JP2007008332A - 車両用走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定速走行制御時に車線逸脱防止制御が作動して車両が減速した後に、再び車両が加速されるのを防ぐ。
【解決手段】定速走行制御が行われている時に、車線逸脱防止制御が作動した場合に、車線逸脱防止制御が作動した後の車速が設定速度より低い場合には、設定速度を、車線逸脱防止制御後の車速に変更する。これにより、車線逸脱防止制御が作動して、車速が低下した後に、車両が設定速度まで加速されるのを防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両を設定車速で自動走行させる定速走行制御や、先行車を検出している時は先行車と所定の車間距離を保つように追従走行し、先行車が検出できなくなると所定の設定車速で定速走行する追従走行制御等、設定車速で車両を定速走行させることが可能な車速制御と、自車両が自車線から逸脱しないように車両を制御する車線逸脱防止制御とを組み合わせた車両用走行制御装置に関する。

従来、予め設定した車速を維持して自動走行する定速走行制御時や、先行車に追従走行する追従走行時に、自車両が走行車線から逸脱しないように車両を制御する車線逸脱防止制御が作動する場合には、車両を減速させて、車両の安全性を確保する車両用走行制御装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００３−３２７０１１号公報

しかしながら、従来の車両用走行制御装置では、車線逸脱防止制御の作動時には、車速を減速させるが、車線逸脱防止制御の作動後には、設定車速まで（先行車に追従可能な場合は、先行車と所定の車間距離に近づくまで）車両を加速させることになり、ドライバの意図に関係なく、車両の減速および加速が連続して行われてしまい、車両挙動に違和感を感じてしまうという問題が生じる。

本発明による車両用走行制御装置は、設定速度で車両を走行させることが可能な車速制御が行われている時に車線逸脱防止制御が作動した場合に、車線逸脱防止制御の作動後の車速が設定速度以下であれば、設定速度を、車線逸脱防止制御の作動後の車速に変更することを特徴とする。

本発明による車両用走行制御装置によれば、車線逸脱防止制御の作動後の車速が設定速度以下であれば、設定速度を、車線逸脱防止制御の作動後の車速に変更するので、車線逸脱防止制御の作動後に車両が加速されてしまうのを防ぐことができる。

図１は、一実施の形態における車両用走行制御装置の構成を示す図である。一実施の形態における車両用走行制御装置は、車載カメラ１と、車速センサ２と、スロットルアクチュエータ３と、ブレーキアクチュエータ４と、ディスプレイ５と、制御装置１０とを備える。

車載カメラ１は、車両に搭載されて、車両前方を撮像する。車速センサ２は、自車両の速度を検出する。スロットルアクチュエータ３は、後述する制御装置１０からの指令に基づいて、スロットルバルブの開閉を行う。ブレーキアクチュエータ４は、制御装置１０からの指令に基づいて、ブレーキの制御を行う。

制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備え、車両を一定の速度で走行させる定速走行制御、および、車両が走行車線から逸脱しないように、車両を制御する車線逸脱防止制御を行う。定速走行制御では、車両の速度を設定車速に保つために、スロットルアクチュエータ４およびブレーキアクチュエータ５を制御する。また、定速走行制御が行われている間は、ディスプレイ５に設定車速の数字を表示して、定速走行制御が行われていることをドライバに報知する。なお、設定車速は、ドライバが設定／変更することができる。

車線逸脱防止制御を行うために、制御装置１０は、まず、カメラ６によって撮像される画像に対して既知の画像処理（例えば、白線検出処理）を施すことにより、自車両が走行している車線（走行レーン）を規定する線（例えば、白線）を検出する。次に、検出した線から車両が逸脱しそうであると判定すると、車線逸脱を防止する方向のヨーモーメントが車両に作用するように、車輪に制動力を加える。すなわち、左右輪のうち、車線逸脱方向と反対側の車輪に制動力を加えることにより、車線からの逸脱を防止する。この車線逸脱防止制御は、既知の制御である。

