JP5692098B2 - 車両用装置 - Google Patents

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Description

本発明は、先行車との車間距離を決定する車両用装置に関するものである。
従来、レーザレーダ等の測距センサを用いて自車と先行車との車間距離を検出し、先行車との車間距離が目標車間距離となるように自動で加減速制御を行うことで先行車に追従走行させる車間距離自動維持制御(ACC:Adaptive Cruise Control)と呼ばれる技術が知られている。
しかしながら、前述のようなACCにおいて、例えばカーブ路や坂道等で測距センサが先行車を見失ってしまう(つまり、ロストしてしまう)と、車間距離が検出できなくなり、追従走行を行わせることが困難になるという問題点があった。
そこで、この問題を解決する手段として、例えば、特許文献1には、カーブ路や坂道等で測距センサが先行車を見失いにくくなるようにする技術が開示されている。詳しくは、以下の通りである。特許文献1に開示の技術では、走行経路の形状、自車の位置、自車の速度、及び先行車との相対速度をもとに、自車から先行車を見通すことが出来る見通し距離を算出する。そして、この見通し距離をもとに、測距センサが先行車をロストしない車間距離を維持するように自車の速度を制御する。
特許第4061890号公報
しかしながら、特許文献1に開示の技術では、測距センサで対向車を検出した場合に、自車とその対向車との距離を自車と先行車との車間距離と誤って決定してしまうという問題点を有していた。詳しくは、以下の通りである。例えば自車の前方にカーブ路が存在して先行車がそのカーブ路内を走行しているときや、自車がカーブ路内を走行しているときには、自車の前方に先行車ではなく対向車が位置する場合がある。このような場合には、測距センサが対向車を検出してしまい、測距センサを用いて検出される自車から対向車までの距離を、自車から先行車までの車間距離と誤って決定してしまう。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、自車と先行車との車間距離を誤決定してしまうことを防止することを可能にする車両用装置を提供することにある。
請求項1の車両用装置は、自車の前方物体までの距離の検出に用いる測距センサからの信号をもとに、前方物体までの距離を検出するセンサ利用距離検出手段を備える。また、先行車決定手段で決定した先行車から逐次送信される、当該先行車の操舵角及び自車と当該先行車との距離を推算するのに必要な距離推算用情報を含む先行車情報を逐次取得する先行車情報取得手段と、先行車情報取得手段で取得した距離推算用情報をもとに、自車から先行車までの距離を推算する通信利用距離推算手段とを備える。
そして、先行車情報取得手段で取得した先行車の操舵角をもとに、先行車カーブ路内判定手段で先行車がカーブ路内に存在すると判定した場合には、センサ利用距離検出手段で検出する前方物体までの距離を自車と先行車との車間距離と決定せずに、通信利用距離推算手段で推算する先行車までの距離を自車と先行車との車間距離と車間距離決定手段で決定する。
通信利用距離推算手段で推算する距離は、車車間通信によって先行車から得られる距離推算用情報をもとに推算する距離であるので、自車の前方に先行車ではなく対向車が位置する場合であっても、自車から先行車までの距離を求めることができる。請求項1の構成によれば、先行車がカーブ路内に存在する場合には、車車間通信によって先行車から得られる距離推算用情報をもとに推算する距離を、自車と先行車との車間距離と決定する。よって、先行車がカーブ路内に存在し、自車の前方に先行車ではなく対向車が位置する場合でも、その対向車との距離を、先行車との車間距離と誤って決定することがなくなる。
請求項2のように、先行車カーブ路内判定手段は、先行車情報取得手段で取得した先行車の操舵角だけでなく、先行車情報取得手段で逐次取得した先行車の速度及び操舵角をもとに決定する先行車の走行軌跡の曲率もしくは曲率半径ももとにして、先行車がカーブ路内に存在するか否かを判定する態様としてもよい。先行車の走行軌跡は、先行車がカーブ路内を走行している場合には、このカーブ路の形状に沿った軌跡となる。よって、先行車の走行軌跡の曲率もしくは曲率半径をもとに先行車がカーブ路内に存在するか否かを判定することによって、先行車がカーブ路内に存在するか否かをより正確に判定することが可能になる。
請求項3のように、車間距離決定手段は、先行車カーブ路内判定手段で先行車がカーブ路内に存在しないと判定した場合であって、且つ、自車カーブ路内判定手段で自車がカーブ路内に存在しないと判定した場合には、センサ利用距離検出手段で検出する前方物体までの距離を自車と先行車との車間距離と決定する一方、先行車カーブ路内判定手段で前記先行車がカーブ路内に存在しないと判定した場合であって、且つ、自車カーブ路内判定手段で自車がカーブ路内に存在すると判定した場合には、通信利用距離推算手段で推算する先行車までの距離を自車と先行車との車間距離と決定する態様としてもよい。
自車と先行車との両方がカーブ路内に存在していない場合には、自車の前方に先行車ではなく対向車が位置することはないので、センサ利用距離検出手段で検出していた前方物体までの距離が実際の先行車までの距離であると言える。請求項3の構成によれば、自車及び先行車がカーブ路内に存在しない場合には、センサ利用距離検出手段で検出した前方物体までの距離を、自車と先行車との車間距離と決定する。よって、センサ利用距離検出手段で検出した距離が先行車との車間距離として誤っていない場合は、センサ利用距離検出手段で検出した距離を先行車との車間距離と決定することができる。
また、請求項3の構成によれば、先行車がカーブ路内に存在しなくても、自車がカーブ路内に存在する場合には、車車間通信によって先行車から得られる距離推算用情報をもとに推算する距離を、自車と先行車との車間距離と決定する。よって、先行車がカーブ路内に存在する場合だけでなく、自車がカーブ路内に存在し、自車の前方に先行車ではなく対向車が位置する場合でも、その対向車との距離を、先行車との車間距離と誤って決定することがなくなる。
請求項4のように、通信利用距離推算手段は、自車と先行車とのいずれもカーブ路内に存在しないときにセンサ利用距離検出手段で検出していた前方物体までの距離と、自車速度取得手段で逐次取得する自車の速度と、先行車情報取得手段で逐次取得する先行車の速度とをもとに、自車から前記先行車までの距離を逐次推算する態様としてもよい。自車と先行車との両方がカーブ路内に存在していないときには、自車の前方に先行車ではなく対向車が位置することはないので、センサ利用距離検出手段で検出していた前方物体までの距離が実際の先行車までの距離と言える。そして、この距離と、逐次取得される自車及び先行車の速度とをもとに先行車までの距離を推算するので、実際の先行車までの距離を逐次推算していくことが可能になる。
また、請求項5のように、通信利用距離推算手段は、自車位置取得手段で取得した自車位置と先行車情報取得手段で取得した先行車位置とをもとに、自車から先行車までの距離を推算する態様としてもよい。
請求項6の車両用装置は、自車の前方物体までの距離の検出に用いる測距センサからの信号をもとに、前方物体までの距離を検出するセンサ利用距離検出手段を備える。また、先行車決定手段で決定した先行車から逐次送信される、自車と当該先行車との距離を推算するのに必要な距離推算用情報を含む先行車情報を逐次取得する先行車情報取得手段と、先行車情報取得手段で取得した距離推算用情報をもとに、自車から先行車までの距離を推算する通信利用距離推算手段とを備える。
そして、自車操舵角取得手段で取得した自車の操舵角をもとに、自車カーブ路内判定手段で自車がカーブ路内に存在すると判定した場合には、センサ利用距離検出手段で検出する前方物体までの距離を自車と先行車との車間距離と決定せずに、通信利用距離推算手段で推算する先行車までの距離を自車と先行車との車間距離と車間距離決定手段で決定する。
