JP2024062734A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】凍結路面等の滑りやすい路面等においても常に安定した走行制御を行い得る車両の走行制御装置を提供する。【解決手段】車両の周囲環境情報を取得する周囲環境認識装置４０，４１と、周囲環境認識装置によって取得された周囲環境情報に基づいて車両の走行制御を行う走行制御ユニット１４とを具備する車両の走行制御装置１であって、周囲環境認識装置により車両の進行方向の路面状態が凍結路面である可能性が高いことが検出された場合には、悪路走行モードに自動的に切り換え、周囲環境認識装置により車両の進行方向の路面の凍結状態が解消されたことが検出された場合には、悪路走行モードを自動的に解除する。【選択図】図２

Description

この発明は、凍結路面等の滑りやすい路面等においても常に安定した走行制御を行い得る車両の走行制御装置に関する発明である。

近年、車両等が道路等を走行する場合に、安定した走行制御を行うことができるようにするための車両の走行制御装置が、種々提案され、また実用化されている。

従来の車両の走行制御装置においては、例えば車両の走行状態を各種のセンサ類を用いて検出し、その検出結果に基づいて、車両における各種ユニットの制御を行っている。この場合において行われる制御としては、例えば複数の車輪（通常は４つの車輪）の個別の制動制御や、駆動源（エンジン，駆動モータ等）の駆動力制御、複数の車輪（４輪個別又は前後輪）のトルク配分制御等がある。これら各種の制御を適宜行なうことにより、例えば走行中の車両の横滑り等、不安定な挙動を抑える等の走行制御が行われている。

また、例えば冬期等においては、車両が走行する道路表面等（以下、路面等という）が凍結等に起因して、全面的に或いは部分的に滑りやすくなっている場合がある。このような凍結路面等において車両を安定的に走行させるための走行制御として、上記各種の制御を強化して実行するいわゆる悪路走行モード等と呼ばれる走行モードを備えた走行制御装置が、従来種々提案されている。

しかしながら、従来の走行制御装置においては、運転者が視認することによって路面状態を判断し、運転者が手動切り換え操作を適宜行うことによって、通常走行モードや悪路走行モード等の走行モードの切り換えを行っていた。

そこで、例えば特開２０１９－１０６１５９号公報等によって開示される走行制御装置では、カメラ画像データに基づいて路面形状を検出し、その検出結果に基づいて、検出された路面形状に応じた走行モードへの切り換えを自動的に行う技術が提案されている。

特開２０１９－１０６１５９号公報

ところが、上記特開２０１９－１０６１５９号公報等によって開示される従来の走行制御装置においては、カメラ画像データに基づいて路面状態の検出を行っている。このことから、正確な路面状態を検出するためには、鮮明な光学像を取得することが必須となる。したがって、例えば夜間や暗所等若しくは影等が生じている箇所等では、路面状態の検出を常に確実に行うことが困難であるという問題点がある。

特に、冬期等に生じる凍結路面等においては、各種の形態の凍結状態が現出することが周知である。例えば、圧雪アイスバーン，ブラックアイスバーン，ミラーバーン等と呼ばれる各種形態の凍結状態が知られている。

このうち、特にブラックアイスバーンと呼ばれる状態は、降雨後、夜間等に急激な気温低下が生じることで濡れた路面の水分が凍結し、こうして生じる薄膜状の氷膜によって路面が覆われる状態をいう。このようなブラックアイスバーン等が生じているか否かを確実に見分けることは、カメラ画像或いは人間の視覚等によっても極めて困難であることは周知である。

本発明は、凍結路面等の滑りやすい路面等においても常に安定した走行制御を行い得る車両の走行制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様の車両の走行制御装置は、車両の周囲環境情報を取得する周囲環境認識装置と、前記周囲環境認識装置によって取得された前記周囲環境情報に基づいて前記車両の走行制御を行う走行制御ユニットと、を具備する車両の走行制御装置であって、前記周囲環境認識装置により前記車両の進行方向の路面状態が凍結路面である可能性が高いことが検出された場合には、悪路走行モードに自動的に切り換え、前記周囲環境認識装置により前記車両の進行方向の路面の凍結状態が解消されたことが検出された場合には、前記悪路走行モードを自動的に解除する。

本発明によれば、凍結路面等の滑りやすい路面等においても常に安定した走行制御を行い得る車両の走行制御装置を提供することができる。

本発明の一実施形態の車両の走行制御装置の概略構成を示すブロック構成図 本発明の一実施形態の車両の走行制御装置の作用を示すフローチャート

以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。以下の説明に用いる各図面は模式的に示すものであり、各構成要素を図面上で認識できる程度の大きさで示すために、各部材の寸法関係や縮尺等を構成要素毎に異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、各図面に記載された各構成要素の数量や各構成要素の形状や各構成要素の大きさの比率や各構成要素の相対的な位置関係等に関して、図示の形態のみに限定されるものではない。

まず、本発明の一実施形態の車両の走行制御装置の概略的な構成を、図１を用いて以下に説明する。図１は、本発明の一実施形態の車両の走行制御装置の概略構成を示すブロック構成図である。本実施形態の走行制御装置の基本的な構成は、従来の同種の走行制御装置と略同様の構成を有する。したがって、以下に示す説明は、本実施形態の車両の走行制御装置の概略的な説明に留めている。

