JP3336961B2 - 車両走行制御装置 - Google Patents

車両走行制御装置

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JP3336961B2 JP18280998A JP18280998A JP3336961B2 JP 3336961 B2 JP3336961 B2 JP 3336961B2 JP 18280998 A JP18280998 A JP 18280998A JP 18280998 A JP18280998 A JP 18280998A JP 3336961 B2 JP3336961 B2 JP 3336961B2
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Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車において、
ユーザーが設定した速度範囲内で先行車との車間距離や
道路状況に応じて車両の走行状態を制御する、車両走行
制御装置に関する。

【0002】

【従来の技術】従来より、自動車において、ドライバ
(ユーザー)のアクセル操作やブレーキ操作を要するこ
となく、ユーザーが設定した車速範囲内で、先行車との
車間距離を車速に応じた適正距離に保つよう車両の走行
状態の制御を行なう車両走行制御装置が知られており、
近年では、先行車両との車間距離を制御するのみなら
ず、横方向、即ち、走行車線内での走行位置の制御をも
同時に行なう車両走行制御装置が開発されている。

【0003】この従来の車両走行制御装置では、レーザ
レーダ等の車間距離センサにより検出される先行車両と
の車間距離に基づきスロットルアクチュエータ,ブレー
キアクチュエータを適宜制御して、車間距離が車速に応
じた適正距離に保たれるようにするとともに、CCDカ
メラ等の前方道路形状検出センサにより検出される車両
前方の道路形状から走行車線を推定し、推定した走行車
線中央からの横ずれ量に基づきステアリングアクチュエ
ータを適宜制御して、自車両の走行車線中央からの横ず
れを防止するようになっている。

【0004】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自車両と先
行車両との車間距離が短いときには、前方道路形状検出
センサの視界が先行車両に遮られて道路形状を検出する
ことができない場合がある。このような場合には、走行
車線中央からの横ずれ量が検出できず、横ずれ量に基づ
いた横方向位置制御を行なうことはできないが、制御の
連続性を維持してドライバに違和感を与えないようにす
るため、何らかの方法により横方向位置の制御を行なう
必要がある。

【0005】そこで、車両走行制御装置において、車間
距離センサの検出情報に基づき先行車両の自車両に対す
る横ずれ量を検出し、この横ずれ量を減少させる方向に
ステアリングアクチュエータを制御して、自車両が先行
車両に追従して走行するような横方向位置制御を行なう
ようにすることが考えられる。これにより、先行車両が
走行車線に沿って走行している場合には、自車両もそれ
に追従して走行車線に沿って走行できるようになるので
ある。

【0006】しかしながら、先行車両に追従するような
横方向位置制御を行なう場合、次のような場合において
不具合が生じる。まず、図9に示すように、自車両50
が先行車両51に追従して走行している場合に、交差点
において、自車両50の走行経路は直進であるにも関わ
らず、先行車両51が左折(若しくは右折)してしまっ
たような場合(符号51′で示す)や、図10に示すよ
うに、分岐路において、自車両50の走行経路は直進で
あるにも関わらず、先行車両51が分岐路方向へ進んで
しまったような場合(符号51′で示す)である。この
ような場合、従来の車両走行制御装置では、自車両50
も先行車両51′に追従して本来の走行経路から外れて
しまうことになる。

【0007】また、先行車両が走行車線内で蛇行運転し
ているような場合には、自車両も追従して蛇行運転を行
なうようになってしまう。つまり、上述の車両走行制御
装置では、先行車両が自車両の予定走行経路に沿って走
行しているかどうか、また、適正な走行状態であるか否
かを判断していないため、先行車両が自車両の走行経路
から外れてしまった場合や、蛇行運転のように不適正な
運転を行なっている場合でも、それに追従するよう制御
してしまうのである。

【0008】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、先行車両の挙動が自車両の走行経路に対し予
定されたものかどうか、また、適正な挙動か否かを評価
することにより、自車両の不適正な挙動変化を低減でき
るようにした、車両走行制御装置を提供することを目的
とする。

【0009】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の本発明の車両走行制御装置では、車
線認識手段により自車両の走行している車線の自車両と
の相対位置の認識を行なうとともに、先行車認識手段に
より自車両の先を走行している先行車の自車両との相対
的な横方向位置の認識を行ない、先行車が車線認識手段
による車線認識を妨げない場合には、車線認識手段によ
り認識された車線の相対位置に基づいて車線対応横方向
位置制御手段により車両の横方向位置を制御する。

