JP6521469B2 - 伝達量制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、路面の状態を表す情報の運転者への伝達量を制御する伝達量制御装置に関する。

一般的に、自動車等の車両では、路面における凹凸に起因する振動を緩和するために、サスペンションによって振動を吸収したり、電動パワーステアリングモータ（以下、ＥＰＳモータとも記す。）によってステアリングホイールの振動を抑制したりすることが行われている。一方、上記の振動は、運転者にある程度伝達されるように、サスペンションの振動吸収特性やＥＰＳモータが制御される。これにより、運転者が路面の状態を把握することが可能になり、安全性の向上に寄与することができる。

ところで、近年、車両を目標経路に沿って自動的に走行させる自動運転制御の技術が開発されている。自動運転制御の実行中は、上記の振動を運転者に伝達する必要性が低下する。また、自動運転制御の実行中に、運転者が感じる振動が必要以上に大きくなると、運転者に不快感を与えてしまうおそれがある。

特開２０１６−４３７４７号公報には、自動運転モードが開始されると、衝撃を吸収しやすくするようにサスペンションを制御して、乗り心地を改善する技術が開示されている。

特開２０１６−４３７４７号公報

しかしながら、自動運転制御の実行中に、常時、運転者への振動の伝達量を少なくしてしまうと、路面の状態の悪化を見逃したり、路面の状態の悪化に伴う自動運転の解除の判断が遅れたりしてしまい、その結果、危険な状況に陥るおそれがある。

そこで、本発明は、路面の状態を表す情報の運転者への伝達量を制御する伝達量制御装置であって、快適性と安全性を両立させることができる伝達量制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の伝達量制御装置は、車両が目標経路に沿って自動的に走行するように制御される自動運転制御の実行状態を検出する制御状態検出部と、前記車両が走行する路面の状態を検出する路面状態検出手段と、前記路面の状態を表す情報の運転者への伝達量を制御する少なくとも１つの伝達量制御手段とを備え、前記路面状態検出手段は、前記制御状態検出部によって前記自動運転制御の実行が検出された場合に、前記路面における凹凸と対応関係を有する路面状態量を検出し、前記少なくとも１つの伝達量制御手段は、前記情報を前記運転者に伝達する伝達部と、前記制御状態検出部の検出結果および前記路面状態検出手段の検出結果に基づいて、前記情報の伝達量として、前記路面における凹凸に起因する振動の伝達量である振動伝達量を制御する伝達量制御部とを含み、前記自動運転制御の実行が検出されない場合における前記振動伝達量を第１の伝達量とし、第１の閾値未満の前記路面状態量が検出された場合における前記振動伝達量を第２の伝達量とし、前記第１の閾値以上の前記路面状態量が検出された場合における前記振動伝達量を第３の伝達量としたときに、前記第２の伝達量は、前記第１の伝達量よりも少なく、前記第３の伝達量は、前記第２の伝達量よりも多い。

本発明によれば、路面の状態を表す情報の運転者への伝達量を制御する伝達量制御装置であって、快適性と安全性を両立させることができる伝達量制御装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る伝達量制御装置を含む走行制御システムの構成を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における第１の伝達量制御手段を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における第２の伝達量制御手段を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における第１ないし第３の伝達量の決定方法を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における振動吸収特性制御手段および電動パワーステアリングモータの振動伝達量の変更順序を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における電動パワーステアリングモータの振動伝達量の変更手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る伝達量制御装置を含む走行制御システムの構成を示す説明図である。 本発明の第３の実施の形態における第１および第２の状態量を説明するための説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

［第１の実施の形態］
始めに、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る伝達量制御装置を含む走行制御システムの構成について説明する。図１は、走行制御システムの構成を示す説明図である。図１に示したように、走行制御システムは、走行制御部１０と、外部環境認識装置２１と、ナビゲーション装置３１と、車車間通信装置４１と、路車間通信装置４２と、警報装置４３と、サスペンション制御装置５１と、操舵制御装置６１とを備えている。走行制御部１０、外部環境認識装置２１、ナビゲーション装置３１、車車間通信装置４１、路車間通信装置４２、警報装置４３、サスペンション制御装置５１および操舵制御装置６１は、車載ネットワークを形成する通信バス８０を介して互いに接続されている。

走行制御部１０は、車両が目標経路に沿って自動的に走行するように制御する自動運転制御を実行する自動運転制御部１１と、自動運転制御の実行状態を検出する制御状態検出部１２とを含んでいる。また、走行制御部１０は、自動運転制御を含む車両の主要な制御を行う制御部でもある。走行制御部１０が行う制御としては、車両のエンジンの運転状態を制御するエンジン制御、４輪のブレーキ装置を制御するブレーキ制御、後述する電動パワーステアリングモータ（以下、ＥＰＳモータと記す。）を制御するステアリング制御等がある。

外部環境認識装置２１は、車両の外部環境を認識する機能、具体的には、車両が走行する路面の状態や、道路上および道路の周囲に存在する物体の存在、位置および動き等を認識する機能を有している。車両の外部環境は、外部環境認識装置２１に接続されたセンサによって認識される。センサとしては、例えば、ステレオカメラ、単眼カメラ、カラーカメラ等のカメラ装置２２が用いられる。カメラ装置２２を用いた場合には、外部環境認識装置２１は、カメラ装置２２によって撮像された画像に画像処理等を施すことによって、外部環境を認識する。なお、センサとしては、カメラ装置２２の他に、ミリ波レーダやレーザーレーダ等のレーダ装置を用いてもよい。

