JP2019123315A

JP2019123315A - 自動車

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Publication number: JP2019123315A
Application number: JP2018004302A
Authority: JP
Inventors: 進一郎峯岸; Shinichiro Minegishi; 千葉　茂; Shigeru Chiba; 茂千葉
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2019-07-25
Anticipated expiration: 2038-01-15
Also published as: JP7062962B2; EP3511217A1; CN110043654B; CN110043654A; US20190219151A1; EP3511217B1; US10920874B2; KR20190087320A; KR102275922B1

Abstract

【課題】ユーザのシフト操作に基づくシフト位置を認識できないときでも走行可能にする。【解決手段】ユーザのシフト操作に基づくシフト位置を認識し、シフト位置とユーザによるアクセル操作およびブレーキ操作および操舵操作とに基づいて駆動装置を制御する。そして、シフト位置を認識できない所定異常が生じたときには、車両周辺情報に基づいて異常時シフト位置を設定し、異常時シフト位置とブレーキ操作と操舵操作とに基づいて駆動装置を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車に関する。

従来、この種の自動車としては、シフトレバーの操作位置を検出するシフトセンサからの出力信号が複数のＣＰＵに入力されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、一部のＣＰＵに異常が生じたときでも、残りのＣＰＵでシフトセンサからの出力信号に基づいてシフト位置を判定し、判定したシフト位置に基づいて退避走行を行なう。

特開２０１７−６７２５５号公報

上述の自動車では、シフトセンサからの出力信号を複数のＣＰＵのうちの何れかのＣＰＵで認識できるときには、走行を行なうことができるものの、シフトセンサからの出力信号を何れのＣＰＵでも認識できないときには、走行を行なうことができない。

本発明の自動車は、ユーザのシフト操作に基づくシフト位置を認識できないときでも走行可能にすることを主目的とする。

本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動車は、
走行用の駆動装置と、
ユーザのシフト操作に基づくシフト位置を認識し、前記シフト位置と前記ユーザによるアクセル操作およびブレーキ操作および操舵操作とに基づいて前記駆動装置を制御する制御装置と、
を備える自動車であって、
前記制御装置は、前記シフト位置を認識できない所定異常が生じたときには、車両周辺情報に基づいて異常時シフト位置を設定し、前記異常時シフト位置と前記ブレーキ操作と前記操舵操作とに基づいて前記駆動装置を制御する、
ことを要旨とする。

この本発明の自動車では、ユーザのシフト操作に基づくシフト位置を認識し、シフト位置とユーザによるアクセル操作およびブレーキ操作および操舵操作とに基づいて駆動装置を制御する。そして、シフト位置を認識できない所定異常が生じたときには、車両周辺情報に基づいて異常時シフト位置を設定し、異常時シフト位置とブレーキ操作と操舵操作とに基づいて駆動装置を制御する。これにより、所定異常が生じたとき（シフト位置を認識できないとき）に、車両周辺情報に基づいて異常時シフト位置を設定し、この異常時シフト位置とユーザの走行意図とに基づいて走行を行なうことができる。

こうした本発明の自動車において、前記制御装置は、前記所定異常が生じたときには、前記車両周辺情報として、前記車両の現在地情報、地図情報、周辺空間情報のうちの少なくとも１つに基づいて前記異常時シフト位置を設定するものとしてもよい。また、前記制御装置は、前記所定異常が生じたときにおいて、車両前方が行き止まりでないときには、前進ポジションを前記異常時シフト位置に設定し、車両前方が行き止まりであるときには、後進ポジションを前記異常時シフト位置に設定するものとしてもよい。こうすれば、所定異常が生じたときに、異常時シフト位置をより適切に設定することができる。

また、本発明の自動車において、前記制御装置は、前記所定異常が生じたときにおいて、前記ブレーキ操作が行なわれていないときには、一定車速で走行するように前記駆動装置を制御するものとしてもよい。こうすれば、所定異常が生じたときに、安定して走行することができる。この場合、前記制御装置は、前記所定異常が生じたときに前記ブレーキ操作が行なわれていないときにおいて、交差点外では、第１車速で走行するように前記駆動装置を制御し、前記交差点内では、前記第１車速よりも低い第２車速で走行するように前記駆動装置を制御するものとしてもよい。こうすれば、所定異常が生じたときに、交差点内でより安全に走行することができる。

さらに、本発明の自動車において、前記制御装置は、前記所定異常が生じたときにおいて、前記アクセル操作を認識できるときには、前記異常時シフト位置と前記ブレーキ操作と前記操舵操作とに加えて前記アクセル操作にも基づいて前記駆動装置を制御するものとしてもよい。こうすれば、所定異常が生じたときに、アクセル操作を反映して走行することができる。

本発明の自動車において、前記制御装置は、前記所定異常が生じたときにおいて、一時停止標識が車両前方にあるとき、交差点内で車両前方に障害物があるときには、前記ブレーキ操作が行なわれなくても、車両が減速して停止するように前記駆動装置を制御するものとしてもよい。

