JP7091985B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本開示は車両制御装置に関する。

従来、ドライバの意に反した車両の急発進を防止するため、車両の進行方向に障害物が存在し、且つアクセルペダルの急な踏み込みがあった場合は、車両の加速を抑制した状態（以下では加速抑制状態とする）に移行する技術が知られている。

特許文献１には、加速抑制状態において、アクセル開度が所定時間以上連続して所定量以上である場合、加速抑制状態を解除する技術が開示されている。

特許第５５５０６２９号公報

加速抑制状態を解除する条件は充足されているが、故障等の理由により、加速抑制状態を解除できない場合がある。また、本来は加速抑制状態に移行すべきではないときに、故障等の理由により、加速抑制状態に移行してしまう場合がある。加速抑制状態のままでは、従来、車両は自走できなかった。例えば、車両が踏み切り内等の危険な場所に位置し、加速抑制状態のままである場合、車両は危険な場所から退避できなかった。

本開示の一局面は、加速抑制状態においても、車両を自走させることができる車両制御装置を提供する。

本開示の一局面は、車両を制御する車両制御装置であって、アクセルペダルセンサから、第１アクセル開度を表す第１信号を取得するように構成された第１アクセル開度取得ユニットと、アクセル開度に応じて前記車両の駆動力を制御する駆動力制御部に対し、アクセル開度を表す出力信号を出力するように構成された出力ユニットと、前記車両の進行方向に存在する障害物を検出するように構成された障害物検出ユニットと、前記車両の車速を検出するように構成された車速検出ユニットと、（Ａ）前記出力信号が表すアクセル開度が前記第１アクセル開度であるとき、以下の第１～第３条件が成立した場合、前記出力信号が表すアクセル開度を、前記第１アクセル開度より小さい第２アクセル開度に切り替える第１切り替え処理を行い、（Ｂ）前記出力信号が表すアクセル開度が前記第２アクセル開度であるとき、所定の復帰条件が成立した場合、前記出力信号が表すアクセル開度を、前記第１アクセル開度に切り替える第２切り替え処理を行うように構成されたアクセル開度設定ユニットと、前記アクセル開度設定ユニットが設定するアクセル開度が前記第１アクセル開度であるべきときに、前記出力信号が表すアクセル開度が前記第２アクセル開度であるか否かを判断するように構成された切り替え判断ユニットと、前記出力信号が表すアクセル開度が前記第２アクセル開度であると前記切り替え判断ユニットが判断した場合、前記出力信号が表すアクセル開度が前記第２アクセル開度ではないと前記切り替え判断ユニットが判断した場合に比べて、前記第２アクセル開度を増大させる第２アクセル開度増大ユニットと、を備える車両制御装置である。

第１条件：前記障害物検出ユニットが前記障害物を検出した。
第２条件：前記第１アクセル開度が予め設定された第１基準開度以上である。

第３条件：前記車速検出ユニットが検出した前記車速が予め設定された基準車速以下である。

本開示の一局面である車両制御装置は、加速抑制状態においても、車両を自走させることができる。

車両制御装置１等の構成を表す説明図である。 制御ユニット１３の機能的構成を表すブロック図である。 車両制御装置１が実行する処理を表すフローチャートである。

本開示の例示的な実施形態を、図面を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞
１．車両制御装置１等の構成
車両制御装置１の構成と、車両が備える他の部材の構成とを図１、図２に基づき説明する。図１に示すように、車両は、車両制御装置１と、アクセルペダルセンサ３と、前方監視センサ５と、後方監視センサ７と、車速センサ９と、シフトセンサ１０と、駆動力制御部１１と、を備える。

車両制御装置１は、制御ユニット１３と、リレースイッチ１５と、第２信号生成ユニット１７と、コイル電源１９と、を備える。
制御ユニット１３は、ＣＰＵ２１と、例えば、ＲＡＭ又はＲＯＭ等の半導体メモリ（以下、メモリ２３とする）と、を有するマイクロコンピュータを備える。制御ユニット１３の各機能は、ＣＰＵ２１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ２３が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、制御ユニット１３は、１つのマイクロコンピュータを備えてもよいし、複数のマイクロコンピュータを備えてもよい。

