(57)【要約】【課題】より快適な運転フィーリングを実現することができる車両制御装置を提供すること。【解決手段】本発明による車両制御装置１は、自車両の車速を検出する車速検出手段３ａと、自車両と先行車両との車間距離及び先行車両の有無を検出する車間距離検出手段３ｂと、車速を設定車速に制御する及び車間距離を車速で除して算出された車間時間を設定車間時間に制御する車両制御手段３ｄと、前方情報を取得する前方情報取得手段５ａと、前方情報に基づいて自車両を車線内に維持するように操舵装置の転舵力を制御する操舵制御手段５ｂと、運転者の先行車両に対する追従意思を推定する推定手段３ｃを備え、車両制御手段３ｄによる制御と操舵制御手段５ｂによる制御が同時に行われており、かつ、推定手段３ｃが追従意思を推定しない場合に、車両制御手段３ｄが車速を転舵力が制限値となる制限車速以下Ｖｒとする制限車速制御を行うことを特徴とする。【選択図】図２
2009166722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の車速を検出する車速検出手段と、前記自車両と先行車両との車間距離及び前記先行車両の有無を検出する車間距離検出手段と、前記車速を設定車速に制御する及び前記車間距離を前記車速で除して算出された車間時間を設定車間時間に制御する車両制御手段と、前方情報を取得する前方情報取得手段と、前記前方情報に基づいて自車両を車線内に維持するように操舵装置の転舵力を制御する操舵制御手段と、運転者の前記先行車両に対する追従意思を推定する推定手段を備え、前記車両制御手段による制御と前記操舵制御手段による制御が同時に行われており、かつ、前記推定手段が前記追従意思を推定しない場合に、前記車両制御手段が前記車速を前記転舵力が制限値となる制限車速以下とする制限車速制御を行うことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記推定手段が、前記前方情報と前記先行車両の有無又は前記設定車速に基づき運転者の前記先行車両に対する追従意思を推定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】
前記前方情報が前記自車両の前方の曲線半径を含み、前記曲線半径が減少しない、又は、前記先行車両が有る場合に、前記推定手段が前記追従意思を推定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】
前記前方情報が前記自車両の前方の交通流平均車速を含み、当該交通流平均車速が前記設定車速より大きい場合に、前記推定手段が前記追従意思を推定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５】
前記運転者の視線を検出する視線検出手段を備えるとともに、前記推定手段が、当該視線が前記先行車両に指向している場合に、運転者の前記先行車両に対する追従意思を推定することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先行車両の有無等の自車両の前方の状態に基づき、先行車両との車間距離を制御する車間距離制御と、自車両が走行車線の中央付近を維持走行する制御する車線維持制御とをともに行うことができる車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車間距離制御装置としては、先行車両が存在しない場合には、自車両の車速を設定車速に保持し、先行車両が存在する場合には、先行車両に追従するように自車両の車速を制御する制御が行われており、車線維持制御装置としては、自車両が走行車線の中央付近を維持走行するように、自車両の操舵装置の転舵力を制御する制御が行われている。
このような、車間距離制御装置と車線維持制御装置の双方の機能を有する車両制御装置として、例えば特許文献１に記載されているような車両制御装置があり、このような車両制御装置においては、車間距離制御装置と車線維持制御装置の双方を動作させた場合に、自車両の前方の曲線半径を走行した場合において、自車両の車速が、操舵装置の転舵力が制限値となる制限車速以下となるように、車間距離制御装置が自車両を制御することが行われている。
【特許文献１】特開２００３−４８４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような車両制御装置においては、車間距離制御装置と車線維持制御装置の双方を同時に作動させた場合に、旋回走行中において先行車両が存在しなくなった場合に、自車両が設定車速となるように自車両を加速させることとなり、旋回走行に必要な転舵力が、操舵装置の転舵力の制限値よりも大きくなって、自車両の車線維持が困難になると言う問題は解消できるものの、運転者の先行車両に対する追従意思に係わらずに自車両の車速が制限されてしまうため、運転者に車間距離制御と車線維持制御の不連続感を与えてしまい、運転者にとって不適当な断続感を与えるという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑み、より快適な運転フィーリングを実現することができる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】
【０００５】
上記の問題を解決するため、本発明による車両制御装置は、
自車両の車速を検出する車速検出手段と、前記自車両と先行車両との車間距離及び前記先行車両の有無を検出する車間距離検出手段と、前記車速を設定車速に制御する及び前記車間距離を前記車速で除して算出された車間時間を設定車間時間に制御する車両制御手段と、前方情報を取得する前方情報取得手段と、前記前方情報に基づいて自車両を車線内に維持するように操舵装置の転舵力を制御する操舵制御手段と、運転者の前記先行車両に対する追従意思を推定する推定手段を備え、前記車両制御手段による制御と前記操舵制御手段による制御が同時に行われており、かつ、前記推定手段が前記追従意思を推定しない場合に、前記車両制御手段が前記車速を前記転舵力が制限値となる制限車速以下とする制限車速制御を行うことを特徴とする。
【０００６】
ここで、前記車両制御装置において、
