JP4428134B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置に関するものである。

従来、車両のエンジン、自動変速機等を制御するための制御装置においては、運転者が所定の操作を行って車速を設定すると、設定された車速で定速走行を行う定速走行機能を備えたものが提供されている。さらに、車両が渋滞区間を走行中に、前方の車両との距離を一定に保持するように車速を制御して自動運転を行う制御装置も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

一般的に、渋滞区間を走行する場合、運転者はブレーキとアクセルとを繰り返して操作する必要があり煩わしく感じてしまう。そのため、前記制御装置は、車両が渋滞区間を走行中に自動運転を行うことによって、運転者の煩わしさを軽減することができる。また、渋滞区間を走行する場合は車速が低いので、一般的に自動運転が困難と考えられる一般道の走行中においても、容易に実現することができる。
特開平１１−２５４９９４号公報

しかしながら、前記従来の制御装置においては、運転者がレバー、ボタン等を操作して自動運転を開始及び停止させるようになっている。そのため、運転者は、自分で渋滞状況を判断して、自動運転を開始及び停止させる必要があり、適切に自動運転を開始及び停止させることが困難であった。すなわち、渋滞区間が短い場合には、短時間で通常の走行に復帰することになるので自動運転を行わせる必要がないため、運転者は、渋滞区間の長さを判断して自動運転を開始及び停止させる必要があるが、前方の渋滞区間の長さを的確に判断することができないことも多い。

そのため、前方の渋滞区間が短いにも関わらず自動運転を開始させて極（ごく）短時間のうちに自動運転を停止させることになったり、一方、前方の渋滞区間が長いにも関わらず自動運転をなかなか開始させずにいることになったりして、自動運転のメリットを享受することができなくなってしまう。また、運転者は、自動運転を開始及び停止させるためにレバー、ボタン等を操作する必要があり、煩わしく感じてしまう。

本発明は、前記従来の制御装置の問題点を解決して、渋滞が発生しているか否かを判断し、渋滞が発生している場合には渋滞の状況に応じて自動運転を開始及び停止させることによって、運転者が煩わしさを感じることなく、渋滞に対応した自動運転を適切に自動的に開始及び停止させることができる車両制御装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の車両制御装置においては、カメラの画像信号の画像処理を行う画像処理部と、渋滞情報を受信する渋滞情報受信部と、前記画像処理の結果に基づいて車両の前方において渋滞が発生しているか否かを判定する渋滞判定部と、該渋滞判定部が車両の前方において渋滞が発生していると判定した場合、受信した渋滞情報に基づいて車両の前方において発生している前記渋滞の区間の長さを判断し、車両の前方において発生している前記渋滞の区間の長さが所定値以上であると自動運転を開始させる自動運転開始判定部と、前記自動運転が開始された後に、自動運転停止条件が満たされると自動運転を停止させる自動運転停止判定部とを有する。

本発明の更に他の車両制御装置においては、さらに、前記自動運転停止判定部は前記画像処理の結果に基づいて自動運転停止条件を判断する。

本発明の更に他の車両制御装置においては、さらに、走行データを蓄積する走行データ蓄積部を更に有し、前記自動運転開始判定部は、受信した渋滞情報がない場合、前記走行データに基づいて前記渋滞の発生している区間の長さを判断する。

本発明によれば、運転者が煩わしさを感じることなく、渋滞に対応した自動運転を適切に自動的に開始及び停止させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態における車両制御装置の構成を示す概念図である。

図において、１１は車両に搭載されたナビゲーション装置であり、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク、磁気テープ、磁気ドラム、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード、メモリカード等の記憶手段、通信手段等を備える一種のコンピュータである。また、前記ナビゲーション装置１１は、操作キー、押しボタン、ジョグダイヤル、十字キー、リモートコントローラ、タッチパネル等の入力手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、ホログラフィ装置等の表示手段、マイクロホン等の音声入力手段、ラウドスピーカ、ヘッドホン等の音声出力手段を有する。なお、前記表示手段は、入力手段の機能を兼ね備えるタッチパネルであってもよい。

また、４１は前記車両に搭載された車両用ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク、磁気テープ、磁気ドラム、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード、メモリカード等の記憶手段等を備える一種のコンピュータである。そして、前記ナビゲーション装置１１と車両用ＥＣＵ４１とは、相互に通信可能に接続されている。ここで、前記車両は乗用車、トラック、バス、オートバイ等道路を走行可能なものであればいかなる種類のものであってもよいが、本実施の形態においては、説明の都合上、前記車両が４つの車輪を備える乗用車である場合について説明する。

