(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行車を検出する先行車検出手段を備え、当該先行車検出手段による先行車の検出状態に応じて、先行車に対する追従走行制御と、ドライバにより設定されたセット車速を保持する定速走行制御とを選択的に切り換えて実行する車両の運転支援装置であって、
前記先行車検出手段による先行車の検出状態が、先行車検出状態より先行車未検出状態となった時の自車速に基づいて保持時間を設定する保持時間設定手段と、
先行車検出状態より先行車未検出状態となってから前記保持時間が経過するまでの間において、先行車が再検出されるまでは先行車未検出状態となった時の車速を保持するとともに、先行車検出状態より先行車未検出状態となってから前記保持時間が経過しても先行車が再検出されない場合に追従走行制御から定速走行制御へと切り換える制御切換手段と、を備え、
前記保持時間設定手段は、先行車検出状態より先行車未検出状態となった時の自車速が低速側にある場合は、高速側にある場合よりも前記保持時間を相対的に長く設定することを特徴とする車両の運転支援装置。
【請求項２】
前記制御切換手段は、先行車検出状態より先行車未検出状態となってから前記保持時間が経過した後であっても、自車両の旋回挙動を検出している間は追従走行制御から定速走行制御への切り換えを禁止することを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の前方で先行車を検出したとき当該先行車に対する追従走行制御を行う車両の運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車載したミリ波レーダや赤外線レーザレーダ等のレーダ手段、ステレオカメラや単眼カメラ等の撮像手段、或いは、これらレーダ手段と撮像手段との併用によって車両前方の車外情報を認識し、認識した車外情報に基づいて車両の各種制御等を行う運転支援装置については様々な提案がされている。このような運転支援装置の機能の一つとして、自車両の前方で先行車を検出（捕捉）したとき、検出した先行車に対する追従走行制御を行う機能が広く知られている。
【０００３】
一般に、この追従走行制御は車間距離制御付クルーズコントロール（ＡＣＣ；Adaptive Cruise Control）制御の一環として広く実用化されており、このＡＣＣ制御では、自車速が設定車速以上の高速領域（例えば、４０Ｋｍ／ｈ以上の領域）において、先行車を検出している場合には追従走行制御が行われ、先行車を検出していない（ロストした）場合にはドライバが設定したセット車速での定速走行制御が行われる。
【０００４】
また、近年では、上述のようなＡＣＣ制御の補完的な制御として、設定車速以下の低速領域（例えば、４０Ｋｍ／ｈ以下の領域）での追従走行制御（低速追従走行制御：ＬＳＦ）についても実用化がなされており、このＬＳＦ制御では、一般に、先行車を検出している場合には追従走行制御が行われ、先行車をロストした場合にはＬＳＦ制御自体が解除される。
【０００５】
さらに、これらＡＣＣ制御及びＬＳＦ制御の利便性を向上するための技術として、例えば、特許文献１には、ＡＣＣ制御（高速追従走行モード）とＬＳＦ制御（低速追従走行モード）とを備えた先行車追従走行制御装置において、所定条件下で車速が低速領域から高速領域に入ったときに低速追従走行モードから高速追従走行モードへ自動的に移行する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２７４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術においても、低速追従モード（ＬＳＦ制御）中に先行車をロストした場合には、ＬＳＦ制御自体が自動解除される。従って、先行車をロストした後の走行制御をＬＳＦ制御から定速走行制御等に移行させるためには、ドライバが所定の車速までの加速操作を行った上で，ＡＣＣ制御の再セット等を行う必要があった。この不便さを解消する為には、ＬＳＦ制御中においても、先行車をロストした場合には、ドライバが設定したセット車速で定速走行制御を行うことが考えられるが、一般的にＬＳＦ制御中は先行車との車間距離がＡＣＣ制御中と比較して短い上に、ロストした後に前方の交通状況（道路幅や分岐，歩行者の有無など）をシステムが把握してから，加速しても構わないことを判断した上でセット車速への復帰加速を行わなければ，ドライバにとって予期せぬ加速を行い、ドライバに対して違和感や危険感を与えることになってしまう。