JP2006119845A

JP2006119845A - 車両用制御対象判定装置

Info

Publication number: JP2006119845A
Application number: JP2004306013A
Authority: JP
Inventors: Kiichirou Sawamoto; 基一郎澤本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2024-10-20
Also published as: JP4326446B2; US20060089801A1; US7966129B2

Abstract

【課題】自車の将来の走行軌跡の信頼性が低下したときでも制御対象の誤判定の発生を防止する。
【解決手段】レーダー装置１４が自車の進行方向に存在する物体を検知した結果と、走行軌跡推定手段Ｍ１が車速およびヨーレートから推定した自車の将来の走行軌跡と、予め定められた制御対象判定条件とに基づいて制御対象判定手段Ｍ４が制御対象を判定する際に、振れ速度検出手段Ｍ３が推定された走行軌跡が左右に振れる振れ速度を検出し、振れ速度が閾値以上であると制御対象判定手段Ｍ４が所定距離以遠の物体を制御対象から除外するので、振れ速度が大きくて走行軌跡の推定精度が低下しているときに遠方の物体を制御対象から除外することで、制御対象の誤判定を回避することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段と、車両の将来の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、物体検知手段による検知結果、走行軌跡推定手段により推定された走行軌跡および予め定められた制御対象判定条件に基づいて制御対象を判定する制御対象判定手段とを備えた車両用制御対象判定装置に関する。

自車の将来の走行軌跡を推定し、その走行軌跡上に存在する先行車を制御対象として追従走行制御を行う際に、自車が車線変更したことが検出されると前記走行軌跡を車線幅分だけ平行移動した走行軌跡を設定し、その新たな走行軌跡上に存在する先行車を制御対象として追従走行制御を行う車両用走行制御装置と、自車が車線変更したことが検出されると追従走行制御を中止あるいは一時的に中断し、その後にドライバーのスイッチ操作があったときに、自車の走行軌跡上に存在する新たな先行車を制御対象として追従走行制御を行う車両用走行制御装置とが、下記特許文献１により公知である。
特許第３１８３５０１号公報

ところで上記前者の車両用走行制御装置は、車線変更前に推定した走行軌跡を平行移動して車線変更後の走行軌跡として用いているが、車線変更後の実際の走行軌跡は、車線変更前に推定した走行軌跡を平行移動したものに一致するとは限らず、特に自車から遠く離れた先行車が制御対象であるか否かを判定する際に誤判定が発生する可能性があった。また上記後者の車両用走行制御装置は、自車が車線変更すると追従走行制御が中止あるいは一時的に中断されてしまい、ドライバーがスイッチ操作を行うまで追従走行制御が再開されないため、利便性に欠けるという問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自車の将来の走行軌跡の信頼性が低下したときでも制御対象の誤判定の発生を防止することを目的とする。

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、車両の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段と、車両の将来の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、物体検知手段による検知結果、走行軌跡推定手段により推定された走行軌跡および予め定められた制御対象判定条件に基づいて制御対象を判定する制御対象判定手段とを備えた車両用制御対象判定装置において、走行軌跡推定手段により推定された走行軌跡が左右に振れる振れ速度を検出する振れ速度検出手段を備え、前記制御対象判定手段は、検出された振れ速度に基づいて前記制御対象判定条件を変更することを特徴とする車両用制御対象判定装置が提案される。

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、検出された振れ速度を所定の閾値と比較する比較手段を備え、前記制御対象判定手段は、検出された振れ速度が前記閾値以上の場合に、所定距離以遠の物体を制御対象から除外することを特徴とする車両用制御対象判定装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、検出された振れ速度を所定の閾値と比較する比較手段を備え、前記制御対象判定手段は、検出された振れ速度が前記閾値以上の場合に、所定距離以遠の物体を制御対象として判定するタイミングを遅らせることを特徴とする車両用制御対象判定装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記比較手段は、自車からの距離の増加に応じて前記閾値を増加させることを特徴とする車両用制御対象判定装置が提案される。

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、車速を検出する車速センサと、ヨーレートを検出するヨーレートセンサとを備え、前記走行軌跡推定手段は、車速センサで検出した車速およびヨーレートセンサで検出したヨーレートに基づいて車両の将来の走行軌跡を推定することを特徴とする車両用制御対象判定装置が提案される。

また請求項６に記載された発明によれば、車両の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段と、車両の将来の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、物体検知手段による検知結果、走行軌跡推定手段により推定された走行軌跡および予め定められた制御対象判定条件に基づいて制御対象を判定する制御対象判定手段とを備えた車両用制御対象判定装置において、自車が走行する車線の変更を検出する車線変更検出手段を備え、前記制御対象判定手段は、自車が走行する車線の変更が検出されたときに前記制御対象判定条件を変更することを特徴とする車両用制御対象判定装置が提案される。

