JP2015058920A - 運転支援装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】運転支援装置300は、先行車検出部310と、目標車間距離となるように自車の速度調整を支援する速度支援部330と、先行車走行軌跡取得部340と、進入車検知部320と、進入車走行軌跡取得部350と、先行車の走行軌跡及び前記進入車の走行軌跡の少なくとも一方に基づいて自車の目標走行軌跡を設定する目標軌跡設定部370と、目標走行軌跡に基づいて算出した操舵量の調整を支援する操舵支援部380と、進入車の走行軌跡と先行車の走行軌跡とのずれ量が所定値以下となる地点を特定する地点特定部360を備える。目標軌跡設定部370は、地点特定部360が特定した地点以降において進入車の走行軌跡に基づいて自車の目標走行軌跡を設定する。
【選択図】図1
Description
上記課題を解決する運転支援装置は、自車の前方にある先行車を検出する先行車検出部と、自車と前記先行車との間の車間距離が目標車間距離となるように自車の速度調整を制御する速度制御部と、前記先行車の走行軌跡を取得する先行車走行軌跡取得部と、自車と前記先行車との間に進入する進入車を検知する進入車検知部と、前記進入車検知部で検知した進入車の走行軌跡を取得する進入車走行軌跡取得部と、前記先行車の走行軌跡及び前記進入車の走行軌跡の少なくとも一方に基づいて自車の目標走行軌跡を設定する目標軌跡設定部と、前記目標走行軌跡に基づいて自車の操舵量の調整を制御する操舵制御部と、前記進入車の走行軌跡と前記先行車の走行軌跡とのずれ量が所定値以下となる地点を特定する地点特定部と、を有し、前記速度制御部は、前記進入車検知部で前記進入車を検知した場合、前記進入車を前記速度制御部の先行車に設定し、前記目標軌跡設定部は、前記速度制御部が前記進入車を先行車に設定した後、少なくとも前記地点特定部が特定した地点までは前記進入車の進入以前の先行車の走行軌跡に基づいて自車の目標走行軌跡を設定し、前記地点特定部が特定した地点以降において前記進入車の走行軌跡に基づいて自車の目標走行軌跡を設定することを要旨とする。
このような構成によれば、先行車の走行軌跡と進入車の走行軌跡とに交差する直線によれば、ずれ量の算出が容易である。
このような構成によれば、先行車の走行軌跡と進入車の走行軌跡とのいずれかに直交する直線によれば、ずれ量の算出がより容易である。
以下、運転支援装置を具体化した第1の実施形態について図1〜図8を参照して説明する。
図1に示すように運転支援装置300は、自動車などの車両10に適用される。運転支援装置300は、先行車20に追従走行させる先行車追従制御を含む先行車追従支援を運転支援として車両10に提供している。先行車追従支援に基づいて先行車20に追従走行している車両10では、車両10と先行車20との間に進入車30が進入するとき、その先行車追従支援において支援対象となる先行車20と進入車30とが適切なタイミングで切り換えられる。
図5に示すように、車両10は、所定の車間距離を確保する車間距離制御を含む車間距離支援、及び、目標走行軌跡に沿うように走行する走行軌跡制御を含む走行軌跡支援を行うことによって先行車20に追従走行させられる。このとき、図6に示すように、車両10の進行方向右前方から車両10と先行車20との間に進入車30が進入してくることに応じて、車両10の運転支援装置は、車間距離を調整する対象車を先行車20から進入車30へ切り換える。一方、先行車20の走行軌跡21と進入車30の走行軌跡31との距離である「ずれ量H1」は大きい。このため、この位置で、走行軌跡支援の目標走行軌跡を先行車20の走行軌跡21から進入車30の走行軌跡31へ切り換えてしまうと、車両10はその走行軌跡が進入車30の方向へ大きくぶれる、いわゆる進入車30の方向に引き込まれるようになってしまう。そこで、図6〜図8に示すように、運転支援装置300は、進入車30が進入するにつれて変化する「ずれ量H1」を随時算出しつつ、この「ずれ量H1」が「判定値Δh」以内になる地点を検出する。そして、運転支援装置300は、「ずれ量H1」が「判定値Δh」以下になる地点までは先行車20の走行軌跡21に沿うように走行軌跡支援を行い、「ずれ量H1」が「判定値Δh」以下になる地点以降は進入車30の走行軌跡31に沿うように走行軌跡支援を行う。このように、運転支援装置300は、車間距離を調整する対象車を切り換えるタイミングと、走行軌跡支援の対象となる走行軌跡を切り換えるタイミングとを、それぞれの支援に適したタイミングに調整されることによって、自車が車幅方向に移動する(ふらつく)ことを抑制させる先行車追従支援を提供することができるようになっている。
