JP4114485B2

JP4114485B2 - Vehicle traveling state detection device and vehicle traveling control device

Info

Publication number: JP4114485B2
Application number: JP2003007310A
Authority: JP
Inventors: 洋志清水
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2023-01-15
Also published as: JP2004220348A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車の走行が不安定であるか否かを検出する車両走行状態検出装置及びこれを用いた車両走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の走行安全性の確保と運転者の操作負担軽減とを目的として、自車が先行車に対して所定の車間距離を維持しながら追従するように、自車の走行速度を自動制御する車両走行制御装置が提案され、実用化されるに至っている。このような車両走行制御装置では、自車と先行車との車間距離に基づいて追従制御が行われるため、周囲の交通環境や道路環境に応じて、例えば先行車が急減速を行った場合には、自車の追従制御も不安定な挙動となることがある。
【０００３】
このような問題に対処する方法として、例えば、先行車との車間距離に基づいた加減速制御を行うことにより自車を先行車に追従走行させると共に、その加減速制御を行う際に、路車間通信によって得られる先々行車との車間距離を加味した制御を行う試みもなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１９９２５７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、先行車ドライバによる前方不注意等に起因して先行車自体が不安定な走行状況となっているような場合には、先々行車との車間距離に関係なく、落下物や割込み車両など様々な状況に対する先行車ドライバによる判断の遅れが生じ、その結果、先行車の急激な加減速挙動を引き起こすことがある。このようなケースでは、先々行車との車間距離を加味しただけでは、十分な制御対応を取ることができないといった問題が生じる。
【０００６】
また、路車間通信によって先々行車との車間距離の情報を得るには、自車が路車間通信を行うための通信デバイスを搭載していることは勿論、先々行車が路車間通信を行うための通信デバイスを搭載しているか、或いは道路側で車間距離を検出してその情報を自車に通信するシステムが確立されていなければならず、このため、先々行車との車間距離を加味して追従制御を行う技術は、汎用性に劣るという問題点があった。
【０００７】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、先々行車との車間距離に関係なく生じる先行車自体の不安定な走行状態を的確に検出して、先行車の急激な加減速等を予測できる車両走行状態得検出装置及びこれを用いた車両走行制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両走行状態検出装置は、先行車の車線幅方向における位置である横位置を検出する先行車横位置検出手段と、この先行車横位置検出手段により検出された先行車横位置を時間的に追ってその変化パターンを検出する先行車横変位状況検出手段と、この先行車横変位状況検出手段により検出された先行車横位置の変化パターンから先行車の不安定度を判断する先行車不安定状況判断手段とを備え、先行車不安定状況判断手段は、先行車横位置の変化パターンから先行車が不安定状況にあると判断した場合において、略同一地点における自車の横位置変化から自車も不安定状況にあると判断される場合には、その地点での先行車不安定判断を取り消すことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る車両走行制御装置は、目標車間距離を維持しながら自車が先行車に追従するように自車の走行速度を制御するものであり、先行車の車線幅方向における位置である横位置を検出する先行車横位置検出手段と、この先行車横位置検出手段により検出された先行車横位置を時間的に追ってその変化パターンを検出する先行車横変位状況検出手段と、この先行車横変位状況検出手段により検出された先行車横位置の変化パターンから先行車の不安定度を判断する先行車不安定状況判断手段と、この先行車不安定状況判断手段による判断結果に応じて、追従制御状態を変更する追従制御状態変更手段とを備え、先行車不安定状況判断手段は、先行車横位置の変化パターンから先行車が不安定状況にあると判断した場合において、略同一地点における自車の横位置変化から自車も不安定状況にあると判断される場合には、その地点での先行車不安定判断を取り消すことを特徴としている。
【００１０】
【発明の効果】
本発明に係る車両走行状態検出装置によれば、先行車横位置の変化パターンに基づいて先行車自体の不安定な走行状態が検出されるので、例えば先行車の運転者による前方不注意に起因する先行車の急激な加減速等を事前に予測することができ、自車の運転者にその旨を報知するといったような的確な対応を図ることが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る車両走行制御装置によれば、先行車横位置の変化パターンに基づいて先行車自体の不安定な走行状態が検出され、それに応じて追従制御状態が変更されるので、先行車の走行状態が不安定な場合にそれに応じて自車の追従制御も不安定な挙動となるといった不都合を有効に抑制して、的確な追従制御を実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
本発明を適用した車両走行状態検出装置の概念的な基本構成を図１に示す。この車両走行状態検出装置は、先行車横位置検出手段１と、先行車両横変位状況検出手段２と、先行車不安定状況検出手段３と、先行車不安定状況報知手段４とによって構成される。このような車両走行状態検出装置は、具体的には、例えばマイクロプロセッサ構成のコントローラに、自車前方の画像を撮像するＣＣＤカメラ等の撮像装置や、各種情報を自車の運転者に報知する警報装置や表示装置等の報知装置を接続して、コントローラにて所定の動作制御プログラムを実行させることで実現される。
【００１４】
先行車横位置検出手段１は、先行車の車線幅方向における位置である横位置を検出するものであり、自車前方の画像を撮像するカメラ部と、このカメラ部によって撮像された画像を処理して先行車横位置を検出する画像処理部とを備える。なお、カメラ部は前記撮像装置により実現され、画像処理部は前記コントローラにて実現される。
【００１５】
この先行車横位置検出手段１により先行車の横位置を検出する具体的な処理の一例を図２及び図３を用いて説明する。先ず、図２のフローチャートで示すステップＳ１において、カメラ部により、例えば図３（Ａ）に示すような自車前方の画像が撮像される。このカメラ部により撮像された画像には、自車の走行車線を示す一対の白線と、その走行車線上を走行している先行車とが捉えられているものとする。
【００１６】
カメラ部によって撮像された以上のような画像は、画像処理部に取り込まれる。そして、ステップＳ２において、画像処理部により、カメラ部から取り込まれた画像から、自車及び先行車が走行している走行車線を示す一対の白線と、この走行車線上を走行する先行車とを認識する処理が行われる。具体的には、画像処理部は、カメラ部から取り込まれた画像を基にして、図３（Ｂ）に示すように、水平方向の複数のラインに沿い画素の明度を調べ、明るい点を白線候補として選定して、上方の候補点と下方の候補点を補間して結んだ線を白線として認識する。また、画像処理部は、カメラ部から取り込まれた画像の中から縦方向の直線に囲まれたエリアを抽出し、抽出したエリアのうち左右対称で、かつ、次々と取り込まれる画像の中で位置にあまり動きがないものを先行車として認識する。
【００１７】
次に、画像処理部は、図３（Ｃ）に示すように、先行車として認識したエリアの横方向における中心点Ｍ１を抽出し（ステップＳ３）、この中心点Ｍ１を通る水平ラインとステップＳ２にて検出した白線との交点Ｌ１，Ｒ１を求める（ステップＳ４）。なお、Ｌ１は進行方向に対して左側の白線上の交点であり、Ｒ１は進行方向に対して右側の白線上の交点である。
【００１８】
そして、画像処理部は、以上のように求めたＭ１，Ｌ１，Ｒ１を用いて、下記関係式（１）に基づき、先行車横位置Ｘ１を算出する（ステップＳ５）。
【００１９】
Ｘ１＝（Ｌ１〜Ｍ１までの距離）÷（Ｌ１〜Ｒ１までの距離）・・・（１）
すなわち、この例では、先行車横位置を、先行車中央位置の車線幅に対する比率で表している。したがって、先行車が走行している走行車線の車線幅が既知である場合には、その車線幅をＸ１に乗ずることにより、左側の白線から先行車中央位置までの実際の距離が算出される。このような場合には、先行車横位置を、左側の白線から先行車中央位置までの実際の距離で表すようにしてもよい。
【００２０】
先行車横変位状況検出手段２は、先行車横位置検出手段１により検出された先行車横位置を時間的に追ってその変化パターンを検出するものであり、前記コントローラにて実現される。この先行車横変位状況検出手段２によって検出される先行車横位置の変化パターンは、先行車の不安定な走行状態を判断するための指標となるものである。
【００２１】
先行車が不安定な走行を行っている場合の類型を図４（Ａ）乃至図４（Ｅ）にそれぞれ示す。図４（Ａ）は、先行車ドライバが居眠りや脇見等により前方への注意力が極端に低下しているため、先行車が大きくふらついているような状況を示している。また、図４（Ｂ）は、先行車ドライバの運転技能が未熟であるか、或いは先行車ドライバが会話に気を取られて前方への注意力が低下しているため、連続して小さなふらつきが生じているような状況を示している。また、図４（Ｃ）は、先行車ドライバの前方に対する注意レベル低下に伴って、不自然な修正操舵が頻繁に行われている状況を示している。また、図４（Ｄ）は、先行車ドライバが初心者であるか、或いは先行車ドライバが目的地を探しながら運転操作を行っているため、先行車が走行車線内の片側に偏って走行している状況を示している。また、図４（Ｅ）は、先行車が走行車線内の片側に偏って走行し、更にその偏った状態が安定しない状況を示している。
【００２２】
以上のような図４（Ａ）乃至図４（Ｅ）に示す各類型を整理すると、先行車の不安定な走行状態を判断する基準としては、特に、次の３つの判断基準が重要であると考えられる。第１に、先行車の横方向に関するふらつき度合いである。第２に、先行車の走行車線内における偏り度合いである。そして、第３に、先行車の急な修正操舵である。そこで、先行車横変位状況検出手段２では、先行車横位置の変化パターンとして、先行車の横方向に関するふらつき度合いと、先行車の走行車線内における偏り度合いと、先行車の急な修正操舵とを検出するようにしている。
【００２３】
先行車横変位状況検出手段２により先行車の横方向に関するふらつき度合いを検出する処理の一例について、図５を用いて説明する。この先行車のふらつき度合いは、例えば、先行車横位置を時間的に追ってその移動標準偏差を求めることで算出できる。
【００２４】
先行車の横方向に関するふらつき度合いを検出する場合には、図５のフローチャートで示すステップＳ１１において、先行車横位置検出手段１により上述した方法で算出された先行車横位置のデータＸ１が、所定の周期Ｔｘ（例えば１００ｍｓｅｃ）毎に取り込まれる。そして、先行車横変位状況検出手段２は、所定の周期Ｔｘ毎に取り込まれる先行車横位置のデータＸ１に関して、先ず、所定時間Ｔ１の間に蓄積された所定数（例えば５個）のＸ１データの標準偏差σｘ（０）を算出する（ステップＳ１２）。次に、Ｘ１データの蓄積開始から１周期（Ｔｘ）経過したときから所定時間Ｔ１の間に蓄積された所定数（例えば５個）のＸ１データの標準偏差σｘ（１）を算出する（ステップＳ１３）。同様にして、蓄積開始を１周期（Ｔｘ）分ずらしながら、所定時間Ｔ１の間に蓄積された所定数（例えば５個）のＸ１データの標準偏差を順次求めていき、移動標準偏差σｘ（ｎ）を算出することで、先行車の横方向に関するふらつき度合いが検出されることになる（ステップＳ１４）。
【００２５】
次に、先行車横変位状況検出手段２により先行車の走行車線内における偏り度合いを検出する処理の一例について、図６を用いて説明する。この先行車の偏り度合いは、例えば、先行車横位置を時間的に追ってその移動平均を求めることで算出できる。
【００２６】
先行車の走行車線内における偏り度合いを検出する場合には、図６のフローチャートで示すステップＳ２１において、先行車横位置検出手段１により上述した方法で算出された先行車横位置のデータＸ１が、所定の周期Ｔｘ（例えば１００ｍｓｅｃ）毎に取り込まれる。そして、先行車横変位状況検出手段２は、所定の周期Ｔｘ毎に取り込まれる先行車横位置のデータＸ１に関して、先ず、所定時間Ｔ２の間に蓄積された所定数（例えば５個）のＸ１データの平均値Ａｘ（０）を算出する（ステップＳ２２）。次に、Ｘ１データの蓄積開始から１周期（Ｔｘ）経過したときから所定時間Ｔ２の間に蓄積された所定数（例えば５個）のＸ１データの平均値Ａｘ（１）を算出する（ステップＳ２３）。同様にして、蓄積開始を１周期（Ｔｘ）分ずらしながら、所定時間Ｔ２の間に蓄積された所定数（例えば５個）のＸ１データの平均値を順次求めていき、移動平均値Ａｘ（ｎ）を算出することで、先行車両の走行車線内における偏り度合いが検出されることになる（ステップＳ２４）。
【００２７】
次に、先行車横変位状況検出手段２により先行車の急な修正操舵を検出する処理の一例について、図７を用いて説明する。この先行車の急な修正操舵は、例えば、先行車横位置を時間的に追って単位時間当たりの横変位量の総和を求めることで算出できる。
【００２８】
先行車の急な修正操舵を検出する場合には、図７のフローチャートで示すステップＳ３１において、先行車横位置検出手段１により上述した方法で算出された先行車横位置のデータＸ１が、所定の周期Ｔｘ（例えば１００ｍｓｅｃ）毎に取り込まれる。そして、先行車横変位状況検出手段２は、所定の周期Ｔｘ毎に取り込まれる先行車横位置のデータＸ１に関して、先ず、１周期Ｔｘ経過毎の横変位量Ｈｘ（０）＝Ｘ（１）−Ｘ（０）を算出する（ステップＳ３２）。次に、算出した横変位量Ｈｘに関して、単位時間ｔ１当たりの総横変位量Ｓｘ（＝Σ｜Ｈｘ｜）を算出する（ステップＳ３３）。ここで、単位時間ｔ１は、急であると判断できる値に設定される。したがって、単位時間ｔ１当たりの総横変位量Ｓｘの値から、先行車の急な修正操舵を検出することができる。また、上述した先行車のふらつき度合いや偏り度合いを検出する場合の例と同様に、先行車の移動総横変位量を算出して、その値から先行車の急な修正操舵を検出することも可能である。
【００２９】
先行車不安定状況判断手段３は、先行車横変位状況検出手段２により検出された先行車横位置の変化パターン、すなわち、先行車の横方向に関するふらつき度合いや、先行車の走行車線内における偏り度合い、先行車の急な修正操舵等の情報をもとに先行車の不安定度を判断するものであり、前記コントローラにて実現される。
【００３０】
この先行車不安定状況判断手段３により先行車の不安定度を判断する具体的な処理の一例を図８のフローチャートを用いて説明する。先ず、先行車不安定状況判断手段３は、先行車の横方向におけるふらつき度合いに関して、上述した所定時間Ｔ１の間に蓄積した先行車横位置Ｘ１データの標準偏差σｘが、予め設定された基準値σｚ以上であるかどうかを判断する（ステップＳ４１）。同様に、先行車の走行車線内における偏り度合いに関して、上述した所定時間Ｔ２の間に蓄積した先行車横位置Ｘ１データの平均値Ａｘが、予め設定された基準値Ａｚ以上であるかどうかを判断する（ステップＳ４２）。同様に、先行車の急な修正操舵に関して、上述した単位時間ｔ１当りの総横変位量Ｓｘが、予め設定された基準値Ｓｚ以上であるかどうかを判断する（ステップＳ４３）。そして、先行車不安定状況判断手段３は、以上の３つの判断基準のうち、少なくとも１つでも基準値以上となっている場合に、先行車は不安定状況にあると判断する（ステップＳ４４）。
【００３１】
ところで、上述した３つの判断基準のうち、先行車の走行車線内における偏り度合いに関しては、先行車ドライバが意図して走行車線の中央ではなく右又は左よりに偏って走行している場合がある。このように先行車ドライバが意図して偏った走行を行っているケースでは、先行車が不安定状況にあると判断しない方が望ましい。そこで、このようなケースも想定して、先行車不安定状況判断手段３は、先行車横位置変位状況検出手段２によって得られた先行車の偏り度合いを示す平均値データから、走行車線内における先行車位置が左寄りであるか中央か右寄りであるかを判断し、一定時間内に該判断結果の状態変化が一定回数以上である場合にのみ、先行車が不安定状況にあると判断することが望ましい。先行車の偏り度合いに関しては、以上のような方法で先行車の不安定状況を判断することにより、先行車ドライバの意図した走行車線内における偏りを、不安定状況の判断から取り除くことができる。
【００３２】
また、先行車不安定状況判断手段３は、先行車の走行車線内における偏り度合いを示す横位置データ平均値と、先行車の横方向に関するふらつき度合いを示す横位置データ標準偏差との双方を複合して、先行車の不安定度を判断するようにしてもよい。すなわち、先行車不安定状況判断手段３は、先行車の偏り度合い（平均値）が一定値以上で、且つ先行車のふらつき度合い（標準偏差）も一定値σｙ以上である場合に、先行車が不安定状況にあると判断するようにしてもよい。ただし、ここでの先行車のふらつき度合いの基準値σｙは、単独評価の際に使用する基準値σｚよりは小さい値（σy＜σz）とする。このような手法で先行車の不安定度を判断するようにした場合も、先行車ドライバの意図した走行車線内における偏りを不安定状況の判断から取り除いて、注意が必要な先行車の不安定状況のみを的確に検出することができる。
【００３３】
なお、以上の例では、先行車不安定状況判断手段３は、先行車が不安定状況にあるかどうかのみを判断するようになっているが、図９にしめすように、先行車横位置の変化パターン毎にそのレベルに応じた先行車不安定度を既定した先行車不安定度マップを有する構成としておけば、この先行車不安定度マップを参照することで、先行車の不安定状況のレベルについても判断することが可能となる。また、図９に示すような先行車不安定度マップに基づいて先行車の不安定状況を判断するようにすれば、信号のノイズ等によって瞬間的に変化した誤信号は判断対象から取り除いて、より精度の高い先行車不安定判断を行うことができる。
【００３４】
先行車不安定状況報知手段４は、先行車不安定状況判断手段３による判断結果を報知するためのものであり、各種情報を自車ドライバに報知する警報装置や表示装置等の報知装置よりなる。例えば、この先行車不安定状況報知手段４として警報装置を備える場合、本発明を適用した車両走行状態検出装置では、先行車不安定状況判断手段３によって先行車が不安定状況にあると判断されたときに、警報によってその旨が自車ドライバに報知される。また、先行車不安定状況報知手段４として表示装置を備える場合には、先行車不安定状況判断手段３によって先行車が不安定状況にあると判断されたときに、その旨の情報や不安定レベルを示す情報等が表示されて自車ドライバに報知されることになる。したがって、自車ドライバは、この先行車不安定状況報知手段４による報知によって、先行車の不安定な挙動を的確に認識することができ、例えば先行車との車間距離を十分に取るといったような適切な対応を図ることが可能となる。
