KR20190056977A - 차량 제어 장치 - Google Patents

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마사미치 오스기
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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

가장 가까운 선행 차량이 존재하는 레인을 판별하는 것이 어려운 상황에 있어서도, 이 선행 차량과의 충돌을 방지하기 위한 감속 지원 제어를 적절하게 행할 수 있는 기술을 제공한다.
가장 가까운 비고정물의 상대 속도의 부호가 음인 경우, 자 레인 판정 폭이 레인 폭 방향으로 확대된다. 확대된 자 레인 판정 폭에 의하면, 인접 레인 상의 선행 차량과, 자 레인 상의 선행 차량의 양쪽이, 자 레인 상에 존재하고 있다고 인식된다. 그 때문에, 가령, 인접 레인 상의 선행 차량에 충돌하는 리스크가 높다고 판정되면, 이 선행 차량과의 충돌을 방지하기 위한 감속 지원 제어가 실행된다. 또한, 가령, 자 레인 상의 선행 차량에 충돌하는 리스크가 높다고 판정되면, 이 선행 차량과의 충돌을 방지하기 위한 감속 지원 제어가 실행된다.

Description

차량 제어 장치 {VEHICLE CONTROL DEVICE}
본 발명은 차량 제어 장치에 관한 것으로, 상세하게는, 장해물과의 충돌을 방지하는 차량 제어 장치에 관한 것이다.
일본 특허 공개 제2007-253714호 공보에는 가상적으로 설정한 자 레인 판정 폭을 사용하여, 자차량이 주행하는 자 레인 상에 선행 차량이 존재하는지 여부를 판정하는 차량 탑재용 레이더 장치가 개시되어 있다. 이 레이더 장치는, 레이더가 검출한 자차량 주위의 차량 중, 자 레인 판정 폭 내에 존재하는 자차량에 가장 가까운 차량이 있으면, 이 가장 가까운 선행 차량을 자 레인 상의 선행 차량으로서 인식한다. 이 레이더 장치는, 또한, 자 레인 상의 선행 차량이라고 일단 인식한 차량에 대해서는 넓은 자 레인 판정 폭을 적용하고, 그 이외의 차량에 대해서는 좁은 자 레인 판정 폭을 적용한다.
일본 특허 공개 제2007-253714호 공보
상기 레이더 장치에 의하면, 자 레인 상의 선행 차량을 일단 인식할 수 있으면, 인접 레인 상의 다른 차량을 자 레인 상의 선행 차량이라고 오인하는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 이 자 레인 상의 선행 차량을 인식하기 전에 있어서, 다음의 문제가 발생한다. 즉, 자 레인 상의 선행 차량을 인식할 수 없는 경우에 있어서, 레이더가 검출한 가장 가까운 선행 차량이 자차량의 먼 곳에 존재할 때는, 자 레인과 인접 레인의 어느 쪽에 이 가장 가까운 선행 차량이 존재하는지를 판별하는 것이 어렵다.
가령, 상술한 자 레인 판정 폭의 초기값을 좁은 폭으로 설정하면, 레이더가 검출한 가장 가까운 선행 차량이 실제로는 인접 레인 상에 존재함에도 불구하고, 이 가장 가까운 선행 차량을 자 레인 상의 선행 차량이라고 오인하는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 이 초기값을 좁은 폭으로 설정한 경우는, 실제의 인식 대상인 자 레인 상의 차량의 인식에 시간이 필요해져 버린다. 왜냐하면, 초기값을 좁은 폭으로 설정한 경우는, 자차량과의 사이의 거리가 어느 정도 줄어들 때까지의 동안, 실제의 인식 대상이 자 레인 판정 폭 내에 존재하는 것을 인식할 수 없기 때문이다.
실제의 인식 대상의 인식에 시간이 필요해져 버리면, 고속으로 주행하는 자차량이 정체의 말미에 따라붙을 때에 다음의 문제가 발생한다. 즉, 고속으로 주행하는 자차량의 선행 차량이 자 레인 상의 정체의 말미에 위치하는 경우, 이 말미 차량과의 충돌을 방지하기 위해서는, 비교적 먼 곳으로부터 자차량의 감속 지원 제어를 개시할 필요가 있다. 그러나, 말미 차량의 인식에 시간을 필요로 했을 때에는, 말미 차량에 그 나름대로 접근한 단계에서 감속 지원 제어가 개시되게 된다. 그 때문에, 자차량을 급감속할 필요가 생기고, 자차량의 탑승인에게 위화감을 부여해 버린다.
본 발명은 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이고, 가장 가까운 선행 차량이 존재하는 레인을 판별하는 것이 어려운 상황에 있어서도, 이 선행 차량과의 충돌을 방지하기 위한 감속 지원 제어를 적절하게 행할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위한 차량 제어 장치이고 다음의 특징을 갖는다. 상기 차량 제어 장치는 비고정물 검출 장치와, 제어 유닛을 구비한다.
상기 비고정물 검출 장치는 자차량의 전방에 존재하는 비고정물을 검출한다.
상기 제어 유닛은 상기 비고정물의 검출 결과에 기초하여, 상기 자차량의 감속 지원 제어를 실행한다.
상기 제어 유닛은 거리 산출부와, 실행 판정부를 구비한다.
상기 거리 산출부는, 상기 비고정물 내에서 상기 자차량으로부터의 직선 거리가 가장 짧고 가장 가까운 비고정물과, 상기 자차량 사이의, 상기 자차량의 차폭 방향에 있어서의 상대 거리를 산출한다.
상기 실행 판정부는, 상기 자차량이 주행하는 자 레인을 판정하기 위한 자 레인 판정 폭과, 상기 상대 거리의 비교에 의해, 상기 감속 지원 제어의 실행의 필요 여부를 판정한다. 상기 자 레인 판정 폭은, 상기 가장 가까운 비고정물의 상기 자차량의 진행 방향에 있어서의 상대 속도에 기초하여 설정된다.
제2 발명은, 제1 발명에 있어서 다음의 특징을 갖는다.
상기 제어 유닛은 폭 설정부를 더 구비한다.
상기 폭 설정부는 상기 자 레인 판정 폭을 가변으로 설정한다.
상기 폭 설정부는, 상기 가장 가까운 비고정물의 상기 진행 방향에 있어서의 상대 속도의 부호가 음인 경우, 상기 진행 방향에 있어서의 상대 속도의 절댓값이 클수록, 상기 자 레인 판정 폭을 넓은 폭으로 설정한다.
제3 발명은, 제1 또는 제2 발명에 있어서 다음의 특징을 갖는다.
상기 제어 유닛은 제1 보정 계수 설정부를 더 구비한다.
상기 제1 보정 계수 설정부는, 상기 자 레인 판정 폭을 보정하는 제1 보정 계수를 설정한다.
상기 제1 보정 계수 설정부는, 상기 가장 가까운 비고정물의 상기 차폭 방향에 있어서의 상대 속도의 부호가 음인 경우, 상기 차폭 방향에 있어서의 상대 속도의 절댓값이 클수록, 상기 제1 보정 계수를 큰 값으로 설정한다.
제4 발명은, 제1 내지 제3 발명의 어느 하나에 있어서 다음의 특징을 갖는다.
상기 제어 유닛은 제2 보정 계수 설정부를 더 구비한다.
상기 제2 보정 계수 설정부는, 상기 자 레인 판정 폭을 보정하는 제2 보정 계수를 설정한다.
상기 제2 보정 계수 설정부는, 상기 가장 가까운 비고정물의 전후 축과, 상기 자 레인의 중앙선이 이루는 각도가 소정 범위 내에 있는 경우, 상기 각도가 클수록 상기 제2 보정 계수를 큰 값으로 설정한다.
제5 발명은, 제1 내지 제4 발명의 어느 하나에 있어서 다음의 특징을 갖는다.
상기 실행 판정부는 자 레인 존재 판정부와, 제1 감속 지원 제어부를 구비한다.
상기 자 레인 존재 판정부는, 상기 자 레인 판정 폭과, 상기 상대 거리의 비교에 기초하여, 상기 자차량이 주행하는 자 레인 상에 상기 가장 가까운 비고정물이 존재하는지 여부를 판정한다.
상기 제1 감속 지원 제어부는, 상기 가장 가까운 비고정물이 상기 자 레인 상에 존재한다고 판정된 경우, 상기 자차량의 제1 감속 지원 제어를 행한다. 상기 제1 감속 지원 제어는, 상기 자 레인 상에 존재한다고 판정된 상기 가장 가까운 비고정물의 상기 진행 방향에 있어서의 상대 속도에 기초하여 행해진다.
제6 발명은, 제1 내지 제5 발명의 어느 하나에 있어서 다음의 특징을 갖는다.
