JP3680251B2

JP3680251B2 - 車両走行制御装置

Info

Publication number: JP3680251B2
Application number: JP17707399A
Authority: JP
Inventors: 博規宮越; 信之古居; 彰服部; 恒雄宮越
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: JP2001001790A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車との相対関係を検出し、検出結果に基づいて自車の加減速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、先行車を検出し、検出した先行車の状況に基づいて、自車の加減速を制御する車両走行制御装置が知られている。このような装置では、例えばレーザを前方の所定範囲に掃引するレーザレーダによって、先行車との相対速度、車間距離を検出する。そして、検出した相対距離に基づき、目標車間距離を設定し、車間距離が目標車間距離に近づくように、アクセル開度等を制御する。
【０００３】
これによって、先行車との車間距離を自動的に適切なものに維持することができ、ドライバの負担を軽減することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、このような装置について各種の検討を行ったところ、車線変更をして高速の車両に追従しようとする際に十分な速度が得られない場合があった。これは、次のような理由によるものと考えられる。
【０００５】
まず、レーダによる先行車の検出は、基本的に先行車の後部を検出することを基本としている。一方、複数車線の道路において、他の車線にある先行車についてはその先行車の側部を検出する場合も多い。そこで、車線変更を行う場合には、隣の車線の先行車の側部を検出している状態から後部を検出する状態に変化する。そして、この検出部位の変化に応じて相対速度を誤った値として認識してしまうことが考えられる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、検出部位が変化した場合にも適切な走行制御が行える車両走行制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、先行車と、自車との相対的関係を検出する検出手段と、検出された相対関係に基づいて自車の速度を制御する制御手段と、前記検出手段により検出した先行車の部位が適切か否かを判断する判断手段と、この判断手段により検出した部位が適切でないと判断された場合に、前記制御手段による制御内容を変更する制御変更手段と、を有する。
【０００８】
先行車の検出部位が適切でない場合に、制御内容を変更することで、不適切な制御を補正して、ドライバーにとって違和感のない走行制御を行うことができる。相対関係としては、例えば、車間距離、相対速度、相対加速度などがある。
【００１０】
そして、前記制御変更手段は、所定時間内は検出された相対関係を予め設定された値に変更することで前記制御手段による制御内容を変更する。例えば、相対速度を０にすることで減速を防止することができ、＋（離れていく方向）の値にすることで加速ができる。
【００１１】
また、前記制御変更手段は、所定時間内は自車の速度を予め設定された値に維持するように前記制御手段による制御を変更することができる。例えば、現車速を維持することで不要な減速を防止できる。
【００１２】
また、前記判断手段は、検出した先行車の部位が変化した場合に適切でないと判断することができる。例えば、検出する部位が車両側部から車両後部へ変化した場合に適切でないと判断することによって、認識する車両位置の変化に基づく誤った制御を防止することができる。
【００１３】
また、前記検出手段は、レーザを前方の所定範囲に走査してスキャンデータを得、前記判断手段は、得られたスキャンデータに基づいて、検出された先行車の部位が適切であるか否かを判断することが好適である。このようなレーザの走査により、例えば先行車の側部、後部などを好適に検出できる。
【００１４】
前記判断手段は、検出した先行車の部位が車両の側部から後部へ変化した場合に適切でないと判断することが好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、実施形態に係る車両走行制御装置の全体構成を示すブロック図である。レーザレーダ装置１０は、例えば車両のバンパに取り付けられており、車両前方に向けてレーザ光を照射し、先行車からの反射光を受光する。
【００１７】
例えば、レーザダイオードをパルス駆動し、ここからパルスレーザ光を出力する。そして、パルスレーザ光を回転するポリゴンミラーにより車両前方の所定範囲（左右方向）に繰り返し走査する。また、ポリゴンミラーの各面の傾斜角度を異ならせることによって、上下方向にもパルスレーザ光を走査する。
【００１８】
一方、先行車により反射されたパルスレーザ光は、フォトダイオードで受光されて、電気信号に変換される。そして、パルスレーザ光が出力されてから反射光が受光されるまでの時間を計測し、先行車との車間距離を計測する。また、この車間距離の時間変化から相対速度を計測する。なお、このレーザレーダ装置１０では、先行車の位置関係など、先行車の情報も検出する。
【００１９】
なお、レーザレーダ装置１０の構成については、特開平１１−４２９５６号公報などにその例が示されている。また、レーザレーダ装置１０に代えて、ミリ波レーダなど他の形式のレーダを利用することもできる。また、相対速度を送受信波におけるドップラシフトの検出により測定することもできる。
【００２０】
レーザレーダ装置１０において測定された車間距離、相対速度等の情報は、車間制御ＥＣＵ１２に供給される。車間制御ＥＣＵ１２は、レーザレーダ装置１０から供給される相対速度、車間距離などに従って、目標車間距離を設定し、これと検出した現車間距離を比較して、目標加減速、シフトダウン要求、ブレーキ要求などの指示を生成する。なお、現車速など他のセンサにより検出された車両情報についても考慮し、さらに、相対加速度等も考慮することができる。
【００２１】
車間制御ＥＣＵ１２からの目標加減速、シフトダウン要求、ブレーキ要求などの指示は、エンジンＥＣＵ１４に供給される。このエンジンＥＣＵ１４には、電子スロットル１６、シフト制御部１８、ブレーキアクチュエータ２０などを制御するＶＳＣＥＣＵ２２が接続されており、エンジンＥＣＵ１４がこれらを制御する。電子スロットル１６は、スロットル開度を電子的に制御するものであり、これを制御することで、車両の加減速を目標加減速に合致するように調整する。シフト制御部１８は、シフトダウン要求に応じてシフトダウンを行う。さらに、ＶＳＣＥＣＵ２２は、ブレーキ要求に応じて、ブレーキアクチュエータ２０を制御し車両の減速を行う。
