JP2003200753A - 車両の追従走行装置 - Google Patents

車両の追従走行装置

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JP2003200753A
JP2003200753A JP2002242302A JP2002242302A JP2003200753A JP 2003200753 A JP2003200753 A JP 2003200753A JP 2002242302 A JP2002242302 A JP 2002242302A JP 2002242302 A JP2002242302 A JP 2002242302A JP 2003200753 A JP2003200753 A JP 2003200753A
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Hisaya Izawa
茂 井上
久弥 井沢
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Honda Motor Co Ltd
本田技研工業株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 追従すべき物体の運動状態に応じて適切な追
従制御を行う。 【解決手段】 ロック条件が成立しているターゲット候
補の中から最有力ターゲット候補を選択し(ステップS
31)、最有力ターゲット候補が前回の処理における制
御ターゲットと同一であるかを判定する(ステップS3
2)。同一ではない場合、最有力ターゲット候補は前回
の処理における制御ターゲットよりも優先度合いが高い
か否かを判定し(ステップS34)、判定結果が「YE
S」の場合、最有力ターゲットを今回の処理における制
御ターゲットに設定する(ステップS33)。判定結果
が「NO」の場合、同一ではないと判定されてから所定
の時間以上経過したかを判定し(ステップS35)、判
定結果が「NO」の場合、前回の処理における制御ター
ゲットを今回の処理における制御ターゲットに設定し
(ステップS36)、判定結果が「YES」の場合、ス
テップS33へ進む。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、自車両が追従すべ
き先行車両を設定して追従制御を行う車両の追従走行装
置に関する。

【0002】

【従来の技術】従来、例えば特開平11−48826号
公報に開示された車両の速度制御装置のように、自車の
前方の先行車両との間の車間距離を検出する車間距離検
出手段を備え、自車の前方の先行車両を自動的に追尾す
べく自車の速度を制御して、先行車両との間に所定の車
間距離を保つ車両の速度制御装置が知られている。この
ような車両の速度制御装置は、例えば特開2001−2
1647号公報に開示された走査型レーダ装置等のよう
に、自車の走行方向前方における所定の検知エリア内に
複数の物体を検知した場合には、自車に最も近い位置の
物体を選択して、この物体を自車が追従すべき先行車両
とするように設定されている。

【0003】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来技術に係る車両の速度制御装置では、単
に、検知した複数の物体と自車との間の各距離に基づい
て、追従すべき先行車両を選択しているだけであって、
各物体の運動状態は考慮されていない。このため、例え
ば、自車の近傍にて相対的に緩慢な移動を行う物体を追
従すべき先行車両として設定している状態において、よ
り遠方の位置にて急速な移動を行う物体が自車に急接近
する場合には、この物体が先行車両よりも自車に接近し
た時点で先行車両の切り替えが実行されることで、新た
に設定された先行車両に対する追従制御が遅れてしまう
虞がある。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、
追従すべき物体の運動状態に応じて適切な追従制御を行
うことが可能な車両の追従走行装置を提供することを目
的としている。

【0004】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して係る
目的を達成するために、請求項1に記載の本発明の車両
の追従走行装置は、自車両の車両状態を検出する車両状
態検出手段(例えば、後述する実施の形態におけるヨー
レートセンサ12、車輪速センサ13)と、前記車両状
態検出手段が検出した前記車両状態に基づいて自車両の
進行軌跡を推定する軌跡推定手段(例えば、後述する実
施の形態における軌跡推定手段22)と、自車両の進行
方向前方に存在する物体を検知する物体検知手段(例え
ば、後述する実施の形態におけるミリ波レーダ・ECU
16、ステレオカメラ・ECU15)と、前記軌跡推定
手段によって推定された前記進行軌跡内において前記物
体検知手段によって検知された前記物体を、自車両が追
従すべき先行車両であると判定する先行車両判定手段
(例えば、後述する実施の形態においては、先行車両決
定手段21が兼ねる)とを備えた車両の追従走行装置で
あって、前記先行車両判定手段は、前記物体検知手段の
検知結果から算出される自車両と前記物体との間の距離
(例えば、後述する実施の形態においては、実車間距離
d)と、前記物体に追従する際に必要となる自車両の加
減速度(例えば、後述する実施の形態においては、制御
に必要な加速度acmd)とに基づき、前記物体を自車
両が追従すべき先行車両であると判定することを特徴と
している。

【0005】上記構成の車両の追従走行装置によれば、
物体検知手段によって検知された物体に追従する際に必
要となる自車両の加減速度(つまり、加速度または減速
度)と、自車両と物体との間の距離とに基づいて、この
物体を自車両が追従すべき先行車両とするか否かを判定
する。これにより、例えば、単に自車両と物体との間の
距離のみに応じて、或いは、単に必要となる自車両の加
減速度のみに応じて、追従すべき先行車両を設定する場
合に比べて、物体検知手段によって検知された物体の運
動状態に応じて適切なタイミングで先行車両を設定し、
追従制御を行うことができる。

