JP7754082B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両の加速度を自動的に制御する自動加速制御を実行する車両制御装置に関する。

特許文献１は、車両の自動走行制御装置を開示している。自動走行制御装置は、自車両の周囲の状況と自車両の走行状態とに基づいて、ドライバの運転方法を学習する。当該学習によれば、車両の運転方法に関する各ドライバの嗜好が学習される。そして、自動走行制御装置は、当該学習の結果に基づいて車両走行を制御する。

特開平０７－１０８８４９号公報

車両の加速度を自動的に制御する自動加速制御に対してドライバの運転嗜好をより適切に反映させるためには、運転嗜好がドライバの操作に表れ易い場面を対象として運転嗜好を捉えることが望ましい。

本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、ドライバの運転嗜好が適切に反映された自動加速制御を実現できるようにした車両制御装置を提供することを目的とする。

本開示に係る車両制御装置は、プロセッサと、センサと、を備える。プロセッサは、車両の加速度を自動的に制御する自動加速制御を実行する。センサは、車両の加減速に関するドライバの操作を検出する。プロセッサは、先行車に対する車両の車間距離もしくは車間時間が閾値以上であること又は先行車が不在であることを示す特定条件が満たされ、かつ自動加速制御による車両の加速が行われている特定加速期間中に、自動加速制御によって設定された設定加速度を変更するように介入するドライバの加速度変更操作を検出する。そして、プロセッサは、検出された加速度変更操作の履歴に基づいて、将来の加速時における設定加速度を変更する。

本開示に係る車両制御装置によれば、ドライバの運転嗜好が適切に反映された自動加速制御を実現できるようになる。

実施の形態に係る車両の構成の一例を概略的に示す図である。 実施の形態に係る操作検出処理ＰＲ１及び加速度変更処理ＰＲ２の流れの一例を示すフローチャートである。

添付図面とともに、本開示の実施の形態について説明する。

１．車両の構成
図１は、実施の形態に係る車両１の構成の一例を概略的に示す図である。車両１は、車両制御システム１０を備えている。車両制御システム１０は、車両１に搭載され、車両１の走行を制御する。車両制御システム１０は、車両状態センサ１２、認識センサ１４、位置センサ１６、通信装置１８、走行装置２０、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２２、及び運転支援スイッチ２４を含む。

車両状態センサ１２は、車両１の状態を検出する。車両状態センサ１２は、例えば、車速センサ、前後加速度センサ、アクセルペダルセンサ、ブレーキペダルセンサ、及び操舵角センサを含む。認識センサ１４は、車両１の周囲の状況を認識（検出）する。認識センサ１４は、例えば、カメラを含む。位置センサ１６は、車両１の位置及び方位を検出する。位置センサ１６は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機を含む。

通信装置１８は、車両１の外部と通信を行う。通信装置１８は、例えば、外部システムと通信を行い、様々な情報を取得する。当該情報は、例えば、地図情報及び交通情報を含む。地図情報は、道路勾配等の道路情報を含む。交通情報は、例えば、渋滞に関する情報を含む。

走行装置２０は、車両１を動作させる装置である。例えば、走行装置２０は、駆動装置、制動装置、及び操舵装置を含む。駆動装置は、例えば、車両１の駆動（加速）のための電動機及び内燃機関の少なくとも一方を含む。制動装置は、車両１の制動（減速）のためのブレーキアクチュエータを含む。操舵装置は、例えば、車両１の操舵のためのステアリングモータを含む。

ＥＣＵ２２は、車両１を制御するコンピュータであり、本開示に係る「車両制御装置」の一例に相当する。ＥＣＵ２２は、プロセッサ２６と記憶装置２８とを含んでいる。プロセッサ２６は、各種処理を実行する。各種処理は、後述の自動加速制御に関する処理を含む。記憶装置２８は、プロセッサ２６による処理に必要な各種情報を格納する。プロセッサ２６がコンピュータプログラムを実行することにより、ＥＣＵ２２による各種処理が実現される。コンピュータプログラムは、記憶装置２８に格納されている。あるいは、コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。なお、ＥＣＵ２２は、複数のＥＣＵを組み合わせて構成されていてもよい。

