(57)【要約】  本発明は、先行車への追従時の安全性の確保と省エネルギ化を両立可能とする。本発明は、先行車特徴量抽出部（１０１）は、外界認識部（１２０）、自車情報認識部（１３０）、通信部（１４０）及び情報記憶部（１５０）より送信される情報に基づいて、先行車の特徴量を抽出し、先行車分類部（１０２）は、先行車特徴量抽出部（１０１）より得た先行車の特徴量に基づいて先行車を分類し、走行計画部（１０３）は、先行車分類部（１０２）の分類結果に基づいて、先行車へ追従する際の車間距離若しくは車間時間を補正するか、隣接車線への車線変更を提案する。
2020044904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車に先行する先行車の運動に依存する前記先行車の動的特徴量と、前記先行車の運動に依存しない前記先行車の静的特徴量を抽出する抽出部と、  前記動的特徴量及び前記静的特徴量に基づいて前記先行車を分類する分類部と、  前記先行車の分類結果に基づいて前記自車の走行計画を作成する計画部とを備える走行制御装置。
【請求項２】
前記計画部は、前記先行車の分類結果に基づいて、前記自車と前記先行車との間の車間距離の補正又は時間距離の補正を選択可能である請求項１に記載の走行制御装置。
【請求項３】
前記計画部は、前記先行車の分類結果に基づいて、通常の追従走行に対し、安全志向の補正又は省エネルギ志向の補正を選択可能である請求項１に記載の走行制御装置。
【請求項４】
前記抽出部は、前記先行車の車長方向の加速度を前記先行車の動的特徴量として抽出し、前記先行車の車幅、車高及び後方投影面積の少なくともいずれか１つを前記先行車の静的特徴量として抽出する請求項１に記載の走行制御装置。
【請求項５】
前記計画部は、前記先行車の発進時の加速度が前記自車の発進時の加速度よりも大きく、かつ、前記先行車の車幅又は車高が所定値よりも大きい場合、前記自車の走行車線に隣接する隣接車線への車線変更を選択する請求項４に記載の走行制御装置。
【請求項６】
前記計画部は、前記自車の走行車線に隣接する隣接車線を走行する車両との衝突余裕時間又は衝突余裕度に基づいて、前記車線変更を選択するかどうかを決定する請求項５に記載の走行制御装置。
【請求項７】
前記抽出部は、前記先行車の車長方向の加速度と車幅方向の加速度を前記先行車の動的特徴量として抽出し、  前記計画部は、前記自車の車長方向及び車幅方向の加速度を基準とした２次元平面において、前記先行車の車幅方向の加速度が車長方向の加速度に対して大きく、かつ、前記先行車の車幅が前記自車の車幅よりも小さい場合、前記先行車への追従走行における車幅方向の応答性を減らす補正を選択する請求項４に記載の走行制御装置。
【請求項８】
前記抽出部は、前記先行車のナンバープレートの形状又は色を前記先行車の静的特徴量として抽出する請求項４に記載の走行制御装置。
【請求項９】
前記抽出部は、前記先行車が乗り合いバスであるかを前記先行車の静的特徴量として抽出し、  前記計画部は、前記先行車が乗り合いバスとして分類された場合、前記自車の位置情報とバス停の位置情報との比較結果に基づいて、前記先行車と前記自車との間の車間距離を拡大方向に補正するか、車線変更を選択する請求項４に記載の走行制御装置。
【請求項１０】
前記抽出部は、前記先行車の駆動力源を前記先行車の静的特徴量として推定し、  前記計画部は、前記先行車が内燃機関を搭載し、かつ、前記先行車の発進時の加速度が前記自車の発進時の加速度よりも小さい場合、前記先行車と前記自車との間の車間距離を拡大方向に補正するか、車線変更を選択する請求項４に記載の走行制御装置。
【請求項１１】
前記抽出部は、前記先行車が走行中の経路の制限速度と前記先行車の速度の差を前記先行車の動的特徴量として抽出し、  前記計画部は、前記先行車が前記制限速度を超えて走行し、かつ、前記先行車の車幅又は車高が所定値よりも大きい場合、前記先行車と前記自車との間の車間距離を拡大方向に補正する請求項４に記載の走行制御装置。
【請求項１２】
前記抽出部は、前記先行車と前記先行車をさらに先行する車両との車間距離を前記先行車の動的特徴量として抽出し、  前記計画部は、前記先行車と前記先行車をさらに先行する車両との車間距離が、前記自車が前記先行車の速度で走行する場合の前記先行車との車間距離と比較して短い場合、通常の追従走行に対し、省エネルギ志向の補正を選択するか、車線変更を選択する請求項４に記載の走行制御装置。
【請求項１３】
第１車両が追従する第２車両の運動に依存する動的特徴量と、前記第２車両の運動に依存しない前記第２車両の静的特徴量を抽出し、  前記動的特徴量及び前記静的特徴量に基づいて前記第２車両を分類し、  前記第２車両の分類結果に基づいて前記第１車両の走行計画を作成する走行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、車両の走行制御装置及び走行制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、車両の走行制御に関する技術として、例えば、特許文献１、２に記載されている技術がある。特許文献１には、先行車の加速度を検出し、先行車が自車よりも大きな加速度を発生させることが出来る場合、目標車間距離を大きな値に補正する補正部を備えた追従走行装置が開示されている。この車両の制御装置によれば、追従性能を損ねること無く、先行車の急ブレーキにも対応して停止出来るとされている。【０００３】  特許文献２には、先行車の形状データに基づいて追従走行時の制御量を調整する車両の走行制御装置が開示されている。この車両の走行制御装置によれば、追従走行時の制御量を調整することで、カーブ走行時にふらつきなどによる追従性の低下を回避出来るとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３４７８５０号公報
【特許文献２】特開２０１７−１０５２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、上述した特許文献１、２に記載の車両の制御装置では、先行車の特徴が自車の追従走行にどのように影響を及ぼすのかを見通し良く整理出来ない。このため、例えば、先行車が自車の視界を遮るような大型車である場合には、加減速の検出だけでは、自車の視界を確保することが出来ず、大型車である先行車の死角に隠れて標識や信号を見落とす虞があった。また、先行車の形状データのみでは、先行車のドライバや運転方法が自車のエネルギ消費を増大させるような省エネルギの観点から好ましく無い運転傾向にあることや、急ブレーキの発生を頻繁に引き起こすドライバや運転方法であることの判別が難しかった。【０００６】  本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、先行車への追従時の安全性の確保と省エネルギ化を両立可能な走行制御装置及び走行制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上記目的を達成するため、第１の観点に係る走行制御装置は、自車に先行する先行車の運動に依存する前記先行車の動的特徴量と、前記先行車の運動に依存しない前記先行車の静的特徴量を抽出する抽出部と、前記動的特徴量及び前記静的特徴量に基づいて前記先行車を分類する分類部と、前記先行車の分類結果に基づいて前記自車の走行計画を作成する計画部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】  本発明によれば、先行車への追従時の安全性の確保と省エネルギ化を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る走行制御装置が適用される走行制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の走行制御装置で実行される先行車の動的特徴量の検出方法の一例を示す図である。
【図３】図１の走行制御装置で実行される先行車の動的特徴量の検出方法のその他の例を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る走行制御装置で決定された先行車の分類結果に基づく走行計画の一例を示す図である。
【図５】図１の走行制御装置で実行される安全志向補正の一例を示す図である。
【図６】図４の走行計画に応じた自車の速度と先行車との間の距離の関係の一例を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る走行制御装置で決定された先行車の分類結果に基づく走行計画の一例を示す図である。
【図８】第２実施形態に係る走行制御装置で実行される車線変更の可否の判断方法の一例を示す図である。
【図９】第３実施形態に係る走行制御装置で実行される先行車の分類方法を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係る走行制御装置で用いられる動的特徴量の閾値の設定例を示す図である。
【図１１】第４実施形態に係る走行制御装置で実行される先行車の動的特徴量の検出方法の一例を示す図である。
【図１２】第４実施形態に係る走行制御装置で決定された先行車の分類結果に基づく走行計画の一例を示す図である。
【図１３】第５実施形態に係る走行制御装置で決定された先行車の分類結果に基づく走行計画の一例を示す図である。
【図１４】図１の走行制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】  図１は、第１実施形態に係る走行制御装置が適用される走行制御システムの構成を示すブロック図である。  図１において、走行制御システム１は、走行制御装置１００、走行実行ユニット１１０、外界認識部１２０、車情報取得部１３０、通信部１４０、情報記憶部１５０及びヒューマンマシンインタフェース１６０を備える。走行制御システム１は、車両に搭載される。
【００１２】  走行制御装置１００、外界認識部１２０、車情報取得部１３０、通信部１４０及び情報記憶部１５０は、通信ネットワーク１７０を介して互いに接続されている。走行制御装置１００及び走行実行ユニット１１０は、通信ネットワーク１７１を介して互いに接続されている。走行制御装置１００及びヒューマンマシンインタフェース１６０は、通信ネットワーク１７２を介して互いに接続されている。
