(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行車との車間距離を一定に維持して走行するための制御を行う車両走行制御装置において、
自車が走行する車線と隣接する車線の車両を検出し、前記隣接車線の車両が割込車として前記先行車と自車との間に割り込んでくることを検出する割込車検出手段と、
自車の速度情報を取得する自車速度取得手段と、
前記先行車の速度を検出する先行車速度検出手段と、
前記割込車の速度を検出する割込車速度検出手段と、
前記割込車検出手段が割込車を検出した時点にそれぞれ取得された、自車の速度、前記先行車の速度、および前記割込車の速度のうち最も遅い速度で走行するように、自車の走行制御内容を変更する走行制御内容変更手段とを備えたことを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項２】
先行車との車間距離を一定に維持して走行するための制御を行う車両走行制御装置において、
自車が走行する車線と隣接する車線の車両を検出し、前記隣接車線の車両が割込車として前記先行車と自車との間に割り込んでくることを検出する割込車検出手段と、
自車の速度情報を取得する自車速度取得手段と、
前記先行車の速度を検出する先行車速度検出手段と、
前記割込車の速度を検出する割込車速度検出手段と、
前記割込車検出手段が割込車を検出した時点にそれぞれ取得された、自車の速度、前記先行車の速度、および前記割込車の速度のうち最も遅い速度と、前記自車の速度と、前記自車の速度より予め定めた割合だけ減速した速度とから、前記自車の速度に応じていずれか一つを選択し、該選択した速度で走行するように自車の走行制御内容を変更する走行制御内容変更手段とを備えたことを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両走行制御装置であって、
前記走行制御内容変更手段により走行制御内容が変更される場合に、運転者に対してその旨を知らせるための警報を発生する警報手段をさらに備えることを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の車両走行制御装置であって、
前記割込車検出手段は、
自車の走行方向前方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像した画像情報により前記隣接車線の車両の位置を認識する車両認識手段と、
自車中心位置と前記隣接車線の車両の位置とから当該隣接車線の車両が割込車であるかを判定する割込車判定手段とを備えていること を特徴とする車両走行制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両走行制御装置であって、
前記割込車判定手段は、自車の速度を用いて割込車かどうかの判定基準を変更するように構成されていることを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載の車両走行制御装置であって、
前記車両認識手段は、
前記撮像手段で撮影した画像情報により自車を追い越す車両を検出する追越し車判定手段と、
前記追越し車と判定された車両を追跡する追越し車追跡手段とを備えることを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両走行制御装置であって、
自車が走行している車線を判定する車線判定手段をさらに備え、
前記追越し車判定手段は、前記判定された走行車線によって、前記追越し車の検出を行う検出領域の設定を制御することを特徴とする車両走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のクルーズコントロール装置に係わり、特に自車が走行する道路の環境を認識して先行車と自車の走行車線に割込車が割り込んできたかどうかを判定する割込車検出装置と車両走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の性能が向上するにつれ、走行レーンや他車両など、自車が走行する周囲の環境を認識して、事故が発生しそうな状況を検出し、ドライバーに警報を出して危険回避操作を促したり、あるいは積極的に車を自動制御して事故を未然に防止する予防安全の付与が重要になってきている。
