JP2007062734A

JP2007062734A - 追従制御装置

Info

Publication number: JP2007062734A
Application number: JP2006288035A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ono; 健二小野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2007-03-15

Abstract

【課題】運転者負荷に応じて自車両の状態を自動的に設定することができる追従制御装置を提供すること。
【解決手段】自車両に搭載され、先行車両の走行状態に応じて自車両の状態を設定するＡＣＣ設定制御部１０を備える追従制御装置１において、当該ＡＣＣ設定制御部１０に、運転者負荷に基づいて自車両の状態を設定する機能を備えさせた。
【選択図】図１

Description

本発明は、先行車両の走行状態に応じて自車両の状態を設定する追従制御手段を備える追従制御装置に関する。

従来より、先行車両の走行状態に応じて自車両の速度を設定する追従制御装置が知られている（例えば特許文献１）。当該技術では、自車両から先行車両までの距離及び自車両の走行継続時間に応じて自車両の速度を設定し、自車両を当該設定速度で走行させる。

特開平６−２２７２８１号公報

ここで、運転者が各種入力操作（例えば、経路誘導装置に目的地を入力する操作）を行う場合、運転者にとっては、入力操作に応じた負荷が生じるので、設定速度を変更したい場合（例えば、設定速度を小さくしたい場合）が生じうる。

しかし、この場合、従来の技術では、車両の乗員が追従制御装置の設定速度を自ら変更しなければならず、設定変更に手間がかかっていた。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その主に目的とするところは、運転者負荷に基づいて自車両の状態を自動的に設定することができる追従制御装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本願特許請求の範囲に記載の発明は、自車両に搭載され、先行車両の走行状態に応じて自車両の状態を設定する追従制御手段を備える追従制御装置において、追従制御手段は、運転者負荷に基づいて自車両の状態を設定することを主な特徴とする。

本願特許請求の範囲に記載の発明では、主に以下の効果を得ることができる。

即ち、追従制御手段は、運転者負荷に基づいて自車両の速度を設定するので、運転者負荷に基づいて自車両の状態を自動的に設定することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に応じて説明する。

まず、本実施の形態に係る追従制御装置１等の構成を図１〜図３に基づいて説明する。ここで、図１は、追従制御装置１の構成を示したブロック図であり、図２は、入力部の種類と負荷レベルとの関係等を示す対応データである。図３は、負荷と車間距離等との関係を示す対応データである。

図１に示すように、追従制御装置１は、各種搭載機器２及び受信部６を搭載した自車両に搭載される。

また、追従制御装置１は、搭載機器操作部３と、タイマ４と、スイッチ操作負荷計測装置（負荷計測手段）（以下、「負荷計測装置」と称する）５と、表示装置（提示手段、表示手段）７と、スピーカ（提示手段、音声出力手段）８と、文字情報量計測部（負荷計測手段）９と、アダプティブクルーズコントロール（以下、「ＡＣＣ」と称する）設定制御部（追従制御手段）１０、及びＡＣＣ制御装置１１を備える。

各種搭載機器２には、ハンズフリー電話、ラジオ、ミラー、エアコン、経路誘導装置（ナビゲーションシステム）が含まれ、これら搭載機器２は、搭載機器操作部３から与えられた音声入力信号または手動入力信号に基づいて、各種処理を行う。

例えば、ハンズフリー電話は、操作者が音声入力装置３１を用いて音声入力操作を行った場合に、音声入力装置３１から与えられた音声入力信号を通話相手の電話に出力する。

搭載機器操作部３は、音声入力装置３１及び手動入力部（手動入力手段）３２を備える。

音声入力装置３１は、操作者による音声入力操作に使用可能な音声入力部（音声入力手段）３１１を備える。この音声入力部３１１は、具体的にはハンズフリー電話等に使用される音声マイクであり、操作者による音声入力操作により所定の音声入力信号を生成し、各種搭載機器２及びタイマ４に出力する。