前記推定手段が、前記前方情報と前記先行車両の有無又は前記設定車速に基づき前記運転者の前記先行車両に対する追従意思を推定することが好ましい。
【０００７】
これによれば、前記推定手段が、前記車両制御手段が用いている制御パラメータである前記先行車両の有無又は前記設定車速と、前記操舵制御手段が用いている前記前方情報とを用いることにより、前記運転者の前記先行車両に対する追従意思を推定することができる。
【０００８】
なお、この具体的手段としては下記のような手段を用いることができる。
【０００９】
すなわち、前記車両制御装置において、
前記前方情報が前記自車両の前方の曲線半径を含み、前記曲線半径が減少しない、又は、前記先行車両が有る場合に、前記推定手段が前記追従意思を推定することとしてもよい。
【００１０】
この場合においては、前記自車両の前方の曲線半径が減少しない場合、又は、前記先行車両が有る場合には、前記運転者が前記先行車両に対する追従意思を有している可能性が高いことを利用して、前記推定手段が前記運転者の前記先行車両に対する追従意思をより容易に推定することができる。
【００１１】
あるいは、前記車両制御装置において、
前記前方情報が前記自車両の前方の交通流平均車速を含み、当該交通流平均車速が前記設定車速より大きい場合に、前記推定手段が前記追従意思を推定してもよい。
【００１２】
この場合においては、前記自車両の前方の前記交通流平均車速が前記設定車速より大きい場合には、前記運転者が前記先行車両に対する追従意思を有している可能性が高いことを利用して、前記推定手段が前記運転者の前記先行車両に対する追従意思を推定することができる。
【００１３】
なお前記推定手段は、上述した構成に変えて、以下のような構成とすることもできる。すなわち、前記車両制御装置において、
前記運転者の視線を検出する視線検出手段を備えるとともに、前記推定手段が、当該視線が前記先行車両に指向している場合に、運転者の前記先行車両に対する追従意思を推定することとしてもよい。
【００１４】
これによれば、前記視線検出手段を新たに追加する必要は生じるものの、前記運転者の視線が前記先行車両に指向している場合には、前記運転者が前記先行車両に対する追従意思を有している可能性が高いことを利用して、前記推定手段が前記運転者の前記先行車両に対する追従意思を推定することができる。
【００１５】
以上、いずれかの場合においても、前記車両制御手段による制御と前記操舵制御手段による制御が同時に行われており、かつ、前記推定手段が前記追従意思を推定しない場合に、前記車両制御手段が前記車速を前記転舵力が制限値となる制限車速以下とする制限車速制御を行うことにより、前記追従意思が推定されない場合には前記操舵制御手段による前記転舵力を制限値以内として、前記運転者に自動運転感覚を与えることを防止し、かつ、運転者の操舵意思と前記操舵制御手段の制御が相違する場合に前記運転者が行う補正操舵量をなるべく小さくしてフェールセーフ上の要求を満たすことができる。
【００１６】
加えて、前記追従意思が推定される場合には、当該追従意思を優先させて、前記車両制御手段による制御と前記操舵制御手段による制御が同時に行われていても、前記車両制御手段が前記車速を前記転舵力が制限値となる制限車速以下とする制限車速制御を行わないことにより、前記運転者の前記先行車両に対する追従意思に係わらずに前記自車両の車速が制限されてしまうことに伴って、前記運転者に前記車両制御手段による制御と前記操舵制御手段の制御の不連続感を与えてしまうことを防止して、前記運転者にとってより快適な運転フィーリングを実現することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、より快適な運転フィーリングを実現することができる車両制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明に係る車両制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【００２０】
車両制御装置１は、測距センサ２と、ＡＣＣＥＣＵ３（Adaptive  Cruise  Control  Electronic  Control  Unit）と、前方認識カメラ４と、ＬＫＡＥＣＵ５（Lane  Keep  Assist  Electronic  Control  Unit）と、ＥＰＳＥＣＵ９（Electronic  Power  Steering  Electronic  Control  Unit）と、エンジンＥＣＵ６（Engine  Electronic  Control  Unit）と、ブレーキＥＣＵ７（Brake  Electronic  Control  Unit）と、変速機ＥＣＵ８（Transmission  Electronic  Control  Unit）と、ＥＰＳＥＣＵ９を備えて構成される。ＡＣＣＥＣＵ３と、ＬＫＡＥＣＵ５と、エンジンＥＣＵ６と、ブレーキＥＣＵ７と、変速機ＥＣＵ８と、ＥＰＳＥＣＵ９はＣＡＮ（Controller  Area  Network）等の通信規格により相互に接続される。
【００２１】
測距センサ２は、自車両のフロントグリル又はフロントバンパーに設けられる、例えばレーザレーダ又はミリ波レーダであり、自車両の前方に位置する先行車両と自車両との車間距離を測定して、その測定結果をＡＣＣＥＣＵ３に出力するものである。
【００２２】
ＡＣＣＥＣＵ３は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、以下に述べる処理を行う車速検出手段３ａと、車間距離検出手段３ｂと、推定手段３ｃと、車両制御手段３ｄとを構成するものである。
【００２３】
前方認識カメラ４は、例えばＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラであり、例えば自車両室内のウインドシールド中央上部に、前方に光軸が合致するように配設され、自車両の前方の路面を車線両側の白線を含む範囲にて撮像して、撮像した映像をＬＫＡＥＣＵ５に出力するものである。
【００２４】
ＬＫＡＥＣＵ５は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、以下に述べる処理を行う前方情報検出手段５ａと操舵制御手段５ｂとを構成するものである。
