JP2004220348A - Vehicle running condition detection system and vehicle running control device - Google Patents

Vehicle running condition detection system and vehicle running control device Download PDF

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洋志 清水
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect an unsteady running condition of a preceding vehicle and forecast a sudden acceleration, deceleration, or the like of the preceding vehicle. <P>SOLUTION: A means 1 for detecting a lateral position of the preceding vehicle detects the lateral position from a forward image of a user's own vehicle. A means 2 for detecting a lateral displacement state of the preceding vehicle detects a displacement pattern of the lateral position of the preceding vehicle, and a means 3 for checking an unsteady condition of the preceding vehicle makes a decision and determines an extent of unsteadiness of the preceding vehicle from the displacement pattern of the lateral position of the preceding vehicle. The user is notified the result of the decision by the means 3 by a means 4 for notifying an unsteady condition of the preceding vehicle. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車の走行が不安定であるか否かを検出する車両走行状態検出装置及びこれを用いた車両走行制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両の走行安全性の確保と運転者の操作負担軽減とを目的として、自車が先行車に対して所定の車間距離を維持しながら追従するように、自車の走行速度を自動制御する車両走行制御装置が提案され、実用化されるに至っている。このような車両走行制御装置では、自車と先行車との車間距離に基づいて追従制御が行われるため、周囲の交通環境や道路環境に応じて、例えば先行車が急減速を行った場合には、自車の追従制御も不安定な挙動となることがある。
【0003】
このような問題に対処する方法として、例えば、先行車との車間距離に基づいた加減速制御を行うことにより自車を先行車に追従走行させると共に、その加減速制御を行う際に、路車間通信によって得られる先々行車との車間距離を加味した制御を行う試みもなされている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−199257号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、先行車ドライバによる前方不注意等に起因して先行車自体が不安定な走行状況となっているような場合には、先々行車との車間距離に関係なく、落下物や割込み車両など様々な状況に対する先行車ドライバによる判断の遅れが生じ、その結果、先行車の急激な加減速挙動を引き起こすことがある。このようなケースでは、先々行車との車間距離を加味しただけでは、十分な制御対応を取ることができないといった問題が生じる。
【0006】
また、路車間通信によって先々行車との車間距離の情報を得るには、自車が路車間通信を行うための通信デバイスを搭載していることは勿論、先々行車が路車間通信を行うための通信デバイスを搭載しているか、或いは道路側で車間距離を検出してその情報を自車に通信するシステムが確立されていなければならず、このため、先々行車との車間距離を加味して追従制御を行う技術は、汎用性に劣るという問題点があった。
【0007】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、先々行車との車間距離に関係なく生じる先行車自体の不安定な走行状態を的確に検出して、先行車の急激な加減速等を予測できる車両走行状態得検出装置及びこれを用いた車両走行制御装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両走行状態検出装置は、先行車の車線幅方向における位置である横位置を検出する先行車横位置検出手段と、この先行車横位置検出手段により検出された先行車横位置を時間的に追ってその変化パターンを検出する先行車横変位状況検出手段と、この先行車横変位状況検出手段により検出された先行車横位置の変化パターンから先行車の不安定度を判断する先行車不安定状況判断手段とを備えることを特徴としている。
【0009】
また、本発明に係る車両走行制御装置は、目標車間距離を維持しながら自車が先行車に追従するように自車の走行速度を制御するものであり、先行車の車線幅方向における位置である横位置を検出する先行車横位置検出手段と、この先行車横位置検出手段により検出された先行車横位置を時間的に追ってその変化パターンを検出する先行車横変位状況検出手段と、この先行車横変位状況検出手段により検出された先行車横位置の変化パターンから先行車の不安定度を判断する先行車不安定状況判断手段と、この先行車不安定状況判断手段による判断結果に応じて、追従制御状態を変更する追従制御状態変更手段とを備えることを特徴としている。
【0010】
【発明の効果】
本発明に係る車両走行状態検出装置によれば、先行車横位置の変化パターンに基づいて先行車自体の不安定な走行状態が検出されるので、例えば先行車の運転者による前方不注意に起因する先行車の急激な加減速等を事前に予測することができ、自車の運転者にその旨を報知するといったような的確な対応を図ることが可能となる。
【0011】
また、本発明に係る車両走行制御装置によれば、先行車横位置の変化パターンに基づいて先行車自体の不安定な走行状態が検出され、それに応じて追従制御状態が変更されるので、先行車の走行状態が不安定な場合にそれに応じて自車の追従制御も不安定な挙動となるといった不都合を有効に抑制して、的確な追従制御を実現することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0013】
(第1の実施形態)
本発明を適用した車両走行状態検出装置の概念的な基本構成を図1に示す。この車両走行状態検出装置は、先行車横位置検出手段1と、先行車両横変位状況検出手段2と、先行車不安定状況検出手段3と、先行車不安定状況報知手段4とによって構成される。このような車両走行状態検出装置は、具体的には、例えばマイクロプロセッサ構成のコントローラに、自車前方の画像を撮像するCCDカメラ等の撮像装置や、各種情報を自車の運転者に報知する警報装置や表示装置等の報知装置を接続して、コントローラにて所定の動作制御プログラムを実行させることで実現される。
【0014】
先行車横位置検出手段1は、先行車の車線幅方向における位置である横位置を検出するものであり、自車前方の画像を撮像するカメラ部と、このカメラ部によって撮像された画像を処理して先行車横位置を検出する画像処理部とを備える。なお、カメラ部は前記撮像装置により実現され、画像処理部は前記コントローラにて実現される。
【0015】
この先行車横位置検出手段1により先行車の横位置を検出する具体的な処理の一例を図2及び図3を用いて説明する。先ず、図2のフローチャートで示すステップS1において、カメラ部により、例えば図3(A)に示すような自車前方の画像が撮像される。このカメラ部により撮像された画像には、自車の走行車線を示す一対の白線と、その走行車線上を走行している先行車とが捉えられているものとする。
【0016】
カメラ部によって撮像された以上のような画像は、画像処理部に取り込まれる。そして、ステップS2において、画像処理部により、カメラ部から取り込まれた画像から、自車及び先行車が走行している走行車線を示す一対の白線と、この走行車線上を走行する先行車とを認識する処理が行われる。具体的には、画像処理部は、カメラ部から取り込まれた画像を基にして、図3(B)に示すように、水平方向の複数のラインに沿い画素の明度を調べ、明るい点を白線候補として選定して、上方の候補点と下方の候補点を補間して結んだ線を白線として認識する。また、画像処理部は、カメラ部から取り込まれた画像の中から縦方向の直線に囲まれたエリアを抽出し、抽出したエリアのうち左右対称で、かつ、次々と取り込まれる画像の中で位置にあまり動きがないものを先行車として認識する。
【0017】
次に、画像処理部は、図3(C)に示すように、先行車として認識したエリアの横方向における中心点M1を抽出し(ステップS3)、この中心点M1を通る水平ラインとステップS2にて検出した白線との交点L1,R1を求める(ステップS4)。なお、L1は進行方向に対して左側の白線上の交点であり、R1は進行方向に対して右側の白線上の交点である。
【0018】
そして、画像処理部は、以上のように求めたM1,L1,R1を用いて、下記関係式(1)に基づき、先行車横位置X1を算出する(ステップS5)。
【0019】
X1=(L1〜M1までの距離)÷(L1〜R1までの距離) ・・・(1)
すなわち、この例では、先行車横位置を、先行車中央位置の車線幅に対する比率で表している。したがって、先行車が走行している走行車線の車線幅が既知である場合には、その車線幅をX1に乗ずることにより、左側の白線から先行車中央位置までの実際の距離が算出される。このような場合には、先行車横位置を、左側の白線から先行車中央位置までの実際の距離で表すようにしてもよい。
【0020】
先行車横変位状況検出手段2は、先行車横位置検出手段1により検出された先行車横位置を時間的に追ってその変化パターンを検出するものであり、前記コントローラにて実現される。この先行車横変位状況検出手段2によって検出される先行車横位置の変化パターンは、先行車の不安定な走行状態を判断するための指標となるものである。
【0021】
先行車が不安定な走行を行っている場合の類型を図4(A)乃至図4(E)にそれぞれ示す。図4(A)は、先行車ドライバが居眠りや脇見等により前方への注意力が極端に低下しているため、先行車が大きくふらついているような状況を示している。また、図4(B)は、先行車ドライバの運転技能が未熟であるか、或いは先行車ドライバが会話に気を取られて前方への注意力が低下しているため、連続して小さなふらつきが生じているような状況を示している。また、図4(C)は、先行車ドライバの前方に対する注意レベル低下に伴って、不自然な修正操舵が頻繁に行われている状況を示している。また、図4(D)は、先行車ドライバが初心者であるか、或いは先行車ドライバが目的地を探しながら運転操作を行っているため、先行車が走行車線内の片側に偏って走行している状況を示している。また、図4(E)は、先行車が走行車線内の片側に偏って走行し、更にその偏った状態が安定しない状況を示している。
【0022】
以上のような図4(A)乃至図4(E)に示す各類型を整理すると、先行車の不安定な走行状態を判断する基準としては、特に、次の3つの判断基準が重要であると考えられる。第1に、先行車の横方向に関するふらつき度合いである。第2に、先行車の走行車線内における偏り度合いである。そして、第3に、先行車の急な修正操舵である。そこで、先行車横変位状況検出手段2では、先行車横位置の変化パターンとして、先行車の横方向に関するふらつき度合いと、先行車の走行車線内における偏り度合いと、先行車の急な修正操舵とを検出するようにしている。
【0023】
先行車横変位状況検出手段2により先行車の横方向に関するふらつき度合いを検出する処理の一例について、図5を用いて説明する。この先行車のふらつき度合いは、例えば、先行車横位置を時間的に追ってその移動標準偏差を求めることで算出できる。
【0024】
