JP3994541B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行状態（加速、減速、前進、後退、定速維持等）を制御する車両走行制御装置に係り、詳しくは、車両の制動系及びアクセル系の少なくとも一方に設けられたアクチュエータを手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいて駆動制御するようにした車両用走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、制動系のマスタシリンダのピストン軸を往復動させるサーボモータ( アクチュエータ）をハンドルブレーキスイッチ（手動操作部）の操作量に応じた制御信号にて駆動制御するようにした制動装置が提案されている（特開平９−５８４２６）。このような制動装置によれば、緊急時に即座にハンドルスイッチを操作することにより、アクセルペダルからブレーキペダルへの踏み替え時間に起因した車両の空走距離を短縮することが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいてアクチュエータの駆動制御を行うようにした車両用走行制御装置では、手動操作部の少ない操作量で必要な駆動量をアクチュエータに発生させなければならない。このような制限のなかで、運転者の不用意な操作や車両振動等の外乱に起因した操作の走行状態に対する影響が比較的大きく、手動操作部を操作する運転者の意思に従った走行状態が阻害され易い。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、車両の制動系及びアクセル系の少なくとも一方に設けられたアクチュエータを手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいて駆動制御するようにした車両用走行制御装置において、手動操作部を操作する運転者の意思に従った走行状態を阻害され難くすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されるように、車両の制動系及びアクセル系の少なくとも一方に設けられたアクチュエータを手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいて駆動制御し、該手動操作部は、中立位置を有すると共に、該中立位置から２方向に移動可能な操作体と、該操作体に対して操作力が付加されない状態において該操作体を該中立位置に保持する機構とを備える車両用走行制御装置において、上記手動操作部は、操作量と操作力との関係が、操作量が多くなるに従って該操作量の増分に対する必要な操作力の増分が多くなるような機構と、上記操作体が上記中立位置にある場合にアクチュエータの駆動量をなくし、上記操作体が上記中立位置から一方向に操作された場合と上記中立位置から他方向に操作された場合とで、車両の走行特性が異なるような制御信号を生成する信号生成手段と、上記操作体が操作されていないと見込まれる場合の上記操作体の位置に基づいて、上記中立位置の補正を行う中立位置補正手段と、を備え、上記中立位置補正手段は、ステアリングホイールの舵角が所定角度より大きいか否かを判定し、該ステアリングホイール上の通常運転操作時の把持位置付近に設けられた上記手動操作部における上記操作体が操作されていないと見込まれる場合を判定するように構成される。
【０００６】
このような車両用走行制御装置では、手動操作部の操作量が多くなればなるほど、その操作量の増分に対する必要な操作力の増分が大きくなるので、大きな操作量を得るために必要な力が非線形的に大きくなる。従って、運転者自らの意思にて手動操作部の操作量を多くすることは可能であるが、不用意に多くの操作量にて手動操作部が操作されにくくなる。
【０００７】
制動系は車両制動を行う系であり、油圧機構、電気的な制動機構等を用いて構成することができる。また、アクセル系は車両の動力源を駆動させる系であり、駆動源（エンジン（ガソリン、ディーゼル）、電気モータ等）に適した機構を有する。上記操作量と操作力との関係が、操作量が多くなるに従ってその操作量の増分に対する必要な操作力の増分が多くなるような非線形関係となる機構は、例えば、請求項３に記載されるように、弾性係数の異なる複数の弾性体を直列に接続した複合弾性体を有し、その複合弾性体が操作力に抗する反発力を発生するようにして構成することができる。
【０００８】
このような車両用走行制御装置では、手動操作部の当該機構に操作力を加えてゆくと、弾性係数のより小さい弾性体の変形が限界に達する毎に、操作力と操作量との関係を表す特性が段階的に変化するようになる。
上記複合弾性体は、例えば、弾性係数の異なる複数のコイルスプリングを直列に接続することで構成することができる。
【０００９】
また、同機構は、請求項４に記載されるように、弾性係数が連続的に変化する弾性体を有し、その弾性体が操作力に抗する力を発生するように構成することができる。このような車両用走行制御装置では、手動操作部の当該機構に操作力を加えてゆくと、操作力と操作量との関係を表す特性が連続的に変化するようになる。
【００１０】
上記弾性体は、捲線の線径を連続的に変化させたコイルスプリングにて構成することができる。また、上記課題を解決するために、本発明は、車両の制動系及びアクセル系の少なくとも一方に設けられたアクチュエータを手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいて駆動制御するようにした車両用走行制御装置において、手動操作部の操作量が多くなるに従ってその操作量の増分に対するアクチュエータの駆動量の増分が多くなるような非線形特性にて当該アクチュエータを駆動させるための制御信号を生成する信号生成手段を有するように構成される。
【００１１】
このような車両用走行制御装置では、手動操作部の操作量が多くなればなるほど、その操作量の増分に対するアクチュエータの駆動量の増分が多くなるので、手動操作部の操作量が小さいうちは、アクチュエータの駆動量はあまり多くならない。運転者が自らの意思をもって手動操作部を多くの操作量にて操作した場合には、アクチュエータがより大きい駆動量にて駆動される。しかし、不用意に手動操作部に触れたとしても、僅かな操作量では、アクチュエータの駆動量に与える影響はより小さなものとなる。
【００１２】
更に、上記課題を解決するため、本発明は、車両の制動系及びアクセル系の少なくとも一方に設けられたアクチュエータを手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいて駆動制御するようにした車両用走行制御装置において、手動操作部の操作量が所定周波数以上にて変動する場合に、手動操作部の操作量に対するアクチュエータの駆動量の応答特性を鈍くするように制御信号を調整する信号調整手段を備えるように構成される。
【００１３】
このような車両用走行制御装置では、運転者が手動操作部を操作中に車両の振動等によってその操作量が所定周波数以上にて変動すると、信号調整手段は、アクチュエータの駆動制御を行うべき制御信号を手動操作部の操作量に対するアクチュエータの駆動量の応答特性が鈍くなるように調整する。従って、手動操作部の操作量の変動に基づいたアクチュエータの駆動量の変動が緩和される。その結果、手動操作部の所定周波数以上での変動の影響がアクチュエータの駆動制御に基づいた車両の走行状態に表れ難くなる。
【００１４】
上記制御信号の調整を行うための操作量の変動の基準となる所定周波数は、時間的変動の頻繁さや急峻さの基準を表しており、手動操作部に外乱として加わる振動や走行特性を考慮して予め定められる。上記車両用走行制御装置において、上記信号調整手段は、例えば、手動操作部の操作量を表す信号の所定周波数以上の成分を減衰させるローパスフィルタ手段と、該ローパスフィルタ手段にて処理された信号に基づいてアクチュエータを駆動するための制御信号を調整する手段とを備えるように構成することができる。
【００１５】
このような車両用走行制御装置では、手動操作部の運転者の直接の操作による操作量に外乱等に起因して変動する操作量が重畳され、全体の操作量を表す信号に所定周波数以上の成分が含まれると、その成分がローパスフィルタ手段にて減衰される。そして、当該成分が減衰された信号に基づいてアクチュエータを駆動するための制御信号が調整される。その結果、上記外乱等に起因して変動する操作量がアクチュエータの駆動量に与える影響が低減される。
【００１６】
更にまた、上記課題を解決するため、本発明は、車両の制動系及びアクセル系の少なくとも一方に設けられたアクチュエータを手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいて駆動制御するようにした車両用走行制御装置において、手動操作部の操作量の変動の急峻さを表す値が所定値以上となったか否かを判定する操作変動判定手段と、該操作変動判定手段が、操作量の変動の急峻さを表す値が所定値以上となったことを判定したときに、アクチュエータの駆動量が上記手動操作部の操作量変動より緩やかに当該変動後の操作量に対応する駆動量まで変化するように制御信号を調整する信号調整手段とを備えるように構成される。
【００１７】
このような車両用走行制御装置では、例えば、運転者が手動操作部を誤って急激に操作した場合、その操作量の変動の急峻さを表す値が所定値以上になると、信号調整手段が調整する制御信号により、アクチュエータの駆動量が当該操作量の変動より穏やかに変化するように当該変動後の操作量に対応する駆動量まで変化する。従って、運転者の意に反した走行状態の急激な変動が緩和される。
【００１８】
上記車両用走行制御装置において、上記操作変動判定手段は、例えば、手動操作部の操作量を表す信号を微分処理する微分処理手段と、該微分処理手段にて得られた信号が所定値以上であるか否かを判定する判定手段とを有するように構成することができる。また、上記信号調整手段は、例えば、手動操作部の操作量を表す信号を変動後の操作量に対応するものまでその操作量変動より穏やかに徐々に変化させる信号処理手段と、該信号処理手段にて処理された信号に基づいてアクチュエータを駆動するための制御信号を調整する手段を有するように構成することができる。
【００１９】
上記各操作変動判定手段及び信号調整手段によれば、手動操作部の操作量の変動に対するアクチュエータの駆動量の変動を電気的な処理によって容易に緩和することができる。ところで、通常、車両の運転を行う場合、加速と減速、前進と後退、急激な加速と緩慢な加速、急激な減速と緩慢な減速等、異なる走行特性をいろいろな場面で使い分けている。更に、このような異なる走行特性を種々の場面で使い分けるための運転操作（制動操作、アクセル操作）が容易に行えるという観点から、本発明は、請求項１に記載されるように、上述した車両用制動制御装置において、手動操作部は、中立位置を有すると共に、その中立位置から２方向に移動可能な操作体と、該操作体に対して操作力が付加されない状態において当該操作体を該中立位置に保持する機構とを備え、更に、操作体が中立位置にある場合にアクチュエータの駆動量をなくし、該操作体が中立位置から一方向に操作された場合と中立位置から他方向に操作された場合で、車両の走行特性が異なるような制御信号を生成する信号生成手段を備えるように構成される。
