JP7497935B2 - 車両の運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、極短路の登坂路を走行するに際し、自車両の走行を抑制してエネルギ消費率の向上を図るようにした車両の運転支援装置に関する。

周知のように、定速走行・車間距離制御(ACC:Adaptive Cruise Control)装置は、自車両前方の追従領域内に先行車が検出され、且つ、当該先行車の車速がＡＣＣセット車速よりも遅い場合、目標車間距離を維持した状態で先行車を追従する。又、追従領域内に先行車が検出されない場合は、ＡＣＣセット車速で自車両を定速走行させる。

又、先行車が検出されずＡＣＣセット車速で走行している場合、登坂路の走行では勾配による走行負荷（走行抵抗）が増加するため、ＡＣＣ制御部では自車速の落ち込みを防止し、ＡＣＣセット車速を維持させようと、駆動源の駆動トルクを増加させる。一方、先行車を追従して走行している状態で、登坂路に差し掛かった場合も同様に、先行車との車間距離を維持すべく、ＡＣＣ制御部は、車間距離が目標車間距離を維持するように、駆動トルクを増加させる。

しかし、登坂路を走行している際に駆動源の駆動トルクを一律に増加させると、エンジンや電動モータ等の駆動源の負荷が大きくなり、エネルギ消費効率（燃費、電費）の悪化を招いてしまう。

これに対処するに、特許文献１（特開２０１０－８９６９１号公報）には、自車両の走行路が平坦路であり、前方の走行路が登坂路である場合、平坦路での速度を上昇させ、登坂路を走行するに際しては平坦路走行時に稼いだ速度を消費して車速の低下を補うことで、エネルギロスを抑制してエネルギ消費効率の向上を図る技術が開示されている。

特開２０１０－８９６９１号公報

しかし、上述した文献に開示されている技術では、例えば、登坂路が、架道橋（跨道橋、跨線橋等）のように直ぐに終了する極短路の場合、平坦路で加速して登坂路でのエネルギロスを抑制しようとしても、登坂路が直ぐに終了して短い平坦路を経て降坂路へ連続するため、登坂路終了後において加速を抑制するためにブレーキを作動させることになり、エネルギロスが発生し易くなる不都合がある。

本発明は、上記事情に鑑み、極短路の登坂路におけるエネルギ消費効率の悪化を改善することができるばかりでなく、登坂路終了後のブレーキ作動を最小限としてエネルギロスの発生を抑制することの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。

本発明の第１は、自車両周辺の走行環境情報を取得する走行環境情報取得部と、予め設定したセット車速を目標車速の初期値として設定する目標車速設定部とを備え、前記走行環境情報取得部で取得した前記走行環境情報に基づき前記自車両の前方に追従対象の先行車が認識されている場合は目標車間距離を開けて該自車両を前記先行車に追従させ、又該先行車が認識されない場合は該自車両を前記目標車速で走行させる車両の運転支援装置において、前記走行環境情報取得部で登坂路を検出し、該登坂路が極短路と判定された場合に該登坂路の前後勾配を検出する登坂勾配検出部と、前記登坂勾配検出部で検出した前記前後勾配に基づいて前記自車両に設けた駆動源の駆動力を抑制する駆動力抑制値を設定する駆動力抑制値設定部と、前記駆動源の駆動力を抑制する駆動力抑制制御部とを更に備え、前記駆動力抑制制御部は、前記走行環境情報取得部で前記自車両が前記登坂路に進入したと判定した場合は該登坂路が終了するまで、前記目標車速設定部で設定した前記目標車速と前記自車両の車速を該目標車速に到達させるための加速度との一方を前記駆動力抑制値設定部で設定した前記駆動力抑制値で制限し、前記目標車速設定部は、前記走行環境情報取得部で取得した前記走行環境情報に基づき前記自車両を追従する後続車を検出し、且つ該後続車の車速が前記自車両の車速よりも速い場合、前記目標車速を該後続車の車速で設定する。
本発明の第２は、自車両周辺の走行環境情報を取得する走行環境情報取得部と、予め設定したセット車速を目標車速の初期値として設定する目標車速設定部とを備え、前記走行環境情報取得部で取得した前記走行環境情報に基づき前記自車両の前方に追従対象の先行車が認識されている場合は目標車間距離を開けて該自車両を前記先行車に追従させ、又該先行車が認識されない場合は該自車両を前記目標車速で走行させる車両の運転支援装置において、前記走行環境情報取得部で登坂路を検出し、該登坂路が極短路と判定された場合に該登坂路の前後勾配を検出する登坂勾配検出部と、前記登坂勾配検出部で検出した前記前後勾配に基づいて前記自車両に設けた駆動源の駆動力を抑制する駆動力抑制値を設定する駆動力抑制値設定部と、前記駆動源の駆動力を抑制する駆動力抑制制御部とを更に備え、前記駆動力抑制制御部は、前記走行環境情報取得部で前記自車両が前記登坂路に進入したと判定した場合は該登坂路が終了するまで、前記目標車速設定部で設定した前記目標車速と前記自車両の車速を該目標車速に到達させるための加速度との一方を前記駆動力抑制値設定部で設定した前記駆動力抑制値で制限し、前記目標車速設定部は、前記登坂路が終了した際に前記走行環境情報取得部で取得した前記走行環境情報に基づき前方の信号機が検出され、且つ該信号機が停止指示の場合は、前記目標車速設定部で設定した前記目標車速を、前記駆動力抑制値設定部で設定した前記駆動力抑制値で制限した状態を維持する。

