JP2016021177A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両が走行している道路が渋滞しているか否かを簡易に判定する。【解決手段】車両制御装置は、自車両の前方のカラー画像を取得する画像取得部と、カラー画像において、前方車両１０２の後部に設けられた点灯装置（ブレーキランプ２３６、テールランプ２３８）が、自車両の進行方向の位置を異にして複数検出されると渋滞であると判定する渋滞判定部と、を備える。そして、モータ制御部は、渋滞判定部によって渋滞であると判定されると、前輪または後輪のいずれか一方の対象輪を駆動する駆動モータの出力を０とし、インバータ制御部は、前輪用インバータおよび後輪用インバータのうち、対象輪に供給される電力を整流する方を停止する。【選択図】図５

Description

本発明は、道路の渋滞状況を判定して自車両を制御する車両制御装置に関する。

従来、道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ（登録商標））などから、通信などを介して受信した道路の渋滞情報を、地図に表示するナビゲーション装置が普及している（例えば、特許文献１）。

特開２０１３−２１７７１３号公報

ところで、自車両が走行する道路の局所的な渋滞状況を把握して、自車両の制御を最適化したいという要望がある。しかし、自車両が走行する道路の渋滞状況およびその変化を迅速に把握するには、ＶＩＣＳ（登録商標）では応答性が低すぎるという問題があった。また、ＶＩＣＳ（登録商標）を利用するには、通信機能などを要する上、電波の伝播状況によっては利用できない場合もある。そのため、自車両が走行している道路の渋滞状況を簡易に把握する技術の開発が希求されている。

そこで、本発明は、自車両が走行している道路が渋滞しているか否かを簡易に判定可能な車両制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両制御装置は、自車両の前方のカラー画像を取得する画像取得部と、カラー画像において、車両の後部に設けられた点灯装置が、自車両の進行方向の位置を異にして複数検出されると渋滞であると判定する渋滞判定部と、を備えることを特徴とする。

前輪および後輪それぞれを独立して駆動する複数の駆動モータと、複数の駆動モータを制御するモータ制御部と、前輪を駆動する駆動モータに供給される電力を整流する前輪用インバータと、後輪を駆動する駆動モータに供給される電力を整流する後輪用インバータと、前輪用インバータおよび後輪用インバータを制御するインバータ制御部と、をさらに備え、モータ制御部は、渋滞判定部によって渋滞であると判定されると、前輪または後輪のいずれか一方の対象輪を駆動する駆動モータの出力を０とし、インバータ制御部は、前輪用インバータおよび後輪用インバータのうち、対象輪に供給される電力を整流する方を停止してもよい。

対象輪は後輪であってもよい。

渋滞判定部は、カラー画像において、点灯装置が、自車両の進行方向の位置を異にして複数検出される状態が所定時間以上継続すると、渋滞であると判定してもよい。

渋滞判定部は、カラー画像において、点灯装置が、自車両の進行方向の位置を異にして複数検出されることに加え、自車両の車速が第１閾値以下であること、カラー画像から検出された自車両の前方の信号機が青であること、自車両の前方の車両との車間が第２閾値以下であることの３条件のうち、いずれか１または複数が満たされると、渋滞であると判定してもよい。

本発明によれば、自車両が走行している道路が渋滞しているか否かを簡易に判定することができる。

本実施形態の電気自動車の構成を示す図である。 車外環境認識装置の概略的な機能を示した機能ブロック図である。 カラー画像と距離画像を説明するための説明図である。 渋滞判定処理の流れを示すフローチャートである。 前方車両の台数判定処理を説明するための説明図である。 前方車両の台数判定処理の流れを示すフローチャートである。 駆動制御モード決定処理の流れを示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

以下の実施形態では、四輪を独立して駆動可能な電気自動車を例に挙げて説明するが、少なくとも前輪と後輪を独立して駆動できる駆動モータおよびインバータを有する自動車であればよい。また、電気自動車１００を制御する車両制御装置は、電気自動車１００を構成する複数の機能部によって構成されている。

