(57)【要約】【課題】自車線上の先行車を正しく認識する。【解決手段】複数本のレーザービームを車両前方の異なる範囲に照射して障害物の位置と距離を検出し、各レーザービームごとに自車線上の障害物と判定するための距離を設定して、その距離以下に存在する障害物を先行車候補とする、自車線上の先行車候補の検出動作を繰り返し行い、自車線上に存在する先行車候補の中から先行車を選択する車間距離計測装置であって、今回の先行車候補検出動作で検出された先行車候補の中から、前回の先行車候補検出動作で先行車に選択した先行車候補と同一と見なされる先行車候補を抽出し、抽出した先行車候補が単一の場合は自車線幅よりも狭い自車線判定幅を設定し、抽出した先行車候補が複数の場合は自車線幅よりも広い自車線判定幅を設定する。そして、自車線上の障害物と判定するための距離を、設定された自車線判定幅に応じて変更し、自車線判定幅が狭いほど距離を短くする。【選択図】　図１
2004082912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のレーザービームを車両前方の異なる範囲に照射して障害物の位置と距離を検出する障害物検出手段と、
前記各レーザービームごとに自車線上の障害物と判定するための距離を設定し、その距離以下に存在する障害物を先行車候補とする判定手段とを備え、
前記障害物検出手段と前記判定手段により自車線上の先行車候補の検出動作を繰り返し行い、自車線上に存在する先行車候補の中から先行車を選択する車間距離計測装置であって、
今回の前記検出動作で検出された先行車候補の中から、前回の前記検出動作で先行車に選択した先行車候補と同一と見なされる先行車候補を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出した先行車候補が単一の場合は走行道路の自車線幅よりも狭い自車線判定幅を設定し、前記抽出手段により抽出した先行車候補が複数の場合は前記自車線幅よりも広い自車線判定幅を設定する設定手段とを備え、
前記判定手段は、自車線上の障害物と判定するための距離を前記設定手段により設定された自車線判定幅に応じて変更し、前記自車線判定幅が狭い場合には前記距離を短くすることを特徴とする車間距離計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車間距離計測装置において、
前記抽出手段により抽出される先行車候補が複数の場合は、それらの内の最近接の先行車候補を先行車とすることを特徴とする車間距離計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車を認識して先行車までの車間距離を計測する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載され、レーダービームを走査して走査範囲にある障害物を検出する車載用レーダー装置が知られている（例えば特開２０００−１８０５４０号公報参照）。この装置では、自車との車間距離および相対速度がほぼ同一の障害物を１台の車両としてグルーピングし、この車両が自車線上に存在するか否かを判定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の車載用レーダー装置では、自車との距離および相対速度がほぼ同一の障害物を１台の車両としてグルーピングしているので、先行車を誤認する場合があり、先行車の認識精度の改善が望まれる。
【０００４】
本発明の目的は、自車線上の先行車を正しく認識することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数本のレーザービームを車両前方の異なる範囲に照射して障害物の位置と距離を検出し、各レーザービームごとに自車線上の障害物と判定するための距離を設定して、その距離以下に存在する障害物を先行車候補とする、自車線上の先行車候補の検出動作を繰り返し行い、自車線上に存在する先行車候補の中から先行車を選択する車間距離計測装置であって、今回の先行車候補検出動作で検出された先行車候補の中から、前回の先行車候補検出動作で先行車に選択した先行車候補と同一と見なされる先行車候補を抽出するとともに、抽出した先行車候補が単一の場合は走行道路の自車線幅よりも狭い自車線判定幅を設定し、抽出した先行車候補が複数の場合は自車線幅よりも広い自車線判定幅を設定する。