本発明の第３は、自車両周辺の走行環境情報を取得する走行環境情報取得部と、予め設定したセット車速を目標車速の初期値として設定する目標車速設定部とを備え、前記走行環境情報取得部で取得した前記走行環境情報に基づき該自車両の前方に追従対象の先行車が認識されている場合は目標車間距離を開けて該自車両を前記先行車に追従させ、又該先行車が認識されない場合は該自車両を前記目標車速で走行させる車両の運転支援装置において、前記走行環境情報取得部で登坂路を検出し、該登坂路が極短路と判定された場合に該登坂路の前後勾配を検出する登坂勾配検出部と、前記登坂勾配検出部で検出した前記前後勾配に基づいて前記目標車間距離を広げる車間距離延長値を設定する車間距離延長値設定部と、前記目標車間距離を設定する目標車間距離設定部とを更に備え、前記目標車間距離設定部は、前記登坂勾配検出部で前記登坂路が極短路と判定されて前記前後勾配が検出され場合、予め設定されている初期目標車間距離を前記車間距離延長値設定部で設定した前記車間距離延長値で延長させて新たな目標車間距離を設定する。

本発明によれば、自車両を目標車速で走行し、或いは先行車に追従して走行させるに際し、極短路の登坂路に進入した場合には、登坂路の前後勾配に応じて目標車速を制限し、或いは加速度を制限し、或いは先行車を追従している場合は目標車間距離を広げるようにしたので、自車両の駆動源にかかる負荷が軽減され、エネルギ消費効率の悪化を改善することができる。更に、登坂路の前後勾配に応じて駆動力が抑制されるため、登坂路終了後のブレーキ作動が最小限となり、エネルギロスの発生を抑制することができる。

第１実施形態による運転支援装置の概略構成図 同、ＡＣＣセット車速初期設定ルーチンを示すフローチャート 同、ＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンを示すフローチャート（その１） 同、ＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンを示すフローチャート（その２） 同、減少値設定テーブルの概念図 同、カメラユニットで撮像した画像から極短路の登坂路を認識する態様を示す説明図 同、自車両が極短路の登坂路を走行する状態を示す説明図 第２実施形態によるＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンを示すフローチャート（その１） 同、ＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンを示すフローチャート（その２） 同、加速度抑制ゲイン設定テーブルの概念図 第３実施形態によるＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンを示すフローチャート（その１） 同、ＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンを示すフローチャート（その２） 同、車間距離係数設定テーブルの概念図 同、（ａ）は先行車との目標車間距離を設定する状態を示す説明図、（ｂ）は後続車が存在する場合の先行車との目標車間距離を設定する状態を示す説明図

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
［第１実施形態］
図１～図７に本発明の第１実施形態を示す。図１の符号１は運転支援装置であり、自車両Ｍ（図７参照）に搭載されている。この運転支援装置１は、ナビゲーション装置１１、ＡＣＣ制御ユニット（ＡＣＣ＿ＥＣＵ）１６、前方カメラユニット２２、及び後方環境認識ユニット２３を備えている。尚、このナビゲーション装置１１、前方カメラユニット２２、及び後方環境認識ユニット２３が、本発明の走行環境情報取得部としての機能を備えている。

ナビゲーション装置１１は、ナビゲーション制御ユニット（ナビ＿ＥＣＵ）１２と道路地図データベース１３とを有している。このナビ＿ＥＣＵ１２、ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６、前方カメラユニット２２に設けられている前方走行環境認識部２２ｄ、及び後方環境認識ユニット２３に設けられている後方環境認識部２３ｂ、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ、不揮発性記憶部等を備える周知のマイクロコンピュータ、及びその周辺機器で構成されており、ＲＯＭにはＣＰＵで実行するプログラムやテーブル、マップ等の固定データ等が予め記憶されている。

ナビ＿ＥＣＵ１２の入力側に、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System / 全球測位衛星システム）受信機１４、自律センサ１５が接続されている。ＧＮＳＳ受信機１４は複数の測位衛星から発信される測位信号を受信する。又、自律センサ１５は、トンネル内走行等ＧＮＳＳ衛星からの受信感度が低く測位信号を有効に受信することのできない環境において、自車位置を推定するもので、車速センサ、ヨーレートセンサ、及び前後加速度センサ等で構成されている。ナビ＿ＥＣＵ１２は、車速センサで検出した車速、ヨーレートセンサで検出したヨーレート（ヨー角速度）、及び前後加速度センサで検出した前後加速度等に基づいて移動距離と方位からローカライゼーションを行う。

又、道路地図データベース１３はＨＤＤ等の大容量記憶媒体であり、周知の道路地図情報が記憶されている。この道路地図情報には、道路の種別（一般道路、高速道路等）、道路形状、道路勾配（前後勾配、横断勾配）、道路方位、車線幅、交差点（十字路、丁字路）等の道路状況を示す情報が記憶されている。

ナビ＿ＥＣＵ１２は、ＧＮＳＳ受信機１４で受信した測位信号に基づいて自車両Ｍの現在の位置座標（緯度、経度、高度）を取得し、この位置座標を道路地図情報上にマップマッチングして、道路地図上の自車位置（現在位置）を推定すると共に走行車線を特定し、更に、自車位置の移動履歴から進行方向の方位（自車方位）を求める。又、ナビ＿ＥＣＵ１２は、トンネル内走行等のようにＧＮＳＳ受信機１４の感度低下により測位衛星からの有効な測位信号を受信することができない環境では、上述したように、自律センサ１５からの情報に基づいてローカライゼーションを行う。

一方、前方カメラユニット２２は、自車両Ｍの車室内前部の上部中央に固定されており、車幅方向の中央（車幅中央）を挟んで左右対称な位置に配設されているメインカメラ２２ａ及びサブカメラ２２ｂからなる車載カメラ（ステレオカメラ）と、画像処理ユニット（ＩＰＵ）２２ｃ、及び前方走行環境認識部２２ｄとを有している。この前方カメラユニット２２は、メインカメラ２２ａで基準画像データを撮像し、サブカメラ２２ｂで比較画像データを撮像する。

