JP3575092B2 - 自動車の走行制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明は、自車の進行路上に存在する前方物体（例えば、先行車）に追従して自車を走行させる自動車の走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の自動車の走行制御装置としては、例えば自車の前方にレーダ波を発信し、前方に存在する物体からの反射波を検出して前方物体の有無を検出するスキャン式レーダ装置により水平方向に比較的広角度での走査を行い、該走査により得られる情報の中から、マイクロコンピュータを利用して、自車のステアリング舵角やヨーレート等の走行状態に基づいて推定される自車の進行路に沿った領域内のもののみをピックアップすることにより、スキャン式レーダ装置による前方物体の検出をソフト的に上記領域内に限定して行うようにしたものが既に開発されている。
【０００３】
ところで、上記のようにしてスキャン式レーダ装置による前方物体の検出を行う場合において、進行路上に物体が存在しているにもかかわらず、道路のカント等に起因してレーダ波の反射波が検出できない（換言すれば、スキャン式レーダ装置による検出データが消滅する）という現象が生ずるおそれがある。このような場合、マイクロコンピュータによる進行路上に存在する前方物体の検出処理を初めから再度行わなければならないという不具合が生ずる。
【０００４】
上記のような不具合に対処するために、追尾している前方物体が消滅した後に再出現した時同一物体として自動追尾を再開するようにしたもの（換言すれば、追尾していた物体が存在しているものと認識し続けるもの）が提案されている（例えば、特開平３−２０６９８９号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公知例のものでは、追尾している前方物体の全てを同一条件で（即ち、所定時間に限り）認識し続ける（換言すれば、再出現を待つ）ようにしているため、例えば自車が追従しようとしている追従対象物体以外の物体についても追従対象物体と同一の条件で認識し続けることとなる。この場合、認識し続ける時間（所定時間）を短く設定すれば、マイクロコンピュータによる処理も簡単となるが、追従対象物体を見失ってしまうおそれがある一方、所定時間を長くすれば、追従対象物体を見失うおそれは少なくなるものの、マイクロコンピュータによる処理時間が長くなるという不具合が生ずる。
【０００６】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、追従対象物体とそれ以外の物体とにおける前記所定時間に差をもたせることにより、追従対象物体の的確な捕捉と処理時間の短縮とを図ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明では、上記課題を解決するための手段として、自車の前方に存在する物体の有無を検出する物体検出手段（例えば、自車の前方に向けてレーザレーダ波を発信し、前方物体からの反射波を検出するレーザレーダ装置）と、自車の走行状態（例えば、自車のステアリング舵角データおよび車速データ）に基づいて自車前方の進行路を推定する進行路推定手段と、前記物体検出手段により検出された物体が前記進行路上に所定移動条件（例えば、前方物体と自車との適正な車間距離および相対速度あるいは前方物体と自車との適正な車間距離および前方物体の適正な速度）をもって存在するかを判断し、これを自車の追従対象物体と判定するロックオン判定手段とを備えた自動車の走行制御装置において、前記物体検出手段より検出された物体に関して該物体検出手段からの検出データが消滅した場合に、所定時間が経過するまでの間、該検出データが消滅した物体を存在するものとして認識し続ける物体認識手段と、該物体認識手段による認識物体が、前記ロックオン判定手段により追従対象物体と判定された物体である場合には、他の物体である場合に比べて、前記所定時間を長くする制御を行う制御手段とを付設している。
【０００８】
【作用】
本願発明では、上記手段によって次のような作用が得られる。
【０００９】
即ち、自車の走行状態（例えば、自車のステアリング舵角データおよび車速データ）に基づいて推定された進行路の物体のうち所定移動条件（例えば、前方物体と自車との適正な車間距離および相対速度あるいは前方物体と自車との適正な車間距離および前方物体の適正な速度）をもって存在するものを追従対象物体として判定した場合において、物体検出手段（例えば、レーザレーダ装置）からの検出データが消滅した場合に、物体認識手段が、所定時間が経過するまでの間、該検出データが消滅した物体を存在するものとして認識し続けるが、該物体認識手段による認識物体が、追従対象物体と判定された物体である場合には、他の物体である場合に比べて、前記所定時間が長くされる。従って、追従対象物体は他の物体より長く認識されることとなり、追従対象物体を見失うことなく的確に捕捉することができる。
【００１０】
【発明の効果】
本願発明によれば、自車の走行状態（例えば、自車のステアリング舵角データおよび車速データ）に基づいて推定された進行路の物体のうち所定移動条件（例えば、前方物体と自車との適正な車間距離および相対速度あるいは前方物体と自車との適正な車間距離および前方物体の適正な速度）をもって存在するものを追従対象物体として判定した場合において、物体検出手段（例えば、レーザレーダ装置）からの検出データが消滅した場合に、 所定時間が経過するまでの間、該検出データが消滅した物体が存在するものとして認識され、この認識物体が、追従対象物体と判定された物体である場合には、他の物体である場合に比べて、前記所定時間を長くなるように制御するようにしているので、追従対象物体を見失うことなく的確に捕捉することができることとなり、追従制御における制御上のつながりが悪くなるのを防止できるという優れた効果がある。
