JP2000057500A

JP2000057500A - 車両の走行制御方法

Info

Publication number: JP2000057500A
Application number: JP10222173A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Hayafune; 一弥早舩; Yuichiro Hayashi; 祐一郎林
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1998-08-05
Publication date: 2000-02-25
Anticipated expiration: 2018-08-05
Also published as: JP3327217B2

Abstract

(57)【要約】【課題】自車両と同一の車線を２台以上の先行車両が
走行しているときに先行車両が代わるか否かを認識して
円滑な追尾制御を行うようにした車両の走行制御方法を
提供する。【解決手段】自車両１と同一の車線を走行している先
行車両Ａとの車間距離が目標車間距離となるように自車
両の車速を制御して追尾制御を行う場合に、現在追尾制
御している先行車両Ａの前方に次の先行車両Ｂが走行し
ているか否かを検出して、次の先行車両Ｂを検出したと
きには、先行車両Ａと次の先行車両Ｂの所定時間後の各
位置を予測し、この予測結果から追尾車両が現在追尾し
ている先行車Ａからこの先行車両の前方の先行車両Ｂに
代わるか否かを認識する。そして、この認識した結果に
応じて自車両の走行制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自車両と同一の車
線を２台以上の先行車両が走行しているときに円滑な追
尾制御を行うようにした車両の走行制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の運転操作を軽減するため
に、先行車両の追尾走行を行うべく車間距離制御装置を
備えた走行制御装置が実用化されている。この車間距離
制御装置を備えた走行制御装置は、例えば、カメラ、レ
ーザレーダ等の前方認識装置からの情報に基づいて自車
両（以下「自車」という）と先行車両（以下「先行車」
という）との間の車間距離を検出し、この車間距離が予
め設定された目標車間距離となるようにエンジン出力等
の調整により車速を調節して、先行車を追尾するように
したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】現状の車間距離制御に
おける先行車の決定は、自車と同一の車線を走行する最
も車間距離の近い車両という基準で選択している。この
ため、図６（ａ）に示すように自車１が先行車Ａを追尾
しており、この先行車Ａの前方近距離に次の先行車（以
下「先先行車」という）Ｂが走行している状態におい
て、同図（ｂ）、（ｃ）に示すように先行車Ａが加速し
て車線変更し、先先行車Ｂを追い越した場合、自車１が
先行車Ａの加速に応じて加速すると、先行車Ａが車線変
更を終了したときに自車１の前方近距離に先先行車Ｂが
存在することとなる。このため自車１は、ブレーキ制御
を行うこととなり、滑らかな追尾走行制御ができなくな
る。

【０００４】即ち、図７（ａ）に点線で示すように先行
車Ｂの決定が遅れた場合（遅れ時間Ｔ）には、同図
（ｂ）に点線で示すようにこの遅れ時間Ｔの間現在追尾
している先行車Ａの加速に伴い自車が加速することとな
り、先行車Ｂを決定したときには当該先行車Ｂとの車間
距離が目標車間距離よりも短くなり過ぎてしまい、ブレ
ーキ制御が必要となる。この結果、上述したように新た
な先行車Ｂに滑らかに追尾走行することができなくな
る。

【０００５】このため、本発明では、自車両と同一の車
線を２台以上の先行車両が走行しているときに先行車両
が代わるか否かを認識して円滑な追尾制御を行うように
した車両の走行制御方法を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１では、自車両と同一の車線を走行
している先行車両との車間距離が目標車間距離となるよ
うに自車両の車速を制御して追尾制御を行う場合に、現
在追尾制御している先行車両の前方に次の先行車両が走
行しているか否かを検出して、次の先行車両を検出した
ときには、先行車両と次の先行車両の所定時間後の各位
置を予測し、この予測結果から追尾車両が現在追尾して
いる先行車両からこの先行車両の前方の先行車両に代わ
るか否かを認識する。そして、この認識した結果に応じ
て自車両の走行制御を行う。これにより、先行車が代わ
った場合でも新たな先行車に円滑に追尾制御を行うこと
が可能となる。

