(57)【要約】【課題】後突のリスクを低減しつつ移動体を減速させることができる速度制御装置を提供すること。【解決手段】実施形態の速度制御装置は、移動体の前方の第１対象物と移動体の後方の第２対象物とを、移動体に設けられた検知装置からの入力情報に基づいて検知する検知部と、検知部によって検知された第１対象物に衝突しないために移動体の減速を行う減速制御を、速度を評価する第１項とジャークを評価する第２項とを含み、第１項と第２項との重み付けの比が調整可能な評価関数に基づいて実行する減速制御部と、検知部によって検知された第２対象物の状態に少なくとも基づいて比を調整する調整部と、を備えた。【選択図】図４
2018016189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の前方の第１対象物と前記移動体の後方の第２対象物とを、前記移動体に設けられた検知装置からの入力情報に基づいて検知する検知部と、
前記検知部によって検知された前記第１対象物に衝突しないために前記移動体の減速を行う減速制御を、速度を評価する第１項とジャークを評価する第２項とを含み、前記第１項と前記第２項との重み付けの比が調整可能な評価関数に基づいて実行する減速制御部と、
前記検知部によって検知された前記第２対象物の状態に少なくとも基づいて前記比を調整する調整部と、
を備えた速度制御装置。
【請求項２】
前記第２対象物の状態は前記移動体から前記第２対象物までの距離であり、
前記調整部は、前記移動体から前記第２対象物までの距離が第１の距離である第１の場合、前記移動体から前記第１対象物までの距離が前記第１の場合における前記移動体から前記第１対象物までの距離と同一でありかつ前記移動体から前記第２対象物までの距離が前記第１の距離よりも長い第２の距離である第２の場合に比べて、前記第１項に対する前記第２項の重み付けが大きくなるように前記比を調整する、
請求項１に記載の速度制御装置。
【請求項３】
前記第２対象物の状態は前記第２対象物が前記移動体に近づく相対速度であり、
前記調整部は、前記第２対象物が前記移動体に近づく相対速度が第１の速度である第１の場合、前記第１対象物が前記移動体に近づく相対速度が前記第１の場合における前記第１対象物が前記移動体に近づく相対速度と同一でありかつ前記第２対象物が前記移動体に近づく相対速度が前記第１の速度よりも遅い第２の速度である第２の場合に比べて、前記第１項に対する前記第２項の重み付けが大きくなるように前記比を調整する、
請求項１に記載の速度制御装置。
【請求項４】
前記検知部は、前記第２対象物が前記移動体に注意を向けているか否かを検知し、
前記第２対象物の状態は、前記第２対象物が前記移動体に注意を向けているか否かであり、
前記調整部は、前記第２対象物が前記移動体に注意を向けていない場合、前記第２対象物が前記移動体に注意を向けている場合に比べて、前記第１項に対する前記第２項の重み付けが大きくなるように前記比を調整する、
請求項１に記載の速度制御装置。
【請求項５】
前記第２対象物に注意喚起を行うことができる注意喚起部をさらに備え、
前記調整部は、前記注意喚起部によって前記第２対象物に注意喚起が行われない場合、前記注意喚起部によって前記第２対象物に注意喚起が行われる場合に比べて、前記第１項に対する前記第２項の重み付けが大きくなるように前記比を調整する、
請求項１に記載の速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、速度制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗員に操作されることにより移動する移動体にかかる技術として、前方の移動体または後方の移動体との関係において自身の移動体の速度を決定する技術がある（例えば特許文献１、２、および３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０５２９５２号公報
【特許文献２】特開２００８−２７３２５２号公報
【特許文献３】特開２００４−０５８８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前方の障害物との衝突を避けるために、自身の移動体を停止することが望まれる場合がある。しかしながら、他の移動体が後方に存在する場合において自身の移動体を急停止させると、後方の移動体に後突されるリスクがある。
【０００５】
そこで、本発明の課題の一つは、後突のリスクを低減しつつ移動体を減速させることができる速度制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態にかかる速度制御装置は、一例として、移動体の前方の第１対象物と移動体の後方の第２対象物とを、移動体に設けられた検知装置からの入力情報に基づいて検知する検知部と、検知部によって検知された第１対象物に衝突しないために移動体の減速を行う減速制御を、速度を評価する第１項とジャークを評価する第２項とを含み、第１項と第２項との重み付けの比が調整可能な評価関数に基づいて実行する減速制御部と、検知部によって検知された第２対象物の状態に少なくとも基づいて比を調整する調整部と、を備えた。当該構成により、一例として、第２対象物が静止物でない場合であっても、その状態に基づいて急激な制動を行うか緩やかな制動を行うかが決定されるので、第２対象物による後突のリスクを低減することが可能となる。
【０００７】
また、本発明の実施形態にかかる速度制御装置では、一例として、第２対象物の状態は移動体から第２対象物までの距離であり、調整部は、移動体から第２対象物までの距離が第１の距離である第１の場合、移動体から第１対象物までの距離が第１の場合における移動体から第１対象物までの距離と同一でありかつ移動体から第２対象物までの距離が第１の距離よりも長い第２の距離である第２の場合に比べて、第１項に対する第２項の重み付けが大きくなるように比を調整する。当該構成により、一例として、移動体から第２対象物までの距離が短い場合、移動体から第２対象物までの距離が長い場合に比べて、緩やかな制動によって移動体が減速されるので、第２対象物による後突のリスクを低減することが可能となる。
【０００８】
また、本発明の実施形態にかかる速度制御装置では、一例として、第２対象物の状態は第２対象物が移動体に近づく相対速度であり、調整部は、第２対象物が移動体に近づく相対速度が第１の速度である第１の場合、第１対象物が移動体に近づく相対速度が第１の場合における第１対象物が移動体に近づく相対速度と同一でありかつ第２対象物が移動体に近づく相対速度が第１の速度よりも遅い第２の速度である第２の場合に比べて、第１項に対する第２項の重み付けが大きくなるように比を調整する。当該構成により、一例として、第２対象物が移動体に近づく速度が速い場合、第２対象物が移動体に近づく速度が遅い場合に比べて、緩やかな制動によって移動体が減速されるので、第２対象物による後突のリスクを低減することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の実施形態にかかる速度制御装置では、一例として、検知部は、第２対象物が移動体に注意を向けているか否かを検知し、第２対象物の状態は、第２対象物が移動体に注意を向けているか否かであり、調整部は、第２対象物が移動体に注意を向けていない場合、第２対象物が移動体に注意を向けている場合に比べて、第１項に対する第２項の重み付けが大きくなるように比を調整する。当該構成により、一例として、第２対象物が移動体に注意を向けていない場合、第２対象物が移動体に注意を向けている場合に比べて、緩やかな制動によって移動体が減速されるので、第２対象物による後突のリスクを低減することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の実施形態にかかる速度制御装置は、一例として、第２対象物に注意喚起を行うことができる注意喚起部をさらに備え、調整部は、注意喚起部によって第２対象物に注意喚起が行われない場合、注意喚起部によって第２対象物に注意喚起が行われる場合に比べて、第１項に対する第２項の重み付けが大きくなるように比を調整する。当該構成により、一例として、第２対象物に注意喚起を行わない場合、第２対象物に注意喚起を行う場合に比べて、緩やかな制動によって移動体が減速されるので、第２対象物による後突のリスクを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態の車両の車室の一部が透視された状態の一例が示された斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態の車両の一例が示された平面図である。