そして、前記ナビゲーション装置１１は、ナビゲーション処理を実行するナビゲーション処理部２１を有する。該ナビゲーション処理部２１は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から送信された電波を受信することによって地球上における現在位置を検出するＧＰＳセンサ、地磁気を検出する地磁気センサ、車両の走行距離を検出する距離センサ、車両が向いている方位を検出するジャイロセンサ、道路に沿って配設されたビーコンからの位置情報を受信して現在位置を検出するビーコンセンサ、高度計、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、運転者が操作するブレーキペダルの動きを検出するブレーキセンサ、運転者が操作するステアリングの舵（だ）角を検出するステアリングセンサ、運転者が操作するウィンカースイッチの動きを検出するウィンカーセンサ、運転者が操作する変速機のシフトレバーの動きを検出するシフトレバーセンサ、車両の走行速度、すなわち、車速を検出する車速センサ等の各種センサによって、車両の現在位置、車速、車両の加速度、車両の向いている方位等を検出する。

さらに、前記ナビゲーション装置１１は、前記通信手段によって、ＦＭ送信装置、電話回線網、インターネット、携帯電話網等との間で各種のデータの送受信を行う。そして、例えば、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）（Ｒ）と称される道路交通情報通信システムにおいて、警察、日本道路公団等の交通管制システムの情報、図示されない情報センサ等によって受信した渋滞、交通事故、交通規制等の交通情報、ＧＰＳセンサの検出誤差を検出するＤ−ＧＰＳ情報等の各種のデータを受信する。

なお、本実施の形態において、前記ナビゲーション装置１１は、施設や地点を検索する検索機能及び経路を探索する探索機能を有し、該探索機能によって、渋滞を回避する経路を探索するＤＲＧ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒｏｕｔｅ Ｇｕｉｄａｎｃｅ）を行うことができるようになっている。

また、前記ナビゲーション装置１１は、施設や地点を検索したり経路を探索したりするために必要なデータを格納するデータ部１２を有し、該データ部１２は道路データベース１３を備える。ここで、該道路データベース１３は、細街路も含めたすべての道路、例えば、日本全国のすべての道路に関するデータを格納する。ここで、前記道路データベース１３には、交差点データ、ノードデータ、道路データ、交通規制データ及び経路表示データも格納されている。そして、前記交差点データには、データが格納されている交差点の数に加え、それぞれの交差点に関するデータが交差点データとして、識別するための番号が付与されて格納されている。さらに、それぞれの前記交差点データには、該当する交差点に接続する道路、すなわち、接続道路の数に加え、それぞれの接続道路を識別するための番号が付与されて格納されている。なお、前記交差点データには、交差点の種類、すなわち、交通信号灯器の設置されている交差点であるか又は交通信号灯器の設置されていない交差点であるかの区別が含まれていてもよい。また、前記ノードデータは、地図データファイルに記録された地図データにおける少なくとも道路の位置及び形状を構成するものであり、実際の道路の分岐点（交差点、Ｔ字路等を含む）、ノード、及び、各ノード間を連結するリンクを示すデータから成る。さらに、前記ノードは、少なくとも道路の屈曲点の位置を示す。

また、前記道路データベース１３には、データが格納されている道路の数に加え、それぞれの道路に関するデータが道路データとして、識別するための番号が付与されて格納されている。そして、それぞれの前記道路データには、道路種別、それぞれの道路の長さとしての距離、それぞれの道路を走行するのに要する時間としての旅行時間等が格納されている。さらに、前記道路種別には、国道、県道、主要地方道、一般道、高速道路等の行政道路属性が含まれる。

なお、前記道路データには、道路自体について、幅員、勾（こう）配、カント、高度、バンク、路面の状態、中央分離帯があるか否か、道路の車線数、該車線数の減少する地点、幅員の狭くなる地点等のデータが含まれることが望ましい。そして、高速道路や幹線道路の場合、対向方向の車線のそれぞれが別個の道路データとして格納され、二条化道路として処理される。例えば、片側２車線以上の幹線道路の場合、二条化道路として処理され、上り方向の車線と下り方向の車線は、それぞれ、独立した道路として道路データに格納される。さらに、コーナについては、曲率半径、交差点、Ｔ字路、コーナの入口等のデータが含まれることが望ましい。また、踏切、高速道路出入口ランプウェイ、高速道路の料金所、降坂路、登坂路等の道路属性が含まれていてもよい。さらに、該道路属性については、踏切、高速道路出入口ランプウェイ、高速道路の料金所、降坂路、登坂路、道路種別（国道、主要地方道、一般道、高速道等）等のデータが含まれる。そして、前記地図データファイルは、地図を描画するためのノード、リンク、座標、施設名称等の地図情報を格納する。