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、制御の不自然な自動解除、及びドライバに違和感を与えることを防止して実用性の高い走行制御を実現することができる車両の運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、先行車を検出する先行車検出手段を備え、当該先行車検出手段による先行車の検出状態に応じて、先行車に対する追従走行制御と、ドライバにより設定されたセット車速を保持する定速走行制御とを選択的に切り換えて実行する車両の運転支援装置であって、前記先行車検出手段による先行車の検出状態が、先行車検出状態より先行車未検出状態となった時の自車速に基づいて保持時間を設定する保持時間設定手段と、先行車検出状態より先行車未検出状態となってから前記保持時間が経過するまでの間において、先行車が再検出されるまでは先行車未検出状態となった時の車速を保持するとともに、先行車検出状態より先行車未検出状態となってから前記保持時間が経過しても先行車が再検出されない場合に追従走行制御から定速走行制御へと切り換える制御切換手段と、を備え、前記保持時間設定手段は、先行車検出状態より先行車未検出状態となった時の自車速が低速側にある場合は、高速側にある場合よりも前記保持時間を相対的に長く設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の車両の運転支援装置によれば、制御の不自然な自動解除、及びドライバに違和感、危険感を与えることを防止して実用性の高い走行制御を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は車両に搭載した運転支援装置の概略構成図、図２は追従走行制御と定速走行制御との制御切換プログラムのフローチャートである。
【００１１】
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、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。
【００１２】
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等を有して要部が構成され、このＡＣＣシステム２では、基本的に、先行車が存在しない定速走行制御時にはドライバが設定した車速を保持した状態で走行し、先行車が存在する場合には、その先行車に対して追従走行制御を行う。
【００１３】
ステレオカメラ３は、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する。
【００１４】
ステレオ画像認識装置４には、ステレオカメラ３からの画像が入力されるとともに、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信等の車内通信回線１８を通じて、トランスミッション制御ユニット（Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ）１６から自車速Ｖown等が入力される。そして、ステレオ画像認識装置４では、ステレオカメラ３からの画像に基づき自車両１の前方の立体物データや白線データ等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。さらに、自車両１前方の先行車検出を行い、先行車が存在する場合には、先行車距離（車間距離）Ｄnow、先行車速Ｖfwd（＝（車間距離Ｄnowの変化量）＋（自車速Ｖown））、先行車との相対速度Ｖrel（＝車間距離Ｄnowの変化量）、先行車減速度Ｇfwd（＝先行車速Ｖfwdの微分値）等を演算する。
【００１５】
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。先ず、ステレオカメラ３のＣＣＤカメラで撮像した自車両１の進行方向の環境の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距離情報を生成する。そして、この距離情報に対して周知のグルーピング処理を行い、予め設定しておいた三次元的な道路形状データ、立体物データ等と比較することにより、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。立体物データとしては、立体物までの距離、この距離の時間的変化（自車両１に対する相対速度）等が求められ、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（例えば、０Ｋｍ／ｈ以上）で走行するものが先行車として抽出される。尚、先行車の中で速度Ｖfwdが０Ｋｍ／ｈである車両は、停止した先行車として認識される。また、自車両１の前方に存在する障害物も上述の先行車と同様に扱われる。このように、本実施形態において、ステレオ画像認識装置４は、ステレオカメラ３とともに、先行車検出手段としての機能を実現する。
