JP2004136800A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】レーダー装置を用いた車両制御が前方の道路の状況によって的確に行われなくなるのを防止する。
【解決手段】先行車との車間距離が目標車間距離設定手段Ｍ５で設定した目標車間距離に一致するように車両制御手段Ｍ７で自車を加減速する車間距離制御装置において、道路形状検出手段Ｍ８で検出した自車の前方の道路形状に基づいて、レーダー装置検知出力手段Ｍ１が自車の前方の道路上の物体を検知可能であるか否かを、物体検知可否判定手段Ｍ９によって判定する。前方の道路がカーブしている等のレーダー装置検知出力手段Ｍ１が道路上の物体を検知できない場合には、車両制御中止手段Ｍ１０が車両制御手段Ｍ７の作動を強制的に中止させるとともに、警報手段２１を作動させてドライバーに警報を発する。
【選択図】 図１
【解決手段】先行車との車間距離が目標車間距離設定手段Ｍ５で設定した目標車間距離に一致するように車両制御手段Ｍ７で自車を加減速する車間距離制御装置において、道路形状検出手段Ｍ８で検出した自車の前方の道路形状に基づいて、レーダー装置検知出力手段Ｍ１が自車の前方の道路上の物体を検知可能であるか否かを、物体検知可否判定手段Ｍ９によって判定する。前方の道路がカーブしている等のレーダー装置検知出力手段Ｍ１が道路上の物体を検知できない場合には、車両制御中止手段Ｍ１０が車両制御手段Ｍ７の作動を強制的に中止させるとともに、警報手段２１を作動させてドライバーに警報を発する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーダー装置を用いて物体を検知した結果に基づいて自車の走行状態を制御する車両制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
先行車との相対距離や相対速度を検知するレーダー装置において、道路上の自車位置と、自車が走行する道路のカーブ状況とに応じて、レーダー装置の最大検知距離や、レーダービームの幅や、レーダービームの方向を制御することで、自車の前方の物体を確実に検知できるようにするものが、下記特許文献により公知である。
【０００３】
【特許文献】
特開平８−２４０６５８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、レーダー装置で検知した先行車に対して所定の車間距離を維持しながら追従走行する車間距離制御を行う場合、図６（Ａ）に示すように道路が直線状に延びている部分では先行車を継続的に検知することができるが、図６（Ｂ）に示すように道路が急激にカーブしているような場合にはレーダー装置が先行車を一時的に見失うことがある。このような場合には、車間距離制御が何の前触れもなく終了してしまうために、ドライバーに違和感を与える問題がある。また先行車を検知しているときには設定車間距離で先行車に追従する車間距離制御を行い、先行車を検知していないときには設定車速で走行する定車速制御を行うアダプティブ・クルーズ・コントロール・システムを搭載した車両では、先行車を見失うと車間距離制御から定車速制御に切り換わり、先行車を再検知すると定車速制御から車間距離制御に切り換わるため、ワインディグ路等で先行車を見失ったり再検知したりするのを繰り返すと、車間距離制御と定車速制御とが頻繁に切り換わってドライバーに違和感を与える問題がある。
【０００５】
このような不具合を解消するには、レーダー装置の左右方向の検知幅を広げれば良いが、そのようにするとレーダー装置のコストや寸法が増加する問題がある。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、レーダー装置を用いた車両制御が前方の道路の状況によって的確に行われなくなるのを防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、電磁波を送信して該電磁波の物体からの反射波を受信するレーダー装置と、レーダー装置の受信信号に基づいて物体との距離および物体との相対速度の少なくとも何れかを算出する物体検知手段と、物体検知手段の検知結果に基づいて自車を制御する車両制御手段とを備えた車両制御装置において、自車の前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、道路形状検出手段から得られる道路形状に基づいて、物体検知手段が自車の前方の道路上の物体を検知可能であるか否かを判定する物体検知可否判定手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置が提案される。
【０００８】
上記構成によれば、道路形状検出手段で検出した自車の前方の道路形状に基づいて、物体検知可否判定手段が、物体検知手段が自車の前方の道路上の物体を検知可能であるか否かを判定するので、前方の道路がカーブしていて物体検知手段が道路上の物体を検知できない場合に、自車を制御する車両制御手段が的確に機能しなくなるのを予め認識することができる。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、電磁波を送信して該電磁波の物体からの反射波を受信するレーダー装置と、レーダー装置の受信信号に基づいて物体との距離および物体との相対速度の少なくとも何れかを算出する物体検知手段と、物体検知手段の検知結果に基づいて自車が追従すべき先行車を判定する先行車判定手段と、自車および先行車間の目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、実際の車間距離が目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離に一致するように自車を加速あるいは減速する車両制御手段とを備えた車両制御装置において、自車の前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、道路形状検出手段から得られる道路形状に基づいて、物体検知手段が自車の前方の道路上の先行車を検知可能であるか否かを判定する物体検知可否判定手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置が提案される。