そして、この両画像データをＩＰＵ２２ｃにて所定に画像処理する。前方走行環境認識部２２ｄは、ＩＰＵ２２ｃで画像処理された基準画像データと比較画像データとを読込み、その視差に基づいて両画像中の同一対象物を認識すると共に、その距離データ（自車両Ｍから対象物までの距離）を、三角測量の原理を利用して算出して、前方走行環境情報を認識する。

この前方走行環境情報には、自車両Ｍが走行する車線（走行車線）の道路形状（左右を区画する区画線、区画線間中央の道路曲率[1/m]、及び左右区画線間の幅(車線幅)）、区画線外側の車道外側線、交差点、信号機、道路標識、及び前方障害物（横断歩行者、自転車、電柱、電信柱、駐車車両等）が含まれており、これらを周知のパターンマッチング等の手法を用いて認識する。

更に、この前方環境情報から登坂路の前後勾配（以下、「登坂勾配」と称する）θU及び登坂路の長さ（登坂路長）Ｌｃ（図７参照）を推定することも可能である。すなわち、図６に一点鎖線で示すように、直線路における登坂路の開始位置（図においては登坂路開始線）では、左右区画線の傾きが変化する。又、極短路の登坂路では左右区画線を結ぶ消失点が検出されずに、画像の上部において登坂路終了位置である水平線が検出された場合、登坂路開始線から水平線までの距離を登坂路長Ｌｃとして推定する。更に、登坂路長Ｌｃと画像上における登坂路開始線から水平線までの高さとに基づいて登坂勾配θUを推定する。

又、後方環境認識ユニット２３は、超音波センサ、ミリ波レーダやライダー（LIDAR;Light Detection and Ranging）、カメラ、及びこれらの組合せ等からなる環境認識センサ２３ａ、及びこの環境認識センサ２３ａからの信号に基づいて自車両Ｍ後方の走行環境情報を認識する後方環境認識部２３ｂを有している。更に、後方環境認識部２３ｂは後方の走行環境情報から自車両Ｍに追従する後続車Ｆ（図７参照）を認識する。

前方カメラユニット２２の前方走行環境認識部２２ｄと後方環境認識ユニット２３の後方環境認識部２３ｂとが、ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６の入力側に接続されている。更に、このＡＣＣ＿ＥＣＵ１６とナビ＿ＥＣＵ１２とが車内通信回線（例えばＣＡＮ:Controller Area Network）１７を通じて双方向通信自在に接続されている。

又、ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６の出力側に、強制ブレーキにより自車両Ｍを減速させるブレーキ駆動部３１、エンジンや電動モータ等の駆動源３５の駆動力を必要に応じて制限する加減速駆動部３２、運転者に注意を促す情報を報知するモニタ、スピーカ等の報知装置３３が接続されている。ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６は、ナビ＿ＥＣＵ１２からの道路地図情報、或いは前方カメラユニット２２の前方走行環境認識部２２ｄで認識した前方環境情報に基づいて、自車両Ｍ前方に極短路の登坂路を検出した場合、当該登坂路の登坂勾配θUに基づき、運転者が設定したＡＣＣセット車速を徐々に下げる抑制制御を行うことで、駆動源３５にかかる負荷を軽減し、エネルギ消費効率の改善を図る。

ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６で実行するＡＣＣ登坂路抑制制御は、具体的には、図３～図４に示すＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンに従って処理される。

ＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンを説明する前に、図２に示すＡＣＣセット車速初期設定ルーチンについて説明する。このルーチンは、運転者がＡＣＣセット車速を初期設定するものである。尚、このルーチンでの処理が本発明の目標車速設定部に対応している。

このルーチンは、運転者がＡＣＣスイッチ（図示せず）をＯＮすることで起動され、ステップＳ１において運転者がセット車速ＶINIを入力するまで待機する。そして、運転者からセット車速ＶINIの入力が検出された場合、ステップＳ２へ進み、このセット車速ＶINIをＡＣＣ目標車速Ｖst として設定し（Ｖst←ＶINI）、ルーチンを終了する。

このＡＣＣ目標車速Ｖstは、図３～図４に示すＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンで読込まれる。このルーチンでは、先ず、ステップＳ１１で、自律センサ１５に含まれている車速センサで検出した自車両Ｍの車速（自車速）Ｖと極低速判定閾値ＶSLとを比較する。この極低速判定閾値ＶSLは、自車両Ｍが先行車Ｐに追従して停車する直前、或いは停止線手前で停車する直前の車速であり、例えば１５[Km/h]以下の車速である。

そして、Ｖ＜ＶSLの場合は、ＡＣＣ目標車速Ｖstを制限することなくステップＳ２５へジャンプする。一方、Ｖ≧ＶSLの場合は、ステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、自車両Ｍが登坂路に進入しようとしている、或いは登坂路を走行中か否かを調べる。自車両Ｍが登坂路に進入し、或いは登坂路を走行中か否かは、ナビ＿ＥＣＵ１２からの情報に基づき、推定した道路地図上の自車位置（現在位置）に基づいて調べる。或いは、上述したように、前方カメラユニット２２の前方走行環境認識部２２ｄで認識した前方走行環境情報に基づいて調べる。そして、自車両Ｍが登坂路に進入し、或いは登坂路を走行中の場合はステップＳ１３へ進む。又、平坦路や降坂路を走行している場合はステップＳ２１へジャンプする。