ナビゲーション装置３１は、ＧＰＳを含む全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）等の測位衛星からの位置情報を受信する受信機３２と、道路地図情報が格納された図示しない記憶手段とを有している。ナビゲーション装置３１は、受信機３２で受信した測位衛星からの位置情報に基づいて、車両位置情報（緯度、経度等の座標）を取得すると共に、車両位置情報と道路地図情報に基づいて、車両が走行する道路の曲率、車線幅、路肩幅等の道路形状の情報を取得する。

車車間通信装置４１は、自車両と他の車両との間で無線通信を行うことによって、周囲の車両の位置および速度等の車両情報、他の車両の外部環境認識装置が認識した外部環境の情報等を取得する機能を有している。

路車間通信装置４２は、自車両とインフラ設備との間で無線通信を行うことによって、規制情報や道路情報等を取得する機能を有している。道路情報には、路面の状態の情報や工事情報が含まれる。

警報装置４３は、運転者に対して警告・報知を行う装置であり、例えば、モニタ、ディスプレイ、アラームランプ等の視覚的な出力手段と、スピーカ、ブザー等の聴覚的な出力手段とによって構成されている。例えば、車両の様々な装置に異常が生じた場合や、自動運転制御の実行中に、運転者の関与を要する場合には、警報装置４３は、上記の出力手段の少なくとも一方を用いて、運転者に対して警告を発する。

サスペンション制御装置５１は、車両に設けられたサスペンション５０の種々の特性を制御する機能を有している。本実施の形態では、サスペンション制御装置５１は、サスペンション５０を構成するオイルダンパー等のショックアブソーバー５２の減衰力を調整することによって、サスペンション５０の振動吸収特性を制御する。なお、サスペンション５０は、後で説明する図２に示されている。

操舵制御装置６１には、運転者によってステアリングホイール１０１に入力される操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ６４が接続されている。操舵制御装置６１は、操舵トルクセンサ６４によって検出される操舵トルクに応じて、車両の操舵系６０に設けられたＥＰＳモータ６２を制御する。また、操舵制御装置６１は、自動運転制御の実行中には、走行制御部１０から出力されるステアリング制御信号に基づいて、車両が目標経路に沿って自動的に走行するように、ＥＰＳモータ６２を制御する。本実施の形態では、操舵制御装置６１には、更に、ステアリングホイール１０１の操舵角を検出する操舵角センサ６３が接続されている。なお、操舵系６０とステアリングホイール１０１は、後で説明する図３に示されている。

自動運転制御部１１は、外部環境認識装置２１の認識結果や、ナビゲーション装置３１、車車間通信装置４１および路車間通信装置４２によって取得された情報に基づいて、障害物等との衝突防止制御、定速走行制御、追従走行制御、車線維持（レーンキープ）制御、車線逸脱防止制御、車線変更制御等の運転支援制御や、これらの制御を協調させた自動運転制御を実行する。

走行制御部１０には、各種設定および操作用の図示しないスイッチ群が接続されている。スイッチ群は、方向指示器を作動させるターンシグナルスイッチ、定速走行制御、追従走行制御、車線維持制御、車線逸脱防止制御および車線変更制御の実行および解除のためのスイッチ、これらの制御を協調させた自動運転制御の実行および解除のためのスイッチ、車速、車間距離、車間時間および制限速度等を設定するスイッチ等から構成されている。

次に、図１を参照して、本実施の形態に係る伝達量制御装置１の構成について説明する。伝達量制御装置１は、制御状態検出部１２と、路面状態検出手段と、少なくとも１つの伝達量制御手段とを備えている。路面状態検出手段は、車両が走行する路面の状態を検出する。少なくとも１つの伝達量制御手段は、路面の状態を表す情報の運転者への伝達量を制御するものであり、伝達部と伝達量制御部とを含んでいる。伝達部は、前記情報を運転者に伝達する。伝達量制御部は、制御状態検出部１２の検出結果および路面状態検出手段の検出結果に基づいて、前記情報の伝達量として、路面における凹凸に起因する振動の伝達量である振動伝達量を制御する。

路面状態検出手段は、制御状態検出部１２によって自動運転制御の実行が検出された場合に、路面における凹凸と対応関係を有する路面状態量を検出する。本実施の形態では、路面状態量は、路面の所定の区間内における複数の凸部および複数の凹部の大きさに基づいて規定されるものであり、路面の粗さを表す値である。路面状態量は、例えば、路面の基準面に対する複数の凸部の高さおよび複数の凹部の深さの平均値であってもよい。なお、自動運転制御が実行されていない場合には、路面状態検出手段は、路面状態量を検出してもよいし、検出しなくてもよい。

本実施の形態では、路面状態検出手段は、更に、制御状態検出部１２によって自動運転制御の実行が検出された場合に、路面における１つの凸部、１つの凹部または１つの段差の大きさと対応関係を有する局所的路面状態量を検出する。局所的路面状態量は、例えば、凸部の大きさ、凹部の大きさおよび段差の大きさそのものであってもよい。なお、自動運転制御が実行されていない場合には、路面状態検出手段は、局所的路面状態量を検出してもよいし、検出しなくてもよい。

本実施の形態では、路面状態検出手段は、外部環境認識装置２１である。外部環境認識装置２１は、カメラ装置２２によって撮像された画像に基づいて、車両が走行する路面における凹凸を認識し、この認識結果に基づいて、路面状態量および局所的路面状態量を検出する。

伝達量制御装置１は、路面状態検出手段として、外部環境認識装置２１の他に、無線通信によって路面における凹凸の情報を受信する無線通信手段と、地図情報に基づいて車両の位置を特定する位置検出手段とによって構成された路面状態検出装置を備えていてもよい。本実施の形態では、無線通信手段は、具体的には、車車間通信装置４１または路車間通信装置４２である。また、本実施の形態では、位置検出手段は、具体的には、ナビゲーション装置３１である。

