(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行車の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
自車の進行方向前方の画像を撮像する撮像手段と、
上記画像から先行車の運転操作情報を検出する運転操作情報検出手段と、
上記画像から先行車の走行レーンを検出し、上記先行車の走行レーンと自車の走行レーンを比較し、その比較結果と先行車の運転操作情報とに基づき加減速の制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、先行車が自車の走行レーン上にあり、上記先行車のストップランプオンかつウインカオンで加速を許可し、上記先行車のストップランプオンかつウインカオフで加速を禁止することを特徴とする走行制御装置。
【請求項２】
先行車の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
自車の進行方向前方の画像を撮像する撮像手段と、
上記画像から先行車の運転操作情報を検出する運転操作情報検出手段と、
上記画像から先行車の走行レーンを検出し、上記先行車の走行レーンと自車の走行レーンを比較し、その比較結果と先行車の運転操作情報とに基づき加減速の制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、先行車が自車の走行レーンに隣接するレーン上にあり、上記先行車のウインカオンで加速を禁止し、上記先行車のウインカオフで加速を許可することを特徴とする走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は走行制御装置に関し、先行車との車間距離に基づいて警報又は走行制御を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、レーダ装置を用いて先行車との車間距離を検出し、この車間距離に基づいて警報を行ったり、スロットル又はブレーキの走行制御を行う装置が開発されている。例えば特開昭６０−１３１３２７号には先行車との車間距離を検出し、自車速に応じた安全車間距離を算出し、車間距離の所定値を越える変化を検出して車速保持信号を所定時間出力するとともに、車間距離が安全車間距離となるように自車速を調整する加減速率を算出し、車速保持信号の入力又は入力終了時に先行車の車速が自車速より所定値を越えて高速であるとき車間距離の変化前の車速を保持するよう加減速率に応じてスロットルバルブ開度を可変する走行制御装置が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来装置では先行車の位置情報としては車間距離だけを検出し、この車間距離に基づいて走行制御を行っているため、先行車がストップランプを点灯しているものの減速度が小さい場合に、この減速度を検出するまでの時間遅れから車間距離を目標値とするための車間制御による加速を続け、運転者の運転感覚に合わず制御が行われる。
【０００４】
また、自車の走行している車線である自レーン上の先行車がウインカを点滅させて他レーンへ逸脱する場合も、この先行車が自レーンを完全に逸脱するまで加速が行われないため加速が遅れるように感じられ、自レーンに隣接する隣接レーンの先行車がウインカを点滅させて自レーンに入り込む場合も、この先行車が自レーンに入り込むまで加速が行われることがあるために加速の終了が遅れるように感じられ、運転者の運転感覚に合わない制御が行われるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、先行車の位置情報と、先行車の画像から検出した運転操作情報とに基づいて加減速の制御を行うことにより、先行車の走行を予測して加減速の制御を行い、上記制御の遅延を防止して運転者の運転感覚に合った制御の可能な走行制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は図１に示すように、先行車の位置情報を検出する位置情報検出手段Ｍ１と、
自車の進行方向前方の画像を撮像する撮像手段Ｍ２と、