【0010】一方、先行車が車線認識手段による車線認
識を妨げている場合には、先行車認識手段により認識さ
れた先行車の相対的な横方向位置に基づいて先行車追従
横方向位置制御手段により車両の横方向位置を制御する
が、このとき、推測手段が、自車両位置検出手段により
検出された自車両の位置と、道路地図情報記憶手段に記
憶された道路地図情報と、先行車認識手段により認識さ
れた先行車の相対的な横方向位置とに基づいて、自車両
が分岐路又は交差点に近づいていると推測した場合に
は、制御ゲイン設定手段により横方向制御の際の制御ゲ
インを低下させる。

【0011】また、請求項2記載の本発明の車両走行制
御装置では、車線認識手段により自車両の走行している
車線の自車両との相対位置の認識を行なうとともに、先
行車認識手段により自車両の先を走行している先行車の
自車両との相対的な横方向位置の認識を行ない、先行車
が車線認識手段による車線認識を妨げない場合には、車
線認識手段により認識された車線の相対位置に基づいて
車線対応横方向位置制御手段により車両の横方向位置を
制御する。

【0012】一方、先行車が車線認識手段による車線認
識を妨げている場合には、先行車認識手段により認識さ
れた先行車の相対的な横方向位置に基づいて先行車追従
横方向位置制御手段により車両の横方向位置を制御する
が、この横方向制御の際の制御ゲインを、先行車認識手
段により認識された先行車の相対的な横方向位置の変動
特性(例えば、時間変化)に基づいて、制御ゲイン設定
手段により変化させる。

【0013】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明すると、図1〜図8は本発明の一実施形
態としての車両走行制御装置を示すものである。まず、
本車両走行制御装置の概略について説明すると、本車両
走行制御装置は、自動車(以下、車両という)の前後方
向位置制御については、従来の車両走行制御装置と同様
に、ユーザーにより設定された設定速度で自車両が定速
走行するよう自車両の駆動又は制動を制御する定常走行
制御を行ないながらも、先行車両が存在して設定速度ま
で速度を出せない場合には、先行車両との車間距離が車
速に応じた適正な車間距離に保たれるように自車両の駆
動又は制動を制御する車間距離制御を行なうようになっ
ている。

【0014】一方、車両の横方向位置制御については、
前方道路形状が検出される場合には、その前方道路形状
から推定される自車両の走行車線中央からの横ずれ量に
基づき横方向位置制御を行ない、自車両の前方に先行車
両が存在して前方道路形状が検出されない場合には、自
車両が先行車両に追従するような制御を行なうようにな
っている。特に、この先行車両に追従する横方向位置制
御を行なう場合には、先行車両の挙動が自車両の走行経
路に対し予定されたものかどうか、また、適正な挙動か
否かを評価して、自車両の不適正な挙動変化を低減する
ようになっている。

【0015】このため、本車両走行制御装置は、図1に
示すように、前後方向位置制御のための情報検出手段又
は設定手段として、ユーザーが速度を設定するための速
度設定手段(オートクルーズスイッチ)4と、自車速度
を検出するための自車速センサ3と、先行車両との車間
距離を検出するための車間距離センサ(例えば、レーザ
レーダ,超音波センサ等)2とをそなえている。そし
て、横方向位置制御のための情報検出手段として、前方
道路形状検出センサ(例えば、CCDカメラ等)1と、
道路地図情報記憶手段5と、GPS等の位置検出センサ
(自車両位置検出手段)6とをそなえている。

【0016】この道路地図情報記憶手段5には、路線図
上に各地点における道路形状情報(交差点,三叉路,イ
ンター出口,SA又はPA入口等)が重ねて記憶されて
おり、後述する制御手段100内の道路形状情報検出部
109Aにおいて、位置検出センサ6で検出された自車
両位置における道路形状情報が抽出されるようになって
いる。また、前方道路形状検出センサ1の検出情報は、
前後方向位置制御時の先行車両の特定にも利用されるよ
うになっている。

【0017】そして、速度設定手段4で設定されたユー
ザー設定速度,自車速センサ3で検出された自車速度,
車間距離センサ2で検出された車間距離,前方道路形状
検出センサ1で検出された前方道路形状情報(画像情
報),及び位置検出センサ6で検出された自車両位置情
報は、制御手段1に入力され、制御手段1は、これらの
設定データ及び検出データに基づき、前後方向位置制御
及び横方向位置制御を行なうようになっている。

【0018】以下、制御手段1の内部構成について説明
すると、まず、その機能要素の一つとして前方道路形状
演算部101がそなえられている。前方道路形状演算部
101は、前方道路形状検出センサ1で検出された画像
情報からその輝度差に基づいて道路上の白線を抽出する
ようになっている。そして、抽出した白線情報に基づき
自車両が走行している走行車線及び隣接する走行車線の
形状を推定し、推定したこれらの走行車線の形状を、先
行車両特定演算部102と車線横ずれ量演算部(車線認
識手段)103とに入力するようになっている。