通信利用距離推算手段で推算する距離は、車車間通信によって先行車から得られる距離推算用情報をもとに推算する距離であるので、自車の前方に先行車ではなく対向車が位置する場合であっても、自車から先行車までの距離を求めることができる。請求項6の構成によれば、自車がカーブ路内に存在する場合には、車車間通信によって先行車から得られる距離推算用情報をもとに推算する距離を、自車と先行車との車間距離と決定する。よって、自車がカーブ路内に存在し、自車の前方に先行車ではなく対向車が位置する場合でも、その対向車との距離を、先行車との車間距離と誤って決定することがなくなる。
請求項7のように、自車カーブ路内判定手段は、自車操舵角取得手段で取得した自車の操舵角だけでなく、自車速度取得手段で逐次取得した自車の速度及び自車操舵角取得手段で逐次取得した自車の操舵角をもとに決定する自車の走行軌跡の曲率もしくは曲率半径ももとにして、自車がカーブ路内に存在するか否かを判定する態様としてもよい。自車の走行軌跡は、自車がカーブ路内を走行している場合には、このカーブ路の形状に沿った軌跡となる。よって、自車の走行軌跡の曲率もしくは曲率半径をもとに自車がカーブ路内に存在するか否かを判定することによって、自車がカーブ路内に存在するか否かをより正確に判定することが可能になる。
請求項8の車両用装置は、自車の前方物体までの距離の検出、及び自車に対する当該前方物体の相対速度の検出に用いる測距センサからの信号をもとに、前方物体までの距離を検出するセンサ利用距離検出手段と、その測距センサからの信号をもとに、前方物体の相対速度を検出するセンサ利用相対速度検出手段とを備える。
また、先行車決定手段で決定した先行車から逐次送信される、当該先行車の速度及び自車と当該先行車との距離を推算するのに必要な距離推算用情報、もしくは距離演算用情報である当該先行車の速度を含む先行車情報を逐次取得する先行車情報取得手段と、自車速度取得手段で取得した自車の速度と先行車情報取得手段で取得した先行車の速度とをもとに、先行車の相対速度を算出する通信利用相対速度算出手段と、先行車情報取得手段で取得した距離推算用情報をもとに、自車から先行車までの距離を推算する通信利用距離推算手段とを備える。
そして、センサ利用相対速度検出手段で検出する前方物体の相対速度と、通信利用相対速度算出手段で算出する先行車の相対速度とが一致しないと相対速度一致判定手段で判定した場合には、センサ利用距離検出手段で検出する前方物体までの距離を自車と先行車との車間距離と決定せずに、通信利用距離推算手段で推算する先行車までの距離を自車と先行車との車間距離と車間距離決定手段で決定する。
通信利用距離推算手段で推算する距離は、車車間通信によって先行車から得られる距離推算用情報をもとに推算する距離であるので、自車の前方に先行車ではなく対向車が位置する場合であっても、自車から先行車までの距離を求めることができる。また、センサ利用相対速度検出手段で検出する前方物体の相対速度と、通信利用相対速度算出手段で算出する先行車の相対速度とが一致しない場合には、自車の前方に先行車ではなく、先行車以外の車両が位置していると考えられる。この場合に、センサ利用距離検出手段で検出していた前方物体までの距離を先行車との車間距離と決定すると、先行車との車間距離を誤って決定してしまうと考えられる。
これに対して、請求項8の構成によれば、センサ利用相対速度検出手段で検出する前方物体の相対速度と、通信利用相対速度算出手段で算出する先行車の相対速度とが一致しない場合には、車車間通信によって先行車から得られる距離推算用情報をもとに推算する距離を、自車と先行車との車間距離と決定する。よって、自車の前方に先行車ではなく先行車以外の車両が位置する場合でも、先行車以外の車両との距離を、先行車との車間距離と誤って決定することがなくなる。
先行車に自車を追従走行させる追従走行制御を行っている場合であって、且つ、自車の前方に先行車ではなく対向車が位置する場合に、自車と対向車との距離が自車と先行車との車間距離と誤決定されるとすると、先行車との距離が接近していないにも関わらず、先行車との距離が接近したと誤判断して急減速を行ってしまうことが考えられる。これに対して、請求項9の構成によれば、車間距離決定手段で決定した車間距離が目標車間距離となるように自車の加減速度を制御するので、自車の前方に先行車ではなく対向車が位置する場合であっても、対向車との距離を先行車との車間距離と誤決定することがなく、上述のような急減速を生じさせることがない。
請求項10のように、車間距離決定手段で決定した車間距離をもとに危険度判定手段で判定した先行車との接触の危険度を、提示手段でユーザに提示する態様としてもよい。これによれば、自車の前方に先行車ではなく対向車が位置する場合であっても、対向車との距離を先行車との車間距離と誤ることなく、先行車との車間距離に応じた先行車との接触の危険度をユーザに提示することが可能になる。
また、請求項11のように、センサ利用距離検出手段で検出する前方物体までの距離と、通信利用距離推算手段で推算する先行車までの距離とのいずれを自車と先行車との車間距離と車間距離決定手段で決定したかを示す旨も提示手段で提示する態様としてもよい。これによれば、自車と先行車との車間距離が、測距センサを利用して決定されたのか、車車間通信で先行車から得られる情報を利用して決定されたのかをユーザが知ることができる。
運転支援システム100の概略的な構成の一例を示す図である。 車両制御装置10の概略的な構成の一例を示す図である。 車両制御装置10の機能ブロックの一例を示す図である。 無線通信装置6から車両情報を送信させる場合の送信パケットの一例を示す模式図である。 車両制御装置10での追従走行制御に関連する処理についてのフローの一例を示すフローチャートである。 先行車カーブ内判定処理のフローの一例を示すフローチャートである。 入口判定閾値θiや出口判定閾値θoを説明するための模式図である。 距離推算処理のフローの一例を示すフローチャートである。 自車カーブ内判定処理のフローの一例を示すフローチャートである。 作用効果を説明するための模式図である。 先行車カーブ内判定処理のフローの他の一例を示すフローチャートである。 車両制御装置10aの機能ブロックの一例を示す図である。 車両制御装置10aでの追従走行制御に関連する処理についてのフローの他の一例を示すフローチャートである。 情報提示装置9での表示の一例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明が適用された運転支援システム100の概略的な構成を示す図である。図1に示す運転支援システム100は、複数の車両(車両A、B)の各々に1つずつ搭載された2つの車両制御装置10を含んでいる。なお、以降では車両Aを自車、車両Bを自車の先行車、車両Cを自車の対向車とする。また、図1中のDが自車の後述するレーダ7の検出範囲を示しており、Eがカーブ路を示している。図1の例では、車両Aはカーブ路外に存在し、車両B及びCはカーブ路内に存在するものとする。
ここで、図2及び図3を用いて、車両制御装置10の概略的な構成について説明を行う。なお、車両制御装置が請求項の車両用装置に相当する。図2は、車両制御装置10の概略的な構成を示すブロック図である。図2に示すように車両制御装置10は、VSC_ECU1、舵角センサ2、Gセンサ3、ヨーレートセンサ4、ENG_ECU5、無線通信装置6、レーダ7、操作SW8、及び情報提示装置9と電子情報のやり取り可能に接続されている。例えば本実施形態では、車両制御装置10、VSC_ECU1、舵角センサ2、Gセンサ3、ヨーレートセンサ4、ENG_ECU5、無線通信装置6、情報提示装置9は、CAN(controller areanetwork)などの通信プロトコルに準拠した車内LANで各々接続されているものとする。
VSC_ECU1は、自車に制動力を印加するブレーキアクチュエータ(図示せず)を制御するもので、自車の横滑りを抑制するVSC(Vehicle Stability Control、登録商標)の制御機能を備える。このVSC_ECU1は、車内LANから要求減速度の情報を受信し、この要求減速度が自車に発生するように、ブレーキアクチュエータを制御する。また、VSC_ECU1は、自車の速度、及びブレーキ圧力の情報を車内LANに送信する。舵角センサ2は、自車のステアリングの操舵角を検出するセンサであり、検出した操舵角の情報を車内LANに送信する。
