(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方走路の形状を検出する走路形状検出手段と、
前記走路形状検出手段の検出した走路の形状から自車走行レーン内の自車横位置を算出する自車横位置検出手段と、
前方の障害物までの距離及び方向を測定する距離測定手段と、
前記走路形状検出手段の検出結果と前記距離測定手段の測定結果とから、自車走行レーンに対するカーブ内側の隣接走行レーン上の障害物の位置を検出する障害物位置検出手段と、
前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報から、予め登録したテーブルを参照して当該走路の形状に対応した目標横位置を算出する目標横位置算出手段と、
前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報から、自車走行レーンの遠方部分が隠されていない場合に走行すべき当該走行レーン内の目標横位置を決定するかくれなし時目標横位置算出手段と、
前記カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報と、前記障害物位置検出手段の検出結果と、前記自車横位置検出手段の算出結果とから、自車走行レーンの前方の見通し距離を算出する見通し距離算出手段と、
前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離に基づき、前記目標横位置算出手段の算出した目標横位置又は前記かくれなし時目標横位置算出手段の算出したかくれなし時目標横位置を選択して適正目標横位置として出力する適正目標横位置選択手段と、
前記自車横位置検出手段の算出した自車横位置と前記適正目標横位置選択手段の出力する適正目標横位置とを用いて自車の操舵量を決定し、操舵角を制御する操舵制御手段とを備えて成る走行位置決定装置。
【請求項２】
前方走路の形状を検出する走路形状検出手段と、
前記走路形状検出手段の検出した走路の形状から自車走行レーン内の自車横位置を算出する自車横位置検出手段と、
前方の障害物までの距離及び方向を測定する距離測定手段と、
前記走路形状検出手段の検出結果と前記距離測定手段の測定結果とから、自車走行レーンに対するカーブ内側の隣接走行レーン上の障害物の位置を検出する障害物位置検出手段と、
前記カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報と、前記障害物位置検出手段の検出結果と、前記自車横位置検出手段の算出結果とから、自車走行レーンの前方を必要見通し距離だけ見通せる目標横位置を算出する目標横位置算出手段と、
前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報から、自車走行レーンの遠方部分が隠されていない場合に走行すべき当該走行レーン内の目標横位置を決定するかくれなし時目標横位置算出手段と、
前記カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報と、前記障害物位置検出手段の検出結果と、前記自車横位置検出手段の算出結果とから、自車走行レーンの前方の見通し距離を算出する見通し距離算出手段と、
前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離に基づき、前記目標横位置算出手段の算出した目標横位置又は前記かくれなし時目標横位置算出手段の算出したかくれなし時目標横位置を選択して適正目標横位置として出力する適正目標横位置選択手段と、
前記自車横位置検出手段の算出した自車横位置と前記適正目標横位置選択手段の出力する適正目標横位置とを用いて自車の操舵量を決定し、操舵角を制御する操舵制御手段とを備えて成る走行位置決定装置。
【請求項３】
前方走路の形状を検出する走路形状検出手段と、
自車速を検出する自車速センサと、
前記走路形状検出手段の検出した走路の形状から自車走行レーン内の自車横位置を算出する自車横位置検出手段と、
前記自車速センサの検出した自車速と、前記自車横位置検出手段の算出した自車横位置とから、次回計測時の自車横位置を推定する次回自車位置推定手段と、
前方の障害物までの距離及び方向を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段の測定結果に基づき、前方の障害物の移動速度を算出する障害物移動速度算出手段と、
前記走路形状検出手段の検出結果と、前記距離測定手段の測定結果と、前記障害物移動速度算出手段の演算結果とから、次回計測時のカーブ内側の隣接走行レーン上の障害物の位置を推定する次回障害物位置推定手段と、
前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報から、予め登録したテーブルを参照して当該走路の形状に対応した目標横位置を算出する目標横位置算出手段と、
前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報から、自車走行レーンの遠方部分が隠されていない場合に走行すべき当該走行レーン内の目標横位置を決定するかくれなし時目標横位置算出手段と、
前記カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報と、前記次回障害物位置推定手段の推定結果と、前記次回自車位置推定手段の推定結果とから、次回測定時の自車走行レーンの前方の見通し距離を算出する見通し距離算出手段と、
前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離に基づき、前記目標横位置算出手段の算出した目標横位置又は前記かくれなし時目標横位置算出手段の算出したかくれなし時目標横位置を選択して適正目標横位置として出力する適正目標横位置選択手段と、
前記自車横位置検出手段の算出した自車横位置と前記適正目標横位置選択手段の出力する適正目標横位置とを用いて自車の操舵量を決定し、操舵角を制御する操舵制御手段とを備えて成る走行位置決定装置。
【請求項４】
前方走路の形状を検出する走路形状検出手段と、
自車速を検出する自車速センサと、
前記走路形状検出手段の検出した走路の形状から自車走行レーン内の自車横位置を算出する自車横位置検出手段と、
前記自車速センサの検出した自車速と、前記自車横位置検出手段の算出した自車横位置とから、次回計測時の自車横位置を推定する次回自車位置推定手段と、
前方の障害物までの距離及び方向を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段の測定結果に基づき、前方の障害物の移動速度を算出する障害物移動速度算出手段と、
前記走路形状検出手段の検出結果と、前記距離測定手段の測定結果と、前記障害物移動速度算出手段の演算結果とから、次回計測時のカーブ内側の隣接走行レーン上の障害物の位置を推定する次回障害物位置推定手段と、
前記カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報と、前記次回障害物位置推定手段の推定結果と、前記次回自車位置推定手段の推定結果とから、次回計測時に自車走行レーンの前方を必要見通し距離だけ見通せる横位置を算出する目標横位置算出手段と、
前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報から、自車走行レーンの遠方部分が隠されていない場合に走行すべき当該走行レーン内の目標横位置を決定するかくれなし時目標横位置算出手段と、
前記カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報と、前記次回障害物位置推定手段の推定結果と、前記次回自車位置推定手段の推定結果とから、次回測定時の自車走行レーンの前方の見通し距離を算出する見通し距離算出手段と、
前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離に基づき、前記目標横位置算出手段の算出した目標横位置又は前記かくれなし時目標横位置算出手段の算出したかくれなし時目標横位置を選択して適正目標横位置として出力する適正目標横位置選択手段と、
前記自車横位置検出手段の算出した自車横位置と前記適正目標横位置選択手段の出力する適正目標横位置とを用いて自車の操舵量を決定し、操舵角を制御する操舵制御手段とを備えて成る走行位置決定装置。
【請求項５】
請求項２又は４に記載の走行位置決定装置において、
前記目標横位置算出手段は、予め登録してある値を前記必要見通し距離として用いることを特徴とする走行位置決定装置。
【請求項６】
請求項２又は４に記載の走行位置決定装置において、
前記目標横位置算出手段は、前記距離測定手段の測定した自車走行レーン上の直前方の障害物までの距離を前記必要見通し距離として用いることを特徴とする走行位置決定装置。
【請求項７】
請求項２又は４に記載の走行位置決定装置において、
前記目標横位置算出手段は、自車速に対応した必要見通し距離をテーブルとして記憶し、前記自車速センサの検出した自車速を当該テーブルに照らして必要見通し距離を決定することを特徴とする走行位置決定装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の走行位置決定装置において、