先行車の横方向に関するふらつき度合いを検出する場合には、図5のフローチャートで示すステップS11において、先行車横位置検出手段1により上述した方法で算出された先行車横位置のデータX1が、所定の周期Tx(例えば100msec)毎に取り込まれる。そして、先行車横変位状況検出手段2は、所定の周期Tx毎に取り込まれる先行車横位置のデータX1に関して、先ず、所定時間T1の間に蓄積された所定数(例えば5個)のX1データの標準偏差σx(0)を算出する(ステップS12)。次に、X1データの蓄積開始から1周期(Tx)経過したときから所定時間T1の間に蓄積された所定数(例えば5個)のX1データの標準偏差σx(1)を算出する(ステップS13)。同様にして、蓄積開始を1周期(Tx)分ずらしながら、所定時間T1の間に蓄積された所定数(例えば5個)のX1データの標準偏差を順次求めていき、移動標準偏差σx(n)を算出することで、先行車の横方向に関するふらつき度合いが検出されることになる(ステップS14)。
【0025】
次に、先行車横変位状況検出手段2により先行車の走行車線内における偏り度合いを検出する処理の一例について、図6を用いて説明する。この先行車の偏り度合いは、例えば、先行車横位置を時間的に追ってその移動平均を求めることで算出できる。
【0026】
先行車の走行車線内における偏り度合いを検出する場合には、図6のフローチャートで示すステップS21において、先行車横位置検出手段1により上述した方法で算出された先行車横位置のデータX1が、所定の周期Tx(例えば100msec)毎に取り込まれる。そして、先行車横変位状況検出手段2は、所定の周期Tx毎に取り込まれる先行車横位置のデータX1に関して、先ず、所定時間T2の間に蓄積された所定数(例えば5個)のX1データの平均値Ax(0)を算出する(ステップS22)。次に、X1データの蓄積開始から1周期(Tx)経過したときから所定時間T2の間に蓄積された所定数(例えば5個)のX1データの平均値Ax(1)を算出する(ステップS23)。同様にして、蓄積開始を1周期(Tx)分ずらしながら、所定時間T2の間に蓄積された所定数(例えば5個)のX1データの平均値を順次求めていき、移動平均値Ax(n)を算出することで、先行車両の走行車線内における偏り度合いが検出されることになる(ステップS24)。
【0027】
次に、先行車横変位状況検出手段2により先行車の急な修正操舵を検出する処理の一例について、図7を用いて説明する。この先行車の急な修正操舵は、例えば、先行車横位置を時間的に追って単位時間当たりの横変位量の総和を求めることで算出できる。
【0028】
先行車の急な修正操舵を検出する場合には、図7のフローチャートで示すステップS31において、先行車横位置検出手段1により上述した方法で算出された先行車横位置のデータX1が、所定の周期Tx(例えば100msec)毎に取り込まれる。そして、先行車横変位状況検出手段2は、所定の周期Tx毎に取り込まれる先行車横位置のデータX1に関して、先ず、1周期Tx経過毎の横変位量Hx(0)=X(1)−X(0)を算出する(ステップS32)。次に、算出した横変位量Hxに関して、単位時間t1当たりの総横変位量Sx(=Σ|Hx|)を算出する(ステップS33)。ここで、単位時間t1は、急であると判断できる値に設定される。したがって、単位時間t1当たりの総横変位量Sxの値から、先行車の急な修正操舵を検出することができる。また、上述した先行車のふらつき度合いや偏り度合いを検出する場合の例と同様に、先行車の移動総横変位量を算出して、その値から先行車の急な修正操舵を検出することも可能である。
【0029】
先行車不安定状況判断手段3は、先行車横変位状況検出手段2により検出された先行車横位置の変化パターン、すなわち、先行車の横方向に関するふらつき度合いや、先行車の走行車線内における偏り度合い、先行車の急な修正操舵等の情報をもとに先行車の不安定度を判断するものであり、前記コントローラにて実現される。
【0030】
この先行車不安定状況判断手段3により先行車の不安定度を判断する具体的な処理の一例を図8のフローチャートを用いて説明する。先ず、先行車不安定状況判断手段3は、先行車の横方向におけるふらつき度合いに関して、上述した所定時間T1の間に蓄積した先行車横位置X1データの標準偏差σxが、予め設定された基準値σz以上であるかどうかを判断する(ステップS41)。同様に、先行車の走行車線内における偏り度合いに関して、上述した所定時間T2の間に蓄積した先行車横位置X1データの平均値Axが、予め設定された基準値Az以上であるかどうかを判断する(ステップS42)。同様に、先行車の急な修正操舵に関して、上述した単位時間t1当りの総横変位量Sxが、予め設定された基準値Sz以上であるかどうかを判断する(ステップS43)。そして、先行車不安定状況判断手段3は、以上の3つの判断基準のうち、少なくとも1つでも基準値以上となっている場合に、先行車は不安定状況にあると判断する(ステップS44)。
【0031】
ところで、上述した3つの判断基準のうち、先行車の走行車線内における偏り度合いに関しては、先行車ドライバが意図して走行車線の中央ではなく右又は左よりに偏って走行している場合がある。このように先行車ドライバが意図して偏った走行を行っているケースでは、先行車が不安定状況にあると判断しない方が望ましい。そこで、このようなケースも想定して、先行車不安定状況判断手段3は、先行車横位置変位状況検出手段2によって得られた先行車の偏り度合いを示す平均値データから、走行車線内における先行車位置が左寄りであるか中央か右寄りであるかを判断し、一定時間内に該判断結果の状態変化が一定回数以上である場合にのみ、先行車が不安定状況にあると判断することが望ましい。先行車の偏り度合いに関しては、以上のような方法で先行車の不安定状況を判断することにより、先行車ドライバの意図した走行車線内における偏りを、不安定状況の判断から取り除くことができる。
【0032】
また、先行車不安定状況判断手段3は、先行車の走行車線内における偏り度合いを示す横位置データ平均値と、先行車の横方向に関するふらつき度合いを示す横位置データ標準偏差との双方を複合して、先行車の不安定度を判断するようにしてもよい。すなわち、先行車不安定状況判断手段3は、先行車の偏り度合い(平均値)が一定値以上で、且つ先行車のふらつき度合い(標準偏差)も一定値σy以上である場合に、先行車が不安定状況にあると判断するようにしてもよい。ただし、ここでの先行車のふらつき度合いの基準値σyは、単独評価の際に使用する基準値σzよりは小さい値(σy<σz)とする。このような手法で先行車の不安定度を判断するようにした場合も、先行車ドライバの意図した走行車線内における偏りを不安定状況の判断から取り除いて、注意が必要な先行車の不安定状況のみを的確に検出することができる。
【0033】
なお、以上の例では、先行車不安定状況判断手段3は、先行車が不安定状況にあるかどうかのみを判断するようになっているが、図9にしめすように、先行車横位置の変化パターン毎にそのレベルに応じた先行車不安定度を既定した先行車不安定度マップを有する構成としておけば、この先行車不安定度マップを参照することで、先行車の不安定状況のレベルについても判断することが可能となる。また、図9に示すような先行車不安定度マップに基づいて先行車の不安定状況を判断するようにすれば、信号のノイズ等によって瞬間的に変化した誤信号は判断対象から取り除いて、より精度の高い先行車不安定判断を行うことができる。
【0034】
先行車不安定状況報知手段4は、先行車不安定状況判断手段3による判断結果を報知するためのものであり、各種情報を自車ドライバに報知する警報装置や表示装置等の報知装置よりなる。例えば、この先行車不安定状況報知手段4として警報装置を備える場合、本発明を適用した車両走行状態検出装置では、先行車不安定状況判断手段3によって先行車が不安定状況にあると判断されたときに、警報によってその旨が自車ドライバに報知される。また、先行車不安定状況報知手段4として表示装置を備える場合には、先行車不安定状況判断手段3によって先行車が不安定状況にあると判断されたときに、その旨の情報や不安定レベルを示す情報等が表示されて自車ドライバに報知されることになる。したがって、自車ドライバは、この先行車不安定状況報知手段4による報知によって、先行車の不安定な挙動を的確に認識することができ、例えば先行車との車間距離を十分に取るといったような適切な対応を図ることが可能となる。
【0035】
以上説明したように、本発明を適用した車両走行状態検出装置によれば、先行車横位置検出手段1により先行車横位置が検出され、先行車横変位状況検出手段2により先行車横位置の変化パターンが検出され、先行車不安定状況判断手段3により先行車の不安定度が判断されて、その判断結果が先行車不安定状況報知手段4によって報知されるので、先行車ドライバによる前方不注意等に起因する先行車自体の不安定な走行状況を適切に判断してその旨を自車ドライバに伝え、自車ドライバに的確な運転動作を促すことができる。
【0036】
特に、この車両走行状態検出装置では、先行車横位置に関するふらつき度合いや先行車の走行車線内における偏り度合い、先行車の単位時間当たりの横変位量をそれぞれ判断基準として先行車の不安定度を判断するようにしているので、先行車ドライバが前方不注意である、或いは先行車ドライバが運転未熟者である、或いは先行車ドライバが車線変更を行おうとしているといったような、先行車が不安定状態となっている要因についても推測することができ、それに応じた的確な運転操作を自車ドライバに促すことができる。
【0037】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る車両走行状態検出装置について説明する。本実施形態の車両走行状態検出装置は、基本構成を上述した第1の実施形態の車両走行状態検出装置と同様とし、先行車不安定状況判断手段3によって先行車の不安定度を判断する具体的な処理内容が、上述した第1の実施形態とは異なるものである。
【0038】
すなわち、第1の実施形態の車両走行状態検出装置では、先行車不安定状況判断手段3が、先行車横位置データの平均値、標準偏差、単位時間当たりの総横変位量が予め設定された基準値以上となっているかどうかによって、先行車が不安定状況にあるかどうかを判断するようにしていたのに対し、本実施形態の車両走行状態検出装置では、先行車不安定状況判断手段3は、統計的に異端データであると判断できる値を基準値として用いて先行車両の不安定状況を判断するようにしている。具体的には、本実施形態においては、先行車両不安定状況判断手段3は、安定追従走行時の実横位置データに基づく各先行車横変位状況データを蓄積して、蓄積された各先行車横変位データの平均値X0と標準偏差σ0とを算出し、各先行車横変位状況に関するX0+a×σ0(a:既定値)を先行車不安定状況判断値として用いて先行車の不安定度を判断するようにしている。
【0039】
本実施形態における先行車不安定状況判断手段3により先行車の不安定度を判断する具体的な処理の一例を図10のフローチャートを用いて説明する。先ず、実際の追従走行状態で、安定した追従走行(車線変更などのイベントが発生する状況ではないこと)時における先行車の横位置データX1が先行車横位置検出手段1によって算出され(ステップS51)、これに基づいて、横位置データX1の平均値及び標準偏差、単位時間当たりの総横変位量データが先行車横変位状況検出手段2によって算出される(ステップS52)。
【0040】
安定した追従走行時における横位置データX1の平均値及び標準偏差、単位時間当たりの総横変位量データが先行車横変位状況検出手段2によって算出されると、先行車不安定状況判断手段3は、これらの平均値及び標準偏差、単位時間当たりの総横変位量データを蓄積し(ステップS53)、これら横位置データX1の平均値及び標準偏差、単位時間当たりの総横変位量に関して、それぞれ平均値X0と標準偏差σ0を算出する(ステップS54)。そして、各先行車横変位状況に関するX0+a×σ0(a:既定値)を算出し、これを先行車不安定状況判断値として用いて、先行車の不安定度を判断する。
【0041】
以上のように、本実施形態の車両走行状態検出装置では、先行車不安定状況判断手段3が、統計的に異端データであると判断できる値を基準値として用いて先行車両の不安定状況を判断するようにしているので、取得される横位置データの精度も加味して、先行車の不安定状況をより的確に判断することができる。
【0042】
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係る車両走行状態検出装置について説明する。本実施形態の車両走行状態検出装置は、基本構成を上述した第1及び第2の実施形態の車両走行状態検出装置と同様とし、先行車不安定状況判断手段3における具体的な処理内容が、上述した第1及び第2の実施形態とは若干異なるものである。
【0043】
