WO2012140721A1 - 車両制御装置及び車両制御方法 - Google Patents

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敏宣 沖田
青木 宏文
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control device and a vehicle control method for controlling a host vehicle according to a relative positional relationship between the host vehicle and an object around the host vehicle.
  • a collision avoidance device that calculates a predicted value of the possibility of collision from the inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle and the host vehicle speed, and outputs an alarm when the calculated predicted value is equal to or greater than a predetermined threshold.
  • the collision avoidance device determines whether or not the driver of the host vehicle has an intention to accelerate based on the acceleration of the host vehicle. Is increased to make it difficult to output an alarm. Further, the collision avoidance device determines whether or not the behavior of the preceding vehicle is abnormal based on the acceleration of the preceding vehicle. If it is determined that the behavior is abnormal, the collision avoidance device depends on the acceleration of the preceding vehicle. The predicted value is increased or corrected, or the threshold value is decreased and the warning is easily output.
  • a vehicle control device that calculates a control value from the inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle, relative speed, relative acceleration, and host vehicle speed, and outputs an alarm when the calculated control value is equal to or greater than a predetermined threshold value. It is known (for example, refer to Patent Documents 2 and 3). These vehicle control devices calculate the control value using the acceleration of the preceding vehicle instead of the relative acceleration when the preceding vehicle decelerates relative to the own vehicle, regardless of the operation of the driver of the own vehicle. The changing acceleration of the preceding vehicle is independently reflected in the determination of the alarm output timing.
  • the inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle is based on the relative speed, the host vehicle speed, the host vehicle acceleration, and the certainty of the driver's intention to follow the vehicle by reducing the inter-vehicle distance.
  • an in-vehicle device that outputs an alarm when the distance is smaller than the calculated distance (see, for example, Patent Document 4).
  • the certainty factor is calculated based on standard deviations of the inter-vehicle distance, the relative speed, and the relative acceleration in a predetermined period. This in-vehicle device reduces the calculated distance and makes it difficult to output an alarm when the driver of the vehicle has a willingness to follow the distance between the vehicles (if the confidence level is high). ing.
  • the collision avoidance device disclosed in Patent Document 1 can calculate the predicted value independently of the magnitude of the acceleration of the host vehicle or the preceding vehicle even when it is determined that the driver of the host vehicle has an intention to accelerate. There is no reflection. Moreover, even if it is a case where the collision avoidance device of patent document 1 determines that the behavior of the preceding vehicle is abnormal based on the acceleration of the preceding vehicle, it calculates the predicted value independently of the magnitude of the acceleration of the own vehicle. Will not be reflected.
  • the vehicle control devices of Patent Documents 2 and 3 calculate the control value in consideration of the acceleration of the preceding vehicle. It is not reflected in the calculation of the control value.
  • the in-vehicle device disclosed in Patent Document 4 has the intention of the driver of the host vehicle to follow the vehicle with a shorter distance when the relative positional relationship (for example, relative acceleration) between the host vehicle and the preceding vehicle is small. It is determined that the vehicle has the alarm, and the alarm is not easily output, and the magnitude of the acceleration of the host vehicle or the preceding vehicle is not independently reflected in the determination of the alarm timing.
  • the relative positional relationship for example, relative acceleration
  • the present invention exists in the host vehicle and the vicinity of the host vehicle in determining the start timing of the predetermined driving assistance determined in accordance with the relative positional relationship between the host vehicle and an object around the host vehicle. It is an object of the present invention to provide a vehicle control device and a vehicle control method that reflect each acceleration of an object individually and determine the start timing more appropriately.
  • a vehicle control apparatus starts a predetermined driving support in accordance with a relative positional relationship between the host vehicle and an object around the host vehicle.
  • the acceleration obtained based on at least one of the distance between the host vehicle and the object, the speed of the host vehicle, the relative speed of the object with respect to the host vehicle, the acceleration of the host vehicle, and the acceleration of the object.
  • a control value calculation unit that calculates a control value based on the related value, and a contribution degree of at least one of the acceleration of the host vehicle and the acceleration of the object in the acceleration related value according to the magnitude of the acceleration of the host vehicle.
  • An acceleration-related value adjusting unit that adjusts the acceleration-related value by changing, a driving support start determining unit that starts the predetermined driving support when the control value calculated by the control value calculating unit exceeds a predetermined threshold; The Characterized in that it obtain.
  • a vehicle control method is a vehicle control method for starting predetermined driving assistance according to a relative positional relationship between the host vehicle and an object around the host vehicle. Based on the distance to the object, the speed of the own vehicle, the relative speed of the object with respect to the own vehicle, and the acceleration-related value obtained based on at least one of the acceleration of the own vehicle and the acceleration of the object
  • a control value calculating step for calculating a control value; and at least one of the acceleration of the host vehicle and the acceleration of the object in the acceleration related value is changed in accordance with the magnitude of the acceleration of the host vehicle.
  • the present invention enables the vehicle and the object in the vicinity of the vehicle to determine the start timing of the predetermined driving assistance determined in accordance with the relative positional relationship between the vehicle and the object in the vicinity of the vehicle.
  • a vehicle control device and a vehicle control method that reflect each acceleration individually and determine the start timing more appropriately.
  • FIG. 5 is a diagram (No. 1) showing a relationship between the host vehicle and a preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is zero or more.
  • FIG. 10 is a diagram (No. 2) showing a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is zero or more.
  • FIG. 10 is a diagram (No. 3) illustrating the relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is greater than or equal to zero.
  • FIG. 14 is a diagram (No.
  • FIG. 11 is a diagram (No. 5) illustrating a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is zero or more.
  • FIG. 11 is a diagram (No. 6) illustrating a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is zero or more.
  • FIG. 11 is a diagram (No. 7) illustrating a relationship between the host vehicle and a preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is greater than or equal to zero.
  • FIG. 10 is a diagram (No. 8) illustrating the relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is greater than or equal to zero.
  • FIG. 19 is a diagram (No. 9) illustrating a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is greater than or equal to zero.
  • FIG. 10 is a diagram (No. 10) illustrating a relationship between the host vehicle and a preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is equal to or greater than zero.
  • FIG. 3 is a diagram (part 1) illustrating a relationship between the host vehicle and a preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is less than zero.
  • FIG. 10 is a diagram (part 2) illustrating a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is less than zero.
  • FIG. 11 is a diagram (No. 3) illustrating a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is less than zero.
  • FIG. 14 is a diagram (No. 4) illustrating the relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is less than zero.
  • FIG. 11 is a diagram (No. 5) illustrating a relationship between the host vehicle and a preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is less than zero.
  • FIG. 11 is a diagram (No. 6) illustrating a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is less than zero.
  • FIG. 10 is a diagram (No. 7) illustrating the relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is less than zero. It is a figure which shows an example of transition of the control value calculated by the driving assistance start determination process of FIG.
  • FIG. 10 is a diagram (No. 1) showing a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is zero or more and the acceleration of the preceding vehicle is zero or more.
  • FIG. 6 is a diagram (No. 2) showing a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is zero or more and the acceleration of the preceding vehicle is zero or more.
  • FIG. 11 is a diagram (No. 3) illustrating a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is zero or more and the acceleration of the preceding vehicle is zero or more.
  • FIG. 14 is a diagram (No.).
  • FIG. 11 is a diagram (No. 5) illustrating a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is zero or more and the acceleration of the preceding vehicle is zero or more.
  • FIG. 11 is a diagram (No. 6) illustrating a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is zero or more and the acceleration of the preceding vehicle is zero or more.
  • FIG. 6 is a diagram (part 1) illustrating a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is zero or more and the acceleration of the preceding vehicle is less than zero.
  • FIG. 10 is a diagram (part 2) illustrating a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is greater than or equal to zero and the acceleration of the preceding vehicle is less than zero.
  • FIG. 10 is a diagram (No. 3) illustrating a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is equal to or greater than zero and the acceleration of the preceding vehicle is less than zero.
  • FIG. 11 is a diagram (No. 4) illustrating a relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration of the host vehicle is equal to or greater than zero and the acceleration of the preceding vehicle is less than zero. It is a figure which shows an example of transition of the control value calculated by the driving assistance start determination process of FIG.
  • FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a configuration example of a vehicle control device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle control device 100 is a device mounted on a vehicle on which the driver is boarded (hereinafter simply referred to as “own vehicle”), and mainly includes a control device 1, a vehicle state detection sensor 2, and an obstacle detection sensor 3. And the driving support device 4.
  • the vehicle control device 100 is a device that controls a vehicle using a physical quantity representing a relative positional relationship between the host vehicle and an object existing around the host vehicle as an input value. For example, the host vehicle travels in front of the host vehicle. This is a rear-end collision warning device that outputs a warning when there is a risk of rear-end collision with the preceding vehicle.
  • the control device 1 is a computer including a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like. For example, a control value calculation unit 10 and an acceleration-related value adjustment unit 11 described later. And the program corresponding to each function element of the driving assistance start determination part 12 is read from ROM, expand
  • ROM Read Only Memory
  • the vehicle state detection sensor 2 is a device for detecting the state of the vehicle.
  • the vehicle state detection sensor 2 is connected to the control device 1 and detects or calculates a vehicle state such as speed, acceleration, yaw rate, steering angle, and steering torque of the host vehicle. Is output to the control device 1.
  • the vehicle state detection sensor 2 is a wheel speed sensor attached to each wheel of the host vehicle, for example, and outputs the wheel speed of each wheel to the control device 1.
  • the control device 1 calculates the speed Vm [m / s] of the host vehicle and the acceleration Am [m / s 2 ] of the host vehicle based on the wheel speed of each wheel output from the vehicle state detection sensor 2.
  • the vehicle state detection sensor 2 is not limited to a wheel speed sensor, and is a rotating body on a power transmission path that transmits power generated by a power source (for example, an engine, a motor, etc.) of the host vehicle to driving wheels.