【0019】ただし、先行車両との車間距離が短く、先
行車両により前方道路形状検出センサ1の視界が遮られ
ているような場合は、前方道路形状検出センサ1により
道路上の白線を検出することができず、有効な走行車線
の推定を行なうことはできない。そこで、前方道路形状
演算部101では、検出された白線情報量では走行車線
を推定することができない場合には、先行車両特定演算
部102,車線横ずれ量演算部103への走行車線の形
状の入力は行なわず、後述する車線対応横方向位置制御
部(車線対応横方向位置制御手段)106,先行車追従
横方向位置制御部(先行車追従横方向位置制御手段)1
07へ推定不能信号を入力するようになっている。

【0020】車線横ずれ量演算部103では、前方道路
形状演算部101で推定された走行車線の形状に基づき
走行車線の中心線位置を推定する(例えば、左右白線間
の中心を走行車線の中心とする)とともに、推定した走
行車線の中心線に対する自車両中心線のずれ量(横ずれ
量)ΔY1 を算出するようになっている。そして、車線
対応横方向位置制御部106では、算出された横ずれ量
ΔY1 の大きさと方向とに応じて、横ずれ量ΔY1 を減
少させるためにステアリングアクチュエータ7が操舵す
べき補正角θ1 を算出するようになっている。

【0021】自車両の横ずれ量ΔY1 に対する操舵補正
角θ1 について説明すると、車線対応横方向位置制御部
106では、図2に示すように、横ずれ量ΔY1 に比例
するように操舵補正角θ1 を設定するようになってい
る。なお、図2中、横ずれ量ΔY1 に関する横座標は、
右方向が右側への横ずれを、左方向が左側への横ずれを
示しており、操舵補正角θ1 に関する縦座標は、上方向
が左操舵を、下方向が右操舵を示している。

【0022】つまり、図2に示すように、車両が道路中
心線から右側へずれれば、この横ずれ量ΔY1 に応じて
車両を車線左側へ導くよう操舵角を操舵補正角θ1 だけ
補正し、車両が道路中心線から左側へずれれば、この横
ずれ量ΔY1 に応じて車両を車線右側へ導くよう操舵角
を操舵補正角θ1 だけ補正するのである。ただし、ここ
では、横ずれ量ΔY1 の大きさがY1となったら操舵補
正角θ1 の大きさを一定値θm1に制限しており、それ以
上の操舵はドライバに委ねるようになっている。

【0023】そして、ステアリング制御部110では、
車線対応横方向位置制御部106で算出された値の操舵
補正角θ1 がステアリングアクチュエータ7により実現
されるよう、ステアリングアクチュエータ7を制御し、
これにより、横ずれ量ΔY1に基づく横方向位置制御
(車線対応横方向位置制御)が行なわれるようになって
いる。

【0024】ただし、この車線対応横方向位置制御部1
06で算出された操舵補正角θ1 による横方向位置制御
は、前方道路形状演算部101で走行車線が有効に推定
された場合において行なわれ、車線対応横方向位置制御
部106に推定不能信号が入力された場合には停止する
ようになっている。先行車両特定演算部102では、前
方道路形状演算部101で推定された走行車線の形状
と、車間距離センサ2で検出された自車両前方の車両と
の車間距離に基づき、自車両前方に複数存在する車両の
中から、自車両に対する先行車両を特定するようになっ
ている。つまり、車間距離センサ2は、自車両の前方一
定角度範囲内をスキャンすることにより、車両前方に存
在する物体の存在を検出するようになっているため、自
車両の走行車線前方の先行車両のみならず、隣の走行車
線を走行する車両も検出する場合がある。そこで、車間
距離センサ2で得られた検出点情報を、前方道路形状演
算部101で推定された走行車線形状の上にプロットす
ることにより、自車両の走行車線上に位置する検出点群
で直近のものを特定して、その検出点群を先行車両に対
応する検出点と推定するようになっているのである。

【0025】先行車両特定演算部102により先行車両
が特定されると、車間距離演算部105では、特定され
た先行車両との車間距離を算出し、先行車横ずれ量演算
部(先行車認識手段)104では、特定された先行車両
の自車両に対する横ずれ量ΔY2 を算出するようになっ
ている。なお、先行車両の自車両に対する横ずれ量ΔY
2 は、先行車両として特定された検出点群の横方向の中
心位置を算出するとともに、自車両が現在の車速及び操
舵角の状態のままで現在の先行車両の地点まで到達した
場合の自車両中心線位置を推定し、この先行車両の検出
点群の横方向中心位置とこの推定した自車両中心線位置
との距離を求めることにより算出されるようになってい
る。

