JPH02292700A - 移動車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、移動車たる自軍が、自軍直前方の他の移動車
に追従走行を行なう場合における移動車の走行制御装置
に関する。

（従来の技術） 従来、追従走行を行なう場合の制御方法として、一般に
特開昭６１−６０３１号のように直前方車との車間距離
を制御するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような車間距離のみに基づいた従来
の追従走行制御では、信頼性のある追従走行を行なうこ
とは困難となる。何故なら、実際の道路においては、自
車と直前方車のみが走行している可能性は逆に低く、多
くの他の車に挟まれて走行しているのが普通である。そ
して、最適な追従走行は、直前方車のみならず、この直
前方車以外の他の車両をも考慮して行なわなければ、常
に変化する他の車両の動きに対応し切れない場合も考え
られるからである。

そこで、本発明は上述従来例の欠点を除去するために提
案されたもので、その目的は、直前方車以外の車両の動
きをふまえた的確で信頼性の高い追従走行制御を可能な
らしめる移動車の走行制御装置を提案するところにある
。

（課題を達成するための手段及び作用）上記課題を達成
するための本発明の構成は、第１図に示すように、自車
２の直前方車１を認識する直前車認識手段５と、この直
前車認識手段の認識結果に基づいて走行制御する走行制
御手段７と、直前方車以外の他車（３．４）を認識する
他車認識手段６と、走行制御手段７により制御される走
行を、他車認識手段６の認識結果に基づいて補正する補
正手段８とを備えたことを特徴とする。

（実施例） 以下添付図面を参照して、本発明を乗用車の走行制御に
適用した実施例を説明する。

第２図はこの実施例の追従走行システムのブロック図で
ある。図中、２０ａはカメラであり外界の画像を取り込
む。また、２０ｂは測距センサであり、自軍から対象（
例えば直前方車）までの距離を測定する。カメラ２０ａ
及び測距センサ２０ｂは車両の上部に取付けられている
。カメラ２０ａ及びセンサ２０ｂは共に、そこで３６０
度回転することができるので、全範囲に亙った画像及び
その範囲にある対象物までの距離を測定することができ
る。２１は画像処理部であり、内部に取り込んだ画像を
記憶するための不図示のフレームメモリ及び二値化回路
等を含む。２２は、フレームメモリに取り込まれた画像
から所定の処理を行なって外界を認識するための認識部
であり、この外界認識のためには知識ベース２８を用い
る。

２３は加減速制御部であり、２４は操舵制御部である。

これら制御部２３．２４は、認識部２２による認識結果
に基づいて後述の制御手順により、スロットルアクチュ
エータ２６．ステアリングアクチュエータ２７及びブレ
ーキアクチュエータ２５を制御して追従走行制御を行な
う。

この実施例の追従走行の特徴は、 ■：原則的には、直前方車を目標とした追従走行を行な
う。

■：危険度という概念を導入して、これを定量化する。

■：この定量化された危険度が低い方向を検出した上で
、この検出された方向に自軍が移動するように、■の直
前方車を目標とした追従走行に対して補正を加える。

■：但し、この■の補正には、直前車を目標とした追従
走行が支障を来たさない範囲で一定の制限を課す。

■の直前車を目標とした追従走行制御を決定するパラメ
ータであるところのステアリング角度θ．スロットル開
度ａについて、第３図を参照して説明する。このθ及び
αは、前方車３０の位置Ｐ１及び車速ｖｂと、自車３１
の位置Ｐ２及び車速■．とに基づいて決定される．即ち
、θ及びαはＰ　ｂ　＊　Ｐ　ｌ　＋　　ａ　＋　Ｖ　
ｂの関数である。

■ 本実施例では、最適の追従走行を行なうために■及び■
に記したように、直前車以外の他車も走行制御の考慮に
入れる。この考慮は、その他車が自車に及ぼす危険の度
合により定量化される。この危険度の定量化について、
第４図乃至７図を用いて説明する。ここで、他車ｉによ
る自車（第４図乃至７図では、自軍をハッチングを付し
て示す）への危険度をｄｌとする。但し、この危険度ｄ
１はその他車ｉが存在する車線を考慮しないものである
。車線を考慮しない場合は、第４図乃至第６図に示され
、車線を考慮した場合は第７図に示される。また、車線
を考慮した危険度をａ．で表わし、その他車ｉが存在す
る車線をｊＩとすると、 ａｔ　　＝ｄ＋　　ＸＷｊ＋　　　　　　　　　　　＋
＊＋＊　　（１）となり、ここで、ＷＪ，は重み係数で
ある。