【図３】図３は、第１実施形態のＥＣＵのハードウェア構成例を示す図である。
【図４】図４は、第１実施形態のＥＣＵの機能構成例を示す図である。
【図５】図５は、Ｑ：Ｒ＝１：１の場合に第１実施形態の評価関数によって得られる速度曲線を示すグラフである。
【図６】図６は、Ｑ：Ｒ＝１：１の場合に第１実施形態の評価関数によって得られる速度曲線から導出される加速度変化を示すグラフである。
【図７】図７は、Ｑ：Ｒ＝１０：１の場合に第１実施形態の評価関数によって得られる速度曲線を示すグラフである。
【図８】図８は、Ｑ：Ｒ＝１０：１の場合に第１実施形態の評価関数によって得られる速度曲線から導出される加速度変化を示すグラフである。
【図９】図９は、第１実施形態の速度制御の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第１実施形態の制限速度の演算手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第２実施形態の制限速度の演算手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、第３実施形態の制限速度の演算手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第４実施形態のＥＣＵの機能構成例を示す図である。
【図１４】図１４は、第４実施形態の制限速度の演算手順の一例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】
【００１２】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態にかかる速度制御装置を、図１および図２に示す車両１を例に挙げて説明する。図１は、第１実施形態の車両１の車室の一部が透視された状態の一例が示された斜視図である。図２は、第１実施形態の車両１の一例が示された平面図である。車両１は、乗員に操作されることにより移動する移動体の一例である。なお、本発明の各実施形態にかかる速度制御装置は、乗員に操作されることにより移動する任意の移動体に搭載することが可能である。車両１以外では、本発明の各実施形態にかかる速度制御装置は、例えば、電動車椅子またはパーソナルモビリティに搭載することが可能である。
【００１３】
本明細書においては説明の便宜上、図１における左上側および右下側をそれぞれ車両１の前方および後方とし、同じく右上側および左下側をそれぞれ車両１の右方および左方として説明する。図２においては、左側が車両１の前方に対応し、右側が車両１の後方に対応する。
【００１４】
車両１は、図１，図２に例示されるように、例えば、四輪自動車であり、左右二つの前輪７Ｆと、左右二つの後輪７Ｒとを有する。これら４つの車輪７は、いずれも転舵可能に構成されうる。また、４つの車輪７のいずれを駆動輪にするかは、種々に設定可能である。４つの車輪７のいずれかには、図１，図２には不図示の車輪速センサ９が設けられている。車輪速センサ９が検出した車輪速度は、図１，図２には不図示のＥＣＵ（electronic  control  unit）１０に送られる。車輪速センサ９による回転速度の検出値は、ＥＣＵ１０において、車両１の速度の検出値に変換される。
【００１５】
また、図１に例示されるように、車体２は、不図示の乗員が乗車する車室２ａを構成している。車室２ａ内には、乗員としての運転者の座席２ｂに臨む状態で、操作装置３が設けられている。操作装置３は、乗員に操作されるものであって、乗員が車両１の進行方向の指示および車両１の速度の指示を入力するためのものである。操作装置３は、一例として、加速操作部３ａ、操舵部３ｂ、変速操作部３ｃ、および制動操作部３ｄを含む。加速操作部３ａは、例えば、運転者の足下に位置されたアクセルペダルであり、操舵部３ｂは、例えば、ダッシュボード６から突出したステアリングホイールであり、変速操作部３ｃは、例えば、センターコンソールから突出したシフトレバーであり、制動操作部３ｄは、例えば、運転者の足下に位置されたブレーキペダルである。なお、加速操作部３ａ、操舵部３ｂ、変速操作部３ｃ、および制動操作部３ｄは、これらに限定されない。
【００１６】
運転者が加速操作部３ａの可動部を操作すると、加速操作部３ａの可動部の変位量は不図示の変位センサによって検出され、検出された変位量はＥＣＵ１０に送られる。加速操作部３ａの可動部の変位量は、ＥＣＵ１０によって運転者が所望する速度（以降、所望速度）に変換され、図１，図２には不図示の駆動装置８の制御に使用される。
【００１７】
駆動装置８は、車両１に駆動力を与えたり車両１を減速したりするものであって、駆動源、変速機構、および制動機構を含む。駆動源は、例えば、内燃機関または電動機である。変速機構は、動力源が発生する動力を変換して車輪７に伝達する機構であり、例えば、連続可変トランスミッション（Continuously  Variable  Transmission、CVT）を含む。制動機構は、例えば、摩擦によって車輪速度を減速するブレーキ、または、運動エネルギーを電動機を用いて回収する回生ブレーキである。
【００１８】
運転者が操舵部３ｂを操作すると、操舵部３ｂの操作量は、不図示の舵角センサによって操舵情報として検出され、検出された操舵情報はＥＣＵ１０に送られる。ＥＣＵ１０による制御の元で、前輪７Ｆのタイヤ角が操舵情報に応じて転舵される。なお、後輪７Ｒが転舵されてもよい。
【００１９】
運転者が変速操作部３ｃを操作すると、変速操作部３ｃの可動部の位置は位置センサによって検出され、検出された位置はＥＣＵ１０に送られる。ＥＣＵ１０による制御の元で、駆動源から車輪７に伝達される動力を、変速操作部３ｃの可動部の位置に応じて変換する。
【００２０】
また、図１，図２に例示されるように、車体２には、前方検知装置４および後方検知装置５が設けられている。
【００２１】
前方検知装置４は、車両１の前方に対象物がある場合に、その対象物の情報を被検知物情報として取得する。対象物は、車両１の走行の妨げとなり得るものであり、例えば、歩行者、自転車、自動車、静止物、転落場所、他の車両、などを含む。ここでは前方検知装置４は、一例として、４つのソナー４ａ〜４ｄによって構成され、４つのソナー４ａ〜４ｄは、車体２のフロントバンパー２ｃにおよそ等間隔に設置されている。ソナー４ａ〜４ｄは、ソナーセンサ、超音波探知器、または超音波ソナーとも称されうる。前方検知装置４は、車両１の前方を含む範囲に超音波を発射して、対象物からの反射波を受信することにより、前方検知装置４から対象物までの距離および対象物が存在する方角を被検知物情報として取得する。前方検知装置４は、例えば、第一所定時間毎に被検知物情報を取得する。前方検知装置４が取得した被検知物情報は、ＥＣＵ１０に送られる。