【００１１】
【実施例】
以下、添付の図面を参照して本願発明の好適な実施例を説明する。
【００１２】
図１には、本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置の全体構成が示されている。ここで、符号１はエンジン吸気系のスロットル弁（図示省略）の開度を自動調整するスロットル制御装置、２は電子制御式自動変速機（ＥＡＴ）の制御装置、３は各車輪に付与する制動力を自動調整するブレーキ制御装置であり、これら三種類の制御装置１〜３は、いずれも図示していないアクチュエータを有し、該各アクチュエータは、コントロールユニット４により制御されることとなっている。
【００１３】
即ち、前記コントロールユニット４は、スロットル制御装置１のアクチュエータに対し目標スロットル開度信号を出力して制御を行うとともに、ブレーキ制御装置３のアクチュエータに対し目標ブレーキ量信号を出力して制御を行う。また、コントロールユニット４は、ＥＡＴ制御装置２のシフト位置を検出するセンサー（図示省略）からのシフト位置信号を受けつつ、該ＥＡＴ制御装置２のアクチュエータに対しシフト制御信号を出力して制御を行う。
【００１４】
符号５で示す情報表示装置は、車室内のインストルメントパネル等に設けられ、図示していないが、前記コントロールユニット４からの警報信号を受けて点灯する警報ランプと、コントロールユニット４からの自己診断信号を受けて画面表示する表示部とを備えている。
【００１５】
符号６で示すレーザレーダ装置は、自車の前方に存在する物体（例えば、先行車等）を検出する物体検出手段として作用するものであり、レーザレーダ波を自車の前方に向けて発信し、前方物体に当たって反射してくる反射波を受信し、その受信時点と発信時点との時間差によって自車と前方物体との間の距離を測定するように構成されている。このレーザレーダ装置６により検出された検出信号は、車間距離信号として前記コントロールユニット４に入力される。また、本実施例のレーザレーダ装置６は、レーザレーダ波を水平方向に比較的広角度で走査するスキャン式のものとされている。
【００１６】
符号７はスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサー、８は車速を検出する車速センサー、９はハンドル舵角（以下、単に舵角という）を検出する舵角センサー、１０は自車に発生するヨーレートを検出するヨーレートセンサー、１１は自車に発生する横加速度を検出する横Ｇセンサー、１２はブレーキペダルの踏み込み時にＯＮ作動するブレーキスイッチ、１３はクラッチの作動状態に応じてＯＮ作動するクラッチスイッチ、１４はロックオンスイッチ、１５は自車のオークルーズ運転時ＯＮ作動されるオークルーズスイッチであり、これらのセンサー・スイッチ類７〜１５の検出信号は、いずれもコントロールユニット４に入力される。なお、図示していないエンジン回転数センサーやその他のセンサー・スイッチ類の検出信号もコントロールユニット４に入力されるが、これらについての詳細な説明は省略する。
【００１７】
上記コントロールユニット４は、図２に示すように、レーザレーダ装置６からの検出信号を始め、各種のセンサー・スイッチ類７〜１５からの検出信号を受けて所定の情報処理を行う入力情報処理部１６と、該入力情報処理部１６から自車の走行状態に関する情報（例えば、車速センサー８からの車速、舵角センサー９からの舵角およびヨーレートセンサー１０からのヨーレート等）を受け、これらに基づいて自車の進行路を推定する進行路推定手段１７と、前記入力情報処理部１６の情報のうち、特にレーザレーダ装置６で検出された前方物体に関する検出データを受け、当該物体が前記進行路上に所定移動条件をもって存在するかを判断し、これを自車の追従対象となる先行車と判定するロックオン判定手段１８と、前記入力情報処理部１６の情報のうち、特にレーザレーダ装置６からの前方物体に関する検出データが消滅した場合に、所定時間が経過するまでの間、該検出データが消滅した物体を存在するものとして認識し続ける物体認識手段１９と、該物体認識手段１９による認識物体が、前記ロックオン判定手段１８により先行車と判定された物体である場合には、他の物体である場合に比べて、前記所定時間を長くする制御を行う制御手段２０とを備えている。
【００１８】
前記ロックオン判定手段１８により追従対象物体と判定された先行車の情報は、ロックオン判定手段１８から追従制御部２１に出力される。該追従制御部２１は、自車と追従対象先行車との車間距離および相対速度に基づいて自車を先行車に追従させるように自車の車速を制御するよう出力情報処理部２２を介して出力信号を出力することとされている。
【００１９】
図３には、前記コントロールユニット４による制御のうち、特にロックオンスイッチ１４がＯＮに切り換えられ、自車が先行車に追従して走行する追従走行時の制御のメインルーチンを示すフローチャートが示されている。
【００２０】
前記メインルーチンは、進行路の推定（ステップＳ1）と、ロックオン対象車の登録（ステップＳ2）と、ロックオンの実行（ステップＳ3）と、存在物体の認定とデータ消滅時処理（ステップＳ4）と、ロックオンの継続、変更および解除（ステップＳ5）とからなっており、進行路の推定のサブルーチンは図４に示し、ロックオン対象車の登録のサブルーチンは図５に示し、ロックオンの実行のサブルーチンは図６に示し、存在物体の認定とデータ消滅時処理のサブルーチンは図７に示し、さらにロックオンの継続、変更および解除のサブルーチンは図８に示す。以下、これらについて順次説明する。
【００２１】
（進行路の推定）
図４において、まずステップＳ11において自車データ（舵角θ、車速ｖ、ヨーレートψ）を読み込んだ後、ステップＳ12において舵角θに基づいて自車の旋回半径Ｒ1を下記の式により、