【００１３】  走行制御装置１００は、先行車特徴量抽出部１０１、先行車分類部１０２及び走行計画部１０３を備える。走行制御装置１００は、人間の運転操作を伴う運転支援に用いてもよいし、人間の運転操作を伴わない自動運転に用いてもよい。走行実行ユニット１１０は、ビークルダイナミクスコントローラ１１１、ドライブユニットコントローラ１１２、ステアリングコントローラ１１３及びブレーキコントローラ１１４を備える。ビークルダイナミクスコントローラ１１１、ドライブユニットコントローラ１１２、ステアリングコントローラ１１３及びブレーキコントローラ１１４は、通信ネットワーク１７３を介して互いに接続されている。
【００１４】  通信ネットワーク１７０〜１７３には、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＥｔｈｅｒｎｅｔなどの通信方式を好適に用いることが出来る。なお、図１では、通信ネットワーク１７０〜１７３が分割された例を示しているが、通信ネットワーク１７０〜１７３は、１つの通信ネットワークにまとまっていても構わない。通信ネットワークを１つにまとめることで、すべての要素が相互に通信可能となり、情報の伝達遅延を最小化することがでる。一方、通信ネットワークを分割することにより、各要素は必要な要素とのみ通信し、要素間でやり取りされるデータ量が削減され、通信処理の高速化を図ることができる。
【００１５】  外界認識部１２０には、撮像装置、レーダ装置、ソナーや又はレーザスキャナを好適に用いることが出来る。例えば、撮像装置は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの固体撮像素子を用いたステレオカメラにより構成され、可視光及び赤外光を検出することにより、自車前方の道路状態、先行車を含む障害物の様子、規制情報及び環境状態などを取得する。可視光を検出する場合には、色差や輝度差に基づいて、物体の形状に関する特徴量を抽出する。赤外光を検出する場合には、赤外光によって熱放射を検出し、温度差から物体の形状に関する特徴量を抽出する。
【００１６】  ステレオカメラは、このように特徴量を抽出可能な撮像素子を任意の間隔で設置することができる。そして、ステレオカメラをシャッタ同期させて動作させ、例えば、左右にずれた画像について画素ずれ量を視差として求めることで、先行車との間の距離を算出することができる。また、このような特徴量が画素上のどこに存在するのかという情報に基づいて、対象の方角を算出する。外界認識部１２０は、このように取得した情報を走行制御装置１００に出力する。
【００１７】  また、レーダ装置は、自車の前方、側方及び後方などに存在する他車両などの障害物を検出し、自車と障害物との距離、他車両の識別情報及び相対速度などの情報を取得する。レーダ装置は、電波を発振する発振器と、電波を受信する受信部を備え、発振器で発振させた電波を外部空間に向けて送信する。発振された電波の一部は物体に到達して反射波として受信部で検出される。送信する電波の振幅や周波数、あるいは位相に変調を加えることで、この変調信号と受信部で検出した信号との相関によって検出される送受信の時間差を求め、先行車との間の距離に変換することができる。
【００１８】  また、電波を限られた方向にのみ送信し、送信方向を走査することで、物体が存在する角度を検出出来る。外界認識部１２０は、取得した情報を車両の走行制御装置１００に出力する。
【００１９】  外界認識部１２０がソナーの場合には、電波を音波に読み替えることで同様に検出出来る。また、レーザスキャナを用いる場合には、電波をレーザ光に読み替えることで同様に検出出来る。
【００２０】  自車情報認識部１３０は、自車の走行速度を検出する車速センサ、自車の車輪の操舵角を検出する舵角センサなどの物理量を得るセンサに加えて、自車の位置を検出するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）などを含む。自車情報認識部１３０は、検出した自車の速度、ステアリングの舵角及び自車の位置情報を走行制御装置１００に出力する。
【００２１】  通信装置１４０は、情報の送受信を行い、例えば、コントロールセンタとの通信で自車の走行経路に関する情報を取得したり、自車周辺を走行する他車両との通信で周辺車両の走行速度を取得したり、インフラ情報センタ、交差点に設置された信号機又はそれに類するインフラと直接通信したりすることで、交通信号の現示及び現示が終了するまでの残り時間などの情報を取得したりする。この通信装置１４０は、取得した情報を走行制御装置１００に出力する。このような通信では、携帯電話網やＷｉＦｉなどの電波又は光ビーコンなどを用いることができる。
【００２２】  情報記憶部１５０は、地図情報を保持したり、自車の走行履歴の記録を行ったりする。情報記憶部１５０は、主として半導体メモリやハードディスク装置などで構成される。地図情報は、通信部１４０を介した無線通信又は有線通信により更新が可能である。また、自車の走行履歴は、適当な周期やイベントを契機として通信部１４０を介して送受信されても構わない。例えば、情報記憶部１５０の記憶容量を上回る大量のデータを図示しないデータセンタなどで保存することで、情報記憶部１５０に用いる半導体メモリ量を削減し、コスト低減を図ることが出来る。加えて、車両に搭載されるマイクロコンピュータで処理を行うことが難しい統計処理をデータセンタに依頼することで、処理能力の高いマイクロコンピュータを車両に搭載する必要が無くなり、走行制御装置１００の省電力化や低コスト化を図ることが出来る。
【００２３】  ヒューマンマシンインタフェース１６０は、走行制御装置１００からの制御指令に従って各種制御状態の表示及び報知を行ったり、ドライバによる入力を受け付けたりする。ドライバからの入力は、ステアリングコラムの脇、ステアリングホイールの前面及び裏面、ダッシュボード又はインストゥルメントパネルに設けられたレバー又はボタンなどを用いてもよく、トグル式、ロッカー式、スライド式又は押しボタン式スイッチのような接点によりオン又はオフの２状態やそれ以上の状態を設定できる機構、あるいはボリューム又はスライダのような複数の離散した状態や連続状態を選択可能な機構、その他、マイクなどの集音装置やジェスチャーを識別可能な撮像装置を用いても良い。これにより、ドライバは、例えば、目的地点の入力や後述の目標速度の入力などを、ボタンやレバーの操作、あるいは音声入力やジェスチャーを介して実施することが出来る。
【００２４】  報知の手段としては、スピーカ装置を使った音声、音を用いる方式や照明装置又はディスプレイ装置など視覚によりドライバに情報伝達が可能なもの、振動や温度によりドライバに報知を行うものなどが想定される。入力又は報知の手段は、例えば、タッチパネルのようにドライバへの報知とドライバからの操作の受付の両方を兼ねる構成であってもよい。これにより、装置の小型化を図ることが出来る。
【００２５】  走行制御装置１００は、車載されたレーダ又はセンサなどの検出情報に基づいて、走行実行ユニット１１０などと協働して車両の自律的な走行を含めた走行制御を実行する。この時、走行制御装置１００は、自車に先行する先行車に自車を追従させる追従制御を実行することができる。
【００２６】  先行車特徴量抽出部１０１は、先行車の運動に依存する先行車の動的特徴量と、先行車の運動に依存しない先行車の静的特徴量を抽出する。動的特徴量は、例えば、先行車の車長方向の加速度や速度、加加速度である。静的特徴量は、例えば、先行車の車幅、車高又は後方投影面積である。先行車分類部１０２は、先行車特徴量抽出部１０１にて抽出された動的特徴量及び静的特徴量に基づいて先行車を分類する。走行計画部１０３は、先行車分類部１０２にて分類された先行車の分類結果に基づいて自車の走行計画を作成する。走行計画は、例えば、通常の追従制御、省エネルギ志向補正、安全志向補正又は車線変更である。安全志向補正は、自車と先行車との間の車間距離を拡大する補正である。省エネルギ志向補正は、自車と先行車との間の時間距離を拡大する補正である。
【００２７】  走行実行ユニット１１０は、走行制御装置１００による走行制御に基づいて、自車の走行を実行する。ビークルダイナミクスコントローラ１１１は、ドライバがヒューマンマシンインタフェース１６０を通じて入力した運転操作に従って、例えば、ドライバが所望した加速度を実現する駆動力を算出してドライブユニットコントローラ１１２へ指令値を送信したり、ドライバが所望した方向へ車両を旋回させるために必要な操舵角度を算出してステアリングコントローラ１１３へ指令値を送信したり、車両を減速ないし停止させるために必要な制動力を算出してブレーキコントローラ１１４へ指令値を送信したりする。
【００２８】  なお、ドライバに代わって走行制御の一部ないし全部を走行制御装置１００が受け持つ場合は、ドライバが所望する加速度や方向を走行制御装置１００が算出した目標値に読み替える。又は、加速度を求める代わりに目標速度を設定し、目標速度に追随するよう加速度を算出してもよい。
【００２９】  この目標速度は、ヒューマンマシンインタフェース１６０を介して、自動的に速度を維持するようにドライバから指令された時点での速度を維持するように設定されても良く、ドライバによるヒューマンマシンインタフェース１６０への入力で任意の値に設定されても良い。また、上述した通信部１４０又は情報記憶部１５０に記録された走行経路の制限速度などを用いてもよい。
【００３０】  さらに、目標速度は、外界認識部１２０を介して得られた車両前方の障害物（例えば、先行車や停止線など）に対して、自車を安全に走行させるために自動的に設定されても良い。具体的には、障害物が先行車である場合、先行車との衝突を回避出来る車間距離が目標車間距離として設定され、さらに外界認識部１２０を介して得られた車間距離と設定された目標車間距離との比較が行われる。得られた車間距離が目標車間距離より大きい場合、車間距離を短縮するために、目標速度は、現在の目標速度より大きい値に設定される。  一方、得られた車間距離が目標車間距離より小さい場合、その車間距離を拡大するために、目標速度は、現在の目標速度よりも小さい値に設定される。
