JP2016159763A - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】上り勾配の道路上において車両を後退させることなく、単眼カメラにより撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止する。
【解決手段】車両の制御装置(1)は、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ(8)と、車両の前方を撮影する単眼カメラ(6)と、エンジン(18)が発生させる駆動力を制御すると共に車両の移動時に単眼カメラにより撮影された画像に基づき前方障害物の有無を判定するECU(22)とを有し、ECUは、前方障害物の有無を判定できない場合、駆動力を、要求駆動力TRよりも小さい駆動力に抑制した後、車両が前進を開始するまで増大させ、車両が前進を開始したときに前方障害物が無いと判定された場合、要求駆動力TRを発生させ、車両が前進を開始したときに前方障害物が有ると判定された場合、駆動力を、要求駆動力TRより小さく且つ車両が後退しない駆動力TFに抑制する。
【選択図】図5
【解決手段】車両の制御装置(1)は、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ(8)と、車両の前方を撮影する単眼カメラ(6)と、エンジン(18)が発生させる駆動力を制御すると共に車両の移動時に単眼カメラにより撮影された画像に基づき前方障害物の有無を判定するECU(22)とを有し、ECUは、前方障害物の有無を判定できない場合、駆動力を、要求駆動力TRよりも小さい駆動力に抑制した後、車両が前進を開始するまで増大させ、車両が前進を開始したときに前方障害物が無いと判定された場合、要求駆動力TRを発生させ、車両が前進を開始したときに前方障害物が有ると判定された場合、駆動力を、要求駆動力TRより小さく且つ車両が後退しない駆動力TFに抑制する。
【選択図】図5
Description
本発明は、車両の制御装置に係わり、特に、車両の駆動力を抑制して前方障害物への衝突を防止する車両の制御装置に関する。
従来、停車中の車両においてアクセルペダルが過って操作された場合に、自車両の急発進や急加速を制限することにより自車両前方の障害物との衝突を防止する、いわゆる誤発進抑制制御を行う車両の制御装置が知られている。
例えば、特許文献1には、単眼カメラの撮影画像から至近距離の障害物を認識して誤発進抑制等の運転支援を行う運転支援制御装置が開示されている。この運転支援制御装置では、車両が前進したときの撮影画像における障害物の候補画像の画像拡大率に基づき、候補画像が障害物であるか否かを判定して障害物を認識する。
また、特許文献2には、自車から予め定められた範囲内に障害物が存在するときに、アクセルペダルの所定量以上の踏込み操作があった場合にエンジン出力を抑制する運転支援装置が開示されている。この運転支援装置は、アイドルストップ制御が解除されてから所定時間内にアクセルペダルの急発進操作が行われた場合、その急発進操作の履歴を所定時間メモリに保持させると共に、そのメモリに急発進操作の履歴が保持されている場合にはエンジンの出力を抑制する。
ところで、特許文献1の運転支援制御装置のように単眼カメラを用いて車両の前方障害物の検出を行うためには、車両を前進させる必要がある。この場合、前方障害物への衝突を防止するため、前方障害物の有無が判定されるまでは車両の急発進や急加速を抑制することが望ましい。しかしながら、上り勾配の道路上において急発進や急加速を防止するために車両の駆動力を抑制すると、車両を前進させることができない場合や、車両が後退してしまう場合がある。
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、上り勾配の道路上において車両を後退させることなく、単眼カメラにより撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の車両の制御装置は、車両の動力源が発生させる駆動力を抑制して前方障害物への衝突を防止する車両の制御装置であって、車両のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、車両の動力源が発生させる駆動力を制御する駆動力制御手段と、車両の前方を撮影する単眼カメラと、車両の移動時に単眼カメラにより撮影された画像に基づき、車両の前方障害物の有無を判定する障害物判定手段と、を有し、駆動力制御手段は、障害物検出手段が前方障害物の有無を判定できない場合、動力源により発生させる駆動力を、アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度に応じて決定された要求駆動力よりも小さい駆動力に抑制した後、車両が前進を開始するまで動力源により発生させる駆動力を増大させ、車両が前進を開始したときに障害物判定手段により前方障害物が無いと判定された場合、要求駆動力を動力源により発生させ、車両が前進を開始したときに障害物検出手段により前方障害物が有ると判定された場合、動力源により発生させる駆動力を、要求駆動力より小さく且つ車両が後退しない駆動力に抑制することを特徴とする。