そして、自車線上の障害物と判定するための距離を、設定された自車線判定幅に応じて変更し、自車線判定幅が狭いほど距離を短くする。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、自車線上の先行車を正しく認識することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は一実施の形態の構成を示す。一実施の形態の車間距離計測装置は、車間距離計測ユニット１と、自車の走行速度を検出する車速センサー２、自車に発生しているヨーレートを検出するヨーレートセンサー３、およびナビゲーション装置４を備えている。
【０００８】
車間距離計測ユニット１はマイクロコンピューターとメモリなどの周辺部品を備え、マイクロコンピューターのソフトウエア形態により構成される道路曲率推定部１ａ、先行車認識部１ｂおよび照射角決定部１ｃを有している。車間距離計測ユニット１はまた、測距装置１ｄおよび照射装置１ｅを備えている。
【０００９】
道路曲率推定部１ａは、車速センサー２からの車速信号およびヨーレートセンサー３からのヨーレート信号に基づいて、自車位置における道路曲率を推定する。測距装置１ｄは、所定の拡がり角を有するレーザービームを自車前方に向けて複数本放射し、自車の走行に障害となる車両を含む物体（以下、障害物という）までの距離を計測する。ナビゲーション装置４は、衛星航法と自立航法に基づいて車両の現在位置を検出するとともに、道路地図データから走行中の道路の自車線幅情報を検索する。また、走行道路の自車線幅は、カメラにより走行道路を撮像し、道路画像の中から画像処理により道路区分線（白線）を抽出し、道路区分線の間隔、すなわち自車線幅を検出してもよい。なお、走行道路の自車線幅は、演算処理を簡素化するために所定の一定値を用いるようにしてもよい。
【００１０】
先行車認識部１ｂは、道路曲率推定部１ａからの曲率情報とナビゲーション装置４からの車線幅情報に基づいて、測距装置１ｄで検出した障害物が自車線上に存在する先行車か否かを判定し、車間距離や相対速度などの先行車情報を制御ユニット５へ出力する。制御ユニット５は、先行車情報に基づいて先行車との車間距離を一定に保つように駆動装置や制動装置を制御する。
【００１１】
照射角決定部１ｃは、道路曲率推定部１ａからの道路曲率情報と先行車認識部１ｂからの先行車情報に基づいて、測距装置１ｄを水平方向に偏向させるときの照射角を算出する。照射装置１ｅは、照射角決定部１ｃにより算出された照射角にしたがって測距装置１ｄから発射されるレーザービームを水平方向に照射する。
【００１２】
次に、図２により先行車の認識方法について説明する。車間距離計測ユニット１は自車１５の前面部に装着されている。図２に示すように、レーザービームは５本のビームから構成される。便宜上、これらを左から順にＬ２ビーム、Ｌ１ビーム、Ｃビーム、Ｒ１ビーム、Ｒ２ビームと呼ぶ。車間距離計測ユニット１には道路の車線幅に相当する自車線判定幅Ｌｗが設定されており、基本的には、この判定幅Ｌｗの範囲内で検出された障害物を自車線上の先行車候補と認定する。先行車候補とは、正式に自車線上の先行車と認定される前の先行車となり得る車両であり、複数台存在する場合もある。詳細を後述するが、自車線上に先行車候補が複数台存在する場合には、最も自車に近い先行車候補を自車線上の先行車と認定する。
【００１３】
車間距離計測ユニット１は、図２に示す５本のレーザービームを用いて障害物までの距離は正確に検出できるが、障害物の横方向の位置を正確に検出できない。この一実施の形態では、次のようにして障害物の横方向位置を検出し、先行車認識処理を行う。
【００１４】
例えばＣビームでＤ１の距離に障害物を検出したとする。距離Ｄ１ではＣビームの全体が自車線判定幅Ｌｗ内に入っており、Ｄ１の距離で検出された障害物は確実に自車線内に存在する障害物であると判定できる。一方、距離Ｄ２ではＣビームの幅が自車線判定幅Ｌｗよりも広くなり、隣接車線に存在する障害物もＣビームで検出される可能性がある。したがって、距離Ｄ２で検出された障害物は自車線内に存在する障害物と判定しない。
【００１５】