また、音声入力部３１１は、図２に示すように、操作に要する手間に応じた負荷レベルが設定される。

図１に示す手動入力部３２には、釦式スイッチ３２２と、シーソー式スイッチ３２３と、段階回転式スイッチ３２４と、段階スライド式スイッチ３２５と、無段階回転式スイッチ３２６と、無段階スライド式スイッチ３２７と、４方向ジョイスティック３２８、及び８方向ジョイスティック３２９が含まれる。

これらは、何れも操作者による手動入力操作に使用可能となっており、操作者による手動入力操作により所定の手動入力信号を生成し、各種搭載機器２及びタイマ４に出力する。

また、これらは、図２に示すように、操作に要する手間に応じた負荷レベルがそれぞれ設定される。

なお、当該負荷レベルは、音声入力部３１１に設定される負荷レベルと相違する。具体的には、当該負荷レベルは、音声入力部３１１に設定される負荷レベルよりも大きい。

また、手動入力部３２中では、釦式スイッチ３２２に設定される負荷レベルが最も小さく、８方向ジョイスティック３２９に設定される負荷レベルが図２に示す範囲で最も大きい。

釦式スイッチ３２２は、例えばラジオのチャンネル選択（プリセット）に使用され、シーソー式スイッチ３２３は、例えば左右のミラーの何れかを選択するのに使用される。

段階回転式スイッチ３２４及び段階スライド式スイッチ３２５は、例えばエアコンベント切り替えに使用され、無段階回転式スイッチ３２６及び無段階スライド式スイッチ３２７は、例えばラジオ音量設定及びエアコン温度設定に使用される。

４方向ジョイスティック３２８は、例えばミラーの向きを設定するのに使用され、８方向ジョイスティック３２９は、例えば経路誘導装置を操作するのに使用される。

図１に示すタイマ４は、搭載機器操作部３から与えられた音声入力信号または手動入力信号に基づいて、操作者による入力操作が連続してなされる連続入力時間、及び当該連続入力時間中のどの時間にどの入力部が使用されたかを認識する。そして、認識結果に関する連続入力時間信号を生成して、負荷計測装置５に出力する。

負荷計測装置５は、入力部の種類と当該入力部に設定される負荷レベルとの第一対応データ（例えば、図２に示すもの）を記憶しており、当該第一対応データ及びタイマ４から与えられた連続入力時間情報に基づいて、入力操作に要する手間に応じた運転者負荷を計測する。そして、当該計測された運転者負荷に関する入力負荷信号を生成してＡＣＣ設定制御部１０に出力する。

受信部６は、自車両に与えられる各種外部情報６１を受信して、表示装置７、スピーカ８、及び文字情報量計測部９に出力する。ここで、外部情報６１としては、例えば電子メール情報や自車周辺情報等がある。

表示装置７は、受信部６から与えられた外部情報６１を画面表示し、スピーカ８は受信部６から与えられた外部情報６１を音声にて出力する。ここで、表示装置７には、表示装置７により画面表示される情報を乗員が認識するのに要する手間に応じた負荷レベルが設定され、スピーカ８には、スピーカ８により出力される情報を乗員が認識するのに要する手間に応じた負荷レベルが設定される。そして、表示装置７に設定される負荷レベルは、スピーカ８に設定される負荷レベルと相違する。

文字情報量計測部９は、外部情報６１を提示する機器（本実施の形態では、表示装置７及びスピーカ８）の種類と当該機器に設定される負荷レベルとの第二対応データ（図示せず）を記憶する。そして、受信部６から与えられた外部情報６１の情報量を計測し、当該計測された情報量及び第二対応データに基づいて、当該外部情報６１を乗員が認識するのに要する手間に応じた運転者負荷を計測する。そして、当該計測された運転者負荷に関する認識負荷信号を生成し、ＡＣＣ設定制御部１０に出力する。

