(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
自車の前方を走行する前方車両である前車を特定する前方車両特定手段(12,30)を有し、前記自車の周辺情報を取得する周辺情報取得手段(13,14,16,17,30,50,60)と、
前記前方車両特定手段にて特定される前記前車を追従対象とする追従制御に際し、当該追従制御の継続及び解除を行う追従制御手段(19)と、を備えた車両用追従制御装置であって、
前記前車の方向指示器における方向指示が有るか否かを判断する方向指示判断手段(15,40)を備え、
前記追従制御手段は、前記方向指示判断手段にて前記方向指示が有ると判断された場合(S110:YES)、前記周辺情報取得手段にて取得される前記周辺情報に基づき、前記前車の車線変更に関連する周辺状況を判断することによって、追従制御の継続又は解除を行い(S200,S220)、
前記周辺情報取得手段は、自車が走行している自車線を特定する車線特定手段(16,50)を有しており、
前記追従制御手段は、前記車線特定手段にて特定される前記自車線から別の車線への前記前車の車線変更があった場合(S150:YES)、原則的に追従制御を継続し、
前記追従制御手段は、前記前車の車線変更があった場合、前記前車が分流方向へ移動した場合には(S160:YES)、前記追従制御を解除すること
を特徴とする車両用追従制御装置。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態の車両用追従制御装置は、
図1に示すように、演算部10を中心に構成されている。演算部10は、CPU、ROM、RAM、I/O及びこれらを接続するバスライン等を有するコンピュータとして具現化される。演算部10には、自車位置検出部20、前方車両検出部30、方向指示検出部40、車線検出部50、横方向車両検出部60、操作検出部70、車速制御部80、及び、操舵制御部90が接続されている。
【0013】
自車位置検出部20は、GPS(Global Positioning System )受信機、地磁気センサ、ジャイロスコープ、及び距離センサなどを用いて構成される。GPS受信機は、GPS用の人工衛星からの送信信号を受信し、車両の位置座標や高度を検出する。地磁気センサは、地磁気によって車両の方位を検出する。また、ジャイロスコープは、車両に加えられる回転運動の角速度に応じた検出信号を出力する。さらにまた、距離センサは、車両の走行距離を出力する。これにより、演算部10は、車両の現在地、方位、速度などを算出可能となっている。また、後述するように、現在地から目的地までのルートを探索可能となっている。
【0014】
前方車両検出部30、方向指示検出部40、車線検出部50、及び、横方向車両検出部60により、演算部10は、自車の周囲情報を取得して周辺状況を判断する。ここで各検出部30,40,50,60の検出範囲及び具現化される構成について説明する。
【0015】
図2に示すように、走行車線及び追越車線からなる高速道路を走行する場合を考える。以下でも同様である。ここで走行車線及び追越車線は、車線境界線S1,S2,S3で区切られている。このとき自車100が追越車線を走行しているものとする。
【0016】
前方車両検出部30は、自車100の前部に配置されており、記号Aで示す範囲の車両を検出する。例えば自車100と同一の追越車線を走行する前車110及び、隣接する走行車線を走行する他車120を検出するという具合である。
【0017】
車線検出部50は、前方車両検出部30と同様、自車100の前部に配置されており、記号Bで示す範囲の車線境界線S2,S3を検出する。これにより、自車100の走行する車線を特定可能になると共に、検出される車線境界線S2,S3に基づき、前車110の車線変更が検出可能となる。
【0018】
横方向車両検出部60は、自車100の左右の側部に配置されており、記号Cで示す範囲の車両を検出する。例えば、自車100に並走する他車130を検出する。これにより、自車100に並走する車両が検出されることになる。
【0019】
なお、方向指示検出部40は、前車110の方向指示器の点滅を検出するための構成であり、
図2では特に検出範囲を図示していないが、その検出範囲は、自車100の前方である。
【0020】