この判定方法で５本のビームＬ２、Ｌ１、Ｃ、Ｒ１、Ｒ２により障害物を検出すると、図２に斜線で示す範囲が自車線上の障害物と判定できる認識エリアになる。すなわち、各ビームごとに自車線上の障害物として判定できる距離を設定し、その距離以下に存在する障害物を自車線上に存在する先行車候補と判定する。自車線上の障害物として判定できる距離は、後述する自車線判定幅に応じて変更し、自車線判定幅が狭い場合には距離を短くする。
【００１６】
次に、図３および図４により自車線判定幅Ｌｗについて説明する。自車線判定幅Ｌｗは、先行車候補が自車線上にあるか否かを判定するための判定基準幅である。そこで、先行車候補が道路区分線（白線などの車線を区分する線、自車線幅）１６に対してどの位置にあるときに自車線上にあると判定するかによって、自車線判定幅Ｌｗを決定する。
【００１７】
まず、車両が隣接車線から自車線内に入って来た場合を考える。基本的には（Ａ）の位置にある車両がわずかでも自車線内に入って来た場合には、自車線上の車両、すなわち先行車候補と判定したい。そのためには、道路区分線１６の間隔、すなわち自車線幅を自車線判定幅Ｌｗに設定することになる。しかし、道路区分線１６の間隔を自車線判定幅Ｌｗに設定すると、道路区分線１６ぎりぎりを走行する隣接車線の車両を自車線上の先行車候補と誤認する可能性が高くなる。したがって、道路区分線１６からわずかに自車線の内側に入った狭いライン▲２▼の間隔を、隣接車線から自車線へ入って来た車両と、自車線上にいてもまだ先行車候補と判定されていない車両に対して適用する自車線判定幅Ｌｗ２とする。
【００１８】
次に、自車線上の先行車が自車線から隣接車線へ離脱する場合について考える。この場合に、上述したライン▲２▼の間隔を自車線判定幅に設定すると、先行車が自車線内に存在する状態、すなわち（Ｂ）のような状態で先行車を見失うことになり、望ましくない。つまり、自車線上の先行車に対しては、ライン▲２▼の間隔よりも広い自車線判定幅を設定することが望ましい。そこで、道路区分線１６の間隔を自車線判定幅に設定し、（Ａ）の状態で先行車を隣接車線車両と判定するようにしてもよいが、走行中には自車も自車線内で左右に動く場合がある。そのときに自車線上に存在する先行車を容易に見失わないようにするために、道路区分線１６の間隔よりもわずかに広いライン▲１▼の間隔を、自車線上ですでに先行車と判定されている車両に対して適用する自車線判定幅Ｌｗ１とする。これにより、（Ｃ）のような状態まで隣接車線に移動した先行車を隣接車線車両と判定することができる。
【００１９】
以上の考え方により自車線判定幅Ｌｗを設定すると、先行車候補として判定することができる認識エリアは図４に示す範囲となる。図４において、Ｌｗ１は、道路区分線１６の間隔よりもわずかに広いライン▲１▼の間隔の自車線判定幅であり、すでに自車線上の先行車と判定されている車両に対して適用する。換言すれば、広い自車線判定幅Ｌｗ１は自車線上に先行車が存在する場合の判定幅である。また、Ｌｗ２は、道路区分線１６の間隔よりもわずかに狭いライン▲２▼の間隔の自車線判定幅であり、隣接車線から自車線へ入って来た車両と自車線上にあるが先行車と判定されていない車両、すなわち、まだ自車線上の先行車と判定されていない車両に対して適用する。換言すれば、狭い自車線判定幅Ｌｗ２は自車線上に先行車が存在しない場合の判定幅である。
【００２０】
自車線上に先行車が存在する場合に適用される自車線判定幅Ｌｗ１の範囲内において、各レーザービームＬ２、Ｌ１、Ｃ、Ｒ１、Ｒ２により車両を捕捉できる範囲は、前回の先行車認識処理において自車線上の先行車と判定された車両を改めて自車線上の先行車と判定できる認識エリアである。図４に示すように、Ｌ２ビームでは（１０ａ＋１０ｂ）の範囲が自車線上の先行車を改めて自車線上の先行車と判定できる認識エリアである。同様に、Ｌ１ビームでは（１１ａ＋１１ｂ）の範囲が、Ｃビームでは（１２ａ＋１２ｂ）の範囲が、Ｒ１ビームでは（１３ａ＋１３ｂ）の範囲が、Ｒ２ビームでは（１４ａ＋１４ｂ）の範囲がそれぞれ、自車線上の先行車を改めて自車線上の先行車と判定できる認識エリアである。
【００２１】
一方、自車線上に先行車が存在しない場合に適用される自車線判定幅Ｌｗ２の範囲内において、各レーザービームＬ２、Ｌ１、Ｃ、Ｒ１、Ｒ２により車両を捕捉できる範囲は、隣接車線から自車線へ入って来た車両と、自車線上にあってもまだ先行車と判定されていない車両を自車線上の先行車と判定できる認識エリアである。図４に示すように、Ｌ２ビームでは１０ｂの範囲が、自車線上の先行車でなかった車両を自車線上の先行車と判定できる認識エリアである。同様に、Ｌ１ビームでは１１ｂの範囲が、Ｃビームでは１２ｂの範囲が、Ｒ１ビームでは１３ｂの範囲が、Ｒ２ビームでは１４ｂの範囲がそれぞれ、自車線上の先行車でなかった車両を自車線上の先行車と判定できる認識エリアである。
