JP6099090B2 - 運転支援制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の運転支援制御として、特に登り坂において運転者の意図に反し低下した車速を回復させるための速度回復支援制御を実行する運転支援制御装置に関する。

特開２００８−２５７６３５号公報 特開２００８−２２２１２３号公報

例えば上記特許文献１，２に記載されるように、車両の運転支援制御として、登り坂での速度低下に対して速度回復支援のための制御を行うものが知られている。登り坂では運転者の意図に反して車速の低下が生じる虞があり、そのような場合に車速が回復するように支援を行うものである。

具体的に、特許文献１に記載の発明では、サグ部分を通過した後（登り坂に差し掛かった後に相当）に速度低下が検出された場合に、速度回復支援のための制御（アクセル開度の自動調整）を実行している。

一方、特許文献２では、勾配変化点に到達したときに、前方車両（先行車両）との車間が所定以上開いており且つ現在の車速が平坦面を走行していたときの平均車速よりも低下している場合に、速度回復支援のための制御（例えばオートクルーズコントロール）を実行している。

しかしながら、上記特許文献１に記載の発明では、速度回復支援制御にあたり先行車両の存在を考慮しておらず、従って周囲の交通環境に適合できない。

また、特許文献２に記載の発明は、先行車両との車間距離が所定以上開いているときに速度回復支援のための制御を実行しているので、周囲の交通環境に適した速度回復支援制御であると言える。
しかしながら、特許文献２においては、先行車両との車間距離についてその大きさのみを考慮しているため、運転者に違和感を与える過剰な介入となる虞がある。
例えば、先行車両との車間距離が所定以上開いていても、先行車両が減速した場合には自車両も減速したいケース（或いは、減速までは望まないものの速度を上げたくないケース）が想定され得る。特許文献２に記載の発明では、このように運転者が加速を望んでいないケースにおいても速度回復支援のための制御が実行されるため、運転者に違和感を与える虞がある。従って、この点において過剰な介入であると言える。

そこで、本発明では上記した問題点を克服し、運転者の意図しない自車速の低下に対する速度回復支援を、周囲の交通環境に適合しつつ、過剰な介入とならないように実現することを目的とする。

第１に、本発明の運転支援制御装置は、自車両の走行速度としての自車速を検出する自車速検出部と、登り坂の開始地点としての勾配変化点を検出する勾配変化点検出部と、先行車両を検出する先行車両検出部と、アクセル開度と出力トルクとの関係を調整する出力トルク調整部と、自車両が前記勾配変化点を通過した後に自車速が低下している場合に、自車速を回復させるように促すための速度回復支援制御を実行する制御部とを備え、前記制御部は、前記速度回復支援制御として、前記出力トルク調整部によって前記出力トルクを増大側に調整させるための制御を実行し、前記先行車両検出部により先行車両が検出された場合は、先行車両が検出されない場合よりも前記速度回復支援制御の制御レベルを弱めるものである。

上記構成によれば、速度回復支援制御は、先行車両の存在を考慮して実行される。具体的に、速度回復支援制御は、先行車両が存在する場合すなわち運転者が自車速の低下に気づき易い場合は、先行車両が存在しない場合すなわち運転者が自車速の低下に気づき難い場合よりも、その制御レベルが弱められるようにして実行される。さらに、アクセル開度と出力トルクとの関係の調整で速度回復支援が行われるため、運転者の意思が介在し、運転者に違和感を与えない。

第２に、本発明の運転支援制御装置は、自車両の走行速度としての自車速を検出する自車速検出部と、登り坂の開始地点としての勾配変化点を検出する勾配変化点検出部と、先行車両を検出する先行車両検出部と、アクセル開度と出力トルクとの関係を調整する出力トルク調整部と、自車両が前記勾配変化点を通過した後に自車速が低下している場合に、自車速を回復させるように促すための速度回復支援制御を実行する制御部とを備え、前記制御部は、前記速度回復支援制御として、前記出力トルク調整部によって前記出力トルクを増大側に調整させるための制御を実行し、先行車両との車間距離が短い場合は、前記車間距離が長い場合よりも前記速度回復支援制御の制御レベルを弱めるものである。

上記構成によっても、速度回復支援制御は、先行車両の存在を考慮して実行される。具体的には、先行車両との車間距離が短い場合すなわち運転者が自車速の低下に気づき易い場合は、先行車両との車間距離が長い場合すなわち運転者が自車速の低下に気づき難い場合よりも、その制御レベルが弱められる。さらに、アクセル開度と出力トルクとの関係の調整で速度回復支援が行われるため、運転者の意思が介在し、運転者に違和感を与えない。

第３に、上記した本発明に係る運転支援制御装置においては、自車両の前方に存在するサグ部を検出するサグ部検出部を備え、前記制御部は、自車両が前記サグ部を構成する前記勾配変化点を通過した後に自車速が低下している場合に、前記速度回復支援制御を実行することが望ましい。
これにより、サグ部を構成する勾配変化点（登り坂開始地点としての勾配変化点）の通過後の走行状態、すなわち渋滞の誘発確率が高いとされるケースでの走行状態を対象として速度回復支援制御が実行される。

第４に、上記した本発明に係る運転支援制御装置においては、前記出力トルク調整部は、前記アクセル開度に対するエンジン出力特性または変速特性を調整するものであることを特徴とする。

第５に、上記した本発明に係る運転支援制御装置においては、運転者に対して情報提示を行う情報提示部を備え、前記制御部は、前記速度回復支援制御として、前記情報提示部により所定の情報提示を実行させる制御を行うことが望ましい。
これにより、運転者に速度低下を注意喚起するという形態での速度回復支援が実現される。

