JP2024060208A - 車両の運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＣＣ制御での設定車速を運転者に違和感を与えることなく、しかも道路状態や走行環境に、より適した車速に変更する。【解決手段】車両が走行している際の目標として定めた設定車速を維持する制御指令信号を出力する車両の運転支援装置であって、設定車速を維持する制御を実行して走行している車両の走行方向での前方の道路状態もしくは走行環境に関する前方情報を取得する前方情報取得部１２Ａと、取得した前方情報に基づいて設定車速を低下させることを判定する判定部１２Ｂと、設定車速を低下させることの判定が成立した場合に設定車速を低下させることの承認を車両の運転者から取得する承認受領部１２Ｅと、承認した場合に設定車速を予め定めた量低下させて新たな設定車速とする設定車速変更部１２Ｄとを備えている。【選択図】図２

Description

この発明は、車両の運転者の運転操作を容易にするための支援を行う装置に関するものである。

車両の運転操作のうち加減速操作を容易にする定速走行制御が知られている。その一例が特許文献１に記載されており、特許文献１に記載された装置は、運転者が設定した車速で走行するように車両の駆動力を制御するクルーズ制御を行う装置である。クルーズ制御における設定車速は、基本的には、運転者が任意に設定するようになっているが、車両が公道を走行する場合には道路ごとの制限速度以下で走行することが求められる。そのため、特許文献１に記載された装置によれば、設定車速が、現在走行している道路の制限速度を超過している場合に、速度超過情報を運転者に知らせるとともに、設定車速を低下させている。設定車速は、走行中に維持する車速であるから、設定車速が低下すると、車両は減速される。

特開２００６－３２１３５４号公報

特許文献１に記載された装置によれば、設定車速が制限速度を超過していることを運転者に知らせるが、運転者がその情報を確実に把握できていない場合がある。また、運転者がその情報を知得したとしても、追い越し中であるなどのことにより、減速することが不都合な場合もある。このような場合であっても、特許文献１に記載された発明は、設定車速を制限車速以下に低下させる。そのため、設定車速の低下に伴う減速が運転者の意図に反することになり、その結果、運転者に違和感を与えたり、あるいは運転操作が不安定になったりする可能性がある。

また、特許文献１に記載されているようにクルーズ制御での設定車速を道路の制限速度に低下させれば、車速に関する法規制を遵守した走行が可能になる。しかしながら、そのような制御では、安心あるいは安定した運転を行うための支援としては必ずしも十分とは言い得ない場合がある。例えば、工事区間や旋回半径が比較的小さいコーナーあるいは路面の荒れた箇所などが不規則に連続する箇所を走行する場合や、視界が不規則かつ不連続に変化する箇所などを走行する場合、さらには周囲の車両の遅速に多様に変化する場合などにおいては、制限速度に拘わらず、道路状態あるいは走行環境に応じた車速で走行することが望まれる。これは、クルーズ制御を行って走行する場合も同様であるが、特許文献１に記載された装置では、このような道路状態や走行環境に応じて設定車速を変更したり、設定車速の変更を告知したりすることができず、車両の運転支援装置としては、未だ改良する余地がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、クルーズ制御（定速走行制御）を行って走行する際の設定車速を、運転者に違和感を与えることなく、しかも道路状態や走行環境に、より適するように変更することのできる運転支援装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、車両が走行している際の目標として定めた設定車速を維持する制御指令信号を出力する車両の運転支援装置であって、前記設定車速を維持する制御を実行して走行している前記車両の走行方向での前方の道路状態もしくは走行環境に関する前方情報を取得する前方情報取得部と、取得した前記前方情報に基づいて前記設定車速を低下させることを判定する第１判定部と、前記設定車速を低下させることの判定が成立した場合に前記設定車速を低下させることの承認を前記車両の運転者から取得する第１承認受領部と、前記承認を前記第１承認受領部が取得した場合に前記設定車速を予め定めた量低下させて新たな設定車速とする設定車速変更部とを備えていることを特徴とするものである。

また、この発明は、前記新たな設定車速を維持する制御を実行して前記車両が走行している状態で、前記設定車速を低下させることの前記判定が成立しなくなったことを判定する第２判定部と、前記設定車速を低下させることの前記判定が成立しなくなったことを前記第２判定部が判定した場合に制御の目標としての設定車速を、前記新たな設定車速から前記予め定めた量低下させる前の前記設定車速に戻すことの承認を前記運転者から取得する第２承認受領部と、前記第２承認受領部が前記承認を取得した場合に、制御の目標としての設定車速を、前記新たな設定車速から前記予め定めた量低下させる前の前記設定車速に戻す設定車速復帰部とを更に備えていてよい。