図１は、本実施形態の電気自動車１００（自車両）の構成を示す図である。図１中、実線の矢印はデータの流れを示し、破線の矢印は制御の流れを示す。図１に示すように、電気自動車１００は、前輪１１０ａ、１１０ｂ、後輪１１０ｃ、１１０ｄが、それぞれギヤボックス１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ内のギヤを介して駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄに接続される。駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄは、前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂ、および、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄをそれぞれ介してバッテリ１５０に接続され、バッテリ１５０から供給される電力により回転し、発電することで得られる電力をバッテリ１５０に蓄積する。

前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂは、前輪１１０ａ、１１０ｂを駆動する駆動モータ１３０ａ、１３０ｂに供給される電力を整流し、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄは、後輪１１０ｃ、１１０ｄを駆動する駆動モータ１３０ｃ、１３０ｄに供給される電力を整流する。

そして、駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄがそれぞれ駆動（回転）することで、前輪１１０ａ、１１０ｂ、後輪１１０ｃ、１１０ｄが独立して回動する。

バッテリ１５０は、バッテリコントローラ１６０に接続され、バッテリコントローラ１６０により制御される。バッテリコントローラ１６０は、バッテリ１５０に加え駆動制御装置１７０にも接続され、バッテリ１５０の充放電電流量、温度等を監視するとともに、充放電電流量に基づいてバッテリ１５０の残容量を算出する。そして、これらバッテリ１５０に関するデータを必要に応じて駆動制御装置１７０に出力する。

駆動制御装置１７０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成され、電気自動車１００全体を制御する。具体的には、駆動制御装置１７０は、車輪回転数センサ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄ、アクセルペダルセンサ１９０、シフトセンサ２００それぞれに接続され、各センサ（１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄ、１９０、２００）で検出された値を示す信号を受信する。また、駆動制御装置１７０は、前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂ、および、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄと接続され、前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂ、および、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄに制御信号を送信している。

車輪回転数センサ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄは、例えばレゾルバで構成され、前輪１１０ａ、１１０ｂ、後輪１１０ｃ、１１０ｄの回転数をそれぞれ検出し、回転数を示す信号を駆動制御装置１７０に出力する。アクセルペダルセンサ１９０は、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、踏み込み量を示す信号を駆動制御装置１７０に出力する。シフトセンサ２００は、シフトレバーにより入れられたシフト位置（ニュートラル、ドライブ、バック等）を検出し、シフト位置を示す信号を駆動制御装置１７０に出力する。

駆動制御装置１７０は、車輪回転数センサ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄ、アクセルペダルセンサ１９０からの信号を所定間隔毎にそれぞれ取得する。また、シフトセンサ２００が、シフトレバーのドライブへの移動を検出し、そのドライブのシフト位置を示す信号を駆動制御装置１７０に出力すると、駆動制御装置１７０は、走行準備ができたことを把握して、駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの駆動制御を実行する。具体的に、駆動制御装置１７０は、モータ制御部１７２、インバータ制御部１７４、および、渋滞判定部１７６を含んで構成される。

モータ制御部１７２は、車輪回転数センサ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄ、および、アクセルペダルセンサ１９０から受信した信号に基づき、各駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの出力（トルク）を決定し、その旨の信号を出力する。

インバータ制御部１７４は、バッテリ１５０からの直流電力を、モータ制御部１７２が決定した出力に応じた交流電力に変換するように、前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂ、および、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄを制御する。

渋滞判定部１７６は、電気自動車１００が走行している道路が渋滞しているか否かを判定する。渋滞判定部１７６による渋滞判定処理については、後に詳述する。

また、電気自動車１００は、撮像装置（画像取得部）２１０ａ、２１０ｂと、車外環境認識装置２１２を備える。

撮像装置２１０ａ、２１０ｂは、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子を含んで構成され、電気自動車１００の進行方向側において２つの撮像装置２１０ａ、２１０ｂそれぞれの光軸が略平行になるように、略水平方向に離隔して配置される。

