JP3381778B2 - 車両の走行制御方法 - Google Patents
車両の走行制御方法Info
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Description
とカーブ進入等の挙動を早期に認識する車両の走行制御
方法に関する。 【0002】 【従来の技術】近年、自動車の運転操作を軽減するため
に、先行車両の追尾走行を行うべく車間距離制御装置を
備えた走行制御装置が実用化されている。この車間距離
制御装置を備えた走行制御装置は、例えば、カメラ、レ
ーザレーダ等の前方認識装置からの情報に基づいて自車
両(以下「自車」という)と先行車両(以下「先行車」
という)との間の車間距離を検出し、この車間距離が予
め設定された目標車間距離となるようにエンジン出力等
の調整により車速を調節して、先行車を追尾するように
したものである。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】自動追尾システムにお
いて先行車は、自車の走行車線上を走行する最も近くの
車両であり、先行車がカーブに進入する場合も右左折す
る場合も何れの場合にも自車両の前方より左右へのオフ
セットが出る検出となる。このため、先行車がカーブに
進入したのか、或いは右折又は左折をしようとしている
のかを早期に判明しないと、走行制御に支障が発生す
る。特に、左折する先行車両は、速度が非常に低下して
停止物体に近いために、後続する自車両は、ブレーキ制
御を緩めないとかなり手前から強いブレーキが加わるこ
ととなり、走行制御を円滑に行うことが困難であるとい
う問題がある。 【0004】このため、本発明では、先行車両の右左折
又はカーブ進入等の挙動を早期に認識して円滑な車間距
離制御を可能とする車両の走行制御方法を提供すること
を目的としている。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項1では、自車両と先行車両との車間
距離が目標車間距離となるように車速を制御して走行制
御を行うときに、自車両と先行車両との車間距離情報と
先行車両の横方向位置情報とにより先行車両の走行軌跡
と速度とを演算する。そして、この演算結果から先行車
両の速度ベクトルを算出し、この速度ベクトルと車速の
変化から先行車両の左折、右折、又はカーブの進入の何
れであるかを判定する。これにより、先行車両の挙動を
早期に認識することが可能となり、円滑な走行制御を行
うことが可能となる。 【0006】好ましくは、自車両に搭載したスキャン式
レーザレーダからレーザビームを発射し、先行車両から
の反射ビームを検出して車間距離を計測し、且つ測距周
期毎に反射強度パターンを作成して前回の反射強度パタ
ーンと今回の反射強度パターンのパターンマッチングに
より先行車両の横方向位置を計測する。これにより車間
距離情報及び先行車両の横方向位置情報を安定して検出
することができ、先行車両の認識精度を向上することが
可能となる。 【0007】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。図1は、本発明
の実施形態として車両の走行制御方法を実施するための
車両の走行制御装置の概略構成図を示す。図1におい
て、自車両としての車両(以下「自車」という)1の前
部にはスキャン式レーザレーダ2が搭載されており、図
2に示すように前方に向けてレーザビームを発射し、且
つこのレーザビームを左右に水平方向にスキャニングす
ることで前方に位置する物体としての先行車Aを認識
し、更に、先行車Aまでの距離を計測可能とされてい
る。また、車室内のルーフ部には自車1の前方を撮像す
るCCDカメラ4が取り付けられており、前方に位置す
る物体及び車線(白線)等を認識可能とされている。 【0008】エンジン6には、当該エンジン6への吸気
量を制御してエンジン出力を調節するスロットルバルブ
8が連結されている。このスロットルバルブ8にはアク
セルペダル(図示せず)の開度等に応じて、後述する電
子制御装置(ECU)50から出力される作動信号に基
づき自動的にスロットルバルブ開度を調節可能なスロッ
トルアクチュエータ12が設けられている。 【0009】左右の各前輪(駆動輪)20及び各後輪
(従動輪)22には夫々油圧ディスクブレーキ等のサー