本実施形態の車両の走行制御装置１は、当該走行制御装置１を搭載している車両（以下、自車両という）の車室内の前寄り上部中央部分に固定された車載カメラ装置であるカメラユニット１０を有する。

カメラユニット１０は、ステレオカメラ１１と、画像処理ユニット（ＩＰＵ）１２と、画像認識ユニット（画像認識＿ＥＣＵ）１３と、走行制御ユニット（走行＿ＥＣＵ）１４とを有して構成されている。

ステレオカメラ１１は、メインカメラ１１ａと、サブカメラ１１ｂとを有する。メインカメラ１１ａ及びサブカメラ１１ｂは、例えば、自車両の車室内において車幅方向の中央を挟んで左右対称な位置に、前方（進行方向）に向けて配置されている。また、メインカメラ１１ａ及びサブカメラ１１ｂは、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ等によって構成され、互いに同期された所定の撮像周期にて、車外前方の所定の範囲の周囲環境を異なる視点からの二つの画像を取得してステレオ画像を生成する。

ＩＰＵ１２は、ステレオカメラ１１によって撮像した周囲環境画像データ（自車両の走行中の周囲環境を表す画像データ）に対し所定の画像処理を施し、画像上に表される物体や道路面上に標示される区画線等（以下、単に区画線等という）などの各種対象物のエッジを検出する。これにより、ＩＰＵ１２は、車両周囲の立体物や区画線等を認識する。そして、ＩＰＵ１２は、左右の画像上において対応するエッジの位置ズレ量から距離情報を取得し、距離情報を含む画像情報（距離画像情報）を生成する。

画像認識＿ＥＣＵ１３は、ＩＰＵ１２から受信した距離画像情報などに基づき、自車両が走行する走行路（自車走行路）の左右を区画する区画線の道路曲率〔１／ｍ〕及び左右区画線間の幅（車線幅）を求める。この道路曲率及び車線幅の求め方は種々知られている。例えば、画像認識＿ＥＣＵ１３は、道路曲率を周囲環境情報に基づき輝度差による二値化処理にて、左右の区画線を認識し、最小自乗法による曲線近似式などにて左右区画線の曲率を所定区間毎に求める。さらに、画像認識＿ＥＣＵ１３は、左右両区画線の曲率の差分から車線幅を算出する。

そして、画像認識＿ＥＣＵ１３は、左右区画線の曲率と車線幅とに基づき、車線中央、車線中央から自車両の車幅方向中央までの距離である自車横位置偏差等を算出する。

また、画像認識＿ＥＣＵ１３は、距離画像情報に対して所定のパターンマッチングなどを行い、道路に沿って延在するガードレール、縁石及び周辺車両等の立体物の認識などのほか、道路面の状態等（以下、路面状態等という）の認識を行う。ここで、画像認識＿ＥＣＵ１３における立体物の認識では、例えば、立体物の種別、立体物の高さ、立体物までの距離、立体物の速度、立体物と自車両との相対速度、立体物同士の相対的な距離（例えば、道路端の縁石等と、その近傍にある区画線等との間の横方向距離など）などの認識が行われる。また、認識される路面状態等としては、例えば路面が雨や融雪水等によって濡れている状態や、降雨状態或いは積雪状態又は圧雪状態若しくは凍結状態等を想定している。

これら画像認識＿ＥＣＵ１３において認識された各種情報は、第１の周囲環境情報として走行＿ＥＣＵ１４に出力される。

このように、本実施形態において、画像認識＿ＥＣＵ１３は、ステレオカメラ１１及びＩＰＵ１２と共に、車両周囲の第１の周囲環境を認識する周囲環境認識装置としての機能を有する。

走行＿ＥＣＵ１４は、走行制御装置１を統括制御するための制御ユニットである。この走行＿ＥＣＵ１４には、各種の制御ユニットとして、コックピット制御ユニット（ＣＰ＿ＥＣＵ）２１、と、エンジン制御ユニット（Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ）２２と、トランスミッション制御ユニット（Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ）２３と、ブレーキ制御ユニット（ＢＫ＿ＥＣＵ）２４と、パワーステアリング制御ユニット（ＰＳ＿ＥＣＵ）２５とがＣＡＮ（Controller Area Network）等の車内通信回線を通して接続されている。

ＣＰ＿ＥＣＵ２１には、運転席の周辺に配設されたヒューマン・マシーン・インターフェース（ＨＭＩ）３１が接続されている。ＨＭＩ３１は、例えば、各種の運転支援制御の実行を指示するためのスイッチ、運転モードの切り換えを行うためのモード切換スイッチ，運転者の保舵状態を検出するステアリングタッチセンサ，運転者の顔認証や視線等を検出するドライバモニタリングシステム（ＤＭＳ），タッチパネル式のディスプレイ装置（視覚的表示装置），コンビネーションメータ，スピーカ等を含む発音装置等（聴覚的表示装置）等を有して構成されている。

ＣＰ＿ＥＣＵ２１は、走行＿ＥＣＵ１４からの制御信号を受信すると、先行車等に対する各種警報や運転支援制御の実施状況及び自車両の周囲環境等に関する各種情報等を、ＨＭＩ３１を通じた表示や音声等により、運転者に適宜報知する。また、ＣＰ＿ＥＣＵ２１は、ＨＭＩ３１を通じて運転者により入力された各種運転支援制御に対するオン／オフ操作状態等の各種入力情報を、走行＿ＥＣＵ１４に出力する。

Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２の出力側には、電子制御スロットルのスロットルアクチュエータ３２等が接続されている。また、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２の入力側には、図示しないアクセルセンサ等の各種センサ類が接続されている。

Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２は、走行＿ＥＣＵ１４からの制御信号或いは各種センサ類からの検出信号等に基づき、スロットルアクチュエータ３２に対する駆動制御を行う。これにより、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２は、エンジンの吸入空気量を調整し、所望のエンジン出力を発生させる。また、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２は、各種センサ類において検出されたアクセル開度等の信号を、走行＿ＥＣＵ１４に出力する。

Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２３の出力側には、油圧制御回路３３が接続されている。また、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２３の入力側には、図示しないシフトポジションセンサ等の各種センサ類が接続されている。Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２３は、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２において推定されたエンジントルク信号や各種センサ類からの検出信号等に基づき、油圧制御回路３３に対する油圧制御を行う。これにより、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２３は、自動変速機に設けられている摩擦係合要素やプーリ等を動作させ、エンジン出力を所望の変速比にて変速する。また、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２３は、各種センサ類において検出されたシフトポジション等の信号を、走行＿ＥＣＵ１４に出力する。

ＢＫ＿ＥＣＵ２４の出力側には、各車輪に設けられているブレーキホイールシリンダに出力するブレーキ液圧を各々調整するためのブレーキアクチュエータ３４が接続されている。また、ＢＫ＿ＥＣＵ２４の入力側には、図示しないブレーキペダルセンサ、ヨーレートセンサ、前後加速度センサ及び車速センサ等の各種センサ類が接続されている。

ＢＫ＿ＥＣＵ２４は、走行＿ＥＣＵ１４からの制御信号或いは各種センサ類からの検出信号に基づき、ブレーキアクチュエータ３４に対する駆動制御を行う。これにより、ＢＫ＿ＥＣＵ２４は、自車両に対する強制的な制動制御やヨーレート制御等を行うためのブレーキ力を各車輪に適宜発生させる。また、ＢＫ＿ＥＣＵ２４は、各種センサにおいて検出されたブレーキ操作状態や、ヨーレート，前後加速度，車速（自車速）等の信号を走行＿ＥＣＵ１４に出力する。

ＰＳ＿ＥＣＵ２５の出力側には、ステアリング機構にモータの回転力による操舵トルクを付与する電動パワステモータ３５が接続されている。また、ＰＳ＿ＥＣＵ２５の入力側には、操舵トルクセンサや舵角センサ等の各種センサ類（不図示）が接続されている。

ＰＳ＿ＥＣＵ２５は、走行＿ＥＣＵ１４からの制御信号或いは各種センサ類からの検出信号に基づき、電動パワステモータ３５に対する駆動制御を行う。これにより、ＰＳ＿ＥＣＵ２５は、ステアリング機構に対する操舵トルクを発生させる。また、ＰＳ＿ＥＣＵ２５は、各種センサ類において検出された操舵トルク及び舵角等の信号を、走行＿ＥＣＵ１４に出力する。

さらに、走行＿ＥＣＵ１４には、各種のセンサ類として、ロケータユニット３６と、車載レーダ装置３７と、後方センサ３８と、レインセンサ３９と、近赤外線センサ４０と、路面温度センサ４１と、車輪速センサ４２等が接続されている。

ロケータユニット３６は、ＧＮＳＳセンサ３６ａと、高精度道路地図データベース（道路地図ＤＢ）３６ｂとを有して構成されている。

ＧＮＳＳセンサ３６ａは、複数の測位衛星から発信される測位信号を受信することにより、自車両の位置（緯度，経度，高度等）を測位する。

道路地図ＤＢ３６ｂは、ＨＤＤ，ＳＳＤなどの大容量記憶媒体であり、高精度な道路地図情報（ダイナミックマップ）が記憶されている。この道路地図ＤＢ３６ｂは、自動運転を行う際に必要とする車線データとして、車線幅データ、車線中央位置座標データ、車線の進行方位角データ、制限速度などを保有している。この車線データは、道路地図上の各車線に、数メートル間隔で格納されている。

また、ロケータユニット３６は、ＧＮＳＳセンサ３６ａによって測位された自車両位置におけるリアルタイムの周囲環境の情報（例えば渋滞情報や天候情報等）を外部システム（不図示）との通信を行って取得することができる。この場合において、天候情報には、例えば自車両位置を含む地域の降雨情報や降雪情報，積雪情報，気温及び湿度情報等をも含む。

また、道路地図ＤＢ３６ｂは、各種施設や駐車場等の情報等を保有している。

道路地図ＤＢ３６ｂは、例えば、走行＿ＥＣＵ１４からの要求信号に基づき、ＧＮＳＳセンサ３６ａにおいて測位された自車位置を基準とする設定範囲の道路地図情報を、第３の周囲環境情報として走行＿ＥＣＵ１４に出力する。このように、本実施形態において、道路地図ＤＢ３６ｂは、ＧＮＳＳセンサ３６ａと共に、車両周囲の第３の周囲環境を認識する周囲環境認識装置としての機能を有する。

