JP4879674B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行軌跡推定手段で推定した自車の走行軌跡に基づいて、物体検知手段が検知した物体の中から先行車判定手段が自車が追従走行する先行車を判定し、車両制御手段が自車を加減速することで先行車に対して追従走行を行う車両制御装置に関する。

自車の進行路領域の左右両外側に予備進行路領域を設定し、走行中の前方車両が進行路領域から予備進行路領域に移った場合に、所定時間が経過するまで障害物検知継続手段で前方車両を障害物として検知し続けることで自車を安全に走行させるものが、下記特許文献１により公知である。

また障害物検出センサや路車間通信情報によって、自車が走行する車線とは異なる車線上に他車が存在し、かつ他車の移動ベクトルと自車の移動ベクトルとが交わることが検出されたときには、追従制御から定速制御に移行する加速度を小さくするとともに、自車および他車が所定の間隔に接近するまでの時間が短いほど前記加速度を小さくすることで、自車が他車に追突するのを防止するものが、下記特許文献２により公知である。
特許第３１２８１７６号公報 特開２００１−３０７９８号公報

ところで自車が先行車に追従走行しているときに、車線の端部を走行することが多い自動二輪車等の車線端走行車を先行車が加速しながら追い越すと、先行車に追従走行する自車も加速しながら前記車線端走行車を追い越すことになる。この場合、自車のドライバーは自分の意思で車線端走行車を追い越すのではないため、車線端走行車の挙動を充分に監視して把握していない場合があり、その追い越しによって自車のドライバーが違和感を覚える可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、先行車に追従走行しながら車線端走行車を追い越す場合や追い抜く場合にドライバーが感じる違和感を解消することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、自車に搭載されて自車の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段と、自車が走行する走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、物体検知手段の検知結果および走行軌跡推定手段の推定結果に基づいて前記物体の中から自車が追従走行する先行車を判定する先行車判定手段と、自車を加減速することで先行車判定手段により判定された先行車に対して追従走行を行う車両制御手段とを備えた車両制御装置において、自車または先行車の横移動量を検出する横移動量検出手段を備え、前記車両制御手段は、前記先行車が加速して自車前方車の側方を走行した後に、自車が前記自車前方車の側方を走行する場合に、前記横移動量検出手段により検出された自車または先行車の横移動量が所定値未満であれば自車の加速を抑制することを特徴とする車両制御装置が提案される。

尚、実施例のレーダー装置Ｓｒは本発明の物体検知手段に対応し、実施例の車線端走行車Ｖ３は本発明の自車前方車に対応する。

本発明によれば、走行軌跡推定手段で推定した自車の走行軌跡に基づいて、物体検知手段が検知した物体の中から先行車判定手段が自車が追従走行する先行車を判定し、車両制御手段が自車を加減速することで先行車に対して追従走行を行う際に、先行車が加速して自車前方車の側方を走行した後に、自車が前記自車前方車の側方を走行する場合に、自車または先行車の横移動量が所定値未満であれば自車の加速を抑制するので、自車が前方を走行する自車前方車を追い越しあるいは追い抜くまで自車を加速しないか緩やかに加速することで、自車前方車の挙動を充分に確認しながら追い越しあるいは追い抜きたいというドライバーの意思に適合した車両制御が可能になる。また特に自車または先行車の横移動量が所定値未満の場合に車両制御手段が自車の加速を抑制するので、自車が自車前方車を回避しようとする回避操作が緊急のものでない場合、あるいは自車前方車が自車の前方に急激に割り込んでこない場合に、自車前方車の挙動を充分に確認しながら追い越しを行うことができる。逆に、横移動量が所定値以上の場合に車両制御手段が自車の加速を許可するので、自車は前記自車前方車との接触を避けるために緊急の回避操作を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の実施例を示すもので、図１はＡＣＣ装置の制御系のブロック図、図２は作用を説明するフローチャート、図３は自車、先行車および車線端走行車の位置関係を示す作用説明図である。

図１に示すように、先行車が存在するときには予め設定した車間距離を保持して前記先行車に追従走行し、先行車が存在しないときには予め設定した車速で定速走行するＡＣＣ（アダプティブ・クルーズ・コントロール）装置は、走行軌跡推定手段Ｍ１と、判定エリア設定手段Ｍ２と、先行車判定手段Ｍ３と、横移動量検出手段Ｍ４と、制御目標値決定手段Ｍ５と、車両制御手段Ｍ６とを備える。走行軌跡推定手段Ｍ１にはナビゲーションシステム１１、ヨーレート検出手段１２、操舵角検出手段１３および車速検出手段１４が接続され、先行車判定手段Ｍ３にはレーダー装置Ｓｒが接続され、横移動量検出手段Ｍ４にはヨーレート検出手段１２、操舵角検出手段１３および車速検出手段１４が接続され、車両制御手段Ｍ６には操舵角検出手段１３、加速アクチュエータ１５、減速アクチュエータ１６およびディスプレイ１７が接続される。

