(57)【要約】【課題】自車両が車線変更を行った際に、先行車の切り替わりに伴って、自車両に挙動変動が生ずることを回避する。【解決手段】自車両が先行車切り替え距離Ｌｃｈだけ手前の地点を通過したときに（ステップＳ８）、交差点等の進路変更ポイントを通過するにあたり車線変更が必要であるかを判断し（ステップＳ１２）、車線変更が必要であり且つ自車両前方の車両が自車両の進路変更先車線に車線変更傾向になく（ステップＳ２０）、且つ自車両前方の先行車との車間距離Ｌ１が、進路変更先車線を走行する先行車候補との車間距離Ｌ２よりも大きく（ステップＳ２２）、且つ先行車候補の車速が自車速よりもかなり遅くないときに（ステップＳ２４）、先行車候補を先行車として切り替え、この進路変更先車線の先行車候補に追従走行するよう制御を行い（ステップＳ２６）、車線変更したとき、自車両前方の車両に追従走行するよう切り替える（ステップＳ３４、Ｓ３６）。【選択図】          図５
2004237885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的地に対して推奨経路を設定すると共に自車両の現在位置を検出し、前記推奨経路に応じた進路変更が必要な進路変更地点、この進路変更地点を通過するに伴い自車両が進入すべき車線及び自車両の現在位置を案内するナビゲーション装置と、
自車両の走行車線前方に位置する先行車を検出する先行車検出手段と、
当該先行車検出手段で検出した先行車と自車両との相対位置関係が目標とする相対位置関係となるように走行制御を行う走行制御手段と、を備えた車両用走行制御装置において、
前記ナビゲーション装置の案内情報に基づいて、自車両が前記進路変更地点から所定の進路変更準備距離だけ手前の進路変更準備開始地点を通過したかどうかを判定する準備開始判定手段と、
自車両が前記ナビゲーション装置で案内された進入案内車線と同じ車線を走行しているかどうかを判定する走行車線判定手段と、
自車両が前記進入案内車線とは異なる車線を走行していると判定されるとき、自車両が前記進入案内車線方向に車線変更をした場合に次に先行車となり得ると予測される車両を先行車候補として検出する先行車候補検出手段と、
前記準備開始判定手段で、自車両が前記進路変更準備開始地点を通過したと判定され、且つ前記先行車候補検出手段で先行車候補が検出されたときに、当該先行車候補を、前記走行制御手段における制御対象の先行車として切り替える先行車切替手段と、を備えることを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項２】
前記先行車検出手段で検出される先行車と自車両との間の先行車間車間距離及び前記先行車候補検出手段で検出される先行車候補と自車両との間の先行車候補間車間距離を検出する車間距離検出手段を備え、
前記先行車切替手段は、前記先行車間車間距離が前記先行車候補間車間距離よりも大きいときに、前記先行車を切り替えるようになっていることを特徴とする請求項１記載の車両用走行制御装置。
【請求項３】
前記先行車検出手段で検出される先行車が前記進入案内車線方向に車線変更傾向にあるかどうかを検出する車線変更傾向検出手段を備え、
前記先行車切替手段は、前記車線変更傾向検出手段で前記先行車が前記進入案内車線方向に車線変更傾向にあることが検出されたときには、前記先行車の切り替えを行わないようになっていることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用走行制御装置。
【請求項４】
自車速を検出する自車速検出手段と、
前記先行車候補の車速を検出する先行車候補車速検出手段と、を備え、
前記先行車切替手段は、前記先行車候補検出手段で検出される先行車候補車速が前記自車速検出手段で検出される自車速よりも小さく且つこれらの差がしきい値以上であるときには、前記先行車の切り替えを行わないようになっていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両用走行制御装置。
【請求項５】
前記準備開始判定手段で、自車両が前記進路変更準備開始地点を通過したと判定されるとき、自車両の制御特性を減速傾向特性に変更する特性変更手段、を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の車両用走行制御装置。
【請求項６】
自車両周辺の走行路の混雑状況を検出する混雑状況検出手段を備え、
前記進路変更準備距離は、前記混雑状況検出手段での検出結果に基づき、前記走行路が混雑傾向にあるときほど長くなるように設定されることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の車両用走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、先行車と所定の相対位置関係を適切に保ちつつ走行させるようにした車両用走行制御装置に関し、特に、目的地までの推奨経路を案内するナビゲーション装置を備えた車両用走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、先行車と自車両との相対位置関係を適切に保ちつつ走行させるようにした車両用走行制御装置が提案されている。
このような車両用走行制御装置においては、自車両の走行車線前方に位置する車両を先行車として検出し、これと適切な相対位置関係を保つように走行制御を行っている。そして、自車両が車線変更を行った場合には、車線変更後に、新たに自車両の走行車線前方に位置する車両を先行車として検出し、今度はこの先行車との相対位置関係が適切な関係となるように走行制御を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−９３０９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、自車両が車線変更を行った後に、車線変更後の車線前方に位置する車両を先行車として検出し、この先行車に基づき新たに適切な相対位置関係となるように走行制御を行うようにした場合、自車両と新たな先行車との相対位置関係によっては、減速度が大きくなる場合がある。つまり、自車両と、自車両の車線変更先に位置する先行車候補との間の、自車両の進行方向に対する相対的な距離が短い場合、つまり、自車両と先行車候補とが比較的接近している状態で自車両が車線変更した場合、自車両と先行車候補との車間距離が比較的短いことから減速傾向となり、このとき、自車両と先行車候補との車間距離が短くなるほど急減速が行われることになり、乗り心地が低下する。
【０００５】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、自車両が車線変更を行った際に、先行車の切り替わりに伴って、自車両が挙動変動することを回避することの可能な車両用走行制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両用走行制御装置は、先行車検出手段によって自車両の走行車線前方に位置する先行車を検出し、これと自車両との相対位置関係が目標とする相対位置関係となるように走行制御手段により走行制御を行う。
【０００７】