【００２２】
なお、前方検知装置４は、ソナー４ａ〜４ｄ以外のセンサによって構成され得る。例えば、前方検知装置４は、３次元測域センサ（レーザーレンジスキャナー（３Ｄスキャナー））によって構成され得る。また、例えば、赤外光または可視光などを用いて周辺環境を撮像し、撮像された画像に基づいて対象物の情報を取得するカメラ、ミリ波レーダーまたはサブミリ波レーダーを用いて対象物の情報を取得するセンサ、車車間通信によって対象物の情報を取得する通信装置など、種々の装置によって前方検知装置４が構成され得る。また、上記の被検知物情報は、一例である。また、被検知物情報は上記以外の種類の情報によって構成され得る。第１実施形態では、被検知物情報から対象物の有無と対象物までの距離とが少なくとも導出可能であればよい。
【００２３】
後方検知装置５は、車両１の後方に対象物がある場合に、その対象物の情報を被検知物情報として取得する。前方検知装置４と同様に、後方検知装置５は、任意のセンサによって構成され得る。ここでは後方検知装置５は、一例として、４つのソナー５ａ〜５ｄによって構成され、４つのソナー５ａ〜５ｄは、リアバンパー２ｄにおよそ等間隔に設置されている。後方検知装置５は、後方検知装置５から対象物までの距離および対象物が存在する方角を被検知物情報として取得する。後方検知装置５は、例えば、第一所定時間毎に被検知物情報を取得する。後方検知装置５が取得した被検知物情報は、ＥＣＵ１０に出力される。
【００２４】
なお、車両１が備える各種装置の構成または配置等は、一例であって、種々に設定（変更）することが可能である。
【００２５】
図３は、第１実施形態のＥＣＵ１０のハードウェア構成例を示す図である。図示するように、ＥＣＵ１０は、演算装置１１、記憶装置１２、および入出力装置１３を備えている。演算装置１１、記憶装置１２、および入出力装置１３は、バス１４を介して相互に接続されている。演算装置１１は、コンピュータプログラムを実行するものであり、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。記憶装置１２は、コンピュータプログラムを予め記憶するものである。演算装置１１は、記憶装置１２が記憶するコンピュータプログラムを実行することによって、後述する各機能構成部を実現する。記憶装置１２は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、またはこれらの組み合わせによって構成され得る。入出力装置１３は、ＥＣＵ１０が他の装置との間で情報の入出力を行うためのインタフェース装置である。入出力装置１３は、操作装置３、前方検知装置４、後方検知装置５、駆動装置８、および車輪速センサ９に接続されている。
【００２６】
図４は、第１実施形態のＥＣＵ１０の機能構成例を示す図である。ＥＣＵ１０は、機能構成部として、取得部１５、駆動制御部１６、および速度制限部１７を備える。
【００２７】
なお、ＥＣＵ１０が備える各機能構成部（取得部１５、駆動制御部１６、速度制限部１７）、および、速度制限部１７を構成する各機能構成部（後述する）、のうちの一部または全部は、ハードウェア回路、または、ソフトウェア（コンピュータプログラム）とハードウェア回路との組み合わせによって実現され得る。
【００２８】
取得部１５は、操作装置３から出力された各種情報を取得するものである。取得部１５は、特に、加速操作部３ａの可動部の変位量を所望速度に変換する。また、取得部１５は、操舵情報を取得する。取得部１５は、所望速度および操舵情報を速度制限部１７に入力する。取得部１５は、所望速度にフィルタ、マップ、または関数を作用させるなどによって所望速度を加工してもよい。
【００２９】
速度制限部１７は、車両１の前方に対象物が存在する場合に、車両１がその対象物に衝突しないように車両１を減速する制御（以降、減速制御）を実行するものである。車両１の前方に存在する、衝突防止対象の対象物を、前方対象物と表記する。
【００３０】
ここで、減速制御のアルゴリズムを説明する。
【００３１】
アルゴリズムは、速度を含む評価関数を最適化する最適化問題を解くことによって、減速制御のための車両１の目標速度（以降、制限速度）を求める。ここでは一例として、評価関数は、コストを示すものであり、アルゴリズムは、評価関数を最小化する速度を演算する。評価関数に含まれる速度は、実際には時刻の関数になっており、アルゴリズムは、最適化問題の解（最適解）として、評価区間における速度の時間変化を得る。以降、最適解として得られる速度の時間変化を、速度曲線と表記する。
【００３２】
アルゴリズムは、前方対象物が検知されて減速制御を開始する時点を初期時刻（ｔ＝０）とし、初期時刻から前方対象物に到達（衝突）するまでの時間である到達予測時間Ｔｆを演算する。一例では、アルゴリズムは、ｔ＝０での車両１から前方対象物までの距離を、ｔ＝０での車両１の速度で除算することによって、Ｔｆを演算する。アルゴリズムは、ｔ＝０からｔ＝Ｔｆまでの区間を評価区間に設定する。
【００３３】
評価関数は、速度を評価する項とジャークを評価する項と、を含み、かつ、速度を評価する項とジャークを評価する項との重み付けの比が調整可能に、少なくとも構成されている。
【００３４】
一例では、評価関数は、下記の式（１）のように示されるものである。ｘは、速度ｖと加速度ａとからなる状態変数であり、例えば下記の式（２）のように表記される。ｕはジャークである。
【数１】
2018016189.tif 000003
【数２】
2018016189.tif 000004
【００３５】
式（１）において、Ｑは、速度を評価する項の重み付け係数に該当し、Ｒは、ジャークを評価する項の重み付け係数に該当する。式（１）によれば、ＱおよびＲの調整によって、速度を評価する項とジャークを評価する項との重み付けの比が調整可能である。なお、式（１）の例では、Ｑを含む項は、速度とともに加速度を評価する項であり、Ｑは、加速度を評価する項の重み付け係数としても機能する。評価関数は、加速度を評価する項を含んでいなくてもよい。また、評価関数は、加速度を評価する項を、速度を評価する項とは別の項として含んでいてもよい。また、評価関数は、加速度を評価する項を速度を評価する項とは別の項として含み、加速度を評価する項は、ＱおよびＲと異なる重み付け係数によって重み付けがなされてもよい。また、評価関数は、速度、ジャーク、加速度の他の、任意のパラメータを評価する項を含んでいてもよい。
【００３６】
アルゴリズムは、速度ｖの初期値をｔ＝０の時点での車両１の速度ｖ０とし、加速度ａの初期値をｔ＝０の時点での車両１の加速度ａ０とする初期条件と、速度ｖおよび加速度ａの終端値（即ちｔ＝Ｔｆの時点での各値）を０とする終端条件と、下記の式（３）の状態方程式と、を最適化問題の拘束条件とする。
【数３】
2018016189.tif 000005
【００３７】
アルゴリズムは、上記の拘束条件を用いて式（１）の評価関数を最小とする最適化問題を解くことによって、ｔ＝Ｔｆの時点で車両１が停止しているための速度曲線を得ることができる。上記の初期条件および終端条件は、車両１が前方対象物に衝突しない速度曲線を得るために設けられた拘束条件の一例である。拘束条件は、車両１が前方対象物に衝突しない速度曲線を得るためのものであればよく、拘束条件に対し、任意の条件の追加、削除、変更が可能である。
【００３８】
