JP2019137316A - 運転支援装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】運転支援制御を継続的に行う。【解決手段】運転支援装置であって:前方の物体を検出する第1種のセンサと;第1種のセンサとは異なる第2種のセンサと;第1種および第2種のセンサの出力を使用して、車両の前方にある物体との距離が所定範囲内となるように車両を制御する車間距離制御を実行する制御部と、を備える。制御部は、第1種と第2種のセンサのうち一方の出力に基づき車両の前方に物体を検出し、他方の出力に基づき車両の前方に物体を検出しない場合に、さらに:不検出センサの環境が、不検出センサの出力の信頼性に関する第1条件を満たす場合は、車間距離制御を行わず(C12LR,C21LL);不検出センサの環境が、第1条件より不検出センサの出力の信頼性が低いことを表す第2条件を満たす場合は、物体が検出されているセンサである検出センサの出力に基づいて、車間距離制御を行う(C12LL,C21LU)。【選択図】図5

Description

本発明は、車両における運転支援に関するものである。
従来、センサとしてのミリ波レーダとカメラの出力に基づいて車外の立体物を認識する車両運転支援装置が存在する(特許文献1,2)。特許文献1の技術においては、ミリ波レーダとカメラのうち、一方の出力に基づいて立体物が認識され、他方の出力に基づいて立体物が認識されない場合には、以下の処理が行われる。すなわち、その出力に基づいて立体物が検出された方のセンサの出力について、そのセンサに特有の誤検出の特徴を有しているか否かの判定を行う(S103,S105,S106参照)。そして、そのセンサの出力が、それらの誤検出の特徴を有している場合には、誤検出であると判定する(S1302、S1307参照)。
また、特許文献2の技術においては、直前に、ミリ波レーダの出力とカメラの出力のいずれに基づいても、先行車が認識されず、今回、カメラの出力に基づいて先行車が認識され、かつ、ミリ波レーダの出力に基づいて先行車が認識されない場合には(S104,S106参照)、以下の処理が行われる。すなわち、認識された先行車に基づく追従走行は行われない(S107参照)。
特開2005−71204号公報 特開2005−145396号公報
上記の特許文献1の技術においては、物体を検出したセンサの出力の信頼性については、検証が行われ、その信頼性が低い場合には、誤検出と判定される。一方、物体を検出していない方のセンサの出力の信頼性については、検証されない。このため、両方のセンサで物体を検出していない場合に、車両における運転支援制御が行われないだけでなく、一方のセンサで物体を検出した場合にも、その検出が誤検出と判定され、その結果、運転支援が行われないことがある。その結果、運転支援が行われない事態が、多く発生していた。
また、特許文献2の技術も、カメラの出力に基づいて先行車が認識されても、特定の条件を満たす場合には、カメラの出力に基づいて認識された先行車に基づく追従走行は行われない。このため、やはり、車両における運転支援が行われない事態が、多く発生していた。よって、特許文献1,2の技術においては、運転支援が継続的に行われにくかった。
運転支援装置(10)であって:前方の物体(Vp)を検出する第1種のセンサ(211)と;前方の物体(Vp)を検出する第2種のセンサ(221)であって、前記第1種のセンサ(211)とは異なる第2種のセンサ(221)と;前記第1種のセンサ(211)の出力および第2種のセンサ(221)の出力を使用して、車両(500)の前方にある物体(Vp)と前記車両(500)との距離があらかじめ定められた範囲内となるように前記車両(500)を制御する車間距離制御を実行する制御部(100)と、を備える。
前記制御部(100)は、前記第1種のセンサ(211)と前記第2種のセンサ(221)のうち、一方の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、他方の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合に、さらに:物体(Vp)が検出されないセンサである不検出センサの環境が、前記不検出センサの出力の信頼性に関する第1条件を満たす場合には、あらかじめ定められた条件の下で、前記車間距離制御を行わず(S230,C12LR,C21LL); 前記不検出センサの環境が、前記不検出センサの出力の信頼性に関する第2条件であって、前記第1条件よりも前記不検出センサの出力の信頼性が低いことを表す第2条件を満たす場合には、あらかじめ定められた条件の下で、物体(Vp)が検出されているセンサである検出センサの出力に基づいて、前記車間距離制御を行う(S220,S210,C12LL,C21LU)。
車両500が備える構成要素の関係を示すブロック図である。 制御装置100と他の構成要素の関係を示すブロック図である。 制御装置100によって実行される制御対象車両設定処理および運転支援制御処理の処理フローを示すフローチャートである。 制御対象車両設定処理と運転支援制御処理における各構成要素間の情報の流れを示す図である。 車間距離制御の具体的な実施態様を示す表である。 車間距離制御の内容を決定する処理を示すフローチャートである。 ミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が高い安定な環境である場合のミリ波レーダ211の出力を示すグラフである。 ミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が低い不安定な環境である場合のミリ波レーダ211の出力を示すグラフである。 下端距離の測定原理を説明する図である。 幅距離の測定原理を説明する図である。 先行車のオフセット横位置ΔPhを示す平面図である。 ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出しているときに行われる車間距離制御の内容を示すブロック図である。 ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出していないときに行われる車間距離制御の内容を示すブロック図である。 時刻tがt1であるときの先行車の画像Ipv0を囲む矩形領域Rpv0を示す図である。 時刻tがt1+Δtであるときの先行車の画像Ipv1を囲む矩形領域Rpv1を示す図である。
A.第1の実施形態:
A1.車両500の構成:
図1に示すように、車両500は、内燃機関ICE、車輪501、制動装置502、制動ライン503、ステアリングホイール504、操舵機構505、フロントガラス510およびフロントバンパ520を備える。
車両500は、さらに、制御装置100と、レーダECU21と、カメラECU22と、ヨーレートセンサ23と、車輪速度センサ24と、回転角センサ25と、スロットルバルブ駆動装置31と、制動支援装置32とを備える。車両500は、さらに、ミリ波レーダ211と、カメラECU22と、を備えている。制御装置100と、レーダECU21と、カメラECU22と、ミリ波レーダ211と、カメラECU22と、スロットルバルブ駆動装置31と、制動支援装置32とを備えるシステムを、本明細書において、「運転支援装置10」とも呼ぶ。
車両500は、4個の車輪501を備えている。前側の二つの車輪501は、内燃機関ICEの動力を伝えられて回転することによって、車両500を移動させる。後ろ側の二つの車輪501は、車両500の移動に伴って回転する。制動装置502は、運転者の制動ペダル操作に応じて制動ライン503を介して供給されるブレーキ液圧によって各車輪501の制動を実現する。制動装置502は、各車輪501に備えられている。制動ライン503は、制動ペダル操作に応じたブレーキ液圧を派生させるブレーキピストンおよびブレーキ液ラインを備える。ステアリングホイール504は、ステアリングロッドを含む操舵機構505を介して前側の車輪501と接続されている。
ミリ波レーダ211はミリ波を射出し、対象物によって反射された反射波を受信することによって対象物の距離、相対速度および角度を検出するセンサである。本実施形態において、ミリ波レーダ211は、フロントバンパ520の中央に配置されている。
前方カメラ221は、CCD等の撮像素子を1つ備える撮像装置であり、可視光を受光することによって対象物の外形情報を検出結果である画像データとして出力するセンサである。本実施形態において、前方カメラ221はフロントガラス510の上部中央に配置されている。前方カメラ221から出力される画素データは、モノクロの画素データまたはカラーの画素データである。
レーダECU21と、カメラECU22とは、演算部、記憶部および入出力部を備えるマイクロプロセッサである。レーダECU21は、ミリ波レーダ211と接続されている。レーダECU21は、ミリ波レーダ211により取得された反射波に基づいて対象物を表す検出信号を生成し、制御装置100に出力する。カメラECU22は、前方カメラ221と接続されている。カメラECU22は、前方カメラ221によって取得された画像と予め用意されている対象物の形状パターンとを用いて画像によって対象物を示す検出信号を生成し、制御装置100に出力する。
ヨーレートセンサ23は、車両500の回転角速度を検出するセンサである。ヨーレートセンサ23は、例えば、車両の中央部に配置されている。ヨーレートセンサ23から出力される検出信号は、回転方向と角速度に比例する電圧値である。
車輪速度センサ24は、車輪501の回転速度を検出するセンサであり、各車輪501に備えられている。車輪速度センサ24から出力される検出信号は、車輪速度に比例する電圧値または車輪速度に応じた間隔を示すパルス波である。車輪速度センサ24からの検出信号を用いることによって、制御装置100は、車両速度、車両の走行距離等の情報を得ることができる。
回転角センサ25は、ステアリングホイール504の操舵によりステアリンロッドに生じるねじれ量、すなわち、操舵トルク、を検出するトルクセンサである。本実施形態において、回転角センサ25は、ステアリングホイール504と操舵機構とを接続するステアリングロッドに備えられている。回転角センサ25から出力される検出信号は、ねじれ量に比例する電圧値である。
スロットルバルブ駆動装置31は、運転者によるアクセルペダル操作に応じて、または、運転者によるアクセルペダル操作とは無関係に、制御装置100の制御にしたがって、スロットルバルブの開度を調整し、内燃機関ICEの出力を制御するためのアクチュエータである。スロットルバルブ駆動装置31は、例えば、ステッピングモータである。スロットルバルブ駆動装置31には、制御装置100のCPU101からの制御信号に基づきアクチュエータの動作を制御するドライバが実装されている。本実施形態において、スロットルバルブ駆動装置31は、吸気マニフォールドに備えられており、制御装置100からの制御信号に従って内燃機関ICEとしてのガソリンエンジンに吸入される空気量を増減させる。
制動支援装置32は、運転者による制動ペダル操作とは無関係に、制御装置100の制御にしたがって、制動装置502による制動を実現するためのアクチュエータである。なお、制動支援装置32には、制御装置100のCPU101からの制御信号に基づきアクチュエータの動作を制御するドライバが実装されている。本実施形態において、制動支援装置32は、制動ライン503に備えられており、制御装置100からの制御信号に従って制動ライン503における油圧を増減させる。制動支援装置32は、制動ペダルの操作とは独立して制動ライン503の液圧の制御が可能であり、これにより制動支援が実現される。制動支援装置32は、例えば、電動モータと電動モータにより駆動される油圧ピストンとを備えるモジュールから構成されている。あるいは、制動支援装置32は、横滑り防止装置、アンチロックブレーキシステムとして既に導入されている制動制御アクチュエータが用いられても良い。
制御装置100は、スロットルバルブ駆動装置31および制動支援装置32によって、先行車両がある場合に、先行車両と自車両との車間距離を一定距離に維持し、先行車両がない場合には、設定された車速によって自車両を走行させる。このような制御は、定速走行・車間距離制御、いわゆる、アダプティブ・クルーズ・コントロール(ACC)と呼ばれる。なお、定速走行・車間距離制御処理を、本明細書において「車間距離制御」と略記することがある。