【００２０】
このような車両用走行制御装置では、ある走行特性（例えば、加速）にて車両を運転するために、操作体を一方向に操作すると、信号生成手段は、その走行特性におけるその操作量に応じた制御信号を生成する。そして、その制御信号に基づいてアクチュエータの駆動制御がなされる。その結果、車両はその走行特性に従った走行状態となる。
【００２１】
ここで、運転者が他の走行特性（例えば、減速）にて運転を行うために、まず、操作体から手（指）を離すと、操作体が中立位置に保持されるように移動される。操作体が中立位置に保持された状態で、信号生成手段は、アクチュエータの駆動量がなくなるような制御信号を生成し、その制御信号に基づいてアクチュエータの駆動量がなくなる。その結果、車両は一時的にその走行特性に従った走行制御が停止される。
【００２２】
その後、運転者がその操作体を中立位置から他方向に操作すると、信号生成手段は、当該他の走行特性におけるその操作量に応じた制御信号を生成する。そして、その制御信号に基づいてアクチュエータの駆動制御がなされる。その結果、車両はその他の走行特性に従った走行状態となる。
上記のように、走行特性を切り換える場合、操作体から手を離して操作力が操作体に付加されなくなると、操作体が中立位置に保持されるように移動し、運転者は、操作体を中立位置から更に他方向に操作し易い状態になる。そして、１つの操作体で２つの走行特性での車両運転が可能となる。
【００２３】
上記異なる走行特性は、加速と減速、前進と後退、急激な加速と緩慢な加速、急激な減速と緩慢な減速など、１つの操作体の操作で使い分けるべき特性として適したものが、実際に想定される車両運転の走行パターン等から決めることができる。特に、幅の広い走行特性の切換えができるという観点から、本発明は、請求項５に記載されるように、上記信号生成手段は、操作体が中位位置から一方に操作された場合と中位位置から他方向に操作された場合で、車両の走行特性が逆になるような制御信号を生成するように構成することができる。
【００２４】
このような車両用走行制御装置では、操作体の操作方向を変えることで、全く逆の走行特性での走行状態が得られる。
逆の走行特性とは、加速と減速、前進と後退等のように、走行特性を表す情報の変化の方向が逆であることを意味する。
また、上記のように手動操作部が該操作体に対して操作力が付加されない状態において当該操作体を該中立位置に保持する機構を備える場合、その機構の経年劣化等により、操作体に操作力が付加されない状態において操作体が中立位置と異なる位置に保持されてしまう場合がある。このような場合には、本来、アクチュエータの駆動量がなくなるような制御信号が生成されるにもかかわらず、中立位置とその異なる位置との差に対応した操作量に基づいた制御信号が発生して、アクチュエータが駆動されてしまう。
【００２５】
そのような事態を防止するという観点から、本発明は、上記車両用走行制御装置において、操作力が付加されていない状態での操作体の位置にて常にアクチュエータの駆動量がなくなるように制御信号を補正する中立位置補正手段を有するように構成することができる。このような車両用走行制御装置では、操作体を中立位置に保持する機構の経年変化等により、操作体に操作力が付加されない状態において操作体が中立位置と異なる位置に保持されてしまっても、中立位置補正手段が、操作体の保持位置にてアクチュエータの駆動量がなくなるように制御信号を補正する。これにより、操作体に操作力が付加されていない状態で常にアクチュエータの駆動量がなくなるようになる。
【００２６】
また、運転操作中の運転手が手動操作部の操作を容易にできるという観点から、本発明は、上述した各車両用走行制御装置において、上記手動操作部は、車両の操舵を行うためのステアリングホイールに設けられるように構成することができる。このような車両用走行制御装置では、ステアリングホイールを握って車両の操舵運転を行う運転者は、ステアリングホイールに設けられた手動操作部の操作を即座に行うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態について図面に基づいて説明する。
車両は、アクセルペダル及びブレーキペダルを備えており、それぞれの踏み込み操作によって、車両の走行及び制動がなされる。このような車両において、例えば、図１に示すように、ステアリングホイール１０の通常の握り位置の近傍に走行制御スイッチ１００が設けられている。この走行制御スイッチ１００は、後述するように、補助的なアクセル制御及び制動制御に用いられる。ステアリングホイール１０におけるこの走行制御スイッチ１００の設置部分は、図１のＡ−Ａ断面図である図２に示すように、くぼんでおり、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１の先端がステアリングホイール１０の外表面から突出しないようになっている。このような構造により、ステアリングホイール１０を操作する運転者が誤って操作レバー１０１を動かしてしまうことを防止している。
【００２８】
この走行制御スイッチ１００は、図３に示すように、操作レバー１０１が、終端位置（Ｂ）と（Ｆ）の間で往復動可能となっている。そして、この操作レバー１０１は、操作力が付加されない非操作状態において、中立位置（Ｎ）に保持されている。操作レバー１０１を終端位置（Ｂ）方向に操作すると、その操作量に応じた制動力が発生される。操作レバー１０１を反対側の終端位置（Ｆ）方向に操作すると、その操作量に応じたアクセル開度でのアクセル制御が行われるようになっている。
【００２９】
走行制御スイッチ１００の内部は、例えば、図４に示すような構造となっている。即ち、操作レバー１０１の両側に複合スプリング（弾性体）１０２及び１０３が設けられている。操作レバー１０１が終端位置（Ｂ）方向に操作されると、その方向に位置する複合スプリング１０２が圧縮され、操作レバー１０１の操作量に応じた反発力が操作レバー１０１に作用する。また、操作レバー１０１が終端位置（Ｆ）方向に操作されると、その方向に位置する複合スプリング１０３が圧縮され、操作レバー１０１の操作量に応じた反発力が操作レバー１０１に作用する。また、操作レバー１０１に操作力が付加されていない状態では、双方の複合スプリング１０２、１０３の作用によって操作レバー１０１が中立位置（Ｎ）に保持される。
【００３０】
各複合スプリング１０２及び１０３は、例えば、異なるバネ定数（弾性係数）となる２つ（３つ以上でもよい）のスプリングが直列接続された構造となっている。このような構造により、当該複合スプリングが圧縮されると、その圧縮量が多くなるに従って、バネ定数の小さいスプリングの圧縮量に対するバネ定数の大きいスプリングの圧縮量の比率が大きくなる。このため、操作レバー１０１の操作量が多くなるに従って、その操作量の増分に対する複合スプリングからの反発力の増分、即ち、操作力の増分が大きくなる。操作レバー１０１の操作量と操作力との関係が上記のような非線形関係となるため、操作を行おうとする運転者の積極的な意思なくして操作レバー１０１が多くの操作量にて操作されることはない。即ち、誤って操作レバー１０１が多くの操作量にて操作されることが防止される。
【００３１】
上記のような、各複合スプリング１０２及び１０３の特性は、バネ定数が連続的に変化するようなスプリングにて実現することも可能である。このようなスプリングは、連続的に線径の変化するワイヤにて製作することができる。
上記操作レバー１０１は、図５に示すように、可変抵抗器の摺動子１０１ａに連結されており、操作レバー１０１の操作によってその摺動子１０１ａが抵抗体１０４上を摺動するようになっている。そして、摺動子１０１ａに接続された端子Ｏ1 及び終端位置（Ｆ）に近い抵抗体１０４の端子Ｏ2 を当該可変抵抗器の出力端子（Ｏ1 、Ｏ2 ）としている。この可変抵抗器の抵抗体１０４の出力抵抗特性は、例えば、図６に示すように、終端位置（Ｂ）から逆の終端位置（Ｆ）に至るまで、操作レバー１０１の位置（ストローク）に応じて抵抗値が最大値ＲB から最小値ＲF に至るまで線形的に（直線的に）変化するようになっている。なお、操作レバー１０１が中立位置（Ｎ）に保持されている状態では、その出力抵抗値はＲN になる。
【００３２】
走行制御装置の基本的な構成は、図７に示すようになっている。
図７において、上記のような抵抗特性の可変抵抗器にて構成される走行制御スイッチ１００が制御ユニット２０に接続されている。制御ユニット２０は、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１の操作量に対応した抵抗値に対応する制御信号を車両制動系におけるホイルシリンダ圧を調整するブレーキアクチュエータ３０及びアクセル系におけるアクセル開度を調整するアクセルアクチュエータ４０に供給している。具体的には、例えば、図８に示すような加減速特性が得られるように、走行制御スイッチ１００の操作量に応じた抵抗値に基づいた制御信号がブレーキアクチュエータ３０及びアクセルアクチュエータ４０に供給される。
【００３３】
図８において、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１が中立位置（Ｎ）から終端位置（Ｂ）まで操作される間、その操作量（ストローク）に応じて、減速度がゼロから−Ｇ1 まで直線的に変化するような制動制御（ブレーキアクチュエータ３０の駆動制御）がなされる。また、操作レバー１０１が中立位置（Ｎ）から逆方向の終端位置（Ｆ）まで操作される間、その操作量（ストローク）に応じて、加速度がゼロからＧ2 まで直線的に変化するようなアクセル制御（アクセルアクチュエータ４０の駆動制御）がなされる。 上記のような走行制御装置により、ステアリングホイール１０に設けた走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１の操作によって、車両の加速、減速、停止を行うことが可能となる。そして、前述したように、操作レバー１０１の操作量と操作力との関係が、操作量が多くなればなるほど加速度的にその操作力が増加するような非線形関係となっているため、操作レバー１０１の大きな操作量での誤操作が防止される。
【００３４】
なお、上述した例では、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１の操作量（ストローク）に基づいた加減速特性は、図８に示すように、線形特性であったが、例えば、図９に示すような非線形特性であってもよい。このような非線形特性は、走行制御スイッチ１００の可変抵抗器の出力特性にて実現することも、また、制御ユニット２０の制御信号の出力特性にて実現することも可能である。
【００３５】