速度曲線の特性は、ＱとＲとの比に応じて異なる。例えばＱ：Ｒ＝１：１の場合、図５に示す速度曲線が得られる。図６は、図５の速度曲線に対応する加速度の時間変化を示すグラフである。また、Ｑ：Ｒ＝１０：１の場合、図７に示す速度曲線が得られる。図８は、図７の速度曲線に対応する加速度の時間変化を示すグラフである。図５〜図８に示されるように、Ｑに対するＲの比が大きい場合、Ｑに対するＲの比が小さい場合に比べ、加速度の時間変化が緩やかであり、緩やかな制動によって車両１を停止することができる。別の視点では、Ｑに対するＲが小さい場合、Ｑに対するＲが大きい場合に比べ、加速度の時間変化が急峻であり、車両１を急停止することができる。Ｒに対してＱが大きければ大きいほど、より急激な制動が実現し、Ｑに対してＲが大きければ大きいほど、より緩やかな制動が実現する。
【００３９】
第１実施形態では、アルゴリズムは、車両１から前方対象物までの距離（以降、前方距離）と、車両１から後方の対象物（以降、後方対象物）までの距離（以降、後方距離）と、に基づいてＱとＲとを演算する。
【００４０】
具体的には、アルゴリズムは、他の条件（少なくとも前方距離）が同じである場合において、後方距離が短い場合、後方距離が長い場合に比べ、Ｑに対するＲの比がより大きくなるように、ＱおよびＲを演算する。後方対象物が例えば歩行者、自転車、自動車などのような別の移動体であって、後方対象物が車両１の近い位置を移動中である場合において、車両１が急停止すると、後方対象物は車両１の急停止に対応することができずに車両１に後突する可能性がある。第１実施形態では、後方距離が短い場合、アルゴリズムによって緩やかな制動が実現するので、後方対象物による後突のリスクを低減することができる。また、急激な制動が抑制されることによって、乗員が姿勢を崩すことを防止することができる。即ち、乗り心地が向上する。
【００４１】
また、アルゴリズムは、他の条件（少なくとも後方距離）が同じである場合において、前方距離が短い場合、前方距離が長い場合に比べ、Ｑに対するＲの比がより小さくなるように、ＱおよびＲを調整する。これにより、急激な制動を実現し、その結果、車両１が前方対象物のより手前で停止することができる。即ち、前方対象物への衝突のリスクをより低減することができる。
【００４２】
一例では、アルゴリズムは、下記の式（４）および式（５）を用いてＱおよびＲを演算する。ただし、Ｄｆｒｏｎｔは前方距離であり、Ｄｂａｃｋは後方距離である。ＤｆｒｏｎｔおよびＤｂａｃｋはそれぞれ正の実数としている。
【数４】
2018016189.tif 000006
【数５】
2018016189.tif 000007
【００４３】
なお、式（４）および式（５）は、前方距離と後方距離とに基づくＱとＲの演算方法の一例であり、ＱとＲの演算方法はこれに限定されない。アルゴリズムは、後方距離のみに基づいてＱとＲとを演算してもよい。また、アルゴリズムは、Ｑを例えば１に固定し、Ｒのみを調整してもよい。また、アルゴリズムは、Ｒを例えば１に固定し、Ｑのみを調整してもよい。
【００４４】
なお、ある時点において得られた解に従って時刻がＴｆに至るまで速度制御された場合、時刻がＴｆに至るまでに発生する外乱に対応できない。そこで、アルゴリズムは、所定の制御周期で（例えば第一所定時間毎に）最適解の更新を行い、各更新時点を常に初期時刻として減速制御を行う。アルゴリズムは、最適解の更新の際には、Ｔｆ、Ｑ、Ｒ、拘束条件などをその都度更新し、更新された各情報を用いて最適化問題を解く。アルゴリズムは、速度曲線を刻々と更新し、最新の速度曲線が示す速度を制限速度とする。これにより、状況（第１実施形態では例えば前方距離または後方距離）が刻々と変化する場合においても、変化した状況に応じてＴｆ、Ｑ、Ｒ、拘束条件が更新され、それに応じて、得られる速度曲線も更新されるので、ロバストな減速制御が実現する。
【００４５】
なお、所望速度と制限速度とで、向き情報が同じであってもよいし、異なっていてもよい。ここでは、アルゴリズムは、制限速度の大きさを演算し、制限速度の向き情報は所望速度から変更しないこととする。
【００４６】
図４に説明を戻す。速度制限部１７は、進路予測部１７１、検知部１７２、制御切り替え部１７３、および減速制御部１７４を備える。
【００４７】
ここでは一例として、速度制限部１７は、車両１の前方の対象物のうちの車両１の進路上の対象物に衝突しないように車両１を減速させる、として説明する。即ち、速度制限部１７は、車両１の前方の対象物のうちの車両１の進路上の対象物を、前方対象物として特定する。また、速度制限部１７は、車両１から前方対象物までの進路上の距離を、前方距離とする。
【００４８】
進路予測部１７１は、進路を予測するものである。進路予測部１７１は、取得部１５によって取得された所望速度および操舵情報に基づいて、車両１の進路（予測進路）を演算する。例えば、進路予測部１７１は、所望速度および操舵情報から、実験またはシミュレーションなどにより予め導出された関数に基づいて、進路を演算する。なお、進路の予測方法はこれに限定されない。例えば、進路予測部１７１は、単に、前方真正面に直線軌跡を設定し、その直線軌跡を進路としてもよい。進路予測部１７１は、所望速度以外の情報に基づいて車両１の進路を演算してもよい。
【００４９】
検知部１７２は、前方検知装置４からの入力情報に基づいて進路上の対象物（即ち前方対象物）を検知したり、後方検知装置５からの入力情報に基づいて後方対象物を検知したりするものである。例えば、検知部１７２は、進路予測部１７１によって予測された進路と、前方検知装置４からの被検知物情報とを重ね合わせ、進路上に対象物があるか否かを判断する。進路上に対象物があると判断した場合、検知部１７２は、その対象物を前方対象物として検知（特定）する。また、検知部１７２は、後方に対象物があるか否かを後方検知装置５からの被検知物情報に基づいて判断する。後方に対象物があると判断した場合、検知部１７２は、その対象物を後方対象物として検知（特定）する。
【００５０】
なお、前方対象物の特定方法は、上記の方法だけに限定されない。例えば、速度制限部１７が、例えば検知範囲内の最も近い対象物を前方対象物として特定するなど、進路に基づかない方法で前方対象物を特定してもよい。その場合には、進路予測部１７１は省略可能である。なお、前方対象物が検知される距離範囲、角度範囲は、任意に設定可能である。
【００５１】
また、後方対象物の特定方法は、上記の方法だけに限定されない。例えば、検知部１７２は、後方の所定の角度範囲内に存在する対象物を、後方対象物として特定する。後方対象物が検知される距離範囲、角度範囲は、任意に設定可能である。
【００５２】
制御切り替え部１７３は、少なくとも、所望速度に従って車両１を制御する通常制御と、上述したアルゴリズムに基づく減速制御と、の間で制御の切り替えを行うものである。ここでは、制御切り替え部１７３は、通常制御と、減速制御と、緊急停止制御と、の間で制御の切り替えを行うこととする。緊急停止制御は、最大の制動能力を用いて車両１を停止する制御である。切り替えのための判断基準は、特定の基準に限定されない。
【００５３】
ここでは、制御切り替え部１７３は、検知部１７２によって前方対象物が検知されていない場合、通常制御を選択する。即ち、速度制限部１７は、取得部１５から取得された所望速度を、そのまま駆動制御部１６に入力する。
【００５４】
検知部１７２によって前方対象物が検知された場合、制御切り替え部１７３は、減速制御と緊急停止制御とのうちのいずれの制御を行うかを判断する。具体的には、制御切り替え部１７３は、まず、前方距離を演算する。そして、制御切り替え部１７３は、前方距離と制動限界距離とを比較する。制動限界距離は、最大の制動能力を用いて車両１を停止する場合に必要とされる距離である。制動限界距離は、固定値として予め設定されてもよいし、速度などに応じて可変に構成されてもよい。前方距離が制動限界距離より長い場合、制御切り替え部１７３は、減速制御を選択する。即ち、制御切り替え部１７３は、減速制御部１７４に減速制御を実行させる。