車載レーダ装置３７は、複数のセンサからなり、例えば複数のミリ波レーダ等によって構成されている。ここで、複数のミリ波レーダは、出力した電波に対し、物体からの反射波を受けて解析することにより、主として歩行者や併走車両等の立体物のほか、道路端（例えば、路肩側の端部）に設けられる構造物等（例えば、縁石，ガードレール，建物等の壁，植栽等の立体物等）を検出する。さらに、複数のミリ波レーダは、道路上に存在する立体的な障害物等をも検出する。この場合において、複数のミリ波レーダは、立体物に関する具体的な情報として、立体物の横幅，立体物の代表点の位置（自車両との相対位置，相対距離）及び相対速度等を検出する。

なお、車載レーダ装置３７に含まれる複数のセンサ（複数のミリ波レーダ等）は、例えばフロントバンパの左右側部（前側左右側方センサという）やリアバンパの左右側部（後側左右側方センサという）等に配設されている。そして、前側左右側方センサは、ステレオカメラ１１の画像では認識することが困難な自車両の左右斜め前方及び側方の領域に存在する立体物を第２の周囲環境情報として検出する。また、後側左右側方センサは、前側左右側方センサでは認識することが困難な自車両の左右斜め側方及び後方の領域に存在する立体物を第２の周囲環境情報として検出する。

このように、本実施形態において、車載レーダ装置３７は、車両周囲の第２の周囲環境を認識する周囲環境認識装置としての機能を有する。そして、車載レーダ装置３７の各センサにより取得された情報は、画像認識＿ＥＣＵ１３へと送られる。

後方センサ３８は、例えば、ソナー装置等によって構成されている。この後方センサ３８は、例えば、リアバンパに少なくとも１つ（複数であってもよい）配設されている。後方センサ３８は、後側左右側方センサでは認識することが困難な自車両の後方の領域に存在する立体物を第４の周囲環境情報として検出する。このように、本実施形態において、後方センサ３８は、車両周囲の第４の周囲環境を認識する周囲環境認識装置としての機能を有する。

なお、画像認識＿ＥＣＵ１３によって認識された第１の周囲環境情報、ロケータユニット３６によって認識された第３の周囲環境情報、車載レーダ装置３７によって認識された第２の周囲環境情報、後方センサ３８によって認識された第４の周囲環境情報のそれぞれに含まれる車外の各対象の座標は、何れも、走行＿ＥＣＵ１４において、自車両の中心を原点とする三次元座標系の座標に変換される。

レインセンサ３９は、フロントウィンドウに付着した雨滴や降雪等を検知するセンサである。レインセンサ３９によって取得された情報は、走行＿ＥＣＵ１４へと出力される。そして、この走行＿ＥＣＵ１４において、降雨降雪量や走行速度に応じた制御信号が生成されて、例えばワイパー装置等の駆動制御が行われる。同時に、レインセンサ３９によって取得された情報に基づいて、自車両周囲の天候情報（降雨降雪等の情報）等を認識する。

近赤外線センサ４０は、自車両の周囲状況、例えば路面温度等や路面の水分量等の状態等を認識するセンサである。この近赤外線センサ４０によって取得される情報に基づいて、路面温度や路面上の水分量，路面の凍結状態等を認識する。

路面温度センサ４１は、自車両の進行方向（前方）領域の所定の領域の路面温度を検出するセンサである。

ここで、近赤外線センサ４０及び路面温度センサ４１による検出領域としては、例えば、少なくとも車輪が通過することが予想される領域を含んでいることが好ましい。具体的には、例えば降雪初期段階において路面上に積雪し始めているような状況においては、車両の中心部分が通過する路面領域が積雪状態であっても、車輪が通過する部分では、複数の車両が通行することによって踏み固められたアイスバーンが生じている場合がある。このような状況を考慮して、例えば路面温度センサ４１による温度検出領域を、主に車輪が通過する領域に限定することで、凍結路面等のより滑りやすい箇所の検出を、より確実に行うことができる。

また、路面温度センサ４１による温度検出領域は、車両（車輪）の進行方向（前方）の所定の固定領域としてもよいが、ステアリング舵角に連動させて検出領域を変動させる構成とすれば、なお好ましい。

さらに、路面温度センサ４１は、複数の車輪（４つ）のそれぞれの通過する領域に対応させて複数設ける構成とするのが好ましいが、少なくとも１つ設けられていればよい。ここで、路面温度センサ４１を１つ設ける構成とする場合は、例えば、運転者（ユーザ）の乗車位置から離れた側の前輪の通過領域を検出し得る位置に設けることが好ましい。具体的には、例えば、車両の右側にステアリングホイール（操舵輪）が設置されている車両の場合には、左側前輪の通過領域を検出領域とするのが好ましい。このように構成することによって、運転者（ユーザ）にとって、車輪位置を認識しにくい位置にある凍結箇所を、路面温度センサ４１によって、いち早く正確に検出することができるようになる。

なお、レインセンサ３９，近赤外線センサ４０，路面温度センサ４１等の各センサ類にて取得された情報は、第５の周囲環境情報として検出する。そして、本実施形態において、レインセンサ３９，近赤外線センサ４０，路面温度センサ４１等の各センサ類は、車両周囲の第５の周囲環境を認識する周囲環境認識装置としての機能を有する。