【００３５】
以上説明したように、本発明を適用した車両走行状態検出装置によれば、先行車横位置検出手段１により先行車横位置が検出され、先行車横変位状況検出手段２により先行車横位置の変化パターンが検出され、先行車不安定状況判断手段３により先行車の不安定度が判断されて、その判断結果が先行車不安定状況報知手段４によって報知されるので、先行車ドライバによる前方不注意等に起因する先行車自体の不安定な走行状況を適切に判断してその旨を自車ドライバに伝え、自車ドライバに的確な運転動作を促すことができる。
【００３６】
特に、この車両走行状態検出装置では、先行車横位置に関するふらつき度合いや先行車の走行車線内における偏り度合い、先行車の単位時間当たりの横変位量をそれぞれ判断基準として先行車の不安定度を判断するようにしているので、先行車ドライバが前方不注意である、或いは先行車ドライバが運転未熟者である、或いは先行車ドライバが車線変更を行おうとしているといったような、先行車が不安定状態となっている要因についても推測することができ、それに応じた的確な運転操作を自車ドライバに促すことができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る車両走行状態検出装置について説明する。本実施形態の車両走行状態検出装置は、基本構成を上述した第１の実施形態の車両走行状態検出装置と同様とし、先行車不安定状況判断手段３によって先行車の不安定度を判断する具体的な処理内容が、上述した第１の実施形態とは異なるものである。
【００３８】
すなわち、第１の実施形態の車両走行状態検出装置では、先行車不安定状況判断手段３が、先行車横位置データの平均値、標準偏差、単位時間当たりの総横変位量が予め設定された基準値以上となっているかどうかによって、先行車が不安定状況にあるかどうかを判断するようにしていたのに対し、本実施形態の車両走行状態検出装置では、先行車不安定状況判断手段３は、統計的に異端データであると判断できる値を基準値として用いて先行車両の不安定状況を判断するようにしている。具体的には、本実施形態においては、先行車両不安定状況判断手段３は、安定追従走行時の実横位置データに基づく各先行車横変位状況データを蓄積して、蓄積された各先行車横変位データの平均値Ｘ０と標準偏差σ０とを算出し、各先行車横変位状況に関するＸ０＋ａ×σ０（a：既定値）を先行車不安定状況判断値として用いて先行車の不安定度を判断するようにしている。
【００３９】
本実施形態における先行車不安定状況判断手段３により先行車の不安定度を判断する具体的な処理の一例を図１０のフローチャートを用いて説明する。先ず、実際の追従走行状態で、安定した追従走行（車線変更などのイベントが発生する状況ではないこと）時における先行車の横位置データＸ１が先行車横位置検出手段１によって算出され（ステップＳ５１）、これに基づいて、横位置データＸ１の平均値及び標準偏差、単位時間当たりの総横変位量データが先行車横変位状況検出手段２によって算出される（ステップＳ５２）。
【００４０】
安定した追従走行時における横位置データＸ１の平均値及び標準偏差、単位時間当たりの総横変位量データが先行車横変位状況検出手段２によって算出されると、先行車不安定状況判断手段３は、これらの平均値及び標準偏差、単位時間当たりの総横変位量データを蓄積し（ステップＳ５３）、これら横位置データＸ１の平均値及び標準偏差、単位時間当たりの総横変位量に関して、それぞれ平均値Ｘ０と標準偏差σ０を算出する（ステップＳ５４）。そして、各先行車横変位状況に関するＸ０＋ａ×σ０（ａ：既定値）を算出し、これを先行車不安定状況判断値として用いて、先行車の不安定度を判断する。
【００４１】
以上のように、本実施形態の車両走行状態検出装置では、先行車不安定状況判断手段３が、統計的に異端データであると判断できる値を基準値として用いて先行車両の不安定状況を判断するようにしているので、取得される横位置データの精度も加味して、先行車の不安定状況をより的確に判断することができる。
【００４２】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る車両走行状態検出装置について説明する。本実施形態の車両走行状態検出装置は、基本構成を上述した第１及び第２の実施形態の車両走行状態検出装置と同様とし、先行車不安定状況判断手段３における具体的な処理内容が、上述した第１及び第２の実施形態とは若干異なるものである。
【００４３】
すなわち、本実施形態の車両走行状態検出装置では、先行車不安定状況判断手段３は、先行車が不安定状況にあると判断されるような場合であっても、その先行車の不安定な状況が、先行車ドライバの前方不注意等によるものではなく、例えば横風や道路の傾斜など外的要因によるものであると認められる場合には、先行車が不安定状況にあると判断することを取り消すものである。具体的には、本実施形態においては、先行車両不安定状況判断手段３は、先行車横位置の変化パターンから先行車が不安定状況にあると判断した場合において、略同一地点における自車の横位置変化から自車も不安定状況にあると判断される場合には、その地点での先行車不安定判断を取り消すようにしている。
【００４４】
本実施形態における先行車不安定状況判断手段３の具体的な処理の一例を図１１のフローチャートを用いて説明する。先ず、先行車不安定状況判断手段３は、先行車横位置変位状況検出手段２によって算出された先行車横位置の変化パターンから、先行車が不安定状況にあると判断すると（ステップＳ６１）、その時点における先行車と自車との間の車間距離と、自車の走行速度とを検出する（ステップＳ６２）。そして、検出した車間距離及び自車の走行速度をもとにして、先行車が不安定状況にあると判断された区間を推定する（ステップＳ６３）。
【００４５】
次に、先行車不安定状況判断手段３は、先行車が不安定状況にあると判断された区間において、先行車の不安定判断に用いた指標と同じ指標（例えば、横変位標準偏差等）を用いて自車の不安定状況についても判断する（ステップＳ６４）。そして、先行車が不安定状況にあると判断された区間で自車も不安定状況にあると判断された場合には、先行車に対する不安定判断を取り消して、先行車が不安定状況にある旨の報知は行わないようにする（ステップＳ６５）。
【００４６】
以上のように、本実施形態の車両走行状態検出装置では、先行車不安定状況判断手段３が、先行車が不安定状況にあると判断した場合において、略同一地点で自車も不安定状況にあると判断される場合には、その地点での先行車に対する不安定判断を取り消すようにしているので、道路の傾斜や横風などの外的要因に起因する先行車の不安定状況を除外して、先行車ドライバの前方不注意等による先行車自体の不安定状況のみを的確に判断することができる。
【００４７】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態として、本発明を車両走行制御装置に適用した例について説明する。
【００４８】
本発明を適用した車両走行制御装置の概念的な基本構成を図１２に示す。この車両走行制御装置は、自車が先行車に対して所定の車間距離を維持しながら追従するように、自車の走行速度を自動制御するものであり、特に、先行車の不安定状況を判断して、その判断結果に応じて先行車に対する追従制御状態を変更するように構成されたものである。この車両走行制御装置は、図１２に示すように、先行車横位置検出手段１、先行車両横変位状況検出手段２、先行車不安定状況検出手段３、先行車不安定状況報知手段４と、距離センサ５及び車速センサ６と、車間追従制御手段７と、追従制御状態変更手段８とを備えて構成される。
【００４９】
先行車横位置検出手段１は、上述した車両走行状態検出装置のものと同様にカメラ部と画像処理部とを備え、自車前方の画像を撮像して、この画像を基に上述した方法で走行車線及び先行車を抽出して、先行車の車線幅方向における位置である横位置を検出する。この先行車横位置検出手段１により検出された先行車の横位置データは先行車横変位状況検出手段２に送られる。また、本発明を適用した車両走行制御装置では、この先行車横位置検出手段１によって自車前方の画像から抽出された走行車線及び先行車の情報が、車間追従制御手段７へと送られる。
【００５０】
先行車横変位状況検出手段２は、上述した車両走行状態検出装置のものと同様に、先行車横位置検出手段１からの先行車横位置データを基に、先行車の不安定な走行状態を判断するための指標となる先行車横位置の変化パターンを上述した方法で検出する。また、先行車不安定状況検出手段３は、先行車横変位状況検出手段２により検出された先行車横位置の変化パターンを基に、先行車の不安定度を上述した方法で判断する。本発明を適用した車両走行制御装置では、この先行車不安定状況検出手段３による判断結果は、先行車不安定状況報知手段４に送られると共に、追従制御状態変更手段８にも送られる。
【００５１】
先行車不安定状況報知手段４は、上述した車両走行状態検出装置のものと同様に、先行車不安定状況判断手段３による判断結果を報知するためのものであり、各種情報を自車ドライバに報知する警報装置や表示装置等の報知装置よりなる。
【００５２】
距離センサ５は、レーザレーダやミリ波レーダ等よりなり、自車と先行車との間の車間距離を検出する。また、車速センサ６は、自車の車速を検出する。
【００５３】
車間追従制御手段７は、先行車横位置検出手段１からの情報を基に先行車を特定し、自車がこの先行車に目標車間距離を維持しながら追従するように、自車の車速を制御（追従制御）するものである。すなわち、この車間追従制御手段７は、車速センサ６によって検出された自車の車速と、距離センサ５によって検出された車間距離とに基づいて、この車間距離が予め設定された目標車間距離に一致するように、アクセル操作量及びブレーキ操作量を自動調整して自車の車速を制御する。
【００５４】
追従制御状態変更手段８は、先行車不安定状況検出手段３による判断結果に応じて、車間追従制御手段７による追従制御状態を変更するものである。具体的には、この追従制御状態変更手段８は、車間追従制御手段７による追従制御が行われている間に、先行車不安定状況検出手段３により先行車が不安定状況にあると判断された場合には、例えば、その不安定状況に応じて目標車間距離をデフォルトの値よりも長い値に再設定することで、車間追従制御手段７による追従制御状態を変更する。また、追従制御状態変更手段８は、先行車不安定状況検出手段３により先行車が不安定状況にあると判断された場合に、車間追従制御手段７による減速制御のみを許可する、或いは、車間追従制御手段７による追従制御をキャンセルするようにしてもよい。
【００５５】
また、自車ドライバが車間追従制御手段７による追従制御を開始させる操作入力を行ったときに、先行車不安定状況検出手段３により先行車が不安定状況にあると判断された場合には、先行車が不安定状況にある旨を先行車不安定状況報知手段４によって自車ドライバに報知し、その上でなお自車ドライバが車間追従制御手段７による追従制御を開始させる操作入力を改めて行ったときに、車間追従制御手段７による追従制御を許可するようにしてもよい。
【００５６】
以上説明したように、本発明を適用した車両走行制御装置によれば、先行車不安定状況検出手段３により先行車が不安定状況にあると判断された場合に、追従制御状態変更手段８が車間追従制御手段７による追従制御状態を変更するようにしているので、先行車の走行状態が不安定な場合にそれに応じて自車の追従制御も不安定な挙動となるといった不都合を有効に抑制して、的確な追従制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した車両走行状態検出装置の基本構成を概念的に示すブロック図である。
【図２】先行車横位置検出手段により先行車の横位置を検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】先行車横位置検出手段の処理を説明するための図であり、（Ａ）はカメラ部によって撮像された自車前方の画像を示す図、（Ｂ）は自車前方の画像から白線を抽出する処理を示す図、（Ｃ）は先行車の横位置を検出する処理を示す図である。
【図４】先行車が不安定な走行を行っている場合の類型を示す図であり、（Ａ）は先行車が大きくふらついている状況を示す図、（Ｂ）は、先行車が連続して小さなふらつきが生じている状況を示す図、（Ｃ）は、先行車が不自然な修正操舵を頻繁に行っている状況を示す図、（Ｄ）は先行車が走行車線内の片側に偏って走行している状況を示す図、（Ｅ）は先行車が走行車線内の片側に偏って走行し、更にその偏った状態が安定しない状況を示す図である。
【図５】先行車横変位状況検出手段により先行車の横方向に関するふらつき度合いを検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】先行車横変位状況検出手段により先行車の走行車線内における偏り度合いを検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】先行車横変位状況検出手段により先行車の急な修正操舵を検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】先行車不安定状況判断手段により先行車の不安定度を判断する具体的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】先行車横位置の変化パターン毎にそのレベルに応じた先行車不安定度を既定した先行車不安定度マップを示す図である。
【図１０】先行車不安定状況判断手段により先行車の不安定度を判断する処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１１】先行車不安定状況判断手段による処理の更に他の例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明を適用した車両走行制御装置の基本構成を概念的に示すブロック図である。
【符号の説明】
１先行車横位置検出手段
２先行車横変位状況検出手段
３先行車不安定状況判断手段
４先行車不安定状況報知手段
５距離センサ
６車速センサ
７車間追従制御手段
８追従制御状態変更手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle traveling state detection device that detects whether traveling of a preceding vehicle is unstable and a vehicle traveling control device using the vehicle traveling state detection device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for the purpose of ensuring the vehicle's driving safety and reducing the driver's operational burden, the vehicle's traveling speed is automatically controlled so that the vehicle follows the preceding vehicle while maintaining a predetermined inter-vehicle distance. A vehicle travel control device has been proposed and put into practical use. In such a vehicle travel control device, follow-up control is performed based on the inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle. For example, when the preceding vehicle suddenly decelerates according to the surrounding traffic environment or road environment. In some cases, the follow-up control of the own vehicle may be unstable.
[0003]
As a method for coping with such a problem, for example, when performing acceleration / deceleration control based on the inter-vehicle distance from the preceding vehicle to cause the host vehicle to follow the preceding vehicle and performing the acceleration / deceleration control, Attempts have also been made to perform control taking into account the distance between the vehicle and the destination vehicle obtained by communication (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-199257 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, for example, when the preceding vehicle itself is in an unstable driving situation due to the carelessness of the driver in front of the vehicle, for example, the fallen object or the interrupted vehicle regardless of the distance from the preceding vehicle. Such a situation may cause a delay in judgment by the preceding vehicle driver for various situations, and as a result, a rapid acceleration / deceleration behavior of the preceding vehicle may occur. In such a case, there arises a problem that sufficient control correspondence cannot be taken only by taking into account the inter-vehicle distance from the preceding vehicle.
[0006]
