(57)【要約】【課題】前方認識装置の認識能力の低下、又は前方の道路状況を加味しながら自動制御の適用範囲を可能な限り拡大し、操作性の向上と安全性の確保を高次元で両立させる。【解決手段】走行制御ユニット５による自動制御は、ステレオ画像認識装置４からの信号に応じて、通常走行制御モードと、この自動制御を中止する制御中止モードと、この通常走行制御モードと制御中止モードとの間の中間制御モードの何れかを選択して実行される。具体的には、白線認識距離が通常より低下した場合、白線が検出できない場合、左右白線の間隔が狭い場合、路上静止物が進行路の近くにある場合に中間制御モードを選択する。この中間制御モードでは通常走行制御モードに比べ、目標車間距離が長く、目標車速最大値が低く、目標加速度最大値が低く設定される。【選択図】　図２
2004094733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両前方の環境を検出し認識する前方認識手段と、
上記前方認識手段からの前方認識情報に基づき先行車両との車間距離と自車速の少なくともどちらかを自動制御する走行制御手段と、
を備えた車両用運転支援装置において、
上記走行制御手段は、上記前方認識手段からの前方認識情報を所定に比較する認識情報比較手段を有し、該認識情報比較手段による比較結果に応じて、上記自動制御を通常通り実行する通常走行制御モードと、上記自動制御を中止させる制御中止モードと、上記通常走行制御モードと上記制御中止モードとの間の中間制御モードの何れかを選択して実行させることを特徴とする車両用運転支援装置。
【請求項２】
自車両前方の環境を検出し認識する前方認識手段と、
上記前方認識手段からの前方認識情報に基づき先行車両との車間距離と自車速の少なくともどちらかを自動制御する走行制御手段と、
を備えた車両用運転支援装置において、
上記走行制御手段は、上記前方認識手段からの前方認識情報を所定に比較する認識情報比較手段を有し、該認識情報比較手段による比較結果に応じて、上記自動制御を通常通り実行する通常走行制御モードと、該通常走行制御モードと上記自動制御を中止させる制御中止モードとの間の中間制御モードのどちらかを選択して実行させることを特徴とする車両用運転支援装置。
【請求項３】
上記認識情報比較手段は、上記前方認識情報の検出状態を予め設定した閾値と比較し、上記前方認識情報の低下状態を判定するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用運転支援装置。
【請求項４】
上記認識情報比較手段は、少なくとも上記前方認識手段が認識する前方の認識可能距離を比較に用いることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両用運転支援装置。
【請求項５】
上記前方認識手段は、少なくとも自車両前方の白線を認識するものであって、上記認識情報比較手段での上記前方の認識可能距離の比較は、上記白線の認識可能距離で行うことを特徴とする請求項４記載の車両用運転支援装置。
【請求項６】
上記前方認識手段で上記白線が認識されない場合は、上記走行制御手段は、上記中間制御モードを選択して実行させることを特徴とする請求項５記載の車両用運転支援装置。
【請求項７】
上記前方認識手段は、少なくとも自車両前方の道路幅を認識するものであって、上記走行制御手段は、上記認識情報比較手段での上記道路幅の比較結果に応じて上記通常走行制御モードと、上記中間制御モードのどちらかを選択して実行させることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載の車両用運転支援装置。
【請求項８】
上記前方認識手段は、少なくとも自車両前方の路上静止物の位置を認識するものであって、上記走行制御手段は、上記認識情報比較手段での上記路上静止物の位置の比較結果に応じて上記通常走行制御モードと、上記中間制御モードのどちらかを選択して実行させることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一つに記載の車両用運転支援装置。
【請求項９】
上記中間制御モードは、少なくとも目標とする自車速の最大値を上記通常走行制御モードにおける目標とする自車速の最大値より低く設定することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一つに記載の車両用運転支援装置。
【請求項１０】
上記中間制御モードは、少なくとも目標とする加速度の最大値を上記通常走行制御モードにおける目標とする加速度の最大値より低く設定することを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一つに記載の車両用運転支援装置。
【請求項１１】
上記中間制御モードは、少なくとも目標とする先行車両との車間距離を上記通常走行制御モードにおける目標とする先行車両との車間距離より長く設定することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか一つに記載の車両用運転支援装置。
【請求項１２】
上記走行制御手段は、上記中間制御モードを選択して予め設定しておいた短い時間が経過するまでは、少なくとも加速せずに現在の自車速を維持させることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか一つに記載の車両用運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミリ波レーダ、赤外線レーザレーダ、ステレオカメラや単眼カメラ等の画像認識装置等の前方認識装置で車両前方の道路状況を認識し、自車速や先行車両との車間距離を自動制御する車両用運転支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ミリ波レーダ、赤外線レーザレーダ、ステレオカメラや単眼カメラ等の画像認識装置等の前方認識装置で車両前方の道路状況を認識し、自車速や先行車両との車間距離を自動制御する車両用運転支援装置が実用化されている。