ビスブレーキ(制動装置)24が設けられており、この
サービスブレーキ24は、例えば、負圧ブースタを有し
たブレーキマスタシリンダ26を介してブレーキペダル
28に接続されている。ブレーキマスタシリンダ26に
は、ブレーキペダル28からの入力に係わらず、電子制
御装置50からの作動信号に応じて自動的にサービスブ
レーキ24を作動可能な負圧式のブレーキアクチュエー
タ30が設けられている。 【0010】従動輪としての左右の各後輪22の近傍に
は、夫々車輪速センサ32が設けられており、右輪車速
VSR、左輪車速VSLを検出する。これらの各車輪速セン
サ32は、車速Veを検出するための車速検出手段とし
て機能する。ステアリングホイール34のステアリング
コラム36には、自車1の走行制御装置を通常の走行状
態と追尾制御による走行状態とに切り換える追尾走行切
換スイッチ38が設けられている。この追尾走行切換ス
イッチ38をセット側に操作すると追尾走行制御、即
ち、車間距離制御が開始され、リセット側に操作すると
車間距離制御が解除される。 【0011】電子制御装置50は、自車1の各制御装置
を司る主制御装置で、入力側には、スキャン式レーザレ
ーダ2、CCDカメラ4、各車輪速センサ32、追尾走
行切換スイッチ38等の各種センサ、スイッチ類が接続
され、出力側には、スロットルアクチュエータ12、ブ
レーキアクチュエータ30等の駆動装置類が接続されて
いる。 【0012】以下に図3に示す認識ロジックを参照して
先行車両の挙動の推定方法ついて説明する。追尾走行切
換スイッチ38がセット側に操作されて追尾走行制御が
開始されると、スキャン式レーザレーダ2からの情報に
基づいて先行車両が認識され、自車1から先行車両まで
の距離即ち、車間距離Lが計測されると共に、先行車の
横方向位置(走行車線中心からの横方向位置)が計測さ
れる(ステップS1)。先行車の横方向位置は、スキャ
ン式レーザレーダ2から発射されたレーザビームの先行
車両からの各反射ビームを検出して反射強度パターンを
作成し、前回の反射強度パターンと今回の反射強度パタ
ーンとのパターンマッチングにより算出する。 【0013】この横方向位置の計測方法を図5に示すフ
ローチャートにより説明する。図2に示すように自車1
のスキャン式レーザレーダ2から発射されるレーザビー
ムLBは、所定の測距周期で左右方向にスキャンされ
る。尚、先行車Aの前回の計測位置を細線で示し、今回
の計測位置を太線で示す。電子制御装置50は、図5の
ステップS11において、先行車Aの後部により反射さ
れた各反射ビーム毎の反射強度データを読み込み、各検
出点の反射強度データを一定間隔で補間して各測距周期
毎に先行車Aの反射強度パターンを作成する。 【0014】この反射強度パターンの一例を図6に示
す。図6において先行車Aの前回計測位置における反射
強度パターンを細線で示し、先行車Aの今回計測位置に
おける反射強度パターンを太線で示す。レーザビームの
反射強度は、車両後部の左右両側に設けられているリフ
レクタ部では強く、車体部では弱く、各反射強度パター
ンにおいては、左右両側に設けられているリフレクタ及
びこれらのリフレクタ間に設けられている飾りパネル
(何れも図示せず)等の各検出点において最大となり、
車体部では最小となっている。 【0015】次いで、反射強度パターンを自車1と先行
車Aとの車間距離に基づいて正規化し(ステップS1
2)、図7に点線で示す前回の反射強度パターンと太線
で示す今回の反射強度パターンとのパターンマッチング
により先行車Aの横方向移動量Dを算出し(ステップS
13)、走行車線中心からの横方向位置(横ズレ)を算
出する(ステップS14)。走行車線の中心位置は、C
CDカメラ4からの情報に基づいて計測される。これに
より先行車Aの横方向位置を安定して検出することがで
き、先行車Aの認識精度を向上することが可能となる。 【0016】図3に戻り、自車1の車速Veを各車輪速
センサ32からの情報に基づいて次式により算出する
(ステップS2)。 Ve=(VSR+VSL)/2 また、車間距離Lに基づいて自車1と先行車Aとの相対
速度が演算され、自車速Veと相対速度とから先行車A
の車速Vaが演算される(ステップS3)。前記相対速
度は、前回計測した車間距離と今回計測した車間距離と
の変化量に基づいて演算される。この変化量が正であれ
ば自車は先行車から離れつつあり、負であれば自車は先
