JP2009073315A

JP2009073315A - 車両用制御装置

Info

Publication number: JP2009073315A
Application number: JP2007243651A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Matsushita; 正明松下
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2007-09-20
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2009-04-09

Abstract

【課題】車両用制御装置において、先行車が存在するのに、一瞬、自車両が車線を逸脱しそうになるような状況で、先行車が存在しないという誤った判断をすることがなく、先行車への追従性が損なわれることはなくなり、これにより、追従性精度の向上に貢献することにある。
【解決手段】車線逸脱防止制御手段から、自車両の推定走行軌跡と走行レーンとの角度情報を出力し、角度情報が設定値以上ある場合で、且つレーダから出力される結果が、前回の結果が先行する車両有りで、今回の結果が先行する車両無しの場合でも、先行車両検出手段で先行車有りと出力している。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両用制御装置に係り、特にレーダを用いて先行車との距離及び相対速度を検出し、先行車に対して車間距離一定で追従走行する追従走行制御装置（ＡＣＣシステム）と、道路白線を検出し自車両が走行レーンから逸脱しそうか判定し、逸脱しそうな場合は、ステアリングを操舵して走行レーンの中央に戻るように制御する車線逸脱防止装置（レーンキープシステム）とを協調制御する車両用制御装置に関する。

車両には、先行車を検出して、先行車との間の車間距離を保つ追従走行制御と、自車両が走行車線を逸脱しそうな場合に、車線を逸脱しないように車両を制御する車線逸脱防止制御とを併用して行う車両用制御装置を搭載したものがある。

従来、先行車検出装置には、自車が自車線から逸脱しないようにする制御が行われた場合に、ヨーレートの変化がさらに緩やかになるように、フィルタ処理の特性を変更することで、車線逸脱防止制御の作動後に推定される車線と実際の車線との誤差を小さくするものがある。
車両用走行制御装置には、追従走行中の走行車が検出されなくなったときに、自車線の車線情報に基づいて設定車速への加速動作の許可又は抑制を判定し、その判定結果にしたがって追従走行中の先行車が検出されなくなった後の車速を制御し、加速動作が不適切な場所で設定車速への加速動作が実行されて運転者に違和感を与えるのを防止するものがある。
特開２００６−３３５２２３号公報特開２００６−１８２２５８号公報

ところが、従来、車両用制御装置においては、図６に示すように、先行車検出の結果の例では、一般的に、レーダは、車体に発生するヨーレートと車速により走行軌跡を推定し走行している自車レーンの範囲を計算する。その自車レーン範囲にあるターゲットを先行車両検出手段（ＡＣＣコントローラ）に送信する。この先行車両検出手段は、レーダから送られたターゲット情報から最終的に先行車の検出判定を行う。ここで、レーダが出力するターゲット情報は、先行車以外にも路上固定物等を誤検知した結果も含まれることもあるため、先行車検出判定の信頼性を上げるために、例えば、新規に検出したターゲットに対しては１回で検出と判定せず、複数回連続して検出し、初めて先行車を「検出」と判定する方法を採る。また、先行車検出判定が「検出」状態の時、レーダからのターゲット情報が非検出となった場合は、先行車検出結果を「非検出」とする。
シーン１は、追従走行制御で先行車に追従していて自車両がレーンに対して平行に走行している例である。この場合、レーダが推定する自車レーン範囲（図６の点線部分）に先行車があるので、レーダからターゲット「有り」として出力される。このようにレーンに平行な状態では連続してターゲットが検出されるため、先行車両検出手段の先行車検出判定も「検出」となる。
シーン２は、自車両がレーンから逸脱しそうになっている状況である。この場合、車両の推定走行軌跡が走行レーンと角度を持ち、レーダが推定する自車レーン範囲に先行車が入らなくなる。そのため、レーダが出力するターゲット情報は、「無し」として出力される。先行車両検出手段は、ターゲット情報が「無し」のため、先行車検出結果は「非検出」とする。このシーンでは、先行車は走行レーンにあるのに、自車両がレーンに平行に走行していないため、「非検出」となった場合の例である。
シーン３は、シーン２の続きで、自車両がレーンを逸脱しそうになると、車線逸脱防止装置が作動し、自車両はレーン中央に戻される。その戻された結果が、このシーン３である。シーン１と同様にし、レーダが推定する自車レーン範囲に先行車が入るため、レーダからのターゲット情報が、再び「有り」として出力される。先行車両検出手段は、シーン２で先行車検出結果として「非検出」としていたため、新規の検出となり、レーダから複数回連続してターゲット「有り」となるまで「検出」とならない。そのため、その非検出期間中は、先行車がいるにもかかわらず、非検出として制御されてしまい、先行車への追従性が低下してしまう。車線逸脱防止装置が作動している場合、レーンの逸脱を防止し、レーンに平行して走行するように制御されるため、自車両がレーンに対して平行でない状態で走行した場合、一旦その時は、レーダがターゲット「無し」となっても、その後再び、ターゲット「有り」となる。しかし、現状では、再び先行車検出結果が「検出」となるのがわかっていても、一旦「非検出」となってしまっていた。

