WO2007102228A1

WO2007102228A1 - 自動車の制御装置及び制御方法

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Publication number: WO2007102228A1
Application number: PCT/JP2006/304814
Authority: WO
Inventors: Mikio Ueyama; Tatsuya Yoshida; Kazuhiko Hanawa
Original assignee: Hitachi, Ltd.
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2006-03-06
Publication date: 2007-09-13
Also published as: JP4862036B2; JPWO2007102228A1; DE602006015362D1; EP1995705A1; EP1995705B1; US9008940B2; US20090228184A1; EP1995705A4

Abstract

登りあるいは下り勾配及びカーブや交差点先で先行車が発見された際に、車間距離が急速に詰まるのを防止し、あるいは衝突が避けられない場合には、衝突被害を低減し、安全かつ適切な追従制御を行う走行制御装置と障害物検出装置を提供する。障害物を検知するセンサ201から情報を入力するとともにナビゲーション装置202から自車位置の地形情報を入力し、センサ201が障害物を検知した後に所定条件を満たすことによりその障害物の存在を確定する処理を行う障害物確定処理部208を備え、ナビゲーション装置202から入力した自車位置の地形情報に基づき、障害物の存在を確定する所定条件を変更する。

Description

明細書

自動車の制御装置及び制御方法

技術分野

本発明は、自動車の制御装置及び制御方法に係る。特に障害物や先行車などを検知する手段を有する自動車に好適である。背景技術

ァダプティブクルーズコントロール装置（以下 A C C装置と略す）において、ドライバが設定速度と設定車間距離を入出力表示部により設定する機能と、先行車が存在しないときは設定速度に制御し、先行車が存在する場合には、設定車間で追従する機能が実現されている。従来、高速道路が対象とされてきたが、地形変化のより大きい一般道への適用の拡大が進んできている。しかしながら、先行車や停止物が登り勾配の向こう側に隠れて存在している場合に、自車が勾配の頂上付近で、先行車を発見する際、急に先行車が見え始める。そのため、ァダプティブクルーズコントロール装置の減速が間に合わずに、走行上の危険を感じることがある。ァダプティブクルーズコントロール装置の通常の先行車認識時間は数秒間であり、数秒間の先行車の存在を継続的に確認し、最終的に先行車の確定判定を実施する。この確定判定の結果に基づいて、警報及びァクチユエ一夕（アクセルやトランスミッション，ブレーキ等）への制御指令を発行する。従い、通常の判定処理では、先行車の存在を数秒間確認する必要があるため、減速を開始する夕イミングが遅れるといえる。また、自車が下り勾配から登り勾配にかけて走行中に、登り勾配の途中の先行車を発見する場合には、同様に、目視では見えているものの、センサが先行車の存在を確認する確定必要時間を要するため減速を開始する夕イミングが遅れてしまう。

つまり、現状のァダプティブクルーズコントロール装置（以下 A C C 装置と略す）や衝突軽減制動装置においては、ドライバが目視で判断するより、制動のかかるタイミングが遅くなる傾向がある。先行車が見え始めており、ドライバにとっては速やかな減速対応が必要である。

検知時間の短縮は走行制御系とくに衝突軽減制動装置においては、衝突直前の速度が問題となるため、重要な問題である。第 1図に、下記（式 1 ) 及び（式 2 ) により計算した走行距離と減速速度を示す。

走行距離 =自車速度 X走行時間 …（式 1 ) 減速速度 =減速加速度 X走行時間 …（式 2 ) たとえば、自車両が 6 5 km/ hで走行中のとき、第 1図から分かるように 2秒間で 3 6 . 1 mも走行する。また、 2秒間あれば、減速加速度を 0 . 8 gとして、 1 5 . 7 km/ h減速することができる。衝突時の速度を 5 0 km/ h以下に低減できれば、衝突時の死亡率が低くなることが知られており、衝突直前の速度をできる限り低減する必要がある。すなわち、衝突判断を秒単位で短縮できれば、大きな効果が得られると言える。

また、ナビゲーシヨン装置を用いて、 E T Cゲートや踏み切り等の構造物を早期に判断したり、道路の混雑度により先行車を早期に発見したりする技術が知られている（例えば特開 2 0 0 3 — 1 4 1 6 9 8号公報参照）。

しかしながら、勾配途中の先行車やカーブ途中の先行車を早期に発見することはできず、また、勾配やカーブでの先行車認識の迅速化を図つた発明は見当たらない。

一方、ナビゲ一ション装置においては、地図の高精度化が進んでおり、地形情報をナビゲーシヨン装置内に備えることは既知の技術となっている。発明の開示

本発明の目的は、登り · 下り勾配及びカーブや交差点先で先行車が発見された際に、車間距離が急速に詰まるのを軽減し、あるいは衝突が避けられない場合には、衝突被害を低減し、安全かつ適切な追従制御を行う走行制御装置と障害物検出装置を提供することである。

