(57)【要約】【課題】安全性を確保しつつ走行時間の短縮が実現でき、車両乗員の快適性を向上させ得る走行制御目標生成装置を提供する。【解決手段】走行制御目標生成装置１は、車両の走行状態変化速度を用いて走行制御目標を生成する。走行制御目標生成装置１は、車両の進行方向に沿った所定領域内に存在する可動障害物を検出する可動障害物検出手段と、可動障害物検出手段によって検出された可動障害物との接触が起こり得るか否かを判定する接触可否判定手段と、接触可否判定手段によって可動障害物との接触が起こり得ないと判定されたときは、接触が起こり得ると判定されたときよりも走行状態変化速度が大きくなる走行制御目標で制御する。【選択図】図１
2010215160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行状態変化速度を用いて走行制御目標を生成する走行制御目標生成装置であって、
前記車両の進行方向に沿った所定領域内に存在する可動障害物を検出する可動障害物検出手段と、
該可動障害物検出手段によって検出された前記可動障害物との接触が起こり得るか否かを判定する接触可否判定手段と、
該接触可否判定手段によって前記可動障害物との接触が起こり得ないと判定されたときは、前記接触が起こり得ると判定されたときよりも走行状態変化速度の大きな走行制御目標で制御すること、
を特徴とする走行制御目標生成装置。
【請求項２】
前記可動障害物検出手段によって検出された前記可動障害物までのラインと前記車両の進行方向との交差角度が所定値以内であるか否かを判定する交差角度判定手段を更に有し、
前記交差角度判定手段によって前記交差角度が前記所定値以内であると判定されたときは、前記接触が起こり得ると判定されたときよりも走行状態変化速度の大きな走行制御目標で制御する、
請求項１記載の走行制御目標生成装置。
【請求項３】
走行状態変化速度の小さな走行制御目標で制御する低モード設定および前記低モード設定時よりも走行状態変化速度の大きな走行制御目標で制御する高モード設定を行うモード設定手段を更に備え、
前記可動障害物検出手段によって前記可動障害物が検出されないときに前記モード設定手段により前記低モード設定が行われるように制御する請求項１または２記載の走行制御目標生成装置。
【請求項４】
前記可動障害物検出手段は、前記可動障害物として歩行者または自転車を検出する請求項１〜３のいずれか一項記載の走行制御目標生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行制御目標を生成する走行制御目標生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行している車両が障害物と衝突することを防止するための技術が知られている。例えば特許文献１には、障害物検出手段によって検出される進行方向の障害物から歩行者が識別されたときに、その歩行者に対する運転者の運転特性を検出して、その運転特性に基づき自動制動手段の制動特性を変更するようにした車両用衝突防止装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５９８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した車両用衝突防止装置では、検出された障害物から歩行者が識別されたときは、その車両を運転する運転者の運転特性を反映させた自動制動を行えるようになっている。
【０００５】
しかし、前述した車両用衝突防止装置では、障害物から歩行者を識別するものの、その歩行者が動いている向きや速さまでは検出していなかったため、障害物から歩行者を識別しただけで自動制動を行ない減速してしまうという課題があった。そのため、従来の車両用衝突防止装置を搭載した車両では、例えば住宅街や繁華街といった歩行者の多い道路を走行していると自動制動が頻繁に行われしまい、度重なる減速によって走行時間を短縮することが困難になり、スムーズな走行も行い難くなるという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、安全性を確保しつつ走行時間の短縮が実現でき、車両乗員の乗り心地を向上させ得る走行制御目標生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、車両の走行状態変化速度を用いて走行制御目標を生成する走行制御目標生成装置であって、車両の進行方向に沿った所定領域内に存在する可動障害物を検出する可動障害物検出手段と、その可動障害物検出手段によって検出された可動障害物との接触が起こり得るか否かを判定する接触可否判定手段と、その接触可否判定手段によって可動障害物との接触が起こり得ないと判定されたときは、接触が起こり得ると判定されたときよりも走行状態変化速度の大きな走行制御目標で制御する走行制御目標生成装置を特徴とする。
【０００８】
この走行制御目標生成装置では、可動障害物との接触が起こり得るか否かに応じて高低２通りで走行制御目標が生成される。
【０００９】
上記走行制御目標生成装置は、可動障害物検出手段によって検出された可動障害物までのラインと車両の進行方向との交差角度が所定値以内であるか否かを判定する交差角度判定手段を更に有し、交差角度判定手段によって交差角度が所定値以内であると判定されたときは、接触が起こり得ると判定されたときよりも走行状態変化速度の大きな走行制御目標で制御することが好ましい。
【００１０】
また、走行状態変化速度の小さな走行制御目標で制御する低モード設定およびその低モード設定時よりも走行状態変化速度の大きな走行制御目標で制御する高モード設定を行うモード設定手段を更に備え、可動障害物検出手段によって可動障害物が検出されないときにモード設定手段により低モード設定が行われるように制御することができる。
【００１１】
そして、上記いずれの走行制御目標生成装置も、可動障害物検出手段は、可動障害物として歩行者または自転車を検出するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上詳述したように、本発明によれば、安全性を確保しつつ走行時間の短縮が実現でき、車両乗員の乗り心地を向上させ得る走行制御目標生成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る走行制御目標生成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】走行制御目標生成装置を搭載した車両、道路などを示す図で（ａ）は接触が起こり得る場合、（ｂ）は接触が起こり得ない場合のそれぞれ一例を示す図である。
【図３】車速と相対距離との関係の一例を示した図である。
【図４】走行制御動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】別の走行制御動作の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態に係る走行制御目標生成装置１の構成を示すブロック図である。走行制御目標生成装置１は図２に示す車両５０に搭載されている。
【００１６】
走行制御目標生成装置１は自動制御ユニット２と、ナビゲーション装置３と、可動障害物検出部４と、車両加減速制御部６と、操舵制御部７と、スロットルアクチュエータ８と、トランスミッション９と、ブレーキアクチュエータ１０およびハンドルアクチュエータ１１を有し、各構成要素が電気的に接続されている。
【００１７】
自動制御ユニット２は、ＥＣＵによって構成されている。ＥＣＵはＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力ポート等を備え、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されている制御プログラムにしたがいＲＡＭに対するデータの読み書きを行いながら作動して、車両５０における自動走行に必要な制御を実行して自動制御ユニットとしての機能を実現している。
【００１８】
自動制御ユニット２は、加減速度や操舵角速度といった車両５０の走行状態変化速度を用いて、車両５０を目標とする走行状態に制御するための走行制御目標を生成する。目標とする走行状態とは、例えば障害物近傍において所定の速度で所定距離以上離れた位置を走行している状態であり、走行制御目標は、例えば目標速度や目標角速度として生成される。
【００１９】
ナビゲーション装置３は、図示しないＧＰＳ受信装置が取得する車両５０の位置情報とハードディスク装置等記録装置に記録されている地図情報に基づき、目的地までの経路データを自動制御ユニット２に出力する。
