障害物存在可能性検出装置及び障害物検出装置
【課題】 障害物の誤検出を防止すると共に障害物の検出タイミングを早めることができるようにすること。
【解決手段】 自車両の走行環境をナビゲーションシステム１７で検出し、その検出結果に基づいて、自車両前方に障害物が存在する可能性の大きさを検出し、車間距離センサ１２で先行車両を継続して検出できた時間が先行車検知時間以上であるときに当該先行車両を走行車線上の障害物であると判断し、さらに渋滞等で障害物が存在する可能性が大きいときには前記先行車検知時間を小さくすると共に、前記可能性が小さいときには前記先行車検知時間を大きくするようにした。
【解決手段】 自車両の走行環境をナビゲーションシステム１７で検出し、その検出結果に基づいて、自車両前方に障害物が存在する可能性の大きさを検出し、車間距離センサ１２で先行車両を継続して検出できた時間が先行車検知時間以上であるときに当該先行車両を走行車線上の障害物であると判断し、さらに渋滞等で障害物が存在する可能性が大きいときには前記先行車検知時間を小さくすると共に、前記可能性が小さいときには前記先行車検知時間を大きくするようにした。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自車両前方に、自車両の走行を妨げる低速走行車両や停止車両といった障害物が存在する可能性の大きさを検出する障害物存在可能性検出装置及びそれを用いた障害物検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自車両前方の障害物を検出する装置としては、特開平９−２６３１５９号公報に記載されている「車両の速度制御装置」が知られている。この従来例には、自車両の走行車線上に停止している物体に比べて、路肩に停止している物体はレーザレーダ等の車間距離検出センサの走査範囲から直ぐに外れてしまうという特性を利用して、車間距離検出センサで停止物体を継続して検出できた時間が閾値以下の場合は当該停止物体は路肩にあると判断し、また前記閾値以上の場合は当該停止物体は自車両の走行車線上にあると判断して障害物を検出すると共に、その障害物を回避するために制御によってブレーキを作動する技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来例にあっては、停止物体が走行車線上にあると判断するための閾値を大きくすると、路肩にある停止物体を走行車線上にある障害物であると誤検出する可能性は小さくなるものの、停止物体が障害物であることを検出するまでの時間は大きくなってしまい、制御によりブレーキを作動するタイミングが遅くなって、乗員に違和感を与えてしまう恐れがあった。
【０００４】また、前記閾値を小さくすると、停止物体が障害物であることを検出するまでの時間は小さくなるものの、障害物を誤検出する可能性は大きくなってしまい、障害物が存在しないときにも制御によりブレーキが作動して、乗員に違和感を与えてしまう恐れがあった。そこで、本発明は上記従来の技術の未解決の問題点に着目してなされたものであって、障害物の誤検出を防止すると共に障害物の検出タイミングを早めることができる障害物存在可能性検出装置及びそれを用いた障害物検出装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、請求項１に係る発明である障害物存在可能性検出装置は、自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、前記走行環境検出手段で検出された走行環境に基づいて、自車両前方に障害物が存在する可能性の大きさを検出する障害物存在可能性検出手段と、を備えたことを特徴とする。また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明である障害物存在可能性検出装置において、前記走行環境検出手段は、自車位置情報と地図情報とに基づいて、自車両前方に、踏切、一旦停止、分岐、合流及び料金所の少なくとも一つがあることを検出し、前記障害物存在可能性検出手段は、前記走行環境検出手段で踏切、一旦停止、分岐、合流及び料金所の少なくとも一つがあることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断することを特徴とする。
【０００６】さらに、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明である障害物存在可能性検出装置において、前記走行環境検出手段は、自車両近傍に自動料金収受システムのゲートがあることを検出するゲート存在検出手段と、自車両が自動料金収受システムのゲートを通過したことを検出するゲート通過検出手段と、を有し、前記障害物存在可能性検出手段は、前記ゲート存在検出手段で自動料金収受システムがあることが検出されてから、前記ゲート通過手段で当該自動料金収受システムのゲートを通過したことが検出されるまでは、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断し、前記ゲート通過手段で当該ゲートを通過したことが検出されてからは前記可能性が小さいと判断することを特徴とする。
【０００７】また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明である障害物存在可能性検出装置において、前記走行環境検出手段は、外部からの情報に基づいて、自車両前方の渋滞、赤信号、工事、事故及び路上落下物の少なくとも一つを検出し、前記障害物存在可能性検出手段は、前記走行環境検出手段で渋滞及び赤信号の少なくとも一つが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断することを特徴とする。
【０００８】一方、請求項５に係る発明である障害物検出装置は、前記請求項１乃至請求項４のいずれかの障害物存在可能性検出装置と、自車両前方に存在する物体を検出する物体検出手段と、前記物体検出手段で検出された物体が障害物であることを検出する障害物検出手段と、を備え、前記障害物検出手段は、前記障害物存在可能性検出装置で判断される前記可能性の大きさに応じて、前記物体検出手段で検出された物体が障害物であることを検出する方法を変更することを特徴とする。
【０００９】また、請求項６に係る発明は、請求項５に記載の発明である障害物存在可能性検出装置において、前記障害物検出手段は、前記物体検出手段で検出された物体のうち移動速度が所定値より小さいものを検出する障害物候補検出手段と、自車両の将来の軌道を推定する軌道推定手段と、前記障害物候補検出手段で検出された物体が前記軌道推定手段で推定された軌道から所定範囲内にあるときに当該物体が障害物であると判断する障害物判断手段と、を有し、前記障害物判断手段は、前記障害物存在可能性検出装置で自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに前記所定範囲を大きく設定し、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに前記所定範囲を小さく設定することを特徴とする。
【００１０】さらに、請求項７に係る発明は、請求項５又は請求項６に記載の発明である障害物存在可能性検出装置において、前記障害物判断手段は、前記物体検出手段で検出された物体のうち移動速度が所定値より小さいものを検出する障害物候補検出手段と、前記障害物候補検出手段で所定時間以上継続して検出されている物体があるときに当該物体が障害物であると判断する障害物判断手段と、を有し、前記障害物判断手段は、前記障害物存在可能性検出装置で自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに前記所定時間を小さく設定し、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに前記所定時間を大きく設定することを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】したがって、請求項１に係る発明である障害物存在可能性検出装置にあっては、自車両の走行環境を検出し、その走行環境に基づいて、自車両前方に障害物が存在する可能性の大きさを検出するため、例えば停止物体を継続して検出できた時間が閾値以上である場合に当該停止物体を走行車線上の障害物であると判断する障害物検出装置に適用すれば、渋滞等で障害物が存在する可能性が大きいときには前記閾値を小さくして障害物の検出タイミングを早めることができ、前記可能性が小さいときには前記閾値を大きくして障害物の誤検出を抑制することができる。
【００１２】また、請求項２に係る発明である障害物存在可能性検出装置にあっては、自車位置情報と地図情報とに基づいて、自車両前方に、踏切、一旦停止、分岐、合流及び料金所の少なくとも一つがあることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するため、障害物が存在する可能性の大きさを地図情報や外部情報等に基づいて容易に検出することができる。さらに、請求項３に係る発明である障害物存在可能性検出装置にあっては、例えばナビゲーションシステム等によって、自車両近傍に自動料金収受システムがあることが検出されてから、当該自動料金収受システムの車載器等によってゲートを通過したことが検出されるまでは、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断し、当該ゲートを通過したことが検出されてからは前記可能性が小さいと判断するため、障害物が存在する可能性の大きさを容易に検出することができる。また、自動料金収受システムのゲートを通過したことを検出する手段として、例えば自動料金収受システムの車載器を用いれば、当該ゲートを通過したことを精度良く検出することができる。
【００１３】また、請求項４に係る発明である障害物存在可能性検出装置にあっては、例えば路側に設置されているＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communication System)等から送信される外部情報に基づいて、自車両前方に渋滞、赤信号、工事、事故及び路上落下物の少なくとも一つがあることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するため、障害物が存在する可能性の大きさを外部情報等に基づいて容易に検出することができる。
【００１４】一方、請求項５に係る発明である障害物検出装置にあっては、自車両前方に存在する物体を検出し、その物体が障害物であることを検出すると共に、前記請求項１乃至請求項４のいずれかの障害物存在可能性検出装置で判断される前記可能性の大きさに応じて、前記物体が障害物であることを検出する方法を変更するため、例えば停止物体を継続して検出できた時間が閾値以上であるときに当該停止物体を障害物であると判断するようにし、且つ、渋滞等で障害物が存在する可能性が大きいときには前記閾値を小さくして障害物の検出タイミングを早めることができ、前記可能性が小さいときには前記閾値を大きくして障害物の誤検出を抑制することができる。
【００１５】また、請求項６に係る発明である障害物検出装置にあっては、自車両前方に存在する物体のうち移動速度が所定値より小さいものが、自車両の将来の軌道から所定範囲内にあるときに当該物体が障害物であると判断すると共に、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに前記所定範囲を大きく設定し、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに前記所定範囲を小さく設定するため、例えば渋滞等で障害物が存在する可能性が大きいときには前記所定範囲を大きくして障害物の検出タイミングを早めることができ、前記可能性が小さいときには前記所定範囲を小さくして障害物の誤検出を抑制することができる。