【００５５】
前方距離が制動限界距離より短い場合、制御切り替え部１７３は、緊急停止制御を選択する。具体的には、制御切り替え部１７３は、停止指示を駆動制御部１６に出力する。停止指示は、最大の制動能力を用いて車両１を停止する指示である。
【００５６】
なお、緊急停止制御は、選択肢に含まれていなくてもよい。また、より単純に、制御切り替え部１７３は、制動限界距離よりも大きい判定しきい値が設定され、前方距離が判定しきい値よりも大きい場合に通常制御を選択し、前方距離が判定しきい値よりも小さい場合に減速制御を選択してもよい。判定しきい値は、固定値として予め設定されてもよいし、速度などに応じて可変に構成されてもよい。このように、通常制御から減速制御に切り替えるための条件は、任意に設定され得る。
【００５７】
減速制御部１７４は、上述したアルゴリズムに従って減速制御を行うものである。減速制御部１７４は、速度を評価する項とジャークを評価する項と、を含み、かつ、速度を評価する項とジャークを評価する項との重み付けの比が調整可能な評価関数（ここでは一例として式（１）の評価関数）に基づいて、減速制御を行う。減速制御部１７４は、車輪速センサ９からの入力情報に基づいて、初期条件に設定される速度ｖ０および加速度ａ０を取得する。減速制御部１７４は、速度を評価する項とジャークを評価する項との重み付けの比を調整する調整部１７５を備えている。ここでは、調整部１７５は、前方距離および後方距離を演算し、演算によって得られた各距離を式（４）および式（５）に適用することによって、速度を評価する項の重み付け係数Ｑとジャークを評価する項の重み付け係数であるＲをそれぞれ演算する。減速制御部１７４は、調整部１７５によって演算されたＱおよびＲを評価関数に適用し、その評価関数を用いて制限速度を演算する。減速制御部１７４は、制限速度を逐次演算し、演算された制限速度を順次、駆動制御部１６に出力する。
【００５８】
なお、評価関数の最適化のための計算機的な手法としては任意の手法が採用可能である。評価関数の最適化のための計算機的な手法として、数値解析など既存の手法が採用可能であるし、今後開発される任意の手法が採用可能である。また、減速制御部１７４は、必ずしも「最適な」解を演算しなくてもよい。減速制御部１７４は、評価関数ができるだけ小さくなるような速度曲線を演算するように構成されてもよい。評価関数をどの程度小さくするかは、例えば、計算にかかる時間などを考慮して決められる。
【００５９】
駆動制御部１６は、入力された速度（所望速度または制限速度）に基づいて駆動装置８を駆動するための制御指令を演算するものである。駆動制御部１６は、車両１が入力された速度で移動するように、制御指令を演算する。一例では、駆動制御部１６は、車輪７の目標回転速度の大きさが、入力された速度の大きさに比例するように、制御指令を演算する。入力される速度と、制御指令との関係は、予め実験などにより実測されて導出されている。制御指令は、駆動源の駆動力を調整するものであってよいし、変速機構を制御するものであってもよいし、制動機構を制御するものであってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。
【００６０】
また、駆動制御部１６は、停止指示が入力されると、各車輪７を最大の制動能力で停止させるための制御指令を演算する。
【００６１】
なお、駆動制御部１６は、補償制御を行ってもよいし、補償制御を行わなくてもよい。例えば、駆動制御部１６は、車輪速センサ９の検出値に基づいて車両１の速度の検出値を演算し、演算された車両１の速度の検出値を制御指令の演算にフィードバックする。
【００６２】
続いて、第１実施形態の速度制御を説明する。図９は、第１実施形態の速度制御の手順の一例を示すフローチャートである。図９の処理は、所定の制御周期で（例えば第一所定時間毎に）実行される。即ち、Ｓ１からＳ７、Ｓ８、またはＳ９に至る一連の処理は、所定の制御周期でループせしめられる。
【００６３】
まず、進路予測部１７１は、取得部１５から所望速度および操舵情報を受け付けて、受け付けた所望速度に基づいて進路を予測する（Ｓ１）。続いて、検知部１７２は、前方検知装置４および後方検知装置５から被検知物情報を受け付けて、進路予測部１７１によって予測された進路を受け付けて、受け付けた各情報に基づき、前方対象物および後方対象物の検知を行う（Ｓ２）。
【００６４】
制御切り替え部１７３は、検知部１７２によって前方対象物が検知されたか否かを判断する（Ｓ３）。検知部１７２によって前方対象物が検知されたと判断した場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、即ち前方対象物が存在する場合、制御切り替え部１７３は、前方距離を演算し、前方距離が制動限界距離よりも大きいか否かを判断する（Ｓ４）。例えば、制御切り替え部１７３は、進路予測部１７１によって予測された進路と、前方検知装置４からの被検知物情報とに基づいて前方距離を演算する。
【００６５】
制御切り替え部１７３によって前方距離が制動限界距離よりも大きいと判断された場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、減速制御部１７４は、制限速度を演算する（Ｓ５）。
【００６６】
図１０は、第１実施形態の制限速度の演算手順の一例を示すフローチャートである。
【００６７】
図１０において、まず、調整部１７５は、前方距離および後方距離を取得する（Ｓ１０１）。調整部１７５は、取得した各距離を式（４）および式（５）に適用することによってＱおよびＲを演算し、演算されたＱおよびＲを式（１）の評価関数に設定する（Ｓ１０２）。
【００６８】
なお、後方対象物がなく、検知部１７２によって後方対象物を検知できなかった場合、一例では、調整部１７５は、Ｓ１０２の処理において、所定の大きな値を後方距離として使用する。所定の大きな値とは、例えば、後方検知装置５によって被検知物を検出できる最大距離である。
【００６９】
減速制御部１７４は、現在の速度ｖ０を取得する（Ｓ１０３）。例えば、減速制御部１７４は、車輪速センサ９による検出値を取得し、取得した各検出値から、車両１の速度を演算する。そして、減速制御部１７４は、演算された車両１の速度を現在の速度ｖ０とする。減速制御部１７４は、前方距離および現在の速度ｖ０に基づいて、到達予測時間Ｔｆを演算する（Ｓ１０４）。減速制御部１７４は、現在の加速度ａ０を演算する（Ｓ１０５）。一例では、減速制御部１７４は、前回の制御周期にて取得した速度ｖ０を記憶し、当該記憶している速度ｖ０と今回の制御周期にて取得した速度ｖ０とに基づいて現在の加速度ａ０を演算する。
【００７０】
減速制御部１７４は、現在時刻を初期時刻（ｔ＝０）に設定し（Ｓ１０６）、ｔ＝０において速度ｖ＝ｖ０、加速度ａ＝ａ０とする初期条件を設定する（Ｓ１０７）。また、減速制御部１７４は、ｔ＝Ｔｆにおいて速度ｖ＝０、加速度ａ＝０とする終端条件を設定する（Ｓ１０８）。そして、減速制御部１７４は、初期条件、終端条件、および式（３）の状態方程式を拘束条件として式（１）の評価関数をｔ＝０〜Ｔｆの評価区間で最小化する速度曲線を演算する（Ｓ１０９）。減速制御部１７４は、演算された最新の速度曲線に基づいて制限速度を演算し（Ｓ１１０）、処理がリターンされる。
【００７１】