図1に示すように、車両10は、該車両10の走行状態を検出する装置として、GPS装置101、車載カメラ102、ミリ波レーダ103、加速度センサ104、車速センサ105を備えている。また、車両10には、アクセルペダルセンサ106、ブレーキペダルセンサ107、及び操舵角センサ108などが搭載されている。これらGPS装置101、車載カメラ102、ミリ波レーダ103、加速度センサ104、車速センサ105、アクセルペダルセンサ106、ブレーキペダルセンサ107、及び操舵角センサ108は、車載ネットワークを介して、各種の車両制御等を実行する車載制御装置200に接続されている。なお、車載ネットワークとしては、CAN(コントローラエリアネットワーク)などが挙げられる。
車載制御装置200は、いわゆるECU(電子制御装置)であって、演算部や記憶部を有するマイクロコンピュータを含み構成されている。演算部は、いわゆるCPUなど制御用プログラムの演算処理を実行するものである。記憶部は、制御用プログラムやデータなどが記憶された読み出し専用メモリ(ROM)や、演算部の演算結果が一時的に記憶される揮発性メモリ(RAM)より構成されているとともに、大量のデータを保持することができるハードディスクやフラッシュメモリ(EEPROM)などの不揮発性の記憶媒体を含んで構成されている。よって、車載制御装置200は、記憶部に保持されている制御用プログラムや各種のパラメータを演算部に読み込み、実行処理することで、制御対象に対して所定の機能を提供して当該制御対象の制御を行なう。
目標軌跡設定部370は、先行車走行軌跡取得部340により取得された先行車20の走行軌跡21と、進入車走行軌跡取得部350により取得された進入車30の走行軌跡31と、地点特定部360により特定された地点とが入力される。目標軌跡設定部370は、通常、先行車走行軌跡取得部340により取得された先行車20の走行軌跡21を目標走行軌跡として設定する。一方、目標軌跡設定部370は、地点特定部360から特定された地点が入力されると、その入力された特定された地点までは進入車30の進入以前の先行車20の走行軌跡21に基づいて目標走行軌跡を設定し、その入力された特定された地点以降については進入車30の走行軌跡31に基づいて目標走行軌跡を設定する。つまり、目標軌跡設定部370は、先行車20の走行軌跡21と進入車30の走行軌跡31との間の距離である「ずれ量H1」が「判定値Δh」以下になると特定された地点において、目標走行軌跡として設定する走行軌跡を先行車20の走行軌跡21から進入車30の走行軌跡31に変更する。これにより設定される目標走行軌跡は、先行車20の走行軌跡21から進入車30の走行軌跡31とのつなぎ目になる、特定された地点に生じる軌跡の「ずれ量H1」を、例えば、「判定値Δh」以下にすることができるようになる。すなわち、目標軌跡設定部370は、目標走行軌跡に設定される走行軌跡を、特定された地点において先行車20の走行軌跡31から進入車30の走行軌跡31に変更し、この位置で、目標軌跡設定部370では、目標走行軌跡に設定される走行軌跡の対象が進入車30の進入以前の先行車20の走行軌跡21から進入車30の走行軌跡31に変更される。
図3に示すように、車両10の走行が開始されると、運転支援装置300は、先行車追従支援の実行を指示するスイッチ(図示略)がONであるか否かを判断する(ステップS1)。先行車追従支援の実行を指示するスイッチの状態は、追従支援設定情報として車載制御装置200から入力される。先行車追従支援の実行を指示するスイッチがONではないと判断された場合(ステップS1でNO)、運転支援装置300は、所定の時間間隔を開けて、処理をステップS1に戻す。つまり、再度、先行車追従支援の実行を指示するスイッチがONであるか否かを判断する(ステップS1)。
図4に示すように、目標走行軌跡を生成する処理が開始されると、運転支援装置300は、先行車20があるか否かを判断する(ステップS10)。先行車20がないと判断された場合(ステップS10でNO)、運転支援装置300は、目標走行軌跡をクリアする(ステップS11)とともに、目標走行軌跡を生成する処理を終了する。
