(57)【要約】【課題】ＥＴＣゲートのような進路を遮断する障害物であっても、接近時に自動的に遮断解除が予想される障害物に対する作動を抑制して運転者に違和感を与えることのない車両用制御装置を提供する。【解決手段】車両１がＥＴＣレーン７０を走行中に車載しているＥＴＣ通信機６２により、路側アンテナ７２ａ、７２ｂを介してＥＴＣシステム７の制御部７１と交信した場合は、障害物情報に応じて車両の制御を行う車両制御装置の作動をＥＴＣレーン７０の通過中抑制または禁止することで、ゲート７３を障害物と認識することによる誤作動を抑制する。【選択図】　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害物を検出する障害物検出手段と、検出した障害物の情報を基にして車両の作動を制御する作動制御手段と、を備える車両用制御装置において、
車両の進路を遮断可能な遮断機を制御する遮断制御装置に対して該遮断機による進路の遮断／解除を決定する情報の通信を行う通信手段をさらに備えており、前記作動制御手段は、前記通信手段の作動に応じて前記障害物に基づく車両の作動制御を禁止または抑制する車両用制御装置。
【請求項２】
前記作動制御手段は、前記通信手段の通信開始から所定時間経過するまでの間、前記障害物に基づく車両の作動制御を禁止する請求項１記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記遮断制御装置は、ＥＴＣシステムにおけるゲート装置である請求項１または２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記作動制御手段は、ブレーキアシスト手段、自動制動手段、シートベルト制御手段、エアバッグ制御手段、自動操舵手段の少なくともいずれか一つの作動を制御する請求項１〜３のいずれかに記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、進路上の障害物を検出し、その障害物と車両との関係に基づいて車両の作動を制御する車両用制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衝突、あるいは追突事故を未然に防止するため、自車の前方の障害物を検知して、状況に応じて自動的に運転者に対して警報を発したり、制動を行う技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載されている技術はそうした技術の一例であって、検知した障害物への衝突（追突）が予想される場合には、自動的に制動を行うことで衝突を予防するものである。この技術ではさらに、障害物情報の履歴を作成しておき、例えば、障害物との距離が接近した場合に行われるフル制動の開始条件が満たされる以前に比較的障害物との距離がある場合に行われる緩制動が行われていない場合には、障害物が順当に接近していたとは考えられないことからそのような近接位置に急に障害物を検出した場合には、ノイズとして処理することにより誤制動を抑制するというものである。
【０００３】
ところで、有料道路の料金所における渋滞を緩和するシステムとして、路車間通信によって自動的に料金徴収を行うＥＴＣ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｔｏｌｌ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）の導入が進められている。このようなＥＴＣシステム７の一例を図４に示す。自車両１と制御部７１とは、ＥＴＣレーン７０走行中にレーン脇またはレーン上空に配置された路側アンテナ７２ａ、７２ｂを介して路車間通信を行う。レーン７０出口付近に配置される遮断機（ゲート）７３は、通常閉鎖されているが、路車間通信により得られたデータに基づいて料金徴収が確認できたら、ゲート制御部７１はゲート開閉手段７４を制御してゲート７３を開いてレーン７０の遮断を解除する。これにより自車両１は、料金支払いのため停止することなく、ＥＴＣレーン７０を通過することができるため、料金所における渋滞が緩和できる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１２９４３８号公報（第２〜５頁、図１〜図１２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＥＴＣレーン７０を遮断しているゲート７３の開放は、自車両１がゲート７３に接近した時点で行われることから、前述の技術では、ゲート７３を障害物として検出してしまい、ゲート７３が開くことを予想して自車両１を走行させている運転者の意図に反して制動等が行われることになり、ドライバビリティーが悪化してしまう。
【０００６】