そこで、この発明の目的は、先行車への追従性を損なわないようにし、追従性精度の向上に貢献する車両用制御装置を提供することにある。

この発明は、レーダにより車両前方に先行する車両との少なくとも車間距離を検出する先行車両検出手段と、前記先行車両検出手段により検出された先行車との車間距離に応じてこの先行車との車間距離を維持できるように自車両を走行制御する車間距離維持制御手段と、走行車線に対する自車両の逸脱度合いを判定し、逸脱しそうであると判定された場合は、この自車両が走行車線を逸脱するのを防止する車線逸脱防止制御手段とを備えた車両用制御装置において、前記車線逸脱防止制御手段から自車両の推定走行軌跡と走行レーンとの角度情報を出力し、この角度情報が設定値以上ある場合で、且つ前記レーダから出力される結果が、前回の結果が先行する車両有りで、今回の結果が先行する車両無しの場合でも、前記先行車両検出手段で先行車有りと出力していることを特徴とする。

この発明の車両用制御装置は、先行車が存在するのに、一瞬、自車両が車線を逸脱しそうになるような状況において、先行車が存在しないという誤った判断をすることをなくし、先行車への追従性が損なわれることはなく、追従性精度の向上に貢献できる。

この発明は、先行車への追従性が損なわれることをなくし、追従性精度の向上に貢献できる目的を、先行車が存在するのに、一瞬、自車両が車線を逸脱しそうになるような状況において、先行車が存在しないという誤った判断をすることがないようにして実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。

図１〜図５は、この発明の実施例を示すものである。
図１において、１は車両に搭載されるエンジン、２は車両用制御装置である。
この車両用制御装置２は、追従走行制御装置（ＡＣＣシステム）３と車線逸脱防止装置（レーンキープシステム）４とを備えている。
追従走行制御装置３は、レーダ５を用いて先行車の距離及び相対速度を検出し、先行車に対して車間距離一定で追従走行するものであり、レーダ５と、このレーダ５により車両前方に先行する車両との少なくとも車間距離を検出する先行車両検出手段（ＡＣＣコントローラ）６と、この先行車両検出手段６により検出された先行車との車間距離に応じて先行車との車間距離を維持できるように自車両を走行制御する車間距離維持制御手段７とを備える。
レーダ５は、先行車と思われるターゲットを検出し、ターゲットまでの距離及び相対速度を測定し、先行車両検出手段６へ出力する。このレーダ５の方式としては、レーザーレーダやミリ波レーダがある。
先行車両検出手段（ＡＣＣコントローラ）６は、レーダ５や後述する車速センサ１３等からの信号を入力し、追従走行制御を行うために、車間距離維持制御手段７としてのブレーキコントローラ８やエンジンコントローラ９に指令を出力する。
車間距離維持制御手段７は、先行車両検出手段６からのブレーキ指令によりブレーキを印加するブレーキコントローラ８と、先行車両検出手段６からの加減速度指令に基づいてエンジン１を制御するエンジンコントローラ９とからなる。