第４図は、自車と他車との間の距離の違いによる危険度
の相違を説明する。第４図において、ケースＡにおける
相対距離βえとケースＢにおける相対距離Ｉ２ＩＳとで
は、ｆ２ＡくＩ２Ｂであり、従って、ケースＡとケース
Ｂとでは、他車ｉに′よる危険度ｄ，は、 ？　Ａｌ＞　ｄ　ａｔ　　　　　　　　　　　・・・・
　（２）となる。他車ｉとの距離が短いほど危険である
からである。

第５図は、自軍と他車との間の相対速度差の大小が危険
度に与える影響について説明する。ケースＣにおける速
度差Ｖｃは、ケースＤにおける速度差■。よりも大きい
。このときの危険度ｄ＋を比較すると、 ｄ　ｃ＋＞　ｄ　ｏｒ　　　　　　　　　　　・・・・
（３）である。速度差が大きいほど、その他車ｉはより
短時間に自軍に接近するからである。

第６図は、自車と同一車線上の他車ｉについて、これら
が一定車間距離及び相対速度差を保っているケース（ケ
ースＥ）と、その他車ｉが加減速運転を行なっている場
合（ケースＦ）、または、その他車ｉが蛇行運転を行な
っている場合（ケースＧ）との比較を行なったものであ
る。このような場合は、 ｄ■＜　ｄ　ＰＩ．　ｄ　ａｔ　　　　　　　　・・・
・（４）となる。加減速運転や蛇行運転等の不規則な運
転は相対的に危険度が高いからである。

第７図は、他車ｉが自軍とは同じ車線にある場合（ケー
スＨ）と、異なる車線にある場合（ケースエ）との比較
である。車間距離が等しい場合い１＝４，）と仮定する
と、その他の条件が等しいならば、 ａＨ＋＝ａｚ である。しかし、車線が近い他車ほど危険度は高いので
、他車ｉの走行する車線の重み係数を夫々Ｗ　Ｈ　ｒ　
Ｗ　Ｉ　とすると、 Ｗ．＞Ｗ． であるので、 ａｎｔ＞ａｚ　　　　　　　　　　　＋＋．＋　（５）
である。

第８図は、実施例に係る制御手順を説明するフローチャ
ートである。先ず、ステップＳ２ではカメラ２０ｄから
画像を取り込む。ステップＳ４では、認識を行ない、前
方車の位置並びに相対速度差、そして、他車ｉの位置並
びに、自軍と他車ｉとの距離β及びその相対速度差■、
そして他車ｉの存在する車線を認識する。ステップＳ６
では、前方車の位置並びに相対速度差に基づいてステア
リング角度θ及びスロットル開度αを演算する．ステッ
プＳ８では、他車ｉの危険度ｄ１を演算し、ステップＳ
ＩＯでは、その他車ｉの走行する車線の重み係数Ｗを計
算し、ステップＳ１２では最終の危険度ａ１を、 ａ　＋　＝　ｄ　＋　Ｘ　Ｗ　Ｉ　　　　　　　　・・
・・（６）を計算する。

第９図は片側３車線の道路上で、ハッチングで示された
自軍が前方車に追従走行する場合を示している。この道
路上には、他車として、ｉ＋１２＋　　’３　＋　　１
４が走行し、他車１１＋　　１３１４は自軍と異なる車
線を走行し、他車１２のみが自軍と同じ車線を走行する
。また、他車１１は蛇行運転をしており、他車１２は比
較的落ち着いた運転をしており、他車ｉ３は自車よりも
前方にいるとする。第９図において、破線で示した円は
、ステップＳｌｌで計算した他車ｉの危険度ａｌについ
て、その夫々の他車ｉの周りで等しいポテンシャル位置
をプロットしたものである。即ち、この円は等ポテンシ
ャル範囲を示すものであり、その半径の大きいものほど
、その他車の危険度は大きいことになる。第９図の例で
は、円範囲５０が一番大きな領域を有する。