상기 실행 판정부는 인접 레인 존재 판정부와, 제2 감속 지원 제어부를 구비한다.
상기 인접 레인 존재 판정부는, 상기 자 레인에 인접하는 인접 레인을 판정하기 위한 인접 레인 판정 폭이며, 상기 자 레인 판정 폭에 상기 인접 레인의 폭을 더함으로써 설정한 인접 레인 판정 폭과, 상기 상대 거리의 비교에 기초하여, 상기 인접 레인 상에 상기 가장 가까운 비고정물이 존재하는지 여부를 판정한다.
상기 제2 감속 지원 제어부는, 상기 가장 가까운 비고정물이 상기 인접 레인 상에 존재한다고 판정된 경우, 상기 자차량의 제2 감속 지원 제어를 행한다. 상기 제2 감속 지원 제어는, 상기 인접 레인 상에 존재한다고 판정된 상기 가장 가까운 비고정물의 상기 진행 방향에 있어서의 상대 속도에 기초하여 행해진다.
제1 발명에 의하면, 가장 가까운 비고정물의 자차량의 진행 방향에 있어서의 상대 속도에 기초하여 설정한 자 레인 판정 폭에 의해, 감속 지원 제어의 실행의 필요 여부가 판정된다. 즉, 가장 가까운 비고정물이 자 레인에 존재하는 경우뿐만 아니라, 인접 레인에 존재하는 경우에 있어서도, 감속 지원 제어의 실행의 필요 여부가 판정된다. 따라서, 가장 가까운 선행 차량이 존재하는 레인을 판별하는 것이 어려운 상황에 있어서도, 감속 지원 제어를 적절하게 행하는 것이 가능해진다.
제2 발명에 의하면, 가장 가까운 비고정물의 자차량의 진행 방향에 있어서의 상대 속도의 부호가 음인 경우에, 이 상대 속도의 절댓값이 클수록 자 레인 판정 폭이 넓은 폭으로 설정된다. 자차량의 진행 방향에 있어서의 상대 속도의 부호가 음인 것은, 진행 방향에 있어서의 거리가 좁아지고 있는 것을 의미한다. 그 때문에, 상대 속도의 절댓값에 따라 자 레인 판정 폭을 넓은 폭으로 설정하면, 진행 방향에 있어서의 거리가 좁아지고 있는 가장 가까운 비고정물이 인접 레인에 존재하는 경우에 있어서, 이 가장 가까운 비고정물에 의한 가까운 장래의 자 레인으로의 침입을 상정한 감속 지원 제어를 행하는 것이 가능해진다.
제3 발명에 의하면, 가장 가까운 비고정물의 차폭 방향에 있어서의 상대 속도의 부호가 음인 경우에, 이 상대 속도의 절댓값이 클수록 자 레인 판정 폭을 보정하는 제1 보정 계수가 큰 값으로 설정된다. 자차량의 차폭 방향에 있어서의 상대 속도의 부호가 음인 것은, 차폭 방향에 있어서의 거리가 좁아지고 있는 것을 의미한다. 그 때문에, 상대 속도의 절댓값에 따라 제1 보정 계수를 큰 값으로 설정하면, 차폭 방향에 있어서의 거리가 좁아지고 있는 가장 가까운 비고정물이 인접 레인에 존재하는 경우에 있어서, 이 가장 가까운 비고정물에 의한 가까운 장래의 자 레인으로의 침입을 상정한 감속 지원 제어를 행하는 것이 가능해진다.
제4 발명에 의하면, 가장 가까운 비고정물의 전후 축과, 자 레인의 중앙선이 이루는 각도가 소정 범위에 있는 경우에, 이 각도가 클수록 자 레인 판정 폭을 보정하는 제2 보정 계수가 큰 값으로 설정된다. 소정 범위를 적절하게 설정함으로써, 차폭 방향에 있어서의 거리가 좁아지고 있는 것을 예측할 수 있다. 따라서, 차폭 방향에 있어서의 거리가 좁아지고 있는 가장 가까운 비고정물이 인접 레인에 존재하는 경우에 있어서, 이 가장 가까운 비고정물에 의한 가까운 장래의 자 레인으로의 침입을 상정한 감속 지원 제어를 행하는 것이 가능해진다.
제5 발명에 의하면, 자 레인 상에 존재하는 가장 가까운 비고정물과의 충돌을 적절하게 방지하는 것이 가능해진다.
제6 발명에 의하면, 인접 레인 상에 존재하는 가장 가까운 비고정물이 가까운 장래에 자 레인으로 침입해 왔다고 해도, 이 가장 가까운 비고정물과의 충돌을 적절하게 방지하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 차량 제어 장치가 적용되는 자동 운전 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 자 레인 판정 폭(Wolth)을 사용한 통상의 감속 지원 제어의 개요를 설명하는 도면이다.
도 3은 통상의 감속 지원 제어의 문제점을 설명하는 도면이다.
도 4는 통상의 감속 지원 제어의 문제점을 설명하는 도면이다.
도 5는 레인 판정 폭 설정부에 의한 자 레인 판정 폭(Wolth)의 변경 처리의 개요를 설명하는 도면이다.
도 6은 레인 판정 폭 설정부에 의한 자 레인 판정 폭(Wolth)의 변경 처리의 개요를 설명하는 도면이다.
도 7은 레인 판정 폭 설정부에 의한 자 레인 판정 폭(Wolth)의 변경 처리의 개요를 설명하는 도면이다.
도 8은 상대 속도(VRtn)와 자 레인 판정 폭(Wolth)의 관계의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 차량 제어 장치가 적용되는 자동 운전 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은 전후 축(Afrn)의 연장선과, 중앙선(CLol)이 이루는 각도(θn)를 설명하는 도면이다.
도 11은 상대 속도(VRwn)와, 보정 계수(CC_1)의 관계의 일례를 도시하는 도면이다.
도 12는 각도(θn)와, 보정 계수(CC_2)의 관계의 일례를 도시하는 도면이다.
도 13은 별도의 자 레인 판정 폭(Wolth)을 사용한 레인 판정 폭 설정부에 의한 변경 처리의 개요를 설명하는 도면이다.
도 14는 별도의 자 레인 판정 폭(Wolth)을 사용한 레인 판정 폭 설정부에 의한 변경 처리의 개요를 설명하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 단, 이하에 나타내는 실시 형태에 있어서 각 요소의 개수, 수량, 양, 범위 등의 수로 언급한 경우, 특별히 명시한 경우나 원리적으로 명백하게 그 수로 특정되는 경우를 제외하고, 그 언급한 수에, 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 나타내는 실시 형태에 있어서 설명하는 구조나 스텝 등은 특별히 명시한 경우나 명백하게 원리적으로 그것에 특정되는 경우를 제외하고, 본 발명에 반드시 필수인 것은 아니다.
실시 형태 1.
우선, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 형태 1에 대하여 설명한다.
1. 자동 운전 시스템의 구성
도 1은 실시 형태 1에 관한 차량 제어 장치가 적용되는 자동 운전 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 자동 운전 시스템은 차량에 탑재되어, 당해 차량의 각종 운전 지원 제어를 자동적으로 실행하거나, 또는 당해 차량의 운전자의 허가를 얻은 후에 자동적으로 실행한다. 자동 운전 시스템이 탑재되는 차량을, 「자차량」이라고도 한다.
도 1에 도시하는 자동 운전 시스템(1)은, 차량 제어 장치로서 기능하는 ECU(Electric Control Unit)(10)와, 자율 인식 센서를 구비하고 있다. 자율 인식 센서에는 라이더(2), 밀리미터파 레이더(3) 및 스테레오 카메라(4)가 포함된다. 이것들의 자율 인식 센서는 직접, 또는 자차량 내에 구축된 CAN(Controller Area Network) 등의 통신 네트워크를 통해 ECU(10)에 접속되어 있다. ECU(10)는 자율 인식 센서에서 얻어진 물체 정보로부터, 자차량의 대략 전체 주위의 상황을 파악할 수 있다.
자동 운전 시스템(1)은 GPS(Global Positioning System) 수신기(5)와, 지도 데이터 베이스(6)와, 내비게이션 시스템(7)과, HMI(Human Machine Interface)(8)와, 액추에이터(9)를 더 구비하고 있다.