【００２２】
なお、この例では、車速などの車両情報は、エンジンＥＣＵ１４を介し、車間制御ＥＣＵ１２に供給される。また、エンジンＥＣＵ１４は、燃料噴射制御なども行い、ＶＳＣＥＣＵ２２は車両の安定走行のために他の制御も行うがここではこれらについては述べない。
【００２３】
そして、本実施形態の装置においては、レーザレーダ装置１０において、検出している先行車の検出対象となっている部分が側部から後部に変化したかを検出する。このレーザレーダ装置１０における処理について、図２に基づいて説明する。
【００２４】
まず、レーザを前方にスキャンして得たスキャンデータを取り込む（Ｓ１１）。次に、取り込んだスキャンデータを距離、角度からグルーピングする（Ｓ１２）。これによって、スキャンデータが車両毎にグルーピングされる。そして、グルーピングされたデータ毎に相対速度を演算して移動物を判定する（Ｓ１３）。すなわち、相対速度が自車速とほぼ同一であれば、これは静止物であり、相対速度により移動物か否かを判定する。
【００２５】
以上のように移動物を判定した後、その移動物の前後長が予め設定されている値α以上であるか否かを判定する（Ｓ１４）。ここで、通常、先行車に追従している場合は、車両後部を検出していることから、その前後長はかなり短く検出されるが、先行車の側部を検出していた場合、その前後長はかなり長く検出されα以上となる。
【００２６】
このＳ１４の判定がＹＥＳであって、且つ、所定時間Ｔａ以内に（Ｓ１５）、相対速度の変化率が予め設定されている値β以上となった場合（Ｓ１６）、先行車の検出部位が変化したと認識し、検出部位が不適切であると判定する（Ｓ１７）。これは、先行車の側部のみを検出している状態から、後部も含めて検出する状態へと変化した場合に、自車の先行車に対する相対速度は大きくなり、その相対速度の変化率はβ以上となることを利用している。一般的に、車両後部を検出しつづけている時に相対速度が変化しても、その変化率はβ未満である。
【００２７】
そして、Ｓ１８において、Ｓ１７での判定結果を含む先行車の情報を車間制御ＥＣＵ１２に送信する。Ｓ１４又はＳ１５の判定においてＮＯである場合も、Ｓ１７に移行して情報の送信を行う。尚、送信する情報としては、先行車との車間距離、相対速度等が挙げられる。
【００２８】
ここで、Ｓ１４及びＳ１５における先行車の検出について、図３及び図４に基づいて説明する。まず、追い越し車線を車速の大きな車の右側の追い越し車線において、自車を追い越し、この追い越した車両に追従して走行する場合を考える。この場合、車線変更を行うために自車のノーズが右側に向くため、隣車線のこれから追従しようとする先行車がレーダの視界に入り、その先行車の側部が検出される。図においては、パルスレーザが反射された検出点が示されており、グルーピングされた検出点が先行車と認識される。このように側部を検出した場合、グルーピングした検出点の相対距離の差（前後長）が大きく、Ｓ１４においてＹＥＳとなる。また、グルーピングされた検出点の重心が先行車位置と判断される。
【００２９】
そして、所定時間Ｔａ以内に、相対的な位置関係は変化し、先行車は側部のみでなく後部も検出され得る状態となる。すると、検出点は側部及び後部となり、Ｌ字型のグループになり、これら検出点の重心をとると、重心位置が先行車の中心位置から後方位置に移動する。そのため、変化した重心位置に基づいた場合とでは、先行車に対する自車の相対速度は大きく変化する。尚、Ｓ１５では、変化率でなくても、相対速度の差によって変化の大きさを判断することも考えられ、また相対速度の差ではなく、相対速度が所定値を超えたか否かによって判断しても良い。
【００３０】
以上のように、レーザレーダ装置１０において、先行車の検出部位が不適切であることを判定した場合（Ｓ２１）、レーザーレーダ装置１０は、車間制御ＥＣＵ１２に検出部位変化についての判定信号を送信し（Ｓ２２）、車間制御ＥＣＵ１２がこの判定信号を受信する（Ｓ２３）。
【００３１】
そして、この判定信号の受信に基づいて、先行車との相対速度をＶｒａと設定する（Ｓ２４）。この相対速度Ｖｒａは、上述のような検出部位の変化に応じた相対速度の変化を補償するためのものであり、前回の値を保持してもよいが、予め設定した値としてもよい。さらに、重心を求めたスポットの位置関係から車両上における重心の位置を補償して求めた値としてもよい。
【００３２】
そして、車間制御ＥＣＵ１２は、相対速度に基づき、目標加減速度Ａｔａを演算して、これをエンジンＥＣＵ１４に送信する（Ｓ２５）。なお、Ｓ２１においてＮＯの場合には、上述のような相対距離の補正は不要であり、Ｓ２５に移行する。
【００３３】
そして、エンジンＥＣＵ１４が、供給される目標加減速に基づいて、電子スロットル１６の開度を調整する（Ｓ２６）。このように、本実施形態によれば、レーザレーダ装置１０における先行車の検出部位が変化したときに、算出される相対速度を補正する。従って、不要な減速の発生を防止でき、違和感のない走行が行える。
【００３４】
ここで、上述のＶｒａを０以上にすれば、ブレーキやシフトダウンが実施されるのを防止できる。さらに、＋の値に設定すれば、加速気味の制御ができるため、ドライバーにとって違和感のない追従制御を行うことができる。
【００３５】
また、上述のように相対速度を０以上とするのではなく、ブレーキ制御やシフトダウン制御を一時的あるいは一定時間禁止することもできる。これによって、スロットル閉による減速は生じるが、大きな減速を防止できる。さらに、一時的あるいは一定時間現車速を維持してもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、先行車の検出部位が適切でない場合に、制御内容を変更する。例えば、車線変更時において、先行車の検出部位が側部から後部に移行したような場合、先行車の位置として認識する部分が、後方に移動していく。そこで、先行車の相対速度を実際より低い（−側）と認識してしまう。本発明では、このような場合に、制御を補正して、不要な減速を防止できるため、車線変更時においてドライバーに違和感のない走行制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】検出部位が不適切部位であることの検出についての動作を示すフローチャートである。
【図３】不適切な部位の検出について説明する図である。
【図４】不適切な部位検出の場合の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０レーザレーダ装置、１２車間制御ＥＣＵ、１４エンジンＥＣＵ、１６電子スロットル、１８シフト制御部、２０ブレーキアクチュエータ、２２ＶＳＣＥＣＵ。