このように構成された本発明においては、障害物検出手段が前方障害物の有無を判定できない場合、駆動力を要求駆動力よりも小さい駆動力に抑制した後、車両が前進を開始するまで駆動力を増大させ、車両が前進を開始したときに障害物判定手段により前方障害物が無いと判定された場合、要求駆動力を動力源により発生させ、車両が前進を開始したときに障害物検出手段により前方障害物が有ると判定された場合、動力源により発生させる駆動力を、要求駆動力より小さく且つ車両が後退しない駆動力に抑制するので、車両を前進させ単眼カメラにより撮影した画像に基づき前方障害物を検出しつつ、前方障害物が検出された場合でも車両が後退しない駆動力を維持することができ、これにより、上り勾配の道路上において車両を後退させることなく、単眼カメラにより撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止することができる。
このように構成された本発明においては、障害物検出手段が前方障害物の有無を判定できない場合、駆動力を要求駆動力よりも小さい駆動力に抑制した後、車両が前進を開始するまで駆動力を増大させ、車両が前進を開始したときに障害物判定手段により前方障害物が無いと判定された場合、要求駆動力を動力源により発生させ、車両が前進を開始したときに障害物検出手段により前方障害物が有ると判定された場合、動力源により発生させる駆動力を、要求駆動力より小さく且つ車両が後退しない駆動力に抑制するので、車両を前進させ単眼カメラにより撮影した画像に基づき前方障害物を検出しつつ、前方障害物が検出された場合でも車両が後退しない駆動力を維持することができ、これにより、上り勾配の道路上において車両を後退させることなく、単眼カメラにより撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止することができる。
また、本発明において、好ましくは、駆動力制御手段は、車両が前進を開始したときに障害物検出手段により前方障害物が有ると判定された場合、動力源により発生させる駆動力を、車両が前進可能な駆動力に抑制する。
このように構成された本発明においては、上り勾配の道路上において前方障害物が検出された場合、その前方障害物への衝突を確実に防止しつつ、車両をゆっくりと前進させることができ、これにより、単眼カメラにより撮影した画像に基づく前方障害物の検出を継続することができる。また、駆動力の抑制が車両の故障ではなく前方障害物への衝突防止のための制御によるものであることを運転者に認識させることができる。更に、駆動力の抑制が解除されたときの加速度の変化幅を抑制することができる。
このように構成された本発明においては、上り勾配の道路上において前方障害物が検出された場合、その前方障害物への衝突を確実に防止しつつ、車両をゆっくりと前進させることができ、これにより、単眼カメラにより撮影した画像に基づく前方障害物の検出を継続することができる。また、駆動力の抑制が車両の故障ではなく前方障害物への衝突防止のための制御によるものであることを運転者に認識させることができる。更に、駆動力の抑制が解除されたときの加速度の変化幅を抑制することができる。
また、本発明において、好ましくは、車両の制御装置は、更に、車両の制動力を制御する制動力制御手段を有し、制動力制御手段は、車両が前進を開始したときに障害物検出手段により前方障害物が有ると判定された場合、車両が後退しないように車両の制動力を増大させる。
このように構成された本発明においては、上り勾配の道路上において前方障害物が検出された場合、前方障害物への衝突を確実に防止しつつ、車両が後退することを車両の制動力を増大させることによって一層確実に防止することができる。
このように構成された本発明においては、上り勾配の道路上において前方障害物が検出された場合、前方障害物への衝突を確実に防止しつつ、車両が後退することを車両の制動力を増大させることによって一層確実に防止することができる。
本発明による車両の制御装置によれば、上り勾配の道路上において車両を後退させることなく、単眼カメラにより撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の制御装置を説明する。
まず、図1及び図2により、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両について説明する。図1は、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両の各種センサの検知範囲を示す概念図であり、図2は、本発明の実施形態による車両の制御装置のシステム構成を示すブロック図である。
まず、図1及び図2により、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両について説明する。図1は、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両の各種センサの検知範囲を示す概念図であり、図2は、本発明の実施形態による車両の制御装置のシステム構成を示すブロック図である。
まず、本発明の実施形態による車両の制御装置は、誤発進抑制制御を含むプリクラッシュセーフティ(PCS)制御を行う。誤発進抑制制御は、自車両が停車中に前方障害物が存在する場合において、アクセルペダルが一定以上踏み込まれた場合に、エンジンの出力を抑制して車両の急発進を防止するための制御である。この誤発進抑制制御は、車両のイグニッションがオンにされた場合に起動され、ドライバによりこれらの制御を停止するための操作が行われない限り、制御が継続される。