【０００３】
この予防安全を実現するためには、走行環境を認識するセンサが重要であり、現在、レーザレーダやミリ波レーダが一般的に用いられている。具体的には、自車の前方を走行する先行車との車間距離を計測して車間距離が所定値より短くなった場合に警報を発する車間距離警報システムや、更に、ドライバーに警告を出すだけでなく、積極的に車の制御をし、例えば車間距離を一定に制御して走行する自動クルーズシステムが製品化されてきている。
【０００４】
しかし、これらシステムで使用されているレーザレーダやミリ波レーダ（以下、レーダと略す）は、限られた電力で自車の遠方を走行中の先行車との車間距離を計測する必要があるため、図２に示すようにレーダのビーム幅を広く取ることができなかった。そのため、先行車との間に割込車があった場合、割込車が自車にかなり接近するまで警報の発生や車間距離一定走行制御が働かず、ドライバーに不安感を与えることになる。また、割込車が検知されると、例えば車間距離一定走行時は急減速が発生するためドライバーに不快感を与えることにもなる。
【０００５】
このため、割込車両の検知が重要な課題であるが、従来より、自車前方に割り込んでくる割込車両を検出装置として、例えば、特開平７‐２３０６００号公報に開示されている装置が知られている。この装置では、以下のように割込車を検出している。まず、カメラで自車前方の画像を撮影し、その画像より自車の走行レーンと画像の輪郭線から先行車と推定しうる物体の幅を検出する。先行車と推定した物体が走行レーンに割り込んだ幅を求めて、物体の幅と割り込んだ幅に基づいて割込度を演算し、この割込度の大きさにより警報発生とブレーキ制御を切り替えるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術は、自車の走行レーン前方の先行車との車間距離を一定に追従走行する場合については考慮されていなかった。図２に車間距離一定制御の例を示す。目標車間距離Ｄｒと先行車１の測定車間距離Ｄｍに差が合った場合、自車は加速または減速して自車速度Ｖｏを速くまたは遅くし、ＤｒとＤｍの偏差を縮めるようにするものである。このように、先行車に追従して走行する場合は、警報とブレーキ制御を切り替えることはなく、自車の速度を先行車との車間距離に基づいて常に制御する必要がある。
【０００７】
また、従来技術では、割込度を演算する時に走行レーンに割り込んだ幅を利用しているが、車両が走行レーンにまたがると車両の影響で走行レーンを精度よく認識することは難しくなり、割り込み幅を求めるのが難しくなる。更に、自車が走行レーンの左端を走行している場合と右端を走行している場合では、割込車の危険度は異なるが、従来技術ではその点については考慮されていないという問題もあった。
【０００８】
本発明の目的は、上記の点を鑑みてなされたもので、車間距離一定走行制御中に割込車があった場合でも、警報を発生させたり走行制御内容を変更することなどにより、より安全な走行を可能にする車両走行制御装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、走行レーンにおける自車位置と他車両との位置を用いて当該他車両が割込車かどうかを判定して、該判定結果に応じて自車速度を制御し、車間距離一定走行を可能にする車両走行制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、レーダより視野の広いカメラを用いて追従走行している先行車との間に割り込んでくる割込車を検出する割込車検出手段と、割込車が検知されたとき自車の速度制御内容を変更する制御内容変更手段とを設ける。ここで、割込車検出手段は、画像処理により、自車を追い越す車を検出、追跡し、その位置と速度を演算し、自車速度及び自車位置と追越し車位置より割込車かどうかを判定する。また、制御内容変更手段は、割込車検出手段が割込車を検出した場合、その時の自車の速度を維持して走行するか、自車の速度より所定の割合だけ減速して走行するか、自車の速度と割込車の速度を比較して遅い速度で走行するか、を判断して速度指令を生成する。
