(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の車間距離を保持して先行車両に追従して走行するよう制御する車間距離制御システムにおけるターゲット認識方法において、
ターゲットとして追従していた先行車両をロストした場合、ロスト時のターゲットと自車との距離を記憶しておき、レーダが再び物体を捕らえた時、該物体と自車との距離とロスト時のターゲットと自車との距離を比較し、その差が所定値以下であるかどうか判定し、
所定値以下の場合、該物体と自車との距離と、レーダが再び該物体を捕らえた時に想定される前記ターゲットと自車との距離を比較し、その差が所定値以下であるかどうか判定し、所定値以下の場合、該物体を即時にターゲットと認識し、
前記判定の結果、いずれの場合も所定値以下でないと判定された場合でも、モデルによるディレー時間経過後にターゲットであるかどうか判定する、車間距離制御システムにおけるターゲット認識方法。
【請求項２】
一定の車間距離を保持して先行車両に追従して走行するよう制御する車間距離制御システムにおけるターゲット認識方法において、
ターゲットとして追従していた先行車両をロストした場合、ロスト時のターゲットと自車との相対速度を記憶しておき、レーダが再び物体を捕らえた時、該物体と自車との相対速度とロスト時のターゲットと自車との相対速度を比較し、その差が所定値以下であるかどうか判定し、
所定値以下の場合、該物体と自車との相対速度と、レーダが再び該物体を捕らえた時に想定される前記ターゲットと自車との相対速度を比較し、その差が所定値以下であるかどうか判定し、所定値以下の場合、該物体を即時にターゲットと認識し、
前記判定の結果、いずれの場合も所定値以下でないと判定された場合でも、モデルによるディレー時間経過後にターゲットであるかどうか判定する、車間距離制御システムにおけるターゲット認識方法。
【請求項３】
一定の車間距離を保持して先行車両に追従して走行するよう制御する車間距離制御システムにおけるターゲット認識方法において、
ターゲットとして追従していた先行車両をロストした場合、ロスト時のターゲットと自車との距離及び相対速度を記憶しておき、
レーダが再び物体を捕らえた時、該物体と自車との距離とロスト時のターゲットと自車との距離を比較し、その差が所定値以下であるかどうか判定し、
所定値以下の場合、該物体と自車との距離と、レーダが再び該物体を捕らえた時に想定される前記ターゲットと自車との距離を比較し、その差が所定値以下であるかどうか判定し、
所定値以下の場合、該物体と自車との相対速度とロスト時のターゲットと自車との相対速度を比較し、その差が所定値以下であるかどうか判定し、
所定値以下の場合、該物体と自車との相対速度と、レーダが再び該物体を捕らえた時に想定される前記ターゲットと自車との相対速度を比較し、その差が所定値以下であるかどうか判定し、
所定値以下の場合、該物体を即時にターゲットと認識し、
前記判定の結果、いずれの場合も所定値以下でないと判定された場合でも、モデルによるディレー時間経過後にターゲットであるかどうか判定する、車間距離制御システムにおけるターゲット認識方法。
【請求項４】
ロスト時のターゲットと自車との距離又は相対速度に応じて、前記所定値を変化させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の車間距離制御システムにおけるターゲット認識方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車間距離制御システムにおいて、自車レーン上を走る先行車両をターゲットとして追従制御する場合、レーダが検知した移動物体を追従すべきターゲットかどうか認識する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のターゲット認識方法は、ターゲットとして追従していた先行車両を見失い、即ち、ロストし、その後レーダが再び物体を捕らえたとき仮想的なモデルを想定し、自車のレーダのビームがターゲットと思われる物体を捕らえて検知した時の自車と物体との距離を検出し、検出した距離からその物体がターゲットでないとしたならビームを抜け出すであろう時間（以下、ディレー時間という）を計算し、ディレー時間の間その物体の検知が継続するかどうかでターゲットかどうか判別するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の場合、ターゲットかどうか判別してターゲットであると認識するのは上記ディレー時間経過後であり、それから車間距離制御を開始するため制御が遅れてしまう可能性がある。
従って、本発明の目的は、車間距離制御システムにおいてターゲットである先行車両をロストした後、再びレーダで物体を捕らえたとき、それがターゲットであるかどうか認識するためのディレー時間を信頼性を維持したまま短縮し、もって車間距離制御システムの安全性を向上することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、ターゲットとして追従していた先行車両をロストし、レーダが再び物体を捕らえた時、該物体と自車との距離と、レーダが再び該物体を捕らえた時に想定される前記ターゲットと自車との距離を比較し、その差が所定値以下であるかどうか判定し、所定値以下の場合、該物体を即時にターゲットと認識し、前記判定の結果、いずれの場合も所定値以下でないと判定された場合でも、モデルによるディレー時間経過後にターゲットであるかどうか判定するものである。
また、レーダが再び物体を捕らえた時、該物体と自車との相対速度と、レーダが再び該物体を捕らえた時に想定される前記ターゲットと自車との相対速度を比較し、その差が所定値以下であるかどうか判定し、所定値以下の場合、該物体を即時にターゲットと認識し、前記判定の結果、いずれの場合も所定値以下でないと判定された場合でも、モデルによるディレー時間経過後にターゲットであるかどうか判定するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の車間距離制御システムにおけるターゲット認識方法のためのシステム構成を示す図である。図において、１はＩＣＣ−ＥＣＵ（ＩＣＣ：インテリジェント・クルーズ・コントロール）で車間距離を保って前方車両に追従するよう制御し又定速走行するよう制御する装置である。２は信号処理ＥＣＵで、レーダ３、車速センサ４、ヨーレートセンサ５、及びステアリングセンサ６から信号を受けて処理をし、ＩＣＣ−ＥＣＵ１及びビームステア・モータ８に信号を送る装置である。ＩＣＣ−ＥＣＵは車速センサ４、ヨーレートセンサ５、ステアリングセンサ６、スイッチ入力７、及び信号処理ＥＣＵ２から信号を受け、スロットルアクチュエータ９、Ｏ／Ｄカット１０、ブレーキアクチュエータ１１、ブザー１２、ディスプレー１３に信号を送りこれらを制御する。なお、図１のシステム構成図は、本発明のターゲット認識方法に関連する部分を中心に描いてある。
【０００６】
図１において、信号処理ＥＣＵ２はレーダ３からビート信号を受け、この信号を処理して先行車両との車間距離や相対速度を得る。また、信号処理ＥＣＵは車速センサ４、ヨーレートセンサ５及びステアリングセンサ６から信号を受けてレーダ３のビームを振るためビームステアモータ８を制御する。車速センサ４は自車の速度を検出する。ヨーレートセンサ５は、単位時間当たりの車両の回転角度を検出し、自車が直線路を走行しているか又はカーブにさしかかったかを判断するために用いられる。ステアリングセンサ６はステアリングの角度を検出するためのセンサで、例えば自車がカーブにさしかかった時、上記ビームを振るためのビームステアモータ８を制御する際にこのセンサ６の出力を用いることができる。スロットルアクチュエータ９、Ｏ／Ｄカット１０、及びブレーキアクチュエータ１１はＩＣＣ−ＥＣＵ１により制御され、加速、減速を行うものである。なお、Ｏ／Ｄカット１０はシフトダウンしエンジンブレーキをかけるために用いる。ブザー１２は、自車が先行車両に接近した場合に警報を鳴らすため等に用いる。ディスプレイ１３は車間距離、車速等を表示するために用いる。