図3に示すように、前方車両検出部30は、カメラ、ミリ波レーダ、レーザレーダなどとして具現化される。また、方向指示検出部40は、カメラなどとして具現化される。さらにまた、車線検出部50は、カメラ、レーザレーダなどとして具現化される。また、横方向車両検出部60は、カメラ、レーザレーダ、ソナーなどとして具現化される。なお、検出対象によっては、これらの構成に加え又は代え、車車間通信や路車間通信を利用して取得するようにしてもよい。
【0021】
図1の説明に戻り、操作検出部70は、運転者の意思を確認するための構成であり、例えば物理的なスイッチやタッチパネルとして具現化される。
車速制御部80及び操舵制御部90は、演算部10による演算結果に基づき、自車の車速及び操舵を制御するための構成である。これにより、いわゆる追従制御が可能となっている。
【0022】
次に演算部10の機能について説明する。
図1に示すように、演算部10は、その機能ブロックとして、ルート探索部11、前方車両特定部12、隣接車両判断部13、走行軌跡推定部14、方向指示判断部15、車線特定部16、横方向車両判断部17、操作判断部18、及び、追従制御部19を有している。
【0023】
ルート探索部11は、自車位置検出部20から出力される自車の現在地から、設定された目的地までのルートを探索する。したがって、ルート探索部11は、図示しない地図情報を利用可能となっている。
【0024】
前方車両特定部12は、前方車両検出部30からの情報に基づき、自車と同一の車線を走行する前車(先行車)を特定する。
図2の例で言えば、自車100と同一の車線である追越車線を走行する前車110を特定するという具合である。
【0025】
隣接車両判断部13は、前方車両検出部30からの情報に基づき、前車に並走する隣接車線の他車を判断する。
図2の例で言えば、隣接車線である走行車線を走行し前車110に並走する他車120を判断するという具合である。
【0026】
走行軌跡推定部14は、前方車両検出部30からの情報に基づき、前車の走行位置を履歴として記録し、直後の前車の走行軌跡を推定する。これは、カーブが連続する場合などに前車が車線内を走行しているか否かの判断を補足するためのものである。
【0027】
方向指示判断部15は、方向指示検出部40からの情報に基づき、前車の方向指示器が点滅しているか否かを判断する。このとき、方向指示判断部15は、点滅する方向指示器の位置、点滅パターン(点滅間隔)、方向指示器の色を基に判断する。
【0028】
車線特定部16は、車線検出部50からの情報に基づき、車線境界線を検出することで自車の走行する車線を特定する。
図2の例で言えば、車線境界線S2,S3を検出し、自車100の走行する車線を特定するという具合である。
【0029】
横方向車両判断部17は、横方向車両検出部60からの情報に基づき、自車に並走する隣接車線の他車を検出する。
図2の例で言えば、自車100に並走する隣接車線の他車130を検出するという具合である。
【0030】
操作判断部18は、操作検出部70からの情報に基づき、運転者の操作があったか否かを判断する。本実施形態では、前車の車線変更があった場合に、追従制御を継続するか否かを示す旨の運転者操作を判断する。
【0031】
追従制御部19は、上記各部11〜18の機能を利用して車両用追従制御装置全体の制御を司る。追従制御が行われる場合には、追従制御部19の指令によって、車速制御部80及び操舵制御部90が機能する。
【0032】
次に、
図4、
図5及び
図6に基づき、追従判断処理を説明する。この追従判断処理は、演算部10によって繰り返し実行されるものである。
最初のS100では、方向指示を検出する。この処理は、前車の方向指示器の点滅を検出するものである。上述したように、点滅する方向指示器の位置、点滅パターン、方向指示器の色を基に判断する。ここでは、点滅する方向指示器の位置を判断することにより、ハザードとの区別を行う。また、これに加えて点滅パターンや方向指示器の色を用いることにより、他車の方向指示器や周囲環境における発光との区別を行う。
【0033】
例えば
図6(a)に示すように、自車101の前方を走行する前車111の方向指示器Wでなく、前車111の右斜め前方を走行する他車121の方向指示器WTが点滅していたり、道路側方の電灯Lが点滅していたりすることが考えられる。そこで、前車111の方向指示器Wの位置、点滅パターン、方向指示器Wの色を基に、前車111の方向指示器Wによる方向指示を検出するという具合である。