車線逸脱防止装置４は、道路白線を検出し自車が走行レーンから逸脱しそうか判定し、逸脱しそうな場合は、ステアリング装置を操舵して走行レーンの中央に戻るように制御するものであり、車線逸脱防止制御手段（レーンキープコントローラ）１０とカメラ１１とＥＰＳコントローラ１２とを備える。
車線逸脱防止制御手段１０は、走行車線に対する自車両の逸脱度合いを判定し、逸脱しそうであると判定された場合は、自車両が走行車線を逸脱するのを防止する車線逸脱防止制御を行うものであり、カメラ１１からの前方路面画像から画像処理により走行レーンの白線を検出し、自車の推定走行軌跡と走行レーンの位置を求め、レーンを逸脱しそうな状況である場合は、ＥＰＳコントローラ１２に操舵指令を出してレーン中央に戻るように制御する。
カメラ１１は、前方路面の走行車線の映像を撮像し、車線逸脱防止制御手段１０に送信する。
ＥＰＳコントローラ１２は、車線逸脱防止制御手段１０からの操舵指令によりステアリング装置を操舵制御する。

また、車両用制御装置２には、自車の速度を測定し、先行車両検出手段６及び車線逸脱防止制御手段１０ヘ出力する車速センサ１３と、先行車両検出手段６及び車線逸脱防止制御手段１０からの指令により、警報の表示やブザーを駆動させるメータ（ブザー）１４とが連絡している。

そして、この車両用制御装置２においては、車線逸脱防止制御手段１０から、自車両の推定走行軌跡と走行レーンとの角度情報を出力し、この角度情報が設定値以上ある場合で、且つレーダ５から出力される結果が、前回の結果が先行する車両有りで、今回の結果が先行する車両無しの場合でも、先行車両検出手段６で先行車有りと出力する。

次いで、この実施例の作用を説明する。
先ず、図２に示す先行車両検出手段６の制御について説明する。
図２のフローチャートに示すように、プログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、レーダ５から自レーン内の先行車の可能性のあるターゲットとの距離、相対速度等の情報を受信する（ステップＡ０２）。
そして、自レーン内にターゲットが有るか否かを判定する（ステップＡ０３）。
このステップＡ０３がＹＥＳの場合には、ターゲット検出カウント≧規定値か否かを判定する（ステップＡ０４）。このターゲット検出カウントは、レーダ５が自レーン内のターゲットを連続して検出したかを確認するためのカウンタである。
このステップＡ０４がＹＥＳの場合には、今回の先行車検出結果を「検出」とし（ステップＡ０５）、次回の検出判定のために、前記ステップＡ０２に戻る。
しかし、このステップＡ０４がＮＯの場合には、規定値を越えていないが自レーン内にターゲットが有ったので、ターゲット検出カウントを「１」加算し（ステップＡ０６）、そして、今回の先行車検出結果を「非検出」とし（ステップＡ０７）、次回の検出判定のために、前記ステップＡ０２に戻る。
一方、前記ステップＡ０３がＮＯの場合には、前回の先行車検出結果が「検出」か否かを判断する（ステップＡ０８）。
このステップＡ０８がＹＥＳの場合には、車線逸脱防止制御手段１０から推定走行軌跡と走行レーンの角度情報を受信し（ステップＡ０９）、そして、推定走行軌跡と走行レーンの角度≧規定値か否かを判定する（ステップＡ１０）。
このステップＡ１０がＹＥＳの場合には、今回の先行車検出結果を「検出」とし（ステップＡ１１）、次回の検出判定のために、前記ステップＡ０２に戻る。
つまり、走行軌跡と走行レーンの角度が規定値以上あるということは、自車両が走行レーンに対して平行に走行しておらずレーンを逸脱しそうな状況であることを示す。このため、レーダ５が認識する自車レーンと実際のレーンが異なり、レーダ５からターゲット情報が「無し」となったと考えられる。しかし、このような状況の場合、車線逸脱防止装置４が作動して、走行レーンに対して平行になるようにステアリング装置が操舵されるため、その後、レーダ５からのターゲット情報が「有り」となる可能性が高い。そのため、先行車検出結果を「検出」としている。
前記ステップＡ０８がＮＯの場合及び前記ステップＡ１０がＮＯの場合には、今回の先行車検出結果を「非検出」とし（ステップＡ１２）、そして、今回の先行車判定結果が「非検出」となったために、ターゲット検出カウントをクリアし（ステップＡ１３）、次回の検出判定のために、前記ステップＡ０２に戻る。
ここで、今回の先行車検出結果を「非検出」としているのは、今回、レーダ５からのターゲット情報が「無し」で、自車両が走行レーンに対して平行な状態で走行していないことが原因でターゲットが「無し」となった場合ではないため、「非検出」と判定している。