すなわち、本実施形態の車両走行状態検出装置では、先行車不安定状況判断手段3は、先行車が不安定状況にあると判断されるような場合であっても、その先行車の不安定な状況が、先行車ドライバの前方不注意等によるものではなく、例えば横風や道路の傾斜など外的要因によるものであると認められる場合には、先行車が不安定状況にあると判断することを取り消すものである。具体的には、本実施形態においては、先行車両不安定状況判断手段3は、先行車横位置の変化パターンから先行車が不安定状況にあると判断した場合において、略同一地点における自車の横位置変化から自車も不安定状況にあると判断される場合には、その地点での先行車不安定判断を取り消すようにしている。
【0044】
本実施形態における先行車不安定状況判断手段3の具体的な処理の一例を図11のフローチャートを用いて説明する。先ず、先行車不安定状況判断手段3は、先行車横位置変位状況検出手段2によって算出された先行車横位置の変化パターンから、先行車が不安定状況にあると判断すると(ステップS61)、その時点における先行車と自車との間の車間距離と、自車の走行速度とを検出する(ステップS62)。そして、検出した車間距離及び自車の走行速度をもとにして、先行車が不安定状況にあると判断された区間を推定する(ステップS63)。
【0045】
次に、先行車不安定状況判断手段3は、先行車が不安定状況にあると判断された区間において、先行車の不安定判断に用いた指標と同じ指標(例えば、横変位標準偏差等)を用いて自車の不安定状況についても判断する(ステップS64)。そして、先行車が不安定状況にあると判断された区間で自車も不安定状況にあると判断された場合には、先行車に対する不安定判断を取り消して、先行車が不安定状況にある旨の報知は行わないようにする(ステップS65)。
【0046】
以上のように、本実施形態の車両走行状態検出装置では、先行車不安定状況判断手段3が、先行車が不安定状況にあると判断した場合において、略同一地点で自車も不安定状況にあると判断される場合には、その地点での先行車に対する不安定判断を取り消すようにしているので、道路の傾斜や横風などの外的要因に起因する先行車の不安定状況を除外して、先行車ドライバの前方不注意等による先行車自体の不安定状況のみを的確に判断することができる。
【0047】
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態として、本発明を車両走行制御装置に適用した例について説明する。
【0048】
本発明を適用した車両走行制御装置の概念的な基本構成を図12に示す。この車両走行制御装置は、自車が先行車に対して所定の車間距離を維持しながら追従するように、自車の走行速度を自動制御するものであり、特に、先行車の不安定状況を判断して、その判断結果に応じて先行車に対する追従制御状態を変更するように構成されたものである。この車両走行制御装置は、図12に示すように、先行車横位置検出手段1、先行車両横変位状況検出手段2、先行車不安定状況検出手段3、先行車不安定状況報知手段4と、距離センサ5及び車速センサ6と、車間追従制御手段7と、追従制御状態変更手段8とを備えて構成される。
【0049】
先行車横位置検出手段1は、上述した車両走行状態検出装置のものと同様にカメラ部と画像処理部とを備え、自車前方の画像を撮像して、この画像を基に上述した方法で走行車線及び先行車を抽出して、先行車の車線幅方向における位置である横位置を検出する。この先行車横位置検出手段1により検出された先行車の横位置データは先行車横変位状況検出手段2に送られる。また、本発明を適用した車両走行制御装置では、この先行車横位置検出手段1によって自車前方の画像から抽出された走行車線及び先行車の情報が、車間追従制御手段7へと送られる。
【0050】
先行車横変位状況検出手段2は、上述した車両走行状態検出装置のものと同様に、先行車横位置検出手段1からの先行車横位置データを基に、先行車の不安定な走行状態を判断するための指標となる先行車横位置の変化パターンを上述した方法で検出する。また、先行車不安定状況検出手段3は、先行車横変位状況検出手段2により検出された先行車横位置の変化パターンを基に、先行車の不安定度を上述した方法で判断する。本発明を適用した車両走行制御装置では、この先行車不安定状況検出手段3による判断結果は、先行車不安定状況報知手段4に送られると共に、追従制御状態変更手段8にも送られる。
【0051】
先行車不安定状況報知手段4は、上述した車両走行状態検出装置のものと同様に、先行車不安定状況判断手段3による判断結果を報知するためのものであり、各種情報を自車ドライバに報知する警報装置や表示装置等の報知装置よりなる。
【0052】
距離センサ5は、レーザレーダやミリ波レーダ等よりなり、自車と先行車との間の車間距離を検出する。また、車速センサ6は、自車の車速を検出する。
【0053】
車間追従制御手段7は、先行車横位置検出手段1からの情報を基に先行車を特定し、自車がこの先行車に目標車間距離を維持しながら追従するように、自車の車速を制御(追従制御)するものである。すなわち、この車間追従制御手段7は、車速センサ6によって検出された自車の車速と、距離センサ5によって検出された車間距離とに基づいて、この車間距離が予め設定された目標車間距離に一致するように、アクセル操作量及びブレーキ操作量を自動調整して自車の車速を制御する。
【0054】
追従制御状態変更手段8は、先行車不安定状況検出手段3による判断結果に応じて、車間追従制御手段7による追従制御状態を変更するものである。具体的には、この追従制御状態変更手段8は、車間追従制御手段7による追従制御が行われている間に、先行車不安定状況検出手段3により先行車が不安定状況にあると判断された場合には、例えば、その不安定状況に応じて目標車間距離をデフォルトの値よりも長い値に再設定することで、車間追従制御手段7による追従制御状態を変更する。また、追従制御状態変更手段8は、先行車不安定状況検出手段3により先行車が不安定状況にあると判断された場合に、車間追従制御手段7による減速制御のみを許可する、或いは、車間追従制御手段7による追従制御をキャンセルするようにしてもよい。
【0055】
また、自車ドライバが車間追従制御手段7による追従制御を開始させる操作入力を行ったときに、先行車不安定状況検出手段3により先行車が不安定状況にあると判断された場合には、先行車が不安定状況にある旨を先行車不安定状況報知手段4によって自車ドライバに報知し、その上でなお自車ドライバが車間追従制御手段7による追従制御を開始させる操作入力を改めて行ったときに、車間追従制御手段7による追従制御を許可するようにしてもよい。
【0056】
以上説明したように、本発明を適用した車両走行制御装置によれば、先行車不安定状況検出手段3により先行車が不安定状況にあると判断された場合に、追従制御状態変更手段8が車間追従制御手段7による追従制御状態を変更するようにしているので、先行車の走行状態が不安定な場合にそれに応じて自車の追従制御も不安定な挙動となるといった不都合を有効に抑制して、的確な追従制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した車両走行状態検出装置の基本構成を概念的に示すブロック図である。
【図2】先行車横位置検出手段により先行車の横位置を検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図3】先行車横位置検出手段の処理を説明するための図であり、(A)はカメラ部によって撮像された自車前方の画像を示す図、(B)は自車前方の画像から白線を抽出する処理を示す図、(C)は先行車の横位置を検出する処理を示す図である。
【図4】先行車が不安定な走行を行っている場合の類型を示す図であり、(A)は先行車が大きくふらついている状況を示す図、(B)は、先行車が連続して小さなふらつきが生じている状況を示す図、(C)は、先行車が不自然な修正操舵を頻繁に行っている状況を示す図、(D)は先行車が走行車線内の片側に偏って走行している状況を示す図、(E)は先行車が走行車線内の片側に偏って走行し、更にその偏った状態が安定しない状況を示す図である。
【図5】先行車横変位状況検出手段により先行車の横方向に関するふらつき度合いを検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図6】先行車横変位状況検出手段により先行車の走行車線内における偏り度合いを検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図7】先行車横変位状況検出手段により先行車の急な修正操舵を検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図8】先行車不安定状況判断手段により先行車の不安定度を判断する具体的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図9】先行車横位置の変化パターン毎にそのレベルに応じた先行車不安定度を既定した先行車不安定度マップを示す図である。
【図10】先行車不安定状況判断手段により先行車の不安定度を判断する処理の他の例を示すフローチャートである。
【図11】先行車不安定状況判断手段による処理の更に他の例を示すフローチャートである。
【図12】本発明を適用した車両走行制御装置の基本構成を概念的に示すブロック図である。
【符号の説明】
1 先行車横位置検出手段
2 先行車横変位状況検出手段
3 先行車不安定状況判断手段
4 先行車不安定状況報知手段
5 距離センサ
6 車速センサ
7 車間追従制御手段
8 追従制御状態変更手段
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle traveling state detection device that detects whether traveling of a preceding vehicle is unstable and a vehicle traveling control device using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the traveling speed of the vehicle is automatically controlled so that the vehicle follows the preceding vehicle while maintaining a predetermined inter-vehicle distance, with the aim of ensuring the traveling safety of the vehicle and reducing the operation burden on the driver. Has been proposed and put into practical use. In such a vehicle travel control device, the follow-up control is performed based on the inter-vehicle distance between the own vehicle and the preceding vehicle.Therefore, depending on the surrounding traffic environment or road environment, for example, when the preceding vehicle suddenly decelerates, In some cases, the following control of the own vehicle may behave in an unstable manner.
[0003]
As a method for coping with such a problem, for example, while performing the acceleration and deceleration control based on the inter-vehicle distance to the preceding vehicle to cause the own vehicle to follow the preceding vehicle and perform the acceleration and deceleration control, the Attempts have been made to perform control in consideration of the inter-vehicle distance to a two-preceding vehicle obtained by communication (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-199257 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, for example, in a case where the preceding vehicle itself is in an unstable traveling state due to, for example, carelessness by the driver of the preceding vehicle, the falling object or the interrupted vehicle is irrespective of the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle. For example, there may be a delay in the determination by the preceding vehicle driver in various situations, and as a result, rapid acceleration and deceleration behavior of the preceding vehicle may be caused. In such a case, there is a problem that it is not possible to take sufficient control measures only by taking the inter-vehicle distance with the preceding vehicle into consideration.