このとき、ナビゲーション装置により案内される、目的地までの推奨経路に応じた進路変更が必要な進路変更地点から所定の進路変更準備距離だけ手前の進路変更準備開始地点を自車両が通過したと準備開始判定手段によって判断され、且つ、ナビゲーション装置で案内された、前記進路変更地点を通過するにあたり自車両が進入すべき車線である進入案内車線と、現在の自車両の走行車線とが異なることが走行車線判定手段により判定され、さらに、自車両が前記進入案内車線方向に車線変更したときに次に先行車となり得ると予測される先行車候補が前記先行車候補検出手段で検出されたとき、先行車切替手段によって、前記先行車候補を、前記走行制御手段における制御対象の先行車として切り替える。
【０００８】
これにより、自車両が進入案内車線方向に車線変更を行う前に、進入案内車線方向に位置する先行車候補と自車両とが、目標とする相対位置関係となるように走行制御される。したがって、自車両の車線変更先を走行する先行車候補と自車両とが、目標とする相対位置関係となるように走行制御されている状態で、車線変更が行われることになり、スムーズに車線変更が行われることになる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明に係る車両用走行制御装置によれば、進路変更地点から所定の進路変更準備距離だけ手前の進路変更準備開始地点を自車両が通過した時点から、進入案内車線方向の次に先行車となり得ると予測される先行車候補を、走行制御手段における制御対象の先行車として切り替えるようにしたから、その後自車両が進路変更を行ったときには、先行車候補と自車両との相対位置関係が目標とする相対位置関係となるように走行制御されている状態で、車線変更が行われることになり、大きな挙動変動を伴うことなく、車線変更を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明における車両用走行制御装置の概略構成図である。
図中１は、自車両前方に位置する先行車との間の車間距離を検出するための車間距離センサ、２は、車両前方を撮像するためのＣＣＤカメラ、３は、運転者に目的地までの推奨経路や、走行路に関する情報等を提供するためのナビゲーション装置、４は、自車速を検出するための車速センサであって、後述の自動変速機６の出力側の回転速度を検出することにより、自車速を検出するようになっている。
【００１１】
前記車間距離センサ１は、例えばレーザ光を前方に掃射して先行車からの反射光を受光することにより、自車両前方に存在する車両と自車両との間の車間距離を計測するレーダ装置や電波や超音波を利用して車間距離を計測する測距センサ等を適用することができる。また、少なくとも、自車両の走行車線及び、自車両の走行車線に隣接する左右の走行車線において、自車両より前方に位置する車両を検出可能に構成されている。
【００１２】
前記ＣＣＤカメラ２は、車両前部或いは車室内部に取り付けられ、自車両の走行路前方を撮像する。
前記ナビゲーション装置３は、道路地図データを記録するメモリを内蔵しており、自車両の現在位置をＧＰＳにより検出し、予め記憶されている地図情報に基づいて、自車両の周辺情報を検索する。また、自車両の位置及び地図情報に基づいて指示された目的地に達するまでの推奨経路を検索しこれを図示しない表示装置に表示して運転者に通知すると共に、この推奨経路に沿って、交差点、或いはジャンクションランプといった進路変更ポイントの位置座標及び、この進路変更ポイントを通過するにあたり進入すべき車線情報、自車両の位置座標、自車両の走行路における走行レーン数等のナビゲーション情報を、後述のコントローラ１０に通知する。
【００１３】
また、図中５は、スロットル開度信号に応じてスロットルバルブを開閉し、エンジンの吸入空気量を変えてエンジン出力を調節するスロットルアクチュエータ、６は、車速及びスロットル開度に応じて変速比を変える自動変速機、７は、車両に制動力を発生させる制動制御装置である。
そして、各種センサの検出信号は、コントローラ１０に入力され、コントローラ１０では、これら各種センサの検出信号に基づいて目標車速Ｖ＊  を算出し、自車速Ｖｓｐが目標車速Ｖ＊  となるように、スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７を制御する。
【００１４】
前記コントローラ１０は、マイクロコンピュータとその周辺機器とを備え、マイクロコンピュータのソフトウェア形態により、図２に示す制御ブロックを構成している。
この制御ブロックは、公知の走行制御装置における制御ブロックと同様に構成され、例えば、車速センサ４からの車速パルスの周期を計測し、自車速を演算する車速信号処理部１１と、自車両の走行車線前方及び自車両の走行車線に隣接する隣接車線前方に位置する前方車両を検出し、車間距離センサ１でレーザ光を掃射してから前記前方車両の反射光を受光するまでの時間を計測して前方車両と自車両との間の車間距離Ｌを演算し、自車両の走行車線前方の車両を先行車として捕捉すると共に、後述の先行車切替処理部３６からの切替指示にしたがって、隣接車線前方に位置する前方車両を先行車として捕捉するよう切り替える測距信号処理部１２と、車速信号処理部１１で演算した自車速Ｖｓｐ、測距信号処理部１２で演算された先行車との車間距離Ｌに基づいて、目標車間距離Ｌ＊  を設定すると共に、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ＊  に維持するための目標車速Ｖ＊  を算出する走行制御部３０と、この走行制御部３０で算出した目標車速Ｖ＊  に基づいて、自車速Ｖｓｐを目標車速Ｖ＊  に一致させるように、スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７を制御する車速制御部１３と、ＣＣＤカメラ２からの撮像情報を処理するための画像処理部１４と、さらに、前記画像処理部１４で画像解析を行った解析結果、測距信号処理部１２で検出した自車両前方及び隣接車線に位置する前方車両との車間距離、ナビゲーション装置３のナビゲーション情報に基づいて、自車両が進路変更ポイントよりも所定距離手前の領域に達したとき、自車両の車線変更先の車線の存在する車両を先行車として捕捉するよう、前記測距信号処理部１２に切替指示を行うと共に、前記走行制御部３０における制御特性を変更する先行車切替処理部３６と、を備えている。
【００１５】
前記走行制御部３０は、測距信号処理部１４で算出された先行車と自車両との間の車間距離Ｌに基づいて自車両と先行車との相対速度ΔＶを算出する相対速度演算部３１と、車速信号処理部１１から入力される自車速Ｖｓｐ及び速度演算部３１から入力される相対速度ΔＶ、或いは図示しない手動スイッチでの操作により運転者により設定される車間距離設定値Ｌｓに基づいて目標車間距離Ｌ＊  を設定する目標車間距離設定部３２と、相対速度演算部３１で算出した相対速度ΔＶ、測距信号処理部１４で算出した車間距離Ｌ、前記ナビゲーション装置３からのナビゲーション情報に基づき、車間距離Ｌを前記目標車間距離設定部３２で算出された目標車間距離Ｌ＊  に一致させるための目標車速Ｖ＊  を算出する車間距離制御部３３とから構成されている。
【００１６】
そして、前記車速制御部１３では、目標車速Ｖ＊  と自車速Ｖｓｐとの差分値から例えば、ＰＩＤ（比例−積分−微分）制御により公知の手順で目標加減速度を算出し、目標加減速度が負値である場合には、この目標加減速度を実現し得るように制動制御装置７を制御して制動力を発生させ、逆に、目標加減速度が正値である場合には、前記目標加減速度を実現し得るようにスロットルアクチュエータ５のスロットル開度及び自動変速機６の変速比を制御する。
【００１７】