次に、この実施例に係る車線逸脱防止制御手段１０の制御について説明する。
図３のフローチャートに示すように、プログラムがスタートすると（ステップＢ１）、先ず、カメラ１１で前方道路白線の画像を撮像し（ステップＢ２）、道路画像を画像処理して白線を認識し（ステップＢ３）、認識した白線から走行レーンの位置を算出し、自車両が今後進む進路と予想される推定走行軌跡を算出し、さらに、その推定走行軌跡と走行レーンの角度を算出し（ステップＢ４）、そして、算出した推定走行軌跡と走行レーンの角度を、先行車両検出手段６ヘ送信し（ステップＢ５）、前記ステップＢ２に戻る。

上述の図２及び図３の各フローチャートの制御により、走行レーン内に先行車がいる状態で自車両が走行レーンに対し平行でない状態となった場合、一旦レーダ５からのターゲット情報が「無し」となるが、車線逸脱防止制御手段１０からの情報により、先行車検出結果を「非検出」としないため、制御遅れを防止でき、先行車への追従性の低下を防止できる。

図４には、先行車検出判定のタイムチャートを示す。
図４は、レーダ５からの自レーン内のターゲット有無情報、レーンキープコントローラから送られた自車両の推定走行軌跡と走行レーンの角度、ターゲット検出カウント値、先行車検出結果を示している。
図４に示すように、時間軸には、レーダの検出間隔を示しており、Ａ、Ｂ、Ｃ…と番号付けをしてある。
Ａ〜Ｂまでは、レーダがターゲット情報が「無し」として出力され、ターゲット検出力ンウトは、「０」のままで、先行車検出結果としては「非検出」が出力される。
Ｃで、レーダ５からのターゲット情報が「有り」になり、ターゲット検出カウントは「１」になる。検出カウントが規定値（ここでは、「３」としている）以上になっていないので、先行車検出結果は「非検出」となる。
Ｄでは、レーダ５のターゲット情報が「有り」になり、カウント値は「２」になるが、規定値以下のため先行車検出結果は「非検出」のままである。
Ｅで、カウント値が「３」になり、規定値以上になり先行車検出結果が「検出」となる。
Ｆ〜Ｇでは、レーダ５からのターゲット情報が「有り」が継続するので、先行車検出結果「検出」となる。
Ｈ〜Ｉでは、レーダ５からのターゲット情報が「無し」になり、カウント値がクリアされ、先行車検出結果が「非検出」となる。
Ｊ〜Ｋでは、レーダ５からのターゲット情報が「有り」になり、カウント値がインクリメントされる。
Ｌ〜Ｍでは、カウント値が「３」になり、先行車検出結果が「検出」となる。
Ｎでは、レーダ５からのターゲット情報が「無し」となったが、車線逸脱防止制御手段１０から送信された推定走行軌跡と走行レーンの角度が規定値を越えており、前回（Ｍ）の先行車検出結果が「検出」なので、先行車検出結果を「検出」とし、カウント値もそのままとする。
Ｏでは、Ｎと同様に、レーダ５からのターゲット情報が「無し」であるが、推定走行軌跡と走行レーンの角度が規定値を越えており、前回の先行車検出結果が「検出」なので、「検出」を継続する。
Ｐでは、レーダ５からのターゲット情報が「有り」となり、引き続き先行車検出結果が「検出」となる。これは、車線逸脱防止装置４により走行レーンに対して平行になるように操舵され、推定走行軌跡と走行レーンの角度が小さくなり、再びレーダ５が自車レーン内にターゲット有りと認識した結果である。
Ｑでは、走行レーンに対して平行になり、レーダ５からのターゲット情報が「有り」となり、先行車検出結果が「検出」を継続する。

