(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-07
(45)【発行日】2022-12-15
(54)【発明の名称】制御装置
(51)【国際特許分類】
B60W 30/09 20120101AFI20221208BHJP
B60T 7/12 20060101ALI20221208BHJP
G08G 1/16 20060101ALI20221208BHJP
B60W 40/09 20120101ALI20221208BHJP
【FI】
B60W30/09
B60T7/12 C
G08G1/16 C
B60W40/09
(21)【出願番号】P 2019143888
(22)【出願日】2019-08-05
【審査請求日】2021-03-29
(73)【特許権者】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100076428
【氏名又は名称】大塚 康徳
(74)【代理人】
【識別番号】100115071
【氏名又は名称】大塚 康弘
(74)【代理人】
【識別番号】100112508
【氏名又は名称】高柳 司郎
(74)【代理人】
【識別番号】100116894
【氏名又は名称】木村 秀二
(74)【代理人】
【識別番号】100134175
【氏名又は名称】永川 行光
(74)【代理人】
【識別番号】100166648
【氏名又は名称】鎗田 伸宜
(72)【発明者】
【氏名】小林 和也
(72)【発明者】
【氏名】雨宮 健
(72)【発明者】
【氏名】植浦 総一郎
【審査官】竹村 秀康
(56)【参考文献】
【文献】特開2007-182226(JP,A)
【文献】特開2018-084989(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60W 30/09
B60T 7/12
G08G 1/16
B60W 40/09
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車載用制御装置であって、
自車両の進行方向に存在するオブジェクトに対して乗員が感じうる安心度を評価する評価手段と、
前記安心度に基づいて所定信号を発生する信号発生手段と、を備え、
前記評価手段は、
車間時間を示す第1の要素と、
前記車間時間と前記車間時間の経時的変化成分との比を示す第2の要素と、
を加重加算した結果を前記安心度として算出し、前記算出に際して、前記自車両の車速に応じた補正値を用いて前記車間時間を補正し、該補正された車間時間を用いて前記第1の要素を算出する
ことを特徴とする制御装置。
【請求項2】
前記所定信号は、前記自車両を減速させるための制御信号である
ことを特徴とする請求項1記載の制御装置。
【請求項3】
前記所定信号は、前記オブジェクトに対して前記自車両が接近していることを運転者に報知するための報知信号である
ことを特徴とする請求項1記載の制御装置。
【請求項4】
前記車間時間の前記経時的変化成分は、前記自車両の加速度を用いて表現可能である
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項記載の制御装置。
【請求項5】
前記車間時間の前記経時的変化成分は、更に前記自車両の車速を用いて表現可能である
ことを特徴とする請求項4記載の制御装置。
【請求項6】
前記オブジェクトは、前記自車両の前方を走行している他車両であり、
前記車間時間の前記経時的変化成分は、更に前記自車両と前記他車両との相対速度を用いて表現可能である
ことを特徴とする請求項5記載の制御装置。
【請求項7】
前記車間時間をTHWとし、
前記自車両の前記車速をV
Fとし、
前記自車両の前記加速度をα
Fとし、
前記自車両と前記他車両との前記相対速度をΔVとし、
前記車間時間の前記経時的変化成分をΔTHWとしたとき、
ΔTHW=(ΔV-THW×α
F)/V
F、
が成立する
ことを特徴とする請求項6記載の制御装置。
【請求項8】
前記評価手段は、前記車間時間と該車間時間の前記経時的変化成分との比を前記安心度として算出する
ことを特徴とする請求項1から請求項7の何れか1項記載の制御装置。
【請求項9】
前記評価手段は、前記自車両の前記車速が第1の基準値以下の場合に前記車間時間を補正する
ことを特徴とする請求項
1記載の制御装置。
【請求項10】
前記第1の基準値は、時速70~90キロメートルの範囲内に設定されている
ことを特徴とする請求項
9記載の制御装置。
【請求項11】
前記第1の基準値よりも小さい値を第2の基準値として、
前記車速が前記第2の基準値の場合に用いられる前記補正値は、前記車速が前記第2の基準値でない場合の前記補正値よりも大きい
ことを特徴とする請求項
9または請求項
10記載の制御装置。
【請求項12】
前記第2の基準値は、時速30~50キロメートルの範囲内に設定されている
ことを特徴とする請求項
11記載の制御装置。
【請求項13】
請求項1から請求項
12の何れか1項記載の制御装置と、前記信号発生手段が発生した所定信号に基づいて運転支援を行う運転支援装置と、を備える
ことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車載用制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自車両の前方に存在するオブジェクト、例えば先行車等、に対して乗員が感じうる安心度の評価(リスク評価)の方法として、多様な方法が提案されている(特許文献1~3、非特許文献1参照)。このようにして得られる評価結果は、例えば車間維持走行制御(アダプティブクルーズコントロール(ACC))等の運転支援に活用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第6375034号
【文献】特許第6204865号
【文献】特許第6138655号
【非特許文献】
【0004】
【文献】伊藤誠(他5名)著、「交通事故低減のための自動車の追突防止支援技術」初版第1刷発行、2015年6月25日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記評価の精度向上のため、より適切な評価方法が求められうる。
【0006】
本発明は、自車両の前方に存在するオブジェクトに対して乗員が感じうる安心度をより適切に評価可能とし、その評価結果を運転に活用することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一つの側面は車載用制御装置に係り、前記制御装置は、自車両の進行方向に存在するオブジェクトに対して乗員が感じうる安心度を評価する評価手段と、前記安心度に基づいて所定信号を発生する信号発生手段と、を備え、前記評価手段は、車間時間を示す第1の要素と、前記車間時間と前記車間時間の経時的変化成分との比を示す第2の要素と、を加重加算した結果を前記安心度として算出し、前記算出に際して、前記自車両の車速に応じた補正値を用いて前記車間時間を補正し、該補正された車間時間を用いて前記第1の要素を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、上記オブジェクトに対して乗員が感じうる安心度をより適切に評価可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図2】車両のシステム構成の例を説明するためのブロック図。
【
図3】自車両および先行車との相対関係を説明するための図。
【
図4】TTCおよびTTC’の対比説明をするための図。
【
図5】TTCおよびTTC’の対比説明をするための図。
【
図6】実施形態に係る安心度の対比説明をするための図。
【
図7】THWの補正方法の一例を説明するための図。
【
図8】実施形態に係る安心度の対比説明をするための図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【0011】
(車両構成の一例)
図1および
図2は、実施形態に係る車両1の構成を説明するための図である。
図1は、以下で説明される各要素の配置位置および要素間の接続関係を、車両1の上面図および側面図を用いて示す。
図2は、車両1のシステム構成を示す。尚、以下の説明において、前/後、上/下、左/右(側方)などの表現を用いる場合があるが、これらは、車両1の車体を基準に示される相対的な方向を示す表現として用いられる。例えば、「前」は車体の前後方向における前方を示し、「上」は車体の高さ方向を示す。
【0012】
車両1は、操作部11、検出部12、走行制御部13、駆動機構14、制動機構15、及び、操舵機構16を備える。本実施形態では車両1は四輪車とするが、車輪の数は4に限られるものではない。
【0013】
操作部11は、加速用操作子111、制動用操作子112、および、操舵用操作子113を含む。典型的には、加速用操作子111はアクセルペダルであり、制動用操作子112はブレーキペダルであり、また、操舵用操作子113はステアリングホイールである。しかし、これらの操作子111~113には、レバー式、ボタン式等、他の方式のものが用いられてもよい。
【0014】
検出部12は、カメラ121、レーダ122、及び、ライダ(Light Detection and Ranging(LiDAR))123を含み、これらは何れも車両1の周辺情報を検出するためのセンサとして機能する。カメラ121は、例えばCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサ等を用いた撮像装置である。レーダ122は、例えばミリ波レーダ等の測距装置である。また、ライダ123は、例えばレーザレーダ等の測距装置である。これらは、
図1に例示されるように、車両1の周辺情報を検出可能な位置、例えば、車体の前方側、後方側、上方側および側方側にそれぞれ配される。
【0015】
車両1の周辺情報は、車両1がどのような状況の下で走行しているかを示す情報である。例えば、車両1の周辺情報は、車両1の走行環境(車線の延設方向、走行可能領域、信号機が示す色など)、車両1の周辺のオブジェクト(他車両、歩行者、障害物など)の有無、そのオブジェクトの情報(属性、位置、移動の向きおよび速さなど)、等を示す。
【0016】
走行制御部13は、例えば、操作部11及び/又は検出部12からの信号に基づいて各機構14~16を制御可能に構成され、本実施形態では、複数のECU(電子制御ユニット)131~134を含む。ECU131~134の個々は、CPU、メモリおよび通信インタフェースを含み、通信インタフェースを介して受け取った情報ないし電気信号に基づいてCPUにおいて所定の処理を行い、その処理結果を、メモリに格納し、或いは、通信インタフェースを介して他の要素に出力する。