ここで、前記相対速度演算部３１は、測距信号処理部１２から入力される車間距離Ｌを例えばバンドパスフィルタ処理するバンドパスフィルタで構成されている。このバンドパスフィルタは、次式（１）で表す伝達関数で実現することができる。式（１）に示すように、分子にラプラス演算子ｓの微分項を有するので、実質的に車間距離Ｌを微分して相対速度ΔＶを近似的に演算することになる。
【００１８】
Ｆ（ｓ）＝ωｃ２  ・ｓ／（ｓ２  ＋２ζｃ・ωｃ・ｓ＋ωｃ２  ）……（１）
なお、式（１）において、ωｃ＝２π・ｆｃ、ｓはラプラス演算子、ζｃは減衰係数である。なお、フィルタ関数のカットオフ周波数ｆｃは、車間距離Ｌに含まれるノイズ成分の大きさと、短周期の車体前後加速度変動の許容値とにより決定する。
【００１９】
このように、バンドパスフィルタを用いることにより、車間距離Ｌの単位時間当たりの変化量から、簡易的な微分演算を行って相対速度ΔＶを算出する場合のように、ノイズに弱く、制御中に走行制御中にふらつきが生じるなど、車両挙動に影響を与えやすくなることを回避することができる。
なお、ここでは、相対速度ΔＶを、バンドパスフィルタを用いて算出するようにした場合について説明しているが、ハイパスフィルタを用いて、車間距離Ｌを微分処理するようにしてもよい。
【００２０】
次に、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ＊  に保ちつつ走行するための制御則について説明する。基本的な制御系の構成は、図２に示すように、走行制御部３０と、車速制御部１３とをそれぞれ独立に備える。なお、走行制御部３０の出力は目標車速（車速指令値）Ｖ＊  であり、車間距離Ｌを直接に制御する構成としていない。
【００２１】
走行制御部３０の車間距離制御部３３では、車間距離Ｌと相対速度ΔＶとに基づいて、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ＊  に保ちながら走行するための目標車速Ｖ＊  を演算する。具体的には、次式（２）に示すように、目標車間距離Ｌ＊  と実際の車間距離Ｌとの差（Ｌ＊  −Ｌ）に制御ゲインｆｄを乗算した値と、相対速度ΔＶに制御ゲインｆｖを乗算した値との和であるΔＶ＊  を算出し、これを、先行車の車速Ｖｔから減算した値を目標車速Ｖ＊  とする。
【００２２】
Ｖ＊  ＝Ｖｔ−ΔＶ＊                                      ……（２）
ΔＶ＊  ＝ｆｄ・（Ｌ＊  −Ｌ）＋ｆｖ・ΔＶ
なお、前記制御ゲインｆｄ及びｆｖは、走行制御制能を決めるパラメータである。ここでは、２個の目標値（車間距離と相対速度）を１個の入力（目標車速）で制御する１入力２出力系であることから、制御法として状態フィードバック（レギュレータ）を用いて制御系を設計している。
【００２３】
以下、前記制御系の設計手順を説明する。
まず、システムの状態変数ｘ１，ｘ２を次式（３）で定義する。
ｘ１＝Ｖｔ−Ｖ
ｘ２＝Ｌ＊  −Ｌ                                        ……（３）
また、制御入力（コントローラの出力）ΔＶ＊  を次式（４）で定義する。
【００２４】
ΔＶ＊  ＝Ｖｔ−Ｖ＊                                      ……（４）
ここで、車間距離Ｌは次式（５）のように表すことができる。
Ｌ＝∫（Ｖｔ−Ｖ）ｄｔ＋Ｌ０                          ……（５）
なお、（５）式中のＬ０は、車間距離制御における停止時の目標車間距離である。
【００２５】
また、車速サーボ系は線形伝達関数によって、例えば次式（６）のように目標車速Ｖ＊  に対して、実車速Ｖが一次遅れで近似的に表現することができる。
Ｖ＝１／（１＋τｖ  ・ｓ）
ｄＶ／ｄｔ＝１／τｖ  （Ｖ＊  −Ｖ）                      ……（６）
したがって、先行車車速Ｖｔが一定であるとすると、前記（３）、（４）及び（６）式より、前記状態変数ｘ１は次式（７）で表すことができる。
【００２６】
ｄｘ１／ｄｔ＝−１／τｖ  ・ｘ１＋１／τｖ  ・ΔＶ＊        ……（７）
また、目標車間距離Ｌ＊  が一定であるとすると、前記（３）式及び（５）式より、前記状態変数ｘ２は次式（８）で表すことができる。
ｘ２＝−（Ｖｔ−Ｖ）＝−ｘ１                          ……（８）
したがって、前記（７）式及び（８）式より、システムの状態方程式は次式（９）で表すことができる。
【００２７】
【数１】
2004237885.tif 000003
【００２８】
また、状態フィードバックが施された全体システムの状態方程式は次式（１０）で表すことができる。
ｄＸ／ｄｔ＝（Ａ＋ＢＦ）Ｘ                          ……（１０）
ただし、制御入力ｕ＝ＦＸ，Ｆ＝［ｆｖ  ｆｄ  ］である。
【００２９】
したがって、前記（１０）式より、全体システムの特性方程式は次式（１１）で表すことができる。
｜ｓＩ−Ａ’  ｜＝ｓ２  ＋（１−ｆｖ  ）／τｖ・ｓ＋ｆｄ／τｖ＝０
Ａ’  ＝Ａ＋ＢＦ                                    ……（１１）
【００３０】
【数２】
2004237885.tif 000004
【００３１】
ここで、前記車速制御部１３の車速サーボ系は近似的に線形伝達関数で表現でき、この伝達特性に基づき、車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ＊  へ、また、相対速度ΔＶが０へ、それぞれ収束する収束特性が、設計者の意図する特性（減衰係数ζｎ、固有振動数ωｎ）となるように、次式（１２）に従って制御ゲインｆｄ，ｆｖを設定する。
【００３２】
ｆｖ＝１−２ζｎ・ωｎ・τｖ
ｆｄ＝ωｎ２  ・τｖ                                  ……（１２）
ここで、相対速度ΔＶは先行車と自車両との車速差であることから、先行車車速Ｖｔは自車速Ｖと相対速度ΔＶとに基づいて次式（１３）から算出することができる。
【００３３】
Ｖｔ＝Ｖ＋ΔＶ                                      ……（１３）
したがって、前記（２）式及び（１３）式より、目標車速Ｖ＊  は次式（１４）で表すことができる。
Ｖ＊  ＝Ｖ−ｆｄ（Ｌ＊  −Ｌ）＋（１−ｆｖ）ΔＶ        ……（１４）
なお、目標車間距離Ｌ＊  は接近警報などで用いられる車間時間という概念を用いて設定してもよいが、ここでは制御の収束性にまったく影響を及ぼさないという観点から先行車車速Ｖｔの関数とする。前記（１３）式で定義した先行車車速Ｖｔを用いて、目標車間距離Ｌ＊  を、次式（１５）に示すように設定する。
【００３４】
Ｌ＊  ＝ａ・Ｖｔ＋Ｌ０＝ａ・（Ｖ＋ΔＶ）＋Ｌ０        ……（１５）
なお、（１５）式に示すように、先行車車速Ｖｔを自車速Ｖと相対速度ΔＶとから算出した値を用いて目標車間距離Ｌ＊  を設定した場合、相対速度検出値に重畳されるノイズの影響を受けるため、次式（１６）で表される目標車間距離Ｌ＊  を自車速Ｖの関数として設定してもよい。
【００３５】
Ｌ＊  ＝ａ・Ｖ＋Ｌ０                                  ……（１６）
なお、前記車間距離制御部３３においては、このようにして設定された目標車間距離Ｌ＊  が、図示しない手動スイッチによって設定された車間距離設定値Ｌｓを下回るときには、この車間距離設定値Ｌｓを、目標車間距離Ｌ＊  として設定するようになっている。
