JP2006192966A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転者に適切な目標車間関係値を学習補正する車両用制御装置の提供を目的とする。
【解決手段】 自車と先行車との目標車間関係値を設定し、その設定値に基づく制御を自車に対して行う車両用制御装置において、運転者が前方を見ているか否かを判別可能な顔向きセンサ１２を備え、前方を見ていると判別されたときにブレーキスイッチ１５がオンした時（運転者によりブレーキ操作が行われた時）の実車間関係値について学習した結果に基づいて、目標車間関係値の設定値を補正することを特徴とする車両用制御装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自車と先行車との目標車間関係値を設定する設定手段を有し、前記設定手段により設定された目標車間関係値に基づく制御を自車に対して行う車両用制御装置に関する。

従来から、ブレーキが踏まれたときの車間距離を記憶することによって、警報を鳴らす車間距離のレベルを学習補正する警報車間距離制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−８９４００号公報

しかしながら、ブレーキが踏まれたときの状況、特に運転者が前方の視認状態によってはブレーキが踏まれるタイミングが異なってくるため、上記の従来技術のように、ブレーキが踏まれたときという条件のみの車間距離を学習すると適切な学習結果とならない場合がある。

そこで、本発明は、運転者に適切な目標車間関係値を学習補正する車両用制御装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、
自車と先行車との目標車間関係値を設定する設定手段を有し、前記設定手段により設定された目標車間関係値に基づく制御を自車に対して行う車両用制御装置において、
運転者が前方を見ているか否かを判別可能な判別手段を備え、
前記判別手段が前方を見ていると判別しているときのブレーキ操作時の実車間関係値について学習した結果に基づいて、前記設定手段により設定された目標車間関係値を補正することを特徴とする車両用制御装置が提供される。

本局面によれば、居眠り運転やわき見運転等といった前方をよく視認できていない状態ではなく運転者が前方を見ている状態のみ、ブレーキ操作時の実車間関係値が学習されることになるので、より確度の高い学習結果が得られ、運転者にとって適切な目標車間関係値となる。

また、前記判別手段が前方を見ていると判別しているときのブレーキ操作時の直前に前記判別手段が前方を見ていないと判別していた場合には、該ブレーキ操作時の実車間関係値は学習する対象から除かれることが好適である。前方を見ずに運転していて、その次の前方を見た瞬間にあわててブレーキ操作をする場合がある。そのような場合でのブレーキ操作は適切な学習対象ではないとして排除することによって、適切な目標車間関係値を学習補正することができる。

また、前記実車間関係値は、先行車を検知する検知装置により検知不能の場合、平均減速度に基づいて算出されることが好ましい。つまり、レーダやカメラ等の検出装置の検出情報に基づいて実車間関係値を算出することができない状況であっても、平均減速度に基づいて車間関係値の推定値を算出することによって学習を継続させることができる。

また、前記実車間関係値の学習は、先行車の所定の車速毎にそれぞれ行われることが好ましい。先行車の速度（停車の場合も含む）の違いに応じて、運転者がブレーキ操作をするタイミングは異なるため（例えば、停車している先行車に近づく場合は、走行している先行車に近づく場合に比べ、運転者がブレーキ操作をするタイミングは遅くなる）、車速毎に分けて学習することによって、適切な目標車間関係値を学習補正することができる。

本発明によれば、運転者に適切な目標車間関係値を学習補正することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、本発明の車両用制御装置を適用した車間制御システムの構成図の一例を示す。制御ＥＣＵ１は、自車と先行車との目標車間関係値に基づいて所定の制御を自車に対して行う。所定の制御には、例えば、自車の車速を一定にするクルーズ制御や、先行車と自車との車間距離や車間時間や相対速度を一定にする車間制御や、追突防止をするために運転者に対し警報する追突防止警報制御がある。

制御ＥＣＵ１には、各センサとして、前方認識センサ１１、顔向きセンサ１２、車速センサ１３、前後加速度センサ１４及びブレーキスイッチ１５が接続されている。

前方認識センサ１１には、例えば、バンパーやフロントグリルに配設されたレーザレーダやＣＣＤカメラがある。レーザレーダは、車両前方にマイクロ波を搬送波とするレーザを照射する発光部と、車両前方に照射されたレーザに係る反射波を受光する受光部を備えている。レーザレーダは、車両前方の所定範囲を所定周期でスキャニングするように構成されている。発光部でレーザが発光してから先行車によって反射された反射波が受光部で受光するまでの時間に応じた信号が、制御ＥＣＵ１に入力される。ＣＣＤカメラの場合も同様に、車両前方を撮像した画像信号が制御ＥＣＵ１に入力される。

