JP2010195233A

JP2010195233A - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP2010195233A
Application number: JP2009043141A
Authority: JP
Inventors: Ko Ozaki; 昂尾▲崎▼; Haruki Okazaki; 晴樹岡崎; Sahori Iimura; 紗穂里飯村; Mitsuhiro Yamoto; 光弘矢本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-02-25
Also published as: JP5310086B2

Abstract

【課題】車両の走行中において、先行車の検知と消費電力低減とを両立すること。
【解決手段】車両の前方の先行車を検知する先行車検知手段と、前記先行車検知手段の駆動及び駆動停止を制御する制御手段と、を備えた車両の制御装置において、前記制御手段は、前記車両が規定速度以上で走行中に、前記先行車検知手段が先行車を検知しない場合は前記先行車検知手段の駆動を停止し、その後、予め定めた復帰条件が成立した場合は前記先行車検知手段を再駆動することを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の制御技術に関する。

車両にレーダ等の先行車検知装置を搭載して先行車を検知し、衝突予測や先行車に対する追従走行制御を行うものが提案されている。例えば、特許文献１には先行車をレーダで検知し、先行車が停止した場合は車両を自動停止する装置が開示されている。また、特許文献１には、停車中に人に対してレーダからの電磁波等の照射が長時間継続することを防止するため、車両停止中はレーダの駆動を自動停止する一方、乗員の再開指示があった場合はレーダの駆動を再開することが開示されている。

特開２００６−２１５７８号公報

ここで、先行車をより確実に検知するためには、車両の走行中、常時先行車検知装置を駆動しておくことが望ましいとも考えられるが、先行車検知装置の駆動は電力消費が伴うため、燃費悪化の要因となる。

本発明の目的は、車両の走行中において、先行車の検知と消費電力低減とを両立することにある。

本発明によれば、車両の前方の先行車を検知する先行車検知手段と、前記先行車検知手段の駆動及び駆動停止を制御する制御手段と、を備えた車両の制御装置において、前記制御手段は、前記車両が規定速度以上で走行中に、前記先行車検知手段が先行車を検知しない場合は前記先行車検知手段の駆動を停止し、その後、予め定めた復帰条件が成立した場合は前記先行車検知手段を再駆動することを特徴とする車両の制御装置が提供される。

本発明では、前記車両が規定速度以上で走行中に、前記先行車検知手段が先行車を検知しない場合は前記先行車検知手段の駆動を停止するので、前記先行車検知手段の消費電力を低減でき、ひいて燃費向上を図れる。また、予め定めた復帰条件が成立した場合は前記先行車検知手段を再駆動することで、先行車の検知性能を確保できる。したがって、先行車の検知と消費電力低減とを両立することができる。

本発明においては、前記復帰条件が、予め定めた時間の経過であってもよい。この構成によれば、駆動停止時間の管理により先行車の検知遅れを防止できる。

また、本発明においては、前記車両の走行状態の変化を検知する走行状態検知手段を備え、前記復帰条件が、前記走行状態検知手段により、走行状態の変化が検知されたことであってもよい。この構成によれば、走行状態が変化した場合に、先行車の検知遅れを防止できる。この場合、前記走行状態検知手段として、舵角を検知する舵角センサ、前記車両の横方向の加速度を検知する横加速度センサ、及び、自車両のヨーレートを検知するヨーレートセンサの少なくともいずれか１つを挙げられる。

また、本発明においては、前記車両の後方側方の後方車を検知する後方車検知手段を備え、前記復帰条件が、前記後方車検知手段が後方車を検知した場合であってもよい。この構成によれば、後方車が自車両を追い越して自車両の前に割り込んできた場合に、その検知遅れを防止できる。

また、本発明においては、前記先行車検知手段が、ミリ波レーダを備えてもよく、この場合、前記車両の前方を撮像する撮像手段を更に備えてもよい。

また、本発明においては、前記制御手段は、前記車両が規定速度以上で走行中に、前記先行車検知手段が先行車を検知した場合に先行車と前記車両との衝突するか否かを判定し、衝突しないと判定した場合は前記先行車検知手段の駆動を停止してもよい。この構成によれば、先行車との衝突安全性を確保しつつ、消費電力低減が図れる。

また、本発明においては、予め定めた目標走行状態を維持するように前記車両の加減速制御を行う走行制御手段を備えてもよい。この構成によれば、いわゆるオートクルーズ機能を備えた車両において、消費電力低減を図れる。