前記目標横位置算出手段は、算出した目標横位置を自車走行レーンの横幅と比較し、当該横幅以内に制限することを特徴とする走行位置決定装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の走行位置決定装置において、
自車の操舵角を検出する操舵角センサと、
前記自車速センサの検出した自車速と前記操舵角センサの検出した操舵角とに基づき、許容される最大操舵角を決定する最大舵角決定手段と、
前記自車速センサの検出した自車速と前記最大舵角決定手段の決定した最大操舵角による操舵とに基づき、次回計測時までに最大移動可能な横位置を算出する移動可能横位置算出手段とを備え、
前記目標横位置算出手段は、前記目標横位置と当該最大移動可能な横位置とのいずれか小さい方を最終的な目標横位置として出力することを特徴とする走行位置決定装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の走行位置決定装置において、
前記適正目標横位置選択手段は、前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離と予め設定されている基準距離との比較に基づき、前記適正目標横位置を選択することを特徴とする走行位置決定装置。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに記載の走行位置決定装置において、
前記適正目標横位置選択手段は、前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離を前記距離測定手段の測定した自車走行レーン上の直前方の障害物までの距離との比較に基づき、前記適正目標横位置を選択することを特徴とする走行位置決定装置。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれかに記載の走行位置決定装置において、
前記適正目標横位置選択手段は、自車速に対応した基準距離をテーブルとして記憶し、前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離と、前記自車速センサの検出した自車速を当該テーブルに照らして決定した基準距離との比較に基づき、前記適正目標横位置を選択することを特徴とする走行位置決定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走路上での横位置を決定し、自動制御する走行位置決定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走路上での横位置を決定し、自動制御する走行位置決定装置として、特開平５−３４１８３９号公報に記載された「移動車両の運転制御装置」、特開平６−６７７２５号公報に記載された「自律走行車両」、特開平６−３００５８０号公報及び特開平６−３００５８１号公報に記載された「車輌の軌道追従制御装置」が知られている。また、走路前方の障害物までの距離と方向を検出する障害物検出装置として、特開平６−２８２７９９号公報に記載された「車両の障害物検知装置」が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の走行位置決定装置として知られている特開平５−３４１８３９号、特開平６−６７７２５号公報、特開平６−３００５８０号公報及び特開平６−３００５８１号公報に記載されたものでは、検出した前方走路の形状に沿って走行する方式が採用される。ところが、走行路上での自車の目標横位置を一律に決定していて、たとえば、隣接レーンを走行する車両のような周囲の障害物の存在状況に応じて、自車の走行路上での目標横位置を自動的に変更して最適な横位置を走行するように制御するものではない。このため、自車の周囲に障害物が存在する場合に、その障害物に前方監視のための視界を邪魔されて、障害物監視に必要とされる十分前方の距離地点に存在する障害物を検出することが妨げられる問題点があった。
【０００４】
また従来の障害物検出装置として知られている特開平６−２８２７９９号公報に記載されたものには、前方走路がカーブしている場合、そのカーブ状態がブラインドコーナーであれば、より遠方まで見通せるようにカーブ外側に障害物検出手段であるレーダ装置を移動させる技術が提案されている。ところが、このような技術を車両そのものの横移動によって実現しようとすると、走行レーン内のどの位置にレーダ装置があるのがよいかが算出されていないため、連続するカーブを走行する場合、レーン内を大きく左右に移動することにもなり、乗り心地に影響を与えかねない問題点があった。
【０００５】
なお、レーダ装置の障害物検出可能範囲を横に広げることも考えられるが、視野角を広げても前方の障害物によって隠されている領域が狭くなるわけではないので、問題点を解決することはできない。
【０００６】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、自車の周囲の障害物の位置を計測し、その位置から走路前方の障害物の検出が邪魔されていないかどうかを判断し、邪魔されていると判断した場合には、その邪魔している障害物を避けて走路のより前遠方の障害物が検出できるように自車の走路上での横位置を調整する走行位置決定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の走行位置決定装置は、前方走路の形状を検出する走路形状検出手段と、前記走路形状検出手段の検出した走路の形状から自車走行レーン内の自車横位置を算出する自車横位置検出手段と、前方の障害物までの距離及び方向を測定する距離測定手段と、前記走路形状検出手段の検出結果と前記距離測定手段の測定結果とから、自車走行レーンに対するカーブ内側の隣接走行レーン上の障害物の位置を検出する障害物位置検出手段と、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報から、予め登録したテーブルを参照して当該走路の形状に対応した目標横位置を算出する目標横位置算出手段と、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報から、自車走行レーンの遠方部分が隠されていない場合に走行すべき当該走行レーン内の目標横位置を決定するかくれなし時目標横位置算出手段と、前記カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報と、前記障害物位置検出手段の検出結果と、前記自車横位置検出手段の算出結果とから、自車走行レーンの前方の見通し距離を算出する見通し距離算出手段と、前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離に基づき、前記目標横位置算出手段の算出した目標横位置又は前記かくれなし時目標横位置算出手段の算出したかくれなし時目標横位置を選択して適正目標横位置として出力する適正目標横位置選択手段と、前記自車横位置検出手段の算出した自車横位置と前記適正目標横位置選択手段の出力する適正目標横位置とを用いて自車の操舵量を決定し、操舵角を制御する操舵制御手段とを備えたものである。
【０００８】
請求項１の発明の走行位置決定装置では、自車前方の走路の形状を走路形状検出手段によって検出し、また自車前方を走行する車両のような１又は複数の障害物それぞれまでの距離と方向を距離測定手段によって検出する。そして自車横位置検出手段が、走路形状検出手段の検出した走路の形状から自車走行レーン内の自車横位置を算出し、障害物位置検出手段が、走路形状検出手段の検出結果と距離測定手段の測定結果から、自車走行レーンに対するカーブ内側の隣接走行レーン上の障害物の位置を検出する。
【０００９】
そして目標横位置算出手段が、走路形状検出手段の検出した走路形状の情報（たとえば走行路の曲率）から、予め登録したテーブルを参照して当該走路の形状に対応した目標横位置を算出し、かくれなし時目標横位置算出手段が、走路形状検出手段の検出した走路形状の情報から、自車走行レーンの遠方部分が隠されていない場合に走行すべき当該走行レーン内のかくれなし時目標横位置を決定し、さらに見通し距離算出手段が、走路形状検出手段の検出した走路形状の情報と障害物位置検出手段の検出結果と自車横位置検出手段の算出結果とから、自車走行レーンに対するカーブ内側の隣接走行レーン上に障害物がある場合にそれによって邪魔されながらも見通すことができる見通し距離を算出する。
【００１０】
そして適正目標横位置選択手段が、見通し距離算出手段の算出した見通し距離に基づき、目標横位置算出手段の算出した目標横位置又はかくれなし時目標横位置算出手段の算出したかくれなし時目標横位置を選択して適正目標横位置として出力し、操舵制御手段が、自車横位置検出手段の算出した自車横位置と適正目標横位置選択手段の出力する適正目標横位置とを用いて自車の操舵量を決定し、操舵角を制御する。
【００１１】
こうして、カーブ内側の隣接走行レーンに障害物があって自車走行レーンの前方の視界を妨げられるような場合にも、自車の走行レーン上での横位置を自動的に調整することにより必要な見通し距離分まで自車走行レーンの前方の視界を確保する。
【００１２】
