JPH1120504A - 車両用走行制御装置 - Google Patents

車両用走行制御装置

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JPH1120504A
JPH1120504A JP9181498A JP18149897A JPH1120504A JP H1120504 A JPH1120504 A JP H1120504A JP 9181498 A JP9181498 A JP 9181498A JP 18149897 A JP18149897 A JP 18149897A JP H1120504 A JPH1120504 A JP H1120504A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車線変更に際して、追従走行するための先行
車の誤った決定を防止することができる車両用走行制御
装置を提供する。 【解決手段】 自車前方の車両の相対距離及び相対速度
を検出してそれらの情報を出力するレーダ装置２と、現
在の自車の走行状態から将来の自車線又は自車走行軌跡
を推定し、前記自車線又は自車走行軌跡とレーダ装置２
からの情報とに基づいて自車が追従する先行車を決定す
る演算器６と、を備え、追従走行を制御する車両用走行
制御装置において、自車の車線変更を検出して車線変更
信号を出力する車線変更検出器５を備え、演算器６は、
車線変更信号に基づいて前記将来の自車線又は自車走行
軌跡を推定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、先行車に追従して
自車を走行させる車両用走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用走行制御装置の一例として、特開
平６−１４４０７６号公報には、先行車との車間距離に
基づいて自車速を制御し、先行車に追従走行する車両用
走行制御装置が開示されている。この車両用走行制御装
置は、先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段
と、自車の操舵角を検出する操舵角検出手段と、自車の
車速を検出する車速検出手段と、前記操舵角と前記車速
に基づいて自車が走行中の走行路のカーブ半径を算出す
るカーブ半径算出手段と、算出された前記カーブ半径と
前記車間距離に基づいて先行車が自車線上を走行してい
る確率を評価する評価手段と、前記評価に基づいてスロ
ットルまたはブレーキ制御する制御手段と、を備える。
【０００３】この車両用走行制御装置は、自車の操舵角
と車速とから自車が走行中のカーブ半径を算出し、カー
ブ半径と検出された先行車との車間距離に基づいて先行
車が自車線上に位置するか否かを評価するものである。
この車両用走行制御装置は、誤検出の可能性がカーブ半
径と検出車間距離に依存するという知見に基づき誤検出
の可能性を量的に評価し、スロットルまたはブレーキ制
御の制御ゲインをこの誤検出の可能性、即ち検出先行車
が自車線上に位置する確率に応じて調整し、先行車への
追従特性を適宜変化させる。これにより、例えば誤検出
の可能性が高い先行車に対しては追従時の制御ゲインが
低く設定されるので、隣接車線の先行車の影響を除去す
ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平６−１４４
０７６号公報には、自車が車線変更した場合についての
記載がない。従来の車両用走行制御装置では、運転手が
車線変更のために右ハンドル操作を行うと、自車の右前
方の車両を追従用の先行車として決定するが、左ハンド
ル操作を行って進行方向を走行車線に沿った方向とする
と、元の走行車線の車両を先行車として誤って決定する
おそれがある。逆に、運転手が車線変更のために左ハン
ドル操作を行うと、自車の左前方の車両を追従用の先行
車として決定するが、右ハンドル操作を行って進行方向
を走行車線に沿った方向とすると、元の走行車線の車両