そこで、障害物を検知するセンサからの障害物検知情報と、地図デー夕ベースからの自車位置の地形情報とを入力し、センサが障害物を検知した後に所定条件を満たすことにより障害物の存在を確定する処理を行う際に、自車位置の地形情報に基づき、障害物の存在を確定する条件を変更する。

これによれば、登り勾配から下り勾配にかかる地点の先行車及び下り勾配から登り勾配にかかる地点の先行車及びカーブや交差点先での先行車の発見を早めることができるので、車間距離が急に詰まるのを軽減し、あるいは衝突軽減制動装置の起動を早めることができ、より適切な走行制御を行うことができる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の一実施形態をなす、時間による走行距離と減速速度を示す。

第 2図は、本実施例のブロック図である。

第 3図は、本実施例のブロック図（その 2 ) である。

第 4図は、自車が勾配の頂上付近を通過し先行車を急に発見する場面である。

第 5図は、自車が勾配の底付近を通過し先行車を急に発見する場面である。

第 6図は、自車がカーブ近辺を通過し先行車を急に発見する場面である。

第 7図は、交差点先で先行車を急に発見する場面である。

第 8図は、センサ検知から車両を動作させるまでの処理の流れである。第 9図は、先行車検出のタイミングチャートである。

第 1 0図は、障害物確定処理とナビゲーシヨン装置のデータのやり取りである。

第 1 1図は、障害物の確定処理である。

第 1 2図は、地形条件サーチ処理である。

第 1 3図は、勾配差と進行角差の求め方である。

第 1 4図は、ナビゲーシヨン装置内の処理である。

第 1 5図は、レーザレーダの検知例（勾配）である。

第 1 6図は、レーザレーダの検知例（カーブ）である。

第 1 7図は、レーザレーダの検知タイミングチャート例である。

第 1 8図は、レーザレーダの認識処理例である。

第 1 9図は、ステレオカメラの原理である。

第 2 0図は、ステレオカメラの認識処理例である。

第 2 1図は、ミリ波レーダの認識処理例である。

第 2 2図は、センサ毎の確定条件例である。

第 2 3図は、障害物確定処理とナビゲーシヨン装置のデータのやり取り（その 2 ) である。

第 2 4図は、地形条件サーチ処理（その 2 ) である。第 2 5図は、ナビゲーシヨン装置内の処理（その 2 ) である。

第 2 6図は、地形条件付地図作成方法である。

第 2 7図は、障害物確定処理とナビゲーシヨン装置のデータのやり取り（その 3 ) である。

第 2 8図は、地形条件サーチ処理（その 3 ) である。

第 2 9図は、地形情報テーブル入手処理である。

第 3 0図は、障害物確定処理（その 3 ) である。

第 3 1 図は、ナビゲーシヨン装置内の処理（その 3 ) である。

第 3 2図は、警報及び制動のバリエーションである。

第 3 3図は、センサ検知から車両を動作させるまでの処理の流れ（その 2 ) である。発明を実施するための最良の形態

以後説明する実施形態は、ァダプティブクルーズコントロール装置および衝突軽減制動装置とその装置に使用するセンサに関連し、特に先行車を勾配やカーブの途中、交差点で検出した際に、ナビゲーシヨン装置を用いて、先行車確定の判定時間を短くするものである。

本発明の一実施形態をなす走行制御装置は、第 2図のブロック図に示すように、車間距離と相対速度を検出するセンサ 2 0 1 , 地図上の自車の地形情報と車間距離を隔てた先行車の地形情報を求めるナビゲーション装置（ナビゲーシヨン装置） 2 0 2，一定速度制御や車間距離制御及び衝突前減速制御を行う車間制御装置 2 0 3，ブレーキ制御装置 2 0 4 , エンジン制御装置 2 0 5、及び必要なデータのやりとりを行う通信ケーブル 2 0 6で構成される。ここで、エンジン制御装置 2 0 5は、トランスミッションの制御を含むものとする。センサ 2 0 1 には、センサの入力処理，認識処理を行う障害物検知部 2 0 7が含まれている。車間制御装置 2 0 3は、主にソフトウェア処理で実現されており、障害物確定部 2 0 8，車間制御部 2 0 9を含む。この障害物確定部は、本例のように車間制御装置内に格納しても良いし、センサ内部に格納しても良い。また、車間制御装置 2 0 3の機能を、センサやナビゲーシヨン装置内部あるいはその他の制御ユニット内に格納しても良い。