【００１６】さらに、請求項７に係る発明である障害物検出装置にあっては、自車両前方に存在する物体のうち移動速度が所定値より小さいものを検出し、それらのうちに所定時間以上継続して検出されている物体があるときに当該物体が障害物であると判断すると共に、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに前記所定時間を小さく設定し、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに前記所定時間を大きく設定するため、例えば渋滞等で障害物が存在する可能性が大きいときには前記所定時間を小さくして障害物の検出タイミングを早めることができ、前記可能性が小さいときには前記所定時間を大きくして障害物の誤検出を抑制することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態を示す概略構成図であって、図中、１ＦＬ、１ＦＲは従動輪としての前輪、１ＲＬ、１ＲＲは駆動輪としての後輪であって、後輪１ＲＬ、１ＲＲは、エンジン２の駆動力が自動変速機３、プロペラシャフト４、最終減速装置５及び車軸６を介して伝達されて回転駆動される。前輪１ＦＬ、１ＦＲ及び後輪１ＲＬ、１ＲＲには、夫々制動力を発生するブレーキアクチュエータとしてのディスクブレーキ７が設けられていると共に、これらディスクブレーキ７の制動油圧が制動制御装置８によって制御される。
【００１８】ここで、制動制御装置８は、ブレーキペダルストロークセンサ９が検出したブレーキペダルの踏込量に応じて制動油圧を発生すると共に、後述する追従制御用コントローラ２３からの制動圧指令値Ｐbrに応じて制動油圧を発生するように構成されている。また、エンジン２には、その出力を制御するエンジン出力制御装置１０が設けられている。このエンジン出力制御装置１０は、アクセルペダルストロークセンサ１１が検出したアクセルペダルの踏込量及び後述する追従制御用コントローラ２３からのスロットル開度指令値θtvoに応じて、エンジン２に設けられたスロットル開度を調整するスロットルアクチュエータを制御するように構成される。
【００１９】一方、車両の前方側の車体下部には、レーザ光を掃射して先行車両からの反射光を受光するレーダ方式の構成を有する車間距離センサ１２が設けられている。車間距離センサ１２では、レーザ光を掃射してから先行車両の反射光を受光するまでの時間を計測して、自車両と先行車両との間の相対前後位置Ｘ、相対横位置Ｙ及び車間距離Ｄを検出すると共に、その車間距離Ｄの検出値を微分して自車両と先行車両との相対速度△Ｖを算出し、それらを追従制御用コントローラ２３に出力するようになっている。なお、車間距離Ｄから相対速度△Ｖを算出する方法としては、車間距離Ｄの検出値を微分するやり方に変えて、例えば、バンドバスフィルターを用いるようにしてもよい。また、車間距離センサ１２は、車間距離Ｄを検出できるものであればよく、レーザ光に変えて、電波や超音波を利用して車間距離Ｄ等を検出するものであってもよい。
【００２０】また、車両には、例えばプロペラシャフト４に取り付けられて、当該プロペラシャフト４の回転速度に基づいて自車速Ｖspを検出する車速センサ１３や、エンジン２の出力軸に取り付けられてエンジン回転数Ｎeを検出するエンジン回転数センサ１４、自動変速機３に取り付けられて変速ギア比Ｒat及びトルコントルク比Ｒtを検出する変速機状態検出センサ１５、自車両のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ１６が備えられている。
【００２１】また、この車両には、自車両の現在位置をＧＰＳにより検出し、予め記憶されている地図情報に基づいて、自車両の周辺情報を検索するナビゲーションシステム１７と、路側に設置されている機器から送信される外部情報に基づいて、渋滞、交通事故などの出来事が発生したことを乗員に知らせる道路情報システムの車載器１８と、自車両が有料道路に入るとき等に道路管理者側の電算機と交信して、車両を停止せずに通行料金を支払うことができる自動料金収受システムの車載器１９とが設けられている。さらに、車両には、先行車両が存在しないときに維持すべき車速を乗員に設定させる車速指令スイッチ２０、前記車速をΔＶup*だけ増加させたいときに操作させるアクセラレートスイッチ２１及び前記車速をΔＶup*だけ減少させたいときに操作させるコーストスイッチ２２とが備えられている。
【００２２】そして、車間距離センサ１２から出力される車間距離Ｄ、相対前後位置Ｘ、相対横位置Ｙ、車間距離Ｄ及び相対速度ΔＶと、車速センサ１３から出力される自車速Ｖspと、エンジン回転数センサ１４から出力されるエンジン回転数Ｎeと、変速機状態検出センサ１５から出力される変速ギア比Ｒat及びトルコントルク比Ｒtと、ヨーレートセンサ１６から出力されるヨーレートγと、ナビゲーションシステム１７から出力される自車両の周辺情報と、道路情報システムの車載器１８から出力される外部情報と、自動料金収受システムの車載器１９から出力されるゲート通過信号と、車速指令スイッチ２０、アクセラレートスイッチ２１及びコーストスイッチ２２の操作情報とが追従制御用コントローラ２３に入力される。この追従制御用コントローラ２３は、図示しないマイクロコンピュータ等の離散化されたディジタルシステムで構成され、後述する追従制御処理を実行し、先行車両を捕捉しているときには車間距離Ｄを目標車間距離Ｄ*に制御する制動圧指令値Ｐbr及びスロットル開度指令値θtvoを、制動制御装置８及びエンジン出力制御装置１０に出力する。
【００２３】本実施の形態における追従制御処理は、所定の制御周期（例えば、１０msec）毎に割り込み処理として実行される処理であって、具体的には、その処理の手順の概要を表すフローチャートである、図２に示すように、先ずそのステップＳ１０１では、ナビゲーションシステム１７、道路情報システムの車載器１８及び自動料金収受システムの車載器１９から出力される信号に基づいて、自車両前方に障害物が存在する可能性の大きさを検出する後述する障害物存在可能性検出処理を実行し、ステップＳ１０２に移行する。
【００２４】前記ステップＳ１０２では、車間距離センサ１２から出力される信号に基づいて、先行車両が障害物であることを検出する後述の障害物検出処理を実行し、ステップＳ１０３に移行する。前記ステップＳ１０３では、前記障害物検出処理で設定される障害物存在フラグＦ２が“１”のセット状態であるか否か判定し、セット状態であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ１０４に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ１０６に移行する。
【００２５】前記ステップＳ１０４では、追従制御中の車間時間が一定になるように目標車間距離Ｄ*を算出し、ステップＳ１０５に移行する。具体的には、車速センサ１３で検出された自車速Ｖspに基づいて、目標車間距離Ｄ*を下記（１）式に従って算出する。
Ｄ*＝Ｔh*×Ｖsp＋Ｄo* ………（１）
但し、Ｔhは目標車間時間、Ｄo*は停車時の目標車間距離。
【００２６】前記ステップＳ１０５では、前記ステップＳ１０４で算出された目標車間距離Ｄ*等を用いて、車間距離センサ１２で検出される実際の車間距離Ｄを前記目標車間距離Ｄ*に一致させるための車速指令値Ｖsp*を下記（２）式に従って算出し、ステップＳ１０７に移行する。
Ｖsp*＝ＫL×（Ｄ−Ｄ*）＋ＫV×ΔＶ＋Ｖsp ………（２）
但し、ＫL、ＫVはフィードバックゲイン。
【００２７】一方、前記ステップＳ１０６では、車速指令スイッチ２０、アクセラレートスイッチ２１及びコーストスイッチ２２で設定された車速を車速指令値Ｖsp*とし、前記ステップＳ１０７に移行する。前記ステップＳ１０７では、前記ステップＳ１０５又はＳ１０６で算出等された車速指令値Ｖsp*に、車速センサ１３で検出される自車速Ｖspを一致させるための制駆動トルク指令値Ｔwrを算出する後述する車速制御演算処理を実行し、ステップＳ１０８に移行する。
【００２８】前記ステップＳ１０８では、前記ステップＳ１０７で算出される制駆動トルク指令値Ｔwrを発生するためのスロットル開度指令値θtvo及び制動圧指令値Ｐbrを演算する後述する駆動軸トルク制御演算処理を実行し、この演算処理を終了する。次に、前記追従制御処理のステップＳ１０１で実行される障害物存在可能性検出処理を図３のフローチャートに基づいて詳細に説明する。まず、この処理が実行されると、ステップＳ２０１に移行するようになっており、そのステップＳ２０１では、ナビゲーションシステム１７から出力される信号に基づいて、自車両近傍に自動料金収受システムのゲートがあるか否か判定し、ゲートがあるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ２０２に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ２０３に移行する。
【００２９】前記ステップＳ２０２では、自動料金収受システムの車載器１９から出力される信号に基づいて、自車両が自動料金収受システムのゲートを通過したか否か判定し、通過したときには（Ｙｅｓ）前記ステップＳ２０３に移行し、そうでなければ（Ｎｏ）ステップＳ２０６に移行する。前記ステップＳ２０３では、ナビゲーションシステム１７から出力される信号に基づいて、自車両前方に踏切があるか否か判定し、踏切があるときには（Ｙｅｓ）前記ステップＳ２０６に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ２０４に移行する。
【００３０】前記ステップＳ２０４では、道路情報システムの車載器１８から出力される信号に基づいて、自車両前方に渋滞又は赤信号があるか否か判定し、渋滞又は赤信号があるときには（Ｙｅｓ）前記ステップＳ２０６に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ２０５に移行する。前記ステップＳ２０５では、自車両前方に停止車両が存在する可能性が高いことを示す障害物存在可能性フラグＦ１を“０”のリセット状態にして、この演算処理を終了する。
【００３１】一方、前記ステップＳ２０６では、障害物存在可能性フラグＦ１を“１”のセット状態にして、この演算処理を終了する。次に、前記追従制御処理のステップＳ１０２で実行される障害物検出処理を図４のフローチャートに基づいて詳細に説明する。まず、この処理が実行されると、ステップＳ３０１に移行するようになっており、そのステップＳ３０１では、車間距離センサ１２から出力される信号に基づいて自車両前方に先行車両を検出できたか否か判定し、先行車両を検出できたときには（Ｙｅｓ）ステップＳ３０２に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ３１１に移行する。
【００３２】前記ステップＳ３０２では、車速センサ１３から自車速Ｖspを読み込み、ヨーレートセンサ１６からヨーレートγを読み込み、車間距離センサ１２から先行車両と自車両との間の車間距離Ｄ、相対前後位置Ｘ、相対横位置Ｙ及び相対速度ΔＶを読み込んで、ステップＳ３０３に移行する。前記ステップＳ３０３では、前記ステップＳ３０２で検出された自車速Ｖspに相対速度ΔＶを加算して先行車両の移動速度を算出し、その移動速度が所定値以上であるか否か判定し、所定値以上であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ３０７に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ３０４に移行する。
