JP4419769B2

JP4419769B2 - 車両用走行制御装置

Info

Publication number: JP4419769B2
Application number: JP2004273280A
Authority: JP
Inventors: 綾子松本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2024-09-21
Also published as: JP2006088747A

Description

本発明は車両用走行制御装置に関する。

他車の運転者の死角領域内に自車が入らないように車速を制御する車速制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開２００３−２３７４０７号公報

ところで、他車の運転者の死角領域内に入らなくても他車と並走することがある。例えば片側２車線の曲線路で隣接車線を走行する隣接車と並走する場合において、内側車線を走行中の隣接車がオーバーシュートして自車線に接近してくる可能性があり、運転者の心理的負荷は高くなる。このような場合には、隣接車との並走を避けるべきである。また、隣接車を追い越す場合に、並走する時間が長いと運転者が違和感を感じる。

自車前方の曲線路までの距離と、隣接車との車間距離および相対速度と、自車速とに基づいて自車前方の曲線路で隣接車と並走するか否かを判定し、自車前方の曲線路で隣接車と並走すると判定され、かつ隣接車との相対速度が第１のしきい値以下の場合に、自車前方の曲線路で隣接車との並走を禁止し、自車前方の曲線路で隣接車が外側を走行し、自車が内側を走行する場合には、自車前方の曲線路での隣接車との並走を許可する。

本発明によれば、曲線路において隣接車と長い時間、並走することが避けられ、隣接車との異常接近を防止することができ、かつ走行条件を緩和して運転者の意志を尊重することができる。

図１は一実施の形態の構成を示す図である。車間距離レーダー１は車両周辺へレーザービームを走査して先行車、隣接車および後続車を検出するとともに、それらの車両までの車間距離を検出する。なお、レーザービームの代わりにミリ波を用いたミリ波車間距離レーダーとしてもよい。車速センサー２は自車両の走行速度を検出する。メインスイッチ３は先行車追従走行制御を開始させるための操作部材であり、メインスイッチ３がオンされると車両用走行制御装置へ電源が投入されて作動状態になる。リジューム／アクセラレートスイッチ４は、先行車追従走行制御中でないときは前回の先行車追従走行制御時の設定車速を読み出して先行車追従走行制御を再開し、先行車追従走行制御中のときは定速走行制御の設定車速を増加する操作部材である。

キャンセルスイッチ５は先行車追従走行制御を解除するための操作部材である。セット／コーストスイッチ６は、先行車追従走行制御中でないときは先行車追従走行制御を開始させ、先行車追従走行制御中のときは定速走行制御の設定車速を低減する操作部材である。なお、先行車追従走行制御中でないときにセット／コーストスイッチ６を操作して先行車追従走行制御を開始する場合、先行車がいれば先行車追従走行制御を開始し、先行車がいなければその時の車速を設定車速として定速走行制御を開始する。リジューム／アクセラレートスイッチ４、キャンセルスイッチ５およびセット／コーストスイッチ６は、図示しないステアリングのスポーク部に設けられる。ブレーキスイッチ７はブレーキペダル（不図示）が踏み込まれるとオンするスイッチである。

走行制御コントローラー１０はＣＰＵ１０ａ、ＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃなどを備え、上述した先行車追従走行制御と定速走行制御を行う。エンジン制御装置１１はエンジン（不図示）の吸入空気量制御、燃料噴射制御、点火時期制御などを行ってエンジンの出力トルクと回転速度を調節し、車両の駆動力を制御する。変速機制御装置１２は自動変速機（不図示）の変速比、すなわちシフト位置を制御する。ブレーキ制御装置１３はブレーキ液圧を調節して車両の制動力を制御する。ナビゲーション装置１４は車両の現在地を検出するとともに、走行道路の曲線路などの情報を提供する。ＶＩＣＳ受信機１５は光ビーコン、電波ビーコン、ＦＭ多重放送などにより渋滞情報を受信する。表示装置１６は車両用走行制御装置の制御状態、自車および他車の走行状態などを表示する。画像処理装置１７はカメラ１８により撮像された車両側方の画像を処理して隣接車両の大きさを検出する。

図２は一実施の形態の走行制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。走行制御コントローラー１０は所定時間、例えば１０ｍsecごとにこの走行制御プログラムを実行する。ステップ１において、ナビゲーション装置１４から得た自車位置と走行道路情報に基づいて自車の前方に曲線路があるか否かを確認する。自車前方に曲線路がなければ処理を終了し、自車前方に曲線路がある場合はステップ２へ進む。

