(57)【要約】【課題】トンネル出入口では明順応、暗順応を考慮して減速させる運転特性に則した走行制御を行う。【解決手段】トンネル出口或いは入口であると判断されるときには（ステップＳ２）、このときの自車速Ｖｓｐに応じた補正時間Ｔｉｎ又はＴｏｕｔ  （ステップＳ４）が経過するまでの間、自車速Ｖｓｐ或いは目標車間距離設定値Ｌｓに応じて設定された目標車間距離Ｌ＊  に、目標車間距離設定値Ｌｓに応じた補正係数Ｎを乗算してより大きな目標車間距離Ｌ＊  ′（＝Ｌ＊  ×Ｎ）に補正し（ステップＳ１２）、さらに、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ＊  に一致させるための収束特性を決定する減衰係数ζ或いは固有振動数ωｎを、速度変動がより緩やかになる方向に補正し（ステップＳ１４）、補正後の目標車間距離Ｌ＊  ′（＝Ｌ＊  ×Ｎ）及び、補正後の減衰係数ζ或いは固有振動数ωｎに基づいて、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ＊  （＝Ｌ＊  ′）に一致させる制御を行う。【選択図】          図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両と先行車両との間の車間距離を検出する車間距離検出手段と、
自車両と先行車両との間の目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、
自車両と先行車両との車間距離が前記目標車間距離と一致するように制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、を備えた走行制御装置において、
自車両が明度変化の大きい明度変化地点を通過する状態にあるかどうかを検出する走行路環境検出手段と、
当該走行路環境検出手段で前記明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたとき、所定の補正期間の間、自車両が減速傾向となるように調整する調整手段と、を備えることを特徴とする走行制御装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離をより大きな値に補正する目標車間距離補正手段を有することを特徴とする請求項１記載の走行制御装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記車間距離検出手段で検出される車間距離の前記目標車間距離への収束特性が非補正期間よりも緩やかな変動となるように前記収束特性を補正する特性補正手段を有することを特徴とする請求項２記載の走行制御装置。
【請求項４】
前記走行路環境検出手段は、明度が明るい状態から暗い状態への変化であるか、暗い状態から明るい状態への変化であるか、を検出可能に構成され、
明度が明るい状態から暗い状態に変化する明度変化地点の補正期間は、明度が暗い状態から明るい状態に変化する明度変化地点の補正期間よりも長くなるように設定されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の走行制御装置。
【請求項５】
走行路の明度差を検出する明度差検出手段を備え、
前記調整手段は、前記走行路環境検出手段で明度が暗い状態から明るい状態に変化する明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたときには、前記明度差検出手段で検出される明度差が大きくなるほど前記補正期間を長くするようになっていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の走行制御装置。
【請求項６】
自車両の速度を検出する車速検出手段を備え、
前記調整手段は、前記車速検出手段で検出される車速が大きいほど前記補正期間を長くするようになっていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の走行制御装置。
【請求項７】
前記明度変化地点は、トンネルの入口及び出口であることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、先行車両との車間距離を目標車間距離に保ちつつ走行させるようにした走行制御装置に関し、特に、車両の走行環境の変化に適して走行させるようにした走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、先行車両との車間距離が目標車間距離となるように走行させるようにした走行制御装置として、例えば、先行車両との車間距離を目標車間距離に保ちつつ走行させる際に、トンネル内を通過する場合等には、視認性が低下するため、長い車間距離を保つことが望ましいことから、トンネル内では目標車間距離をより大きな値に補正し、トンネル外を走行している場合よりも先行車両との車間距離をより大きくするようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２７３５８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トンネルを走行する場合、トンネル入口付近、或いはトンネル出口付近においては、周囲の明るさが変化し、運転者の明順応、暗順応に時間がかかるため、一般に運転者は減速する傾向にある。また、トンネル入口においては、トンネルに進入することに対する圧迫感等の視覚的要因からも運転者は減速する傾向にある。