本実施形態による車両の制御装置を搭載した車両は、車両の前方を走行する先行車両との車間距離を検出するミリ波レーダを備えている。このミリ波レーダは、主に追従走行制御や衝突被害軽減制御が行われているときに作動するものであり、図1に示すように、車両前方の所定の角度範囲Aへ向けて電波を発し、送信波と受信波との時間差や受信波の強度などから、先行車両との車間距離や相対速度を検出する。このミリ波レーダは、例えば車両の前方100m程度の距離を走行する先行車両まで検出可能である。
また、車両は、車両の前方に存在する前方障害物との間の距離を検出する超音波センサを備えている。
超音波センサは、主に衝突被害軽減制御が行われているときに作動するものであり、図1に示すように、車両の前方へ向けて、上述したミリ波レーダの検知範囲よりも広い角度範囲Bへ向けて超音波を発し、超音波の放射から対象物による反射波の受信までの時間差から、先行車両や歩行者等を含む前方障害物との間の距離や相対速度を検出する。この超音波センサは、例えば車両の前方10m程度の前方障害物まで検出可能である。
超音波センサは、主に衝突被害軽減制御が行われているときに作動するものであり、図1に示すように、車両の前方へ向けて、上述したミリ波レーダの検知範囲よりも広い角度範囲Bへ向けて超音波を発し、超音波の放射から対象物による反射波の受信までの時間差から、先行車両や歩行者等を含む前方障害物との間の距離や相対速度を検出する。この超音波センサは、例えば車両の前方10m程度の前方障害物まで検出可能である。
更に、車両は、車両の前方の画像を取得する単眼カメラを備えている。単眼カメラは、主に誤発進抑制制御や車線逸脱警報などに使用されるものであり、図1に示すように、車両の前方において上述したミリ波レーダの検知範囲よりも広い角度範囲Cの画像を撮影する。車両の移動時に単眼カメラによって撮影された画像に基づき、先行車両や歩行者等を含む前方障害物との間の距離が推定される。
次に、図2に示すように、符号1は、本実施形態による車両の制御装置を示し、この車両の制御装置1は、上述したミリ波レーダ2、超音波センサ4及び単眼カメラ6を有すると共に、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ8、車両の速度を検出する車速センサ10、車両に働く各方向の加速度を検出する加速度センサ12、及び、車両の制御に用いられる情報を記憶する記憶部14を有する。
また、車両の制御装置1は、ミリ波レーダ2、超音波センサ4、単眼カメラ6、アクセル開度センサ8、車速センサ10、及び加速度センサ12を含む各種センサ、記憶部14、並びに、車両のイグニッションスイッチ16から入力された信号に基づき、車両のエンジン18及びブレーキ20の制御を行うECU(Electric Control Unit:電子制御装置)22を有している。
このECU22は、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのROMやRAMの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。
また、車両の制御装置1は、ミリ波レーダ2、超音波センサ4、単眼カメラ6、アクセル開度センサ8、車速センサ10、及び加速度センサ12を含む各種センサ、記憶部14、並びに、車両のイグニッションスイッチ16から入力された信号に基づき、車両のエンジン18及びブレーキ20の制御を行うECU(Electric Control Unit:電子制御装置)22を有している。
このECU22は、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのROMやRAMの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。
次に、図3乃至図5により、本発明の実施形態による車両の制御装置1の制御内容を説明する。図3は、本発明の実施形態による車両の制御装置1が行う前方障害物検出処理のフローチャートであり、図4は、本発明の実施形態による車両の制御装置1が行う誤発進抑制制御処理のフローチャートであり、図5は、本発明の実施形態による車両の制御装置1が行う始動時誤発進抑制制御処理のフローチャートである。
まず、図3により、前方障害物検出処理を説明する。この前方障害物検出処理は、車両のイグニッションがオンにされ、ECU22に電源が投入され、車両が走行を開始した後に繰り返し実行される。図3に示すように、処理が開始されると、ステップS1において、ECU22は、各種センサから出力された情報を取得する。ここでECU22が取得する情報には、単眼カメラ6が撮影した画像が含まれる。
次に、ステップS2において、ECU22は、車両の移動時に単眼カメラ6が撮影した画像に基づき、車両の前方4m以内に障害物が有るか否かを判定する。例えば、ECU22は、単眼カメラ6によって所定時間内に撮影された複数の画像と、各画像を撮影した時の車両の移動距離とに基づき、画像に含まれる各対象物までの距離を算出すると共に、各対象物の輪郭等からその対象物が障害物か否かを判定する。そして、障害物と推定される対象物までの距離が4m以内の場合、車両の前方4m以内に障害物が有ると判定する。
その結果、車両の前方4m以内に障害物が有る場合、ステップS3に進み、ECU22は、車両の前方4m以内の障害物の有無を表す前方障害物フラグをONに設定する。
一方、車両の前方4m以内に障害物が無い場合、ステップS4に進み、ECU22は、前方障害物フラグをOFFに設定する。
一方、車両の前方4m以内に障害物が無い場合、ステップS4に進み、ECU22は、前方障害物フラグをOFFに設定する。