Ｒ1＝（１＋Ａ・ｖ2）（Ｎ・Ｌ／θ）
演算する。但し、Ａはスタビリティファクタ、Ｎはステアリングギヤ比、Ｌはホイールベースである。
【００２２】
続いて、ステップＳ13においてヨーレートψに基づいて自車の旋回半径Ｒ２を下記の式により、
Ｒ2＝ｖ／ψ
演算する。
【００２３】
そして、ステップＳ14において上記両旋回半径Ｒ1，Ｒ2のうち、いずれが小さいかを判断し、ステップＳ15およびステップＳ16でその小さい方を進行路の曲率半径Ｒとするとともに、ステップＳ17において前記曲率半径Ｒに所定幅を設けて進行路を生成し、リターンする。ここで、旋回半径Ｒ1，Ｒ2の小さい方を進行路の曲率半径Ｒとしたのは、センサー類の応答遅れ等を考慮したことによるものである。以上のような進行路の推定は、コントロールユニット４における進行路推定手段１７により行われる。なお、進行路の推定は、旋回半径Ｒ1あるいは旋回半径Ｒ2のみにより求めても良い。
【００２４】
（ロックオン対象車の登録）
図５において、まずステップＳ21においてレーザレーダ装置６により検出された前方物体の検出データ（距離および方向）を読み込んだ後、ステップＳ22により前記検出データが連続して検出されているか否かを判定し、ステップＳ23により検出データが所定のエリア内で所定の確定度以上のものであるか否かを判定する。ここで、確定度とは時間当たりの検出回数をいい、該確定度が所定値以上でないものおよび検出データが所定のエリア外にまで広く散在するものは共に物体とは見做されない。上記両判定が共に肯定判定のときには、ステップＳ24において物体と見做されたものについて物体識別番号を付与する。
【００２５】
続いて、ステップＳ25において上記物体識別番号を付与した物体が移動体であるか否かを判定する。この判定は、自車と物体との間の相対速度と自車速とから物体の速度を求め、物体の速度が所定のしきい値以上であるか否かを検討することにより行われる。次に、ステップＳ26において物体が進行路上に存在するものであるか否かを判定する。上記両判定が共に肯定判定のときには、ステップＳ27において物体が進行路上の先行車であるとしてロックオン（Ｌ／Ｏ）対象候補とする。
【００２６】
しかる後、ステップＳ 28 においてロックオン対象候補になった先行車のうち自車との車間距離が最も近いものであるか、つまり最も近い先行車であるか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ29において当該先行車をロックオン対象車として登録し、リターンする。以上のようなロックオン対象車の登録は、コントロールユニット４におけるロックオン判定手段１８により行われる。
【００２７】
（ロックオンの実行）
図６において、まずステップＳ31においてロックオン対象車が登録されていることを確認した後、ステップＳ32においてロックオンを実行し、リターンする。ロックオンは、ロックオン対象車に対し、所定の車間距離を保ち且つ同じ車速で追従して走行するように自車速を制御するものであり、コントロールユニット４における追従制御部２１により行われる。
【００２８】
（存在物体の認定とデータ消滅時処理）
図７において、まずステップＳ41においてレーザレーダ装置６により検出された前方物体の検出データ（距離および方向）を読み込んだ後、ステップＳ42においてロックオン対象車の登録のサブルーチンにおいて物体識別番号を付与した物体毎の所定エリア内に検出データが存在するか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ43において物体識別番号毎にロックオン対象車であるか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ44においてロックオン対象車用のカウンタ（例えば、２０回のデータ検出の間当該物体を存在するものとして認識し続けるカウンタ）をセットしてリターンし、該判定が否定判定のときには、ステップＳ45において前記ロックオン対象車用のカウンタより短い非ロックオン対象車用のカウンタ（例えば、４回のデータ検出の間当該物体を存在するものとして認識し続けるカウンタ）をセットしてリターンする。これらのカウンタのセットは、コントロールユニット４における物体認識手段１９および制御手段２０により行われる。
【００２９】
ステップＳ42において否定判定されたとき（即ち、レーザレーダ装置６による検出データが消滅したとき）には、ステップＳ46において物体識別番号毎にロックオン対象車であるか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ47においてロックオン対象車用のカウンタをデクリメントし、該判定が否定判定のときには、ステップＳ48において非ロックオン対象車用のカウンタをデクリメントする。ついで、ステップＳ49においてカウンタが０以下となっているか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ50において物体識別番号を剥奪し（即ち、物体として消滅したものとし）、リターンする。この時、ロックオン対象車については後述するロックオンの継続・変更・解除のサブルーチンにより処理する。
【００３０】
上記データ消滅時処理について、図９を参照してさらに詳述すると、自車Ｍの進行路Ｋ上にロックオン対象車Ａが存在し且つ進行路Ｋ以外にも物体（即ち、先行車）Ｂ，Ｃ，Ｄが存在する場合において、例えば、先行車Ｂ，Ｃ，Ｄのうちのいずれか（例えば、先行車Ｂ）の検出データが消滅した場合には、当該先行車Ｂを、非ロックオン対象車用のカウンタが０以下となるまで（本実施例の場合、４回のデータ検出の間）存在するものとして認識し続ける一方、ロックオン対象車Ａの検出データが消滅した場合には、当該ロックオン対象車Ａを、ロックオン対象車用のカウンタが０以下となるまで（本実施例の場合、２０回のデータ検出の間）存在するものとして認識し続ける。従って、カウンタがデクリメントしている間に、先行車Ｂあるいはロックオン対象車Ａの検出データが得られた場合には、継続して先行車Ｂあるいはロックオン対象車Ａについての制御処理が行えることとなる。しかも、ロックオン対象車Ａについては認識し続ける時間を長く行うようになっているため、自車Ｍにとっての追従対象であるロックオン対象車Ａについての追従制御のつながりが悪くなるということはなくなるのである。
