JP5466081B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

この種の技術としては、下記の特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報には、カーナビゲーションシステムの地図情報を用いて前方のカーブ状態に応じて設定した目標車速となるように減速制御を行うものが開示されている。減速制御では、高速道路に比べて地図情報精度が低い一般道路を走行している場合には、高速道路走行時の減速度よりも大きな減速度となるように設定している。

特開２００９−３５２２２号公報

上記従来技術では、前方にカーブが接近する度に減速制御が行われ、特に大きな減速度に設定している一般道路では減速度も大きく運転者に違和感を与えるおそれがあった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、運転者に与える違和感を抑制することができる車両制御装置を提供することである。

上記目的を達成するため本発明では、車両に搭載され、前記車両が走行中の道路形状を認識する道路形状認識手段と、予め設定された時間、直進状態が継続した場合に、前記車両の直進状態を判定する直進状態判定手段と、前記道路形状認識手段により走行路の前方にカーブが認識されたときにカーブ有りと判定するカーブ判定手段と、前記直進状態判定手段により前記直進状態と判定された後に、前記カーブ判定手段により前記カーブ有りと判定されたときに、前記カーブに基づいて算出された目標速度になるようにアクチュエータを駆動し減速制御を行う速度制御手段と、を設け、前記速度制御手段は、前記直進状態判定手段により前記直進状態でないと判定されたときには前記減速制御を行わないようにした。

本発明により、運転者に与える違和感を抑制することができる。

実施例１の車両を示す図である。 実施例１のブレーキコントロールユニットにおいて行われる車両制御の流れを示すフローチャートである。 実施例１の車両制御を行ったときのタイムチャートである。 実施例１のタイムチャートで説明する道路状況を示す図である。 実施例２のブレーキコントロールユニットにおいて行われる車両制御の流れを示すフローチャートである。 実施例２の車両制御を行ったときのタイムチャートである。 実施例２のタイムチャートで説明する道路状況を示す図である。

〔実施例１〕
［全体構成］
実施例１の車両制御装置を有する車両1の全体構成について説明する。図１は車両1を示す図である。車両1には、駆動力を発生させるエンジン2と、変速制御を行う変速機3と、各車輪4に設けられ制動力を発生させるブレーキ5と、ブレーキ液圧を制御するブレーキ液圧ユニット17と、運転者によって操作されるステアリングホイール6、アクセルペダル7、ブレーキペダル8、シフトレバー9、起動スイッチ21が設けられている。
また制御系の装置として、マスタシリンダ10の圧力を検出するマスタシリンダ圧センサ11と、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ12と、横加速度を検出する横加速度センサ13と、各車輪4の車輪速を検出する車輪速センサ14と、アクセルペダル開度を検出するアクセルペダル開度センサ15と、ステアリングホイール6の操舵角を検出する操舵角センサ16と、ブレーキ液圧ユニット17を制御するブレーキコントロールユニット18と、エンジン2を制御するエンジンコントロールユニット19と、車両前方を撮影するカメラ20が設けられている。
ブレーキコントロールユニット18には、マスタシリンダ圧センサ11、ヨーレートセンサ12、横加速度センサ13、車輪速センサ14から各センサが検出した情報が入力される。エンジンコントロールユニット19は、アクセルペダル開度センサ15からアクセルペダル開度情報が入力される。ブレーキコントロールユニット18、エンジンコントロールユニット19およびカメラ20は、Controller Area Network（コントローラ・エリア・ネットワーク：以下、CAN）22によって接続されており、各装置間で情報が共有されている。ブレーキコントロールユニット18は、入力された情報に基づいてブレーキ液圧ユニット17を制御する。またエンジンコントロールユニット19は、入力された情報に基づいてエンジン2を制御する。