また、本発明を第 1実施例の障害物認識装置は、第 3図のブロック図に示すように、車間距離と相対速度を検出するセンサ 2 0 1 , 地図上の自車の地形情報と車間距離を隔てた先行車の地形情報を求める地図デー夕べ一スとしてのナビゲーション装置 2 0 2，必要なデータのやりとりを行う通信ケーブル 2 0 6で構成される。センサには、センサの入力処理，認識処理を行う障害物検知部 2 0 7 と障害物の存在を確し、車間制御装置に結果を送信する障害物確定部 2 0 8が含まれている。

第 2図は、本発明の一実施例をなす走行制御装置であって、先行車との車間距離と相対速度を求めるセンサ 2 0 1 , 先行車と自車の地形情報を求めるためのナビゲーシヨン装置 2 0 2 (以下ナビゲ一シヨン装置と略す），車間距離を制御するための車間制御装置 2 0 3，ブレーキを制御するための、ブレーキ制御装置 2 0 4 , エンジンを制御するためのェンジン制御装置 2 0 5及び装置間の通信ケーブル 2 0 6からなる。ここで、エンジン制御装置 2 0 5は、トランスミッションの制御を含むものとする。通信ケーブル 2 0 6 を介した装置間の通信は C AN (Controller Area Network) を用いる。走行制钾に必要な、自車速度等の情報は常時 C AN経由で取り出すことができる。センサには、センサの入力処理を行う障害物検知部 2 0 7が含まれる。センサは、障害物の認識確定結果を CAN経由で車間制御装置に送信する。ここで、ナビゲーション装置とセンサのデータのやりとりには、 CAN を経由せず、専用の通信ケーブルを使用しても良い。また無線を用いても良い。どの場合でも、センサやナビゲ一シヨン装置から情報を入力する入力部を車間制御装置に設ける。 C A Nや通信ケーブルの場合は、当該ケーブルを接続するコネクタであり、また無線の場合はアンテナが該当する。ナビゲ一シヨン装置からの入力部を地形情報入力部，センサから情報を入力する入力部をセンサ情報入力部とする。

本実施形態の障害物確定部 2 0 8の制御処理は、ソフトウェア処理で実現されており、センサ内部やナビゲーシヨン装置内に格納される。以下、従来技術による検知方法と先行車の確定処理について説明する。第 4図は、自車が勾配の頂上付近を通過し先行車を急に発見する場面を記載したものである。車線（ハッチング）で示された方が自車，白抜きが他車または先行車である（以下の図面も同様）。第 4図（ a ) は、先行車を発見していない場面である。第 4図（b ) は、ドライバが目視で先行車を発見した場面である。第 4図（ c ) は、センサが先行車を検知開始した場面である。第 4図（ d ) は、センサが先行車の存在を確定した場面である。

ドライバが目視で、先行車を発見した場面から、ほどなくして、センザが先行車の検知を開始する。車間制御装置は、誤認識を防ぐために、一定の確定必要時間を経過後、先行車有りの確定判断を行う。しかしながら、第 4図のような場面では、先行車に相当近づいてから、先行車の存在を確定するため、ドライバが介入して、ブレーキを踏む必要が出てくる。ドライバは、先行車が見えているので、車間制御装置が動作し、自動減速する動作を期待しているが、減速が行われないため、一瞬期待を裏切られることになる。ここでは、勾配での検知例として、レーザレーダの例を第 1 5図に示す。

第 1 5図（ 2 ) で、先行車が急に下から現れると、レーザレーダにより、先行車の正面，右，左の 3ケ所の検知が行われ、先行車の確定処理が開始される。続いて、確定必要時間経過後、先行車検知が確定される。

レーザレーダの認識処理の概要を第 1 8図に示し、説明を加える。 S 1 8 0 1でレーザ光を前方に発射し、反射されて帰ってきたレーザ光を受信する。 S 1 8 0 2で受信レーザ光の時間遅れから相対距離を、スキヤン角度から方向を求める。 S 1 8 0 3で、スキャン終了後、相対距離でグルーピングし、所定の受信ビーム数以上の候補物体を求める。 S 1 8 0 4で候補物体の前回と今回の相対距離の差すなわち相対速度と、自車速度を基準に自車速度に近い静止物を除外する。数百 m s 間の候補物体の存在継続を確認する。 S 1 8 0 5で物体の相対距離，相対速度，受信ビームの本数を出力する。

第 5図は、自車が勾配の底付近を通過し先行車を急に発見する場面を記載したものである。勾配の頂上付近を通過中と同様に、先行車に相当近づいてから、センサは先行車の存在を確定することになる。