GPS 수신기(5)는 GPS 위성이 발신하는 신호에 기초하여 자차량의 위치를 나타내는 위치 정보를 취득하는 수단이다. 지도 데이터 베이스(6)는, 예를 들어 자차량에 탑재된 HDD나 SSD 등의 스토리지 내에 형성되어 있다. 지도 데이터 베이스(6)가 갖는 지도 정보에는 도로의 위치 정보, 도로 형상의 정보, 교차점 및 분기점의 위치 정보, 도로의 차선 정보 등이 포함된다. 내비게이션 시스템(7)은 GPS 수신기(5)에 의해 측정된 자차량의 위치 정보와, 지도 데이터 베이스(6)의 지도 정보에 기초하여, 자차량의 주행하는 루트를 산출한다. 내비게이션 시스템(7)은 산출한 루트의 정보를, HMI(8)를 통해 자차량의 운전자에게 전달함과 함께, ECU(10)로 출력한다.
HMI(8)는 자차량의 탑승인과 ECU(10) 사이에서 정보의 교환을 하기 위한 인터페이스이다. 액추에이터(9)는 ECU(10)로부터의 조작 신호에 따라 동작하고, 그 동작에 의해 자차량의 주행 상태를 변화시키는 장치이다. 액추에이터(9)는, 예를 들어 구동계, 제동계, 조타계의 각각에 설치되어 있다. 이것들 이외에도, 예를 들어 차속 센서나 가속도 센서 등의 자차량의 주행 상태에 관한 정보를 얻기 위한 내부 센서가 자동 운전 시스템(1)에는 구비되어 있다.
ECU(10)는 적어도 하나의 CPU, 적어도 하나의 ROM, 적어도 하나의 RAM을 갖는 전자 제어 유닛이다. ROM에는 자동 운전을 위한 각종 프로그램이나 맵을 포함하는 각종 데이터가 기억되어 있다. ROM에 기억되어 있는 프로그램이 RAM에 로드되고, CPU에서 실행됨으로써, ECU(10)에는 다양한 기능이 실현된다. 또한, ECU(10)는 복수의 ECU로 구성되어 있어도 된다.
도 1에는 ECU(10)가 갖는 운전 지원 제어를 위한 기능 중, 특히, 물체 인식에 관한 기능과, 감속 지원 제어에 관한 기능이 블록으로 표현되어 있다. ECU(10)가 갖는 운전 지원 제어를 위한 그 밖의 기능에 대해서는 생략되어 있다.
ECU(10)는 자차량의 주변에 존재하는 물체를 인식하고, 자차량이 주행하는 레인[이하, 「자 레인(OL)」이라고도 함] 내에 위치하는 물체와, 자 레인(OL)에 인접하는 레인[이하, 「인접 레인(AL)」이라고도 함] 내에 위치하는 물체와, 자 레인(OL) 또는 인접 레인(AL) 외에 위치하는 물체를 판별하는 기능을 갖는다. 이 기능은 ECU(10)가 구비하는 레인 형상 추정부(11), 물체 위치 추정부(12), 자차량-물체간 거리 산출부(13), 레인 존재 판정부(14), 상대 속도 산출부(15) 및 레인 판정 폭 설정부(16)에 의해 실현된다. ECU(10)는 또한, 물체의 판별 결과에 기초하여, 자차량의 감속 지원 제어의 종류를 결정하는 기능도 갖고 있다. 이 기능은 ECU(10)가 구비하는 목표 가속도 산출부(17)에 의해 실현된다. 이것들의 부(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17)는 ECU(10) 내에 하드웨어로서 존재하는 것은 아니고, ROM에 기억된 프로그램이 CPU에서 실행되었을 때에 소프트웨어적으로 실현된다.
여기서, 「자차량의 주변에 존재하는 물체」란, 예를 들어 보행자, 자전거, 자동차 등의 이동물 및 수목, 전주, 건물, 도로 구조물 등의 고정물을 가리킨다. 이동물에는 이동 상태에 있는 것에 한정되지 않고, 정지 상태 또는 정지 상태에 있는 것도 포함된다. 즉, 자율 인식 센서에 의한 인식 시에 있어서 도로 등에 고정되어 있지 않고, 가까운 장래로 이동할 수 있는 것이라면, 이동물에 포함된다. 이하, 이와 같은 이동물을, 「비고정물 NFO」라고도 한다. 또한, 「인접 레인(AL)」이란, 자 레인(OL)의 좌측 또는 우측에 있어서 자 레인(OL)에 인접하는 레인을 가리킨다. 단, 「인접 레인(AL)」에는 자 레인(OL)의 좌측 또는 우측에 있어서 자 레인(OL)에 인접하는 노측 대가 포함된다. 노측 대는 자차량이 가장 외측의 레인을 주행하고 있는 경우에, 가장 외측의 레인 마커(구획선)보다도 더욱 외측에 위치하는 영역을 가리킨다. 또한, 「인접 레인(AL)」으로부터는, 자차량의 진행 방향과 반대 방향으로 주행하는 차량을 위한 레인이 제외된다.
레인 형상 추정부(11)는 자차량 주위의 레인의 형상 및 위치를 추정한다. 레인의 형상 및 위치의 추정 처리는, 예를 들어 다음과 같이 행해진다. 우선, 스테레오 카메라(4)가 촬상한 자차량의 전방의 촬상 화상 데이터가 도입되고, 촬상 화상의 각 화소의 휘도 구배 벡터가 산출된다. 계속해서, 각 화소의 휘도 구배 벡터가 평가되고, 그 평가 결과에 기초하여 레인 마커가 검출된다. 계속해서, 검출한 레인 마커의 중심선이 특정되고, 이 중심선을 형성하는 화소와, 사전에 구축한 형상 모델을 사용하여 레인의 형상 및 위치가 추정된다. 또한, 이와 같은 추정 처리는 공지이고, 예를 들어 일본 특허 공개 제2008-21102호 공보에 개시되어 있다. 지도 데이터 베이스(6)의 지도 정보에 레인의 형상 정보가 포함되어 있는 경우는, 이 형상 정보와, 자차량의 위치에 기초하여, 레인의 형상 및 위치를 추정해도 된다.
물체 위치 추정부(12)는 자차량의 주위에 존재하는 물체의 위치를 추정한다. 물체의 위치의 추정 처리는, 예를 들어 다음과 같이 행해진다. 우선, 라이더(2)에 의해 취득되는 물체의 거리 측정 데이터가 도입되고, 클러스터링 처리된다. 클러스터링 처리는 자차량의 위치를 중심으로 하는 기준 좌표계 상에서의 각 거리 측정점의 위치와 높이에 기초하여 행해진다. 이 클러스터링 처리에서는, 전회 프레임에서의 처리 결과와의 연속성을 유지하도록 행해진다. 계속해서, 클러스터링 처리된 거리 측정점군이, 기준 좌표계에 있어서 직사각형의 물표 프레임으로 둘러싸여 하나의 물표가 된다. 밀리미터파 레이더(3)에 의해 취득되는 물체의 거리 측정 데이터에 기초하여, 물체의 위치를 추정할 수도 있다. 또한, 본 발명에 적용 가능한 물체의 위치 추정 처리에 특별히 한정은 없고, 공지의 처리 방법을 적용할 수 있다.
자차량-물체간 거리 산출부(13)는 자차량의 주위에 존재하는 물체의 위치와 자차량의 위치 사이의, 자차량의 차폭 방향에 있어서의 상대 거리(DRw)를 산출한다. 자차량의 주위에 존재하는 물체의 위치는 물체 위치 추정부(12)에 의해 추정된 물체의 위치이다. 자차량의 위치는, 예를 들어 GPS 수신기(5)가 수신한 GPS 신호에 의해 추정된다. 상대 거리(DRw)의 산출 처리는, 예를 들어 다음과 같이 행해진다. 우선, GPS 신호를 기준 좌표계로 좌표 변환한다. 계속해서, 이 기준 좌표계에 있어서, 자차량의 전후 축(Afrov)의 연장선으로부터 물체의 위치 좌표까지의 최단 거리가 계산된다. 이 최단 거리가 상대 거리(DRw)에 상당한다. 상대 거리(DRw)의 산출은 물체마다 행해진다. 단, 상대 거리(DRw)의 산출이 모든 물체에 대하여 행해질 필요는 없고, 자차량으로부터의 직선 거리가 비교적 짧은 물체에 한정하여 행해져도 된다. 자차량으로부터의 직선 거리가 가장 짧은 비고정물 NFO[이하, 「가장 가까운 비고정물(NFOn)」, 또는 간단히 「비고정물(NFOn)」이라고도 함]의 위치와, 자차량의 위치 사이의 상대 거리(DRwn)만이 산출되어도 된다.
레인 존재 판정부(14)는 자차량의 주위에 존재하는 물체가 자 레인(OL)과 인접 레인(AL)의 어느 쪽에 존재하는지를 판정한다. 레인 존재 판정부(14)는 자 레인 존재 판정부(14a)와 인접 레인 존재 판정부(14b)를 구비하고 있다. 자 레인 존재 판정부(14a)는 물체가 자 레인(OL) 상에 위치하는지 여부를 판정한다. 인접 레인 존재 판정부(14b)는 물체가 자 레인(OL) 상에 위치하지 않는다고 판정된 경우에, 당해 물체가 인접 레인(AL) 상에 위치하는지 여부를 판정한다.