本発明の自動車において、前記制御装置は、前記所定異常が生じたときには、前記異常時シフト位置を報知するものとしてもよい。こうすれば、所定異常が生じたときに、異常時シフト位置をユーザに認識させることができる。ここで、「異常時シフト位置の報知」は、異常時シフト位置を、車載または携帯端末のディスプレイに表示することや、車載または携帯端末のスピーカから音声出力することなどにより行なわれる。なお、携帯端末としては、車両と通信可能で且つ車内に持ち込まれたスマートフォンやタブレットを挙げることができる。

本発明の自動車において、前記制御装置は、前記シフト位置と前記アクセル操作と前記ブレーキ操作とを認識すると共に前記シフト位置と前記アクセル操作と前記ブレーキ操作とに基づいて前記駆動装置の駆動指令を生成する第１制御装置と、前記第１制御装置からの前記駆動指令に基づいて前記駆動装置を制御する第２制御装置とを有し、前記第２制御装置は、前記ブレーキ操作を認識可能であり、前記第１制御装置に異常が生じたときに、前記所定異常が生じたとして、前記異常時シフト位置と前記ブレーキ操作に基づいて前記駆動指令を生成して前記駆動装置を制御するものとしてもよい。

本発明の自動車において、前記制御装置は、前記シフト位置を認識する第１制御装置と、前記アクセル操作と前記ブレーキ操作とを認識すると共に前記第１制御装置からの前記シフト位置と前記アクセル操作と前記ブレーキ操作とに基づいて前記駆動装置を制御する第２制御装置とを有し、前記第２制御装置は、前記第１制御装置から前記シフト位置を受信しないときに、前記所定異常が生じたとして、前記異常時シフト位置と前記アクセル操作と前記ブレーキ操作とに基づいて前記駆動装置を制御するものとしてもよい。

本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。駆動ＥＣＵ３８により実行される異常時シフト位置設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。駆動ＥＣＵ３８により実行される異常時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。所定距離Ｌａについて説明するための説明図である。車両前方側で旋回できないと判定するケースの一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、モータ３２と、インバータ３４と、蓄電装置としてバッテリ３６と、駆動用電子制御ユニット（以下、「駆動ＥＣＵ」という）３８と、油圧ブレーキ装置４０と、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）４６と、ナビゲーション装置５０と、シフト用電子制御ユニット（以下、「シフトＥＣＵ」という）６０と、メイン電子制御ユニット（以下、「メインＥＣＵ」という）７０と、を備える。

モータ３２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。このモータ３２は、駆動ＥＣＵ３８によってインバータ３４の複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。バッテリ３６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、インバータ３４に電力ラインを介して接続されている。

駆動ＥＣＵ３８は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートを備える。駆動ＥＣＵ３８には、モータ３２の状態（回転子の回転位置や各相の相電流など）を検出する各種センサからの信号や、バッテリ３６の状態（電圧や電流、温度など）を検出する各種センサからの信号、操舵角を検出する操舵角センサ２８からの操舵角θｗ、カメラ５８やレーダ５９からの車両周辺の空間情報などが入力ポートを介して入力される。駆動ＥＣＵ３８からは、インバータ３４の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号や、操舵を補助するパワーステアリング装置（ＥＰＳ）２９への制御信号、シフト位置を表示するシフト表示部８０への制御信号（メインＥＣＵ７０によりシフト表示部８０を制御できないとき）などが出力ポートを介して出力される。駆動ＥＣＵ３８は、ブレーキＥＣＵ４６やナビゲーション装置５０、メインＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

油圧ブレーキ装置４０は、駆動輪２２ａ，２２ｂや従動輪２２ｃ，２２ｄに取り付けられたブレーキホイールシリンダ４２ａ〜４２ｄと、ブレーキホイールシリンダ４２ａ〜４２ｄの油圧を調節して駆動輪２２ａ，２２ｂや従動輪２２ｃ，２２ｄに制動力を付与するブレーキアクチュエータ４４と、を備える。ブレーキアクチュエータ４４は、ブレーキＥＣＵ４６により駆動制御される。

ブレーキＥＣＵ４６は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ブレーキＥＣＵ４６には、ブレーキペダル４７の踏込量を検出するブレーキペダルポジションセンサ４８からのブレーキ踏込量ＢＰや、駆動輪２２ａ，２２ｂや従動輪２２ｃ，２２ｄに取り付けられた車輪速センサ２３ａ〜２３ｄからの駆動輪２２ａ，２２ｂや従動輪２２ｃ，２２ｄの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄ、カメラ５８やレーダ５９からの車両周辺の空間情報などが入力ポートを介して入力される。ブレーキＥＣＵ４６からは、ブレーキアクチュエータ４４への駆動制御信号などが出力ポートを介して出力される。ブレーキＥＣＵ４６は、車輪速センサ２３ａ〜２３ｄからの駆動輪２２ａ，２２ｂや従動輪２２ｃ，２２ｄの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄに基づいて車速Ｖを演算する。車速Ｖの演算は、例えば、車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄのうち大きい側から３番目の値を車速Ｖに設定したり、車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄの平均値を車速Ｖに設定したりすることにより行なわれる。ブレーキＥＣＵ４６は、駆動ＥＣＵ３８やメインＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

