(57)【要約】【課題】制動回避が困難な場合において操舵回避を適切に行うことが可能な車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置１は、ＥＣＵ５を備え、このＥＣＵ５により、障害物に対する制動回避制御を行うために必要な必要減速度が算出されると共に、車両１０の走行状態に基づいて制動回避制御を行うために車両１０が実行可能な目標となる目標減速度が算出される。そして、ＥＣＵ５により、必要減速度と目標減速度との差に基づいて、障害物に対する操舵回避制御の開始タイミングΔｔが算出される。よって、必要減速度が目標減速度よりも大きく、制動回避制御が困難な場合、減速度の不足に応じて操舵回避制御の開始タイミングが決定されることとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、前記車両の走行を制御する車両制御装置であって、
対象物に対する制動回避制御を行うために必要な第１減速度を算出する第１減速度算出手段と、
前記車両の走行状態に基づいて、前記制動回避制御を行うために前記車両が実行可能な目標となる第２減速度を算出する第２減速度算出手段と、
前記第１減速度算出手段で算出した前記第１減速度と前記第２減速度算出手段で算出した前記第２減速度との差に基づいて、前記対象物に対する操舵回避制御の開始タイミングを算出する開始タイミング算出手段と、を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記操舵回避制御における操舵トルクを算出する操舵トルク算出手段をさらに備え、
前記操舵トルク算出手段は、前記操舵トルクを、前記開始タイミング算出手段で算出した前記開始タイミングが遅いほど大きくなるように算出することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に用いられる車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両制御装置としては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。この車両制御装置では、車両の最大減速度、最大横加速度、障害物までの距離及び横移動量から、制動回避限界及び操舵回避限界が求められる。そして、制動回避限界から制動回避制御の開始タイミングが算出され、操舵回避限界から操舵回避制御の開始タイミングが算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０９６３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述したような車両制御装置では、制動回避限界及び操舵回避限界の互いの強調が充分に考慮されておらず、また、制動回避制御及び操舵回避制御の使い分けが好適になされていない。そのため、制動回避が困難な場合に操舵回避を適切に行うことができないおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、制動回避が困難な場合において操舵回避を適切に行うことが可能な車両制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る車両制御装置は、車両に搭載され、車両の走行を制御する車両制御装置であって、対象物に対する制動回避制御を行うために必要な第１減速度を算出する第１減速度算出手段と、車両の走行状態に基づいて、制動回避制御を行うために車両が実行可能な目標となる第２減速度を算出する第２減速度算出手段と、第１減速度算出手段で算出した第１減速度と第２減速度算出手段で算出した第２減速度との差に基づいて、対象物に対する操舵回避制御の開始タイミングを算出する開始タイミング算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この車両制御装置では、第１減速度が第２減速度よりも大きく、制動回避が困難な場合であっても、第１及び第２減速度の差に基づいて操舵回避制御の開始タイミングが算出されるため、減速度の不足に応じて操舵回避制御の開始タイミングが決定されることとなる。従って、制動回避が困難な場合において操舵回避を適切に行うことが可能となる。
【０００８】
また、操舵回避制御における操舵トルクを算出する操舵トルク算出手段をさらに備え、操舵トルク算出手段は、操舵トルクを、開始タイミング算出手段で算出した開始タイミングが遅いほど大きくなるように算出することが好ましい。この場合、開始タイミングに応じて操舵回避制御の程度をも好適に変化させることができ、操舵回避を一層適切に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、制動回避が困難な場合において操舵回避を適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両制御装置を示す概略ブロック図である