【００１１】
また、上記目的を達成するために本発明は、先行車との車間距離を一定に維持して走行するための制御を行う車両走行制御装置において、前記先行車と自車との間に割り込んでくる割込車を検出する割込車検出手段と、前記割込車検出手段が割込車を検出した場合、自車の走行制御内容を変更する走行制御内容変更手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
ここで、上記発明による車両走行制御装置において、自車の速度情報を取得する自車速度取得手段をさらに備え、前記走行制御内容変更手段が、前記割込車検出手段が割込車を検出した時に前記自車速度取得手段で取得した自車の速度を維持して走行するか、あるいは該自車の速度より所定の割合だけ減速して走行するように、自車の走行制御内容を変更する構成としてもよい。
【００１３】
または、上記発明による車両走行制御装置において、自車の速度情報を取得する自車速度取得手段と、前記先行車の速度を検出する先行車速度検出手段と、前記割込車の速度を検出する割込車速度検出手段とをさらに備え、前記走行制御内容変更手段が、前記割込車検出手段が割込車を検出した時点にそれぞれ取得された、自車の速度、前記先行車の速度、および前記割込車の速度のうち最も遅い速度で走行するように、自車の走行制御内容を変更する構成としてもよい。
【００１４】
また、上記発明による車両走行制御装置において、前記走行制御内容変更手段により走行制御内容が変更される場合には、運転者に対してその旨を知らせるための警報を発生する警報手段をさらに備える構成としてもよい。
【００１５】
ここで、前記走行制御内容変更手段を、前記割込車検出手段が割込車を検出した時に取得した自車の速度、当該自車の速度より予め定めた割合だけ減速した速度、および前記最も遅い速度のうちのいずれかを、前記割込車検出手段が割込車を検出した時の自車の速度に応じて選択し、該選択した速度で走行するように自車の走行制御内容を変更する構成としてもよい。
【００１６】
また、前記割込車検出手段を、自車の走行方向前方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像した画像情報により割込車となる可能性のある前方車両の位置を認識する車両認識手段と、自車中心位置と前記前方車両の位置から当該前方車両が割込車であるかを判定する割込車判定手段とを備える構成としてもよい。
【００１７】
ここで、前記割込車判定手段を、自車の速度を用いて割込車かどうかの判定基準を変更する構成としてもよい。
【００１８】
また、前記車両認識手段を、自車を追い越す車両を検出する追越し車判定手段と、前記追越し車と判定された車両を追跡する追越し車追跡手段とを備える構成としてもよい。
【００１９】
また、上記発明による車両走行制御装置において、自車が走行している車線を判定する車線判定手段をさらに備え、前記追越し車判定手段が、前記判定された走行車線によって、前記追越し車の検出を行う検出領域の設定を制御する構成としてもよい。
【００２０】
また上記目的を達成するために本発明は、車両走行制御装置を備える車において、該車両走行制御装置として、先行車との車間距離を一定に維持して走行するための制御を行う上述した本発明の車両走行制御装置を備える構成としてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明による車両走行制御装置の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
図１に一実施形態における装置構成を示す。本実施形態の車両走行制御装置は、割込車検出部１０１、制御内容変更部１０３、目標距離設定部１０７、速度指令設定部１０８、車両速度制御部１０９、相対速度検出部１０２及び距離検出部１０４を備えるレーダ１０５、自車速度検出部１１０、スロットルアクチュエータ１１１、変速機アクチュエータ１１２、ブレーキアクチュエータ１１３、警報発生部１１４、および走行車線検出部１１５を備えている。
【００２３】