【0034】
続くS110では、方向指示があるか否かを判断する。この処理は、S100での検出結果から前車が方向指示を行っているか否かを判断するものである。S100及びこのS110は、方向指示判断部15の機能として実現される。ここで方向指示があると判断された場合(S110:YES)、S120へ以降する。一方、方向指示がないと判断された場合(S110:NO)、以降の処理を実行せず、追従判断処理を終了する。この場合、S100からの処理が繰り返されることになる。
【0035】
次のS120では、隣接車両があるか否かを判断する。この処理は、隣接車両判断部13の機能として実現される。ここでは前車に並走する他車が隣接車線にあるか否かを判断する。例えば、
図6(b)に示すように、自車102の前方を走行する前車112の右斜め前方に他車122が存在するような場合には、肯定判断されることになる。ここで隣接車両があると判断された場合(S120:YES)、
図5中のS200へ移行して追従制御を継続し、その後、追従判断処理を終了する。
図6(b)の例では、他車122が前車112の車線変更の妨げになり、前車112の車線変更が不可能だからである。一方、隣接車両がないと判断された場合(S120:NO)、S130へ移行する。
【0036】
S130では、速度大の横方向車両があるか否かを判断する。この処理は、横方向車両判断部17の機能を利用して追従制御部19にて実現される。ここでは自車に並走する他車が隣接車線にあり、当該他車が自車よりも大きな速度で走行していることを判断する。例えば
図6(c)に示すように、自車103の側方に自車よりも速度の大きな他車123が存在するような場合には、肯定判断されることになる。ここで速度大の横方向車両があると判断された場合(S130:YES)、
図5中のS200へ移行して追従制御を継続し、その後、追従判断処理を終了する。
図6(c)の例では、他車123は、自車103を追い越した後、前車113の車線変更の妨げになり、前車113の車線変更が不可能と予測されるからである。一方、速度大の横方向車両がないと判断された場合(S130:NO)、S140へ移行する。
【0037】
S140では、前車が車線内を走行しているか否かを判断する。この処理は、走行軌跡推定部14及び車線特定部16の機能を利用して追従制御部19にて実現される。上述したように、走行軌跡推定部14は、前車の走行位置を履歴として記録し、直後の前車の走行軌跡を推定する。これにより、カーブが連続しているような場合に、前車が車線内にあるか否かを判断する。ここで前車が車線内を走行していると判断された場合(S140:YES)、
図5中のS200へ移行して追従制御を継続し、その後、追従判断処理を終了する。一方、前車が車線内を走行していないと判断された場合(S140:NO)、S150へ移行する。
【0038】
S150では、前車の車線変更があったか否かを判断する。この処理は、車線特定部16の機能を利用して追従制御部19によって実現される。ここでは、自車の走行する車線の外側へ前車が移動すると判別された場合に肯定判断される。ここで前車の車線変更がないと判断された場合(S150:NO)、すなわち車線境界線を跨いではいるが自車の走行する車線の外側へ移動していない場合には、
図5中のS200へ移行して追従制御を継続し、その後、追従判断処理を終了する。一方、前車の車線変更があったと判断された場合(S150:YES)、
図5中のS160へ移行する。
【0039】
図5中のS160では、前車が分流方向へ移動したか否かを判断する。この処理は、ルート探索部11が有する地図情報を利用して追従制御部19にて実現される。例えば
図6(d)に矢印で示すように自車104の前方を走行する前車114が本線方向から外れて分流方向へ移動した場合に、肯定判断される。ここで前車が分流方向へ移動したと判断された場合(S160:YES)、S170へ移行する。一方、分流方向へ移動していないと判断された場合(S160:NO)、すなわち隣接車線への移動である場合には、S170の処理を実行せず、S180へ移行する。
【0040】
