JP7225664B2 - 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１参照）。

特許第５８１９５０９号公報

車両制御装置等に異常がある場合、本来は加速抑制状態に移行すべきでない場合に、誤って加速抑制状態に移行してしまうおそれがある。本開示の一局面は、異常のために誤って加速抑制状態に移行してしまうことを抑制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条件が成立することを必要条件として、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、前記車両制御装置、及び前記車両制御装置と電気的に接続した装置のうちの少なくとも一部に異常があるか否かを判断するように構成された異常判断ユニットと、を備え、前記異常があると前記異常判断ユニットが判断した場合、前記アクセル開度設定ユニットは、前記第１～第３条件が成立するか否かによらず、前記第１切り替え処理を行わない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、車両制御装置、及び車両制御装置と電気的に接続した装置のうちの少なくとも一部に異常がある場合、第１～第３条件が成立するか否かによらず、第１切り替え処理を行わない。

そのため、本開示の一局面である車両制御装置は、異常のために誤って、通常状態から加速抑制状態に移行してしまうことを抑制できる。

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、インターフェース部１２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、第１アクセル開度取得ユニット２４と、障害物検出ユニット２５と、車速検出ユニット２６と、アクセル開度設定ユニット２７と、シフト検出ユニット２８と、異常判断ユニット２９と、報知ユニット３０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アクセル開度は０％である。

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２７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。

インターフェース部１２は、車両の車室内に設置されている。インターフェース部１２は、画像を表示可能なディスプレイ、及び音声を出力可能なスピーカを備える。また、インターフェース部１２は、ユーザの入力操作を受け付ける入力部を備える。入力部として、例えば、タッチパネル、キーボート、各種スイッチ等が挙げられる。なお、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。

インターフェース部１２は、制御ユニット１３からの指示に応じて、画像を表示したり、音声を出力したりする。また、インターフェース部１２は、入力部が受け付けた入力操作に対応する信号を、制御ユニット１３に送る。

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２７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。この場合、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１１に進む。通常状態ではない場合、車両の状態は加速抑制状態である。

ステップ２では、異常フラグがオンであるか否かを異常判断ユニット２９が判断する。異常フラグとは、後述するステップ４又はステップ１４でオンにされるフラグである。異常フラグがオンである場合、本処理は終了し、異常フラグがオフである場合、本処理はステップ３に進む。

ステップ３では、異常判断ユニット２９が異常検出処理を行う。異常検出処理は、検出対象から異常を検出する処理である。検出対象は、車両制御装置１、又は車両制御装置１と電気的に接続した装置である。

車両制御装置１と電気的に接続した装置として、例えば、車両制御装置１に対し何らかの信号を出力する装置、車両制御装置１から何らかの信号を受け取る装置等が挙げられる。信号の送受信の形態は、有線であってもよいし、無線であってもよい。車両制御装置１と電気的に接続した装置は、例えば、後述するステップ３～１０での処理、又はステップ１２～２１での処理の少なくとも一部に関与する装置である。車両制御装置１と電気的に接続した装置として、例えば、アクセルペダルセンサ３、前方監視センサ５、後方監視センサ７、車速センサ９、シフトセンサ１０、駆動力制御部１１、及びインターフェース部１２から成る群から選択される１以上が挙げられる。

異常判断ユニット２９が検出する異常は、例えば、後述するステップ９での判断、又はステップ１３での判断に影響する異常である。また、異常判断ユニット２９が検出する異常は、例えば、インターフェース部１２の機能に影響する異常である。

異常判断ユニット２９が異常を検出する方法は、例えば、検出対象が発生する電圧又は電流の値が、予め設定された正常範囲から外れていれば、異常が存在すると判断する方法である。

ステップ４では、前記ステップ３の処理の結果、異常を検出したか否かを異常判断ユニット２９が判断する。異常を検出した場合、本処理はステップ５に進み、異常を検出しなかった場合、本処理はステップ６に進む。

ステップ５では、異常判断ユニット２９が異常フラグをオンにする。
ステップ６では、第１アクセル開度取得ユニット２４が、アクセルペダルセンサ３から第１アクセル開度を取得する。

ステップ７では、障害物検出ユニット２５が、前方監視センサ５又は後方監視センサ７を用いて、車両の進行方向に存在する障害物を検出する処理を行う。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。

ステップ８では、車速検出ユニット２６が、車速センサ９を用いて車速を検出する。
ステップ９では、前記ステップ６～８の処理の結果に基づき、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２７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２６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。

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、予め設定された基準アクセル開度に対応する。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１０に進む。第１～第３条件のうち、一つでも成立しない場合、本処理は終了する。
ステップ１０では、アクセル開度設定ユニット２７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アクセル開度では０％である。よって、加速抑制状態であるとき、車両は加速しない。

ステップ１１では、異常フラグがオンであるか否かを異常判断ユニット２９が判断する。異常フラグがオンである場合、本処理はステップ１５に進み、異常フラグがオフである場合、本処理はステップ１２に進む。

ステップ１２では、異常判断ユニット２９が、前記ステップ３と同様の異常検出処理を行う。
ステップ１３では、前記ステップ１２の処理の結果、異常を検出したか否かを異常判断ユニット２９が判断する。異常を検出した場合、本処理はステップ１４に進み、異常を検出しなかった場合、本処理はステップ１６に進む。

