(57)【要約】【課題】クルーズ制御を行っている際の安全性を飛躍的に高めること。【解決手段】オートクルーズ制御中に、運転者の集中度を示す実集中度と、周囲環境から求められる要求集中度との関係に基づいて、自車両の置かれた周囲環境において、運転者の実集中度が安全性の面で不十分であるおそれが生じたか否かを判定する。そして、運転者の実集中度が不十分であるおそれが生じた場合には、安全性を高めるため、オートクルーズ制御中であっても、設定車速よりも低い制御車速を演算し、その制御車速に一致するように、自車両の速度を制御する。これにより、運転者の状態や周囲環境が変化しても、常に車両を安全に走行させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者による自車両の走行速度を調整するための運転操作によらず、当該自車両を自動的に走行させる走行制御手段と、
前記運転者の状態に基づいて、前記運転者の実際の集中度を検出する実集中度検出手段と、
前記実集中度検出手段によって検出された実集中度に基づき、前記走行制御手段における制御内容を変更する制御変更手段と、を備えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記自車両の周囲環境に関する情報に基づいて、当該自車両を安全に走行させるために前記運転者に求められる要求集中度を取得する要求集中度取得手段をさらに備え、
前記制御変更手段は、前記要求集中度取得手段によって取得された要求集中度と前記実集中度との関係に基づいて、前記走行制御手段における制御内容を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記走行制御手段は、前記自車両を一定の車速で走行させるものであり、
前記制御変更手段は、少なくとも、前記要求集中度が前記実集中度を上回るときには、前記実集中度を下回るときと比較して、より低い速度で前記自車両を走行させるように、前記走行制御手段における制御内容を変更することを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記要求集中度取得手段が取得する前記要求集中度は、前記自車両の走行速度が低下するほど、小さくなるものであり、
前記制御変更手段は、前記走行制御手段が前記自車両を走行させる速度が、前記要求集中度が前記実集中度よりも所定値だけ下回るまで低下するように、前記走行制御手段における制御内容を変更することを特徴とする請求項３に記載の車両用制御装置。
【請求項５】
前記要求集中度取得手段は、前記自車両の周囲環境に関する情報として、自車線上を走行する先行車両との車間距離を自車両の車速で除算した先行車両車間時間、カーブ進入地点までの距離を車速で除算したカーブ進入余裕時間、道路幅に基づいて設定される見通し距離を車速で除算した見通し距離時間、及び隣接車線上を走行する隣接車両との車間距離を自車両の車速で除算した隣接車両車間時間の少なくとも１つに基づいて、前記要求集中度を取得することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車両用制御装置。
【請求項６】
前記走行制御手段は、前記自車両を当該自車両の速度に応じた所定の車間距離をもって先行車両に追従するように走行させるものであり、
前記制御変更手段は、少なくとも、前記要求集中度が前記実集中度を上回るときには、前記実集中度を下回るときと比較して、前記車間距離が長くなるように、前記走行制御手段における制御内容を変更することを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記要求集中度取得手段が取得する前記要求集中度は、前記先行車両との車間距離が長くなるほど、小さくなるものであり、
前記制御変更手段は、前記走行制御手段によって制御される車間距離が、前記要求集中度が前記実集中度よりも所定値だけ下回るまで長くなるように、前記走行制御手段における制御内容を変更することを特徴とする請求項６に記載の車両用制御装置。
【請求項８】
前記要求集中度取得手段は、前記自車両の周囲環境に関する情報として、自車線上を走行する先行車両との車間距離を自車両の車速で除算した先行車両車間時間、及び隣接車線上を走行する隣接車両との車間距離を自車両の車速で除算した隣接車両車間時間の少なくとも１つに基づいて、前記要求集中度を取得することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の車両用制御装置。
【請求項９】
前記実集中度検出手段は、前記運転者の状態として、前記運転者のまぶたの開度を検出する開度検出手段を備え、前記運転者のまぶた開度に基づいて、前記実集中度を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の車両用制御装置。
【請求項１０】
前記実集中度検出手段は、前記運転者の状態として、前記運転者のまぶたの開度を検出する開度検出手段を備え、検出されたまぶた開度が所定値未満であるとき、そのまぶた開度とその継続時間とに基づいて、前記実集中度を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の車両用制御装置。
【請求項１１】
前記実集中度検出手段は、前記運転者の状態として、前記運転者の視線方向を検出する視線方向検出手段を備え、検出された前記運転者の視線方向が車両の進行方向から所定角度以上ずれているとき、その視線方向と継続時間とに基づいて、前記実集中度を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の車両用制御装置。
【請求項１２】
前記実集中度検出手段は、前記運転者の状態として、前記運転者の視線方向を検出する視線方向検出手段を備え、所定の時間区間において、検出された前記運転者の視線方向が車両の進行方向から所定角度以上ずれている時間割合に基づいて、前記実集中度を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の車両用制御装置。
【請求項１３】
前記実集中度検出手段は、前記運転者の状態として、当該運転者によって操作されるハンドル角を検出するハンドル角検出手段を備え、検出されたハンドル角のふらつき度合に基づいて、前記実集中度を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の車両用制御装置。
【請求項１４】
前記実集中度検出手段は、前記運転者の状態として、当該運転者の顔を撮影する撮影手段を備え、前記撮影手段によって撮影された運転者の顔の筋肉の弛緩度合に基づいて、前記実集中度を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の車両用制御装置。
【請求項１５】
前記要求集中度取得手段は、前記自車両の周囲環境に関する情報として、自車両前方に存在する人との距離に基づいて、前記要求集中度を取得することを特徴とする請求項３，５，６及び８のいずれかに記載の車両用制御装置。
【請求項１６】
前記要求集中度取得手段は、前記自車両の周囲環境に関する情報として、自車両前方に存在する信号機との距離に基づいて、前記要求集中度を取得することを特徴とする請求項３，５，６及び８のいずれかに記載の車両用制御装置。
【請求項１７】
前記要求集中度取得手段は、前記自車両の周囲環境に関する情報として、自車両走行時の天候に基づいて、前記要求集中度を取得することを特徴とする請求項３，５，６及び８のいずれかに記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者によるアクセルペダルやブレーキペダルの運転操作によらず、車両を自動的に走行させる、いわゆるクルーズ制御を行なう装置を備えた車両において、クルーズ制御を行なっている際の安全性を向上することが可能な車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述したクルーズ制御を行なう装置として、運転者が設定した設定車速で車両を走行させるオートクルーズ制御装置（例えば特許文献１参照）や、所定の車間距離を保ちながら先行車両に追従するように車両を走行させるアダプティブクルーズ制御装置（例えば特許文献２参照）が知られている。このようなクルーズ制御装置を装備した車両は、運転者によるアクセルペダルやブレーキペダルの操作を不要としたり、その操作頻度を低減したりすることができるため、運転者の運転操作負荷を軽減することができる。
【０００３】
また、クルーズ制御を行なうものではないが、車両の運転操作の１つであるステアリング操作の負荷を軽減するための運転支援装置として、特許文献３に記載のものも知られている。この特許文献３に記載の運転支援装置では、運転者の運転操作に対する集中度合いを判定し、この集中度合いに応じて、ステアリング操作の支援を強化したり、緩和したりする。すなわち、運転者の運転操作に対する集中度合いが高い場合には、運転支援を行なう必要性が乏しく、また運転支援を行なうと反って運転者に違和感を与えるとの知見に基づき、運転者の集中度合いが高い場合には、運転支援のために車両のステアリング装置に付与する操舵補助力を減少させ、逆に集中度合いが低いときには、操舵補助力を増加させる。
【特許文献１】特開２００４−９０７１２号公報
【特許文献２】特開２００３−２７２１００号公報
【特許文献３】特開２０００−２１１５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両が上述したクルーズ制御装置を備える場合、運転者の運転操作負荷を軽減できる一方で、運転者には自ら操作しなくても走行可能なのではという車に対する過信が生じて、周囲環境への注意力低下などを引き起こすおそれがある。特に、クルーズ制御が長時間継続した場合、運転者の注意力が散漫になったり、低下したりするおそれが高くなる。
【０００５】
しかしながら、例えば、クルーズ制御によって一定車速で走行中に、自車両より速度の遅い他車が隣接車線から自車線に車線変更した場合、必要に応じて運転者が操作介入しなければならない。このように、クルーズ制御中、周囲環境の変化に応じて、運転者が操作介入しなければならない状況が生じるが、そのとき、運転者の集中度合いが低下していると、認知・判断・操作上の遅れや正確さの低下が生ずる可能性がある。
【０００６】
