JP4039109B2

JP4039109B2 - Vehicle control device

Info

Publication number: JP4039109B2
Application number: JP2002126695A
Authority: JP
Inventors: 智哉川崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2022-04-26
Also published as: JP2003320866A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両追従制御及び衝突予知制御を行う車両制御装置に係り、より詳細には、これらの制御を効果的に規制する車両制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
先行車両の速度に合わせて自車両の速度を制御して先行車両に追従させる車両追従制御を行う車両において、自車両に対する先行車両の距離や速度等を検出するセンサとして、精度の高いミリ波レーダセンサを使用することが知られている。また、上記車両追従制御以外にも、このミリ波レーダセンサを使用して、自車両が障害物に衝突する危険性を予知し、衝突を回避するように車両を制御すると共に、乗員が受ける衝突時の衝撃を緩和すべく衝突前に所定の乗員保護デバイスを起動させる衝突予知制御が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ミリ波レーダセンサは、フロントガラス等に起因した電波の減衰を避けるために車両室内ではなく、例えばフロントバンパのような雨や雪等に晒される車両室外に取り付けられることが多い。この結果、ミリ波レーダセンサの取り付け部付近の温度変化によるセンサ装置内部の結露やアンテナ部を保護する保護部材に付着する水分等に起因して、ミリ波レーダセンサの検出性能が低下してしまう場合がある。
【０００４】
従って、ミリ波レーダセンサを使用して車両追従制御及び衝突予知制御の双方を行う車両制御装置においては、ミリ波レーダセンサの検出性能が低下した場合には、誤制御を確実に防止するため、車両追従制御及び衝突予知制御を規制することが必要となる。
【０００５】
一方、車両追従制御は、乗員の運転負担を軽減するための利便システムとして位置付けられるのに対して、衝突予知制御は、車両衝突から乗員を保護するための安全システムとして位置付けられ、これらの制御は異なる性質を有するものである。また、追従する先行車両との関係を必要とする車両追従制御においては、比較的遠い位置の対象物を精度よく検出できる性能がミリ波レーダセンサに求められるのに対して、衝突しうる先行車両との関係を必要とする衝突予知制御においては、比較的近い位置の対象物を精度よく検出できる性能がミリ波レーダセンサに求められる。
【０００６】
従って、ミリ波レーダセンサを使用して車両追従制御及び衝突予知制御の双方を行う車両制御装置において、ミリ波レーダセンサの検出性能が低下した場合に、性質の異なる車両追従制御及び衝突予知制御の双方を一律に規制することは好ましくない。
【０００７】
そこで、本発明は、ミリ波レーダセンサの検出性能の低下度合いを高精度に推定し、車両追従制御及び衝突予知制御を選択的に規制できる車両制御装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１に記載する如く、対象物と自車両との関係を検出する検出手段を備え、上記関係に基づいて、先行車両に追従するように所定の車両デバイスを制御する車両追従制御と、衝突前に該衝突に備えて所定の車両デバイスを制御する衝突予知制御とを行う車両制御装置であって、
上記検出手段の検出結果の信用度を推定する信用度推定手段と、
該信用度に基づいて、上記車両追従制御及び上記衝突予知制御のうちから少なくとも一方を選択し、選択した制御の実行を規制する選択規制手段と、を更に備え、
上記選択規制手段は、上記信用度の低下に伴い、上記車両追従制御及び上記衝突予知制御のうち一方の制御を他方の制御よりも先に選択することを特徴とする車両制御装置によって達成される。
【０００９】
上記発明によれば、例えばミリ波レーダセンサのような検出手段の信用度に基づいて車両追従制御若しくは衝突予知制御が選択的に規制されるので、検出手段の信用度に応じた良好な車両制御が可能となる。従って、車両追従制御と衝突予知制御の性質の相違を考慮した選択的な規制が可能となる。尚、ここで“規制”とは、車両追従制御等の各制御の内容を部分的に禁止することのみならず、車両追従制御等の各制御を完全に禁止することも含むことを意図している。
【００１０】
また、請求項１記載の車両制御装置において、請求項２に記載の如く、上記選択規制手段は、上記信用度の低下に伴い、上記衝突予知制御を上記車両追従制御よりも先に選択することとしてよい。これにより、高い精度が必要とされる衝突予知制御は、比較的高い精度が必要とされない車両追従制御よりも早い段階で規制され、安全性を重視した好ましい制御が可能となる。
或いは、請求項１記載の車両制御装置において、請求項３に記載の如く、上記選択規制手段は、上記信用度の低下に伴い、上記車両追従制御を上記衝突予知制御よりも先に選択することとしてよい。これにより、衝突予知制御が比較的近い位置の物標の検出精度を要求するのに対して、車両追従制御が比較的遠い位置の物標の検出精度を要求することが考慮された好ましい制御が可能となる。
【００１１】
また、請求項４記載の車両制御装置において、請求項５に記載の如く、上記信用度は、上記路面からの反射波の強度と、上記検出手段が発する電波、光波、又は音波の、対象物からの反射波の強度とに基づいて推定される場合には、検出手段の信用度を容易且つ高精度に検出することが可能となる。即ち、路面及び対象物の双方からの反射波の強度等の低下を監視する場合には、より高精度に検出手段の信用度の低下を推定することができる。
【００１２】
また、請求項１乃至１１のうちいずれか１項記載の車両制御装置において、請求項１２に記載の如く、上記対象物と自車両との関係は、自車両を基準とした上記対象物の相対距離、相対速度、及び方位を少なくとも含む場合には、車両追従制御及び衝突予知制御を正確に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による制御システムの概略的な構成図である。本発明による車両制御装置８０は、車間制御用電子制御ユニット１０（以下、「車間制御ＥＣＵ１０」という）を中心に構成され、ミリ波レーダセンサ１４と、衝突予知制御（プリクラッシュ）及び車両追従制御（レーダークルーズ）を実現するための各種デバイス（図示せず）を制御する各種ＥＣＵ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ・・・とを備える。この各種ＥＣＵは、例えば多重通信網ＣＡＮ１８を介して車間制御ＥＣＵ１０と双方向通信可能に接続されている。
【００１４】
ミリ波レーダセンサ１４は、図示を省略するが、例えば車両のフロントグリル付近に若しくはフロントバンパ内部に車両前方を監視するように配設され、車両前方の所定領域に向けてミリ波帯の電波を放射する送信部と、当該領域内の車両若しくは障害物などの物標からの反射波を受信する受信部とを備える。この送信部及び受信部の前面は、電波を効率よく透過する樹脂等からなる保護部材により覆われてよい。
【００１５】
ミリ波レーダセンサ１４は、上記物標と自車両との関係を示す情報、例えば自車両を基準とした物標の相対速度Ｖｒ、相対距離Ｌｒ及び方位を所定の周期で検出する。ミリ波レーダセンサ１４は、例えば２周波ＣＷ（Continuous Wave）方式により、電波のドップラー周波数を用いて物標の相対速度Ｖｒを計測し、２つの周波数の位相情報から物標の相対距離Ｌｒを計測してもよい。また、ミリ波レーダセンサ１４は、放射ビームを１次元的又は２次元的に走査して、物標の方位を検出してもよい。これらの検出データは、車間制御ＥＣＵ１０に所定の周期で送信される。
【００１６】
なお、本実施例では、車両前方の物標情報を取得する手段として、雨や霧等の天候条件の影響を比較的受けずに物標情報を精度よく検出できるミリ波レーダセンサ１４を使用するが、本発明は、特にこれに限定されることなく、レーザ光や超音波等を使用するセンサであってもよい。
【００１７】
車間制御ＥＣＵ１０は、マイクロコンピュータを主な構成として車速センサ等の各種センサが接続されている。車間制御ＥＣＵ１０のマイクロコンピュータは、ＣＰＵを中心として構成され、所定の制御プログラム等が記憶されたＲＯＭと、一時的にデータを記憶するＲＡＭと、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）とを備えている。
【００１８】
車間制御ＥＣＵ１０は、ミリ波レーダセンサ１４からの検出データに基づき、車両追従制御及び衝突予知制御のための制御信号を生成する。例えば、図示しないクルーズコントロールスイッチがオンにされると、車間制御ＥＣＵ１０は、車両追従制御の実行を開始し、ミリ波レーダセンサ１４からの検出データに基づき、例えば車間距離５０ｍで、所定の先行車両を追従するように車速を制御する制御信号を所定の各種ＥＣＵ（例えば、ブレーキ制御用ＥＣＵ、エンジン制御用ＥＣＵ、変速機制御用ＥＣＵ等）に送信する。
【００１９】
また、車間制御ＥＣＵ１０は、ミリ波レーダセンサ１４からの検出データに基づき、自車両が車両前方の物標に不可避的に衝突するか否かの衝突予知判定を行う。衝突予知判定は、ミリ波レーダセンサ１４の検出する自車両と物標との関係を例えば判定用マップと比較することによって行ってよい。
【００２０】
ここで、図２を用いて衝突予知判定の一例を詳細に説明する。
【００２１】
図２に示す判定マップの場合は、横軸が相対速度Ｖｒ(但し、物標が自車両に近づく方向を正としている)、縦軸が相対距離Ｌｒとしている。この判定マップでは、領域αは、車両が物標と衝突すると判定される衝突不可避な領域、領域βは、車両が物標と衝突せずに回避できると判定される衝突回避可能な領域である。
【００２２】
上記衝突領域αと衝突回避領域βとは、例えばブレーキ制動曲線ＢＬとハンドル曲線ＨＡとを用いて形成した曲線により区切られている。物標との相対速度が大きくなる程、ブレーキで制動しても当該物標に衝突する確率が高くなる。このような境界が上記ブレーキ制動曲線ＢＬである。ミリ波レーダセンサ１４からの検出データが、このブレーキ制動曲線ＢＬより下であれば衝突する確率が高いということになる。同様に、物標との相対速度が大きくなる程、運転者がハンドルを操作して衝突を回避しようとしても当該物標に衝突する確率が高くなる。このような境界が上記ハンドル曲線ＨＡである。ミリ波レーダセンサ１４からの検出データが、このハンドル曲線ＨＡより下にあるときには衝突する確率が高いということになる。
【００２３】
前記衝突領域αは、ブレーキ制動曲線ＢＬ及びハンドル曲線ＨＡより下となる領域として設定される。よって、この衝突領域αはブレーキで制動し、かつハンドル操作をしても車両が物標に極めて高い確率で衝突すると判定される領域となる。
【００２４】
車間制御ＥＣＵ１０は、ミリ波レーダセンサ１４からの検出データから相対速度Ｖｒ及び相対距離Ｌｒを確認し、この２つから図２の判定マップ上に特定点を定める。そして、この特定点が衝突領域αに属したときに、車間制御ＥＣＵ１０は衝突するとの予知判定を行うことになる。この判定マップは、例えば車両の衝突試験やシミュレーション等を行って得たデータに基づいて作成することができる。また、この判定マップは、車間制御ＥＣＵ１０がアクセスするＲＯＭ等に格納しておくのが好ましい。
【００２５】
このような衝突予知判定により、車間制御ＥＣＵ１０が衝突を予知した場合には、車間制御ＥＣＵ１０は、直ちに衝突予知制御を実行する。具体的には、車間制御ＥＣＵ１０は、当該物標との衝突速度を低減するように車速等を制御する制御信号を所定の各種ＥＣＵに送信し、更に、衝突時の乗員が受ける衝撃を緩和すべく衝突前に所定の可逆式の乗員保護デバイスを起動させる制御信号を所定の各種ＥＣＵに送信する。
【００２６】
ここで、この可逆式の乗員保護デバイスの一例を説明する。
【００２７】
可逆式の乗員保護デバイスとは、モータ式のシートベルト装置、バンパ移動装置及びシート移動装置等のデバイスを意味する。これらの装置は衝突が予知されたときに直ちに作動させておくことで、実際の衝突に備えて乗員の保護を図ることができる装置である。
【００２８】
モータ式のシートベルト装置は、モータ等を作動させてシートベルトの弛みを取るプリテンショナ機能が付加されたものである。衝突が予知されたときに予備的に作動させることで乗員の保護をより確実に図ることができる。また、バンパ移動装置は、モータ等を用いて可動に構成したバンパを衝突が予知されたときに前方に迫り出させるものである。衝突が予知されたときにバンパを前方に出しておくことで衝突による衝撃を緩和し乗員保護を図ることができる。さらに、シート移動装置は、モータ等を作動させてシートの位置を標準に戻すものである。衝突が予知されたときに、シートが前方或いは後方へ行き過ぎている場合にシート位置を標準の位置に戻すことで、衝突に備えて乗員を保護することができる。
【００２９】
シートベルト装置、バンパ移動装置及びシート移動装置はモータ等の作動をキャンセルすること、すなわち停止或いは逆転させて標準位置に戻す等を行ってそれまでの作動を解除することで、通常の状態に復帰させることができる。なお、駆動源はモータに限らず、油圧等を用いてもよい。
【００３０】
尚、これらの可逆式の乗員保護装置は単なる例示である。可逆式の乗員保護装置は極めて広い概念である。例えば、衝突が予知された際に、エアバッグ装置の点火判定の閾値を下げ、衝突が回避されたときには元の閾値に戻すというシステムや、衝突が予知された際に乗員に注意を喚起するための警報を発するシステムも、この可逆式乗員保護装置の範疇に含まれるものである。
【００３１】
以上のような車間制御ＥＣＵ１０が行う車両追従制御及び衝突予知制御は、当業者に知られており、また、車間制御ＥＣＵ１０が行う車両追従制御及び衝突予知制御の内容やこれを実現する構成や衝突予知の判定手法は、多種多様であるので、ここではこれ以上の説明を省略する。但し、本発明は、あらゆる車両追従制御及び衝突予知制御に対して適用可能である。
【００３２】
次に、上述のような車両追従制御及び衝突予知制御を行う車間制御ＥＣＵ１０に対して検出データを供給するミリ波レーダセンサ１４の検出性能について詳細に言及する。
【００３３】
図３は、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能を推定するのに使用するパワースペクトル図である。このパワースペクトルは、２つの周波数を時分割で変調した信号をミリ波レーダセンサ１４の送信部から発射し、物標から反射された受信信号に送信信号をミキシングしてＦＦＴ等の処理を施すことによって得ることができる。
【００３４】
尚、ミリ波レーダセンサ１４は、スペクトルピークが図３に示すような物標判定用閾値を超えた場合には、追従対象若しくは衝突予知判定対象となる物標が存在すると判断して、当該スペクトルピークに係る周波数及び位相差に基づいて物標の相対速度Ｖｒと相対距離Ｌｒを算出している。
【００３５】
ところで、ミリ波レーダセンサ１４は、上述したように雨や雪等に晒される車両室外に取り付けられているので、車両走行中等にアンテナ部を保護する保護部材に水分や汚れ等が付着することがある。このような水分等の付着によりミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下が生じている場合には、上述したような車両追従制御及び衝突予知制御の実行を規制する必要がある。
【００３６】
このミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下は、スペクトルピークの高さを監視することによって判断することができる。即ち、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能が低下するにつれて、上述したスペクトルピークの高さが低くなるので、スペクトルピークの高さの変化を監視することで、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下度合いを推定することができる。
【００３７】
また、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能が低下するにつれて、ミリ波レーダセンサ１４が精度よく検出できる物標までの距離は短くなっていく。従って、自車両から距離の異なる２以上の物標に係るスペクトルピークの高さの変化量をそれぞれ監視すると共に、それらの変化量を比較することで、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下度合いをより確実に推定することができる。
【００３８】
このようにミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下を段階的に且つ高精度に推定できることで、車両追従制御及び衝突予知制御の実行を選択的に規制することが可能となる。
【００３９】
図４は、本発明の第１の実施例として示す、車両追従制御及び衝突予知制御の実行を選択的に規制するフローチャートである。
【００４０】
ステップ９０では、物標からの反射波を用いて、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下度合いを推定する。この検出性能の低下度合いは、上述したように、ミリ波レーダセンサ１４の汚れ度合いに関連しており、物標からの反射波に基づく反射強度若しくは物標からの反射波に基づく当該物標の反射率から推定されてよい。
【００４１】
ステップ９１では、検出性能の低下度合いが所定の第１の閾値より小さいか否かが判定され、判定が否定された場合には、ステップ９２で、車両追従制御及び衝突予知制御の双方の実行が許可される。尚、車両追従制御及び衝突予知制御の許可が初期設定されている場合には、このステップ９２の動作は省略される。判定が肯定された場合、ステップ９３に進む。
【００４２】
