JP6187769B2

JP6187769B2 - 追従走行制御装置

Info

Publication number: JP6187769B2
Application number: JP2014091566A
Authority: JP
Inventors: 洋仁安松; 哲也立畑
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2017-08-30
Anticipated expiration: 2034-04-25
Also published as: JP2015209112A

Description

本発明は、追従走行制御装置に係わり、特に、自車両を先行車両に追従走行させ、先行車両が停止した場合に自車両を停止させる追従走行制御装置に関する。

従来から、自車両と先行車両との車間距離を調整して自車両が前方を走行する先行車両に追従するように自車両の速度制御を行う追従走行制御装置が知られている。例えば、特許文献１には、レーダセンサにより車両前方にレーザ光や電波を照射して、車両前方の対象物までの距離を検出し、先行車両との車間距離を制御する車間距離制御装置が記載されている。

この特許文献１の車間距離制御装置は、先行車両の停車に応じて自車両を停止させた場合、レーダセンサによる光や電波の照射を停止する。そして、レーダセンサによる光や電波の照射の停止中に、運転者により照射再開スイッチのオン操作が行われた場合には、レーダセンサによる照射が再開される。

特開２００６−２１５８７号公報

しかしながら、上述した特許文献１の車間距離制御装置では、自車両の停止に伴ってレーダセンサによる光や電波の照射が停止した後、このレーダセンサによる照射を再開するには、運転者が照射再開スイッチのオン操作を行わなければならず、運転者の操作負担が増大する。従って、自車両を自動的に先行車両に追従させることにより運転者の操作負担を軽減する追従走行制御の有用性が損なわれてしまう。
一方、自車両の停止に応じてレーダセンサによる光や電波の照射を停止させることなく、レーダセンサを常時作動させる場合には、運転者の操作負担の増大は回避できるものの、自車両の停止時にレーダセンサの照射を停止させる場合と比較してレーダセンサによる電力消費が増大するので、燃費の悪化を招いてしまう。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、運転者の操作負担を増大させず、且つ、レーダセンサの使用による燃費の悪化を抑制することができる、追従走行制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の追従走行制御装置は、自車両を先行車両に追従走行させ、先行車両が停止した場合に自車両を停止させる追従走行制御装置であって、先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、車間距離検出手段により検出された車間距離に基づき、自車両を先行車両に追従走行させる追従走行手段と、追従走行手段により追従走行が行われているか否かに関わらず、自車両の前方障害物との間の距離を検出する前方障害物距離検出手段であって、車間距離検出手段よりも小さい消費電力により作動する前方障害物距離検出手段と、自車両の車速が所定速度以下である場合、車間距離検出手段の作動を停止する車間距離検出停止手段と、車間距離検出手段の作動停止中において、前方障害物距離検出手段により検出された先行車両との車間距離に基づいて、車間距離検出手段を再度作動させる車間距離検出作動手段と、走行中に自車両のエンジンを停止する条件が成立した場合に、自車両のエンジンを停止するエンジン停止手段とを有し、車間距離検出停止手段は、少なくともエンジン停止手段によるエンジンの停止中、車間距離検出手段の作動を停止することを特徴とする。
このように構成された本発明においては、車間距離検出停止手段は、自車両の車速が所定速度以下である場合、車間距離検出手段の作動を停止させ、車間距離検出作動手段は、車間距離検出手段の作動停止中において、前方障害物距離検出手段により検出された先行車両との車間距離に基づいて、車間距離検出手段を再度作動させるので、運転者による操作に依存することなく車間距離検出手段を再度作動させることができ、これにより、運転者の操作負担の増大を防止できる。また、車間距離検出手段の作動停止中は、この車間距離検出手段よりも小さい消費電力により作動する前方障害物距離検出手段により先行車両との車間距離を検出するので、レーダセンサ等の車間距離検出手段の使用による燃費の悪化を抑制することができる。