ナビゲーション装置５０は、地図情報などが記憶されたハードディスクなどの記憶媒体やＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを有する本体５２と、自車の現在地に関する情報を受信するＧＰＳアンテナ５４と、地図情報や自車の現在地、目的地までの走行予定ルートなどの各種情報を表示すると共にユーザが各種指示を入力可能なタッチパネル式のディスプレイ５６と、を備える。ここで、地図情報には、サービス情報（例えば、観光情報や駐車場など）や予め定められている各走行区間（例えば、信号機間や交差点間など）の道路情報などがデータベースとして記憶されている。道路情報には、距離情報や、幅員情報、車線数情報、地域情報（市街地や郊外）、種別情報（一般道路や高速道路、有料道路）、勾配情報、法定速度、信号機の数などが含まれる。ナビゲーション装置５０は、駆動ＥＣＵ３８やメインＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

このナビゲーション装置５０は、ユーザによりディスプレイ５６が操作されて目的地が設定されると、地図情報と自車の現在地と目的地とに基づいて車両の現在地から目的地までの走行予定ルートを設定し、設定した走行予定ルートをディスプレイ５６に表示してルート案内を行なう。

シフトＥＣＵ６０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。シフトＥＣＵ６０には、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションが入力ポートを介して入力される。シフトＥＣＵ６０は、シフトポジションに基づいてシフト位置ＳＰとして前進ポジション（Ｄポジション）や、後進ポジション（Ｒポジション）、パーキングポジション（Ｐポジション）、ニュートラルポジション（Ｎポジション）などのうちの何れかを設定する。シフトＥＣＵ６０は、メインＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

メインＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。メインＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。メインＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、カメラ５８やレーダ５９からの車両周辺の空間情報や、アクセルペダル７１の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ７２からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル４７の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ４８からのブレーキ踏込量ＢＰも挙げることができる。メインＥＣＵ７０からは、シフト表示部８０への制御信号などが出力ポートを介して出力される。メインＥＣＵ７０は、駆動ＥＣＵ３８やブレーキＥＣＵ４６、ナビゲーション装置５０、シフトＥＣＵ６０と通信ポートを介して接続されている。

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、周期的に、メインＥＣＵ７０は、シフトＥＣＵ６０からのシフト位置ＳＰや、アクセルペダルポジションセンサ７２からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダルポジションセンサ４８からのブレーキ踏込量ＢＰ、ブレーキＥＣＵ４６からの車速Ｖに基づいて車両に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に基づいてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や油圧ブレーキ装置４０の制動トルク指令Ｔｂｋ＊を設定する。続いて、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を駆動ＥＣＵ３８に送信すると共に、油圧ブレーキ装置４０の制動トルク指令Ｔｂｋ＊をブレーキＥＣＵ４６に送信する。駆動ＥＣＵ３８は、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を受信すると、モータ３２から駆動軸２６にトルク指令Ｔｍ＊に基づくトルクが出力されるようにインバータ３４の複数のスイッチング素子をスイッチング制御する。また、ブレーキＥＣＵ４６は、油圧ブレーキ装置４０の制動トルク指令Ｔｂｋ＊を受信すると、油圧ブレーキ装置４０から駆動輪２２ａ，２２ｂや従動輪２２ｃ，２２ｄに制動トルク指令Ｔｂｋ＊に基づく制動トルクが出力されるように油圧ブレーキ装置４０を制御する。

また、実施例の電気自動車２０では、駆動ＥＣＵ３８は、ユーザによる操舵操作をパワーステアリング装置２９により補助する。

次に、実施例の電気自動車２０の動作、特に、メインＥＣＵ７０に異常が生じたとき（何れのＥＣＵでもシフト位置ＳＰやアクセル開度Ａｃｃを認識できなくなったとき）の動作について説明する。図２は、駆動ＥＣＵ３８により実行される異常時シフト位置設定ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図３は、駆動ＥＣＵ３８により実行される異常時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。以下、順に説明する。

図２の異常時シフト位置設定ルーチンについて説明する。このルーチンは、駆動ＥＣＵ３８により、メインＥＣＵ７０に異常が生じている状態で車両が停止したとき（停止する度）に実行される。なお、メインＥＣＵ７０に異常が生じていないときには、メインＥＣＵ７０から駆動ＥＣＵ３８にシフト位置ＳＰを送信する。また、走行中にメインＥＣＵ７０に異常が生じたときには、駆動ＥＣＵ３８は、その直前のシフト位置ＳＰ（シフトＥＣＵ６０により設定されてメインＥＣＵ７０を介して受信したシフト位置ＳＰ）を異常時シフト位置ＳＰ２に設定してシフト表示部８０に表示し、車両が停止すると、図２の異常時シフト位置設定ルーチンを実行する。