【００３１】  そのような目標車間距離は、自車情報取得部１３０を通じて得られた自車の速度に応じて設定される。通常、ドライバは、先行車からおよそ２秒程度の車間時間を空けて先行車に追従しているとされている。このため、目標車間距離は、このような車間時間に基づいて設定される。車間時間は、車間距離を自車の走行速度で除した値として定義される。なお、すべてのドライバが車間時間を２秒に保ちながら自動車を運転しているわけでは無いため、ドライバの好みに合わせて、車間時間を複数選択出来る構成としてあっても構わない。例えば、車間時間は、０．８秒から４秒の間で任意の値を設定出来るようにしてもよく、例えば、短、中及び長という３段階を選択出来るようにしてもよく、さらに５段階などにも設定されてもよいが、操作の煩わしさを軽減するために３段階程度に分けるのが好適である。
【００３２】  ドライブユニットコントローラ１１２は、車両が図示しないエンジンを搭載する場合には、エンジン運転状態を検出する種々のセンサ類からの情報に基づいて、エンジンの出力制御を行う。このような情報は、例えば、エンジンの回転速度、スロットルバルブの開度、自車の走行速度、変速機の変速比、エンジンの冷却水、オイルの温度及びその他の車両情報であり、吸入する空気の温度及び圧力などの環境情報も含まれる。ビークルダイナミクスコントローラ１１１より指令された駆動力を実現するために、エンジンの吸入空気量を変更すべくスロットルバルブの開度制御が実行される。スロットルバルブによりエンジンへ吸入される空気量が変更されると、この変更に合わせて燃料の噴射量及びエンジンの点火タイミングが合わせて変更され、エンジンの出力制御が実施される。エンジンの出力が増加することで、車輪を回転させるトルクが増加し、車両を加速することが出来る。
【００３３】  ビークルダイナミクスコントローラ１１１から駆動力を増加するように指令されると、ドライブユニットコントローラ１１２は、スロットルバルブを開方向に制御するよう指令を生成する。一方、ドライブユニットコントローラ１１２は、駆動力を減少させるように指令されると、スロットルバルブを閉方向に制御するか、点火時期をリタードさせるか、燃料噴射を停止するなどの方法によりエンジンの出力を低下させる。さらに、駆動力を減少させる場合には、ビークルダイナミクスコントローラ１１１は、駆動力の減少を指示したり、ブレーキコントローラ１１４へ制動力の増加を指示したりする。
【００３４】  大きな制動力が必要ではなく、駆動力を減少させることで速度を変更することが可能である場合には、ドライブユニットコントローラ１１２は、燃料噴射を停止することにより駆動力を減少させ、エンジンを機関ブレーキとして作用させることで、燃料消費の無い経済的な走行を実現出来る。
【００３５】  一方、車両がエンジンでは無く、バッテリとモータを搭載する電動車両である場合には、バッテリ、インバータ及びモータの状態を検出する種々のセンサからの情報に基づいて、制御が実施される。このような情報は、例えば、モータの回転速度、自車の走行速度、バッテリの発生電圧や残容量、インバータの温度、モータの温度、インバータやモータを流れる電流の大きさ及びその他の車両情報が含まれる。ビークルダイナミクスコントローラ１１１より指令された駆動力を実現するためにモータの発生トルクや回転数を変更すべく、インバータの周波数制御や電圧制御が実行される。エンジンを搭載する車両と同様に、モータの出力が増加することで、車輪を回転させるトルクが増加し、車両を加速することが出来る。また、エンジンとモータの両方が車輪の回転力を発生させて車両を加速するようにしても良い。
【００３６】  車両がモータにより走行する場合には、ビークルダイナミクスコントローラ１１１より駆動力を増加させるように指令されると、ドライブユニットコントローラ１１２は、インバータの出力電圧を増加させ、モータの回転速度の増加に合わせて電源周波数を増加させる。一方で、駆動力を減少させるように指令されると、ドライブユニットコントローラ１１２は、インバータの出力電圧を低下させたり、電圧の印加を停止したりすることでモータの出力を低下させる。さらに、駆動力を減少させるような場合には、制動力の増加に合わせてモータを発電機として作用させ、電力を回生することで発電時に生じる負荷をブレーキとして利用することも出来る。発電した電力をバッテリに回収することで、経済的な走行が可能となる。
【００３７】  すなわち、車両がエンジンを搭載する場合には、燃料噴射を停止した機関ブレーキを使用し、車両がモータとバッテリを搭載する場合には、回生ブレーキを使用することで、車両の慣性力を活用した経済的な走行が可能となる。
【００３８】  ステアリングコントローラ１１３は、例えば、自車の速度、車両の前後や旋回方向の加速度やヨーレート及びその他の車両情報に基づいて、ビークルダイナミクスコントローラ１１１の指令した操舵角度を実現するために、図示しないステアリングモータを駆動制御する。電動パワーステアリング装置は、例えば、舵角センサによって車輪の舵角を検出し、検出された舵角が所望の値となるように、それに備え付けられたモータを駆動する。
【００３９】  ブレーキコントローラ１１４は、例えば、ビークルダイナミクスコントローラ１１１の指令した制動力を実現するために、図示しないマスターシリンダを制御する。制動力の増加指令を受信すると、ブレーキコントローラ１１４は、ブレーキパッド（図示せず）の押し付け力を増加させるために、マスターシリンダ（図示せず）の油圧を増加させる。ブレーキパッドの押し付け圧力が増えると、車両タイヤの回転力を熱に変換する摩擦ブレーキ力が大きくなるので、車両の運動エネルギが熱として消費され、自車の減速が行われる。
【００４０】  これらの走行制御装置１００、ビークルダイナミクスコントローラ１１１、ドライブユニットコントローラ１１２、ステアリングコントローラ１１３、ブレーキコントローラ１１４などは、例えば、演算を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、演算のためのプログラムを記録した二次記憶装置としてのＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、演算経過の保存や一時的な制御変数を保存する一次記憶装置としてのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を適宜組み合わせて成るマイクロコンピュータにより実現することができる。ＲＯＭ及びＲＡＭには半導体を用いたメモリを使うことが好適であるが、ＲＯＭに関しては光ディスクや磁気ディスクなどの記憶媒体を用いることも出来る。
【００４１】  なお、これらのコントロールユニットを構成するマイクロコンピュータは、制御処理を終了して電源を遮断したり、低消費電力状態で主たる演算を実施しない休止状態となったりする際に、ハードディスクや書き込み可能なフラッシュメモリに演算結果、学習結果及びイベントレコードなどを保存し、次回の起動時にこの保存結果を再利用するように構成されても良い。
【００４２】  以上説明したように、上述した第１実施形態によれば、先行車特徴量抽出部１０１は、外界認識部１２０、自車情報認識部１３０、通信部１４０及び情報記憶部１５０より送信される情報に基づいて、先行車の動的及び静的な特徴量を抽出し、先行車分類部１０２は、先行車特徴量抽出部１０１より得た先行車の特徴量に基づいて先行車を分類し、走行計画部１０３は、先行車分類部１０２の分類結果に基づいて、先行車へ追従する際の車間距離若しくは車間時間を補正するか、隣接車線への車線変更を提案する。
【００４３】  これにより、先行車の特徴が自車の追従走行にどのように影響を及ぼすのかを見通し良く整理し、自車が追従を行う先行車に対して、良好な視界を確保するために車間距離を拡大すべきであるか、自車の消費エネルギが余計に増大することを回避するために車間時間を拡大すべきであるか、若しくは車線変更が適当であるかを的確に判定することが出来る。このため、自車周辺の視界を確保することによる安全性能向上と、自車にとってエネルギ消費の小さな走行との両立を図ることが出来る。
【００４４】  以下、外界認識部１２０を通じて取得した情報に基づいて、先行車特徴量抽出部１０１が先行車の特徴量を抽出する方法について具体的に説明する。
【００４５】  図２は、図１の走行制御装置に適用可能な先行車の検出方法の一例を示す図である。なお、図２では、図１の外界認識部１２０を介して自車の前方の画像情報を取得することにより、先行車の動的特徴量を抽出する例を示した。
【００４６】  図２（ａ）に示すように、外界認識部１２０は、ある時刻において、自車前方の道路と自車の走行する道路上で自車に先行する先行車の画像２０１と白線の画像２０２、２０３を含む画像情報２００を取得する。なお、実際には、道路を走行する他の車両や自車の走行する経路の隣接車線、道路沿い及びその遠景に存在する障害物などの様々な画像が取得されるが、本実施形態の説明に関係が無いので省略した。このような障害物及び他の車両が認識されていても構わない。
【００４７】  先行車特徴量抽出部１０１は、図２（ｂ）に示すように、外界認識部１２０から取得した画像情報２００と、自車情報認識部１３０から取得した自車情報に基づいて、画像情報２００に含まれる諸量の識別結果２１０を生成する。この時、識別結果２１０は、先行車の識別結果である矩形２１１と、自車の走行経路を区分する白線の識別結果である実線２１２、２１３とを含む。識別結果２１０は、自車の進行方向に延長した自車の中心位置を示す破線２１４を含むことができる。
【００４８】  次に、図２（ｃ）に示すように、外界認識部１２０は、画像情報２００の取得時刻から所定時間経過後において、自車前方の先行車２０１Ａの画像を含む画像情報２２０を取得する。
【００４９】  先行車特徴量抽出部１０１は、図２（ｄ）に示すように、外界認識部１２０から取得した画像情報２２０と、自車情報認識部１３０から取得した自車情報に基づいて、画像情報２２０に含まれる諸量の識別結果２３０を生成する。この時、識別結果２３０は、先行車２０１Ａの識別結果である矩形２１１Ａと、自車の進行方向に延長した自車の中心位置を示す破線２１４Ａなどを含む。