そして、撮像装置２１０ａ、２１０ｂは、電気自動車１００の前方に相当する環境を撮像し、カラー値によるカラー画像を生成することができる。ここで、カラー値は、１つの輝度（Ｙ）と２つの色差（Ｕ、Ｖ）からなるＹＵＶ形式の色空間、３つの色相（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青））からなるＲＧＢ形式の色空間、または、色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、明度（Ｂ）からなるＨＳＢ形式の色空間のいずれかで表される数値群である。

車外環境認識装置２１２は、撮像装置２１０ａ、２１０ｂが取得した画像データを解析し、駆動制御装置１７０は、車外環境認識装置２１２による解析結果に基づいて電気自動車１００の駆動を制御する。以下、車外環境認識装置２１２の構成について詳述する。

（車外環境認識装置２１２）
図２は、車外環境認識装置２１２の概略的な機能を示した機能ブロック図である。図２に示すように、車外環境認識装置２１２は、Ｉ／Ｆ部２１４と、データ保持部２１６と、中央制御部２２０とを含んで構成される。

Ｉ／Ｆ部２１４は、撮像装置２１０ａ、２１０ｂや駆動制御装置１７０との双方向の情報交換を行うためのインターフェースである。データ保持部２１６は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、以下に示す各機能部の処理に必要な様々な情報を保持し、また、撮像装置２１０ａ、２１０ｂから受信した画像データを一時的に保持する。

中央制御部２２０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成され、システムバス２１８を通じて、Ｉ／Ｆ部２１４、データ保持部２１６等を制御する。また、本実施形態において、中央制御部２２０は、画像処理部２２２、３次元位置情報生成部２２４、立体物特定部２２６としても機能する。以下、このような機能部について、画像処理、立体物特定処理といった順に詳細な動作を説明する。

（画像処理）
画像処理部２２２は、２つの撮像装置２１０ａ、２１０ｂそれぞれから画像データを取得し、一方の画像データから任意に抽出したブロック（例えば水平４画素×垂直４画素の配列）に対応するブロックを他方の画像データから検索する、所謂パターンマッチングを用いて視差を導き出す。ここで、「水平」は、撮像したカラー画像の画面横方向を示し、「垂直」は、撮像したカラー画像の画面縦方向を示す。

このパターンマッチングとしては、２つの画像データ間において、任意の画像位置を示すブロック単位で輝度（Ｙ色差信号）を比較することが考えられる。例えば、輝度の差分をとるＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）、差分を２乗して用いるＳＳＤ（Sum of Squared intensity Difference）や、各画素の輝度から平均値を引いた分散値の類似度をとるＮＣＣ（Normalized Cross Correlation）等の手法がある。画像処理部２２２は、このようなブロック単位の視差導出処理を検出領域（例えば水平６００画素×垂直１８０画素）に映し出されている全てのブロックについて行う。ここでは、ブロックを水平４画素×垂直４画素としているが、ブロック内の画素数は任意に設定することができる。

ただし、画像処理部２２２では、検出分解能単位であるブロック毎に視差を導出することはできるが、そのブロックがどのような立体物の一部であるかを認識できない。したがって、視差情報は、立体物単位ではなく、検出領域における検出分解能単位（例えばブロック単位）で独立して導出されることとなる。ここでは、このようにして導出された視差情報（後述する相対距離に相当）を画像データに対応付けた画像を距離画像という。

図３は、カラー画像２３０と距離画像２３２を説明するための説明図である。例えば、２つの撮像装置２１０ａ、２１０ｂを通じ、検出領域２３４について図３（ａ）のようなカラー画像２３０が生成されたとする。ただし、ここでは、理解を容易にするため、２つのカラー画像２３０の一方のみを模式的に示している。本実施形態において、画像処理部２２２は、このようなカラー画像２３０からブロック毎の視差を求め、図３（ｂ）のような距離画像２３２を形成する。距離画像２３２における各ブロックには、そのブロックの視差が関連付けられている。ここでは、説明の便宜上、視差が導出されたブロックを黒のドットで表している。