【0006】さらに、請求項2に記載の本発明の車両の
追従走行装置では、前記先行車両判定手段は、前記物体
検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体と
の間の距離(例えば、後述する実施の形態においては、
実車間距離d)、および、自車両と前記物体との相対速
度(例えば、後述する実施の形態においては、相対速度
v)に基づいて前記加減速度を設定することを特徴とし
ている。

【0007】上記構成の車両の追従走行装置によれば、
先行車両判定手段は、物体検知手段の検知結果から算出
される自車両と物体との間の距離、および、自車両と物
体との相対速度に基づいて、例えば物体検知手段によっ
て検知された物体に追従するための目標加速度や、この
物体に衝突しないための必要減速度等を算出する。そし
て、これらの加減速度と、自車両と物体との間の距離と
に基づいて、この物体を自車両が追従すべき先行車両と
するか否かを判定する。これにより、追従すべき物体の
運動状態に応じて、適切に追従制御を行うことができ
る。

【0008】さらに、請求項3に記載の本発明の車両の
追従走行装置は、自車両が追従する前記物体までの目標
距離(例えば、後述する実施の形態においては、目標車
間距離td)を設定する目標距離設定手段(例えば、後
述する実施の形態においては、先行車両決定手段21が
兼ねる)を備え、前記先行車両判定手段は、前記物体検
知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との
間の距離(例えば、後述する実施の形態においては、実
車間距離d)と、前記目標距離設定手段により設定され
る前記目標距離との差(例えば、後述する実施の形態に
おいては、車間偏差eD)、および、自車両と前記物体
との相対速度(例えば、後述する実施の形態において
は、相対速度v)に基づいて前記加減速度を設定するこ
とを特徴としている。

【0009】上記構成の車両の追従走行装置によれば、
先行車両判定手段は、物体検知手段の検知結果から算出
される自車両と物体との間の距離と目標距離設定手段に
より設定される目標距離との差、および、自車両と物体
との相対速度に基づいて、物体に追従する際に必要とな
る自車両の加減速度として、例えば目標加速度を算出す
る。これにより、追従すべき物体の運動状態に応じて、
適切な追従制御を行うことができる。

【0010】さらに、請求項4に記載の本発明の車両の
追従走行装置では、前記先行車両判定手段は、前記物体
検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体と
の間の距離(例えば、後述する実施の形態においては、
実車間距離d)、および、自車両と前記物体との相対速
度(例えば、後述する実施の形態においては、相対速度
v)に基づいて、前記距離がゼロ以上にて前記相対速度
がゼロとなる条件にて、前記加減速度を設定することを
特徴としている。

【0011】上記構成の車両の追従走行装置によれば、
先行車両判定手段は、物体検知手段の検知結果から算出
される自車両と物体との間の距離、および、自車両と物
体との相対速度に基づいて、物体に追従する際に必要と
なる自車両の加減速度として、例えば物体に衝突しない
ための必要減速度を算出する。これにより、追従すべき
物体の運動状態に応じて、適切な追従制御を行うことが
できる。

【0012】さらに、請求項5に記載の本発明の車両の
追従走行装置は、自車両が追従する前記物体までの目標
距離(例えば、後述する実施の形態においては、目標車
間距離td)を設定する目標距離設定手段(例えば、後
述する実施の形態においては、先行車両決定手段21が
兼ねる)と、前記物体検知手段の検知結果から算出され
る自車両と前記物体との間の距離(例えば、後述する実
施の形態においては、実車間距離d)と、前記目標距離
設定手段により設定される前記目標距離との差(例え
ば、後述する実施の形態においては、車間偏差eD)、
および、自車両と前記物体との相対速度(例えば、後述
する実施の形態においては、相対速度v)に基づいて前
記加減速度を設定する第1の加減速度算出手段(例え
ば、後述する実施の形態においては、ステップS21)
と、前記先行車両判定手段は、前記物体検知手段の検知
結果から算出される自車両と前記物体との間の距離、お
よび、相対速度に基づいて前記加減速度を設定する第2
の加減速度算出手段(例えば、後述する実施の形態にお
いては、ステップS24)とを備え、前記先行車両判定
手段は、前記第1の加減速度算出手段または前記第2の
加減速度算出手段による各算出結果(例えば、後述する
実施の形態においては、目標加速度acntまたは衝突
しないための必要減速度adec)の何れか小さい方を
前記加減速度とすることを特徴としている。

【0013】上記構成の車両の追従走行装置によれば、
物体に追従する際に必要となる自車両の加減速度とし
て、例えば第1の加減速度算出手段にて物体に追従する
ための目標加速度等が算出され、第2の加減速度算出手
段にて物体に衝突しないための必要減速度等が算出され
る。そして、これらの加減速度の中、何れか小さい方、
つまり、より大きな減速を自車両に要求する方を選択す
ることで、追従すべき物体と自車両との衝突が発生する
ことを回避しつつ、追従すべき物体の多様な運動状態に
応じて適切な追従制御を行うことができる。

【0014】さらに、請求項6に記載の本発明の車両の
追従走行装置では、前記先行車両判定手段は、前記先行
車両として設定されていた前記物体から、該物体とは異
なる他の前記物体へと前記先行車両を切り替える際に、
この切り替えの実行を決定した時点から所定時間に亘っ
て継続して、前記先行車両として設定されていた前記物
体を前記先行車両であると判定することを特徴としてい
る。