車輪速センサ４２は、自車両の複数の車輪（通常は４つの車輪）のそれぞれの車輪速を検出するセンサである。この車輪速センサ４２は、例えば各車輪の回転速度を検出することで自車両の走行速度を検出する。また、車輪速センサ４２は、例えば各車輪のロック状態や空転状態等を個別に検出する。ここで、車輪速センサ４２は、自車両の状態情報を取得する車両状態認識装置として機能する。

そして、走行＿ＥＣＵ１４は、各種センサ類によって取得された各情報に基づいて、車両の安定走行を行うための走行制御を実行する。具体的には、例えば車輪速センサ４２の出力情報に基づいて各車輪の回転差を検出し、各車輪間に回転差が生じている場合には、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３によるエンジン出力制御や各駆動輪のトルク配分制御を行うほか、ＢＫ＿ＥＣＵ２４による各車輪の個別の制動制御（ブレーキ制御）等を実行して、車両の不安定走行を抑止する走行制御を行う。

ここで、特に、複数の車輪間で回転差が発生した場合に、ＢＫ＿ＥＣＵ２４による個別の制動制御を介入させる際の制御をブレーキＬＳＤ（Limited Slip Differential）制御という。このブレーキＬＳＤ制御自体は周知の技術であるので、詳細説明は省略する。

本実施形態の車両の走行制御装置１においては、ブレーキＬＳＤ制御について、各車輪に個別の制動制御を介入させる際のブレーキ昇圧速度又はブレーキ減圧タイミングを異ならせた複数の動作モードを設定し得る構成としている。
例えば、通常走行モード時のブレーキＬＳＤ制御と、この通常走行モード時のブレーキＬＳＤ制御に対して強化制御を行う悪路走行モード時のブレーキＬＳＤ制御等がある。

悪路走行モード時のブレーキＬＳＤ制御は、例えば複数の車輪間に回転差が発生した時のブレーキ昇圧速度について、通常走行モード時のブレーキ昇圧速度に対して高める制御を行う。また、複数の車輪間に回転差が発生した時のブレーキ減圧タイミングについて、通常走行モード時のブレーキ減圧タイミングに対して遅らせる制御を行なう。このように、ブレーキＬＳＤ制御処理を異ならせて行うことで、より滑りやすい路面を走行する際の駆動力をより高めて、安定的な走行を実現する工夫としている。

なお、ロケータユニット３６，画像認識＿ＥＣＵ１３，走行＿ＥＣＵ１４，ＣＰ＿ＥＣＵ２１，Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２，Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２３，ＢＫ＿ＥＣＵ２４，ＰＳ＿ＥＣＵ２５等の全部又は一部は、ハードウエアを含むプロセッサにより構成されている。

ここで、プロセッサは、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ；Central Processing Unit），ＲＡＭ（Random Access Memory），ＲＯＭ（Read Only Memory）や、不揮発性メモリ（Non-volatile memory），不揮発性記憶装置（Non-volatile storage）等のほか、非一過性の記録媒体（non-transitory computer readable medium）等を備える周知の構成及びその周辺機器等によって構成されている。

ＲＯＭや不揮発性メモリ、不揮発性記憶装置等には、ＣＰＵが実行するソフトウエアプログラムやデータテーブル等の固定データ等が予め記憶されている。そして、ＣＰＵがＲＯＭ等に格納されたソフトウエアプログラムを読み出してＲＡＭに展開して実行し、また、当該ソフトウエアプログラムが各種データ等を適宜参照等することによって、上記各構成部や構成ユニット（１３，１４，２１～２５，３６）等の各機能が実現される。

また、プロセッサは、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの半導体チップなどにより構成されていてもよい。また、上記各構成部や構成ユニット（１３，１４，２１～２５，３６）等は電子回路によって構成してもよい。

さらに、ソフトウエアプログラムは、コンピュータプログラム製品として、フレキシブルディスク，ＣＤ－ＲＯＭ，ＤＶＤ－ＲＯＭ等の可搬型板媒体や、カード型メモリ，ＨＤＤ（Hard Disk Drive）装置，ＳＳＤ（Solid State Drive）装置等の非一過性の記憶媒体（non-transitory computer readable medium）等に、全体あるいは一部が記録されている形態としてもよい。

このように構成された本実施形態の車両の走行制御装置の作用について、図２のフローチャートを用いて以下に説明する。

図２によって示す制御処理は、道路等を走行中の自車両が、各種のセンサ類のうち、例えば近赤外線センサ４０，路面温度センサ４１等の出力結果に基づいて検出される路面状態が、凍結路面等の滑りやすい路面状態であると判断された場合に実行される制御処理である。

本実施形態の車両の走行制御装置１を搭載する自車両が、道路等を走行しているものとする。このとき、図２のステップＳ１において、走行＿ＥＣＵ１４は、ステレオカメラ１１，ロケータユニット３６，レインセンサ３９，近赤外線センサ４０，路面温度センサ４１等の各種センサ類によって取得される各種情報に基づいて自車両の周囲環境の情報（周囲情報）及び路面状態に関する情報の取得を継続して行う。この周囲情報取得処理は、自車両の走行中には、継続して実行されているものとする。