車間距離制御は、運転支援の一部である。運転支援には、この他に、操舵機構505を運転者によるステアリングホイール504の操作とは独立して制御する操舵支援が含まれる。これらの機能は、制御装置100によって実現される。
なお、本実施形態におけるミリ波レーダ211を、「第1種のセンサ」とも呼ぶ。前方カメラ221を、「第2種のセンサ」とも呼ぶ。
A2.制御装置100の構成および車間距離制御:
図2に示すように、制御装置100は、中央処理装置101(以下、「CPU101」とも表記する)、メモリ102、入出力インタフェース103およびバス104を備えている。CPU101、メモリ102および入出力インタフェース103はバスを介して接続されており、双方向通信が可能である。制御装置100は、ミリ波レーダ211の出力および前方カメラ221の出力を使用して、車両500の前方にある先行車と車両500との距離があらかじめ定められた範囲内となるように車両500を制御する車間距離制御を実行する。
メモリ102は、CPU101による読み書きが不可能なメモリであるROMと、CPU101による読み書きが可能なメモリであるRAMとを含んでいる。ROMには、運転支援制御の対象となる制御対象車両を設定するための制御対象車両設定プログラムP1、および運転支援制御を実行するための運転支援制御プログラムP2が、格納されている。CPU101は、ROMに格納されている制御対象車両設定プログラムP1をRAMに展開して実行することによって、制御対象車両を設定する機能を実現する。CPU101は、ROMに格納されている運転支援制御プログラムP2をRAMに展開して実行することによって、運転支援制御を実現する。
入出力インタフェース103には、レーダECU21、カメラECU22、ヨーレートセンサ23、車輪速度センサ24および回転角センサ25、ならびにスロットルバルブ駆動装置31および制動支援装置32がそれぞれ制御信号線を介して接続されている。レーダECU21、カメラECU22、ヨーレートセンサ23、車輪速度センサ24および回転角センサ25から、入出力インタフェース103に、検出信号が入力される。入出力インタフェース103から、スロットルバルブ駆動装置31に、スロットルバルブ開度を指示する制御信号が出力される。入出力インタフェース103から、制動支援装置32に、制動レベルを指示する制御信号が出力される。
ミリ波レーダ211から出力される未処理の検出信号は、レーダECU21において処理され、対象物の1または複数の代表位置を示す点または点列からなる第1の検出信号として制御装置100に入力される。
前方カメラ221から出力される画像データには、カメラECU22において特徴点抽出処理が実施される。抽出された特徴点が示すパターンと、予め用意されている制御対象に設定すべき対象物、すなわち、車両の外形を示す比較パターンとが比較される。抽出パターンと比較パターンとが一致または類似する場合には、判別された対象物を含むフレーム画像が生成される。一方、抽出パターンと比較パターンとが一致または類似しない場合、すなわち、非類似の場合にはフレーム画像は生成されない。
カメラECU22においては、画像データに複数の対象物が含まれる場合には、判別された各対象物を含む複数のフレーム画像が生成され、第2の検出信号として制御装置100に入力される。各フレーム画像は画素データにより表され、判別された対象物の位置情報、すなわち、座標情報を含んでいる。
図3に示すように、車両の制御システムの始動後、運転支援装置10は、制御対象車両設定処理(S10)および運転支援制御処理(S20)を実行する。図3に示す処理ルーチンは、例えば、車両の制御システムの始動時から停止時まで、または、スタートスイッチがオンされてからスタートスイッチがオフされるまで、所定の時間間隔にて繰り返して実行される。CPU101(図2参照)が制御対象車両設定プログラムP1を実行することによって、制御対象車両設定処理(S10)が実行される。CPU101が運転支援制御プログラムP2を実行することによって、運転支援制御処理(S20)が実行される。
なお、図3では、説明を容易にするために制御対象車両設定処理S10と運転支援制御処理S20とが同一処理フローに含まれている。しかし、制御対象車両設定処理S10および運転支援制御処理S20は、別々のタイミングにて独立して実行され得る処理である。
運転支援制御処理S20には、例えば、車間距離制御処理、制動支援処理、操舵支援処理が含まれる。制動支援処理には、制御対象車両との衝突回避のための急制動や緩制動が含まれる。操舵支援処理には、制御対象車両との衝突回避のための操舵、車線逸脱防止のための操舵が含まれる。
図4を使用して、制御対象車両設定処理(図3のS10)および運転支援制御処理(図3のS20)における各構成要素間の情報の流れを説明する。レーダECU21において、ミリ波レーダ211の出力に基づいて行われた認識処理の結果、車両500の前方に物体が検出された場合には、制御装置100は、レーダECU21から、対象物を示す第1の検出信号を、受信する。カメラECU22において、前方カメラ221の出力に基づいて行われた認識処理の結果、車両500の前方に物体が検出された場合には、制御装置100は、カメラECU22から、対象物を示す第2の検出信号を、受信する。
制御装置100は、第1の検出信号と第2の検出信号をともに受信した場合には、第1の検出信号と第2の検出信号を使用して、フュージョン処理を行う。より具体的には、制御装置100のCPU101は、レーダECU21から入力された対象物を示す各反射点の位置座標と、カメラECU22から入力された検出信号、すなわち、画像フレームに含まれる判別された車両の位置座標とを対応付けられる場合には、検出結果の統合を行う。そして、対象物に対して、対象物は第1の検出信号と第2の検出信号とに基づいて車両であると判定されたことを示す「フュージョン履歴あり」のフラグを関連づける。第1の検出信号と第2の検出信号とに基づいて車両であると判定された対象物を、本明細書において、「フュージョン物標」とも呼ぶ。なお、本明細書および図面において「フュージョン」を「FSN」と略記することがある。
一方、第1の検出信号と第2の検出信号を受信した場合であって、対象物を示す各反射点の位置座標に対応する車両が画像フレームに表れておらず、対応付けができない場合には、CPU101は、対象物に対して「フュージョン履歴なし」のフラグを関連付ける。また、第1の検出信号と第2の検出信号のいずれか一方が受信されていない場合にも、制御装置100のCPU101は、他方の検出信号における対象物に対して、「フュージョン履歴なし」のフラグを関連付ける。第1の検出信号のみに基づいて車両であると判定された対象物を、本明細書において、「ミリ波単独物標」とも呼ぶ。第2の検出信号のみに基づいて車両であると判定された対象物を、本明細書において、「カメラ単独物標」とも呼ぶ。
制御装置100は、検出している対象物が、フュージョン物標、ミリ波単独物標、およびカメラ単独物標のいずれであるか、に応じて、異なる処理を行って、先行車を選択する(図4の中央参照)。言い替えれば、制御装置100は、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に車両が検出されているか否か、および前方カメラ221の出力に基づいて車両500の前方に車両が検出されているか否か、に応じて、異なる処理を行って、先行車を選択する。その後の運転支援制御において、車両500は、選択された先行車に追従する。先行車を選択する処理については、後により詳細に説明する。
これらのフュージョン処理および先行車を選択する処理は、制御対象車両設定処理(図3のS10、図2のP1参照)において行われる。
制御装置100は、先行車を選択した後、車両500と先行車との間の距離、および車両500と先行車の相対速度に基づいて、車両500の目標加速度を演算する。その後、制御装置100は、目標加速度の情報を、スロットルバルブ駆動装置31および制動支援装置32に送信する。スロットルバルブ駆動装置31は、受信した目標加速度の情報に基づいて、内燃機関ICEに吸入される空気量を制御する。制動支援装置32は、受信した目標加速度の情報に基づいて、制動ライン503における油圧を制御する。これらの処理は、運転支援制御処理(図3のS20、図2のP2参照)において行われる。
図5を使用して、車間距離制御の具体的な実施態様を説明する。レーダECU21とカメラECU22とがいずれもセンサの出力に基づいて車両500の前方に物体を検出している場合には(図5のC11参照)、前述のフュージョン処理が行われ、フュージョン物標の中から、車両500が追従すべき先行車が決定され、車間距離制御が行われる(図4参照)。
一方、レーダECU21とカメラECU22とがいずれもセンサの出力に基づいて車両500の前方に物体を検出していない場合には(図5のC22参照)、車間距離制御は行われない。そして、一定の速度で車両500を走行させる定速走行制御が行われる。
図5において、定速走行制御が行われる場合を、「×」で示す。
レーダECU21とカメラECU22との一方が、センサの出力に基づいて車両500の前方に物体を検出し、他方が、センサの出力に基づいて前記車両の前方に物体を検出しない場合には(図5のC12およびC21参照)、ミリ波レーダ211と前方カメラ221とが不安定環境下にあるか否かに応じて、制御装置100において、異なる処理が行われる。
図6を使用して、ミリ波レーダ211と前方カメラ221とが不安定環境下にあるか否かに応じて、車間距離制御の内容を決定する処理を説明する。図6に示す処理は、制御装置100によって行われる。
ステップS110において、制御装置100は、レーダECU21とカメラECU22とがいずれもセンサの出力に基づいて車両500の前方に物体を検出しているか否かを判定する。判定結果がYesである場合には、処理はステップS210に進む。ステップS110の判定結果がYesであって、ステップS210の処理が実行される状態は、図5のC11に相当する。
ステップS210においては、前述のように、フュージョン処理が行われ、フュージョン物標の中から、車両500が追従すべき先行車が決定されて、車間距離制御が行われる。このとき行われる車間距離制御を、「通常追従走行制御」とも呼ぶ。図5において、通常追従走行制御が行われる場合を、「○」で示す。
ステップS110において判定結果がNoである場合には、処理は、ステップS120に進む。ステップS120において、制御装置100は、レーダECU21がミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に物体を検出しているか否かを判定する。判定結果がYesである場合には、処理はステップS130に進む。ステップS120の判定結果がYesである場合は、図5のC12に相当する。
ステップS130において、制御装置100は、ミリ波レーダ211の出力に基づくレーダECU21の認識結果の信頼性が高いか否かを判定する。より具体的には、(i)ミリ波の反射波のパワーが所定の閾値よりも大きいか否か、(ii)ミリ波の反射波のパワーの変動が所定の変動閾値よりも小さいか否か、(iii)一つの物体が反射する反射波から得られるその物体の奥行きの大きさが奥行き閾値より大きいか否か、などの複数の判断基準に基づいて、判定される。物体の奥行きは、物体の下面から反射される反射波により得られる。たとえば、物体が車両であれば、その物体の奥行きは所定の長さを有する。これに対して、物体が看板であれば、その物体の奥行きは検出されないか、または、一般的な車両よりも小さい奥行きが検出される。判定結果がYesである場合には、処理はステップS210に進む。ステップS130の判定結果がYesであって、ステップS210の処理が実行される状態は、図5のC12Uに相当する。
ステップS130において判定結果がNoである場合には、処理は、ステップS140に進む。ステップS140において、制御装置100は、前方カメラ221の環境が、前方カメラ221の出力の信頼性が低い不安定な環境であることを表すカメラ不安定条件を満たすか否かを判定する。判定結果がYesである場合には、処理はステップS220に進む。ステップS140の判定結果がYesであって、ステップS220の処理が実行される状態は、図5のC12LLに相当する。
