JPH08216727A

JPH08216727A - 自動車の走行制御装置

Info

Publication number: JPH08216727A
Application number: JP7029276A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Yamamoto; 康典山本; Tomohiko Adachi; 智彦足立; Tomomi Izumi; 知示和泉; Kenji Shimizu; 賢治清水
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1996-08-27

Abstract

(57)【要約】【目的】前車に対する追従走行制御において、ロック
オン判定を的確に行ない、安全性を向上する。【構成】自車進行路上の物体を検出する物体検出手段
と、該物体検出手段により検出された物体が、自車の進
行方向と同一の方向に、かつ所定の車速以上で走行中の
ものであるか否かに基き、上記検出物体をロックオン対
象とするか否かを判定するロックオン判定手段と、該ロ
ックオン判定手段の判定結果に基き、ロックオン物体の
存在を検出するロックオン物体検出手段とを備え、上記
ロックオン判定手段は、上記ロックオン物体に対しては
ロックオン物体以外の物体の車速よりも低い車速条件下
でもロックオン判定状態を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、自動車に搭載して自
車の進行方向に存在する先行車等の前方物体までの距離
を測定し、当該前方物体に追従して自車を走行させる自
動車の走行制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の自動車の走行制御装置として、
例えば自車の前方にレーダ波を発信して前方に存在する
物体からの反射波を受信検知して先行車又は障害物等の
前方物体の有無並びにそれとの距離を算出するスキャン
式レーダ装置により左右水平方向に比較的広角度での所
定スキャニング幅毎のスキャニング走査を行い、該走査
により得られる受信情報の中から、マイクロコンピュー
タを利用して、自車のステアリング舵角やヨーレート等
の走行状態に基づいて推定される自車の進行路に沿った
領域内のもののみをピックアップすることにより、当該
前方物体との距離の算出をソフト的に行ない、所定の車
間距離を保って追従走行を実行するようにしたものは既
に開発されている(例えば特開平１−２１３５９３号公
報参照)。

【０００３】また、該追従走行システムにおいて、例え
ば追従走行の対象車(ロックオン対象車)として、対向車
や停車中の車両等自車と同一方向に走行している車両以
外は追従走行の対象車としてロックオン(補足)しないよ
うにしてシステムの誤作動を防止し、追従走行制御の安
全性、信頼性を向上させるようにしたものも提案されて
いる(例えば特開昭６４−５２５３１号公報参照)。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に単に同一方向に走行していることのみを条件としてロ
ックオン判定を行うようにしたのでは、自車の進行路上
にあるロックオン対象車が停止したようなとき、すなわ
ち移動物体でなくなったときにはロックオン状態が解除
されてしまい、追従走行ができなくなる。従って、それ
を運転者が迅速に認識しないと追突等の可能性を招く。

【０００５】また、ロックオン対象車が停止し、かつ自
車も停止したとしても、それが交通渋滞や信号待ちなど
の事情による場合には、ロックオンを継続した方が良い
場合もある。

【０００６】本願発明は、該問題を解決するためになさ
れたもので、上記先行車に対する追従走行制御におい
て、前方の物体が移動物体でなくなったようなとき又は
先行車および自車が停止したようなときにもロックオン
判定を的確に行ない、安全性と利便性を向上させた自動
車の走行制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願発明は、該目的を達
成するために、次のような課題解決手段を備えて構成さ
れている。

【０００８】すなわち、先ず本願発明の自動車の走行制
御装置は、自車進行路上の物体を検出する物体検出手段
と、該物体検出手段により検出された物体が、自車の進
行方向と同一の方向に、かつ所定の車速以上で走行中の
ものであるか否かに基き、上記検出物体をロックオン対
象とするか否かを判定するロックオン判定手段と、該ロ
ックオン判定手段の判定結果に基き、ロックオン物体の
存在を検出するロックオン物体検出手段とを備え、上記
ロックオン判定手段は、上記ロックオン物体に対しては
ロックオン物体以外の物体の車速よりも低い車速条件下
でもロックオン判定状態を保持するようになっている。