ステップＳ２において、走行＿ＥＣＵ１４は、上述のステップＳ１の処理にて取得された情報に基づいて、路面上に水分が検出されたか否かの確認を行う。ここで、路面上に水分が検出された場合は、次のステップＳ３の処理に進む。また、路面に水分が検出されない場合は、上述のステップＳ１の処理に戻り、周囲環境情報の取得処理を継続する。

続いて、ステップＳ３において、走行＿ＥＣＵ１４は、上述のステップＳ１の処理にて取得された情報に基づいて、路面温度が摂氏０度（℃）以下であるか否かの確認を行う。ここで、路面温度が摂氏０度（℃）以下であることが確認された場合は、凍結路面等である可能性が高いものと判断されて、次のステップＳ４の処理に進む。また、路面温度が摂氏０度（℃）を超えていることが確認された場合は、上述のステップＳ１の処理に戻り、周囲環境情報の取得処理を継続する。

ステップＳ４において、走行＿ＥＣＵ１４は、自車両の現在の設定のうち、「走行モード自動切り換え設定」がオン状態であるか否かの確認をする。ここで、「走行モード自動切り換え設定」とは、自車両が道路上を走行する際に、予め用意されている各種複数の走行モードのうちから、周囲状況に対応する走行モードが自動的に切り換わる動作モードの設定項目である。走行モード自動切り換え設定のオン又はオフの設定は、運転者（ユーザ）が選択的に設定することができる。

なお、各種の走行モードとしては、例えば、通常走行モードのほか、悪路走行モード等がある。この悪路走行モードは、路面状態の悪い道路上（例えば凍結路面等の滑りやすいことが予想される道路上等）を走行する際に選択される走行モードである。

この悪路走行モードが設定されているときに行われる各種の制御としては、例えば、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２によるスロットルアクチュエータ３２の駆動制御や、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２３による油圧制御回路３３の油圧制御や、ＢＫ＿ＥＣＵ２４によるブレーキアクチュエータ３４の駆動制御等である。

具体的には、例えばＥ／Ｇ＿ＥＣＵ２２によるスロットルアクチュエータ３２の駆動制御によって、急激なトルク変化を抑止して滑走を抑える制御や、或いは早めに大きな駆動力を得ることで悪路走破性を高める制御を行う。また、駆動輪が空転した場合に、エンジン出力を下げるトルクダウン制御等も行う。

また、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２３による油圧制御回路３３の油圧制御によって、前後輪間での差回転発生を抑制してトラクション性能を高める制御や、通常制御時よりも変速比を低めに設定し、またロックアップ領域を専用設定として、悪路での安定走行制御を行う。

ＢＫ＿ＥＣＵ２４によるブレーキアクチュエータ３４の駆動制御によって、左右輪の差回転を抑制するブレーキＬＳＤ制御を行う。

なお、これらの悪路走行モード時の制御は、車両速度が所定の速度（例えば時速４０キロメートル（ｋｍ／ｈ）程度）以下の場合に実行され、当該所定の速度を超えると、悪路走行モードは解除される制御がなされる。

本実施形態においては、上述のステップＳ２，Ｓ３の処理にて、自車両が走行中の路面状態が、凍結路面等の滑りやすい路面状態であるか否かの判定を行っている。このことから、ステップＳ４の処理にて自動設定される走行モードとして、凍結路面等の滑りやすい路面状態である場合に適する走行モードである悪路走行モードに切り換えることを想定している。

ステップＳ４の処理にて、「走行モード自動切り換え設定」がオン状態であることが確認された場合は、次のステップＳ５の処理に進む。また、「走行モード自動切り換え設定」がオフ状態であることが確認された場合は、ステップＳ１１の処理に進む。

ステップＳ５において、走行＿ＥＣＵ１４は、悪路走行モードが既に設定されているか否かの確認を行う。ここで、悪路走行モードが既に設定されている場合には、ステップＳ７の処理に進む。また、悪路走行モードに設定されていない場合は、次のステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ６において、走行＿ＥＣＵ１４は、悪路走行モードに切り換える自動切り換え処理を行う。その後、ステップＳ７の処理に進む。

一方、上述のステップＳ４の処理にて「走行モード自動切り換え設定」がオフ状態である場合に、ステップＳ１１の処理に進むと、このステップＳ１１において、走行＿ＥＣＵ１４は、運転者（ユーザ）に対して、悪路走行モードへの切り換えを促す旨等の警告表示を行う。この警告表示は、例えばＨＭＩ３１に含まれるディスプレイ装置等の視覚的表示装置を用いた視覚的表示、或いは同ＨＭＩ３１に含まれるスピーカ等を含む発音装置等の聴覚的表示装置を用いた聴覚的表示等として実行される。

その後、ステップＳ１２の処理に進み、このステップＳ１２において、走行＿ＥＣＵ１４は、悪路走行モードへの切り換え操作が行われたか否か、即ち悪路走行モードが設定されたか否かの確認を行う。ここで、悪路走行モードへの切り換え操作が確認された場合、即ち悪路走行モードが設定されたことが確認された場合には、ステップＳ７の処理に進む。また、悪路走行モードへの切り換え操作が確認されない場合は、一連の処理を終了する（リターン）。

