車両制御装置、車両および車両制御方法
【課題】車両制御における運転者の違和感を抑制することができる車両制御装置、車両および車両制御方法を提案すること。
【解決手段】実相対距離Ｄｒに基づいて運転者の知覚による知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対速度を示す知覚相対距離Ｄｓを算出し、実相対速度Ｖｒに基づいて運転者の知覚による知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対速度を示す知覚相対速度Ｖｓを算出し（ステップＳＴ２）、知覚相対距離Ｄｓと知覚相対速度Ｖｓとの比である知覚相対比Ｘを算出し（ステップＳＴ３）、知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越える場合に車両制御を行う（ステップＳＴ４，５）。知覚相対比Ｘ（知覚相対比Ｘが反映された制御値）に基づいて車両制御を行うので、車両制御における運転者の違和感を抑制することができる。
【解決手段】実相対距離Ｄｒに基づいて運転者の知覚による知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対速度を示す知覚相対距離Ｄｓを算出し、実相対速度Ｖｒに基づいて運転者の知覚による知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対速度を示す知覚相対速度Ｖｓを算出し（ステップＳＴ２）、知覚相対距離Ｄｓと知覚相対速度Ｖｓとの比である知覚相対比Ｘを算出し（ステップＳＴ３）、知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越える場合に車両制御を行う（ステップＳＴ４，５）。知覚相対比Ｘ（知覚相対比Ｘが反映された制御値）に基づいて車両制御を行うので、車両制御における運転者の違和感を抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置、車両および車両制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、車両の運転者は、少なくとも自分の知覚に基づいて車両を操作する。運転者は、車両に対して先行する先行車両など運転者が知覚可能な知覚対象物と自分が運転する自車両との相対関係を目や耳などの感覚器官における刺激に基づいて知覚し、アクセルペダルの操作による加減速、ブレーキペダルやシフトレバーの操作による減速、ステアリングホイールの操作による旋回などを行う。つまり、運転者は、自身の知覚に基づいて車両の運転を行い、車両を操作する。
【０００３】
また、特許文献１に示すように、知覚対象物と自車両との相対関係を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置が従来から提案されている。従来の車両制御装置は、例えば、車両と先行車両との実際の相対距離および実際の相対速度を入力値とし、相対距離と相対速度との比である相対比に基づいて車両を減速させる減速制御などを行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０８６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、運転者の知覚による上記相対関係は、実際の相対関係に対して誤差を生じる。例えば、相対距離では、実際の相対距離が長くなるほど、運転者が実際の相対距離よりも短く相対距離を知覚する。また、相対速度では、自車速度が速いほど、運転者が実際の相対速度よりも早く相対速度を知覚する。従って、従来の車両制御装置による車両制御では、運転者の知覚による相対関係に対してずれている実際の相対関係を入力値として、その制御タイミングや制御量を取得していたため、運転者に違和感を与える虞があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両制御における運転者の違和感を抑制することができる車両制御装置、車両および車両制御方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明では、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との相対関係を示す実相対物理量を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置において、前記実相対物理量に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対物理量である知覚相対物理量が反映された制御値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
また、上記車両制御装置において、前記制御値は、前記車両制御における制御タイミングあるいは制御量の少なくとも一方に関するものであることが好ましい。
【０００９】
また、上記車両制御装置において、前記実相対物理量は、前記知覚対象物と前記車両との実相対距離であり、前記知覚相対物理量は、前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明では、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離および実相対速度を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置において、前記実相対距離に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離と、前記実相対速度あるいは前記実相対速度に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対速度を示す知覚相対速度のいずれかとの比である知覚相対比が反映された制御値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、上記車両制御装置において、前記制御値は、前記車両制御における制御タイミングあるいは制御量の少なくとも一方に関するものであることが好ましい。
【００１２】
また、上記車両制御装置において、前記制御値が前記制御タイミングに関するものである場合、前記知覚相対比がしきい値を越えると前記車両制御を開始することが好ましい。
【００１３】
また、上記車両制御装置において、前記しきい値は、前記運転者あるいは前記車両の走行環境のいずれか一方に基づいて変更されることが好ましい。
【００１４】
また、上記車両制御装置において、前記運転者に基づいて前記しきい値を変更する場合は、前記しきい値が前記車両に備えられている前記運転者が操作する操作対象物の操作時における前記実相対距離および前記実相対速度に基づいて変更されることが好ましい。
【００１５】
また、上記車両制御装置において、前記知覚相対距離は、前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値となることが好ましい。
【００１６】
また、上記車両制御装置において、前記知覚相対距離は、前記実相対距離と、下記の式（１）とに基づいて取得することが好ましい。なお、Ｄｓは知覚相対距離、Ｄｒは実相対距離であり、ｎは０＜ｎ＜１の範囲である。
Ｄｓ＝Ｄｒｎ …（１）
【００１７】
また、上記車両制御装置において、前記知覚相対距離は、前記実相対距離と、下記の式（２）とに基づいて取得することが好ましい。なお、Ｄｓは知覚相対距離、Ｄｒは実相対距離、Ｄ０は前記車両と前記知覚対象物とが接近した際に、前記運転者が前記知覚対象物の接近を許容できない最大相対距離、αは定数である。
Ｄｓ＝αｌｏｇ（Ｄｒ／Ｄ０） …（２）
【００１８】
また、本発明では、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置において、前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値に基づいて前記車両制御を行うことが好ましい。
【００１９】
また、本発明では、運転者に知覚可能な前方車両と前記車両との実相対距離に基づいて、少なくとも前記前方車両と前記車両との衝突を回避あるいは前記衝突時の衝撃を軽減することを目的とする衝突回避軽減制御を行う車両において、前記実相対距離が遠いとき、前記実相対距離が近いときと比較して、衝突回避軽減制御が開始されやすくすることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明では、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との相対関係を示す実相対物理量を入力値として車両を制御する車両制御方法において、前記実相対物理量に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との前記相対物理量である知覚相対物理量が反映された制御値に基づいて前記車両の制御を行うことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明では、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離および実相対速度を入力値として車両を制御する車両制御方法において、前記実相対距離に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離と、前記実相対速度あるいは前記実相対速度に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対速度を示す知覚相対速度のいずれかとの比である知覚相対比が反映された制御値に基づいて前記車両の制御を行うことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明では、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離を入力値として車両を制御する車両制御方法において、前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にかかる車両制御装置および車両制御方法は、実相対物理量に基づいて取得された知覚相対物理量に基づいて車両制御を行うので、運転者の知覚にあった車両制御を行うこととなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【００２４】
本発明にかかる車両制御装置および車両制御方法は、実相対距離に基づいて取得された知覚相対距離と、実相対速度との比である知覚相対比に基づいて車両制御を行うので、運転者の知覚にあった車両制御を行うこととなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【００２５】
本発明にかかる車両は、実相対距離が遠いとき、実相対距離が近いときと比較して、衝突回避軽減制御が開始されやすくするので、運転者の知覚にあった衝突回避軽減制御を行うこととなり、衝突回避軽減制御における運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【００２６】
本発明にかかる車両制御装置および車両制御方法は、実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値に基づいて車両制御を行うので、運転者の知覚にあった車両制御を行うこととなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【００２７】
また、車両を運転する運転者が複数人いても、運転者ごとにしきい値が変更されるので、車両制御における運転者ごとの違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【００２８】
また、車両の走行環境、例えば運転者がストレスを感じる走行環境と、運転者がストレスを感じない走行環境とで、しきい値を変更することができるので、車両の走行環境に対する運転者の知覚の変化に車両制御を追従させることができ、車両制御における運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、実施の形態にかかる車両制御装置の概略構成例を示す図である。
【図２】図２は、知覚相対距離と実相対距離との関係を示す図である。
【図３】図３は、知覚相対距離と実相対距離との他の関係を示す図である。
【図４】図４は、実相対速度と知覚相対速度との関係を示す図である。
【図５】図５は、実相対距離と実相対速度との関係を示す図である。
【図６】図６は、知覚相対距離と知覚相対速度との関係を示す図である。
【図７】図７は、運転者ごとの知覚相対距離と知覚相対速度との関係を示す図である。
【図８】図８は、運転者ごとの実知覚相対比と知覚相対速度との関係を示す図である。
【図９】図９は、任意の運転者の実知覚相対比と知覚相対速度との関係を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態にかかる車両制御装置による車両制御方法を示す制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、下記の実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００３１】
図１は、実施の形態にかかる車両制御装置の概略構成例を示す図である。図２は、知覚相対距離と実相対距離との関係を示す図である。図３は、知覚相対距離と実相対距離との他の関係を示す図である。図４は、知覚相対速度と実相対速度との関係を示す図である。図５は、実相対距離と実相対速度との関係を示す図である。図６は、知覚相対距離と知覚相対速度との関係を示す図である。図７は、運転者ごとの知覚相対距離と知覚相対速度との関係を示す図である。図８は、運転者ごとの実知覚相対比と知覚相対速度との関係を示す図である。図９は、任意の運転者の実知覚相対比と知覚相対速度との関係を示す図である。
【００３２】
運転者が搭乗する車両（以下、単に「自車両ＣＡ」と称する）は、図１に示すように、少なくとも車両制御装置１が搭載されている。車両制御装置１は、車速センサ２と、距離センサ３と、ＥＣＵ４と、減速装置５とを含んで構成されている。車両制御装置１は、自車両ＣＡの外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対関係を示す実相対物理量を入力値として車両を制御する車両制御を行うものである。ここで、車両制御は、実施の形態では、自車両ＣＡを減速させる減速制御（運転者がブレーキペダルを操作しない状態から車両を減速させる制御、運転者がブレーキペダルを操作している状態から車両をさらに減速させる制御を含む）である。減速制御は、例えばアダプティブクルーズコントロールに代表される自車両ＣＡを知覚対象物ＴＡである先行車両に追従走行させる追従制御や、プリクラッシュセーフティーに代表される自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡである自車両ＣＡの進行方向、例えば前方に位置する障害物（動体、静止体を含む）との衝突を回避あるいは衝突時の衝撃を軽減するための衝突回避軽減制御の一部として行われる。つまり、実施の形態における自車両ＣＡは、知覚対象物ＴＡである前方車両と自車両ＣＡとの衝突を回避あるいは衝突時の衝撃を軽減することを目的とする衝突回避軽減制御の一部として減速制御を行うこととなる。ここで、知覚対象物ＴＡとは、自車両ＣＡの外部に存在し、かつ運転者に直接、間接を問わず知覚可能であればよく、動体（自車両ＣＡの周辺を走行している車両、歩行者など）、静止体（自車両ＣＡの周辺に存在する信号機（信号機の現在の状態も含む）、一時停止などの標識、ガードレール、構造物や、これらから判別可能なコーナー、交差点など）が含まれる。