請求項２の発明の走行位置決定装置は、前方走路の形状を検出する走路形状検出手段と、前記走路形状検出手段の検出した走路の形状から自車走行レーン内の自車横位置を算出する自車横位置検出手段と、前方の障害物までの距離及び方向を測定する距離測定手段と、前記走路形状検出手段の検出結果と前記距離測定手段の測定結果とから、自車走行レーンに対するカーブ内側の隣接走行レーン上の障害物の位置を検出する障害物位置検出手段と、前記カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報と、前記障害物位置検出手段の検出結果と、前記自車横位置検出手段の算出結果とから、自車走行レーンの前方を必要見通し距離だけ見通せる目標横位置を算出する目標横位置算出手段と、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報から、自車走行レーンの遠方部分が隠されていない場合に走行すべき当該走行レーン内の目標横位置を決定するかくれなし時目標横位置算出手段と、前記カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報と、前記障害物位置検出手段の検出結果と、前記自車横位置検出手段の算出結果とから、自車走行レーンの前方の見通し距離を算出する見通し距離算出手段と、前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離に基づき、前記目標横位置算出手段の算出した目標横位置又は前記かくれなし時目標横位置算出手段の算出したかくれなし時目標横位置を選択して適正目標横位置として出力する適正目標横位置選択手段と、前記自車横位置検出手段の算出した自車横位置と前記適正目標横位置選択手段の出力する適正目標横位置とを用いて自車の操舵量を決定し、操舵角を制御する操舵制御手段とを備えたものである。
【００１３】
請求項２の発明の走行位置決定装置では、自車前方の走路の形状を走路形状検出手段によって検出し、また自車前方を走行する車両のような１又は複数の障害物それぞれまでの距離と方向を距離測定手段によって検出する。そして自車横位置検出手段が、走路形状検出手段の検出した走路の形状から自車走行レーン内の自車横位置を算出し、障害物位置検出手段が、走路形状検出手段の検出結果と距離測定手段の測定結果から、自車走行レーンに対するカーブ内側の隣接走行レーン上の障害物の位置を検出する。
【００１４】
そして目標横位置算出手段が、カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報と障害物位置検出手段の検出結果と自車横位置検出手段の算出結果とから、自車走行レーンの前方を必要見通し距離だけ見通せる目標横位置を算出し、かくれなし時目標横位置算出手段が、走路形状検出手段の検出した走路形状の情報から、自車走行レーンの遠方部分が隠されていない場合に走行すべき当該走行レーン内のかくれなし時目標横位置を決定し、さらに見通し距離算出手段が、走路形状検出手段の検出した走路形状の情報と障害物位置検出手段の検出結果と自車横位置検出手段の算出結果とから、自車走行レーンのカーブ内側の隣接走行レーン上に障害物がある場合にそれによって邪魔されながらも見通すことができる見通し距離を算出する。
【００１５】
そして適正目標横位置選択手段が、見通し距離算出手段の算出した見通し距離に基づき、目標横位置算出手段の算出した目標横位置又はかくれなし時目標横位置算出手段の算出したかくれなし時目標横位置を選択して適正目標横位置として出力し、操舵制御手段が、自車横位置検出手段の算出した自車横位置と適正目標横位置選択手段の出力する適正目標横位置とを用いて自車の操舵量を決定し、操舵角を制御する。
【００１６】
こうして、カーブ内側の隣接走行レーンに障害物があって自車走行レーンの前方の視界を妨げられるような場合にも、自車の走行レーン上での横位置を自動的に調整することにより必要な見通し距離分まで自車走行レーンの前方の視界を確保する。
【００１７】
請求項３の発明の走行位置決定装置は、前方走路の形状を検出する走路形状検出手段と、自車速を検出する自車速センサと、前記走路形状検出手段の検出した走路の形状から自車走行レーン内の自車横位置を算出する自車横位置検出手段と、前記自車速センサの検出した自車速と、前記自車横位置検出手段の算出した自車横位置とから、次回計測時の自車横位置を推定する次回自車位置推定手段と、前方の障害物までの距離及び方向を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段の測定結果に基づき、前方の障害物の移動速度を算出する障害物移動速度算出手段と、前記走路形状検出手段の検出結果と、前記距離測定手段の測定結果と、前記障害物移動速度算出手段の演算結果とから、次回計測時のカーブ内側の隣接走行レーン上の障害物の位置を推定する次回障害物位置推定手段と、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報から、予め登録したテーブルを参照して当該走路の形状に対応した目標横位置を算出する目標横位置算出手段と、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報から、自車走行レーンの遠方部分が隠されていない場合に走行すべき当該走行レーン内の目標横位置を決定するかくれなし時目標横位置算出手段と、前記カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報と、前記次回障害物位置推定手段の推定結果と、前記次回自車位置推定手段の推定結果とから、次回測定時の自車走行レーンの前方の見通し距離を算出する見通し距離算出手段と、前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離に基づき、前記目標横位置算出手段の算出した目標横位置又は前記かくれなし時目標横位置算出手段の算出したかくれなし時目標横位置を選択して適正目標横位置として出力する適正目標横位置選択手段と、前記自車横位置検出手段の算出した自車横位置と前記適正目標横位置選択手段の出力する適正目標横位置とを用いて自車の操舵量を決定し、操舵角を制御する操舵制御手段とを備えたものである。
【００１８】
請求項３の発明の走行位置決定装置では、自車前方の走路の形状を走路形状検出手段によって検出し、また自車前方を走行する車両のような１又は複数の障害物それぞれまでの距離と方向を距離測定手段によって検出し、自車速センサによって自車速を検出する。そして自車横位置検出手段が、走路形状検出手段の検出した走路の形状から自車走行レーン内の自車横位置を算出し、次回自車位置推定手段が、自車速センサの検出した自車速と自車横位置検出手段の算出した自車横位置とから、次回計測時の自車横位置を推定する。また、障害物移動速度算出手段が距離測定手段の測定結果に基づき、前方の障害物の移動速度を算出し、次回障害物位置推定手段が、走路形状検出手段の検出結果と距離測定手段の測定結果と障害物移動速度算出手段の演算結果とから、次回計測時のカーブ内側の隣接走行レーン上の障害物の位置を推定する。
【００１９】
そして目標横位置算出手段が、走路形状検出手段の検出した走路形状の情報（たとえば走行路の曲率）から、予め登録したテーブルを参照して当該走路の形状に対応した目標横位置を算出し、かくれなし時目標横位置算出手段が、走路形状検出手段の検出した走路形状の情報から、自車走行レーンの遠方部分が隠されていない場合に走行すべき当該走行レーン内のかくれなし時目標横位置を決定し、さらに見通し距離算出手段が、走路形状検出手段の検出した走路形状の情報と次回障害物位置推定手段の推定結果と次回自車位置推定手段の推定結果とから、カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合にそれによって邪魔されながらも次回測定時に見通すことができる見通し距離を算出する。
【００２０】
そして適正目標横位置選択手段が、見通し距離算出手段の算出した見通し距離に基づき、目標横位置算出手段の算出した目標横位置又はかくれなし時目標横位置算出手段の算出したかくれなし時目標横位置を選択して適正目標横位置として出力し、操舵制御手段が、自車横位置検出手段の算出した自車横位置と適正目標横位置選択手段の出力する適正目標横位置とを用いて自車の操舵量を決定し、操舵角を制御する。
【００２１】
こうして、カーブ内側の隣接走行レーンに障害物があって自車走行レーンの前方の視界を妨げられるような場合にも、自車の走行レーン上での横位置を自動的に調整することにより必要な見通し距離分まで自車走行レーンの前方の視界を確保する。また、次回計測時の自車位置、障害物の位置を考慮して適正横位置を決定し、操舵制御することによってより適切な操舵制御を行う。
【００２２】