ステップS3又はS4の後、ステップS5に進み、ECU22は、イグニッションスイッチ16がOFFにされたか否かを判定する。
その結果、イグニッションスイッチ16がOFFにされた場合、ステップS6に進み、ECU22は、単眼カメラ6によって最後に撮影された画像と、その時点での前方障害物フラグの値を記憶部14に記憶させる。
その結果、イグニッションスイッチ16がOFFにされた場合、ステップS6に進み、ECU22は、単眼カメラ6によって最後に撮影された画像と、その時点での前方障害物フラグの値を記憶部14に記憶させる。
ステップS5においてイグニッションスイッチ16がOFFにされていない場合、又はステップS6の後、ECU22は前方障害物検出処理を終了する。
次に、図4により、誤発進抑制制御処理を説明する。この誤発進抑制制御処理は、車両のイグニッションがオンにされ、ECU22に電源が投入された場合に起動され、繰り返し実行される。図4に示すように、処理が開始されると、ステップS11において、ECU22は、各種センサから出力された情報を取得する。ここでECU22が取得する情報には、単眼カメラ6が撮影した画像、車速センサ10により出力された車速、前方障害物フラグの値等が含まれる。
次に、ステップS12において、ECU22は、現在の車速が所定車速(例えば4km/h)以下か否かを判定する。
その結果、車速が所定車速以下ではない(所定車速より速い)場合、誤発進抑制制御が必要な状況ではないので、ECU22は誤発進抑制制御を終了する。
その結果、車速が所定車速以下ではない(所定車速より速い)場合、誤発進抑制制御が必要な状況ではないので、ECU22は誤発進抑制制御を終了する。
一方、現在の車速が所定車速(例えば4km/h)以下である場合、ステップS13に進み、ECU22は、最後にイグニッションスイッチ16がONにされてから現時点までの間に、前方障害物検出処理において前方障害物の有無を判定したか否かを判定する。
その結果、前方障害物の有無を判定していた場合、ステップS14に進み、ECU22は、前方障害物フラグの値がONか否かを判定する。
その結果、前方障害物フラグの値がONではない(OFFである)場合、誤発進抑制制御が必要な状況ではないので、ECU22は誤発進抑制制御を終了する。
その結果、前方障害物の有無を判定していた場合、ステップS14に進み、ECU22は、前方障害物フラグの値がONか否かを判定する。
その結果、前方障害物フラグの値がONではない(OFFである)場合、誤発進抑制制御が必要な状況ではないので、ECU22は誤発進抑制制御を終了する。
一方、前方障害物フラグの値がONである場合、ステップS15に進み、ECU22は、車両が急発進又は急加速を行って前方障害物に衝突することを防止するために、アクセルペダルが一定以上踏み込まれたときにエンジン18に発生させるトルクの上限値(誤発進抑制時上限トルク)を所定の制限トルクTLに設定する。この制限トルクTLは、例えば、車両が前方障害物に接触した場合でも大きな被害が生じない程度の低速で車両を前進させることが可能なトルク値に設定される。
次に、ステップS16に進み、ECU22は、前方障害物が検出されたことを前提とする前方障害物検出時誤発進抑制制御を実行する。この前方障害物検出時誤発進抑制制御において、ECU22は、アクセル開度センサ8から出力されたアクセル開度が所定値未満の場合、そのアクセル開度に応じたトルクをエンジン18により出力させるが、アクセル開度が所定値以上となった場合には、運転者がアクセルペダルを誤って操作した可能性があることから、エンジン18に発生させるトルクを制限トルクTL以下に抑制する。
車両が後退したこと等によって前方障害物が検出されなくなった場合、又は、アクセル開度が所定値以上のまま一定時間が経過した場合(即ち運転者が意図的にアクセルペダルを操作していると考えられる場合)、ECU22は、前方障害物検出時誤発進抑制制御を終了し、誤発進抑制制御を終了する。
車両が後退したこと等によって前方障害物が検出されなくなった場合、又は、アクセル開度が所定値以上のまま一定時間が経過した場合(即ち運転者が意図的にアクセルペダルを操作していると考えられる場合)、ECU22は、前方障害物検出時誤発進抑制制御を終了し、誤発進抑制制御を終了する。
また、ステップS13において、最後にイグニッションスイッチ16がONにされてから現時点までの間に、前方障害物検出処理において前方障害物の有無を判定していない場合、即ち、イグニッションスイッチ16がONにされた後に車両が走行を開始していない場合、ECU22は、単眼カメラ6により撮影された画像に基づいて前方障害物の有無を判断することができない。そこで、ステップS17に進み、ECU22は、記憶部14に記憶されている前方障害物フラグがONか否かを判定する。
その結果、記憶部14に記憶されている前方障害物フラグがONではない(前方障害物フラグがOFFである)場合、車両の現在位置においてイグニッションスイッチ16がOFFにされた時点で前方障害物は存在しておらず、その後イグニッションスイッチ16がONにされた直後の現時点でも前方障害物が存在しない可能性が高いので、ECU22は誤発進抑制制御を終了する。
一方、記憶部14に記憶されている前方障害物フラグがONである場合、ステップS18に進み、ECU22は、記憶部14に記憶されている画像の特徴点と、現時点で単眼カメラ6により撮影された撮影画像の特徴点とが一致するか否かを判定する。画像の特徴点とは、例えば、画像に含まれる角部や輪郭線であり、既知の画像解析手法を用いて抽出することができる。
