(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の前方を先行して走行する先行車両を認識するとともに、前記先行車両が所定の自車線推定範囲内に存在するか否かの自車線判定を行う先行車両認識手段と、
自車両の走行位置、又は自車両の前方における道路のカーブ半径を求める道路形状判定手段と、
前記先行車両認識手段の自車線判定で自車線推定範囲内にいると判定された先行車両を追従対象車両として認識し、前記追従対象車両と所定の距離を保持して自車両を追従させる先行車両追従制御を行うとともに、前記道路形状判定手段にて求められるカーブ半径が所定値より小さい場合には、前記先行車両認識手段の自車線判定が否となっても追従対象車両としての取り扱いを維持するロックオン処理を行い、前記追従対象車両と所定の距離を保持して自車両を追従させるロックオン追従制御を行う走行制御手段と、
を備えたことを特徴とする先行車両追従制御装置。
【請求項２】
前記走行制御手段は、前記ロックオン追従制御中に、前記道路形状判定手段にて求められるカーブ半径が前記所定値以上であると判断されたら、前記ロックオン処理を解除し、前記先行車両追従制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の先行車両追従制御装置。
【請求項３】
前記道路形状判定手段は、走行する道路の前方を撮像する撮像手段と、当該撮像手段にて撮像された画像データから仕切線を抽出する画像処理手段と、当該仕切線に基づいて自車両前方の道路のカーブ半径を推定するカーブ半径推定手段と、を具備したことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の先行車両追従制御装置。
【請求項４】
前記道路形状判定手段は、自車両前方の道路側に存在する停止物体を検出する停止物体検出手段と、前記検出された停止物体の位置情報に基づいて自車両の前方の道路のカーブ半径を推定するカーブ半径推定手段と、を具備したことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の先行車両追従制御装置。
【請求項５】
前記走行制御手段は、前記ロックオン追従制御中に、前記道路形状判定手段にて求められるカーブ半径が前記所定値以上であると判断された際には、所定値以上であると判定されてから所定時間経過後に、前記ロックオン処理を解除し、前記先行車両追従制御を行うことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の先行車両追従制御装置。
【請求項６】
前記走行制御手段は、前記道路形状判定手段にて求められるカーブ半径が前記所定値より小さいと判定された際には、該カーブ半径が小さいほど、カーブ半径が所定値以上となってから前記ロックオン処理を解除するまでの時間を長く設定することを特徴とする請求項５に記載の先行車両追従制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の先行車両追従制御装置に関し、特に、追従すべき先行車両としての認識に誤りが生じやすいカーブ区間の走行時において有効に動作する先行車両追従制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自車線上を走行する先行車両を先行車認識手段にて認識し、当該認識された先行車両を距離測定手段にて車両間の距離を測定しつつ走行制御装置にて所定の距離を保って自動的に追従走行する先行車追従制御装置が知られている。この種の先行車追従制御装置は、自車両と先行車両の横方向偏差が所定値以内の場合に当該先行車が自車線上に存在するものと判断して追従制御を行うため、走行する道路が略直線の場合には有効に動作するが、特にカーブ区間において、先行車両が自車線上を走行しているにもかかわらず自車線上から外れたと判断される場合や、他車線を走行する車両を自車線上を走行する先行車両として誤認識することがあった。このような誤認識により、追従制御動作が頻繁にオン，オフされるという問題があった。
【０００３】
