KR101651843B1 - 선행 차량 선택 장치 - Google Patents

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진 구루미사와
도요히토 노자와
다츠야 나미키리
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가부시키가이샤 덴소
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Abstract

선행 차량 선택 장치에서는, 전방의 각 객체에 대하여, 상대 위치, 상대 속도 및 측방향 폭을 나타내는 폭 정보가 판정된다. 자기 차량의 주행 방향에 대한 전방의 객체의 측방향 위치는 전방의 객체의 폭 정보를 이용하여 정정된다. 측방향 위치가 정정되었던 전방의 객체의 상대 위치에 기초하여, 전방의 각 객체에 대하여 자기 차량 차선 확률이 계산된다. 계산된 자기 차량 차선 확률에 기초하여 전방의 객체로부터 선행 차량이 선택된다. 측방향 위치의 오차 또는 폭 정보의 오차와 상관 관계를 가지는 상관 파라메타의 값에 기초하여, 측방향 위치의 오차 또는 폭 정보의 오차가 커짐에 따라 측방향 위치의 정정량이 감소된다.

Description

선행 차량 선택 장치{PRECEDING VEHICLE SELECTION APPARATUS}
본 발명은 자기 차량의 전방에서 주행중인 차량(선행 차량)을 선택하는 기술에 관한 것이다.
차량을 운전하는 운전자의 조작 부담을 감소시키는 기술로서, 차량간 제어 장치가 알려져 있다. 차량간 제어 장치는 자기 차량의 전방에서 주행하는 차량(선행 차량)을 검출한다. 차량간 제어 장치는 자기 차량과 선행 차량간에 특정 거리를 유지하도록 차량 속도 등을 제어하여, 자기 차량이 선행 차량을 자동적으로 추적할 수 있게 한다.
이러한 유형의 장치에서는, 레이더 등이 자기 차량의 전방에 존재하는 객체를 검출하는데 이용된다. 자기 차량이 추적해야 하는 선행 차량은 검출 객체들 중에서 선택된다. 그러한 선택시에, 이전 사이클의 검출 결과와 현재 사이클의 검출 결과가 동일 차량에 기초한지에 관한 판정 정확성을 개선하는 기술이 있다(예를 들어, JP-B-4904983 참조). 그 기술은 동일 목표물에 기초한 위치 정보의 조각들로서 클러스터링된 다수의 위치 정보 조각들 중에서 목표물의 또 다른 특정 위치(예를 들어, 중심)를 나타내는 위치 정보(이하에서는, "특정 위치 정보"라고 함)가 아닌, 자기 차량에 가장 가까운 목표물의 단부 위치를 나타내는 위치 정보(이하에서는, "단부 위치 정보"라고 함)를 이용한다.
목표물의 위치 정보에 기초하여 차량의 전방에 존재하는 목표물이 선행 차량인지의 여부에 관한 판정이 이루어질 경우, 그 판정이 좀더 빠르게 이루어질 수 있도록 단부 위치 정보의 이용이 고려될 수 있다. 다시 말해, 단부 위치 정보에 의해 표시된 단부 위치는 특정 위치 정보에 의해 표시된 특정 위치보다 자기 차량에 더 가깝다. 그러므로, 객체가 자기 차량 차선에 존재하는지의 여부의 판정이 빠르게 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이, 동일 목표물에 대해 클러스터링되었던 위치 정보들의 개별 조각들이 단부 위치 정보로서 이용된다. 그러나, 레이더에 의해 검출된 목표물의 폭 정보(위치 정보의 클러스터링된 조각들이 존재하는 영역의 측방향 폭)와 특정 위치 정보로부터 단부 위치 정보가 예측될 수 있다.
그러나, 레이더 등에 의해 검출된 목표물의 특정 위치 정보(특히, 차량 폭 방향으로의 위치를 나타내는 측방향 위치)는 특정 위치(예를 들어, 차량의 중심)를 정확히 나타내지 못한다. 특정 위치 정보는 가변한다. 또한, 거리가 증가할수록 자기 차량이 주행하는 예측 경로에 있어서의 오차가 증가한다. 경로의 곡률의 반경이 감소할수록(급격한 곡선으로 된다) 폭 정보의 오차가 증가한다. 그러므로, 특정 위치 정보 및 폭 정보로부터 예측된 단부 위치 정보가 선행 차량을 선택하고 소거하는데 이용되면, 잘못된 선택이 쉽게 발생한다는 문제점이 있다.
폭 정보를 이용하여 정정되었던 목표물의 위치 정보를 이용하는 선행 차량의 선택 동안에 잘못된 선택이 억제되는 기술을 제공함이 바람직하다.
예시적인 실시 예는, 객체 검출 수단, 측방향 위치 정정 수단, 자기 차량 차선 확률 계산 수단, 선행 차량 선택 수단 및 정정량 조정 수단을 포함하는 본 발명의 선행 차량 선택 장치를 제공한다.
객체 검출 수단은 자기 차량의 전방에 존재하는 객체인 전방의 객체를 검출하고, 각각의 전방의 객체에 대해, (ⅰ) 자기 차량에 대한 상대적 위치 및 상대적 속도와, (ⅱ) 전방의 객체의 측방향 폭을 나타내는 폭 정보를 판정한다.
