JP7461982B2 - 急加速抑制装置及び急加速抑制制御方法 - Google Patents

急加速抑制装置及び急加速抑制制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、急加速抑制装置及び急加速抑制制御方法に関する。
従来、車両において、アクセルとブレーキの踏み間違いを検知すると、障害物の有無を乗員に知らせ、ディスプレイ表示等で正しい操作をするように促し、入力されたアクセル開度よりも低いアクセル開度を入力することで急発進・急加速を抑制する踏み間違い急加速抑制システムが知られている。
例えば、特許文献１には、アクセルが踏込まれたままの状態で非駆動レンジから駆動レンジに移行した場合、エンジンコントロールユニットに実際のアクセル開度よりも低いアクセル開度信号を出力することで車両の急発進を防止することが開示されている。
特開２０２１－０３２１０１号公報
上記の先行技術のように、非駆動レンジ選択から駆動レンジに移行した場合に加速抑制をすることで、交差点など運転者が発進したい状況でも立ち往生してしまう恐れがあった。
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、交通の安全性を向上させながら、交通の円滑性の低下を抑制する急加速抑制装置及び急加速抑制制御方法を提供することにある。
前記課題を解決するため、本発明の急加速抑制装置は、車両の急加速抑制を行う急加速抑制装置であって、シフトレバーの操作位置を取得するシフト位置取得部と、アクセルペダルの踏込み量をアクセル開度として取得するアクセル開度取得部と、前記アクセル開度の大きさと時間変化からアクセルペダルの操作状態を判定するアクセル操作判定部と、前記シフト位置取得部で取得した前記シフトレバーの位置が非駆動レンジであり、かつ、前記アクセル操作判定部でアクセルペダルの急踏込を判定した際には、車両駆動部を加速抑制し、前記アクセルペダルの踏み続けの状態が継続している場合において、前記シフトレバーの位置が非駆動レンジから駆動レンジに移行した際には、低速走行を経て所定の速度を上限に加速を行うように車両駆動部を加速抑制制御し、アクセルペダルの踏込みが終了すると加速抑制制御の終了する加速抑制制御部と、を備えるようにした。
本発明の急加速抑制装置及び急加速抑制制御方法によれば、交通の安全性を向上させながら、交通の円滑性の低下を抑制することができる。
実施形態の急加速抑制装置のシステム構成図である。 急加速抑制装置を備えた車両の動作の一例を説明する図である。 急加速抑制装置の制御内容を説明するフロー図である。 急加速抑制装置を備えた車両の他の動作を説明する図である。 急加速抑制装置の他の制御内容を説明するフロー図である。
以下、図面を参照して実施形態の急加速抑制装置を説明する。
図１は、実施形態の急加速抑制装置１０の構成を示すシステム構成図である。
急加速抑制装置１０は、加速抑制制御部１、アクセル操作判定部２、アクセル開度取得部３、シフト位置取得部４、障害物検出部５と警報部６を含み構成する。
シフト位置取得部４は、「Ｐ」（パーキング）、「Ｒ」（リバース）、「Ｎ」（ニュートラル）、「Ｄ」（ドライブ）等の運転者が操作したシフトレバー１１の位置を取得する。本明細書では、「Ｐ」「Ｎ」等の車両を移動（駆動）しないシフトレバー１１の位置を非駆動レンジ、「Ｒ」「Ｄ」等の車両を移動（駆動）するシフトレバー１１の位置を駆動レンジと呼ぶ。なお、シフトレバー１１の替わりにシフトスイッチを備える車両については、シフトレバー１１をシフトスイッチと読み替える。
アクセル開度取得部３は、アクセルペダル１２の踏込み量をアクセル開度として取得する。運転者がアクセルペダル１２を深く踏込みむと、アクセル開度取得部３は、大きなアクセル開度を取得する。
障害物検出部５は、車両の前方を撮像するカメラ１４の撮像画像から、追突や衝突する可能性のある車両等の障害物の有無の検出と、障害物までの距離を検出する。障害物検出部５は、ミリ波レーダやLiDAR（light detection and ranging）により、障害物を検出してもよい。
アクセル操作判定部２は、アクセル開度取得部３で取得したアクセル開度の大きさと時間変化とから、運転者のアクセルペダル１２の急踏込等の操作状態を判定する。