車両が走行車線から逸脱しそうであると判定した場合でも、車線変更のように、ドライバの意志によって、車両が走行車線を逸脱するような場合には、車線逸脱防止制御は作動させない。また、車線逸脱防止制御が既に作動している場合には、すぐに中止する。ここでは、ドライバがステアリング操作を行うか、または、ウインカの操作を行うと、車両が走行車線を逸脱するのがドライバの意志によるものであると判断する。

上述したように、車線逸脱防止制御の作動時には、車輪に制動力を加えるので、車速が低下する。従って、定速走行制御を行っている時に、車線逸脱防止制御を作動させる場合には、定速走行制御よりも車線逸脱防止制御が優先して行われるように、車両を制御する。すなわち、定速走行制御を行っている時に、車線逸脱防止制御を作動させる場合には、図示しないエンジンへのトルク要求を禁止する。これにより、車線逸脱防止制御の作動時に、車速を一定に保とうとする定速走行制御が行われるのを防ぐことができる。

一実施の形態における車両用走行制御装置では、車線逸脱防止制御の作動後の車速Ｖeが、定速走行制御における設定車速Ｖsより低下した場合に、設定車速Ｖsを車速Ｖeに変更する。これにより、車線逸脱防止制御が作動して、車両が減速した後に、定速走行制御によって、車両が加速されてしまうことを防ぐ。

図２は、一実施の形態における車両用走行制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャートである。図示しないイグニッションスイッチがドライバによってオンされると、制御装置１０は、ステップＳ１０の処理を開始する。ステップＳ１０では、定速走行制御中であるか否かを判定する。定速走行制御は、ドライバが定速走行制御を開始するためのスイッチ（不図示）を操作することによって開始される。定速走行制御が行われていないと判定するとステップＳ１０で待機し、定速走行制御が行われていると判定すると、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、車線逸脱防止制御が作動するか否かを判定する。ここでは、自車両が走行車線から逸脱しそうであると判定した時に、車線逸脱防止制御が作動すると判定する。車線逸脱防止制御が作動すると判定すると、ステップＳ３０に進み、車線逸脱防止制御は作動しないと判定すると、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ３０では、図示しないエンジンへのトルク要求を禁止する。すなわち、スロットルアクチュエータ３に対して、スロットルバルブを全閉にするように指令を出す。この時、定速走行制御は終了にはならず、作動待機状態となる。エンジンへのトルク要求を禁止すると、ステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０では、ディスプレイ５に表示されている設定車速の数字を点滅表示させるように、ディスプレイ５に指令を出す。上述したように、定速走行制御が行われている時に車線逸脱防止制御を行う場合には、車線逸脱防止制御を優先的に行うが、設定車速の数字を点滅表示させることにより、定速走行制御が終了しておらず、作動待機状態であることをドライバに知らせることができる。

ステップＳ４０に続くステップＳ５０では、車線逸脱防止制御が終了したか否かを判定する。車線逸脱防止制御が終了していないと判定すると、ステップＳ６０に進む。ステップＳ６０では、定速走行制御の解除条件が成立したか否かを判定する。ここでは、以下の条件（ａ）または（ｂ）が成立していれば、定速走行制御の解除条件が成立したと判定する。
（ａ）車線逸脱防止制御が作動してから、所定時間（例えば、３秒）以内に、再び車線逸脱防止制御が作動した。
（ｂ）車両が走行車線を逸脱した。

