JPH1095246A - 車両の速度を制御するための方法及び装置 - Google Patents
車両の速度を制御するための方法及び装置Info
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Abstract
車両を考慮に入れて、被制御車両の速度を制御するため
の方法及び装置を提供する。 【解決手段】 先行車両(15,16,17)を制御車
両として選択するために、今後の走行車線推移(18)
が決定される。被制御車両(14)の意図された及び/
又は開始された車線変更の際に既定の今後の走行車線が
拡大される(19)。
Description
考慮に入れて車両の速度を制御するための方法、及びこ
の方法を実施するための装置に関する。
度制御器」又は「ACC」(適応巡行制御)の名で知ら
れており、例えば、1996年2月26〜29日のデト
ロイトにおけるSAE 96で発表された、ウィンナ
(Winner)、ウィッテ(Witte)外の論文
「適応巡行制御−システム状況及び開発傾向(Adap
tive Cruise Control−Syste
m Aspects andDevelopment
Trends)」,論文番号961010,に記述され
ている。要約すれば、そのような方法及び装置は、付加
的なセンサが先行する車両を検出した場合に対しては離
隔(車間)距離制御が重ねられる在来の走行速度制御を
含んでいる。今日の交通事情にかんがみて、複数の先行
する車両の中から離隔距離制御のための制御目標として
一つの車両を選択するという問題が生じる。
類に応じた方法及びこれに基づいた装置が記述されてお
り、この装置は複数の先行車両を考慮に入れて速度制御
を実現しており、その場合先行車両の車線変更をも考慮
している。この課題を実行するために、個個の先行車両
の相対的位置についての情報を提供する手段が使用され
る。更に、先行車両を所定の角度範囲に調整する手段が
使用される。その場合、種種の周囲状況に依存して三つ
の可能な制御戦略のうちの一つが選択される。同時に、
これに先行車両の一つの制御目標としての選択も結合さ
れている。しかしながら、この明細書においては、被制
御車両が車線変更を実施したときに先行車両が制御目標
として選択されるという問題が考慮されていない。
類に応じた方法が記述されており、この方法は特に被制
御車両の追越しによる車線変更を考慮している。それに
従って、対応する徴候が存在する場合の離隔距離制御は
一定の時間の間完全に中断される。システムにおいて事
前設定された期間の終了後に、離隔距離制御はその後独
立して以前に設定されたパラメータでその動作を再開す
る。厳密に言えば、その場合すなわち車線変更の期間中
は、制御による運転が行われているのではなく、運転者
が車両を運転しているのである。
制御車両が車線を変更するときにその期間中、先行車両
を考慮に入れて車両の速度を制御する方法及びこれに基
づいた装置を提案することである。
課題は、開始された又は意図された車線変更に対する指
標が存在する場合に、離隔(車間)距離制御のために考
慮された前方の領域が拡張されることによって解決され
る。そのために、先行車両を検出して少なくともそれら
の離隔距離、それらの速度及び被制御車両に対するそれ
らの角度を決定する手段が準備されている。更なる手段
が、例えば偏走率、運転角度、横断加速度のような車両
力学的データに基づいて及び車輪回転数に基づいて、又
はそのいずれかに基づいて被制御車両の今後の進路領域
を決定する。理想的な場合に、これは被制御車両がある
車線の更なる延長部分と完全に等しい。この車線の内部
における正常な走行動作においては離隔距離制御に対し
て、被制御車両のこの一定の予測される進路領域にある
車両だけが考慮される。車線変更に対する指標がある場
合には、この予測される進路領域が条線幅、即ち車線幅
まで拡張される。
標として問題になる場合には、被制御車両において最小
の目標加速度を生じさせる先行車両が選択される。その
際場合によっては必要な減速度が負の加速度とみなされ
る。
実施が認識されたとき、あるいは意図された又は開始さ
れた車線変更に対する指標が一定の時間放置されている
ときには、もとどおりに減小される。この一定の時間は
その場合好ましくは2ないし5秒である。