請求項４の発明の走行位置決定装置は、前方走路の形状を検出する走路形状検出手段と、自車速を検出する自車速センサと、前記走路形状検出手段の検出した走路の形状から自車走行レーン内の自車横位置を算出する自車横位置検出手段と、前記自車速センサの検出した自車速と、前記自車横位置検出手段の算出した自車横位置とから、次回計測時の自車横位置を推定する次回自車位置推定手段と、前方の障害物までの距離及び方向を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段の測定結果に基づき、前方の障害物の移動速度を算出する障害物移動速度算出手段と、前記走路形状検出手段の検出結果と、前記距離測定手段の測定結果と、前記障害物移動速度算出手段の演算結果とから、次回計測時のカーブ内側の隣接走行レーン上の障害物の位置を推定する次回障害物位置推定手段と、前記カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報と、前記次回障害物位置推定手段の推定結果と、前記次回自車位置推定手段の推定結果とから、次回計測時に自車走行レーンの前方を必要見通し距離だけ見通せる横位置を算出する目標横位置算出手段と、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報から、自車走行レーンの遠方部分が隠されていない場合に走行すべき当該走行レーン内の目標横位置を決定するかくれなし時目標横位置算出手段と、前記カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、前記走路形状検出手段の検出した前記走路形状の情報と、前記次回障害物位置推定手段の推定結果と、前記次回自車位置推定手段の推定結果とから、次回測定時の自車走行レーンの前方の見通し距離を算出する見通し距離算出手段と、前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離に基づき、前記目標横位置算出手段の算出した目標横位置又は前記かくれなし時目標横位置算出手段の算出したかくれなし時目標横位置を選択して適正目標横位置として出力する適正目標横位置選択手段と、前記自車横位置検出手段の算出した自車横位置と前記適正目標横位置選択手段の出力する適正目標横位置とを用いて自車の操舵量を決定し、操舵角を制御する操舵制御手段とを備えたものである。
【００２３】
請求項４の発明の走行位置決定装置では、自車前方の走路の形状を走路形状検出手段によって検出し、また自車前方を走行する車両のような１又は複数の障害物それぞれまでの距離と方向を距離測定手段によって検出し、自車速センサによって自車速を検出する。そして自車横位置検出手段が、走路形状検出手段の検出した走路の形状から自車走行レーン内の自車横位置を算出し、次回自車位置推定手段が、自車速センサの検出した自車速と自車横位置検出手段の算出した自車横位置とから、次回計測時の自車横位置を推定する。また、障害物移動速度算出手段が距離測定手段の測定結果に基づき、前方の障害物の移動速度を算出し、次回障害物位置推定手段が、走路形状検出手段の検出結果と距離測定手段の測定結果と障害物移動速度算出手段の演算結果とから、次回計測時のカーブ内側の隣接走行レーン上の障害物の位置を推定する。
【００２４】
そして目標横位置算出手段が、走路形状検出手段の検出した走路形状の情報と次回障害物位置推定手段の推定結果と次回自車位置推定手段の推定結果とから、カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合に、次回計測時に自車走行レーンの前方を必要見通し距離だけ見通せる横位置を算出し、かくれなし時目標横位置算出手段が、走路形状検出手段の検出した走路形状の情報から、自車走行レーンの遠方部分が隠されていない場合に走行すべき当該走行レーン内のかくれなし時目標横位置を決定し、さらに見通し距離算出手段が、走路形状検出手段の検出した走路形状の情報と次回障害物位置推定手段の推定結果と次回自車位置推定手段の推定結果とから、カーブ内側の走行レーン上に障害物がある場合にそれによって邪魔されながらも次回測定時に見通すことができる見通し距離を算出する。
【００２５】
そして適正目標横位置選択手段が、見通し距離算出手段の算出した見通し距離に基づき、目標横位置算出手段の算出した目標横位置又はかくれなし時目標横位置算出手段の算出したかくれなし時目標横位置を選択して適正目標横位置として出力し、操舵制御手段が、自車横位置検出手段の算出した自車横位置と適正目標横位置選択手段の出力する適正目標横位置とを用いて自車の操舵量を決定し、操舵角を制御する。
【００２６】
こうして、カーブ内側の隣接走行レーンに障害物があって自車走行レーンの前方の視界を妨げられるような場合にも、自車の走行レーン上での横位置を自動的に調整することにより必要な見通し距離分まで自車走行レーンの前方の視界を確保する。また、次回計測時の自車位置、障害物の位置を考慮して適正横位置を決定し、操舵制御することによってより適切な操舵制御を行う。
【００２７】
請求項５の発明は、請求項２又は４に記載の走行位置決定装置において、前記目標横位置算出手段が、予め登録してある値を前記必要見通し距離として用いるものであり、これにより、必要な距離だけ遠方の障害物まで検出できる目標横位置を決定し、これに可能な限り一致するように自車の走行位置を制御する。
【００２８】
請求項６の発明は、請求項２又は４に記載の走行位置決定装置において、前記目標横位置算出手段が、前記距離測定手段の測定した自車走行レーン上の直前方の障害物までの距離を前記必要見通し距離として用いるものであり、自車の走行レーン前方に存在していて注意すべき障害物までの距離を必要見通し距離に決定し、これに可能な限り一致するように自車の走行位置を制御することにより、無駄な操舵制御を少なくする。
【００２９】
請求項７の発明は、請求項２又は４に記載の走行位置決定装置において、前記目標横位置算出手段は、自車速に対応した必要見通し距離をテーブルとして記憶し、前記自車速センサの検出した自車速を当該テーブルに照らして必要見通し距離を決定するものであり、現在走行中に必要な距離だけ前方を見通せる横位置を目標横位置に決定し、これに可能な限り一致するように自車の走行位置を制御することにより、無駄な操舵制御を少なくする。
【００３０】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の走行位置決定装置において、前記目標横位置算出手段が、算出した目標横位置を自車走行レーンの横幅と比較し、当該横幅以内に制限するものであり、これにより自車走行レーン内を走行するように自動操舵する。
【００３１】
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の走行位置決定装置において、さらに、自車の操舵角を検出する操舵角センサと、前記自車速センサの検出した自車速と前記操舵角センサの検出した操舵角とに基づき、許容される最大操舵角を決定する最大舵角決定手段と、前記自車速センサの検出した自車速と前記最大舵角決定手段の決定した最大操舵角による操舵とに基づき、次回計測時までに最大移動可能な横位置を算出する移動可能横位置算出手段とを備え、前記目標横位置算出手段が、前記目標横位置と当該最大移動可能な横位置とのいずれか小さい方を最終的な目標横位置として出力するものである。
【００３２】
請求項９の発明の走行位置決定装置では、最大操舵角決定手段が現在の自車の操舵角と自車速とから、無理なく操舵できる最大許容操舵角を算出し、さらに移動可能横位置算出手段がこの最大許容操舵角で操舵した場合に、次回計測時までに移動できる自車の横位置を算出して目標横位置算出手段に与える。そこで目標横位置算出手段は、目標横位置を決定する際に、請求項１〜８のいずれかの方法で決定した目標横位置と当該最大移動可能な横位置とのいずれか小さい方を最終的な目標横位置として出力する。これにより、現実の自車速に基づいて許容される最大操舵量を限度とした操舵制御を行う。
【００３３】
請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の走行位置決定装置において、前記適正目標横位置選択手段が、前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離と予め設定されている基準距離との比較に基づき、前記適正目標横位置を選択するものであり、無用に遠い位置まで見通せる横位置を選択し、大きな操舵を行うのを防止する。
【００３４】
請求項１１の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の走行位置決定装置において、前記適正目標横位置選択手段が、前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離を前記距離測定手段の測定した自車走行レーン上の直前方の障害物までの距離との比較に基づき、前記適正目標横位置を選択するものであり、現実の速度制御に必要な距離だけ前方まで見通せる横位置を選択することにより、無用に遠い位置まで見通せる横位置を選択し、大きな操舵を行うのを防止する。
【００３５】
請求項１２の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の走行位置決定装置において、前記適正目標横位置選択手段が、自車速に対応した基準距離をテーブルとして記憶し、前記見通し距離算出手段の算出した見通し距離と、前記自車速センサの検出した自車速を当該テーブルに照らして決定した基準距離との比較に基づき、前記適正目標横位置を選択するものであり、現在走行中に必要な距離だけ前方を見通せる横位置を目標横位置に決定し、これに可能な限り一致するように自車の走行位置を制御することにより、無駄な操舵制御を少なくする。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように請求項１及び２の発明によれば、カーブ内側の隣接走行レーンに障害物があって自車走行レーンの前方の視界を妨げられるような場合にも、自車の走行レーン上での横位置を自動的に調整することにより、必要な見通し距離まで前方の障害物が検出できるように自動的に自車の横位置を調整することができる。しかも、自車が前方障害物による隠れを回避する必要がある場合にのみ横位置を調整するので、頻繁な横移動を回避することができる。
【００３７】