【００２０】
可動障害物検出部４は、カメラ４ａ、検出ユニット４ｂおよびレーダ４ｃを有している。カメラ４ａは車両５０の周辺（特に走行方向前方）を撮影する装置である。カメラ４ａは、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等撮像素子により生成した撮像信号を用いて車両５０の周辺を示す画像データを生成する。検出ユニット４ｂは、カメラ４ａから出力される画像データを用いて二値化処理、エッジ検出処理等の画像処理を行い、その画像データｄ４を自動制御ユニット２に出力する。
【００２１】
レーダ４ｃは、自車と自車周辺の物体との間の距離を測定するためのセンサであり、例えば、レーザレーダ、超音波レーダ、ミリ波レーダであって、測定した距離データｄ５を自動制御ユニット２に出力する。画像データｄ４、距離データｄ５の情報に基づき、自動制御ユニット２にてパターンマッチング処理等が行われ、可動障害物の存否、位置、向きが演算処理される。可動障害物には、歩行者、走行している自転車、原動機付き自転車、ベビーカー等がある。
【００２２】
車両加減速制御部６は、車両５０の加減速が必要なときにスロットルアクチュエータ８、トランスミッション９、ブレーキアクチュエータ１０および制駆動用モータ１２等のいずれかの加減速手段を加減速に関する制御目標にしたがい作動させる車両加減速制御を行う。車両加減速制御部６は、スロットルアクチュエータ８、トランスミッション９、ブレーキアクチュエータ１０および制駆動用モータ１２をそれぞれ制御するスロットル制御部、シフトダウン制御部、ブレーキ制御部を有している。
【００２３】
そして、スロットル制御部は、スロットルの開度を変えるようにスロットルアクチュエータ８に制御信号を出力する。シフト制御部はシフト変更を行うようにトランスミッション９に制御信号を出力する。また、ブレーキ制御部は、油圧ブレーキや制駆動用モータの回生ブレーキ量の変更を行うようにブレーキアクチュエータ１０に制御信号を出力する。
【００２４】
操舵制御部７は、操舵に関する制御目標にしたがい車両５０の操舵制御に用いる制御信号を生成してハンドルアクチュエータ１１に出力する。
【００２５】
スロットルアクチュエータ８は、図示しないガソリンエンジンのスロットルの開度を調整し、スロットルの開度を狭めることによって車両５０の加減速を行う。
【００２６】
トランスミッション９は、減速比の変更を行うことによってエンジンブレーキを変更して車両の加減速を行う。ブレーキアクチュエータ１０はブレーキ制御部の制御信号に応じてブレーキ力を変更して車両の加減速を行う。
ハンドルアクチュエータ１１は、操舵制御部７からの制御信号にしたがい操舵を行う。
【００２７】
そして、以上のような構成を有する走行制御目標生成装置１の動作内容について具体的に説明すると次の通りである。以下の説明では、図２（ａ），（ｂ）に示すように、走行制御目標生成装置１を搭載している車両５０が道路５１を走行ライン５２に沿って走行する場合を想定している。
【００２８】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、道路５１における車両５０の走行方向前方に歩行者５３が存在していると、車両５０はこの歩行者５３を可動障害物として検出する。しかし、図２（ａ）に示すように、歩行者５３が走行ライン５２と交差する方向に移動している場合と、図２（ｂ）に示すように、歩行者５３が走行ライン５２と交差しない方向（平行な方向）に移動している場合とがあり、それぞれの場合において車両５０と歩行者５３との接触する可能性は異なっている。そのため、双方の場合を区別して走行制御目標を生成する、というのが走行制御目標生成装置１の特徴とするところである。
【００２９】
ここで、図４は、走行制御目標生成装置１による走行制御動作の処理手順を示すフローチャートである。走行制御目標生成装置１は、走行制御動作を開始すると、Ｓ１に動作を進め、自動制御ユニット２が可動障害物検出部４に指示して走行ライン５２に沿った進行方向の可動障害物を検出する。可動障害物検出部４は、検出データｄ４を自動制御ユニット２に出力する。
【００３０】
次に、Ｓ２に動作が進むと、自動制御ユニット２が検出データｄ４に基づき、検出された可動障害物の中から進行方向に沿った所定領域内に歩行者５３が存在するか（歩行者５３が検出されたか）否かを判定し、歩行者５３が存在すると判定されたときはＳ３に動作を進め、そうでなければＳ６に動作を進める。