また請求項７に記載された発明によれば、請求項６の構成に加えて、前記制御対象判定手段は、自車の車線変更が検出された場合に、所定距離以遠の物体を制御対象から除外することを特徴とする車両用制御対象判定装置が提案される。

また請求項８に記載された発明によれば、請求項６の構成に加えて、前記制御対象判定手段は、自車の車線変更が検出された場合に所定距離以遠の物体を制御対象として判定するタイミングを遅らせることを特徴とする車両用制御対象判定装置が提案される。

また請求項９に記載された発明によれば、請求項６〜請求項８の何れか１項の構成に加えて、車速を検出する車速センサと、ヨーレートを検出するヨーレートセンサと、ドライバーにより操作される方向指示器とを備え、前記走行軌跡推定手段は、車速センサで検出した車速およびヨーレートセンサで検出したヨーレートに基づいて車両の将来の走行軌跡を推定するとともに、前記車線変更検出手段は、推定された走行軌跡および方向指示器からの信号に基づいて自車の車線変更を検出することを特徴とする車両用制御対象判定装置が提案される。

尚、実施例のレーダー装置１４は本発明の物体検知手段に対応する。

請求項１の構成によれば、物体検知手段が車両の進行方向に存在する物体を検知した結果と、走行軌跡推定手段が推定した自車の将来の走行軌跡と、予め定められた制御対象判定条件とに基づいて制御対象判定手段が制御対象を判定する際に、振れ速度検出手段が推定された走行軌跡が左右に振れる振れ速度を検出し、制御対象判定手段が振れ速度に基づいて制御対象判定条件を変更するので、振れ速度の大小により変化する走行軌跡の推定精度の変化に応じて適切な制御対象判定条件を設定し、制御対象を的確に判定することができる。

請求項２の構成によれば、比較手段が振れ速度を所定の閾値と比較し、振れ速度が閾値以上であると制御対象判定手段が所定距離以遠の物体を制御対象から除外するので、振れ速度が大きくて走行軌跡の推定精度が低下しているときに遠方の物体を制御対象から除外することで、制御対象の誤判定を回避することができる。

請求項３の構成によれば、比較手段が振れ速度を所定の閾値と比較し、振れ速度が閾値以上であると制御対象判定手段が所定距離以遠の物体を制御対象として判定するタイミングを遅らせるので、振れ速度が大きくて走行軌跡の推定精度が低下しているときに瞬間的な走行軌跡の振れやノイズの影響を排除することで、判定精度を低下させることなく可及的に遠方の物体までを制御対象として判定することができる。

請求項４の構成によれば、比較手段が自車からの距離の増加に応じて振れ速度の閾値を増加させるので、物体の検知精度が低下する遠方ほど大きい閾値を設定して制御対象の誤判定を一層確実に防止することができる。

請求項５の構成によれば、走行軌跡推定手段が車速センサで検出した車速およびヨーレートセンサで検出したヨーレートに基づいて車両の将来の走行軌跡を推定するので、走行軌跡を精度良く推定することができる。

請求項６の構成によれば、物体検知手段が車両の進行方向に存在する物体を検知した結果と、走行軌跡推定手段が推定した自車の将来の走行軌跡と、予め定められた制御対象判定条件とに基づいて制御対象判定手段が制御対象を判定する際に、車線変更検出手段が自車が走行する車線の変更を検出すると制御対象判定手段が制御対象判定条件を変更するので、車線の変更に伴って自車の将来の走行軌跡の推定精度が低下するのを補償して制御対象を的確に判定することができる。

請求項７の構成によれば、車線変更検出手段が自車の車線変更を検出すると制御対象判定手段が所定距離以遠の物体を制御対象から除外するので、車線変更による制御対象の判定精度の低下を補償して制御対象の誤判定を回避することができる。

請求項８の構成によれば、車線変更検出手段が自車の車線変更を検出すると制御対象判定手段が所定距離以遠の物体を制御対象として判定するタイミングを遅らせるので、車線の変更に伴って自車の将来の走行軌跡の推定精度が低下しているときでも、制御対象の判定精度を低下させることなく可及的に遠方の物体までを制御対象として判定することができる。

