JP2006069343A

JP2006069343A - 車両の走行制御装置

Info

Publication number: JP2006069343A
Application number: JP2004254602A
Authority: JP
Inventors: Takuji Oka; 卓爾岡
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2024-09-01
Also published as: JP4483486B2; US20060047409A1; EP1632384A1

Abstract

【課題】車速制御手段が自車両の車速を所定車速となるように制御する車速制御を行っている場合であって隣接車線が渋滞しているときにおいて、その隣接車線を走行している車両が不意に自車走行車線に割りこんできても、自車両のドライバがアクセルやブレーキやハンドル等を操作することなく、その車両との衝突を回避することができる車両の走行制御装置を提供する。
【解決手段】まず、自車両がオートクルーズモードで走行中であるか否かを判定する。その判定結果がＹＥＳであるときは、隣接車線が渋滞しているか否かを判定する。その判定結果がＹＥＳであるときは、設定速度を小さくして、自車両の車速が小さくなったその設定速度となるようにスロットルやブレーキのアクチュエータ等を制御する。そのことで、自車両は、小さくなったその設定速度で定速走行するようになる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の走行制御装置に関するものである。

従来から、高速道路等において、自車両が定速走行するように自車両の車速を制御するオートクルーズ制御又は自車両と先行車両との車間距離が目標車間距離に一致するように自車両の車速を制御する追従走行制御を行う、車両の走行制御装置が知られている。例えば、特許文献１には、追従走行制御を行う車両の走行制御装置であって、自車両が走行している自車走行車線が渋滞しているときに目標車間距離を変更するものが記載されている。
特開２００４−３８８６１号公報

ところで、自車走行車線と相隣接する隣接車線が渋滞しているときは、その渋滞を抜け出すため隣接車線を走行している車両が自車走行車線に車線変更して割り込んでくることがよくある。そのため、上述の車両の走行制御装置は、隣接車線が渋滞しているときにおいて、その隣接車線を走行している車両が不意に自車走行車線の自車両の前方に割りこんできても、その車両との衝突を回避するため自車両のドライバがアクセルやブレーキやハンドル等を操作することなく、その衝突を回避し得るように構成されていることが望ましい。

そして、今回、本発明者は、隣接車線が渋滞しているときにおいて、その隣接車線を走行している車両が不意に自車走行車線に割りこんできても、自車両のドライバがアクセル・ブレーキ・ハンドル等を操作することなく、その車両との衝突を回避することができる、車両の走行制御装置を開発した。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自車両の車速を所定車速となるように制御する車速制御を行う車速制御手段を備えた車両の走行制御装置において、車速制御手段が車速制御を行っている場合であって隣接車線が渋滞しているときにおいて、その隣接車線を走行している車両が不意に自車走行車線に割りこんできても、自車両のドライバがアクセルやブレーキやハンドル等を操作することなく、その車両との衝突を回避することができる技術を提供することにある。

第１の発明は、自車両の車速を所定車速となるように制御する車速制御を行う車速制御手段を備えた車両の走行制御装置であって、自車両が走行している自車走行車線と相隣接する隣接車線が渋滞しているか否かを判定する渋滞状況判定手段と、上記車速制御手段が上記車速制御を行っている場合であって上記渋滞状況判定手段により上記隣接車線が渋滞していると判定されたときに、上記所定車速を小さくする調整手段とを備えたことを特徴とするものである。

これにより、調整手段は、車速制御手段が自車両の車速を所定車速となるように制御する車速制御を行っている場合であって渋滞状況判定手段により、自車両が走行している自車走行車線と相隣接する隣接車線が渋滞していると判定されたときには、所定車速を小さくするので、車速制御手段が車速制御を行っている場合であって渋滞状況判定手段により隣接車線が渋滞していると判定されたときは、車速制御手段は、自車両の車速を小さくなったその所定車速となるように制御する。そのため、車速制御手段が車速制御を行っている場合であって隣接車線が渋滞しているときにおいて、その隣接車線を走行している車両が不意に自車走行車線に割り込んできても、自車両のドライバがアクセルやブレーキやハンドル等を操作することなく、その車両との衝突を回避することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記渋滞状況判定手段により上記隣接車線が渋滞していると判定されたときに、該隣接車線を走行している車両が上記自車走行車線に割り込む確率を算出する割込確率算出手段をさらに備えており、上記調整手段は、上記車速制御手段が上記車速制御を行っている場合であって上記渋滞状況判定手段により上記隣接車線が渋滞していると判定されたときには、上記割込確率算出手段により算出された確率に基づき上記所定車速を小さくするように構成されていることを特徴とするものである。