【００３１】
続いてＳ３に動作が進むと、自動制御ユニット２が歩行者５３との接触予測のための準備動作、すなわち、検出データｄ４に基づき、歩行者５３の移動する方向の割り出しを行う。続くＳ４では、Ｓ３で割り出した移動方向と車両５０の進行方向とが交差するか否かと、距離データｄ５に基づく車両５０から歩行者５３までの距離とに基づき、検出した歩行者５３との接触が起こり得るか否か（接触が予測されるか否か）を判定し、その判定結果に基づきＳ５、Ｓ６に処理を分岐させる。そして、歩行者５３との接触が起こり得ると判定されなければＳ５に動作が進み、判定されたときはＳ６に動作が進む。
【００３２】
Ｓ５に進むと、自動制御ユニット２が高加減速度・高操舵角速度モードの設定を行い、Ｓ６に進むと、自動制御ユニット２が低加減速度・低操舵角速度モードの設定を行い、それぞれ設定した結果を示すモード信号ｄ２を車両減速制御部６と操舵制御部７に出力する。各モードで設定される加減速度、操舵角速度（車両走行状態変化速度）は、予め定められた値もしくは範囲（上限値と下限値があるもの）であって、高加減速度・高操舵角速度モードで設定される加減速度および操舵角速度は、低加減速度・低操舵角速度モードで設定される加減速度および操舵角速度よりも大きな値とされる。また、Ｓ５、Ｓ６いずれも、実行後はＳ７に動作が進む。
【００３３】
Ｓ７では、車両減速制御部６と操舵制御部７とがモード信号ｄ２にしたがい高低いずれかのパターンでそれぞれの制御目標値を算出することで走行制御目標の生成を行う。ここで、制御目標値はある時間に対する車両５０の位置・向きを対象として算出している。
【００３４】
続くＳ８では、車両減速制御部６と操舵制御部７とがＳ７で生成した走行制御目標にしたがいスロットルアクチュエータ８、トランスミッション９、ブレーキアクチュエータ１０、制駆動用モータ１２のいずれか少なくとも１つ、またはハンドルアクチュエータ１１を作動させて車両制御を行う。Ｓ８が終了すると、また走行制御動作を開始し、目的地に到着するまで繰り返し実行される。
【００３５】
以上のように、走行制御目標生成装置１では、進行方向に歩行者を検出した場合、その歩行者の移動する方向や歩行者までの距離に基づき、接触が起こり得るか否かを判定し、接触が起こり得ると判定したときは低加減速度・低操舵角速度モードで走行制御目標の生成を行い、比較的小さな加減速度や操舵速度で車両走行状態を変化させる制御目標値を設定する。一方、接触が起こり得ないと判定したときは高加減速度・高操舵角速度モードで走行制御目標の生成を行い、比較的大きな加減速度や操舵角速度で車両走行状態を変化させる制御目標値を設定する。高加減速度・高操舵角速度モードでは、低加減速度・低操舵角速度モードと比べて走行状態変化速度が大きくなる制御目標値が設定される。
【００３６】
そのため、接触が起こり得ると判定されたときにだけ低加減速度・低操舵角速度モードで走行制御目標が生成されることになる。接触が起こり得ると判定されたときは、歩行者の飛び出しによる接触が起こることが多く予想され、歩行者の事後的な挙動変化による接触が起こりやすい。そのため、このような場合は歩行者との接触を確実に回避できるようにして安全性を確保することが重要である。そこで、制御目標値を低い値に設定することとし、それにより十分遠方にいる早い段階から徐々に減速等が行われるような走行制御を行い、衝突を安全に回避するようにしている。
【００３７】
一方、接触が起こり得ないと判定したときは高加減速度・高操舵角速度モードで走行制御目標が生成される。この場合は、歩行者との接触が起こり難いことから、歩行者に接近するまでは減速等を行わなくても安全性を確保できると考えられる。そのため、制御目標値を高い値に設定することとし、それにより、歩行者に近づき、接触回避の必要性がある程度確実になった段階で減速等を行うような走行制御が行われる。
【００３８】
以上のようにして走行制御目標が生成されると、接触が起こり得ないときは度重なる減速が行われなくなるから、走行時間を短縮することが可能になってスムーズな走行が行いやすくなり、したがって車両５０の乗員の乗り心地を向上させることができる。また、万が一歩行者が急に飛び出すようなことがあっても、高加減速度・高操舵角速度モードで走行制御目標が生成されているから、歩行者との接触を回避でき安全性を高めることができる。