図２に戻って説明すると、３次元位置情報生成部２２４は、画像処理部２２２で生成された距離画像２３２に基づいて検出領域２３４内のブロック毎の視差情報を、所謂ステレオ法を用いて、水平距離、高さおよび相対距離を含む３次元の位置情報に変換する。ここで、ステレオ法は、三角測量法を用いることで、立体物の視差からその立体物の撮像装置２１０ａ、２１０ｂに対する相対距離を導出する方法である。このとき、３次元位置情報生成部２２４は、対象部位の相対距離と、対象部位と同相対距離にある道路表面上の点と対象部位との距離画像２３２上の検出距離とに基づいて、対象部位の道路表面からの高さを導出する。かかる相対距離の導出処理や３次元位置の特定処理は、様々な公知技術を適用できるので、ここでは、その説明を省略する。

（立体物特定処理）
立体物特定部２２６は、カラー画像２３０に基づく輝度および距離画像２３２に基づく３次元の位置情報を用いて検出領域２３４における対象部位（画素やブロック）がいずれの立体物に対応するかを特定する。また、立体物特定部２２６は、特定すべき立体物に応じて、様々な特定部として機能する。ここで、特定すべき立体物は、車両、歩行者、自転車、信号機、道路、ガードレール、建物といった立体的に独立して存在する物のみならず、テールランプやウィンカー、信号機の各点灯部分等、特定物の一部として特定できる物も含む。

立体物特定処理によって特定された立体物に応じて、前輪１１０ａ、１１０ｂや後輪１１０ｃ、１１０ｄの向きを可変とする操舵機構やブレーキが制御され、先行車両との車間距離を安全な距離に保つクルーズコントロールや、道路標識に示される制限速度に基づく速度制御処理などが遂行される。

また、立体物特定処理によって特定された立体物に基づいて、駆動制御装置１７０による駆動制御が遂行される。本実施形態においては、立体物特定部２２６は、例えば、電気自動車１００の前方に位置する他の車両（以下、前方車両と称す）の後部を特定し、さらに、前方車両の後部に配されたブレーキランプ（点灯装置）やテールランプ（点灯装置）を特定する。そして、駆動制御装置１７０は、ブレーキランプやテールランプの特定処理結果に基づく駆動制御を遂行する。

ところで、電気自動車１００は、４つのインバータ（前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂ、および、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄ）を備えているため、電気自動車１００の走行中、４つのインバータのキャリア周波数に起因するインバータ音が、インバータが１つや２つしか搭載されていない電気自動車よりも大きくなる。特に、渋滞においては車速が低く、走行音などの他の雑音が小さいことから、インバータ音が車内に響き静音性が低下してしまう。

そこで、本実施形態では、駆動制御装置１７０は、渋滞判定部１７６の渋滞判定処理によって渋滞か否かを判定し、判定結果に応じた駆動制御を決定する。以下、渋滞判定部１７６による渋滞判定処理について説明した後、駆動制御の処理の流れについて詳述する。

図４は、渋滞判定処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、渋滞判定部１７６は、車輪回転数センサ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄで検出された回転数にノイズ除去のためのフィルタリング処理を施す。そして、電気自動車１００の車速を導出して、車速が２０ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ３００）。ここでは、車速を比較する閾値として２０ｋｍ／ｈを例に挙げたが、当該閾値は渋滞と判定可能な任意の車速を設定することができる。

車速が２０ｋｍ／ｈ以下である場合（Ｓ３００におけるＹＥＳ）、渋滞判定部１７６は、車外環境認識装置２１２の立体物特定部２２６によって特定された立体物のうち、電気自動車１００の前方に位置する（電気自動車１００が走行する走行路上に位置する）信号機がないか、または、信号機があって青色が点灯しているか否かを判定する（Ｓ３０２）。複数の信号機が立体物として特定されている場合、例えば、電気自動車１００が走行する走行路上に位置する信号機（例えば、電気自動車１００から進行方向に引いた仮想線から所定距離内に位置する信号機）のうち、最も手前側に位置する信号機を対象とする。