以上述べた通り、本発明によれば、車両の走行中において、先行車の検知と消費電力低減とを両立することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の制御装置Ａのブロック図である。（ａ）はミリ波レーダ２１の検知範囲の説明図、（ｂ）は後方車検知センサ５０の検知範囲の説明図である。処理部１１が実行する走行制御の例を示すフローチャートである。処理部１１が実行するミリ波レーダ２１の駆動制御の例を示すフローチャートである。

図１は本発明の一実施形態に係る車両の制御装置Ａのブロック図である。制御装置Ａは、走行制御ユニット１０を備える。本実施形態の場合、走行制御ユニット１０は、主に、オートクルーズ制御に関わる処理を実行する。走行制御ユニット１０は、処理部１１、記憶部１２、及び、インタフェース部１３を備える。処理部１１は、記憶部１２に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ等である。記憶部１２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、等の記憶デバイスであり、処理部１１が実行するプログラムやデータを記憶する。インタフェース部１３は、処理部１１と他のデバイスとの間に介在し、これらの間でデータの受け渡しを中継する。走行制御ユニット１０には以下のデバイスが接続されている。

先行車検知センサ２０は、制御装置Ａが搭載された自車両の前方に存在する先行車を検知する。本実施形態の場合、先行車検知センサ２０はミリ波レーダ２１である。ミリ波レーダ２１は、自車両の前方にミリ波を出射する一方、その反射波を受信することで、例えば、図２（ａ）に示すように自車両１の前方の一定の範囲Ｒ１に存在する先行車を検知する。範囲Ｒ１は例えば自車両１の前方７０ｍ程度である。また、出射から受信までの時間により自車両と先行車両の相対速度を演算できる。

先行車検知センサ２０は、ミリ波レーダ以外のセンサ、例えば、超音波センサ、赤外線センサでもよく、自車両前方の先行車を検知できればよい。尤も、自車両と先行車両の相対速度が演算し得るものが望ましい。本実施形態のように、先行車検知センサ２０をミリ波レーダ２１で構成した場合、図１において破線で示すように撮像センサ２２も併用してもよい。撮像センサ２２は、例えば、ＣＣＤセンサであり、自車両の前方を撮像する。ミリ波レーダ２１では、自車両前方に存在する物体が何であるかは特定が困難であるが、撮像センサ２２で撮像した画像に基づいて、自車両前方に存在する物体の特定が可能となり、特定した物体に応じた制御が可能となる。なお、後述するように本実施形態ではミリ波レーダ２１の駆動及び駆動停止を行うが、撮像センサ２２も併用する場合、例えば、ミリ波レーダ２１の駆動及び駆動停止に併せて撮像センサ２２の駆動及び駆動停止を行ってもよい。

走行状態検知センサ３０は、自車両の走行状態の変化を検知する。本実施形態の場合、走行状態検知センサ３０は、ステアリング（不図示）の舵角を検知する舵角センサ３１、自車両のヨーレートを検知するヨーレートセンサ３２、及び、自車両の横方向（車幅方向）の加速度を検知する横Ｇセンサ３３を備える。車速センサ４０は自車両の走行速度を検知する。後方車両検知センサ５０は、例えば、超音波センサ、赤外線センサやミリ波レーダであり、例えば、図２（ｂ）に示すように自車両１の後方側方の一定の範囲Ｒ２に存在する先行車を検知する。これにより、図２（ｂ）において破線で示すように、自車両１を追い越してその前方に割り込んでくるおそれのある後方車２を検知できる。本実施形態では、自車両の右後方を検知範囲としているが、左後方でもよく、或いは、左右両後方を検知範囲としてもよい。

オートクルーズ設定スイッチ６０は、乗員が操作可能なように客室内に設けられ、オートクルーズ制御に関わる各種設定を乗員が行うためのスイッチ又はスイッチ群である。オートクルーズ制御に関わる各種設定としては、オートクルーズ制御の開始、停止、オートクルーズの目標走行状態の内容が挙げられる。オートクルーズの目標走行状態の内容としては、乗員が設定した先行車との目標車間を維持するように自車両の加減速制御を行うもの（アダプティブクルーズコントロール）、乗員が設定した走行速度で巡航するように自車両の加減速制御を行うもの、が挙げられる。

ＥＣＵ７０は、不図示のエンジンを制御するエンジン制御ユニットである。走行制御ユニット１０は、例えば、オートクルーズ制御の際に、ＥＣＵ７０に対してスロットル開度の増減指示等を出力して、自車両の加減速制御を行う。ＤＳＣＵ８０は、不図示のブレーキ等を制御するダイナミックスタビリティコントロールユニットである。走行制御ユニット１０は、例えば、オートクルーズ制御の際に、ＤＳＣＵ８０に対してブレーキ動作の指示等を出力して、自車両の減速制御を行う。