【００２２】
図５により、自車線判定幅Ｌｗ１とＬｗ２の切り換えを含む、一実施の形態の先行車認識動作を説明する。まず、自車線上に先行車が存在しない場合は、（ａ）に示すように自車線判定幅にＬｗ２が選択されている。次に、（ｂ）に示すように、自車１５よりも車速の低い車両１７が車間距離計測ユニット１の検知エリア内に入ってくるが、まだ距離が遠いために先行車候補として判定されない。なお、次回の先行車認識処理で検知される先行車候補が車両１７と同一車両であるか否かを判定するために、車両１７に対して先行車追尾ウインドウｗｏを設定する。今回検知した先行車候補と次回に検知される先行車候補との対応をとることにより、先行車候補の相対速演算や、先行車として認識されていたか否かといった先行車候補データの引継が可能になる。この先行車追尾ウインドウＷｏは、先行車認識処理ごとに更新される。
【００２３】
自車１５が車両１７に接近して車間距離が短くなり、（ｃ）に示すように車両１７がＣビームの認識エリア１２ｂ内に入ってくると、車両１７は自車線上の先行車候補と判定される。なお、自車線上の先行車として判定されている車両の検知ライン１７ｂを（ｃ）に示すように実線で示し、検知はされているが自車線上の先行車として判定されていない車両の検知ライン１７ａを（ｂ）に示すように破線で示す。
【００２４】
車両１７が自車線上の先行車候補と判定されると、（ｄ）に示すように自車線判定幅が狭いＬｗ２から広いＬｗ１へ切り換わる。さらに車両１７が接近してくると、（ｅ）に示すように車両１７はＣビームだけでなくＬ１ビームやＲ１ビームでも検知されるようになる。この状態でＬ１ビーム、Ｃビーム、Ｒ１ビームで検知されている検知ライン１７ｂは、いずれも車両１７に対応するものであるから、自車１５からの距離と自車１５との相対速度はほぼ等しい。よって、各ビームＬ１、Ｃ、Ｒ１で検知されている先行車候補はグルーピングされて１つの先行車候補として取り扱われる。
【００２５】
自車との距離および相対速度が等しい先行車候補をグルーピングすることによって、信号処理の負担を軽減することができる上に、Ｌ１ビームやＲ１ビームで検知された先行車候補が先行車を構成するという情報をＣビームから引き継ぐことができる。このような処理は、図５（ｆ）に示すように車両１７が横方向にオフセットした場合に有効である。
【００２６】
車両１７が横方向にオフセットすると、（ｆ）に示すように、車両１７までの距離によってはやがてＣビームで検知できなくなり、Ｌ１ビームのみで検知されるケースがでてくる。このようなケースでも、前回の処理でグルーピングされたときの先行車候補を構成する車両であるという情報が引き継がれているので、Ｌ１ビームで検知された先行車候補に対しても広い認識エリア（１１ａ＋１１ｂ）が適用され、車両１７を見失うことが避けられる。前回の処理でグルーピングされたときの先行車候補を構成する車両であるという情報が引き継がれていないと、Ｌ１ビームで検知された先行車候補に対しては狭い認識エリア１１ｂが適用されるので、車両１７が自車線内に存在するにも拘わらず、見失ってしまう。
【００２７】
図６により、車間距離計測装置において課題とされる現象について説明する。まず、（ａ）に示すように、車両１７が先行車として認識されている。車両１７はＣビームとＲ１ビームで検知されており、各ビームで検知されている先行車候補はグルーピングされている。このとき、車両１７には広い認識エリア（１２ａ＋１２ｂ）が適用されている。
【００２８】
次に、（ｂ）に示すように、左車線に車両２０が道路区分線１６の間際を走行しているケースを考える。このとき、車両２０はＬ１ビームで検出されることになる。車両２０と車両１７の車速差は小さく、車両２０の車速がわずかに車両１７の車速よりも低い。車両１７と車両２０の距離が十分に離れている状態では両車は一つの先行車候補としてグルーピングされないので、車両２０には狭い認識エリア１１ｂが適用され、自車線上の先行車候補と認識されない。よって、車両１７を先行車として認識し続けることができる。