そこで本発明は、ＥＴＣゲートのような進路を遮断する障害物であっても、接近時に自動的に遮断解除が予想される障害物に対する作動を抑制して運転者に違和感を与えることのない車両用制御装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る車両用制御装置は、障害物を検出する障害物検出手段と、検出した障害物の情報を基にして車両の作動を制御する作動制御手段と、を備える車両用制御装置において、車両の進路を遮断可能な遮断機を制御する遮断制御装置に対して該遮断機による進路の遮断／解除を決定する情報の通信を行う通信手段をさらに備えており、作動制御手段は、通信手段の作動に応じて障害物に基づく車両の作動制御を禁止または抑制するものである。この遮断制御装置は、例えば、ＥＴＣシステムにおけるゲート装置である。
【０００８】
遮断機を制御する遮断制御装置との通信状況に基づいて車両の作動を制御する作動制御手段の作動を禁止または抑制することで、遮断機による進路遮断の解除が予想される場合には、車両の作動制御を禁止または抑制することで、遮断機と車両との衝突を予想した車両制御の作動を抑制することができ、運転者の意図に反する車両制御を防止し、ドライバビリティーを維持するとともに、システムの信頼性を向上させることができる。
【０００９】
作動制御手段は、通信手段の通信開始から所定時間経過するまでの間は障害物に基づく車両の作動制御を禁止することが好ましい。通信時点から危険軽減手段の危険軽減動作を禁止し、所定時間経過するまで、例えば、ＥＴＣレーンを通過するのに必要な時間が経過するまでの間、禁止を継続することで、運転者の意図に反する車両制御を確実に禁止することができる。
【００１０】
作動制御手段は、ブレーキアシスト手段、自動制動手段、シートベルト制御手段、エアバッグ制御手段、自動操舵手段の少なくともいずれか一つの作動を再魚することが好ましい。制動や速度制御による衝突回避のほか、万一、衝突した場合でもシートベルトやエアバッグを適切に制御することで乗員の危険を軽減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は、本発明に係る車両用制御装置をそれを搭載した車両とともに示す概略構成図であり、図２は、そのブロック構成図である。車両１に搭載されている車両用制御装置としての衝突軽減装置２は、車両前方を電波によりスキャンして障害物を検出する障害物検出手段たるミリ波レーダー２１と、衝突時における乗員への危険を軽減する危険軽減手段としてのシートベルト装置２３、エアバッグ装置２４、ブレーキ装置２５、自動操舵装置２６と、ＥＴＣ装置６を備えている。ここで、図１は、右ハンドル車の例であり、シートベルト装置２３としては、運転席用のシートベルト装置２３ｂと助手席用シートベルト装置２３ａのみを示し、エアバッグ装置２４としては、助手席用のエアバッグ装置のみを示している。
【００１３】
シートベルト装置２３ａ、２３ｂは、それぞれシートベルト本体２３１ａ、２３１ｂとシートベルト巻き取り装置２３０ａ、２３０ｂからなる。以下、ａ、ｂの符号は特に区別する必要がある場合を除いて省略する。エアバッグ装置２４は、エアバッグ本体２４１と図示していない着座センサ等を含むエアバッグ制御装置２４０からなる。ブレーキ装置２５は、各車輪に取り付けられた図示していないディスクブレーキあるいはドラムブレーキと各ブレーキを作動させる油圧式のホイールシリンダ２５１と各ホイールシリンダ２５１へ付与される油圧を制御するブレーキアクチュエータ２５０からなる。ＥＴＣ装置６は、制御部であるＥＴＣ　ＥＣＵ６１と路側アンテナ７２（７２ａ、７２ｂ）を介してＥＴＣシステム７の制御部７１と通信を行うＥＴＣ通信機６２からなる。
【００１４】
ミリ波レーダー２１と、車線ＥＣＵ２２２の出力は制御手段であるプリクラッシュＥＣＵ２０に入力されており、プリクラッシュＥＣＵ２０は、エアバッグ制御装置２４０、シートベルト巻き取り装置２３０、ブレーキアクチュエータ２５０の作動を制御する。さらに、ヨーレートセンサ５１、Ｇセンサ５２、車速センサ５３、ブレーキスイッチ５４等から車両の各種状態量が入力されている。
【００１５】
この衝突軽減装置２は、図３に示されるように、ミリ波レーダー２１で走行エリア３内の対象領域３１をスキャンすることで、障害物４（対向車４０、先行車４１やガードレール等の路側物４２）を検知し、自車両１との相対速度から衝突可能性を判定して、衝突が予想される場合には、各危険軽減手段を制御して所定の危険軽減動作を行わせるものである。
【００１６】
また、ＥＴＣ装置６は、前述した図４に示されるＥＴＣシステム７との間で通信を行い、自車両１のＥＴＣレーン７０走行中に自動的に有料道路の料金支払いを行うものである。ＥＴＣレーン７０のレーン脇またはレーン上空には、路側アンテナ７２ａ、７２ｂが配置されている。レーン７０の入口には、車両１の進入を検出する車両センサ７５と、車種を判別するための車高センサ７６が配置されている。レーン７０出口付近には、遮断機（ゲート）７３が配置されており、このゲート７３によるレーン７０の遮断、開放の切替は、ゲート開閉手段７４によって行われる。制御部７１は、各センサ７５、７６の信号が入力されるとともに、路側アンテナ７２によって車両１との間で路車間通信を行う。また、料金決済のためセンターと交信を行うほか、ゲート開閉手段７４の作動を制御する。