車両制御システム１０は、ドライバによる車両１の運転を支援する運転支援制御を実行可能に構成されている。本実施形態の運転支援制御は、車両１の加速度（前後加速度）Ｇｘを自動的に制御する自動加速制御を含む。より詳細には、この自動加速制御は、例えば、先行車に対する車両（自車両）１の車間距離Ｄ（又は車間時間）を制御しつつ当該先行車に追従するように車両１を走行させる自動追従制御に含まれている。自動追従制御は、例えば、アダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）であってもよいし、あるいは、いわゆるレベル３以上の自動運転機能によって実現されてもよい。

運転支援スイッチ２４は、ドライバによって操作され、自動加速制御を含む運転支援制御のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるために用いられる。

２．自動加速制御（運転支援制御）
ドライバの運転嗜好が適切に反映された自動加速制御を実現するために、本実施形態では、ＥＣＵ２２（プロセッサ２６）は、次の「操作検出処理ＰＲ１」及び「加速度変更処理ＰＲ２」を実行する。

操作検出処理ＰＲ１において、特定加速期間Ｔａ中に、ＥＣＵ２２は、自動加速制御によって設定された設定加速度Ｇｘｓを変更するように介入するドライバの加速度変更操作Ｏａを検出する。特定加速期間Ｔａは、特定条件Ｘが満たされ、かつ自動加速制御による車両１の加速が行われている期間に相当する。以下、自動加速制御による車両１の加速は、「自動加速」とも称される。特定条件Ｘは、先行車に対する自車両１の車間距離Ｄ（もしくは車間時間）が閾値以上であること、又は自車両１の走行車線上に先行車が不在であることを示す。すなわち、特定条件Ｘは、自車両１の前方に走行空間が確保されていることを示す。付け加えると、特定条件Ｘが満たされる時に行われる自動加速は、基本的には、車両１の車速Ｖが所定の設定速度に到達するように行われる。

自動加速制御では、設定加速度Ｇｘｓは、例えば、低、中、及び高の３段階に変更可能である。ただし、設定加速度Ｇｘｓは、２段階又は４段階以上に変更可能であってもよい。

設定加速度Ｇｘｓを変更するように介入するドライバの加速度変更操作Ｏａは、より具体的には、加速度増加操作Ｏａｉ及び加速度低下操作Ｏａｒである。加速度増加操作Ｏａｉには、現在の設定加速度Ｇｘｓに対して加速度Ｇｘを増加させるために自動加速中にドライバによって行われるアクセルペダルの操作が相当する。加速度低下操作Ｏａｒには、例えば、現在の設定加速度Ｇｘｓに対して加速度Ｇｘを低下させるために自動加速中にドライバによって行われるブレーキペダルの操作が相当する。また、自動加速中にドライバが運転支援スイッチ２４を用いて自動加速制御を停止する操作も、加速度低下操作Ｏａｒの他の例に相当する。このため、図１に示す車両１の例では、アクセルペダルセンサ及びブレーキペダルセンサだけでなく運転支援スイッチ２４も、本開示に係る「車両の加減速に関するドライバの操作を検出するセンサ」の例に相当する。

加速度変更処理ＰＲ２において、ＥＣＵ２２は、操作検出処理ＰＲ１によって検出された加速度変更操作Ｏａの履歴に基づいて、将来の加速時における設定加速度Ｇｘｓを変更する。より具体的には、加速度変更処理ＰＲ２は、設定加速度Ｇｘｓを高くする「加速度増加処理」と、設定加速度Ｇｘｓを低くする「加速度低下処理」とを含む。「将来の加速時」とは、次回以降の自動加速時である。より詳細には、将来の加速時とは、例えば、設定加速度Ｇｘｓを変更（増加又は低下）してから次に設定加速度Ｇｘｓが変更されるまでの間に到来する自動加速時である。