Gセンサ3は、自車の前後方向に発生する加速度(前後G)と、横(左右)方向に発生する加速度(横G)を検出する加速度センサであり、検出した前後G及び横Gの情報を車内LANに送信する。ヨーレートセンサ4は、自車の鉛直軸まわりの角速度(ヨーレート)を検出するセンサであり、検出したヨーレートの情報を車内LANに送信する。ENG_ECU5は、車内LANから要求加速度の情報を受信し、自車が要求加速度を発生するように、図示しないスロットルアクチュエータを制御する。また、要求減速度の情報を受信した場合にも、スロットルアクチュエータを制御してエンジンブレーキを発生させる。
無線通信装置6は、送受信アンテナを備え、自車位置の周囲に存在する他車両との間で、電話網を介さずに無線通信によって自車の情報の配信や他車両の情報の受信(つまり、車車間通信)を行う。例えば、700MHz帯や5.9GHz帯の電波を用いた無線通信によって、自車両位置を中心とした例えば半径約数百mの範囲に存在する相手車両との間で車車間通信を行う。
無線通信装置6は、車両制御装置10の指示に従って、例えば自車の速度Vo及び操舵角θといった車両情報を一定の送信周期(例えば100msecごと)で送信するものとする。また、無線通信装置6は、自車以外の車両である他車に搭載されている無線通信装置6から送信される他車の車両情報(例えば他車の速度及び操舵角)を受信するものとする。無線通信装置6は、受信した車両情報を車両制御装置10に出力する。
レーダ7は、例えば周知のレーザレーダであって、レーザ光を自車前方の所定範囲(つまり、検出範囲)に照射し、その反射光を受信して、前方物体までの距離や前方物体の相対速度等を検出し、車両制御装置10へ出力する。レーダ7が請求項の測距センサに相当する。なお、前方物体までの距離や前方物体の相対速度等の検出は、車両制御装置10で行う構成としてもよい。本実施形態では上記検出はレーダ7の信号をもとに車両制御装置10で行うものとして以降の説明を続ける。操作SW8は、自車のドライバが操作するスイッチ群であり、スイッチ群の操作情報は車両制御装置10へ出力される。
情報提示装置9は、情報を提示する装置であって、例えばテキストや画像を表示する表示装置であるものとする。なお、表示装置以外にも、音声を出力する音声出力装置を用いる構成としてもよい。
車両制御装置10は、主にマイクロコンピュータとして構成され、何れも周知のCPU、ROM・RAM・EEPROM等のメモリ、I/O、及びこれらを接続するバスによって構成される。車両制御装置10では、VSC_ECU1、舵角センサ2、Gセンサ3、ヨーレートセンサ4、ENG_ECU5、無線通信装置6、レーダ7、操作SW8から入力される各種情報に基づき、CPUがメモリに予め記憶されているプログラムを実行することによって各種機能を実現する。
図3に示すように、車両制御装置10は、機能ブロックとして、自車情報取得部11、通信制御部12、物体認識部13、先行車決定部14、追従走行制御部15、カーブ推定部16、距離推算部17、距離決定部18、通信データベース(DB)19、レーダ認識DB20、先行車DB21、及び自車DB22を備えている。通信DB19、レーダ認識DB20、先行車DB21、及び自車DB22は、例えばEEPROM等の電気的に書き換え可能なメモリに構築されるものとする。
自車情報取得部11は、車内LAN経由で自車の各種センサや各種ECUから車両情報を逐次取得する。本実施形態の例では、VSC_ECU1から自車の速度を逐次取得するとともに、舵角センサ2から自車の操舵角を逐次取得する。よって、自車情報取得部11が請求項の自車操舵角取得手段及び自車速度取得手段に相当する。
また、通信制御部12は、自車の速度及び操舵角を取得するとともに、これらの情報を取得した時刻の情報(以下、タイムスタンプ)も取得するものとする。タイムスタンプについては、図示しない計時手段から取得する構成とすればよい。そして、速度、操舵角、及びタイムスタンプを自車DB22に登録する。
通信制御部12は、無線通信装置6での情報の送受信を制御する。また、通信制御部12は、無線通信装置6で逐次受信する他車の車両情報を逐次取得し、通信DB19に登録する。なお、通信制御部12が請求項の先行車情報取得手段に相当する。本実施形態では、車両情報が速度、操舵角、タイムスタンプ、及び後述する識別情報を含むものとして以降の説明を行う。さらに、通信制御部12は、自車情報取得部11で取得した自車の速度、操舵角、タイムスタンプ、及び識別情報を含む車両情報を無線通信装置6から送信させる。
ここで、図4を用いて、自車の無線通信装置6から車両情報を送信させる場合の送信パケットについての説明を行う。車両情報を送信させる場合には、自車の速度及び操舵角に、これらの情報を取得したときのタイムスタンプを付加するとともに、送信パケットのヘッダには、例えば送信元を識別できるようにするための識別情報(例えば自車の無線通信装置6の機器IDとする)を付加する。
物体認識部13は、レーダ7の信号をもとに自車の前方物体の検出を行い、自車の前方物体の認識を行うとともに、認識した前方物体までの距離や認識した前方物体と自車との相対速度を検出する。よって、物体認識部13が請求項のセンサ利用距離検出手段及びセンサ利用相対速度検出手段に相当する。そして、物体認識部13は、検出した前方物体までの距離や前方物体との相対速度を、レーダ認識DB20に登録する。
前方物体までの距離については、レーザ光の送受波の時間差をもとに前方物体までの距離を検出する周知の方法によって検出する構成とすればよい。また、前方物体との相対速度については、レーザ光の送受波のドップラーシフトをもとに自車と前方物体との相対速度を検出する周知の方法によって検出する構成とすればよい。
先行車決定部14は、レーダ7の信号をもとに物体認識部13で検出した前方物体が、車車間通信で車両情報を受信している車両であるか否かを判定する。この判定は、物体認識部13で検出した前方物体と、通信制御部12で取得した車両情報から特定される車両情報の送信元の車両とが、自車との相対速度及び距離や相対位置に関して近似しているか否かに応じて行われる。
例えば、相対速度及び距離を利用する場合には、車両制御装置10において、後方も照射範囲とするレーダ7の信号をもとに後方物体との距離も検出し、この後方物体との距離及び自車の速度の情報を車両情報に含ませて無線通信装置6を介して送信する構成とすればよい。そして、物体認識部13で検出された前方物体の相対速度及び自車から前方物体までの距離と、受信した他車の速度と自車の速度とから求められる他車の相対速度及び受信した他車から後方物体までの距離とが近似しているか否かに応じて上記判定を行う構成とすればよい。
また、相対位置を利用する場合には、車両制御装置10において、図示しない位置検出器(例えばGPS受信機を用いた位置検出器など)で逐次検出される自車位置を取得し、この自車位置を車両情報に含ませて無線通信装置6を介して送信する構成とすればよい。そして、レーダ7の信号をもとに検出された前方物体の相対位置と、車両情報の送信元の他車の相対位置とが近似しているか否かに応じて上記判定を行う構成とすればよい。
車両情報の送信元の他車の相対位置については、受信した車両情報に含まれる他車位置と自車の位置検出器から取得した自車位置とから算出する構成とすればよい。なお、他車の相対位置を算出する場合には、同時点における自車位置と他車位置との対応付けを、例えば位置を検出した時点のGPS時刻を用いて行った上で算出するものとする。
また、レーダ7の信号をもとに前方物体の相対位置を検出する構成とする場合には、レーダ7として例えば位相モノパルス方式のレーダ装置を用いる構成とすればよい。詳しくは、レーザ光の送受波の位相差をもとに前方物体の方位を検出し、この方位と前方物体までの距離とから前方物体の相対位置を検出する構成とすればよい。
さらに、先行車決定部14では、レーダ7で検出中の前方物体が車車間通信で車両情報を受信している車両であると判定した場合には、この車両を追従対象の先行車として選択可能であることを示す旨の提示(以下、選択可能提示)を情報提示装置9に行わせる。そして、選択可能提示中もしくは選択可能提示後の一定時間内にドライバが操作SW8を操作し、この車両を追従対象の先行車として選択した場合に、この先行車を自車にとっての先行車とすべき車車間通信が可能な車両(以下、対象先行車)と決定する。よって、先行車決定部14が請求項の先行車決定手段に相当する。
