JP2009035067A - 走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より安全なウェット走行を可能とする走行制御装置を提供する。
【解決手段】自車水抵抗減速度算出部１３１は、ドライ走行データ取得部１１１が取得したドライ走行データとウェット走行データ取得部１１２が取得したウェット走行データとの差分から、路面上の水の抵抗により自車両が減速する度合である自車水抵抗減速度を算出し、車線保持走行計画生成部１５１は、路面が湿潤状態のときに、自車水抵抗減速度算出部１３１が算出した自車水抵抗減速度に基づいて自車両の走行計画を生成する。このため、路面上の水の状態に基づいて自車両をより安全にウェット走行をさせることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は走行制御装置に関し、特に、運転者による自動車の運転を支援するために、自動車の走行を自動的に制御する走行制御装置に関するものである。

従来、運転者による自動車の運転を支援するために、自動車の走行を自動的に制御する走行制御装置が開発されている。例えば、特許文献１には、車間制御型定速走行システムとレーンキープシステムを備えた車両用走行制御装置において、車間制御型定速走行システムの作動状態でのみレーンキープシステムを作動させると共に、作動しているシステムの解除条件において、前後及び横制御の両方を同時に運転者に受け渡さない様に、各システムの解除条件を車速低下条件やブレーキ操作条件やＡＣＣキャンセルスイッチ操作条件等により設定することにより、前後及び横制御の両方を運転者が同時に対応しなければならない場面を防止し、運転者の運転負荷を低減した走行制御装置が提案されている。
特開２０００−１６８３９５号公報

しかしながら、上記のような走行制御装置は、あくまでも晴天時に路面が乾燥している状態でのドライ走行を想定して設計されているものであり、雨天時等に路面が湿潤している状態でのウェット走行を想定して設計されているものではない。そのため、ウェット走行においても、ハイドロプレーニング現象やスリップを防止して、より安全なウェット走行を可能とする走行制御装置が望まれている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より安全なウェット走行を可能とする走行制御装置を提供することにある。

本発明は、路面が乾燥状態のときの自車両の走行に関するドライ走行データを取得するドライ走行データ取得手段と、路面が湿潤状態のときに自車両の走行に関するウェット走行データを取得するウェット走行データ取得手段と、ドライ走行データ取得手段が取得したドライ走行データとウェット走行データ取得手段が取得したウェット走行データとの差分から、路面上の水の抵抗により自車両が減速する度合である自車水抵抗減速度を算出する自車水抵抗減速度算出手段と、路面が湿潤状態のときに、自車水抵抗減速度算出手段が算出した自車水抵抗減速度に基づいて、自車両の走行計画を生成する走行計画生成手段と、を備えた走行制御装置である。

この構成によれば、自車水抵抗減速度算出手段は、ドライ走行データ取得手段が取得したドライ走行データとウェット走行データ取得手段が取得したウェット走行データとの差分から、路面上の水の抵抗により自車両が減速する度合である自車水抵抗減速度を算出し、走行計画生成手段は、路面が湿潤状態のときに、自車水抵抗減速度算出手段が算出した自車水抵抗減速度に基づいて自車両の走行計画を生成するため、路面上の水の状態に基づいて自車両をより安全にウェット走行をさせることが可能となる。

この場合、走行計画生成手段は、路面上において自車水抵抗減速度算出手段が算出した自車水抵抗減速度が現時点以下に小さくなる方向に自車両を走行させる走行計画を生成することが好適である。

この構成によれば、走行計画生成手段は、路面上において自車水抵抗減速度算出手段が算出した自車水抵抗減速度が現時点以下に小さくなる方向に自車両を走行させるため、路面の轍など水がたまり自車水抵抗減速度が大きくなる場所を避けて走行することができ、ハイドロプレーニング現象やスリップなど、路面が湿潤状態のときに起こり得る危険な事態を回避することができる。

一方、路面上の水の抵抗により他車両が減速する度合である他車水抵抗減速度を取得する他車水抵抗減速度取得手段と、自車両の路面との単位面積あたりの接地荷重を取得する自車接地荷重取得手段と、他車両の路面との単位面積あたりの接地荷重を取得する他車接地荷重取得手段と、をさらに備え、走行計画生成手段は、自車水抵抗減速度算出手段が算出した自車水抵抗減速度と他車水抵抗減速度取得手段が取得した他車水抵抗減速度とが閾値以上の自車両及び前記他車両について、自車接地荷重取得手段及び他車接地荷重取得手段が取得した接地荷重が大きい自車両及び他車両から順に隊列をなす走行計画を生成することが好適である。

この構成によれば、走行計画生成手段は、自車水抵抗減速度算出手段が算出した自車水抵抗減速度と他車水抵抗減速度取得手段が取得した他車水抵抗減速度とが閾値以上の自車両及び他車両について、自車接地荷重取得手段及び他車接地荷重取得手段が取得した接地荷重が大きい自車両及び他車両から順に隊列をなす走行計画を生成するため、ハイドロプレーニング現象が生じ難い接地荷重の大きい車両が路面上の水を弾いた後に、接地荷重の小さい車両が走行することになり、接地荷重の小さい車両でのハイドロプレーニング現象を防止することができる。

また、路面上の水の抵抗により他車両が減速する度合である他車水抵抗減速度を取得する他車水抵抗減速度取得手段と、他車両の路面との単位面積あたりの接地荷重を取得する他車接地荷重取得手段と、他車両の速度を取得する他車速度取得手段と、他車水抵抗減速度取得手段が取得した他車水抵抗減速度と、他車接地荷重取得手段が取得した他車両の接地荷重と、他車速度取得手段が取得した他車両の速度とに基づいて、他車両の走行により水しぶきが発生する度合を推測する他車水しぶき発生度推定手段と、をさらに備え、走行計画生成手段は、他車水しぶき発生度推定手段が推定した他車両の走行により水しぶきが発生する度合に基づいて自車両の走行計画を生成することが好適である。

