JP4543581B2 - 走行支援装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の運転操作を支援する走行支援装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両の運転操作を支援する装置として、特開平9−301210号公報に記載されるように、車両を自動走行させる装置であって、車両の操舵を制御し車線変更を行う走行制御装置が知られている。この走行制御装置は、道路上の車線を区画する白線を認識してレーン追従制御により自動走行を行い、側方危険度が前方危険度より低いときにサイン・コサインの時間関数として操舵角を制御する一周期サイン操舵制御を行い、車線変更を円滑かつ安定して実行しようとするものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この走行制御装置にあっては、車両が適切な車線変更を行えないおそれがある。例えば、車線変更する際、自車両が走行する自車線の前後に他車が走行している場合、その他車を考慮して車線変更を行わなければ、他車と過剰に接近するなどの事態を招き、適切な車線変更が行えないこととなる。
【0004】
そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、道路交通状況に応じて適切な車線変更が行える走行支援装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係る走行支援装置は、車線変更を行う車両の運転者の運転操作を支援する走行支援装置において、同一車線を走行する他車との間に確保すべき最低車間距離と、車線変更先の車線を走行する車両と車速を合わせるために前記他車との車間において必要な距離との和に基づく所定距離を算出し、前記他車との距離が前記所定距離より短いときに車線変更について加減速制御に関する前記運転者の運転操作支援を行うことを特徴とする。
【0006】
この発明によれば、自車両と同一車線を走行する他車との間に確保すべき最低車間距離と車線変更先の車線を走行する車両と車速を合わせるために前記他車との車間において必要な距離との和に基づく所定距離を算出し、前記他車との距離が前記所定距離より短いときに車線変更についての加減速制御に関する運転操作支援を行うため、同一車線を走行する他車との過剰な接近や接触などを回避しつつ安全に車線変更が行える。
【0007】
また本発明に係る走行支援装置は、他車との距離が所定距離より短いときに、他車との距離が所定距離以上となるように加減速制御することを特徴とする。また本発明に係る走行支援装置は、他車との距離が所定距離より短いときに、他車との距離が所定距離以上となるように運転者に加減速操作指示を与えることを特徴とする。
【0009】
これらの発明によれば、他車との距離が所定距離より短いときに他車との距離が所定距離以上となるように車両を加減速させることにより、車線変更の際に自車線の他の車両に対し所定距離以上の車間が確保でき、車線変更先の車両の速度に合わせるための加減速が安全に行える。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の種々の実施形態について説明する。尚、各図において同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【0011】
(第一実施形態)
図1に本実施形態に係る走行支援装置の構成図を示す。
【0012】
図1に示すように、本実施形態に係る走行支援装置1は、車両に搭載され、その車両を運転する運転者の運転操作の支援を行う装置である。走行支援装置1は、電子制御装置であるECU(Electronic Control Unit)2を備えている。ECU2は、装置全体の制御を行うものであり、例えばCPU、ROM、RAM、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成され、走行支援制御ルーチンを含む各種の制御ルーチンが記憶されている。
【0013】
走行支援装置1には、車速センサ3が設けられている。車速センサ3は、運転者が運転する自車両の速度を検出する自車速検出手段であり、例えば車輪速センサが用いられる。車速センサ3は、ECU2に接続されており、ECU2に出力信号を出力する。ECU2では、車速センサ3の出力信号に基づいて自車両の速度、即ち車速VAを算出する。
【0014】
なお、自車両の車速VAを検出する自車速検出手段としては、車速センサ3のほか、自車両の位置データを微分処理して自車速VAを演算するものであってもよい。
【0015】
走行支援装置1には、車両検出センサ4が設けられている。車両検出センサ4は、自車両以外の他の車両について、自車両に対する相対位置及び相対速度を取得するための他車情報検出手段であり、例えばカメラ、レーザ式レーダ、電波式レーダなどが用いられる。車両検出センサ4として、カメラを用いた場合には、他の車両を撮影した画像データに基づいて自車両に対する相対位置、相対距離が演算される。そして、その相対位置を微分処理することにより自車両に対する相対速度が演算される。