【００５０】  上記の所定時間は、例えば、２０ｍｓや１００ｍｓという値であり、１ｍｓや１０００ｍｓの間で設定されるのが好適である。極端に短い周期での計測は、装置の高い処理能力が必要となり、コスト増加を招く。一方、長い周期での計測は、先行車の速度のリアルタイム性が失われ、先行車の急制動に対応することが困難となる。
【００５１】  自車及び先行車が走行中は、常にその走行状態が変化するため、外界認識部１２０を通じて得られる画像情報が変化する。先に述べたように、先行車の識別結果である矩形２１１により、自車と先行車の相対的な位置、すなわち車間距離を取得出来る。この車間距離を、図２（ａ）の画像情報２００の取得時刻と、図２（ｃ）の画像情報２２０の取得時刻とで算出し、それぞれの車間距離の変化と取得した時刻の差により先行車との相対的な速度を取得することが出来る。さらに、自車情報認識部１３０により得られた自車の速度を加味することにより、先行車の走行速度を取得することが出来る。このような計算を繰り返し行うことで、先行車の速度の変化を先行車の車長方向の加速度として取得する。
【００５２】  また、車間距離の計測結果には、多少の誤差が含まれていることを考慮し、求めた速度にはフィルタ処理を施すようにしてもよい。例えば、１Ｈｚ〜１０Ｈｚ以下の透過成分のみを採用するローパスフィルタを設けるようにしてもよい。このフィルタ処理により、車間距離の計測誤差により過剰に加速度を大きく、又は小さく評価したり、先行車が一定速度で走行しているにも関わらず、絶えず加減速を行っているかのように誤って認識したりするのを防止できる。以上の処理により、先行車特徴量抽出部１０１は、先行車の車長方向の速度及び加速度を先行車の動的特徴量として取得する。
【００５３】  また、先行車特徴量抽出部１０１は、図２（ｂ）の自車の中心線の延長である破線２１４と、先行車の識別結果である矩形２１１の中心とについ水平方向のずれ量２１５を取得し、図２（ｄ）の自車の中心線の延長である破線２１４Ａと、所定時間後の先行車の識別結果である矩形２１１Ａの中心とについて所定時間後の水平方向のずれ量２１５Ａを取得することで、先行車の車幅方向の移動速度及び加速度を取得することが出来る。以上の処理により、先行車特徴量取得部１０１は、先行車の車幅方向の移動速度及び加速度を先行車の動的特徴量として取得する。
【００５４】  なお、破線２１４を自車の中心線として先行車の車幅方向の移動速度を求める例を示したが、実線２１２、２１３により決定される車線の中心を基準としてもよい。例えば、実線２１２、２１３を略平行な車線の区分線とし、その区分線の中間点の連続線を中心線とすることが出来る。これにより、自車の状態に関係無く、先行車の車幅方向の移動速度を計算することが出来る。
【００５５】  一方、自車の中心線の延長、すなわち、破線２１４を用いると、実線２１２、２１３を認識出来なくても、先行車の車幅方向の移動速度を計算することが出来る。これらの方法を状況により使い分けても構わない。これらの方法を切り替える際には、リセット処理を施すようにしてもよい。これにより、先行車の車幅方向の速度を過剰に大きく評価したり、小さく評価したりするのを防止することが出来る。
【００５６】  先行車の識別結果である矩形２１１の高さ方向及び車幅方向の長さを先行車の車高及び車幅に換算することが出来る。これらの情報により、矩形２１１を先行車の後方投影面積の近似値として取得することが出来る。
【００５７】  図３は、図１の走行制御装置に適用可能な先行車の検出方法のその他の例を示す図である。なお、図３では、図１の外界認識部１２０として、レーダ、ソナー又はレーザスキャナを用いることで、先行車の動的特徴量を抽出する例を示した。
【００５８】  図３（ａ）において、自車３０１は、外界認識部１２０としてレーザスキャナ３０３を備える。自車３０１が先行車３０２へ追従走行する場合、レーザスキャナ３０３からレーザ３０４が前方へ向けて発振される。レーザ３０４は、発振毎に角度を変えて照射され、自車３０１の前方を中心に走査される。
【００５９】  レーザスキャナ３０３は、先行車３０２の後部に照射されたレーザ３０４の反射光の検出結果に基づいて、図３（ｂ）に示すように、先行車３０２を点群情報３０５として識別する。レーザスキャナ３０３は、このようなレーザ３０４の走査による検出を所定時間後に再び実施することで、先行車３０２を点群情報３０５Ａとして識別する。
【００６０】  先行車特徴量抽出部１０１は、点群情報３０５、３０５Ａを重畳させることで重畳情報３１０を生成する。そして、先行車特徴量抽出部１０１は、点群情報３０５、３０５Ａ及び自車３０１について自車情報認識部１３０より取得した自車３０１の速度に基づいて、先行車３０２の車長方向の移動量３０７及び車幅方向の移動量３０８を取得する。これらの移動量３０７、３０８を時間方向に微分することで、先行車３０２の車長方向及び車幅方向の速度及び加速度を取得出来る。
【００６１】  また、点群情報３０５の検出範囲３０６と、先行車３０２までの車間距離とに基づいて、先行車３０２の車幅を取得出来る。図３の例では、自車３０１の車幅方向にレーザを走査する過程を説明したが、自車３０１の高さ方向にも走査したり、レーザスキャナ３０３を高さ方向に複数設置したりすることで、点群情報の検出結果から先行車３０２の高さを取得出来る。
【００６２】  上記のように求めた先行車３０１の車長方向及び車幅方向の速度及び加速度は、先行車３０１の走行状態及び先行車３０１を運転するドライバや制御装置の特性に関係の深い特徴量である。先行車特徴量抽出部１０１は、先行車３０１の車長方向及び車幅方向の速度及び加速度を先行車３０１の動的特徴量として取得し、先行車２０１の車幅、高さ及び後方投影面積を先行車３０１の静的特徴量として取得する。
【００６３】  以下、先行車特徴量抽出部１０１を通じて取得した先行車の動的特徴量及び静的特徴量に基づいて、先行車分類部１０２が先行車を分類する方法及び走行計画部１０３が走行計画を作成する方法について具体的に説明する。
【００６４】  図４は、第１実施形態に係る走行制御装置で決定された先行車の分類結果に基づく走行計画の一例を示す図である。なお、図４では、先行車を分類するために、先行車の動的特徴量として車長方向の加速度、先行車の静的特徴量として車高と車幅を用いた例を示した。
【００６５】  図４において、図１の先行車分類部１０２は、動的特徴量として先行車の加速度を取得して絶対値をとり、所定の閾値と比較する。そして、先行車の加速度の絶対値が閾値を超えているかどうかに基づいて、例えば、先行車を大小に分類する。所定の閾値は、自車が加減速制御を実施する際の加速度を元に設定し、例えば、０．０８Ｇや０．１Ｇや０．１２Ｇという値に設定する。この閾値よりも大きな加速度で加減速を行う先行車は、動的特徴量とした車長方向の加速度が大であると判断する。
【００６６】  一方、先行車分類部１０２は、静的特徴量として先行車の車幅と車高を取得し、所定値と比較する。例えば、車幅の所定値として１．９ｍや２．５ｍ、車高の所定値として２．１ｍや２．５ｍに設定する。車幅と車高のいずれかの値が所定値を上回る場合には、先行車を大型車に分類し、いずれの値も所定値を下回る場合には、先行車を小型車に分類する。
【００６７】  走行計画部１０３は、これら２通りの分類を組み合わせた４つ分類結果から走行計画を決定する。例えば、通常の追従制御の継続、若しくは、エネルギ志向補正を施した車間距離を目標とする追従走行、若しくは、安全志向補正を施した車間距離を目標とする追従走行、あるいは、隣接車線への車線変更が計画される。エネルギ志向補正は、省エネルギ性を志向した車間距離の補正である。安全志向補正は、自車の前方視界の確保を志向した車間距離の補正である。
【００６８】  エネルギ志向補正において、自車の省エネルギ性を高めるためには、自車の車速変動を抑制することが効果的である。自車は、その走行速度を高める、すなわち加速するためには、駆動力源の出力を増加させる必要がある。駆動力源の出力の増加は、燃料消費量の増加又は消費電力量の増加を招く。
【００６９】  一方、自車が走行速度を下げる、すなわち減速するためには、獲得した運動エネルギを消費する必要がある。加えて、加減速を伴わずに一定速度で走行する場合にも、路面と車輪との転がり抵抗及び車両の空気抵抗、さらには、勾配を登るなどの場合には重力について斜面の接線方向分力が、走行抵抗として作用するため、駆動力源の出力をゼロにすることは出来ない。理想的には、自車の走行に必要最低限の加速を行うことで運動エネルギを獲得し、獲得した運動エネルギを可能な限り自車の前進に使用することが省エネルギ性を志向した走行となる。
【００７０】  自車の速度変更は、図１の走行実行ユニット１１０に存在する時間遅れの下に実現される。例えば、エンジン又はモータの出力が増加し、駆動力が増加して車両が前進するまでの遅れ及びブレーキ油圧が上昇し、ブレーキパッドが押し付けられるまでの遅れなどが存在する。このため、自車の速度を変更するためにはある程度時間的な余裕が必要であり、このような指標には、自車と先行車との車間距離を自車の走行速度で除した車間時間を基準とした尺度により評価を行うことが好適である。
【００７１】  自車が先行車に追従走行する場合には、できる限り先行車の加減速による速度変動が増幅されずに自車へ伝播されるように先行車との車間時間を拡大することで、自車のエネルギ消費にとって好ましく無い走行特性を先行車が示す場合であっても、その影響が自車に及ぶのを軽減出来る。エネルギ志向補正が選択された場合、車間時間を増加させるよう自車の走行速度に応じて車間距離を修正することで、加減速を繰り返すことによるエネルギ消費の増加を抑制出来る。
【００７２】  例えば、車間時間が２秒となるように基本車間距離が設定されている場合に、この基本車間距離に、例えば、０．２秒、０．５秒又は１秒という車間時間を加算することで、目標となる車間時間を増加させる。この値は、０．１秒から２秒の間の値が好適である。また、所定値だけ増加させる方法の他、車間時間２秒に１．０５や１．１、１．４という所定値を乗ずるように補正を行って構わない。この所定値は、１．０１倍から２．０倍の間の倍率を好適に用いることが出来る。車間時間と車間距離の関係は、以下の数式１で与えることができ、自車の走行速度から目標車間距離を算出可能である。