ステップＳ１３では、当該登坂路は極短路か否かを調べる。極短路か否かは、例えば、予め設定されている極短路判定閾値と登坂路長Ｌｃとを比較して判定する。この登坂路長Ｌｃは、ナビ＿ＥＣＵ１２からの道路地図情報、或いは前方カメラユニット２２の前方走行環境認識部２２ｄで認識した前方走行環境情報に基づいて調べる。又、この極短路判定閾値は、自車両ＭのＡＣＣ目標車速Ｖstを制限しても運転者に違和感を与えない長さであり、本実施の形態では数十メートル～１００メートルの範囲に設定されている。比較的長い登坂路においてＡＣＣ目標車速Ｖstを制限すると、運転者に駆動力不足感を与えてしまうことになる。極短路としては、架道橋（跨道橋、跨線橋等）のような登坂路が直ぐに終了する道路が該当する。

そして、登坂路が極短路と判定された場合は、ステップＳ１４へ進む。又、極短路よりも長いと判定された場合は、ＡＣＣ目標車速Ｖstを制限することなくステップＳ２５へジャンプする。すなわち、登坂路が極短路よりも長く継続している場合にＡＣＣ目標車速Ｖstを制限すると運転者に駆動力不足感を与えてしまう。

ステップＳ１４へ進むと、登坂勾配θUを検出する。この登坂勾配θUは、道路地図情報から取得する。或いは、前方カメラユニット２２の前方走行環境認識部２２ｄで認識した前方走行環境情報に基づいて検出するようにしても良い。尚、ステップＳ１２～１４での処理が、本発明の登坂勾配検出部に対応している。

その後、ステップＳ１５へ進み、登坂勾配θUに基づき、図５に示す減少値設定テーブルを参照して、ＡＣＣ目標車速Ｖstの減少値ＶGを設定する。この減少値設定テーブルには、登坂勾配θUに対し、所定の傾きで増加する駆動力抑制値としての減少値ＶGが設定されている。この傾きは極短路の登坂路において運転者に駆動力不足を感じさせることなく、しかも、駆動源３５にかかる負荷を軽減してエネルギ消費効率の改善を図ることのできる値であり、予め実験等に基づいて設定されている。又、この減少値ＶGは、登坂勾配θUに基づき所定傾きの一次式から求めるようにしても良い。尚、このステップＳ１５での処理が、本発明の駆動力抑制値設定部に対応している。

次いで、ステップＳ１６へ進むと、ＡＣＣ目標車速Ｖstから減少値ＶGを減算して、新たなＡＣＣ目標車速Ｖstを設定する(Ｖst←Ｖst－ＶG)。これにより、ＡＣＣ目標車速Ｖstが演算周期毎(徐々)に、低く設定されて制限される。その後、ステップＳ１７へ進み、追従する後続車Ｆ（図７参照）が、所定車間範囲(例えば、１０～１５[m]）内に検出されているか否かを調べる。追従する後続車Ｆが存在しているか否かは、後方環境認識ユニット２３に設けられている環境認識センサ２３ａからの信号に基づいて後方環境認識部２３ｂで認識した後方環境に基づいて調べる。或いは、後続車Ｆとの車々間通信により判定するようにしても良い。

そして、後続車Ｆが検出されていない場合はステップＳ１６へジャンプする。又、後続車Ｆが検出されている場合は、ステップＳ１８へ進む。ステップＳ１８へ進むと、後続車Ｆの車速(後続車速)ＶFを検出して、ステップＳ１９へ進む。この後続車速ＶFは、車速センサで検出した自車速Ｖ及び、自車両Ｍと後続車Ｆとの車間距離の変化に基づいて求める。或いは、車々間通信により後続車Ｆから後続車速ＶＦを直接取得するようにしても良い。

ステップＳ１９では、ＡＣＣ目標車速Ｖstと後続車速ＶFとを比較する。そして、ＡＣＣ目標車速Ｖstが後続車速ＶF以上の場合(Ｖst≧ＶF)、ステップＳ２５へジャンプする。又、ＡＣＣ目標車速Ｖstが後続車速ＶF未満の場合は(Ｖst＜ＶF)、ステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０では、ＡＣＣ目標車速Ｖstを後続車速ＶFで設定し、ステップＳ２５へ進む。従って、ＡＣＣ目標車速Ｖstの下限値は後続車速ＶFとなる。これにより、後続車Ｆとの車間距離が必要以上に詰まることがなく、後続車Ｆの運転者に不快感を与えることがない。尚、ステップＳ１６～Ｓ２０までの処理が、本発明の駆動力制御部に対応している。

一方、ステップＳ１２からステップＳ２１へ分岐すると、登坂路が終了したか否かを調べる。自車両Ｍが走行している道路が登坂路を終了したか否かは、道路地図上の自車位置情報に基づいて判定しても良いが、前方カメラユニット２２の前方走行環境認識部２２ｄで認識した前方走行環境情報に基づき、図６に示す水平線（登坂路終了位置）が、画像の読み取り範囲を示す認識枠の下部から外れた状態を登坂路の終了と判定しても良い。

そして、登坂路の終了と判定した場合はステップＳ２２へ進む。又、登坂路終了ではない、すなわち、自車両Ｍが登坂路を未だ走行していない、或いは登坂路に差し掛かっていない状態のときはステップＳ２５へジャンプする。尚、このときのＡＣＣ目標車速Ｖstはセット車速ＶINIである(Ｖst＝ＶINI)。

ステップＳ２２へ進むと、自車両Ｍが走行している道路の前方の所定検出範囲(例えば、１００～１５０[m]程度)に信号機があるか否かを調べる。信号機があるか否かは、道路地図上の自車位置情報や路車間通信に基づいて判定する。或いは前方カメラユニット２２の前方走行環境認識部２２ｄで認識した前方走行環境情報に基づいて判定する。