図２の異常時シフト位置設定ルーチンが実行されると、駆動ＥＣＵ３８は、ナビゲーション装置５０との通信により、目的地が設定されているか否かを判定し（ステップＳ１００）、目的地が設定されていないと判定したときには、目的地の設定を促す旨（例えば、「目的地を設定してください。」などのメッセージ）をナビゲーション装置５０のディスプレイ５６に表示し（ステップＳ１１０）、ステップＳ１００に戻る。このようにして、ユーザが目的地を設定するのを待つのである。

ステップＳ１００で目的地が設定されていると判定したときには、ナビゲーション装置５０からの位置情報（自車の現在地の情報）や地図情報（道路情報など）、カメラ５８やレーダ５９からの車両周辺の空間情報に基づいて車両前方が行き止まりか否かを判定する（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）。

車両前方が行き止まりか否かの判定は、例えば、駐車場の駐車スペースでは、前向き駐車（停止）か後ろ向き駐車かを判定することにより行なわれ、駐車スペース以外では、車両前方側で旋回できるか否かを判定することにより行なわれる。実施例では、駐車スペースで前向き駐車したときや、駐車スペース以外で車両前方側で旋回できないときには、車両前方が行き止まりであると判定し、駐車スペースで後ろ向き駐車したときや、駐車スペース以外で車両前方側で旋回できるときには、車両前方が行き止まりでないと判定するものとした。

ここで、車両前方側で旋回できるか否かの判定は、例えば、車両前方の所定距離Ｌａ以内に他車や壁などの障害物がないか否かを判定することにより行なわれる。図４は、所定距離Ｌａについて説明するための説明図である。図中、「ｒ１」は、外側車輪最小回転（旋回）半径であり、「ｒ２」は、外側車体最小回転（旋回）半径であり、「ｒ３」は、車体最小回転半径にマージンを加えた回転半径である。所定距離Ｌａとしては、例えば、回転半径ｒ３と、車両の最前部と従動輪２２ｃ，２２ｄの中心を車両の左右方向に貫く軸との距離Ｌｂと、の差分（ｒ３−Ｌｂ）が用いられる。図５は、車両前方側で旋回できないと判定するケースの一例を示す説明図である。車両前方側で旋回できないと判定するケースとしては、例えば、図５（Ａ）に示すように、車両前方に障害物がある場合や、図５（Ｂ）に示すように、車両前方および車両右方に障害物がある場合、図５（Ｃ）に示すように、車両前方および車両右方および車両左方とに障害物がある袋小路の場合を挙げることができる。

ステップＳ１２０，Ｓ１３０で車両前方が行き止まりでないと判定したときには、前進ポジション（Ｄポジション）を異常時シフト位置ＳＰ２に設定し（ステップＳ１４０）、設定した異常時シフト位置ＳＰ２をシフト表示部８０に表示して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１２０，Ｓ１３０で車両前方が行き止まりであると判定したときには、後進ポジション（Ｒポジション）を異常時シフト位置ＳＰ２に設定し（ステップＳ１５０）、設定した異常時シフト位置ＳＰ２をシフト表示部８０に表示して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、メインＥＣＵ７０に異常が生じたときでも、車両前方が行き止まりであるか否かに基づいて異常時シフト位置ＳＰ２を設定することができる。

次に、図３の異常時駆動制御ルーチンについて説明する。このルーチンは、駆動ＥＣＵ３８により、メインＥＣＵ７０に異常が生じたときに実行が開始される。なお、駆動ＥＣＵ３８は、本ルーチンと並行して、ユーザによる操舵操作をパワーステアリング装置２９により補助する。また、実施例では、メインＥＣＵ７０に異常が生じているときでも、車両が停止しているときにイグニッションスイッチ（図示省略）がオフされると、システムオフ（レディオフ）するものとした。

異常時駆動制御ルーチンが実行されると、駆動ＥＣＵ３８は、ブレーキＥＣＵ４６からのブレーキ踏込量ＢＰを用いて、ブレーキペダル４７が踏み込まれているか否か（以下、それぞれ「ブレーキＯＮ」、「ブレーキＯＦＦ」という）を判定する（ステップＳ２００）。そして、ブレーキＯＮであると判定したときには、車両が減速して停止するようにモータ３２や油圧ブレーキ装置４０を制御する（ステップＳ２１０）。

ここで、ステップＳ２１０の処理は、具体的には、車両が停止するまで、駆動ＥＣＵ３８とブレーキＥＣＵ４６との周期的な協調制御により、以下のように行なわれる。ブレーキ踏込量ＢＰに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に基づいてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や油圧ブレーキ装置４０の制動トルク指令Ｔｂｋ＊を設定し、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を用いてモータ３２を駆動制御すると共に油圧ブレーキ装置４０の制動トルクＴｂｋ＊を用いて油圧ブレーキ装置４０を制御する。こうした制御により、ブレーキ踏込量ＢＰに基づいて車両を停止させることができる。