【００３３】
車速センサ２は、自車両ＣＡの車速Ｖｍ〔ｍ／ｓ〕を検出するものである。車速センサ２は、ＥＣＵ４と接続されており、検出された車速ＶｍはＥＣＵ４に出力され、ＥＣＵ４が車速Ｖｍを取得する。取得された車速Ｖｍは、後述する知覚相対速度算出部４２において知覚相対速度Ｖｓ〔ｍ／ｓ〕を取得する際に用いられる。ここで、車速センサ２は、実施の形態では、自車両ＣＡの各車輪に取り付けられている車輪速センサであり、各車輪速センサが検出した各車輪の車輪速がＥＣＵ４に出力され、ＥＣＵ４により各車輪の車輪速に基づいて自車両ＣＡの車速Ｖｍが算出され、車速Ｖｍが取得される。なお、車速センサ２は、車輪速センサに限定されるものではなく、自車両ＣＡの動力源（例えば、エンジン、モータなど）が発生した動力を駆動輪に伝達する動力伝達経路状の回転体の回転数を検出するセンサにより検出された回転数や、ＧＰＳに代表される自車両ＣＡの位置データを検出するセンサにより検出された位置データに基づいて自車両ＣＡの車速Ｖｍを算出し、車速Ｖｍを取得しても良い。
【００３４】
距離センサ３は、自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡとの間の実際の相対距離である実相対距離Ｄｒ〔ｍ〕を検出するものである。距離センサ３は、ＥＣＵ４と接続されており、検出された実相対距離ＤｒはＥＣＵ４に出力され、ＥＣＵ４が実相対距離Ｄｒを取得する。取得された実相対距離Ｄｒは、後述する知覚相対距離算出部４１において知覚相対距離Ｄｓ〔ｍ〕を取得する際に用いられる。ここで、距離センサ３は、実施の形態では、ミリ波を用いた検出方法により自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡとの相対関係を示す相対物理量である実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ〔ｍ／ｓ〕を検出するミリ波レーダである。ミリ波レーダは、例えば自車両ＣＡの前面部の中央部、例えばフロントグリル内に取り付けられている。ミリ波レーダは、ミリ波を出射、自車両ＣＡの前面から進行方向の所定の範囲で出射し、自車両ＣＡの進行方向に存在する知覚対象物ＴＡにより反射したミリ波を受信するものである。そして、ミリ波レーダは、出射から受信までの時間を計測することによって、ミリ波レーダから自車両ＣＡの知覚対象物ＴＡまでの距離を算出することで実相対距離Ｄｒを検出し、ＥＣＵ４に出力する。また、ミリ波レーダは、ドップラー効果を用いることで、ミリ波レーダが設けられている自車両ＣＡの車速Ｖｍと自車両ＣＡの進行方向に存在する知覚対象物ＴＡの車速Ｖｔとの速度差を算出することで実相対速度Ｖｒを検出し、ＥＣＵ４に出力する。なお、距離センサ３は、ミリ波レーダに限定されるものではなく、例えばレーザや赤外線などを用いたレーダ、ＣＣＤカメラなどの撮像装置により自車両ＣＡの進行方向を撮像した画像データに基づいて実相対距離Ｄｒを算出する画像認識装置などであっても良い。また、距離センサ３により実相対速度Ｖｒを検出することができない場合、ＥＣＵ４は、車速センサ２により検出された車速Ｖｍと距離センサ３により検出された実相対距離Ｄｒとに基づいて実相対速度Ｖｒを算出し、取得しても良い。この場合、検出された実相対距離Ｄｒは、ＥＣＵ４において実相対速度Ｖｒを取得する際に用いられる。
【００３５】
ＥＣＵ４は、入力値である実相対物理量に対応した物理量であり、かつ運転者の知覚による知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対物理量である知覚相対物理量が反映された制御値に基づいて車両制御を行うものである。ＥＣＵ４は、実施の形態では、入力値である実相対距離Ｄｒに基づいて運転者の知覚による知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対距離である知覚相対距離Ｄｓを取得するものである。また、ＥＣＵ４は、実施の形態では、入力値である実相対速度Ｖｒに基づいて運転者の知覚による知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対速度である知覚相対速度Ｖｓを取得するものである。また、ＥＣＵ４は、取得した知覚相対距離Ｄｓおよび取得した知覚相対速度Ｖｓに基づいて知覚演算値である知覚相対比Ｘを取得するものでもある。つまり、ＥＣＵ４は、実施の形態では、知覚相対距離Ｄｓと知覚相対速度Ｖｓとの比である知覚相対比Ｘが反映された制御値に基づいて車両制御を行うものである。ＥＣＵ４は、知覚相対距離算出部４１、知覚相対速度算出部４２、知覚相対比算出部４３、制御タイミング判定部４４としての機能を有するものである。なお、ＥＣＵ４のハード構成は、主に演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、プログラムや情報を格納するメモリ（ＳＲＡＭなどのＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのＲＯＭ（Read Only Memory））、入出力インターフェースなどから構成され、既知の車両に搭載されるＥＣＵと同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００３６】
知覚相対距離算出部４１は、取得された実相対距離Ｄｒに基づいて知覚相対距離Ｄｓを取得するものである。自車両ＣＡの運転者は、実相対距離Ｄｒが遠いほど相対距離が実相対距離Ｄｒよりも近いと錯覚を生じる。例えば、自車両ＣＡの進行方向に等間隔に並んでいる電柱を見たとき、電柱が遠方に位置するほど電柱の間隔が狭く見えるため、遠方の電柱の位置を実際の位置よりも近くにあると錯覚する。従って、取得された実相対距離Ｄｒに基づいて車両制御を行えば、例えば実相対距離Ｄｒが遠くなると自車両ＣＡの運転者の知覚に基づいた車両の操作（操作タイミングや操作量）と異なる制御タイミングや制御量で車両制御が行われる虞がある。そこで、知覚相対距離算出部４１は、運転者に知覚可能な知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対関係を示す相対物理量である相対距離を運転者の知覚に基づいた値にするために、取得された実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値に知覚相対距離Ｄｓを算出する。知覚相対距離算出部４１は、実施の形態では、取得された実相対距離Ｄｒと、下記の式（３）とに基づいて知覚相対距離Ｄｓを算出する。ここで、ｎは、０＜ｎ＜１の範囲である。ｎは、０．７〜０．８程度が好ましい。
Ｄｓ＝Ｄｒｎ …（３）
【００３７】
知覚相対距離Ｄｓは、取得された実相対距離Ｄｒと、上記の式（３）とに基づいて算出されると、図２に示すように、取得された実相対距離Ｄｒをそのまま知覚相対距離Ｄｓとする場合（同図Ｂに示す直線）と比較して、取得された実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値となる（同図Ａ１に示す曲線）。つまり、知覚相対距離Ｄｓが反映された制御値に基づいて車両制御を行うことで、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった車両制御を行うことができる。従って、車両制御装置１により行われる車両制御が運転者の感覚にあったものとなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができる。
【００３８】
ここで、自車両ＣＡの運転者による相対距離に対する錯覚においては、自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡとが接近した際に、運転者が知覚対象物ＴＡの接近を許容できない最大相対距離Ｄ０〔ｍ〕を考慮しても良い。つまり、取得された実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値とするとともに、最大相対距離Ｄ０未満の値とならないように知覚相対距離Ｄｓを算出し、算出された知覚相対距離Ｄｓに基づいて車両制御を行えば、車両制御における運転者の違和感をさらに抑制することができる。
【００３９】
例えば、知覚相対距離Ｄｓは、取得された実相対距離Ｄｒと、自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡとが接近した際に、運転者が知覚対象物ＴＡの接近を許容できない最大相対距離Ｄ０〔ｍ〕と、下記の式（４）とに基づいて算出しても良い。ここで、最大相対距離Ｄ０は、４程度が好ましい。αは、２０程度が好ましい。なお、最大相対距離Ｄ０は、一定値として予め設定されていても良く、自車両ＣＡの運転者ごとに設定されても良い。
Ｄｓ＝αｌｏｇ（Ｄｒ／Ｄ０） …（４）
【００４０】
知覚相対距離Ｄｓは、取得された実相対距離Ｄｒと、設定された最大相対距離Ｄ０と、上記の式（４）とに基づいて算出されると、図３に示すように、取得された実相対距離Ｄｒをそのまま知覚相対距離Ｄｓとする場合（同図Ｂに示す直線）と比較して、取得された実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値となるとともに、最大相対距離Ｄ０未満の値とならない（同図Ａ２に示す曲線）。つまり、知覚相対物理量である知覚相対距離Ｄｓに基づいて車両制御を行えば、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった制御タイミングや制御量で車両制御をさらに行うことができる。従って、車両制御装置１により行われる車両制御が運転者の感覚にあったものとなり、車両制御における運転者の違和感をさらに抑制することができる。
【００４１】
知覚相対速度算出部４２は、取得された実相対速度Ｖｒに基づいて知覚相対速度Ｖｓを取得するものである。自車両ＣＡの運転者は、自車両ＣＡの車速Ｖｍが速いほど、相対速度が実相対速度Ｖｒよりも速いと錯覚を生じる。図４に示すように、自車両ＣＡが停止している（Ｖｍ＝０）場合の任意の実相対速度Ｖｒに対する知覚相対速度Ｖｓ（同図Ｃ１における直線）と、自車両ＣＡが走行している（Ｖｍ＞０）場合の任意の実相対速度Ｖｒに対する知覚相対速度Ｖｓ（同図Ｃ２における直線）とは異なる。例えば、自車両ＣＡが一般道路を時速４０ｋｍ／ｈ程度で走行している場合と、自車両ＣＡが高速道路を時速１００ｋｍ／ｈ程度で走行している場合とでは、実相対距離Ｄｒが同一であれば、自車両ＣＡが高速道路を走行している場合のほうが一般道路を走行している場合よりも相対速度が速いと錯覚する。従って、取得された実相対速度Ｖｒに基づいて車両制御を行えば、例えば自車両ＣＡの車速Ｖｍが速くなると自車両ＣＡの運転者の知覚に基づいた自車両ＣＡの操作（操作タイミングや操作量）と異なる制御タイミングや制御量で車両制御が行われる虞がある。そこで、知覚相対速度算出部４２は、運転者に知覚可能な知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対関係を示す相対物理量である相対速度を運転者の知覚に基づいた値にするために、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍが速いほど実相対速度Ｖｒよりも大きい値に知覚相対速度Ｖｓを算出する。知覚相対速度算出部４２は、実施の形態では、取得された実相対速度Ｖｒと、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍと、下記の式（５）とに基づいて知覚相対速度Ｖｓを算出する。ここで、βは、０＜ｎ＜１の範囲である。βは、０．２程度が好ましい。なお、実相対速度Ｖｒは、実施の形態では、知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとが接近する方向をプラスとする。
Ｖｓ＝Ｖｒ＋βＶｍ …（５）
【００４２】
知覚相対速度Ｖｓは、取得された実相対速度Ｖｒと、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍと、上記の式（５）とに基づいて算出されると、自車両ＣＡの車速Ｖｍが速いほど、取得された実相対速度Ｖｒよりも大きい値となる（同図Ｃ１，Ｃ２参照）。つまり、知覚相対物理量である知覚相対速度Ｖｓが反映された制御値に基づいて、すなわち知覚相対速度Ｖｓに基づいて車両制御を行うことで、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった車両制御を行うことができる。従って、車両制御装置１により行われる車両制御が運転者の感覚にあったものとなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができる。
【００４３】
ここで、自車両ＣＡの運転者による相対速度に対する錯覚は、上記自車両ＣＡの車速Ｖｍが主な原因であるが相対物理量である知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対加速度も原因となる。つまり、実相対速度Ｖｒと、自車両ＣＡの車速Ｖｍと、実相対加速度Ａｒ（ｍ／ｓ２）とに基づいて、知覚相対速度Ｖｓを算出し、算出された知覚相対速度Ｖｓに基づいて車両制御を行えば、車両制御における運転者の違和感をさらに抑制することができる。
【００４４】
例えば、知覚相対速度Ｖｓは、取得された実相対速度Ｖｒと、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍと、実相対加速度Ａｒと、下記の式（６）とに基づいて算出しても良い。ここで、δは、０＜δ＜３の範囲である。δは、１．０程度が好ましい。なお、実相対加速度Ａｒは、実施の形態では、知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとが接近する方向をプラスとする。なお、実相対加速度Ａｒは、実相対距離Ｄｒ、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、実相対速度Ｖｒ、算出あるいはセンサにより検出された自車両ＣＡの加速度などに基づいてＥＣＵ４により算出することができる。
Ｖｓ＝Ｖｒ＋βＶｍ＋δＡｒ …（６）
【００４５】