【0026】さらに、車間距離演算部105で算出され
た先行車両との車間距離は、自車速センサ3で検出され
る自車速と、速度設定手段4で設定されるユーザー設定
速度とともに前後方向位置制御部106に入力されるよ
うになっている。そして、前後方向位置制御部106で
は、これらの車間距離と自車速とユーザー設定速度とに
基づいて、定速走行或いは車速に応じた一定車間距離で
の走行を実現するように、適宜のスロットル開度とブレ
ーキ力とを算出するようになっている。

【0027】つまり、先行車両が存在しない場合には、
自車速がユーザー設定速度に保たれるよう、現在の自車
速を参照しながらスロットル開度の調整量を算出するよ
うになっている。また、先行車両が存在する場合には、
車間距離が車速に応じた適切な大きさに保たれるよう、
現在の車間距離と自車速とを参照しながらスロットル開
度の調整量を算出し、また、車間距離が適切な車間距離
よりも詰まり過ぎていたり、先行車両への接近速度が大
き過ぎるような場合には、車間距離を開き自車速を落と
すべく適宜のブレーキ力を算出するようになっているの
である。

【0028】そして、スロットル制御部111,ブレー
キ制御部112では、前後方向位置制御部108で算出
されたスロットル開度,ブレーキ力が実現されるよう、
それぞれスロットルアクチュエータ8,ブレーキアクチ
ュエータ9を制御し、これにより、自車両の前後方向位
置制御が行なわれるようになっている。一方、先行車横
ずれ量演算部104で算出された先行車両の自車両に対
する横ずれ量ΔY2 は、先行車追従横方向位置制御部1
07に入力されるようになっている。先行車追従横方向
位置制御部107は、前述の車線対応横方向位置制御部
106と同様に自車両の横ずれ量ΔY2 を減少させるた
めにステアリングアクチュエータ7で操舵すべき操舵補
正角θ2 を算出するものであるが、車線対応横方向位置
制御部106が走行車線中心線の自車両に対する横ずれ
量ΔY1 に基づき操舵補正角θ1 を算出するのに対し、
先行車横ずれ量演算部104で算出された先行車両の自
車両に対する横ずれ量ΔY2 に基づき操舵補正角θ1
算出するようになっている。

【0029】また、走行車線の推定が有効に行なわれて
いる間は、車線対応横方向位置制御部106により横方
向位置制御の処理を行なうのに対し、前方道路形状演算
部101から推定不能信号が入力されている間は、先行
車追従横方向位置制御部107により横方向位置制御の
処理を行なうようになっている。ここで、先行車両の横
ずれ量ΔY2 に対する操舵補正角θ2 について説明する
と、先行車追従横方向位置制御部107では、図3に示
すように、横ずれ量の大きさ|ΔY2 |が所定値Y0を
越えたとき、横ずれ量ΔY2 に応じて大きくなるように
操舵補正角θ2 を設定するようになっている。つまり、
横ずれ量ΔY2 が所定値Y0で規定される範囲−Y0〜
Y0間は不感帯となっており、この範囲では操舵補正角
θ2 の設定を行なわず、所定値Y0を越えた分の大きさ
又は負の方向に所定値−Y0を越えた分の大きさに比例
して操舵補正角θ2 を設定するのである。これは、先行
車両が常に走行車線の中心線に沿って走行しているとは
限らず、走行車線の中心線に対してややずれた位置を走
行していることも考えられるためである。

【0030】なお、図3中、横ずれ量ΔY2 に関する横
座標は、右方向が右側への横ずれを、左方向が左側への
横ずれを示しており、操舵補正角θ2 に関する縦座標
は、上方向が左操舵を、下方向が右操舵を示している。
また、操舵補正角θ1 の設定と同様に、横ずれ量ΔY2
の大きさがY2よりも大きくなった場合には、操舵補正
角θ2 の大きさを一定値θm2に制限しており、それ以上
の操舵はドライバに委ねるようになっている。

【0031】先行車追従横方向位置制御部107による
横方向位置制御は、上述のように横ずれ量ΔY2 に対し
て適宜設定された操舵補正角θ2 に基づいて行なわれる
が、本装置では、この設定された操舵補正角θ2 に対し
て制御ゲインK1で補正処理した上で、横方向位置制御
を行なうようになっている。このときの制御ゲインK1
は、制御ゲイン設定部(制御ゲイン設定手段)107A
により、前方道路形状と先行車両の挙動とを総合して適
宜調整されるようになっている。