を追従用の先行車として誤って決定するおそれがある。
【０００５】この問題点を、図６と図７を用いて説明す
る。図６は、車線変更における前走車と自車の位置関係
を示す説明図である。自車Ｚが先行車Ｐに追従走行して
いる状態（図６（Ａ）参照）から、自車Ｚが車線変更を
行い（図６（Ｂ）参照）、車線変更後の自車線の先行車
Ｑに追従走行する（図６（Ｃ）参照）場合を想定する。
図７は、車線変更時の操舵角の推移を例示する説明図で
あり、操舵角の＋方向は左方向のハンドル操作に対応
し、操舵角の−方向は右方向のハンドル操作に対応す
る。なお、ヨーレートの推移も同様に表わされる。図７
中のａ〜ｅでの操舵角は、各々図６（Ｂ）の車線変更中
におけるａ〜ｅ付近の操舵角に対応している。
【０００６】車線変更を検出せずに自車Ｚのヨーレート
又は操舵角に基づいて先行車を決定すると、車線変更時
のｄ付近でのハンドル切戻しによって先行車を誤って決
定するおそれがある。即ち、自車Ｚの車線変更中に、先
行車としてのロックオンが一旦解除された前走車Ｐが、
車線変更の終了間際のハンドル切戻し（ｄ付近）におい
て、再度先行車として誤って決定されるおそれがある。
すると、車線変更が完全に終了するまで、前走車Ｑを先
行車として正確に決定することができないので、車線変
更時の先行車のロックオン解除や先行車の切換え処理
（Ｐ→Ｑの切換え処理）に要する時間が、運転手にとっ
て長く感じられ、車線変更が円滑に行われていないと感
じる場合が生じ得る。
【０００７】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は、車線変更に際して、追従
走行するための先行車の決定を正確に行うことにある。
また、車線変更の際に、車線変更後の自車線に隣接する
車線において斜め前方に走行する車両を、先行車として
決定することを防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の車両用走行制
御装置は、自車前方の車両の相対距離及び相対速度を検
出してそれらの情報を出力するレーダ装置と、現在の自
車の走行状態から将来の自車線又は自車走行軌跡を推定
し、前記自車線又は自車走行軌跡とレーダ装置からの情
報とに基づいて自車が追従する先行車を決定する演算器
と、を備え、自車の追従走行を制御する車両用走行制御
装置において、自車の車線変更を検出して車線変更信号
を出力する車線変更検出器を備え、演算器は、車線変更
信号に基づいて前記将来の自車線又は自車走行軌跡を推
定することを特徴とする。
【０００９】車線変更を検出せずに自車のヨーレート又
は操舵角に基づいて先行車を決定すると、車線変更時の
ハンドル切戻しによって先行車を誤って決定するおそれ
がある。しかし、自車の車線変更を検出して車線変更信
号を出力する車線変更検出器を備えることで、車線変更
時のハンドル切戻しによって先行車を誤って決定するこ
とを防止することができる。また、車線変更信号に基づ
いて演算器は将来の自車線又は自車走行軌跡を推定する
ことで、車線変更の検出前後で自車線を明確に区別する
ことができ、また車線変更の検出前後で自車走行軌跡を
明確に区別することができる。
【００１０】請求項２の車両用走行制御装置は、自車前
方の車両の相対距離及び相対速度を検出してそれらの情
報を出力するレーダ装置と、現在の自車の走行状態から
将来の自車線又は自車走行軌跡を推定し、前記自車線又
は自車走行軌跡とレーダ装置からの情報とに基づいて自
車が追従する先行車を決定する演算器と、を備え、自車
の追従走行を制御する車両用走行制御装置において、自
車の車線変更を検出して車線変更信号を出力する車線変
更検出器を備え、車両用走行制御装置は、車線変更信号
に基づいて前記先行車に追従して走行することを中止又
は一時中断することを特徴とする。
【００１１】車線変更の場合に追従走行を中止または一
時中断することで、車線変更の際に、車線変更後の自車
線に隣接する車線において斜め前方に走行する車両を、
先行車として決定することを防止することができる。