In addition, in order to obtain information on the distance between the vehicle and the vehicle ahead by road-to-vehicle communication, the vehicle is equipped with a communication device for performing road-to-vehicle communication. A communication device must be installed, or a system must be established to detect the inter-vehicle distance on the road side and communicate that information to the host vehicle. The technology for performing the control has a problem that it is inferior in versatility.
[0007]
The present invention was devised in view of the conventional situation as described above, and accurately detects the unstable traveling state of the preceding vehicle itself that occurs regardless of the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle. It is an object of the present invention to provide a vehicle travel state detection device capable of predicting rapid acceleration / deceleration of the vehicle and a vehicle travel control device using the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A vehicle running state detection device according to the present invention includes a preceding vehicle lateral position detecting unit that detects a lateral position that is a position in the lane width direction of a preceding vehicle, and a preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral position detecting unit. A preceding vehicle lateral displacement status detecting means for detecting the change pattern in time, and a preceding vehicle for judging the instability of the preceding vehicle from the change pattern of the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral displacement status detecting means. With unstable situation judgment means When the preceding vehicle instability state determining means determines that the preceding vehicle is in an unstable state from the change pattern of the preceding vehicle lateral position, the own vehicle is also in an unstable state from the lateral position change of the own vehicle at substantially the same point. If it is determined that there is, cancel the determination of instability of the preceding vehicle at that point. It is characterized by.
[0009]
In addition, the vehicle travel control device according to the present invention controls the traveling speed of the host vehicle so that the host vehicle follows the preceding vehicle while maintaining the target inter-vehicle distance, and at the position in the lane width direction of the preceding vehicle. A preceding vehicle lateral position detecting means for detecting a certain lateral position; a preceding vehicle lateral displacement status detecting means for detecting a change pattern by following the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral position temporally; and According to the determination result by the preceding vehicle instability condition judging means for judging the degree of instability of the preceding car from the change pattern of the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral displacement condition detecting means, and the preceding vehicle instability situation judging means. And follow-up control state changing means for changing the follow-up control state. When the preceding vehicle instability state determining means determines that the preceding vehicle is in an unstable state from the change pattern of the preceding vehicle lateral position, the own vehicle is also in an unstable state from the lateral position change of the own vehicle at substantially the same point. If it is determined that there is, cancel the determination of instability of the preceding vehicle at that point. It is characterized by.
[0010]
【The invention's effect】
According to the vehicle travel state detection device of the present invention, the unstable travel state of the preceding vehicle itself is detected based on the change pattern of the lateral position of the preceding vehicle. For example, this is caused by carelessness by the driver of the preceding vehicle. Therefore, it is possible to predict in advance the rapid acceleration / deceleration of the preceding vehicle, and to take appropriate measures such as notifying the driver of the vehicle.
[0011]
Further, according to the vehicle travel control device of the present invention, the unstable traveling state of the preceding vehicle itself is detected based on the change pattern of the preceding vehicle lateral position, and the follow-up control state is changed accordingly. When the traveling state of the vehicle is unstable, it is possible to effectively suppress the inconvenience that the following control of the own vehicle also becomes an unstable behavior, thereby realizing an accurate following control.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0013]
(First embodiment)
FIG. 1 shows a conceptual basic configuration of a vehicle running state detection apparatus to which the present invention is applied. This vehicle running state detection device includes a preceding vehicle lateral position detecting means 1, a preceding vehicle lateral displacement situation detecting means 2, a preceding vehicle unstable situation detecting means 3, and a preceding vehicle unstable situation notifying means 4. . Specifically, such a vehicle running state detection device notifies an image pickup device such as a CCD camera for picking up an image ahead of the own vehicle or various information to the driver of the own vehicle, for example, to a microprocessor-configured controller. This is realized by connecting a notification device such as an alarm device or a display device and causing the controller to execute a predetermined operation control program.
[0014]
The preceding vehicle lateral position detecting means 1 detects a lateral position that is a position in the lane width direction of the preceding vehicle, and processes a camera unit that captures an image in front of the host vehicle and an image captured by the camera unit. And an image processing unit for detecting the lateral position of the preceding vehicle. The camera unit is realized by the imaging device, and the image processing unit is realized by the controller.
[0015]
An example of a specific process for detecting the lateral position of the preceding vehicle by the preceding vehicle lateral position detecting means 1 will be described with reference to FIGS. First, in step S <b> 1 shown in the flowchart of FIG. 2, for example, an image in front of the host vehicle as shown in FIG. It is assumed that the image captured by the camera unit captures a pair of white lines indicating the traveling lane of the own vehicle and a preceding vehicle traveling on the traveling lane.
[0016]
The above image captured by the camera unit is taken into the image processing unit. In step S2, a pair of white lines indicating a traveling lane in which the host vehicle and the preceding vehicle are traveling, and a preceding vehicle traveling on the traveling lane are obtained from an image captured by the image processing unit from the camera unit. Recognition processing is performed. Specifically, the image processing unit checks the brightness of the pixels along a plurality of horizontal lines based on the image captured from the camera unit as shown in FIG. A line that is selected as a candidate and interpolated between the upper candidate point and the lower candidate point is recognized as a white line. In addition, the image processing unit extracts an area surrounded by a straight line in the vertical direction from the images captured from the camera unit, and is symmetrical in the extracted areas and is positioned in the images captured one after another. The vehicle that does not move much is recognized as the preceding vehicle.
[0017]
Next, as shown in FIG. 3C, the image processing unit extracts the center point M1 in the lateral direction of the area recognized as the preceding vehicle (step S3), and the horizontal line passing through the center point M1 and step S2 Intersections L1 and R1 with the white line detected at step S4 are obtained (step S4). Note that L1 is an intersection point on the left white line with respect to the traveling direction, and R1 is an intersection point on the right white line with respect to the traveling direction.
[0018]
Then, the image processing unit calculates the preceding vehicle lateral position X1 based on the following relational expression (1) using M1, L1, and R1 obtained as described above (step S5).
[0019]
X1 = (distance from L1 to M1) / (distance from L1 to R1) (1)
