(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段と、
前記車両状態検出手段が検出した前記車両状態に基づいて自車両の進行軌跡を推定する軌跡推定手段と、
自車両の進行方向前方に存在する物体を検知する物体検知手段と、
前記軌跡推定手段によって推定された前記進行軌跡内において前記物体検知手段によって検知された前記物体を、自車両が追従すべき先行車両であると判定する先行車両判定手段とを備えた車両の追従走行装置であって、
前記先行車両判定手段は、前記物体検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間の実車間距離と、前記物体に追従する際に必要となる自車両の加減速度とを算出すると共に、
前記物体検知手段に検知された複数の物体の実車間距離の偏差と前記複数の物体にそれぞれ追従する際に必要となる自車両の各加減速度の偏差との比較結果に基づいて、前記複数の物体の中から自車両が追従すべき先行車両を判定することを特徴とする車両の追従走行装置。
【請求項２】
前記先行車両判定手段は、前記物体検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間の距離、および、自車両と前記物体との相対速度に基づいて前記加減速度を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の追従走行装置。
【請求項３】
自車両が追従する前記物体までの目標距離を設定する目標距離設定手段を備え、
前記先行車両判定手段は、前記物体検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間の距離と、前記目標距離設定手段により設定される前記目標距離との差、および、自車両と前記物体との相対速度に基づいて前記加減速度を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の追従走行装置。
【請求項４】
前記先行車両判定手段は、前記物体検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間の距離、および、自車両と前記物体との相対速度に基づいて、前記距離がゼロ以上にて前記相対速度がゼロとなる条件にて、前記加減速度を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の追従走行装置。
【請求項５】
自車両が追従する前記物体までの目標距離を設定する目標距離設定手段と、
前記物体検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間の距離と、前記目標距離設定手段により設定される前記目標距離との差、および、自車両と前記物体との相対速度に基づいて前記加減速度を設定する第１の加減速度算出手段と、
前記物体検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間の距離、および、前記相対速度に基づいて前記加減速度を設定する第２の加減速度算出手段とを備え、
前記先行車両判定手段は、前記第１の加減速度算出手段または前記第２の加減速度算出手段による各算出結果の何れか小さい方を前記加減速度とすることを特徴とする請求項１に記載の車両の追従走行装置。
【請求項６】
前記先行車両判定手段は、前記先行車両として設定されていた前記物体から、該物体とは異なる他の前記物体へと前記先行車両を切り替える際に、この切り替えの実行を決定した時点から所定時間に亘って継続して、前記先行車両として設定されていた前記物体を前記先行車両であると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両の追従走行装置。
【請求項７】
前記先行車両判定手段は、前記先行車両として設定されていた前記物体が前記進行軌跡内から逸脱した位置で検知された時点からの経過時間が所定の時間以内においては、前記進行軌跡内から逸脱した前記物体が前記進行軌跡内に位置すると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両の追従走行装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両が追従すべき先行車両を設定して追従制御を行う車両の追従走行装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平１１−４８８２６号公報に開示された車両の速度制御装置のように、自車の前方の先行車両との間の車間距離を検出する車間距離検出手段を備え、自車の前方の先行車両を自動的に追尾すべく自車の速度を制御して、先行車両との間に所定の車間距離を保つ車両の速度制御装置が知られている。