자 레인 존재 판정부(14a)에서의 판정 처리는 후술하는 자 레인 판정 폭(Wolth)과, 상대 거리(DRw)의 비교에 의해 행해진다. 상대 거리(DRw)가 자 레인 판정 폭(Wolth)보다 짧은 경우는, 그 상대 거리(DRw)를 갖는 물체가 자 레인(OL) 상에 존재한다고 판정된다. 반대로, 상대 거리(DRw)가 자 레인 판정 폭(Wolth)보다 긴 경우는, 그 상대 거리(DRw)를 갖는 물체가 자 레인(OL) 상에 존재하지 않는다고 판정된다. 상대 거리(DRw)가 자 레인 판정 폭(Wolth)보다 긴 경우는, 그 상대 거리(DRw)에 기초하여, 인접 레인 존재 판정부(14b)에서의 판정 처리가 행해진다.
인접 레인 존재 판정부(14b)에서의 판정 처리는, 인접 레인 판정 폭(Walth)과, 상대 거리(DRw)(단, DRw>Wolth)의 비교에 의해 행해진다. 인접 레인 판정 폭(Walth)은 자 레인 판정 폭(Wolth)에 인접 레인 폭(Wal)을 더한 값(Wolth＋Wal)이다. 인접 레인 폭(Wal)은 레인 형상 추정부(11)가 추정한 인접 레인(AL)의 형상에 기초하여 산출된다. 상대 거리(DRw)가 인접 레인 판정 폭(Walth)보다도 짧은 경우는, 그 상대 거리(DRw)를 갖는 물체가, 인접 레인(AL) 상에 존재한다고 판정된다. 반대로, 상대 거리(DRw)가 인접 레인 판정 폭(Walth)보다도 긴 경우는, 그 상대 거리(DRw)를 갖는 물체가, 인접 레인(AL) 상에 존재하지 않는다고 판정된다. 즉, 상대 거리(DRw)가 인접 레인 판정 폭(Walth)보다도 긴 경우는, 자 레인(OL)이나 인접 레인(AL)과는 상이한 레인[예를 들어, 자 레인(OL)의 2개 인접한 레인] 상에, 그 상대 거리(DRw)를 갖는 물체가 존재한다고 판정된다.
또한, 인접 레인 존재 판정부(14b)에서의 판정 처리에서는, 인접 레인 판정 폭(Walth) 대신에, 자 레인 판정 폭(Wolth)에 자 레인 폭(Wol)을 더한 값(Wolth＋Wol)을 사용할 수도 있다. 자 레인 폭(Wol)은 레인 형상 추정부(11)가 추정한 자 레인(OL)의 형상에 기초하여 산출된다. 이 이유는, 인접 레인 폭(Wal)과 자 레인 폭(Wol)이 대부분의 경우에 있어서 동등하기 때문이다. 또한, 자 레인 존재 판정부(14a) 또는 인접 레인 존재 판정부(14b)에서의 판정 처리는, 모든 물체의 상대 거리(DRw)에 대하여 행해질 필요는 없다. 즉, 자차량으로부터의 직선 거리가 짧은 몇 가지의 물체의 상대 거리(DRw)에 한정하여 행해져도 된다. 이것들의 판정 처리가, 상대 거리(DRwn)에 대해서만 한정하여 행해져도 된다.
상대 속도 산출부(15)는 자차량의 진행 방향에 있어서의 물체의 상대 속도(VRt)를 산출한다. 진행 방향의 상대 속도(VRt)는, 예를 들어 다음과 같이 산출된다. 우선, 물체의 표면 상에서 반사된 밀리미터파 레이더(3)로부터의 전자파의 복수의 반사점이 산출된다. 계속해서, 이것들의 반사점에 기초하여, 물체의 대표점의 위치가 설정된다. 대표점은, 예를 들어 물체의 단부의 반사점의 위치, 물체의 무게 중심의 위치이다. 계속해서, 이 대표점에 기초하여, 자차량과 물체의 상대 위치 및 상대 거리로 이루어지는 상대 상태량이 산출된다. 이 상대 상태량의 시계열 변화로부터, 상대 속도(VRt)가 산출된다. 또한, 상대 속도(VRt)의 산출은 모든 물체에 대하여 행해질 필요는 없고, 자차량으로부터의 직선 거리가 비교적 짧은 물체에 한정하여 행해져도 된다. 가장 가까운 비고정물(NFOn)의 상대 속도(VRtn)만이 산출되어도 된다.
레인 판정 폭 설정부(16)는 레인 존재 판정부(14)에서의 판정 처리에 사용하는 자 레인 판정 폭(Wolth)을 설정한다. 자 레인 판정 폭(Wolth)은 물체가 자 레인(OL) 상에 존재하는지 여부를 판정하기 위해 자차량의 전방에 가상적으로 설정되는 것이다. 자 레인 판정 폭(Wolth)은, 일례로서, 자차량으로부터 이격됨에 따라 레인 폭 방향으로 조금씩 확대되도록 설정되어 있다. 상세는 후술하지만, 자 레인 판정 폭(Wolth)은 상대 속도 산출부(15)에서 산출된 상대 속도(VRtn)에 기초하여, 레인 폭 방향으로 변경(확대 또는 축소)된다. 또한, 자차량의 전방에 비고정물 NFO가 존재하지 않는 경우, 자 레인 판정 폭(Wolth)이 자 레인 폭(Wol)에 기초하여 설정된다. 이 경우, 예를 들어 자차량에 가장 가까운 위치(예를 들어, 자차량의 프론트 범퍼의 위치)에서의 자 레인 판정 폭(Wolth)이, 자 레인 폭(Wol)의 절반(＝Wol/2)과 대략 동등한 폭(Wolth_0)으로 설정된다.
목표 가속도 산출부(17)는, 감속 지원 제어를 실행할 때의 자차량의 목표 가속도(보다 정확하게는, 목표 감속도)(TA)를 산출한다. 목표 가속도 산출부(17)는 자 레인 목표 가속도 산출부(17a)와, 인접 레인 목표 가속도 산출부(17b)를 구비하고 있다. 자 레인 목표 가속도 산출부(17a)는 가장 가까운 비고정물(NFOn)의 위치가 자 레인(OL) 상에 존재하는 경우의 목표 가속도(TAol)를 산출한다. 인접 레인 목표 가속도 산출부(17b)는 가장 가까운 비고정물(NFOn)의 위치가 인접 레인(AL)에 존재하는 경우의 목표 가속도(보다 정확하게는, 목표 감속도)(TAal)를 산출한다.
자 레인 목표 가속도 산출부(17a)에 의한 목표 가속도(TAol)의 산출 처리는, 예를 들어 다음과 같이 행해진다. 우선, 비고정물(NFOn)의 위치와 자차량의 위치 사이의, 자차량의 진행 방향에 있어서의 상대 거리(DRt)가 산출된다. 계속해서, 비고정물(NFOn)의 상대 속도(VRt)와, 상대 거리(DRt)에 기초하여, 자차량이 비고정물(NFOn)에 충돌할 때까지의 예측 시간(충돌할 때까지의 나머지 시간)인 충돌 예측 시간(TTC)(Time To Collision)이 다음 식(1)에 의해 계산된다.
TTC＝DRt/VRt …(1)
계속해서, 자차량이 현상의 주행 상태를 유지하고 주행한 경우에, 자차량이 비고정물(NFOn)에 충돌하는 리스크(이하, 「충돌 리스크」라고도 함)에 관한 판정이 행해진다. 충돌 리스크에 관한 판정은, 충돌 예측 시간(TTC)과 충돌 판정값(Tth1)의 비교에 의해 행해진다. 충돌 예측 시간(TTC)이 충돌 판정값(Tth1) 이하인 경우, 충돌 리스크가 높다고 판정된다. 한편, 그렇지 않은 경우, 충돌 리스크가 낮다고 판정된다. 충돌 리스크가 높다고 판정된 경우, 목표 가속도(TAol)가 설정된다. 목표 가속도(TAol)는, 예를 들어 비고정물(NFOn)의 상대 속도(VRt)와, 상대 거리(DRt)와, 자 레인(OL)의 구배에 기초하여 설정된다. 충돌 리스크가 낮다고 판정된 경우, 목표 가속도(TAol)는 설정되지 않거나, 또는 현재의 목표 가속도(TAol)와 동일한 값으로 설정된다. 즉, 현재의 목표 가속도(TAol)가 유지된다.
