JP5549272B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両の進行方向に照射した電磁波の先先行車からの反射波を受信して得られる当該先先行車の位置情報に基づいて当該自車両の速度制御を行なう車両制御装置に関する。

従来、先行車との車間距離を導出してこの車間距離を所定状態に維持する制御装置が提案されている。例えば、下記の特許文献１には、先行車と先先行車を検出した上で、先行車と先先行車に対する目標減速度を算出し、目標減速度の大きい方を選択して自車両を減速制御する車間距離制御装置が開示されている。

特開２００２−１０４０１５号公報

特許文献１に記載の車間距離制御装置では、先行車だけでなく先先行車を検出した上で自車両を減速制御しているが、先先行車と先行車との車間距離が比較的短い等の状況によって先先行車を検出できずロストした場合の制御に関してはなんら考慮されていないため、利便性が低い。

そこで本発明は、より確実に先先行車を検出してロストを防止する確率を高めることにより、他車両の位置に応じた処理における利便性を高めることができる車両制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両制御装置は、自車両から自車両進行方向に照射した電磁波の先先行車からの反射波を当該自車両で受信して得られる当該先先行車の位置情報に基づいて当該自車両の速度制御を行なう車両制御装置において、先先行車を検出できていないロスト状態が発生中であるか否かを検知する検知手段と、検知手段によりロスト状態が発生中であると検知された場合に、自車両の周囲に反射物が存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段により反射物が存在すると判定された場合に、自車両の走行軌道を反射物方向へ変更させるオフセット手段と、を備えることを特徴とする。

この車両制御装置は、先先行車を検出できていないロスト状態が発生中であると検知された場合に、自車両の周囲に反射物が存在するか否かを判定し、反射物が存在すると判定された場合に、自車両の走行軌道を反射物方向へ変更させる。これにより、ロスト状態の発生中に反射物が存在すると判定された場合に、自車両の走行軌道が反射物方向へ変更されるため、自車両の進行方向に照射された電磁波の反射物による反射方向が変化する。この結果、より確実に先先行車を検出してロストを防止する確率を高めることが可能となり、他車両の位置に応じた処理における利便性を高めることができる。

本発明に係る車両制御装置は、自車両の進行方向に照射した電磁波の先先行車からの反射波を受信して得られる当該先先行車の位置情報に基づいて当該自車両の速度制御を行なう車両制御装置において、先先行車を検出できていないロスト状態が発生中であるか否かを検知する検知手段と、検知手段によりロスト状態が発生中であると検知された場合に、自車両の走行中の車道は反射可能であるか否かを判定する判定手段と、判定手段により車道は反射可能であると判定された場合に、自車両の車体を当該車道に対して近づける車高制御手段と、を備えることを特徴とする。

この車両制御装置は、先先行車を検出できていないロスト状態が発生中であると検知された場合に、自車両の走行中の車道は反射可能であるか否かを判定し、車道は反射可能であると判定された場合に、自車両の車体を当該車道に対して近づける。これにより、ロスト状態の発生中に車道は反射可能であると判定された場合に、自車両の車体が当該車道に対して近づけられるため、自車両の進行方向に照射された電磁波の車道による反射方向が変化する。この結果、より確実に先先行車を検出してロストを防止する確率を高めることが可能となり、他車両の位置に応じた処理における利便性を高めることができる。

本発明によれば、より確実に先先行車を検出してロストを防止する確率を高めることにより、他車両の位置に応じた処理における利便性を高めることができる車両制御装置を提供することができる。

車両制御装置の構成概略を説明するための構成概略図である。 オフセット制御の第一例の詳細を説明する説明図である。 オフセット制御の第二例の詳細を説明する説明図である。 オフセット制御の第三例の詳細を説明する説明図である。 オフセット制御の第四例の詳細を説明する説明図である。 車高変更制御の一例の詳細を説明する説明図である。 車両制御処理の流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

（１）車両制御装置の構成
まず、本実施形態である車両制御装置の構成について、図１を用いて説明する。図１は、車両制御装置１０の構成概略を説明するための構成概略図である。車両制御装置１０は、例えば自動車等の移動体車両（以下、自車両）に搭載され、自車両の進行方向に照射した電磁波（以下、例としてミリ波）の先先行車両及び先行車両からの反射波を受信して得られるこの先先行車両及び先行車両の位置情報に基づいて、適切な車間距離を保つよう自車両の速度制御を行なうＡＣＣ（Adaptive Cruise Control、即ち、車間距離制御）システム装置である。