先行車決定部14で対象先行車を決定した場合、物体認識部13は、レーダ7の信号をもとに、レーダ7で検出していた前方物体(ここでは対象先行車)との距離を検出し、検出したこの距離を例えば対象先行車との初期車間距離としてレーダ認識DB20に登録する。なお、先行車決定部14で対象先行車を決定できる状態となるには、自車の前方に対象先行車が位置する必要があるので、先行車決定部14で対象先行車を決定できるときは、自車と対象先行車とのいずれもカーブ路内に存在しないときと言い換えることができる。
追従走行制御部15は、車内LAN等により車両制御装置10に接続される各種機器を利用して追従走行制御を行う。なお、追従走行制御は、ドライバが操作SW8を操作して、追従走行制御開始指示を行ったことにより開始する。また、追従走行制御は、例えばブレーキペダルの踏み込み等のドライバの終了操作により終了する。
追従走行制御部15は、距離決定部18で決定される先行車との車間距離を、設定された目標車間距離に保つように追従走行制御を行う。目標車間距離は、先行車に自車を追従走行させる場合に自車と先行車との間に設けるべき車間距離であって、例えば固定値であってもよいし、自車の速度や自車と先行車との相対速度に応じて可変の値であってもよい。また、前述の初期車間距離を目標車間距離とする構成としてもよい。
追従走行制御については、公知の方法と同様にして行う構成とすればよい。例えば、VSC_ECU1やENG_ECU5に指示を行うことで、距離決定部18で決定される先行車との車間距離を、設定された目標車間距離に保つように自車の加減速を行う構成とすればよい。よって、追従走行制御部15が請求項の車両挙動制御手段に相当する。
また、例えば特開2008−74378号公報に開示されているように、補正接近離間状態評価指標KdB_cを用いて追従走行制御を行う構成とすることが好ましい。補正接近離間状態評価指標KdB_cは、先行車の速度を考慮して接近離間状態評価指標KdBを補正したものである。接近離間状態評価指標KdBは、前方物体のドライバの目に映る像を想定し、当該想定した像の面積の単位時間当たりの変化度合いを表す指標である。
補正接近離間状態評価指標KdB_cを用いて速度制御を行うと、ドライバにとって違和感のない速度制御を行うことができることが学会等で既に認められている。従って、補正接近離間状態評価指標KdB_cを用いて追従走行制御を行うことで、ドライバにとって違和感のない滑らかな加減速制御を行うことが可能になる。
カーブ推定部16は、対象先行車がカーブ路内に存在しているか否かを判定するとともに、自車がカーブ路内に存在しているか否かも判定する。距離推算部17は、対象先行車から車車間通信で逐次取得する車両情報をもとに、自車から対象先行車までの距離を推算する。距離決定部18は、物体認識部13で検出した前方物体までの距離と、距離推算部17で推算した対象先行車までの距離とのいずれを先行車との車間距離とするか決定し、決定した車間距離を追従走行制御部15に出力する。なお、カーブ推定部16、距離推算部17、及び距離決定部18での処理の詳細については後述する。
続いて、図5のフローチャートを用いて、車両制御装置10での追従走行制御に関連する処理についての説明を行う。図5のフローは、ドライバが操作SW8を操作して、追従走行制御開始指示を行ったことにより開始し、ドライバの終了操作により終了する。
まず、ステップS1では、カーブ推定部16が先行車カーブ内判定処理を行って、ステップS2に移る。先行車カーブ内判定処理では、対象先行車がカーブ路内に存在しているか否かをカーブ推定部16が判定する。よって、カーブ推定部16が請求項の先行車カーブ路内判定手段に相当する。ここで、図6のフローチャートを用いて、先行車カーブ内判定処理の概略について説明を行う。
まず、ステップS101では、通信DB19に登録されている対象先行車の車両情報のうちの、直近の操舵角(つまり、現在の操舵角)を取得し、ステップS102に移る。対象先行車の車両情報の判別は、車両情報のうちの識別情報をもとに行う構成とすればよく、直近であることの判別は、車両情報のうちのタイムスタンプをもとに行う構成とすればよい。なお、対象先行車の車両情報が請求項の先行車情報に相当する。
なお、通信DB19に対象先行車の車両情報のみを登録する構成とした場合には、通信DB19からの操舵角の取得時に対象先行車の車両情報の判別を行う必要はない。この場合には、通信DB19への対象先行車の車両情報の登録時に、識別情報をもとに対象先行車の車両情報を判別して登録する構成とすればよい。
ステップS102では、ステップS101で取得した操舵角が閾値よりも大きいか否かを判定する。閾値としては、図7で示す入口判定閾値θiや出口判定閾値θoを用いる構成とすればよい。入口判定閾値θiは、直進と言えない程度の操舵角以上の値であって任意に設定可能な値である。出口判定閾値θoは、ヒステリシス(図7中ではhys)を考慮して入口判定閾値θiよりも小さい値が設定される。図7中の破線が対象先行車の走行軌跡を表しており、点線が対象先行車の操舵角θの変化を表している。また、図7中のR0がカーブ路の入口位置における曲率半径を表しており、Rendが出口位置における曲率半径を表している。図7中では、入口位置をF、出口位置をGで表している。
そして、ステップS101で取得した操舵角が閾値よりも大きいと判定した場合(ステップS102でYES)には、ステップS103に移る。また、ステップS101で取得した操舵角が閾値以下と判定した場合(ステップS102でNO)には、ステップS104に移る。ステップS103では、対象先行車がカーブ路内に存在すると判定してステップS2に移る。また、ステップS104では、対象先行車がカーブ路内に存在しないと判定してステップS2に移る。
図5に戻って、ステップS2では、対象先行車がカーブ路内に存在すると判定した場合(ステップS2でYES)には、ステップS3に移る。また、対象先行車がカーブ路内に存在しないと判定した場合(ステップS2でNO)には、ステップS4に移る。
ステップS3では、距離推算部17が距離推算処理を行って、ステップS7に移る。距離推算処理では、通信DB19に登録されている対象先行車の車両情報をもとに、自車から対象先行車までの距離を推算する。なお、距離推算部17が請求項の通信利用距離推算手段に相当する。ここで、図8のフローチャートを用いて、距離推算処理の概略について説明を行う。
まず、ステップS301では、過去決定距離取得処理を行って、ステップS302に移る。過去決定距離取得処理では、直近の過去の後述する距離決定処理で決定した自車と先行車との車間距離を先行車DB21から取得する。なお、距離決定処理が行われていなかった場合には、前述の初期車間距離を自車と先行車との車間距離としてレーダ認識DB20から取得する構成とすればよい。
ステップS302では、相対速度算出処理を行って、ステップS303に移る。相対速度算出処理では、通信DB19から対象先行車の速度を取得するとともに、自車DB22から自車の速度を取得する。そして、取得した対象先行車と自車との直近の速度をもとに、自車に対する対象先行車の相対速度を算出する。
相対速度を算出する場合には、例えば対象先行車の直近の速度と、その直近の速度とタイムスタンプが示す時刻が一致している自車の速度とを取得し、相対速度を算出する構成とすればよい。また、タイムスタンプが示す時刻が一致しているデータが存在しない場合には、複数の時刻についてのデータをもとに線形補間を行うことによって、対象先行車の直近の速度と同時刻の自車の速度を推定し、この推定した自車の速度を用いる構成とすればよい。なお、以降に説明する相対速度の算出についても同様であるものとする。
ステップS303では、相対速度算出処理で算出した相対速度をもとにして、過去決定距離取得処理で決定した自車と先行車との車間距離からの距離増減分を算出することで、自車から対象先行車までの現在の距離を推算する。
より具体的には、相対速度算出処理で算出した相対速度から、単位時間あたりの距離増減分を算出する。続いて、過去決定距離取得処理で決定した車間距離が得られた時間(物体認識部13での検出時若しくは距離推算部での推算時)からの経過時間と、算出した単位時間あたりの距離増減分とから、経過時間あたりの距離増減分を算出する。そして、経過時間あたりの距離増減分を過去決定距離取得処理で決定した車間距離に足し引きすることで、自車から対象先行車までの現在の距離を推算する。よって、対象先行車から取得する車両情報のうちの対象先行車の速度が請求項の距離推算用情報に相当する。