【0032】ただし、この先行車追従横方向位置制御部
107による横方向位置制御が行なわれる場合は、前述
のように前方道路形状検出センサ1によっては前方道路
形状を検出することができない状況であるため、ここで
は、道路地図情報記憶手段5に記憶される道路形状情報
を利用するようになっている。即ち、位置検出センサ6
により検出された自車両の現在位置を道路地図情報記憶
手段5に記憶されている地図と照らし合わせ、その地点
における前方道路形状情報を道路地図情報記憶手段5か
ら抽出するのである。

【0033】この道路形状情報の抽出は自車両位置算出
部109において行なわれ、自車両位置算出部109
は、まず、位置検出センサ6により検出された自車両の
位置を地図上に置き換えることにより、地図上での自車
両位置を算出するようになっている。そして、その機能
要素である道路形状情報検出部109Aにより、地図上
の自車両位置に対応する前方道路形状情報を道路地図情
報記憶手段5から抽出し、先行車追従横方向位置制御部
107の制御ゲイン設定部107Aに入力するようにな
っている。

【0034】制御ゲイン設定部107Aでは、まず、道
路形状情報検出部109Aから入力された道路形状が分
岐路又は交差点等の進行方向の選択肢が複数あるような
道路形状であった場合、その機能要素である推測部(推
測手段)107aにおいて、先行車両がその分岐路又は
交差点を自車両の進行方向とは別方向に進む可能性を推
測するようになっている。この推測部107aにおける
推測は次のように行なう。

【0035】まず、推測部107aは、道路形状情報検
出部109Aから入力された分岐路又は交差点における
自車両の進行方向を設定する。この進行方向の設定は予
め出発時に決定されている目的地までの経路情報に基づ
き行なうようになっている。そして、次に、先行車両の
横ずれ方向が自車両の進行方向と一致しているか否か判
定し、一致していない場合は、先行車両は自車両の進行
方向とは別方向に進むと推測するようになっている。例
えば、交差点において、自車両の進行方向が直進方向で
ある場合に、先行車両が左方向へ横ずれしていったり、
右方向へ横ずれしていった場合には、先行車両は左折又
は右折して自車両とは別方向に進むと推測する。

【0036】そして、推測部107aが先行車両が自車
両の進行方向とは別方向に進むと推測した場合は、図4
に示すように制御ゲインK1を所定値まで低下させ、図
5に一点鎖線で示す状態から実線で示す状態になるよう
に設定特性を変更させて、横ずれ量ΔY2 の増分に対す
る操舵補正角θ2 の増分を小さくするようになってい
る。これにより、分岐路又は交差点において、先行車両
が自車両の進行方向と異なる方向に進んだときに、自車
両も先行車両に追従してしまい本来の進行方向から外れ
てしまうことを防止するようになっているのである。

【0037】そして、この場合、先行車両への追従が解
除された自車両は、先行車両が前方から消えることによ
り再び認識可能となる道路白線の横ずれ量ΔY1 に基づ
き横方向位置制御されるようになるか、若しくは、自車
両の進行方向に走行する更に前方の先行車両の横ずれ量
ΔY2 に基づき横方向位置制御されるようになってい
る。

【0038】また、制御ゲイン設定部107Aは、先行
車両の横ずれ量ΔY2 の変動特性として、先行車両の横
ずれ量ΔY2 の時間変化を計測し、その時間変化の周期
が所定周期以下となっている場合には、図6に示すよう
に、制御ゲインK2を所定値まで低下させるようになっ
ている。これは、連続するカーブ路を走行しているよう
な場合には自車両から見て先行車両は左右に移動する
が、その周期があまりにも短い場合には、先行車両が蛇
行運転している可能性が高く、先行車両のこのような挙
動の影響を受けないように制御ゲインK2を下げて追従
特性を鈍らせるようにするものである。

【0039】なお、制御ゲインK1の設定特性は、図4
の実線に示すように、分岐路又は交差点までの距離が所
定距離L0以下となった場合に所定値まで下げるように
してもよく、また、二点鎖線で示すように、分岐路又は
交差点までの距離に応じて所定値まで徐々に低下させて
いくようにしてもよい。同様に、制御ゲインK2の設定
特性も、図6の実線に示すように、横ずれ量ΔY2 の時
間変化が所定周期T0以下となった場合に所定値まで下
げるようにしてもよく、また、二点鎖線で示すように、
横ずれ量ΔY2 の時間変化の周期に応じて所定値まで徐
々に低下させていくようにしてもよい。

