JP2008094131A - 車両用走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転者が制御対象として車両制御を行う意思がない物体に対して意図せぬ車両制御が行われるのを回避し、運転者の違和感を解消する。
【解決手段】 制御対象決定手段Ｍ４により決定された制御対象との距離および相対速度に基づいて走行制御手段Ｍ６が自車を走行制御する際に、マニュアル停止検出手段Ｍ７が車速検出手段１４で検出した自車の車速と、減速操作検出手段１５で検出した運転者の減速操作とに基づいて自車が停止したことを検出し、かつ比較手段Ｍ４ａが自車の走行軌跡上に存在する物体までの距離が判定閾値以上と判定すると、制御対象決定手段Ｍ４がその物体を制御対象から除外する。従って、自車が物体から遠く離れて停車した場合、つまり運転者がその物体を制御対象として車両制御を行う意思がない場合に、運転者の意思に反して前記物体を制御対象とする車両制御が行われるのを回避し、運転者の違和感を解消することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、低車速領域で自車を先行車に対して所定の車間距離で追従走行させる車両用走行制御装置に関する。

自車の将来の走行軌跡をヨーレートおよび車速に基づいて推定する車両の走行軌跡推定装置において、発進時のような低車速時にヨーレートの検出精度の低下により走行軌跡の推定精度が低下するのを補償すべく、自車が停止する前の推定走行軌跡を記憶しておき、その停止に続く発進時に、前記記憶した推定走行軌跡を用いて先行車に対する追従走行制御を行うものが、下記特許文献１により公知である。
特開２００２−３１９１００号公報

ところで、一般に従来の追従走行制御装置では、以下のような問題点があった。

図５（Ａ）に示すように、先行車がカーブ路の入口から僅かに進んだ位置で停止しており、先行車の後方を走行する自車がカーブ路の手前の直線路の末端で停止したとする。図５（Ｂ）に示すように、低速で発進する先行車に所定の車間距離で自動的に追従走行すべく、運転者が追従走行制御を開始するスイッチをＯＮしたとする。このとき、自車はカーブ路の手前の直線路の末端にあるため、自車の推定走行軌跡は真っ直ぐ前方となり、その右側にずれた先行車は先行車として認識されず、例えばガードレールに設けられた反射板のような路側物が先行車と誤認されてしまう。

この状態で運転者が追従走行制御を開始するスイッチをＯＮして自車が発進したとき、停止した路側物が先行車として誤認されているために、その路側物との車間距離を確保する制御により自車は直ぐに減速・停止してしまい、先行車に対してスムーズに追従走行することができなくなる。

その後の発進により自車がカーブ路に進入して右に旋回を始めるため、図５（Ｃ）に示すように、自車の推定走行軌跡は右前方となって本来の先行車が正しく先行車として認識され、この先行車に対する追従走行制御が開始される。

このように、従来のものでは、発進する先行車に対して自車が追従走行制御を開始する際に、自車の動きがギクシャクしたものとなってしまい、運転者の意思に合致したスムーズな発進が阻害される可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、運転者が制御対象として車両制御を行う意思がない物体に対して意図せぬ車両制御が行われるのを回避し、運転者の違和感を解消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、自車の車速を検出する車速検出手段と、自車の進行方向の検知領域に向けて電磁波を送信するとともに検知領域内に存在する物体からの反射波を受信する送受信手段と、送受信手段からの信号に基づいて物体との距離および相対速度を検出する物体検知手段と、自車の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、物体検知手段の検知結果および走行軌跡推定手段の推定結果に基づいて自車が制御対象とすべき物体を決定する制御対象決定手段と、制御対象決定手段により決定された制御対象との距離および相対速度に基づいて自車を走行制御する走行制御手段とを備えた車両用走行制御装置において、運転者の減速操作を検出する減速操作検出手段と、車速検出手段および減速操作検出手段の出力に基づいて運転者の減速操作により自車が停止したことを検出するマニュアル停止検出手段と、走行軌跡推定手段により推定された自車の走行軌跡上に存在する物体までの距離を判定閾値と比較する比較手段とを備え、制御対象決定手段は、マニュアル停止検出手段により運転者の減速操作による自車の停止が検出され、かつ比較手段により前記走行軌跡上に存在する物体までの距離が判定閾値以上と判定された場合には、そ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走行制御装置が提案される。