【0017】
本実施形態では、ECU131は、加速用ECUであり、例えば、運転者による加速用操作子111の操作量に基づいて駆動機構14を制御する。駆動機構14は、例えば、内燃機関および変速機を含む。また、ECU132は、制動用ECUであり、例えば、運転者による制動用操作子112の操作量に基づいて制動機構15を制御する。制動機構15は、例えば、各車輪に設けられたディスクブレーキである。また、ECU132は、操舵用ECUであり、例えば、運転者による操舵用操作子113の操作量に基づいて操舵機構16を制御する。操舵機構16は、例えば、パワーステアリングを含む。
【0018】
また、ECU134は、検出用ECUであり、例えば、検出部12により検出された車両1の周辺情報を受け取って所定の処理を行い、その処理結果をECU131~133に出力する。ECU131~133は、ECU134からの処理結果に基づいて、各機構14~16を制御することもできる。このような構成により、車両1は、検出部12による検出結果(車両1の周辺情報)に基づいて運転支援を行うことが可能である。
【0019】
本明細書において、運転支援は、運転操作(加速、制動および操舵)の少なくとも一部を、運転者側ではなく、走行制御部13側で行うことをいう。即ち、運転支援の概念には、運転操作の全部を走行制御部13側で行う態様(いわゆる自動運転)が含まれる。運転支援機能の例としては、車間距離制御(アダプティブクルーズコントロール)機能、車線維持支援(レーンキープアシスト)機能等が挙げられる。
【0020】
詳細については後述とするが、例えば、車両1は、前方を走行する他車両(先行車(Preceding Vehicle))との相対関係(例えば相対位置、相対速度など)を検出部12による検出結果に基づいて演算し、走行制御を行うことが可能である。
【0021】
以上の観点から、ECU131~133は、運転支援を実現するための各機構を直接的に制御する運転支援装置に対応し、ECU134は、それらECU131~133に対して運転支援に必要な制御信号を出力する制御装置に対応する。また、ECU131~133あるいは走行制御部13は運転支援制御装置等と纏めて表現されてもよい。
【0022】
尚、走行制御部13は本構成に限られるものではない。例えば、各ECU131~134にはASIC(特定用途向け集積回路)等の半導体装置が用いられてもよい。即ち、各ECU131~134の機能は、ハードウェアおよびソフトウェアの何れによっても実現可能である。また、ECU131~134の一部または全部は、単一のECUで構成されてもよい。
【0023】
(先行車に対して乗員が感じうる安心度について)
車両1は、前述の構成により運転支援機能を備える。幾つかの運転支援においては、車両1の前方を走行する先行車2との相対関係を評価することが求められる場合がある。例えば、運転支援の一例である前述のアダプティブクルーズコントロール(以下、単に「ACC」という。)においては、走行制御を先行車2との相対関係に基づいて適切に行うために、先行車2に対して乗員が感じうる安心度を適切に評価する技術が求められる(尚、車両1は、先行車2との区別のため、「自車両」と表現されてもよい。)。
【0024】
上記安心度は、自車両1の乗員に不安ないし不快感を与えないように或いは其れに先立って先行車2との接近感ないし圧迫感が生じないようにするために先行車2との間で維持されるべき相対関係を示すパラメータであり、乗員の精神的/心の余裕度を示すとも云える。他の観点では、上記安心度はリスクファクタ(即ち、先行車2に対する警戒度合い)等とも称されうる。そして、先行車2を視認した乗員が受ける印象は多様である(個人差がある。)。そのため、上記安心度を、多様な乗員について広く/共通に評価可能とする手法が求められる。尚、上記安心度は、以下の説明において単に安心度と表現される場合がある。
【0025】
(安心度の評価に用いられるパラメータについて)
ここで、安心度の評価に用いられるパラメータの典型例として(特許文献1~3、非特許文献1参照)、以下のものが挙げられる:
‐TTC(Time to Collision(衝突余裕時間))・・・自車両1および先行車2の相対速度が現状のまま維持されると仮定した場合における自車両1が先行車2に到達するまでの時間;
‐THW(Time Head Way(車間時間))・・・或る時点における先行車2の位置に、その時点における自車両1が、その時点における車速を維持しながら走行すると仮定した場合に到達する時間。
【0026】
図3は、或る時点における自車両1および先行車2の相対関係を示す模式図である。ここで、
X
F:自車両1の位置
V
F:自車両1の車速
a
F:自車両1の加速度
X
L:先行車2の位置
V
L:先行車2の車速
a
L:先行車2の加速度
ΔV:自車両1及び先行車2間の相対速度(ΔV=V
L-V
F)
D:自車両1及び先行車2間の距離、即ち、車間距離(D=X
L-X
F)
とする。
【0027】
このとき、前述のTTC及びTHWは、
TTC=D/ΔV
・・・(式1)
THW=D/VF
・・・(式2)
と表せる。
【0028】