【0040】さらに、制御ゲイン設定部107Aでは、
道路形状情報検出部109Aから入力される道路形状情
報に対して、その情報に含まれるカーブ曲率ρに応じて
制御ゲインK3を変化させるようになっている。つま
り、図7に示すように、カーブ曲率ρが所定値ρ0 以上
では、制御ゲインK3を1.0に設定しているが、カー
ブ曲率ρが所定値ρ0 よりも大きくなると、カーブ曲率
ρの大きさに応じて制御ゲインK3を低下していくよう
になっている。

【0041】これは、カーブ曲率の大きいカーブ路で
は、先行車両にしっかりと追従していかないと走行車線
から逸脱してしまう虞があるのに対し、カーブ曲率ρの
小さい直線では、先行車両の後ろに付いて走行している
限り、多少の横ずれが生じていても走行車線に沿って走
行することができるからである。また、通常、カーブ路
では車両には多少の蛇行が生じるため、先行車が蛇行し
て自車両もそれに追従して蛇行したとしても大きな違和
感はないが、直線路において自車両が先行車両に追従し
て蛇行した場合はドライバに大きな違和感を与えてしま
う虞があるため、制御ゲイン3を下げて追従特性を鈍ら
せる必要があるからである。

【0042】制御ゲイン設定部107Aにおいて各ゲイ
ンK1,K2,K3により適宜のゲイン調整が行なわれ
た操舵補正角θ2 は、ステアリング制御部110に入力
され、ステアリング制御部110は、前方道路形状演算
部101から推定不能信号が入力されている間、操舵補
正角θ2 に基づきステアリングアクチュエータ7を制御
し、これにより、先行車両の横ずれ量ΔY2 に基づく横
方向位置制御(先行車追従横方向位置制御)が行なわれ
るようになっている。

【0043】本発明の一実施形態としての車両走行制御
装置は上述のごとく構成されているので、例えば、図8
に示すようなフローで車両の走行制御が行なわれる。本
車両走行制御装置では、まず、先行車両の存在の有無を
車間距離センサ2の検出情報に基づき判定し(ステップ
S5)、先行車両が存在しない場合には、速度設定手段
3で設定されたユーザー設定速度での定常走行制御を行
なう(ステップS15)。一方、ユーザー設定速度より
も遅い先行車両が存在する場合には、自車速センサ3で
検出された自車速度,車間距離センサ2で検出された車
間距離に基づき、スロットルアクチュエータ8の制御量
であるスロットル開度と、ブレーキアクチュエータ9の
制御量であるブレーキ力とを演算する。そして、それぞ
れの制御量に基づき各アクチュエータ8,9を制御し、
先行車両の車速度に応じた車間距離となるように車間距
離制御を行なう(以上、ステップS10)。

【0044】このとき、前方道路形状検出センサ1が有
効に道路白線を検出している場合は(ステップS2
0)、前方道路形状検出センサ1で検出された白線情報
に基づき走行車線中心線の位置を算出し、走行車線中心
線の自車両中心線からの横ずれ量ΔY1 を算出し(ステ
ップS30)、この横ずれ量ΔY1 に基づいて横方向位
置制御(車線対応横方向位置制御)を行なう(ステップ
S40)。

【0045】一方、前方道路形状検出センサ1が有効に
道路白線を検出できない場合には、まず、車間距離セン
サ2の検出情報から先行車両の自車両に対する横ずれ量
ΔY 2 を算出する(ステップS50)。また、位置検出
センサ6により自車両の現在位置を検出し、検出した自
車両の現在位置に対応した前方道路形状情報を道路地図
情報記憶手段5から抽出する(ステップS60)。

【0046】そして、抽出した前方道路形状からカーブ
曲率ρを算出し(ステップS70)、算出したカーブ曲
率ρに基づいて横方向位置制御の制御ゲインK3を調整
する(ステップS80)。また、このとき、抽出し前方
道路形状が分岐路,交差点等の進行方向の選択肢が複数
あるような道路形状であった場合(ステップS90)、
先行車両の挙動、即ち、横ずれ方向から先行車両が自車
両と異なる方向へ進行する可能性を演算し(ステップS
100)、先行車両の進行方向が自車両とは異なると判
定した場合には(ステップS110)、横方向位置制御
の制御ゲインK1を所定値まで低下さる(ステップS1
20)。

【0047】一方、抽出し前方道路形状に分岐点,交差
点等が存在しない場合、先行車両の横ずれ量ΔY2 の時
間変化の周期を計測し(ステップS130)、計測した
時間変化の周期が所定周期以下となっている場合には
(ステップS140)、先行車両が蛇行運転しているも
のと推定し、横方向位置制御の制御ゲインK2を所定値
まで低下させる(ステップS150)。