[0006]
In addition, in order to obtain information on the inter-vehicle distance with a pre-preceding vehicle by road-to-vehicle communication, not only the own vehicle is equipped with a communication device for performing road-to-vehicle communication, but also the A communication device must be installed, or a system must be established that detects the distance between vehicles on the road side and communicates this information to the vehicle. There is a problem that the control technique is inferior in versatility.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and accurately detects an unstable traveling state of a preceding vehicle itself that occurs regardless of a distance between the preceding vehicle and a preceding vehicle. It is an object of the present invention to provide a vehicle traveling state obtaining and detecting device capable of predicting rapid acceleration / deceleration of the vehicle and a vehicle traveling control device using the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A vehicle traveling state detection device according to the present invention includes: a preceding vehicle lateral position detecting unit that detects a lateral position that is a position in a lane width direction of a preceding vehicle; and a preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral position detecting unit. A preceding vehicle lateral displacement situation detecting means for detecting the change pattern in time, and a preceding vehicle judging the instability of the preceding car from the preceding vehicle lateral position change pattern detected by the preceding vehicle lateral displacement situation detecting means. And an unstable state determining means.
[0009]
Further, the vehicle traveling control device according to the present invention controls the traveling speed of the own vehicle such that the own vehicle follows the preceding vehicle while maintaining the target inter-vehicle distance. A preceding vehicle lateral position detecting means for detecting a certain lateral position; a preceding vehicle lateral displacement status detecting means for detecting a change pattern by temporally following the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral position detecting means; The preceding vehicle instability determining means for determining the instability of the preceding vehicle from the change pattern of the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral displacement detecting means, and according to the determination result by the preceding vehicle instability determining means And a following control state changing means for changing the following control state.
[0010]
【The invention's effect】
According to the vehicle traveling state detection device of the present invention, the unstable traveling state of the preceding vehicle itself is detected based on the change pattern of the lateral position of the preceding vehicle. It is possible to predict in advance a sudden acceleration or deceleration of the preceding vehicle, and to take appropriate measures such as notifying the driver of the own vehicle to that effect.
[0011]
Further, according to the vehicle traveling control device of the present invention, the unstable traveling state of the preceding vehicle itself is detected based on the change pattern of the lateral position of the preceding vehicle, and the following control state is changed accordingly. It is possible to effectively suppress the inconvenience that the following control of the own vehicle also becomes unstable in response to the unstable running state of the vehicle, thereby achieving accurate following control.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
(1st Embodiment)
FIG. 1 shows a conceptual basic configuration of a vehicle running state detecting device to which the present invention is applied. This vehicle running state detecting device is constituted by a preceding vehicle lateral position detecting means 1, a preceding vehicle lateral displacement situation detecting means 2, a preceding vehicle unstable situation detecting means 3, and a preceding vehicle unstable situation notifying means 4. . Specifically, such a vehicle running state detecting device notifies an image capturing device such as a CCD camera for capturing an image in front of the vehicle to a controller having a microprocessor configuration and various information to a driver of the vehicle. This is realized by connecting a notification device such as an alarm device or a display device and causing a controller to execute a predetermined operation control program.
[0014]
The preceding vehicle lateral position detecting means 1 detects a lateral position which is a position of the preceding vehicle in the lane width direction, and processes a camera section for capturing an image in front of the own vehicle and an image captured by the camera section. And an image processing unit for detecting the lateral position of the preceding vehicle. Note that a camera unit is realized by the imaging device, and an image processing unit is realized by the controller.