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載の発明においては、トンネル内においては、車間距離を通常よりも長く保つようにしているものの、トンネル入口付近、或いはトンネル出口付近では、そのままの車間距離を保って走行し、トンネル内に進入した時点で、車間距離が保たれるように制御が行われることになり、トンネル入口或いはトンネル出口での減速が行われないため、運転者に対し、違和感を与える場合がある。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、トンネル等に進入する場合であっても、運転者に違和感を与えることなく走行することの可能な走行制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る走行制御装置は、自車両と先行車両との間の車間距離が目標車間距離と一致するように制駆動力を制御し、先行車両と目標車間距離を保って走行するよう制御を行うが、走行路環境検出手段によって、自車両が明度変化の大きい明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたときには、所定の補正期間の間、自車両が減速傾向となるように調整手段によって調整する。
【０００７】
ここで、例えば、トンネル入口或いは出口等の明度変化の大きい地点を通過する際には、運転者によっては、明順応或いは暗順応を考慮して減速する場合がある。したがって、明度変化の大きい明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたときには、調整手段によって減速傾向に調整することによって、運転者の運転特性に則した制御が行われることになる。
【０００８】
【発明の効果】
本発明に係る走行制御装置によれば、走行路環境検出手段によって自車両が明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたときには、調整手段によって、減速傾向に調整するようにしたから、運転者のトンネル出入口等の明度変化の大きい明度変化地点における明順応或いは暗順応を考慮した減速操作に則して走行制御を行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明における走行制御装置の概略構成図である。
図中１は、自車両前方に位置する先行車両との間の車間距離を検出するための車間距離センサ、２は、車両前方を撮像するためのＣＣＤカメラ、３は、運転者に走行路及びその周囲環境に関する情報を提供するためのナビゲーション装置、４は、自車速を検出するための車速センサであって、後述の自動変速機６の出力側の回転速度を検出することにより、自車速を検出するようになっている。
【００１０】
前記車間距離センサ１は、例えばレーザ光を前方に掃射して先行車両からの反射光を受光することにより、自車両前方に存在する車両と自車両との間の車間距離を計測するレーダ装置や電波や超音波を利用して車間距離を計測する測距センサ等を適用することができる。
前記ＣＣＤカメラ２は、車両前部或いは車室内部に取り付けられ、自車両の走行路前方を撮像する。
【００１１】
前記ナビゲーション装置３は、道路地図データを記録するメモリを内蔵しており、自車両の現在位置をＧＰＳにより検出し、予め記憶されている地図情報に基づいて、自車両の周辺情報を検索し、自車両位置及び自車両がトンネル入口或いはトンネル出口に差しかかっているかどうかといった走行環境情報をコントローラ１０に通知する。
【００１２】
また、図中５は、スロットル開度信号に応じてスロットルバルブを開閉し、エンジンの吸入空気量を変えてエンジン出力を調節するスロットルアクチュエータ、６は、車速及びスロットル開度に応じて変速比を変える自動変速機、７は、車両に制動力を発生させる制動制御装置である。
そして、各種センサの検出信号は、コントローラ１０に入力され、コントローラ１０では、これら各種センサの検出信号に基づいて目標車速Ｖ＊  を算出し、自車速Ｖｓｐが目標車速Ｖ＊  となるように、スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７を制御する。
【００１３】
前記コントローラ１０は、マイクロコンピュータとその周辺機器とを備え、マイクロコンピュータのソフトウェア形態により、図２に示す制御ブロックを構成している。
この制御ブロックは、公知の走行制御装置における制御ブロックと同様に構成され、例えば、車速センサ４からの車速パルスの周期を計測し、自車速を演算する車速信号処理部１１と、車間距離センサ１でレーザ光を掃射してから先行車の反射光を受光するまでの時間を計測し、自車両前方の自車両の走行車線上に存在する先行車両と自車両との間の車間距離Ｌを演算する測距信号処理部１４と、車速信号処理部１１で演算した自車速Ｖｓｐ及び測距信号処理部１４で演算された先行車両との車間距離Ｌに基づいて、目標車間距離Ｌ＊  を設定すると共に、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ＊  に維持するための目標車速Ｖ＊  を算出する走行制御部３０と、この走行制御部３０で算出した目標車速Ｖ＊  に基づいて、自車速Ｖｓｐを目標車速Ｖ＊  に一致させるように、スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７を制御する車速制御部１３と、さらに、ＣＣＤカメラ２からの撮像情報を処理するための画像処理部１２とを備えている。
【００１４】
前記走行制御部３０は、測距信号処理部１４で算出された車間距離Ｌに基づいて自車両と先行車両との相対速度ΔＶを算出する相対速度演算部３１と、車速信号処理部１１から入力される自車速Ｖｓｐ及び速度演算部３１から入力される相対速度ΔＶ、或いは図示しない手動スイッチでの操作により運転者により設定される車間距離設定値Ｌｓに基づいて目標車間距離Ｌ＊  を設定すると共に、前記ナビゲーション装置３からの走行環境情報に基づいて目標車間距離Ｌ＊  を補正する目標車間距離設定部３２と、相対速度演算部３１で算出した相対速度ΔＶ及び測距信号処理部１４で算出した車間距離Ｌ及び前記ナビゲーション装置３からの走行環境情報に基づき、車間距離Ｌを前記目標車間距離設定部３２で算出された目標車間距離Ｌ＊  に一致させるための目標車速Ｖ＊  を算出する車間距離制御部３３とから構成されている。
【００１５】
そして、前記車速制御部１３では、目標車速Ｖ＊  と自車速Ｖｓｐとの差分値から例えば、ＰＩＤ（比例−積分−微分）制御により公知の手順で目標加速度を算出し、目標加減速度が負値である場合には、この目標加減速度を実現し得るように制動制御装置７を制御して制動力を発生させ、逆に、目標加減速度が正値である場合には、前記目標加減速度を実現し得るようにスロットルアクチュエータ５のスロットル開度及び自動変速機６の変速比を制御する。