【００３１】
（ロックオンの継続・変更・解除）
次に、ロックオンの継続・変更・解除のサブルーチンを説明するが、その際図１０を参照しつつ説明する。
【００３２】
図８において、まずステップＳ51においてロックオン対象車Ａおよび進行路Ｋの曲率半径Ｒを認識した後、ステップＳ52において進行路Ｋ上にロックオン対象車Ａより近い先行車Ａ′が存在するか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ53において先行車Ａ′をロックオン対象車に変更する一方、該判定が否定判定のときには、ステップＳ54においてロックオン対象車Ａに対するロックオンを継続する。この判定は、コントロールユニット４におけるロックオン判定手段１８により行われる。
【００３３】
しかる後、前述した「存在物体の認定とデータ消滅時処理」のサブルーチンにおけるステップＳ50においてロックオン対象車の物体識別番号が剥奪される場合があるので、ステップＳ55においてロックオン対象車に相当する検出データが存在するか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ56においてロックオン対象車の物体識別番号に対してロックオン対象車用のカウンタ値を与え、該判定が否定判定のときには、ステップＳ57においてロックオン対象車の物体識別番号が存在するか否かを判定し、該判定が否定判定のときには、ステップＳ58においてロックオン対象車がロストしたとする。上記処理は、コントロールユニット４における制御手段２０により行われる。
【００３４】
ついで、ステップＳ59においてロックオン対象車がロストしたか否かを判定し、該判定が否定判定の（即ち、ロストしていない）ときには、ステップＳ51に戻り、ロックオンを続行する一方、該判定が肯定判定の（即ち、ロストしている）ときには、ステップＳ60においてロックオンを解除し、リターンする。なお、ロックオン解除から次のロックオン対象車の登録がなされるまでの間は、追従制御部２１により自車速が所定車速になるように制御される。
【００３５】
なお、本願発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含するものである。例えば、上記実施例では、レーザレーダ装置６として、レーザレーダ波を水平方向に比較的広角度で走査するスキャン式のものを用いているが、本願発明は、このスキャン式レーザレーダ装置６に限らず、比較的狭い角度の範囲内でのみ物体を検出するレーザレーダ装置を用い、該レーザレーダ装置をアクチュエータで垂直軸回りに回動させるように構成したものにも同様に適用することができる。
【００３６】
また、上記実施例では、ロックオン判定手段１８によりロックオン対象車を判定するに当たり、自車と先行車との車間距離および相対速度に基づいて判定するようにしているが、車間距離と先行車の速度とに基づいて判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置におけるコントロールユニットのブロック図である。
【図３】本願発明の実施例における自動車の走行制御装置における追従走行時の制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本願発明の実施例における自動車の走行制御装置における進行路の推定のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置におけるロックオン対象車の登録のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置におけるロックオンの実行のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置における存在物体の認定とデータ消滅時処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置におけるロックオンの継続・変更・解除のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置におけるデータ消滅時の制御を説明するための説明図である。
【図１０】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置におけるロックオンの継続・変更・解除を説明するための説明図である。
【符号の説明】
６は物体検出手段（レーザレーダ装置）、１７は進行路推定手段、１８はロックオン判定手段、１９は物体認識手段、２０は制御手段。
【産業上の利用分野】
本願発明は、自車の進行路上に存在する前方物体（例えば、先行車）に追従して自車を走行させる自動車の走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の自動車の走行制御装置としては、例えば自車の前方にレーダ波を発信し、前方に存在する物体からの反射波を検出して前方物体の有無を検出するスキャン式レーダ装置により水平方向に比較的広角度での走査を行い、該走査により得られる情報の中から、マイクロコンピュータを利用して、自車のステアリング舵角やヨーレート等の走行状態に基づいて推定される自車の進行路に沿った領域内のもののみをピックアップすることにより、スキャン式レーダ装置による前方物体の検出をソフト的に上記領域内に限定して行うようにしたものが既に開発されている。