さらに、前記データ部１２は、地図情報を格納する図示されない地図データベース、図示されないＰＯＩ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）データベース等を有することが望ましい。ここで、前記地図データベースは、地図を描画するためのノード、リンク、座標、施設名称等の地図情報を格納する。また、前記ＰＯＩデータベースは、出発地、目的地、通過点等となる地点を検索するための施設データ、タウンページデータ、イベントデータ等を格納する。なお、前記ＰＯＩデータベースは施設や地域に関する詳細情報を含むものであってもよい。例えば、前記施設がレストラン、食堂等の飲食店である場合、前記詳細情報は、営業する曜日、営業時間、電話番号、メニュー、値段、味、サービスの良否、店内の雰囲気、駐車場の有無等であり、前記施設がコンビニエンスストア、百貨店、ホームセンタ、スーパーマーケット等の商業施設である場合、前記詳細情報は、営業する曜日、営業時間、電話番号、品揃（ぞろ）え、値段、バーゲンセール（特売）の期間、バーゲンセールの対象商品、サービスの良否、店内の雰囲気、駐車場の有無、催し物やイベントの種類及び期間等であり、前記施設がテーマパーク、ゲームセンタ、映画館、劇場等の娯楽施設である場合、前記詳細情報は、営業する曜日、営業時間、電話番号、施設の内容、値段、サービスの良否、雰囲気、駐車場の有無、催し物やイベントの種類及び期間等である。

そして、前記道路データベース１３等が格納されるナビゲーション装置１１の記憶手段は、ナビゲーション装置１１の内部記憶媒体であってもよいし、外部記憶媒体であってもよい。この場合、前記内部記憶媒体及び外部記憶媒体は、磁気テープ、磁気ディスク、磁気ドラム、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード、メモリカード、棒状メモリ等いかなる種類のものであってもよい。

また、前記ナビゲーション処理部２１は、入力処理部２２、検索処理部２３、探索処理部２４、表示処理部２５及び案内処理部２６を備える。ここで、前記入力処理部２２は、車両の運転者等の操作者がナビゲーション装置１１の入力手段、音声入力手段等を操作して入力した事項の入力処理を行う。また、前記検索処理部２３は、前記操作者が入力した検索条件等に基づいて、施設や地点を検索するＰＯＩ検索処理を行う。さらに、前記探索処理部２４は、前記操作者が入力した探索条件に基づいて目的地までの経路を探索する。そして、前記表示処理部２５は、表示手段にデータ等を表示するための表示処理を行う。また、前記案内処理部２６は、探索された経路を案内するための案内処理を行う。

そして、前記車両用ＥＣＵ４１は、車両を制御する車両制御部４２を有し、該車両制御部４２は、前記車両のエンジンの出力を制御するアクセル制御部４３、及び、前記車両の制動装置、すなわち、ブレーキの動作を制御するブレーキ制御部４４を有する。なお、前記エンジンは、車両の駆動力を発生する装置であり、変速機を介して駆動輪に駆動力を伝達して、前記駆動輪を回転させる。前記エンジンは、通常、内燃機関であるが、電気モータであってもよいし、内燃機関と電気モータとを組み合わせて使用するハイブリッド型のものであってもよい。また、前記内燃機関は、通常、シリンダ内部をピストンが往復するレシプロ型エンジンであるが、ロータが回転するロータリーエンジンでもよいし、タービンが回転するガスタービンエンジンであってもよい。また、使用する燃料は、ガソリン、軽油、エタノール、メタノール、天然ガス、プロパンガス、水素ガス等いかなるものであってもよい。さらに、燃焼サイクルは、オットーサイクル、ディーゼルサイクル、スターリングサイクル等いかなるものであってもよい。

また、前記ブレーキは、車両の各車輪の回転を制動する装置であり、各車輪に取り付けられたディスクブレーキ装置、ドラムブレーキ装置等のブレーキ装置の他に、各車輪のブレーキ装置に制動力を伝達するための油圧回路、ワイヤ機構等を有する。また、前記油圧回路は、通常、運転者がブレーキペダルを踏むことによって発生する制動力を増加させるための倍力装置、急制動時等に各車輪のブレーキ装置に伝達される制動力を制御して各車輪のロックを防止するための制御弁等を備える。また、前記ブレーキは、車両を駐停車させる際に使用されるサイドブレーキ（駐車ブレーキ）装置を含んでいる。

なお、前記車両制御部４２は、前記変速機の動作を制御するものであってもよい。この場合、前記変速機は自動変速機であるが、変速比を段階的に変化させる変速段を備えた有段自動変速機であってもよいし、変速比を無段階に変化させる無段変速機であってもよい。また、前記車両制御部４２は、車両のサスペンションの動作を制御するものであってもよい。この場合、前記サスペンションは、各々がサスペンションリンク、スプリング、ダンパー等を備え、各車輪に取り付けられ、スプリングのばね定数、ダンパーの減衰力等を調整することができる。なお、前記サスペンションは、車体の高さを調整するための車高調整装置を有していてもよい。さらに、前記車両制御部４２は、車両のパワーステアリングの動作、ランプの動作、ワイパーの動作等を制御するものであってもよい。