ＡＣＣ設定制御部１０は、レーザレーダ等を用いて先行車両の走行状態を検出して、検出結果に応じて自車両の状態（本実施の形態では自車両から先行車両までの車間距離及び自車両の速度（以下、「車速」と称する））を設定する。

また、負荷計測装置５または文字情報量計測部９から上述した信号が与えられた場合には、当該信号に基づいて、運転者負荷の合計（以下、「合計負荷値」と称する）を算出する。

また、図３に示すように、当該合計負荷値と車間距離及び車速との第三対応データを記憶する。ここで、図３に示す第三対応データでは、合計負荷値が大きいほど、対応する車間距離は長くなり、対応する車速は小さくなる。

また、合計負荷値を算出した場合には、当該算出された合計負荷値と第三対応データに基づいて、車間距離及び車速を設定する。そして、当該設定された車間距離及び車速に関する設定信号を生成してＡＣＣ制御装置１１に出力する。

図１に示すＡＣＣ制御装置１１は、ＡＣＣ設定制御部１０から与えられた設定信号に基づいて、ＡＣＣ設定制御部１０により設定された車間距離及び車速を維持しながら自車両を走行させる。

次に、追従制御装置１による処理の手順について、図４のフローチャートに沿って説明する。

ここで、本説明では、図５に示すように、操作者が釦式スイッチ３２２を使用して１秒間隔で３回入力操作してから１秒経過した後、８方向ジョイスティック３２９を用いて１秒間隔で２回入力操作した場合を一例として、処理の手順を説明する。

なお、釦式スイッチ３２２が押下（入力操作）される時間については無視することとし、８方向ジョイスティック３２９を使用した１回目の入力操作時間は２秒、２回目の入力操作時間は１秒とする。

図４に示すステップＳ１にて、操作者が入力操作を行うと、当該入力操作に使用された入力部、即ち図１に示す釦式スイッチ３２２及び８方向ジョイスティック３２９が手動入力信号を生成して、図１に示す各種搭載機器２及びタイマ４に出力する。これにより、搭載機器２が当該手動入力信号に基づいて作動する。

次いで、ステップＳ２にて、タイマ４は、釦式スイッチ３２２及び８方向ジョイスティック３２９から与えられた手動入力信号に基づいて、連続入力時間を認識し、さらに、当該連続入力時間中のどの時間にどの入力部が使用されたかを認識する。

ここで、タイマ４は、一の入力操作終了後から次の入力操作開始前までの時間が所定時間以内であれば、一の入力操作に連続して他の入力操作がなされ、且つ当該時間では一の入力操作が連続して行われていたものとして、認識処理を行う。一方、所定時間より長い場合には、当該時間では入力操作が行われなかったものとして認識処理を行う。ここで所定時間については、予め定められる。

本例の場合であれば、図５に示すように、連続入力時間を７秒と認識し、さらに、入力操作が開始されてから最初の３秒間では釦式スイッチ３２２が使用され、次の４秒間では、８方向ジョイスティック３２９が使用されたと認識する。

次いで、認識結果に関する連続入力時間情報を生成して図１に示す負荷計測装置５に出力する。

ステップＳ３にて、負荷計測装置５は、タイマ４から与えられた連続入力時間情報と、図２に示す第一対応データに基づいて、入力操作に要する手間に応じた運転者負荷を計測する。

具体的には、連続入力時間情報に基づいて、連続入力時間中にて入力操作に使用された入力部と、当該入力部が使用された時間を認識し、当該認識された入力部毎に負荷値を算出する。そして、当該算出された各負荷値を合計して得られた値を運転者負荷とする。ここで、ある入力部の負荷値は、以下の式（１）により算出される。

（ある入力部の負荷値）＝（当該入力部に設定された負荷レベル）＊（当該入力部が使用された時間） …（１）
本例では、釦式スイッチ３２２の負荷値は、図２に示すように、３＊３＝９となり、８方向ジョイスティック３２９の負荷値は、１２＊４＝４８となる。したがって、入力操作に要する手間に応じた運転者負荷は５７となる。