そして、前方に信号機が検出された場合は、ステップＳ２３へ分岐する。又、信号機が検出されない場合は、ステップＳ２４へ進む。ステップＳ２３では、信号機による指示を調べる。信号機の指示は前方カメラユニット２２の前方走行環境認識部２２ｄで認識した前方走行環境情報に基づいて調べる。或いは、路車間通信により取得する。そして、信号機が停止指示の場合、そのままステップＳ２５へ進む。信号機の停止指示は、信号機の灯色が赤であって、進行を許可する矢印信号が点灯していない状態である。勿論、矢印信号が設置されていない信号機の灯色が赤の場合も含まれる。

そして、信号機が停止指示を表示している場合は、そのままステップＳ２５へジャンプする。その結果、現在設定されているＡＣＣ目標車速Ｖstから信号機手前の停止線までの到達時間に応じて減速がなされるため、急加速、或いは急減速されることがなく、良好な乗り心地を得ることができる。

又、信号機が進行を許可している場合はステップＳ２４へ進む。信号機が進行を許可している場合とは、信号機の灯色が青、或いは信号機の灯色が赤であって、進行を許可する矢印信号が点灯している状態である。

ステップＳ２２或いはステップＳ２３からステップＳ２４へ進むと、ＡＣＣ目標車速Ｖstをセット車速ＶINIで設定し(Ｖst←ＶINI)、ＡＣＣ目標車速Ｖstの抑制を解除してステップＳ２５へ進む。そして、ステップＳ１１，Ｓ１３，Ｓ１７，Ｓ１９，Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ２３，Ｓ２４の何れかからステップＳ２５へ進むと、ＡＣＣ目標車速Ｖstを出力してルーチンを抜ける。

ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６では、ＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンで設定したＡＣＣ目標車速Ｖstを目標車速として設定し、車速センサで検出した自車速Ｖとに基づき、自車速Ｖが目標車速に収束するように加減速駆動部３２を制御動作させ、又、必要に応じてブレーキ駆動部３１を制御動作させる。

尚、上述したＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンのステップＳ１７で、追従する後続車Ｆが、所定車間距離の範囲内で検出された場合、ステップＳ１８～Ｓ２０の処理を省略して、ステップＳ２４へ一律にジャンプさせるようにしても良い。

このように、本実施形態によれば、極短路の登坂路においてはＡＣＣ目標車速Ｖstを登坂勾配θUに応じた減少値ＶGにて、演算周期毎に低い値に制限させるようにしたので、登坂路走行に際し、走行負荷が増加した場合であっても、セット車速ＶINIに到達させようとして駆動源３５にかかる負荷を必要以上に増大させることがなくなる。その結果、エネルギ消費効率の悪化を改善することができる。更に、ＡＣＣ目標車速Ｖstが抑制されているため、極短路の登坂路が終了した後のブレーキ作動が最小限となり、エネルギロスの発生を抑制することができる。
［第２実施形態］
図８～図１０に本発明の第２実施形態を示す。上述した第１実施形態では、極短路の登坂路を走行するに際しては、登坂勾配θUに応じて設定した減少値ＶGでＡＣＣ目標車速Ｖst演算周期毎に制限させるようにている。これに対し、本実施形態では、登坂勾配θUに応じて設定した加速度抑制ゲインＧαで加速度αを制限するようにしたものである。尚、運転支援装置１は、第１実施形態の図１と共通しているため、図１の符号を用いて説明する。

ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６では、第１実施形態と同様、図２に示すＡＣＣセット車速初期設定ルーチンを実行した後、図８、図９に示すＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンが実行される。

このルーチンでは、先ず、ステップＳ１１～Ｓ１４において、第１実施形態のＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンと同じ処理を実行する。その際、ステップＳ１１においてＶ＜ＶSLと判定され、又、ステップＳ１３において登坂路が極短路よりも長いと判定された場合は、加速度αを制限することなくステップＳ３８へジャンプする。更に、ステップＳ１２において平坦路や降坂路を走行していると判定した場合は、ステップＳ３６へジャンプする。

一方、ステップＳ１３で、登坂路が極短路と判定された場合は、ステップＳ１４へ進む。そして、ステップＳ１４で登坂勾配θUを検出した後、ステップＳ３１へ進むと、この登坂勾配θUに基づき、図１０に示す加速度抑制ゲインテーブルを参照して加速度抑制ゲインＧα[%]を設定し、ステップＳ３２へ進む。この加速度抑制ゲインテーブルには、登坂勾配θUに対し、所定の傾きで減少する駆動力抑制値としての加速度抑制ゲインＧα[%]が設定されている。従って、登坂勾配θUが大きくなるに従い加速度抑制の度合いが次第に大きくなる。

尚、この傾きは極短路の登坂路において運転者に加速不足を感じさせることなく、しかも、駆動源３５にかかる負荷を軽減してエネルギ消費効率の改善を図ることのできる値であり、予め実験等に基づいて設定されている。又、この加速度抑制ゲインＧαは、登坂勾配θUに基づき所定傾きの一次式から求めるようにしても良い。又、このステップＳ３１での処理が、本発明の駆動力抑制値設定部に対応している。

その後、ステップＳ３２へ進むと、ＡＣＣ初期加速度αINIに加速度抑制ゲインＧαを乗算して、ＡＣＣ加速度αを設定する(α←αINI・Ｇα)。このＡＣＣ加速度αは、登坂路走行において自車速ＶをＡＣＣ目標車速Ｖstに収束させるために設定されるものである。又、ＡＣＣ加速度初期値αINIは、予め設定されている固定値、或いは自車速ＶとＡＣＣ目標車速Ｖstの差分に応じ、自車速Ｖにかかる負荷が大きいほど大きな値に設定される可変値である。