【０００３】
ところで、上記のようにしてスキャン式レーダ装置による前方物体の検出を行う場合において、進行路上に物体が存在しているにもかかわらず、道路のカント等に起因してレーダ波の反射波が検出できない（換言すれば、スキャン式レーダ装置による検出データが消滅する）という現象が生ずるおそれがある。このような場合、マイクロコンピュータによる進行路上に存在する前方物体の検出処理を初めから再度行わなければならないという不具合が生ずる。
【０００４】
上記のような不具合に対処するために、追尾している前方物体が消滅した後に再出現した時同一物体として自動追尾を再開するようにしたもの（換言すれば、追尾していた物体が存在しているものと認識し続けるもの）が提案されている（例えば、特開平３−２０６９８９号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公知例のものでは、追尾している前方物体の全てを同一条件で（即ち、所定時間に限り）認識し続ける（換言すれば、再出現を待つ）ようにしているため、例えば自車が追従しようとしている追従対象物体以外の物体についても追従対象物体と同一の条件で認識し続けることとなる。この場合、認識し続ける時間（所定時間）を短く設定すれば、マイクロコンピュータによる処理も簡単となるが、追従対象物体を見失ってしまうおそれがある一方、所定時間を長くすれば、追従対象物体を見失うおそれは少なくなるものの、マイクロコンピュータによる処理時間が長くなるという不具合が生ずる。
【０００６】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、追従対象物体とそれ以外の物体とにおける前記所定時間に差をもたせることにより、追従対象物体の的確な捕捉と処理時間の短縮とを図ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明では、上記課題を解決するための手段として、自車の前方に存在する物体の有無を検出する物体検出手段（例えば、自車の前方に向けてレーザレーダ波を発信し、前方物体からの反射波を検出するレーザレーダ装置）と、自車の走行状態（例えば、自車のステアリング舵角データおよび車速データ）に基づいて自車前方の進行路を推定する進行路推定手段と、前記物体検出手段により検出された物体が前記進行路上に所定移動条件（例えば、前方物体と自車との適正な車間距離および相対速度あるいは前方物体と自車との適正な車間距離および前方物体の適正な速度）をもって存在するかを判断し、これを自車の追従対象物体と判定するロックオン判定手段とを備えた自動車の走行制御装置において、前記物体検出手段より検出された物体に関して該物体検出手段からの検出データが消滅した場合に、所定時間が経過するまでの間、該検出データが消滅した物体を存在するものとして認識し続ける物体認識手段と、該物体認識手段による認識物体が、前記ロックオン判定手段により追従対象物体と判定された物体である場合には、他の物体である場合に比べて、前記所定時間を長くする制御を行う制御手段とを付設している。
【０００８】
【作用】
本願発明では、上記手段によって次のような作用が得られる。
【０００９】
即ち、自車の走行状態（例えば、自車のステアリング舵角データおよび車速データ）に基づいて推定された進行路の物体のうち所定移動条件（例えば、前方物体と自車との適正な車間距離および相対速度あるいは前方物体と自車との適正な車間距離および前方物体の適正な速度）をもって存在するものを追従対象物体として判定した場合において、物体検出手段（例えば、レーザレーダ装置）からの検出データが消滅した場合に、物体認識手段が、所定時間が経過するまでの間、該検出データが消滅した物体を存在するものとして認識し続けるが、該物体認識手段による認識物体が、追従対象物体と判定された物体である場合には、他の物体である場合に比べて、前記所定時間が長くされる。従って、追従対象物体は他の物体より長く認識されることとなり、追従対象物体を見失うことなく的確に捕捉することができる。
【００１０】
【発明の効果】
本願発明によれば、自車の走行状態（例えば、自車のステアリング舵角データおよび車速データ）に基づいて推定された進行路の物体のうち所定移動条件（例えば、前方物体と自車との適正な車間距離および相対速度あるいは前方物体と自車との適正な車間距離および前方物体の適正な速度）をもって存在するものを追従対象物体として判定した場合において、物体検出手段（例えば、レーザレーダ装置）からの検出データが消滅した場合に、 所定時間が経過するまでの間、該検出データが消滅した物体が存在するものとして認識され、この認識物体が、追従対象物体と判定された物体である場合には、他の物体である場合に比べて、前記所定時間を長くなるように制御するようにしているので、追従対象物体を見失うことなく的確に捕捉することができることとなり、追従制御における制御上のつながりが悪くなるのを防止できるという優れた効果がある。
【００１１】
【実施例】
以下、添付の図面を参照して本願発明の好適な実施例を説明する。
【００１２】
図１には、本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置の全体構成が示されている。ここで、符号１はエンジン吸気系のスロットル弁（図示省略）の開度を自動調整するスロットル制御装置、２は電子制御式自動変速機（ＥＡＴ）の制御装置、３は各車輪に付与する制動力を自動調整するブレーキ制御装置であり、これら三種類の制御装置１〜３は、いずれも図示していないアクチュエータを有し、該各アクチュエータは、コントロールユニット４により制御されることとなっている。
【００１３】