次いで、負荷計測装置５は、算出された運転者負荷に関する入力負荷信号を生成してＡＣＣ設定制御部１０に出力する。

上述したステップＳ１〜ステップＳ３の処理が行われる一方で、図１に示す受信部６は、ステップＳ４にて外部情報６１を受信すると、当該外部情報６１を、表示装置７及びスピーカ８のうち当該外部情報６１を提示する機器に出力すると共に、当該外部情報６１を文字情報量計測部９に出力する。これにより、表示装置及びスピーカ８のうち受信部６から外部情報６１を与えられた機器は、当該外部情報６１を自車両の乗員に提示する。

次いで、ステップＳ５にて、文字情報量計測部９は、受信部６から与えられた外部情報６１に基づいて、当該外部情報６１を提示する機器の種類を認識すると共に、当該外部情報６１の情報量を計測する。

次いで、当該認識された機器の種類及び計測された情報量と、第二対応データとに基づいて、外部情報６１を認識するのに要する手間に応じた運転者負荷を計測する。具体的には、外部情報６１の情報量と、当該外部情報６１を提示する機器に設定された負荷レベルとに基づいて、運転者負荷を計測する。

次いで、計測された運転者負荷に関する認識負荷信号を生成し、ＡＣＣ設定制御部１０に出力する。

次いで、ステップＳ６にて、ＡＣＣ設定制御部１０は、負荷計測装置５から与えられた入力負荷信号と、文字情報量計測部９から与えられた認識負荷信号と、図３に示す第三対応データに基づいて、車間距離及び車速を設定する。

具体的には、負荷計測装置５により計測された運転者負荷と文字情報量計測部９により計測された運転者負荷を合計して合計負荷値を算出し、当該合計負荷値に対応する車間距離及び車速を図３に示す対応データから取得する。

本例の場合では、外部情報６１が与えられない場合、図２に示すように合計負荷値は５７となるので、図３に示すように、当該合計負荷値に対応する車間距離は１００（ｍ）となり、車速は９０（ｋｍ／ｈ）となる。

次いで、設定された車間距離及び車速に関する設定信号を生成し、ＡＣＣ制御装置１１に出力する。

次いで、図４に示すステップＳ７にて、ＡＣＣ制御装置１１は、ＡＣＣ設定制御部１０から与えられた設定信号に基づいて、ＡＣＣ設定制御部１０により設定された車間距離及び車速にて自車両を走行させる。

以上により、本実施の形態では、ＡＣＣ設定制御部１０は、負荷計測装置５及び文字情報量計測部９により計測される運転者負荷に基づいて自車両の状態を設定する（ステップＳ１〜ステップＳ６参照）。したがって、運転者負荷に基づいて自車両の状態を自動的に設定することができる（請求項１記載の発明に対応する効果）。

また、負荷計測装置５は、入力操作に要する手間に基づいて運転者負荷を計測するので（ステップＳ３参照）、ＡＣＣ設定制御部１０は、入力操作に要する手間に基づいて自車両の状態を自動的に設定することができる（請求項２記載の発明に対応する効果）。

また、各入力部は、図２に示すように、操作に要する手間に応じた負荷レベルがそれぞれ設定され、負荷計測装置５は、当該負荷レベルに基づいて、前記運転者負荷を求める（ステップＳ３参照）。したがって、負荷計測装置５は、入力操作に使用される入力部の種類に応じた運転者負荷を求めることができる（請求項３記載の発明に対応する効果）。

また、図２に示すように、手動入力部３２に設定される負荷レベルは音声入力部３１１に設定される負荷レベルと相違するので、負荷計測装置５は、手動入力部３２が使用される場合と音声入力部３１１が入力操作に使用される場合とでそれぞれ異なる運転者負荷を求めることができる（請求項４記載の発明に対応する効果）。