この構成によれば、他車水しぶき発生度推定手段は、他車水抵抗減速度取得手段が取得した他車水抵抗減速度と、他車接地荷重取得手段が取得した他車両の接地荷重と、他車速度取得手段が取得した他車両の速度とに基づいて、他車両の走行により水しぶきが発生する度合を推測し、走行計画生成手段は、他車水しぶき発生度推定手段が推定した他車両の走行により水しぶきが発生する度合に基づいて自車両の走行計画を生成するため、例えば、他車両の走行による水しぶきにより自車両の視界が遮られて視界が不良になることを防止することが可能となる。

あるいは、自車両の路面との単位面積あたりの接地荷重を取得する自車接地荷重取得手段と、自車両の速度を取得する自車速度取得手段と、自車水抵抗減速度取得手段が取得した自車水抵抗減速度と、自車接地荷重取得手段が取得した自車両の前記接地荷重と、自車速度取得手段が取得した自車両の速度とに基づいて、自車両の走行により水しぶきが発生する度合を推測する自車水しぶき発生度推定手段と、をさらに備え、走行計画生成手段は、自車水しぶき発生度推定手段が推定した自車両の走行により水しぶきが発生する度合に基づいて自車両の走行計画を生成することが好適である。

この構成によれば、自車水しぶき発生度推定手段は、自車水抵抗減速度取得手段が取得した自車水抵抗減速度と、自車接地荷重取得手段が取得した自車両の前記接地荷重と、自車速度取得手段が取得した自車両の速度とに基づいて、自車両の走行により水しぶきが発生する度合を推測し、走行計画生成手段は、自車水しぶき発生度推定手段が推定した自車両の走行により水しぶきが発生する度合に基づいて自車両の走行計画を生成するため、例えば、歩道の歩行者や自転車、対向車線をすれ違う他車両に水しぶきをかけることを防止することが可能となる。

さらに、ドライ走行データ取得手段及びウェット走行データ取得手段は、自車両のエンジンが駆動輪に接続されていないニュートラル走行時にそれぞれドライ走行データ及びウェット走行データを取得することが好適である。

この構成によれば、ドライ走行データ取得手段及びウェット走行データ取得手段は、自車両のエンジンが駆動輪に接続されていないニュートラル走行時にそれぞれドライ走行データ及びウェット走行データを取得するため、自車水抵抗減速度の推定の誤差が生じる原因となるエンジン出力の誤差、ギア等の伝達効率の変化等の駆動力誤差の影響がなくなり、自車水抵抗減速度の推定の精度を向上させることができる。

この場合、走行計画生成手段は、自車両にニュートラル走行をさせる走行計画を生成することが好適である。

この構成によれば、走行計画生成手段は、自車両にニュートラル走行をさせる走行計画を生成するため、ニュートラル走行における運転者の負担を軽減することができる。

本発明の走行制御装置によれば、より安全なウェット走行が可能となる。

以下、本発明の実施の形態に係る走行制御装置について添付図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係る走行制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の走行制御装置１は、雨滴センサ１１、ワイパ１２、車速センサ２１、ヨーレイトセンサ２２、設置荷重センサ２３、レーダ３１及びカメラ３２のセンサ類と、ＧＰＳ４１、車車間通信部４２及び路車間通信部４３の通信機器類と、ディスプレイ５１、アクセルアクチュエータ５２、ブレーキアクチュエータ５３、トランスミッションアクチュエータ５４及びステアリングアクチュエータ５５の表示機器及びアクチュエータ類とが走行制御ＥＣＵ１００に接続されている。本実施形態の走行制御装置１は、自車両あるいは他車両に搭載され、雨天等のウェット走行時において運転者の運転を支援し、安全性を確保した走行制御を行うことができるように構成されている。

雨滴センサ１１は、自車両外部の雨量を検出するためのものである。ワイパ１２は、運転者の操作によるワイパの動作の有無により、自車両外部の降雨の有無を検出するためのものである。

車速センサ２１は、自車両の車軸の回転数から自車両の車速を検出するためのものである。車速センサ２１は、特許請求の範囲に記載の自車速度取得手段として機能する。ヨーレイトセンサ２２は、コリオリの力を利用して、自車両の車体の向きを角速度で表わしたヨーレイトを検出するためのもので、音叉型、三角柱型、円筒型等のいずれも適用することができる。接地荷重センサ２３は、自車両のサスペンションに係る荷重から、自車両の単位面積あたりの接地荷重を検出するためのものである。接地荷重センサ２３は、特許請求の範囲に記載の自車接地荷重取得手段として機能する。

レーダ３１は、ミリ波レーダ、レーザレーダ等を適用でき、電磁波を他車両、歩行者、路側物等の対象物に向けて発し、その反射波を測定することにより、対象物までの距離や形状を検出するためのものである。カメラ３２は、単眼カメラ、ステレオカメラ、赤外線カメラ等を適用でき、他車両、歩行者、路側物等の対象物を撮像することにより、自動車周囲の状況を取得するためのものである。レーダ３１及びカメラ３２は、特許請求の範囲に記載の他車速度取得手段として機能する。

ＧＰＳ４１は、人工衛星を利用して自車両の位置を測定する他、道路の勾配、路面の質等の道路に関する情報を取得するためのものである。車車間通信部４２は、他車両と通信を行い、他車両の走行特性、他車水抵抗減速度、他車の単位面積あたりの接地荷重等の他車の情報を取得するためのものである。路車間通信部４３は、ビーコン等の道路施設から天候等の情報を入手するためのものである。

走行制御ＥＣＵ１００は、ドライ走行データ取得部１１１、ウェット走行データ取得部１１２、自車諸元格納部１２１、他車諸元格納部１２２、自車水抵抗減速度算出部１３１、他車水抵抗減速度算出部１３２、自車水しぶき発生度推定部１４１、他車水しぶき発生度推定部１４２及び走行計画生成部１５０を有している。

