JP4909790B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents
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Description
また、このレーダ装置により自車両の直前を走行する車両(先行車両)を認識し、先行車両との車間制御を行って自車両を追従走行させる車両用走行制御装置が知られている。また、渋滞路での追従走行を想定し、先行車が低速状態から停止状態に至るまで車間制御を行い、先行車両停止時には自車両を停止保持させる車両用走行制御装置も知られている。
この種の車両用走行制御装置では、自車両のヨーレートに基づいて自車両の推定軌跡を算出し、その推定軌跡上に存在する物体を車両制御対象、すなわち先行車両として検出している。
請求項1に係る発明は、自車両の進行方向に存在する物体を検出する物体検出手段(例えば、後述する実施例におけるレーダ装置15)と、自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段(例えば、後述する実施例におけるヨーレートセンサ11)と、自車両の走行速度を検出する車速検出手段(例えば、後述する実施例における車速センサ13)と、前記ヨーレート検出手段および前記車速検出手段の出力に基づいて自車両の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段(例えば、後述する実施例における自車走行軌跡推定部31)と、前記物体検出手段および前記走行軌跡推定手段の出力に基づいて自車両の追従制御対象とすべき先行車両を判定する先行車両判定手段(例えば、後述する実施例における制御対象決定部34)と、先行車両に対して追従走行制御を行う走行制御手段(例えば、後述する実施例における車両制御部37)と、備えた車両用走行制御装置(例えば、後述する実施例における車両用走行制御装置1)において、前記物体検出手段により検出された物体が停止物であるか否か判定する停止物判定手段(例えば、後述する実施例におけるステップS108)と、前記ヨーレート検出手段の出力の大きさに基づいて自車両が安定走行状態、不安定状態、車線変更状態のいずれであるかを判定する安定走行状態判定手段(例えば、後述する実施例における自車挙動推定部33)と、を備え、前記先行車両判定手段は、走行制御手段により自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であり、且つ前記停止物判定手段により先行車両と自車両との間に検出された物体が停止物と判定され、且つ前記安定走行状態判定手段により自車両が安定走行状態であると判定された場合には、停止物と判定された前記物体を先行車両として判定しないか、あるいは停止物と判定された前記物体を先行車両として判定するまでの時間を遅らせ、前記走行制御手段により自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であり、且つ前記安定走行状態判定手段により自車両が前記不安定状態よりもヨーレートの出力が大きい車線変更状態であると判定された場合には、前記物体検出手段により検出された新たな物体を先行車両として認識することを特徴とする。
また、自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であって、自車両が車線変更状態であるときには、物体検出手段により検出された新たな物体を先行車両として認識して追従走行制御を行う。
また、自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であって、自車両が車線変更状態であるときには、物体検出手段により検出された新たな物体を先行車両として認識して追従走行制御を行うことができる。
この発明に係る走行制御装置1は、図1の機能ブロック図に示すように、ヨーレートセンサ(ヨーレート検出手段)11、舵角センサ12、車速センサ(車速検出手段)13、ナビゲーション装置14、レーダ装置(物体検出手段)15、設定スイッチ18、減速アクチュエータ21、加速アクチュエータ22、制御状態告知装置23、制御装置30とを備えた車両に搭載されている。
加速アクチュエータ22は、制御装置30の指令にしたがって例えばスロットル開度を制御し、自車両を加速する。
制御状態告知装置23は、制御装置30から入力した情報をメータ等の表示手段を用いて運転者に告知する。
また、図4に示すように、自車両が車線変更を行ったりカーブを走行するようなときには、ヨーレートが一定時間変化し、ヨー角が発生する。
このことから、例えば、所定時間当たりの自車両のヨー角変位量の絶対値が所定値以下であるとき、あるいは、所定時間当たりの自車両の横移動量の絶対値が所定値以下であるときは、自車両が安定走行状態にあると判定することができる。
車両制御部37は、制御目標値決定部36で決定された制御目標値(目標車速や目標加減速度等)に基づいて、減速アクチュエータ21および加速アクチュエータ22を制御するとともに、現在の制御状態を制御状態告知装置23へ出力する。
次に、ステップS02に進み、自車両の推定走行軌跡を算出する。
次に、ステップS03に進み、ヨーレートセンサ11と車速センサ13の出力に基づいて自車両の挙動を推定する自車挙動推定処理を実行する。自車両挙動推定処理については後で詳述する。
次に、ステップS04に進み、自車両の推定走行軌跡上に物体が存在するか否かを判定する。
ステップS04における判定結果が「NO」である場合には、ステップS05に進み、先行車両なしと判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
ステップS06における判定結果が「NO」(単数)である場合には、ステップS07に進み、その物体を先行車両として決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
ステップS06における判定結果が「YES」(複数)である場合には、ステップS08に進み、先行車両切替最適化処理を実行して複数存在する物体の中から先行車両とすべき物体を決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
まず、ステップS101において、図5に示される先行車両決定処理ルーチンを前回実行したときに先行車両が存在したか否かを判定する。
ステップS101における判定結果が「NO」(前回、先行車両なし)である場合には、ステップS102に進み、自車両の推定走行軌跡上において自車両から最短に位置する物体を先行車両として決定する。
ステップS103における判定結果が「YES」(前回先行車両よりも近い物体あり)である場合には、ステップS105に進み、前回先行車両よりも近い物体を制御対象候補とする。
ステップS106における判定結果が「YES」(安定状態)である場合には、ステップS107に進み、自車両の車速、制御対象候補の相対速度に基づいて、制御対象候補が停止物体であるか否かを判定する。なお、この実施例では、制御装置30がステップS107の処理を実行することにより、物体が停止物であるか否か判定する停止物判定手段が実現される。