【０００７】請求項２の発明では、先行車両が代わると
認識したときには、追尾すべき先行車両を現在追尾中の
先行車両から次の先行車両に予め切り換えることで、先
行車両が次の先行車両に代わったときに自車両の加減速
の大きな変化が防止され、円滑な追尾制御が可能とな
る。請求項３の発明では、先行車両が代わると認識した
ときには、所定時間後までは定速走行制御を行うこと
で、現在追尾している先行車両が加速して次の先行車両
を追い越し、前記次の先行車が追尾すべき新たな先行車
両となったときにこの先行車両との車間距離が略目標車
間距離に保持され、これにより自車両の急減速が防止さ
れて円滑な追尾制御が可能となる。

【０００８】尚、自車両と同一の車線を走行する先行車
両及び次の先行車両を検出する検出手段として、スキャ
ン式レーザレーダや、電波レーダ等のマルチターゲット
検出機能を有する計測手段を使用することにより、各車
両との車間距離の測距と次の先行車両の有無とを略同時
に検出することができ好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。図１は、本発明
に係わる車両の走行制御方法を実施するための車両の走
行制御装置の概略構成図を示す。図１において、自車両
としての車両１（以下「自車１」という）の前部には、
前方に向けてレーザビームＬＢを発射し、且つこのレー
ザビームＬＢを図２に示すように水平方向に左右にスキ
ャニングすることで自車１の前方に位置する物体として
の先行車Ａと当該先行車Ａの前方の先行車即ち、先先行
車を認識し、更に、これらの先行車Ａと先先行車までの
各距離（車間距離）を計測可能なスキャン式レーザレー
ダ２が搭載されている。また、車室内のルーフ部には自
車１の前方を撮像するＣＣＤカメラ４が取り付けられて
おり、前方に位置する物体及び車線（白線）等を認識可
能とされている。

【００１０】先行車の認識及び測距を行うための計測装
置としては、前述したスキャン式レーザレーダや、電波
レーダ等のマルチターゲット検出機能を有する計測装置
を使用することが好ましい。これは、図６に示すように
自車１と同一の車線を走行している先行車Ａの前方近距
離を走行している先先行車Ｂの認識（存在の有無）と、
測距とを同時に行うことが可能であるためである。自車
１、先行車Ａ、及び先先行車Ｂが同一の走行車線を走行
している場合、これらの車両は、全く同一直線上を前後
に重なるように走行しているものではなく、横方向に相
互に僅かにずれた状態で走行している場合が多い。ま
た、同一直線上を走行している場合であっても、何れか
の車両が横方向に移動することが多い。従って、スキャ
ン式レーザレーダにおいては、自車１、先行車Ａ、先先
行車Ｂの横方向のズレにより、或いは、先行車Ａが車線
変更する際に、先先行車Ｂの認識と測距が可能である。
また、電波レーダにおいては、固定式でも電波の回り込
みにより先先行車Ｂの認識と測距が可能である。このた
め、本発明の実施の形態では、スキャン式レーザレーザ
により、先行車及び先先行車の認識と測距とを行うよう
にしている。

【００１１】エンジン６には、当該エンジン６への吸気
量を制御してエンジン出力を調節するスロットルバルブ
８が設けられている。このスロットルバルブ８にはアク
セルペダル（図示せず）の開度等に応じて、後述する電
子制御装置（ＥＣＵ）５０から出力される作動信号に基
づき自動的にスロットルバルブ開度を調節可能なスロッ
トルアクチュエータ１２が設けられている。

【００１２】左右の各前輪（駆動輪）２０及び各後輪
（従動輪）２２には夫々油圧ディスクブレーキ等のサー
ビスブレーキ（制動装置）２４が設けられており、この
サービスブレーキ２４は、例えば、負圧ブースタを有し
たブレーキマスタシリンダ２６を介してブレーキペダル
２８に接続されている。ブレーキマスタシリンダ２６に
は、ブレーキペダル２８からの入力に拘わらず、電子制
御装置５０からの作動信号に応じて自動的にサービスブ
レーキ２４を作動可能な負圧式のブレーキアクチュエー
タ３０が設けられている。