ステップ２では自車前方の曲線路までの距離、隣接車との車間距離および相対速度、隣接車の大きさ、車速などを検出する。曲線路までの距離はナビゲーション装置１４からの現在地と走行道路情報とに基づいて検出し、隣接車との車間距離および相対速度は車間距離センサー（レーザーレーダーやミリ波レーダーなど）１からの車間距離情報に基づいて検出する。また、隣接車の大きさに関する情報としては、カメラ１８で撮像した自車側方の画像から画像処理装置１７によりパターンマッチングを行って例えば車両の幅や高さ、おおよその表面積など検出する。なお、レーザーレーダーによってリフレクターの間隔を求めたり、ミリ波レーダーによって車幅や車高を求めたりして隣接車の大きさに関する情報を検出してもよい。

次に、ステップ３で、ナビゲーション装置１４からの走行道路情報とカメラ１８および画像処理装置１７からの隣接車情報とに基づいて、隣接車が曲線路の内側を、自車が曲線路の外側を走行するか否かを確認する。図３に示すように自車前方に右へ曲がる曲線路があって自車の右側方に隣接車がいる場合、または、図４に示すように自車前方に左に曲がる曲線路があって自車の左側方に隣接車がいる場合には、隣接車が曲線路の内側を、自車が曲線路の外側を走行すると判断する。曲線路において隣接車が曲線路の内側を走行する場合にはテップ６へ進み、逆に隣接車が曲線路の外側を走行する場合にはステップ４へ進む。

隣接車が曲線路の外側を走行する場合には、隣接車が内側の自車線にはみ出してくる可能性は低いが、逆に自車が隣接車の車線にはみ出す可能性がある。したがって、ステップ４において自車が曲線路を安全に通過できる車速以下か否かを判定する。具体的には、曲線路の曲率や車重などのパラメーターに応じた曲線路の安全車速を予め設定してＲＯＭ１０ｂに記憶しておき、現在の車速が曲線路の安全車速以下か否かを判定する。車速センサー２で検出された現在の車速が曲線路の安全車速以下であれば処理を終了し、安全車速を超える場合はエンジン制御装置１１、変速機制御装置１２およびブレーキ制御装置１３を制御して安全車速まで減速する。

一方、隣接車が曲線路の内側を走行する場合は、隣接車が外側の自車線にはみ出してくる可能性があり、曲線路において隣接車との並走を禁止するか否かを判断する。まず、ステップ６において曲線路で隣接車と並走する可能性があるか否かを確認する。これは、曲線路までの距離、隣接車との車間距離および相対速度、自車速に基づいて、曲線路上で隣接車に追いついてしばらくの間並走するか否かを判定する。曲線路上で隣接車と並走する可能性がない場合は処理を終了する。

曲線路上で隣接車と並走する可能性がある場合はステップ７へ進み、隣接車が曲線路を安全に通過できる車速で走行しているか否かを確認する。これは、曲線路の曲率や隣接車の大きさなどのパラメーターに応じた曲線路の安全車速を予め設定してＲＯＭ１０ｂに記憶しておき、自車速と相対速度により推定される隣接車の車速が曲線路の安全車速以下か否かを判定する。隣接車が曲線路を安全に通過できる車速以下で走行している場合は、隣接車が外側の自車線にはみ出してくる可能性が低いので、隣接車との並走を禁止せずに処理を終了する。

この明細書では、片側２車線以上の道路を隣接車線上の車両（隣接車）と走行する場合に、自車が車線変更することなく、隣接車の後から前に出て隣接車とすれ違うことを隣接車の“追い抜き”という。一方、自車線上に先行車がいる場合に、いったん隣接車線に移って先行車の前に出ることを先行車の“追い越し”という。
また、この明細書では、自車両の走行車線に隣接し自車両の走行方向と同じ走行方向の車線を“隣接車線”といい、その隣接車線を走行する車両を“隣接車”という。
さらに、この明細書でいう“並走”とは、隣接車と自車両とが走行方向に関してオーバーラップして走行している状態のことをいう。なお、隣接車と自車両との距離や自車速などに応じて予め許容オーバーラップ量を求め、この許容オーバーラップ量以上にオーバーラップして走行している状態を“並走”と定義してもよい。