【００１２】請求項３では、請求項１記載の車両用走行
制御装置において、演算器は、車線変更信号に基づいて
推定した自車線又は自車走行軌跡とレーダ装置からの情
報とに基づいて自車が追従する先行車を決定することを
特徴とする。
【００１３】レーダ装置からの情報により、演算器は、
車線変更後の自車線又は自車走行軌跡の上に位置する車
両を高い精度で認識することができる。
【００１４】請求項４では、請求項３記載の車両用走行
制御装置において、演算器は、車線変更信号に基づいて
推定した自車線又は自車走行軌跡上に位置する車両のう
ちで自車に最も近い車両を先行車として決定することを
特徴とする。
【００１５】これにより、車線変更後はその先行者に追
従する追従走行を継続することができる。
【００１６】請求項５では、請求項３記載の車両用走行
制御装置において、車線変更検出器は、自車の操舵角を
検出する操舵角センサを備え、操舵角センサからの出力
信号に対してしきい値を設けて車線変更を検出すること
を特徴とする。
【００１７】操舵角の変化により、車線変更を早期に検
出することができ、また、自車が車線変更中であること
及び車線変更が終了したことを検出することができる。
【００１８】請求項６では、請求項３記載の車両用走行
制御装置において、車線変更検出器は、自車のヨーレー
トを検出するヨーレートセンサを備え、ヨーレートセン
サからの出力信号に対してしきい値を設けて車線変更を
検出することを特徴とする。
【００１９】ヨーレート（又はヨーレイト）の変化によ
り、車線変更を早期に検出することができ、また、自車
が車線変更中であること及び車線変更が終了したことを
検出することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る車両用
走行制御装置の簡易ブロック構成図である。
【００２１】この車両用走行制御装置１は、自車前方の
車両の相対距離及び相対速度を検出してそれらの情報を
出力するレーダ装置２と、現在の自車の走行状態から将
来の自車線又は自車走行軌跡を推定し、前記自車線又は
自車走行軌跡とレーダ装置２からの情報とに基づいて自
車が追従する先行車を決定する演算器６と、を備え、自
車の追従走行を制御する。
【００２２】この車両用走行制御装置は、スロットルア
クチュエータ７とブレーキアクチュエータ８を備え、ス
ロットルアクチュエータ７又はブレーキアクチュエータ
８を制御して車速を増減し、先行車との充分な車間距離
を保ちつつ自動追従する構成である。なお、ブレーキア
クチュエータ８は制御せず、スロットルアクチュエータ
７のみを制御して追従走行を行うこともできる。
【００２３】車両用走行制御装置１は、自車の車線変更
を検出して車線変更信号を出力する車線変更検出器５
と、自車の車速を検出する車速センサ３と、を備える。
演算器６は、車線変更信号に基づいて前記将来の自車線
又は自車走行軌跡を推定する。演算器６は、マイクロコ
ンピュータシステムを用いて構成してもよく、ＤＳＰ
（デジタルシグナルプロセッサ）又はＥＣＵを用いて構
成してもよい。
【００２４】レーダ装置２は、自車前方に電磁波又は光
（レーザ光）を放射し、自車前方の車両からの反射波を
受信して、自車前方の車両の相対距離及び相対速度を検
出する。レーダ装置２は、ＦＭ−ＣＷレーダ装置を用い
て構成してもよく、送信した電磁波と反射波とを混合し
て得られるビート信号の周波数から、相対距離及び相対
速度を検出する構成としてもよい。送信する電磁波の周
波数は、３０ＧＨｚ〜１５０ＧＨｚ程度としてもよい。
【００２５】車線変更検出器５は、自車のヨーレートを
検出するヨーレートセンサ５１と、操舵角を検出する操
舵角センサ５２と、自車前方を撮像するＴＶカメラ５４
と、高精度のナビゲーションシステム５３と、各種演算
を行うＣＰＵ５５と、を備えてなる。Ｄ（ディファレン
シャル）−ＧＰＳを備えて構成してもよい。ヨーレート
センサ５１からの検出信号と、操舵角センサ５２からの
検出信号と、車速センサ３からの検出信号と、ＴＶカメ