인접 레인 목표 가속도 산출부(17b)에 의한 목표 가속도(TAal)의 산출 처리는, 기본적으로는 목표 가속도(TAol)의 산출 처리와 동일하다. 단, 비고정물(NFOn)은 인접 레인(al)에 존재하는 점에서, 충돌 리스크에 관한 판정에는 충돌 판정값(Tth2)[>충돌 판정값(Tth1)]이 사용된다. 충돌 예측 시간(TTC)이 충돌 판정값(Tth2) 이하인 경우, 비고정물(NFOn)이 가까운 장래에 있어서 자 레인(OL)에 침입해 왔을 때에, 충돌 리스크가 향상된다고 판정된다. 한편, 그렇지 않은 경우, 비고정물(NFOn)이 가까운 장래에 있어서 자 레인(OL)에 침입해 왔다고 해도, 충돌 리스크가 낮은 상태였다고 판정된다.
충돌 리스크가 높아진다고 판정된 경우, 목표 가속도(TAal)가 설정된다. 목표 가속도(TAal)는, 예를 들어 상대 거리(DRt)와, 자 레인(OL)의 구배에 기초하여, 비고정물(NFOn)의 상대 속도(VRt)를 소정의 상대 속도(VRc) 이하로 할 수 있는 값으로 설정된다. 충돌 리스크가 낮다고 판정된 경우, 목표 가속도(TAal)는 설정되지 않거나, 또는 현재의 목표 가속도(TAal)와 동일한 값으로 설정된다. 즉, 현재의 목표 가속도(TAal)가 유지된다.
2. 레인 판정 폭 설정부(16)의 상세
2. 1 통상의 감속 지원 제어의 개요
도 2는 자 레인 판정 폭(Wolth)을 사용한 통상의 감속 지원 제어의 개요를 설명하는 도면이다. 도 2에는 시간의 경과에 수반하여 변화되는 자차량(20)의 주변 상황이 3개 그려져 있다. 자 레인 판정 폭(Wolth)은 자 레인(OL)의 중앙선(CLol)으로부터 레인 폭 방향으로 연장되도록 설정된다. 중앙선(CLol)은 레인 형상 추정부(11)가 추정한 자 레인(OL)의 형상에 기초하여 산출된다. 도 2에 도시하는 2개의 파선으로 둘러싸이는 범위가, 자 레인 판정 폭(Wolth)에 의해 자 레인(OL)이라고 인식되는 범위에 상당한다. 도 2에 도시하는 각 차량의 전방에는, 주행 속도가 고속이 됨에 따라 길어지는 화살표가 그려져 있다. 즉, 도 2에 도시하는 예에서는, 자차량(20)이 선행 차량(21)보다도 고속으로 주행하고 있다. 또한, 화살표의 길이와 주행 속도의 관계는 도 2 이외의 도면에 있어서도 마찬가지로 성립된다.
도 2의 좌측에 도시하는 상황에 있어서, 자차량(20)은 선행 차량(21)[이 도면에서는, 가장 가까운 비고정물(NFOn)]이 자 레인(OL) 상에 존재하고 있다고 인식하고 있다. 단, 도 2의 좌측에 도시하는 상황에서는, 선행 차량(21)에 충돌하는 리스크가 낮다고 판정되어 있고, 그러므로, 감속 지원 제어는 실행되어 있지 않다. 그 후, 상대 거리(DRt)가 짧아지면, 도 2의 중앙에 도시하는 상황으로 옮겨진다. 도 2의 중앙에는 선행 차량(21)에 충돌하는 리스크가 높다고 판정되어 있는 동안의 상황이 그려져 있다. 이 상황에서는, 감속 지원 제어가 실행되어, 자차량(20)이 감속 주행한다. 감속 지원 제어의 실행은 선행 차량(21)에 충돌하는 리스크가 낮다고 판정될 때까지 계속된다. 그 후, 상대 속도(VRt)가 저하되면, 도 2의 우측에 도시하는 상황으로 옮겨진다. 도 2의 우측에는, 선행 차량(21)에 충돌하는 리스크가 낮다고 판정된 후의 상황이 그려져 있다. 이 상황에서는 감속 지원 제어의 실행이 종료되어 있고, 그 대신에 실행되는 다른 운전 지원 제어(예를 들어, 정속 지원 제어)에 의해, 자차량(20)이 일정 속도로 주행한다.
2. 2 통상의 감속 지원 제어의 문제점
도 3 내지 도 4는 통상의 감속 지원 제어의 문제점을 설명하는 도면이다. 도 2와 마찬가지로, 도 3에는 시간의 경과에 수반하여 변화되는 자차량(20)의 주변 상황이 3개 그려져 있다. 도 2와 상이한 점은, 도 3에 도시하는 선행 차량(22)[이 도면에서는, 가장 가까운 비고정물(NFOn)]이 인접 레인(AL) 상에 존재하고 있는 것이다.
도 3의 좌측에 도시하는 상황에 있어서, 자차량(20)은 선행 차량(22)이 자 레인(OL) 상에 존재하고 있다고 인식하고 있지 않다. 그 때문에, 도 3의 좌측에 도시하는 상황에서는, 선행 차량(21)에 충돌하는 리스크만이 고려되고, 또한 이 리스크가 낮다고 판정되어 있다. 그러므로, 감속 지원 제어는 실행되어 있지 않다. 단, 그 후, 선행 차량(22)의 레인 변경에 수반하여, 선행 차량(22)이 자 레인(OL)이라고 인식되는 범위에 침입해 오면, 도 3의 중앙에 도시하는 상황으로 옮겨진다. 도 3의 중앙에는 선행 차량(22)이 자 레인(OL) 상에 존재하고 있다고 인식되고, 또한 선행 차량(22)에 충돌하는 리스크가 높다고 판정된 직후의 상황이 그려져 있다. 이 상황에서는, 감속 지원 제어가 실행되게 되지만, 자차량(20)의 급감속을 피할 수 없다. 그 후, 선행 차량(22)의 레인 변경의 완료에 수반하여, 도 3의 우측에 도시하는 상황으로 옮겨진다. 이 상황에서는, 여전히 상대 거리(DRt)가 짧은 점에서, 감속 지원 제어가 계속해서 실행된다.
이와 같이, 선행 차량(22)을 고려하고 있지 않은 경우는, 선행 차량(22)의 레인 변경이 있던 경우에 자차량(20)의 탑승인에게 위화감을 부여하게 된다. 이 점에서, 자 레인 판정 폭(Wolth)을 레인 폭 방향으로 확대하면, 인접 레인(AL) 상의 선행 차량을 인식하는 것이 가능해진다. 그러나, 자 레인 판정 폭(Wolth)을 확대한 경우에는, 별도의 문제가 발생한다. 도 4는 자 레인 판정 폭(Wolth)을 확대한 경우에 상정되는 문제를 설명하는 도면이다. 도 2와 마찬가지로, 도 4에는 시간의 경과에 수반하여 변화되는 자차량(20)의 주변 상황이 3개 그려져 있다. 도 2와 상이한 점은, 도 4에는 선행 차량(21)이 없는 것, 자 레인 판정 폭(Wolth)이 상대적으로 넓은 것 및 도 4에 도시하는 선행 차량(23)[이 도면에서는 가장 가까운 비고정물(NFOn)]이 인접 레인(AL) 상을, 자차량(20)보다도 고속으로 주행하고 있는 것이다.
도 4의 좌측에 도시하는 상황에 있어서, 자차량(20)은 선행 차량(23)이 자 레인(OL) 상에 존재하고 있다고 인식하고 있지 않다. 그 때문에, 감속 지원 제어는 실행되어 있지 않다. 단, 그 후, 선행 차량(23)이 자 레인(OL)이라고 인식되는 범위에 침입해 오면, 도 4의 중앙에 도시하는 상황으로 옮겨진다. 도 4의 중앙에는 선행 차량(24)이 자 레인(OL) 상에 존재하고 있다고 인식되고, 또한 선행 차량(24)에 충돌하는 리스크가 높다고 판정되어 있는 동안의 상황이 그려져 있다. 이 상황에서는 감속 지원 제어가 실행되게 되고, 자차량(20)이 감속 주행한다. 그 후, 상대 거리(RDt)가 길어지면, 도 4의 우측에 도시하는 상황으로 옮겨진다. 도 4의 우측에는 선행 차량(24)에 충돌하는 리스크가 낮다고 판정된 후의 상황이 그려져 있다. 이 상황에서는, 감속 지원 제어의 실행이 종료되어 있고, 그 대신에 실행되는 다른 운전 지원 제어(예를 들어, 가속 지원 제어)에 의해, 자차량(20)이 가속 주행한다.