請求項９の構成によれば、車速センサで検出した車速およびヨーレートセンサで検出したヨーレートに基づいて車両の将来の走行軌跡を推定するので、走行軌跡を精度良く推定することができる。しかも車線変更検出手段が推定された走行軌跡および方向指示器からの信号に基づいて自車の車線変更を検出するので、車線変更を確実に検出することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の第１実施例を示すもので、図１はＡＣＣシステムの制御系のブロック図、図２は作用を説明するフローチャート、図３は自車の将来の走行軌跡の推定手法の説明図、図４は自車の将来の走行軌跡が不安定な場合の作用説明図、図５は走行軌跡の振れ速度の定義の説明図である。

図１に示すように、先行車が存在するときには予め設定した車間距離を保持して前記先行車に追従走行し、先行車が存在しないときには予め設定した車速で定速走行するＡＣＣ（アダプティブ・クルーズ・コントロール）システムは、走行軌跡推定手段Ｍ１と、振れ速度検出手段Ｍ２と、比較手段Ｍ３と、制御対象判定手段Ｍ４と、制御目標値決定手段Ｍ５と、車両制御手段Ｍ６とを備える。

走行軌跡推定手段Ｍ１には車速センサ１１およびヨーレートセンサ１２が接続され、比較手段Ｍ３および制御対象判定手段Ｍ４にはレーダー装置１４が接続され、車両制御手段Ｍ６にはディスプレイ１５、減速アクチュエータ１６および加速アクチュエータ１７が接続される。

走行軌跡推定手段Ｍ１は、図３に示すように、車速センサ１１で検出した車速とヨーレートセンサ１２で検出したヨーレートとに基づいて自車の将来の走行軌跡Ｔを推定する。即ち、現在の車速およびヨーレートから車両の旋回半径Ｒが算出できるため、現在の自車の進行方向に前記旋回半径Ｒの円弧を連ねることで自車の将来の走行軌跡Ｔを推定することができる。この走行軌跡Ｔの推定は所定時間Δｔ毎に行われる。

振れ速度検出手段Ｍ２は、前回推定した走行軌跡と今回推定した走行軌跡とを比較し、両者のずれから走行軌跡の振れ速度を検出する。即ち、図５に示すように、時刻ｔにおいて自車に固定したＸ−Ｙ座標系に推定した走行軌跡を重ね合わせ、車体前後方向に沿うＸ座標が所定値Ｘ_n（例えば１００ｍ）のときのＹ座標である横変位の前回値Ｙ_nを算出する。時刻ｔから所定時間Δｔが経過した時刻ｔ＋Δｔに再び推定した走行軌跡を前記Ｘ−Ｙ座標系に重ね合わせ、Ｘ座標が所定値Ｘ_n+1（例えば１００ｍ）のときのＹ座標である横変位の今回値Ｙ_n+1を算出する。そして振れ速度検出手段Ｍ２は、横変位の偏差の絶対値｜Ｙ_n−Ｙ_n+1｜を算出する。この横変位の偏差の絶対値｜Ｙ_n−Ｙ_n+1｜は所定時間Δｔにおける走行軌跡の横方向の振れ量であり、走行軌跡の振れ速度に対応する。

比較手段Ｍ３は、振れ速度検出手段Ｍ２で算出した横変位の偏差の絶対値｜Ｙ_n−Ｙ_n+1｜を予め記憶した閾値と比較し、｜Ｙ_n−Ｙ_n+1｜≧閾値が成立したときに、制御対象判定手段Ｍ４はレーダー装置１４が検知した先行車を制御対象として判定する基準を変更する。即ち、制御対象判定手段Ｍ４は推定された走行軌跡上に検知された物体を先行車として判定するが、｜Ｙ_n−Ｙ_n+1｜≧閾値が成立しないときには、例えば１００ｍ前方の先行車までを制御対象として判定し、｜Ｙ_n−Ｙ_n+1｜≧閾値が成立したときには、１００ｍよりも短い例えば７０ｍ前方の先行車までを制御対象として判定する。

尚、｜Ｙ_n−Ｙ_n+1｜≧閾値が成立した場合に、先行車が制御対象であるか否かの判定を即座に行わず、所定時間遅れをもって前記判定を行うようにしても良い。このようにすれば、瞬間的な走行軌跡の振れやノイズの影響のために不必要な判定距離の短縮が行われるのを防止し、判定精度を低下させることなく、できる限り遠方の先行車までを制御対象であると判定することができる。

このように、推定された自車の将来の走行軌跡は遠方になるほど誤差が増加することから、走行軌跡が不安定な場合（つまり振れ速度が大きい場合）には遠方の先行車が制御対象であるか否かの判定を精度良く行うことが困難になる。そのため、図４に示すように、本来は制御対象である先行車を制御対象でないと誤認する可能性や、本来は制御対象でない先行車を制御対象であると誤認する可能性があるが、走行軌跡が不安定な場合に先行車が制御対象であるか否かを判定する最大距離を短縮方向に変更することで、制御対象の誤判定を回避することができる。