【００７３】（数１）Ｌ＝ｖ・ＴＨＷ
【００７４】  ただし、Ｌは車間距離、ｖは自車速度、ＴＨＷは車間時間である。
【００７５】  なお、数式１では、自車速度ｖが０の時に車間距離Ｌも０となる。このため、自車速度ｖが０となった時の停車時車間距離として、以下の数式２のように安全マージンＬ０を設定する。
【００７６】（数２）Ｌ＝ｖ・ＴＨＷ＋Ｌ０
【００７７】  図５は、図１の走行制御装置で実行される安全志向補正の一例を示す図である。なお、図５では、図１の外界認識部１２０としてステレオカメラを用いて安全志向補正を実施する例を示した。  図５（ａ）において、外界認識部１２０であるステレオカメラは、自車５００のフロントガラスの上部に設置されているものとする。ステレオカメラの光軸中心を示す破線５０２を中心として高さ方向に対しては、画角５０６で決まる実線５０３、５０３Ａとで囲まれる領域が検出範囲となる。
【００７８】  そして、自車５００は、大型の先行車５０１に追従するものとする。この時、外界認識部１２０としたステレオカメラの撮像素子へ投影される像は、先行車５０１の後部により隠蔽される。このため、先行車５０１の前方の領域５０４に存在する対象を検出出来なくなる。自車５００は、先行車５０１に追従しつつ、例えば、検出対象とする信号機５０５を検出範囲へ含めるために、先行車５０１との間の車間距離を補正する。
【００７９】  図５（ｂ）に示すように、外界認識部１２０としたステレオカメラの撮像素子の位置を点Ｏとした場合、その光軸中心上に先行車５０１の後端部として点Ｄ及び信号機５０５の存在地点である点Ｂを取り、先行車５０１の後端部の最大高さとなる点Ｃ及び信号機５０５の灯火の存在する位置として点Ａを取るものとする。
【００８０】  この場合、三角形ＯＡＢと三角形ＯＣＤが相似形である場合には、信号機５０５の灯火を確認出来ない。一方、∠ＡＯＢ＞∠ＣＯＤである限りは、自車５００は、信号機５０５の灯火を確認出来る。すなわち、∠ＡＯＢが光軸中心５０２と実線５０３の成す角以上となると、信号機５０５の灯火を確認することが出来なくなる。従って、信号機５０５の灯火を確認出来る∠ＡＯＢは、光軸中心５０２と実線５０３のなす角、すなわち画角５０６の２分の１をθとすると、θ＞∠ＡＯＢ＞∠ＣＯＤという条件を満たす必要がある。
【００８１】  信号機５０５の灯火を確認出来るようにするには、この条件を満たすように目標となる車間距離、すなわち線分ＯＤの長さを求めればよい。信号機５０５の灯火を確認したい位置（線分ＯＢ）と信号機５０５の灯火点の存在する高さをｈｓ、自車５００のステレオカメラの撮像素子の地上高をｈｃ、先行車５０１の車高をｈｐとすると、θ＞∠ＡＯＢ＞∠ＣＯＤという条件は、以下の数式３で与えることができる。ただし、ＬＡは線分ＡＢの長さ、ＬＢは線分ＯＢの長さ、ＬＣは線分ＣＤの長さ、ＬＤは線分ＯＤの長さである。
【００８２】（数３）ｔａｎ（θ）＞ｔａｎ（ＬＡ／ＬＢ）＞ｔａｎ（ＬＣ／ＬＤ）
【００８３】  数式３から、線分ＯＤの長さは、以下の数式４で与えることができる。
【００８４】（数４）ＬＤ＞ＬＢ・（ｈｓ−ｈｃ）／（ｈｐ−ｈｃ）
【００８５】  数式４の右辺は、信号機５０５の灯火を確認したい位置に、信号機５０５の灯火点の存在する高さから光軸中心線の高さを減じた値と、先行車５０１の車高から光軸中心線の高さを減じた値との比を乗じたものである。従って、信号機５０５の灯火を確認したい位置によって、安全志向補正によって設定される車間距離が変化する。この時、信号機５０５に対して常に自車位置を計算し、線分ＯＢに相当する距離を変化させると、信号機５０５から離れるに従って、安全志向補正により補正される車間距離が長くなる。
【００８６】  このため、信号機５０５と自車位置との関係を常に更新しながら、信号機５０５の灯火が常に確認出来るように安全志向補正を実施することは好適ではなく、信号機５０５の灯火を確認したい位置を信号機毎に決定し、交差点を通過するまでは、その位置を固定するなどの方法が好適である。このような位置の決定方法では、外界認識部１２０として用いる撮像素子の検出距離や、自車の走行する経路の制限速度から所定の加速度で減速した場合に停止線で停車出来る距離などを算出して用いるのが好適である。このようにして求めた車間距離と追従走行時の基本車間距離のうちより長い距離を目標車間距離として設定することで、安全志向補正を行うことが出来る。
【００８７】  図６は、図４の走行計画に応じた自車の速度と先行車との間の距離の関係の一例を示す図である。  図６（ａ）において、基本車間距離Ｌｆは、自車速度ｖに比例する。基本車間距離Ｌｆを長くする場合、自車速度ｖに対する傾きを大きくし、基本車間距離Ｌｆを短くする場合、自車速度ｖに対する傾きを小さくする。
【００８８】  安全志向補正による車間距離Ｌｓは、図６（ｂ）に示すように、自車速度ｖが所定値以下の範囲では、自車速度ｖに寄らず、信号の灯火を確認したい位置により幾何学的に決定された距離との比較により補正される。一方、エネルギ志向補正による車間距離Ｌｅは、図６（ｃ）に示すように、基本車間距離Ｌｆに対して所定の割合や幅で増大するように補正される。
【００８９】  なお、上述した安全志向補正では、図５（ａ）の自車５００、先行車５０１及び信号機５０５が同一の標高に存在し、路面に対して平行に光軸中心が存在する場合を例に説明したが、これらの標高差や自車の車長方向の仰角、すなわち光軸中心と路面との角度のずれに応じて補正を施すことがより好適である。例えば、角度の上限θは、自車５００に取り付けられた外界認識部１２０としたステレオカメラが仰角０で取り付けられた場合、すなわち路面と水平に光軸中心が存在する場合に画角５０６の２分の１であるが、例えば外界認識部１２０が上向きに設置されればθは画角５０６の２分の１より大きな値となる量に仰角を加算し、下向きに設置されればθは画角５０６の２分の１から仰角を減じた値となる。
【００９０】  信号機５０５は、必ずしも同じ高さに存在するわけでなく、道路上から観測出来る位置も信号により様々である。信号機５０５の高さ及び位置を図１の情報記憶部１５０に予め記憶させ、自車情報認識部１３０により取得したＧＰＳの測位情報から自車位置を取得し、自車位置に基づいて自車５００の進路上の信号機５０５の高さ及び位置の情報を得ることで、走行計画部１０３は、外界認識部１２０によって信号機５０５が検出される前から安全志向補正による車間距離の修正を行うことが出来る。信号機５０５の高さ及び位置を予め取得する場合、通信部１４０により自車５００の走行予定経路にある信号機情報を取得してもよいし、外界認識部１２０により信号機が検出された際にその信号機の信号機情報を情報記憶部１５０に記憶してもよい。この時、最新の５００件又は１０００件、あるいはそれ以上の信号機情報を情報記憶部１５０に保持し、古くなった信号機情報は削除するようにしてもよい。
【００９１】  外界認識部１２０により検出された信号機の信号機情報を情報記憶部１５０に記憶する手法は、ある地点においては信号機が始めて観測されるまでは道路構造令などで定める最小の高さ（例えば５ｍ）とし、信号機が観測されて信号機情報の蓄積がある場合には、正しい高さを採用する運用が好適である。これにより、自車が通常使用する経路、例えば通勤路や主たる使用の拠点の周辺については、正しい信号機情報が使用され、それ以外の場所でも仮の値が設定されることから、安全志向補正を実施することが可能となる。
【００９２】  なお、この場合、信号機情報を記憶する件数は、５００件又は１０００件程度が適当である。それ以上の件数であれば、必要な記憶領域が拡大し、コストの増加を招く。これ以下の件数では、正しい信号機情報が記憶される信号機が限られ、正確な信号機高さに基づいた安全志向補正が行われる機会が減少する。
【００９３】  また、先行車が停車し、続いて自車も停車する場合には、必ずしも上記のように求めた検出対象が認識範囲に含まれるように自車が停車する必要は無く、停車の直前などの低車速域では、車間距離の補正を実施しないことが好適である。これにより、停車時に先行車５０１から自車５００の車長よりも大きな距離を開けて停車するような挙動となることを抑制出来、このような大きな車間を開けて自車５００が停車するという違和感を解消出来る。この時、自車情報認識部１３０より得られる自車速度に閾値を設ける方法が好適である。
【００９４】  例えば、信号が赤色灯火となったことで、先行車が停車し、自車が続いて停車をして信号の灯火が確認出来ない場合に、先行車が発進した場合は信号の灯火が確認出来るまで自車は停車を継続することや、停止線に到達するまでは先行車に追従しつつ、車間距離が拡大するように発進することが好適である。例えば、安全志向補正により求めた補正量だけ車間距離が増加するまでを上限として車間距離の拡大を許可するなどの運用が出来る。信号の灯火が確認出来るまで自車が停車を継続することで先行車が誤って発進した場合に、先行車が急ブレーキなどで停車をしても追突を回避出来、安全性を高めることが出来る。一方、先行車に続いて車間距離を拡大しながら自車が発進する場合には、自車の後続車のドライバの違和感の低減が期待される。
【００９５】  これらの方式を交差点や停止線までの距離に基づいて切り替えてもよい。すなわち、停止線までに距離がある場合には、自車が先行車に続いて発進しても、停止線へ到着するまでに信号が切り替わる虞があり、この信号の切り替わりを検出できるようにするために可及的速やかに信号の灯火を確認出来た方が良い。一方、停止線まで距離が無い場合には、比較的信号の切り替わり初期に停止線まで到達出来ると考えられるため、先行車に続いて自車が加速を始めた方が交通の流れを妨げること無く発進出来る。
【００９６】  以上のようにして、エネルギ志向補正及び安全志向補正による車間距離が設定される。そして、図４において、先行車の静的特徴量から小型車が選択され、先行車の動的特徴量から車長方向の加速度が小と選択されたとする。この場合、図１の走行計画部１０３は、自車が先行車に追従走行する場合の車間距離を通常の追従制御に従って決定する。一方、先行車の静的特徴量から小型車と選択され、先行車の動的特徴量から車長方向の加速度が大と選択されたとする。この場合、走行計画部１０３は、先行車の走行方法が自車のエネルギ消費の観点から好ましく無いと判断し、エネルギ志向補正を選択する。