That is, in this example, the lateral position of the preceding vehicle is expressed as a ratio to the lane width at the central position of the preceding vehicle. Therefore, when the lane width of the traveling lane in which the preceding vehicle is traveling is known, the actual distance from the white line on the left side to the center position of the preceding vehicle is calculated by multiplying the lane width by X1. In such a case, the preceding vehicle lateral position may be represented by the actual distance from the white line on the left side to the preceding vehicle center position.
[0020]
The preceding vehicle lateral displacement state detecting means 2 detects the change pattern of the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral position detecting means 1 with time, and is realized by the controller. The change pattern of the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral displacement state detection means 2 serves as an index for determining the unstable traveling state of the preceding vehicle.
[0021]
The types in the case where the preceding vehicle is running unstable are shown in FIGS. 4 (A) to 4 (E), respectively. FIG. 4A shows a situation in which the preceding vehicle is largely staggered because the driver of the preceding vehicle has drastically reduced attention to the front due to falling asleep or looking aside. FIG. 4B shows that the driving skill of the driver of the preceding vehicle is immature, or the driver of the preceding vehicle is distracted by the conversation and the attention to the front is reduced. Indicates a situation where FIG. 4C shows a situation where unnatural correction steering is frequently performed as the attention level of the preceding vehicle driver decreases. FIG. 4D shows that the preceding vehicle driver is a beginner, or the preceding vehicle driver is driving while searching for a destination, so the preceding vehicle travels biased to one side in the driving lane. Shows the situation. FIG. 4E shows a situation in which the preceding vehicle travels biased to one side in the travel lane, and the biased state is not stable.
[0022]
4A to 4E, the following three criteria are particularly important as criteria for judging the unstable driving state of the preceding vehicle. it is conceivable that. First, the degree of wobbling in the lateral direction of the preceding vehicle. Second, it is the degree of bias in the travel lane of the preceding vehicle. Thirdly, there is a sudden correction steering of the preceding vehicle. Therefore, in the preceding vehicle lateral displacement status detection means 2, as the change pattern of the preceding vehicle lateral position, the degree of wobbling in the lateral direction of the preceding vehicle, the degree of deviation in the traveling lane of the preceding vehicle, and the sudden correction steering of the preceding vehicle, To detect.
[0023]
An example of processing for detecting the degree of wobbling in the lateral direction of the preceding vehicle by the preceding vehicle lateral displacement state detecting means 2 will be described with reference to FIG. The degree of wobbling of the preceding vehicle can be calculated, for example, by following the position of the preceding vehicle in time and calculating its movement standard deviation.
[0024]
When detecting the degree of wobbling in the lateral direction of the preceding vehicle, in step S11 shown in the flowchart of FIG. 5, the preceding vehicle lateral position data X1 calculated by the preceding vehicle lateral position detecting means 1 by the method described above is a predetermined value. Is taken in every period Tx (for example, 100 msec). Then, the preceding vehicle lateral displacement state detection means 2 first, with respect to the preceding vehicle lateral position data X1 taken in every predetermined cycle Tx, first, a predetermined number (for example, five) of X1 data accumulated during a predetermined time T1. The standard deviation σx (0) is calculated (step S12). Next, a standard deviation σx (1) of a predetermined number (for example, five) of X1 data accumulated during a predetermined time T1 after one cycle (Tx) has elapsed from the start of accumulation of X1 data is calculated (step S13). ). Similarly, the standard deviation of a predetermined number (for example, five) of X1 data accumulated during a predetermined time T1 is sequentially obtained while shifting the accumulation start by one cycle (Tx), and the moving standard deviation σx (n ) Is detected, the degree of wobbling in the lateral direction of the preceding vehicle is detected (step S14).
[0025]
Next, an example of a process for detecting the degree of deviation of the preceding vehicle in the travel lane by the preceding vehicle lateral displacement detection unit 2 will be described with reference to FIG. The degree of deviation of the preceding vehicle can be calculated, for example, by following the position of the preceding vehicle in time and calculating its moving average.
[0026]
When detecting the degree of deviation of the preceding vehicle in the travel lane, in step S21 shown in the flowchart of FIG. 6, the preceding vehicle lateral position data X1 calculated by the preceding vehicle lateral position detecting means 1 by the method described above is It is taken in every predetermined period Tx (for example, 100 msec). Then, the preceding vehicle lateral displacement state detection means 2 first, with respect to the preceding vehicle lateral position data X1 fetched every predetermined period Tx, first, a predetermined number (for example, five) of X1 data accumulated during a predetermined time T2. An average value Ax (0) is calculated (step S22). Next, an average value Ax (1) of a predetermined number (for example, five) of X1 data accumulated during a predetermined time T2 after one cycle (Tx) has elapsed from the start of accumulation of X1 data is calculated (step S23). ). Similarly, the average value of a predetermined number (for example, five) of X1 data accumulated during a predetermined time T2 is sequentially obtained while shifting the accumulation start by one cycle (Tx), and the moving average value Ax (n ) Is detected, the degree of deviation of the preceding vehicle in the travel lane is detected (step S24).
[0027]
Next, an example of a process for detecting the sudden correction steering of the preceding vehicle by the preceding vehicle lateral displacement state detecting means 2 will be described with reference to FIG. This sudden correction steering of the preceding vehicle can be calculated, for example, by following the temporal position of the preceding vehicle in terms of time and calculating the total amount of lateral displacement per unit time.
[0028]
When detecting the sudden correction steering of the preceding vehicle, in step S31 shown in the flowchart of FIG. 7, the preceding vehicle lateral position data X1 calculated by the preceding vehicle lateral position detecting means 1 by the above-described method is a predetermined value. It is taken in every period Tx (for example, 100 msec). Then, the preceding vehicle lateral displacement status detecting means 2 first, with respect to the preceding vehicle lateral position data X1 fetched every predetermined period Tx, first, the lateral displacement amount Hx (0) = X (1) − for each elapse of one period Tx. X (0) is calculated (step S32). Next, with respect to the calculated lateral displacement amount Hx, a total lateral displacement amount Sx (= Σ | Hx |) per unit time t1 is calculated (step S33). Here, the unit time t1 is set to a value that can be determined to be steep. Accordingly, it is possible to detect a sudden correction steering of the preceding vehicle from the value of the total lateral displacement amount Sx per unit time t1. In addition, as in the case of detecting the degree of wobbling and deviation of the preceding vehicle described above, it is also possible to calculate the total amount of lateral displacement of the preceding vehicle and detect the sudden correction steering of the preceding vehicle from the calculated value. Is possible.
[0029]
The preceding vehicle instability situation judging means 3 is a change pattern of the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral displacement situation detecting means 2, that is, the degree of wobbling in the lateral direction of the preceding car, and the deviation in the travel lane of the preceding car. The degree of instability of the preceding vehicle is determined based on information such as the degree and sudden correction steering of the preceding vehicle, and is realized by the controller.
[0030]