また、知覚相対速度Ｖｓは、取得された実相対速度Ｖｒと、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍと、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐと、下記の式（７）とに基づいて算出しても良い。相対加速度が自車両ＣＡの運転者による相対速度に対する錯覚の原因となるのは、運転者による操作と関係なく変化する知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐ、特にマイナスの値の加速度（自車両ＣＡに対して先行する先行車両が減速する場合など）、すなわち自車両ＣＡに接近する加速度のためであるので、実相対加速度Ａｒを知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐに置き換えても良い。ここで、γは、０．５〜２の範囲である。γは、１．５程度が好ましい。なお、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐは、実施の形態では、知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとが接近する方向をプラスとする。なお、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐは、実相対距離Ｄｒ、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、実相対速度Ｖｒ、算出あるいはセンサにより検出された自車両ＣＡの加速度などに基づいてＥＣＵ４により算出することができる。
Ｖｓ＝Ｖｒ＋βＶｍ＋γＡｐ …（７）
【００４６】
知覚相対比算出部４３は、知覚相対速度Ｖｓに基づいて取得された知覚演算値である知覚相対比Ｘを取得するものである。知覚相対比算出部４３は、実施の形態では、知覚相対距離算出部４１により取得された知覚相対距離Ｄｓと、知覚相対速度算出部４２により取得された知覚相対速度Ｖｓとの比を知覚相対比Ｘとして算出する。ここで、知覚相対比Ｘは、知覚相対距離Ｄｓ／知覚相対速度Ｖｓである。上述のように、自車両ＣＡの運転者は、相対距離や相対速度などの相対物理量に対して錯覚を生じる。図５に示すように、自車両ＣＡの運転者の知覚に基づいた自車両ＣＡの操作時（自車両ＣＡに備えられている運転者が操作する操作対象物である図示しないブレーキペダルの操作時）における実相対距離Ｄｒと実相対速度Ｖｒとの関係は、自車両ＣＡの車速Ｖｍによって一定ではなく、自車両ＣＡの車速Ｖｍが同一であっても一定ではない（同図Ｄ１（Ｖｍ＝０），Ｄ２（Ｖｍ＞０）の曲線）。従って、取得された実相対距離Ｄｒと取得された実相対速度Ｖｒとの比である実相対比Ｙが一定であるとして車両制御を行っても（同図Ｅに示す直線）、自車両ＣＡの運転者の知覚に基づいた車両の操作（操作タイミングや操作量）と異なる制御タイミングや制御量で車両制御が行われる虞がある。そこで、知覚相対比算出部４３は、運転者に知覚可能な知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対関係を示す相対物理量である相対距離と相対速度との比である相対比を運転者の知覚に基づいた値にするために、知覚相対距離Ｄｓと知覚相対速度Ｖｓとの比である知覚相対比Ｘを算出する。知覚相対比Ｘは、図６に示すように、同一運転者であれば一定値となる。つまり、自車両ＣＡの運転者は、相対比、すなわち知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡが接近するまで時間が一定となるように、自車両ＣＡの操作を行っている。従って、知覚相対比Ｘを車両制御に用いることで、知覚相対比Ｘを算出するために用いられたパラメータ、例えば、相対距離、相対速度、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、相対加速度、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐが変化しても、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった車両制御を行うことができる。従って、車両制御装置１により行われる車両制御が運転者の感覚にあったものとなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができる。
【００４７】
制御タイミング判定部４４は、知覚相対物理量が反映された制御値に基づいて車両制御を行うものである。制御タイミング判定部４４は、実施の形態では、知覚相対比Ｘが反映された制御値に基づいて車両制御を行うものである。制御タイミング判定部４４は、知覚相対物理量である知覚相対距離Ｄｓおよび知覚相対速度Ｖｓに基づいた知覚相対比Ｘを減速制御の制御タイミングに関する制御値とし、制御値に基づいて減速制御の制御タイミングを決定するものである。つまり、実施の形態では、知覚相対比Ｘ（知覚相対距離Ｄｓ、知覚相対速度Ｖｓ）が反映された制御値、すなわち知覚相対比Ｘに基づいて制御タイミングが判定されるので、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった制御タイミングで減速制御を行うことができる。制御タイミング判定部４４は、知覚相対比算出部４３により算出された知覚相対比Ｘ（知覚相対比Ｘが反映された制御値）がしきい値Ｘ０を越えるか否かを判定し、知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えると判定すると、すなわち減速制御の場合では知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０以下であると判定すると、減速制御を開始する。
【００４８】
ここで、しきい値Ｘ０は、一定値として予め設定されていても良く、運転者あるいは自車両ＣＡの走行環境の少なくともいずれか一方に基づいて変更しても良い。しきい値Ｘ０が一定値の場合は、実施の形態では、例えば、運転者ごとに、相対距離、相対速度、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、相対加速度、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐを種々変更した状態での自車両ＣＡのブレーキペダルの操作時における実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒをサンプリングし、サンプリングに基づいて実知覚相対比Ｘｒを算出し、その平均値などに基づいて予め設定することができる。
【００４９】
また、しきい値Ｘ０を自車両ＣＡの運転者に基づいて変更する場合は、自車両ＣＡに備えられている運転者が操作する操作対象物の操作時における実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒに基づいて行う。ブレーキペダルの操作、すなわちブレーキ操作のタイミングは、運転者ごとに異なる。従って、図７に示すように、同一の知覚相対距離Ｄｓでは、運転者ごとの知覚相対速度Ｖｓが異なり、運転者ごとのブレーキ操作のタイミングは、知覚相対距離Ｄｓと知覚相対速度Ｖｓとの関係を示す直線（同図Ｘｒ１，Ｘｒ２，Ｘｒ３）の傾きとなる。つまり、実知覚相対比Ｘｒは、図８に示すように、運転者ごとに一定値となるが、ブレーキ操作の早さによりその値が異なる。ブレーキ操作が早い運転者は、遅い運転者よりも実知覚相対比Ｘｒが大きくなる。そこで、しきい値Ｘ０は、実施の形態では、自車両ＣＡを運転する複数の運転者に対応させるために、運転者ごとに設定し、自車両ＣＡを運転する運転者に応じて変更する。従って、自車両ＣＡを運転する運転者が複数人いても、運転者ごとにしきい値Ｘ０が変更されるので、運転者ごとの違和感を抑制することができる。
【００５０】
ここで、運転者ごとのしきい値Ｘ０の設定は、例えば、相対距離、相対速度、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、相対加速度、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐを種々変更した状態での自車両ＣＡのブレーキペダルの操作時における実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒをサンプリングし、サンプリング結果に基づいて複数の実知覚相対比Ｘｒを運転者ごとに算出し、図９に示すように、運転者ごとの実知覚相対比Ｘｒの下限値Ｘｒｍｉｎを運転者ごとのしきい値Ｘ０として設定する。また、しきい値Ｘ０は、ブレーキ操作の早さに基づいて設定しても良い。例えば、ブレーキ操作が早い運転者の実知覚相対比Ｘｒに基づいてブレーキ操作が早い運転者用のしきい値Ｘ０ｆ、ブレーキ操作が普通の運転者の実知覚相対比Ｘｒに基づいてブレーキ操作が普通の運転者用のしきい値Ｘ０ｍ、ブレーキ操作が遅い運転者の実知覚相対比Ｘｒに基づいてブレーキ操作が遅い運転者用のしきい値Ｘ０ｓを予めそれぞれ設定し、運転者に応じてしきい値Ｘ０をＸ０ｆ，Ｘ０ｍ，Ｘ０ｓのいずれかに変更しても良い。
【００５１】
また、しきい値Ｘ０を自車両ＣＡの走行環境に基づいて変更する場合は、自車両ＣＡの走行環境に応じて運転者が感じるストレスの強度に基づいて行う。しきい値Ｘ０は、運転者が感じるストレスが高い場合は、ストレスが低い場合と比較して、知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えやすく、減速制御の場合ではしきい値Ｘ０を大きくする。ここで、走行環境としては、自車両ＣＡが走行している道路の種類、混雑状況、路面状況、天候、視界などがある。例えば、しきい値Ｘ０は、自車両ＣＡが走行している道路が一般道路、渋滞、スリップしやすい路面、悪天候、視界不良などであれば大きく設定する。つまり、自車両ＣＡの走行環境、例えば運転者のストレス強度に基づいて、しきい値Ｘ０を変更することができる。従って、自車両ＣＡの走行環境に対する運転者の知覚の変化に車両制御を追従させることができ、運転者の違和感を抑制することができる。
【００５２】
減速装置５は、車両制御を実際に行うものであり、実施の形態では減速制御として自車両ＣＡを減速させるものである。減速装置５は、実施の形態では、運転者のブレーキペダルの操作により発生した制動力を自車両ＣＡに作用させるブレーキ装置である。減速装置５は、上記制御タイミング判定部４４により、知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０以下であると判定すると減速制御を制御量、例えば加速度、制動力などに基づいて開始する。従って、減速装置５は、制御量に基づいて自車両ＣＡを減速する。以上のように、車両制御装置１は、知覚相対比Ｘ（知覚相対比Ｘが反映された制御値）に基づいて制御タイミングが決定され、決定された制御タイミングで減速制御が開始されるので、知覚相対物理量である知覚相対距離Ｄｓおよび知覚相対速度Ｖｓが反映された制御値に基づいて車両制御を行う。従って、車両制御装置１は、知覚相対距離Ｄｓに反映された制御値に基づいて車両制御を行うので、実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値に基づいて車両制御が行われる。なお、制御量は、ＥＣＵ４により自車両ＣＡの運転状態（実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、自車両ＣＡの車速Ｖｍなど）に基づいて取得されるものである。制御量の取得方法は、既知であるのでその説明は省略する。なお、減速装置５は、ブレーキ装置のみならず、制動力のように、自車両ＣＡに発生している駆動力を減少させ、自車両ＣＡを減速させるものであればいずれであってもよい。例えば、自車両ＣＡに搭載されているエンジン（出力制御により出力を減少させることで自車両ＣＡを減速可能）、自車両ＣＡの動力伝達経路に配置されている変速機（変速制御によりエンジンからの出力を駆動輪に変化させて伝達でき、フューエルカット時におけるエンジンが発生するフリクションを変化させることができるので自車両ＣＡを減速可能）、自車両ＣＡに搭載されている動力源としてのモータ（駆動制御により回生制動を行うことで自車両ＣＡを減速可能）、エンジンの出力により駆動する補機類（駆動制御によりエンジンに与える負荷を増加することで自車両ＣＡを減速可能）などであっても良い。また、ブレーキ装置とこれら（エンジン、モータ、補機類など）とを組み合わせて減速装置５としても良い。
【００５３】
次に、車両制御装置１による車両制御方法について説明する。図１０は、実施の形態にかかる車両制御装置による車両制御方法を示す制御フロー図である。なお、車両制御装置１による車両制御方法は、例えばＥＣＵ４により予め記憶されている車両制御プログラムを実行することで実現される。また、車両制御プログラムは、所定の制御周期で実行される。従って、車両制御装置１による車両制御方法は、自車両ＣＡが走行中に繰り返し行われる。
【００５４】
まず、車両制御装置１のＥＣＵ４は、同図に示すように、上述のように、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐを取得する（ステップＳＴ１）。
【００５５】
次に、知覚相対距離算出部４１は知覚相対距離Ｄｓを算出し、知覚相対速度算出部４２は知覚相対速度Ｖｓを算出する（ステップＳＴ２）。ここでは、知覚相対距離算出部４１は、上述のように、例えば、取得された実相対距離Ｄｒと、上記の式（３）とに基づいて知覚相対距離Ｄｓを算出する。また、知覚相対速度算出部４２は、上述のように、例えば、取得された実相対速度Ｖｒと、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍと、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐと、上記の式（７）とに基づいて知覚相対速度Ｖｓを算出する。
【００５６】
次に、知覚相対比算出部４３は、知覚相対比Ｘを算出する（ステップＳＴ３）。ここでは、知覚相対比算出部４３は、上述のように、知覚相対距離Ｄｓ／知覚相対速度Ｖｓ＝知覚相対比Ｘとする。
【００５７】
次に、制御タイミング判定部４４は、知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。ここでは、制御タイミング判定部４４は、知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０以下であるか否かを判定することで、知覚相対比Ｘに基づいて減速制御が開始可能か否かを判定する。
【００５８】
次に、ＥＣＵ４は、制御タイミング判定部４４により知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えると判定する（ステップＳＴ４肯定）と、減速制御を開始する（ステップＳＴ５）。ここでは、ＥＣＵ４は、知覚相対比Ｘに基づいて減速制御を開始するための条件を満たすと、ＥＣＵ４により取得された制御量に基づいて減速制御を実行する。従って、車両制御装置１は、実相対距離Ｄｒが遠いほど、実相対距離Ｄｒよりも小さい値に基づいて車両制御を行うこととなる。例えば、自車両ＣＡが衝突回避軽減制御を行う場合には、実相対距離Ｄｒが遠いとき、実相対距離Ｄｒが近いときと比較して、衝突回避軽減制御が開始されやすくなる。なお、ＥＣＵ４は、制御タイミング判定部４４により知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えないと判定する（ステップＳＴ４否定）と、今回の制御周期を終了し、次回の減速制御に移行する。