特に、本実施の形態では、負荷計測装置５は、手動入力部３２が使用される場合に、音声入力部３１１が入力操作に使用される場合よりも大きな運転者負荷を求めることができる。

また、負荷計測装置５は、図２に示すように、入力操作が連続してなされる時間に基づいて、運転者負荷を求める（ステップＳ３参照）。したがって、負荷計測装置５は、当該時間が異なる場合には、異なる運転者負荷を求めることができる（請求項５記載の発明に対応する効果）。特に、本実施の形態では、当該時間が長いほど大きい運転者負荷を求めることができる。

また、文字情報量計測部９は、表示装置７またはスピーカ８により提示される情報を乗員が認識するのに要する手間に基づいて運転者負荷を計測する（ステップＳ５参照）。これにより、ＡＣＣ設定制御部１０は、当該手間に基づいて自車両の状態を自動的に設定することができる（請求項６記載の発明に対応する効果）。

また、表示装置７及びスピーカ８には、提示される情報を乗員が認識するのに要する手間に応じた負荷レベルがそれぞれ設定され、負荷計測装置５は、当該負荷レベルに基づいて、前記運転者負荷を求める（ステップＳ５参照）。したがって、負荷計測装置５は、情報を提示する機器の種類に応じた運転者負荷を求めることができる（請求項７記載の発明に対応する効果）。

また、表示装置７に設定される負荷レベルはスピーカ８に設定される負荷レベルと相違するので、文字情報量計測部９は、表示装置７が情報を表示する場合に、スピーカ８が情報を音声にて出力する場合と異なる運転者負荷を求めることができる（請求項８記載の発明に対応する効果）。

また、文字情報量計測部９は、表示装置７またはスピーカ８により提示される情報の情報量に基づいて、運転者負荷を求めるので（ステップＳ５参照）、当該情報量が異なる場合には、異なる運転者負荷を求めることができる（請求項９記載の発明に対応する効果）。

また、ＡＣＣ設定制御部１０は、自車両の状態として車速を設定するので（ステップＳ６参照）、負荷計測装置５及び文字情報量計測部９により計測される運転者負荷に基づいて車速を自動的に設定することができる（請求項１０記載の発明に対応する効果）。

特に、ＡＣＣ設定制御部１０は、図３に示すように、当該計測される運転者負荷が大きいほど、車速を小さい速度に設定する。これにより、当該計測される運転者負荷が大きい場合に、車速を小さい速度に自動的に設定することができる（請求項１１記載の発明に対応する効果）。

また、ＡＣＣ設定制御部１０は、自車両の状態として車間距離を設定するので（ステップＳ６参照）、負荷計測装置５及び文字情報量計測部９により計測される運転者負荷に基づいて車間距離を自動的に設定することができる（請求項１２記載の発明に対応する効果）。

特に、ＡＣＣ設定制御部１０は、図３に示すように、当該計測される運転者負荷が大きいほど、車間距離を長い距離に設定する。これにより、当該計測される運転者負荷が大きい場合に、車間距離を長い距離に自動的に設定することができる（請求項１３記載の発明に対応する効果）。

なお、本実施の形態では、自車両の状態として車間距離及び車速を設定することとしたが、他の状態を設定することとしても良い。また、入力部は図１に示した入力部以外のものであっても良く、提示手段としては、表示装置７またはスピーカ８以外の機器であっても良い。また、図２及び図３に示す対応データは一例であり、他の対応データを用いても良い。

追従制御装置の構成を示したブロック図である。入力部の種類と入力部に設定される負荷レベルとの対応データである。合計負荷値と車間距離及び車速との対応データである。追従制御装置による処理の手順を示したフローチャートである。入力操作の一例を示した説明図である。

符号の説明

１追従制御装置
２各種搭載機器
３搭載機器操作部
４タイマ
５スイッチ操作負荷計測装置（負荷計測手段）
６受信部
７表示装置（提示手段、表示手段）
８スピーカ（提示手段、音声出力手段）
９文字情報量計測部（負荷計測手段）
１０ＡＣＣ設定制御部（追従制御手段）
１１ＡＣＣ制御装置
３１１音声入力部（音声入力手段）
３２手動入力部（手動入力手段）