이미 설명한 바와 같이, 선행 차량(23)은 인접 레인(AL) 상을 자차량(20)보다도 고속으로 주행하고 있다. 그 때문에, 가령, 도 4의 중앙에 도시하는 선행 차량(23)이 레인 변경을 행하여 자 레인(OL)에 침입해 왔다고 해도, 선행 차량(23)과 충돌하는 리스크가 급격하게 높아지는 경우는 거의 없다. 이와 같이, 자 레인 판정 폭(Wolth)을 단순히 레인 폭 방향으로 확대한 경우는, 자차량(20)이 본래 불필요한 감속 주행을 행하게 되고, 자차량(20)의 탑승인에게 위화감을 부여하게 된다.
2. 3 레인 판정 폭 설정부(16)의 특징
도 3 내지 도 4에서 설명한 문제점을 감안하여, 레인 판정 폭 설정부(16)는 상대 속도 산출부(15)에서 산출된 가장 가까운 비고정물(NFOn)의 상대 속도(VRtn)에 기초하여, 레인 폭 방향으로 자 레인 판정 폭(Wolth)을 변경한다. 도 5 내지 도 7은 레인 판정 폭 설정부(16)에 의한 자 레인 판정 폭(Wolth)의 변경 처리의 개요를 설명하는 도면이다.
도 5에는 상대 속도(VRtn)의 부호가 양인 경우(VRtn>0)에 설정되는 자 레인 판정 폭(Wolth)의 일례가 도시되어 있다. 도 5에 도시하는 예에서는, 자 레인(OL) 상을 주행하는 선행 차량(21)이 아니라, 인접 레인(AL) 상을 주행하는 선행 차량(24)이 비고정물(NFOn)에 해당한다. 그 때문에, 비고정물(NFOn)의 상대 속도(VRtn)에는 선행 차량(24)의 상대 속도(VRt)가 해당하게 된다. 상대 속도(VRtn)의 부호는 양이 된다. 이 이유는, 선행 차량(24)이 자차량(20)보다도 고속으로 주행하고 있기 때문이다.
상대 속도(VRtn)의 부호가 양인 점에서, 도 5에 도시하는 예에서는, 자차량의 전방에 물체가 존재하지 않는 경우와 동일한 폭(Wolth_0)으로 자 레인 판정 폭(Wolth)이 설정된다. 또한, 이 폭(Wolth_0)에 의하면, 선행 차량(25)[이 도면에서는, 자차량으로부터의 직선 거리가 두번째로 짧은 비고정물(NFO)]이, 자 레인(OL) 상에 존재하고 있다고 인식되게 된다. 그 때문에, 가령, 선행 차량(25)에 충돌하는 리스크가 높아진다고 판정되면, 선행 차량(25)과의 충돌을 방지하기 위한 감속 지원 제어가 실행되게 된다. 또한, 도 5에 도시하는 예에서는, 인접 레인 판정 폭(Walth)이 값(Wolth_0＋Wal)으로 설정된다. 그 때문에, 가령, 선행 차량(24)에 충돌하는 리스크가 향상된다고 판정되면, 선행 차량(24)과의 충돌을 방지하기 위한 감속 지원 제어가 실행되게 된다.
도 6에는 상대 속도(VRtn)의 부호가 음인 경우(VRtn <0)에 설정되는 자 레인 판정 폭(Wolth)의 일례가 도시되어 있다. 도 5에 도시한 예와 마찬가지로, 도 6에 도시하는 예에서는, 인접 레인(AL) 상을 주행하는 선행 차량(24)이 비고정물(NFOn)에 해당하고, 비고정물(NFOn)의 상대 속도(VRtn)에는 선행 차량(24)의 상대 속도(VRt)가 해당하게 된다. 상대 속도(VRtn)의 부호는 음이 된다. 이 이유는 선행 차량(24)이 자차량(20)보다도 저속으로 주행하고 있기 때문이다.
상대 속도(VRtn)의 부호가 음인 점에서, 도 6에 도시하는 예에서는, 자 레인 판정 폭(Wolth)이 레인 폭 방향으로 확대된다. 그리고, 이 자 레인 판정 폭(Wolth)에 의하면, 선행 차량(24) 및 선행 차량(25)이, 자 레인(OL) 상에 존재하고 있다고 인식되게 된다. 그 때문에, 가령, 선행 차량(24)에 충돌하는 리스크가 높다고 판정되면, 선행 차량(24)과의 충돌을 방지하기 위한 감속 지원 제어가 실행되게 된다. 또한, 선행 차량(25)에 충돌하는 리스크가 높다고 판정되면, 선행 차량(25)과의 충돌을 방지하기 위한 감속 지원 제어가 실행되게 된다.
도 7에는 자차량이 정체의 말미에 따라붙은 경우에 설정되는 자 레인 판정 폭(Wolth)의 일례가 도시되어 있다. 이 도 7의 예에서는, 인접 레인(AL)의 정체의 말미의 쪽이 자 레인(OL)의 정체의 말미보다도 자차량측에 위치하고 있다. 그 때문에, 인접 레인(AL) 상의 선행 차량(24) 및 선행 차량(26)은 정지하거나, 또는 매우 저속으로 주행하고 있고, 자 레인 상의 선행 차량(25)은 저속으로 주행하고 있다.
도 7에 도시하는 예에서의 자 레인 판정 폭(Wolth)의 변경 처리는, 도 6에 도시한 예에서의 변경 처리와 기본적으로 동일하다. 즉, 선행 차량(24)의 상대 속도(VRtn)의 부호가 음이 되고, 자 레인 판정 폭(Wolth)이 레인 폭 방향으로 확대된다. 단, 도 7에 도시하는 예에서는, 도 6에 도시한 예에 비해 상대 속도(VRtn)의 절댓값이 커지므로, 자 레인 판정 폭(Wolth)이 보다 한층, 레인 폭 방향으로 확대된다.
도 8은 자 레인 판정 폭(Wolth)의 변경 처리에 사용되는, 비고정물(NFOn)의 상대 속도(VRtn)와, 자 레인 판정 폭(Wolth)의 관계의 일례를 도시하는 도면이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 상대 속도(VRtn)의 부호가 양인 경우 및 상대 속도(VRtn)가 제로인 경우, 자 레인 판정 폭(Wolth)은 일정값[폭(Wolth_0)]을 나타낸다. 상대 속도(VRtn)의 부호가 음인 경우, 상대 속도(VRtn)의 절댓값이 커짐에 따라 자 레인 판정 폭(Wolth)은 큰 값을 나타낸다. 이 이유는, 음의 상대 속도(VRtn)의 절댓값이 커짐에 따라, 충돌 리스크가 높아지기 때문이다.
3. 실시 형태 1에 의한 효과
이상 설명한 실시 형태 1에 관한 차량 제어 장치에 의하면, 상대 속도(VRt)에 기초하여 가변으로 설정한 자 레인 판정 폭(Wolth)을 사용하여, 가장 가까운 비고정물(NFDn)이 어느 레인 상에 존재하는지가 판정된다. 따라서, 비고정물(NFDn)이 실제로 자 레인(OL) 상에 존재한다고 판정된 경우는 통상과 같은 감속 지원 제어를 실행할 수 있다. 비고정물(NFDn)의 실제로는 인접 레인(AL) 상에 존재한다고 판정된 경우에 있어서도, 비고정물(NFDn)이 가까운 장래의 자 레인(OL)으로의 진입을 고려한 감속 지원 제어를 실행하는 것이 가능해진다.
특히, 고속 도로의 주행 중에 자차량이 정체의 말미에 따라붙은 경우는, 도 7에서 설명한 상황이 상정된다. 그 때문에, 가령 자 레인 판정 폭(Wolth)을 변경하지 않는 경우는, 도 7에 도시한 인접 레인(AL) 상의 선행 차량(24)이나 선행 차량(26)을, 자차량(20)이 고속으로 앞지를 가능성이 있다. 도 7에서 설명한 바와 같이, 선행 차량(24)이나 선행 차량(26)은 정지하거나, 또는 매우 저속으로 주행하고 있다. 그 때문에, 선행 차량(24)이나 선행 차량(26)을 자차량(20)이 고속으로 앞질렀을 때에는, 이것들의 차량의 만일의 레인 변경을 상정하고 있는 자차량의 탑승인에게 불안감을 부여하게 된다. 이 점에서, 실시 형태 1에 관한 차량 제어 장치에 의하면, 선행 차량(24)이 비고정물(NFDn)로서 취급되고, 또한 선행 차량(24)의 가까운 장래의 레인 변경을 상정한 감속 지원 제어가 적절히 행해진다. 따라서, 자차량(20)의 탑승인에게 불안감을 부여하는 일 없이, 적절하게 감속시킨 상태의 자차량(20)을 자 레인(OL) 상의 정체의 말미에 합류시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태 1에 있어서는, 도 1에 도시한 라이더(2) 또는 밀리미터파 레이더(3)가, 상기 제1 발명의 「비고정물 검출 장치」에 상당하고 있다. 또한, 도 1에 도시한 ECU(10)가, 상기 제1 발명의 「제어 유닛」에 상당하고 있다. 또한, 도 1에 도시한 레인 존재 판정부(14) 및 목표 가속도 산출부(17)가, 상기 제1 발명의 「실행 판정부」에 상당하고 있다.