そこで、この問題を解決するために、例えば特開平１０−８６６８８号公報に開示された発明においては、自車両前方を走行する複数の先行車両を撮像装置により撮像し、当該撮像された画像を表示装置に表示させ、この表示画面上においてドライバーが追従対象車両を入力装置により選択操作を行って特定するようにしている。これにより、カーブ区間においても追従対象車両に追従して走行することが可能となり、カーブ区間において追従制御動作が頻繁にオン，オフされるという問題を解決している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の先行車追従制御装置では、追従対象車両を選択するために、ドライバーが入力装置から追従対象車両を選択する操作がその都度必要となるために、操作が煩わしいという問題があった。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑みて創案されたものであり、カーブ区間を走行する際において、走行する道路のカーブ半径を検出し、当該カーブ半径が所定値より小さい場合、つまり、きついカーブの場合には自車両の直近を走行する先行車両を追従対象車両としてロックオンすることにより、カーブ区間においても安定して追従走行が可能な先行車追従制御装置の提供を目的としている。
【０００６】
また、追従すべき先行車両が直線路からカーブ区間に進入したことを、自車両が未だ直線線走行中において予め判断し、当該先行車両を追従対象車両としてロックオンして追従走行が可能な先行車追従制御装置の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、自車両の前方を先行して走行する先行車両を認識するとともに、前記先行車両が所定の自車線推定範囲内に存在するか否かの自車線判定を行う先行車両認識手段と、自車両の走行位置、又は自車両の前方における道路のカーブ半径を求める道路形状判定手段と、前記先行車両認識手段の自車線判定で自車線推定範囲内にいると判定された先行車両を追従対象車両として認識し、前記追従対象車両と所定の距離を保持して自車両を追従させる先行車両追従制御を行うとともに、前記道路形状判定手段にて求められるカーブ半径が所定値より小さい場合には、前記先行車両認識手段の自車線判定が否となっても追従対象車両としての取り扱いを維持するロックオン処理を行い、前記追従対象車両と所定の距離を保持して自車両を追従させるロックオン追従制御を行う走行制御手段と、を備えたことが特徴である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記走行制御手段は、前記ロックオン追従制御中に、前記道路形状判定手段にて求められるカーブ半径が前記所定値以上であると判断されたら、前記ロックオン処理を解除し、前記先行車両追従制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記道路形状判定手段は、走行する道路の前方を撮像する撮像手段と、当該撮像手段にて撮像された画像データから仕切線を抽出する画像処理手段と、当該仕切線に基づいて自車両前方の道路のカーブ半径を推定するカーブ半径推定手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記道路形状判定手段は、自車両前方の道路側に存在する停止物体を検出する停止物体検出手段と、前記検出された停止物体の位置情報に基づいて自車両の前方の道路のカーブ半径を推定するカーブ半径推定手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記走行制御手段は、前記ロックオン追従制御中に、前記道路形状判定手段にて求められるカーブ半径が前記所定値以上であると判断された際には、所定値以上であると判定されてから所定時間経過後に、前記ロックオン処理を解除し、前記先行車両追従制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、前記走行制御手段は、前記道路形状判定手段にて求められるカーブ半径が前記所定値より小さいと判定された際には、該カーブ半径が小さいほど、カーブ半径が所定値以上となってから前記ロックオン処理を解除するまでの時間を長く設定することを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
以上の構成より、請求項１に記載の発明によれば、道路形状判定手段にて求められた自車両の走行位置における道路のカーブ半径が所定値よりも小さい場合は先行車両認識手段にて認識された先行車両を追従対象車両（ターゲット車）としてロックオンして追従走行を行い、その後、道路形状判定手段にて求められた自車両の走行位置における道路のカーブ半径が所定値以上となった場合は、追従対象車両のロックオンを解除することから、例えば、自車両がカーブ区間を走行中でもドライバーは煩わしい操作を行う必要がない。
【００１４】