このように走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１の操作量に基づいた加減速特性が非線形特性となる場合、操作量が多くなるに従って、その操作量の増分に対する加減速の増分が大きくなる。即ち、その操作量の増分に対する各アクチュエータ３０、４０の駆動量の増分が大きくなるように、制御信号が調整される。このような特性によれば、運転者が不用意に操作レバー１０１に触れても、それに伴う操作量が小さいため、各アクチュエータ３０、４０の駆動量に与える影響は小さい。車両を大きな加減速度にて走行制御する場合には、運転者が自らの意思をもって操作レバー１０１を大きく操作しなければならない。
【００３６】
上記のような車両走行制御装置においては、運転者は車両運転の最中に、ステアリングホイール１０を握りながら、例えば、親指を走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１にあてがうことになる。このような状態で車両が走行する際、路面の凹凸等に起因した振動がステアリングホイール１０を介して運転者の手に伝わり、その手の振動が操作レバー１０１に伝達してしまう。この操作レバー１０１が振動すると、各アクチュエータ３０、４０に供給されるべき制御信号が比較的高い周波数で変動し、安定した走行状態が得られない。
【００３７】
そこで、操作レバー１０１の振動にて車両の安定性が損なわれることを防止するため、制御ユニット２０は、例えば、図１０に示すような手順で操作レバー１０１の操作位置に係る信号を調整している。
制御ユニット２０は、所定のタイミング信号に同期して処理を実行する。図１０において、走行制御スイッチ１００の出力抵抗値に基づいた信号をアナログ−デジタル変換して、例えば、図６に示す特性に従った、操作位置（ストローク）データデータＰswadが取得される（Ｓ１）。そして、その操作位置データＰswadと調整後の操作位置データＰsw（初期値「０」）との偏差Ｅrr（Ｐswad−Ｐsw）が演算される（Ｓ２）。この偏差Ｅrrが求まると、更に、この偏差の積分値ＩＥrrが演算される（Ｓ３）。具体的には、前回（前タイミング）での偏差の積分値ＩＥrro （初期値「０」）に当該演算された偏差Ｅrrが加算される（ＩＥrr＝ＩＥrro ＋Ｅrr）。そして、この演算された積分値ＩＥrrが次回（次タイミング）使用べき偏差の前回積分値ＩＥrro として設定され（Ｓ４）、更に、この演算された積分値ＩＥrrにフィルタ定数Ｋf を乗ずることにより、調整済の操作位置データＰswが演算される（Ｐsw＝ＩＥrr＊Ｋf ）（Ｓ５）。
【００３８】
なお、上記ステップＳ５における操作位置データＰswを演算するために用いられるフィルタ定数Ｋf は、同期信号によるサンプリング周波数とカットオフ周波数に依存する。カットオフ周波数は、車両が走行する際に路面から拾う振動がステアリングホイール１０に設けれた走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１にあてがわれる指に影響を及ぼす臨界的な周波数に基づいて定められる。
【００３９】
上記のようなＳ１からＳ５までの処理を繰り返すことによって、図１１に示すような伝達関数を用いて表されるローパスフィルタの機能が実現される。その結果、サンプリング周波数、カットオフ周波数に依存したフィルタ定数Ｋf で決まる特性に従って、走行制御スイッチ１００の実際の操作位置に対応した操作位置データＰswadの比較的高い周波変動分が除去され、調整後の操作位置データＰswが得られる。
【００４０】
そして、制御ユニット２０は、このように比較的高い周波変動成分が除去された操作位置データＰswに基づいて、例えば、図８や図９に示す特性に従って、各アクチュエータ３０、４０が駆動制御されるように、各アクチュエータ３０、４０に対する制御信号が生成される。
このように、走行制御スイッチ１００の実際の操作位置に対応した操作位置データＰswadの比較的高い周波数成分がが除去された後の操作位置データＰswに基づいてブレーキアクチュエータ３０及びアクセルアクチュエータ４０が制御されるので、車両振動がステアリングホイール１０に伝わっても、その影響が走行制御スイッチ１００の操作に基づいた走行制御に表れない。その結果、車両の安定した走行状態が保たれる。
【００４１】
上述したような構造の走行制御スイッチ１００では、操作レバー１０１に操作力が付加されていないときには、操作レバー１０１が常に中立位置（Ｎ）に保持されるような構造となっている。このような構造では、製造のばらつきや、機構部品の経年変化等により、操作力が付加されない状態（無負荷状態）で操作レバー１０１が保持される位置が、真の中立位置（Ｎ）（出力抵抗値がＲN となる位置）からずれることがある。このような場合、運転者が操作レバー１０１から指を離しても、走行制御スイッチ１００の出力に基づいた僅かながらの加減速度制御が行われてしまう。
【００４２】
そこで、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１に操作力を付加しない状態では、走行制御スイッチ１００の出力に基づいた各アクチュエータができるだけ駆動されないようにするため、制御ユニット２０は、例えば、図１２に示す手順に従った処理を実行する。
図１２において、走行制御スイッチ１００の出力抵抗値に基づいた信号をアナログ−デジタル変換して、例えば、図６に示す特性に従った、操作位置（ストローク）データデータＰswadが取得される（Ｓ１１）。そして、その取得された操作位置データＰswadとその前回（前タイミング）取得された操作位置データＰswado とを比較する（Ｓ１２）。
【００４３】
ここで、今回の操作位置データＰswadと前回の操作位置データＰswado とが等しい場合（Ｓ１２、ＹＥＳ）は、走行制御スイッチ１００の操作がなされていないとして、更に、ステアリングホイール１０の舵角（操作角）Ｓｔｅｅｒ（絶対値）が所定角度Ｋａｎｇより大きいか否かが判定される（Ｓ１３）。この所定角度は、運転者が走行制御スイッチ１００を操作し得ないような状況となるようなステアリングホイール１０の舵角であって、例えば、９０°に設定される。
【００４４】
ステアリングホイール１０の舵角Ｓｔｅｅｒが所定角度Ｋａｎｇより大きい場合、即ち、走行制御スイッチ１００が操作されていないと見込まれる場合、操作レバー１０１に操作力が付加されていない状態で、操作位置データの補正値Ｐswg が演算される（Ｓ１４）。この演算は、例えば、
Ｐswg ＝（Ｐsw＋Ｐswgo）／２
に従って行われる。上記式において、Ｐswは調整後の操作位置データであり、Ｐswgoは前回（前タイミング）における補正値である。即ち、この補正値Ｐswg は、前回の補正値Ｐswsoと今回の中立位置（Ｎ）に対応した操作位置（原点）データＰswの平均として演算される。そして、このように演算された補正値Ｐswg が次回の演算にて用いられる前回の補正値Ｐswgoとして設定される（Ｓ１５）。
【００４５】
その後、調整後の操作位置データＰswは、走行制御スイッチ１００の出力値に基づいた操作位置データＰswad（ステップＳ１にて取得）から補正値Ｐswg を差し引いた値（Ｐsw＝Ｐswad−Ｐswg ）演算される（Ｓ１６）。そして、今回ステップＳ１にて取得された操作位置データＰswadが次回（次タイミング）の演算で用いられる前回の操作位置データＰswado として設定される。
【００４６】
なお、今回取得した操作位置データＰswadと前回取得した操作位置データＰswado とが等しくない場合（Ｓ１２、ＮＯ）または、ステアリングホイール１０の舵角（操作角）Ｓｔｅｅｒが所定角度Ｋａｎｇ以下である場合には、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１が操作されている可能性があるので、特にステップＳ１４及びＳ１５での補正値Ｐswg に関する演算処理は行われない。
【００４７】
上記のようにして演算される補正値Ｐswg を用いて走行制御スイッチ１００の出力値に基づいた操作位置データＰswadを補正するようにしたので、操作レバー１０１に操作力が付加されていない状態では、当該操作レバー１０１の絶対的な位置がずれても、走行制御スイッチ１００の出力値に基づいて各アクチュエータができるだけ駆動されないないようにすることができる。
【００４８】
更に、上記走行制御スイッチ１００は、その操作レバー１０１から指を離すと（操作力を除くと）、常に、中立位置（Ｎ）に戻る構造になっている。従って、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１の操作に従った走行制御が行われている過程で、運転者が操作レバー１０１から指を離すと、例えば、図１３（ａ）の時刻ｔ1 に示されるように、操作位置データＰswadが急激に変動してしまう。このような場合、その操作位置データＰswadに基づいた加減速制御が急激に変動することを防止するため、制御ユニット２０は、例えば、図１４に示す手順に従った処理を実行する。
【００４９】
図１４において、走行制御スイッチ１００の出力抵抗値に基づいた信号をアナログ−デジタル変換して、例えば、図６に示す特性に従った、操作位置（ストローク）データＰswadが取得される（Ｓ２１）。そして、操作位置データＰswadの微分値Ｄpsw が演算される（Ｓ２２）。この微分値Ｄpsw は、前回（前タイミング）の操作位置データＰswado から今回ステップＳ２１にて取得した操作位置データＰswadとの差（Ｄpsw ＝Ｐswado −Ｐswad）として演算される。
【００５０】
次いで、この微分値Ｄpsw が所定の基準値Ｋd より小さいか否かが判定される（Ｓ２３）。走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１を操作して車両の走行制御を行っている場合には、図１３（ｂ）の時刻ｔ1 以前に示すように、当該微分値Ｄpsw は、上記基準値Ｋd を超えることはない。このような状況では、微分値Ｄpsw が所定値Ｋd より小さいと判定される（Ｓ２３、ＹＥＳ）。すると、過渡処理が実行さていることを表すフラグＦd がセット（Ｆd ＝１）されているか否かが判定される（Ｓ２４）。このフラグＦd がセットされていない場合、ステップＳ２１で取得された操作位置データＰswadが出力すべき操作位置データＰswとして設定される（Ｓ２５）。そして、今回取得された操作位置データＰswadが次回の処理にて用いられる前回の操作位置データＰswado として設定される（Ｓ３１）。
【００５１】
以後、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１が急激に操作されて、対応する操作位置データＰswadの微分値Ｄpsw が基準値Ｋd を超える状況が発生するまで、上記と同様の処理（ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ３１）が繰り返し実行される。