ステップＳ６０において、（ａ）および（ｂ）の条件が成立していないと判定すると、ステップＳ３０に戻り、（ａ）または（ｂ）の条件が成立していると判定すると、ステップＳ７０に進む。ステップＳ７０では、定速走行制御を解除する。例えば、車両がカーブを走行しているような状況では、車線逸脱防止制御が一度作動して、車両が走行車線内にとどまっても、再び、走行車線から外れそうになって、車線逸脱防止制御が作動することがある。このような場合には、車両の安全性をさらに向上させるため、定速走行制御を解除する。また、車線逸脱防止制御が作動したにも関わらず、車両が走行車線を逸脱したような場合にも、車両の安全性を向上させるために、定速走行制御を解除する。ステップＳ７０において、定速走行制御を解除すると、ステップＳ１０に戻る。なお、定速走行制御を解除すると、制御装置１０は、ディスプレイ５に表示されている設定車速の数字を消去するように、ディスプレイ５に指令を出す。

ステップＳ５０において、車線逸脱防止制御が終了したと判定すると、ステップＳ８０に進む。ステップＳ８０では、ドライバの操作が原因で車線逸脱防止制御が終了したか否かを判定する。上述したように、ドライバがハンドル操作を行うか、または、ウインカ操作を行った場合には、ドライバの意志によって車両が走行車線を逸脱すると判断して、車線逸脱防止制御を解除する。従って、ドライバがハンドル操作を行ったことを示す信号、または、ウインカ操作を行ったことを示す信号が制御装置１０に入力されると、ドライバの操作が原因で車線逸脱防止制御が終了したと判定してステップＳ１１０に進み、定速走行制御を再開する。この場合、点滅表示をさせていた設定車速の数字を通常の表示形態に戻す。これにより、定速走行制御が再開されたことをドライバに知らせることができる。

一方、ステップＳ８０において、車線逸脱防止制御が終了した理由がドライバの操作に基づくものではないと判定すると、ステップＳ９０に進む。ステップＳ９０では、車速センサ２によって検出される車速Ｖeが定速走行制御における設定車速Ｖsより高いか否かを判定する。車線逸脱防止制御後の車速Ｖeが設定車速Ｖsより高いと判定すると、ステップＳ１１０に進み、定速走行制御を再開する。すなわち、車速を設定車速Ｖsに一致させるように、スロットルアクチュエータ３およびブレーキアクチュエータ４に対して指令を出す。

一方、ステップＳ９０において、車線逸脱防止制御後の車速Ｖeが設定車速Ｖs以下であると判定すると、ステップＳ１００に進む。ステップＳ１００では、定速走行制御における設定車速を車線逸脱防止制御後の車速Ｖeに変更する。設定車速を車線逸脱防止制御後の車速Ｖeに変更すると、ステップＳ１１０に進み、定速走行制御を再開する。これにより、車両は、車線逸脱防止制御が作動した後の車速Ｖeを維持した状態で、定速走行制御を行う。

一実施の形態における車両用走行制御装置によれば、定速走行制御が行われている時に、車線逸脱防止制御が作動して、車線逸脱防止制御の作動後の車速が設定速度より低い場合に、設定速度を、車線逸脱防止制御の作動後の車速に変更するので、車線逸脱防止制御が作動する前後において、車両の減速および加速が自動的に行われてしまうのを防ぐことができる。特に、車線逸脱防止制御の作動後に、車両が勝手に加速してしまうのを防いで、乗員が違和感を感じないようにすることができる。

一実施の形態における車両用走行制御装置によれば、自車両が自車線を逸脱する車両挙動がドライバの意志に基づくものであると判定すると、設定速度を変更しないので、車線逸脱防止制御の作動前の状態を維持することができる。

一実施の形態における車両用走行制御装置によれば、定速走行制御を行っている時に、車線逸脱防止制御が作動してから、所定時間内に、再び車線逸脱防止制御が作動した場合には、定速走行制御を解除するので、車両の安全性をさらに向上させることができる。また、車線逸脱防止制御が作動したにも関わらず、車両が自車線から逸脱した場合にも、定速走行制御を解除するので、車両の安全性をさらに向上させることができる。