ラ５４からの映像信号は、ＣＰＵ５５と演算器６に供給
される。ヨーレートセンサ５１または操舵角センサ５２
の検出信号に対し、車線変更であると判断される出力レ
ベル（しきい値）が予め設定されている。このしきい値
を越える出力があった場合に、自車は車線変更中である
と判断して、ＣＰＵ５５は車線変更信号を演算器６に出
力する。
【００２６】また、ＣＰＵ５５は、自車の速度と操舵角
（もしくはヨーレート）から自車の移動履歴を算出し、
その移動履歴において車線変更に相当する横方向変位が
生じた場合に車線変更であると判断して車線変更信号を
出力する機能を備えている。
【００２７】また、ＣＰＵ５５は、ナビゲーションシス
テム５３からの自車の位置情報から車線変更であると判
断する機能を備えている。ＣＰＵ５５は、ウィンカー操
作に基づいて車線変更であると判断する機能を備えても
よい。
【００２８】ＣＰＵ５５は、ＴＶカメラ５４からの映像
信号に基づいて道路を識別すると共に道路の白線を識別
し、自車前方の白線情報と自車のヨーレート情報又は操
舵角情報から、車線変更であると判断する機能を備えて
いる。
【００２９】演算器６は、レーダ装置２からの前走車の
情報と、車速センサ３からの車速情報と、ＴＶカメラ４
からの映像信号と、車線変更検出器５からの車線変更信
号と、ヨーレートセンサ５１からの検出信号と、操舵角
センサ５２からの検出信号と、に基づいて、スロットル
アクチュエータ７またはブレーキアクチュエータ８を制
御して車速を増減し、先行車との充分な車間距離を保ち
つつ自動追従する構成である。また、演算器６は、ＴＶ
カメラ４からの映像信号から道路の走行車線の幅Ｗを算
出する機能を備えている。
【００３０】演算器６は、前走車情報処理部６１を備え
る。前走車情報処理部６１は、レーダ装置２から得られ
た自車前方の車両（前走車）の相対位置と、自車の車速
と操舵角（もしくはヨーレート）から推定した将来の自
車走行軌跡とを、同一座標上にプロットすると共に、プ
ロットして得られたマップ情報を一時記憶する機能を持
つ。
【００３１】また、前走車情報処理部６は、レーダ装置
２から得られた前走車の相対位置と、自車の車速と操舵
角（もしくはヨーレート）から得られた自車の移動情報
とを、絶対座標上にプロットすると共に、プロットして
得られた自車及び前走車の移動履歴のマップ情報を一時
記憶する機能を持つ。
【００３２】演算器６は、先行車判断部６２を備える。
先行車判断部６２は、同一座標上における自車推定軌跡
と前走車の位置とを示すマップ情報において、自車推定
軌跡上にあり、かつ自車の最短距離にある前走車を、自
車が追従すべき先行車として決定する機能を持つ。
【００３３】以下、図２のフローチャートを用いて、演
算器６の動作を説明する。演算器６は、図２に示される
一連の処理を繰り返し行なう。ステップＳ１では、自車
が車線変更中か否かを、車線変更信号から判断する。車
線変更中でないと判断した場合は、ロックオンしている
先行車の有無を判断し（ステップＳ９）、先行車が有る
場合は追従走行を継続し（ステップＳ８）、先行車が無
ければ通常のマニュアル走行状態（又はオートクルーズ
走行の状態）に移行する。追従走行の状態と、それ以外
の通常のマニュアル走行状態（又はオートクルーズ走行
の状態）とでは、それらの状態および状態の切替りを音
声やブザーやランプにより運転手に報知することとす
る。
【００３４】ステップＳ１で車線変更中であると判断し
た場合は、車線変更直前または現在のロックオンしてい
る先行車（または先行車として現在決定されている車
両）があるか否かを判断する（ステップＳ２）。後述す
るステップＳ９と同様である。ロックオン（自動追跡）
している先行車がある場合は、その先行車のロックオン
を直ちに解除する（ステップＳ３）。又は、先行車とし
ての決定を直ちに取り消す。
【００３５】ステップＳ４では、車線変更を検出した検
出時刻Ｔｔから逆算して、自車が車線変更を開始した開
始時刻Ｔｓを算出し、更に車線変更の左右の方向を検出
する。