制御ユニット１３は、図２に示すように、障害物検出ユニット２５と、車速検出ユニット２７と、アクセル開度設定ユニット２９と、シフト検出ユニット３０と、切り替え判断ユニット３２と、第２アクセル開度増大ユニット３４と、を備える。制御ユニット１３に含まれる各部の機能を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の機能は、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は、デジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現されてもよい。

図１に示すように、リレースイッチ１５は、第１接点３１と、第２接点３３と、出力側接点３５と、可動片３７と、コイル３９と、を備える。第１接点３１は、信号線４１に接続している。信号線４１は、アクセルペダルセンサ３から、第１接点３１に第１信号を伝える。第１信号は、アクセルペダルセンサ３が検出したアクセル開度（以下では第１アクセル開度とする）を表す信号である。アクセル開度の単位は％である。ドライバがアクセルを全く踏んでいないときのアクセル開度は０％である。ドライバがアクセルを上限まで踏んでいるときのアクセル開度は１００％である。

第２接点３３は、信号線４３に接続している。信号線４３は、第２信号生成ユニット１７から、第２接点３３に第２信号を伝える。第２信号は、第２信号生成ユニット１７が生成する信号である。第２信号は、第２アクセル開度を表す信号である。

第２アクセル開度には、正常時第２アクセル開度と、異常時第２アクセル開度とがある。正常時第２アクセル開度は０％である。異常時第２アクセル開度は１０％である。１０％は、車両が低速で自走できるアクセル開度である。

第２信号生成ユニット１７は、基本的には、正常時第２アクセル開度を表す第２信号を生成する。第２信号生成ユニット１７は、制御ユニット１３における第２アクセル開度増大ユニット３４からの指示に応じて、異常時第２アクセル開度を表す第２信号を生成する。

出力側接点３５は、信号線４５に接続している。信号線４５は、駆動力制御部１１に接続している。信号線４５は、出力側接点３５から、駆動力制御部１１に出力信号を伝える。出力信号は、アクセル開度を表す信号である。

可動片３７の一方の端部は常に出力側接点３５に接続している。可動片３７の反対の端部は、第１接点３１及び第２接点３３のうちの一方と接続する。すなわち、可動片３７は、第１接点３１と出力側接点３５とを接続する位置（以下では第１位置とする）に移動することもできるし、第２接点３３と出力側接点３５とを接続する位置（以下では第２位置とする）に移動することもできる。

コイル３９に流れる電流により、コイル３９は磁力を発生させる。コイル３９が発生させる磁力により、可動片３７は移動する。コイル３９に流れる電流を制御することにより、可動片３７の位置を第１位置から第２位置に切り替えたり、第２位置から第１位置に切り替えたりすることができる。

第２信号生成ユニット１７は、第２信号を生成する。第２信号は、信号線４３を介して、第２接点３３に至る。コイル電源１９は、制御ユニット１３におけるアクセル開度設定ユニット２９の指示に応じて、コイル３９に電流を流す。

アクセルペダルセンサ３は、第１アクセル開度を検出する。前方監視センサ５は、車両の前方に存在する障害物を検出する。後方監視センサ７は、車両の後方に存在する障害物を検出する。車速センサ９は車速を検出する。シフトセンサ１０はシフトの状態を検出する。

駆動力制御部１１は、出力信号が表すアクセル開度に応じて車両の駆動力を制御する。駆動力制御部１１は、例えば、出力信号が表すアクセル開度に応じてスロットル開度を設定する。駆動力制御部１１として、例えば、パワマネコントローラ等が挙げられる。

なお、信号線４１及びリレースイッチ１５は第１アクセル開度取得ユニットに対応する。リレースイッチ１５及び信号線４５は出力ユニットに対応する。
２．車両制御装置１が実行する処理
車両制御装置１が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を、図３に基づき説明する。図３のステップ１では、現時点において車両の状態が通常状態であるか否かをアクセル開度設定ユニット２９が判断する。通常状態とは、可動片３７が第１位置にあり、第１接点３１と出力側接点３５とが接続している状態である。通常状態のとき、出力信号が表すアクセル開度は第１アクセル開度である。通常状態のとき、駆動力制御部１１は、第１アクセル開度に応じて車両の駆動力を制御する。通常状態のとき、第１アクセル開度が大きくなれば、車両は発進し、加速することができる。

