(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車が追従すべき先行車を決定して該先行車に対する車間距離を検出する車間距離検出手段、先行車に対する車間距離を予め設定する車間距離設定手段、前記車間距離検出手段によって検出された先行車に対する車間距離が、前記車間距離設定手段によって設定された車間距離を維持するよう車速を制御する車間制御手段を備えるオートクルーズ装置において、
前記車間距離検出手段によって検出された車間距離が、自車の進行方向への他車の割り込みにより、前記車間距離設定手段によって設定された車間距離以下に減少したことを判定する車間距離減少判定手段と、
前記車間距離減少判定手段によって前記車間距離の減少が判定されたことに応答して、前記車間距離検出手段によって検出された車間距離を目標車間距離に設定する目標車間距離設定手段と、
前記自車の周囲の交通量を設定する交通量設定手段と、
前記目標車間距離および前記設定車間距離の差に対応する復帰量を、前記交通量設定手段によって設定された交通量に従って設定された復帰期間で除算することにより、前記目標車間距離の単位時間当たりの復帰量を算出する復帰量算出手段と、を備え、
前記車間制御手段は、前記目標車間距離定手段によって目標車間距離が設定されたならば、先行車に対する車間距離を、前記設定車間距離に維持する車速の制御から前記目標車間距離に維持する車速の制御に切り替えると共に、該設定された目標車間距離を、前記単位時間当たりの復帰量に基づいて、段階的に前記設定車間距離に復帰させるよう該車速を制御する、
オートクルーズ装置。
【請求項２】
前記車間制御手段は、前回のサイクルにおける目標車間距離に前記復帰量算出手段によって算出された単位時間あたりの復帰量を加算して今回のサイクルにおける目標車間距離を算出し、該算出された今回のサイクルにおける目標車間距離になるよう車速を制御する請求項１に記載のオートクルーズ装置。
【請求項３】
前記復帰期間は、前記交通量設定手段によって設定された交通量が多いほど長く設定される請求項１または２に記載のオートクルーズ装置。
【請求項４】
前記交通量設定手段は、交通量を設定するためにユーザが操作可能なスイッチを含む請求項１または２に記載のオートクルーズ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、先行車との車間距離を制御する車間制御機能付きクルーズコントロール走行を行っている間に、他車による割り込みまたは自車の車線変更に起因して減少した車間距離を設定車間距離に戻す時間を調整することのできるシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、車間制御機能付きクルーズコントロールシステム（以下、ＡＣＣシステムと呼ぶ）が提案され、実用化されてきている。ＡＣＣシステムは、レーダーやカメラ等を使用し、先行車が検知された場合は、設定された車間距離を維持する「定車間走行」を行い、先行車が検知されない場合には、設定された車速を維持する「定車速走行」を行う。このように先行車の有無に従って車間距離および車速が調整される走行モードを、以下「車間制御モード」と呼ぶ。
【０００３】
特開平１１−４２９５７号公報には、車間制御モードを実現するクルーズコントロールシステムの例が開示されている。このシステムによると、車間距離を３段階切り替えて設定することができ、現在いずれの車間距離が設定されているのかが運転者に一目でわかるように表示される。
【０００４】
このように従来のＡＣＣシステムにおいては、先行車が検知された場合には、設定された車間距離に基づく定車間走行が行われる。このような定車間走行においては、他の車両による割り込みや自車の車線変更に起因して一時的に先行車に対する車間距離が短くなった場合、速やかに設定車間距離まで復帰しようとして減速制御が実行される。
【０００５】
図２２は、このような状況を説明するための図である。図中、それぞれの車両に付されている番号▲１▼、▲２▼...は、それぞれの車両を識別するための番号である。自車５００において、設定車速が１００ｋｍ／ｈおよび設定車間距離が「短」に設定されていると仮定する。この例では、設定車間距離の「短」は約４２．５ｍに相当すると仮定する。
【０００６】
最初、図２２の（ａ）に示されるように、自車５００は先行車として第１の他車５１０を検知しており、したがって自車５００は、該第１の他車５１０に対する車間距離が設定車間距離４２．５ｍを維持するよう定車間走行を行う。図２２の（ｂ）は、第２の他車５２０が車線変更し、自車５００および第１の他車５１０の間に割り込んだ状況を示す。自車５００は第２の他車５２０を検知し、該第２の他車５２０に対する車間距離が設定車間距離になるよう減速制御を開始する。その結果、図２２の（ｃ）に示されるように、第２の他車５２０に対する車間距離は設定車間距離４２．５ｍになる。自車５００は、第２の他車５２０への追従走行に移行し、第２の他車５２０に対する車間距離が設定車間距離４２．５ｍに維持されるようにする。図２２の（ｄ）は、再び、自車５００および第２の他車５２０の間に、第３の他車５３０が割り込んだ状況を示す。自車５００は、第３の他車５３０との車間距離が設定車間距離になるよう減速制御を開始する。その結果、図２２の（ｅ）に示されるように、第３の他車５３０に対する車間距離は設定車間距離４２．５ｍになる。自車５００は、第３の他車５２０への追従走行に移行し、第３の他車５３０するに対する車間距離が設定車間距離４２．５ｍに維持されるようにする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ＡＣＣシステムにおいて最も短い設定車間距離（たとえば、４２．５ｍ）を選択しても、該設定車間距離は周囲の車両同士の車間距離よりも通常は長く設定されているために、他車に割り込まれる可能性が高い。特に道路が比較的混雑している状況では、短時間の間に続けて割り込まれる状況が生じるおそれがある。
【０００８】
また、設定車速よりも遅い車速の先行車に追従走行している間に、自車が、たとえば追い越し車線上を走行している他車のすぐ後ろに車線変更した場合、自車のＡＣＣシステムは、車間距離を確保しようとして減速制御を開始する。この隣り車線上を走行している他車の速度が自車の速度よりも速い場合、このような減速制御が実行されると、結果として該他車との車間距離は大きくなる。これは、追い越し車線における車両の流れを乱すおそれがある。
【０００９】
したがって、ＡＣＣシステムによる定車間走行において、周囲の道路の混雑状況などに応じて自動的に車間距離を調整し、連続した割り込みおよび不必要な減速を回避するＡＣＣシステムが必要とされている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、自車が追従すべき先行車を決定して該先行車に対する車間距離を検出する車間距離検出手段、先行車に対する車間距離を予め設定する車間距離設定手段、車間距離検出手段によって検出された先行車に対する車間距離が、車間距離設定手段によって設定された車間距離を維持するよう車速を制御する車間制御手段を備えるオートクルーズ装置において、車間距離検出手段によって検出された車間距離が、自車の進行方向への他車の割り込みにより、車間距離設定手段によって設定された車間距離以下に減少したことを判定する車間距離減少判定手段と、車間距離減少判定手段によって車間距離の減少が判定されたことに応答して、車間距離検出手段によって検出された車間距離を目標車間距離に設定する目標車間距離設定手段と、自車の周囲の交通量を設定する交通量設定手段と、目標車間距離および設定車間距離の差に対応する復帰量を、交通量設定手段によって設定された交通量に従って設定された復帰期間で除算することにより、目標車間距離の単位時間当たりの復帰量を算出する復帰量算出手段と、を備え、車間制御手段は、目標車間距離設定手段によって目標車間距離が設定されたならば、先行車に対する車間距離を、設定車間距離に維持する車速の制御から目標車間距離に維持する車速の制御に切り替えると共に、該設定された目標車間距離を、単位時間当たりの復帰量に基づいて、段階的に設定車間距離に復帰させるよう該車速を制御する、という構成をとる。
【００１１】