【０００３】
このような車両用運転支援装置では、センサ部への異物の付着や、雨天等の環境悪化により性能が低下するので、このような状況を検出し、自動制御機能を停止させるのが一般的である。
【０００４】
例えば、ミリ波レーダではセンサ部への異物付着、赤外線レーザレーダではセンサ部への異物付着、雨、雪、霧、逆光時、画像認識装置ではセンサ部への異物付着、雨、雪、霧、逆光、夜間時等に認識能力が低下し、先行車両との距離、先行車両の速度の検出誤差が大きくなったり、物体が存在するにも関わらず、これを検出できない場合や、逆に、物体が存在しないにも関わらず、存在するように出力してしまう場合等がある。
【０００５】
このような誤認識の結果を基に自動制御を行うと、検出誤差が大きい場合には自動制御により車速の上昇・降下を頻繁に繰り返したり、物体不検出時には前方車両に接近しすぎたり、誤検出時には急ブレーキをかけたりすることがある。
【０００６】
こうした問題を生じないために、前方認識装置の能力が低下した場合には、自動制御を停止させ、それをドライバに報知し、以後の運転はドライバに任せるというのが一般的である。この際、例えば、通常１００ｍ前方まで認識可能な検出能力が８０ｍ前方までしか認識できなくなった場合に自動制御を停止させる、或いは、１０ｍ前方までしか認識できなくなった場合に自動制御を停止させるといったように予めチューニングがなされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例の、８０ｍ前方までしか認識できなくなった場合に自動制御を停止させる設定では、制御が行われている時の前方認識装置の能力は十分であり安全性が十分に確保できるものの、頻繁に制御が中断され、その都度、制御設定のやり直し等が要求され、操作性に劣るという問題がある。
【０００８】
また、上述の従来例の、１０ｍ前方までしか認識できなくなった場合に自動制御を停止させる設定では、制御が中断されることは少ないが、制御中の前方認識装置の能力が低下している場合があり、これにより車両の不自然な車速制御や、誤検出による前方立体物への極接近や、急ブレーキ等の虞がある。
【０００９】
このように、自動制御の適用範囲と安全性確保はトレードオフの関係にあり、自動制御を続行するか、中断するかという２者択一のシステムでは自動制御適用範囲と安全性を両立させるために、両者を少しずつ犠牲にすることになってしまう。
【００１０】
また、特開平１１−３４６９２号公報では、ヘッドランプ等の照明の点灯や、周囲の明るさを検知して、視界が悪く周囲状況を判断しがたい場合、その度合いに応じて車間距離を変化させる車間距離制御装置が提案されている。しかし、この技術では、あくまでも視界の悪さを検出し、その視界の悪さに応じたドライバのフィーリングに近い車間距離を維持することが目的であり、前方認識装置自体の能力低下については対処することができない。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、前方認識装置の認識能力の低下、又は前方の道路状況を加味しながら自動制御の適用範囲を可能な限り拡大し、操作性の向上と安全性の確保を高次元で両立させることができる車両用運転支援装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明による車両用運転支援装置は、自車両前方の環境を検出し認識する前方認識手段と、上記前方認識手段からの前方認識情報に基づき先行車両との車間距離と自車速の少なくともどちらかを自動制御する走行制御手段とを備えた車両用運転支援装置において、上記走行制御手段は、上記前方認識手段からの前方認識情報を所定に比較する認識情報比較手段を有し、該認識情報比較手段による比較結果に応じて、上記自動制御を通常通り実行する通常走行制御モードと、上記自動制御を中止させる制御中止モードと、上記通常走行制御モードと上記制御中止モードとの間の中間制御モードの何れかを選択して実行させることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２記載の本発明による車両用運転支援装置は、自車両前方の環境を検出し認識する前方認識手段と、上記前方認識手段からの前方認識情報に基づき先行車両との車間距離と自車速の少なくともどちらかを自動制御する走行制御手段とを備えた車両用運転支援装置において、上記走行制御手段は、上記前方認識手段からの前方認識情報を所定に比較する認識情報比較手段を有し、該認識情報比較手段による比較結果に応じて、上記自動制御を通常通り実行する通常走行制御モードと、該通常走行制御モードと上記自動制御を中止させる制御中止モードとの間の中間制御モードのどちらかを選択して実行させることを特徴としている。
【００１４】
更に、請求項３記載の本発明による車両用運転支援装置は、請求項１又は請求項２記載の車両用運転支援装置において、上記認識情報比較手段は、上記前方認識情報の検出状態を予め設定した閾値と比較し、上記前方認識情報の低下状態を判定するものであることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項４記載の本発明による車両用運転支援装置は、請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、上記認識情報比較手段は、少なくとも上記前方認識手段が認識する前方の認識可能距離を比較に用いることを特徴としている。
【００１６】
更に、請求項５記載の本発明による車両用運転支援装置は、請求項４記載の車両用運転支援装置において、上記前方認識手段は、少なくとも自車両前方の白線を認識するものであって、上記認識情報比較手段での上記前方の認識可能距離の比較は、上記白線の認識可能距離で行うことを特徴としている。
【００１７】