第 6図は、自車がカーブ近辺を通過し先行車を急に発見する場面である。カーブの先に急に先行車が見え始めると、やはり、センサの先行車の確定に時間がかかる。

ここで、第 1 6図に右カーブでのレーザレーダの検知例を示す。右力ーブで先行車が現れると、レーザレーダにより、順次、先行車の右の検知，右と正面の検知，右，正面，左の 3ケ所の検知の順に検知が行われる。先行車の確定処理は、先行車の右，正面，左の 3ケ所の検知が開始された時点から始まる。続いて、確定必要時間経過後、先行車が確定される。

第 7図は、交差点先で先行車を急に発見する場面である。自車が進路を変更した後、進行路に先行車を発見すると、同様に、センサの先行車の確定に時間がかかる。

以上、第 4図から第 7図に示すように、先行車を確定して、ァクチュエー夕を起動するまでには、レーザレーダが先行車の右，正面，左の 3 ケ所を検知し、その状態を確定必要時間の間、監視する必要がある。次に第 8図以降を用いて、本実施形態による確定必要時間の短縮方法について説明する。

第 8図は、センサ検知から車両を動作させるまでの処理の流れである。

S 8 0 1で、センサは障害物を検知し、障害物候補のデータを出力する。 S 8 0 2で障害物の確定処理を行う。これは、障害物を検知している継続時間により、障害物を確定する処理である。その結果、確定した障害物の情報を出力する。 S 8 0 3で、車間制御装置は、確定した障害物との率間距離，相対速度，自車速度などから、車両を制御するためのトルク値，ブレーキ油圧値，トランスミッション指令値などの制御指令値を出力する。 S 8 0 4で、車両制御部は、ァクチユエ一夕を起動し、車両を動作させる。

第 9図に、先行車検出のタイミングチャートを示す。第 9図（ a ) には、従来の検出処理を示し、第 9図（ b ) には、本実施形態の検知処理を示す。

一般にセンサは、複数の障害物の情報を出力するため、車両制御部は、センサ情報に基づく先行車の確定処理が必要になり、その確定結果を受けて、実際の車両制御を行うことになる。

センサの出力は、通常、「検知中（ 1 )」から、条件を満たす検知物が発見されたとき、結果を出力する「検知中（条件を満たす検知物有）（ 2 )」の状態に移る。

従来の確定処理は、センサからの検知物の情報を受けると、「確定中 ( 3 )」の状態に移り、確定必要時間の間、継続を確認したあと、 .「先行車確定（4 )」の状況に移る。

この「先行車確定（ 4 )」をトリガとして、車間制御部はァクチユエ一ションを実行する。

本実施形態の確定処理は、「確定中（ 3 )」の状態を、短縮することを目的としている。その結果、車両制御部に「先行車確定（ 4 )」情報を、すばやく渡すことができるようになる。

レーザレーダの例では、第 1 7図（ 1 ) に示すように、先行車の右側，正面，左側の 3ケ所の検知が行われた時点で、確定処理が始まり、確定必要時間経過後に先行車が確定される。従来、確定必要時間は約 3〜 5 秒程度確保されている。

本実施形態では、第 1 7図（ 2 .) に示すように、地形情報を利用することにより、先行車確定時間を短縮することができる。確定必要時間を一例として約 0 . 5秒〜 1秒程度に短縮することができる。約 2秒間短縮することができれば、自車速 6 5 km/ hでの空走距離が 3 6 . 1 mなので、従来に比べ 3 6 . 1 m手前で自動減速を開始することができる。高速で移動する車両にとつて秒単位の時間の短縮は、非常に重要であるといえる。

ここで、カーブの方向は、操舵角ゃョ一レート，自車位置の地図情報から判定することが可能であり、障害物が完全に正面に位置するまで待たずに、たとえばレーザービームの検知確認個所を減らして障害物を確定してもよい。たとえば、カーブであれば、左と正面または右と正面の 2本の検知で障害物を確定してもよい。 1

ステレオカメラを用いた場合についても、同様に先行車の確定処理を実施することができる。ステレオカメラは左右の画像の視差を求め、視差から対応点までの距離を求めるものである。第 1 9図にステレオカメラの原理を示す。対象物までの距離と対象物の横位置を測定することができる。

ステレオカメラの認識処理の概要を第 2 0図に示す。 S 2 0 0 1で、左右の濃淡画像を基に左右の画像の一致する位置を求めるステレオマツチング処理を行う。 S 2 0 0 2で、各点の視差から画像各点の距離を求める距離画像計算処理を行う。 S 2 0 0 3で、距離に応じてグルーピング処理を行う。このグルーピング処理において、対象物の大きさと横位. 置を把握できる。 S 2 0 0 4で、選別処理を行い、グルーピングした対象物の相対速度から静止物を除外したり、白線認識機能をもつものであれば、白線外の対象物を除外したりする。さらに数百 m s 間の継続しない対象物を除外しする。 S 2 0 0 5で、対象物の相対距離，相対速度，横位置，幅，高さを出力する。