図９に説明を戻す。Ｓ５の処理によって制限速度が演算されると、制御切り替え部１７３は、所望速度は制限速度より大きいか否かを判断する（Ｓ６）。制御切り替え部１７３は、所望速度が制限速度より大きいと判断した場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、制限速度を駆動制御部１６に出力し（Ｓ７）、現在の制御周期が終了する。即ち、次の制御周期で処理がＳ１に戻る。
【００７２】
制御切り替え部１７３は、Ｓ３の処理において、検知部１７２によって前方対象物が検知されていないと判断された場合（Ｓ３：Ｎｏ）、または、Ｓ６の処理において、所望速度が制限速度より大きくないと判断した場合（Ｓ６：Ｎｏ）、所望速度を駆動制御部１６に出力し（Ｓ８）、現在の制御周期が終了する。
【００７３】
また、Ｓ４の処理において、制御切り替え部１７３は、前方距離が制動限界距離よりも大きくないと判断した場合（Ｓ４：Ｎｏ）、停止指示を駆動制御部１６に出力し（Ｓ９）、現在の制御周期が終了する。
【００７４】
以上述べたように、第１実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、速度を評価する項とジャークを評価する項と、を含み、かつ、速度を評価する項とジャークを評価する項との重み付けの比が調整可能な評価関数に基づいて減速制御を実行する。ＥＣＵ１０は、後方対象物との間の距離が短い場合、後方対象物との間の距離が長い場合に比べ、速度を評価する項に対するジャークを評価する項の重み付けが大きくなるように、速度を評価する項とジャークを評価する項との重み付けの比を調整する。これにより、後方対象物との間の距離が短い場合、緩やかな制動が実現し、その結果、後方対象物が歩行者、自転車、自動車などのような移動体であったとしても、後方対象物による後突のリスクを低減することができる。また、急激な制動が抑制されることによって、乗員が姿勢を崩すことを防止することができる。即ち、乗り心地が向上する。
【００７５】
なお、実施形態では、取得部１５および速度制限部１７が扱う速度（所望速度、制限速度、速度曲線など）は、車両１の速度であるとして説明した。取得部１５および速度制限部１７が扱う速度は、車両１の速度に対応するものであれば、必ずしも車両１の速度でなくてもよい。取得部１５および速度制限部１７が扱う速度は、任意の単位で表現され得るし、車両１の速度に変換可能な任意の量で表現され得る。一例では、取得部１５および速度制限部１７が扱う速度は、車両１の速度と比例関係がある任意の量で表現され得る。
【００７６】
また、実施形態では、通常制御においては、駆動制御部１６に所望速度が入力される、として説明した。通常制御における制御指令は、所望速度以外の量に基づいて演算され得る。例えば、通常制御においては、加速操作部３ａの可動部の変位量が駆動制御部１６に入力され、駆動制御部１６は、入力された変位量に応じたトルクが駆動輪に伝達されるように制御指令を演算してもよい。
【００７７】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の速度制御装置が適用されたＥＣＵ１０においては、制限速度の演算において、調整部１７５によるＱおよびＲの調整方法が第１実施形態と異なる。第１実施形態と共通する構成および手順については、説明を省略する。
【００７８】
第２実施形態によれば、調整部１７５は、前方対象物の車両１に対する相対速度（以降、前方相対速度）と、後方対象物の車両１に対する相対速度（以降、後方相対速度）と、に基づいて、ＱとＲとの比を調整する。ここでは、各相対速度に関し、車両１に近づく方向を正の方向とする。即ち、前方相対速度は、前方対象物が車両１に近づく相対速度である。また、後方相対速度は、後方対象物が車両１に近づく相対速度である。
【００７９】
具体的には、調整部１７５は、他の条件（少なくとも前方相対速度）が同じである場合において、後方相対速度が速い場合、後方相対速度が遅い場合に比べて、Ｑに対するＲの比がより大きくなるように、ＱおよびＲを演算する。これにより、後方対象物が速い速度で車両１に接近する場合、緩やかな制動によって車両１が減速されるので、後方対象物による後突のリスクを低減することができる。また、急激な制動が抑制されることによって、乗員が姿勢を崩すことを防止することができる。即ち、乗り心地が向上する。
【００８０】
また、調整部１７５は、他の条件（少なくとも後方相対速度）が同じである場合において、前方相対速度が速い場合、前方相対速度が遅い場合に比べて、Ｑに対するＲの比がより小さくなるように、ＱおよびＲを演算する。これにより、前方対象物が速い速度で車両１に接近する場合、急激な制動によって車両１が減速されるので、車両１が前方対象物に衝突するリスクをより低減することができる。
【００８１】
一例では、調整部１７５は、下記の式（６）および式（７）を用いてＱおよびＲを演算する。ただし、Ｖｆｒｏｎｔは前方相対速度であり、Ｖｂａｃｋは後方相対速度である。ただし、ＶｆｒｏｎｔおよびＶｂａｃｋは正の実数とする。
【数６】
2018016189.tif 000008
【数７】
2018016189.tif 000009
【００８２】
なお、式（６）および式（７）は、前方相対速度と後方相対速度とに基づくＱとＲの演算方法の一例であり、ＱとＲの演算方法はこれに限定されない。アルゴリズムは、後方相対速度のみに基づいてＱとＲとを演算してもよい。
【００８３】
図１１は、第２実施形態の制限速度の演算手順の一例を示すフローチャートである。
【００８４】
図１１において、まず、調整部１７５は、前方相対速度および後方相対速度を取得する（Ｓ２０１）。調整部１７５は、例えば、前方距離および後方距離を制御周期毎に取得し、前回の制御周期にて取得した前方距離および後方距離を記憶する。また、調整部１７５は、現在の速度（現在の車両１の速度）を取得する。そして、調整部１７５は、記憶している前回の制御周期の前方距離および後方距離と今回の制御周期にて取得した前方距離および後方距離と取得した現在の速度から、前方相対速度および後方相対速度を演算する。なお、各相対速度の取得方法は、これに限定されない。
【００８５】
続いて、調整部１７５は、取得した各相対速度を式（６）および式（７）に適用することによってＱおよびＲを演算し、演算されたＱおよびＲを式（１）の評価関数に設定する（Ｓ２０２）。
【００８６】
なお、後方対象物がなく、検知部１７２によって後方対象物が検知されなかった場合、一例では、調整部１７５は、Ｓ２０２の処理において、例えば所定の小さな値を後方距離として使用する。
【００８７】
その後、Ｓ２０３〜Ｓ２１０において、Ｓ１０３〜Ｓ１１０とそれぞれ同じ処理が実行され、処理がリターンされる。
【００８８】
このように、第２実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、後方対象物が車両１に近づく相対速度が速い場合、後方対象物が車両１に近づく相対速度が遅い場合に比べて、速度を評価する項に対するジャークを評価する項の重み付けが大きくなるように、速度を評価する項とジャークを評価する項との重み付けの比を調整する。これにより、後方対象物が車両１に近づく相対速度が速い場合、後方対象物が車両１に近づく相対速度が遅い場合に比べて、緩やかな制動によって移動体が減速されるので、後方対象物による後突のリスクを低減することが可能となる。さらに、急激な制動が抑制されることによって、乗員が姿勢を崩すことを防止することができる。即ち、乗り心地が向上する。