ところで、凍結路面等の滑りやすい路面状態の道路上にて車両を走行させる際に適用される悪路走行モードは、車両速度について稼働上限値が設定されている場合がある。例えば、本実施形態の走行制御装置１においては、上述したように、車両速度が所定の速度（例えば時速４０キロメートル（ｋｍ／ｈ）の上限値）を超えた場合には、設定されている悪路走行モードが一時的に解除される。

このようにして、車両速度が時速４０キロメートル（ｋｍ／ｈ）を超えることによって悪路走行モードが解除された後、車両の走行が継続されている場合に、車両速度が低下して、例えば所定の速度（例えば時速３５キロメートル（ｋｍ／ｈ））を下回ると、再度、悪路走行モードに復帰する制御がなされる。

このように、予め決められた所定の車両速度に応じて、悪路走行モードの解除及び再設定（復帰）の制御が行われる構成の場合、例えば、次のような問題が起こり得る。

まず、運転者（ユーザ）が悪路走行モードに手動設定した状態で、凍結路面等の滑りやすい路面状態の道路上を走行しているものとする。この走行中に、運転者（ユーザ）がアクセル操作を行って車両速度が上昇し、その結果、所定の車両速度を超えてしまうと、悪路走行モードが一時的に解除されてしまうことになる。

この場合、所定の速度以上の高い車両速度によって、凍結路面等の滑りやすい路面状態の道路上の走行を継続することになってしまう。したがって、このような事態になることは極力避けたい。

そこで、本実施形態の走行制御装置１においては、凍結路面等の滑りやすい路面状態の検出が継続している間は、運転者（ユーザ）が不用意にアクセル操作（アクセル踏み込み操作）を行ったとしても、当該アクセル操作に応じた駆動力を抑止する制御を介入させる。これによって、アクセル操作に応じて車両速度が上昇することを抑止して、車両速度が所定の上限速度値を超えることのない走行制御が継続して行われる。したがって、この場合、悪路走行モードが解除されることはない。

そこで、図２のステップＳ７において、走行＿ＥＣＵ１４は、現在の車両速度が所定の速度（例えば時速４０キロメートル（ｋｍ／ｈ））を超えたか否かの確認を行う。ここで、現在の車両速度が所定の速度（例えば時速４０キロメートル（ｋｍ／ｈ））を超えていることが確認された場合には、次のステップＳ８の処理に進む。また、現在の車両速度が所定の速度（例えば時速４０キロメートル（ｋｍ／ｈ））を超えていない場合は、同じ処理を繰り返す。

ステップＳ８において、走行＿ＥＣＵ１４は、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２によるスロットルアクチュエータ３２の制御を行って速度抑制制御を行うと同時に、所定の警告表示を行う。この警告表示は、例えば路面が凍結している可能性があるため速度を出すと危険である旨等の警告や、そのために車両速度を抑制する制御を実行中である旨等の告知、手動操作によって設定中の悪路走行モードを解除することができる旨等を、運転者（ユーザ）に向けて告知する表示である。この警告表示は、例えばディスプレイ装置等（視覚的表示装置）を用いた視覚的表示、或いはスピーカ等を含む発音装置等（聴覚的表示装置）を用いた聴覚的表示等として実行される。

続いて、ステップＳ９において、走行＿ＥＣＵ１４は、周囲情報取得処理（ステップＳ１）によって得られる情報に基づいて、路面上の水分検出量又は路面温度についての検出値を確認する。ここで、路面上の水分検出量が所定の閾値以下の状態、又は、路面温度が所定の閾値以上（例えば摂氏５度（℃））の状態の少なくともいずれかが、所定の時間（例えば１０秒）以上継続しているか否かの確認を行う。ここで、当該状態（水分検出量が所定値以下の状態、又は路面温度が所定値以上の状態）が所定時間以上継続していることが確認された場合は、路面の凍結状態が解消されているものと判定されて、次のステップＳ１０の処理に進む。

そして、ステップＳ１０において、走行＿ＥＣＵ１４は、悪路走行モードを自動的に解除する。その後、一連の処理を終了する（リターン）。

一方、上述のステップＳ９の処理にて、当該状態（水分検出量が所定値以下の状態、又は路面温度が所定値以上の状態）の所定時間以上の継続が確認されない場合は、ステップＳ１３の処理に進む。

ステップＳ１３において、走行＿ＥＣＵ１４は、運転者（ユーザ）の手動操作によって悪路走行モードの解除操作が行われたか否かの確認を行う。ここで、運転者（ユーザ）による悪路走行モードの解除操作が行われたことが確認された場合は、次のステップＳ１４の処理に進む。また、運転者（ユーザ）による悪路走行モードの解除操作が行われていないことが確認された場合は、ステップＳ７の処理に戻る。

ステップＳ１４において、走行＿ＥＣＵ１４は、所定の警告表示を行った後、悪路走行モードを解除する。その後、一連の処理を終了する（リターン）。なお、当該処理にて行われる警告表示は、例えば路面が凍結している可能性があるため、悪路走行モードを解除しての走行は危険である旨等の警告を告知する表示である。この警告表示は、例えばディスプレイ装置等（視覚的表示装置）を用いた視覚的表示、或いはスピーカ等を含む発音装置等（聴覚的表示装置）を用いた聴覚的表示等として実行される。その後、一連の処理を終了する（リターン）。