【００２９】
さらに、（ｃ）に示すように、自車１５が車両２０に接近すると車両１７と車両２０の距離差がなくなり、車両１７と車両２０が同一先行車候補としてグルーピングされ、車両１７と車両２０の両車の検知ライン１７ｃに対して広い認識エリア（１１ａ＋１１ｂ）、（１２ａ＋１２ｂ）が適用される。それとともに、車両１７と車両２０先行車候補データには、これらの両車がそれぞれ先行車候補を構成するという情報が付与される。
【００３０】
この状態から先行車である車両１７が加速すると、（ｄ）に示すように、車両１７と車両２０の距離が離れて別個の先行車候補として認識されることになる。しかし、車両１７と車両２０に基づく先行車候補データは前回の認識処理で先行車候補を構成する車両であると判定されており、かつ追尾ウインドウＷｏ内に存在するため、両方の先行車候補に対して広い認識エリア（１１ａ＋１１ｂ）、（１２ａ＋１２ｂ）が適用されることになる。この結果、車両１７と車両２０が両方とも自車線内車両と認識され、より近距離に存在する車両２０のみが誤って先行車として判定されることになる。
【００３１】
この一実施の形態は、先行車と車速差の小さい隣接車線車両が先行車とグルーピングされた後に、先行車と隣接車線車両が分離された場合においても、正しく先行車を認識する方法を提供するものである。
【００３２】
図７〜図１１に示すフローチャートにより、一実施の形態の先行車認識方法を説明する。図７に先行車認識処理全体の流れを示す。まず、ステップ１００において、検知された先行車候補に対するデータ処理を行う。ここでは、前回の先行車候補と今回の先行車候補との対応づけを行い、相対速演算および前回の認識処理で先行車または先行車候補だったか否かの情報の引き継ぎを行う。ステップ２００では、今回の先行車候補に対してグルーピング処理を行い、先行車候補データを得る。ステップ３００で、先行車候補データに対してどの自車線判定幅を選択するかといった車線幅設定処理を行い、続くステップ４００で、選択された自車線判定幅に基づいて先行車候補データの中から自車線上の先行車を選択する先行車選択処理を行う。ステップ５００において、選択した先行車に関する情報を出力して処理を終了する。
【００３３】
図８は先行車候補データ処理を示す。まず、ステップ１０１において先行車候補の総数Ｍをカウントする。ステップ１０２では、先行車候補番号を示す変数ｍおよび先行車候補フラグＦｃｏをクリアする。Ｆｃｏは前回の認識処理で先行車を構成していた先行車候補であったかどうかを示すフラグで、１のときに今回の先行車候補が前回の認識処理で先行車を構成していた先行車候補であったことを示す。
【００３４】
ステップ１０３で先行車候補番号を示す変数ｍをインクリメントし、続くステップ１０４でｍ番目の先行車候補を選択する。ステップ１０５では、前回の認識処理で検知されていた先行車候補の番号を示す変数ｊをクリアし、続くステップ１０６で、変数ｊをインクリメントして前回処理におけるｊ番目の先行車候補データを読み出す。前回の処理における先行車候補の総数はＪである。先行車候補データは距離、相対速、先行車追尾ウインドウＷｏの範囲、前回処理で先行車を構成する先行車候補であったことを示す先行車候補フラグＦｔｏなどから構成される。
【００３５】
ステップ１０７で、前回の処理におけるｊ番目の先行車候補データを読み出し、続くステップ１０８で、今回の処理におけるｍ番目の先行車候補が先行車追尾ウインドウＷｏ（ｊ）内に含まれるかどうかを判定する。含まれている場合はステップ１０９へ進み、ｍ番目の先行車候補は前回処理におけるｊ番目の先行車候補と同一車両であると判定し、距離の時間変化から相対速を演算する。次に、ステップ１１１で、ｊ番目の先行車候補のＦｔｏ（ｊ）が１であるかどうかを判定する。１の場合はステップ１１２へ進み、ｊ番目の先行車候補が前回処理で先行車を構成していたことになるので、今回の処理におけるｍ番目の先行車候補にこの情報を引き継ぎ、先行車フラグＦｃｏ（ｍ）を１にする。一方、Ｆｔｏ（ｊ）が１でなければＦｃｏ（ｍ）を０のままとする。ステップ１１３で、今回の処理におけるｍ番目の先行車候補に対して追尾ウインドウＷｏ（ｍ）を設定する。
【００３６】