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、運転者による方向指示器の操作、あるいは運転者による所定値以上の操舵量が検出された場合には、前記判定閾値を大きくすることを特徴とする車両用走行制御装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記判定閾値は、自車が前記物体を回避して発進可能な距離であることを特徴とする車両用走行制御装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項３のの構成に加えて、前記判定閾値は、約１０ｍであることを特徴とする車両用走行制御装置が提案される。

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、運転者の走行制御開始意思を検出する走行制御開始意思検出手段と、走行制御開始意思検出手段により運転者の走行制御開始意思が検出された場合に走行制御手段による自車の走行制御を開始する走行制御開始手段とを備え、制御対象決定手段は、走行制御開始意思検出手段により運転者の走行制御開始意思が検出された際の物体までの距離に基づいて該物体を制御対象から除外するか否かを決定することを特徴する車両走行制御装置が提案される。

尚、実施の形態のレーダー装置Ｓｒは本発明の物体検知手段に対応し、実施の形態の所定値Ｂは本発明の判定閾値に対応する。

請求項１の構成によれば、制御対象決定手段により決定された制御対象との距離および相対速度に基づいて走行制御手段が自車を走行制御する際に、マニュアル停止検出手段が車速検出手段で検出した自車の車速と、減速操作検出手段で検出した運転者の減速操作とに基づいて自車が停止したことを検出し、かつ比較手段が自車の走行軌跡上に存在する物体までの距離が判定閾値以上と判定すると、制御対象決定手段がその物体を制御対象から除外する。従って、自車が物体から遠く離れて停車した場合、つまり運転者がその物体を制御対象として車両制御を行う意思がない場合に、運転者の意思に反して前記物体を制御対象とする車両制御が行われるのを回避し、運転者の違和感を解消することができる。

また請求項２の構成によれば、運転者による方向指示器の操作、あるいは運転者による所定値以上の操舵量が検出された場合は、運転者が自車を先行車に追従走行させる意思がないと推定されるため、このような場合に判定閾値を大きくすることで、運転者の意思に反して自車の発進が抑制されるのを防止することが可能になる。

また請求項３の構成によれば、停止した物体を回避して自車が発進可能な距離として判定閾値を設定したので、運転者が物体との距離および相対速度に基づいて自車を走行制御する意思がないときに、その物体を回避して自車を発進させることができる。

また請求項４の構成によれば、物体を制御対象とするか否かを判定する判定閾値を約１０ｍとしたので、その物体を容易に回避して自車を発進させることができる。

また請求項５の構成によれば、走行制御開始意思検出手段が運転者の走行制御開始意思を検出し、走行制御開始手段が走行制御手段による自車の走行制御を開始するとき、制御対象決定手段は運転者の走行制御開始意思が検出された際の物体までの距離に基づいて該物体を制御対象とするか否かを決定するので、制御対象と判定された物体に追従しての自車の発進、あるいは制御対象と判定されない物体を回避しての自車の発進をスムーズに行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の実施の形態を示すもので、図１は追従走行制御装置の制御系のブロック図、図２は停止した先行車に続いて自車が停止するときの作用説明図、図３は停止状態から発進する先行車に続いて自車が発進するときの作用説明図、図４は追従走行制御装置の作用を説明するフローチャートである。

図１に示すように、主として低車速領域で自車の前方を走行する先行車に対して一定の車間距離を保って追従走行し、先行車が減速して停止に至るとそれに追従して自車を減速・停止させる追従走行制御装置は、物体検知手段Ｍ１と、走行軌跡推定手段Ｍ２と、判定エリア設定手段Ｍ３と、制御対象決定手段Ｍ４と、比較手段Ｍ４ａと、制御目標値決定手段Ｍ５と、走行制御手段Ｍ６と、マニュアル停止検出手段Ｍ７と、走行制御開始手段Ｍ８とを備える。