ここでは、信号機がないにもかかわらず車速が遅かったり、信号機があっても青色が点灯しているにもかかわらず車速が遅かったりする場合に、渋滞である可能性が高いことから、Ｓ３０２の判定が行われる。

電気自動車１００の前方に位置する信号機がないか、または、信号機があって青色が点灯している場合（Ｓ３０２におけるＹＥＳ）、渋滞判定部１７６は、車外環境認識装置２１２の立体物特定部２２６によって特定された立体物のうち、前方車両と電気自動車１００との車間距離が３ｍ以下であるか否かを判定する（Ｓ３０４）。ここでは、車間距離を比較する閾値として３ｍを例に挙げたが、当該閾値は渋滞と判定可能な任意の車間距離を設定することができる。

前方車両と電気自動車１００との車間距離が３ｍ以下である場合（Ｓ３０４におけるＹＥＳ）、渋滞判定部１７６は、後述する前方車両の台数判定処理の結果が「複数台有り」となっているか否かを判定する（Ｓ３０６）。ここでは、例えば、前方車両が２台以上のとき、「複数台有り」と判定される。

前方車両の台数判定処理の結果が「複数台有り」となっている場合（Ｓ３０６におけるＹＥＳ）、渋滞判定部１７６は、電気自動車１００が走行している道路が渋滞であると判定する（Ｓ３０８）。

車速が２０ｋｍ／ｈ以下でない場合（Ｓ３００におけるＮＯ）、電気自動車１００の前方に位置する信号機があって、かつ、その信号機の青色以外が点灯している場合（Ｓ３０２におけるＮＯ）、前方車両と電気自動車１００との車間距離が３ｍ以下でない場合、すなわち、３ｍを超えている場合（Ｓ３０４におけるＮＯ）、および、前方車両の台数判定処理の結果が「複数台有り」となっていない場合（Ｓ３０６におけるＮＯ）、渋滞判定部１７６は、電気自動車１００が走行している道路が渋滞ではないと判定する（Ｓ３１０）。

図５は、前方車両１０２の台数判定処理を説明するための説明図である。図５（ａ）に示すように、電気自動車１００の前方車両１０２が２台ある場合、先行する前方車両１０２のブレーキランプ２３６やテールランプ２３８が撮像装置２１０ａ、２１０ｂによって撮像されれば、立体物特定部２２６によって、ブレーキランプ２３６やテールランプ２３８の存在が把握され、３次元位置情報生成部２２４によって、ブレーキランプ２３６やテールランプ２３８の３次元位置が特定される。

渋滞判定部１７６は、立体物特定部２２６によって、ブレーキランプ２３６やテールランプ２３８が複数検出され、検出された複数のブレーキランプ２３６、テールランプ２３８の中に、電気自動車１００の進行方向の位置が互いに異なる（進行方向に離れている）ものがあれば、前方車両１０２が複数台有ると判定する。

ここで、渋滞判定部１７６は、夜間においては、ブレーキランプ２３６の点灯が検出し易いことからブレーキランプ２３６の検出によって当該台数判定処理を遂行する。また、昼間においては、ブレーキランプ２３６よりもテールランプ２３８の赤色を検出し易いことから、渋滞判定部１７６は、テールランプ２３８の検出によって当該台数判定処理を遂行する。

図５（ｂ）に示すように、電気自動車１００が走行している道路がカーブしていて、電気自動車１００の前方に前方車両１０２が３台あるとする。この場合、複数の前方車両１０２は、図５（ｂ）中、左右方向の位置が互いにずれることから、前方車両１０２のブレーキランプ２３６やテールランプ２３８が撮像装置２１０ａ、２１０ｂによって撮像可能となり易い。したがって、渋滞判定部１７６は、上記台数判定処理によって前方車両１０２が複数台有ると判定することが可能となる。