本発明によれば、先行車両が存在する又は先行車両との車間距離が短いことで運転者が自車速の低下に気づき易いとされる場合は、先行車両が存在しない又は先行車両との車間距離が長いため運転者が自車速の低下に気づき難い場合よりも、制御レベルを弱めた速度回復支援制御が実行される。このため、過剰な介入となることが防止される。
従って、運転者の意図しない自車速の低下に対する速度回復支援を、周囲の交通環境に適合しつつ、過剰な介入とならないように実現できる。

実施の形態の車両制御システムの構成を示した図である。 実施の形態で実行される画像処理について説明するための図である。 サグ部の説明図である。 速度回復支援に係るメイン処理の具体的な手順を示しフローチャートである。 速度回復支援関連処理として実行されるべき具体的な処理の手順を示したフローチャートである。 同じく、速度回復支援関連処理として実行されるべき具体的な処理の手順を示したフローチャートである。

＜１．システム全体構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態としての運転支援制御装置を備えた車両制御システム１の構成を示している。なお、図１では、車両制御システム１の構成のうち主に本発明に係る要部の構成のみを抽出して示している。
車両制御システム１は、自車両に対して設けられた撮像部２、画像処理部３、メモリ４、運転支援制御部５、表示制御部６、エンジン制御部７、トランスミッション制御部８、ブレーキ制御部９、センサ・操作子類１０、表示部１１、エンジン関連アクチュエータ１２、トランスミッション関連アクチュエータ１３、ブレーキ関連アクチュエータ１４、及びバス１５を備えて構成される。

画像処理部３は、撮像部２が自車両の前方を撮像して得た撮像画像データに基づき、車外環境を認識するための所定の画像処理を実行する。画像処理部３による画像処理は、例えば不揮発性メモリとされたメモリ４を用いて行われる。なお、撮像部２の内部構成や画像処理部３が実行する具体的な処理の詳細については後述する。

運転支援制御部５は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータで構成され、画像処理部３による画像処理の結果やセンサ・操作子類１０で得られる検出情報や操作入力情報等に基づき、運転支援のための各種の制御処理を実行する。
運転支援制御部５は、同じくマイクロコンピュータで構成された表示制御部６、エンジン制御部７、トランスミッション制御部８、ブレーキ制御部９の各制御部とバス１５を介して接続されており、これら各制御部との間で相互にデータ通信を行うことが可能とされる。運転支援制御部５は、上記の各制御部のうち必要な制御部に対して指示を行って運転支援に係る動作を実行させる。
本実施の形態の場合、運転支援制御部５は、登り坂での自車速の低下に対する速度回復支援のための制御処理を実行する。図中では、運転支援制御部５が有するこのような速度回復支援のための処理機能を、「速度回復支援処理部５Ａ」としての機能ブロックにより表している。後述するように、速度回復支援処理部５Ａは、図４〜図６に示す処理を実行することで実施の形態としての速度回復支援動作を実現させる。

センサ・操作子類１０は、自車両に設けられた各種のセンサや操作子を包括的に表している。センサ・操作子類１０が有するセンサとしては、例えばエンジン回転数センサ、吸入空気量を検出する吸入空気量センサ、アクセルペダルの踏込み量からアクセル開度を検出するアクセル開度センサ、吸気通路に介装されてエンジンの各気筒に供給する吸入空気量を調整するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ、エンジン温度を示す冷却水温を検出する水温センサ、車外の気温を検出する外気温センサ等がある。
また、操作子としては、エンジンの始動／停止を指示するためのイグニッションスイッチや、ＡＴ（オートマティックトランスミッション）車における自動変速モード／手動変速モードの選択や手動変速モード時におけるシフトアップ／ダウンの指示を行うためのセレクトレバーや、後述する表示部１１に設けられたＭＦＤ（Multi Function Display）における表示情報の切り換えを行うための表示切換スイッチなどがある。
特に本実施の形態の場合、センサ・操作子類１０においては、車速センサ１０Ａ、ブレーキスイッチ１０Ｂ、アクセル開度センサ１０Ｃ、モード選択スイッチ１０Ｄが設けられている。なお、ブレーキスイッチ１０Ｂは、ブレーキペダルの操作に応じてＯＮ／ＯＦＦされるスイッチである。

ここで、モード選択スイッチ１０Ｄは、複数の走行モードから任意の走行モードを選択するためのスイッチとされる。本例の場合、走行モードとしては「ノーマルモード」「セーブモード」「パワーモード」の３種が用意され、モード選択スイッチ１０Ｄは、例えばリング状の操作子を有して、これら３種の走行モードから１つの走行モードを選択可能とされる。

走行モードの切り換えによっては、少なくともエンジン出力特性が切り換えられる。「ノーマルモード」は、アクセル開度に対して出力トルクがほぼリニアに変化するように設定されたモードである。「セーブモード」は、「ノーマルモード」よりも出力トルクをセーブしたモードとして設定され、イージードライブ性と低燃費性との両立を図ったモードとなる。「パワーモード」は、「ノーマルモード」との比較で、エンジンの低回転から高回転までレスポンスに優れた出力特性となるように設定されたモードであり、アクセル開度に対してより早いタイミングで最大トルクを発生させる。
このように、「ノーマルモード」は、「セーブモードに対して」よりトルク重視なモードとされ、「パワーモード」は「ノーマルモード」に対してよりトルク重視なモードとされている。よりトルク重視なモードへの変更により、同じアクセル開度に対する出力トルクが増大する傾向となる。
なお、本例の場合、走行モードの切り換えに伴っては、エンジン出力特性と共にシフトスケジュール（エンジン回転数とシフトタイミングとの関係）も切り換えられるが、この点については例えば「特開２００８−２４５６号公報」にも記載されている。

表示部１１は、運転者の前方に設置されたメータパネル内に設けられるスピードメータやタコメータ等の各種メータやＭＦＤ、及びその他運転者に情報提示を行うための表示デバイスを包括的に表す。ＭＦＤには、自車両の総走行距離や外気温、瞬間燃費等といった各種の情報を同時又は切り換えて表示可能とされる。