なお、上述した特許文献３に記載の運転支援装置は、運転者の運転操作に対する集中度合いが低い場合、ステアリング操作に関する運転支援を強化する。従って、運転者の運転操作に対する集中度合いが低くても、車両を所望の軌跡を描くように走行させることが可能となる。しかし、そのような状況で、運転者による操作介入が必要となる状況変化が生じた場合には、やはり、運転者による認知・判断・操作上の遅れや正確さの低下が生ずる可能性がある。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、クルーズ制御を行っている際の安全性を飛躍的に高めることが可能な車両制御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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の車両制御装置は、
運転者による自車両の走行速度を調整するための運転操作によらず、自車両を自動的に走行させる走行制御手段と、
運転者の状態に基づいて、運転者の実際の集中度を検出する実集中度検出手段と、
実集中度検出手段によって検出された実集中度に基づき、走行制御手段における制御内容を変更する制御変更手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
走行制御手段が実行するクルーズ制御においては、車両を自動的に走行させるため、周囲の状況変化が生じた場合、運転者は即座にその状況変化に対応するように操作介入することが求められる。その点、請求項１の車両制御装置は、制御内容変更手段を備えており、例えば運転者の実集中度が、即座に操作介入を行ない得ないほど低下している場合には、車両の走行安全性を高めるべく、走行速度を低下させたり、先行車両との車間距離を長くしたりするなどの制御内容の変更を行なうことができる。これにより、クルーズ制御を行っている際の安全性を飛躍的に高めることが可能になる。
【００１０】
請求項２に記載したように、自車両の周囲環境に関する情報に基づいて、当該自車両を安全に走行させるために運転者に求められる要求集中度を取得する要求集中度取得手段をさらに備え、制御変更手段は、要求集中度取得手段によって取得された要求集中度と実集中度との関係に基づいて、走行制御手段における制御内容を変更することが好ましい。
【００１１】
例えば、周囲に他車両が存在しない状態で、複数車線からなる直進道路をクルーズ制御によって走行している場合と、前後左右を他車両によって取り囲まれた状態でクルーズ制御によって走行している場合とでは、運転者の操作介入が必要となる状況は、圧倒的に、後者の場合に発生する可能性が高い。つまり、他車両の存在の有無などの周囲環境によって、クルーズ制御によって車両を走行させている場合に、車両の安全性を十分に確保するために運転者に求められる集中度（要求集中度）は変化するのである。
【００１２】
この要求集中度は、例えば後述する請求項５に記載した手法などによって、周囲環境に関する情報に基づいて数値として取得することができる。一方、運転者の実際の集中度も、後述する請求項９〜１２に記載した手法などによって、運転者の状態に基づいて上記要求集中度と対比できるように数値化して検出することができる。このようにして、要求集中度及び実集中度をともに数値化して求めたとき、運転者の実集中度が相対的に低い状態であっても、要求集中度を上回っていれば、安全性はおおむね確保できていると言える。逆に、運転者の実集中度が相対的に高い状態であっても、そのときの要求集中度がそれよりも高ければ、安全性の面が不十分であるおそれがある。
【００１３】
そこで、請求項２に記載の車両制御装置では、要求集中度と実集中度との関係に基づいて、走行制御手段における制御内容を変更する。これにより、要求集中度と実集中度との関係から、運転者の実集中度が安全性の面で不十分であるおそれが生じた場合には、安全性を高めるように制御内容を変更することが可能となるので、常に車両の走行安全性を確保することができる。
【００１４】
具体的には、走行制御手段が、自車両を一定の車速で走行させる、いわゆるオートクルーズ制御を行なう場合、請求項３に記載したように、制御変更手段が、少なくとも、要求集中度が実集中度を上回るとき、実集中度を下回るときと比較して、より低い速度で自車両を走行させるように、走行制御手段における制御内容を変更することで、車両の走行安全性を高めることができる。車両の走行速度を低下させることで、運転者が認知や介入操作を行なうための時間的余裕が確保しやすくなり、その分、車両の安全性を向上できるためである。
【００１５】
請求項４に記載したように、要求集中度取得手段が取得する要求集中度は、自車両の走行速度が低下するほど、小さくなるものであり、制御変更手段は、走行制御手段が自車両を走行させる速度が、要求集中度が実集中度よりも所定値だけ下回るまで低下するように、走行制御手段における制御内容を変更するように構成しても良い。これにより、周囲環境の変化や運転者の実際の集中度の変化が生じても、自車両の走行速度の制御によって、実集中度が要求集中度を常に所定値だけ上回るようにすることができる。従って、より一層の安全性の向上を図ることができる。
【００１６】
請求項５に記載したように、要求集中度取得手段は、自車両の周囲環境に関する情報として、自車線上を走行する先行車両との車間距離を自車両の車速で除算した先行車両車間時間、カーブ進入地点までの距離を車速で除算したカーブ進入余裕時間、道路幅に基づいて設定される見通し距離を車速で除算した見通し距離時間、及び隣接車線上を走行する隣接車両との車間距離を自車両の車速で除算した隣接車両車間時間の少なくとも１つに基づいて、要求集中度を取得することが好ましい。オートクルーズ制御は、高速道路などの自動車専用道路において実施されることが多いが、そのような状況において、自車両の走行安全性を確保するために特に注意すべきことは、先行車両等の他車両との衝突や自車線からの逸脱である。上述したパラメータは、そのような他車両との衝突や車線逸脱のリスクに相関があるといえる。さらに、そのリスクが高まるほど、運転者が危険回避のための運転操作を適切に行なうことができるように、運転者に求められる要求集中度は高まる。従って、上記したパラメータに基づいて、自車両が置かれた周囲環境に応じた要求集中度を適切に算出して、取得することができる。
【００１７】
また、走行制御手段が、自車両を当該自車両の速度に応じた所定の車間距離をもって先行車両に追従するように走行させる、いわゆるアダプティブクルーズ制御を行なうものである場合、請求項６に記載したように、制御変更手段は、少なくとも、要求集中度が実集中度を上回るときには、実集中度を下回るときと比較して、車間距離が長くなるように、走行制御手段における制御内容を変更することで、車両の走行安全性を高めることができる。先行車両との車間距離を長くすることで、先行車両等との衝突のリスクを低減することができるためである。
【００１８】
請求項７に記載したように、要求集中度取得手段が取得する要求集中度は、先行車両との車間距離が長くなるほど、小さくなるものであり、制御変更手段は、走行制御手段によって制御される車間距離が、要求集中度が実集中度よりも所定値だけ下回るまで長くなるように、走行制御手段における制御内容を変更するように構成しても良い。これにより、例えば隣接車両が車線変更して先行車両と自車両との間に入ったような周囲環境の変化や運転者の実際の集中度の変化が生じても、車間距離の制御によって、実集中度が要求集中度を常に所定値だけ上回るようにすることができる。従って、より一層の安全性の向上を図ることができる。
【００１９】
請求項８に記載したように、要求集中度取得手段は、自車両の周囲環境に関する情報として、自車線上を走行する先行車両との車間距離を自車両の車速で除算した先行車両車間時間、及び隣接車線上を走行する隣接車両との車間距離を自車両の車速で除算した隣接車両車間時間の少なくとも１つに基づいて、要求集中度を取得することが好ましい。いわゆるアダプティブクルーズ制御により、自車両が先行車両に追従走行している場合には、先行車両が急減速を行なったり、隣接車線から自車線へと隣接車両が車線変更を行なったりした場合に、運転者による操作介入が必要となる状況が生じうる。そのような運転者による操作介入が必要となるリスクは、先行車両との車間時間及び隣接車両との車間時間によって評価することができる。さらに、そのリスクが高くなるほど、運転者に求められる要求集中度も高くなる。従って、上記したパラメータに基づいて、自車両が置かれた周囲環境に応じた要求集中度を適切に算出して、取得することができる。
【００２０】
請求項９に記載したように、実集中度検出手段は、運転者の状態として、運転者のまぶたの開度を検出する開度検出手段を備え、運転者のまぶた開度に基づいて、実集中度を検出することができる。車両の運転中において、まぶた開度が低下した場合には、運転者が眠気を催していたり、注意力が低下していたりする状態と考えられるためである。
【００２１】
請求項１０に記載したように、実集中度検出手段は、運転者の状態として、運転者のまぶたの開度を検出する開度検出手段を備え、検出されたまぶた開度が所定値未満であるとき、そのまぶた開度とその継続時間とに基づいて、実集中度を検出するようにしても良い。これにより、運転者の実集中度が低下している状態を精度良く検出することができる。
【００２２】
請求項１１に記載したように、実集中度検出手段は、運転者の状態として、運転者の視線方向を検出する視線方向検出手段を備え、検出された運転者の視線方向が車両の進行方向から所定角度以上ずれているとき、その視線方向と継続時間とに基づいて、実集中度を検出するようにしても良い。運転者の視線方向が車両の進行方向から所定角度以上ずれた状態が継続した場合、運転者は運転操作以外の対象に気を取られて、集中度が低下している状態であるとみなすことができるためである。
【００２３】
請求項１２に記載したように、実集中度検出手段は、運転者の状態として、運転者の視線方向を検出する視線方向検出手段を備え、所定の時間区間において、検出された運転者の視線方向が車両の進行方向から所定角度以上ずれている時間割合に基づいて、実集中度を検出するようにしても良い。運転者が、車両の進行方向以外の方向を見ている時間割合が多いほど、運転者の運転操作に対する集中度は低下しているとみなすことができるためである。
【００２４】
請求項１３に記載したように、実集中度検出手段は、運転者の状態として、当該運転者によって操作されるハンドル角を検出するハンドル角検出手段を備え、検出されたハンドル角のふらつき度合に基づいて、実集中度を検出するようにしても良い。運転者が運転に集中しているときには、運転者によるハンドル操作が適切に行なわれるが、運転者の集中度が低下してくると、ハンドル操作が不適切となる頻度が高まり、ハンドル角の修正が行われる。その際、ハンドルは、微小な角度範囲（例えば±１０度）において左右両方向に繰り返し、所定の周波数（例えば０．１〜０．２Ｈｚ）で操舵され、ハンドル角のふらつきが発生する。そのため、ハンドル角のふらつき度合に応じて、どの程度、運転者の実集中度が低下しているかを検出することができる。