この対象物の継続を監視し、確定必要時間の経過を見て、先行車を確定することができる。

ここで、対象物が、正面に存在しなくても、カーブの情報を利用して、カーブの方向に確定必要時間存在すれば、先行車を確定しても良い。また、自車が勾配地点を走行中と判定した際には、対象物の上下方向の高さ基準を小さくして、確定必要時間確認後、先行車を確定しても良い。本実施形態においては、地形情報を利用することにより、先行車確定時間を短縮することができる。

ミリ波レーダを用いた場合についても、同様に先行車の確定処理を実施することができる。第 2 1図にミリ波レーダの認識処理例を示す。 S 2 1 0 1で、電波を前方に発射し、反射されて帰ってきた電波を受信する。 S 2 1 0 2で電波強度が閾値より強い地点の距離，相対速度，方向を求める。ここで、距離は、受信電波の遅れから、相対速度はドッブラ周波数から、方向は、スキャン角などから求めることができる。 .

S 2 1 0 3で、相対速度が自車速度に近い静止物を除外する。求めた方向から他車線の対象物を除外する。存在時間が約 3 0 0 m s以下の対象物を除外ずる。 S 2 1 0 4で対象物の相対距離，相対速度，方向を出力する。

この対象物の継続を監視し、確定必要時間の経過を見て、先行車を確定することができる。ここで、カーブ走行中の情報を利用して、対象物が正面に存在しなくても、確定必要時間の経過を見て先行車を確定することができる。

本実施形態においては、地形情報を利用することにより、先行車確定必要時間を短縮することができる。

第 2 2図にセンサ毎の確定条件例を纏めて記載する。

第 1 0図に障害物確定処理とナビゲーシヨン装置のデータのやり取りを示す。以降、障害物確定処理の詳細を記載する。障害物確定処理は、ナビゲーシヨン装置に対して、車間距離を送信し、ナビゲーシヨン装置から、自車，先行車位置の勾配，進行角を受信する。

第 1 1図に障害物の確定処理のフローチャートを示し、実現方法の詳細を記述する。障害物確定処理は、通常、 1 0 m s等の時間間隔で呼び出され実行される。 S 1 1 0 1で、センサより入手したデータを確認し、新規に障害物が現れた時には、所定の夕イマと値を割当て、継続のときには、夕イマ値をデクリメントする。また、障害物が消えたときや正面から外れた時には、その夕イマの登録を削除する。 S 1 1 0 2で、チェックすべき障害物があり、最低限必要な必要確定時間（M I N) を経過していれば、 Y e s判定となり、 S 1 1 0 3の判定に進む。 N o判定であれば、処理をリターンする。 S 1 1 0 3で、確定必要時間を経過したものがあるか夕イマ値より判定する。 Y e s判定であれば、 S 1 1 0 4 処理に進み、障害物を確定する。 S 1 1 0 3判定で N oであれば、 S 1 1 0 5の地形条件サーチ処理（詳細を第 1 2図に示す）に進む。 S 1 1 0 5の処理の後、 S 1 1 0 6の地形条件判定処理に進み、地形条件であれば、 Y e s判定で、 S 1 1 0 4の確定障害確定処理に進む。 S 1 1 0 6判定で N oであれば、処理をリターンする。

本実施形態では、 S 1 1 0 5処理及び S 1 1 0 6の判定処理を追加したことにより、確定必要時間の経過を必ず待つ必要は無く、地形条件が成立すれば、即、障害物を確定することができる。

第 1 2図に地形条件サーチ処理のフローチャートを示す。 S 1 2 0 1 で、ナビゲーシヨン装置に先行車との車間距離を C AN経由送信する。次に、 S 1 2 0 2処理で、ナビゲ一シヨン装置より、自車と先行車位置の勾配及び進行角を入手する。 S 1 2 0 3の判定処理で、勾配差の絶対値が閾値以上の時あるいは、進行角差の絶対値が閾値以上のとき、地形条件が成立して、 Y e s判定となり、 S 1 2 0 4の地形条件フラグ設定処理に進む。 S 1 2 0 3処理で地形条件が成立しないときは、 N o判定で、 S 1 2 0 5の地形条件フラグクリア処理に進む。

第 1 3図に勾配差と進行角の求め方を示す。第 1 3図（ a) に示すように、勾配差は自車と先行車の勾配の差から求める。

第 1 3図（ b) にカーブ及び交差点での進行角差の求め方を示す。自車の進行角は、自車位置の地図情報または、ナビゲ一シヨン装置のジャイロ情報から求める。先行車の進行角は、先行車位置の地図情報から求める。従い、進行角差は、自車及び先行車の進行角差から求めることができる。