分流方向へ移動した場合に実行されるS170では、自車のルートと一致するか否かを判断する。ここでは、ルート探索部11にて設定されるルートが前車と同様に分流方向へ向かうルートであった場合に肯定判断される。ここでルートが一致していると判断された場合(S170:YES)、S180へ移行する。一方、ルートが一致していないと判断された場合(S170:NO)、S210へ移行して追従制御の解除通知を行い、S220にて追従制御を解除して、その後、追従判断処理を終了する。
【0041】
S180では、横方向車両があるか否かを判断する。この処理は、横方向車両判断部17の機能として実現される。例えば
図6(e)に示すように前車115が車線変更した際、自車105に並走する他車125が存在するような場合に、肯定判断される。ここで横方向車両があると判断された場合(S180:YES)、S210へ移行して追従制御の解除通知を行い、S220にて追従制御を解除して、その後、追従判断処理を終了する。この場合、
図6(e)の例で言えば、前車115の車線変更に伴う自車105の車線変更は不可能だからである。一方、横方向車両がないと判断された場合(S180:NO)、S190へ移行する。
【0042】
S190では、追従制御の継続意思があるか否かを判断する。この処理は、車線変更に伴う追従制御の継続を、運転者に確認するためのものである。具体的には、図示しない表示装置や音声などで「追従制御を継続しますか?」などの通知を行い、運転者の入力操作を促す。運転者の入力操作の判断は、操作判断部18の機能として実現される。ここで継続意思があると判断された場合(S190:YES)、S200へ移行して追従制御を継続し、その後、追従判断処理を終了する。一方、継続意思がないと判断された場合(S190:NO)、S210にて追従制御の解除通知を行い、S220にて追従制御を解除して、その後、追従判断処理を終了する。
【0043】
なお、S200〜S220の処理は、追従制御部19の機能として実現される。S210の解除通知は、図示しない表示装置での「追従制御を解除します」などの表示とすることが考えられる。もちろん、音声によって通知してもよい。
【0044】
次に、本実施形態の車両用追従制御装置が発揮する効果を説明する。
本実施形態では、前車の方向指示を検出し(
図4中のS100)、方向指示があると判断された場合(S110:YES)、前車の車線変更を妨げる状況があるか否かを判断し(S120,S130)、車線変更を妨げる状況があれば(S120:YES,S130:YES)、追従制御を継続する(S200)。また、方向指示があると判断された後に前車が車線変更を行った場合(S110:YES,S150:YES)、車線変更の種類、自車の車線変更を妨げる状況があるか否か、運転者の追従制御の継続意思を判断し(
図5中のS160,S180,S190)、追従制御の継続/解除を行う(S200,S220)。つまり、本実施形態では、前車の車線変更に関連する周辺状況を判断して追従制御の継続又は解除を行う。これにより、先行車の方向指示器の情報を取得した後、他車両との関係から適切に追従制御を継続あるいは解除することができる。
【0045】
具体的には、前車の方向指示があると判断された場合(
図4中のS110:YES)、前車に並走する隣接車線の他車が存在すると判断された場合には(S120:YES)、追従制御が継続される(
図5中のS200)。すなわち、前車に並走する他車の存在を判断するための前方車両検出部30及び隣接車両判断部13を有しており、追従制御部19が、方向指示判断部15にて方向指示が有ると判断された場合、隣接車両判断部13にて他車が存在すると判断された場合には、追従制御を継続する。これにより、前車の車線変更が妨げられる状況では追従制御が継続されることになり、他車両との関係から適切に追従制御を継続することができる。
【0046】
また具体的には、前車の方向指示があると判断された場合(
図4中のS110:YES)、速度大の横方向車両があると判断された場合には(S130:YES)、追従制御が継続される(
図5中のS200)。すなわち、自車に並走する他車の存在を判断するための横方向車両検出部60及び横方向車両判断部17を有しており、追従制御部19は、方向指示判断部15にて方向指示が有ると判断された場合、横方向車両判断部17にて他車が存在すると判断された場合であって、当該他車が前車の進路変更を妨害すると予測される場合には、追従制御を継続する。これにより、前車の進路変更が妨げられる状況では追従制御が継続されることになり、他車両との関係から適切に追従制御を継続することができる。