측방향 정정 수단은 전방의 객체의 폭 정보를 이용하여, 자기 차량의 주행 방향에 대한 전방의 객체의 측방향 위치를 정정한다.
자기 차량 차선 확률 계산 수단은, 측방향 위치 정정 수단에 의해 측방향 위치가 정정되었던 전방의 객체의 상대적 위치에 기초하여, 전방의 객체의 각각에 대해 자기 차량 차선 확률을 계산한다. 자기 차량 차선 확률은 전방의 객체가 자기 차량과 동일 차선에 존재할 확률이다.
선행 차량 선택 수단은 자기 차량 차선 확률 계산 수단에 의해 계산된 자기 차량 차선 확률에 기초하여, 전방의 객체로부터 선행 차량을 선택한다.
정정량 조정 수단은, 폭 정보의 오차 또는 측방향 위치의 오차와 상관 관계를 가진 상관 파라메타의 값에 기초하여, 폭 정보의 오차 또는 측방향 위치의 오차가 커짐에 따라, 측방향 위치의 정정량을 감소시킨다.
상술한 바와 같이 구성된 예시적인 실시 예의 선행 차량 선택 장치에서는, 폭 정보를 이용하여 정정되었던 측방향 위치를 이용하여 자기 차량 차선 확률이 계산되고, 선행 차량이 선택된다. 다시 말해, 전방의 객체의 차량-폭-방향 종단의 예측 위치가 이용된다. 그러므로, 자기 차량 차선에 진입하거나 그 차선을 이탈하는 차량이 조기 단계에 판정될 수 있다. 그 결과, 선행 차량의 선택이 보다 빨리 이루어질 수 있다.
또한, 측방향 위치의 정정량은 폭 정보의 오차 및 측방향 위치의 오차와 상관 관계를 가진 상관 파라메타에 기초하여 조정된다. 그러므로, 근거리에서의 조기 판정을 보장하면서, 측방향 위치의 오차가 증가하는 경향이 있는 원거리에서 및 작은 곡률 반경을 가진 도로상에서의 잘못된 판정이 억제될 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 선행 차량 선택 장치에 추가하여 여러 실시 예에 의해 실현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 선행 차량 선택 장치가 구성 요소인 시스템, 또는 컴퓨터가 선행 차량 선택 장치를 구성하는 각 수단으로서 기능하도록 하는 프로그램에 의해 실현될 수 있다.
첨부 도면에 있어서,
도 1은 실시 예에 따른 선행 차량 선택 장치에 적용할 수 있는 차량간 제어기를 포함하는 차량간 제어 시스템의 전체 구성의 블럭도,
도 2는 도 1에 도시된 차량간 제어기에 의해 실행되는 선행 차량 선택 프로세스의 흐름도,
도 3은 추정 R 정정 계수 테이블의 콘텐츠를 도시한 그래프,
도 4는 거리 정정 계수 테이블의 콘텐츠를 도시한 그래프,
도 5는 폭 정보에 의해 측방향 위치가 정정된 경우의 작용의 예시적인 도면,
도 6은 정정 계수에 기초한 정정량의 조정의 예시를 설명한 도면,
도 7은 레이더 센서에 의해 검출된 반사 위치와, 목표물에 관하여 판정된 특정 위치, 폭 정보 등과의 관계를 설명한 도면,
도 8은 도 1에 도시된 차량간 제어기의 기능 구성을 도시한 블럭도이다.
본 발명이 적용되는 실시 예는 도면을 참조하여 이하에서 설명될 것이다.
차량간 제어 시스템(1)은 자동차에 탑재된다. 차량간 제어 시스템(1)은 자기 차량의 전방에서 주행하는 차량(선행 차량)까지의 차량간 거리를 적당한 거리로 유지시키도록 차량 속도를 제어한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량간 제어 시스템(1)은 주로 실시 예에 따른 선행 차량 선택 장치로서 작용하는 차량간 제어기(4)에 의해 구성된다. 차량간 제어 시스템(1)은 센서 그룹(2), 스위치 그룹(3) 및 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit: ECU) 그룹(5)을 포함한다. 센서 그룹(2)은 차량 주변의 상황과 차량의 동작 및 상태를 검출하는데 이용되는 여러 센서들로 구성된다. 스위치 그룹(3)은 차량간 제어기(4)에 명령을 입력하는데 이용되는 여러 스위치들로 구성된다. ECU 그룹(5)은 차량간 제어기(4)로부터의 명령에 기초하여 여러 제어 동작을 실행한다.
센서 그룹(2)은 적어도, 레이더 센서(21), 요율 센서(22), 휠 속도 센서(23) 및 조향 센서(24)를 포함한다.