  • a position sensor such as a rotation sensor that detects the number of rotations of the vehicle or a GPS (Global Positioning System) that detects position data of the host vehicle may be used.
  • the obstacle detection sensor 3 is a device for detecting an object existing around the own vehicle, and is connected to the control device 1 and has an obstacle such as a relative distance, a relative speed, a relative acceleration, and a lateral position of the obstacle with respect to the own vehicle.
  • the detected value or calculated value related to the object is output to the control device 1.
  • the obstacle detection sensor 3 is, for example, a millimeter wave radar that detects the distance between the host vehicle and an object existing around the host vehicle, and the inter-vehicle distance D between the host vehicle and the preceding vehicle. [M] is detected.
  • the millimeter wave radar is attached to, for example, a front central portion of the host vehicle, for example, in a front grille, emits a millimeter wave from a front surface of the host vehicle in a predetermined angle range in a traveling direction, and receives a millimeter wave reflected by a preceding vehicle. .
  • the millimeter wave radar calculates the inter-vehicle distance D [m] between the host vehicle and the preceding vehicle by measuring the time from emission to reception, and outputs the calculated value to the control device 1. .
  • the control device 1 calculates the relative speed Vr [m / s] and the relative acceleration Ar [m / s 2 ] of the preceding vehicle with respect to the host vehicle based on the inter-vehicle distance D [m] output from the obstacle detection sensor 3. To do. In addition, the control device 1 may calculate the relative acceleration Ar [m / s 2 ] based on the relative speed Vr [m / s] output by the obstacle detection sensor 3. Further, the control device 1 uses the speed Vm [m / s] and acceleration Am [m / s 2 ] of the host vehicle acquired or calculated based on the output of the vehicle state detection sensor 2 and the output of the obstacle detection sensor 3.
  • the speed Vp [m / s] and acceleration Ap [m / s 2 ] of the preceding vehicle are calculated based on the relative speed Vr [m / s] and the relative acceleration Ar [m / s 2 ] acquired or calculated based on To do.
  • the obstacle detection sensor 3 is not limited to the millimeter wave radar, and may be a radar using, for example, a laser or an infrared ray.
  • the obstacle detection sensor 3 calculates an inter-vehicle distance D [m] and a relative speed Vr [m / s] based on image data obtained by imaging the traveling direction of the host vehicle with an imaging device such as a CCD camera. It may be.
  • the obstacle detection sensor 3 acquires the inter-vehicle distance D [m] between the host vehicle and the preceding vehicle using communication such as inter-vehicle communication, road-to-vehicle communication, vehicle-to-vehicle communication, road-to-people communication, and the like. It may be.
  • the driving support device 4 is a device that performs driving support in accordance with a control signal output from the control device 1. For example, a buzzer that outputs an alarm, a display device that displays a warning message, a reduction device that automatically controls a brake, and the like. It is.
  • the control value calculation unit 10 is a functional element for calculating the control value CV used for determining the operation start of the driving support device 4.
  • the control value CV is a value calculated based on the speed Vm of the own vehicle, the relative speed Vr of the preceding vehicle with respect to the own vehicle, the acceleration Am of the own vehicle, the speed Vp of the preceding vehicle, the acceleration Ap of the preceding vehicle, and the inter-vehicle distance D. For example, it is represented by the following formula (1).
  • ⁇ , ⁇ , and ⁇ are constants having positive values.
  • f (D) is a function of the inter-vehicle distance D and is a value that increases as the inter-vehicle distance D increases.
  • Ax is a value calculated based on the acceleration Am of the host vehicle and the acceleration Ap of the preceding vehicle (hereinafter referred to as “acceleration related value”).
  • Acceleration related value Ax is represented by the following formula (2), for example.
  • a and b are weighting factors of the acceleration Ap of the preceding vehicle and the acceleration Am of the host vehicle.
  • the acceleration-related value Ax may be set to either the acceleration Ap of the preceding vehicle or the relative acceleration Ar of the preceding vehicle with respect to the host vehicle without using the weighting factors a and b.
  • the acceleration related value adjustment unit 11 is a functional element for adjusting the acceleration related value Ax.
  • the weighting coefficients a and b are set according to the magnitude of at least one of the acceleration Am of the host vehicle and the acceleration Ap of the preceding vehicle. adjust.
  • the acceleration-related value adjustment unit 11 reduces the weighting factor b of the acceleration Am of the own vehicle when the acceleration Am of the own vehicle is equal to or greater than a predetermined value (for example, zero), and the acceleration-related value.
  • a predetermined value for example, zero
  • the acceleration related value Ax is more easily affected by the acceleration Ap of the preceding vehicle than the acceleration Am of the host vehicle.
  • the driving support start determination unit 12 is a functional element for determining the operation start of the driving support device 4. For example, the driving support start determination unit 12 compares the control value CV calculated by the control value calculation unit 10 with a predetermined threshold TH, and determines that the control value CV is equal to or greater than the threshold TH, the driving support device 4. A control signal is output. The driving support device 4 that has received the control signal from the driving support start determination unit 12 starts driving support.
  • the threshold value TH is a value set in advance, and may be set for each driver, for example, and is set for each driving environment such as traveling on an expressway, traveling on a general road, traveling at night, or traveling in rainy weather. May be.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of the driving support start determination process, and the control device 1 repeatedly executes the driving support start determination process at a predetermined period.
  • control device 1 is an obstacle to be processed based on the output of the obstacle detection sensor 3 (for example, a preceding vehicle at the closest position among preceding vehicles existing within a predetermined range in front of the host vehicle. )) Is already selected.
  • control device 1 determines whether or not the acceleration Am of the host vehicle is greater than or equal to zero (step S1). This is to determine whether the host vehicle is accelerating.
  • the control device 1 sets the weighting factor b of the acceleration Am of the host vehicle to the value “0” by the acceleration related value adjustment unit 11. The contribution of the acceleration Am of the host vehicle in the acceleration related value Ax is excluded. Further, the control device 1 sets the weighting coefficient a of the acceleration Ap of the preceding vehicle to the value “1”. As a result, the acceleration related value Ax becomes the acceleration Ap of the preceding vehicle. Note that the control device 1 may simply adopt the acceleration Ap of the preceding vehicle as the acceleration-related value Ax without using the weighting coefficients a and b.
  • control device 1 calculates the control value CV by the control value calculation unit 10 (step S2).
  • control value CV is expressed by the following equation (3).
  • the control device 1 causes the acceleration related value adjustment unit 11 to determine the weighting factor a of the acceleration Ap of the preceding vehicle and the host vehicle.
  • the weighting factor b of the acceleration Am is set to the value “1”.
  • the acceleration related value Ax becomes the relative acceleration Ar of the preceding vehicle with respect to the host vehicle.
  • the control device 1 may simply adopt the relative acceleration Ar of the preceding vehicle with respect to the host vehicle as the acceleration-related value Ax without using the weighting factors a and b.
  • control device 1 calculates the control value CV by the control value calculation unit 10 (step S3).
  • control value CV is expressed by the following equation (4).
  • the control device 1 compares the control value CV calculated in step S2 or step S3 with the threshold value TH by the driving support start determination unit 12 (step S4).
  • the control device 1 determines that the control value CV exceeds the threshold value TH (YES in step S4)
  • the control device 1 outputs a control signal to the driving support device 4 (for example, a buzzer), which may cause a rear-end collision. If there is, an alarm is output (step S5).
  • the control device 1 determines that the control value CV is equal to or less than the threshold value TH (NO in step S4), the control device 1 performs the driving support start determination process without outputting a control signal to the driving support device 4. Terminate.
  • 3A to 3J are diagrams showing the relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration Am of the host vehicle is zero or more.
  • 3A to 3J arrows represented by horizontal stripes, diagonal lines, and black hatching indicate the directions and sizes of the acceleration Ap of the preceding vehicle, the acceleration Am of the host vehicle, and the relative acceleration Ar.
  • An unillustrated arrow indicates that the corresponding acceleration is zero.
  • the acceleration value is a positive value when accelerating and a negative value when decelerating.
  • FIGS. 3H to 3J show a case where the acceleration Am of the own vehicle exceeds zero
  • FIGS. 3H to 3J show a case where the acceleration Am of the own vehicle is zero
  • 3A shows a case where the absolute value of the acceleration Ap (negative value) of the preceding vehicle is smaller than the absolute value of the acceleration Am (positive value) of the host vehicle
  • FIG. 3B shows the acceleration Ap (negative value) of the preceding vehicle
  • FIG. 3C shows the case where the absolute value is larger than the absolute value of the acceleration Am (positive value) of the host vehicle
  • FIG. 3C shows the absolute value of the acceleration Ap (negative value) of the preceding vehicle and the absolute value of the acceleration Am (positive value) of the host vehicle.
  • FIG. 3C shows the case where the absolute value is larger than the absolute value of the acceleration Am (positive value) of the host vehicle
  • FIG. 3C shows the absolute value of the acceleration Ap (negative value) of the preceding vehicle and the absolute value of the acceleration Am (positive value) of the host vehicle.
  • 3D shows a case where the acceleration Ap of the preceding vehicle is zero.
  • 3E shows a case where the absolute value of the acceleration Ap (positive value) of the preceding vehicle is smaller than the absolute value of the acceleration Am (positive value) of the host vehicle, and
  • FIG. 3F shows the acceleration Ap (positive value) of the preceding vehicle.
  • FIG. 3G shows a case where the absolute value of the acceleration Am (positive value) of the host vehicle is larger than the absolute value of the acceleration Am (positive value) of the host vehicle.
  • 3H shows a case where the acceleration Ap of the preceding vehicle is zero
  • FIG. 3I shows a case where the acceleration Ap of the preceding vehicle has a negative value
  • FIG. 3J shows a case where the acceleration Ap of the preceding vehicle has a positive value.
  • the acceleration Ap of the preceding vehicle is always greater than or equal to the relative acceleration Ar.
  • the increase in the acceleration related value Ax (the acceleration Ap of the preceding vehicle is used instead of the relative acceleration Ar as the acceleration related value Ax) means a decrease in the value of the numerator in the equation (3). Therefore, the control value CV calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle according to the expression (3) is smaller than the control value CV calculated using the relative acceleration Ar according to the expression (4).
  • the decrease in the control value CV means that the control value CV is difficult to exceed the threshold value TH.
  • the control device 1 calculates the control value CV using the acceleration Ap of the preceding vehicle according to the equation (3), thereby calculating the relative acceleration according to the equation (4). Compared to the case where the control value CV is calculated using Ar, the control value CV is less likely to exceed the threshold value TH.
  • the control device 1 determines that the relative acceleration Ar is determined when the host vehicle is accelerating, that is, when it is determined that the driver of the host vehicle is intentionally accelerating and the possibility of rough driving is low.
  • the state of the vehicle control device 100 is set to a state in which an alarm is not easily output. This control is based on the view that, when the host vehicle is accelerating, calculating the control value CV with the acceleration Ap of the preceding vehicle more important than the relative acceleration Ar matches the driver's feeling.
  • the control device 1 calculates the control value CV with an emphasis on the relative acceleration Ar, that is, the control value CV is calculated in consideration of the acceleration of the host vehicle excessively. Therefore, it is possible to prevent the warning from being output at an early stage.