図5に示すように、車線R1を走行中の車両10は、車両10の進行方向の前方にあって該車両10に一番近い車両を先行車20として設定している。そして、車両10では、先行車20に対して先行車追従支援が行われている。つまり、車両10では、先行車20に対して車間距離支援が実行されているとともに、先行車20の走行軌跡21に対して走行軌跡支援が実行されている。なお、隣接する車線には、車両10と同じ進行方向に向かって進入車30が走行している。車両10は、進入車30についても、進入候補車として、その走行軌跡31を取得する。
(1)先行車20の走行軌跡21と進入車30の走行軌跡31とのずれ量H1が所定の判定値Δh以下となる地点において、目標走行軌跡11の設定が先行車20の走行軌跡21から進入車30の走行軌跡31に変更されるため、その変更される地点において目標走行軌跡11に生じるずれ量H1も所定の判定値Δh以下になる。これにより、目標走行軌跡11に生じるずれ量H1が抑えられるため、操舵支援により車両10を車幅方向に移動させようとする支援、いわゆるふらつきが抑制される。つまり、速度支援において進入車30が先行車20に設定されたとしても、操舵支援においては先行車20の走行軌跡21と進入車30の走行軌跡31とのずれ量H1が所定の判定値Δh以下となる地点までは先行車20の走行軌跡21を目標走行軌跡11とし、同ずれ量H1が所定の判定値Δh以下となる地点以降に進入車30の走行軌跡31が目標走行軌跡11とされる。これにより、速度支援(車間距離支援)に必要とされる切り換えタイミングと、操舵支援(走行軌跡支援)に必要とされる切換タイミングとが適切に設定されるようになる。つまり操舵支援の切換タイミングは、車両10の走行位置が「ずれ量H1」が「判定値Δh」以下となる地点に到達したときに設定されるようになる。また、先行車20の走行軌跡21と進入車30の走行軌跡31とが切り換えられるとき、操舵支援にかかる制御ゲインを低減させなくてもよいため、操舵支援の応答性が一時的に低下するおそれもない。
(4)先行車20の走行軌跡21に直交する直線によれば、ずれ量の算出がより容易である。
運転支援装置を具体化した第2の実施形態について、図9〜図18を参照して説明する。
図12に示すように、車両10は、運転支援装置300に走行軌跡推定部390を備える。車両10は、車間距離支援、及び、走行軌跡支援を行うことによって先行車20に追従走行させられている。このとき、図13に示すように、車両10の進行方向右前方から車両10と先行車20との間に進入車30が車線R2へ進入してくることに応じて、車両10の運転支援装置は、車間距離支援の対象車を先行車20から進入車30へ切り換える。一方、先行車20の走行軌跡21と進入車30の走行軌跡31との距離であるずれ量は大きいため、この位置では、走行軌跡支援の目標走行軌跡を先行車20の走行軌跡21から進入車30の走行軌跡31へは切り換えない。
まず、図12〜15を参照して、車両10における走行軌跡支援の状態変化について説明する。
続いて、推定走行軌跡の算出について、図16〜図18を参照して詳細に説明する。
また、図17に示すように、図17の車両10及び進入車30の状態からは、地点T0の「初期ずれ量H0」、地点T2における「推定ずれ量H2」、地点T0から地点T2までの走行軌跡31の長さ「D2d」、地点T0から地点T3までの進入車30の走行軌跡31の長さ「D3d」が得られる。このとき、同除辺割合を含む第2の関係式として以下に示す式(2)を利用することができる。
ところで、推定走行軌跡35が地点T3まで算出されていないと「D3d」は利用できないため、これら式(1)と式(2)とから、地点T2では算出できない「D3d」を除いた式として、以下に示す式(3)が得られる。
つまり、この式(3)に基づいて、車両10は、進入車30の走行中の位置から「推定ずれ量H2」離れた位置を推定走行軌跡35上の位置として推定することができるようになる。
つまり、推定走行軌跡の作成処理では、進入車30の走行軌跡31の位置34を地点T2とし、式(3)に基づき「推定ずれ量H2」を算出する。そして、位置34を中心とした半径「推定ずれ量H2」の円34Rを推定し、その円34Rの外周に接線となるように目標走行軌跡11の地点22からできるだけ直線に近いかたちで延ばした軌跡が推定される。これにより推定走行軌跡35が、地点T2に対応する位置24まで設定されるようになる。
運転支援装置を具体化した第3の実施形態について、図19を参照して説明する。