ここで、運転者が走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１から指を離すと、操作レバー１０１は、中立位置（Ｎ）に急激に戻される。このとき、例えば、図１３（ｂ）の時刻ｔ1 で示すように、操作位置データＰswadが急激に変動し、その微分値Ｄpsw が基準値Ｋd を超える（Ｓ２３、ＮＯ）。すると、上記フラグＦd がセットされ（Ｆd ＝１）（Ｓ２６）、その後、ローパスフィルター処理（ＬＰＦ）が実行される（Ｓ２７）。このローパスフィルタ処理では、前述したように、図１２に示す手順に従って、取得された操作位置データＰswad（ｉｎ）から変化が緩和された状態の調整操作位置データＰswf が演算される。
【００５２】
そして、調整操作位置データＰswf が今回取得された操作位置データＰswadに等しいか否かが判定される（Ｓ２８）。これは、上記ローパスフィルタ処理によって変化が緩和された調整操作位置データＰswf が操作レバー１０１が急激に中立位置（Ｎ）に戻された後の操作位置データＰswadに達したか否かを判定するものである。そして、調整操作位置データＰswf が、まだ、ステップＳ２１で取得された操作位置データＰswadに達していない場合には、その調整操作位置データＰswf を出力すべき操作位置データＰswとして設定される（Ｓ３０）。そして、上記と同様に、今回取得された操作位置データＰswadが次回の処理にて用いられる前回の操作位置データＰswado として設定され（Ｓ３１）た後に、操作位置データＰswadの取得（Ｓ２１）、操作位置データＰswapの微分値Ｄpsw.の演算（Ｓ２２）及び微分値Ｄpsw の大きさ判定（Ｓ２３）が行われる。
【００５３】
運転者が操作レバー１０１から指を離した後で、その操作レバー１０１の操作位置に対応した操作位置データＰswadの変動が小さくなり、その微分値Ｄpsw が基準値Ｋ d より小さくなると、（Ｓ２３、ＹＥＳ）と、更に、フラグＦdがセットされているか否かが判定される（Ｓ２４）。この時点では、既にフラグＦdがセット（Ｆd ＝１）されているので、上記ローパスフィルタ処理等（Ｓ２７Ｓ、２８）が実行され、そのローパスフィルタ処理（Ｓ２７）にて得られた調整操作位置データＰswf が出力すべき操作位置データＰswとして設定される（Ｓ３０）。以後、操作位置データＰswado の設定（Ｓ３１）から上述した処理（Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２７、Ｓ２８、Ｓ３０）が繰り返し実行される。
【００５４】
その結果、走行制御スイッチ１００の出力抵抗値に基づいた操作位置データＰswadは、例えば、図１３（ａ）の時刻ｔ1 におけるように、急激に変化した場合であっても、実際に出力される操作位置データＰswは、上記ローパスフィルタ処理の特性に従ってなだらかに減少してゆく。従って、その操作位置データＰswに基づいて生成される制御信号によって決まる目標減速度は、例えば、図１３（ｃ）に示すように、時刻ｔ1 から徐々に減少する。
【００５５】
上記のような処理を実行している際に、ローパスフィルタ処理により得られた調整操作位置データＰswf が徐々に低下して、その値が、操作レバー１０１が既に中立位置（Ｎ）に保持された状態で取得された操作位置データＰswadに等しくなると（Ｓ２８、ＹＥＳ）、上記フラグＦd がリセットされる（Ｆd ＝０）（Ｓ２９）。そして、ローパスフィルタ処理にて得られた調整操作位置データＰswf が出力すべき操作位置データＰswとしてセットされた以後は、操作レバー１０１の急激な中立位置（Ｎ）の復帰する前と同様の処理（Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ３１）の処理が繰り返され、取得される操作位置データＰswadが出力すべき操作位置データＰswとして設定される（Ｓ３１）。
【００５６】
上記のような処理によれば、走行制御スイッチ１００を操作していた運転者がその操作レバー１０１から指を離したために、操作レバー１０１が急激に中立位置（Ｎ）に戻ったとしても、制御ユニット２０内で各アクチュエータに対する制御信号を生成するために出力される操作位置データＰswは、中立位置（Ｎ）に対応する値まで徐々に減少する。そのため、車両も急激に減速されることなく、徐々に減速され、その安定性が損なわれることはない。
【００５７】
なお、上記例においては、車両振動に起因した操作位置データの比較的高い周波数での変動を除去するための処理（図１０参照）、操作レバー１０１の中立位置（Ｎ）の変動にともなう補正（図１２参照）及び操作レバー１０１の急激な操作に対する操作位置データの調整処理（図１４参照）は、別々に行われるように説明した。しかし、それらのなかから２つ処理を任意に組み合わせて行うこと、あるいは、それら３つの処理をすべて行うことが可能である。
【００５８】
上記例において、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１のストロークと加減速度との関係を表した図９に示す特性に従って各アクチュエータ３０、４０に対する制御信号を生成する制御ユニット２０の機能が上記信号生成手段に対応する。図１０に示す処理が上記信号調整手段に対応する。また、図１４に示すステップＳ２２、Ｓ２３での処理が上記操作変動判定手段に、図１４に示すステップＳ２７、Ｓ２８、Ｓ３０での処理が上記信号調整手段に対応する。
【００５９】
更に、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１のストロークと加減速度との関係を示した図８または図９に示す特性に従って各アクチュエータ３０、４０に対する制御信号を生成する制御ユニット２０の機能が請求項１記載の信号生成手段に対応し、図１２に示す処理が請求項１記載の中立位置補正手段に対応する。
【００６０】
なお、運転者の手による操作にて車両の走行制御をなしうる走行制御スイッチとしては、種々の形態が考え得る。
例えば、図１５に示すように、制動操作用のブレーキボタン１１０ａ，１１０ｂとアクセル操作用のアクセルボタン１２０を別々にステアリングホイール１０に設けることができる。アクセルボタン１２０の設置位置は、通常の運転操作時に運転者がステアリングホイール１０を握ったときに、その親指でそのボタンを押すことができるような位置に決められる。また、各ブレーキボタン１１０、１１０は、通常の運転操作時に運転者がステアリングホイール１０を握った状態で、親指を上方に延ばして各ボタンを押すことができるような位置に決められる。
【００６１】
この場合、各ボタンの操作圧力に応じた制動力及びアクセル開度が得られるように、制御ユニットは各アクチュエータを制御する。２つのブレーキボタン１１０ａ，１１０ｂはどちらを操作しても制動がかけられるようになっている。
また、例えば、図１６に示すように、制動操作用のブレーキボタン１１０ａ、１１０ｂを図１５に示す場合と同様の位置に設置し、アクセル操作用の操作レバー１３０を右側のブレーキ操作ボタン１１０ｂの上部に設置するようにしてもよい。この場合、アクセル操作がレバー操作でできるようになるので、アクセル状態を保持するための操作が、図１５に示す例のようにアクセルボタン１２０を押し続ける操作より行い易くなる。また、ブレーキ操作とアクセル操作が異なっているため、運転者は、車両前方から視線をそらすことなくブレーキボタン１１０ａ、１１０ｂと操作レバー１３０を指先で判断することができるようになる。
【００６２】
【発明の効果】
以上、説明してきたように、各請求項記載の本発明によれば、手動操作部の不用意な操作に対する車両走行状態に与える影響が少なくなり、あるいは、車両振動などの外乱に起因した手動操作部の操作量変動の車両走行状態に与える影響が少なくなる。その結果、手動操作部を操作する運転者の意思に従った走行状態を阻害され難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る車両走行制御装置の走行制御スイッチの設置位置を示す図である。
【図２】図１に示す走行制御スイッチのステアリングホイールでの設置状態を示す断面図である。
【図３】走行制御スイッチの操作レバー位置を示す図である。
【図４】走行制御スイッチの構造例を示す図である。
【図５】走行制御スイッチの操作レバーと摺動抵抗器との関係を示す図である。
【図６】操作レバーの操作量（ストローク）と走行制御スイッチの出力抵抗値との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の一形態に係る車両用走行制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】走行制御スイッチの操作レバーの操作量とその操作量に基づいて制御される加減速度との関係を示す特性図である。
【図９】走行制御スイッチの操作レバーの操作量とその操作量に基づいて制御される加減速度との他の関係を示す特性図である。
【図１０】制御ユニットでの処理の例を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示す処理で実現されるローパスフィルタを伝達関数で示したブロック図である。
【図１２】制御ユニットでの処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１３】操作レバーの操作に基づいた操作位置データの状態、その変動を表す操作位置データの微分値及び操作位置データに基づいて決定される目標減速度を示す特性図である。
【図１４】制御ユニットでの処理の更に他の例を示すフローチャートである。
【図１５】走行制御スイッチの他の設置例を示す図である。
【図１６】走行制御スイッチの更に他の設置例を示す図である。
【符号の説明】
１０ ステアリングホイール
２０ 制御ユニット
３０ ブレーキアクチュエータ
４０ アクセルアクチュエータ
１００ 走行制御スイッチ
１０１ 操作レバー
１０２、１０３ 複合スプリング
１０４ 摺動抵抗器