また、本発明の追従走行制御装置は、自車両を先行車両に追従走行させ、先行車両が停止した場合に自車両を停止させる追従走行制御装置であって、先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、車間距離検出手段により検出された車間距離に基づき、自車両を先行車両に追従走行させる追従走行手段と、追従走行手段により追従走行が行われているか否かに関わらず、自車両の前方障害物との間の距離を検出する前方障害物距離検出手段であって、車間距離検出手段よりも小さい消費電力により作動する前方障害物距離検出手段と、自車両の車速が所定速度以下である場合、車間距離検出手段の作動を停止する車間距離検出停止手段と、車間距離検出手段の作動停止中において、前方障害物距離検出手段により検出された先行車両との車間距離に基づいて、車間距離検出手段を再度作動させる車間距離検出作動手段と、自車両の車速が所定速度以下である場合に自車両のエンジンを停止するエンジン停止手段とを有し、車間距離検出停止手段は、エンジン停止手段によりエンジンが停止された場合に、車間距離検出手段の作動を停止する。
このように構成された本発明においては、車間距離検出停止手段は、エンジン停止手段によりエンジンが停止された場合に、車間距離検出手段の作動を停止するので、エンジンからバッテリへ充電が行われないエンジン停止中における消費電力を低減することができ、これにより、アイドリングストップの持続可能時間の減少を抑制し、燃費の悪化を抑制することができる。

また、本発明において、好ましくは、車間距離検出作動手段は、車間距離検出手段の作動停止中において前方障害物距離検出手段により検出された先行車両との車間距離が増大している場合に、車間距離検出手段を作動させる。
このように構成された本発明においては、車間距離検出作動手段は、車間距離検出手段の作動停止中において前方障害物距離検出手段により検出された先行車両との車間距離が増大している場合に、車間距離検出手段を作動させるので、自車両を先行車両に追従走行させる必要性が生じた場合に確実に車間距離検出手段を再度作動させることができ、これにより、運転者の操作負担の増大を防止できる。

また、本発明において、好ましくは、追従走行制御装置は、さらに、渋滞情報を取得する渋滞情報取得手段を有し、車間距離検出作動手段は、渋滞情報取得手段により取得された渋滞情報に基づき、自車両が走行中の道路において渋滞が発生していることを検出した場合、先行車両との車間距離が増大している場合においても車間距離検出手段の作動停止を継続し、追従走行手段は、前方障害物距離検出手段により検出された先行車両との車間距離に基づき、自車両を先行車両に追従走行させる。
このように構成された本発明においては、車間距離検出作動手段は、自車両が走行中の道路において渋滞が発生している場合、先行車両との車間距離が増大している場合においても車間距離検出手段の作動停止を継続し、追従走行制御部は、前方障害物距離検出手段により検出された先行車両との車間距離に基づき、自車両を先行車両に追従走行させるので、エンジンの回転数が上昇せずバッテリへの充電が十分に行われない渋滞中における消費電力を低減することができ、これにより、渋滞中に頻繁に発生するアイドリングストップの持続可能時間の減少を抑制し、燃費の悪化を抑制することができる。

本発明による追従走行制御装置によれば、運転者の操作負担を増大させず、且つ、レーダセンサの使用による燃費の悪化を抑制することができる。

本発明の実施形態による追従走行制御装置を搭載した車両に搭載された各種センサの検知範囲を示す概念図である。本発明の実施形態による追従走行制御装置を示すブロック図である。本発明の実施形態による追従走行制御装置が行う処理のフローチャートである。エンジンの運転状態と、ミリ波レーダ、近赤外線レーザレーダ及びカメラの作動状態との関係を時間軸に沿って示したタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による追従走行制御装置を説明する。
まず、図１及び図２により、本発明の実施形態による追従走行制御装置を搭載した車両について説明する。図１は、本発明の実施形態による追従走行制御装置を搭載した車両に搭載された各種センサの検知範囲を示す概念図であり、図２は、本発明の実施形態による追従走行制御装置を示すブロック図である。