すなわち、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出し、前方カメラ221の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出しない場合(S120:Yes,C12)に、さらに、前方カメラ221の環境が、前方カメラ221の出力の信頼性が低いことを表す第2条件を満たす場合には(S140:Yes)、制御装置100は、あらかじめ定められた条件の下で(S130:No)、出力に基づいて先行車が検出されているセンサであるミリ波レーダ211の出力に基づいて、車間距離制御を行う(S220,C12LL)。
ステップS220において、制御装置100は、ステップS210とは異なる車間距離制御を行う。すなわち、ステップS220の車間距離制御においては、ステップS210の車間距離制御よりも、車両500の動きが緩やかになるように、車両500の動きを規定するパラメータが設定される。車両500の動きを規定するパラメータの設定については、後に詳細に説明する。ステップS220において実行される車間距離制御を、「弱追従制御」とも呼ぶ。
このような処理を行うことにより、前方カメラ221の出力に基づかず(S110:No)、ミリ波レーダ211の信頼性が低い出力(S140:Yes)に基づいて車間距離制御を行う際に、レーダECU21の誤検出等に起因する車両500の不自然な動きの発生を防止することができる。
ステップS140において判定結果がNoである場合には、処理は、ステップS230に進む。ステップS140の判定結果がNoであって、ステップS230の処理が実行される状態は、図5のC12LRに相当する。
ステップS230において、制御装置100は、一定の速度で車両500を走行させる定速走行制御を行う。
すなわち、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出し、前方カメラ221の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出しない場合(S120:Yes,C12)に、さらに、出力に基づいて先行車が検出されないセンサである前方カメラ221の環境が、前方カメラ221の出力の信頼性が低くないことを示す第1条件を満たす場合(S140:No)には、制御装置100は、あらかじめ定められた条件の下で(S130:No)、車間距離制御を行わない(S230,C12LR)。
前方カメラ221の環境が、前方カメラ221の出力の信頼性が低いことを表すカメラ不安定条件を満たさない場合には(S140:No)、カメラECU22は、比較的高い信頼性の下で、「先行車なし」の判定を行っていると推定できる。また、レーダECU21の「先行車あり」の判定は、信頼性が高いわけではない(S130:No)。このため、このような状況下では、レーダECU21の「先行車あり」の判定が間違っている可能性が高い。よって、このような場合には、車両500を先行車に追随させるのではなく、定速走行制御を行うことにより(S230)、車両500を安全に走行させることができる。
ステップS120において判定結果がNoである場合には、処理は、ステップS150に進む。ステップS150において、制御装置100は、前方カメラ221の出力に基づくカメラECU22の認識結果の信頼性が高いか否かを判定する。判定結果がNoである場合には、処理はステップS230に進む。ステップS150の判定結果がNoであって、ステップS230の処理が実行される状態は、図5のC22に相当する。
ステップS120,S150でいずれも判定結果がNoであるということは、高い確率で先行車が存在しないということである。よって、このような場合には、定速走行制御を行うことにより(S230)、車両500を安全に走行させることができる。
ステップS150において判定結果がYesである場合には、処理は、ステップS160に進む。ステップS160において、制御装置100は、前方カメラ221の出力に基づくカメラECU22の認識結果の信頼性が高いか否かを判定する。より具体的には、カメラECU22の認識結果の信頼性は、以下のように判定される。すなわち、カメラECU22による物体の認識においては、あらかじめ用意された辞書データ内の物体のデータと、カメラで取得された画像中のある形状との一致の程度が、あらかじめ定められた認識閾値よりも大きい場合に、辞書データ内の物体が画像中に存在すると判定される。そのように判定された物体の、辞書データ内のデータとの一致の程度が、信頼閾値よりも大きい場合に、制御装置100は、カメラECU22の認識結果の信頼性が高いと判定する。一方、物体の辞書データ内のデータとの一致の程度が、信頼閾値よりも小さい場合に、制御装置100は、カメラECU22の認識結果の信頼性が低いと判定する。なお、信頼閾値は、認識閾値よりも高い値に設定される。判定結果がNoである場合には、処理はステップS230に進む。ステップS160の判定結果がNoであって、ステップS230の処理が実行される状態は、図5のC21Rに相当する。
レーダECU21は、「先行車なし」の判定を行っている(S120:No)。また、カメラECU22の「先行車あり」の判定は、信頼性が高いわけではない(S160:No)。このため、このような状況下では、カメラECU22の「先行車あり」の判定が間違っている可能性が高い。よって、このような場合には、車両500を先行車に追随させるのではなく、定速走行制御を行うことにより(S230)、車両500を安全に走行させることができる。
ステップS160において判定結果がYesである場合には、処理は、ステップS170に進む。ステップS170において、制御装置100は、ミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が低い不安定な環境であることを表すレーダ不安定条件を満たすか否かを判定する。判定結果がYesである場合には、処理はステップS210に進む。ステップS170の判定結果がYesであって、ステップS210の処理が実行される状態は、図5のC21LUに相当する。
すなわち、前方カメラ221の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出し、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出しない場合(S150:Yes,C21)に、さらに、ミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性に関する第2条件であって、第1条件よりもミリ波レーダ211の出力の信頼性が低いことを表す第2条件を満たす場合には(S170:Yes)、制御装置100は、あらかじめ定められた条件の下で(S160:Yes)、出力に基づいて先行車が検出されているセンサである前方カメラ221の出力に基づいて、車間距離制御を行う(S210,C21LU)。
ミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が低いことを表すレーダ不安定条件を満たす場合には(S170:Yes)、レーダECU21の「先行車ない」の判定(S120:No)は、信頼性が高いわけではない。一方、カメラECU22は、高い信頼性の下で「先行車あり」の判定を行っている(S150,S160:Yes)。このため、このような状況下では、レーダECU21の「先行車なし」の判定が間違っている可能性が高い。よって、このような場合には、通常追従走行制御を行うことにより(S210)、車両500を高い頻度で、通常追従走行制御を行うことができる。すなわち、通常追従走行制御が中断される確率を低減することができる。
なお、図6のS170を経てステップS210の処理が実行される場合(図5のC21LU参照)には、制御装置100は、S110またはS130でYesの判断がなされてS210の処理が実行される場合とは、異なる車間距離制御を行う。図6のS180を経てステップS210の処理が実行される場合(図5のC21LL参照)も同様である。すなわち、前方カメラ221の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出し、ミリ波レーダ211に基づいて車両500の前方に先行車を検出しない場合であって、ミリ波レーダ211の環境がミリ波レーダ211の出力の信頼性が低い環境である場合(S170:Yes,C21LU)には、制御装置100は、前記ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出している場合の車間距離制御(C11,C12U)とは、異なる車間距離制御を行う。
すなわち、(i)前方カメラ221の出力に基づいて行われる図6のC21LUの車間距離制御においては、C11,C12Uの車間距離制御よりも、車両500の動きが緩やかになるように、車両500の動きを規定するパラメータが設定される。(ii)C21LUの車間距離制御においては、C11,C12Uの車間距離制御とは、車両500との距離があらかじめ定められた範囲内となるように車両500を制御する対象の先行車の決定のために使用される閾値パラメータの設定が、異なる値に設定される。各パラメータの設定については、後に詳細に説明する。
ステップS170において判定結果がNoである場合には、処理は、ステップS180に進む。ステップS180において、制御装置100は、今回の「先行車あり」の判断が、初期選択であったか否かの判定を行う。今回の「先行車あり」の判断が「初期選択」であるとは、それまで先行車に追従する制御(S210,S220参照)が行われておらず、今回の処理で、「先行車あり」の判断がされることを意味する。
ステップS180において判定結果がNoである場合には、処理は、ステップS210に進む。ステップS180の判定結果がNoであって、ステップS210の処理が実行される状態は、図5のC21LLに相当する。図6のS180を経てステップS210の処理が実行される場合(図5のC21LL参照)も、図6のS170を経てステップS210の処理が実行される場合(図5のC21LU参照)と同様の車間距離制御が行われる。
レーダECU21は、「先行車なし」の判定を行っている(S120:No)。そして、ミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が低いことを表すレーダ不安定条件を満たさない場合には(S170:No)、レーダECU21は、比較的高い信頼性の下で、「先行車なし」の判定を行っていると推定できる。一方、カメラECU22は、高い信頼性の下で「先行車あり」の判定を行っている(S150,S160:Yes)。このような矛盾した判定結果の下でも、直前まで「先行車あり」の判断がされていたのであれば(S180:No)、カメラECU22の「先行車あり」の判定が正しい可能性が高い。よって、このような場合には、通常追従走行制御を行うことにより(S210)、車両500を高い頻度で、通常追従走行制御を行うことができる。すなわち、通常追従走行制御が中断される確率を低減することができる。
ステップS180において判定結果がYesである場合には、処理は、ステップS230に進む。ステップS180の判定結果がYesであって、ステップS230の処理が実行される状態は、図5のC21LLに相当する。
すなわち、前方カメラ221の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出し、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出しない場合(S150:Yes,C21)に、さらに、出力に基づいて先行車が検出されないセンサであるミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が低くないことを示す第1条件を満たす場合(S170:No)には、制御装置100は、あらかじめ定められた条件の下で(S160:Yes,S180:Yes)、車間距離制御を行わない(S230,C21LL)。
前述のように、ステップS180の状況下では、レーダECU21は高い信頼性の下で「先行車なし」の判定を行っており(S120,S170:No)、一方、カメラECU22も、高い信頼性の下で「先行車あり」の判定を行っている(S150,S160:Yes)。しかし、直前まで「先行車なし」の判断がされていたのであれば(S180:Yes)、レーダECU21の「先行車なし」の判定が正しい可能性が高い。よって、このような場合には、車両500を先行車に追随させるのではなく、定速走行制御を行うことにより(S230)、車両500を安全に走行させることができる。