【0016】
また、レーザ式レーダを用いた場合には、レーダの出力信号に基づいて他の車両までの相対距離が算出される。そして、その相対距離に基づいて他の車両の相対位置が演算され、その相対位置を微分処理することにより自車両に対する相対速度が演算される。
【0017】
更に、電波式レーダを用いた場合には、レーダの出力信号に基づいて他の車両の相対速度が算出される。そして、その相対速度を積分処理することにより、他の車両の相対距離及び相対位置が演算される。
【0018】
なお、他車情報検出手段としては、自車両に対する他の車両の相対位置及び相対速度が演算等により取得できるものであれば、カメラ、レーザ式レーダ、電波式レーダ以外のものであってもよい。
【0019】
走行支援装置1には、道路状況検出センサ9が設けられている。道路状況検出センサ9は、車両が走行する道路の状況を検出する道路状況検出手段であり、例えば、道路を撮影するカメラが用いられる。この場合、道路状況検出センサ9により自車両が走行する道路の前方が撮影され、その撮影画像データに基づいて道路前方にある信号機、交差点、車線数減少、道路工事などの車線変更を制限する事象が認識される。そして、撮影画像データに基づいて、信号機などの存在に起因して自車両の現在地点から車線変更を完了すべき距離、即ち車線変更完了距離LTが演算される。
【0020】
なお、道路状況検出センサ9としては、信号機や車線数減少などの車線変更を制限する事象を認識できるものであれば、レーザ式レーダ、電波式レーダなどカメラ以外のものであってもよい。また、道路状況検出センサ9は、装置の低コスト化などの観点から、車両検出センサ4として用いたカメラなどを共用することが望ましい。
【0021】
走行支援装置1には、HMI(ヒューマン・マシン・インターフェース)5が設けられている。HMI5としては、運転者などの装置使用者の操作入力に用いられるスイッチ等や装置1の出力に用いられるLED、LCD、スピーカ等が該当する。
【0022】
また、走行支援装置1には、HMI5の一部として、支援スイッチ5aが設けられている。支援スイッチ5aは、車線変更する際の運転支援モードを開始させ又は解除させるためのスイッチである。支援スイッチ5aがオンされることにより、車線変更支援開始条件が成立し、車両が車線変更の運転操作の支援モードとなる。また、支援スイッチ5aがオフされることにより、車線変更支援解除条件が成立し、車両が車線変更の運転操作の支援モードが解除される。
【0023】
なお、車線変更支援開始条件は、支援スイッチ5aがオンされる場合のほか、ウインカ操作、運転者の音声入力などその他の操作、指示又は車両搭載機器の作動等であってもよい。また、車線変更支援解除条件は、支援スイッチ5aがオフされる場合のほか、ウインカのオフ、運転者の音声入力などその他の操作、指示又は車両搭載機器の作動等であってもよい。
【0024】
ECU2には、駆動制御部6が接続されている。駆動制御部6は、車両の走行駆動力を制御する駆動制御手段であり、ECU2の制御信号を受けて電子スロットルなどを作動させ車両の駆動制御を行う。駆動制御部6としては、例えば車両に搭載される駆動制御ECUが用いられる。
【0025】
ECU2には、制動制御部7が接続されている。制動制御部7は、車両の制動量を制御する制動制御手段であり、ECU2の制御信号を受けて制動用アクチュエータなどを作動させて車両の制動制御を行う。制動制御部7としては、例えば車両に搭載される制動制御ECUが用いられる。
【0026】
ECU2には、操舵制御部8が接続されている。操舵制御部8は、車両の操舵量を制御する操舵制御手段であり、ECU2の制御信号を受けて操舵用アクチュエータなどを作動させて車両の操舵制御を行う。操舵制御部8としては、例えば車両に搭載される操舵制御ECUが用いられる。
【0027】
次に、本実施形態に係る走行支援装置の動作について説明する。
【0028】
図2は、本実施形態に係る走行支援装置1による車線変更の運転支援における自車両及び他の車両との関係図である。図3は、走行支援装置1における車線変更処理のフローチャートである。
【0029】
図2に示すように、走行支援装置1は、車両Aが複数の車線(走行レーン)を有する道路10を走行し、その車両Aと同一車線の前方又は後方を車両Dが走行しており、道路10における車線変更可能な区間が制限されている場合であって、車両Aが他の車線を走行する他の車両B、Cの間に割り込んで車線変更する際に、車両Aの運転者の運転操作を支援するものである。
【0030】
ここでは、車両Aの前方を車両Dが走行し、道路10の前方に信号機10aがあり車線変更可能な区間が制限されている場合を例にとって、走行支援装置1の動作を説明する。
【0031】