【００８９】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の速度制御装置が適用されたＥＣＵ１０においては、主に、検知部１７２の処理と、調整部１７５によるＱおよびＲの調整方法とが、第１実施形態と異なる。第１実施形態と共通する構成および手順については、説明を省略する。
【００９０】
第３実施形態においては、検知部１７２は、後方対象物が車両１に注意を払っているか否かを検知する。後方対象物は例えば人であり、より具体的には、歩行者、自転車を操縦している人、または自動車を操縦している人である。
【００９１】
後方対象物が車両１に注意を払っているか否かの判断基準は、特定の基準に限定されない。一例では、後方検知装置５は、例えば赤外光または可視光などを用いて後方を撮像するカメラを含み、当該カメラは、撮像した画像をＥＣＵ１０に入力する。検知部１７２は、撮像された画像に人が写っている場合には、画像解析により、その人が車両１に注意を払っているか否かを判断する。例えば、検知部１７２は、撮像された画像から人の顔を特定し、特定された顔が車両１の方を向いているか否かを判断する。検知部１７２は、顔が車両１の方を向いていると判断した場合には、後方対象物が車両１に注意を払っていると判断する。検知部１７２は、顔が車両１の方を向いていないと判断した場合には、後方対象物が車両１に注意を払っていないと判断する。
【００９２】
別の例では、検知部１７２は、後方距離または後方相対速度に基づいて後方対象物が車両１に注意を払っているか否かを判断する。例えば後方対象物が速い相対速度で車両１に接近し、後方距離が所定距離を下回っても後方対象物が速度を落とさない場合に、検知部１７２は、後方対象物が車両１に注意を払っていないと判断する。
【００９３】
別の例では、検知部１７２は、後方対象物の減速度に基づいて後方対象物が車両１に注意を払っているか否かを判断する。後方対象物が車両１に注意を払っている場合、車両１が減速制御により減速すると、後方対象物は車両１の減速に気づき、速度を落とすと考えられる。一方、後方対象物が車両１に注意を払っていない場合、車両１が減速制御により減速しても、後方対象物は車両１の減速に気づかないので、速度を落とさないと考えられる。検知部１７２は、このような関係に基づいて、後方対象物が車両１に注意を払っているか否かを判断する。例えば、検知部１７２は、下記の式（８）が満たされているか否かを判定する。ただし、ＤＥＣは車両１の減速度であり、ＤＥＣｂａｃｋは車両１の後方対象物に対する相対的な減速度である。ＤＥＣｂａｃｋは、例えば、後方相対速度の変化に基づいて演算される。Ａｂｓは、絶対値を演算する演算子である。ｄａは、判断のためのしきい値であり、正の実数である。ｄａは、予め検知部１７２に設定されてもよいし、動的に変更可能であってもよい。
【数８】
2018016189.tif 000010
【００９４】
式（８）の左辺のかっこ内は、後方対象物の減速度を示している。式（８）が満たされている場合には、検知部１７２は、後方対象物は車両１に気づいて減速している、即ち、後方対象物は車両１に注意を払っている、と判断する。式（８）が満たされていない場合には、検知部１７２は、後方対象物は車両１に気づいていないのであまり減速していない、即ち、後方対象物は車両１に注意を払っていない、と判断する。
【００９５】
調整部１７５は、検知部１７２によって後方対象物が車両１に注意を払っていないと判断された場合、検知部１７２によって後方対象物が車両１に注意を払っていると判定した場合に比べ、Ｑに対するＲの比がより大きくなるように、ＱおよびＲを演算する。
【００９６】
図１２は、第３実施形態の制限速度の演算手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、該当の制御周期において、検知部１７２によって後方対象物が車両１に注意を払っているか否かがすでに判断されたものとする。
【００９７】
まず、調整部１７５は、検知部１７２による検知結果から、後方対象物は車両１に注意を払っているか否かを判断する（Ｓ３０１）。後方対象物は車両１に注意を払っていると判断した場合（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）、調整部１７５は、ＱおよびＲをそれぞれ決定し、決定されたＱおよびＲを式（１）の評価関数に設定する（Ｓ３０２）。Ｓ３０２では、調整部１７５は、例えば、Ｑに対するＲの比が、予め設定された比Ｒａｔｅ１に等しくなるように、ＱとＲとを決定する。ただし、Ｒａｔｅ１は、後述のＲａｔｅ２よりも小さい。調整部１７５は、後方対象物が車両１に注意を払っている場合に設定するためのＱおよびＲの値を予め記憶しておいてもよい。例えば、調整部１７５は、Ｑとして０．９を、Ｒとして０．１を設定する。
【００９８】
後方対象物は車両１に注意を払っていないと判断した場合（Ｓ３０１：Ｎｏ）、調整部１７５は、ＱおよびＲをそれぞれ決定し、決定されたＱおよびＲを式（１）の評価関数に設定する（Ｓ３０３）。Ｓ３０３では、調整部１７５は、例えば、Ｑに対するＲの比が予め設定された比Ｒａｔｅ２に等しくなるように、ＱとＲとを決定する。調整部１７５は、後方対象物が車両１に注意を払っていない場合に設定するためのＱとＲの値を予め記憶しておいてもよい。例えば、調整部１７５は、Ｑとして０．１を、Ｒとして０．９を設定する。
【００９９】
Ｓ３０２またはＳ３０３の処理の後、Ｓ３０４〜Ｓ３１１において、Ｓ１０３〜Ｓ１１０とそれぞれ同じ処理が実行され、処理がリターンされる。
【０１００】
このように、第３実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、後方対象物が車両１に注意を向けていない場合、後方対象物が車両１に注意を向けている場合に比べて、速度を評価する項に対するジャークを評価する項の重み付けが大きくなるように、速度を評価する項とジャークを評価する項との重み付けの比を調整する。これにより、後方対象物が車両１に注意を向けていない場合、後方対象物が車両１に注意を向けている場合に比べて、緩やかな制動によって車両１が減速されるので、後方対象物による後突のリスクを低減することが可能となる。さらに、急激な制動が抑制されることによって、乗員が姿勢を崩すことを防止することができる。即ち、乗り心地が向上する。
【０１０１】
＜第４実施形態＞
第４実施形態の速度制御装置が適用されたＥＣＵ１０においては、主に、後方対象物に注意喚起を行うことが可能な構成を有することと、調整部１７５によるＱおよびＲの調整方法とが、第１実施形態と異なる。第１実施形態と共通する構成および手順については、説明を省略する。
【０１０２】
図１３は、第４実施形態のＥＣＵ１０の機能構成例を示す図である。第４実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、音声出力装置２０に接続されている。
【０１０３】
音声出力装置２０は、例えばスピーカであり、音声を出力することができる。音声出力装置２０は、例えば、車体２の後ろ側に設けられている。
【０１０４】
ＥＣＵ１０は、取得部１５、駆動制御部１６、および速度制限部１７を備える。速度制限部１７は、進路予測部１７１、検知部１７２、制御切り替え部１７３、減速制御部１７４、および注意喚起部１７６を備える。減速制御部１７４は、調整部１７５を備える。
【０１０５】