その結果、記憶部14に記憶されている画像の特徴点と、現時点で単眼カメラ6により撮影された撮影画像の特徴点とが一致する場合、イグニッションスイッチ16がOFFにされた時に存在した前方障害物が、その後イグニッションスイッチ16がONにされた直後の現時点でも同じ位置に存在していると考えられるので、ステップS15に進み、ECU22は、誤発進抑制時上限トルクを所定の制限トルクTLに設定する。
一方、記憶部14に記憶されている画像の特徴点と、現時点で単眼カメラ6により撮影された撮影画像の特徴点とが一致しない場合、イグニッションスイッチ16がOFFにされた時に存在した前方障害物が、その後イグニッションスイッチ16がONにされた直後の現時点では存在しておらず、車両の前方に障害物が存在しているか否かを判断することができない。そこで、ステップS19に進み、ECU22は、イグニッションスイッチ16がONにされた直後で前方障害物の有無を判定できない場合のための始動時誤発進抑制制御を実行する。
この始動時誤発進抑制制御を実行したのち、ECU22は、誤発進抑制制御を終了する。
この始動時誤発進抑制制御を実行したのち、ECU22は、誤発進抑制制御を終了する。
次に、図5により、始動時誤発進抑制制御を説明する。図5に示すように、処理が開始されると、ステップS21において、ECU22は、アクセル開度センサ8から出力されたアクセル開度に基づき、アクセルが踏み込まれるまで待機する。
そして、アクセルが踏み込まれた場合、ステップS22に進み、ECU22は、アクセル開度が所定値(例えば50%)以上か否かを判定する。このとき、アクセル開度の判定と共に、アクセルペダルの操作速度が所定速度(例えば150%/sec)以上か否かを判定してもよい。
そして、アクセルが踏み込まれた場合、ステップS22に進み、ECU22は、アクセル開度が所定値(例えば50%)以上か否かを判定する。このとき、アクセル開度の判定と共に、アクセルペダルの操作速度が所定速度(例えば150%/sec)以上か否かを判定してもよい。
その結果、アクセル開度が所定値以上ではない(所定値未満である)場合、誤発進抑制制御が必要な状況ではないので、ECU22はエンジン18に発生させるトルクを抑制することなく、始動時誤発進抑制制御を終了する。この場合、ECU22は、アクセル開度や現在車速に基づいてエンジン18への要求トルクTRを決定し、その要求トルクを発生させるようにエンジン18を制御する。
一方、アクセル開度が所定値以上である場合、運転者がアクセルペダルを誤って操作した可能性があるが、現時点では前方障害物の有無を判定できていないことから、ステップS23に進み、ECU22は、仮に前方障害物が存在していた場合にその前方障害物に衝突することを防止するために、エンジン18に発生させるトルクを中間トルクTM以下に抑制する。この中間トルクTMは、アクセル開度や現在車速に基づいて決定される通常の要求トルクTRよりも小さいが、制限トルクTLよりも大きく設定されており、仮に前方障害物が存在していない場合でも運転者に違和感を覚えさせないようにしている。
次に、ステップS24において、ECU22は、車速センサ10により出力された車速に基づき、車両が前進したか否かを判定する。
その結果、車両が前進した場合、ステップS25に進み、ECU22は、車両の移動時に単眼カメラ6が撮影した画像に基づき、車両の前方4m以内に障害物が有るか否かを判定する。
その結果、車両が前進した場合、ステップS25に進み、ECU22は、車両の移動時に単眼カメラ6が撮影した画像に基づき、車両の前方4m以内に障害物が有るか否かを判定する。
その結果、車両の前方4m以内に障害物が有る場合、前方障害物の存在が確定したので、ステップS26に進み、ECU22は、アクセルペダルの誤操作による前方障害物への衝突を確実に防止するため、エンジン18に発生させるトルクを制限トルクTL以下に抑制する。
次に、ステップS27において、ECU22は、トルク抑制の解除条件が満たされるまで待機する。トルク抑制の解除条件は、例えば、前方障害物が検出されなくなることや、アクセル開度が所定値以上のまま一定時間が経過したこと(即ち運転者が意図的にアクセルペダルを操作していると考えられる場合)である。
その結果、トルク抑制の解除条件が満たされた場合、ステップS28に進み、ECU22はエンジン18に発生させるトルクの抑制を解除し、始動時誤発進抑制制御を終了する。これにより、ECU22は、アクセル開度や現在車速に基づいてエンジン18への要求トルクTRを決定し、その要求トルクTRを発生させるようにエンジン18を制御する。
また、ステップS25において、車両の前方4m以内に障害物が検出されない場合、ステップS29に進み、ECU22は、加速度センサ12から出力された車両の上下方向の加速度に基づき、車両にピッチング(即ち上下方向の揺れ)が発生しているか否かを判定する。
その結果、ピッチングが発生している場合、車両の前方4m以内に障害物が存在するにも関わらず、車両のピッチングに起因して、単眼カメラ6によって撮影された画像から障害物を検出することができなかった可能性がある。そこで、前方障害物への衝突を確実に防止するため、ステップS26に進み、ECU22は、エンジン18に発生させるトルクを制限トルクTL以下に抑制する。
一方、ピッチングが発生していない場合、前方障害物は存在していないと考えられるので、ステップS28に進み、ECU22はエンジン18に発生させるトルクの抑制を解除し、始動時誤発進抑制制御を終了する。