上記の路面状態検出装置は、車車間通信装置４１または路車間通信装置４２によって受信した路面における凹凸の情報と、ナビゲーション装置３１によって特定した車両の位置の情報とを照合することによって、車両が走行する路面における凹凸を認識し、この認識結果に基づいて、路面状態量および局所的路面状態量を検出する。情報の照合は、ナビゲーション装置３１によって行われてもよいし、走行制御部１０によって行われてもよい。なお、車車間通信装置４１および路車間通信装置４２の代わりに、携帯電話回線を用いてサーバから路面における凹凸の情報を受信する通信装置を用いてもよい。

上述のように、伝達量制御装置１が路面状態検出手段として外部環境認識装置２１と路面状態検出装置とを備えている場合には、同時に複数の路面状態量が検出され得る。同時に複数の路面状態量を検出した場合には、伝達量制御部は、例えば、複数の路面状態量から、最も大きな値の路面状態量を選択し、選択された路面状態量に基づいて振動伝達量を制御してもよい。

同様に、伝達量制御装置１が路面状態検出手段として外部環境認識装置２１と路面状態検出装置とを備えている場合には、同時に複数の局所的路面状態量が検出され得る。同時に複数の局所的路面状態量を検出した場合には、伝達量制御部は、例えば、複数の局所的路面状態量から、最も大きな値の局所的路面状態量を選択し、選択された局所的路面状態量に基づいて振動伝達量を制御してもよい。

以下、図２および図３を参照して、伝達量制御手段について詳しく説明する。本実施の形態では、少なくとも１つの伝達量制御手段は、第１の伝達量制御手段と第２の伝達量制御手段である。図２は、第１の伝達量制御手段を示す説明図である。図３は、第２の伝達量制御手段を示す説明図である。

図２に示したように、本実施の形態では、第１の伝達量制御手段の伝達部は、車輪９０と車体１００とを連結するサスペンション５０である。サスペンション５０は、路面１１０における凹凸１１１や段差１１２に起因する振動を緩和する機能を有している。サスペンション５０は、スプリング（図示せず）とショックアブソーバー５２（図１参照）とを含んでいる。

また、図３に示したように、本実施の形態では、第２の伝達量制御手段の伝達部は、２つの操舵輪９１，９２とステアリングホイール１０１とを連結する操舵系６０である。ＥＰＳモータ６２は、操舵系６０に設けられている。

本実施の形態では、路面１１０の状態を表す情報とは、路面１１０における凹凸１１１や段差１１２に起因する振動である。本実施の形態では特に、サスペンション５０は、サスペンション５０の構成要素の特性を制御することによって、サスペンション５０の振動吸収特性を制御することができる可変式のサスペンションである。以下、サスペンション５０の振動吸収特性を、ショックアブソーバー５２によって制御する場合を例にとって説明する。この場合、ショックアブソーバー５２は、振動伝達量を制御する伝達量制御部として機能する。具体的に説明すると、本実施の形態では、ショックアブソーバー５２は、その減衰力を変化させることができる可変式のショックアブソーバーである。ショックアブソーバー５２は、減衰力を変化させることによって、サスペンション５０の振動吸収特性を制御し、これにより、車輪９０から車体１００に伝達される振動伝達量を制御する。なお、ショックアブソーバー５２の減衰力は、サスペンション制御装置５１（図１参照）によって制御される。従って、ショックアブソーバー５２は、サスペンション制御装置５１による制御に従って、振動伝達量を制御する。このように、ショックアブソーバー５２は、サスペンション５０の振動吸収特性を制御する振動吸収特性制御手段として機能すると共に、第１の伝達量制御手段の伝達量制御部として機能する。

また、ＥＰＳモータ６２も、振動伝達量を制御する伝達量制御部として機能する。具体的に説明すると、ＥＰＳモータ６２は、例えば操舵角センサ６３（図１参照）によってステアリングホイール１０１の振動を検出し、このステアリングホイール１０１の振動を打ち消すようにステアリングホイール１０１を駆動させることによって、操舵輪９１，９２からステアリングホイール１０１に伝達される振動伝達量を制御する。なお、ＥＰＳモータ６２は、操舵制御装置６１によって制御される。従って、ＥＰＳモータ６２は、操舵制御装置６１による制御に従って、振動伝達量を制御する。このように、ＥＰＳモータ６２は、第２の伝達量制御手段の伝達量制御部として機能する。

伝達量制御装置１は、更に、路面状態量および局所的路面状態量と後述する所定の閾値を比較する比較部１３と、振動伝達量を決定する決定部１４とを備えている。図１に示したように、本実施の形態では、走行制御部１０が、上記の比較部１３および決定部１４を含んでいる。ショックアブソーバー５２およびＥＰＳモータ６２は、決定部１４の決定に従って、振動伝達量を制御する。

なお、伝達量制御手段の構成は、図２および図３に示した例に限られない。例えば、サスペンション５０のスプリングが、振動吸収特性制御手段および伝達量制御部として機能してもよい。この場合、スプリングのばね定数等を制御することによって、サスペンション５０の振動吸収特性を制御し、これにより、振動伝達量を制御してもよい。上記のスプリングは、空気圧によってばね定数を制御するエアスプリングであってもよい。

次に、図１および図４を参照して、振動伝達量の決定方法について説明する。振動伝達量の決定手順は、所定の周期毎に繰り返し実行される。この手順では、まず、制御状態検出部１２によって、自動運転制御の実行状態が判定される（ステップＳ１１）。自動運転制御が実行されていない場合（ＮＯ）には、決定部１４は、振動伝達量を第１の伝達量とする（ステップＳ１２）。