An example of a specific process for determining the degree of instability of the preceding vehicle by the preceding vehicle instability determination means 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the preceding vehicle instability state determination means 3 determines the standard deviation σx of the preceding vehicle lateral position X1 data accumulated during the predetermined time T1 described above with respect to the degree of wobbling in the lateral direction of the preceding vehicle. It is determined whether it is greater than or equal to σz (step S41). Similarly, regarding the degree of deviation of the preceding vehicle in the travel lane, it is determined whether or not the average value Ax of the preceding vehicle lateral position X1 data accumulated during the predetermined time T2 is equal to or greater than a preset reference value Az. (Step S42). Similarly, regarding the sudden correction steering of the preceding vehicle, it is determined whether or not the total lateral displacement amount Sx per unit time t1 described above is equal to or larger than a preset reference value Sz (step S43). The preceding vehicle instability situation judging means 3 judges that the preceding car is in an instability situation when at least one of the above three judgment criteria is greater than or equal to the reference value (step S44). .
[0031]
By the way, among the above-mentioned three judgment criteria, with respect to the degree of deviation in the travel lane of the preceding vehicle, the preceding vehicle driver may intentionally travel to the right or left rather than the center of the travel lane. . In this way, in the case where the preceding vehicle driver intends to perform a biased travel, it is desirable not to determine that the preceding vehicle is in an unstable state. Therefore, assuming such a case, the preceding vehicle instability situation determination means 3 calculates the average value data indicating the degree of deviation of the preceding vehicle obtained by the preceding vehicle lateral position displacement situation detection means 2 in the traveling lane. Judge whether the position of the preceding vehicle is to the left, center, or to the right, and determine that the preceding vehicle is in an unstable condition only when the change in the state of the result of the determination is more than a certain number of times within a certain period of time Is desirable. Regarding the degree of deviation of the preceding vehicle, by judging the unstable state of the preceding vehicle by the method as described above, the deviation in the driving lane intended by the preceding vehicle driver can be removed from the judgment of the unstable situation.
[0032]
Further, the preceding vehicle instability situation determination means 3 combines both the lateral position data average value indicating the degree of deviation in the travel lane of the preceding vehicle and the lateral position data standard deviation indicating the degree of wobbling in the lateral direction of the preceding vehicle. Then, the degree of instability of the preceding vehicle may be determined. In other words, the preceding vehicle instability situation determination means 3 determines that the preceding vehicle is in the case where the degree of deviation (average value) of the preceding vehicle is equal to or greater than a certain value and the degree of fluctuation (standard deviation) of the preceding vehicle is equal to or greater than the certain value σy. You may make it judge that it exists in an unstable condition. However, the reference value σy of the fluctuation degree of the preceding vehicle here is a value (σy <σz) smaller than the reference value σz used in the single evaluation. Even when the degree of instability of the preceding vehicle is determined by such a method, the instability of the preceding vehicle that requires attention should be removed by removing the bias in the driving lane intended by the preceding vehicle driver from the determination of the unstable situation. Only the situation can be detected accurately.
[0033]
In the above example, the preceding vehicle instability situation judging means 3 judges only whether or not the preceding car is in an instability condition. However, as shown in FIG. If the configuration has a preceding vehicle instability map that predetermines the instability of the preceding vehicle according to the level of each change pattern, the instability situation of the preceding vehicle can be determined by referring to this preceding vehicle instability map. It is also possible to judge the level. Further, if the instability state of the preceding vehicle is determined based on the preceding vehicle instability map as shown in FIG. 9, the erroneous signal that has changed instantaneously due to signal noise or the like is removed from the determination target, It is possible to determine the instability of the preceding vehicle with higher accuracy.
[0034]
The preceding vehicle instability situation notifying means 4 is for notifying the judgment result by the preceding vehicle instability situation judging means 3, and comprises a notifying device such as an alarm device or a display device for notifying the vehicle driver of various information. . For example, in the case where an alarm device is provided as the preceding vehicle instability situation notifying means 4, in the vehicle running state detecting device to which the present invention is applied, the preceding vehicle is judged to be in an unstable condition by the preceding vehicle instability situation judging means 3. When this happens, a warning is sent to the driver of the vehicle. When the preceding vehicle instability situation notifying unit 4 is provided with a display device, when the preceding vehicle instability situation judging unit 3 determines that the preceding vehicle is in an instability situation, information indicating that fact or instability Information indicating the level or the like is displayed and notified to the vehicle driver. Therefore, the own vehicle driver can accurately recognize the unstable behavior of the preceding vehicle by the notification by the preceding vehicle instability state notifying means 4, for example, taking a sufficient inter-vehicle distance from the preceding vehicle. Appropriate measures can be taken.
[0035]
As described above, according to the vehicle running state detecting device to which the present invention is applied, the preceding vehicle lateral position is detected by the preceding vehicle lateral position detecting means 1, and the preceding vehicle lateral displacement status detecting means 2 detects the preceding vehicle lateral position. The change pattern is detected, the degree of instability of the preceding vehicle is judged by the preceding vehicle instability situation judging means 3, and the judgment result is informed by the preceding vehicle instability situation notifying means 4. It is possible to appropriately determine the unstable traveling state of the preceding vehicle itself due to attention, etc., and inform the driver of the fact, thereby prompting the driver of the vehicle to perform an appropriate driving operation.
[0036]
In particular, in this vehicle running state detection device, the degree of instability of the preceding vehicle is determined based on the degree of wobbling about the lateral position of the preceding vehicle, the degree of deviation in the traveling lane of the preceding vehicle, and the amount of lateral displacement per unit time of the preceding vehicle, respectively. Since the preceding vehicle driver is careless forward, the preceding vehicle driver is inexperienced in driving, or the preceding vehicle driver is trying to change lanes, the leading vehicle is unstable. It is possible to infer the factors that are in the state, and it is possible to prompt the driver of the vehicle to perform an appropriate driving operation according to the factor.
[0037]
(Second Embodiment)
Next, a vehicle travel state detection device according to a second embodiment of the present invention will be described. The vehicle running state detection device according to the present embodiment has the same basic configuration as the vehicle running state detection device according to the first embodiment described above, and the preceding vehicle instability state determination means 3 determines the degree of instability of the preceding vehicle. The processing contents are different from those of the first embodiment described above.
[0038]
