JP6551368B2

JP6551368B2 - 車両制御装置

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Publication number: JP6551368B2
Application number: JP2016217955A
Authority: JP
Inventors: 竜路岡村; 真也山王堂
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2019-07-31
Anticipated expiration: 2036-11-08
Also published as: US10464554B2; DE102017125151A1; JP2018075904A; DE102017125151B4; CN108068789B; CN108068789A; US20180126982A1

Description

本発明は、車両を制御するための車両制御装置の技術分野に関する。

特許文献１及び２の夫々には、車両制御装置の一例として、車両の現在位置から車両を駐車するべき目標位置までの移動経路に沿って車両を自動的に移動させることで、車両を目標位置に自動的に駐車させることが可能な駐車支援を行う駐車支援装置が記載されている。その他、本発明に直接的に関連する技術を開示する文献ではないものの、先行技術文献として、特許文献３があげられる。

特開２０１４−１８４７４６号公報特開平５−２７２６３２号公報特開２０１４−１９２９５号公報

駐車支援装置は、車両を自動的に駐車させる際に、車両の切り返し等のために、変速機のシフトレンジを自動的に切り替えることがある。従って、駐車支援装置は、一般的には、車両の搭乗者の操作に基づくことなく変速機のシフトレンジを自動的に切り替えるためのシフト制御部（例えば、シフトＥＣＵ、シフト・バイ・ワイヤを実現するための装置）を備えている。

シフト制御部に異常が発生した場合には、シフト制御部は、シフトレンジを切り替えるべき状況でないにも関わらず、シフトレンジを切り替えてしまう可能性がある。特に、車両の進行方向の変更を伴うシフトレンジの切替がシフト制御部によって行われてしまう可能性がある。この場合、搭乗者がシフトレンジの切替に気付かなければ、搭乗者が意図しない方向に向かって車両が走行してしまう可能性があるという技術的問題が生ずる。従って、シフト制御部に何らかの異常が発生する可能性がゼロではないことを踏まえると、搭乗者の操作に基づくことなく変速機のシフトレンジが切り替えられた場合に、車両の走行の安全性が確保されることが望まれる。

尚、このような技術的問題は、シフト制御部を備える駐車支援装置のみならず、搭乗者の操作の有無に関わらずに変速機のシフトレンジを自動的に切り替え可能な車両においても同様に生じ得る。

本発明は、搭乗者の操作に基づくことなく変速機のシフトレンジを自動的に切り替え可能な車両を安全に走行させることが可能な車両制御装置を提供することを課題とする。

＜１＞
開示の車両制御装置は、変速機を備える車両を制御する車両制御装置であって、前記車両の搭乗者の操作に基づくことなく、進行方向を変更して前記車両が走行するように前記変速機のシフトレンジが切り替えられるか否かを判定する判定手段と、前記搭乗者の操作に基づくことなく前記進行方向を変更して前記車両が走行するように前記シフトレンジが切り替えられると判定される場合に、前記搭乗者の操作に基づくことなく前記進行方向を変更して前記車両が走行するように前記シフトレンジが切り替えられると判定されない場合と比較して前記車両の駆動力が小さくなるように、前記車両の駆動力を制限する制限手段とを備える。

開示の車両制御装置によれば、搭乗者の操作に基づくことなく車両の進行方向の変更を伴うシフトレンジの切替が行われる場合には、車両の駆動力が制限される。このため、駆動力が制限されない場合と比較して、搭乗者の意図しない方向に向かう車両の走行（例えば、飛び出し）が抑制される。具体的には、駆動力が制限されない場合と比較して、車両の車速や加速度が抑制される。このため、車両制御装置は、搭乗者の操作に基づくことなく変速機のシフトレンジを自動的に切り替え可能な車両を安全に走行させることができる。

＜２＞
開示の車両制御装置の他の態様では、前記車両の搭乗者の操作に基づくことなく前記シフトレンジを切り替えるシフト切替支援を含む走行支援を前記車両に対して行う支援手段を更に備え、前記判定手段は、前記搭乗者の操作に基づくことなく、前記支援手段からの指令によって前記進行方向を変更して前記車両が走行するように前記シフトレンジが切り替えられるか否かを判定する。

この態様によれば、車両の進行方向の変更を伴うシフト切替支援が支援手段によって行われる場合には、車両の駆動力が制限される。このため、車両制御装置は、シフト切替支援を行う支援手段を備える車両を安全に走行させることができる。

＜３＞
上述した支援手段を備える車両制御装置の他の態様では、前記支援手段は、前記走行支援として、前記車両を目標位置に自動的に駐車させるための駐車支援を行う。

駐車支援が行われている場合には、車両の切り返し等のために、車両の進行方向の変更を伴うシフト切替支援が行われる可能性が相対的に高い。このため、駐車支援を行うことが可能な支援手段を備える車両は、搭乗者の操作に基づくことなくシフトレンジを切り替えるシフト切替支援を行うための制御部を備えている可能性が相対的に高い。このため、この態様によれば、車両の進行方向の変更を伴うシフト切替支援が行われる可能性が相対的に高い車両を安全に走行させることができる。