隣接車が曲線路を安全に通過できる車速よりも高い車速で走行している場合には、隣接車が外側の自車線にはみ出してくる可能性があり、ステップ８へ進む。ステップ８では、ステップ２で検出した隣接車の大きさ情報に基づいて例えば隣接車の高さが予め設定したしきい値以上か否かを確認する。この判定しきい値は、隣接車がトラックやトレーラーなどの大型車両か否かを判定する高さとする。

隣接車の高さがしきい値以下で大型車ではない場合はステップ９へ進み、ステップ２で検出した隣接車との相対速度が予め設定したしきい値α１以下か否かを判定する。隣接車との相対速度が低い場合は曲線路で隣接車を追い抜くときに長い時間隣接車と並走する可能性があるため、ステップ１０へ進んで曲線路での隣接車との並走を禁止して隣接車との並走を避ける。具体的には、曲線路の内側を走行する隣接車が外側の自車線にはみ出してきても、隣接車に接近し過ぎないような適当な車間距離を保って隣接車に追従走行する。一方、隣接車との相対速度がしきい値α１よりも大きい場合は曲線路で隣接車を追い抜くときの隣接車と並走する時間が短いので、隣接車との並走を禁止せず、現在の車速のままで隣接車とすれ違っても追い抜きを許可する。なお、曲線路から直線路に移って操舵を戻す際に、運転者の操舵が不安定になって走行車線をはみ出さないまでも隣接車線に接近することがあるため、曲線路が終了して直線路になった後、所定時間経過後、あるいは所定距離走行後まで隣接車との並走禁止を継続する。

隣接車の高さがしきい値よりも大きく、隣接車が大型車である場合はステップ１１へ進み、ステップ２で検出した隣接車との相対速度が予め設定したしきい値α２以下か否かを判定する。隣接車との相対速度が低い場合は曲線路で隣接車を追い抜くときに長い時間隣接車と並走する可能性があるため、ステップ１０へ進んで上述したように曲線路での隣接車との並走を禁止して隣接車との並走を避け、曲線路の内側を走行する隣接車が外側の自車線にはみ出してきても、隣接車に接近し過ぎないような適当な車間距離を保って隣接車に追従走行する。一方、隣接車との相対速度がしきい値α２よりも大きい場合は曲線路で隣接車を追い抜くときに隣接車と並走する時間が短いので、隣接車との並走を禁止せず、現在の車速のままで隣接車とすれ違う。なお、曲線路から直線路に移って操舵を戻す際に、運転者の操舵が不安定になって走行車線をはみ出さないまでも隣接車線に接近することがあるため、曲線路が終了して直線路になった後、所定時間経過後、あるいは所定距離走行後まで隣接車との並走禁止を継続する。

ここで、隣接車が大型車か小型車かで相対速度のしきい値を変えたのは、大型車は小型車に比べて曲線路で車線をはみ出す可能性が高いと考えられ、α１＜α２として曲線路でのすれ違いを許可する大型車の相対速度条件を高くする。相対速度しきい値α１を例えば１５km/h、α２を例えば３０km/hとする。

このように一実施の形態によれば、自車前方の曲線路までの距離と、隣接車との車間距離および相対速度と、自車速とに基づいて自車前方の曲線路で隣接車と並走するか否かを判定し、自車前方の曲線路で隣接車と並走すると判定され、かつ隣接車との相対速度がしきい値α１以下の場合に、自車前方の曲線路で隣接車との並走を禁止するようにしたので、曲線路において隣接車と長い時間、並走することが避けられ、隣接車との異常接近を防止することができる。

また、一実施の形態によれば、自車前方の曲線路で隣接車と並走すると判定され、かつ隣接車との相対速度がしきい値α１以下の場合に、自車前方の曲線路で隣接車との並走を禁止するとともに、隣接車と一定の車間距離を保って隣接車に追従走行するようにしたので、曲線路での隣接車との並走が避けられ、隣接車との異常接近を確実に防止することができる。

一実施の形態によれば、隣接車との相対速度がしきい値α１よりも大きい場合は、自車前方の曲線路での隣接車との並走を許可するようにしたので、曲線路において隣接車と長い時間、並走することが避けられ、隣接車との異常接近を防止することができる。

一実施の形態によれば、隣接車が大型車の場合は、しきい値α１に代えて、しきい値α１よりも高いしきい値α２を用い、自車前方の曲線路での隣接車の追い抜きの許可または不許可を決定するようにした。一般に、隣接車が大型車の場合は小型車の場合よりも運転者に与える心理的負荷が高いため、大型車に対しては並走を許可する相対速度しきい値を高くすることによって、曲線路において隣接する大型車と長い時間、並走することが避けられ、隣接大型車との異常接近を防止することができる。