ところで、登坂勾配θUが大きい場合は、小さい場合に比し、自車両Ｍの上り始めにおいて走行負荷（走行抵抗）が大きくなる。一方、加速度抑制ゲインＧαは、登坂勾配θUに比例して減少する値に設定されている。そのため、自車両Ｍが登坂路を走行するに際して走行負荷が増加しても、緩やかに自車速Ｖが上昇されるため、駆動源３５にかかる負荷を軽減させることができる。その結果、エネルギ消費効率を改善することができるばかりでなく、良好な乗り心地を得ることができる。

次いで、ステップＳ３３へ進むと、追従する後続車Ｆ(図７参照)が、所定車間距離(例えば、１０～１５[m]）の範囲に検出されているか否かを、上述した第１実施形態と同様の手段を用いて調べる。

そして、後続車Ｆが検出されていない場合はステップＳ３８へジャンプする。又、後続車Ｆが検出されている場合は、ステップＳ３４へ進む。ステップＳ３４では、後続車速ＶFを、上述した第１実施形態と同様の手段を用いて検出し、ステップＳ３５へ進む。

ステップＳ３５では、自車速Ｖと後続車速ＶFとを比較する。そして、Ｖ≧ＶFの場合、ステップＳ３８へジャンプする。又、自車速Ｖが後続車速ＶF未満の場合は(Ｖ＜ＶF)、後続車Ｆが接近してくるため、ステップＳ３７へ進む。

一方、ステップＳ１２からステップＳ３６へジャンプすると、登坂路が終了したか否かを、上述した第１実施形態と同様の手段を用いて調べる。そして、登坂路終了ではない、すなわち、自車両Ｍが登坂路を未だ走行していない、或いは登坂路に差し掛かっていない状態のときはステップＳ３３へ戻る。又、登坂路の終了と判定した場合はステップＳ３７へジャンプする。

ステップＳ３５、或いはステップＳ３６からステップＳ３７へ進むと、ＡＣＣ加速度αをＡＣＣ加速度初期値αINIで設定し(α←αINI)、加速度抑制制御を解除してステップＳ３８へ進む。

従って、Ｖ＜ＶFと判断された場合には直ちに自車速ＶをＡＣＣ目標車速Ｖstに立ち上げることができるため、後続車Ｆの接近を回避することができる。尚、このステップＳ３２～Ｓ３７での処理が、本発明の駆動力抑制制御部に対応している。

そして、ステップＳ１１，Ｓ１３，Ｓ３３，Ｓ３５，Ｓ３７の何れかからステップＳ３８へ進むと、ＡＣＣ加速度αを出力してルーチンを抜ける。ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６では、ＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンで設定したＡＣＣ加速度αで自車速ＶをＡＣＣ目標車速Ｖstである目標車速に収束するように加減速駆動部３２を制御動作させる。

尚、上述したＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンのステップＳ３３で、追従する後続車Ｆが、所定車間距離の範囲内で検出された場合、ステップＳ３４，Ｓ３５の処理を省略して、ステップＳ３７へプログラムを進めるようにしても良い。

このように、本実施形態によれば、極短路の登坂路においては、ＡＣＣ加速度αを登坂勾配θUに応じて設定した加速度抑制ゲインＧαで制限するようにしたので、登坂路走行に際し、駆動源にかかる負荷を緩やかに増加させることができる。その結果、駆動源３５にかかる急激な負荷の増加が抑制され、エネルギ消費効率を改善することができる。更に、駆動源３５にかかる負荷変動が少なくなるため良好な乗り心地を得ることができる。又、ＡＣＣ加速度αが抑制されるため、極短路の登坂路が終了した後のブレーキ作動が最小限となり、エネルギロスの発生を抑制することができる。
［第３実施形態］
図１１～図１４に本発明の第３実施形態を示す。本実施形態は、ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６で設定する先行車Ｐとの間の車間距離Ｌの目標値（目標車間距離）Ｌｍを、登坂勾配θUに応じて可変設定するようにしたものである。尚、運転支援装置１は、第１実施形態の図１と共通しているため、図１の符号を用いて説明する。

ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６では、第１実施形態と同様、図２に示すＡＣＣセット車速初期設定ルーチンを実行した後、図１１、図１２に示すＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンが実行される。尚、第２実施形態のフローチャートと共通する処理は、同一の符号を付して説明を簡略化し、或いは省略する。

先ず、ＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンのステップＳ１１～Ｓ１４において、第１実施形態のＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンと同じ処理を実行する。その際、ステップＳ１１においてＶ＜ＶSLと判定され、又、ステップＳ１３において登坂路が極短路よりも長いと判定された場合は、ＡＣＣ目標車速Ｖstを制限することなくステップＳ４４へジャンプする。更に、ステップＳ１２において平坦路や降坂路を走行していると判定した場合は、ステップＳ３６へジャンプする。

一方、ステップＳ１４で登坂勾配θUを検出した後、ステップＳ４１へ進むと、この登坂勾配θUに基づき、図１３に示す車間距離係数設定テーブルを参照して、車間距離延長値としての車間距離係数ＫLを設定して、ステップＳ４２へ進む。この車間距離係数設定テーブルには、登坂勾配θUに対し、所定の傾きで増加する車間距離係数ＫLが設定されている。尚、この車間距離係数ＫLは平坦路と判定される範囲では(θU≒０)、ＫL＝1.０に設定される。又、このステップＳ４１での処理が、本発明の車間距離延長値設定部に対応している。

