JP5508205B2 - 車両の運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、先行車の検出状態に応じて、先行車との車間距離を保持する追従走行制御、或いは、ドライバにより設定されたセット車速を保持する定速走行制御の何れかを選択的に実行する車両の運転支援装置に関する。

近年、ミリ波レーダ、赤外線レーザレーダ、ステレオカメラや単眼カメラ等を用いて車両前方の車外環境を認識し、認識した車外環境に基づいて自車両の走行制御等を行う運転支援装置について様々な提案がなされている。このような走行制御の機能の一つとして、自車両の前方で先行車を検出（補足）したとき、検出した先行車に対する追従走行制御を行う機能が広く知られている。

この追従走行制御は車間距離制御付クルーズコントロール（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）の一環として広く実用化されており、このＡＣＣでは、自車両の前方に先行車を検出している状態では追従制御が行われ、先行車を検出していない状態ではドライバが設定したセット車速での定速走行制御が行われる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３０８５９８号公報

ところで、例えば、高速道路やバイパス等において、渋滞の最後尾に到達した車両のドライバは、ブレーキ操作と関連付けた一連の操作として、後続車に渋滞の発生を認識させるためのハザードランプの点滅操作を行うことが一般的である。

しかしながら、ＡＣＣ等による走行制御が行われている場合、ドライバは、基本的にはブレーキ操作等を行わないため、渋滞時等にハザードランプの点滅操作を行わない可能性が高くなる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、渋滞時に適切なタイミングで違和感なくハザードランプを点滅させることができる車両の運転支援装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様による車両の運転支援装置は、先行車を検出する先行車検出手段と、当該先行車検出手段による先行車の検出状態に応じて、先行車との車間距離を保持する追従走行制御、或いは、ドライバにより設定されたセット車速を保持する定速走行制御の何れかの走行制御を選択的に実行する走行制御手段と、を備えた車両の運転支援装置であって、前記追従走行制御時の自車速が予め設定された第１の車速以上からの減速によって、当該第１の車速よりも低速側に設定された渋滞判定用の第２の車速以下まで減速したとき、ハザードランプを点滅させるハザード制御手段と、自車走行路前方の信号機を認識する信号機認識手段と、を備え、前記ハザード制御手段は、自車走行路前方に信号機が存在し且つ当該信号機が青信号以外であるとき、前記ハザードランプの点滅を禁止するものである。

本発明の車両の運転支援装置によれば、渋滞時に適切なタイミングで違和感なくハザードランプを点滅させることができる。

車両に搭載した運転支援装置の概略構成図 相対速度と相対距離とに基づく目標加速度設定用のマップを示す説明図 ハザード点滅制御ルーチンを示すフローチャート

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は車両に搭載した運転支援装置の概略構成図、図２は相対速度と相対距離とに基づく目標加速度設定用のマップを示す説明図、図３はハザード点滅制御ルーチンを示すフローチャートである。

図１において、符号１は自動車等の車両（自車両）を示し、この車両１には、走行制御機能として車間距離制御機能付クルーズコントロール（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）機能を備えた運転支援装置２が搭載されている。

この運転支援装置２は、例えば、ステレオカメラ３と、ステレオ画像認識装置４と、走行制御ユニット５と、を一体的に備えたステレオカメラアセンブリ２ａを中心として主要部が構成されている。そして、このステレオカメラアセンブリ２ａの走行制御ユニット５には、エンジン制御ユニット（Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ）７、ブレーキ制御ユニット（ＢＲＫ＿ＥＣＵ）８、トランスミッション制御ユニット（Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ）９、ボディ制御ユニット（Ｂ＿ＥＣＵ）１０等の各種車載制御ユニットが相互通信可能に接続されている。

ステレオカメラ３は、ステレオ光学系として例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた左右１組のＣＣＤカメラで構成されている。これら１組のＣＣＤカメラは、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像し、撮像した画像情報をステレオ画像認識装置４に出力する。

ステレオ画像認識装置４には、ステレオカメラ３からの画像情報が入力されるとともに、例えば、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ９から自車速Ｖ等が入力される。このステレオ画像認識装置４は、ステレオカメラ３からの画像情報に基づいて自車両１前方の立体物データや白線データ等の前方情報を認識し、これら認識情報等に基づいて自車走行路を推定する。さらに、ステレオ画像認識装置４は、認識した立体物データ等に基づいて自車走行路上の先行車検出を行う。

