JP5904270B2 - 車両走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両走行制御装置に関する。

従来から、前方に電磁波を出射し、前方より反射された電磁波を検出して信号処理を行うことにより、前方に存在する物標を検知して、検知した物体との衝突を避けるべく自車両の走行制御を行う車両走行制御装置が知られている。また、例えば下記特許文献１（特開２００３−１４９３３７号公報）には、今回検出された結合されない複数のレーダ物標が前回検出されたレーダ物標と連続性があると判断された場合、同一物標が割れたものと判断する、いわゆる物標割れと称される事象について記載されている。

特開２００３−１４９３３７号公報 特開２００９−０７３３１５号公報

ところで、上記のような物標割れが発生した場合、レーダ物標の位置が複数となるため、例えば自車両が走行する車線の隣車線の前方車両を誤検出したり、あるいは自車両が走行する車線を走行する先行車両が存在する場合でもこの先行車両を検出しない未検出を生じさせたりすることがある。このため、上記のような車両走行制御装置では、先行車両が存在しないのに先行車両を誤検出して自車両を減速させたり、先行車両が存在するにもかかわらず未検出となり自車両を加速させたりすることがあり、ドライバの要望に反する追従走行が実行されてドライバに不快感を与えてしまうという課題がある。

そこで、本発明の目的は、先行車両の誤検出又は未検出が生じた場合でも適切に走行制御を行ってドライバの不快感を軽減することが可能な車両走行制御装置を提供することである。

上記の課題を解決した本発明に係る車両走行制御装置は、自車両と自車両の前方を走行する前方車両との位置関係に基づいて自車両の走行制御を行う自車両に搭載された車両走行制御装置であって、出射した電磁波の反射波を受信して前方車両の物標データを取得するレーダ検出部と、レーダ検出部により取得された物標データから自車両の正面を走行する先行車両の存在有無を判断し先行車両の存在有無に基づいて自車両の加減速制御を行うものであって、レーダ検出部により同一の物体に対して複数の物標データが取得される物標割れが生じた場合に加減速を抑制するように自車両の加減速制御を行う制御部と、を備え、制御部は、物標割れが生じた場合であって、今回レーダ検出部により取得された物標データから先行車両が存在すると判断し且つ前回レーダ検出部により取得された物標データから先行車両が存在しないと判断した場合には、減速を抑制するように自車両の加減速制御を行う。

本発明に係る車両走行制御装置は、同一の物体に対して複数の物標データが取得される物標割れが生じた場合に自車両の加減速が抑制されるようになっている。よって、物標割れにより先行車両の誤検出又は未検出が生じた場合でも適切に自車両の走行制御を行ってドライバの不快感を軽減することができる。また、制御部は、物標割れが生じた場合であって、今回先行車両が存在すると判断し且つ前回先行車両が存在しないと判断した場合には、減速を抑制するように自車両の加減速制御を行う。よって、物標割れが生じた場合であって今回先行車両が存在すると判断され且つ前回先行車両が存在しないと判断されたような先行車両を誤検出している可能性が高い場合には、制御部により減速が抑制される。従って、先行車両が誤検出された場合に自車両が減速しないように制御されるため、このような場合でも適切に走行制御を行ってドライバの不快感を軽減することができる。

また、本発明に係る車両走行制御装置において、制御部は、物標割れが生じた場合であって、今回レーダ検出部により取得された物標データから先行車両が存在しないと判断し且つ前回レーダ検出部により取得された物標データから先行車両が存在すると判断した場合には、加速を抑制するように自車両の加減速制御を行う。よって、物標割れが生じた場合であって今回先行車両が存在しないと判断され且つ前回先行車両が存在すると判断されたような先行車両の未検出の可能性が高い場合には、制御部により加速が抑制される。従って、先行車両が未検出の場合に自車両が加速しないように制御されるため、このような場合でも適切に走行制御を行ってドライバの不快感を軽減することができる。