【図２】図１の車両制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】（ａ）は図１の車両制御装置における操舵回避制御の開始タイミングマップの一例を示す図であり、（ｂ）は図１の車両制御装置における操舵回避制御の操舵トルクマップの一例を示す図である。
【図４】図２の回避方向判定を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両制御装置を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本実施形態の車両制御装置１は、自動車等の車両１０に搭載され該車両１０の走行を制御するものであり、ここでは、車両１０と障害物（対象物）との衝突の回避を支援する。車両制御装置１は、車速センサ２、レーン検出センサ３、障害物検出センサ４及びＥＣＵ５を備えている。
【００１３】
車速センサ２は、車両１０の車速を検出する。レーン検出センサ３は、レーン（走行車線の車線区分線）の位置を検出するものであり、例えば白線認識カメラ等が用いられている。障害物検出センサ４は、障害物の位置を検出するものであり、例えばミリ波レーダ等が用いられている。
【００１４】
ＥＣＵ５は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成されている。このＥＣＵ５は、各センサ２〜４の検出値に基づいて、ブレーキアクチュエータ６を制御して制動回避制御（ブレーキ回避制御とも称される）を行うと共に、操舵アクチュエータ７を制御して操舵回避制御（ステア回避誘導制御とも称される）を行う（詳しくは、後述）。なお、制動回避とは、車両１０の運動エネルギーを減少させる制動による回避を意味しており、操舵回避とは、車両１０の運動エネルギーの方向を変化させる操舵による回避を意味している。
【００１５】
ブレーキアクチュエータ６は、ＥＣＵ５から出力された制御信号に基づいてホイールシリンダの油圧等を調整し、制動回避を実行する。操舵アクチュエータ７は、ＥＣＵ５から出力された制御信号に基づいて、ステアリングシャフト等に操舵トルクを付与し、操舵回避を実行する。
【００１６】
次に、上述した車両制御装置１の動作について、図２，４に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００１７】
まず、図２に示すように、車速センサ２で車両１０の車速が検出され、レーン検出センサ３で車両１０に対するレーンの位置が検出され、障害物検出センサ４で車両１０に対する障害物の位置が検出される（Ｓ１〜Ｓ３）。続いて、ＥＣＵ５により、センサ２〜４の検出値に基づいて障害物との間の距離が算出される（Ｓ４）。そして、ＥＣＵ５において、障害物に対する制動回避制御を行うために必要な必要減速度（第１減速度）が算出される。これと共に、車両１０の現在走行状態に基づいて、制動回避制御を行うために車両１０が実行可能な目標となる目標減速度（第２減速度）ｇｓが算出される（Ｓ５）。
【００１８】
続いて、目標減速度ｇｓが必要減速度ｇよりも大きい場合（Ｓ６においてＮｏ）、目標減速度ｇｓにて制動回避されるようブレーキアクチュエータ６が制御され、制動回避制御が実行される（Ｓ７）。一方、必要減速度ｇが目標減速度ｇｓよりも大きい場合（Ｓ６においてＹｅｓ）、制動回避制御のみでは衝突回避が困難であると判断され、ＥＣＵ５で以下の処理が実行される。
【００１９】
すなわち、必要減速度ｇから目標減速度ｇｓが減算され、不足減速度Δｇが算出される（Ｓ８）。続いて、この不足減速度Δｇと、開始タイミングΔｔに関する開始タイミングマップとに基づいて、開始タイミングΔｔが算出される（Ｓ９）。開始タイミングΔｔとは、現在を基準として操舵回避制御を実行開始するまでの間の期間である。
【００２０】
図３（ａ）は、図１の車両制御装置における操舵回避制御の開始タイミングマップの一例を示す図である。図３（ａ）に示すように、開始タイミングマップＭ１では、開始タイミングΔｔが、不足減速度Δｇが大きくなるほど放物線状に（２次曲線的に）減少するように設定されている。また、ここでの開始タイミングマップＭ１は、例えば予め求められＥＣＵ５に格納されている。
【００２１】
続いて、上記Ｓ８において算出した開始タイミングΔｔと、操舵回避制御の操舵トルクに関する操舵トルクマップとに基づいて操舵トルクＴが算出される（Ｓ１０）。