請求項１の発明によると、自車の進行方向への他車の割り込みにより、先行車に対する車間距離が減少した場合は、自動的に現在の車間距離が目標車間距離に設定されるので、他車による連続した割り込みを回避することができる。さらに、設定された目標車間距離を、自車の周囲の交通量に基づき算出した単位時間当たりの復帰量に基づいて、段階的に設定車間距離に復帰させるよう車速を制御するので、交通量に応じて定車間走行に戻る時間を調整することができ、不必要な減速制御を回避させつつ、運転者に違和感を起こさせることなく定車間走行に戻ることができる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明のオートクルーズ装置において、車間制御手段は、前回のサイクルにおける目標車間距離に復帰量算出手段によって算出された単位時間あたりの復帰量を加算して今回のサイクルにおける目標車間距離を算出し、該算出された今回のサイクルにおける目標車間距離になるよう車速を制御する、という構成をとる。
【００１３】
請求項２の発明によると、目標車間距離が直近で算出した単位時間当たりの復帰量により更新されるので、最新の交通量の状態に応じて運転者に違和感を起こさせることなく定車間走行に戻ることができる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明のオートクルーズ装置において、復帰期間は、交通量設定手段によって設定された交通量が多いほど長く設定される、という構成をとる。
【００１５】
請求項３の発明によると、交通量が多いほど復帰期間が長く設定されるので、交通量が多い状況では定車間走行への復帰がゆるやかに行われ、よって連続した割り込みを回避することができる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１または請求項２の発明のオートクルーズ装置において、交通量設定手段は、交通量を設定するためにユーザが操作可能なスイッチを含む、という構成をとる。
【００１７】
請求項４の発明によると、ユーザの判断で交通量を設定することができるので、ユーザの意図した通りの復帰期間を設定して、運転時における違和感を解消することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の一実施形態に従う物体検知装置の構成をブロック図で示したものである。
【００３９】
物体検知装置１は、送光部２、送光走査部３、受光部４および距離計測処理部５を備え、自車の前方にある物体の距離、方向および相対速度を検出する。送光部１は、レーザーダイオード１０と、レーザーダイオード１０から送出されたレーザ光を集光する送光レンズ１１と、レーザーダイオード１０を駆動するレーザーダイオード駆動回路１２とを備える。送光走査部３は、レーザーダイオード１０から送光レンズ１１を介して出力されたレーザーを反射して、前方に光を照射する送光ミラー１３と、送光ミラー１３を上下軸を中心に往復回動させるモータ１５と、該モータ１５の駆動を制御するモータ駆動回路１６とを備える。受光部４は、受光レンズ１７と、受光レンズ１７で収束された反射波を受けて電気信号に変換するフォトダイオード１８と、フォトダイオード１８の出力信号を増幅する受光アンプ回路１９とを備える。
【００４０】
距離計測処理部５は、レーザーダイオード駆動回路１２およびモータ駆動回路１６を制御する制御回路２４と、ＡＣＣシステム３０との間で通信を行う通信回路２６と、レーザーの送光から受光までの時間をカウントするカウンタ回路２７と、物体までの距離、物体の方向および相対速度を算出する中央演算処理装置（ＣＰＵ）２８とを備える。
【００４１】
図１を参照して、物体検知装置１の動作を説明する。制御回路２４は、ＬＤ駆動回路１２に発光指令を出し、レーザーダイオード１０をパルス発光（レーザー光の波長は、たとえば８７０ｎｍである）させる。それと同時に、制御回路２４は、発光タイミングをカウンタ回路２７に送り、カウンタを起動する。レーザーダイオード１０によって送出されたレーザー光は送光レンズ１１で集光され、送光ミラー１３に送られる。送光ミラー１３はモーター１５によって左右に駆動されており、こうしてレーザ光は、送光ミラー１３によって左右に走査される。送光ミラー１３によってレーザ光が送出された時の送光ミラー１３の角度は、制御回路２４を通ってＣＰＵ２８に送られる。
【００４２】
送出されたレーザ光は、前方にある物体のリフレクタ（先行車の場合、テールランプにリフレクタが埋め込まれている）で反射される。受光レンズ１７は、反射されたレーザ光を受光し、受光された光はフォトダイオード１８によって電気信号に変換され、さらに受光アンプ回路１９によって増幅される。増幅された信号はカウンタ回路２７に送られ、これによって、上記の送光タイミングで回り始めたカウンタが停止する。カウンタ値はＣＰＵ２８に送られる。ＣＰＵ２８は、上記の送光ミラーの角度およびカウンタ値から、前方の物体の方向および物体までの距離を算出する。具体的には、以下の式によって物体までの距離が算出される。こうして、物体の位置が特定される。
【００４３】
【数１】
距離＝光の速度（約３０万キロメートル／秒）×発光から受光までの経過時間／２
【００４４】
図２は、この発明の一実施形態に従う、物体検知装置１から照射されるレーザ光が走査する範囲を示す。図に示されるように、物体検知装置１は、先行車の巻き上げの影響や汚れを受けにくく、左右の車両を均等に検知することのできる自車のフロントグリル中央に設けられるのが好ましい。物体検知装置１から送出されたレーザ光は、左右方向に狭く、上下方向に５８mrad（ミリラジアン、５８mradは、約３．３度に対応する）の大きさを有する扇形のビームであり、所定の周期（たとえば、０．１秒）で左右方向に２８０mrad（約１６度）の往復移動を行い、自車前方を走査する。
【００４５】
図３は、物体検知装置によって実行される、物体を検知して物体の位置および相対速度を算出する方法を示すフローチャートである。物体検知は、所定のサイクル（たとえば、１００ミリ秒）で繰り返し実行される。
【００４６】
ステップ１０１において、検知エリア内のすべての反射物を検出して反射物メモリに記憶し、所定の範囲内（たとえば、左右方向および前後方向ともに±１．５ｍ以内）に存在する反射物データに同じ仮ナンバーを付ける（１０２）。次に、同じ仮ナンバーが付与された反射物データを１つのターゲットとし、ターゲットごとに、反射物データの距離の平均値、左右位置の平均値、および左右幅（左右両端に位置する２個の反射物データ間の距離）を算出し、ターゲットメモリに保存する（１０３）。
【００４７】
ステップ１０４において、移動物ターゲットの引継を行う。具体的にいうと、前回のサイクルのターゲットメモリから移動物ターゲットを読み出し、その位置と相対速度とから、該移動物ターゲットの今回のサイクルにおける位置を予測する。今回のサイクルで検知されたターゲットのうち、予測した位置に最も近いターゲットを、前回検知された移動物ターゲットと同一と判定し、前回の位置と今回の位置との差分に基づいて相対速度を算出する。
【００４８】
次に、ステップ１０５において、停止物ターゲットの引継を行う。具体的にいうと、前回のサイクルのターゲットメモリから停止物ターゲットを読み出し、その位置と相対速度とから、該停止物ターゲットの今回のサイクルにおける位置を予測する。今回検知されたターゲットのうち、予測した位置に最も近いターゲットを、前回検知された停止物ターゲットと同一と判定し、前回の位置と今回の位置との差分に基づいて相対速度を算出する。
【００４９】
ステップ１０６において、新規ターゲットの引継を行う。具体的にいうと、前回のサイクルのターゲットメモリから新規ターゲットを読み出し、今回検知されたターゲットのうち、前回検知された新規ターゲットの位置に最も近いターゲットを同一とする。前回検知された新規ターゲットと、今回検知され同一と判定されたターゲットとから、相対速度を算出する。
【００５０】
ステップ１０７において、今回検知されたターゲットにおいて、前回のサイクルから引き継ぐべきターゲットが存在しない（すなわち、前回のサイクルでは検知されたが、今回のサイクルでは、対応するターゲットが検知されなかった）とき、前回検知されたターゲットについて補間処理を行う。補間処理は、過去の相対速度に基づいて今回のサイクルのターゲットの位置を予測することによって行うことができる。
【００５１】
一方、ステップ１０８では、今回検知されたターゲットのうち、前回のサイクルで存在しないターゲット（すなわち、今回のサイクルで新たに検知されたターゲット）に対して、新しいターゲットナンバーを付与する。
【００５２】
ステップ１０９において、ターゲットのそれぞれについて自車速と相対速度とを比較し、自車速の負の値（たとえば自車速が９０ｋｍ／ｈとすると、その負の値は−９０ｋｍ／ｈ）に近い相対速度を有するターゲットを停止物ターゲットとし、自車速の負の値から離れた相対速度を有するターゲットを移動物ターゲットとする（属性の判定）。