車両制御装置１０による機能は、例えば、自車両の内部に搭載された電子制御装置であるＥＣＵにより実現される。ＥＣＵは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（RandomAccess Memory）などからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするユニットである。

図１に示されるように、車両制御装置１０は、ロスト検知部１（検知手段）、反射判定部２（判定手段）、及び車両制御部３（オフセット手段、車高制御手段）を備えている。

ロスト検知部１は、自車両の前方部分及び後方部分の少なくとも一方の部分に設けられ、自車両の進行方向前方にミリ波を照射するとともに、照射したミリ波の先先行車両及び先行車両からの反射波を受信することによって、この先先行車両及び先行車両の位置情報（距離、速度、加速度等を含む）を取得するミリ波レーダ部分である。また、ロスト検知部１は、反射波を受信できず先先行車両を検出できていないロスト状態が発生中であるか否かを検知する。

反射判定部２は、ロスト検知部１によりロスト状態が発生中であると検知された場合に、自車両の周囲に反射物が存在するか否かを判定する撮像兼演算部分である。自車両の周囲とは、走行中の自車両から所定距離の範囲内のことを含んで意味する。また、反射物とは、ミリ波を反射可能な物体のことであり、例えば、防音フェンス、カーブミラー、ガードレール、大型車、金属製広告看板等を含んで意味する。反射判定部２は、自車両の周囲をカメラにより撮像し、撮像画像を分析することによって、走行中のレーンの横位置（現在位置）を検知するとともに、自車両の周囲に反射物が存在するか否かを判定する。

なお、反射判定部２は、ロスト検知部１によりロスト状態が発生中であると検知された場合に、自車両の走行中の車道は反射可能であるか否かを判定してもよい。

車両制御部３は、反射判定部２により上記の反射物が周囲に存在すると判定された場合に、自車両の走行軌道を、この反射物の存在する方向へずらして変更させるオフセット制御（操舵力制御）を行なった上で速度制御（制駆動力制御）を行なうＬＫＡ（Lane Keeping Assist system、即ち、車線維持補助システム）制御実行部分である。このオフセット制御の詳細については、後述する。

なお、車両制御部３は、反射判定部２により上記の車道は反射可能であると判定された場合に、自車両の車体（又は前輪部近傍部分の車体）を、この車道に対して近づける車高変更制御を行なった上で速度制御を行なってもよい。この車高変更制御の詳細については、後述する。

（２）オフセット制御の第一例の詳細
次に、車両制御部３によって行なわれるオフセット制御の第一例の詳細について、図２を用いて説明する。図２は、車両制御部３によって行なわれるオフセット制御の第一例の詳細を説明する説明図である。

まず、図２（ａ）に示すように、走行中の自車両Ｃの前方には先行車両Ａが先行走行しており、更に前方には先先行車両Ｂが先行走行しているとする。ここで、自車両Ｃの進行方向前方領域Ｒ内にミリ波Ｆが照射されているが、このミリ波Ｆは、防音フェンスＤへの反射前も反射後も先先行車両Ｂに照射されていないため、ロスト検知部１が、反射波を受信できず先先行車両Ｂを検出できていないロスト状態が発生中であると検知する。

このとき、反射判定部２が、自車両Ｃの周囲に反射物としての防音フェンスＤが存在すると判定すると、図２（ｂ）に示すように、車両制御部３が、自車両Ｃの走行軌道を、防音フェンスＤの存在する方向（即ち、防音フェンスＤとの距離が短くなる側）へ所定距離だけ近づけて変更させるオフセット制御（幅寄せとなる横位置移動制御）を行なう。これにより、自車両Ｃの進行方向前方に照射されたミリ波Ｓの防音フェンスＤによる反射方向が自車両Ｃに近づく方向に変化する。

ここで、防音フェンスＤでの反射後は先先行車両Ｂにミリ波Ｓが照射されている状態となるため、ロスト検知部１が、反射波を受信して先先行車両Ｂを検出できる状態となる。この結果、より確実に先先行車両Ｂを検出してロストを防止する確率を高めることが可能となり、先先行車両Ｂ等の他車両の位置に応じた処理における利便性を高めることができる。