このような車両の速度制御装置は、例えば特開２００１−２１６４７号公報に開示された走査型レーダ装置等のように、自車の走行方向前方における所定の検知エリア内に複数の物体を検知した場合には、自車に最も近い位置の物体を選択して、この物体を自車が追従すべき先行車両とするように設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来技術に係る車両の速度制御装置では、単に、検知した複数の物体と自車との間の各距離に基づいて、追従すべき先行車両を選択しているだけであって、各物体の運動状態は考慮されていない。このため、例えば、自車の近傍にて相対的に緩慢な移動を行う物体を追従すべき先行車両として設定している状態において、より遠方の位置にて急速な移動を行う物体が自車に急接近する場合には、この物体が先行車両よりも自車に接近した時点で先行車両の切り替えが実行されることで、新たに設定された先行車両に対する追従制御が遅れてしまう虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、追従すべき物体の運動状態に応じて適切な追従制御を行うことが可能な車両の追従走行装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両の追従走行装置は、自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段（例えば、後述する実施の形態におけるヨーレートセンサ１２、車輪速センサ１３）と、前記車両状態検出手段が検出した前記車両状態に基づいて自車両の進行軌跡を推定する軌跡推定手段（例えば、後述する実施の形態における軌跡推定手段２２）と、自車両の進行方向前方に存在する物体を検知する物体検知手段（例えば、後述する実施の形態におけるミリ波レーダ・ＥＣＵ１６、ステレオカメラ・ＥＣＵ１５）と、前記軌跡推定手段によって推定された前記進行軌跡内において前記物体検知手段によって検知された前記物体を、自車両が追従すべき先行車両であると判定する先行車両判定手段（例えば、後述する実施の形態においては、先行車両決定手段２１が兼ねる）とを備えた車両の追従走行装置であって、前記先行車両判定手段は、前記物体検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間の実車間距離（例えば、後述する実施の形態においては、実車間距離ｄ）と、前記物体に追従する際に必要となる自車両の加減速度（例えば、後述する実施の形態においては、制御に必要な加速度ａｃｍｄ）とを算出すると共に、前記物体検知手段に検知された複数の物体の実車間距離の偏差と前記複数の物体にそれぞれ追従する際に必要となる自車両の各加減速度の偏差との比較結果に基づいて、前記複数の物体の中から自車両が追従すべき先行車両を判定することを特徴としている。
【０００５】
上記構成の車両の追従走行装置によれば、物体検知手段によって検知された物体に追従する際に必要となる自車両の加減速度（つまり、加速度または減速度）と、自車両と物体との間の距離とに基づいて、この物体を自車両が追従すべき先行車両とするか否かを判定する。
これにより、例えば、単に自車両と物体との間の距離のみに応じて、或いは、単に必要となる自車両の加減速度のみに応じて、追従すべき先行車両を設定する場合に比べて、物体検知手段によって検知された物体の運動状態に応じて適切なタイミングで先行車両を設定し、追従制御を行うことができる。
【０００６】
さらに、請求項２に記載の本発明の車両の追従走行装置では、前記先行車両判定手段は、前記物体検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間の距離（例えば、後述する実施の形態においては、実車間距離ｄ）、および、自車両と前記物体との相対速度（例えば、後述する実施の形態においては、相対速度ｖ）に基づいて前記加減速度を設定することを特徴としている。
【０００７】
上記構成の車両の追従走行装置によれば、先行車両判定手段は、物体検知手段の検知結果から算出される自車両と物体との間の距離、および、自車両と物体との相対速度に基づいて、例えば物体検知手段によって検知された物体に追従するための目標加速度や、この物体に衝突しないための必要減速度等を算出する。そして、これらの加減速度と、自車両と物体との間の距離とに基づいて、この物体を自車両が追従すべき先行車両とするか否かを判定する。
これにより、追従すべき物体の運動状態に応じて、適切に追従制御を行うことができる。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の本発明の車両の追従走行装置は、自車両が追従する前記物体までの目標距離（例えば、後述する実施の形態においては、目標車間距離ｔｄ）を設定する目標距離設定手段（例えば、後述する実施の形態においては、先行車両決定手段２１が兼ねる）を備え、前記先行車両判定手段は、前記物体検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間の距離（例えば、後述する実施の形態においては、実車間距離ｄ）と、前記目標距離設定手段により設定される前記目標距離との差（例えば、後述する実施の形態においては、車間偏差ｅＤ）、および、自車両と前記物体との相対速度（例えば、後述する実施の形態においては、相対速度ｖ）に基づいて前記加減速度を設定することを特徴としている。
【０００９】
上記構成の車両の追従走行装置によれば、先行車両判定手段は、物体検知手段の検知結果から算出される自車両と物体との間の距離と目標距離設定手段により設定される目標距離との差、および、自車両と物体との相対速度に基づいて、物体に追従する際に必要となる自車両の加減速度として、例えば目標加速度を算出する。