【００１３】従動輪としての左右の各後輪２２の近傍に
は、夫々車輪速センサ３２が設けられており、右輪車速
ＶSR、左輪車速ＶSLを検出する。これらの各車輪速セン
サ３２は、車速Ｖｅを検出するための車速検出手段とし
て機能する。ステアリングホイール３４のステアリング
コラム３６には、車両１の走行制御装置を通常の走行状
態と追尾制御による走行状態とに切り換える追尾走行切
換スイッチ３８が設けられている。この追尾走行切換ス
イッチ３８をセット側に操作すると追尾走行制御、即
ち、車間距離制御が開始され、リセット側に操作すると
車間距離制御が解除される。

【００１４】電子制御装置５０は、自車１の各制御装置
を司る主制御装置で、入力側には、スキャン式レーザレ
ーダ２、ＣＣＤカメラ４、各車輪速センサ３２、追尾走
行切換スイッチ３８等の各種センサ、スイッチ類が接続
され、出力側には、スロットルアクチュエータ１２、ブ
レーキアクチュエータ３０等の駆動装置類が接続されて
いる。

【００１５】以下に図３に示すフローチャートを参照し
て走行制御装置の制御内容について説明する。追尾走行
切換スイッチ３８がセット側に操作されて追尾制御が開
始されると、先行車両候補の判定処理が実行される（ス
テップＳ１）。この先行車両候補判定処理は、図４に示
すサブルーチンで実行される。図４においてスキャン式
レーザレーダ２により、自車１と同一の車線に２台以上
の先行車両が検出されたか否かを判定し（ステップＳ２
０）、１台の先行車両しか判定されない場合には当該判
定処理を終了し、２台以上の先行車両即ち、先行車Ａと
先先行車Ｂが検出されたときには、これらの先行車両
Ａ、Ｂの一定時間Ｔ秒後の車両位置である横方向位置Ｘ
ａ、Ｘｂを予測する（ステップＳ２１）。

【００１６】先行車両ＡのＴ秒後の横方向位置Ｘａの予
測方法の一例を図５に示す。自車速をＶe、この車速Ｖe
の横方向（Ｘ方向）成分をＶex、進行方向（Ｙ方向）成
分をＶey、先行車速をＶa、この車速Ｖaの横方向（Ｘ方
向）成分をＶax、進行方向（Ｙ方向）成分をＶay、車間
距離の初期値をＬ_0A、横ズレの初期値をＸ_0Aとすると、
自車１に対するＴ秒後の先行車Ａの相対位置は、進行方向の位置（車間距離）Ｌ_A＝Ｌ_0A＋（Ｖay−Ｖey）Ｔ横方向の位置（横ズレ）Ｘ_A＝Ｘ_0A＋（Ｖax−Ｖex）Ｔとなる。

【００１７】同様にして、自車１に対する先先行車Ｂの
相対位置は、進行方向の位置（車間距離）Ｌ_B＝Ｌ_0B＋（Ｖby−Ｖey）Ｔ横方向の位置（横ズレ）Ｘ_B＝Ｘ_0B＋（Ｖbx−Ｖex）Ｔとなる。自車速Ｖｅは、左右の各車輪速センサ３２から
の情報に基づいて次式により算出する。

【００１８】Ｖｅ＝（ＶSR＋ＶSL）／２自車１と先行車Ａ、先先行車Ｂとの車間距離の初期値Ｌ
_0A、Ｌ_0Bは、レーザレーダ２により測距周期毎に計測さ
れる。また、横ズレの初期Ｘ_0A、Ｘ_0Bは、車線中心から
の先行車Ａ、先先行車Ｂの横方向移動量により得られ
る。走行車線の中心位置は、ＣＣＤカメラ４からの情報
に基づいて計測される。横方向移動量は、スキャン式レ
ーザレーダ２から発射されたレーザビームの先行車Ａ、
先先行車Ｂからの各反射ビームを検出して夫々反射強度
パターンを作成し、前回の反射強度パターンと今回の反
射強度パターンとのパターンマッチングにより算出す
る。