레이더 센서(21)는 사전 결정된 각도 범위를 스캔하도록 자기 차량 전방의 영역을 향해 레이저 광을 출력한다. 레이더 센서(21)는 레이저 광의 반사광을 검출한다. 레이더 센서(21)는 레이저 광이 객체에 도달하여 그로부터 복귀하는데 요구되는 시간량에 기초하여 레이저 광을 반사하였던 객체까지의 거리를 판정한다. 또한, 레이더 센서(21)는, 반사광이 검출되면 레이저 광이 조사된 방향에 기초하여 객체가 존재하는 방향을 판정한다. 레이더 센서(21)는 레이저 광을 이용하는 것에 국한되지 않는다. 레이더 센서(21)는 밀리미터파 대역 또는 마이크로 밀리미터파 대역 무선파, 초음파 등을 이용한다. 또한, 카메라 등이 이용될 수 있다.
휠 속도 센서(23)는 좌측 전면 휠, 우측 전면 휠, 좌측 후면 휠 및 우측 후면 휠의 각각에 부착된다. 각각의 휠 속도 센서(23)는 휠 샤프트의 회전에 의거하여 매 사전 결정된 각도에서 형성된 에지(펄스 에지)를 가진 펄스 신호를 출력한다. 다시 말해, 휠 속도 센서(23)는 휠 샤프트의 회전 속도에 기초하여 펄스 간격을 가진 펄스 신호를 출력한다.
조향 센서(24)는 조향 휠의 상대 조향 각도(조향 각도의 변경량) 또는 조향 휠의 절대 조향 각도(차량이 전방으로 직진시에 조향 위치에 대한 실제 조향 각도)에 기초한 신호를 출력한다.
스위치 그룹(3)은 적어도 제어 허용 스위치(31)와 제어 모드 선택 스위치(32)를 포함한다.
제어 허용 스위치(31)는 ACC(Adaptive Cruise Control)의 실행이 허용되는지를 입력하는데 이용된다. ACC는, 선행 차량이 존재하지 않을 때 차량이 사전 결정된 속도로 주행할 수 있게 하는 알려진 제어 동작이다. ACC는 선행 차량이 존재할 때 사전 결정된 차량간 거리가 유지되는 추적 순항을 실행한다.
제어 모드 선택 스위치(32)는 ACC 제어 모드를 선택하는데 이용된다.
ECU 그룹(5)은 적어도 엔진 ECU(51), 브레이크 ECU(52) 및 메터 ECU(53)를 포함한다.
엔진 ECU(51)는, 엔진 시동/정지, 연료 주입량, 점화 타이밍 등을 제어한다. 엔진 ECU(51)는 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등을 포함한다. 특히, 엔진 ECU(51)는 가속 페달의 강하량을 검출하는 센서로부터의 검출값에 기초하여 스로틀 ACT를 제어한다. 스로틀 ACT는 공기 흡기관에 제공된 스로틀을 개폐하는 액튜에이터이다. 또한, 엔진 ECU(51)는 차량간 제어기(4)로부터의 명령에 기초하여 내연 기관의 구동력을 증감시키도록 스로틀 ACT를 제어한다.
브레이크 ECU(52)는 자기 차량의 제동을 제어한다. 브레이크 ECU(52)는 CPU, ROM, RAM 등을 포함한다. 특히, 브레이크 ECU(52)는 브레이크 페달의 강하량을 검출하는 센서로부터의 검출값에 기초하여 브레이크 ACT를 제어한다. 브레이크 ACT는 유압 브레이크 회로에 제공된 증압 조정 밸브와 감압 조정 밸브를 개폐하는 액튜에이터이다. 또한, 브레이크 ECU(52)는 차량간 제어기(4)로부터의 명령에 기초하여 자기 차량의 제동력을 증감시키도록 브레이크 ACT를 제어한다.
메터 ECU(53)는 차량간 제어기(4)를 포함하는 차량의 각 유닛으로부터의 명령에 기초하여, 차량에 제공된 메터 디스플레이의 디스플레이 제어를 실행한다. 메터 ECU(53)는 CPU, ROM, RAM 등을 포함한다. 특히, 메터 ECU(53)는 메터 디스플레이에 차량 속도, 엔진 회전 속도, 차량간 제어기(4)에 의해 실행되는 제어의 실행 상태 및 제어 모드를 디스플레이한다.
차량간 제어기(4)는 주로 CPU, ROM, RAM 등을 포함하는 알려진 마이크로컴퓨터에 의해 구성된다. 또한, 차량간 제어기(4)는 검출 회로, A/D(Analog/Digital) 변환 회로, 입력/출력(I/O) 인터페이스, 통신 회로 등을 포함한다. 검출 회로 및 A/D 변환 회로는 센서 그룹(2)으로부터 출력된 신호를 검출하고 그 신호를 디지털 값으로 변환한다. I/O 인터페이스는 스위치 그룹(3)으로부터 입력을 수신한다. 통신 회로는 ECU 그룹(5)과 통신한다. 이들 하드웨어 구성은 일반적이다. 그러므로 그의 상세한 설명은 생략하겠다.
차량간 제어기(4)에 있어서, CPU는 메모리(예를 들어, ROM)에 미리 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행하여, 이하에서 상세하게 설명할, 사전 결정된 선행 차량 판정 프로세스를 수행한다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 차량간 제어기(4)는 객체 검출 유닛(41)(객체 검출 수단에 대응함), 측방향 위치 정정 유닛(42)(측방향 위치 정정 수단에 대응함), 자기 차량 차선 확률 계산 유닛(43)(자기 차량 차선 확률 계산 수단에 대응함), 선행 차량 선택 유닛(44)(선행 차량 선택 수단에 대응함) 및 정정량 조정 유닛(45)(정정량 조정 수단에 대응함)을 포함하는 선행 차량 선택 장치로서 작동할 수 있다.