ドライ走行データ取得部１１１は、雨滴センサ１１、ワイパ１２、車速センサ２１、ヨーレイトセンサ２２、接地荷重センサ２３、ＧＰＳ４１及び路車間通信部４３からの情報に基づいて、路面が乾燥状態のときの自車両の走行に関するドライ走行データを取得するためのものである。ドライ走行データ取得部１１１は、特許請求の範囲に記載のドライ走行データ取得手段として機能する。

ウェット走行データ取得部１１２は、雨滴センサ１１、ワイパ１２、車速センサ２１、ヨーレイトセンサ２２、接地荷重センサ２３、ＧＰＳ４１及び路車間通信部４３からの情報に基づいて、路面が湿潤状態のときに自車両の走行に関するウェット走行データを取得するためのものである。ウェット走行データ取得部１１２は、特許請求の範囲に記載のウェット走行データ取得手段として機能する。

自車諸元格納部１２１は、ドライ走行データ取得部１１１により取得されたドライ走行データや、自車両の走行特性、自車両の単位面積あたりの接地荷重等の自車両の情報を記録するためのものである。他車諸元格納部１２２は、車車間通信部４２により取得された他車両の走行特性、他車水抵抗減速度、他車両の単位面積あたりの接地荷重等の他車両の情報を記録するためのものである。車車間通信部４２及び他車諸元格納部１２２は、特許請求の範囲に記載の他車接地荷重取得手段として機能する。

自車水抵抗減速度算出部１３１は、ドライ走行データ取得部１１１により取得されたドライ走行データと、ウェット走行データ取得部１１２により取得されたウェット走行データとの差分から、路面上の水の抵抗により自車両が減速する度合である自車水抵抗減速度を算出するためのものである。自車水抵抗減速度算出部１３１は、特許請求の範囲に記載の自車水抵抗減速度算出手段として機能する。

他車水抵抗減速度取得部１３２は、車車間通信部４２により取得された他車両の情報と、他車諸元格納部１２２に記録された他車両の情報と、レーダ３１及びカメラ３２により取得された他車両の情報とに基づき、路面上の水の抵抗により他車両が減速する度合である他車水抵抗減速度を取得するためのものである。他車水抵抗減速度算出部１３２は、特許請求の範囲に記載の他車水抵抗減速度取得手段として機能する。

自車水しぶき発生度推定部１４１は、自車水抵抗減速度取得部１３１が取得した自車水抵抗減速度と、接地荷重センサ２３が検出した自車両の接地荷重と、車速センサ２１が取得した自車両の前記速度とに基づいて、自車両の走行により水しぶきが発生する度合である水しぶきの到達範囲、水しぶきの量を推測するためのものである。自車水しぶき発生度推定部１４１は、特許請求の範囲に記載の自車水しぶき発生度推定手段として機能する。

他車水しぶき発生度推定部１４２は、他車水抵抗減速度取得部１３２が取得した他車水抵抗減速度と、他車諸元格納部１２２に記録された他車両の接地荷重と、レーザ３１及びカメラ３２が取得した他車両の速度とに基づいて、他車両の走行により水しぶきが発生する度合である水しぶきの到達範囲、水しぶきの量を推測するためのものである。他車水しぶき発生度推定部１４２は、特許請求の範囲に記載の他車水しぶき発生度推定手段として機能する。

走行計画生成部１５０は、車線保持走行計画生成部１５１、隊列走行計画生成部１５２、Ｎ走行計画生成部１５３を含む。車線保持走行計画生成部１５１は、路面が湿潤状態のときに、自車水抵抗減速度算出部１３１が算出した自車水抵抗減速度に基づいて、自車水抵抗減速度が小さくなる方向に自車両を走行させる走行計画を生成するためのものである。また、車線保持走行計画生成部１５１は、自車水しぶき発生度推定部１４１が推定した自車両の走行により水しぶきが発生する度合に基づいて、自車両の走行により発生する水しぶきが、他車両及び歩行者にかかる量を少なくする走行計画を生成するためのものである。さらに、車線保持走行計画生成部１５１は、他車水しぶき発生度推定部１４２が推定した他車両の走行により水しぶきが発生する度合に基づいて、他車両の走行により発生する水しぶきが自車両にかかる量を少なくする走行計画を生成するためのものである。

隊列走行計画生成部１５２は、自車水抵抗減速度算出部１３１が算出した自車水抵抗減速度と他車水抵抗減速度取得部１３２が取得した他車水抵抗減速度とが閾値以上の自車両及び他車両について、接地荷重センサ２３が取得した自車両の接地荷重及び他車諸元格納部１２２に記録された他車両の接地荷重が大きい順に隊列をなす走行計画を生成するためのものである。

Ｎ走行計画生成部１５３は、エンジンが駆動輪に接続されていないニュートラル走行を自車両にさせる走行計画を生成するためのものである。

走行計画生成部１５０は、生成した走行計画に従って、ディスプレイ５１に運転者を当該走行計画に沿って走行するように誘導する表示をする。また、走行計画生成部１５０は、生成した走行計画に従って、アクセルアクチュエータ５２、ブレーキアクチュエータ５３、トランスミッションアクチュエータ５４及びステアリングアクチュエータ５５を駆動し、自車両に当該走行計画に沿った走行をさせる。走行計画生成部１５０は、特許請求の範囲に記載の走行計画生成手段として機能する。

以下、本実施形態の走行制御装置の動作について説明する。

（処理手順１−車線保持制御）
以下、本実施形態の走行制御装置における車線保持制御の動作について説明する。図２及び３は、実施形態に係る車線保持制御の動作を示すフロー図である。なお、以下の処理は、自動車のエンジンが始動されてから停止されるまで１０〜１００ｍｓの周期で連続して行われる。