【0015】上記構成の車両の追従走行装置によれば、
先行車両として設定されていた物体とは異なる他の物体
を新たな先行車両とする場合には、この先行車両の切り
替え処理の実行を決定した時点から所定時間経過後に、
実施の切り替え処理を実行する。すなわち、他の物体を
新たな先行車両とする指令が、所定時間以上に亘って継
続して出力されることを確認してから、実際の切り替え
処理を実行する。これにより、例えば過剰な頻度で先行
車両の切り替え処理が実行されてしまうことを防止し
て、適切な追従制御を行うことができる。

【0016】さらに、請求項7に記載の本発明の車両の
追従走行装置では、前記先行車両判定手段は、前記先行
車両として設定されていた前記物体が前記進行軌跡内か
ら逸脱した位置で検知された時点からの経過時間が所定
の時間以内においては、前記進行軌跡内から逸脱した前
記物体が前記進行軌跡内に位置すると判定することを特
徴としている。

【0017】上記構成の車両の追従走行装置によれば、
先行車両として設定されていた物体に対しては、一時的
に進行軌跡内から逸脱した場合であっても、所定の時間
以内においては進行軌跡内に位置すると判定することに
よって、先行車両判定手段による先行車両としての設定
が直ちに解除されてしまうことを防止することができ
る。これにより、追従すべき先行車両の多様な運動状態
に応じて適切な追従制御を行うことができる。

【0018】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
車両の追従走行装置について添付図面を参照しながら説
明する。図1は本発明の一実施形態に係る車両の追従走
行装置10を備えた車両1の斜視図であり、図2は本発
明の一実施形態に係る車両の追従走行装置10の構成図
である。本実施の形態による車両の追従走行装置10
は、例えば、制御ECU11と、ヨーレートセンサ12
と、車輪速センサ13と、操作スイッチ14と、ステレ
オカメラ・ECU15と、ミリ波レーダ・ECU16
と、ブレーキ油圧アクチュエータ17と、スロットルア
クチュエータ18と、インジケータ19とを備えて構成
されている。

【0019】ヨーレートセンサ12は、例えば後車軸上
近傍に設けられ、水平面内での自車両の向きや鉛直方向
に対する傾斜角度の角度変化量等を検出する圧電素子や
ジャイロセンサー等からなり、車両重心の上下方向軸回
りの回転角速度であるヨーレートを検出し、この検出結
果の大きさに応じた信号を制御ECU11へ出力する。
車輪速センサ13は、自車両の車輪速を検知し、この検
知結果の大きさに応じた信号を制御ECU11へ出力す
る。操作スイッチ14は、例えば運転席前方の所定部位
に設けられており、運転者の入力操作に応じた信号を制
御ECU11へ出力する。

【0020】ステレオカメラ・ECU15は、ステレオ
カメラとECU(電子制御装置)が一体的に設けられて
なり、ステレオカメラから出力される撮像信号を受信し
たECUは、所定の検知エリア内にて認識された物体
(検知対象物)と車両1との相対距離及び相対速度を算
出すると共に、後述するミリ波の反射波を受信した時の
ミリ波の発信方向に基づいて検知対象物の方位を算出し
て、これらの算出結果を制御ECU11へ送出する。ス
テレオカメラは、車室内のフロントガラス近傍のルーム
ミラーの位置に設けられており、一対の撮像装置でフロ
ントガラス越しに自車両の前方を撮影し、撮影により得
られた撮像信号をECUへ出力する。ステレオカメラ用
のECUは、ステレオカメラから出力される撮像信号に
所定に処理を行い、自車両の進行方向の相対的に近距離
の領域における検知対象物までの距離や相対速度等を算
出する。そして、検知対象までの距離や相対速度等の算
出結果を制御ECU11へ出力する。なお、相対速度
は、例えば算出した距離の時間微分等の処理によって算
出される。

【0021】ミリ波レーダ・ECU16は、ミリ波レー
ダとECU(電子制御装置)が一体的に設けられてな
り、例えば自車両のボディのノーズ部に内蔵されてお
り、自車両の前方に向けてミリ波を発信すると共に、こ
の発信信号が前方の検知対象物によって反射されること
で生じた反射信号を受信し、反射信号と発信信号とを混
合してビート信号を発生させ、このビート信号の周波数
f(「ビート周波数」)に基づいて、相対的に遠距離の
領域における検知対象物までの距離や相対速度等を算出
する。また、ミリ波レーダ用のECUは、反射信号を受
信した際のミリ波の発信方向に基づいて検知対象の方位
を算出する。そして、検知対象の幅や検知対象までの相
対距離や相対速度や方位等の算出結果を制御ECU11
へ出力する。なお、相対速度は、例えばドップラー効果
や算出した距離の時間微分等の処理によって算出され
る。