なお、自車から対象先行車までの距離の推算は、対象先行車及び自車の複数点の時刻における速度から算出できる複数点の時刻における相対速度をもとにして、初期車間距離からの積算された距離増減分を算出することで行う構成としてもよい。また、初期車間距離の代わりに、自車と対象先行車とのいずれもカーブ路内に存在しないと判定したときに物体認識部13で検出した前方物体までの距離を用いる構成としてもよい。
他にも、図示しない位置検出器(例えばGPS受信機を用いた位置検出器とする)で逐次検出される自車位置を自車情報取得部11で取得し、この自車位置を車両情報に含ませて無線通信装置6を介して送信する構成とした場合には、以下のようにしてもよい。具体的には、自車DB22に登録されている自車位置と、通信DB19に登録されている対象先行車の位置(以下、先行車位置)とをもとに、自車から対象先行車までの距離を推算する。この場合には、自車情報取得部11が請求項の自車位置取得手段に相当し、対象先行車の車両情報のうちの対象先行車の位置が請求項の距離推算用情報に相当する。
自車から対象先行車までの距離は、自車位置と先行車位置との距離から、対象先行車のGPS受信機の設置位置から対象先行車の後端までの距離と、自車のGPS受信機の設置位置から自車の前端までの距離とを考慮した分の距離(以下、オフセット)を差し引いて推算するものとする。オフセットの値は、例えば固定値を予め設定しておく構成とすればよい。
なお、自車から対象先行車までの距離を推算する場合には、同時点における自車位置と先行車位置との対応付けを、例えば位置を検出した時点のGPS時刻やタイムスタンプを用いて行った上で算出するものとする。
また、自車位置及び先行車位置を、車車間通信によって対象先行車から逐次取得する対象先行車の速度及び操舵角をもとに決定し、自車から対象先行車までの距離を推算する構成としてもよい。一例として、以下のようにすればよい。
まず、初期車間距離を決定した時点の自車位置を2次元座標上の起点とする。このとき、初期車間距離に相当する長さだけ上記起点の前方に離れた位置を対象先行車の初期位置とする。そして、逐次取得する対象先行車の速度及び操舵角をもとに、上記初期位置に続く走行軌跡点を逐次算出することで、対象先行車の走行軌跡を決定していく。なお、自車位置以外を起点とする構成としてもよい。また、ここで言うところの「相当する長さ」とは、上記2次元座標上の長さに変換した場合の長さを示している。
自車位置については、自車情報取得部11で逐次取得する速度及び操舵角をもとに、上述の2次元座標上の起点に対する現在位置を逐次算出することで決定すればよい。一方、先行車位置については、上述の走行軌跡の先頭にあたる走行軌跡点を先行車位置と決定すればよい。そして、自車位置と先行車位置との距離を、自車から対象先行車までの距離と推算する。この場合には、距離推算部17が請求項の自車位置取得手段に相当し、対象先行車の車両情報のうちの対象先行車の速度及び操舵角が請求項の距離推算用情報に相当する。
ステップS4では、カーブ推定部16が自車カーブ内判定処理を行って、ステップS5に移る。自車カーブ内判定処理では、自車がカーブ路内に存在しているか否かをカーブ推定部16が判定する。よって、カーブ推定部16が請求項の自車カーブ路内判定手段に相当する。ここで、図9のフローチャートを用いて、自車カーブ内判定処理の概略について説明を行う。
まず、ステップS401では、自車DB22に登録されている自車の車両情報にのうちの、直近の操舵角を取得し、ステップS402に移る。直近であることの判別は、車両情報のうちのタイムスタンプをもとに行う構成とすればよい。
ステップS402では、ステップS401で取得した操舵角が閾値よりも大きいか否かを判定する。閾値としては、前述の入口判定閾値θiや出口判定閾値θoを用いる構成とすればよい。そして、ステップS401で取得した操舵角が閾値よりも大きいと判定した場合(ステップS402でYES)には、ステップS403に移る。また、ステップS401で取得した操舵角が閾値以下と判定した場合(ステップS402でNO)には、ステップS404に移る。
ステップS403では、自車がカーブ路内に存在すると判定してステップS5に移る。また、ステップS404では、自車がカーブ路内に存在しないと判定してステップS5に移る。
図5に戻って、ステップS5では、自車がカーブ路内に存在すると判定した場合(ステップS5でYES)には、ステップS3に移る。また、自車がカーブ路内に存在しないと判定した場合(ステップS5でNO)には、ステップS6に移る。
ステップS6では、距離決定部18が、レーダ検出結果取得処理を行って、ステップS7に移る。レーダ検出結果取得処理では、距離決定部18が、レーダ認識DB20に登録されている前方物体までの距離を取得する。距離決定部18は、レーダ認識DB20に登録されている直近のデータを取得するものとする。
ステップS7では、距離決定部18が距離決定処理を行って、ステップS8に移る。距離決定処理では、1つ前の処理(ステップS6)において、前方物体までの距離をレーダ認識DB20から取得していた場合には、前方物体までの距離を自車と対象先行車との車間距離と決定する。一方、1つ前の処理(ステップS3)において、対象先行車までの距離を推算していた場合には、推算した対象先行車までの距離を自車と対象先行車との車間距離と決定する。よって、距離決定部18が請求項の車間距離決定手段に相当する。
また、距離決定部18は、通信制御部12で車車間通信を介して取得した対象先行車の速度を対象先行車の速度と決定する。ステップS8では、距離決定部18が距離登録処理を行って、ステップS9に移る。距離登録処理では、距離決定処理で決定した自車と対象先行車との車間距離及び対象先行車の速度を距離決定部18が先行車DB21に登録する。
ステップS9では、追従走行制御部15が加減速決定処理を行って、ステップS10に移る。加減速決定処理では、先行車DB21に登録された自車と先行車との車間距離及び先行車の速度、並びに自車DB22に登録された自車の速度をもとにして、追従走行制御部15が、先行車との車間距離を設定された目標車間距離に保つ自車の要求加減速度を決定する。ステップS10では、加減速決定処理で決定した要求加減速度をVSC_ECU1やENG_ECU5に出力することで、要求減加減速度が自車に発生するようにする。そして、ステップS1に戻ってフローを繰り返す。
ここで、本実施形態における作用効果について、具体的に図1及び図10を用いて説明を行う。図1に示すように、自車(図中のA)の前方にカーブ路(図中のE)が存在し、そのカーブ路内に対象先行車(図中のB)と対向車(図中のC)とが存在する場合に、自車のレーダ7の検出範囲(図中のD)に対象先行車ではなく、対向車が入ってしまう場合がある。この場合には、物体認識部13では、この対向車までの距離を前方物体までの距離として検出してしまう。
また、図10に示すように、自車(図中のA)がカーブ路(図中のE)内に存在する場合に、自車のレーダ7の検出範囲(図中のD)に対象先行車(図中のB)ではなく、対向車(図中のC)が入ってしまう場合がある。この場合にも、物体認識部13では、この対向車までの距離を前方物体までの距離として検出してしまう。
レーダ7の信号をもとにした前方物体までの距離の検出では、前方物体までの距離を比較的正確に検出できるものの、上述したように検出対象を対象先行車に固定し続けることができないので、対象先行車以外の車両までの距離を対象先行車までの距離と検出してしまう問題点がある。
これに対して、距離推算部17で推算する距離は、車車間通信によって対象先行車から得られる対象車の車両情報(速度や操舵角や位置)をもとにして推算する距離であるので、精度はレーダ7の信号をもとにした距離の検出よりも劣る場合があるものの、自車の前方に対象先行車ではなく対向車が位置する場合であっても、自車から対象先行車までの距離を求めることができる。