また、請求項６記載の本発明による車両用運転支援装置は、請求項５記載の車両用運転支援装置において、上記前方認識手段で上記白線が認識されない場合は、上記走行制御手段は、上記中間制御モードを選択して実行させることを特徴としている。
【００１８】
更に、請求項７記載の本発明による車両用運転支援装置は、請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、上記前方認識手段は、少なくとも自車両前方の道路幅を認識するものであって、上記走行制御手段は、上記認識情報比較手段での上記道路幅の比較結果に応じて上記通常走行制御モードと、上記中間制御モードのどちらかを選択して実行させることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項８記載の本発明による車両用運転支援装置は、請求項１乃至請求項７の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、上記前方認識手段は、少なくとも自車両前方の路上静止物の位置を認識するものであって、上記走行制御手段は、上記認識情報比較手段での上記路上静止物の位置の比較結果に応じて上記通常走行制御モードと、上記中間制御モードのどちらかを選択して実行させることを特徴としている。
【００２０】
更に、請求項９記載の本発明による車両用運転支援装置は、請求項１乃至請求項８の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、上記中間制御モードは、少なくとも目標とする自車速の最大値を上記通常走行制御モードにおける目標とする自車速の最大値より低く設定することを特徴としている。
【００２１】
また、請求項１０記載の本発明による車両用運転支援装置は、請求項１乃至請求項９の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、上記中間制御モードは、少なくとも目標とする加速度の最大値を上記通常走行制御モードにおける目標とする加速度の最大値より低く設定することを特徴としている。
【００２２】
更に、請求項１１記載の本発明による車両用運転支援装置は、請求項１乃至請求項１０の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、上記中間制御モードは、少なくとも目標とする先行車両との車間距離を上記通常走行制御モードにおける目標とする先行車両との車間距離より長く設定することを特徴としている。
【００２３】
また、請求項１２記載の本発明による車両用運転支援装置は、請求項１乃至請求項１１の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、上記走行制御手段は、上記中間制御モードを選択して予め設定しておいた短い時間が経過するまでは、少なくとも加速せずに現在の自車速を維持させることを特徴としている。
【００２４】
すなわち、上記請求項１記載の車両用運転支援装置は、前方認識手段で自車両前方の環境を検出し認識し、走行制御手段で前方認識手段からの前方認識情報に基づき先行車両との車間距離と自車速の少なくともどちらかを自動制御する。この際、走行制御手段は、前方認識手段からの前方認識情報を所定に比較する認識情報比較手段による比較結果に応じて、自動制御を通常通り実行する通常走行制御モードと、自動制御を中止させる制御中止モードと、通常走行制御モードと制御中止モードとの間の中間制御モードの何れかを選択して実行させる。このように、走行制御手段は、単に自動制御実行と自動制御中止の２者択一をすることなく、その間に中間制御の領域を設けて、この３つの走行制御の中から最適な走行制御を選択して、きめ細かく制御するようにしているので、前方認識装置の認識能力の低下、又は前方の道路状況を加味しながら自動制御の適用範囲を可能な限り拡大し、操作性の向上と安全性の確保を高次元で両立させることができる。
【００２５】
また、上記請求項２記載の車両用運転支援装置は、前方認識手段で自車両前方の環境を検出し認識し、走行制御手段で前方認識手段からの前方認識情報に基づき先行車両との車間距離と自車速の少なくともどちらかを自動制御する。この際、走行制御手段は、前方認識手段からの前方認識情報を所定に比較する認識情報比較手段による比較結果に応じて、自動制御を通常通り実行する通常走行制御モードと、通常走行制御モードと自動制御を中止させる制御中止モードとの間の中間制御モードのどちらかを選択して実行させる。このように、走行制御手段は、単に自動制御実行と自動制御中止の２者択一をすることなく、その間に中間制御の領域を設けて、単に自動制御を中止することなく中間制御モードと通常走行制御モードのどちらかを必ず実行するようにしているので、前方認識装置の認識能力の低下、又は前方の道路状況を加味しながら自動制御の適用範囲を可能な限り拡大し、操作性の向上と安全性の確保を高次元で両立させることができる。
【００２６】
この際、認識情報比較手段は、具体的には請求項３記載のように、前方認識情報の検出状態を予め設定した閾値と比較し、前方認識情報の低下状態を判定するものとする。
【００２７】
そして、認識情報比較手段は、具体的には請求項４記載のように、少なくとも前方認識手段が認識する前方の認識可能距離を比較に用いることで容易に実現できる。この際、前方認識手段が少なくとも自車両前方の白線を認識するものであれば、より具体的には請求項５記載のように、認識情報比較手段での前方の認識可能距離の比較は白線の認識可能距離で行うことで実現できる。この場合、前方認識手段で白線が認識されない場合は、請求項６記載のように、走行制御手段は、上記中間制御モードを選択して実行させることが好ましい。例えば、白線を認識できない場合とは、挟路走行の場合や雪上走行の可能性があり、挟路走行の場合は路地からの飛び出しに対する回避運転、雪上走行の場合は十分な制動距離の確保を図ることができる。
【００２８】
