JP3468001B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents

車両用走行制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車間距離制御型定
速自動走行装置（Adaptive Cruise Control 装置、以下
ＡＣＣと呼ぶ）において、いかなる走行状況においても
適切な車間距離、走行速度を維持できるようにする技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術としては、特開平４−２４４４
３４号公報に開示された車両用走行制御装置がある。図
２は上記の装置の構成を示すブロック図である。図２の
装置においては、車速検出装置１によって自車両の走行
速度を検出し、また、走行速度入力装置２を運転者が操
作することによって希望する走行速度（設定速度）を入
力し、ＡＣＣコントローラ５において実際の走行速度を
上記の入力した希望の走行速度に一致させるためのスロ
ットル開度を算出し、その結果に応じてスロットルアク
チュエータ６を駆動してスロットル弁開度を制御するこ
とにより、車両を希望の走行速度で自動的に走行させる
ように構成している。また、レーザレーダ等の車間距離
検出装置３によって前方の車両との車間距離を検出し、
車間距離を適正な値に保つように走行速度を制御してい
る。さらに、上記車間距離に基づいて交通量を算定し、
交通量が大きければ、車間距離制御のためのゲインを大
きくし、交通量が小さければ上記のゲインを小さくし
て、制御を行なうように構成している。そのため、交通
量が大きい時は、車間距離の変化が激しく大きく替わっ
て機敏な動きを持たせ、交通量が少ない時はその反対の
特性とすることによってスムーズな制御を行なうことが
できると記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の従来技
術においては、車両用走行制御装置の制御特性を決定す
る情報として交通量、すなわち道路内の自動車の数にの
み着眼しているがために、仮りに交通量が少なくとも運
転者にとっては用心深く走りたい個所でも機敏な動きと
ならず、運転者に違和感を与える可能性がある。たとえ
ば、交通量は非常に少ない道路であっても、初めて走行
した道路であるため用心深く走行したい場合がある。し
かし、上記従来例の制御によれば、きびきび感の無い制
御となり、用心深く走ろうとする運転者にとっては好ま
しくないＡＣＣ走行となる。すなわち、従来例において
は、物理的な交通量のみを観測することによって制御特
性を決定しているため、運転者にとって真に好ましい制
御特性にならない場合がある、という問題があった。
【０００４】本発明は、上記のごとき問題を解決するた
めになされたものであり、前方車両と適正な車間距離を
維持しながら自動的に速度を調整する定速自動走行装置
（オートクルーズシステム）において、車間距離や走行
速度を設定する際に、道路の雰囲気（詳細後述）などそ
の道路環境の状況が運転者にどのように認識されている
かを考慮して制御特性を決定し、道路状況に適合した制
御特性を実現することのできる車両用走行制御装置を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、運転者にとっ
て走行環境がどのように認識されているかをアフォーダ
ンスを用いて間接的に推定することにより、走行制御特
性の制御パラメータを決定するように構成したものであ
る。
【０００６】以下、本発明の背景となる基本技術につい
て説明する。例えば、初めて走行する道路を運転する場
合、道路の前方がどうなっているかが予測できないので
運転が慎重となる。一方、その道路を何回も走行すると
スムーズに運転できるようになる。その状態では速度の
変化も少なく、アクセル操作の分散も小さい。前方の地
形的状況、外乱の進入可能性、死角の状況などが経験的
に予測できるので、円滑な操作が行なえる。つまり、走
行する道路の走行環境は客観的に同一であっても、運転
者の環境に対する認識の仕方で運転者が求める制御特性
が異なる。このことは、走行環境が運転者の操作を規定
しているのではなく、走行環境に対する運転者の認識の
違いが、各運転者の操作特性を規定していると考えられ
る。
【０００７】上記のごとき環境と行為者の関係につい
て、J.J.Gibsonは、アフォーダンスの概念を提案してい
る（参考文献は、例えば J.J.Gibson“Notes on afford
ances,Reasons for realism” Hillsdale, Lawrence Er
lbaum Associates 1982）。アフォーダンスとは、行為