【００１６】
走行制御ユニット５には、定速走行スイッチ８が接続されている。この定速走行スイッチ８は、例えば、ステアリングコラムの側部等に設けられた低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ている。具体的には、この定速走行スイッチ８は、定速走行時の車速（セット車速Ｖset）を設定する車速セットスイッチ、主にセット車速Ｖsetを下降側へ変更するコーストスイッチ、主にセット車速Ｖsetを上昇側へ変更するリジュームスイッチ等のスイッチ類を備えて構成されている。さらに、この定速走行操作レバーの近傍には、ＡＣＣ制御（定速走行制御及び追従走行制御）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。そして、ドライバ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、希望する車速（セット車速Ｖset）をセットすると、定速走行スイッチ８からの信号が走行制御ユニット５に入力される。
【００１７】
また、走行制御ユニット５には、例えば、車内通信回線１８を通じて、ステレオ画像認識装置４から各種先行車情報（車間距離Ｄnow、先行車速Ｖfwd、相対速度Ｖrel、先行車減速度Ｇfwd等）が入力される。さらに、走行制御ユニット５には、例えば、車内通信回線１８を通じて、エンジン制御ユニット（Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ）１５からエンジン発生トルクＥt等が入力されるとともに、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ１６から自車速Ｖown、現在の変速段等が入力される。さらに、走行制御ユニット５には、ヨーレートセンサ２０や舵角センサ（図示せず）等で検出された自車の運転状態等に係る各種情報が入力される。
【００１８】
これらの各種入力情報に基づき、走行制御ユニット５は、先行車が存在しない定速走行制御時には、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１５を通じた電子制御スロットル弁１０の開閉制御（エンジンの出力制御）、或いは、ブレーキ制御装置（ＢＲＫ＿ＥＣＵ）１７を通じたアクティブブースタ１１からの出力液圧Ｐaの制御（ブレーキ１２の自動介入制御）を行い、自車速Ｖownをセット車速Ｖsetに収束させる。
【００１９】
また、走行制御ユニット５は、ステレオ画像認識装置４にて先行車を認識した場合には、追従走行制御を行う。そして、追従走行制御時には、走行制御ユニット５は、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１５を通じた電子制御スロットル弁１０の開度制御（エンジンの出力制御）、或いは、ＢＲＫ＿ＥＣＵ１７を通じたアクティブブースタ１１からの出力液圧Ｐaの制御（ブレーキ１２の自動介入制御）を行い、車間距離Ｄnowを目標距離Ｄtuibiに収束させる。ここで、目標距離Ｄtuibiは、例えば、予め設定されたマップ等に基づき、自車速Ｖown等に応じて可変設定される。本実施形態において、走行制御ユニット５には、この目標距離設定用のマップとして、例えば、自車速Ｖownが４０Ｋｍ／ｈ以上の高速領域に対応するマップと、自車速Ｖownが４０Ｋｍ／ｈ以下の低速領域に対応するマップとが設定されている。これにより、本実施形態のＡＣＣシステム２では、自車速Ｖownが高速領域（例えば、４０Ｋｍ／ｈ以上の車速領域）にあるときのみならず、渋滞や狭路走行等が予測される低速領域（例えば、４０Ｋｍ／ｈ以下の車速領域）においても好適な追従走行制御を行うことが可能となっている。すなわち、本実施形態のＡＣＣシステム２は、高速領域で広く一般に行われる追従走行制御（高速追従走行制御）に加え、低速領域においても追従走行制御（低速追従走行制御）を行うことが可能な全車速対応型（低速追従走行制御機能付）のＡＣＣシステムとなっている。
【００２０】
ところで、上述の定速走行制御と追従走行制御との切り換えは、基本的には、ステレオ画像認識装置４における先行車の検出状態に応じて選択的に行われる。すなわち、原則として、走行制御ユニット５は、ステレオ画像認識装置４で先行車が検出されている場合には当該先行車に対する追従走行制御（高速追従走行制御或いは低速追従走行制御）を行い、先行車が検出されていない場合にはセット車速Ｖsetに基づく定速走行制御を行う。
【００２１】