A3.先行車の有無についての信頼性の判定:
(1)ミリ波レーダ211の出力に基づくレーダECU21の認識結果の信頼性の判定:
図7および図8を使用して、ミリ波レーダ211の出力に基づくレーダECU21の認識結果の信頼性の判定について説明する(図6のS170参照)。図7および図8において、横軸は、車両から物体までの距離である。縦軸は、物体から反射される反射波のパワーである。
図7を用いて、ミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が高い安定な環境である場合のミリ波レーダ211の出力について説明する。ミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が高い安定な環境である場合、ミリ波レーダ211の出力においては、特定の物体から反射される反射波を表す信号が、特異的に高くなる(図7の波Wp1参照)。このため、距離に応じた閾値ThOをあらかじめ設定することにより、ミリ波レーダ211の照射先であって閾値ThOを超えるパワーを有する距離の地点には、何らかの物体が存在する、と判定することができる。
図8を用いて、ミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が低い不安定な環境である場合のミリ波レーダ211の出力について説明する。ミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が低い不安定な環境である場合、ミリ波レーダ211の出力は、反射波のパワーは、多数の距離において大きくなり、実際の物体から反射される反射波を表す信号が、他の部分のパワーと大きく違わないようになる(図7の領域Wp0および図7の波Wp1参照)。このような環境とは、たとえば、トンネル内、防音壁の横、高架の下である。これらの環境下においては、トンネルの壁や防音壁、高架の構造物などの、各種の構造物により多数の反射波が発生するため、実際の物体から反射される反射波が、それらの反射波と区別されにくい。
よって、たとえば、反射波のパワーがあらかじめ定められた数以上の数の距離において閾値ThOを超えたことを、ミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が低い不安定な環境であることを表すレーダ不安定条件に設定とすることができる。また、たとえば、車両500からの距離で積分した反射波のパワー(すなわち、エネルギー)が、あらかじめ定めた閾値を超えたことを、レーダ不安定条件とすることもできる。
なお、本実施形態において、図6のステップS130の判定は、反射されるミリ波のパワーの大きさなどに基づいて行われる。しかし、図6のステップS130の判定は、ステップS170で使用されるレーダ不安定条件の否定条件を使用して、行われることもできる。すなわち、制御装置100は、ステップS130において、レーダ不安定条件が満たされない場合は、Yes(信頼性が高い)と判定し、レーダ不安定条件が満たされる場合は、No(信頼性が低い)と判定することができる。ただし、たとえば、閾値ThOが異なるなど、図6のステップS130の判定の基準と、S170の判定の基準は異なっていてもよい。
(2)前方カメラ221の出力に基づくレーダECU21の認識結果の信頼性の判定:
前述のように、トンネル内などの特定の環境下においては、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が低い。制御装置100は、車両500がトンネル内、防音壁の横、高架の下等の環境下にあるか否かを、前方カメラ221が取得する画像に基づいて判定することができる。このため、制御装置100は、前方カメラ221が取得する画像に基づいて、レーダECU21の認識結果の信頼性を判定することができる。この判断手法も、図6のステップS130の判定に対しても、ステップS170の判定に対しても、適用することができる。
(3)前方カメラ221の出力に基づく前方カメラ221の認識結果の信頼性の判定:
前方カメラ221の出力に基づく前方カメラ221の認識結果の信頼性の判定について説明する(図6のS140参照)。前方カメラ221の出力の信頼性が低い不安定な環境は、たとえば、夜間や、降雨や降雪がある環境である。よって、たとえば、前方カメラ221で取得された画像から計算される照度があらかじめ定めた閾値より低いことを、前方カメラ221の環境が、前方カメラ221の出力の信頼性が低い不安定な環境であることを表すカメラ不安定条件とすることができる。また、ワイパーの操作レバー(図1において省略)がONにされていることを、カメラ不安定条件とすることもできる。
なお、本実施形態において、図6のステップS160の判定は、辞書データ内のデータとの一致の程度に基づいて行われる。しかし、図6のステップS160の判定は、ステップS140で使用されるカメラ不安定条件の否定条件を使用して、行われることもできる。すなわち、制御装置100は、ステップS160において、カメラ不安定条件が満たされない場合は、Yes(信頼性が高い)と判定し、カメラ不安定条件が満たされる場合は、No(信頼性が低い)と判定することができる。ただし、たとえば、照度の閾値が異なるなど、図6のステップS160の判定の基準と、S140の判定の基準は異なっていてもよい。
A4.前方カメラを使用した車両と先行車との間の距離の決定:
レーダECU21は、ミリ波レーダ211から各距離における反射波のパワーを受信することにより、車両500と先行車との間の距離を決定することができる(図7のWp1参照)。一方、カメラECU22は、前方カメラ221から受信する画像からは、直接的に車両500と先行車との間の距離を得ることができない。以下では、カメラECU22が、前方カメラ221から受信する画像に基づいて、車両500と先行車との間の距離を決定する方法について説明する。このような処理が行われるのは、図6のS150〜S170またはS150〜S180を経て、S210で通常追従走行制御が行われる場合である。
(1)下端距離:
図9を使用して、「下端距離」について説明する。前方カメラ221で取得された画像中には、先行車の画像Ipvが含まれている(図6のS150参照)。制御装置100は、画像中で先行車が存在する領域として、先行車の画像Ipvを囲む矩形領域Rpvを特定する。矩形領域Rpvは、先行車の画像Ipvを囲むことができる最小の長方形である。一方、制御装置100は、画像中の消失点(FOE:Focus Of Expansion)を特定する。「消失点」は、画像中の各点の動きベクトルを延長した直線の交点として、決定することができる。
先行車の下端、すなわち矩形領域Rpvの下端から、消失点までの高さ(画素数)Vpbに基づいて、前方カメラ221(図1参照)を中心とする、先行車の下端から消失点FOEまでの俯角Avを推定することができる。一方、前方カメラ221の光学中心の地面からの高さHcは、既知である。よって、先行車との距離Dpvlは、Dpvl=Hc/tan(Av)によって得られる。このような手法で得られる先行車との距離Dpvlを、本明細書において「下端距離」と呼ぶ。
なお、ここでは、下端距離の決定原理を説明した。実際に下端距離を得る際には、先行車の画像と、先行車の画像に対して設定される矩形領域Rpvの枠と、の位置関係や、車両の進行方向に対するカメラの光軸のピッチ各などが考慮される。
その測定原理上、前方カメラ221を搭載した車両500と、先行車の水平面に対するピッチ角が異なると、下端距離は、誤差を含むこととなる。
(2)幅距離:
図10を使用して、「幅距離」について説明する。道路上を走行する各車両の幅Wvは一定の範囲内にある。また、画像中に存在する先行車Vpが水平方向に占める角度範囲Apvから、先行車Vpの角度幅Awが得られる。このため、先行車Vpの角度幅Awから、先行車Vpとの距離Dpvwは、Dpvw=Wv/[2tan(Aw/2)]によって得られる。このような手法で得られる先行車Vpとの距離Dpvwを、本明細書において「幅距離」と呼ぶ。
その測定原理上、たとえば先行車が大型トラックである場合など、先行車の幅が想定値Wvと異なる場合には、幅距離は、誤差を含むこととなる。
A5.前方カメラ221の画像に基づいて行われる先行車の選択:
前方カメラ221の画像に基づいて行われる先行車の選択の処理(図4の中央参照)について、説明する。このような処理が行われるのは、図6のS150〜S170またはS150〜S180を経て、S210で通常追従走行制御が行われる場合である。
制御装置100は、前方カメラ221の画像中に存在する先行車Vpが水平方向に占める角度範囲Apvから、車両500の前方向D0に対する、先行車Vpの方位角Adを決定する(図10参照)。
図11に示すように、制御装置100は、先行車Vpの方位角Adと幅距離Dpvwと、車両500の進行方向Dv0から、車両500の進行方向Dv0からの先行車Vpのずれ量ΔPh(以下、「オフセット横位置」ΔPhと呼ぶ)を計算する。車両500の進行方向Dv0の情報は、車両500の回転角速度を検出するヨーレートセンサ23(図1、図2参照)の出力、前方カメラ221の画像を認識することにより得られる道路上の白線の方向、およびフュージョン情報に基づく他車の履歴情報などから、得られる。
そのようにして1以上の先行車Vpのオフセット横位置ΔPhが得られると、制御装置100は、オフセット横位置ΔPhがあらかじめ定められた閾値Thph以下である先行車Vpを、追従対象とする先行車の候補に決定する。
前方の物体が水平方向に占める角度範囲Apvに基づいて定められる幅距離Dpvwは、前方の物体のピッチ方向の向きと自車のピッチ方向の向きの差異によって、影響されない。このため、幅距離Dpvwに基づいて、追従対象とする先行車の候補を決定することにより、道路の傾斜に変動がある場合にも、車両500の進行方向Dv0からのずれ量ΔPhが閾値以下である先行車を、適切に決定できる。
なお、幅距離Dpvwは、先行車Vpの水平方向の実際の寸法の大きさによって、影響される。しかし、法規に沿って製造され、人間を乗せて路上を走行している車両であれば、水平方向の実際の寸法も所定の範囲内にある。このため、先行車Vpのうち車両500の進行方向からのずれ量ΔPhが閾値以下である先行車を絞り込む際には、本来、含まれるべき先行車が含まれなくなる可能性は低い。
なお、追従対象とする先行車の候補を決定するための距離の閾値Thphは、図5のC21LUの条件下で、通常追従走行制御(図6のS210)が行われる場合は、図5のC11の条件下で、通常追従走行制御において同様の処理が行われる場合に比べて、大きく設定される。その結果、図5のC21LUの条件下で、通常追従走行制御が行われる場合は、図5のC11の条件下で、通常追従走行制御が行われる場合に比べて、より広い範囲の先行車から追従対象とする先行車が決定される。このような処理を行うことにより、ミリ波レーダ211の出力に基づかず、前方カメラ221の出力に基づいて車間距離制御を行う際に、誤検出等に起因する不自然な動きを防止することができる。
制御装置100は、追従対象とする先行車の候補の中から下端距離Dpvlが最も小さい先行車を、追従対象とする先行車として決定する(図4の中央参照)。
下端距離Dpvlは、先行車の水平方向の実際の寸法の大きさによって、影響されない。このため、下端距離Dpvlを使用すれば、車両500と各先行車との距離の相対的な大小関係を正確に判定できる。よって、上記処理により、あらかじめ絞り込まれた複数の先行車の中から車両500との距離が最も小さい先行車を、適切に決定することができる。
なお、下端距離は、先行車のピッチ方向の向きと車両500のピッチ方向の向きの差異によって、影響される。しかし、あらかじめ絞り込まれた複数の先行車の中から、車両500との距離が最も小さい物体を決定する際には、車両500と各先行車との距離の相対的な大小関係が分かればよい。そして、車両500との距離が比較的近い複数の先行車のピッチ方向の向きと車両500のピッチ方向の向きとの差異は、それぞれ大きく相違しない。このため、下端距離Dpvlに基づいて車両500との距離が最も小さい先行車を決定しても、車両500との距離が最も小さい物体を間違える可能性は低い。