【００２５】
ＥＰＳＥＣＵ９は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、図示しないＥＰＳ（Electronic  Power  Steering）の発生する転舵力を制御するとともに、これも図示しない操舵角センサにより検出した操舵角を、ＣＡＮを介してＬＫＡＥＣＵ５等の他のＥＣＵに送信するものである。
【００２６】
ＥＰＳは、例えばラックアンドピニオン式かつピニオンアシスト式のものであり、運転者の操舵力又はＥＰＳＥＣＵ９の制御により電動モータを駆動して転舵力を発生する操舵装置を構成するものである。なお、ここでは運転者が図示しないステアリングホイールにより入力する力を操舵力、操舵装置が出力する力を転舵力として名称上区別している。
【００２７】
エンジンＥＣＵ６は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、ＡＣＣＥＣＵ３からの指令に基づき、図示しないエンジンのスロットル開度等を制御して、主にエンジンの回転数の制御を行って車両の加減速度の制御を行うものである。
【００２８】
ブレーキＥＣＵ７は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、ＡＣＣＥＣＵ３からの指令に基づき、車両の各車輪に設けられたブレーキ装置を制御して車両の制動を行うとともに、図示しない車輪速センサから車速を検出して検出結果を、ＣＡＮを介してＡＣＣＥＣＵ３に出力するものである。
【００２９】
変速機ＥＣＵ８は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースとから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、ＡＣＣＥＣＵ３からの指令に基づき、ここでは図示しない変速機の変速比のシフト制御を行うものである。
【００３０】
これに加えて、ＬＫＡＥＣＵ５の前方情報検出手段５ａは、前方認識カメラ４により撮像された画像内に位置する路面の車線の両側に位置する白線を二植化処理等により検出して、前方の路面の曲線半径Ｒ、自車両の車線中央からのオフセット距離Ｄ、偏向角θ等の前方情報を検出する。ＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂは、前方情報検出手段５ａにより検出した、前方の路面の曲線半径Ｒ、自車両の車線中央からのオフセット距離Ｄ、偏向角θ等の前方情報に基づき、自車両が車線内すなわち車線のほぼ中央付近を維持するように、ＥＰＳＥＣＵ９を制御してＥＰＳの転舵力を制御する。
【００３１】
さらに、ＡＣＣＥＣＵ３の車速検出手段３ａは、ＣＡＮを介してブレーキＥＣＵ７から自車両の車速を検出し、ＡＣＣＥＣＵ３の車間距離検出手段３ｂは、測距センサ２の検出結果に基づいて、自車両と先行車両との車間距離及び先行車両の有無を検出する。これとともに、ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃは、今回検出された曲線半径Ｒｔが前回検出値Ｒｔ−１に比べて減少しない、又は、先行車両が有る場合に、運転者の先行車両に対する追従意思を推定する。
【００３２】
さらに、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、車両制御手段３ｄによる制御と操舵制御手段５ｂによる制御が同時に行われており、かつ、推定手段３ｃが運転者の先行車両に対する追従意思を推定しない場合に、車速を転舵力が制限値となる制限車速Ｖｒ以下とする制限車速制御を行う。ここで、制限車速Ｖｒは今回検出された曲線半径Ｒｔと、転舵力が制限値となる横加速度Ｇｙを用いてＶｒ＝√（Ｇｙ×Ｒｔ）の計算式により求められる。
【００３３】
なお、転舵力の制限値とは、転舵力を制限値以内とすることにより、運転者に自動運転感覚を与えることを防止し、かつ、運転者の操舵意思と操舵制御手段５ｂの制御が相違する場合に運転者がステアリングホイールにより入力するオーバーライドすなわち補正のための操舵力をなるべく小さくしてフェールセーフ上の要求を満たすために設けられるものである。
【００３４】
以下、本実施例１の車両制御装置１の制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図２は、本発明による車両制御装置１の制御内容を示すフローチャートである。
【００３５】
Ｓ１において、ＬＫＡＥＣＵ５の前方情報検出手段５ａは、前方認識カメラ４の検出結果に基づいて、曲線半径Ｒ、オフセット距離Ｄ、偏向角θを含む前方情報を検出し、Ｓ２において、ＡＣＣＥＣＵ３の車速検出手段３ａはブレーキＥＣＵ７からＣＡＮを介して車速を検出し、ＡＣＣＥＣＵ３の車間距離検出手段３ｂは測距センサ２の検出結果に基づいて、自車両と先行車両との車間距離及び先行車両の有無を検出する。
【００３６】
つづいて、Ｓ３において、ＬＫＡＥＣＵ５の前方情報検出手段５ａは、曲線半径Ｒを今回検出値Ｒｔに更新し、前回検出値Ｒｔ−１を読み出して一時的に記憶する。なお、前回検出値とは、図２に示すフローチャートが実行される制御周期毎に検出される曲線半径Ｒの値において、今回の制御により検出された今回検出値に対して一制御周期前に検出された値である。
【００３７】
さらに、Ｓ４において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、ＡＣＣ目標車速Ｖｔを運転者が予め設定した設定車速Ｖｓとするための目標加減速度ａｓ１を演算し、Ｓ５において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、Ｓ２において車間距離検出手段３ｂが検出した車間距離を、車速検出手段３ａが検出した車速で除して車間時間を演算して、この車間時間を運転者が予め設定した目標車間時間に保持するための、目標加減速度ａｓ２を演算する。なお、ＡＣＣ目標車速Ｖｔとは、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄによる制御を行っている場合において、自車両前方の所定の目標位置において実現されるべき車速を指す。