ここで、自車両である車両Aの車速をVA、他車である車両Bの車速をVB、他車である車両Cの車速をVC、他車である車両Dの車速をVD、車両Aに対する車両Bの相対速度をVAB、車両Aに対する車両Cの相対速度をVAC、車両Aに対する車両Dの相対速度をVAD、車両Bに対する車両Cの相対速度をVBC、車両Aと車両Bとの距離をLAB、車両Aと車両Cとの距離をLAC、車両Aと車両Dとの距離をLAD、車両Bと車両Cとの距離をLBC、車両Aの位置から前方へ向けて車線変更可能な距離をLTとする。また、車両Bは、車両Cの前方を走行しているものとする。
【0032】
図3に示すように、S10にて、車線変更支援開始条件が成立したか否かが判断される。車線変更支援開始条件の成立は、支援スイッチ5aがオンされているか否かに基づいて判断される。支援スイッチ5aがオンされ、車線変更支援開始条件が成立したと判断されたときには、S12に移行する。一方、支援スイッチ5aがオンされておらず、車線変更支援開始条件が成立していないと判断されたときには、制御処理を終了する。
【0033】
S12では、車両距離検出が行われる。車両の距離検出は、レーダやカメラなどの車両検出センサ4の出力信号に基づいて行われる。この車両距離検出により、車両Aと車両Bとの距離LAB、車両Aと車両Cとの距離LAC、車両Aと車両Dとの距離LADが検出される。
【0034】
次いで、S14に移行し、車両Aに対する車両B、C、Dの相対速度VAB、VAC、VADの検出がそれぞれ行われる。相対速度VAB、VAC、VADは、S12にて検出した距離LAB、LAC、LADの微分処理により算出される。
【0035】
なお、S14の相対速度VAB、VAC、VADの検出は、車両検出センサ4として電波式レーダを用いる場合など、S12の車両距離検出処理の前に行う場合もある。この場合、検出された相対速度VAB、VAC、VADの積分処理により、距離LAB、LAC、LADが算出される。また、FM−CW方式のレーダ等を用いて車間距離、相対速度をそれぞれ算出してもよい。
【0036】
そして、S16に移行し、距離LBC、相対速度VBCの演算が行われる。車両B、Cの距離LBCは、先に検出された距離LABと距離LACの和に基づいて算出される。また、相対速度VBCは、相対速度VAB、VACに基づいて算出される。
【0037】
そして、S18に移行し、車線変更完了距離LTの検出が行われる。車線変更完了距離LTの検出は、カメラなどの道路状況検出センサ9の出力信号に基づいて行われ、例えば、自車両である車両Aから信号機10aまでの距離を車線変更完了距離LTとして算出して行われる。
【0038】
そして、S20に移行し、他の車線を走行する車両B、車両Cの間の距離LBCが所定の距離LTHより長いか否かが判断される。距離LTHは、予めECU2に設定される設定値であり、車両Aが車両B、車両Cの間に割り込んで車線変更できるか否かを考慮して設定される。例えば、距離LTHは、k1を係数、車両Aの全長Laとすると、LTH=k1・Laと設定される。
【0039】
このとき、係数k1は、1以上であり、例えば車両Aの車速VAが大きいほど大きくなるような車速VAの関数として設定される。また、係数k1は、車速VA、車両Bの車速VB、車両Cの車速VC、相対速度VBCの全て又はその一部の関数として設定してもよい。
【0040】
S20にて、他の車線を走行する車両B、車両Cの間の距離LBCが所定の距離LTHより長くないと判断されたときには、S22に移行し、報知処理が行われる。報知処理は、車線変更できないことを運転者に知らせる処理である。この報知処理としては、運転者の視覚、聴覚又は触覚を通じて車線変更できないことを運転者に知らせる処理が用いられる。
【0041】
例えば、インストルメントパネルに設けられた表示部に車線変更不可の表示をすることにより、運転者の視覚を通じて車線変更できないことが知らされる。また、信号音や音声などを車内に発することにより、運転者の聴覚を通じて車線変更できないことが知らされる。更に、運転座席、ハンドル又は車内床面などに振動を与えることにより、運転者の触覚を通じて車線変更できないことが知らされる。そして、S22の報知処理の後、制御処理は終了する。
【0042】
一方、S20にて、他の車線を走行する車両B、車両Cの間の距離LBCが所定の距離LTHより長いと判断されたときには、S24に移行し、車両Bの車速VB、車両Cの車速VC、車線変更完了距離LTに基づいて車線変更が行えるか否かが判断される。
【0043】
例えば、図4に示すように、予めECU2に車線変更完了距離LTと車両Bの車速VB又は車両Cの車速VCをパラメータとするマップが設定され、このマップに基づいて判断される。マップは、車線変更可能と車線変更不可能との境界線が、線変更区間LTが長くなるほど車速VB、VCが速くなるように設定される。
【0044】