【００１７】
図５は、本衝突軽減装置の動作、すなわち制御処理を示すフローチャートであり、図６は、そのタイミングチャートである。この制御処理は、プリクラッシュＥＣＵ２０がＥＴＣ　ＥＣＵ６１と協働して行うものであり、イグニッションスイッチがオンになってからオフになるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００１８】
ステップＳ１では、危険軽減手段（ＰＣＳ；Ｐｒｅ−Ｃｒａｓｈ　Ｓｙｓｔｅｍ）の作動を停止させているか否かを判定する。ＰＣＳ停止中でない場合はステップＳ２へと移行し、障害物の検出処理を行う。具体的には、ミリ波レーダー２１の検出結果からスキャンエリア３１内の障害物の存否および存在する場合はその位置を検出する。障害物が存在する場合には、ミリ波レーダー２１の出力から、障害物までの距離と方向（角度）が得られる。
【００１９】
ステップＳ３では、検出結果を基に、所定のエリア内における障害物の存否を判定する。障害物が存在しないと判定した場合には、その後の処理をスキップして終了する。一方、障害物があると判定した場合には、ステップＳ４へと移行してＥＴＣ通信機６２が路側アンテナ７２を介してＥＴＣシステム７の制御部７１と交信中か否かを判定する。交信中の場合には、車両１がＥＴＣレーン７０を走行中であり、ゲート７３に接近中であることを意味するから、この場合には、ゲート７３を障害物４と認識することによる誤動作を抑制するため、ステップＳ５へと移行してＰＣＳを停止させ、処理を終了する。
【００２０】
一方、ＥＴＣ通信機６２がＥＴＣシステム７の制御部７１と交信中ではないと判定した場合には、ステップＳ６へと移行し、ステップＳ２で検出したそれぞれの障害物に対して衝突予想時間ｔｃｒａｓｈを算出する。これは、障害物までの距離を障害物と自車両との相対速度で除すことで求めることができる。
【００２１】
続く、ステップＳ７では、求めたｔｃｒａｓｈを閾値ｔｔｈと比較する。この閾値ｔｔｈは、運転者が衝突回避行動を採るのに十分な時間に設定されており、これを下回ることは衝突が不可避と予想される場合であることを意味する。ｔｃｒａｓｈが閾値ｔｔｈを超えている場合には、障害物との衝突までに運転者が衝突回避行動を採る十分な時間があることを意味するから、この場合は後続の衝突軽減制御は行わずに、処理を終了する。一方、ｔｃｒａｓｈが閾値ｔｔｈ未満の場合には、衝突不可避と予想される場合であるからステップＳ８に移行して衝突軽減＝危険軽減処理を行う。
【００２２】
ここで行われる衝突軽減処理としては、まず、ブレーキ装置２５の制御として、ブレーキアクチュエータ２５０を作動させて各ホイールシリンダ２５１へ制動油圧を付与して自動的に制動を行い、減速する自動制動制御がある。あるいは、ブレーキスイッチ５４がオンになったら、通常の場合よりもアシスト油圧を大きく設定することにより、運転者のブレーキペダル踏み込みに対する応答特性を向上させ、より速やかな減速を可能とするプリクラッシュブレーキアシスト制御を行ってもよい。
【００２３】
シートベルト装置２３においては、シートベルト巻取装置２３０によりシートベルト２３１を巻き取ることで、衝突前に乗員を座席に拘束して、衝突時における乗員の移動を抑制し、衝突時の被害を軽減する。また、乗員に拘束によって衝突の危険が迫っていることを警告できるため、万一衝突する場合でも、乗員が衝突に備えることができ、危険軽減に効果的である。
【００２４】
エアバッグ装置２４においては、エアバッグ制御装置２４が乗員の姿勢、体格、衝突方向、衝突時期を基に最も適切な時期、状態でエアバッグ２４１が作動するよう制御する。シートベルト制御と合わせてエアバッグ制御を行うことで、乗員を確実に座席に拘束するとともに、エアバッグ作動による乗員へのショックを和らげ、衝突時の被害を効果的に軽減する。
【００２５】
自動操舵装置２６においては、適切な操舵により障害物との衝突回避・軽減が可能であると判定した場合には、ステアリング制御装置２６０がアシストモータ２６１を制御して、必要な操舵力を付与して障害物との衝突を回避もしくは軽減する方向へと舵を切り、障害物との衝突を回避または衝突のショックを軽減する。
【００２６】
一方、ステップＳ１でＰＣＳ停止中と判定した場合には、ステップＳ９へと移行して、ＰＣＳの停止設定から所定の時間が経過したか否かを判定する。この所定の時間とは、ＥＴＣレーン７０を通過するのに必要十分な時間であり、ＰＣＳ停止からの車速変化、加速度変化等に応じて適宜調整してもよい。あるいは、ＰＣＳ停止から所定時間経過するまでではなく、ＥＴＣシステム７の制御部７１との交信が終了してから所定の時間経過するまでに設定してもよい。所定時間経過していない場合には、そのまま処理を終了する。つまり、ＰＣＳ停止を継続する。一方、所定時間経過していた場合には、ステップＳ１０へと移行してＰＣＳを再開し、処理を終了する。