[0015]
An example of a specific process of detecting the lateral position of the preceding vehicle by the preceding vehicle lateral position detecting means 1 will be described with reference to FIGS. First, in step S1 shown in the flowchart of FIG. 2, the camera section captures an image in front of the own vehicle as shown in FIG. 3A, for example. It is assumed that the image captured by the camera unit includes a pair of white lines indicating the traveling lane of the own vehicle and the preceding vehicle traveling on the traveling lane.
[0016]
The above image captured by the camera unit is taken into the image processing unit. In step S2, the image processing unit uses the image captured from the camera unit to determine a pair of white lines indicating the traveling lane in which the own vehicle and the preceding vehicle are traveling and the preceding vehicle traveling on the traveling lane. A recognition process is performed. Specifically, based on the image captured from the camera unit, the image processing unit checks the brightness of the pixels along a plurality of horizontal lines as shown in FIG. The line is selected as a candidate, and a line connecting the upper candidate point and the lower candidate point by interpolation is recognized as a white line. Further, the image processing unit extracts an area surrounded by a vertical straight line from the image captured from the camera unit, and determines a position in the image that is symmetrical in the extracted area and sequentially captured. The vehicle that does not move much is recognized as the preceding vehicle.
[0017]
Next, as shown in FIG. 3C, the image processing unit extracts a center point M1 in the lateral direction of the area recognized as the preceding vehicle (step S3), and a horizontal line passing through the center point M1 and a step S2. The intersections L1 and R1 with the white line detected in are obtained (step S4). Note that L1 is an intersection on a white line on the left side of the traveling direction, and R1 is an intersection on a white line on the right side of the traveling direction.
[0018]
Then, the image processing unit calculates the preceding vehicle lateral position X1 based on the following relational expression (1) using M1, L1, and R1 obtained as described above (step S5).
[0019]
X1 = (distance from L1 to M1) ÷ (distance from L1 to R1) (1)
That is, in this example, the preceding vehicle lateral position is represented by the ratio of the preceding vehicle center position to the lane width. Therefore, when the lane width of the traveling lane on which the preceding vehicle is traveling is known, the actual distance from the white line on the left side to the center position of the preceding vehicle is calculated by multiplying the lane width by X1. In such a case, the preceding vehicle lateral position may be represented by the actual distance from the white line on the left side to the preceding vehicle center position.
[0020]
The preceding vehicle lateral displacement detecting means 2 detects the change pattern of the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral position detecting means 1 in time, and is realized by the controller. The change pattern of the lateral position of the preceding vehicle detected by the preceding vehicle lateral displacement status detecting means 2 serves as an index for determining the unstable running state of the preceding vehicle.
[0021]
FIGS. 4A to 4E show types in which the preceding vehicle is running unstable. FIG. 4A illustrates a situation in which the driver of the preceding vehicle has drastically reduced his attention to the front due to falling asleep, looking aside, and the like, and the preceding vehicle is largely fluctuating. Also, FIG. 4B shows that the driving skill of the driver of the preceding vehicle is inexperienced or the driver of the preceding vehicle is distracted by the conversation and his attention to the front is reduced. This indicates a situation in which is occurring. FIG. 4C shows a situation in which unnatural correction steering is frequently performed with a decrease in the level of attention of the driver of the preceding vehicle ahead. Also, FIG. 4D shows that the preceding vehicle driver is a beginner or the preceding vehicle driver performs a driving operation while searching for a destination. Shows the situation in which FIG. 4E shows a situation in which the preceding vehicle travels on one side in the travel lane, and the biased state is not stable.
[0022]
When the respective types shown in FIGS. 4A to 4E are arranged, the following three criteria are particularly important as criteria for determining the unstable running state of the preceding vehicle. it is conceivable that. First, the degree of fluctuation in the lateral direction of the preceding vehicle. Second, the degree of deviation of the preceding vehicle in the traveling lane. Third, a sudden correction steering of the preceding vehicle. Therefore, the preceding vehicle lateral displacement situation detecting means 2 detects the degree of fluctuation of the preceding vehicle in the lateral direction, the degree of deviation of the preceding vehicle in the traveling lane, and the sudden correction steering of the preceding vehicle as the preceding vehicle lateral position change pattern. Is to be detected.
[0023]
An example of a process in which the preceding vehicle lateral displacement status detecting means 2 detects the degree of fluctuation in the lateral direction of the preceding vehicle will be described with reference to FIG. The degree of fluctuation of the preceding vehicle can be calculated, for example, by calculating the movement standard deviation of the preceding vehicle laterally in time.
[0024]
When detecting the degree of fluctuation of the preceding vehicle in the lateral direction, in step S11 shown in the flowchart of FIG. 5, the preceding vehicle lateral position data X1 calculated by the method described above by the preceding vehicle lateral position detecting means 1 is determined by a predetermined value. Is taken every cycle Tx (for example, 100 msec). The preceding vehicle lateral displacement detecting means 2 firstly acquires a predetermined number (for example, five) of X1 data accumulated during a predetermined time T1 with respect to the preceding vehicle lateral position data X1 taken in at a predetermined cycle Tx. Is calculated (step S12). Next, a standard deviation σx (1) of a predetermined number (for example, five) of X1 data accumulated during a predetermined time T1 after a lapse of one cycle (Tx) from the start of X1 data accumulation is calculated (step S13). ). Similarly, the standard deviation of a predetermined number (for example, five) of X1 data accumulated during the predetermined time T1 is sequentially obtained while shifting the accumulation start by one cycle (Tx), and the moving standard deviation σx (n ), The degree of fluctuation in the lateral direction of the preceding vehicle is detected (step S14).
[0025]
Next, an example of a process of detecting the degree of deviation of the preceding vehicle in the traveling lane by the preceding vehicle lateral displacement status detecting means 2 will be described with reference to FIG. The degree of deviation of the preceding vehicle can be calculated, for example, by calculating the moving average of the preceding vehicle laterally in time.
[0026]
When the degree of deviation of the preceding vehicle in the traveling lane is detected, in step S21 shown in the flowchart of FIG. 6, data X1 of the preceding vehicle lateral position calculated by the method described above by the preceding vehicle lateral position detecting means 1 is expressed by: It is fetched every predetermined cycle Tx (for example, 100 msec). The preceding vehicle lateral displacement situation detecting means 2 firstly acquires a predetermined number (for example, five) of X1 data accumulated during a predetermined time T2 with respect to the preceding vehicle lateral position data X1 taken in at a predetermined cycle Tx. The average value Ax (0) is calculated (step S22). Next, an average value Ax (1) of a predetermined number (for example, five) of X1 data accumulated during a predetermined time T2 from when one cycle (Tx) has elapsed from the start of the accumulation of the X1 data is calculated (step S23). ). Similarly, the average of the predetermined number (for example, five) of X1 data accumulated during the predetermined time T2 is sequentially obtained while shifting the accumulation start by one cycle (Tx), and the moving average value Ax (n ), The degree of deviation in the traveling lane of the preceding vehicle is detected (step S24).
[0027]
Next, an example of a process of detecting a sudden correction steering of the preceding vehicle by the preceding vehicle lateral displacement status detecting means 2 will be described with reference to FIG. This sudden correction steering of the preceding vehicle can be calculated, for example, by calculating the sum of the lateral displacement amounts per unit time by temporally following the lateral position of the preceding vehicle.
[0028]
When the sudden correction steering of the preceding vehicle is detected, in step S31 shown in the flowchart of FIG. 7, the preceding vehicle lateral position data X1 calculated by the method described above by the preceding vehicle lateral position detecting means 1 is converted to a predetermined value. It is taken in every cycle Tx (for example, 100 msec). Then, the preceding vehicle lateral displacement situation detecting means 2 firstly determines the lateral displacement amount Hx (0) = X (1) − for each preceding cycle Tx with respect to the data X1 of the preceding vehicle lateral position taken in at every predetermined cycle Tx. X (0) is calculated (step S32). Next, with respect to the calculated lateral displacement Hx, a total lateral displacement Sx (= Σ | Hx |) per unit time t1 is calculated (step S33). Here, the unit time t1 is set to a value that can be determined to be sudden. Therefore, it is possible to detect a sudden correction steering of the preceding vehicle from the value of the total lateral displacement Sx per unit time t1. Further, similarly to the case of detecting the degree of wander or deviation of the preceding vehicle, it is also possible to calculate the total moving lateral displacement of the preceding vehicle and detect a sudden correction steering of the preceding vehicle from the calculated value. It is possible.
[0029]
The preceding vehicle instability determining means 3 determines the change pattern of the preceding vehicle's lateral position detected by the preceding vehicle's lateral displacement detecting means 2, that is, the degree of fluctuation in the lateral direction of the preceding vehicle, and the deviation of the preceding vehicle in the traveling lane. The instability of the preceding vehicle is determined based on information such as the degree and the sudden correction steering of the preceding vehicle, and is realized by the controller.