より具体的には、加速度変更処理ＰＲ２は、例えば次のように実行される。すなわち、加速度変更処理ＰＲ２において、ＥＣＵ２２は、加速度変更操作Ｏａの履歴を把握するために、第１～第３カウンタを利用する。第１カウンタは、特定加速期間Ｔａ中に加速度変更操作Ｏａが行われなかった場合にインクリメントされる。第２カウンタは、特定加速期間Ｔａ中に加速度変更操作Ｏａとして加速度増加操作Ｏａｉが行われた場合にインクリメントされる。第３カウンタは、特定加速期間Ｔａ中に加速度変更操作Ｏａとして加速度低下操作Ｏａｒが行われた場合にインクリメントされる。

ＥＣＵ２２は、基本的には、特定加速期間Ｔａが到来する度に、第１カウンタ、第２カウンタ、及び第３カウンタの何れか１つをインクリメントする。第１カウンタ、第２カウンタ、及び第３カウンタのカウンタ値は、それぞれ、Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３と称される。そして、３つのカウンタ値Ｃ１～Ｃ３の合計値は、Ｃ０と称される。したがって、合計値Ｃ０は、特定加速期間Ｔａが到来する度に１ずつ増加する。各カウンタ値Ｃ１～Ｃ３は、記憶装置２８に記憶される。

合計値Ｃ０に対する第２カウンタのカウンタ値Ｃ２の割合（＝Ｃ２／Ｃ０）は、第１割合Ｒ１と称され、合計値Ｃ０に対する第３カウンタのカウンタ値Ｃ３の割合（＝Ｃ３／Ｃ０）は、第２割合Ｒ２と称される。すなわち、第１割合Ｒ１は、所定数の特定加速期間Ｔａのうちで加速度増加操作Ｏａｉが行われた特定加速期間Ｔａの回数を示す。同様に、第２割合Ｒ２は、所定数の特定加速期間Ｔａのうちで加速度低下操作Ｏａｒが行われた特定加速期間Ｔａの回数を示す。

加速度増加処理ＰＲ２１は、第１割合Ｒ１が閾値ＴＨ１以上かつ第２割合Ｒ２より大きい場合に実行される。一方、加速度低下処理ＰＲ２２は、第２割合Ｒ２が閾値ＴＨ２以上かつ第１割合Ｒ１より大きい場合に実行される。

また、本実施形態では、特定加速期間Ｔａが到来しても、当該特定加速期間Ｔａの開始から終了まで特定条件Ｘが継続的に満たされない場合には、ＥＣＵ２２は、第１～第３カウンタの何れか１つをインクリメントすることを行わない。

また、第１～第３カウンタのそれぞれは、加速度増加処理ＰＲ２１又は加速度低下処理ＰＲ２２の実行に伴ってクリアされる。

図２は、実施の形態に係る操作検出処理ＰＲ１及び加速度変更処理ＰＲ２の流れの一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、車両制御システム１０の起動中に所定の制御周期で繰り返し実行される。

ステップＳ１００において、ＥＣＵ２２（プロセッサ２６）は、例えば運転支援スイッチ２４の操作状態に基づいて、自動加速制御を含む運転支援制御が作動中であるか否かを判定する。その結果、運転支援制御が作動中である場合（ステップＳ１００；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０２に進む。一方、運転支援制御が作動中でない場合（ステップＳ１００；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０２において、ＥＣＵ２２は、上述の特定条件Ｘが満たされるか否かを判定する。この判定に関し、先行車に対する自車両１の車間距離Ｄは、例えば認識センサ１４を用いて取得される。また、車間距離Ｄに代えて車間時間が用いられる場合、車間時間は、車間距離Ｄと、車両状態センサ１２を用いて検出される車速Ｖとに基づいて算出される。また、先行車が不在であることも、例えば認識センサ１４を用いて判定される。特定条件Ｘが満たされる場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０４に進む。一方、特定条件Ｘが満たされない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０４において、ＥＣＵ２２は、例えば自動加速制御による要求加速度に基づいて、車両１が加速状態にあるか否かを判定する。その結果、車両１が加速状態にある場合（Ｓ１０４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０６に進む。一方、車両１が加速状態でない場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０６において、ＥＣＵ２２は、加速要求フラグをＯＮに設定する。この加速要求フラグがＯＮであることは、特定加速期間Ｔａの到来中であることを示す。一方、処理がステップＳ１０８に進む場合には、ＥＣＵ２２は、加速要求フラグをＯＦＦに設定する。ステップＳ１０６又はＳ１０８の後、処理はステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０において、ＥＣＵ２２は、現時点が特定加速期間Ｔａ内にあり、かつ加速度変更操作Ｏａが行われていないという条件が満たされるか否かを判定する。その結果、当該判定条件が満たされる場合（ステップＳ１１０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１１２に進む。