ステップ９３では、検出性能の低下度合いが所定の第２の閾値より小さいか否かが判定され、判定が否定された場合には、ステップ９４で、車両追従制御のみの実行が許可される。尚、第２の閾値は、第１の閾値より小さく設定されている。従って、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能が僅かに劣化しているものの大きく劣化していない場合には、車両追従制御のみが許可されることになる。ステップ９３で判定が肯定された場合、ステップ９５に進む。
【００４３】
ステップ９５では、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能が大きく劣化しているとして、車両追従制御及び衝突予知制御の双方の実行が規制される。尚、“規制”とは、車両追従制御及び衝突予知制御の各制御の内容を部分的に禁止することのみならず、車両追従制御等の各制御を完全に禁止することも含むことを意図している。
【００４４】
以上の本発明の第１の実施例によると、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能が僅かに劣化しているものの大きく劣化していない場合、高い検出精度が必要な衝突予知制御は規制される一方で、比較的高い検出精度を必要としない車両追従制御は規制されないので、ミリ波レーダセンサ１４の検出精度に応じた好ましい車両制御が可能となる。
【００４５】
図５及び図６は、本発明の第２の実施例を詳細に示す、衝突予知制御（プリクラッシュ）及び車両追従制御（レーダークルーズ）の実行を規制／禁止するための制御プログラムのフローチャートである。この制御プログラムは、ミリ波レーダセンサ１４の検出周期毎（例えば、０．１ｓｅｃ毎）に実行される。また、この処理は、以下の説明のように車間制御ＥＣＵ１０によって実行されてよいが、車間制御ＥＣＵ１０に接続される別のＥＣＵが実行してもよい。尚、この制御プログラムは、車間制御ＥＣＵ１０のＲＯＭに予め記憶されている。
【００４６】
車両のイグニッションスイッチＩＧのオン等により、制御プログラムの実行が開始されると、ステップ１００において、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下度合いを指標する第１カウンタＤ_{ｃｏｎｔ１}及び第２カウンタＤ_{ｃｏｎｔ２}の値がゼロにリセットされる。このようにカウンタを２つ用意するのは、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下度合いに応じて、車両追従制御及び衝突予知制御を選択的に規制するためである。尚、これらのカウンタＤ_{ｃｏｎｔ１}、Ｄ_{ｃｏｎｔ２}の値は、車間制御ＥＣＵ１０のＲＡＭに一時記憶される。
【００４７】
次いで、ステップ１０２からステップ１４２の処理をミリ波レーダセンサ１４の検出周期Δｔ毎に実施する。ステップ１０２では、車間制御ＥＣＵ１０は、ミリ波レーダセンサ１４が検出した路面からの反射強度Ｐ_ｒｏａｄを読み込む。この路面からの反射強度Ｐ_ｒｏａｄは、路面からの反射波の強度であり、路面反射が現れる周波数ｆ_ｒｏａｄに係るスペクトルピークの高さに相当する（図３参照）。尚、この周波数ｆ_ｒｏａｄは、ミリ波レーダセンサ１４の搭載高さ、開口部形状、及び自車両の速度等から既知である。この反射強度Ｐ_ｒｏａｄは、車間制御ＥＣＵ１０にミリ波レーダセンサ１４から検出データとして入力されてよく、或いは、車間制御ＥＣＵ１０が、ミリ波レーダセンサ１４が受信する受信信号を処理して反射強度Ｐ_ｒｏａｄを取得してもよい。
【００４８】
続くステップ１０４では、反射強度Ｐ_ｒｏａｄが、所定の第１の閾値Ｔｈｒ１より小さいか否かが判定される。判定が否定された場合には、ステップ１０６に進み、第１カウンタＤ_{ｃｏｎｔ１}が数値ａだけデクリメント（減分）され（即ち、Ｄ_{ｃｏｎｔ１}＝Ｄ_{ｃｏｎｔ１}−ａ）、ステップ１１０に進む。一方、判定が肯定された場合には、ステップ１０８に進み、第１カウンタＤ_{ｃｏｎｔ１}が数値ｂだけインクリメント（増分）され（即ち、Ｄ_{ｃｏｎｔ１}＝Ｄ_{ｃｏｎｔ１}＋ｂ）、ステップ１１０に進む。
【００４９】
ステップ１１０では、反射強度Ｐ_ｒｏａｄが、所定の第２の閾値Ｔｈｒ２より小さいか否かが判定される。判定が否定された場合には、ステップ１１２に進み、第２カウンタＤ_{ｃｏｎｔ２}が数値ｃだけデクリメントされ（即ち、Ｄ_{ｃｏｎｔ２}＝Ｄ_{ｃｏｎｔ２}−ｃ）、ステップ１１６に進む。一方、判定が肯定された場合には、ステップ１１４に進み、第２カウンタＤ_{ｃｏｎｔ２}が数値ｄだけインクリメントされ（即ち、Ｄ_{ｃｏｎｔ２}＝Ｄ_{ｃｏｎｔ２}＋ｄ）、ステップ１１６に進む。尚、路面からの反射強度Ｐ_ｒｏａｄに対してこのように閾値を２つ用意するのは、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下を段階的に判断し、車両追従制御及び衝突予知制御を選択的に規制するためである。これらの閾値Ｔｈｒ１、Ｔｈｒ２は、例えば汚れ度合いの異なるミリ波レーダセンサを搭載した車両の走行試験により蓄積された検出データに基づいて作成することができる（図３参照）。
【００５０】
次いで、ステップ１１６では、車間制御ＥＣＵ１０には、ミリ波レーダセンサ１４が検出した物標からの反射強度Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}が読み込まれる。この反射強度Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}は、物標からの反射波の強度であり、物標からの反射が現れる周波数ｆ_{ｔａｒｇｅｔ}に係るスペクトルピークの高さに相当する（図３参照）。このように路面及び物標からの２つの反射強度を用いるのは、自車両から距離の異なる２以上の対象物（この場合、路面と物標）のスペクトルピークの高さの変化量を監視すると共に、これら変化量を比較して、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下度合いを高精度に推定するためである。
【００５１】
また、この物標は、車両前方に存在しうる多数の物標のうち、自車両との関係で衝突の危険性の高い一若しくはそれ以上の物標であってよく、若しくは、追従走行の対象となる物標であってよく、又は、これらの双方であってもよい。多数の物標のうちからかかる物標を特定する手法は、例えば特開平９−１７８８４９号や特開２０００−２２８３２号等に開示されているように、多種多様であるが、本発明は、あらゆる手法によって特定された物標に対しても適用可能である。
【００５２】
続くステップ１１８では、物標の相対距離Ｌｒ（ｍ）が所定の値、例えば５０以上であるか否か、且つ、当該物標からの反射強度Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}が、所定の第３の閾値Ｔｈｒ３より小さいか否かが判定される。判定が否定された場合には、ステップ１２０に進み、第１カウンタＤ_{ｃｏｎｔ１}が数値ｅだけデクリメントされ（即ち、Ｄ_{ｃｏｎｔ１}＝Ｄ_{ｃｏｎｔ１}−ｅ）、ステップ１２４に進む。一方、判定が肯定された場合には、ステップ１２２に進み、第１カウンタＤ_{ｃｏｎｔ２}が数値ｆだけインクリメントされ（即ち、Ｄ_{ｃｏｎｔ１}＝Ｄ_{ｃｏｎｔ１}＋ｆ）、ステップ１２４に進む。
【００５３】
ステップ１２４では、物標の相対距離Ｌｒ（ｍ）が所定の値、例えば５０より小さいか否か、且つ、当該物標からの反射強度Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}が、所定の第４の閾値Ｔｈｒ４より小さいか否かが判定される。判定が否定された場合には、ステップ１２６に進み、第２カウンタＤ_{ｃｏｎｔ２}が数値ｇだけデクリメントされ（即ち、Ｄ_{ｃｏｎｔ２}＝Ｄ_{ｃｏｎｔ２}−ｇ）、ステップ１３０に進む。一方、判定が肯定された場合には、ステップ１２８に進み、第２カウンタＤ_{ｃｏｎｔ２}が数値ｈだけインクリメントされ（即ち、Ｄ_{ｃｏｎｔ２}＝Ｄ_{ｃｏｎｔ２}＋ｈ）、ステップ１３０に進む。尚、物標からの反射強度Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}に対してこのように閾値を２つ用意するのは、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下を段階的に判断し、車両追従制御及び衝突予知制御を選択的に規制するためである。
【００５４】
これらの閾値Ｔｈｒ３、Ｔｈｒ４は、例えば汚れ度合いの異なるミリ波レーダセンサを搭載した車両の走行試験により蓄積された検出データに基づいて作成することができる。また、これらの閾値Ｔｈｒ３、Ｔｈｒ４は、図３に示すように、物標の相対距離Ｌｒに依存して変化する値であってよい。更に、これらの閾値Ｔｈｒ３、Ｔｈｒ４は、検出された物標のスペクトルピークの高さを考慮して適宜補正されてよい。例えば、大型トラックに係るスペクトルピークは、同一の相対距離に位置する普通乗用車に比べて高くなるので、かかる場合には、これらの閾値Ｔｈｒ３、Ｔｈｒ４は通常より高く変更されてよい。このとき、例えば最初の１０周期で読み込まれた反射強度Ｐ_{ｔａｒｇｅｔ}の平均値を考慮し、閾値Ｔｈｒ３、Ｔｈｒ４を基準とした新たな閾値Ｔｈｒ３’、Ｔｈｒ４’が決定されてよい。
【００５５】
尚、上述した各カウンタＤ_{ｃｏｎｔ１}、Ｄ_{ｃｏｎｔ２}に増分・減分される数値ａ，ｂ，ｃ・・・は、それぞれ異なる値であってよく、或いは、それらの幾つか若しくはすべてが同一の値であってもよく、これらの数値は、種々の要素を勘案して決定されてよい。例えば、比較的近距離である路面からの反射強度が低下している場合は（ステップ１１０：ＮＯ）、比較的遠距離である物標からの反射強度が低下している場合（ステップ１２４：ＮＯ）よりも、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下度合いが大きいとして、ｃ＞ｇと設定してもよい。同様の観点から、ｆ＞ｂと設定してもよい。尚、このようにしてカウンタを使用してミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下を推定しているのは、検出する反射強度のノイズ等による影響を低減して確度の高い推定を行うためである。
【００５６】
このようにして、２つのカウンタＤ_{ｃｏｎｔ１}、Ｄ_{ｃｏｎｔ２}が確立すると、本発明による車両追従制御及び衝突予知制御を選択的に規制する制御プログラムに移行する（ステップ１３０乃至１４２）。
【００５７】
ステップ１３０では、第１カウンタＤ_{ｃｏｎｔ１}が、所定の第１の規制判定用閾値ＡＣＣＴｈｒより大きいか否かが判定される。判定が否定された場合には、ステップ１３２に進み、車両追従制御の実行が許可され、ステップ１３６に進む。一方、判定が肯定されて場合には、ステップ１３４で車両追従制御の実行が規制／禁止され、ステップ１３６に進む。
【００５８】
ステップ１３６では、第２カウンタＤ_{ｃｏｎｔ２}が、所定の第２の規制判定用閾値ＰＣＳＴｈｒより大きいか否かが判定される。判定が否定された場合には、ステップ１３８に進み、衝突予知制御の実行が許可され、ステップ１４２に進む。一方、判定が肯定されて場合には、ステップ１４０で衝突予知制御の実行が規制／禁止され、ステップ１４２に進む。
【００５９】
ステップ１４２では、イグニッションスイッチＩＧがオフされたか否かを判定し、判定が否定された場合は、ステップ１０２以後の処理が繰り返される。一方、判定が肯定された場合は、処理を終了する。
【００６０】
以上の本発明の第２の実施例によると、上述の第１の実施例と同様に、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下度合いに応じて、車両追従制御若しくは衝突予知制御の実行を選択的に規制／禁止することができる。これにより、車両追従制御及び衝突予知制御のそれぞれの制御目的等を考慮して、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能の適切な低下段階で各制御の規制／禁止を実行することが可能となる。
【００６１】
例えば、車両追従制御が乗員の運転負担を軽減するための利便システムとして位置付けられるのに対して、衝突予知制御が安全システムとして位置付けられるのを考慮して、ミリ波レーダセンサ１４の検出性能の低下に伴い、衝突予知制御を車両追従制御よりも先に規制／禁止することもできる。これは、例えば、上述した第１の閾値Ｔｈｒ１を第２の閾値Ｔｈｒ２より大きく設定すると共に、各種所定値ａ，ｂ，ｃ・・・，ＡＣＣＴｈｒ等を適切に定めることによって実現される。同様に、衝突予知制御が比較的近い位置の物標の検出精度を要求するのに対して、車両追従制御が比較的遠い位置の物標の検出精度を要求することを考慮して、ミリ波レーダセンサ１４の検出距離の劣化に伴い、車両追従制御を衝突予知制御よりも先に規制／禁止するように制御することもできる。
【００６２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６３】
上述した実施例において、上述した多種多様な処理を実行する主体として、車間制御ＥＣＵ１０等と特定されている場合があるが、車間制御ＥＣＵ１０の処理のすべて若しくは幾つかは、他の各種ＥＣＵによって実行されてよく、或いは、車間制御ＥＣＵ１０が、他の各種ＥＣＵの機能の幾つか若しくはすべてを行ってよい。
【００６４】
また、特に一例として上述した制御プログラムにおいては、本発明の範囲を逸脱することなく、多種多様な変更等が可能であることを理解されるべきである。例えば、上述した制御プログラムにおいては、２つのカウンタを用いていたが、３以上若しくは１つのカウンタのみを用いても、各種の増分・減分値や閾値等を適切に定めることによって、車両追従制御及び衝突予知制御を選択的に規制することもできる。更に、上述したミリ波レーダセンサの検出性能の低下を判断する手法は、多種多様な変更等が可能である。例えば、上述したような閾値Ｔｈｒ３，Ｔｈｒ４を用いることなく、今回検出した反射強度を同一の物標について前回検出した反射強度と比較することによっても、ミリ波レーダセンサの検出性能の低下を判断することもできる。従って、このように多種多様になされうる変更は、路面又は物標からの反射波の強度、若しくは当該反射波の強度に実質的に同一の要素（例えば、路面等の反射率）を用いて判断している限り、本発明の範囲内であると理解されるべきである。
【００６５】
尚、特許請求の範囲に記載された「検出手段」は、上記実施例に記載された「ミリ波レーダセンサ１４」に対応し、特許請求の範囲に記載された「信用度推定手段」は、上記実施例に記載された「ミリ波レーダセンサ１４若しくは車間制御ＥＣＵ１０」のいずれかにより実現されている。また、特許請求の範囲に記載された「選択規制手段」は、上記実施例に記載された「車間制御ＥＣＵ１０」により実現されている。
また、上記実施例では、特許請求の範囲に記載された「信用度」は、「検出性能の低下度合い」及び「第１カウンタＤ _{ｃｏｎｔ１} 及び第２カウンタＤ _{ｃｏｎｔ２} 」に対応する。但し、「信用度」が低い ( 小さい ) ことは、「検出性能の低下度合い」が小さいこと及び「第１カウンタＤ _{ｃｏｎｔ１} 及び第２カウンタＤ _{ｃｏｎｔ２} 」が大きいことに対応し、「信用度」が高い ( 大きい ) ことは、「検出性能の低下度合い」が大きいこと及び「第１カウンタＤ _{ｃｏｎｔ１} 及び第２カウンタＤ _{ｃｏｎｔ２} 」が小さいことに対応する。また、請求項８に記載された「車両追従制御の規制判定用の信用度」及び「衝突予知制御の規制判定用の信用度」は、「第１カウンタＤ _{ｃｏｎｔ１} 」及び「第２カウンタＤ _{ｃｏｎｔ２} 」にそれぞれ対応する。また、請求項８に記載された「第１規制判定用閾値」及び「第２規制判定用閾値」は、「所定の第１の規制判定用閾値ＡＣＣＴｈｒ」及び「第２の規制判定用閾値ＰＣＳＴｈｒ」にそれぞれ対応する。また、特許請求の範囲に記載された「所定の第１閾値」は、「第１の閾値Ｔｈｒ１及び第２の閾値Ｔｈｒ２」に対応し、請求項８に記載された「車両追従制御に係る信頼度推定用の所定の第１閾値」は、「第１の閾値Ｔｈｒ１」に対応し、請求項８に記載された「衝突予知制御に係る信頼度推定用の所定の第１閾値」は、「第２の閾値Ｔｈｒ２」に対応する。また、特許請求の範囲に記載された「所定の第２閾値」は、「第３の閾値Ｔｈｒ３及び第４の閾値Ｔｈｒ４」に対応し、請求項８に記載された「車両追従制御に係る信頼度推定用の所定の第２閾値」は、「第３の閾値Ｔｈｒ３」に対応し、請求項８に記載された「衝突予知制御に係る信頼度推定用の所定の第２閾値」は、「第４の閾値Ｔｈｒ４」に対応する。また、特許請求の範囲に記載された「所定の第３閾値」は、値５０に対応する。
【００６６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したようなものであるから、以下に記載されるような効果を奏する。請求項１記載の発明によれば、ミリ波レーダセンサのような検出手段の信用度に基づいて車両追従制御若しくは衝突予知制御が選択的に規制されるので、検出手段の信用度に応じた良好な車両制御が可能となる。
【００６７】
また、請求項２記載の発明によれば、検出手段の信用度に応じた好ましい車両制御が可能となる。また、請求項３記載の発明によれば、検出手段の信用度を容易に検出することが可能となり、請求項４記載の発明によれば、車両追従制御及び衝突予知制御を正確に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による制御システムの概略的な構成図である。
【図２】衝突予知判定を行う際に用いる判定マップを示した図である。
【図３】反射波のパワースペクトルを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施例による制御プログラムのフローチャート（その１）である。
【図６】本発明の第２の実施例による制御プログラムのフローチャート（その２）である。
【符号の説明】
１０車間制御ＥＣＵ
１４ミリ波レーダセンサ
１６各種ＥＣＵ
１８バス
８０車両制御装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle control device that performs vehicle follow-up control and collision prediction control, and more particularly to a vehicle control device that effectively regulates these controls.