제어 허용 스위치(31)에 의해 ACC가 허용되면, 차량간 제어기(4)는 선행 차량 판정 프로세스를 주기적으로(예를 들어, 매 100ms) 실행한다. 추가적으로, 차량간 제어기(4)는 선행 차량 판정 프로세스의 판정 결과를 이용하여 제어 모드 선택 스위치(32)에 의해 선택된 차량간 제어 프로세스를 실행한다.
프로세스들 중, 차량간 제어 프로세스에 있어서, 차량간 제어기(4)는 통상적으로 엔진 ECU(51)에 대한 가속기 동작량을 증감시키도록 하는 명령을 출력함에 의해 차량 속도를 제어한다. 가속기 동작량을 이용하여 제어가 지원될 수 없으면, 차량간 제어기(4)는 브레이크 ECU(52)에 브레이크 명령을 출력하여 차량 속도를 제한한다. 또한, 차량간 제어기(4)는, 사전 결정된 조건이 충족되면, 경보를 발생하는 명령 및 ACC 관련 각종 디스플레이 정보를 메터 ECU(53)에 출력한다.
여기에서, 차량간 제어기(4)에 의해 실행되는 선행 차량 판정 프로세스의 세부 사항을 도 2에 도시된 흐름도를 참조하여 설명하겠다. 실시 예에 있어서, 차량간 제어기(4)의 CPU가 도 2에 도시된 선행 차량 판정 프로세스를 실시할 수 있게 하는 프로그램은 차량간 제어기(4)의 메모리(예를 들어 ROM)에 미리 저장된다.
선행 차량 판정 프로세스가 시작되면, 첫번째, 단계 S110에서, 차량간 제어기(4)가 레이더 센서(21)에 의해 검출된 거리 및 각도 측정 데이터를 탑재한다. 거리 및 각도 측정 데이터는 레이저 광의 반사 위치를 나타낸다.
후속 단계 S120에서, 차량간 제어기(4)는 탑재된 거리 및 각도 측정 데이터를 데이터에 의해 표현된 극 좌표 시스템에서 직교 좌표 시스템으로 변환한다. 변환된 데이터에 기초하여, 차량간 제어기(4)는 자기 차량의 전방에 존재하는 객체를 인식하기 위한 객체 인식 프로세스를 실행한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 객체 인식 프로세스에 있어서, 차량간 제어기(4)는 동일 객체(목표물)에 기초하여 거리 및 각도 측정 데이터를 하나 이상의 반사 포인트 클러스터(cluster)들로 클러스터링한다. 각 클러스터 마다, 차량간 제어기(4)는 객체의 특정 위치(여기에서는, 최대 반사 세기 위치)의 좌표, 폭 정보 WL 및 WR, 자기 차량에 대한 상대 속도 등을 판정한다. 폭 정보 WL 및 WR은 차량 폭 방향으로의 클러스터의 크기를 나타낸다.
폭 정보 중, WL은 특정 위치에서부터 클러스터의 좌측 종단 위치까지의 폭(좌측 폭)을 나타낸다. WR은 특정 위치로부터 클러스터의 우측 종단 위치까지의 폭(우측 폭)을 나타낸다. 이 특정 위치는 최대 반사 세기 위치에 국한되지 않는다. 특정 위치는 클러스터에 속하는 반사 포인트들의 중심 또는 무게 중심일 수 있다. 이하에서는, 여기에서 인식된 객체(전방의 객체에 대응함)를 "목표물"이라 할 것이다. 차량간 제어기(4)는 단계 S120에서의 프로세싱 동작을 실행하며, 도 8에서 객체 위치 검출 유닛(41)으로서 작용할 수 있다.
후속 단계 S130에서, 요율 센서(22)에 의해 검출된 요율 γ과, 휠 속도 센서(23)로부터의 검출 결과에 기초하여 계산된 자기 차량 속도 V에 기초하여, 이하의 수학식 (1)에 기초하여 추정 R이 계산된다. 추정 R은 자기 차량 주행 곡선의 곡선 반경(곡률의 역수)이다.
Figure 112014096011589-pat00001
(1)
이하에 설명할 단계 S140 내지 S190에서는, 단계 S120에서 인식된 모든 목표물에 대해 동일 프로세스가 실행된다(객체 인식 프로세스).
후속 단계 S140에서, 차량간 제어기(4)는, 목표물의 특정 위치 좌표를 자기 차량이 주행중인 주행 도로가 직선 도로라는 전제하의 위치 좌표로 변환한다. 차량간 제어기(4)는 단계 S130에서 계산된 추정 R을 이용하여 그 변환을 실행한다.