請求項３及び４の発明によれば、カーブ内側の隣接走行レーンに障害物があって自車走行レーンの前方の視界を妨げられるような場合にも、自車の走行レーン上での横位置を自動的に調整することにより、必要な見通し距離まで前方の障害物が検出できるように自動的に自車の横位置を調整することができる。しかも、次回計測時の自車位置、障害物の位置を考慮して適正横位置を決定し、操舵制御することによってより適切な操舵制御を行うことができる。
【００３８】
請求項５の発明によれば、請求項２又は４の発明の効果に加えて、必要な距離だけ遠方の障害物まで検出できる目標横位置を決定し、これに可能な限り一致するように自車の走行位置を制御することができる。
【００３９】
請求項６の発明によれば、請求項２又は４の発明の効果に加えて、自車の走行レーン前方に存在していて注意すべき障害物までの距離を必要見通し距離に決定し、これに可能な限り一致するように自車の走行位置を制御することにより、無駄な操舵制御を少なくすることができる。
【００４０】
請求項７の発明によれば、請求項２又は４の発明の効果に加えて、現在走行中に必要な距離だけ前方を見通せる横位置を目標横位置に決定し、これに可能な限り一致するように自車の走行位置を制御することにより、無駄な操舵制御を少なくすることができる。
【００４１】
請求項８の発明によれば、請求項１〜７のいずれかの発明の効果に加えて、自車の現在の走行レーン内で横移動するように操舵制御することができる。
【００４２】
請求項９の発明によれば、請求項１〜８のいずれかの発明の効果に加えて、現実の自車速に基づいて許容される最大操舵量を限度としたより適切な操舵制御ができる。
【００４３】
請求項１０の発明によれば、請求項１〜９のいずれかの発明の効果に加えて、無用に遠い位置まで見通せる横位置を選択し、大きな操舵を行うのを防止することができる。
【００４４】
請求項１１の発明によれば、請求項１〜９のいずれかの発明の効果に加えて、現実の速度制御に必要な距離だけ前方まで見通せる横位置を選択することにより、無用に遠い位置まで見通せる横位置を選択し、大きな操舵を行うのを防止することができる。
【００４５】
請求項１２の発明によれば、請求項１〜９のいずれかの発明の効果に加えて、現在走行中に必要な距離だけ前方を見通せる横位置を目標横位置に選択することにより、無用に遠い位置まで見通せる横位置を選択し、大きな操舵を行うのを防止することができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の構成を示している。第１の実施の形態の走行位置決定装置は、本装置が搭載されている自車の走路前方の状況を、隣接するレーンも視野範囲として撮影するカメラ１と、水平方向に複数の検出範囲を持ち、走路前方を探索して物標が存在する場合に自車位置からその物標までの距離及び方向を検出するレーダ装置２を備えている。
【００４７】
走行位置決定装置はまた、カメラ１の撮影した映像信号を画像処理し、左右の道路白線の形状を検出する走路形状検出部３、自車の走行レーン上での横位置を検出する自車横位置検出部４、レーダ装置２の出力と走路形状検出部３の出力とから、前方障害物を自車レーン上の障害物と後述するカーブ内側の隣接レーン上の障害物とに分離して、かつそれぞれのレーン上の障害物までの距離と方向のデータを得る障害物位置検出部５を備えている。
【００４８】
走行位置決定装置はまた、走路形状検出部３の検出した走路形状のデータと予め記憶させてある走路形状に対する横位置との対象テーブルを用いて自車の走行レーン上の目標横位置を算出する目標横位置算出部６と、隣接レーン上の障害物による視野妨害がない場合の目標横位置を算出するかくれなし時目標横位置算出部７と、現在の走行状態での最大見通し距離を算出する見通し距離算出部８と、目標横位置算出部６の出力とかくれなし時目標横位置算出部７の出力との選択を行う適正目標横位置選択部９を備えている。
【００４９】
走行位置決定装置はさらに、自車横位置検出部４の検出した自車横位置と適正目標横位置選択部９の決定した適正目標横位置との比較に基づいて必要な操舵角を求め、操舵角を制御する操舵制御部１０と、障害物位置検出部５の求めた自車の走行レーン上の前方の障害物との距離により自車の速度を制御する速度制御部１１を備えている。
【００５０】
次に、上記の構成の第１の実施の形態の走行位置決定装置の動作を説明する。図２は、図１に示した走行位置決定装置の処理動作を説明するフローチャートである。走行位置決定装置は図２のフローチャートに示す処理を電源投入時から繰返し実行する。
【００５１】
カメラ１によって、隣接レーンも含めた視野範囲で前方走路の状況を撮影し、走路形状検出部３に入力する（ステップＳ１）。
【００５２】
これと並行して、レーダ装置２によって、自車前方の物標までの距離を計測する（ステップＳ２）。このレーダ装置２は水平方向に複数の測定領域を持ち、その領域毎の距離データを計測する。計測した距離データは計測領域の方向と合わせて記憶する。
【００５３】
カメラ１による前方走路の画像に対して、走路形状検出部３は左右の道路白線を抽出し、走路形状を関数ｘ＝ｆ（ｚ）で近似する（ステップＳ３）。ここで、ｘは白線の横位置、ｚは垂直前方距離である。走路形状検出部３は検出した走路形状のデータを自車横位置検出部４、障害物位置検出部５、目標横位置算出部６、かくれなし時目標横位置算出部７及び見通し距離算出部８に出力する。自車位置検出部４は検出された走路形状の関数から、自車の走行レーン内の実際の横位置を算出し、見通し距離算出部８と操舵制御部１０に出力する（ステップＳ４）。たとえば、自車の横位置を基準走路中心からの距離として求めるのであれば、走路形状の近似関数ｆ（ｚ）でのｚ＝０の場合のｘの値はｆ（０）であり、自車位置ｘ１は、ｘ１＝−ｆ（０）となる。
【００５４】
また障害物位置検出部５は、レーダ装置２からの距離及び方向のデータと、レーダ装置２の取付位置から、地図座標上で障害物がどこにあるかの座標変換を行う（ステップＳ５）。つまり、図３に示すように障害物距離と方向の座標（ｒ，θ）を地図座標の（ｘ，ｚ）に変換するのである。
【００５５】
そして、走路形状の関数ｆ（ｚ）と障害物の位置の検出データに基づき、自車の走行レーン上の障害物と走路がカーブしている場合のカーブ内側の隣接レーン上の障害物とを分類する（ステップＳ６）。そのために、座標変換されたレーダ装置２の計測した距離点ｚで走路形状の関数ｆ（ｚ）に予め設定してある道幅分の幅を取り、その道幅以内に存在するデータであれば自車レーン上の障害物と分類する。たとえば、図４に示すような右カーブであれば、走路形状の関数ｘ＝ｆ（ｚ）に予め設定してある道幅分の幅ｗzを左右に取り、それより右にあるデータ（ｘ，ｚ）をカーブ内側の障害物と分類する。逆に左カーブであれば、走路形状の関数ｆ（ｚ）に予め設定してある道幅分の幅を取り、それより左にあるデータをカーブの内側の障害物と分類する。
【００５６】
続いてカーブの内側に障害物が検出されているか否かにより、回避処理を実行するかどうかを判断する（ステップＳ７）。カーブの内側に障害物が検出されていなければステップＳ８に進み、ステップＳ６でカーブ内側の障害物が分類された場合にはステップＳ９に進む。
【００５７】
カーブの内側に障害物が検出されていない場合、かくれなし時目標横位置算出部７は予め設定してある目標横位置TH3（たとえば、自車走行レーンの中心点０．０ｍ）を目標横位置ｘ01に設定し、適正目標横位置選択部９はこの設定目標を目標横位置ｘ00と決定する（ステップＳ８）。
【００５８】
カーブの内側に障害物が検出された場合、見通し距離算出部８により、図５に示すように、カーブ内側の障害物データで、方向が０に近いものＣを内側レーン上で最もカーブの外側にある測定データとして選択し、その測定データの地図座標位置（ｘｄ，ｚｄ）と自車位置とを通る直線Ｄの式を算出する。そしてこの直線Ｄの式と走路形状の関数ｆ（ｚ）との交点Ｅを最遠測定可能位置（ｘｍ，ｚｍ）として算出する（ステップＳ９）。
【００５９】
適正目標横位置選択部９は見通し距離算出部８の出力（ｘｍ，ｚｍ）に基づき、これが予め設定されている閾値TH2（たとえば、８０ｍ）と比較し、自車から交点Ｅまでの距離（見通し距離）が閾値TH2よりも長ければ回避処理の必要なしと判断してステップＳ８に進み、回避処理が必要と判断すれば、続くステップＳ１１に進む（ステップＳ１０）。
【００６０】
回避処理を行う場合、目標横位置算出部６は目標横位置ｘ02を算出する（ステップＳ１１）。目標横位置算出部６には、予め走路曲率と目標横位置との関係がテーブルにして記憶してある。これは、走路のカーブの曲率が大きいほど、目標横位置がカーブの外側になるように計算されたテーブルである。目標横位置算出部６は、算出された走路形状検出部３の求めた走路の形状データから、走路のカーブの曲率を求め、これを上記のテーブルに照らして目標横位置ｘ02を算出する（ステップＳ１１）。適正目標横位置選択部９はこの目標横位置算出部６からの出力を受けて、これを目標横位置ｘ00と決定する。
【００６１】
適正目標横位置選択部９がステップＳ８で横位置TH3を適正目標横位置ｘ00と選択し、あるいはステップＳ１１で目標横位置ｘ02を適正目標横位置ｘ00として選択した後、操舵制御部１０は現実の自車の横位置ｘ１と適正目標横位置選択部９の出力する目標横位置ｘ00とを比較し、自車の実横位置ｘ１をこの目標横位置ｘ00に一致させるために必要な操舵量を算出し、ステアリングアクチュエータを制御する（ステップＳ１２）。
【００６２】
また速度制御部１１は障害物位置検出部５が検出した自車の走行レーン上の前方障害物までの距離に応じて、安全車間距離になるまで減速するようにスロットルアクチュエータを制御する（ステップＳ１３）。