【００１９】次いで、ステップＳ２２において先行車
Ａ、先先行車ＢのＴ秒後（例えば、２秒後）の横方向の
予測位置Ｘ_AとＸ_Bとを比較して、先先行車Ｂが現在追尾
走行中の先行車Ａに代わって新しい先行車となるか否か
を判定する。即ち、先行車Ａの横方向位置（横ズレ）Ｘ
_Aが先先行車Ｂの横方向位置（横ズレ）Ｘ_Bよりも大きい
場合には、先行車Ａが走行車線を変更するものと判定す
る。そして、ステップＳ２２において先行車がＡである
と認識されたときには、現在追尾走行中の先行車Ａを引
き続いて先行車Ａとして追尾制御を行い（ステップＳ２
３）、先行車がＢであると認識されたときには、現在追
尾中走行の先行車Ａに代えて先先行車Ｂを新たな先行車
とし、予測時間Ｔ秒が経過するまでは、現在追尾中の先
行車Ａが先先行車Ｂを追い越すべく加速しても自車の加
速はしない（ステップＳ２４）。

【００２０】このようにして、先行車Ａ、先先行車Ｂの
Ｔ秒後の各横方向位置（横ズレ）を予測して、先行車が
変化すると認識したときには、追尾走行すべき先行車を
予め切り換える。或いは、予測時間Ｔ秒後までは、現在
追尾中の先行車Ａが先先行車Ｂを追い越すべく加速して
も自車の加速はしない（定速走行）制御を行う。即ち、
図７（ａ）に実線で示すように先行車Ｂの決定の時間が
点線で示す従来の追尾制御に比して予測時間Ｔ（遅れ時
間Ｔに相当）だけ短縮され、しかも、図７（ｂ）に実線
で示すように予測時間Ｔ秒後までは現在追尾中の先行車
Ａが加速しても自車の加速はしない（定速走行）制御を
行うことで、先行車Ｂとの車間距離が略目標車間距離に
あり、従って、エンジンブレーキ（惰性走行）とするこ
とで、先行車Ｂとの車間距離が目標車間距離に保持され
る。これにより、先行車が現在の先行車Ａから先先行車
Ｂに代わるときに加減速のギクシャク感が無くなり、滑
らかな追尾制御となると共に、低速時には車間距離が短
くなることを防止することができる。

【００２１】図３に戻り、ステップＳ１において先行車
両が判定された後自車速Ｖｅを各車輪速センサ３２から
の情報に基づいて算出し（ステップＳ２）、新たな先行
車例えば、先行車Ｂとの車間距離Ｌに基づいて自車１と
先行車Ｂとの相対速度が演算される（ステップＳ３）。
尚、ステップＳ１の先行車両候補判定処理において自車
速Ｖｅを計測しているので、ステップＳ２において必ず
しも自車速を計測する必要はないが、相互の車両の走行
状態が変化していることもあるので、再度自車速を計測
することが好ましい。

【００２２】相対速度は、前回計測した車間距離と今回
計測した車間距離との変化量ΔＬに基づいて演算され
る。この変化量ΔＬが正であれば自車１は先行車Ｂから
離れつつあり、負であれば自車１は先行車Ｂに接近しつ
つあると見なすことができる。次いで、自車１の車速Ｖ
ｅと相対速度ΔＬとから先行車Ｂの車速Ｖｂが演算され
（ステップＳ４）、この車速Ｖｂを微分処理して先行車
Ｂの減速度α_bを演算する。この減速度α_bは、前回算出
した先行車Ｂの車速と今回算出した車速との変化量ΔＶ
ｂから演算される。

【００２３】次いで、自車１を減速すべきか否かを判別
する（ステップＳ６）。即ち、前記変化量ΔＬが負とな
って自車１が先行車Ｂに接近しており、自車１を減速さ
せる必要があるか否かを判別する。そして、減速する必
要がないと判定されたときには車間距離が目標車間距離
となるようにスロットルアクチュエータ１２を駆動して
スロットルバルブ８を開動作させて加速制御を行う（ス
テップＳ７）。