通常状態である場合、本処理はステップ２に進む。通常状態ではない場合、本処理はステップ４に進む。
ステップ２では、以下の第１～第３条件が成立するか否かをアクセル開度設定ユニット２９が判断する。

第１条件：障害物検出ユニット２５が、車両の進行方向に存在する障害物を検出した。
第２条件：第１アクセル開度が５５％以上である。
第３条件：車速検出ユニット２７が車速センサ９を用いて検出した車速が１０Ｋｍ／ｈｒ以下である。

なお、車両の進行方向に存在する障害物とは、車両が前進している場合は、車両の前方に存在する障害物である。障害物検出ユニット２５は、車両の前方に存在する障害物を、前方監視センサ５を用いて検出することができる。車両の進行方向に存在する障害物とは、車両が後進している場合は、車両の後方に存在する障害物である。障害物検出ユニット２５は、車両の後方に存在する障害物を、後方監視センサ７を用いて検出することができる。

第１条件は、例えば、障害物検出ユニット２５が、車両の進行方向に存在する障害物を検出し、検出した障害物と車両との距離が所定値以下であるという条件とすることができる。

第１～第３条件が全て成立する場合は、ドライバは急発進することを意図しないが、誤ってアクセルを急激に踏んだ場合に対応する。第２条件における５５％は、予め設定された第１基準開度に対応する。第２条件における５５％は、停止している車両が急発進するアクセル開度に対応する。第３条件における１０Ｋｍ／ｈｒは、予め設定された基準車速に対応する。

第１～第３条件の全てが成立する場合、本処理はステップ３に進む。第１～第３条件のうち、一つでも成立しない場合、本処理はステップ７に進む。ステップ２で否定判断する場合は、アクセル開度設定ユニット２９が設定するアクセル開度が、本来は第１アクセル開度であるべき場合である。本来とは、車両制御装置１に異常がなく、正常に動作しているときである。
ステップ３では、アクセル開度設定ユニット２９が、車両の状態を、通常状態から加速抑制状態に移行させる処理（以下では第１切り替え処理とする）を実行する。加速抑制状態とは、可動片３７が第２位置にあり、第２接点３３と出力側接点３５とが接続している状態である。第１切り替え処理は、可動片３７の位置を、第１位置から第２位置に移動させる処理である。加速抑制状態のとき、出力信号が表すアクセル開度は第２アクセル開度である。加速抑制状態のとき、駆動力制御部１１は、第２アクセル開度に応じて車両の駆動力を制御する。

第２アクセル開度は、基本的には正常時第２アクセル開度であって、０％である。よって、基本的には、加速抑制状態であるとき、車両は加速しない。ただし、後述するステップ９において異常時第２アクセル開度が設定された場合、第２アクセル開度は１０％となる。この場合、加速抑制状態であっても、車両は加速できる。

ステップ４では、以下の第４条件が成立するか否かをアクセル開度設定ユニット２９が判断する。なお、ステップ４に進む場合とは、現時点において加速抑制状態である場合である。第４条件は復帰条件に対応する。

第４条件：第１アクセル開度が、５秒間以上連続して、８０％以上である。
第４条件における５秒間は所定時間に対応する。第４条件における８０％は予め設定された第２基準開度に対応する。第４条件が成立する場合は、ドライバが加速抑制状態を解除することを意図している場合に対応する。

第４条件が成立する場合、本処理はステップ６に進む。第４条件が成立しない場合、本処理はステップ５に進む。
ステップ５では、通常移行条件が成立するか否かをアクセル開度設定ユニット２９が判断する。通常移行条件が成立するとは、以下の第５条件が成立し、且つ、以下の第６Ａ～６Ｃ条件のうちのいずれか１以上が成立することである。

第５条件：第１アクセル開度が１０％以下である。
第６Ａ条件：障害物検出ユニット２５は、車両の進行方向に障害物を検出しない。
第６Ｂ条件：車速検出ユニット２７が車速センサ９を用いて検出した車速が０Ｋｍ／ｈｒである。

第６Ｃ条件：現時点でシフト検出ユニット３０が検出したシフトが、加速抑制状態に移行する直前に検出したシフトとは異なる。
通常移行条件が成立する場合、本処理はステップ６に進む。通常移行条件が成立しない場合、本処理は終了する。