【００１６】
次に、前記測距信号処理部１４と走行制御部３０とを詳細に説明する。
まず、先行車両と自車両との相対速度ΔＶの演算方法について説明する。相対速度ΔＶは、図３及び図４に示すように、測距信号処理部１４で算出された先行車両までの車間距離Ｌを入力とし、バンドパスフィルタ或いはハイパスフィルタを用いて近似的に求めることができる。例えば、バンドパスフィルタは、次式（１）で表す伝達関数で実現することができる。
【００１７】
Ｆ（ｓ）＝ωｃ２  ・ｓ／（ｓ２  ＋２ζ・ωｃ・ｓ＋ωｃ２  ）……（１）
なお、式（１）において、ωｃ＝２π・ｆｃ、ｓはラプラス演算子である。なお、フィルタ関数のカットオフ周波数ｆｃは、車間距離Ｌに含まれるノイズ成分の大きさと、短周期の車体前後加速度変動の許容値とにより決定する。
次に、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ＊  に保つつつ走行するための制御則について説明する。基本的な制御系の構成は、図２に示すように、走行制御部３０と、車速制御部１３とをそれぞれ独立に備える。なお、走行制御部３０の出力は目標車速（車速指令値）Ｖ＊  であり、車間距離Ｌを直接に制御する構成としていない。
【００１８】
走行制御部３０の車間距離制御部３３では、車間距離Ｌと相対速度ΔＶとに基づいて、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ＊  に保ちながら走行するための目標車速Ｖ＊  を演算する。具体的には、図５に示すように、次式（２）に示すように、目標車間距離Ｌ＊  と実際の車間距離Ｌとの差（Ｌ＊  −Ｌ）に制御ゲインｆｄを乗算した値と、相対速度ΔＶに制御ゲインｆｖを乗算した値との和であるΔＶ＊  を算出し、これを、先行車の車速Ｖｔから減算した値を目標車速Ｖ＊  とする。
【００１９】
Ｖ＊  ＝Ｖｔ−ΔＶ＊                                      ……（２）
ΔＶ＊  ＝ｆｄ・（Ｌ＊  −Ｌ）＋ｆｖ・ΔＶ
なお、前記制御ゲインｆｄ及びｆｖは、走行制御制能を決めるパラメータである。ここでは、２個の目標値（車間距離と相対速度）を１個の入力（目標車速）で制御する１入力２出力系であることから、制御法として状態フィードバック（レギュレータ）を用いて制御系を設計している。
【００２０】
以下、前記制御系の設計手順を説明する。
まず、システムの状態変数ｘ１，ｘ２を次式（３）で定義する。
ｘ１＝Ｖｔ−Ｖ
ｘ２＝Ｌ＊  −Ｌ                                        ……（３）
また、制御入力（コントローラの出力）ΔＶ＊  を次式（４）で定義する。
【００２１】
ΔＶ＊  ＝Ｖｔ−Ｖ＊                                      ……（４）
ここで、車間距離Ｌは次式（５）のように表すことができる。
Ｌ＝∫（Ｖｔ−Ｖ）ｄｔ＋Ｌ０                          ……（５）
なお、（５）式中のＬ０は、車間距離制御における停止時の目標車間距離である。
【００２２】
また、車速サーボ系は線形伝達関数によって、例えば次式（６）のように目標車速Ｖ＊  に対して、実車速Ｖが一次遅れで近似的に表現することができる。
Ｖ＝１／（１＋τｖ  ・ｓ）
ｄＶ／ｄｔ＝１／τｖ  （Ｖ＊  −Ｖ）                      ……（６）
したがって、先行車車速Ｖｔが一定であるとすると、前記（３）、（４）及び（６）式より、前記状態変数ｘ１は次式（７）で表すことができる。
【００２３】
ｄｘ１／ｄｔ＝−１／τｖ  ・ｘ１＋１／τｖ  ・ΔＶ＊        ……（７）
また、目標車間距離Ｌ＊  が一定であるとすると、前記（３）式及び（５）式より、前記状態変数ｘ２は次式（８）で表すことができる。
ｘ２＝−（Ｖｔ−Ｖ）＝−ｘ１                          ……（８）
したがって、前記（７）式及び（８）式より、システムの状態方程式は次式（９）で表すことができる。
【００２４】
【数１】
2004243788.tif 000003
【００２５】
また、状態フィードバックが施された全体システムの状態方程式は次式（１０）で表すことができる。
ｄＸ／ｄｔ＝（Ａ＋ＢＦ）Ｘ                          ……（１０）
ただし、制御入力ｕ＝ＦＸ，Ｆ＝［ｆｖ  ｆｄ  ］である。
したがって、前記（１０）式より、全体システムの特性方程式は次式（１１）で表すことができる。
｜ｓＩ−Ａ’  ｜＝ｓ２  ＋（１−ｆｖ  ）／τｖ・ｓ＋ｆｄ／τｖ＝０
Ａ’  ＝Ａ＋ＢＦ                                    ……（１１）
【００２６】
【数２】
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【００２７】
ここで、前記車速制御部１３の車速サーボ系は近似的に線形伝達関数で表現でき、この伝達特性に基づき、車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ＊  へ、また、相対速度ΔＶが０へ、それぞれ収束する収束特性が、設計者の意図する特性（減衰係数ζ、固有振動数ωｎ）となるように、次式（１２）に従って制御ゲインｆｄ，ｆｖを設定する。
【００２８】
ｆｖ＝１−２ζ・ωｎ・τｖ
ｆｄ＝ωｎ２  ・τｖ                                  ……（１２）
ここで、図６に示すように、相対速度ΔＶは先行車両と自車両との車速差であることから、先行車車速Ｖｔは自車速Ｖと相対速度ΔＶとに基づいて次式（１３）から算出することができる。
【００２９】
Ｖｔ＝Ｖ＋ΔＶ                                      ……（１３）
したがって、前記（２）式及び（１３）式より、目標車速Ｖ＊  は次式（１４）で表すことができる。
Ｖ＊  ＝Ｖ−ｆｄ（Ｌ＊  −Ｌ）＋（１−ｆｖ）ΔＶ        ……（１４）