【００３６】
以上が、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ＊  に保ちつつ、自車両を走行させるための制御則である。
一方、前記画像処理部１４では、ＣＣＤカメラ２からの撮像情報に対して画像処理を行い、例えば、特開平１０−２０８０４７号公報で開示されている方法にしたがって、撮像情報から先行車及び自車両前方の道路白線を検出し、例えば図３に示すように、先行車の下部における車幅方向中央位置Ｐと走行車線中央との間の水平距離を先行車の横変位量Ｅとして算出すると共に、この横変位量Ｅの時間的変化から横変位速度ｖを算出する。ちなみに、前記走行車線中央は、図４に示すように、左右の白線どうしにおける水平方向の中央位置をピックアップして求めればよい。これらの横変位量Ｅ及び横変位速度ｖは、先行車における右方向への変位を正の値、左方向への変位を負の値で表すように構成されている。また、撮像画像において、走行車線以外の領域を検出することによって、走行路の最左端の車線を表す道路白線を検出し、これに基づいて、自車両がどの車線を走行しているかを判断する。また、走行車線以外の領域を検出することができないとき、つまり、３車線の走行路において、最右端の車線を走行している場合等、最左端を車線を検出することができないときには、自車両右側の車線を走行する車両の走行方向を画像から推定することによって、自車両が、どの車線を走行しているかを判断する。
【００３７】
また、その撮像情報から、道路白線を跨いだかどうかに基づいて、自車両が車線変更を行ったかどうかを判断し、左右どちらの方向に進路変更したかを判断する。
なお、上記測距信号処理部１２では、例えば、複数方向にレーザビームを照射可能に形成されており、自車両の走行車線、自車両の右に隣接する車線、自車両の左に隣接する車線の何れの車線に位置する車両を、何れの方向におけるビームで検知することができるかが決まっている。そして、自車両前方の車両を先行車とする場合には、自車両前方の車両を検出することの可能なビームで検出した車両を先行車として捕捉し、自車両右車線の車両を先行車とする場合には、自車両右車線の車両を検出することの可能なビームで検出した車両を先行車として捕捉し、同様に、自車両左車線の車両を先行車とする場合には、自車両左車線の車両を検出することの可能なビームで検出した車両を先行車として捕捉するようにするようになっている。そして、測距信号処理部１２においては、通常は自車両前方の車両を検出することの可能なビームで検出した車両を先行車として捕捉してこれと、自車両との間の車間距離Ｌを検出し、先行車切替処理部３６から切替指示が行われたときには、指定された車線に該当するビームで検出した車両を先行車として捕捉するように切り替える。そして、切替終了通知が行われたときには、自車両前方の車両を検出することの可能なビームで検出した車両を先行車として捕捉するようになっている。
【００３８】
図５は、先行車切替処理部３６で実行される、前記測距信号施与部１２において捕捉する先行車の切り替え及び前記車間距離制御部３３における前記固有振動数ωｎの補正を行う、先行車切替処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
前記先行車切替処理部３６では、図５に示す先行車切替処理を、図示しない指示スイッチによって走行制御装置による自動走行制御が指示されている間、予め設定した所定周期で実行する。なお、フローチャート中で用いられる各種フラグは、起動時には、零に設定されている。
【００３９】
まず、ステップＳ２で、ナビゲーション装置３から、進路変更ポイントの位置及びこれに伴い進入すべき車線情報、自車両の現在位置、自車両走行路のレーン数等の各種ナビゲーション情報を読み込む。
次いで、ステップＳ４に移行し、減速フラグＦｓｌｏｗがＦｓｌｏｗ＝１であるかどうかを判定する。そして、Ｆｓｌｏｗ＝１でないときには、ステップＳ６に移行し、混雑状況情報をもとに、先行車切替距離Ｌｃｈを決定する。この先行車切替距離Ｌｃｈは、ナビゲーション装置３から通知される進路変更ポイントに達するまでに、自車両が車線変更をするのに十分な距離に基づいて設定される。
【００４０】
前記混雑状況情報は、混雑状況検出手段により検出するようにすればよく、この混雑状況検出手段としては、例えば、所定時間内における自車両のブレーキペダルの踏込み回数を検出すること、或いは自車両の走行速度の度合、前記車間距離センサ１で検出される他の車線を走行する車両の速度の度合等に基づいて混雑状況を検出するようにしたもの、また、例えば、路車間通信機能を搭載し、路面側から混雑状況情報を提供するようにすることによって混雑状況情報を得るようにしたもの、等を適用することができる。
【００４１】
そして、前記混雑状況情報をもとに、道路が混雑していると判断されるときには、先行車切替距離Ｌｃｈを比較的長い値に設定し、道路が空いていると判断されるときには、先行車切替距離Ｌｃｈを比較的短い値に設定する。
次いで、ステップＳ８に移行し、ナビゲーション装置３からの進路変更ポイント情報と、自車両の現在位置とに基づいて、自車両が、次の進路変更ポイントから、ステップＳ６で設定した先行車切替距離Ｌｃｈだけ手前の地点（以後、制御開始地点という。）に達したかどうかを判断する。
【００４２】
そして、ステップＳ８の処理で、自車両が、前記制御開始地点に達したと判定されないときには、そのまま処理を終了し、制御開始地点に達したと判断されたときには、ステップＳ１０に移行し、前記（１２）式に示す制御ゲインｆｄ及びｆｖを特定するための固有振動数ωｎに、補正係数ｋを乗算し固有振動数ωｎを補正する。そして、減速フラグＦｓｌｏｗをＦｓｌｏｗ＝１に設定する。
【００４３】
前記補正係数ｋは、ｋ＜１を満足する値であって、固有振動数ωｎをより小さくなる方向に補正する。つまり、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ＊  に一致させるための収束特性を緩やかに変化する方向に補正する。
次いで、ステップＳ１２に移行し、自車両が指示された進路変更ポイントを通過するにあたり、車線変更が必要かどうかを判定する。
【００４４】
この判定は、例えば、特開平８−３２０９９７号公報に開示されているように、ＣＣＤカメラ２で撮像した自車両前方の走行路の撮像情報から、レーンマーカを抽出してこれが実線であるか破線であるかを判断し、この判断結果及び前記ナビゲーション装置３からの自車両の走行路のレーン数情報とに基づいて、自車両がどの車線を走行しているのかを判断する。そして、前記ナビゲーション装置３から通知された進入すべき車線情報に基づいて、自車両が進入すべき車線情報に対応した車線を走行しているかどうかを判断する。
【００４５】
つまり、進入すべき車線が左側車線ならば、自車両が左端の車線を走行している場合つまり自車両走行車線の左側に車線が存在しない場合に進入すべき車線に対応した車線を横行していると判断し、また、進入すべき車線が右側車線ならば、自車両が左端の車線を横行しているとき、つまり、自車両走行車線の右側に車線が存在しない場合に、進入すべき車線に対応した車線を走行していると判断する。なお、右折及び左折専用の車線がある場合には、この右折或いは左折専用の車線を含めて判断し、すなわち、進入すべき車線が左と指示されている場合には左折専用の車線を走行しているか、また、進入すべき車線が右の場合には、右折専用の車線を走行しているかを判断する。そして、推奨経路にしたがった進路に対応した車線を走行していると判断されるときには、車線変更を行う必要はないと判断しそのまま処理を終了する。