走行軌跡推定手段Ｍ１は、ナビゲーションシステム１１に記憶された道路情報と、ヨーレート検出手段１２で検出したヨーレートと、操舵角検出手段１３で検出した操舵角と、車速検出手段１４で検出した車速とに基づいて自車の将来の走行軌跡を推定する。

判定エリア設定手段Ｍ２は、走行軌跡推定手段Ｍ１で推定した自車の将来の走行軌跡を中心線として、その中心線に沿う所定幅および所定長さの判定エリアを設定する。

先行車判定手段Ｍ３はレーダー装置Ｓｒで検知した物体のうちから判定エリア内に存在する物体をＡＣＣ装置の制御対象となる先行車として抽出する。

横移動量検出手段Ｍ４は、ヨーレート検出手段１２で検出したヨーレートと、操舵角検出手段１３で検出した操舵角と、車速検出手段１４で検出した車速とに基づいて自車の横移動量を検出する。

制御目標値決定手段Ｍ５は、先行車判定手段Ｍ３で抽出した先行車を制御対象とし、それに自車を追従走行させるためのパラメータである目標車速、目標加減速度、目標車間距離等を決定する。

そして車両制御手段Ｍ６は、制御目標値決定手段Ｍ５で決定した制御目標値に基づいて加速アクチュエータ１５や減速アクチュエータ１６を駆動し、スロットルバルブを開閉したりブレーキ装置を作動させたりして追従走行制御や定速走行制御を実行するとともに、ディスプレイ１７に現在の車両の制御状態を表示してドライバーに報知する。その際に、操舵角検出手段１３で検出した操舵角に基づいて自車が障害物との接触を避けるための回避操作を行ったと判断すると、車両制御手段Ｍ６は加速アクチュエータ１５による車両の加速を抑制する。

次に、上記構成を備えた前記実施例の作用を、図２および図３に基づいて説明する。

先ずステップＳ１で自車Ｖ１が先行車Ｖ２に追従走行中であり、ステップＳ２で先行車Ｖ２の前方に自動二輪車のような車線端走行車Ｖ３が走行している状態から（図３（Ａ）参照）、ステップＳ３で先行車Ｖ２が加速して車線端走行車Ｖ３を追い越した後（図３（Ｂ）参照）、ステップＳ４で自車Ｖ１と先行車Ｖ２との間に入った車線端走行車Ｖ３を回避すべく自車Ｖ１がステアリング操作を行ったとする（図３（Ｃ）参照）。

ドライバーが回避のためのステアリング操作を行うと、ステップＳ５で横移動量検出手段Ｍ４がヨーレート、操舵角および車速に基づいて自車Ｖ１の横移動量を検出し、その横移動量が所定値（例えば、１ｍ）未満であれば、車両制御手段Ｍ６が所定時間の間だけ自車Ｖ１の加速を抑制するように、つまり加速を禁止するか、加速を小さく抑えるように車速の制御目標値を変更する。

このように、加速により前方の車線端走行車Ｖ３を追い越した先行車Ｖ２に追従走行する自車Ｖ１が、前方の車線端走行車Ｖ３との接触を回避する回避操作を行うと、自車Ｖ１の加速が抑制されるので、自車Ｖ１が車線端走行車Ｖ３を追い越すまで自車Ｖ１を加速しないか緩やかに加速することで、車線端走行車Ｖ３の挙動を充分に確認しながら追い越したいというドライバーの意思に適合した車両制御が可能になる。

このように、自車Ｖ１の横移動量が所定値未満の場合、つまり自車Ｖ１が車線端走行車Ｖ３を回避しようとする回避操作が緊急のものではない場合に限って車両制御手段Ｍ６が自車Ｖ１の加速を抑制するので、車線端走行車Ｖ３の挙動を充分に確認しながら余裕を持って追い越すことができる。逆に、自車Ｖ１の横移動量が所定値以上の場合、つまり自車Ｖ１が車線端走行車Ｖ３を回避しようとする回避操作が緊急のものである場合には車両制御手段Ｍ６が自車Ｖ１の加速を許可するので、車線端走行車Ｖ３との接触を避けるために急激な加速を伴う回避操作を行うことができる。