ステップＳ１１において、自動運転制御が実行されていると判定された場合（ＹＥＳ）には、次に、比較部１３によって、路面状態量と第１の閾値ＴＨ１が比較される（ステップＳ１３）。本実施の形態では、第１の閾値ＴＨ１は、路面１１０の粗さを表す値である。路面状態量が第１の閾値ＴＨ１以上の場合（ＹＥＳ）、すなわち路面１１０の粗さが比較的大きい場合には、決定部１４は、振動伝達量を第３の伝達量とする（ステップＳ１４）。

ステップＳ１３において路面状態量が第１の閾値ＴＨ１未満の場合（ＮＯ）、すなわち路面１１０の粗さが比較的小さい場合には、次に、比較部１３によって、局所的路面状態量と第２の閾値ＴＨ２が比較される（ステップＳ１５）。本実施の形態では、第２の閾値ＴＨ２は、路面１１０における１つの凸部、１つの凹部または１つの段差の大きさを表す値である。ここで、１つの凸部、１つの凹部および１つの段差を、不連続部分と言う。局所的路面状態量が第２の閾値ＴＨ２以上の場合（ＹＥＳ）、すなわち比較的大きな不連続部分が検出された場合には、決定部１４は、振動伝達量を第３の伝達量とする（ステップＳ１４）。

ステップＳ１５において路面状態量が第２の閾値ＴＨ２未満の場合（ＮＯ）、すなわち比較的小さな不連続部分が検出された場合または不連続部分が検出されない場合には、振動伝達量を第２の伝達量とする（ステップＳ１６）。

第１ないし第３の伝達量は、以下のように定義される。第１の伝達量は、自動運転制御の実行が検出されない場合における振動伝達量である。第２および第３の伝達量は、自動運転制御の実行が検出された場合における振動伝達量である。第２の伝達量は、第１の閾値ＴＨ１未満の路面状態量が検出された場合且つ第２の閾値ＴＨ２未満の局所的路面状態量が検出された場合における振動伝達量である。第３の伝達量は、第１の閾値ＴＨ１以上の路面状態量が検出された場合における振動伝達量、または第２の閾値ＴＨ２以上の局所的路面状態量が検出された場合における振動伝達量である。

本実施の形態では、第２の伝達量は、第１の伝達量よりも少ない。すなわち、自動運転制御の実行時に、路面１１０の粗さが比較的小さい場合には、自動運転制御が実行されていない場合よりも、振動伝達量を少なくして、運転者が感じる振動を少なくしている。

また、本実施の形態では、第３の伝達量は、第２の伝達量よりも多い。すなわち、自動運転制御の実行時に、路面１１０の粗さが比較的大きい場合には、路面１１０の粗さが比較的小さい場合よりも、振動伝達量を多くして、運転者が感じる振動を多くしている。

なお、第３の伝達量は、第１の伝達量よりも少なくてもよいし、第１の伝達量と等しくてもよい。すなわち、路面１１０の粗さが比較的大きい場合には、自動運転制御が実行されていない場合よりも振動伝達量を少なくしてもよいし、その振動伝達量を自動運転制御が実行されていない場合における振動伝達量と等しくしてもよい。

また、本実施の形態では、第２の閾値ＴＨ２以上の局所的路面状態量が検出された場合における振動伝達量を第３の伝達量にしている。すなわち、自動運転制御の実行時に、比較的大きな不連続部分が検出された場合には、路面１１０の粗さが比較的小さい場合であっても、振動伝達量を多くして、運転者が感じる振動を多くしている。なお、本実施の形態では、第１の閾値ＴＨ１以上の路面状態量が検出された場合において、第２の閾値ＴＨ２以上の局所的路面状態量が検出された場合には、振動伝達量を第３の伝達量のままにしている。

ここで、第１の伝達量を１とする。なお、この「１」は、基準となる数値であり、単位は任意である。運転者が感じる振動を少なくすることによる快適化を明確に実現するために、第２の伝達量はある程度小さいことが好ましい。具体的には、第２の伝達量は、例えば０．５以下であることが好ましい。一方、運転者が感じる振動が全くなくなると、運転者に違和感または恐怖感を与えるおそれがあるため、第２の伝達量は、０よりもある程度大きいことが好ましい。具体的には、第２の伝達量は、例えば０．２以上であることが好ましい。これらのことから、第２の伝達量は、例えば、０．２〜０．５の範囲内であることが好ましい。

また、路面１１０の粗さが比較的大きい場合または比較的大きな不連続部分が検出された場合には、運転者が感じる振動を少なくすることによる快適化を行いつつも、第３の伝達量をある程度大きくして、路面１１０の状態を把握できるようにすること好ましい。具体的には、第３の伝達量は、例えば０．７以上であることが好ましい。一方、上記のような場合であっても、自動運転が実行されていない場合における振動伝達量すなわち第１の伝達量よりも大きくする必要はない。これらのことから、第３の伝達量は、例えば、０．７〜１の範囲内であることが好ましい。

次に、図５および図６を参照して、振動伝達量の変更手順について説明する。ここでは、振動伝達量を第２の伝達量から第３の伝達量に変更する場合における振動伝達量の変更手順について説明する。この振動伝達量の変更は、路面状態量が第１の閾値ＴＨ１未満から第１の閾値ＴＨ１以上に変化したときと、路面状態量が第１の閾値ＴＨ１未満の場合において局所的路面状態量が第２の閾値ＴＨ２未満から第２の閾値ＴＨ２以上に変化したときに行われる。図５に示したように、振動伝達量を変更する場合は、まず、サスペンション５０の振動吸収特性制御手段すなわちショックアブソーバー５２が振動伝達量を変更し（ステップＳ２０）、次に、ＥＰＳモータ６２が振動伝達量を変更する（ステップＳ３０）。