【００４６】
一方、進入すべき車線に対応した車線を走行していないと判断されるときには、車線変更を行う必要があると判断しステップＳ１４に移行して、車線変更要フラグＦｎをＦｎ＝１に設定した後、ステップＳ１６に移行し、ステップＳ１２で検出した進路変更ポイントにおける進入すべき車線に対応する側の自車両の隣接車線（以後、進路変更先車線という。）に、車両（以後、先行車候補という。）が存在するかどうかを判定する。つまり、前記車間距離センサ１で、進路変更先車線に存在する車両が検出されているかどうかを判断する。
【００４７】
そして、ステップＳ１６で、進路変更先車線に先行車候補が存在しない場合には、そのまま処理を終了し、進路変更先車線に先行車候補が存在する場合には、ステップＳ１８に移行し、自車両の走行車線前方に先行車が存在するかどうかを判断する。つまり、車間距離センサ１で、自車両の走行車線に対応する領域において車両が捕捉されているかどうかを判断する。そして、自車両前方に先行車が存在するときには、ステップＳ２０に移行し、先行車が存在しないときには後述のステップＳ２４に移行する。
【００４８】
前記ステップＳ２０では、図６に示すように、自車両の走行車線前方に位置する先行車が、自車両の進路変更先車線に車線変更をする傾向にあるか、つまり、図６の場合には、斜線で示す右側隣接車線に車線変更を行う傾向にあるかどうかを判断する。
この判断は、前記画像処理部１４で算出される先行車の横変位量Ｅ及び横変位速度ｖに基づいて、図７に示す離脱判断マップにしたがって判断する。
【００４９】
この離脱判断マップにおいて、横軸は横変位量Ｅ、縦軸は横変位速度ｖであって、横変位量Ｅが走行車線幅Ｗの１／１０であり且つ横変位速度ｖが正の比較的大きな所定値ｖ１  であるときの座標（Ｅ，ｖ）＝（Ｗ／１０，ｖ１  ）と、横変位量Ｅが走行車線幅Ｗの１／２であり、且つ、横変位速度が零であるときの座標（Ｅ，ｖ）＝（Ｗ／２，０）とを結んだ直線、及び同様に、横変位量Ｅが走行車線幅Ｗの−１／１０であり且つ横変位速度ｖが負の比較的大きな所定値−ｖ１  であるときの座標（Ｅ，ｖ）＝（−Ｗ／１０，−ｖ１  ）と、横変位量Ｅが走行車線幅Ｗの−１／２であり、且つ、横変位速度ｖが零であるときの座標（Ｅ，ｖ）＝（−Ｗ／２，０）とを結んだ直線を、先行車離脱判断の境界線Ｌ１とし、横変位量Ｅの絶対値又は横変位速度ｖの絶対値がこの境界線Ｌ１以上の領域に位置するときに、先行車が離脱傾向にあると判断する。また、横変位量Ｅの絶対値が走行車線幅Ｗの１／１０未満であるときには、横変位速度ｖに関わらず、先行車は離脱傾向にないと判断する。
【００５０】
なお、境界線Ｌ１は、種々の実験を通じて運転者が先行車の離脱を感じる適切な境界線を求めることが望ましく、その形状は、図７に示したような直線形状に限定されるものではない。
また、図８に示すように、境界線Ｌ１を先行車の車間距離Ｌに基づいて変化させ、すなわち、座標（±Ｗ／２，０）と結ぶ座標（±Ｗ／１０，±ｖ１  ）の所定値ｖ１  の絶対値を、車間距離Ｌが大きくなるほど小さくすることにより、先行車が離脱傾向にあると判断されやすくなるようにし、逆に車間距離Ｌが小さくなるほど、所定値ｖ１  の絶対値を大きくすることにより、先行車が離脱傾向にあると判断されにくくなるようにしてもよい。
【００５１】
そして、前記横変位量Ｅ及び横変位速度ｖの符号から、先行車が右方向及び左方向の何れの方向に離脱傾向にあるかを判断し、先行車が、自車両の進路変更先車線側に進路変更傾向にあると判断されるときには、そのまま処理を終了し、そうでないときには、ステップＳ２２に移行する。
つまり、自車両が進路変更先車線上の先行車候補を先行車として切り替えた状態で、それまで先行車とみなしていた自車両前方の車両が自車両の進路変更先車線に車線変更した場合には、再度この自車両前方を走行していた車両を先行車としてみなすことになり、先行車が変更される都度、自車両に速度変動等が生じることになる。したがって、これを回避するために、自車両前方の先行車が進路変更先車線に車線変更する傾向にあるときには、先行車の切り替えを行わないようにしている。
【００５２】
前記ステップＳ２２では、車間距離センサ１で検出された自車両前方の先行車と自車両との間の車間距離Ｌ１と、進路変更先車線に存在する先行車候補と自車両との間の車間距離Ｌ２とを比較し、Ｌ１＞Ｌ２でないときには、そのまま処理を終了し、Ｌ１＞Ｌ２であるときステップＳ２４に移行する。
つまり、図９及び図１０（ａ）に示すように、自車両Ａと、この前方に位置する先行車Ｂとの車間距離Ｌ１が、進路変更先車線に位置する先行車候補Ｃとの車間距離Ｌ２よりも短い状態で、自車両Ａが先行車を切り替えた場合、先行車の切り替えに伴って自車両が先行車（＝先行車候補）に追従するように加速を行った場合、この時点では、自車両はまだ車線変更を行っていないから、自車両は自車線前方を走行する車両（以前の先行車）に接近することになり運転者に違和感を与えることになる。したがってこれを回避するために、図１０（ｂ）に示すように、自車両前方の先行車との車間距離Ｌ１が、先行車候補との車間距離Ｌ２よりも長く、先行車として先行車候補に切り替えた場合でも、自車両が自車両前方車両に必要以上に接近することを回避するようにしている。
【００５３】
そして、前記ステップＳ２４では、先行車候補が、自車両よりもかなり遅い速度で走行しているかを判断する。つまり、車速センサ１で検出される自車速Ｖｓｐと、先行車候補の速度との差が、しきい値より大きいかを判断する。なお、先行車候補の速度は、例えば、車間距離センサ１で検出される先行車候補との車間距離Ｌ２から算出されるこれら間の相対速度と自車速とに基づいて算出する。
【００５４】
そして、先行車候補が自車両よりもかなり遅い速度で走行している場合には、そのまま処理を終了し、そうでないときには、ステップＳ２６に移行する。
つまり、自車両が進路変更をしようとしている進路変更先車線に、自車両よりもかなり遅い速度で走行している車両が存在する場合には、通常、このような車両を追い越した後に車線変更を行う傾向にある。したがって、このように遅い速度で走行している先行車候補を先行車として切り替えることによって、運転者が意図しない減速状態となることを回避するようにしている。
【００５５】
前記ステップＳ２６では、前記測距信号処理部１２に対し、先行車として、進路変更先車線の前方に位置する車両、つまり先行車候補を検出するように切替指示を行い、以後、この先行車候補を先行車として捕捉させる。つまり、以後、この進路変更先車線を走行する先行車候補に追従するよう走行制御を行うように切り替える。また、先行車切替フラグＦｃｈをＦｃｈ＝１に設定した後、処理を終了する。
【００５６】
一方、前記ステップＳ４の処理で、減速フラグＦｓｌｏｗがＦｓｌｏｗ＝１であるときには、ステップＳ３２に移行し、先行車切替フラグがＦｃｈ＝１であるかどうかを判定し、Ｆｃｈ＝１でないときには、そのまま後述のステップＳ４２に移行し、Ｆｃｈ＝１であるときには、ステップＳ３４に移行し、車線変更が行われたかどうかを判断する。この判断は、例えば、ＣＣＤカメラ２の撮像情報に基づいて、自車両が道路白線を跨いだかどうかに基づいて行う。
【００５７】