【0048】そして、適宜設定された各制御ゲインK
1,K2,K3と先行車両の横ずれ量ΔY2 とに基づい
て操舵補正角θ2 を決定し、横方向位置制御(先行車追
従横方向位置制御)を行なう(ステップS160)。こ
のように、本車両走行制御装置によれば、位置検出セン
サ6により検出した自車両位置と、道路地図情報記憶手
段5に記憶された道路地図情報とから、自車両の進行方
向前方の道路形状を前もって把握することができるの
で、先行車両が分岐路又は交差点にさしかかったとき、
その分岐路又は交差点の道路形状と先行車両の自車両に
対する横ずれ方向とから、先行車両が自車両の進行方向
と異なる方向に進もうとしているか否か推測することが
できる。そして、先行車両が自車両の進行方向と異なる
方向に進むと推測した場合には、横方向位置制御の制御
ゲインK1を所定値まで低下させることにより、自車両
が先行車両に追従して本来の進行方向から外れてしまう
ことを防止することができる利点がある。

【0049】また、本車両走行制御装置では、先行車両
の横ずれ量ΔY2 の時間変化を計測し、その時間変化の
周期が所定周期以下となっている場合には、制御ゲイン
K2を所定値まで低下させるようになっているので、先
行車両の蛇行運転の影響が、先行車両の横ずれ量ΔY2
に基づく横方向位置制御を介して自車両に及ぶことを防
止することができる利点がある。

【0050】さらに、本車両走行制御装置では、前方道
路形状情報から算出される前方道路のカーブ曲率ρに応
じて制御ゲインK3を変化させるようになっているの
で、カーブ曲率ρの大きいカーブ路では、制御ゲインK
3を大きくすることにより、先行車両にしっかりと追従
して走行車線からの逸脱を防止することができ、カーブ
曲率ρの小さい直線路では、制御ゲインK3を小さくす
ることにより、先行車両の蛇行の影響が自車両の挙動に
及ぶことを防止することができる利点がある。

【0051】なお、本発明の車両走行制御装置は、上述
の実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実
施することが可能である。例えば、上述の実施形態で
は、分岐路又は交差点において、先行車両が自車両の進
行方向とは別方向に進むと推測した場合は、図4に示す
ように、制御ゲインK1を所定値まで低下させて、横ず
れ量ΔY2 の増分に対する操舵補正角θ2 の増分を小さ
くするような設定になっているが、不感帯の領域を拡大
することにより先行車への追従を鈍らせるようにしても
よい。

【0052】さらに、上述の実施形態では、先行車両の
横ずれ方向が自車両の進行方向と一致しているか否か判
定し、一致していない場合にのみ制御ゲインK1を所定
値まで低下させるようになっているが、先行車両の挙動
に関係なく分岐路又は交差点に近づいたときには必ず制
御ゲインK1を所定値まで低下させるようにしてもよ
い。

【0053】また、上述の実施形態では、先行車両の横
ずれ量ΔY2 の時間変化を計測し、その時間変化の周期
が所定周期T0以下となっている場合には、制御ゲイン
K2を所定値まで低下させるようになっているが、例え
ば、急カーブが連続するような道路形状では所定周期T
0を小さく設定したり、直線路では所定周期T0を大き
く設定するようにして、前方道路形状に応じて所定周期
を変化させるようにしてもよい。

【0054】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の本
発明の車両走行制御装置によれば、自車両位置検出手段
により検出された自車両の位置と、道路地図情報記憶手
段に記憶された道路地図情報と、先行車認識手段により
認識された先行車の相対的な横方向位置とに基づいて、
自車両が分岐路又は交差点に近づいているか否かを推測
することができ、自車両が分岐路又は交差点に近づいて
いると推測された場合には、制御ゲインを低下させるこ
とができるので、自車両が分岐路又は交差点を自車両の
進行方向とは異なる方向に進む先行車両に追従してしま
うことを防止することができる利点がある。

【0055】また、請求項2記載の本発明の車両走行制
御装置によれば、先行車認識手段により認識された先行
車の相対的な横方向位置の変動特性に基づいて、制御ゲ
インを変化させるので、例えば、先行車両が蛇行運転し
ているような場合には、その影響が先行車追従横方向位
置制御手段による横方向位置制御を介して自車両に及ん
でしまうことを防止することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の一実施形態としての車両走行制御装置
の構成を示す機能ブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態としての車両走行制御装置
にかかる、自車両の車線に対する相対位置に基づいた横
方向位置制御における、操舵補正角θ1 の設定マップの
一例を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態としての車両走行制御装置
にかかる、先行車両の相対位置に基づいた横方向位置制
御における、操舵補正角θ2 の設定マップの一例を示す
図である。