【０００７】
図２は、走行路がカーブの場合、ヨーレートセンサ５とステアリングセンサ６によりレーダ３のビームｂをどのように振るかを説明するための図である。先行車両ｎがカーブに入り、自車ｍがまだカーブに入っていない場合、（ａ）に示すように先行車両は一時的にビームｂから外れる。しかし、自車もカーブに入るとヨーレートセンサ５はこれを検知し、ステアリングセンサ６はステアリングの角度を検出し、この検出信号に基づいてビームステアモータ８を制御してビームｂを振るため、（ｂ）に示すように先行車両を捕らえることができる。
【０００８】
本発明の車間距離制御システムにおけるターゲット認識方法について説明する前に、従来の方法について以下に説明する。図３は従来のターゲット認識方法について説明するための図である。図はモデルとしてターゲットかどうか判別する対象として隣のレーンを走行している車両を想定している。ｍが自車でｎが隣のレーンを走っている車両である。図のようにカーブした走行路の場合、前方を走る隣の車両ｎがカーブに入ると、自車ｍのレーダのビームｂは隣のレーンを走行している車両ｎを点ｐで捕らえてその存在を検出する。その時自車ｍと他車ｎとの車間距離ｌ1 を検出し、この距離ｌ1 に基づいて存在を検出した物体が隣のレーンの車両ｎであったとしたらビームｂから抜け出すために進まなければならない距離ｌ2 を計算する。そして、その時の自車ｍの速度をｖとした場合、ｔd ＝ｌ2 ／ｖをを求める。ここでｔd は検知した物体が隣のレーンの車両ｎであったとしたらビームｂから抜け出すために要する時間であり、これがディレー時間である。図において、例えば、ビームｂの幅ｗは約１００ｍ先で約３．５ｍで１レーンの幅とほぼ等しくなるようにしてある。
【０００９】
検出した物体が隣のレーンの車両ｎであったとしたら、このディレー時間経過後には物体はビームｂから外れてレーダにより検知されなくなるため、ターゲットでないことが判明する。なお、自車ｍがカーブに入るとヨーレートセンサ５で検出され、ステアリングセンサ６の出力に基づきビームステア・モータ８が制御されてビームが左に振られるので、隣のレーンを走行している車両ｎを捕らえることはない。一方、車両ｎが自車レーンを走行している車両の場合、ディレー時間経過後においてもビームｂはこれを捕らえているため、ターゲットであると認識され、この車両をターゲットとした車間距離制御が開始される。このように、従来のターゲット認識方法では、ターゲットかどうか判別するためにディレー時間ｔd を要していた。そのため車間距離制御が遅れてしまう可能性があった。本発明はターゲットかどうか認識するため、信頼性を維持したままディレー時間を短縮することができる方法を提供するものである。
【００１０】
以下に本発明による車間距離制御システムにおけるターゲット認識方法について説明する。図４は本発明ターゲット認識方法を説明するための図である。図にに示すグラフにおいて横軸は経過時間を表し、縦軸はターゲットを含むレーダが捕らえた物体との距離を表す。レーダのビームがターゲットを捕らえていない時は縦軸の物体との距離はレベルｎo で表しており、ターゲットを捕らえている時はターゲットとの実際の距離（車間距離）のレベルを表している。図において時間ｔ＜ｔ1 ではターゲットを捕らえておらず、時間ｔ1 ≦ｔ≦ｔ2 においてはターゲットを捕らえている。ターゲットまでの距離は時間ｔ1 においてｒ1 であり、時間ｔ2 においてはｒ2 である。また、時間ｔ2 ＜ｔ＜ｔ3 の間はターゲットを一時的に失った期間であり、距離はレベルｎo で表わされる。ここで時間ｔ1 ≦ｔ≦ｔ2 の期間はターゲットを捕らえている検知期間であり、時間ｔ2 ＜ｔ＜ｔ3 の期間はターゲットを一時的に失ったロスト期間である。図では時間ｔ3 で再びターゲットを捕らえ、時間ｔ4 まで検知期間となる。