なお、目標車間距離Ｌ＊  は接近警報などで用いられる車間時間という概念を用いて設定してもよいが、ここでは制御の収束性にまったく影響を及ぼさないという観点から先行車車速Ｖｔの関数とする。前記（１３）式で定義した先行車車速Ｖｔを用いて、目標車間距離Ｌ＊  を、次式（１５）に示すように設定する。
【００３０】
Ｌ＊  ＝ａ・Ｖｔ＋Ｌ０＝ａ・（Ｖ＋ΔＶ）＋Ｌ０        ……（１５）
なお、（１５）式に示すように、先行車車速Ｖｔを自車速Ｖと相対速度ΔＶとから算出した値を用いて目標車間距離Ｌ＊  を設定した場合、相対速度検出値に重畳されるノイズの影響を受けるため、図７に示すように、次式（１６）で表される目標車間距離Ｌ＊  を自車速Ｖの関数として設定してもよい。
【００３１】
Ｌ＊  ＝ａ・Ｖ＋Ｌ０                                  ……（１６）
なお、前記車間距離制御部３３においては、このようにして設定された目標車間距離Ｌ＊  が、図示しない手動スイッチによって設定された車間距離設定値Ｌｓを下回るときには、この車間距離設定値Ｌｓを、目標車間距離Ｌ＊  として設定するようになっている。
【００３２】
以上が、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ＊  に保ちつつ、自車両を走行させるための制御則である。
一方、前記画像処理部１２では、ＣＣＤカメラ２からの撮像情報に対して画像処理を行い、明度差に基づいてトンネル入口又は出口を検出すると共に、トンネル入口又は出口における、トンネル内及びトンネル外における明暗レベル差を検出する。
【００３３】
具体的には、図８（ａ）に示すように、ＣＣＤカメラ２による撮像画像に対し、予め設定した位置に、破線で示す走査線ｍ１及びｍ２を設定する。そして、この走査線ｍ１及びｍ２位置において画素毎に明暗レベル、つまり、輝度を検出し、図８（ｂ）に示すような、横軸を走査線ｍ１及びｍ２を構成する画素の走査線と平行なＸ軸方向の位置、縦軸を走査線ｍ１及びｍ２を構成する各画素における明暗レベルとするグラフを得る。
【００３４】
ここで、トンネル出口である場合には、トンネル外はトンネル内よりも明るいことから、トンネル開口部つまりトンネル外に相当する画素は、図８（ｂ）のｅ２〜ｅ３に示すように輝度が高く明るい。逆に、トンネル構造物等トンネル内に相当する画素ｅ１〜ｅ２及びｅ３〜ｅ４は、輝度が低く暗い。
したがって、トンネル内からトンネル出口方向を撮像した場合、走査線ｍ１及びｍ２のＸ軸方向の明暗レベルは、図８（ｂ）に示すように、輝度が高く明るい領域と輝度が低く暗い領域とで表されることになる。
【００３５】
よって、輝度変化状況から、輝度の高い画素領域はトンネル外に相当する画素、また、輝度の低い画素領域はトンネル内に相当する画素とみなすことができ、これらの輝度の差は、トンネル内及びトンネル外の明暗レベルの差を表すことになる。
前記走査線ｍ１及びｍ２は、自車両が、トンネル出口手前における後述の減速開始地点に達した位置でのＣＣＤカメラ２の撮像画像において、走査線ｍ１及びｍ２における明暗レベルの変化状況が、共に、トンネル内及びトンネル外の明暗レベルの差を検出することの可能となる位置に設定されている。つまり、自車両が前記減速開始地点よりも手前に位置する状態では、撮像画像において、トンネル出口は、図８（ａ）に示すトンネル出口よりも下方に位置することになり、走査線ｍ１或いは、走査線ｍ１及びｍ２ではトンネル外に相当する画素を検出することができない。
【００３６】
したがって、画像処理部１２では、走査線ｍ１及びｍ２において共に、トンネル外に相当する画素を検出することができる状態となったときに、自車両がトンネル出口における減速開始地点に達したと判断する。また、この時点における走査線ｍ１及びｍ２における輝度の差に基づいて、トンネル内及びトンネル外の明暗レベルの差を検出する。そしてこれら情報をトンネル情報として目標車間距離設定部３２及び車間距離制御部３３に通知する。なお、前記明暗レベルの差は、例えば、走査線ｍ１及びｍ２の輝度差の平均値、或いは何れか大きい方等に基づいて設定すればよい。
【００３７】
なお、上記では、トンネル出口について示したが、トンネル入口についても同様の考え方であるので、その詳細な説明は省略する。トンネル入口の場合には、図８（ｃ）及び（ｄ）に示すように、輝度の考え方は、図８（ａ）及び（ｂ）と逆になり、図８（ａ）及び（ｂ）の走査線ｍ１、ｍ２が、それぞれ図８（ｃ）及び（ｄ）の走査線ｍ３及びｍ４に相当する。
【００３８】
そして、本実施形態においては、前記ナビゲーション装置３から提示される自車両の走行環境情報に基づいて、自車両がトンネルの入口付近を通過することが検出されたとき、また、自車両がトンネル出口付近を通過することが検出されたとき前記画像処理部１２からもたらされるトンネル情報とあわせ、設計者の意図する特性となるように設定された前記（１２）式に示す制御ゲインｆｄ及びｆｖを特定するための減衰係数ζ、固有振動数ωｎ及び前記目標車間距離設定部３２で前記（１５）式又は（１６）式から算出される目標車間距離Ｌ＊  を、所定期間、補正するようになっている。
【００３９】
図９は、コントローラ１０で実行される補正処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。コントローラ１０では、この補正処理を、図示しない指示スイッチによって走行制御装置による自動走行制御が指示されている間、予め設定した所定周期で実行する。
まず、ステップＳ２で、ナビゲーション装置３からの自車両周囲の走行環境情報に基づいて、自車両がトンネルの入口、又は出口より手前に設定された減速開始地点に達しているかどうかを判断する。この減速開始地点は、トンネルの入口或いは出口手前において通常運転時に運転者が減速を開始する地点に応じて設定される。なお、トンネル入口或いは出口から減速開始地点までの距離は、トンネル入口と出口とで異なる距離となるように設定してもよく、また、トンネル入口及びトンネル出口から所定距離だけ手前に設定するようにしてもよい。
【００４０】
