JP2010076606A - 車両の運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】距離計測装置の性能低下を簡単な手順で判定できる車両の運転支援装置を提供する。
【解決手段】所定計測回数内に計測された全ての距離データから最大の計測距離となる最大計測距離を求め（Ｓ２〜Ｓ５）、求めた最大計測距離から制御車間距離を減算して、車間余裕距離を求め（Ｓ６）、求めた車間余裕距離が予め設定した判定値以下の場合には、性能低下有りと判断して、当該性能低下の情報を運転者に伝達する（Ｓ７、Ｓ１０、Ｓ１１）。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の運転支援装置に関する。

近年、車両の運転操作の軽減や安全性の向上のため、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）等の運転支援装置が開発されている。例えば、ＡＣＣは、レーザレーダ等の距離計測装置により、先行車までの距離を計測し、先行車と衝突する可能性がある場合には、自動的にブレーキをかけるものである。このような運転支援装置においては、距離計測装置の計測性能が重要となるが、天候や計測対象の先行車の汚れ度合い等の要因に影響されるため、そのような影響も考慮して、作動させる必要がある。例えば、特許文献１では、検出された車間距離及び反射強度から、先行車の汚れ度合いを評価すると共に、検出先行車総数に対する汚れた先行車の割合を算出し、この割合が大きい場合には、制御ゲインを低く設定して、穏やかな追従制御に移行するようにしている。

特開平６−１３９４９９号公報 特許第３８９３９１２号公報 特許第３９７１６８９号公報

特許文献１において、天候要因（雨、雪、霧など）で先行車が汚れた場合には、その制御特性を変更することが可能である。しかしながら、計測距離そのものが低下しているため、先行車捕捉が遅れ、減速制御が間に合わないおそれがある。

図５（ａ）、（ｂ）を参照して、具体的に説明する。なお、理想的な状態（天候や汚れ度合い等の要因の影響が無い状態）において、距離計測装置が計測できる最大の距離を「計測限界距離」と規定して、以降の説明を行う。理想的な状態では、自車１０の距離計測装置は、その計測限界距離までの範囲で、先行車の捕捉が可能である。その場合、予め設定している減速開始距離において、先行車２０を検知すると、減速制御を開始する（図５（ａ）参照）。

一方、天候要因（雨、雪、霧など）で先行車が汚れた場合等には、距離計測装置において現在計測できる距離が、計測限界距離より短くなっていき、場合によっては、設定している減速開始距離より短くなってしまう。そのような場合、減速開始距離は、実質的には、現在計測できる距離となってしまい、現在計測できる距離において先行車２０を検知して、初めて減速制御を開始することになる（図５（ｂ）参照）。このような場合でも、運転者自身は距離計測装置が通常通り機能していると思い込んでしまい、減速開始地点が大幅に短くなっていることに気付かない。そして、実際には減速制御が遅れてしまうため、衝突の危険性が発生してしまう。従って、このような状況下では、制御ゲインを低くして制御を継続させるだけではなく、運転者に距離計測装置の性能低下を認識させる必要があり、場合によっては、運転者による制御解除又は運転者のブレーキ操作による減速も必要となる。

このような問題に対処するため、特許文献２、３においては、検知した信号レベルやＲＣＳ（レーザ反射断面積）をモニタすることにより、性能低下を判定するようにしているが、その判定には、複雑な手順、計算が必要である。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、距離計測装置の性能低下を簡単な手順で判定できる車両の運転支援装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る車両の運転支援装置は、
車両を駆動する駆動手段と、
前記車両を制動する制動手段と、
対象物までの距離を計測する距離計測手段と、
前記距離計測手段により計測された先行車との車間距離に基づいて、当該車間距離が所望の制御車間距離となるように、前記駆動手段及び前記制動手段を制御する制御手段と、
前記制御手段からの情報を運転者に伝達する伝達手段とを有し、
前記制御手段は、
所定計測回数内又は所定計測時間内に前記距離計測手段により計測された全ての距離データから最大の計測距離となる最大計測距離を求め、
求めた前記最大計測距離から前記制御車間距離を減算して、車間余裕距離を求め、
求めた前記車間余裕距離が予め設定した判定値以下の場合には、前記距離計測手段の性能低下有りと判断して、前記伝達手段により当該性能低下の情報を前記運転者に伝達することを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る車両の運転支援装置は、
上記第１の発明に記載の車両の運転支援装置において、
更に、前記制御手段は、
当該制御手段が前記距離計測手段の性能低下有りと判断した場合には、前記駆動手段における加速の抑制、又は、前記制動手段による減速の少なくとも一方を実施することを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係る車両の運転支援装置は、
上記第１又は第２の発明に記載の車両の運転支援装置において、
前記伝達手段は、性能低下の情報を表示する表示手段、又は、性能低下の情報を音で伝達する音伝達手段の少なくとも一方であることを特徴とする。