＜４＞
開示の車両制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記車両に要求されている駆動力よりも前記車両が実際に出力する駆動力を小さくすることで、前記車両の駆動力を制限する。

この態様によれば、車両の駆動力が適切に制限される。

＜５＞
上述した車両に要求されている駆動力に対して車両の実際の駆動力を制限する車両制御装置の他の態様では、前記車両に要求されている駆動力は、前記搭乗者によるアクセルペダルの操作量に基づいて定まる駆動力である。

この態様によれば、搭乗者によるアクセルペダルの操作に起因した、搭乗者の意図しない方向に向かう車両の飛び出しが適切に抑制される。

＜６＞
開示の車両制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記進行方向を変更して前記車両が走行するように前記シフトレンジが切り替えられると判定される場合に、前記進行方向を変更して前記車両が走行するように前記シフトレンジが切り替えられると判定されない場合と比較して、前記車両の駆動力の上限値、前記車両の車速の上限値、前記車両の加速度の上限値及び前記車両の加加速度の上限値の少なくとも一つを小さくすることで、前記車両の駆動力を制限する。

この態様によれば、車両の駆動力が適切に制限される。

図１は、本実施形態の車両の構成を示すブロック図である。図２は、本実施形態の駐車支援動作の流れを示すフローチャートである。図３は、本実施形態の駆動力制限動作の流れを示すフローチャートである。図４は、車両の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトアクチュエータに入力されている状況下で駆動力が制限される車両の状態を示すタイミングチャートである。図５は、車両の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトアクチュエータに入力されている状況下で駆動力が制限される車両の状態を示すタイミングチャートである。図６は、車両の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトアクチュエータに入力されている状況下で駆動力が制限される車両の状態を示すタイミングチャートである。図７は、車両の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトアクチュエータに入力されている状況下で駆動力が制限される車両の状態を示すタイミングチャートである。図８は、車両の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトアクチュエータに入力されている状況下で駆動力が制限される車両の状態を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照しながら、車両制御装置の実施形態について説明する。以下では、車両制御装置の実施形態が搭載された車両１を用いて説明を進める。

（１）車両１の構成
初めに、図１を参照しながら、本実施形態の車両１の構成について説明する。図１に示すように、車両１は、カメラ１１１と、アクセルペダル１１２と、セレクタ（言い換えれば、シフトレバー）１１３と、上述した「車両装置」の一具体例であるＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）１３と、エンジン１４１と、ブレーキアクチュエータ１４２と、ステアリングアクチュエータ１４３と、シフトアクチュエータ１４４と、ブレーキ装置１５２と、転蛇輪１５３と、上述した「変速機」の一具体例であるギヤ機構（いわゆる、トランスミッション）１５４とを備える。

カメラ１１は、車両１の周囲を撮像する撮像機器である。アクセルペダル１１２は、車両１の駆動力を制御するために搭乗者によって操作される。セレクタ１１３は、ギヤ機構１５４のシフトレンジを切り替えるために搭乗者によって操作される。

ＥＣＵ１３は、車両１の全体の動作を制御する。本実施形態では特に、ＥＣＵ１３は、車両１を目標位置（例えば、駐車場や、駐車場内のある駐車区画や、道路上の駐車区画等）に自動的に駐車させるための駐車支援動作を行う。更に、ＥＣＵ１３は、駐車支援動作に加えて、搭乗者の操作に基づくことなく車両１の進行方向の変更を伴うシフトレンジの切替が行われる場合に車両１の駆動力を制限する駆動力制限動作を行う。

ＥＣＵ１３は、リモート端末１２を用いた搭乗者の指示に応じて、駐車支援動作を行う。具体的には、リモート端末１２は、駐車支援動作の実行を搭乗者が要求している場合に搭乗者によって押下される操作ボタンを有している。リモート端末１２は、操作ボタンの押下結果を、ＥＣＵ１３に通知する。

駐車支援動作及び駆動力制限動作を行うために、ＥＣＵ１３は、ＥＣＵ１３の内部に論理的に実現される処理ブロックとして又は物理的に実現される処理回路として、周辺認識ＥＣＵ１３１と、駐車支援ＥＣＵ１３２と、エンジンＥＣＵ１３３と、ブレーキＥＣＵ１３４と、ステアリングＥＣＵ１３５と、シフトＥＣＵ１３６と、駆動力制限ＥＣＵ１３７とを備える。