また、本実施の形態では、ＥＰＳモータ６２は、図６に示した手順によって振動伝達量を変更する。この手順では、まず、警報装置４３によって、運転者に対して、所定の警告が発せられる（ステップＳ３１）。所定の警告としては、例えば、第１の閾値ＴＨ１以上の路面状態量を検出したことまたは第２の閾値ＴＨ２以上の局所的路面状態量を検出したことを知らせる警告や、路面１１０の状態が悪化する恐れがあることを知らせる警告や、自動運転制御を解除して手動運転を行うように促すような警告等がある。

次に、把持検出手段によって、運転者がステアリングホイール１０１を把持しているか否かが判定される（ステップＳ３２）。本実施の形態では、操舵トルクセンサ６４（図１参照）が、上記把持検出手段に対応する。運転者がステアリングホイール１０１を把持していることが検出されない場合（ＮＯ）には、ステップＳ３１に戻り、再度、警報装置４３によって、運転者に対して、所定の警告が発せられる。この場合、警報装置４３は、運転者に対して、ステアリングホイール１０１の把持を指示するような警告を発してもよい。

ステップＳ３２において、運転者がステアリングホイール１０１を把持していることが検出された場合（ＹＥＳ）には、ＥＰＳモータ６２は、振動伝達量を変更する（ステップＳ３３）。これにより、振動伝達量の変更が完了する。

なお、振動伝達量を第２の伝達量から第３の伝達量に変更する場合以外の場合における振動伝達量の変更手順は、図５および図６を参照して説明した手順と同じであってもよいし、ショックアブソーバー５２とＥＰＳモータ６２がほぼ同時に振動伝達量を変更してもよい。

次に、本実施の形態に係る伝達量制御装置１の作用および効果について説明する。前述のように、本実施の形態では、第２の伝達量を第１の伝達量よりも少なくすることにより、自動運転制御の実行時に、路面１１０の粗さが比較的小さい場合には、自動運転制御が実行されていない場合よりも、振動伝達量を少なくして、運転者が感じる振動を少なくしている。これにより、本実施の形態によれば、自動運転制御の実行中における快適性を向上させることができる。

また、前述のように、本実施の形態では、第３の伝達量を第２の伝達量よりも多くすることにより、自動運転制御の実行時に、路面１１０の粗さが比較的大きい場合には、路面１１０の粗さが比較的小さい場合よりも、振動伝達量を多くして、運転者が感じる振動を多くしている。これにより、本実施の形態によれば、運転者の注意を路面１１０の状態に向けることができ、その結果、自動運転の解除等の危険回避のための動作を行うように運転者に促すことができると共に、路面１１０の状態の悪化を見逃すことを防止したり、路面１１０の状態の悪化に伴う自動運転の解除の判断が遅れることを防止したりすることができる。

以上のことから、本実施の形態によれば、快適性と安全性を両立させることができる。

また、前述のように、本実施の形態では、第２の閾値ＴＨ２以上の局所的路面状態量が検出された場合における振動伝達量を第３の伝達量にすることにより、自動運転制御の実行時に、比較的大きな不連続部分が検出された場合には、路面１１０の粗さが比較的小さい場合であっても、振動伝達量を多くして、運転者が感じる振動を多くしている。これにより、本実施の形態によれば、安全性をより向上させることができる。

また、本実施の形態では、路面状態検出手段として、カメラ装置２２を用いた外部環境認識装置２１を用いている。これにより、車両の前方の路面１１０の状態を検出することによって、路面１１０の状態が実際に悪化する前に、振動伝達量を変化させることができる。これにより、本実施の形態によれば、安全性をより向上させることができる。なお、路面状態検出手段として外部環境認識装置２１を用いることによる効果は、無線通信手段と位置検出手段とによって構成された路面状態検出装置を用いる場合にも当てはまる。

ところで、ＥＰＳモータ６２が振動伝達量を第２の伝達量から第３の伝達量に変更すると、ステアリングホイール１０１の振動が大きくなる。ステアリングホイール１０１の振動が急に大きくなると、運転者に違和感を与えるおそれがある。これに対し、本実施の形態では、ＥＰＳモータ６２が振動伝達量を変更するタイミングは、ショックアブソーバー５２が振動伝達量を変更するタイミングよりも後である。これにより、本実施の形態によれば、運転者に与える違和感を低減することができる。

また、本実施の形態では、ＥＰＳモータ６２は、警報装置４３が所定の警告を発した後に、振動伝達量を変更する。これによっても、本実施の形態によれば、運転者に与える違和感を低減することができる。

また、本実施の形態では、ＥＰＳモータ６２は、運転者がステアリングホイール１０１を把持していることが検出された後に、振動伝達量を変更する。これによっても、本実施の形態によれば、運転者に与える違和感を低減することができる。

［第２の実施の形態］
次に、図７を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図７は、本実施の形態に係る伝達量制御装置を含む走行制御システムの構成を示す説明図である。なお、図７では、第１の実施の形態で説明したナビゲーション装置３１、車車間通信装置４１、路車間通信装置４２および警報装置４３を省略している。

本実施の形態に係る伝達量制御装置１は、以下の点で第１の実施の形態と異なっている。本実施の形態に係る伝達量制御装置１は、複数の路面状態検出手段を備えている。複数の路面状態検出手段のうちの１つは、外部環境認識装置２１である。伝達量制御装置１は、複数の路面状態検出手段として、外部環境認識装置２１の他に、サスペンション５０（図２参照）に設けられたサスペンション振動センサ７１と、車体１００（図２参照）に設けられた車体振動センサ７２と、操舵角センサ６３とを備えている。