【００９７】  さらに、先行車の静的特徴量から大型車が選択され、先行車の動的特徴量から加速度が小と選択されたとする。この場合、走行計画部１０３は、安全志向補正を選択する。一方、先行車の静的特徴量から大型車が選択され、先行車の動的特徴量から加速度が大と選択されたとする。この場合、走行計画部１０３は、安全志向補正とエネルギ志向補正の両方を選択する。この場合、基本車間距離について、エネルギ志向補正を実施し、その結果得られた目標車間距離と、安全志向補正による車間距離を比較する。これにより、前方視界を確保しながら、自車のエネルギ消費の増大を抑制した走行が可能となる。このような補正を逆に実施し、安全志向補正により車間距離が増加した状態でエネルギ志向補正を加えると、車間距離を無用に延長することとなり好適では無い。
【００９８】  以下、上述した第１実施形態に対する変形例について説明する。以上説明した第１実施形態と重複する部分についての説明は省略する。
【００９９】  図７は、第２実施形態に係る走行制御装置で決定された先行車の分類結果に基づく走行計画の一例を示す図である。なお、図７では、車線変更の選択が可能な場合を図４の走行計画に追加した例を示した。
【０１００】  図７において、先行車の静的特徴量から大型車が選択され、先行車の動的特徴量から加速度が大と選択されたとする。この場合、走行計画部１０３は、自車の走行車線に隣接する隣接車線を走行中の後続車の走行状態に基づいて、隣接車線への車線変更が可能かどうかを判断する。そして、走行計画部１０３は、隣接車線への車線変更が可能ならば、車線変更を選択し、隣接車線への車線変更が不可能ならば、全志向補正とエネルギ志向補正の両方を選択する。
【０１０１】  先行車の静的特徴量から大型車が選択され、先行車の動的特徴量から加速度が大と選択される場合には、先行車が貨物車両であれば空荷の状態、先行車が乗り合い自動車であれば乗客がいないと考えられる。すなわち、先行車の車重が軽いことで、通常よりも制動距離が短くなり、加減速が容易であると考えられる。
【０１０２】  隣接車線への車線変更が可能かどうかを判断するために、図１の外界認識部１２０として、レーダ又は撮像装置を複数設け、自車の前方のみならず、側方、後側方及び後方の車両を検出できるようにする必要がある。
【０１０３】  図８は、第２実施形態に係る走行制御装置で実行される車線変更の可否の判断方法の一例を示す図である。なお、図８では、図１の外界認識部１２０として、レーダ、ソナー又はレーザスキャナを用いることで、車線変更が可能かどうかを判断する例を示した。
【０１０４】  図８において、同一方向に走行可能な２つの車線８０８、８０９のうち自車８０１及び先行車８０６が車線８０８上を走行し、後続車８０７が車線８０９上を走行しているものとする。
【０１０５】  自車８０１は、外界認識部１２０として、自車８０１の主に前方を探索するレーダ８０２と、自車８０１の側方を探索可能なレーダ８０３、８０４と、自車８０１の後側方を探索可能レーダ８０５とを備える。
【０１０６】  自車８０１に先行する先行車８０６は、レーダ８０２による検出結果に基づいて、静的特徴量として種別が大型車と判断され、動的特徴量として加速度が大と判断されたものとする。この時、自車８０１は、自車８０１が走行する車線８０８と、車線８０８に隣接する車線８０９を認識しているものとする。この場合、自車８０１は、レーダ８０３、８０４、８０５のいずれかにより、自車８０１の周辺の車両の位置や速度を取得する。例えば、自車８０１は、レーダ８０３、８０４、８０５のいずれかにより、車線８０９の後方から自車８０１に接近する後続車８０７の位置及び速度を取得する。
【０１０７】  この時、走行計画部１０３は、以下のステップにより車線変更の可否を判断する。（１）．走行車線上の他の車両（例えば、先行車８０６及び後続車８０７）の情報をレーダ８０２、８０３、８０４、８０５などにより検出するステップ（２）．自車８０１が車線変更せずに、車線８０８を走行し続ける経路の計画を作成するステップ（３）．自車８０１が車線変更を行い、車線８０９を走行する経路の計画を作成するステップ（４）．（１）の処理で検出した他の車両の情報から、それぞれの車両について、自車８０１が車線変更を完了するまでの間に変化すると想定される進路及び速度を計算するステップ（５）．（２）、（３）及び（４）の処理を元に、自車８０１が安全に車線変更を完了出来るかを判定するステップ（６）．（５）の判定結果により車線変更の可否を判断するステップ
【０１０８】  （１）の処理では、レーダ８０２、８０３、８０４、８０５により、他の車両と自車の相対的な位置及び走行速度あるいは加速度を取得する。
【０１０９】  （２）の処理では、自車８０１が引き続き同一車線８０８を走行する経路を、自車８０１が車線変更を完了する時刻あるいはそれ以後の時刻に亘って計画する。例えば、自車８０１は引き続きこれまでと同じ速度で走行を続けるとして、車線変更を完了する数秒、すなわち５秒間や８秒間、１０秒間、あるいは２０秒間について、現在の位置からの移動距離及び速度を計算する。
【０１１０】  （３）の処理では、（２）の処理と同様に、車線変更を完了する数秒間について、自車の位置及び速度を計算する。
【０１１１】  （４）の処理では、例えば、図８の先行車８０６及び後続車８０７が等速度あるいは等加速度で走行した場合に想定される位置及び速度を、自車８０１が車線変更を完了するまでの数秒間に亘って計算する。
【０１１２】  （５）の処理では、（２）、（３）及び（４）の処理結果から、自車８０１が車線変更を完了する数秒間について検出された他の車両と自車８０１との相対速度及び衝突余裕時間又は衝突余裕度を計算し、いずれの計算値も所定値を下回る、あるいは上回ることの無いことを条件に、自車８０１が安全に車線変更出来るかを判断する。
【０１１３】  （６）の処理では、（５）にて安全に車線変更出来ることが確認された場合には、（３）の処理にて計画した経路を自車８０１が走行する制御を実施でき、（５）の処理にて安全に車線変更が出来ないと判断された場合には、（２）の処理にて計画した経路を自車８０１が走行する制御を実施できるように走行計画部１０３での処理を実行する。
【０１１４】  すなわち、走行計画部１０３は、外界認識部１２０の情報に基づいて周辺車両の速度及び自車との相対的な位置、あるいは絶対位置を取得し、自車の車線変更が可能であるのかの判断並びに走行経路の計画を生成する。
【０１１５】  （５）の処理において、衝突余裕時間ＴＴＣは、ｄｘを車間距離、Ｖｆを後続車速度、Ｖｅを自車速度とすると、以下の数式５で与えることができる。
【０１１６】（数５）ＴＴＣ＝ｄｘ／（Ｖｆ−Ｖｅ）
【０１１７】  衝突余裕時間ＴＴＣが小さい程、自車８０１の衝突の危険が迫っていると考えられる。従って、衝突余裕時間ＴＴＣが所定値を下回る場合には、車線変更は安全では無いと考えられる。例えば、衝突余裕時間ＴＴＣが１０秒を下回る場合又は１５秒を下回る場合、あるいは車線変更を完了すると想定した秒数を下回る場合などでは、車線変更は安全では無いと考えられるため、これらの値を車線変更が安全では無いと判断する所定値として設定出来る。
【０１１８】  また、（５）の処理において、衝突余裕度ＭＴＣは、αを加速度とすると、以下の数式６で与えることができる。
【０１１９】（数６）ＭＴＣ＝（−ｄｘ−Ｖｅ２／（２α））／−（Ｖｆ２／（２α））
【０１２０】  衝突余裕度ＭＴＣが小さい程、自車８０１の衝突の危険が迫っていると判断出来る。例えば、衝突余裕度ＭＴＣが１未満となる場合には、車線変更は安全で無いと判断出来る。あるいは、後続車８０７が自車８０１よりも高速で走行しており、相対速度が大きくなるほど、衝突の危険が迫っていると判断でき、このような場合に衝突余裕度ＭＴＣが所定値を下回るとき、車線変更が安全では無いと判断する。
【０１２１】  このような判断を行うことで、自車８０１が自動的に加減速する機能に加えて、自動的に車線変更を行う機能を有する場合には、先行車８０６の動的特徴量と静的特徴量に基づいて、自車を車線変更させた方が良いと判断し、かつ安全に車線変更を行うことが出来ると判断した場合に、自車を車線変更するように計画する。
【０１２２】  先行車が大型な車両であるほど、ドライバは、車間距離を取りたい動機が強くなる習性があることが知られている。また、ドライバは、重量のある大型車両の加減速が緩慢であると経験的に知覚していることから、そのような状態から逸脱した大型かつ加速度の大きな先行車へ自車が追従走行することを避けたいと感じる。従って、車線変更により積極的に追従対象を変更可能とすることで、ドライバの心理的負担の少ない追従走行を提供出来る。
【０１２３】  以上説明したように、上述した第２実施形態によれば、先行車分類部１０２は、先行車の動的特徴量と静的特徴量に基づいて先行車を分類し、走行計画部１０３は、先行車が発進する際の加速度が自車の発進時の加速度よりも大であり、かつ、先行車の車高又は車幅が所定値よりも大である場合に、自車の走行車線に隣接する隣接車線への車線変更を選択出来る。これにより、ドライバの心理的負担の要因となる加減速の激しい大型車を積極的に自車の追従対象から除外出来、ドライバの心理的負担の増加を抑制することが出来る。一方、そのようなドライバの心理的負担の増加の虞の無い先行車については、その先行車に追従した走行を継続出来る。
【０１２４】  なお、動的特徴量として加速度が大と判定する際には、静的特徴量による分類結果から大型車が選択された場合に、自車の特性に基づく加速度を基準とする閾値の他に、大型車である場合に判定に用いる閾値を用意してもよい。
【０１２５】  図９は、第３実施形態に係る走行制御装置で実行される先行車の分類方法を示すフローチャートである。  図９において、図１の先行車特徴量抽出部１０１は、先行車の静的特徴量を抽出し（Ｓ１）、先行車の動的特徴量を抽出する（Ｓ２）。