【0047】
また、本実施形態では、前車の車線変更があった場合であっても(
図4中のS150:YES)、原則的に追従制御が継続される。すなわち、自車が走行している自車線を特定するための車線検出部50及び車線特定部16を有しており、追従制御部19は、車線特定部16にて特定される自車線から別の車線への前車の車線変更があった場合、原則的に追従制御を継続する。
【0048】
このとき、走行軌跡推定部14は、前車の走行位置を履歴として記録し、直後の前車の走行軌跡を推定する。そして、この走行軌跡を用いて前車が車線内にあるか否かを判断し(
図4中のS140)、前車が車線内にあれば(S140:YES)、追従制御を継続する(
図5中のS200)。すなわち、前車の走行軌跡を推定するための前方車両検出部30及び走行軌跡推定部14を有しており、追従制御部19は、走行軌跡推定部14にて推定される走行軌跡に基づき、前車が自車線内にあるうちは、追従制御を継続する。これにより、カーブが連続する道路であっても、適切に追従制御を継続することができる。
【0049】
また、前車の車線変更があった場合(
図4中のS150:YES)、前車が分流方向へ移動した場合は(
図5中のS160:YES)、原則として追従制御を解除する。ただし、前車が分流方向へ移動した場合であっても、自車のルートが前車と同様の分流方向へ向かうものであれば(
図5中のS170:YES)、追従制御を継続する。すなわち、現在地から目的地へ到るルートを探索するための自車位置検出部20及びルート探索部11を備えており、追従制御部19は、前車が分流方向へ移動した場合であっても、ルート探索部11にて探索されたルートが分流方向へ向かうものであるときは、追従制御を継続する。これにより、分流方向へ前車が移動した場合にも、適切な追従制御の継続/解除が実現される。
【0050】
さらにまた、前車の車線変更があった場合(
図4中のS150:YES)、自車に並走する他車が隣接車線に存在する場合には(
図5中のS180)、追従制御が解除される(220)。すなわち、自車に並走する他車の存在を判断するための横方向車両検出部60及び横方向車両判断部17を有しており、追従制御部19は、前車の進路変更があった場合、横方向車両判断部17にて他車が存在すると判断された場合には、追従制御を解除する。これにより、自車の進路変更を妨げる状況がある場合には追従制御が解除されるため、適切な追従制御の解除が実現される。
【0051】
また、車線変更に伴う追従制御の継続/解除においては、運転者の継続意思が判断される(
図5中のS190)。すなわち、運転者の意思表示を判断するための操作検出部70及び操作判断部18を備え、追従制御部19は、前車の進路変更があった場合、操作判断部18にて追従制御を解除する旨の意思表示が判断された場合には、追従制御を解除する。これにより、進路変更に伴う追従制御の適切な継続/解除が実現される。
【0052】
さらにまた、本実施形態では、方向指示判断部15が方向指示器の位置、点滅パターン、色に基づいて、方向指示を検出し、その有無を判断する(
図4中のS100,S110)。これにより、前車の方向指示器における方向指示の有無を正確に検出でき、誤検出が少なくなる。なお、これら3つの情報をすべてに基づいて判断してもよいが、方向指示判断部15は、方向指示器の位置、方向指示器の点滅パターン、及び、方向指示器の色のうち少なくとも一つに基づき、方向指示の有無を判断するものとしてもよい。
【0053】
以上、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その技術的範囲を逸脱しない限り、種々なる形態で実施可能である。
上記実施形態では、走行軌跡推定部14を備え、前車が車線内にあるか否かを判断し(
図4中のS140)、前車が車線内にある場合(S140:YES)、追従制御を継続していた。これにより、カーブが連続するような道路において、前車が車線内を走行しているか否かを迅速に判断することができる。もっとも、車線変更がないうちは追従制御を継続する構成であるため(
図4中のS150:NO,
図5中のS200)、走行軌跡推定部14及び
図4中のS140の処理を省略することも考えられる。