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行状態（加速、減速、前進、後退、定速維持等）を制御する車両走行制御装置に係り、詳しくは、車両の制動系及びアクセル系の少なくとも一方に設けられたアクチュエータを手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいて駆動制御するようにした車両用走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、制動系のマスタシリンダのピストン軸を往復動させるサーボモータ( アクチュエータ）をハンドルブレーキスイッチ（手動操作部）の操作量に応じた制御信号にて駆動制御するようにした制動装置が提案されている（特開平９−５８４２６）。このような制動装置によれば、緊急時に即座にハンドルスイッチを操作することにより、アクセルペダルからブレーキペダルへの踏み替え時間に起因した車両の空走距離を短縮することが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいてアクチュエータの駆動制御を行うようにした車両用走行制御装置では、手動操作部の少ない操作量で必要な駆動量をアクチュエータに発生させなければならない。このような制限のなかで、運転者の不用意な操作や車両振動等の外乱に起因した操作の走行状態に対する影響が比較的大きく、手動操作部を操作する運転者の意思に従った走行状態が阻害され易い。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、車両の制動系及びアクセル系の少なくとも一方に設けられたアクチュエータを手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいて駆動制御するようにした車両用走行制御装置において、手動操作部を操作する運転者の意思に従った走行状態を阻害され難くすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されるように、車両の制動系及びアクセル系の少なくとも一方に設けられたアクチュエータを手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいて駆動制御し、該手動操作部は、中立位置を有すると共に、該中立位置から２方向に移動可能な操作体と、該操作体に対して操作力が付加されない状態において該操作体を該中立位置に保持する機構とを備える車両用走行制御装置において、上記手動操作部は、操作量と操作力との関係が、操作量が多くなるに従って該操作量の増分に対する必要な操作力の増分が多くなるような機構と、上記操作体が上記中立位置にある場合にアクチュエータの駆動量をなくし、上記操作体が上記中立位置から一方向に操作された場合と上記中立位置から他方向に操作された場合とで、車両の走行特性が異なるような制御信号を生成する信号生成手段と、上記操作体が操作されていないと見込まれる場合の上記操作体の位置に基づいて、上記中立位置の補正を行う中立位置補正手段と、を備え、上記中立位置補正手段は、ステアリングホイールの舵角が所定角度より大きいか否かを判定し、該ステアリングホイール上の通常運転操作時の把持位置付近に設けられた上記手動操作部における上記操作体が操作されていないと見込まれる場合を判定するように構成される。
【０００６】
このような車両用走行制御装置では、手動操作部の操作量が多くなればなるほど、その操作量の増分に対する必要な操作力の増分が大きくなるので、大きな操作量を得るために必要な力が非線形的に大きくなる。従って、運転者自らの意思にて手動操作部の操作量を多くすることは可能であるが、不用意に多くの操作量にて手動操作部が操作されにくくなる。
【０００７】
制動系は車両制動を行う系であり、油圧機構、電気的な制動機構等を用いて構成することができる。また、アクセル系は車両の動力源を駆動させる系であり、駆動源（エンジン（ガソリン、ディーゼル）、電気モータ等）に適した機構を有する。上記操作量と操作力との関係が、操作量が多くなるに従ってその操作量の増分に対する必要な操作力の増分が多くなるような非線形関係となる機構は、例えば、請求項３に記載されるように、弾性係数の異なる複数の弾性体を直列に接続した複合弾性体を有し、その複合弾性体が操作力に抗する反発力を発生するようにして構成することができる。
【０００８】
このような車両用走行制御装置では、手動操作部の当該機構に操作力を加えてゆくと、弾性係数のより小さい弾性体の変形が限界に達する毎に、操作力と操作量との関係を表す特性が段階的に変化するようになる。
上記複合弾性体は、例えば、弾性係数の異なる複数のコイルスプリングを直列に接続することで構成することができる。
【０００９】
また、同機構は、請求項４に記載されるように、弾性係数が連続的に変化する弾性体を有し、その弾性体が操作力に抗する力を発生するように構成することができる。このような車両用走行制御装置では、手動操作部の当該機構に操作力を加えてゆくと、操作力と操作量との関係を表す特性が連続的に変化するようになる。
【００１０】
上記弾性体は、捲線の線径を連続的に変化させたコイルスプリングにて構成することができる。また、上記課題を解決するために、本発明は、車両の制動系及びアクセル系の少なくとも一方に設けられたアクチュエータを手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいて駆動制御するようにした車両用走行制御装置において、手動操作部の操作量が多くなるに従ってその操作量の増分に対するアクチュエータの駆動量の増分が多くなるような非線形特性にて当該アクチュエータを駆動させるための制御信号を生成する信号生成手段を有するように構成される。
【００１１】
このような車両用走行制御装置では、手動操作部の操作量が多くなればなるほど、その操作量の増分に対するアクチュエータの駆動量の増分が多くなるので、手動操作部の操作量が小さいうちは、アクチュエータの駆動量はあまり多くならない。運転者が自らの意思をもって手動操作部を多くの操作量にて操作した場合には、アクチュエータがより大きい駆動量にて駆動される。しかし、不用意に手動操作部に触れたとしても、僅かな操作量では、アクチュエータの駆動量に与える影響はより小さなものとなる。
【００１２】
更に、上記課題を解決するため、本発明は、車両の制動系及びアクセル系の少なくとも一方に設けられたアクチュエータを手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいて駆動制御するようにした車両用走行制御装置において、手動操作部の操作量が所定周波数以上にて変動する場合に、手動操作部の操作量に対するアクチュエータの駆動量の応答特性を鈍くするように制御信号を調整する信号調整手段を備えるように構成される。
【００１３】
このような車両用走行制御装置では、運転者が手動操作部を操作中に車両の振動等によってその操作量が所定周波数以上にて変動すると、信号調整手段は、アクチュエータの駆動制御を行うべき制御信号を手動操作部の操作量に対するアクチュエータの駆動量の応答特性が鈍くなるように調整する。従って、手動操作部の操作量の変動に基づいたアクチュエータの駆動量の変動が緩和される。その結果、手動操作部の所定周波数以上での変動の影響がアクチュエータの駆動制御に基づいた車両の走行状態に表れ難くなる。
【００１４】
上記制御信号の調整を行うための操作量の変動の基準となる所定周波数は、時間的変動の頻繁さや急峻さの基準を表しており、手動操作部に外乱として加わる振動や走行特性を考慮して予め定められる。上記車両用走行制御装置において、上記信号調整手段は、例えば、手動操作部の操作量を表す信号の所定周波数以上の成分を減衰させるローパスフィルタ手段と、該ローパスフィルタ手段にて処理された信号に基づいてアクチュエータを駆動するための制御信号を調整する手段とを備えるように構成することができる。
【００１５】
このような車両用走行制御装置では、手動操作部の運転者の直接の操作による操作量に外乱等に起因して変動する操作量が重畳され、全体の操作量を表す信号に所定周波数以上の成分が含まれると、その成分がローパスフィルタ手段にて減衰される。そして、当該成分が減衰された信号に基づいてアクチュエータを駆動するための制御信号が調整される。その結果、上記外乱等に起因して変動する操作量がアクチュエータの駆動量に与える影響が低減される。
【００１６】
更にまた、上記課題を解決するため、本発明は、車両の制動系及びアクセル系の少なくとも一方に設けられたアクチュエータを手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいて駆動制御するようにした車両用走行制御装置において、手動操作部の操作量の変動の急峻さを表す値が所定値以上となったか否かを判定する操作変動判定手段と、該操作変動判定手段が、操作量の変動の急峻さを表す値が所定値以上となったことを判定したときに、アクチュエータの駆動量が上記手動操作部の操作量変動より緩やかに当該変動後の操作量に対応する駆動量まで変化するように制御信号を調整する信号調整手段とを備えるように構成される。
【００１７】
このような車両用走行制御装置では、例えば、運転者が手動操作部を誤って急激に操作した場合、その操作量の変動の急峻さを表す値が所定値以上になると、信号調整手段が調整する制御信号により、アクチュエータの駆動量が当該操作量の変動より穏やかに変化するように当該変動後の操作量に対応する駆動量まで変化する。従って、運転者の意に反した走行状態の急激な変動が緩和される。
【００１８】
上記車両用走行制御装置において、上記操作変動判定手段は、例えば、手動操作部の操作量を表す信号を微分処理する微分処理手段と、該微分処理手段にて得られた信号が所定値以上であるか否かを判定する判定手段とを有するように構成することができる。また、上記信号調整手段は、例えば、手動操作部の操作量を表す信号を変動後の操作量に対応するものまでその操作量変動より穏やかに徐々に変化させる信号処理手段と、該信号処理手段にて処理された信号に基づいてアクチュエータを駆動するための制御信号を調整する手段を有するように構成することができる。
【００１９】
上記各操作変動判定手段及び信号調整手段によれば、手動操作部の操作量の変動に対するアクチュエータの駆動量の変動を電気的な処理によって容易に緩和することができる。ところで、通常、車両の運転を行う場合、加速と減速、前進と後退、急激な加速と緩慢な加速、急激な減速と緩慢な減速等、異なる走行特性をいろいろな場面で使い分けている。更に、このような異なる走行特性を種々の場面で使い分けるための運転操作（制動操作、アクセル操作）が容易に行えるという観点から、本発明は、請求項１に記載されるように、上述した車両用制動制御装置において、手動操作部は、中立位置を有すると共に、その中立位置から２方向に移動可能な操作体と、該操作体に対して操作力が付加されない状態において当該操作体を該中立位置に保持する機構とを備え、更に、操作体が中立位置にある場合にアクチュエータの駆動量をなくし、該操作体が中立位置から一方向に操作された場合と中立位置から他方向に操作された場合で、車両の走行特性が異なるような制御信号を生成する信号生成手段を備えるように構成される。
【００２０】
このような車両用走行制御装置では、ある走行特性（例えば、加速）にて車両を運転するために、操作体を一方向に操作すると、信号生成手段は、その走行特性におけるその操作量に応じた制御信号を生成する。そして、その制御信号に基づいてアクチュエータの駆動制御がなされる。その結果、車両はその走行特性に従った走行状態となる。
【００２１】
ここで、運転者が他の走行特性（例えば、減速）にて運転を行うために、まず、操作体から手（指）を離すと、操作体が中立位置に保持されるように移動される。操作体が中立位置に保持された状態で、信号生成手段は、アクチュエータの駆動量がなくなるような制御信号を生成し、その制御信号に基づいてアクチュエータの駆動量がなくなる。その結果、車両は一時的にその走行特性に従った走行制御が停止される。