  • the acceleration Am of the host vehicle is less than zero
  • the control value CV is calculated using the relative acceleration Ar from the equation (4), rather than the case where the control value CV is calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle according to the equation (3). The case is smaller.
  • the reason will be described with reference to FIGS. 4A to 4G.
  • 4A to 4G are diagrams showing the relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration Am of the host vehicle is less than zero.
  • 4A to 4G arrows represented by horizontal stripes, diagonal lines, and black hatching indicate the acceleration Ap of the preceding vehicle, the acceleration Am of the host vehicle, and the relative acceleration Ar, respectively, as in the case of FIG. Represents orientation and size.
  • An unillustrated arrow indicates that the corresponding acceleration is zero.
  • the acceleration value is a positive value when accelerating and a negative value when decelerating.
  • FIG. 4A shows a case where the absolute value of the acceleration Ap (negative value) of the preceding vehicle is smaller than the absolute value of the acceleration Am (negative value) of the host vehicle
  • FIG. 4B shows the acceleration Ap (negative value) of the preceding vehicle
  • FIG. 4C shows the case where the absolute value is larger than the absolute value of the acceleration Am (negative value) of the own vehicle
  • FIG. 4C shows the absolute value of the acceleration Ap (negative value) of the preceding vehicle and the absolute value of the acceleration Am (negative value) of the own vehicle.
  • FIG. 4D shows a case where the acceleration Ap of the preceding vehicle is zero.
  • FIG. 4E shows a case where the absolute value of the acceleration Ap (positive value) of the preceding vehicle is smaller than the absolute value of the acceleration Am (negative value) of the own vehicle
  • FIG. 4F shows the acceleration Ap (positive value) of the preceding vehicle
  • FIG. 4G shows the case where the absolute value is larger than the absolute value of the acceleration Am (negative value) of the host vehicle
  • FIG. 4G shows the absolute value of the acceleration Ap (positive value) of the preceding vehicle and the absolute value of the acceleration Am (negative value) of the host vehicle. Indicates the case where is equal.
  • the acceleration Ap of the preceding vehicle is always less than the relative acceleration Ar.
  • the increase in the acceleration related value Ax means a decrease in the numerator value in the equation (4). Therefore, the control value CV calculated using the relative acceleration Ar according to the equation (4) is smaller than the control value CV calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle according to the equation (3).
  • the decrease in the control value CV means that the control value CV is difficult to exceed the threshold value TH.
  • the control device 1 calculates the control value CV using the relative acceleration Ar according to the equation (4), thereby obtaining the acceleration of the preceding vehicle according to the equation (3). Compared to the case where the control value CV is calculated using Ap, the control value CV is less likely to exceed the threshold value TH.
  • the control device 1 outputs an alarm indicating the state of the vehicle control device 100 as compared with the case where the control value CV is calculated with an emphasis on the acceleration Ap of the preceding vehicle. Make it difficult to do.
  • This control is based on the view that when the host vehicle is decelerating, calculating the control value CV with the relative acceleration Ar more important than the acceleration Ap of the preceding vehicle matches the driver's feeling.
  • the control device 1 calculates the control value CV with an emphasis on the acceleration Ap of the preceding vehicle, that is, the control value CV without considering the acceleration of the host vehicle. It is possible to prevent the calculation and the warning from being output at an early stage.
  • the vertical axis is the control value CV
  • the horizontal axis is the time axis
  • the acceleration Am of the host vehicle is less than zero from the first state ST1 where the acceleration Am of the host vehicle is zero or more at time t1.
  • the transition of the solid line indicates the transition of the control value CV calculated in the driving support start determination process of FIG. 2, and the transition of the broken line indicates the control value CV calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle by Expression (3).
  • the transition of the one-dot chain line indicates the transition of the control value CV calculated by using the relative acceleration Ar according to the equation (4).
  • the horizontal line (dotted line) in a figure represents the level of threshold value TH.
  • the control value CV (solid line) calculated in the driving support start determination process in FIG. 2 is calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle in the first state ST1, using Equation (3).
  • the second state ST2 it is calculated using the relative acceleration Ar according to the equation (4). Therefore, the control value CV (solid line) is less likely to exceed the threshold value TH in the first state ST1 than in the case where the control value CV (solid line) is calculated using the relative acceleration Ar according to the equation (4) (one-dot chain line). Further, the control value CV (solid line) is less likely to exceed the threshold value TH in the second state ST2 than in the case where the control value CV (solid line) is calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle by the equation (3) (broken line).
  • the vehicle control device 100 issues an alarm when the host vehicle is accelerating, that is, when it is determined that the driver of the host vehicle is accelerating intentionally and the possibility of rough driving is low. Output at an early stage can be prevented.
  • the vehicle control device 100 can prevent an alarm from being output early due to excessive reaction to the behavior of the preceding vehicle when the host vehicle is decelerating.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating another example of the driving support start determination process, and the control device 1 repeatedly executes the driving support start determination process at a predetermined cycle.
  • control device 1 is an obstacle to be processed based on the output of the obstacle detection sensor 3 (for example, a preceding vehicle at the closest position among preceding vehicles existing within a predetermined range in front of the host vehicle. )) Is already selected.
  • control device 1 determines whether or not the acceleration Am of the host vehicle is greater than or equal to zero (step S11). This is to determine whether the host vehicle is accelerating.
  • step S11 When it determines with the acceleration Am of the own vehicle being zero or more (YES of step S11), the control apparatus 1 determines whether the acceleration Ap of a preceding vehicle is zero or more (step S12).
  • the control device 1 sets the weighting factor b of the acceleration Am of the host vehicle to the value “0” by the acceleration related value adjustment unit 11. The contribution of the acceleration Am of the host vehicle in the acceleration related value Ax is excluded. Further, the control device 1 sets the weighting coefficient a of the acceleration Ap of the preceding vehicle to the value “1”. As a result, the acceleration related value Ax becomes the acceleration Ap of the preceding vehicle. Note that the control device 1 may simply adopt the acceleration Ap of the preceding vehicle as the acceleration-related value Ax without using the weighting coefficients a and b.
  • control device 1 calculates the control value CV by the control value calculation unit 10 (step S13).
  • the control value CV is expressed by the above equation (3).
  • the control device 1 causes the acceleration-related value adjustment unit 11 to weight the acceleration Ap of the preceding vehicle and the acceleration Am of the host vehicle.
  • Each of a and b is set to a value “0”, and the contributions of the acceleration Ap of the preceding vehicle and the acceleration Am of the host vehicle in the acceleration-related value Ax are excluded. As a result, the acceleration related value Ax is zero. Note that the control device 1 may simply adopt the value zero as the acceleration related value Ax without using the weighting factors a and b.
  • control device 1 calculates the control value CV by the control value calculation unit 10 (step S14).
  • control value CV is expressed by the following formula (5).
  • the control device 1 causes the acceleration related value adjustment unit 11 to determine the weighting factor a of the acceleration Ap of the preceding vehicle and the host vehicle.
  • the weighting factor b of the acceleration Am is set to the value “1”.
  • the acceleration related value Ax becomes the relative acceleration Ar of the preceding vehicle with respect to the host vehicle.
  • the control device 1 may simply adopt the relative acceleration Ar of the preceding vehicle with respect to the host vehicle as the acceleration-related value Ax without using the weighting factors a and b.
  • control device 1 calculates the control value CV by the control value calculation unit 10 (step S15).
  • control value CV is expressed by the above equation (4).
  • the control device 1 compares the control value CV calculated in step S13, step S14, or step S15 with the threshold value TH by the driving support start determination unit 12 (step S16).
  • the control device 1 determines that the control value CV exceeds the threshold value TH (YES in step S16)
  • the control device 1 outputs a control signal to the driving support device 4 (for example, a buzzer), which may cause a rear-end collision. If there is, an alarm is output (step S17).
  • the control device 1 determines that the control value CV is equal to or less than the threshold value TH (NO in step S16)
  • the control device 1 performs the driving support start determination process without outputting a control signal to the driving support device 4. Terminate. This is because it can be determined that there is no risk of a rear-end collision.
  • the driving support start determination process described above determines whether or not the acceleration Am of the host vehicle is zero or more and then determines whether or not the acceleration Ap of the preceding vehicle is zero or more. The order is irrelevant, and both determinations may be made simultaneously. [When the acceleration Am of the host vehicle is zero or more and the acceleration Ap of the preceding vehicle is zero or more] If the acceleration Am of the subject vehicle is zero or more and the acceleration Ap of the preceding vehicle is zero or more, the control value CV is calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle according to the expression (3). The case where it calculates using Formula (5) becomes larger. Hereinafter, the reason will be described with reference to FIGS. 7A to 7F.
  • 7A to 7F are diagrams showing the relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration Am of the host vehicle is zero or more and the acceleration Ap of the preceding vehicle is zero or more.
  • 7A to 7F the arrows represented by horizontal stripes, diagonal lines, and black hatching indicate the acceleration Ap of the preceding vehicle, the acceleration Am of the host vehicle, and the relative acceleration Ar, as in FIGS. Represents the direction and size of each.
  • An unillustrated arrow indicates that the corresponding acceleration is zero.
  • the acceleration value is a positive value when accelerating and a negative value when decelerating.
  • FIGS. 7E and 7F show a case where the acceleration Am of the host vehicle exceeds zero
  • FIGS. 7E and 7F show a case where the acceleration Am of the host vehicle is zero
  • 7A shows a case where the absolute value of the acceleration Ap (positive value) of the preceding vehicle is smaller than the absolute value of the acceleration Am (positive value) of the host vehicle
  • FIG. 7B shows the acceleration Ap (positive value) of the preceding vehicle
  • FIG. 7C shows the case where the absolute value of the acceleration Ap (positive value) of the preceding vehicle is the absolute value of the acceleration Am (positive value) of the host vehicle
  • 7D shows a case where the acceleration Ap of the preceding vehicle is zero.
  • FIG. 7E shows a case where the acceleration Am of the own vehicle and the acceleration Ap of the preceding vehicle are both zero
  • FIG. 7F shows a case where the acceleration Am of the own vehicle is zero and the acceleration Ap of the preceding vehicle is a positive value. Indicates.
  • the acceleration Ap of the preceding vehicle is always a value equal to or greater than the relative acceleration Ar, and is a positive value as long as the preceding vehicle is accelerating.
  • the decrease in acceleration-related value Ax means an increase in the value of the numerator in equation (3).
  • the control value CV calculated using Expression (5) is larger than the control value CV calculated using Expression (3) using the acceleration Ap of the preceding vehicle.
  • the increase in the control value CV means that the control value CV easily exceeds the threshold value TH.