【００３６】ステップＳ５では、一時記憶されている前
走車の位置及び自車の推定走行軌跡のマップ情報群か
ら、開始時刻Ｔｓにおける自車の推定走行軌跡のマップ
情報を抽出する。そして、抽出されたマップ情報におい
て、自車の推定走行軌跡を車線変更した左右の方向に車
線幅Ｗの分だけ移動させ、それを仮走行軌跡とする。ス
テップＳ６では、仮走行軌跡をプロットしたマップ情報
において、仮走行軌跡上に前走車が存在するか否かを判
断する。
【００３７】仮走行軌跡上に前走車がある場合は、自車
の最短距離に位置する前走車を先行車として決定し、そ
の先行車に追従走行する（ステップＳ７，Ｓ８）。仮走
行軌跡上に前走車がない場合は、自車の車線変更後は先
行車がないものとして、通常のオートクルーズ走行の状
態に移行する。
【００３８】図３に、車線変更の際における操舵角の変
化を例示する。なお、ヨーレートの変化も同様である。
演算器６は、操舵角θがしきい値θｔを越えた時刻を検
出時刻Ｔｔとし、これから車線変更が開始された開始時
刻Ｔｓを逆算する。なお、演算器６は、ヨーレートセン
サ５１と操舵角センサ５２からの検出信号を一時記憶し
て保持する機能を持つ。演算器６とＣＰＵ５５を兼用し
てもよい。
【００３９】図４は、車線変更前の自車の推定走行軌跡
と前走車の位置のマップ情報（図４（Ａ）参照）と、仮
走行軌跡と前走車の位置のマップ情報（図４（Ｂ）参
照）と、を説明する説明図である。図４中の符号Ｋ１
は、自車の推定走行軌跡（推定された自車走行軌跡）を
示しており、符号Ｋ２は仮走行軌跡を示している。符号
ＲＴは道路を示しており、符号ＣＬは道路ＲＴの車線を
区分する白線を示しており、符号Ｗは車線幅を示してい
る。
【００４０】車線変更前の自車Ｚは、先行車Ｐに追従走
行しており、演算器６は先行車Ｐの方向に将来の自車走
行軌跡Ｋ１を推定している。演算器６は車線変更中であ
ることを車線変更信号から判断すると、車線変更前の自
車の推定走行軌跡Ｋ１を、車線幅Ｗだけ車線変更方向に
移動させることで、仮走行軌跡Ｋ２を得ることができ
る。これにより、仮走行軌跡Ｋ２上の前走車Ｑを先行車
としてすばやく決定することができる。
【００４１】図５は、自車と前走車の移動履歴のマップ
情報の説明図である。車線変更時において、先行車のロ
ックオン解除及び切換え処理における自車の推定走行軌
跡と前走車の位置を、一定時刻毎に絶対座標系（例えば
ＸＹ座標系）にプロットし、プロットして得られる履歴
マップ上で先行車を決定してもよい。図５中の時刻ｔ１
〜ｔ３は一定時間間隔であり、ｔ１→ｔ２→ｔ３の順に
推移する。演算器６は、前走車の移動履歴に基づいて将
来の自車走行軌跡を推定してもよい。
【００４２】自車の車線変更時には、追従走行を一時停
止し、再開スイッチが操作された場合に追従走行を再開
する構成としてもよい。自車の車線変更時には、追従走
行を自動的に（一時）中止し、リジュームスイッチの操
作により再開する構成としてもよい。これにより、車線
変更の際に、車線変更後の自車線に隣接する（左側又は
右側の）車線において斜め前方に走行する車両を、先行
車として決定することを防止することができる。
【００４３】なお、本実施形態では将来の自車走行軌跡
Ｋ１を推定してその自車走行軌跡Ｋ１を用いる例を示し
たが、将来の自車線を推定してその自車線を用いて先行
車を決定する構成としてもよい。また、上記実施形態は
本発明の一例であり、本発明は上記実施形態に限定され
ない。
【００４４】
【発明の効果】追従走行状態において、車線変更中にこ
れまでの先行車のロックオンを迅速に解除することがで
き、自車が次にロックオンすべき前走車の情報を迅速に
算出することができる。よって、運転手が通常のマニュ
アル操作時に行うような車線変更時の峻敏な加減速制御
を実行することができ、車線変更時においても運転手に
違和感や不快感のない円滑な追従走行制御が可能とな
る。
【００４５】また、自車の車速と操舵角（またはヨーレ
ート）により得られる自車の推定走行軌跡のみによる先