本実施形態において、割込車検出部１０１は、後述するように撮像部と画像処理部を備え（図９参照）、自車速度情報及び自車両が走行する走行車線情報についての入力を受け、後述する処理手順を実行することで、割込車検出フラグＦｃと割込車の速度Ｖｃを出力する。
【００２４】
自車速度を検出する自車速度検出部１１０には、例えば車輪の回転数から車速を検出する車輪速センサを用いることができる。
【００２５】
走行車線を検出する走行車線検出部１１５は、例えばＧＰＳを利用したナビゲーション装置から構成する。すなわち、高精度のＧＰＳで自車の走行位置を精度良く求め、該求めた走行位置とナビゲーション装置に格納されている道路地図とを対応させることで、自車両が道路上のどの走行車線を走行しているかを判定することができる。また、ナビゲーション装置を利用する代わりに、車両前方の撮影画像を画像処理して、自車両の走行する走行車線を検出する構成としても良い。
【００２６】
制御内容変更部１０３は、割込車検出フラグＦｃと、割込車の速度Ｖｃと、自車速度検出部１１０で検出される自車速度Ｖｏと、測定相対速度Ｖｒとに基づき速度指令Ｖｃｏｐを出力する。また、制御内容変更部１０３は、割込車の検出により走行制御内容が変更された場合には、その旨を運転者に告知する警報を発生させるための制御信号Ｓａを生成し、警報発生部１１４へ出力する。
【００２７】
レーダ１０５は例えばミリ波レーダで構成されるもので、相対速度検出部１０２及び距離検出部１０４を備え、測定距離Ｄｍ、測定相対速度Ｖｒをそれぞれ検出する。
【００２８】
目標距離設定部１０７は、自車速度検出部１１０で検出される自車速度Ｖｏに基づき、目標距離Ｄｒを設定する。
【００２９】
速度指令設定部１０８では、目標距離Ｄｒ、測定距離Ｄｍ、測定相対速度Ｖｒに基づき速度指令Ｖｃｍｄが設定される。
【００３０】
車両速度制御部１０９は、自車速度ｖｏ、速度指令Ｖｃｍｄ、割込車検出フラグＦｃ、速度指令Ｖｃｏｐに基づいて、スロットル開度指令、変速指令、ブレーキ指令を算出し、スロットルアクチュエータ１１１、変速機アクチュエータ１１２、ブレーキアクチュエータ１１３を制御する。
【００３１】
警報発生部１１４は、割込車検出フラグＦｃおよび走行制御内容変更の発生を示す制御信号Ｓａに基づいてドライバーへの警報を音、音声、光、振動等により発生する。
【００３２】
ここで、制御内容変更部１０３、目標距離設定部１０７、速度指令設定部１０８、および車両速度制御部１０９は、例えば、それぞれ対応する制御プログラムをコンピュータで実行することで実現される。各制御プログラムに対応する処理手順を以下に詳述する。
【００３３】
目標距離設定部１０７と速度指令設定部１０８とで実行される処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３４】
ステップ３０１では自車速度検出部１１０より自車速度Ｖｏを取り込む。ステップ３０２では自車速度Ｖｏに応じた目標距離Ｄｒを設定する。この設定方法としては、例えば、自車速度Ｖｏが１８ｋｍ／ｈ未満のときは目標距離Ｄｒを１０ｍとする。自車速度Ｖｏが１８ｋｍ／ｈから４５ｋｍ／ｈの間は、目標距離を１０ｍから自車速度に比例して長くし、自車速度Ｖｏが４５ｋｍ／ｈのときに目標距離Ｄｒを２５ｍとする。さらに自車速度Ｖｏが４５ｋｍ／ｈ以上でも目標距離を自車速度に比例して長くし、自車速度Ｖｏが９０ｋｍ／ｈのときに目標距離Ｄｒが７５ｍとする。これ以外の設定方法としては、自車速度Ｖｏに所定時間（例えば、１秒）を掛けて求める方法もある。
【００３５】
ステップ３０３では距離検出部１０５より測定距離Ｄｍを取り込む。さらにステップ３０４では測定相対速度Ｖｒを取り込む。ステップ３０５では速度指令Ｖｃｍｄを目標距離Ｄｒ、測定距離Ｄｍ、測定相対速度Ｖｒ、自車速度Ｖｏから次の数１により算出する。
【００３６】
【数１】
0003602337.tif 000002
【００３７】
ここで、Ｋｉは目標距離と計測距離との偏差が所定時間続く場合にそれに応じて目標速度を変更するための係数、ｔは上記所定時間、Ｋｐは目標距離と計測距離との偏差に応じて目標速度を変更するための係数、Ｋｄは相対速度に応じて目標速度を変更するための係数である。これらの値は、シミュレーションや実験等によってオフラインで決定し、車両走行制御プログラムの中でパラメータとして組み込むことで設定する。