【００５３】
こうして、物体検知装置１によって、レーザーダイオードの検知エリア内にある物体のそれぞれについて求められた物体の位置、相対速度および属性は、ＡＣＣシステム３０に転送される。
【００５４】
物体検知は、他の任意の方法によって実現することができる。たとえば、レーザーレーダの代わりにミリ波レーダを使用することができる。または、ＣＣＤカメラのような撮像装置を使用して、物体の位置および相対速度を求めることもできる。または、レーダ装置と撮像装置を組合せることにより、自車前方にある物体を認識することもできる。
【００５５】
図４は、この発明の一実施形態に従う、図１に示されるＡＣＣシステム３０の機能ブロック図である。ＡＣＣシステム３０は、先行車が検知されないときは設定車速を維持する定車速走行を行い、先行車が検知されたときは設定された車間距離を維持する定車間走行を行うシステムである。ＡＣＣシステム３０は、実際には、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、制御プログラムおよび制御データを格納する読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算作業領域を提供し様々なデータを一時記憶することができるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を備える電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって実現される。
【００５６】
ＡＣＣシステム３０の入力には、物体検知装置１、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ４１、各車輪の回転速度を検出する車輪速センサ４２、および運転者がウィンカーを点灯させるときに操作するウィンカースイッチ４４が接続されている。さらに、ＡＣＣシステム３０の入力には、車間制御に関して運転者が操作することができるクルーズコントロールスイッチ４３が接続されている。クルーズコントロールスイッチ４３は、車間制御機能のオン／オフ状態を切り替えるクルーズスイッチ６１、運転者が車間距離を設定する時に操作するディスタンススイッチ６２、運転者が車速の設定、車間制御機能の一時的解除、および車間制御機能の再開を行う時に操作するセット・リジューム・キャンセルスイッチ６３、および運転者が交通量を設定する時に操作するトラフィックスイッチ６４から構成される。
【００５７】
設定車間距離は、長・中・短の３段階に切り替えることができる。車間距離は、車頭時間（自車が、現在の車速で走行した場合に現在の先行車の位置に達するまでの時間）で表される。この実施例においては、「長」は２．５秒に対応し、「中」は２．１秒に対応し、「短」は１．７秒に対応する。たとえば、自車の車速を８０ｋｍ／ｈとすると、「長」は約５６ｍに対応し、「中」は約４７ｍに対応し、「短」は約３８ｍに対応する。
【００５８】
交通量は、HEAVY・MID・LIGHTの３段階に切り替えることができる。それぞれの交通量には、目標車間距離を設定車間距離に戻す期間（以下、「復帰期間」と呼ぶ）が割り当てられており、この実施例においては、HEAVYは３０秒、MIDは１５秒、およびLIGHTは５秒と設定されている。
【００５９】
ＡＣＣシステム３０の出力には、車速制御部５６からの指示に従ってエンジンスロットルを制御するスロットルアクチュエータ４６、およびブレーキを作動させるブレーキアクチュエータ４７が接続されている。さらに、ＡＣＣシステム３０の出力には、車間制御部５２からの指示に従って車間制御の作動状態および設定状態を表示するディスプレイ４８、および車間制御部５２からの指示に従ってブザーを発する警告ブザー４９が接続されている。
【００６０】
ＡＣＣシステム３０は、先行車決定部５１、車間制御部５２、および車速制御部５６を備える。先行車決定部５１は、ヨーレートセンサ４１および車輪速センサ４２から受け取ったヨーレートおよび車速に基づいて自車の走行軌跡を推定する。一方、先行車決定部５１は、物体検知装置１によって検知された移動物体のそれぞれの位置および相対速度を受け取る。先行車決定部５１は、物体検知装置１から受け取った移動物体のうち、推定した自車の走行軌跡上に存在し、かつ最も自車に近い移動物体を先行車と決定する。
【００６１】
車間制御部５２は、クルーズスイッチ６１がＯＮ状態でセットスイッチ、リジュームスイッチが操作されたことに応答して車間制御を開始する。車間制御に従って走行する車間制御モードは、２つの走行モード、すなわち追従走行モードおよび定速走行モードに大別されることができ、それぞれの走行モードは、追従走行部５３および定速走行部５４によって制御される。
【００６２】
追従走行モードは、先行車決定部５１によって先行車が検知されたとき、設定車速を上限として、先行車に対する車間距離が設定車間距離を維持するよう先行車を追従する走行モードである。追従走行部５３は、ディスタンススイッチ６２を介して設定された設定車間距離を受け取り、これを、目標車間距離に設定する。追従走行部５３は、先行車決定部５１から受け取った現在の車間距離と、該目標車間距離との差を算出し、該差がゼロになるよう目標車速を算出する。こうして、追従走行モードにおいては、常に、現在の車間距離が設定車間距離になるよう車速が制御される。
【００６３】
定速走行モードは、先行車決定部５１によって先行車が検知されないとき、設定車速を維持するよう走行するモードである。定速走行部５４は、セット・リジューム・キャンセルスイッチ６３を介して設定された設定車速を受け取る。定速走行部５４は、先行車決定部５１による先行車無しの判定に応答して、現在の車速が設定車速になるよう目標車速を算出する。
【００６４】
追従走行部５３および定速走行部５４は、必要に応じて、減速制御および加速制御を行う。言い換えると、追従走行部５３は、先行車の車速が自車の車速よりも遅いとき、先行車に接近しすぎないよう減速制御を行い、先行車の車速が自車の車速よりも速いとき、先行車を追従するよう加速制御を行う。これらの加減速制御は、現在の車間距離と目標車間距離を比較し、現在の車間距離が目標車間距離になるよう目標車速を調整することによって達成される。
【００６５】
また、定速走行部５４は、たとえば設定車速よりも遅い車速で先行車に追従していた状況において先行車がいなくなったとき、設定車速になるよう加速制御を行い、先行車が存在しない状況で設定車速が新たに低く設定されたとき、該新たに設定された車速になるよう減速制御を行う。これらの加減速制御は、現在の車速と設定車速を比較し、現在の車速が設定車速になるよう目標車速を調整することによって達成される。
【００６６】
この発明に従う追従走行モードはさらに復帰制御走行モードを含んでおり、復帰制御走行モードは、復帰制御走行部５５によって制御される。復帰制御走行モードは、自車の前方に他車が割り込んだとき、または自車が車線変更したとき、先行車に対する車間距離が設定車間距離に徐々に戻るよう車速が制御される走行モードである。復帰制御走行部５５は、他車の割り込みまたは自車の車線変更が生じたとき、先行車決定部５１によって決定された先行車に対する車間距離が、ディスタンススイッチ６２を介して設定された設定車間距離よりも短くなったならば、目標車間距離に、現在の先行車に対する車間距離を設定する。復帰制御走行部５５は、現在の車間距離が該目標車間距離になるよう目標車速を算出する。その後、詳しくは図５を参照して後述されるが、復帰制御走行部５５は、上記目標車間距離が所定の期間をかけて設定車間距離に戻るよう、目標車速を調整する。
【００６７】
このように、他車の割り込みまたは自車の車線変更に起因して先行車に対する車間距離が設定車間距離以下になったとき、車速の制御は、追従走行部５３による制御から復帰制御走行部５５による制御へと、すなわち、設定車間距離に基づく車速の制御から、復帰制御走行部５５によって算出された目標車間距離に基づく車速の制御へと切り替えられる。
【００６８】
車間制御部５２は、現在のＡＣＣシステムの設定状況および作動状況をディスプレイ４８に表示する。また、車間制御部５２は、先行車に近づきすぎた場合など運転者に注意を促す必要がある場合には、警告ブザー４９を駆動する。
【００６９】