まず、本発明の実施形態による追従走行制御装置は、車両のイグニッションがオンにされた直後の初期状態では追従走行制御を行なわず、ドライバにより追従走行制御を作動させるため操作が行われた場合に、追従走行制御を行う。この追従走行制御装置は、自車両と先行車両との車間距離を調整して自車両が前方を走行する先行車両に追従するように自車両の速度制御を行い、先行車両が停止した場合、自車両を停止させる。

また、本実施形態の車両は、衝突被害軽減制御及び誤発進抑制制御を含むプリクラッシュセーフティ（ＰＣＳ）制御を行う。衝突被害軽減制御は、自車両と前方障害物との衝突が回避できないと判断された場合に、ブレーキを作動させることで衝突による被害を軽減するための制御である。また、誤発進抑制制御は、自車両が停車中に前方障害物が存在する場合において、アクセルペダルが一定以上踏み込まれた場合に、エンジンの出力を抑制して車両の急発進を防止するための制御である。これらの衝突被害軽減制御及び誤発進抑制制御は、車両のイグニッションがオンにされた場合に起動され、ドライバによりこれらの制御を停止するための操作が行われない限り、制御が継続される。

本実施形態による追従走行制御装置を搭載した車両は、車両の前方を走行する先行車両との車間距離を検出するミリ波レーダを備えている。このミリ波レーダは、主に追従走行制御や衝突被害軽減制御が行われているときに作動するものであり、図１に示すように、車両前方の所定の角度範囲Ａへ向けて電波を発し、送信波と受信波との時間差や受信波の強度などから、先行車両との車間距離や相対速度を検出する。このミリ波レーダは、例えば車両の前方１００ｍ程度の距離を走行する先行車両まで検出可能である。

また、車両は、車両の前方に存在する前方障害物との間の距離を検出する近赤外線レーザレーダと、車両の前方の画像を取得するカメラとを備えている。
近赤外線レーザレーダは、主に衝突被害軽減制御や誤発進抑制制御が行われているときに作動するものであり、図１に示すように、車両の前方へ向けて、上述したミリ波レーダの検知範囲よりも広い角度範囲Ｂを走査するように近赤外レーザ光を発し、発光と受光との時間差や受光強度などから、先行車両や歩行者等を含む前方障害物との間の距離や相対速度を検出する。この近赤外線レーザレーダは、例えば車両の前方３０ｍ程度の前方障害物まで検出可能である。
カメラは、主に車線逸脱警報などに使用されるものであり、図１に示すように、車両の前方において上述したミリ波レーダの検知範囲よりも広い角度範囲Ｃの画像を撮影する。このカメラによって撮影された画像に基づき、先行車両や歩行者等を含む前方障害物との間の距離が推定される。
これらの近赤外線レーザレーダやカメラは、ミリ波レーダよりも小さい消費電力により作動するものであり、追従走行制御が行われているか否かに関わらず車両のイグニッションがオンにされている間は常時作動している。

次に、図２に示すように、符号１は、本実施形態による追従走行制御装置を示し、この追従走行制御装置１は、上述したミリ波レーダ２、近赤外線レーザレーダ４及びカメラ６を有すると共に、車両の速度を検出する車速センサ８、及び、渋滞情報を取得する渋滞情報取得部１０を有している。また、追従走行制御装置１は、ミリ波レーダ２、近赤外線レーザレーダ４、カメラ６、車速センサ８、及び渋滞情報取得部１０から入力された情報に基づき、車両のエンジン１２、ブレーキ１４、ステアリング１６の制御を行うＥＣＵ１８を有している。