このため、車線変更完了距離LTが短く車速VB、VCが速いときには車線変更が不可となり、車線変更完了距離LTが長く車速VB、VCが遅いときには車線変更が可能となるように判断される。このように車線変更が可能か否かを判断することにより、車線変更完了距離LTが長いときに他車の車速VB、VCが速くても車線変更が可能となり、車線変更完了距離LTが短いときに他車の車速VB、VCが速いと車線変更が不可となり、車線変更について道路状況及び交通状況に応じた適切な判断が可能となる。
【0045】
車線変更が可能か否かの判断において、車速VB、車速VCは、いずれか一方が選択され判断材料として用いられる。その際、車速の速さなどを基準として、車速VB、車速VCのいずれか一方が選択される。例えば、車速VB、車速VCのうちいずれか速い方を基準として選択することにより、その後に車間距離が短くなる場合(後側の車両の車速が速い場合)に無理な車線変更をしないように、あるいはその後に車間距離が広がる場合(前側の車両の車速が速い場合)に現在の車両B、C間の車間距離が比較的短くても車線変更できるように、実際の交通状況に即した判断が可能となる。
【0046】
なお、車線変更が可能か否かの判断において、車速VB、車速VCの双方を判断材料として用いてもよい。例えば、車速VB、車速VCの平均速度を用いて他車の車速として用いられる。
【0047】
また、自車両と他の車両との相対速度VAB又はVACに応じて車線変更可能領域が変更されるようにマップを設定するのが望ましい。例えば、図4に示すように、車線変更可能領域と車線変更不可能領域との境界線の勾配を変化させて相対速度VAB又はVACが大きいほど車線変更可能領域が狭まるようにマップが変更される。
【0048】
このようにマップを設定することにより、自車両である車両Aと他車である車両B、Cとの速度差が小さいときには車線変更完了距離LTが短くても車線変更可能となり、車両Aと車両B、Cとの速度差が大きいときには車線変更完了距離LTが短いと車線変更不可となる。車線変更の際には、車線変更先の他車に車速を合わせる必要があるため、車両Aと車両B、Cとの速度差を考慮して車線変更が可能か否かを決定することで、他車の走行状況に応じた適切な判断が可能となる。
【0049】
そして、図3のS24にて、車線変更が行えないと判断されたときには、S22に移行し、前述した報知処理が行われる。一方、S24にて、車線変更完了距離LTにおいて車線変更が行えると判断されたときには、S26に移行し、車両Dとの間の距離LADが所定の距離より長いか否かが判断される。所定の距離は、ECU2により設定され、距離Llimitと距離Lcontrolの和(Llimit+Lcontrol)として設定される。
【0050】
距離Llimitは、車両Aが車両Dに近づける最小距離であり、安全マージンを考慮して設定される。距離Lcontrolは、車線変更する際に、車両Aの車速VAを車両Bの車速VB又は車両Cの車速VCに合わせるために車両A、Dの車間において最低必要な距離である。この距離Lcontrolは、次の式(1)で表される。
【0051】
Lcontrol=VA・t+(aAmax・t2)/2−VD・t …(1)
tは、車両Aの車速VAを車速VB又は車速VCに合わせるために必要な時間である。aAmaxは、車両Aの最大加減速度であり、車両Aの車両性能、加減速時の安全性などを考慮して設定される。
【0052】
また、時間tは、車両Bを基準として車線変更する場合には、次の式(2)に基づいて、式(3)で表される。
【0053】
VB=VA+aAmax・t …(2)
t=(VB−VA)/aAmax …(3)
従って、式(3)の時間tを式(1)に代入することにより、距離Lcontrolは、次の式(4)により算出することができる。
【0054】
Lcontrol=(2・(VA−VD)・(VB−VA)+(VB−VA)2)/2・aAmax …(4)
この距離Lcontrolは、車速VAを変えることにより、可変することが可能となる。
【0055】
S26にて、車両Dとの間の距離LADが所定の距離(Llimit+Lcontrol)より長いと判断されたときには、車両Aの車速VAを他の車線の車両の車速に合わせるために距離LADが十分に長い距離であるとし、S28に移行し、加減速目標値aA1の演算が行われる。
【0056】
加速度目標値aA1の演算は、加速度ゲインをK2、車両Aの前後方向の位置をyとすると、次の式(5)を用いて行われる。
【0057】
aA1=K2・((LBC/2)−y) …(5)
ここで、車両Aの位置yは、割り込み先の他車である車両B又は車両Cの位置を座標原点とし、その原点位置からの前後方向における車両Aまでの距離である。また、加速度ゲインK2は、車線変更完了距離LTに応じて設定される。例えば、図5に示すように、予めECU2に車線変更完了距離LTと加速度ゲインK2の関係を設定しておき、この関係に基づいて設定される。このとき、車線変更完了距離LTが長いほど、加速度ゲインK2が小さくなり加速度目標値aA1が小さくなるように、加速度目標値aA1が演算される。
【0058】