［車両制御］
以下に、ブレーキコントロールユニット18において行われる車両制御について説明する。ここで説明する車両制御は、運転者による通常運転時に行っても良いし、運転者により設定された車速で走行する一定車速走行制御時や、運転者により設定された車間距離で先行車両に追従する先行車両追従制御時に行っても良い。
図２は、ブレーキコントロールユニット18において行われる車両制御の流れを示すフローチャートである。
ステップS1では起動スイッチ21がONであるか否かを判定し、起動スイッチ21がONであるときにはステップS2へ移行し、起動スイッチ21がOFFであるときには処理を終了する。
ステップS2では自車両が直進状態であるか否かを判定し、直進状態であるときにはステップS3へ移行し、直進状態でないときには処理を終了する。自車両が直線状態であるとの判断は、操舵角センサ16が検出した操舵角が所定値±s1未満である状態が、所定時間T1以上経過したことにより行う。すなわち、ステアリングホイール6の操舵角が直線道路走行時に行う修正操舵程度に小さい状態が継続したときには、自車両が直進状態であると判断している。なお、自車両が直進状態であるときには直進判断フラグに「1」が、直進状態でないときには「0」が入力される。
ステップS3では自車両前方にカーブがあるか否かを判定し、カーブがあるときにはステップS4へ移行し、カーブがないときには処理を終了する。道路形状は、カメラ20により検出した白線の形状により検出する。自車両前方にカーブがあるとの判断は、自車両の進行方向中心線と検出した前方道路形状との交点A（図４参照）までの距離が所定距離L1以下となったことにより行う。なお、前方にカーブがあるときにはカーブ判断フラグに「1」が、前方にカーブがないときにはカーブ判断フラグに「0」が入力されている。前方にカーブがないときには、自車両がカーブ内にいるときも含む。すなわち、自車両がカーブにさしかかるとカーブ判断フラグには「0」が入力されることとなる。
ステップS4では自車両の速度が目標速度よりも大きいか否かを判定し、自車両の速度が目標速度よりも大きいときにはステップS5へ移行し、目標速度以下のときには処理を終了する。目標速度は次の式を用いて算出する。

ここで、V1は目標速度、R0はカメラ20により検出した道路形状から求めた前方のカーブの曲率、Yg0は目標横加速度である。目標横加速度Yg0は、予め設定した所定値（例えば0.2G）に設定するようにする。
ステップS5では減速制御を実施して、ステップS6へ移行する。減速制御は、自車両速度を目標速度にするために、ブレーキ液圧ユニット17を作動させて、各車輪4のブレーキ5により制動力を発生させることにより行う。
ステップS6では自車両速度が目標速度に一致したか否かを判定し、一致したときにはステップS7へ移行し、一致しないときにはステップS5へ戻る。
ステップS7では減速制御を終了して、処理を終了する。

［作用］
従来からカーブに接近すると減速制御が行われるものがあった。しかし、カーブが連続しているときなどには減速制御が頻発するおそれがあった。すなわち、運転者は、連続しているカーブの内の最初のカーブにさしかかったときに減速制御が行われば、それ以降にカーブが続くことは認識でき、運転者の意図を優先すべきであり、運転者の運転操作に反する減速制御を行うことは運転者に違和感を与えることとなる。また、カーブ接近時の減速度を高速道路に比べて一般道路では大きくしているような場合には、運転者に大きな違和感を与えるおそれがあった。
そこで実施例１では、自車両が直進状態である場合に、自車両前方にカーブがあるときに減速制御を行うようにした。
図３は、実施例１の車両制御を行ったときのタイムチャートである。図３（ａ）は操舵角、図３（ｂ）は直線判断フラグ、図３（ｃ）はカーブまでの距離、図３（ｄ）はカーブ判定フラグ、図３（ｅ）はブレーキ液圧、図３（ｆ）は自車両速度を示している。なお、図３（ｃ）では、自車両がカーブないに入ると数値が発散し、例えば時間t2のようの値が急激に大きくなっている。図４は、図３のタイムチャートで説明する道路状況を示す図である。図３では、図４における地点P1から地点P2までの走行するときの各値を示している。
カーブまでの距離がL1以下となると、カーブ判断フラグに「1」が入力される（時間t1）。自車両がカーブ内に入るとカーブまでの距離が発散し、値がL1以上となるとカーブ判断フラグに「0」が入力される（時間t2）。
自車両がカーブを抜けて操舵角を-sまで戻してから（時間t3）、操舵角が±s1内の状態が時間T1続くと直進判断フラグに「1」が入力される（時間t4）。再びカーブまでの距離がL1以下となると、カーブ判断フラグに「1」が入力される（時間t5）。またこのとき自車両速度は目標車速よりも大きい。時間t5では、自車両が直進状態であると判断されたのちに、自車両前方にカーブがあると判断され、自車両の速度が目標速度よりも大きいため、減速制御が実施されてブレーキ液圧を発生させる。
自車両の速度が目標速度と一致すると減速制御を終了する（時間t6）。カーブにさしかかり、操舵角が+sまできられると直進判断フラグに「0」が入力される（時間t7）。自車両がカーブ内に入るとカーブまでの距離が発散し、値がL1以上となるとカーブ判断フラグに「0」が入力される（時間t8）。
これにより、直線走行後にのみ減速制御が行われるため運転者への違和感を抑制することができる。
また実施例１では、所定時間T1以上直線走行を継続したときに、自車両が直進状態であると判断するようにした。
これにより、ある程度直進走行が継続したときのみ減速制御が行われるため、運転者への違和感をより抑制することができる。