顔向きセンサ１２は、運転者が前方を見ているか否かを判別するためのセンサである。顔向きセンサ１２には、例えば、カメラや視線検出センサがある。顔向きセンサ１２によって、運転者がわき見をしていたり居眠りをしていたりする等、運転に集中しているか否かを判別することができる。

車速センサ１３は、自車の速度Ｖを検出する。自車の速度Ｖに応じた信号が、車速センサ１３から制御ＥＣＵ１に入力される。

前後加速度センサ１４は、自車の前後加速度Ａを検出する。自車の加速度Ａに応じた信号が、前後加速度センサ１４から制御ＥＣＵ１に入力される。

ブレーキスイッチ１５は、運転者によるブレーキ操作を検知するためのものである。ブレーキスイッチ１５は、ブレーキペダルに備えられ、運転者がブレーキペダルを踏むとオンする。なお、ブレーキアクチュエータを制御するブレーキＥＣＵ等からの制動信号をブレーキスイッチ１５に代用してもよい。実際にブレーキアクチュエータが作動すると、その制動信号がオンする。つまり、ブレーキスイッチ１５によって、運転者によるブレーキ操作の開始時点（もしくは、ブレーキアクチュエータの作動開始時点）を制御ＥＣＵ１は認識することができる。

制御ＥＣＵ１は、上述した前方認識センサ１１や車速センサ１３からの入力信号に基づいて、自車と先行車との実車間関係値である実車間時間Ｔや実車間距離Ｌや実車間相対速度Ｖｒ（先行車に対する自車の速度）を算出する。

制御ＥＣＵ１が追突防止警報制御を行う場合、自車と先行車との目標車間時間（警報発生ＴＴＣ）が設定されている。算出された実車間時間Ｔが警報発生ＴＴＣを下回ると、制御ＥＣＵ１は先行車に追突するおそれがあるとして運転者に対し注意するよう促す。例えば、警報ブザー１６による警告音、マルチメディアディスプレイ等の表示器１７による警告メッセージ、警告ランプ１８によって、運転者に対しブレーキ操作するよう促される。

なお、警報を発生させる閾値は、上記の「車間時間」ではなく、「車間距離」や「車間相対速度」でもよい。これらの閾値を採用する場合、例えば、算出された実車間距離Ｌが設定された目標車間距離を下回ると、または、実車間時間Ｔが所定時間以下かつ実車間距離Ｌが所定距離以下のときに実車間相対速度Ｖｒが目標車間相対速度（＝０ｋｍ／ｈ）を下回ると、制御ＥＣＵ１は先行車に追突するおそれがあるとして運転者に対し注意するよう促す。

また、目標車間時間や目標車間距離や目標車間相対速度といった目標車間関係値は、ユーザが任意に設定可能であったり、制御ＥＣＵ１が所定のマップ（例えば、自車速に対する目標車間関係値が規定されたマップ）に基づいて設定したりする。

それでは、本発明の車両用制御装置を適用した車間制御システムの動作例について説明する。図２は、追突防止警報制御を行う制御ＥＣＵ１によって警報発生ＴＴＣが学習補正される例を示すフローである。制御ＥＣＵ１が本フローに従って動作すれば、運転者に最適な警報発生ＴＴＣを学習補正することができるようになる。

ステップ１０において、制御ＥＣＵ１は、車両の走行状態と運転者の運転操作状態を検出するため、前方認識センサ１１、顔向きセンサ１２、車速センサ１３、前後加速度センサ１４及びブレーキスイッチ１５からのセンサ値及びスイッチ状態を読み込む。

ステップ１２において、制御ＥＣＵ１は、ブレーキスイッチ１５がオンしているか否かを判断する。ブレーキスイッチ１５がオンしていれば、制御ＥＣＵ１は、顔向きセンサ１２によって、ブレーキスイッチ１５がオンするその直前に運転者が前方を見ているか否かを判別する（ステップ１４）。「直前」とは、ブレーキスイッチ１５がオフからオンになった時点からさかのぼった所定の時間（例えば、数秒）内のことを示す。その所定の時間内に、前方を見ている（わき見等をしていない）と判別できればステップ１６に移行する。