ここで、TTCは、或る時点の車間距離D及び相対速度ΔVのみで演算されるため、詳細については後述とするが、近い将来の安心度を適切に評価することが難しい。そのため、TTCに基づく安心度は、多様な乗員について広く評価可能とは云い難い。また、THWについては、先行車2が走行中の場合(先行車2が停車中ではない場合)を考慮すると、やはり、近い将来の安心度を適切に評価することが難しい。
【0029】
そこで、本発明者等による鋭意検討により、安心度の評価をTHWの経時的変化成分(即ち、時間微分により得られる演算結果)を用いて行うものとした。ここで、THWの経時的変化成分をΔTHWとしたとき、
ΔTHW=d(THW)/dt
=d(D/VF)/dt
={VF×d(D)/dt-D×d(VF)/dt}/VF
2
・・・(式3)
と表せる。
【0030】
ここで、
D=XL-XF
であるから、両辺の時間微分により、
d(D)/dt=d(XL-XF)/dt
=d(XL)/dt-d(XF)/dt
=VL-VF
=ΔV
・・・(式4a)
と表せる。
【0031】
また、上記(式2)より、
D=THW×VF
・・・(式4b)
である。
【0032】
また、
d(VF)/dt=aF
・・・(式4c)
である。
【0033】
よって、上記(式3)は、上記(式4a)~(式4c)により、
ΔTHW=(VF×ΔV-THW×VF×aF)/VF
2
=(ΔV-THW×aF)/VF
・・・(式5)
と比較的簡素に表現し直すことが可能である。この経時的変化成分ΔTHWは、時間微分値、時間変化量などと表現されてもよい。
【0034】
また、前述の安心度を評価するためのパラメータの一例として、
TTC’≡THW/ΔTHW
・・・(式6a)
を定義する。このTTC’は、上記(式2)より、
TTC’=D/(ΔV-THW×aF)
・・・(式6b)
と上記(式1)と対比可能に表現し直すことも可能である。
【0035】
(TTC’の有用性について)
ここで、このTTC’に基づく安心度の評価方法の説明に先立って、安心度を適切に評価するのに際してTTC’がTTCと比較して如何に有利となりうるかを、以下、
図4および
図5を参照しながら述べる。
【0036】
図4(A)は、運転支援の一例であるACCにより走行中の自車両1と、その先行車2との車速V
F及びV
Lを示す。また、
図4(B)は、
図4(A)に対応するTTCを、自車両1の乗員が不安を感じたか否かの評価の結果と共に示す。
図4(A)及び4(B)の何れにおいても、横軸を時間軸(単位[sec])とする。
図4(A)の縦軸は、車速V
F及びV
L(単位[km/h])を示す。
図4(B)の縦軸は、TTC(単位[sec])を示す。
【0037】
ここでは一例として、先行車2の車速VLが60[km/h](時速60キロメートル)から一様に/線形に(一定の加速度で)小さくなるものとする。これに対して、理想的な例EXaとして、自車両1が先行車2と同様の態様で減速する例、即ち、自車両1の車速VFが先行車2の車速VL同様の態様で一様に/線形に小さくなる例を考える。また、比較例EXbとして、先行車2の減速に遅れて自車両1が急減速した後に車間距離Dを調整することによって車速VFが車速VLよりも大きい期間と小さい期間とが混在する例を考える。
【0038】
例EXa及びEXbの何れにおいても、自車両1は、乗員が不安を感じた場合に、そのことを示す信号を出力可能に構成されており、ここでは、ACCの中断(オーバーライド)を乗員が希望した場合に、乗員が所定のスイッチを押圧可能となっている。
図4(B)における“◇”マークは、乗員によりスイッチが押されたことを示す。即ち、
図4(B)は、比較例EXbにおいてはオーバーライドの要求があったのに対して、理想例EXaにおいてはオーバーライドの要求はなかったことを示す。
【0039】
図5(A)は、
図4(A)及び4(B)を参照しながら述べた実験を繰り返し行うことにより得られたTTCのプロット結果を示す。
図5(A)の横軸は、車両1および先行車2の初速(即ち、減速前の車速V
F及びV
Lの値。
図4(A)及び4(B)の例では60[km/h]となる。)を示す。
図5(A)の縦軸は、TTC(単位[sec])を示し、例EXaについては、オーバーライドの要求がなかったためTTCの最小値がプロットされ、また、例EXbについては、オーバーライドの要求があった時のTTCの値がプロットされている。
【0040】
図5(B)は、
図4(A)及び4(B)を参照しながら述べた実験を繰り返し行うことにより得られたTTC’のプロット結果を、
図5(A)同様に示す。
【0041】
例えば、TTCのプロット結果(
図5(A)参照)によれば、車速が比較的大きい領域(例えば車速90[km/h]以上の領域)においては例EXa及びEXbの区別が可能である。これに対して、車速が比較的小さい領域(例えば車速60[km/h]以下の領域)においては例EXa及びEXbの区別が困難となっている。
【0042】
一方、TTC’のプロット結果(
図5(B)参照)によれば、図示されている車速領域の全部(ここでは車速30~150[km/h]の領域)において例EXa及びEXbの区別が可能と云える。尚、
図5(B)の例では、TTC’が7以上か否かで例EXa及びEXbを区別可能と云える。
【0043】
小括すると、
図5(A)及び5(B)の比較から分かるように、オーバーライドの要求がなかった例EXaと、オーバーライドの要求があった例EXbとは、TTC’を参照することによって判別可能とも云える。よって、前述の安心度を適切に評価するのに際してTTC’が好適に用いられうる。或いは、実質的にTTC’のみに基づいて安心度を決定することも可能である。