【００３８】
車両速度制御部１０９で行われる処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３９】
ステップ４０１では、割込車検出部１０１から割込検出フラグＦｃを取り込む。  ステップ４０２において、割込検出フラグＦｃが真か偽か、すなわち、割込車があるかどうかを判定する。もし、割込車がなければステップ４０４へ進み、割込車がある場合はステップ４０３へ進む。
【００４０】
ステップ４０３は割込車がある場合で、制御内容変更部１０３から速度指令Ｖｃｏｐを取り込み、それを速度指令Ｖｃｍｄに再設定する。
【００４１】
ステップ４０４では速度制御目標トルクＴｃｍｄを、以下の数２より算出する。
【００４２】
【数２】
0003602337.tif 000003
【００４３】
ここでＫｊとＫｑは予め設定した制御定数である（例えばＫｊ＝９３、Ｋｑ＝３６５）。Ｋｊは目標速度と自車速度との偏差の時間積分（偏差の速度で所定時間移動する距離）に応じて目標トルクを変更するための係数、Ｋｑは自車速度に応じて目標トルクを変更するための係数である。
【００４４】
ステップ４０５においては、予め設定した目標トルク閾値Ｔｔｈと比較する。Ｔｔｈは自車速度を、スロットル開度指令を主に制御するか、それともブレーキ指令を主に制御するかの選択をするための閾値である。Ｔｃｍｄ≧Ｔｔｈの場合にはステップ４０６からステップ４０８を、Ｔｃｍｄ＜Ｔｔｈの場合にはステップ４０９からステップ４１１を実行する。
【００４５】
Ｔｃｍｄ≧Ｔｔｈの場合は、主にスロットル開度指令を使用して加速と、エンジンブレーキによる減速の制御をおこなう。ステップ４０６においてはスロットル開度指令を設定する。現在の変速比と速度制御目標トルクＴｃｍｄから目標エンジントルクを計算し、さらに目標エンジントルクとエンジン回転数からスロットル開度指令を設定する。これはエンジン回転数とスロットル開度、エンジントルクの関係を利用したものである。
【００４６】
次にステップ４０７においては変速指令を設定する。速度指令目標トルクＴｃｍｄがエンジンブレーキによる減速を必要とする場合にシフトダウンをおこなうよう変速指令を設定する。そしてステップ４０８においてブレーキ指令を設定する。ここではブレーキを操作する必要が無いので、ブレーキ指令はブレーキを解放するよう設定される。
【００４７】
一方、Ｔｃｍｄ＜Ｔｔｈの場合は主にブレーキを使用して減速制御をおこなう。ステップ４０９では、ブレーキを制御して減速をおこなうので、スロットル開度が全閉となるよう設定する。ステップ４１０では変速比を設定する。ステップ４１１では速度指令目標トルクＴｃｍｄに応じてブレーキ指令を設定する。そしてスロットル１１１はスロットル開度指令に基づき、変速機１１２は変速指令に基づき、ブレーキ１１３はブレーキ指令に基づいてそれぞれが駆動され、自車速度が制御される。
【００４８】
制御内容変更部１０２で行われる処理について、図５〜図８のフローチャートを参照して説明する。
【００４９】
図５は、割込車検出部１０１が割込車を検出した場合、その時の自車の速度を維持するように設定する処理である。ステップ５０１で割込車検出部１０１からの割込検出フラグＦｃを取り込み、始めてＦｃを検出した場合はステップ５０２を行い、そうでない場合はステップ５０３を行う。ステップ５０２では、自車速度Ｖｏを取り込んでＶｏｆに格納する。ステップ５０３では、自車速度Ｖｏを取り込んで、ＶｏｆとＶｏを比較し小さい方をＶｏとする。ステップ５０４では、ステップ５０２もしくはステップ５０３からのＶｏを速度指令Ｖｃｏｐに設定する。このようにすることで、図２で先行車１が加速して車間距離が広がっても、割込車がいる場合は自車両を加速しないようにすることができる。
【００５０】
図６は、割込車検出部１０１が割込車を検出した場合、その時の自車の速度より所定の割合だけ減速して走行するように設定する処理である。ステップ５０１から５０３は、図５の場合と同じ動作を行う。ステップ６０１では、ステップ５０２もしくはステップ５０３からのＶｏに所定値αを掛け算してその値を速度指令Ｖｃｏｐに設定する。これにより、図５に比べて更に安全速度で走行することができる。