また、請求項７記載のように、前方認識手段が少なくとも自車両前方の道路幅を認識するものであって、走行制御手段が、認識情報比較手段での道路幅の比較結果に応じて通常走行制御モードと、中間制御モードのどちらかを選択して実行させるようにすれば、例えば、挟路走行の場合には路地からの飛び出しに対する回避運転が容易に行えるようになる。尚、白線間隔で道路幅を認識する前方認識手段の場合は、道路の轍を認識して挟路と判定する場合があるが、このような場合では、雨、夜間時等により前方認識手段の認識能力が低下している可能性が高いため中間制御モードとして安全性の向上を図る。
【００２９】
更に、請求項８記載のように、前方認識手段が少なくとも自車両前方の路上静止物の位置を認識するものであって、走行制御手段が、認識情報比較手段での路上静止物の位置の比較結果に応じて通常走行制御モードと、中間制御モードのどちらかを選択して実行させるようにすることで、減速等の操作を円滑に行いやすくする。
【００３０】
そして、中間制御モードでは、具体的には、請求項９記載のように、少なくとも目標とする自車速の最大値を通常走行制御モードにおける目標とする自車速の最大値より低く設定したり、請求項１０記載のように、少なくとも目標とする加速度の最大値を通常走行制御モードにおける目標とする加速度の最大値より低く設定したり、請求項１１記載のように、少なくとも目標とする先行車両との車間距離を通常走行制御モードにおける目標とする先行車両との車間距離より長く設定することで、安全性の一層の向上を図る。
【００３１】
また、請求項１２記載のように、走行制御手段が、中間制御モードを選択して予め設定しておいた短い時間が経過するまでは、少なくとも加速せずに現在の自車速を維持させるようすれば、前方認識手段の認識性能の低下が一過性の場合であっても、制御が大きく変動することなく、より安定した制御となり好ましい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１乃至図８は本発明の実施の第１形態を示し、図１は車両に搭載した車両用運転支援装置の概略構成図、図２は車両用運転支援装置の機能ブロック図、図３は白線間隔演算の説明図、図４は静止物オフセット量演算の説明図、図５は自動制御モード設定ルーチンのフローチャート、図６は車両用運転支援装置による自動制御プログラムのフローチャート、図７は図６から続くフローチャート、図８は図６から続くフローチャートである。
【００３３】
図１において、符号１は自動車等の車両（自車両）で、この車両１には、車両用運転支援装置の一例としての車間距離制御機能付きクルーズコントロールシステム（ＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｃｒｕｉｓｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）システム）２が搭載されている。このＡＣＣシステム２は、ステレオカメラ３、ステレオ画像認識装置４、走行制御ユニット５を有して主要に構成され、詳しくは後述の図６〜図８の自動制御プログラムにより制御されるが、基本的に、先行車両が存在しない定速走行制御状態のときにはドライバが設定した車速を保持した状態で走行し、先行車両が存在する追従走行制御状態のときには制御車速を先行車両の車速に設定し、自車両前方の立体物の位置情報に応じ、先行車両に対して一定車間距離を保持した状態で走行する。
【００３４】
ステレオカメラ３は、ステレオ画像認識装置４と共に前方認識手段を構成するもので、ステレオ光学系として例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた１組の（左右の）ＣＣＤカメラで構成され、これら左右のＣＣＤカメラは、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像し、ステレオ画像認識装置４に出力される。
【００３５】
また、自車両１には、車速を検出する車速センサ６が設けられており、この車速は、ステレオ画像認識装置４と走行制御ユニット５とに出力される。
【００３６】
ステレオ画像認識装置４は、ステレオカメラ３からの画像、車速が入力され、ステレオカメラ３からの画像に基づき自車両１前方の立体物データと白線データの前方情報を検出し、自車両１の進行路（自車進行路）を推定する。そして、自車両１前方の先行車両を抽出して、先行車距離、先行車速度、先行車両以外の静止物位置、白線座標、白線認識距離、自車進行路座標の各データを走行制御ユニット５に出力する。
【００３７】
ここで、ステレオ画像認識装置４における、ステレオカメラ３からの画像の処理は、例えば以下のように行われる。まず、ステレオカメラ３のＣＣＤカメラで撮像した自車両の進入方向の環境の１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって画像全体に渡る距離情報を求める処理を行なって、三次元の距離分布を表す距離画像を生成する。そして、このデータを基に、周知のグルーピング処理や、予め記憶しておいた３次元的な道路形状データ、立体物データ等と比較し、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、車両等の立体物データを抽出する。立体物データでは、立体物までの距離と、この距離の時間的変化（自車両１に対する相対速度）が求められ、特に自車進行路上にある最も近い車両で、自車両１と略同じ方向に所定の速度で進行するものが先行車両として抽出される。尚、立体物データの中で、自車両１に対する相対速度が自車速と略同じ速度で自車両１に接近するものは、静止物として認識される。
【００３８】
走行制御ユニット５は、走行制御手段としてのものであり、運転者の操作入力によって設定される走行速度を維持するよう定速走行制御を行なう定速走行制御の機能、及び自車両と先行車両の車間距離を一定に保持した状態で走行する追従走行制御の機能を実現するもので、ステアリングコラムの側部等に設けられた定速走行操作レバーに連結される複数のスイッチ類で構成された定速走行スイッチ７、ステレオ画像認識装置４、車速センサ６等が接続されている。