【０００９】また、本願発明の自動車の走行制御装置
は、上記構成において、上記ロックオン判定手段は、ロ
ックオン判定状態下において、自車の停止状態が検出さ
れたときにロックオン判定状態が解除されるようになっ
ている。

【００１０】さらに、本願発明の自動車の走行制御装置
は、上記構成において、上記ロックオン判定状態の解除
は、自車の停止状態が所定時間以上検出されたときにな
されるようになっている。

【００１１】さらに、本願発明の自動車の走行制御装置
は、上記ロックオン判定手段が、自車が停止状態となっ
ても解除されないようになっている。

【００１２】さらに、また本願発明の自動車の走行制御
装置は、上記各構成において、上記ロックオン判定手段
は、検出物体と自車との距離、相対車速、並びに自車の
車速を基にロックオン判定を行うようになっている。

【００１３】

【作用】本願発明は、上記各構成に対応して各々次のよ
うな作用を奏する。

【００１４】すなわち、上述のように本願発明の自動車
の走行制御装置の構成では、自車進行路上の物体を検出
する物体検出手段と、該物体検出手段により検出された
物体が、自車の進行方向と同一の方向に、かつ所定の車
速以上で走行中のものであるか否かに基き、上記検出物
体をロックオン対象とするか否かを判定するロックオン
判定手段と、該ロックオン判定手段の判定結果に基き、
ロックオン物体の存在を検出するロックオン物体検出手
段とを備え、上記ロックオン判定手段は、上記ロックオ
ン物体に対してはロックオン物体以外の物体の車速より
も低い車速条件下でもロックオン判定状態を保持するよ
うになっていることから、例えば定常的な走行状態にお
けるロックオン条件だけでなく、前車が停止し、又は所
定車速以下の減速状態となったような前方物体が移動物
体でなくなるか、又は停止状態に近くなったような場合
にまでロックオン条件を拡大することができ、前車に対
応して自車が完全に停止するまで確実にロックオン状態
を継続することができるので、追従走行制御の安全性、
信頼性を高めることができるようになる。

【００１５】また、該場合において、上記ロックオン判
定手段が、ロックオン判定状態下において、自車の停止
状態が検出されたときにロックオン判定状態が解除され
るようになっていると、自車が完全に停止した追従制御
が不要となったようなときにはロックオン状態が解除さ
れ、次の走行開始時に適切なロックオン判定が可能とな
る。

【００１６】さらに、該場合において、上記ロックオン
状態の解除が、自車の停止状態が所定時間以上に亘って
検出されたときに初めてなされるようになっていると、
例えば交通渋滞や信号待ちなどで前車が停止したことに
対応して自車が停止したようなときにも、所定時間以内
は当該前車に対するロックオン状態を継続し、同前車に
対する追従走行を続けることによって新たなロックオン
判定を不要とし、システムの簡略化を図るとともに安定
した追従走行を実現することができる。

【００１７】さらに、上記ロックオン状態が、例えば自
車の停止状態が検出されたときにも解除されないように
なっていると、上記同様例えば交通渋滞や信号待ちなど
で前車が停止したことに対応して自車が停止したような
ときに、当該前車に対するロックオン状態が継続され、
同前車に対する追従走行を続けることによって新たなロ
ックオン判定を不要とし、システムの簡略化を図ること
ができるようになるとともに安定した追従走行を実現す
ることができる。

【００１８】さらに、また以上の各発明の自動車の走行
制御装置の構成において、上記ロックオン判定手段が、
例えば検出物体と自車との距離、相対車速、並びに自車
の車速を基にロックオン判定を行うようになっている
と、走行時に前車と適切な安全車間距離を保った追従走
行制御が可能になるとともに、前車が停止したときに
は、それに対応して自車を適切に停止させることができ
る。

【００１９】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の自動車の走行制
御装置によると、前方物体の挙動に対応した適切な追従
走行が可能となり、追従走行制御システムの十分な安全
性を確保することができるようになる。