図５は、この実施例に係る先行車検出の結果の説明図である。
図５に示すように、車両の動作は、従来の図６と同じであるが、先行車の検出結果が継続されることを示す。
シーン１は、追従走行制御で先行車に追従していて自車両がレーンに対して平行に直進している例で、従来の図６と同様に、先行車検出結果も「検出」となる。
シーン２は、自車両がレーンから逸脱しそうになっている状況で、車両の推定走行軌跡が走行レーンと角度を持ち、レーダ５が推定する自車レーン範囲に先行車が入らなくなる。そのため、レーダ５から出力されるターゲット情報が「無し」となるが、先行車両検出手段６は、車線逸脱防止制御手段１０から出力される推定走行軌跡と走行レーンの角度（α）が規定値以上であるため、先行車検出結果を「検出」とする。これは、自車両がレーンを逸脱しそうな状態となっているが、車線逸脱防止装置４の作動により走行レーンに平行になるように制御されることを考慮したためである。
シーン３は、シーン２の続きで、自車両がレーンを逸脱しそうになると、車線逸脱防止装置４が作動し、自車両はレーン中央に戻される。その戻された結果が、このシーン３である。シーン１と同様にし、レーダ５が推定する自車レーン範囲に先行車が入るため、レーダ５からのターゲット情報が再び「有り」として出力される。先行車両検出手段６は、シーン２で先行車検出結果として「検出」としていたため、新規の検出ではなく、継続した検出として扱う。そのため、従来の図６のように、その非検出期間が生じてしまうことが防止され、先行車がいるにもかかわらず、非検出として制御されてしまい、先行車への追従性が低下してしまうことを防止できる。

即ち、この実施例においては、車線逸脱防止装置４から自車両の推定走行軌跡と走行レーンの角度情報を得て、この角度が規定値以上で、前回先行車検出結果が「検出」の場合、今回レ一ダからの出力が「ターゲット無し」であっても先行車検出結果を「検出」として継続する。これにより、先行車が継続して走行レーンにいる状況で、自車両がレーンに対して平行な走行でなくなった時、車線逸脱防止装置４の作動によりレーンに平行になるように制御されるシーンにおいて、レーダ５が一旦「ターゲット無し」を出力しても、継続して先行車検出結果を「検出」とするため、制御の遅れを防止でき、先行車への追従性の低下を防止することができる。

この結果、この実施例に係る車両用制御装置２においては、車線逸脱防止制御手段１０から、自車両の推定走行軌跡と走行レーンとの角度情報を出力し、この角度情報が設定値以上ある場合で、且つレーダ５から出力される結果が、前回の結果が先行する車両有りで、今回の結果が先行する車両無しの場合でも、先行車両検出手段６で先行車有りと出力している。
これにより、先行車が存在するのに、一瞬、自車両が車線を逸脱しそうになるような状況において、先行車が存在しないという誤った判断をすることがないので、先行車への追従性が損なわれることはなく、これにより、追従性精度の向上に貢献できる。

角度情報が設定値以上ある場合で、且つレーダから出力される結果が、前回の結果が先行する車両有りで、今回の結果が先行する車両無しの場合でも、先行車両検出手段で先行車有りと出力する制御を、他の制御と併用することができる。

車両用制御装置のシステム構成図である。先行車両検出手段における制御のフローチャートである。車線逸脱防止制御手段における制御のフローチャートである。検出判定タイムチャートである。この実施例において先行車検出の結果を示す図である。従来において先行車検出の結果を示す図である。

符号の説明

１エンジン
２車両用制御装置
３追従走行制御装置
４車線逸脱防止装置
５レーダ
６先行車両検出手段
７車間距離維持制御手段
８ブレーキコントローラ
９エンジンコントローラ
１０車線逸脱防止制御手段
１１カメラ
１２ＥＰＳコントローラ
１３車速センサ
１４メータ

Claims

レーダにより車両前方に先行する車両との少なくとも車間距離を検出する先行車両検出手段と、前記先行車両検出手段により検出された先行車との車間距離に応じてこの先行車との車間距離を維持できるように自車両を走行制御する車間距離維持制御手段と、走行車線に対する自車両の逸脱度合いを判定し、逸脱しそうであると判定された場合は、この自車両が走行車線を逸脱するのを防止する車線逸脱防止制御手段とを備えた車両用制御装置において、前記車線逸脱防止制御手段から自車両の推定走行軌跡と走行レーンとの角度情報を出力し、この角度情報が設定値以上ある場合で、且つ前記レーダから出力される結果が、前回の結果が先行する車両有りで、今回の結果が先行する車両無しの場合でも、前記先行車両検出手段で先行車有りと出力していることを特徴とする車両用制御装置。