【００１０】
上記構成によれば、道路形状検出手段で検出した自車の前方の道路形状に基づいて、物体検知可否判定手段が、物体検知手段が自車の前方の道路上の物体を検知可能であるか否かを判定するので、前方の道路がカーブしていて物体検知手段が道路上の物体を検知できない場合に、先行車との車間距離が目標車間距離に一致するように自車を加速あるいは減速する車両制御手段が的確に機能しなくなるのを予め認識することができる。
【００１１】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、物体検知可否判定手段により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知不能と判定された場合に、車両制御手段による車間距離制御を中止する車両制御中止手段を備えたことを特徴とする車両制御装置が提案される。
【００１２】
上記構成によれば、自車の前方の道路上の物体や先行車を検知不能と判定された場合に車両制御手段による車間距離制御を中止するので、物体や先行車を検知不能な状態で不適切な車間距離制御が行われるのを防止することができる。
【００１３】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、車両制御中止手段は、物体検知可否判定手段により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知可能と判定されるまで、車両制御手段による車間距離制御の中止を継続することを特徴とする車両制御装置が提案される。
【００１４】
上記構成によれば、自車の前方の道路上の物体あるいは先行車が再び検知可能になるまで車両制御手段による車間距離制御の中止を継続するので、物体あるいは先行車を検知不能な状態で車間距離制御が開始されるのを防止することができる。
【００１５】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、ドライバーに警報を発する警報手段を備え、物体検知可否判定手段により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知不能と判定された場合に、警報手段がドライバーに警報を発することを特徴とする車両制御装置が提案される。
【００１６】
上記構成によれば、物体検知可否判定手段により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知不能と判定されると警報手段がドライバーに警報を発するので、ドライバーは前方の道路上の物体あるいは先行車が検知不能になることを確実に認識することができる。
【００１７】
尚、実施例のレーダー装置検知出力手段Ｍ１は本発明の物体検知手段に対応する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すもので、図１は車間距離制御装置の制御系のブロック図、図２は車間距離制御中止判定ルーチンのフローチャート、図３は車間距離制御中止解除ルーチンのフローチャート、図４は先行車が存在する場合の車間距離制御中止の作用説明図、図５は先行車が存在しない場合の車間距離制御中止の作用説明図である。
【００２０】
図１に示すように、自車と先行車との車間距離を目標車間距離に維持する車間距離制御を行うための車間距離制御装置の電子制御ユニットＵは、物体検知手段としてのレーダー装置検知出力手段Ｍ１と、ＣＣＤカメラ検知出力手段Ｍ２と、自車軌跡推定手段Ｍ３と、先行車判定手段Ｍ４と、目標車間距離設定手段Ｍ５と、目標車速算出手段Ｍ６と、車両制御手段Ｍ７と、道路形状検出手段Ｍ８と、物体検知可否判定手段Ｍ９と、車両制御中止手段Ｍ１０とを備える。
【００２１】
電磁波を送信し、その電磁波が物体に反射された反射波を受信するレーザーレーダーやミリ波レーダーのようなレーダー装置１１に接続されたレーダー装置検知出力手段Ｍ１は、自車の進行方向前方に存在する先行車を含む物体の方向、相対距離および相対速度を検知する。ＣＣＤカメラ１２に接続されたＣＣＤカメラ検知出力手段Ｍ２は、道路の車線の境界を示す白線を含む自車の進行方向前方の画像を出力する。
【００２２】
自車軌跡推定手段Ｍ３は、車速検出手段１５で検出した自車の車速と、ヨーレート検出手段１６で検出した自車のヨーレートと、操舵角検出手段１７で検出した自車の操舵角とに基づいて、自車の将来の進行軌跡を推定する。先行車判定手段Ｍ４は、レーダー装置検知出力手段Ｍ１で検知した物体のうちから、自車軌跡推定手段Ｍ３で推定した自車の将来の進行軌跡上に存在する自車に最も近い移動物体を先行車として判定する。先行車を判定する際に、レーダー装置検知出力手段Ｍ１に加えて、ＣＣＤカメラ検知出力手段Ｍ２が出力する自車の進行方向前方の画像を利用することができる。
【００２３】
目標車間距離設定手段Ｍ５は、車速検出手段１５で検出した自車の車速と、車頭時間設定手段１８で設定した車頭時間とを乗算することで、自車と先行車との目標車間距離を設定する。車頭時間とは、自車が現在の車速で走行を続けたときに現在の先行車の位置に達するまでの時間であり、例えば「Ｌ」（長）、「Ｍ」（中）、「Ｓ」（短）の３種類のうちの何れかを選択可能である。
【００２４】