これにより、追従すべき物体の運動状態に応じて、適切な追従制御を行うことができる。
【００１０】
さらに、請求項４に記載の本発明の車両の追従走行装置では、前記先行車両判定手段は、前記物体検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間の距離（例えば、後述する実施の形態においては、実車間距離ｄ）、および、自車両と前記物体との相対速度（例えば、後述する実施の形態においては、相対速度ｖ）に基づいて、前記距離がゼロ以上にて前記相対速度がゼロとなる条件にて、前記加減速度を設定することを特徴としている。
【００１１】
上記構成の車両の追従走行装置によれば、先行車両判定手段は、物体検知手段の検知結果から算出される自車両と物体との間の距離、および、自車両と物体との相対速度に基づいて、物体に追従する際に必要となる自車両の加減速度として、例えば物体に衝突しないための必要減速度を算出する。
これにより、追従すべき物体の運動状態に応じて、適切な追従制御を行うことができる。
【００１２】
さらに、請求項５に記載の本発明の車両の追従走行装置は、自車両が追従する前記物体までの目標距離（例えば、後述する実施の形態においては、目標車間距離ｔｄ）を設定する目標距離設定手段（例えば、後述する実施の形態においては、先行車両決定手段２１が兼ねる）と、前記物体検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間の距離（例えば、後述する実施の形態においては、実車間距離ｄ）と、前記目標距離設定手段により設定される前記目標距離との差（例えば、後述する実施の形態においては、車間偏差ｅＤ）、および、自車両と前記物体との相対速度（例えば、後述する実施の形態においては、相対速度ｖ）に基づいて前記加減速度を設定する第１の加減速度算出手段（例えば、後述する実施の形態においては、ステップＳ２１）と、前記物体検知手段の検知結果から算出される自車両と前記物体との間の距離、および、相対速度に基づいて前記加減速度を設定する第２の加減速度算出手段（例えば、後述する実施の形態においては、ステップＳ２４）とを備え、前記先行車両判定手段は、前記第１の加減速度算出手段または前記第２の加減速度算出手段による各算出結果（例えば、後述する実施の形態においては、目標加速度ａｃｎｔまたは衝突しないための必要減速度ａｄｅｃ）の何れか小さい方を前記加減速度とすることを特徴としている。
【００１３】
上記構成の車両の追従走行装置によれば、物体に追従する際に必要となる自車両の加減速度として、例えば第１の加減速度算出手段にて物体に追従するための目標加速度等が算出され、第２の加減速度算出手段にて物体に衝突しないための必要減速度等が算出される。そして、これらの加減速度の中、何れか小さい方、つまり、より大きな減速を自車両に要求する方を選択することで、追従すべき物体と自車両との衝突が発生することを回避しつつ、追従すべき物体の多様な運動状態に応じて適切な追従制御を行うことができる。
【００１４】
さらに、請求項６に記載の本発明の車両の追従走行装置では、前記先行車両判定手段は、前記先行車両として設定されていた前記物体から、該物体とは異なる他の前記物体へと前記先行車両を切り替える際に、この切り替えの実行を決定した時点から所定時間に亘って継続して、前記先行車両として設定されていた前記物体を前記先行車両であると判定することを特徴としている。
【００１５】
上記構成の車両の追従走行装置によれば、先行車両として設定されていた物体とは異なる他の物体を新たな先行車両とする場合には、この先行車両の切り替え処理の実行を決定した時点から所定時間経過後に、実施の切り替え処理を実行する。すなわち、他の物体を新たな先行車両とする指令が、所定時間以上に亘って継続して出力されることを確認してから、実際の切り替え処理を実行する。これにより、例えば過剰な頻度で先行車両の切り替え処理が実行されてしまうことを防止して、適切な追従制御を行うことができる。
【００１６】
さらに、請求項７に記載の本発明の車両の追従走行装置では、前記先行車両判定手段は、前記先行車両として設定されていた前記物体が前記進行軌跡内から逸脱した位置で検知された時点からの経過時間が所定の時間以内においては、前記進行軌跡内から逸脱した前記物体が前記進行軌跡内に位置すると判定することを特徴としている。
【００１７】
上記構成の車両の追従走行装置によれば、先行車両として設定されていた物体に対しては、一時的に進行軌跡内から逸脱した場合であっても、所定の時間以内においては進行軌跡内に位置すると判定することによって、先行車両判定手段による先行車両としての設定が直ちに解除されてしまうことを防止することができる。
これにより、追従すべき先行車両の多様な運動状態に応じて適切な追従制御を行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る車両の追従走行装置について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る車両の追従走行装置１０を備えた車両１の斜視図であり、図２は本発明の一実施形態に係る車両の追従走行装置１０の構成図である。