次に、走行制御ユニット１０の処理部１１が実行する制御について説明する。図３は、処理部１１が実行する走行制御の例を示すフローチャートであり、オートクルーズに関する処理を示す。Ｓ１では、乗員からオートクルーズ設定スイッチ６０を介してオートクルーズ制御の開始指示があったか否かを判定する。該当する場合はＳ２へ進み、該当しない場合は一単位の処理を終了する。Ｓ２では、車速センサ４０の検知結果に基づき、自車両の走行速度が規定速度Ｖ以上か否かを判定する。本実施形態の場合、走行速度が規定速度Ｖ以上でなければオートクルーズ制御は実行しない。規定速度Ｖは例えば３０ｋｍ／ｈ〜４０ｋｍ／ｈとすることができる。自車両の走行速度が規定速度Ｖ以上であればＳ４へ進み、そうでない場合はＳ３へ進む。Ｓ３ではエラー報知を行う。例えば、操作が無効であることを示す警告音を出力する。Ｓ４ではオートクルーズ設定スイッチ６０から事前に乗員が設定した内容にしたがって、オートクルーズ制御を実行する。以上により一単位の処理が終了する。

次に、図４は、処理部１１が実行するミリ波レーダ２１の駆動制御の例を示すフローチャートである。Ｓ１１では、車速センサ４０の検知結果に基づき、自車両の走行速度が規定速度Ｖ以上か否かを判定する。該当する場合はＳ１２へ進み、該当しない場合はＳ２１へ進む。本実施形態の場合、上記の通り、自車両の走行速度が規定速度Ｖ以上の場合にオートクルーズ制御を実行する。このため、ミリ波レーダ２１は自車両の走行速度が規定速度Ｖ以上の場合だけ駆動することとし、Ｓ２１ではミリ波レーダ２１を駆動中であれば、その駆動を停止し、一単位の処理を終了する。

Ｓ１２はミリ波レーダ２１を駆動する。Ｓ１３では、ミリ波レーダ２１の検知結果に基づき、自車両前方に先行車が存在するか否かを判定する。該当する場合はＳ１４へ進み、該当しない場合はＳ１６へ進む。Ｓ１４ではミリ波レーダ２１の検知結果に基づいて、自車両と先行車とが衝突するか否かの予測を行う。衝突予測は、例えば、衝突予測時間を演算し、演算した衝突予測時間に基づき行うことができる。衝突予測時間は、例えば、
衝突予測時間＝（先行車と自車両の車間距離）／（先行車と自車両の相対速度）
で演算できる。そして、衝突予測時間が規定時間Ｔｍ以下の場合は衝突可能性があると判定し、規定時間よりも長い場合は衝突可能性がないと判定できる。規定時間Ｔｍは、例えば、４秒である。

Ｓ１５では、Ｓ１４での衝突予測の結果、衝突可能性が無いと判断した場合はＳ１６へ進み、衝突可能性があると判定した場合はミリ波レーダ２１の駆動を停止するのは望ましくないのでＳ１６へ進まずに一単位の処理を終了する。Ｓ１６ではミリ波レーダ２１の駆動を停止する。

Ｓ１７乃至Ｓ２０は、予め定めた復帰条件が成立した場合にミリ波レーダ２１を再駆動する処理に関する。Ｓ１７では、Ｓ１６での駆動停止から規定時間Ｔが経過したか否かを判定する。規定時間Ｔを経過した場合はＳ２０へ進んでミリ波レーダ２１を再駆動し、そうでない場合はＳ１８へ進む。駆動停止時間の管理により先行車の検知遅れを防止できる。規定時間Ｔは、Ｓ１４で衝突予測に用いた規定時間Ｔｍよりも短い時間とすることが望ましく、規定時間Ｔｍが４秒程度の場合、例えば、２秒である。規定時間Ｔの経過を復帰条件としない構成も採用可能であるが、他車両の挙動変化は予測しずらいことから、復帰条件とすることが好ましい。

Ｓ１８では、走行状態検知センサ３０の検知結果に基づいて、走行状態に変化があったか否かを判定する。該当する場合はＳ２０へ進んでミリ波レーダ２１を再駆動し、そうでない場合はＳ１９へ進む。自車両が車線変更した場合や、カーブに差し掛かった場合等、走行状態が変化した場合は、先行車が出没している蓋然性があるので、走行状態が変化したときにミリ波レーダ２１を再駆動することで、先行車の検知遅れを防止できる。