ところで、渋滞している隣接車線を走行している車両が自車走行車線に割り込む確率は、一般的に、その車両のドライバの心理状況に関係していると考えられる。

ここで、本発明によれば、割込確率算出手段は、渋滞状況判定手段により隣接車線が渋滞していると判定されたときには、該隣接車線を走行している車両が自車走行車線に割り込む確率を算出し、調整手段は、車速制御手段が車速制御を行っている場合であって渋滞状況判定手段により隣接車線が渋滞していると判定されたときには、割込確率算出手段により算出された確率に基づき所定車速を小さくするので、車速制御手段は、渋滞している隣接車線を走行している車両のドライバの心理状況に適応した車速制御を行うことができる。

第３の発明は、上記第１又は２の発明において、上記車速制御手段は、自車の目標車速を上記所定車速として設定し、自車両の車速を該設定された目標車速となるように制御することで上記車速制御を行うように構成されていることを特徴とするものである。

このように、本発明は、車速制御手段が自車両のドライバをアクセル・ブレーキ等を操作しない状態にするいわゆるオートクルーズ制御を行うものに特に有用である。

第４の発明は、上記第１又は２の発明において、上記車速制御手段は、自車両と上記自車走行車線において該自車両の前方を走行している先行車両との目標車間距離を設定し、自車両と該先行車両との車間距離を該設定された目標車間距離となるように制御することで上記車速制御を行うように構成されていることを特徴とするものである。

このように、本発明は、車速制御手段が自車両のドライバをアクセル・ブレーキ等を操作しない状態にするいわゆる追従走行制御を行うものに特に有用である。

第５の発明は、上記第２の発明において、上記割込確率算出手段は、上記隣接車線の渋滞距離に基づき上記確率を算出するように構成されていることを特徴とするものである。

これにより、本発明に係る割込確率算出手段の最適形態を実現することができる。

第６の発明は、上記第２の発明において、上記割込確率算出手段は、上記隣接車線が渋滞してからの経過時間に基づき上記確率を算出するように構成されていることを特徴とするものである。

第７の発明は、上記第２の発明において、上記割込確率算出手段は、自車両の車速と上記隣接車線を走行している車両の車速との速度差に基づき上記確率を算出するように構成されていることを特徴とするものである。

第８の発明は、上記第２の発明において、上記割込確率算出手段は、自車両と上記自車走行車線において該自車両の前方を走行している先行車両との車間距離に基づき上記確率を算出するように構成されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、調整手段は、車速制御手段が車速制御を行っている場合であって渋滞状況判定手段により隣接車線が渋滞していると判定されたときには、所定車速を小さくするので、車速制御手段が車速制御を行っている場合であって渋滞状況判定手段により隣接車線が渋滞していると判定されたときは、車速制御手段は、自車両の車速を小さくなったその所定車速となるように制御する。そのため、車速制御手段が車速制御を行っている場合であって隣接車線が渋滞しているときにおいて、その隣接車線を走行している車両が不意に自車走行車線に割り込んできても、自車両のドライバがアクセルやブレーキやハンドル等を操作することなく、その車両との衝突を回避することができる。したがって、車速制御手段が車速制御を行っているときにおける車両の安全性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１に示すように、本発明の実施形態に係る車両の走行制御装置１は、自車両が片道複数車線の高速道路（図１では、片道２車線の高速道路）を走行しているとき、特に自車両が片道複数車線の高速道路のインターチェンジ付近等を走行しているときに好適なものである。図１及び図２に示すように、車両の走行制御装置１は、自車両と先行車両との車間距離や自車両と隣接車線を走行している車両との相対速度等を検出するレーザーレーダーセンサ３と、渋滞等の道路交通情報を受信するＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）受信機５と、自車両の車速を検出する車速センサ７と、スロットル９と、ブレーキ１１と、各種制御を行うコントローラ１３とを備えている。先行車両とは、自車両が走行している自車走行車線において自車両のすぐ前方を走行している車両であり、隣接車線とは、自車走行車線と相隣接する車線である。なお、本発明に係る車速制御手段はスロットル９、ブレーキ１１及びコントローラ１３に対応する。

コントローラ１３の入力側にはレーザーレーダーセンサ３やＶＩＣＳ受信機５や車速センサ７等が接続され、出力側にはスロットル９やブレーキ１１等が接続されている。コントローラ１３は、オートクルーズモード設定時には、自車両の車速が設定された目標車速（以下、設定速度という）となるようにスロットル９やブレーキ１１のアクチュエータ等を制御するオートクルーズ制御を行う。オートクルーズモードや設定速度は、例えばドライバによる所定の操作に基づき設定される。なお、本発明に係る所定車速は「設定速度」に対応する。