本発明によれば、現在計測できる最大計測距離と現在制御している制御車間距離との差分から求めた車間余裕距離に基づいて、装置の性能低下を判定しているので、簡単な手順で、装置の性能低下を判定して、運転者へ伝達することができる。その結果、運転者が装置の性能低下を把握することができるので、装置過信による衝突危険性を抑制することでき、悪天候下の装置性能低下時に、先行車への接近し過ぎを抑制できる。更には、装置の性能低下を判断して、加速度抑制や減速等の制御との連携も可能である。

以下、図１〜図４を参照して、本発明に係る車両の運転支援装置を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る車両の運転支援装置を示すブロック図であり、図２は、図１に示す車両の運転支援装置の制御を説明する図であり、又、図３は、図１に示す車両の運転支援装置の制御を示すフローチャートである。

図１に示すように、本実施例の車両の運転支援装置は、先行車等の対象物までの距離を計測する距離計測装置１１（距離計測手段）と、距離計測装置１１で計測した距離データが入力されるＥＣＵ１２（電子制御装置；制御手段）と、ＥＣＵ１２からの情報を運転者に伝達するためのガイダンスを表示する表示装置１３（表示手段、伝達手段）と、車両を駆動するエンジン１５（駆動手段）と、車両を制動するブレーキ１４（制動手段）とを有する。

本実施例の車両の運転支援装置では、ＥＣＵ１２が、距離計測装置１１により計測された先行車との車間距離に基づいて、当該車間距離が所望の制御車間距離となるように、エンジン１５及びブレーキ１４を制御している。

なお、距離計測装置１１としては、例えば、マイクロ波やミリ波等のレーダ装置、レーザレーダ装置、ステレオカメラ等が適用可能である。又、ＥＣＵ１２からの情報を運転者に伝達する伝達手段としては、性能低下の情報を表示する表示装置１３だけではなく、性能低下の情報を音で伝達する警報装置（音伝達手段）等も適用可能である。

図１を参照すると共に、図２、図３を用いて、本実施例の車両の運転支援装置における制御を説明する。

まず、最大計測距離をリセットする（ステップＳ１）。例えば、最大計測距離＝０ｍと設定する。

次に、距離計測装置１１を用いて、先行車等の対象物までの距離を計測し、ＥＣＵ１２へ入力する（ステップＳ２）。この場合、計測の対象物は車両（先行車）に限る必要はなく、道路構造物（例えば、ガードレール等）等、距離が計測できるものであれば、どのようなものでもよい。

次に、今回計測した計測距離と、今まで計測した最大計測距離とを比較し、計測距離≦最大計測距離の場合には、最大計測距離を更新せず、計測距離＞最大計測距離の場合には、最大計測距離を更新する（ステップＳ３〜Ｓ４）。

次に、計測が、所定の計測回数以上であるかどうか確認する（ステップＳ５）。所定の計測回数以上であれば、次のステップＳ６へ進み、所定の計測回数未満であれば、上記ステップＳ２〜Ｓ４を所定の計測回数以上となるまで繰り返す。なお、所定の計測回数に代えて、所定の計測時間としてもよい。

上記ステップＳ２〜Ｓ５においては、所定の計測回数内（又は所定の計測時間内）に距離計測装置１１で計測された全ての距離データから最大の計測距離となる最大計測距離を求めることになり、この最大計測距離は、現在の距離計測装置１１が測定可能な対象物のうち、最も遠方にあるものまでの距離となる。理想的な状態（天候等の外部要因が無い状態）においては、「計測限界距離」が最大計測距離として求められることになる。一方、天候要因（雨、雪、霧など）で先行車２０が汚れたり、自車１０の距離計測装置１１が汚れたりした場合等には、計測限界距離より短い距離が最大計測距離として求められることになる。

次に、最大計測距離から制御車間距離を減算して、車間余裕距離を求める（ステップＳ６）。なお、制御車間距離としては、現在、ＥＣＵ１２が自車１０と先行車２０との間で維持しようとする車間距離でよい。この制御車間距離は、走行環境、走行速度等によって変化するものであり、例えば、時間換算して２〜３秒程度となるような距離を制御車間距離としている。当然ながら、高速道路と一般道路とでは制御車間距離は変化することになる。

次に、求めた車間余裕距離と、予め設定してある判定値とを比較する（ステップＳ７）。この判定値は、性能低下を判定するものであり、走行環境、走行速度等によって変化するものである。例えば、判定値を１０ｍと設定する。