[0002]
[Prior art]
A highly accurate millimeter-wave radar as a sensor that detects the distance, speed, etc. of the preceding vehicle relative to the own vehicle in a vehicle that performs vehicle follow-up control that controls the speed of the own vehicle according to the speed of the preceding vehicle and follows the preceding vehicle. It is known to use sensors. In addition to the vehicle tracking control described above, the millimeter wave radar sensor is used to predict the danger of the host vehicle colliding with an obstacle, to control the vehicle so as to avoid the collision and Collision prediction control has been proposed in which a predetermined occupant protection device is activated before a collision in order to mitigate the impact of time.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to avoid the attenuation of radio waves caused by the windshield or the like, the millimeter wave radar sensor is often mounted outside the vehicle room exposed to rain, snow, or the like such as a front bumper, for example. As a result, the detection performance of the millimeter wave radar sensor is deteriorated due to dew condensation inside the sensor device due to a temperature change near the mounting portion of the millimeter wave radar sensor or moisture adhering to a protective member protecting the antenna portion. There is a case.
[0004]
Therefore, in a vehicle control device that performs both vehicle tracking control and collision prediction control using a millimeter wave radar sensor, when the detection performance of the millimeter wave radar sensor is reduced, erroneous control is reliably prevented. It is necessary to regulate vehicle following control and collision prediction control.
[0005]
On the other hand, vehicle follow-up control is positioned as a convenience system for reducing the driving burden on passengers, whereas collision prediction control is positioned as a safety system for protecting passengers from vehicle collisions. It has different properties. Further, in vehicle follow-up control that requires a relationship with a preceding vehicle to follow, a millimeter-wave radar sensor is required to have a performance capable of accurately detecting an object at a relatively far position, whereas a preceding vehicle that can collide with. In the collision predictive control that requires a relationship with the above, the millimeter wave radar sensor is required to have a capability of accurately detecting an object at a relatively close position.
[0006]
Therefore, in a vehicle control apparatus that performs both vehicle tracking control and collision prediction control using a millimeter wave radar sensor, when the detection performance of the millimeter wave radar sensor is degraded, vehicle tracking control and collision prediction control with different properties are performed. It is not preferable to regulate both of them uniformly.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can accurately estimate the degree of degradation in detection performance of a millimeter wave radar sensor and selectively restrict vehicle following control and collision prediction control.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle follow-up that includes a detecting unit that detects a relationship between an object and a host vehicle, and controls a predetermined vehicle device to follow a preceding vehicle based on the relationship. A vehicle control apparatus that performs control and collision prediction control for controlling a predetermined vehicle device in preparation for the collision before the collision,
  Credit estimation means for estimating the credit of the detection result of the detection means;
  Selection restriction means for selecting at least one of the vehicle following control and the collision prediction control based on the reliability and restricting execution of the selected control.,
The selection restricting means selects one of the vehicle follow-up control and the collision predictive control before the other control as the reliability decreases.This is achieved by a vehicle control device characterized by the above.
[0009]
According to the above invention, since vehicle follow-up control or collision prediction control is selectively restricted based on the reliability of the detection means such as a millimeter wave radar sensor, for example, good vehicle control according to the reliability of the detection means is possible. It becomes. Therefore, it is possible to selectively restrict the difference between the characteristics of the vehicle following control and the collision prediction control. Here, “regulation” is intended to include not only partially prohibiting the contents of each control such as vehicle following control but also completely prohibiting each control such as vehicle following control. Yes.
[0010]
  Further, in the vehicle control device according to claim 1, as described in claim 2, the selection restriction unit selects the collision prediction control before the vehicle follow-up control as the reliability decreases.That's good. ThisThe collision prediction control that requires high accuracy is regulated at an earlier stage than the vehicle follow-up control that does not require relatively high accuracy, and preferable control that emphasizes safety is possible.
  Alternatively, in the vehicle control device according to claim 1, as described in claim 3, the selection restricting means selects the vehicle follow-up control prior to the collision prediction control as the reliability decreases. Good. Thus, while the collision prediction control requires detection accuracy of a target at a relatively close position, the vehicle follow-up control requires a detection control of a target at a relatively far position. It becomes possible.
[0011]
  Claims4The vehicle control device according to claim5As stated inThe intensity of the reflected wave from the road surface,Of radio waves, light waves, or sound waves emitted by the detection means.,versusReflected waves from elephantsThe strength ofIn the case of being estimated based on the above, it is possible to detect the reliability of the detection means easily and with high accuracy. That isThe roadWhen monitoring the decrease in the intensity of the reflected wave from both the surface and the object, the decrease in the reliability of the detection means can be estimated with higher accuracy.
[0012]
  ClaimsAny one of 1 to 11The vehicle control device according to claim12As described above, when the relationship between the object and the host vehicle includes at least the relative distance, the relative speed, and the direction of the object with respect to the host vehicle, the vehicle following control and the collision prediction control are accurately performed. Can be done.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a control system according to the present invention. A vehicle control device 80 according to the present invention is mainly configured of an inter-vehicle distance control electronic control unit 10 (hereinafter referred to as “inter-vehicle control ECU 10”), and includes a millimeter wave radar sensor 14, a collision predictive control (pre-crash), and a vehicle following control. Various ECUs 16A, 16B, 16C,... For controlling various devices (not shown) for realizing (radar cruise). The various ECUs are connected to the inter-vehicle control ECU 10 via, for example, a multiplex communication network CAN18 so as to be capable of bidirectional communication.
[0014]
Although not shown, the millimeter wave radar sensor 14 is disposed, for example, in the vicinity of the front grill of the vehicle or inside the front bumper so as to monitor the front of the vehicle, and emits a millimeter wave band toward a predetermined area in front of the vehicle. A transmitting unit that radiates; and a receiving unit that receives a reflected wave from a target such as a vehicle or an obstacle in the region. The front surfaces of the transmission unit and the reception unit may be covered with a protective member made of a resin that efficiently transmits radio waves.