【００１１】
なお、図４において、点線で示した矩形波は、従来のターゲット検知方法による動作を示したもので、物体を検知してからディレー時間ｔd 経てから、ターゲットと認識している。
図５は本発明におけるターゲット認識方法の実施形態のフローチャートである。なお、このフローチャートに示された制御は、図１のＩＣＣ−ＥＣＵ１及び信号処理ＥＣＵ２により行われる。ターゲット認識が開始されると（Ｓ１）、レーダで検知中かどうか判断される（Ｓ２）。即ち、図４のｔ1 ≦ｔ≦ｔ2 の期間又はｔ3 ≦ｔ≦ｔ4 の期間かどうか判断される。Ｙｅｓであれば、即ち、レーダが物体を捕らえていれば、次に初回であるかどうか判断される（Ｓ３）。即ち、ｔ1 又はｔ3 の時点、つまり捕らえる物体が無い状態から物体を捕らえた状態になったかどうか判断される。この場合、例えばｔ3 の時点であったとすると（Ｙｅｓ）、モデルによるディレー時間が決定される（Ｓ４）。このディレー時間は、図３で説明した従来の方法によるディレー時間ｔd である。次に、｜ｒ2 −ｒ3 ｜≦Ａであるかどうか判断される（Ｓ５）。ここでｒ2 は図４の時点ｔ2 においてレーダがターゲットをロストした時のターゲットとの距離であり、ｒ3 はｔ3 でレーダが再び物体を捕らえた時の物体との距離である。また、Ａは即時ターゲット認識定数である。｜ｒ2 −ｒ3 ｜≦Ａの条件を満たす場合、即ち、ターゲットをロストした時の自車とターゲットとの距離ｒ2 と再びターゲットと思われる物体を捕らえた時の物体との距離ｒ3 の差が即時ターゲット認識定数より小さい場合（Ｙｅｓ）には、ターゲットとして前回捕らえていた物体と同じ物体と判断し、ターゲットとして即時に認識する（Ｓ７）。例えば、ターゲットである先行車両がカーブに入った時には一瞬このターゲットをロストするが、自車もカーブに入ると再びターゲットである先行車両をとらえる。その場合は先行車両と自車との距離はほとんど変化していない。また、ターゲットが変わってしまった場合、車間距離が大きく変わり上記条件を満たさないことが多く、このような場合は即時ターゲットの認識は行わない。このフローチャートではＳ５の結果だけでターゲットであると認識する前に、更に｜Ｖｒ2 −Ｖｒ3 ｜≦Ｂであるかどうか判断する（Ｓ６）。ここでＶｒ2 は図４の時点ｔ2 においてレーダがターゲットをロストした時のターゲットと自車との相対速度であり、Ｖｒ3 はｔ3 でレーダが再びターゲットと思われる物体を捕らえた時の物体と自車との相対速度である。また、Ｂは別の即時ターゲット認識定数である。｜Ｖｒ2 −Ｖｒ3 ｜≦Ｂの条件を満たす場合、即ち、ターゲットをロストした時の物体と自車との相対速度Ｖｒ2 と再びターゲットと思われる物体を捕らえた時の物体と自車との相対速度Ｖｒ3 の差が即時ターゲット認識定数より小さい場合には、ターゲットとして前回捕らえていた物体と同じ物体と判断し、ターゲットとして認識する。これは、例えば直線で先行車両をターゲットとして捕らえていたが、カーブにさしかかって見失ってしまい、次にレーダが捕らえたときは他のレーンの車両を捕らえてしまったような場合、車間距離がほとんど変化していないことがある、そのためＳ５において距離の差によってのみ判断した場合、ターゲットかどうか判断するには十分ではない可能性がある。そのため、相対速度を比較してより確実な判断をできるようにしたものである。Ｙｅｓであれば、即時にターゲットであると認識する（Ｓ７）。なお���相対速度の比較（Ｓ６）のみで、即時にターゲットであると認識してもよい。また、Ｓ５及びＳ６においてＮｏであれば、即時にターゲットであるかどうか判別せず、従来のターゲット認識方法と同様に、Ｓ４で決定されたモデルによるディレー時間ｔd 経過後にターゲットであるかどうか判別される。
【００１２】