また、コントローラ１３は、隣接車線が渋滞しているか否かを判定する渋滞状況判定器１５と、その渋滞状況判定器１５により隣接車線が渋滞していると判定されたときにその隣接車線を走行している車両が自車走行車線における自車両と先行車両との間に割り込む確率（以下、割込確率という）を算出する割込確率算出器１７と、オートクルーズ制御時であって渋滞状況判定器１５により隣接車線が渋滞していると判定されたときに設定速度を小さくする調整器１９とを有する。なお、本発明に係る渋滞状況判定手段は渋滞状況判定器１５に対応し、割込確率算出手段は割込確率算出器１７に対応し、調整手段は調整器１９に対応する。

渋滞状況判定器１５は、ＶＩＣＳ受信機５により受信された道路交通情報等に基づき隣接車線が渋滞しているか否かを判定する。

上記割込確率算出器１７は、隣接車線の渋滞距離と、隣接車線が渋滞してからの経過時間と、自車両の車速と隣接車線を走行している車両の車速との速度差と、自車両と先行車両との現在の車間距離とに基づき、隣接車線から自車走行車線の自車両のすぐ前方に割り込む割込み車両が発生する割込確率を算出する。上記渋滞距離や上記経過時間は、その渋滞を抜け出すために自車走行車線に割り込みたいという、隣接車線を走行している車両のドライバの心理状況と関係があると考えられる指標であり、上記速度差や上記車間距離は、渋滞している隣接車線から自車走行車線に割り込むタイミングを判断する際における隣接車線を走行している車両のドライバの心理状況と関係があると考えられる指標である。また、上記渋滞距離や上記経過時間はＶＩＣＳ受信機５により受信された道路交通情報等に基づき求められ、上記速度差はレーザーレーダーセンサ３の検出結果や車速センサ７の検出結果等に基づき求められ、上記車間距離はレーザーレーダーセンサ３の検出結果等に基づき求められる。

具体的には、割込確率算出器１７は、例えば、以下の式（１）を用いて割込確率を算出する。
Ｆ＝ａ・Ｌ＋ｂ・Ｔ＋ｃ・Ｖ＋ｄ・Ｒ…（１）

ここで、Ｆは割込確率、Ｌは渋滞距離、Ｔは経過時間、Ｖは速度差、Ｒは車間距離である。また、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、ａ＞ｂ＞ｃ＞ｄの関係式を満たす定数である。

上記調整器１９は、オートクルーズ制御時であって渋滞状況判定器１５により隣接車線が渋滞していると判定されたときには、割込確率算出器１７により算出された割込確率に基づき設定速度を小さくする。具体的には、調整器１９は、例えば、割込確率Ｆが小であるときには、設定速度を１０ｋｍ／ｈだけ小さくし、割込確率Ｆが中であるときには、設定速度を２０ｋｍ／ｈだけ小さくし、割込確率が大であるときには、設定速度を３０ｋｍ／ｈだけ小さくする。このとき、割込確率Ｆの小、中及び大の範囲は、調整器１９に予め設定されている。

−車両の走行制御装置の制御処理−
以下、車両の走行制御装置１の制御処理を、図１及び図３のフローチャートを参照しながら説明する。まず、ステップＳ１では、自車両がオートクルーズモードで走行中であるか否かを判定する。ステップＳ１の判定結果がＹＥＳであるときはステップＳ２に進み、ＮＯであるときはスタートに戻る。

ステップＳ２では、隣接車線が渋滞しているか否かを判定する。ステップＳ２の判定結果がＹＥＳであるときはステップＳ３に進み、ＮＯであるときはスタートに戻る。

ステップＳ３では、設定速度を、算出された割込確率に対応する速度だけ小さくして、自車両の車速が小さくなったその設定速度に維持されるようにスロットル９やブレーキ１１のアクチュエータ等を制御する。そのことで、自車両は、低くなったその設定速度で定速走行するようになる。なお、隣接車線の渋滞域を過ぎると、元の設定速度でのオートクルーズ制御を行う。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、調整器１９は、コントローラ１３がオートクルーズ制御を行っている場合であって渋滞状況判定器１５により、自車両が走行している自車走行車線と相隣接する隣接車線が渋滞していると判定されたときには、設定速度を小さくするので、オートクルーズ制御時であって渋滞状況判定器１５により隣接車線が渋滞していると判定されたときは、コントローラ１３は、自車両の車速を小さくなったその設定速度となるように制御する。そのため、オートクルーズ制御時であって隣接車線が渋滞しているときにおいて、その隣接車線を走行している車両が不意に自車走行車線に割り込んできても、自車両のドライバがアクセルやブレーキ１１やハンドル等を操作することなく、その車両との衝突を回避することができる。したがって、コントローラ１３がオートクルーズ制御を行っているときにおける自車両の安全性を向上させることができる。