本実施の形態において、車両用ＥＣＵ４１は、画像入力部３２を有し、カメラ３１からの画像信号を受信する。前記カメラ３１は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像装置を備え、車体の前面部、運転席のフロントウィンドウ等に取り付けられ、前方を走行する車両、前方の交通信号灯器等を撮影して、前方を走行する車両との車間距離を取得したり、前方の交通信号灯器の表示状況を取得したりすることができる。

そして、前記画像入力部３２が受信したカメラ３１からの画像信号は、画像取り扱い部３３に送信される。該画像取り扱い部３３は、前記画像信号の画像処理を行う画像処理部３４、及び、車両の前方に実際に渋滞が発生しているか否かを判断し、実際に渋滞が発生している場合には渋滞の状況に応じて自動運転の開始及び停止を判定する自動運転判定処理部３５を備える。この場合、前記画像処理部３４は、車両の進行方向前方に存在する交差点に設置された交通信号灯器の画像の画像処理を行い、前記交通信号灯器が進行可信号を表示しているか、すなわち、青信号となっているか、又は、停止信号を表示しているか、すなわち、赤信号となっているかを識別する。

ここで、前記自動運転判定処理部３５は、前記画像処理部３４が行った画像処理の結果に基づいて車両の前方における交通状況を判断し、該交通状況に基づいて渋滞が発生しているか否かを判断する。すなわち、前記交通状況に基づいて、車両の前方の区間において渋滞が発生していることを判定する。例えば、車両から交通信号灯器までの距離、該交通信号灯器が示す信号、車速等によって車両の前方における交通状況を判断し、該交通状況に基づいて車両の前方の区間において渋滞が発生しているか否かを判断する。そして、前記自動運転判定処理部３５は、車両の前方の区間において渋滞が発生している場合、渋滞区間の長さを算出する。例えば、車両から交通信号灯器までの距離、該交通信号灯器が示す信号、車速等によって車両の前方の渋滞区間の長さを算出する。さらに、前記自動運転判定処理部３５は、前記渋滞区間の長さ、車速等に基づいて、自動運転の開始を判定する。また、前記自動運転判定処理部３５は、前方の車両との距離、車速等に基づいて、自動運転の停止を判定する。

そして、前記自動運転判定処理部３５が自動運転の開始を判定すると、アクセル制御部４３がエンジンの出力を制御し、ブレーキ制御部４４がブレーキの動作を制御することによって、前方の車両との距離を一定に保持するように車速を制御する。なお、前方の車両との距離は、前記カメラ３１からの画像信号に基づいて計測してもよいし、車体の前面部等に取り付けられたレーザレーダ、ミリ波レーダ等の距離測定用センサが計測するようにしてもよい。

なお、本実施の形態において、車両制御装置は、機能の観点から、渋滞判定部と、自動運転開始判定部と、自動運転停止判定部とを有する。前記渋滞判定部は渋滞が発生していることを判定し、前記自動運転開始判定部は渋滞が発生している場合、渋滞の発生している区間の長さが所定値以上であると自動運転を開始させ、前記自動運転停止判定部は自動運転が開始された後に、自動運転停止条件が満たされると自動運転を停止させるようになっている。この場合、自動運転判定処理部３５が前記渋滞判定部、自動運転開始判定部及び自動運転停止判定部に該当する。

次に、前記構成の車両制御装置の動作について説明する。まず、車両が一般道を走行している場合の動作について説明する。

図２は本発明の実施の形態における走行パターンデータを示す図、図３は本発明の実施の形態における車両が一般道を走行している場合に自動運転を開始及び停止する動作を示すフローチャートである。

まず、車両制御装置は、カメラ３１による渋滞判定で渋滞があるか否かを、所定の時間（例えば、１６〔ｍｓｅｃ〕）間隔で繰り返し判断する。すなわち、自動運転判定処理部３５が画像処理部３４の行った画像処理の結果に基づいて渋滞が発生していると判断した場合には、車両の前方に渋滞区間が存在すると判断し、前記自動運転判定処理部３５が画像処理部３４が行った画像処理の結果に基づいて渋滞が発生していないと判断した場合には、車両の前方に渋滞区間が存在しないと判断する。