表示制御部６は、センサ・操作子類１０における所定のセンサからの検出信号や操作子による操作入力情報等に基づき、表示部１１による表示動作を制御する。特に、本実施の形態における表示制御部６は、上述したモード選択スイッチ１０Ｄによって選択された走行モードの別を表す情報を上述のＭＦＤにおける所定領域に表示させる。また、本実施の形態の表示制御部６は、運転支援制御部５からの指示に基づき、速度回復支援の一環として表示部１１（例えばＭＦＤの所定領域）に所定の注意喚起メッセージを表示させるがこれについては後述する。

エンジン制御部７は、センサ・操作子類１０における所定のセンサからの検出信号や操作子による操作入力情報等に基づき、エンジン関連アクチュエータ１２として設けられた各種アクチュエータを制御する。エンジン関連アクチュエータ１２としては、例えばスロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータや燃料噴射を行うインジェクタ等のエンジン駆動に係る各種のアクチュエータが設けられる。
例えばエンジン制御部７は、前述したイグニッションスイッチの操作に応じてエンジンの始動／停止制御を行う。また、エンジン制御部７は、エンジン回転数センサやアクセル開度センサ等の所定のセンサからの検出信号に基づき、燃料噴射タイミング、燃料噴射パルス幅、スロットル開度等の制御も行う。

ここで、エンジン制御部７は、前述した走行モードの別に応じたモードマップを備えており、それらモードマップに基づき、走行モードごとにエンジン回転数とアクセル開度との２つのパラメータに基づいて目標トルクを設定する。そして、設定した目標トルクに対応するスロットル開度信号をスロットルアクチュエータに出力して、スロットル弁を開閉させる。

なお、本実施の形態の場合、設定すべき走行モードの指示は、前述したモード選択スイッチ１０Ｄの操作のみではなく、後述する実施の形態としての速度回復支援制御に伴い運転支援制御部５からも行われることがある。エンジン制御部７は、速度回復支援制御に伴い運転支援制御部５からの指示に応じた走行モードを設定中に、モード選択スイッチ１０Ｄの操作により別の走行モードへの切り換えが指示された場合は、モード選択スイッチ１０Ｄの操作に応じた指示の方を優先する。

トランスミッション制御部８は、センサ・操作子類１０における所定のセンサからの検出信号や操作子による操作入力情報等に基づき、トランスミッション関連アクチュエータ１３として設けられた各種のアクチュエータを制御する。トランスミッション関連アクチュエータ１３としては、例えば自動変速機の変速制御を行うコントロールバルブや、ロックアップクラッチをロックアップ動作させるロックアップアクチュエータ等のトランスミッション関連の各種アクチュエータが設けられる。
例えばトランスミッション制御部８は、前述したセレクトレバーによって自動変速モードが選択されている際には、所定の変速パターンに従い変速信号をコントロールバルブに出力して変速制御を行う。なお本例の場合、この変速パターンはエンジン制御部７で設定されている走行モードの別に応じて可変設定される。
またトランスミッション制御部８は、手動変速モードの設定時には、セレクトレバーによるシフトアップ／ダウン指示に従った変速信号をコントロールバルブに出力して変速制御を行う。

ブレーキ制御部９は、センサ・操作子類１０における所定のセンサからの検出信号や操作子による操作入力情報等に基づき、ブレーキ関連アクチュエータ１４として設けられた各種のアクチュエータを制御する。ブレーキ関連アクチュエータ１４としては、例えばブレーキブースターからマスターシリンダへの出力液圧やブレーキ液配管内の液圧をコントロールするための液圧制御アクチュエータ等、ブレーキ関連の各種のアクチュエータが設けられる。
例えばブレーキ制御部９は、運転支援制御部５よりブレーキをＯＮする指示が為された場合に上記の液圧制御アクチュエータを制御して自車両を制動させる。またブレーキ制御部９は、所定のセンサ（例えば車軸の回転速度センサや車速センサ）の検出情報から車輪のスリップ率を計算し、スリップ率に応じて上記の液圧制御アクチュエータにより液圧を加減圧させることで、所謂ＡＢＳ（Antilock Brake System）制御を実現する。

＜２．本実施の形態で実行される画像処理＞
図２により、本実施の形態で実行される画像処理について説明する。
なお、図２では画像処理について説明するため、画像処理部３の構成と共に図１に示した撮像部２の内部構成及びメモリ４も併せて示している。先ず、画像処理に用いる撮像画像データを得るための撮像部２について簡単に説明しておく。
撮像部２には、第１カメラ部２０-1、第２カメラ部２０-2、Ａ／Ｄ変換器２１-1、Ａ／Ｄ変換器２１-2、及び画像補正部２２が設けられている。
第１カメラ部２０-1、第２カメラ部２０-2は、それぞれカメラ光学系と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子とを備えて構成され、前記カメラ光学系により前記撮像素子の撮像面に被写体像が結像され、該撮像素子にて受光光量に応じた電気信号が画素単位で得られる。
第１カメラ部２０-1、第２カメラ部２０-2は、いわゆるステレオ法による測距が可能となるように設置される。本例における第１カメラ部２０-1、第２カメラ部２０-2は、自車両のフロントガラスの上部付近において車幅方向に所定間隔を空けて配置されている。第１カメラ部２０-1、第２カメラ部２０-2の光軸は平行とされ、焦点距離はそれぞれ同値とされる。また、フレーム周期は同期し、フレームレートも一致している。