このように加速度目標値aA1を演算し、その加速度目標値aA1を目標として車両Aを加減速させることにより、車線変更完了距離LTが短いときには車両Aを大きく加減速させて、迅速な車線変更が行える。また、車線変更完了距離LTが長いときには車両Aを小さく加減速させ、車両の速度変化を小さく抑えて余裕のある車線変更が行える。
【0059】
一方、S26にて、車両Dとの間の距離LADが所定の距離(Llimit+Lcontrol)より長くないと判断されたときには、車両Aの車速VAを他の車線の車両の車速に合わせるために距離LADが十分に長くないと判断し、S30に移行し、加減速目標値aA1と異なる加減速目標値aA2の演算が行われる。
【0060】
加速度目標値aA2の演算は、次の式(6)を用いて行われる。
【0061】
aA2=K3・(LAD※−LAD) …(6)
LAD※は、ECU2により設定される値であり、Llimit+Lcontrolの距離に対して長い距離となるように設定される。K3は、ECU2により設定される係数である。図6に、この式(6)に演算された加速度目標値aA2を用いて車両Dとの距離LADを調整する制御系を示す。
【0062】
このように、加速度目標値aA2を演算することにより、目標距離となるLAD※と現在の距離LADとの差に応じて加減速を行い、適宜距離LADをLAD※まで広げることができる。
【0063】
そして、S32に移行し、演算された加減速目標値aA1又はaA2に基づいて車両Aの加減速制御が行われる。加減速制御は、ECU2から駆動制御部6又は制動制御部7へ制御信号を出力し、車両Aに駆動力又は制動力を与えることにより行われる。
【0064】
そして、S34に移行し、車両Aが前後方向の目標位置uyの近傍に位置しているか否かが判断される。例えば、車両Aの前後方向の位置yが目標位置uyから所定の距離αを減じた値以上であり、位置yが目標位置uyに所定の距離αを加えた値以下であるか否かが判断される。所定の距離αは、ECU2に予め設定される設定値である。
【0065】
ここで、車両Aの目標位置uyは、車両B、C間の距離LBCの長さに応じて設定するのが望ましい。例えば、距離LBCが所定の距離以下であるときには、目標位置uyは車両B、Cの中間位置LBC/2に設定される。一方、距離LBCが所定の距離より長いときには、目標位置uyは原点を設定した車両B又は車両Cから所定距離隔てた所定位置に設定される。このとき、所定位置は、自車速Aに基づいて設定するのが望ましい。例えば、所定位置は、自車速Aにおいて所定の減速度で安全に停止できる距離(安全マージン距離)に設定される。
【0066】
S34にて、車両Aが目標位置uyの近傍に位置していないと判断されたときには、S12に戻る。一方、車両Aが目標位置uyの近傍に位置していると判断されたときには、S36に移行し、車両Aの左右方向の移動目標位置uxの演算が行われる。
【0067】
そして、S38に移行し、演算された移動目標位置uxに車両Aが移動するように、操舵制御が行われる。操舵制御は、ECU2から操舵制御部8へ制御信号を出力して行われる。操舵制御における操舵速度は、例えば、自車両Aの車速VAに対するマップを用いて制御され、車速VAが大きいほど遅くなるように制御される。このように操舵制御することにより、車両の進行方向の変化応答が車速に比例するため、自車両Aの挙動を安定させることができる。また、操舵制御における操舵速度は、車両B、C間の距離LBCが小さいほど遅くなるように制御するのが望ましい。このように操舵制御することにより、急な割り込みを避け、他車に対し余裕を持った車線変更の意思表示が行える。
【0068】
なお、S38において、操舵制御における操舵速度を車線変更完了距離LTに基づいて設定又は変更してもよい。例えば、操舵速度を自車両Aの車速VAに基づいて設定し、車線変更完了距離LTに基づいて補正変更を加えてもよい。この場合、車線変更完了距離LTが短いときには操舵速度を速めにするなどして、車線変更完了距離LTを考慮したより適切な車線変更が可能となる。
【0069】
そして、S40に移行し、車両Aが左右方向の目標位置uxの近傍に位置しているか否かが判断される。例えば、車両Aの左右方向の位置xが目標位置uxから所定の距離βを減じた値以上であり、位置xが目標位置uxに所定の距離βを加えた値以下であるか否かが判断される。ここで、所定の距離βは、ECU2に予め設定される設定値である。
【0070】
S40にて、車両Aが左右方向の目標位置uxの近傍に位置していないと判断されたときには、S38に戻る。一方、車両Aが左右方向の目標位置uxの近傍に位置していると判断されたときには、制御処理を終了する。
【0071】
以上のように、本実施形態に係る走行支援装置1によれば、自車両である車両Aと同一車線を走行する車両Dとの距離を考慮して車線変更についての運転操作支援を行うため、同一車線を走行する車両Dとの過剰な接近や接触などを回避しつつ安全に車線変更が行える。
【0072】