まず、図２に示すように走行制御装置１は、以下の手順により、ウェット走行を行う前にドライ走行での自車両の推進力を取得する。ドライ走行データ取得部１１１は、自車諸元格納部１２１に記録された自車両のエンジン特性、ギア特性、走行抵抗値等の自車両の特性値を取得し、速度、スロットル開度、ギア段、道路勾配等が指定された場合に、自車両の推進力を推定することができる準備を行う（Ｓ１０１）。ドライ走行データ取得部１１１は、雨滴センサ１１の検出値、ワイパ１２の動作、あるいは路車間通信部４３が取得した天気情報から、路面が乾燥状態であることが推定される状況において、ステップＳ１０１で取得した自車両の特性値から推定される数値と、実際に車速センサ２１、ヨーレイトセンサ２２等から検出される数値とを一般的な力学的手法により比較し、自車両の各特性値の修正を実施する（Ｓ１０２）。

走行制御装置１は、以下の手順により、ウェット走行時における自車両の水抵抗減速度を算出する。ワイパ１２が無作動の状態が例えば１０分以上の長時間継続しており（Ｓ１０３）、後述する手法により算出される水抵抗減速度が０の状態も同様に例えば１０分以上の長時間継続している場合には、自車水抵抗減速度算出部１３１は水抵抗減速度を０として（Ｓ１０５）、以下の処理を実施しない。ＧＰＳ４１や路車間通信部４３等からの情報から道路が排水性舗装区間であることが判明している場合には（Ｓ１０４）、自車水抵抗減速度算出部１３１は、路面上の水の水深が０であり、水抵抗減速度を０として（Ｓ１０５）、以下の処理を実施しない。

自車両の前方に先行する他車両が存在し、例えば、他車両と自車両とがそのままの状態では衝突するまでの時間であるＴＴＣ（Time to Collision)が２秒以内と近接しており、当該先行する他車両から車車間通信部４２によって他車両の水抵抗減速度を取得することができる場合には（Ｓ１０６）、自車水抵抗減速度算出部１３１は、当該先行する他車両の水抵抗減速度を自車両の水抵抗源速度とする（Ｓ１０７）。

自車水抵抗減速度算出部１３１は、ステップＳ１０２でドライ走行データ取得部１１１が取得した自車両の各特性値から、ＧＰＳ４１又は路車間通信部４３により取得した自車両が現在走行している路面の勾配情報を考慮して自車両のドライ走行での加速度を計算する（Ｓ１０８）。自車両のドライ走行での加速度は、例えば、以下の式により算出される。
加速度＝エンジンの予想トルク×ギア比×（１−各損失）×（１−縦断勾配比）
これにより、図４に示すような自車両２００のドライ走行での加速度Ｄが算出される。

自車水抵抗減速度算出部１３１は、ステップＳ１０８で算出した自車両２００のドライ走行での加速度Ｄと、ウェット走行データ取得部１１２が実際に検出した自車両のウェット走行での加速度とを比較し、ドライ走行での加速度からウェット走行での加速度を減算した値を、図５に示すような自車両２００の水抵抗減速度Ｒとして算出する（Ｓ１０９）。

図３に示すように、ＧＰＳ４１及び路車間通信部４３が取得した情報から自車両２００が走行している道路が直線路であることが判明しており（Ｓ１１０）、ハンドルを直進状態に保持しているにも関わらず、ヨーレイトセンサ２２がヨーレイトを検出している場合は、車線保持走行計画生成部１５１は、車輪の左右の一方が図６に示すような轍Ｔに乗っていると考え、当該ヨーレイトを水抵抗ヨーレイトと設定する（Ｓ１１１）。

走行制御装置１は、以下の手順により、ウェット走行時における路面の水深を考慮した安全な自動運転を実施する。まず、車線保持走行計画生成部１５１は、車線に対する車線保持制御の目標を車線の中心とせず、例えば±３０ｃｍの範囲内において１ｃｍ刻みで左右にずらす横偏差を加えた目標を設定する（Ｓ１１２）。車線保持走行計画生成部１５１は、当該横偏差を加えて設定した目標ごとに車線保持制御を行う（Ｓ１１３）。

自車水抵抗減速度算出部１３１は、ステップＳ１１２で設定した横偏差を加えた目標ごとにステップＳ１０３〜Ｓ１０９の手順によって自車水抵抗減速度を算出する（Ｓ１１４）。ＧＰＳ４１及び路車間通信部４３が取得した情報から自車両２００が走行している道路が直線路であることが判明しており（Ｓ１１５）、ハンドルを直進状態に保持しているにも関わらず、ヨーレイトセンサ２２がヨーレイトを検出している場合は、車線保持走行計画生成部１５１は当該ヨーレイトを水抵抗ヨーレイトと設定する（Ｓ１１６）。

車線保持走行計画生成部１５１は、ステップＳ１１２で設定した横偏差を加えた目標の中で自車水抵抗減速度算出部１３１により算出された自車水抵抗源速度が最も高い横偏差の箇所が轍Ｔであると判定し、ステップＳ１１２で設定した横偏差を加えた目標の中で自車水抵抗減速度算出部１３１により算出された自車水抵抗源速度が最も低い横偏差の箇所を目標とする車線保持制御を行う（Ｓ１１７）。

車線保持走行計画生成部１５１は、自車水抵抗減速度算出部１３１が算出した自車水抵抗減速度が例えば規定値とした０．１Ｇよりも大きい場合には（Ｓ１１８）、車速を１ｋｍ／ｈ刻みで低下させる走行計画を生成して、自車水抵抗減速度算出部１３１が算出する自車水抵抗減速度が規定値以下となるように減速をおこなう（Ｓ１１９）。

車線保持走行計画生成部１５１は、推定された水抵抗ヨーレイトが０でない場合には（Ｓ１２０）、当該ヨーレイトを相殺する修正舵角を車速センサ２１から検出される車速から算出して、操舵制御を実施する（Ｓ１２１）。