ステップＳ４２へ進むと、初期目標車間距離ＬINIに車間距離係数ＫLを乗算して、新たな目標車間距離Ｌｍを設定し(Ｌｍ←ＬINI・ＫL)、ステップＳ３３へ進む。

この初期目標車間距離ＬINIは自車速Ｖに応じ、自車速Ｖが速くなるに従い長い値に設定される。例えば、自車両Ｍが先行車Ｐに対し、車間距離Ｌが所定の目標車間距離Ｌｍを維持した状態で追従走行している際に、登坂路に差しかかり、走行負荷が増加すると、自車両Ｍは先行車Ｐとの車間距離Ｌを目標車間距離Ｌｍとすべく、駆動源３５の駆動トルクを増加させる。この駆動トルクの増加量は登坂勾配θUにほぼ比例して増加するため、登坂勾配θUが大きい場合にはトルク負荷が増加する。

図１４(ａ)に示すように、先行車Ｐの車速（先行車速）ＶPが落ち込むと、車間距離Ｌが目標車間距離Ｌｍより狭くなるため、自車両Ｍも減速するが、その後、先行車Ｐが加速すると、図１４(ｂ)に一点鎖線で示すように先行車Ｐが自車両Ｍから離れるので、自車両Ｍと先行車Ｐとの車間距離Ｌが広がる。

車間距離係数ＫLが登坂勾配θUに応じて次第に大きな値に設定されるので、自車両Ｍの目標車間距離Ｌｍは登坂勾配θUが大きくなるに従い広げられる。そのため、先行車Ｐが負荷を増大させて先行車速ＶP維持させようとしても、自車両Ｍはそれに追従して、駆動源３５にかかる負荷を急激に増加させることはない。

その結果、駆動源３５にかかる負荷が軽減され、エネルギ消費効率を改善することができる。更に、駆動源３５にかかる負荷変動が少ないため、良好な乗り心地を得ることができる。

次いで、ステップＳ３３へ進み、ステップＳ３３～Ｓ３５で後続車Ｆが検出された際の処理を、上述した第２実施形態と同様に行ってステップＳ４３へ進む。一方、ステップＳ１２からステップＳ３６へジャンプすると、登坂路が終了したか否かを調べ、登坂路終了ではない、すなわち、自車両Ｍが登坂路を未だ走行していない、或いは登坂路に差し掛かっていない状態のときはステップＳ３３へ戻る。又、登坂路の終了と判定した場合はステップＳ４３へジャンプする。

ステップＳ３５、或いはステップＳ３６からステップＳ４３へ進むと、目標車間距離Ｌｍを初期目標車間距離ＬINIで設定し(Ｌｍ←ＬINI)、登坂路抑制制御を解除してステップＳ４４へ進む。従って、後続車Ｆが接近している場合（Ｖ＜ＶF）は、目標車間距離Ｌｍが、直ちに初期目標車間距離ＬINIに設定され、加速制御により車間距離Ｌが詰まるため、後続車Ｆにノロノロ感を与えてしまうことがない。尚、このステップＳ４２，Ｓ３３～Ｓ３５，Ｓ４３での処理が、本発明の目標車間距離設定部に対応している。

そして、ステップＳ１１，Ｓ１３，Ｓ３３，Ｓ３５，Ｓ４３の何れかからステップＳ４４へ進むと、目標車間距離Ｌｍを出力してルーチンを抜ける。ＡＣＣ＿ＥＣＵ１６では、直前を走行する先行車Ｐが検出された場合、先行車追従制御により、車間距離Ｌが目標車間距離Ｌｍに収束するように、加減速駆動部３２を制御動作させ、又、必要に応じてブレーキ駆動部３１を制御動作させる。

尚、上述したＡＣＣ登坂路抑制制御ルーチンのステップＳ３３で、追従する後続車Ｆが、所定車間距離の範囲内で検出された場合、ステップＳ３４，Ｓ３５の処理を省略して、ステップＳ４３へプログラムを進めるようにしても良い。

このように、本実施形態によれば、極短路の登坂路においては、先行車Ｐと自車両Ｍとの目標車間距離Ｌｍが、登坂勾配θUに応じて設定した車間距離係数ＫLで広く設定するようにしたので、先行車速ＶPが落ち込んだ後に急加速しても、自車両Ｍはそれに追従して急加速することがない。その結果、駆動源３５にかかる負荷が軽減され、エネルギ消費効率を改善することができる。又、急加速が抑制されるため良好な乗り心地を得ることができる。

更に、目標車間距離Ｌｍが広く設定された状態で極短路の登坂路を追従走行するようにしたので、登坂路が終了した後は緩やかなブレーキ作動で減速させることができ、エネルギロスの発生を抑制することができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば第１実施形態或いは第２実施形態と、第３実施形態とを組み合わせて登坂路抑制制御を実行するようにしても良い。
すなわち、先行車Ｐが検出されない場合は、第１実施形態或いは第２実施形態と第３実施形態に示すフローチャートを実行し、先行車Ｐが検出された場合は第３実施形態を実行する。

［付記］本発明によれば、以下の如き構成を更に得ることができる。
１）請求項１記載の車両の運転支援装置において、前記駆動力抑制制御部は、前記走行環境情報取得部で取得した前記走行環境情報に基づき前記自車両を追従する後続車を検出し、且つ該後続車の車速が前記自車両の車速よりも速い場合、前記加速度の制限を解除することを特徴とする車両の運転支援装置。

