JP4104532B2

JP4104532B2 - 車両制御装置

Info

Publication number: JP4104532B2
Application number: JP2003379930A
Authority: JP
Inventors: 基一郎澤本; 茂井上; 公士佐藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2003-11-10
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2023-11-10
Also published as: US7206686B2; DE102004052914B4; DE102004052914A1; US20050171675A1; JP2005138782A

Description

本発明は、車両に搭載した物体検知手段で前方の物体を検知し、その検知結果に基づいて車両を制御する車両制御装置に関する。

レーダー装置で自車から先行車までの車間距離を検出し、車間距離が所定値以下になったときにドライバーに警報を発して追突を防止する車間距離検知・警報装置において、自車の車速の増減に応じてレーダー装置の検知エリアを変更するものが、下記特許文献１により公知である。
特開平５−１７４２９６号公報

ところで、上記従来のものは、車速に応じてレーダー装置の検知エリアを変更しているが、車速が同じであってもドライバーが車間距離の減少に気づいて減速意思を持った場合と、そうでない場合とでは追突の可能性に差があるため、ドライバーの意思を考慮せずに車速だけに応じて検知エリアを変更するのは必ずしも適切ではない。

またレーダー装置で先行車を検知するために、通常は自車の走行軌跡に沿う車線幅程度の検知エリアを設定しているが、前方に交差点等が存在する場合には、ドライバーの注意は自車の走行軌跡に側方から割り込んで来る割り込み車両に対しても向けられており、車線幅程度の狭い検知エリアに基づく先行車の検知ではドライバーの意識との間にギャップが生じる可能性がある。このような不具合を解消するために、検知エリアを無闇に広くすることは、対向車線の車両を誤検知したり、物体検知手段のデータ処理負荷が増加したりするために好ましくない。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自車の走行を制御するための制御対象を決定する制御対象決定条件を適切に設定して障害物を確実に検知し、その検知結果に基づいて的確な車両制御が行えるように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、自車前方の物体を検知する物体検知手段と、自車の走行軌跡を推定する軌跡推定手段と、自車の走行軌跡を中心線として車線幅と同等の検知エリアを設定する検知エリア設定手段と、物体検知手段で検知した物体のうちから前記検知エリア内に存在する物体を制御対象として決定する制御対象決定手段と、制御対象決定手段の出力に基づいて自車の車両制御を行う車両制御手段と、を備えた車両制御装置において、乗員の減速意思を検出する減速意思検出手段を備え、前記検知エリア設定手段は、検知エリアを自車から先行車までの第１エリアと先行車から物体検知手段の最大検知可能距離までの第２エリアとに分けるとともに、減速意思検出手段により乗員の減速意思が検出されかつ自車と前記先行車との車間距離が短いために第１エリアに他車が割り込む可能性が低い場合には第２エリアだけを拡大することを特徴とする車両制御装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、自車前方の物体を検知する物体検知手段と、自車の走行軌跡を推定する軌跡推定手段と、自車の走行軌跡を中心線として車線幅と同等の検知エリアを設定する検知エリア設定手段と、物体検知手段で検知した物体のうちから前記検知エリア内に存在する物体を制御対象として決定する制御対象決定手段と、制御対象決定手段の出力に基づいて自車の車両制御を行う車両制御手段と、を備えた車両制御装置において、乗員の減速意思を検出する減速意思検出手段を備え、前記検知エリア設定手段は、検知エリアを自車から先行車までの第１エリアと先行車から物体検知手段の最大検知可能距離までの第２エリアとに分けるとともに、減速意思検出手段により乗員の減速意思が検出されかつ自車と前記先行車との車間距離が長いために第１エリアに他車が割り込んでも危険がない場合には第１エリアだけを拡大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１５は本発明の物体検知手段に対応する。

請求項１の発明によれば、検知エリア設定手段が、検知エリアを自車から先行車までの第１エリアと先行車から物体検知手段の最大検知可能距離までの第２エリアとに分けるとともに、減速意思検出手段により乗員の減速意思が検出されかつ自車と前記先行車との車間距離が短いために第１エリアに他車が割り込む可能性が低い場合には第２エリアだけを拡大するので、検知エリアの一部の第２エリアだけを拡大することで、対向車線の車両を先行車として誤検知したり、レーダー装置のデータ処理負荷が増加したりする問題を最小限に抑えることができる。