【００３９】
定速走行スイッチ７は、定速走行時の目標車速を設定する車速セットスイッチ、主に目標車速を下降側へ変更設定するコーストスイッチ、主に目標車速を上昇側へ変更設定するリジュームスイッチ等で構成されている。更に、この定速走行操作レバーの近傍には、走行制御のＯＮ／ＯＦＦを行うメインスイッチ（図示せず）が配設されている。
【００４０】
運転者が図示しないメインスイッチをＯＮし、定速走行操作レバーにより、希望する速度をセットすると、定速走行スイッチ７からの信号が走行制御ユニット５に入力される。そして、車速センサ６で検出した車速が、運転者のセットした設定車速に収束するように、スロットル弁制御装置８に信号出力してスロットル弁９の開度をフィードバック制御し、自車両１を自動的に定速状態で走行させ、或いは、自動ブレーキ制御装置１０に減速信号を出力して自動ブレーキを作動させる。
【００４１】
又、走行制御ユニット５は、定速走行制御を行っている際に、ステレオ画像認識装置４にて先行車両を認識し、先行車両の速度が自車両１の車速以下の場合には、先行車両に対して一定の車間距離を保持した状態で走行する追従走行制御へ自動的に切換えられる。
【００４２】
車両の走行制御が追従走行制御へ移行すると、ステレオ画像認識装置４で求めた自車両１と先行車両との車間距離及び先行車車速と、車速センサ６で検出した自車速とに基づき適切な車間距離の目標値（目標車間距離）を設定する。そして、車間距離が目標車間距離になるように、スロットル弁制御装置８に信号出力してスロットル弁９の開度をフィードバック制御し、自車両１を自動的に定速状態で走行させ、或いは、自動ブレーキ制御装置１０に減速信号を出力して自動ブレーキを作動させ、先行車両に対して一定車間距離を保持した状態で追従走行させる。こうした走行制御ユニット５による自動制御は、ステレオ画像認識装置４からの信号に応じて、通常走行制御モードと、この自動制御を中止する制御中止モードと、この通常走行制御モードと制御中止モードとの間の中間制御モードの何れかを選択して実行される。
【００４３】
すなわち、走行制御ユニット５は、図２に示すように、白線間隔演算部５ａ、静止物オフセット量演算部５ｂ、モード判定部５ｃ、走行制御部５ｄから主要に構成されている。
【００４４】
白線間隔演算部５ａは、ステレオ画像認識装置４から白線座標が入力される。例えば、図３に示すように、ステレオ画像認識装置４から自車両１を基準とした左側の白線の位置が各ノード毎に（ｘｌ［ｎ］，ｚｌ［ｎ］）、右側の白線の位置が各ノード毎に（ｘｒ［ｎ］，ｚｒ［ｎ］）で与えられ（ｎは自車両１から前方ｎ番目のノードを示す）、これらの座標データから以下の（１）式により、道路幅として白線間隔を算出する。そして、この演算した白線間隔は、モード判定部５ｃに出力される。
【００４５】
図３に示すように、ｎ＝１〜４とすると、
白線間隔＝（（ｘｒ［１］−ｘｌ［１］）＋（ｘｒ［２］−ｘｌ［２］）＋（ｘｒ［３］−ｘｌ［３］）＋（ｘｒ［４］−ｘｌ［４］））／４…（１）
【００４６】
静止物オフセット量演算部５ｂは、ステレオ画像認識装置４から自車両１の進行路座標、静止物座標が入力される。例えば、図４に示すように、ステレオ画像認識装置４から自車両１を基準とした進行路座標が各ノード毎に（ｘｃ［ｎ］，ｚｃ［ｎ］）で与えられ（ｎは自車両１から前方ｎ番目のノードを示す）、各静止物の位置がそれぞれ静止物座標（ｘｓ［ｎ］，ｚｓ［ｎ］）で与えられ（ｎは前方ｎ番目の静止物を示す）、これらの座標データから、各静止物毎に進行路からのオフセット量を算出する。このオフセット量は、図４に示すように、自車進行路と静止物の左右方向の差分のことである。そして、各静止物のオフセット量の中で、最も小さな値が、モード判定部５ｃに出力される。
【００４７】
例えば、図４においては、ｎ＝２とｎ＝３の間に存在する静止物２の静止物オフセット量は、以下の（２）式で演算される。
静止物２オフセット量＝（ｘｃ［２］＋（ｘｃ［３］−ｘｃ［２］）・（ｚｓ［２］−ｘｃ［２］）／（ｚｃ［３］−ｚｃ［２］））−ｘｓ［２］　　　　　　　　　　　　　　…（２）
同様に、その他の静止物のオフセット量も算出し、最小のオフセット量をモード判定部５ｃに出力する。
【００４８】
モード判定部５ｃは、ステレオ画像認識装置４から白線の認識状態及び白線の認識可能距離が入力され、白線間隔演算部５ａから白線間隔が入力され、静止物オフセット量演算部５ｂから静止物の最小のオフセット量が入力される。そして、以下図５に示す自動制御モード設定ルーチンに従って、自動制御モードを、通常走行制御モードと、この自動制御を中止する制御中止モードと、この通常走行制御モードと制御中止モードとの間の中間制御モードの何れかに設定し、この設定したモードを走行制御部５ｄに出力する。
【００４９】
図５に示す自動制御モード設定ルーチンでは、まず、ステップ（以下「Ｓ」と略称）１０１で、白線の認識状態、白線の認識可能距離、白線間隔、静止物の最小のオフセット量等の必要パラメータが読み込まれ、Ｓ１０２で白線認識状態により白線が検出されているか否か判定される。このＳ１０２の判定の結果、白線が検出されていないのであればＳ１０８に進んで、自動制御モードを中間制御モードに設定し、白線が検出されているのであればＳ１０３に進む。
【００５０】
Ｓ１０３では、白線認識距離がＬ１（例えば、６０ｍ）より短いか否か判定し、白線認識距離がＬ１以上先まで認識できている場合はＳ１０４に進む。
【００５１】
Ｓ１０４では、白線間隔がＷ１（例えば、２．３ｍ）より狭いか否か判定し、白線間隔がＷ１より狭い場合はＳ１０８に進んで、自動制御モードを中間制御モードに設定し、白線間隔がＷ１以上の場合はＳ１０５に進む。
【００５２】