［効果］
実施例１の車両制御装置の効果について以下に列記する。
（１）車両1に搭載され、車両1が走行中の道路形状を認識するカメラ20（道路形状認識手段）と、カメラ20により走行路の前方にカーブが認識されたときに、このカーブに基づいて算出された目標速度になるようにブレーキ液圧ユニット17（アクチュエータ）を駆動し減速制御を行い（ステップS5：速度制御手段）、車両1の直進状態を判定する（ステップS2：直進状態判定手段）ブレーキコントロールユニット18と、を設け、ブレーキコントロールユニット18は、直進状態判定（ステップS2）によって直進状態判定後に減速制御（ステップS5）を行うようにした。
よって、直線走行後にのみ減速制御が行われるため運転者への違和感を抑制することができる。
（２）直進状態判定（ステップS2）は、予め設定された時間、直進状態が継続した場合に直進判定するようにした。
よって、ある程度直進走行が継続したときのみ減速制御が行われるため、運転者への違和感をより抑制することができる。

〔実施例２〕
実施例２の車両制御装置について説明する。実施例２の車両制御装置は、実施例１の車両制御装置と構成は同じであるものの、ブレーキコントロールユニット18における処理が実施例１の車両制御装置と異なる。以下、実施例１と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。

［車両制御］
以下に、ブレーキコントロールユニット18において行われる車両制御について説明する。ここで説明する車両制御は、運転者による通常運転時に行っても良いし、運転者により設定された車速で走行する一定車速走行制御時や、運転者により設定された車間距離で先行車両に追従する先行車両追従制御時に行っても良い。
図５は、ブレーキコントロールユニット18において行われる車両制御の流れを示すフローチャートである。
ステップS11では起動スイッチ21がONであるか否かを判定し、起動スイッチ21がONであるときにはステップS12へ移行し、起動スイッチ21がOFFであるときには処理を終了する。
ステップS12では自車両が直進状態であるか否かを判定し、直進状態であるときにはステップS13へ移行し、直進状態でないときにはステップS18へ移行する。自車両が直線状態であるとの判断は、操舵角センサ16が検出した操舵角が所定値±s1未満である状態が、所定時間T1以上経過したことにより行う。すなわち、ステアリングホイール6の操舵角が直線道路走行時に行う修正操舵程度に小さい状態が継続したときには、自車両が直進状態であると判断している。なお、自車両が直進状態であるときには直進判断フラグに「1」が、直進状態でないときには「0」が入力される。
ステップS18では自車両の速度が所定値以上加速したか否かを判定し、所定値以上加速したときはステップS13へ移行し、所定値以上加速しなかったときには処理を終了する。
ステップS13では自車両前方にカーブがあるか否かを判定し、カーブがあるときにはステップS14へ移行し、カーブがないときには処理を終了する。道路形状は、カメラ20により検出した白線の形状により検出する。自車両前方にカーブがあるとの判断は、自車両の進行方向中心線と検出した前方道路形状との交点A（図４参照）までの距離が所定距離L1以下となったことにより行う。なお、前方にカーブがあるときにはカーブ判断フラグに「1」が、前方にカーブがないときにはカーブ判断フラグに「0」が入力されている。前方にカーブがないときには、自車両がカーブ内にいるときも含む。すなわち、自車両がカーブにさしかかるとカーブ判断フラグには「0」が入力されることとなる。
ステップS14では自車両の速度が目標速度よりも大きいか否かを判定し、自車両の速度が目標速度よりも大きいときにはステップS15へ移行し、目標速度以下のときには処理を終了する。目標速度は次の式を用いて算出する。

ここで、V1は目標速度、R0はカメラ20により検出した道路形状から求めた前方のカーブの曲率、Yg0は目標横加速度である。目標横加速度Yg0は、予め設定した所定値（例えば0.2G）に設定するようにする。
ステップS15では減速制御を実施して、ステップS16へ移行する。減速制御は、自車両速度を目標速度にするために、ブレーキ液圧ユニット17を作動させて、各車輪4のブレーキ5により制動力を発生させることにより行う。
ステップS16では自車両速度が目標速度に一致したか否かを判定し、一致したときにはステップS17へ移行し、一致しないときにはステップS15へ戻る。
ステップS17では減速制御を終了して、処理を終了する。