しかして、制御目標値決定手段Ｍ５は、前記制御対象となった先行車に自車を追従走行させるためのパラメータである目標車速、目標加減速度、目標車間距離等を決定する。そして車両制御手段Ｍ６は、制御目標値決定手段Ｍ５で決定した制御目標値に基づいて減速アクチュエータ１６や加速アクチュエータ１７を駆動し、スロットルバルブを開閉したりブレーキ装置を作動させたりして追従走行制御や定速走行制御を実行するとともに、ディスプレイ１５に現在の車両の制御状態を表示してドライバーに報知する。

次に、上記作用を図２のフローチャートに基づいて更に説明する。

先ずステップＳ１で走行軌跡推定手段Ｍ１がヨーレートおよび車速に基づいて自車の将来の走行軌跡を推定する。続くステップＳ２で振れ速度検出手段Ｍ２が将来の走行軌跡の振れ速度を検出し、ステップＳ３で比較手段Ｍ３が振れ速度を閾値と比較する。その結果、振れ速度が閾値以上であり、かつステップＳ４で検知された物体までの距離が所定距離以上であれば、ステップＳ５で前記所定距離よりも遠方の物体を制御対象であるか否かの判定から除外する。言い換えると、検知された物体が制御対象であるか否かの判定を行う最大距離を前記所定距離まで短縮する。

図６〜図８は本発明の第２実施例を示すもので、図６はＡＣＣシステムの制御系のブロック図、図７は作用を説明するフローチャート、図８は自車が車線変更を行う場合の作用説明図である。

図６に示す第２実施例は、第１実施例の振れ速度検出手段Ｍ２および比較手段Ｍ３に代えて車線変更検出手段Ｍ７を備えており、車線変更検出手段Ｍ７には走行軌跡推定手段Ｍ１で推定した走行軌跡と、ドライバーにより操作される方向指示器１３からの信号とが入力される。

図８に示すように、例えば右側の車線で先行車に追従走行している自車が左側の車線に車線変更する場合、先ずステアリングハンドルを左に切ってから右に戻す操作を行うが、ステアリングハンドルを右に戻したときに発生する右向きのヨーレートにより、推定された将来の走行軌跡は右側の車線を指向することになる。その結果、車線変更後の自車は左車線を走行しているにも関わらず、右車線の先行車を制御対象であると誤認する可能性がある。

そこで、車線変更検出手段Ｍ７は、走行軌跡推定手段Ｍ１で推定した走行軌跡と方向指示器１３で指示された進行方向とに基づいて自車の車線変更を検出する。自車の車線変更が検出されると、第１実施例と同様に、制御対象判定手段Ｍ４は、通常は例えば１００ｍ前方の先行車までを制御対象として判定していたのを、その最大判定距離を短縮して１００ｍよりも短い例えば７０ｍ前方の先行車までを制御対象として判定する。これにより、車線変更に伴って自車の将来の走行軌跡の推定精度が低下しても、その影響を最小限に抑えて制御対象の誤判定を回避することができる。

このとき、先行車が制御対象であるか否かの判定を即座に行わず、所定時間遅れをもって前記判定を行うようにしても良い。このようにすれば、瞬間的な走行軌跡の振れやノイズの影響のために、不必要な判定距離の短縮が行われるのを防止し、判定精度を低下させることなく、できる限り遠方の先行車までを制御対象であると判定することができる。

また推定された走行軌跡の変化と方向指示器１３の操作信号とを用いて車線変更の検出を行うので、車線変更を確実に検出することができる。

次に、上記作用を図７のフローチャートに基づいて更に説明する。

先ずステップＳ１１で車線変更検出手段Ｍ７が自車の車線変更を検出したとき、ステップＳ１２で所定時間が経過し、かつステップＳ１３で検知された物体までの距離が所定距離以上であれば、ステップＳ１４で前記所定距離よりも遠方の物体を制御対象であるか否かの判定から除外する。言い換えると、検知された物体が制御対象であるか否かの判定を行う最大距離を前記所定距離まで短縮する。