【００５１】
図７は、割込車検出部１０１が割込車を検出した場合、その時の自車の速度または先行車の速度または割込車の速度を比較して遅い速度で走行するように設定する処理である。ステップ５０１から５０３は、図５の場合と同じ動作を行う。ステップ７０ｌでは、割込車検出部１０１から割込車の速度Ｖｃを取り込む。次に、ステップ７０２で、相対速度検出部１０２からの相対速度Ｖｒを取り込んで、自車速度Ｖｏを用いて追従している先行車の速度Ｖｐを計算する。ステップ７０３は、自車速度Ｖｏ、割込車の速度Ｖｃ、先行車の速度Ｖｐの中で最も低速のものを選択して、その選択した値を速度指令Ｖｃｏｐに設定する。
【００５２】
以上は、制御内容変更部１０１がそれぞれ１つの制御を実行する場合であるが、これらを組み合わせて実行することも考えられる。図８は、その場合の処理のフローの例を示した図である。この例では、割込車検出部が割込車を検出した時の自車の速度を維持して走行するか、自車の速度より所定の割合だけ減速して走行するか、自車の速度、先行車の速度、割込車の速度を比較して遅い速度で走行するか、を自車の速度に基づいて選択する。
【００５３】
本処理では最初、ステップ９０１で自車速度を取り込む。ステップ９０２で、自車速度Ｖｏとあらかじめ設定してある第一のしきい値Ｖｔｈ１を比較し、自車速度ＶｏがＶｔｈ１より大きい場合はステップ９０３へ進む。ステップ９０３では、図７の処理を実行する。もし、自車速度ＶｏがＶｔｈ１より小さい場合は、ステップ９０４へ進む。ステップ９０４では、更に、自車速度Ｖｏとあらかじめ設定してある第二のしきい値Ｖｔｈ２を比較し、自車速度ＶｏがＶｔｈ２より大きい場合はステップ９０５へ進む。ステップ９０５では、図６の処理を実行する。もし、自車速度ＶｏがＶｔｈ２より小さい場合は、ステップ９０６へ進む。ステップ９０６では、図５の処理を実行する。
【００５４】
なお、本発明において第１及び第２のしきい値Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２は、当該走行制御で達成しようとする目標走行状況に鑑みて設定されるものであり、その具体的値は特に限定されるものではない。例えば、Ｖｔｈ１＝１００ｋｍ／ｈ、Ｖｔｈ２＝６０ｋｍ／ｈと設定してもよいが、もちろんこれらの値に限定されるものではない。
【００５５】
割込車検出部１０１の構成及び処理を図９〜１３を参照して説明する。
【００５６】
割込車検出部１０１は、例えば図９に示すように、カメラ１０００と画像処理部１１００とから構成され、カメラ１０００で自車の前方方向の画像を撮影し、その画像を画像処理部１１００で処理して、入力された自車速度及び走行車線から割込車の検出と割込車の速度算出とを行う。
【００５７】
画像処理部１１００は、例えば図１０に示すように、カメラ１０００で撮影した画像情報により自車前方の車両位置を認識すると共に割込車速度を算出する車両認識部１１１０と、該撮影画像情報における自車中心位置を求める自己中心位置設定部１１３０と、前記求められた自己中心位置と前記前方の車両位置とから割込車を判定する割込車判定部１１２０とから構成される。
【００５８】
車両認識部１１１０は追越し車判定部１１１１と追越し車追跡部１１１２とを備える。追越し車判定部１１１１は、自車が走行する走行車線情報を用いて自車を追い越していく車を検出する。追越し車追跡部１１１２は、追越し車判定部１１１１で追越し車が検出された時、その追越し車を追跡しその位置を画像から求めると同時に前画像フレームからの移動量と入力された自車速度とより追越し車の速度（割込車速度）も計算する。
【００５９】
追越し車判定部１１１１が自車を追い越す車を検出する方法の一例を図１１に示す。図１１は、３車線の道路の真ん中の車線を自車が走行しており、自車前方に見える先行車に車間距離一定で追従走行している状況を、自車に取り付けたカメラで撮影した前方の画像を示している。本例では、割込車は通常自車が走行している車線と隣接している車線から自車を追越して先行車との間に割込んでくる場合を想定して説明する。
【００６０】