者が知覚する環境と行為者との間に存在する不変的関係
に関する情報と考えることができる。視界内の車両の数
は同じ（すなわち交通量は同じ）であっても、その視界
内にある物体の「見え」の変化が運転者に対してその道
路環境をどのように走りたいかを決定させていると考え
る。よって、交通流といった物理的、客観的現象のみに
よって運転者にとって好ましい走行制御特性が決定され
るのではない。その道路と運転者の間に介在する不変的
な情報であるアフォーダンスを運転者が知覚し、その知
覚により選択的注意が発生し、その注意に基づき走行環
境を認識した結果として運転者がどのように走りたいか
が決定される。本発明は、この点に着目しアフォーダン
スを工学的に観測し、それに基づいて制御特性を決定す
ることにより、運転者にとって安心して走れる車間距離
や走行速度を提供するものである。
【０００８】具体的には、次のように構成している。ま
ず、請求項１に記載の発明においては、運転者が走行中
の道路環境をどのように認識しているかを示す走行道路
環境認識特性のＣ値を推定する手段と、上記の測定した
車間距離および上記の設定した走行速度を上記の推定し
た走行道路環境認識特性のＣ値に応じて補正する手段
と、上記補正後の車間距離および補正後の走行速度を満
足するように車両の走行を制御する手段と、を備え、上
記走行道路環境認識特性のＣ値を推定する手段は、前方
道路画像を検出する手段と、該画像内における画像のエ
ッジを検出する手段と、上記の検出したエッジの数に応
じて上記走行道路環境認識特性のＣ値を算出する手段
と、から構成され、上記Ｃ値に応じて補正する手段は、
上記車間距離と上記設定速度のそれぞれについて、走行
道路環境認識特性のＣ値に応じてあらかじめ設定された
特性から算出した補正量を付加することにより、上記車
間距離と上記走行速度を補正するように構成している。
上記の走行道路環境認識特性とは、前記のアフォーダン
スに相当するものである。
【０００９】また、請求項２においては、上記の走行道
路環境認識特性のＣ値を推定する手段は、前方画像内に
おける特定の輝度もしくは特定の色の部分（道路面を表
す部分）の面積と画面全体の面積（または上記特定部分
以外の面積）との比、等に応じて走行道路環境認識特性
のＣ値を検出するように構成している。
【００１０】また、請求項３に記載のように、道路の道
幅、道路の属性および分岐点の数によっても走行道路環
境認識特性のＣ値を推定することが出来る。なお、道路
の属性とは、高速道路、自動車専用道路、一般国道、市
街地道路等の種類を意味する。上記の道路の道幅、道路
の属性および分岐点の数に関する情報は、請求項４に記
載のように、車載のナビゲーションシステムから入力す
ることも出来るし、請求項５に記載のように、交通イン
フラストラクチャとして設置された情報通信手段（例え
ば道路側方に設置されたビーコンや通信システム等）か
ら入力することも出来るし、或いは請求項６に記載のよ
うに、車両前方を撮像した画像情報から入力することも
出来る。
【００１１】また、請求項７に記載のように、走行道路
環境認識特性のＣ値を推定する手段は、定速走行制御を
開始する前の所定時間範囲におけるアクセル開度の標準
偏差に基づいて走行道路環境認識特性のＣ値を推定する
ことも出来る。
【００１２】
【発明の効果】本発明においては、周囲の状況を考慮し
た車間距離による前車追従走行により、運転者に追従の
不安を持たせず、また、前方に車両が存在しない場合で
も自動速度制御の違和感を与えることなく、安心して車
両の定速走行制御装置を利用できるという効果が得られ
る。そのため、高速道路だけではなく、一般道路におい
ても定速走行制御を適用することが可能になり、定速走
行制御装置の使用できる範囲が拡大する。また、運転者
の操作介入が少ないため、運転者の足の筋肉疲労が少な
いという利点もある。
【００１３】また、請求項２〜請求項４に特有の効果と
しては、前方の車両の状況などのみによらず、路地など
がたくさんある場合や道路が入り組んでいる場合、駐車
車両が路側に多数ある場合など前方の道路上の先行車両
以外の要素によって運転者にゆっくり走行させる要因を
検出でき、これによってこうした道路を走行する運転者
に適当な速度や車間距離を提供することができる。
【００１４】また、請求項５〜請求項８に特有の効果と
しては、ナビゲーションシステム上の道路地図を利用す
る場合、現在走行中の道路の先の状況が道路地図からわ
かるため、先の状況を考慮しながら制御特性を決定する
ことができる。これにより、頻繁な加速、減速を回避す
ることができ、スムーズな走行が可能となる。
【００１５】また、請求項９に特有の効果としては、運
転者の操作によって、運転者の環境認識特性をモニタし