이때, 프로세스를 단순화하기 위해, 차량 폭 방향은 X 축이다. 차량 폭 방향에 수직한 차량의 주행 방향은 Y 축이다. X 축 방향에 있어서의 위치 좌표(이하에서는 "측방향 위치"라고 함)만이 변환될 수도 있다. 또한, X 축의 좌표는 좌측에 대해서는 음의 값으로 표현되고 우측에 대해서는 양의 값으로 표현되며, 원점은 직선 도로로의 변환 이후의 자기 차량의 정면이 되는 위치이다.
후속 단계 S150에서, 차량간 제어기(4)는 미리 설정된 추정 R 정정 계수 테이블을 이용하여, 단계 S130에서 계산된 추정 R로부터 정정 계수 α(제 1 정정 계수에 대응함)를 판정한다. 정정 계수 α는 0 내지 1의 값이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 추정 R 정정 계수 테이블은, 추정 R이 짧은 임계치 Ra 미만인 경우에 정정 계수 α이 사전 결정된 하한값이 되도록 설정된다. 정정 계수 α는, 추정 R이 긴 임계치 Rb 초과인 경우에 사전 결정된 상한값이다. 추정 R이 짧은 임계치 Ra 이상이고 긴 임계치 Rb 이하인 경우, 정정 계수 α은 추정 R이 증가함에 따라 하한값에서 상한값으로 증가하도록 설정된다.
후속 단계 S160에서, 차량간 제어기(4)는 단계 S120에서의 계산 결과로부터 획득된 목표물까지의 거리(Y축 방향으로의 위치 좌표로 대체될 수도 있음)로부터 정정 계수 β(제 2 정정 계수에 대응함)를 판정한다. 정정 계수 β는 0 내지 1의 값이다. 정정 계수 β는 미리 설정된 거리 정정 계수 테이블을 이용하여 계산된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 목표물까지의 거리가 근거리 임계치 La 미만일 경우에, 정정 계수 β가 사전 결정된 상한값이 되도록 거리 정정 계수 테이블이 설정된다. 목표물까지의 거리가 원거리 임계치 Lb를 초과하면, 정정 계수 β는 사전 결정된 하한값으로 된다. 목표물까지의 거리가 근거리 임계치 La 이상이고 원거리 임계치 Lb 이하이면, 목표물까지의 거리가 증가할수록 정정 계수 β는 상한값에서 하한값으로 감소하도록 설정된다.
여기에서, 정정 계수 β는 목표물까지의 거리에 기초하여 설정된다. 그러나, 정정 계수 β는 자기 차량에서 목표물까지의 차량간 시간에 기초하여 설정될 수도 있다. 차량간 시간은 자기 차량과 목표물간의 거리를 자기 차량 속도로 제산함에 의해 판정될 수 있다. 이 경우, 정정 계수 테이블은 도 4에 도시된 정정 테이블과 유사한 경향을 가진다. 차량간 제어기(4)는 단계 S150 및 S160에서의 프로세싱 동작을 실행하며, 도 8에서 정정량 조정 유닛(45)으로 작용할 수 있다.
후속 단계 S170에서, 차량간 제어기(4)는, 단계 S150 및 S160에서 판정된 정정 계수 α 및 β와, 단계 S120에서 판정된 폭 정보 WL 및 WR에 기초하여, 단계 S140에서 검출되었던 변환 이후의 특정 위치 좌표의 측방향 위치 X를 정정한다. 차량간 제어기(4)는, 자기 차량의 정면의 좌측상에 존재하는 목표물에 대해 이하의 수학식 (2)를 이용한다. 차량간 제어기(4)는, 자기 차량의 정면의 우측상에 존재하는 목표물에 대해 이하의 수학식 (3)을 이용한다. 정정된 측방향 위치는 Xr로 표현된다.
Figure 112014096011589-pat00002
(2)
Figure 112014096011589-pat00003
(3)
결과적으로, 자기 차량의 전방에서 및 좌측으로 주행하는 목표물이 차량 차선을 자기 차량 차선으로 변경하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 정정 전의 측방향 위치 X보다 가까운 위치에서 정정된 측방향 위치 Xr(여기에서는, 좌측 종단 위치)이 검출된다. 차량간 제어기(4)는 단계 S170에서의 프로세싱 동작을 실행하며, 도 8에서 측방향 위치 정정 유닛(42)으로서 작용할 수 있다.
단계 S140에서 변환되었으며, 그의 측방향 위치가 단계 S170에서 정정되었던 목표물의 특정 위치 좌표를, 이하에서는, "확률 계산 위치 좌표"라 할 것이다.
후속 단계 S180에서, 차량간 제어기(4)는 확률 계산 위치 좌표에 기초하여 자기 차량 차선 확률 순시치를 계산한다. 자기 차량 차선 확률 순시치는 미리 설정된 자기 차량 차선 확률 맵을 이용하여 계산된다.
자기 차량 차선 확률은 목표물이 자기 차량과 동일 차선으로 주행중인 차량일 가능성을 나타내는 파라메타이다. 자기 차량 차선 확률 순시치는 현재 프로세싱 사이클에서의 검출 데이터에 기초하여 계산된 자기 차량 차선 확률의 순시치이다. 자기 차량 차선 확률 맵은, 확률 계산 위치 좌표가 자기 차량 정면 근처의 근거리에 있을 때 확률이 가장 높게 되는 경향이 있는 알려진 맵이다. 또한, 그 확률은, 확률 계산 위치 좌표가 자기 차량의 정면으로부터 측방향으로 멀어지도록 시프트됨에 따라 감소하는 경향을 가진다.