【００２０】

【実施例】

(実施例１)図１には、本願発明の実施例１にかかる自動
車の走行制御装置の全体構成が示されている。ここで、
符号１はエンジン吸気系のスロットル弁(図示省略）の
開度を自動調整するスロットル制御装置、２は電子制御
式自動変速機(ＥＡＴ）の制御装置、３は各車輪に付与
する制動力を自動調整するブレーキ制御装置であり、こ
れら三種類の制御装置１〜３は、いずれも図示していな
いアクチュエータを有し、該各アクチュエータは、走行
コントロールユニット４により制御されることとなって
いる。

【００２１】即ち、前記走行走行コントロールユニット
４は、スロットル制御装置１のアクチュエータに対し目
標スロットル開度信号を出力して制御を行うとともに、
ブレーキ制御装置３のアクチュエータに対し目標ブレー
キ量信号を出力して制御を行う。また、走行コントロー
ルユニット４は、ＥＡＴ制御装置２のシフト位置を検出
するセンサー(図示省略）からのシフト位置信号を受け
つつ、該ＥＡＴ制御装置２のアクチュエータに対しシフ
ト制御信号を出力して制御を行う。

【００２２】符号５で示す情報表示装置は、例えば車室
内のインストルメントパネル等に設けられ、図示してい
ないが、前記走行コントロールユニット４からの警報信
号を受けて点灯する警報ランプと、走行コントロールユ
ニット４からの自己診断信号を受けて画面表示する表示
部とを備えている。

【００２３】符号６で示すレーザレーダ装置は、自車の
前方に存在する物体(例えば、先行車等）を検出する物
体検出手段として作用するものであり、レーザレーダ波
を自車の前方に向けて発信し、前方物体に当たって反射
してくる反射波を受信し、その受信時点と発信時点との
時間差によって自車と前方物体との間の距離を測定する
ように構成されている。このレーザレーダ装置６により
検出された検出信号は、車間距離信号として前記走行コ
ントロールユニット４に入力される。また、本実施例の
レーザレーダ装置６は、レーザレーダ波を水平方向に比
較的広角度で走査するスキャン式のものとされている。

【００２４】符号７はスロットル弁の開度を検出するス
ロットル開度センサー、８は車速を検出する車速センサ
ー、９はハンドル舵角(以下、単に舵角という）を検出
する舵角センサー、１０は自車に発生するヨーレートを
検出するヨーレートセンサー、１１は自車に発生する横
加速度を検出する横Ｇセンサー、１２はブレーキペダル
の踏み込み時にＯＮ作動するブレーキスイッチ、１３は
クラッチの作動状態に応じてＯＮ作動するクラッチスイ
ッチ、１４はロックオンスイッチ、１５は自車のオーク
ルーズ運転時ＯＮ作動されるオークルーズスイッチであ
り、これらのセンサー・スイッチ類７〜１５の検出信号
は、いずれも走行コントロールユニット４に入力され
る。なお、図示していないエンジン回転数センサーやそ
の他のセンサー・スイッチ類の検出信号も走行コントロ
ールユニット４に入力されるが、これらについての詳細
な説明は省略する。

【００２５】上記走行コントロールユニット４は、例え
ば図２に示すように、レーザレーダ装置６からの検出信
号を始め、各種のセンサー・スイッチ類７〜１５からの
検出信号を受けて所定の情報処理を行う入力情報処理部
２１と、該入力情報処理部２１から自車の走行状態に関
する情報(例えば、車速センサー８からの車速、舵角セ
ンサー９からの舵角およびヨーレートセンサー１０から
のヨーレート等）を受け、これらに基づいて自車の進行
路を予測する進行路予測手段２２と、前記入力情報処理
部２１の情報のうち、特にレーザレーダ装置６で検出さ
れた前方物体に関する検出データと前記進行路予測手段
２２で予測された進行路の情報とを受け、当該物体が前
記進行路上に所定の移動条件をもって存在する移動物体
であるか否かを判断し、これを自車の追従対象となる先
行車と判定するロックオン判定手段２４Ａと、自車の車
速Ｖ₁と上記ロックオン判定された先行車の車速Ｖ₂とを
入力し、後述するようにロックオン対象車Ａが停止して
も自車が停止したことが判定されるまではロックオンを
継続させるロックオン継続判定手段２４Ｂと、前記ロッ
クオン判定手段２４Ａによりロックオン判定された移動
物体に対する制御を行う追従走行制御手段２５と、該追
従走行制御を行なうための出力情報処理部２６とを備え
ている。