【0022】制御ECU11は、例えば、先行車両決定
手段21と、軌跡推定手段22とを備えて構成されてお
り、ミリ波レーダやステレオカメラの所定の検知エリア
内にて認識された複数の検知対象物の移動履歴を記憶す
ると共に、この移動履歴に基づいて、自車両が追従する
先行車両を設定する。先行車両決定手段21は、ミリ波
レーダやステレオカメラの所定の検知エリア内にて認識
された検知対象物を、自車両が追従する先行車両を決定
する際の候補であるターゲット候補に設定し、ターゲッ
ト候補が移動物あるいは静止物の何れであるかを判別す
る。

【0023】そして、後述する軌跡推定手段22にて推
定された自車両の推定走行軌跡内に存在するターゲット
候補に対して、自車両に対する追従対象として設定する
ためのロック条件の成立または不成立を決定する。さら
に、先行車両決定手段21は、後述するように、各ター
ゲット候補に対して制御に必要な加速度acmdおよび
実車間距離dを算出し、これらの算出結果から優先度合
いを設定する。そして、この優先度合いに応じて、自車
両が追従する先行車両とされる制御ターゲットを設定す
る。

【0024】軌跡推定手段22は、例えば車輪速センサ
13にて検知された車輪速から求めた自車両の速度と、
ヨーレートセンサ12にて検出された自車両のヨーレー
トとに基づいて、自車両の進行軌跡(推定走行軌跡)を
予測する。例えば、軌跡推定手段22は、下記数式
(1)に示すように、自車両の速度vとヨーレートyと
によってr:コーナRを算出し、このコーナRによって
規定される軌跡に対して所定の車線幅を設定して得た領
域を、自車両の推定走行軌跡として設定する。

【0025】

【数1】

【0026】さらに、制御ECU11は、先行車両決定
手段21にて設定された先行車両に対して、この先行車
両の停止状態を含む適宜の運動状態に応じて自車両を追
従させるように、ブレーキ油圧アクチュエータ17およ
びスロットルアクチュエータ18を駆動制御すると共
に、インジケータ19に各種の情報及び警報等を表示さ
せる。

【0027】ブレーキ油圧アクチュエータ17は、制御
ECU11から出力される制御信号に基づいて自車両の
制動力を制御する。スロットルアクチュエータ18は、
制御ECU11から出力される制御信号に基づいて自車
両の加減速を制御する。インジケータ19は、例えば自
車両のインストルメントパネル内に設けられた液晶表示
装置等をなしており、各種の情報及び警報等を表示す
る。

【0028】本実施の形態による車両の追従走行装置1
0は上記構成を備えており、次に、この車両の追従走行
装置10の動作について添付図面を参照しながら説明す
る。図3は車両の追従走行装置10の動作を示すフロー
チャートであり、図4は図3に示すロック条件成立判断
処理を示すフローチャートであり、図5は図3に示す制
御に必要な加速度の算出処理を示すフローチャートであ
り、図6は車間偏差eDに応じたP(比例)項係数KPお
よびD(微分)項係数KDの変化の一例を示すグラフ図
であり、図7は図3に示す制御ターゲット選択処理を示
すフローチャートである。図8は図7に示す最有力ター
ゲットの選択処理を示すフローチャートである。

【0029】先ず、図3に示すステップS01におい
て、ロック条件成立判断処理を実行する。ここでは、後
述するように、認識されたすべてのターゲット候補に対
して、ロック条件が成立しているか否かを判断する。次
に、ステップS02において、後述するように、認識さ
れたすべてのターゲット候補に対して、制御に必要な加
速度acmdを算出する。そして、ステップS03にお
いて、制御ターゲット選択処理を行い、一連の処理を終
了する。この制御ターゲット選択処理においては、後述
するように、ロック条件が成立しているターゲット候補
の中から制御ターゲットつまり追従対象となる先行車両
を選択する。なお、上述したステップS01〜ステップ
S03の処理は、所定時間周期(例えば、100ms
等)によって繰り返し実行されるように設定されてい
る。

【0030】以下に、上述したステップS01におけ
る、ロック条件成立判断処理について説明する。先ず、
図4に示すステップS11においては、所定の検知エリ
ア内で認識したターゲット候補が、自車両の推定走行軌
跡内に存在するか否かを判定する。この判定結果が「N
O」の場合には、後述するステップS16に進む。一
方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS
12に進む。

【0031】ステップS12においては、自車両の推定
走行軌跡内に存在するターゲット候補が、自車両の進行
方向に移動する走行物体であるか否かを判定する。この
判定結果が「YES」の場合には、ステップS13に進
み、ターゲット候補に対してロック条件が成立している
と判断して、一連の処理を終了する。一方、この判定結
果が「NO」の場合、例えばターゲット候補が停止車両
あるいは対向車両等である場合には、ステップS14に
進む。

【0032】ステップS14においては、ターゲット候
補が前回の処理における制御ターゲットであったか否か
を判定する。この判定結果が「YES」の場合には、上
述したステップS13に進む。これにより、例えば追従
対象とされている先行車両が停止した場合には、自車両
も追従して停止することができる。一方、この判定結果
が「NO」の場合には、ステップS15に進む。