第１カメラ部２０-1の撮像素子で得られた電気信号はＡ／Ｄ変換器２１-1に、第２カメラ部２０-2の撮像素子で得られた電気信号はＡ／Ｄ変換器２１-2に供給され、それぞれＡ／Ｄ変換が行われる。これにより、画素単位で所定階調による輝度値を表すデジタル画像信号（画像データ）が得られる。
画像補正部２２には、Ａ／Ｄ変換器２１-1を介して得られる第１カメラ部２０-1による撮像画像に基づく画像データ（以下「第１撮像画像データ」と表記）と、Ａ／Ｄ変換器２１-2を介して得られる第２カメラ部２０-2による撮像画像に基づく画像データ（以下「第２撮像画像データ」と表記）とが入力される。画像補正部２２は、第１撮像画像データ、第２撮像画像データのそれぞれに対し、第１カメラ部２０-1、第２カメラ部２０-2の取り付け位置の誤差に起因するずれの補正を例えばアフィン変換等を用いて行う。また画像補正部２２は、第１撮像画像データ、第２撮像画像データのそれぞれに対しノイズの除去等を含む輝度値の補正も行う。

撮像部２で得られた第１撮像画像データ、第２撮像画像データは、画像処理部３によってメモリ４に記録・保持される。

画像処理部３は、例えばマイクロコンピュータで構成され、起動されたプログラムに従って第１撮像画像データ、第２撮像画像データに基づく各種の画像処理を実行する。
図２においては、画像処理部３が実行する各種の画像処理を機能ごとに分けてブロック化して示している。図のように画像処理部３は、機能ごとに大別すると、距離画像生成処理部３Ａ、車線検出処理部３Ｂ、車線モデル形成処理部３Ｃ、先行車両検出処理部３Ｄ、サグ部検出処理部３Ｅ、及び勾配変化点到達検出処理部３Ｆを有している。

距離画像生成処理部３Ａが実行する距離画像生成処理は、メモリ４に保持された第１撮像画像データ、第２撮像画像データに基づき距離画像を生成する処理となる。具体的に、距離画像生成処理は、第１撮像画像データと第２撮像画像データ（つまりステレオ撮像された一対の画像データ）の間の対応点をパターンマッチングにより検出し、検出された対応点間の座標のずれを視差として算出し、該視差を用いて三角測量の原理により実空間上における対応点までの距離を画像上に表した距離画像データを生成する処理である。

車線検出処理部３Ｂが実行する車線検出処理は、基準画像（つまり第１撮像画像データ又は第２撮像画像データのうち予め設定された方の画像データ）と、上記の距離画像生成処理で生成された距離画像データ（対応点としての画素ごとの距離情報）とに基づき、自車両が走行する路面上に形成された車線を検出する処理となる。具体的に、車線検出処理では、先ず基準画像の各画素の輝度値と各画素の実空間における距離とに基づいて基準画像上に車線候補点を検出し、検出した車線候補点に基づいて自車両の左右の車線位置を検出する。例えば、基準画像上の１画素幅の水平ライン上を左右方向に１画素ずつオフセットしながら探索し、基準画像の各画素の輝度値に基づいて各画素の輝度微分値（＝エッジ強度）が閾値以上に大きく変化する条件を満たす画素を車線候補点として検出する。この処理を、上記探索の対象とする水平ラインを基準画像の例えば下側から上向きに１画素幅ずつオフセットさせながら順次行う。これにより、自車両の右側領域及び左側領域のそれぞれに車線候補点を検出する。

車線モデル形成処理部３Ｃが実行する車線モデル形成処理は、上記の車線検出で検出された左右の車線候補点の情報に基づき、Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸（Ｘ軸は左右方向、Ｙ軸は高さ方向、Ｚ軸は車両進行方向）で定義される三次元空間上における車線モデルを形成する処理である。具体的には、車線検出部で検出された車線候補点の実空間上の位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を例えば最小二乗法等で直線近似して、三次元空間上における車線モデルを形成する。
このように形成された車線モデルにより、自車両が走行する路面の高さ情報も得られたことになる。

なお、上記の距離画像生成処理、車線検出処理、及び車線モデル形成処理の手法は、特開２００８−３３７５０号公報に開示された手法と同様であり、詳しくは該文献を参照されたい。

先行車両検出処理部３Ｄが実行する先行車両検出処理は、基準画像と距離画像とに基づき自車両の前方に存在する先行車両を検出する処理である。この先行車両検出処理では、先ず、距離画像に基づき物体検出処理を行い、画像内に存在する物体を該物体までの距離の情報も含めて検出する。例えばこの物体検出処理としては、距離画像を、該距離画像を縦方向に仕切る複数の縦領域に分割し、縦領域ごとに画像縦方向（Ｙ方向）の距離分布を表す距離ヒストグラムを作成し、度数が最大となる位置（対応点）の距離をその縦領域内に存在する物体の代表距離とする。そして、代表距離が得られた度数最大となる各対応点について、近接する各対応点までの距離や方向などの関係性から、同一物体とみなされる画素範囲をグループ化し、画像内に存在する各物体の範囲を特定する。これにより、画像内に存在する物体が該物体までの距離の情報も含めて検出される。
ここで、距離画像はフレームごとに順次生成されるものである。先行車両検出処理では、複数フレームにわたって検出物体の距離の情報をモニタすることで、自車両の走行路上に存在する物体であって、自車両と略同じ方向に所定の速度で移動するものを先行車両として抽出する。このとき、車両以外の物体の誤検出を抑制するために、基準画像を用いたパターンマッチング（例えばブレーキランプ等の車両の特徴点に基づくパターンマッチング）も併せて行う。
先行車両を検出した場合は、先行車両検出情報として先行車距離（＝自車両との車間距離）、先行車速度（＝車間距離の変化割合＋自車速）、先行車加速度（＝先行車速の微分値）を算出する。
なお、上記の先行車両検出処理の手法は特開２０１２−６６７５９号公報に開示された手法と同様であり、詳しくは該文献を参照されたい。