【００２６】そして、前記ロックオン判定手段２４Ａに
より追従対象物体と判定された先行車Ａの情報は、ロッ
クオン判定手段２４Ａから追従走行制御手段２５に出力
され、該追従走行制御手段２５は、自車と追従対象先行
車Ａとの車間距離および相対速度に基づいて自車Ｍを先
行車Ａに追従させるように自車Ｍの車速を適切に制御す
るよう出力情報処理部２６を介して上記スロットル制御
装置１等に制御出力信号を出力する。

【００２７】(メインルーチン)図３には、前記走行コン
トロールユニット４による制御のうち、特にロックオン
スイッチ１４がＯＮに切り換えられ、自車Ｍが先行車Ａ
に追従して走行する追従走行制御時のメインルーチンを
示すフローチャートが示されている。

【００２８】このメインルーチンは、例えば進行路の予
測制御(ステップＳ₁）と、ロックオン対象車の登録制御
(ステップＳ₂）と、ロックオンの実行制御(ステップ
Ｓ₃）と、ロックオンの継続および解除制御(ステップＳ
₄）とからなっており、進行路の予測制御のサブルーチ
ンは図４に示され、ロックオン対象車の登録制御のサブ
ルーチンは図５に示され、ロックオンの実行制御のサブ
ルーチンは図６に示され、さらにロックオンの継続およ
び解除制御のサブルーチンは図７に各々示されている。
以下、それら各々について順次説明する。

【００２９】(進行路の予測制御）図４のフローチャー
トにおいて、まずステップＳ₁₁で自車データ(舵角θ、
車速ｖ、ヨーレートψ）を読み込んだ後、続くステップ
Ｓ₁₂において舵角θに基づいて自車の旋回半径Ｒ₁を下
記の式により、Ｒ₁＝(１＋Ｓ・ｖ²）(Ｎ・Ｌ／θ）演算する。但し、Ｓはスタビリティファクタ、Ｎはステ
アリングギヤ比、Ｌはホイールベースである。

【００３０】続いて、ステップＳ₁₃においてヨーレート
ψに基づいて自車の旋回半径Ｒ₂を下記の式により、Ｒ₂＝ｖ／ψ 演算する。

【００３１】その後、さらにステップＳ₁₄において上記
両旋回半径Ｒ₁,Ｒ₂のうち、いずれが小さいかを判断
し、ステップＳ₁₅およびステップＳ₁₆でその小さい方を
進行路の曲率半径Ｒとするとともに、ステップＳ₁₇にお
いて前記曲率半径Ｒに所定幅を設けて進行路を生成し、
リターンする。ここで、旋回半径Ｒ₁,Ｒ₂の小さい方を
進行路の曲率半径Ｒとしたのは、センサー類の応答遅れ
等を考慮したことによるものである。以上のような進行
路の予測は、前記走行コントロールユニット４における
進行路予測手段２２により行われる。なお、進行路の予
測は、旋回半径Ｒ₁あるいは旋回半径Ｒ₂のみにより求め
ても良い。

【００３２】(ロックオン対象車の登録制御）図５のフ
ローチャートにおいて、まずステップＳ₂₁においてレー
ザレーダ装置６により検出された前方物体の検出データ
(距離および方向）を読み込んだ後、ステップＳ₂₂によ
り前記検出データが連続して検出されているか否かを判
定し、ステップＳ₂₃により検出データが所定のエリア内
で所定の確定度以上のものであるか否かを判定する。こ
こで、確定度とは時間当たりの検出回数をいい、該確定
度が所定値以上でないものおよび検出データが所定のエ
リア外にまで広く散在するものは共に物体とは見做され
ない。上記両判定が共に肯定判定のときには、ステップ
Ｓ₂₄において物体と見做されたものについて物体識別番
号を付与する。