또한, 도 1에 도시한 레인 판정 폭 설정부가, 상기 제2 발명의 「폭 설정부」에 상당하고 있다.
또한, 도 1에 도시한 목표 가속도 산출부(17a)가, 상기 제5 발명의 「제1 감속 지원 제어부」에 상당하고 있다.
또한, 도 1에 도시한 목표 가속도 산출부(17b)가, 상기 제6 발명의 「제2 감속 지원 제어부」에 상당하고 있다.
실시 형태 2.
이어서, 도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 실시 형태 2에 대하여 설명한다.
또한, 실시 형태 1과 공통되는 구성 및 그 설명에 대해서는, 적절히 생략한다.
1. 자동 운전 시스템의 구성
도 9는 실시 형태 2에 관한 차량 제어 장치가 적용되는 자동 운전 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 9에 도시하는 자동 운전 시스템(30)은 ECU(31)를 구비하고 있다. 도 1에 도시한 ECU(10)와 마찬가지로, ECU(31)는 적어도 하나의 CPU, 적어도 하나의 ROM, 적어도 하나의 RAM을 갖는 전자 제어 유닛이다.
도 9에는 ECU(31)가 갖는 운전 지원 제어를 위한 기능 중, 특히, 물체 인식에 관한 기능과, 감속 지원 제어에 관한 기능이 블록으로 표현되어 있다. ECU(31)가 갖는 운전 지원 제어를 위한 그 밖의 기능에 대해서는 생략되어 있다. ECU(31)는 물체 인식에 관한 기능을 실현하기 위한 기능으로서, 도 1과 공통되는 부(11, 12, 13, 14, 17) 외에, 상대 속도 산출부(32), 각도 산출부(33), 보정 계수 설정부(34) 및 레인 판정 폭 설정부(35)를 구비하고 있다. 이것들의 부(32, 33, 34, 35)는 ECU(31) 내에 하드웨어로서 존재하는 것은 아니고, ROM에 기억된 프로그램이 CPU에서 실행되었을 때에 소프트웨어적으로 실현된다.
상대 속도 산출부(32)는 도 1에 도시한 상대 속도 산출부(15)와 마찬가지로, 상대 속도(VRt)를 산출한다. 상대 속도(VRt)에 더하여, 상대 속도 산출부(32)는 자차량의 차폭 방향의 상대 속도(VRw)도 산출한다. 상대 속도(VRt) 및 상대 속도(VRw)는 상술한 상대 상태량의 시계열 변화에 기초하여 산출된다. 또한, 상대 속도(VRt) 및 상대 속도(VRw)의 산출은 모든 물체에 대하여 행해질 필요는 없고, 자차량으로부터의 직선 거리가 비교적 짧은 물체에 한정하여 행해져도 된다. 비고정물(NFOn)의 상대 속도(VRtn) 및 상대 속도(VRwn)만이 산출되어도 된다.
각도 산출부(33)는 가장 가까운 비고정물(NFOn)의 전후 축(Afrn)의 연장선과, 중앙선(CLol)이 이루는 각도(θn)를 산출한다. 도 10은 각도(θn)를 설명하는 도면이다. 도 10에는 인접 레인(AL) 상에 존재하는 선행 차량(27)이, 가장 가까운 비고정물(NFOn)로서 그려져 있다. 각도(θn)는 비고정물(NFOn)로서의 선행 차량(27)의 전후 축(Afrn)의 연장선과, 중앙선(CLol)이 이루는 각도로서 산출된다. 각도(θn)의 부호는 비고정물(NFOn)의 상대 방향을 고려하여, 중앙선(CLol)을 시선[즉, 각도(θn)＝0°]으로서 설정한다. 구체적으로, 도 10에서는 선행 차량(27)의 상대 방향이 우측인 점에서, 연장선을 반시계 방향으로 회전시킬 때를 양이라고 하고, 시계 방향으로 회전시킬 때를 음이라고 한다. 가령, 선행 차량(27)의 상대 방향이 좌측이라면, 연장선을 시계 방향으로 회전시킬 때를 양이라고 하고, 반시계 방향으로 회전시킬 때를 음이라고 한다.
보정 계수 설정부(34)는 자 레인 판정 폭(Wolth)을 보정하는 보정 계수(CC_1) 및 보정 계수(CC_2)의 적어도 한쪽을 설정한다. 도 11은 상대 속도(VRwn)와, 보정 계수(CC_1)의 관계의 일례를 도시하는 도면이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 상대 속도(VRwn)의 부호가 양인 경우 및 상대 속도(VRwn)가 제로인 경우, 보정 계수(CC_1)는 일정값(＝1.0)을 나타낸다. 상대 속도(VRwn)의 부호가 음인 경우, 상대 속도(VRwn)의 절댓값이 커짐에 따라 보정 계수(CC_1)는 큰 값을 나타내게 된다. 이 이유는, 비고정물(NFOn)이 인접 레인(AL)에 존재하는 경우, 부의 상대 속도(VRwn)의 절댓값이 커짐에 따라, 충돌 리스크가 높아지기 때문이다.
도 12는 각도(θn)와, 보정 계수(CC_2)의 관계의 일례를 도시하는 도면이다. 도 12에 도시한 바와 같이, 각도(θn)가 -180° 내지 0°의 범위에 있는 경우, 보정 계수(CC_2)는 일정값(＝1.0)을 나타낸다. 각도(θn)가 0° 내지 90°의 범위에 있는 경우, 각도(θn)가 커짐에 따라 보정 계수(CC_2)는 큰 값을 나타내게 된다. 이 이유는, 비고정물(NFOn)이 인접 레인(AL)에 존재하는 경우, 각도(θn)가 커짐에 따라, 충돌 리스크가 높아지기 때문이다. 또한, 각도(θn)가 90° 내지 180°의 범위에 있는 경우, 각도(θn)가 커짐에 따라 보정 계수(CC_2)는 보다 한층 큰 값을 나타내게 된다. 이 이유는, 각도(θn)가 90°보다도 큰 경우는, 비고정물(NFOn)이 자차량을 향해 오게 되어, 충돌 리스크가 급격하게 높아지기 때문이다.
레인 판정 폭 설정부(35)는, 도 1에 도시한 레인 판정 폭 설정부(16)와 마찬가지로, 상대 속도(VRtn)에 기초하여 자 레인 판정 폭(Wolth)을 변경한다. 레인 판정 폭 설정부(35)는, 또한, 상대 속도(VRwn) 및 각도(θn)의 적어도 한쪽을 사용하여, 변경 후의 자 레인 판정 폭(Wolth)을 보정한다.
2. 실시 형태 2에 의한 효과
이상 설명한 실시 형태 2에 관한 차량 제어 장치에 의하면, 상대 속도(VRwn) 및 각도(θn)의 적어도 한쪽에 의해, 자 레인 판정 폭(Wolth)이 보정된다. 따라서, 근접한 비고정물(NFDn)이 어느 레인 상에 존재하는지에 관한 판정의 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 상기 실시 형태 2에 있어서는, 도 9에 도시한 보정 계수 설정부(34)가, 상기 제3 발명의 「제1 보정 계수 설정부」 및 상기 제4 발명의 「제2 보정 계수 설정부」에 상당하고 있다. 또한, 보정 계수(CC_1)가 상기 제3 발명의 「제1 보정 계수」에 상당하고, 보정 계수(CC_2)가 상기 제4 발명의 「제2 보정 계수」에 상당하고 있다.
그 밖의 실시 형태.
상술한 각 실시 형태에 관한 차량 제어 장치는 이하와 같이 변형할 수도 있다.
상기 실시 형태 1에서는, 자 레인 판정 폭(Wolth)이, 자차량으로부터의 위치가 이격됨에 따라 레인 폭 방향으로 1차 함수적으로 확대하도록 설정되었다. 그러나, 자 레인 판정 폭(Wolth)은 자차량으로부터의 위치가 이격됨에 따라 레인 폭 방향으로 지수 함수적으로 증가하도록 설정되어 있어도 된다. 도 13은 별도의 자 레인 판정 폭(Wolth)을 사용한 레인 판정 폭 설정부(16)에 의한 변경 처리의 개요를 설명하는 도면이다. 도 6에 도시한 예와 마찬가지로, 도 13에 도시하는 예에서는, 인접 레인(AL) 상을 주행하는 선행 차량(24)이 비고정물(NFOn)에 해당하고, 비고정물(NFOn)의 상대 속도(VRtn)에는 선행 차량(24)의 상대 속도(VRt)가 해당한다.