【００２５】
請求項１４に記載したように、実集中度検出手段は、運転者の状態として、当該運転者の顔を撮影する撮影手段を備え、撮影手段によって撮影された運転者の顔の筋肉の弛緩度合に基づいて、実集中度を検出するようにしても良い。運転者の集中度が高いほど、顔の筋肉は緊張した状態を保つのに対し、集中度が低下するほど、顔の筋肉の緊張が解けて、弛緩する傾向があるためである。
【００２６】
請求項１５に記載したように、要求集中度取得手段は、自車両の周囲環境に関する情報として、自車両前方に存在する人との距離に基づいて、要求集中度を取得するようにしても良い。歩行者や自転車に乗っている人が近くに存在する場合には、その人達の安全を確保できるように注意を払う必要があるためである。
【００２７】
請求項１６に記載したように、要求集中度取得手段は、自車両の周囲環境に関する情報として、自車両前方に存在する信号機との距離に基づいて、要求集中度を取得するようにしても良い。信号機が前方に存在する場合、運転者は、その信号機の信号灯に注意を払い、信号灯が赤に変わったときには、即座に車両を停止するための操作を行なう必要が生じる場合があるためである。
【００２８】
請求項１７に記載したように、要求集中度取得手段は、自車両の周囲環境に関する情報として、自車両走行時の天候に基づいて、要求集中度を取得するようにしても良い。降雨時、降雪時、又は日暮れや夜間などは、路面が滑りやすくなったり、視界が悪くなったりするので、運転者はより慎重に車両の運転操作を行なうことが必要となるためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態による車両制御装置について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による車両制御装置の全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、車両制御装置は、各種のセンサやスイッチ、オートクルーズＥＣＵ２０、及びエンジン制御ＥＣＵ３０などから構成される。なお、図１においては、オートクルーズＥＣＵ２０及びエンジン制御ＥＣＵ３０に関して、それぞれのＥＣＵ２０，３０が実行する機能を機能ブロックとして示している。
【００３０】
エンジン制御ＥＣＵ３０には、各種のセンサの他、アクセル開度センサ１、ブレーキスイッチ２、及びクルーズ制御作動スイッチ３からの信号が入力される。アクセル開度センサ１は、自車両の運転者による、図示しないアクセルペダルの踏込量に応じた検出信号を出力する。ブレーキスイッチ２は、運転者によって図示しないブレーキペダルが踏み込まれたときに、ブレーキ操作信号を出力する。クルーズ制御作動スイッチ３は、クルーズ制御機能の開始もしくは終了を指示する信号を出力する。なお、クルーズ制御作動スイッチ３は、後述する車速設定レバー５におけるセットスイッチが操作されたとき、クルーズ制御の開始信号を出力する。
【００３１】
エンジン制御ＥＣＵ３０は、クルーズ制御作動判定部３１を備え、このクルーズ制御作動判定部３１は、上述したアクセル開度センサ１、ブレーキスイッチ２、及びクルーズ制御作動スイッチ３からの信号に基づいて、クルーズ制御中であるか否かを判定し、その判定結果に応じて、クルーズ制御作動信号もしくは非作動信号を出力する。
【００３２】
具体的には、クルーズ制御作動スイッチ３からクルーズ制御の開始信号（ＯＮ信号）が入力されると、終了信号（ＯＦＦ信号）が入力されるまで、エンジン制御ＥＣＵ３０は、クルーズ制御中であると判定し、クルーズ制御作動信号を出力する。ただし、クルーズ制御中であっても、例えば先行車両を追い越すために運転者がアクセルペダルを踏み込み操作した場合には、運転者によるアクセルペダル操作を優先すべきである。このため、運転者によるアクセル操作が検出された場合には、クルーズ制御作動判定部３１において、クルーズ制御が一時的に中断されたものとみなされる。この場合、運転者によるアクセルペダル操作が終了すると、クルーズ制御が再開される。また、クルーズ制御中にブレーキペダルが操作された場合には、クルーズ制御作動判定部３１は、クルーズ制御が終了指示されたものとして、それ以後、クルーズ制御非作動信号を出力する。
【００３３】
クルーズ制御作動判定部３１からの信号は、スロットル開度演算部３３に与えられる。スロットル開度演算部３３は、エンジンの吸気管に設けられたスロットルバルブの指示開度を演算し、電子スロットル３５に出力する。電子スロットル３５は、スロットルバルブを回転駆動するモータを備え、当該モータによって、スロットル開度演算部３３にて演算された指示開度となるようにスロットルバルブを駆動する。なお、電子スロットル３５として、アクセルペダルとスロットルバルブとがリンクによって接続されたリンク付タイプ、及びリンクによる接続がなされないリンクレスタイプのいずれを用いても良い。
【００３４】
スロットル開度演算部３３は、クルーズ制御作動判定部３１からクルーズ制御作動信号が出力されている場合、オートクルーズＥＣＵ２０から出力される要求スロットル開度に基づいて、スロットルバルブの指示開度を演算する。一方、クルーズ制御作動判定部３１からクルーズ制御非作動信号が出力されている場合、スロットル開度演算部３３は、アクセル開度センサ１を含むエンジンの運転状態、車両の走行状態を検出する各種センサからの信号に基づいて、スロットルバルブの指示開度を演算する。
【００３５】
なお、エンジン制御ＥＣＵ３０は、噴射量演算部３２なども備えている。噴射量演算部３２は、エンジンの運転状態を検出する各種センサからの信号に基づいてエンジンに供給する燃料噴射量を演算し、その燃料噴射量に基づいて、吸気管内やシリンダ内に燃料を噴射するインジェクタ３４へ駆動信号を出力する。
【００３６】
オートクルーズＥＣＵ２０は、原則として、ユーザによって設定された設定車速で、車両が定速走行するために必要なスロットル開度を演算し、これを要求スロットル開度としてエンジン制御ＥＣＵ３０に出力する。ただし、このオートクルーズＥＣＵ２０は、詳しくは後述するが、自車両の運転者の状態に基づいて検出される運転者の実際の集中度と、自車両の周囲環境から自車両を安全に走行させるために運転者に求められる要求集中度とに基づいて、上記設定車速で車両を走行させたときに車両の安全性が十分に確保できないおそれがあると判定すると、上記設定車速よりも低い制御車速を演算する。そして、オートクルーズＥＣＵ２０は、この制御車速にて車両を走行させるためのスロットル開度を演算して、エンジン制御ＥＣＵ３０に出力する。
【００３７】
オートクルーズＥＣＵ２０にて、上述した制御処理を実行するために、オートクルーズＥＣＵ２０には、ストッロル開度センサ４、車速設定レバー５、車速センサ６、ギヤ段センサ７、視覚状態検出カメラ８、ステアリングセンサ９、車線情報認識カメラ１０、前方認識レーダ１１、及びナビゲーションシステム１２からの信号が入力される。
【００３８】
スロットル開度センサ４は、スロットルバルブの開度を示す検出信号を出力する。車速センサ６は、自車両の車軸等に設置され、自車両の走行速度を示す検出信号を出力する。ギヤ段センサ７は、自車両のトランスミッションにおけるギヤ位置を示す検出信号を出力する。
【００３９】
車速設定レバー５は、クルーズ制御における設定車速を決定するためのものである。この車速設定レバー５は、例えば、操作されたときの自車両の走行速度を設定車速としてセットするセットスイッチ、設定車速を増速するアクセルスイッチ、設定車速を減速するコーストスイッチ、及びクルーズ制御が解除された後に、以前の設定車速にてクルーズ制御の再開を指示するリジュームスイッチなどを備える。これらのスイッチを操作することで、自車両の運転者は、所望の設定車速を設定して、クルーズ制御を実行させることができる。
【００４０】
視覚状態検出カメラ８は、車室内に設置され、運転者の視線やまぶたの開度などの視覚状態を検出するため、運転者の顔を撮影した撮影信号を出力する。ステアリングセンサ９は、自車両のステアリングホイールの操舵角度を示す検出信号を出力する。車線情報認識カメラ１０は、自車両の進行方向前方を撮影した撮影信号を出力する。この車線情報認識カメラ１０は、自車両が走行している走行路線を区画する白線や、自車線や隣接車線を走行している他車両を撮影範囲として含むように、自車両の車室内に設置される。
【００４１】
前方認識レーダ１１は、例えばスキャン式のレーザレーダであり、自車両の前バンパー部、あるいはその近傍に設けられる。前方認識レーダ１１は、進行方向の所定角度範囲にわたってレーザビームを自車両前方に送出してその反射光から自車両前方の所定範囲（スキャン範囲）に存在する他車両を検出する。なお、この前方認識レーダ１１として、ミリ波を用いたミリ波レーダ等を採用しても良い。
【００４２】
ナビゲーションシステム１２は、ＧＰＳ受信機など自車両の現在位置を検出する検出器と、道路地図データを記憶する記憶媒体（ハードディスク等）とを備えている。ナビゲーションシステム１２は、自車両の現在位置と道路地図データとに基づいて、自車両が走行している道路の前方がカーブ路となっていると判定した場合、そのカーブ路までの距離を算出して、オートクルーズＥＣＵ２０に出力する。
【００４３】
オートクルーズＥＣＵ２０は、実集中度演算部２３を備え、この実集中度演算部２３が、運転者の視覚状態に基づいて運転者の実際の集中度を演算により検出する。以下、運転者の実集中度の検出方法について詳しく説明する。
【００４４】
実集中度演算部２３には、運転者のまぶた開度を検出するまぶた開度検出部２１からの信号と、運転者の視線の方向を検出する視線検出部２２からの信号とが入力される。まぶた開度検出部２１は、視覚状態検出カメラ８の撮影信号に対して画像認識処理を施すことにより、まぶたが最も開いたときのまぶた位置を基準として、現在のまぶた位置の割合を示すまぶた開度信号を出力する。視線検出部２２は、ステアリングセンサ９の検出信号に基づいて車両の進行方向を定めるとともに、視覚状態検出カメラ８の撮影信号に対して画像認識処理を施すことにより、車両の進行方向に対する運転者の視線方向のずれ角度を算出し、そのずれ角度を示す視線方向信号を出力する。実集中度演算部２３は、これらのまぶた開度信号、視線方向信号に基づき、図２〜図５のグラフに示す関係に従って運転者の実集中度をそれぞれ算出する。
【００４５】