ＥＣＵ１８は、ミリ波レーダ２により検出された車間距離に基づき、自車両を先行車両に追従走行させる追従走行制御部２０と、近赤外線レーザレーダ４により検出された前方障害物との間の距離や、カメラ６により撮影された車両前方の画像に基づき、衝突被害軽減制御や誤発進抑制制御などのプリクラッシュセーフティ（ＰＣＳ）制御を行うＰＣＳ制御部２２とを備えている。また、ＥＣＵ１８は、車両の車速が所定速度以下である場合（例えば２ｋｍ／ｈ以下である場合）に自車両のエンジン１２を停止する、いわゆるアイドリングストップを行う。
このＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。

次に、図３及び図４により、追従走行制御装置１が行う処理について説明する。
図３は、本発明の実施形態による追従走行制御装置１が行う処理のフローチャートであり、図４は、エンジン１２の運転状態と、ミリ波レーダ２、近赤外線レーザレーダ４及びカメラ６の作動状態との関係を時間軸に沿って示したタイミングチャートである。

図３の処理は、車両のイグニッションがオンにされ、ＥＣＵ１８に電源が投入された場合に起動され、繰り返し実行される。図３に示すように、処理が開始されると、ステップＳ１において、ＥＣＵ１８は、車速センサ８によって検出された車速と、渋滞情報取得部１０によって取得された渋滞情報とを取得する。また、ＥＣＵ１８は、ミリ波レーダ２、近赤外線レーザレーダ４及びカメラ６のうち作動中のものから出力された情報を取得する。即ち、ＥＣＵ１８は、車両のイグニッションがオンの間は常時作動している近赤外線レーザレーダ４及びカメラ６から出力された情報を取得すると共に、ミリ波レーダ２が作動中の場合には、このミリ波レーダ２から出力された情報も取得する。

次に、ステップＳ２において、ＥＣＵ１８は、追従走行制御部２０により追従走行制御が行われているか否かを判定する。例えば、ＥＣＵ１８は、ドライバのスイッチ操作により追従走行制御の作動状態がオンに設定されている場合、追従走行制御が行われていると判定し、ドライバのスイッチ操作により追従走行制御の作動状態がオフに設定されている場合、追従走行制御が行われていないと判定する。その結果、追従走行制御が行われていない場合、ＥＣＵ１８は追従走行処理を終了する。

一方、追従走行制御が行われている場合、ステップＳ３に進み、ＥＣＵ１８は自車両の車速が所定速度Ｖ_S（例えば２ｋｍ／ｈ）以下か否かを判定する。その結果、車速が所定速度Ｖ_S以下である場合、ステップＳ４に進み、ＥＣＵ１８はエンジン１２を停止させる（アイドリングストップ）。

次に、ステップＳ５において、ＥＣＵ１８は、ミリ波レーダ２の作動を停止させ、さらに、ステップＳ６において、ステップＳ１で近赤外線レーザレーダ４から取得した情報及び／又はカメラ６から取得された情報に基づき、先行車両との車間距離を特定する。
つまり、図４に示すように、ステップＳ４においてアイドリングストップが開始された場合、ＥＣＵ１８は、ミリ波レーダ２の作動を停止させ、このミリ波レーダ２の代わりに、近赤外線レーザレーダ４から取得した情報及び／又はカメラ６から取得された情報を使用して、先行車両との車間距離を特定する。

次いで、ステップＳ７に進み、ＥＣＵ１８は、ステップＳ６において特定された先行車両との車間距離が増大しているか否かを判定する。その結果、先行車両との車間距離が増大していない場合（例えば、自車両及び先行車両が停止している場合）、ステップＳ６に戻る。

一方、先行車両との車間距離が増大している場合（例えば、停止していた先行車両が前進を開始した場合）、ステップＳ８に進み、ＥＣＵ１８は、エンジン１２を再始動させる。

次に、ステップＳ９において、ＥＣＵ１８は、ステップＳ１において渋滞情報取得部１０から取得した渋滞情報に基づき、自車両が走行中の道路において渋滞が発生しているか否かを判定する。その結果、自車両が走行中の道路において渋滞が発生していない場合、ステップＳ１０に進み、ＥＣＵ１８は、エンジン１２の再始動から所定時間後（例えば５ｍｓｅｃ後）にミリ波レーダ２を作動させる。