【００５９】
以上のように、実施の形態にかかる車両制御装置１および車両制御装置１による車両制御方法では、実相対物理量に対応した知覚相対物理量が反映された制御値、すなわち実相対距離Ｄｒに基づいて取得された知覚相対距離Ｄｓおよび実相対速度Ｖｒに基づいて取得された知覚相対速度Ｖｓに基づいた知覚相対比Ｘ（知覚相対比Ｘが反映された制御値）に基づいて車両制御である減速制御を開始するので、運転者の知覚にあった減速制御の制御タイミングとなることから、運転者の知覚にあった減速制御を行うこととなり、減速制御における運転者の違和感を抑制することができる。ここで、運転者は、知覚相対速度Ｖｓが大きいと知覚相対速度Ｖｓに基づいて車両を操作するが、知覚相対速度Ｖｓが小さくなると知覚相対距離Ｄｓに基づいて車両を操作するようになる。従って、知覚相対比Ｘ、すなわち知覚相対距離Ｄｓと知覚相対速度Ｖｓとの関係に基づいて車両制御を行うので、車両制御を運転者が車両を操作する感覚にあったものとすることができる。
【００６０】
なお、車両制御は、上記実施の形態の減速制御に限定されるものではなく、相対物理量（相対距離、相対速度）に基づいて車両制御を行うものであればよい。例えば、車両制御は、自車両ＣＡを加速させる加速制御（運転者がアクセルペダルを操作しない状態から車両を加速させる制御、運転者がアクセルペダルを操作している状態から車両をさらに加速させる制御を含む）や、自車両ＣＡを旋回させる旋回制御（運転者がステアリングホイールを操作しない状態から車両を旋回させる制御、運転者がステアリングホイールを操作している状態から車両をさらに旋回させる制御を含む）であっても良い。加速制御や旋回制御は、例えば上述の追従制御や、自車両ＣＡを現在走行している車線上に維持するコーナリング制御、上述の衝突回避軽減制御の一部として行われる。
【００６１】
また、車両制御は、上述の自車両ＣＡの走行状態を変化させる制御に限定されるものではなく、運転者や自車両ＣＡの外部に警報を発する警報制御であってもよい。例えば、上記知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えると判定されると、警報を発する警報制御を開始しても良い。
【００６２】
また、車両制御は、衝突回避軽減制御の一部として行われても良い。例えば、上記知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えると判定されると、自車両ＣＡの衝突を回避するための制御（例えば、アラームを発する、運転者が操作するアクセルペダルのペダルを戻す、アクセルペダルのペダル反力を増加する反力を増大するなどの制御）を開始しても良い。また、例えば、上記知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えると判定されると、自車両ＣＡの衝突時の衝撃を軽減するための制御（例えば、シートベルトを乗員に密着させるためにシートベルトを予め巻上げる、減速装置５が発生する制動力を増大する、減速装置５が制動力を素早く発生するために制動力を発生させるための制動圧を予め増圧する制御）を開始しても良い。
【００６３】
また、ＥＣＵ４による実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒの取得方法は、上記実施の形態に限定されるものではなく、知覚対象物ＴＡの位置データや車速Ｖｔなどを含む知覚対象物データを自車両ＣＡのＥＣＵ４が取得し、取得された知覚対象物データと自車両ＣＡの位置データや車速Ｖｍなどを含む自車両データとに基づいてＥＣＵ４が実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒを算出し、取得しても良い。知覚対象物データの取得は、知覚対象物ＴＡが構造物であれば自車両ＣＡに搭載されているナビゲーションシステムにおける地図データや自車両ＣＡのＥＣＵ４が通信可能な道路インフラなどで行うことが好ましい。また、知覚対象物ＴＡが先行車両であれば、知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの車間通信装置や、知覚対象物ＴＡおよび自車両ＣＡのＥＣＵ４が通信可能な道路インフラを介して取得しても良い。
【００６４】
また、自車両ＣＡに対する知覚対象物ＴＡの位置は、上記実施の形態のように前方に限定されるものではなく、自車両ＣＡの外部に存在し、かつ運転者に知覚可能であれば、知覚対象物ＴＡの自車両ＣＡに対する位置はいずれであっても良い。例えば、知覚対象物ＴＡが自車両ＣＡに対して側方に位置する場合は、運転者が直接知覚可能であるため、本発明の車両制御方法を適用することができる。また、知覚対象物ＴＡが自車両ＣＡに対して後方に位置する場合は、運転者が直接、あるいはサイドミラーやバックミラーを介して知覚可能であるため、本発明の車両制御方法を適用することができる。従って、例えば自車両ＣＡの走行車線の隣車線を走行する後方車が知覚対象物ＴＡである場合は、運転者が自車両ＣＡの走行車線を隣車線に変更する際、すなわち車線変更や合流時に、知覚相対物理量に基づいて車両制御を行うことができる。ここでの車両制御とは、上記減速制御、加速制御、旋回制御、警報制御などである。
【００６５】
また、知覚相対比Ｘは、上記実施の形態のように知覚相対距離Ｄｓと知覚相対速度Ｖｓとの比に限定されるものではなく、分母と分子のいずれかに知覚相対物理量が含まれていれば良く、例えば知覚相対距離Ｄｓと実相対速度Ｖｒとの比、実相対距離Ｄｒと知覚相対速度Ｖｓとの比でも良い。また、知覚相対比Ｘは、知覚相対距離Ｄｓを分子、知覚相対速度Ｖｓを分母としたが、知覚相対速度Ｖｓを分子、知覚相対距離Ｄｓを分母としても良い。また、車両制御は、上記実施の形態のように知覚相対比Ｘに基づいて行われるものではなく、知覚相対距離Ｄｓおよび実相対速度Ｖｒ、あるいは知覚相対速度Ｖｓおよび実相対距離Ｄｒのいずれか一方に基づいて行われても良い。また、知覚相対物理量が反映された制御値は、上記実施の形態のように制御タイミングに関するものに限定されるものではなく、車両制御の制御量に関するものでも良い。例えば、相対比、相対距離あるいは相対速度のいずれかに基づいて車両制御の制御量が取得される場合は、知覚相対比Ｘ、知覚相対距離Ｄｓあるいは知覚相対速度Ｖｓに基づいて制御量に関する制御値として制御量を取得しても良い。
【００６６】
また、しきい値Ｘ０を自車両ＣＡの運転者ごとに設定する場合は、設定されたしきい値Ｘ０に対応する運転者における自車両ＣＡのブレーキペダルの操作時における実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒに基づいて算出された実知覚相対比Ｘｒがしきい値Ｘ０を越える場合は、運転者の注意力が低下していると判定することができる。つまり、実知覚相対比Ｘｒとしきい値Ｘ０とに基づいて運転者の状態を推定することができる。従って、例えば実知覚相対比Ｘｒがしきい値Ｘ０を越える場合は、警報制御、自車両ＣＡの衝突を回避するための制御、自車両ＣＡの衝突時の衝撃を軽減するための制御などを行っても良い。
【００６７】
なお、知覚相対距離Ｄｓ、知覚相対速度Ｖｓ、知覚相対比Ｘは、これら各値とこれら各値を算出するためのパラメータ（実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、車速Ｖｍなど）との関係を予め実験等により求めることで作成されたデータベースに基づいてＥＣＵ４が取得しても良い。さらに、制御タイミングに関する制御値や制御量に関する制御値などの知覚相対物理量（知覚相対比Ｘ）が反映された制御値は、各値とこれら各値を算出するためのパラメータ（実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、車速Ｖｍなど）との関係を知覚相対物理量（知覚相対距離Ｄｓ、知覚相対速度Ｖｓ）や知覚相対比Ｘに基づいて、予め実験等により求めることで作成されたデータベースに基づいてＥＣＵ４が取得しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、車両制御装置および車両制御方法は、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と車両との相対関係を示す相対物理量を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置および車両制御方法に有用であり、特に、車両制御における運転者の違和感を抑制するのに適している。
【符号の説明】
【００６９】
１ 車両制御装置
２ 車速センサ
３ 距離センサ
４ ＥＣＵ
４１ 知覚相対距離算出部
４２ 知覚相対速度算出部
４３ 知覚相対比算出部
４４ 制御タイミング判定部
５ 減速装置
Ａｐ 知覚対象物の加速度
ＣＡ 自車両（車両）
Ｄ０ 最大相対距離
Ｄｒ 実相対距離
Ｄｓ 知覚相対距離
ＴＡ 知覚対象物
Ｖｍ 自車両の車速
Ｖｒ 実相対速度
Ｖｓ 知覚相対速度
Ｘ 知覚相対比
Ｘ０ しきい値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置、車両および車両制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、車両の運転者は、少なくとも自分の知覚に基づいて車両を操作する。運転者は、車両に対して先行する先行車両など運転者が知覚可能な知覚対象物と自分が運転する自車両との相対関係を目や耳などの感覚器官における刺激に基づいて知覚し、アクセルペダルの操作による加減速、ブレーキペダルやシフトレバーの操作による減速、ステアリングホイールの操作による旋回などを行う。つまり、運転者は、自身の知覚に基づいて車両の運転を行い、車両を操作する。
【０００３】
また、特許文献１に示すように、知覚対象物と自車両との相対関係を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置が従来から提案されている。従来の車両制御装置は、例えば、車両と先行車両との実際の相対距離および実際の相対速度を入力値とし、相対距離と相対速度との比である相対比に基づいて車両を減速させる減速制御などを行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０８６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、運転者の知覚による上記相対関係は、実際の相対関係に対して誤差を生じる。例えば、相対距離では、実際の相対距離が長くなるほど、運転者が実際の相対距離よりも短く相対距離を知覚する。また、相対速度では、自車速度が速いほど、運転者が実際の相対速度よりも早く相対速度を知覚する。従って、従来の車両制御装置による車両制御では、運転者の知覚による相対関係に対してずれている実際の相対関係を入力値として、その制御タイミングや制御量を取得していたため、運転者に違和感を与える虞があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両制御における運転者の違和感を抑制することができる車両制御装置、車両および車両制御方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明では、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との相対関係を示す実相対物理量を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置において、前記実相対物理量に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対物理量である知覚相対物理量が反映された制御値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
また、上記車両制御装置において、前記制御値は、前記車両制御における制御タイミングあるいは制御量の少なくとも一方に関するものであることが好ましい。
【０００９】
また、上記車両制御装置において、前記実相対物理量は、前記知覚対象物と前記車両との実相対距離であり、前記知覚相対物理量は、前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明では、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離および実相対速度を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置において、前記実相対距離に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離と、前記実相対速度あるいは前記実相対速度に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対速度を示す知覚相対速度のいずれかとの比である知覚相対比が反映された制御値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、上記車両制御装置において、前記制御値は、前記車両制御における制御タイミングあるいは制御量の少なくとも一方に関するものであることが好ましい。
【００１２】
また、上記車両制御装置において、前記制御値が前記制御タイミングに関するものである場合、前記知覚相対比がしきい値を越えると前記車両制御を開始することが好ましい。
【００１３】
また、上記車両制御装置において、前記しきい値は、前記運転者あるいは前記車両の走行環境のいずれか一方に基づいて変更されることが好ましい。
【００１４】
また、上記車両制御装置において、前記運転者に基づいて前記しきい値を変更する場合は、前記しきい値が前記車両に備えられている前記運転者が操作する操作対象物の操作時における前記実相対距離および前記実相対速度に基づいて変更されることが好ましい。
【００１５】
また、上記車両制御装置において、前記知覚相対距離は、前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値となることが好ましい。
【００１６】
また、上記車両制御装置において、前記知覚相対距離は、前記実相対距離と、下記の式（１）とに基づいて取得することが好ましい。なお、Ｄｓは知覚相対距離、Ｄｒは実相対距離であり、ｎは０＜ｎ＜１の範囲である。
Ｄｓ＝Ｄｒｎ …（１）
【００１７】
また、上記車両制御装置において、前記知覚相対距離は、前記実相対距離と、下記の式（２）とに基づいて取得することが好ましい。なお、Ｄｓは知覚相対距離、Ｄｒは実相対距離、Ｄ０は前記車両と前記知覚対象物とが接近した際に、前記運転者が前記知覚対象物の接近を許容できない最大相対距離、αは定数である。