[0015]
The millimeter wave radar sensor 14 detects information indicating the relationship between the target and the host vehicle, for example, the relative speed Vr, the relative distance Lr, and the direction of the target with the host vehicle as a reference at a predetermined cycle. The millimeter wave radar sensor 14 measures the relative velocity Vr of the target using the Doppler frequency of the radio wave by, for example, a two-frequency CW (Continuous Wave) method, and measures the relative distance Lr of the target from the phase information of the two frequencies. May be. Further, the millimeter wave radar sensor 14 may detect the azimuth of the target by scanning the radiation beam one-dimensionally or two-dimensionally. These detection data are transmitted to the inter-vehicle control ECU 10 at a predetermined cycle.
[0016]
In this embodiment, the millimeter wave radar sensor 14 that can detect the target information with high accuracy without being relatively affected by weather conditions such as rain and fog is used as means for acquiring the target information ahead of the vehicle. However, the present invention is not particularly limited to this, and may be a sensor using laser light, ultrasonic waves, or the like.
[0017]
Various sensors such as a vehicle speed sensor are connected to the inter-vehicle control ECU 10 with a microcomputer as a main component. The microcomputer of the inter-vehicle control ECU 10 is configured around a CPU, and includes a ROM that stores a predetermined control program, a RAM that temporarily stores data, and an input / output interface (I / O). .
[0018]
The inter-vehicle control ECU 10 generates control signals for vehicle follow-up control and collision prediction control based on detection data from the millimeter wave radar sensor 14. For example, when a cruise control switch (not shown) is turned on, the inter-vehicle control ECU 10 starts execution of vehicle follow-up control, and based on detection data from the millimeter wave radar sensor 14, for example, a predetermined preceding vehicle at an inter-vehicle distance of 50 m. A control signal for controlling the vehicle speed so as to follow is transmitted to predetermined various ECUs (for example, a brake control ECU, an engine control ECU, a transmission control ECU, etc.).
[0019]
Further, the inter-vehicle control ECU 10 determines whether or not the host vehicle inevitably collides with a target in front of the vehicle based on detection data from the millimeter wave radar sensor 14. The collision prediction determination may be performed by comparing the relationship between the host vehicle and the target detected by the millimeter wave radar sensor 14 with a determination map, for example.
[0020]
Here, an example of collision prediction determination will be described in detail with reference to FIG.
[0021]
In the determination map shown in FIG. 2, the horizontal axis is the relative speed Vr (however, the direction in which the target approaches the host vehicle is positive), and the vertical axis is the relative distance Lr. In this determination map, the region α is a collision unavoidable region where it is determined that the vehicle collides with the target, and the region β is a collision avoidable region where it is determined that the vehicle can be avoided without colliding with the target. .
[0022]
The collision area α and the collision avoidance area β are separated by a curve formed using, for example, a brake braking curve BL and a handle curve HA. The higher the relative speed with the target, the higher the probability that it will collide with the target even when braking with the brake. Such a boundary is the brake braking curve BL. If the detection data from the millimeter wave radar sensor 14 is below the brake braking curve BL, the collision probability is high. Similarly, as the relative speed with respect to the target increases, the probability that the driver will collide with the target increases even if the driver tries to avoid the collision by operating the steering wheel. Such a boundary is the handle curve HA. When the detection data from the millimeter wave radar sensor 14 is below the handle curve HA, the probability of collision is high.
[0023]
The collision area α is set as an area below the brake braking curve BL and the handle curve HA. Therefore, the collision area α is an area where it is determined that the vehicle collides with the target with a very high probability even when the vehicle is braked with the brake and the steering wheel is operated.
[0024]
The inter-vehicle control ECU 10 confirms the relative speed Vr and the relative distance Lr from the detection data from the millimeter wave radar sensor 14, and determines a specific point on the determination map of FIG. When the specific point belongs to the collision area α, the inter-vehicle distance control ECU 10 performs a prediction determination that a collision will occur. This determination map can be created based on data obtained by performing, for example, a vehicle collision test or simulation. The determination map is preferably stored in a ROM or the like accessed by the inter-vehicle control ECU 10.
[0025]
When the inter-vehicle control ECU 10 predicts a collision by such a collision prediction determination, the inter-vehicle control ECU 10 immediately executes the collision prediction control. Specifically, the inter-vehicle control ECU 10 transmits a control signal for controlling the vehicle speed and the like so as to reduce the collision speed with the target, and further reduces the impact received by the occupant during the collision. Therefore, before the collision, a control signal for starting a predetermined reversible occupant protection device is transmitted to various predetermined ECUs.
[0026]
Here, an example of this reversible occupant protection device will be described.
[0027]
The reversible occupant protection device means a device such as a motor-type seat belt device, a bumper moving device, and a seat moving device. These devices are devices that can protect the occupant in preparation for an actual collision by operating immediately when a collision is predicted.
[0028]
The motor-type seat belt device is provided with a pretensioner function that operates a motor or the like to remove the slack of the seat belt. By preliminarily operating when a collision is predicted, the occupant can be protected more reliably. In addition, the bumper moving device causes a bumper configured to be movable using a motor or the like to move forward when a collision is predicted. When a collision is predicted, the bumper is put forward to alleviate the impact caused by the collision and protect the occupant. Further, the sheet moving device operates a motor or the like to return the position of the sheet to the standard. When a collision is predicted, if the seat has gone too far forward or backward, the occupant can be protected in preparation for the collision by returning the seat position to the standard position.
[0029]
The seat belt device, bumper moving device, and seat moving device return to normal state by canceling the operation of the motor, etc., that is, stopping or reversing to return to the standard position and releasing the previous operation. Can be made. The drive source is not limited to a motor, and hydraulic pressure or the like may be used.
[0030]
These reversible occupant protection devices are merely examples. A reversible occupant protection device is a very broad concept. For example, when a collision is predicted, a system for lowering the ignition judgment threshold of the airbag device and returning it to the original threshold when the collision is avoided, or to alert the occupant when a collision is predicted A system that issues this warning is also included in the category of the reversible occupant protection device.
[0031]