【００３８】
Ｓ６において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄはＣＡＮを介して、ＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂの制御が行われているかどうかを判定し、制御が行われていればＳ９にすすみ、行われていなければＳ７にすすむ。Ｓ７において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄはＳ４において演算した目標加減速度ａｓ１とＳ５において演算した目標加減速度ａｓ２の小さい方を選択して、最終目標加減速度ａｓとする。
【００３９】
Ｓ９において、ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃは、曲線半径の今回検出値Ｒｔが前回検出値Ｒｔ−１より減少しているかどうかを判定し、減少していればＳ７にすすみ、減少していなければＳ１０にすすむ。さらに，Ｓ１０において、ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃは、先行車両の有無を判定し、先行車両有りの場合はＳ７にすすみ、先行車両無しの場合はＳ１１にすすむ。
【００４０】
Ｓ１１において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、転舵力が制限値となる横加速度Ｇｙと曲線半径の今回検出値Ｒｔを用いて制限車速Ｖｒ＝√（Ｇｙ×Ｒｔ）を演算し、さらにＳ１２において、ＡＣＣ目標車速Ｖｔを制限車速Ｖｒとするための、目標加減速度ａｓ３を演算し、Ｓ１３において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、Ｓ４において演算した目標加減速度ａｓ１とＳ５において演算した目標加減速度ａｓ２及びＳ１２において演算した目標加減速度ａｓ３の最も小さい値を、最終目標加減速度ａｓとする。
【００４１】
Ｓ８において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、Ｓ７又はＳ１３において演算された最終目標加減速度ａｓを実現するように、ＣＡＮを介してエンジンＥＣＵ６、ブレーキＥＣＵ７及び変速機ＥＣＵ８を適宜制御する。
【００４２】
以上述べた制御内容により実現される本実施例１の車両制御装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄによる制御とＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂによる制御が同時に行われており、かつ、ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃが運転者の先行車両に対する追従意思を推定しない場合であることを、図２中、Ｓ６のＹ、Ｓ９のＹ、Ｓ１０のＮにより判定して、図２のＳ１１〜１３及びＳ８に示したように、車両制御手段３ｄが車速を転舵力が制限値となる制限車速Ｖｒ以下とする制限車速制御を行うことができる。
【００４３】
このことにより、運転者の先行車両に対する追従意思が推定されない場合には、操舵制御手段５ｂによる転舵力を制限値以内として、運転者に自動運転をしているような錯覚を与えることを防止し、かつ、運転者の操舵意思と操舵制御手段５ｂの制御が相違する場合に運転者がステアリングホイールにより入力する補正のための操舵力をなるべく小さくしてフェールセーフ上の要求を満たすことができる。
【００４４】
加えて、図２中Ｓ９のＮ又はＳ１０のＹに示すように、運転者の先行車両に対する追従意思が推定される場合には、運転者の先行車両に対する追従意思を優先させて、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄによる制御とＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂによる制御が同時に行われていても、車両制御手段３ｄが車速を転舵力が制限値となる制限車速Ｖｒ以下とする制限車速制御を行わないことにより、追従意思があるにも係わらず自車両の車速が制限すなわち減速されてしまい、運転者にＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄによる制御とＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂの制御の不連続感を与えることを防止して、運転者にとってより快適な運転フィーリングを実現することができる。
【００４５】
さらに、実施例１の車両制御装置１によれば、ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃが、車両制御手段３ｄが元来用いている制御パラメータである先行車両の有無、ＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂが元来用いている前方情報である曲線半径Ｒを用いることにより、新たな検出手段を別途追加することなく、運転者の先行車両に対する追従意思を比較的容易に推定することができる。
【００４６】
加えて、図２中Ｓ９Ｎに示すように、曲線半径Ｒの今回検出値Ｒｔが前回検出値Ｒｔ−１より減少しない、又は、図２中Ｓ１０Ｙに示すように、先行車両が有る場合に、ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃが運転者の先行車両に対する追従意思を推定することにより、自車両の前方の曲線半径Ｒが減少しないつまり自車両が減速する必要がない場合、又は、先行車両が有って運転者に追従走行の動機付けを与えやすい場合には、運転者が先行車両に対する追従意思を有している可能性が高いことを利用して、推定手段３ｃが運転者の先行車両に対する追従意思をより容易に推定することができる。
【００４７】