車速制御部５６は、車間制御部５２から受け取った目標車速になるよう、スロットルアクチュエータ４６を制御する。減速をする場合に、スロットル制御による減速でも減速度が足りないときは、車速制御部５６はブレーキアクチュエータ４７を駆動してブレーキを作動させる。
【００７０】
図５は、この発明の一実施形態に従う、復帰制御走行部５５のさらに詳細な機能ブロック図である。割り込み判定部３１は、先行車決定部５１によって決定された先行車が、前回のサイクルで決定された先行車と異なるとき、割り込みが生じたと判定する。これに応答して、車間距離減少判定部３３は、割り込んだ他車すなわち新たな先行車に対する車間距離と、ディスタンススイッチ６２を介して設定された設定車間距離とを比較し、該新たな先行車に対する車間距離が設定車間距離より短いかどうか判断する。
【００７１】
車線変更判定部３２は、自車の走行状態に基づいて自車の車線変更を判定する。この実施例においては、車線変更判定部３２は、以下の場合に自車が車線変更を行ったと判定する。
１）ウィンカースイッチ４４から、ウィンカースイッチが右または左にオンにされたことを示す信号を受け取った。
２）ヨーレートセンサ４１によって検出されたヨーレートが、一方の方向に所定量以上変化した後、他方の方向に所定量以上変化した。
３）物体検知装置１によって検知された停止物の左右方向の移動量が、一方の方向に所定量以上変化した後、他方の方向に所定量以上変化した（この判断方法については、図１４を参照して後述する）。
【００７２】
車線変更と判定され、かつ先行車決定部５１によって先行車が決定されたならば、車間距離減少判定部３３は、該決定された先行車に対する車間距離と設定車間距離とを比較し、該決定された先行車に対する車間距離が設定車間距離よりも短いかどうか判定する。
【００７３】
車間距離減少判定部３３によって先行車に対する車間距離が設定車間距離より短いと判定されたならば、目標車間距離設定部３４は、現在の先行車に対する現在の車間距離を目標車間距離に設定する。目標車速算出部３５は、先行車に対する車間距離が該設定された目標車間距離に維持されるよう目標車速を算出する。こうして、復帰制御走行モードが開始される。復帰制御走行モードの開始時においては、上記のように現在の車間距離が目標車間距離に設定されるので、実際には、自車は定速で走行する。
【００７４】
復帰量算出部３６は、目標車間距離設定部３４によって設定された目標車間距離を設定車間距離に戻すための復帰量（すなわち、設定車間距離と目標車間距離の差）を求め、該復帰量を復帰期間（前述したように、目標車間距離を設定車間距離に戻す期間）で除算することにより、単位時間あたりの復帰量を算出する。
【００７５】
復帰期間は任意な方法で設定することができる。この発明の一実施例においては、他車の割り込みに起因して目標車間距離が設定された場合は、トラフィックスイッチ６４を介して設定された交通量に従って復帰期間が設定される。一方、自車の車線変更に起因して目標車間距離が設定された場合については、復帰期間は予め決められている。このように、先行車に対する車間距離の減少の原因に従って復帰期間を異なる値に設定することができる。代替の実施形態においては、車線変更および割り込みの両者について、トラフィックスイッチ６４を介して設定された交通量に基づいて復帰期間を設定してもよく、または、車線変更および割り込みの両者について復帰期間を予め決めてもよい。
【００７６】
他の実施例においては、割り込みについての復帰期間は、設定車間距離に従って自動的に決められる。通常、設定車間距離が「長」に設定されたときは交通量が少ない状況と考えられるので、復帰期間は短く設定される（たとえば、５秒）。反対に、設定車間距離が「短」と設定されたときは交通量が多い状況と考えられるので、復帰期間は長く設定される（たとえば、３０秒）。
【００７７】
さらに他の実施例においては、物体検知装置１によって検知された結果および／または車両の走行状態に基づいて交通量を求め、該交通量に従って復帰期間を設定する。たとえば、所定時間における他車による割り込みの回数をカウントし、該割り込み回数が所定値以上ならば交通量が多いと判定し、復帰期間を長くする。または、物体検知装置１によって自車線および隣車線で検知された物体の総数、所定時間における自車の減速制御の回数などに基づいて交通量の多い／少ないを判定し、該判定した交通量に従って復帰期間を設定してもよい。
【００７８】
さらに他の実施例においては、単位時間あたりの復帰量は、復帰期間にわたって可変に設定することができる。たとえば、復帰期間の最初の方は単位時間あたりの復帰量を小さく設定し、目標車間距離が設定車間距離に近づくにつれて単位時間あたりの復帰量を大きくする。
【００７９】
復帰制御走行モードに移行した後、目標車間距離設定部３４は、前回のサイクルで設定された目標車間距離に、単位時間あたりの復帰量を加算して、今回のサイクルにおける目標車間距離を算出する。算出された今回のサイクルにおける目標車間距離は目標車速算出部３５に渡され、ここで、現在の車間距離が該目標車間距離になるよう目標車速が算出される。今回のサイクルで算出された目標車間距離は現在の車間距離（すなわち前回のサイクルで算出された目標車間距離）より大きいので、先行車が加速しない限り、減速制御が実行される。こうして、サイクルごとに目標車間距離は設定車間距離に近づいていく。目標車間距離が設定車間距離に等しくなったとき、復帰制御走行モードは終了し、追従走行部５３による追従走行モードに移行する。
【００８０】
次に、図６〜図１０を参照して、クルーズコントロールスイッチ４３およびディスプレイ４８について説明する。図６は、車内のステアリングホイール近傍を示す。図に示されるように、クルーズスイッチ６１、ディスタンススイッチ６２およびトラフィックスイッチ６４は、ステアリングホイールの右下に配置されており、セット・リジューム・キャンセルスイッチ６３は、ステアリングホイール上に配置されている。コンビネーション・メーター７１の手前にはディスプレイ４８が配置されており、ディスプレイ４８には、ＡＣＣシステムの設定状態および作動状態が表示される。
【００８１】
図７は、クルーズスイッチ６１、ディスタンススイッチ６２およびトラフィックスイッチ６４の一形態を示す図である。図７の（ａ）に示されるクルーズスイッチ６１は、ディスタンススイッチ６２と一体化されたＯＮ／ＯＦＦトグル型のスイッチであり、ＯＮ側を押すたびにＯＮ／ＯＦＦが切り替わる。スイッチがＯＮ状態にされると、すなわちＡＣＣシステムが起動されると、「ＯＮ」の横にある表示灯６５が点灯する。
【００８２】
ディスタンススイッチ６２は、車間距離を設定するためのスイッチである。前述したように、設定車間距離は長・中・短の３段階に切り替えることができる。ＤＩＳＴＡＮＣＥ側を押すたびに、「長」−＞「中」−＞「短」−＞「長」．．．と設定車間距離が切り替わる。
【００８３】
図７の（ｂ）に示されるトラフィックスイッチ６４は、交通量を設定するためのスイッチである。前述したように、交通量はLIGHT・MID・HEAVYの３段階に切り替えることができ、それぞれ、交通量が少ない、交通量が中ぐらい、および交通量が多いに対応する。
【００８４】
図７の（ｃ）に、トラフィックスイッチ６４の状態遷移図を示す。ＡＣＣシステムが起動された初期状態においては、トラフィックは「LIGHT」に設定されている。この状態でトラフィックスイッチのＨＥＡＶＹ側を押すとトラフィックは「MID」に切り替わり、さらにＨＥＡＶＹ側を押すとトラフィックは「HEAVY」に切り替わる。また、トラフィックスイッチが「HEAVY」の状態でＬＩＧＨＴ側を押すとトラフィックは「MID」に切り替わり、さらにＬＩＧＨＴ側を押すとトラフィックは「LIGHT」に切り替わる。
【００８５】
前述したように、トラフィックスイッチ６４の交通量のそれぞれには、復帰期間が予め設定されている。この実施例においては、LIGHTは５秒、MIDは１５秒、HEAVYは３０秒と設定されている。このように、交通量が多くなるほど復帰期間は長く設定される。運転者は、交通量が多いと判断した場合には、トラフィックスイッチ６４をHEAVYに設定する。これにより、最初に設定された目標車間距離（すなわち、割り込まれたときの車間距離、または車線変更したときの車間距離）は、３０秒かけて設定車間距離に復帰する。目標車間距離がゆるやかに設定車間距離に復帰するので、他車の連続した割り込みを回避することができる。
【００８６】
反対に、交通量が少ないと判断した場合には、運転者はトラフィックスイッチ６４をLIGHTに設定する。これにより、最初に設定された目標車間距離（すなわち、割り込まれたとき、または車線変更したときの車間距離）は、５秒かけて設定車間距離に復帰する。このように、交通量が少ない場合は比較的速く設定車間距離に復帰して追従走行に移行することができる。