（処理手順２−隊列走行制御時）
以下、本実施形態の走行制御装置における隊列走行制御時の動作について説明する。図７は、実施形態に係る走行制御装置の隊列走行制御時の動作を示すフロー図である。図７に示すように、自車水抵抗減速度算出部１３１及び他車水抵抗減速度取得部１３２は、上述の処理手順１に従って自車水抵抗減速度及び他車水抵抗減速度を算出する（Ｓ２０１）。自車水抵抗減速度算出部１３１及び他車水抵抗取得部１３２による自車水抵抗減速度及び他車水抵抗減速度が例えば規定値とした０．１Ｇ以下である場合には（Ｓ２０２）、以下の処理を実施しない。

走行制御装置１は、以下の手順により、自車両周辺の各他車両の単位面積当りの接地平均荷重を以下の手順により推定する。まず、レーダ３１及びカメラ３２により、隊列走行計画生成部１５２は、自車両周辺の各他車両のサイズ、車種を検出する（Ｓ２０３）。隊列走行計画生成部１５２は、他車諸元格納部１２２に記録されている他車両の情報あるいは路車間通信部４３から取得した他車両の情報から、レーダ３１及びカメラ３２により検出した各他車両に対応する各々のタイヤ接地面積の合計を導出する（Ｓ２０４）。

隊列走行計画生成部１５２は、他車諸元格納部１２２に記録されている他車両の重量あるいは路車間通信部４３から取得した他車両の重量に対して、実際にレーダ３１及びカメラ３２により検出した各他車両の動作を考慮して補正を行い、各他車両の実際の重量を推定する（Ｓ２０５）。隊列走行計画生成部１５２は、ステップＳ２０５で推定した各他車両の重量に対してステップＳ２０４で導出したタイヤ接地面積に基づいて、各他車両の単位面積当りの接地平均荷重を算出する（Ｓ２０６）。

隊列走行計画生成部１５２は、自車両に対しても、自車諸元格納部１２１に記録されている自車両の情報と接地荷重センサ２３からの検出値に基づいて、ステップＳ２０３〜Ｓ２０６と同様の処理を実施し、自車両の各他車両の単位面積当りの接地平均荷重を算出する（Ｓ２０７）。

隊列走行計画生成部１５２は、図８に示すように、周辺の他車両２０２に自車両２０１の接地荷重Ｗよりも大きい接地荷重Ｗの他車両２０２が存在している場合は（Ｓ２０８）、当該他車両に追従走行を行う走行計画を生成する（Ｓ２０９）。一方、隊列走行計画生成部１５２は、周辺の他車両２０２に自車両２０１の接地荷重Ｗよりも小さい接地荷重Ｗの他車両２０２が存在している場合は（Ｓ２１０）、当該他車両に先行走行を行う走行計画を生成する（Ｓ２１１）。

なお、車群内の車両の全てが本実施形態の走行制御装置１を搭載している場合は、車群内の全車両が上記ステップＳ２０１〜Ｓ２１０の処理を行ない、接地荷重の大きい車両から接地荷重の小さい荷重に順に走行する隊列が形成される（Ｓ２１２）。

（処理手順３−他車両の水しぶきを避ける動作）
以下、本実施形態の走行制御装置における他車両の水しぶきを避ける動作について説明する。図９及び１０は、実施形態に係る走行制御装置の他車両の水しぶきを避ける動作を示すフロー図である。まず、図９に示すように走行制御装置１は、以下の手順により、先行車両の発生する他車水しぶき発生度を推定する。

他車水抵抗減速度取得部１３２及び他車水しぶき発生度推定部１４２は、上述の処理手順１に従って、先行車両の他車水抵抗減速度を取得する（Ｓ３０１）。他車水しぶき発生度推定部１４２は、上述の処理手順２と同様に先行車両の単位面積あたりの接地荷重を求める（Ｓ３０２）。他車水しぶき発生度推定部１４２は、レーダ３１及びカメラ３２により先行車両の走行速度を計測する（Ｓ３０３）。なお、このステップＳ３０３の処理は、ステップＳ３０１又はＳ３０２の処理に含めても良い。

他車水しぶき発生度推定部１４２は、上記ステップＳ３０１〜Ｓ３０３の結果から、例えば、以下の式によって先行車両の水しぶき発生度を算出する（Ｓ３０４）。
他車水しぶき発生度＝他車水抵抗減速度×速度×接地荷重

あるいは、他車水しぶき発生度推定部１４２は、他車水しぶき発生度を水しぶきの到達距離として、以下の式によって算出しても良い。なお、下式において、車輪接地荷重＝（推定される他車の重量）／（他車の車輪数）であり、ｋは所定の係数である。
水しぶきの到達距離＝ｋ×他車水抵抗減速度×車輪接地荷重×（速度）^２

車線保持走行計画生成部１５１は、以下の手順に従い、先行車両が発生させた水しぶきの影響を受けない先行車との車間距離を設定する。車線保持走行計画生成部１５１は、ＧＰＳ４１からの情報により自車両がトンネルを走行中であることを認識した場合、路車間通信部４３からの情報により天候が雨天ではないことを認識した場合、あるいはワイパ１２が例えば１０分間以上未作動あることを認識した場合には、路面が乾燥していると判断し（Ｓ３０５）、先行車両に対して一般的な追従走行を行う走行計画を生成する（Ｓ３０６）。

車線保持走行計画生成部１５１は、路面が湿潤状態にあると判断した場合は（Ｓ３０５）、他車水しぶき発生度推定部１４２が推定した他車水しぶき発生度に応じた車間距離となる車間時間を目標車間時間とする追従走行を行う走行計画を生成する（Ｓ３０６）。この目標車間時間は、例えば、以下の式によって算出する。なお、下式において係数ｌは、実際の走行試験により決定する。係数ｌは０より大きい値となる。以上のようにして、図１１に示すように、自車両２０１は先行する他車両２０２に対して、他車両の発生する水しぶきを考慮した車間距離ｄをとって追従走行を行う。
目標車間時間＝通常のＴＴＣ＋他車水しぶき発生度×係数ｌ