【0033】ステップS15においては、ターゲット候
補が過去に制御ターゲットとして設定されており、か
つ、この制御ターゲットとしての設定が解除されてから
の経過時間が所定時間以内か否かを判定する。この判定
結果が「YES」の場合には、上述したステップS13
に進む。一方、この判定結果が「NO」の場合には、ス
テップS16に進む。ステップS16においては、ター
ゲット候補に対してロック条件が成立していないと判断
して、一連の処理を終了する。

【0034】すなわち、自車両の推定走行軌跡内に存在
するターゲット候補が、例えば停止車両や対向車両等の
ように、現時点で制御ターゲットとして設定されていな
い場合であっても、少なくとも所定時間以内の過去にお
いて、制御ターゲットとして設定されていた場合には、
ロック条件を成立させる。これにより、単に、自車両の
進行方向に移動していないという条件のみで、ターゲッ
ト候補をロック条件の成立対象から除外してしまうこと
を防止して、追従対象である先行車両の多様な走行状態
に応じて、適切な追従制御を行うことが可能となる。

【0035】以下に、上述したステップS02におけ
る、制御に必要な加速度acmdを算出する処理につい
て説明する。先ず、図5に示すステップS21において
は、追従制御に必要な目標加速度acntを算出する。
ここでは、例えば下記数式(2)に示すように、自車両
からターゲット候補までの距離に関して、実際の距離で
ある実車間距離dと追従制御に必要な目標車間距離td
との差(つまり、実車間距離d−目標車間距離td)で
ある車間偏差eDと、例えば図6に示すように車間偏差
eDに応じて変化するP(比例)項係数KPおよびD(微
分)項係数KDと、自車両に対するターゲット候補の相
対速度vとに基づいて、例えばPD(比例・微分)制御
により目標加速度acntを算出する。

【0036】

【数2】

【0037】次に、ステップS22においては、相対速
度vがゼロ未満であるか否か、つまり、ターゲット候補
が自車両に向かい接近しているか否かを判定する。この
判定結果が「YES」の場合には、後述するステップS
24に進む。一方、この判定結果が「NO」の場合に
は、例えばターゲット候補が自車両に衝突する可能性が
ないと判断して、ステップS23に進み、制御に必要な
加速度acmdに、目標加速度acntを設定して、一
連の処理を終了する。

【0038】ステップS24においては、衝突しないた
めの必要減速度adecを算出する。ここでは、例えば
下記数式(3)に示すように、自車両からターゲット候
補までの実際の距離である実車間距離dと、自車両に対
するターゲット候補の相対速度vとに基づいて、衝突し
ないための必要減速度adecを算出する。なお、衝突
しないための必要減速度adecは、正の値の時に加速
度を、負の値の時に減速度を与えるものである。

【0039】

【数3】

【0040】次に、ステップS25においては、目標加
速度acntが衝突しないための必要減速度adecよ
りも大きいか否かを判定する。この判定結果が「NO」
の場合には、上述したステップS23に進む。一方、こ
の判定結果が「YES」の場合には、ステップS26に
進み、制御に必要な加速度acmdに、衝突しないため
の必要減速度adecを設定して、一連の処理を終了す
る。

【0041】すなわち、例えばターゲット候補が自車両
に衝突する可能性がある場合には、衝突しないための必
要減速度adecまたは目標加速度acntの中、何れ
か小さい方、つまり、より大きな減速を自車両に要求す
る方を選択することで、ターゲット候補と自車両との衝
突が発生することを回避する。

【0042】以下に、上述したステップS02における
制御ターゲット選択処理について説明する。先ず、図7
に示すステップS31においては、後述するように、ロ
ック条件が成立しているターゲット候補の中から最有力
ターゲット候補を選択する。そして、ステップS32に
おいては、最有力ターゲット候補が、前回の処理におけ
る制御ターゲットと同一であるか否かを判定する。この
判定結果が「YES」の場合には、ステップS33に進
み、最有力ターゲットを今回の処理における制御ターゲ
ットに設定して、一連の処理を終了する。一方、この判
定結果が「NO」の場合には、ステップS34に進む。

【0043】ステップS34においては、例えば下記数
式(4)に基づいて、最有力ターゲット候補は前回の処
理における制御ターゲットよりも優先度合いが高いか否
かを判定する。この優先度合いは、最有力ターゲット候
補および前回の処理における制御ターゲットの、各加速
度amt,atおよび各実車間距離dmt,dtに基づ
いて判定され、距離に対する重み付けの係数Kを調整す
ることによって優先度合いの設定を変更することができ
る。例えば、係数K=−0.1とすれば、先行車両より
も10mだけ前方の先々行車両の減速度が先行車両より
も1m/s以上であれば、より遠方に位置する先々行
車両であっても、先行車両よりも優先度合いが高いと判
定する。なお、各加速度amt,atは、最有力ターゲ
ット候補および前回の処理における制御ターゲットのそ
れぞれに対して算出された、制御に必要な加速度acm
dである。