また、道路形状判定手段により求められた自車両前方の道路のカーブ半径が所定値よりも小さい場合には、先行車両認識手段により認識された先行車両を追従対象車両としてロックオンし、その後、道路形状判定手段により求められた自車両前方の道路のカーブ半径が所定値以上となった場合は、ロックオンを解除することから、例えば自車両が直線を走行中でも自車両前方にカーブ区間の存在を認識した時点で先行車両をロックオンすることができ、また、ドライバーは煩わしい操作を行う必要がない。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、自車両前方を撮像した画像データから道路上に引かれている仕切線（白線や黄線）を抽出し、この仕切線に基づいて自車両前方の道路のカーブ半径を推定しているので、周知の技術を用いて容易にカーブ半径を推定することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、自車両前方のガードレールや側壁、連続する道路標識などの停止物体の位置情報から道路のカーブ半径を推定しているので、例えば仕切線が引かれていない道路においても、精度良くカーブ半径を推定することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、道路形状が急カーブである場合には、その後もカーブ区間が連続する傾向にあることから、例えばＳ字カーブの曲率変化地点（一方のカーブから他方のカーブへ変化する地点）において、ロックオンの解除を所定時間遅延させることにより、曲率変化点に至ってもロックオンの解除が行われず追従対象車両を継続して追従走行することから、Ｓ字カーブの連続する道路において、ロックオンの設定とロックオンの解除が交互に頻繁に行われて制御が安定せず、また追従対象車とすべき車両につき誤認識が生じることを回避することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、ロックオン解除の遅延は、急カーブになるほど遅延時間を長くし、つまり、検出されたカーブ半径が小さくなるのに対応して、ロックオンを解除する時間を順次遅延させることから、ロックオンの解除を適切に行うことができるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２０】
≪第１の実施形態≫
まず、第１の実施形態を説明する。第１の実施形態は請求項１，５，６に対応するものであり、自車両の走行位置における道路のカーブ半径を検出してターゲット車（追従対象車両）のロックオン、即ち、追従すべき車両をカーブ区間を走行中において固定し、カーブ区間を抜けると当該ロックオンを解除して通常の追従制御に移行する。第１の実施形態に係る先行車両追従制御装置は、図１に示すように、レーダ装置１と、ターゲット車認識コントローラ２と、車間距離制御コントローラ５と、を有しており、更に、車両に搭載される車速センサ３、及び操舵角センサ４と接続されている。また、この先行車両追従制御装置は、図示しないメインスイッチのオンにより起動する。
【００２１】
レーダ装置１は、レーザレーダやミリ波レーダなどによって実現されるものであり、先行する車両や、道路側壁等の物体を認識するとともにその距離と方向を測定し、自車両の位置に対する先行車両等の前方に位置する複数の物体との相対的な位置座標（Ｘ，Ｙ）を出力する。
【００２２】
ターゲット車認識コントローラ２は、マイクロコンピュータとしてのＣＰＵやメモリとしてのＲＡＭ，ＲＯＭ、入出力インターフェイス回路などから構成されて車速センサ３や操舵角センサ４にて検出されたデータに基づいて自車両が現在走行している道路のカーブ半径を計算する道路形状推定部（道路形状判定手段）２ｂと、この道路形状推定部２ｂにてカーブ区間であることが認識された際に、レーダ装置１にて捕捉された複数の前方物体の中から先行する直近の先行車両を認識する自車線先行車両認識部２ａと、この自車線先行車両認識部２ａにて認識された先行車両をカーブ区間走行中においてロックオンするロックオン処理部２ｃと、このロックオン処理部２ｃにてロックオンされた車両を、ターゲット車として決定し、このターゲット車の位置データを車間距離制御コントローラ５に出力するターゲット車決定部２ｄから構成される。車間距離制御コントローラ５は、ターゲット車と自車両とが、所定の車間距離を保って走行するように自車両の走行を制御するものである。
【００２３】
次に、第１の実施形態の動作を図２〜図４に基づいて説明する。図２は、道路形状と、レーダによる先行車の検知状態を示す説明図、図３は、自車両Ａ（図２参照）が追従すべきターゲット車Ｂ（図２参照）の位置データを車間距離制御コントローラ５に出力するためのターゲット車認識コントローラ２の動作を説明するためのフローチャートである。
【００２４】
＜信号の入力とカーブ半径の算出＞
まず、ドライバーによるメインスイッチのオン操作によりシステムが起動すると（図３のステップＳＴ１００）、レーダ装置１は、自車両前方をスキャンし、複数の先行車両の位置座標（Ｘｎ，Ｙｎ）をターゲット車認識コントローラ２の自車線先行車認識部２ａへ出力する（ステップＳＴ１０１）。次に、車速センサ３から出力される自車両の車速信号を受けて、道路形状推定部２ｂにおいて自車両の速度を計算する（ステップＳＴ１０２）。