ているので、他の方法に比べて、より運転者の車両挙動
期待に適合したＡＣＣ制御特性の決定が可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
の構成を示すブロック図である。この実施の形態は、請
求項１〜請求項４に相当する。まず発明の構成について
説明する。図１において、１は自車両の車速を検出する
車速検出装置であり、例えば車輪の回転速度を検出する
センサを用いることが出来る。２は運転者の操作によっ
て希望する走行速度（以下、設定速度と記す）を入力す
る走行速度入力装置、３は前方の車両との車間距離を測
定するレーザレーダなどの車間距離検出装置である。こ
れらの車速検出装置１、走行速度入力装置２および車間
距離検出装置３の各出力は、ＡＣＣコントローラ５に入
力される。このＡＣＣコントローラ５は例えば車載のＣ
ＰＵ等で構成される。ＡＣＣコントローラ５からの出力
信号はスロットルアクチュエータ６に接続され、必要と
する速度に制御するべくスロットルアクチュエータ６に
よって図示しないスロットル弁の開度を制御する。
【００１７】なお、ＡＣＣコントローラ５は、ブレーキ
アクチュエータや自動変速機コントローラにも信号を伝
達するが、その信号については、本発明では本質的な問
題ではないので、加速、減速などについての信号は、ス
ロットルアクチュエータ６への信号で代表させる。
【００１８】また、本実施の形態の特徴として、これら
の基本的なＡＣＣに対する構成の他に、前方の道路景色
を撮像する前方カメラ４と、該前方カメラ４の信号に基
づいて走行環境を認識（詳細後述）する走行環境認識装
置７とが設けられている。この走行環境認識装置７の出
力もＡＣＣコントローラ５へ送られる。なお、走行環境
認識装置７は例えば車載のＣＰＵ等で構成されるが、Ａ
ＣＣコントローラ５と同じＣＰＵで構成することも出来
る。
【００１９】次に、具体的な動作について説明する。ま
ず、基本的なＡＣＣとしての機能について簡単に説明す
る。車速検出装置１から得られた時刻ｔにおける車速信
号ｖ(ｔ）と、運転者によって指定された走行速度すな
わち設定速度ＶＳと、前方の車両、特に自車走行レーン
中を走行する先行車両との時刻ｔにおける車間距離Ｌ
(ｔ）から、下記（数１）式で示される関数関係によっ
てスロットルアクチュエータ６の開度指令θ(ｔ）が決
定される。
【００２０】 θ(ｔ）＝Ｆ〔ＶＳ、ｖ(ｔ）、Ｌ(ｔ）〕 …（数１） 定性的には、車速信号ｖ(ｔ）を設定速度ＶＳに一致さ
せるレギュレータ制御であるが、車間距離Ｌ(ｔ）が所
定値より小さくなると、車間距離Ｌ(ｔ）に対して目標
とする走行速度ｖｓを単調に減少させる制御、すなわち
車間距離が短くなるほど車速を低下させる制御となって
いる。なお、「目標とする走行速度ｖｓ」を以下単に
「走行速度ｖｓ」と記す。上記（数１）式の開度指令θ
(ｔ）を算出するには、まず走行速度ｖｓを算出し、そ
の車速を実現するスロットル弁開度を算出することにな
る。
【００２１】上記のような一般的なＡＣＣ制御によっ
て、先行車両との車間距離が所定の値より大きい場合
（前方に先行車両が存在しないと判断された場合）には
設定速度ＶＳで車両が走行し、車間距離が所定値以下に
なるとその値に応じた走行速度ｖｓが設定され、車速が
制御される。
【００２２】本実施の形態においては、上記のごとき一
般的なＡＣＣ制御の他に次のごとき制御が行なわれる。
すなわち、前方カメラ４の信号が走行環境認識装置７に
入力され、走行環境認識装置７においては、図４に示す
フローによって運転者にとっての負のアフォーダンス知
覚度合いが算定される。
【００２３】以下、図３、図４の処理について説明す
る。図３はＡＣＣコントローラ５を含めた全体の処理を
示すフローチャートであり、図４は図３中のステップＳ
１４「補正量演算」とステップ１５「走行速度決定」の
内容を示すフローチャートである。なお、この処理は請
求項３の内容に相当する。
【００２４】全体の処理は、図３に示すように、まず、
ステップＳ１１で運転者の操作によって設定速度ＶＳを
入力する。次に、ステップＳ１２で車速を測定〔前記車
速信号ｖ(ｔ）〕し、ステップＳ１３で車間距離を測定
〔前記Ｌ(ｔ）〕する。次に、ステップＳ１４で補正量
を算定（図４で詳細後述）し、その結果に基づいてステ
ップＳ１５で走行速度ｖｓ（図４で詳細後述）を決定
し、その走行速度ｖｓを実現する開度指令θ(ｔ）（前
記数１式）を決定する。そしてステップＳ１６では、上
記開度指令θ(ｔ）に応じてスロットルアクチュエータ
６を作動させてスロットル弁開度を調節し、車速を制御
する。
【００２５】また、上記ステップ１４の補正量の演算と
ステップ１５の走行速度の決定は、図４に示すフローで
行なわれる。まず、ステップＳ２１で、前方カメラ４か