【００８７】
図８は、クルーズスイッチ、ディスタンススイッチおよびトラフィックスイッチの他の形態を示す図である。図８のスイッチ形態において、クルーズスイッチおよびディスタンススイッチは、図７の（ａ）と同じ形式である。図８の（ｂ）のトラフィックスイッチはダイヤル式のスイッチであり、連続的に復帰期間を調整することができる。図８の（ｃ）は、図８の（ｂ）のトラフィックスイッチを横から見た図である。図８の（ｃ）から明らかなように、ダイヤルをLIGHT側またはHEAVY側に回すことによって復帰期間を５秒〜３０秒の間で任意に設定することができる。矢印６６で示されるマークがどこに位置づけされるかに従って、復帰期間が設定される。
【００８８】
図９は、クルーズスイッチ、ディスタンススイッチおよびトラフィックスイッチのさらに他の形態を示す図である。図９の（ａ）に示されるクルーズスイッチはＯＮ／ＯＦＦトグル型のクルーズスイッチであり、押すたびにＯＮ／ＯＦＦが切り替わる。スイッチがＯＮ状態のとき、ＯＮ表示の横にあるランプ６７が点灯する。図９の（ｂ）に示されるスイッチは、ディスタンススイッチおよびトラフィックスイッチが一体化されたスイッチを示す。ＬＯＮＧ側を押すと、設定車間距離は１段階だけ長くなり、かつ復帰期間は１段階短くなる。ＳＨＯＲＴ側を押すと、設定車間距離は１段階だけ短くなり、かつ復帰期間は１段階長くなる。これは、通常、設定車間距離が「長」に設定されるときは交通量が少ない状況と考えられるので、設定車間距離を長くする機能に復帰期間を短くする機能を割り当てたものである。反対に、設定車間距離が「短」と設定されるときは交通量が多い状況と考えられるので、設定車間距離を短くする機能に、復帰期間を長くする機能を割り当てる。
【００８９】
設定車間距離および交通量が、図７を参照して説明したようにそれぞれ３段階に切り替わると仮定すると、設定車間距離が「短」のときは復帰期間は３０秒に設定され、設定車間距離が「中」のときは復帰期間は１５秒に設定され、設定車間距離が「長」のときは復帰期間は５秒に設定される。このようなスイッチ形態の場合は、設定車間距離を設定すると同時に、交通量および対応する復帰期間が自動的に設定される。図９の（ｃ）は、図９の（ｂ）に示されるスイッチの代替を示しており、ディスタンススイッチとトラフィックスイッチが兼用されることがわかるような表示がスイッチ上に付されている。
【００９０】
図１０は、クルーズスイッチ、ディスタンススイッチおよびトラフィックスイッチのさらに他の形態を示す図であり、クルーズスイッチ、ディスタンススイッチおよびトラフィックスイッチがそれぞれ独立に設けられている。図１０の（ａ）に示されるクルーズスイッチは、前述した図９の（ａ）のクルーズスイッチと同じである。図１０の（ｂ）に示されるディスタンススイッチは、図９の（ｂ）のディスタンススイッチと同様の形態であるが、設定車間距離を設定する機能のみを有する。図１０の（ｃ）に示されるトラフィックスイッチは、図７の（ｂ）に示されるトラフィックスイッチと同じである。
【００９１】
このように様々なスイッチ形態を示したが、これらのスイッチ形態に限定されることなく、他の形態のスイッチ形態を採用することができる。この発明に従うＡＣＣシステムは、上記のスイッチ形態および他のスイッチ形態のいずれにも適用されることができる。
【００９２】
図１１に示されるセット・リジューム・キャンセルスイッチ６３は、SETスイッチ、CANCELスイッチおよびRESUMEスイッチから構成される。SETスイッチは車速を設定するためのスイッチであり、アクセルペダルを加減して所望の車速になったときにSETスイッチを押して離すと、離したときの車速が設定車速としてセットされる。車速を設定した後、RESUMEスイッチを１回押すたびに、所定量（たとえば、２ｋｍ／ｈ）だけ設定車速を上げることができ、反対にSETスイッチを１回押すたびに、所定量（たとえば、２ｋｍ／ｈ）だけ設定車速を下げることができる。CANCELスイッチは、ＡＣＣシステムによる車間制御を一時的に解除するためのスイッチである。解除した後も、設定車速がディスプレイ４８（図１２）に表示されている場合は、RESUMEスイッチを押すことにより、車間制御を再開することができる。
【００９３】
図１２は、ディスプレイ４８の表示例を示す。参照番号７５で示されるRADER/OFF表示は、ＡＣＣシステムが自動で解除されたときに所定時間（たとえば、５秒間）だけ表示される。参照番号７６の領域には、設定車速が表示される。設定車速まで加速している間は、車速が点滅表示される。参照番号７７で示される「NO TARGET」表示は、先行車が検知されないときに表示される。
【００９４】
参照番号７８の車の表示は先行車を示し、先行車が検知されている場合に表示される。参照番号８０の車の表示は、自車を示す。先行車７８と自車８０の間の参照番号７９で示される領域には、設定車間距離が表示される。設定車間距離は、３段階（長、中および短）のバーで表示される。図１２の（ｂ）に示されるように、バーが３本のときは設定車間距離が「長」に、２本のときは「中」に、１本のときは「短」に設定されていることを示す。参照番号８１で示される「BRAKE」表示は、先行車に接近しすぎたときなど運転者によるブレーキ操作が必要なときに、警告ブザーと共に点滅表示する。
【００９５】
図１２の（ｃ）は、図１２の（ａ）に示されるディスプレイ４８の一部を示す図である。図に示されるマーク８２は、設定車間距離が「短」に設定されており、かつ現在復帰制御走行モードで走行していることを示す。このように、マーク８２が点灯している場所により、復帰制御走行部５５によって設定された目標車間距離に基づく車速制御が、現在どの設定車間距離に対して実行されているかを判断することができる。図１２の（ｄ）は、マーク８２が設定車間距離の「中」の所で点灯している例を示し、図１２の（ｅ）は、マーク８２が設定車間距離の「長」の所で点灯している例を示す。他の実施例では、設定車間距離が「中」に設定されているときは、図１２の（ｆ）に示されるようにマーク８２は「中」および「短」の２カ所で点灯し、設定車間距離が「長」に設定されているときは、図１２の（ｇ）に示されるように３カ所で点灯する。
【００９６】
図１３は、先行車決定部５１によって実行される先行車決定方法を説明するための図である。三角形の領域９２は、自車９０に搭載された物体検知装置によって検知されることのできる検知エリアを示す。一方、先行車決定部５１は、ヨーレートセンサ４１および車輪速センサ４２によって検出されたヨーレートおよび車速から等速円運動を仮定することにより、自車の走行軌跡（推定自車軌跡と呼ぶ）９３を算出する。次に、先行車決定部５１は、推定自車軌跡９３を中心に所定幅を持たせた領域（たとえば、推定自車軌跡９３を中心に±２ｍの領域）を、推定自車線９４として算出する。すなわち、２本の曲線９５に挟まれた領域が推定自車線９４として算出される。先行車決定部５１は、物体検知装置によって検知された移動物体のうち、推定自車線９４と検知エリア９２とが重なり合う領域に存在する物体の中で自車に最も近い物体を先行車９１と決定する。なお、道路の曲率が変化する場合は、先行車が推定自車線上から外れてしまうので、ある条件の下に補間を行うのが好ましい。
【００９７】
図１４は、復帰制御走行部５５の車線変更判定部３２によって実行される判定方法のうちの１つ、すなわち、物体検知装置１によって検知された停止物の左右方向の移動量が、一方の方向に所定量以上変化した後、他方の方向に所定量以上変化した場合に、自車が車線変更を行ったと判定する方法を説明するための図である。この実施例では、停止物の左右方向の位置の移動量を、自車と停止物とがなす角度の変化を検出することによって計測する。図１４は、自車２００が、右側の追い越し車線に車線変更する様子を示す。自車２００の右側前方には、停止物２１０が存在すると仮定する。
【００９８】
図１４の（ａ）において、自車２００は、矢印２２０の方向に向かって走行している。自車２００に搭載された物体検知装置は停止物２１０を検知し、その距離Ｄ１、および左右位置ｗ１を検出する。ここで、左右位置ｗ１は、自車２００を中心にして右側にある場合を＋で表し、左側にある場合を−で表す。自車の走行方向と停止物とがなす角（これを、停止物角と呼ぶ）θ１は、sinθ１＝ｗ１／Ｄ１で表される。
【００９９】