先行車両に対して追い越しを行う場合は、車線保持走行計画生成部１５１は、以下の手順に従い、先行車両の水しぶきの影響を受けない追い越し時期を判定する。車線保持走行計画生成部１５１は、ＧＰＳ４１からの情報により自車両がトンネルを走行中であることを認識した場合、路車間通信部４３からの情報により天候が雨天ではないことを認識した場合、あるいはワイパ１２が例えば１０分間以上未作動あることを認識した場合には、路面が乾燥していると判断し（Ｓ３０８）、速やかに先行車両に対して追い越しを行う走行計画を生成する（Ｓ３０９）。

一方、図１０に示すように、追越を予定している走路の例えば３００ｍ前方において、本実施形態の走行制御装置１を搭載した他車両が上述の処理手順１のような水抵抗減速度の算出を行ってプローブカーとしての役目を果たし、当該他車両から車線保持走行計画生成部１５１が車車間通信部４２を介して水抵抗減速度が例えば０．３Ｇ以上に高いとの情報を得た場合には（Ｓ３１０）、車線保持走行計画生成部１５１は、図１１に示すように、自車両２０１は自車水抵抗減速度が高い区間Ｓ１を走行しており、追い越しの際の車線変更は車両の安定性において危険であると判断し、先行する他車両２０２に対して追い越しは行わず、以下の処理も行わない（Ｓ３１５）。

なお、車線保持走行計画生成部１５１は、追い越しを行う走行計画を生成する際に、レーダ３１及びカメラ３２からの情報により先行車両の走行パターンを予測した上で走行計画を生成する（Ｓ３１１）。

他車水しぶき発生度推定部１４２は、ステップＳ３０４の処理と同様に先行車両が発生する他車水しぶき発生度を算出する（Ｓ３１３）。推定された他車水しぶき発生度が規定値以内であるときは、車線保持走行計画生成部１５１は、図１１に示すように、自車両２０１は自車水抵抗減速度が低い区間Ｓ２を走行しており、水しぶきにより視界が遮られる恐れも少ないと判断して、追い越しを行う走行計画を生成する（Ｓ３１４）。一方、推定された他車水しぶき発生度が規定値を超えているときは、車線保持走行計画生成部１５１は、追い越しを中止する（Ｓ３１５）。この場合の規定値は、実際の走行試験により決定する。

（処理手順４−自車両の水しぶきによる周囲への被害を避ける動作）
以下、本実施形態の走行制御装置における自車両の水しぶきによる周囲への被害を避ける動作について説明する。図１２は、実施形態に係る走行制御装置の自車両の水しぶきによる周囲への被害を避ける動作を示すフロー図である。図１２に示すように、車線保持走行計画生成部１５１は、自車両の走行制御計画を生成する（Ｓ４０１）。自車水しぶき発生度推定部１４１は、ステップＳ４０１で生成された走行制御計画に基づき、上記処理手順３のステップＳ３０４と同様の処理を自車両に行うことにより、自車両の現時点から例えば規定時間である１０秒後までの自車両が発生する水しぶきの自車水しぶき発生度を例えば１００ｍｓ刻みごとに予測する（Ｓ４０２）。

車線保持走行計画生成部１５１は、レーザ３１及びカメラ３２により、図１３に示すような前方の歩道等に存在する歩行者Ｍを検知し、その動きを観察する（Ｓ４０３）。車線保持走行計画生成部１５１は、レーザ３１及びカメラ３２により取得した歩行者Ｍの動きの情報から規定時間である例えば１０秒間の歩行者Ｍの動きを予測する（Ｓ４０４）。ステップＳ４０１で生成した走行制御計画における各時刻の自車両２００の位置と、ステップＳ４０４で予測した歩行者Ｍの各時刻の位置とが規定範囲内である例えば１０ｍ以内でない場合は（Ｓ４０５）、車線保持走行計画生成部１５１は、ステップＳ４０１で生成した走行制御計画を採用し、以下の処理を実施しない（Ｓ４０７）。

ステップＳ４０１で生成した走行制御計画において、歩行者Ｍの付近を通過する時刻において、当該時刻における自車水しぶき発生度が試験等により設定した規定値以内である場合は（Ｓ４０６）、車線保持走行計画生成部１５１は、ステップＳ４０１で生成した走行制御計画を採用し、以下の処理を実施しない（Ｓ４０７）。

図１３に示すように、センターライン側に１０ｃｍ移動する等の回避軌跡Ｒにより、歩行者Ｍの存在する側を回避する走行計画を生成することが出来る場合には、車線保持走行計画生成部１５１は、ステップＳ４０１から走行制御計画を生成しなおす（Ｓ４０８）。歩行者Ｍに水しぶきをかけないように回避する走行計画を生成する自由度が残っていない場合には、最も回避した目標軌跡において、走行速度を例えば１ｋｍ／ｈ刻みで徐々に低下させていき、自車水しぶき発生度を規定値以下とする（Ｓ４０９）。

（処理手順５−ニュートラル走行時の動作）
以下、本実施形態の走行制御装置におけるニュートラル走行時の動作について説明する。図１４は、実施形態に係る走行制御装置のニュートラル走行時の動作を示すフロー図である。以下の処理では、上述の処理手順１の自車水抵抗減速度の算出をする前に、エンジンが駆動輪に接続されていないＮ（ニュートラルギア）走行区間を意図的に含めた走行計画を、Ｎ走行計画生成部１５３が、事前のドライ走行時と実際の雨天等におけるウェット走行時に生成する（Ｓ５０１）。