また、図５（ｃ）に示すように、２台の前方車両１０２ａ、１０２ｂのうち、先行する前方車両１０２ａと電気自動車１００との距離が離れている場合、撮像装置２１０ａ、２１０ｂによって撮像された画像では、先行する前方車両１０２ａを把握できないので、手前の前方車両１０２ｂしか認識しない。そのため、渋滞判定部１７６は、前方車両１０２が複数台有るにもかかわらず、前方車両１０２が複数台有るとは判定しない。この場合、前方車両１０２が複数台あっても、車間距離が離れていて渋滞していない可能性が高いことから、前方車両１０２が複数台無しと判定され、渋滞でないと判定されても問題ない。

一方、図５（ｄ）に示すように、２台の前方車両１０２同士の車間距離が近い場合、先行する前方車両１０２ａのブレーキランプ２３６やテールランプ２３８が撮像装置２１０ａ、２１０ｂによって撮像不可となる場合がある。このとき、渋滞判定部１７６は、前方車両１０２が複数台無いと判定してしまい、渋滞でないと判定されるおそれがある。本実施形態では、このように、渋滞であると確定できないような状態では、あえて渋滞でないと判定することで、渋滞でないにもかかわらず渋滞であると誤判定してしまうリスクを回避している。

図６は、前方車両１０２の台数判定処理の流れを示すフローチャートである。図６に示す処理は、所定の実行周期で繰り返し実行される。図６に示すように、渋滞判定部１７６は、検出された前方車両１０２の台数（電気自動車１００の進行方向の位置を異にするブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８の数）が２未満であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。検出された前方車両１０２の台数が２未満であれば（Ｓ３３０におけるＹＥＳ）、渋滞判定部１７６は、タイマカウンタをリセット（０を代入）する（Ｓ３３２）。検出された前方車両１０２が２以上であれば（Ｓ３３０におけるＮＯ）、タイマカウンタをインクリメントする（Ｓ３３４）。

ここでは、タイマ閾値として、例えば、５秒に対応するカウンタ値（５秒／実行周期）が設定されているものとするが、タイマ閾値は任意の値を設定することができる。

そして、渋滞判定部１７６は、タイマカウンタが予め設定されたタイマ閾値を超えているか否かを判定する（Ｓ３３６）。タイマカウンタがタイマ閾値を超えている場合（Ｓ３３６におけるＹＥＳ）、渋滞判定部１７６は、前方車両１０２が複数台有ると判定する（Ｓ３３８）。タイマカウンタがタイマ閾値を超えていない場合（Ｓ３３６におけるＮＯ）、渋滞判定部１７６は、前方車両１０２が複数台無いと判定する（Ｓ３４０）。

こうして、渋滞判定部１７６は、電気自動車１００の進行方向の位置を異にするブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８の数が２以上検出される状態が、所定時間（５秒間）継続すると、前方車両１０２が複数台有ると判定する。そのため、前方車両１０２が複数台無いにもかかわらず、複数台有ると判定してしまう誤判定、引いては、渋滞でないにもかかわらず渋滞と判定してしまう誤判定の発生を抑制することが可能となる。

台数判定処理は、上記の渋滞判定処理と並行して遂行される。渋滞判定処理は、所定の周期で繰り返し実行され、その中のステップＳ３０６で、台数判定処理の結果が参照される。このとき、台数判定処理が遂行中であれば、前回遂行された台数判定処理の結果が用いられる。

図７は、駆動制御モード決定処理の流れを示すフローチャートである。モータ制御部１７２は、図７に示すように、渋滞判定部１７６による渋滞判定処理の結果が、渋滞であるか否かを判定する（Ｓ３６０）。渋滞判定処理の結果が、渋滞でない場合（Ｓ３６０におけるＮＯ）、四輪駆動制御ステップＳ３６８に処理を移す。

渋滞判定処理の結果が、渋滞である場合（Ｓ３６０におけるＹＥＳ）、前輪用の駆動モータ１３０ａ、１３０ｂや前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂが正常に作動しているか否かを判定する（Ｓ３６２）。前輪用の駆動モータ１３０ａ、１３０ｂや前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂが正常に作動していない場合（Ｓ３６２におけるＮＯ）、四輪駆動制御ステップＳ３６８に処理を移す。