【００６３】
このようにして、本発明の第１の実施の形態の走行位置決定装置では、周囲障害物の位置を計測し、その位置から自車の走行レーン上の前方障害物の検出が妨害されているかどうか判断し、妨害されている場合には、道路形状の曲率から予め記憶してあるテーブルを用いて自車の目標横位置を決定し、現実の自車の走路上の横位置が目標横位置に一致するように操舵制御するようにしたので、自車両が前方障害物による隠れを回避する必要がある場合にのみ、横位置を変更することができ、頻繁な横移動を防止して、乗り心地を改善することができる。
【００６４】
次に、本発明の第２の実施の形態の走行位置決定装置を図７に基づいて説明する。図７に示した第２の実施の形態の走行位置決定装置は、図１に示した第１の実施の形態における目標横位置算出部６に代わり、目標横位置算出部６０を備えたことを特徴とする。
【００６５】
第１の実施の形態における目標横位置算出部６は、前方走路のカーブの曲率に対して目標横位置を一義的に決定するものであったが、本実施の形態で採用した目標横位置算出部６０は、走路形状検出部３の検出した前方走路の形状、障害物位置検出部５の検出した周囲の障害物まで距離及び方向のデータ、自車横位置検出部４の求めた自車の実際の横位置とから、レーダ装置２が必要見通し距離だけ見通せるようになる目標横位置を算出するものである。その他の各部の構成は図１に示した第１の実施の形態と同じである。
【００６６】
次に、上記構成の第２の実施の形態の走行位置決定装置の動作を、図８のフローチャート及び図２〜図６の説明図に基づいて説明する。第２の実施の形態の走行位置決定装置は図８のフローチャートに示す処理を電源投入時から繰返し実行する。まず、カメラ１によって前方走路の状況を撮影する（ステップＳ１）。
【００６７】
レーダ装置２によって自車前方に存在する物標までの距離と方向を計測する（ステップＳ２）。
【００６８】
走路形状検出部３は左右の道路白線を抽出し、走路形状を関数ｘ＝ｆ（ｚ）で近似する（ステップＳ３）。
【００６９】
自車位置検出部４は上記の走路形状の関数ｆ（ｚ）から、自車の走行レーン内の実際の横位置を算出する（ステップＳ４）。たとえば、自車の横位置を基準走路中心からの距離として求めるのであれば、走路形状の近似関数ｆ（ｚ）でのｚ＝０の場合のｘの値はｆ（０）であり、自車位置ｘ１は、ｘ１＝−ｆ（０）となる。
【００７０】
障害物位置検出部５は、レーダ装置２からの距離及び方向のデータと、レーダ装置２の取付位置とから、地図座標上で障害物がどこにあるのかの座標変換を行う。つまり、図３に示すように障害物距離と方向の座標（ｒ，θ）を地図座標の（ｘ，ｚ）に変換するのである（ステップＳ５）。
【００７１】
障害物位置検出部５は、上記の走路形状の関数ｆ（ｚ）と障害物位置検出部５による障害物の位置の検出データとに基づき、図４に示したように、自車の走行レーン上の障害物と走路がカーブしている場合のカーブ内側の隣接レーン上の障害物とを分類する（ステップＳ６）。
【００７２】
続いてカーブの内側に障害物が検出されているか否かにより、回避処理を実行するかどうかを判断し、カーブの内側に障害物が検出されていなければステップＳ８に進み、ステップＳ６でカーブ内側の障害物が分類された場合にはステップＳ９に進む（ステップＳ７）。
【００７３】
カーブの内側に障害物が検出されていない場合、かくれなし時目標横位置算出部７は予め設定してある目標横位置TH3を目標横位置ｘ01に設定し、適正目標横位置選択部９はこの設定目標を目標横位置ｘ00と決定する（ステップＳ８）。
【００７４】
カーブの内側に障害物が検出された場合、図５に示すように、見通し距離算出部８により、カーブ内側の障害物データで、方向が０に近いものＣを内側レーン上で最もカーブの外側にある測定データとして選択し、その測定データの地図座標位置（ｘｄ，ｚｄ）と自車位置とを通る直線Ｄの式を算出する。そしてこの直線Ｄの式と走路形状の関数ｆ（ｚ）との交点Ｅを最遠測定可能位置（ｘｍ，ｚｍ）として算出する（ステップＳ９）。
【００７５】
適正目標横位置選択部９は見通し距離算出部８の出力（ｘｍ，ｚｍ）を閾値TH2（たとえば、８０ｍ）と比較し、自車から交点Ｅ（ｘｍ，ｚｍ）までの距離が閾値TH2よりも長ければ回避処理の必要なしと判断し、かくれなし時目標横位置算出部７の出力する目標横位置TH3を目標横位置として選択し（ＮＯに分岐）、自車から交点Ｅ（ｘｍ，ｚｍ）までの距離が閾値TH2よりも短かければ回避処理が必要と判断し、続くステップＳ１１以降に進む（ステップＳ１０）。
【００７６】
以上のステップＳ１〜ステップＳ１０までの処理は、図２に示した第１の実施の形態の処理と同じである。
【００７７】
次に、第２の実施の形態の特徴である、ステップＳ１１−１〜Ｓ１１−６の処理を説明する。図６に示すように、目標横位置算出部６０はレーダ装置２で検出したい目標の最遠距離TH2での走路形状関数ｆ（ｚ）上の点Ｈ（ｘth2，ｚth2）を設定し、この点Ｈと内側レーンで最も外側に位置する障害物の位置Ｃ（ｘｄ，ｚｄ）とを通る直線Ｇの式を算出する（ステップＳ１１−１）。
【００７８】
続いて、この直線ＧのＸ軸との切片Ｆを目標横位置ｘ０として算出する。なお、自車の実際の横位置はｘ１であるため、目標最遠距離TH2まで計測するために自車を横方向に移動させるべき距離ｘmaxは、ｘmax＝ｘ０−ｘ１である（ステップＳ１１−２）。
【００７９】
次に、適正目標横位置選択部９は、ステップＳ１１−３〜６の処理を行い、回避処理が必要な場合の適正目標横位置を選択する。まずステップＳ１１−３の内側はみ出し判断で、算出したｘmaxが設定閾値TH4（たとえば、−０．９）よりも小さい場合には自車が走行レーンの内側白線をはみ出すと判断し、適正目標横位置として設定閾値TH4を設定する（ステップＳ１１−４）。ステップＳ１１−３の判断で、内側はみ出しなしと判断すれば、ステップＳ１１−５に進み、外側はみ出し判断を行う。
【００８０】
この外側はみ出し判断では、算出したｘmaxが設定閾値TH5（たとえば、０．９）より大きい場合、自車が走行レーンの外側白線をはみ出すと判断し、適正目標横位置として設定閾値TH5を設定する（ステップＳ１１−５）。
【００８１】
そして、算出したｘmaxが走行レーンの内側白線、外側白線のどちらをも超えない場合、目標横位置算出部６０の算出したこのｘmaxを適正目標横位置に選択する（ステップＳ１１−５でＮＯに分岐）。
【００８２】
適正目標横位置選択部９は、ステップＳ８で横位置TH3を、ステップＳ１１−４で目標横位置TH4を、ステップＳ１１−６で目標横位置TH5を、あるいは目標横位置算出部６０の算出したｘmaxを適正目標横位置ｘ00として選択すれば、これを操舵制御部１０に渡す。操舵制御部１０は現実の自車の横位置ｘ１と適正目標横位置選択部９の出力する目標横位置ｘ00とを比較し、自車の実横位置ｘ１をこの目標横位置ｘ00に一致させるために必要な操舵量を算出し、ステアリングアクチュエータを制御する（ステップＳ１２）。
【００８３】
また速度制御部１１は障害物位置検出部５が検出した自車の走行レーン上の前方障害物までの距離に応じて、安全車間距離になるまで減速するようにスロットルアクチュエータを制御する（ステップＳ１３）。
【００８４】
このようにして、本発明の第２の実施の形態の走行位置決定装置では、周囲障害物の位置を計測し、その位置から自車の走行レーン上の前方障害物の検出が妨害されているかどうか判断し、妨害されている場合には、現在の走行レーンをはみ出さない範囲でより遠くまで障害物を検出できる位置まで自車の横位置を移動する操舵制御を行うようにしたので、自車両が前方障害物による隠れを回避する必要がある場合にのみ横位置を変更することができ、頻繁な横移動を防止することができ、加えて、遠方まで距離計測が可能になって自車の走路上のより遠方の障害物を早めに検出することができ、より滑らかな速度制御が可能となり、乗り心地の改善が図れる。
【００８５】
次に、本発明の第３の実施の形態の走行位置決定装置を、図９及び図１０に基づいて説明する。通常、走行位置決定装置は所定の周期毎に走路前方に検出される障害物との関係で自車の走路上での横位置を制御するが、第３の実施の形態では、前回の検出結果、制御処理結果を踏まえて次回の制御を行う機能を備えたことを特徴とする。
【００８６】
すなわち、図９に示すように、本実施の形態の走行位置決定装置は、図７に示した第２の走行位置決定装置と同様の構成に加えて、自車速を検出する自車速センサ１２、この自車速センサ１２の出力と走路形状検出部３の出力と自車横位置検出部４の出力とに基づき、次回の自車位置計測時における走行レーン上の自車位置を推定する次回自車位置推定部１３、障害物を検出するレーダ装置２の出力に基づいて障害物移動速度を検出する障害物移動速度検出部１４、そして障害物位置検出部５の出力と障害物移動速度検出部１４の出力とに基づき、次回計測時の障害物の位置を推定する次回障害物位置推定部１５を備えている。また第２の実施の形態の目標横位置算出部６０、見通し距離算出部８それぞれに代わって目標横位置算出部６１、見通し距離算出部８１を備えている。
【００８７】
