(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行車と自車との対応関係に基づいて自車の推進力を制御する車両の運転支援装置であって、
運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段と、
自車の車速を検出する車速検出手段と、
運転者のアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
前記アクセル操作量検出手段により検出したアクセル操作量が予め設定された範囲にある場合に、先行車との車間距離を自動的に維持する車間距離制御手段と、
前記車間距離制御の設定状態であっても、検出された車速が所定速度以下で、かつ、ブレーキ操作がオンからオフ状態に変更されてオフ状態が継続しており、前記車間距離制御手段が車間距離制御を行うアクセル操作量範囲条件が満たされるまでの間、車両の推進力を通常の車間距離制御時に比較して増大させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする車両の運転支援装置。
【請求項２】
前記制御手段は、推進力を増大させている時にブレーキ操作がオンにされた場合には、その操作状態に応じて通常より増大させている推進力を漸減することを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援装置。
【請求項３】
ブレーキ操作が所定時間未満かつ所定量未満である場合には、前記推進力増大制御を続行することを特徴とする請求項２記載の車両の運転支援装置。
【請求項４】
舵角を検出する舵角検出手段をさらに備えており、前記制御手段は舵角に応じて前記推進力増大制御時の加速度または加速度の上限値を制限することを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援装置。
【請求項５】
車輪の走行路面上での滑りやすさを判定する判定手段をさらに備えており、前記制御手段は、判定された滑りやすさに応じて前記推進力増大制御時に付与する推進力を制御することを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援装置。
【請求項６】
前記制御手段は、検出されたアクセル開度に応じて通常より増大させている推進力を漸減することを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援装置。
【請求項７】
前記制御手段は所定の範囲内に先行車が検出されない場合には、推進力の増大制御を禁止または制限することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両の運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の車間距離を自動的に維持する車両の運転支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両を設定した一定の速度で走行させる定速走行装置が知られている。こうして、定速走行装置においては、通常、先行車の減速等により車間距離が接近した場合には自車を減速させて安全な車間距離を維持する車間距離制御装置が併用されている。
【０００３】
特許２６５９２２４号公報に開示されている技術は、こうした技術の一例であって、高速走行モードにおけるブレーキ操作時は、この車間距離制御を解除し、市街地走行モードにおいては、ブレーキ操作時は、この車間距離制御を停止し、ブレーキ操作解除によって車間距離制御を復帰させることを特徴とする。これにより、特に渋滞等時は市街地走行モードに設定することで、頻繁な車間距離制御の解除、復帰操作を行う必要がないと記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特に、低速時や停止時等で先行車が加速する場合においては、高速走行時より車間距離を素早く正確に認識することは困難であり、車間距離制御が解除されても自車が加速するまでにタイムラグが生じることから、実際には運転者がアクセルを操作して加速を行うこととなり、渋滞等で発進、停止を繰り返すような場合には、ブレーキとアクセルを交互に操作する必要があり、操作が煩雑になる。
【０００５】