ら自車両前方の画像を取り込む。次にステップＳ２２で
は、上記の得られた前方画面の１フレームを縦、横方向
に別々に微分することにより縦、横エッジを抽出する。
【００２６】次にステップＳ２３では、微分によって得
られたエッジの数を計数し、その値をＣとする。この値
は、道路の周囲に存在する構造物や道路に対する景色の
「見え」（ギブソンがこう呼んでいる）の複雑さに対応
した数値（走行道路環境認識特性）となる。道路周囲が
混み合っていればＣの値は大きくなり、運転者にとって
周囲の状況が複雑に理解される。すなわち、負のアフォ
ーダンスに対する知覚対象が多数あることに対応し、こ
うした状況の下では、運転者は用心深く、車両走行の余
裕を充分にとって走行したいと考える。よって、こうし
た希望をかなえ、安心してＡＣＣの速度制御にまかせら
れるように、（数１）式の関数関係において、車間距離
Ｌを大きめにとる制御特性とする。また、前方に車両が
存在しない場合、通常のＡＣＣ制御では、走行速度ｖｓ
を設定速度ＶＳとするが、Ｃの値が大きい場合には、走
行速度ｖｓを小さな値に設定する。
【００２７】具体的には、ステップＳ２４で、後記図
５、図６の特性から、ステップＳ２３で求めたＣの値に
応じて、車間距離の補正値δＬと走行速度の補正値δと
を求め、ステップＳ２５で、下記（数２）式、（数３）
式に基づいて、補正後の車間距離Ｌと走行速度ｖｓとを
求める。
【００２８】Ｌ＝Ｌ(ｔ）＋δＬ …（数２） ｖｓ＝ＶＳ−δ …（数３） 上記（数２）式のように、補正後の車間距離Ｌを実測値
Ｌ(ｔ）よりも補正値δＬだけ長くし、また、（数３）
式のように、補正後の走行速度ｖｓを設定速度ＶＳより
も補正値δだけ小さく設定する。
【００２９】図５はＣの値と車間距離の補正値δＬとの
関係を示す特性図、図６はＣの値と走行速度の補正値δ
との関係を示す特性図である。図５および図６に示すよ
うに、δＬとδの値は、Ｃが増加するにつれて増加する
が、その特性は図５、図６に示すような曲線となり、単
純な特性ではない。これらの特性は、例えばデータマッ
プとして記憶しておく。
【００３０】上記のように構成することにより、走行道
路環境認識特性を示すＣ値が大きい場合、すなわち道路
周囲が混み合っていて（見通しが悪い状況）、運転者に
とって周囲の状況が複雑に理解され、用心深く、車両走
行の余裕を充分にとって走行したいと考える状況の下で
は、車間距離が大きめに、走行速度が低めに設定される
ので、運転者は安心してＡＣＣの速度制御にまかせるこ
とが出来る。そのため、従来よりも外部状況の異なる広
い範囲でＡＣＣを作動させることが可能になる。
【００３１】また、上記の実施の形態においては、エッ
ジの数を「見え」の複雑さの指標としているが、広角の
ビームレーダを放射して、反射波のドプラースペクトル
が高周波数まで存在した場合や広い距離分布を示した場
合などでも、前方にある物体の複雑さを示しているの
で、これらの検出結果を用いても同様な制御を行なうこ
とができる。
【００３２】次に、図７は第１の実施の形態における他
の処理内容を示すフローチャートであり、請求項４の内
容に相当する。この例においては、前記図４のように微
分によってエッジを検出する替わりに、たとえば、道路
面の輝度もしくはカラー画像の場合は道路面の色調と同
じ領域を輝度信号もしくは色調信号から取り出し、画面
全体の面積（或いは道路面以外の部分の面積）との比率
から前記Ｃの値を求めるものである。
【００３３】図７において、まず、ステップＳ３１で
は、前方カメラ４から自車両前方の画像を取り込む。次
にステップＳ３２では、道路面と同じ輝度（または道路
面と同じ色：灰色）を有する部分の面積Ｓを算出する。
そしてステップＳ３３では、全体の面積（または上記Ｓ
以外の部分の面積）と上記面積Ｓとの比をＣ値（Ｃ＝全
体の面積／Ｓ）として算出する。たとえば、道幅が広く
開けた道路であるならば、道路の面積が大きくなり、そ
れによってＣの値が小さくなる。逆に、道路部分と共通
の輝度を持つ部分の面積が小さい場合にはＣの値が大き
くなる。
【００３４】次に、ステップＳ３４では、前記図４と同
様に、図５、図６の特性から、Ｃ値に応じた車間距離の
補正値δＬと走行速度の補正値δとを求め、ステップＳ
３５で、前記（数２）式、（数３）式に基づいて、補正
後の車間距離Ｌと走行速度ｖｓとを求める。
【００３５】上記のように構成することにより、道路部
分と共通の輝度を持つ部分の面積が小さい場合、すなわ
ち道幅が狭かったり、街路樹の影や建物の占める面積が
大きい場合のように、「見え」の複雑さが多く、慎重に
走行することが期待される状況と判断できる場合には、
Ｃの値を大きくなり、それによって車間距離の補正値δ
Ｌと走行速度の補正値δが大きくなるので、車間距離が