上記画像から先行車の運転操作情報を検出する運転操作情報検出手段Ｍ３と、  上記画像から先行車の走行レーンを検出し、上記先行車の走行レーンと自車の走行レーンを比較し、その比較結果と先行車の運転操作情報とに基づき加減速の制御を行う制御手段Ｍ４とを有有し、
前記制御手段は、先行車が自車の走行レーン上にあり、上記先行車のストップランプオンかつウインカオンで加速を許可し、上記先行車のストップランプオンかつウインカオフで加速を禁止する。
【０００７】
このため、自車の走行レーン上の先行車の運転操作情報に基づいて先行車の走行を予測でき、加減速の制御を遅延なく行うことができ、運転者の運転感覚に合った加減速の制御を行ってドライバビリティを向上できる。
請求項２に記載の発明は、先行車の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
自車の進行方向前方の画像を撮像する撮像手段と、
上記画像から先行車の運転操作情報を検出する運転操作情報検出手段と、
上記画像から先行車の走行レーンを検出し、上記先行車の走行レーンと自車の走行レーンを比較し、その比較結果と先行車の運転操作情報とに基づき加減速の制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、先行車が自車の走行レーンに隣接するレーン上にあり、上記先行車のウインカオンで加速を禁止し、上記先行車のウインカオフで加速を許可する。
【０００８】
このため、自車の走行レーンに隣接するレーン上の先行車の運転操作情報に基づいて先行車の走行を予測でき、加減速の制御を遅延なく行うことができ、運転者の運転感覚に合った加減速の制御を行ってドライバビリティを向上できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の一実施例のブロック図を示す。同図中、前方監視レーダ装置１０は例えばミリ波を用いたＦＭ−ＣＷレーダであり、その構成は後述する。位置情報検出手段Ｍ１としての前方監視レーダ装置１０で検出した目標物体の相対速度及び相対距離及びスキャン角度は電子制御装置（ＥＣＵ）３５に供給される。車速検出器１２は自車の速度を検出してＥＣＵ３５に供給する。
【００１１】
撮像手段Ｍ２としての画像センサ１４は車両の進行方向前方の画像を撮像して、その画像データをＥＣＵ３５に供給する。操舵角検出器１６はステアリングホイールの操舵による操舵角を検出してＥＣＵ３５に供給する。追従制御メインスイッチ１８は追従制御装置を稼働させるか（オン）否か（オフ）を運転者が選択するスイッチであり、そのオン／オフ信号はＥＣＵ３５に供給される。なお、追従制御メインスイッチ１８は渋滞追従制御を許可するためのもので、渋滞追従制御の開始を指示する従来装置の緩速走行モード設定スイッチとは機能が異なる。方向指示スイッチ２３は右折又は左折時に運転者に操作されてオンとなり、その信号はＥＣＵ３５に供給される。
【００１２】
電子制御装置３５は、マイクロコンピュータで構成され、中央処理ユニット（ＣＰＵ）４０と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）４２と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４４と、入力ポート回路４６と、出力ポート回路４８とを有し、これは双方向性のコモンバス４９により互いに接続されている。入力ポート回路４６には前方監視レーダ１０、車速検出器１２、画像センサ１４、操舵角検出器１６、追従制御メインスイッチ１８、方向指示スイッチ２３夫々の出力信号が供給される。ＲＯＭ４２は制御プログラムを記憶している。ＣＰＵ４０は制御プログラムに基づき後述する種々の演算を行い、その際にＲＡＭ４４が作業領域として使用される。
【００１３】
出力ポート４８にはアラームブザー２４、表示ランプ２６、ブレーキアクチュエータ２８、スロットルアクチュエータ３０、ブレーキランプ３２夫々が接続されている。ＥＣＵ３５はアラームブザー２４を駆動して警報を出し、表示ランプ２６及びブレーキランプ３２を点灯して制御状態を表示する。また、ブレーキアクチュエータを駆動して制動を制御し、スロットルアクチュエータを駆動してエンジン出力を制御し追従走行の制御を行う。