本実施の形態による車両の追従走行装置１０は、例えば、制御ＥＣＵ１１と、ヨーレートセンサ１２と、車輪速センサ１３と、操作スイッチ１４と、ステレオカメラ・ＥＣＵ１５と、ミリ波レーダ・ＥＣＵ１６と、ブレーキ油圧アクチュエータ１７と、スロットルアクチュエータ１８と、インジケータ１９とを備えて構成されている。
【００１９】
ヨーレートセンサ１２は、例えば後車軸上近傍に設けられ、水平面内での自車両の向きや鉛直方向に対する傾斜角度の角度変化量等を検出する圧電素子やジャイロセンサー等からなり、車両重心の上下方向軸回りの回転角速度であるヨーレートを検出し、この検出結果の大きさに応じた信号を制御ＥＣＵ１１へ出力する。
車輪速センサ１３は、自車両の車輪速を検知し、この検知結果の大きさに応じた信号を制御ＥＣＵ１１へ出力する。
操作スイッチ１４は、例えば運転席前方の所定部位に設けられており、運転者の入力操作に応じた信号を制御ＥＣＵ１１へ出力する。
【００２０】
ステレオカメラ・ＥＣＵ１５は、ステレオカメラとＥＣＵ（電子制御装置）が一体的に設けられてなり、ステレオカメラから出力される撮像信号を受信したＥＣＵは、所定の検知エリア内にて認識された物体（検知対象物）と車両１との相対距離及び相対速度を算出すると共に、後述するミリ波の反射波を受信した時のミリ波の発信方向に基づいて検知対象物の方位を算出して、これらの算出結果を制御ＥＣＵ１１へ送出する。
ステレオカメラは、車室内のフロントガラス近傍のルームミラーの位置に設けられており、一対の撮像装置でフロントガラス越しに自車両の前方を撮影し、撮影により得られた撮像信号をＥＣＵへ出力する。
ステレオカメラ用のＥＣＵは、ステレオカメラから出力される撮像信号に所定に処理を行い、自車両の進行方向の相対的に近距離の領域における検知対象物までの距離や相対速度等を算出する。そして、検知対象までの距離や相対速度等の算出結果を制御ＥＣＵ１１へ出力する。
なお、相対速度は、例えば算出した距離の時間微分等の処理によって算出される。
【００２１】
ミリ波レーダ・ＥＣＵ１６は、ミリ波レーダとＥＣＵ（電子制御装置）が一体的に設けられてなり、例えば自車両のボディのノーズ部に内蔵されており、自車両の前方に向けてミリ波を発信すると共に、この発信信号が前方の検知対象物によって反射されることで生じた反射信号を受信し、反射信号と発信信号とを混合してビート信号を発生させ、このビート信号の周波数ｆ（「ビート周波数」）に基づいて、相対的に遠距離の領域における検知対象物までの距離や相対速度等を算出する。
また、ミリ波レーダ用のＥＣＵは、反射信号を受信した際のミリ波の発信方向に基づいて検知対象の方位を算出する。そして、検知対象の幅や検知対象までの相対距離や相対速度や方位等の算出結果を制御ＥＣＵ１１へ出力する。
なお、相対速度は、例えばドップラー効果や算出した距離の時間微分等の処理によって算出される。
【００２２】
制御ＥＣＵ１１は、例えば、先行車両決定手段２１と、軌跡推定手段２２とを備えて構成されており、ミリ波レーダやステレオカメラの所定の検知エリア内にて認識された複数の検知対象物の移動履歴を記憶すると共に、この移動履歴に基づいて、自車両が追従する先行車両を設定する。
先行車両決定手段２１は、ミリ波レーダやステレオカメラの所定の検知エリア内にて認識された検知対象物を、自車両が追従する先行車両を決定する際の候補であるターゲット候補に設定し、ターゲット候補が移動物あるいは静止物の何れであるかを判別する。
【００２３】
そして、後述する軌跡推定手段２２にて推定された自車両の推定走行軌跡内に存在するターゲット候補に対して、自車両に対する追従対象として設定するためのロック条件の成立または不成立を決定する。
さらに、先行車両決定手段２１は、後述するように、各ターゲット候補に対して制御に必要な加速度ａｃｍｄおよび実車間距離ｄを算出し、これらの算出結果から優先度合いを設定する。そして、この優先度合いに応じて、自車両が追従する先行車両とされる制御ターゲットを設定する。
【００２４】
軌跡推定手段２２は、例えば車輪速センサ１３にて検知された車輪速から求めた自車両の速度と、ヨーレートセンサ１２にて検出された自車両のヨーレートとに基づいて、自車両の進行軌跡（推定走行軌跡）を予測する。
例えば、軌跡推定手段２２は、下記数式（１）に示すように、自車両の速度ｖとヨーレートｙとによってｒ：コーナＲを算出し、このコーナＲによって規定される軌跡に対して所定の車線幅を設定して得た領域を、自車両の推定走行軌跡として設定する。
【００２５】
【数１】
0003946597.tif 000002
【００２６】
さらに、制御ＥＣＵ１１は、先行車両決定手段２１にて設定された先行車両に対して、この先行車両の停止状態を含む適宜の運動状態に応じて自車両を追従させるように、ブレーキ油圧アクチュエータ１７およびスロットルアクチュエータ１８を駆動制御すると共に、インジケータ１９に各種の情報及び警報等を表示させる。
【００２７】
ブレーキ油圧アクチュエータ１７は、制御ＥＣＵ１１から出力される制御信号に基づいて自車両の制動力を制御する。
スロットルアクチュエータ１８は、制御ＥＣＵ１１から出力される制御信号に基づいて自車両の加減速を制御する。
インジケータ１９は、例えば自車両のインストルメントパネル内に設けられた液晶表示装置等をなしており、各種の情報及び警報等を表示する。
【００２８】