そして、ナビゲーション装置３からの走行環境情報に基づいてトンネル出口に達していると判断されるときには、さらに、画像処理部１２からのトンネル情報においてトンネル出口に達したことが検出されたかどうかを判断し、ナビゲーション装置３からの走行環境情報及び画像処理部１２からのトンネル情報共に、トンネル出口の減速開始地点に達したと判断されるとき、トンネル出口の減速開始地点に達したと判断する。
【００４１】
そして、ステップＳ２で、自車両がトンネル入口或いは出口の減速開始地点に達したと判断されるときステップＳ４に移行し、前記減衰係数ζ、固有振動数ωｎ及び目標車間距離Ｌ＊  に対して補正を行う時間である、補正時間Ｔｉｎ又はＴｏｕｔ  を設定する。
前記補正時間Ｔｉｎは、トンネル入口通過時における補正時間、補正時間Ｔｏｕｔ  は、トンネル出口通過時における補正時間であって、これら補正時間はＴｉｎ＞Ｔｏｕｔ  となるように設定される。つまり、一般的に、暗順応は、明順応に比較して時間がかかることから、この特性を考慮してＴｉｎ＞Ｔｏｕｔ  となるように設定する。
【００４２】
そして、これら補正時間Ｔｉｎ、Ｔｏｕｔ  は、例えば、車速センサ４からの自車速Ｖｓｐと、運転者によって設定される車間距離設定値Ｖｓとに応じて、例えば図１０に示す制御マップから特定される。
図１０において、横軸は自車速Ｖｓｐ、縦軸は補正時間Ｔを表す。そして、補正時間Ｔは、自車速Ｖｓｐが大きくなるほど、これに比例して増加し、また、車間距離設定値Ｖｓが短いほど、自車速Ｖｓｐに対する補正時間Ｔが大きくなるように設定される。なお、図１０の場合には、車間距離設定値Ｌｓとして３段階に設定可能に構成されている場合について説明しているが、車間距離設定値Ｌｓとして任意の車間距離を設定可能に構成されている場合には、車間距離設定値Ｌｓが大きくなるほど、自車速Ｖｓｐに対する補正時間Ｔが大きくなるように設定すればよい。
【００４３】
そして、例えば、前記図１０に示すような制御マップからなる、トンネル入口時における補正時間Ｔｉｎ用の制御マップ及びトンネル出口時における補正時間Ｔｏｕｔ  用の制御マップを予め設定しておき、トンネル入口時及び出口時の何れを走行する状況であるかに応じて参照する制御マップを選択し、選択した制御マップに基づいて，補正時間Ｔを設定する。なお、これに限るものではなく、例えば、トンネル入口時及び出口時の何れか一方用の制御マップを設定しておき、トンネル入口時及び出口時における補正時間Ｔｉｎ及びＴｏｕｔ  の差に応じて、Ｔｉｎ＞Ｔｏｕｔ  となるようにこれを補正するようにしてもよい。
【００４４】
なお、ここでは、自車速Ｖｓｐ及び車間距離設定値Ｌｓに応じて、補正時間Ｔｉｎ、Ｔｏｕｔ  を設定するようにした場合について説明したが、自車速Ｖｓｐ及び車間距離設定値Ｌｓの何れか一方にのみに応じて設定するようにしてもよく、また、トンネル入口Ｔｉｎ及びＴｏｕｔ  を固定値とするようにしてもよい。しかしながら、自車速Ｖｓｐ及び車間距離設定値Ｌｓに応じて設定するようにした方が、車両の走行状態に応じた補正時間Ｔを設定することができるため、より好ましい。
【００４５】
このようにして、自車速Ｖｓｐと車間距離設定値Ｌｓとに応じた補正時間Ｔｉｎ又はＴｏｕｔ  を設定したならば、ステップＳ８に移行し、ステップＳ４で設定した補正時間Ｔｉｎ又はＴｏｕｔ  を前記画像処理部１２において検出した明暗レベルの差をもとに補正し、明暗レベルの差が大きいほど、補正時間Ｔｉｎ又はＴｏｕｔ  がより大きくなるように補正する。この補正は、例えば、明暗レベルの差が大きくなるほど補正時間Ｔｉｎ、Ｔｏｕｔ  がより長くなるように補正をするようにしてもよく、また、明暗レベルの差が、標準的な明暗レベルの差に相当するしきい値よりも大きいときに、明暗レベルの差が大きくなるほど補正時間Ｔｉｎ、Ｔｏｕｔ  が長くなるように補正をするようにしてもよい。また、明暗レベルの差が比較的小さく、トンネル出口において明順応に影響を与えない程度の明暗レベルの差であると判断されるときには、補正時間Ｔｉｎ、Ｔｏｕｔ  が短くなる方向に補正するようにしてもよい。
【００４６】
そして、このようにして、補正時間Ｔｉｎ、Ｔｏｕｔ  を明暗レベルの差に応じて補正したならば、ステップＳ１０に移行する。
このステップＳ１０では、前記ステップＳ４の処理で設定され且つステップＳ８の処理で補正された補正時間Ｔｉｎ又はＴｏｕｔ  をタイムアップ時間として補正時間タイマを起動する。
【００４７】
次いで、ステップＳ１２に移行し、図２の目標車間距離設定部３２で設定される目標車間距離Ｌ＊  に補正係数Ｎを乗算して目標車間距離Ｌ＊  が大きくなる方向に補正する。そして、車間距離制御部３３では、補正時間が経過するまでの間、この補正後の目標車間距離補正値Ｌ＊  ′（＝Ｌ＊  ×Ｎ）を、目標車間距離補正値Ｌ＊  とみなして目標車間距離補正値Ｌ＊  ′に基づいて目標車速Ｖ＊  を算出する。
【００４８】
前記補正係数Ｎは、運転者によって設定される車間距離設定値Ｌｓに応じて設定される。例えば、車間距離設定値Ｌｓとして３段階に設定可能であり、比較的短い距離が設定された場合には、補正係数Ｎとして、１．４〜１．７程度の値を設定し、目標車間距離Ｌ＊  をより大きく補正する。一方、車間距離設定値Ｌｓとして中程度或いは比較的長い距離が設定された場合には、１．２〜１．５程度の値に設定し、目標車間距離Ｌ＊  を大きくする方向に補正するが、車間距離設定値Ｌｓとして比較的短い距離が設定された場合に比較して補正度合を小さくする。つまり、車間距離設定値Ｌｓが短いほど補正係数Ｎを大きな値に設定し、目標車間距離Ｌ＊  がより大きくなるように補正する。
【００４９】
そして、このようにして目標車間距離Ｌ＊  を補正したならば、ステップＳ１４に移行し、前記車間距離制御部３３における目標車速Ｖ＊  の演算に用いられる、線形伝達関数の収束特性を決定する制御ゲインｆｄ、ｆｖ  を補正する。
具体的には、前記（１２）式の、減衰係数ζ及び固有振動数ωｎの少なくとも何れか一方を補正する。例えば、前記減衰係数ζに“１”よりも大きな補正係数Ｋ１を乗算し、減衰係数ζをより大きくなる方向、つまり、車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ＊  と一致するまでの速度変化が緩やかになる方向に補正する。また、固有振動数ωｎに“１”よりも小さな補正係数Ｋ２を乗算し、固有振動数ωｎをより小さくなる方向、つまり、図１１に実線で示すように、車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ＊  と一致するまでの速度変化が緩やかになる方向に補正する。