付け加えると、ステップＳ１１０では、加速要求フラグがＯＮからＯＦＦに切り替わった最初の制御周期において処理がステップＳ１０８からステップＳ１１０に進む場合にも、現時点は特定加速期間Ｔａ内であると判定されるものとする。これにより、自動加速中にドライバによってブレーキペダルが操作された時に自動加速制御が終了するように構成された運転支援制御の例において、ブレーキペダルの当該操作（すなわち、加速度低下操作Ｏａｒ）の有無をステップＳ１１０にて判定可能となる。

ステップＳ１１２において、ＥＣＵ２２は、加速要求フラグがＯＮからＯＦＦに切り替わった最初の制御周期において特定条件Ｘが満たされているという条件が満たされるか否かを判定する。すなわち、この判定によれば、特定加速期間Ｔａの開始から終了まで特定条件Ｘが継続的に満たされているか否かが判定される。

ステップＳ１１２の判定条件が満たされない場合には、処理はリターンに進む。一方、当該判定条件が満たされる場合、処理はステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４において、ＥＣＵ２２は、第１カウンタをインクリメントする。

一方、ステップＳ１１０の判定結果がＮｏの場合、すなわち、現時点が特定加速期間Ｔａでない場合、及び／又は加速度変更操作Ｏａがなされた場合、処理はステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１６において、ＥＣＵ２２は、今回行われた加速度変更操作Ｏａが加速度増加操作Ｏａｉであるか否かを判定する。その結果、この判定結果がＹｅｓの場合には、処理はステップＳ１１８に進む。ステップＳ１１８の判定条件はステップＳ１１２の判定条件と同じである。当該判定条件が満たされる場合、ＥＣＵ２２は、ステップＳ１２０において、第２カウンタをインクリメントする。

一方、ステップＳ１１６の判定結果がＮｏの場合、すなわち、今回行われた加速度変更操作Ｏａが加速度低下操作Ｏａｒである場合、処理はステップＳ１２２に進む。ステップＳ１２２の判定条件はステップＳ１１２の判定条件と同じである。当該判定条件が満たされる場合、ＥＣＵ２２は、ステップＳ１２４において、第３カウンタをインクリメントする。

ステップＳ１１４、Ｓ１２０、又はＳ１２４の後、処理はステップＳ１２６に進む。ステップＳ１２６では、ＥＣＵ２２は、第１～第３カウンタの合計値Ｃ０が所定の閾値ＴＨ０（例えば、５０回）以上であるか否かを判定する。合計値Ｃ０が閾値ＴＨ０に到達していない場合（ステップＳ１２６；Ｎｏ）、処理はリターンに進む。一方、合計値Ｃ０が閾値ＴＨ０に到達した場合（ステップＳ１２６；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１２８に進む。本ステップＳ１２６の処理によれば、複数回の加速シーンを加速度変更操作Ｏａの検出対象とすることで、ドライバの運転嗜好を精度良く捉えることができる。

ステップＳ１２８において、ＥＣＵ２２は、加速度増加操作Ｏａｉのカウンタ値Ｃ２に関する第１割合Ｒ１が所定の閾値ＴＨ１以上かつ第２割合Ｒ２より大きいか否かを判定する。その結果、この判定結果がＹｅｓの場合には、ＥＣＵ２２は、ステップＳ１３０において、加速度増加処理ＰＲ２１を実行する。より具体的には、設定加速度Ｇｘｓが１段階高められる。