本実施の形態による車両の追従走行装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両の追従走行装置１０の動作について添付図面を参照しながら説明する。
図３は車両の追従走行装置１０の動作を示すフローチャートであり、図４は図３に示すロック条件成立判断処理を示すフローチャートであり、図５は図３に示す制御に必要な加速度の算出処理を示すフローチャートであり、図６は車間偏差ｅＤに応じたＰ(比例)項係数ＫＰおよびＤ（微分）項係数ＫＤの変化の一例を示すグラフ図であり、図７は図３に示す制御ターゲット選択処理を示すフローチャートである。図８は図７に示す最有力ターゲットの選択処理を示すフローチャートである。
【００２９】
先ず、図３に示すステップＳ０１において、ロック条件成立判断処理を実行する。ここでは、後述するように、認識されたすべてのターゲット候補に対して、ロック条件が成立しているか否かを判断する。
次に、ステップＳ０２において、後述するように、認識されたすべてのターゲット候補に対して、制御に必要な加速度ａｃｍｄを算出する。
そして、ステップＳ０３において、制御ターゲット選択処理を行い、一連の処理を終了する。
この制御ターゲット選択処理においては、後述するように、ロック条件が成立しているターゲット候補の中から制御ターゲットつまり追従対象となる先行車両を選択する。
なお、上述したステップＳ０１〜ステップＳ０３の処理は、所定時間周期（例えば、１００ｍｓ等）によって繰り返し実行されるように設定されている。
【００３０】
以下に、上述したステップＳ０１における、ロック条件成立判断処理について説明する。
先ず、図４に示すステップＳ１１においては、所定の検知エリア内で認識したターゲット候補が、自車両の推定走行軌跡内に存在するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１６に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１２に進む。
【００３１】
ステップＳ１２においては、自車両の推定走行軌跡内に存在するターゲット候補が、自車両の進行方向に移動する走行物体であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１３に進み、ターゲット候補に対してロック条件が成立していると判断して、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、例えばターゲット候補が停止車両あるいは対向車両等である場合には、ステップＳ１４に進む。
【００３２】
ステップＳ１４においては、ターゲット候補が前回の処理における制御ターゲットであったか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ１３に進む。これにより、例えば追従対象とされている先行車両が停止した場合には、自車両も追従して停止することができる。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１５に進む。
【００３３】
ステップＳ１５においては、ターゲット候補が過去に制御ターゲットとして設定されており、かつ、この制御ターゲットとしての設定が解除されてからの経過時間が所定時間以内か否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ１３に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６においては、ターゲット候補に対してロック条件が成立していないと判断して、一連の処理を終了する。
【００３４】
すなわち、自車両の推定走行軌跡内に存在するターゲット候補が、例えば停止車両や対向車両等のように、現時点で制御ターゲットとして設定されていない場合であっても、少なくとも所定時間以内の過去において、制御ターゲットとして設定されていた場合には、ロック条件を成立させる。
これにより、単に、自車両の進行方向に移動していないという条件のみで、ターゲット候補をロック条件の成立対象から除外してしまうことを防止して、追従対象である先行車両の多様な走行状態に応じて、適切な追従制御を行うことが可能となる。
【００３５】
以下に、上述したステップＳ０２における、制御に必要な加速度ａｃｍｄを算出する処理について説明する。
先ず、図５に示すステップＳ２１においては、追従制御に必要な目標加速度ａｃｎｔを算出する。
ここでは、例えば下記数式（２）に示すように、自車両からターゲット候補までの距離に関して、実際の距離である実車間距離ｄと追従制御に必要な目標車間距離ｔｄとの差（つまり、実車間距離ｄ−目標車間距離ｔｄ）である車間偏差ｅＤと、例えば図６に示すように車間偏差ｅＤに応じて変化するＰ(比例)項係数ＫＰおよびＤ（微分）項係数ＫＤと、自車両に対するターゲット候補の相対速度ｖとに基づいて、例えばＰＤ（比例・微分）制御により目標加速度ａｃｎｔを算出する。
【００３６】
【数２】
0003946597.tif 000003
【００３７】
次に、ステップＳ２２においては、相対速度ｖがゼロ未満であるか否か、つまり、ターゲット候補が自車両に向かい接近しているか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ２４に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、例えばターゲット候補が自車両に衝突する可能性がないと判断して、ステップＳ２３に進み、制御に必要な加速度ａｃｍｄに、目標加速度ａｃｎｔを設定して、一連の処理を終了する。