Ｓ１０５では、静止物の最小のオフセット量がＭ１（例えば、３ｍ）より近いか否か判定し、静止物の最小のオフセット量がＭ１より近い場合はＳ１０８に進んで、自動制御モードを中間制御モードに設定し、静止物の最小のオフセット量がＭ１以上であればＳ１０６に進んで自動制御モードを通常走行制御モードに設定する。
【００５３】
一方、上述のＳ１０３で白線認識距離が白線認識距離がＬ１より短い場合は、Ｓ１０７に進み、白線認識距離がＬ２（例えば、４０ｍ）より短いか否か判定する。そして、Ｓ１０７の判定の結果、白線認識距離がＬ２以上の場合はＳ１０８に進み自動制御モードを中間制御モードに設定し、白線認識距離がＬ２より短い場合はＳ１０９に進み自動制御モードを制御中止モードに設定する。
【００５４】
すなわち、上述の自動制御モードの設定で中間制御モードに設定する場合は、以下の４つにまとめられる。
ａ，白線認識距離が、Ｌ２≦白線認識距離＜Ｌ１となり通常より低下した場合…ステレオ画像認識装置４により前方車両及び白線を認識するシステムの場合、雨、霧、夜間時等の悪条件の下ではカメラ画像の明暗がはっきりしなくなるため、前方車両の認識距離は短くなり、白線の認識距離も短くなる。よって白線の認識距離が通常より低下した場合、前方車両認識距離も低下したものと推定でき、よって、白線認識距離が低下した場合は中間制御モードに遷移させる。また、カーブへ進入する場合も白線の認識距離は短くなる。カーブ走行時は直線走行時よりも速度を下げることが望ましいので中間制御モードに遷移させる。
【００５５】
ｂ，白線が検出できない場合…左右白線が検出できない場合は、１．挟路を走行している可能性、及び、２．雪上走行の可能性がある。１の挟路走行の場合、路地からの飛び出し等の回避運転を容易にするため、中間制御モードに遷移させる。２の雪上走行の場合は、ブレーキをかけた際の制動距離を短くするため、中間制御モードに遷移させる。
【００５６】
ｃ，白線間隔がＷ１より狭い場合…左右白線の間隔が狭い場合は、１．挟路を走行している可能性、及び、２．道路の轍を認識している可能性がある。１の挟路走行の場合、路地からの飛び出し等の回避運転を容易にするため、中間制御モードに遷移させる。２の道路の轍を認識している場合は、雨、夜間等により前方認識能力が低下している可能性が高いため、中間制御モードに遷移させる。
【００５７】
ｄ．静止物の最小のオフセット量がＭ１より近く、路上静止物が進行路の近くにある場合…路上静止物が進行路の近くにある場合、この路上静止物が車両であれば、発進する可能性や突然ドアを開ける可能性があり、予め減速しておいた方が安全である。路上静止物が歩行者や自転車であれば突然進行路内に飛び出してくる可能性があり、予め減速しておいた方が安全である。従って、通常走行制御モードではなく、中間制御モードに遷移させる。
【００５８】
このように、モード判定部５ｃは、前方認識情報を所定に比較する認識情報比較手段の機能を有している。
【００５９】
走行制御部５ｄは、ステレオ画像認識装置４から先行車両の距離、先行車両の車速が、車速センサ６から自車速が、低速走行スイッチ７からドライバの設定車速が、スロットル弁制御装置８からスロットル開度の現在値が、自動ブレーキ制御装置１０からブレーキの現在値が、モード判定部５ｃから設定したモードがそれぞれ入力される。
【００６０】
そして、これら各入力情報を基に、後述の図６〜図８に示す車両用運転支援装置による自動制御プログラムのフローチャートに従って、スロットル開度の目標値、及び、目標とする減速度を演算し、スロットル弁制御装置８、及び、自動ブレーキ制御装置１０に出力する。
【００６１】
図６〜図８に示す車両用運転支援装置による自動制御プログラムでは、まず、Ｓ２０１で、先行車両距離、先行車車速、自車速、ドライバの設定車速、スロットル開度現在値が、ブレーキの現在値、自動制御のモード等の必要パラメータを読み込む。
【００６２】
次いで、Ｓ２０２に進み、自動制御のモードが制御中止モードか否か判定し、制御中止モードの場合はＳ２０３に進んで、自動制御を停止とし、自動ブレーキ制御装置１０に対する走行制御ユニット５による目標減速度は０Ｇ、スロットル弁制御装置８に対する走行制御ユニット５によるスロットル開度目標値は０％としてプログラムを抜ける。
【００６３】
Ｓ２０２で自動制御のモードが制御中止モード以外のモード（中間制御モード、或いは、通常走行制御モード）と判定した場合は、Ｓ２０４に進み、先行車両が存在するか否か判定し、先行車両が存在しない場合はＳ２１１へと進み、先行車両が存在する場合はＳ２０５に進んで、先行車車速と自車速とを比較する。
【００６４】
Ｓ２０５での比較の結果、先行車車速が自車速より高い場合はＳ２１１へと進み、先行車車速が自車速以下の場合はＳ２０６に進み。
【００６５】
Ｓ２０６では、自動制御のモードが中間制御モードか否か判定し、中間制御モードの場合はＳ２０７に進んで中間制御モードにおける目標車間距離を先行車車速に基づき設定してＳ２０９に進む。
【００６６】
この中間制御モードにおける目標車間距離は、予め設定しておいたマップ等に基づき設定するもので、例えば、先行車車速１００ｋｍ／ｈの場合は目標車間距離７０ｍ、先行車車速９９ｋｍ／ｈの場合は目標車間距離６９ｍ、…、先行車車速１ｋｍ／ｈの場合は目標車間距離１３ｍのように設定する。
【００６７】
また、Ｓ２０６の判定の結果、中間制御モードではない（通常走行制御モード）と判定した場合はＳ２０８に進み、通常走行制御モードにおける目標車間距離を先行車車速に基づき設定してＳ２０９に進む。
【００６８】
この通常走行制御モードにおける目標車間距離は、予め設定しておいたマップ等に基づき設定するもので、例えば、先行車車速１００ｋｍ／ｈの場合は目標車間距離５０ｍ、先行車車速９９ｋｍ／ｈの場合は目標車間距離４９ｍ、…、先行車車速１ｋｍ／ｈの場合は目標車間距離１０ｍのように設定する。
【００６９】
そしてこのように、中間制御モードにおける目標車間距離は、通常走行制御モードにおける目標車間距離よりも長い距離に設定され、より安全性の高い設定がなされるようになっている。