Ｎ走行によって得られた自車水抵抗減速度の値は精度が高いため、Ｎ走行計画生成部１５３は、本実施形態の走行制御装置１を搭載した他車両が上述のステップＳ５０１のようなＮ走行による水抵抗減速度の算出を行ってプローブカーの役割を果たしている場合は、道路の各区間について当該情報を収集する（Ｓ５０２）。この場合、携帯電話機経由等で、このような情報を集め、本実施形態の走行制御装置の機能を有する情報センターで情報を収集するようにしても良い。自車水抵抗減速度算出部１３１及び情報センターでは、Ｎ走行により得られた情報を優先的に収集し、Ｎ走行による値がない区間については、通常の駆動・制動区間も予測精度が低いものとして取り扱う（Ｓ５０３〜Ｓ５０５）。

自車水抵抗減速度算出部１３１及び情報センターでは、各区間での水抵抗減速度の平均を求め、地域内の水抵抗減速度の分布図（マップ）を作成し、各車両に配信する（Ｓ５０６，Ｓ５０７）。自車水抵抗減速度算出部１３１及び情報センターでは、水抵抗減速度の分布図の降雨等による増加率を求めて、例えば一定増加と仮定する等の増加予測に関する情報も各車両に配信する（Ｓ５０８，Ｓ５０９）。

自車水抵抗減速度算出部１３１及び情報センターでは、同一道路の進行方向の違いによって、平均の水抵抗減速度（勾配の影響は除かれている）に差が見られ、気象情報においても強い風が観測されている場合には、風力による誤差であると判定し、その旨の情報を各車両に対して配信する（Ｓ５１０）。この場合の風力による風力加速度は以下の式により推測することができる。
風力加速度＝｜往路の水抵抗減速度−復路の水抵抗減速度｜／２

自車両及び上記情報を受信した他車両の走行計画生成部１５０は、上記情報による走行計画の補正を実施し（Ｓ５１１）、上記ステップＳ５０６〜Ｓ５０９によって取得した情報において、水抵抗減速度の低い地域を各時刻において優先的に通行するように走行計画を生成する（Ｓ５１２）。

本実施形態によれば、自車水抵抗減速度算出部１３１は、ドライ走行データ取得部１１１が取得したドライ走行データとウェット走行データ取得部１１２が取得したウェット走行データとの差分から、路面上の水の抵抗により自車両が減速する度合である自車水抵抗減速度を算出し、車線保持走行計画生成部１５１は、路面が湿潤状態のときに、自車水抵抗減速度算出部１３１が算出した自車水抵抗減速度に基づいて自車両の走行計画を生成するため、路面上の水の状態に基づいて自車両をより安全にウェット走行をさせることが可能となる。

また、車線保持走行計画生成部１５１は、路面上において自車水抵抗減速度算出部１３１が算出した自車水抵抗減速度が現時点以下に小さくなる方向に自車両を走行させるため、路面の轍など水がたまり自車水抵抗減速度が大きくなる場所を避けて走行することができ、ハイドロプレーニング現象やスリップなど、路面が湿潤状態のときに起こり得る危険な事態を回避することができる。

一方、隊列走行計画生成部１５２は、自車水抵抗減速度算出部１３１が算出した自車水抵抗減速度と他車水抵抗減速度取得部１３２が取得した他車水抵抗減速度とが閾値以上の自車両及び他車両について、接地荷重が大きい自車両及び他車両から順に隊列をなす走行計画を生成するため、ハイドロプレーニング現象が生じ難い接地荷重の大きい車両が路面上の水を弾いた後に、接地荷重の小さい車両が走行することになり、接地荷重の小さい車両でのハイドロプレーニング現象を防止することができる。特に、本実施形態の走行制御装置１を隊列中の全車両が搭載している場合は、上記の処理を行う車両の台数が増えるため、結果的に接地荷重の大きい車両が先頭になり接地荷重の小さい車両が最後尾となる隊列が形成でき、ハイドロプレーニング現象等の不具合を隊列全体で回避することができる。

さらに、他車水しぶき発生度推定部１４２は、他車水抵抗減速度取得部１３２が取得した他車水抵抗減速度と、他車両の接地荷重と、他車両の速度とに基づいて、他車両の走行により水しぶきが発生する度合を推測し、車線保持走行計画生成部１５１は、他車水しぶき発生度推定部１４２が推定した他車両の走行により水しぶきが発生する度合に基づいて、自車両の走行計画を生成するため、例えば、他車両の走行による水しぶきにより自車両の視界が遮られて視界が不良になることを防止することが可能となる。

あるいは、自車水しぶき発生度推定部１４１は、自車水抵抗減速度取得部１３１が取得した自車水抵抗減速度と、自車両の前記接地荷重と、自車両の速度とに基づいて、自車両の走行により水しぶきが発生する度合を推測し、車線保持走行計画生成部１５１は、自車水しぶき発生度推定部１４１が推定した自車両の走行により水しぶきが発生する度合に基づいて自車両の走行計画を生成するため、例えば、歩道の歩行者や自転車、対向車線をすれ違う他車両に水しぶきをかけることを防止することが可能となる。

さらに、Ｎ走行計画生成部１５３は、自車両にニュートラル走行をさせる走行計画を生成し、ドライ走行データ取得部１１１及びウェット走行データ取得部１１２は、自車両のエンジンが駆動輪に接続されていないニュートラル走行時にそれぞれドライ走行データ及びウェット走行データを取得するため、ニュートラル走行における運転者の負担を軽減しつつ、自車水抵抗減速度の推定の誤差が生じる原因となるエンジン出力の誤差、ギア等の伝達効率の変化等の駆動力誤差の影響がなくなり、自車水抵抗減速度の推定の精度を向上させることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。