ステップ１０８で今回の処理におけるｍ番目の先行車候補がＷｏ（ｊ）内に含まれない場合はステップ１１０へ進み、変数ｊがウインドウ総数Ｊ以上か否かを判定する。変数ｊが総数Ｊ以上でない場合はステップ１０６へ戻り、前回処理における（ｊ＋１）番目の先行車候補データについて同様の処理を行う。変数ｊが総数Ｊ以上の場合はステップ１１３へ進み、ｍ番目の先行車候補に対して追尾ウインドウＷｏ（ｍ）を設定する。
【００３７】
以上の先行車候補データ処理により、今回の認識処理で得られたｍ番目の先行車候補に対し、前回の認識処理で得られた先行車候補との対応づけを行い、その結果に基づいて相対速演算、先行車情報の引き継ぎ、次回の認識処理で使用する追尾ウインドウの設定ができる。最後に、ステップ１１４で変数ｍが先行車候補の総数Ｍ以上かどうかを判定し、変数ｍが総数Ｍ以上でなければすべての先行車候補に対して処理が終了していないのでステップ１０３へ戻り、変数ｍが総数Ｍ以上の場合は先行車候補データ処理を終了する。
【００３８】
図９にグルーピング処理を示す。ステップ２０１において、先行車候補の番号を示す変数ｍ、新先行車候補の番号を示す変数ｎ、新先行車候補の総数を示す変数Ｎ、グルーピングフラグＦｇおよび先行車候補フラグＦｃｔをクリアーする。ここで、グルーピングフラグＦｇは、先行車候補がグルーピングされているかどうかを示すフラグで、１の場合にはすでにこの先行車候補がグルーピングされていることを示す。先行車候補フラグＦｃｔは、グルーピング処理の結果得られた新先行車候補に前回の認識処理で先行車を構成していた先行車候補と同一の先行車候補が含まれているかどうかを示すフラグで、１の場合に含まれていることを示す。
【００３９】
ステップ２０２で先行車候補番号を示す変数ｍをインクリメントし、続くステップ２０３でｍ番目の先行車候補を選択する。次に、ステップ２０４で、選択した先行車候補のグルーピングフラグＦｇにより当該先行車候補がすでにグルーピングされているかどうかを調査する。グルーピングされている場合はステップ２０２へ戻り、次の先行車候補を選択する。一方、グルーピングされていない場合はステップ２０５へ進み、当該先行車候補の距離Ｄおよび相対速Ｖを中心とする所定距離ΔＤおよび所定相対速ΔＶの範囲内に他の先行車候補が存在するかどうかを確認する。他の先行車候補が存在している場合はステップ２０６へ進み、グルーピングして一つの新しい先行車候補とする。他の先行車候補が存在していない場合はステップ２０６をスキップし、この先行車候補単独で一つの新先行車候補とする。以下、グルーピング処理後の新しい先行車候補を新先行車候補と呼ぶ。
【００４０】
ステップ２０７で新先行車候補番号を示す変数ｎをインクリメントし、続くステップ２０８でその新先行車候補に番号ｎを付与する。ステップ２０９で、新先行車候補を構成するすべての先行車候補に対してグルーピングフラグＦｇを１とし、グルーピングされているという情報を先行車候補に付与する。ステップ２１０において、新先行車候補を構成する先行車候補の中に、先行車候補フラグＦｃｏが１のものが含まれているかどうかを調査し、含まれていればステップ２１１へ進み、この新先行車候補に対し先行車候補フラグＦｃｔ（ｎ）を１とし、含まれていなければステップ２１１をスキップし、フラグＦｃｔ（ｎ）を０のままとする。
【００４１】
ステップ２１２で、先行車候補番号を示す変数ｍが先行車候補総数Ｍ以上か否かを判定し、変数ｍが総数Ｍより小さい場合は、まだすべての先行車候補に対してグルーピング処理を完了していないので、ステップ２０２へ戻って次の番号の先行車候補に対して上述したグルーピング処理を行う。一方、変数ｍが総数Ｍ以上の場合はステップ２１３へ進み、現在の新先行車候補番号を示す変数ｎを新先行車候補総数Ｎに代入して処理を終了する。
【００４２】
図１０は車線幅設定処理を示す。ステップ３０１において、グルーピング処理結果の新先行車候補番号を示す変数ｎ、前回の処理から先行車候補である新先行車候補の総数を表す変数Ｐおよび車線幅選択フラグＦｗをクリアーする。車線幅選択フラグＦｗは、どの車線幅をその新先行車候補に対して適用するかを示すフラグで、Ｆｗ＝０の場合は自車線上に先行車が存在しない場合の自車線判定幅Ｌｗ２が選択され、Ｆｗ＝１の場合は自車線上に先行車が存在する場合の自車線判定幅Ｌｗ１が選択されるようになっている。ステップ３０２で新先行車候補番号を示す変数ｎをインクリメントし、続くステップ３０３でｎ番目の新先行車候補を選択する。
【００４３】