【００２５】
次いで、操舵角センサ４から出力されるステアリングホイールの回転角度信号が道路形状推定部２ｂに入力される。該道路形状推定部２ｂでは、車速センサ３及び操舵角センサ４からの入力を受けて、自車両が走行する道路のカーブ半径の計算を行う（ステップＳＴ１０３）。ここで、車速Ｖで走行中の車両の操舵角がθのときのカーブ半径Ｒは次の（１）式で与えられる。
【００２６】
Ｒ＝（１＋Ａ・Ｖ２  ）・Ｎ・Ｌ／θ    ・・・（１）
ここで、Ａは車両固有の値であるスタビリティファクタ、Ｎはステアリングギヤ比、Ｌは車両のホイールベースである。
【００２７】
＜カーブ区間の判定＞
次に、ここで算出されたカーブ半径Ｒの値が予め定めた値より小さいか否かが判断される。この実施形態においては、カーブ半径ＲをＲ＝６００ｍとしており、自車両が現在走行中の道路のカーブ半径がＲ６００ｍより急なカーブであるか否かを判断する（ステップＳＴ１０４）。このカーブ半径は任意に設定可能であるが、例えば車間距離が５０ｍで先行車両に追従走行する場合、Ｒ６００ｍのカーブ内では先行車両の横方向偏移量が２ｍ程度となり、レーダによる方向検出精度や操舵角と車速によるカーブ半径推定精度の影響から、隣接する車線を走行する車両として誤判定される可能性が高まってくるため、この実施形態では、しきい値としてのＲを６００ｍに設定している。
【００２８】
＜略直線区間の判定＞
ステップＳＴ１０３の処理で算出されたカーブ半径が６００ｍ以上の大きなカーブのときは（ステップＳＴ１０４でＮＯ）、ターゲット車決定部２ｄにおいて、この算出されたカーブ半径に沿って一定の車線幅（一般的に３．５ｍ程度の値が用いられることが多い）を持たせた自車線推定範囲にレーダ装置１から入力されている複数物体の位置座標を照会して、自車線上の前方で直近の車両を自車両の先行車として判定する（ステップＳＴ１０７）。
【００２９】
そして、ここで判定された自車線直近の先行車両を車間距離制御で使用する追従対象車両、即ち、ターゲット車として前記ターゲット車決定部２ｄに登録する（ステップＳＴ１０８）。次いで、前記ステップＳＴ１０１に戻って、以下の手順を、順次実行する。
【００３０】
＜カーブ区間の動作＞
前記ステップＳＴ１０４にてカーブ半径が６００ｍ以下の急カーブであると判定された場合には（ステップＳＴ１０４でＹＥＳ）、ターゲット車決定部２ｄにおいて追従すべき対象車両、即ち、ターゲット車が存在しているか否かが判定される（ステップＳＴ１０９）。ターゲット車が存在しないときはステップＳＴ１０１に戻り、以下の手順を繰り返す。
【００３１】
＜ロックオンのセット＞
ステップＳＴ１０９にてターゲット車が存在している場合には（ステップＳＴ１０９でＹＥＳ）、ターゲット車決定部２ｄにおいて、当該ターゲット車に対してロックオンがセットされているか否かが判定される（ステップＳＴ１１０）。セットされていないときは（ステップＳＴ１１０でＮＯ）、ロックオン処理部２ｃによってロックオンのセットを行う（ステップＳＴ１１１）。
【００３２】
ロックオンは、一度追従すべき先行車両（ターゲット車）としてセットされると、その車両の位置が自車線判定の範囲から外れた場合でもターゲット車としての取り扱いを維持するように動作するものである。
【００３３】
次に、ステップＳＴ１０３の処理で算出されたカーブ半径の大きさに基づいて、カーブ区間を通過して略直線道路であることの判定が行われてからロックオンを解除するまでの時間を遅延させるロックオン解除遅延時間をセットし（ステップＳＴ１１２）、ロックオンされた先行車両を追従すべきターゲット車としてターゲット車決定部２ｄに登録し（ステップＳＴ１１３）、前記ステップＳＴ１０１に戻り、以下の手順を実行する。
【００３４】
＜ロックオン解除遅延時間の設定＞
図４は、カーブ半径と、カーブ区間を通過して略直線となる道路に入った後、追従対象車両としてロックオンを解除するまでの時間との関係を示すグラフである。急カーブ区間は低速で通過するのが一般的であることを考慮し、カーブ半径が小さいほどロックオンを解除する時間、即ち、ロックオン解除遅延時間を長くする。
【００３５】
この実施形態では、図示のように、カーブ半径１００ｍで１０秒、カーブ半径６００ｍで０秒の遅延時間であり、カーブ半径１００ｍからカーブ半径６００ｍまで、この間、遅延時間が直線的に変化するように設定されている。
【００３６】