つまり、図４に示すように、ステップＳ８においてアイドリングストップが終了した場合、ＥＣＵ１８は、所定時間後にミリ波レーダ２を再度作動させると共に、近赤外線レーザレーダ４から取得した情報及び／又はカメラ６から取得された情報の使用を停止する。これにより、追従走行制御部２０は、ミリ波レーダ２により検出された車間距離に基づき、自車両を先行車両に追従走行させる。ステップＳ１０の後、ＥＣＵ１８は処理を終了する。

一方、ステップＳ９において、自車両が走行中の道路において渋滞が発生している場合、ＥＣＵ１８は、所定時間後にミリ波レーダ２を作動させることなく処理を終了する。即ち、ＥＣＵ１８は、自車両が走行中の道路において渋滞が発生している場合、先行車両との車間距離が増大している場合においてもミリ波レーダ２の作動停止を継続する。この場合、追従走行制御部２０は、近赤外線レーザレーダ４から取得した情報及び／又はカメラ６から取得された情報に基づいて特定された先行車両との車間距離に基づき、自車両を先行車両に追従走行させる。

また、ステップＳ３において車速が所定速度Ｖ_S以下ではない場合（所定速度Ｖ_Sより大きい場合）、ステップＳ１１に進み、ＥＣＵ１８は、ミリ波レーダ２の作動が停止中か否かを判定する。その結果、ミリ波レーダ２の作動が停止中である場合、ステップＳ９に進み、ＥＣＵ１８は、ステップＳ１において渋滞情報取得部１０から取得した渋滞情報に基づき、自車両が走行中の道路において渋滞が発生しているか否かを判定する。
一方、ステップＳ１１においてミリ波レーダ２の作動が停止中ではない場合（ミリ波レーダ２が作動している場合）、ＥＣＵ１８は処理を終了する。

次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した実施形態においては、図３のステップＳ１０において、ＥＣＵ１８は、エンジン１２の再始動から所定時間後にミリ波レーダ２を作動させると説明したが、エンジン１２の再始動と同時にミリ波レーダ２を作動させるようにしてもよい。

次に、上述した本発明の実施形態及び本発明の実施形態の変形例による追従走行制御装置１の効果を説明する。

まず、追従走行制御装置１のＥＣＵ１８は、自車両の車速が所定速度以下である場合、ミリ波レーダ２の作動を停止させ、ミリ波レーダ２の作動停止中において、近赤外線レーザレーダ４及び／又はカメラ６により検出された先行車両との車間距離に基づいて、ミリ波レーダ２を再度作動させるので、運転者による操作に依存することなくミリ波レーダ２を再度作動させることができ、これにより、運転者の操作負担の増大を防止できる。また、ミリ波レーダ２の作動停止中は、このミリ波レーダ２よりも小さい消費電力により作動する近赤外線レーザレーダ４及び／又はカメラ６により先行車両との車間距離を検出するので、ミリ波レーダ２の使用による燃費の悪化を抑制することができる。

特に、ＥＣＵ１８は、アイドリングストップによりエンジン１２が停止された場合に、ミリ波レーダ２の作動を停止するので、エンジン１２からバッテリへ充電が行われないエンジン１２停止中における消費電力を低減することができ、これにより、アイドリングストップの持続可能時間の減少を抑制し、燃費の悪化を抑制することができる。

また、ＥＣＵ１８は、ミリ波レーダ２の作動停止中において近赤外線レーザレーダ４及び／又はカメラ６により検出された先行車両との車間距離が増大している場合に、ミリ波レーダ２を作動させるので、自車両を先行車両に追従走行させる必要性が生じた場合に確実にミリ波レーダ２を再度作動させることができ、これにより、運転者の操作負担の増大を防止できる。