本実施形態では、自車走行車線と隣接する車線に追越し車判定ウィンドウを設ける。図１１の例では、２つの追越し車判定ウィンドウが設定されている場合を示している。そして、この追越し車判定ウィンドウ内の明るさの変化を毎回調べる。もし、追越し車がくると、追越し車判定ウィンドウ内の明るさが急激に変化するため、高精度の車両認識が可能となる。本例では、追越し車判定ウィンドウ内の明るさが急激に変化したとき、追越し車と判定し、次に追越し車の追跡を行う。
【００６１】
ここで、ナビゲーション装置などで構成される走行車線検出部１５で、自車が走行している車線やその隣接車線が判定できれば、すなわち、一番左端の車線あるいは一番右端の車線あるいは対向車線等が判定できれば、追越し車判定ウィンドウの設定場所を制御することができる。例えば、一番左端の車線を走行している場合は、その車線の左には車線はないので、追越し車判定ウィンドウを右にのみ設定することができる。あるいは、一番右端の車線を走行している場合は、その車線の右には車線はないので、追越し車判定ウィンドウを左にのみ設定すればよい。また、隣接車線が対向車線の場合は、追越し車判定ウインドウを設定しなくてもよい。なお、走行車線情報が提供されない場合には、自車走行車線の両側に追越し車判定ウィンドウを設ける構成とするとよい。
【００６２】
追越し車追跡部１１１２は、追越し車と判定されたときに、追越し車判定ウィンドウ内の画像の一部をテンプレートとして持ち、次に取り込んだ画像の中から該テンプレートに最も似かよった部分を探す相関演算で追越し車の追跡を行うことができる。
【００６３】
追越し車の位置計算は次のようにして行う。カメラと取り付け位置が決まると、自車前方の位置、例えば５ｍ、１０ｍ、１５ｍ、２０ｍの位置、が画像上のどのｙ座標に相当するかが射影変換により求めることができる。図１１には、自車前方５ｍ、１０ｍ、１５ｍ、２０ｍの位置が画像上に示されている。更に、これを１ｍ単位で決めることも可能である。追越し車の追跡で、テンプレートに最も似かよった部分の画像上のｙ座標がわかると、そのｙ座標からそれが自車前方何ｍに位置かを推定することができる。したがって、２枚の画像間で移動した距離を求めることができるため、追越し車の相対速度を推定でき、自車速度を用いると追越し車の速度を計算できることになる。
【００６４】
また、追越し車追跡部１１１２は、相関演算で求めた追越し車の画像上のｘ座標を割込車判定部１１２０に出力する。
【００６５】
割込車判定部１１２０は、入力された追越し車のｘ座標と画像上の自車中心位置のｘ座標（図１１に一点鎖線で示す）とを用いて、追越し車が自車走行車線に割込んでくる割込車かどうかを判定する。例えば、図１２に示すように画像上の自車中心位置ｘ座標と追越し車追跡部１１１２で計算した追越し車ｘ座標との距離が所定距離（図１２で２点鎖線で示す）より小さくなったかどうかで判定すればよい。ここで自車中心位置は、例えば、車両にカメラを取り付けた時、車幅の半分になるところに印を付け、それがカメラの画像中のどこに位置するかを調べることで、予め決定しておく。
【００６６】
また、割込車の判定の基準となる上記所定距離を自車の速度で変更してもよい。例えば、自車速度が所定速度より速い場合はこの距離を遠く、すなわち、自車走行車線の境界に近い所に移動させる。また、自車速度が所定速度より遅い場合はこの距離を近く、すなわち、自車中心位置に近い所に移動させる。このようにすることで、高速に走行中のときは、割込車に対して早めに対応することが可能となる。
【００６７】
割込車検出部１０１は、図２に示すレーダの視野の中に割込車の位置が入るまで動作を行う。そして、割込車を検出している間は、例えば割込車検出フラグＦｃを出力し続ける。
【００６８】
警報発生部１１４は、割込車検出部１０１が割込車検出フラグＦｃを出力した時、音、光あるいは振動によって、運転者に割込車がいることを警告する。また、警報発生部１１４では、制御内容変更部１０３で制御内容が変更される場合には、実際の変更が実施される前にその旨を示す警報を発生する。
【００６９】
上述した割込車検出部１０１の処理手順の一例を図１３のフローチャートを参照して説明する。
【００７０】