  • the control device 1 calculates the control value CV using Expression (5), Compared with the case where the control value CV is calculated by using the acceleration Ap of the preceding vehicle according to the expression (3), the control value CV can easily exceed the threshold value TH.
  • the driving support start determination process in FIG. 6 changes a part of the driving support start determination process in FIG.
  • the control value CV is calculated with the acceleration Ap of the preceding vehicle more important than the relative acceleration Ar, and the state of the vehicle control device 100 is determined. Make the alarm difficult to output.
  • the host vehicle and the preceding vehicle are accelerating, particularly when the host vehicle approaches the preceding vehicle as shown in FIG. 7A (for example, when the host vehicle overtakes the accelerating preceding vehicle).
  • Another control may be desired.
  • the alarm timing is determined by using the acceleration Ap of the preceding vehicle according to the expression (3), which is later than the alarm timing determined by using the relative acceleration Ar according to the expression (4) (driving in FIG. 2).
  • the timing is not delayed until the timing determined by the support start determination process.
  • the driving support start determination process of FIG. 6 basically determines the alarm timing based on the control value CV calculated using the equation (3) when the acceleration Am of the host vehicle is zero or more. .
  • the alarm timing is exceptionally set based on the control value CV calculated using the equation (5). decide.
  • the driving support start determination process in FIG. 6 is performed by calculating the control value CV using the equation (5) when the acceleration Am of the host vehicle is zero or more and the acceleration Ap of the preceding vehicle is more than.
  • the control value CV may easily exceed the threshold value TH as compared with the case where the control value CV is calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle by the expression (3).
  • the control apparatus 1 is in the case where the host vehicle is accelerating, that is, when the driver of the host vehicle is intentionally accelerating and it is determined that the possibility of rough driving is low
  • the state of the vehicle control device 100 is more likely to output an alarm than when the control value CV is calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle according to Equation (3).
  • this control is not affected by the acceleration Am of the host vehicle and the acceleration Ap of the preceding vehicle, and is not affected by the control value CV. This is based on the view that the calculation of the value matches the driver's feeling.
  • the control device 1 determines the acceleration Ap of the preceding vehicle using Equation (3).
  • the alarm may be output more easily than when the control value CV is used to calculate, and the alarm may be less likely to be output than when the control value CV is calculated using the relative acceleration Ar using Equation (4).
  • the control value CV is expressed by the formula (4) rather than the case where the control value CV is calculated using the relative acceleration Ar by the formula (4). 3), the case where the calculation is performed using the acceleration Ap of the preceding vehicle is smaller.
  • 8A to 8D are diagrams showing the relationship between the host vehicle and the preceding vehicle when the acceleration Am of the host vehicle is zero or more and the acceleration Ap of the preceding vehicle is less than zero.
  • 8A to 8D the arrows represented by horizontal stripes, diagonal lines, and black hatching are the acceleration Ap of the preceding vehicle, the acceleration Am of the host vehicle, and the same as in the case of FIGS.
  • size of relative acceleration Ar are represented.
  • An unillustrated arrow indicates that the corresponding acceleration is zero.
  • the acceleration value is a positive value when accelerating and a negative value when decelerating.
  • FIG. 8A shows a case where the absolute value of the acceleration Ap (negative value) of the preceding vehicle is larger than the absolute value of the acceleration Am (positive value) of the host vehicle
  • FIG. 8B shows the acceleration Ap (negative value) of the preceding vehicle
  • FIG. 8C shows a case where the absolute value of the acceleration Am (positive value) of the host vehicle is equal to the absolute value of the acceleration Am (positive value) of the host vehicle
  • FIG. 8D shows a case where the acceleration Am of the host vehicle is zero.
  • the acceleration Ap of the preceding vehicle is always greater than or equal to the relative acceleration Ar.
  • the increase in the acceleration related value Ax (the acceleration Ap of the preceding vehicle is used instead of the relative acceleration Ar as the acceleration related value Ax) means a decrease in the value of the numerator in the equation (3). Therefore, the control value CV calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle according to the expression (3) is smaller than the control value CV calculated using the relative acceleration Ar according to the expression (4).
  • the decrease in the control value CV means that the control value CV is difficult to exceed the threshold value TH.
  • the control device 1 uses the acceleration Ap of the preceding vehicle according to Expression (3) to obtain the control value CV.
  • the control value CV is less likely to exceed the threshold value TH as compared with the case where the control value CV is calculated using the relative acceleration Ar according to the equation (4).
  • the control device 1 is a case where the host vehicle is accelerating, that is, a case where the driver of the host vehicle is intentionally accelerating and it is determined that the possibility of a casual driving is low.
  • the vehicle control device 100 is set in a state in which an alarm is less likely to be output than when the control value CV is calculated with the relative acceleration Ar as important.
  • the control value CV is calculated by placing importance on the acceleration Ap of the preceding vehicle rather than the relative acceleration Ar. Is based on the view that it matches the driver's sense.
  • control device 1 calculates the control value CV by placing importance on the relative acceleration Ar when the host vehicle is accelerating and the preceding vehicle is not accelerating. It is possible to prevent the control value CV from being calculated in consideration of the acceleration excessively and the warning from being output at an early stage.
  • the acceleration Am of the host vehicle is less than zero
  • the control value CV is calculated using the relative acceleration Ar from the equation (4), rather than the case where the control value CV is calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle according to the equation (3). The case is smaller. The reason is as described with reference to FIGS. 4A to 4G.
  • the acceleration Ap of the preceding vehicle is always less than the relative acceleration Ar.
  • the increase in the acceleration related value Ax means a decrease in the numerator value in the equation (4). Therefore, the control value CV calculated using the relative acceleration Ar according to the equation (4) is smaller than the control value CV calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle according to the equation (3).
  • the decrease in the control value CV means that the control value CV is difficult to exceed the threshold value TH.
  • the control device 1 calculates the control value CV using the relative acceleration Ar according to the equation (4), thereby obtaining the acceleration of the preceding vehicle according to the equation (3). Compared to the case where the control value CV is calculated using Ap, the control value CV is less likely to exceed the threshold value TH.
  • the control device 1 outputs an alarm indicating the state of the vehicle control device 100 as compared with the case where the control value CV is calculated with an emphasis on the acceleration Ap of the preceding vehicle. Make it difficult to do.
  • This control is based on the view that when the host vehicle is decelerating, calculating the control value CV with the relative acceleration Ar more important than the acceleration Ap of the preceding vehicle matches the driver's feeling.
  • control device 1 calculates the control value CV by focusing on the acceleration Ap of the preceding vehicle, that is, without considering the acceleration of the host vehicle. By doing so, it is possible to prevent the warning from being output at an early stage.
  • transition of control value CV calculated in the driving support start determination process of FIG. 6 will be described with reference to FIG.
  • the vertical axis represents the control value CV
  • the horizontal axis represents the time axis.
  • FIG. 9 shows that at time t1, the acceleration Am of the host vehicle is zero or more from the first state ST1 in which the acceleration Am of the host vehicle is zero or more and the acceleration Ap of the preceding vehicle is zero or more. And it shows that the state of the vehicle is switched to the second state ST2 in which the acceleration Ap of the preceding vehicle is less than zero. Further, in FIG. 9, at time t2, the vehicle state is switched from the second state ST2 to the third state ST3 in which the acceleration Am of the host vehicle is less than zero and the acceleration Ap of the preceding vehicle is less than zero.
  • the vehicle state is switched from the third state ST3 to the fourth state ST4 in which the acceleration Am of the host vehicle is less than zero and the acceleration Ap of the preceding vehicle is greater than or equal to zero.
  • the transition of the solid line indicates the transition of the control value CV calculated in the driving support start determination process of FIG. 6, and the transition of the broken line indicates the control value CV calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle by Expression (3).
  • the transition of the alternate long and short dash line indicates the transition of the control value CV calculated using the relative acceleration Ar by the equation (4).
  • the horizontal line (dotted line) in a figure represents the level of threshold value TH.
  • control value CV solid line
  • the control value CV (solid line) calculated in the driving support start determination process of FIG. 6 is calculated using the value zero in the first state ST ⁇ b> 1 according to the equation (5), and the second state.
  • the calculation is performed using the acceleration Ap of the preceding vehicle according to Expression (3), and is calculated using the relative acceleration Ar according to Expression (4) in the third state ST3 and the fourth state ST4.
  • control value CV (solid line) is easier to exceed the threshold value TH in the first state ST1 than in the case where the control value CV is calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle by the equation (3) (broken line).
  • the control value CV (solid line) is calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle by the equation (3) (broken line) and using the relative acceleration Ar by the equation (4).
  • the threshold value TH is more easily exceeded than in any case (the one-dot chain line).
  • the period R1 is a period in which the acceleration Ap of the preceding vehicle is larger than the acceleration Am of the own vehicle and the preceding vehicle moves away from the own vehicle.
  • the control value CV (solid line) is more likely to exceed the threshold value TH when calculated using the acceleration Ap of the preceding vehicle by the equation (3) (broken line), and the relative acceleration Ar by the equation (4).
  • the threshold TH is less likely to be exceeded than when calculated using (dotted line). Note that the period R2 is a period in which the acceleration Am of the host vehicle is larger than the acceleration Ap of the preceding vehicle and the host vehicle approaches the preceding vehicle.
  • control value CV (solid line) is less likely to exceed the threshold value TH in the second state ST2 as compared to the case where the control value CV (solid line) is calculated using the relative acceleration Ar by the equation (4) (one-dot chain line).
  • control value CV (solid line) is less likely to exceed the threshold value TH in the third state ST3 and the fourth state ST4 than in the case where the acceleration Ap of the preceding vehicle is calculated by the equation (3) (broken line). ing.
  • the control value CV (broken line) calculated by using the acceleration Ap of the preceding vehicle by Equation (3) exceeds the threshold value TH, and an alarm is output early. Show.
  • the vehicle control device 100 issues an alarm when the host vehicle is accelerating, that is, when it is determined that the driver of the host vehicle is accelerating intentionally and the possibility of rough driving is low. Output at an early stage can be prevented.
  • the vehicle control device 100 can prevent the alarm timing from being delayed too much when the preceding vehicle is accelerating.
  • the vehicle control device 100 can detect the alarm timing only when the preceding vehicle is accelerating and the magnitude of the acceleration is smaller than the magnitude of the acceleration of the own vehicle even when the own vehicle is accelerating. You can avoid delaying too much.
  • the vehicle control device 100 can prevent the warning from being output early due to excessive reaction to the behavior of the preceding vehicle.
  • the acceleration related value adjustment unit 11 sets the value “1” or the value “0” for the weighting coefficients a and b, but may set other real values.