ここで、本実施形態によれば、割込確率算出器１７は、渋滞状況判定器１５により隣接車線が渋滞していると判定されたときには、該隣接車線を走行している車両が自車走行車線に割り込む確率を算出し、調整器１９は、オートクルーズ制御時であって渋滞状況判定器１５により隣接車線が渋滞していると判定されたときには、割込確率算出器１７により算出された確率に基づき設定速度を小さくするので、コントローラ１３は、渋滞している隣接車線を走行している車両のドライバの心理状況に適応したオートクルーズ制御を行うことができる。

（実施形態２）
本実施形態のものは、調整器１９の設定速度の調整方法が実施形態１とは異なるものである。すなわち、調整器１９は、例えば、割込確率Ｆが小であるとには、設定速度を６０ｋｍ／ｈに変更し、割込確率Ｆが中であるときには、設定速度を５０ｋｍ／ｈに変更し、割込確率が大であるときには、設定速度を４０ｋｍ／ｈに変更する。また、調整器１９は、自車両の車速がすでに、変更しようとする設定速度以下であるときには、設定速度を変更しない。その他の点に関しては、実施形態１とほぼ同様である。

−車両の走行制御装置の制御処理−
以下、車両の走行制御装置１の制御処理を、図１及び図４のフローチャートを参照しながら説明する。まず、ステップＳ１では、自車両がオートクルーズモードで走行中であるか否かを判定する。ステップＳ１の判定結果がＹＥＳであるときはステップＳ２に進み、ＮＯであるときはスタートに戻る。

ステップＳ２では、隣接車線が渋滞しているか否かを判定する。ステップＳ２の判定結果がＹＥＳであるときはステップＳ２´に進み、ＮＯであるときはスタートに戻る。

ステップＳ２´では、自車両の車速が、変更しようとする設定速度以下であるか否かを判定する。ステップＳ２´の判定結果がＹＥＳであるときはステップＳ３に進み、ＮＯであるときはスタートに戻る。

ステップＳ３では、設定速度を、算出された割込確率に対応する設定速度に変更することで設定速度を小さくして、自車両の車速が変更されたその設定速度に一致するようにスロットル９やブレーキ１１のアクチュエータ等を制御する。そのことで、自車両は、変更されたその設定速度で定速走行するようになる。なお、隣接車線の渋滞域を過ぎると、元の設定速度でのオートクルーズ制御を行う。

本実施形態によれば、実施形態１と同様の作用・効果が得られる。

（実施形態３）
本実施形態のものは、コントローラ１３がオートクルーズ制御ではなく、いわゆる追従走行制御を行うものである。すなわち、コントローラ１３は、追従走行モード設定時には、自車両と先行車両との目標車間距離を設定し、自車両と先行車両との車間距離が設定されたその目標車間距離となるようにスロットル９やブレーキ１１のアクチュエータ等を制御する追従走行制御を行う。つまり、コントローラ１３は、自車両の車速を先行車両と同じ速度となるようにスロットル９やブレーキ１１のアクチュエータ等を制御する。例えば、追従走行制御時であって先行車両が８０ｋｍ／ｈで走行しているときは、コントローラ１３は、自車両の車速が８０ｋｍ／ｈとなるようにスロットル９やブレーキ１１のアクチュエータ等を制御する。追従走行モードは、例えばドライバによる所定の操作に基づき設定される。その他の点に関しては、実施形態１とほぼ同様である。なお、本発明に係る所定車速は、「先行車両と同じ速度」に対応する。

−車両の走行制御装置の制御処理−
以下、車両の走行制御装置１の制御処理を、図１及び図５のフローチャートを参照しながら説明する。まず、ステップＳ１´では、自車両が追従走行モードで走行中であるか否かを判定する。ステップＳ１の判定結果がＹＥＳであるときはステップＳ２に進み、ＮＯであるときはスタートに戻る。