そして、ステップＳ３４の処理で車線変更が行われたと判断されるときにはステップＳ３６に移行し、前記測距信号処理部１２において、先行車として、自車走行車線前方に位置する車両を先行車として捕捉するよう、前記測距信号処理部１２に対して切替終了通知を行った後、ステップＳ３８に移行する。つまり、通常の制御に戻す。一方、ステップＳ３４の処理で車線変更が行われないと判断されるときにはそのまま後述のステップＳ４２に移行する。
【００５８】
前記ステップＳ３８では、前記ステップＳ１２の処理と同様にして、車線変更を行う必要があるかどうかを判定し、車線変更を行う必要がないときにはステップＳ４０に移行して車線変更要フラグＦｎをＦｎ＝０に設定した後、ステップＳ４２に移行する。一方、車線変更を行う必要があるときにはステップＳ３９に移行して先行車切替フラグをＦｃｈ＝０に設定した後、ステップＳ４２に移行する。
【００５９】
このステップＳ４２では、ナビゲーション装置３からの進路変更ポイントの位置情報及び自車両の位置情報とから、自車両が、進路変更ポイントに達したかどうかを判断する。
そして、進路変更ポイントに達していないときには、ステップＳ４４に移行し、車線変更要フラグＦｎがＦｎ＝１であり且つ先行車切替フラグＦｃｈがＦｃｈ＝０であるかどうか、つまり、車線変更を行う必要があるにも関わらず先行車の切り替えが行われていないときには前記ステップＳ１６に移行し、上記と同様にして、各条件を判断し、各条件を満足するとき、先行車の切り替えを行う。
【００６０】
一方、ステップＳ４４で、車線変更要フラグがＦｎ＝０、又は先行車切替フラグがＦｃｈ＝１であるとき、つまり、車線変更を行う必要がないとき或いは、先行車の切り替えが行われているときには、そのまま処理を終了する。
また、前記ステップＳ４２で、進路変更ポイントに達したと判断されるときには、ステップＳ４６に移行し、前記ステップＳ１０の処理で、補正した、前記（１２）式における固有振動数ωｎをもとの値、つまり、設計時の理想的な特性となり得る値に変更し、さらに、各種フラグＦｃｈ、Ｆｓｌｏｗ、Ｆｎを零にリセットした後、処理を終了する。
【００６１】
次に、上記実施の形態の動作を説明する。
今、自車両が、ナビゲーション装置３からの推奨経路にしたがって、走行制御され、自車両走行車線前方に存在する車両を先行車としこの車両と所定の相対位置関係となるように追従走行している。
図５の先行車切替処理においては、  自車両が進路変更ポイント近傍を走行していないときには、ステップＳ２からステップＳ４、Ｓ６を経てステップＳ８に移行するが、ナビゲーション装置３からの進路変更ポイント及び自車両位置に基づいて、自車両が進路変更ポイントから所定距離手前に達していないと判定されるからそのまま処理が終了され、先行車切替は行われない。
【００６２】
この状態から、自車両が進路変更ポイントに近づき、ナビゲーション装置３から通される進路変更ポイント及び自車両位置（ステップＳ２）や、走行路の混雑状況から特定される先行車切替距離Ｌｃｈ（ステップＳ６）に基づいて、自車両が、進路変更ポイントから先行車切替距離Ｌｃｈだけ手前の位置に到達したと判断されると、ステップＳ８からステップＳ１０に移行し、前記（１２）式に示す制御ゲインｆｄ及びｆｖを特定するための固有振動数ωｎに、補正係数ｋを乗算して固有振動数ωｎをより小さくなる方向に補正する。また、減速フラグをＦｓｌｏｗ＝１に設定する。
【００６３】
これによって、車間距離制御部３３においては、この補正された固有振動数ωｎに基づいて目標車速Ｖ＊  の算出を行うから、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ＊  に一致させるための収束特性が、より緩やかに変化するように制御が行われ、結果的に減速傾向となるように制御される。よって、進路変更ポイント近傍では、加減速が行われる可能性が高く、先行車両に接近し過ぎると運転者に違和感を与えるとおになるが、進路変更ポイントの手前の地点から早めに減速傾向とすることによって、先行車両との間隔を適度に維持することができ、運転者に違和感を与えることを回避することができる。
【００６４】
そして、このとき、ナビゲーション装置３からの進入すべき車線として右側車線が指示され、このとき、自車両が例えば走行路の最右端を走行している状態では、指示された進入すべき車線に対応する車線と自車両の走行車線とが一致するから、車線変更を行う必要がないと判断されて（ステップＳ１２）、車線変更要フラグがＦｎ＝０に設定される（ステップＳ１４）。
【００６５】
したがって、次の先行車切替処理実行時には、ステップＳ４からステップＳ３２に移行し、先行車切替フラグがＦｃｈ＝０であるから、ステップＳ４２に移行し、進路変更ポイントに達していない間はステップＳ４４に移行するが、このとき、先行車切替フラグはＦｃｈ＝０に設定され、また、車線変更要フラグはＦｎ＝０であって、自車両は車線変更を行う必要がないから、そのまま処理を終了することになる。
【００６６】
そして、自車両が進路変更ポイントを通過するまでの間、自車両が進路変更ポイントを通過するにあたって、車線変更を行う必要がないから、ステップＳ２から、ステップＳ４、Ｓ３２、Ｓ４２を経てステップＳ４４に移行し、この処理を繰り返し行って、自車両を減速傾向に制御し、自車両が進路変更ポイントに達したとき、ステップＳ４２からステップＳ４６に移行し、前記固有振動数ωｎを理想的な元の固有振動数に戻し、さらに、各種フラグをリセットする。
【００６７】
したがって、進路変更ポイントを通過した後は、減速傾向とする制御が解除されるから、車間距離Ｌは理想的な収束特性で目標車間距離Ｌ＊  に収束制御されるようになる。よって、進路変更ポイントを通過した後、先行車の加速に伴って速やかに加速を行うことができる。
一方、ナビゲーション装置３からの進入すべき車線として右側車線が指示され、このとき自車両が例えば、２車線の走行路の最左端を走行している状態では、自車両は車線変更をする必要があるから、ステップＳ１２で、車線変更をする必要があると判断されて車線変更要フラグＦｎがＦｎ＝１に設定される（ステップＳ１４）。そして、進入すべき車線に対応する車線、この場合、２車線の左側を走行しているから、右側車線が、進路変更先車線となりこの車線に先行車候補が存在するかどうかが判断される（ステップＳ１６）。
【００６８】
このとき、進路変更先車線に先行車候補が存在しない場合には、先行車となり得る車両が存在しないから、先行車の切替は行わない。
そして、自車両の進路変更先車線である右側車線に先行車候補が存在するものとすると、ステップＳ１８に移行し、この場合、自車両は自車線前方の車両を先行車として追従しているから、ステップＳ２０に移行する。このとき、先行車の車線中央からのずれ量から、先行車が、自車両の進路変更先車線、つまり右側車線に車線変更する傾向にあると判断された場合には、先行車の切り替えは行わない。したがって、自車両が進路変更先車線の先行車候補を先行車として切り替えた後に、自車線の前方車両が車線変更を行うことによって、再度この自車両前方にいた車両が先行車として更新されることにより、先行車の更新が何度も行われることに起因して自車両の挙動が変動することを回避することができ、乗り心地の悪化を防止することができる。
【００６９】
そして、先行車、つまり、自車両走行車線の前方車両が車線変更傾向にないときには、ステップＳ２２に移行し、このとき、自車線の前方車両と自車両との車間距離Ｌ１が、自車両の進路変更先車線の先行車候補と自車両との車間距離Ｌ２以下であるときには、先行車の切り替えは行わない。したがって、自車両に対し、先行車候補が、自車線前方車両よりも遠くに位置し、逆に、自車両前方の先行車は先行車候補よりも自車両に近い位置にあり、先行車として、自車両前方の車両から隣接車線の先行車候補に切り替えた場合に、自車両が前方車両に接近すると予測されるときには先行車の切り替えを行わないから、先行車の切り替えに伴って、意図しない加速が行われて自車両が自車両前方車両に接近し運転者に違和感を与えることを回避することができる。