前輪用の駆動モータ１３０ａ、１３０ｂや前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂが正常に作動している場合（Ｓ３６２におけるＹＥＳ）、インバータ制御部１７４は、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄをＯＦＦする（スイッチングを停止する）（Ｓ３６４）。そして、モータ制御部１７２は、後輪用の駆動モータ１３０ｃ、１３０ｄの出力を０として、前輪用の駆動モータ１３０ａ、１３０ｂのみで電気自動車１００を駆動させる、駆動制御モードを駆動モードとして決定する（Ｓ３６６）。

四輪駆動制御ステップＳ３６８では、モータ制御部１７２は、駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄで電気自動車１００を駆動させる（通常の駆動制御を遂行する）四輪の駆動制御モードを駆動モードとして決定する（Ｓ３６８）。

駆動制御装置１７０は、駆動制御モード決定処理によって決定された駆動モードに従って駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、および、前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂ、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄを制御する。

駆動制御モード決定処理は、上記の渋滞判定処理および台数判定処理と並行して遂行され、一旦終了すると、所定のインターバル期間を空けて繰り返し実行される。駆動制御モード決定処理の中のステップＳ３６０で、渋滞判定処理の結果が参照される。このとき、渋滞判定処理が遂行中であれば、前回遂行された渋滞判定処理の結果が用いられる。

上述したように、渋滞判定部１７６は、画像において、前方車両１０２の後部に設けられたブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８が、電気自動車１００の進行方向の位置を異にして複数検出されると渋滞であると判定する。そのため、ＶＩＣＳ（登録商標）などを用いる場合に必要となる通信機器が不要であって、電気自動車１００が走行している道路が渋滞しているか否かを簡易かつ迅速に判定可能となっている。

また、渋滞判定部１７６によって渋滞であると判定されると、後輪１１０ｃ、１１０ｄを駆動する駆動モータ１３０ｃ、１３０ｄの出力を０とし、インバータ制御部１７４は、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄを停止する。そのため、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄのインバータ音が停止し、車内の静音性を向上することが可能となる。また、四輪による駆動に比べ、二輪による駆動は、エネルギーの出力効率（駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの出力／バッテリ１５０の消費電力）が高いことから、電費を改善することが可能となる。

また、本実施形態では、渋滞判定処理の結果、渋滞でないと判定された場合には、従来と同様の四輪の駆動制御が遂行される。そのため、図５（ｄ）に示すように、２台の前方車両１０２同士の車間距離が近く、渋滞であるにもかかわらず渋滞でないと判定されても、従来と同様の四輪の駆動制御が遂行されるのみである。

一方、仮に、渋滞でないにも関わらず渋滞であると判定されると、前輪１１０ａ、１１０ｂのみによる駆動制御が遂行される。この場合、渋滞ではないため、電気自動車１００の急加速が行われることがあり得るが、四輪の駆動に比べ、前輪１１０ａ、１１０ｂのみの駆動では、加速性が抑えられてしまう。本実施形態では、渋滞であると確定できないような状態では、あえて渋滞でないと判定することで、このようなリスクを抑えている。

また、上述したように、渋滞判定部１７６は、ブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８が、電気自動車１００の進行方向の位置を異にして複数検出されることに加え、電気自動車１００の車速が２０ｋｍ／ｈ（第１閾値）以下であること、電気自動車１００の前方の信号機が青であること、前方車両１０２との車間距離が３ｍ（第２閾値）以下であることの３条件を満たすと、渋滞であると判定した。

かかる３条件のうち、１つ目の条件は、渋滞においては車速が低いことに基づいて設けられている。２つ目の条件は、信号機の青色が点灯している場合に車速が低かったりすると、渋滞である可能性が高いことに基づいて設けられている。また、３つ目の条件は、渋滞においては車間距離が近くなり易いことに基づいている。前方車両１０２が複数台あることに加えて、これらの条件を追加することで、渋滞でないにもかかわらず渋滞と判定してしまう誤判定の発生を、さらに抑制することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態では、渋滞判定処理の結果を、インバータの停止制御に用いる場合について説明したが、渋滞判定処理の結果は、電気自動車１００に関する他の制御に用いられてもよい。