Ｄｓ＝αｌｏｇ（Ｄｒ／Ｄ０） …（２）
【００１８】
また、本発明では、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置において、前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値に基づいて前記車両制御を行うことが好ましい。
【００１９】
また、本発明では、運転者に知覚可能な前方車両と前記車両との実相対距離に基づいて、少なくとも前記前方車両と前記車両との衝突を回避あるいは前記衝突時の衝撃を軽減することを目的とする衝突回避軽減制御を行う車両において、前記実相対距離が遠いとき、前記実相対距離が近いときと比較して、衝突回避軽減制御が開始されやすくすることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明では、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との相対関係を示す実相対物理量を入力値として車両を制御する車両制御方法において、前記実相対物理量に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との前記相対物理量である知覚相対物理量が反映された制御値に基づいて前記車両の制御を行うことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明では、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離および実相対速度を入力値として車両を制御する車両制御方法において、前記実相対距離に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離と、前記実相対速度あるいは前記実相対速度に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対速度を示す知覚相対速度のいずれかとの比である知覚相対比が反映された制御値に基づいて前記車両の制御を行うことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明では、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離を入力値として車両を制御する車両制御方法において、前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にかかる車両制御装置および車両制御方法は、実相対物理量に基づいて取得された知覚相対物理量に基づいて車両制御を行うので、運転者の知覚にあった車両制御を行うこととなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【００２４】
本発明にかかる車両制御装置および車両制御方法は、実相対距離に基づいて取得された知覚相対距離と、実相対速度との比である知覚相対比に基づいて車両制御を行うので、運転者の知覚にあった車両制御を行うこととなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【００２５】
本発明にかかる車両は、実相対距離が遠いとき、実相対距離が近いときと比較して、衝突回避軽減制御が開始されやすくするので、運転者の知覚にあった衝突回避軽減制御を行うこととなり、衝突回避軽減制御における運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【００２６】
本発明にかかる車両制御装置および車両制御方法は、実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値に基づいて車両制御を行うので、運転者の知覚にあった車両制御を行うこととなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【００２７】
また、車両を運転する運転者が複数人いても、運転者ごとにしきい値が変更されるので、車両制御における運転者ごとの違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【００２８】
また、車両の走行環境、例えば運転者がストレスを感じる走行環境と、運転者がストレスを感じない走行環境とで、しきい値を変更することができるので、車両の走行環境に対する運転者の知覚の変化に車両制御を追従させることができ、車両制御における運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、実施の形態にかかる車両制御装置の概略構成例を示す図である。
【図２】図２は、知覚相対距離と実相対距離との関係を示す図である。
【図３】図３は、知覚相対距離と実相対距離との他の関係を示す図である。
【図４】図４は、実相対速度と知覚相対速度との関係を示す図である。
【図５】図５は、実相対距離と実相対速度との関係を示す図である。
【図６】図６は、知覚相対距離と知覚相対速度との関係を示す図である。
【図７】図７は、運転者ごとの知覚相対距離と知覚相対速度との関係を示す図である。
【図８】図８は、運転者ごとの実知覚相対比と知覚相対速度との関係を示す図である。
【図９】図９は、任意の運転者の実知覚相対比と知覚相対速度との関係を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態にかかる車両制御装置による車両制御方法を示す制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、下記の実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００３１】
図１は、実施の形態にかかる車両制御装置の概略構成例を示す図である。図２は、知覚相対距離と実相対距離との関係を示す図である。図３は、知覚相対距離と実相対距離との他の関係を示す図である。図４は、知覚相対速度と実相対速度との関係を示す図である。図５は、実相対距離と実相対速度との関係を示す図である。図６は、知覚相対距離と知覚相対速度との関係を示す図である。図７は、運転者ごとの知覚相対距離と知覚相対速度との関係を示す図である。図８は、運転者ごとの実知覚相対比と知覚相対速度との関係を示す図である。図９は、任意の運転者の実知覚相対比と知覚相対速度との関係を示す図である。
【００３２】
運転者が搭乗する車両（以下、単に「自車両ＣＡ」と称する）は、図１に示すように、少なくとも車両制御装置１が搭載されている。車両制御装置１は、車速センサ２と、距離センサ３と、ＥＣＵ４と、減速装置５とを含んで構成されている。車両制御装置１は、自車両ＣＡの外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対関係を示す実相対物理量を入力値として車両を制御する車両制御を行うものである。ここで、車両制御は、実施の形態では、自車両ＣＡを減速させる減速制御（運転者がブレーキペダルを操作しない状態から車両を減速させる制御、運転者がブレーキペダルを操作している状態から車両をさらに減速させる制御を含む）である。減速制御は、例えばアダプティブクルーズコントロールに代表される自車両ＣＡを知覚対象物ＴＡである先行車両に追従走行させる追従制御や、プリクラッシュセーフティーに代表される自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡである自車両ＣＡの進行方向、例えば前方に位置する障害物（動体、静止体を含む）との衝突を回避あるいは衝突時の衝撃を軽減するための衝突回避軽減制御の一部として行われる。つまり、実施の形態における自車両ＣＡは、知覚対象物ＴＡである前方車両と自車両ＣＡとの衝突を回避あるいは衝突時の衝撃を軽減することを目的とする衝突回避軽減制御の一部として減速制御を行うこととなる。ここで、知覚対象物ＴＡとは、自車両ＣＡの外部に存在し、かつ運転者に直接、間接を問わず知覚可能であればよく、動体（自車両ＣＡの周辺を走行している車両、歩行者など）、静止体（自車両ＣＡの周辺に存在する信号機（信号機の現在の状態も含む）、一時停止などの標識、ガードレール、構造物や、これらから判別可能なコーナー、交差点など）が含まれる。
【００３３】
車速センサ２は、自車両ＣＡの車速Ｖｍ〔ｍ／ｓ〕を検出するものである。車速センサ２は、ＥＣＵ４と接続されており、検出された車速ＶｍはＥＣＵ４に出力され、ＥＣＵ４が車速Ｖｍを取得する。取得された車速Ｖｍは、後述する知覚相対速度算出部４２において知覚相対速度Ｖｓ〔ｍ／ｓ〕を取得する際に用いられる。ここで、車速センサ２は、実施の形態では、自車両ＣＡの各車輪に取り付けられている車輪速センサであり、各車輪速センサが検出した各車輪の車輪速がＥＣＵ４に出力され、ＥＣＵ４により各車輪の車輪速に基づいて自車両ＣＡの車速Ｖｍが算出され、車速Ｖｍが取得される。なお、車速センサ２は、車輪速センサに限定されるものではなく、自車両ＣＡの動力源（例えば、エンジン、モータなど）が発生した動力を駆動輪に伝達する動力伝達経路状の回転体の回転数を検出するセンサにより検出された回転数や、ＧＰＳに代表される自車両ＣＡの位置データを検出するセンサにより検出された位置データに基づいて自車両ＣＡの車速Ｖｍを算出し、車速Ｖｍを取得しても良い。
【００３４】
距離センサ３は、自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡとの間の実際の相対距離である実相対距離Ｄｒ〔ｍ〕を検出するものである。距離センサ３は、ＥＣＵ４と接続されており、検出された実相対距離ＤｒはＥＣＵ４に出力され、ＥＣＵ４が実相対距離Ｄｒを取得する。取得された実相対距離Ｄｒは、後述する知覚相対距離算出部４１において知覚相対距離Ｄｓ〔ｍ〕を取得する際に用いられる。ここで、距離センサ３は、実施の形態では、ミリ波を用いた検出方法により自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡとの相対関係を示す相対物理量である実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ〔ｍ／ｓ〕を検出するミリ波レーダである。ミリ波レーダは、例えば自車両ＣＡの前面部の中央部、例えばフロントグリル内に取り付けられている。ミリ波レーダは、ミリ波を出射、自車両ＣＡの前面から進行方向の所定の範囲で出射し、自車両ＣＡの進行方向に存在する知覚対象物ＴＡにより反射したミリ波を受信するものである。そして、ミリ波レーダは、出射から受信までの時間を計測することによって、ミリ波レーダから自車両ＣＡの知覚対象物ＴＡまでの距離を算出することで実相対距離Ｄｒを検出し、ＥＣＵ４に出力する。また、ミリ波レーダは、ドップラー効果を用いることで、ミリ波レーダが設けられている自車両ＣＡの車速Ｖｍと自車両ＣＡの進行方向に存在する知覚対象物ＴＡの車速Ｖｔとの速度差を算出することで実相対速度Ｖｒを検出し、ＥＣＵ４に出力する。なお、距離センサ３は、ミリ波レーダに限定されるものではなく、例えばレーザや赤外線などを用いたレーダ、ＣＣＤカメラなどの撮像装置により自車両ＣＡの進行方向を撮像した画像データに基づいて実相対距離Ｄｒを算出する画像認識装置などであっても良い。また、距離センサ３により実相対速度Ｖｒを検出することができない場合、ＥＣＵ４は、車速センサ２により検出された車速Ｖｍと距離センサ３により検出された実相対距離Ｄｒとに基づいて実相対速度Ｖｒを算出し、取得しても良い。この場合、検出された実相対距離Ｄｒは、ＥＣＵ４において実相対速度Ｖｒを取得する際に用いられる。
【００３５】
ＥＣＵ４は、入力値である実相対物理量に対応した物理量であり、かつ運転者の知覚による知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対物理量である知覚相対物理量が反映された制御値に基づいて車両制御を行うものである。ＥＣＵ４は、実施の形態では、入力値である実相対距離Ｄｒに基づいて運転者の知覚による知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対距離である知覚相対距離Ｄｓを取得するものである。また、ＥＣＵ４は、実施の形態では、入力値である実相対速度Ｖｒに基づいて運転者の知覚による知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対速度である知覚相対速度Ｖｓを取得するものである。また、ＥＣＵ４は、取得した知覚相対距離Ｄｓおよび取得した知覚相対速度Ｖｓに基づいて知覚演算値である知覚相対比Ｘを取得するものでもある。つまり、ＥＣＵ４は、実施の形態では、知覚相対距離Ｄｓと知覚相対速度Ｖｓとの比である知覚相対比Ｘが反映された制御値に基づいて車両制御を行うものである。ＥＣＵ４は、知覚相対距離算出部４１、知覚相対速度算出部４２、知覚相対比算出部４３、制御タイミング判定部４４としての機能を有するものである。なお、ＥＣＵ４のハード構成は、主に演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、プログラムや情報を格納するメモリ（ＳＲＡＭなどのＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのＲＯＭ（Read Only Memory））、入出力インターフェースなどから構成され、既知の車両に搭載されるＥＣＵと同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００３６】
知覚相対距離算出部４１は、取得された実相対距離Ｄｒに基づいて知覚相対距離Ｄｓを取得するものである。自車両ＣＡの運転者は、実相対距離Ｄｒが遠いほど相対距離が実相対距離Ｄｒよりも近いと錯覚を生じる。例えば、自車両ＣＡの進行方向に等間隔に並んでいる電柱を見たとき、電柱が遠方に位置するほど電柱の間隔が狭く見えるため、遠方の電柱の位置を実際の位置よりも近くにあると錯覚する。従って、取得された実相対距離Ｄｒに基づいて車両制御を行えば、例えば実相対距離Ｄｒが遠くなると自車両ＣＡの運転者の知覚に基づいた車両の操作（操作タイミングや操作量）と異なる制御タイミングや制御量で車両制御が行われる虞がある。そこで、知覚相対距離算出部４１は、運転者に知覚可能な知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対関係を示す相対物理量である相対距離を運転者の知覚に基づいた値にするために、取得された実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値に知覚相対距離Ｄｓを算出する。知覚相対距離算出部４１は、実施の形態では、取得された実相対距離Ｄｒと、下記の式（３）とに基づいて知覚相対距離Ｄｓを算出する。ここで、ｎは、０＜ｎ＜１の範囲である。ｎは、０．７〜０．８程度が好ましい。
Ｄｓ＝Ｄｒｎ …（３）
【００３７】