たもや偏走率、運転角度、横断加速度のような走行力学
的量に基づいて、走行方向表示手段及びビデオ画像処理
に基づいて、またはそのいずれかに基づいて識別される
ことができる。
づいて説明される。
が示されていて、これの左側、中央及び右側の車線が1
1,12及び13で表示されている。中央の車線には、
この発明による制御装置(ACC)を備えた車両14が
ある。この被制御車両14の前にはそれぞれの車線に三
つの先行車両(VF1,VF2,VF3)15,16及
び17がある。被制御車両14の前面から始まって開口
角度αを持った二つのV形に延びた線が角度分解用の距
離センサ及び速度センサの監視領域を示している。これ
は、例えば、多重ビーム及び/又は可動式のレーダセン
サ又はレーザセンサであればよい。暗く斜線を施された
面18は被制御車両の今後の走行車線として決定された
領域を示している。この領域は、例えば、被制御車両1
4の前面から事実上の車線の幅に接するまでV形に開い
ていて、理想的には被制御車両14の走行方向において
車線12をぴったりと覆っている。この場合、車線12
にある先行車両16も同様に暗く斜線を施された領域1
8によって覆われる。明るく斜線を施された領域19は
拡張された今後の走行車線を示している。この領域は、
今後の走行車線18を車線の幅だけ拡張し、被制御車両
14の方向において右側の車線13、及びこの車線13
にある先行車両17を覆っている。
が車道10が曲線状に延びている。記入された車両、斜
線領域及び番号付けは図1aに対応している。これを使
って、次に記述される方法が、道路が曲折を示すか否か
に依存していないことが明らかにされる。
続図を示している。ブロック201は車両力学的センサ
を記号化している。これは例えば、個別に又は組合せに
おいて車両の偏走率、それの運転角度、横断加速度及び
/又は車輪回転数を検出するセンサである。ブロック2
02は車両の走行方向指示手段を記号化している。ブロ
ック203はビデオ準拠式の走行車線識別手段を記号化
している。ブロック201及び203のうちの少なくと
も一つのものの信号はブロック204に供給され、そし
てこのブロックはこれに供給された信号から今後の走行
車線の推移を決定する。同時にブロック201ないし2
03のうちの少なくとも一つのものの信号がブロック2
05に供給されるが、このブロックは走行車線変更の予
想(FW)手段を示している。ここでは供給された信号
から、車線変更が間近に迫っていることを示唆する指標
が決定される。ビデオ準拠式の走行車線識別手段203
において、これは、例えば、その都度最も近い識別され
た車道標識に対する側方距離が常に減小していることか
ら導出され得る。代替的に又は補足的に、指標としてま
ず標識の通過又はこれに対する最小距離が評価される。
走行力学的量は、例えば、記録から得られることがで
き、且つやはり車線変更に対して典型的である諸特徴又
は特徴の組合せを含んでいる、記憶された模範と比較さ
れることができる。間近に迫っている車線変更に対する
確実な指標はもちろん走行方向指示手段の活動化であ
る。
標)の検出のためのセンサ手段並びにそれの離隔距離、
速度及び角度位置の測定のためのセンサ手段を記号化し
ている。これは、好ましくは、例えば複数の受信ローブ
により及び/又は一つの受信ローブの電気的若しくは機
械的旋回により角度分解を達成するレーダセンサであ
る。しかしながら、ここでは、例えばレーザシステムの
ような、すべての代替的な分解も考えられる。レーダセ
ンサはその信号をブロック207に供給するが、このブ
ロックは同時にブロック204のデータ又は信号を含ん
でいる。
により検出されたレーダ物標が三つの種類「現在の走行
車線上の物標、左側隣接車線上の物標及び右側隣接車線
上の物標」に分類される。ブロック207及びブロック
205のデータはブロック208に供給され、ブロック
208はこの発明による方法の実現に役立つ。このブロ
ックにおいてはこの方法を実施するための流れ図が示さ
れている。
が行われ、これにおいては走行車線変更(FW)が左の
方へ行われようとしているかどうかが質問される。これ
に対する判断基礎は既述のブロック205が供給する。
左への走行車線変更に対する徴候がない場合には、次の
段階210において、右への走行車線変更に対する指標