ステップ３０４では、ｎ番目の新先行車候補の先行車候補フラグＦｃｔ（ｎ）が１であるかどうかを判定する。先行車候補フラグＦｃｔ（ｎ）が１の新先行車候補は、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補と同一の先行車候補を含んでいる。フラグＦｃｔ（ｎ）＝１の場合は、この新先行車候補は前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含んでおり、今回の処理で先行車となる可能性が高いからステップ３０５へ進み、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補の総数Ｐをインクリメントする。なお、先行車候補フラグＦｃｔ（ｎ）が１でない場合は、当該新先行車候補には前回の処理で先行車を構成していた先行車候補が含まれていないから、ステップ３０５をスキップする。ステップ３０６において、新先行車候補番号の変数ｎが新先行車候補の総数Ｎ以上か否かを判定し、変数ｎが総数Ｎ以上でなければステップ３０２へ戻り、次の新先行車候補に対して上述した車線幅設定処理を行う。変数ｎが総数Ｎ以上の場合はステップ３０７へ進む。これまでの処理で、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補の総数Ｐをカウントすることができる。
【００４４】
ステップ３０７では、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補の総数Ｐが１であるかどうかを判定する。総数Ｐが１の場合はステップ３０８へ進み、車線幅選択フラグＦｗに先行車候補フラグＦｃｔの値を代入する。総数Ｐが１の場合は、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補が１個しか存在しないので、先行車候補フラグＦｃｔは当該新先行車候補のみ１で、他の新先行車候補は０である。よって、車線幅選択フラグＦｗに先行車候補フラグＦｃｔの値を代入すれば、当該新先行車候補に対してのみＦｗ＝１となり、自車線判定幅Ｌｗ１が適用されることになる。
【００４５】
一方、総数Ｐが１以外の場合には、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補が存在しないか、もしくはそのような新先行車候補が複数個存在することになるので、この場合はすべての新先行車候補に対してＦｗ＝０とし、自車線判定幅Ｌｗ２が適用される。
【００４６】
図１１は先行車選択処理を示す。ステップ４０１において、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補の番号を示す変数ｎと、自車線内新先行車候補フラグＦｓとをクリアーする。自車線内新先行車候補フラグＦｓは、その新先行車候補が自車線内の車両であることを示し、１の場合にその新先行車候補が自車線内に存在することになる。ステップ４０２で変数ｎをインクリメントし、続くステップ４０３で前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補の中からｎ番目の新先行車候補を選択する。
【００４７】
ステップ４０４で、ｎ番目の新先行車候補の車線幅選択フラグＦｗが１であるかどうかを判定し、Ｆｗ＝１の場合はステップ４０５へ進み、すでに自車線上の先行車と判定された車両に対して適用される広い自車線判定幅Ｌｗ１を適用する。一方、Ｆｗ＝０の場合はステップ４０６へ進み、まだ自車線上の先行車と判定されていない車両に対して適用される狭い自車線判定幅Ｌｗ２を適用する。次に、ステップ４０７で新先行車候補が自車線判定幅Ｌｗに応じた認識エリア内に存在するか否かを確認し、認識エリア内にあればステップ４０８へ進み、自車線内の新先行車候補であるからフラグＦｓを１とする。なお、認識エリア外であればステップ４０８をスキップする。
【００４８】
ステップ４０９において、前回の処理時で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補の番号ｎが総数Ｎ以上か否かを確認し、変数ｎが総数Ｎ未満であればステップ４０２へ戻り、次の番号の新先行車候補に対して上述した処理を繰り返す。変数ｎが総数Ｎ以上の場合はステップ４１０へ進み、自車線内車両と判定（Ｆｓ＝１）された新先行車候補の内、最近接のものを先行車として選択する。そして、ステップ４１１で先行車を構成するすべての先行車候補の先行車候補フラグＦｔｏを１とし、処理を終了する。