目標横位置算出部６１は、走路形状検出部３の検出した前方走路の形状と、次回自車位置推定部１３の推定した次回計測時の自車位置と、次回障害物位置推定部１５の推定した次回計測時の障害物の位置との情報から、予め設定してある距離だけ見通せる自車の目標横位置を算出する。見通し距離算出部８１は同じように、走路形状検出部３の出力と、次回自車位置推定部１３の出力と、次回障害物位置推定部１５の出力から、次回計測での最大見通し距離を算出する。そして、適正目標横位置選択部９は、目標横位置算出部６１の出力、かくれなし時目標横位置算出部７の出力及び見通し距離算出部８１の出力から、現在の走行状況で採用するのに最適な目標横位置を選択し、操舵制御部１０に出力する。
【００８８】
次に、上記の構成の第３の実施の形態の走行位置決定装置の動作を、図１０のフローチャートと図１１及び図１２の説明図とに基づいて説明する。第３の実施の形態の走行位置決定装置は、図１０のフローチャートに示す処理を電源投入時から繰返し実行する。まず、カメラ１によって前方走路の状況を撮影し（ステップＳ１）、これと並行してレーダ装置２によって自車前方に存在する物標までの距離と方向を計測する（ステップＳ２）。走路形状検出部３は左右の道路白線を抽出し、走路形状を関数ｘ＝ｆ（ｚ）で近似する（ステップＳ３）。以上のステップＳ１〜Ｓ３の処理は、第１、第２それぞれの実施の形態と同じである。
【００８９】
続いて、第３の実施の形態の特徴として、現在の自車速を自車速センサ１２によって検出する（ステップＳ４−１）。そして次回自車位置推定部１３が、本走行位置決定装置の処理周期と検出した自車速とから、次回の計測時の自車の位置座標（ｘｎ，ｚｎ）を推定する。次回自車位置推定部１３はさらに、走路形状検出部３で検出した走行レーンの左右の白線の形状関数と次回の自車推定位置とから、次回計測時の自車の走行レーン内の横位置を算出する（ステップＳ４−２）。たとえば、この横位置を基準走路中心からの距離とすると、走路形状の近似関数ｆ（ｚ）において、ｚ＝ｚｎとした場合のｘの値（＝ｆ（ｚｎ））から次回横位置ｘ１を、ｘ１＝ｆ（ｚｎ）−ｘｎとして算出する。
【００９０】
また障害物移動速度検出部１４が、レーダ装置２で計測した障害物までの距離と方向のデータと、前回計測された距離と方向のデータとから、検出されている物体の移動速度（距離の差分値／処理周期）と方向（方向データの差分値）を検出する（ステップＳ４−３）。
【００９１】
そして次回障害物位置推定部１５が、障害物位置検出部５が求めた障害物の現在位置、障害物移動速度検出部１４が求めた障害物の移動速度及び走路形状検出部３が求めた走路形状から、地図座標上での次回計測時に障害物がどこに位置するかを推定し、座標変換する（ステップＳ４−４）。
【００９２】
これらの処理の後、第２の実施の形態の場合と同様に、ステップＳ６以降の処理に入る（ステップＳ６〜Ｓ１３）。まず次回障害物位置推定部１５は、推定された障害物の次回位置データと走路形状関数から、自車の走行レーン上の障害物と走路がカーブしている場合のカーブ内側の隣接レーン上の障害物とを分類する（ステップＳ６）。
【００９３】
続いてカーブの内側に障害物が検出されているか否かにより、回避処理を実行するかどうかを判断し、カーブの内側に障害物が検出されていなければステップＳ８に進み、ステップＳ６でカーブ内側の障害物が分類された場合にはステップＳ９に進む（ステップＳ７）。
【００９４】
カーブの内側に障害物が検出されていない場合、かくれなし時目標横位置算出部７は予め設定してある目標横位置TH3を目標横位置ｘ01に設定し、適正目標横位置選択部９はこの設定目標を目標横位置ｘ00と決定する（ステップＳ８）。
【００９５】
カーブの内側に障害物が検出された場合、図１１に示すように、見通し距離算出部８１により、次回障害物位置推定部１５からの受けたデータに基づき、カーブ内側の障害物データで、方向が０に近いものＣを内側レーン上で最もカーブの外側にある推定データとして選択し、その推定データの地図座標位置（ｘｄ，ｚｄ）と次回自車位置推定部１３の与える自車の次回推定位置とを通る直線Ｄの式を算出する。そしてこの直線Ｄの式と走路形状の関数ｆ（ｚ）との交点Ｅを最遠測定可能位置（ｘｍ，ｚｍ）として算出する（ステップＳ９）。
【００９６】
適正目標横位置選択部９は見通し距離算出部８１の出力（ｘｍ，ｚｍ）を閾値TH2（たとえば、８０ｍ）と比較し、自車の次回推定位置から交点Ｅ（ｘｍ，ｚｍ）までの距離が閾値TH2よりも長ければ回避処理の必要なしと判断し、かくれなし時目標横位置算出部７の出力する目標横位置TH3を目標横位置として選択し（ＮＯに分岐）、自車の次回推定位置から交点Ｅ（ｘｍ，ｚｍ）までの距離が閾値TH2よりも短かければ回避処理が必要と判断し、続くステップＳ１１以降に進む（ステップＳ１０）。
【００９７】
図１２に示すように、目標横位置算出部６１はレーダ装置２で検出したい目標の最遠距離TH2での走路形状関数ｆ（ｚ）上の点Ｈ（ｘth2，ｚth2）を設定し、この点Ｈと内側レーンで最も外側に位置する障害物の次回推定位置Ｃ（ｘｄ，ｚｄ）とを通る直線Ｇの式を算出する（ステップＳ１１−１）。
【００９８】
続いて、この直線Ｇと自車の次回位置における直線ｚ＝ｚｎとの交点Ｆを目標横位置ｘ０として算出する。なお、自車の次回推定横位置はｘ１（＝ｆ（ｚｎ）−ｘｎ）であるため、目標最遠距離TH2まで計測するために自車を横方向に移動させるべき距離ｘmaxは、ｘmax＝ｘ０−ｘ１である（ステップＳ１１−２）。
【００９９】
次に、適正目標横位置選択部９は、ステップＳ１１−３〜６の処理を行い、回避処理が必要な場合の適正目標横位置を選択する。まずステップＳ１１−３の内側はみ出し判断で、算出したｘmaxが設定閾値TH4（たとえば、−０．９）よりも小さい場合には自車が走行レーンの内側白線をはみ出すと判断し、適正目標横位置として設定閾値TH4を設定する（ステップＳ１１−４）。ステップＳ１１−３の判断で、内側はみ出しなしと判断すればステップＳ１１−５に進み、外側はみ出し判断を行う。
【０１００】
この外側はみ出し判断では、算出したｘmaxが設定閾値TH5（たとえば、０．９）より大きい場合、自車が走行レーンの外側白線をはみ出すと判断し、適正目標横位置として設定閾値TH5を設定する（ステップＳ１１−５）。
【０１０１】
そして、算出したｘmaxが走行レーンの内側白線、外側白線のどちらをも超えない場合、目標横位置算出部６１の算出したｘmaxを適正目標横位置に選択する（ステップＳ１１−５でＮＯに分岐）。
【０１０２】
適正目標横位置選択部９は、ステップＳ８で横位置TH3を、ステップＳ１１−４で目標横位置TH4を、ステップＳ１１−６で目標横位置TH5を、あるいは目標横位置算出部６１の算出したｘmaxを適正目標横位置ｘ00として選択すれば、これを操舵制御部１０に渡す。操舵制御部１０は自車の次回推定横位置ｘ１と適正目標横位置選択部９の出力する目標横位置ｘ00とを比較し、自車の次回推定横位置ｘ１をこの目標横位置ｘ00に一致させるために必要な操舵量を算出し、ステアリングアクチュエータを制御する（ステップＳ１２）。
【０１０３】
また速度制御部１１は障害物位置検出部５が検出した自車の走行レーン上の前方障害物までの距離に応じて、安全車間距離になるまで減速するようにスロットルアクチュエータを制御する（ステップＳ１３）。
【０１０４】
このようにして、本発明の第３の実施の形態の走行位置決定装置では、周囲障害物の位置を計測して、次回計測時の自車位置と障害物の位置とを推定し、それらの位置から自車の走行レーン上の前方障害物の検出が妨害されるかどうか判断し、妨害されると推定される場合には、走行レーンをはみ出さない範囲でより遠くまで障害物を検出できる位置まで自車の横位置を移動する操舵制御を行うようにしたので、次回計測時の自車と障害物との位置関係に基づいて自車両が前方障害物による隠れを回避する必要があると判断した場合にのみ横位置を変更することができ、頻繁な横移動を防止することができ、加えて、遠方まで距離計測が可能になって自車の走路上のより遠方の障害物を早めに検出することができ、より滑らかな速度制御が可能となり、乗り心地の改善が図れる。
【０１０５】
次に、本発明の第４の実施の形態の走行位置決定装置を、図１３及び図１４に基づいて説明する。第４の実施の形態は、図９に示した第３の実施の形態に対してさらに、自車の横位置調整のための操舵制御を自車速に応じて無理なく操舵できる範囲で行うようにした点に特徴を有する。
【０１０６】
図１３に示すように、本実施の形態の走行位置決定装置は、図９に示した第３の走行位置決定装置と同様の構成に加えて、自車の操舵角を検出する舵角センサ１６、自車速センサ１２の検出する自車速とこの舵角センサ１６の検出する操舵角とから、現在速度で無理なく操舵できる最大許容操舵角を決定する最大舵角決定部１７、そして自車速センサ１２の検出する自車速とこの最大舵角決定部１７の決定した最大舵角とから、現在速度状態で最大舵角で操舵した場合に自車が次回計測時までに移動できる横位置を算出する移動可能横位置算出部１８を備えており、この移動可能横位置算出部１８の出力は目標横位置算出部６２に与えるようにしている。
【０１０７】
そして本実施の形態では目標横位置算出部６２を、第３の実施の形態の目標横位置算出部６１に代わって備えている。この目標横位置算出部６２は、走路形状検出部３の検出した前方走路の形状と、次回自車位置推定部１３の推定した次回計測時の自車位置と、次回障害物位置推定部１５の推定した次回計測時の障害物の位置と、新たに追加された移動可能横位置算出部１８の移動可能横位置との情報から、予め設定してある距離だけ見通せる自車の目標横位置を算出する。
【０１０８】
次に、上記の構成の第４の実施の形態の走行位置決定装置の動作を、図１１及び図１２の説明図と図１４のフローチャートに基づいて説明する。第４の実施の形態の走行位置決定装置は、図１４のフローチャートに示す処理を電源投入時から繰返し実行する。ステップＳ１〜Ｓ４−４までの処理は、第３の実施の形態の対応する処理ステップの処理と同じである。