以上の処理によれば、車間距離制御において車両が追従すべき物体を、前方カメラ221の画像に基づいて、正しく決定できる可能性が高い(図4の中央参照)。
その後、制御装置100は、追従対象とする先行車との幅距離Dpvwがあらかじめ定められた範囲内となるように、目標加速度を計算し、車間距離制御を行う(図4の右側参照)。このような処理を行うことにより、車両500との距離が最も小さい先行車と車両500とのピッチ方向の向きの差異によって、車両500の加減速が影響されにくい。
A6.目標加速度の決定:
以下の2パターンの車間距離制御においては、目標加速度の決定方法が異なる。
(a1)図6のステップS110の判定結果がYesであって、ステップS210の処理が実行される場合(図5のC11参照)、および(a2)ステップS120の判定結果がYesであって、ステップS210,S220の処理が実行される場合(図5のC12U、C12LL参照)。
(b1)ステップS170の判定結果がYesであって、ステップS210の処理が実行される場合(図5のC21LU参照)、および(b2)ステップS180の判定結果がNoであって、ステップS210の処理が実行される場合(図5のC21LL参照)。
すなわち、(a)ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出しているときに、車間距離制御を行う場合と、(b)ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出していないときに、車間距離制御を行う場合と、では、目標加速度の決定方法が異なる。以下では、それぞれの場合に行われる車間距離制御について説明する。
(1)ミリ波レーダ211の出力に基づいて先行車を検出している場合:
図12を使用して、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出しているときに行われる車間距離制御について説明する。レーダECU21は、ミリ波レーダ211の出力に基づいて、追従すべき先行車の車両500からの距離(図7参照)と、追従すべき先行車の車両500に対する相対速度を求めることができる。制御装置100は、追従すべき先行車の車両500からの距離が一定となるように、言い替えれば、追従すべき先行車の車両500からの距離と、あらかじめ定められた目標距離との偏差がゼロとなるように、要求加速度Gdを決定する(図12の上段参照)。制御装置100は、追従すべき先行車の車両500に対する相対速度がゼロとなるように、要求加速度Gvrを決定する(図12の下段参照)。
そして、制御装置100は、要求加速度Gdと要求加速度Gvrとの和に基づいて、目標加速度としての要求加速度Gを決定する。目標加速度としての要求加速度Gは、スロットルバルブ駆動装置31および制動支援装置32に送信される(図4の右側も参照)。スロットルバルブ駆動装置31は、受信した目標加速度の情報に基づいて、内燃機関ICEに吸入される空気量を制御する。制動支援装置32は、受信した目標加速度の情報に基づいて、制動ライン503における油圧を制御する。
このような処理を行うことにより、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出している場合(図5のC11,C12参照)は、車間距離制御において、前方カメラ221に比べて距離を正確に決定できるミリ波レーダ211を使用して、車両500と前方の先行車との相対速度をゼロにする制御を、正確に行うことができる。
(2)ミリ波レーダ211の出力に基づいて先行車を検出していない場合:
図13を使用して、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出していないときに行われる車間距離制御について説明する。カメラECU22は、前方カメラ221の出力に基づいて、追従すべき先行車の車両500からの幅距離Dpvwを求めることができる(図10参照)。制御装置100は、追従すべき先行車の車両500からの幅距離Dpvwが一定となるように、言い替えれば、追従すべき先行車の車両500からの幅距離Dpvwと、あらかじめ定められた目標距離との偏差がゼロとなるように、要求加速度Gdを決定する(図13の上段参照)。
制御装置100は、1/TTC(Time To Collision)がゼロとなるように、要求加速度Gtを決定する。「TTC」は、現在の相対速度が維持された場合にあと何秒で衝突するかを表わす指標である。以下で、制御装置100が行う処理について、より詳細に説明する。
図14に示すように、制御装置100は、時刻tがt1であるときの先行車の画像Ipv0を囲む矩形領域Rpv0を決定する。また、図15に示すように、制御装置100は、時刻tがt1+Δtであるときの先行車の画像Ipv1を囲む矩形領域Rpv1を決定する。そして、矩形領域Rpv0に対する矩形領域Rpv1の拡大率と、経過時間Δtとから、TTCを計算する(図13の左下参照)。TTC=Δt/(拡大率−1)。そして、制御装置100は、1/TTCがゼロとなるように、要求加速度Gtを決定する。
制御装置100は、要求加速度Gdと要求加速度Gtとの和に基づいて、目標加速度としての要求加速度Gを決定する。目標加速度としての要求加速度Gは、スロットルバルブ駆動装置31および制動支援装置32に送信される(図4の右側も参照)。
このような処理を行うことにより、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出しない場合(図13の左下参照)は、車間距離制御において、前方カメラ221を使用して、前方の先行車に衝突しないような安全な制御を行うことができる。
A7.目標加速度の上限および目標速度の上限の設定:
以下の4パターンの車間距離制御においては、目標加速度に対して設定される上限および目標速度に対して設定される上限が、独立に設定される。すなわち、制御装置100は、以下の4パターンの車間距離制御において、目標加速度に対して設定される上限のパラメータおよび目標速度に対して設定される上限のパラメータ限が、独立に設定される。
(a1)図6のステップS110の判定結果がYesであって、ステップS210の処理が実行される場合(図5のC11参照)。
(a2)ステップS130の判定結果がYesであって、ステップS210の処理が実行される場合(図5のC12U参照)。
(b1)ステップS170の判定結果がYesであって、ステップS210の処理が実行される場合(図5のC21LU参照)。
(b2)ステップS180の判定結果がNoであって、ステップS210の処理が実行される場合(図5のC21LL参照)。
(c)ステップS220の処理が実行される場合(図5のC12LL参照)。
図5に示したそれぞれの場合においては、センサの出力に基づいて決定される先行車の存在または不存在の検出結果の信頼性、ならびに先行車と車両500との間の距離の信頼性が異なる。このため、それぞれ独立に上限のパラメータを設定することにより、信頼性が低い状態においては、車両500の動きが緩やかになるようにパラメータを設定して誤検出等に起因する不自然な動きを防止し、信頼性が高い状態については、車両500の前方にある先行車に応じた適切な制御を行うように、パラメータを設定することができる。
本実施形態においては、図5のC12LLの場合に実行される車間距離制御(弱追従制御)においては、C11,C12U,C21LU,C21LLの場合に実行される車間距離制御に比べて、目標速度に対して設定される上限が小さい。また、図5のC12LLの場合に実行される車間距離制御(弱追従制御)においては、C11,C12U,C21LU,C21LLの場合に実行される車間距離制御に比べて、目標加速度に対して設定される正の上限が小さく、目標加速度に対して設定される負の下限が大きい。その結果、図5のC12LLの場合に実行される車間距離制御においては、C11,C12U,C21LU,C21LLの場合に実行される車間距離制御に比べて、車両の動きが緩やかになるように、車間距離制御が行われる。なお、比較対象に対して、目標加速度の正の上限値が小さく、かつ目標加速度の負の下限値が大きいことを、本明細書では、まとめて「目標加速度の上限値が低い」と表記する。
このような処理を行うことにより、ミリ波レーダ211と前方カメラ221のうち、一方のセンサ(ここでは、ミリ波レーダ211)による先行車の検出が誤検出であったり、そのセンサの出力に基づいて決定された物体との距離が両方のセンサの出力に基づいて決定された物体との距離に比べて大きい誤差を含んでいる場合にも、安全を確保しつつ、車間距離制御を継続できる。たとえば、前方カメラ221の出力に基づかず、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車間距離制御を行う際(図5のC12LL参照)にも、誤検出等に起因する不自然な動きを防止することができる。
また、図5のC21LU,C21LLの場合に実行される車間距離制御における目標加速度に対して設定される上限のパラメータは、C11,C12Uの車間距離制御と、C12LLの車間距離制御との間の値に設定される。また、図5のC21LU,C21LLの場合に実行される車間距離制御における目標速度に対して設定される上限のパラメータは、C11,C12Uの車間距離制御と、C12LLの車間距離制御との間の値に設定される。
B.他の実施形態:
B1.他の実施形態1:
(1)上記実施形態においては、第1種のセンサとして、ミリ波レーダ211が採用されている(図1参照)。しかし、第1種のセンサとしては、ミリ波レーダ以外にも、LIDER(Laser Imaging Detection and Ranging)を利用したセンサや、ソナーなど、さまざまなセンサを採用することができる。ただし、第1種のセンサとしては、反射波を検出するセンサを採用することが好ましい。
また、上記実施形態においては、第1種のセンサとして、フロントバンパ520の中央に配置されている一つのミリ波レーダ211が採用されている(図1参照)。しかし、第1種のセンサとしては、互いに異なる場所に設置される2以上のセンサが採用されることもできる。
(2)上記実施形態においては、第2種のセンサとして、フロントガラス510の上部中央に配置される一つの前方カメラ221が採用されている(図1参照)。しかし、第2種のセンサとしては、互いに異なる場所に設置される2以上のカメラなど、他の構成を採用することもできる。ただし、第2種のセンサとしては、外部の画像を取得できるセンサを採用することが好ましい。
(3)上記実施形態においては、原動機としての内燃機関ICEは、ガソリンエンジンであり、原動機の出力を制御するスロットルバルブ駆動装置31は、内燃機関ICEに吸入される空気量を増減させる(図1参照)。しかし、原動機および出力調整機構としては、他の構成を採用することもできる。たとえば、吸入空気量が一定であるディーゼル機関を原動機として採用する場合には、燃料噴射装置による燃料噴射量を制御する燃料噴射装置駆動装置が、出力調整機構として用いられ得る。
(4)上記実施形態においては、制動支援装置32は、制動ライン503に備えられており、制御装置100からの制御信号に従って制動ライン503における油圧を増減させる(図1参照)。しかし、車両の減速度(負の加速度)を制御する機構としては、他の構成を採用することもできる。たとえば、制動支援装置と、各車輪に設けられた制動装置とが、制御信号線で接続されており、制動支援装置が制御信号線を介して、各制動装置に備えられているアクチュエータを制御する態様とすることもできる。
(5)制御装置100を構成するCPU101は、単体のCPUであってもよく、複数のCPUであってもよい。また、制御装置100を構成するCPU101は、単体のCPUであって、複数のプログラムを同時実行可能なマルチスレッドタイプのCPUであっても良い。
(6)上記実施形態においては、レーダECU21が、ミリ波レーダ211により取得された反射波に基づいて対象物を表す検出信号を生成し、制御装置100に出力する(図1、図4参照)。しかし、車両は、レーダECU21を備えず、未処理の受信波を示す信号が、第1の検出信号として、ミリ波レーダ211から制御装置100に入力される態様とすることもできる。