大きめに、走行速度が低めに設定される。
【００３６】なお、上記の図３、図４と図７のフローチ
ャートには記載を省略しているが、走行速度の補正値δ
によって修正された走行速度ｖｓに運転者が満足しない
場合は、走行速度入力装置２から他の値を入力すること
によって修正することもできる。そのためには、例えば
図４のステップＳ２５または図７のステップＳ３５の次
に、走行速度入力装置２からの入力によって強制的に走
行速度ｖｓを設定するステップを設ければよい。
【００３７】また、車間距離の補正値δＬと走行速度の
補正値δの少なくとも一方または両方があらかじめ設定
した所定値以上になった場合には、その状況下では定速
走行が不適当であると判断し、運転者に警報を与え、
「定速走行運転不適当」の表示をした後、警告音と共に
定速走行制御を解除するように構成することもできる。
そのためには、例えば、図４のステップＳ２５または図
７のステップＳ３５の次に、車間距離の補正値δＬと走
行速度の補正値δをそれぞれの所定値と比較し、それを
上回った場合に定速走行制御を解除するステップと、警
報を発するステップとを設ければよい。
【００３８】以上説明した第１の実施の形態に特有の効
果としては次の事項が挙げられる。すなわち、前方の車
両の状況などのみによらず、路地などがたくさんある場
合や道路が入り組んでいる場合、駐車車両が路側に多数
ある場含、など前方の道路上の先行車両以外の要素によ
って運転者にゆっくり走行させることをアフォードする
要因を検出でき、これによってこうした道路を走行する
運転者に適当な速度や車間距離を提供することができ
る。また、定速走行が不適当な場面では、定速走行が解
除されることにより、運転者に精神的ストレスを過度に
与えたりすることがない。
【００３９】次に、図８は本発明の第２の実施の形態の
構成を示すブロック図である。この実施の形態は、請求
項５〜請求項８に相当する。この実施の形態は、前記図
１における前方カメラ４の代わりに道幅、道路属性、道
路分岐点の検出装置８を用いたものである。具体的に
は、車載のナビゲーションシステムなどのように道路地
図と道路地図上の自車両の位置を検出する装置を含み、
その道路地図から上記の情報を得る。
【００４０】以下、動作について説明する。基本的動作
の構成しては、図１に示した実施の形態と同じである
が、Ｃ値の算出手段として、ナビゲーションシステム上
の道路地図から走行道路前方の道路道幅、道路の属性、
（狭路、国道、高速道路、市街地道路などの道路の種
類）、操作点や分岐などの数をそれぞれ計算し、その結
果からＣ値を算定する。
【００４１】図９はナビゲーションシステムによるＣ値
の算定ロジックを示すフローチャートである。図９にお
いて、まずステップＳ４１では、ナビゲーションシステ
ムから自車両の現在位置を決定する。次にステップＳ４
２では、ナビゲーションシステム上の道路地図から自車
両が現在存在する位置近傍の道路道幅、道路の属性、
（狭路、国道、高速道路、市街地道路などの道路の種
類）、分岐点の数を検索する。そしてステップＳ４３で
は、上記の検索した道幅、属性、分岐点数にそれぞれ応
じたＣ値を後記図１０〜図１２に示す特性から読み出
す。そして求めた３個のＣ値のうち最も大きな値を最終
的なＣ値とする。
【００４２】以下、前記図４と同様にステップ４４で前
記図５、図６の特性から、ステップＳ４３で求めたＣ値
に応じて、車間距離の補正値δＬと走行速度の補正値δ
とを求め、ステップＳ４５で、前記（数２）式、（数
３）式に基づいて、補正後の車間距離Ｌと走行速度ｖｓ
とを求める。
【００４３】図１０は道幅とＣ値の関係を示す特性図、
図１１は道路属性とＣ値の関係を示す特性図、図１２は
分岐点の数とＣ値の関係を示す特性図である。これらの
特性は例えばデータマップとして記憶されている。図１
０〜図１２に示すように、道幅が広くなるにつれてＣ値
は低下し、分岐点数が多くなるにつれてＣ値は上昇す
る。また、道路属性については、高速道路や自動車専用
道路はＣ値が小さく、一般国道や市街地ではＣ値が大き
い。
【００４４】また、上記のごとき道路幅や道路属性など
の情報は、ナビゲーションシステム上の道路地図によら
ず、道路側方に設置されたビーコンや通信システムなど
の交通インフラストラクチャから受信する方法（請求項
７に相当）も考えられる。このためには上記のごとき交
通インフラストラクチャからの信号を受信する受信機を
設け、その受信した信号から上記の情報を抽出すればよ
い。また、前記の前方カメラ４によって道幅を検出する
方法（請求項８に相当）も可能である。この方法として
は前方カメラ４で撮像した車両前方の画像から公知の画
像処理技術を用いて道路部分を検出し、その道幅を検出
するように構成すればよい。