Ｓ２でレーダ検知中でない（Ｎｏ）と判断された場合、ロストが初回であるかどうか判断される（Ｓ８）。Ｙｅｓの場合、即ち、図４でいえば時点ｔ2 の場合、ロスト時のターゲットである先行車両と自車の距離から前記即時ターゲット認識定数Ａを決定する（Ｓ９）。即時ターゲット認識定数Ａは図６に示したグラフにより決められる。グラフから判るように、この定数Ａは物体と自車との距離が大きくなるに従い小さくなるようになっている。これはｒ2 が小さくターゲットである先行車両との車間距離が短い状態でロストした場合、近くにその車両がいる可能性が高いので、即時ターゲット認識定数Ａを大きめにとって即時にターゲットであると判別し認識できるようにし、逆にｒ2 が大きいときは車間距離制御状態に入るまで余裕があり危険度が低いので、Ａの値を小さくする。このように危険度に応じて認識定数Ａを可変とする。なお、通常の車間距離の場合、Ａは例えば１０ｍ程度に設定する。
【００１３】
次にロスト時のターゲットである先行車両と自車との相対速度から前記即時ターゲット認識定数Ｂを決定する（Ｓ１０）。即時ターゲット認識定数Ｂは図７に示したグラフにより決められる。グラフから判るように、この定数Ｂはロスト時のターゲットである先行車両と自車との相対速度がマイナスになるに従い、即ち、ロスト時に先行車両との距離が近づいていた場合に大きくなり、相対速度がプラスになるに従い、即ち、先行車両との距離が離れつつあった場合には小さくなる。これは相対速度マイナスの場合、即ち、ターゲットである先行車両との車間距離が縮まっているときにロストした場合、先行車両が近づいてくるので、即時ターゲット認識定数Ｂを大きめにとって即時にターゲットであるかどうか判別し認識できるようにし、逆に相対速度がプラスの場合は先行車両が離れてゆくため、車間距離制御状態に入るまで余裕があり危険度が低いので、Ｂの値を小さくする。このように定数Ａと同様に危険度に応じて定数Ｂを可変とする。即時ターゲット認識定数Ａ及びＢが決定されると他のロジックを経て再びＳ２に戻り、条件が変わりＳ２でレーダで検知中であると判断された場合（Ｓ２）、Ｓ５及びＳ６でこの定数が用いられる。一方、Ｓ８でロスト初回でないと判断されると（Ｎｏ）、即ち、図４でいえばｔ2 ＜ｔ＜ｔ3 の間である場合、ロストと判定される（Ｓ１１）。
【００１４】
また、Ｓ３において、レーダでの検知が初回でない（Ｎｏ）と判断されると、即ち、図４でいえばｔ3 ＜ｔ≦ｔ4 の間である場合、捕らえた物体がターゲットであるかどうか判定中であるか判断される（Ｓ１２）。Ｙｅｓであれば、即ち、Ｓ５あるいはＳ６においてＮｏと判断されていれば、モデルによるディレー時間ｔd が経過したかどうか判断される（Ｓ１３）。これは従来のターゲット認識方法と同様に、Ｓ４で決定されたモデルによるディレー時間ｔd 経過後にターゲットであるかどうか判定するためである。Ｙｅｓであれば、ターゲットであるかどうか判定される（Ｓ１４）。Ｓ１２においてＮｏであれば、ターゲットであるかどうか判定済であるため他のロジックを経てＳ２に戻る。また、Ｓ１３においてＮｏであればディレー時間が経過していないため、カウントダウンが行われる（Ｓ１５）。
【００１５】
図８は本発明のターゲット認識方法の別の実施形態のフローチャートである。図５のフローチャートと異なるのは、即時にターゲットであると認識するためのステップとして、Ｓ５の次にＳ５−１を、Ｓ６の次にＳ６−１をそれぞれ挿入したことであり、その他の部分は図５のフローチャートと同じである。
Ｓ５−１について説明すると、図５のフローチャートではＳ５において｜ｒ2 −ｒ3 ｜≦Ａの条件を満たす場合、即ち、ターゲットをロストした時の自車とターゲットとの距離ｒ2 と再びターゲットと思われる物体を捕らえた時の物体との距離ｒ3 の差が即時ターゲット認識定数より小さい場合には、ターゲットとして前回捕らえていた先行車両と同じ物体と判断し、ターゲットとして認識していた。しかし、ターゲットとしての先行車両をロストした時の自車とターゲットとの距離ｒ2 は、自車とターゲットとの間に相対速度を有していた場合には再びターゲットであった先行車両を捕らえた時には変化しているはずであり、単にｒ2 とｒ3 を比較するよりｔ2 とｔ3 の間に変化したであろう自車とターゲットであった先行車両と自車との時点ｔ3 において想定される距離をｒ3 と比較する方がより正確に判断できる。そこで、Ｓ５−１においては｜ｒ2 ＋Ｖｒ2 （ｔ2 −ｔ3 ）−ｒ3 ｜≦Ａかどうか判断する。