目標車速算出手段Ｍ６は、先行車判定手段Ｍ４が出力する先行車との相対距離（つまり実際の車間距離）と、目標車間距離設定手段Ｍ５で設定した目標車間距離とを比較し、更に先行車判定手段Ｍ４が出力する先行車との相対速度を考慮することで、実際の車間距離を目標車間距離に一致させるための自車の車速を算出する。そして車両制御手段Ｍ７は、自車の車速が目標車速算出手段Ｍ６で算出した目標車速以上であれば、ブレーキアクチュエータ１９を介して車輪ブレーキを作動させ、あるいはスロットルアクチュエータ２０を介してスロットルバルブを閉弁制御することで自車を減速し、実際の車間距離を目標車間距離に一致させる。また自車の車速が目標車速算出手段Ｍ６で算出した目標車速未満であれば、スロットルアクチュエータ２０を介してスロットルバルブを開弁制御することで自車を増速し、実際の車間距離を目標車間距離に一致させる。
【００２５】
道路形状検出手段Ｍ８は、ＣＣＤカメラ検知出力手段Ｍ２が出力する自車の進行方向前方の画像と、ナビゲーション装置１３およびビーコン等の外部インフラ装置１４により得られる道路情報に基づいて、自車の前方の道路形状、例えばカーブの形状等を検出する。このとき、レーダー装置検知出力手段Ｍ１の出力を道路形状の検出に利用することもできる。道路形状検出手段Ｍ８は、車間距離制御を行う際の目標車間距離（最大で１２０ｍ程度）よりも長い距離（例えば、２００ｍ〜１ｋｍ）の道路形状を検出する。
【００２６】
物体検知可否判定手段Ｍ９は、道路形状検出手段Ｍ８で検出した道路形状に基づいて、その道路に前記レーダー装置１１では先行車を検知できない部分が存在するか否かを判定する。そして、道路の曲率が大きい等の理由で先行車を検知できない部分が存在する場合には、車両制御中止手段Ｍ１０が車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止するとともに、スピーカ、ブザー、ランプ、チャイム等で構成された警報手段２１を作動させてドライバーに警報を発する。
【００２７】
次に、上記作用を図２および図３のフローチャートに基づいて更に説明する。
【００２８】
先ず、図２のフローチャートのステップＳ１で、先行車判定手段Ｍ４が先行車を判定していれば、ステップＳ２で先行車との車間距離Ｄｔを読み込み、ステップＳ３で道路形状検出手段Ｍ８で車間距離Ｄｔ以遠で距離Ｌまでの道路形状を検出する。続くステップＳ４で、物体検知可否判定手段Ｍ９が車間距離がＤｔ以遠で距離Ｌまでに存在する先行車を検知できない道路形状を判定すると、ステップＳ５で警報手段２１を作動させてドライバーに警報を発するとともに、ステップＳ６で、車両制御中止手段Ｍ１０が車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止させる。
【００２９】
図４は前記ステップＳ１〜Ｓ６の状態を図示したものである。図４（Ａ）で自車が車間距離Ｄｔで先行車に追従走行しており、そのとき道路形状検出手段Ｍ８は自車の前方の距離Ｌの範囲の道路形状を検出する。そして図４（Ｂ）に示すように、前方の道路がカーブしているために先行車が先行車判定手段Ｍ４によって判定できなくなる直前に、つまり物体検知可否判定手段Ｍ９が車間距離Ｄｔ以遠で距離Ｌまでの道路形状が先行車を検知できなくなる道路形状であると判定すると、例えばスピーカよりなる警報手段２１で、ドライバーに「この先、先行車を検知できません」と警報を発し、車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止する。更に、図４（Ｃ）に示すように、前方の道路が連続的にカーブしているために車間距離Ｄｔ以遠で距離Ｌまでの先行車を先行車判定手段Ｍ４によって判定できない間は、例えばスピーカよりなる警報手段２１で、ドライバーに「現在、先行車を検知できません」と警報を発し、車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止した状態を維持する。
【００３０】
一方、前記ステップＳ１で、先行車判定手段Ｍ４が先行車を判定していなければ、ステップＳ７で先行車との目標車間距離Ｄｔｇｔを読み込み、ステップＳ８で道路形状検出手段Ｍ８で目標車間距離Ｄｔｇｔ以遠で距離Ｌまでの道路形状を検出する。続くステップＳ９で、物体検知可否判定手段Ｍ９が目標車間距離Ｄｔｇｔ以遠で距離Ｌまでに存在すると仮定した先行車を検知できない道路形状を判定すると、ステップＳ１０で警報手段２１を作動させてドライバーに警報を発するとともに、ステップＳ１１で、車両制御中止手段Ｍ１０が車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止させる。
【００３１】
図５は前記ステップＳ１およびステップＳ７〜Ｓ１１の状態を図示したものである。図５（Ａ）で自車が追従すべき先行車を検知しておらず、そのとき道路形状検出手段Ｍ８は自車の前方の距離Ｌの範囲の道路形状を検出する。そして図５（Ｂ）に示すように、前方の道路がカーブしているために目標車間距離Ｄｔｇｔの位置に存在すると仮定した先行車が先行車判定手段Ｍ４によって判定できなくなる直前に、つまり物体検知可否判定手段Ｍ９が目標車間距離Ｄｔｇｔ以遠で距離Ｌまでの道路形状が先行車を検知できなくなる道路形状であると判定すると、例えばスピーカよりなる警報手段２１で、ドライバーに「この先、先行車を検知できません」と警報を発し、車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止する。更に、図５（Ｃ）に示すように、前方の道路がカーブしているために目標車間距離Ｄｔｇｔ以遠で距離Ｌまでに存在すると仮定した先行車が先行車判定手段Ｍ４によって判定できない間は、例えばスピーカよりなる警報手段２１で、ドライバーに「現在、先行車を検知できません」と警報を発し、車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止した状態を維持する。