（３）オフセット制御の第二例の詳細
次に、車両制御部３によって行なわれるオフセット制御の第二例の詳細について、図３を用いて説明する。図３は、車両制御部３によって行なわれるオフセット制御の第二例の詳細を説明する説明図である。

まず、図３に示すように、左カーブ手前を走行中の自車両Ｃの前方には先行車両Ａが先行走行しており、更に前方には先先行車両Ｂが先行走行しているとする。ここで、自車両Ｃの進行方向前方領域Ｒ内にミリ波Ｆが照射されているが、このミリ波Ｆは、カーブに設置されたカーブミラーＭへの反射前も反射後も先先行車両Ｂに照射されていないため、ロスト検知部１が、反射波を受信できず先先行車両Ｂを検出できていないロスト状態が発生中であると検知する。

このとき、反射判定部２が、自車両Ｃの周囲に反射物としてのカーブミラーＭが存在すると判定すると、車両制御部３が、自車両Ｃの走行軌道を、カーブミラーＭの存在する方向（即ち、カーブを大回りして走行する側）へ所定距離だけ近づけて変更させるオフセット制御（幅寄せとなる横位置移動制御）を行なう。これにより、自車両Ｃの進行方向前方に照射されたミリ波ＳのカーブミラーＭによる反射方向が自車両Ｃに近づく方向に変化する。なお、ミリ波Ｓは、自車両Ｃの進行方向前方領域Ｒ’内に照射されている。

ここで、カーブミラーＭでの反射後は先先行車両Ｂにミリ波Ｓが照射されている状態となるため、ロスト検知部１が、反射波を受信して先先行車両Ｂを検出できる状態となる。この結果、より確実に先先行車両Ｂを検出してロストを防止する確率を高めることが可能となり、先先行車両Ｂ等の他車両の位置に応じた処理における利便性を高めることができる。

（４）オフセット制御の第三例の詳細
次に、車両制御部３によって行なわれるオフセット制御の第三例の詳細について、図４を用いて説明する。図４は、車両制御部３によって行なわれるオフセット制御の第三例の詳細を説明する説明図である。

まず、図４に示すように、十字路の交差点手前を走行中且つ左折予定の自車両Ｃの前方には先行車両Ａが先行走行しており、更に前方には左折直後の先先行車両Ｂが先行走行しているとする。ここで、自車両Ｃの進行方向前方領域Ｒ内にミリ波Ｆが照射されているが、このミリ波Ｆは、交差点に設置されたカーブミラーＮへ向かっておらず反射が起きないことから先先行車両Ｂに照射されていないため、ロスト検知部１が、反射波を受信できず先先行車両Ｂを検出できていないロスト状態が発生中であると検知する。

このとき、反射判定部２が、自車両Ｃの周囲に反射物としてのカーブミラーＮが存在すると判定すると、車両制御部３が、自車両Ｃの走行軌道を、カーブミラーＮの存在する方向（即ち、交差点を大回りして左折走行する側）へ所定距離だけ近づけて変更させるオフセット制御（幅寄せとなる横位置移動制御）を行なう。これにより、自車両Ｃの進行方向前方に照射されたミリ波ＳがカーブミラーＮにより反射されるように変化する。なお、ミリ波Ｓは、自車両Ｃの進行方向前方領域Ｒ’内に照射されている。

ここで、カーブミラーＮでの反射後は先先行車両Ｂにミリ波Ｓが照射されている状態となるため、ロスト検知部１が、反射波を受信して先先行車両Ｂを検出できる状態となる。この結果、より確実に先先行車両Ｂを検出してロストを防止する確率を高めることが可能となり、先先行車両Ｂ等の他車両の位置に応じた処理における利便性を高めることができる。

（５）オフセット制御の第四例の詳細
次に、車両制御部３によって行なわれるオフセット制御の第四例の詳細について、図５を用いて説明する。図５は、車両制御部３によって行なわれるオフセット制御の第四例の詳細を説明する説明図である。

まず、図５（ａ）に示すように、走行中の自車両Ｃの前方には先行車両Ａが先行走行しており、更に前方には先先行車両Ｂが先行走行しているとする。ここで、自車両の進行方向前方領域Ｒ内にミリ波Ｆが照射されているが、このミリ波Ｆは、防音フェンスＤへの反射前も反射後も先先行車両Ｂに照射されていないため、ロスト検知部１が、反射波を受信できず先先行車両Ｂを検出できていないロスト状態が発生中であると検知する。