【００４９】
以上説明した一実施の形態の動作を、図１２により実際の車両の動きで説明する。（ａ）〜（ｃ）は図６の（ａ）〜（ｃ）と同様である。（ｄ）の状態において、左車線に存在する車両２０と自車線上の車両１７の距離が離れて別の先行車候補として認識されることになるが、車両２０の検知ラインも車両１７検知ラインもそれぞれ追尾ウインドウＷｏ内に存在するため、先行車候補となる。その結果、先行車候補が複数存在することになり、すべての先行車候補に対し自車線上に先行車が存在しない場合の狭い自車線判定幅Ｌｗ２が適用され、認識エリア１０ｂ、１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂに基づいて自車線車両判定が行われることになる。
【００５０】
その結果、（ｅ）に示すように、左車線に存在する車両２０は自車線内車両とは判定されず、自車線上に存在する車両１７を先行車として認識する。この時点で、左車線に存在する車両２０には先行車であるという情報が付与されなくなるので、継続して狭い認識エリア１０ｂ、１１ｂに基づいて自車線判定が行われ、その一方で車両１７には先行車であるという情報が付与されており、広い認識エリア（１２ａ＋１２ｂ）が適用され、通常の先行車と同様の認識結果をえることができるようになる。
【００５１】
このように、一実施の形態では、複数本のレーザービームを車両前方の異なる範囲に照射して障害物の位置と距離を検出し、各レーザービームごとに自車線上の障害物と判定するための距離を設定して、その距離以下に存在する障害物を先行車候補とする、自車線上の先行車候補の検出動作を繰り返し行い、自車線上に存在する先行車候補の中から先行車を選択する。このとき、今回の先行車候補検出動作で検出された先行車候補の中から、前回の先行車候補検出動作で先行車に選択した先行車候補と同一と見なされる先行車候補を抽出するとともに、走行道路の自車線幅を検出し、抽出した先行車候補が単一の場合は自車線幅よりも狭い自車線判定幅を設定し、抽出した先行車候補が複数の場合は自車線幅よりも広い自車線判定幅を設定する。そして、自車線上の障害物と判定するための距離を、設定された自車線判定幅に応じて変更し、自車線判定幅が狭いほど距離を短くする。これにより、自車線上に複数の先行車候補が存在する場合でも、自車線上の先行車を正しく認識することができる。特に、先行車と車速差の小さい隣接車線車両が先行車とグルーピングされた後に、先行車と隣接車線車両とが分離された場合でも、自車線上の先行車を正しく認識することができる。
【００５２】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。測距装置１ｄおよび照射装置１ｅが障害物検出手段を、先行車認識部１ｂが判定手段、抽出手段および設定手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】一実施の形態の先行車の認識方法を説明するための図である。
【図３】一実施の形態の自車線判定幅を説明するための図である。
【図４】一実施の形態の自車線判定幅を説明するための図である。
【図５】一実施の形態の先行車認識動作を示す図である。
【図６】車間距離計測装置において課題とされる現象を説明するための図である。
【図７】一実施の形態の先行車認識処理を示すフローチャートである。
【図８】一実施の形態の先行車候補データ処理を示すフローチャートである。
【図９】一実施の形態のグルーピング処理を示すフローチャートである。
【図１０】一実施の形態の車線幅設定処理を示すフローチャートである。
【図１１】一実施の形態の先行車選択処理を示すフローチャートである。
【図１２】一実施の形態の動作を示す図である。
【符号の説明】
１　車間距離計測ユニット
１ａ　道路曲率推定部
１ｂ　先行車認識部
１ｃ　照射角決定部
１ｄ　測距装置
１ｅ　照射装置
２　車速センサー
３　ヨーレートセンサー
４　ナビゲーション装置
５　制御ユニット
【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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