車間余裕距離が判定値より大きい場合には、ステップＳ８、Ｓ９へ進み、性能低下なしと判定されて、状況ガイダンス、例えば、正常状態を意味するインジケータ等が表示装置１３に表示される。

一方、車間余裕距離が判定値以下の場合には、ステップＳ１０、Ｓ１１へ進み、性能低下有りと判定されて、状況ガイダンス、例えば、異常状態を意味するインジケータ等が表示装置１３に表示されて、運転者に性能低下を伝達することになる。なお、異常状態の場合には、インジケータ等の視覚的なガイダンスだけでなく、音声によるガイダンスを行うようにしてもよい。又、ガイダンスだけでなく、ブレーキ１４やエンジン１５への制御において、制御ゲインを変更したり、自動的に減速したり、加速を抑制したりしてもよい。

本実施例の車両の運転支援装置は、上記ステップＳ１〜Ｓ１１に示した手順を逐次行うことにより、最大計測距離、そして、車間余裕距離を随時モニタしており、この車間余裕距離を監視することにより、装置の性能低下を判定し、ガイダンスを行うようにしている。

上述した制御の一例を図４のグラフに示す。図４は、例えば、自車の距離計測装置１１又は先行車が時間と共に汚れていく状況を前提としている。このような状況において、本実施例の車両の運転支援装置は、計測可能な対象物までの距離を逐次モニタしているので、時間経過と共に、距離計測装置１１による実際の計測距離が低下していく状況を把握することができ、その結果、車間余裕距離が判定値以下となった場合には、性能低下有りと判定して、状況ガイダンスを出力することになる。

更に具体的な制御例を、数値を例示して説明すると、表１に示すように、例えば、現在の制御車間距離が５０ｍであり、判定値が１０ｍであるときには、最大計測距離の変化に伴い、車間余裕距離が変化していき、最大検出距離が６０ｍとなったとき、車間余裕距離が１０ｍとなるので、性能低下有りと判定されて、状況ガイダンスが出力されることになる。

なお、単に、判定値で判定するのではなく、図４にも併記しているように、車間余裕距離の時間推移をモニタしておき、車間余裕距離に低下の傾向がある場合、性能低下有りと判定して、状況ガイダンスを判定値より早いタイミングで出力するようにしてもよい。この場合、図３に示したフローチャートにおいて、ステップＳ６で求めた車間余裕距離を走行中随時記録しておき、記録した車間余裕距離の時間推移の傾向を見ることにより、性能低下の有無を判定すればよい。

このように、本実施例の車両の運転支援装置では、運転者が装置の性能低下を把握することができるので、装置過信による衝突危険性を抑制することできる。その結果、悪天候下の装置性能低下時に、先行車への接近し過ぎを抑制できる。更には、装置の性能低下を判断して、自動加速時の加速度抑制や減速開始の早期化などの制御との連携も可能である。

本発明は、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）等の車両の運転支援装置に適用可能なものである。

本発明に係る車両の運転支援装置を示すブロック図である。 図１に示す車両の運転支援装置の制御を説明する図である。 図１に示す車両の運転支援装置の制御を示すフローチャートである。 本実施例における制御例を示す図である。 従来技術における問題点を説明する図である。

符号の説明

１１ 距離計測装置
１２ ＥＣＵ
１３ 表示装置
１４ ブレーキ
１５ エンジン

Claims (3)

1. 車両を駆動する駆動手段と、
   前記車両を制動する制動手段と、
   対象物までの距離を計測する距離計測手段と、
   前記距離計測手段により計測された先行車との車間距離に基づいて、当該車間距離が所望の制御車間距離となるように、前記駆動手段及び前記制動手段を制御する制御手段と、
   前記制御手段からの情報を運転者に伝達する伝達手段とを有し、
   前記制御手段は、
   所定計測回数内又は所定計測時間内に前記距離計測手段により計測された全ての距離データから最大の計測距離となる最大計測距離を求め、
   求めた前記最大計測距離から前記制御車間距離を減算して、車間余裕距離を求め、
   求めた前記車間余裕距離が予め設定した判定値以下の場合には、前記距離計測手段の性能低下有りと判断して、前記伝達手段により当該性能低下の情報を前記運転者に伝達することを特徴とする車両の運転支援装置。
2. 請求項１に記載の車両の運転支援装置において、
   更に、前記制御手段は、
   当該制御手段が前記距離計測手段の性能低下有りと判断した場合には、前記駆動手段における加速の抑制、又は、前記制動手段による減速の少なくとも一方を実施することを特徴とする車両の運転支援装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両の運転支援装置において、
   前記伝達手段は、性能低下の情報を表示する表示手段、又は、性能低下の情報を音で伝達する音伝達手段の少なくとも一方であることを特徴とする車両の運転支援装置。

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