That is, in the vehicle running state detection device of the first embodiment, the preceding vehicle instability situation determination means 3 is preset with the average value, standard deviation, and total lateral displacement per unit time of the preceding vehicle lateral position data. In contrast to determining whether or not the preceding vehicle is in an unstable state depending on whether or not it is equal to or greater than the reference value, in the vehicle running state detection device of the present embodiment, the preceding vehicle unstable state determining means 3 Uses a value that can be statistically determined as heretical data as a reference value to determine the instability of the preceding vehicle. Specifically, in the present embodiment, the preceding vehicle instability situation determination means 3 accumulates each preceding vehicle lateral displacement situation data based on the actual lateral position data at the time of stable follow-up travel, and stores each accumulated preceding vehicle. The average value X0 and the standard deviation σ0 of the lateral displacement data are calculated, and the instability of the preceding vehicle is calculated using X0 + a × σ0 (a: default value) relating to each preceding vehicle lateral displacement situation as a judgment value for the preceding vehicle instability situation. I try to judge.
[0039]
An example of a specific process for determining the degree of instability of the preceding vehicle by the preceding vehicle instability state determination means 3 in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the preceding vehicle lateral position detection means 1 calculates the lateral position data X1 of the preceding vehicle during stable following traveling (that is, a situation in which an event such as a lane change occurs) in the actual following traveling state (step S51). Based on this, the average value and standard deviation of the lateral position data X1 and the total lateral displacement amount data per unit time are calculated by the preceding vehicle lateral displacement status detecting means 2 (step S52).
[0040]
When the average value and standard deviation of the lateral position data X1 during stable follow-up and the total lateral displacement amount data per unit time are calculated by the preceding vehicle lateral displacement state detecting unit 2, the preceding vehicle unstable state determining unit 3 These average values, standard deviations, and total lateral displacement data per unit time are accumulated (step S53), and the average values, standard deviations, and total lateral displacements per unit time of these lateral position data X1 are averaged. A value X0 and a standard deviation σ0 are calculated (step S54). Then, X0 + a × σ0 (a: default value) relating to each preceding vehicle lateral displacement situation is calculated, and this is used as a preceding vehicle instability situation judgment value to determine the degree of instability of the preceding car.
[0041]
As described above, in the vehicle running state detection device of the present embodiment, the preceding vehicle instability situation determination means 3 uses the value that can be statistically determined to be heretic data as the reference value to determine the instability situation of the preceding vehicle. Since the determination is made, it is possible to more accurately determine the unstable state of the preceding vehicle in consideration of the accuracy of the acquired lateral position data.
[0042]
(Third embodiment)
Next, a vehicle travel state detection device according to a third embodiment of the present invention will be described. The vehicle travel state detection device of the present embodiment has the same basic configuration as the vehicle travel state detection device of the first and second embodiments described above, and the specific processing contents in the preceding vehicle instability situation determination means 3 are as follows: This is slightly different from the first and second embodiments described above.
[0043]
That is, in the vehicle running state detection device of the present embodiment, the preceding vehicle instability situation determination means 3 is unstable even if it is determined that the preceding car is in an instability condition. If it is recognized that the situation is not due to the driver's carelessness in front of the vehicle ahead, but due to external factors such as crosswinds or road slopes, it is determined that the vehicle ahead is in an unstable situation. To cancel. Specifically, in the present embodiment, when the preceding vehicle instability state determination means 3 determines that the preceding vehicle is in an unstable state from the change pattern of the preceding vehicle lateral position, When it is determined from the lateral position change that the own vehicle is also in an unstable state, the preceding vehicle instability determination at that point is canceled.
[0044]
An example of a specific process of the preceding vehicle instability situation determination means 3 in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the preceding vehicle instability situation determination unit 3 determines that the preceding vehicle is in an unstable state from the change pattern of the preceding vehicle lateral position calculated by the preceding vehicle lateral position displacement situation detection unit 2 (step S61). The inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the host vehicle at that time and the traveling speed of the host vehicle are detected (step S62). Then, based on the detected inter-vehicle distance and the traveling speed of the host vehicle, a section in which it is determined that the preceding vehicle is in an unstable state is estimated (step S63).
[0045]
Next, the preceding vehicle instability situation judging means 3 is the same index (for example, lateral displacement standard deviation) as the index used for judging the instability of the preceding car in the section in which the preceding car is judged to be in an unstable situation. Is also used to determine the instability of the vehicle (step S64). And if it is determined that the vehicle is in an unstable state in the section where the preceding vehicle is determined to be unstable, the instability determination for the preceding vehicle is canceled and the preceding vehicle is in an unstable state. The notification to that effect is not performed (step S65).
[0046]
As described above, in the vehicle running state detection device of the present embodiment, when the preceding vehicle instability situation determination means 3 determines that the preceding car is in an instability condition, the own vehicle is also in an instability situation at substantially the same point. If it is determined that the vehicle is in the position, the instability determination for the preceding vehicle at that point is canceled, so the instability of the preceding vehicle due to external factors such as road inclination and crosswinds is excluded. Thus, it is possible to accurately determine only the unstable situation of the preceding vehicle itself due to the driver's carelessness ahead of the preceding vehicle driver.
[0047]
(Fourth embodiment)
Next, as a fourth embodiment of the present invention, an example in which the present invention is applied to a vehicle travel control device will be described.
[0048]
FIG. 12 shows a conceptual basic configuration of a vehicle travel control apparatus to which the present invention is applied. This vehicle travel control device automatically controls the traveling speed of the host vehicle so that the host vehicle follows the preceding vehicle while maintaining a predetermined inter-vehicle distance. Judgment is made and the follow-up control state for the preceding vehicle is changed according to the judgment result. As shown in FIG. 12, the vehicle travel control device includes a preceding vehicle lateral position detecting means 1, a preceding vehicle lateral displacement situation detecting means 2, a preceding vehicle unstable situation detecting means 3, a preceding vehicle unstable situation notifying means 4, A distance sensor 5 and a vehicle speed sensor 6, an inter-vehicle tracking control means 7, and a tracking control state changing means 8 are provided.
[0049]