以上述べた実施例１の車両制御装置１においては、ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃが、曲線半径Ｒと先行車両の有無により運転者の先行車両に対する追従意思を推定したが、これ以外の制御パラメータを用いることにより、追従意思を推定することももちろん可能である。以下にそれについての実施例２について述べる。
【実施例２】
【００４８】
図３は、本発明に係る車両制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【００４９】
車両制御装置２１は、測距センサ２と、ＡＣＣＥＣＵ３と、前方認識カメラ４と、ＬＫＡＥＣＵ５と、ＥＰＳＥＣＵ９と、エンジンＥＣＵ６と、ブレーキＥＣＵ７と、変速機ＥＣＵ８と、ＥＰＳＥＣＵ９と、カーナビゲーションＥＣＵ１０（Car  Navigation  Electronic  Control  Unit）とを備えて構成される。ＡＣＣＥＣＵ３と、ＬＫＡＥＣＵ５と、エンジンＥＣＵ６と、ブレーキＥＣＵ７と、変速機ＥＣＵ８と、ＥＰＳＥＣＵ９と、カーナビゲーションＥＣＵ１０とはＣＡＮにより相互に接続される。なお、実施例１に示した車両制御装置１と同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明は割愛する。
【００５０】
カーナビゲーションＥＣＵ１０には、ＧＰＳアンテナ１１（Global  Positioning  System：全地球測位システム）と、ＩＭＵ１２（Inertial  Measurement  Unit）と、受信機１３と、データベース１４と、ディスプレイ１５が接続される。
【００５１】
ここで、ＧＰＳアンテナ１１は、地球上空に打ち上げられた複数の衛星の内三個の衛星からの電波を受信するものであって、ＩＭＵ１２は車両のヨーレートを検出するものであり、さらに、受信機１３は光あるいは電波ビーコンに準拠したものであり、ＶＩＣＳ（Vehicle  Information  &  Communication  System：道路交通情報システム）からの渋滞情報及び交通流代表車速を含む道路情報を受信する。なお、交通流代表車速とは、所定区間内に位置する複数の車両の車速を平均して求められる車速である。加えて、データベース１４はＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体により構成され、表示用の地図情報と、探索用の地図情報を格納し記憶している。
【００５２】
また、ディスプレイ１５は、タッチパネルすなわち運転者が目的地等の探索条件を入力する入力装置として機能するとともに、運転者により入力された目的地等の探索条件をもとにカーナビゲーションＥＣＵ１０の探索手段１０ａが探索用の地図情報に基づいて探索した予定経路を、カーナビゲーションＥＣＵ１０の表示手段１０ｂの指令に基づき表示用の地図情報とともに表示するものである。
【００５３】
カーナビゲーションＥＣＵ１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、以下に述べるそれぞれの制御を行う探索手段１０ａ、表示手段１０ｂとして機能するものである。
【００５４】
カーナビゲーションＥＣＵ１０の探索手段１０ａは、ＧＰＳアンテナ１１の受信した電波をもとに、例えば三角測量の原理で車両の位置する現在位置つまりは経度と緯度を測定する。なお、経度と緯度に加え高度も測定する場合には四個の衛星を用いる。加えて、カーナビゲーションＥＣＵ１０の探索手段１０ａはブレーキＥＣＵ７から自車両の車速を、ＣＡＮを介して取得している。
【００５５】
加えて、カーナビゲーションＥＣＵ１０の探索手段１０ａは、ＧＰＳアンテナ１１が衛星から電波を受信できない場合においては、ブレーキＥＣＵ７から取得した自車両の車速とＩＭＵ１２が検出したヨーレート、ＥＰＳＥＣＵ９から取得した操舵角をもとにして、自車両の移動距離と方向を計算して自車両の現在位置を自律航法により測定する。これにより、ＧＰＳアンテナ１１を用いた自車両の現在位置の測定と併せて、トータルの自車両の位置する現在位置の測定の精度を高めている。
【００５６】
すなわち、上述したＧＰＳアンテナ１１を用いたカーナビゲーションＥＣＵ１０の探索手段１０ａによる自車両の位置する現在位置の測定は、衛星からの電波を利用する特性上、高層ビルの谷間に自車両が位置する場合やトンネル内を車両が走行している場合、あるいは、高架橋の下を自車両が走行している場合などでは衛星からの電波をＧＰＳアンテナ１１が受信できないため、自車両の現在位置が測定できないという問題が生じるが、後者の自律航法による測定により、この問題を解消している。
【００５７】
カーナビゲーションＥＣＵ１０の探索手段１０ａは、このようにして測定した現在位置と、タッチパネルすなわちディスプレイ１５により運転者が入力した目的地とを結ぶ予定経路を、データベース１４内の探索用の地図情報を用いてダイクストラ法等の手法により探索する。さらにカーナビゲーションＥＣＵ１０の探索手段１０ａは、ＶＩＣＳが受信した道路情報から、予定経路上前方の交通流代表車速Ｖａを取得する。
【００５８】
そして、カーナビゲーションＥＣＵ１０の表示手段１０ｂは、データベース１４内の表示用の地図情報と、上述した方法により測定した自車両の位置する現在位置と、タッチパネルすなわちディスプレイ１５により入力された目的地と、探索手段１０ａにより探索された現在位置から目的地に到る予定経路とを併せてディスプレイ１５に表示する。
【００５９】
ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃは、カーナビゲーションＥＣＵ１０の探索手段１０ａからＣＡＮを介して予定経路上前方の交通流代表車速Ｖａを取得し、運転者が設定した設定車速Ｖｓが交通流代表車速Ｖａよりも大きい場合に、運転者の先行車両に対する追従意思を推定する。
【００６０】
さらに、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、車両制御手段３ｄによる制御と操舵制御手段５ｂによる制御が同時に行われており、かつ、推定手段３ｃが運転者の先行車両に対する追従意思を推定しない場合に、車速を転舵力が制限値となる制限車速Ｖｒ以下とする制限車速制御を行う。制限車速Ｖｒについての定義は実施例１に示したものと同様である。
【００６１】