ここで、前記自動運転判定処理部３５は、車両から交通信号灯器までの距離、該交通信号灯器が示す信号、車速等によって車両の前方における交通状況を判断し、該交通状況に基づいて車両の前方の区間において渋滞が発生しているか否かを判断する。例えば、車両の前方における１つ目及び２つ目の交通信号灯器が進行可信号を表示し、すなわち、青信号となっていて、かつ、車速が５〔ｋｍ／ｈ〕以下の場合には、青信号であるにも関わらず交通の流れが低いので、車両の前方の区間において渋滞が発生しているものと判断する。また、車両の前方における１つ目の交通信号灯器が停止信号を表示し、すなわち、赤信号となっていて、かつ、前記交通信号灯器までの距離が５００〔ｍ〕以上である場合には、長い距離に亘（わた）って車両が停止しているので、車両の前方の区間において渋滞が発生しているものと判断する。さらに、車両の前方における１つ目の交通信号灯器が赤信号から青信号に変わっても、車速が５〔ｋｍ／ｈ〕以下の場合には、青信号になったにも関わらず交通の流れが低いので、車両の前方の区間において渋滞が発生しているものと判断する。なお、車両から交通信号灯器までの距離、交通信号灯器間の距離等は、ナビゲーション装置１１が検出した車両の現在位置や道路データベース１３に格納されているデータに基づいて取得することができる。

そして、渋滞があると判断すると、車両制御装置は、その地点に渋滞情報があるか否かを判断する。すなわち、ナビゲーション装置１１が取得した交通情報に、車両の前方に存在する渋滞区間に関する渋滞情報が含まれているか否かを判断する。そして、その地点に渋滞情報がある場合、車両制御装置は、前記渋滞情報より渋滞長を取得する。すなわち、前記渋滞情報に含まれる渋滞区間の長さを取得する。また、その地点に渋滞情報がない場合、車両制御装置は、走行パターンデータがあるか否かを判断する。そして、走行パターンデータがある場合、車両制御装置は前記走行パターンデータより渋滞長を算出する。すなわち、前記走行パターンデータに基づいて渋滞区間の長さを算出する。

この場合、ナビゲーション装置１１は、所定の経路の走行データを記憶手段に格納して蓄積し、蓄積した走行データに基づいて、図２に示されるような走行パターンを作成することができる。図２においては、横軸に経路の開始点からの距離を取ってあり、縦軸に速度を取ってあるので、前記走行パターンによって、経路上の地点における速度を把握することができる。なお、経路の開始点は後述される出発地に該当する。これにより、経路上のどの位置において走行速度が低くなるかが判明するので、走行速度が低い区間を渋滞区間として、該渋滞区間の長さを算出することができる。

なお、前記所定の経路の走行データを記憶手段に格納する場合、車両の運転者は、ナビゲーション装置１１の入力手段を操作して、目的地を設定し、該目的地までの経路の走行データを記録するように入力する。すると、ナビゲーション装置１１は、車両の現在位置を出発地とし、該出発地と前記目的地とを記録する。そして、車両が走行を開始すると、ナビゲーション装置１１は、所要時間の測定、各ノードを通過した時刻の測定及び走行した経路の記録を開始する。そして、車両が目的地に到着すると、ナビゲーション装置１１は、所要時間、各ノードを通過した時刻、車速等の測定及び経路の記録を終了し、今回走行した経路の走行データを記憶手段に格納するか否かを運転者に選択させる。ここで、該運転者が記憶手段に格納することを選択した場合、ナビゲーション装置１１は、出発地、目的地、所要時間、車速等の今回走行した経路の走行データを記憶手段に格納する。なお、ナビゲーション装置１１は、探索処理部２４が探索した経路の走行データを記憶手段に格納することができる。さらに、車両が日常的に走行する経路や所定以上の頻度で走行する経路の走行データを記憶手段に格納することもできる。

また、走行パターンデータがない場合、車両制御装置はカメラ画像より渋滞長を算出する。すなわち、画像処理部３４が行った画像処理の結果に基づいて渋滞区間の長さを算出する。この場合、自動運転判定処理部３５は、車両から交通信号灯器までの距離、該交通信号灯器が示す信号、車速等によって渋滞区間の長さを算出する。例えば、車両の前方における１つ目及び２つ目の交通信号灯器が進行可信号を表示し、すなわち、青信号となっていて、かつ、車速が５〔ｋｍ／ｈ〕以下の場合には、車両の現在位置から２つ目の交通信号灯器までの距離を渋滞区間の長さとする。また、車両の前方における１つ目の交通信号灯器が停止信号を表示し、すなわち、赤信号となっていて、かつ、前記交通信号灯器までの距離が５００〔ｍ〕以上である場合には、車両の現在位置から１つ目の交通信号灯器までの距離を渋滞区間の長さとする。さらに、車両の前方における１つ目の交通信号灯器が赤信号から青信号に変わっても、車速が５〔ｋｍ／ｈ〕以下の場合には、車両の現在位置から２つ目の交通信号灯器までの距離を渋滞区間の長さとする。なお、車両から交通信号灯器までの距離、交通信号灯器間の距離等は、ナビゲーション装置１１が検出した車両の現在位置や道路データベース１３に格納されているデータに基づいて取得することができる。