このように、ロックオン解除遅延時間の設定は、一般的に、最初に進入したカーブが急なほど、その後にも急カーブが連続する傾向にあり、この場合、Ｓ字カーブの曲率変化点、即ち、一方のカーブから他方のカーブへの変化点における直線路部分で直ちにターゲット車としてのロックオンの解除を行わず、所定の遅延時間をおいてロックオンの解除を行うようにして、ロックオンのセット及びその解除が頻繁に行われるのを避けて、追従制御を安定させるものである。
【００３７】
＜ロックオンの継続＞
ステップＳＴ１１０の処理において、ターゲット車に対して既にロックオン処理がされている場合には（ステップＳＴ１１０でＹＥＳ）、同一車両をターゲット車として追従する処理を行うことになり、レーダ装置１にて検出された先行車両データの中から、ターゲット車として認識されている同一の車両条件に合致している車両に追従する（ステップＳＴ１１４）。同一の車両であるか否かの判断は、検出物体のＸ，Ｙ座標の変化量、相対速度の変化量が所定の範囲内にあるか否かで判定される。
【００３８】
同一車両条件に合致する先行車両が存在する場合には（ステップＳＴ１１４でＹＥＳ）、そのままその先行車両に対してロックオンを継続し（ステップＳＴ１１５）、そのロックオン対象車両を追従すべきターゲット車としてターゲット車決定部２ｄに登録する。
【００３９】
＜ロックオンの解除＞
ステップＳＴ１１４の処理において、同一車両条件に合致する先行車が存在しないことが判定されると（ステップＳＴ１１４でＮＯ）、追従対象であるターゲット車が、車線変更等で自車線上から外れたものと判断し、ターゲット車としての登録をリセットし（ステップＳＴ１１６）、ステップＳＴ１０１に戻り、以下の手順を実行する。
【００４０】
一方、フローチャートに示す手順の二順目以降において、前記ステップＳＴ１０４にて算出された半径が６００ｍ以上の緩いカーブであり、かつ、ステップＳＴ１０５においてロックオンがセット状態であることか判定されたときは（ステップＳＴ１０５でＹＥＳ）、ロックオンをセットした際におけるロックオン解除遅延時間が経過しているか否かが判定される（ステップＳＴ１０６）。ロックオン解除遅延時間が経過していないときは、ロックオンを継続するためにステップＳＴ１１４に処理を移し、以下、前述と同様の手順を実行する。
【００４１】
図２は、自車両Ａと先行車両Ｂが道路形状に応じてどのような関係となるかを示したもので、同図（ａ）では自車両Ａと先行車両Ｂは、直線の同一車線上にあり、Ｂ車は自車線の先行車両として判定される。なお、符号Ｄ１の三角形はレーダ装置１による検出範囲を示す。
【００４２】
同図（ｂ）はカーブ内に進入した際の状態を示したものであり、２台が同一旋回半径上にあるときは、レーダ装置１の水平視野内に先行車両Ｂが存在すれば自車線の先行車両として判定される。
【００４３】
同図（ｃ）は、Ｓ字のカーブ区間を示しており、自車両Ａがカーブの曲率変化地点に進入したとき、既に先行車両Ｂは次のカーブに進入した状態にある。この場合には自車両が直線上にいるため、自車線そのものの判定は破線で示した範囲内において行われる。そして、図示の場合には、先行車両Ｂはレーダの視野内にあるが、自車線の想定車線（破線部分）から外れているため、通常の自車線先行車両の判定を行うと、先行車両Ｂは非認識状態となる。しかし、前述のロックオン処理を行うことにより、レーダの視野内に捕捉される先行車両Ｂは、ターゲット車として取り扱うことが可能となる。
【００４４】
このようにして、第１の実施形態に係る先行車両追従制御装置においては、自車両が所定値以下のカーブ半径を有するカーブを走行していると判断した場合には、該自車両の前を走行する先行車両をロックオンしてターゲット車として認識し続け、その後カーブを抜け、自車両が所定値以上のカーブ半径を有する道路（略直線路）を走行していると判断した場合には、ロックオンを解除するようにしているので、ドライバーの手を煩わせることなくロックオン及びロックオン解除を行うことができる。
【００４５】
また、カーブ半径が所定値以下と判断し、その後所定値以上と判断されてから所定時間経過後にロックオンを解除するようにしたため、Ｓ字カーブ等を走行する際には、そのカーブの曲率変化点においても同一の先行車両をロックオンし続けることができ、安定して走行することができる。また、ロックオンする際のカーブ半径が小さいほど、ロックオンを解除するまでの所定時間が長くなるように設定しているので、道路状況に適したロックオン制御を行うことができる。
【００４６】
≪第２の実施形態≫
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態は請求項２，３，５、６に対応するものであり、前記第１の実施形態と異なるのは、自車両が未だ直線路を走行中であっても、先行車両がカーブ区間に進入した時点で、当該カーブ区間のカーブ半径の判定を行う点である。
【００４７】