また、この方法のほかに、カーブの曲率半径と車間距離から進行角差を求める方法もある。この計算方法を（式 3 ) に示す。

進行角差 = 2 X a rc s i n (車間距離 Z 2 /曲率半径） … （式 3 ) 交差点の先に先行車がある場合には、進行角差は、ジャイロ等から求めた自車の進行角と先行車位置の進行角から求めることができる。

第 1 1図にナビゲーシヨン装置内の処理を示す。 S 1 4 0 1処理で、 C A N経由車間距離情報を得る。次に、 S 1 4 0 2処理において、自車位置と車間距離を隔てた先行車位置の勾配及び進行角（東西，南北の進行方向）を求める。 S 1 4 0 3処理で、求めた勾配および進行角情報を、 C A N経由送信する。

第 1 1 図から第 1 4図を用いて、障害物確定処理の詳細を説明した。以上のようにナビゲーシヨン装置の勾配やカーブの地形条件を利用することにより、障害物の確定必要诗間を短くすることができる。

ここで、第 1 0図の障害物確定処理とナビゲ一ション装置のデータのやり取りにおいては、ナビゲーシヨン装置に車間距離を渡し、ナビゲーシヨン装置から勾配と進行角を入手し、地形条件フラグを設定した。しかしながら、実施形態は第 1 0図に限らず実現できるので、次の二例を記載する。

最初に、第 2 3図他を用いて、ナビゲーシヨン装置内部で地形条件フラグを設定する例を示す。

第 2 3図は、障害物確定処理とナビゲ一ション装置のデータのやり取り（その 2 ) を示す。障害物確定処理は、ナビゲーシヨン装置に地形条件の問い合わせを行い、ナビゲーシヨン装置より、地形条件を入手する。ナビゲ一シヨン装置は、地形条件が付加された電子地図を備える。

第 1 1図の障害物確定処理は同一であるため省略する。

第 2 4図に地形条件サーチ処理（その 2 ) を示す。 S 2 4 0 1で障害物確定部からナビゲ一シヨン装置へ C AN経由地形条件の問い合わせを行う。 S 2 4 0 2でナビゲーシヨン装置から地形条件フラグを受け取る。第 2 5図にナビゲーシヨン装置内の処理（その 2 ) を示す。 S2501 で C AN経由、車間制御部からの要求を受け取る。 S 2 5 0 2で、自車位置から、自車位置と関連づけられた地形情報を地図から得る。 S2503 で、地形条件フラグの設定内容を障害物確定部に送信する。

第 2 6図に地形情報を付加した地図作成方法を示す。 S 2 6 0 1で道路地図上の各地点における勾配，進行角の情報を取り出すことができるように設定する。 S 2 6 0 2で所定地点（ 1 ) とセンサの検^!距離を隔てた地点（ 2 ) の 2点間の勾配，進行角差を求める。 S 2 6 0 3で、勾配と進行角の差のどちらかまたは両方がそれぞれの閾値より大きいとき、所定地点（ 1 ) の地形条件フラグをオンと設定する。 S 2 6 0 4で、所定地点（ 1 ) と地形条件フラグの関連づけを地図データ上で実施する。 S 2 6 0 5で、全地図について、たとえば 5 m毎にサーチし、地図デー夕を作成する。

センサの検知距離でサーチしているため、地形差が出やすい方向となる。そこで、確定必要時間（M I N) を若干長く確保してもよい。

第 2 3図の障害物確定処理とナビゲーシヨン装置のデータのやり取り (その 2 ) においては、ナビゲ一シヨン装置内部で地形条件フラグを設定できるように、特別に準備した地図を利用した。

次に第 2 7図他を用いて、障害物確定部がナビゲーシヨン装置から予め進行方向の地形情報テーブルを入手しておき、その情報を元に、地形条件フラグを設定する例を示す。

第 2 7図に障害物確定処理とナビゲーシヨン装置のデータのやり取り (その 3 ) を示す。ナビゲーシヨン装置はナビゲーシヨン装置内の処理 (その 3 )を用いて、地形情報テーブルを障害物確定処理部に送信する。地形情報テーブルは、第 3 1図の下部に示すように、距離とそれに対応する進行位置の勾配と進行角を並べたテーブルである。

第 2 8図に障害物確定処理（その 3 ) を示す。第 1 1図との相違点は、 S 2 8 0 1の地形情報テーブル入手処理が追加になったことと、 S2806 の地形サーチ処理（その 3 ) を用いることである。