ステップ１６において、制御ＥＣＵ１は、前方認識センサ１１によって、先行車がいるかどうか（先行車が検知可能かどうか）を判断する。先行車がいると判断されればステップ１８に、いないと判断されればステップ２０に、移行する。

ステップ１６において先行車がいないと判断された場合、実車間時間Ｔに基づいて警報発生ＴＴＣの最適な学習補正をすることができない。そこで、平均減速度に基づいて車間時間の推定値を算出することによって警報発生ＴＴＣを決定する。

ステップ２０において、制御ＥＣＵ１は平均減速度Ａａｖｅを算出する。所定時間τにおける前後加速度センサ１４による検出値Ａ（ｔ）に基づいて、Ａａｖｅ＝（１／τ）∫_０ ^τＡ（ｔ）ｄｔとなる。

ステップ２２では、算出された平均減速度Ａａｖｅから推定車間時間ｔｔｃ０を算出する。所定時間τ間に△Ｖだけ減速したと車速センサ１３によって検出された場合、ｔｔｃ０＝△Ｖ／Ａａｖｅとなる。

ステップ２４及び２６では、インクリメント定数Ｎが所定定数αを超えないまで、ステップ３０に移行するようにしている。すなわち、ステップ１６で先行車がいないと判断されるたびに、ｔｔｃ０が算出されるとともに記憶されていく（ステップ３０）。そして、インクリメント定数Ｎが所定定数α以上になると、ステップ２８に移行し、蓄積されたｔｔｃ０を用いて警報発生ＴＴＣ０を算出し、警報発生ＴＴＣのマップを修正する。例えば、警報発生ＴＴＣ０＝（ｔｔｃ０_α＋ｔｔｃ０_α−１＋・・・＋ｔｔｃ０_α−Ｎ）／Ｎという学習演算式となる。もちろん、本発明は、本学習演算式に限るものではなく、平均と標準偏差とから演算するなど、システムの仕様等に従った学習演算式が用いられてよい。

図３は、警報発生ＴＴＣマップの一例である。初回起動時等、学習補正がまだ行われていないような場合もあるので、図３（ａ）に示されるように、ある先行車車速に対し警報発生ＴＴＣのデフォルト値が設定されている。そして、図３（ｂ）で示されるように、算出されたＴＴＣ０に基づいて、該当する警報発生ＴＴＣマップに修正される（図３（ｂ）では、（ｉｉｉ）のマップに修正されていることが示される）。なお、先行車の速度毎に応じて（例えば、１０ｋｍ／ｈ間隔といった所定の速度範囲毎に）ＴＴＣ０が算出されることによって、より正確なマップに修正される。

ステップ１６に戻って、先行車がいると判断された場合、制御ＥＣＵ１は先行車が停止しているか否かを判断する（ステップ１８）。先行車が停止していると判断されればステップ４０に、停止していないと判断されればステップ６０に、移行する。なお、制御ＥＣＵ１は、実車間距離Ｌの時間変化から相対速度Ｖｒを算出することができるとともに、車速センサ１３によって検出された自車の車速Ｖとその相対速度Ｖｒとの関係から先行車の走行速度Ｖ２を算出することができる。したがって、走行速度Ｖ２によって先行車が停止しているか否かを判断することができる。

ステップ４０では、先行車が停止している場合のブレーキスイッチ１５がオン時の車間時間ｔｔｃ１を算出する。上述の場合と異なり、先行車が検知可能なため、前方認識センサ１１によって実値ｔｔｃ１を検出することができる。

ステップ４２及び４４では、インクリメント定数ｍが所定定数βを超えないまで、ステップ４８に移行するようにしている。すなわち、上述した場合と同様に、ステップ１８で先行車が停止していると判断されるたびに、車間時間ｔｔｃ１が記憶されていく（ステップ４８）。そして、インクリメント定数ｍが所定定数β以上になると、ステップ４６に移行し、蓄積されたｔｔｃ１を用いて、先行車が停止のときにおける警報発生ＴＴＣ１が算出される。例えば、警報発生ＴＴＣ１＝（ｔｔｃ１_β＋ｔｔｃ１_β−１＋・・・＋ｔｔｃ１_β−ｍ）／ｍという学習演算式となる。