車両が停止すると、図２の異常時シフト位置設定ルーチンにより異常時シフト位置ＳＰ２が設定され、本ルーチンでは、ブレーキＯＦＦになるのを待つ（ステップＳ２２０）。そして、ブレーキＯＦＦになると、ステップＳ２００に戻る。

ステップ２００でブレーキＯＦＦであると判定したときには、ナビゲーション装置５０からの位置情報（自車の現在地の情報）や地図情報（道路情報など）、カメラ５８やレーダ５９からの車両周辺の空間情報により、目的地が車両前方の所定距離Ｌ１以内にあるか否かや、一時停止標識が車両前方の所定距離Ｌ２以内にあるか否かや、交差点に進入したか否かを判定する（ステップＳ２３０〜Ｓ２５０）。ここで、所定距離Ｌ１は、目的地で車両が滑らかに停止できる距離として定められる。所定距離Ｌ２は、一時停止線で車両が滑らかに停止できる距離として定められる。

ステップＳ２３０で目的地が車両前方の所定距離Ｌ１以内にない（目的地が設定されていないときを含む）と判定し、且つ、ステップＳ２４０で一時停止標識が車両前方の所定距離Ｌ２以内にないと判定し、且つ、ステップＳ２５０で交差点に進入していないと判定したときには、所定車速Ｖ１で走行するようにモータ３２や油圧ブレーキ装置４０を制御し（ステップＳ２６０）、ステップＳ２００に戻る。

ここで、所定車速Ｖ１は、例えば、１５ｋｍ／ｈや２０ｋｍ／ｈ、２５ｋｍ／ｈなどが用いられる。ステップＳ２６０の処理は、具体的には、駆動ＥＣＵ３８とブレーキＥＣＵ４６との協調制御により、以下のように行なわれる。車速Ｖが所定車速Ｖ１となるように要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に基づいてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や油圧ブレーキ装置４０の制動トルク指令Ｔｂｋ＊を設定し、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を用いてモータ３２を駆動制御すると共に油圧ブレーキ装置４０の制動トルクＴｂｋ＊を用いて油圧ブレーキ装置４０を制御する。こうした制御により、所定車速Ｖ１で安定して走行することができる。

ステップＳ２４０で一時停止標識が車両前方の所定距離Ｌ２以内にあると判定したときには、車両が減速して停止するようにモータ３２や油圧ブレーキ装置４０を制御する（ステップＳ２７０）。ここで、ステップＳ２７０の処理は、具体的には、車両が停止するまで、駆動ＥＣＵ３８とブレーキＥＣＵ４６との周期的な協調制御により、以下のように行なわれる。一時停止線で停止するように要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に基づいてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や油圧ブレーキ装置４０の制動トルク指令Ｔｂｋ＊を設定し、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を用いてモータ３２を駆動制御すると共に油圧ブレーキ装置４０の制動トルクＴｂｋ＊を用いて油圧ブレーキ装置４０を制御する。こうした制御により、ブレーキＯＦＦでも、一時停止線で停止することができる。なお、ステップＳ２７０の処理の実行中に（車両が停止する前に）ブレーキＯＮになったときには、上述のステップＳ２１０の処理と同様に車両を停止させる。

車両が停止すると、図２の異常時シフト位置設定ルーチンにより異常時シフト位置ＳＰ２が設定され、本ルーチンでは、ブレーキＯＮからブレーキＯＦＦになるのを待つ（ステップＳ２７０）。そして、ブレーキＯＮからブレーキＯＦＦになると、ステップＳ２００に戻る。ステップＳ２７０の処理中にブレーキＯＮになることがあるため、車両が停止したときには、ブレーキＯＮかブレーキＯＦＦか不明である。このため、ユーザの意図（待機か走行の再開か）を確認するために、車両が停止したタイミングでブレーキＯＮのときには、ブレーキＯＦＦになったときにステップＳ２００に戻り、車両が停止したタイミングでブレーキＯＦＦのときには、ブレーキＯＮになった後にブレーキＯＦＦになったときにステップＳ２００に戻るものとした。

ステップＳ２５０で交差点に進入したと判定したときには、所定車速Ｖ１よりも低い所定車速Ｖ２で走行するようにモータ３２や油圧ブレーキ装置４０を制御する（ステップＳ２９０）。ここで、所定車速Ｖ２は、交差点で安全に走行できる車速Ｖとして定められ、例えば、８ｋｍ／ｈや１０ｋｍ／ｈ、１２ｋｍ／ｈなどが用いられる。ステップＳ２９０の処理は、具体的には、駆動ＥＣＵ３８とブレーキＥＣＵ４６との協調制御により、以下のように行なわれる。車速Ｖが所定車速Ｖ２となるように要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に基づいてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や油圧ブレーキ装置４０の制動トルク指令Ｔｂｋ＊を設定し、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を用いてモータ３２を駆動制御すると共に油圧ブレーキ装置４０の制動トルクＴｂｋ＊を用いて油圧ブレーキ装置４０を制御する。こうした制御により、交差点内をより安全に走行することができる。