【００３２】
また前記ステップＳ４あるいは前記ステップＳ９で、距離Ｌの範囲で先行車を検知できる道路形状であれば、ステップＳ１２で車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を継続する。
【００３３】
そして図３のフローチャートのステップＳ２１で、物体検知可否判定手段Ｍ９が先行車を検知できない道路形状を判定して車両制御手段Ｓ７が車間距離制御を中止しているとき、ステップＳ２２で車間距離制御の中止の原因となった道路形状が終了すれば、ステップＳ２３で車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を再開し、また前記ステップＳ２２で車間距離制御の中止の原因となった道路形状が終了しなければ、ステップＳ２４で車両制御中止手段Ｍ１０による車間距離制御の中止をそのまま継続する。
【００３４】
以上のように、道路形状検出手段Ｍ８が自車の前方の道路形状を検出すると、物体検知可否判定手段Ｍ９が自車の前方の道路形状が物体を検知可能な形状であるか否かを判定し、検知不能な場合には車両制御中止手段Ｍ１０が車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止するので、先行車を確実に検知できない状態で車間距離制御が行われるのを防止することができる。また物体検知可否判定手段Ｍ９が車間距離制御の目標車間距離よりも充分に遠方の道路まで物体検知の可否を判定することにより、カーブが連続するような道路で車間距離制御の中止および再開を頻繁に繰り返されてドライバーに違和感を与えるのを防止することができる。
【００３５】
しかも物体検知可否判定手段Ｍ９により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知不能と判定されると、警報手段２１がドライバーに警報を発するので、ドライバーは前方の道路上の物体あるいは先行車が検知不能になったことを確実に認識することができる。
【００３６】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３７】
例えば、車両制御中止手段Ｍ１０が車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止した後は、先行車情報を用いない通常の定速走行制御に移行しても良いし、車両制御自体を中止しても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、道路形状検出手段で検出した自車の前方の道路形状に基づいて、物体検知可否判定手段が、物体検知手段が自車の前方の道路上の物体を検知可能であるか否かを判定するので、前方の道路がカーブしていて物体検知手段が道路上の物体を検知できない場合に、自車を制御する車両制御手段が的確に機能しなくなるのを予め認識することができる。
【００３９】
また請求項２に記載された発明によれば、道路形状検出手段で検出した自車の前方の道路形状に基づいて、物体検知可否判定手段が、物体検知手段が自車の前方の道路上の物体を検知可能であるか否かを判定するので、前方の道路がカーブしていて物体検知手段が道路上の物体を検知できない場合に、先行車との車間距離が目標車間距離に一致するように自車を加速あるいは減速する車両制御手段が的確に機能しなくなるのを予め認識することができる。
【００４０】
また請求項３に記載された発明によれば、自車の前方の道路上の物体や先行車を検知不能と判定された場合に車両制御手段による車間距離制御を中止するので、物体や先行車を検知不能な状態で不適切な車間距離制御が行われるのを防止することができる。
【００４１】
また請求項４に記載された発明によれば、自車の前方の道路上の物体あるいは先行車が再び検知可能になるまで車両制御手段による車間距離制御の中止を継続するので、物体あるいは先行車を検知不能な状態で車間距離制御が開始されるのを防止することができる。
【００４２】
また請求項５に記載された発明によれば、物体検知可否判定手段により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知不能と判定されると警報手段がドライバーに警報を発するので、ドライバーは前方の道路上の物体あるいは先行車が検知不能になることを確実に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車間距離制御装置の制御系のブロック図
【図２】車間距離制御中止判定ルーチンのフローチャート
【図３】車間距離制御中止解除ルーチンのフローチャート
【図４】先行車が存在する場合の車間距離制御中止の作用説明図
【図５】先行車が存在しない場合の車間距離制御中止の作用説明図
【図６】道路のカーブによって先行車が検知できなくなる場合の説明図
【符号の説明】
Ｍ１ レーダー装置検知出力手段（物体検知手段）
Ｍ４ 先行車判定手段
Ｍ５ 目標車間距離設定手段
Ｍ７ 車両制御手段
Ｍ８ 道路形状検出手段
Ｍ９ 物体検知可否判定手段
Ｍ１０ 車両制御中止手段
１１ レーダー装置
２１ 警報手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーダー装置を用いて物体を検知した結果に基づいて自車の走行状態を制御する車両制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
先行車との相対距離や相対速度を検知するレーダー装置において、道路上の自車位置と、自車が走行する道路のカーブ状況とに応じて、レーダー装置の最大検知距離や、レーダービームの幅や、レーダービームの方向を制御することで、自車の前方の物体を確実に検知できるようにするものが、下記特許文献により公知である。