以下、本実施例２の車両制御装置２１の制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図４は、本発明による車両制御装置２１の制御内容を示すフローチャートである。
【００６２】
Ｓ２１において、ＬＫＡＥＣＵ５の前方情報検出手段５ａは、前方認識カメラ４の検出結果に基づいて、曲線半径Ｒ、オフセット距離Ｄ、偏向角θを含む前方情報を検出し、カーナビゲーションＥＣＵ１０の探索手段１０ａからＣＡＮを介して、予定経路上前方の交通流代表車速Ｖａを含む前方情報を検出し、Ｓ２２において、ＡＣＣＥＣＵ３の車速検出手段３ａはブレーキＥＣＵ７からＣＡＮを介して車速を検出し、ＡＣＣＥＣＵ３の車間距離検出手段３ｂは測距センサ２の検出結果に基づいて、自車両と先行車両との車間距離及び先行車両の有無を検出する。
【００６３】
つづいて、Ｓ２３において、ＬＫＡＥＣＵ５の前方情報検出手段５ａは、曲線半径Ｒを今回検出値Ｒｔに更新する。さらに、Ｓ２４において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、ＡＣＣ目標車速Ｖｔを運転者が予め設定した設定車速Ｖｓとするための目標加減速度ａｓ１を演算し、Ｓ２５において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、Ｓ２２において車間距離検出手段３ｂが検出した車間距離を、車速検出手段３ａが検出した車速で除して車間時間を演算して、この車間時間を運転者が予め設定した目標車間時間に保持するための、目標加減速度ａｓ２を演算する。
【００６４】
Ｓ２６において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄはＣＡＮを介して、ＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂの制御が行われているかどうかを判定し、制御が行われていればＳ２９にすすみ、行われていなければＳ２７にすすむ。Ｓ２７において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄはＳ２４において演算した目標加減速度ａｓ１とＳ２５において演算した目標加減速度ａｓ２の小さい方を選択して、最終目標加減速度ａｓとする。
【００６５】
Ｓ２９において、ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃは、設定車速Ｖｓが予定経路上前方の交通流代表車速Ｖａより大きいかどうかを判定し、肯定であればＳ２７にすすみ、否定であればＳ３０にすすむ。
【００６６】
Ｓ３０において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、転舵力が制限値となる横加速度Ｇｙと曲線半径の今回検出値Ｒｔを用いて制限車速Ｖｒ＝√（Ｇｙ×Ｒｔ）を演算し、さらにＳ３１において、ＡＣＣ目標車速Ｖｔを制限車速Ｖｒとするための、目標加減速度ａｓ３を演算し、Ｓ３２において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、Ｓ２４において演算した目標加減速度ａｓ１とＳ２５において演算した目標加減速度ａｓ２及びＳ３１において演算した目標加減速度ａｓ３の最も小さい値を、最終目標加減速度ａｓとする。
【００６７】
Ｓ２８において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、Ｓ２７又はＳ３２において演算された最終目標加減速度ａｓを実現するように、ＣＡＮを介してエンジンＥＣＵ６、ブレーキＥＣＵ７及び変速機ＥＣＵ８を適宜制御する。
【００６８】
以上述べた制御内容により実現される本実施例２の車両制御装置２１によっても、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄによる制御とＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂによる制御が同時に行われており、かつ、ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃが運転者の先行車両に対する追従意思を推定しない場合であることを、図４中、Ｓ２６のＹ、Ｓ２９のＮにおいて判定して、図４のＳ３０〜３２及びＳ２８に示したように、車両制御手段３ｄが車速を転舵力が制限値となる制限車速Ｖｒ以下とする制限車速制御を行うことができる。
【００６９】
このことにより、運転者の先行車両に対する追従意思が推定されない場合には、操舵制御手段５ｂによる転舵力を制限値以内として、運転者に自動運転をしているような錯覚を与えることを防止し、かつ、運転者の操舵意思と操舵制御手段５ｂの制御が相違する場合に運転者がステアリングホイールにより入力する補正のための操舵力をなるべく小さくしてフェールセーフ上の要求を満たすことができる。
【００７０】
加えて、運転者の先行車両に対する追従意思が推定される場合には、図４中Ｓ２９のＹに示すように、運転者の先行車両に対する追従意思を優先させて、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄによる制御とＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂによる制御が同時に行われていても、車両制御手段３ｄが車速を転舵力が制限値となる制限車速Ｖｒ以下とする制限車速制御を行わないことにより、追従意思があるにも係わらず自車両の車速が制限されて減速されてしまい、運転者にＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄによる制御とＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂの制御の不連続感を与えることを防止して、運転者にとってより快適な運転フィーリングを実現することができる。
【００７１】