図５はこの第２の実施形態のシステム構成を示す図である。同図において、この第２の実施形態におけるシステム構成は、前述した第１の実施形態におけるシステム構成（図１参照）に、ターゲット車認識コントローラ２への入力センサとしてのＣＣＤカメラなど前方走行路及び車両を撮像するカメラ装置６が追加される。また、ターゲット車認識コントローラ２の内部機能として、画像処理部２ｅ，前方走行道路カーブ半径推定部２ｆが追加される。その他の構成は同一である。
【００４８】
次に、第２の実施形態の動作を、図６に示す模式図、及び図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、第１の実施形態で示した図３のフローチャートと同一動作部分は省略してある。
【００４９】
まず、ドライバーによるメインスイッチのオン操作によりシステムが起動すると（ステップＳＴ１００）、第１の実施形態と同様に、レーダ測距データ入力（ステップＳ１０１）、車速信号入力及び車速計算（ステップＳＴ１０２）、操舵角信号入力及び旋回カーブ半径Ｒ計算（ステップＳＴ１０３）が行われる。
【００５０】
＜画像データの入力と白線抽出＞
カメラ装置６は、自車両前方の走行路を撮像し、当該撮像データをターゲット車認識コントローラ２の画像処理部２ｅに送信する。画像処理部２ｅは、前方走行路の撮像データの入力を受けて（ステップＳＴ２０１）、当該データに基づいて画像を作成するとともに当該画像に濃淡処理を施すことにより道路の白線（仕切線）部分のみを抽出する。
【００５１】
この白線画像は、自車両の運転席付近から前方を見た斜視画像（図６（ａ）参照）であるため、画像処理部２ｅで、当該斜視画像を平面画像（図６（ｂ）参照）に変換する（ステップＳＴ２０２）。なお、本実施形態では、仕切線として白線の連続線を例に説明するが、これに限定されるものではなく、黄線などの他の色の仕切線や、破線などについても適用することができる。
【００５２】
＜前方道路のカーブ半径算出＞
レーダ装置１による測距により検出されている先行車両の位置と操舵角などから求めた自車両走行路のカーブ半径に照らし、自車線上を先行する先行車両を判定する（ステップＳＴ２０３）。この判定により、先行車両の存在が確認されると（ステップＳＴ２０４でＹＥＳ）、その車両までの距離Ｌを前方カーブ半径算出地点としてセットする（ステップＳＴ２０５）。ステップＳＴ２０４の処理において先行車両が検出されない場合は（ステップＳＴ２０４でＮＯ）、前記距離Ｌを５０ｍとして仮に設定する（ステップＳＴ２０６）。この仮設定は、通常、先行車両追従制御にて追従中の先行車両までの距離は、車間時間２秒前後に設定されるので、１００Ｋｍ／ｈで追従中の先行車両までは５０ｍ程度の車間距離となるため、カーブ半径の推定を行う目標地点距離Ｌをその付近に設定するものである。
【００５３】
図５に示す前車走行道路カーブ半径推定部２ｆは、図６（ｃ）に示すように、画像処理部２ｅにて抽出した白線Ｅ１上において、先行車両までの距離Ｌ、あるいは仮設定した目標距離Ｌに相当する地点〔図６（ｃ）のＰ１点〕に接線Ｅ２を設定し、自車両に対する先行車両位置の道路の傾きθを算出する（ステップＳＴ２０７）。カーブ半径Ｒは、距離Ｌと傾き角θの関係から、次の（２）式で算出される（ステップＳＴ２０８）
Ｒ＝Ｌ／ｓｉｎθ      ・・・（２）
カーブ半径Ｒが求められると、これ以降は、前記第１の実施形態と同様であり、図３に示すステップＳＴ１０４以下の手順を実行する。その説明は、前述の第１の実施形態の説明と同様であるので省略する。
【００５４】
このようにして、第２の実施形態に係る先行車両追従制御装置によれば、カメラ装置６により、自車両前方を撮像し、これを画像処理して、仕切線を抽出し、この仕切線を基に自車両前方の道路のカーブ半径を求めている。従って、自車両前方にカーブ区間の存在を認識した時点で先行車両をロックオンすることができるので、ロックオンの制御をより確実に行うことができる。
【００５５】
≪第３の実施形態≫
次に、第３の実施形態を説明する。第３の実施形態は、請求項２，４，５，６に対応するものであり、前記第２の実施形態と同様に、自車両がまだ直線路を走行中においても先行車両がカーブ区間に進入した時点で当該カーブ半径の判定が行われる。
【００５６】
図８は、第３の実施形態のシステム構成を示す図である。図において、第３の実施形態に使用されるレーダ装置１は、複数ターゲット（例えば１０個）に対する位置座標（Ｘｎ，Ｙｎ）と相対速度Ｖｒｎ（ｎ＝１〜１０）を計測できるミリ波レーダ装置が使用される。
【００５７】