１…運転支援装置、
１１…ナビゲーション装置、
１２…ナビゲーション制御ユニット、
１３…道路地図データベース、
１４…ＧＮＳＳ受信機、
１５…自律センサ、
１６…ＡＣＣ制御ユニット、
１７…車内通信回線、
２２…前方カメラユニット、
２２ａ…メインカメラ、
２２ｂ…サブカメラ、
２２ｃ…画像処理ユニット、
２２ｄ…前方走行環境認識部、
２３…後方環境認識ユニット、
２３ａ…環境認識センサ、
２３ｂ…後方環境認識部、
３１…ブレーキ駆動部、
３２…加減速駆動部、
３３…報知装置、
３５…駆動源、
Ｆ…後続車、
Ｇα…加速度抑制ゲイン、
ＫL…車間距離係数、
Ｌ…車間距離、
ＬINI…初期目標車間距離、
Ｌｃ…登坂路長、
Ｌｍ…目標車間距離、
Ｍ…自車両、
Ｐ…先行車、
Ｖ…自車速、
ＶF…後続車速、
ＶG…減少値、
ＶINI…セット車速、
ＶP…先行車速、
ＶSL…極低速判定閾値、
Ｖst…ＡＣＣ目標車速、
α…ＡＣＣ加速度、
αINI…ＡＣＣ加速度初期値、
θU…登坂勾配

Claims (4)

1. 自車両周辺の走行環境情報を取得する走行環境情報取得部と、
   予め設定したセット車速を目標車速の初期値として設定する目標車速設定部と
   を備え、
   前記走行環境情報取得部で取得した前記走行環境情報に基づき前記自車両の前方に追従対象の先行車が認識されている場合は目標車間距離を開けて該自車両を前記先行車に追従させ、又該先行車が認識されない場合は該自車両を前記目標車速で走行させる車両の運転支援装置において、
   前記走行環境情報取得部で登坂路を検出し、該登坂路が極短路と判定された場合に該登坂路の前後勾配を検出する登坂勾配検出部と、
   前記登坂勾配検出部で検出した前記前後勾配に基づいて前記自車両に設けた駆動源の駆動力を抑制する駆動力抑制値を設定する駆動力抑制値設定部と、
   前記駆動源の駆動力を抑制する駆動力抑制制御部と
   を更に備え、
   前記駆動力抑制制御部は、前記走行環境情報取得部で前記自車両が前記登坂路に進入したと判定した場合は該登坂路が終了するまで、前記目標車速設定部で設定した前記目標車速と前記自車両の車速を該目標車速に到達させるための加速度との一方を前記駆動力抑制値設定部で設定した前記駆動力抑制値で制限し、
   前記目標車速設定部は、前記走行環境情報取得部で取得した前記走行環境情報に基づき前記自車両を追従する後続車を検出し、且つ該後続車の車速が前記自車両の車速よりも速い場合、前記目標車速を該後続車の車速で設定する
   ことを特徴とする車両の運転支援装置。
2. 自車両周辺の走行環境情報を取得する走行環境情報取得部と、
   予め設定したセット車速を目標車速の初期値として設定する目標車速設定部と
   を備え、
   前記走行環境情報取得部で取得した前記走行環境情報に基づき前記自車両の前方に追従対象の先行車が認識されている場合は目標車間距離を開けて該自車両を前記先行車に追従させ、又該先行車が認識されない場合は該自車両を前記目標車速で走行させる車両の運転支援装置において、
   前記走行環境情報取得部で登坂路を検出し、該登坂路が極短路と判定された場合に該登坂路の前後勾配を検出する登坂勾配検出部と、
   前記登坂勾配検出部で検出した前記前後勾配に基づいて前記自車両に設けた駆動源の駆動力を抑制する駆動力抑制値を設定する駆動力抑制値設定部と、
   前記駆動源の駆動力を抑制する駆動力抑制制御部と
   を更に備え、
   前記駆動力抑制制御部は、前記走行環境情報取得部で前記自車両が前記登坂路に進入したと判定した場合は該登坂路が終了するまで、前記目標車速設定部で設定した前記目標車速と前記自車両の車速を該目標車速に到達させるための加速度との一方を前記駆動力抑制値設定部で設定した前記駆動力抑制値で制限し、
   前記目標車速設定部は、前記登坂路が終了した際に前記走行環境情報取得部で取得した前記走行環境情報に基づき前方の信号機が検出され、且つ該信号機が停止指示の場合は、前記目標車速設定部で設定した前記目標車速を、前記駆動力抑制値設定部で設定した前記駆動力抑制値で制限した状態を維持する
   ことを特徴とする車両の運転支援装置。
3. 自車両周辺の走行環境情報を取得する走行環境情報取得部と、
   予め設定したセット車速を目標車速の初期値として設定する目標車速設定部と
   を備え、
   前記走行環境情報取得部で取得した前記走行環境情報に基づき該自車両の前方に追従対象の先行車が認識されている場合は目標車間距離を開けて該自車両を前記先行車に追従させ、又該先行車が認識されない場合は該自車両を前記目標車速で走行させる車両の運転支援装置において、
   前記走行環境情報取得部で登坂路を検出し、該登坂路が極短路と判定された場合に該登坂路の前後勾配を検出する登坂勾配検出部と、
   前記登坂勾配検出部で検出した前記前後勾配に基づいて前記目標車間距離を広げる車間距離延長値を設定する車間距離延長値設定部と、
   前記目標車間距離を設定する目標車間距離設定部と
   を更に備え、
   前記目標車間距離設定部は、前記登坂勾配検出部で前記登坂路が極短路と判定されて前記前後勾配が検出され場合、予め設定されている初期目標車間距離を前記車間距離延長値設定部で設定した前記車間距離延長値で延長させて新たな目標車間距離を設定する
   ことを特徴とする車両の運転支援装置。
4. 前記目標車間距離設定部は、前記走行環境情報取得部で取得した前記走行環境情報に基づき前記自車両を追従する後続車を検出し、且つ該後続車の車速が前記自車両の車速よりも速い場合、前記目標車間距離を前記初期目標車間距離で設定する
   ことを特徴とする請求項３記載の車両の運転支援装置。

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