速はコーナーの曲率に応じて変化することを特徴とする車両の制御装置。
7. 請求項１において、踏み間違いを検知後、通常制御に復帰する復帰条件を一定車速以下の状態を一定時間継続することを特徴とする車両の制御装置。
8. 請求項１において、踏み間違いを検知後、通常制御に復帰する復帰条件をオートクルーズもしくは運転サポートシステムのOFFにより行うことを特徴とする車両の制御装置。

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