【００２２】
その後、運転者がその操作体を中立位置から他方向に操作すると、信号生成手段は、当該他の走行特性におけるその操作量に応じた制御信号を生成する。そして、その制御信号に基づいてアクチュエータの駆動制御がなされる。その結果、車両はその他の走行特性に従った走行状態となる。
上記のように、走行特性を切り換える場合、操作体から手を離して操作力が操作体に付加されなくなると、操作体が中立位置に保持されるように移動し、運転者は、操作体を中立位置から更に他方向に操作し易い状態になる。そして、１つの操作体で２つの走行特性での車両運転が可能となる。
【００２３】
上記異なる走行特性は、加速と減速、前進と後退、急激な加速と緩慢な加速、急激な減速と緩慢な減速など、１つの操作体の操作で使い分けるべき特性として適したものが、実際に想定される車両運転の走行パターン等から決めることができる。特に、幅の広い走行特性の切換えができるという観点から、本発明は、請求項５に記載されるように、上記信号生成手段は、操作体が中位位置から一方に操作された場合と中位位置から他方向に操作された場合で、車両の走行特性が逆になるような制御信号を生成するように構成することができる。
【００２４】
このような車両用走行制御装置では、操作体の操作方向を変えることで、全く逆の走行特性での走行状態が得られる。
逆の走行特性とは、加速と減速、前進と後退等のように、走行特性を表す情報の変化の方向が逆であることを意味する。
また、上記のように手動操作部が該操作体に対して操作力が付加されない状態において当該操作体を該中立位置に保持する機構を備える場合、その機構の経年劣化等により、操作体に操作力が付加されない状態において操作体が中立位置と異なる位置に保持されてしまう場合がある。このような場合には、本来、アクチュエータの駆動量がなくなるような制御信号が生成されるにもかかわらず、中立位置とその異なる位置との差に対応した操作量に基づいた制御信号が発生して、アクチュエータが駆動されてしまう。
【００２５】
そのような事態を防止するという観点から、本発明は、上記車両用走行制御装置において、操作力が付加されていない状態での操作体の位置にて常にアクチュエータの駆動量がなくなるように制御信号を補正する中立位置補正手段を有するように構成することができる。このような車両用走行制御装置では、操作体を中立位置に保持する機構の経年変化等により、操作体に操作力が付加されない状態において操作体が中立位置と異なる位置に保持されてしまっても、中立位置補正手段が、操作体の保持位置にてアクチュエータの駆動量がなくなるように制御信号を補正する。これにより、操作体に操作力が付加されていない状態で常にアクチュエータの駆動量がなくなるようになる。
【００２６】
また、運転操作中の運転手が手動操作部の操作を容易にできるという観点から、本発明は、上述した各車両用走行制御装置において、上記手動操作部は、車両の操舵を行うためのステアリングホイールに設けられるように構成することができる。このような車両用走行制御装置では、ステアリングホイールを握って車両の操舵運転を行う運転者は、ステアリングホイールに設けられた手動操作部の操作を即座に行うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態について図面に基づいて説明する。
車両は、アクセルペダル及びブレーキペダルを備えており、それぞれの踏み込み操作によって、車両の走行及び制動がなされる。このような車両において、例えば、図１に示すように、ステアリングホイール１０の通常の握り位置の近傍に走行制御スイッチ１００が設けられている。この走行制御スイッチ１００は、後述するように、補助的なアクセル制御及び制動制御に用いられる。ステアリングホイール１０におけるこの走行制御スイッチ１００の設置部分は、図１のＡ−Ａ断面図である図２に示すように、くぼんでおり、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１の先端がステアリングホイール１０の外表面から突出しないようになっている。このような構造により、ステアリングホイール１０を操作する運転者が誤って操作レバー１０１を動かしてしまうことを防止している。
【００２８】
この走行制御スイッチ１００は、図３に示すように、操作レバー１０１が、終端位置（Ｂ）と（Ｆ）の間で往復動可能となっている。そして、この操作レバー１０１は、操作力が付加されない非操作状態において、中立位置（Ｎ）に保持されている。操作レバー１０１を終端位置（Ｂ）方向に操作すると、その操作量に応じた制動力が発生される。操作レバー１０１を反対側の終端位置（Ｆ）方向に操作すると、その操作量に応じたアクセル開度でのアクセル制御が行われるようになっている。
【００２９】
走行制御スイッチ１００の内部は、例えば、図４に示すような構造となっている。即ち、操作レバー１０１の両側に複合スプリング（弾性体）１０２及び１０３が設けられている。操作レバー１０１が終端位置（Ｂ）方向に操作されると、その方向に位置する複合スプリング１０２が圧縮され、操作レバー１０１の操作量に応じた反発力が操作レバー１０１に作用する。また、操作レバー１０１が終端位置（Ｆ）方向に操作されると、その方向に位置する複合スプリング１０３が圧縮され、操作レバー１０１の操作量に応じた反発力が操作レバー１０１に作用する。また、操作レバー１０１に操作力が付加されていない状態では、双方の複合スプリング１０２、１０３の作用によって操作レバー１０１が中立位置（Ｎ）に保持される。
【００３０】
各複合スプリング１０２及び１０３は、例えば、異なるバネ定数（弾性係数）となる２つ（３つ以上でもよい）のスプリングが直列接続された構造となっている。このような構造により、当該複合スプリングが圧縮されると、その圧縮量が多くなるに従って、バネ定数の小さいスプリングの圧縮量に対するバネ定数の大きいスプリングの圧縮量の比率が大きくなる。このため、操作レバー１０１の操作量が多くなるに従って、その操作量の増分に対する複合スプリングからの反発力の増分、即ち、操作力の増分が大きくなる。操作レバー１０１の操作量と操作力との関係が上記のような非線形関係となるため、操作を行おうとする運転者の積極的な意思なくして操作レバー１０１が多くの操作量にて操作されることはない。即ち、誤って操作レバー１０１が多くの操作量にて操作されることが防止される。
【００３１】
上記のような、各複合スプリング１０２及び１０３の特性は、バネ定数が連続的に変化するようなスプリングにて実現することも可能である。このようなスプリングは、連続的に線径の変化するワイヤにて製作することができる。
上記操作レバー１０１は、図５に示すように、可変抵抗器の摺動子１０１ａに連結されており、操作レバー１０１の操作によってその摺動子１０１ａが抵抗体１０４上を摺動するようになっている。そして、摺動子１０１ａに接続された端子Ｏ1 及び終端位置（Ｆ）に近い抵抗体１０４の端子Ｏ2 を当該可変抵抗器の出力端子（Ｏ1 、Ｏ2 ）としている。この可変抵抗器の抵抗体１０４の出力抵抗特性は、例えば、図６に示すように、終端位置（Ｂ）から逆の終端位置（Ｆ）に至るまで、操作レバー１０１の位置（ストローク）に応じて抵抗値が最大値ＲB から最小値ＲF に至るまで線形的に（直線的に）変化するようになっている。なお、操作レバー１０１が中立位置（Ｎ）に保持されている状態では、その出力抵抗値はＲN になる。
【００３２】
走行制御装置の基本的な構成は、図７に示すようになっている。
図７において、上記のような抵抗特性の可変抵抗器にて構成される走行制御スイッチ１００が制御ユニット２０に接続されている。制御ユニット２０は、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１の操作量に対応した抵抗値に対応する制御信号を車両制動系におけるホイルシリンダ圧を調整するブレーキアクチュエータ３０及びアクセル系におけるアクセル開度を調整するアクセルアクチュエータ４０に供給している。具体的には、例えば、図８に示すような加減速特性が得られるように、走行制御スイッチ１００の操作量に応じた抵抗値に基づいた制御信号がブレーキアクチュエータ３０及びアクセルアクチュエータ４０に供給される。
【００３３】
図８において、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１が中立位置（Ｎ）から終端位置（Ｂ）まで操作される間、その操作量（ストローク）に応じて、減速度がゼロから−Ｇ1 まで直線的に変化するような制動制御（ブレーキアクチュエータ３０の駆動制御）がなされる。また、操作レバー１０１が中立位置（Ｎ）から逆方向の終端位置（Ｆ）まで操作される間、その操作量（ストローク）に応じて、加速度がゼロからＧ2 まで直線的に変化するようなアクセル制御（アクセルアクチュエータ４０の駆動制御）がなされる。 上記のような走行制御装置により、ステアリングホイール１０に設けた走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１の操作によって、車両の加速、減速、停止を行うことが可能となる。そして、前述したように、操作レバー１０１の操作量と操作力との関係が、操作量が多くなればなるほど加速度的にその操作力が増加するような非線形関係となっているため、操作レバー１０１の大きな操作量での誤操作が防止される。
【００３４】
なお、上述した例では、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１の操作量（ストローク）に基づいた加減速特性は、図８に示すように、線形特性であったが、例えば、図９に示すような非線形特性であってもよい。このような非線形特性は、走行制御スイッチ１００の可変抵抗器の出力特性にて実現することも、また、制御ユニット２０の制御信号の出力特性にて実現することも可能である。
【００３５】
このように走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１の操作量に基づいた加減速特性が非線形特性となる場合、操作量が多くなるに従って、その操作量の増分に対する加減速の増分が大きくなる。即ち、その操作量の増分に対する各アクチュエータ３０、４０の駆動量の増分が大きくなるように、制御信号が調整される。このような特性によれば、運転者が不用意に操作レバー１０１に触れても、それに伴う操作量が小さいため、各アクチュエータ３０、４０の駆動量に与える影響は小さい。車両を大きな加減速度にて走行制御する場合には、運転者が自らの意思をもって操作レバー１０１を大きく操作しなければならない。
【００３６】
上記のような車両走行制御装置においては、運転者は車両運転の最中に、ステアリングホイール１０を握りながら、例えば、親指を走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１にあてがうことになる。このような状態で車両が走行する際、路面の凹凸等に起因した振動がステアリングホイール１０を介して運転者の手に伝わり、その手の振動が操作レバー１０１に伝達してしまう。この操作レバー１０１が振動すると、各アクチュエータ３０、４０に供給されるべき制御信号が比較的高い周波数で変動し、安定した走行状態が得られない。