請求項２の発明によれば、検知エリア設定手段が、検知エリアを自車から先行車までの第１エリアと先行車から物体検知手段の最大検知可能距離までの第２エリアとに分けるとともに、減速意思検出手段により乗員の減速意思が検出されかつ自車と前記先行車との車間距離が長いために第１エリアに他車が割り込んでも危険がない場合には第１エリアだけを拡大するので、検知エリアの一部の第１エリアだけを拡大することで、対向車線の車両を先行車として誤検知したり、レーダー装置のデータ処理負荷が増加したりする問題を最小限に抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する前に本願発明の前提となる技術を、添付の図面に示した参考例に基づいて説明する。

図１〜図５は参考例を示すもので、図１はＡＣＣシステムの制御系のブロック図、図２は検知エリアの説明図、図３〜図５はドライバーが減速意思を持つ場合の作用を説明するフローチャートである。

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）システムは、軌跡推定手段Ｍ１と、検知エリア設定手段Ｍ２と、制御対象決定手段Ｍ３と、減速意思検出手段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。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、制御対象決定手段Ｍ３にはレーダー装置１５が接続され、減速意思検出手段Ｍ４にはブレーキペダル操作検出手段１６、アクセルペダル操作検出手段１７、スイッチ操作検出手段１８および音声認識手段１９が接続され、車両制御手段Ｍ６には加速アクチュエータ２０、減速アクチュエータ２１およびディスプレイ２２が接続される。

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。

減速意思検出手段Ｍ４は、ドライバーが自車を減速する意思を有しているか否かを判断する。即ち、ブレーキペダル操作検出手段１６がブレーキペダルの踏み込み操作を検出した場合、アクセルペダル操作検出手段１７がアクセルペダルの戻し操作を検出した場合、あるいはスイッチ操作検出手段１８がＡＣＣシステムの定速走行の設定車速を指示する車速設定スイッチや前記設定車速を増減するリジュームスイッチの減速方向の操作を検出した場合に、ドライバーが減速意思を有すると判断する。また音声認識手段１９は乗員の会話の内容やドライバーの独り言の内容から減速意思の有無を判断する。

図２（Ａ）に示すように、検知エリア設定手段Ｍ２は、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の検知エリアを設定する。通常、検知エリアの幅は車線幅と同等に設定されるが、減速意思検出手段Ｍ４がドライバーの減速意思を検出すると、図２（Ｂ）に示すように検知エリアの幅および長さを増加させる。検知エリアの幅および長さの増加量は任意である。

レーダー装置１５はレーザー光やミリ波等の電磁波を送信し、その電磁波が物体から反射された反射波を受信することで、物体の方向、物体までの距離、物体との相対速度等を検知するもので、制御対象決定手段Ｍ３はレーダー装置１５で検知した物体のうちから検知エリア内に存在する物体を制御対象となる先行車として決定する。

制御目標値決定手段Ｍ５は、制御対象決定手段Ｍ３で決定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とともに、減速意思検出手段Ｍ４で検出したドライバーの減速意思に応じて前記目標車速、目標加減速度、目標車間距離等を補正する。

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２０や減速アクチュエータ２１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２２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。

上記作用を図３〜図５のフローチャートに基づいて更に説明する。

図３〜図５のフローチャートは減速意思検出手段Ｍ４がドライバーの減速意思を検出した場合のもので、先ずステップＳ１でレーダー装置１５により物体を検知し、ステップＳ２で軌跡推定手段Ｍ１により自車の走行軌跡を推定し、ステップＳ３で検知エリア設定手段Ｍ２により第１検知エリア、つまり推定走行軌跡に沿う車線幅相当の検知エリアを設定する。続くステップＳ４で第１検知エリア内に第１障害物が存在すれば、ステップＳ５で制御対象決定手段Ｍ３が第１障害物を制御対象として設定し、ステップＳ６で車両制御手段Ｍ６が第１障害物に対して自車が予め設定された車間距離を維持して追従走行するように車速を制御する。一方、前記ステップＳ４で第１検知エリア内に第１障害物が存在しなければ、ステップＳ７で車両制御手段Ｍ６が予め設定された車速で定速走行するように車速を制御する。