【００３３】前記ステップＳ３０４では、前記障害物存在可能性検出処理で設定される障害物障害物存在可能性フラグＦ１が“１”のセット状態であるか否か判定し、セット状態であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ３０５に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ３０６に移行する。前記ステップＳ３０５では、図５（ａ）に示すように、後述するステップＳ３０８で先行車両が障害物になるか判断するときに用いる先行車検知幅ｙ’を走行車線幅ｙ3より大きく設定（ｙ1）すると共に、図６R>６（ａ）に示すように、後述するステップＳ３０９で用いる先行車検知時間ｔ’を小さく設定（ｔ1）し、ステップＳ３０８に移行する。
【００３４】一方、前記ステップＳ３０６では、図５（ｂ）に示すように、先行車検知幅ｙ’を走行車線幅ｙ3より小さく設定（ｙ２）すると共に、図６（ｂ）に示すように、後述するステップＳ３０９で用いる先行車検知時間ｔ’を大きく設定（ｔ２）し、前記ステップＳ３０８に移行する。また一方、前記ステップＳ３０７では、先行車検知幅ｙ’を走行車線幅ｙ3に設定すると共に、先行車検知時間ｔ’を“０”に設定し、前記ステップＳ３０８に移行する。
【００３５】前記ステップＳ３０８では、図７に示すように、自車両の将来の軌道と自車両との相対横位置ｙを下記（３）式に従って算出し、その相対横位置ｙから前記ステップＳ３０２で検出された先行車両と自車両との相対横位置Ｙを減じた値が、前記ステップＳ３０５〜Ｓ３０７のいずれかで設定された先行車検知幅ｙ’より小さいときに、自車両の走行車線内に先行車両があると判断し、当該先行車両が障害物になると判断してステップＳ３０９に移行し、そうでないときに（Ｎｏ）前記ステップＳ３１１に移行する。
【００３６】ｙ＝ｄ2／２Ｒ ………（３）
但し、ｄは自車両の将来の軌道と自車両との相対前後位置、自車両前方のＲは自車両の旋回半径（＝Ｖsp／γ）
前記ステップＳ３０９では、前記ステップＳ３０１で検出された先行車両が、前記ステップＳ３０５〜Ｓ３０７のいずれかで設定された先行車検知時間ｔ’以上継続して検出されているか否か判定し、継続して検出されているときには（Ｙｅｓ）ステップＳ３１０に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）前記ステップＳ３１１に移行する。
【００３７】前記ステップＳ３１０では、先行車両が障害物であることを示す障害物存在フラグＦ２を“１”のセット状態にしてから、この演算処理を終了する。一方、前記ステップＳ３１１では、障害物存在フラグＦ２を“０”のリセット状態にしてから、この演算処理を終了する。次に、前記追従制御処理のステップＳ１０７で実行される車速制御演算処理の構成と前記ステップＳ１０８で実行される駆動軸トルク制御演算処理の構成とを図７にブロック図化して示す。このブロック図は、前記ステップＳ１０５で算出される車速指令値Ｖsp*に自車速Ｖspを一致させるための制駆動力トルク指令値Ｔwrを算出する車速制御演算処理部２４と、その車速制御演算処理部２４で算出された制駆動力トルク指令値Ｔwrに応じて自車両の駆動軸トルクＴwを制御する駆動軸トルク制御演算処理部２５と、から構成されている。
【００３８】車速制御演算処理部２４は、前記ステップＳ１０５で算出された車速指令値Ｖsp*から車速センサ１３で検出される自車速Ｖspを減じた値に乗じられるゲインＫspと、空気抵抗や転がり抵抗等の走行抵抗Ｔdの推定値である走行抵抗推定値Ｔdhを算出する走行抵抗推定部２６と、前記ゲインＫspが乗じられた値から走行抵抗推定値Ｔdhを減じて制駆動トルク指令値Ｔwrを算出する演算器２７と、から構成される。なお、走行抵抗推定部２６では、演算器２７で算出される制駆動トルク指令値Ｔwrと車速センサ１３で検出される自車速Ｖspとを用いて、下記（４）式に従って走行抵抗推定値Ｔdhを算出する。
【００３９】
Ｔdh＝Ｈ(s)×（ＭvＶsp×s−Ｔwr） ………（４）
但し、Ｈ（ｓ）はフィルタ、Ｍvは車両重量、ｓはラプラス演算子ここで、走行抵抗推定値Ｔdhによって、制御系への外乱の影響が取り除かれるとすると、車速指令値Ｖsp*から自車速Ｖspまでの伝達特性は下記（５）式で表され、ゲインＫspを設定することで所望の応答特性を得ることができる。
Ｖsp＝（Ｋsp／Ｍv）／（ｓ＋Ｋsp／Ｍv）×Ｖsp* ………（５）
また、駆動軸トルク制御演算処理部２５は、図９に示すように、前記車速制御演算処理部２４で算出される制駆動力トルク指令値Ｔwr等に基づいて、スロットル開度指令値θtvoを算出するエンジントルク指令値演算部２８及びスロットル開度演算部２９と、制動圧指令値Ｐbrを算出するエンジントルク演算部３０、制駆動力補正値演算部３１及び制動力演算部３２と、から構成されている。
【００４０】まず、エンジントルク指令値演算部２８は、前記車速制御演算処理部２４で算出される制駆動力トルク指令値Ｔwrと、変速機状態検出センサ１５で検出される自動変速機３の変速ギア比Ｒat及びトルコントルク比Ｒtと、エンジン回転数センサ１４で検出されるエンジン回転数Ｎeとに基づいて、下記（６）式でエンジントルク指令値Ｔerを算出し、スロットル開度演算部２９に出力する。
Ｔer＝Ｊe（dＮe/dｔ）＋（１/ＲtＲatＲdef）×Ｔwr………（６）
但し、Ｊeはエンジンイナーシャ、Ｒdefはデファレンシャルギア比また、スロットル開度演算部２９は、エンジントルク指令値演算部２８で算出されたエンジントルク指令値Ｔerと、エンジン回転数センサ１４で検出されるエンジン回転数Ｎeとに基づき、エンジントルクとエンジン回転数とスロットル開度との関係を示すエンジンマップを用いて、エンジントルク指令値Ｔerに応じたエンジントルクを出力するためのスロットル開度指令値θtvoを設定する。
【００４１】一方、エンジントルク演算部３０は、スロットル開度演算部２９で設定されたスロットル開度指令値θtvoが“０”であるときに、エンジン回転数センサ１４で検出されるエンジン回転数Ｎeに基づき、エンジントルクとエンジン回転数とスロットル開度との関係を示すエンジンマップを用いて、スロットル開度が“０”であるときのエンジントルクである最小エンジントルクＴelimを設定し、制駆動力補正値演算部３１に出力する。
【００４２】また、制駆動力補正値演算部３１では、前記エンジントルク演算部３０で設定された最小エンジントルクＴelimに基づいて、下記（７）式でスロットル開度が“０”のときの最小エンジントルクＴelimを打ち消すための最大ブレーキトルクＴwlimを算出し、制動力演算部３２に出力する。
Ｔwlim＝ＲtＲatＲdefＴelim ………（７）
さらに、制動力演算部３２では、前記制駆動力補正値演算部３１で算出された最大ブレーキトルクＴwlimから、前記車速制御演算処理部２４で算出される制駆動力トルク指令値Ｔwrを減じてブレーキトルク指令値Ｔbrを算出すると共に、そのブレーキトルク指令値Ｔbrを出力するための制動圧指令値Ｐbrを下記（８）式で算出する。なお、スロットル開度指令値θtvoが“０”より大きいときには、制動圧指令値Ｐbrは“０”となる。
【００４３】次に、本実施形態の動作を具体的な状況に基づいて詳細に説明する。まず、高速道路を走行中に、自車両前方を走行する先行車両に追従走行させるために所定の操作を運転者が行ったとする。すると、追従制御用コントローラ２３で追従制御処理が実行されて、図２に示すように、ステップＳ１０１で障害物存在可能性検出処理が実行される。障害物存在可能性検出処理が実行されると、図３に示すように、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ２０５で、障害物存在可能性フラグＦ１が障害物の存在する可能性が小さいことを示す“０”のリセット状態にされて追従制御処理に復帰し、次いでステップＳ１０２で障害物検出処理が実行される。
【００４４】障害物検出処理が実行されると、図４に示すように、ステップＳ３０１の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３０２で、車速センサ１３から自車速Ｖspが読み込まれ、ヨーレートセンサ１６からヨーレートγが読み込まれ、車間距離センサ１２から先行車両と自車両との間の車間距離Ｄ、相対前後位置Ｘ、相対横位置Ｙ及び相対速度ΔＶが読み込まれ、ステップＳ３０３の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３０７で、先行車検知幅ｙ’が走行車線幅ｙ3に設定されると共に、先行車検知時間ｔ’が“０”に設定され、図７に示すように、自車両の将来の軌道から先行車検知幅ｙ’の範囲内には先行車両が存在しないとすると、ステップＳ３０８の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ３１１で、障害物存在フラグＦ２が障害物が存在しないことを示す“０”のリセット状態にされて、この演算処理が終了される。
【００４５】障害物検出処理が終了されると、追従制御処理に復帰して、そのステップＳ１０３の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ１０６で、車速指令スイッチ２０、アクセラレートスイッチ２１及びコーストスイッチ２２で設定された車速が車速指令値Ｖsp*とされ、前記ステップＳ１０７で車速制御演算処理が実行され、前記ステップＳ１０６で算出された車速指令値Ｖsp*に自車速Ｖspを一致させるための制駆動トルク指令値Ｔwrを算出する車速制御演算処理が実行され、ステップＳ１０８で駆動軸トルク制御演算処理が実行されて、前記ステップＳ１０７で算出された制駆動トルク指令値Ｔwrを発生するためのスロットル開度指令値θtvoが演算される。
【００４６】そして、追従制御用コントローラ２３で算出されたスロットル開度指令値θtvoに応じて、エンジン出力制御装置１０でスロットルアクチュエータが制御され、乗員によって設定された車速指令値Ｖsp*に自車速Ｖspが制御される。また、上記フローが繰り返し実行されているうちに、自車両が高速道路出口の料金所に近づき、低速走行している先行車両に近づいたとする。すると、障害物存在可能性検出処理で、図３に示すように、ステップＳ２０１の判定が「Ｙｅｓ」となり、また自動料金収受システムのゲートを通過していないので、ステップＳ２０２の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ２０６で障害物存在可能性フラグＦ１が障害物の存在する可能性が大きいことを示す“１”のセット状態にされて追従制御処理に復帰し、ステップＳ１０２で障害物検出処理が実行される。
【００４７】障害物検出処理が実行されると、図４に示すように、ステップＳ３０１の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３０２を経て、ステップＳ３０３の判定が「Ｎｏ」となり、またステップＳ３０４の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３０５で、図５（ａ）に示すように、先行車検知幅ｙ’が走行車線幅ｙ3より大きく設定（ｙ1）されて、自車両の将来の軌道と先行車検知幅ｙ’とから定まる範囲内に先行車両が存在するようになると共に、図６（ａ）に示すように、先行車検知時間ｔ’が小さく設定（ｔ1）されて、前記ステップＳ３０１で検出された先行車両が継続して検出された時間が前記ステップＳ３０５で設定された先行車検知時間ｔ’より大きくなり、ステップＳ３０８及びＳ３０９の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３１０で障害物存在フラグＦ２が障害物が存在することを示す“１”のセット状態にされて、この演算処理が終了される。