一方、ピッチングが発生していない場合、前方障害物は存在していないと考えられるので、ステップS28に進み、ECU22はエンジン18に発生させるトルクの抑制を解除し、始動時誤発進抑制制御を終了する。
また、エンジン18に発生させるトルクの上限値が制限トルクTLよりも大きい中間トルクTMに設定されているにもかかわらず、ステップS24において車両が前進していない場合、ステップS30に進み、ECU22は、加速度センサ12から出力された車両の各方向の加速度に基づき、車両の進行方向における路面の上り勾配が所定値θ(例えば3度)以上か否かを判定する。この所定値θは、例えば、エンジン18が中間トルクTMを発生させている場合に車両が前進可能な上り勾配の角度である。
その結果、上り勾配がθ以上ではない(θ未満である)場合、路面の勾配以外の何らかの原因(例えば段差等)によって車両が前進できていないと考えられるので、この時点でトルクの抑制を解除することなくステップS27に進み、ECU22は、トルク抑制の解除条件が満たされるまで待機する。
その結果、上り勾配がθ以上ではない(θ未満である)場合、路面の勾配以外の何らかの原因(例えば段差等)によって車両が前進できていないと考えられるので、この時点でトルクの抑制を解除することなくステップS27に進み、ECU22は、トルク抑制の解除条件が満たされるまで待機する。
一方、上り勾配がθ以上である場合、車両を前進させるには、中間トルクTMでは不十分と考えられるので、ステップS31に進み、ECU22は、エンジン18に発生させるトルクの抑制を解除する。これにより、ECU22は、アクセル開度や現在車速に基づいてエンジン18への要求トルクTRを決定し、中間トルクTMから要求トルクTRまで発生トルクを増大させるようにエンジン18を制御する。
次に、ステップS32において、ECU22は、車速センサ10により出力された車速に基づき、車両が前進したか否かを判定する。
その結果、車両が前進した場合、ステップS33に進み、ECU22は、車両の移動時に単眼カメラ6が撮影した画像に基づき、車両の前方4m以内に障害物が有るか否かを判定する。
その結果、車両が前進した場合、ステップS33に進み、ECU22は、車両の移動時に単眼カメラ6が撮影した画像に基づき、車両の前方4m以内に障害物が有るか否かを判定する。
その結果、車両の前方4m以内に障害物が有る場合、前方障害物の存在が確定したので、ステップS34に進み、ECU22は、上り勾配の道路上における車両の後退を防止しつつ、アクセルペダルの誤操作による前方障害物への衝突を確実に防止するため、エンジン18に発生させるトルクを、要求トルクTRより小さく且つ車両が前進可能なトルク、例えば車両が前進を開始した時点でエンジン18が発生させていた前進開始時トルクTFに抑制する。その後、ステップS27に進み、ECU22は、トルク抑制の解除条件が満たされるまで待機する。
一方、車両の前方4m以内に障害物が検出されない場合、ECU22は、エンジン18に発生させるトルクの抑制の解除を継続し、始動時誤発進抑制制御を終了する。
一方、車両の前方4m以内に障害物が検出されない場合、ECU22は、エンジン18に発生させるトルクの抑制の解除を継続し、始動時誤発進抑制制御を終了する。
次に、図6により、誤発進抑制制御において車両の制御装置1がエンジン18に発生させるトルクの時間変化を説明する。図6は、本発明の実施形態による車両の制御装置1がエンジン18に発生させるトルクの時間変化を示す線図である。
まず、図4の誤発進抑制制御のステップS14又はS17において前方障害物フラグがOFFであり、前方障害物が存在していないと考えられる場合、ECU22は、エンジン18に発生させるトルクを抑制することなく、アクセル開度や現在車速に基づいて決定された要求トルクTRをエンジン18により発生させる。この場合、図6において曲線Pで示すように、エンジン18が発生するトルクは要求トルクTRに向かって増大する。
一方、図4の誤発進抑制制御のステップS14において前方障害物フラグがONであった場合、又は、ステップS18において、記憶部14に記憶されている画像の特徴点と現時点で単眼カメラ6により撮影された撮影画像の特徴点とが一致した場合、ECU22は、ステップS15において、誤発進抑制時上限トルクを所定の制限トルクTLに設定し、ステップS16において誤発進抑制制御を行う。
この誤発進抑制制御において、アクセル開度が所定値以上となった場合、運転者がアクセルペダルを誤って操作した可能性があることから、ECU22はエンジン18に発生させるトルクを制限トルクTL以下に抑制する。この場合、図6において曲線Qで示すように、エンジン18が発生するトルクは制限トルクTL以下に抑制される。
この誤発進抑制制御において、アクセル開度が所定値以上となった場合、運転者がアクセルペダルを誤って操作した可能性があることから、ECU22はエンジン18に発生させるトルクを制限トルクTL以下に抑制する。この場合、図6において曲線Qで示すように、エンジン18が発生するトルクは制限トルクTL以下に抑制される。
また、図4の誤発進抑制制御のステップS18において、記憶部14に記憶されている画像の特徴点と現時点で単眼カメラ6により撮影された撮影画像の特徴点とが一致しない場合、即ち、イグニッションスイッチ16がONにされた直後で車両の前方に障害物が存在しているか否かを判断することができない場合、ECU22は、ステップS19において始動時誤発進抑制制御を実行する。