ターゲット車認識コントローラ２については、図１に示す第１の実施形態におけるシステム構成において、レーダ装置１から出力される複数の前方物体に関する位置座標情報、相対速度情報から複数の停止物体の位置座標を認識する停止物体認識部２ｇ、その停止物体認識部２ｇで求められた複数の停止物体の配列情報から、該停止物体付近の道路のカーブ半径を算出する前方道路形状推定部２ｈが追加される。前方道路形状推定部２ｈの出力がロックオン処理部２ｃに供給されて先行車両に対するロックオン処理が行われる。
【００５８】
その他のシステム構成は前記第１の実施形態におけるシステム構成（図１参照）と同様であることから、その説明を省略する。
【００５９】
次に、第３の実施形態の動作を説明する。図１１は、第３の実施形態の動作を説明するためのフローチャートであり、第１の実施形態と共通する部分については同一のステップ番号としてある。
【００６０】
まず、ドライバーによるメインスイッチのオン操作によりシステムが起動すると（ステップＳＴ１００）、レーダ装置１による測距データが入力される（ステップＳＴ１０１）。得られる測距データは、例えば、先行車両等の移動物体と側壁等の停止物体を含むものである。
【００６１】
次に、車速センサ３からの車速信号が入力され、自車両の車速Ｖｆが計算される（ステップＳＴ１０２）。
【００６２】
＜前方道路のカーブに沿った停止物体の検出＞
レーダ装置１が検出した複数物体の中から、停止物体のグループが存在するか否かを判定する（ステップＳＴ１２０）。このステップＳＴ１２０の、より具体的な動作を図１２に示す。この処理手順については後述する。
【００６３】
図１０はレーダ装置１による前方物体の検出状況を示す図であり、図１０（ａ）は自車両Ａの前方道路の路肩にガードレールや側壁を備えたカーブが存在し、このカーブ区間に進入しようとしている先行車両Ｂが走行している状態を示している。自車両Ａの前方に出ている三角形は、レーダの水平視野範囲を示している。
【００６４】
また、図１０（ｂ）はレーダ装置１が検出した物体の位置座標を示している。この中で、相対速度Ｖｒｎが、自車両の車速Ｖｆと略等しいターゲットを、停止物体として取り扱う。符号Ｆ１に示す四角形は停止物体、符号Ｆ２の示す三角形は移動物体を示している。この実施形態では、図示のように、ガードレールや側壁にて反射したレーダ信号により、道路のカーブ区間に沿った８個の停止物体Ｆ１が認識され、また、先行車両Ｂが移動物体Ｆ２として認識されている例を示している。
【００６５】
図１２のステップＳＴ１２１では、検出された停止物体Ｆ１の数が所定数以上か否かを判定する。ここでは直線を引くのに最低必要な２個を所定数とする。停止物体Ｆ１が２個以上の場合は（ステップＳＴ１２１でＹＥＳ）、停止物体Ｆ１どうしの位置が著しく離れているものを除外する（ステップＳＴ１２２）。この処理は、道路のカーブに沿った物体以外からの反射を検出したときに、カーブ半径の算出に誤差が大きくなることを防止するために行うものである。
【００６６】
この異常値排除の処理を行った後に、停止物体Ｆ１のグループが残っているか否かを判定する（ステップＳＴ１２３）。残っている場合は（ステップＳＴ１２３でＹＥＳ）、その停止物体グループを後のカーブ半径算出に使用するために、停止物体認識部２ｇ（図８参照）に登録する（ステップＳＴ１２４）。これは、カーブに沿った停止物体が、略カーブに接する直線上に配列するように検出されることが実験的に確認されているためである。
【００６７】
一方、停止物体Ｆ１が所定数以上検知できない場合（ステップＳＴ１２１でＮＯ）、停止物体グループ非検出として取り扱う（図１１のステップＳＴ１２０）。
【００６８】
＜前方道路のカーブ半径算出＞
次に、停止物体グループが検出されている場合に、その停止物体の配列に基づいて前方道路のカーブ半径を算出する方法について、図１３のフローチャート、及び図９、図１０（ｃ）、（ｄ）に示す説明図に基づいて説明する（ステップＳＴ３００）。
【００６９】
まず、停止物体グループの中で、Ｘ座標が自車両からみて最も左端にある物体Ｓ１（ｘ１，ｙ１）を求める（ステップＳＴ３０１、図１０（ｃ）参照）。次いで、同じグループ内で最も右端にある停止物体Ｓ２（ｘ２，ｙ２）を求める（ステップＳＴ３０２）。これらＳ１，Ｓ２の２点を結ぶ直線ＬＳを設定する（ステップＳＴ３０３、図１０（ｄ）参照）。次に、自車の直進方向に対する延長直線ＬＶを設定する（ステップＳＴ３０４）。自車両の位置Ｐ０点から２本の直線ＬＳとＬＶの交点Ｐ２点までの距離Ｌを求める（ステップＳＴ３０５）。距離Ｌは、２つの座標点から、次の（３）式で与えられる。
【００７０】
Ｌ＝ｙ１−ｘ１（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）    ・・・（３）
更に、直線ＬＳとＬＶとが交差する角度φを算出する（ステップＳＴ３０６）。角度φは、次の（４）式で与えられる〔図１０（ｄ）参照〕