ステップ６では、アクセル開度設定ユニット２９が、車両の状態を通常状態に移行させる処理（以下では第２切り替え処理とする）を行う。第２切り替え処理は、可動片３７の位置を、第２位置から第１位置に移動させる処理である。

ステップ７では、切り替え判断ユニット３２が、出力側接点３５から出力信号を取得する。
ステップ８では、前記ステップ７で取得した出力信号に基づき、出力信号が表すアクセル開度が第２アクセル開度であるか否かを切り替え判断ユニット３２が判断する。出力信号が表すアクセル開度が第２アクセル開度である場合として、例えば、第２切り替え処理が正常に行われず、可動片３７の位置が第２位置のままである場合がある。第２切り替え処理が正常に行われない理由として、例えば、リレースイッチ１５の故障等が挙げられる。
また、出力信号が表すアクセル開度が第２アクセル開度である場合として、例えば、本来は通常状態であるべきであるが、リレースイッチ１５の故障等の理由により、加速抑制状態に移行した場合がある。
出力信号が表すアクセル開度が第２アクセル開度である場合、車両の状態は加速抑制状態である。

出力信号が表すアクセル開度が第２アクセル開度ではない場合、出力信号が表すアクセル開度は第１アクセル開度である。出力信号が表すアクセル開度が第１アクセル開度である場合として、例えば、第２切り替え処理が正常に行われ、車両の状態が通常状態に移行した場合がある。また、出力信号が表すアクセル開度が第１アクセル開度である場合として、例えば、本来は通常状態であるべき場合であって、リレースイッチ１５の故障等が生じず、実際に通常状態が維持されている場合がある。

出力信号が表すアクセル開度が第２アクセル開度である場合、本処理はステップ９に進む。なお、出力信号が表すアクセル開度が、正常時第２アクセル開度及び異常時第２アクセル開度のいずれである場合にも、本処理はステップ９に進む。出力信号が表すアクセル開度が第２アクセル開度ではない場合、本処理は終了する。

ステップ９では、第２アクセル開度増大ユニット３４が、第２信号生成ユニット１７を用いて、異常時第２アクセル開度を表す第２信号を生成する。異常時第２アクセル開度を表す第２信号は、第２接点３３に供給される。出力信号が表すアクセル開度は、異常時第２アクセル開度となる。そのため、前記ステップ８で否定判断した場合に比べて、第２アクセル開度は増大する。

３．車両制御装置１が奏する効果
（１Ａ）車両制御装置１は、本来は通常状態であるべきときに、加速抑制状態である場合がある。本来は通常状態であるべきときに、加速抑制状態である場合として、例えば、復帰条件を充足していても、リレースイッチ１５の故障等の理由により、加速抑制状態から通常状態に移行できない場合がある。また、本来は通常状態であるべきときに、加速抑制状態である場合として、例えば、第１～第３条件を充足しておらず、本来は通常状態であるべきときに、リレースイッチ１５の故障等の理由により、加速抑制状態に移行してしまった場合がある。加速抑制状態において、第２アクセル開度が０％のままでは、車両は自走できない。

車両制御装置１は、本来は通常状態であるべきときに、加速抑制状態である場合、第２アクセル開度を０％から１０％に増大させる。そのことにより、加速抑制状態においても車両は自走できる。
（１Ｂ）車両制御装置１は、リレースイッチ１５により、通常状態と加速抑制状態とを切り替える。そのため、簡易な構成により、通常状態と加速抑制状態とを切り替えることができる。

（１Ｃ）車両制御装置１は、出力側接点３５から取得した出力信号に基づき、出力信号が表すアクセル開度が第２アクセル開度であるか否かを判断する。そのため、出力信号が表すアクセル開度が第２アクセル開度であるか否か、及び、通常状態であるか否かを容易且つ正確に判断することができる。
＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（１）正常時第２アクセル開度の値は０％以外の値であってもよい。異常時第２アクセル開度の値は１０％以外の値であってもよい。
（２）リレースイッチ１５に代えて、公知の他のスイッチを用いてもよい。

（３）出力信号が表すアクセル開度が第２アクセル開度であるか否かを判断する方法は他の方法であってもよい。例えば、可動片３７が第２接点３３に固着していることを検出することにより、出力信号が表すアクセル開度が第２アクセル開度であると判断してもよい。