The vehicle follow-up control and the collision prediction control performed by the inter-vehicle control ECU 10 as described above are known to those skilled in the art, and the details of the vehicle follow-up control and the collision predictive control performed by the inter-vehicle control ECU 10 as well as the configuration and collision that realize the same Since there are a wide variety of prediction determination methods, further explanation is omitted here. However, the present invention is applicable to any vehicle following control and collision prediction control.
[0032]
Next, the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 that supplies detection data to the inter-vehicle control ECU 10 that performs the vehicle following control and the collision prediction control as described above will be described in detail.
[0033]
FIG. 3 is a power spectrum diagram used to estimate the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14. This power spectrum is obtained by emitting a signal obtained by modulating two frequencies in a time division manner from the transmission unit of the millimeter wave radar sensor 14, mixing the transmission signal with the reception signal reflected from the target, and performing processing such as FFT. Can be obtained by:
[0034]
  When the spectrum peak exceeds the target determination threshold as shown in FIG. 3, the millimeter wave radar sensor 14 determines that there is a target to be tracked or predicted for collision prediction, and the spectrum peakInThe relative velocity Vr and the relative distance Lr of the target are calculated based on the frequency and phase difference.
[0035]
By the way, since the millimeter wave radar sensor 14 is attached outside the vehicle room exposed to rain, snow, etc. as described above, moisture, dirt, etc. may adhere to the protective member that protects the antenna portion while the vehicle is traveling. is there. When the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 is deteriorated due to such adhesion of moisture or the like, it is necessary to regulate the execution of the vehicle following control and the collision prediction control as described above.
[0036]
This decrease in the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 can be determined by monitoring the height of the spectrum peak. That is, as the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 decreases, the height of the above-described spectrum peak decreases. Therefore, by monitoring the change in the height of the spectrum peak, the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 decreases. The degree can be estimated.
[0037]
Further, as the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 decreases, the distance to the target that the millimeter wave radar sensor 14 can accurately detect becomes shorter. Accordingly, the degree of decrease in the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 can be determined by monitoring the amount of change in the height of the spectrum peak associated with two or more targets at different distances from the host vehicle and comparing the amount of change. Can be estimated more reliably.
[0038]
As described above, since it is possible to estimate the degradation of the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 stepwise and with high accuracy, it is possible to selectively restrict the execution of the vehicle follow-up control and the collision prediction control.
[0039]
FIG. 4 is a flowchart for selectively restricting the execution of the vehicle follow-up control and the collision prediction control as the first embodiment of the present invention.
[0040]
In step 90, the degree of decrease in the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 is estimated using the reflected wave from the target. As described above, the degree of decrease in the detection performance is related to the degree of contamination of the millimeter wave radar sensor 14, and the reflection intensity based on the reflected wave from the target or the target based on the reflected wave from the target. It may be estimated from the reflectance.
[0041]
In step 91, it is determined whether or not the degree of decrease in detection performance is smaller than a predetermined first threshold value. If the determination is negative, in step 92, both vehicle follow-up control and collision prediction control are executed. Allowed. Note that when the permission of the vehicle following control and the collision prediction control is initially set, the operation of step 92 is omitted. If the determination is affirmative, the routine proceeds to step 93.
[0042]
In step 93, it is determined whether or not the degree of decrease in detection performance is smaller than a predetermined second threshold. If the determination is negative, in step 94, execution of only vehicle following control is permitted. The second threshold value is set smaller than the first threshold value. Therefore, when the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 is slightly deteriorated but not greatly deteriorated, only the vehicle follow-up control is permitted. If the determination in step 93 is affirmative, the process proceeds to step 95.
[0043]
In step 95, it is determined that the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 has greatly deteriorated, and execution of both vehicle follow-up control and collision prediction control is restricted. The “regulation” is intended to include not only partially prohibiting the contents of each control of the vehicle following control and the collision predicting control but also completely prohibiting each control such as the vehicle following control. ing.
[0044]
According to the first embodiment of the present invention described above, when the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 is slightly deteriorated but not greatly deteriorated, the collision prediction control requiring high detection accuracy is restricted. Thus, since vehicle follow-up control that does not require relatively high detection accuracy is not restricted, preferable vehicle control according to the detection accuracy of the millimeter wave radar sensor 14 becomes possible.
[0045]
FIGS. 5 and 6 are flowcharts of a control program for restricting / inhibiting the execution of the collision prediction control (pre-crash) and the vehicle follow-up control (radar cruise), which shows the second embodiment of the present invention in detail. . This control program is executed every detection period (for example, every 0.1 sec) of the millimeter wave radar sensor 14. Further, this process may be executed by the inter-vehicle control ECU 10 as described below, but may be executed by another ECU connected to the inter-vehicle control ECU 10. This control program is stored in advance in the ROM of the inter-vehicle distance control ECU 10.
[0046]
When execution of the control program is started by turning on the ignition switch IG of the vehicle or the like, in step 100, a first counter D that indicates the degree of decrease in detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 is indicated._cont1And the second counter D_cont2The value of is reset to zero. The reason for preparing two counters in this way is to selectively restrict the vehicle follow-up control and the collision prediction control in accordance with the degree of decrease in the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14. These counters D_cont1, D_cont2Is temporarily stored in the RAM of the inter-vehicle control ECU 10.
[0047]
Next, the processing from step 102 to step 142 is performed every detection period Δt of the millimeter wave radar sensor 14. In step 102, the inter-vehicle control ECU 10 determines the reflection intensity P from the road surface detected by the millimeter wave radar sensor 14._loadIs read. Reflection intensity P from this road surface_loadIs the intensity of the reflected wave from the road surface, and the frequency f at which the road surface reflection appears_loadThis corresponds to the height of the spectrum peak according to (see FIG. 3). This frequency f_loadIs known from the mounting height of the millimeter wave radar sensor 14, the shape of the opening, the speed of the host vehicle, and the like. This reflection intensity P_loadMay be input as detection data from the millimeter wave radar sensor 14 to the inter-vehicle control ECU 10, or the inter-vehicle control ECU 10 processes a reception signal received by the millimeter wave radar sensor 14 to reflect the reflection intensity P_loadMay be obtained.