そこで本発明は、停止時からの発進や低速時でも車間距離の維持を適切に行うことが可能な車両の運転支援装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る車両の運転支援装置は、先行車と自車との対応関係に基づいて自車の推進力を制御する車両の運転支援装置であって、運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、運転者のアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、このアクセル操作量検出手段により検出したアクセル操作量が予め設定された範囲にある場合に、先行車との車間距離を自動的に維持する車間距離制御手段と、車間距離制御の設定状態であっても、検出された車速が所定速度以下で、かつ、ブレーキ操作がオンからオフ状態に変更されてオフ状態が継続しており、前記車間距離制御手段が車間距離制御を行うアクセル操作量範囲条件が満たされるまでの間、車両の推進力を通常の車間距離制御時に比較して増大させる制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
このようにすると、ブレーキ操作をオフすることによって車両のクリープトルクより大きな推進力を付加することができるため、車間距離制御が有効に機能するまでの間に適切な推進力を付与して速やかに発進、加速を行うことができる。
【０００８】
制御手段は、推進力を増大させている時にブレーキ操作がオンにされた場合には、その操作状態に応じて通常より増大させて推進力を漸減することが好ましい。このようにすると、運転者の意図にしたがって、加減速度を行うことが可能となる。
【０００９】
ブレーキ操作が所定時間未満かつ所定量未満である場合には、推進力増大制御を続行することが好ましい。このようにすると、運転者の意図を超えた頻繁な加減速度の変更を抑制できる。
【００１０】
舵角を検出する舵角検出手段をさらに備えており、制御手段は舵角に応じて推進力増大制御時の加速度または加速度の上限値を制限することが好ましい。これにより、車線変更時やカーブ走行時に運転者の意図通りの軌跡を走行することが可能である。
【００１１】
車輪の走行路面上での滑りやすさを判定する判定手段をさらに備えており、制御手段は、判定された滑りやすさに応じて推進力増大制御時に増大させる推進力を制御することが好ましい。これにより、低μ路等の車輪が滑りやすい状態での加速スリップの発生を効果的に抑制できる。
【００１３】
所定の範囲内に先行車が検出されない場合には、推進力増大制御を禁止または制限することが好ましい。これにより、運転者の意図を優先することが可能であり、所定範囲内に新たに先行車が出現した場合の追従性を確保することができる。
【００１５】
【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。
【００１６】
図１は本発明に係る車両の運転支援装置の概略構成を示すブロック図である。本装置の制御手段は、エンジンＥＣＵ１０、ブレーキＥＣＵ２０、車間距離ＥＣＵ３０から構成されている。そして、エンジンＥＣＵ１０は、ブレーキＥＣＵ２０、車間距離ＥＣＵ３０のそれぞれと相互に情報を交信する機能を有している。
【００１７】
エンジンＥＣＵ１０には、運転者のアクセル操作量を検出するアクセルセンサ１１、車速を検出する車速センサ１２、シフト設定状態を検出するシフトセンサ１３、雨滴を検知するレインセンサ１８の各検出出力が入力されるとともに、運転者がクルーズコントロールの設定を行うためのクルーズコントロールスイッチ１４と車間距離設定スイッチ１７の出力が入力されている。そして、図示していないスロットルに取り付けられ、その開度を調整するスロットルコントロールモータ１５と、自動シフト設定を行うシフトコントローラ１６を制御するとともに、表示系４０に対して所定の出力信号を出力するものである。
【００１８】
ブレーキＥＣＵ２０には、運転者のハンドル操作量を検出する操舵角センサ２１と、車体のヨーレートを検出するヨーレートセンサ２２と、運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ２３の各検出出力が入力されており、各車輪に取り付けられた油圧ブレーキへ付与する制動力を制御するブレーキアクチュエータ２４の作動と、ストップランプ２５の点灯を制御するものである。
【００１９】
車間距離ＥＣＵ３０には、車体前方へパルスレーザを照射して、反射光受光までの時間により先行車の有無、相対速度を検出するためのレーザレーダセンサ３１が接続されている。
【００２０】