物体検知手段Ｍ１にはレーザーレーダー装置やミリ波レーダー装置等のレーダー装置Ｓｒが接続され、走行軌跡推定手段Ｍ２にはナビゲーションシステム１１、ヨーレート検出手段１２、操舵角検出手段１３および車速検出手段１４が接続され、制御対象決定手段Ｍ４には走行制御開始意思検出手段１６が接続され、マニュアル停止検出手段Ｍ７には車速検出手段１４および減速操作検出手段１５が接続され、走行制御開始手段Ｍ８には走行制御開始意思検出手段１６が接続され、走行制御手段Ｍ６には加速アクチュエータ１７、減速アクチュエータ１８およびディスプレイ１９が接続される。

前記減速操作検出手段１５は、例えば運転者がブレーキペダルを踏んだときにＯＮするブレーキスイッチや、運転者がブレーキペダルに加える踏力を検出する踏力検出手段で構成される。先行車に対して一定の車間距離を保っての追従走行制御中に運転者が自発的にブレーキ操作を行って自車を停止させると、その時点で前記追従走行制御が自動的に終了する。前記走行制御開始意思検出手段１６は、このような場合に運転者が追従走行制御を再開するために操作する走行制御開始スイッチのＯＮ操作を検出する。

物体検知手段Ｍ１は、レーダー装置Ｓｒの出力に基づいて、自車の前方に存在する物体の距離および相対速度を算出する。走行軌跡推定手段Ｍ２は、ナビゲーションシステム１１に記憶された道路情報と、ヨーレート検出手段１２で検出したヨーレートと、操舵角検出手段１３で検出した操舵角と、車速検出手段１４で検出した車速とに基づいて自車の将来の走行軌跡を推定する。

判定エリア設定手段Ｍ３は、走行軌跡推定手段Ｍ２で推定した自車の将来の走行軌跡を中心線として、その中心線に沿う所定幅および所定長さの判定エリアを設定する。

制御対象決定手段Ｍ４は、物体検知手段Ｍ１で検知した物体のうちから判定エリア内に存在する所定の物体を追従走行制御の制御対象となる先行車として決定する。

制御目標値決定手段Ｍ５は、制御対象決定手段Ｍ４で決定した先行車を制御対象とし、それに自車を所定の車間距離を保って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。

そして走行制御手段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加速アクチュエータ１７や減速アクチュエータ１８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先行車に対する追従走行制御を実行するとともに、ディスプレイ１９に現在の車両の制御状態を表示して運転者に報知する。

このような先行車に対する追従走行制御が行われるとき、減速操作検出手段１５が運転者の減速操作（例えば、ブレーキペダルの踏み込み）を検出し、かつ車速検出手段１４が車速ゼロの状態を検出すると、マニュアル停止検出手段Ｍ７は、追従走行制御によってではなく、運転者の自発的なブレーキ操作により自車が停止したことを検出する。

このようにして運転者の自発的なブレーキ操作により自車が停止すると、先行車に対する追従走行制御は一旦終了する。そして運転者が走行制御開始スイッチをＯＮ操作すると、それを走行制御開始意思検出手段１６が検出することで、先行車に対する追従走行制御が再開される。走行制御開始意思検出手段１６が運転者の追従走行制御の開始意思を検出すると、比較手段Ｍ４ａは、その時点で物体検知手段Ｍ１が検知している先行車候補の物体との距離を後述する所定値Ｂと比較し、先行車候補の物体との距離が所定値Ｂ以上の場合には、その物体を先行車から除外する。この所定値Ｂは、自車が先行車候補の物体を迂回して容易に発進できる距離（例えば、１０ｍ）として設定される。