図４〜図６は第１参考例を示すもので、図４はＡＣＣ装置の制御系のブロック図、図５は作用を説明するフローチャート、図６は自車、先行車および車線端走行車の位置関係を示す作用説明図である。

上述した前記実施例（図１参照）では、横移動量検出手段Ｍ４および操舵角検出手段１３が車両制御手段Ｍ６に接続されているが、第２実施例（図４参照）では、横移動量検出手段Ｍ４および操舵角検出手段１３が判定エリア設定手段Ｍ２に接続されており、その他の構成は前記実施例と同じである。

図５のフローチャートから明らかなように、ステップＳ１〜ステップＳ５は前記実施例と同じであり、前記実施例（図２参照）ではステップＳ６で車両制御手段Ｍ６が自車Ｖ１の加速を抑制するのに対し、第１参考例ではステップＳ６′で判定エリア設定手段Ｍ２が判定エリアを拡大する。即ち、ステップＳ５で横移動量検出手段Ｍ４が検出した横移動量が所定値未満であれば、図６（Ｃ）に示すように、自車Ｖ１の前方の判定エリアを、左側（つまり、車線端走行車Ｖ３側）に車線幅の半分だけ拡大する。その結果、車線端走行車Ｖ３が判定エリアに入り易くなり、車線端走行車Ｖ３が元の先行車Ｖ２の代わりに新たな先行車として認識されて、自車Ｖ１は車線端走行車Ｖ３を先行車として追従走行を開始する。その結果、自車Ｖ１の加速が抑制されて自車Ｖ１と車線端走行車Ｖ３との間に所定の車間距離が確保され、自車Ｖ１が車線端走行車Ｖ３に接触するのが確実に防止される。

このように、加速により前方の車線端走行車Ｖ３を追い越した先行車Ｖ２に追従走行する自車Ｖ１が、前方の車線端走行車Ｖ３との接触を回避する回避操作を行うと判定エリアが拡大されるので、車線端走行車Ｖ３の挙動を充分に確認しなが追い越したいというドライバーの意思に適合した車両制御が可能になるだけでなく、車線端走行車Ｖ３がドライバーの予測を超えた挙動を示した場合でも迅速かつ確実な車両制御が可能になる。

このとき、自車Ｖ１横移動量が所定値未満の場合、つまり自車Ｖ１が車線端走行車Ｖ３を回避しようとする回避操作が緊急のものではない場合に限って判定エリア設定手段Ｍ２が判定エリアを拡大するので、車線端走行車Ｖ３の挙動を充分に確認しながら余裕を持って追い越すことができる。逆に、横移動量が所定値以上の場合には判定エリア設定手段Ｍ２が判定エリアを拡大しないので、車線端走行車Ｖ３に対する追従走行に移行することなく、車線端走行車Ｖ３と接触を避けるために急激な加速を伴う回避操作を行うことができる。

図７〜図９は第２参考例を示すもので、図７はＡＣＣ装置の制御系のブロック図、図８は作用を説明するフローチャート自車、図９は先行車および車線端走行車の位置関係を示す作用説明図である。

図７に示すように、第２参考例は、前記実施例（図１参照）の横移動量検出手段Ｍ４の代わりに、横方向間隔算出手段Ｍ４′を備えている。レーダー装置Ｓｒに接続された横方向間隔算出手段Ｍ４′は、先行車Ｖ２と車線端走行車Ｖ３との横方向間隔を算出し、その横方向間隔に基づいて車両制御手段Ｍ６による車両制御を変更する。第２参考例のその他の構成は前記実施例と同じである。

図８のフローチャートから明らかなように、ステップＳ１およびステップＳ２は前記実施例と同じであり（図９（Ａ）参照）、ステップＳ３′で先行車Ｖ２が加速して車線端走行車Ｖ３を追い抜いたとする（図９（Ｂ）参照）。続いて自車Ｖ１が車線端走行車Ｖ３を追い抜くときに、ステップＳ５′で横方向間隔算出手段Ｍ４′が算出した先行車Ｖ２と車線端走行車Ｖ３との横方向間隔が所定値（例えば、１ｍ）未満であれば、ステップＳ６で車両制御手段Ｍ６が所定時間の間だけ自車Ｖ１の加速を抑制するように、つまり加速を禁止するか、加速を小さく抑えるように車速の制御目標値を変更する（図９（Ｃ）参照）。