本発明によれば、先行車両の誤検出又は未検出が生じた場合でも適切に走行制御を行ってドライバの不快感を軽減することができる。

本発明の実施形態に係る車両走行制御装置のブロック図である。 図１の車両走行制御装置により実行される先行車両誤検出時の走行制御処理を示すフローチャートである。 図１の車両走行制御装置により実行される先行車両未検出時の走行制御処理を示すフローチャートである。 いわゆる物標割れが発生する原因を説明するための図である。 従来の車両走行制御装置における走行制御処理の問題点を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示すように、本実施形態に係る車両走行制御装置１は、自車両である車両１００と車両１００の前方を走行する前方車両との位置関係に基づいて車両１００の走行制御を行い、車両１００の正面（例えば、車両１００が走行している車線と同一の車線）を走行する先行車両が存在する場合に車両１００の先行車両に対する追従制御を行うものである。車両走行制御装置１は、車両１００に搭載されている。車両走行制御装置１は、出射した電磁波の反射波を受信して前方車両の物標データを取得するミリ波センサ１１と、車両１００の加減速制御を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０とを備えて構成されている。

ミリ波センサ１１は、出射した電磁波の反射波を受信して前方車両の物標データを取得するレーダ検出部として機能する。ミリ波センサ１１は、例えば車両１００の前方に取り付けられ、車両１００の前方をミリ波帯の電磁波によってスキャンするととも車両１００周囲に存在する物体の表面で反射された電磁波を受信する。これにより、ミリ波センサ１１は、物標を電磁波の反射点として認識する。また、ミリ波センサ１１は、ミリ波の送受信データから物標データ（レーダ物標）を取得する。物標データとは、車両１００に対する物標の方向及び距離から得られる物標の位置データであり、物標の位置、車両１００と物標間との距離、又は車両１００と物標との相対速度等が挙げられる。ミリ波センサ１１は、取得した物標データをＥＣＵ２０に送信する。

ＥＣＵ２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むコンピュータを主体とし、入力信号回路、出力信号回路及び電源回路を含んで構成される。ＥＣＵ２０では、例えばＲＯＭに記憶されているアプリケーションをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行する。ＥＣＵ２０は、ミリ波センサ１１により取得された物標データに基づいて車両１００の加減速制御を行う制御部として機能する。ＥＣＵ２０は、車両１００の正面を走行する先行車両の存在有無を判断する先行車両判断部２１と、先行車両に対する車両１００の追従制御を行う走行制御部２２とを有し、この先行車両判断部２１及び走行制御部２２が上記のアプリケーションに相当する。

先行車両判断部２１は、車両１００の前方に先行車両が存在するか否かを判断する機能を有する。具体的には、先行車両判断部２１は、ミリ波センサ１１から先行車両の検出点データを取得して、先行車両の位置や水平方向の幅等の情報を演算する機能を有する。また、先行車両判断部２１は、後述するヨーレートセンサ１２、Ｇセンサ１３、舵角センサ１４及び車速センサ１６から得た情報に基づいて先行車両となる物標を判別する。

走行制御部２２は、車両１００が先行車両に対して適切な車間距離を維持するように、車両１００の先行車両に対する追従制御を行う。具体的には、走行制御部２２は、先行車両判断部２１によって先行車両が存在すると判断された場合には先行車両との車間距離に応じて車両１００の加減速を行って先行車両に対する追従制御を行う。一方、先行車両判断部２１によって先行車両が存在しないと判断された場合には、例えば設定速度で車両１００を定速走行させる制御を行う。

車両走行制御装置１は、上述したミリ波センサ１１及びＥＣＵ２０のほか、ヨーレートセンサ１２、Ｇセンサ１３、舵角センサ１４、制御スイッチ１５及び車速センサ１６等からなる各種センサと、エンジン３１と、ブレーキアクチュエータ３２と、表示部３３とを備えて構成されている。ＥＣＵ２０には上記各種センサ、エンジン３１、ブレーキアクチュエータ３２及び表示部３３が接続されている。また、ＥＣＵ２０は、エンジン３１、ブレーキアクチュエータ３２及び表示部３３に制御信号を出力してエンジン３１、ブレーキアクチュエータ３２及び表示部３３の動作を制御する。