知覚相対距離Ｄｓは、取得された実相対距離Ｄｒと、上記の式（３）とに基づいて算出されると、図２に示すように、取得された実相対距離Ｄｒをそのまま知覚相対距離Ｄｓとする場合（同図Ｂに示す直線）と比較して、取得された実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値となる（同図Ａ１に示す曲線）。つまり、知覚相対距離Ｄｓが反映された制御値に基づいて車両制御を行うことで、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった車両制御を行うことができる。従って、車両制御装置１により行われる車両制御が運転者の感覚にあったものとなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができる。
【００３８】
ここで、自車両ＣＡの運転者による相対距離に対する錯覚においては、自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡとが接近した際に、運転者が知覚対象物ＴＡの接近を許容できない最大相対距離Ｄ０〔ｍ〕を考慮しても良い。つまり、取得された実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値とするとともに、最大相対距離Ｄ０未満の値とならないように知覚相対距離Ｄｓを算出し、算出された知覚相対距離Ｄｓに基づいて車両制御を行えば、車両制御における運転者の違和感をさらに抑制することができる。
【００３９】
例えば、知覚相対距離Ｄｓは、取得された実相対距離Ｄｒと、自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡとが接近した際に、運転者が知覚対象物ＴＡの接近を許容できない最大相対距離Ｄ０〔ｍ〕と、下記の式（４）とに基づいて算出しても良い。ここで、最大相対距離Ｄ０は、４程度が好ましい。αは、２０程度が好ましい。なお、最大相対距離Ｄ０は、一定値として予め設定されていても良く、自車両ＣＡの運転者ごとに設定されても良い。
Ｄｓ＝αｌｏｇ（Ｄｒ／Ｄ０） …（４）
【００４０】
知覚相対距離Ｄｓは、取得された実相対距離Ｄｒと、設定された最大相対距離Ｄ０と、上記の式（４）とに基づいて算出されると、図３に示すように、取得された実相対距離Ｄｒをそのまま知覚相対距離Ｄｓとする場合（同図Ｂに示す直線）と比較して、取得された実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値となるとともに、最大相対距離Ｄ０未満の値とならない（同図Ａ２に示す曲線）。つまり、知覚相対物理量である知覚相対距離Ｄｓに基づいて車両制御を行えば、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった制御タイミングや制御量で車両制御をさらに行うことができる。従って、車両制御装置１により行われる車両制御が運転者の感覚にあったものとなり、車両制御における運転者の違和感をさらに抑制することができる。
【００４１】
知覚相対速度算出部４２は、取得された実相対速度Ｖｒに基づいて知覚相対速度Ｖｓを取得するものである。自車両ＣＡの運転者は、自車両ＣＡの車速Ｖｍが速いほど、相対速度が実相対速度Ｖｒよりも速いと錯覚を生じる。図４に示すように、自車両ＣＡが停止している（Ｖｍ＝０）場合の任意の実相対速度Ｖｒに対する知覚相対速度Ｖｓ（同図Ｃ１における直線）と、自車両ＣＡが走行している（Ｖｍ＞０）場合の任意の実相対速度Ｖｒに対する知覚相対速度Ｖｓ（同図Ｃ２における直線）とは異なる。例えば、自車両ＣＡが一般道路を時速４０ｋｍ／ｈ程度で走行している場合と、自車両ＣＡが高速道路を時速１００ｋｍ／ｈ程度で走行している場合とでは、実相対距離Ｄｒが同一であれば、自車両ＣＡが高速道路を走行している場合のほうが一般道路を走行している場合よりも相対速度が速いと錯覚する。従って、取得された実相対速度Ｖｒに基づいて車両制御を行えば、例えば自車両ＣＡの車速Ｖｍが速くなると自車両ＣＡの運転者の知覚に基づいた自車両ＣＡの操作（操作タイミングや操作量）と異なる制御タイミングや制御量で車両制御が行われる虞がある。そこで、知覚相対速度算出部４２は、運転者に知覚可能な知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対関係を示す相対物理量である相対速度を運転者の知覚に基づいた値にするために、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍが速いほど実相対速度Ｖｒよりも大きい値に知覚相対速度Ｖｓを算出する。知覚相対速度算出部４２は、実施の形態では、取得された実相対速度Ｖｒと、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍと、下記の式（５）とに基づいて知覚相対速度Ｖｓを算出する。ここで、βは、０＜ｎ＜１の範囲である。βは、０．２程度が好ましい。なお、実相対速度Ｖｒは、実施の形態では、知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとが接近する方向をプラスとする。
Ｖｓ＝Ｖｒ＋βＶｍ …（５）
【００４２】
知覚相対速度Ｖｓは、取得された実相対速度Ｖｒと、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍと、上記の式（５）とに基づいて算出されると、自車両ＣＡの車速Ｖｍが速いほど、取得された実相対速度Ｖｒよりも大きい値となる（同図Ｃ１，Ｃ２参照）。つまり、知覚相対物理量である知覚相対速度Ｖｓが反映された制御値に基づいて、すなわち知覚相対速度Ｖｓに基づいて車両制御を行うことで、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった車両制御を行うことができる。従って、車両制御装置１により行われる車両制御が運転者の感覚にあったものとなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができる。
【００４３】
ここで、自車両ＣＡの運転者による相対速度に対する錯覚は、上記自車両ＣＡの車速Ｖｍが主な原因であるが相対物理量である知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対加速度も原因となる。つまり、実相対速度Ｖｒと、自車両ＣＡの車速Ｖｍと、実相対加速度Ａｒ（ｍ／ｓ２）とに基づいて、知覚相対速度Ｖｓを算出し、算出された知覚相対速度Ｖｓに基づいて車両制御を行えば、車両制御における運転者の違和感をさらに抑制することができる。
【００４４】
例えば、知覚相対速度Ｖｓは、取得された実相対速度Ｖｒと、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍと、実相対加速度Ａｒと、下記の式（６）とに基づいて算出しても良い。ここで、δは、０＜δ＜３の範囲である。δは、１．０程度が好ましい。なお、実相対加速度Ａｒは、実施の形態では、知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとが接近する方向をプラスとする。なお、実相対加速度Ａｒは、実相対距離Ｄｒ、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、実相対速度Ｖｒ、算出あるいはセンサにより検出された自車両ＣＡの加速度などに基づいてＥＣＵ４により算出することができる。
Ｖｓ＝Ｖｒ＋βＶｍ＋δＡｒ …（６）
【００４５】
また、知覚相対速度Ｖｓは、取得された実相対速度Ｖｒと、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍと、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐと、下記の式（７）とに基づいて算出しても良い。相対加速度が自車両ＣＡの運転者による相対速度に対する錯覚の原因となるのは、運転者による操作と関係なく変化する知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐ、特にマイナスの値の加速度（自車両ＣＡに対して先行する先行車両が減速する場合など）、すなわち自車両ＣＡに接近する加速度のためであるので、実相対加速度Ａｒを知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐに置き換えても良い。ここで、γは、０．５〜２の範囲である。γは、１．５程度が好ましい。なお、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐは、実施の形態では、知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとが接近する方向をプラスとする。なお、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐは、実相対距離Ｄｒ、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、実相対速度Ｖｒ、算出あるいはセンサにより検出された自車両ＣＡの加速度などに基づいてＥＣＵ４により算出することができる。
Ｖｓ＝Ｖｒ＋βＶｍ＋γＡｐ …（７）
【００４６】
知覚相対比算出部４３は、知覚相対速度Ｖｓに基づいて取得された知覚演算値である知覚相対比Ｘを取得するものである。知覚相対比算出部４３は、実施の形態では、知覚相対距離算出部４１により取得された知覚相対距離Ｄｓと、知覚相対速度算出部４２により取得された知覚相対速度Ｖｓとの比を知覚相対比Ｘとして算出する。ここで、知覚相対比Ｘは、知覚相対距離Ｄｓ／知覚相対速度Ｖｓである。上述のように、自車両ＣＡの運転者は、相対距離や相対速度などの相対物理量に対して錯覚を生じる。図５に示すように、自車両ＣＡの運転者の知覚に基づいた自車両ＣＡの操作時（自車両ＣＡに備えられている運転者が操作する操作対象物である図示しないブレーキペダルの操作時）における実相対距離Ｄｒと実相対速度Ｖｒとの関係は、自車両ＣＡの車速Ｖｍによって一定ではなく、自車両ＣＡの車速Ｖｍが同一であっても一定ではない（同図Ｄ１（Ｖｍ＝０），Ｄ２（Ｖｍ＞０）の曲線）。従って、取得された実相対距離Ｄｒと取得された実相対速度Ｖｒとの比である実相対比Ｙが一定であるとして車両制御を行っても（同図Ｅに示す直線）、自車両ＣＡの運転者の知覚に基づいた車両の操作（操作タイミングや操作量）と異なる制御タイミングや制御量で車両制御が行われる虞がある。そこで、知覚相対比算出部４３は、運転者に知覚可能な知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対関係を示す相対物理量である相対距離と相対速度との比である相対比を運転者の知覚に基づいた値にするために、知覚相対距離Ｄｓと知覚相対速度Ｖｓとの比である知覚相対比Ｘを算出する。知覚相対比Ｘは、図６に示すように、同一運転者であれば一定値となる。つまり、自車両ＣＡの運転者は、相対比、すなわち知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡが接近するまで時間が一定となるように、自車両ＣＡの操作を行っている。従って、知覚相対比Ｘを車両制御に用いることで、知覚相対比Ｘを算出するために用いられたパラメータ、例えば、相対距離、相対速度、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、相対加速度、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐが変化しても、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった車両制御を行うことができる。従って、車両制御装置１により行われる車両制御が運転者の感覚にあったものとなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができる。
【００４７】
制御タイミング判定部４４は、知覚相対物理量が反映された制御値に基づいて車両制御を行うものである。制御タイミング判定部４４は、実施の形態では、知覚相対比Ｘが反映された制御値に基づいて車両制御を行うものである。制御タイミング判定部４４は、知覚相対物理量である知覚相対距離Ｄｓおよび知覚相対速度Ｖｓに基づいた知覚相対比Ｘを減速制御の制御タイミングに関する制御値とし、制御値に基づいて減速制御の制御タイミングを決定するものである。つまり、実施の形態では、知覚相対比Ｘ（知覚相対距離Ｄｓ、知覚相対速度Ｖｓ）が反映された制御値、すなわち知覚相対比Ｘに基づいて制御タイミングが判定されるので、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった制御タイミングで減速制御を行うことができる。制御タイミング判定部４４は、知覚相対比算出部４３により算出された知覚相対比Ｘ（知覚相対比Ｘが反映された制御値）がしきい値Ｘ０を越えるか否かを判定し、知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えると判定すると、すなわち減速制御の場合では知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０以下であると判定すると、減速制御を開始する。
【００４８】
ここで、しきい値Ｘ０は、一定値として予め設定されていても良く、運転者あるいは自車両ＣＡの走行環境の少なくともいずれか一方に基づいて変更しても良い。しきい値Ｘ０が一定値の場合は、実施の形態では、例えば、運転者ごとに、相対距離、相対速度、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、相対加速度、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐを種々変更した状態での自車両ＣＡのブレーキペダルの操作時における実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒをサンプリングし、サンプリングに基づいて実知覚相対比Ｘｒを算出し、その平均値などに基づいて予め設定することができる。
【００４９】
また、しきい値Ｘ０を自車両ＣＡの運転者に基づいて変更する場合は、自車両ＣＡに備えられている運転者が操作する操作対象物の操作時における実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒに基づいて行う。ブレーキペダルの操作、すなわちブレーキ操作のタイミングは、運転者ごとに異なる。従って、図７に示すように、同一の知覚相対距離Ｄｓでは、運転者ごとの知覚相対速度Ｖｓが異なり、運転者ごとのブレーキ操作のタイミングは、知覚相対距離Ｄｓと知覚相対速度Ｖｓとの関係を示す直線（同図Ｘｒ１，Ｘｒ２，Ｘｒ３）の傾きとなる。つまり、実知覚相対比Ｘｒは、図８に示すように、運転者ごとに一定値となるが、ブレーキ操作の早さによりその値が異なる。ブレーキ操作が早い運転者は、遅い運転者よりも実知覚相対比Ｘｒが大きくなる。そこで、しきい値Ｘ０は、実施の形態では、自車両ＣＡを運転する複数の運転者に対応させるために、運転者ごとに設定し、自車両ＣＡを運転する運転者に応じて変更する。従って、自車両ＣＡを運転する運転者が複数人いても、運転者ごとにしきい値Ｘ０が変更されるので、運転者ごとの違和感を抑制することができる。