さらに、この発明では、前記車両は、前記車両の走行方向での前方を撮像するカメラを備え、前記前方情報取得部は、前記カメラで得られた情報のうち前記車両が走行している車線の情報を取得するように構成され、前記第１判定部および前記第２判定部は、前記車線の情報に基づいて前記判定を行うように構成されていてよい。

この発明の運転支援装置によれば、車速を設定車速に維持する制御を実行して走行している場合、道路状態あるいは走行環境に関する前方情報に基づいて、設定車速を低下させることの承認を運転者に求める。その承認がなされたことにより、設定車速を低下させる制御が実行される。したがって、この発明では、設定車速の低下およびそれに伴う車速の低下を運転者に告知し、運転者がその告知を了解したことにより車速を低下させるので、意図しない減速が生じたり、そのために運転者が違和感を抱いたり、もしくは運転が不安定になったりすることを未然に回避もしくは抑制することができる。

また、この発明の運転支援装置によれば、設定車速を低下させる前方情報がなくなることにより、運転者の了解の下に、設定車速を元に戻すことができる。したがって、道路状態や走行環境などに応じた、車速を一定に維持する定速走行を、違和感を生じさせることなく実行することができる。

この発明の実施形態における車両を示す模式図である。 そのＥＣＵの機能的構成を示すブロック図である。 設定車速を前方情報に基づいて変更する制御の一例を説明するためのフローチャートである。 変更した設定車速を前方情報に基づいて復帰させる制御の一例を説明するためのフローチャートである。

つぎに、この発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態はこの発明を実施した場合の一例に過ぎないのであって、この発明を限定するものではない。

この発明の実施形態における運転支援装置は、定速走行制御（クルーズ制御）を行って走行する際の設定車速を、道路状態や走行環境などの前方情報に基づいて変更することにより、車両の運転を支援するように構成されている。すなわちクルーズ制御は、従来知られているように、車両が所定の車速以上の車速で走行している状態で、制御の開始操作および車速の設定操作を行うことにより、設定された車速を維持する制御である。なお、レーダークルーズ制御などのアダプティブクルーズ制御（ＡＣＣ制御）では、前方車両との車間距離が設定した距離以下になると、前方車両にそれ以上は接近しないように車速を低下させ、前方車両が離れれば、設定車速まで増速する。その場合、設定車速は従前の車速に維持されている。これは、ブレーキ操作あるいはアクセルペダルの踏み込み操作を行ってクルーズ制御を一旦解除し、その後に運転者がリジューム操作を行った場合も同様である。また、クルーズ制御では、定速走行している状態で、適宜のスイッチなどを運転者が操作することにより、設定車速が高速側あるいは低速側に変化する。

図１は、この発明の実施形態における車両１を模式的に示しており、内燃機関やモータなどからなる駆動力源２の出力側に、変速機や動力分割装置などからなる伝動機構３が連結されている。伝動機構３の出力軸４が、終減速機であるデファレンシャルギヤ５に連結され、このデファレンシャルギヤ５から左右の駆動輪６に駆動力を伝達するように構成されている。駆動力源２は、出力する動力を電気的に制御できるように構成されている。また、伝動機構３は、出力トルクを電気的に制御できるように構成されている。

車両１は、定速走行制御（例えばＡＣＣ制御）を行うことができるように構成されており、そのＡＣＣ制御における設定車速を入力するスイッチ７を備えている。また、車速センサ８が設けられている。車速センサ８は、例えば伝動機構３における出力軸４の回転数を検出し、その検出値を車速として出力するセンサである。

さらに、車両１の前方の道路情報や走行環境を検出する前方情報取得手段が車両１に設けられている。その一例は、車両１の前方における所定範囲の画像を撮像するカメラ９である。また、他の例は、ＶＩＣＳ（登録商標）に対応しているナビゲーションシステム（ＮＡＶ）１０などの地図情報および位置情報ならびにそれらの情報から割り出された自車両の位置の周囲あるいは走行予定路での前方の道路状態や工事などの道路情報ならびに降雨降雪などの走行環境情報を取得するシステムである。さらに、車両１の制御状態や走行状態を運転者に告知し、また車両１の制御のための指示情報を入力する操作装置が車両１に設けられている。その一例は、タッチパネルなどを主体として構成されたヒューマン・マン・インターフェース（ＨＭＩ）１１である。