周辺認識ＥＣＵ１３１は、カメラ１１１の撮像結果である画像情報に基づいて、車両１の周辺の状況を認識する。駐車支援ＥＣＵ１３２は、周辺認識ＥＣＵ１３１の認識結果に基づいて、車両１の現在位置から目標位置に至るまでに車両１が移動するべき移動経路を生成（言い換えれば、算出）する。更に、駐車支援ＥＣＵ１３２は、生成した移動経路に沿って車両１が自動的に移動するように、エンジンＥＣＵ１３３、ブレーキＥＣＵ１３４、ステアリングＥＣＵ１３５及びシフトＥＣＵ１３６を制御する。

エンジンＥＣＵ１３３は、駐車支援ＥＣＵ１３２の制御下で、車両１が目標位置に向かって自動的に移動するように、エンジン１４１を制御する。エンジンＥＣＵ１３３は更に、駐車支援ＥＣＵ１３２の制御の有無に関わらずに、アクセルペダル１１２の操作量に応じて定まる要求駆動力を車両１が出力するように、エンジン１４１を制御する。

ブレーキＥＣＵ１３４は、駐車支援ＥＣＵ１３２の制御下で、車両１が目標位置に向かって自動的に移動するように、ブレーキアクチュエータ１４２を制御する。ブレーキアクチュエータ１４２は、ブレーキＥＣＵ１３４の制御下で、車両１に制動力を付与するように、不図示の車輪を制動可能なブレーキ装置１５２を制御する。従って、ブレーキＥＣＵ１３４及びブレーキアクチュエータ１４２は、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤシステムを構成する。

ステアリングＥＣＵ１３５は、駐車支援ＥＣＵ１３２の制御下で、車両１が目標位置に向かって自動的に移動するように、ステアリングアクチュエータ１４３を制御する。ステアリングアクチュエータ１４３は、ステアリングＥＣＵ１３５の制御下で、車両１が所望方向に向かって移動するように、転蛇可能な転蛇輪１５３を転蛇する。従って、ステアリングＥＣＵ１３５及びステアリングアクチュエータ１４３は、いわゆるステア・バイ・ワイヤシステムを構成する。

シフトＥＣＵ１３６は、駐車支援ＥＣＵ１３２の制御下で、車両１が目標位置に向かって自動的に移動するように、シフトアクチュエータ１４４を制御する。シフトアクチュエータ１４４は、シフトＥＣＵ１３６の制御下で、エンジン１４１の動力を駆動輪に伝達可能なギヤ機構１５４のギヤレンジが所望のギヤレンジに切り替えられるように、ギヤ機構１５４を制御する。従って、シフトＥＣＵ１３６及びシフトアクチュエータ１４４は、いわゆるシフト・バイ・ワイヤシステムを構成する。シフトアクチュエータ１４４は更に、ギヤ機構１５４のギヤレンジが、セレクタ１１３の操作に対応するギヤレンジに切り替えられるように、ギヤ機構１５４を制御する。

駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の進行方向の変更を伴うシフトレンジの切替が、搭乗者によるセレクタ１１３の操作に基づくことなく行われる（つまり、シフトＥＣＵ１３６の制御下でシフトアクチュエータ１４４によって行われる）場合に、車両１の駆動力を制限するようにエンジン１４１を制御する。

（２）ＥＣＵ１３の動作
続いて、ＥＣＵ１３が行う駐車支援動作及び駆動力制限動作について順に説明する。

（２−１）駐車支援動作の流れ
まず、図２のフローチャートを参照しながら、駐車支援動作の流れについて説明する。図２に示すように、駐車支援ＥＣＵ１３２は、リモート端末１２と通信することで、搭乗者が駐車支援動作の実行を要求しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、駐車支援ＥＣＵ１３２は、搭乗者がリモート端末１２の操作ボタンを押下している場合には、搭乗者が駐車支援動作の実行を要求していると判定する。

ステップＳ１１の判定の結果、搭乗者が駐車支援動作の実行を要求していないと判定される場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１３は、図２に示す駐車支援動作を終了する。図２に示す駐車支援動作が終了した場合には、ＥＣＵ１３は、第１所定期間が経過した後に、図２に示す駐車支援動作を再度開始する。

他方で、ステップＳ１１の判定の結果、搭乗者が駐車支援動作の実行を要求していると判定される場合には（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、周辺認識ＥＣＵ１３１は、カメラ１１１から、カメラ１１１の撮像結果である撮像情報を取得する（ステップＳ１２）。その後、駐車支援ＥＣＵ１３２は、周辺認識ＥＣＵ１３１の認識結果に基づいて、車両１の現在位置から目標位置に至るまでに車両１が移動するべき移動経路を生成する（ステップＳ１３）。その後、駐車支援ＥＣＵ１３２は、エンジンＥＣＵ１３３、ブレーキＥＣＵ１３４、ステアリングＥＣＵ１３５及びシフトＥＣＵ１３６を制御することで、ステップＳ１３で生成された移動経路に沿って車両１を自動的に移動させる（ステップＳ１４）。その結果、車両１は、搭乗者によるアクセルペダル１１２やブレーキペダルやステアリングホイールやセレクタ１１３の操作を必要とすることなく、目標位置に自動的に駐車される。