図5に示した始動時誤発進抑制制御のステップS22において、アクセル開度が所定値以上であった場合、ECU22は、ステップS23において、仮に前方障害物が存在していた場合にその前方障害物に衝突することを防止するために、エンジン18に発生させるトルクを中間トルクTM以下に抑制する。この場合、図6において曲線Rで示すように、エンジン18が発生するトルクは中間トルクTMに向かって増大する。
トルクの増大に伴って車両が前進した結果、図6の時刻t1において、車両の前方4m以内に障害物が有ると判定された場合、ECU22は、アクセルペダルの誤操作による前方障害物への衝突を確実に防止するため、始動時誤発進抑制制御のステップS26においてエンジン18に発生させるトルクを制限トルクTL以下に抑制する。この場合、図6において曲線Sで示すように、エンジン18が発生するトルクは制限トルクTL以下に抑制される。
また、図6において曲線Rで示したように、エンジン18が発生するトルクが中間トルクTMに向かって増大しているにもかかわらず、図6の時刻t1において車両が前進しておらず、そのときの車両の進行方向における路面の上り勾配がθ以上であった場合、ECU22は、車両を前進させるために、エンジン18に発生させるトルクの抑制を解除する。この場合、図6において曲線Uで示すように、エンジン18が発生するトルクは要求トルクTRに向かって増大する。
そして、図6の時刻t2において車両が前進を開始し、車両の移動時に単眼カメラ6が撮影した画像に基づき、車両の前方4m以内に障害物が検出されなかった場合、ECU22はエンジン18に発生させるトルクの抑制の解除を継続する。この場合、図6において曲線Wで示すように、エンジン18が発生するトルクは要求トルクTRに向かって増大する。
そして、図6の時刻t2において車両が前進を開始し、車両の移動時に単眼カメラ6が撮影した画像に基づき、車両の前方4m以内に障害物が検出されなかった場合、ECU22はエンジン18に発生させるトルクの抑制の解除を継続する。この場合、図6において曲線Wで示すように、エンジン18が発生するトルクは要求トルクTRに向かって増大する。
一方、車両の前方4m以内に障害物が有ると判定された場合、ECU22は、上り勾配の道路上における車両の後退を防止しつつ、アクセルペダルの誤操作による前方障害物への衝突を確実に防止するため、エンジン18に発生させるトルクを、車両が前進を開始した時刻t2にエンジン18が発生させていた前進開始時トルクTF以下に抑制する。この場合、図6において曲線Xで示すように、エンジン18が発生するトルクは前進開始時トルクTF以下に抑制される。
次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した本発明の実施形態では、図5に示した始動時誤発進抑制制御のステップS33において車両の前方4m以内に障害物が有ると判定した場合、ステップS34において、ECU22は、エンジン18に発生させるトルクを、車両が前進を開始した時点でエンジン18が発生させていた前進開始時トルクTFに抑制すると説明したが、前進開始時トルクTFよりも小さく且つ車両が後退しないトルクまで抑制してもよい。また、これらのトルクの抑制と共に、あるいはトルクの抑制に代えて、車両が後退しないようにブレーキ20を作動させるようにしてもよい。
上述した本発明の実施形態では、図5に示した始動時誤発進抑制制御のステップS33において車両の前方4m以内に障害物が有ると判定した場合、ステップS34において、ECU22は、エンジン18に発生させるトルクを、車両が前進を開始した時点でエンジン18が発生させていた前進開始時トルクTFに抑制すると説明したが、前進開始時トルクTFよりも小さく且つ車両が後退しないトルクまで抑制してもよい。また、これらのトルクの抑制と共に、あるいはトルクの抑制に代えて、車両が後退しないようにブレーキ20を作動させるようにしてもよい。
また、上述した本発明の実施形態では、車両の動力源がエンジン18である場合を例として説明したが、車両の動力源がモータであってもよい。
次に、上述した本発明の実施形態及び本発明の実施形態の変形例による車両の制御装置1の作用効果を説明する。
まず、ECU22が前方障害物の有無を判定できない場合、エンジン18により発生させる駆動力を要求駆動力TRよりも小さく制限駆動力TLよりも大きい中間駆動力TM以下に抑制するので、車両が移動しておらず単眼カメラ6により撮影された画像に基づいて前方障害物の有無を判定できない場合には、前方障害物への衝突を防止しつつ運転者に違和感や煩わしさを覚えさせない程度に抑制された中間駆動力TMで車両を前進させて前方障害物の有無を判定することができ、これにより、運転者に違和感や煩わしさを覚えさせることなく、単眼カメラ6により撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止することができる。
また、車両のイグニッションスイッチ16がオンにされた直後で車両の前方に障害物が存在しているか否かを判断することができない場合においても、ECU22は、記憶部14に記憶されている前方障害物の有無の判定結果に基づき、エンジン18により発生させる駆動力を制限駆動力TL又は中間駆動力TM以下に抑制することができ、これにより、単眼カメラ6により撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を一層確実に防止することができる。