ヨーレートセンサ１２は、車両１００のヨーレートを検出する機能を有する。ヨーレートセンサ１２は、検出したヨーレートをヨーレート信号としてＥＣＵ２０に送信する。

Ｇセンサ１３は、車両１００の加速度及び減速度を検出する機能を有する。Ｇセンサ１３は、例えば車両１００の前部に設けられ、車両１００の前後方向の加減速度と横方向の加減速度を検出する。Ｇセンサ１３は、検出した加減速度をＥＣＵ２０に送信する。

舵角センサ１４は、車両１００のハンドルの操舵量を検出する操舵量検出部として機能する。舵角センサ１４としては、例えばドライバによって入力されるステアリングホイールの舵角を検出するセンサが用いられる。舵角センサ１４は、検出した舵角を舵角信号としてＥＣＵ２０に送信する。

制御スイッチ１５は、例えばオンとオフの切り替えが可能となっており、オンされることにより先行車両を追従する自動走行制御を実行する。車両１００のドライバは、例えば制御スイッチ１５を押して自動走行制御を実行する。

車速センサ１６は、車両１００の速度を検出する機能を有し、例えば車両１００の車輪に設けられる。車速センサ１６は、例えば車輪の回転速度を検出し、当該回転速度から車両１００の速度を算出する。車速センサ１６は、算出した車両１００の速度をＥＣＵ２０に送信する。

エンジン３１は、ＥＣＵ２０からの制御信号により車両１００のアクセル開度を制御する。エンジン３１は、例えばその出力を制限することにより、車両１００の走行時にドライバの操作によらずに先行車両と車両１００との接触を防止する。また、エンジン３１は、トランスミッションの減速比を変更することにより先行車両と車両１００との接触を防止するようにしてもよい。

ブレーキアクチュエータ３２は、ＥＣＵ２０からの制御信号により車両１００のブレーキ開度を制御する。ブレーキアクチュエータ３２は、ＥＣＵ２０からの制御信号により車両１００の減速度を制御する。これにより、車両１００の走行時にドライバの操作によらずに先行車両と車両１００との接触を防止する。

表示部３３は、例えばディスプレイ、警告灯等から構成される。表示部３３は、ＥＣＵ２０からの制御信号によりドライバに先行車両と車両１００とが接近している旨の情報を表示する。これにより、車両１００の走行時に先行車両と車両１００との接触を防止する。なお、表示部３３の代わりに、ドライバのシートベルトの張力を高くしてドライバに上記情報を伝えてもよいし、又は例えばエンジン３１及びブレーキアクチュエータ３２による車両１００の加減速のみを行うようにしてもよい。

ここで、本実施形態の車両走行制御装置１の比較例として、従来の車両走行制御装置について説明する。以下では、図４及び図５に示すように、従来の車両走行制御装置を備えた車両を車両２００、車両２００の前方を走行する車両を前方車両３００として説明する。従来の車両走行制御装置は、車両走行制御装置１と同様、ミリ波センサを備え、前方車両３００の物標データを取得する機能を有する。ところで、ミリ波センサ等のレーダ検出部によって物標データを取得する場合において、同一の物体に対して複数の物標データが取得され、複数の物標データの一部が対象物体の物標でないと認識される物標割れが生じることがある。

この物標割れについて以下で簡潔に説明する。まず、レーダ検出部を用いた物標データの取得において、レーダ検出部が取得した検出点は所定条件下で結合され、この検出点の結合処理により物標の位置等が物標データとして得られる。ここで、例えば図４に示すように、レーダ検出部による前方車両３００の３つの検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と、結合範囲Ｒとがあって検出点Ｐ１，Ｐ２は結合範囲Ｒに含まれているが検出点Ｐ３は結合範囲Ｒに含まれていない場合、２つの検出点Ｐ１，Ｐ２は結合して検出点Ｐ４となる。しかし、検出点Ｐ３は、結合範囲Ｒ内に含まれていないため結合されない。こうして、検出点が全て結合されず同一物標に対して複数の物標データが得られ、複数の物標データの一部又は全部が対象物体の物標でないと認識される現象が物標割れである。物標割れは特に前方車両３００が大型車である場合に発生する。また、物標割れが発生すると前方車両３００の中心からずれた位置に物標を認識してしまうことがあり、以下に示すような問題が発生する。