これにより、停止している先行車の後方で自車が発進せずに停止状態のままになる不具合を解消し、運転者の意思に応じた自車のスムーズな発進が可能になる。

これを図２に基づいて更に説明すると、自車が運転者の自発的なブレーキ操作で停止するとき、先行車に対して追従走行する意思がある場合には、停止した先行車に対して接近して停止する傾向がある（図２（Ａ）参照）。逆に、先行車がハザードランプを点滅させて停止したような場合に、運転者が先行車に対して追従走行する意思がない場合には、停止した先行車から離れて停止する傾向がある（図２（Ｂ）参照）。何故ならば、先行車に対して接近して停止してしまうと、先行車を迂回したり追い越したりする場合に先行車が邪魔になるからである。

よって、自車が先行車に対して所定値Ｂ未満の距離で停止した場合には、次に自車が発進する場合に先行車を制御対象として追従走行制御を行わせ、自車が先行車に対して所定値Ｂ以上の距離で停止した場合には、次に自車が発進する場合に先行車を制御対象としないことで、先行車を迂回したり追い越したりするのが容易になり、これにより運転者の意思に合致した走行制御が可能になって運転者の違和感を解消することができる。

この追従走行制御装置によれば、図５で説明した従来の追従走行制御装置の問題点も解消される。

即ち、図３（Ａ）において、先行車がカーブ路の入口から僅かに進んだ位置で停止しており、先行車の後方を走行する自車が先行車に続いてカーブ路の手前の直線路の末端で停止し、図３（Ｂ）において、低速で発進する先行車に所定の車間距離で追従走行すべく、運転者が追従走行制御を開始するスイッチをＯＮしたとする。このとき、自車の推定走行軌跡上に存在する路側物の距離Ｄは前記距離Ｂよりも大きいため、路側物が先行車として誤認されることはない。そして自車がカーブ路に進入して右に旋回を始めたことにより、図３（Ｃ）に示すように、自車の推定走行軌跡は右前方となって本来の先行車が正しく先行車として認識され、この先行車に対する追従走行制御が開始される。

このように、本実施の形態によれば、追従走行制御を開始するスイッチをＯＮしたときに、路側物を先行車と誤認して発進直後の自車が減速・停止する事態を回避することができ、先行車に対する追従走行制御をスムーズに開始することができる。

次に、本実施の形態の追従走行制御装置の作用を、図４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でレーダー装置Ｓｒにより自車前方の物体を検知し、ステップＳ２で自車の推定走行軌跡を算出する。続くステップＳ３で自車が運転者のブレーキ操作で停止した後に停止保持状態になったのでなければ、つまり通常の追従走行制御中であれば、ステップＳ４で、制御対象距離を通常の所定値Ａ（例えば、１００ｍ）に設定する。制御対象距離とは、その距離よりも近い物体を制御対象とする距離である。

続くステップＳ５で自車の推定走行軌跡上に制御対象候補が存在し、ステップＳ６で前記制御対象候補の距離が前記所定距離Ａ未満であれば、ステップＳ７で前記制御対象候補を制御対象として追従走行制御を実行する。また前記ステップＳ５で自車の推定走行軌跡上に制御対象候補が存在しない場合、あるいは前記ステップＳ６で前記制御対象候補の距離が前記所定距離Ａ以上であれば、ステップＳ８で制御対象なしとする。

また前記ステップＳ３で自車が運転者のブレーキ操作で停止した後に停止保持状態になり、かつステップＳ９で自車の推定走行軌跡上に制御対象候補が存在すれば、ステップＳ１０で制御対象距離を前記通常の所定値Ａよりも小さい所定値Ｂ（例えば、１０ｍ）に設定する。この所定値Ｂは、本発明の判定閾値に対応する。そしてステップＳ１１で前記制御対象候補の距離が前記所定距離Ｂ未満であれば、ステップＳ１２で前記制御対象候補を制御対象として追従走行制御を実行する。また前記ステップＳ９で自車の推定走行軌跡上に制御対象候補が存在しない場合、あるいは前記ステップＳ１１で前記制御対象候補の距離が前記所定距離Ｂ以上であれば、ステップＳ８で制御対象なしとする。