そして、ＡＣＣ制御による車速制御や運転者（図示せず）との間の情報の授受を行う制御などを行う電子制御装置（ＥＣＵ）１２が設けられている。ＥＣＵ１２は、演算器や記憶素子あるいは入出力のためのインターフェースなどを備えたマイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータや予め記憶しているデータを使用して演算を行い、その演算の結果を制御指令信号として駆動力源２や伝動機構３もしくはそれらの制御部に出力するように構成されている。

ＥＣＵ１２が実行する制御の一例は、車速を維持する定速走行制御（以下、ＡＣＣ制御と記す。）であり、ＥＣＵ１２はその制御のためのプログラムや判定のためのしきい値（判断基準値）などを備えている。そして、上述したスイッチ７や車速センサ８、カメラ９、ナビゲーションシステム１０などから信号もしくはデータが入力されている。ＥＣＵ１２は、ＡＣＣ制御での設定車速を維持するように、駆動力源２や伝動機構３を制御する。また、その制御状態を運転者に知らせ、あるいは運転者による指示を入力するために、前記ＨＭＩ１１に制御情報を出力し、またＨＭＩ１１から指示信号を受信するように構成されている。

ここで説明しているこの発明の実施形態では、ＡＣＣ制御における設定車速を、運転者の操作によらずに、また運転者の承認の下に、ＥＣＵ１２によって自動的に変更するように構成されている。その制御のためのＥＣＵ１２の機能的構成の一例を模式的に示せば、図２のとおりである。

ＥＣＵ１２は、前述したカメラ９やナビゲーションシステム１０などから自車両の前方の道路情報を取得する前方情報取得部１２Ａを備えている。前方情報取得部１２Ａは、カメラ９で撮影した画像を処理して、工事区間や降雨降雪、走行している車線の湾曲の程度もしくは状態、周囲を自車両と同方向に走行している周囲の車両の減速や加速あるいは定速などの速度状態などを取得する。また、前方情報取得部１２Ａは、ナビゲーションシステム１０から自車両の位置情報、地図情報、工事などの道路状態、その他の走行規制情報など、自車両の走行車線の前方での情報を取得する。なお、これらの情報に基づいて、道路のいわゆる複雑度を判定することとしてもよい。

前方情報取得部１２Ａで得られた前方情報に基づいて、ＡＣＣ制御で設定されている車速（設定車速）を低下させることの判定を行う判定部１２Ｂが設けられている。前方情報取得部１２Ａで得られる前方情報は、車両１の走行に支障がないことの情報と、工事などの車両１の走行に障害になり、あるいは走行を抑制するなどのいわゆる制限情報とであり、後者の制限情報のある区間は、車速を抑えることが望ましい。判定部１２Ｂは、制限情報の内容ごとの推奨上限車速を予め備えている。前方情報取得部１２Ａで得られた前方情報に基づいて推奨上限車速を読み出し、その推奨上限車速とＡＣＣ制御による設定車速とを比較し、推奨上限車速がその時点の設定車速より低速の場合には、設定車速を予め定めた量低下させる判定を成立させる。なお、予め定めた量は、推奨上限車速と設定車速との差であってもよく、あるいはこれとは異なる量であってもよい。

設定車速を低下させることの判定の結果は、通知出力部１２ＣとＡＣＣ制御部１２Ｄとに送られる。通知出力部１２Ｃは、判定部１２Ｂで成立した判定を運転者に知らせる制御を行う機能を有しており、判定の結果を前述したＨＭＩ１１に出力する。ＨＭＩ１１は、判定の内容を画像として表示し、あるいは音声を発する。その通知の内容は、設定車速を低下させることにとどまらずに、低下させる量（車速）や低下させた後の車速などを含んでいてよい。また、その通知を運転者が了解し、低下させることを承認することを求める情報を含んでいる。例えばＨＭＩ１１がタッチパネルによって構成されている場合、いわゆる承認ボタンを表示し、その承認ボタンを運転者がタッチし、あるいは指を接近させることにより、承認信号を出力するように構成することができる。また、運転者が操作する承認ボタン（スイッチ）を別途、設けてもよい。

設定車速を低下させることを運転者が承認したことの信号を受領する承認受領部１２Ｅが設けられている。すなわち、上記の承認ボタンが操作されて出力される信号が承認受領部１２Ｅに入力される。承認受領部１２Ｅは、承認ボタンから信号が入力されると、設定車速を低下させることを許可する許可信号を前述したＡＣＣ制御部１２Ｄに出力する。