【００５０】
なお、図１１において、横軸は時間ｔ、縦軸は車間距離Ｌを表し、破線は、固有振動数として設計時に設定した理想的な収束特性とし得る固有振動数が設定された場合の車間距離の変化状況を表し、実線は固有振動数として、理想的な収束特性とし得る固有振動数よりも小さな値に補正したときの車間距離の変化状況を表したものである。図１１に示すように、固有振動数ωｎが小さいときの方が、車間距離の変化が緩やかであり車速の変動が小さいことがわかる。
【００５１】
次いで、ステップＳ１６に移行し、ステップＳ１０で起動した補正時間タイマの計測時間が、補正時間Ｔｉｎ又はＴｏｕｔ  に達したかどうかを判断し、補正時間タイマがタイムアップしていないときにはステップＳ１２に戻り、車間距離設定値Ｌｓに応じた補正係数Ｎに基づいて目標車間距離Ｌ＊  を補正し、同様に、補正係数Ｋ１、Ｋ２に基づいて減衰係数ζ、固有振動数ωｎを補正する。
【００５２】
そして、補正時間タイマが補正時間Ｔｉｎ又はＴｏｕｔ  に達したとき、補正処理を終了する。
次に、上記実施の形態の動作を説明する。
今、自車両が先行車両と一定の車間距離を保ってトンネル外を走行しているものとすると、図９のステップＳ２の処理でナビゲーション装置３からの走行環境情報に基づいてトンネル近傍を走行中ではないと判断される。したがって、目標車間距離Ｌ＊  、減衰係数ζ、固有振動数ωｎの補正は行われないから、自車速Ｖｓｐ及び相対車速ΔＶに応じた目標車間距離Ｌ＊  或いは運転者によって設定された車間距離設定値Ｌｓが目標車間距離Ｌ＊  として設定され、自車両と先行車両との間の車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ＊  と一致するように制御が行われることになる。
【００５３】
この状態から自車両がトンネルにさしかかり、ナビゲーション装置３からの走行環境情報に基づいて、自車両がトンネル手前の減速開始地点に到達したと判断されると、図９のステップＳ２からステップＳ４に移行し、この時点における自車速Ｖｓｐと運転者によって設定された車間距離設定値Ｌｓとに応じた、トンネル入口時における補正時間Ｔｉｎが図１０の制御マップから特定され、自車速Ｖｓｐが大きいほど補正時間Ｔｉｎは長くなるように設定される。そして、画像処理部１２で検出した明暗レベル差に応じて補正時間Ｔｉｎをさらに補正し、このとき、明暗レベル差が大きくなるほど補正時間Ｔｉｎが長くなるように補正する。
【００５４】
さらに、運転者によって設定された車間距離設定値Ｌｓに応じて、目標車間距離Ｌ＊  を補正するための補正係数Ｎが設定され、これに応じて目標車間距離Ｌ＊  が補正され目標車間距離補正値Ｌ＊  ′が算出される（ステップＳ１２）。
さらに、減衰係数ζ及び固有振動数ωｎを補正するための予め設定された補正係数Ｋ１、Ｋ２に基づいて、減衰係数ζ及び固有振動数ωｎの少なくとも何れか一方が補正される（ステップＳ１４）。
【００５５】
そして、補正係数Ｋ１、Ｋ２によって補正された減衰係数ζ、固有振動数ωｎに基づいて、前記（１２）式から制御ゲインｆｄ、ｆｖが設定され、設定された制御ゲインｆｄ、ｆｖに基づいて、前記目標車間距離補正値Ｌ＊  ′（＝Ｌ＊  ×Ｎ）が目標車間距離Ｌ＊  とみなされて、前記（１４）式から目標車速Ｖ＊  が算出される。そして、自車速Ｖｓｐがこの目標車速Ｖ＊  となるように、スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７が制御されることによって、車間距離Ｌが目標車間距離補正値Ｌ＊  ′となるように制御されることになる。
【００５６】
そして、補正時間Ｔｉｎが経過した時点で補正処理が解除され、目標車間距離Ｌ＊  の補正及び、減衰係数ζ或いは固有周波数ωｎの補正が解除されると、車間距離Ｌは、設計時の理想的な収束特性で目標車間距離Ｌ＊  に一致するよう制御され、また、車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ＊  となるように制御されることになる。
ここで、目標車間距離補正値Ｌ＊  ′（＝Ｌ＊  ×Ｎ）は、目標車間距離Ｌ＊  よりも大きな値に補正されている。したがって、トンネル入口手前の減速開始地点を通過した時点から、自車両の車間距離は、目標車間距離補正値Ｌ＊  ′となるように制御され、つまり、自車速Ｖｓｐ及び相対車速ΔＶに応じた目標車間距離Ｌ＊  或いは車間距離設定値Ｌｓに相当する目標車間距離Ｌ＊  よりも、より長くなるように制御される。したがって、先行車両との間の車間距離がこれまでよりも、より長くなるように制御されるから、結果的に減速されることになり、また、このとき車間距離Ｌを目標車間距離補正値Ｌ＊  ′に一致させるための収束特性は、減速度がより緩やかになる特性に変更され、これに基づいて車間距離が制御される。よって、トンネル入口手前の減速開始地点から補正時間Ｔｉｎが経過するまでの間、減速され且つ緩やかに減速するように制御が行われる。
【００５７】
したがって、例えば、トンネルに進入する際に視覚的圧迫感を受けたり、或いは暗順応に時間を要することから運転者が減速傾向に制御する場合があるが、先行車両と目標車間距離Ｌ＊  を保つように自動走行制御が行われている場合においても、トンネル入口付近における一般的な運転者の減速操作と同等の制御が行われることになるから、運転者に違和感を与えることはなく、運転者の運転感覚に則した走行制御を行うことができる。また、暗順応に要する所要時間に相当する補正時間Ｔｉｎの間、減速傾向に制御するようにしているから、安全性も確保することができる。また、このとき、目標車間距離Ｌ＊  を補正することによって、車速変動が生じるが、このとき、車間距離Ｌの目標車間距離Ｌ＊  への収束特性がより緩やかになるように、前記減衰係数ζ或いは固有振動数ωｎを補正するようにしているから、目標車間距離Ｌ＊  を補正したことに起因して大きな車速変動が生じることを回避することができる。