【０００３】
【特許文献】
特開平８−２４０６５８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、レーダー装置で検知した先行車に対して所定の車間距離を維持しながら追従走行する車間距離制御を行う場合、図６（Ａ）に示すように道路が直線状に延びている部分では先行車を継続的に検知することができるが、図６（Ｂ）に示すように道路が急激にカーブしているような場合にはレーダー装置が先行車を一時的に見失うことがある。このような場合には、車間距離制御が何の前触れもなく終了してしまうために、ドライバーに違和感を与える問題がある。また先行車を検知しているときには設定車間距離で先行車に追従する車間距離制御を行い、先行車を検知していないときには設定車速で走行する定車速制御を行うアダプティブ・クルーズ・コントロール・システムを搭載した車両では、先行車を見失うと車間距離制御から定車速制御に切り換わり、先行車を再検知すると定車速制御から車間距離制御に切り換わるため、ワインディグ路等で先行車を見失ったり再検知したりするのを繰り返すと、車間距離制御と定車速制御とが頻繁に切り換わってドライバーに違和感を与える問題がある。
【０００５】
このような不具合を解消するには、レーダー装置の左右方向の検知幅を広げれば良いが、そのようにするとレーダー装置のコストや寸法が増加する問題がある。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、レーダー装置を用いた車両制御が前方の道路の状況によって的確に行われなくなるのを防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、電磁波を送信して該電磁波の物体からの反射波を受信するレーダー装置と、レーダー装置の受信信号に基づいて物体との距離および物体との相対速度の少なくとも何れかを算出する物体検知手段と、物体検知手段の検知結果に基づいて自車を制御する車両制御手段とを備えた車両制御装置において、自車の前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、道路形状検出手段から得られる道路形状に基づいて、物体検知手段が自車の前方の道路上の物体を検知可能であるか否かを判定する物体検知可否判定手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置が提案される。
【０００８】
上記構成によれば、道路形状検出手段で検出した自車の前方の道路形状に基づいて、物体検知可否判定手段が、物体検知手段が自車の前方の道路上の物体を検知可能であるか否かを判定するので、前方の道路がカーブしていて物体検知手段が道路上の物体を検知できない場合に、自車を制御する車両制御手段が的確に機能しなくなるのを予め認識することができる。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、電磁波を送信して該電磁波の物体からの反射波を受信するレーダー装置と、レーダー装置の受信信号に基づいて物体との距離および物体との相対速度の少なくとも何れかを算出する物体検知手段と、物体検知手段の検知結果に基づいて自車が追従すべき先行車を判定する先行車判定手段と、自車および先行車間の目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、実際の車間距離が目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離に一致するように自車を加速あるいは減速する車両制御手段とを備えた車両制御装置において、自車の前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、道路形状検出手段から得られる道路形状に基づいて、物体検知手段が自車の前方の道路上の先行車を検知可能であるか否かを判定する物体検知可否判定手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置が提案される。
【００１０】
上記構成によれば、道路形状検出手段で検出した自車の前方の道路形状に基づいて、物体検知可否判定手段が、物体検知手段が自車の前方の道路上の物体を検知可能であるか否かを判定するので、前方の道路がカーブしていて物体検知手段が道路上の物体を検知できない場合に、先行車との車間距離が目標車間距離に一致するように自車を加速あるいは減速する車両制御手段が的確に機能しなくなるのを予め認識することができる。
【００１１】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、物体検知可否判定手段により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知不能と判定された場合に、車両制御手段による車間距離制御を中止する車両制御中止手段を備えたことを特徴とする車両制御装置が提案される。
【００１２】
上記構成によれば、自車の前方の道路上の物体や先行車を検知不能と判定された場合に車両制御手段による車間距離制御を中止するので、物体や先行車を検知不能な状態で不適切な車間距離制御が行われるのを防止することができる。
【００１３】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、車両制御中止手段は、物体検知可否判定手段により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知可能と判定されるまで、車両制御手段による車間距離制御の中止を継続することを特徴とする車両制御装置が提案される。
【００１４】