Claims

先行車と、自車との相対的関係を検出する検出手段と、
検出された相対関係に基づいて自車の速度を制御する制御手段と、
前記検出手段により検出した先行車の部位が適切か否かを判断する判断手段と、
この判断手段により検出した部位が適切でないと判断された場合に、前記制御手段による制御内容を変更する制御変更手段と、
を有し、
前記判断手段は、検出した部位が変化した場合に適切でないと判断し、
前記制御変更手段は、所定時間内は検出された相対関係を予め設定された値に変更することで前記制御手段による制御内容を変更することを特徴とする車両走行制御装置。
先行車と、自車との相対的関係を検出する検出手段と、
検出された相対関係に基づいて自車の速度を制御する制御手段と、
前記検出手段により検出した先行車の部位が適切か否かを判断する判断手段と、
この判断手段により検出した部位が適切でないと判断された場合に、前記制御手段による制御内容を変更する制御変更手段と、
を有し、
前記判断手段は、検出した先行車の部位が変化した場合に適切でないと判断し、
前記制御変更手段は、所定時間内は自車の速度を予め設定された値に維持するように前記制御手段による制御を変更することを特徴とする車両走行制御装置。
請求項１または２に記載の装置において、
前記検出手段は、レーザを前方の所定範囲に走査してスキャンデータを得、前記判断手段は、得られたスキャンデータに基づいて、検出された先行車の部位が適切であるか否かを判断することを特徴とする車両走行制御装置。
請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置において、
前記判断手段は、検出した先行車の部位が車両の側部から後部へ変化した場合に適切でないと判断することを特徴とする車両走行制御装置。
請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置において、
前記判断手段は、先行車の前後長が所定以上であって、所定時間内の相対速度の変化率が予め設定された値以上の場合に、検出部位が不適切であると判断することを特徴とする車両走行制御装置。