ここで、ステレオ画像認識装置４は、ステレオカメラ３からの画像情報の処理を、例えば以下のように行う。先ず、ステレオカメラ３で自車進行方向を撮像した１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって距離情報を生成する。そして、この距離情報に対して周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め記憶しておいた三次元的な道路形状データや立体物データ等と比較することにより、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、車両等の立体物データ等を抽出する。さらに、ステレオ画像認識装置４は、白線データや側壁データ等に基づいて自車走行路を推定し、自車走行路上に存在する立体物であって、自車両１と略同じ方向に所定の速度（例えば、０Ｋｍ／ｈ以上）で移動するものを先行車として抽出（検出）する。そして、先行車を検出した場合には、その先行車情報として、先行車距離Ｄ（＝車間距離）、先行車速度Ｖｆ（＝（車間距離Ｄの変化の割合）＋（自車速Ｖ））、先行車加速度ａｆ（＝先行車速Ｖｆの微分値）等を演算する。なお、先行車の中で、特に、速度Ｖｆが所定値以下（例えば、４Ｋｍ／ｈ以下）で、且つ、加速していないものは、略停止状態の先行車として認識される。

この場合において、ステレオ画像認識装置４で認識される立体物には、例えば、道路よりも上方に設置された信号機等も含まれる。すなわち、ステレオ画像認識装置４は、例えば、道路よりも設定高さ以上上方に設置された立体物についても周知のパターン認識を行い、信号機等を認識する。そして、ステレオ画像認識装置４は、例えば、認識した信号機上の高輝度領域を判定することにより、現在、「赤」、「黄」、或いは、「青」の何れが点灯しているかを判定する。

このように、本実施形態において、ステレオ画像認識装置４は、ステレオカメラ３とともに、先行車検出手段、及び、信号機認識手段としての各機能を実現する。なお、ステレオ画像認識装置４で認識される白線とは、道路上に車線を規定するために敷設された境界線（車線区画線）を意味し、実線、破線を問わず、さらに、黄線等をも含む広義のものを意味する。

走行制御ユニット５には、例えば、ステレオ画像認識装置４らか車外前方に関する各種認識情報が入力されるとともに、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ９から自車速Ｖ等が入力される。

また、走行制御ユニット５には、例えば、クルーズコントロール用スイッチ１５を通じて設定されるドライバの各種設定情報が、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ７を介して入力される。本実施形態において、クルーズコントロール用スイッチ１５は、例えば、ステアリングに配置されたプッシュスイッチ及びトグルスイッチ等からなる操作スイッチであり、ＡＣＣの作動をＯＮ／ＯＦＦするメインスイッチであるクルーズスイッチ「ＣＲＵＩＳＥ」、ＡＣＣを解除するためのキャンセルスイッチ「ＣＡＮＣＥＬ」、その時の自車両の速度をセット車速Ｖｓｅｔとして設定するためのセットスイッチ「ＳＥＴ／−」、先行車と自車両との車間距離のモードを設定するための車間距離設定スイッチ、前回の記憶してあるセット車速Ｖｓｅｔを再セットするためのリジュームスイッチ「ＲＥＳ／＋」を有している。なお、本実施形態において、車間距離のモードとしては「長」、「中」、「短」の何れかが設定され、走行制御ユニット５は、例えば、自車速Ｖに応じて、モード毎に異なる追従目標距離Ｄｔｒｇを設定する。

そして、クルーズコントロール用スイッチ１５のクルーズスイッチがオンされ、セットスイッチ等を通じてドライバが希望するセット車速Ｖｓｅｔが設定されるとともに、車間距離設定スイッチを通じて追従目標距離Ｄｔｒｇの設定のためのモードが設定されると、走行制御ユニット５は、ＡＣＣを実行する。

このＡＣＣとして、走行制御ユニット５は、ステレオ画像認識装置４で先行車が検出されていない場合には、自車速Ｖをセット車速Ｖｓｅｔに収束させる定速走行制御を行う。また、走行制御ユニット５は、定速走行制御中にステレオ画像認識装置４にて先行車を認識した場合には、当該先行車との車間距離Ｄを追従目標距離Ｄｔｒｇに収束させる追従走行制御（追従停止、追従発進も含む）を行う。

すなわち、定速走行制御が開始されると、走行制御ユニット５は、自車速Ｖをセット車速Ｖｓｅｔに収束させるための目標加速度ａ１を演算する。

具体的に説明すると、走行制御ユニット５は、例えば、自車速Ｖとセット車速Ｖｓｅｔとの車速偏差Ｖｓｒｅｌ（＝Ｖｓｅｔ−Ｖ）を演算し、予め設定されたマップ等を参照することにより、車速偏差Ｖｓｒｅｌと自車速Ｖとに応じた目標加速度ａ１を演算する。なお、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌが正値である場合、目標加速度ａ１は、自車速Ｖに応じた上限値の範囲内において、車速偏差Ｖｓｒｅｌが大きくなるほど大きな値が設定される。一方、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌが負値である場合、目標加速度ａ１は、自車速Ｖに応じた下限値の範囲内において、速度偏差Ｖｓｒｅｌが小さくなるほど小さな値が設定される（車速偏差Ｖｓｒｅｌが負側に大きくなるほど減速側に大きな値が設定される）。