Claims

自車両に搭載され、先行車両の走行状態に応じて自車両の状態を設定する追従制御手段を備える追従制御装置において、
前記追従制御手段は、運転者負荷に基づいて自車両の状態を設定することを特徴とする追従制御装置。
自車両に搭載され、先行車両の走行状態に応じて自車両の状態を設定する追従制御手段を備える追従制御装置において、
操作者による入力操作に使用可能な入力手段と、
前記入力操作に要する手間に応じた運転者負荷を計測する負荷計測手段と、を備え、
前記追従制御手段は、前記負荷計測手段により計測された運転者負荷に基づいて、自車両の状態を設定することを特徴とする追従制御装置。
請求項２記載の追従制御装置において、
前記各入力手段は、操作に要する手間に応じた負荷レベルがそれぞれ設定され、
前記負荷計測手段は、前記入力手段に設定される負荷レベルに基づいて、前記運転者負荷を求めることを特徴とする追従制御装置。
請求項３記載の追従制御装置において、
前記入力手段には、操作者による手動入力操作に使用可能な手動入力手段と、操作者による音声入力操作に使用可能な音声入力手段とが含まれ、
前記手動入力手段に設定される負荷レベルは、前記音声入力手段に設定される負荷レベルと相違することを特徴とする追従制御装置。
請求項２〜４の何れか１項に記載の追従制御装置において、
前記負荷計測手段は、前記入力操作が連続してなされる時間に基づいて、前記運転者負荷を求めることを特徴とする追従制御装置。
自車両に搭載され、先行車両の走行状態に応じて自車両の状態を設定する追従制御手段を備える追従制御装置において、
自車両の乗員に情報を提示する提示手段と、
当該提示手段により提示された情報を前記乗員が認識するのに要する手間に応じた運転者負荷を計測する負荷計測手段と、を備え、
前記追従制御手段は、前記負荷計測手段により計測された運転者負荷に基づいて、自車両の状態を設定することを特徴とする追従制御装置。
請求項６記載の追従制御装置において、
前記各提示手段は、当該各提示手段により提示された情報を前記乗員が認識するのに要する手間に応じた負荷レベルがそれぞれ設定され、
前記負荷計測手段は、前記提示手段に設定される負荷レベルに基づいて、前記運転者負荷を求めることを特徴とする追従制御装置。
請求項７記載の追従制御装置において、
前記提示手段には、情報を画面表示する表示手段と、情報を音声にて出力する音声出力手段とが含まれ、
前記表示手段に設定される負荷レベルは、前記音声出力手段に設定される負荷レベルと相違することを特徴とする追従制御装置。
請求項６〜８の何れか１項に記載の追従制御装置において、
前記負荷計測手段は、前記提示手段により提示される情報の情報量に基づいて、前記運転者負荷を求めることを特徴とする追従制御装置。
請求項２〜９の何れか１項に記載の追従制御装置において、
前記追従制御手段は、前記負荷計測手段により計測された運転者負荷に基づいて自車両の速度を設定することを特徴とする追従制御装置。
請求項１０記載の追従制御装置において、
前記追従制御手段は、前記負荷計測手段により計測された運転者負荷が大きいほど、自車両の速度を小さい速度に設定することを特徴とする追従制御装置。
請求項２〜１１の何れか１項に記載の追従制御装置において、
前記追従制御手段は、前記負荷計測手段により計測された運転者負荷に基づいて自車両から先行車両までの車間距離を設定することを特徴とする追従制御装置。
請求項１２記載の追従制御装置において、
前記追従制御手段は、前記負荷計測手段により計測された運転者負荷が大きいほど、前記車間距離を長い距離に設定することを特徴とする追従制御装置。