また、ＥＣＵ１８は、自車両が走行中の道路において渋滞が発生している場合、先行車両との車間距離が増大している場合においてもミリ波レーダ２の作動停止を継続し、追従走行制御部２０は、近赤外線レーザレーダ４から取得した情報及び／又はカメラ６から取得された情報に基づいて特定された先行車両との車間距離に基づき、自車両を先行車両に追従走行させるので、エンジン１２の回転数が上昇せずバッテリへの充電が十分に行われない渋滞中における消費電力を低減することができ、これにより、渋滞中に頻繁に発生するアイドリングストップの持続可能時間の減少を抑制し、燃費の悪化を抑制することができる。

１追従走行制御装置
２ミリ波レーダ
４近赤外線レーザレーダ
６カメラ
８車速センサ
１０渋滞情報取得部
１２エンジン
１４ブレーキ
１６ステアリング
１８ＥＣＵ
２０追従走行制御部
２２ＰＣＳ制御部

Claims

自車両を先行車両に追従走行させ、先行車両が停止した場合に自車両を停止させる追従走行制御装置であって、
先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
上記車間距離検出手段により検出された車間距離に基づき、自車両を先行車両に追従走行させる追従走行手段と、
上記追従走行手段により追従走行が行われているか否かに関わらず、自車両の前方障害物との間の距離を検出する前方障害物距離検出手段であって、上記車間距離検出手段よりも小さい消費電力により作動する上記前方障害物距離検出手段と、
自車両の車速が所定速度以下である場合、上記車間距離検出手段の作動を停止する車間距離検出停止手段と、
上記車間距離検出手段の作動停止中において、上記前方障害物距離検出手段により検出された先行車両との車間距離に基づいて、上記車間距離検出手段を再度作動させる車間距離検出作動手段と、
走行中に自車両のエンジンを停止する条件が成立した場合に、自車両のエンジンを停止するエンジン停止手段とを有し、
上記車間距離検出停止手段は、少なくとも上記エンジン停止手段による上記エンジンの停止中、上記車間距離検出手段の作動を停止することを特徴とする追従走行制御装置。
自車両を先行車両に追従走行させ、先行車両が停止した場合に自車両を停止させる追従走行制御装置であって、
先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
上記車間距離検出手段により検出された車間距離に基づき、自車両を先行車両に追従走行させる追従走行手段と、
上記追従走行手段により追従走行が行われているか否かに関わらず、自車両の前方障害物との間の距離を検出する前方障害物距離検出手段であって、上記車間距離検出手段よりも小さい消費電力により作動する上記前方障害物距離検出手段と、
自車両の車速が所定速度以下である場合、上記車間距離検出手段の作動を停止する車間距離検出停止手段と、
上記車間距離検出手段の作動停止中において、上記前方障害物距離検出手段により検出された先行車両との車間距離に基づいて、上記車間距離検出手段を再度作動させる車間距離検出作動手段と、
自車両の車速が所定速度以下である場合に自車両のエンジンを停止するエンジン停止手段とを有し、
上記車間距離検出停止手段は、上記エンジン停止手段により上記エンジンが停止された場合に、上記車間距離検出手段の作動を停止することを特徴とする追従走行制御装置。
上記車間距離検出作動手段は、上記車間距離検出手段の作動停止中において上記前方障害物距離検出手段により検出された先行車両との車間距離が増大している場合に、上記車間距離検出手段を作動させる請求項１又は２に記載の追従走行制御装置。
さらに、渋滞情報を取得する渋滞情報取得手段を有し、
上記車間距離検出作動手段は、上記渋滞情報取得手段により取得された渋滞情報に基づき、自車両が走行中の道路において渋滞が発生していることを検出した場合、先行車両との車間距離が増大している場合においても上記車間距離検出手段の作動停止を継続し、
上記追従走行手段は、上記前方障害物距離検出手段により検出された先行車両との車間距離に基づき、自車両を先行車両に追従走行させる請求項３に記載の追従走行制御装置。