[0048]
In the following step 104, the reflection intensity P_loadIs smaller than a predetermined first threshold value Thr1. If the determination is negative, the process proceeds to step 106 where the first counter D_cont1Is decremented by the numerical value a (ie, D_cont1= D_cont1-A), go to step 110; On the other hand, if the determination is affirmative, the routine proceeds to step 108 where the first counter D_cont1Is incremented by the number b (ie, D_cont1= D_cont1+ B), go to step 110.
[0049]
In step 110, the reflection intensity P_loadIs smaller than a predetermined second threshold Thr2. If the determination is negative, the process proceeds to step 112 where the second counter D_cont2Is decremented by the number c (ie, D_cont2= D_cont2-C), go to step 116; On the other hand, if the determination is affirmative, the routine proceeds to step 114 where the second counter D_cont2Is incremented by the numerical value d (ie, D_cont2= D_cont2+ D), go to step 116. The reflection intensity P from the road surface_loadOn the other hand, the two thresholds are prepared in this manner in order to determine the degradation of the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 in stages and selectively restrict the vehicle following control and the collision prediction control. These threshold values Thr1 and Thr2 can be created based on, for example, detection data accumulated by a running test of a vehicle equipped with a millimeter wave radar sensor having a different degree of contamination (see FIG. 3).
[0050]
Next, at step 116, the inter-vehicle control ECU 10 gives the reflection intensity P from the target detected by the millimeter wave radar sensor 14._targetIs read. This reflection intensity P_targetIs the intensity of the reflected wave from the target, and the frequency f at which the reflection from the target appears._targetThis corresponds to the height of the spectrum peak according to (see FIG. 3). Using two reflection intensities from the road surface and the target in this way monitors the amount of change in the height of the spectrum peak of two or more objects (in this case, the road surface and the target) having different distances from the host vehicle. At the same time, the amount of change is compared to estimate the degree of decrease in detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 with high accuracy.
[0051]
In addition, the target may be one or more targets having a high risk of collision in relation to the host vehicle among a number of targets that may exist in front of the vehicle, or a target for following traveling. The target may be or both of them. There are various methods for identifying such a target from among a large number of targets, as disclosed in, for example, JP-A-9-178849 and JP-A-2000-22832. It can also be applied to targets specified by the method.
[0052]
In subsequent step 118, whether or not the relative distance Lr (m) of the target is a predetermined value, for example, 50 or more, and the reflection intensity P from the target is determined._targetIs smaller than a predetermined third threshold Thr3. If the determination is negative, the process proceeds to step 120 where the first counter D_cont1Is decremented by the number e (ie, D_cont1= D_cont1E), go to step 124; On the other hand, if the determination is affirmative, the routine proceeds to step 122 where the first counter D_cont2Is incremented by a numerical value f (ie, D_cont1= D_cont1+ F), go to step 124.
[0053]
In step 124, whether or not the relative distance Lr (m) of the target is smaller than a predetermined value, for example, 50, and the reflection intensity P from the target._targetIs smaller than a predetermined fourth threshold Thr4. If the determination is negative, the process proceeds to step 126 and the second counter D_cont2Is decremented by the numerical value g (ie, D_cont2= D_cont2-G), go to step 130; On the other hand, if the determination is affirmative, the routine proceeds to step 128 where the second counter D_cont2Is incremented by the number h (ie, D_cont2= D_cont2+ H), go to step 130. In addition, reflection intensity P from the target_targetOn the other hand, the two thresholds are prepared in this manner in order to determine the degradation of the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 in stages and selectively restrict the vehicle following control and the collision prediction control.
[0054]
These threshold values Thr3 and Thr4 can be created based on detection data accumulated by a running test of a vehicle on which, for example, a millimeter wave radar sensor having a different degree of contamination is mounted. Further, as shown in FIG. 3, these threshold values Thr3 and Thr4 may be values that vary depending on the relative distance Lr of the target. Furthermore, these threshold values Thr3 and Thr4 may be corrected as appropriate in consideration of the height of the spectrum peak of the detected target. For example, the spectrum peak associated with a large truck is higher than that of a normal passenger car located at the same relative distance. In such a case, the threshold values Thr3 and Thr4 may be changed to be higher than usual. At this time, for example, the reflection intensity P read in the first 10 cycles._targetThe new threshold values Thr3 'and Thr4' may be determined based on the threshold values Thr3 and Thr4.
[0055]
Each counter D mentioned above_cont1, D_cont2The numerical values a, b, c... Incremented or decremented by the number may be different from each other, or some or all of them may be the same value. It may be determined in consideration of the factors. For example, when the reflection intensity from a road surface that is relatively close is reduced (step 110: NO), the reflection intensity from a target that is relatively far is reduced (step 124: NO). C> g may be set on the assumption that the degree of decrease in the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 is greater than From the same viewpoint, f> b may be set. The reason why the deterioration of the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 is estimated using the counter in this way is to perform the estimation with high accuracy by reducing the influence of the detected reflection intensity due to noise or the like. is there.
[0056]
In this way, the two counters D_cont1, D_cont2Is established, the program proceeds to a control program for selectively restricting the vehicle following control and the collision prediction control according to the present invention (steps 130 to 142).
[0057]
In step 130, the first counter D_cont1Is determined to be greater than a predetermined first restriction determination threshold ACCThr. If the determination is negative, the process proceeds to step 132, the execution of the vehicle follow-up control is permitted, and the process proceeds to step 136. On the other hand, if the determination is affirmative, execution of vehicle follow-up control is restricted / prohibited at step 134 and the routine proceeds to step 136.
[0058]
In step 136, the second counter D_cont2Is greater than a predetermined second restriction determination threshold value PCSThr. If the determination is negative, the process proceeds to step 138, the execution of the collision prediction control is permitted, and the process proceeds to step 142. On the other hand, if the determination is affirmative, execution of the collision prediction control is restricted / prohibited in step 140 and the process proceeds to step 142.
[0059]
In step 142, it is determined whether or not the ignition switch IG is turned off. If the determination is negative, the processing from step 102 onward is repeated. On the other hand, if the determination is affirmative, the process ends.