さらに、一実施の形態によれば、曲線路から直線路になった後、所定時間が経過するまで、または所定距離を走行するまでは隣接車との並走を許可しないようにした。曲線路から直線路に移行する際に、操舵が不安定になって車線をはみ出さないまでも隣接車線に異常接近することがある。曲線路から直線路に移行した後、自車および隣接車の挙動が安定してから並走および追い抜きを許可することによって、隣接車との異常接近を防止することができる。

一実施の形態によれば、自車前方の曲線路で隣接車が外側を走行し、自車が内側を走行する場合には、自車前方の曲線路での隣接車との並走を許可するようにした。曲線路で隣接車が外側を走行する場合には、隣接車がオーバーシュートしても内側の自車線に接近もしくははみ出すことはない。つまり、自車がオーバーシュートして隣接車線に接近もしくははみ出さない限り、隣接車に異常接近することはないので、自車が曲線路の内側を走行する場合には曲線路での隣接車との並走を相対速度条件を付けずに許可することによって、曲線路における走行条件を緩和して運転者の意志を尊重することができる。

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、車速センサー２が車速検出手段を、ナビゲーション装置１４が位置検出手段および曲線路検出手段を、車間距離レーダー１が車間距離／相対速度検出手段を、走行制御コントローラー１０が並走判定手段および走行制御手段を、カメラ１８および画像処理装置１７が大きさ検出手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。

なお、上述した一実施の形態では、隣接車が曲線路の内側を走行し、自車が曲線路の外側を走行する場合にのみ、隣接車との相対速度に応じて隣接車との並走を禁止する例を示したが、隣接車が曲線路の外側を走行し、自車が曲線路の内側を走行する場合にも、隣接車との相対速度に応じて隣接車との並走を禁止するようにしてもよい。

一実施の形態の構成を示す図である。一実施の形態の走行制御プログラムを示すフローチャートである。自車前方に右へ曲がる曲線路があって自車の右側方に隣接車がいる場合を示す図である。自車前方に左に曲がる曲線路があって自車の左側方に隣接車がいる場合を示す図である。

符号の説明

１車間距離レーダー
２車速センサー
３メインスイッチ
４レジューム／アクセラレートスイッチ
５キャンセルスイッチ
６セット／コーストスイッチ
７ブレーキスイッチ
１０走行制御コントローラー
１０ａＣＰＵ
１０ｂＲＯＭ
１０ｃＲＡＭ
１１エンジン制御装置
１２変速機制御装置
１３ブレーキ制御装置
１４ナビゲーション装置
１５ＶＩＣＳ受信機
１６表示器
１７画像処理装置
１８カメラ

Claims

自車速を検出する車速検出手段と、
自車位置を検出する位置検出手段と、
走行道路前方の曲線路を検出し、自車位置からその曲線路までの距離を検出する曲線路検出手段と、
自車両の走行車線に隣接する車線を走行する隣接車との車間距離および相対速度を検出する車間距離／相対速度検出手段と、
自車前方の曲線路までの距離と、隣接車との車間距離および相対速度と、自車速とに基づいて、自車前方の曲線路で隣接車と並走するか否かを判定する並走判定手段と、
自車前方の曲線路で隣接車と並走すると判定され、かつ隣接車との相対速度が第１のしきい値以下の場合に、自車前方の曲線路で隣接車との並走を禁止し、自車前方の曲線路で隣接車が外側を走行し、自車が内側を走行する場合には、自車前方の曲線路での隣接車との並走を許可する走行制御手段とを備えることを特徴とする車両用走行制御装置。
請求項１に記載の車両用走行制御装置において、
前記走行制御手段は、自車前方の曲線路での隣接車との並走が禁止された場合は、隣接車と一定の車間距離を保って隣接車に追従走行することを特徴とする車両用走行制御装置。
請求項１に記載の車両用走行制御装置において、
隣接車の大きさに関する情報を検出する隣接車検出手段を備え、
前記走行制御手段は、隣接車が大きい場合は、前記第１のしきい値に代えて前記第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値を用い、自車前方の曲線路での隣接車との並走の許可または不許可を決定することを特徴とする車両用走行制御装置。
請求項１に記載の車両用走行制御装置において、
前記走行制御手段は、曲線路から直線路になった後、所定時間が経過するまで、または所定距離を走行するまでは隣接車との並走を許可しないことを特徴とする車両用走行制御装置。