即ち、前記コントロールユニット４は、スロットル制御装置１のアクチュエータに対し目標スロットル開度信号を出力して制御を行うとともに、ブレーキ制御装置３のアクチュエータに対し目標ブレーキ量信号を出力して制御を行う。また、コントロールユニット４は、ＥＡＴ制御装置２のシフト位置を検出するセンサー（図示省略）からのシフト位置信号を受けつつ、該ＥＡＴ制御装置２のアクチュエータに対しシフト制御信号を出力して制御を行う。
【００１４】
符号５で示す情報表示装置は、車室内のインストルメントパネル等に設けられ、図示していないが、前記コントロールユニット４からの警報信号を受けて点灯する警報ランプと、コントロールユニット４からの自己診断信号を受けて画面表示する表示部とを備えている。
【００１５】
符号６で示すレーザレーダ装置は、自車の前方に存在する物体（例えば、先行車等）を検出する物体検出手段として作用するものであり、レーザレーダ波を自車の前方に向けて発信し、前方物体に当たって反射してくる反射波を受信し、その受信時点と発信時点との時間差によって自車と前方物体との間の距離を測定するように構成されている。このレーザレーダ装置６により検出された検出信号は、車間距離信号として前記コントロールユニット４に入力される。また、本実施例のレーザレーダ装置６は、レーザレーダ波を水平方向に比較的広角度で走査するスキャン式のものとされている。
【００１６】
符号７はスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサー、８は車速を検出する車速センサー、９はハンドル舵角（以下、単に舵角という）を検出する舵角センサー、１０は自車に発生するヨーレートを検出するヨーレートセンサー、１１は自車に発生する横加速度を検出する横Ｇセンサー、１２はブレーキペダルの踏み込み時にＯＮ作動するブレーキスイッチ、１３はクラッチの作動状態に応じてＯＮ作動するクラッチスイッチ、１４はロックオンスイッチ、１５は自車のオークルーズ運転時ＯＮ作動されるオークルーズスイッチであり、これらのセンサー・スイッチ類７〜１５の検出信号は、いずれもコントロールユニット４に入力される。なお、図示していないエンジン回転数センサーやその他のセンサー・スイッチ類の検出信号もコントロールユニット４に入力されるが、これらについての詳細な説明は省略する。
【００１７】
上記コントロールユニット４は、図２に示すように、レーザレーダ装置６からの検出信号を始め、各種のセンサー・スイッチ類７〜１５からの検出信号を受けて所定の情報処理を行う入力情報処理部１６と、該入力情報処理部１６から自車の走行状態に関する情報（例えば、車速センサー８からの車速、舵角センサー９からの舵角およびヨーレートセンサー１０からのヨーレート等）を受け、これらに基づいて自車の進行路を推定する進行路推定手段１７と、前記入力情報処理部１６の情報のうち、特にレーザレーダ装置６で検出された前方物体に関する検出データを受け、当該物体が前記進行路上に所定移動条件をもって存在するかを判断し、これを自車の追従対象となる先行車と判定するロックオン判定手段１８と、前記入力情報処理部１６の情報のうち、特にレーザレーダ装置６からの前方物体に関する検出データが消滅した場合に、所定時間が経過するまでの間、該検出データが消滅した物体を存在するものとして認識し続ける物体認識手段１９と、該物体認識手段１９による認識物体が、前記ロックオン判定手段１８により先行車と判定された物体である場合には、他の物体である場合に比べて、前記所定時間を長くする制御を行う制御手段２０とを備えている。
【００１８】
前記ロックオン判定手段１８により追従対象物体と判定された先行車の情報は、ロックオン判定手段１８から追従制御部２１に出力される。該追従制御部２１は、自車と追従対象先行車との車間距離および相対速度に基づいて自車を先行車に追従させるように自車の車速を制御するよう出力情報処理部２２を介して出力信号を出力することとされている。
【００１９】
図３には、前記コントロールユニット４による制御のうち、特にロックオンスイッチ１４がＯＮに切り換えられ、自車が先行車に追従して走行する追従走行時の制御のメインルーチンを示すフローチャートが示されている。
【００２０】
前記メインルーチンは、進行路の推定（ステップＳ1）と、ロックオン対象車の登録（ステップＳ2）と、ロックオンの実行（ステップＳ3）と、存在物体の認定とデータ消滅時処理（ステップＳ4）と、ロックオンの継続、変更および解除（ステップＳ5）とからなっており、進行路の推定のサブルーチンは図４に示し、ロックオン対象車の登録のサブルーチンは図５に示し、ロックオンの実行のサブルーチンは図６に示し、存在物体の認定とデータ消滅時処理のサブルーチンは図７に示し、さらにロックオンの継続、変更および解除のサブルーチンは図８に示す。以下、これらについて順次説明する。
【００２１】
（進行路の推定）
図４において、まずステップＳ11において自車データ（舵角θ、車速ｖ、ヨーレートψ）を読み込んだ後、ステップＳ12において舵角θに基づいて自車の旋回半径Ｒ1を下記の式により、
Ｒ1＝（１＋Ａ・ｖ2）（Ｎ・Ｌ／θ）
演算する。但し、Ａはスタビリティファクタ、Ｎはステアリングギヤ比、Ｌはホイールベースである。
【００２２】
続いて、ステップＳ13においてヨーレートψに基づいて自車の旋回半径Ｒ２を下記の式により、
Ｒ2＝ｖ／ψ
演算する。
【００２３】
そして、ステップＳ14において上記両旋回半径Ｒ1，Ｒ2のうち、いずれが小さいかを判断し、ステップＳ15およびステップＳ16でその小さい方を進行路の曲率半径Ｒとするとともに、ステップＳ17において前記曲率半径Ｒに所定幅を設けて進行路を生成し、リターンする。ここで、旋回半径Ｒ1，Ｒ2の小さい方を進行路の曲率半径Ｒとしたのは、センサー類の応答遅れ等を考慮したことによるものである。以上のような進行路の推定は、コントロールユニット４における進行路推定手段１７により行われる。なお、進行路の推定は、旋回半径Ｒ1あるいは旋回半径Ｒ2のみにより求めても良い。