第 2 9図に地形情報テーブル入手処理を示す。 S 2 9 0 1で、ナビゲーシヨン装置より地形情報テーブルを受信しているか判定する。 Y e s 判定であれば、 S 2 9 0 2で地形情報テーブルを更新し、 S 2 9 0 3で、地形情報テーブル更新後の走行距離をもとめるための更新後距離ワークをクリアする。 S 2 9 0 1で N o判定であれば、 S 2 9 0 4で、自車速度と地形情報テーブル入手処理の呼出間隔をもとに更新後距離ワークの値を加算する。

第 3 0図に地形条件サーチ処理（その 3 ) を示す。 S 3 0 0 1の判定で、 Y e s判定であれば、 S 3 0 0 2以下の処理に進み、 N o判定であれば、地形情報テーブルが更新されておらず、使われていないため、 S 3 0 0 6処理で、地形条件フラグをクリアし、リターンする。 S 3002 で、地形情報テーブル（距離，勾配，進行角）と更新後距離ワークを参照する。

S 3 0 0 3で、更新後距離に相当する距離の地形情報（勾配，進行角）を求める。更新後距離が、テーブルの 2つの距離の中間に入る場合には、補間計算を行い勾配と進行角を求める。 S 3 0 0 4で、（更新後距離 +車 7 間距離）に相当する距離の地形条件（勾配，進行角）を求める。距離が、テーブルの 2つの距離の中間に入る場合には、補間計算を行い勾配と進行角を求める。

S 3 0 0 5で、上記 2つの勾配と進行角から、勾配差と進行角差を求める。勾配差の絶対値が閾値以上または進行角差の絶対値が閾値以上のときは、地形条件フラグをセットする。

第 3 1 図にナビゲーシヨン装置内の処理（その 3 ) を示す。 S 3 0 0 1 で、定期的に、進行路の地形情報テーブル（現在地点からの進行距離とその距離に対応した地点の勾配，進行角）を求める。 S 3 0 0 2で、 C A N経由、地形情報テーブルを車間制御部へ送信する。

以上、第 2 7図他を用いて、障害物確定部が、ナビゲーシヨン装置から予め進行方向の地形情報テーブルを入手しておき、その情報を元に、地形条件フラグを設定する例を示した。

以上のように、二例の障害物確定処理とナビゲーシヨン装置のデータのやり取りの実施形態を追加記載した。

また、第 2 2図に示す確定条件は、ナビゲーシヨン装置あるいはその他の入力手段を利用することで、障害物確定部に指示することができる。具体的には、最小限必要な確定必要時間（M I N )および確定必要時間，カーブでの検知方法，勾配での検知方法などである。

車間制御部 2 0 9の処理として、 A C C制御が実現されている。 ACC 制御は、先行車が存在しないときには、定速制御を行い、先行車が存在する場合には、追従制御（車間時間と相対速度のフィードバック制御）を行うものである。また車間制御部は、衝突前被害低減制御を同時に組み込むことができる。衝突前被害低減制御は、衝突が避けられない状態でブレーキ制御を行うもので、先行車との衝突予想時間が 0 . 8秒以下の 8

ときに起動するものである。

車間制御部 2 0 9は、さらに、第 3 2図に示す警報や予備減速，減速動作を行うこともできる。具体的には、先行車との衝突予想時間（TTC) を求め、その値を判定して警報，予備減速，減速動作を行うことができる。また、 T T Cの値をみてブレーキの減速度を変更することができる。

T T Cは、（式 4 ) から、あるいは、加速度を考慮した（式 5 ) から求めることができる。ここで、加速度は、毎時計測している自車速度および先行車速度（=自車速度 +相対速度）を微分して求めることができる。

T T C =先行車との相対距離 /相対速度 … （式 4 ) 相対距離 +先行車速度 X T T C + 0. 5 X先行車加速度 X T T C

X T T C = g車速度 X T T C + 0. 5 X自車加速度 X T T C

X T T C …（式 5 ) 本実施形態によれば.、地形条件により障害物確定時間が短縮されるため、車間制御部の起動動作を早めることができ、車間距離が急速に詰まることを防止できる。

以上で、第 1実施例を実現することができる。第 1実施例は、勾配やカーブ地点での走行により、効果を確認することができる。従い、ナビゲーシヨン装置の機能の一部に G P Sのアンテナを遮蔽物で隠す等の制約を加えて、同様に走行することにより、効果の相違を把握することができ、本発明の実施状況を確認できる。

第 3図は、本発明の第 2実施例をなす障害物認識装置であって、先行車との車間距離と相対速度を求めるセンサ 2 0 1 , 先行車と自車の地形情報を求めるためのナビゲ一シヨン装置 2 0 2 , 装置間の通信ケーブル 2 0 6からなる。通信ケーブル 2 0 6を介した装置間の通信は C A Nを用いる。センサには、センサの入力処理を行う障害物検知部 2 0 7 と障害物の認識を確定する障害物確定部 2 0 8が含まれる。センサは、障害物の認識確定結果を C A N経由で車間制御装置に送信する。