【図4】本発明の一実施形態としての車両走行制御装置
にかかる、先行車両の相対位置に基づいた横方向位置制
御における、分岐路又は交差点への進入時の制御ゲイン
K1の設定マップの一例を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態としての車両走行制御装置
にかかる、先行車両の相対位置に基づいた横方向位置制
御における、操舵補正角θ2 の分岐路又は交差点への進
入時の設定マップの一例を示す図である。

【図6】本発明の一実施形態としての車両走行制御装置
にかかる、先行車両の相対位置に基づいた横方向位置制
御における、先行車両の挙動変化に対する制御ゲインK
2の設定マップの一例を示す図である。

【図7】本発明の一実施形態としての車両走行制御装置
にかかる、先行車両の相対位置に基づいた横方向位置制
御における、カーブ曲率に対する制御ゲインK3の設定
マップの一例を示す図である。

【図8】本発明の一実施形態としての車両走行制御装置
の処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】従来の車両走行制御装置の課題を説明するため
の説明図である。

【図10】従来の車両走行制御装置の課題を説明するた
めの説明図である。

【符号の説明】 1 前方道路形状検出センサ 2 車間距離センサ 5 道路地図情報記憶手段 6 位置検出センサ(自車両位置検出手段) 100 制御手段 101 前方道路形状検出センサ 103 車線横ずれ量演算部(車線認識手段) 104 先行車横ずれ量演算部(先行車認識手段) 106 車線対応横方向位置制御部(車線対応横方向位
置制御手段) 107 先行車追従横方向位置制御部(先行車追従横方
向位置制御手段) 107A 制御ゲイン設定部(制御ゲイン設定手段) 107a 推測部(推測手段)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−81603(JP,A) 特開 平10−31799(JP,A) 特開 平10−100738(JP,A) 特開 平8−55300(JP,A) 特開 平10−198899(JP,A) 特開 平8−44999(JP,A) 特開 平7−19882(JP,A) 特開 平7−160995(JP,A) 特開 平7−179140(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G08G 1/16 B60K 31/00 B60R 21/00 620 F02D 29/02 301 G08G 1/0969

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自車両の走行している車線の該自車両と
    の相対位置を認識する車線認識手段と、 該自車両の先を走行している先行車の該自車両との相対
    的な横方向位置を認識する先行車認識手段と、 該先行車が該車線認識手段による車線認識を妨げない場
    合には該車線認識手段により認識された該車線の相対位
    置に基づいて該車両の横方向位置を制御する車線対応横
    方向位置制御手段と、 該先行車が該車線認識手段による車線認識を妨げている
    場合には該先行車認識手段により認識された該先行車の
    相対的な横方向位置に基づいて該車両の横方向位置を制
    御する先行車追従横方向位置制御手段とをそなえるとと
    もに、 該先行車追従横方向位置制御手段による横方向制御の際
    の制御ゲインを設定する制御ゲイン設定手段をそなえ、 該自車両の絶対的な位置を検出する自車両位置検出手段
    と、 該自車両の走行する道路の道路地図情報を記憶した道路
    地図情報記憶手段と、 該自車両位置検出手段により検出された該自車両の位置
    と該道路地図情報記憶手段に記憶された該道路地図情報
    と該先行車認識手段により認識された該先行車の相対的
    な横方向位置とに基づいて、該自車両が分岐路又は交差
    点に近づいているか否かを推測する推測手段とをそな
    え、 該制御ゲイン設定手段は、該推測手段により該自車両が
    分岐路又は交差点に近づいていると推測された場合に
    は、該制御ゲインを低下させることを特徴とする、車両
    走行制御装置。
  2. 【請求項2】 自車両の走行している車線の該自車両と
    の相対位置を認識する車線認識手段と、 該自車両の先を走行している先行車の該自車両との相対
    的な横方向位置を認識する先行車認識手段と、 該先行車が該車線認識手段による車線認識を妨げない場
    合には該車線認識手段により認識された該車線の相対位
    置に基づいて該車両の横方向位置を制御する車線対応横
    方向位置制御手段と、 該先行車が該車線認識手段による車線認識を妨げている
    場合には該先行車認識手段により認識された該先行車の
    相対的な横方向位置に基づいて該車両の横方向位置を制
    御する先行車追従横方向位置制御手段とをそなえるとと
    もに、 該先行車追従横方向位置制御手段による横方向制御の際
    の制御ゲインを設定する制御ゲイン設定手段をそなえ、 該制御ゲイン設定手段は、該先行車認識手段により認識
    された該先行車の相対的な横方向位置の変動特性に基づ
    いて、該制御ゲインを変化させることを特徴とする、車
    両走行制御装置。
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