【００２４】
（ロックオン対象車の登録）
図５において、まずステップＳ21においてレーザレーダ装置６により検出された前方物体の検出データ（距離および方向）を読み込んだ後、ステップＳ22により前記検出データが連続して検出されているか否かを判定し、ステップＳ23により検出データが所定のエリア内で所定の確定度以上のものであるか否かを判定する。ここで、確定度とは時間当たりの検出回数をいい、該確定度が所定値以上でないものおよび検出データが所定のエリア外にまで広く散在するものは共に物体とは見做されない。上記両判定が共に肯定判定のときには、ステップＳ24において物体と見做されたものについて物体識別番号を付与する。
【００２５】
続いて、ステップＳ25において上記物体識別番号を付与した物体が移動体であるか否かを判定する。この判定は、自車と物体との間の相対速度と自車速とから物体の速度を求め、物体の速度が所定のしきい値以上であるか否かを検討することにより行われる。次に、ステップＳ26において物体が進行路上に存在するものであるか否かを判定する。上記両判定が共に肯定判定のときには、ステップＳ27において物体が進行路上の先行車であるとしてロックオン（Ｌ／Ｏ）対象候補とする。
【００２６】
しかる後、ステップＳ 28 においてロックオン対象候補になった先行車のうち自車との車間距離が最も近いものであるか、つまり最も近い先行車であるか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ29において当該先行車をロックオン対象車として登録し、リターンする。以上のようなロックオン対象車の登録は、コントロールユニット４におけるロックオン判定手段１８により行われる。
【００２７】
（ロックオンの実行）
図６において、まずステップＳ31においてロックオン対象車が登録されていることを確認した後、ステップＳ32においてロックオンを実行し、リターンする。ロックオンは、ロックオン対象車に対し、所定の車間距離を保ち且つ同じ車速で追従して走行するように自車速を制御するものであり、コントロールユニット４における追従制御部２１により行われる。
【００２８】
（存在物体の認定とデータ消滅時処理）
図７において、まずステップＳ41においてレーザレーダ装置６により検出された前方物体の検出データ（距離および方向）を読み込んだ後、ステップＳ42においてロックオン対象車の登録のサブルーチンにおいて物体識別番号を付与した物体毎の所定エリア内に検出データが存在するか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ43において物体識別番号毎にロックオン対象車であるか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ44においてロックオン対象車用のカウンタ（例えば、２０回のデータ検出の間当該物体を存在するものとして認識し続けるカウンタ）をセットしてリターンし、該判定が否定判定のときには、ステップＳ45において前記ロックオン対象車用のカウンタより短い非ロックオン対象車用のカウンタ（例えば、４回のデータ検出の間当該物体を存在するものとして認識し続けるカウンタ）をセットしてリターンする。これらのカウンタのセットは、コントロールユニット４における物体認識手段１９および制御手段２０により行われる。
【００２９】
ステップＳ42において否定判定されたとき（即ち、レーザレーダ装置６による検出データが消滅したとき）には、ステップＳ46において物体識別番号毎にロックオン対象車であるか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ47においてロックオン対象車用のカウンタをデクリメントし、該判定が否定判定のときには、ステップＳ48において非ロックオン対象車用のカウンタをデクリメントする。ついで、ステップＳ49においてカウンタが０以下となっているか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ50において物体識別番号を剥奪し（即ち、物体として消滅したものとし）、リターンする。この時、ロックオン対象車については後述するロックオンの継続・変更・解除のサブルーチンにより処理する。
【００３０】
上記データ消滅時処理について、図９を参照してさらに詳述すると、自車Ｍの進行路Ｋ上にロックオン対象車Ａが存在し且つ進行路Ｋ以外にも物体（即ち、先行車）Ｂ，Ｃ，Ｄが存在する場合において、例えば、先行車Ｂ，Ｃ，Ｄのうちのいずれか（例えば、先行車Ｂ）の検出データが消滅した場合には、当該先行車Ｂを、非ロックオン対象車用のカウンタが０以下となるまで（本実施例の場合、４回のデータ検出の間）存在するものとして認識し続ける一方、ロックオン対象車Ａの検出データが消滅した場合には、当該ロックオン対象車Ａを、ロックオン対象車用のカウンタが０以下となるまで（本実施例の場合、２０回のデータ検出の間）存在するものとして認識し続ける。従って、カウンタがデクリメントしている間に、先行車Ｂあるいはロックオン対象車Ａの検出データが得られた場合には、継続して先行車Ｂあるいはロックオン対象車Ａについての制御処理が行えることとなる。しかも、ロックオン対象車Ａについては認識し続ける時間を長く行うようになっているため、自車Ｍにとっての追従対象であるロックオン対象車Ａについての追従制御のつながりが悪くなるということはなくなるのである。
【００３１】
（ロックオンの継続・変更・解除）
次に、ロックオンの継続・変更・解除のサブルーチンを説明するが、その際図１０を参照しつつ説明する。
【００３２】