まず、図２に示すグラフは、運転者のまぶた開度と実集中度との関係を示すものである。図２に示すグラフにより、第１実集中度として、まぶた開度にほぼ比例する実集中度が求められる。これは、車両の運転中において、まぶた開度が低い場合には、運転者が眠気を催しているか、注意力が低下している状態と考えられ、逆に、まぶた開度が高い場合には、運転者は、しっかりした意識を持ち、車両の運転に対する集中度も高いと考えられるためである。
【００４６】
図３は、まぶた開度のみでなく、その継続時間も考慮して、実集中度との関係を定めたグラフである。この図３のグラフに示す関係に従い、まぶた開度及びその継続時間に基づいて第２実集中度を算出する。このように、まぶた開度とともに継続時間を考慮することにより、運転者の実集中度が低下している状態をより精度良く検出することができる。
【００４７】
なお、図３に示すグラフでは、運転者のまぶた開度が所定開度（８０％）よりも低下しているとき、まぶた開度の状態を３つの領域（３０％未満、３０％以上５０％未満、５０％以上８０％未満）に分割し、まぶた開度が低い領域ほど、短い継続時間でより低い実集中度を算出するようにしている。まぶた開度が低いほど、その継続時間が僅かであっても、運転者が車両の運転に集中していない状態であることが明らかとなるためである。
【００４８】
図４は、運転者の視線方向が車両の進行方向から所定角度以上ずれているとき、その視線方向及び継続時間と実集中度との関係を定めたグラフである。この図４のグラフに示す関係に従い、運転者の視線方向とその継続時間とに基づいて、第３実集中度が算出される。運転者の視線方向が車両の進行方向から所定角度以上ずれた状態が継続した場合、運転者は運転操作以外の対象に気を取られて、運転に対する集中度が低下している状態であるとみなすことができるためである。なお、運転者の視線方向が車両の進行方向に一致しているとき、視線方向の角度はゼロとなり、車両の進行方向に対して視線方向が左右にずれたとき、そのずれ角を視線方向の角度絶対値とする。
【００４９】
図４に示すグラフにおいても、運転者の視線方向の角度絶対値が所定角度（３０deg）以上であるときに、その視線方向の角度絶対値を３つの領域（３０deg以上５０deg未満、５０deg以上７０deg未満、７０deg以上）に分割し、視線方向の角度絶対値が大きい領域ほど、短い継続時間でより低い実集中度を算出するようにしている。視線方向の角度絶対値が大きいほど、その継続時間が僅かであっても、運転者が車両の運転に集中していない状態であることが明らかであるためである。
【００５０】
図５は、所定の時間区間（例えば１０秒間）において、運転者の視線方向の角度絶対値が車両の進行方向から所定角度（例えば３０deg）以上ずれている時間割合と、実集中度との関係を示すグラフである。この図５のグラフに示す関係に従い、運転者の視線方向の角度絶対値が所定角度以上である時間割合に基づいて、第４実集中度が算出される。
【００５１】
ある時間区間において、運転者が運転に集中している場合、運転者は自車両の前方のみでなく、左右方向にも注意を払うので、通常、運転者の視線方向の角度絶対値は、何度か上述した所定角度を超える。換言すれば、常に、車両前方の狭角度範囲に視線を向けていたり、あるいは所定角度を超えて車両の左右方向に視線を向ける時間割合が多くなるほど、運転者の運転に対する集中度は相対的に低くなっているといえる。従って、図５のグラフでは、運転者の視線方向の角度絶対値が所定角度を超えた時間割合が、およそ１０％位であるとき、最も高い実集中度を算出し、時間割合が１０％からずれるほど、より低い実集中度を算出するように、実集中度との関係が定められている。
【００５２】
実集中度演算部２３は、図２〜図５に示すグラフに従って、それぞれ第１〜第４実集中度を求め、これらを統合して最終的な実集中度を得る。本実施形態では、第１〜第４実集中度の最小値を選択し、その最小実集中度を最終的な実集中度とすることにより、第１〜第４実集中度を統合する。これにより、運転者の実集中度を、実際の集中度よりも高く算出してしまうことを極力防止することができる。ただし、複数の実集中度を統合するために、最小値を選択する以外にも、例えば平均値を求めたり、複数の実集中度の合計値を求めたりしても良い。
【００５３】
オートクルーズＥＣＵ２０は、さらに、要求集中度演算部２６を備え、この要求集中度演算部２６が、自車両の周囲環境から自車両を安全に走行させるために運転者に求められる要求集中度を算出する。以下、要求集中度の算出方法について詳しく説明する。
【００５４】
要求集中度演算部２６には、車速センサ６によって検出される自車両の車速と、道路幅検出部２４によって検出された自車両が走行する道路幅と、隣接車両車間距離検出部２５によって検出された隣接車線を走行する隣接車両との車間距離と、ナビゲーションシステム１２から出力されたカーブ路開始地点までの距離と、前方認識レーダ１１によって検出された自車線上を走行する先行車両との車間距離とが入力される。
【００５５】
道路幅検出部２４は、車線情報認識カメラの撮影信号に対して画像認識処理を施すことにより、自車両が走行している道路の道路幅を検出して出力する。なお、道路幅検出部２４は、車道に加えて歩道も設けられている場合には、その歩道も含めた横断方向の長さを道路幅として検出する。道路幅に関しては、ナビゲーションシステム１２の道路地図データに各道路の道路幅が記憶されている場合、ナビゲーションシステム１２から道路幅に関するデータを取得しても良い。
【００５６】
隣接車両車間距離検出部２５は、車線情報認識カメラの撮影信号に対して画像認識処理を施すことにより、隣接車線を走行する隣接車両を認識するとともに、撮影信号における隣接車両の位置に基づいて、自車両と隣接車両との車間距離を算出する。
【００５７】
この隣接車両との車間距離に関しては、前方認識レーダ１１の検出結果に基づいて求めることも可能である。すなわち、隣接車線を走行する隣接車両は、自車両の進行方向から左右方向に車線幅分ずれた位置において検出されるので、前方認識レーダ１１が他車両を検出したとき、左右方向における検出位置から、自車線上を走行する先行車両か隣接車線を走行する隣接車両かを識別でき、その隣接車両までの車間距離も検出できる。ただし、自車両の走行する道路が前方でカーブしている場合には、単なる左右方向の検出位置のみから先行車両か隣接車両かを識別することが困難となる。そのため、ステアリングセンサやヨーレートセンサの検出信号に基づいて、自車両がカーブ走行中であることを検出したり、ナビゲーションシステム１２から自車両前方の道路形状に関するデータを得ることが好ましい。これにより、道路形状にかかわらず、前方認識レーダ１１の検出結果に基づいて、先行車両との車間距離、及び隣接車両との車間距離を求めることができる。
【００５８】
また、本実施形態では、前方認識レーダ１１により先行車両との車間距離を検出しているが、車線情報認識カメラ１０の撮影信号より、隣接車両との車間距離に加え、先行車両との車間距離を求めることも可能である。
【００５９】
要求集中度演算部２６は、車速、道路幅、先行車両及び隣接車両との車間距離、カーブ路までの距離に基づき、図６〜図１０のグラフに示す関係に従って、要求集中度をそれぞれ演算する。
【００６０】
まず、道路幅に関しては、図６のグラフに示す関係に従って、検出した道路幅に対応する見通し可能距離を求める。そして、求めた見通し可能距離を車速で除算することによって、その見通し可能距離を自車両が走行するのに要する時間である見通し距離時間を求める。図７は、この見通し距離時間と要求集中度との関係を示すグラフであり、求めた見通し距離時間を図７のグラフに示す関係に当て嵌めることにより、見通し距離時間による第１要求集中度を求めることができる。
【００６１】
見通し距離時間が短くなるほど、自車両の運転者は、例えば先行車両が急減速したような突発的な事象が生じた場合に、それを認識してからより短い時間で、突発的事象に対処する運転操作を行なう必要が生じる。従って、見通し距離時間が短くなるほど、運転者には高い集中度が求められ。このため、図７のグラフに示す関係は、見通し距離時間が短くなるほど、高い要求集中度が算出されるように定められている。
【００６２】
なお、第１要求集中度、及び後述する第２〜第４要求集中度は、最低でも０．１以上の値となるように、要求集中度と各パラメータとの関係を示す関係が定められている。見通しの良い道路であったり、周囲に他車両が存在しない場合でも、車両の運転にはある程度の集中度が求められるためである。
【００６３】
先行車両との車間距離に関しては、当該車間距離を自車両の車速で除算して、自車両が先行車両の位置に到達するのに要する時間である先行車両車間時間を求める。図８は、先行車両との車間時間と要求集中度との関係を示すグラフであり、求めた先行車両車間時間を図８のグラフに示す関係に当て嵌めることにより、先行車両車間時間による第２要求集中度を求めることができる。
【００６４】
先行車両車間時間と要求集中度との関係は、見通し距離時間と要求集中度との関係と同様に、先行車両車間時間が短くなるにつれて、要求集中度が高くなるように定められている。これは、先行車両車間時間が短くなるほど、先行車両と衝突するリスクが高まるためである。
【００６５】
隣接車両との車間距離についても、先行車両との車間距離と同様の手法で、要求集中度を求めることができる。すなわち、隣接車両との車間距離を自車両の車速で除算することによって隣接車両車間時間を求め、図９のグラフに示す関係に従って、隣接車両車間時間による第３要求集中度を算出する。隣接車線を走行している隣接車両は、常に自車線上に車線変更してくる可能性があり、隣接車両が車線変更した場合には、その時点から隣接車両が先行車両となる。従って、隣接車両に関しても、先行車両に準じて、隣接車両車間時間が短くなるほど高い要求集中度を算出する。
【００６６】
最後に、カーブ路進入地点までの距離に関して、自車両の車速で除算することにより、自車両がカーブ路に進入するまでの時間であるカーブ進入余裕時間を求める。そして、求めたカーブ進入余裕時間を図１０のグラフに示す関係に当て嵌めることによって、カーブ進入余裕時間に対応する第４要求集中度を求めることができる。
【００６７】
カーブ路を走行する場合には、路外逸脱を防止するため、運転者には直線路走行時よりも高い集中度が求められる。従って、図１０のグラフでは、カーブ進入余裕時間が短くなるにつれて要求集中度も高まるように、カーブ進入余裕時間と要求集中度との関係が定められている。
【００６８】
オートクルーズ制御は、高速道路などの自動車専用道路において実施されることが多いが、そのような状況において、自車両の走行安全性を確保するために特に注意すべきことは、先行車両等の他車両との衝突や自車線からの逸脱である。上述した見通し距離時間、先行車両車間時間、隣接車両車間時間、及びカーブ進入余裕時間は、そのような他車両との衝突や車線逸脱のリスクの大きさと相関があるパラメータである。そのようなリスクが高まる状況であるほど、危険回避のための運転操作を適切に行なうことができるように、運転者に求められる要求集中度は高くなる。従って、上記したパラメータに基づいて、自車両が置かれた周囲環境に応じた要求集中度を適切に算出することができる。