【００３７】
そこで、操作レバー１０１の振動にて車両の安定性が損なわれることを防止するため、制御ユニット２０は、例えば、図１０に示すような手順で操作レバー１０１の操作位置に係る信号を調整している。
制御ユニット２０は、所定のタイミング信号に同期して処理を実行する。図１０において、走行制御スイッチ１００の出力抵抗値に基づいた信号をアナログ−デジタル変換して、例えば、図６に示す特性に従った、操作位置（ストローク）データデータＰswadが取得される（Ｓ１）。そして、その操作位置データＰswadと調整後の操作位置データＰsw（初期値「０」）との偏差Ｅrr（Ｐswad−Ｐsw）が演算される（Ｓ２）。この偏差Ｅrrが求まると、更に、この偏差の積分値ＩＥrrが演算される（Ｓ３）。具体的には、前回（前タイミング）での偏差の積分値ＩＥrro （初期値「０」）に当該演算された偏差Ｅrrが加算される（ＩＥrr＝ＩＥrro ＋Ｅrr）。そして、この演算された積分値ＩＥrrが次回（次タイミング）使用べき偏差の前回積分値ＩＥrro として設定され（Ｓ４）、更に、この演算された積分値ＩＥrrにフィルタ定数Ｋf を乗ずることにより、調整済の操作位置データＰswが演算される（Ｐsw＝ＩＥrr＊Ｋf ）（Ｓ５）。
【００３８】
なお、上記ステップＳ５における操作位置データＰswを演算するために用いられるフィルタ定数Ｋf は、同期信号によるサンプリング周波数とカットオフ周波数に依存する。カットオフ周波数は、車両が走行する際に路面から拾う振動がステアリングホイール１０に設けれた走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１にあてがわれる指に影響を及ぼす臨界的な周波数に基づいて定められる。
【００３９】
上記のようなＳ１からＳ５までの処理を繰り返すことによって、図１１に示すような伝達関数を用いて表されるローパスフィルタの機能が実現される。その結果、サンプリング周波数、カットオフ周波数に依存したフィルタ定数Ｋf で決まる特性に従って、走行制御スイッチ１００の実際の操作位置に対応した操作位置データＰswadの比較的高い周波変動分が除去され、調整後の操作位置データＰswが得られる。
【００４０】
そして、制御ユニット２０は、このように比較的高い周波変動成分が除去された操作位置データＰswに基づいて、例えば、図８や図９に示す特性に従って、各アクチュエータ３０、４０が駆動制御されるように、各アクチュエータ３０、４０に対する制御信号が生成される。
このように、走行制御スイッチ１００の実際の操作位置に対応した操作位置データＰswadの比較的高い周波数成分がが除去された後の操作位置データＰswに基づいてブレーキアクチュエータ３０及びアクセルアクチュエータ４０が制御されるので、車両振動がステアリングホイール１０に伝わっても、その影響が走行制御スイッチ１００の操作に基づいた走行制御に表れない。その結果、車両の安定した走行状態が保たれる。
【００４１】
上述したような構造の走行制御スイッチ１００では、操作レバー１０１に操作力が付加されていないときには、操作レバー１０１が常に中立位置（Ｎ）に保持されるような構造となっている。このような構造では、製造のばらつきや、機構部品の経年変化等により、操作力が付加されない状態（無負荷状態）で操作レバー１０１が保持される位置が、真の中立位置（Ｎ）（出力抵抗値がＲN となる位置）からずれることがある。このような場合、運転者が操作レバー１０１から指を離しても、走行制御スイッチ１００の出力に基づいた僅かながらの加減速度制御が行われてしまう。
【００４２】
そこで、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１に操作力を付加しない状態では、走行制御スイッチ１００の出力に基づいた各アクチュエータができるだけ駆動されないようにするため、制御ユニット２０は、例えば、図１２に示す手順に従った処理を実行する。
図１２において、走行制御スイッチ１００の出力抵抗値に基づいた信号をアナログ−デジタル変換して、例えば、図６に示す特性に従った、操作位置（ストローク）データデータＰswadが取得される（Ｓ１１）。そして、その取得された操作位置データＰswadとその前回（前タイミング）取得された操作位置データＰswado とを比較する（Ｓ１２）。
【００４３】
ここで、今回の操作位置データＰswadと前回の操作位置データＰswado とが等しい場合（Ｓ１２、ＹＥＳ）は、走行制御スイッチ１００の操作がなされていないとして、更に、ステアリングホイール１０の舵角（操作角）Ｓｔｅｅｒ（絶対値）が所定角度Ｋａｎｇより大きいか否かが判定される（Ｓ１３）。この所定角度は、運転者が走行制御スイッチ１００を操作し得ないような状況となるようなステアリングホイール１０の舵角であって、例えば、９０°に設定される。
【００４４】
ステアリングホイール１０の舵角Ｓｔｅｅｒが所定角度Ｋａｎｇより大きい場合、即ち、走行制御スイッチ１００が操作されていないと見込まれる場合、操作レバー１０１に操作力が付加されていない状態で、操作位置データの補正値Ｐswg が演算される（Ｓ１４）。この演算は、例えば、
Ｐswg ＝（Ｐsw＋Ｐswgo）／２
に従って行われる。上記式において、Ｐswは調整後の操作位置データであり、Ｐswgoは前回（前タイミング）における補正値である。即ち、この補正値Ｐswg は、前回の補正値Ｐswsoと今回の中立位置（Ｎ）に対応した操作位置（原点）データＰswの平均として演算される。そして、このように演算された補正値Ｐswg が次回の演算にて用いられる前回の補正値Ｐswgoとして設定される（Ｓ１５）。
【００４５】
その後、調整後の操作位置データＰswは、走行制御スイッチ１００の出力値に基づいた操作位置データＰswad（ステップＳ１にて取得）から補正値Ｐswg を差し引いた値（Ｐsw＝Ｐswad−Ｐswg ）演算される（Ｓ１６）。そして、今回ステップＳ１にて取得された操作位置データＰswadが次回（次タイミング）の演算で用いられる前回の操作位置データＰswado として設定される。
【００４６】
なお、今回取得した操作位置データＰswadと前回取得した操作位置データＰswado とが等しくない場合（Ｓ１２、ＮＯ）または、ステアリングホイール１０の舵角（操作角）Ｓｔｅｅｒが所定角度Ｋａｎｇ以下である場合には、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１が操作されている可能性があるので、特にステップＳ１４及びＳ１５での補正値Ｐswg に関する演算処理は行われない。
【００４７】
上記のようにして演算される補正値Ｐswg を用いて走行制御スイッチ１００の出力値に基づいた操作位置データＰswadを補正するようにしたので、操作レバー１０１に操作力が付加されていない状態では、当該操作レバー１０１の絶対的な位置がずれても、走行制御スイッチ１００の出力値に基づいて各アクチュエータができるだけ駆動されないないようにすることができる。
【００４８】
更に、上記走行制御スイッチ１００は、その操作レバー１０１から指を離すと（操作力を除くと）、常に、中立位置（Ｎ）に戻る構造になっている。従って、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１の操作に従った走行制御が行われている過程で、運転者が操作レバー１０１から指を離すと、例えば、図１３（ａ）の時刻ｔ1 に示されるように、操作位置データＰswadが急激に変動してしまう。このような場合、その操作位置データＰswadに基づいた加減速制御が急激に変動することを防止するため、制御ユニット２０は、例えば、図１４に示す手順に従った処理を実行する。
【００４９】
図１４において、走行制御スイッチ１００の出力抵抗値に基づいた信号をアナログ−デジタル変換して、例えば、図６に示す特性に従った、操作位置（ストローク）データＰswadが取得される（Ｓ２１）。そして、操作位置データＰswadの微分値Ｄpsw が演算される（Ｓ２２）。この微分値Ｄpsw は、前回（前タイミング）の操作位置データＰswado から今回ステップＳ２１にて取得した操作位置データＰswadとの差（Ｄpsw ＝Ｐswado −Ｐswad）として演算される。
【００５０】
次いで、この微分値Ｄpsw が所定の基準値Ｋd より小さいか否かが判定される（Ｓ２３）。走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１を操作して車両の走行制御を行っている場合には、図１３（ｂ）の時刻ｔ1 以前に示すように、当該微分値Ｄpsw は、上記基準値Ｋd を超えることはない。このような状況では、微分値Ｄpsw が所定値Ｋd より小さいと判定される（Ｓ２３、ＹＥＳ）。すると、過渡処理が実行さていることを表すフラグＦd がセット（Ｆd ＝１）されているか否かが判定される（Ｓ２４）。このフラグＦd がセットされていない場合、ステップＳ２１で取得された操作位置データＰswadが出力すべき操作位置データＰswとして設定される（Ｓ２５）。そして、今回取得された操作位置データＰswadが次回の処理にて用いられる前回の操作位置データＰswado として設定される（Ｓ３１）。
【００５１】
以後、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１が急激に操作されて、対応する操作位置データＰswadの微分値Ｄpsw が基準値Ｋd を超える状況が発生するまで、上記と同様の処理（ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ３１）が繰り返し実行される。
ここで、運転者が走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１から指を離すと、操作レバー１０１は、中立位置（Ｎ）に急激に戻される。このとき、例えば、図１３（ｂ）の時刻ｔ1 で示すように、操作位置データＰswadが急激に変動し、その微分値Ｄpsw が基準値Ｋd を超える（Ｓ２３、ＮＯ）。すると、上記フラグＦd がセットされ（Ｆd ＝１）（Ｓ２６）、その後、ローパスフィルター処理（ＬＰＦ）が実行される（Ｓ２７）。このローパスフィルタ処理では、前述したように、図１２に示す手順に従って、取得された操作位置データＰswad（ｉｎ）から変化が緩和された状態の調整操作位置データＰswf が演算される。
【００５２】