［作用］
実施例２の車両制御装置では、自車両が直進状態であると判定されていないときであっても、自車両の速度が所定値以上である場合に、自車両前方にカーブがあるときに減速制御を行うようにした。例えば、下り坂における連続するカーブの場合、運転者の意図に反して車両が加速することがある。このようなときには、最初のカーブを抜けた後のカーブの手前で減速制御を行ったとしても運転者に違和感を与えず、また安全なカーブ走行を行うことが可能となる。
図６は、実施例１の車両制御を行ったときのタイムチャートである。図６（ａ）は操舵角、図６（ｂ）は直線判断フラグ、図６（ｃ）はカーブまでの距離、図６（ｄ）はカーブ判定フラグ、図６（ｅ）はブレーキ液圧、図６（ｆ）は自車両速度を示している。なお、図６（ｃ）では、自車両がカーブないに入ると数値が発散し、例えば時間t12のようの値が急激に大きくなっている。図７は、図６のタイムチャートで説明する道路状況を示す図である。図６では、図７における地点P3から地点P4までの走行するときの各値を示している。
カーブまでの距離がL1以下となると、カーブ判断フラグに「1」が入力される（時間t11）。自車両がカーブ内に入るとカーブまでの距離が発散し、値がL1以上となるとカーブ判断フラグに「0」が入力される（時間t12）。
自車両がカーブを抜けて操舵角を-sまで戻してから（時間t13）、次のカーブにさしかかり操舵角が+sまで切られる（時間t16）まで時間T1未満であるため、直進判断フラグは「0」が維持される。カーブの手前で自車両の速度が所定値(ΔV)以上加速している（時間t13〜t14）。再びカーブまでの距離がL1以下となると、カーブ判断フラグに「1」が入力される（時間t14）。またこのとき自車両速度は目標車速よりも大きい。時間t14では、カーブの手前で自車両の速度が所定値以上加速した後に、自車両前方にカーブがあると判断され、自車両の速度が目標速度よりも大きいため、減速制御が実施されてブレーキ液圧を発生させる。
自車両の速度が目標速度と一致すると減速制御を終了する（時間t15）。自車両がカーブ内に入るとカーブまでの距離が発散し、値がL1以上となるとカーブ判断フラグに「0」が入力される（時間t17）。
これにより、直線走行後では無い場合であっても、自車両が加速したときには減速制御が行われるため運転者への違和感を抑制することができる。

［効果］
実施例１の車両制御装置の効果について以下に記載する。
（３）ブレーキコントロールユニット18は、車両1が直進状態でないと判定されているときに、車両1が所定値以上加速したことを判定し（ステップS18：加速判定手段）、加速判定手段によって車両が所定値以上加速したと判定した後に、減速制御を行う（ステップS15）ようにした。
よって、直線走行後では無い場合であっても、自車両が加速したときには減速制御が行われるため運転者への違和感を抑制することができる。

〔他の実施例〕
以上、本願発明を実施例１、実施例２に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例１、実施例２の車両制御装置では、道路形状をカメラ20により検出した白線の形状により検出しているが、オレンジ色の斜線、ガードレール、キャッツアイ等、道路に沿って設けられているものを検出して道路形状を検出するようにしても良い。
また、実施例１、実施例２の車両制御装置では、自車両が直進状態であるか否かの判定を、操舵角により判定しているが、ヨーレート等他の値に基づいて判定するようにしても良い。
また、実施例１、実施例２の車両制御装置では、目標横加速度Yg0を予め設定した所定値（例えば0.2G）に設定するようにしているが、運転者が任意の値を設定できるようにしても良い。またアクセルもどし速度に応じて可変に設定するようにしても良い。
また、実施例１、実施例２の車両制御装置では、自車両速度が目標速度に一致したか否かを判定している（ステップS6、ステップS16）が、自車両速度が目標速度以下となったか否かを判定するようにしても良い。

1 車両
5 ブレーキ
12 ヨーレートセンサ
13 横加速度センサ
16 操舵角センサ
17 ブレーキ液圧ユニット
18 ブレーキコントロールユニット
20 カメラ
21 起動スイッチ

Claims (2)

1. 車両に搭載され、前記車両が走行中の道路形状を認識する道路形状認識手段と、
   予め設定された時間、直進状態が継続した場合に、前記車両の直進状態を判定する直進状態判定手段と、
   前記道路形状認識手段により走行路の前方にカーブが認識されたときにカーブ有りと判定するカーブ判定手段と、
   前記直進状態判定手段により前記直進状態と判定された後に、前記カーブ判定手段により前記カーブ有りと判定されたときに、前記カーブに基づいて算出された目標速度になるようにアクチュエータを駆動し減速制御を行う速度制御手段と、
   を設け、
   前記速度制御手段は、前記直進状態判定手段により前記直進状態でないと判定されたときには前記減速制御を行わない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、
   前記車両が所定値以上加速したことを判定する加速判定手段を設け、
   前記速度制御手段は、前記直進状態判定手段により前記直進状態でないと判定されたときであっても、前記加速判定手段によって前記車両が所定値以上加速したと判定した後に、前記カーブ判定手段により前記カーブ有りと判定されたときには前記減速制御を行うことを特徴とする車両制御装置。

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