도 13에 도시한 바와 같이, 상대 속도(VRtn)의 부호는 음이다. 그 때문에, 도 13에 도시하는 예에서는, 자 레인 판정 폭(Wolth)이 레인 폭 방향으로 확대된다. 그리고, 이 자 레인 판정 폭(Wolth)에 의하면, 선행 차량(24) 및 선행 차량(25)이, 자 레인(OL) 상에 존재하고 있다고 인식되게 된다. 그 때문에, 가령, 선행 차량(24)에 충돌하는 리스크가 높다고 판정되면, 선행 차량(24)과의 충돌을 방지하기 위한 감속 지원 제어가 실행되게 된다. 또한, 선행 차량(25)에 충돌하는 리스크가 높다고 판정되면, 선행 차량(25)과의 충돌을 방지하기 위한 감속 지원 제어가 실행되게 된다.
또한, 상기 실시 형태 1에서는, 레인 판정 폭 설정부(16)에 의한 변경 처리에 있어서, 자 레인 판정 폭(Wolth)이 레인 폭 방향을 확대할 때는, 확대의 폭이 일정하게 되었다. 그러나, 이 확대의 폭은 일정하지 않아도 된다. 예를 들어, 자차량의 위치로부터 가까운 개소로부터 순서대로 단계적으로 확대의 폭을 확대해도 된다. 도 14는 별도의 자 레인 판정 폭(Wolth)을 사용한 레인 판정 폭 설정부(16)에 의한 변경 처리의 개요를 설명하는 도면이다. 도 6에 도시한 예와 마찬가지로, 도 14에 도시하는 예에서는, 인접 레인(AL) 상을 주행하는 선행 차량(24)이 비고정물(NFOn)에 해당하고, 비고정물(NFOn)의 상대 속도(VRtn)에는 선행 차량(24)의 상대 속도(VRt)가 해당한다.
도 14에 도시한 바와 같이, 상대 속도(VRtn)의 부호는 음이다. 그 때문에, 도 14에 도시하는 예에서는, 자 레인 판정 폭(Wolth)이 레인 폭 방향으로 확대된다. 단, 레인 폭 방향으로 확대된 폭은 자차량(20)에 가까운 개소에서는 거의 확대되지 않고, 자차량(20)으로부터 먼 개소에서는 비교적 크게 확대된다. 그리고, 이와 같은 자 레인 판정 폭(Wolth)을 사용한 경우라도, 선행 차량(24) 및 선행 차량(25)이, 자 레인(OL) 상에 존재하고 있다고 인식되게 된다. 그 때문에, 가령, 선행 차량(24)에 충돌하는 리스크가 높다고 판정되면, 선행 차량(24)과의 충돌을 방지하기 위한 감속 지원 제어가 실행되게 된다. 또한, 선행 차량(25)에 충돌하는 리스크가 높다고 판정되면, 선행 차량(25)과의 충돌을 방지하기 위한 감속 지원 제어가 실행되게 된다.
1, 30 : 자동 운전 시스템
2 : 라이더
3 : 밀리미터파 레이더
10, 31 : ECU
11 : 레인 형상 추정부
12 : 물체 위치 추정부
13 : 자차량-물체간 거리 산출부
14 : 레인 존재 판정부
14a : 자 레인 존재 판정부
14b : 인접 레인 존재 판정부
15, 32 : 상대 속도 산출부
16, 35 : 레인 판정 폭 설정부
17 : 목표 가속도 산출부
17a : 자 레인 목표 가속도 산출부
17b : 인접 레인 목표 가속도 산출부
20 : 자차량
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 : 선행 차량
33 : 각도 산출부
34 : 보정 계수 설정부
AL : 인접 레인
Afrn : 가장 가까운 비고정물의 전후 축
CC_1, CC_2 : 보정 계수
CLol : 자 레인의 중앙선
DRwn : 가장 가까운 비고정물과 자차량 사이의 상대 거리
OFDn : 가장 가까운 비고정물
OL : 자 레인
VRtn : 가장 가까운 비고정물의 자차량의 진행 방향에 있어서의 상대 속도
VRwn : 가장 가까운 비고정물의 자차량의 차폭 방향에 있어서의 상대 속도
Walth : 인접 레인 판정 폭
Wolth : 자 레인 판정 폭
θn : 가장 가까운 비고정물의 전후 축의 연장선과 자 레인의 중앙선이 이루는 각도

Claims (6)

  1. 자차량의 전방에 존재하는 비고정물을 검출하는 비고정물 검출 장치와,
    상기 비고정물의 검출 결과에 기초하여, 상기 자차량의 감속 지원 제어를 실행하는 제어 유닛을
    구비하는 차량 제어 장치이며,
    상기 제어 유닛이,
    상기 비고정물 내에서 상기 자차량으로부터의 직선 거리가 가장 짧고 가장 가까운 비고정물과, 상기 자차량 사이의, 상기 자차량의 차폭 방향에 있어서의 상대 거리를 산출하는 거리 산출부와,
    상기 자차량이 주행하는 자 레인을 판정하기 위한 자 레인 판정 폭이며, 상기 가장 가까운 비고정물의 상기 자차량의 진행 방향에 있어서의 상대 속도에 기초하여 설정한 자 레인 판정 폭과, 상기 상대 거리의 비교에 의해, 상기 감속 지원 제어의 실행의 필요 여부를 판정하는 실행 판정부를
    구비하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 자 레인 판정 폭을 가변으로 설정하는 폭 설정부를 더 구비하고,
    상기 폭 설정부가, 상기 가장 가까운 비고정물의 상기 진행 방향에 있어서의 상대 속도의 부호가 음인 경우, 상기 진행 방향에 있어서의 상대 속도의 절댓값이 클수록, 상기 자 레인 판정 폭을 넓은 폭으로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 자 레인 판정 폭을 보정하는 제1 보정 계수를 설정하는 제1 보정 계수 설정부를 더 구비하고,
    상기 제1 보정 계수 설정부가, 상기 가장 가까운 비고정물의 상기 차폭 방향에 있어서의 상대 속도의 부호가 음인 경우, 상기 차폭 방향에 있어서의 상대 속도의 절댓값이 클수록, 상기 제1 보정 계수를 큰 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 자 레인 판정 폭을 보정하는 제2 보정 계수를 설정하는 제2 보정 계수 설정부를 더 구비하고,
    상기 제2 보정 계수 설정부가, 상기 가장 가까운 비고정물의 전후 축과, 상기 자 레인의 중앙선이 이루는 각도가 소정 범위 내에 있는 경우, 상기 각도가 클수록 상기 제2 보정 계수를 큰 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실행 판정부가,
    상기 자 레인 판정 폭과, 상기 상대 거리의 비교에 기초하여, 상기 자차량이 주행하는 자 레인 상에 상기 가장 가까운 비고정물이 존재하는지 여부를 판정하는 자 레인 존재 판정부와,
    상기 가장 가까운 비고정물이 상기 자 레인 상에 존재한다고 판정된 경우, 상기 자차량의 제1 감속 지원 제어를 행하는 제1 감속 지원 제어부이며, 상기 제1 감속 지원 제어가, 상기 자 레인 상에 존재한다고 판정된 상기 가장 가까운 비고정물의 상기 진행 방향에 있어서의 상대 속도에 기초하여 행해지는 제1 감속 지원 제어부를
    구비하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실행 판정부가,
    상기 자 레인에 인접하는 인접 레인을 판정하기 위한 인접 레인 판정 폭이며, 상기 자 레인 판정 폭에 상기 인접 레인의 폭을 더함으로써 설정한 인접 레인 판정 폭과, 상기 상대 거리의 비교에 기초하여, 상기 인접 레인 상에 상기 가장 가까운 비고정물이 존재하는지 여부를 판정하는 인접 레인 존재 판정부와,
    상기 가장 가까운 비고정물이 상기 인접 레인 상에 존재한다고 판정된 경우, 상기 자차량의 제2 감속 지원 제어를 행하는 제2 감속 지원 제어부이며, 상기 제2 감속 지원 제어가, 상기 인접 레인 상에 존재한다고 판정된 상기 가장 가까운 비고정물의 상기 진행 방향에 있어서의 상대 속도에 기초하여 행해지는 제2 감속 지원 제어부를
    구비하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
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