このように、加速により前方の車線端走行車Ｖ３を追い抜いた先行車Ｖ２に追従走行する自車Ｖ１が先行車Ｖ２に続いて車線端走行車Ｖ３を追い抜くときに、先行車Ｖ２と車線端走行車Ｖ３との横方向間隔が小さい場合、つまり自車Ｖ１が車線端走行車Ｖ３の間近通って追い抜く場合に自車Ｖ１を加速しないか緩やかに加速することで、車線端走行車Ｖ３の挙動を充分に確認しながら追い抜きたいというドライバーの意思に適合した車両制御が可能になる。

逆に、先行車Ｖ２と車線端走行車Ｖ３との横方向間隔が所定値以上の場合、つまり自車Ｖ１が車線端走行車Ｖ３との間に充分な間隔を確保して追い抜く場合には自車Ｖ１の加速を許可するので、不要な加速抑制を行うことなく車線端走行車Ｖ３をスムーズに追い越すことができる。

図１０〜図１２は第３参考例を示すもので、図１０はＡＣＣ装置の制御系のブロック図、図１１は作用を説明するフローチャート、図１２は先行車および車線端走行車の位置関係を示す作用説明図である。

図１０に示すように、第３参考例は、第１参考例（図４参照）の横移動量検出手段Ｍ４の代わりに、横方向間隔算出手段Ｍ４′を備えている。レーダー装置Ｓｒに接続された横方向間隔算出手段Ｍ４′は、先行車Ｖ２と車線端走行車Ｖ３との横方向間隔を算出し、その横方向間隔に基づいて車両制御手段Ｍ６による車両制御を変更する。第３参考例のその他の構成は第１参考例と同じである。

図１１のフローチャートから明らかなように、ステップＳ１およびステップＳ２は第１参考例と同じであり（図１２（Ａ）参照）、ステップＳ３′で先行車Ｖ２が加速して車線端走行車Ｖ３を追い抜いたとする（図１２（Ｂ）参照）。続いて自車Ｖ１が車線端走行車Ｖ３を追い抜くときに、ステップＳ５′で横方向間隔算出手段Ｍ４′が算出した先行車Ｖ２と車線端走行車Ｖ３との横方向間隔が所定値（例えば、１ｍ）未満であれば、ステップＳ６′で判定エリア設定手段Ｍ２が判定エリアを拡大する（図１２（Ｃ）参照）。これにより、車線端走行車Ｖ３が判定エリアに入り易くなり、車線端走行車Ｖ３が元の先行車Ｖ２の代わりに新たな先行車として認識されて、自車Ｖ１は車線端走行車Ｖ３を先行車として追従走行を開始する。その結果、自車Ｖ１の加速が抑制されて自車Ｖ１と車線端走行車Ｖ３との間に所定の車間距離が確保され、自車Ｖ１が車線端走行車Ｖ３に接触するのが確実に防止されるだけでなく、車線端走行車Ｖ３の挙動を充分に確認しなが追い抜きたいというドライバーの意思に適合した車両制御が可能になり、しかも車線端走行車Ｖ３がドライバーの予測を超えた挙動を示した場合でも迅速かつ確実な車両制御が可能になる。

逆に、横方向間隔が所定値以上の場合には判定エリア設定手段Ｍ２が判定エリアを拡大しないので、車線端走行車Ｖ３に対する不要な追従走行を行うことなく、車線端走行車Ｖ３をスムーズに追い抜くことができる。

次に第４参考例の形態を説明する。

この第４参考例の形態は、自車Ｖ１、先行車Ｖ２および車線端走行車Ｖ３の走行状態に応じて判定エリア設定手段Ｍ２が判定エリアを拡大するものである。判定エリアを拡大するパラメータは４つあり、第１のパラメータは先行車Ｖ２と車線端走行車Ｖ３との横方向間隔であり、第２のパラメータは自車Ｖ１と車線端走行車Ｖ３との速度差であり、第３のパラメータは自車Ｖ１と車線端走行車Ｖ３との距離差であり、第４のパラメータは自車速である。

表１に示すように、第１のパラメータである先行車Ｖ２と車線端走行車Ｖ３との横方向間隔が小さいときは拡大係数Ｋ１は大きい値Ｋ１Ｓをとり、横方向間隔が中程度のときは拡大係数Ｋ１は中程度の値Ｋ１Ｍをとり、横方向間隔が大きいときは拡大係数Ｋ１は小さい値Ｋ１Ｌをとる。

表２に示すように、第２のパラメータである自車Ｖ１と車線端走行車Ｖ３との速度差が小さいときは拡大係数Ｋ２は小さい値Ｋ２Ｓをとり、速度差が中程度のときは拡大係数Ｋ２は中程度の値Ｋ２Ｍをとり、速度差が大きいときは拡大係数Ｋ２は大きい値Ｋ２Ｌをとる。