図２は、この運転支援装置によるクルーズコントロールを説明する図である。このクルーズコントロールは、自車の車速を設定速度に維持する定速走行制御と先行車との車間距離を安全な間隔に維持する車間制御から構成されている。ここでは、設定車速をＶａ、設定車間距離を車速Ｖに比例したＶ×ｔａ（以下、時間ｔａを単に設定車間という）として制御する場合を例に説明する。このクルーズコントロールは、アクセルセンサ１１で検出されたアクセル操作量が所定範囲にある状態で行われるものであり、設定速度の設定はクルーズコントロールスイッチ１４により、車間距離（時間）の設定は車間距離設定スイッチ１７により行われる。なお、レインセンサ１８により雨滴が検出された場合には、レーザレーダセンサ３１による先行車の正確な検出が期待できないため、クルーズコントロールは解除される。
【００２１】
まず、図２（ａ）に示されるように、自車１の前の所定範囲内に先行車がレーザレーダセンサ３１によって検出されていないと車間距離ＥＣＵ３０が判定した場合には、エンジンＥＣＵ１０は、シフトコントローラ１６、スロットルコントロールモータ１５を制御することで、自車１の車速をＶａに維持する。
【００２２】
次に、図２（ｂ）に示されるように、車間距離ＥＣＵ３０が先行車２が存在していると判定した場合であっても、その速度Ｖｂが自車の車速Ｖａより速く、その車間距離Ｌａが設定距離より離れつつあるか、または遅い場合であっても安全な車間距離が確保されている場合には、エンジンＥＣＵ１０は、自車１の車速をそのままの状態で維持する。
【００２３】
一方、図２（ｃ）に示されるように、車間距離ＥＣＵ３０が先行車との車間距離Ｌｂが設定距離に近づいているかそれより短い場合には、エンジンＥＣＵ１０は、シフトコントローラ１６、スロットルコントロールモータ１５を制御することで、自車の車速をＶｂへと減速することで、車間距離を安全な距離に維持する。変速やスロットル調整のみでは減速が不十分な場合には、ブレーキＥＣＵ２０に減速を指示し、ブレーキＥＣＵ２０は、ブレーキアクチュエータ２４を作動させることで、制動力を付与して減速を行うとともに、ストップランプ２５を点灯させて制動中であることを後続車に知らしめる。
【００２４】
また、図２（ｄ）に示されるように、減速制御中に先行車２が他のレーンに移動したり、加速することによって安全な距離が確保できる場合には、エンジンＥＣＵ１０は、シフトコントローラ１６、スロットルコントロールモータ１５を制御することで、自車１の車速を再度設定速度のＶａへと加速する。
【００２５】
なお、クルーズコントロール中は、いずれの状態においても現在の制御状態に関する情報を表示系４０により表示することで運転者に注意を促すことが好ましい。
【００２６】
本実施形態では、さらに以下に述べるようにブレーキオフ時に推進力を付与する推進力付与制御を行うことを特徴とする。
【００２７】
図３は、この推進力付与制御の制御処理のメイン処理を示すフローチャートである。この処理はエンジンＥＣＵ１０とブレーキＥＣＵ２０とが協働して行うものであって、各ＥＣＵ１０〜３０が作動してから作動終了までの間、所定のタイミングで繰り返し実行されるものである。
【００２８】
まず、ステップＳ１では、車両１の車速Ｖが閾値Ｖth未満であるか否かを判定する。車速がＶth以上である場合には、以下の処理をスキップして終了する。一方、車速がＶth未満の場合にはステップＳ２へと移行してブレーキのオン状態からオフ状態への操作が行われたか否かを判定する。
【００２９】
具体的には、ブレーキセンサ２３で検出されたブレーキ操作量θbrが、前回のタイムステップまで所定タイムステップ以上の間継続して所定の閾値θth0以上であって、今回のタイムステップでは閾値θth0を下回った場合に、ブレーキのオンからオフへの操作が行われたと判定する。
【００３０】
ブレーキのオンからオフへの操作が行われたと判定された場合にはステップＳ３へと移行して付与推進力設定状態であることを示すFlag0をオンにする。そして、ステップＳ４では、付与加速度の時間変化スケジュールを設定する。例えば、車間距離ＥＣＵ３０を介してレーザレーダセンサ３１から得られる先行車との車間距離情報や相対速度を参照して加速度の時間変化スケジュールを設定する。なお、自車の車速が充分でなく現在の先行車との車間距離情報が正確に把握できない場合には、蓄積されている車間距離情報を参照して加速度の時間変化スケジュールを設定するとよい。
【００３１】
なお、操舵角センサ２１、ヨーレートセンサ２２により操舵中あるいは走行状態が不安定であることが検出された場合には、その走行状態に応じて加速度の時間変化スケジュールを変更することが好ましい。これにより走行状態に応じた適切な加速度を付与することができ、運転者の意図に応じた加速が可能となる。