上記構成によれば、自車の前方の道路上の物体あるいは先行車が再び検知可能になるまで車両制御手段による車間距離制御の中止を継続するので、物体あるいは先行車を検知不能な状態で車間距離制御が開始されるのを防止することができる。
【００１５】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、ドライバーに警報を発する警報手段を備え、物体検知可否判定手段により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知不能と判定された場合に、警報手段がドライバーに警報を発することを特徴とする車両制御装置が提案される。
【００１６】
上記構成によれば、物体検知可否判定手段により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知不能と判定されると警報手段がドライバーに警報を発するので、ドライバーは前方の道路上の物体あるいは先行車が検知不能になることを確実に認識することができる。
【００１７】
尚、実施例のレーダー装置検知出力手段Ｍ１は本発明の物体検知手段に対応する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すもので、図１は車間距離制御装置の制御系のブロック図、図２は車間距離制御中止判定ルーチンのフローチャート、図３は車間距離制御中止解除ルーチンのフローチャート、図４は先行車が存在する場合の車間距離制御中止の作用説明図、図５は先行車が存在しない場合の車間距離制御中止の作用説明図である。
【００２０】
図１に示すように、自車と先行車との車間距離を目標車間距離に維持する車間距離制御を行うための車間距離制御装置の電子制御ユニットＵは、物体検知手段としてのレーダー装置検知出力手段Ｍ１と、ＣＣＤカメラ検知出力手段Ｍ２と、自車軌跡推定手段Ｍ３と、先行車判定手段Ｍ４と、目標車間距離設定手段Ｍ５と、目標車速算出手段Ｍ６と、車両制御手段Ｍ７と、道路形状検出手段Ｍ８と、物体検知可否判定手段Ｍ９と、車両制御中止手段Ｍ１０とを備える。
【００２１】
電磁波を送信し、その電磁波が物体に反射された反射波を受信するレーザーレーダーやミリ波レーダーのようなレーダー装置１１に接続されたレーダー装置検知出力手段Ｍ１は、自車の進行方向前方に存在する先行車を含む物体の方向、相対距離および相対速度を検知する。ＣＣＤカメラ１２に接続されたＣＣＤカメラ検知出力手段Ｍ２は、道路の車線の境界を示す白線を含む自車の進行方向前方の画像を出力する。
【００２２】
自車軌跡推定手段Ｍ３は、車速検出手段１５で検出した自車の車速と、ヨーレート検出手段１６で検出した自車のヨーレートと、操舵角検出手段１７で検出した自車の操舵角とに基づいて、自車の将来の進行軌跡を推定する。先行車判定手段Ｍ４は、レーダー装置検知出力手段Ｍ１で検知した物体のうちから、自車軌跡推定手段Ｍ３で推定した自車の将来の進行軌跡上に存在する自車に最も近い移動物体を先行車として判定する。先行車を判定する際に、レーダー装置検知出力手段Ｍ１に加えて、ＣＣＤカメラ検知出力手段Ｍ２が出力する自車の進行方向前方の画像を利用することができる。
【００２３】
目標車間距離設定手段Ｍ５は、車速検出手段１５で検出した自車の車速と、車頭時間設定手段１８で設定した車頭時間とを乗算することで、自車と先行車との目標車間距離を設定する。車頭時間とは、自車が現在の車速で走行を続けたときに現在の先行車の位置に達するまでの時間であり、例えば「Ｌ」（長）、「Ｍ」（中）、「Ｓ」（短）の３種類のうちの何れかを選択可能である。
【００２４】
目標車速算出手段Ｍ６は、先行車判定手段Ｍ４が出力する先行車との相対距離（つまり実際の車間距離）と、目標車間距離設定手段Ｍ５で設定した目標車間距離とを比較し、更に先行車判定手段Ｍ４が出力する先行車との相対速度を考慮することで、実際の車間距離を目標車間距離に一致させるための自車の車速を算出する。そして車両制御手段Ｍ７は、自車の車速が目標車速算出手段Ｍ６で算出した目標車速以上であれば、ブレーキアクチュエータ１９を介して車輪ブレーキを作動させ、あるいはスロットルアクチュエータ２０を介してスロットルバルブを閉弁制御することで自車を減速し、実際の車間距離を目標車間距離に一致させる。また自車の車速が目標車速算出手段Ｍ６で算出した目標車速未満であれば、スロットルアクチュエータ２０を介してスロットルバルブを開弁制御することで自車を増速し、実際の車間距離を目標車間距離に一致させる。
【００２５】
道路形状検出手段Ｍ８は、ＣＣＤカメラ検知出力手段Ｍ２が出力する自車の進行方向前方の画像と、ナビゲーション装置１３およびビーコン等の外部インフラ装置１４により得られる道路情報に基づいて、自車の前方の道路形状、例えばカーブの形状等を検出する。このとき、レーダー装置検知出力手段Ｍ１の出力を道路形状の検出に利用することもできる。道路形状検出手段Ｍ８は、車間距離制御を行う際の目標車間距離（最大で１２０ｍ程度）よりも長い距離（例えば、２００ｍ〜１ｋｍ）の道路形状を検出する。
【００２６】
物体検知可否判定手段Ｍ９は、道路形状検出手段Ｍ８で検出した道路形状に基づいて、その道路に前記レーダー装置１１では先行車を検知できない部分が存在するか否かを判定する。そして、道路の曲率が大きい等の理由で先行車を検知できない部分が存在する場合には、車両制御中止手段Ｍ１０が車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止するとともに、スピーカ、ブザー、ランプ、チャイム等で構成された警報手段２１を作動させてドライバーに警報を発する。
【００２７】
次に、上記作用を図２および図３のフローチャートに基づいて更に説明する。
【００２８】