例えば、図５（ａ）に示すように、車両２００が前方車両３００の隣車線を走行している場合において、レーダ検出部による前回の物標データが前方車両３００の物標と認識されず且つ今回の２つの物標データのうち１つが前方車両３００の物標と認識された場合、前方車両３００を車両２００の正面を走行する先行車両として認識する誤検出が発生し、先行車両が存在しないのに車両２００を減速させるという問題が発生する。

一方、図５（ｂ）に示すように、車両２００が前方車両３００と同一の車線を走行している場合において、レーダ検出部による前回の物標データが前方車両３００の物標と認識され且つ今回の２つの物標データがいずれも前方車両３００の物標として認識されない場合、前方車両３００を車両２００の先行車両でないと認識する未検出が発生し、先行車両が存在するにもかかわらず車両２００を加速させるという問題が発生する。

このように、従来の車両走行制御装置では、物標割れが発生すると、先行車両が存在しないのに車両２００を減速させたり、先行車両が存在するのに車両２００を加速させたりすることがあり、ドライバの要望に反する追従走行が実行され、ドライバに不快感を与えてしまうという問題がある。

そこで、本実施形態の車両走行制御装置１では、ＥＣＵ２０が、ミリ波センサ１１により同一の物体に対して複数の物標データが取得される物標割れが生じた場合に加減速を抑制するように車両１００の加減速制御を行う。このＥＣＵ２０が行う車両１００の加減速制御によって無用な加減速が抑制され上記の問題を解決できるようになっている。

次に、上記の加減速制御を行う本実施形態の車両走行制御装置１の動作について図２及び図３を参照しながら説明する。図２及び図３に示す処理は、例えば車両１００のドライバにより制御スイッチ１５がオンとされているときにＥＣＵ２０によって所定時間毎に実行される走行制御処理である。図２は減速制御処理、図３は加速制御処理、をそれぞれ示す。なお、図２の処理は例えば図５（ａ）に示すような先行車両の誤検出がなされている状況で繰り返し実行され、図３の処理は例えば図５（ａ）に示すような先行車両の未検出がなされている状況で繰り返し実行されるようにしてもよい。

図２に示す減速制御処理について説明する。まず、物標割れが生じた場合、ステップＳ１０（以下、「Ｓ１０」という。他のステップにおいても同様とする。）において、ＥＣＵ２０によってミリ波センサ１１等の各種センサによって得られたデータ読み込みが実行される。そして、Ｓ１２に移行して、物標割れが生じたか否かが判定される。具体的には、ミリ波センサ１１によって複数の物標データが得られ、且つ先行車両判断部２１によって複数の物標データの一部が先行車両の物標でないと認識されたか否かが判定される。そして、Ｓ１２において物標割れが生じていないと判定された場合にはＳ１４に移行して、ＥＣＵ２０により前方物標の割れフラグをオフにするフラグ更新処理が実行される。その後、Ｓ１６に移行して、走行制御部２２によって先行車両に対する通常の追従制御が実行された後に一連の処理が終了する。

一方、Ｓ１２において物標割れが生じたと判定された場合にはＳ１８に移行して、ＥＣＵ２０により前方物標の割れフラグをオンにするフラグ更新処理が実行される。そして、Ｓ２０に移行して先行車両判断部２１によって先行車両が存在すると判断された後、ＥＣＵ２０によって過去に先行車両判断部２１が先行車両を認識したか否かが判定される（Ｓ２２）。そして、過去に先行車両判断部２１が先行車両を認識したと判定された場合、ＥＣＵ２０は先行車両を検出していると判断し車両１００の減速処理を行う。このとき、ＥＣＵ２０は、例えばブレーキアクチュエータ３２及び表示部３３に制御信号を出力して、ブレーキアクチュエータ３２によってブレーキを作動させるとともに表示部３３に先行車両が存在する旨の情報を表示させる。そして、一連の処理を終了する。