φ＝ｔａｎ−１｛（ｘ２−ｘ１／（ｙ２−ｙ１）｝    ・・・（４）
最後に、上記で求めた距離Ｌと角度φから円弧Ｐ２点におけるカーブ半径Ｒを算出する。角度φはＰ２点における接線ＬＳとＰ２点自車両位置Ｐ０点に対して引いた直線ＬＶとの成す角度であるから、Ｐ２点におけるカーブ半径Ｒは、次の（５）式で与えられる（図９参照）。
【００７１】
Ｒ＝Ｌ／ｓｉｎφ      ・・・（５）
カーブ半径Ｒが算出されると、ステップＳＴ３００からメインの処理に戻り、そのカーブ半径Ｒが所定値６００ｍより大きいか小さいかを判定する（ステップＳＴ１０４）ことによりカーブ区間への進入を判定する。
【００７２】
＜自車両旋回カーブ半径の算出＞
一方、ステップＳＴ１２０（図１１）において、レーダ装置１による停止物体グループが検出されなかったときは、停止物体配列に基づく前方カーブ半径の推定が行えないために、自車両の操舵角から旋回カーブ半径Ｒを求めて（ステップＳＴ１０３）、カーブ区間か否かの判断に使用する。
【００７３】
＜先行車両に対するロックオンのセット＞
これ以降の動作（図１１のステップＳＴ１０４以降の動作）は、第１の実施形態と同様であり、停止物体の配列から求められた前方カーブ半径又は自車旋回カーブ半径に基づいてカーブ区間が判定されたときに、自車線上に先行車が存在しているときは、その車両に対してロックオンをセットする。以後、第１の実施形態と同一の動作となる。
【００７４】
このようにして、第３の実施形態に係る先行車両追従制御装置では、自車両が未だ直線的な道路上を走行しているときにおいても、先行車の前方に存在するカーブの大きさ（カーブ半径）を判定することができ、先行車がカーブに進入し始めた時点で直ちに先行車をロックオンすることができるので、カーブ区間にさしかかる前にてターゲット車を安定に認識することができる。また、仕切線が引かれていない道路においても、道路側に存在する停止物体の位置情報を基に道路形状を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る先行車両追従制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】自車両が走行する道路形状と先行車両のレーダ検知状態を示す図であり、（ａ）は道路が直線の場合、（ｂ）は道路がカーブの場合、（ｃ）は道路がＳ字の場合を示す。
【図３】第１の実施形態に係る先行車両追従制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】カーブ半径とロックオン解除遅延時間の関係を示す特性図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る先行車両追従制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】画像処理により、前方の道路のカーブ半径を求める際の説明図であり、（ａ）は原画像、（ｂ）は平面視画像、（ｃ）はカーブ半径を模式的に示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る先行車両追従制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る先行車両追従制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９】前方停止物体に基づいて、道路前方カーブ半径を判定する際の説明図である。
【図１０】レーダ装置による前方物体の検知状態とその検知結果に基づいて前方の道路のカーブ半径を算出際の説明図である。
【図１１】第３の実施形態に係る先行車両追従制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示すフローチャートの、ステップＳＴ１２０の処理を詳細に示すフローチャートである。
【図１３】図１１に示すフローチャートの、ステップＳＴ３００の処理を詳細に示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    レーダ装置
２    ターゲット車認識コントローラ
２ａ  自車線先行車認識部
２ｂ  （自車両）道路形状推定部
２ｃ  ロックオン処理部
２ｄ  ターゲット車決定部
２ｅ  画像処理部
２ｆ  前車走行道路カーブ半径推定部
２ｇ  停止物体認識部
２ｈ  前方道路形状推定部
３    車速センサ
４    操舵角センサ
５    車間距離制御コントローラ
【図１】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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