【0044】
(安心度の評価方法について)
以下、前述のパラメータの幾つか、例えばTHW、TTC及び/又はTTC’を用いた先行車2に対する安心度の評価方法を検討する。
【0045】
‐参考例
先ず、参考例としての安心度(安心度RF0とする。)は、
RF0=A/THW+B/TTC
A:所定係数
B:所定係数
・・・(式7a)
で与えられる。
【0046】
上記係数A及びBは、1/THWと1/TTCとを加重加算するための係数であり、メーカー、車種などによって異なりうる値である。本参考例においては、
A=1
B=-5
と設定した(後述の他の例においても同様とする。)。
【0047】
‐第1の例
次に、第1の例としての安心度(安心度RF1とする。)は、
RF1=A/THW+B/TTC’
・・・(式7b)
で与えられる。
【0048】
上記(式7a)及び(式7b)によれば、安心度RF0及びRF1の何れについても、値が大きくなるほど乗員に不安を与える可能性があり、値が小さいほど乗員にとって安心となりうることを示す、と云える。
【0049】
図6(A)は、後述の走行試験を繰り返し行うことにより得られた前述の安心度RF0についてのプロット結果を示す。
図6(A)の横軸は、この走行試験において所定の項目についての採点により得られるスコア(単位[点])を示す。ここで、スコアが低いものほど乗員が不安を感じたことを示しており、また、スコアが6.0点以下のものについては乗員によるオーバーライドの要求があり、スコアが6.5点以上のものについてはオーバーライドの要求がなかった。
図6(A)の縦軸は、上記(式7a)に基づいて算出されるRF0の値を示す。
【0050】
また、
図6(A)の上記走行試験については、
‐自車両1が、定速走行中の先行車2に後方から追い付いた後、減速して該先行車2に追従するように定速走行を行うACC(試験TSa)と、
‐定速走行中の先行車2が一時的に減速する間、自車両1が、該先行車2に後方から追い付いた後、減速して該先行車2に追従するように定速走行を行うACC(試験TSb)と、
が、それぞれ、自車両1の多様な減速態様について行われた(計48回分)。
【0051】
上記スコアは、このような走行試験において、所定の項目についての採点により算出され、
図6(A)の横軸には5.5点(本例では最低評価)~8.0点(本例では最高評価)が示され、対応のRF0の値が
図6(A)の縦軸にプロットされる。
【0052】
図6(B)は、上記走行試験を繰り返し行うことにより得られた安心度RF1についてのプロット結果を、
図6(A)同様に示す。
図6(B)の横軸はスコアを示し、
図6(B)の縦軸は、上記(式7b)に基づいて算出されるRF1の値を示す。即ち、
図6(B)は、
図6(A)のデータを安心度RF1についてプロットし直したものと云え、或いは、表示内容をRF0からRF1にデータ変換したものとも云える。
【0053】
前述のとおり、スコアが6.0点以下のものについてはオーバーライドの要求があり、スコアが6.5点以上のものについてはオーバーライドの要求がなかった。そのため、オーバーライドの要求があったスコアにおける最高点(6.0点)について、
図6(A)においてはRF0の最小値を基準値(一点鎖線で図示)とし、
図6(B)においてはRF1の最小値を基準値(二点鎖線で図示)とする。そして、基準値より小さいプロットについては走行制御が適切なものであったと判断し、基準値より大きいプロットについては走行制御が不適切なものであったと判断することとする。尚、基準値は、閾値、参考値、許容値、最低値等と表現されてもよい。
【0054】
上記判断によれば、安心度RF0のプロット結果である
図6(A)においては、オーバーライドの要求がなかったスコア6.5点以上のプロットに着目すると、17個のプロットが基準値(一点鎖線で図示)より大きくなっている。即ち、オーバーライドの要求がなかったにも関わらず走行制御が不適切であったと判断されるデータが、比較的多くなってしまうこととなる。プロット全体の観点で言い換えると、48個のプロットのうちの17個のプロットが、意図しないデータとして計測されることとなる(過検出率35.4%)。
【0055】
一方、安心度RF1のプロット結果である
図6(B)においては、オーバーライドの要求がなかったスコア6.5点以上のプロットに着目すると、6個のプロットが基準値(二点鎖線で図示)より大きくなっている。即ち、オーバーライドの要求がなかったにも関わらず走行制御が不適切であったと判断されるデータは、比較的少なくなる。プロット全体の観点で言い換えると、上記意図しないデータを、48個のプロットのうちの6個のプロットに留めることが可能となる(過検出率12.5%)、と云える。
【0056】
従って、安心度RF1を参照することにより、走行制御の適切/不適切の判断を比較的簡便に行うことが可能となる。
【0057】
(補正を伴う安心度の評価について)
再び上記(式7a)、即ち、
RF0=A/THW+B/TTC
を参照すると、安心度RF0は、「A/THW」の要素と、「B/TTC」の要素とに分けて考えることが可能である。
【0058】