【００３２】
さらに、以前の制動状態等から走行中の路面における車輪の滑りやすさを判定し、その判定結果に応じて加速度の時間変化スケジュールを制御することで、加速時のスリップの発生を抑制することが好ましい。
【００３３】
こうして設定された加速度の時間変化スケジュールから目標スロットル開度θｔを設定し（ステップＳ５）、スロットルコントロールモータ１５を制御して、目標スロットル開度に制御する（ステップＳ６）ことで、エンジンの回転数を上昇せしめ、目標の推進力、加速度を得る。
【００３４】
図４は、実際のスロットル開度の制御スケジュールを説明する図である。ここでは、時刻ｔ0の時点でブレーキがオフ状態にされたとする。そして、上述の付与推進力設定スケジュールによるスロットルの時間変化曲線をＡ、車間距離ＥＣＵ３０のみで制御した場合のスロットルの時間変化曲線をＢとする。
【００３５】
車間距離ＥＣＵ３０によるスロットル制御は、ブレーキがオフにされてから時間を経た時刻ｔ1の時点からスタートするため、運転者は加速開始に遅れを感じるため、車間距離制御に違和感を感ずる。本発明によれば、ブレーキをオフした時点から、目標加速度を得るためのスロットル開度θｘに向かってスロットルを徐々に開き、付与推進力を得ることで、速やかに加速を行う。
【００３６】
続く、ステップＳ７では、付与推進力がオフ状態であるか否かを判定する。付与推進力が設定されており、判定結果がＮＯである場合には、ステップＳ８へと移行して通常車間制御の許否を決めるFlag1をオフに設定して、処理を終了する。この場合には、通常の車間制御処理はスキップされる。
【００３７】
ステップＳ２において、判定結果がＮＯであった場合、すなわち、ブレーキが継続してオンあるいはオフ状態にあるか、オフからオン状態に変更された場合には、ステップＳ１１へと移行し、付与推進力設定状態であることを示すFlag0の状態を判定する。
【００３８】
Flag0がオフであった場合には、ブレーキが継続してオン状態にあると判定してその後の処理をスキップして処理を終了する。一方、Flag0がオンであった場合には、ステップＳ１２へと移行してアクセルセンサ１１の検出出力によりアクセル操作が行われていないかを判定する。アクセル操作が行われた場合には、ステップＳ２０へと移行して図５に示される推進力制御処理に移行する。一方アクセル操作が行われていないと判定された場合には、ステップＳ１３へと移行してブレーキ操作量θbrが、所定の閾値θth未満、かつ、その操作時間ｔbrが、所定の閾値ｔth未満であるか否かを判定する。
【００３９】
条件を満たす場合には、ブレーキ操作が行われていないか、ブレーキ操作が行われたとしてもその操作が短時間でかつ操作量もわずかであり、運転者は制動操作を意図していないものと推定してステップＳ１４へと移行する。一方、条件が満たされない場合には、運転者が意図的に制動操作を行っているものと推定してステップＳ３０へと移行して図６に示される付与推進力解除処理へと移行する。
【００４０】
ステップＳ１４においては、車間制御条件を満たしているか否かを判定する。具体的には、車間制御により設定すべきスロットル開度が設定されているスロットル開度を超えたときに制御条件を満たしていると判定すればよい（図４中の時刻ｔ2の時点以降に該当する）。
【００４１】
判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ５へと移行して推進力付与制御を継続する。一方、判定結果がＹＥＳの場合には、ステップＳ１５へと移行して、推進力付与制御を解除するため、Flag0をオフにし、通常車間制御を許可するため、Flag1をオフに設定して（ステップＳ１６）、処理を終了する。この結果、図４でいえば、スロットル開度は時刻ｔ0〜ｔ2間は、破線Ａのように変化し、時刻ｔ2以降は実線Ｂにしたがって変化することとなり、付与推進力制御から通常車間制御へとスムースに移行することが可能となる。
【００４２】
ステップＳ２０の推進力制御処理、ステップＳ３０の付与推進力解除処理が行われた後は、いずれもステップＳ４０へと移行して、通常車間制御をスキップするため、Flag1をオフに設定して、処理を終了する。
【００４３】