本例の処理では最初、カメラ１０００で撮像された自車前方の画像データを取得し（ステップ１３０１）、続いて走行車線検出部１１５で検出された走行車線および自車中心位置設定部１１３０で設定された自車中心位置を取得する（ステップ１３０２）。さらに、追越し車判定部１１１１で、前記取得された走行車線情報に基づいて追越し車判定ウィンドウを設定する（ステップ１３０３）。
【００７１】
次に、追越し車判定部１１１１で追越し車があるかの判定を行う（ステップ１３０４）。追越し車がある場合には、追越し車判定部１１１２で追越し車追跡用のテンプレートを作成し（ステップ１３０５）、ステップ１３０８へ進む。追越し車がない場合には、すでに作成済みテンプレートがあるかをさらに調べ（ステップ１３０６）、テンプレートがある場合にはそのテンプレートを取得して（ステップ１３０７）、ステップ１３０８へ進み、テンプレートがない場合には、ステップ１３０１へ戻る。
【００７２】
次に、自車速度検出部１１０で検出した自車速度を取得し（ステップ１３０８）、割込車判定部１１２０で設定した割込車判定基準に対応する自車中心位置からの上記所定距離を取得（ステップ１３０９）した後、追越し車追跡部１１１２で上述したような追越し車追跡処理を行う（ステップ１３１０）。
【００７３】
さらに、追跡している追越し車の位置が予め定めた追跡範囲内にあるかを判定し（ステップ１３１１）、該予め定めた追跡範囲外であればステップ１３０１へ戻り、該予め定めた追跡範囲内であるならばステップ１３１２へ進み、当該追越し車が割込車であるかを割込車判定部１１２０で判定する。割込車であると判定された場合には、割込車検出フラグＦｃをセットし（ステップ１３１３）、割込車ではないと判定された場合にはステップ１３１４へ進む。
【００７４】
次に、検出された割込車がレーダ１０５の検出範囲内へ入ったかを判定する等により当該割込み動作が終了したかを判定し（ステップ１３１４）、割込み動作が終了したと判定された場合にはステップ１３０１へ戻る。割込み動作が終了していないと判定された場合には、追越し車追跡部１１１２で追越し車の相対速度を算出し（ステップ１３１５）、該算出された相対速度から割込車速度Ｖｃを求め、さらに割込車速度Ｖｃ及び割込み検出フラグＦｃを出力して（ステップ１３１６）、ステップ１３０１へ戻る。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、先行車との間に割り込んでくる車を精度よく検知でき、ドライバーに不安感を与えることなく先行車に追従走行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】レーダを用いた車間距離制御とレーダ及びカメラの視野の説明図。
【図３】目標距離設定部と速度指令設定部での処理を示すフローチャート。
【図４】車両速度制御部での処理を示すフローチャート。
【図５】制御内容変更部での処理例を示すフローチャート。
【図６】制御内容変更部での処理例を示すフローチャート。
【図７】制御内容変更部での処理例を示すフローチャート。
【図８】制御内容変更部での他の処理例を示すフローチャート。
【図９】割込車検出部の構成例を示すブロック図。
【図１０】画像処理部の構成例を示すブロック図。
【図１１】車両認識部の処理の例を説明する説明図。
【図１２】割込車判定部の処理の例を説明する説明図。
【図１３】割込車検出部での処理例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０１…割込車検出部、１０２…相対速度検出部、１０３…制御内容変更部、１０４…距離検出部、１０５…レーダ、１０７…目標距離設定部、１０８…速度指令設定部、１０９…車両速度制御部、１１０…自車速度検出部、１１１…スロットル、１１２…変速機、１１３…ブレーキ、１１４…警報発生部、１０００…カメラ、１１００…画像処理装置、１１１０…車両認識部、１１２０…割込車判定部。
【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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