【００５８】
また、補正時間Ｔｉｎが経過した後には、目標車間距離Ｌ＊  及び減衰係数ζ、固有振動数ωｎの補正は行われないから、通常の理想的な収束特性で車間距離の制御が行われ、また、自車両及び先行車両の走行状態に応じた車間距離となるように制御が行われるから、必要以上に減速傾向に制御されることはない。
そして、この状態から、ナビゲーション装置３からの走行環境情報に基づいて、自車両がトンネル出口手前の減速開始地点に達したことが検出され、さらに、画像処理部１２での画像処理によって、トンネル出口の減速開始地点に達したことが検出されたときには、図９のステップＳ２からステップＳ４に移行し、今度は、トンネル出口時における補正時間Ｔｏｕｔ  が算出され、さらに、ステップＳ８に移行して、画像処理部１２で検出した明暗レベル差に応じて補正時間Ｔｏｕｔ  が補正され、このとき明暗レベル差が大きくなるほど長くなるように補正される。
【００５９】
また、トンネル入口時と同様に、車間距離設定値Ｌｓに応じた補正係数Ｎに応じて、目標車間距離Ｌ＊  の補正が行われ、さらに、補正係数Ｋ１、Ｋ２に応じて減衰係数ζ及び固有振動数ωｎの少なくとも何れか一方が補正されて、収束特性が変更される。
したがって、この場合、トンネル出口手前の減速開始地点を通過した時点から補正時間Ｔｏｕｔ  が経過するまでの間は、車間距離Ｌが、補正係数Ｎによって補正された目標車間距離補正値Ｌ＊  ′となるように制御され、つまり、車間距離がそれまでよりも、より長くなるように制御されるから、結果的に減速傾向に制御される。また、このとき車間距離Ｌの目標車間距離補正値Ｌ＊  ′への収束特性が、より緩やかに減速するような特性に変更されるから、大きな車速変動を伴うことなく車間距離制御が行われることになる。
【００６０】
そして、補正時間Ｔｏｕｔ  が経過した後は、補正が解除され、通常の理想的な収束特性及び車間距離となるように制御されることになる。
よって、トンネル出口における明順応が行われている間、自車両は、減速傾向に制御されるから、安全性を向上させることができると共に、トンネル出口において明順応を考慮して減速操作を行う運転者に対して違和感を与えることはなく、運転者の運転感覚に則した走行制御を行うことができる。
【００６１】
また、このとき、補正時間Ｔｉｎ、Ｔｏｕｔ  を設定する際に、トンネル入口又は出口における明暗レベルの差をも考慮して補正時間Ｔｉｎ、Ｔｏｕｔ  を設定している。よって、実際の走行環境に、より適した補正時間Ｔｉｎ、Ｔｏｕｔ  を設定することができ、明暗レベルの差が大きい場合であっても暗順応及び明順応に要する所要時間の間、十分に減速傾向とすることができる。
【００６２】
また、トンネル出口であるかどうかの判断を、ＣＣＤカメラ２の撮像画像とナビゲーション装置３からの走行環境情報とに基づいて行うようにしているから、例えば、トンネルを走行していることに起因してナビゲーション装置３からの走行環境情報に誤差が含まれるような場合であっても、的確にトンネル出口判断を行うことができ、的確なタイミングで減速を開始することができる。
【００６３】
また、明順応の場合には、暗順応に比較して時間を要するが、これを考慮して、トンネル入口における補正時間Ｔｉｎの方が補正時間が長くなるように設定し、トンネル出口に比較してトンネル入口の方がより長い時間減速傾向に制御するようにしているから、運転者の明順応及び暗順応への順応状況に則して減速制御を行うことができる。
【００６４】
また、明順応或いは暗順応が行われている間は、収束特性をより緩やかな特性に変更し、明順応或いは暗順応が行われている状態であって運転者の視覚的な運転操作性能が低下している状態においては、車速変動を緩やかにするようにしているから、安全性の向上を図ることができる。
また、このとき、補正時間Ｔｉｎ及び補正時間Ｔｏｕｔ  は、自車速Ｖｓｐが大きくなるほど長くなるように設定されるから、自車両が高速走行しているときほどより長い時間減速傾向に制御されることになり、高速走行時には十分に暗順応できた時点で、通常制御に復帰させることによって、より安全性を向上させることができる。
【００６５】
また、トンネル出入口において先行車両の運転者が、上述のように明順応、案順応を考慮して減速操作を行った場合でも、上述のように、自動走行制御を行っている自車両においても、明順応、案順応を考慮して減速を行うから、先行車両が減速しこれに伴って車間距離が減少することを回避することができる。よって、過渡的な接近状態を緩和し、運転者に心理的余裕を与えることができる。また、先行車の減速に伴って自車両が急減速を行う必要はないから先行車両の減速に対して大きな車速変動を伴うことなく対応することができ、乗り心地を向上させることができる。また、車間距離が大きくなるように補正しているから、先行車両が減速したとしても、先行車に接近する際の違和感を緩和することができる。
【００６６】
なお、上記実施の形態においては、トンネル出口においてのみナビゲーション装置からの走行環境情報に加えて明暗レベルの差を考慮してトンネル出口であるかどうかを判定するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、トンネル入口においても同様にして明暗レベルの差も考慮して図９のステップＳ２の処理においてトンネル入口であると判定するようにしてもよい。
【００６７】
また、上述のように、ＣＣＤカメラ２による撮像画像に基づいて、トンネル出入り口であるかどうかを判断することができるから、ＣＣＤカメラ２の撮像画像のみに基づいてトンネルの出入口判断を行うようにしてもよい。
また、上記実施の形態においては、車間距離制御部３３において目標車速Ｖ＊  を算出する際の収束特性を変更することによって車速変動を抑制し、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ＊  に緩やかに一致させるようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、前記車速制御部１３において、前記スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７を制御する際に、前記目標車速Ｖ＊  に基づいて算出している目標加減速度を補正するようにしてもよい。つまり、車速制御部１３において、自車速Ｖｓｐを目標車速Ｖ＊  に一致させるための目標加減速度を算出した後、この目標加減速度にリミッタをかけ、このリミッタ補正を行った後の目標加減速度を実現するように、前記スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７を制御するようにしてもよい。