【００６９】
要求集中度演算部２６は、図６〜図１０に示すグラフに従って、それぞれ第１〜第４要求集中度の算出を試みる。ただし、道路幅に基づいて算出される第１要求集中度を除く他の要求集中度が算出されるか否かは、先行車両が存在するか否か等、周囲環境に依存する。要求集中度演算部２６は、要求集中度が１つのみ算出された場合には、その算出された要求集中度を最終的な要求集中度とする。しかし、複数の要求集中度が算出された場合には、それらを統合処理して、最終的な要求集中度を求める。
【００７０】
本実施形態では、複数の要求集中度が算出された場合、その中から最大となる要求集中度を選択し、その最大要求集中度を最終的な要求集中度とすることにより、複数の要求集中度を統合する。これにより、周囲環境から運転者に求められる要求集中度を、誤って低く算出することを防止することができる。ただし、複数の要求集中度を統合するために、最大値を選択する以外にも、例えば平均値を求めたり、複数の要求集中度の合計値を求めたりしても良い。
【００７１】
制御車速演算部２７は、実集中度演算部２３によって算出された実集中度と、要求集中度演算部２６によって算出された要求集中度との関係に基づいて、車両を安全に走行させることが可能なオートクルーズ制御における制御車速を演算する。
【００７２】
具体的には、まず、実集中度が要求集中度よりも所定値（例えば０．１）以上大きいか否かを判定する。この判定において、実集中度が要求集中度よりも所定値以上大きいと判定されると、自車両を設定車速で走行させた場合であっても、そのときの自車両の周囲環境において、自車両の運転者は、車両の安全性を十分に確保できる集中度を備えているとみなすことができる。従って、この場合は、制御車速演算部２７は、設定車速と異なる制御車速を演算しない。
【００７３】
一方、実集中度と要求集中度との差が所定値未満であったり、要求集中度が実集中度を超えていると判定されると、設定車速にて自車両を走行させた場合、自車両の運転者の集中度は、例えば周囲環境が変化したときにそれに適切に対処可能である集中度に対して不足しているおそれがある。このため、このような場合、最終的に要求集中度を算出する基礎となった要求集中度を特定する。そして、その特定された要求集中度が、実集中度よりも所定値以下となるまで低下するように、制御車速を演算する。
【００７４】
上述したように、第１〜第４要求集中度は、すべて自車両の車速によって変化するパラメータ（見通し距離時間、先行車両車間時間、隣接車両車間時間、及びカーブ進入余裕時間）に基づいて算出される。自車両の車速はいずれ制御車速に一致するので、運転者の実集中度よりも所定値以下となる要求集中度に対応する車速を求めれば、それを上記制御車速として用いることができる。このようにして制御車速が演算されると、制御車速が演算されたことを示すフラグ信号とともに制御車速が、要求スロットル開度演算部２８に与えられる。
【００７５】
要求スロットル開度演算部２８は、上記制御車速、フラグ信号の他、スロットル開度センサ４、車速設定レバー５、車速センサ６、ギヤ段センサ７からの検出信号に基づいて、エンジン制御ＥＣＵ３０に出力すべき要求スロットル開度を演算する。具体的には、上述したフラグ信号がオフされているときには、要求スロットル開度演算部２８は、自車両が車速設定レバー５にて設定された設定車速で走行できるように、現在のスロットルバルブの開度、ギヤ位置、車速に基づいて、要求スロットル開度を算出する。すなわち、設定車速と現在の車速との偏差に応じて、現状のギヤ位置において、その偏差をゼロに近づけるための要求スロットル開度を、現在のスロットル開度を基準として求めるのである。一方、フラグ信号がオンされた場合には、制御車速演算部２７にて演算された制御車速にて自車両が走行するように、現在のスロットルバルブの開度、ギヤ位置、車速に基づいて、要求スロットル開度を算出する。この制御車速に対応する要求スロットル開度も、設定車速に対応するスロットル開度と同様にして求めることができる。
【００７６】
図１１は、本実施形態による車両制御装置のエンジン制御ＥＣＵ３０における制御処理を示すフローチャートである。また、図１２は、オートクルーズＥＣＵ２０における制御処理を示すフローチャートである。以下、これらのフローチャートに基づいて、各々のＥＣＵ２０，３０において実行される制御処理について説明する。
【００７７】
エンジン制御ＥＣＵ３０は、図１１に示すように、まずステップＳ１００において、アクセル開度センサ１、ブレーキスイッチ２、及びクルーズ制御作動スイッチ３などからの信号を読み込む。続くステップＳ１１０では、これらの信号に基づいて、クルーズ制御中であるか否かを判定する。
【００７８】
クルーズ制御中ではないと判定した場合には、ステップＳ１２０に進み、アクセル開度センサ１を含むエンジンの運転状態、車両の走行状態を検出する各種センサから信号に基づいて、スロットルバルブの指示開度を演算する。一方、クルーズ制御中であると判定した場合には、ステップＳ１３０に進み、オートクルーズＥＣＵ２０から出力される要求スロットル開度を読み込む。
【００７９】
ステップＳ１４０では、ステップＳ１２０にて演算されたスロットルバルブの指示開度、又はステップＳ１３０にて読み込んだ要求スロットル開度のいずれかに基づいて、電子スロットル３５に対してスロットル開度の指令信号を出力する。
【００８０】
オートクルーズＥＣＵ２０は、図１２に示すように、まず、ステップＳ２００にて、実集中度及び要求集中度を算出するために必要な情報を取得するため、車速センサ６、視覚状態検出カメラ８、ステアリングセンサ９、車線情報認識カメラ１０、前方認識レーダ１１及びナビゲーションシステム１２からの信号を読み込む。
【００８１】
続くステップＳ２１０では、まず、図２〜図５のグラフに示す関係に従って、第１〜第４実集中度を算出する。次に、算出された第１〜第４実集中度の中の最小実集中度を、最終的な実集中度として選択する。ステップＳ２２０では、図６〜図１０のグラフに示す関係に従い、第１〜第４要求集中度の算出を試みる。このとき、見通し距離時間による第１要求集中度以外に、第２〜第４要求集中度の少なくとも１つが算出された場合、最終的な要求集中度として、複数の要求集中度の中の最大要求集中度を選択する。
【００８２】
ステップＳ２３０では、実集中度が要求集中度よりも所定値（０．１）以上大きいか否か判定される。この判定処理において、実集中度が要求集中度よりも所定値以上大きいと判定されると、ステップＳ２４０に進んで、実集中度と要求集中度との関係に基づいて制御車速が算出されたことを示すフラグをオフする。一方、要求集中度が実集中度から所定値だけ小さい値よりも大きい場合には、ステップＳ２５０に進んで、最終的に要求集中度を算出する基礎となった要求集中度が、第１〜第４要求集中度のいずれであるかを特定する。そして、ステップＳ２６０において、特定された要求集中度が、実集中度から所定値（０．１）だけ小さい値未満となるまで低下するように、制御車速を演算する。ステップＳ２７０では、制御車速が演算されたことを示すフラグをオンする。
【００８３】
ステップＳ２８０では、要求スロットル開度の演算に必要な情報を取得するため、スロットル開度センサ４、車速設定レバー５、車速センサ６、ギヤ段センサ７からの信号を読み込む。ステップＳ２９０では、フラグがオンになっているか否かを判定する。この判定処理においてフラグがオフとなっていると判定した場合には、ステップＳ３００の処理に進み、フラグがオンであると判定した場合には、ステップＳ３１０の処理に進む。
【００８４】
ステップＳ３００では、車速設定レバー５によって設定された設定車速を、要求スロットル開度を算出するための車速として設定する。一方、ステップＳ３１０では、ステップＳ２６０にて演算された制御車速を、要求スロットル開度を算出するための車速として設定する。ステップＳ３２０では、ステップＳ３００又はＳ３１０にて設定された設定車速又は制御車速に基づいて、エンジン制御ＥＣＵ３０に出力する要求スロットル開度を演算する。
【００８５】
次に、本実施形態の車両制御装置による制御例を、図１３から図１６の波形図に基づいて説明する。なお、図１３〜図１６において、（ａ）には、クルーズ制御作動スイッチ３によるクルーズ制御のＯＮ／ＯＦＦ状態、自車両の車速の変化、設定車速、実集中度、及び要求集中度が示され、（ｂ）には、自車両が走行する道路の道路幅と、先行車両との車間距離、隣接車両との車間距離、及びカーブ進入地点までの距離が示され、（ｃ）には、運転者のまぶた開度及び視線方向が示されている。視線方向に関しては、車両の進行方向に対して左側の角度を正の値、右側の角度を負の値によって示している。
【００８６】
まず、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すシーン１は、運転者の操作によってオートクルーズ制御を開始した状況を示している。このような場合、オートクルーズ制御を開始することを意識することで、運転者は、周囲の交通状況等に注意を払うなど、高い集中度を保っていることがほとんどである。従って、図１３（ｃ）に示すように、まぶた開度はほぼ最大値に近く、視線方向も基本的には車両の進行方向を注視しながら定期的に左右方向に視線を向けて周囲の状況も確認しているため、高い実集中度が算出されている。そして、図１３（ａ）に示すように、実集中度は、要求集中度よりも所定値以上大きいため、車両は設定車速にてクルーズ制御される。
【００８７】
図１３（ａ）〜（ｃ）に示すシーン２は、オートクルーズ制御中において、隣接車線を走行する隣接車両との車間距離が短くなった状況を示している。例えば、自車両が複数車線からなる道路を走行するとき、自車両の数ｍ先に隣接車両が存在すると、図１３（ｂ）に示すように、非常に短い隣接車両との車間距離が検出される。これにより、実集中度は、シーン１の状況に比較してそれほど低下していなくとも、要求集中度が増加することに起因して、実集中度と要求集中度との差が小さくなり、ときには要求集中度が実集中度を上回ってしまう場合がある。
【００８８】
このため、隣接車両との車間距離に基づいて（すなわち、隣接車両車間時間に基づいて）演算される要求集中度を、実集中度よりも所定値以下に低下させるための制御車速が演算され、その制御車速に一致するように自車両の車速が制御される。この結果、図１３（ａ）に示すように、自車両の車速が低下することになる。自車両の車速が低下することにより、隣接車両との車間距離に基づいて演算される要求集中度も低下傾向を示す。さらに、自車両の車速が低下することに伴って、隣接車両との車間距離も徐々に長くなっていくので、やがて、要求集中度は、実集中度の所定値以下まで低下することになる。