【００１４】
図３は前方監視レーダ装置１０のブロック図を示す。同図中、送信側回路は、搬送波発生器５０，周波数変調器５２，変調電圧発生器５４，方向性結合器５６，及び送信アンテナ５８から構成される。搬送波発生器５０からは搬送波が出力され、周波数変調器５２に供給される。一方、変調電圧発生器５４からは振幅が三角形状に変化する三角波が出力され、変調波として周波数変調器５２に供給される。これによって、搬送波発生器５０からの搬送波は周波数変調され、時間経過に伴って周波数が三角形状に変化する送信信号が出力される。この送信信号は方向性結合器５６を介して送信アンテナ５８に供給され、被検出物体に向けて放射される。一方、方向性結合器５６を介して、送信信号の一部は後述する受信側回路のミキサ６２に供給される。
【００１５】
受信側回路は、受信アンテナ６０，ミキサ６２，増幅器６４，フィルタ６６，高速フーリエ変換処理器（ＦＦＴ信号処理器）６８，ターゲット認識器７０から構成される。被検出物体からの反射波は受信アンテナ６０で受信され、ミキサ６２に供給される。ミキサ６２では受信信号と方向性結合器５６からの送信信号の一部が差分演算により結合され、ビート信号が生成される。ミキサ６２からのビート信号は増幅器６４で増幅され、アンチエリアシングフィルタ６６を介してＦＦＴ信号処理器６８及びターゲット認識器７０に供給される。ＦＦＴ信号処理器６８は周波数上昇部分及び周波数下降部分夫々のパワースペクトラムを得て、ターゲット認識器７０に供給する。
【００１６】
ターゲット認識器７０は周波数上昇部分，下降部分夫々のパワースペクトラムのピークを検出してペアリングを行ない、各目標物体に対応するピーク対を形成する。このピーク対の周波数上昇部分のピーク周波数ｆｕｐ  と周波数下降部分のピーク周波数ｆｄｏｗｎ  とから得られる相対速度周波数ｆｄ，  距離周波数ｆｒ
ｆｄ＝（ｆｄｏｗｎ−ｆｕｐ）／２                            …（ａ）
ｆｒ＝（ｆｄｏｗｎ＋ｆｕｐ）／２                            …（ｂ）
及び
ｆｄ＝２・Ｖ／Ｃ・ｆ０                            …（ｃ）
ｆｒ＝４・ｆｍ・Δｆ／Ｃ・Ｒ                      …（ｄ）
但し、Ｖ：相対速度、Ｃ：光速、ｆ０：中心周波数、ｆｍ：変調周波数、Δｆ：周波数変移幅、Ｒ：相対距離
により相対距離Ｒ及び相対速度Ｖを同時に求める。また、この前方監視レーダ装置１０は車両前方を所定周期で左右にスキャンしており、目標物体を検出したときのスキャン角度θを保持する。この相対距離Ｒ及び相対速度Ｖ及びスキャン角度θをＥＣＵ３５に供給する。
【００１７】
図４及び図５はＥＣＵ３５が実行する走行制御処理のフローチャートを示す。この処理は、追従制御メインスイッチ１８がオンの状態で所定時間毎に繰り返し実行される。図４において、ステップＳ１０では前方監視レーダ装置１０に自車両前方をスキャンさせ、目標物体である先行車との相対距離（車間距離）Ｌ及びスキャン角度θを読み取ると共に、先行車の左右端夫々のスキャン角度と車間距離とから車幅Ｖｗを読み取って先行車の位置情報を検出する。図６には、自車５０の走行レーン５２に隣接する隣接レーン５４上の先行車５６を検知して、車間距離Ｌとスキャン角度θと車幅Ｖｗを検出することを示している。この車間距離Ｌ及びスキャン角度θから自車５０を原点とする先行車５６のＸＹ位置Ｐｖ（Ｐｘ，Ｐｙ）を求めることができる。
【００１８】
次にステップＳ１２で画像センサ１４で撮像した画像データを読み込み、この画像における先行車５６のストップランプ及び方向指示ランプの検出エリアを特定する。図７，図８夫々は検出エリア決定を説明するための側面図、平面図を示す。図７において、先行車５６でのストップランプ等の設置位置の高さをＬｈ、画像センサ１４の設置位置の高さをｈとし、画像センサ１４の焦点距離をｆとするとき、画像センサ１４の撮像面６０における先行車中心位置Ｐ’ｖのＹ座標Ｐ’ｙは撮像面６０のｙ方向幅をＤｙとして次式で表わされる。
【００１９】
【数１】
0003577851.tif 000002