Abstract

自車両と自車両周辺にある物体との間の相対位置関係に応じて所定の運転支援を開始させる車両制御装置(100)は、自車両と物体との間の距離(D)と、自車両の速度(Vm)と、自車両に対する物体の相対速度(Vr)と、自車両の加速度(Am)及び物体の加速度(Ap)の少なくとも一方に基づいて得られる加速度関連値(Ax)と、に基づいて制御値(CV)を算出する制御値算出部(10)と、自車両の加速度(Am)の大きさに応じて、加速度関連値(Ax)における自車両の加速度(Am)及び物体の加速度(Ap)の少なくとも一方の寄与度を変化させて加速度関連値(Ax)を調整する加速度関連値調整部(11)と、制御値算出部(10)が算出した制御値(CV)が所定の閾値(TH)を上回る場合に所定の運転支援を開始させる運転支援開始判定部(12)と、を備える。

Description

車両制御装置及び車両制御方法
 本発明は、自車両と自車両周辺にある物体との間の相対位置関係に応じて自車両を制御する車両制御装置及び車両制御方法に関する。
 従来、自車両と先行車両との間の車間距離及び自車速度から衝突可能性の予測値を算出し、算出した予測値が所定の閾値以上の場合に警報を出力する衝突回避装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この衝突回避装置は、自車両の加速度に基づいて自車両の運転者の加速の意思の有無を判定し、加速の意思があると判定した場合には、予測値を低減補正し、或いは、閾値を増大補正して警報が出力されにくくなるようにしている。また、この衝突回避装置は、先行車両の加速度に基づいて先行車両の挙動が異常であるか否かを判定し、異常であると判定した場合には、先行車両の加速度の大きさに応じて予測値を増大補正し、或いは、閾値を低減補正して警報が出力されやすくなるようにしている。
 また、自車両と先行車両との間の車間距離、相対速度、相対加速度及び自車速度から制御値を算出し、算出した制御値が所定の閾値以上の場合に警報を出力する車両制御装置が知られている(例えば、特許文献2及び3参照。)。これらの車両制御装置は、自車両に対して先行車両が減速する場合には、相対加速度の代わりに先行車両の加速度を用いて制御値を算出し、自車両の運転者の操作とは関係なく変化する先行車両の加速度を独立して警報出力タイミングの決定に反映させるようにしている。
 また、自車両と先行車両との間の車間距離が、相対速度と、自車速度と、自車加速度と、車間距離を詰めて追従しようとする運転者の意思の存在の確信度とに基づいて算出される距離より小さい場合に警報を出力する車載装置が知られている(例えば、特許文献4参照。)。なお、確信度は、所定期間における車間距離、相対速度及び相対加速度のそれぞれの標準偏差に基づいて算出される。この車載装置は、自車両の運転者が車間距離を詰めて追従する意思を持っている場合(確信度が高い場合)、算出される距離が小さくなるようにし、警報が出力されにくくなるようにしている。
特開2005-53384号公報 特開2010-274838号公報 特開2011-6038号公報 特許第3733768号公報
 しかしながら、特許文献1の衝突回避装置は、自車両の運転者に加速の意思があると判定した場合であっても、自車両や先行車両の加速度の大きさを独立して予測値の算出に反映させることはない。また、特許文献1の衝突回避装置は、先行車両の加速度に基づいて先行車両の挙動が異常であると判定した場合であっても、自車両の加速度の大きさを独立して予測値の算出に反映させることはない。
 また、特許文献2及び3の車両制御装置は、自車両に対して先行車両が減速する場合には、先行車両の加速度を考慮して制御値を算出するが、自車両の加速度を独立して制御値の算出に反映させることはない。
 また、特許文献4の車載装置は、自車両と先行車両との間の相対位置関係(例えば、相対加速度)のバラツキが小さい場合に、自車両の運転者が車間距離を詰めて追従する意思を持っていると判定し、警報が出力されにくくなるようにしているのみであり、自車両や先行車両の加速度の大きさを独立して警報タイミングの決定に反映させることはない。
 このように、特許文献1~4のそれぞれに記載された装置は、自車両や先行車両の加速度の大きさを個別に警報タイミングの決定に反映させることが十分にできていないため、警報タイミングを適切に決定できない場合がある。
 上述の点に鑑み、本発明は、自車両と自車両周辺にある物体との間の相対位置関係に応じて決定される所定の運転支援の開始タイミングの決定に自車両及び自車両周辺にある物体のそれぞれの加速度を個別に反映させ、その開始タイミングをより適切に決定する車両制御装置及び車両制御方法を提供することを目的とする。
 上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る車両制御装置は、自車両と自車両周辺にある物体との間の相対位置関係に応じて所定の運転支援を開始させる車両制御装置であって、自車両と前記物体との間の距離と、自車両の速度と、自車両に対する前記物体の相対速度と、自車両の加速度及び前記物体の加速度の少なくとも一方に基づいて得られる加速度関連値と、に基づいて制御値を算出する制御値算出部と、自車両の加速度の大きさに応じて、前記加速度関連値における自車両の加速度及び前記物体の加速度の少なくとも一方の寄与度を変化させて前記加速度関連値を調整する加速度関連値調整部と、前記制御値算出部が算出した制御値が所定の閾値を上回る場合に前記所定の運転支援を開始させる運転支援開始判定部と、を備えることを特徴とする。
 また、本発明の実施例に係る車両制御方法は、自車両と自車両周辺にある物体との間の相対位置関係に応じて所定の運転支援を開始させる車両制御方法であって、自車両と前記物体との間の距離と、自車両の速度と、自車両に対する前記物体の相対速度と、自車両の加速度及び前記物体の加速度の少なくとも一方に基づいて得られる加速度関連値と、に基づいて制御値を算出する制御値算出ステップと、自車両の加速度の大きさに応じて、前記加速度関連値における自車両の加速度及び前記物体の加速度の少なくとも一方の寄与度を変化させて前記加速度関連値を調整する加速度関連値調整ステップと、前記制御値算出ステップにおいて算出された制御値が所定の閾値を上回る場合に前記所定の運転支援を開始させる運転支援開始判定ステップと、を備えることを特徴とする。
 上述の手段により、本発明は、自車両と自車両周辺にある物体との間の相対位置関係に応じて決定される所定の運転支援の開始タイミングの決定に自車両及び自車両周辺にある物体のそれぞれの加速度を個別に反映させ、その開始タイミングをより適切に決定する車両制御装置及び車両制御方法を提供することができる。
本発明の実施例に係る車両制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。 運転支援開始判定処理の一例を示すフローチャートである。 自車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その1)である。 自車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その2)である。 自車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その3)である。 自車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その4)である。 自車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その5)である。 自車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その6)である。 自車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その7)である。 自車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その8)である。 自車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その9)である。 自車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その10)である。 自車両の加速度がゼロ未満の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その1)である。 自車両の加速度がゼロ未満の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その2)である。 自車両の加速度がゼロ未満の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その3)である。 自車両の加速度がゼロ未満の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その4)である。 自車両の加速度がゼロ未満の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その5)である。 自車両の加速度がゼロ未満の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その6)である。 自車両の加速度がゼロ未満の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その7)である。 図2の運転支援開始判定処理で算出される制御値の推移の一例を示す図である。 運転支援開始判定処理の別の一例を示すフローチャートである。 自車両の加速度がゼロ以上で、かつ、先行車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その1)である。 自車両の加速度がゼロ以上で、かつ、先行車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その2)である。 自車両の加速度がゼロ以上で、かつ、先行車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その3)である。 自車両の加速度がゼロ以上で、かつ、先行車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その4)である。 自車両の加速度がゼロ以上で、かつ、先行車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その5)である。 自車両の加速度がゼロ以上で、かつ、先行車両の加速度がゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その6)である。 自車両の加速度がゼロ以上で、かつ、先行車両の加速度がゼロ未満の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その1)である。 自車両の加速度がゼロ以上で、かつ、先行車両の加速度がゼロ未満の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その2)である。 自車両の加速度がゼロ以上で、かつ、先行車両の加速度がゼロ未満の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その3)である。 自車両の加速度がゼロ以上で、かつ、先行車両の加速度がゼロ未満の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図(その4)である。 図6の運転支援開始判定処理で算出される制御値の推移の一例を示す図である。
 以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態の説明を行う。
 図1は、本発明の実施例に係る車両制御装置100の構成例を示す機能ブロック図である。車両制御装置100は、運転者が搭乗する車両(以下、単に「自車両」と称する。)に搭載される装置であり、主に、制御装置1、車両状態検出センサ2、障害物検出センサ3、及び運転支援装置4から構成される。また、車両制御装置100は、自車両と自車両周辺に存在する物体との間の相対位置関係を表す物理量を入力値として車両を制御する装置であり、例えば、自車両が自車両前方を走行する先行車両に追突するおそれがある場合に警報を出力する追突警報装置である。
 制御装置1は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を備えたコンピュータであって、例えば、後述の制御値算出部10、加速度関連値調整部11、及び運転支援開始判定部12の各機能要素に対応するプログラムをROMから読み出してRAMに展開し、各機能要素に対応する処理をCPUに実行させる。具体的には、制御装置1は、車両状態検出センサ2及び障害物検出センサ3の出力に基づいて制御信号を生成し、生成した制御信号を運転支援装置4に対して出力する。
 車両状態検出センサ2は、車両の状態を検出するための装置であり、制御装置1に接続され、自車両の速度、加速度、ヨーレート、操舵角、操舵トルク等の車両状態に関する検出値又は算出値を制御装置1に対して出力する。
 具体的には、車両状態検出センサ2は、例えば、自車両の各車輪に取り付けられている車輪速センサであり、各車輪の車輪速を制御装置1に対して出力する。制御装置1は、車両状態検出センサ2が出力する各車輪の車輪速に基づいて自車両の速度Vm〔m/s〕及び自車両の加速度Am〔m/s〕を算出する。
 なお、車両状態検出センサ2は、車輪速センサに限定されるものではなく、自車両の動力源(例えば、エンジン、モータなど)が発生した動力を駆動輪に伝達する動力伝達経路上の回転体の回転数を検出する回転センサや、自車両の位置データを検出するGPS(Global Positioning System)等の位置センサであってもよい。
 障害物検出センサ3は、自車両周辺に存在する物体を検出するための装置であり、制御装置1に接続され、自車両に対する障害物の相対距離、相対速度、相対加速度、横位置等の障害物に関する検出値又は算出値を制御装置1に対して出力する。
 具体的には、障害物検出センサ3は、例えば、自車両と自車両周辺に存在する物体との間の距離を検出するミリ波レーダであり、自車両と先行車両との間の車間距離D〔m〕を検出する。ミリ波レーダは、例えば自車両の前面中央部、例えばフロントグリル内に取り付けられ、自車両の前面から進行方向の所定の角度範囲にミリ波を出射し、先行車両で反射したミリ波を受信する。そして、ミリ波レーダは、出射から受信までの時間を計測することによって、自車両と先行車両との間の車間距離D〔m〕を算出し、算出した値を制御装置1に対して出力する。また、ミリ波レーダは、ドップラー効果を用いることで、ミリ波レーダを備えた自車両の速度Vm〔m/s〕と先行車両の速度Vp〔m/s〕との速度差である相対速度Vr〔m/s〕(Vr=Vp-Vm)を算出し、算出した値を制御装置1に対して出力するようにしてもよい。なお、制御装置1は、障害物検出センサ3が出力する車間距離D〔m〕に基づいて自車両に対する先行車両の相対速度Vr〔m/s〕及び相対加速度Ar〔m/s〕を算出する。また、制御装置1は、障害物検出センサ3が出力する相対速度Vr〔m/s〕に基づいて相対加速度Ar〔m/s〕を算出してもよい。また、制御装置1は、車両状態検出センサ2の出力に基づいて取得或いは算出した自車両の速度Vm〔m/s〕及び加速度Am〔m/s〕と、障害物検出センサ3の出力に基づいて取得或いは算出した相対速度Vr〔m/s〕及び相対加速度Ar〔m/s〕とに基づいて、先行車両の速度Vp〔m/s〕及び加速度Ap〔m/s〕を算出する。
 なお、障害物検出センサ3は、ミリ波レーダに限定されるものではなく、例えばレーザや赤外線などを用いたレーダであってもよい。また、障害物検出センサ3は、CCDカメラ等の撮像装置により自車両の進行方向を撮像した画像データに基づいて車間距離D〔m〕や相対速度Vr〔m/s〕を算出する画像認識装置であってもよい。また、障害物検出センサ3は、車車間通信、路車間通信、車人間通信、路人間通信等の通信を利用して自車両と先行車両との間の車間距離D〔m〕を取得するようにしてもよい。
 運転支援装置4は、制御装置1が出力する制御信号に応じて運転支援を実行する装置であり、例えば、警報を出力するブザー、警告メッセージを表示するディスプレイ装置、ブレーキを自動制御する減速装置等である。
 制御値算出部10は、運転支援装置4の作動開始の判定に用いる制御値CVを算出するための機能要素である。
 制御値CVは、自車両の速度Vm、自車両に対する先行車両の相対速度Vr、自車両の加速度Am、先行車両の速度Vp、先行車両の加速度Ap、及び車間距離Dに基づいて算出される値であり、例えば、以下の式(1)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、α、β及びγは、正の値を有する定数である。また、f(D)は、車間距離Dの関数であり、車間距離Dの増大につれて増大する値である。また、Axは、自車両の加速度Amと先行車両の加速度Apとに基づいて算出される値(以下、「加速度関連値」と称する。)である。
 加速度関連値Axは、例えば、以下の式(2)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 ここで、a、bは、先行車両の加速度Ap及び自車両の加速度Amのそれぞれの重み係数である。
 加速度関連値Axは、例えば、a=1、b=1とした場合、自車両に対する先行車両の相対加速度Ar(=Ap-Am)となる。
 なお、加速度関連値Axは、重み係数a、bを用いることなく、先行車両の加速度Ap又は自車両に対する先行車両の相対加速度Arの何れか一方に設定されるものであってもよい。
 加速度関連値調整部11は、加速度関連値Axを調整するための機能要素であり、例えば、自車両の加速度Am及び先行車両の加速度Apの少なくとも一方の大きさに応じて重み係数a、bを調整する。
 具体的には、加速度関連値調整部11は、自車両の加速度Amが所定値(例えば、ゼロである。)以上の場合に、自車両の加速度Amの重み係数bを低減させ、加速度関連値Axにおける自車両の加速度Amの寄与度を低減させる。この場合、加速度関連値Axは、自車両の加速度Amよりも、先行車両の加速度Apによる影響を受けやすくなる。
 運転支援開始判定部12は、運転支援装置4の作動開始を判定するための機能要素である。運転支援開始判定部12は、例えば、制御値算出部10が算出した制御値CVと所定の閾値THとを比較し、制御値CVが閾値TH以上であると判定した場合に、運転支援装置4に対して制御信号を出力する。運転支援開始判定部12からの制御信号を受けた運転支援装置4は、運転支援を開始する。なお、閾値THは、予め設定される値であり、例えば、運転者毎に設定されてもよく、高速道路走行中、一般道路走行中、夜間走行中、雨天走行中等の運転環境毎に設定されてもよい。
 ここで、図2を参照しながら、制御装置1が運転支援装置4による運転支援を開始させるか否かを判定する処理(以下、「運転支援開始判定処理」と称する。)の一例について説明する。なお、図2は、運転支援開始判定処理の一例を示すフローチャートであり、制御装置1は、所定周期で繰り返しこの運転支援開始判定処理を実行する。
 また、制御装置1は、障害物検出センサ3の出力に基づいて処理の対象となる障害物(例えば、自車両前方の所定範囲内に存在する先行車両のうち最も近い位置にある先行車両である。)を既に選択しているものとする。
 最初に、制御装置1は、自車両の加速度Amがゼロ以上であるか否かを判定する(ステップS1)。自車両が加速しているか否かを判断するためである。
 自車両の加速度Amがゼロ以上であると判定した場合(ステップS1のYES)、制御装置1は、加速度関連値調整部11により、自車両の加速度Amの重み係数bを値「0」にして加速度関連値Axにおける自車両の加速度Amの寄与を排除する。また、制御装置1は、先行車両の加速度Apの重み係数aを値「1」にする。その結果、加速度関連値Axは、先行車両の加速度Apとなる。なお、制御装置1は、重み係数a、bを用いることなく、単に加速度関連値Axとして先行車両の加速度Apを採用するようにしてもよい。
 その上で、制御装置1は、制御値算出部10により、制御値CVを算出する(ステップS2)。この場合、制御値CVは、以下の式(3)で表されることとなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 一方、自車両の加速度Amがゼロ未満であると判定した場合(ステップS1のNO)、制御装置1は、加速度関連値調整部11により、先行車両の加速度Apの重み係数a、及び、自車両の加速度Amの重み係数bをそれぞれ値「1」にする。その結果、加速度関連値Axは、自車両に対する先行車両の相対加速度Arとなる。この場合においても、制御装置1は、重み係数a、bを用いることなく、単に加速度関連値Axとして自車両に対する先行車両の相対加速度Arを採用するようにしてもよい。
 その上で、制御装置1は、制御値算出部10により、制御値CVを算出する(ステップS3)。この場合、制御値CVは、以下の式(4)で表されることとなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 その後、制御装置1は、運転支援開始判定部12により、ステップS2又はステップS3において算出された制御値CVと閾値THとを比較する(ステップS4)。制御装置1は、制御値CVが閾値THを上回ると判定した場合に(ステップS4のYES)、運転支援装置4(例えば、ブザーである。)に対して制御信号を出力し、追突のおそれがあるとして警報を出力させる(ステップS5)。一方、制御装置1は、制御値CVが閾値TH以下であると判定した場合には(ステップS4のNO)、運転支援装置4に対して制御信号を出力することなく、運転支援開始判定処理を終了させる。追突のおそれがないと判断できるからである。
 