【００８９】
図１４（ａ）〜（ｃ）に示すシーン３は、オートクルーズ制御中に、道路幅が狭くなり、また、カーブ路が連続的に現れる状況を示している。この場合、道路幅が狭くなったため見通し可能距離時間が短くなることによって要求集中度と実集中度との差が小さくなったり、要求集中度が実集中度を上回ったりする。さらにカーブ路が連続的に現れることにより、カーブまでの距離（カーブ路進入余裕時間）による要求集中度も高頻度で高まり、実集中度との差を小さくさせる。
【００９０】
従って、見通し距離時間あるいはカーブ進入余裕時間によって算出されたいずれかの要求集中度を対象として、その要求集中度を実集中度の所定値以下まで低下させるための制御車速が演算される。その結果、その制御車速に一致するように自車両の車速が制御されるため、自車両の走行速度は設定車速よりも低下する。それにより、要求集中度が徐々に低下するため、制御車速が増加に転じ、最終的には、実収集度が要求集中度よりも所定値以上大きくなったことに応じて、制御車速は設定車速に一致するようになる。
【００９１】
図１４（ａ）〜（ｃ）に示すシーン４は、オートクルーズ制御中に、自車線を走行する先行車両との車間距離が短くなった状況を示している。すなわち、図１４（ｂ）に示すように、車両が走行する車線と同一車線上に先行車両がいて、その先行車両との車間距離が短くなるにつれて、図１４（ａ）に示すように、要求集中度が増加する。これにより、実集中度と要求集中度との差が小さくなり、場合によっては、要求集中度が実集中度を上回る。
【００９２】
このため、先行車両車間時間に基づいて演算される要求集中度を実集中度よりも所定値以下に低下させるための制御車速が演算され、その制御車速に一致するように自車両の車速が制御される。この結果、図１４（ａ）に示すように、自車両の車速が低下することになる。自車両の車速が低下することにより、先行車両車間時間に基づいて演算される要求集中度も低下傾向を示す。さらに、自車両の車速が低下することに伴って、先行車両との車間距離も徐々に長くなっていくので、やがて、要求集中度は、実集中度の所定値以下まで低下し、それにより制御車速は設定車速に収束する。
【００９３】
図１５（ａ）〜（ｃ）に示すシーン５は、オートクルーズ制御中に、運転者がわき見をした状況を示している。この場合、図１５（ｃ）に示すように、視線方向の角度が継続的に大きくなり、また、その時間割合も増加するので、図１５（ａ）に示すように、演算される実集中度が大きく低下する。この結果、実集中度が要求集中度よりも低下したりするため、要求集中度を実集中度の所定値以下まで低下させるように、設定車速よりも低い制御車速が演算される。自車両は制御車速に一致するように制御される結果、自車両の走行速度が低下し、安全性の向上が図られる。
【００９４】
図１５（ａ）〜（ｃ）に示すシーン６は、オートクルーズ制御中に、自車両の運転者がまぶたをしっかり開いていない状況を示している。この場合、まぶた開度が低下するとともに、自車両の周囲を確認するための視線方向の変化が生じないため、図１５（ａ）に示すように、低い実集中度が算出されるようになる。この結果、実集中度が要求集中度を下回ることになるので、要求集中度を低下させるべく、設定車速よりも低い制御車速が演算される。これにより、自車両は、より低い速度で走行することになる。
【００９５】
図１６（ａ）〜（ｃ）に示すシーン７は、オートクルーズ制御中、運転者は高い集中度を維持した状態を示している。この場合、運転者のまぶた開度や視線方向に基づいて演算される実集中度は高い値を保つので、図１６（ａ）に示すように、実集中度は要求集中度に対して十分大きくなっている。このため、自車両においては、通常のオートクルーズ制御が実施され、自車両の車速は、設定車速にほぼ等しくなっている。
【００９６】
以上説明したように、本実施形態の車両制御装置によれば、オートクルーズ制御中に、運転者の集中度を示す実集中度と、周囲環境から求められる要求集中度との関係に基づいて、自車両の置かれた周囲環境において、運転者の実集中度が安全性の面で不十分であるおそれが生じたか否かを判定する。そして、運転者の実集中度が不十分であるおそれが生じた場合には、安全性を高めるため、オートクルーズ制御中であっても、設定車速よりも低い制御車速に一致するように、自車両の速度を制御する。これにより、運転者の状態や周囲環境が変化しても、常に車両を安全に走行させることができる。
【００９７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による車両制御装置について説明する。上述した第１実施形態による車両制御装置は、運転者が設定した設定車速にて自車両を走行させるオートクルーズ制御を行なうものであったが、本実施形態による車両制御装置は、先行車両が存在する場合、その先行車両に所定の車間距離で追従するように制御する、いわゆるアダプティブクルーズ制御を行なうものである。
【００９８】
本実施形態による車両制御装置の構成を図１７に示す。なお、図１７では、上述した第１実施形態と同様の構成については同じ参照番号を付与することにより、その説明を省略する。
【００９９】
図１７に示すように、車両制御装置は、アダプティブクルーズ制御装置としてのＡＣＣ−ＥＣＵ２０ａ、及びエンジン制御ＥＣＵ３０ａに加え、ブレーキ制御ＥＣＵ４０を備える。これは、先行車両に対して所定の車間距離で追従するために、自車両を加速させるだけでなく、減速させることも必要になるためである。
【０１００】
エンジン制御ＥＣＵ３０ａの構成及び、エンジン制御ＥＣＵ３０ａに入力される信号は、ほぼ上述した第１実施形態におけるエンジン制御ＥＣＵ３０の場合と同様である。ただし、本実施形態による車両制御装置は、アダプティブクルーズ制御を実施するものである。従って、自車両には、アダプティブクルーズ制御の開始・終了を指示する指示信号を出力するアダプティブクルーズ制御作動スイッチ３ａが設けられ、エンジン制御ＥＣＵ３０に入力されている。
【０１０１】
エンジン制御ＥＣＵ３０ａは、アダプティブクルーズ制御作動判定部３１ａにおいて、アダプティブクルーズ制御作動スイッチ３ａの他、アクセル開度センサ１及びブレーキスイッチ２からの信号に基づいて、アダプティブクルーズ制御中であるか否かを判定し、その判定結果をスロットル開度演算部３３に出力する。エンジン制御ＥＣＵ３０ａのその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１０２】
ＡＣＣ−ＥＣＵ２０ａは、自車線に先行車両が存在するとき、原則として、車速に応じて決定される設定車間距離で、先行車両に追従するように、自車両の加速度（減速度も含む）を算出し、当該加速度を実現するための要求スロットル開度を演算して出力するとともに、ブレーキ作動指令信号を出力する。ただし、運転者の実際の集中度と、自車両の周囲環境から自車両を安全に走行させるために運転者に求められる要求集中度とに基づいて、上記設定車間距離で自車両を追従走行させたときに自車両の安全性が十分に確保できないと判定すると、上記設定車間距離よりも長い制御車間距離を演算し、この制御車間距離にて自車両を先行車両に追従走行させるように、アダプティブクルーズ制御の制御内容を変更する。
【０１０３】
ＡＣＣ−ＥＣＵ２０ａにて、上述した制御処理を実行するために、ＡＣＣ−ＥＣＵ２０ａには、車間距離設定レバー５ａ、車速センサ６、ギヤ段センサ７、視覚状態検出カメラ８、ステアリングセンサ９、車線情報認識カメラ１０、及び前方認識レーダ１１からの信号が入力される。
【０１０４】
車間距離設定レバー５ａは、運転者の好みに応じて、先行車両に追従走行する際の設定車間距離を調整するためのものである。設定車間距離は、上述したように、原則として自車両の車速によって決定されるが、例えば、車間距離設定レバー５ａの操作によって、その設定車間距離を短めに調節したり、長めに調節したりすることができる。なお、車速センサ６、ギヤ段センサ７、視覚状態検出カメラ８、ステアリングセンサ９、車線情報認識カメラ１０、及び前方認識レーダ１１は、上述した第１実施形態において説明したものと同様である。
【０１０５】
ＡＣＣ−ＥＣＵ２０ａも、第１実施形態におけるオートクルーズＥＣＵ２０と同様に、実集中度演算部２３を備え、この実集中度演算部２３が、運転者の視覚状態に基づいて運転者の実際の集中度を演算により検出する。その実集中度の検出方法は、第１実施形態の場合と同一であるため説明を省略する。
【０１０６】
一方、ＡＣＣ−ＥＣＵ２０ａの要求集中度演算部２６ａは、自車両の周囲環境に関する情報として、先行車両との車間距離に基づく先行車両者時間と、隣接車両との車間距離に基づく隣接車両車間時間とを用い、これらの情報（パラメータ）から自車両を安全に走行させるために運転者に求められる要求集中度を算出する。アダプティブクルーズ制御は、自車両を先行車両に追従走行させるものである。従って、先行車両が急減速を行なったり、隣接車線から自車線へと隣接車両が車線変更を行なったりした場合に、運転者による操作介入が必要となる状況が生じうる。そのような運転者による操作介入が必要となるリスクの大きさは、先行車両との車間時間及び隣接車両との車間時間によって評価することができるためである。なお、先行車両車間時間及び隣接車両車間時間から要求集中度を求める手法、さらに、複数の要求集中度が求められた場合にそれらを統合して、最終的に１つの要求集中度を算出する手法は、第１実施形態において説明した手法と同じである。
【０１０７】
制御車間距離演算部２７ａは、実集中度演算部２３によって算出された実集中度と、要求集中度演算部２６ａによって算出された要求集中度との関係に基づいて、自車両を先行車両に安全に追従走行させることが可能な制御車間距離を演算する。
【０１０８】
具体的には、まず、実集中度が要求集中度よりも所定値（例えば０．１）以上大きいか否かを判定する。この判定において、実集中度が要求集中度よりも所定値以上大きいと判定されると、設定車間距離で自車両を追従走行させた場合であっても、そのときの先行車両との車間距離や隣接車両との車間距離において、自車両の運転者は自車両の安全性を十分に確保できる集中度を備えているとみなすことができる。従って、この場合は、制御車間距離演算部２７ａは、設定車間距離と異なる制御車間距離を演算することはない。
【０１０９】