【００２０】
また、図８において、画像センサ１４の撮像面６０における先行車中心位置Ｐ’ｖのＸ座標Ｐ’ｘは撮像面６０のＸ方向幅をＤｘとして次式で表わされる。
【００２１】
【数２】
0003577851.tif 000003
【００２２】
ここで、例えばＤｘ＝８．８ｍｍ，Ｄｙ＝６．６ｍｍ，ｆ＝２５ｍｍ，ｈ＝１．３ｍ，Ｌｈ＝０．３ｍである。図９（Ａ）に示す撮像画像において、先行車中心位置Ｐ’ｖ（Ｐ’ｘ，Ｐ’ｙ）を中心として車幅Ｖｗに相当する横幅Ｖ’ｗで、高さ１ｍに相当する高さ幅Ｖ’ｈを取り出し、これを図９（Ｂ）に示すようにＸ方向に３等分して両端のエリアＲＬ，ＲＲをストップランプ及び方向指示ランプの検出エリアとする。但し、これは先行車が４輪車の場合であり、先行車両が２輪車の場合は中央のエリアＲＳを検出エリアとする。なお、車幅Ｖｗが得られなかった場合は車幅Ｖｗとして例えば２ｍを設定する。
【００２３】
このように、先行車の位置情報を用いて検出エリアを特定するため、次のストップランプオン、ウインカオン、ハザードオンの検出処理の負荷が軽減され処理速度が向上する。
図４に戻って説明するに、運転操作情報検出手段Ｍ３に対応するステップＳ１４では上記の検出エリアＲＬ，ＲＲ内でストップランプオン又はウインカオン又はハザードオンの検出、つまり先行車の運転操作情報の検出を行う。ここでは自発光体を検出し、この自発光体が赤であり、左右の検出エリアＲＬ，ＲＲで同時に点灯した場合はストップランプオンの検出とする。また、自発光体が黄色であり、左右の検出エリアＲＬ，ＲＲのいずれかで少なくとも１回点滅した場合、又は、自発光体が赤色で左右の検出エリアＲＬ，ＲＲのいずれか一方で２回以上点滅した場合はウインカオンの検出とする。更に、自発光体が黄色又は赤であり、左右の検出エリアＲＬ，ＲＲで同時に２回以上点滅したときはハザードオンの検出とする。
【００２４】
次にステップＳ１６でハザードオンが検出されたか否かを判別し、ハザードオンが検出されてない場合はステップＳ１８に進み、ハザードオン検出の場合はステップＳ１７に進む。ステップＳ１８では操舵角検出器１６で検出した操舵角と、前方監視レーダ装置１０で検出したスキャン角とから先行車の走行レーンが自レーンか、又は他レーンかを判定する。ここでは先行車が複数台の場合は夫々についてレーン設定を行う。上記の操舵角は自車がカーブを走行しているかどうかを判断するために用いており、操舵角の代りにヨーレートや横加速度を用いても良い。
【００２５】
この後、ステップＳ２０では先行車が自レーン上にあると判定されたか否かを判別し、先行車が自レーン上になければステップＳ２２に進んで加速許可の設定を行う。また、先行車が自レーン上にあればステップＳ２４に進み、先行車のストップランプオンが検出されたか否かを判別する。ここで、ストップランプオンが検出されてなければステップＳ２２に進んで加速許可の設定を行う。
【００２６】
一方、先行車のストップランプオンが検出されていればステップＳ２６に進み、ウインカオンが検出されたか否かを判別し、ウインカオンが検出されていればステップＳ２８で加速許可を設定する。また、ウインカオンが検出されてなければステップＳ３０で加速禁止を設定する。つまり、先行車が自レーン上にあり、ストップランプが点灯した場合は、ウインカが点滅してない状況では減速する先行車に近付かないよう加速を禁止し、ウインカが点滅している状況では減速する先行車が他レーンに出て行くので加速を許可する。
【００２７】
上記のステップＳ２２又はＳ２８又はＳ３０を実行した後は図５のステップＳ３２に進み、先行車が自レーンに隣接する隣接レーン上にあるか否かを判別し、隣接レーンにあればステップＳ３４に進み、隣接レーンになければステップＳ４６に進む。ステップＳ３４では先行車のウインカオンが検出されたか否かを判別し、ウインカオンが検出されている場合は隣接レーンから自レーンに先行車が入り込もうとしているためステップＳ３６に進んで加速禁止を設定する。先行車のウインカオンが検出されてない場合は先行車が自レーンに入り込むおそれがないためステップＳ３８に進んで加速許可を設定する。
【００２８】