【００４８】障害物検出処理が終了されると、追従制御処理に復帰して、図２に示すように、そのステップＳ１０３の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８が実行されて、自車両と先行車両との間の車間距離Ｄが目標車間距離Ｄ*になるように自車速Ｖspが制御される。このように、本実施形態では、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに、前記先行車検知幅ｙを大きく設定すると共に前記先行車検知時間ｔを小さく設定するため、前記可能性が大きいときには障害物の検出タイミングが早まる。
【００４９】また、上記フローが繰り返し実行されているうちに、自車両が高速道路出口の料金所に設置されている自動料金収受システムのゲートを通過したとする。すると、障害物存在可能性検出処理で、図３に示すように、ステップＳ２０１を経て、ステップＳ２０２の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ２０３及びＳ２０４を経て、ステップＳ２０５で障害物存在可能性フラグＦ１が 再び“０”のリセット状態にされて、追従制御処理に復帰し、次いでステップＳ１０２で障害物検出処理が実行される。
【００５０】障害物検出処理が実行されると、図４に示すように、ステップＳ３０１の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３０２を経て、先行車両が低速走行していたとすると、ステップＳ３０３の判定が「Ｎｏ」となり、またステップＳ３０４の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ３０６で、図５（ｂ）に示すように、先行車検知幅ｙ’が走行車線幅ｙ3より小さく設定（ｙ1）されて、図７に示すように、自車両の将来の軌道から先行車検知幅ｙ’の範囲内には先行車両が存在しないとすると、ステップＳ３０８の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ３１１で、障害物存在フラグＦ２が障害物が存在しないことを示す“０”のリセット状態にされて、この演算処理が終了される。
【００５１】このように、本実施形態では、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに、前記先行車検知幅ｙを小さく設定すると共に前記先行車検知時間ｔを大きく設定するため、前記可能性が小さいときには障害物の誤検出が抑制される。また、本実施形態にあっては、ナビゲーションシステム１７によって、自車両近傍に自動料金収受システムがあることが検出されてから、当該自動料金収受システムの車載器１９によってゲートを通過したことが検出されるまでは、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するため、障害物が存在する可能性の大きさを容易に検出することができる。さらに、自動料金収受システムのゲートを通過したことを検出する手段として、自動料金収受システムの車載器１９を用いているため、当該ゲートを通過したことが精度良く検出される。
【００５２】また、上記フローが繰り返し実行されているうちに、自車両が高速道路を降りて一般道を走行中に踏切に近づき、踏切前で一旦停止している先行車両に近づいたとする。すると、障害物存在可能性検出処理で、図３に示すように、ステップＳ２０１の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ２０３の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ２０６で障害物存在可能性フラグＦ１が“１”のセット状態にされて、この演算処理が終了される。
【００５３】このように、本実施形態では、ナビゲーションシステム１７からの情報に基づいて、自車両前方に踏切があることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するため、障害物が存在する可能性の大きさを容易に検出することができる。また、上記フローが繰り返し実行されているうちに、自車両が踏切を通過して渋滞に近づき、その渋滞で停止している先行車両に近づいたとする。すると、障害物存在可能性検出処理で、図３に示すように、ステップＳ２０１及びＳ２０３の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ２０４の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ２０６で障害物存在可能性フラグＦ１が“１”のリセット状態にされて、この演算処理が終了される。
【００５４】このように、本実施形態では路側に設置されている機器から送信される外部情報に基づいて、自車両前方に渋滞があることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するため、障害物が存在する可能性の大きさを容易に検出することができる。なお、上記実施形態では、ナビゲーションシステム１７、道路情報システムの車載器１８及び自動料金システムの車載器１９は走行環境検出手段に対応し、障害物存在可能性検出手段に対応し、ステップＳ１０１、Ｓ２０１〜Ｓ２０６は障害物存在可能性検出手段に対応し、車間距離センサ１２は物体検出手段に対応し、障害物検出手段はステップＳ１０２、Ｓ３０３〜Ｓ３１１に対応する。
【００５５】また、上記実施の形態は本発明の障害物存在可能性検出装置及び障害物検出装置の一例を示したものであり、装置の構成等を限定するものではない。例えば、ナビゲーションシステム１７で自車両前方に踏切が検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断する例を示したが、踏切に限るものではなく、例えば一旦停止、分岐、合流及び料金所の少なくとも一つがあることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するようにしてもよい。
【００５６】また、道路情報システムの車載器１８で自車両前方に渋滞又は赤信号が検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断する例を示したが、例えば工事、事故、路上落下物等が検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の追従制御用コントローラ内で実行される追従制御処理を示すフローチャートである。
【図３】図１の追従制御用コントローラ内で実行される障害物存在可能性検出処理を示すフローチャートである。
【図４】図１の追従制御用コントローラ内で実行される障害物検出処理を示すフローチャートである。
【図５】図４の演算処理に用いられる先行車検知幅を説明するための説明図である。
【図６】図４の演算処理に用いられる先行車検知時間を説明するためのグラフである。
【図７】相対前後位置、相対横位置及び旋回半径の関係を説明するための説明図である。
【図８】図１の追従制御用コントローラ内で実行される車速制御演算処理及び駆動軸トルク制御演算処理の構成を示すブロック図である。
【図９】図１の追従制御用コントローラ内で実行される駆動軸トルク制御演算処理の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ＦＬ、１ＦＲは前輪
１ＲＬ、１ＲＲは後輪
２はエンジン
３は自動変速機
４はプロペラシャフト
５は最終減速装置
６は車軸
７はディスクブレーキ
８は制動制御装置
１０はエンジン出力制御装置
１２は車間距離センサ
１３は車速センサ
１４はエンジン回転数センサ
１５は変速機状態検出センサ
１６はヨーレートセンサ
１７はナビゲーションシステム
１８は道路情報システムの車載器
１９は自動料金収受システムの車載器
２３は追従制御用コントローラ
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自車両前方に、自車両の走行を妨げる低速走行車両や停止車両といった障害物が存在する可能性の大きさを検出する障害物存在可能性検出装置及びそれを用いた障害物検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自車両前方の障害物を検出する装置としては、特開平９−２６３１５９号公報に記載されている「車両の速度制御装置」が知られている。この従来例には、自車両の走行車線上に停止している物体に比べて、路肩に停止している物体はレーザレーダ等の車間距離検出センサの走査範囲から直ぐに外れてしまうという特性を利用して、車間距離検出センサで停止物体を継続して検出できた時間が閾値以下の場合は当該停止物体は路肩にあると判断し、また前記閾値以上の場合は当該停止物体は自車両の走行車線上にあると判断して障害物を検出すると共に、その障害物を回避するために制御によってブレーキを作動する技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来例にあっては、停止物体が走行車線上にあると判断するための閾値を大きくすると、路肩にある停止物体を走行車線上にある障害物であると誤検出する可能性は小さくなるものの、停止物体が障害物であることを検出するまでの時間は大きくなってしまい、制御によりブレーキを作動するタイミングが遅くなって、乗員に違和感を与えてしまう恐れがあった。
【０００４】また、前記閾値を小さくすると、停止物体が障害物であることを検出するまでの時間は小さくなるものの、障害物を誤検出する可能性は大きくなってしまい、障害物が存在しないときにも制御によりブレーキが作動して、乗員に違和感を与えてしまう恐れがあった。そこで、本発明は上記従来の技術の未解決の問題点に着目してなされたものであって、障害物の誤検出を防止すると共に障害物の検出タイミングを早めることができる障害物存在可能性検出装置及びそれを用いた障害物検出装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、請求項１に係る発明である障害物存在可能性検出装置は、自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、前記走行環境検出手段で検出された走行環境に基づいて、自車両前方に障害物が存在する可能性の大きさを検出する障害物存在可能性検出手段と、を備えたことを特徴とする。また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明である障害物存在可能性検出装置において、前記走行環境検出手段は、自車位置情報と地図情報とに基づいて、自車両前方に、踏切、一旦停止、分岐、合流及び料金所の少なくとも一つがあることを検出し、前記障害物存在可能性検出手段は、前記走行環境検出手段で踏切、一旦停止、分岐、合流及び料金所の少なくとも一つがあることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断することを特徴とする。
【０００６】さらに、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明である障害物存在可能性検出装置において、前記走行環境検出手段は、自車両近傍に自動料金収受システムのゲートがあることを検出するゲート存在検出手段と、自車両が自動料金収受システムのゲートを通過したことを検出するゲート通過検出手段と、を有し、前記障害物存在可能性検出手段は、前記ゲート存在検出手段で自動料金収受システムがあることが検出されてから、前記ゲート通過手段で当該自動料金収受システムのゲートを通過したことが検出されるまでは、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断し、前記ゲート通過手段で当該ゲートを通過したことが検出されてからは前記可能性が小さいと判断することを特徴とする。