THWについての前述の規定(即ち、或る時点における先行車2の位置に、その時点における自車両1が、その時点における車速を維持しながら走行すると仮定した場合に到達する時間)に鑑みると、「A/THW」の要素は先行車2との圧迫感を示す、と云える。この圧迫感は、或る時点における先行車2との“近さ”そのものに起因して乗員に生じさせうる不安、とも云える。
【0059】
一方、TTCについては、その規定(即ち、自車両1および先行車2の相対速度が現状のまま維持されると仮定した場合における自車両1が先行車2に到達するまでの時間)に鑑みると、「B/TTC」の要素は先行車2との接近感を示す、と云える。この接近感は、時間の経過に伴って先行車2に“近付く”ことに起因して乗員に生じさせうる不安、とも云える。
【0060】
このことは、安心度RF1を示す上記(式7b)、即ち、
RF1=A/THW+B/TTC’
についても同様である。即ち、「A/THW」の要素は先行車2との圧迫感を示し、「B/TTC’」の要素は先行車2との接近感を示す、と云える。
【0061】
ここで、再び上記THW(=D/VF)の規定に着目し、どのような車間距離D及び/又は車速VFにおいてオーバーライドの要求が発生しうるのか、を考慮すると、上記「A/THW」の要素に更なる改良を加えることも、安心度の他の評価方法として可能と考えられる。
【0062】
図7(A)は、自車両1及び先行車2が互いに等しい車速で走行している際(ΔV=0の場合)において乗員からのオーバーライドの要求が発生しうるTHW(即ち、乗員に不安を生じさせうるTHW。以下、「許容THW」という。)を計測した結果である。
図7(A)の横軸は、車速V
F(単位[km/h])を示す。
図7(A)の縦軸は、許容THW(単位[sec])を示す。
【0063】
例えば、或る乗員である被験者SBaに着目すると、車速VFが比較的大きい領域(例えば車速80[km/h]又はそれ以上)においては、THWが0.4~0.6より小さくなるとオーバーライドの要求が行われたことが分かる。また、車速VFが比較的小さい領域(例えば車速80[km/h]又はそれ以下)においては、上記THWより大きい値であってもオーバーライドの要求が行われたことが分かる。そして、上記同様の傾向が、他の乗員である被検者SBbについても見られた。
【0064】
即ち、
図7(A)に破線で示されるように、比較的大きい車速領域においては車速V
Fに関わらず許容THWが略一定であるのに対し、比較的小さい車速領域においては車速V
Fが小さくなるほど許容THWが略線形に大きくなる、と云える。尚、ここでは、乗員として被験者SBa及びSBbを例示的に図示したが、上述の傾向は典型的に広く/共通に云えることである。
【0065】
このような許容THWの車速依存性を解消するべく、上記安心度RF1の評価に際して、THWの補正を行うことが考えられる。
【0066】
図7(B)は、安心度の算出に先立って車間距離Dを補正するための補正値(以下、補正値K(V
F)とする。)を示す。
図7(B)の横軸は、車速V
F(単位[km/h])を示す。
図7(B)の縦軸は、補正値K(V
F)(単位[m])を示す。
【0067】
補正値K(V
F)は、
図7(A)において破線で示される許容THWに基づいて決定され、具体的には、該許容THW(単位[sec])を車間距離D相当のパラメータとなるように等価変換することにより決定される。ここでは、補正値K(V
F)は、車速V
Fと、それに対応する許容THWとを乗算することで算出されうる。
【0068】
この補正値K(VF)を用いて、車間距離Dは、
DOFFSET=D+K(VF)
・・・(式8)
と補正される。この補正は、オフセット補正と表現されてもよく、同様に、補正値K(VF)は、オフセット補正値と表現されてもよい。尚、補正値K(VF)には所定のゲインが乗算されてもよい。
【0069】
補正後の車間距離DOFFSETに対応するTHW(区別のため「THWOFFSET」とする。)は、
THWOFFSET=DOFFSET/VF
・・・(式2’)
と表せる。即ち、THWOFFSETは、補正値K(VF)を用いてTHWを補正することにより得られるパラメータ、とも云える。
【0070】
‐第2の例
ここで、第2の例としての安心度(安心度RF2とする。)は、上記補正後のTHWOFFSETを用いて、
RF2=A/THWOFFSET+B/TTC’
・・・(式7c)
で与えられる。尚、上記(式7c)においても、安心度RF2が大きくなるほど乗員に不安を与える可能性があり、RF2が小さいほど乗員にとって安心となりうることを示す、と云える。
【0071】
図8は、前述の走行試験を繰り返し行うことにより得られた安心度RF2についてのプロット結果を、
図6(A)及び6(B)同様に示す。
図8の横軸はスコアを示し、
図8の縦軸は、上記(式7c)に基づいて算出されるRF2の値を示す。即ち、
図8は、
図6(A)及び6(B)のデータを安心度RF2についてプロットし直したものと云え、或いは、表示内容をRF0又はRF1からRF2にデータ変換したものとも云える。
【0072】
安心度RF2のプロット結果である
図8についても、
図6(A)及び6(B)同様に基準値(二点鎖線で図示)を設けることにより、走行制御の適切/不適切の判断を行うことが可能となる。
図8においては、オーバーライドの要求がなかったスコア6.5点以上のプロットに着目すると、4個のプロットが基準値(二点鎖線で図示)より大きくなっている。即ち、オーバーライドの要求がなかったにも関わらず走行制御が不適切であったと判断されるデータは、