【0044】

【数4】

【0045】ステップS34での判定結果が「YES」
の場合、つまり最有力ターゲット候補の方が前回の処理
における制御ターゲットよりも優先度合いが高い場合に
は、上述したステップS33に進む。一方、ステップS
34での判定結果が「NO」の場合、つまり前回の処理
における制御ターゲットの方が最有力ターゲット候補よ
りも優先度合いが高い場合には、ステップS35に進
む。

【0046】ステップS35においては、最有力ターゲ
ット候補と、前回の処理における制御ターゲットとが同
一ではないと判定されてから、所定の時間(例えば、
1.5秒等)以上経過したか否かを判定する。この判定
結果が「YES」の場合には、上述したステップS33
に進む。一方、この判定結果が「NO」の場合、例えば
前回の処理における制御ターゲットが、一時的に自車両
の推定走行軌跡内から逸脱した後に、再度、自車両の推
定走行軌跡内に戻った場合等には、ステップS36に進
み、前回の処理における制御ターゲットを今回の処理に
おける制御ターゲットに設定して、一連の処理を終了す
る。

【0047】すなわち、ロック条件が成立しているター
ゲット候補中から、最有力ターゲット候補を選択したと
きに、この最有力ターゲット候補が、前回の処理におけ
る制御ターゲットと異なる場合であっても、最有力ター
ゲット候補の方が前回の処理における制御ターゲットよ
りも優先度合いが高ければ、直ちに、最有力ターゲット
候補を制御ターゲットに設定する。一方、前回の処理に
おける制御ターゲットの方が最有力ターゲット候補より
も優先度合いが高ければ、直ちに最有力ターゲット候補
を制御ターゲットに設定するのではなく、前回の処理に
おける制御ターゲットを今回の処理における制御ターゲ
ットとして維持する。そして、所定時間以上に亘って継
続して最有力ターゲット候補が変化しないことを確認し
てから、最有力ターゲット候補を制御ターゲットに設定
する。これにより、適切なタイミングで制御ターゲット
を設定して追従制御を行うことができる。

【0048】以下に、上述したステップS31における
最有力ターゲット候補の選択処理について説明する。先
ず、図8に示すステップS41においては、最有力ター
ゲット候補の番号nに、最有力ターゲット候補が存在し
ないことを意味する「−1」を設定する。次に、ステッ
プS42においては、ターゲット候補の番号iに、初期
値である「1」を設定する。そして、ステップS43に
おいては、番号iのターゲット候補に対してロック条件
が成立しているか否かを判定する。この判定結果が「N
O」の場合には、後述するステップS47に進む。一
方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS
44に進む。

【0049】ステップS44においては、最有力ターゲ
ット候補の番号nに「−1」が設定されているか否かを
判定する。この判定結果が「YES」の場合には、後述
するステップS46に進む。一方、この判定結果が「N
O」の場合には、ステップS45に進む。

【0050】ステップS45においては、例えば下記数
式(5)に基づいて、番号iのターゲット候補の方が、
番号nの最有力ターゲット候補よりも優先度合いが高い
か否かを判定する。この優先度合いは、番号iのターゲ
ット候補および番号nの最有力ターゲット候補の、各加
速度a(i),a(n)および各実車間距離d(i),
d(n)に基づいて判定され、距離に対する重み付けの
係数Kを調整することによって優先度合いの設定を変更
することができる。

【0051】

【数5】

【0052】ステップS45での判定結果が「NO」の
場合、つまり番号nの最有力ターゲット候補の方が番号
iのターゲット候補よりも優先度合いが高い場合には、
後述するステップS47に進む。一方、ステップS45
での判定結果が「YES」の場合、つまり番号iのター
ゲット候補の方が番号nの最有力ターゲット候補よりも
優先度合いが高い場合には、ステップS46に進む。

【0053】ステップS46においては、最有力ターゲ
ット候補の番号nにターゲット候補の番号iを設定す
る。次に、ステップS47においては、ターゲット候補
の番号iに「1」を加算して得た値を、新たなターゲッ
ト候補の番号iに設定する。そして、ステップS48に
おいては、ターゲット候補の番号iが、所定のターゲッ
ト候補数j(例えば、j=10等)よりも大きいか否か
を判定する。この判定結果が「YES」の場合には、一
連の処理を終了する。一方、この判定結果が「NO」の
場合には、ステップS43に戻る。

【0054】例えば、図9に示すように、制御ターゲッ
トとして設定されていた先行車両VAが、車線変更を行
ったことによって、自車両VBの検知エリアα内ではあ
るが、自車両VBの推定走行軌跡β内から外れる位置に
移動すると、この先行車両VAに対するロック条件が不
成立となって、先行車両VAは制御ターゲットではなく
なる。このとき、例えば図10に示すように、先行車両
VAの前方を走行中の先々行車両VCが最有力ターゲッ
トとして設定された場合には、単に、上述したステップ
S35のように、所定の時間以上経過した後に最有力タ
ーゲット候補を制御ターゲットに設定するのではなく、
上述したステップS34のように、直前まで制御ターゲ
ットであった先行車両VAおよび最有力ターゲットであ
る先々行車両VCの優先度合いに応じて制御ターゲット
を設定する。すなわち、例えば先々行車両VCの方が先
行車両VAよりも運動状態が緩慢である等によって優先
度合いが高ければ、先々行車両VCの方が先行車両VA
よりも遠方に位置している場合であっても、直ちに、先
々行車両VCを制御ターゲットに設定する。これによ
り、適切なタイミングで制御ターゲットを設定して追従
制御を行うことができる。