但し、追従走行制御時に先行車をロストした場合、走行制御ユニット５は、定速走行制御へと直ちに移行させるのではなく、先行車ロスト時の自車速を所定時間保持する。具体的には、追従走行制御時に先行車をロストした場合、走行制御ユニット５は、先ず、追従走行制御を中断するとともに、ロスト時の自車速Ｖownをロスト時車速Ｖlostとしてセットし、このロスト時車速Ｖlostを保持する走行制御を行う。このロスト時車速Ｖlostに基づく走行制御は、基本的には、後述する保持時間Ｔを限度として行われ、この保持時間Ｔが経過するまでの間に先行車が再検出された場合には追従走行制御へと復帰する。一方、先行車をロストしてから保持時間Ｔが経過しても先行車が再検出されない場合、走行制御ユニット５は、追従走行制御から定速走行制御へと移行する。特例として、保持時間Ｔ経過時にヨーレートセンサ２０等からの情報に基づいて自車両１の旋回挙動を検出している場合、走行制御ユニット５は、ロスト時車速Ｖlostに基づく走行制御を継続し、追従走行制御から定速走行制御への切り換えを禁止する。そして、自車両１の旋回挙動の終了時に、先行車が再検出されている場合には追従走行制御へと復帰し、先行車のロスト状態が継続している場合には定速走行制御へと移行する。
【００２２】
保持時間Ｔは、ロスト時車速Ｖlostに基づいて可変設定される。具体的には、走行制御ユニット５は、ロスト時車速Ｖlostが予め設定された閾値Ｖthよりも低速側にある場合は、ロスト時車速Ｖlostが閾値Ｖthよりも高速側にある場合よりも保持時間Ｔを相対的に長く設定する。
【００２３】
ここで、閾値Ｖthは、例えば、低速追従走行制御の上限値である４０Ｋｍ／ｈに設定されている。これは、自車両１が低速追従走行を行っているときの道路状況は歩行者や障害物が多く存在する狭路や渋滞路等である可能性が高く、このような道路状況下で先行車をロストした後に、比較的早期に定速走行制御へと移行することはドライバに違和感を与える等、好ましくないと考えられるからである。また、先行車のロストは、自車両１が右左折する際に多いことから、それぞれの車速領域で自車両１が右左折を開始してから完了するまでに十分な時間に設定されることが望ましい。これらの要請を考慮し、例えば、ロスト時車速Ｖlostが閾値Ｖthよりも高速側である場合の保持時間はＴ＝１秒に設定され、低速側である場合の保持時間はＴ＝２秒に設定される。
【００２４】
このように、本実施形態において、走行制御ユニット５は、制御切換手段、及び、保持時間設定手段としての機能を実現する。
【００２５】
次に、走行制御ユニット５で実行される追従走行制御と定速走行制御との切り換えについて、図２に示す制御切換プログラムのフローチャートに従って説明する。  
このプログラムは設定時間毎に繰り返し実行されるもので、プログラムがスタートすると、走行制御ユニット５は、先ず、ステップＳ１０１において、現在、先行車をロストした直後であるか否かを調べる。
【００２６】
そして、ステップＳ１０１において、先行車をロストした直後ではないと判定した場合（すなわち、現在、先行車が検出されていると判定した場合、或いは、先行車をロストした状態が継続していると判定した場合）には、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０６に進み、現在設定されている保持時間Ｔを保持したまま、ステップＳ１０７に進む。
【００２７】
一方、ステップＳ１０１において、先行車をロストした直後であると判定した場合には、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０２に進み、現在の自車速Ｖownをロスト時車速Ｖlostとして設定する。
【００２８】
ステップＳ１０２からステップＳ１０３に進むと、走行制御ユニット５は、ロスト時車速Ｖlostが閾値Ｖthよりも低いか否かを調べる。
【００２９】
そして、ステップＳ１０３において、ロスト時車速Ｖlostが閾値Ｖth以上であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０４に進み、保持時間Ｔ＝Ｔ１（例えば、Ｔ１＝１秒）をセットした後、ステップＳ１０７に進む。
【００３０】
一方、ステップＳ１０３において、ロスト時車速Ｖlostが閾値Ｖthよりも低いと判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０５に進み、保持時間Ｔ＝Ｔ２（例えば、Ｔ２＝２秒）をセットした後、ステップＳ１０７に進む。
【００３１】
尚、上述の時間Ｔ１，Ｔ２は、上述の固定値に限定されるものではなく、例えば、ロスト時車速Ｖlostが高くなるほど短くなる可変値に設定しても良い。
【００３２】
ステップＳ１０４、ステップＳ１０５、或いは、ステップＳ１０６からステップＳ１０７に進むと、走行制御ユニット５は、現在、先行車が検出されているか否かを調べる。
【００３３】