続いて、交差点を通過したか否かを判定し（ステップＳ３００）、交差点を通過していない（未だ交差点内である）と判定したときには、車両前方（進行方向前方）の所定距離Ｌ３以内に他車や人、物などの障害物を検知したか否かを判定し（ステップＳ３１０）、車両前方の近距離に障害物を検知していないと判定したときには、ステップＳ２９０に戻る。ここで、所定距離Ｌ３としては、数ｍ程度が用いられる。なお、ステップＳ３１０の処理では、減速中に障害物がなくなっていないか否かを判定するものとしてもよい。

ステップＳ３１０で車両前方に障害物を検知したと判定したときには、車両が減速して停止するようにモータ３２や油圧ブレーキ装置４０を制御する（ステップＳ３２０）。ここで、ステップＳ３２０の処理は、具体的には、車両が停止するまで、駆動ＥＣＵ３８とブレーキＥＣＵ４６との周期的な協調制御により、以下のように行なわれる。比較的迅速に停止するように要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に基づいてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や油圧ブレーキ装置４０の制動トルク指令Ｔｂｋ＊を設定し、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を用いてモータ３２を駆動制御すると共に油圧ブレーキ装置４０の制動トルクＴｂｋ＊を用いて油圧ブレーキ装置４０を制御する。こうした制御により、ブレーキＯＦＦでも、交差点内で安全に停止することができる。なお、ステップＳ３２０の処理の実行中に（車両が停止する前に）ブレーキＯＮになったときには、上述のステップＳ２１０の処理と同様に車両を停止させる。

車両が停止すると、図２の異常時シフト位置設定ルーチンにより異常時シフト位置ＳＰ２が設定され、本ルーチンでは、ブレーキＯＮからブレーキＯＦＦになるのを待つ（ステップＳ３３０）。そして、ブレーキＯＮからブレーキＯＦＦになると、ステップＳ２９０に戻る。ステップＳ３３０の処理は、上述のステップＳ２７０の処理と同様に、ユーザの意図（待機か走行の再開か）を確認するための処理である。このようにして交差点を通過するのを待って、ステップＳ３００で交差点を通過したと判定すると、ステップＳ２００に戻る。

ステップＳ２３０で目的地が車両前方の所定距離Ｌ１以内にあると判定したときには、車両が減速して停止するようにモータ３２や油圧ブレーキ装置４０を制御する（ステップＳ３４０）。そして、車両が停止すると、本ルーチンを終了する。ここで、ステップＳ３４０の処理は、具体的には、車両が停止するまで、駆動ＥＣＵ３８とブレーキＥＣＵ４６との周期的な協調制御により、以下のように行なわれる。目的地で停止するように要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に基づいてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や油圧ブレーキ装置４０の制動トルク指令Ｔｂｋ＊を設定し、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を用いてモータ３２を駆動制御すると共に油圧ブレーキ装置４０の制動トルクＴｂｋ＊を用いて油圧ブレーキ装置４０を制御する。こうした制御により、ブレーキＯＦＦでも、目的地で停止することができる。なお、ステップＳ３４０の処理の実行中に（車両が停止する前に）ブレーキＯＮになったときには、上述のステップＳ２１０の処理と同様に車両を停止させる。また、図２の異常時シフト位置設定ルーチンでは説明していないが、目的地周辺で車両が停止すると、パーキングポジション（Ｐポジション）を異常時シフト位置ＳＰ２に設定するものとしてもよい。

このようにして、インＥＣＵ７０に異常が生じたとき（何れのＥＣＵでもシフト位置ＳＰやアクセル開度Ａｃｃを認識できなくなったとき）でも、異常時シフト位置ＳＰ２とブレーキ操作（ブレーキ踏込量ＢＰ）と操舵操作（操舵角θｗ）とに基づいてモータ３２や油圧ブレーキ装置４０、パワーステアリング装置２９を制御して、目的地まで走行する（退避走行する）ことができる。

以上説明した実施例の電気自動車２０では、メインＥＣＵ７０に異常が生じたとき（何れのＥＣＵでもシフト位置ＳＰやアクセル開度Ａｃｃを認識できなくなったとき）には、ナビゲーション装置５０からの位置情報（自車の現在地の情報）や地図情報、カメラ５８やレーダ５９からの車両周辺の空間情報に基づいて異常時シフト位置ＳＰ２を設定し、異常時シフト位置ＳＰ２とブレーキ操作（ブレーキ踏込量ＢＰ）と操舵操作（操舵角θｗ）とに基づいてモータ３２や油圧ブレーキ装置４０、パワーステアリング装置２９を制御する。これにより、シフト位置ＳＰを認識できなくなったときでも、異常時シフト位置ＳＰ２を設定して走行することができる。