図８において、まずステップＳ51においてロックオン対象車Ａおよび進行路Ｋの曲率半径Ｒを認識した後、ステップＳ52において進行路Ｋ上にロックオン対象車Ａより近い先行車Ａ′が存在するか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ53において先行車Ａ′をロックオン対象車に変更する一方、該判定が否定判定のときには、ステップＳ54においてロックオン対象車Ａに対するロックオンを継続する。この判定は、コントロールユニット４におけるロックオン判定手段１８により行われる。
【００３３】
しかる後、前述した「存在物体の認定とデータ消滅時処理」のサブルーチンにおけるステップＳ50においてロックオン対象車の物体識別番号が剥奪される場合があるので、ステップＳ55においてロックオン対象車に相当する検出データが存在するか否かを判定し、該判定が肯定判定のときには、ステップＳ56においてロックオン対象車の物体識別番号に対してロックオン対象車用のカウンタ値を与え、該判定が否定判定のときには、ステップＳ57においてロックオン対象車の物体識別番号が存在するか否かを判定し、該判定が否定判定のときには、ステップＳ58においてロックオン対象車がロストしたとする。上記処理は、コントロールユニット４における制御手段２０により行われる。
【００３４】
ついで、ステップＳ59においてロックオン対象車がロストしたか否かを判定し、該判定が否定判定の（即ち、ロストしていない）ときには、ステップＳ51に戻り、ロックオンを続行する一方、該判定が肯定判定の（即ち、ロストしている）ときには、ステップＳ60においてロックオンを解除し、リターンする。なお、ロックオン解除から次のロックオン対象車の登録がなされるまでの間は、追従制御部２１により自車速が所定車速になるように制御される。
【００３５】
なお、本願発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含するものである。例えば、上記実施例では、レーザレーダ装置６として、レーザレーダ波を水平方向に比較的広角度で走査するスキャン式のものを用いているが、本願発明は、このスキャン式レーザレーダ装置６に限らず、比較的狭い角度の範囲内でのみ物体を検出するレーザレーダ装置を用い、該レーザレーダ装置をアクチュエータで垂直軸回りに回動させるように構成したものにも同様に適用することができる。
【００３６】
また、上記実施例では、ロックオン判定手段１８によりロックオン対象車を判定するに当たり、自車と先行車との車間距離および相対速度に基づいて判定するようにしているが、車間距離と先行車の速度とに基づいて判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置におけるコントロールユニットのブロック図である。
【図３】本願発明の実施例における自動車の走行制御装置における追従走行時の制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本願発明の実施例における自動車の走行制御装置における進行路の推定のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置におけるロックオン対象車の登録のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置におけるロックオンの実行のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置における存在物体の認定とデータ消滅時処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置におけるロックオンの継続・変更・解除のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置におけるデータ消滅時の制御を説明するための説明図である。
【図１０】本願発明の実施例にかかる自動車の走行制御装置におけるロックオンの継続・変更・解除を説明するための説明図である。
【符号の説明】
６は物体検出手段（レーザレーダ装置）、１７は進行路推定手段、１８はロックオン判定手段、１９は物体認識手段、２０は制御手段。
Claims (5)
- 自車の前方に存在する物体の有無を検出する物体検出手段と、自車の走行状態に基づいて自車前方の進行路を推定する進行路推定手段と、前記物体検出手段により検出された物体が前記進行路上に所定移動条件をもって存在するかを判断し、これを自車の追従対象物体と判定するロックオン判定手段と、前記物体検出手段より検出された物体に関して該物体検出手段からの検出データが消滅した場合に、所定時間が経過するまでの間、該検出データが消滅した物体を存在するものとして認識し続ける物体認識手段と、該物体認識手段による認識物体が、前記ロックオン判定手段により追従対象物体と判定された物体である場合には、他の物体である場合に比べて、前記所定時間を長くする制御を行う制御手段とを備えていることを特徴とする自動車の走行制御装置。
- 前記進行路推定手段による自車の進行路推定は、自車の舵角データおよび車速データに基づいてなされることを特徴とする前記請求項１記載の自動車の走行制御装置。
- 前記ロックオン判定手段における物体の移動判断基準とされる所定移動条件は、前方物体と自車との適正な車間距離および相対速度とされていることを特徴とする前記請求項１および請求項２のいずれか一項記載の自動車の走行制御装置。
- 前記ロックオン判定手段における物体の移動判断基準とされる所定移動条件は、前方物体と自車との適正な車間距離および前方物体の適正な速度とされていることを特徴とする前記請求項１および請求項２のいずれか一項記載の自動車の走行制御装置。
- 前記物体検出手段は、自車の前方に向けてレーザレーダ波を発信し、前方物体からの反射波を検出するレーザレーダ装置とされていることを特徴とする前記請求項１ないし請求項４のいずれか一項記載の自動車の走行制御装置。
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