上記のステップＳ３６又はＳ３８の実行後はステップＳ４０に進み、ステップＳ４０で隣接レーンの先行車のストップランプオンが検出されたか否かを判別し、これが検出されている場合はステップＳ４２で自レーンの先行車のストップランプオンが検出されたか否かを判別する。そして、自レーン及び隣接レーン夫々の先行車のストップランプオンが検出された場合は前方が渋滞中とみなし、ステップＳ４４で走行制御で基準とする目標車間距離を例えば１．２倍程度増大した後、ステップＳ４６に進んで先行車との車間距離を目標車間距離とするようにブレーキアクチュエータ２８及びスロットルアクチュエータ３０を駆動して車間制御を行う。この車間制御において、加速許可が設定されている場合はスロットル制御による加速が行われるが、加速禁止が設定されている場合にはスロットル制御による加速が禁止される。
【００２９】
なお、ステップＳ４０，Ｓ４２で隣接レーン又は自レーンいずれかの先行車のストップランプオンが検出されてない場合は渋滞中ではないとして、そのままステップＳ４６に進み車間制御を行う。一方、ステップＳ３２で先行車が隣接レーンにない場合はステップＳ３３で加速許可を設定してステップＳ４６に進み、またステップＳ１６でハザードオンを検出した場合はステップＳ１７で加速禁止を設定してステップＳ４６に進み、ステップＳ４６で車間制御を行う。上記のステップＳ１６〜Ｓ４６が制御手段Ｍ４に対応する。
【００３０】
このため、先行車の位置情報と運転操作情報とに基づいて先行車の走行を予測でき、加減速又は警報の制御を遅延なく行うことができ、運転者の運転感覚に合った加減速又は警報の制御を行ってドライバビリティを向上できる。
なお、ステップＳ３６では単純に加速禁止とする代りに、隣接レーンから自レーンに入り込もうとする先行車との車間距離を用いて図１０に示すマップを参照し、車間距離に応じた上限加速度を得て、この上限加速度までの加速を許可するように構成しても良い。これにより、更に運転者の運転感覚に近い走行制御が可能となり、ドライバビリティが向上する。
【００３２】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、自車の走行レーン上の先行車の運転操作情報に基づいて先行車の走行を予測でき、加減速の制御を遅延なく行うことができ、運転者の運転感覚に合った加減速の制御を行ってドライバビリティを向上できる。
また、請求項２に記載の発明によれば、自車の走行レーンに隣接するレーン上の先行車の運転操作情報に基づいて先行車の走行を予測でき、加減速の制御を遅延なく行うことができ、運転者の運転感覚に合った加減速の制御を行ってドライバビリティを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明装置のブロック図である。
【図３】レーダ装置のブロック図である。
【図４】走行制御処理のフローチャートである。
【図５】走行制御処理のフローチャートである。
【図６】本発明を説明するための図である。
【図７】本発明を説明するための図である。
【図８】本発明を説明するための図である。
【図９】本発明を説明するための図である。
【図１０】マップを示す図である。
【符号の説明】
１０  前方監視レーダ装置
１２  車速検出器
１４  画像センサ
１６  操舵角検出器
１８  追従制御メインスイッチ
２３  方向指示スイッチ
２４  アラームブザー
２６  表示ランプ
２８  ブレーキアクチュエータ
３０  スロットルアクチュエータ
３２  ブレーキランプ
Ｍ１  位置情報検出手段
Ｍ２  撮像手段
Ｍ３  運転操作情報検出手段
Ｍ４  制御手段
【図１】
0003577851.tif 000004
【図２】
0003577851.tif 000005
【図３】
0003577851.tif 000006
【図４】
0003577851.tif 000007
【図５】
0003577851.tif 000008
【図６】
0003577851.tif 000009
【図７】
0003577851.tif 000010
【図８】
0003577851.tif 000011
【図９】
0003577851.tif 000012
【図１０】
0003577851.tif 000013