【0055】上述したように、本実施の形態による車両
の追従走行装置によれば、各ターゲット候補に対して算
出された、制御に必要な加速度acmdおよび実車間距
離dに基づいて設定された優先度合いに応じて、追従対
象を設定することにより、各ターゲット候補の運動状態
に応じて適切なタイミングで追従制御を行うことができ
る。

【0056】すなわち、例えば図11に示すように、各
ターゲット候補に対して算出された実車間距離dのみに
基づいて追従対象を設定する場合には、先々行車両VC
は、前回の処理における制御ターゲットであった先行車
両VAよりも自車両VBに接近した時点で追従対象とし
て設定されるため、先々行車両VCが先行車両VAより
も緩慢な運動状態であると、自車両VBが先々行車両V
Cに急接近して追従制御が遅れてしまう虞がある。この
ような問題に対して、本実施の形態による車両の追従走
行装置によれば、先々行車両VCが先行車両VAよりも
遠方に位置する状態であっても、追従対象として設定す
ることができ、適切なタイミングで追従制御を行うこと
ができる。

【0057】また、例えば図12に示すように、各ター
ゲット候補に対して算出された、制御に必要な加速度a
cmdのみに基づいて追従対象を設定する場合には、制
御に必要な加速度acmdが所定の加速度よりも小さく
なった時点で追従対象を設定するため、自車両VBの直
前を走行中の先行車両VAを追従対象として設定するこ
とが望まれる状態において、例えば自車両VBの推定走
行軌跡βの形状によっては、隣接する車線を走行してい
る、より緩慢な運動状態の先々行車両VC等のように、
不適切な追従対象が設定される虞がある。このような問
題に対して、本実施の形態による車両の追従走行装置に
よれば、例えば自車両VBの推定走行軌跡βの推定精度
が低下している場合であっても、適切な追従対象を設定
することができる。

【0058】

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
本発明の車両の追従走行装置によれば、物体検知手段に
よって検知された物体に追従する際に必要となる自車両
の加減速度と、自車両と物体との間の距離とに基づい
て、この物体を自車両が追従すべき先行車両とするか否
かを判定することにより、物体の運動状態に応じて適切
なタイミングで先行車両を設定し、追従制御を行うこと
ができる。さらに、請求項2に記載の本発明の車両の追
従走行装置によれば、物体検知手段の検知結果から算出
される自車両と物体との間の距離、および、自車両と物
体との相対速度に基づいて、物体に追従する際に必要と
なる自車両の加減速度を算出することにより、追従すべ
き物体の運動状態に応じて、適切に追従制御を行うこと
ができる。

【0059】さらに、請求項3に記載の本発明の車両の
追従走行装置によれば、物体に追従する際に必要となる
自車両の加減速度として、例えば目標加速度を算出する
ことにより、追従すべき物体の運動状態に応じて、適切
な追従制御を行うことができる。さらに、請求項4に記
載の本発明の車両の追従走行装置によれば、物体に追従
する際に必要となる自車両の加減速度として、例えば物
体に衝突しないための必要減速度を算出することによ
り、追従すべき物体の運動状態に応じて、適切な追従制
御を行うことができる。

【0060】さらに、請求項5に記載の本発明の車両の
追従走行装置によれば、物体に追従する際に必要となる
自車両の加減速度として、例えば物体検知手段によって
検知された物体に追従するための目標加速度や、この物
体に衝突しないための必要減速度等の中、何れか小さい
方、つまり、より大きな減速を自車両に要求する方を選
択することで、追従すべき物体と自車両との衝突が発生
することを回避しつつ、追従すべき物体の多様な運動状
態に応じて適切な追従制御を行うことができる。

【0061】さらに、請求項6に記載の本発明の車両の
追従走行装置によれば、例えば過剰な頻度で先行車両の
切り替え処理が実行されてしまうことを防止して、適切
な追従制御を行うことができる。さらに、請求項7に記
載の本発明の車両の追従走行装置によれば、先行車両判
定手段による先行車両としての設定が直ちに解除されて
しまうことを防止して、追従すべき先行車両の多様な運
動状態に応じて適切な追従制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】 本発明の一実施形態に係る車両の追従走行装
置を備えた車両の斜視図である。