ＡＣＣ制御部１２Ｄは、車速を設定車速に維持する定速走行制御を行うことを主たる機能とする部分であり、定速走行制御の開始信号と設定車速を指示する前記スイッチ７からの信号とに基づいて、走行時に目標とする車速である設定車速を求めるとともに、その設定車速を車速制御部１２Ｆに出力する。スイッチ７を操作することに基づく設定車速は、前方情報に基づいて変更可能である。すなわち、設定車速を低下させることの判定が、判定部１２ＢからＡＣＣ制御部１２Ｄに入力され、かつ承認受領部１２Ｅから許可信号がＡＣＣ制御部１２Ｄに入力されると、ＡＣＣ制御部１２Ｄは、設定車速を低下させる。設定車速の低下量（変更幅）は、既存の設定車速と判定部１２Ｂで求められた推奨上限車速との差であってよく、あるいは予め定めた所定量であってもよい。また、変更した設定車速を運転者による承認操作もしくは許可信号に基づいて、変更前の設定車速に戻す。

なお、ＡＣＣ制御部１２Ｄは、従来のＡＣＣ制御（もしくは定速走行制御）と同様の制御をも行うように構成されており、したがって設定車速は、スイッチ７を操作することにより高低に変更可能である。またＡＣＣ制御部１２Ｄは、ＡＣＣ制御では踏み込まれていないアクセルペダル（図示せず）が踏み込まれたり、ブレーキペダル（図示せず）が踏み込まれた場合には、ＡＣＣ制御を解除する。その場合、アクセルペダルを踏み戻せばＡＣＣ制御に復帰し、またブレーキペダルを踏み戻した後に所定のリジューム操作を行うことによりＡＣＣ制御に復帰する。

ＡＣＣ制御部１２Ｄは、上述したようにして設定され、あるいは変更された設定車速を車速制御部１２Ｆに指示するように構成されている。車速制御部１２Ｆには、車速センサ８から車速に関するデータが入力されており、その入力された車速（いわゆる実車速）と設定車速との偏差がゼロとなるように、もしくは小さくなるように車速指示信号を前述した駆動力源２や伝動機構３に出力する。したがって、設定車速が変更されると、実車速が変化しなくても設定車速と実車速との偏差が変化するので、このようにして生じた車速の偏差を解消するように車速指示信号が駆動力源２あるいは伝動機構３に出力されて、実車速が変化する。

なお、スイッチ７を操作することによる設定車速の変更やそれに伴う増減速、ＡＣＣ制御の解除およびその後のリジュームなどが従来のＡＣＣ制御と同様に行われることは前述したとおりである。

つぎに、この発明の実施形態で実行される制御の例をフローチャートを参照して説明する。図３は、前方情報として工事情報を取得したことにより、設定車速を低下させる例を説明するためのフローチャートであり、車両１がＡＣＣ制御を実行して走行している状態で上記のＥＣＵ１２で実行される。先ず、取得した前方情報に基づいて、設定車速を低下させるか否かの判定が行われる（ステップＳ１）。前述したように判定部１２Ｂは、取得された前方情報に応じて推奨上限車速を求め、推奨上限車速が設定車速より低車速であれば、設定車速を低下させることの判定が成立する。したがって、車両１が走行している車線で、走行方向での前方に、走行の障害もしくは走行に注意を要する工事区間が、カメラ９での映像から取得されると、工事に応じた推奨上限車速が求められる。その場合、設定車速を低下させることを運転者に知らせる通知が行われ、例えばその通知情報がＨＭＩ１１に表示される。併せて、設定車速を低下させることの承認を求める通知（表示）が行われる。

設定車速を低下させることの判定が成立しなかった場合、すなわちステップＳ１で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく図３に示すルーチンを一旦終了する。これとは反対にステップＳ１で肯定的に判断された場合には、運転者による承認の有無が判断される（ステップＳ２）。すなわち、運転者に対して通知された設定車速の変更を運転者が容認し、前述した承認ボタンを押すなどの承認操作が行われたか否かが判断される。

ステップＳ２で否定的に判断された場合は、特に制御を行うことなく図３に示すルーチンを一旦終了する。一方、ステップＳ２で肯定的に判断された場合、すなわち設定車速の変更を運転者が認識あるいは容認した場合、上記のステップＳ１での判定内容に応じて設定車速を変更する（ステップＳ３）。より具体的には、設定車速を低下させる。その後、図３に示すルーチンを一旦終了する。

したがって、設定車速の変更に伴って車速が変化することを運転者が認識していない状態や、運転者が車速の低下を容認していない状態で、設定車速の変更に伴う車速の変化が生じることが回避される。そのため、運転者が違和感を抱いたり、運転操作が不安定になったりすることを未然に回避もしくは抑制することができる。