【００２４】また、自車１を減速すべきと判定されたと
きには目標減速度を演算して付加すべき補助制動力を算
出し（ステップＳ８）、これに基づいてスロットルアク
チュエータ１２を駆動してスロットルバルブ８を閉動作
させてエンジンブレーキ（惰性走行）を行い（ステップ
Ｓ９）、或いはブレーキアクチュエータ３０を補助制動
力に応じて作動させてサービスブレーキ２４による制動
力を付与する（ステップＳ１０）。この場合には、運転
者がブレーキペダル２８を操作しなくても、自車１は、
良好に先行車Ｂに追尾して走行する。これにより、車間
距離制御に自動ブレーキを導入した場合に、自動ブレー
キによる減速制御が抑制され、運転者の違和感が軽減さ
れる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、請求項１では、現在追
尾制御している先行車両の前方に次の先行車両が走行し
ているか否かを検出して、次の先行車両を検出したとき
には、先行車両と次の先行車両の所定時間後の各位置を
予測し、この予測結果に基づいて追尾車両が現在追尾中
の先行車両から当該先行車両の前方の先行車両に代わる
か否かを認識し、この認識した結果に応じて自車両の走
行制御を行うことにより、先行車が代わった場合でも新
たな先行車の追尾制御を円滑に行うことが可能となる。

【００２６】請求項２の発明では、先行車両が代わると
認識したときには、追尾すべき先行車両を現在追尾中の
先行車両からこの先行車両の前方の次の先行車両に予め
切り換えることで、先行車両が代わったときに自車両の
加減速の大きな変化が防止され、これに伴いギクシャク
感が無くなり、円滑な追尾制御が可能となる。請求項３
の発明では、先行車両が代わると認識したときには、所
定時間後までは定速走行制御を行うことで、先先行車が
新たな先行車両となったときにこの先行車両との車間距
離が略目標車間距離に保持され、これにより自車両の急
減速が防止されて円滑な追尾制御が可能となり、乗り心
地が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる車両の走行制御方法を実施する
ための車両の走行制御装置の概略構成図である。

【図２】先行車両の横方向位置の計測方法の説明図であ
る。

【図３】本発明の走行制御手順を示すフローチャートで
ある。

【図４】図３の先行車両候補判定の手順を示すフローチ
ャートである。

【図５】先行車の所定時間後における横方向位置を予測
する説明図である。

【図６】先行車の変更を認識する場合の説明図である。

【図７】先行車の決定と自車の加速度との関係を示す説
明図である。

【符号の説明】

１自車（自車両）２スキャン式レーザレーダ５０電子制御装置Ａ先行車（先行車両）Ｂ先先行車（次の先行車両）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3D046 BB18 HH20 5H180 AA01 CC03 CC04 CC12 CC14 LL01 LL04 LL09 5J084 AA01 AA02 AA04 AA05 AA06 AA07 AA15 AB01 AC02 AD01 AD05 AD20 BA03 BA11 BA34 BA36 BA49 CA22 CA31 CA67 CA80 DA01 DA07 EA22 EA23 EA29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車両と同一の車線を走行している先行
車両との車間距離が目標車間距離となるよう自車両の車
速を制御して追尾制御を行う車両の走行制御方法におい
て、自車両と同一の車線を２台以上の先行車両が走行してい
るか否かを検出し、２台以上走行しているときには現在
追尾している先行車両とこの先行車両の前方の先行車両
の所定時間後の各位置を予測し、この予測結果に基づい
て追尾車両が現在追尾している先行車両からこの先行車
両の前方の先行車両に代わるか否かを認識し、認識結果
に応じた走行制御を行うことを特徴とする車両の走行制
御方法。
【請求項２】先行車両が代わると認識したときには、
追尾すべき先行車両を現在追尾中の先行車両からこの先
行車両の前方の先行車両に予め切り換えることを特徴と
する請求項１項に記載の車両の走行制御方法。
【請求項３】先行車両が代わると認識したときには、
所定時間後までは定速走行制御を行うことを特徴とする
請求項１項に記載の車両の走行制御方法。