一実施の形態における車両用走行制御装置によれば、定速走行制御を行っている時に、車線逸脱防止制御を作動させる場合には、ディスプレイ５に表示している設定車速を点滅表示させるようにした。これにより、定速走行制御は終了しておらず、作動待機中であることをドライバに報知することができる。

本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、定速走行制御は、ドライバが定速走行制御を開始するためのスイッチ（不図示）を操作することによって、開始するものとして説明したが、開始するための条件はスイッチ操作に限られることはない。例えば、先行車に追従して自動走行するシステムにおいて、先行車を検出していない間は、一定の速度で走行する技術が知られている。この定速走行制御時に、車線逸脱防止制御が作動して、車線逸脱防止制御後の速度が設定速度より低くなると、設定速度を車線逸脱防止制御後の車速に変更することができる。この場合にも、車線逸脱防止制御の作動前後において、ドライバの意図に関係なく、車両の減速および加速が連続して行われてしまうのを防ぐことができる。

車線逸脱防止制御の作動後の車速が設定速度より低下している場合において、車線逸脱防止制御時に車両に発生させるヨーレートに応じて、設定速度を変更させるようにしてもよい。例えば、車線逸脱防止制御時に車両に発生させるヨーレートが所定値より大きい場合には、設定速度を、車線逸脱防止制御の作動後の車速よりさらに低い速度に設定する。車両に発生させるヨーレートが大きい場合には、車線逸脱防止制御の作動時に、車輪に加える制動力が大きいため、減速度合が大きくなる。この場合に、設定速度を、車線逸脱防止制御の作動後の車速よりさらに低い速度に設定することにより、車両の減速後にすぐに定速走行状態に移行する場合に比べて、車両挙動をスムーズにすることができる。

上述した一実施の形態では、車線逸脱防止制御の作動後の車速が設定速度より低い場合に、設定速度を、車線逸脱防止制御の作動後の車速に変更したが、車線逸脱防止制御を行っている間に、車速指令値を所定の低下率で少しずつ減少させるようにしてもよい。この場合、ドライバの意志で車線変更を行ったために、定速走行制御を再開する場合には、車速指令値を所定の上昇率で設定車速まで上昇させることもできる。

定速走行制御が行われていた状態で車線逸脱防止制御が行われる場合には、ディスプレイ５に表示されている設定車速を点滅表示させるようにしたが、設定車速を表示している色を変更したり、ディスプレイ５の背景色を変更するようにしてもよい。すなわち、定速走行制御が終了しておらず、作動待機状態であることをドライバに報知できる表示方法であれば、どのような表示形態でもよい。また、定速走行制御が作動待機状態であることを、合成音声等によって、乗員に報知することもできる。

なお、上記実施形態においては定速走行制御と車線逸脱防止制御とを組み合わせたものを挙げたが、定速走行制御の代わりに先行車追従制御を適用しても、全く同様の効果を得ることができる。一般的に、先行車追従制御は、運転者が設定した設定車速を上限車速として先行車に追従走行する車速制御である。すなわち、定速走行制御中に先行車に接近すると、先行車と所定の車間距離を保つように追従走行し、先行車が大きく加速して設定車速以上になると、自車両も設定車速まで加速して再び設定車速で定速走行する。

このような先行車追従制御中も本発明を適用することができる。例えば、先行車に追従走行中に車線逸脱防止制御が行われた場合、先行車が加速していると車線逸脱防止制御の後に先行車に追従するために加速してしまうことになる。しかしながら、本発明によれば、車線逸脱防止制御の後は、その時の車速が設定車速に設定されるため、先行車が加速していても自車両は加速しない。また、車線逸脱防止制御の後、先行車が減速している場合は、追従走行制御は継続されているため、先行車の減速に伴って減速することができる。