【０００７】また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明である障害物存在可能性検出装置において、前記走行環境検出手段は、外部からの情報に基づいて、自車両前方の渋滞、赤信号、工事、事故及び路上落下物の少なくとも一つを検出し、前記障害物存在可能性検出手段は、前記走行環境検出手段で渋滞及び赤信号の少なくとも一つが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断することを特徴とする。
【０００８】一方、請求項５に係る発明である障害物検出装置は、前記請求項１乃至請求項４のいずれかの障害物存在可能性検出装置と、自車両前方に存在する物体を検出する物体検出手段と、前記物体検出手段で検出された物体が障害物であることを検出する障害物検出手段と、を備え、前記障害物検出手段は、前記障害物存在可能性検出装置で判断される前記可能性の大きさに応じて、前記物体検出手段で検出された物体が障害物であることを検出する方法を変更することを特徴とする。
【０００９】また、請求項６に係る発明は、請求項５に記載の発明である障害物存在可能性検出装置において、前記障害物検出手段は、前記物体検出手段で検出された物体のうち移動速度が所定値より小さいものを検出する障害物候補検出手段と、自車両の将来の軌道を推定する軌道推定手段と、前記障害物候補検出手段で検出された物体が前記軌道推定手段で推定された軌道から所定範囲内にあるときに当該物体が障害物であると判断する障害物判断手段と、を有し、前記障害物判断手段は、前記障害物存在可能性検出装置で自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに前記所定範囲を大きく設定し、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに前記所定範囲を小さく設定することを特徴とする。
【００１０】さらに、請求項７に係る発明は、請求項５又は請求項６に記載の発明である障害物存在可能性検出装置において、前記障害物判断手段は、前記物体検出手段で検出された物体のうち移動速度が所定値より小さいものを検出する障害物候補検出手段と、前記障害物候補検出手段で所定時間以上継続して検出されている物体があるときに当該物体が障害物であると判断する障害物判断手段と、を有し、前記障害物判断手段は、前記障害物存在可能性検出装置で自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに前記所定時間を小さく設定し、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに前記所定時間を大きく設定することを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】したがって、請求項１に係る発明である障害物存在可能性検出装置にあっては、自車両の走行環境を検出し、その走行環境に基づいて、自車両前方に障害物が存在する可能性の大きさを検出するため、例えば停止物体を継続して検出できた時間が閾値以上である場合に当該停止物体を走行車線上の障害物であると判断する障害物検出装置に適用すれば、渋滞等で障害物が存在する可能性が大きいときには前記閾値を小さくして障害物の検出タイミングを早めることができ、前記可能性が小さいときには前記閾値を大きくして障害物の誤検出を抑制することができる。
【００１２】また、請求項２に係る発明である障害物存在可能性検出装置にあっては、自車位置情報と地図情報とに基づいて、自車両前方に、踏切、一旦停止、分岐、合流及び料金所の少なくとも一つがあることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するため、障害物が存在する可能性の大きさを地図情報や外部情報等に基づいて容易に検出することができる。さらに、請求項３に係る発明である障害物存在可能性検出装置にあっては、例えばナビゲーションシステム等によって、自車両近傍に自動料金収受システムがあることが検出されてから、当該自動料金収受システムの車載器等によってゲートを通過したことが検出されるまでは、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断し、当該ゲートを通過したことが検出されてからは前記可能性が小さいと判断するため、障害物が存在する可能性の大きさを容易に検出することができる。また、自動料金収受システムのゲートを通過したことを検出する手段として、例えば自動料金収受システムの車載器を用いれば、当該ゲートを通過したことを精度良く検出することができる。
【００１３】また、請求項４に係る発明である障害物存在可能性検出装置にあっては、例えば路側に設置されているＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communication System)等から送信される外部情報に基づいて、自車両前方に渋滞、赤信号、工事、事故及び路上落下物の少なくとも一つがあることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するため、障害物が存在する可能性の大きさを外部情報等に基づいて容易に検出することができる。
【００１４】一方、請求項５に係る発明である障害物検出装置にあっては、自車両前方に存在する物体を検出し、その物体が障害物であることを検出すると共に、前記請求項１乃至請求項４のいずれかの障害物存在可能性検出装置で判断される前記可能性の大きさに応じて、前記物体が障害物であることを検出する方法を変更するため、例えば停止物体を継続して検出できた時間が閾値以上であるときに当該停止物体を障害物であると判断するようにし、且つ、渋滞等で障害物が存在する可能性が大きいときには前記閾値を小さくして障害物の検出タイミングを早めることができ、前記可能性が小さいときには前記閾値を大きくして障害物の誤検出を抑制することができる。
【００１５】また、請求項６に係る発明である障害物検出装置にあっては、自車両前方に存在する物体のうち移動速度が所定値より小さいものが、自車両の将来の軌道から所定範囲内にあるときに当該物体が障害物であると判断すると共に、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに前記所定範囲を大きく設定し、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに前記所定範囲を小さく設定するため、例えば渋滞等で障害物が存在する可能性が大きいときには前記所定範囲を大きくして障害物の検出タイミングを早めることができ、前記可能性が小さいときには前記所定範囲を小さくして障害物の誤検出を抑制することができる。
【００１６】さらに、請求項７に係る発明である障害物検出装置にあっては、自車両前方に存在する物体のうち移動速度が所定値より小さいものを検出し、それらのうちに所定時間以上継続して検出されている物体があるときに当該物体が障害物であると判断すると共に、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに前記所定時間を小さく設定し、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに前記所定時間を大きく設定するため、例えば渋滞等で障害物が存在する可能性が大きいときには前記所定時間を小さくして障害物の検出タイミングを早めることができ、前記可能性が小さいときには前記所定時間を大きくして障害物の誤検出を抑制することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態を示す概略構成図であって、図中、１ＦＬ、１ＦＲは従動輪としての前輪、１ＲＬ、１ＲＲは駆動輪としての後輪であって、後輪１ＲＬ、１ＲＲは、エンジン２の駆動力が自動変速機３、プロペラシャフト４、最終減速装置５及び車軸６を介して伝達されて回転駆動される。前輪１ＦＬ、１ＦＲ及び後輪１ＲＬ、１ＲＲには、夫々制動力を発生するブレーキアクチュエータとしてのディスクブレーキ７が設けられていると共に、これらディスクブレーキ７の制動油圧が制動制御装置８によって制御される。
【００１８】ここで、制動制御装置８は、ブレーキペダルストロークセンサ９が検出したブレーキペダルの踏込量に応じて制動油圧を発生すると共に、後述する追従制御用コントローラ２３からの制動圧指令値Ｐbrに応じて制動油圧を発生するように構成されている。また、エンジン２には、その出力を制御するエンジン出力制御装置１０が設けられている。このエンジン出力制御装置１０は、アクセルペダルストロークセンサ１１が検出したアクセルペダルの踏込量及び後述する追従制御用コントローラ２３からのスロットル開度指令値θtvoに応じて、エンジン２に設けられたスロットル開度を調整するスロットルアクチュエータを制御するように構成される。
【００１９】一方、車両の前方側の車体下部には、レーザ光を掃射して先行車両からの反射光を受光するレーダ方式の構成を有する車間距離センサ１２が設けられている。車間距離センサ１２では、レーザ光を掃射してから先行車両の反射光を受光するまでの時間を計測して、自車両と先行車両との間の相対前後位置Ｘ、相対横位置Ｙ及び車間距離Ｄを検出すると共に、その車間距離Ｄの検出値を微分して自車両と先行車両との相対速度△Ｖを算出し、それらを追従制御用コントローラ２３に出力するようになっている。なお、車間距離Ｄから相対速度△Ｖを算出する方法としては、車間距離Ｄの検出値を微分するやり方に変えて、例えば、バンドバスフィルターを用いるようにしてもよい。また、車間距離センサ１２は、車間距離Ｄを検出できるものであればよく、レーザ光に変えて、電波や超音波を利用して車間距離Ｄ等を検出するものであってもよい。
【００２０】また、車両には、例えばプロペラシャフト４に取り付けられて、当該プロペラシャフト４の回転速度に基づいて自車速Ｖspを検出する車速センサ１３や、エンジン２の出力軸に取り付けられてエンジン回転数Ｎeを検出するエンジン回転数センサ１４、自動変速機３に取り付けられて変速ギア比Ｒat及びトルコントルク比Ｒtを検出する変速機状態検出センサ１５、自車両のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ１６が備えられている。
【００２１】また、この車両には、自車両の現在位置をＧＰＳにより検出し、予め記憶されている地図情報に基づいて、自車両の周辺情報を検索するナビゲーションシステム１７と、路側に設置されている機器から送信される外部情報に基づいて、渋滞、交通事故などの出来事が発生したことを乗員に知らせる道路情報システムの車載器１８と、自車両が有料道路に入るとき等に道路管理者側の電算機と交信して、車両を停止せずに通行料金を支払うことができる自動料金収受システムの車載器１９とが設けられている。さらに、車両には、先行車両が存在しないときに維持すべき車速を乗員に設定させる車速指令スイッチ２０、前記車速をΔＶup*だけ増加させたいときに操作させるアクセラレートスイッチ２１及び前記車速をΔＶup*だけ減少させたいときに操作させるコーストスイッチ２２とが備えられている。
【００２２】そして、車間距離センサ１２から出力される車間距離Ｄ、相対前後位置Ｘ、相対横位置Ｙ、車間距離Ｄ及び相対速度ΔＶと、車速センサ１３から出力される自車速Ｖspと、エンジン回転数センサ１４から出力されるエンジン回転数Ｎeと、変速機状態検出センサ１５から出力される変速ギア比Ｒat及びトルコントルク比Ｒtと、ヨーレートセンサ１６から出力されるヨーレートγと、ナビゲーションシステム１７から出力される自車両の周辺情報と、道路情報システムの車載器１８から出力される外部情報と、自動料金収受システムの車載器１９から出力されるゲート通過信号と、車速指令スイッチ２０、アクセラレートスイッチ２１及びコーストスイッチ２２の操作情報とが追従制御用コントローラ２３に入力される。この追従制御用コントローラ２３は、図示しないマイクロコンピュータ等の離散化されたディジタルシステムで構成され、後述する追従制御処理を実行し、先行車両を捕捉しているときには車間距離Ｄを目標車間距離Ｄ*に制御する制動圧指令値Ｐbr及びスロットル開度指令値θtvoを、制動制御装置８及びエンジン出力制御装置１０に出力する。