注意喚起部１７６は、車両１の周囲の移動体、特に車両１の後方の移動体に注意喚起を行うための音声を、音声出力装置２０に出力させる。注意喚起のための音声は、特定の音声に限定されない。例えば、「車両が通ります」など、言葉で注意喚起してもよいし、ブザー音またはクラクションで注意喚起してもよい。また、注意喚起部１７６による注意喚起のタイミングは、特定のタイミングに限定されない。注意喚起部１７６は、車両１が走行中は常に、注意喚起のための音声を音声出力装置２０に出力させてもよい。注意喚起部１７６は、減速制御が実行中である際に、注意喚起のための音声を音声出力装置２０に出力させてもよい。注意喚起部１７６は、減速制御を実行中であるか否かに関わらず、減速中に、注意喚起のための音声を音声出力装置２０に出力させてもよい。注意喚起部１７６は、検知部１７２によって後方対象物が検知されているときに、注意喚起のための音声を音声出力装置２０に出力させてもよい。注意喚起部１７６は、乗員による指示入力があったときに、注意喚起のための音声を音声出力装置２０に出力させてもよい。
【０１０６】
なお、音声によって注意喚起を行う方法は、注意喚起の方法の一例である。例えば、車両１の後ろ側に尾灯が具備され、注意喚起部１７６は、尾灯を明滅させるなどによって後方対象物に注意喚起を促してもよい。
【０１０７】
調整部１７５は、注意喚起部１７６が後方対象物に注意喚起を促したか否かを判断する。注意喚起部１７６が後方対象物に注意喚起を行わない場合、調整部１７５は、注意喚起部１７６が後方対象物に注意喚起を行う場合に比べ、Ｑに対するＲの比がより大きくなるように、ＱおよびＲを演算する。
【０１０８】
図１４は、第４実施形態の制限速度の演算手順の一例を示すフローチャートである。
【０１０９】
まず、調整部１７５は、注意喚起部１７６が後方対象物に注意喚起を行ったか否かを判断する（Ｓ４０１）。注意喚起部１７６が後方対象物に注意喚起を行ったと判断した場合（Ｓ４０１：Ｙｅｓ）、調整部１７５は、ＱおよびＲをそれぞれ決定し、決定されたＱおよびＲを式（１）の評価関数に設定する（Ｓ４０２）。Ｓ４０２では、調整部１７５は、例えば、Ｑに対するＲの比が、予め設定された比Ｒａｔｅ３に等しくなるように、ＱとＲとを決定する。ただし、Ｒａｔｅ３は、後述のＲａｔｅ４よりも小さい。調整部１７５は、注意喚起部１７６が後方対象物に注意喚起を行った場合に設定するためのＱおよびＲの値を予め記憶しておいてもよい。例えば、調整部１７５は、Ｑとして０．９を、Ｒとして０．１を設定する。
【０１１０】
注意喚起部１７６が後方対象物に注意喚起を行っていないと判断した場合（Ｓ４０１：Ｎｏ）、調整部１７５は、ＱおよびＲをそれぞれ決定し、決定されたＱおよびＲを式（１）の評価関数に設定する（Ｓ４０３）。Ｓ４０３では、調整部１７５は、例えば、Ｑに対するＲの比が予め設定された比Ｒａｔｅ４に等しくなるように、ＱとＲとを決定する。調整部１７５は、注意喚起部１７６が後方対象物に注意喚起を行っていない場合に設定するためのＱとＲの値を予め記憶しておいてもよい。例えば、調整部１７５は、Ｑとして０．１を、Ｒとして０．９を設定する。
【０１１１】
Ｓ４０２またはＳ４０３の処理の後、Ｓ４０４〜Ｓ４１１において、Ｓ１０３〜Ｓ１１０とそれぞれ同じ処理が実行され、処理がリターンされる。
【０１１２】
このように、第４実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、後方対象物に注意喚起を行わない場合、後方対象物に注意喚起を行う場合に比べて、速度を評価する項に対するジャークを評価する項の重み付けが大きくなるように、速度を評価する項とジャークを評価する項との重み付けの比を調整する。これにより、後方対象物に注意喚起を行わない場合、後方対象物に注意喚起を行う場合に比べて、緩やかな制動によって移動体が減速されるので、後方対象物による後突のリスクを低減することが可能となる。さらに、急激な制動が抑制されることによって、乗員が姿勢を崩すことを防止することができる。即ち、乗り心地が向上する。
【０１１３】
また、第１実施形態〜第４実施形態では、ＥＣＵ１０は、少なくとも後方対象物の状態に基づいて、速度を評価する項に対するジャークを評価する項の重み付けを調整する。これによって、後方対象物が静止物でない場合であっても、その状態に基づいて急激な制動を行うか緩やかな制動を行うかが決定されるので、後方対象物による後突のリスクを低減することが可能となる。後方対象物の状態とは、第１実施形態〜第４実施形態の例では、後方距離、後方相対速度、後方対象物が車両１に注意を払っているか否か、または、後方対象物に注意喚起を行うか否か、である。後方対象物の状態は、これらに限定されない。
【０１１４】
速度を評価する項に対するジャークを評価する項の重み付けを調整する方法として、第１実施形態〜第４実施形態に４つの方法を示したが、ＥＣＵ１０は、上記４つの方法のうちの２以上の方法を組み合わせた方法で、重み付けを調整するようにしてもよい。
【０１１５】
組み合わせ方法は、任意である。一例では、ＥＣＵ１０は、ＱおよびＲのそれぞれについて、２以上の方法で演算し、それぞれ和を演算する。具体的には、例えば４つの方法の組み合わせによってＱおよびＲが演算される場合、ＥＣＵ１０は、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４をそれぞれ演算し、下記の式（９）および式（１０）によってＱおよびＲを演算する。ただし、Ｑ１およびＲ１は、第１実施形態の方法によって演算されるＱおよびＲであり、Ｑ２およびＲ２は、第２実施形態の方法によって演算されるＱおよびＲであり、Ｑ３およびＲ３は、第３実施形態の方法によって演算されるＱおよびＲであり、Ｑ４およびＲ４は、第４実施形態の方法によって演算されるＱおよびＲである。Ｃは所定の定数である。
【数９】
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【数１０】
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【０１１６】
別の例では、ＥＣＵ１０は、下記の式（１１）および式（１２）によってＱおよびＲを演算する。
【数１１】
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【数１２】
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【０１１７】
このように、ＥＣＵ１０は、ＱおよびＲを、複数の方法の組み合わせによって演算することができる。
【０１１８】
また、ＥＣＵ１０は、ＱおよびＲを調整する方法を、複数の方法から選択可能に構成されてもよい。一例では、ＥＣＵ１０は、乗員などが複数の方法のうちの一を選択することが可能に構成され得る。別の例では、ＥＣＵ１０は、状況に応じて方法を自動で切り替えることが可能に構成され得る。
【０１１９】
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
１…車両、２…車体、２ａ…車室、２ｂ…座席、２ｃ…フロントバンパー、２ｄ…リアバンパー、３…操作装置、３ａ…加速操作部、３ｂ…操舵部、３ｃ…変速操作部、３ｄ…制動操作部、４…前方検知装置、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…ソナー、５…後方検知装置、６…ダッシュボード、７…車輪、７Ｆ…前輪、７Ｒ…後輪、８…駆動装置、９…車輪速センサ、１０…ＥＣＵ、１１…演算装置、１２…記憶装置、１３…入出力装置、１４…バス、１５…取得部、１６…駆動制御部、１７…速度制限部、２０…音声出力装置、１７１…進路予測部、１７２…検知部、１７３…制御切り替え部、１７４…減速制御部、１７５…調整部、１７６…注意喚起部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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