前記ステップＳ６で追従走行制御中に、ステップＳ８で減速意思検出手段Ｍ４がドライバーの減速意思を検出すると、ステップＳ９で制御対象決定手段Ｍ３からの指令で検知エリア設定手段Ｍ２が第２検知エリアを設定する。図２で説明したように、第２検知エリアは側方から割り込む割り込み車両等を検知できるように前記第１検知エリアよりも広い幅を持つように設定され、かつ更に前方の先々行車等を検知できるように前記第１検知エリアよりも遠方まで設定される。続くステップＳ１０で第２検知エリアに新たに第２障害物が検知され、かつステップＳ１１で第２障害物が自車の走行軌跡に近い位置にあるか、あるいは前記ステップＳ１１で第２障害物が自車の走行軌跡から遠い位置にあっても、ステップＳ１２で第２障害物が自車の走行軌跡に向かって接近していれば、以下のステップＳ１３〜Ｓ１７で第２障害物との接触を回避すべく、その緊急度に応じて車両制御手段Ｍ６による自車の車両制御の内容を変更する。

即ち、ステップＳ１３で自車が加速制御中であれば、ステップＳ１５で自車の加速制御を中止するか、加速ゲインを小さくするか、追従走行制御の設定車間距離を増加させる。またステップＳ１４で自車が定速制御中であれば、ステップＳ１６で自車の加速開始タイミングを遅延するか、追従走行制御の設定車間距離を増加させるか、定速走行制御の設定車速を減少させる。またステップＳ１４で自車が減速制御中であれば、ステップＳ１７で追従走行制御の設定車間距離を増加させるか、減速ゲインを大きくするか、定速走行制御の設定車速を減少させる。

前記ステップＳ７で定速走行制御中に、ステップＳ８′で減速意思検出手段Ｍ４がドライバーの減速意思を検出すると、ステップＳ９′で制御対象決定手段Ｍ３からの指令で検知エリア設定手段Ｍ２が上述したように第２検知エリアを拡大する。続くステップＳ１０′で第２検知エリアに第１障害物が新たに検知され、かつステップＳ１１′で第１障害物が自車の走行軌跡に近い位置にあるか、あるいは前記ステップＳ１１′で第１障害物が自車の走行軌跡から遠い位置にあっても、ステップＳ１２′で第１障害物が自車の走行軌跡に向かって接近していれば、以下のステップＳ１３′〜Ｓ１６′で第１障害物との接触を回避すべく、その緊急度に応じて車両制御手段Ｍ６による自車の車両制御の内容を変更する。

即ち、ステップＳ１３′で自車が加速制御中であれば、ステップＳ１５′で自車の加速制御を中止するか、加速ゲインを小さくする。またステップＳ１４′で自車が定速制御中であれば、ステップＳ１６′で自車の加速開始タイミングを遅延するか、定速走行制御の設定車速を減少させる。尚、先行車が存在しない定速走行制御中に減速制御を行うことは基本的にないため、前記ステップＳ１４′の答えＮＯの場合には何の処理も行わない。

以上のように、ドライバーが自車の前方の状況に不安を感じて減速意思を持つと障害物を検知する検知エリアが拡大されるので、自車の前方に割り込む割り込み車両等を確実に検知し、その割り込み車両と接触しそうになるのを防止してドライバーの違和感を解消するとともに、ＡＣＣシステムの作動を確実なものにすることができる。また検知エリアが拡大されたことにより新たな先行車が検知された場合には、そのときの自車の状態に応じて、つまり追従走行制御中であるか、定速走行制御中であるか、加速制御中であるか、定速制御中であるか、減速制御中であるかに応じて、先行車との接触を回避するための最適の車両制御を選択して実行することができる。

例えば、第１障害物としての先行車に対する追従走行制御中に、ドライバーが自車および先行車間に割り込もうとする割り込み車両を発見して減速意思を持った結果、検知エリアが拡大して第２障害物としての割り込み車両が検知されたような場合、従来の制御では割り込み車両が自車の前方に完全に割り込んだ段階で自車の減速制御を行うのに対し、本実施例によれば割り込み車両が自車の前方に完全に割り込む前段階で自車の減速制御を行うことができ、ドライバーの減速意思を反映した違和感のない車両制御が可能となる。