また、本実施の形態では、路面状態量として、以下の第１ないし第４の路面状態量が検出される。第１の路面状態量は、第１の実施の形態で説明した路面状態量と同じである。第２の路面状態量は、サスペンション５０の振動の振幅である。第３の路面状態量は、車両の車体１００の振動の振幅である。第４の路面状態量は、ステアリングホイール１０１の振動の振幅である。

なお、サスペンション５０の振動の振幅、車両の車体１００の振動の振幅、およびステアリングホイール１０１の振動の振幅は、いずれも、路面における凹凸の大きさに応じて変化する。従って、第２ないし第４の路面状態量は、いずれも、路面における凹凸と対応関係を有している。

第２の路面状態量は、サスペンション振動センサ７１によって検出される。第３の路面状態量は、車体振動センサ７２によって検出される。図７に示したように、サスペンション振動センサ７１および車体振動センサ７２は、走行制御部１０に接続されている。第４の路面状態量は、操舵角センサ６３によって検出される。操舵角センサ６３は、操舵制御装置６１に接続されている。

また、本実施の形態では、局所的路面状態量として、以下の第１ないし第４の局所的路面状態量が検出される。第１の局所的路面状態量は、第１の実施の形態で説明した局所的路面状態量と同じである。第２の局所的路面状態量は、サスペンション５０の１回当たりの振動の振幅である。第３の局所的路面状態量は、車両の車体１００の１回当たりの振動の振幅である。第４の局所的路面状態量は、ステアリングホイール１０１の１回当たりの振動の振幅である。第２ないし第４の局所的路面状態量の検出方法は、第２ないし第４の路面状態量の検出方法と同様である。

本実施の形態では、伝達量制御部すなわちショックアブソーバー５２およびＥＰＳモータ６２は、第１ないし第４の路面状態量から、最も大きな値の路面状態量を選択し、選択された路面状態量に基づいて振動伝達量を制御してもよい。同様に、ショックアブソーバー５２およびＥＰＳモータ６２は、第１ないし第４の局所的路面状態量から、最も大きな値の局所的路面状態量を選択し、選択された局所的路面状態量に基づいて振動伝達量を制御してもよい。振動伝達量の決定方法は、第１の実施の形態において図４を参照して説明した振動伝達量の決定方法と同様である。

上述のように、本実施の形態では、複数の路面状態検出手段を備えていることから、複数の路面状態検出手段のうちの１つによって路面における凹凸を十分に認識することができない場合であっても、他の路面状態検出手段によって路面における凹凸を認識することが可能になる。これにより、本実施の形態によれば、安全性をより向上させることができる。

なお、本実施の形態に係る伝達量制御装置１は、複数の路面状態検出手段のうちの１つとして、第１の実施の形態で説明した、無線通信手段と位置検出手段とによって構成された路面状態検出装置を備えていてもよい。

本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る伝達量制御装置１は、以下の点で第１の実施の形態と異なっている。本実施の形態では、路面状態量として、第１の状態量と第２の状態量が検出される。図８は、第１および第２の状態量を説明するための説明図である。図８に示したように、路面１１０を、第１の路面部分１１０Ａと第２の路面部分１１０Ｂとに分割する。第１の路面部分１１０Ａは、車体１００の幅方向における片側（図８における左側）に設けられた２つの第１の車輪９０Ａ１，９０Ａ２が通過する部分である。第２の路面部分１１０Ｂは、上記幅方向における第１の車輪９０Ａ１，９０Ａ２とは反対側（図８における右側）に設けられた第２の車輪９０Ｂ１，９０Ｂ２が通過する部分である。

第１の状態量は、第１の路面部分１１０Ａにおける凹凸と対応関係を有する路面状態量である。第２の状態量は、第２の路面部分１１０Ｂにおける凹凸と対応関係を有する路面状態量である。本実施の形態では、第１および第２の状態量は、外部環境認識装置２１によって検出される。

また、本実施の形態では、局所的路面状態量として、第１の局所的状態量と第２の局所的状態量が検出される。第１の局所的状態量は、第１の路面部分１１０Ａにおける１つの凸部、１つの凹部または１つの段差の大きさと対応関係を有する局所的路面状態量である。第２の局所的状態量は、第２の路面部分１１０Ｂにおける１つの凸部、１つの凹部または１つの段差の大きさと対応関係を有する局所的路面状態量である。本実施の形態では、第１および第２の局所的状態量は、外部環境認識装置２１によって検出される。

また、本実施の形態では、サスペンション５０は、第１の車輪９０Ａ１と車体１００とを連結する第１の部分５０Ａ１と、第１の車輪９０Ａ２と車体１００とを連結する第１の部分５０Ａ２と、第２の車輪９０Ｂ１と車体１００とを連結する第２の部分５０Ｂ１と、第２の車輪９０Ｂ２と車体１００とを連結する第２の部分５０Ｂ２とを含んでいる。第１の部分５０Ａ１，５０Ａ２および第２の部分５０Ｂ１，５０Ｂ２は、それぞれ、スプリングとショックアブソーバー５２（図２参照）とを含んでいる。

第１の部分５０Ａ１のショックアブソーバー５２は、第１の部分５０Ａ１の振動吸収特性を制御する第１の制御手段として機能する。具体的には、第１の部分５０Ａ１のショックアブソーバー５２は、その減衰力を変化させることによって、第１の部分５０Ａ１の振動吸収特性を制御し、これにより、第１の車輪９０Ａ１から車体１００に伝達される振動伝達量を制御する。