このとき、反射判定部２が、自車両Ｃの周囲に反射物としての防音フェンスＤが存在すると判定すると、図５（ｂ）に示すように、車両制御部３が、自車両Ｃの走行軌道を、防音フェンスＤの存在する方向（即ち、防音フェンスＤに向かって斜め移動する側）へ所定距離だけ近づけて変更させるオフセット制御（比較的緩やかな蛇行制御）を行なう。これにより、自車両Ｃの進行方向前方に照射されたミリ波Ｓの防音フェンスＤによる反射方向が自車両Ｃに近づく方向に変化する。

ここで、防音フェンスＤでの反射後は先先行車両Ｂにミリ波Ｓが照射されている状態となるため、ロスト検知部１が、反射波を受信して先先行車両Ｂを検出できる状態となり、また、上記の蛇行制御によってこの状態の継続時間は、より長くなる。この結果、より確実に先先行車両Ｂを検出してロストを防止する確率を高めることが可能となり、先先行車両Ｂ等の他車両の位置に応じた処理における利便性を高めることができる。

（６）車高変更制御の一例の詳細
次に、車両制御部３によって行なわれる車高変更制御の一例の詳細について、図６を用いて説明する。図６は、車両制御部３によって行なわれる車高変更制御の一例の詳細を説明する説明図である。

まず、図６に示すように、走行中の自車両Ｃの前方には先行車両Ａが先行走行しており、更に前方には先先行車両Ｂが先行走行しているとする。ここで、自車両の進行方向前方領域Ｒ内にミリ波Ｆが照射されているが、このミリ波Ｆは、自車両Ｃが走行中の車道Ｗへの反射前も反射後も先先行車両Ｂの車体に照射されていないため、ロスト検知部１が、反射波を受信できず先先行車両Ｂを検出できていないロスト状態が発生中であると検知する。

このとき、反射判定部２が、自車両Ｃが走行中の車道Ｗはミリ波を反射可能であると判定すると、車両制御部３が、自車両Ｃの車体を、この車道Ｗに対して近づける（即ち、車体全体、又は前輪部近傍の車体を沈ませることにより車高を低くする）車高変更制御を行なう。これにより、自車両Ｃの進行方向前方に照射されたミリ波Ｓの車道Ｗによる反射方向が自車両Ｃに近づく方向に変化する。

ここで、車道Ｗによるミリ波Ｓの反射後は先先行車両Ｂの車体にミリ波Ｓが照射されている状態となるため、ロスト検知部１が、反射波を受信して先先行車両Ｂを検出できる状態となる。この結果、より確実に先先行車両Ｂを検出してロストを防止する確率を高めることが可能となり、先先行車両Ｂ等の他車両の位置に応じた処理における利便性を高めることができる。

（７）車両制御装置における車両制御処理の流れ
次に、車両制御装置１０で実行される車両制御処理の流れ（自律運転支援制御方法）について、図７を用いて説明する。図７は、車両制御装置１０で実行される車両制御処理の流れを示すフローチャートである。図７のフローチャートに示される処理は、主として上記したＥＣＵによって行われるものであり、車両制御装置１０の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。

まず、ロスト検知部１が、自車両の進行方向前方にミリ波を照射するとともに、反射波を受信できず先先行車両Ｂを検出できていないロスト状態が頻繁に（即ち、所定頻度以上の高さで）発生中であるか否かを検知する（ステップＳ０１）。先先行車両Ｂのロスト状態は殆ど発生していない（即ち、所定頻度未満の高さの）状態であると検知された場合は、一連の処理は終了する。一方、先先行車両Ｂのロスト状態が頻繁に（即ち、所定頻度以上の高さで）発生中であると検知された場合は、後述のステップＳ０２に移行する。

ステップＳ０２では、反射判定部２が、自車両Ｃの周囲のうち進行方向左側に（ミリ波を反射可能な）反射物が存在するか否かを判定する。自車両Ｃの周囲左側に反射物が存在しないと判定された場合は、後述のステップＳ０４に移行する。一方、自車両Ｃの周囲左側に反射物が存在すると判定された場合は、後述のステップＳ０３に移行する。