【００３８】
ステップＳ２４においては、衝突しないための必要減速度ａｄｅｃを算出する。ここでは、例えば下記数式（３）に示すように、自車両からターゲット候補までの実際の距離である実車間距離ｄと、自車両に対するターゲット候補の相対速度ｖとに基づいて、衝突しないための必要減速度ａｄｅｃを算出する。
なお、衝突しないための必要減速度ａｄｅｃは、正の値の時に加速度を、負の値の時に減速度を与えるものである。
【００３９】
【数３】
0003946597.tif 000004
【００４０】
次に、ステップＳ２５においては、目標加速度ａｃｎｔが衝突しないための必要減速度ａｄｅｃよりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ２３に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２６に進み、制御に必要な加速度ａｃｍｄに、衝突しないための必要減速度ａｄｅｃを設定して、一連の処理を終了する。
【００４１】
すなわち、例えばターゲット候補が自車両に衝突する可能性がある場合には、衝突しないための必要減速度ａｄｅｃまたは目標加速度ａｃｎｔの中、何れか小さい方、つまり、より大きな減速を自車両に要求する方を選択することで、ターゲット候補と自車両との衝突が発生することを回避する。
【００４２】
以下に、上述したステップＳ０３における制御ターゲット選択処理について説明する。
先ず、図７に示すステップＳ３１においては、後述するように、ロック条件が成立しているターゲット候補の中から最有力ターゲット候補を選択する。
そして、ステップＳ３２においては、最有力ターゲット候補が、前回の処理における制御ターゲットと同一であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３３に進み、最有力ターゲットを今回の処理における制御ターゲットに設定して、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３４に進む。
【００４３】
ステップＳ３４においては、例えば下記数式（４）に基づいて、最有力ターゲット候補は前回の処理における制御ターゲットよりも優先度合いが高いか否かを判定する。
この優先度合いは、最有力ターゲット候補および前回の処理における制御ターゲットの、各加速度ａｍｔ，ａｔおよび各実車間距離ｄｍｔ，ｄｔに基づいて判定され、距離に対する重み付けの係数Ｋを調整することによって優先度合いの設定を変更することができる。例えば、係数Ｋ＝−０．１とすれば、先行車両よりも１０ｍだけ前方の先々行車両の減速度が先行車両よりも１ｍ／ｓ２以上であれば、より遠方に位置する先々行車両であっても、先行車両よりも優先度合いが高いと判定する。
なお、各加速度ａｍｔ，ａｔは、最有力ターゲット候補および前回の処理における制御ターゲットのそれぞれに対して算出された、制御に必要な加速度ａｃｍｄである。
【００４４】
【数４】
0003946597.tif 000005
【００４５】
ステップＳ３４での判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり最有力ターゲット候補の方が前回の処理における制御ターゲットよりも優先度合いが高い場合には、上述したステップＳ３３に進む。
一方、ステップＳ３４での判定結果が「ＮＯ」の場合、つまり前回の処理における制御ターゲットの方が最有力ターゲット候補よりも優先度合いが高い場合には、ステップＳ３５に進む。
【００４６】
ステップＳ３５においては、最有力ターゲット候補と、前回の処理における制御ターゲットとが同一ではないと判定されてから、所定の時間（例えば、１．５秒等）以上経過したか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ３３に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、例えば前回の処理における制御ターゲットが、一時的に自車両の推定走行軌跡内から逸脱した後に、再度、自車両の推定走行軌跡内に戻った場合等には、ステップＳ３６に進み、前回の処理における制御ターゲットを今回の処理における制御ターゲットに設定して、一連の処理を終了する。
【００４７】
すなわち、ロック条件が成立しているターゲット候補中から、最有力ターゲット候補を選択したときに、この最有力ターゲット候補が、前回の処理における制御ターゲットと異なる場合であっても、最有力ターゲット候補の方が前回の処理における制御ターゲットよりも優先度合いが高ければ、直ちに、最有力ターゲット候補を制御ターゲットに設定する。
一方、前回の処理における制御ターゲットの方が最有力ターゲット候補よりも優先度合いが高ければ、直ちに最有力ターゲット候補を制御ターゲットに設定するのではなく、前回の処理における制御ターゲットを今回の処理における制御ターゲットとして維持する。そして、所定時間以上に亘って継続して最有力ターゲット候補が変化しないことを確認してから、最有力ターゲット候補を制御ターゲットに設定する。