加速抑制制御部１は、車輪速センサ１６により検出した車速が０、つまり車両が停止している場合に、シフト位置取得部４により取得したシフトレバー１１の位置と、アクセル操作判定部２で判定したアクセルペダル１２の操作状態と、から、シフトレバー１１を非駆動レンジに選択し、アクセルペダル１２を踏込んだ状態（エンジンの回転速度が上昇する状態）では、車両が停止したまま、加速抑制（例えば、エンジンスロットル開度を制限）するように車両駆動部１３を制御する。
そして、加速抑制制御部１は、アクセルペダル１２を踏込んだ状態で、シフトレバー１１を駆動レンジに移行した場合には、クリープ走行程度の低速走行するように車両駆動部１３を制御する。さらにアクセルペダル１２の踏込みが継続する場合に踏込限付き加速（予め設定した速度、例えば、30Km/hを上限として加速する）するように車両駆動部１３を制御する。
なお、クリープ走行は、エンジンのトルクを駆動輪に伝達するトルクコンバータを備えるＡＴ（オートマチックトランスミッション）車両に特有の現象であるが、トルクコンバータを備えないエンジン車両やエンジンを備えない電気自動車においてもクリープ走行が可能とされている場合があるので、このようなクリープ走行可能な車両にも適用できる。
また、加速抑制制御部１は、車両の発進後に障害物検出部５が障害物を検出した際には、車両が減速又は停止するように、車両駆動部１３を制御する。
警報部６は、加速抑制制御部１が車両駆動部１３を加速抑制制御している際に、運転者の異常操作の警報を車内ディスプレイ等の警報出力部１５に行う。また、警報部６は、運転者の異常操作の警報として、車両のハザードランプの点滅表示等を警報出力部１５により行う。
急加速抑制装置１０は、具体的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read only memory）、ＲＡＭ（Random access memory）、電子部品、インターフェイス回路を含むＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、ＲＯＭに記憶されるプログラムを実行することにより、加速抑制制御部１等のそれぞれの機能を実現する。
また、急加速抑制装置１０は、車両駆動部１３を制御するエンジン制御ＥＣＵの一部の機能として実現してもよい。
つぎに、図２により、実施形態の急加速抑制装置１０を搭載した車両の動作を説明する。
図２は、シフトレバー１１（図１）とアクセルペダル１２（図１）の操作による車両状態の時間変化を、紙面の横方向に左から右に示している。
まず、シフトレバー１１の位置を示すシフトレバー状態が「Ｎ」で、アクセルペダル１２の操作状態を示すアクセルペダルの状態が「AP OFF」（アクセルペダルオフ）の場合には、車両状態は停車となっている。
運転者が、シフトレバーの状態が「Ｎ」でアクセルペダル１２を急に踏込むと、急加速抑制装置１０により、エンジンの回転速度は加速抑制される。この時、シフトレバーの状態が「Ｎ」であるため、車両状態は停車の状態を維持する。
運転者がアクセルペダル１２を踏み続けた状態（アクセルペダルの状態が「AP 踏み続け」）で、シフトレバーの状態を「Ｎ」から「Ｄ」にシフト操作すると、エンジンの駆動力が駆動輪に伝達されるものの、車両は、急加速抑制装置１０により、例えば10km/hのクリープ走行程度の低速走行を始める（車両状態が「クリープ」）。
運転者が、さらにアクセルペダル１２を踏み続けると（アクセルペダルの状態が「AP 踏み続け」）、車両状態は、急加速抑制装置１０により、制限付き加速の状態となり、予め設定した速度、例えば、30km/hを上限（所定の速度を上限）として加速する。
このように、実施形態の急加速抑制装置１０を搭載した車両は、非駆動レンジ選択時にアクセルペダルを踏込んだ状態で駆動レンジにシフト操作しても、非駆動レンジの状態で加速抑制しているため、急発進することはない。
さらに、アクセルペダルを踏み続けた場合には、低速走行を経て制限付き加速に移行することで、運転者の発進の意図を反映した走行が可能となり、利便性が向上する。
つぎに、急加速抑制装置１０の処理内容を、図３のフロー図により説明する。
ステップＳ３１で、シフト位置取得部４が、シフトレバー１１の位置を取得して、シフトレバー１１が「Ｐ」又は「Ｎ」の非駆動レンジの位置があるか否かを判定する。非駆動レンジでない場合には（Ｓ３１のＮｏ）、処理を終了し、非駆動レンジの場合には（Ｓ３１のＹｅｓ）、ステップＳ３２に進む。
より詳細には、急加速抑制装置１０は、車速が30km/h以上の場合、登7％勾配以上の登坂道の場合、ウィンカー操作中及びウィンカー操作後の所定秒数（例えば、２秒）以内の場合、ブレーキ操作中及びブレーキ操作後の所定秒数（例えば、２秒）以内の場合、のいずれかの場合にも、非駆動レンジでない場合として、処理を終了する。