[自車両の加速度Amがゼロ以上の場合]
 制御値CVは、自車両の加速度Amがゼロ以上であれば、式(4)により相対加速度Arを用いて算出される場合よりも、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出される場合のほうが小さくなる。以下、図3A~図3Jを参照して、その理由を説明する。
 図3A~図3Jは、自車両の加速度Amがゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図である。なお、図3A~図3Jにおいて、横縞、斜線、及び黒のハッチングで表される矢印は、先行車両の加速度Ap、自車両の加速度Am、並びに相対加速度Arのそれぞれの向き及び大きさを表す。また、矢印の不図示は、対応する加速度が値ゼロであることを表す。また、加速度の値は、加速する場合を正値とし、減速する場合を負値とする。
 また、図3A~図3Gは自車両の加速度Amがゼロを上回る場合を示し、図3H~図3Jは自車両の加速度Amがゼロの場合を示す。また、図3Aは先行車両の加速度Ap(負値)の絶対値が自車両の加速度Am(正値)の絶対値よりも小さい場合を示し、図3Bは先行車両の加速度Ap(負値)の絶対値が自車両の加速度Am(正値)の絶対値よりも大きい場合を示し、図3Cは先行車両の加速度Ap(負値)の絶対値と自車両の加速度Am(正値)の絶対値とが等しい場合を示し、図3Dは先行車両の加速度Apがゼロの場合を示す。また、図3Eは先行車両の加速度Ap(正値)の絶対値が自車両の加速度Am(正値)の絶対値よりも小さい場合を示し、図3Fは先行車両の加速度Ap(正値)の絶対値が自車両の加速度Am(正値)の絶対値よりも大きい場合を示し、図3Gは先行車両の加速度Ap(正値)の絶対値が自車両の加速度Am(正値)の絶対値と等しい場合を示す。また、図3Hは先行車両の加速度Apがゼロの場合を示し、図3Iは先行車両の加速度Apが負値の場合を示し、図3Jは先行車両の加速度Apが正値の場合を示す。
 図3A~図3Jで示されるように、先行車両の加速度Apは、常に、相対加速度Ar以上の値となる。なお、加速度関連値Axの増加(加速度関連値Axとして、相対加速度Arの代わりに先行車両の加速度Apを用いることである。)は、式(3)における分子の値の減少を意味する。そのため、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出する制御値CVは、式(4)により相対加速度Arを用いて算出する制御値CVよりも小さい値となる。
 制御値CVの減少は、制御値CVが閾値THを上回りにくくなることを意味する。このように、制御装置1は、自車両の加速度Amがゼロ以上であれば、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて制御値CVを算出することによって、式(4)により相対加速度Arを用いて制御値CVを算出する場合に比べ、制御値CVが閾値THを上回りにくくする。
 これにより、制御装置1は、自車両が加速している場合、すなわち、自車両の運転者が意図的に加速しており漫然運転の可能性が低いと判断される場合には、相対加速度Arを重要視して制御値CVを算出する場合に比べ、車両制御装置100の状態を、警報が出力されにくい状態にする。この制御は、自車両が加速している場合には、相対加速度Arよりも先行車両の加速度Apを重要視して制御値CVを算出することが運転者の感覚に合致するという見解に基づく。
 その結果、制御装置1は、自車両が加速している場合に相対加速度Arを重要視して制御値CVを算出してしまい、すなわち自車両の加速度を過度に考慮して制御値CVを算出してしまい警報が早期に出力されてしまうのを防止することができる。
 
[自車両の加速度Amがゼロ未満の場合]
 制御値CVは、自車両の加速度Amがゼロ未満であれば、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出される場合よりも、式(4)より相対加速度Arを用いて算出される場合のほうが小さくなる。以下、図4A~図4Gを参照して、その理由を説明する。
 図4A~図4Gは、自車両の加速度Amがゼロ未満の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図である。なお、図4A~図4Gにおいて、横縞、斜線、及び黒のハッチングで表される矢印は、図3の場合と同様、先行車両の加速度Ap、自車両の加速度Am、並びに相対加速度Arのそれぞれの向き及び大きさを表す。また、矢印の不図示は、対応する加速度が値ゼロであることを表す。また、加速度の値は、加速する場合を正値とし、減速する場合を負値とする。
 また、図4Aは先行車両の加速度Ap(負値)の絶対値が自車両の加速度Am(負値)の絶対値よりも小さい場合を示し、図4Bは先行車両の加速度Ap(負値)の絶対値が自車両の加速度Am(負値)の絶対値よりも大きい場合を示し、図4Cは先行車両の加速度Ap(負値)の絶対値と自車両の加速度Am(負値)の絶対値とが等しい場合を示し、図4Dは先行車両の加速度Apがゼロの場合を示す。また、図4Eは先行車両の加速度Ap(正値)の絶対値が自車両の加速度Am(負値)の絶対値よりも小さい場合を示し、図4Fは先行車両の加速度Ap(正値)の絶対値が自車両の加速度Am(負値)の絶対値よりも大きい場合を示し、図4Gは先行車両の加速度Ap(正値)の絶対値と自車両の加速度Am(負値)の絶対値とが等しい場合を示す。
 図4A~図4Gで示されるように、先行車両の加速度Apは、常に、相対加速度Ar未満の値となる。なお、加速度関連値Axの増加(加速度関連値Axとして、先行車両の加速度Apの代わりに相対加速度Arを用いることである。)は、式(4)における分子の値の減少を意味する。そのため、式(4)により相対加速度Arを用いて算出する制御値CVは、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出する制御値CVよりも小さい値となる。
 制御値CVの減少は、制御値CVが閾値THを上回りにくくなることを意味する。このように、制御装置1は、自車両の加速度Amがゼロ未満であれば、式(4)により相対加速度Arを用いて制御値CVを算出することによって、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて制御値CVを算出する場合に比べ、制御値CVが閾値THを上回りにくくする。
 これにより、制御装置1は、自車両が減速している場合には、先行車両の加速度Apを重要視して制御値CVを算出する場合に比べ、車両制御装置100の状態を、警報が出力されにくい状態にする。この制御は、自車両が減速している場合には、先行車両の加速度Apよりも相対加速度Arを重要視して制御値CVを算出することが運転者の感覚に合致するという見解に基づく。
 その結果、制御装置1は、自車両が減速している場合に先行車両の加速度Apを重要視して制御値CVを算出してしまい、すなわち自車両の加速度を考慮することなく制御値CVを算出してしまい警報が早期に出力されてしまうのを防止することができる。
 