本実施形態は、車両10の走行位置を変更させて先行車20の走行軌跡21を長期間取得させるようにする構成が、第1の実施形態における先行車20の走行軌跡21を取得する構成と相違するものの、それ以外の構成については同様である。よって以下では、主に、第1の実施形態に対して相違する構成について説明することとし、第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を用い、説明の便宜上、その詳細な説明を割愛する。
運転支援装置を具体化した第4の実施形態について、図20及び図21を参照して説明する。
なお、上記各実施形態は、以下の態様で実施することもできる。
・上記各実施形態では、目標走行軌跡に基づいて走行軌跡支援が行われた場合に付いて例示した。このとき、操舵支援部からの目標走行軌跡に追従させるための操舵量の信号が表示装置に表示されれば、ユーザの操作により車両が目標走行軌跡に追従するように走行するようになる。また、操舵支援部からの目標走行軌跡に追従させるための操舵量の信号がアクセル制御装置に入力されれば、許可された範囲で自動的に操舵され、目標走行軌跡に追従するように車両が走行するようになる。
・上記各実施形態では、車載ネットワークはCANである場合について例示した。しかしこれに限らず、車載ネットワークは、接続されているECU等を通信可能に接続させるものであれば、イーサーネット(登録商標)や、フレックスレイ(登録商標)や、IEEE1394(FireWire(登録商標))などその他のネットワークから構成されていてもよい。また、CANを含み、これらのネットワークが組み合わされて構成されていてもよい。これにより、運転支援装置が用いられる車両について構成の自由度の向上が図られるようになる。
・上記第3の実施形態では、進入車30が車線R3に進入することをもって、車両10が占有する幅に進入車30が進入すると判断した場合について例示した。しかしこれに限らず、進入車の車幅や高さなどに基づいて判断される自車による先行車の走行軌跡の取得が困難になると位置に基づいて車両が占有する幅に進入車が進入すると判断してもよい。これにより、運転支援装置の利便性の向上が図られるようになる。
Claims (14)
- 自車の前方にある先行車を検出する先行車検出部と、
自車と前記先行車との間の車間距離が目標車間距離となるように自車の速度調整を制御する速度制御部と、
前記先行車の走行軌跡を取得する先行車走行軌跡取得部と、
自車と前記先行車との間に進入する進入車を検知する進入車検知部と、
前記進入車検知部で検知した進入車の走行軌跡を取得する進入車走行軌跡取得部と、
前記先行車の走行軌跡及び前記進入車の走行軌跡の少なくとも一方に基づいて自車の目標走行軌跡を設定する目標軌跡設定部と、
前記目標走行軌跡に基づいて自車の操舵量の調整を制御する操舵制御部と、
前記進入車の走行軌跡と前記先行車の走行軌跡とのずれ量が所定値以下となる地点を特定する地点特定部と、を有し、
前記速度制御部は、前記進入車検知部で前記進入車を検知した場合、前記進入車を前記速度制御部の先行車に設定し、
前記目標軌跡設定部は、前記速度制御部が前記進入車を先行車に設定した後、少なくとも前記地点特定部が特定した地点までは前記進入車の進入以前の先行車の走行軌跡に基づいて自車の目標走行軌跡を設定し、前記地点特定部が特定した地点以降において前記進入車の走行軌跡に基づいて自車の目標走行軌跡を設定する
ことを特徴とする運転支援装置。 - 前記進入車検知部は、少なくとも自車の目標走行軌跡と前記進入車の車体との間の自車の進行方向に直交する方向における間隔が所定間隔以下になることに基づいて前記進入車を検知し、
前記所定値は、自車の進行方向に直交する方向に、前記所定間隔よりも小さい値である
請求項1に記載の運転支援装置。 - 前記地点特定部は、前記ずれ量を前記先行車の走行軌跡と前記進入車の走行軌跡とに交差する直線上の距離として求める
請求項1又は2に記載の運転支援装置。 - 前記地点特定部は、前記交差する直線を前記先行車の走行軌跡及び前記進入車の走行軌跡のいずれか一方に直交するものとする
請求項3に記載の運転支援装置。 - 前記先行車の走行軌跡として推定される推定走行軌跡を求める走行軌跡推定部をさらに有し、
前記地点特定部は、前記先行車の走行軌跡が取得されなくなった地点から先について、前記先行車の走行軌跡として前記先行車の推定走行軌跡を用いる
請求項1〜4のいずれか一項に記載の運転支援装置。 - 前記走行軌跡推定部は、前記先行車の走行軌跡として取得できた走行軌跡に対して前記進入車の走行軌跡が接近する割合を求め、その求めた接近する割合と前記進入車の走行軌跡とに基づいて前記推定走行軌跡を求める