【００４５】本実施の形態における特有の効果としては
次の事項が挙げられる。すなわち、ナビゲーションシス
テム上の道路地図を利用する場合、現在走行中の道路の
先の状況が道路地図からわかるため、先の状況を考慮し
ながら制御特性を決定することができる。たとえば、一
時的に道幅が広くなっていても、すぐに車線数が減少す
るなどの状況が道路地図から読み取れる場合には、道路
が広くなってもすぐに車間距離や走行速度を大きくしな
い。これにより、頻繁な加速、減速を回避することがで
き、スムーズな走行が可能となる。
【００４６】次に、図１３は、本発明の第３の実施の形
態の構成を示すブロック図である。この実施の形態は請
求項９に相当する。構成について説明する。基本的には
図１に示した実施の形態と同様であるが、図１における
前方カメラ４のかわりに、アクセル開度センサ９を用い
る点が異なっている。
【００４７】以下、動作について説明する。本実施の形
態では、運転者にとっての環境に対する負のアフォーダ
ンスを運転者のアクセル開度から推定する。もちろん、
ＡＣＣ制御中はアクセルを操作しないため、ＡＣＣ制御
に移行する前の所定時間範囲たとえば１０分間程度のア
クセルの動きから前記Ｃ値を決定する。
【００４８】図１４は、ＡＣＣコントローラ５と走行環
境認識装置７における全体の処理を示すフローチャート
であり、図１５は図１４中のステップＳ５３「初期補正
量算定」とステップＳ５７「走行速度決定」の詳細を示
すフローチャートである。
【００４９】まず、図１４において、ステップＳ５１で
は、アクセル開度センサ９からの信号を入力し、ＡＣＣ
非運転時も常に、１０分間程度のサンプル数のアクセル
開度からその標準偏差を求めている。次にステップＳ５
２では、ＡＣＣスイッチ（ＡＣＣ制御を開始させるため
に運転者が操作するスイッチ：図示省略）が操作された
か否かを判断し、“ＮＯ”の場合にはステップＳ５１に
戻る。ステップＳ５２が“ＹＥＳ”になると、ステップ
Ｓ５３へ行き、ＡＣＣスィッチ操作の時点から遡って、
たとえば１０分間程度のアクセル開度データから得た標
準偏差に基づき、Ｃ値を決定する（詳細後述）。また、
ステップＳ５４では走行速度入力装置２から運転者の希
望する設定速度ＶＳを入力し、ステップＳ５５では車速
検出装置１から自車両の速度ｖ(ｔ）を入力し、ステッ
プＳ５６で車間距離検出装置３から自車両と先行車両の
車間距離Ｌ(ｔ）を入力する。そしてステップＳ５７
で、前記図５、図６の特性から、ステップＳ５３で求め
たＣの値に応じて、車間距離の補正値δＬと走行速度の
補正値δとを求め、前記（数２）式、（数３）式に基づ
いて、補正後の車間距離Ｌと走行速度ｖｓとを求める。
【００５０】次に、図１５においては、ステップＳ６１
が図１４のステップＳ５３に相当し、ステップＳ６２と
Ｓ６３がステップＳ５７に相当する。まずステップＳ６
１では、図１４のステップＳ５１で求めたアクセル開度
の標準偏差から図１７の特性に基づいてＣ値を求める。
そしてステップＳ６２では、前記図５、図６の特性か
ら、ステップＳ６１で求めたＣの値に応じて、車間距離
の補正値δＬと走行速度の補正値δとを求め、ステップ
Ｓ６３では前記（数２）式、（数３）式に基づいて、補
正後の車間距離Ｌと走行速度ｖｓとを求める。
【００５１】以下、原理について説明する。運転者のア
クセル開度の標準偏差は、運転者が負のアフォーダンス
をどの程度敏感に感じているかの指標として用いること
が出来る。図１６はアクセル開度の標準偏差と当該道路
の走行経験回数との関係を実験で求めた結果を示す図で
ある。すなわち図１６は運転者が初めての道を自分で走
行した時のアクセル開度の標準偏差と、その道の走行経
験を重ねることによる標準偏差の変化を示している。
【００５２】初めての道を走行する場合、運転者は慎重
な運転をするので、その結果として、アクセルの操作が
急激になり、標準偏差が大きくなる。これは前方の情報
がわからないことにより、短周期で状況を確認しながら
（フィードバックしなから）アクセル制御を行ってお
り、その結果として、アクセル操作が頻繁になる。一
方、何回も道路を走行すると、先がどうなっているかが
判るようになり、無駄なアクセル操作がなくなる。その
結果として、アクセル開度の標準偏差が小さくなる。こ
のとき、運転者はスムーズに運転している。この点に着
目し、アクセル開度の標準偏差が大きい時は、運転者は
慎重に走行していると考えられ、その運転の延長として
ＡＣＣ制御に入った場合は、車間距離の余裕を大きくす
る。これにより、運転者は安心してＡＣＣ制御に運転を
任せることができる。
【００５３】また、図１７はアクセル開度の標準偏差と
Ｃ値の関係を示す特性図である。図１７に示すように、
アクセル開度（スロットル弁の開度に相当）の標準偏差