ステップＳ３２で、アクセル開度取得部３が、アクセルペダル１２のアクセル開度を取得する。そして、アクセル操作判定部２が、アクセル開度取得部３で取得したアクセル開度の大きさと時間変化とから、アクセルペダル１２が急踏込されたか否かを判定する。AP急踏込でなかった場合には（Ｓ３２のＮｏ）、処理を終了し、AP急踏込だった場合には（Ｓ３２のＹｅｓ）、ステップＳ３３に進む。
詳しくは、アクセル操作判定部２は、アクセル開度の大きさが90％以上、かつ、通常の３倍程度の踏込み速度で素早く踏込まれている場合に、急踏込みされたと判定する。
ステップＳ３３で、加速抑制制御部１が、運転者のエンジンスロットル開度が大きくなることを制限する加速抑制を行うように車両駆動部１３を制御する。つまり、加速抑制制御部１は、アクセル開度取得部３で取得したアクセル開度と関係なく、アイドリング状態のエンジン回転速度に加速抑制する。
エンジンがアイドリングストップ状態であれば、加速抑制制御部１は、エンジンを再始動してアイドリング状態になるように車両駆動部１３を制御する。
ステップＳ３４で、加速抑制制御部１は、シフト位置取得部４で取得したシフトレバー１１の位置が、非駆動レンジから駆動レンジ（「Ｄ」又は「Ｒ」等）に移行したか否かを判定し、駆動レンジに移行していれば（Ｓ３４のＹｅｓ）、ステップＳ３５に進み、非駆動レンジのままであれば（移行していなければ）、駆動レンジ移行を待機する（Ｓ３４のＮｏ）。
ステップＳ３５で、加速抑制制御部１は、アクセル操作判定部２によりアクセルペダル１２がＡＰ踏み続けの状態であるか否かを判定し、アクセルペダル１２が開放されていれば（Ｓ３５のＮｏ）、処理を終了し、ＡＰ踏み続けが継続していれば（Ｓ３５のＹｅｓ）、ステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６で、加速抑制制御部１は、車両が低速走行を開始するように車両駆動部１３を制御する。そして、加速抑制制御部１は、所定時間（例えば、５秒）の低速走行の後に、車両が制限付き加速（例えば、30Km/hを上限として加速）の状態になるように、車両駆動部１３を制御する。
ステップＳ３７で、加速抑制制御部１は、アクセル操作判定部２によりアクセルペダル１２の踏込みが終了（ＡＰ踏込み終了）したか否かを判定し、踏込み終了していれば（Ｓ３７のＹｅｓ）、ステップＳ３８に進み、踏込み終了していなければ（Ｓ３７のＮｏ）、アクセルペダル１２の踏込みの終了を待機する。
詳しくは、加速抑制制御部１は、アクセル開度の大きさが所定値以下（例えば、50％以下）になると、ＡＰ踏込み終了と判定する。
ステップＳ３８で、加速抑制制御部１は、車両駆動部１３がアクセル開度に応じて加速制御するように、車両駆動部１３に対する制限付き加速の制御を解除する。
以上のように、実施形態の急加速抑制装置１０は、シフトレバー１１の操作位置を取得するシフト位置取得部４と、アクセルペダル１２の踏込み量をアクセル開度として取得するアクセル開度取得部３と、アクセル開度の大きさと時間変化からアクセルペダル１２の操作状態を判定するアクセル操作判定部２と、シフト位置取得部４で取得したシフトレバー１１の位置が非駆動レンジであり、かつ、アクセル操作判定部２でアクセルペダル１２の急踏込を判定した際には、車両駆動部１３を加速抑制し、アクセルペダル１２の踏み続けの状態が継続している場合において、シフトレバー１１の位置が非駆動レンジから駆動レンジに移行した際には、低速走行を経て所定の速度を上限に加速を行うように車両駆動部１３を制御する加速抑制制御部１と、を備えるようにした。
これにより、非駆動レンジ選択時にアクセルペダルを踏込んだ状態で駆動レンジに移行しても、非駆動レンジの状態で既に車両は加速抑制を実施しているため、急発進することはない。さらに、アクセルペダルを所定時間踏み続けた場合に、低速走行を経て制限付き加速に移行することで運転者の「発進/加速」の意図を制限付きで反映させた走行が可能となり、利便性が向上する。
つぎに、図４により、実施形態の急加速抑制装置１０を搭載した車両の他の動作を説明する。
図４は、実施形態の急加速抑制装置１０を搭載した車両（以下、自車両と記す）が、前方車両と後方車両に挟まれて、信号待ちしている状態や渋滞により停止している状態を示している。紙面の右方向が、車両の進行方向とする。
図４の(a) は、前方車両が発進した状態を示している。
図４の(b) に示すように、自車の運転者は、前方車両の発進に応じて、自車も発進するようにシフトレバー１１とアクセルペダル１２とを操作する。