【００５０】
ここで、運転者ごとのしきい値Ｘ０の設定は、例えば、相対距離、相対速度、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、相対加速度、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐを種々変更した状態での自車両ＣＡのブレーキペダルの操作時における実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒをサンプリングし、サンプリング結果に基づいて複数の実知覚相対比Ｘｒを運転者ごとに算出し、図９に示すように、運転者ごとの実知覚相対比Ｘｒの下限値Ｘｒｍｉｎを運転者ごとのしきい値Ｘ０として設定する。また、しきい値Ｘ０は、ブレーキ操作の早さに基づいて設定しても良い。例えば、ブレーキ操作が早い運転者の実知覚相対比Ｘｒに基づいてブレーキ操作が早い運転者用のしきい値Ｘ０ｆ、ブレーキ操作が普通の運転者の実知覚相対比Ｘｒに基づいてブレーキ操作が普通の運転者用のしきい値Ｘ０ｍ、ブレーキ操作が遅い運転者の実知覚相対比Ｘｒに基づいてブレーキ操作が遅い運転者用のしきい値Ｘ０ｓを予めそれぞれ設定し、運転者に応じてしきい値Ｘ０をＸ０ｆ，Ｘ０ｍ，Ｘ０ｓのいずれかに変更しても良い。
【００５１】
また、しきい値Ｘ０を自車両ＣＡの走行環境に基づいて変更する場合は、自車両ＣＡの走行環境に応じて運転者が感じるストレスの強度に基づいて行う。しきい値Ｘ０は、運転者が感じるストレスが高い場合は、ストレスが低い場合と比較して、知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えやすく、減速制御の場合ではしきい値Ｘ０を大きくする。ここで、走行環境としては、自車両ＣＡが走行している道路の種類、混雑状況、路面状況、天候、視界などがある。例えば、しきい値Ｘ０は、自車両ＣＡが走行している道路が一般道路、渋滞、スリップしやすい路面、悪天候、視界不良などであれば大きく設定する。つまり、自車両ＣＡの走行環境、例えば運転者のストレス強度に基づいて、しきい値Ｘ０を変更することができる。従って、自車両ＣＡの走行環境に対する運転者の知覚の変化に車両制御を追従させることができ、運転者の違和感を抑制することができる。
【００５２】
減速装置５は、車両制御を実際に行うものであり、実施の形態では減速制御として自車両ＣＡを減速させるものである。減速装置５は、実施の形態では、運転者のブレーキペダルの操作により発生した制動力を自車両ＣＡに作用させるブレーキ装置である。減速装置５は、上記制御タイミング判定部４４により、知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０以下であると判定すると減速制御を制御量、例えば加速度、制動力などに基づいて開始する。従って、減速装置５は、制御量に基づいて自車両ＣＡを減速する。以上のように、車両制御装置１は、知覚相対比Ｘ（知覚相対比Ｘが反映された制御値）に基づいて制御タイミングが決定され、決定された制御タイミングで減速制御が開始されるので、知覚相対物理量である知覚相対距離Ｄｓおよび知覚相対速度Ｖｓが反映された制御値に基づいて車両制御を行う。従って、車両制御装置１は、知覚相対距離Ｄｓに反映された制御値に基づいて車両制御を行うので、実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値に基づいて車両制御が行われる。なお、制御量は、ＥＣＵ４により自車両ＣＡの運転状態（実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、自車両ＣＡの車速Ｖｍなど）に基づいて取得されるものである。制御量の取得方法は、既知であるのでその説明は省略する。なお、減速装置５は、ブレーキ装置のみならず、制動力のように、自車両ＣＡに発生している駆動力を減少させ、自車両ＣＡを減速させるものであればいずれであってもよい。例えば、自車両ＣＡに搭載されているエンジン（出力制御により出力を減少させることで自車両ＣＡを減速可能）、自車両ＣＡの動力伝達経路に配置されている変速機（変速制御によりエンジンからの出力を駆動輪に変化させて伝達でき、フューエルカット時におけるエンジンが発生するフリクションを変化させることができるので自車両ＣＡを減速可能）、自車両ＣＡに搭載されている動力源としてのモータ（駆動制御により回生制動を行うことで自車両ＣＡを減速可能）、エンジンの出力により駆動する補機類（駆動制御によりエンジンに与える負荷を増加することで自車両ＣＡを減速可能）などであっても良い。また、ブレーキ装置とこれら（エンジン、モータ、補機類など）とを組み合わせて減速装置５としても良い。
【００５３】
次に、車両制御装置１による車両制御方法について説明する。図１０は、実施の形態にかかる車両制御装置による車両制御方法を示す制御フロー図である。なお、車両制御装置１による車両制御方法は、例えばＥＣＵ４により予め記憶されている車両制御プログラムを実行することで実現される。また、車両制御プログラムは、所定の制御周期で実行される。従って、車両制御装置１による車両制御方法は、自車両ＣＡが走行中に繰り返し行われる。
【００５４】
まず、車両制御装置１のＥＣＵ４は、同図に示すように、上述のように、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐを取得する（ステップＳＴ１）。
【００５５】
次に、知覚相対距離算出部４１は知覚相対距離Ｄｓを算出し、知覚相対速度算出部４２は知覚相対速度Ｖｓを算出する（ステップＳＴ２）。ここでは、知覚相対距離算出部４１は、上述のように、例えば、取得された実相対距離Ｄｒと、上記の式（３）とに基づいて知覚相対距離Ｄｓを算出する。また、知覚相対速度算出部４２は、上述のように、例えば、取得された実相対速度Ｖｒと、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍと、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐと、上記の式（７）とに基づいて知覚相対速度Ｖｓを算出する。
【００５６】
次に、知覚相対比算出部４３は、知覚相対比Ｘを算出する（ステップＳＴ３）。ここでは、知覚相対比算出部４３は、上述のように、知覚相対距離Ｄｓ／知覚相対速度Ｖｓ＝知覚相対比Ｘとする。
【００５７】
次に、制御タイミング判定部４４は、知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。ここでは、制御タイミング判定部４４は、知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０以下であるか否かを判定することで、知覚相対比Ｘに基づいて減速制御が開始可能か否かを判定する。
【００５８】
次に、ＥＣＵ４は、制御タイミング判定部４４により知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えると判定する（ステップＳＴ４肯定）と、減速制御を開始する（ステップＳＴ５）。ここでは、ＥＣＵ４は、知覚相対比Ｘに基づいて減速制御を開始するための条件を満たすと、ＥＣＵ４により取得された制御量に基づいて減速制御を実行する。従って、車両制御装置１は、実相対距離Ｄｒが遠いほど、実相対距離Ｄｒよりも小さい値に基づいて車両制御を行うこととなる。例えば、自車両ＣＡが衝突回避軽減制御を行う場合には、実相対距離Ｄｒが遠いとき、実相対距離Ｄｒが近いときと比較して、衝突回避軽減制御が開始されやすくなる。なお、ＥＣＵ４は、制御タイミング判定部４４により知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えないと判定する（ステップＳＴ４否定）と、今回の制御周期を終了し、次回の減速制御に移行する。
【００５９】
以上のように、実施の形態にかかる車両制御装置１および車両制御装置１による車両制御方法では、実相対物理量に対応した知覚相対物理量が反映された制御値、すなわち実相対距離Ｄｒに基づいて取得された知覚相対距離Ｄｓおよび実相対速度Ｖｒに基づいて取得された知覚相対速度Ｖｓに基づいた知覚相対比Ｘ（知覚相対比Ｘが反映された制御値）に基づいて車両制御である減速制御を開始するので、運転者の知覚にあった減速制御の制御タイミングとなることから、運転者の知覚にあった減速制御を行うこととなり、減速制御における運転者の違和感を抑制することができる。ここで、運転者は、知覚相対速度Ｖｓが大きいと知覚相対速度Ｖｓに基づいて車両を操作するが、知覚相対速度Ｖｓが小さくなると知覚相対距離Ｄｓに基づいて車両を操作するようになる。従って、知覚相対比Ｘ、すなわち知覚相対距離Ｄｓと知覚相対速度Ｖｓとの関係に基づいて車両制御を行うので、車両制御を運転者が車両を操作する感覚にあったものとすることができる。
【００６０】
なお、車両制御は、上記実施の形態の減速制御に限定されるものではなく、相対物理量（相対距離、相対速度）に基づいて車両制御を行うものであればよい。例えば、車両制御は、自車両ＣＡを加速させる加速制御（運転者がアクセルペダルを操作しない状態から車両を加速させる制御、運転者がアクセルペダルを操作している状態から車両をさらに加速させる制御を含む）や、自車両ＣＡを旋回させる旋回制御（運転者がステアリングホイールを操作しない状態から車両を旋回させる制御、運転者がステアリングホイールを操作している状態から車両をさらに旋回させる制御を含む）であっても良い。加速制御や旋回制御は、例えば上述の追従制御や、自車両ＣＡを現在走行している車線上に維持するコーナリング制御、上述の衝突回避軽減制御の一部として行われる。
【００６１】
また、車両制御は、上述の自車両ＣＡの走行状態を変化させる制御に限定されるものではなく、運転者や自車両ＣＡの外部に警報を発する警報制御であってもよい。例えば、上記知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えると判定されると、警報を発する警報制御を開始しても良い。
【００６２】
また、車両制御は、衝突回避軽減制御の一部として行われても良い。例えば、上記知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えると判定されると、自車両ＣＡの衝突を回避するための制御（例えば、アラームを発する、運転者が操作するアクセルペダルのペダルを戻す、アクセルペダルのペダル反力を増加する反力を増大するなどの制御）を開始しても良い。また、例えば、上記知覚相対比Ｘがしきい値Ｘ０を越えると判定されると、自車両ＣＡの衝突時の衝撃を軽減するための制御（例えば、シートベルトを乗員に密着させるためにシートベルトを予め巻上げる、減速装置５が発生する制動力を増大する、減速装置５が制動力を素早く発生するために制動力を発生させるための制動圧を予め増圧する制御）を開始しても良い。
【００６３】
また、ＥＣＵ４による実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒの取得方法は、上記実施の形態に限定されるものではなく、知覚対象物ＴＡの位置データや車速Ｖｔなどを含む知覚対象物データを自車両ＣＡのＥＣＵ４が取得し、取得された知覚対象物データと自車両ＣＡの位置データや車速Ｖｍなどを含む自車両データとに基づいてＥＣＵ４が実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒを算出し、取得しても良い。知覚対象物データの取得は、知覚対象物ＴＡが構造物であれば自車両ＣＡに搭載されているナビゲーションシステムにおける地図データや自車両ＣＡのＥＣＵ４が通信可能な道路インフラなどで行うことが好ましい。また、知覚対象物ＴＡが先行車両であれば、知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの車間通信装置や、知覚対象物ＴＡおよび自車両ＣＡのＥＣＵ４が通信可能な道路インフラを介して取得しても良い。
【００６４】
また、自車両ＣＡに対する知覚対象物ＴＡの位置は、上記実施の形態のように前方に限定されるものではなく、自車両ＣＡの外部に存在し、かつ運転者に知覚可能であれば、知覚対象物ＴＡの自車両ＣＡに対する位置はいずれであっても良い。例えば、知覚対象物ＴＡが自車両ＣＡに対して側方に位置する場合は、運転者が直接知覚可能であるため、本発明の車両制御方法を適用することができる。また、知覚対象物ＴＡが自車両ＣＡに対して後方に位置する場合は、運転者が直接、あるいはサイドミラーやバックミラーを介して知覚可能であるため、本発明の車両制御方法を適用することができる。従って、例えば自車両ＣＡの走行車線の隣車線を走行する後方車が知覚対象物ＴＡである場合は、運転者が自車両ＣＡの走行車線を隣車線に変更する際、すなわち車線変更や合流時に、知覚相対物理量に基づいて車両制御を行うことができる。ここでの車両制御とは、上記減速制御、加速制御、旋回制御、警報制御などである。
【００６５】
また、知覚相対比Ｘは、上記実施の形態のように知覚相対距離Ｄｓと知覚相対速度Ｖｓとの比に限定されるものではなく、分母と分子のいずれかに知覚相対物理量が含まれていれば良く、例えば知覚相対距離Ｄｓと実相対速度Ｖｒとの比、実相対距離Ｄｒと知覚相対速度Ｖｓとの比でも良い。また、知覚相対比Ｘは、知覚相対距離Ｄｓを分子、知覚相対速度Ｖｓを分母としたが、知覚相対速度Ｖｓを分子、知覚相対距離Ｄｓを分母としても良い。また、車両制御は、上記実施の形態のように知覚相対比Ｘに基づいて行われるものではなく、知覚相対距離Ｄｓおよび実相対速度Ｖｒ、あるいは知覚相対速度Ｖｓおよび実相対距離Ｄｒのいずれか一方に基づいて行われても良い。また、知覚相対物理量が反映された制御値は、上記実施の形態のように制御タイミングに関するものに限定されるものではなく、車両制御の制御量に関するものでも良い。例えば、相対比、相対距離あるいは相対速度のいずれかに基づいて車両制御の制御量が取得される場合は、知覚相対比Ｘ、知覚相対距離Ｄｓあるいは知覚相対速度Ｖｓに基づいて制御量に関する制御値として制御量を取得しても良い。
【００６６】
また、しきい値Ｘ０を自車両ＣＡの運転者ごとに設定する場合は、設定されたしきい値Ｘ０に対応する運転者における自車両ＣＡのブレーキペダルの操作時における実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒに基づいて算出された実知覚相対比Ｘｒがしきい値Ｘ０を越える場合は、運転者の注意力が低下していると判定することができる。つまり、実知覚相対比Ｘｒとしきい値Ｘ０とに基づいて運転者の状態を推定することができる。従って、例えば実知覚相対比Ｘｒがしきい値Ｘ０を越える場合は、警報制御、自車両ＣＡの衝突を回避するための制御、自車両ＣＡの衝突時の衝撃を軽減するための制御などを行っても良い。
【００６７】