また、上記実施形態においては、カメラECU22は、前方カメラ221によって取得された画像と予め用意されている対象物の形状パターンとを用いて画像によって対象物を示す検出信号を生成し、制御装置100に出力する(図1、図4参照)。しかし、車両は、カメラECU22を備えることなく、前方カメラ221によって撮像された未処理の画像データが、第2の検出信号として、制御装置100に入力される態様とすることもできる。そのような態様においては、制御装置100において対象物の外形パターンを用いた対象物の判別が実行される。
(7)上記実施形態においては、ミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が低い不安定な環境ではない場合(図6のS170:No)には、ステップS180において、今回の「先行車あり」の判断が、初期選択であったか否かの判定が行われ、通常追従走行制御(S210)が行われるか、定速走行制御(S230)が行われるかが決定される。しかし、ステップS180を行うことなく、通常追従走行制御(S210)または定速走行制御(S230)が行われる態様とすることもできる。
(8)上記実施形態においては、図6のステップS140において、制御装置100は、カメラ不安定条件を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて、実行される走行制御が変更される(図6のS220,S230参照)。また、ステップS170において、制御装置100は、ミリ波レーダ211の環境がレーダ不安定条件を満たすか否かを判定し、判定結果に応じて、実行される走行制御が変更される(S210,S230参照)。すなわち、第1条件よりも不検出センサの出力の信頼性が低いことを表す第2条件を満たすことは、第1条件を満たさないことと、同値であった。
しかし、不検出センサの出力の信頼性が低いことを表す第2条件は、「第1条件を満たさないこと」にさらに条件が加えられた条件であってもよい。また、第2条件は、第1条件を規定するパラメータとは異なるパラメータに基づいて定められる条件であってもよい。
(9)上記実施形態においては、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出し、前方カメラ221の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出しない場合(図6のS120:Yes,図5のC12)に、さらに、前方カメラ221の環境が、前方カメラ221の出力の信頼性が低いことを表す第2条件を満たす場合には(S140:Yes)、制御装置100は、あらかじめ定められた条件の下で(S130:No)、出力に基づいて先行車が検出されているセンサであるミリ波レーダ211の出力に基づいて、車間距離制御を行う(S220,C12LL)。
そして、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出し、前方カメラ221の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出しない場合(図6のS120:Yes,図5のC12)に、さらに、出力に基づいて先行車が検出されないセンサである前方カメラ221の環境が、前方カメラ221の出力の信頼性が低くないことを示す第1条件を満たす場合(S140:No)には、制御装置100は、あらかじめ定められた条件の下で(S130:No)、車間距離制御を行わない(S230,C12LR)。
しかし、上記の場合に満たされるべき「あらかじめ定められた条件」としては、検出センサの出力の信頼性の条件(S130:No)に代えて、他の条件とすることもできる。また、上記の場合に満たされるべき「あらかじめ定められた条件」としては、検出センサの出力の信頼性の条件に加えて、所定の運転モードが設定されているなど、他の条件を加えることもできる。また、「あらかじめ定められた条件」としては、常に満たされる条件が設定されることもできる。さらに、車間距離制御を行う(S220,C12LL)ために満たすべき「あらかじめ定められた条件」と、車間距離制御を行わない(S230,C12LR)ために満たすべき「あらかじめ定められた条件」とは、異なっていてもよい。
上記実施形態においては、前方カメラ221の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出し、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出しない場合(S150:Yes,C21)に、さらに、ミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性に関する第2条件であって、第1条件よりもミリ波レーダ211の出力の信頼性が低いことを表す第2条件を満たす場合には(S170:Yes)、制御装置100は、あらかじめ定められた条件の下で(S160:Yes)、出力に基づいて先行車が検出されているセンサである前方カメラ221の出力に基づいて、車間距離制御を行う(S210,C21LU)。
しかし、上記の場合に満たされるべき「あらかじめ定められた条件」としては、検出センサの出力の信頼性の条件(S160:Yes)に代えて、他の条件とすることもできる。また、上記の場合に満たされるべき「あらかじめ定められた条件」としては、検出センサの出力の信頼性の条件(S160:Yes)に加えて、所定の運転モードが設定されているなど、他の条件を加えることもできる。また、「あらかじめ定められた条件」としては、常に満たされる条件が設定されることもできる。
上記実施形態においては、前方カメラ221の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出し、ミリ波レーダ211の出力に基づいて車両500の前方に先行車を検出しない場合(S150:Yes,C21)に、さらに、出力に基づいて先行車が検出されないセンサであるミリ波レーダ211の環境が、ミリ波レーダ211の出力の信頼性が低くないことを示す第1条件を満たす場合(S170:No)には、制御装置100は、あらかじめ定められた条件の下で(S160:Yes,S180:Yes)、車間距離制御を行わない(S230,C21LL)。
しかし、上記の場合に満たされるべき「あらかじめ定められた条件」としては、(S160:Yes,S180:Yes)に代えて、他の条件とすることもできる。また、上記の場合に満たされるべき「あらかじめ定められた条件」としては、(S160:Yes,S180:Yes)に加えて、所定の運転モードが設定されているなど、他の条件を加えることもできる。また、「あらかじめ定められた条件」としては、常に満たされる条件が設定されることもできる。
B2.他の実施形態2:
上記実施形態においては、弱追従走行制御(図5のC12LL、図6のS220参照)において、ミリ波レーダ211と前方カメラ221の両方で先行車を認識している場合(図5のC11、図6のS110,S210参照)に比べて、速度の上限と、加速度の上限とが、低く設定される。しかし、速度の上限と加速度の上限とのうちの一方のみが、低く設定されてもよく、速度の上限と加速度の上限とのいずれもが、ミリ波レーダ211と前方カメラ221の両方で先行車を認識している場合(図5のC11、図6のS110,S210参照)と等しく設定されてもよい。図5のC21LUの場合に実行される車間距離制御についても同様である。
B3.他の実施形態3:
上記実施形態においては、図5のC11,C12U,C12LL,C21LU,C21LLの車間距離制御においては、車両の動きを規定するパラメータは、互いに独立に設定される。しかし、図5のC11,C12U,C12LL,C21LU,C21LLの車間距離制御のうちの一部または全部において、車両の動きを規定するパラメータが共有されていてもよい。
B4.他の実施形態4:
上記実施形態においては、ステップS130,S140,S160,S170の判定は、車間距離制御において使用されるミリ波レーダ211または前方カメラ221の出力に基づいて行われる(図7、図8参照)。しかし、各センサの信頼性に関する判定は、車間距離制御において使用される両方のセンサの出力に基づいて行われることもでき、さらに、車間距離制御において使用されるセンサ以外の機器の出力に基づいて行われることもできる。また、車間距離制御において使用されるセンサと他の機器と、の両方の出力に基づいて、ステップS130,S140,S160,S170の判定を行うこともできる。
たとえば、GPSなど、車両の現在位置を特定できる機器の出力と、地図情報に基づいて、車両がトンネル内、防音壁の横、高架の下等の環境下にあるか否かを判定し、そのような環境下にある場合には、レーダ不安定条件を満たすと判定してもよい。車両の現在位置を特定できる機器の出力と、その出力に応じて外部から得られる天候情報とに基づいて、現在地に降雨または降雪がある場合には、カメラ不安定条件を満たすと判定してもよい。
B5.他の実施形態5:
上記実施形態においては、図5のC21LU,C21LLの車間距離制御においては、幅距離Dpvwを使用して、追従すべき先行車の候補が決定され、候補の中から下端距離Dpvlを使用して追従すべき先行車が決定される。しかし、下端距離Dpvlを使用して追従すべき先行車の候補を決定してもよい。また、幅距離Dpvwを使用して、追従すべき先行車を決定してもよい。さらに、検出センサしてのカメラおよび不検出センサ以外の機器の出力を使用して、追従すべき先行車の候補、および追従すべき先行車を決定してもよい。
B6.他の実施形態6:
(1)上記実施形態においては、ミリ波レーダ211の出力に基づいて先行車を検出している場合は、追従すべき先行車の車両500に対する相対速度がゼロとなるように、要求加速度の要素の一つとして、要求加速度Gvrが決定される(図12の下段参照)。しかし、ミリ波レーダ211の出力に基づいて先行車を検出している場合にも、1/TTCがゼロになるように、要求加速度の要素の一つが決定されてもよい。
(2)上記実施形態においては、ミリ波レーダ211の出力に基づいて先行車を検出していない場合は、1/TTCがゼロとなるように、要求加速度の要素の一つとして、要求加速度Gtが決定される。しかし、ミリ波レーダ211の出力に基づいて先行車を検出していない場合にも、追従すべき先行車の車両500に対する相対速度がゼロとなるように、要求加速度の要素の一つが決定されてもよい。
B7.他の実施形態7:
(1)上記実施形態においては、前方カメラ221の出力に基づいて行われる図6のC12LL,C21LU,C21LLの車間距離制御においては、C11,C12Uの車間距離制御よりも、車両500の動きが緩やかになるように、車両500の動きを規定するパラメータが設定される。しかし、C12LL,C21LU,C21LLの条件下で通常追従走行制御においても、C11の条件下で通常追従走行制御が行われる場合と同様に、車両の動きを規定するパラメータが設定されてもよい。
(2)上記実施形態においては、図6のC12LL,C21LU,C21LLの車間距離制御においては、C11,C12Uの車間距離制御よりも、車両500との距離があらかじめ定められた範囲内となるように車両500を制御する対象の先行車の決定のために使用される閾値パラメータが、より広い範囲の物体から先行車を決定するように設定される。しかし、C12LL,C21LU,C21LLの条件下で通常追従走行制御においても、C11の条件下で通常追従走行制御が行われる場合と同様に、追従対象とする先行車が決定されてもよい。
また、すでに1度以上、追従対象とする先行車またはその候補として設定された物体に対しては、より候補から外れにくくなるように判定の閾値を設定し、まだ、追従対象とする先行車またはその候補として設定されたことがない物体に対しては、より候補となりにくいなるように判定の閾値を設定することもできる。そのような態様とすれば、過去に、センサの信頼性の高い環境下で行われた判定結果を生かして、追従対象とする先行車の候補を、より高い信頼度の下で、決定することができる。
B8.他の実施形態8:
上記各実施形態は、以下のような態様として把握することができる。
(1)運転支援装置(10)であって:前方の物体(Vp)を検出する第1種のセンサ(211)と;前方の物体(Vp)を検出する第2種のセンサ(221)であって、前記第1種のセンサ(211)とは異なる第2種のセンサ(221)と;前記第1種のセンサ(211)の出力および第2種のセンサ(221)の出力を使用して、車両(500)の前方にある物体(Vp)と前記車両(500)との距離があらかじめ定められた範囲内となるように前記車両(500)を制御する車間距離制御を実行する制御部(100)と、を備える。