자기 차량 차선 확률 맵의 특정 예시 및 그의 이용은 JP-B-3427815 등에 상세하게 설명되어 있다. 목표물이 자기 차량 차선에 있는지를 확률의 견지에서 나타내는 이유는, 요율로부터 판정된 곡률의 곡선 반경(추정 R)과 곡률의 실제 곡선 반경간에 오차가 존재하기 때문이다.
후속 단계 S190에서, 차량간 제어기(4)는 자기 차량 차선 확률을 계산한다. 단계 S180에서 판정된 자기 차량 차선 확률 순시치에 대한 필터 계산을 실행하는 차량간 제어기(4)에 의해 자기 차량 차선 확률이 계산된다. 자기 차량 차선 확률은 선행 차량의 판정을 위해 이용된다. 필터 계산은 단지 소위 저역 통과 필터로서 작용하도록 요구된다. 예를 들어, 이전 사이클에서 판정된 자기 차량 차선 확률과 자기 차량 차선 확률 순시치의 가중 평균이 실행될 수 있다. 차량간 제어기(4)는 단계 S180 및 S190에서의 프로세싱 동작을 실행하며, 도 8에서 자기 차량 차선 확률 계산 유닛(43)으로서 작용할 수 있다.
후속 단계 S200에서, 차량간 제어기(4)는 단계 S190에서 계산된 자기 차량 차선 확률에 기초하여 선행 차량을 판정한다. 차량간 제어기(4)는 프로세스를 종료한다. 특히, 예를 들어, 차량간 제어기(4)는, 자기 차량 차선 확률이 임계치(예를 들어, 50%) 이상인 목표물들 중에서, 자기 차량까지 가장 짧은 거리를 가진 목표물을, 선행 차량으로서 판정한다. 차량간 제어기(4)는 단계 S200에서의 프로세싱 동작을 실행하고, 도 8에서 선행 차량 선택 유닛(44)으로서 작용할 수 있다.
그 다음, 차량간 제어기(4)는 선행 차량 판정 프로세스에 의해 선행 차량인 것으로 판정된 목표물까지의 거리와 그 목표물의 상대 속도에 기초하여 차량간 제어 프로세스를 실행한다. 차량간 제어기(4)는 ECU 그룹(5)에 다양한 명령을 출력한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 주행 도로의 추정 R이 큰 상태(거의 직선 도로)에서 목표물(전방에서 주행중인 차량)이 인접 차량 차선에서 자기 차량 차선으로 차량 차선을 변경하려고 할 경우, 목표물이 근거리에 있으면, 계수 α와 β 둘 모두가 큰 값으로 설정된다. 그러므로, 측방향 위치의 정정량은 크다(폭 정보 WL 및 WR은 제한없이 정정에 이용됨). 목표물이 원거리에 있으면, 계수 α는 큰 값으로 설정되고, 계수 β는 작은 값으로 설정된다. 그러므로, 정정량은 실질적으로 중간값이다.
또한, 주행 도로의 추정 R이 작은 상태(급격한 곡선)에서 목표물이 인접 차량 차선에서 자기 차량 차선으로 변경하려고 할 경우, 목표물이 근거리에 있으면, 계수 α는 작은 값으로 설정되고, 계수 β는 큰 값으로 설정된다. 그러므로, 정정량은 실질적으로 중간값이다. 계수 α 및 β는, 목표물이 원거리에 있을 때 작은 값으로 설정된다. 그러므로, 정정량은 작다(실질적으로 0).
상술한 바와 같이, 차량간 제어 시스템(1)에서는, 자기 차량 차선 확률의 계산 및 선행 차량의 선택이 폭 정보 WL 및 WR을 이용하여 정정되었던 측방향 위치 Xr, 즉 다시 말해, 검출된 목표물의 차량-폭-방향 종단의 예측 위치(도 5 참조)를 이용하여 실행된다. 그러므로, 자기 차량 차선에 진입하거나 그로부터 이탈하는 차량이 조기 단계에 판정될 수 있다. 그 결과, 선행 차량의 선택이 조기에 이루어질 수 있다.
또한, 측방향 위치의 정정량은, 오차가 증가할 가능성이 있는 상황에서 정정량이 감소되도록, 조정된다. 이러한 방식으로 조정을 하기 위해, 주행 도로의 추정 R 및 목표물 까지의 거리 L에 기초하여 정정 계수 α 및 β가 설정된다. 거리 L은 측방향 위치 X에 있어서의 오차와 상관된다. 추정 R은 폭 정보 WL 및 WR에 있어서의 오차와 상관된다. 그러므로, 목표물까지의 거리가 멀거나 주행 도로의 추정 R이 작은 상태에서의 잘못된 판정이 억제될 수 있으며, 근거리에서 조기 판정이 보장된다.
(다른 실시 예)
상기에서는 본 발명의 실시 예가 설명되었다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시 예에 국한되지 않는다. 여러 실시 예가 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.