【０１２６】  次に、先行車分類部１０２は、静的特徴量に基づいて先行車を分類する（Ｓ３）。次に、先行車分類部１０２は、静的特徴量に基づいて動的特徴量の分類条件を選択し（Ｓ４）、動的特徴量に基づいて先行車を分類する（Ｓ５）。動的特徴量の分類条件は、例えば、動的特徴量の閾値である。動的特徴量の閾値は、静的特徴量に応じて設定することができる。次に、走行計画部１０３は、先行車の分類結果に基づいて自車の制御方針を決定する（Ｓ６）。
【０１２７】  図１０は、第３実施形態に係る走行制御装置で用いられる動的特徴量の閾値の設定例を示す図である。  図１０において、動的特徴量の分類条件として、静的特徴量の分類結果を元に複数の閾値の組み合わせを持たせることができる。この時、静的特徴量の分類結果に応じて動的特徴量の分類が３つ以上なされていてもよい。
【０１２８】  例えば、静的特徴量の分類結果として、小型車と大型車という分類がなされたものとすると、小型車と大型車のそれぞれに対して、加速度大とする閾値、加速度中とする閾値及び加速度小とする閾値を設定することができる。
【０１２９】  ここで、静的特徴量に基づく分類を動的特徴量に基づく分類の前に実施することにより、静的特徴量に応じて動的特徴量の分類条件を選択することができる。
【０１３０】  以下、先行車の動的特徴量として、車長方向の加速度に加え、車幅方向の加速度を取得する例について説明する。先行車の車長方向の加速度並びに車幅方向の加速度の軌跡を所定時間に亘って２次元平面上に描画したときに出来る形状の近似形状、例えば、近似矩形の対角線の長さ、アスペクト比又は近似円半径を先行車の動的特徴量として抽出し、先行車を分類する。
【０１３１】  図１１は、第４実施形態に係る走行制御装置で実行される先行車の動的特徴量の検出方法の一例を示す図である。なお、図１１では、車長方向の加速度をｘ軸に取り、車幅方向の加速度をｙ軸に取った例を示した。
【０１３２】  図１１（ａ）では、自車の車長方向及び車幅方向の加速度分布を２次元平面上に描画した例を示す。なお、破線の矢印は、矢印の方向に新しい検出結果の点が追加されたことを示す。ここで、自車の走行特性が略円形に近似出来るようｘ軸及びｙ軸の刻み幅を変更する。例えば、ｘ軸方向では、０．３Ｇ又は０．４Ｇを最大値、−０．３Ｇ又は−０．４Ｇを最小値としてスケーリングされ、ｙ軸方向では、−０．２Ｇ〜０．２Ｇ又は−０．４Ｇ〜０．４Ｇの間にスケーリングされる。図１１では、左側方向に発生する加速度が正となるように記載したが、左側方向に発生する加速度が負となるように記載してもよい。また、図１１では、加速度を例にとったが、速度であっても同様に適用出来る。さらに、一方の軸が加速度であり、他方の軸が速度であってもよい。自車の走行特性に対して、先行車の走行特性がどうなっているか比較出来れば良い。
【０１３３】  例えば、図１１（ｂ）に示すように、車長方向の加速度分布が車幅方向の加速度分布に対して大きく、ｘ軸方向に長い形に形状となる分布は、カーブへの侵入前や、先行車がさらに先の先行車に追いついた際に大きく減速を行うような運転傾向であるか、運転者が大きな加減速を発生させて運転することを好む傾向にあるにあると考えられる。従って、先行車の車速変動が大きくなり、追従走行時には、自車のエネルギ消費の観点から好ましく無い走行方法をとるか、視界の確保が困難となる先行車である可能性が高い。この時、自車は、車線変更又はエネルギ志向補正を行うことで、安全性を確保し、エネルギ消費の増加を抑制可能な追従走行を実現可能である。
【０１３４】  また、車幅方向の加速度分布が車長方向の加速度分布に対して大きく、ｙ軸方向に長い形状となる分布は、ふらつきの大きな運転傾向、カーブで外側に膨らむ運転傾向、カーブの内側に切り込むような運転傾向又は右左折時に一度逆方向に車頭を振るような振る舞いの運転傾向にある。このような運転傾向の場合、例えば、運転の初心者であるか、事象をハンドル操作で避ける傾向にある運転者である可能性が高く、減速が必要なシーンでその減速が遅れるか、急ブレーキの発生頻度が高いと考えられる。大型車は走行車線に対して車幅が広いため、車間を取るように補正することで、自車の走行車線を認識しやすい状態とするか、走行上の動きとして捉える分解能を下げることで、自車が先行車の走行軌跡を追従する際のふらつきを低減出来る。
【０１３５】  一方、小型車は、走行車線に対して車幅が小さく、大型車のように車間を取っても車線内を移動するスペースが大きいため、より多くの車間距離をとる必要がある。車間距離を取るだけでは、小型車の車幅方向のふらつきに追従した時に自車もふらつく走行となる虞があるため、小型車でｙ軸方向に長い分布を持つ先行車に追従する場合には、車幅方向の追従ゲインを下げることでふらつきを低減した走行が可能となる。
【０１３６】  先行車の車長方向及び車幅方向の加速度分布は、図１１（ｂ）の近似矩形９０１の対角線の長さ（ａｘ２＋ａｙ２）１／２又はアスペクト比ａｘ：ａｙで評価してもよいし、図１１（ｃ）の近似円９０２の半径ｒで評価してもよい。図１１（ｂ）又は図１１（ｃ）の先行車の車長方向及び車幅方向の加速度分布は、図１１（ａ）の自車の車長方向及び車幅方向の加速度を基準として２次元平面に描画することが出来る。
【０１３７】  図１２は、第４実施形態に係る走行制御装置で決定された先行車の分類結果に基づく走行計画の一例を示す図である。  図１２において、先行車の静的特徴量から大型車が選択され、先行車の加速度分布がｘ軸方向（車長方向）に比べてｙ軸方向（車幅方向）に長いと判断されたものとする。この時、走行計画部１０３は、自車と先行車の車間を開く補正を選択する。
【０１３８】  先行車の静的特徴量から小型車が選択され、先行車の加速度分布がｘ軸方向に比べてｙ軸方向に長いと判断されたものとする。この時、走行計画部１０３は、ｙ軸方向（車幅方向）の追従ゲインを下げる補正を選択する。車幅方向の追従ゲインを下げることにより、追従走行における車幅方向の応答性を下げることができる。
【０１３９】  先行車の加速度分布が均等である場合、走行計画部１０３は、先行車が大型車及び小型車のいずれにおいても、通常の追従制御を選択する。
【０１４０】  先行車の加速度分布がｙ軸方向に比べてｘ軸方向に長いと判断されたものとする。この時、走行計画部１０３は、図７の先行車の動的特徴量の車幅方向の加速度が大である時と同様の補正を選択する。
【０１４１】  以上説明したように、上述した第４実施形態によれば、図１の先行車特徴量抽出部１０１は、車長方向の加速度と車幅方向の加速度を先行車の動的特徴量として抽出し、走行計画部１０３は、自車の車長方向及び車幅方向の加速度を基準とした加速度平面の形状において、先行車の車幅方向の加速度が車長方向の加速度に対して大きい場合であって、かつ、車幅が自車の車幅よりも小である場合に、追従走行における車幅方向の応答性を減少させる補正を行うことができる。
【０１４２】  これにより、ふらつきの大きな先行車に追従する場合、先行車の静的特徴量を用いることで、先行車の車幅方向のふらつきが、自車へどの程度影響を及ぼすのかを判断し、先行車の静的特徴量に基づいて、車間を開くか、車幅方向の追従ゲインを下げるかを選択出来る。これにより、自車が先行車に追従する際のふらつきを抑制出来る。
【０１４３】  以下、先行車の静的特徴量として、先行車の車幅、車高及び後方投影面積以外の特徴量を用いる変形例を説明する。
【０１４４】  ナンバープレートの色及び大きさは、先行車が大型車であるか小型車であるかを分類するのに使用出来る。例えば、日本国内では、車幅の小さな軽自動車はナンバープレートが黄色地に黒文字であるか、黒地に黄色い文字である。一方、普通車以上の車両は、白地に緑文字であるか、緑地に白文字である。このように先行車の静的特徴量として、ナンバープレートの色を用いれば、自車が先行車へ接近して車高や車幅が取得困難な停車中や極低車速での走行状態にあっても、図１の先行車分類部１０２は、車両の大きさを分類出来る。このため、走行計画部１０３は、先行車分類部１０２の分類結果に基づいて、図４の走行計画を作成したり、図７の走行計画を作成したり、図１２の走行計画を作成したり出来る。
【０１４５】  また、先行車の静的特徴量として、先行車の駆動力源を用いるようにしてもよい。先行車の駆動力源の推定には、外界認識部１２０として、温度差を画像として認識可能な遠赤外線カメラを用いることができる。先行車が内燃機関を搭載している場合には、排気管及び触媒の温度が高温となる。このため、先行車を後方から赤外線カメラで撮影すると、撮像した画像には、特徴的な温度分布が現れる。一方、先行車が電動車両である場合には、内燃機関を搭載している先行車ほどに温度分布を生じないため、先行車が内燃機関を搭載している場合と温度分布が異なり、この違いを利用できる。
【０１４６】  あるいは、先行車の駆動力源の推定には、外界認識部１２０として単眼カメラ又はステレオカメラなどの撮像装置を用いるようにしてもよい。この時、単眼カメラ又はステレオカメラなどにて、先行車の排気管の存在を確認することで、先行車が内燃機関を搭載しているかどうかを識別することが出来る。
【０１４７】  図１３は、第５実施形態に係る走行制御装置で決定された先行車の分類結果に基づく走行計画の一例を示す図である。  図１３において、図１の先行車分類部１０２は、動的特徴量及び静的特徴量Ｆ２に加え、静的特徴量Ｆ１に基づいて、先行車を分類する。動的特徴量及び静的特徴量Ｆ２は、図７の動的特徴量及び静的特徴量と同一である。静的特徴量Ｆ１は、先行車の駆動力源である。駆動力源は、内燃機関又は電動機である。
【０１４８】  駆動力源が電動機の場合、図１の走行計画部１０３は、先行車の分類結果に応じて図７と同様の走行計画を作成することが出来る。
【０１４９】  一方、駆動力源が内燃機関の場合において、先行車の静的特徴量として大型車、かつ、先行車の動的特徴量として車長方向の加速度が小に分類されたものとする。この時、走行計画部１０３は、隣接車線へ車線変更が不可能な場合には、目標車間距離を増加させ、先行車の排気ガスが大気中に拡散する物理的及び時間的な空間を取るように補正を行う。一方、走行計画部１０３は、複数の車線を備える走行経路を自車が走行中である場合で、かつ隣接車線へ車線変更が可能な場合には、車線変更を選択する。
【０１５０】  これにより、内燃機関を搭載している大型車から排出された排気ガスが、自車の車室内に侵入するのを抑制出来でき、運転時の快適性が失われるのを抑制出来できる。