【０１０９】
そして、次回自車位置を推定し、また次回障害物位置を推定した後、ステップＳ５−１〜Ｓ５−３の処理を行う。そのためにはまず、最大舵角決定部１７が１７が舵角センサ１６の検出する現在の自車の操舵角と自車速センサ１２の検出する現在の自車速とから、現在速度状態で無理なく操舵できる最大舵角を予め内蔵したテーブルを参照して決定する（ステップＳ５−１，Ｓ５−２）。ここで参照するテーブルには、予め実験により求めた、走行速度と現在舵角から無理なく操舵できる最大舵角との対照データを登録してある。
【０１１０】
現在速度状態での最大舵角を決定すれば、移動可能横位置算出部１８により、この最大舵角と自車速センサ１２の検出する自車速と計測周期とから、次回の計測時に移動可能な横位置ｘｓを算出して目標横位置算出部６２に出力する（ステップＳ５−３）。
【０１１１】
これらの処理の後、第３の実施の形態の場合と同様に、ステップＳ６以降の処理に入る（ステップＳ６〜Ｓ１３）。ただし、目標横位置算出部６２で実行するステップＳ１１−２′の処理は、第３の実施の形態におけるステップＳ１１−２の処理とは若干異なっており、次のような処理となる。
【０１１２】
すなわち、ステップＳ１１−１の処理により、図１２に示すように、レーダ装置２で検出したい目標の最遠距離TH2での走路形状関数ｆ（ｚ）上の点Ｈ（ｘth2，ｚth2）を設定し、この点Ｈと内側レーンで最も外側に位置する障害物の次回推定位置Ｃ（ｘｄ，ｚｄ）とを通る直線Ｇの式を算出する。
【０１１３】
そしてステップＳ１１−２′の処理により、この直線Ｇと自車の次回位置における直線ｚ＝ｚｎとの交点Ｆ（ｘ０，ｚｎ）を算出する。自車の次回推定横位置はｘ１であるため、目標最遠距離TH2まで計測するために自車を横方向に移動させるべき距離ｘmaxは、ｘmax＝ｘ０−ｘ１である。これに続いてさらに、ステップＳ１１−２′では、ｘmaxの絶対値が移動可能横位置算出部１８から与えられる移動可能横位置ｘｓの絶対値よりも大きいかどうかを見て、ｘmaxの方がｘｓよりも大きければ、そのような操舵は大き過ぎると見なし、ｘmax＝ｘｓに制限し、これをｘmaxとして決定する。
【０１１４】
以降、適正目標横位置選択部９は、こうして決定したｘmaxに基づき、第３の実施の形態と同様のステップＳ１１−３〜６の処理を行い、最終的に適正な目標横位置ｘ00を選択し、これを操舵制御部１０に渡す。
【０１１５】
操舵制御部１０は自車の次回推定横位置ｘ１と適正目標横位置選択部９の出力する目標横位置ｘ00とを比較し、自車の次回推定横位置ｘ１をこの目標横位置ｘ00に一致させるために必要な操舵量を算出し、ステアリングアクチュエータを制御する（ステップＳ１２）。
【０１１６】
また速度制御部１１は障害物位置検出部５が検出した自車の走行レーン上の前方障害物までの距離に応じて、安全車間距離になるまで減速するようにスロットルアクチュエータを制御する（ステップＳ１３）。
【０１１７】
このようにして、本発明の第４の実施の形態の走行位置決定装置では、第３の実施の形態と同様の効果を奏し、加えて、自車の走行速度を考慮に入れ、横位置調整において無理のない操舵角で操舵するように制限するので、無理なく移動できる範囲でより遠方まで障害物を監視できる横位置を取るように制御することができる。
【０１１８】
次に本発明の第５の実施の形態の走行位置決定装置を、図１５及び図１６に基づいて説明する。第５の実施の形態の特徴は、図９に示した第３の実施の形態の構成における目標横位置算出部６１に代えて、図１に示した第１の実施の形態と同様に、走路形状検出部３の検出した走路形状の曲率に基づいて一律に目標横位置を決定する目標横位置算出部６を備えた点に特徴がある。その他の構成は、図９に示した第３の実施の形態の走行位置決定装置と同様である。
【０１１９】
次に、この第５の実施の形態の動作を、図１６のフローチャートに基づいて説明する。ステップＳ１〜Ｓ１０までの処理は、図１０に示した第３の実施の形態の対応する処理ステップの処理と同じである。そして、ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理は、図２に示した第１の実施の形態の対応する処理ステップと同じである。
【０１２０】
これにより、第５の実施の形態の走行位置決定装置では、周囲障害物の位置を計測して、次回計測時の自車位置と障害物の位置とを推定し、それらの位置から自車の走行レーン上の前方障害物の検出が妨害されるかどうか判断し、妨害されると推定される場合には、道路形状の曲率から予め記憶してあるテーブルを用いて自車の目標横位置を決定し、現実の自車の走路上の横位置が目標横位置に一致するように操舵制御するようにしたので、次回計測時の自車と障害物との位置関係に基づいて自車両が前方障害物による隠れを回避する必要がある場合にのみ、横位置を変更することができ、頻繁な横移動を防止して、乗り心地を改善することができる。
【０１２１】
なお、上記の各実施の形態では、フローチャートにおけるステップＳ１１−１の目標検出位置算出の処理においてレーダ装置２で検出したい目標の最遠距離TH2の決定方法として、予め設定しておいた値を使用することにより、必要な距離だけ遠方まで障害物が検出できる横位置を決定することができる。しかしながら、このような方法に代えて、走行速度に応じて前方の障害物の監視が必要な距離を変更できるように、予めテーブルとして走行速度に応じた距離値を登録しておき、計測した走行速度に対して、当該テーブルを参照して最遠距離を決定する方法を採用することができ、これにより、障害物を検出して速度制御するのに必要な距離だけ見通すことができる横位置を算出することができ、不必要な横移動を減らすことができる。
【０１２２】
また別の方法として、現在の自車の走行レーン上の直前方の障害物までの距離をTH2として使用する方法を採用することもできる。これにより、現在走行中に必要な距離だけ前方を見通すことができる横位置を算出することができ、不必要な横移動をさらに減らすことができる。
【０１２３】
なおさらに、上記の各実施の形態の処理手順を示すフローチャートにおいて、他の処理ステップと独立して実行できる処理ステップはフローチャート上では前後してリストアップしてあっても前後を入れ替えたり、同時並行処理にしてもよいものであり、手順の順序が固定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２】上記の実施の形態の処理動作のフローチャート。
【図３】上記の実施の形態における障害物位置と走路形状関数の地図座標関係を示す説明図。
【図４】上記の実施の形態における走路形状関数での障害物位置の分類を示す説明図。
【図５】上記の実施の形態における最遠検出位置の算出処理を示す説明図。
【図６】本発明の第２の実施の形態における目標横位置の算出処理を示す説明図。
【図７】本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図８】上記の実施の形態の処理動作のフローチャート。
【図９】本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図１０】上記の実施の形態の処理動作のフローチャート。
【図１１】上記の実施の形態における最遠検出位置の算出処理を示す説明図。
【図１２】上記の実施の形態における目標横位置の算出処理を示す説明図。
【図１３】本発明の第４の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図１４】上記の実施の形態の処理動作のフローチャート。
【図１５】本発明の第５の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図１６】上記の実施の形態の処理動作のフローチャート。
【符号の説明】
１  カメラ
２  レーダ装置
３  走路形状検出部
４  自車横位置検出部
５  障害物位置検出部
６  目標横位置算出部
６０  目標横位置算出部
６１  目標横位置算出部
６２  目標横位置算出部
７  かくれなし時目標横位置算出部
８  見通し距離算出部
８１  見通し距離算出部
９  適正目標横位置選択部
１０  操舵制御部
１１  速度制御部
１２  自車速センサ
１３  次回自車位置推定部
１４  障害物移動速度検出部
１５  次回障害物位置推定部
【図１】
0003674316.tif 000002
【図２】
0003674316.tif 000003
【図３】
0003674316.tif 000004
【図４】
0003674316.tif 000005
【図５】
0003674316.tif 000006
【図６】
0003674316.tif 000007
【図７】
0003674316.tif 000008
【図８】
0003674316.tif 000009
【図９】
0003674316.tif 000010
【図１０】
0003674316.tif 000011
【図１１】
0003674316.tif 000012
【図１２】
0003674316.tif 000013
【図１３】
0003674316.tif 000014
【図１４】
0003674316.tif 000015
【図１５】
0003674316.tif 000016
【図１６】
0003674316.tif 000017