(1) 상술한 실시 예에 따르면, 추정 R은 요율 센서에 의해 검출된 요율로부터 계산된다. 그러나, 추정 R은 조향 센서에 의해 검출된 조향각으로부터 계산될 수도 있다.
(2) 상술한 실시 예에 따르면, 본 발명이 차량간 제어 시스템에 적용되는 예시가 제공된다. 그러나, 이것은 거기에 국한되는 것이 아니다. 본 발명은, 그 시스템이 선행 차량과 자기 차량간의 상대적 상태 또는 선행 차량의 상태에 기초하여 여러 유형의 제어를 실행하고 선행 차량을 설정한다면, 어느 시스템에라도 적용될 수 있다.
(3) 본 발명의 구성 요소들은 개념적인 것으로, 본 실시 예에 따른 것들에 제한되지 않는다. 예를 들어, 단일 구성 요소에 의해 제공된 기능들은 다수의 구성 요소들간에 분산될 수 있다. 대안적으로, 다수의 구성 요소들의 기능은 단일 구성 요소로 집적화될 수 있다. 또한, 상술한 실시 예에 따른 구성들의 적어도 일부는 유사한 기능을 가진 알려진 구성으로 대체될 수 있다. 또한, 상술한 실시 예에 따른 구성들의 적어도 일부는, 예를 들어, 상술한 실시 예에 따른 다른 구성에 추가되거나, 그 구성으로 대체될 수 있다.
1: 차량간 제어 시스템, 2: 센서 그룹, 3: 스위치 그룹, 4: 차량간 제어기, 5: 전자 제어 유닛 그룹, 21: 레이더 센서, 22: 요율 센서, 23: 휠 속도 센서, 24: 조향 센서, 31: 제어 허용 스위치, 32: 제어 모드 선택 스위치, 51: 엔진 ECU, 52: 브레이크 ECU, 53: 메터 ECU

Claims (12)

  1. 선행 차량 선택 장치로서,
    자기 차량의 전방에 있는 객체를 검출하고, 전방의 각 객체에 대하여, (ⅰ) 자기 차량에 대한 상대 위치 및 상대 속도와, (ⅱ) 전방의 객체의 측방향 폭을 나타내는 폭 정보를 판정하는 객체 검출 수단;
    전방의 객체의 상대 위치를 정정하여 주행 방향에 수직인 차량-폭-방향에 있는 전방의 객체의 차량-폭-방향 종단의 예측 위치를 나타내도록, 전방의 객체의 폭 정보를 이용하여, 자기 차량의 주행 방향에 대한 전방의 객체의 측방향 위치를 정정하는 측방향 위치 정정 수단;
    측방향 위치가 측방향 위치 정정 수단에 의해 정정되었던 전방의 객체의 상대적 위치에 기초하여 전방의 각 객체에 대하여 자기 차량 차선 확률 - 자기 차량 차선 확률은 전방의 객체가 자기 차량과 동일 차선에 존재할 확률임 - 을 계산하는 자기 차량 차선 확률 계산 수단;
    자기 차량 차선 확률 계산 수단에 의해 계산된 자기 차량 차선 확률에 기초하여 전방의 객체로부터 선행 차량을 선택하는 선행 차량 선택 수단;
    측방향 위치에 있어서의 오차 또는 폭 정보에 있어서의 오차와 상관 관계를 가진 상관 파라메타의 값에 기초하여, 측방향 위치에 있어서의 오차 또는 폭 정보에 있어서의 오차가 커짐에 따라 측방향 위치의 정정량을 감소시키는 정정량 조정 수단을
    포함하는 선행 차량 선택 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정정량 조정 수단은, (ⅰ) 자기 차량이 주행중인 주행 도로의 곡선 반경, (ⅱ) 자기 차량과 전방의 객체간의 거리 및 (ⅲ) 자기 차량에서 전방의 객체까지의 차량간 시간중 적어도 하나를 상관 파라메타로서 이용하는
    선행 차량 선택 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    측방향 위치 정정 수단은, 측방향 위치에 정정값을 추가하거나 측방향 위치로부터 정정값을 차감함에 의해 측방향 위치를 정정하되, 정정값은 0 내지 1의 값으로 설정된 정정 계수와 폭 정보를 승산함에 의해 획득되는 값인,
    선행 차량 선택 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    측방향 위치 정정 수단은, 측방향 위치에 정정값을 추가하거나 측방향 위치로부터 정정값을 차감함에 의해 측방향 위치를 정정하되, 정정값은 0 내지 1의 값으로 설정된 정정 계수와 폭 정보를 승산함에 의해 획득되는 값인,
    선행 차량 선택 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    정정 계수는 제 1 정정 계수와 제 2 정정 계수를 포함하되, 제 1 정정 계수는 주행 도로의 곡선 반경으로부터 판정되며, 제 2 정정 계수는 (ⅰ) 자기 차량과 전방의 객체간의 거리, 또는 (ⅱ) 자기 차량에서부터 전방의 객체의 현재 위치까지의 차량간 시간으로부터 판정되는
    선행 차량 선택 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    전방의 객체가 자기 차량의 정면의 좌측에 존재하면, 정정된 측방향 위치는
    Figure 112014096011589-pat00004
    에 의해 판정되거나 - X는 전방의 객체의 측방향 위치이고, α는 제 1 정정 계수이고, β는 제 2 정정 계수이고, WR은 전방의 객체의 특정 위치에서부터 전방의 객체의 우측 종단 위치까지의 폭을 나타내는 폭 정보이고, Xr은 측방향 위치 X의 정정된 측방향 위치임 - ,
    전방의 객체가 자기 차량의 정면의 우측에 존재하면, 정정된 측방향 위치는
    Figure 112014096011589-pat00005
    에 의해 판정되는 - X는 전방의 객체의 측방향 위치이고, α는 제 1 정정 계수이고, β는 제 2 정정 계수이고, WL은 전방의 객체의 특정 위치에서부터 전방의 객체의 좌측 종단 위치까지의 폭을 나타내는 폭 정보이고, Xr은 측방향 위치 X의 정정된 측방향 위치임 -
    선행 차량 선택 장치.