一方、Ｓ２２において、過去に先行車両判断部２１が先行車両を認識していないと判定された場合、ＥＣＵ２０は誤検出であると判断し、Ｓ２４に移行して車両１００の減速抑制処理を実行する。このとき、ＥＣＵ２０は、例えばブレーキアクチュエータ３２及び表示部３３に制御信号を出力して、ブレーキアクチュエータ３２によるブレーキ作動を抑制させるとともに表示部３３に先行車両が存在しない旨の情報を表示する。そして、減速抑制処理の実行を開始して一定時間が経過した後、一連の処理を終了する。

以下では、図３に示す加速制御処理について説明する。まず、Ｓ３０において、ＥＣＵ２０によってミリ波センサ１１等の各種センサによって得られたデータ読み込みが実行される。そして、Ｓ３２に移行して、物標割れが生じたか否かが判定される。具体的には、ミリ波センサ１１によって複数の物標データが得られ、且つ先行車両判断部２１によって複数の物標データの全部が先行車両の物標でないと認識されたか否かが判定される。そして、Ｓ３２において物標割れが生じていないと判定された場合にはＳ３４に移行して、ＥＣＵ２０により先行車両物標の割れフラグをオフにするフラグ更新処理が実行される。その後、Ｓ３６に移行して、走行制御部２２によって先行車両に対する通常の追従制御が実行された後に一連の処理が終了する。

一方、Ｓ３２において先行車両判断部２１が先行車両を認識した後に物標割れが生じた場合、Ｓ３８において、ＥＣＵ２０により先行車両物標の割れフラグをオンにするフラグ更新処理が実行される。そして、Ｓ４０に移行して先行車両判断部２１によって先行車両が存在しないと判断された後、ＥＣＵ２０は未検出であると判断し、Ｓ４２に移行して車両１００の加速抑制処理を実行する。このとき、ＥＣＵ２０は、例えばエンジン３１に制御信号を出力して、エンジン３１による車両１００の加速を抑制させる。その後、先行車両判断部２１によって車両１００の前方に先行車両が存在すると判断されて、加速抑制処理の実行を開始して一定時間が経過した後、加速抑制処理が解除される。そして、一連の処理が終了する。

以上のように、本実施形態の車両走行制御装置１は、車両１００と車両１００の前方を走行する前方車両との位置関係に基づいて車両１００の走行制御を行う車両１００に搭載されたものである。そして、車両走行制御装置１は、出射した電磁波の反射波を受信して前方車両の物標データを取得するミリ波センサ１１と、ミリ波センサ１１により取得された物標データから車両１００の正面を走行する先行車両の存在有無を判断し先行車両の存在有無に基づいて車両１００の加減速制御を行うＥＣＵ２０とを備え、ＥＣＵ２０は、ミリ波センサ１１により同一の物体に対して複数の物標データが取得される物標割れが生じた場合に加減速を抑制するように車両１００の加減速制御を行う。

以上のように、本実施形態では、同一の物体に対して複数の物標データが取得される物標割れが生じた場合に車両１００の加減速が抑制されるようになっている。よって、物標割れにより先行車両の誤検出又は未検出が生じた場合でも適切に車両１００の走行制御を行ってドライバの不快感を軽減することができる。

また、車両走行制御装置１において、ＥＣＵ２０は、物標割れが生じた場合であって、今回先行車両が存在すると判断し且つ前回先行車両が存在しないと判断した場合には、減速を抑制するように車両１００の加減速制御を行う。よって、今回先行車両が存在すると判断され且つ前回先行車両が存在しないと判断されたような先行車両を誤検出している可能性が高い場合には、車両１００の減速が抑制される。従って、適切に走行制御を行ってドライバの不快感を軽減することができる。