また、車両Dとの距離LADが所定の距離(Llimit+Lcontrol)より短いときに車両Dとの距離LADがその距離(Llimit+Lcontrol)以上となるように車両を加減速させることにより、車線変更の際に自車線の他車である車両Dに対し所定距離以上の車間が確保できる。従って、車線変更先の車両B、Cの車速に合わせるための加減速が安全に行える。
【0073】
なお、本実施形態では、車線変更の運転操作支援の際、車線変更完了距離LTにおいて車線変更が行えるか否かを車線変更完了距離LTと車速VB、VCなどに基づいて判断しているが、車線変更完了距離LTに基づいて車線変更可否の判断基準値を設定又は変更し、その判断基準値に基づいて車線変更可否の判断を行うものであってもよい。例えば、車線変更完了距離LTに基づいて距離LTHを変更し、その距離LTHに基づいて車線変更可否の判断が行われる。具体的には、車線変更完了距離LTが短いときに、距離LTHを短く変更し、その距離LTHに基づいて車線変更可否を判断する。この場合、車線変更完了距離LTが短い場合であっても、車線変更が可能となる。
【0074】
また、本実施形態では、道路状況検出手段としてカメラなどを用いその出力データに基づいて車線変更完了距離LTを演算する走行支援装置1について説明したが、本発明に係る走行支援装置はそのようなものに限られるものではなく、地図データと自車の現在位置のデータに基づいて車線変更完了距離LTを演算するものであってもよい。この場合であっても、上述した走行支援装置1と同様な作用効果が得られる。また、道路状況検出センサ9の設置を省略することも可能となる。
【0075】
また、本実施形態では、車両Aが他の車線を走行する他の車両B、Cの間に割り込んで車線変更する場合に、その車両Aの運転者の運転操作を支援する走行支援装置1について説明したが、本発明に係る走行支援装置は、そのようなものに限られるものではなく、車両が車線変更する場合に運転者の運転操作を支援するものであれば、単に隣りの車線に車線変更する場合など他車間に割り込んで車線変更する場合以外にも運転操作を支援するものであってもよい。
【0076】
また、本実施形態では、車両Aの道路前方に信号機10aが存在する場合について説明したが、本発明に係る走行支援装置は、そのような場合に用いられるものに限られるものではなく、道路前方に交差点、車線減少、道路工事などがあり道路前方における車両走行が制限される場合に用いられるものであれば、信号機10aが存在する場合以外に用いられるものであってもよい。
【0077】
更に、本実施形態では、道路10に車線変更すべき距離が制限されている場合について説明したが、本発明に係る走行支援装置はそのようなものに限られるものではなく、自車線の前後に他車が走行する場合であれば、道路10に車線変更すべき距離の制限がないときに、運転操作の支援をするものであってもよい。
【0078】
(第二実施形態)
次に、第二実施形態に係る走行支援装置について説明する。
【0079】
図7に本実施形態に係る走行支援装置の構成図を示す。本図に示すように、本実施形態に係る走行支援装置1aは、他の車両の位置又は速度を取得するための他車情報検出手段として、通信部4aを備えている。通信部4aは、他車との間の車々間通信、路上施設との間の路車間通信又はGSPデータ通信などの衛星との間の衛星通信を行う通信手段であり、通信を通じて他車の位置又は速度を取得する。
【0080】
このような走行支援装置1aにあっても、第一実施形態に係る走行支援装置と同様に、車線変更処理等が行える。このため、第一実施形態に係る走行支援装置と同様な作用効果を得ることができる。
【0081】
(第三実施形態)
次に、第三実施形態に係る走行支援装置について説明する。
【0082】
図8に本実施形態に係る走行支援装置の構成図を示す。本図に示すように、本実施形態に係る走行支援装置1bは、加減速操作指示手段として加減速操作指示部11を備え、操舵操作指示手段として操舵操作指示部12を備えている。加減速操作指示部11は、車線変更における運転操作支援として加減速の操作を車両Aの運転者に指示を与えるものである。加減速操作指示部11としては、運転者の視覚、聴覚又は触覚を通じて加減速操作の指示を与えるものが用いられる。
【0083】
例えば、運転者の視覚を通じて加減速操作を指示するものとしては、アクセル操作指示及びブレーキ操作指示を表示するLCD、LED、ランプなどの表示部が用いられる。また、運転者の聴覚を通じて加減速操作を指示するものとしては、音声、信号音などを発しアクセル操作指示及びブレーキ操作指示を知らせるスピーカ、ブザーなどが用いられる。更に、運転者の触覚を通じて加減速操作を指示するものとしては、運転座席、ハンドル又は車内床面などに振動を与えアクセル操作指示及びブレーキ操作指示を与える振動器などが用いられる。
【0084】
なお、この加減速操作指示部11を構成するLCD、スピーカなどは、HMI5に用いられるものを共用してもよい。
【0085】