これにより、適切なタイミングで制御ターゲットを設定して追従制御を行うことができる。
【００４８】
以下に、上述したステップＳ３１における最有力ターゲット候補の選択処理について説明する。
先ず、図８に示すステップＳ４１においては、最有力ターゲット候補の番号ｎに、最有力ターゲット候補が存在しないことを意味する「−１」を設定する。
次に、ステップＳ４２においては、ターゲット候補の番号ｉに、初期値である「１」を設定する。
そして、ステップＳ４３においては、番号ｉのターゲット候補に対してロック条件が成立しているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ４７に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ４４に進む。
【００４９】
ステップＳ４４においては、最有力ターゲット候補の番号ｎに「−１」が設定されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ４６に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ４５に進む。
【００５０】
ステップＳ４５においては、例えば下記数式（５）に基づいて、番号ｉのターゲット候補の方が、番号ｎの最有力ターゲット候補よりも優先度合いが高いか否かを判定する。
この優先度合いは、番号ｉのターゲット候補および番号ｎの最有力ターゲット候補の、各加速度ａ（ｉ），ａ（ｎ）および各実車間距離ｄ（ｉ），ｄ（ｎ）に基づいて判定され、距離に対する重み付けの係数Ｋを調整することによって優先度合いの設定を変更することができる。
【００５１】
【数５】
0003946597.tif 000006
【００５２】
ステップＳ４５での判定結果が「ＮＯ」の場合、つまり番号ｎの最有力ターゲット候補の方が番号ｉのターゲット候補よりも優先度合いが高い場合には、後述するステップＳ４７に進む。
一方、ステップＳ４５での判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり番号ｉのターゲット候補の方が番号ｎの最有力ターゲット候補よりも優先度合いが高い場合には、ステップＳ４６に進む。
【００５３】
ステップＳ４６においては、最有力ターゲット候補の番号ｎにターゲット候補の番号ｉを設定する。
次に、ステップＳ４７においては、ターゲット候補の番号ｉに「１」を加算して得た値を、新たなターゲット候補の番号ｉに設定する。
そして、ステップＳ４８においては、ターゲット候補の番号ｉが、所定のターゲット候補数ｊ（例えば、ｊ＝１０等）よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ４３に戻る。
【００５４】
例えば、図９に示すように、制御ターゲットとして設定されていた先行車両ＶＡが、車線変更を行ったことによって、自車両ＶＢの検知エリアα内ではあるが、自車両ＶＢの推定走行軌跡β内から外れる位置に移動すると、この先行車両ＶＡに対するロック条件が不成立となって、先行車両ＶＡは制御ターゲットではなくなる。
このとき、例えば図１０に示すように、先行車両ＶＡの前方を走行中の先々行車両ＶＣが最有力ターゲットとして設定された場合には、単に、上述したステップＳ３５のように、所定の時間以上経過した後に最有力ターゲット候補を制御ターゲットに設定するのではなく、上述したステップＳ３４のように、直前まで制御ターゲットであった先行車両ＶＡおよび最有力ターゲットである先々行車両ＶＣの優先度合いに応じて制御ターゲットを設定する。すなわち、例えば先々行車両ＶＣの方が先行車両ＶＡよりも運動状態が緩慢である等によって優先度合いが高ければ、先々行車両ＶＣの方が先行車両ＶＡよりも遠方に位置している場合であっても、直ちに、先々行車両ＶＣを制御ターゲットに設定する。
これにより、適切なタイミングで制御ターゲットを設定して追従制御を行うことができる。
【００５５】
上述したように、本実施の形態による車両の追従走行装置によれば、各ターゲット候補に対して算出された、制御に必要な加速度ａｃｍｄおよび実車間距離ｄに基づいて設定された優先度合いに応じて、追従対象を設定することにより、各ターゲット候補の運動状態に応じて適切なタイミングで追従制御を行うことができる。
【００５６】
すなわち、例えば図１１に示すように、各ターゲット候補に対して算出された実車間距離ｄのみに基づいて追従対象を設定する場合には、先々行車両ＶＣは、前回の処理における制御ターゲットであった先行車両ＶＡよりも自車両ＶＢに接近した時点で追従対象として設定されるため、先々行車両ＶＣが先行車両ＶＡよりも緩慢な運動状態であると、自車両ＶＢが先々行車両ＶＣに急接近して追従制御が遅れてしまう虞がある。
このような問題に対して、本実施の形態による車両の追従走行装置によれば、先々行車両ＶＣが先行車両ＶＡよりも遠方に位置する状態であっても、追従対象として設定することができ、適切なタイミングで追従制御を行うことができる。
【００５７】