が大きくなるにつれてＣ値は大きくなる。
【００５４】また、運転者の希望により補正を解除する
こともできる。さらに、ナビゲーションシステムなどで
現在の車両の走行場所の道路属性（高速道路、一般国道
など）を検出し、一般道路から高速道路に入ってから定
速走行制御のスイッチが押された場合には、本実施の形
態のアクセル開度による補正は行わない。この補正は、
あくまでも、或る道路属性の道路を走行している時のア
クセル開度の標準偏差に基づき、同じ道路属性の道路を
走行する時に定速走行特性を補正するものである。
【００５５】上記のように構成したことにより、本実施
の形態においては次のごとき特有の効果が得られる。す
なわち、運転者の操作によって、運転者の環境認識特性
をモニタしているので、他の方法に比べて、より運転者
の車両挙動期待に適合したＡＣＣ制御特性の決定が可能
である。なお、第１、第２、第３の実施の形態をそれぞ
れ組み合わせることも可能である。
【００５６】以上説明したように、本発明では、運転者
が走行環境に感じる負のアフォーダンスを推定し、それ
に基づきＡＣＣの制御特性を決定する構成としため、よ
り快適なＡＣＣ走行を楽しむことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図。
【図２】従来装置の一例の構成を示すブロック図。
【図３】図１の実施の形態における演算処理を示すフロ
ーチャートの一部。
【図４】図１の実施の形態における演算処理を示すフロ
ーチャートの他の一部。
【図５】車間距離の補正値δＬとＣ値との関係を示す特
性図。
【図６】走行速度の補正値δとＣ値との関係を示す特性
図。
【図７】図１の実施の形態における他の演算処理を示す
フローチャート。
【図８】本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図。
【図９】図８の実施の形態における演算処理を示すフロ
ーチャート。
【図１０】道幅とＣ値との関係を示す特性図。
【図１１】道路属性とＣ値との関係を示す特性図。
【図１２】分岐点数とＣ値との関係を示す特性図。
【図１３】本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロ
ック図。
【図１４】図１３の実施の形態における演算処理を示す
フローチャートの一部。
【図１５】図１３の実施の形態における演算処理を示す
フローチャートの他の一部。
【図１６】アクセル開度の標準偏差と道路走行回数との
関係を示す特性図。
【図１７】アクセル開度の標準偏差とＣ値との関係を示
す特性図。
【符号の説明】
１…車速検出装置 ２…走行速
度入力装置 ３…車間距離検出装置（レーザレーダ） ４…前方カ
メラ ５…ＡＣＣコントローラ ６…スロッ
トルアクチュエータ ７…走行環境認識装置 ８…道幅、道路属性、道路分岐点の検出装置 ９…アクセル開度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 31/00 B60R 21/00 624 F02D 29/02 301 G08G 1/16

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】運転者の操作によって希望する設定速度を
    入力する手段と、実際の車両速度を検出する手段と、自
    車走行レーン内前方の先行車両と自車両との車間距離を
    測定する手段と、上記設定速度と車両速度と車間距離と
    に基づいて走行速度を設定する手段と、上記走行速度で
    車両を走行させるように制御する手段と、を備えた車両
    用走行制御装置において、 運転者が走行中の道路環境をどのように認識しているか
    を示す走行道路環境認識特性のＣ値を推定する手段と、 上記の測定した車間距離および上記の設定した走行速度
    を上記の推定した走行道路環境認識特性のＣ値に応じて
    補正する手段と、 上記補正後の車間距離および補正後の走行速度を満足す
    るように車両の走行を制御 する手段と、を備え、上記走行道路環境認識特性のＣ値を推定する手段は、前
    方道路画像を検出する手段と、該画像内における画像の
    エッジを検出する手段と、上記の検出したエッジの数に
    応じて上記走行道路環境認識特性のＣ値を算出する手段
    と、から構成され、 上記Ｃ値に応じて補正する手段は、上記車間距離と上記
    設定速度のそれぞれについて、走行道路環境認識特性の
    Ｃ値に応じてあらかじめ設定された特性から算出した補
    正量を付加することにより、上記車間距離と上記走行速
    度を補正するものである、 ことを特徴とする車両用走行
    制御装置。