サグ部検出処理部３Ｅが実行するサグ部検出処理は、自車両の前方に存在するサグ部を検出する処理となる。
ここで、サグ部とは、下り坂から登り坂に差し掛かる凹部を意味するもので、特に、図３Ａや図３Ｂに示されるような下り坂の後に比較的緩やかな登り坂が続く道路において、勾配が下り勾配から登り勾配へと変化する部分を指す。なお、これらの図において「Ｈ」と示す破線は平坦面（勾配＝０％）を意味している。
図３Ａでは、下り坂の終了地点と登り坂の開始地点とが一致しており、このケースでは図中の「Ｐｃ」と示す下り坂と登り坂との間の勾配変化点がサグ部となる。図３Ｂの例では下り坂と登り坂との間に平坦部が介在しており、このケースでは当該平坦部がサグ部となる。以下では、サグ部を構成する登り坂への勾配変化点のことを「勾配変化点Ｐｃ」と表記する。

本例の場合、サグ部検出処理では、上述した車線モデル形成処理で得られた車線モデルの情報に基づき、自車両の前方に存在するサグ部を検出する。具体的に、この場合のサグ部検出処理では、下り坂の後に登り坂が存在し且つそれらの勾配差が１．５％以上である場合に、自車両の前方にサグ部が存在するとの検出結果を得る。なお、勾配差は、下り坂の勾配をマイナス、登り坂の勾配をプラスとして計算する。
サグ部検出処理では、自車両の前方にサグ部を検出した場合は、サグ部検出フラグをＯＮに設定する。ここで、サグ部検出フラグは、メモリ４の所定領域に記録する。

勾配変化点到達検出処理部３Ｆが実行する勾配変化点到達検出処理は、登り勾配への勾配変化点（つまり登り坂の開始地点）、登り坂からの勾配変化点（登り坂の終了地点）に自車両が到達したことを検出する処理である。
具体的に、勾配変化点到達検出処理では、車線モデル形成処理で得られる車線モデルの情報をモニタした結果に基づき、登り勾配への勾配変化点、登り坂からの勾配変化点に自車両が到達したことを検出する。
勾配変化点到達検出処理では、自車両が登り勾配への勾配変化点に到達したことを検出した場合は、勾配変化点到達フラグをＯＮに設定する。また、自車両が登り坂からの勾配変化点に到達したことを検出した場合は、登坂終了点到達フラグをＯＮに設定する。
これら勾配変化点到達フラグ、登坂終了点到達フラグとしても、メモリ４の所定領域に記録する。

＜３．速度回復支援のための処理＞
図４〜図６のフローチャートを参照して、図１に示した運転支援制御部５が速度回復支援処理部５Ａとして実行する具体的な処理の手順を説明する。
図４は、速度回復支援処理部５Ａが実行するメイン処理の具体的な手順を示している。
先ず、ステップＳ１０１で、メモリ４に記録されたサグ部検出フラグを確認し、続くステップＳ１０２でサグ部が検出されたか否か、すなわちサグ部検出フラグがＯＮか否かを判別する。サグ部検出フラグがＯＮではなくサグ部が未検出であった場合はステップＳ１０１に戻る。一方、サグ部検出フラグがＯＮでありサグ部が検出されたと判明した場合は、ステップＳ１０３に処理を進める。

なお、ステップＳ１０２において、運転支援制御部５としてのマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）は、サグ部検出フラグがＯＮであった場合には、サグ部検出フラグをＯＦＦに設定する。サグ部検出後もサグ部の検出状態が維持されることを防止するためである。

ステップＳ１０３では、メモリ４における勾配変化点到達フラグ、登坂終了点到達フラグをＯＦＦに設定する。
ステップＳ１０４では勾配変化点到達フラグを確認し、続くステップＳ１０５では勾配変化点に到達したか否かを判別する。ここで、サグ部が検出された後のステップＳ１０５の時点で勾配変化点到達検出フラグがＯＮであるということは、検出された勾配変化点は、図３Ａ，図３Ｂに示したようなサグ部を構成する勾配変化点Ｐｃであることになる。すなわち、ステップＳ１０５の処理は、このような勾配変化点Ｐｃに到達したか否かを判別する処理となる。

勾配変化点到達フラグがＯＮではなく勾配変化点Ｐｃに到達していないと判別された場合は、ステップＳ１０４に戻る。
一方、勾配変化点到達フラグがＯＮであり勾配変化点Ｐｃに到達したと判別された場合は、ステップＳ１０６で自車速、車間距離、現時刻、アクセル開度の各情報を例えばメモリ４に記録する。自車速の情報は、前述した車速センサから得、車間距離の情報は、前述した画像処理部３による先行車両検出処理の結果から得る。また現時刻の情報は例えば運転支援制御部５が有する計時機能を利用して得、アクセル開度の情報は前述したアクセル開度センサから得る。なお、このステップＳ１０６で記録される自車速、車間距離、現時刻、アクセル開度の各情報は、自車両がサグ部を構成する勾配変化点Ｐｃに到達した時点での情報として機能する。

ステップＳ１０６の記録処理を実行すると、ステップＳ１０７で速度回復支援関連処理を実行する。

以上のようなメイン処理によって、自車両が勾配変化点Ｐｃに到達したことに応じて、速度回復支援関連処理としての、図５及び図６に示す処理が開始される。

図５及び図６は、ステップＳ１０７の速度回復支援関連処理として実行されるべき具体的な処理の手順を示している。
図５において、先ず、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理は、勾配変化点Ｐｃへの到達時点から所定時間が経過するまで待機するための処理となる。
先ずステップＳ２０１では、自車速、車間距離、現時刻、アクセル開度、ブレーキスイッチ状態を例えばメモリ４に記録する。そして、ステップＳ２０２では、勾配変化点Ｐｃへの到達時点からの経過時間を算出する。この経過時間は、先の図４のステップＳ１０６で記録した現時刻とステップＳ２０１で記録した現時刻との差分を計算することで算出する。
さらに、ステップＳ２０３で所定時間が経過したか否かを判別する。すなわち、ステップＳ２０２で算出した経過時間が所定値以上となったか否かを判別することで、勾配変化点Ｐｃへの到達時点から所定時間が経過したか否かを判別する。所定時間が経過していないと判別した場合は、ステップＳ２０１に戻り、自車速等の各情報の記録処理を経てステップＳ２０３の判別処理が再び実行される。これにより、勾配変化点Ｐｃへの到達時点から所定時間が経過するまで待機するループが形成されている。