表３に示すように、第３のパラメータである自車Ｖ１と車線端走行車Ｖ３との距離差が近いときは拡大係数Ｋ３は大きい値Ｋ３Ｎをとり、距離差が中程度のときは拡大係数Ｋ３は中程度の値Ｋ３Ｍをとり、距離差が遠いときは拡大係数Ｋ３は小さい値Ｋ３Ｆをとる。

表４に示すように、第４のパラメータである自車速が低いときは拡大係数Ｋ４は小さい値Ｋ４Ｌをとり、自車速が中程度のときは拡大係数Ｋ４は中程度の値Ｋ４Ｍをとり、自車速が高いときは拡大係数Ｋ４は大きい値Ｋ４Ｈをとる。

そして判定エリアの拡大幅は、基本幅に四つの拡大係数の和である（Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３＋Ｋ４）を乗算することで設定され、その拡大幅分だけ判定エリアの幅は拡大される。従って、判定エリアの幅は、先行車Ｖ２と車線端走行車Ｖ３との横方向間隔が小さいほど、自車Ｖ１と車線端走行車Ｖ３との速度差が大きいほど、自車Ｖ１と車線端走行車Ｖ３との距離差が近いほど、自車速が高いほど大きく拡大されることになる。

このように、判定エリアの幅を自車Ｖ１、先行車Ｖ２および車線端走行車Ｖ３の走行状態に応じて拡大するので、車線端走行車Ｖ３の挙動を充分に確認しながら、自車Ｖ１をあまり加速せずに現状の車速を維持したまま車線端走行車Ｖ３を追い越しあるいは追い抜きたいという、ドライバーの意思に適合した車両制御が可能になる。

以上、本発明の実施例および参考例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例の図２および図４のフローチャートのステップＳ５で自車Ｖ１の横移動量を所定値と比較しているが、自車Ｖ１の横移動量に代えて先行車Ｖ２の横移動量を用いても同様の作用効果を達成することができる。

また本発明の自車前方車は実施例の車線端走行車Ｖ３に限定されず、車線端を走行していない車両であっても良い。

また第４参考例の形態では四つの拡大係数の和（Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３＋Ｋ４）に基づいて判定エリアの幅を拡大しているが、四つの拡大係数のうちの何れかに基づいて判定エリアの幅を拡大しても良い。

本発明の実施例に係るＡＣＣ装置の制御系のブロック図 作用を説明するフローチャート 自車、先行車および車線端走行車の位置関係を示す作用説明図 第１参考例に係るＡＣＣ装置の制御系のブロック図 作用を説明するフローチャート 自車、先行車および車線端走行車の位置関係を示す作用説明図 第２参考例に係るＡＣＣ装置の制御系のブロック図 作用を説明するフローチャート 自車、先行車および車線端走行車の位置関係を示す作用説明図 第３参考例に係るＡＣＣ装置の制御系のブロック図 作用を説明するフローチャート 自車、先行車および車線端走行車の位置関係を示す作用説明図

Ｍ１ 走行軌跡推定手段
Ｍ２ 判定エリア設定手段
Ｍ３ 先行車判定手段
Ｍ４ 横移動量検出手段
Ｍ６ 車両制御手段
Ｓｒ レーダー装置（物体検知手段）
Ｖ１ 自車
Ｖ２ 先行車
Ｖ３ 車線端走行車（自車前方車）

Claims (1)

1. 自車（Ｖ１）に搭載されて自車（Ｖ１）の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段（Ｓｒ）と、
   自車（Ｖ１）が走行する走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段（Ｍ１）と、
   物体検知手段（Ｓｒ）の検知結果および走行軌跡推定手段（Ｍ１）の推定結果に基づいて前記物体の中から自車（Ｖ１）が追従走行する先行車（Ｖ２）を判定する先行車判定手段（Ｍ３）と、
   自車（Ｖ１）を加減速することで先行車判定手段（Ｍ３）により判定された先行車（Ｖ２）に対して追従走行を行う車両制御手段（Ｍ６）と、
   を備えた車両制御装置において、
   自車（Ｖ１）または先行車（Ｖ２）の横移動量を検出する横移動量検出手段（Ｍ４）を備え、
   前記車両制御手段（Ｍ６）は、前記先行車（Ｖ２）が加速して自車前方車（Ｖ３）の側方を走行した後に、自車（Ｖ１）が前記自車前方車（Ｖ３）の側方を走行する場合に、前記横移動量検出手段（Ｍ４）により検出された自車（Ｖ１）または先行車（Ｖ２）の横移動量が所定値未満であれば自車（Ｖ１）の加速を抑制することを特徴とする、車両制御装置。

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