続いて、車両制御装置は、渋滞長がＸ〔ｋｍ〕以上であるか否か、すなわち、渋滞情報に含まれる渋滞区間の長さ又は算出した渋滞区間の長さが所定値Ｘ〔ｋｍ〕以上であるか否かを判断する。ここで、Ｘ〔ｋｍ〕の値は、例えば１〔ｋｍ〕であるが、任意に設定することができる。そして、前記渋滞区間の長さが所定値Ｘ〔ｋｍ〕以上でない場合、車両制御装置は、自動運転を開始することなく、そのまま処理を終了する。これは、渋滞区間が短いにも関わらず自動運転を開始させると、開始してから極短時間のうちに自動運転を停止させることになってしまい、ドライバビリティが低下し、運転者が不快に感じてしまうからである。

また、前記渋滞区間の長さが所定値Ｘ〔ｋｍ〕以上である場合、車両制御装置は、走行速度がＹ〔ｋｍ／ｈ〕以下であるか否か、すなわち、車速が所定値Ｙ〔ｋｍ／ｈ〕以下であるか否かを判断する。ここで、Ｙ〔ｋｍ／ｈ〕の値は、例えば５〔ｋｍ／ｈ〕であるが、任意に設定することができる。そして、車速が所定値Ｙ〔ｋｍ／ｈ〕以下でない場合、車両制御装置は、カメラ３１による渋滞判定後、Ｚ〔分〕以上経過したか否か、すなわち、車両の前方に渋滞区間が存在すると判断してから所定時間Ｚ〔分〕以上経過したか否かを判断する。ここで、Ｚ〔分〕の値は、例えば５〔分〕であるが、任意に設定することができる。

そして、カメラ３１による渋滞判定後、Ｚ〔分〕以上経過していない場合、車両制御装置は、再び、走行速度がＹ〔ｋｍ／ｈ〕以下であるか否かを判断する。また、カメラ３１による渋滞判定後、Ｚ〔分〕以上経過した場合、車両制御装置は、自動運転を開始することなく、そのまま処理を終了する。これは、車両の前方に渋滞区間が存在すると判断してから所定時間Ｚ〔分〕以上も車速が所定値Ｙ〔ｋｍ／ｈ〕以下にならない場合は、渋滞が発生しているとの判断が誤りであって、実際には渋滞が発生していないと考えられるからである。

一方、走行速度がＹ〔ｋｍ／ｈ〕以下である場合、車両制御装置は自動運転を開始する。これにより、アクセル制御部４３がエンジンの出力を制御し、ブレーキ制御部４４がブレーキの動作を制御することによって、前方の車両との距離を一定に保持するように車速を制御する。そして、自動運転が行われている間、車両制御装置は、自動運転停止条件が満たされているか否かを、所定の時間（例えば、１６〔ｍｓｅｃ〕）間隔で繰り返し判断する。前記自動運転停止条件は、例えば、次の（１）及び（２）である。
（１）車両の前方における１つ目の交通信号灯器より先に車両が存在しないこと。
（２）前方数台の車両の車間距離が各々１０〔ｍ〕以上、すなわち、前方の数台の車両が各々１０〔ｍ〕以上の距離を空けて走行し、かつ、自動運転において上限速度での走行が３〔分〕以上継続していること。

なお、前記（１）及び（２）の条件は、自動運転判定処理部３５が画像処理部３４が行った画像処理の結果に基づいて判断される。

そして、前記自動運転停止条件のいずれかが満たされた場合、車両が渋滞区間を抜け出たと考えることができるので、車両制御装置は自動運転を停止して、処理を終了する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ カメラ３１による渋滞判定で渋滞があるか否かを判断する。カメラ３１による渋滞判定で渋滞がある場合はステップＳ２に進み、カメラ３１による渋滞判定で渋滞がない場合は所定の時間（例えば、１６〔ｍｓｅｃ〕）間隔で繰り返し判断する。
ステップＳ２ その地点に渋滞情報があるか否かを判断する。その地点に渋滞情報がある場合はステップＳ３に進み、その地点に渋滞情報がない場合はステップＳ４に進む。
ステップＳ３ 渋滞情報より渋滞長を取得する。
ステップＳ４ 走行パターンデータがあるか否かを判断する。走行パターンデータがある場合はステップＳ５に進み、走行パターンデータがない場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ５ 走行パターンデータより渋滞長を算出する。
ステップＳ６ カメラ画像より渋滞長を算出する。
ステップＳ７ 渋滞長がＸ〔ｋｍ〕以上であるか否かを判断する。渋滞長がＸ〔ｋｍ〕以上である場合はステップＳ８に進み、渋滞長がＸ〔ｋｍ〕以上でない場合は処理を終了する。
ステップＳ８ 走行速度がＹ〔ｋｍ／ｈ〕以下であるか否かを判断する。走行速度がＹ〔ｋｍ／ｈ〕以下である場合はステップＳ１０に進み、走行速度がＹ〔ｋｍ／ｈ〕以下でない場合はステップＳ９に進む。
ステップＳ９ カメラ３１による渋滞判定後、Ｚ〔分〕以上経過したか否かを判断する。カメラ３１による渋滞判定後、Ｚ〔分〕以上経過していない場合はステップＳ８に戻り、カメラ３１による渋滞判定後、Ｚ〔分〕以上経過した場合は処理を終了する。
ステップＳ１０ 自動運転を開始する。
ステップＳ１１ 自動運転停止条件が満たされているか否か判断する。自動運転停止条件が満たされていない場合は所定の時間（例えば、１６〔ｍｓｅｃ〕）間隔で繰り返し判断し、自動運転停止条件が満たされている場合は処理を終了する。