一方、ステップＳ２０３で所定時間が経過したと判別された場合は、先ずはステップＳ２０４〜Ｓ２０６の各判別処理により、自車速やアクセル開度、ブレーキ操作の有無に基づき速度回復支援制御を実行すべきか否かが判別される。
具体的に、ステップＳ２０４では、勾配変化点Ｐｃへの到達時点から所定時間の間、継続して車速が低下していたか否かを判別する。このステップＳ２０４の判別処理は、勾配変化点Ｐｃへの到達時点から所定時間の間にステップＳ１０６やＳ２０１の処理によってメモリ４に逐次記録された自車速の情報を参照して行う。
所定時間の間継続して車速が低下していなかったと判別した場合は、処理を終了する。

ステップＳ２０４で所定時間の間継続して車速が低下していたと判別した場合は、ステップＳ２０５でアクセル開度減少率が所定値以上となった履歴があるか否かを判別する。すなわち、勾配変化点Ｐｃへの到達時点から所定時間の間にステップＳ１０６やＳ２０１の処理によってメモリ４に逐次記録されたアクセル開度の情報に基づき、所定時間の間にアクセル開度減少率が所定値以上となった履歴があるか否かを判別する。
アクセル減少率が所定値以上となった履歴があると判別した場合は処理を終了する。
ここで、アクセル開度減少率が所定値以上であれば、運転者が何らかの危険を察知するなどしてアクセルペダルを急開放したものと推定される。ステップＳ２０５の判別処理はそのような急開放の履歴の有無を確認する処理となる。

ステップＳ２０５でアクセル開度減少率が所定値以上となった履歴がなかったと判別した場合は、ステップＳ２０６でブレーキＯＮ履歴があるか否かを判別する。すなわち、勾配変化点Ｐｃへの到達時点から所定時間の間にステップＳ２０１の処理によってメモリ４に逐次記録されたブレーキスイッチ状態の情報に基づき、所定時間の間にブレーキがＯＮとされた履歴があるか否かを判別する。
ブレーキＯＮ履歴があると判別した場合は処理を終了する。

これらステップＳ２０４〜Ｓ２０６の処理からも理解されるように、本実施の形態では、勾配変化点Ｐｃへの到達時点から所定時間の間において「継続して車速が低下していない」「アクセルペダルが急開放された履歴がある」「ブレーキ操作が行われた履歴がある」の何れかに該当する場合には、速度回復支援制御が実行されない。

ステップＳ２０６でブレーキＯＮ履歴があると判別した場合は、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７では、先行車両が存在するか否かを判別する。この処理は、前述した先行車両検出処理の結果に基づき行う。
先行車両が存在しないと判別した場合は、ステップＳ２１０において速度回復支援制御Ａ（レベル強）を実行する。具体的には、走行モードを「パワーモード」に設定するようにエンジン制御部７に指示を行うと共に、表示部１１（ＭＦＤ）において「レベル強」としての警報表示が為されるように表示制御部６に指示を行う。ここで、「レベル強」としての警報表示は、例えば「速度低下」などの文字情報をＭＦＤに「点滅」表示させることで行う。点滅表示により、注意喚起レベルを高めることができる。

一方、先行車両が存在すると判別した場合は、ステップＳ２０８で車間距離が所定車間よりも大きいか否かを判別する。すなわち、前述した先行車両検出処理で得られた先行車両との車間距離の情報を取得し、該車間距離の情報で示される車間距離の値が予め定められた所定の車間距離の値（例えば１００ｍ）よりも大きいか否かを判別する。
車間距離が所定車間よりも大きいと判別した場合は、ステップＳ２１０に進んで上述した速度回復支援制御Ａを実行する。

車間距離が所定車間よりも大きくないと判別した場合は、ステップＳ２０９で所定時間の間継続して車間距離が増加していたか否かを判別する。すなわち、勾配変化点Ｐｃへの到達時点から所定時間の間にステップＳ１０６やＳ２０１の処理によってメモリ４に逐次記録された車間距離の情報に基づき、所定時間の間に継続して車間距離が増加していたか否かを判別する。
所定時間の間継続して車間距離が増加していなかったと判別した場合は、速度回復支援制御は実行せず、処理を終了する。

一方、所定時間の間継続して車間距離が増加していると判別した場合は、ステップＳ２１１で速度回復支援制御Ｂ（弱レベル）を実行する。具体的には、走行モードを「ノーマルモード」に設定するようにエンジン制御部７に指示を行うと共に、表示部１１（ＭＦＤ）において「レベル弱」としての警報表示が為されるように表示制御部６に指示を行う。「レベル弱」としての警報表示は、例えば「速度低下」などの文字情報をＭＦＤに「点灯」表示させることで行う。点灯表示とされることで、注意喚起レベルは点滅表示の場合よりも弱められる。

ステップＳ２１０又はステップＳ２１１で速度回復支援制御を実行した後は、図６に示すステップＳ２１２に処理を進める。
図６に示す処理は、速度回復支援制御に伴い実行された動作を解除するための処理となる。先ず、ステップＳ２１２でアクセル開度を例えばメモリ４に記録し、続くステップＳ２１３でアクセル開度減少率が所定値以上であるか否かを判別する。すなわち、現時点を基準に過去所定の単位時間内に記録された複数のアクセル開度の値を用いてアクセル開度減少率を算出し、算出したアクセル開度減少率が所定値以上であるか否かを判別する。
アクセル開度減少率が所定値以上であると判別した場合は、ステップＳ２１８で速度回復支援処制御に伴い実行された動作についての解除処理を実行する。具体的に、解除処理としては、走行モードをステップＳ２１０又はＳ２１１による速度回復支援制御実行前のモードに戻すようにエンジン制御部７に指示を行うと共に、警報表示を停止するように表示制御部６に対する指示を行う。
このステップＳ２１８の解除処理の実行後、処理を終了する。