[0060]
According to the second embodiment of the present invention described above, the execution of the vehicle following control or the collision prediction control is selected according to the degree of decrease in the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 as in the first embodiment. Can be regulated / prohibited. Accordingly, in consideration of the control purposes of the vehicle follow-up control and the collision prediction control, it becomes possible to execute the control / prohibition of each control at an appropriate reduction stage of the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14.
[0061]
  For example, the vehicle tracking control is positioned as a convenience system for reducing the driving burden on the passenger, whereas the detection performance of the millimeter wave radar sensor 14 is reduced in consideration that the collision prediction control is positioned as a safety system. Accordingly, the collision prediction control can be restricted / prohibited before the vehicle follow-up control. This is, for example, the first threshold Th described above.r1 is the second threshold ThrThis is realized by setting it to be larger than 2 and appropriately determining various predetermined values a, b, c..., ACCThr and the like. Similarly, in consideration of the fact that the collision prediction control requires detection accuracy of a target at a relatively close position, while the vehicle tracking control requires detection accuracy of a target at a relatively far position, millimeter wave As the detection distance of the radar sensor 14 is deteriorated, the vehicle following control can also be controlled to be restricted / prohibited before the collision prediction control.
[0062]
The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
[0063]
In the above-described embodiment, there are cases where the vehicle-control ECU 10 or the like is specified as the main body that executes the various processes described above, but all or some of the processes of the vehicle-control ECU 10 are executed by other various ECUs. Alternatively, the inter-vehicle control ECU 10 may perform some or all of the functions of other various ECUs.
[0064]
  In addition, it should be understood that various changes and the like can be made in the control program described above as an example without departing from the scope of the present invention. For example, in the control program described above, two counters are used, but even if three or more or only one counter is used, vehicle follow-up control can be performed by appropriately determining various increment / decrement values and threshold values. It is also possible to selectively restrict the collision prediction control. Further, the above-described method for determining a decrease in the detection performance of the millimeter wave radar sensor can be variously changed. For example, the threshold Th as described abover3, ThrBy comparing the reflection intensity detected this time with the reflection intensity detected last time for the same target without using 4, it is possible to determine a decrease in the detection performance of the millimeter wave radar sensor. Therefore, the changes that can be made in this way are judged using the intensity of the reflected wave from the road surface or the target, or an element that is substantially the same as the intensity of the reflected wave (for example, the reflectance of the road surface, etc.). So long as it is within the scope of the present invention.
[0065]
  The “detection means” described in the claims corresponds to the “millimeter wave radar sensor 14” described in the above embodiment, and the “credit rating estimation means” described in the claims This is realized by any one of “millimeter wave radar sensor 14 or inter-vehicle control ECU 10” described in the embodiment. The “selection restricting means” described in the claims is realized by the “vehicle distance control ECU 10” described in the above embodiment.
  Further, in the above embodiment, the “credibility” described in the claims is “the degree of decrease in detection performance” and “the first counter D”. _cont1 And the second counter D _cont2 ". However, the “credit rating” is low. ( small ) This means that “the degree of decrease in detection performance” is small and “the first counter D _cont1 And the second counter D _cont2 ”Is large and“ credibility ”is high ( large ) This means that “the degree of decrease in detection performance” is large and “the first counter D _cont1 And the second counter D _cont2 Corresponds to the small size. Further, the “reliability for restriction determination of vehicle follow-up control” and “reliability for restriction determination of collision prediction control” described in claim 8 are “first counter D”. _cont1 "And" second counter D _cont2 Respectively. Further, the “first restriction determination threshold value” and the “second restriction determination threshold value” described in claim 8 are “the predetermined first restriction determination threshold value ACCThr” and “the second restriction determination threshold value PCSThr”. Respectively. In addition, the “predetermined first threshold value” described in the claims corresponds to the “first threshold value Thr1 and the second threshold value Thr2”, and the “reliability related to vehicle following control” described in claim 8 is described. The “predetermined first threshold value for estimating the degree” corresponds to the “first threshold value Thr1”, and the “predetermined first threshold value for estimating the degree of reliability related to the collision predictive control” according to claim 8 is “ This corresponds to the “second threshold Thr2”. In addition, the “predetermined second threshold value” described in the claims corresponds to the “third threshold value Thr3 and the fourth threshold value Thr4”, and the “reliability related to vehicle following control” described in claim 8 is described. The “predetermined second threshold value for estimating the degree” corresponds to the “third threshold value Thr3”, and the “predetermined second threshold value for estimating the reliability related to the collision predictive control” according to claim 8 is “ This corresponds to the fourth threshold value Thr4 ". The “predetermined third threshold value” recited in the claims corresponds to the value 50.
[0066]
【The invention's effect】
Since the present invention is as described above, the following effects can be obtained. According to the first aspect of the present invention, the vehicle following control or the collision prediction control is selectively restricted based on the reliability of the detection means such as the millimeter wave radar sensor, so that a good vehicle according to the reliability of the detection means. Control becomes possible.
[0067]
According to the second aspect of the present invention, preferable vehicle control according to the reliability of the detection means is possible. Further, according to the invention described in claim 3, it is possible to easily detect the reliability of the detecting means, and according to the invention described in claim 4, it is possible to accurately perform vehicle following control and collision prediction control. It becomes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a control system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a determination map used when a collision prediction determination is performed.
FIG. 3 is a diagram showing a power spectrum of a reflected wave.
FIG. 4 is a flowchart showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart (No. 1) of a control program according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart (No. 2) of the control program according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Inter-vehicle control ECU
14 Millimeter wave radar sensor
16 Various ECUs
18 Bus
80 Vehicle control device