[図2の運転支援開始判定処理で算出される制御値CVの推移]
 次に、図5を参照しながら、図2の運転支援開始判定処理で算出される制御値CVの推移について説明する。なお、図5は、縦軸を制御値CV、横軸を時間軸とし、時刻t1において、自車両の加速度Amがゼロ以上である第一状態ST1から、自車両の加速度Amがゼロ未満である第二状態ST2に車両の状態が切り替わることを示す。また、実線の推移は図2の運転支援開始判定処理で算出される制御値CVの推移を示し、破線の推移は式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出される制御値CVの推移を示し、一点鎖線の推移は式(4)により相対加速度Arを用いて算出される制御値CVの推移を示す。なお、図中の水平線(点線)は、閾値THのレベルを表す。
 図5で示されるように、図2の運転支援開始判定処理で算出される制御値CV(実線)は、第一状態ST1では、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出され、第二状態ST2では、式(4)により相対加速度Arを用いて算出される。したがって、制御値CV(実線)は、第一状態ST1では、式(4)により相対加速度Arを用いて算出される場合(一点鎖線)よりも、閾値THを上回りにくくなっている。また、制御値CV(実線)は、第二状態ST2では、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出される場合(破線)よりも、閾値THを上回りにくくなっている。
 以上の構成により、車両制御装置100は、自車両が加速している場合、すなわち、自車両の運転者が意図的に加速しており漫然運転の可能性が低いと判断される場合に警報が早期に出力されてしまうのを防止することができる。
 また、車両制御装置100は、自車両が減速している場合に、先行車両の挙動に過度に反応して警報が早期に出力されてしまうのを防止することができる。
 
 次に、図6を参照しながら、本発明の実施例に係る車両制御装置100で実行される運転支援開始判定処理の別の一例について説明する。なお、図6は、運転支援開始判定処理の別の一例を示すフローチャートであり、制御装置1は、所定周期で繰り返しこの運転支援開始判定処理を実行する。
 また、制御装置1は、障害物検出センサ3の出力に基づいて処理の対象となる障害物(例えば、自車両前方の所定範囲内に存在する先行車両のうち最も近い位置にある先行車両である。)を既に選択しているものとする。
 最初に、制御装置1は、自車両の加速度Amがゼロ以上であるか否かを判定する(ステップS11)。自車両が加速しているか否かを判断するためである。
 自車両の加速度Amがゼロ以上であると判定した場合(ステップS11のYES)、制御装置1は、先行車両の加速度Apがゼロ以上であるか否かを判定する(ステップS12)。
 先行車両の加速度Apがゼロ未満であると判定した場合(ステップS12のNO)、制御装置1は、加速度関連値調整部11により、自車両の加速度Amの重み係数bを値「0」にして加速度関連値Axにおける自車両の加速度Amの寄与を排除する。また、制御装置1は、先行車両の加速度Apの重み係数aを値「1」にする。その結果、加速度関連値Axは、先行車両の加速度Apとなる。なお、制御装置1は、重み係数a、bを用いることなく、単に加速度関連値Axとして先行車両の加速度Apを採用するようにしてもよい。
 その上で、制御装置1は、制御値算出部10により、制御値CVを算出する(ステップS13)。この場合、制御値CVは、上述の式(3)で表されることとなる。
 また、先行車両の加速度Apがゼロ以上であると判定した場合(ステップS12のYES)、制御装置1は、加速度関連値調整部11により、先行車両の加速度Ap及び自車両の加速度Amの重み係数a、bをそれぞれ値「0」にして加速度関連値Axにおける先行車両の加速度Ap及び自車両の加速度Amの寄与のそれぞれを排除する。その結果、加速度関連値Axは、値ゼロとなる。なお、制御装置1は、重み係数a、bを用いることなく、単に加速度関連値Axとして値ゼロを採用するようにしてもよい。
 その上で、制御装置1は、制御値算出部10により、制御値CVを算出する(ステップS14)。この場合、制御値CVは、以下の式(5)で表されることとなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 また、自車両の加速度Amがゼロ未満であると判定した場合(ステップS11のNO)、制御装置1は、加速度関連値調整部11により、先行車両の加速度Apの重み係数a、及び、自車両の加速度Amの重み係数bをそれぞれ値「1」にする。その結果、加速度関連値Axは、自車両に対する先行車両の相対加速度Arとなる。この場合においても、制御装置1は、重み係数a、bを用いることなく、単に加速度関連値Axとして自車両に対する先行車両の相対加速度Arを採用するようにしてもよい。
 その上で、制御装置1は、制御値算出部10により、制御値CVを算出する(ステップS15)。この場合、制御値CVは、上述の式(4)で表されることとなる。
 その後、制御装置1は、運転支援開始判定部12により、ステップS13、ステップS14、又はステップS15において算出された制御値CVと閾値THとを比較する(ステップS16)。制御装置1は、制御値CVが閾値THを上回ると判定した場合に(ステップS16のYES)、運転支援装置4(例えば、ブザーである。)に対して制御信号を出力し、追突のおそれがあるとして警報を出力させる(ステップS17)。一方、制御装置1は、制御値CVが閾値TH以下であると判定した場合には(ステップS16のNO)、運転支援装置4に対して制御信号を出力することなく、運転支援開始判定処理を終了させる。追突のおそれがないと判断できるからである。
 なお、上述の運転支援開始判定処理は、自車両の加速度Amがゼロ以上であるか否かを判定した上で、先行車両の加速度Apがゼロ以上であるか否かを判定するが、判定の順番は不同であり、双方の判定が同時に行われてもよい。
 
[自車両の加速度Amがゼロ以上、かつ、先行車両の加速度Apがゼロ以上の場合]
 制御値CVは、自車両の加速度Amがゼロ以上であり、かつ、先行車両の加速度Apがゼロ以上であれば、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出される場合よりも、式(5)を用いて算出される場合のほうが大きくなる。以下、図7A~図7Fを参照して、その理由を説明する。
 図7A~図7Fは、自車両の加速度Amがゼロ以上で、かつ、先行車両の加速度Apがゼロ以上の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図である。なお、図7A~図7Fにおいて、横縞、斜線、及び黒のハッチングで表される矢印は、図3及び図4の場合と同様、先行車両の加速度Ap、自車両の加速度Am、並びに相対加速度Arのそれぞれの向き及び大きさを表す。また、矢印の不図示は、対応する加速度が値ゼロであることを表す。また、加速度の値は、加速する場合を正値とし、減速する場合を負値とする。
 また、図7A~図7Dは自車両の加速度Amがゼロを上回る場合を示し、図7E及び図7Fは自車両の加速度Amがゼロの場合を示す。また、図7Aは先行車両の加速度Ap(正値)の絶対値が自車両の加速度Am(正値)の絶対値よりも小さい場合を示し、図7Bは先行車両の加速度Ap(正値)の絶対値が自車両の加速度Am(正値)の絶対値よりも大きい場合を示し、図7Cは先行車両の加速度Ap(正値)の絶対値が自車両の加速度Am(正値)の絶対値と等しい場合を示し、図7Dは先行車両の加速度Apがゼロの場合を示す。また、図7Eは自車両の加速度Am及び先行車両の加速度Apがともに値ゼロである場合を示し、図7Fは自車両の加速度Amが値ゼロであり先行車両の加速度Apが正値である場合を示す。
 図7A~図7Fで示されるように、先行車両の加速度Apは、常に相対加速度Ar以上の値となり、先行車両が加速している限り正値となる。なお、加速度関連値Axの減少(加速度関連値Axとして、先行車両の加速度Ap(正値)の代わりに値ゼロを用いることである。)は、式(3)における分子の値の増加を意味する。そのため、式(5)を用いて算出する制御値CVは、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出する制御値CVよりも大きい値となる。
 制御値CVの増加は、制御値CVが閾値THを上回りやすくなることを意味する。このように、制御装置1は、自車両の加速度Amがゼロ以上であり、かつ、先行車両の加速度Apがゼロ以上であれば、式(5)を用いて制御値CVを算出することによって、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて制御値CVを算出する場合に比べ、制御値CVが閾値THを上回りやすくする。
 このようにして、図6の運転支援開始判定処理は、図2の運転支援開始判定処理の一部を変更する。図2の運転支援開始判定処理は、自車両が加速している場合には、相対加速度Arよりも先行車両の加速度Apを重要視して制御値CVを算出し、車両制御装置100の状態を警報が出力されにくい状態にする。しかしながら、自車両及び先行車両が共に加速している場合、特に、図7Aで示されるように自車両が先行車両に接近する場合(例えば、加速中の先行車両を自車両が追い越す場合)には、別の制御が望まれる場合がある。具体的には、式(4)により相対加速度Arを用いて決定される警報タイミングよりは遅くするが、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて決定される警報タイミング(図2の運転支援開始判定処理で決定されるタイミング)までは遅くしないといった制御である。
 そこで、図6の運転支援開始判定処理は、自車両の加速度Amがゼロ以上の場合には、基本的に、式(3)を用いて算出される制御値CVに基づいて警報タイミングを決定する。そして、自車両の加速度Amがゼロ以上で、かつ、先行車両の加速度Apがゼロ以上の場合には、例外的に、式(5)を用いて算出される制御値CVに基づいて警報タイミングを決定する。
 なお、図6の運転支援開始判定処理は、自車両の加速度Amがゼロ以上であり、かつ、先行車両の加速度Ap以上の場合に、式(5)を用いて制御値CVを算出することによって、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて制御値CVを算出する場合に比べ、制御値CVが閾値THを上回りやすくなるようにしてもよい。
 このように、制御装置1は、自車両が加速している場合、すなわち、自車両の運転者が意図的に加速しており漫然運転の可能性が低いと判断される場合であっても、先行車両が加速している場合には、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて制御値CVを算出する場合に比べて、車両制御装置100の状態を警報が出力されやすい状態にする。この制御は、自車両が加速している場合であっても、先行車両が加速している場合には、自車両の加速度Am及び先行車両の加速度Apの何れにも影響されずに制御値CVを算出することが運転者の感覚に合致するという見解に基づく。
 また、制御装置1は、自車両の加速度Am(正値)が先行車両の加速度Ap(正値)以上の場合に、車両制御装置100の状態を、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて制御値CVを算出する場合よりは警報が出力されやすく、式(4)により相対加速度Arを用いて制御値CVを算出する場合よりは警報が出力されにくい状態にしてもよい。
 