本実施形態の構成によれば、対象先行車と自車とのいずれかがカーブ路内に存在する場合には、距離推算部17で推算する距離を、自車と対象先行車との車間距離と決定するので、対象先行車や自車がカーブ路内に存在し、自車の前方に対象先行車ではなく対向車が位置する場合でも、その対向車との距離を、対象先行車との車間距離と誤って決定することがなくなる。
また、自車と対象先行車との両方がカーブ路内に存在していない場合には、物体認識部13で検出した前方物体までの距離を、自車と対象先行車との車間距離と決定するので、物体認識部13で検出した距離が対象先行車との車間距離として誤っていない場合は、より精度が高いと考えられる物体認識部13で検出した距離を対象先行車との車間距離と決定することができる。
さらに、本実施形態の構成によれば、距離決定部18で決定した車間距離が目標車間距離となるように自車の加減速度を制御するので、自車の前方に先行車ではなく対向車が位置する場合であっても、対向車との距離を先行車との車間距離と誤決定した場合に生じるような急減速を生じさせることがない。
前述の実施形態では、先行車と自車とのいずれかがカーブ路内に存在すると判定した場合に、距離推算部17で対象先行車までの距離を推算し、推算した対象先行車までの距離を先行車との車間距離と距離決定部18で決定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。
例えば、先行車と自車とのいずれかがカーブ路内に存在するか否かに関わらず、距離推算部17が対象先行車までの距離を逐次推算し続けており、先行車と自車とのいずれかがカーブ路内に存在すると判定した場合に、推算した対象先行車までの距離を先行車との車間距離と距離決定部18で決定する構成としてもよい。この場合には、自車の速度と対象先行車の速度とから自車に対する対象先行車の相対速度を逐次算出し、逐次算出される相対速度をもとにして初期車間距離からの距離増減分を算出することで対象先行車までの距離を逐次推算する構成とすればよい。
また、前述の実施形態では、先行車カーブ内判定処理において、操舵角が閾値よりも大きいか否かによって、対象先行車がカーブ路内に存在するか否かを判定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、車車間通信で逐次取得した対象先行車の速度及び操舵角をもとに決定する対象先行車の走行軌跡の曲率半径(カーブR)が閾値よりも小さいか否かをもとにして、対象先行車がカーブ路内に存在するか否かを判定する構成としてもよい。
以下では、先行車カーブ内判定処理の他の一例について図11のフローチャートを用いて説明を行う。なお、説明の便宜上、前述の実施形態の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
まず、ステップS101aでは、通信DB19に登録されている対象先行車の車両情報のうちの、直近の速度及び操舵角(つまり、現在の速度及び操舵角)を取得し、ステップS102aに移る。
ステップS102aでは、ステップS102と同様にして、ステップS101aで取得した操舵角が閾値よりも大きいか否かを判定する。そして、ステップS101aで取得した操舵角が閾値よりも大きいと判定した場合(ステップS102aでYES)には、ステップS103aに移る。また、ステップS101aで取得した操舵角が閾値以下と判定した場合(ステップS102aでNO)には、ステップS107aに移る。
ステップS103aでは、通信DB19に登録されている対象先行車の車両情報のうちの、ステップS101aで取得した操舵角よりも過去の操舵角を取得し、ステップS104aに移る。ステップS101aで取得した直近の操舵角よりも過去の操舵角とは、例えば通信DB19に直近に登録されたよりも1回分過去に登録された操舵角とする。
ステップS104aでは、ステップS101aで取得した直近の速度及び操舵角と、ステップS103aで取得した直近の操舵角の1回分過去の操舵角とをもとに、カーブRを推定する。具体的には、R=v/(θ−θt−1)の式を算出することよってカーブR(R)を推定する。Rは最新のカーブRであり、vは直近の速度、θは直近の操舵角、θt−1は直近の1回分過去の操舵角である。なお、カーブRは、前述した対象先行車の走行軌跡をもとに推定する構成としてもよい。この場合には、
ステップS105aでは、ステップS104aで推定したカーブRが閾値よりも小さいか否かを判定する。なお、ここで用いる閾値は、ステップS102aで用いる閾値とは値が異なるものであって、例えば自車の前方に対向車が位置する場合が生じる程度の曲率を持ったカーブ路のカーブR程度の値とする。そして、カーブRが閾値よりも小さいと判定した場合(ステップS105aでYES)には、ステップS106aに移る。また、カーブRが閾値以上と判定した場合(ステップS105aでNO)には、ステップS107aに移る。
ステップS106aでは、ステップS103と同様にして、対象先行車がカーブ路内に存在すると判定してステップS2に移る。また、ステップS107aでは、ステップS104と同様にして、対象先行車がカーブ路内に存在しないと判定してステップS2に移る。
カーブRは、対象先行車の複数点の時刻における操舵角をもとに推定するものなので、対象先行車が実際に走行している道路の形状に沿ったカーブRが推定される。よって、このカーブRを用いて判定することによって、1点の時刻における操舵角をもとに判定する場合よりも、対象先行車がカーブ路内に存在するか否かをより正確に判定することが可能になる。
図11の例では、操舵角が閾値よりも大きいか否かの判定に加え、対象先行車の走行軌跡のカーブRが閾値よりも小さいか否かも判定することで、対象先行車がカーブ路内に存在するか否かを判定する構成を示したが、操舵角が閾値よりも大きいか否かの判定を行わない構成としてもよい。
なお、カーブRの代わりに、走行軌跡の曲率を用いる構成としてもよい。走行軌跡の曲率は、カーブRの逆数を算出することで得る構成とすればよい。カーブRの代わりに曲率を用いる場合には、ステップS105aにおいて、曲率が閾値よりも大きいと判定した場合にステップS106aに移り、閾値以下と判定した場合にステップS107aに移る構成とすればよい。閾値については、例えばカーブRに用いた閾値の逆数を曲率に用いる閾値とすればよい。
また、自車カーブ内判定処理でも、自車情報取得部11で逐次取得した自車の速度及び操舵角をもとに決定する自車の走行軌跡のカーブRが閾値よりも小さいか否かをもとにして、自車がカーブ路内に存在するか否かを判定する構成としてもよい。この場合、カーブRの代わりに曲率を用いる構成としてもよいし、操舵角が閾値よりも大きいか否かの判定も行う構成としてもよいし、操舵角が閾値よりも大きいか否かの判定を行わない構成としてもよい。
これによれば、カーブRは、自車の複数点の時刻における操舵角をもとに推定するものなので、自車が実際に走行している道路の形状に沿ったカーブRが推定される。よって、このカーブRを用いて判定することによって、1点の時刻における操舵角をもとに判定する場合よりも、自車がカーブ路内に存在するか否かをより正確に判定することが可能になる。
前述の実施形態では、対象先行車がカーブ路内に存在するか否かの判定と、自車がカーブ路内に存在するか否かの判定との両方を行う構成について説明を行ったが、必ずしもこれに限らない。例えば、両者のうちのいずれかのみしか行わない構成としてもよい。
例えば、対象先行車がカーブ路内に存在するか否かの判定を行わない構成とする場合には、図5のフローにおけるステップS1及びステップS2を省略して、ステップS4からフローを開始し、ステップS10の後にステップS4に戻ってフローを繰り返す構成とすればよい。また、自車がカーブ路内に存在するか否かの判定を行わない構成とする場合には、図5のフローにおけるステップS4及びステップS5を省略して、ステップS2でNOであった場合にステップS6に移る構成とすればよい。
前述の実施形態では、自車や対象先行車がカーブ路内に存在するか否かをもとに、物体認識部13で検出した前方物体までの距離と、距離推算部17で推算した対象先行車までの距離とのいずれを対象先行車との車間距離とするかを決定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、物体認識部13で検出する前方物体の相対速度と、車車間通信で取得する対象先行車の速度をもとに算出する対象先行車の相対速度とが一致するか否かをもとに、対象先行車との車間距離を決定する構成としてもよい。