【０１５１】  以上説明したように、上述した第５実施形態によれば、先行車が内燃機関を搭載しており、かつ加減速が小さく発進に時間がかかるような場合には、自車の車室内に先行車の排ガスが侵入しないように車間を開くか、隣接車線へ車線変更することが出来、先行車の排ガスが自車の車室内に侵入して快適性が損なわれることを抑制出来る。
【０１５２】  先行車の静的特徴量として、先行車が乗り合いバスであるかを抽出するようにしてもよい。この時、先行車の後方に掲示される行き先の表示や、信号が認められず、かつバス停前で停車をしていることの検出結果などから先行車が乗り合いバスであることを先行車の静的特徴量として抽出することが出来る。
【０１５３】  バス停であることの識別は、図１の情報記憶部１５０に地図情報としてバス停の位置を記憶させ、自車位置と照合することで、例えば、バス停とした位置から周辺の５０ｍ又は２５ｍという距離の範囲内に対象となる先行車が停車している場合には、バス停に対して乗り合いバスが停車をしていると判断する。あるいは、外界認識部１２０として撮像装置を用いる場合は、バス停の形状又は色などの特徴量を検出し、バス停を識別するようにしてもよい。
【０１５４】  先行車が乗り合いバスとして分類された場合には、自車の位置情報とバス停の位置情報とを比較し、バス停の付近では、先行車である乗り合いバスを追い越すように隣接車線への車線変更を計画することや、追い越しが出来ない場合には、安全志向補正と同様に、バス停の存在位置を信号機の灯火の位置、バス停の高さを経路の中心線からバス停までの鉛直方向の距離に読み変えるとともに、先行車の高さを先行車の幅に読み替えることで、バス停へ向かう先行車との距離を取りながら近づくことが出来る。
【０１５５】  これにより、バスの死角から歩行者が飛び出してきた時に、自車が急ブレーキをかけるようなシーンを避けることが出来、自車の乗り心地を向上させることが出来る。
【０１５６】  以下、先行車の動的特徴量として、先行車の車長方向の加速度及び車幅方向の加速度以外の特徴量を用いる変形例を説明する。
【０１５７】  図１の先行車特徴量抽出部１０１は、先行車の走行速度を抽出し、通信部１４０又は情報記憶部１５０を通じて先行車の走行経路の制限速度を取得する。そして、先行車特徴量抽出部１０１は、先行車の速度の取得結果と走行経路の制限速度を比較し、その差を先行車の動的特徴量として算出する。この時、先行車の走行経路の制限速度との差が負に大きな場合には、先行車は制限速度よりも低速で走行し、先行車の走行経路の制限速度との差が正に大きな場合には、制限速度を上回る速度で走行している。
【０１５８】  制限速度を超過するような速度で走行する場合には、そのような車両の周辺の車両は、そのような車両よりも低速で走行していると考えられる。従って、制限速度を超過するような速度で走行する車両は、低速な車両に追いついた場合には、減速を強いられる。すなわち、制限速度を超過するような速度で走行する車両は、加減速が激しい車両であり、エネルギ消費の観点から好ましく無い走行方法をとると考えることが出来る。特に、先行車が大型車である場合には、自車のドライバは、先行車の先の車両を認識することが難しい。このため、制限速度を超過するような速度で走行する車両が、低速な車両に追いつき、車線変更を行う場合には、今までの先行車と速度の異なる低速な車両が、自車が新たに追従するターゲット車両となる。このため、このようなターゲット車両に対して急ブレーキがかからないように車間を取る方が好適である。
【０１５９】  すなわち、先行車の動的特徴量として経路の制限速度と先行車の速度の差を取得し、先行車が制限速度を超えて走行する場合に、先行車が大型車である場合には車間距離を拡大方向に補正する。これにより、先行車が大型の車両であり、ドライバがその先を見通すことが難しい場合にあっては、車間距離を開くことで、今までの先行車が車線変更を行うなどして、それまでの先行車に代わって低速な先行車が自車の前に出現することになる場合においても、急ブレーキを避けつつ速度を落とすことが可能になり、乗り心地の悪化を抑制出来る。
【０１６０】  図１の先行車特徴量抽出部１０１は、先行車の動的特徴量として、先行車と、その先行車をさらに先行する車両との車間距離を抽出するようにしてもよい。先行車分類部１０２は、先行車と、その先行車をさらに先行する車両との車間距離と、自車が先行車と同じ速度で走行した際に設定される車間距離の目標値とを比較することにより、先行車を分類する。車間距離を詰めて走行する傾向にある先行車に追従して走行すると、先行車の車速変動が大きくなりがちであり、その先行車に追従する自車はエネルギ消費量が増大する虞がある。
【０１６１】  このため、先行車と、その先行車をさらに先行する車両との車間距離が、自車が先行車の速度で走行する場合の先行車との車間距離と比較して短い場合には、先行車の動的特徴量を、先行車の車長方向の加速度が大である場合と同じように解釈する。
【０１６２】  先行車と、その先行車をさらに先行する車両との車間距離は、外界認識部１２０としてレーダを用いる場合には、先行車の下を通り抜けた電波がさらに先の先行車に反射し戻る成分を用いて検出する方法で取得したり、カーブなどで先行車のさらに先の車両が、先行車によって作られる死角の外に現れて自車から認識が可能となった際に、先行車との車間距離を取得する方法と同様に取得出来る。
【０１６３】  図１４は、図１の走行制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。  図１４において、走行制御装置１００には、プロセッサ１１、通信制御デバイス１２、通信インターフェース１３、主記憶デバイス１４及び外部記憶デバイス１５が設けられている。プロセッサ１１、通信制御デバイス１２、通信インターフェース１３、主記憶デバイス１４及び外部記憶デバイス１５は、内部バス１６を介して相互に接続されている。主記憶デバイス１４及び外部記憶デバイス１５は、プロセッサ１１からアクセス可能である。
【０１６４】  また、走行制御装置１７の外部には、センサ２２及び表示部２３が設けられている。センサ２２及び表示部２３は、入出力インターフェース１７を介して内部バス１６に接続されている。センサ２２は、例えば、撮像装置、レーダ、ソナー又はレーザスキャナである。表示部２３は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイである。
【０１６５】  プロセッサ１１は、走行制御装置１７全体の動作制御を司るハードウェアである。主記憶デバイス１４は、例えば、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭなどの半導体メモリから構成することができる。主記憶デバイス１４には、プロセッサ１１が実行中のプログラムを格納したり、プロセッサ１１がプログラムを実行するためのワークエリアを設けたりすることができる。
【０１６６】  通信制御デバイス１２は、外部との通信を制御する機能を有するハードウェアである。通信制御デバイス１２は、通信インターフェース１３を介してネットワーク１９に接続される。ネットワーク１９は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗａｏｒｋ）やＦｌｅｘＲａｙ、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの車載ネットワークである。
【０１６７】  入出力インターフェース１７は、センサ２２から入力される信号をプロセッサ１１が処理可能なデータ形式に変換したり、プロセッサ１１から出力されるデータを表示部２３で処理可能な信号に変換したりする。入出力インターフェース１７には、ＡＤコンバータ及びＤＡコンバータを設けるようにしてもよい。
【０１６８】  外部記憶デバイス１５は、大容量の記憶容量を有する記憶デバイスであり、例えば、ハードディスク装置やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）である。外部記憶デバイス１５は、各種プログラムの実行ファイルを保持することができる。外部記憶デバイス１５には、走行制御プログラム１５Ａを格納することができる。走行制御プログラム１５Ａは、走行制御装置１７にインストール可能なソフトウェアであってもよいし、走行制御装置１７にファームウェアとして組み込まれていてもよい。プロセッサ１１が走行制御プログラム１５Ａを主記憶デバイス１４に読み出し、走行制御プログラム１５Ａを実行することにより、図１の先行車特徴量抽出部１０１、先行車分類部１０２及び走行計画部１０３の各機能を実現することができる。
【０１６９】  以上、本発明の好適な実施形態について図面を参照し詳述した。図面はその機能、構成、寸法の詳細を示したものでは無く、直接関係の無い要素や機能の重複と思われるものについては図示の省略、簡略化がなされてある。本発明のある実施形態において説明の無い制御や機能は、当業者であれば、従来公知の手段により達成可能なものであると思料する。本発明は必ずしも説明したすべての構成が含まれることによって特徴づけられるものでは無く、説明した実施形態の構成に限定されるものでは無い。ある実施形態の一部を別の実施形態に置き換えることが可能であり、その特徴を著しく変更しない限り各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換が可能である。
【符号の説明】
【０１７０】  １  自動運転システム、１００  走行制御装置、１０１  先行車特徴量抽出部、１０２  先行車分類部、１０３  走行計画部、１１０  走行実行ユニット、１１１  ビークルダイナミクスコントローラ、１１２  ドライブユニットコントローラ、１１３  ステアリングコントローラ、１１４  ブレーキコントローラ、１２０  外界認識部、１３０  車情報取得部、１４０  通信部、１５０  情報記憶部、１６０  ヒューマンマシンインタフェース、１７０〜１７３  通信ネットワーク
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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