また、定速走行制御から追従走行制御に移行すると、走行制御ユニット５は、上述の目標加速度ａ１に加え、車間距離Ｄを追従目標距離Ｄtｒｇに収束させるための目標加速度ａ２を演算する。

具体的に説明すると、走行制御ユニット５には、例えば、車間距離のモード「短」及び「長」に対応する追従目標距離Ｄｔｒｇ設定用のマップが予め設定されて格納されている。そして、走行制御ユニット５は、モードが「短」或いは「長」である場合には該当するマップを用いて自車速Ｖに応じた追従目標距離Ｄｔｒｇを設定し、モードが「中」の場合にはモードが「短」及び「長」のときにそれぞれ演算される値の中間値を追従目標距離Ｄｔｒｇとして設定する。また、走行制御ユニット５は、例えば、追従目標距離Ｄｔｒｇと車間距離Ｄとの距離偏差ΔＤ（＝Ｄｔｒｇ−Ｄ）を演算するとともに、先行車速度Ｖｆと自車速Ｖとの相対速度Ｖｆｒｅｌ（＝Ｖｆ−Ｖ）を演算し、これらをパラメータとして予め設定されたマップを参照して目標加速度ａ２を演算する。ここで、図２に示すように、マップ上には、相対速度Ｖｆｒｅｌと距離偏差ΔＤとに応じて、目標加速度ａ２を加速側の値（正値）とする加速領域と、目標加速度ａ２を減速側の値（負値）とする減速領域とが設定されている。そして、加速領域において、目標加速度ａ２は、相対速度Ｖｆｒｅｌが大きく且つ距離偏差ΔＤが大きくなるほど大きな値（加速側に大きな値）が演算される。一方、減速領域において、目標加速度ａ２は、相対速度Ｖｆｒｅｌが小さく（相対速度Ｖｆｒｅｌが負側に大きく）且つ距離偏差ΔＤが小さくなるほど小さな値（減速側に大きな値）が演算される。さらに、このように演算された目標加速度ａ２には、例えば、先行車加速度ａｆと自車速Ｖとをパラメータとして可変設定される上限値に基づいて上限値処理（クリップ処理）が行われる。

そして、走行制御ユニット５は、定速走行制御時においては目標加速度ａ１を最終的な目標加速度ａとして設定し、追従走行制御時においては目標加速度ａ１，ａ２のうちの何れか小値を最終的な目標加速度ａとして設定する。

なお、定速走行制御或いは追従走行制御中において、例えば、自車両１がカーブに浸入した場合やコースト走行を行っている場合等には、上述の目標加速度ａ１，ａ２の他にそれぞれ別途の目標加速度を演算することも可能であり、この場合、これらを含めた目標加速度のうち最小値を最終的な目標加速度ａとして設定してもよい。

目標加速度ａを設定すると、走行制御ユニット５は、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ７を通じて電子制御スロットル弁１７の開度制御（エンジンの出力制御）を行うことにより、目標加速度ａに応じた加速度を発生させる。さらに、走行制御ユニット５は、エンジンの出力制御のみでは十分な加速度（減速度）が得られないと判断した場合に、ＢＲＫ＿ＥＣＵ８を通じてブレーキブースタ１８からの出力液圧制御（ブレーキの自動介入制御）を行う。

ここで、追従走行制御により、自車両１が先行車に追従して停止すると、走行制御ユニット５は、例えば、図示しない電動パーキングブレーキを作動させて停止状態を保持する。そして、走行制御ユニット５は、例えば、ドライバによってアクセルペダル操作が行われたこと或いはクルーズコントロール用スイッチ１５のクルーズスイッチが再操作されたことを条件として電動パーキングブレーキを解除し、ＡＣＣを再開する。

このようなＡＣＣ機能を備えた運転支援装置２において、走行制御ユニット５は、追従走行制御時の自車速Ｖが予め設定された第１の車速Ｖ１以上からの減速によって、低速側の第２の車速Ｖ２以下まで減速したとき、自車両１が渋滞の最後尾に到達したことを判定し、Ｂ＿ＥＣＵ１０を通じてハザードランプ２０を点滅させる。