ステップＳ０３では、車両制御部３が、自車両Ｃの走行軌道（走行車線）を、この反射物の存在する左側方向へ幅寄せして走行路を車幅方向に変更させるオフセット制御（又は上記の車高変更制御）を行なった上で、車間距離に基づく速度制御を行なう。そして、後述のステップＳ０４に移行する。

ステップＳ０４では、反射判定部２が、自車両Ｃの周囲のうち進行方向右側に（ミリ波を反射可能な）反射物が存在するか否かを判定する。自車両Ｃの周囲右側に反射物が存在しないと判定された場合は、一連の処理は終了する。一方、自車両Ｃの周囲右側に反射物が存在すると判定された場合は、後述のステップＳ０５に移行する。

ステップＳ０５では、車両制御部３が、自車両Ｃの走行軌道（走行車線）を、この反射物の存在する右側方向へ幅寄せして走行路を車幅方向に変更させるオフセット制御（又は上記の車高変更制御）を行なった上で、車間距離に基づく速度制御を行なう。そして、一連の処理は終了する。

（８）車両制御装置による作用及び効果
車両制御装置１０は、先先行車両Ｂを検出できていないロスト状態が発生中であると検知された場合に、自車両Ｃの周囲に反射物が存在するか否か（又は、自車両Ｃが走行中の車道Ｗは反射可能であるか否か）を判定し、反射物が存在する（又は、車道Ｗは反射可能である）と判定された場合に、自車両Ｃの走行軌道を反射物方向へ変更させる（又は、自車両Ｃの車体を車道Ｗに対して近づける）。

これにより、ロスト状態の発生中に反射物が存在する（又は、車道Ｗは反射可能である）と判定された場合に、自車両Ｃの走行軌道が反射物方向へ近づいて寄るよう変更される（又は、自車両Ｃの車体が車道Ｗに対して近づけられる）ため、自車両Ｃの進行方向前方に照射されたミリ波の反射物（又は、車道Ｗ）による反射方向が自車両Ｃに近づく方向に変化する。

この結果、先先行車両Ｂと先行車両Ａとの車間距離が比較的短く、ミリ波が先行車両Ａによって遮られる等の状況であっても、ミリ波レーダとしての車両制御装置１０が先先行車両Ｂからの反射波を捉えやすくなる。このため、より確実に先先行車両Ｂを検出して認識し、ロストを防止する確率を高めることが可能となり、先先行車両Ｂといったより多くの他車両の位置に応じた安全且つ燃費のよい快適な走行制御処理を実行する際の利便性を高めることができる。

（９）変形例
上記の実施例では、ロスト検知部１がミリ波を放射し反射波を受信することにより車両検知処理を行う構成としているが、車両検知処理が可能であれば放射される媒体は特に限定されず、例えば超音波を放射し反射波を受信することにより車両検知処理を行う構成としてもよい。

本発明によれば、より確実に先先行車を検出してロストを防止する確率を高めることにより、他車両の位置に応じた処理における利便性を高めることができる車両制御装置を提供することができる。

１…ロスト検知部、２…反射判定部、３…車両制御部、１０…車両制御装置、Ａ…先行車両、Ｂ…先先行車両、Ｃ…自車両、Ｄ…防音フェンス、Ｆ，Ｓ…ミリ波、Ｍ，Ｎ…カーブミラー、Ｒ，Ｒ’…進行方向前方領域、Ｗ…車道。

Claims (2)

1. 自車両から自車両進行方向に照射した電磁波の先先行車からの反射波を当該自車両で受信して得られる当該先先行車の位置情報に基づいて当該自車両の速度制御を行なう車両制御装置において、
   前記先先行車を検出できていないロスト状態が発生中であるか否かを検知する検知手段と、
   前記検知手段により前記ロスト状態が発生中であると検知された場合に、前記自車両の周囲に反射物が存在するか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記反射物が存在すると判定された場合に、前記自車両の走行軌道を前記反射物方向へ変更させるオフセット手段と、
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
2. 自車両の進行方向に照射した電磁波の先先行車からの反射波を受信して得られる当該先先行車の位置情報に基づいて当該自車両の速度制御を行なう車両制御装置において、
   前記先先行車を検出できていないロスト状態が発生中であるか否かを検知する検知手段と、
   前記検知手段により前記ロスト状態が発生中であると検知された場合に、前記自車両の走行中の車道は反射可能であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記車道は反射可能であると判定された場合に、前記自車両の車体を当該車道に対して近づける車高制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両制御装置。

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