[0030]
An example of a specific process of determining the degree of instability of the preceding vehicle by the preceding vehicle instability determining means 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the preceding vehicle instability status determining means 3 determines the standard deviation σx of the preceding vehicle lateral position X1 data accumulated during the above-described predetermined time T1 with respect to the degree of wobble in the lateral direction of the preceding vehicle by using a preset reference value. It is determined whether it is equal to or larger than σz (step S41). Similarly, regarding the degree of deviation of the preceding vehicle in the traveling lane, it is determined whether or not the average value Ax of the preceding vehicle lateral position X1 data accumulated during the above-described predetermined time T2 is equal to or greater than a preset reference value Az. (Step S42). Similarly, it is determined whether or not the total lateral displacement Sx per unit time t1 is equal to or greater than a preset reference value Sz with respect to the sudden correction steering of the preceding vehicle (step S43). Then, if at least one of the above three criteria is equal to or greater than the reference value, the preceding vehicle unstable state determining means 3 determines that the preceding vehicle is in an unstable state (step S44). .
[0031]
By the way, of the three criteria described above, regarding the degree of deviation of the preceding vehicle in the traveling lane, there is a case where the driver of the preceding vehicle intentionally travels not on the center of the traveling lane but on the right or left. . As described above, in a case where the preceding vehicle driver is running unbalanced intentionally, it is desirable not to determine that the preceding vehicle is in an unstable state. Therefore, assuming such a case, the preceding vehicle instability determining means 3 determines, based on the average value data indicating the degree of deviation of the preceding vehicle obtained by the preceding vehicle lateral position displacement detecting means 2, in the traveling lane. Judge whether the position of the preceding vehicle is left, center, or right, and judge that the preceding vehicle is in an unstable state only when the state change of the result of the judgment is more than a certain number of times within a certain time. Is desirable. Regarding the degree of deviation of the preceding vehicle, by determining the unstable state of the preceding vehicle by the above-described method, the deviation in the traveling lane intended by the driver of the preceding vehicle can be removed from the determination of the unstable state.
[0032]
The preceding vehicle instability determining means 3 combines both the lateral position data average value indicating the degree of deviation of the preceding vehicle in the travel lane and the lateral position data standard deviation indicating the degree of fluctuation in the lateral direction of the preceding vehicle. Then, the degree of instability of the preceding vehicle may be determined. That is, if the degree of deviation (average value) of the preceding vehicle is equal to or greater than a certain value and the degree of fluctuation (standard deviation) of the preceding vehicle is equal to or more than a certain value σy, the preceding vehicle is determined to be unstable. It may be determined that the vehicle is in an unstable state. Here, the reference value σy of the degree of wander of the preceding vehicle is a value (σy <σz) smaller than the reference value σz used in the independent evaluation. Even when the degree of instability of the preceding vehicle is determined by such a method, the deviation in the traveling lane intended by the driver of the preceding vehicle is removed from the determination of the unstable situation, and the instability of the preceding vehicle that requires attention is determined. Only the situation can be accurately detected.
[0033]
In the above example, the preceding vehicle unstable state determination means 3 determines only whether or not the preceding vehicle is in an unstable state. However, as shown in FIG. If a configuration is provided having a preceding vehicle instability map in which the preceding vehicle instability corresponding to the level is set for each change pattern, by referring to the preceding vehicle instability map, the unstable situation of the preceding vehicle can be determined. It is also possible to determine the level. Further, if the unstable state of the preceding vehicle is determined based on the preceding vehicle instability map as shown in FIG. 9, an erroneous signal that instantaneously changes due to signal noise or the like is removed from the determination target. It is possible to determine the preceding vehicle instability with higher accuracy.
[0034]
The preceding vehicle instability status notification means 4 is for notifying the result of the determination by the preceding vehicle instability status determination means 3 and includes a notification device such as an alarm device or a display device for notifying the driver of the own vehicle of various information. . For example, when a warning device is provided as the preceding vehicle unstable state notification means 4, in the vehicle running state detecting apparatus to which the present invention is applied, the preceding vehicle unstable state determining means 3 determines that the preceding vehicle is in an unstable state. When this happens, the driver is notified of this by an alarm. In the case where a display device is provided as the preceding vehicle unstable state notifying means 4, when the preceding vehicle unstable state determining means 3 determines that the preceding vehicle is in an unstable state, information indicating the unstable state and the unstable information are provided. Information indicating the level is displayed and notified to the driver of the own vehicle. Therefore, the driver of the own vehicle can accurately recognize the unstable behavior of the preceding vehicle by the notification by the preceding vehicle instability status notifying means 4, for example, by taking a sufficient distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle. Appropriate measures can be taken.
[0035]
As described above, according to the vehicle traveling state detecting device to which the present invention is applied, the preceding vehicle lateral position detecting means 1 detects the preceding vehicle lateral position, and the preceding vehicle lateral displacement status detecting means 2 detects the preceding vehicle lateral position. The change pattern is detected, and the instability of the preceding vehicle is determined by the preceding vehicle instability determining unit 3, and the determination result is reported by the preceding vehicle instability reporting unit 4. It is possible to appropriately judge the unstable running state of the preceding vehicle itself due to caution or the like, inform the driver of the situation, and prompt the own vehicle driver to perform an accurate driving operation.
[0036]
In particular, in this vehicle traveling state detection device, the degree of instability of the preceding vehicle is determined based on the degree of wandering with respect to the lateral position of the preceding vehicle, the degree of deviation in the traveling lane of the preceding vehicle, and the amount of lateral displacement of the preceding vehicle per unit time. The judgment is made that the preceding vehicle driver is careless in the forward direction, the preceding vehicle driver is inexperienced in driving, or the preceding vehicle driver is about to change lanes, and the leading vehicle is unstable. It is also possible to estimate the cause of the state, and it is possible to prompt the driver of the own vehicle to perform an appropriate driving operation according to the cause.
[0037]
(Second embodiment)
Next, a vehicle traveling state detecting device according to a second embodiment of the present invention will be described. The vehicle running state detecting device of the present embodiment has the same basic configuration as that of the vehicle running state detecting device of the first embodiment described above, and the preceding vehicle unstable state determining means 3 determines the degree of instability of the preceding vehicle. The processing contents are different from those of the above-described first embodiment.
[0038]
That is, in the vehicle traveling state detecting device of the first embodiment, the preceding vehicle unstable state determining means 3 sets the average value, the standard deviation, and the total lateral displacement amount per unit time of the preceding vehicle lateral position data in advance. While it is determined whether or not the preceding vehicle is in an unstable state based on whether or not the reference value is equal to or more than the reference value, the vehicle traveling state detecting device according to the present embodiment determines whether the preceding vehicle is in an unstable state. Uses a value that can be statistically determined to be heresy data as a reference value to determine the unstable state of the preceding vehicle. Specifically, in the present embodiment, the preceding vehicle instability determining means 3 accumulates each preceding vehicle's lateral displacement status data based on the actual lateral position data during stable follow-up running, and stores each of the accumulated preceding vehicle's lateral displacement status data. The average value X0 and the standard deviation σ0 of the lateral displacement data are calculated, and the degree of instability of the preceding vehicle is determined using X0 + a × σ0 (a: default value) relating to each preceding vehicle lateral displacement state as the preceding vehicle instability situation determination value. I'm trying to judge.
[0039]
An example of specific processing for determining the degree of instability of the preceding vehicle by the preceding vehicle instability status determining means 3 in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in the actual following running state, the preceding vehicle's lateral position detecting means 1 calculates the preceding vehicle's lateral position data X1 during stable following traveling (it is not a situation in which an event such as a lane change occurs) (step S51). Based on this, the average value and standard deviation of the lateral position data X1 and the total lateral displacement amount data per unit time are calculated by the preceding vehicle lateral displacement status detecting means 2 (step S52).
[0040]
When the average value and the standard deviation of the lateral position data X1 and the total lateral displacement amount data per unit time during stable follow-up running are calculated by the preceding vehicle lateral displacement state detecting means 2, the preceding vehicle unstable state determining means 3 The average value, standard deviation, and total lateral displacement amount data per unit time are accumulated (step S53), and the average value, standard deviation, and total lateral displacement amount per unit time of the lateral position data X1 are averaged. The value X0 and the standard deviation σ0 are calculated (step S54). Then, X0 + a × σ0 (a: predetermined value) relating to each preceding vehicle lateral displacement situation is calculated, and this is used as a preceding vehicle instability situation determination value to determine the degree of instability of the preceding vehicle.
[0041]
As described above, in the vehicle traveling state detection device of the present embodiment, the preceding vehicle unstable state determining means 3 uses the value that can be statistically determined to be heresy data as the reference value to determine the unstable state of the preceding vehicle. Since the determination is made, the instability of the preceding vehicle can be more accurately determined in consideration of the accuracy of the acquired lateral position data.