図6(B)の例(安心度RF1に基づく判断結果)よりも更に少なくなる(過検出率8.3%)。従って、安心度RF2を参照することにより、走行制御の適切/不適切の判断を比較的簡便かつ高精度に行うことが可能となる、と云える。
【0073】
以上のように、車速依存性が解消されたTHWOFFSETを用いて先行車2との圧迫感を評価することにより、先行車2に対する安心度RF2の評価を更に適切に行うことが可能となる。
【0074】
本例においては、補正値K(V
F)は、
図7(B)からも分かるように、車速V
Fに依存し、車速V
Fが所定の基準値(ここでは80[km/h])以上の場合には実質的にゼロであり、該基準値以下の場合に有限の値をとりうる。このことは、前述のとおり、比較的大きい車速領域においては車速V
Fに関わらず許容THWが略一定であるのに対し、比較的小さい車速領域においては車速V
Fが小さくなるほど許容THWが略線形に大きくなること、に起因する。尚、該基準値は、安心度RF2の演算を適切に実行可能とするため、例えば時速70~90キロメートルの範囲内の何れの値に設定、調整ないし変更されてもよい。
【0075】
また、補正値K(V
F)は、上記(式8)に基づいて算出されるため、
図7(B)からも分かるように、車速V
Fが他の基準値(ここでは40[km/h])となる際に最大値をとる。即ち、車速V
Fが該他の基準値の場合に用いられる補正値K(V
F)は、それ以外の場合の補正値K(V
F)よりも大きい。尚、該他の基準値は、安心度RF2の演算を適切に実行可能とするため、例えば時速30~50キロメートルの範囲内の何れの値に設定、調整ないし変更されてもよい。
【0076】
(安心度の評価結果に基づく運転支援について)
安心度RF1及び/又はRF2は、車両1の走行中において継続的に(例えば所定周期で)算出され、必要に応じて運転支援に活用されうる。例えば、ECU134は、検出部12による検出結果に基づいて、安心度RF1及び/又はRF2を継続的に算出する。ECU134は、該算出された安心度RF1及び/又はRF2に基づいて、ECU131~133に制御信号を出力することにより、運転操作の調整ないし修正、例えば減速ないし制動、を指示することが可能である。
【0077】
また、上記運転操作の調整ないし修正は、運転支援が行われていない走行モード(通常走行モード)においても、例えば、運転操作に走行制御部13が一時的に介入することにより、或いは、運転支援モードに遷移することにより、実行されてもよい。例えば、制動用操作子112(ブレーキペダル)が操作されている状態において、その操作量よりも大きい操作量が、上記算出された安心度RF1及び/又はRF2に基づいて、加えられてもよい。この場合、車両1の運転者は、自らの運転操作に起因して感じ得た不安を感じることなく、該運転操作を継続することが可能となる。
【0078】
(小括)
以上、本実施形態によれば、走行制御部13は、ECU134により、例えば検出部12による検出結果に基づいて、自車両1の進行方向に存在する先行車2に対して乗員が感じうる安心度RF1及び/又はRF2を評価する。ECU134は、該評価された安心度RF1及び/又はRF2に基づいて所定信号を発生する。
【0079】
この所定信号は、典型的には運転支援を実現するための信号であり、一例として、自車両を減速させるための制御信号であり、ECU132に対して出力されることにより制動操作が行われうる。他の例として、この所定信号は、先行車2に対して自車両1が接近していることを運転者に報知するための報知信号であってもよく、運転者に適切な運転操作を促すように自車両1内の音声ガイドが駆動されてもよい。
【0080】
ここで、一般に、乗員にとって車両の走行制御に対する感じ方は多様であるため(個人差があるため)、先行車に対する安心度を一義的に設定することは難しい。これに対して、本実施形態においては、安心度RF1及び/又はRF2は、車間時間とも称されるTHWと、その経時的変化成分であるΔTHWと、に基づいて評価される。そのため、
図6(B)、
図8等を参照しながら述べたように、多様な乗員に広く適用可能な安心度RF1及び/又はRF2を評価することが可能となり、多様な乗員を安心させる(不安を感じさせ難い)走行制御を比較的簡便に実現可能となる。よって、本実施形態によれば、安心度RF1及び/又はRF2の評価結果を運転に活用可能となり、例えば、過剰な運転支援が行われることもなく、多様な乗員に一層快適な車内空間を提供可能となる。
【0081】
以上においては、理解の容易化のため、運転支援の一例としてのACCおよび先行車2に着目した態様を例示したが、これらの例に限られるものではない。実施形態の内容は、例えば、自車両1の進行方向に存在しうる多様なオブジェクトについても適用可能であるし、該オブジェクトに対する警戒が求められうる多様な運転支援においても適用可能である。また、実施形態では、運転支援を備える車両1を例示したが、これに限られるものではなく、実施形態の内容は、例えば船舶、飛行機等、車輪を備えない多様な移動体にも適用可能である。
【0082】
以上の説明においては、理解の容易化のため、各要素をその機能面に関連する名称で示したが、各要素は、実施形態で説明された内容を主機能として備えるものに限られるものではなく、それを補助的に備えるものであってもよい。