その後、駐車支援ＥＣＵ１３２は、駐車支援動作を終了するための終了条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１５）。終了条件は、車両１が目標位置に到達したという第１条件を含んでいてもよい。終了条件は、搭乗者が駐車支援動作の実行を要求していない（つまり、搭乗者がリモート端末１２の操作ボタンを押下していない）という第２条件を含んでいてもよい。

ステップＳ１５の判定の結果、終了条件が成立していると判定される場合には（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１３は、図２に示す駐車支援動作を終了する。他方で、ステップＳ１５の判定の結果、終了条件が成立していないと判定される場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ステップＳ１４以降の動作が繰り返される。つまり、駐車支援ＥＣＵ１３２は、車両１を自動的に移動させ続ける。

（２−２）駆動力制限動作の流れ
続いて、図３のフローチャートを参照しながら、駆動力制限動作の流れについて説明する。

図３に示すように、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、ギヤ機構１５４のシフトレンジを切り替えるための指令（以降、“シフト切替指令”と称する）がシフトアクチュエータ１４４に入力されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。シフト切替指令は、シフトＥＣＵ１３６及びセレクタ１１３の少なくとも一方からシフトアクチュエータ１４４に入力可能である。ステップＳ２０１の判定を行うために、シフトアクチュエータ１４４は、シフト切替指令が入力されているか否かを、駆動力制限ＥＣＵ１３７に通知する。

ステップＳ２０１の判定の結果、シフト切替指令が入力されていないと判定される場合には（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１３は、図３に示す駆動力制限動作を終了する。図３に示す駆動力制限動作が終了した場合には、ＥＣＵ１３は、第２所定期間が経過した後に、図３に示す駆動力制限動作を再度開始する。

他方で、ステップＳ２０１の判定の結果、シフト切替指令が入力されていると判定される場合には（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、シフトアクチュエータ１４４に入力されているシフト切替指令が、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

本実施形態における「車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令」は、「車両１の進行方向を変更した後に車両１を走行させることが可能なシフト切替指令」を意味する。このため、「車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令」は、ギヤ機構１５４のシフトレンジを、車両１を一の方向に向かって走行させるシフトレンジから、車両１を一の方向とは異なる他の方向に向かって走行させるシフトレンジへと切り替える指令を含む。例えば、車両１を前進させるＤレンジ（つまり、ドライブレンジ）から車両１を後退させるＲレンジ（つまり、リバースレンジ）へと切り替える指令、及び、ＲレンジからＤレンジへと切り替える指令の夫々が、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令の一具体例となる。更に、「車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令」は、ギヤ機構１５４のシフトレンジを、車両１をどの方向にも走行させることを意図していないシフトレンジから、車両１をある方向に向かって走行させるシフトレンジへと切り替える指令をも含む。この場合も、シフトレンジの切替に起因して車両１の進行方向が変更されることに変わりはない。例えば、車両１の車軸を機械的にロックするＰレンジからＤレンジ又はＲレンジへと切り替える指令、及び、車軸とエンジン１４１とを切り離すＮレンジからＤレンジ又はＲレンジへと切り替える指令の夫々が、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令の一具体例となる。

ステップＳ２０２の判定の結果、シフトアクチュエータ１４４に入力されているシフト切替指令が、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令であると判定される場合には（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、シフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６からシフトアクチュエータ１４４に入力されているか否かを判定する（ステップＳ２０３）。つまり、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、シフトアクチュエータ１４４に入力されているシフト切替指令が、搭乗者によるセレクタ１１３の操作に基づかないシフト切替指令であるか否かを判定する。ステップＳ２０３の判定を行うために、シフトアクチュエータ１４４は、シフト切替指令の入力元を、駆動力制限ＥＣＵ１３７に通知する。

ステップＳ２０３の判定の結果、シフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６からシフトアクチュエータ１４４に入力されていると判定される場合には（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の車速が所定車速以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。所定車速は、車両１の進行方向の変更を伴うシフトレンジの切替を行うことができる程度に車速が低い状態と、車両１の進行方向の変更を伴うシフトレンジの切替を行うとギヤ機構１５４に何らかの異常（例えば、破損等）が発生する可能性がある程度に車速が高い状態とを区別可能な適切な車速に設定される。

ステップＳ２０４の判定の結果、車速が所定車速以下でないと判定される場合には（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、車両１の進行方向の変更を伴うシフトレンジの切替を行うと、ギヤ機構１５４に何らかの異常が発生する可能性があると想定される。このため、この場合には、シフトアクチュエータ１４４は、シフト切替指令に応じてシフトレンジを切り替えない。その後、ＥＣＵ１３は、図３に示す駆動力制限動作を終了する。