[0042]
(Third embodiment)
Next, a vehicle traveling state detecting device according to a third embodiment of the present invention will be described. The vehicle running state detecting device of the present embodiment has the same basic configuration as the vehicle running state detecting devices of the first and second embodiments described above, and the specific processing content of the preceding vehicle unstable state determining means 3 is as follows. This is slightly different from the above-described first and second embodiments.
[0043]
That is, in the vehicle traveling state detecting device of the present embodiment, the preceding vehicle unstable state determining means 3 determines whether the preceding vehicle is in an unstable state even if it is determined that the preceding vehicle is in an unstable state. If it is recognized that the situation is not due to the carelessness of the driver of the preceding vehicle, but to external factors such as crosswinds or the inclination of the road, it is determined that the preceding vehicle is in an unstable situation. It is a cancellation. Specifically, in the present embodiment, when the preceding vehicle unstable state determining means 3 determines that the preceding vehicle is in an unstable state from the change pattern of the preceding vehicle lateral position, the preceding vehicle When it is determined from the lateral position change that the own vehicle is also in an unstable state, the preceding vehicle instability determination at that point is canceled.
[0044]
An example of a specific process of the preceding vehicle unstable situation determination means 3 in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the preceding vehicle unstable state determining means 3 determines that the preceding vehicle is in an unstable state from the change pattern of the preceding vehicle lateral position calculated by the preceding vehicle lateral position displacement state detecting means 2 (step S61). The inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the own vehicle at that time and the traveling speed of the own vehicle are detected (step S62). Then, based on the detected inter-vehicle distance and the traveling speed of the own vehicle, the section in which the preceding vehicle is determined to be in an unstable state is estimated (step S63).
[0045]
Next, in the section where the preceding vehicle is determined to be in an unstable state, the preceding vehicle unstable state determining means 3 uses the same index (for example, a lateral displacement standard deviation) as the index used for determining the preceding vehicle instability. Is used to determine the unstable state of the own vehicle (step S64). Then, if the own vehicle is also determined to be in an unstable state in the section in which the preceding vehicle is determined to be in an unstable state, the unstable determination for the preceding vehicle is canceled and the preceding vehicle is in an unstable state. The notification to the effect is not performed (step S65).
[0046]
As described above, in the vehicle running state detection device of the present embodiment, when the preceding vehicle unstable state determining means 3 determines that the preceding vehicle is in an unstable state, the own vehicle is also in an unstable state at substantially the same point. If it is determined that the vehicle is unstable, the instability determination for the preceding vehicle at that point is canceled, so that the unstable situation of the preceding vehicle due to external factors such as road inclination and cross wind is excluded. Thus, it is possible to accurately determine only the unstable state of the preceding vehicle itself due to the carelessness of the driver of the preceding vehicle ahead.
[0047]
(Fourth embodiment)
Next, as a fourth embodiment of the present invention, an example in which the present invention is applied to a vehicle traveling control device will be described.
[0048]
FIG. 12 shows a conceptual basic configuration of a vehicle traveling control device to which the present invention is applied. This vehicle travel control device automatically controls the traveling speed of the own vehicle so that the own vehicle follows the preceding vehicle while maintaining a predetermined inter-vehicle distance. It is configured to make a judgment and change the following control state for the preceding vehicle according to the judgment result. As shown in FIG. 12, the vehicle traveling control device includes a preceding vehicle lateral position detecting means 1, a preceding vehicle lateral displacement situation detecting means 2, a preceding vehicle unstable situation detecting means 3, a preceding vehicle unstable situation notifying means 4, It comprises a distance sensor 5, a vehicle speed sensor 6, an inter-vehicle follow-up control means 7, and a follow-up control state changing means 8.
[0049]
The preceding vehicle lateral position detecting means 1 includes a camera unit and an image processing unit similarly to the vehicle running state detecting device described above, captures an image in front of the own vehicle, and performs the above-described method based on this image. The running lane and the preceding vehicle are extracted, and the lateral position, which is the position of the preceding vehicle in the lane width direction, is detected. The lateral position data of the preceding vehicle detected by the preceding vehicle lateral position detecting means 1 is sent to the preceding vehicle lateral displacement status detecting means 2. In the vehicle traveling control device to which the present invention is applied, information on the traveling lane and the preceding vehicle extracted from the image ahead of the own vehicle by the preceding vehicle lateral position detecting means 1 is sent to the following distance control means 7.
[0050]
The preceding vehicle lateral displacement detecting means 2 detects the unstable traveling state of the preceding vehicle based on the preceding vehicle lateral position data from the preceding vehicle lateral position detecting means 1 in the same manner as the vehicle traveling state detecting device described above. The change pattern of the lateral position of the preceding vehicle serving as an index for determination is detected by the above-described method. Further, the preceding vehicle instability detecting means 3 determines the instability of the preceding vehicle by the above-described method based on the change pattern of the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral displacement detecting means 2. In the vehicle traveling control device to which the present invention is applied, the result of the determination by the preceding vehicle unstable situation detecting means 3 is sent to the preceding vehicle unstable situation notifying means 4 and also to the following control state changing means 8.
[0051]
The preceding vehicle instability status notification means 4 is for notifying the result of the determination by the preceding vehicle instability status determination means 3 in the same manner as in the above-described vehicle traveling state detecting device, and provides various information to the driver of the own vehicle. It consists of an alarming device and a notification device such as a display device.
[0052]
The distance sensor 5 includes a laser radar, a millimeter wave radar, or the like, and detects an inter-vehicle distance between the host vehicle and a preceding vehicle. The vehicle speed sensor 6 detects the vehicle speed of the own vehicle.
[0053]
The following distance control means 7 specifies the preceding vehicle based on the information from the preceding vehicle lateral position detecting means 1 and adjusts the vehicle speed of the own vehicle so that the own vehicle follows the preceding vehicle while maintaining the target following distance. Control (follow-up control). That is, the following distance control unit 7 matches the following distance with a preset target following distance based on the vehicle speed of the own vehicle detected by the vehicle speed sensor 6 and the following distance detected by the distance sensor 5. Thus, the vehicle speed of the own vehicle is controlled by automatically adjusting the accelerator operation amount and the brake operation amount.
[0054]
The following control state changing means 8 changes the following control state of the following distance control means 7 in accordance with the result of the determination by the preceding vehicle unstable state detecting means 3. Specifically, the following control state changing means 8 determines that the preceding vehicle is in an unstable state by the preceding vehicle unstable state detecting means 3 while the following control by the following distance control means 7 is being performed. In this case, for example, the target inter-vehicle distance is reset to a value longer than the default value in accordance with the unstable state, thereby changing the following control state by the following distance control means 7. The following control state changing means 8 permits only the deceleration control by the following distance control means 7 when the preceding vehicle is in an unstable state by the preceding vehicle unstable state detecting means 3, or The tracking control by the tracking control means 7 may be canceled.
[0055]
When the driver of the own vehicle performs an operation input for starting the following control by the following distance control means 7, and the preceding vehicle unstable state detecting means 3 determines that the preceding vehicle is in an unstable state, The driver of the preceding vehicle is notified of the unstable situation of the preceding vehicle by the preceding vehicle unstable state notifying means 4, and the driver of the own vehicle again performs an operation input to start the following control by the following distance control means 7. In such a case, the following control by the following distance control means 7 may be permitted.
[0056]
As described above, according to the vehicle traveling control device to which the present invention is applied, when the preceding vehicle unstable state detecting means 3 determines that the preceding vehicle is in an unstable state, the following control state changing means 8 performs the following. Since the following control state by the following distance control means 7 is changed, it is possible to effectively suppress the inconvenience that the following control of the own vehicle also becomes unstable when the running state of the preceding vehicle is unstable. As a result, accurate follow-up control can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram conceptually showing a basic configuration of a vehicle running state detecting device to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of a process of detecting a lateral position of a preceding vehicle by a preceding vehicle lateral position detecting means.
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining processing of a preceding vehicle lateral position detecting unit, wherein FIG. 3A is a diagram showing an image in front of the own vehicle taken by a camera unit, and FIG. FIG. 4C is a diagram illustrating a process of extracting a white line, and FIG. 4C is a diagram illustrating a process of detecting a lateral position of a preceding vehicle.
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing types in which the preceding vehicle is traveling in an unstable manner. FIG. 4A is a diagram showing a situation where the preceding vehicle fluctuates greatly, and FIG. (C) shows a situation where the preceding vehicle frequently performs unnatural correction steering, and (D) shows a situation where the preceding vehicle is biased to one side in the traveling lane. FIG. 7E is a diagram showing a situation in which the preceding vehicle travels on one side in the traveling lane, and the biased state is unstable.
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a process of detecting the degree of fluctuation of the preceding vehicle in the lateral direction by the preceding vehicle lateral displacement detecting means.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a flow of a process of detecting a degree of deviation of a preceding vehicle in a traveling lane by a preceding vehicle lateral displacement state detecting unit;
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of a process of detecting a sudden correction steering of a preceding vehicle by a preceding vehicle lateral displacement situation detecting means.