第１の部分５０Ａ２のショックアブソーバー５２は、第１の部分５０Ａ２の振動吸収特性を制御する第１の制御手段として機能する。具体的には、第１の部分５０Ａ２のショックアブソーバー５２は、その減衰力を変化させることによって、第１の部分５０Ａ２の振動吸収特性を制御し、これにより、第１の車輪９０Ａ２から車体１００に伝達される振動伝達量を制御する。

第２の部分５０Ｂ１のショックアブソーバー５２は、第２の部分５０Ｂ１の振動吸収特性を制御する第２の制御手段として機能する。具体的には、第２の部分５０Ｂ１のショックアブソーバー５２は、その減衰力を変化させることによって、第２の部分５０Ｂ１の振動吸収特性を制御し、これにより、第２の車輪９０Ｂ１から車体１００に伝達される振動伝達量を制御する。

第２の部分５０Ｂ２のショックアブソーバー５２は、第２の部分５０Ｂ２の振動吸収特性を制御する第２の制御手段として機能する。具体的には、第２の部分５０Ｂ２のショックアブソーバー５２は、その減衰力を変化させることによって、第２の部分５０Ｂ２の振動吸収特性を制御し、これにより、第２の車輪９０Ｂ２から車体１００に伝達される振動伝達量を制御する。

第１の部分５０Ａ１，５０Ａ２の振動伝達量（以下、第１の振動伝達量と言う。）は、第１の状態量および第１の局所的状態量に基づいて決定される。第２の部分５０Ｂ１，５０Ｂ２の振動伝達量（以下、第２の振動伝達量と言う。）は、第２の状態量および第２の局所的状態量に基づいて決定される。第１の振動伝達量の決定方法と第２の振動伝達量の決定方法は、いずれも、第１の実施の形態において図４を参照して説明した振動伝達量の決定方法と同様である。

上述のように、本実施の形態では、車体１００の幅方向の両側において、第１の振動伝達量と第２の振動伝達量が別々に決定される。第１の状態量と第２の状態量が互いに異なる場合には、第１の振動伝達量と第２の振動伝達量は、互いに異なる場合がある。例えば、第１および第２の状態量のうちの一方が第１の閾値ＴＨ１未満であり、他方が第１の閾値ＴＨ１以上の場合、第１および第２の振動伝達量のうちの一方は第２の伝達量となり、他方は第３の伝達量となる。これにより、本実施の形態によれば、第１の路面部分１１０Ａと第２の路面部分１１０Ｂのいずれにおいて路面の状態が悪化するのかを認識することができる。

なお、第１および第２の振動伝達量のうちの一方が第２の伝達量となり、他方が第３の伝達量となる場合、第２の伝達量と第３の伝達量の差が大きいと、車両の挙動や車体１００に対して悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、この場合には、第２の伝達量と第３の伝達量の差が小さくなるように、第２の伝達量と第３の伝達量のうちの少なくとも一方を変化させてもよい。

なお、本実施の形態に係る伝達量制御装置１は、第２の実施の形態と同様に、複数の路面状態検出手段を備えていてもよい。この場合、複数の路面状態検出手段の各々において、第１および第２の状態量ならびに第１および第２の局所的状態量を検出してもよい。また、伝達量制御装置１は、複数の路面状態検出手段のうちの１つとして、第１の実施の形態で説明した、無線通信手段と位置検出手段とによって構成された路面状態検出装置を備えていてもよい。

本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１または第２の実施の形態と同様である。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。例えば、第１の閾値ＴＨ１以上の路面状態量が検出された場合において、第２の閾値ＴＨ２以上の局所的路面状態量が検出された場合には、第３の伝達量をより大きくしてもよい。

１…伝達量制御装置、１０…走行制御部、１１…自動運転制御部、１２…制御状態検出部、１３…比較部、１４…決定部、２１…外部環境認識装置、２２…カメラ装置、３１…ナビゲーション装置、３２…受信機、４１…車車間通信装置、４２…路車間通信装置、４３…警報装置、５０…サスペンション、５０Ａ１，５０Ａ２…第１の部分、５０Ｂ１，５０Ｂ２…第２の部分、５１…サスペンション制御装置、５２…ショックアブソーバー、６０…操舵系、６１…操舵制御装置、６２…ＥＰＳモータ、６３…操舵角センサ、６４…操舵トルクセンサ、７１…サスペンション振動センサ、７２…車体振動センサ、８０…通信バス、９０…車輪、９０Ａ１，９０Ａ２…第１の車輪、９０Ｂ１，９０Ｂ２…第２の車輪、９１，９２…操舵輪、１００…車体、１０１…ステアリングホイール、１１０…路面、１１１…凹凸、１１２…段差。

Claims (14)