行車の決定時に生じる、車線変更の終了間際のハンドル
切戻しによって誤って先行車を決定することを防止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用走行制御装置の簡易ブロッ
ク構成図
【図２】演算器の動作を説明する簡易フローチャート
【図３】車線変更の際における自車の操舵角の推移とし
きい値を説明する説明図
【図４】車線変更前の自車の推定走行軌跡と前走車の位
置のマップ情報と、仮走行軌跡と前走車の位置のマップ
情報と、を説明する説明図
【図５】自車と前走車の移動履歴のマップ情報を説明す
る説明図
【図６】車線変更における前走車と自車の位置関係を示
す説明図
【図７】車線変更の際における自車の操舵角の推移を示
す説明図
【符号の説明】
１…車両用走行制御装置、２…レーダ装置、３…車速セ
ンサ、５…車線変更検出器、６…演算器、７…スロット
ルアクチュエータ、８…ブレーキアクチュエータ、５１
…ヨーレートセンサ、５２…操舵角センサ、５３…ナビ
ゲーションシステム、５４…ＴＶセンサ、５５…ＣＰ
Ｕ、６１…前走車情報処理部、６２…先行車判断部、Ｃ
Ｌ…白線、Ｋ１…自車走行軌跡、Ｋ２…仮走行軌跡、
Ｐ，Ｑ，Ｒ…前走車、ＲＴ…道路、Ｔｔ…検出時間、Ｔ
ｓ…開始時間、Ｗ…車線幅、Ｚ…自車、ｔ…時間、θ…
操舵角、θｔ…操舵角のしきい値。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自車前方の車両の相対距離及び相対速度
    を検出してそれらの情報を出力するレーダ装置と、 現在の自車の走行状態から将来の自車線又は自車走行軌
    跡を推定し、前記自車線又は自車走行軌跡とレーダ装置
    からの情報とに基づいて自車が追従する先行車を決定す
    る演算器と、を備え、自車の追従走行を制御する車両用
    走行制御装置において、 自車の車線変更を検出して車線変更信号を出力する車線
    変更検出器を備え、 演算器は、車線変更信号に基づいて前記将来の自車線又
    は自車走行軌跡を推定することを特徴とする車両用走行
    制御装置。
  2. 【請求項２】 自車前方の車両の相対距離及び相対速度
    を検出してそれらの情報を出力するレーダ装置と、 現在の自車の走行状態から将来の自車線又は自車走行軌
    跡を推定し、前記自車線又は自車走行軌跡とレーダ装置
    からの情報とに基づいて自車が追従する先行車を決定す
    る演算器と、を備え、自車の追従走行を制御する車両用
    走行制御装置において、 自車の車線変更を検出して車線変更信号を出力する車線
    変更検出器を備え、 車両用走行制御装置は、車線変更信号に基づいて前記先
    行車に追従して走行することを中止又は一時中断するこ
    とを特徴とする車両用走行制御装置。
  3. 【請求項３】 演算器は、車線変更信号に基づいて推定
    した自車線又は自車走行軌跡とレーダ装置からの情報と
    に基づいて自車が追従する先行車を決定することを特徴
    とする請求項１記載の車両用走行制御装置。
  4. 【請求項４】 演算器は、車線変更信号に基づいて推定
    した自車線又は自車走行軌跡上に位置する車両のうちで
    自車に最も近い車両を先行車として決定することを特徴
    とする請求項３記載の車両用走行制御装置。
  5. 【請求項５】 車線変更検出器は、自車の操舵角を検出
    する操舵角センサを備え、操舵角センサからの出力信号
    に対してしきい値を設けて車線変更を検出することを特
    徴とする請求項３記載の車両用走行制御装置。
  6. 【請求項６】 車線変更検出器は、自車のヨーレートを
    検出するヨーレートセンサを備え、ヨーレートセンサか
    らの出力信号に対してしきい値を設けて車線変更を検出
    することを特徴とする請求項３記載の車両用走行制御装
    置。
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