また、アクセル開度減少率が所定値以上ではないと判別した場合は、ステップＳ２１４でブレーキスイッチ状態を確認した後、ステップＳ２１５でブレーキがＯＮであるか否か、すなわちブレーキ操作が行われたか否かを判別し、ブレーキがＯＮであると判別した場合はステップＳ２１８の解除処理を実行する。

一方、ブレーキがＯＮではないと判別した場合は、ステップＳ２１６で登坂終了点到達フラグを確認した後、ステップＳ２１７で登坂終了か否かを判別する。すなわち、登坂終了点到達フラグがＯＮであるか否かを判別する。
登坂終了であると判別した場合はステップＳ２１８の解除処理を実行し、登坂終了ではないと判別した場合はステップＳ２１２に戻る。

この図６の一連の処理により、速度回復支援制御に伴い実行された動作は、「自車両が登坂終了点に到達した」「アクセルペダルが急開放された」「ブレーキ操作が行われた」の何れかの条件が成立した場合に解除される。

ここで、上記の説明では、速度回復支援制御として、先行車両が存在する場合と先行車両が存在しない場合とで同レベルの制御が行われ得る場合を例示したが、先行車両を考慮した速度回復支援制御の制御レベル切り換えの観点で見れば、単純に、先行車両が存在する場合と存在しない場合とで制御レベルが切り換えられるようにしてもよい。具体的にその場合は、図５におけるステップＳ２０７とＳ２０８の判別処理を省略すればよい。

また、上記では勾配変化点Ｐｃに到達してから所定時間の間における速度低下や車間距離が増加傾向にあるかを確認したが、このように勾配変化点Ｐｃ到達後の時間を基準とするのではなく、勾配変化点Ｐｃに到達してから所定距離走行の間における速度低下や車間距離の増加を確認してもよい。

＜４．まとめ＞
上記で説明したように、本実施の形態では、自車両が登り坂開始地点としての勾配変化点を通過した後に自車速が低下している場合に実行される速度回復支援制御に関して、先行車両が検出された場合又は先行車両との車間距離が短い場合は、先行車両が検出されない場合又は先行車両との車間距離が長い場合よりも制御レベルを弱めるようにしている。
このような構成によれば、速度回復支援制御は、先行車両の存在を考慮して実行される。具体的に、先行車両が存在する又は先行車両との車間距離が短いことで運転者が自車速の低下に気づき易いとされる場合は、先行車両が存在しない又は先行車両との車間距離が長いため運転者が自車速の低下に気づき難い場合よりも、制御レベルを弱めた速度回復支援制御が実行される。このため、過剰な介入となることが防止される。
従って、運転者の意図しない自車速の低下に対する速度回復支援を、周囲の交通環境に適合しつつ、過剰な介入とならないように実現できる。

また、本実施の形態では、サグ部を構成する勾配変化点Ｐｃを通過した後に自車速が低下している場合において、速度回復支援制御を実行するようにしている。
これにより、サグ部を構成する勾配変化点Ｐｃの通過後の走行状態、すなわち渋滞の誘発確率が高いとされるケースでの走行状態を対象として速度回復支援制御が実行されるので、渋滞の防止に好適である。

さらに、本実施の形態では、例えばエンジン制御部７として例示したように、アクセル開度と出力トルクとの関係を調整する出力トルク調整部を備え、速度回復支援制御としては、このような出力トルク調整部によって出力トルクを増大側に調整させるための制御を実行するようにしている。
これによれば、アクセル開度と出力トルクとの関係の調整で速度回復支援が行われるため、運転者の意思が介在し、運転者に違和感を与えない。従って、この点においても過剰な介入となることが防止される。

さらにまた、本実施の形態では、速度回復支援を、例えばＭＦＤなどの情報提示部により所定の情報提示を実行させることで行うものとしている。
これにより、運転者に速度低下を注意喚起するという形態での速度回復支援を実現することができる。

＜５．変形例＞
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記で例示した具体例に限定されるべきものではなく、多様な変形例が考えられる。
例えば、これまでの説明では、勾配変化点Ｐｃ（サグ部を構成する登り坂開始地点）への到達に応じて速度回復支援関連処理を実行する例を挙げたが、勾配変化点Ｐｃ以外の他の登り坂開始地点への到達に応じて速度回復支援関連処理を実行することもできる。

また、登り坂の開始地点としての勾配変化点への到達を、自車両前方を撮像した画像に基づく画像処理、具体的には車線モデルを形成した結果に基づき検出したが、登り坂開始地点への到達時点の検出は、勾配変化点における路面近傍に設けられたマーカを画像検出した結果に基づき行うこともできる。或いは、これら画像処理による手法に限らず、例えば登り坂開始地点を示す位置情報を予め用意しておき、該位置情報とＧＰＳ（Global Positioning System）センサによる現在位置検出情報とのマッチングを行った結果に基づき検出することもできる。このように本発明における登り坂開始地点の具体的な検出手法としては多様に考えられるものであり、特定の手法に限定されるべきではない。
また、サグ部の検出手法についても同様に車線モデルに基づく検出以外にも路面に形成したマーカを利用する手法や位置情報を用いた手法を採ることができ、特定の手法に限定されるべきものではない。