があるかどうかが質問される。これもまた事実でなけれ
ば、ブロック213に従って「現在の走行車線上の物
標」だけが考慮される。前述の二つの判断のうちの一つ
がイエスで答えられれば、すなわち走行車線変更に対す
る指標があるならば、ブロック211及び212に従っ
て、「現在の走行車線上及びそれぞれ(左右の)隣接す
る走行車線上の物標」が考慮される。もちろんその場
合、質問209及び210の順序を交換してもよい。
に、一つより多い車両が選択され得る場合には、ブロッ
ク214に従って、被制御車両において「最小の目標加
速度a_sollを生じさせる車両が具体的な制御目標
として選択」される。その際場合によっては必要な減速
度が負の加速度とみなされて評価される。先行車両を制
御目標として選択するために、それに応じてまずそれぞ
れの考慮の対象になる先行車両に対して、この車両と関
係づけられた被制御車両の目標加速度a_sollが決
定される。引き続いて、決定された目標加速度a_so
llが最小である先行車両が制御目標として選択され
る。
ブロック208から制御手段215に供給され、この制
御手段は速度制御及び離隔距離制御をもたらす。
は、これに供給された走行力学的量から常に今後の走行
車線の推移を決定する。この今後の走行車線18として
示された領域は、理想的な場合には、車両14の走行方
向における車線の推移と一致している。しかしながら、
この場合ほんの少しの及び/又は短時間の逸脱が、重畳
した外乱、あいまいさ及び/又は測定誤差によって生じ
ることがある。すべての検出された先行車両のうちで、
今度は離隔(車間)距離制御に対して、今後の走行車線
18の内側にあるものだけが考慮される。しかしなが
ら、大きい方の開口角度αに基づいて今後の走行車線1
8の外側にある車両も又検出される。図1a又は図1b
の場面において、これは、正常の走行運転中、すなわち
走行車線変更に対する徴候がないときには、先行車両1
6だけが離隔(車間)距離制御のために考慮される。
給されたデータに基づいて意図された又は開始された車
線変更が識別されると、考慮される今後の走行車線は識
別された車線変更の方向に1車線幅だけ拡張される。具
体的にはこれは、ブロック204において決定された今
後の走行車線推移が間近に迫っている車線変更の方向に
例えば3.5mだけ拡大されることを意味する。拡大の
大きさはその場合平均され且つ記憶された経験値から明
らかになるか又は例えばビデオ画像処理の走行車線の識
別手段203から獲得され得る。代替的に又は補足的
に、拡大はまたその都度の走行進路、車両速度に依存し
て又は所与の時間関数に依存して動的に適応させられる
ことができる。
び図1bに従って、両方の斜線領域18及び19で走行
しているすべての車が離隔距離制御のために考慮され
る。
より多い車両が選択可能である場合には、ブロック21
4に従って、被制御車両において最小の目標加速度を生
じさせる車両が制御目標として選択される。その場合、
場合によっては必要な減速度が負の加速度とみなされて
評価される。
の選択は、制御目標の変更ができるだけ柔軟に且つ同時
に快適に行われるのを可能にする。そのほかに、選択さ
れた制御目標は原則的にはその都度最も危険なものであ
るので、最も大きい安全性が達成される。この関連にお
いて、この選択の際その時時の先行車両の離隔距離は、
一つの基準ではあり得るが、唯一の基準である必要はな
いことに留意すべきである。被制御車両の目標加速度
は、例えば、次の式に従って計算することができる。 a_soll=c1・v_rel+c2・(d−d_s
oll) ここで、 a_soll: 被制御車両の目標加速度 c1,c2: 重み係数 v_rel: 被制御車両と先行車両との間の相対速
度 d: 被制御車両と先行車両との間の離隔距
離 d_soll: 被制御車両と先行車両との間の設定さ
れた目標離隔距離又は最小離隔距離
度v_relも考慮することによって、比較的遠くで先
行している非常に遅い車両が比較的接近して先行してい
る比較的速い車両の代わりに選択される。これは人間の
運転者によるそのような状況の判断に対応している。
た今後の走行車線18,19が再びもとの幅18に縮小
される。これは新たに行われた照会のブロック209,