本実施形態では、走行状態検知センサ２０が、舵角センサ３１、ヨーレートセンサ３２、及び、横Ｇセンサ３３を備えるので、これらのセンサのいずれかの検知結果が変化した場合に、走行状態が変化したと判定する。この場合、これらのセンサのいずれかの検知結果が予め定めた閾値以上変化した場合に、走行状態が変化したと判定することが望ましい。例えば、舵角センサ３１であれば、操舵角が予め定めた角度（例えば数度）以上変化したことを検知した場合に、走行状態が変化したと判定する。

本実施形態では、本実施形態では、走行状態検知センサ２０が、舵角センサ３１、ヨーレートセンサ３２、及び、横Ｇセンサ３３を備える構成としたが、これらのいずれか１つ又は２つとしてもよい。また、自車両の走行状態の変化を復帰条件としない構成も採用可能である。

Ｓ１９では、後方車検知センサ５０の検知結果に基づいて、後方車が検知されたか否かを判定する。該当する場合はＳ２０へ進んでミリ波レーダ２１を再駆動する。これにより、図２（ｂ）に示したように後方車が自車両を追い越して自車両の前に割り込んできた場合に、その検知遅れを防止できる。なお、後方車が自車両を追い越すには、一定の時間がかかることから、後方車検知センサ５０で後方車が検知されてから規定時間（例えば、２〜３秒）の間は、ミリ波レーダ２１が駆動停止とならずに常時駆動されるようにすることが望ましい。また、後方車の検知を復帰条件としない構成も採用可能である。以上により一単位の処理が終了する。

このように本実施形態では、先行車が検知されない場合はミリ波レーダ２１の駆動を停止するので（Ｓ１３、Ｓ１６）、ミリ波レーダ２１を常時駆動する場合と比べて消費電力を低減でき、もって自車両の燃費向上を図ることができる。また、先行車が存在するとしても、先行車と自車両との衝突が予測されない場合はミリ波レーダ２１の駆動を停止するので（Ｓ１５、Ｓ１６）、先行車との衝突安全性を確保しつつ、消費電力低減が更に図れる。そして、ミリ波レーダ２１の駆動を停止した後、復帰条件が成立した場合は再駆動することで、先行車の検知性能を確保でき、先行車の検知と消費電力低減とを両立することができる。復帰条件は、上記以外にも、例えば、乗員が指示した場合等が挙げられる。なお、本実施形態では、オートクルーズ制御の実行を規定速度Ｖ以上とし、規定速度Ｖとして３０ｋｍ／ｈ〜４０ｋｍ／ｈであることを例示したが、低速での走行状態、例えば、規定速度Ｖを５ｋｍ／ｈとし、自車両の走行速度が５ｋｍ／ｈ以上でオートクルーズ制御が実行可能となるようにしてもよい。

Ａ制御装置
１０走行制御ユニット
２０先行車検知センサ
３０走行状態検知センサ

Claims

車両の前方の先行車を検知する先行車検知手段と、
前記先行車検知手段の駆動及び駆動停止を制御する制御手段と、
を備えた車両の制御装置において、
前記制御手段は、
前記車両が規定速度以上で走行中に、前記先行車検知手段が先行車を検知しない場合は前記先行車検知手段の駆動を停止し、その後、予め定めた復帰条件が成立した場合は前記先行車検知手段を再駆動することを特徴とする車両の制御装置。
前記復帰条件が、予め定めた時間の経過であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
前記車両の走行状態の変化を検知する走行状態検知手段を備え、
前記復帰条件が、前記走行状態検知手段により、走行状態の変化が検知されたことであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
前記走行状態検知手段は、舵角を検知する舵角センサ、前記車両の横方向の加速度を検知する横加速度センサ、及び、自車両のヨーレートを検知するヨーレートセンサの少なくともいずれか１つを備えたことを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
前記車両の後方側方の後方車を検知する後方車検知手段を備え、
前記復帰条件が、前記後方車検知手段が後方車を検知した場合であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
前記先行車検知手段が、ミリ波レーダを備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
前記車両の前方を撮像する撮像手段を更に備えたことを特徴とする請求項６に記載の車両の制御装置。
前記制御手段は、
前記車両が規定速度以上で走行中に、前記先行車検知手段が先行車を検知した場合に先行車と前記車両との衝突するか否かを判定し、衝突しないと判定した場合は前記先行車検知手段の駆動を停止することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
予め定めた目標走行状態を維持するように前記車両の加減速制御を行う走行制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。