一方、ステップＳ１２８の判定結果がＮｏの場合、処理はステップＳ１３２に進む。ステップＳ１３２において、ＥＣＵ２２は、加速度低下操作Ｏａｒのカウンタ値Ｃ３に関する第２割合Ｒ２が所定の閾値ＴＨ２以上かつ第１割合Ｒ１より大きいか否かを判定する。その結果、この判定結果がＹｅｓの場合には、ＥＣＵ２２は、ステップＳ１３４において、加速度低下処理ＰＲ２２を実行する。より具体的には、設定加速度Ｇｘｓが１段階下げられる。

ステップＳ１３０もしくはＳ１３４の後、又はステップＳ１３２の判定結果がＮｏの場合、処理はステップＳ１３６に進む。ステップＳ１３６において、ＥＣＵ２２は、第１～第３カウンタのそれぞれをクリアする。その結果、合計値Ｃ０が再び閾値ＴＨ０に到達するまでの期間中の加速度変更操作Ｏａの履歴の取得が開始される。

付け加えると、ドライバの操作によって設定加速度Ｇｘｓを変更可能な操作器を備える車両の例では、ドライバが当該操作器を操作して設定加速度Ｇｘｓを変更した時にも、第１～第３カウンタのそれぞれがクリアされてもよい。

３．効果
自動加速制御の実行中に自車両１の近くに先行車が存在していると、車両１の加減速に介入するドライバの操作は、当該先行車の影響を受け易くなる。すなわち、自車両１の近くに先行車が存在している場合に行われるドライバの介入は、ドライバの運転嗜好を適切に表しているとはいえない。

上記の点に鑑み、本実施形態によれば、加速度変更操作Ｏａの検出は、上述の特定条件Ｘが満たされる自動加速の実行中、すなわち、特定加速期間Ｔａ中に実行される。これにより、先行車の影響を受けないように配慮しつつ、加速度変更操作Ｏａの履歴を取得できるようになる。つまり、ドライバの運転嗜好が表れ易い場面を利用して、加速度変更操作Ｏａの履歴を適切に取得できるようになる。このため、ドライバの運転嗜好が適切に反映された自動加速制御を実現できるようになる。

より具体的には、本実施形態によれば、加速度増加操作Ｏａｉのカウンタ値Ｃ２に関する第１割合Ｒ１が閾値ＴＨ１以上かつ第２割合Ｒ２より大きい場合に、加速度増加処理ＰＲ２１が実行される。このように、設定加速度Ｇｘｓを高くするか否かの判定のために、第１割合Ｒ１の大きさの評価だけでなく、第１割合Ｒ１と加速度低下操作Ｏａｒのカウンタ値Ｃ３に関する第２割合Ｒ２との比較も行われる。これにより、ドライバの加速度Ｇｘの嗜好が現在の設定加速度Ｇｘｓに対して高いか低いかをより確実に判定できるようになる。また、第１割合Ｒ１及び第２割合Ｒ２は、それぞれ、合計値Ｃ０（＝Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３）に対するカウンタ値Ｃ２及びＣ３の割合である。このため、ドライバが加速度変更操作Ｏａを行わなかった回数をも考慮しつつ、設定加速度Ｇｘｓを高くするか否かの判定を行えるようになる。これにより、ドライバが現在の設定加速度Ｇｘｓを好んでいるにもかかわらず不必要な設定加速度Ｇｘｓの変更が行われることを抑制できる。ここで説明されたことは、加速度低下処理ＰＲ２２についても同様である。以上のように、本実施形態の手法によれば、ドライバの運転嗜好を正確に捉えて自動加速制御に反映できるようになる。