車線逸脱防止制御では、車線逸脱を防止する方向のヨーモーメントが車両に作用するように車輪に制動力を加えたが、ステアリングを操作することにより、車線逸脱を防止するようにしてもよい。すなわち、車線逸脱方向と反対側にステアリングを回すことにより、車線逸脱を防止することができる。この場合でも、車両の安全性のため、車線逸脱防止制御時には、車両を減速させることが好ましい。

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、車速センサ２が車速検出手段を、車載カメラ１、ブレーキアクチュエータ４および制御装置１０が車線逸脱防止制御手段を、制御装置１０、スロットルアクチュエータ３およびブレーキアクチュエータ４が車速制御手段を、制御装置１０が設定速度変更手段を、ディスプレイ５が表示手段をそれぞれ構成する。本明細書（特許請求の範囲）においては、設定車速で車両を走行させることができる定速走行制御および追従走行制御を「車速制御」と総称し、これら制御を行う手段として「車速制御手段」と記している。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。

一実施の形態における車両用走行制御装置の構成を示す図 一実施の形態における車両用走行制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャート

符号の説明

１…車載カメラ、２…車速センサ、３…スロットルアクチュエータ、４…ブレーキアクチュエータ、５…ディスプレイ、１０…制御装置

Claims (8)

1. 設定速度で車両を走行させることが可能な車速制御手段と、
   自車両が自車線から外れそうになると判定すると、自車両が自車線から逸脱しないように、車両を制御する車線逸脱防止制御手段と、
   車速を検出する車速検出手段と、
   前記車速制御手段によって車速制御が行われている時に、前記車線逸脱防止制御手段によって車線逸脱防止制御が作動した場合に、車線逸脱防止制御の作動後に前記車速検出手段によって検出された車速が前記設定速度以下の場合に、前記設定速度を、前記車速検出手段によって検出された車速に変更する設定速度変更手段とを備えることを特徴とする車両用走行制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用走行制御装置において、
   前記設定速度変更手段は、車線逸脱防止制御が作動した後に前記車速検出手段によって検出された車速が前記設定速度より高い場合には、前記設定速度を変更しないことを特徴とする車両用走行制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用走行制御装置において、
   自車両が自車線を逸脱する車両挙動がドライバの意志に基づくものであるか否かを判定する判定手段をさらに備え、
   前記判定手段によって、自車両が自車線を逸脱する車両挙動がドライバの意志に基づくものであると判定されると、前記設定速度を変更しないことを特徴とする車両用走行制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の車両用走行制御装置において、
   前記車速制御手段は、前記車速制御を行っている時に、前記車線逸脱防止制御が作動してから、所定時間内に、再び前記車線逸脱防止制御が作動した場合には、前記車速制御を解除することを特徴とする車両用走行制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の車両用走行制御装置において、
   前記車速制御手段は、前記車線逸脱防止制御の作動後に車両が自車線から逸脱した場合には、前記車速制御を解除することを特徴とする車両用走行制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の車両用走行制御装置において、
   前記設定速度変更手段は、前記車線逸脱防止制御の作動時に車両に発生させるヨーレートが所定値より大きい場合に、前記設定速度を、前記車線逸脱防止制御の作動後に前記車速検出手段によって検出された車速より低い速度に設定することを特徴とする車両用走行制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の車両用走行制御装置において、
   前記車速制御が行われている時に、前記車線逸脱防止制御手段が車線逸脱防止制御を行う場合には、前記車速制御が作動待機中であることを示す表示を行う表示手段をさらに備えることを特徴とする車両用走行制御装置。
8. 設定速度で車両を走行させることが可能な車速制御を行うとともに、自車両が自車線から逸脱しないように車両を制御する車線逸脱防止制御を行う車両用走行制御装置において、
   前記車速制御が行われている時に、前記車線逸脱防止制御が作動した場合に、前記車線逸脱防止制御の作動後の車速が前記設定速度以下の場合に、前記設定速度を、前記車線逸脱防止制御の作動後の車速に変更することを特徴とする車両用走行制御装置。

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