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。

例えば、実施例ではＡＣＣシステムについて説明したが、本発明はＡＣＣシステム以外の任意の用途の車両用制御対象判定装置に対して適用することができる。

また第１実施例では自車から１００ｍ前方での走行軌跡の振れ速度に基づいて先行車を制御対象と判定する最大距離を短縮するか否かを判定しているが、自車の前方の複数の距離における走行軌跡の振れ速度に基づいて前記判定を行えば、一層的確な判定を行うことができる。この場合、推定された走行軌跡の誤差は遠方になるほど増加するため、自車から遠方になるに従って、横変位の偏差の絶対値｜Ｙ_n−Ｙ_n+1｜と比較する閾値を大きく設定する必要がある。

第１実施例に係るＡＣＣシステムの制御系のブロック図作用を説明するフローチャート自車の将来の走行軌跡の推定手法の説明図自車の将来の走行軌跡が不安定な場合の作用説明図走行軌跡の振れ速度の定義の説明図第２実施例に係るＡＣＣシステムの制御系のブロック図作用を説明するフローチャート自車が車線変更を行う場合の作用説明図

符号の説明

１１車速センサ
１２ヨーレートセンサ
１３方向指示器
１４レーダー装置（物体検知手段）
Ｍ１走行軌跡推定手段
Ｍ２振れ速度検出手段
Ｍ３比較手段
Ｍ４制御対象判定手段
Ｍ７車線変更検出手段

Claims

車両の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段（１４）と、
車両の将来の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段（Ｍ１）と、
物体検知手段（１４）による検知結果、走行軌跡推定手段（Ｍ１）により推定された走行軌跡および予め定められた制御対象判定条件に基づいて制御対象を判定する制御対象判定手段（Ｍ４）と、
を備えた車両用制御対象判定装置において、
走行軌跡推定手段（Ｍ１）により推定された走行軌跡が左右に振れる振れ速度を検出する振れ速度検出手段（Ｍ２）を備え、
前記制御対象判定手段（Ｍ４）は、検出された振れ速度に基づいて前記制御対象判定条件を変更することを特徴とする車両用制御対象判定装置。
検出された振れ速度を所定の閾値と比較する比較手段（Ｍ３）を備え、
前記制御対象判定手段（Ｍ４）は、検出された振れ速度が前記閾値以上の場合に、所定距離以遠の物体を制御対象から除外することを特徴とする、請求項１に記載の車両用制御対象判定装置。
検出された振れ速度を所定の閾値と比較する比較手段（Ｍ３）を備え、
前記制御対象判定手段（Ｍ４）は、検出された振れ速度が前記閾値以上の場合に、所定距離以遠の物体を制御対象として判定するタイミングを遅らせることを特徴とする、請求項１に記載の車両用制御対象判定装置。
前記比較手段（Ｍ３）は、自車からの距離の増加に応じて前記閾値を増加させることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用制御対象判定装置。
車速を検出する車速センサ（１１）と、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ（１２）とを備え、
前記走行軌跡推定手段（Ｍ１）は、車速センサ（１１）で検出した車速およびヨーレートセンサ（１２）で検出したヨーレートに基づいて車両の将来の走行軌跡を推定することを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両用制御対象判定装置。
車両の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段（１４）と、
車両の将来の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段（Ｍ１）と、
物体検知手段（１４）による検知結果、走行軌跡推定手段（Ｍ１）により推定された走行軌跡および予め定められた制御対象判定条件に基づいて制御対象を判定する制御対象判定手段（Ｍ４）と、
を備えた車両用制御対象判定装置において、
自車が走行する車線の変更を検出する車線変更検出手段（Ｍ７）を備え、
前記制御対象判定手段（Ｍ４）は、自車が走行する車線の変更が検出されたときに前記制御対象判定条件を変更することを特徴とする車両用制御対象判定装置。
前記制御対象判定手段（Ｍ４）は、自車の車線変更が検出された場合に、所定距離以遠の物体を制御対象から除外することを特徴とする、請求項６に記載の車両用制御対象判定装置。
前記制御対象判定手段（Ｍ４）は、自車の車線変更が検出された場合に所定距離以遠の物体を制御対象として判定するタイミングを遅らせることを特徴とする、請求項６に記載の車両用制御対象判定装置。
車速を検出する車速センサ（１１）と、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ（１２２）と、ドライバーにより操作される方向指示器（１３）とを備え、
前記走行軌跡推定手段（Ｍ１）は、車速センサ（１１）で検出した車速およびヨーレートセンサ（１２）で検出したヨーレートに基づいて車両の将来の走行軌跡を推定するとともに、前記車線変更検出手段（Ｍ７）は、推定された走行軌跡および方向指示器（１３）からの信号に基づいて自車の車線変更を検出することを特徴とする、請求項６〜請求項８の何れか１項に記載の車両用制御対象判定装置。