また、車両のイグニッションスイッチ16がオンにされた直後で車両の前方に障害物が存在しているか否かを判断することができない場合においても、ECU22は、記憶部14に記憶されている画像と単眼カメラ6により撮影された画像とが一致するか否かに基づき、エンジン18により発生させる駆動力を制限駆動力TM又は中間駆動力TM以下に抑制することができ、これにより、単眼カメラ6により撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を一層確実に防止することができる。
また、前方障害物が無いと判定され且つ車両のピッチングが検出された場合、ECU22は、エンジン18により発生させる駆動力を要求駆動力TRよりも小さい制限駆動力TL以下に抑制するので、段差等の乗り越えに起因して車両にピッチングが発生したことにより前方障害物が検出されなかったと考えられる場合には、駆動力を制限駆動力TL以下に抑制することで前方障害物への衝突を確実に防止することができ、これにより、車両にピッチングが発生した場合においても、単眼カメラ6により撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止することができる。
また、ECU22が前方障害物の有無を判定できない場合、駆動力を要求駆動力TRよりも小さい駆動力に抑制した後、車両が前進を開始するまで駆動力を増大させ、車両が前進を開始したときに障害物判定手段により前方障害物が無いと判定された場合、要求駆動力TRをエンジン18により発生させ、車両が前進を開始したときにECU22により前方障害物が有ると判定された場合、エンジン18により発生させる駆動力を、要求駆動力TRより小さく且つ車両が後退しない駆動力TFに抑制するので、車両を前進させ単眼カメラ6により撮影した画像に基づき前方障害物を検出しつつ、前方障害物が検出された場合でも車両が後退しない駆動力TFを維持することができ、これにより、上り勾配の道路上において車両を後退させることなく、単眼カメラ6により撮影した画像に基づいて車両の加速又は発進を抑制して前方障害物への衝突を確実に防止することができる。
また、ECU22は、車両が前進を開始したときに前方障害物が有ると判定された場合、エンジン18により発生させる駆動力を、車両が前進可能な駆動力TFに抑制するので、上り勾配の道路上において前方障害物が検出された場合、その前方障害物への衝突を確実に防止しつつ、車両をゆっくりと前進させることができ、これにより、単眼カメラ6により撮影した画像に基づく前方障害物の検出を継続することができる。また、駆動力の抑制が車両の故障ではなく前方障害物への衝突防止のための制御によるものであることを運転者に認識させることができる。更に、駆動力の抑制が解除されたときの加速度の変化幅を抑制することができる。
また、車両の制御装置1のECU22は、車両が前進を開始したときに前方障害物が有ると判定された場合、車両が後退しないように車両の制動力を増大させるので、上り勾配の道路上において前方障害物が検出された場合、その前方障害物への衝突を確実に防止しつつ、車両が後退することを車両の制動力を増大させることによって一層確実に防止することができる。
1 車両の制御装置
2 ミリ波レーダ
4 超音波センサ
6 単眼カメラ
8 アクセル開度センサ
10 車速センサ
12 加速度センサ
14 記憶部
16 イグニッションスイッチ
18 エンジン
20 ブレーキ
22 ECU
2 ミリ波レーダ
4 超音波センサ
6 単眼カメラ
8 アクセル開度センサ
10 車速センサ
12 加速度センサ
14 記憶部
16 イグニッションスイッチ
18 エンジン
20 ブレーキ
22 ECU
Claims (3)
- 車両の動力源が発生させる駆動力を抑制して前方障害物への衝突を防止する車両の制御装置であって、
車両のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
車両の動力源が発生させる駆動力を制御する駆動力制御手段と、
車両の前方を撮影する単眼カメラと、
車両の移動時に上記単眼カメラにより撮影された画像に基づき、車両の前方障害物の有無を判定する障害物判定手段と、を有し、
上記駆動力制御手段は、上記障害物検出手段が前方障害物の有無を判定できない場合、上記動力源により発生させる駆動力を、上記アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度に応じて決定された要求駆動力よりも小さい駆動力に抑制した後、車両が前進を開始するまで上記動力源により発生させる駆動力を増大させ、車両が前進を開始したときに上記障害物判定手段により前方障害物が無いと判定された場合、上記要求駆動力を上記動力源により発生させ、車両が前進を開始したときに上記障害物検出手段により前方障害物が有ると判定された場合、上記動力源により発生させる駆動力を、上記要求駆動力より小さく且つ車両が後退しない駆動力に抑制することを特徴とする車両の制御装置。 - 上記駆動力制御手段は、車両が前進を開始したときに上記障害物検出手段により前方障害物が有ると判定された場合、上記動力源により発生させる駆動力を、車両が前進可能な駆動力に抑制する請求項1に記載の車両の制御装置。
- 更に、車両の制動力を制御する制動力制御手段を有し、
上記制動力制御手段は、車両が前進を開始したときに上記障害物検出手段により前方障害物が有ると判定された場合、車両が後退しないように車両の制動力を増大させる請求項1又は2に記載の車両の制御装置。
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