なお、知覚相対距離Ｄｓ、知覚相対速度Ｖｓ、知覚相対比Ｘは、これら各値とこれら各値を算出するためのパラメータ（実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、車速Ｖｍなど）との関係を予め実験等により求めることで作成されたデータベースに基づいてＥＣＵ４が取得しても良い。さらに、制御タイミングに関する制御値や制御量に関する制御値などの知覚相対物理量（知覚相対比Ｘ）が反映された制御値は、各値とこれら各値を算出するためのパラメータ（実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、車速Ｖｍなど）との関係を知覚相対物理量（知覚相対距離Ｄｓ、知覚相対速度Ｖｓ）や知覚相対比Ｘに基づいて、予め実験等により求めることで作成されたデータベースに基づいてＥＣＵ４が取得しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、車両制御装置および車両制御方法は、車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と車両との相対関係を示す相対物理量を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置および車両制御方法に有用であり、特に、車両制御における運転者の違和感を抑制するのに適している。
【符号の説明】
【００６９】
１ 車両制御装置
２ 車速センサ
３ 距離センサ
４ ＥＣＵ
４１ 知覚相対距離算出部
４２ 知覚相対速度算出部
４３ 知覚相対比算出部
４４ 制御タイミング判定部
５ 減速装置
Ａｐ 知覚対象物の加速度
ＣＡ 自車両（車両）
Ｄ０ 最大相対距離
Ｄｒ 実相対距離
Ｄｓ 知覚相対距離
ＴＡ 知覚対象物
Ｖｍ 自車両の車速
Ｖｒ 実相対速度
Ｖｓ 知覚相対速度
Ｘ 知覚相対比
Ｘ０ しきい値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との相対関係を示す実相対物理量を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置において、
前記実相対物理量に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対物理量である知覚相対物理量が反映された制御値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記制御値は、前記車両制御における制御タイミングあるいは制御量の少なくとも一方に関するものである車両制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両制御装置において、
前記実相対物理量は、前記知覚対象物と前記車両との実相対距離であり、
前記知覚相対物理量は、前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離である車両制御装置。
【請求項４】
車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離および実相対速度を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置において、
前記実相対距離に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離と、前記実相対速度あるいは前記実相対速度に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対速度を示す知覚相対速度のいずれかとの比である知覚相対比が反映された制御値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする車両制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両制御装置において、
前記制御値は、前記車両制御における制御タイミングあるいは制御量の少なくとも一方に関するものである車両制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両制御装置において、
前記制御値が前記制御タイミングに関するものである場合、前記知覚相対比がしきい値を越えると前記車両制御を開始する車両制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両制御装置において、
前記しきい値は、前記運転者あるいは前記車両の走行環境のいずれか一方に基づいて変更される車両制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の車両制御装置において、
前記運転者に基づいて前記しきい値を変更する場合は、前記しきい値が前記車両に備えられている前記運転者が操作する操作対象物の操作時における前記実相対距離および前記実相対速度に基づいて変更される車両制御装置。
【請求項９】
請求項３〜８に記載の車両制御装置において、
前記知覚相対距離は、前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値となる車両制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の車両制御装置において、
前記知覚相対距離は、前記実相対距離と、下記の式（１）とに基づいて取得する車両制御装置。
なお、Ｄｓは知覚相対距離、Ｄｒは実相対距離であり、ｎは０＜ｎ＜１の範囲である。
Ｄｓ＝Ｄｒｎ …（１）
【請求項１１】
請求項９に記載の車両制御装置において、
前記知覚相対距離は、前記実相対距離と、下記の式（２）とに基づいて取得する車両制御装置。
なお、Ｄｓは知覚相対距離、Ｄｒは実相対距離、Ｄ０は前記車両と前記知覚対象物とが接近した際に、前記運転者が前記知覚対象物の接近を許容できない最大相対距離、αは定数である。
Ｄｓ＝αｌｏｇ（Ｄｒ／Ｄ０） …（２）
【請求項１２】
車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置において、
前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする車両制御装置。
【請求項１３】
運転者に知覚可能な前方車両と前記車両との実相対距離に基づいて、少なくとも前記前方車両と前記車両との衝突を回避あるいは前記衝突時の衝撃を軽減することを目的とする衝突回避軽減制御を行う車両において、
前記実相対距離が遠いとき、前記実相対距離が近いときと比較して、衝突回避軽減制御が開始されやすくすることを特徴とする車両。
【請求項１４】
車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との相対関係を示す実相対物理量を入力値として車両を制御する車両制御方法において、
前記実相対物理量に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との前記相対物理量である知覚相対物理量が反映された制御値に基づいて前記車両の制御を行うことを特徴とする車両制御方法。
【請求項１５】
車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離および実相対速度を入力値として車両を制御する車両制御方法において、
前記実相対距離に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離と、前記実相対速度あるいは前記実相対速度に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対速度を示す知覚相対速度のいずれかとの比である知覚相対比が反映された制御値に基づいて前記車両の制御を行うことを特徴とする車両制御方法。
【請求項１６】
車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離を入力値として車両を制御する車両制御方法において、
前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする車両制御方法。
【請求項１】
車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との相対関係を示す実相対物理量を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置において、
前記実相対物理量に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対物理量である知覚相対物理量が反映された制御値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記制御値は、前記車両制御における制御タイミングあるいは制御量の少なくとも一方に関するものである車両制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両制御装置において、
前記実相対物理量は、前記知覚対象物と前記車両との実相対距離であり、
前記知覚相対物理量は、前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離である車両制御装置。
【請求項４】
車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離および実相対速度を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置において、
前記実相対距離に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離と、前記実相対速度あるいは前記実相対速度に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対速度を示す知覚相対速度のいずれかとの比である知覚相対比が反映された制御値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする車両制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両制御装置において、
前記制御値は、前記車両制御における制御タイミングあるいは制御量の少なくとも一方に関するものである車両制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両制御装置において、
前記制御値が前記制御タイミングに関するものである場合、前記知覚相対比がしきい値を越えると前記車両制御を開始する車両制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両制御装置において、
前記しきい値は、前記運転者あるいは前記車両の走行環境のいずれか一方に基づいて変更される車両制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の車両制御装置において、
前記運転者に基づいて前記しきい値を変更する場合は、前記しきい値が前記車両に備えられている前記運転者が操作する操作対象物の操作時における前記実相対距離および前記実相対速度に基づいて変更される車両制御装置。
【請求項９】
請求項３〜８に記載の車両制御装置において、
前記知覚相対距離は、前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値となる車両制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の車両制御装置において、
前記知覚相対距離は、前記実相対距離と、下記の式（１）とに基づいて取得する車両制御装置。
なお、Ｄｓは知覚相対距離、Ｄｒは実相対距離であり、ｎは０＜ｎ＜１の範囲である。
Ｄｓ＝Ｄｒｎ …（１）
【請求項１１】
請求項９に記載の車両制御装置において、
前記知覚相対距離は、前記実相対距離と、下記の式（２）とに基づいて取得する車両制御装置。
なお、Ｄｓは知覚相対距離、Ｄｒは実相対距離、Ｄ０は前記車両と前記知覚対象物とが接近した際に、前記運転者が前記知覚対象物の接近を許容できない最大相対距離、αは定数である。
Ｄｓ＝αｌｏｇ（Ｄｒ／Ｄ０） …（２）
【請求項１２】
車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離を入力値として車両を制御する車両制御を行う車両制御装置において、
前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする車両制御装置。
【請求項１３】
運転者に知覚可能な前方車両と前記車両との実相対距離に基づいて、少なくとも前記前方車両と前記車両との衝突を回避あるいは前記衝突時の衝撃を軽減することを目的とする衝突回避軽減制御を行う車両において、
前記実相対距離が遠いとき、前記実相対距離が近いときと比較して、衝突回避軽減制御が開始されやすくすることを特徴とする車両。
【請求項１４】
車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との相対関係を示す実相対物理量を入力値として車両を制御する車両制御方法において、
前記実相対物理量に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との前記相対物理量である知覚相対物理量が反映された制御値に基づいて前記車両の制御を行うことを特徴とする車両制御方法。
【請求項１５】
車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離および実相対速度を入力値として車両を制御する車両制御方法において、
前記実相対距離に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離と、前記実相対速度あるいは前記実相対速度に対応した物理量であり、かつ前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対速度を示す知覚相対速度のいずれかとの比である知覚相対比が反映された制御値に基づいて前記車両の制御を行うことを特徴とする車両制御方法。
【請求項１６】
車両の外部に存在し、かつ運転者に知覚可能な知覚対象物と前記車両との実相対距離を入力値として車両を制御する車両制御方法において、
前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値に基づいて前記車両制御を行うことを特徴とする車両制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−６０３８（Ｐ２０１１−６０３８Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５９０８２（Ｐ２００９−１５９０８２）
【出願日】平成２１年７月３日（２００９．７．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３日（２００９．７．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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