次に、図１４の（ｂ）に示されるように、自車２００は、車線変更を行おうとして矢印２２１の向きに進路を変える。物体検知装置１は停止物２１０を検知し、その距離Ｄ２および左右位置ｗ２を検出する。停止物角θ２は、sinθ２＝ｗ２／Ｄ２で表される。その後、図１４の（ｃ）に示されるように、自車２００は車線変更を完了し、矢印２２２の向きに戻って走行する。物体検知装置１は停止物２１０を検知し、その距離Ｄ３および左右位置ｗ３を検出する。停止物角θ３は、sinθ３＝ｗ３／Ｄ３で表される。
【０１００】
図１４の（ｄ）のグラフは、図１４の（ａ）〜（ｃ）における停止物角θの遷移を示す。停止物角のsinθは、自車が車線変更を行おうとして向きを変えるにつれて負の方向に変化し、自車が車線変更を完了しようとして再び向きを戻すにつれて正の方向に変化する。このことは、停止物が自車の左側に存在する場合も同じである。したがって、停止物角が、所定量以上負の方向に変化した後、所定量以上正の方向に変化した場合、自車が右側車線に車線変更したと判定することができる。この停止物角の単位時間当たりの変化量を横移動角と呼ぶとすると、横移動角が所定値より小さい負の値を示した後、所定値より大きい正の値を示した場合、自車が右側車線に車線変更したと判定することができる。反対に、横移動角が所定値より大きい正の値を示した後、所定値より小さい負の値を示した場合、自車が左車線に車線変更したと判定することができる。
【０１０１】
図１５は、この発明の一実施例に従う復帰制御走行モード、追従走行モードおよび定速走行モードを実現するＡＣＣシステムにおける動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、所定のサイクル（この実施例では、１００ミリ秒のサイクル）で繰り返し実行される。ステップ３０１および３０２は、図３を参照して前述したように、物体検知装置１によって実行される物体検知処理を示す。すなわち、検知エリア内のターゲットをすべて検知してターゲットメモリに記憶し、該記憶されたターゲットデータを移動物と停止物とに分類する。一方、図１３を参照して前述したように、先行車決定部５１により、ヨーレートおよび車速に基づいて自車の推定自車線が算出される（３０３）。ステップ３０４において車線変更判定ルーチンを実行し、自車が車線を変更したかどうかを判断する。ステップ３０５において、ステップ３０２で分類された移動物ターゲットのうち、ステップ３０３で算出された推定自車線上に存在するものを先行車と決定する。
【０１０２】
ステップ３０６に進み、先行車決定部５１によって先行車が決定されたならば、目標車間距離を決定する目標車間距離決定ルーチンを実行する（３０７）。このルーチンで決定された目標車間距離に基づいて、定車間走行が実行される（３０８）。すなわち、現在の先行車に対する車間距離と目標車間距離とを比較し、前者が後者より大きければ加速制御を行い（３０９）、前者と後者が同じならば定速制御を行い（３１１）、前者が後者より小さければ減速制御を行う（３１２）。
【０１０３】
ステップ３０６において先行車無しと判定されたならば、目標車間距離を、ディスタンススイッチを介して設定された設定車間距離にリセットする（３１３）。これは、先行車が存在しなくなったので、目標車間距離を調整する必要がないからである。ステップ３１４に進み、自車の現在の車速と、セット・リジューム・キャンセルスイッチ６３を介して設定された設定車速とを比較する。前者が後者より大きければ減速制御を行い（３１５）、前者と後者が同じならば定速制御を行い（３１６）、前者が後者より小さければ加速制御を行う（３１７）。こうして、定速走行が実行される。
【０１０４】
図１６は、図１５のステップ３０４で実行される車線変更判定ルーチンのフローチャートである。説明が複雑になるのを回避するため、この実施例においては、左側通行の交通環境を想定し、左車線を走行していた自車が右側の追い越し車線に車線変更すると仮定する。
【０１０５】
ステップ３３１において、ウィンカースイッチが右側にオンにされたかどうか判断する。オンされたならば、ステップ３４５に進み、車線変更フラグをオンにする。オンにされていなければ、ステップ３３２に進む。
【０１０６】
ステップ３３２〜３３７は、ヨーレート値に基づいて車線変更が行われたかどうかを判断するステップである。自車が左車線から右車線に車線変更した場合には、自車は右に旋回した後左に旋回するので、ヨーレート値は、正の値を示した後に負の値を示す（右に旋回する方向を正とし、左に旋回する方向を負とする）。この例では、ヨーレート値が＋２度／秒以上の値を示したあと、６秒以内に−２度／秒以上（すなわち、−２度／秒より小さい負の値）を示した場合に、車線変更有りと判定する。なお、これらの値は例示であり、他の任意の値を設定してもよい。
【０１０７】
ステップ３３２において、現在のヨーレート値と−２度／秒を比較する。上記のように、車線変更するとき、自車は最初に右に旋回するので、ヨーレートは正の値を示す。したがってステップ３３４に進み、現在のヨーレート値と＋２度／秒を比較する。ヨーレート値が＋２度／秒以上を示したならば、右ヨーフラグをオンにする（３３５）。次のサイクルでこのルーチンに入ったとき、同様にステップ３３２において、現在のヨーレート値と−２度／秒を比較する。車線変更が終了しつつあるときのヨーレート値は−２度／秒より低い値を示すので、ステップ３３３に進み、右ヨーフラグがオンかどうか判断する。右ヨーフラグがオンならば、右に旋回した後に所定時間以内（すなわち、ステップ３３５において右ヨーフラグがオンにされてから６秒以内）に左に旋回したことを示すので、ステップ３４５に進み、車線変更フラグをオンにする。こうして、ヨーレート値の変化から、自車が車線変更を行ったかどうかを判断する。
【０１０８】
ステップ３３６において、６秒以上経過した右ヨーフラグをオフにする。６秒というのは、車線変更に要する時間を余裕を持って設定した値である。ステップ３３７において、３秒以上経過した車線変更フラグをオフにする。車線変更フラグは、車線変更を完了した際に立てられるフラグである（ステップ３４５においてたてられる）。３秒というのは、このサイクルにおける以降の処理が終了するのに要する時間を余裕を持って設定した値である。
【０１０９】
次に、ステップ３３８〜３４４は、停止物の横移動角に基づいて自車が車線変更を行ったかどうかを判定するステップである。前述したように、横移動角とは、自車と停止物とがなす角度の単位時間あたりの変化量を示す。自車が右側車線に車線変更をするとき、自車は右に旋回した後左に旋回するので、停止物の横移動角は、負の値を示した後に正の値を示す（図１４を参照して前述したように、自車が右に旋回したときの停止物の横移動角を負とする）。この実施例では、より正確に車線変更を判定するため、以下の式に示されるように、物体検知装置によって検知されたすべての停止物についての横移動角の平均を算出し、該平均値に従って車線変更が行われたかどうか判断する。
【０１１０】
【数２】
全停止物ターゲットの横移動角の平均値＝
Σ（全停止物ターゲットの横移動角）／全停止物ターゲットの数
【０１１１】
この実施例では、横移動角が−２度／秒以上の値を示したあと、６秒以内に＋２度／秒以上を示した場合に、車線変更有りと判定する。しかし、これらの値は例示であり、他の任意の値を設定することができる。
【０１１２】
ステップ３３９において、全停止物の横移動角の平均値と＋２度／秒を比較する。上記のように、車線変更するとき、自車は最初に右に旋回するので、該平均値は負の値を示す。したがってステップ３４１に進み、該平均値と−２度／秒を比較する。横移動角の平均値が−２度／秒以下の値を示したならば、左移動フラグをオンにする（３４２）。
【０１１３】
次にこのルーチンに入ったとき、同様にステップ３３９において、現在の横移動角の平均値と＋２度／秒を比較する。車線変更が終了しつつあるときは、該平均値は＋２度／秒以上の値を示すので、ステップ３４９に進み、左移動フラグがオンかどうか判断する。左移動フラグがオンならば、右に旋回した後に所定時間以内（ステップ３６２において左移動フラグがオンにされてから６秒以内）に左に旋回したことを示すので、ステップ３４５に進み、車線変更フラグをオンにする。こうして、横移動角の平均値から、自車が車線変更を行ったかどうかを判定する。ステップ３４３において、６秒以上経過した左移動フラグをオフにし、ステップ３４４において、３秒以上経過した車線変更フラグをオフにする。
【０１１４】