ところで、運転者が制御対象候補に対して追従走行制御を実行する意思がないときは、その制御対象候補を回避しようとして方向指示器を操作したり、ステアリングホイールを操作するため、方向指示器を操作が検出された場合や、所定値以上の操舵量が検出された場合に、前記所定値Ｂを更に大きくしても良い。このようにすれば、運転者が追従走行制御を実行する意思がない先行車を、一層確実に制御対象から除外することができる。

以上、本発明の実施の形態を詳述したが、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、所定値Ａおよび所定値Ｂは実施の形態で例示した距離に限定されず、適宜変更可能である。

追従走行制御装置の制御系のブロック図 停止した先行車に続いて自車が停止するときの作用説明図 停止状態から発進する先行車に続いて自車が発進するときの作用説明図 追従走行制御装置の作用を説明するフローチャート 従来の追従走行制御装置の作用を説明する、前記図３に対応する図

符号の説明

１４ 車速検出手段
１５ 減速操作検出手段
１６ 走行制御開始意思検出手段
Ｂ 所定値（判定閾値）
Ｍ１ 物体検知手段
Ｍ２ 走行軌跡推定手段
Ｍ４ 制御対象決定手段
Ｍ４ａ 比較手段
Ｍ６ 走行制御手段
Ｍ７ マニュアル停止検出手段
Ｍ８ 走行制御開始手段
Ｓｒ レーダー装置（物体検知手段）

Claims (5)

1. 自車の車速を検出する車速検出手段（１４）と、
   自車の進行方向の検知領域に向けて電磁波を送信するとともに検知領域内に存在する物体からの反射波を受信する送受信手段（Ｓｒ）と、
   送受信手段（Ｓｒ）からの信号に基づいて物体との距離および相対速度を検出する物体検知手段（Ｍ１）と、
   自車の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段（Ｍ２）と、
   物体検知手段（Ｍ１）の検知結果および走行軌跡推定手段（Ｍ２）の推定結果に基づいて自車が制御対象とすべき物体を決定する制御対象決定手段（Ｍ４）と、
   制御対象決定手段（Ｍ４）により決定された制御対象との距離および相対速度に基づいて自車を走行制御する走行制御手段（Ｍ６）とを備えた車両用走行制御装置において、
   運転者の減速操作を検出する減速操作検出手段（１５）と、
   車速検出手段（１４）および減速操作検出手段（１５）の出力に基づいて運転者の減速操作により自車が停止したことを検出するマニュアル停止検出手段（Ｍ７）と、
   走行軌跡推定手段（Ｍ２）により推定された自車の走行軌跡上に存在する物体までの距離を判定閾値と比較する比較手段（Ｍ４ａ）とを備え、
   制御対象決定手段（Ｍ４）は、マニュアル停止検出手段（Ｍ７）により運転者の減速操作による自車の停止が検出され、かつ比較手段（Ｍ４ａ）により前記走行軌跡上に存在する物体までの距離が判定閾値（Ｂ）以上と判定された場合には、そ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走行制御装置。
2. 運転者による方向指示器の操作、あるいは運転者による所定値以上の操舵量が検出された場合には、前記判定閾値（Ｂ）を大きくすることを特徴とする、請求項１に記載の車両用走行制御装置。
3. 前記判定閾値（Ｂ）は、自車が前記物体を回避して発進可能な距離であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両用走行制御装置。
4. 前記判定閾値（Ｂ）は、約１０ｍであることを特徴とする、請求項３に記載の車両用走行制御装置。
5. 運転者の走行制御開始意思を検出する走行制御開始意思検出手段（１６）と、
   走行制御開始意思検出手段（１６）により運転者の走行制御開始意思が検出された場合に走行制御手段（Ｍ６）による自車の走行制御を開始する走行制御開始手段（Ｍ８）とを備え、
   制御対象決定手段（Ｍ４）は、走行制御開始意思検出手段（１６）により運転者の走行制御開始意思が検出された際の物体までの距離に基づいて該物体を制御対象から除外するか否かを決定することを特徴する、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両用走行制御装置。

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