操舵操作指示部12は、車線変更における運転操作支援として操舵操作を車両Aの運転者に指示を与えるものである。操舵操作指示部12としては、運転者の視覚、聴覚又は触覚を通じて操舵操作の指示を与えるものが用いられる。
【0086】
例えば、運転者の視覚を通じて操舵操作を指示するものとしては、ハンドル操作指示を表示するLCD、LED、ランプなどの表示部が用いられる。また、運転者の聴覚を通じて操舵操作を指示するものとしては、音声、信号音などを発しハンドル操作指示を知らせるスピーカ、ブザーなどが用いられる。更に、運転者の触覚を通じて操舵操作を指示するものとしては、運転座席、ハンドル又は車内床面などに振動を与えハンドル操作指示を与える振動器などが用いられる。
【0087】
なお、この操舵操作指示部12を構成するLCD、スピーカなどは、HMI5に用いられるものを共用してもよい。
【0088】
次に、本実施形態に係る走行支援装置の動作について説明する。
【0089】
図9は、本実施形態に係る走行支援装置における車線変更処理の一例を示すフローチャートである。
【0090】
本実施形態に係る走行支援装置1bの車線変更処理は、図3の第一実施形態に係る走行支援装置1の車線変更処理とほぼ同様なものであるが、加減速制御の代わりに加減速操作指示処理を行い、操舵制御の代わりに操舵操作指示処理を行う点で異なっている。
【0091】
図9のS110にて、車線変更支援開始条件が成立したか否かが判断され、車線変更支援開始条件が成立したと判断されたときにはS112に移行し、車線変更支援開始条件が成立していないと判断されたときには制御処理を終了する。
【0092】
そして、S112では、車両間の距離LAB、LAC、LADが検出される。そして、相対速度VAB、VAC、VADが検出される(S114)。そして、距離LBC、相対速度VBCの演算が行われる(S116)。
【0093】
そして、車線変更完了距離LTが検出され(S118)、他の車線を走行する車両B、車両Cの間の距離LBCが所定の距離LTHより長いか否かが判断される(S120)。S120にて、他の車線を走行する車両B、車両Cの間の距離LBCが所定の距離LTHより長くないと判断されたときには、報知処理が行われる(S122)。一方、他の車線を走行する車両B、車両Cの間の距離LBCが所定の距離LTHより長いと判断されたときには、車速VB、VC、距離LTに基づいて車線変更が可能か否かが判断される(S124)。
【0094】
S124にて、車線変更が可能でないと判断されたときには、S122に移行し、報知処理が行われる。一方、車線変更が可能であると判断されたときには、車両Dとの間の距離LADが所定の距離(距離Llimitと距離Lcontrolの和(Llimit+Lcontrol))より長いか否かが判断される(S126)。
【0095】
S126にて、車両Dとの間の距離LADが所定の距離(Llimit+Lcontrol)より長いと判断されたときには、加減速目標値aA1の演算が行われる(S128)。一方、車両Dとの間の距離LADが所定の距離(Llimit+Lcontrol)より長くないと判断されたときには、加減速目標値aA2の演算が行われる(S130)。上述したS110〜S130の処理は、図3のS10〜S30の処理と同様に行われる。
【0096】
そして、S132に移行し、演算された加減速目標値aA1又はaA2に基づいて車両Aの加減速操作指示が行われる。加減速操作指示は、ECU2から加減速操作指示部11へ信号を出力することにより行われ、その信号に基づいて加減速操作指示部11が車両Aの運転者に加減速の操作の指示を与える。
【0097】
例えば、LCD、LED、ランプなどの表示部にアクセル操作指示又はブレーキ操作指示が表示される。これにより、車両Aの運転者は、視覚を通じて加減速操作の指示を認識し、その指示に従い加減速操作を行う。また、加減速操作指示として、スピーカ、ブザーなどから音声、信号音などが発せられアクセル操作指示又はブレーキ操作指示が与えられる。これにより、車両Aの運転者は、聴覚を通じて加減速操作の指示を認識し、その指示に従い加減速操作を行う。更に、加減速操作指示として、運転座席、ハンドル又は車内床面などが振動し、その振動によりアクセル操作指示又はブレーキ操作指示が与えられる。これにより、車両Aの運転者は、触覚を通じて加減速操作の指示を認識し、その指示に従い加減速操作を行う。
【0098】
そして、S134に移行し、車両Aが前後方向の目標位置uyの近傍に位置しているか否かが判断される。車両Aが目標位置uyの近傍に位置していないと判断されたときには、S112に戻る。一方、車両Aが目標位置uyの近傍に位置していると判断されたときには、車両Aの左右方向の移動目標位置uxの演算が行われる(S136)。なお、上述したS134〜S136の処理は、図3のS34〜S36の処理と同様に行われる。
【0099】