他方で、ステップＳ２０４の判定の結果、車速が所定車速以下であると判定される場合には（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、シフトアクチュエータ１４４は、シフト切替指令に応じてシフトレンジを切り替える（ステップＳ２０５）。

但し、このシフト切替指令は、何らかの異常が発生しているシフトＥＣＵ１３６からシフトアクチュエータ１４４に入力されたシフト切替指令である可能性がゼロではない。何らかの異常が発生しているシフトＥＣＵ１３６からシフトアクチュエータ１４４にシフト切替指令が入力されている場合には、シフト切替指令に応じたシフトレンジの切替は、搭乗者の意図しない又は搭乗者が認識していないシフトレンジの切替である可能性がある。このため、仮にシフト切替指令に応じてシフトレンジが単に切り替えられるだけでは、車両１の進行方向が、搭乗者の意図していない方向に変更される可能性がある。その結果、搭乗者の意図していない方向に向かって車両１が飛び出す可能性がある。

そこで、本実施形態では、搭乗者の意図していない方向に向かった車両１の飛び出しを抑制するために、ステップＳ２０５のシフト切替と並行して、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の駆動力を制限する（ステップＳ２０６からステップＳ２０８）。つまり、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３７から入力されている場合には、進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３７から入力されていない場合と比較して、車両１の駆動力を制限する。尚、図３は、図面の簡略化のために、ステップＳ２０５のシフト切替に続いて、ステップＳ２０６からステップＳ２０８の車両１の駆動力の制限が行われる例を示している。しかしながら、実際には、ステップＳ２０５のシフト切替と、ステップＳ２０６からステップＳ２０８の車両１の駆動力の制限とは、並行して（言い換えれば、実質的に同時に）行われる。

駆動力を制限するために、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、まず、周辺認識ＥＣＵ１３１の認識結果（つまり、車両１の周囲の状況）に基づいて、シフトレンジが切り替えられた後の車両１の進行方向に沿った前方側に、車両１の走行の妨げとなる障害物が存在するか否かを判定する（ステップＳ２０６）。障害物の一例として、他の車両や、歩行者や、路上に落ちている落下物や、路上に設置された設置物等があげられる。

ステップＳ２０６の判定の結果、障害物が存在しないと判定される場合には（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の実際の駆動力を制限する（ステップＳ２０７）。具体的には、本実施形態では、進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３７から入力されていない場合には、後述するように、車両１の駆動力は制限されない。つまり、この場合には、車両１の駆動力は、要求駆動力と一致する。このため、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、要求駆動力に対して、車両１の実際の駆動力を制限する。つまり、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、要求駆動力よりも実際の駆動力が小さくなるように、車両１の実際の駆動力を制限する。但し、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の駆動力をゼロにまで制限することはない。

要求駆動力は、上述したように、アクセルペダル１１２の操作量に基づいて定まる。或いは、搭乗者がアクセルペダル１１２を操作していない場合であっても、上述したように、駐車支援動作が車両１を自動的に走行させることが可能である。このため、要求駆動力は、駐車支援ＥＣＵ１３２の制御下で車両１が目標位置に移動するまでに車両１が必要とする駆動力であってもよい。つまり、要求駆動力は、駐車支援ＥＣＵ１３２によって設定されていてもよい。

その結果、駆動力が制限されていない場合（つまり、進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３７から入力されていない場合）と比較して、車両１の加速が抑制される。或いは、駆動力が制限されていない場合と比較して、車速が抑制される。その結果、搭乗者の意図していない方向に向かった車両１の飛び出しが抑制される。従って、駆動力が制限されていない場合と比較して、車両１は、より安全に走行可能である。

ここで、図４のタイミングチャートを参照しながら、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトアクチュエータ１４４に入力されている状況下で駆動力を制限する動作の一具体例について説明する。まず、図４に示すように、時刻ｔ４０において、車両１が停止しているものとする。従って、時刻ｔ４０において、駆動力、加速度、車速及び加加速度はゼロである。更に、時刻ｔ４０においてギヤ機構１５４のシフトレンジがＤレンジであるものとする。このような状況にある車両１の一例として、赤信号で停止している車両１があげられる。以降、赤信号で停止している車両１を用いて説明を進める。

その後、信号が未だ赤信号のままである時刻ｔ４１において、シフトＥＣＵ１３６から、シフトレンジをＤレンジからＲレンジに切り替えるためのシフト切替指令がシフトアクチュエータ１４４に入力されるものとする。車両１が赤信号で停止しているがゆえに、搭乗者は、駐車支援動作の実行を要求していないはずである。このため、このシフト切替指令は、シフトＥＣＵ１３６に発生した異常に起因して入力されていると推定される。従って、このシフト切替指令に応じたシフトレンジの切り替えは、搭乗者によって認識されていない可能性がある。