【００７０】
Ｓ２０７、或いは、Ｓ２０８で目標車間距離を設定し、Ｓ２０９に進むと、この目標車間距離と先行車距離に基づき以下の（３）式により目標速度差を演算する。すなわち、Ｇ１を制御ゲインとして、
目標速度差＝Ｇ１・（目標車間距離−先行車距離）　　　…（３）
【００７１】
Ｓ２０９で目標速度差を演算した後は、Ｓ２１０に進み、目標速度差、相対速度に基づき目標加速度を以下の（４）式により演算し、Ｓ２１８へと進む。すなわち、Ｇ２を制御ゲインとして、
目標加速度＝Ｇ２・（（目標速度差−（自車速−先行車速度））…（４）
【００７２】
一方、Ｓ２０４の判定で先行車無し、或いは、Ｓ２０５の判定で先行車車速が自車速よりも高いとしてＳ２１１に進むと、自動制御のモードが中間制御モードか否か判定し、中間制御モードの場合はＳ２１２に進んで、目標車速の最大値を中間制御モードにおける値Ｖ２（例えば、８０ｋｍ／ｈ）に設定し、Ｓ２１４に進む。
【００７３】
また、Ｓ２１１の判定の結果、中間制御モードではない（通常走行制御モード）と判定した場合はＳ２１３に進み、目標車速の最大値を通常走行制御モードにおける値Ｖ１（例えば、１１０ｋｍ／ｈ）に設定し、Ｓ２１４に進む。
【００７４】
このように、中間制御モードにおける目標車速最大値Ｖ２は、通常走行制御モードにおける目標車速最大値Ｖ１よりも低い値に設定され、近距離に突然前方車両を認識しても容易に回避できる等、より安全側の自動制御とされている。
【００７５】
そして、Ｓ２１２、或いは、Ｓ２１３で目標車速最大値を設定してＳ２１４に進むと、目標車速最大値とドライバによる設定車速とが比較され、目標車速最大値が設定車速以上であればＳ２１５に進んで制御車速を設定車速とし、目標車速最大値が設定車速より低い値の場合にはＳ２１６に進んで制御車速を目標車速最大値に制限して、Ｓ２１７に進む。
【００７６】
Ｓ２１７では、制御車速と自車速に基づき目標加速度を以下の（５）式により演算し、Ｓ２１８へと進む。すなわち、Ｇ３を制御ゲインとして、
目標加速度＝Ｇ３・（制御車速−自車速）　　　　　…（５）
【００７７】
Ｓ２１０、或いは、Ｓ２１７で目標加速度を演算し、Ｓ２１８に進むと、自動制御のモードが中間制御モードか否か判定し、中間制御モードの場合はＳ２１９に進んで、中間制御モードにおける目標加速度を設定する。
【００７８】
この中間制御モードにおける目標加速度は、演算した目標加速度がＧｘ３（例えば０．２Ｇ）より大きい場合は目標加速度をＧｘ３に制限し、演算した目標加速度がＧｘ４（例えば、−２Ｇ）より小さければ目標加速度をＧｘ４に制限する。換言すれば、目標加速度の最大値をＧｘ３とし、目標減速度の最大値を｜Ｇｘ４｜とする。
【００７９】
また、Ｓ２１８の判定の結果、自動制御のモードが中間制御モードではない（通常走行制御モード）と判定した場合はＳ２２０に進んで、通常走行制御モードにおける目標加速度を設定する。
【００８０】
この通常走行制御モードにおける目標加速度は、演算した目標加速度がＧｘ１（例えば０．４Ｇ）より大きい場合は目標加速度をＧｘ１に制限し、演算した目標加速度がＧｘ２（例えば、−２Ｇ）より小さければ目標加速度をＧｘ２に制限する。換言すれば、目標加速度の最大値をＧｘ１とし、目標減速度の最大値を｜Ｇｘ２｜とする。そして、中間制御モードでは、目標加速度の最大値が通常走行制御モードの目標加速度の最大値より小さく設定されて、中間制御モードにおいては、大きな加速を行わないように、より安全側に制御される。
【００８１】
Ｓ２１９、或いは、Ｓ２２０で目標加速度を制限して設定した後は、Ｓ２２１に進み、自動制御のモードが中間制御モードか否か判定し、か否か判定し、中間制御モードでない（通常走行制御モード）の場合はＳ２２２に進んで、中間制御実行カウンタＴをリセット（Ｔ＝０）してＳ２２６へと進む。
【００８２】
一方、Ｓ２２１で自動制御のモードが中間制御モードの場合はＳ２２３に進み、中間制御実行カウンタＴをカウントアップ（Ｔ＝Ｔ＋１）し、Ｓ２２４に進んで、中間制御実行カウンタＴが予め設定しておいた値Ｔｃ以下（Ｔ≦Ｔｃ）か判定する。このＳ２２４の判定の結果、中間制御実行カウンタＴが予め設定しておいた値Ｔｃを超えている（Ｔ＞Ｔｃの）場合は、そのまま中間制御モードを実行させるべくＳ２２６へと進む。中間制御実行カウンタＴが、予め設定しておいた値Ｔｃ以下の場合はＳ２２５に進み、目標加速度を０ＧとしてＳ２２６へと進む。
【００８３】
すなわち、Ｓ２２１〜Ｓ２２５の処理は、中間制御モードへの遷移を確認するための処理であり、ステレオ画像認識装置４の認識性能の低下が、例えば、対向車のヘッドライト等により僅かな時間低下する一過性のものであれば、この間は中間制御モードに移行せず、加速を中止し現在の速度を維持させるように目標加速度を０に設定するのである。
【００８４】
Ｓ２２２、Ｓ２２４、或いは、Ｓ２２５からＳ２２６に進むと、目標加速度が−０．５Ｇよりも小さく、減速する必要があるか否か判定する。この判定の結果、−０．５Ｇよりも小さい場合はＳ２２７に進み、目標減速度を目標加速度の絶対値、すなわち、｜目標加速度｜と設定して、この目標減速度を自動ブレーキ制御装置１０に出力しプログラムを抜ける。また、この場合、加速する必要はないため、スロットル弁制御装置８に対するスロットル開度目標値は０％に設定し、プログラムを抜ける。
【００８５】
Ｓ２２６で目標加速度が−０．５Ｇ以上の場合は、Ｓ２２８に進み、目標加速度が０Ｇよりも小さく、すなわち、目標加速度が−０．５Ｇ≦目標加速度＜０Ｇであって、加速も減速も必要ない状態か否か判定する。この判定の結果、−０．５Ｇ≦目標加速度＜０Ｇであって加速も減速も必要ない状態の場合はＳ２２９に進み、自動ブレーキ制御装置１０に対する目標減速度を０Ｇと設定し、また、スロットル弁制御装置８に対するスロットル開度目標値も０％に設定し、プログラムを抜ける。
【００８６】