次に、車両が高速道路を走行している場合の動作について説明する。

図４は本発明の実施の形態における車両が高速道路を走行している場合に自動運転を開始及び停止する動作を示すフローチャートである。

まず、車両制御装置は、その地点に渋滞情報があるか否かを判断する。すなわち、ナビゲーション装置１１が取得した交通情報に、車両の前方に存在する渋滞区間に関する渋滞情報が含まれているか否かを判断する。通常、ＶＩＣＳ（Ｒ）等のシステムによって提供される交通情報は、高速道路に関するものの方が一般道路に関するものより精度が高いと考えることができる。そのため、車両が高速道路を走行している場合、車両制御装置は、カメラ３１による渋滞判定で渋滞があるか否かを判断しない。

そして、その地点に渋滞情報がある場合、車両制御装置は、前記渋滞情報より渋滞長を取得する。すなわち、前記渋滞情報に含まれる渋滞区間の長さを取得する。また、その地点に渋滞情報がない場合、車両制御装置は、走行パターンデータがあるか否かを判断する。そして、走行パターンデータがある場合、車両制御装置は前記走行パターンデータより渋滞長を算出する。すなわち、前記走行パターンデータに基づいて渋滞区間の長さを算出する。なお、走行パターンデータがない場合、渋滞が発生していないと考えることができるので、車両制御装置は自動運転を開始することなく、そのまま処理を終了する。

続いて、車両制御装置は、渋滞長がＸ〔ｋｍ〕以上であるか否か、すなわち、渋滞情報に含まれる渋滞区間の長さ又は算出した渋滞区間の長さが所定値Ｘ〔ｋｍ〕以上であるか否かを判断する。ここで、Ｘ〔ｋｍ〕の値は、例えば、１〔ｋｍ〕であるが、任意に設定することができる。そして、前記渋滞区間の長さが所定値Ｘ〔ｋｍ〕以上でない場合、車両制御装置は、自動運転を開始することなく、そのまま処理を終了する。これは、渋滞区間が短いにも関わらず自動運転を開始させると、開始してから極短時間のうちに自動運転を停止させることになってしまい、ドライバビリティが低下し、運転者が不快に感じてしまうからである。

また、前記渋滞区間の長さが所定値Ｘ〔ｋｍ〕以上である場合、車両制御装置は、走行速度がＹ〔ｋｍ／ｈ〕以下であるか否か、すなわち、車速が所定値Ｙ〔ｋｍ／ｈ〕以下であるか否かを判断する。ここで、Ｙ〔ｋｍ／ｈ〕の値は、例えば、５〔ｋｍ／ｈ〕であるが、任意に設定することができる。そして、車速が所定値Ｙ〔ｋｍ／ｈ〕以下でない場合、車両制御装置は、渋滞判定後、Ｚ〔分〕以上経過したか否か、すなわち、車両の前方に渋滞区間が存在すると判断してから所定時間Ｚ〔分〕以上経過したか否かを判断する。ここで、Ｚ〔分〕の値は、例えば、５〔分〕であるが、任意に設定することができる。

そして、渋滞判定後、Ｚ〔分〕以上経過していない場合、車両制御装置は、再び、走行速度がＹ〔ｋｍ／ｈ〕以下であるか否かを判断する。また、渋滞判定後、Ｚ〔分〕以上経過した場合、車両制御装置は、自動運転を開始することなく、そのまま処理を終了する。これは、車両の前方に渋滞区間が存在すると判断してから所定時間Ｚ〔分〕以上も車速が所定値Ｙ〔ｋｍ／ｈ〕以下にならない場合は、渋滞が発生しているとの判断が誤りであって、実際には渋滞が発生していないと考えられるからである。