【００７０】
そして、自車両に対し、先行車候補が自車両の前方車両よりも近くに存在する場合には、次に、先行車候補の車速が、自車速Ｖｓｐに比較してかなり遅いかどうかが判断され、このとき、先行車候補の車速がかなり遅いときには、先行車の切り替えは行われない。したがって、進路変更先車線に自車両よりも速度の遅い先行車候補が走行している状態で、進路変更を行う際に、運転者は、この速度の遅い車両をやり過ごした後に進路変更を行おうとしている状態であるにも関わらず、先行車の切り替えが行われたことに起因して、運転者の意図しない減速状態となることを回避することができる。
【００７１】
そして、自車両の進路変更先車線の先行車候補が、自車両に比較してそれほど遅い速度で走行していないときには、ステップＳ２６に移行し、進路変更先車線の車両を先行車として捕捉するよう切り替えが行われ、先行車候補が先行車として切り替えられる。また、先行車切替フラグがＦｃｈ＝１に設定される。
そして、次の処理実行時には、減速フラグがＦｓｌｏｗ＝１であり且つ先行車切替フラグがＦｃｈ＝１であるから、ステップＳ４からステップＳ３２を経てステップＳ３４に移行するが、車線変更が行われない間は、そのままステップＳ４２を経てステップＳ４４に移行し、この処理繰り返し行うから、以後、進路変更先車線を走行中の先行車候補が先行車として捕捉され、これに追従するよう走行することになる。
【００７２】
そして、この状態から、自車両が右側車線に車線変更を行った場合には、ステップＳ３４の処理で、車線変更が行われたことが検出されステップＳ３６に移行し、自車両の走行車線前方の車両を先行車として捕捉するよう切り替えが行われ、続いて、車線変更を行う必要があるかどうかが判定されるが、この場合自車両は右側車線を走行しており、進入すべき車線として指示された右側車線に相当する車線を走行しているから、車線変更を行う必要はない。よってステップＳ３８からステップＳ４０に移行し、車線変更要フラグはＦｎ＝０に設定され、ステップＳ４２からステップＳ４４を経てステップＳ２に戻り、以後、ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ３２、Ｓ３４、Ｓ４２、Ｓ４４の処理が繰り返し行われる。
【００７３】
ここで、前記ステップＳ３６の処理では、自車両の走行車線前方の車両を先行車として捕捉するよう切り替えを行っている。つまり、自車両が車線変更を行うことにより、進路変更先車線にいた先行車候補が自車両の前方に位置することになり、この先行車候補が先行車として認識されるようになる。この先行車候補は、自車両が車線変更する以前にすでに先行車として認識され、この先行車候補を先行車とみなして走行制御を行っている。
【００７４】
したがって、車線変更を行った場合でも、先行車として認識している車両は先行車候補であって同一の車両に追従走行するように制御が行われることになるから、車線変更に伴う先行車の交代に伴って、自車両の挙動変動が大きくなることはなく、良好な乗り心地を維持することができる。
また、このとき、車両の車間距離制御の収束特性として減速傾向となるように補正が行われているから、進路変更ポイントに接近することに起因して、先行車が頻繁に加減速を行った場合であっても、自車両は、進路変更ポイントから先行車切替距離Ｌｃｈだけ手前の地点から、減速傾向に制御されているから、加減速変動を抑制することができ、乗り心地の低下を防止することができる。
【００７５】
そして、この状態から、自車両が進路変更ポイントに達すると、ステップＳ４２からステップＳ４６に移行し、車間距離制御の収束特性を決定する固有振動数ωｎは、元の値に変更される。したがって、進路変更ポイントを通過した後は、理想的な収束特性となるように制御され、不必要に減速傾向に制御されることが回避される。
【００７６】
一方、このとき、自車両が３車線の走行路において、最左端の車線を走行している場合には、ステップＳ１８の処理において、中央車線に先行車候補が存在するかどうかが判断され、この先行車候補が自車両に比較してかなり遅い速度で走行していないときに、この中央車線に位置する先行車候補が先行車として切り替えられる（ステップＳ２６）。なお、このとき、自車両前方に先行車が存在する場合には、この先行車が車線変更傾向になく（ステップＳ２０）、また、この先行車が、中央車線の先行車候補よりも自車両から遠い位置に存在するときに（ステップＳ２２）、中央車線の先行車候補が先行車として切り替えられる（ステップＳ２６）。
【００７７】
そして、自車両の走行車線に隣接する中央車線の先行車候補を先行車とみなして追従走行制御を行っている状態から、自車両が中央車線に車線変更を行うと、ステップＳ３４からステップＳ３６に移行し、自車両の走行車線つまり中央車線の車両を先行車とみなすように切り替えが行われ、引き続き、中央車線の先行車候補を先行車として追従走行制御が行われるが、この場合、自車両は中央車線を走行しており、進入すべき車線に則した車線は、最右端の車線であり自車両の走行車線とは異なるから、ステップＳ３８の処理で、車線変更が必要と判断され、ステップＳ３９に移行して、先行車切替フラグはＦｃｈ＝０にリセットされる。
【００７８】
したがって、ステップＳ４２からステップＳ４４に移行したとき、車線変更要フラグがＦｎ＝１であり、且つ先行車切替フラグがＦｃｈ＝０であることから、ステップＳ１６に移行し、上記と同様にして、再度先行車の切り替えが行われる。よって、今度は、最右端の車線の先行車候補を先行車とみなして走行制御が行われ、自車両が最右端の車線に車線変更したとき、ステップＳ３４からステップＳ３６に移行し、最右端を走行中の自車両の前方車両を先行車として追従するよう切り替えが行われ、車線変更を行う必要はないからステップＳ３８からステップＳ４０に移行して、車線変更要フラグがＦｎ＝０に設定される。
【００７９】
したがって、ステップＳ４２からステップＳ４４を経てステップＳ２に戻り、以後、ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ３２、Ｓ３４、Ｓ４２、Ｓ４４の処理を繰り返し行い、最右端を走行中の自車両の前方車両を先行車として追従走行制御が行われ、自車両が進路変更ポイントに達したときに、ステップＳ４２からステップＳ４６に移行し、固有振動数ωｎが通常の値に戻されることになる。
【００８０】
このように、進路変更ポイントよりも手前の位置に達したときに、進路変更先車線の先行車候補に追従するよう切り替えるようにしたから、車線変更を意図しない減速が生じることなくスムーズに行うことができる。また、これと共に、目標車間距離Ｌ＊  への収束特性を減速傾向となるようにしたから、進路変更ポイントの手前において、先行車が頻繁に加減速されるような状況においても、これに伴って自車両の挙動変動が大きく変化することを回避することができる。
【００８１】