一方、ステップ１８で先行車が停止していないと判断された場合には、ステップ６０では、その場合のブレーキスイッチ１５がオン時の車間時間ｔｔｃ２を算出する。上述と同様の方法によって、学習補正のため車間時間ｔｔｃ２が記憶され、先行車が停止していないときにおける警報発生ＴＴＣ２が算出される（ステップ６２〜６８）。

つまり、車間時間の推定値から求められた図３（ｂ）のマップ値から、上記のように車間時間の実値から算出された警報発生ＴＴＣ１及び２に、図３（ｃ）に示されるように補正されることになる。したがって、制御ＥＣＵ１は、本フローに従って、運転者に最適な警報発生ＴＴＣを学習補正することができるようになる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、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及び置換を加えることができる。

上述した衝突防止警報制御の場合ではなく、制御ＥＣＵ１が、自車の車速を一定にするクルーズ制御や、先行車と自車との車間距離や車間時間や相対速度を一定にする車間制御を行う場合でも、本発明は適用可能である。以下、簡単に説明すると、クルーズ制御や車間制御であっても、上記のような目標車間関係値が設定されている。制御ＥＣＵ１は、実車間距離Ｌの時間変化から相対速度Ｖｒを算出し、相対速度Ｖｒの時間変化から相対加速度Ａｒを算出する。さらに、制御ＥＣＵ１は、車速センサ１３によって検出された自車の車速Ｖと相対速度Ｖｒとの関係から先行車の走行速度Ｖ２を算出し、前後加速度センサ１４によって検出された自車の前後加速度Ａと相対加速度Ａｒとの関係から先行車の走行加速度Ａ２を算出する。

制御ＥＣＵ１は、これらの算出された実車間時間Ｔ、実車間距離Ｌ、相対速度Ｖｒ、相対加速度Ａｒまたは自車両の車速Ｖ等に基づいて、エンジンＥＣＵやブレーキＥＣＵ等（他の制御ＥＣＵ１９）に対し、「目標車間関係値（目標車間時間、目標車間距離、目標車間相対速度）」を保つために必要な加減速度要求値を出力し、クルーズ制御等を行う。

つまり、クルーズ制御等における「目標車間関係値（目標車間時間、目標車間距離、目標車間相対速度）」を、図２のフローの「警報発生ＴＴＣ」と同様の学習フローにすることによって、運転者に最適な「目標車間関係値（目標車間時間、目標車間距離、目標車間相対速度）」を学習補正することができるようになる。

本発明の車両用制御装置を適用した車間制御システムの構成図の一例を示す。 追突防止警報制御を行う制御ＥＣＵ１によって警報発生ＴＴＣが学習補正される例を示すフローである。 警報発生ＴＴＣマップの一例である。

符号の説明

１ 制御ＥＣＵ
１１ 前方認識センサ
１２ 顔向きセンサ
１３ 車速センサ
１４ 前後加速度センサ
１５ ブレーキスイッチ
１６ 警報ブザー
１７ 表示器
１８ コンビネーションランプ
１９ 他の制御ＥＣＵ

Claims (4)

1. 自車と先行車との目標車間関係値を設定する設定手段を有し、前記設定手段により設定された目標車間関係値に基づく制御を自車に対して行う車両用制御装置において、
   運転者が前方を見ているか否かを判別可能な判別手段を備え、
   前記判別手段が前方を見ていると判別しているときのブレーキ操作時の実車間関係値について学習した結果に基づいて、前記設定手段により設定された目標車間関係値を補正することを特徴とする車両用制御装置。
2. 前記判別手段が前方を見ていると判別しているときのブレーキ操作時の直前に前記判別手段が前方を見ていないと判別していた場合には、該ブレーキ操作時の実車間関係値は学習する対象から除かれる請求項１記載の車両用制御装置。
3. 前記実車間関係値は、先行車を検知する検知装置により検知不能の場合、平均減速度に基づいて算出される請求項１記載の車両用制御装置。
4. 前記実車間関係値の学習は、先行車の所定の車速毎にそれぞれ行われる請求項１記載の車両用制御装置。

Images