【００３９】
このように走行制御目標生成装置１は安全性を確保しつつ走行時間の短縮が実現でき、車両５０の乗員の乗り心地を向上させられるようになっている。
【００４０】
続いて、走行制御目標生成装置１による図５に示す別の走行制御動作の処理手順について説明する。図５に示すフローチャートは、図４に示すフローチャートと比較して、Ｓ２の代わりにＳ１１を実行する点、Ｓ４の代わりにＳ１３、Ｓ１４を実行する点、Ｓ１２を実行する点で相違している。
【００４１】
Ｓ１１はＳ２と同様、検出された可動障害物の中から進行方向に歩行者５３が存在するか（歩行者５３が検出されたか）否かを判定し、歩行者５３が存在すると判定されたときはＳ３に動作を進め、そうでなければＳ１２に動作を進める。
【００４２】
Ｓ１２では、進行方向に、可動障害物検出部４によっては検出できないセンサ隠れ領域があるか否かを判定し、センサ隠れ領域があるときはＳ５に動作が進み、そうでなければＳ６に動作が進む。
【００４３】
Ｓ１３では、Ｓ４と同様にして、歩行者５３との接触が起こり得るか否かを判定し、歩行者５３との接触が起こり得ると判定されなければＳ５に動作が進み、判定されたときはＳ１４に動作が進む。Ｓ１４では、車速に応じた相対距離が規定範囲内であれば（車速と相対距離との関係は図３参照）、車両５０から歩行者５３までを結ぶラインと車両５０の進行方向との交差角度が５度以内であるか否かを判定し、交差角度が５度以内のときはＳ５に動作が進み、そうでなければＳ６に動作が進む。Ｓ５以降は図４示すフローチャートに沿って前述のとおり実行される。
【００４４】
以上のようにして走行制御目標が生成される場合も、接触が起こり得ないときは度重なる減速が行われなくなるから、走行時間を短縮することが可能になってスムーズな走行が行いやすくなり、したがって車両５０の乗員の乗り心地を向上させることができる。よって、この場合も走行制御目標生成装置１は安全性を確保しつつ走行時間の短縮が実現でき、車両５０の乗員の乗り心地を向上させられるようになっている。
【００４５】
図４の場合では、進行方向に歩行者５３が存在しないときはセンサ隠れ領域があるか否かを問わず一律に低加減速度・低操舵角速度モードにしていた。そのため、歩行者５３が存在せず接触の可能性がないときはスムーズな走行を実現でき、燃費を向上させることができるものの、対向車線が渋滞している幹線道路ではセンサ隠れ領域がよく発生し、幹線にも関わらずごく低速まで減速されてしまうといった不都合が生じる。
【００４６】
そこで、図５では、歩行者５３が存在しなくてもセンサ隠れ領域があり、それによって歩行者の存否が確定できないときは、高加減速度・高操舵角速度モードにしており、こうして、安全性を確保しつつ走行時間の短縮が実現できるようにしている。
【００４７】
また、図５では、交差角度が５度以内のときは高加減速度・高操舵角速度モードにしている。歩行者がまだ遠方に存在してセンサの精度が良くないがために歩行者の向きや位置がばたつくような場合に車両５０の挙動を安定させることができる。
【００４８】
なお、図４、図５の場合において、歩行者等が実際に飛び出した後で用いる緊急加減速度（高加減速度モード、低加減速度モードで共通でもよい）を別途設けてもよい。これにより、歩行者等が飛び出してきた場合の安全性を確保することができる。
【００４９】
以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組み合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、自動車製造業や自動車部品の製造業に利用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１…走行制御目標生成装置、２…自動制御ユニット、３…ナビゲーション装置、４…可動障害物検出部、４ｃ…レーダ、６…車両加減速制御部、７…操舵制御部、５０…車両。
【図１】
2010215160.tif 000003
【図２】
2010215160.tif 000004
【図３】
2010215160.tif 000005
【図４】
2010215160.tif 000006
【図５】
2010215160.tif 000007