前記制御部(100)は、前記第1種のセンサ(211)と前記第2種のセンサ(221)のうち、一方の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、他方の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合に、さらに:物体(Vp)が検出されないセンサである不検出センサの環境が、前記不検出センサの出力の信頼性に関する第1条件を満たす場合には、あらかじめ定められた条件の下で、前記車間距離制御を行わず(S230,C12LR,C21LL);前記不検出センサの環境が、前記不検出センサの出力の信頼性に関する第2条件であって、前記第1条件よりも前記不検出センサの出力の信頼性が低いことを表す第2条件を満たす場合には、あらかじめ定められた条件の下で、物体(Vp)が検出されているセンサである検出センサの出力に基づいて、前記車間距離制御を行う(S220,S210,C12LL,C21LU)、運転支援装置(10)。
このような態様とすれば、一方のセンサの出力に基づいて物体が検出されない場合であっても、そのセンサが信頼性が低い環境下にある場合には、あらかじめ定められた条件の下で、他方のセンサの出力に基づいて車間距離制御が行われる。このため、一方のセンサの出力に基づいて物体が検出されない場合に、常に車間距離制御が禁止される態様に比べて、車間距離制御が継続的に行われやすい。
(2)上記運転支援装置(10)であって、前記制御部(100)は、前記第1種のセンサ(211)と前記第2種のセンサ(221)のうち、一方の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、他方の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合に:前記第1種のセンサ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しており、かつ、前記第2種のセンサ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合(C11)にくらべて、前記車間距離制御における前記車両(500)の加速度の上限値を、低い値に設定する処理(S220)と;前記第1種のセンサ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しており、かつ、前記第2種のセンサ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合(C11)にくらべて、前記車間距離制御における前記車両(500)の速度の上限値を、低い値に設定する処理(S220)と、の少なくとも一方の処理を行う、運転支援装置(10)。
一方のセンサによる物体の検出が誤検出であったり、そのセンサの出力に基づいて決定された物体との距離が両方のセンサの出力に基づいて決定された物体との距離に比べて大きい誤差を含んでいる場合にも、安全を確保しつつ、車間距離制御を継続できる。
(3)上記運転支援装置であって、前記制御部(100)は:前記第1種のセンサ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、前記第2種のセンサ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合(C12U,C12LL)と;前記第1種のセンサ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出せず、前記第2種のセンサ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合(C21LU,C21LL)と;前記第1種のセンサ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しており、かつ、前記第2種のセンサ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合(C11)とにおいて、前記車間距離制御における前記車両(500)の動きを規定するパラメータを独立に設定する(S220,S210,C12U,C12LL,C21LU,C21LL,C11)、運転支援装置(10)。
上記の3種の場合においては、センサの出力に基づいて決定される物体の存在または不存在の検出結果の信頼性、ならびに物体と車両との間の距離の信頼性が異なる可能性がある。このため、上記のような態様とすれば、信頼性が低い状態においては、車両の動きが緩やかになるようにパラメータを設定して誤検出等に起因する不自然な動きを防止し、信頼性が高い状態については、車両の前方にある物体に応じた適切な制御を行うように、パラメータを設定することができる。
(4)上記運転支援装置(10)であって、前記第1種のセンサ(211)は、ミリ波レーダ(211)であり、前記第2種のセンサ(221)は、カメラ(221)であり、前記制御部(100)は、前記カメラ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、前記ミリ波レーダ(211)に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合(C21)は、前記ミリ波レーダ(211)の出力と、前記カメラ(221)の出力と、の少なくとも一方を使用して、前記ミリ波レーダ(211)の環境が、前記第2条件を満たすか否かの判定(S170)を行う、運転支援装置(10)。
このような態様とすれば、不検出センサが前記ミリ波レーダである場合に、前方の物体を検出するための2種類のセンサの出力に基づいて、ミリ波レーダが信頼性が低い環境下にあるか否かを判定することができる。
(5)上記運転支援装置(10)であって、前記制御部(100)は、前記カメラ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、前記ミリ波レーダ(211)に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合であって(C21)、前記ミリ波レーダ(211)の環境が前記第2条件を満たす場合(C21LU,C21LL)には、前記車間距離制御において:前記カメラ(221)の出力を使用して、前方の物体(Vp)が水平方向に占める角度範囲(Apv)に応じて、前記車両(500)の前方向(D0)に対する前方の物体(Vp)の方位角(Ad)、および前記車両(500)と前記前方の物体(Vp)との幅距離(Dpvw)を決定し;前記方位角(Ad)および前記幅距離(Dpvw)に基づいて、前記車両(500)の進行方向(Dv0)からの前記物体(Vp)のずれ量(ΔPh)を算出し;前記カメラ(221)の出力を使用して、前方の物体(Vp)の下端から消失点(FOE)までの高さ(Vpb)に応じて、前記車両(500)と前方の物体(Vp)との下端距離を決定し;前記ずれ量(ΔPh)が閾値以下である1以上の物体(Vp)のうち、前記下端距離が最も小さい物体(Vp)と、前記車両(500)との前記幅距離(Dpvw)があらかじめ定められた範囲内となるように、前記車間距離制御を実行する、運転支援装置(10)。
上記態様においては、幅距離に基づいて、自車の進行方向からのずれ量が閾値以下である物体が決定される。前方の物体が水平方向に占める角度範囲に基づいて定められる幅距離は、前方の物体のピッチ方向の向きと自車のピッチ方向の向きの差異によって、影響されない。このため、道路の傾斜に変動がある場合にも、適切に、自車の進行方向からのずれ量が閾値以下である物体を決定できる。
なお、前方の物体が水平方向に占める角度範囲に基づいて定められる幅距離は、前方の物体の水平方向の実際の寸法の大きさによって、影響される。しかし、法規に沿って製造され、人間を乗せて路上を走行している車両であれば、水平方向の実際の寸法も所定の範囲内にある。このため、前方の物体のうち自車の進行方向からのずれ量が閾値以下である物体を絞り込む際には、本来、含まれるべき物体が含まれなくなる可能性は低い。
一方、前方の物体の下端から消失点までの高さに基づいて定められる下端距離は、前方の物体の水平方向の実際の寸法の大きさによって、影響されない。このため、下端距離を使用すれば、自車と各物体との距離の大小関係を正確に判定できる。よって、上記態様によれば、あらかじめ絞り込まれた複数の物体の中から距離が最も小さい物体を、適切に決定することができる。
なお、前方の物体の下端から消失点までの高さに基づいて定められる下端距離は、前方の物体のピッチ方向の向きと自車のピッチ方向の向きの差異によって、影響される。しかし、あらかじめ絞り込まれた複数の物体の中から、自車との距離が最も小さい物体を決定する際には、自車と各物体との距離の大小関係が分かっていればよい。そして、自車との距離が比較的近い複数の物体のピッチ方向の向きと自車のピッチ方向の向きとの差異は、それぞれ大きく相違しない。このため、下端距離に基づいて自車との距離が最も小さい物体を決定しても、自車との距離が最も小さい物体を間違える可能性は低い。
よって、上記の態様とすれば、車間距離制御において車両が追従すべき物体を正しく決定できる可能性が高い。
また、上記の態様においては、車間距離制御は、自車との距離が最も小さい物体と自車との幅距離に基づいて行われる。このため、自車との距離が最も小さい物体と自車とのピッチ方向の向きの差異によって、自車の加減速が影響されにくい。
(6)上記運転支援装置(10)であって、前記制御部(100)は、前記車間距離制御において:前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて決定される前記車両(500)と前方の物体(Vp)との相対速度をゼロにする第1制御と;前記カメラ(221)の出力に基づいて決定される時間あたりの物体(Vp)の像の拡大率から算出される1/TTCを0に収束させる第2制御と、を実行することができ:前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合には、前記車間距離制御において、前記第2制御を行わず、前記第1制御に基づく前記車間距離制御を行い;前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出していない場合には、前記車間距離制御において、前記第1制御を行わず、前記第2制御に基づく前記車間距離制御を行う、運転支援装置(10)。
上記の態様においては、ミリ波レーダの出力に基づいて前記車両の前方に物体を検出している場合は、車間距離制御において、カメラに比べて距離を正確に決定できるミリ波レーダを使用して、車両と前方の物体との相対速度をゼロにする制御を、正確に行うことができる。一方、ミリ波レーダの出力に基づいて前記車両の前方に物体を検出しない場合は、車間距離制御において、カメラを使用して、前方の物体に衝突しないような安全な制御を行うことができる。
(7)上記運転支援装置(10)であって、前記制御部(100)は、前記カメラ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、前記ミリ波レーダ(211)に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合であって、前記ミリ波レーダ(211)の環境が前記第2条件を満たす場合には(C21LU)、前記車間距離制御において:前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合の前記車間距離制御(C11,C12U)よりも、前記車両(500)の動きが緩やかになるように、前記車両(500)の動きを規定するパラメータを設定する処理と;前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合の前記車間距離制御(C11,C12U)とは、前記車両(500)との距離があらかじめ定められた範囲内となるように前記車両(500)を制御する対象となる物体(Vp)の決定のために使用される閾値パラメータの設定を異なる値に、設定する処理と、の少なくとも一方の処理を行って、前記車間距離制御を行う(S210)、運転支援装置(10)。
このような態様とすれば、ミリ波レーダの出力に基づかず、カメラの出力に基づいて車間距離制御を行う際に、誤検出等に起因する不自然な動きを防止することができる。