この際に、運転者が、シフトレバー１１の位置が「Ｎ」のままでアクセルペダル１２を急踏込みし、アクセルペダルを踏み続けたままシフトレバー１１の位置を「Ｄ」にシフト操作しても、急加速抑制装置１０により、所定時間の低速走行の後に、車両が制限付き加速の状態になるように、車両駆動部１３を制御するので、自車両が急発進することがない。
そして、図４の(c) に示すように、自車両が前方車両に追いついてしまった場合（前方車両と自車両の距離が所定値以下になった場合）に、自車両が減速又は停止するように、急加速抑制装置１０が車両駆動部１３を制御する。
また、自車両は、図４の(b) に示す急加速抑制装置１０の加速抑制制御により発進する際に、急加速抑制装置１０が、車内の警報器を運転者に向けて作動して、シフトレバー１１の位置が非駆動レンジの状態で、アクセルペダルを急に踏込む等の自車両が正常な操作に基づく走行がされていないこと通知するようにする。
また、急加速抑制装置１０が、ハザードランプを通常とは異なる速さで点滅させるエマージェンシーストップシグナルを作動させ、自車両が正常な操作に基づく走行がされていないことを周囲の車両（例えば、後方車両）に知らせる。
これにより、自車両、他車両ともに安全な走行を促すことが可能となるため、運転者と他車両の運転者の利便性が向上する。
図５は、図４で説明した自車両の動作を制御する急加速抑制装置１０の処理フロー図である。図５の処理フロー図は、図３で説明した急加速抑制装置１０の処理フローに、ステップＳ５１、ステップＳ５２とステップＳ５３が追加されている。
図５のステップＳ３１からステップＳ３８は、図３と同様のため、ここでは説明を省略する。
ステップＳ５１で、加速抑制制御部１は、車両の前方を撮像するカメラ１４の撮像画像から、追突や衝突する可能性のある車両等の障害物を検出する障害物検出部５により、障害物検出したか否かを判定し、障害物検出していない場合には（Ｓ５１のＮｏ）、ステップＳ３５に進み、障害物検出している場合には、障害物検出しなくなるまで待機する。
詳しくは、加速抑制制御部１は、障害物検出部５が検出した障害物と車両との距離が、所定値以下の場合（接近している場合）には、障害物検出したと判定し、所定値より大きい場合（離れている場合）、又は、障害物検出部５が障害物を検出していない場合には、障害物検出していないと判定する。
加速抑制制御部１は、ステップＳ３５でＡＰ踏み続けの状態であると判定すると、ステップＳ３６で、低速走行後に車両が制限付き加速を行うように車両駆動部１３を制御するので、ステップＳ５１で、加速抑制制御部１が障害物検出したと判定している間は、車両が発進することがない。これにより、状況に応じた安全な走行が可能となり、運転者の利便性が向上する。
ステップＳ５２で、加速抑制制御部１は、ステップＳ３６で低速走行を経て制限付き加速している際に、障害物検出部５により、障害物検出したか否かを判定し、障害物検出していない場合には（Ｓ５２のＮｏ）、ステップＳ３７に進み、障害物検出した場合には（Ｓ５２のＮｏ）、ステップＳ５３に進む。
ステップＳ５３で、加速抑制制御部１は、衝突回避のため車両が減速又は停止するように車両駆動部１３を制御して、処理を終了する。
以上により、制限付き加速状態で走行中、車両進行方向に障害物を検知した場合は、制限付き加速を終了し車両を減速又は停止させることで、状況に応じた安全な走行が可能となり、運転者の利便性が向上する
加速抑制制御部１は、ステップＳ３６で低速走行後に車両が制限付き加速を行うように車両駆動部１３を制御してからステップＳ３８で制限付き加速の制御を解除するまで、つまり、車両が低速走行中及び制限付き加速を行っている間に障害物を検出すると、車両が減速又は停止するので、障害物への衝突を回避もしくは軽減することができる。
ステップＳ５３で、車両が減速又は停止するように車両駆動部１３を制御することに替えて、車両の衝突軽減ブレーキ機能を動作するようにしてもよい。
図５には図示していないが、急加速抑制装置１０が、ステップＳ３３からステップＳ３８又はステップＳ５３の処理に並行して、警報部６により警報出力部１５に警報出力して、図４で説明した運転者への警報と、周囲の車両への警報とを行うようにしてもよい。
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
１ 加速抑制制御部
２ アクセル操作判定部
３ アクセル開度取得部
４ シフト位置取得部
５ 障害物検出部
６ 警報部