【００２７】
車両１がＥＴＣレーン７０に進入すると、車両センサ７５によりＥＴＣシステム７の制御部７１はその進入を検出し、車高センサ７６の出力から車種を判別したうえで、路側アンテナ７２ａ、７２ｂを介して車両１のＥＴＣ通信機６２と交信を行う。上述した制御により、プリクラッシュＥＣＵ２０は、ＥＴＣ　ＥＣＵ６１と協働し、ＥＴＣシステム７との通信が開始して（図６中▲１▼の時点）からＥＴＣレーン７０を通過する図６の▲３▼の時点までの間、ＰＣＳの作動を抑制する。料金決裁がなされたら、ＥＴＣシステム７の制御部７１は、ゲート開閉手段７４によりゲート７３を、図６の▲２▼の時点で開き、レーン７０の遮断を解除する。それ以前の所定の時点は、通常ならプリクラッシュＥＣＵ２０は、ゲート７３を衝突が予想される障害物と認知して、ＰＣＳの作動要求を行う。本実施形態では、交信中はＰＣＳの作動を停止させているため、ゲート７３を障害物と誤認識することがない。
【００２８】
ここでは、ＥＴＣシステム７との通信開始時点からＰＣＳの作動を禁止する例を説明してきたが、ｔｃｒａｓｈを通常より短い時間に設定することにより、ＰＣＳの作動を完全に禁止するのではなくゲート７３に反応しにくくなるよう抑制してもよい。あるいは、通信開始時点からＰＣＳの作動を抑制し、ゲート７３が開くことが予想される時点でＰＣＳ作動抑制を解除して通常制御に戻すことで、レーン７０通過前にＰＣＳを復帰させてもよい。
【００２９】
さらに、ゲート７３が開放された旨、あるいは開放時期に関する情報が交信結果から得られる場合には、これらの情報を基にしてＰＣＳの作動の抑制や禁止を制御することも可能である。
【００３０】
ここでは、ミリ波レーダーを利用して進路上の障害物を検出する例を説明したが、赤外線や超音波、電波等により障害物を検出してもよい。また、画像認識によって障害物を認識することも可能である。
【００３１】
以上の説明では、ＥＴＣレーンを例に説明してきたが、駐車場出入口や管理ゲート等で車両の通行を遮断する遮断機が設けられ、この遮断機を路車間通信の結果に応じて開閉するシステムに対しても同様に適用できる。
【００３２】
本発明に係る作動制御手段は、万が一障害物との接触を回避できない場合に乗員への危険を低減する装置、障害物との接触を回避する装置、あるいは障害物の存在を運転者に報知する装置の作動を制御する。
【００３３】
以上の説明では、ブレーキ、シートベルト、エアバッグ、自動操舵を全て制御する例を説明したが、少なくともいずれかを制御することで衝突時の乗員への危険を軽減することができる。また、音声等を用いて乗員に衝突の危険を告知する警報機能を併用あるいはこれらに代えて使用してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＥＴＣシステムのようなゲート管理システムに対して進路を遮断しているが遮断解除が予想される遮断機に対して車両制御を抑制または禁止するので、この遮断機を障害物と検出して車両制御を行うことがなく、運転者が車両の制御に対して違和感を感じることがなく、信頼性が向上し、ドライバビリティーが低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用制御装置をそれを搭載した車両とともに示す概略構成図である。
【図２】図１の装置のブロック構成図である。
【図３】図１の装置の動作の概要を説明する模式図である。
【図４】ＥＴＣシステムを説明する図である。
【図５】図１の装置の動作、すなわち制御処理を示すフローチャートである。
【図６】図５の制御のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…車両、２…衝突軽減装置、３…車線エリア、４…障害物、６…ＥＴＣ装置、７…ＥＴＣシステム、２０…プリクラッシュＥＣＵ、２１…ミリ波レーダー、２３（ａ、ｂ）…シートベルト装置、２４…エアバッグ装置、２５…ブレーキ装置、２６…自動操舵装置、３１…スキャン対象領域、３２…障害物領域、４０…対向車、４１…先行車、４２…路側物、５１…ヨーレートセンサ、５２…Ｇセンサ、５３…車速センサ、５４…ブレーキスイッチ、６１…ＥＴＣ　ＥＣＵ、６２…ＥＴＣ通信機、７０…ＥＴＣレーン、７１…制御部、７２…路側アンテナ、７３…遮断機（ゲート）、７４…ゲート開閉手段、２３０…シートベルト巻き取り装置、２３１…シートベルト本体、２４０…エアバッグ制御装置、２４１…エアバッグ本体、２５０…ブレーキアクチュエータ、２５１…ホイールシリンダ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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