【００２３】本実施の形態における追従制御処理は、所定の制御周期（例えば、１０msec）毎に割り込み処理として実行される処理であって、具体的には、その処理の手順の概要を表すフローチャートである、図２に示すように、先ずそのステップＳ１０１では、ナビゲーションシステム１７、道路情報システムの車載器１８及び自動料金収受システムの車載器１９から出力される信号に基づいて、自車両前方に障害物が存在する可能性の大きさを検出する後述する障害物存在可能性検出処理を実行し、ステップＳ１０２に移行する。
【００２４】前記ステップＳ１０２では、車間距離センサ１２から出力される信号に基づいて、先行車両が障害物であることを検出する後述の障害物検出処理を実行し、ステップＳ１０３に移行する。前記ステップＳ１０３では、前記障害物検出処理で設定される障害物存在フラグＦ２が“１”のセット状態であるか否か判定し、セット状態であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ１０４に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ１０６に移行する。
【００２５】前記ステップＳ１０４では、追従制御中の車間時間が一定になるように目標車間距離Ｄ*を算出し、ステップＳ１０５に移行する。具体的には、車速センサ１３で検出された自車速Ｖspに基づいて、目標車間距離Ｄ*を下記（１）式に従って算出する。
Ｄ*＝Ｔh*×Ｖsp＋Ｄo* ………（１）
但し、Ｔhは目標車間時間、Ｄo*は停車時の目標車間距離。
【００２６】前記ステップＳ１０５では、前記ステップＳ１０４で算出された目標車間距離Ｄ*等を用いて、車間距離センサ１２で検出される実際の車間距離Ｄを前記目標車間距離Ｄ*に一致させるための車速指令値Ｖsp*を下記（２）式に従って算出し、ステップＳ１０７に移行する。
Ｖsp*＝ＫL×（Ｄ−Ｄ*）＋ＫV×ΔＶ＋Ｖsp ………（２）
但し、ＫL、ＫVはフィードバックゲイン。
【００２７】一方、前記ステップＳ１０６では、車速指令スイッチ２０、アクセラレートスイッチ２１及びコーストスイッチ２２で設定された車速を車速指令値Ｖsp*とし、前記ステップＳ１０７に移行する。前記ステップＳ１０７では、前記ステップＳ１０５又はＳ１０６で算出等された車速指令値Ｖsp*に、車速センサ１３で検出される自車速Ｖspを一致させるための制駆動トルク指令値Ｔwrを算出する後述する車速制御演算処理を実行し、ステップＳ１０８に移行する。
【００２８】前記ステップＳ１０８では、前記ステップＳ１０７で算出される制駆動トルク指令値Ｔwrを発生するためのスロットル開度指令値θtvo及び制動圧指令値Ｐbrを演算する後述する駆動軸トルク制御演算処理を実行し、この演算処理を終了する。次に、前記追従制御処理のステップＳ１０１で実行される障害物存在可能性検出処理を図３のフローチャートに基づいて詳細に説明する。まず、この処理が実行されると、ステップＳ２０１に移行するようになっており、そのステップＳ２０１では、ナビゲーションシステム１７から出力される信号に基づいて、自車両近傍に自動料金収受システムのゲートがあるか否か判定し、ゲートがあるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ２０２に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ２０３に移行する。
【００２９】前記ステップＳ２０２では、自動料金収受システムの車載器１９から出力される信号に基づいて、自車両が自動料金収受システムのゲートを通過したか否か判定し、通過したときには（Ｙｅｓ）前記ステップＳ２０３に移行し、そうでなければ（Ｎｏ）ステップＳ２０６に移行する。前記ステップＳ２０３では、ナビゲーションシステム１７から出力される信号に基づいて、自車両前方に踏切があるか否か判定し、踏切があるときには（Ｙｅｓ）前記ステップＳ２０６に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ２０４に移行する。
【００３０】前記ステップＳ２０４では、道路情報システムの車載器１８から出力される信号に基づいて、自車両前方に渋滞又は赤信号があるか否か判定し、渋滞又は赤信号があるときには（Ｙｅｓ）前記ステップＳ２０６に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ２０５に移行する。前記ステップＳ２０５では、自車両前方に停止車両が存在する可能性が高いことを示す障害物存在可能性フラグＦ１を“０”のリセット状態にして、この演算処理を終了する。
【００３１】一方、前記ステップＳ２０６では、障害物存在可能性フラグＦ１を“１”のセット状態にして、この演算処理を終了する。次に、前記追従制御処理のステップＳ１０２で実行される障害物検出処理を図４のフローチャートに基づいて詳細に説明する。まず、この処理が実行されると、ステップＳ３０１に移行するようになっており、そのステップＳ３０１では、車間距離センサ１２から出力される信号に基づいて自車両前方に先行車両を検出できたか否か判定し、先行車両を検出できたときには（Ｙｅｓ）ステップＳ３０２に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ３１１に移行する。
【００３２】前記ステップＳ３０２では、車速センサ１３から自車速Ｖspを読み込み、ヨーレートセンサ１６からヨーレートγを読み込み、車間距離センサ１２から先行車両と自車両との間の車間距離Ｄ、相対前後位置Ｘ、相対横位置Ｙ及び相対速度ΔＶを読み込んで、ステップＳ３０３に移行する。前記ステップＳ３０３では、前記ステップＳ３０２で検出された自車速Ｖspに相対速度ΔＶを加算して先行車両の移動速度を算出し、その移動速度が所定値以上であるか否か判定し、所定値以上であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ３０７に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ３０４に移行する。
【００３３】前記ステップＳ３０４では、前記障害物存在可能性検出処理で設定される障害物障害物存在可能性フラグＦ１が“１”のセット状態であるか否か判定し、セット状態であるときには（Ｙｅｓ）ステップＳ３０５に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）ステップＳ３０６に移行する。前記ステップＳ３０５では、図５（ａ）に示すように、後述するステップＳ３０８で先行車両が障害物になるか判断するときに用いる先行車検知幅ｙ’を走行車線幅ｙ3より大きく設定（ｙ1）すると共に、図６R>６（ａ）に示すように、後述するステップＳ３０９で用いる先行車検知時間ｔ’を小さく設定（ｔ1）し、ステップＳ３０８に移行する。
【００３４】一方、前記ステップＳ３０６では、図５（ｂ）に示すように、先行車検知幅ｙ’を走行車線幅ｙ3より小さく設定（ｙ２）すると共に、図６（ｂ）に示すように、後述するステップＳ３０９で用いる先行車検知時間ｔ’を大きく設定（ｔ２）し、前記ステップＳ３０８に移行する。また一方、前記ステップＳ３０７では、先行車検知幅ｙ’を走行車線幅ｙ3に設定すると共に、先行車検知時間ｔ’を“０”に設定し、前記ステップＳ３０８に移行する。
【００３５】前記ステップＳ３０８では、図７に示すように、自車両の将来の軌道と自車両との相対横位置ｙを下記（３）式に従って算出し、その相対横位置ｙから前記ステップＳ３０２で検出された先行車両と自車両との相対横位置Ｙを減じた値が、前記ステップＳ３０５〜Ｓ３０７のいずれかで設定された先行車検知幅ｙ’より小さいときに、自車両の走行車線内に先行車両があると判断し、当該先行車両が障害物になると判断してステップＳ３０９に移行し、そうでないときに（Ｎｏ）前記ステップＳ３１１に移行する。
【００３６】ｙ＝ｄ2／２Ｒ ………（３）
但し、ｄは自車両の将来の軌道と自車両との相対前後位置、自車両前方のＲは自車両の旋回半径（＝Ｖsp／γ）
前記ステップＳ３０９では、前記ステップＳ３０１で検出された先行車両が、前記ステップＳ３０５〜Ｓ３０７のいずれかで設定された先行車検知時間ｔ’以上継続して検出されているか否か判定し、継続して検出されているときには（Ｙｅｓ）ステップＳ３１０に移行し、そうでないときには（Ｎｏ）前記ステップＳ３１１に移行する。
【００３７】前記ステップＳ３１０では、先行車両が障害物であることを示す障害物存在フラグＦ２を“１”のセット状態にしてから、この演算処理を終了する。一方、前記ステップＳ３１１では、障害物存在フラグＦ２を“０”のリセット状態にしてから、この演算処理を終了する。次に、前記追従制御処理のステップＳ１０７で実行される車速制御演算処理の構成と前記ステップＳ１０８で実行される駆動軸トルク制御演算処理の構成とを図７にブロック図化して示す。このブロック図は、前記ステップＳ１０５で算出される車速指令値Ｖsp*に自車速Ｖspを一致させるための制駆動力トルク指令値Ｔwrを算出する車速制御演算処理部２４と、その車速制御演算処理部２４で算出された制駆動力トルク指令値Ｔwrに応じて自車両の駆動軸トルクＴwを制御する駆動軸トルク制御演算処理部２５と、から構成されている。
【００３８】車速制御演算処理部２４は、前記ステップＳ１０５で算出された車速指令値Ｖsp*から車速センサ１３で検出される自車速Ｖspを減じた値に乗じられるゲインＫspと、空気抵抗や転がり抵抗等の走行抵抗Ｔdの推定値である走行抵抗推定値Ｔdhを算出する走行抵抗推定部２６と、前記ゲインＫspが乗じられた値から走行抵抗推定値Ｔdhを減じて制駆動トルク指令値Ｔwrを算出する演算器２７と、から構成される。なお、走行抵抗推定部２６では、演算器２７で算出される制駆動トルク指令値Ｔwrと車速センサ１３で検出される自車速Ｖspとを用いて、下記（４）式に従って走行抵抗推定値Ｔdhを算出する。
【００３９】
Ｔdh＝Ｈ(s)×（ＭvＶsp×s−Ｔwr） ………（４）
但し、Ｈ（ｓ）はフィルタ、Ｍvは車両重量、ｓはラプラス演算子ここで、走行抵抗推定値Ｔdhによって、制御系への外乱の影響が取り除かれるとすると、車速指令値Ｖsp*から自車速Ｖspまでの伝達特性は下記（５）式で表され、ゲインＫspを設定することで所望の応答特性を得ることができる。
Ｖsp＝（Ｋsp／Ｍv）／（ｓ＋Ｋsp／Ｍv）×Ｖsp* ………（５）
また、駆動軸トルク制御演算処理部２５は、図９に示すように、前記車速制御演算処理部２４で算出される制駆動力トルク指令値Ｔwr等に基づいて、スロットル開度指令値θtvoを算出するエンジントルク指令値演算部２８及びスロットル開度演算部２９と、制動圧指令値Ｐbrを算出するエンジントルク演算部３０、制駆動力補正値演算部３１及び制動力演算部３２と、から構成されている。
【００４０】まず、エンジントルク指令値演算部２８は、前記車速制御演算処理部２４で算出される制駆動力トルク指令値Ｔwrと、変速機状態検出センサ１５で検出される自動変速機３の変速ギア比Ｒat及びトルコントルク比Ｒtと、エンジン回転数センサ１４で検出されるエンジン回転数Ｎeとに基づいて、下記（６）式でエンジントルク指令値Ｔerを算出し、スロットル開度演算部２９に出力する。
Ｔer＝Ｊe（dＮe/dｔ）＋（１/ＲtＲatＲdef）×Ｔwr………（６）