以下では、この変形例(以下、変形例1)について図12及び図13を用いて説明を行う。図12は、変形例1における車両制御装置10aの概略的な構成を示す図である。なお、説明の便宜上、前述の実施形態の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
相対速度算出部23は、対象先行車から車車間通信で逐次取得する車両情報をもとに、自車に対する対象先行車の相対速度を算出する。一致判定部24は、物体認識部13で検出した前方物体の相対速度と、相対速度算出部23で算出した対象先行車の相対速度とが一致するか否かを判定する。なお、相対速度算出部23、及び一致判定部24での処理の詳細については後述する。
続いて、図13のフローチャートを用いて、車両制御装置10aでの追従走行制御に関連する処理についての説明を行う。図13のフローは、ドライバが操作SW8を操作して、追従走行制御開始指示を行ったことにより開始し、ドライバの終了操作により終了する。
まず、ステップS31では、一致判定部24が相対速度取得処理を行って、ステップS32に移る。相対速度取得処理では、レーダ認識DB20から前方物体の直近の相対速度を取得する。
ステップS32では、相対速度算出部23が、ステップS302と同様の相対速度算出処理を行って、通信DB19から取得した対象先行車の速度と自車DB22から取得した自車の速度とをもとに、自車に対する対象先行車の相対速度を算出する。そして、ステップS33に移る。よって、相対速度算出部23が請求項の通信利用相対速度算出手段に相当する。
ステップS33では、一致判定部24が一致判定処理を行って、ステップS34に移る。一致判定処理では、相対速度取得処理で取得した相対速度と相対速度算出処理で算出した相対速度とが一致するか否かを判定する。言い換えると、物体認識部13で検出した前方物体の相対速度と、車車間通信で取得する対象先行車の速度をもとに算出した対象先行車の相対速度とが一致するか否かを判定する。よって、一致判定部24が請求項の相対速度一致判定手段に相当する。
一致するか否かについては、お互いの相対速度の差が所定値以下であった場合に一致すると判定し、所定値以下でなかった場合に一致しないと判定する構成とすればよい。なお、所定値は任意に設定可能な値とする。
ステップS34では、一致判定処理で一致すると判定した場合(ステップS34でYES)には、ステップS35に移る。また、一致判定処理で一致しないと判定した場合(ステップS34でNO)には、ステップS36に移る。
ステップS35では、ステップS6と同様にして、距離決定部18がレーダ検出結果取得処理を行い、ステップS37に移る。ステップS36では、ステップS3と同様にして距離推算部17が距離推算処理を行って、ステップS37に移る
ステップS37では、距離決定部18が距離決定処理を行って、ステップS38に移る。距離決定処理では、1つ前の処理(ステップS35)において、前方物体までの距離をレーダ認識DB20から取得していた場合には、前方物体までの距離を自車と対象先行車との車間距離と決定する。一方、1つ前の処理(ステップS36)において、対象先行車までの距離を推算していた場合には、推算した対象先行車までの距離を自車と対象先行車との車間距離と決定する。また、距離決定部18は、通信制御部12で車車間通信を介して取得した対象先行車の速度を対象先行車の速度と決定する。
ステップS38では、ステップS8と同様にして、距離決定部18が距離登録処理を行って、ステップS39に移る。ステップS39では、ステップS9と同様にして、追従走行制御部15が加減速決定処理を行って、ステップS40に移る。ステップS40では、ステップS10と同様の処理を行い、ステップS31に戻ってフローを繰り返す。
物体認識部13で検出する前方物体の相対速度と、相対速度算出部23で算出する対象先行車の相対速度とが一致しない場合には、自車の前方に対象先行車ではなく、対象先行車以外の車両が位置していると考えられる。この場合に、物体認識部13で検出していた前方物体までの距離を対象先行車との車間距離と決定すると、対象先行車との車間距離を誤って決定してしまうと考えられる。これに対して、変形例1の構成によれば、物体認識部13で検出する前方物体の相対速度と、相対速度算出部23で算出する対象先行車の相対速度とが一致しない場合には、距離推算部17で推算する距離を、自車と対象先行車との車間距離と決定するので、自車の前方に対象先行車ではなく対象先行車以外の車両が位置する場合であっても、対象先行車以外の車両との距離を、対象先行車との車間距離と誤って決定することがなくなる。
変形例1では、一致判定部24で一致しないと判定した場合に、距離推算部17で対象先行車までの距離を推算し、推算した対象先行車までの距離を先行車との車間距離と距離決定部18で決定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、距離推算部17が対象先行車までの距離を逐次推算し続けており、一致判定部24で一致しないと判定した場合に、推算した対象先行車までの距離を先行車との車間距離と距離決定部18で決定する構成としてもよい。
また、前述の実施形態では、距離決定部18で決定した対象先行車との車間距離を追従走行制御に用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、距離決定部18で決定した対象先行車との車間距離に応じた対象先行車との接触の危険度を情報提示装置9によってユーザに提示する構成としてもよい。
この場合、車両制御装置10・10aにおいて、対象先行車との車間距離が小さくなるほど対象先行車との接触の危険度を大きく判定し、判定した危険度を情報提示装置9に提示させる構成とすればよい。よって、車両制御装置10・10aが請求項の危険度判定手段及び提示手段に相当する。また、車間距離に加え、対象先行車の相対速度も考慮して危険度を判定する構成としてもよい。
ここで、図13を用いて危険度の提示例を示す。例えば図13に示すように、危険度の大小を示すグラフ(図13のH参照)を表示させる構成とすればよい。具体的には、危険度が大きいほど高さの高い棒グラフを表示させ、危険度が小さいほど高さの低い棒グラフを表示させるなどすればよい。また、危険度が高いほど暖色系の色の棒グラフを表示させ、危険度が小さいほど冷色系の色の棒グラフを表示させるなどしてもよい。
また、対象先行車との車間距離を、レーダ7を利用して決定したか、車車間通信を利用して決定したかを示す表示も行う構成としてもよい。例えば、距離推算部17で推算した距離を自車と対象先行車との車間距離と決定した場合には、車車間通信を利用して決定したことを示すアイコン(図13のI参照)を強調表示させる構成とすればよい。また、物体認識部13で検出していた前方物体までの距離を対象先行車との車間距離と決定した場合には、レーダ7を利用して決定したことを示すアイコン(図13のJ参照)を強調表示させる構成とすればよい。
前述の実施形態では、測距センサとしてレーザレーダを用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、測距センサとしてミリ波レーダや超音波センサやステレオカメラ等を用いる構成としてもよい。
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
1 VSC_ECU、2 舵角センサ、3 Gセンサ、4 ヨーレートセンサ、5 ENG_ECU、6 無線通信装置、7 レーダ、8 操作SW、9 情報提示装置、10・10a 車両制御装置(車両用装置、危険度判定手段、提示手段)、11 自車情報取得部(自車操舵角取得手段、自車速度取得手段、自車位置取得手段)、12 通信制御部、13 物体認識部(センサ利用距離検出手段)、14 先行車決定部(センサ利用距離検出手段、センサ利用相対速度検出手段)、15 追従走行制御部(車両挙動制御手段)、16 カーブ推定部(先行車カーブ内判定手段、自車カーブ内判定手段)、17 距離推算部(通信利用距離推算手段、自車位置取得手段)、18 距離決定部(車間距離決定手段)、19 通信DB、20 レーダ認識DB、21 先行車DB、22 自車DB、23 相対速度推定部(通信利用相対速度算出手段)、24 一致判定部(相対速度一致判定手段)、100 運転支援システム