実施例の電気自動車２０では、図２の異常時シフト位置設定ルーチンや図３の異常時駆動制御ルーチンで、ナビゲーション装置５０からの地図情報（道路情報など）を用いるものとしたが、これに代えて、電気自動車２０と通信可能な車外システムからの地図情報を用いるものとしてもよい。ここで、車外システムとしては、例えば、クラウドサーバや、車内に持ち込まれた携帯端末（例えば、スマートフォンやタブレットなど）などを挙げることができる。

実施例の電気自動車２０では、シフト位置ＳＰや異常時シフト位置ＳＰ２を、シフト表示部８０に表示するものとしたが、ナビゲーション装置５０のディスプレイ５６や、車内に持ち込まれた携帯端末のディスプレイなどに表示するものとしてもよいし、車載のスピーカや、車内に持ち込まれた携帯端末のスピーカなどから音声出力するものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、何れのＥＣＵでもシフト位置ＳＰやアクセル開度Ａｃｃを認識できないときにブレーキＯＦＦのときにおいて、交差点外では、所定車速Ｖ１で走行するようにモータ３２や油圧ブレーキ装置４０を制御し、交差点内では、所定車速Ｖ１よりも低い所定車速Ｖ２で走行するようにモータ３２や油圧ブレーキ装置４０を制御するものとした。しかし、ブレーキＯＦＦのときには、交差点外でも交差点内でも一律の速度で走行するようにモータ３２や油圧ブレーキ装置４０を制御するものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、何れのＥＣＵでもシフト位置ＳＰやアクセル開度Ａｃｃを認識できないときに、ブレーキＯＦＦのときには、所定車速Ｖ１や所定車速Ｖ２で走行するようにモータ３２や油圧ブレーキ装置４０を制御するものとした。しかし、何れのＥＣＵでもシフト位置ＳＰを認識できないがメインＥＣＵ７０でアクセル開度Ａｃｃを認識できるときに、ブレーキＯＦＦのときには、アクセル開度Ａｃｃに基づく要求トルクＴｄ＊により走行するように制御するものとしてもよい。こうすれば、アクセル開度Ａｃｃに基づいて走行することができる。ここで、何れのＥＣＵでもシフト位置ＳＰを認識できないがメインＥＣＵ７０でアクセル開度Ａｃｃを認識できるときとしては、例えば、シフトレバー６１に異常が生じたときや、シフトポジションセンサ６２に異常が生じたとき、シフトＥＣＵ６０に異常が生じたとき、シフトポジションセンサ６２とシフトＥＣＵ６０との間の信号異常が生じたとき、シフトＥＣＵ６０とメインＥＣＵ７０との間の通信異常が生じたときを挙げることができる。また、何れのＥＣＵでもシフト位置ＳＰを認識できないがメインＥＣＵ７０でアクセル開度Ａｃｃを認識できるときは、図２の異常時シフト位置設定ルーチンや図３の異常時駆動制御ルーチンを、駆動ＥＣＵ３８に代えて、メインＥＣＵ７０により実行するものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、何れのＥＣＵでもシフト位置ＳＰを認識できないときには、目的地が設定されていることを条件として、異常時シフト位置ＳＰ２を設定するものとしたが、目的地が設定されなくても、異常時シフト位置ＳＰ２を設定するものとしてもよい。こうすれば、目的地が設定されなくても、走行することができる。この場合、図３の異常時駆動制御ルーチンのステップＳ２３０，Ｓ３４０の処理を実行しないものとすればよい。

実施例の電気自動車２０では、何れのＥＣＵでもシフト位置ＳＰを認識できないときにおいて、ブレーキＯＦＦでも、目的地付近や一時停止標識付近、交差点内で障害物を検知したときには、車両が減速して停止するようにモータ３２や油圧ブレーキ装置４０を制御するものとした。しかし、ブレーキＯＮのときに、車両が減速して停止するようにモータ３２や油圧ブレーキ装置４０を制御するものとしてもよい。この場合、図３の異常時駆動制御ルーチンのステップＳ２３０，Ｓ３４０の処理を実行しないものとしたり、ステップＳ２４０，Ｓ２７０，Ｓ２８０の処理を実行しないものとしたり、ステップＳ３１０〜Ｓ３３０の処理を実行しないものとしたりすればよい。

実施例の電気自動車２０では、駆動ＥＣＵ３８とブレーキＥＣＵ４６とシフトＥＣＵ６０とメインＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも２つを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。