ここで、第１の車速Ｖ１は、自車走行路が渋滞でないことを判定し得るに十分な高速側の車速に設定されている。この第１の車速Ｖ１は、高速道路とバイパス等の一般道とで異なる値が設定されることが望ましく、例えば、高速道路においてはＶ１＝８０Ｋｍ／ｈに設定され、一般道においてはＶ１＝６０Ｋｍ／ｈに設定されている。また、第２の車速Ｖ２は、第１の車速Ｖ１よりも十分な低速に設定されることが望ましく例えば、Ｖ２＝３０Ｋｍ／ｈに設定されている。

この場合において、渋滞以外の減速によってハザードランプ２０が点滅されることを防止するため、例えば、ステレオ画像認識装置４において自車走行路前方に信号機が認識されており、且つ、当該信号機が青信号以外である場合にはハザードランプ２０の点灯を禁止することが望ましい。

また、例えば、比較的軽度の渋滞時等においては、第１の車速Ｖ１から第２の車速Ｖ２までの減速が行われた場合であっても、当該減速は長時間かけて行われる場合が多い。このような場合、後続車も渋滞が始まったことを容易に認識することができ、ハザードランプ２０を点滅させることが却って後続車のドライバに違和感を感じさせる場合がある。そこで、第１の車速Ｖ１から第２の車速Ｖ２間での減速が設定時間ｔ０内になされない場合には、ハザードランプ２０の点灯を禁止することが望ましい。

このように、本実施形態において、走行制御ユニット５は、走行制御手段、及び、ハザード制御手段としての各機能を実現する。

次に、走行制御ユニット５において実行されるハザード点滅制御について、図３に示すハザード点滅制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。

このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるもので、ルーチンがスタートすると、走行制御ユニット５は、先ず、ステップＳ１０１において、現在、ＡＣＣにおける追従走行制御を実行中であるか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０１において、追従走行制御中でないと判定した場合、走行制御ユニット５は、そのままルーチンを抜ける。すなわち、定速走行制御中は、そもそも自車走行路前方に先行車が存在しないので、自車両１が渋滞の最後尾に到達することはあり得ない。また、ＡＣＣ自体が実行されていない場合には、ドライバの意思でブレーキ操作等が行われており、渋滞時にドライバ自らがハザードランプ２０の点滅操作を行うことが期待できるため、運転支援の一環としてハザードランプ２０を自動で点滅させた場合、ドライバに違和感を与える虞がある。そこで、追従走行制御中以外である判定した場合、走行制御ユニット５は、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１０１において、追従走行制御中であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０２に進み、ハザードランプ２０の点滅を指示するハザードフラグＦが「１」にセットされているか否かを調べる。

そして、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０２において、ハザードフラグＦが「１」にセットされていると判定した場合にはステップＳ１０９に進み、ハザードフラグＦが「０」にリセットされていると判定した場合にはステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０２からステップＳ１０３に進むと、走行制御ユニット５は、ステレオ画像認識装置４において自車走行路前方に信号機が認識されているか否かを調べ、信号機が認識されていないと判定した場合には、ステップＳ１０５に進む。

一方、ステップＳ１０３において、自車走行路前方に信号機が認識されていると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０４に進み、信号機が青信号であるか否かを調べる。

そして、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０４において、信号機が青信号であると判定した場合にはステップＳ１０５に進み、青信号でないと判定した場合（すなわち、赤信号或いは黄信号であると判定した場合）にはそのままルーチンを抜ける。

ステップＳ１０３或いはステップＳ１０４からステップＳ１０５に進むと、走行制御ユニット５は、自車速Ｖが第２の車速Ｖ２以下であるか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０５において、自車速Ｖが第２の車速Ｖ２よりも高いと判定した場合、走行制御ユニット５は、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１０５において、自車速Ｖが第２の車速Ｖ２以下であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０６に進み、当該自車速Ｖが第１の車速Ｖ１からの減速によるものであるか否か（すなわち、自車両１が第１の車速Ｖ１以上を経験しているか否か）を調べる。

そして、ステップＳ１０６において、自車速Ｖが第１の車速Ｖ１からの減速によって第２の車速Ｖ２以下となったものではないと判定した場合、走行制御ユニット５は、そのままルーチンを抜ける。すなわち、自車両１が第１の車速Ｖ１以上を経験していない場合とは、例えば、自車走行路が初めから渋滞である等の場面が想定でき、このような場面ではハザードランプ２０を点滅させる必要がない。そこで、自車両１が第１の車速Ｖ１以上を経験していない場合には、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１０６において、自車速Ｖが第１の車速Ｖ１からの減速によって第２の車速Ｖ２以下となったと判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップ１０７に進み、第１の車速Ｖ１から第２の車速Ｖ２までの減速が設定時間ｔ０内になされたものであるか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０７において、第１の車速Ｖ１から第２の車速Ｖ２までの減速が設定時間ｔ０内になされていないと判定した場合、走行制御ユニット５は、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１０７において、第１の車速Ｖ１から第２の車速Ｖ２間での減速が設定時間ｔ０内になされたものであると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０８に進み、ハザードランプ２０の点滅を指示するハザードフラグＦを「１」にセットした後、ステップＳ１１１に進む。