以上説明したように上記第１の実施形態によれば、周囲環境認識装置としての近赤外線センサ４０と路面温度センサ４１とによって取得された情報に基づいて、路面状態の検出を行うようにしている。したがって、例えばカメラ画像等によっては認識し得ない路面状態（即ち、凍結路面等の滑りやすい路面状態である可能性が高い状態）を確実に検出することができる。

また、検出した路面状態に応じて走行モードを自動的に切り換える制御を行うようにしている。即ち、路面が凍結状態にある可能性が高い場合には自動的に悪路走行モードに切り換える制御を行う。一方、路面の凍結状態が解消されたことが確認されたときには、自動的に悪路走行モードの設定を解除する。このように、周囲環境に応じて走行モードを自動的に切り換える制御を行うことにより、周囲環境に応じて確実かつ安定した走行制御を実現できる。

また、走行モードの切り換えは、運転者（ユーザ）の判断によらずに自動的に行われるので、運転者（ユーザ）の負担を軽減することができる。したがって、運転者（ユーザ）は、運転操作に集中することができる。

本実施形態の例示において、自動的に切り換える走行モードの一つとして凍結路面等対応した走行モードである悪路走行モードとしている。この悪路走行モードでは、稼働上限速度が設定されているので、所定の速度を超えた場合に、悪路走行モード設定が解除される制御がなされる。

このことを考慮して、本実施形態の走行制御装置１においては、悪路走行モードが設定されている状態の車両が走行しているときに、運転者（ユーザ）が不用意にアクセル踏み込んでしまう操作を行ったとしても、車両速度の上昇を抑制する速度抑制制御が行われる。これにより、悪路走行モードに設定中は、車両速度が所定の上限速度を超えることがないので、悪路走行モードが一時的に解除されてしまうようなこともなく、常に安定した安全な走行制御を継続できる。

また、運転者（ユーザ）が意図的に悪路走行モードの設定を解除する操作を行った場合には、その解除操作を許容しながらも、所定の警告表示による運転者（ユーザ）への注意喚起を行うようにしている。したがって、運転者（ユーザ）は、自身の判断のみに頼らずに走行モードの設定を行うことができ、よって、安全運転に寄与することができる。

さらに、周囲環境認識装置としての近赤外線センサ４０や路面温度センサ４１の検出領域を、少なくとも車輪が通過する領域を含む領域に限定することにより、より確実な路面凍結状態の検出を行うことができる。

なお、上述の一実施形態においては、エンジンを駆動源とする車両における走行制御装置に適用した場合の例を挙げて説明しているが、本発明は、このような形態に限られることはない。例えば、電動モータを駆動源とする車両における走行制御装置に対しても、本発明は同様に適用することができ、その場合にも、全く同様の効果を得ることができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施することができることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。この発明は、添付のクレームによって限定される以外にはそれの特定の実施態様によって制約されない。

１…走行制御装置
１０…カメラユニット
１１…ステレオカメラ
１１ａ…メインカメラ
１１ｂ…サブカメラ
１２…画像処理ユニット（ＩＰＵ）
１３…画像認識ユニット（画像認識＿ＥＣＵ）
１４…走行制御ユニット（走行＿ＥＣＵ）
２１…コックピット制御ユニット（ＣＰ＿ＥＣＵ）
２２…エンジン制御ユニット（Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ）
２３…トランスミッション制御ユニット（Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ）
２４…ブレーキ制御ユニット（ＢＫ＿ＥＣＵ）
２５…パワーステアリング制御ユニット（ＰＳ＿ＥＣＵ）
３１…ヒューマン・マシーン・インターフェース（ＨＭＩ）
３２…スロットルアクチュエータ
３３…油圧制御回路
３４…ブレーキアクチュエータ
３５…電動パワステモータ
３６…ロケータユニット
３６ａ…ＧＮＳＳセンサ
３６ｂ…高精度道路地図データベース（道路地図ＤＢ）
３７…車載レーダ装置
３８…後方センサ
３９…レインセンサ
４０…近赤外線センサ
４１…路面温度センサ
４２…車輪速センサ

Claims (5)

1. 車両の周囲環境情報を取得する周囲環境認識装置と、
   前記周囲環境認識装置によって取得された前記周囲環境情報に基づいて前記車両の走行制御を行う走行制御ユニットと、
   を具備する車両の走行制御装置であって、
   前記周囲環境認識装置により前記車両の進行方向の路面状態が凍結路面である可能性が高いことが検出された場合には、悪路走行モードに自動的に切り換え、
   前記周囲環境認識装置により前記車両の進行方向の路面の凍結状態が解消されたことが検出された場合には、前記悪路走行モードを自動的に解除する
   ことを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 前記走行制御ユニットは、前記悪路走行モードが設定されているときには、前記車両の速度が所定の速度以上になることを抑制する速度抑制制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
3. 前記走行制御ユニットは、前記悪路走行モードの設定が解除されたときには、所定の警告表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
4. 前記周囲環境認識装置は、
   前記車両の進行方向の路面の水分量を検出する近赤外線センサと、
   前記車両の進行方向の路面温度を検出する路面温度センサと、
   を少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
5. 前記路面温度センサは、前記車両の複数の車輪のうち少なくとも１つの車輪が通過する領域の路面温度を検出することを特徴とする請求項４に記載の車両の走行制御装置。

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