また第１障害物としての先行車に対する追従走行制御中に、ドライバーが先行車の前方に渋滞を発見して減速意思を持った結果、検知エリアが拡大して先行車の前方に新たに第２障害物としての先々行車が検知されたような場合、従来の制御では先々行車の減速に応じて先行車が減速した段階で自車の減速制御を行うのに対し、本実施例によれば先々行車が減速した段階で即座に自車の減速制御を行うことができ、ドライバーの減速意思を反映した違和感のない車両制御が可能となる。

しかもドライバーの減速意思の検出をブレーキペダルの操作、アクセルペダルの操作、スイッチの操作あるいは乗員の音声に基づいて行うので、その検出を容易かつ確実に行うことができる。

次に本願発明の実施例について説明する。

前記参考例ではドライバーの減速意思が検出された場合に検知エリアを一律に拡大しているが、本実施例では、検知エリアを自車から先行車までの第１エリアと、先行車からレーダー装置１５の最大検知可能距離までの第２エリアとに分け、その少なくとも一方だけを拡大する。

即ち、自車と先行車との車間距離が短いために第１エリアに他車が割り込む可能性が低い場合には第２エリアだけを拡大し、自車と先行車との車間距離が長いために第２エリアに他車が割り込んでも危険がない場合には第１エリアだけを拡大する。

このように、検知エリアの一部だけを拡大することで、対向車線の車両を先行車として誤検知したり、レーダー装置１５のデータ処理負荷が増加したりする問題を最小限に抑えることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、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。

また実施例ではＡＣＣシステムについて説明したが、本発明はＡＣＣシステム以外の任意の用途の車両制御装置に対して適用することができる。

参考例に係るＡＣＣシステムの制御系のブロック図検知エリアの説明図ドライバーが減速意思を持つ場合の作用を説明するフローチャートの第１分図ドライバーが減速意思を持つ場合の作用を説明するフローチャートの第２分図ドライバーが減速意思を持つ場合の作用を説明するフローチャートの第３分図

符号の説明

Ｍ１軌跡推定手段
Ｍ２検知エリア設定手段
Ｍ３制御対象決定手段
Ｍ４減速意思検出手段
Ｍ６車両制御手段
１４車速検出手段
１５レーダー装置（物体検知手段）

Claims

自車前方の物体を検知する物体検知手段（１５）と、
自車の走行軌跡を推定する軌跡推定手段（Ｍ１）と、
自車の走行軌跡を中心線として車線幅と同等の検知エリアを設定する検知エリア設定手段（Ｍ２）と、
物体検知手段（１５）で検知した物体のうちから前記検知エリア内に存在する物体を制御対象として決定する制御対象決定手段（Ｍ３）と、
制御対象決定手段（Ｍ３）の出力に基づいて自車の車両制御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、
乗員の減速意思を検出する減速意思検出手段（Ｍ４）を備え、
前記検知エリア設定手段（Ｍ２）は、
検知エリアを自車から先行車までの第１エリアと先行車から物体検知手段（１５）の最大検知可能距離までの第２エリアとに分けるとともに、
減速意思検出手段（Ｍ４）により乗員の減速意思が検出されかつ自車と前記先行車との車間距離が短いために第１エリアに他車が割り込む可能性が低い場合には第２エリアだけを拡大することを特徴とする車両制御装置。
自車前方の物体を検知する物体検知手段（１５）と、
自車の走行軌跡を推定する軌跡推定手段（Ｍ１）と、
自車の走行軌跡を中心線として車線幅と同等の検知エリアを設定する検知エリア設定手段（Ｍ２）と、
物体検知手段（１５）で検知した物体のうちから前記検知エリア内に存在する物体を制御対象として決定する制御対象決定手段（Ｍ３）と、
制御対象決定手段（Ｍ３）の出力に基づいて自車の車両制御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、
乗員の減速意思を検出する減速意思検出手段（Ｍ４）を備え、
前記検知エリア設定手段（Ｍ２）は、
検知エリアを自車から先行車までの第１エリアと先行車から物体検知手段１５）の最大検知可能距離までの第２エリアとに分けるとともに、
減速意思検出手段（Ｍ４）により乗員の減速意思が検出されかつ自車と前記先行車との車間距離が長いために第１エリアに他車が割り込んでも危険がない場合には第１エリアだけを拡大することを特徴とする車両制御装置。