ステップ１４では、異常判断ユニット２９が異常フラグをオンにする。
ステップ１５では、報知ユニット３０が、インターフェース部１２を用いて報知を行う。報知の内容は、所定の画像をディスプレイに表示する処理、又は、所定の音声をスピーカから発音する処理である。

ステップ１６～１８の処理は、前記ステップ６～８の処理と同様である。
ステップ１９では、シフト検出ユニット２８が、シフトセンサ１０を用いて、車両のシフトを検出する。

ステップ２０では、前記ステップ１６～１９の処理の結果に基づき、復帰条件が成立するか否かをアクセル開度設定ユニット２７が判断する。復帰条件が成立するとは、以下の第４条件が成立し、且つ、以下の第５Ａ～５Ｃ条件のうちのいずれか１以上が成立することである。

第４条件：第１アクセル開度が１０％以下である。
第５Ａ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５Ｂ条件：車速検出ユニット２６が車速センサ９を用いて検出した車速が０Ｋｍ／ｈｒである。

第５Ｃ条件：直前の前記ステップ１９でシフト検出ユニット２８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から変化している。
復帰条件が成立する場合、本処理はステップ２１に進む。復帰条件が成立しない場合、本処理は終了する。

ステップ２１では、アクセル開度設定ユニット２７が、車両の状態を加速抑制状態から通常状態に復帰させる処理（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。

３．車両制御装置１が奏する効果
（１Ａ）車両制御装置１は、車両制御装置１、又は車両制御装置１と電気的に接続した装置に異常がある場合、第１～第３条件が成立するか否かによらず、第１切り替え処理を行わない。

そのため、車両制御装置１は、異常のために誤って、通常状態から加速抑制状態に移行してしまうことを抑制できる。
（１Ｂ）加速抑制状態であるときに異常を検出した場合、車両制御装置１は、前記ステップ１４で異常フラグをオンにする。その後、通常状態に復帰してから、第１～第３条件が成立する状態になったとしても、前記ステップ２で肯定判断され、本処理が終了するため、加速抑制状態に移行しない。

そのため、車両制御装置１は、加速抑制状態であるときに異常を検出した場合、通常状態に復帰した後に、異常のために誤って、加速抑制状態に移行してしまうことを抑制できる。

（１Ｃ）車両制御装置１は、加速抑制状態であるときに異常を検出した場合、報知を行う。そのため、ユーザは異常が発生したことを容易に知ることができる。また、ユーザは、その後、通常状態に復帰してから、第１～第３条件が成立する状態になったとしても、加速抑制状態に移行しないことを容易に知ることができる。

（１Ｄ）車両制御装置１は、異常を検出し、異常フラグをオンにしている場合、前記ステップ９の判断を行わない。そのため、車両制御装置１の処理負担を軽減できる。
＜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）基準アクセル開度は５５％以外の値であってもよい。基準車速は１０Ｋｍ／ｈｒ以外の値であってもよい。第４条件における第１アクセル開度の閾値は１０％以外の値であってもよい。第５Ｂ条件における車速の閾値は０ｋｍ／ｈｒ以外の値であってもよい。例えば、第５Ｂ条件における車速の閾値は、５Ｋｍ／ｈｒでもよい。この場合、第５Ｂ条件は、「車速検出ユニット２６が車速センサ９を用いて検出した車速が５Ｋｍ／ｈｒ以下である」となる。

（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）前記ステップ９で肯定判断した後、異常フラグがオンであるか否かを判断してもよい。この場合、異常フラグがオンである場合、本処理を終了し、異常フラグがオフである場合、ステップ１０に進む。

（４）第２アクセル開度は０％以外の値であってもよい。例えば、第２アクセル開度は、１％、３％等であってもよい。
（５）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。

（６）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、１２…インターフェース部、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、２４…第１アクセル開度取得ユニット、２５…障害物検出ユニット、２６…車速検出ユニット、２７…アクセル開度設定ユニット、２８…シフト検出ユニット、２９…異常判断ユニット、３０…報知ユニット、３１…第１接点、３３…第２接点、３５…出力側接点、３７…可動片、３９…コイル、４１、４３、４５…信号線

Claims (3)

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、第１アクセル開度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条件が成立することを必要条件として、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、
   前記車両制御装置、及び前記車両制御装置と電気的に接続した装置のうちの少なくとも一部に異常があるか否かを判断するように構成された異常判断ユニットと、
   を備え、
   前記異常があると前記異常判断ユニットが判断した場合、前記アクセル開度設定ユニットは、前記第１～第３条件が成立するか否かによらず、前記第１切り替え処理を行わず、
   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、前記異常があると前記異常判断ユニットが判断した場合、前記アクセル開度設定ユニットは、前記復帰条件が成立するまで前記出力信号が表すアクセル開度を前記第２アクセル開度とし、前記復帰条件が成立したときに前記第２切り替え処理を行い、前記第２切り替え処理を行った後に前記第１～第３条件が成立しても、前記第１切り替え処理を行わない車両制御装置。
   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、
   報知を行うことができる報知ユニットをさらに備え、
   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、前記異常があると前記異常判断ユニットが判断した場合、前記報知ユニットは報知を行う車両制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両制御装置であって、
   前記異常があると前記異常判断ユニットが判断した場合、前記アクセル開度設定ユニットは、前記第１～第３条件が成立するか否かの判断を行わない車両制御装置。

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