1. 車両が目標経路に沿って自動的に走行するように制御される自動運転制御の実行状態を検出する制御状態検出部と、
   前記車両が走行する路面の状態を検出する路面状態検出手段と、
   前記路面の状態を表す情報の運転者への伝達量を制御する少なくとも１つの伝達量制御手段とを備え、
   前記路面状態検出手段は、前記制御状態検出部によって前記自動運転制御の実行が検出された場合に、前記路面における凹凸と対応関係を有する路面状態量を検出し、
   前記少なくとも１つの伝達量制御手段は、前記情報を前記運転者に伝達する伝達部と、前記制御状態検出部の検出結果および前記路面状態検出手段の検出結果に基づいて、前記情報の伝達量として、前記路面における凹凸に起因する振動の伝達量である振動伝達量を制御する伝達量制御部とを含み、
   前記自動運転制御の実行が検出されない場合における前記振動伝達量を第１の伝達量とし、第１の閾値未満の前記路面状態量が検出された場合における前記振動伝達量を第２の伝達量とし、前記第１の閾値以上の前記路面状態量が検出された場合における前記振動伝達量を第３の伝達量としたときに、前記第２の伝達量は、前記第１の伝達量よりも少なく、前記第３の伝達量は、前記第２の伝達量よりも多いことを特徴とする伝達量制御装置。
2. 前記路面状態量は、前記路面の所定の区間内における複数の凸部および複数の凹部の大きさに基づいて規定されることを特徴とする請求項１に記載の伝達量制御装置。
3. 前記路面状態検出手段は、更に、前記制御状態検出部によって前記自動運転制御の実行が検出された場合に、前記路面における１つの凸部、１つの凹部または１つの段差の大きさと対応関係を有する局所的路面状態量を検出し、
   前記伝達量制御部は、第２の閾値以上の前記局所的路面状態量が検出された場合における前記振動伝達量を前記第３の伝達量とすることを特徴とする請求項２に記載の伝達量制御装置。
4. 前記路面状態検出手段は、カメラ装置によって撮像された画像に基づいて前記路面における凹凸を認識する外部環境認識装置であることを特徴とする請求項１に記載の伝達量制御装置。
5. 前記路面状態検出手段は、無線通信によって前記路面における凹凸の情報を受信する無線通信手段と、地図情報に基づいて前記車両の位置を特定する位置検出手段とによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の伝達量制御装置。
6. 前記路面状態量は、前記車両のサスペンションの振動の振幅であり、
   前記路面状態検出手段は、前記サスペンションに設けられた振動センサであることを特徴とする請求項１に記載の伝達量制御装置。
7. 前記路面状態量は、前記車両の車体の振動の振幅であり、
   前記路面状態検出手段は、前記車体に設けられた振動センサであることを特徴とする請求項１に記載の伝達量制御装置。
8. 前記路面状態量は、前記車両のステアリングホイールの振動の振幅であり、
   前記路面状態検出手段は、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサであることを特徴とする請求項１に記載の伝達量制御装置。
9. 前記伝達部は、前記車両のサスペンションであり、
   前記伝達量制御部は、前記サスペンションの振動吸収特性を制御する振動吸収特性制御手段であることを特徴とする請求項１に記載の伝達量制御装置。
10. 前記路面状態検出手段は、前記路面状態量として、前記車両の車体の幅方向における片側に設けられた第１の車輪が通過する前記路面の一部における凹凸と対応関係を有する第１の状態量と、前記幅方向における前記第１の車輪とは反対側に設けられた第２の車輪が通過する前記路面の他の一部における凹凸と対応関係を有する第２の状態量とを検出し、
    前記サスペンションは、前記第１の車輪と前記車体とを連結する第１の部分と、前記第２の車輪と前記車体とを連結する第２の部分とを含み、
    前記振動吸収特性制御手段は、前記第１の部分の振動吸収特性を制御する第１の制御手段と、前記第２の部分の振動吸収特性を制御する第２の制御手段とを含み、
    前記第１の制御手段は、前記第１の状態量に基づいて前記振動伝達量を制御し、
    前記第２の制御手段は、前記第２の状態量に基づいて前記振動伝達量を制御することを特徴とする請求項９に記載の伝達量制御装置。
11. 前記伝達部は、前記車両の操舵系であり、
    前記伝達量制御部は、前記操舵系に設けられた電動パワーステアリングモータであることを特徴とする請求項１に記載の伝達量制御装置。
12. 更に、前記路面状態検出手段の検出結果に基づいて所定の警告を前記運転者に対して発する警報装置を備え、
    前記電動パワーステアリングモータは、前記路面状態量が前記第１の閾値未満から前記第１の閾値以上に変化したときには、前記警報装置が前記所定の警告を前記運転者に対して発した後に、前記振動伝達量を前記第２の伝達量から前記第３の伝達量に変更することを特徴とする請求項１１に記載の伝達量制御装置。
13. 更に、前記運転者が前記車両のステアリングホイールを把持していることを検出する把持検出手段を備え、
    前記電動パワーステアリングモータは、前記路面状態量が前記第１の閾値未満から前記第１の閾値以上に変化したときには、前記把持検出手段によって前記運転者が前記ステアリングホイールを把持していることが検出された後に、前記振動伝達量を前記第２の伝達量から前記第３の伝達量に変更することを特徴とする請求項１１に記載の伝達量制御装置。
14. 前記少なくとも１つの伝達量制御手段は、第１の伝達量制御手段と第２の伝達量制御手段であり、
    前記第１の伝達量制御手段の前記伝達部は、前記車両のサスペンションであり、
    前記第１の伝達量制御手段の前記伝達量制御部は、前記サスペンションの振動吸収特性を制御する振動吸収特性制御手段であり、
    前記第２の伝達量制御手段の前記伝達部は、前記車両の操舵系であり、
    前記第２の伝達量制御手段の前記伝達量制御部は、前記操舵系に設けられた電動パワーステアリングモータであり、
    前記路面状態量が前記第１の閾値未満から前記第１の閾値以上に変化したときには、前記振動吸収特性制御手段および前記電動パワーステアリングモータは、それぞれ、前記振動伝達量を前記第２の伝達量から前記第３の伝達量に変更し、
    前記電動パワーステアリングモータが前記振動伝達量を変更するタイミングは、前記振動吸収特性制御手段が前記振動伝達量を変更するタイミングよりも後であることを特徴とする請求項１に記載の伝達量制御装置。

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