図１６の車線変更判定ルーチンにおいて、ステップ３３１のウィンカースイッチに基づく車線変更判定、ステップ３３２〜３３７のヨーレートに基づく車線変更判定、およびステップ３３８〜３４４の停止物の横移動角に基づく車線変更判定は、それぞれ独立しているので、これらを並列に実行することができ、またはこれらのうち任意のものを組み合わせて車線変更を判定することができる。
【０１１５】
図１７は、図１５のステップ３０７で実行される目標車間距離決定ルーチンのフローチャートである。ステップ３５１において、ディスタンススイッチ６２を介して設定された設定車間距離を読み込み、前回のサイクルにおける設定車間距離と同じかどうか判断する（３５２）。前回のサイクルにおける設定車間距離が、今回のサイクルにおける設定車間距離と異なるならば、目標車間距離に、ステップ３５１で読み込んだ設定車間距離をセットする（３５３）。これは、新しい設定車間距離に基づく定車間走行を行うためである。
【０１１６】
ステップ３５２において、前回のサイクルにおける設定車間距離と今回のサイクルにおける設定車間距離が同じならばステップ３５４に進み、車線変更フラグのオン／オフを調べる。車線変更フラグは、前述したように、自車が車線変更したと判定されたときにステップ３４５（図１６）においてオンに設定されるフラグである。車線変更フラグがオンならば、自車の車線変更が生じたことを示すので、ステップ３５５〜３５８に示される処理を実行し、目標車間距離を決定する。すなわち、ステップ３５５において、現在の車頭時間が０．７秒以上かどうか判断する。０．７秒は、たとえば自車の車速が８０ｋｍ／ｈの場合、約１５．６ｍに相当する距離を示す。ステップ３５５の判断を行うのは、自車が先行車に近づきすぎていないかどうか判断するためである。なお、０．７秒は単なる例であり、他の値を用いてもよい。
【０１１７】
ステップ３５５において現在の車頭時間が０．７秒以上ならば、ステップ３５６に進み、設定車間距離と、現在の先行車に対する車間距離とを比較する。現在の車間距離が設定車間距離より大きければ、通常通り設定車間距離になるよう車速を制御すればよいので、そのままルーチンを抜ける。ステップ３５６において、現在の車間距離が設定車間距離以下ならば、現在の車間距離を目標車間距離にセットする（３５７）。これにより、設定車間距離がセットされていた目標車間距離は、現在の車間距離に置き換えられる。なお、この場合、目標車間距離は現在の車間距離と同じ値となるので、車速は実質的に定速制御されることとなる（図１５のステップ３１１）。ステップ３５９に進み、復帰量算出ルーチンを実行して、単位時間あたりの復帰量を算出する。この復帰量は、次回以降のサイクルにおいて目標車間距離に加算されることとなる。
【０１１８】
ステップ３５５において、現在の車頭時間が０．７秒より小さければ、ステップ３５８に進み、車頭時間０．７秒に相当する距離（前述したように、自車の車速が８０ｋｍ／ｈならば約１５．６ｍ）を、目標車間距離にセットする。これは、自車が車線変更した結果先行車に近づきすぎたので、車頭時間０．７秒相当の距離まで車間距離を広げ、安全性を保つようにするためである。
【０１１９】
ステップ３５４に戻り、車線変更フラグがオンでなければ、ステップ３６１に進み、前回のサイクルで決定された先行車と、今回のサイクルで決定された先行車が同じかどうか判断する。これは、図３を参照して説明したように、移動物ターゲットの引継処理において物体の同一性が判定されるので、この判定結果と、先行車決定部５１による先行車の決定結果とに基づいて判断することができる。
【０１２０】
前回のサイクルで決定された先行車と今回のサイクルで決定された先行車が異なるならば、新たな車両によって自車が割り込まれた状況を示す。ステップ３６２に進み、前回のサイクルにおいて先行車が決定されていたかどうか判断する。前回のサイクルにおいて先行車が決定されていたならば、自車が追従走行しているときに新たな車両によって割り込まれたことを示すので、ステップ３５５以降のステップを実行し、上記の車線変更の場合と同様にして目標車間距離を決定する。ステップ３６２において、前回のサイクルにおいて先行車が決定されていなかったならば、自車が定速走行していたときに新たな車両によって割り込まれたことを示すので、このままルーチンを抜ける。
【０１２１】
ステップ３６１に戻り、前回のサイクルで決定された先行車と今回のサイクルで決定された先行車が同じならば、前回と今回のサイクルにおいて自車が同じ先行車に追従走行していることを示す。ステップ３６３に進み、目標車間距離が設定車間距離に等しいかどうか判断し、等しければこのままこのルーチンを抜ける。等しくなければ、ステップ３６４に進み、ステップ３５９の復帰量算出ルーチンで算出された単位時間あたりの復帰量を前回のサイクルで決定された目標車間距離に加算し、今回のサイクルにおける目標車間距離を求める。こうして、目標車間距離は、１サイクルごとに、単位時間あたりの復帰量の分だけ設定車間距離に近づく。
【０１２２】
図１８は、図１７のステップ３５９で実行される、復帰量算出ルーチンを示すフローチャートである。この実施例においては、車線変更に起因した車間距離減少の場合の復帰期間は予め３秒と決められている。また、他車の割り込みに起因した車間距離減少の場合は、復帰期間は、トラフィックスイッチ６４の設定に基づいて設定される。具体的には、トラフィックスイッチ６４は、LIGHTが５秒、MIDが１５秒およびHEAVYが３０秒に予め設定されている。さらに、前述したように、このルーチンの処理サイクルは１００ミリ秒と仮定する。
【０１２３】
ステップ３７１において、設定車間距離と目標車間距離との差、すなわち復帰量を算出する。図１７を参照して説明したように、目標車間距離はステップ３５７または３５８で設定されている。ステップ３７２に進み、車線変更フラグがオンかどうか判断する。これは、車間距離の減少が自車の車線変更に起因するのか、他車の割り込みに起因するのかを判別するためである。車線変更フラグがオンならば、自車の車線変更に起因して車間距離が減少したことを示す。ステップ３７３に進み、単位時間あたりの復帰量を求める。すなわち、復帰期間が３秒であり、処理サイクルは１００ミリ秒である（すなわち、１秒間に１０回のサイクルが実行される）ので、ステップ３７１において算出された復帰量を３０で除算する。こうして、それぞれのサイクルにおいて、算出された単位時間あたりの復帰量の分だけ、目標車間距離は設定車間距離に近づいていく。
【０１２４】
ステップ３７２において車線変更フラグがオンでなければ、他車の割り込みに起因して車間距離が減少したことを示す。ステップ３７４に進み、トラフィックスイッチ６４の設定を読み込む。トラフィックスイッチがLIGHTに設定されていれば、復帰期間は５秒である。したがって、ステップ３７１で算出された復帰量を５０で除算する（３７６）。トラフィックスイッチがMIDに設定されていれば、復帰期間は１５秒である・したがって、ステップ３７１で算出された復帰量を１５０で除算する（３７７）。また、トラフィックスイッチがHEAVYに設定されていれば、復帰期間は３０秒である。したがって、ステップ３７１で算出された復帰量を３００で除算する（３７８）。このように、設定された交通量が多いほど（すなわち、復帰期間が長いほど）、単位時間あたりの復帰量は小さく設定される。これにより、交通量が多いほどゆるやかに設定車間距離に復帰するので、連続した割り込みを回避しつつ、設定車間距離に基づく追従走行に戻ることができる。
【０１２５】
この実施例においては、車線変更に起因する車間距離の減少の場合は、割り込みに起因する車間距離の減少の場合に比べて短い復帰期間が設定される。これは、車線変更の場合は、変更先の車線の状況によっては設定車間距離への復帰をゆるやかに行う必要がない場合（たとえば、変更先の車線において割り込みが発生しない場合）もあるからである。したがって、車線変更した後は、比較的速やかに追従走行に移行させる。しかしながら、前述したように、車線変更の場合と割り込みの場合でどのように復帰期間を設定するかは任意であり、上記のように異なる値を設定してもよいし、または同じ値を設定してもよい。
【０１２６】
次に、図１９および図２０を参照して、この発明の他の実施例に従う、割り込み回数に基づいて復帰期間を自動的に最適化する方法を示す。すなわち、他車によって割り込まれた回数をカウントし、割り込み回数が所定回数以上になったならば、復帰期間を所定値だけ自動的に長くする。
【０１２７】