また、特定加速期間Ｔａ中に自車両１の近くに先行車が現れると、加速度変更操作Ｏａの有無は、当該先行車の影響を受けることになる。すなわち、加速度変更操作Ｏａの有無は、ドライバの運転嗜好を表しにくくなる。この点に鑑み、図２に示す処理では、ステップＳ１１２がステップＳ１１０とステップＳ１１４との間に介在している。同様に、ステップＳ１１８がステップＳ１１６とステップＳ１２０との間に介在しており、また、ステップＳ１２２がステップＳ１１６とステップＳ１２４との間に介在している。すなわち、特定加速期間Ｔａが到来しても、当該特定加速期間Ｔａの開始から終了まで特定条件Ｘが継続的に満たされない場合には、第１～第３カウンタの何れか１つをインクリメントすることは行われない。これにより、特定加速期間Ｔａ中に自車両１の近くに先行車が現れたシーンをステップＳ１１４、Ｓ１２０、及びＳ１２４の処理の対象から除外できる。このため、ドライバの運転嗜好をより正確に取得できるようになる。

また、本実施形態によれば、第１～第３カウンタのそれぞれは、加速度増加処理ＰＲ２１又は加速度低下処理ＰＲ２２の実行に伴ってクリアされる。これにより、このような態様で第１～第３カウンタがクリアされない場合と比べて、加速度増加処理ＰＲ２１又は加速度低下処理ＰＲ２２によって変更された設定加速度Ｇｘｓがドライバの運転嗜好に合っているか否かを正確に判断できるようになる。

１ 車両、 １０ 車両制御システム、 １２ 車両状態センサ、 １４ 認識センサ、 １６ 位置センサ、 １８ 通信装置、 ２０ 走行装置、 ２２ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）、 ２４ 運転支援スイッチ、 ２６ プロセッサ、 ２８ 記憶装置

Claims (3)

1. 車両の加速度を自動的に制御する自動加速制御を実行するプロセッサと、
   前記車両の加減速に関するドライバの操作を検出するセンサと、
   を備え、
   前記車両の加減速に関する前記ドライバの操作は、前記自動加速制御によって設定された設定加速度を変更するように介入する前記ドライバの加速度変更操作を含み、
   前記プロセッサは、
   先行車に対する前記車両の車間距離もしくは車間時間が閾値以上であること又は先行車が不在であることを示す特定条件が満たされ、かつ前記自動加速制御による前記車両の加速が行われている特定加速期間中に、前記加速度変更操作を検出し、
   検出された前記加速度変更操作の履歴に基づいて、将来の加速時における前記設定加速度を変更し、
   前記プロセッサは、
   前記特定加速期間中に前記加速度変更操作が行われなかった場合にインクリメントされる第１カウンタと、
   前記特定加速期間中に前記加速度変更操作として加速度増加操作が行われた場合にインクリメントされる第２カウンタと、
   前記特定加速期間中に前記加速度変更操作として加速度低下操作が行われた場合にインクリメントされる第３カウンタと、
   を含み、
   前記プロセッサは、
   前記特定加速期間が到来する度に、前記第１カウンタ、前記第２カウンタ、及び前記第３カウンタの何れか１つをインクリメントし、
   前記第１カウンタ、前記第２カウンタ、及び前記第３カウンタの合計値に対する前記第２カウンタの値の第１割合が第１閾値以上、かつ前記合計値に対する前記第３カウンタの値の第２割合より大きい場合には、前記設定加速度を高くする加速度増加処理を実行し、
   前記第２割合が第２閾値以上かつ前記第１割合より大きい場合には、前記設定加速度を低くする加速度低下処理を実行する
   車両制御装置。
2. 前記プロセッサは、前記特定加速期間が到来しても、前記特定加速期間の開始から終了まで前記特定条件が継続的に満たされない場合には、前記第１カウンタ、前記第２カウンタ、及び前記第３カウンタの何れか１つをインクリメントすることを行わない
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記プロセッサは、前記加速度増加処理又は前記加速度低下処理の実行に伴って前記第１カウンタ、前記第２カウンタ、及び前記第３カウンタのそれぞれをクリアする
   請求項１に記載の車両制御装置。