また、ステップＳ１０２からステップＳ１０９に進むと、走行制御ユニット５は、ハザードランプ２０の点滅を解除する解除条件が成立しているか否かを調べる。この場合、例えば、ハザードランプ２０の点滅を開始してからの経過時間が予め設定された時間ｔ１以上経過していることを解除条件することができる。或いは、例えば、後続車を監視するカメラやレーザレーダ等を搭載した車両においては、自車両１の後方設定距離以内に後続車を検出したことを解除条件とすることもできる。

そして、ステップＳ１０９からステップＳ１１０に進むと、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０９でハザードランプ２０の点滅に対する解除条件の成立が判定されているか否かを調べ、解除条件の成立が判定されている場合には、ステップＳ１１２に進み、ハザードフラグＦを「０」にリセットした後、ルーチンを抜ける。

一方、解除条件の成立が判定されていない場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１１０からステップＳ１１１に進む。

そして、ステップＳ１０８或いはステップＳ１１０からステップＳ１１１に進むと、走行制御ユニット５は、Ｂ＿ＥＣＵ１０を通じてハザードランプ２０の点滅を行った後、ルーチンを抜ける。

このような実施形態によれば、追従走行時の自車速Ｖが高速側の所定車速に設定された第１の車速Ｖ１から、当該第１の車速Ｖ１よりも低速側に設定された渋滞判定用の第２の車速Ｖ２以下まで減速したとき、Ｂ＿ＥＣＵ１０を通じてハザードランプ２０を点滅させることにより、渋滞時に適切なタイミングで違和感なくハザードランプを点滅させることができる。

すなわち、自車速Ｖが高速側の所定車速に設定された第１の車速Ｖ１を経験した後に第２の車速Ｖ２以下となった場合にハザードランプ２０の点滅を行うことにより、例えば、もともと自車走行路が渋滞である場合等に不要なハザードランプ２０の点滅が行われることを的確に防止することができる。

この場合において、例えば、ステレオ画像認識装置４において自車走行路前方に信号機が認識されており、且つ、当該信号機が青信号以外である場合にはハザードランプ２０の点灯を禁止することにより、渋滞以外を要因とする減速によってハザードランプ２０が点滅されることを防止できる。

また、例えば、比較的軽度の渋滞時等のように長時間（設定時間ｔ０以上）かけて減速が行われる場合には、ハザードランプ２０の点滅を禁止することにより、後続車のドライバが既に渋滞であることを認識している不自然なタイミング等にハザードランプ２０が点滅することを防止できる。

１ … 車両（自車両）
２ … 運転支援装置
２ａ … ステレオカメラアセンブリ
３ … ステレオカメラ（先行車検出手段、信号機認識手段）
４ … ステレオ画像認識装置（先行車検出手段、信号機認識手段）
５ … 走行制御ユニット（走行制御手段、ハザード制御手段）
１５ … クルーズコントロール用スイッチ
１７ … 電子制御スロットル弁
１８ … ブレーキブースタ
２０ … ハザードランプ

Claims (2)

1. 先行車を検出する先行車検出手段と、当該先行車検出手段による先行車の検出状態に応じて、先行車との車間距離を保持する追従走行制御、或いは、ドライバにより設定されたセット車速を保持する定速走行制御の何れかの走行制御を選択的に実行する走行制御手段と、を備えた車両の運転支援装置であって、
   前記追従走行制御時の自車速が予め設定された第１の車速以上からの減速によって、当該第１の車速よりも低速側に設定された渋滞判定用の第２の車速以下まで減速したとき、ハザードランプを点滅させるハザード制御手段と、
   自車走行路前方の信号機を認識する信号機認識手段と、を備え、
   前記ハザード制御手段は、自車走行路前方に信号機が存在し且つ当該信号機が青信号以外であるとき、前記ハザードランプの点滅を禁止することを特徴とする車両の運転支援装置。
2. 前記ハザード制御手段は、前記第１の車速から前記第２の車速までの減速が設定時間内になされていない場合には前記ハザードランプの点滅を禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両の運転支援装置。

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