行車に接近しつつあると見なすことができる。 【0017】次いで、車間距離と、先行車Aの横方向位
置と、自車の車速とにより自車に対する先行車Aの走行
軌跡を算出し(ステップS4)、先行車Aの速度により
当該先行車Aの速度変化を算出する(ステップS5)。
先行車Aの走行軌跡は、カーブに進入する場合には緩い
曲線を描き、左折時には、略直角に近い大きい角度で曲
がる曲線を描く。また、先行車Aの速度変化は、カーブ
に進入する場合には殆ど変化せず、左折時には急減速し
て大きく低下する。尚、カーブに進入する際の速度は、
曲率により変化し、緩いカーブでは殆ど変化しない。 【0018】次いで、先行車Aの走行軌跡と速度とによ
り当該先行車Aの速度ベクトルを演算する(ステップS
6)。この速度ベクトルは、例えば、図4に示すように
表される。図4において先行車の左折時(実線で示す)
における速度ベクトルは、ベクトルVLで、カーブ進入
時(点線で示す)における速度ベクトルは、ベクトルV
Cで表される。図4から明らかなようにこれらの速度ベ
クトルVL、VCにより左折とカーブとの差が顕著に現
れ、判断精度の向上、判断遅れの低減が可能である。そ
して、速度ベクトルの大きさ、大きさの変化、方向、及
び方向の変化等から、先行車の右左折、カーブ進入等の
挙動を推定(認識)する。速度ベクトルの進行方向の変
化(角度θ)が大きく、車速の変化が大きいときには左
折又は右折と判定し(ステップS7)、それ以外のとき
にはカーブ進入と認識する(ステップS8)。このよう
にして先行車両の挙動を早期に認識する。 【0019】これにより、電子制御装置50は、先行車
両が、左折、又は右折すると認識したときにはブレーキ
制御が過大とならないように緩め、カーブ進入と認識し
たときには走行制御を変えない、といった的確な判断が
可能となる。従って、車間距離制御に自動ブレーキを導
入した場合に、自動ブレーキによる減速制御が抑制され
て円滑な追尾制御が可能となると共に、運転者の違和感
も軽減される。 【0020】 【発明の効果】本発明によれば、自車両と先行車両との
車間距離が目標車間距離となるように車速を制御して走
行制御を行うときに、自車両と先行車両との車間距離情
報と先行車両の横方向位置情報とにより先行車両の走行
軌跡と速度とを演算し、この演算結果から先行車両の速
度ベクトルを算出し、この速度ベクトルと車速の変化か
ら先行車両の左折、右折又はカーブへの進入の何れかで
あるかを判定することで、先行車両の左折、右折又はカ
ーブの進入等の挙動を早期に認識することが可能とな
り、円滑な走行制御を行うことが可能となる。 【0021】
実施するための車両の走行制御装置の概略構成図を示
す。 【図2】先行車両の横方向位置の計測方法の説明図であ
る。 【図3】先行車両の挙動を認識する認識ロジックの実施
の形態を示す説明図である。 【図4】図3に示す認識ロジックにより算出した先行車
の速度ベクトルの説明図である。 【図5】先行車両の横方向位置を計測する手順を示すフ
ローチャートである。 【図6】図2の先行車両からの反射ビームにより形成し
た前回と今回の反射強度パターンを示す図である。 【図7】図6の前回と今回の反射強度パターンからパタ
ーンマッチング法により先行車両の横方向移動量を算出
する説明図である。 【符号の説明】 1 自車(自車両) 2 スキャン式レーザレーダ 50 電子制御装置 A 先行車(先行車両) LB レーザビーム
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 自車両と同一の車線を走行している先行
車両との車間距離が目標車間距離となるよう自車両の車
速を制御して追尾制御を行う車両の走行制御方法におい
て、 前記自車両と前記先行車両との車間距離情報と前記先行
車両の横方向位置情報とにより前記先行車両の走行軌跡
と速度とを演算し、この演算結果から前記先行車両の速
度ベクトルを算出し、前記速度ベクトルと車速の変化か
ら前記先行車両が左右折又はカーブの進入の何れである
かを判定することを特徴とする車両の走行制御方法。
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---|---|---|---|
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