ステップＳ２では、隣接車線が渋滞しているか否かを判定する。ステップＳ２の判定結果がＹＥＳであるときはステップＳ３´に進み、ＮＯであるときはスタートに戻る。

ステップＳ３´では、自車両の車速が、先行車両と同じ速度よりも算出された割込確率に対応する速度だけ小さい速度となるようにスロットル９やブレーキ１１のアクチュエータ等を制御する。そのことで、自車両は、先行車両と同じ速度よりも小さい速度で定速走行するようになる。なお、隣接車線の渋滞域を過ぎると、元の目標車間距離での追従走行制御を行う。

（その他の実施形態）
上記各実施形態では、設定速度の調整値が上述のような値に設定されているが、当然のことながら調整値が上述以外の値であっても良い。

また、上記各実施形態では、割込確率を上述の式（１）に基づき算出しているが、これに限らず、他の方法で算出しても良い。

また、上記各実施形態では、割込確率に基づき設定速度を小さくしているが、これに限らず、例えば、割込確率が所定値以上であるとき、すなわち、隣接車線を走行している車両が自車走行車線における自車両と先行車両との間に割り込む可能性が高いときにのみ、設定速度を小さくしても良い。

また、上記各実施形態では、オートクルーズ制御又は追従走行制御を行っているが、オートクルーズ制御及び追従走行制御を同時に行っても良い。

本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明は、自車両の車速を所定車速となるように制御する車速制御を行う車速制御手段を備えた車両の走行制御装置等について有用である。

本発明の実施形態に係る車両が高速道路のインターチェンジ付近を走行している様子を示す図である。車両の走行制御装置のブロック図である。車両の走行制御装置の制御処理を示すフローチャートである。車両の走行制御装置の制御処理を示すフローチャートである。車両の走行制御装置の制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１車両の走行制御装置
３レーザーレーダーセンサ
５ＶＩＣＳ受信機
７車速センサ
９スロットル（車速制御手段）
１１ブレーキ（車速制御手段）
１３コントローラ（車速制御手段）
１５渋滞状況判定器（渋滞状況判定手段）
１７割込確率算出器（割込確率算出手段）
１９調整器（調整手段）

Claims

自車両の車速を所定車速となるように制御する車速制御を行う車速制御手段を備えた車両の走行制御装置であって、
自車両が走行している自車走行車線と相隣接する隣接車線が渋滞しているか否かを判定する渋滞状況判定手段と、
上記車速制御手段が上記車速制御を行っている場合であって上記渋滞状況判定手段により上記隣接車線が渋滞していると判定されたときに、上記所定車速を小さくする調整手段とを備えた
ことを特徴とする車両の走行制御装置。
請求項１記載の車両の走行制御装置において、
上記渋滞状況判定手段により上記隣接車線が渋滞していると判定されたときに、該隣接車線を走行している車両が上記自車走行車線に割り込む確率を算出する割込確率算出手段をさらに備えており、
上記調整手段は、上記車速制御手段が上記車速制御を行っている場合であって上記渋滞状況判定手段により上記隣接車線が渋滞していると判定されたときには、上記割込確率算出手段により算出された確率に基づき上記所定車速を小さくするように構成されている
ことを特徴とする車両の走行制御装置。
請求項１又は２記載の車両の走行制御装置において、
上記車速制御手段は、
自車の目標車速を上記所定車速として設定し、自車両の車速を該設定された目標車速となるように制御することで上記車速制御を行うように構成されている
ことを特徴とする車両の走行制御装置。
請求項１又は２記載の車両の走行制御装置において、
上記車速制御手段は、
自車両と上記自車走行車線において該自車両の前方を走行している先行車両との目標車間距離を設定し、自車両と該先行車両との車間距離を該設定された目標車間距離となるように制御することで上記車速制御を行うように構成されている
ことを特徴とする車両の走行制御装置。
請求項２記載の車両の走行制御装置において、
上記割込確率算出手段は、上記隣接車線の渋滞距離に基づき上記確率を算出するように構成されている
ことを特徴とする車両の走行制御装置。
請求項２記載の車両の走行制御装置において、
上記割込確率算出手段は、上記隣接車線が渋滞してからの経過時間に基づき上記確率を算出するように構成されている
ことを特徴とする車両の走行制御装置。
請求項２記載の車両の走行制御装置において、
上記割込確率算出手段は、自車両の車速と上記隣接車線を走行している車両の車速との速度差に基づき上記確率を算出するように構成されている
ことを特徴とする車両の走行制御装置。
請求項２記載の車両の走行制御装置において、
上記割込確率算出手段は、自車両と上記自車走行車線において該自車両の前方を走行している先行車両との車間距離に基づき上記確率を算出するように構成されている
ことを特徴とする車両の走行制御装置。