さらに、自車両の前方の交通流平均車速Ｖａが設定車速Ｖｓより大きく運転者が先行車両に対して追従する動機付けとなりやすい場合には、運転者が先行車両に対する追従意思を有している可能性が高いことを利用して、ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃが、運転者の先行車両に対する追従意思を推定することができる。
【００７２】
逆に言えば、自車両の前方の交通流平均車速Ｖａが設定車速Ｖｓより大きい場合においては、仮に車速を設定車速Ｖｓとするように車両制御手段３ｄが車両を制御しても、予定経路上前方においていずれ減速することは回避できないため、その場合においては、ＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂの制御において転舵力を制限値以内として、ＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂの制御に基づいて、運転者の操舵力の追加を伴わずに車線を維持することを優先することができる。
【００７３】
以上述べた実施例２の車両制御装置２１においては、ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃが、カーナビゲーションＥＣＵ１０から取得した予定経路上前方の交通流代表車速Ｖａにより運転者の先行車両に対する追従意思を推定したが、これ以外の制御パラメータを用いることももちろん可能である。以下にそれについての実施例３について述べる。
【実施例３】
【００７４】
図５は、本発明に係る車両制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【００７５】
車両制御装置３１は、測距センサ２と、ＡＣＣＥＣＵ３と、前方認識カメラ４と、ＬＫＡＥＣＵ５と、ＥＰＳＥＣＵ９と、エンジンＥＣＵ６と、ブレーキＥＣＵ７と、変速機ＥＣＵ８と、ＥＰＳＥＣＵ９と、車内カメラ１６とを備えて構成される。ＡＣＣＥＣＵ３と、ＬＫＡＥＣＵ５と、エンジンＥＣＵ６と、ブレーキＥＣＵ７と、変速機ＥＣＵ８と、ＥＰＳＥＣＵ９はＣＡＮ（Controller  Area  Network）等の通信規格により相互に接続される。なお、実施例１に示した車両制御装置１と同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明は割愛する。
【００７６】
車内カメラ１６は例えば、例えばＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラであり、例えば自車両室内のウインドシールド中央上部に、運転者の眼球近傍に光軸が合致するように配設されて、運転者の顔を含むように撮像して撮像画像データをＡＣＣＥＣＵ３に出力するものである。
【００７７】
ＡＣＣＥＣＵ３は実施例に示した構成に加えて、視線検出手段３ｅを備えており、この視線検出手段３ｅは、車内カメラ１６により撮像された画像データに基づいて、例えばエッジ検出やパターンマッチング等の所定の画像処理に基づいて、運転者の視線方向を検出する。
【００７８】
ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃは、視線検出手段３ｅが検出した視線が先行車両に指向している場合に、運転者の先行車両に対する追従意思を推定する。さらに、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、車両制御手段３ｄによる制御と操舵制御手段５ｂによる制御が同時に行われており、かつ、推定手段３ｃが運転者の先行車両に対する追従意思を推定しない場合に、車速を転舵力が制限値となる制限車速Ｖｒ以下とする制限車速制御を行う。制限車速Ｖｒについての定義は実施例１に示したものと同様である。
【００７９】
以下、本実施例３の車両制御装置３１の制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図６は、本発明による車両制御装置３１の制御内容を示すフローチャートである。
【００８０】
Ｓ４１において、ＬＫＡＥＣＵ５の前方情報検出手段５ａは、前方認識カメラ４の検出結果に基づいて、曲線半径Ｒ、オフセット距離Ｄ、偏向角θを含む前方情報を検出し、Ｓ４２において、ＡＣＣＥＣＵ３の車速検出手段３ａはブレーキＥＣＵ７からＣＡＮを介して車速を検出し、ＡＣＣＥＣＵ３の車間距離検出手段３ｂは測距センサ２の検出結果に基づいて、自車両と先行車両との車間距離及び先行車両の有無を検出する。さらに、Ｓ４３において、ＬＫＡＥＣＵ５の視線検出手段３ｅは、車内カメラ１６の撮像した画像データに基づいて、運転者の視線を検出する。
【００８１】
つづいて、Ｓ４４において、ＬＫＡＥＣＵ５の前方情報検出手段５ａは、曲線半径Ｒを今回検出値Ｒｔに更新する。さらに、Ｓ４５において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、ＡＣＣ目標車速Ｖｔを運転者が予め設定した設定車速Ｖｓとするための目標加減速度ａｓ１を演算し、Ｓ４６において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、Ｓ４２において車間距離検出手段３ｂが検出した車間距離を、車速検出手段３ａが検出した車速で除して車間時間を演算して、この車間時間を運転者が予め設定した目標車間時間に保持するための、目標加減速度ａｓ２を演算する。
【００８２】
Ｓ４７において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄはＣＡＮを介して、ＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂの制御が行われているかどうかを判定し、制御が行われていればＳ５０にすすみ、行われていなければＳ４８にすすむ。Ｓ４８において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄはＳ４５において演算した目標加減速度ａｓ１とＳ４６において演算した目標加減速度ａｓ２の小さい方を選択して、最終目標加減速度ａｓとする。
【００８３】
Ｓ５０において、ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃは、視線検出手段３ｅが検出した視線が先行車両に指向しているかどうかを判定し、肯定であればＳ４８にすすみ、否定であればＳ５１にすすむ。