そして、S138に移行し、演算された移動目標位置uxに車両Aが移動するように、操舵操作指示が行われる。操舵操作指示は、ECU2から操舵操作指示部12へ信号を出力することにより行われ、その信号に基づいて操舵操作指示部12が車両Aの運転者に操舵操作の指示を与える。
【0100】
例えば、LCD、LED、ランプなどの表示部に操舵操作指示が表示される。
これにより、車両Aの運転者は、視覚を通じて操舵操作の指示を認識し、その指示に従いハンドル操作を行う。また、操舵操作指示として、スピーカ、ブザーなどから音声、信号音などが発せられハンドル操作指示が与えられる。これにより、車両Aの運転者は、聴覚を通じて操舵操作の指示を認識し、その指示に従いハンドル操作を行う。更に、操舵操作指示として、運転座席、ハンドル又は車内床面などが振動し、その振動によりハンドル操作指示が与えられる。これにより、車両Aの運転者は、触覚を通じて操舵操作の指示を認識し、その指示に従いハンドル操作を行う。
【0101】
そして、S140に移行し、車両Aが左右方向の目標位置uxの近傍に位置しているか否かが判断される。車両Aが左右方向の目標位置uxの近傍に位置していないと判断されたときには、S138に戻る。一方、車両Aが左右方向の目標位置uxの近傍に位置していると判断されたときには、制御処理を終了する。
【0102】
以上のように、本実施形態に係る走行支援装置によれば、運転者が操作指示に従って運転操作を行うことにより、第一実施形態に係る走行支援装置1と同様な作用効果が得られる。すなわち、同一車線を走行する車両Dとの過剰な接近や接触などを回避しつつ安全に車線変更が行え、適切な車線変更が可能となる。
【0103】
上述した各実施形態では、車線変更に対して二台の車両B、Cを共に考慮する必要がある場合についてのみ説明したが、本発明に係る走行支援装置はそのようなものに限定されるものではない。例えば、二台の車両B、Cの車間距離LBCが十分に大きい場合には車両B、Cのうち自車両に近い方の車両のみを考慮して車線変更制御や車線変更指示を行い、車間距離LBCがある程度小さいときにのみ上述の各実施形態に示す車線変更制御や車線変更指示を行うものなどであってもよく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【0104】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、自車両と同一車線を走行する他車との距離を考慮して車線変更についての運転操作支援を行うため、同一車線を走行する他車との過剰な接近や接触などを回避しつつ安全に車線変更が行える。
【0105】
また、他車との距離が所定距離より短いときに他車との距離が所定距離以上となるように車両を加減速させることにより、車線変更の際に自車線の他車に対し所定距離以上の車間が確保でき、車線変更先の車両の速度に合わせるための加減速が安全に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施形態に係る走行支援装置の説明図である。
【図2】図1の走行支援装置の支援対象となる車両の位置、速度等の説明図である。
【図3】図1の走行支援装置における車線変更処理を示すフローチャートである。
【図4】図3の車線変更処理における車線変更可否判断の説明図である。
【図5】図3の車線変更処理における加減速制御の説明図である。
【図6】図3の車線変更処理における加減速目標値aA2の演算についての説明図である。
【図7】第二実施形態に係る走行支援装置の説明図である。
【図8】第三実施形態に係る走行支援装置の説明図である。
【図9】図8の走行支援装置における車線変更処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…走行支援装置、2…ECU、3…車速センサ、4…車両検出センサ、5a…支援スイッチ、6…駆動制御部、7…制動制御部、8…操舵制御部、9…道路状況検出センサ、10…道路、10a…信号機、A…車両(自車)、B…車両、C…車両、D…車両(他車)、LT…車線変更完了距離(車線変更を完了すべき距離)。

Claims (3)

  1. 車線変更を行う車両の運転者の運転操作を支援する走行支援装置において、
    同一車線を走行する他車との間に確保すべき最低車間距離と、車線変更先の車線を走行する車両と車速を合わせるために前記他車との車間において必要な距離との和に基づく所定距離を算出し、前記他車との距離が前記所定距離より短いときに車線変更について加減速制御に関する前記運転者の運転操作支援を行うこと、
    を特徴とする走行支援装置。
  2. 前記運転操作支援は、前記他車との距離が前記所定距離以上となるように加減速制御することを特徴とする請求項1に記載の走行支援装置。
  3. 前記運転操作支援は、前記他車との距離が前記所定距離以上となるように前記運転者に加減速操作指示を与えることを特徴とする請求項1に記載の走行支援装置。
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