前方情報に基づいて変更した設定車速を元に戻す復帰制御を行う場合であっても、運転者の承認を要件としており、その制御例を図４に示してある。この図４にフローチャートで示す制御例は、設定車速を前方情報で変更した状態で車両１が走行している場合に実行され、先ず、復帰条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１１）。この復帰条件とは、設定車速の変更の原因となった工事などの前方情報が解消されることである。この判断は、前述した判定部１２Ｂで実行され、したがって判定部１２Ｂがこの発明の実施形態における「第１判定部」および「第２判定部」に相当する。ステップＳ１１で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく図４に示すルーチンを一旦終了する。したがって、設定車速は、前方情報（例えば工事）に基づいて変更（低下）させた従前の設定車速に維持される。

これに対して、ステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、設定車速を元に戻すことがＨＭＩ１１を介して運転者に通知されるとともに、元の設定車速に戻すことの承認を運転者に対して求める。そして、ステップＳ１２ではその承認の有無が判断される。承認がないことによりステップＳ１２で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく図４に示すルーチンを一旦終了する。これとは反対にステップＳ１２で肯定的に判断された場合には、設定車速を変更前の元の車速に戻す復帰制御が実行され（ステップＳ１３）、その後、図４に示すルーチンを一旦終了する。したがって、このような復帰制御によって車速が増大する場合であっても、車速が変化することを運転者に通知し、かつ承認を得ているので、前方情報に基づく設定車速の増大やそれに伴う車両１の加速が、運転者に違和感を生じさせたり、運転操作が不安定になる要因になったりすることを未然に回避もしくは抑制することができる。

ここで上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、図２に示す前方情報取得部１２Ａがこの発明の前方情報取得部に相当し、判定部１２Ｂがこの発明における第１判定部および第２判定部に相当し、承認受領部１２Ｅがこの発明の第１承認受領部および第２承認受領部に相当し、ＡＣＣ制御部１２Ｄがこの発明の設定車速変更部および設定車速復帰部に相当する。

１ 車両
２ 駆動力源
３ 伝動機構
４ 出力軸
５ デファレンシャルギヤ
６ 駆動輪
７ スイッチ
８ 車速センサ
９ カメラ
１０ ナビゲーションシステム
１１ ＨＭＩ
１２ 電子制御装置（ＥＣＵ）
１２Ａ 前方情報取得部
１２Ｂ 判定部
１２Ｃ 通知出力部
１２Ｄ ＡＣＣ制御部
１２Ｅ 承認受領部
１２Ｆ 車速制御部

Claims (4)

1. 車両が走行している際の目標として定めた設定車速を維持する制御指令信号を出力する車両の運転支援装置であって、
   前記設定車速を維持する制御を実行して走行している前記車両の走行方向での前方の道路状態もしくは走行環境に関する前方情報を取得する前方情報取得部と、
   取得した前記前方情報に基づいて前記設定車速を低下させることを判定する第１判定部と、
   前記設定車速を低下させることの判定が成立した場合に前記設定車速を低下させることの承認を前記車両の運転者から取得する第１承認受領部と、
   前記承認を前記第１承認受領部が取得した場合に前記設定車速を予め定めた量低下させて新たな設定車速とする設定車速変更部と
   を備えてい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であって、
   前記新たな設定車速を維持する制御を実行して前記車両が走行している状態で、前記設定車速を低下させることの前記判定が成立しなくなったことを判定する第２判定部と、
   前記設定車速を低下させることの前記判定が成立しなくなったことを前記第２判定部が判定した場合に制御の目標としての設定車速を、前記新たな設定車速から前記予め定めた量低下させる前の前記設定車速に戻すことの承認を前記運転者から取得する第２承認受領部と、
   前記第２承認受領部が前記承認を取得した場合に、制御の目標としての設定車速を、前記新たな設定車速から前記予め定めた量低下させる前の前記設定車速に戻す設定車速復帰部と
   を更に備えていることを特徴とする車両の運転支援装置。
3. 請求項１または２に記載の車両の運転支援装置であって、
   前記車両は、前記車両の走行方向での前方を撮像するカメラを備え、
   前記前方情報取得部は、前記カメラで得られた情報のうち前記車両が走行している車線の情報を取得するように構成され、
   前記第１判定部は、前記車線の情報に基づいて前記判定を行うように構成されている
   ことを特徴とする車両の運転支援装置。
4. 請求項２に記載の車両の運転支援装置であって、
   前記車両は、前記車両の走行方向での前方を撮像するカメラを備え、
   前記前方情報取得部は、前記カメラで得られた情報のうち前記車両が走行している車線の情報を取得するように構成され、
   前記第２判定部は、前記車線の情報に基づいて前記判定を行うように構成されている
   ことを特徴とする車両の運転支援装置。