１０ 急加速抑制装置
１１ シフトレバー
１２ アクセルペダル
１３ 車両駆動部
１４ カメラ
１５ 警報出力部
１６ 車輪速センサ

Claims (8)

  1. 車両の急加速抑制を行う急加速抑制装置であって、
    シフトレバーの操作位置を取得するシフト位置取得部と、
    アクセルペダルの踏込み量をアクセル開度として取得するアクセル開度取得部と、
    前記アクセル開度の大きさと時間変化からアクセルペダルの操作状態を判定するアクセル操作判定部と、
    前記シフト位置取得部で取得した前記シフトレバーの位置が非駆動レンジであり、かつ、前記アクセル操作判定部でアクセルペダルの急踏込を判定した際には、車両駆動部を加速抑制し、前記アクセルペダルの踏み続けの状態が継続している場合において、前記シフトレバーの位置が非駆動レンジから駆動レンジに移行した際には、低速走行を経て所定の速度を上限に加速を行うように車両駆動部を加速抑制制御し、アクセルペダルの踏込みが終了すると加速抑制制御の終了する加速抑制制御部と、
    を備えることを特徴とする急加速抑制装置。
  2. 前記車両の前方の障害物を検出する障害物検出部を備え、
    前記加速抑制制御部は、
    前記障害物検出部により車両の進行方向に障害物を検出した際には、前記アクセルペダルが踏み続けの状態が継続している場合において、前記シフトレバーの位置が非駆動レンジから駆動レンジに移行しても、前記車両が発進しないように前記車両駆動部を制御するか、又は、
    前記低速走行を経て所定の速度を上限に加速を行うように車両駆動部を制御している場合に、前記障害物検出部により車両の進行方向に障害物を検出した際には、前記車両が減速又は停止するように前記車両駆動部を制御する
    ことを特徴とする請求項１に記載の急加速抑制装置。
  3. 前記シフトレバーと前記アクセルペダルの異常操作の警報を警報出力部に出力する警報部を備え、
    前記加速抑制制御部は、
    前記車両駆動部を加速抑制する際、又は、前記低速走行を経て所定の速度を上限に加速を行うように前記車両駆動部を制御する際に、前記警報部により警報を出力する
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の急加速抑制装置。
  4. 急加速抑制装置によって実行される車両の急加速抑制制御方法であって、
    シフトレバーの操作位置が非駆動レンジであることを判定し、かつアクセルペダルの急踏込を判定した際には、前記車両の車両駆動部を加速抑制するように制御するステップと、
    前記アクセルペダルが踏み続けの状態が継続している場合において、前記シフトレバーの位置が非駆動レンジから駆動レンジに移行した際には、低速走行を経て所定の速度を上限に加速を行うように前記車両駆動部を加速抑制制御するステップと、
    アクセルペダルの踏込みの終了を判定すると加速抑制制御を終了するステップと、
    を含むことを特徴とする急加速抑制制御方法。
  5. 前記低速走行を経て所定の速度を上限に加速を行うように前記車両駆動部を制御するステップにおいて、
    前記車両の進行方向に障害物を検出した際には、前記アクセルペダルが踏み続けの状態が継続している場合において、前記シフトレバーの位置が非駆動レンジから駆動レンジに移行しても、前記車両が発進しないように前記車両駆動部を制御する
    ことを特徴とする請求項４に記載の急加速抑制制御方法。
  6. 前記低速走行を経て所定の速度を上限に加速を行うように車両駆動部を加速抑制制御するステップにおいて、
    前記車両の進行方向に障害物を検出した際には、前記車両が減速又は停止するように前記車両駆動部を制御する
    ことを特徴とする請求項４に記載の急加速抑制制御方法。
  7. 前記車両と前記車両の前方にある障害物が所定の距離に接近した場合に、車両の進行方向に障害物を検出したとして、前記車両が減速又は停止するように前記車両駆動部を制御する
    ことを特徴とする請求項６に記載の急加速抑制制御方法。
  8. 前記車両駆動部を加速抑制するように制御するステップ、又は、前記低速走行を経て所定の速度を上限に加速を行うように前記車両駆動部を制御するステップで、前記シフトレバーと前記アクセルペダルの異常操作を伝える警報表示を行う
    ことを特徴とする請求項４～７のいずれかに記載の急加速抑制制御方法。
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