但し、Ｊeはエンジンイナーシャ、Ｒdefはデファレンシャルギア比また、スロットル開度演算部２９は、エンジントルク指令値演算部２８で算出されたエンジントルク指令値Ｔerと、エンジン回転数センサ１４で検出されるエンジン回転数Ｎeとに基づき、エンジントルクとエンジン回転数とスロットル開度との関係を示すエンジンマップを用いて、エンジントルク指令値Ｔerに応じたエンジントルクを出力するためのスロットル開度指令値θtvoを設定する。
【００４１】一方、エンジントルク演算部３０は、スロットル開度演算部２９で設定されたスロットル開度指令値θtvoが“０”であるときに、エンジン回転数センサ１４で検出されるエンジン回転数Ｎeに基づき、エンジントルクとエンジン回転数とスロットル開度との関係を示すエンジンマップを用いて、スロットル開度が“０”であるときのエンジントルクである最小エンジントルクＴelimを設定し、制駆動力補正値演算部３１に出力する。
【００４２】また、制駆動力補正値演算部３１では、前記エンジントルク演算部３０で設定された最小エンジントルクＴelimに基づいて、下記（７）式でスロットル開度が“０”のときの最小エンジントルクＴelimを打ち消すための最大ブレーキトルクＴwlimを算出し、制動力演算部３２に出力する。
Ｔwlim＝ＲtＲatＲdefＴelim ………（７）
さらに、制動力演算部３２では、前記制駆動力補正値演算部３１で算出された最大ブレーキトルクＴwlimから、前記車速制御演算処理部２４で算出される制駆動力トルク指令値Ｔwrを減じてブレーキトルク指令値Ｔbrを算出すると共に、そのブレーキトルク指令値Ｔbrを出力するための制動圧指令値Ｐbrを下記（８）式で算出する。なお、スロットル開度指令値θtvoが“０”より大きいときには、制動圧指令値Ｐbrは“０”となる。
【００４３】次に、本実施形態の動作を具体的な状況に基づいて詳細に説明する。まず、高速道路を走行中に、自車両前方を走行する先行車両に追従走行させるために所定の操作を運転者が行ったとする。すると、追従制御用コントローラ２３で追従制御処理が実行されて、図２に示すように、ステップＳ１０１で障害物存在可能性検出処理が実行される。障害物存在可能性検出処理が実行されると、図３に示すように、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ２０５で、障害物存在可能性フラグＦ１が障害物の存在する可能性が小さいことを示す“０”のリセット状態にされて追従制御処理に復帰し、次いでステップＳ１０２で障害物検出処理が実行される。
【００４４】障害物検出処理が実行されると、図４に示すように、ステップＳ３０１の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３０２で、車速センサ１３から自車速Ｖspが読み込まれ、ヨーレートセンサ１６からヨーレートγが読み込まれ、車間距離センサ１２から先行車両と自車両との間の車間距離Ｄ、相対前後位置Ｘ、相対横位置Ｙ及び相対速度ΔＶが読み込まれ、ステップＳ３０３の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３０７で、先行車検知幅ｙ’が走行車線幅ｙ3に設定されると共に、先行車検知時間ｔ’が“０”に設定され、図７に示すように、自車両の将来の軌道から先行車検知幅ｙ’の範囲内には先行車両が存在しないとすると、ステップＳ３０８の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ３１１で、障害物存在フラグＦ２が障害物が存在しないことを示す“０”のリセット状態にされて、この演算処理が終了される。
【００４５】障害物検出処理が終了されると、追従制御処理に復帰して、そのステップＳ１０３の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ１０６で、車速指令スイッチ２０、アクセラレートスイッチ２１及びコーストスイッチ２２で設定された車速が車速指令値Ｖsp*とされ、前記ステップＳ１０７で車速制御演算処理が実行され、前記ステップＳ１０６で算出された車速指令値Ｖsp*に自車速Ｖspを一致させるための制駆動トルク指令値Ｔwrを算出する車速制御演算処理が実行され、ステップＳ１０８で駆動軸トルク制御演算処理が実行されて、前記ステップＳ１０７で算出された制駆動トルク指令値Ｔwrを発生するためのスロットル開度指令値θtvoが演算される。
【００４６】そして、追従制御用コントローラ２３で算出されたスロットル開度指令値θtvoに応じて、エンジン出力制御装置１０でスロットルアクチュエータが制御され、乗員によって設定された車速指令値Ｖsp*に自車速Ｖspが制御される。また、上記フローが繰り返し実行されているうちに、自車両が高速道路出口の料金所に近づき、低速走行している先行車両に近づいたとする。すると、障害物存在可能性検出処理で、図３に示すように、ステップＳ２０１の判定が「Ｙｅｓ」となり、また自動料金収受システムのゲートを通過していないので、ステップＳ２０２の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ２０６で障害物存在可能性フラグＦ１が障害物の存在する可能性が大きいことを示す“１”のセット状態にされて追従制御処理に復帰し、ステップＳ１０２で障害物検出処理が実行される。
【００４７】障害物検出処理が実行されると、図４に示すように、ステップＳ３０１の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３０２を経て、ステップＳ３０３の判定が「Ｎｏ」となり、またステップＳ３０４の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３０５で、図５（ａ）に示すように、先行車検知幅ｙ’が走行車線幅ｙ3より大きく設定（ｙ1）されて、自車両の将来の軌道と先行車検知幅ｙ’とから定まる範囲内に先行車両が存在するようになると共に、図６（ａ）に示すように、先行車検知時間ｔ’が小さく設定（ｔ1）されて、前記ステップＳ３０１で検出された先行車両が継続して検出された時間が前記ステップＳ３０５で設定された先行車検知時間ｔ’より大きくなり、ステップＳ３０８及びＳ３０９の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３１０で障害物存在フラグＦ２が障害物が存在することを示す“１”のセット状態にされて、この演算処理が終了される。
【００４８】障害物検出処理が終了されると、追従制御処理に復帰して、図２に示すように、そのステップＳ１０３の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８が実行されて、自車両と先行車両との間の車間距離Ｄが目標車間距離Ｄ*になるように自車速Ｖspが制御される。このように、本実施形態では、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに、前記先行車検知幅ｙを大きく設定すると共に前記先行車検知時間ｔを小さく設定するため、前記可能性が大きいときには障害物の検出タイミングが早まる。
【００４９】また、上記フローが繰り返し実行されているうちに、自車両が高速道路出口の料金所に設置されている自動料金収受システムのゲートを通過したとする。すると、障害物存在可能性検出処理で、図３に示すように、ステップＳ２０１を経て、ステップＳ２０２の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ２０３及びＳ２０４を経て、ステップＳ２０５で障害物存在可能性フラグＦ１が 再び“０”のリセット状態にされて、追従制御処理に復帰し、次いでステップＳ１０２で障害物検出処理が実行される。
【００５０】障害物検出処理が実行されると、図４に示すように、ステップＳ３０１の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ３０２を経て、先行車両が低速走行していたとすると、ステップＳ３０３の判定が「Ｎｏ」となり、またステップＳ３０４の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ３０６で、図５（ｂ）に示すように、先行車検知幅ｙ’が走行車線幅ｙ3より小さく設定（ｙ1）されて、図７に示すように、自車両の将来の軌道から先行車検知幅ｙ’の範囲内には先行車両が存在しないとすると、ステップＳ３０８の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ３１１で、障害物存在フラグＦ２が障害物が存在しないことを示す“０”のリセット状態にされて、この演算処理が終了される。
【００５１】このように、本実施形態では、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに、前記先行車検知幅ｙを小さく設定すると共に前記先行車検知時間ｔを大きく設定するため、前記可能性が小さいときには障害物の誤検出が抑制される。また、本実施形態にあっては、ナビゲーションシステム１７によって、自車両近傍に自動料金収受システムがあることが検出されてから、当該自動料金収受システムの車載器１９によってゲートを通過したことが検出されるまでは、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するため、障害物が存在する可能性の大きさを容易に検出することができる。さらに、自動料金収受システムのゲートを通過したことを検出する手段として、自動料金収受システムの車載器１９を用いているため、当該ゲートを通過したことが精度良く検出される。
【００５２】また、上記フローが繰り返し実行されているうちに、自車両が高速道路を降りて一般道を走行中に踏切に近づき、踏切前で一旦停止している先行車両に近づいたとする。すると、障害物存在可能性検出処理で、図３に示すように、ステップＳ２０１の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ２０３の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ２０６で障害物存在可能性フラグＦ１が“１”のセット状態にされて、この演算処理が終了される。
【００５３】このように、本実施形態では、ナビゲーションシステム１７からの情報に基づいて、自車両前方に踏切があることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するため、障害物が存在する可能性の大きさを容易に検出することができる。また、上記フローが繰り返し実行されているうちに、自車両が踏切を通過して渋滞に近づき、その渋滞で停止している先行車両に近づいたとする。すると、障害物存在可能性検出処理で、図３に示すように、ステップＳ２０１及びＳ２０３の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ２０４の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ２０６で障害物存在可能性フラグＦ１が“１”のリセット状態にされて、この演算処理が終了される。
【００５４】このように、本実施形態では路側に設置されている機器から送信される外部情報に基づいて、自車両前方に渋滞があることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するため、障害物が存在する可能性の大きさを容易に検出することができる。なお、上記実施形態では、ナビゲーションシステム１７、道路情報システムの車載器１８及び自動料金システムの車載器１９は走行環境検出手段に対応し、障害物存在可能性検出手段に対応し、ステップＳ１０１、Ｓ２０１〜Ｓ２０６は障害物存在可能性検出手段に対応し、車間距離センサ１２は物体検出手段に対応し、障害物検出手段はステップＳ１０２、Ｓ３０３〜Ｓ３１１に対応する。