先ず、図２のフローチャートのステップＳ１で、先行車判定手段Ｍ４が先行車を判定していれば、ステップＳ２で先行車との車間距離Ｄｔを読み込み、ステップＳ３で道路形状検出手段Ｍ８で車間距離Ｄｔ以遠で距離Ｌまでの道路形状を検出する。続くステップＳ４で、物体検知可否判定手段Ｍ９が車間距離がＤｔ以遠で距離Ｌまでに存在する先行車を検知できない道路形状を判定すると、ステップＳ５で警報手段２１を作動させてドライバーに警報を発するとともに、ステップＳ６で、車両制御中止手段Ｍ１０が車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止させる。
【００２９】
図４は前記ステップＳ１〜Ｓ６の状態を図示したものである。図４（Ａ）で自車が車間距離Ｄｔで先行車に追従走行しており、そのとき道路形状検出手段Ｍ８は自車の前方の距離Ｌの範囲の道路形状を検出する。そして図４（Ｂ）に示すように、前方の道路がカーブしているために先行車が先行車判定手段Ｍ４によって判定できなくなる直前に、つまり物体検知可否判定手段Ｍ９が車間距離Ｄｔ以遠で距離Ｌまでの道路形状が先行車を検知できなくなる道路形状であると判定すると、例えばスピーカよりなる警報手段２１で、ドライバーに「この先、先行車を検知できません」と警報を発し、車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止する。更に、図４（Ｃ）に示すように、前方の道路が連続的にカーブしているために車間距離Ｄｔ以遠で距離Ｌまでの先行車を先行車判定手段Ｍ４によって判定できない間は、例えばスピーカよりなる警報手段２１で、ドライバーに「現在、先行車を検知できません」と警報を発し、車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止した状態を維持する。
【００３０】
一方、前記ステップＳ１で、先行車判定手段Ｍ４が先行車を判定していなければ、ステップＳ７で先行車との目標車間距離Ｄｔｇｔを読み込み、ステップＳ８で道路形状検出手段Ｍ８で目標車間距離Ｄｔｇｔ以遠で距離Ｌまでの道路形状を検出する。続くステップＳ９で、物体検知可否判定手段Ｍ９が目標車間距離Ｄｔｇｔ以遠で距離Ｌまでに存在すると仮定した先行車を検知できない道路形状を判定すると、ステップＳ１０で警報手段２１を作動させてドライバーに警報を発するとともに、ステップＳ１１で、車両制御中止手段Ｍ１０が車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止させる。
【００３１】
図５は前記ステップＳ１およびステップＳ７〜Ｓ１１の状態を図示したものである。図５（Ａ）で自車が追従すべき先行車を検知しておらず、そのとき道路形状検出手段Ｍ８は自車の前方の距離Ｌの範囲の道路形状を検出する。そして図５（Ｂ）に示すように、前方の道路がカーブしているために目標車間距離Ｄｔｇｔの位置に存在すると仮定した先行車が先行車判定手段Ｍ４によって判定できなくなる直前に、つまり物体検知可否判定手段Ｍ９が目標車間距離Ｄｔｇｔ以遠で距離Ｌまでの道路形状が先行車を検知できなくなる道路形状であると判定すると、例えばスピーカよりなる警報手段２１で、ドライバーに「この先、先行車を検知できません」と警報を発し、車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止する。更に、図５（Ｃ）に示すように、前方の道路がカーブしているために目標車間距離Ｄｔｇｔ以遠で距離Ｌまでに存在すると仮定した先行車が先行車判定手段Ｍ４によって判定できない間は、例えばスピーカよりなる警報手段２１で、ドライバーに「現在、先行車を検知できません」と警報を発し、車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止した状態を維持する。
【００３２】
また前記ステップＳ４あるいは前記ステップＳ９で、距離Ｌの範囲で先行車を検知できる道路形状であれば、ステップＳ１２で車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を継続する。
【００３３】
そして図３のフローチャートのステップＳ２１で、物体検知可否判定手段Ｍ９が先行車を検知できない道路形状を判定して車両制御手段Ｓ７が車間距離制御を中止しているとき、ステップＳ２２で車間距離制御の中止の原因となった道路形状が終了すれば、ステップＳ２３で車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を再開し、また前記ステップＳ２２で車間距離制御の中止の原因となった道路形状が終了しなければ、ステップＳ２４で車両制御中止手段Ｍ１０による車間距離制御の中止をそのまま継続する。
【００３４】
以上のように、道路形状検出手段Ｍ８が自車の前方の道路形状を検出すると、物体検知可否判定手段Ｍ９が自車の前方の道路形状が物体を検知可能な形状であるか否かを判定し、検知不能な場合には車両制御中止手段Ｍ１０が車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止するので、先行車を確実に検知できない状態で車間距離制御が行われるのを防止することができる。また物体検知可否判定手段Ｍ９が車間距離制御の目標車間距離よりも充分に遠方の道路まで物体検知の可否を判定することにより、カーブが連続するような道路で車間距離制御の中止および再開を頻繁に繰り返されてドライバーに違和感を与えるのを防止することができる。
【００３５】
しかも物体検知可否判定手段Ｍ９により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知不能と判定されると、警報手段２１がドライバーに警報を発するので、ドライバーは前方の道路上の物体あるいは先行車が検知不能になったことを確実に認識することができる。
【００３６】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３７】