【0083】
(特徴のまとめ)
実施形態の幾つかの特徴を以下に纏める:
第1の態様は車載用制御装置(例えば13、134)に係り、前記制御装置は、自車両(例えば1)の進行方向に存在するオブジェクト(例えば2)に対して乗員が感じうる安心度(例えばRF1、RF2)を評価する評価手段と、前記安心度に基づいて所定信号を発生する信号発生手段と、を備え、前記評価手段は、車間時間(例えばTHW)と該車間時間の経時的変化成分(例えばΔTHW)とに基づいて前記安心度を評価する
ことを特徴とする。一般に、乗員にとって車両の走行制御に対する感じ方は多様であるため(個人差があるため)、安心度の設定は難しい。上記第1の態様によれば、上記オブジェクトに対する安心度を適切に評価可能となる。このようにして評価された安心度は、運転支援を含む走行制御の用途で活用可能であり、多様な乗員を安心させる(乗員に不安を感じさせ難い)走行制御を比較的簡便に実現可能となる。
【0084】
第2の態様では、前記所定信号は、前記自車両を減速させるための制御信号である
ことを特徴とする。これにより、乗員を安心させる走行制御を実現可能となる。
【0085】
第3の態様では、前記所定信号は、前記オブジェクトに対して前記自車両が接近していることを運転者に報知するための報知信号である
ことを特徴とする。これにより、運転者に適切な運転操作を促すことが可能となる。
【0086】
第4の態様では、前記車間時間の前記経時的変化成分は、前記自車両の加速度を用いて表現可能である
ことを特徴とする。これにより、安心度の演算を比較的簡便に実行可能となる。
【0087】
第5の態様では、前記車間時間の前記経時的変化成分は、更に前記自車両の車速を用いて表現可能である
ことを特徴とする。これにより、安心度の演算を比較的簡便に実行可能となる。
【0088】
第6の態様では、前記オブジェクトは、前記自車両の前方を走行している他車両であり、前記車間時間の前記経時的変化成分は、更に前記自車両と前記他車両との相対速度を用いて表現可能である
ことを特徴とする。これにより、安心度の演算を比較的簡便に実行可能となる。
【0089】
第7の態様では、前記車間時間をTHWとし、前記自車両の前記車速をVFとし、前記自車両の前記加速度をαFとし、前記自車両と前記他車両との前記相対速度をΔVとし、前記車間時間の前記経時的変化成分をΔTHWとしたとき、
ΔTHW=(ΔV-THW×αF)/VF、
が成立する
ことを特徴とする。これにより、安心度の演算を比較的簡便に実行可能となる。
【0090】
第8の態様では、前記評価手段は、前記車間時間と該車間時間の前記経時的変化成分との比(例えばTHW/ΔTHW(=TTC’))を前記安心度として算出する
ことを特徴とする。即ち、安心度は、実質的にTTC’のみに基づいて決定されてもよい。これにより、乗員を更に安心させる走行制御を比較的簡便に実現可能となる。
【0091】
第9の態様では、前記評価手段は、前記車間時間を示す第1の要素(例えばA/THW)と、前記車間時間と前記経時的変化成分との比を示す第2の要素(例えばB/TTC’)と、を加重加算した結果を、前記安心度として算出する
ことを特徴とする。これにより、乗員を更に安心させる走行制御を比較的簡便に実現可能となる。
【0092】
第10の態様では、前記評価手段は、前記安心度の算出に際して、前記自車両の車速に応じた補正値を用いて前記車間時間を補正し、該補正された車間時間(例えばTHWOFFSET)を用いて前記第1の要素を算出する
ことを特徴とする。一般に、上記安心度のうち車間時間に基づく成分は車速によって異なりうる(車速依存性を有しうる)。そのため、第10の態様によれば、安心度の演算を適切に実行可能となる。
【0093】
第11の態様では、前記評価手段は、前記自車両の前記車速が第1の基準値(例えば80[km/h])以下の場合に前記車間時間を補正する
ことを特徴とする。これにより、上記安心度を適切に評価可能となる。
【0094】
第12の態様では、前記第1の基準値は、時速70~90キロメートルの範囲内に設定されている
ことを特徴とする。これにより、上記安心度を適切に評価可能となる。
【0095】
第13の態様では、前記第1の基準値よりも小さい値を第2の基準値(例えば40[km/h])として、前記車速が前記第2の基準値の場合に用いられる前記補正値は、前記車速が前記第2の基準値でない場合の前記補正値よりも大きい
ことを特徴とする。これにより、上記安心度を適切に評価可能となる。
【0096】
第14の態様では、前記第2の基準値は、時速30~50キロメートルの範囲内に設定されている
ことを特徴とする。これにより、上記安心度を適切に評価可能となる。
【0097】
第15の態様は車両(例えば1)に係り、前記車両は、前述の制御装置と、前記信号発生手段が発生した所定信号に基づいて運転支援を行う運転支援装置(例えば13、131~133)と、を備える
ことを特徴とする。即ち、前述の制御装置は、運転支援機能を備える車両に広く適用可能である。
【0098】
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【0099】
13:車載用制御装置、1:車両(自車両)、2:他車両(オブジェクト)、RF1~RF2:安心度、THW:車間時間、ΔTHW:車間時間の経時的変化成分。