しかし、実集中度と要求集中度との差が所定値未満であったり、要求集中度が実集中度を超えていると判定された場合、設定車間距離にて自車両を追従走行させた場合、自車両の運転者の集中度は、例えば先行車両が急減速したり、隣接車両が車線変更するなどの周囲環境の変化が生じたときに、それに適切に対処可能である集中度に対して不足しているおそれがある。このため、制御車間距離演算部２７ａは、最終的に要求集中度を算出する基礎となった要求集中度を特定する。そして、その特定された要求集中度が、実集中度よりも所定値以下となるまで低下させるための、制御車間距離を演算する。
【０１１０】
先行車両車間時間及び隣接車両車間時間は、上述したように、先行車両と自車両との車間距離に応じて変化するもの、もしくは変化することが予想されるものである。自車両と先行車両との実際の車間距離は、いずれ制御車間距離に一致する。従って、運転者の実集中度よりも所定値以下となる要求集中度に対応する制御車間距離を求め、その制御車間距離に一致するように制御を行なうことにより、運転者の実集中度が要求集中度よりも所定値以上大きくなる状況を得ることができる。なお、制御車間距離演算部２７ａは、制御車間距離を演算したとき、制御車間距離とともに、制御車間距離を演算したことを示すフラグ信号を要求加速度演算部２９に出力する。
【０１１１】
要求加速度演算部２９は、上記制御車間距離、フラグ信号の他、車間距離設定レバー５ａ、車速センサ６、ギヤ段センサ７、前方認識レーダ１１からの検出信号に基づいて、先行車両との現在の車間距離を設定車間距離もしくは制御車間距離に一致させるための要求加速度を算出する。具体的には、上述したフラグ信号がオフされているときには、要求加速度演算部２９は、自車両と先行車両との車間距離を、自車両の車速によって決定され、車間距離設定レバー５ａにて調節される設定車間距離に一致させるための要求加速度を算出する。つまり、設定車間距離と現在の車間距離との偏差に応じて、現状のギヤ位置において、その偏差をゼロに近づけるための要求加速度を、自車両と先行車両との相対速度を考慮しつつ求めるのである。一方、フラグ信号がオンされた場合には、自車両と先行車両との車間距離が制御車間距離演算部２７ａにて演算された制御車間距離に一致するように、要求加速度演算部２９は、現在の車間距離、相対速度、ギヤ位置に基づいて、要求加速度を算出する。
【０１１２】
要求加速度演算部２９において、要求加速度として正の加速度が算出された場合には、要求スロットル開度演算部２８において、その要求加速度を実現するためのスロットル開度が演算され、要求スロットル開度としてエンジン制御ＥＣＵ３０ａに出力される。一方、要求加速度として負の加速度が算出された場合には、要求スロットル開度演算部２８において、その負の加速度を得るための要求スロットル開度が演算されるとともに、要求加速度演算部２９は、必要に応じて、ブレーキ作動指令信号をブレーキ制御ＥＣＵ４０に出力する。
【０１１３】
ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、エンジン制御ＥＣＵ３０ａと同様に、アダプティブクルーズ制御中であるか否かを判定するアダプティブクルーズ制御作動判定部４１を備える。このアダプティブクルーズ制御作動判定部４１において、アダプティブクルーズ制御中と判定された場合には、ブレーキアクチュエータ作動指令値演算部４２に対して、作動許可信号を出力する。
【０１１４】
ブレーキアクチュエータ作動指令値演算部４２は、その作動許可信号を受信している間に、ＡＣＣ−ＥＣＵ２０ａからブレーキ作動指令信号を受け取ると、そのブレーキ作動指令信号に基づいて、ブレーキアクチュエータ４３に対して駆動信号を出力する。
【０１１５】
ブレーキアクチュエータ４３は、自車両の各車輪に設けられたブレーキ装置を作動させるためのブレーキフルード圧を発生させ、各車輪のブレーキ装置に印加するものであり、自車両に制動力を発生させ、自車両を比較的大きな減速度で減速させる。なお、ブレーキアクチュエータ４３におけるブレーキフルード圧やその印加時間が、ＡＣＣ−ＥＣＵ２０ａからのブレーキ作動指令信号に応じて制御される。
【０１１６】
次に、車両制御装置の各ＥＣＵ２０ａ，３０ａ、４０において実行される制御処理を図１８〜図２０のフローチャートに基づいて説明する。図１８は、エンジン制御ＥＣＵ３０ａにおける制御処理を示すフローチャートであり、図１９はブレーキ制御ＥＣＵ４０における制御処理を示すフローチャートであり、また、図２０は、ＡＣＣ−ＥＣＵ２０ａにおける制御処理を示すフローチャートである。
【０１１７】
エンジン制御ＥＣＵ３０ａは、図１８に示すように、まずステップＳ４００において、アクセル開度センサ１、ブレーキスイッチ２、及びアダプティブクルーズ制御作動スイッチ（ＡＣＣスイッチ）３ａからの信号を読み込む。続くステップＳ４１０では、これらの信号に基づいて、アダプティブクルーズ制御中（ＡＣＣ制御中）であるか否かを判定する。
【０１１８】
ＡＣＣ制御中ではないと判定した場合には、ステップＳ４２０に進み、アクセル開度センサ１を含むエンジンの運転状態、車両の走行状態を検出する各種センサから信号に基づいて、スロットルバルブの指示開度を演算する。一方、ＡＣＣ制御中であると判定した場合には、ステップＳ４３０に進み、ＡＣＣ−ＥＣＵ２０ａから出力される要求スロットル開度を読み込む。
【０１１９】
ステップＳ４４０では、ステップＳ４２０にて演算されたスロットルバルブの指示開度、又はステップＳ４３０にて読み込んだ要求スロットル開度のいずれかに基づいて、電子スロットル３５に対してスロットル開度の指令信号を出力する。
【０１２０】
ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、図１９に示すように、まずステップＳ５００において、アクセル開度センサ１、ブレーキスイッチ２、及びＡＣＣスイッチ３ａからの信号を読み込む。続くステップＳ５１０では、これらの信号に基づいて、ＡＣＣ制御中であるか否かを判定する。
【０１２１】
ＡＣＣ制御中ではないと判定した場合には、そのまま処理を終了する。一方、ＡＣＣ制御中であると判定した場合には、ステップＳ５２０に進み、ＡＣＣ−ＥＣＵ２０ａから出力されるブレーキ作動指令信号を読み込む。続くステップＳ５３０において、読み込んだブレーキ作動指令信号に基づいて、ブレーキアクチュエータ４３に対して、駆動信号を出力して、自車両に制動力を発生させる。
【０１２２】
ＡＣＣ−ＥＣＵ２０ａは、図２０に示すように、まず、ステップＳ６００にて、実集中度及び要求集中度を算出するために必要な情報を取得するため、車速センサ６、視覚状態検出カメラ８、ステアリングセンサ９、車線情報認識カメラ１０、及び前方認識レーダ１１からの信号を読み込む。
【０１２３】
続くステップＳ６１０では、第１実施形態において説明したように、図２〜図５のグラフに示す関係に従って、第１〜第４実集中度を算出する。次に、算出された第１〜第４実集中度の中の最小実集中度を、最終的な実集中度として選択する。ステップＳ６２０では、図８、図９のグラフに示す関係に従い、先行車両車間時間による要求集中度を算出するとともに、隣接車両車間時間による要求集中度の算出を試みる。
【０１２４】
自車両を先行車両へ追従制御しているとき、必ず先行車両が存在することになるが、隣接車両について、存在することもあれば、存在しないこともある。そのため、先行車両車間時間による要求集中度のみ算出された場合には、それを最終的な要求集中度とし、両方の要求集中度が算出された場合には、大きい方の要求集中度を選択して、それを最終的な要求集中度とする。
【０１２５】
ステップＳ６３０では、実集中度が要求集中度よりも所定値（０．１）以上大きいか否か判定される。この判定処理において、実集中度が要求集中度よりも所定値以上大きいと判定されると、ステップＳ６４０に進んで、実集中度と要求集中度との関係に基づいて制御車間距離が算出されたことを示すフラグをオフする。一方、要求集中度が実集中度から所定値だけ小さい値よりも大きい場合には、ステップＳ６５０に進んで、最終的に要求集中度を算出する基礎となった要求集中度を特定する。そして、ステップＳ６６０において、特定された要求集中度が、実集中度から所定値（０．１）だけ小さい値未満となるまで低下するように、制御車間距離を演算する。ステップＳ６７０では、制御車間距離が演算されたことを示すフラグをオンする。
【０１２６】
ステップＳ６８０では、要求加速度を演算するために必要な情報を取得するため、車間距離設定レバー５ａ、車速センサ６、ギヤ段センサ７、前方認識レーダ１１からの信号を読み込む。ステップＳ６９０では、フラグがオンになっているか否かを判定する。この判定処理においてフラグがオフとなっていると判定した場合には、ステップＳ７００の処理に進み、フラグがオンであると判定した場合には、ステップＳ７１０の処理に進む。
【０１２７】
ステップＳ７００では、自車両の車速によって決定され車間距離設定レバー５ａによって調整された設定車間距離を、要求加速度を算出するための車間距離として設定する。一方、ステップＳ７１０では、ステップＳ６６０にて演算された制御車間距離を、要求加速度を算出するための車間距離として設定する。
【０１２８】
ステップＳ７２０では、現在の車間距離をステップＳ６００又はＳ６１０にて設定された設定車間距離又は制御車間距離に一致させるための要求加速度を演算する。ステップＳ７３０では、その要求加速度に基づいて、エンジン制御ＥＣＵ３０ａに出力する要求スロットル開度を演算する。さらに、ステップＳ７４０では、要求加速度に基づいて、ブレーキ制御ＥＣＵ４０に出力するためのブレーキ作動指令を生成する。
【０１２９】
以上説明したように、本実施形態の車両制御装置によれば、自車両を所定の車間距離をもって先行車両に追従するように走行させるアダプティブクルーズ制御を行なう場合に、運転者の実集中度と先行車両車間時間などによって求められる要求集中度との関係に基づき、車両の安全性が不十分であるおそれがあると考えられるときには、車間距離が長くなるようにアダプティブクルーズ制御の制御内容を変更する。これにより、アダプティブクルーズ制御を行なっているときの車両の走行安全性を高めることができる。
【０１３０】
なお、上述した第２実施形態では、自車両が先行車両に追従走行していることを前提として説明したが、自車両の前方に先行車両が存在しない場合も当然発生しえる。この場合には、車両制御装置が、第１実施形態にて説明したオートクルーズ制御を実行し、実集中度と要求集中度との関係に基づいて、自車両の車速を制御するように構成することが好ましい。
【０１３１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することができる。
【０１３２】