  7. 선행 차량 선택 방법으로서,
    선행 차량 선택 장치에 의해, 자기 차량의 전방에 존재하는 전방의 객체를 검출하고, 전방의 각 객체에 대하여, (ⅰ) 자기 차량에 대한 상대 위치 및 상대 속도와, (ⅱ) 전방의 객체의 측방향 폭을 나타내는 폭 정보를 판정하는 단계;
    선행 차량 선택 장치에 의해, 전방의 객체의 상대 위치를 정정하여 주행 방향에 수직인 차량-폭-방향에 있는 전방의 객체의 차량-폭-방향 종단의 예측 위치를 나타내도록, 전방의 객체의 폭 정보를 이용하여, 자기 차량의 주행 방향에 대한 전방의 객체의 측방향 위치를 정정하는 단계;
    선행 차량 선택 장치에 의해, 측방향 위치가 정정되었던 전방의 객체의 상대적 위치에 기초하여 전방의 각 객체에 대하여 자기 차량 차선 확률 - 자기 차량 차선 확률은 전방의 객체가 자기 차량과 동일 차선에 존재할 확률임 - 을 계산하는 단계;
    선행 차량 선택 장치에 의해, 계산된 자기 차량 차선 확률에 기초하여 전방의 객체로부터 선행 차량을 선택하는 단계;
    측방향 위치에 있어서의 오차 또는 폭 정보에 있어서의 오차와 상관 관계를 가진 상관 파라메타의 값에 기초하여, 측방향 위치에 있어서의 오차 또는 폭 정보에 있어서의 오차가 커짐에 따라 측방향 위치의 정정량을 감소시키는 단계를
    포함하는 선행 차량 선택 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    (ⅰ) 자기 차량이 주행중인 주행 도로의 곡선 반경, (ⅱ) 자기 차량과 전방의 객체간의 거리 및 (ⅲ) 자기 차량에서 전방의 객체까지의 차량간 시간중 적어도 하나가 상관 파라메타로서 이용되는
    선행 차량 선택 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    측방향 위치는, 측방향 위치에 정정값을 추가하거나 측방향 위치로부터 정정값을 차감함에 의해 정정되고, 정정값은 0 내지 1의 값으로 설정된 정정 계수와 폭 정보를 승산함에 의해 획득되는 값인,
    선행 차량 선택 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    측방향 위치는, 측방향 위치에 정정값을 추가하거나 측방향 위치로부터 정정값을 차감함에 의해 정정되고, 정정값은 0 내지 1의 값으로 설정된 정정 계수와 폭 정보를 승산함에 의해 획득되는 값인,
    선행 차량 선택 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    정정 계수는 제 1 정정 계수와 제 2 정정 계수를 포함하되, 제 1 정정 계수는 주행 도로의 곡선 반경으로부터 판정되며, 제 2 정정 계수는 (ⅰ) 자기 차량과 전방의 객체간의 거리, 또는 (ⅱ) 자기 차량에서부터 전방의 객체의 현재 위치까지의 차량간 시간으로부터 판정되는
    선행 차량 선택 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    전방의 객체가 자기 차량의 정면의 좌측에 존재하면, 정정된 측방향 위치는
    Figure 112014096011589-pat00006
    에 의해 판정되거나 - X는 전방의 객체의 측방향 위치이고, α는 제 1 정정 계수이고, β는 제 2 정정 계수이고, WR은 전방의 객체의 특정 위치에서부터 전방의 객체의 우측 종단 위치까지의 폭을 나타내는 폭 정보이고, Xr은 측방향 위치 X의 정정된 측방향 위치임 - ,
    전방의 객체가 자기 차량의 정면의 우측에 존재하면, 정정된 측방향 위치는
    Figure 112014096011589-pat00007
    에 의해 판정되는 - X는 전방의 객체의 측방향 위치이고, α는 제 1 정정 계수이고, β는 제 2 정정 계수이고, WL은 전방의 객체의 특정 위치에서부터 전방의 객체의 좌측 종단 위치까지의 폭을 나타내는 폭 정보이고, Xr은 측방향 위치 X의 정정된 측방향 위치임 -
    선행 차량 선택 방법.
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