また、上述した実施形態では、渋滞と判定されたときに出力を０とする車輪（対象輪）は後輪１１０ｃ、１１０ｄである場合について説明した。しかし、対象輪は前輪１１０ａ、１１０ｂであってもよい。ただし、対象輪を後輪１１０ｃ、１１０ｄとすることで、渋滞時における電気自動車１００の走行安定性を向上することが可能となる。

また、上述した実施形態では、渋滞判定部１７６は、電気自動車１００の進行方向の位置を異にするブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８の数が２以上検出される状態が、所定時間継続すると、前方車両１０２が複数台有ると判定する場合について説明した。しかし、渋滞判定部１７６は、電気自動車１００の進行方向の位置を異にするブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８の数が２以上検出されると、即座に、渋滞であると判定してもよい。

また、上述した実施形態では、ブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８が、電気自動車１００の進行方向の位置を異にして複数検出されることに加え、上記の３条件がすべて満たされると、渋滞であると判定される場合について説明したが、ブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８が、電気自動車１００の進行方向の位置を異にして複数検出されることに加え、３条件のうち、いずれか１または複数が満たされれば、渋滞であると判定されるとしてもよい。さらに、ブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８が、電気自動車１００の進行方向の位置を異にして複数検出されれば、他の３条件にかかわらず渋滞と判定してもよい。

本発明は、道路の渋滞状況を判定して自車両を制御する車両制御装置に利用できる。

１００ 電気自動車（自車両）
１０２ 前方車両（車両）
１１０ａ、１１０ｂ 前輪
１１０ｃ、１１０ｄ 後輪
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ 駆動モータ
１４０ａ、１４０ｂ 前輪用インバータ
１４０ｃ、１４０ｄ 後輪用インバータ
１７２ モータ制御部
１７４ インバータ制御部
１７６ 渋滞判定部
２１０ａ、２１０ｂ 撮像装置（画像取得部）
２３６ ブレーキランプ（点灯装置）
２３８ テールランプ（点灯装置）

Claims (5)

1. 自車両の前方のカラー画像を取得する画像取得部と、
   前記カラー画像において、車両の後部に設けられた点灯装置が、該自車両の進行方向の位置を異にして複数検出されると渋滞であると判定する渋滞判定部と、
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
2. 前輪および後輪それぞれを独立して駆動する複数の駆動モータと、
   前記複数の駆動モータを制御するモータ制御部と、
   前記前輪を駆動する駆動モータに供給される電力を整流する前輪用インバータと、
   前記後輪を駆動する駆動モータに供給される電力を整流する後輪用インバータと、
   前記前輪用インバータおよび前記後輪用インバータを制御するインバータ制御部と、
   をさらに備え、
   前記モータ制御部は、前記渋滞判定部によって渋滞であると判定されると、前記前輪または前記後輪のいずれか一方の対象輪を駆動する前記駆動モータの出力を０とし、
   前記インバータ制御部は、前記前輪用インバータおよび前記後輪用インバータのうち、前記対象輪に供給される電力を整流する方を停止することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記対象輪は後輪であることを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記渋滞判定部は、前記カラー画像において、前記点灯装置が、前記自車両の進行方向の位置を異にして複数検出される状態が所定時間以上継続すると、渋滞であると判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
5. 前記渋滞判定部は、前記カラー画像において、前記点灯装置が、前記自車両の進行方向の位置を異にして複数検出されることに加え、該自車両の車速が第１閾値以下であること、該カラー画像から検出された該自車両の前方の信号機が青であること、該自車両の前方の車両との車間が第２閾値以下であることの３条件のうち、いずれか１または複数が満たされると、渋滞であると判定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両制御装置。

Images