また、このとき、先行車切替距離Ｌｃｈを、走行路の混雑状況に応じて設定し、走行路が混雑しているときほど、先行車切替距離Ｌｃｈが長くなるように設定しているから、走行路が混雑していることに起因して加減速が頻繁に行われるほど、また、走行路が混雑していることに起因して運転者が早めに車線変更を行うときほど、進路変更ポイントよりもより手前の時点から、減速傾向に制御され、また、先行車切替が行われることになる。よって、混雑状況に応じてこれに適した時点で、先行車切替及び減速傾向とする制御を開始することができ、混雑状況に応じて余裕のあるスムーズな運転を行うことができ、運転者への違和感を低減することができる。
【００８２】
なお、上記実施の形態においては、進入すべき車線として指示された車線方向に隣接する車線を走行する先行車候補を検出し、これを先行車として切り替えるようにした場合について説明したが、これに限らず、例えば、隣接する車線の向こう隣の車線まで車線変更を行う必要があり、隣接する車線に車両が存在せず、向こう隣の車線まで車線変更を行うことが可能な状況においては、向こう隣の車線において先行車候補を検索し、この先行車候補が上述のような各種条件を満足するときに、これを先行車候補として切り替えるようにしてもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態においては、自車両の制御特性を減速傾向特性に変更する特性変更手段として、車間距離Ｌと目標車間距離Ｌ＊  とを一致させる際の収束特性を決定する固有振動数ωｎをより小さくする方向に補正するようにした場合について説明したが、これに限らず、例えば、同様に前記収束特性を決定する前記（１２）式中の減衰係数ζｎをより大きく補正して収束特性をより緩やかな特性となるように補正することにより減速傾向にさせるようにしてもよく、また、例えば、目標車速Ｖ＊  に基づいて各種アクチュエータを制御する際に算出する目標加減速度にリミッタをかけることにより、加減速変動を抑制することによって減速傾向とするようにしてもよい。
【００８４】
また、上記実施の形態においては、自車両前方の先行車との車間距離Ｌ１と隣接車線の先行車候補の車間距離Ｌ２との大小関係を、車間距離センサ１の検出結果に基づいて判断するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、２台のＣＣＤカメラ２によって車両前方を撮像するようにし、この撮像画像における自車両前方の先行車と先行車候補との相対位置関係と、自車両及び自車両前方の先行車間の車間距離とから、隣接車線の先行車候補と自車両との車間距離を検出するようにしてもよい。
【００８５】
なお、上記実施の形態においては、前記先行車検出手段で検出される先行車と自車両との間の先行車間車間距離及び前記先行車候補検出手段で検出される先行車候補と自車両との間の先行車候補間車間距離を検出する車間距離検出手段を備え、前記先行車切替手段は、前記先行車間車間距離が前記先行車候補間車間距離よりも大きいときに、前記先行車を切り替えるような構成としたから、先行車候補を先行車として切り替えた場合に、自車両が先行車候補との相対位置関係が目標とする相対位置関係となるように加速した場合であっても、これまで先行車として走行制御を行っていた自車両前方の車両に、自車両が接近するようなことはなく、自車両前方を走行する車両との車間距離を確保しつつ、先行車候補と自車両との相対位置関係を制御することができる。
【００８６】
また、前記先行車検出手段で検出される先行車が前記進入案内車線方向に車線変更傾向にあるかどうかを検出する車線変更傾向検出手段を備え、前記先行車切替手段は、前記車線変更検出手段で前記先行車が前記進入案内車線方向に車線変更傾向にあることが検出されたときには、前記先行車の切り替えを行わない構成としたから、先行車候補を先行車に切り替えて走行制御を行っているときに、これまで先行車であった自車両前方を走行する車両が、先行車候補の後に車線変更し、再度この車線変更した車両が先行車候補に切り替わることを回避することができ、走行制御手段による制御対象となる車両が切り替わることに起因して、自車両の挙動変動が発生することを防止することができる。
【００８７】
また、自車速を検出する自車速検出手段と、前記先行車候補の車速を検出する先行車候補車速検出手段と、を備え、前記先行車切替手段は、前記先行車候補検出手段で検出される先行車候補車速が前記自車速検出手段で検出される自車速よりも小さく且つこれらの差がしきい値以上であるときには、前記先行車の切り替えを行わない構成としたから、一般に、車線変更先に、自車両よりも速度の遅い先行車候補となり得る車両が走行しているときには、運転者はこの車両を追い越した後に車線変更を行う傾向にあるという特性に則して、先行車の切り替えを行うことができ、この自車両よりも速度の遅い先行車候補が先行車として切り替えられることに起因して、運転者が意図しない減速状態となることを回避することができる。
【００８８】
また、前記準備開始判定手段で、自車両が前記進路変更準備開始地点を通過したと判定されるとき、自車両の制御特性を減速傾向特性に変更する特性変更手段、を備える構成としたから、前記進路変更地点手前の、比較的加減速が頻繁に行われる領域で、減速傾向とすることによって、先行車との車間距離を確保することができる。
【００８９】
また、自車両周辺の走行路の混雑状況を検出する混雑状況検出手段を備え、前記進路変更準備距離は、前記混雑状況検出手段での検出結果に基づき、前記走行路が混雑傾向にあるときほど長くなるように設定する構成としたから、自車両周辺の走行路の混雑状況に応じた進路変更準備距離を設定することができる。
なお、上記実施の形態において、図１の車間距離センサ１が先行車検出手段、先行車候補検出手段及び車間距離検出手段に対応し、コントローラ１０が走行制御手段に対応し、車速センサ４が自車速検出手段に対応し、図５のステップＳ６及びＳ８の処理が準備開始判定手段に対応し、ステップＳ１０の処理が特性変更手段に対応し、ステップＳ１２の処理が走行車線判定手段に対応し、ステップＳ２０の処理が車線変更傾向検出手段に対応し、ステップＳ２４の処理で先行車候補の車速を求める処理が先行車候補車速検出手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における走行制御装置の概略構成図である。
【図２】図１のコントローラ１０の構成を示すブロック図である。
【図３】画像処理部１２における処理内容を説明するための図である。
【図４】走行車線中央の検出方法を説明するための図である。
【図５】先行車切替処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】先行車が車線変更傾向にあるときの状態を表す説明図である。
【図７】先行車が車線変更傾向にあるかどうかを判断する際に用いる離脱判断マップの一例である。
【図８】先行車が車線変更傾向にあるかどうかを判断する際に用いる離脱判断マップのその他の例である。
【図９】先行車を切替可能な、自車両と、先行車と、先行車候補との位置関係を説明するための図である。
【図１０】先行車を切替可能な、自車両と、先行車と、先行車候補との位置関係を説明するための図である。
【符号の説明】
１  車間距離センサ
２  ＣＣＤカメラ
３  ナビゲーション装置
４  車速センサ
５  スロットルアクチュエータ
６  自動変速機
７  制動制御装置
１０  コントローラ
１２  測距信号処理部
１３  車速制御部
１４  画像処理部
３０  走行制御部
３６  先行車切替処理部
【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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