(8)上記運転支援装置(10)であって、前記第1種のセンサ(211)は、ミリ波レーダ(211)であり、前記第2種のセンサ(221)は、カメラ(221)であり、前記制御部(100)は、前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、前記カメラ(221)に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合(C21)であって、前記カメラ(221)の環境が前記第2条件を満たす場合であり、さらに、前記ミリ波レーダ(211)の環境が前記第2条件を満たす場合(C12LL)には、前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しており、かつ、前記カメラ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合(C11)の前記車間距離制御よりも、前記車両(500)の動きが緩やかになるように、前記車両(500)の動きを規定するパラメータを設定して、前記車間距離制御を行う、運転支援装置(10)。
このような態様とすれば、カメラの出力に基づかず、ミリ波レーダの出力に基づいて車間距離制御を行う際に、誤検出等に起因する不自然な動きを防止することができる。
B9.他の実施形態9:
上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。
Vp…先行車;10…運転支援装置;100…制御装置;211…ミリ波レーダ;221…前方カメラ;500…車両。

Claims (8)

  1. 運転支援装置(10)であって、
    前方の物体(Vp)を検出する第1種のセンサ(211)と、
    前方の物体(Vp)を検出する第2種のセンサ(221)であって、前記第1種のセンサ(211)とは異なる第2種のセンサ(221)と、
    前記第1種のセンサ(211)の出力および第2種のセンサ(221)の出力を使用して、車両(500)の前方にある物体(Vp)と前記車両(500)との距離があらかじめ定められた範囲内となるように前記車両(500)を制御する車間距離制御を実行する制御部(100)と、を備え、
    前記制御部(100)は、
    前記第1種のセンサ(211)と前記第2種のセンサ(221)のうち、一方の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、他方の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合に、さらに、
    物体(Vp)が検出されないセンサである不検出センサの環境が、前記不検出センサの出力の信頼性に関する第1条件を満たす場合には、あらかじめ定められた条件の下で、前記車間距離制御を行わず(S230,C12LR,C21LL)、
    前記不検出センサの環境が、前記不検出センサの出力の信頼性に関する第2条件であって、前記第1条件よりも前記不検出センサの出力の信頼性が低いことを表す第2条件を満たす場合には、あらかじめ定められた条件の下で、物体(Vp)が検出されているセンサである検出センサの出力に基づいて、前記車間距離制御を行う(S220,S210,C12LL,C21LU)、運転支援装置(10)。
  2. 請求項1記載の運転支援装置(10)であって、
    前記制御部(100)は、
    前記第1種のセンサ(211)と前記第2種のセンサ(221)のうち、一方の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、他方の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合に、
    前記第1種のセンサ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しており、かつ、前記第2種のセンサ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合(C11)にくらべて、前記車間距離制御における前記車両(500)の加速度の上限値を、低い値に設定する処理(S220)と、
    前記第1種のセンサ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しており、かつ、前記第2種のセンサ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合(C11)にくらべて、前記車間距離制御における前記車両(500)の速度の上限値を、低い値に設定する処理(S220)と、の少なくとも一方の処理を行う、運転支援装置(10)。
  3. 請求項2記載の運転支援装置(10)であって、
    前記制御部(100)は、
    前記第1種のセンサ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、前記第2種のセンサ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合(C12U,C12LL)と、
    前記第1種のセンサ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出せず、前記第2種のセンサ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合(C21LU,C21LL)と、
    前記第1種のセンサ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しており、かつ、前記第2種のセンサ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合(C11)とにおいて、
    前記車間距離制御における前記車両(500)の動きを規定するパラメータを独立に設定する(S220,S210,C12U,C12LL,C21LU,C21LL,C11)、運転支援装置(10)。
  4. 請求項1から3のいずれか1項に記載の運転支援装置(10)であって、
    前記第1種のセンサ(211)は、ミリ波レーダ(211)であり、
    前記第2種のセンサ(221)は、カメラ(221)であり、
    前記制御部(100)は、
    前記カメラ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、前記ミリ波レーダ(211)に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合(C21)は、前記ミリ波レーダ(211)の出力と、前記カメラ(221)の出力と、の少なくとも一方を使用して、前記ミリ波レーダ(211)の環境が、前記第2条件を満たすか否かの判定(S170)を行う、運転支援装置(10)。
  5. 請求項4記載の運転支援装置(10)であって、
    前記制御部(100)は、
    前記カメラ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、前記ミリ波レーダ(211)に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合であって(C21)、前記ミリ波レーダ(211)の環境が前記第2条件を満たす場合(C21LU,C21LL)には、前記車間距離制御において、
    前記カメラ(221)の出力を使用して、前方の物体(Vp)が水平方向に占める角度範囲(Apv)に応じて、前記車両(500)の前方向(D0)に対する前方の物体(Vp)の方位角(Ad)、および前記車両(500)と前記前方の物体(Vp)との幅距離(Dpvw)を決定し、
    前記方位角(Ad)および前記幅距離(Dpvw)に基づいて、前記車両(500)の進行方向(Dv0)からの前記物体(Vp)のずれ量(ΔPh)を算出し、
    前記カメラ(221)の出力を使用して、前方の物体(Vp)の下端から消失点(FOE)までの高さ(Vpb)に応じて、前記車両(500)と前方の物体(Vp)との下端距離を決定し、
    前記ずれ量(ΔPh)が閾値以下である1以上の物体(Vp)のうち、前記下端距離が最も小さい物体(Vp)と、前記車両(500)との前記幅距離(Dpvw)があらかじめ定められた範囲内となるように、前記車間距離制御を実行する、運転支援装置(10)。
  6. 請求項4または5記載の運転支援装置(10)であって、
    前記制御部(100)は、
    前記車間距離制御において、
    前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて決定される前記車両(500)と前方の物体(Vp)との相対速度をゼロにする第1制御と、
    前記カメラ(221)の出力に基づいて決定される時間あたりの物体(Vp)の像の拡大率から算出される1/TTCを0に収束させる第2制御と、を実行することができ、
    前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合には、前記車間距離制御において、前記第2制御を行わず、前記第1制御に基づく前記車間距離制御を行い、
    前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出していない場合には、前記車間距離制御において、前記第1制御を行わず、前記第2制御に基づく前記車間距離制御を行う、運転支援装置(10)。
  7. 請求項4から6のいずれか1項に記載の運転支援装置(10)であって、
    前記制御部(100)は、
    前記カメラ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、前記ミリ波レーダ(211)に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合であって、前記ミリ波レーダ(211)の環境が前記第2条件を満たす場合には(C21LU)、前記車間距離制御において、
    前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合の前記車間距離制御(C11,C12U)よりも、前記車両(500)の動きが緩やかになるように、前記車両(500)の動きを規定するパラメータを設定する処理と、
    前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合の前記車間距離制御(C11,C12U)とは、前記車両(500)との距離があらかじめ定められた範囲内となるように前記車両(500)を制御する対象となる物体(Vp)の決定のために使用される閾値パラメータの設定を異なる値に、設定する処理と、
    の少なくとも一方の処理を行って、前記車間距離制御を行う(S210)、運転支援装置(10)。
  8. 請求項1から3のいずれか1項に記載の運転支援装置(10)であって、
    前記第1種のセンサ(211)は、ミリ波レーダ(211)であり、
    前記第2種のセンサ(221)は、カメラ(221)であり、
    前記制御部(100)は、
    前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出し、前記カメラ(221)に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しない場合(C21)であって、
    前記カメラ(221)の環境が前記第2条件を満たす場合であり、さらに、
    前記ミリ波レーダ(211)の環境が前記第2条件を満たす場合(C12LL)には、
    前記ミリ波レーダ(211)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出しており、かつ、前記カメラ(221)の出力に基づいて前記車両(500)の前方に物体(Vp)を検出している場合(C11)の前記車間距離制御よりも、前記車両(500)の動きが緩やかになるように、前記車両(500)の動きを規定するパラメータを設定して、前記車間距離制御を行う、運転支援装置(10)。
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