【００３３】続いて、ステップＳ₂₅において上記物体識
別番号を付与した物体が移動体であるか否かを判定す
る。この判定は、自車と物体との間の相対速度と自車速
Ｖ₁とから移動物体の速度Ｖ₂を求め、移動物体の速度が
所定のしきい値以上であるか否かを検討することにより
行われる。次に、ステップＳ₂₆において同移動物体が進
行路上に存在するものであるか否かを判定する。上記両
判定の結果が共にＹＥＳ判定のときには、ステップＳ₂₇
において同移動物体が進行路上の先行車Ａであるとして
ロックオン(Ｌ／Ｏ）対象候補とする。

【００３４】しかる後、ステップＳ₁₈においてロックオ
ン対象候補になった先行車Ａのうち自車との車間距離が
最も近いものであるか否か、つまり最も近い先行車Ａで
あるか否かを判定し、該判定結果がＹＥＳ判定のときに
は、ステップＳ₂₉において当該先行車をロックオン対象
車として登録し、リターンする。以上のようなロックオ
ン対象車の登録は、走行コントロールユニット４におけ
るロックオン判定手段２４Ａにより行われる。

【００３５】(ロックオンの実行制御）図６のフローチ
ャートにおいて、まずステップＳ₃₁において上記ロック
オン対象車Ａが登録されていることを確認した後、ステ
ップＳ₃₂においてロックオンを実行し、リターンする。
ロックオンは、ロックオン対象車Ａに対し、所定の車間
距離を保ち且つ同じ車速で追従して走行するように自車
速を制御するものであり、上記走行コントロールユニッ
ト４における追従走行制御手段２５により行われる。

【００３６】(ロックオンの継続および解除制御）次
に、図７のフローチャートに基いてロックオンの継続・
解除制御のサブルーチンを説明するが、その際図８の参
考図を参照しつつ説明する。

【００３７】図７において、まずステップＳ₅₁において
ロックオン対象車Ａおよび進行路Ｋの曲率半径Ｒを認識
しするとともに図８に示すような自車Ｍの進行路Ｋ上に
ロックオン対象車Ａが存在することを確認し、次に、ス
テップＳ₅₂において先行車Ａの車速Ｖ₂が所定の設定値
Ｖs(例えばＶs＝１０km／h)以下になったか否かを判定
する。その結果が否定判定のときには、ステップＳ₅₃に
おいてロックオン対象車Ａに対するロックオンを継続す
る。他方、ＹＥＳのときは、ステップＳ₅₄に進んで、さ
らに今度は自車の車速Ｖ₁が上記設定値Ｖs以下になった
か否かを判定し、ＮＯのときはロックオンを継続する
が、ＹＥＳのときはステップＳ₅₅に進んでロックオン状
態を解除する。これらの判定は、上記走行コントロール
ユニット４におけるロックオン継続判定手段２４Ｂによ
り行われる。

【００３８】以上の構成では、例えば図８に示すように
所定の進行路Ｋ上をロックオン対象車Ａに対して自車Ｍ
が所定の車間距離を保って追従走行している場合におい
て、対象車Ａが図８のＡ′からＡのように急減速又は停
止したとしても、当該対象車Ａが停止し、かつ自車Ｍも
停止して安全が確保されるまで追従走行制御が継続され
ることになるので、追突等の恐れを未然に防止すること
ができるようになる。

【００３９】(実施例２)ところで、上記のような追従走
行状態において、例えばロックオン対象車である先行車
Ａが停止し、それに対応して自車Ｍも停止させられたと
しても、それが短時間の信号待ちの場合や交通渋滞であ
る場合などでは、所定時間後に再び走行を開始する。従
って、該場合にまで自車Ｍが停止したからと言って、そ
の都度ロックオンが解除されたのでは却って不便であ
り、安全性の向上に反することも考えられる。また、シ
ステムのハンチング現象も予想される。