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of a specific process for determining the degree of instability of a preceding vehicle by means of a preceding vehicle instability determining unit.
FIG. 9 is a diagram illustrating a preceding vehicle instability map in which a preceding vehicle instability corresponding to a level of a change pattern of a preceding vehicle lateral position is determined.
FIG. 10 is a flowchart illustrating another example of a process of determining the degree of instability of a preceding vehicle by a preceding vehicle instability determining unit.
FIG. 11 is a flowchart showing still another example of the processing by the preceding vehicle instability status determination means.
FIG. 12 is a block diagram conceptually showing a basic configuration of a vehicle traveling control device to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 preceding vehicle lateral position detection means
2 Means for detecting the lateral displacement of the preceding vehicle
3 Method for determining the unstable situation of the preceding vehicle
4 Informing means for unstable situation of preceding vehicle
5 Distance sensor
6 Vehicle speed sensor
7 Inter-vehicle tracking control means
8 Tracking control state changing means

Claims (12)

  1. 先行車の車線幅方向における位置である横位置を検出する先行車横位置検出手段と、
    前記先行車横位置検出手段により検出された先行車横位置を時間的に追ってその変化パターンを検出する先行車横変位状況検出手段と、
    前記先行車横変位状況検出手段により検出された先行車横位置の変化パターンから先行車の不安定度を判断する先行車不安定状況判断手段とを備えることを特徴とする車両走行状態検出装置。
    Preceding vehicle lateral position detecting means for detecting a lateral position that is a position in the lane width direction of the preceding vehicle;
    A preceding vehicle lateral displacement situation detecting means for temporally following the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral position detecting means and detecting a change pattern thereof;
    A vehicle traveling state detecting device comprising: a preceding vehicle unstable state determining unit that determines the degree of instability of the preceding vehicle from a change pattern of the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral displacement state detecting unit.
  2. 前記先行車不安定状況判断手段による判断結果を報知する先行車不安定状況報知手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の車両走行状態検出装置。The vehicle traveling state detecting device according to claim 1, further comprising a preceding vehicle unstable state notifying unit that notifies a result of the determination by the preceding vehicle unstable state determining unit.
  3. 前記先行車横変位状況検出手段は、先行車横位置の変化パターンとして、先行車の横方向に関するふらつき度合いを検出することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両走行状態検出装置。3. The vehicle running state detecting device according to claim 1, wherein the preceding vehicle lateral displacement detecting means detects a degree of fluctuation of the preceding vehicle in the lateral direction as a change pattern of the preceding vehicle lateral position.
  4. 前記先行車横変位状況検出手段は、先行車横位置の変化パターンとして、先行車の走行車線内における偏り度合いを検出することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両走行状態検出装置。3. The vehicle traveling state detecting device according to claim 1, wherein the preceding vehicle lateral displacement detecting means detects a degree of deviation of the preceding vehicle in the traveling lane as a change pattern of the preceding vehicle lateral position.
  5. 前記先行車横変位状況検出手段は、先行車横位置の変化パターンとして、先行車の単位時間当たりの横変位量を検出することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両走行状態検出装置。3. The vehicle traveling state detecting device according to claim 1, wherein the preceding vehicle lateral displacement situation detecting means detects a lateral displacement amount of the preceding vehicle per unit time as a change pattern of the preceding vehicle lateral position. .
  6. 前記先行車不安定状況判断手段は、先行車の横方向に関するふらつき度合いと、先行車の走行車線内における偏り度合いと、先行車の単位時間当たりの横変位量の少なくとも何れか1つが予め設定された既定値以上である場合に、先行車が不安定状況にあると判断することを特徴とする請求項3乃至5の何れかに記載の車両走行状態検出装置。The preceding vehicle instability determining means is configured to set in advance at least one of a degree of fluctuation in a lateral direction of the preceding vehicle, a degree of deviation of the preceding vehicle in a traveling lane, and a lateral displacement amount of the preceding vehicle per unit time. 6. The vehicle running state detecting device according to claim 3, wherein when the predetermined value is equal to or greater than the predetermined value, the preceding vehicle is determined to be in an unstable state.
  7. 前記先行車不安定状況判断手段は、前記先行車両横変位状況検出手段の検出結果に基づいて、先行車の偏りが左寄りであるか右寄りであるかを判断し、その状態が所定時間内に所定回数以上変化する場合に、先行車が不安定状況にあると判断することを特徴とする請求項4に記載の車両走行状態検出装置。The preceding vehicle instability determining means determines whether the bias of the preceding vehicle is leftward or rightward based on the detection result of the preceding vehicle lateral displacement status detecting means, and the state is determined within a predetermined time. The vehicle running state detecting device according to claim 4, wherein when the number of times changes, the preceding vehicle is determined to be in an unstable state.
  8. 前記先行車不安定状況判断手段は、先行車横位置の変化パターン毎にそのレベルに応じた先行車不安定度を既定する先行車不安定度マップを有し、この先行車不安定度マップを参照して先行車の不安定度を判断することを特徴とする請求項3乃至5の何れかに記載の車両走行状態検出装置。The preceding vehicle instability determining means has a preceding vehicle instability map that prescribes a preceding vehicle instability according to a level of each preceding vehicle lateral position change pattern. The vehicle running state detecting device according to any one of claims 3 to 5, wherein the degree of instability of the preceding vehicle is determined with reference to the vehicle running state.
  9. 前記先行車不安定状況判断手段は、先行車横位置の変化パターンに関して安定追従走行時の実横位置データに基づく各先行車横変位状況データを蓄積して、蓄積された各先行車横変位状況データの平均値X0と標準偏差σ0とを算出し、各先行車横変位状況に関するX0+a×σ0(a:既定値)を先行車不安定状況判断値として用いて先行車の不安定度を判断することを特徴とする請求項3乃至5の何れかに記載の車両走行状態検出装置。The preceding vehicle instability status determining means accumulates each preceding vehicle lateral displacement status data based on the actual lateral position data at the time of stable follow-up running with respect to the preceding vehicle lateral position change pattern, and stores the accumulated preceding vehicle lateral displacement status. The average value X0 and the standard deviation σ0 of the data are calculated, and the degree of instability of the preceding vehicle is determined using X0 + a × σ0 (a: a default value) relating to each lateral displacement state of the preceding vehicle as a preceding vehicle instability determination value. The vehicle traveling state detecting device according to any one of claims 3 to 5, wherein:
  10. 前記先行車不安定状況判断手段は、先行車横位置の変化パターンから先行車が不安定状況にあると判断した場合において、略同一地点における自車の横位置変化から自車も不安定状況にあると判断される場合には、その地点での先行車不安定判断を取り消すことを特徴とする請求項1に記載の車両走行状態検出装置。The preceding vehicle unstable state determining means determines that the preceding vehicle is in an unstable state based on the change pattern of the preceding vehicle lateral position, and changes the lateral position of the own vehicle at substantially the same point to the unstable state of the own vehicle. 2. The vehicle running state detecting device according to claim 1, wherein when it is determined that there is a vehicle, the preceding vehicle instability determination at that point is canceled.
  11. 目標車間距離を維持しながら自車が先行車に追従するように自車の走行速度を制御する車両走行制御装置において、
    先行車の車線幅方向における位置である横位置を検出する先行車横位置検出手段と、
    前記先行車横位置検出手段により検出された先行車横位置を時間的に追ってその変化パターンを検出する先行車横変位状況検出手段と、
    前記先行車横変位状況検出手段により検出された先行車横位置の変化パターンから先行車の不安定度を判断する先行車不安定状況判断手段と、
    前記先行車不安定状況判断手段による判断結果に応じて、追従制御状態を変更する追従制御状態変更手段とを備えることを特徴とする車両走行制御装置。
    In a vehicle traveling control device that controls the traveling speed of the own vehicle such that the own vehicle follows the preceding vehicle while maintaining the target inter-vehicle distance,
    Preceding vehicle lateral position detecting means for detecting a lateral position that is a position in the lane width direction of the preceding vehicle;
    A preceding vehicle lateral displacement situation detecting means for temporally following the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral position detecting means and detecting a change pattern thereof;
    Preceding vehicle instability determining means for determining the instability of the preceding vehicle from a change pattern of the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral displacement detecting means;
    A tracking control state changing means for changing a tracking control state in accordance with a result of the determination by the preceding vehicle unstable state determining means.
  12. 前記追従制御状態変更手段は、前記先行車不安定状況判断手段により先行車が不安定であると判断された場合に、前記目標車間距離を長くする、又は減速制御のみを行う、又は追従制御をキャンセルするという状態に、追従制御状態を変更することを特徴とする請求項11に記載の車両走行制御装置。The following control state changing means increases the target inter-vehicle distance, performs only deceleration control, or performs following control when the preceding vehicle is determined to be unstable by the preceding vehicle unstable state determining means. The vehicle running control device according to claim 11, wherein the following control state is changed to a state of canceling.
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