第８図のステップＳ１４において、各他車ｉについて低
ポテンシャル位置を探索し、次いでステップＳ１６で、
ステアリング角度θ，スロットル開度αに対する夫々の
補正係数Ｃ８及びＣ丁を演算する。第ｌＯ図は、θに対
する夫々の補正係数Ｃについての演算手法の一例を説明
する。同図において、自車の周りに４つの他車（ｉ＋〜
ｉ４）が存在する場合に、夫々の危険度をａ　ｌ＋　ａ
　２　１ａ３１ａ４とする。また、自車の進行方向と夫
々の他車の方向との反時計周り方向に図った角度差を△
θ１〜△θ４とすると、補正係数ＣＩ１は、また補正係
数ＣＴは、 ＣＴ＝ ・・・・・・　（８） で計算される。

こうして、ステップＳ１６で、補正係数Ｃ３及びＣＴが
演算された。

ステップＳ１８，Ｓ２０は補正後の追従走行が、車線若
しくは路肩を超えることになるか（ステップＳ１８）、
直前車を見失うことにならないか（ステップＳ２０）を
判断するものである。車線若しくは路肩を超えたり、直
前車を見失うことは追従走行が危険に陥るものであるか
ら、このような補正は行なわないように、補正係数ｋｓ
，ｋｒを決定する。ステップＳ１６で計算した補正を、
θ及びαに施す。

θ＝θ（　１　＋　ｋ　ｓ・Ｃ．） α＝α（１＋ｋＴ−ＣＴ） 以上説明した実施例の追従走行制御によれば、■；原則
的には、直前方車を目標とした追従走行が行なわれる。

■：危険度ｄ　Ｉ　＋　ａ　Ｉという概念を導入して、
これを定量化することができた。この危険度は、他車と
の相対位置、相対距離、相対速度差、車線、そして更に
、その他車の運転状態等が総合的に勘案される． ■：そして、この定量化された危険度ｄ．，ａ．が低い
方向を検出し、この検出された方向に自軍が移動するよ
うに、直前方車を目標とした追従走行制御のパラメータ
θ及びαに対して補正Ｃｓ及びＣｒが加えられた。

■：さらに、この補正を行なうことが、例えば、車線を
超えたり、前方車を見失うようなことにならないように
、一定の制限が課せられている。

尚、上記実施例では、制御対象として、ステアリング角
度及びスロットル開度を選択していたが、その他にブレ
ーキを制御対象に加えてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の移動車の走行制御部によれ
ば、直前方車のみならず、周囲の他車の存在及び走行状
態が自車の走行に及ぼす影響を考慮に入れて追従走行制
御を行なうので、信頼性の高い追従走行制御が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図、 第２図は本発明を適用した実施例システムの構成をブロ
ック的に示す図、 第３図は直前方車と自軍との関係に基づいて追従走行制
御を行なう原理を説明する図、第４乃至第７図は夫々、
危険度の定量化を説明する図、 第８図は実施例の制御手順を示したフローチャート、 第９図は複数の他車に囲まれた場合に、一番危険度ポテ
ンシャルの低い方向へ走行を補正する様子を説明する図
、 第１０図はステアリング角度を補正するための原理を説
明する図である． 図中、 １・・・前方車、２・・・自軍、３．４・・・他車、５
・・・直前車認識手段、６・・・他車認識手段、７・・
・走行制御手段、８・・・補正手段、２０ａ・・・カメ
ラ、２０ｂ・・・測距センサ、２１・・・画像処理部、
２２・・・認識部、２３・・・加減速制御部、２４・・
・操舵制御部、２５・・・ブレーキ、２６・・・スロッ
トル、２７・・・ステアリング、２８・・・知識ベース
、３０・・・直前車、３１・・・自車、ｉ・・・他車で
ある。 第４ 図 第５図 第６図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直前方車を認識する直前車認識手段と、この直前
   車認識手段の認識結果に基づいて走行制御する走行制御
   手段と、 直前方車以外の他車を認識する他車認識手段と、 前記走行制御手段により制御される走行を、この他車認
   識手段の認識結果に基づいて補正する補正手段とを備え
   た移動車の走行制御装置。