Claims (11)

  1. 車両に用いられ、
    自車の前方物体までの距離の検出に用いる測距センサからの信号をもとに、前方物体までの距離を検出するセンサ利用距離検出手段を備える車両用装置であって、
    自車にとっての先行車とすべき車車間通信が可能な車両を決定する先行車決定手段と、
    先行車決定手段で決定した先行車から逐次送信される、当該先行車の操舵角及び自車と当該先行車との距離を推算するのに必要な距離推算用情報を含む先行車情報を逐次取得する先行車情報取得手段と、
    先行車情報取得手段で取得した前記先行車の操舵角をもとに、前記先行車がカーブ路内に存在するか否かを判定する先行車カーブ路内判定手段と、
    先行車情報取得手段で取得した距離推算用情報をもとに、自車から前記先行車までの距離を推算する通信利用距離推算手段と、
    先行車カーブ路内判定手段で前記先行車がカーブ路内に存在すると判定した場合には、センサ利用距離検出手段で検出する前方物体までの距離を自車と先行車との車間距離と決定せずに、通信利用距離推算手段で推算する前記先行車までの距離を自車と先行車との車間距離と決定する車間距離決定手段とを備えることを特徴とする車両用装置。
  2. 請求項1において、
    前記先行車情報取得手段は、前記先行車の速度を逐次取得するものであって、
    先行車カーブ路内判定手段は、先行車情報取得手段で取得した前記先行車の操舵角だけでなく、先行車情報取得手段で逐次取得した前記先行車の速度及び操舵角をもとに決定する前記先行車の走行軌跡の曲率もしくは曲率半径ももとにして、前記先行車がカーブ路内に存在するか否かを判定することを特徴とする車両用装置。
  3. 請求項1又は2において、
    自車の操舵角を逐次取得する自車操舵角取得手段と、
    前記自車操舵角取得手段で取得した自車の操舵角をもとに、自車がカーブ路内に存在するか否かを判定する自車カーブ路内判定手段とを備え、
    前記車間距離決定手段は、
    先行車カーブ路内判定手段で前記先行車がカーブ路内に存在しないと判定した場合であって、且つ、自車カーブ路内判定手段で自車がカーブ路内に存在しないと判定した場合には、センサ利用距離検出手段で検出する前方物体までの距離を自車と先行車との車間距離と決定する一方、
    先行車カーブ路内判定手段で前記先行車がカーブ路内に存在しないと判定した場合であっても、自車カーブ路内判定手段で自車がカーブ路内に存在すると判定した場合には、通信利用距離推算手段で推算する前記先行車までの距離を自車と先行車との車間距離と決定することを特徴とする車両用装置。
  4. 請求項3において、
    自車の速度を逐次取得する自車速度取得手段を備え、
    前記先行車情報取得手段は、前記距離推算用情報として前記先行車の速度を逐次取得するものであって、
    前記通信利用距離推算手段は、自車と前記先行車とのいずれもカーブ路内に存在しないときにセンサ利用距離検出手段で検出した前方物体までの距離と、前記自車速度取得手段で逐次取得する自車の速度と、前記先行車情報取得手段で逐次取得する前記先行車の速度とをもとに、自車から前記先行車までの距離を逐次推算することを特徴とする車両用装置。
  5. 請求項1〜3において、
    自車位置を逐次取得する自車位置取得手段を備え、
    前記先行車情報取得手段は、前記距離推算用情報として前記先行車位置を逐次取得するものであって、
    前記通信利用距離推算手段は、自車位置取得手段で取得した自車位置と前記先行車情報取得手段で取得した先行車位置とをもとに、自車から前記先行車までの距離を推算することを特徴とする車両用装置。
  6. 車両に用いられ、
    自車の前方物体までの距離の検出に用いる測距センサからの信号をもとに、前方物体までの距離を検出するセンサ利用距離検出手段を備える車両用装置であって、
    自車にとっての先行車とすべき車車間通信が可能な車両を決定する先行車決定手段と、
    先行車決定手段で決定した先行車から逐次送信される、自車と当該先行車との距離を推算するのに必要な距離推算用情報を取得する先行車情報取得手段と、
    自車の操舵角を逐次取得する自車操舵角取得手段と、
    前記自車操舵角取得手段で取得した自車の操舵角をもとに、自車がカーブ路内に存在するか否かを判定する自車カーブ路内判定手段と、
    先行車情報取得手段で取得した距離推算用情報をもとに、自車から前記先行車までの距離を推算する通信利用距離推算手段と、
    自車カーブ路内判定手段で自車がカーブ路内に存在すると判定した場合には、センサ利用距離検出手段で検出する前方物体までの距離を自車と先行車との車間距離と決定せずに、通信利用距離推算手段で推算する前記先行車までの距離を自車と先行車との車間距離と決定する車間距離決定手段とを備えることを特徴とする車両用装置。
  7. 請求項3又は6において、
    自車の速度を逐次取得する自車速度取得手段を備え、
    自車カーブ路内判定手段は、自車操舵角取得手段で取得した自車の操舵角だけでなく、自車速度取得手段で逐次取得した自車の速度及び自車操舵角取得手段で逐次取得した自車の操舵角をもとに決定する自車の走行軌跡の曲率もしくは曲率半径ももとにして、自車がカーブ路内に存在するか否かを判定することを特徴とする車両用装置。
  8. 車両に用いられ、
    自車の前方物体までの距離の検出、及び自車に対する当該前方物体の相対速度の検出に用いる測距センサからの信号をもとに、前方物体までの距離を検出するセンサ利用距離検出手段と、
    前記測距センサからの信号をもとに、前方物体の相対速度を検出するセンサ利用相対速度検出手段とを備える車両用装置であって、
    自車にとっての先行車とすべき車車間通信が可能な車両を決定する先行車決定手段と、
    先行車決定手段で決定した先行車から逐次送信される、当該先行車の速度及び自車と当該先行車との距離を推算するのに必要な距離推算用情報、もしくは距離推算用情報である当該先行車の速度を含む先行車情報を逐次取得する先行車情報取得手段と、
    自車の速度を逐次取得する自車速度取得手段と、
    自車速度取得手段で取得した自車の速度と先行車情報取得手段で取得した前記先行車の速度とをもとに、前記先行車の相対速度を算出する通信利用相対速度算出手段と、
    センサ利用相対速度検出手段で検出する前方物体の相対速度と、通信利用相対速度算出手段で算出する前記先行車の相対速度とが一致するか否かを判定する相対速度一致判定手段と、
    先行車情報取得手段で取得した距離推算用情報をもとに、自車から前記先行車までの距離を推算する通信利用距離推算手段と、
    相対速度一致判定手段で一致しないと判定した場合には、センサ利用距離検出手段で検出する前方物体までの距離を自車と先行車との車間距離と決定せずに、通信利用距離推算手段で推算する前記先行車までの距離を自車と先行車との車間距離と決定する車間距離決定手段とを備えることを特徴とする車両用装置。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項において、
    前記車間距離決定手段で決定した車間距離が、前記先行車に自車を追従走行させる場合に自車と前記先行車との間に設けるべき目標車間距離となるように自車の加減速度を制御する車両挙動制御手段を備えることを特徴とする車両用装置。
  10. 請求項1〜8のいずれか1項において、
    前記車間距離決定手段で決定した車間距離をもとに、前記先行車との接触の危険度を判定する危険度判定手段と、
    前記危険度判定手段で判定した危険度をユーザに提示する提示手段を備えることを特徴とする車両用装置。
  11. 請求項10において、
    前記センサ利用距離検出手段で検出する前方物体までの距離と、前記通信利用距離推算手段で推算する前記先行車までの距離とのいずれを自車と先行車との車間距離と前記車間距離決定手段で決定したかを示す旨も前記提示手段で提示することを特徴とする車両用装置。
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