（４）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

（５）上述した車両制御装置の他、当該車両制御装置を構成要素とするシステム、当該車両制御装置の制御ユニットとしてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、車両制御方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１…車両制御装置、３…アクセルペダルセンサ、５…前方監視センサ、７…後方監視センサ、９…車速センサ、１０…シフトセンサ、１１…駆動力制御部、１３…制御ユニット、１５…リレースイッチ、１７…第２信号生成ユニット、１９…コイル電源、２１…ＣＰＵ、２３…メモリ、２５…障害物検出ユニット、２７…車速検出ユニット、２９…アクセル開度設定ユニット、３０…シフト検出ユニット、３１…第１接点、３２…切り替え判断ユニット、３３…第２接点、３４…第２アクセル開度増大ユニット、３５…出力側接点、３７…可動片、３９…コイル、４１、４３、４５…信号線

Claims (5)

1. 車両を制御する車両制御装置であって、
   アクセルペダルセンサから、前記アクセルペダルセンサで検出した第１アクセル開度を表す第１信号を取得するように構成された第１アクセル開度取得ユニットと、
   アクセル開度に応じて前記車両の駆動力を制御する駆動力制御部に対し、アクセル開度を表す出力信号を出力するように構成された出力ユニットと、
   前記車両の進行方向に存在する障害物を検出するように構成された障害物検出ユニットと、
   前記車両の車速を検出するように構成された車速検出ユニットと、
   （Ａ）前記出力信号が表すアクセル開度が前記第１アクセル開度であるとき、以下の第１～第３条件の全てが成立した場合、前記出力信号が表すアクセル開度を、前記第１アクセル開度より小さい第２アクセル開度に切り替える第１切り替え処理を行い、（Ｂ）前記出力信号が表すアクセル開度が前記第２アクセル開度であるとき、所定の復帰条件が成立した場合、前記出力信号が表すアクセル開度を、前記第１アクセル開度に切り替える第２切り替え処理を行うように構成されたアクセル開度設定ユニットと、
   前記アクセル開度設定ユニットが設定するアクセル開度が前記第１アクセル開度であるべきときに、前記出力信号が表すアクセル開度が前記第２アクセル開度であるか否かを判断するように構成された切り替え判断ユニットと、
   前記出力信号が表すアクセル開度が前記第２アクセル開度であると前記切り替え判断ユニットが判断した場合、前記出力信号が表すアクセル開度が前記第２アクセル開度ではないと前記切り替え判断ユニットが判断した場合に比べて、前記第２アクセル開度を増大させる第２アクセル開度増大ユニットと、
   を備える車両制御装置。
   第１条件：前記障害物検出ユニットが前記障害物を検出した。
   第２条件：前記第１アクセル開度が予め設定された第１基準開度以上である。
   第３条件：前記車速検出ユニットが検出した前記車速が予め設定された基準車速以下である。
2. 請求項１に記載の車両制御装置であって、
   前記切り替え判断ユニットは、前記第２切り替え処理の後、前記出力信号が表すアクセル開度が前記第２アクセル開度であるか否かを判断するように構成された車両制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両制御装置であって、
   前記復帰条件は、前記第１アクセル開度が、所定時間以上連続して、予め設定された第２基準開度以上であるという条件である車両制御装置。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の車両制御装置であって、
   前記第１信号を伝える信号線に接続した第１接点と、
   前記第２アクセル開度を表す信号を伝える信号線に接続した第２接点と、
   出力側接点と、
   前記第１接点及び前記第２接点のうちの一方と前記出力側接点とを接続する可動片と、をさらに備え、
   前記アクセル開度設定ユニットは、前記第１アクセル開度を設定するとき、前記可動片を前記第１接点に接続させ、
   前記アクセル開度設定ユニットは、前記第２アクセル開度を設定するとき、前記可動片を前記第２接点に接続させ、
   前記出力ユニットは、前記出力側接点から前記駆動力制御部に対し、前記出力信号を出力するように構成された車両制御装置。
5. 請求項４に記載の車両制御装置であって、
   前記切り替え判断ユニットは、前記出力側接点から取得した前記出力信号に基づき、前記出力信号が表すアクセル開度が前記第２アクセル開度であるか否かを判断するように構成された車両制御装置。

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