この場合、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６からシフトアクチュエータ１４４に入力されると判定され（図３のステップＳ２０２及びＳ２０３：Ｙｅｓ）、車速がゼロである（＝所定車速以下である）と判定される。このため、時刻ｔ４１において、シフト切替指令に応じてシフトレンジがＤレンジからＲレンジに切り替えられる。合わせて、時刻ｔ４１以降は、車両１の駆動力が制限される。但し、時刻ｔ４１の時点では、車両１が停止しているがゆえに、車両１の駆動力はゼロのままである。

その後、時刻ｔ４２において、信号が赤信号から青信号に切り替わるものとする。搭乗者は、車両１を発進させるために、アクセルペダル１１２を踏み込む。一方で、シフトレンジがＲレンジに切り替えられているがゆえに、車両１は、搭乗者が意図していた進行方向である前方ではなく、後方に向かって発進する。つまり、車両１が後方に向かって飛び出す。しかしながら、車両１の実際の駆動力（図４の１段目のグラフの太い実線参照）が要求駆動力（つまり、シフトレンジがＲレンジに切り替えられなかった場合の車両１の本来の駆動力であり、図４の１段目のグラフの太い点線参照）よりも制限される。従って、図４の４段目のグラフに示すように、駆動力が制限された場合の車両１の加速度（太い実線参照）は、車両１が発進した後の期間において、駆動力が制限されなかった場合の車両１の加速度（太い点線参照）よりも制限される（つまり、小さくなる）。このため、図４の５段目のグラフに示すように、駆動力が制限された場合の車両１の車速（太い実線参照）もまた、車両１が発進した後の期間において、駆動力が制限されなかった場合の車両１の車速（太い点線参照）よりも制限される（つまり、小さくなる）。更には、図４の６段目のグラフに示すように、駆動力が制限された場合の車両１の加加速度（太い実線参照）は、車両１が発進した後の少なくとも一部の期間において、駆動力が制限されなかった場合の車両１の加加速度（太い点線参照）よりも制限される（つまり、小さくなる）。従って、駆動力が制限された場合には、駆動力が制限されなかった場合と比較して、車両１の飛び出しが抑制される。従って、駆動力が制限された場合には、駆動力が制限されなかった場合と比較して、車両１はより安全に（言い換えれば、危険をより避けながら）走行可能である。

加えて、駆動力が制限されなかった場合には時刻ｔ４３において車両１が車両１の後方に存在する障害物に到達してしまうところ、駆動力が制限された場合には時刻ｔ４３よりも後の時刻ｔ４４において車両１が車両１の後方に存在する障害物に到達することになる。従って、車両１が飛び出した後に搭乗者が当該飛び出しに対応可能な時間もまた、相対的に長く確保可能である。従って、駆動力が制限された場合には、駆動力が制限されなかった場合と比較して、搭乗者の対応がより一層期待できるという点からも、車両１はより安全に走行可能である。

再び図３において、ステップＳ２０６の判定の結果、障害物が存在すると判定される場合においても（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の実際の駆動力を制限する（ステップＳ２０８）。但し、この場合には、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、障害物と車両１との間の距離に応じて、駆動力の制限の度合いを変える。具体的には、障害物と車両１との間の距離が小さくなるほど、車両１の飛び出しによる車両１と障害物との衝突の可能性が高くなる。このため、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１と障害物との衝突を避けるために、障害物と車両１との間の距離が小さくなるほど駆動力が大きく制限される（つまり、より小さくなる）ように、駆動力を制限する。

他方で、ステップＳ２０２の判定の結果、シフトアクチュエータ１４４に入力されているシフト切替指令が、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令でないと判定される場合には（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、搭乗者が当該シフト切替指令に基づくシフトレンジの切替を認識していなかったとしても、搭乗者が意図していない方向に向かって車両１が飛び出すことはない。このため、この場合には、シフトアクチュエータ１４４がシフト切替指令に応じたシフト切替を行うと共に（ステップＳ２０９）、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の駆動力を制限しない（ステップＳ２１０）。尚、ステップＳ２１０が行われる時点で既に駆動力が制限されている場合には、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、駆動力の制限を解除する。

他方で、ステップＳ２０３の判定の結果、シフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６からシフトアクチュエータ１４４に入力されていないと判定される場合には（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、搭乗者によるセレクタ１１３の操作に基づくシフト切替指令がシフトアクチュエータ１４４に入力されていると想定される。この場合には、搭乗者は、シフト切替指令に応じて行われるシフトレンジの切替を当然に認識しているはずである。従って、この場合には、シフトアクチュエータ１４４がシフト切替指令に応じたシフト切替を行うと共に（ステップＳ２０９）、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の駆動力を制限しない（ステップＳ２１０）。

以上説明したように、本実施形態の駆動力制限動作によれば、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６から出力される（つまり、シフトアクチュエータ１４４に入力される）場合には、車両１の駆動力が制限される。従って、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が、何らかの異常が発生しているシフトＥＣＵ１３６から誤って出力される場合であっても、搭乗者が意図していない進行方向への車両１の飛び出しが抑制される。従って、車両１は相対的に安全に（言い換えれば、危険を相対的に避けながら）走行可能である。