そして、調整操作位置データＰswf が今回取得された操作位置データＰswadに等しいか否かが判定される（Ｓ２８）。これは、上記ローパスフィルタ処理によって変化が緩和された調整操作位置データＰswf が操作レバー１０１が急激に中立位置（Ｎ）に戻された後の操作位置データＰswadに達したか否かを判定するものである。そして、調整操作位置データＰswf が、まだ、ステップＳ２１で取得された操作位置データＰswadに達していない場合には、その調整操作位置データＰswf を出力すべき操作位置データＰswとして設定される（Ｓ３０）。そして、上記と同様に、今回取得された操作位置データＰswadが次回の処理にて用いられる前回の操作位置データＰswado として設定され（Ｓ３１）た後に、操作位置データＰswadの取得（Ｓ２１）、操作位置データＰswapの微分値Ｄpsw.の演算（Ｓ２２）及び微分値Ｄpsw の大きさ判定（Ｓ２３）が行われる。
【００５３】
運転者が操作レバー１０１から指を離した後で、その操作レバー１０１の操作位置に対応した操作位置データＰswadの変動が小さくなり、その微分値Ｄpsw が基準値Ｋ d より小さくなると、（Ｓ２３、ＹＥＳ）と、更に、フラグＦdがセットされているか否かが判定される（Ｓ２４）。この時点では、既にフラグＦdがセット（Ｆd ＝１）されているので、上記ローパスフィルタ処理等（Ｓ２７Ｓ、２８）が実行され、そのローパスフィルタ処理（Ｓ２７）にて得られた調整操作位置データＰswf が出力すべき操作位置データＰswとして設定される（Ｓ３０）。以後、操作位置データＰswado の設定（Ｓ３１）から上述した処理（Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２７、Ｓ２８、Ｓ３０）が繰り返し実行される。
【００５４】
その結果、走行制御スイッチ１００の出力抵抗値に基づいた操作位置データＰswadは、例えば、図１３（ａ）の時刻ｔ1 におけるように、急激に変化した場合であっても、実際に出力される操作位置データＰswは、上記ローパスフィルタ処理の特性に従ってなだらかに減少してゆく。従って、その操作位置データＰswに基づいて生成される制御信号によって決まる目標減速度は、例えば、図１３（ｃ）に示すように、時刻ｔ1 から徐々に減少する。
【００５５】
上記のような処理を実行している際に、ローパスフィルタ処理により得られた調整操作位置データＰswf が徐々に低下して、その値が、操作レバー１０１が既に中立位置（Ｎ）に保持された状態で取得された操作位置データＰswadに等しくなると（Ｓ２８、ＹＥＳ）、上記フラグＦd がリセットされる（Ｆd ＝０）（Ｓ２９）。そして、ローパスフィルタ処理にて得られた調整操作位置データＰswf が出力すべき操作位置データＰswとしてセットされた以後は、操作レバー１０１の急激な中立位置（Ｎ）の復帰する前と同様の処理（Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ３１）の処理が繰り返され、取得される操作位置データＰswadが出力すべき操作位置データＰswとして設定される（Ｓ３１）。
【００５６】
上記のような処理によれば、走行制御スイッチ１００を操作していた運転者がその操作レバー１０１から指を離したために、操作レバー１０１が急激に中立位置（Ｎ）に戻ったとしても、制御ユニット２０内で各アクチュエータに対する制御信号を生成するために出力される操作位置データＰswは、中立位置（Ｎ）に対応する値まで徐々に減少する。そのため、車両も急激に減速されることなく、徐々に減速され、その安定性が損なわれることはない。
【００５７】
なお、上記例においては、車両振動に起因した操作位置データの比較的高い周波数での変動を除去するための処理（図１０参照）、操作レバー１０１の中立位置（Ｎ）の変動にともなう補正（図１２参照）及び操作レバー１０１の急激な操作に対する操作位置データの調整処理（図１４参照）は、別々に行われるように説明した。しかし、それらのなかから２つ処理を任意に組み合わせて行うこと、あるいは、それら３つの処理をすべて行うことが可能である。
【００５８】
上記例において、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１のストロークと加減速度との関係を表した図９に示す特性に従って各アクチュエータ３０、４０に対する制御信号を生成する制御ユニット２０の機能が上記信号生成手段に対応する。図１０に示す処理が上記信号調整手段に対応する。また、図１４に示すステップＳ２２、Ｓ２３での処理が上記操作変動判定手段に、図１４に示すステップＳ２７、Ｓ２８、Ｓ３０での処理が上記信号調整手段に対応する。
【００５９】
更に、走行制御スイッチ１００の操作レバー１０１のストロークと加減速度との関係を示した図８または図９に示す特性に従って各アクチュエータ３０、４０に対する制御信号を生成する制御ユニット２０の機能が請求項１記載の信号生成手段に対応し、図１２に示す処理が請求項１記載の中立位置補正手段に対応する。
【００６０】
なお、運転者の手による操作にて車両の走行制御をなしうる走行制御スイッチとしては、種々の形態が考え得る。
例えば、図１５に示すように、制動操作用のブレーキボタン１１０ａ，１１０ｂとアクセル操作用のアクセルボタン１２０を別々にステアリングホイール１０に設けることができる。アクセルボタン１２０の設置位置は、通常の運転操作時に運転者がステアリングホイール１０を握ったときに、その親指でそのボタンを押すことができるような位置に決められる。また、各ブレーキボタン１１０、１１０は、通常の運転操作時に運転者がステアリングホイール１０を握った状態で、親指を上方に延ばして各ボタンを押すことができるような位置に決められる。
【００６１】
この場合、各ボタンの操作圧力に応じた制動力及びアクセル開度が得られるように、制御ユニットは各アクチュエータを制御する。２つのブレーキボタン１１０ａ，１１０ｂはどちらを操作しても制動がかけられるようになっている。
また、例えば、図１６に示すように、制動操作用のブレーキボタン１１０ａ、１１０ｂを図１５に示す場合と同様の位置に設置し、アクセル操作用の操作レバー１３０を右側のブレーキ操作ボタン１１０ｂの上部に設置するようにしてもよい。この場合、アクセル操作がレバー操作でできるようになるので、アクセル状態を保持するための操作が、図１５に示す例のようにアクセルボタン１２０を押し続ける操作より行い易くなる。また、ブレーキ操作とアクセル操作が異なっているため、運転者は、車両前方から視線をそらすことなくブレーキボタン１１０ａ、１１０ｂと操作レバー１３０を指先で判断することができるようになる。
【００６２】
【発明の効果】
以上、説明してきたように、各請求項記載の本発明によれば、手動操作部の不用意な操作に対する車両走行状態に与える影響が少なくなり、あるいは、車両振動などの外乱に起因した手動操作部の操作量変動の車両走行状態に与える影響が少なくなる。その結果、手動操作部を操作する運転者の意思に従った走行状態を阻害され難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る車両走行制御装置の走行制御スイッチの設置位置を示す図である。
【図２】図１に示す走行制御スイッチのステアリングホイールでの設置状態を示す断面図である。
【図３】走行制御スイッチの操作レバー位置を示す図である。
【図４】走行制御スイッチの構造例を示す図である。
【図５】走行制御スイッチの操作レバーと摺動抵抗器との関係を示す図である。
【図６】操作レバーの操作量（ストローク）と走行制御スイッチの出力抵抗値との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の一形態に係る車両用走行制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】走行制御スイッチの操作レバーの操作量とその操作量に基づいて制御される加減速度との関係を示す特性図である。
【図９】走行制御スイッチの操作レバーの操作量とその操作量に基づいて制御される加減速度との他の関係を示す特性図である。
【図１０】制御ユニットでの処理の例を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示す処理で実現されるローパスフィルタを伝達関数で示したブロック図である。
【図１２】制御ユニットでの処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１３】操作レバーの操作に基づいた操作位置データの状態、その変動を表す操作位置データの微分値及び操作位置データに基づいて決定される目標減速度を示す特性図である。
【図１４】制御ユニットでの処理の更に他の例を示すフローチャートである。
【図１５】走行制御スイッチの他の設置例を示す図である。
【図１６】走行制御スイッチの更に他の設置例を示す図である。
【符号の説明】
１０ ステアリングホイール
２０ 制御ユニット
３０ ブレーキアクチュエータ
４０ アクセルアクチュエータ
１００ 走行制御スイッチ
１０１ 操作レバー
１０２、１０３ 複合スプリング
１０４ 摺動抵抗器
Claims (5)
- 車両の制動系及びアクセル系の少なくとも一方に設けられたアクチュエータを手動操作部の操作量に応じた制御信号に基づいて駆動制御し、該手動操作部は、中立位置を有すると共に、該中立位置から２方向に移動可能な操作体と、該操作体に対して操作力が付加されない状態において該操作体を該中立位置に保持する機構とを備える車両用走行制御装置において、
上記手動操作部は、操作量と操作力との関係が、操作量が多くなるに従って該操作量の増分に対する必要な操作力の増分が多くなるような機構と、
上記操作体が上記中立位置にある場合にアクチュエータの駆動量をなくし、上記操作体が上記中立位置から一方向に操作された場合と上記中立位置から他方向に操作された場合とで、車両の走行特性が異なるような制御信号を生成する信号生成手段と、
上記操作体が操作されていないと見込まれる場合の上記操作体の位置に基づいて、上記中立位置の補正を行う中立位置補正手段と、を備え、
上記中立位置補正手段は、ステアリングホイールの舵角が所定角度より大きいか否かを判定し、該ステアリングホイール上の通常運転操作時の把持位置付近に設けられた上記手動操作部における上記操作体が操作されていないと見込まれる場合を判定する車両用走行制御装置。 - 請求項１記載の車両用走行制御装置において、
上記中立位置補正手段は、今回取得された操作体の位置と前回取得された操作体の位置とが等しい場合に、上記所定角度より大きいか否かの判定を行う車両用走行制御装置。 - 請求項１記載の車両用走行制御装置において、
上記機構は、弾性係数の異なる複数の弾性体を直列に接続した複合弾性体を有し、該複合弾性体が操作力に抗する反発力を発生するようにした車両用走行制御装置。 - 請求項１記載の車両用走行制御装置において、
上記機構は、弾性係数が連続的に変化する弾性体を有し、該弾性体が操作力に抗する力を発生するようにした車両用走行制御装置。 - 請求項１記載の車両用走行制御装置において、
上記信号生成手段は、操作体が中立位置から一方に操作された場合と中立位置から他方向に操作された場合とで、車両の走行特性が逆になるような制御信号を生成するようにした車両走行制御装置。
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