The preceding vehicle lateral position detection means 1 includes a camera unit and an image processing unit as in the vehicle running state detection device described above, images an image ahead of the host vehicle, and uses the above-described method based on this image. A traveling lane and a preceding vehicle are extracted, and a lateral position that is a position in the lane width direction of the preceding vehicle is detected. The preceding vehicle lateral position data detected by the preceding vehicle lateral position detecting means 1 is sent to the preceding vehicle lateral displacement status detecting means 2. In the vehicle travel control device to which the present invention is applied, the information on the traveling lane and the preceding vehicle extracted from the image ahead of the host vehicle by the preceding vehicle lateral position detection unit 1 is sent to the inter-vehicle tracking control unit 7.
[0050]
The preceding vehicle lateral displacement state detecting means 2 detects the unstable traveling state of the preceding vehicle based on the preceding vehicle lateral position data from the preceding vehicle lateral position detecting means 1 as in the vehicle traveling state detecting device described above. The change pattern of the preceding vehicle lateral position, which serves as an index for determination, is detected by the method described above. Further, the preceding vehicle instability detection means 3 determines the degree of instability of the preceding vehicle based on the change pattern of the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral displacement detection means 2 by the method described above. In the vehicle travel control apparatus to which the present invention is applied, the determination result by the preceding vehicle instability situation detecting means 3 is sent to the preceding vehicle instability situation notifying means 4 and also to the follow-up control state changing means 8.
[0051]
The preceding vehicle instability situation notifying means 4 is for notifying the judgment result by the preceding vehicle instability situation judging means 3 in the same manner as the vehicle running state detecting device described above, and various information is sent to the vehicle driver. It consists of alarm devices such as alarm devices and display devices for notification.
[0052]
The distance sensor 5 includes a laser radar, a millimeter wave radar, or the like, and detects an inter-vehicle distance between the own vehicle and a preceding vehicle. The vehicle speed sensor 6 detects the vehicle speed of the host vehicle.
[0053]
The inter-vehicle tracking control means 7 identifies the preceding vehicle based on the information from the preceding vehicle lateral position detecting means 1, and adjusts the vehicle speed of the own vehicle so that the own vehicle follows the preceding vehicle while maintaining the target inter-vehicle distance. Control (follow-up control). That is, the inter-vehicle tracking control means 7 matches the inter-vehicle distance with a preset target inter-vehicle distance based on the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 6 and the inter-vehicle distance detected by the distance sensor 5. As described above, the vehicle speed of the host vehicle is controlled by automatically adjusting the accelerator operation amount and the brake operation amount.
[0054]
The follow-up control state change means 8 changes the follow-up control state by the inter-vehicle follow-up control means 7 in accordance with the determination result by the preceding vehicle instability state detection means 3. Specifically, the follow-up control state changing unit 8 determines that the preceding vehicle is in an unstable state by the preceding vehicle unstable state detecting unit 3 while the following control is performed by the inter-vehicle follow-up control unit 7. In such a case, for example, the tracking control state by the tracking control means 7 is changed by resetting the target inter-vehicle distance to a value longer than the default value according to the unstable situation. The follow-up control state changing means 8 permits only the deceleration control by the inter-vehicle follow-up control means 7 when the preceding vehicle is determined to be in an unstable state by the preceding vehicle instability detecting means 3, or The tracking control by the tracking control means 7 may be canceled.
[0055]
Further, when the own vehicle driver performs an operation input for starting the follow-up control by the inter-vehicle follow-up control means 7, when the preceding vehicle is judged to be in an unstable condition by the preceding vehicle unstable condition detecting means 3, The preceding vehicle instability state informing means 4 informs the driver of the preceding vehicle that the preceding vehicle is in an unstable state, and the own vehicle driver again performs an operation input for starting the follow-up control by the inter-vehicle tracking control means 7. The tracking control by the inter-vehicle tracking control means 7 may be permitted.
[0056]
As described above, according to the vehicle travel control device to which the present invention is applied, when the preceding vehicle instability state detecting unit 3 determines that the preceding vehicle is in an unstable state, the follow-up control state changing unit 8 is Since the follow-up control state by the inter-vehicle follow-up control means 7 is changed, when the traveling state of the preceding vehicle is unstable, the inconvenience that the follow-up control of the own vehicle also becomes unstable behavior is effectively suppressed accordingly. Thus, accurate follow-up control can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram conceptually showing the basic structure of a vehicle running state detection apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing for detecting a lateral position of a preceding vehicle by a preceding vehicle lateral position detecting means.
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining processing of a preceding vehicle lateral position detecting unit, in which FIG. 3A is a diagram showing an image in front of the host vehicle captured by the camera unit, and FIG. 3B is an image in front of the host vehicle; The figure which shows the process which extracts a white line, (C) is a figure which shows the process which detects the horizontal position of a preceding vehicle.
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a type when a preceding vehicle is traveling unstable, FIG. 4A is a diagram showing a situation in which the preceding vehicle fluctuates greatly, and FIG. (C) is a diagram showing a situation in which the preceding vehicle frequently performs unnatural correction steering, and (D) is a diagram in which the preceding vehicle is biased to one side in the travel lane. (E) is a diagram showing a situation in which the preceding vehicle travels biased to one side in the travel lane, and the biased state is not stable.
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing for detecting the degree of wobbling in the lateral direction of the preceding vehicle by the preceding vehicle lateral displacement state detecting means.
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing for detecting the degree of deviation of the preceding vehicle in the travel lane by the preceding vehicle lateral displacement state detecting means.
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing for detecting a sudden correction steering of the preceding vehicle by the preceding vehicle lateral displacement state detecting means.
FIG. 8 is a flowchart showing a specific processing flow for determining the degree of instability of the preceding vehicle by the preceding vehicle instability state determining means;
FIG. 9 is a diagram showing a preceding vehicle instability map in which the preceding vehicle instability corresponding to the level of each change pattern of the preceding vehicle lateral position is predetermined.
FIG. 10 is a flowchart showing another example of processing for determining the degree of instability of the preceding vehicle by the preceding vehicle instability state determining means.
FIG. 11 is a flowchart showing still another example of processing by the preceding vehicle instability situation determination means.
FIG. 12 is a block diagram conceptually showing the basic structure of a vehicle travel control apparatus to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 Leading vehicle lateral position detection means
2 Preceding vehicle lateral displacement detection means
3 Precedence vehicle instability determination means
4 Preceding vehicle instability reporting means
5 Distance sensor
6 Vehicle speed sensor
7 Inter-vehicle tracking control means
8 Tracking control state change means