[自車両の加速度Amがゼロ以上、かつ、先行車両の加速度Apがゼロ未満の場合]
 制御値CVは、自車両の加速度Amがゼロ以上であり、かつ、先行車両の加速度Apがゼロ未満であれば、式(4)により相対加速度Arを用いて算出される場合よりも、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出される場合のほうが小さくなる。以下、図8A~図8Dを参照して、その理由を説明する。
 図8A~図8Dは、自車両の加速度Amがゼロ以上であり、かつ、先行車両の加速度Apがゼロ未満の場合における、自車両と先行車両との間の関係を示す図である。なお、図8A~図8Dにおいて、横縞、斜線、及び黒のハッチングで表される矢印は、図3、図4及び図7の場合と同様、先行車両の加速度Ap、自車両の加速度Am、並びに相対加速度Arのそれぞれの向き及び大きさを表す。また、矢印の不図示は、対応する加速度が値ゼロであることを表す。また、加速度の値は、加速する場合を正値とし、減速する場合を負値とする。
 また、図8Aは先行車両の加速度Ap(負値)の絶対値が自車両の加速度Am(正値)の絶対値よりも大きい場合を示し、図8Bは先行車両の加速度Ap(負値)の絶対値が自車両の加速度Am(正値)の絶対値と等しい場合を示し、図8Cは先行車両の加速度Ap(負値)の絶対値が自車両の加速度Am(正値)の絶対値より小さい場合を示し、図8Dは自車両の加速度Amがゼロの場合を示す。
 図8A~図8Dで示されるように、先行車両の加速度Apは、常に、相対加速度Ar以上の値となる。なお、加速度関連値Axの増加(加速度関連値Axとして、相対加速度Arの代わりに先行車両の加速度Apを用いることである。)は、式(3)における分子の値の減少を意味する。そのため、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出する制御値CVは、式(4)により相対加速度Arを用いて算出する制御値CVよりも小さい値となる。
 制御値CVの減少は、制御値CVが閾値THを上回りにくくなることを意味する。このように、制御装置1は、自車両の加速度Amがゼロ以上であり、かつ、先行車両の加速度Apがゼロ未満であれば、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて制御値CVを算出することによって、式(4)により相対加速度Arを用いて制御値CVを算出する場合に比べ、制御値CVが閾値THを上回りにくくする。
 これにより、制御装置1は、自車両が加速している場合、すなわち、自車両の運転者が意図的に加速しており漫然運転の可能性が低いと判断される場合であり、先行車両が加速していない場合には、相対加速度Arを重要視して制御値CVを算出する場合に比べ、車両制御装置100の状態を、警報が出力されにくい状態にする。この制御は、自車両が加速している場合であり、かつ、先行車両が加速していない場合には、相対加速度Arよりも先行車両の加速度Apを重要視して制御値CVを算出することが運転者の感覚に合致するという見解に基づく。
 また、制御装置1は、自車両が加速している場合であり、かつ、先行車両が加速していない場合に相対加速度Arを重要視して制御値CVを算出してしまい、すなわち自車両の加速度を過度に考慮して制御値CVを算出してしまい警報が早期に出力されてしまうのを防止することができる。
 
[自車両の加速度Amがゼロ未満の場合]
 制御値CVは、自車両の加速度Amがゼロ未満であれば、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出される場合よりも、式(4)より相対加速度Arを用いて算出される場合のほうが小さくなる。その理由は、図4A~図4Gを参照して説明したとおりである。
 図4A~図4Gで示されるように、先行車両の加速度Apは、常に、相対加速度Ar未満の値となる。なお、加速度関連値Axの増加(加速度関連値Axとして、先行車両の加速度Apの代わりに相対加速度Arを用いることである。)は、式(4)における分子の値の減少を意味する。そのため、式(4)により相対加速度Arを用いて算出する制御値CVは、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出する制御値CVよりも小さい値となる。
 制御値CVの減少は、制御値CVが閾値THを上回りにくくなることを意味する。このように、制御装置1は、自車両の加速度Amがゼロ未満であれば、式(4)により相対加速度Arを用いて制御値CVを算出することによって、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて制御値CVを算出する場合に比べ、制御値CVが閾値THを上回りにくくする。
 これにより、制御装置1は、自車両が減速している場合には、先行車両の加速度Apを重要視して制御値CVを算出する場合に比べ、車両制御装置100の状態を、警報が出力されにくい状態にする。この制御は、自車両が減速している場合には、先行車両の加速度Apよりも相対加速度Arを重要視して制御値CVを算出することが運転者の感覚に合致するという見解に基づく。
 また、制御装置1は、自車両が減速している場合に先行車両の加速度Apを重要視して制御値CVを算出することで、すなわち自車両の加速度を考慮することなく制御値CVを算出することで、警報が早期に出力されてしまうのを防止することができる。
 
[図6の運転支援開始判定処理で算出される制御値CVの推移]
 次に、図9を参照しながら、図6の運転支援開始判定処理で算出される制御値CVの推移について説明する。なお、図9は、縦軸を制御値CV、横軸を時間軸とする。
 また、図9は、時刻t1において、自車両の加速度Amがゼロ以上であり、かつ、先行車両の加速度Apがゼロ以上である第一状態ST1から、自車両の加速度Amがゼロ以上であり、かつ、先行車両の加速度Apがゼロ未満である第二状態ST2に車両の状態が切り替わることを示す。また、図9は、時刻t2において、第二状態ST2から、自車両の加速度Amがゼロ未満であり、かつ、先行車両の加速度Apがゼロ未満である第三状態ST3に車両の状態が切り替わることを示し、時刻t3において、第三状態ST3から、自車両の加速度Amがゼロ未満であり、かつ、先行車両の加速度Apがゼロ以上である第四状態ST4に車両の状態が切り替わることを示す。また、実線の推移は図6の運転支援開始判定処理で算出される制御値CVの推移を示し、破線の推移は式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出される制御値CVの推移を示し、一点鎖線の推移は式(4)により相対加速度Arを用いて算出される制御値CVの推移を示す。なお、図中の水平線(点線)は、閾値THのレベルを表す。
 図9で示されるように、図6の運転支援開始判定処理で算出される制御値CV(実線)は、第一状態ST1では、式(5)により値ゼロを用いて算出され、第二状態ST2では、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出され、第三状態ST3及び第四状態ST4では、式(4)により相対加速度Arを用いて算出される。
 したがって、制御値CV(実線)は、第一状態ST1では、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出される場合(破線)よりも、閾値THを上回りやすくなっている。
 特に、期間R1では、制御値CV(実線)は、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出される場合(破線)、及び、式(4)により相対加速度Arを用いて算出される場合(一点鎖線)の何れよりも閾値THを上回りやすくなっている。なお、期間R1は、先行車両の加速度Apが自車両の加速度Amよりも大きく先行車両が自車両から遠ざかる期間である。
 また、期間R2では、制御値CV(実線)は、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出される場合(破線)よりも閾値THを上回りやすく、式(4)により相対加速度Arを用いて算出される場合(一点鎖線)よりも閾値THを上回りにくくなっている。なお、期間R2は、自車両の加速度Amが先行車両の加速度Apよりも大きく自車両が先行車両に接近する期間である。
 また、制御値CV(実線)は、第二状態ST2では、式(4)により相対加速度Arを用いて算出される場合(一点鎖線)よりも、閾値THを上回りにくくなっている。
 また、制御値CV(実線)は、第三状態ST3及び第四状態ST4では、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出される場合(破線)よりも、閾値THを上回りにくくなっている。なお、この図では、第三状態ST3において、式(3)により先行車両の加速度Apを用いて算出される制御値CV(破線)は閾値THを上回り、警報が早期に出力されてしまうことを示す。
 以上の構成により、車両制御装置100は、自車両が加速している場合、すなわち、自車両の運転者が意図的に加速しており漫然運転の可能性が低いと判断される場合に警報が早期に出力されてしまうのを防止することができる。
 また、車両制御装置100は、自車両が加速している場合であっても、先行車両が加速している場合には、警報タイミングを遅らせすぎないようにすることができる。
 また、車両制御装置100は、自車両が加速している場合であっても、先行車両が加速中であり、その加速度の大きさが自車両の加速度の大きさよりも小さい場合に限り、警報タイミングを遅らせすぎないようにすることができる。
 また、車両制御装置100は、自車両が減速している場合に、先行車両の挙動に過度に反応して警報が早期に出力されてしまうのを防止することができる。
 以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
 例えば、上述の実施例において、加速度関連値調整部11は、重み係数a、bに値「1」又は値「0」を設定するが、他の実数値を設定するようにしてもよい。
 1   制御装置
 2   車両状態検出センサ
 3   障害物検出センサ
 4   運転支援装置
 10  制御値算出部
 11  加速度関連値調整部
 12  運転支援開始判定部
 100 車両制御装置
 Am  自車両の加速度
 Ap  先行車両の加速度
 Ar  相対加速度
 Ax  加速度関連値
 CV  制御値
 D   車間距離
 TH  閾値
 Vm  自車両の速度
 Vp  先行車両の速度
 Vr  相対速度

Claims (6)

  1.  自車両と自車両周辺にある物体との間の相対位置関係に応じて所定の運転支援を開始させる車両制御装置であって、
     自車両と前記物体との間の距離と、自車両の速度と、自車両に対する前記物体の相対速度と、自車両の加速度及び前記物体の加速度の少なくとも一方に基づいて得られる加速度関連値と、に基づいて制御値を算出する制御値算出部と、
     自車両の加速度の大きさに応じて、前記加速度関連値における自車両の加速度及び前記物体の加速度の少なくとも一方の寄与度を変化させて前記加速度関連値を調整する加速度関連値調整部と、
     前記制御値算出部が算出した制御値が所定の閾値を上回る場合に前記所定の運転支援を開始させる運転支援開始判定部と、
     を備えることを特徴とする車両制御装置。
  2.  前記加速度関連値調整部は、自車両の加速度が値ゼロ以上の場合に、前記加速度関連値として前記物体の加速度を用いる、
     ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
  3.  前記加速度関連値調整部は、自車両の加速度が値ゼロ未満の場合に、前記加速度関連値として自車両に対する前記物体の相対加速度を用いる、
     ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
  4.  前記加速度関連値調整部は、自車両の加速度が値ゼロ以上であり、かつ、前記物体の加速度が値ゼロ以上の場合に、前記加速度関連値として値ゼロを用いる、
     ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
  5.  前記加速度関連値調整部は、自車両の加速度が値ゼロ以上であり、かつ、前記物体の加速度が値ゼロ未満の場合に、前記加速度関連値として前記物体の加速度を用いる、
     ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
  6.  自車両と自車両周辺にある物体との間の相対位置関係に応じて所定の運転支援を開始させる車両制御方法であって、
     自車両と前記物体との間の距離と、自車両の速度と、自車両に対する前記物体の相対速度と、自車両の加速度及び前記物体の加速度の少なくとも一方に基づいて得られる加速度関連値と、に基づいて制御値を算出する制御値算出ステップと、
     自車両の加速度の大きさに応じて、前記加速度関連値における自車両の加速度及び前記物体の加速度の少なくとも一方の寄与度を変化させて前記加速度関連値を調整する加速度関連値調整ステップと、
     前記制御値算出ステップにおいて算出された制御値が所定の閾値を上回る場合に前記所定の運転支援を開始させる運転支援開始判定ステップと、
     を備えることを特徴とする車両制御方法。
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