一方、Ｓ２２８で目標加速度が０Ｇ以上の場合は、自車両１は加速する必要があるため、自動ブレーキ制御装置１０に対する目標減速度は０Ｇと設定し、スロットル弁制御装置８に対するスロットル開度目標値は、この目標加速度とスロットル開度現在値とを基に算出し設定してプログラムを抜ける。
【００８７】
このように本発明の実施の第１形態によれば、車間距離制御機能付きクルーズコントロールシステム２は、単に通常走行制御モードと制御中止モードの２者択一をすることなく、その間に中間制御モードを設けて、きめ細かく制御するようにしているので、ステレオ画像認識装置４の認識能力の低下を加味しながら自動制御の適用範囲を可能な限り拡大し、操作性の向上と安全性の確保を高次元で両立させることができる。
【００８８】
尚、本実施の第１形態においては、Ｓ２２１〜Ｓ２２５の処理により、ステレオ画像認識装置４の認識性能の低下が一過性の場合に中間制御モードに移行せず、加速を中止し現在の速度を維持させるように目標加速度を０に設定するようにしているが、この一過性の場合の影響度合いが小さい場合等には、この処理を設けないプログラムを構成しても良い。
【００８９】
次に、図９及び図１０は本発明の実施の第２形態を示し、図９は車両に搭載した車両用運転支援装置の概略構成図、図１０は車両用運転支援装置の機能ブロック図である。尚、本実施の第２形態は、前方認識を単眼カメラとミリ波レーダの組み合わせで行うように構成したことが前記第１形態と異なり、他の構成作用は前記第１形態と同様のため、同一符号を記し説明は省略する。
【００９０】
すなわち、図９において、符号１５は第２形態によるＡＣＣシステムを示し、車室内の天井には前方に向けて単眼カメラ１６が設けられており、この単眼カメラからの画像信号は、画像認識装置１７に出力される。
【００９１】
画像認識装置１７では、入力される画像の輝度を求め、輝度変化等のデータや、予めメモリしておいた物体形状のデータと輝度エッジ等を比較することにより、白線座標、白線認識距離、自車進行路座標を演算して走行制御ユニット５に出力する。
【００９２】
また、自車両１の先端には、前方に所定にミリ波（３０ＧＨｚ〜１００ＧＨｚの電波）を送信し、更に、反射して戻ってくるミリ波を受信するミリ波の送受信部１８が設けられ、この送受信データは測距処理装置１９に入力される。
【００９３】
測距処理装置１９は、送受信部１８がミリ波を送信し、目標で反射して戻ってくる受信波との時間差をもとに、自車両１から目標までの相対距離を計測する。そして、距離値の分布状態から同一の距離値が連続する部分を一つの立体物として抽出し、各抽出した立体物の中から距離値の変化量（自車両１との相対速度）と自車両１からの距離に基づき自車両１に対する先行車両を抽出し、自車速に基づく先行車速度（＝相対速度＋自車速）と先行車距離を演算して走行制御ユニット５に出力する。また、測距処理装置１９は、先行車両以外の静止物座標も距離値により演算し、走行制御ユニット５に出力する。
【００９４】
こうして図１０に示すように、画像認識装置１７による白線座標は白線間隔演算部５ａに入力され、画像認識装置１７による自車両１の進行路座標、測距処理装置１９による静止物座標は静止物オフセット量演算部５ｂに入力される。また、画像認識装置１７による白線の認識状態及び白線の認識可能距離はモード判定部５ｃに入力され、測距処理装置１９による先行車両の距離、先行車両の車速は走行制御部５ｄに入力される。
【００９５】
更に、走行制御ユニット５には、前記第１形態で説明した如く、車速センサ６から自車速、低速走行スイッチ７からドライバによる設定車速が入力され、前記第１形態と同様の制御が実行される。
【００９６】
このように、前方認識を単眼カメラとミリ波レーダの組み合わせで行う場合であっても、前記第１形態と同様の作用効果が得られる。尚、本実施の第２形態では前方認識をミリ波レーダと単眼カメラで行う例を示しているが、他に、赤外線レーザレーダと単眼カメラを組み合わせて行うような場合も同様に構成できることは云うまでもない。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、前方認識装置の認識能力の低下、又は前方の道路状況を加味しながら自動制御の適用範囲を可能な限り拡大し、操作性の向上と安全性の確保を高次元で両立させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態による、車両に搭載した車両用運転支援装置の概略構成図
【図２】同上、車両用運転支援装置の機能ブロック図
【図３】同上、白線間隔演算の説明図
【図４】同上、静止物オフセット量演算の説明図
【図５】同上、自動制御モード設定ルーチンのフローチャート
【図６】同上、車両用運転支援装置による自動制御プログラムのフローチャート
【図７】図６から続くフローチャート
【図８】図６から続くフローチャート
【図９】本発明の実施の第２形態による、車両に搭載した車両用運転支援装置の概略構成図
【図１０】同上、車両用運転支援装置の機能ブロック図
【符号の説明】
１　　自車両
２　　ＡＣＣシステム（車両用運転支援装置）
３　　ステレオカメラ（前方認識手段）
４　　ステレオ画像認識装置（前方認識手段）
５　　走行制御ユニット（走行制御手段）
５ａ　白線間隔演算部
５ｂ　静止物オフセット量演算部
５ｃ　モード判定部（認識情報比較手段）
５ｄ　走行制御部
６　　車速センサ
８　　スロットル弁制御装置
１０　　自動ブレーキ制御装置
【図１】
2004094733.tif 000003
【図２】
2004094733.tif 000004
【図３】
2004094733.tif 000005
【図４】
2004094733.tif 000006
【図５】
2004094733.tif 000007
【図６】
2004094733.tif 000008
【図７】
2004094733.tif 000009
【図８】
2004094733.tif 000010
【図９】
2004094733.tif 000011
【図１０】
2004094733.tif 000012