請求項5に記載の運転支援装置。 - 前記走行軌跡推定部は、前記先行車の走行軌跡が得られた地点において前記進入車の走行軌跡との間の距離を軌跡間距離として求め、この求めた軌跡間距離を前記進入車の走行軌跡の接近する割合に基づき減少させることによって前記推定走行軌跡を算出する
請求項6に記載の運転支援装置。 - 前記走行軌跡推定部は、自車の走行する車線に隣接する車線を走行する隣接車の走行軌跡、及び自車の走行する走行路の形状の少なくとも一方に基づいて前記推定走行軌跡を求める
請求項5に記載の運転支援装置。 - 前記操舵制御部は、前記進入車の影響により前記先行車の走行軌跡の取得が困難になると判断するとき、前記進入車が進入してくる方向とは反対方向の車線幅方向へ自車の移動を支援する
請求項1〜8のいずれか一項に記載の運転支援装置。 - 前記操舵制御部は、自車の進行方向に直交する方向において自車が走行時に占有する幅に前記進入車が進入するとき、前記進入車の影響により前記先行車の走行軌跡の取得が困難になると判断する
請求項9に記載の運転支援装置。 - 前記操舵制御部は、前記地点特定部が前記ずれ量が所定値以下となる地点を特定したとき、前記進入車が進入してくる方向とは反対方向の車線幅方向へ自車の移動を支援することを終了する
請求項9又は10に記載の運転支援装置。 - 自車の前方にある先行車を検出する先行車検出部と、
自車と前記先行車との車間距離が目標車間距離となるように自車の速度調整を制御する速度制御部と、
前記先行車の走行軌跡を取得する先行車走行軌跡取得部と、
自車と前記先行車との間に進入する進入車を検知する進入車検知部と、
前記進入車検知部で検知した進入車の走行軌跡を取得する進入車走行軌跡取得部と、
前記先行車の走行軌跡及び前記進入車の走行軌跡の少なくとも一方に基づいて自車の目標走行軌跡を設定する目標軌跡設定部と、
前記目標走行軌跡に基づいて自車の操舵量の調整を制御する操舵制御部と、
前記進入車の走行軌跡と前記先行車の走行軌跡とのずれ量が所定値以下となる地点を特定する地点特定部と、を有し、
前記速度制御部は、前記進入車検知部で前記進入車を検知した場合、前記進入車を前記速度制御部の先行車に設定し、
前記地点特定部は、前記速度制御部が前記進入車を先行車に設定する地点における前記進入車の走行軌跡と前記先行車の走行軌跡との前記ずれ量に比べて小さい値を前記所定値として設定し、
前記目標軌跡設定部は、前記地点特定部が特定した地点までは前記進入車の進入以前の先行車の走行軌跡に基づいて自車の目標走行軌跡を設定し、前記地点特定部が特定した地点以降において前記進入車の走行軌跡に基づいて自車の目標走行軌跡を設定する
ことを特徴とする運転支援装置。 - 自車の周囲に検出される他車の走行状態に基づいて自車への運転支援を行う運転支援装置であって、
自車の前方を走行する先行車、及び自車と前記先行車との間に進入してくる進入車のいずれか一方の車を調整対象車に設定し、その設定した調整対象車と自車との間の車間距離が所定の距離となるように自車の速度調整を制御する速度制御部と、
前記先行車の走行軌跡、及び前記進入車の走行軌跡をそれぞれ取得するとともに、それら取得した走行軌跡のいずれか一方の走行軌跡を対象軌跡に設定し、その設定した対象軌跡に基づいて自車の走行目標とする目標走行軌跡を設定する目標軌跡設定部と、
前記目標軌跡設定部により設定された目標走行軌跡に基づいて自車の操舵量の調整を制御する操舵制御部と、
前記先行車の走行軌跡と前記進入車の走行軌跡とのずれ量が所定値以下となる地点を特定する地点特定部とを備え、
前記目標軌跡設定部は、前記調整対象車が前記進入車に設定されていること、及び、前記対象軌跡が前記先行車の走行軌跡に設定されていることを条件に、前記地点特定部により特定された地点において前記対象軌跡の設定を前記先行車の走行軌跡から前記進入車の走行軌跡に切り換える
ことを特徴とする運転支援装置。 - 前記速度制御部は、少なくとも自車の目標走行軌跡と前記進入車の車体との間の自車の進行方向に直交する方向における間隔が所定間隔以下になることに基づいて前記調整対象車を前記先行車から前記進入車に切り換え、
前記所定値は、自車の進行方向に直交する方向に、前記所定間隔よりも小さい値である
請求項13に記載の運転支援装置。
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