尚、上述した駆動力制限動作は、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が、正常に機能しているシフトＥＣＵ１３６から出力される場合であっても、駆動力が制限される。しかしながら、正常に機能しているシフトＥＣＵ１３６から車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力されるのは、駐車支援動作によって車両１を目標位置に自動的に駐車する場合である。駐車支援動作によって車両１を目標位置に自動的に駐車する場合には、車両１の駆動力がそもそも小さい。このため、駆動力が制限されたとしても、目標位置に駐車しようとしている車両１の走行に支障が生じることは殆どない。従って、上述した駆動力制限動作は、フェールセーフの設計思想に準拠して、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６から出力される場合には、シフトＥＣＵ１３６が正常及び異常であるかを問わずに、駆動力を制限している。

加えて、本実施形態の駆動力制限動作によれば、駆動力が制限されるものの、駆動力がゼロにまで制限されることはない。つまり、駆動力制限動作は、車両１の走行が継続される範囲で駆動力を制限している。従って、駆動力制限動作は、車両１の走行を継続しつつも、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６から出力される状況下において車両１を相対的に安全に走行させることができる。

加えて、本実施形態の駆動力制限動作によれば、車速が所定車速以下とならない場合には、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令に応じたシフトレンジの切替が行われない。この処理は、主としてギヤ機構１５４の破損を防ぐための処理であるが、車両１の飛び出しを防ぐための処理であるとも言える。なぜならば、車速が所定車速以下となる場合にシフトレンジの切替が選択的に許可されるがゆえに、車両１の飛び出しによる移動量は、車速が所定車速以下とならない状況下でもシフトレンジの切替が行われる場合と比較して少なくなるからである。

尚、上述した説明では、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、アクセルペダル１１２の操作量に応じて定まる又は駐車支援ＥＣＵ１３２によって設定される要求駆動力に対して、車両１の実際の駆動力を制限している。しかしながら、搭乗者が意図しない方向への車両１の飛び出しは、主として搭乗者がアクセルペダル１１２を操作した場合に発生する。なぜならば、駐車支援ＥＣＵ１３２が要求駆動力を設定している場合には、車両１は、駐車支援ＥＣＵ１３２の制御下で目標位置に向かって移動するからである。従って、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、アクセルペダル１１２の操作量に応じて定まる要求駆動力に対して、車両１の実際の駆動力を制限する一方で、駐車支援ＥＣＵ１３２によって設定される要求駆動力に対して車両１の実際の駆動力を制限しなくてもよい。言い換えれば、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、駐車支援ＥＣＵ１３２によって要求駆動力が設定されている場合には、アクセルペダル１１２が操作されない限りは、車両１の実際の駆動力を制限しなくてもよい。その結果、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、駐車支援動作による車両１の目標位置への移動を阻害することなく、搭乗者が意図していない進行方向への車両１の飛び出しを抑制可能である。

上述した説明では、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、要求駆動力に対して車両１の実際の駆動力を制限している。しかしながら、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、その他の方法で、車両１の実際の駆動力を制限してもよい。以下、図５から図８を参照しながら、車両１の実際の駆動力を制限するその他の方法の一例について説明する。尚、図５から図８の夫々は、図４に示す状況と同様の状況にある車両１の状態を示すタイミングチャートである。つまり、図５から図８の夫々は、時刻ｔｋ０（但し、ｋは、５、６、７又は８）においてシフトレンジがＤレンジとなる状態で停車しており、時刻ｔｋ１においてシフトレンジがＤレンジからＲレンジに切り替えられ、時刻ｔｋ２において発進する車両１の状態を示すタイミングチャートである。

図５に示すように、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６から出力される場合における駆動力の上限値ＬＩＭＩＴ＿Ｐ１を、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６から出力されない場合における駆動力の上限値ＬＩＭＩＴ＿Ｐ２よりも小さくすることで、駆動力を制限してもよい。車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力される場合には、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の駆動力が上限値ＬＩＭＩＴ＿Ｐ１を超えないように、エンジン１４１を制御する。一方で、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力されない場合には、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の駆動力が上限値ＬＩＭＩＴ＿Ｐ２を超えないように、エンジン１４１を制御する。その結果、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力される場合には、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力されない場合と比較して、駆動力が適切に制限される。