Claims

Detection means for detecting the relationship between the object and the host vehicle is provided, and vehicle follow-up control for controlling a predetermined vehicle device so as to follow the preceding vehicle based on the above relationship, and predetermined for the collision before the collision. A vehicle control device that performs collision prediction control for controlling the vehicle device of
Credit estimation means for estimating the credit of the detection result of the detection means;
Selection restriction means for selecting at least one of the vehicle follow-up control and the collision prediction control based on the reliability and restricting the execution of the selected control ;
The said selection control means selects one control before the other control among the said vehicle follow-up control and the said collision prediction control with the fall of the said reliability, The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned .

The vehicle control device according to claim 1, wherein the selection restricting unit selects the collision prediction control prior to the vehicle follow-up control as the reliability decreases.

The vehicle control device according to claim 1, wherein the selection restricting unit selects the vehicle following control prior to the collision prediction control as the reliability decreases.

The vehicle control device according to claim 1, wherein the reliability is estimated based on an intensity of a reflected wave from a road surface of a radio wave, a light wave, or a sound wave emitted from the detection unit.

The credit quality, the intensity of the reflected wave from the road surface, the radio wave the detection means emits light waves, or sound waves, is estimated based on the intensity of the reflected wave from the Target product, vehicle according to claim 4, wherein Control device.

The reliability is the relationship between the intensity of the reflected wave from the road surface and a predetermined first threshold, the relationship between the intensity of the reflected wave from the object and the predetermined second threshold, and the vehicle as a reference. The vehicle control device according to claim 5, wherein the vehicle control device is estimated based on a relationship between a relative distance of the object and a predetermined third threshold value.

The reliability is determined based on the number of occurrences of the state in which the intensity of the reflected wave from the road surface is lower than the predetermined first threshold and the relative distance of the object with respect to the own vehicle as a reference with respect to the predetermined third threshold. The vehicle control device according to claim 6, wherein the vehicle control device is estimated based on the number of occurrences of a state in which the intensity of the reflected wave from the object falls below the predetermined second threshold.

The reliability is estimated in different modes for regulation determination of the vehicle following control and the collision prediction control,
The selection restriction means, credit estimated for regulating the determination of the vehicle following control, when it falls below a predetermined first restriction determination threshold value, and selects the vehicle follow-up control, regulation determination of the collision prediction control When the reliability estimated for use falls below a predetermined second restriction determination threshold, the collision predictive control is selected,
The predetermined first threshold value is set separately for estimating the reliability for the vehicle following control and the collision prediction control,
The predetermined second threshold is set separately for estimating the reliability for the vehicle following control and the collision prediction control,
The reliability for regulation determination of the vehicle following control is based on the number of occurrences of a state in which the intensity of the reflected wave from the road surface is lower than a predetermined first threshold value for estimating the reliability relating to the vehicle following control, and the own vehicle. Occurrence of a state in which the relative distance of the object is equal to or greater than the predetermined third threshold value and the intensity of the reflected wave from the object is lower than the predetermined second threshold value for estimating the reliability related to the vehicle following control Based on the number of times and
The reliability for the regulation judgment of the collision predictive control is based on the number of occurrences of the state in which the intensity of the reflected wave from the road surface is lower than a predetermined first threshold value for the reliability estimation of the collision predictive control and the own vehicle. Occurrence of a state in which the relative distance of the object is less than the predetermined third threshold and the intensity of the reflected wave from the object is lower than the predetermined second threshold for estimating the reliability related to the collision predictive control The vehicle control device according to claim 6, wherein the vehicle control device is estimated based on the number of times.

The predetermined second threshold value is corrected based on a relative distance of the object relative to the host vehicle or a height of a spectrum peak related to the object. The vehicle control device according to the item.

The vehicle according to claim 8, wherein the predetermined first restriction determination threshold and the predetermined second restriction determination threshold are set such that the collision prediction control is restricted before the vehicle follow-up control. Control device.

9. The vehicle according to claim 8, wherein the predetermined first restriction determination threshold and the predetermined second restriction determination threshold are set such that the vehicle follow-up control is restricted before the collision prediction control. Control device.

Relationship between the object and the vehicle, the relative distance between the object and the vehicle as a reference, the relative velocity, and including at least a heading, the vehicle control apparatus of any one of claims 1 to 11.