また、車両走行制御装置１において、ＥＣＵ２０は、物標割れが生じた場合であって、今回先行車両が存在しないと判断し且つ前回先行車両が存在すると判断した場合には、加速を抑制するように車両１００の加減速制御を行う。よって、今回先行車両が存在しないと判断され且つ前回先行車両が存在すると判断されたような先行車両の未検出の可能性が高い場合には、車両１００の加速が抑制される。従って、適切に走行制御を行ってドライバの不快感を軽減することができる。

なお、上述した実施形態は本発明に係る車両走行制御装置の実施形態を説明したものであり、本発明に係る車両走行制御装置は本実施形態に記載されたものに限定されない。本発明に係る車両走行制御装置は、各請求項に記載した要旨を変更しないように本実施形態に係る車両走行制御装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、上記実施形態では、図２のＳ１０及び図３のＳ３０に示すように、物標割れの発生をフラグを用いて示す例について説明した。しかし、物標割れを示すためにフラグを用いなくてもよく、別の手法で物標割れの発生を扱ってもよい。

また、上記実施形態では、物標割れの発生に伴って、先行車両の誤検出がなされた場合に車両１００の減速抑制を実行し、先行車両の未検出がなされた場合に車両１００の加速抑制を実行する例について説明した。しかし、この例に限られず、例えば物標割れが生じたことを条件に車両１００の加減速を抑制するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ミリ波センサ１１を用いた例について説明した。しかし、ミリ波センサ１１の代わりに、マイクロ波やサブミリ波を用いたセンサにように異なる波長帯域のセンサを用いてもよい。

本発明は、車両に搭載される車両走行制御装置として利用可能である。

１…車両走行制御装置、１１…ミリ波センサ、１２…ヨーレートセンサ、１３…Ｇセンサ、１４…舵角センサ、１５…制御スイッチ、１６…車速センサ、２０…ＥＣＵ、２１…先行車両判断部、３１…エンジン、３２…ブレーキアクチュエータ、３３…表示部、１００…車両。

Claims (3)

1. 自車両と前記自車両の前方を走行する前方車両との位置関係に基づいて前記自車両の走行制御を行う前記自車両に搭載された車両走行制御装置であって、
   出射した電磁波の反射波を受信して前方車両の物標データを取得するレーダ検出部と、
   前記レーダ検出部により取得された物標データから前記自車両の正面を走行する先行車両の存在有無を判断し前記先行車両の存在有無に基づいて前記自車両の加減速制御を行うものであって、前記レーダ検出部により同一の物体に対して複数の物標データが取得される物標割れが生じた場合に加減速を抑制するように前記自車両の加減速制御を行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記物標割れが生じた場合であって、今回前記レーダ検出部により取得された物標データから前記先行車両が存在すると判断し且つ前回前記レーダ検出部により取得された物標データから前記先行車両が存在しないと判断した場合には、減速を抑制するように前記自車両の加減速制御を行う、
   車両走行制御装置。
2. 前記制御部は、前記物標割れが生じた場合であって、今回前記レーダ検出部により取得された物標データから前記先行車両が存在しないと判断し且つ前回前記レーダ検出部により取得された物標データから前記先行車両が存在すると判断した場合には、加速を抑制するように前記自車両の加減速制御を行う、
   請求項１に記載の車両走行制御装置。
3. 自車両と前記自車両の前方を走行する前方車両との位置関係に基づいて前記自車両の走行制御を行う前記自車両に搭載された車両走行制御装置であって、
   出射した電磁波の反射波を受信して前方車両の物標データを取得するレーダ検出部と、
   前記レーダ検出部により取得された物標データから前記自車両の正面を走行する先行車両の存在有無を判断し前記先行車両の存在有無に基づいて前記自車両の加減速制御を行うものであって、前記レーダ検出部により同一の物体に対して複数の物標データが取得される物標割れが生じた場合に加減速を抑制するように前記自車両の加減速制御を行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記物標割れが生じた場合であって、今回前記レーダ検出部により取得された物標データから前記先行車両が存在しないと判断し且つ前回前記レーダ検出部により取得された物標データから前記先行車両が存在すると判断した場合には、加速を抑制するように前記自車両の加減速制御を行う、
   車両走行制御装置。

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