図６に示すように、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６から出力される場合における車両１の加速度の上限値ＬＩＭＩＴ＿Ａ１を、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６から出力されない場合における加速度の上限値ＬＩＭＩＴ＿Ａ２よりも小さくすることで、実質的に駆動力を制限してもよい。車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力される場合には、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、加速度が上限値ＬＩＭＩＴ＿Ａ１を超えないように、エンジン１４１を制御する。一方で、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力されない場合には、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、加速度が上限値ＬＩＭＩＴ＿Ａ２を超えないように、エンジン１４１を制御する。その結果、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力される場合には、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力されない場合と比較して、加速度が制限される。加速度が制限される場合には、加速度が制限されない場合と比較して、車両１の相対的に急激な加速を抑制するために駆動力もまた制限される。その結果、この場合も、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力される場合には、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力されない場合と比較して、駆動力が適切に制限される。

図７に示すように、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６から出力される場合における車両１の車速の上限値ＬＩＭＩＴ＿Ｖ１を、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６から出力されない場合における車速の上限値ＬＩＭＩＴ＿Ｖ２よりも小さくすることで、実質的に駆動力を制限してもよい。車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力される場合には、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車速が上限値ＬＩＭＩＴ＿Ｖ１を超えないように、エンジン１４１を制御する。一方で、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力されない場合には、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車速が上限値ＬＩＭＩＴ＿Ｖ２を超えないように、エンジン１４１を制御する。その結果、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力される場合には、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力されない場合と比較して、車速が制限される。車速が制限される場合には、車速が制限されない場合と比較して、車両１の加速（つまり、車速の増加）を抑制するために駆動力もまた制限される。その結果、この場合も、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力される場合には、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力されない場合と比較して、駆動力が適切に制限される。

尚、図７は、車両１が発進した直後は駆動力が制限されず、時刻ｔ７３において車速が上限値ＬＩＭＩＴ＿Ｖ１に達した後に駆動力が制限される例を示している。しかしながら、車両１が発進した直後から駆動力が制限されることで車速が制限されてもよい。

図８に示すように、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６から出力される場合における車両１の加加速度の上限値ＬＩＭＩＴ＿ＡＡ１を、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令がシフトＥＣＵ１３６から出力されない場合における加加速度の上限値ＬＩＭＩＴ＿ＡＡ２よりも小さくすることで、実質的に駆動力を制限してもよい。車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力される場合には、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、加加速度が上限値ＬＩＭＩＴ＿ＡＡ１を超えないように、エンジン１４１を制御する。一方で、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力されない場合には、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、加加速度が上限値ＬＩＭＩＴ＿ＡＡ２を超えないように、エンジン１４１を制御する。その結果、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力される場合には、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力されない場合と比較して、加加速度が制限される。加加速度が制限される場合には、加加速度が制限されない場合と比較して、車両１の相対的に急激な加速を抑制するために駆動力もまた制限される。その結果、この場合も、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力される場合には、車両１の進行方向の変更を伴うシフト切替指令が出力されない場合と比較して、駆動力が適切に制限される。

上述した説明では、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、エンジン１４１を制御することで車両１の駆動力を制限している。しかしながら、駆動力制限ＥＣＵ１３７は、ブレーキアクチュエータ１４２を制御することで車両１の駆動力を制限してもよい。この場合であっても、ブレーキ装置１５２が付与する制動力が調整されることで車両１の駆動力が制限可能であることに変わりはない。

本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両制御装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

１車両
１３ＥＣＵ
１３２駐車支援ＥＣＵ
１３６シフトＥＣＵ
１３７駆動力制限ＥＣＵ
１４４シフトアクチュエータ
１５４ギヤ機構

Claims

変速機を備える車両を制御する車両制御装置であって、
前記車両の搭乗者の操作に基づくことなく、進行方向を変更して前記車両が走行するように前記変速機のシフトレンジが切り替えられるか否かを判定する判定手段と、
前記搭乗者の操作に基づくことなく前記進行方向を変更して前記車両が走行するように前記シフトレンジが切り替えられると判定される場合に、前記搭乗者の操作に基づくことなく前記進行方向を変更して前記車両が走行するように前記シフトレンジが切り替えられると判定されない場合と比較して、前記車両の駆動力の上限値、前記車両の車速の上限値、前記車両の加速度の上限値及び前記車両の加加速度の上限値の少なくとも一つを小さくすることで、前記車両の駆動力を制限する制限手段と
を備えることを特徴とする車両制御装置。
前記車両の搭乗者の操作に基づくことなく前記シフトレンジを切り替えるシフト切替支援を含む走行支援を前記車両に対して行う支援手段を更に備え、
前記判定手段は、前記搭乗者の操作に基づくことなく、前記支援手段からの指令によって前記進行方向を変更して前記車両が走行するように前記シフトレンジが切り替えられるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
前記支援手段は、前記走行支援として、前記車両を目標位置に自動的に駐車させるための駐車支援を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
前記制御手段は、前記車両に要求されている駆動力よりも前記車両が実際に出力する駆動力を小さくすることで、前記車両の駆動力を制限する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
前記車両に要求されている駆動力は、前記搭乗者によるアクセルペダルの操作量に基づいて定まる駆動力である
ことを特徴とする請求項４に記載の車両制御装置。