【００２２】
図３（ｂ）は、図１の車両制御装置における操舵回避制御の操舵トルクマップの一例を示す図である。図３（ｂ）に示すように、操舵トルクマップＭ２では、操舵トルクＴが、開始タイミングΔｔが遅くなるほど（つまり、開始タイミングΔｔが大きくなるほど）直線状に（比例的に）増加するように設定されている。また、ここでの開始タイミングマップＭ１は、上記開始タイミングマップＭ１と同様に、例えば予め求められＥＣＵ５に格納されている。
【００２３】
続いて、操舵回避制御における回避方向が判定される（Ｓ１１）。具体的には、図４に示すように、センサ３，４の検出値に基づいて障害物のレーンに対する位置関係が求められ、障害物がレーン近傍に位置するか否かが判断される（Ｓ２１）。そして、上記Ｓ２１でＹｅｓの場合において、障害物が左側レーンに位置するときには「回避方向を右」として判定が終了される（Ｓ２２→Ｓ２３）一方、障害物が左側レーンに位置しないときには「回避方向を左」として判定が終了される（Ｓ２２→Ｓ２４）。
【００２４】
また、上記Ｓ２１でＮｏの場合において、レーンヨー角が略０のときには「操舵回避しない」として判定が終了される（Ｓ２５→Ｓ２６）。また、この場合において、レーンヨー角が略０でなく、レーンヨー角が０よりも大きいときには「回避方向を左」として判定が終了される（Ｓ２７→Ｓ２８）。一方、レーンヨー角が０よりも大きくないときには「回避方向を右」として判定が終了される（Ｓ２７→Ｓ２９）。
【００２５】
続いて、図２に戻り、上記Ｓ１１で回避方向が判定可能な場合、上記Ｓ９で算出された開始タイミングΔｔ後に、上記Ｓ１０で算出された操舵トルクＴによって上記Ｓ１１で判定された操舵方向に操舵回避されるよう操舵回避制御が実行される（Ｓ１２→Ｓ１３）。そして、上記Ｓ７に移行し、目標減速度ｇｓにて制動回避されるよう制動回避制御が実行される。他方、上記Ｓ１１で回避方向が判定可能な場合、そのまま上記Ｓ７に移行される。
【００２６】
以上、本実施形態では、障害物のレーンに対する位置関係に基づき操舵回避制御を行う上で、制動回避制御による停止余裕を考慮して操舵回避制御のタイミング及び制御量が決定される。すなわち、ブレーキによる制動回避制御で障害物回避が行われると共に、必要減速度ｇと目標減速度ｇｓと関係から制動回避が困難と判断される場合には、制動回避制御で不足する不足減速度Δｇに応じて、操舵回避制御の開始タイミングΔｔが算出されることとなる。よって、例えば、不足減速度Δｇが大きい場合、操舵回避制御が早めに行われ、不足減速度が小さい場合、操舵回避制御が遅めに行われる。
【００２７】
従って、本実施形態によれば、制動回避が困難な場合において、制動回避制御と操舵回避制御とのバランスを考慮して操舵回避を適切に行うことが可能となる。
【００２８】
また、本実施形態では、上述したように、操舵トルクＴが、開始タイミングΔｔが遅いほど大きくなるように算出されている。よって、開始タイミングΔｔに応じて操舵回避制御の程度が好適に変化され、ひいては停止余裕に応じて操舵回避制御の程度が好適に変化される。その結果、制動回避制御と操舵回避制御とのバランスを一層考慮して操舵回避を一層適切に行うことが可能となる。
【００２９】
以上において、ＥＣＵ５が、請求項における第１減速度算出手段、第２減速度算出手段、開始タイミング算出手段及び操舵トルク算出手段を構成する。
【００３０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明に係る車両制御装置は、実施形態に係る上記車両制御装置１に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００３１】
例えば、上記実施形態では、開始タイミングΔｔ、操舵トルクＴ及び操舵方向をそれぞれ求め、これらに応じて操舵回避制御を行っているが、少なくとも開始タイミングΔｔを算出し、該開始タイミングΔｔに応じて操舵回避制御を行ってもよい。
【００３２】
また、上記各センサ２〜４としては、仕様や種類が限定されるものではなく、車速、レーン位置、障害物位置をそれぞれ検出できれば種々のセンサを用いることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１…車両制御装置、５…ＥＣＵ（第１減速度算出手段，第２減速度算出手段，開始タイミング算出手段，操舵トルク算出手段）、１０…車両。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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