例えば、車両制御中止手段Ｍ１０が車両制御手段Ｍ７による車間距離制御を中止した後は、先行車情報を用いない通常の定速走行制御に移行しても良いし、車両制御自体を中止しても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、道路形状検出手段で検出した自車の前方の道路形状に基づいて、物体検知可否判定手段が、物体検知手段が自車の前方の道路上の物体を検知可能であるか否かを判定するので、前方の道路がカーブしていて物体検知手段が道路上の物体を検知できない場合に、自車を制御する車両制御手段が的確に機能しなくなるのを予め認識することができる。
【００３９】
また請求項２に記載された発明によれば、道路形状検出手段で検出した自車の前方の道路形状に基づいて、物体検知可否判定手段が、物体検知手段が自車の前方の道路上の物体を検知可能であるか否かを判定するので、前方の道路がカーブしていて物体検知手段が道路上の物体を検知できない場合に、先行車との車間距離が目標車間距離に一致するように自車を加速あるいは減速する車両制御手段が的確に機能しなくなるのを予め認識することができる。
【００４０】
また請求項３に記載された発明によれば、自車の前方の道路上の物体や先行車を検知不能と判定された場合に車両制御手段による車間距離制御を中止するので、物体や先行車を検知不能な状態で不適切な車間距離制御が行われるのを防止することができる。
【００４１】
また請求項４に記載された発明によれば、自車の前方の道路上の物体あるいは先行車が再び検知可能になるまで車両制御手段による車間距離制御の中止を継続するので、物体あるいは先行車を検知不能な状態で車間距離制御が開始されるのを防止することができる。
【００４２】
また請求項５に記載された発明によれば、物体検知可否判定手段により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知不能と判定されると警報手段がドライバーに警報を発するので、ドライバーは前方の道路上の物体あるいは先行車が検知不能になることを確実に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車間距離制御装置の制御系のブロック図
【図２】車間距離制御中止判定ルーチンのフローチャート
【図３】車間距離制御中止解除ルーチンのフローチャート
【図４】先行車が存在する場合の車間距離制御中止の作用説明図
【図５】先行車が存在しない場合の車間距離制御中止の作用説明図
【図６】道路のカーブによって先行車が検知できなくなる場合の説明図
【符号の説明】
Ｍ１ レーダー装置検知出力手段（物体検知手段）
Ｍ４ 先行車判定手段
Ｍ５ 目標車間距離設定手段
Ｍ７ 車両制御手段
Ｍ８ 道路形状検出手段
Ｍ９ 物体検知可否判定手段
Ｍ１０ 車両制御中止手段
１１ レーダー装置
２１ 警報手段
Claims (5)
- 電磁波を送信して該電磁波の物体からの反射波を受信するレーダー装置（１１）と、
レーダー装置（１１）の受信信号に基づいて物体との距離および物体との相対速度の少なくとも何れかを算出する物体検知手段（Ｍ１）と、
物体検知手段（Ｍ１）の検知結果に基づいて自車を制御する車両制御手段（Ｍ７）と、
を備えた車両制御装置において、
自車の前方の道路形状を検出する道路形状検出手段（Ｍ８）と、
道路形状検出手段（Ｍ８）から得られる道路形状に基づいて、物体検知手段（Ｍ１）が自車の前方の道路上の物体を検知可能であるか否かを判定する物体検知可否判定手段（Ｍ９）と、
を備えたことを特徴とする車両制御装置。 - 電磁波を送信して該電磁波の物体からの反射波を受信するレーダー装置（１１）と、
レーダー装置（１１）の受信信号に基づいて物体との距離および物体との相対速度の少なくとも何れかを算出する物体検知手段（Ｍ１）と、
物体検知手段（Ｍ１）の検知結果に基づいて自車が追従すべき先行車を判定する先行車判定手段（Ｍ４）と、
自車および先行車間の目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段（Ｍ５）と、
実際の車間距離が目標車間距離設定手段（Ｍ５）により設定された目標車間距離に一致するように自車を加速あるいは減速する車両制御手段（Ｍ７）と、
を備えた車両制御装置において、
自車の前方の道路形状を検出する道路形状検出手段（Ｍ８）と、
道路形状検出手段（Ｍ８）から得られる道路形状に基づいて、物体検知手段（Ｍ１）が自車の前方の道路上の先行車を検知可能であるか否かを判定する物体検知可否判定手段（Ｍ９）と
を備えたことを特徴とする車両制御装置。 - 物体検知可否判定手段（Ｍ９）により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知不能と判定された場合に、車両制御手段（Ｍ７）による車間距離制御を中止する車両制御中止手段（Ｍ１０）を備えたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両制御装置。
- 車両制御中止手段（Ｍ１０）は、物体検知可否判定手段（Ｍ９）により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知可能と判定されるまで、車両制御手段（Ｍ７）による車間距離制御の中止を継続することを特徴とする、請求項３に記載の車両制御装置。
- ドライバーに警報を発する警報手段（２１）を備え、物体検知可否判定手段（Ｍ９）により自車の前方の道路上の物体あるいは先行車を検知不能と判定された場合に、警報手段（２１）がドライバーに警報を発することを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両制御装置。
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