例えば、上述した第１及び第２実施形態では、運転者の実際の集中度を示す実集中度と、周囲環境から求められる要求集中度との関係に基づいて、車両の安全性が不十分であるおそれがあると考えられるときには、車両の走行速度を低下させたり、先行車両との車間距離を長くしたりするように制御内容を変更した。
【０１３３】
しかしながら、運転者の実集中度を検出し、その実集中度のみに基づいて、制御内容を変更するようにしても良い。オートクルーズ制御やアダプティブクルーズ制御においては、運転者のアクセル操作によらず車両を自動的に走行させることが可能であるため、運転者の運転操作負荷が大幅に軽減される。その一方で、周囲の状況変化が生じた場合、運転者は即座にその状況変化に対応するように操作介入することが求められる。このような観点において、運転者の実集中度が、即座に操作介入を行ない得ないほど低下している場合には、車両の走行安全性を高めるべく、車両の走行速度を低下させたり、先行車両との車間距離を長くしたりするなどの制御内容の変更を行なっても良い。この場合も、オートクルーズ制御やアダプティブクルーズ制御を行なう際の安全性を高めることが可能になる。
【０１３４】
また、上述した第１及び第２実施形態では、運転者の実際の集中度である実集中度を、運転者のまぶた開度、まぶた開度と継続時間、運転者の視線方向が車両の進行方向から所定角度以上ずれているときにおける視線方向と継続時間、及び運転者の視線方向が車両の進行方向から所定角度以上ずれている時間割合などの運転者の視覚状態に基づいて演算により検出した。
【０１３５】
しかしながら、運転者の実集中度は、上記運転者の視覚状態とともに、もしくは運転者の視覚状態に代えて、他のパラメータに基づいて検出することも可能である。例えば、運転者が運転に集中しているときには、運転者によるハンドル操作が適切に行なわれる。一方、運転者の集中度が低下してくると、ハンドル操作が不適切となる頻度が高まり、ハンドル角の修正が行われることになる。その結果、ハンドルは、微小な角度範囲（例えば±１０度）において左右両方向に繰り返し、所定の周波数（例えば０．１〜０．２Ｈｚ）で操舵され、ハンドル角のふらつきが発生する。そのため、ハンドル角のふらつきの発生頻度に応じて、どの程度、運転者の実集中度が低下しているかを検出することができる。
【０１３６】
また、運転者の集中度は、運転者の顔の筋肉の弛緩度合から検出することも可能である。集中度が高いほど、顔の筋肉は緊張した状態を保つのに対し、集中度が低下するほど、顔の筋肉の緊張が解けて、弛緩する傾向があるためである。運転者の顔の筋肉の弛緩度合は、運転者の顔を撮影した映像信号から運転者の表情をパターンマッチングによって読み取ったり、運転者の顔の一部の特徴的な位置関係から判断することができる。その位置関係としては、例えば顔における右目又は左目の外端と、顔の上下方向の中心線との距離を用いることができる。そして、右目又は左目の外端と、顔の上下方向の中心線との距離が所定値以上である場合には、実集中度が低いとみなすことができる。また、位置関係として、右眉毛と右目間の距離、または左眉毛と左目間の距離を用いても良い。この場合にも、それらの距離が所定値以上である場合には、実集中度が低いとみなすことができる。
【０１３７】
さらに、上述した第１実施形態では、オートクルーズ制御は、高速道路などの自動車専用道路において実施されることが多いため、自車線上を走行する先行車両との車間距離を自車両の車速で除算した先行車両車間時間、カーブ進入地点までの距離を車速で除算したカーブ進入余裕時間、道路幅に基づいて設定される見通し距離を車速で除算した見通し距離時間、及び隣接車線上を走行する隣接車両との車間距離を自車両の車速で除算した隣接車両車間時間などに基づいて、要求集中度を演算により取得した。
【０１３８】
しかしながら、オートクルーズ制御が自動車専用道路のみで使用されるとは限らず、また、アダプティブクルーズ制御の場合、比較的低速域でも、先行車両に追従走行可能になっている。そのため、上述した各パラメータに加えて、もしくはそれらのパラメータに代えて、下記に示すパラメータに基づいて要求集中度を求めても良い。
【０１３９】
まず、歩行者や自転車に乗っている人が近くに存在する場合には、その人達の安全を確保できるように注意を払う必要がある。そのため、車両の前方の所定距離範囲（例えば３０ｍ〜１００ｍ）に、歩行者や自転車に乗っている人を検出した場合、その距離が近くなるほど要求集中度を高くしても良い。さらに、歩行者や自転車に乗っている人との距離を、自車両の車速で除算した距離時間に応じて、要求集中度を算出しても良い。なお、歩行者や自転車に乗った人は、車両の前方を撮影するカメラの映像信号に対して、画像認識処理を施すことにより検出することができ、その人までの距離も映像信号から算出できる。
【０１４０】
また、信号機が前方に存在する場合、運転者は、その信号機の信号灯に注意を払い、信号灯が赤に変わったときには、即座に車両を停止するための操作を行なう必要が生じる場合がある。そのため、車両の前方の所定距離範囲（例えば３０ｍ〜１００ｍ）に、信号機を検出した場合、その距離が近くなるほど要求集中度を高くしても良い。さらに、信号機までの距離を自車両の車速で除算した信号機距離時間に応じて、要求集中度を求めても良い。なお、信号機も、車両の前方を撮影するカメラの映像信号に対して、画像認識処理を施すことにより検出することができ、その信号機までの距離も映像信号から算出できる。
【０１４１】
さらに、車両が走行する際の天候によって、運転者に要求される要求集中度を変化させても良い。降雨時、降雪時、又は日暮れや夜間などは、路面が滑りやすくなったり、視界が悪くなったりするので、運転者はより慎重に車両の運転操作を行なうことが必要となるためである。降雨や降雪は、例えば、ワイパの動作状態から検知することができ、ワイパが動作しているときには、所定値まで要求集中度を増加させたり、ワイパの動作速度に応じて、他段階に要求集中度を変化させたりしても良い。また、夜間であることは、ヘッドライトの点灯状態から検出することができ、ヘッドライトが点灯されている場合には、要求集中度を高めれば良い。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】第１実施形態による車両制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】運転者のまぶた開度と実集中度との関係を示すグラフである。
【図３】運転者のまぶた開度に加えて、その継続時間も考慮して、実集中度との関係を定めたグラフである。
【図４】運転者の視線方向が車両の進行方向から所定角度以上ずれているとき、その視線方向及び継続時間と実集中度との関係を定めたグラフである。
【図５】所定の時間区間において、運転者の視線方向の角度絶対値が車両の進行方向から所定角度以上ずれている時間割合と、実集中度との関係を示すグラフである。
【図６】道路幅と、その道路幅に対応する見通し可能距離との関係を示すグラフである。
【図７】見通し可能距離を自車両の車速で除算した見通し距離時間と要求集中度との関係を示すグラフである。
【図８】先行車両との車間距離を自車両の速度で除算した先行車両車間時間と要求集中度との関係を示すグラフである。
【図９】隣接車両との車間距離を自車両の速度で除算した隣接車両車間時間と要求集中度との関係を示すグラフである。
【図１０】カーブ路進入地点までの距離を自車両の車速で除算したカーブ進入余裕時間と要求集中度との関係を示すグラフである。
【図１１】第１実施形態による車両制御装置のエンジン制御ＥＣＵにおける制御処理を示すフローチャートである。
【図１２】第１実施形態による車両制御装置のオートクルーズＥＣＵにおける制御処理を示すフローチャートである。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態の車両制御装置による制御例を説明するためのものであって、運転者の操作によってオートクルーズ制御を開始した状況（シーン１）及びオートクルーズ制御中において、隣接車線を走行する隣接車両との車間距離が短くなった状況（シーン２）における制御例を示すものである。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態の車両制御装置による制御例を説明するためのものであって、オートクルーズ制御中に、道路幅が狭くなり、また、カーブ路が連続的に現れる状況（シーン３）、及びオートクルーズ制御中に、自車線を走行する先行車両との車間距離が短くなった状況（シーン４）における制御例を示すものである。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態の車両制御装置による制御例を説明するためのものであって、オートクルーズ制御中に、運転者がわき見をした状況（シーン５）、及びオートクルーズ制御中に、自車両の運転者がまぶたをしっかり開いていない状況（シーン６）における制御例を示すものである。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態の車両制御装置による制御例を説明するためのものであって、オートクルーズ制御中、運転者が高い集中度を維持した状態における制御例を示すものである。
【図１７】第２実施形態による車両制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１８】第２実施形態による車両制御装置のエンジン制御ＥＣＵにおける制御処理を示すフローチャートである。
【図１９】第２実施形態による車両制御装置のブレーキ制御ＥＣＵにおける制御処理を示すフローチャートである。
【図２０】第１実施形態による車両制御装置のＡＣＣ−ＥＣＵにおける制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４３】
１…アクセル開度センサ、２…ブレーキスイッチ、３…クルーズ制御作動スイッチ、４…スロットル開度センサ、５…車速設定レバー、６…車速センサ、７…ギヤ段センサ、８…視覚状態検出カメラ、９…ステアリングセンサ、１０…車線情報認識カメラ、１１…前方認識レーダ、１２…ナビゲーションシステム、２０…オートクルーズＥＣＵ、２１…まぶた開度検出部、２２…視線検出部、２３…実集中度演算部、２４…道路幅検出部、２５…隣接車両との車間距離検出部、２６…要求集中度演算部、２７…制御車速演算部、２８…要求スロットル開度演算部、３０…エンジン制御ＥＣＵ、３１…クルーズ制御作動判定部、３２…噴射量演算部、３３…スロットル開度演算部、３４…インジェクタ、３５…電子スロットル
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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