ステップS107における判定結果が「YES」(停止物体)である場合には、ステップS108に進み、制御対象候補を先行車両とせず、前回先行車両を継続して先行車両として決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
つまり、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の挙動が安定しており、且つ、新たな制御対象候補が停止物体ではなく移動しているときには、自車両と先行車両との間に別の車両が割り込んできたと推定し、前回先行車両から制御対象候補に先行車両を切り替えて追従走行制御を行う。
ステップS110における判定結果が「YES」(車線変更状態)である場合には、ステップS109に進み、制御対象候補を先行車両として決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
つまり、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の挙動が車線変更であるときには、隣車線上の車両が検出されたと推定し、前回先行車両から制御対象候補に先行車両を切り替えて追従走行制御を行う(図9参照)。
図10のフローチャートに示す自車挙動推定処理は自車両の横移動量ΔYに基づいて自車両の挙動を推定する方法であり、図12のフローチャートに示す自車挙動推定処理は自車両のヨー角変位量Δθに基づいて自車両の挙動を推定する方法であり、いずれの方法も採用可能である。
まず、ステップS201において、ヨーレートセンサ11により検出された自車両のヨーレートを積分処理して、ヨー角θを算出する。
次に、ステップS202に進み、所定時間t1におけるヨー角変位量Δθを算出する。
次に、ステップS204に進み、所定時間t1における自車両の横移動量ΔYを算出する。自車両の移動距離ΔXと横移動量ΔYとヨー角の変位量Δθとの間には図11に示す関係があるので、自車両の横移動量ΔYは式(1)に基づいて算出することができる。
ΔY=ΔX・tanΔθ ・・・ 式(1)
ステップS205における判定結果が「YES」(|ΔY|<ΔY1)である場合には、ステップS206に進み、自車両は安定状態であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
ステップS207における判定結果が「YES」(ΔY1≦|ΔY|<ΔY2)である場合には、ステップS208に進み、自車両は一時的な不安定状態(ふらつき状態)であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
まず、ステップS301において、ヨーレートセンサ11により検出された自車両のヨーレートを積分処理して、ヨー角θを算出する。
次に、ステップS302に進み、所定時間t2におけるヨー角変位量Δθを算出する。
ステップS303における判定結果が「YES」(|Δθ|<Δθ1)である場合には、ステップS304に進み、自車両は安定状態であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
ステップS305における判定結果が「YES」(Δθ1≦|Δθ|<Δθ2)である場合には、ステップS306に進み、自車両は一時的な不安定状態(ふらつき状態)であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
さらに、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の走行状態が安定しておらず、且つ、車線変更の挙動でもないときには、自車両は一時的な不安定状態であり、新たな制御対象候補を制御対象としないので、自車両の推定走行軌跡の路側に存在する路側物体を制御対象として追従走行制御するのを防止することができる。
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では、自車両が追従走行制御中のときに自車両と先行車両との間に停止物体が出現した場合に、自車両の走行状態が安定状態であるときには前記停止物体を先行車両と判定しないことにしたが、先行車両と判定するまでの時間を遅らせてもよい。このようにすると、先行車両と判定するまでの遅延時間を適正に設定することにより、遅延時間経過後には前記停止物体が自車両の物体検知領域から外れ、制御対象とならなくなるので、結果的に前記停止物体を先行車両とすることがなくなる。
11 ヨーレートセンサ(ヨーレート検出手段)
13 車速センサ(車速検出手段)
15 レーダ装置(物体検出手段)
31 自車走行軌跡推定部(走行軌跡推定手段)
33 自車挙動推定部(安定走行状態判定手段)
34 制御対象決定部(先行車両判定手段)
37 車両制御部(走行制御手段)
Claims (3)
- 自車両の進行方向に存在する物体を検出する物体検出手段と、
自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
自車両の走行速度を検出する車速検出手段と、
前記ヨーレート検出手段および前記車速検出手段の出力に基づいて自車両の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、
前記物体検出手段および前記走行軌跡推定手段の出力に基づいて自車両の追従制御対象とすべき先行車両を判定する先行車両判定手段と、
先行車両に対して追従走行制御を行う走行制御手段と、
を備えた車両用走行制御装置において、
前記物体検出手段により検出された物体が停止物であるか否か判定する停止物判定手段と、
前記ヨーレート検出手段の出力の大きさに基づいて自車両が安定走行状態、不安定状態、車線変更状態のいずれであるかを判定する安定走行状態判定手段と、
を備え、
前記先行車両判定手段は、走行制御手段により自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であり、且つ前記停止物判定手段により先行車両と自車両との間に検出された物体が停止物と判定され、且つ前記安定走行状態判定手段により自車両が安定走行状態であると判定された場合には、停止物と判定された前記物体を先行車両として判定しないか、あるいは停止物と判定された前記物体を先行車両として判定するまでの時間を遅らせ、前記走行制御手段により自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であり、且つ前記安定走行状態判定手段により自車両が前記不安定状態よりもヨーレートの出力が大きい車線変更状態であると判定された場合には、前記物体検出手段により検出された新たな物体を先行車両として認識することを特徴とする車両用走行制御装置。 - 前記安定走行状態判定手段は、所定時間におけるヨーレートの積分値の絶対値が第1の所定値以下の場合に安定走行状態と判定することを特徴とする請求項1に記載の車両用走行制御装置。
- 前記安定走行状態判定手段は、ヨーレートと車速から算出される所定時間当たりの自車両の横移動量の絶対値が第2の所定値以下の場合に安定走行状態と判定することを特徴とする請求項1に記載の車両用走行制御装置。
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