次に、ステップＳ２０の推進力制御処理の詳細について図５に示されるフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ２１では、アクセル操作量から求められるスロットル開度θａを演算する、一方、ステップＳ２２では、設定付与加速度から求められるスロットル開度θｂを演算する。ステップＳ２３では、演算したθａとθｂとを比較し、θａが大きいときは、θａを設定スロットル開度θｔとして（ステップＳ２４）、推進力付与制御を解除するため、Flag0をオフにする（ステップＳ２６）。一方、θｂが大きいときは、θｂを設定スロットル開度θｔとする（ステップＳ２５）。いずれの場合も、その後、ステップＳ２７へと移行してスロットル開度を設定開度θｔに制御して処理を終了する。
【００４４】
ここでは、θａとθｂとを比較して、θａが大きくなったときに運転者のアクセル操作に移行する例を説明したが、θｔを徐々にθａに近づけるよう制御することで、付与推進力を漸減させる制御を行ってもよい。
【００４５】
このようにすることで、アクセル操作による加速への移行をスムースに行うことができ、運転者はブレーキからアクセルへの踏み替え操作を余裕を持って行うことができるので、ドライバビリティーが向上する。
【００４６】
続いて、ステップＳ３０の付与推進力解除処理の詳細について図６に示されるフローチャートを参照して説明する。ステップＳ３１では、ブレーキ操作量、その時間変化率からスロットルを閉じる速度を設定する。具体的には、ブレーキ操作量が大きいほど、またその作動側への時間変化率が大きいほどスロットル閉速度を早く設定することが好ましい。
【００４７】
続く、ステップＳ３２では設定スロットル閉速度からスロットル開度θｔを演算し、ステップＳ３３では、これに基づいてスロットルを閉じる。そして、ステップＳ３４でスロットルが全閉状態にあるか否かを判定し、全閉状態であれば推進力付与制御を解除するため、Flag0をオフにし（ステップＳ３５）、そうでないときはそのまま処理を終了する。
【００４８】
以上の制御のほか、先行車との車間距離が充分に開いている場合には、推進力付与制御を行わないように設定してもよい。先行車との車間距離が充分にある場合のクルーズコントロール実施中は、運転者はブレーキオフでも定速走行が継続されることを望んでいると推定されるからである。高速走行中においても同様のことがいえ、過剰な加速度付与はかえって運転者の意図に反する可能性がある。このような場合には、加速度付与を禁止あるいは制限することにより、燃費の悪化を防止する効果もある。
【００４９】
一方、渋滞等の車速が低く、車間が狭い状況下では、従来の技術によれば、頻繁なアクセル、ブレーキ操作が必要とされるが、本発明によれば、ブレーキ操作のみで減速、加速を広い範囲でコントロールすることが可能であるため、ドライバビリティーが向上する。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ブレーキ操作による車速コントロール性能が向上し、余裕を持ってブレーキ操作からアクセル操作への移行を行うことができる。その結果、クルーズコントロール時の発進時の出遅れを防止でき、ドライバビリティーの悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両の運転支援装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】クルーズコントロールの制御を説明する図である。
【図３】図１の装置における制御処理を表わすフローチャートである。
【図４】図３の処理における加速度の時間変化スケジュールを説明する図である。
【図５】図３における推進力制御処理の詳細を表わすフローチャートである。
【図６】図３における付与推進力解除処理の詳細を表わすフローチャートである。
【符号の説明】
１…自車、２…先行車、１０…エンジンＥＣＵ、１１…アクセルセンサ、１２…車速センサ、１３…シフトセンサ、１４…クルーズコントロールスイッチ、１５…スロットルコントロールモータ、１６…シフトコントローラ、１７…車間距離設定スイッチ、１８…レインセンサ、２０…ブレーキＥＣＵ、２１…操舵角センサ、２２…ヨーレートセンサ、２３…ブレーキセンサ、２４…ブレーキアクチュエータ、２５…ストップランプ、３０…車間距離ＥＣＵ、３１…レーザレーダセンサ、４０…表示系。
【図１】
0004784007.tif 000002
【図２】
0004784007.tif 000003
【図３】
0004784007.tif 000004
【図４】
0004784007.tif 000005
【図５】
0004784007.tif 000006
【図６】
0004784007.tif 000007