また、先行車両の検出手法についても先に例示した手法に限定されず、例えばミリ波レーダーを用いた手法など他の手法を採ることもできる。また、本発明で特定される「先行車両」は自車走行路上の前方車両に限らず、自車走行方向に複数の車線がある場合は自車線の隣車線を走行する前方車両も含まれる。

また、速度回復支援にあたりエンジン出力特性をトルク重視型に変更する場合を例示したが、これに代えてシフトダウンを実行させることで、出力トルクが増大側に調整されるようにしてもよい。シフトダウンによりエンジン回転数が上昇することに伴い、仮にアクセル開度が同じでも出力トルクは増大傾向となる（特に本発明で対象としている登坂による速度低下時）。この場合、本発明における出力トルク調整部はトランスミッション制御部８が該当する。本発明の出力トルク調整部は、アクセル開度と出力トルクとの関係を調整できるものであればその具体的な手段は問わない。

また、先行車両との車間距離が継続的に増加しているか否かの判別を、車間距離の履歴情報に基づき行うもとしたが、これに代えて、先行車両の減速度と自車両の減速度とを逐次算出・記録しておき、それにより得られる減速度の履歴情報に基づき、先行車両の減速度よりも自車両の減速度の方が継続して大きいか否かを判別するようにしてもよい。このような減速度に基づく処理を採用したとしても、先行車両との車間距離が継続的に増加しているか否かを判別していることに変わりはない。

また、図５の処理では、アクセル開度減少率が所定値以上となった履歴があった場合、ブレーキ操作が行われた履歴があった場合は速度回復支援制御を実行しないものとしたが、これらの履歴があったとしても、アクセルを戻す・ブレーキを踏むといった事象が瞬時的なものであった場合には、速度回復支援制御を行った方が好ましい場合もある。そこで、上記の履歴があった場合に対応して、アクセルが所定時間内に戻されたか否か、ブレーキが所定時間以内にＯＦＦとされたか否かをそれぞれ判別し、アクセルが所定時間内に戻された、ブレーキが所定時間以内にＯＦＦとされた場合は、ステップＳ２０７に進むようにしてもよい。

また、図５の処理では、登り坂開始地点への到達時点から所定時間の間でのみ、継続的な自車速の低下や車間距離の増大といった状況を確認し、その結果に基づき速度回復支援制御を実行するものとしたが、登り坂開始地点への到達時点から上記所定時間が経過した後も、引き続き現時刻から遡った「所定時間の間」の状況を確認し、その結果に基づき速度回復支援制御を実行するものとしてもよい。
このようにすれば、特に長い登り坂に対して有効となる。

また、速度回復支援制御に伴い実行された動作の解除処理は、登坂終了点への到達に応じて実行したが、当該解除処理は、先行車両との車間距離が登り坂開始地点への到達時点での車間距離に戻ったこと、或いは自車速が登り坂開始地点への到達時点での速度に戻ったことに応じて実行してもよい。

また、情報提示による速度回復支援の例として、文字としての視覚的な情報提示を行う場合を例示したが、例えばアナウンス音等による聴覚的な情報提示を行うこともできる。
また、ＡＴ車に対して本発明を適用する例を挙げたが、ＭＴ（マニュアルトラスミッション）車に対しても本発明は好適に適用できる。

１…車両制御システム、３…画像処理部、３Ｄ…先行車両検出処理部、３Ｅ…サグ部検出処理部、３Ｆ…勾配変化点到達検出処理部、５…運転支援制御部、５Ａ…速度回復支援処理部、６…表示制御部、７…エンジン制御部、８…トランスミッション制御部、１０…センサ・操作子類、１０Ａ…車速センサ、１０Ｂ…ブレーキスイッチ、１０Ｃ…アクセル開度センサ、１０Ｄ…モード選択スイッチ

Claims (5)

1. 自車両の走行速度としての自車速を検出する自車速検出部と、
   登り坂の開始地点としての勾配変化点を検出する勾配変化点検出部と、
   先行車両を検出する先行車両検出部と、
   アクセル開度と出力トルクとの関係を調整する出力トルク調整部と、
   自車両が前記勾配変化点を通過した後に自車速が低下している場合に、自車速を回復させるように促すための速度回復支援制御を実行する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記速度回復支援制御として、前記出力トルク調整部によって前記出力トルクを増大側に調整させるための制御を実行し、
   前記先行車両検出部により先行車両が検出された場合は、先行車両が検出されない場合よりも前記速度回復支援制御の制御レベルを弱める
   運転支援制御装置。
2. 自車両の走行速度としての自車速を検出する自車速検出部と、
   登り坂の開始地点としての勾配変化点を検出する勾配変化点検出部と、
   先行車両を検出する先行車両検出部と、
   アクセル開度と出力トルクとの関係を調整する出力トルク調整部と、
   自車両が前記勾配変化点を通過した後に自車速が低下している場合に、自車速を回復させるように促すための速度回復支援制御を実行する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記速度回復支援制御として、前記出力トルク調整部によって前記出力トルクを増大側に調整させるための制御を実行し、
   先行車両との車間距離が短い場合は、前記車間距離が長い場合よりも前記速度回復支援制御の制御レベルを弱める
   運転支援制御装置。
3. 自車両の前方に存在するサグ部を検出するサグ部検出部を備え、
   前記制御部は、
   自車両が前記サグ部を構成する前記勾配変化点を通過した後に自車速が低下している場合に、前記速度回復支援制御を実行する
   請求項１又は請求項２に記載の運転支援制御装置。
4. 前記出力トルク調整部は、前記アクセル開度に対するエンジン出力特性または変速特性を調整するものであることを特徴とする
   請求項１乃至請求項３の何れかに記載の運転支援制御装置。
5. 運転者に対して情報提示を行う情報提示部を備え、
   前記制御部は、
   前記速度回復支援制御として、前記情報提示部により所定の情報提示を実行させる制御を行う
   請求項１乃至請求項４の何れかに記載の運転支援制御装置。

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