一方、走行速度がＹ〔ｋｍ／ｈ〕以下である場合、車両制御装置は自動運転を開始する。これにより、アクセル制御部４３がエンジンの出力を制御し、ブレーキ制御部４４がブレーキの動作を制御することによって、前方の車両との距離を一定に保持するように車速を制御する。そして、自動運転が行われている間、車両制御装置は、自動運転停止条件が満たされているか否かを、所定の時間（例えば、１６〔ｍｓｅｃ〕）間隔で繰り返し判断する。

そして、前記自動運転停止条件のいずれかが満たされた場合、車両が渋滞区間を抜け出たと考えることができるので、車両制御装置は自動運転を停止して、処理を終了する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２１ その地点に渋滞情報があるか否かを判断する。その地点に渋滞情報がある場合はステップＳ２２に進み、その地点に渋滞情報がない場合はステップＳ２３に進む。
ステップＳ２２ 渋滞情報より渋滞長を取得する。
ステップＳ２３ 走行パターンデータがあるか否かを判断する。走行パターンデータがある場合はステップＳ２４に進み、走行パターンデータがない場合は処理を終了する。
ステップＳ２４ 走行パターンデータより渋滞長を算出する。
ステップＳ２５ 渋滞長がＸ〔ｋｍ〕以上であるか否かを判断する。渋滞長がＸ〔ｋｍ〕以上である場合はステップＳ２６に進み、渋滞長がＸ〔ｋｍ〕以上でない場合は処理を終了する。
ステップＳ２６ 走行速度がＹ〔ｋｍ／ｈ〕以下であるか否かを判断する。走行速度がＹ〔ｋｍ／ｈ〕以下である場合はステップＳ２８に進み、走行速度がＹ〔ｋｍ／ｈ〕以下でない場合はステップＳ２７に進む。
ステップＳ２７ 渋滞判定後、Ｚ〔分〕以上経過したか否かを判断する。渋滞判定後、Ｚ〔分〕以上経過していない場合はステップＳ２６に戻り、渋滞判定後、Ｚ〔分〕以上経過した場合は処理を終了する。
ステップＳ２８ 自動運転を開始する。
ステップＳ２９ 自動運転停止条件が満たされているか否か判断する。自動運転停止条件が満たされていない場合は所定の時間（例えば、１６〔ｍｓｅｃ〕）間隔で繰り返し判断し、自動運転停止条件が満たされている場合は処理を終了する。

このように、本実施の形態において、車両制御装置は、渋滞が発生しているか否かを判断し、渋滞が発生している場合には、渋滞の状況に応じて自動運転を開始させる。そして、自動運転を開始した後は、自動運転停止条件が満たされると自動運転を停止するようになっている。そのため、運転者が煩わしさを感じることなく、渋滞に対応した自動運転を適切に自動的に開始及び停止させることができる。

そして、車両制御装置は、渋滞区間の長さが所定値Ｘ〔ｋｍ〕以上でない場合、自動運転を開始しない。そのため、自動運転を開始してから極短時間のうちに自動運転を停止させることがないので、ドライバビリティが低下せず、運転者が不快に感じることがない。

また、車両が一般道を走行している場合には、カメラ３１からの画像信号に基づき、車両から交通信号灯器までの距離、該交通信号灯器が示す信号、車速等によって車両の前方における交通状況を判断して、渋滞の発生を判断するようになっている。そのため、実際には渋滞が発生していない場合には、自動運転を開始することがない。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における車両制御装置の構成を示す概念図である。 本発明の実施の形態における走行パターンデータを示す図である。 本発明の実施の形態における車両が一般道を走行している場合に自動運転を開始及び停止する動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における車両が高速道路を走行している場合に自動運転を開始及び停止する動作を示すフローチャートである。

符号の説明

３１ カメラ
３４ 画像処理部
３５ 自動運転判定処理部

Claims (3)

1. （ａ）カメラの画像信号の画像処理を行う画像処理部と、
   （ｂ）渋滞情報を受信する渋滞情報受信部と、
   （ｃ）前記画像処理の結果に基づいて車両の前方において渋滞が発生しているか否かを判定する渋滞判定部と、
   （ｄ）該渋滞判定部が車両の前方において渋滞が発生していると判定した場合、受信した渋滞情報に基づいて車両の前方において発生している前記渋滞の区間の長さを判断し、車両の前方において発生している前記渋滞の区間の長さが所定値以上であると自動運転を開始させる自動運転開始判定部と、
   （ｅ）前記自動運転が開始された後に、自動運転停止条件が満たされると自動運転を停止させる自動運転停止判定部とを有することを特徴とする車両制御装置。
2. 前記自動運転停止判定部は前記画像処理の結果に基づいて自動運転停止条件を判断する請求項１に記載の車両制御装置。
3. 走行データを蓄積する走行データ蓄積部を更に有し、
   前記自動運転開始判定部は、受信した渋滞情報がない場合、前記走行データに基づいて前記渋滞の発生している区間の長さを判断する請求項１又は２に記載の車両制御装置。

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