【００８４】
Ｓ５１において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、転舵力が制限値となる横加速度Ｇｙと曲線半径の今回検出値Ｒｔを用いて制限車速Ｖｒ＝√（Ｇｙ×Ｒｔ）を演算し、さらにＳ５２において、ＡＣＣ目標車速Ｖｔを制限車速Ｖｒとするための、目標加減速度ａｓ３を演算し、Ｓ５３において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、Ｓ４５において演算した目標加減速度ａｓ１とＳ４６において演算した目標加減速度ａｓ２及びＳ３１において演算した目標加減速度ａｓ３の最も小さい値を、最終目標加減速度ａｓとする。
【００８５】
Ｓ４９において、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄは、Ｓ４８又はＳ５３において演算された最終目標加減速度ａｓを実現するように、ＣＡＮを介してエンジンＥＣＵ６、ブレーキＥＣＵ７及び変速機ＥＣＵ８を適宜制御する。
【００８６】
以上述べた制御内容により実現される本実施例３の車両制御装置３１によっても、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、ＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄによる制御とＬＫＡＥＣＵ５の操舵制御手段５ｂによる制御が同時に行われており、かつ、ＡＣＣＥＣＵ３の推定手段３ｃが運転者の先行車両に対する追従意思を推定しない場合であることを、図６中、Ｓ４７のＹ、Ｓ５０のＮにおいて判定して、図６のＳ５１〜５３及びＳ４９に示したように、車両制御手段３ｄが車速を転舵力が制限値となる制限車速Ｖｒ以下とする制限車速制御を行うことができる。
【００８７】
このことにより、運転者の先行車両に対する追従意思が推定されない場合には、操舵制御手段５ｂによる転舵力を制限値以内として、運転者に自動運転しているような錯覚を与えることを防止し、かつ、運転者の操舵意思と操舵制御手段５ｂの制御が相違する場合に運転者がステアリングホイールにより入力する補正のための操舵力をなるべく小さくしてフェールセーフ上の要求を満たすことができる。
【００８８】
加えて、運転者の先行車両に対する追従意思が推定手段３ｃにより推定される場合には、運転者の追従意思を優先させて、車両制御手段３ｄによる制御と操舵制御手段５ｂによる制御が同時に行われていても、車両制御手段３ｄが車速を転舵力が制限値となる制限車速Ｖｒ以下とする制限車速制御を行わないことにより、運転者の先行車両に対する追従意思に係わらずに自車両の車速が制限されてしまうことに伴って、運転者に車両制御手段３ｄによる制御と操舵制御手段５ｂの制御の不連続感を与えてしまうことを防止して、運転者にとってより快適な運転フィーリングを実現することができる。
【００８９】
加えて、本実施例３の車両制御装置３１によれば、車内カメラ１６及びＡＣＣＥＣＵ３の視線検出手段３ｅを新たに追加する必要は生じるものの、運転者の視線が先行車両に指向している場合には、運転者が先行車両に対する追従意思を有している可能性が高いことを利用して、運転者の先行車両に対する追従意思をより効率的かつ正確に推定することができる。
【００９０】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００９１】
例えば、上述した実施例１〜３に示したもの以外でも、運転者の先行車両に対する追従意思を推定しうる制御パラメータが存在する場合には、それを適宜検出して追従意思を推定する手段を追加して、上述したものと同様に、追従意思が推定される場合にはＡＣＣＥＣＵ３の車両制御手段３ｄによる制御を優先させる制御を実施することは可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、車両制御装置に関するものであり、より快適な運転フィーリングを実現することができる車両制御装置を提供することができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係る車両制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る車両制御装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る車両制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る車両制御装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る車両制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る車両制御装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
１      車両制御装置
２      測距センサ
３      ＡＣＣＥＣＵ
３ａ    車速検出手段
３ｂ    車間距離検出手段
３ｃ    推定手段
３ｄ    車両制御手段３ｄ
４      前方認識カメラ
５      ＬＫＡＥＣＵ
５ａ    前方情報検出手段
５ｂ    操舵制御手段
７      ブレーキＥＣＵ
８      変速機ＥＣＵ
９      ＥＰＳＥＣＵ
２１      車両制御装置
１０      カーナビゲーションＥＣＵ
１０ａ    探索手段
１０ｂ    表示手段
１１      ＧＰＳアンテナ
１２      ＩＭＵ
１３      受信機
１４      データベース
１５      ディスプレイ
３１      車両制御装置
１６      車内カメラ
３ｅ    視線検出手段
【図１】
2009166722.tif 000003
【図２】
2009166722.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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