図１９の目標車間距離決定ルーチンにおいて図１７と異なる点は、ステップ３６５および３６６が追加されていることである。ステップ３６５は、他車による割り込みが生じたと判定されたとき、割り込みカウンタをインクリメントする。ここで、割り込みカウンタは、復帰期間中に割り込まれた回数をカウントするカウンタである。ステップ３６６は、目標車間距離が設定車間距離にまで復帰したとき、および設定車間距離の設定が変更されたとき、割り込みカウンタをリセットする。割り込みカウンタのリセットは、定速走行を実行する際、すなわち図１５のステップ３１３においてもリセットされる（図示せず）。
【０１２８】
図２０は、図１９のステップ３５９で実行される復帰量算出ルーチンのフローチャートである。図１８と比較して明らかなように、車線変更における単位時間あたりの復帰量の求め方は図１８と同じである。割り込みと判定された時、ステップ３８１において割り込みカウンタの値が所定回数（たとえば、３）以上かどうか判断する。この実施例における所定回数は任意の値を用いることができる。また、この所定回数を、現在の復帰期間の長さに従って変更するようにしてもよい。割り込みカウンタの値が所定回数より小さければ、ステップ３８２に進み、復帰期間を３０秒に設定する。この３０秒は単なる例であり、他の値を設定してもよい。一方、割り込みカウンタの値が所定回数以上ならば、ステップ３８３に進み、復帰期間を、「３０秒＋（割り込みカウンタの値×所定値）」に設定する。所定値は、この実施例では２秒である。しかし、この所定値は他の値であってもよい。こうして、割り込み回数に応じて、復帰期間が自動的に所定値だけ長く設定される。ステップ３８４に進み、単位時間あたりの復帰量を、ステップ３８２および３８３で求めた復帰期間に基づいて求める。
【０１２９】
図２１は、本発明のＡＣＣシステムの動作を概略的に示す図である。図中、それぞれの車両に付されている番号▲１▼、▲２▼...は、それぞれの車両を識別するための番号である。自車４００において、設定車速が１００ｋｍ／ｈ、設定車間距離が「短」、およびトラフィックスイッチ６４はHEAVYに設定されていると仮定する。この実施例では、設定車間距離の「短」は約４２．５ｍに相当し、トラフィックスイッチのHEAVYは復帰期間３０秒に相当すると仮定する。また、１サイクルは１００ミリ秒と仮定する。
【０１３０】
最初、図２１の（ａ）に示されるように、自車４００は先行車として第１の他車４１０を検知する。自車４００は、該第１の他車４１０との距離が設定車間距離４２．５ｍに維持されるよう追従走行を行う。図２１の（ｂ）は、第２の他車４２０が車線変更し、自車４００および第１の他車４１０の間に割り込んだ状況を示す。自車４００は第２の他車４２０を検知し、該他車４２０に対する車間距離２０．０メートルを目標車間距離にセットし、復帰制御走行モードに移行する。こうして、自車４００は、現在の車間距離を維持しながら第２の他車４２０に追従する。その後、図１８を参照して説明したように、設定車間距離と現在の目標車間距離との差２２．５ｍを算出する。自車４００に搭載されたＡＣＣシステムは、トラフィックスイッチ６４の設定がHEAVYなので、上記算出された目標車間距離復帰量２２．５を、３００（３０秒×１０回）で除算する。その結果、１サイクルあたりの復帰量は０．０７５ｍと算出される。
【０１３１】
図２１の（ｃ）は、図２１の（ｂ）から６秒後の状態を示す。１サイクルあたりの復帰量が０．０７５ｍと算出されたので、６秒後には４．５ｍだけ設定車間距離に近づいている。自車４００と第２の他車４２０との車間距離が２４．５ｍと比較的短いため、他車によって割り込まれるおそれはない。
【０１３２】
図２１の（ｄ）は、図２１の（ｂ）の状況から１２秒後の状態を示す。１２秒の間に、目標車間距離は９ｍだけ設定車間距離に近づいている。やはり、自車４００と第２の他車４２０との車間距離が２９．０ｍと比較的短いため、他車によって割り込まれるおそれはない。図２１の（ｅ）は、図２１の（ｂ）の状況から３０秒後の状態を示す。３０秒かけて、目標車間距離は設定車間距離に等しくなる。この時点で、自車４００は、第２の他車４２０に対する車間距離が設定車間距離に維持される追従走行モードに移行する。図２２と比較して明らかなように、この発明によると、目標車間距離を徐々に設定車間距離に戻しながら走行するので、他車による連続した割り込みを回避しつつ、設定車間距離に基づく追従走行に戻ることができる。
【０１３３】
【発明の効果】
この発明によると、定車間走行において、周囲の道路の混雑状況などに応じて自動的に車間距離を調整し、他車による連続した割り込みおよび自車の不必要な減速を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例における物体検知装置を示すブロック図。
【図２】この発明の一実施例における物体検知装置によって検知されるエリアを示す図。
【図３】この発明の一実施例における物体検知方法を示すフローチャート。
【図４】この発明の一実施例におけるＡＣＣシステムの機能ブロック図。
【図５】この発明の一実施例における、ＡＣＣシステムの復帰制御部のさらに詳細な機能ブロック図。
【図６】この発明の一実施例における、ＡＣＣシステムを操作するためのスイッチおよびＡＣＣシステムについての情報を表示するディスプレイの配置を示す図。
【図７】この発明の一実施例における、クルーズスイッチ、ディスタンススイッチ、およびトラフィックスイッチの一形態を示す図。
【図８】この発明の一実施例における、クルーズスイッチ、ディスタンススイッチ、およびトラフィックスイッチの他の形態を示す図。
【図９】この発明の一実施例における、クルーズスイッチ、ディスタンススイッチ、およびトラフィックスイッチのさらに他の形態を示す図。
【図１０】この発明の一実施例における、クルーズスイッチ、ディスタンススイッチ、およびトラフィックスイッチのさらに他の形態を示す図。
【図１１】この発明の一実施例における、セット・リジューム・キャンセルスイッチの一形態を示す図。
【図１２】この発明の一実施例におけるディスプレイの表示例を示す図。
【図１３】この発明の一実施例における、先行車を決定する方法を示す図。
【図１４】この発明の一実施例における、車線変更を停止物の左右方向の向きおよび移動量から判定する方法を示す図。
【図１５】この発明の一実施例における、追従走行および定速走行を制御する方法を示すフローチャート。
【図１６】この発明の一実施例における車線変更判定を示すフローチャート。
【図１７】この発明の一実施例における目標車間距離決定ルーチンを示すフローチャート。
【図１８】この発明の一実施例における復帰量算出ルーチンを示すフローチャート。
【図１９】この発明の他の実施例における目標車間距離決定ルーチンを示すフローチャート。
【図２０】この発明の他の実施例における復帰量算出ルーチンを示すフローチャート。
【図２１】この発明の一実施例に従う、ＡＣＣシステムの動作の概要を示す図。
【図２２】従来のＡＣＣシステムの動作の概要を示す図。
【符号の説明】
１      物体検知装置    ５１    先行車決定部
５２    車間制御部      ５３    追従走行部
５４    定速走行部      ５５    復帰制御走行部
５６    車速制御部
３１    割り込み判定部  ３２    車線変更判定部
３３    車間距離減少判定部    ３４    目標車間距離設定部
３５    目標車速算出部
【図１】
0004771602.tif 000002
【図２】
0004771602.tif 000003
【図３】
0004771602.tif 000004
【図４】
0004771602.tif 000005
【図５】
0004771602.tif 000006
【図６】
0004771602.tif 000007
【図７】
0004771602.tif 000008
【図８】
0004771602.tif 000009
【図９】
0004771602.tif 000010
【図１０】
0004771602.tif 000011
【図１１】
0004771602.tif 000012
【図１２】
0004771602.tif 000013
【図１３】
0004771602.tif 000014
【図１４】
0004771602.tif 000015
【図１５】
0004771602.tif 000016
【図１６】
0004771602.tif 000017
【図１７】
0004771602.tif 000018
【図１８】
0004771602.tif 000019
【図１９】
0004771602.tif 000020
【図２０】
0004771602.tif 000021
【図２１】
0004771602.tif 000022
【図２２】
0004771602.tif 000023