ここで、ナビゲ一ション装置とセンサのデータのやりとりには、 CAN を経由せず、専用の通信ケーブルを使用しても良い。

本実施形態の制御処理は、ソフトウェア処理で実現されており、センサ内部やナビゲーシヨン装置内に格納される。

第 3 3図センサ検知から車両を動作させるまでの処理の流れ（その 2 ) を示す。第 8図と比較して、障害物確定処理を車間制御装置からセンサ内部に移動して実現している。

ナビゲーション装置の勾配やカーブの地形条件を利用することにより.、障害物の確定必要時間を短くすることができるので、車間制御装置に対して迅速,な障害物情報を伝えることができる。ナビゲーショ装置の入力部を利用することで、確定必要時間の設定や地形による設定変更を指示することもできる。

また、本障害物認識装置においては、従来の多数の障害物候補の情報に加えて、本実施形態の特徴である地形条件を利用した確定障害物情報を出力することができる。

障害物認識装置としては、レーザレーダ，ステレオカメラ，ミリ波レーダが想定されるが、詳細処理の内容は、第 1実施例と同様のため、省略する。

障害物認識装置は、レーザレーダ，ステレオカメラ，ミリ波レーダに限るものではなく、先行車の相対距離，相対速度を求めることができるセンサであれば適用できる。また、自車位置の勾配情報や、操舵角情報により、センサの検知角度（垂直，水平）を変更する技術が知られている力、このようなセンサについても、適用できる。以上で第 2実施例を実現することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 障害物を検知するセンサから情報を入力するセンサ情報入力部と、地図データベースから自車位置の地形情報を入力する地形情報入力部と、

前記センサが障害物を検知した後に所定条件を満たすことにより前記障害物の存在を確定する処理を行う障害物確定処理部と、

前記地形儈報入力部から入力した自車位置の地形情報に基づき、前記所定条件を変更する条件変更部と、

を有する自動車の制御装置。

2 . 請求の範囲第 1項の自動車の制御装置であって、

前記障害物確定処理部は、前記センサが障害物を検知した後、所定の時間が経過するまで当該障害物の検知が継続したことにより前記障害物の存在を確定する処理を行う自動車の制御装置。

3 . 請求の範囲第 2項の自動車の制御装置であって、

-、

前記条件変更部は、 BIJ記地形情報入力部から入力した自車位置が勾配道路付近であった場合に、先行車を確定する時間を短くする自動車の制御装置。

4 . 請求の範囲第 2項の自動車の制御装置であって、

、

前記条件変更部は、記地形情報入力部から入力した自車位置がカーブ付近であつた場合に、前記所定の時間を短縮する自動車の制御装置。

5 . 請求の範囲第 2項の自動車の制御装置であって、

、

前記条件変更部は、記地形情報入力部から入力した自車位置が交差点付近であった場合に、前記所定の時間を短縮する自動車の制御装置。

6 . 請求の範囲第 1項の自動車の制御装置であつて、

前記障害物確定処理部で確定した先行車との車間距離及び相対速度に応じて当該先行車との車間距離を制御する車間距離制御部を有する自動車の制御装置。

7 . 請求の範囲第 1項の自動車の制御方法であって、

前記地図データベースはナビゲーシヨン装置である自動車の制御装置。

8 . 障害物を検知するセンサから情報を入力し、

地図データベースから自車位置の地形情報を入力し、

前記センサが先行車を検知した後に所定条件を満たすことにより前記先行車の存在を確定し、

確定した先行車との車間距離及び相対速度に応じて当該先行車との車間距離を制御する自動車の制御方法であって、

前記地形情報入力部から入力した自車位置の地形情報に基づき、前記所定条件を変更する自動車の制御方法。

9 . 請求の範囲第 8項の自動車の制御方法であって、

前記センサが先行車を検知した後、所定の時間が経過するまで当該先行車の検知が継続したことにより前記先行車の存在を確定する自動車の制御方法。

1 0 . 請求の範囲第 9項の自動車の制御方法であって、

入力した自車位置が勾配道路付近であつた場合に、先行車を確定する時間を短くする自動車の制御方法。

1 1 . 請求の範囲第 9項の自動車の制御方法であって、

入力した自車位置がカーブ付近であった場合に、前記所定の時間を短縮する自動車の制御方法。

1 2 . 請求の範囲第 9項の自動車の制御方法であって、

入力した自車位置が交差点付近であつた場合に、前記所定の時間を短縮する自動車の制御方法。