【００５５】また、上記実施の形態は本発明の障害物存在可能性検出装置及び障害物検出装置の一例を示したものであり、装置の構成等を限定するものではない。例えば、ナビゲーションシステム１７で自車両前方に踏切が検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断する例を示したが、踏切に限るものではなく、例えば一旦停止、分岐、合流及び料金所の少なくとも一つがあることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するようにしてもよい。
【００５６】また、道路情報システムの車載器１８で自車両前方に渋滞又は赤信号が検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断する例を示したが、例えば工事、事故、路上落下物等が検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の追従制御用コントローラ内で実行される追従制御処理を示すフローチャートである。
【図３】図１の追従制御用コントローラ内で実行される障害物存在可能性検出処理を示すフローチャートである。
【図４】図１の追従制御用コントローラ内で実行される障害物検出処理を示すフローチャートである。
【図５】図４の演算処理に用いられる先行車検知幅を説明するための説明図である。
【図６】図４の演算処理に用いられる先行車検知時間を説明するためのグラフである。
【図７】相対前後位置、相対横位置及び旋回半径の関係を説明するための説明図である。
【図８】図１の追従制御用コントローラ内で実行される車速制御演算処理及び駆動軸トルク制御演算処理の構成を示すブロック図である。
【図９】図１の追従制御用コントローラ内で実行される駆動軸トルク制御演算処理の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ＦＬ、１ＦＲは前輪
１ＲＬ、１ＲＲは後輪
２はエンジン
３は自動変速機
４はプロペラシャフト
５は最終減速装置
６は車軸
７はディスクブレーキ
８は制動制御装置
１０はエンジン出力制御装置
１２は車間距離センサ
１３は車速センサ
１４はエンジン回転数センサ
１５は変速機状態検出センサ
１６はヨーレートセンサ
１７はナビゲーションシステム
１８は道路情報システムの車載器
１９は自動料金収受システムの車載器
２３は追従制御用コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、前記走行環境検出手段で検出された走行環境に基づいて、自車両前方に障害物が存在する可能性の大きさを検出する障害物存在可能性検出手段と、を備えたことを特徴とする障害物存在可能性検出装置。
【請求項２】 前記走行環境検出手段は、自車位置情報と地図情報とに基づいて、自車両前方に、踏切、一旦停止、分岐、合流及び料金所の少なくとも一つがあることを検出し、前記障害物存在可能性検出手段は、前記走行環境検出手段で踏切、一旦停止、分岐、合流及び料金所の少なくとも一つがあることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断することを特徴とする請求項１に記載の障害物存在可能性検出装置。
【請求項３】 前記走行環境検出手段は、自車両近傍に自動料金収受システムのゲートがあることを検出するゲート存在検出手段と、自車両が自動料金収受システムのゲートを通過したことを検出するゲート通過検出手段と、を有し、前記障害物存在可能性検出手段は、前記ゲート存在検出手段で自動料金収受システムがあることが検出されてから、前記ゲート通過手段で当該自動料金収受システムのゲートを通過したことが検出されるまでは、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断し、前記ゲート通過手段で当該ゲートを通過したことが検出されてからは前記可能性が小さいと判断することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の障害物存在可能性検出装置。
【請求項４】 前記走行環境検出手段は、外部からの情報に基づいて、自車両前方の渋滞、赤信号、工事、事故及び路上落下物の少なくとも一つを検出し、前記障害物存在可能性検出手段は、前記走行環境検出手段で渋滞及び赤信号の少なくとも一つが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の障害物存在可能性検出装置。
【請求項５】 前記請求項１乃至請求項４のいずれかの障害物存在可能性検出装置と、自車両前方に存在する物体を検出する物体検出手段と、前記物体検出手段で検出された物体が障害物であることを検出する障害物検出手段と、を備え、前記障害物検出手段は、前記障害物存在可能性検出装置で判断される前記可能性の大きさに応じて、前記物体検出手段で検出された物体が障害物であることを検出する方法を変更することを特徴とする障害物検出装置。
【請求項６】 前記障害物検出手段は、前記物体検出手段で検出された物体のうち移動速度が所定値より小さいものを検出する障害物候補検出手段と、自車両の将来の軌道を推定する軌道推定手段と、前記障害物候補検出手段で検出された物体が前記軌道推定手段で推定された軌道から所定範囲内にあるときに当該物体が障害物であると判断する障害物判断手段と、を有し、前記障害物判断手段は、前記障害物存在可能性検出装置で自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに前記所定範囲を大きく設定し、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに前記所定範囲を小さく設定することを特徴とする請求項５に記載の障害物検出装置。
【請求項７】 前記障害物判断手段は、前記物体検出手段で検出された物体のうち移動速度が所定値より小さいものを検出する障害物候補検出手段と、前記障害物候補検出手段で所定時間以上継続して検出されている物体があるときに当該物体が障害物であると判断する障害物判断手段と、を有し、前記障害物判断手段は、前記障害物存在可能性検出装置で自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに前記所定時間を小さく設定し、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに前記所定時間を大きく設定することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の障害物検出装置。
【請求項１】 自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、前記走行環境検出手段で検出された走行環境に基づいて、自車両前方に障害物が存在する可能性の大きさを検出する障害物存在可能性検出手段と、を備えたことを特徴とする障害物存在可能性検出装置。
【請求項２】 前記走行環境検出手段は、自車位置情報と地図情報とに基づいて、自車両前方に、踏切、一旦停止、分岐、合流及び料金所の少なくとも一つがあることを検出し、前記障害物存在可能性検出手段は、前記走行環境検出手段で踏切、一旦停止、分岐、合流及び料金所の少なくとも一つがあることが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断することを特徴とする請求項１に記載の障害物存在可能性検出装置。
【請求項３】 前記走行環境検出手段は、自車両近傍に自動料金収受システムのゲートがあることを検出するゲート存在検出手段と、自車両が自動料金収受システムのゲートを通過したことを検出するゲート通過検出手段と、を有し、前記障害物存在可能性検出手段は、前記ゲート存在検出手段で自動料金収受システムがあることが検出されてから、前記ゲート通過手段で当該自動料金収受システムのゲートを通過したことが検出されるまでは、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断し、前記ゲート通過手段で当該ゲートを通過したことが検出されてからは前記可能性が小さいと判断することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の障害物存在可能性検出装置。
【請求項４】 前記走行環境検出手段は、外部からの情報に基づいて、自車両前方の渋滞、赤信号、工事、事故及び路上落下物の少なくとも一つを検出し、前記障害物存在可能性検出手段は、前記走行環境検出手段で渋滞及び赤信号の少なくとも一つが検出されたときに、自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の障害物存在可能性検出装置。
【請求項５】 前記請求項１乃至請求項４のいずれかの障害物存在可能性検出装置と、自車両前方に存在する物体を検出する物体検出手段と、前記物体検出手段で検出された物体が障害物であることを検出する障害物検出手段と、を備え、前記障害物検出手段は、前記障害物存在可能性検出装置で判断される前記可能性の大きさに応じて、前記物体検出手段で検出された物体が障害物であることを検出する方法を変更することを特徴とする障害物検出装置。
【請求項６】 前記障害物検出手段は、前記物体検出手段で検出された物体のうち移動速度が所定値より小さいものを検出する障害物候補検出手段と、自車両の将来の軌道を推定する軌道推定手段と、前記障害物候補検出手段で検出された物体が前記軌道推定手段で推定された軌道から所定範囲内にあるときに当該物体が障害物であると判断する障害物判断手段と、を有し、前記障害物判断手段は、前記障害物存在可能性検出装置で自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに前記所定範囲を大きく設定し、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに前記所定範囲を小さく設定することを特徴とする請求項５に記載の障害物検出装置。
【請求項７】 前記障害物判断手段は、前記物体検出手段で検出された物体のうち移動速度が所定値より小さいものを検出する障害物候補検出手段と、前記障害物候補検出手段で所定時間以上継続して検出されている物体があるときに当該物体が障害物であると判断する障害物判断手段と、を有し、前記障害物判断手段は、前記障害物存在可能性検出装置で自車両前方に障害物が存在する可能性が大きいと判断されたときに前記所定時間を小さく設定し、自車両前方に障害物が存在する可能性が小さいと判断されたときに前記所定時間を大きく設定することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の障害物検出装置。
【図１】
【図２】
【図５】
【図６】
【図３】
【図７】
【図８】
【図４】
【図９】
【図２】
【図５】
【図６】
【図３】
【図７】
【図８】
【図４】
【図９】
【公開番号】特開２００３−１４１６９８（Ｐ２００３−１４１６９８Ａ）
【公開日】平成１５年５月１６日（２００３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−３４０９０９（Ｐ２００１−３４０９０９）
【出願日】平成１３年１１月６日（２００１．１１．６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年５月１６日（２００３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年１１月６日（２００１．１１．６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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