実施例では、走行用のモータ３２を備える電気自動車２０の構成としたが、モータ３２に加えてエンジンも備えるハイブリッド自動車の構成としてもよい。ハイブリッド自動車の構成としては、例えば、駆動輪２２ａ，２２ｂに連結された駆動軸２６にモータ３２を接続するのに加えて、駆動軸２６にプラネタリギヤを介してエンジンおよび発電機を接続し、モータ３２や発電機とバッテリ３６との間で電力をやりとりする構成を挙げることができる。また、駆動軸２６とモータ３２との間に変速機を設けると共にモータ３２にクラッチを介してエンジンを接続する構成も挙げることができる。さらに、駆動軸２６にモータ３２を接続するのに加えて、エンジンに発電機を接続し、モータ３２や発電機とバッテリ３６との間で電力をやりとりする構成も挙げることができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ３２やインバータ３４、バッテリ３６、油圧ブレーキ装置４０、パワーステアリング装置２９が「駆動装置」に相当し、駆動ＥＣＵ３８とブレーキＥＣＵ４６とシフトＥＣＵ６０とメインＥＣＵ７０とが「制御装置」に相当する。また、シフトＥＣＵ６０とメインＥＣＵ７０とが「第１制御装置」に相当すると共に駆動ＥＣＵ３８とブレーキＥＣＵ４６とが「第２制御装置」に相当したり、シフトＥＣＵ６０が「第１制御装置」に相当すると共にメインＥＣＵ７０と駆動ＥＣＵ３８とブレーキＥＣＵ４６とが「第２制御装置」に相当したりする。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。

２０電気自動車、２２ａ，２２ｂ駆動輪、２２ｃ，２２ｄ従動輪、２３ａ〜２３ｄ車輪速センサ、２４デファレンシャルギヤ、２６駆動軸、２８操舵角センサ、２９パワーステアリング装置、３２モータ、３４インバータ、３６バッテリ、３８駆動用電子制御ユニット（駆動ＥＣＵ）、４０油圧ブレーキ装置、４２ａ〜４２ｄブレーキホイールシリンダ、４４ブレーキアクチュエータ、４６ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、４７ブレーキペダル、４８ブレーキペダルポジションセンサ、５０ナビゲーション装置、５２本体、５４ＧＰＳアンテナ、５６ディスプレイ、５８カメラ、５９レーダ、６０シフト用電子制御ユニット（シフトＥＣＵ）、６１シフトレバー、６２シフトポジションセンサ、７０メイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）、７１アクセルペダル、７２アクセルペダルポジションセンサ、８０シフト表示部。

Claims

走行用の駆動装置と、
ユーザのシフト操作に基づくシフト位置を認識し、前記シフト位置と前記ユーザによるアクセル操作およびブレーキ操作および操舵操作とに基づいて前記駆動装置を制御する制御装置と、
を備える自動車であって、
前記制御装置は、前記シフト位置を認識できない所定異常が生じたときには、車両周辺情報に基づいて異常時シフト位置を設定し、前記異常時シフト位置と前記ブレーキ操作と前記操舵操作とに基づいて前記駆動装置を制御する、
自動車。
請求項１記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記所定異常が生じたときには、前記車両周辺情報として、前記車両の現在地情報、地図情報、周辺空間情報のうちの少なくとも１つに基づいて前記異常時シフト位置を設定する、
自動車。
請求項１または２記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記所定異常が生じたときにおいて、車両前方が行き止まりでないときには、前進ポジションを前記異常時シフト位置に設定し、車両前方が行き止まりであるときには、後進ポジションを前記異常時シフト位置に設定する、
自動車。
請求項１ないし３のうちの何れか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記所定異常が生じたときにおいて、前記ブレーキ操作が行なわれていないときには、一定車速で走行するように前記駆動装置を制御する、
自動車。
請求項４記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記所定異常が生じたときに前記ブレーキ操作が行なわれていないときにおいて、交差点外では、第１車速で走行するように前記駆動装置を制御し、前記交差点内では、前記第１車速よりも低い第２車速で走行するように前記駆動装置を制御する、
自動車。
請求項１ないし３のうちの何れか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記所定異常が生じたときにおいて、前記アクセル操作を認識できるときには、前記異常時シフト位置と前記ブレーキ操作と前記操舵操作とに加えて前記アクセル操作にも基づいて前記駆動装置を制御する、
自動車。
請求項１ないし６のうちの何れか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記所定異常が生じたときには、前記異常時シフト位置を報知する、
自動車。
請求項１ないし７のうちの何れか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記シフト位置と前記アクセル操作と前記ブレーキ操作とを認識すると共に前記シフト位置と前記アクセル操作と前記ブレーキ操作とに基づいて前記駆動装置の駆動指令を生成する第１制御装置と、前記第１制御装置からの前記駆動指令に基づいて前記駆動装置を制御する第２制御装置とを有し、
前記第２制御装置は、前記ブレーキ操作を認識可能であり、前記第１制御装置に異常が生じたときに、前記所定異常が生じたとして、前記異常時シフト位置と前記ブレーキ操作に基づいて前記駆動指令を生成して前記駆動装置を制御する、
自動車。
請求項１ないし７のうちの何れか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記制御装置は、前記シフト位置を認識する第１制御装置と、前記アクセル操作と前記ブレーキ操作とを認識すると共に前記第１制御装置からの前記シフト位置と前記アクセル操作と前記ブレーキ操作とに基づいて前記駆動装置を制御する第２制御装置とを有し、
前記第２制御装置は、前記第１制御装置から前記シフト位置を受信しないときに、前記所定異常が生じたとして、前記異常時シフト位置と前記アクセル操作と前記ブレーキ操作とに基づいて前記駆動装置を制御する、
自動車。