【００６８】
このようにすることによって、目標加減速度が抑制されすなわち減速度が抑制されて車速変動が抑制されることになるから、この場合も上記実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
また、上記実施の形態においては、トンネル入口及び出口において、減速傾向に補正する場合について説明したが、上述のように、明暗レベルの差を検出することができるから、例えば、ＣＣＤカメラ２の撮像画像に基づいて自車両前方の明暗レベルの差の変化状況を常時検出し、明暗レベルの差がしきい値を上回るときに、上記と同様にして補正を行って減速傾向となるようにしてもよい。このようにすることによって、トンネル入口或いは出口に関わらず、車両の走行環境に応じたタイミングで減速制御を行うことができる。
【００６９】
また、上記実施の形態においては、走行路環境検出手段で、自車両が明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたときに、所定の補正期間の間、自車両が減速傾向となるように調整する調整手段は、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離をより大きな値に補正する目標車間距離補正手段を有する構成としたから、トンネル出入口等では減速するといった、運転者の運転特性に則した走行制御を行うことができる。
【００７０】
また、前記調整手段は、前記車間距離検出手段で検出される車間距離の前記目標車間距離への収束特性が非補正期間よりも緩やかな変動となるように前記収束特性を補正する特性補正手段を有する構成としたから、目標車間距離を補正すること、或いはトンネル出入口等で先行車が減速することに起因して車速変動を伴う場合でもその車速変動を抑制することができ、乗り心地を向上させることができる。
【００７１】
また、前記走行路環境検出手段は、明度が明るい状態から暗い状態への変化であるか、暗い状態から明るい状態への変化であるか、を検出可能に構成され、
明度が明るい状態から暗い状態に変化する明度変化地点の補正期間は、明度が暗い状態から明るい状態に変化する明度変化地点の補正期間よりも長くなるように設定する構成としたから、運転者の明順応及び暗順応に要する順応時間に則した補正時間を設定することができ、運転者の順応状況に則して調整手段による制御を行うことができる。
【００７２】
また、走行路の明度差を検出する明度差検出手段を備え、前記調整手段は、前記走行路環境検出手段で明度が暗い状態から明るい状態に変化する明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたときには、前記明度差検出手段で検出される明度差が大きくなるほど前記補正期間を長くする構成としたから、実際明度差に則した補正時間を設定することができ、走行路環境に則した補正時間を設定することができ、運転者の走行感覚に則した走行制御を行うことができる。
【００７３】
また、自車両の速度を検出する車速検出手段を備え、前記調整手段は、前記車速検出手段で検出される車速が大きいほど前記補正期間を長くする構成としたから、運転者の感覚に則した走行制御を行うことができる。
ここで、上記実施の形態において、図２の車間距離センサ１及び測距信号処理部１４が車間距離検出手段に対応し、目標車間距離設定部３２が目標車間距離設定手段に対応し、車速制御部１３及びスロットルアクチュエータ５、自動変速機６、制動制御装置７が制駆動力制御手段に対応し、ＣＣＤカメラ２、画像処理部１２及びナビゲーション装置３が走行路環境検出手段に対応し、車速センサ４が車速検出手段に対応し、図９の補正処理が調整手段に対応し、図９のステップＳ１２の処理が目標車間距離補正手段に対応し、ステップＳ１４の処理が収束特性補正手段に対応し、ＣＣＤカメラ２及び画像処理部１２において撮像情報から明暗レベルの差を検出する処理が明度差検出手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における走行制御装置の概略構成図である。
【図２】図１のコントローラ１０の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の測距信号処理部を説明するためのブロック図である。
【図４】図２の相対速度演算部を説明するためのブロック図である。
【図５】図２の車間距離制御部を説明するためのブロック図である。
【図６】図２の車間距離制御部を説明するためのブロック図である。
【図７】図２の目標車間距離設定部を説明するためのブロック図である。
【図８】図２の画像処理部での処理を説明するための説明図である。
【図９】コントローラ１０で実行される補正処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】自車速Ｖｓｐと車間距離設定値Ｌｓと補正時間Ｔとの対応を表す制御マップである。
【図１１】固有振動数ωｎと、車間距離Ｌの目標車間距離Ｌ＊  への収束特性との関係を表す説明図である。
【符号の説明】
１  車間距離センサ
２  ＣＣＤカメラ
３  ナビゲーション装置
４  車速センサ
５  スロットルアクチュエータ
６  自動変速機
７  制動制御装置
１０  コントローラ
１２  画像処理部
１３  車速制御部
３０  走行制御部
【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】
2004243788.tif 000012
【図９】
2004243788.tif 000013
【図１０】
2004243788.tif 000014
【図１１】
2004243788.tif 000015