Claims

A preceding vehicle lateral position detecting means for detecting a lateral position which is a position in the lane width direction of the preceding vehicle;
A preceding vehicle lateral displacement state detecting means for detecting a change pattern by temporally following the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral position detecting means;
A preceding vehicle instability situation judging means for judging the degree of instability of the preceding car from the change pattern of the preceding car lateral position detected by the preceding car lateral displacement situation detecting means ,
When the preceding vehicle instability situation determination means judges that the preceding car is in an unstable condition from the change pattern of the preceding car lateral position, the own vehicle also becomes in an unstable condition from the lateral position change of the own vehicle at substantially the same point. When it is determined that there is a vehicle running state detection device, the determination is made that the preceding vehicle instability determination at that point is canceled .

The vehicle travel state detection device according to claim 1, further comprising a preceding vehicle instability situation notifying unit for notifying a judgment result by the preceding vehicle instability situation judging unit.

The vehicle traveling state detection device according to claim 1 or 2, wherein the preceding vehicle lateral displacement state detection means detects a degree of wobbling in the lateral direction of the preceding vehicle as a change pattern of the preceding vehicle lateral position.

The vehicle traveling state detection device according to claim 1, wherein the preceding vehicle lateral displacement state detection unit detects a degree of deviation in the traveling lane of the preceding vehicle as a change pattern of the preceding vehicle lateral position.

The vehicle traveling state detection device according to claim 1 or 2, wherein the preceding vehicle lateral displacement state detecting means detects a lateral displacement amount per unit time of the preceding vehicle as a change pattern of the preceding vehicle lateral position. .

The preceding vehicle instability state determination means is preset with at least one of a degree of wobbling in the lateral direction of the preceding vehicle, a degree of deviation in the traveling lane of the preceding vehicle, and a lateral displacement amount per unit time of the preceding vehicle. 6. The vehicle travel state detection device according to claim 3, wherein the vehicle traveling state detection device determines that the preceding vehicle is in an unstable state when the vehicle is equal to or greater than the predetermined value.

The preceding vehicle instability situation determination means determines whether the preceding vehicle is biased to the left or right based on the detection result of the preceding vehicle lateral displacement condition detection means, and the state is determined within a predetermined time. The vehicle travel state detection device according to claim 4, wherein when the vehicle changes more than the number of times, it is determined that the preceding vehicle is in an unstable state.

The preceding vehicle instability situation judging means has a preceding vehicle instability map that predetermines the instability of the preceding vehicle corresponding to the level of each change pattern of the preceding vehicle lateral position. 6. The vehicle travel state detection device according to claim 3, wherein the instability of the preceding vehicle is determined with reference to the vehicle travel state detection device.

The preceding vehicle instability situation judging means accumulates each preceding vehicle lateral displacement situation data based on the actual lateral position data at the time of stable follow-up with respect to the change pattern of the preceding vehicle lateral position, and accumulates each preceding vehicle lateral displacement situation. The average value X0 and standard deviation σ0 of the data are calculated, and the degree of instability of the preceding vehicle is determined using X0 + a × σ0 (a: default value) relating to each preceding vehicle lateral displacement state as the preceding vehicle instability state determination value. The vehicle running state detection device according to any one of claims 3 to 5, wherein

In the vehicle travel control device for controlling the traveling speed of the host vehicle so that the host vehicle follows the preceding vehicle while maintaining the target inter-vehicle distance,
A preceding vehicle lateral position detecting means for detecting a lateral position which is a position in the lane width direction of the preceding vehicle;
A preceding vehicle lateral displacement situation detecting means for detecting a change pattern by temporally following the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral position detecting means;
Preceding vehicle instability situation determination means for judging the degree of instability of the preceding vehicle from the change pattern of the preceding vehicle lateral position detected by the preceding vehicle lateral displacement situation detection means;
In accordance with the determination result by the preceding vehicle instability state determination means, the tracking control state changing means for changing the tracking control state,
When the preceding vehicle instability situation determining means determines that the preceding car is in an unstable situation from the change pattern of the preceding car lateral position, the own vehicle also becomes in an unstable situation from the lateral position change of the own vehicle at substantially the same point. When it is determined that there is a vehicle travel control device, the preceding vehicle instability determination at that point is canceled.

The follow-up control state changing means increases the target inter-vehicle distance or performs only deceleration control when the preceding vehicle instability state judging means judges that the preceding vehicle is unstable, or performs follow-up control. The vehicle travel control apparatus according to claim 10, wherein the follow-up control state is changed to a state of canceling.