【００４０】そこで、本実施例では図９のフローチャー
トに示すように上述した自車Ｍの停止が所定時間以上継
続して続いた時にのみ初めてロックオンを解除し、それ
以外の時はロックオンを継続するようにしている(ステ
ップＳ₅₅参照)。

【００４１】その他の構成は上記実施例１のフローチャ
ートと同様である。

【００４２】なお、本願発明は、上記実施例に限定され
るものではなく、その他種々の変形例を包含するもので
ある。例えば、上記実施例では、レーザレーダ装置６と
して、レーザレーダ波を水平方向に比較的広角度で走査
するスキャン式のものを用いているが、本願発明は、こ
のスキャン式レーザレーダ装置６に限らず、比較的狭い
角度の範囲内でのみ物体を検出するレーザレーダ装置を
用い、該レーザレーダ装置をアクチュエータで垂直軸回
りに回動させるように構成したものにも同様に適用する
ことができる。

【００４３】また、上記実施例では、ロックオン判定手
段１８によりロックオン対象車を判定するに当たり、自
車と先行車との車間距離および相対速度に基づいて判定
するようにしているが、車間距離と先行車の速度とに基
づいて判定するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例１にかかる自動車の走行制御
装置の全体構成を示すブロック図である。

【図２】本願発明の実施例１にかかる自動車の走行制御
装置における走行コントロールユニットの機能ブロック
図である。

【図３】本願発明の実施例１における自動車の走行制御
装置における追従走行制御のメインルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図４】本願発明の実施例１における自動車の走行制御
装置における進行路の予測制御のサブルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図５】本願発明の実施例１にかかる自動車の走行制御
装置におけるロックオン対象車の登録制御のサブルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図６】本願発明の実施例１にかかる自動車の走行制御
装置におけるロックオンの実行制御のサブルーチンを示
すフローチャートである。

【図７】本願発明の実施例１にかかる自動車の走行制御
装置におけるロックオンの継続・解除制御のサブルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図８】本願発明の実施例１にかかる自動車の走行制御
装置におけるロックオンの継続および解除制御を説明す
るための参考図である。

【図９】本願発明の実施例２にかかる自動車の走行制御
装置におけるロックオンの継続・解除制御のサブルーチ
ンを示すフローチャートである。

【符号の説明】

６は物体検出手段としてのレーザレーダ装置、２２は進
行路予測手段、２４Ａはロックオン判定手段、２４Ｂは
ロックオン継続判定手段、２５は追従走行制御手段であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水賢治広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車進行路上の物体を検出する物体検出
手段と、該物体検出手段により検出された物体が、自車
の進行方向と同一の方向に、かつ所定の車速以上で走行
中のものであるか否かに基き、上記検出物体をロックオ
ン対象とするか否かを判定するロックオン判定手段と、
該ロックオン判定手段の判定結果に基き、ロックオン物
体の存在を検出するロックオン物体検出手段とを備え、
上記ロックオン判定手段は、上記ロックオン物体に対し
てはロックオン物体以外の物体の車速よりも低い車速条
件下でもロックオン判定状態を保持するようになってい
ることを特徴とする自動車の走行制御装置。
【請求項２】ロックオン判定手段は、ロックオン判定
状態下において、自車の停止状態が検出されたときにロ
ックオン判定状態が解除されるようになっていることを
特徴とする請求項１記載の自動車の走行制御装置。
【請求項３】ロックオン判定状態の解除は、自車の停
止状態が所定時間以上検出されたときにはなされるよう
になっていることを特徴とする請求項２記載の自動車の
走行制御装置。
【請求項４】ロックオン判定手段は、自車が停止状態
となっても解除されないようになっていることを特徴と
する請求項１記載の自動車の走行制御装置。
【請求項５】ロックオン判定手段は、検出物体と自車
との距離、相対車速、並びに自車の車速を基にロックオ
ン判定を行うようになっていることを特徴とする請求項
１,２,３又は４記載の自動車の走行制御装置。