そして、ステップＳ１０７において、現在、先行車が検出されていると判定した場合には、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０８に進み、先行車に対する追従走行制御（高速追従走行制御、或いは、低速追従走行制御）を実行した後、ルーチンを抜ける。
【００３４】
一方、ステップＳ１０７において、現在、先行車が検出されていないと判定した場合には、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０９に進み、現在、定速走行制御を実行中であるか否かを調べる。そして、ステップＳ１０９において、現在、定速走行制御を実行中であると判定した場合にはステップＳ１１２に進み、定速走行制御を実行中ではないと判定した場合にはステップＳ１１０に進む。
【００３５】
ステップＳ１０９からステップＳ１１０に進むと、走行制御ユニット５は、ヨーレートセンサ２０や舵角センサ等からの情報に基づき、現在、自車両１が旋回中であるか否かを調べる。そして、ステップＳ１１０において、現在、自車両１が旋回中であると判定した場合にはステップＳ１１３に進み、旋回中でないと判定した場合にはステップＳ１１１に進む。
【００３６】
ステップＳ１１０からステップＳ１１１に進むと、走行制御ユニット５は、先行車をロストした後の経過時間が保持時間Ｔ未満であるか否かを調べる。そして、ステップＳ１１１において、ロスト後の経過時間が保持時間Ｔ未満であると判定した場合にはステップＳ１１３に進み、保持時間Ｔ以上であると判定した場合にはステップＳ１１２に進む。
【００３７】
ステップＳ１１０、或いは、ステップＳ１１１からステップＳ１１３に進むと、走行制御ユニット５は、追従走行制御を中断し、ロスト時車速Ｖlostを保持する走行制御を行った後、ルーチンを抜ける。
【００３８】
一方、ステップＳ１０９、或いは、ステップＳ１１１からステップＳ１１２に進むと、走行制御ユニット５は、セット車速Ｖsetに基づく定速走行制御を実行した後、ルーチンを抜ける。
【００３９】
このような実施形態によれば、追従走行制御時に先行車をロストした場合に、定速走行制御へと直ちに移行させるのではなく、保持時間Ｔの経過を待って移行させることにより、制御ハンチング等を防止して好適な走行制御を行うことができる。その際、ロスト時車速Ｖlostが低速領域にあるときの保持時間Ｔ（＝Ｔ２）を高速領域にあるときの保持時間Ｔ（＝Ｔ１）よりも相対的に長い時間に設定することにより、先行車が交差点等での右左折（旋回）により先行車ロストが生じ、自車両１が先行車に続いて右左折（旋回）した後、再度先行車を検出する可能性が高い場合においては、自車両１が右左折（旋回）している間は先行車ロスト時の車速を保持し、追従走行制御から定速走行制御への切り換えを禁止しつつ、自車両１の右左折（旋回）終了後、保持時間Ｔ経過前に再度先行車を検出した際には追従走行制御へスムーズに移行し、保持時間Ｔ経過後には定速走行制御に移行するので、ドライバの予期せぬ加速と制御の不自然な自動解除を防止してドライバに対して違和感、危険感を与えることのない、実用性の高い走行制御を実現することができる。すなわち、渋滞や狭路走行等が予測される低速追従走行制御時に先行車をロストした場合には、自車両１がセット車速Ｖsetまで加速することをドライバに認識させるのに必要十分な時間の経過を待って定速走行制御に移行することにより、追従走行制御を低速領域にまで拡張したＡＣＣ制御において、低速追従走行制御中に先行車をロストした場合にも、ＡＣＣ制御を自動解除することなく、定速走行制御への移行を好適に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】車両に搭載した運転支援装置の概略構成図
【図２】追従走行制御と定速走行制御との制御切換プログラムのフローチャート
【符号の説明】
【００４１】
１  …  車両（自車両）
２  …  クルーズコントロールシステム
３  …  ステレオカメラ（先行車検出手段）
４  …  ステレオ画像認識装置（先行車検出手段）
５  …  走行制御ユニット（制御切換手段、保持時間設定手段）
８  …  定速走行スイッチ
１０  …  電子制御スロットル弁
１１  …  アクティブブースタ
１２  …  ブレーキ
１８  …  車内通信回線
２０  …  ヨーレートセンサ
Ｄnow  …  車間距離
Ｄtuibi  …  目標距離
Ｅt  …  エンジン発生トルク
Ｇfwd  …  先行車減速度
Ｐa  …  出力液圧
Ｔ  …  保持時間
Ｖfwd  …  先行車速
Ｖlost  …  ロスト時車速
Ｖown  …  自車速
Ｖrel  …  相対速度
Ｖset  …  セット車速
Ｖth  …  閾値
【図１】
0004926859.tif 000002
【図２】
0004926859.tif 000003