実施形態に係る走行制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る走行制御装置の車線保持制御時の動作を示すフロー図である。 実施形態に係る走行制御装置の車線保持制御時の動作を示すフロー図である。 ドライ走行時に車両に係る力を示す図である。 ウェット走行時に車両に係る力を示す図である。 車線保持制御時の車両を示す平面図である。 実施形態に係る走行制御装置の隊列走行制御時の動作を示すフロー図である。 単位接地荷重が大きい車両と小さい車両とを示す図である。 実施形態に係る走行制御装置の他車両の水しぶきを避ける動作を示すフロー図である。 実施形態に係る走行制御装置の他車両の水しぶきを避ける動作を示すフロー図である。 他車両の水しぶきを避けつつ追い越しを行う動作を示す平面図である。 実施形態に係る走行制御装置の自車両の水しぶきによる周囲への被害を避ける動作を示すフロー図である。 歩行者に水しぶきがかからないようにする動作を示す平面図である。 実施形態に係る走行制御装置のニュートラル走行時の動作を示すフロー図である。

符号の説明

１…走行制御装置、１１…雨滴センサ、１２…ワイパ、２１…車速センサ、２２…ヨーレイトセンサ、２３…設置荷重センサ、３１…レーダ、３２…カメラ、４１…ＧＰＳ、４２…車車間通信部、４３…路車間通信部、５１…ディスプレイ、５２…アクセルアクチュエータ、５３…ブレーキアクチュエータ、５４…トランスミッションアクチュエータ、５５…ステアリングアクチュエータ、１００…走行制御ＥＣＵ、１１１…ドライ走行データ取得部、１１２…ウェット走行データ取得部、１２１…自車諸元格納部、１２２…他車諸元格納部、１３１…自車水抵抗減速度算出部、１３２…他車水抵抗減速度算出部、１４１…自車水しぶき発生度推定部、１４２…他車水しぶき発生度推定部、１５０…走行計画生成部、１５１…車線保持走行計画生成部、１５２…隊列走行計画生成部、１５３…Ｎ走行計画生成部、２００，２０１…自車両、２０２…他車両。

Claims (7)

1. 路面が乾燥状態のときの自車両の走行に関するドライ走行データを取得するドライ走行データ取得手段と、
   路面が湿潤状態のときに前記自車両の走行に関するウェット走行データを取得するウェット走行データ取得手段と、
   前記ドライ走行データ取得手段が取得した前記ドライ走行データと前記ウェット走行データ取得手段が取得した前記ウェット走行データとの差分から、路面上の水の抵抗により前記自車両が減速する度合である自車水抵抗減速度を算出する自車水抵抗減速度算出手段と、
   路面が湿潤状態のときに、前記自車水抵抗減速度算出手段が算出した前記自車水抵抗減速度に基づいて、前記自車両の走行計画を生成する走行計画生成手段と、
   を備えた走行制御装置。
2. 前記走行計画生成手段は、路面上において前記自車水抵抗減速度算出手段が算出した前記自車水抵抗減速度が現時点以下に小さくなる方向に前記自車両を走行させる走行計画を生成する、請求項１に記載の走行制御装置。
3. 路面上の水の抵抗により他車両が減速する度合である他車水抵抗減速度を取得する他車水抵抗減速度取得手段と、
   前記自車両の路面との単位面積あたりの接地荷重を取得する自車接地荷重取得手段と、
   前記他車両の路面との単位面積あたりの接地荷重を取得する他車接地荷重取得手段と、
   をさらに備え、
   前記走行計画生成手段は、前記自車水抵抗減速度算出手段が算出した前記自車水抵抗減速度と前記他車水抵抗減速度取得手段が取得した他車水抵抗減速度とが閾値以上の前記自車両及び前記他車両について、前記自車接地荷重取得手段及び前記他車接地荷重取得手段が取得した接地荷重が大きい前記自車両及び前記他車両から順に隊列をなす走行計画を生成する、請求項１又は２に記載の走行制御装置。
4. 路面上の水の抵抗により他車両が減速する度合である他車水抵抗減速度を取得する他車水抵抗減速度取得手段と、
   前記他車両の路面との単位面積あたりの接地荷重を取得する他車接地荷重取得手段と、
   前記他車両の速度を取得する他車速度取得手段と、
   前記他車水抵抗減速度取得手段が取得した前記他車水抵抗減速度と、前記他車接地荷重取得手段が取得した前記他車両の前記接地荷重と、前記他車速度取得手段が取得した前記他車両の前記速度とに基づいて、前記他車両の走行により水しぶきが発生する度合を推測する他車水しぶき発生度推定手段と、
   をさらに備え、
   前記走行計画生成手段は、前記他車水しぶき発生度推定手段が推定した前記他車両の走行により水しぶきが発生する度合に基づいて前記自車両の走行計画を生成する、請求項１又は２に記載の走行制御装置。
5. 前記自車両の路面との単位面積あたりの接地荷重を取得する自車接地荷重取得手段と、
   前記自車両の速度を取得する自車速度取得手段と、
   前記自車水抵抗減速度取得手段が取得した前記自車水抵抗減速度と、前記自車接地荷重取得手段が取得した前記自車両の前記接地荷重と、前記自車速度取得手段が取得した前記自車両の前記速度とに基づいて、前記自車両の走行により水しぶきが発生する度合を推測する自車水しぶき発生度推定手段と、
   をさらに備え、
   前記走行計画生成手段は、前記自車水しぶき発生度推定手段が推定した前記自車両の走行により水しぶきが発生する度合に基づいて前記自車両の走行計画を生成する、請求項１又は２に記載の走行制御装置。
6. 前記ドライ走行データ取得手段及び前記ウェット走行データ取得手段は、前記自車両のエンジンが駆動輪に接続されていないニュートラル走行時にそれぞれ前記ドライ走行データ及びウェット走行データを取得する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の走行制御装置。
7. 前記走行計画生成手段は、前記自車両に前記ニュートラル走行をさせる走行計画を生成する、請求項６に記載の走行制御装置。

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