【図2】 本発明の一実施形態に係る車両の追従走行装
置の構成図である。

【図3】 車両の追従走行装置の動作を示すフローチャ
ートである。

【図4】 図3に示すロック条件成立判断処理を示すフ
ローチャートである。

【図5】 図3に示す制御に必要な加速度の算出処理を
示すフローチャートである。

【図6】 車間偏差eDに応じたP(比例)項係数KPお
よびD(微分)項係数KDの変化の一例を示すグラフ図
である。

【図7】 図3に示す制御ターゲット選択処理を示すフ
ローチャートである。

【図8】 図7に示す最有力ターゲットの選択処理を示
すフローチャートである。

【図9】 自車両VBと先行車両VAおよび先々行車両
VCとの相対位置の一例を示すグラフ図である。

【図10】 自車両VBと先行車両VAおよび先々行車
両VCとの相対位置の一例を示すグラフ図である。

【図11】 自車両VBと先行車両VAおよび先々行車
両VCとの相対位置の一例を示すグラフ図である。

【図12】 自車両VBと先行車両VAおよび先々行車
両VCとの相対位置の一例を示すグラフ図である。

【符号の説明】

10 車両の追従走行装置 12 ヨーレートセンサ(車両状態検出手段) 13 車輪速センサ(車両状態検出手段) 15 ステレオカメラ・ECU(物体検知手段) 16 ミリ波レーダ・ECU(物体検知手段) 21 先行車両決定手段(物体種別判定手段、先行車両
判定手段) 22 軌跡推定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B60T 7/12 B60T 7/12 C F F02D 29/02 301 F02D 29/02 301D G08G 1/16 G08G 1/16 E Fターム(参考) 3D044 AA25 AB01 AC00 AC26 AC28 AC59 AD04 AD21 AE01 AE04 AE14 AE22 3D046 BB18 BB19 CC02 EE01 GG02 GG06 HH20 HH25 HH36 3G093 AA01 BA23 CB10 DB00 DB02 DB05 DB16 EA09 EB04 EC01 EC04 FA02 FA05 FA07 FA11 FA12 FB01 FB02 5H180 AA01 CC04 CC14 FF27 FF33 LL01 LL04 LL06 LL09

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自車両の車両状態を検出する車両状態検
    出手段と、 前記車両状態検出手段が検出した前記車両状態に基づい
    て自車両の進行軌跡を推定する軌跡推定手段と、 自車両の進行方向前方に存在する物体を検知する物体検
    知手段と、 前記軌跡推定手段によって推定された前記進行軌跡内に
    おいて前記物体検知手段によって検知された前記物体
    を、自車両が追従すべき先行車両であると判定する先行
    車両判定手段とを備えた車両の追従走行装置であって、 前記先行車両判定手段は、前記物体検知手段の検知結果
    から算出される自車両と前記物体との間の距離と、前記
    物体に追従する際に必要となる自車両の加減速度とに基
    づき、前記物体を自車両が追従すべき先行車両であると
    判定することを特徴とする車両の追従走行装置。
  2. 【請求項2】 前記先行車両判定手段は、前記物体検知
    手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間
    の距離、および、自車両と前記物体との相対速度に基づ
    いて前記加減速度を設定することを特徴とする請求項1
    に記載の車両の追従走行装置。
  3. 【請求項3】 自車両が追従する前記物体までの目標距
    離を設定する目標距離設定手段を備え、 前記先行車両判定手段は、前記物体検知手段の検知結果
    から算出される自車両と前記物体との間の距離と、前記
    目標距離設定手段により設定される前記目標距離との
    差、および、自車両と前記物体との相対速度に基づいて
    前記加減速度を設定することを特徴とする請求項1に記
    載の車両の追従走行装置。
  4. 【請求項4】 前記先行車両判定手段は、前記物体検知
    手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間
    の距離、および、自車両と前記物体との相対速度に基づ
    いて、前記距離がゼロ以上にて前記相対速度がゼロとな
    る条件にて、前記加減速度を設定することを特徴とする
    請求項1に記載の車両の追従走行装置。
  5. 【請求項5】 自車両が追従する前記物体までの目標距
    離を設定する目標距離設定手段と、 前記物体検知手段の検知結果から算出される自車両と前
    記物体との間の距離と、前記目標距離設定手段により設
    定される前記目標距離との差、および、自車両と前記物
    体との相対速度に基づいて前記加減速度を設定する第1
    の加減速度算出手段と、 前記先行車両判定手段は、前記物体検知手段の検知結果
    から算出される自車両と前記物体との間の距離、およ
    び、前記相対速度に基づいて前記加減速度を設定する第
    2の加減速度算出手段とを備え、 前記先行車両判定手段は、前記第1の加減速度算出手段
    または前記第2の加減速度算出手段による各算出結果の
    何れか小さい方を前記加減速度とすることを特徴とする
    請求項1に記載の車両の追従走行装置。
  6. 【請求項6】 前記先行車両判定手段は、前記先行車両
    として設定されていた前記物体から、該物体とは異なる
    他の前記物体へと前記先行車両を切り替える際に、この
    切り替えの実行を決定した時点から所定時間に亘って継
    続して、前記先行車両として設定されていた前記物体を
    前記先行車両であると判定することを特徴とする請求項
    1に記載の車両の追従走行装置。
  7. 【請求項7】 前記先行車両判定手段は、前記先行車両
    として設定されていた前記物体が前記進行軌跡内から逸
    脱した位置で検知された時点からの経過時間が所定の時
    間以内においては、前記進行軌跡内から逸脱した前記物
    体が前記進行軌跡内に位置すると判定することを特徴と
    する請求項1に記載の車両の追従走行装置。
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