  2. 【請求項２】運転者の操作によって希望する設定速度を
    入力する手段と、実際の車両速度を検出する手段と、自
    車走行レーン内前方の先行車両と自車両との車間距離を
    測定する手段と、上記設定速度と車両速度と車間距離と
    に基づいて走行速度を設定する手段と、上記走行速度で
    車両を走行させるように制御する手段と、を備えた車両
    用走行制御装置において、 運転者が走行中の道路環境をどのように認識しているか
    を示す走行道路環境認識特性のＣ値を推定する手段と、 上記の測定した車間距離および上記の設定した走行速度
    を上記の推定した走行道路環境認識特性のＣ値に応じて
    補正する手段と、 上記補正後の車間距離および補正後の走行速度を満足す
    るように車両の走行を制御する手段と、を備え、 上記走行道路環境認識特性のＣ値を推定する手段は、前
    方道路画像を検出する手段と、上記前方画像内における
    特定の輝度もしくは特定の色の部分の面積を検出し、画
    面全体の面積と上記特定部分の面積との割合を算出する
    手段と、上記の検出した割合に応じて上記走行道路環境
    認識特性のＣ値を算出する手段と、から構成され、 上記Ｃ値に応じて補正する手段は、上記車間距離と上記
    設定速度のそれぞれについて、走行道路環境認識特性の
    Ｃ値に応じてあらかじめ設定された特性から算出した補
    正量を付加することにより、上記車間距離と上記走行速
    度を補正するものである、ことを特徴とする車両用走行
    制御装置。
  3. 【請求項３】運転者の操作によって希望する設定速度を
    入力する手段と、実際の車両速度を検出する手段と、自
    車走行レーン内前方の先行車両と自車両との車間距離を
    測定する手段と、上記設定速度と車両速度と車間距離と
    に基づいて走行速度を設定する手段と、上記走行速度で
    車両を走行させるように制御する手段と、を備えた車両
    用走行制御装置において、 運転者が走行中の道路環境をどのように認識しているか
    を示す走行道路環境認識特性のＣ値を推定する手段と、 上記の測定した車間距離および上記の設定した走行速度
    を上記の推定した走行道路環境認識特性のＣ値に応じて
    補正する手段と、 上記補正後の車間距離および補正後の走行速度を満足す
    るように車両の走行を制御する手段と、を備え、 上記走行道路環境認識特性のＣ値を推定する手段は、道
    路の道幅、道路の属性および分岐点の数に基づいて走行
    道路環境認識特性のＣ値を推定するものである、ことを
    特徴とする車両用走行制御装置。
  4. 【請求項４】上記道路の道幅、道路の属性および分岐点
    の数についての情報を、車載ナビゲーションシステムか
    ら入力するように構成したことを特徴とする請求項３に
    記載の車両用走行制御装置。
  5. 【請求項５】上記道路の道幅、道路の属性および分岐点
    の数についての情報を、交通インフラストラクチャとし
    て設置された情報通信手段から入力するように構成した
    ことを特徴とする請求項３に記載の車両用走行制御装
    置。
  6. 【請求項６】上記道路の道幅、道路の属性および分岐点
    の数についての情報を、車両前方を撮像した画像情報か
    ら得るように構成したことを特徴とする請求項３に記載
    の車両用走行制御装置。
  7. 【請求項７】運転者の操作によって希望する設定速度を
    入力する手段と、実際の車両速度を検出する手段と、自
    車走行レーン内前方の先行車両と自車両との車間距離を
    測定する手段と、上記設定速度と車両速度と車間距離と
    に基づいて走行速度を設定する手段と、上記走行速度で
    車両を走行させるように制御する手段と、を備えた車両
    用走行制御装置において、 運転者が走行中の道路環境をどのように認識しているか
    を示す走行道路環境認識特性のＣ値を推定する手段と、 上記の測定した車間距離および上記の設定した走行速度
    を上記の推定した走行道路環境認識特性のＣ値に応じて
    補正する手段と、 上記補正後の車間距離および補正後の走行速度を満足す
    るように車両の走行を制御する手段と、を備え、 上記走行道路環境認識特性のＣ値を推定する手段は、定
    速走行制御を開始する前の所定時間範囲におけるアクセ
    ル開度の標準偏差に基づいて走行道路環境認識特性のＣ
    値を推定するものである、ことを特徴とする車両用走行
    制御装置。
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