また、例えば図１２に示すように、各ターゲット候補に対して算出された、制御に必要な加速度ａｃｍｄのみに基づいて追従対象を設定する場合には、制御に必要な加速度ａｃｍｄが所定の加速度よりも小さくなった時点で追従対象を設定するため、自車両ＶＢの直前を走行中の先行車両ＶＡを追従対象として設定することが望まれる状態において、例えば自車両ＶＢの推定走行軌跡βの形状によっては、隣接する車線を走行している、より緩慢な運動状態の先々行車両ＶＣ等のように、不適切な追従対象が設定される虞がある。
このような問題に対して、本実施の形態による車両の追従走行装置によれば、例えば自車両ＶＢの推定走行軌跡βの推定精度が低下している場合であっても、適切な追従対象を設定することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明の車両の追従走行装置によれば、物体検知手段によって検知された物体に追従する際に必要となる自車両の加減速度と、自車両と物体との間の距離とに基づいて、この物体を自車両が追従すべき先行車両とするか否かを判定することにより、物体の運動状態に応じて適切なタイミングで先行車両を設定し、追従制御を行うことができる。
さらに、請求項２に記載の本発明の車両の追従走行装置によれば、物体検知手段の検知結果から算出される自車両と物体との間の距離、および、自車両と物体との相対速度に基づいて、物体に追従する際に必要となる自車両の加減速度を算出することにより、追従すべき物体の運動状態に応じて、適切に追従制御を行うことができる。
【００５９】
さらに、請求項３に記載の本発明の車両の追従走行装置によれば、物体に追従する際に必要となる自車両の加減速度として、例えば目標加速度を算出することにより、追従すべき物体の運動状態に応じて、適切な追従制御を行うことができる。
さらに、請求項４に記載の本発明の車両の追従走行装置によれば、物体に追従する際に必要となる自車両の加減速度として、例えば物体に衝突しないための必要減速度を算出することにより、追従すべき物体の運動状態に応じて、適切な追従制御を行うことができる。
【００６０】
さらに、請求項５に記載の本発明の車両の追従走行装置によれば、物体に追従する際に必要となる自車両の加減速度として、例えば物体検知手段によって検知された物体に追従するための目標加速度や、この物体に衝突しないための必要減速度等の中、何れか小さい方、つまり、より大きな減速を自車両に要求する方を選択することで、追従すべき物体と自車両との衝突が発生することを回避しつつ、追従すべき物体の多様な運動状態に応じて適切な追従制御を行うことができる。
【００６１】
さらに、請求項６に記載の本発明の車両の追従走行装置によれば、例えば過剰な頻度で先行車両の切り替え処理が実行されてしまうことを防止して、適切な追従制御を行うことができる。
さらに、請求項７に記載の本発明の車両の追従走行装置によれば、先行車両判定手段による先行車両としての設定が直ちに解除されてしまうことを防止して、追従すべき先行車両の多様な運動状態に応じて適切な追従制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る車両の追従走行装置を備えた車両の斜視図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係る車両の追従走行装置の構成図である。
【図３】  車両の追従走行装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】  図３に示すロック条件成立判断処理を示すフローチャートである。
【図５】  図３に示す制御に必要な加速度の算出処理を示すフローチャートである。
【図６】  車間偏差ｅＤに応じたＰ(比例)項係数ＫＰおよびＤ（微分）項係数ＫＤの変化の一例を示すグラフ図である。
【図７】  図３に示す制御ターゲット選択処理を示すフローチャートである。
【図８】  図７に示す最有力ターゲットの選択処理を示すフローチャートである。
【図９】  自車両ＶＢと先行車両ＶＡおよび先々行車両ＶＣとの相対位置の一例を示すグラフ図である。
【図１０】  自車両ＶＢと先行車両ＶＡおよび先々行車両ＶＣとの相対位置の一例を示すグラフ図である。
【図１１】  自車両ＶＢと先行車両ＶＡおよび先々行車両ＶＣとの相対位置の一例を示すグラフ図である。
【図１２】  自車両ＶＢと先行車両ＶＡおよび先々行車両ＶＣとの相対位置の一例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０  車両の追従走行装置
１２  ヨーレートセンサ（車両状態検出手段）
１３  車輪速センサ（車両状態検出手段）
１５  ステレオカメラ・ＥＣＵ（物体検知手段）
１６  ミリ波レーダ・ＥＣＵ（物体検知手段）
２１  先行車両決定手段（物体種別判定手段、先行車両判定手段）
２２  軌跡推定手段
【図１】
0003946597.tif 000007
【図２】
0003946597.tif 000008
【図３】
0003946597.tif 000009
【図４】
0003946597.tif 000010
【図５】
0003946597.tif 000011
【図６】
0003946597.tif 000012
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003946597.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
0003946597.tif 000018