【００１６】
Ｓ６−１について説明すると、図５のフローチャートではＳ６において｜Ｖｒ2 −Ｖｒ3 ｜≦Ｂの条件を満たす場合、即ち、ターゲットをロストした時の自車とターゲットとの相対速度Ｖｒ2 と再び物体を捕らえた時の自車と物体との相対速度Ｖｒ3 の差が即時ターゲット認識定数Ｂより小さい場合には、ターゲットとして前回捕らえていた先行車両と同じ物体と判断し、ターゲットとして即時に認識していた。しかし、物体をロストした時の自車と物体との相対速度Ｖｒ2 は、相対速度が変化している場合は再び物体を捕らえた時には変化しているはずであり、単にＶｒ2 とＶｒ3 を比較するよりｔ2 とｔ3 の間に変化したであろう自車と物体との相対速度をＶｒ3 と比較する方がより正確に判断できる。そこで、Ｓ６−１においては｜Ｖｒ2 ＋ｄＶｒ／ｄｔ・（ｔ2 −ｔ3 ）−Ｖｒ3 ｜≦Ｂかどうか判断する。
【００１７】
上記フローチャートでは、判定の結果いずれの場合も所定値以下である場合、即時にターゲットであると認識しているが、確認のため、判定の結果がいずれも所定値以下である場合でも、再度異同じ判定を所定回数行い、同じ判定結果であった場合、前記物体を即時にターゲットと認識することもできる。
また、ロスト期間があまり長い場合は、上記フローチャートのように距離や相対速度を比較しても意味はなくなってしまうので、ロスト期間が一定の期間内である時のみ、上記判定による即時ターゲット認識を有効とすることもできる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明においては、ロスト時と再び物体を捕らえた時の距離や相対速度を比較し、その差が所定の値以下であった場合、即時にターゲットと認識しているので、車間距離制御開始までのディレー時間を短縮することができ、このシステムの安全性を向上することができる。また、距離だけでなく相対速度によっても判定し、さらに、レーダが再び物体を捕らえた時のロストしたターゲットと自車との想定される距離又は相対速度を比較の対象としているので、より正確にターゲットであるかどうか認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車間距離制御システムにおけるターゲット認識方法のためのシステム構成を示す図である。
【図２】走行路がカーブの場合、ヨーレートセンサとステアリングセンサによりレーダのビームをどのように振るかを説明するための図である。
【図３】従来のターゲット認識方法について説明するための図である。
【図４】本発明ターゲット認識方法を説明するための図である。
【図５】本発明のターゲット認識方法の実施形態のフローチャートである。
【図６】ターゲットとの距離と即時ターゲット認識定数Ａとの関係を表すグラフである。
【図７】相対速度と即時ターゲット認識定数Ｂとの関係を表すグラフである。
【図８】本発明のターゲット認識方法の別の実施形態のフローチャートである。
【符号の説明】
１…ＩＣＣ−ＥＣＵ
２…信号処理ＥＣＵ
３…レーダ
４…ヨーレートセンサ
５…車速センサ
６…ステアリングセンサ
７…スイッチ入力
８…ビームステアモータ
９…スロットルアクチュエータ
１０…Ｏ／Ｄカット
１１…ブレーキアクチュエータ
１２…ブザー
１３…ディスプレー
ｍ…自車
ｎ…他車
ｂ…ビーム
【図１】
0003995311.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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