210において車線変更に対する指標がもはや存在しな
いことによって実現される。
秒の所与の時間より長く存続しているときには、考慮さ
れた今後の走行車線の拡大が取り消される。すなわち、
主観的経験値に基づいて最初の明滅と半分の車線変更、
すなわち車両が二つの車線の間の境界線上にあること、
との間の典型的な時間は2ないし5秒の値である。それ
に応じて、対応して選定された所定の時間の超過後には
もはや現在の車線から出て行くことはできない。
走行車線の拡大は又、走行力学的量から以前の進路に対
するずれが決定され、そして既述の拡大がその都度この
測定されたずれだけ減小されることによって動的に取り
消されることができる。
が既に早期に制御アルゴリズムのために考慮されること
である。それによって新しい制御目標の引受けの際に比
較的早期の移行が行われる。被制御車両の行動はそれに
よって全体としてより快適に且つより明確に追体験され
得る。そのほかに隣接する車線における車両の早期の考
慮は、場合によっては必要な減速が例えばブレーキ介入
により既に車線変更の終了前に開始されるので、安全性
を高める。
ている。
ロック接続図を示している。
度、角度位置の測定 207 レーダ物標の分類 208 ACCのための物標の選択の流れ図 215 制御手段
Claims (8)
- 【請求項1】 先行車両が制御目標として選択され且つ
この目的のために、先行車両が割り当てられる今後の走
行車線推移が決定されるようになっている、先行車両を
考慮に入れて車両の速度を制御するための方法におい
て、被制御車両の意図された又は開始された車線変更の
際の制御が、被制御車両が変更する走行車線にある先行
車両に対しても既に反応していることによって特徴づけ
られている、車両の速度を制御するための方法。 - 【請求項2】 前記の被制御車両の意図された又は開始
された車線変更の際に、既述の選択のために考慮された
走行車線が車線変更の方向に拡大されることによって特
徴づけられている、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記の制御目標としての先行車両の選択
が、第一に、この先行車両が考慮された走行車線にある
かどうかに従って、第二に、そのときまだ自由に選択さ
れ得る先行車両のうちのどれが被制御車両において最小
の加速度を生じさせるかに従って行われることによって
特徴づけられている、請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記の意図された又は開始された車線変
更の際に考慮された走行車線が車線幅まで拡大されるこ
とによって特徴づけられている、請求項1ないし3のい
ずれか一つに記載の方法。 - 【請求項5】 前記の意図された又は開始された車線変
更が、走行力学的な量に基づいて、走行方向指示手段に
基づいて及びビデオ画像処理に基づいて、またはそのい
ずれかに基づいて識別されることによって特徴づけられ
ている、請求項1ないし4のいずれか一つに記載の方
法。 - 【請求項6】 前記の車線変更の実施が識別されたと
き、又は前記の意図された又は開始された車線変更が設
定可能な所与の時間より長く存続しているときには、考
慮された走行車線の前記の拡大が再び減小されることに
よって特徴づけられている、請求項4又は5に記載の方
法。 - 【請求項7】 前記の制御目標としての先行車両の選択
の際に、少なくとも被制御車両に対するそれの離隔距離
及び相対速度が考慮されることによって特徴づけられて
いる、請求項1ないし6のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項8】 被制御車両の意図された又は開始された
車線変更を識別するための手段と、 今後の走行車線推移を決定するための手段と、 先行車両を検出して一定の今後の走行車線を割り当てる
ための手段と、 考慮された走行車線の内部にある先行車両を制御目標と
して選択するための手段と、 被制御車両の前記の意図された又は開始された車線変更
の際の考慮された走行車線を拡大するための手段と、を
備えたことによって特徴づけられている、請求項1に記
載の方法を実施するための装置。
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