JP2004237885A

JP2004237885A - Traveling control unit for vehicle

Info

Publication number: JP2004237885A
Application number: JP2003029953A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sugano; 健菅野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: JP3738762B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid the occurrence of variations in the behavior of an own vehicle accompanied by the switching of a preceding vehicle when the own vehicle changes a lane. <P>SOLUTION: In a traveling control unit for vehicles, when the own vehicle passes a point that is behind by a preceding vehicle switching distance Lch (Step S8), it is decided whether the lane need to be changed when passing a course change point in an intersection or the like (Step S12) and then the lane need to be changed. Additionally, when a vehicle in front of the own vehicle is not in a tendency of changing the line to the course-changed lane of the own vehicle (Step S20), and distance L1 to the preceding vehicle in front of the own vehicle is larger than following distance L2 to a preceding vehicle candidate traveling on the course-changed lane (Step S22) and the vehicle speed of the preceding vehicle candidate is extremely slower than the own vehicle (Step S24), the preceding vehicle candidate is switched as the preceding vehicle, and control is made to follow the preceding vehicle candidate of the course-changed lane (Step S26). When the lane is changed, switching is made to follow the vehicle in front of the own vehicle (Steps S34, S36). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、先行車と所定の相対位置関係を適切に保ちつつ走行させるようにした車両用走行制御装置に関し、特に、目的地までの推奨経路を案内するナビゲーション装置を備えた車両用走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、先行車と自車両との相対位置関係を適切に保ちつつ走行させるようにした車両用走行制御装置が提案されている。
このような車両用走行制御装置においては、自車両の走行車線前方に位置する車両を先行車として検出し、これと適切な相対位置関係を保つように走行制御を行っている。そして、自車両が車線変更を行った場合には、車線変更後に、新たに自車両の走行車線前方に位置する車両を先行車として検出し、今度はこの先行車との相対位置関係が適切な関係となるように走行制御を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−９３０９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、自車両が車線変更を行った後に、車線変更後の車線前方に位置する車両を先行車として検出し、この先行車に基づき新たに適切な相対位置関係となるように走行制御を行うようにした場合、自車両と新たな先行車との相対位置関係によっては、減速度が大きくなる場合がある。つまり、自車両と、自車両の車線変更先に位置する先行車候補との間の、自車両の進行方向に対する相対的な距離が短い場合、つまり、自車両と先行車候補とが比較的接近している状態で自車両が車線変更した場合、自車両と先行車候補との車間距離が比較的短いことから減速傾向となり、このとき、自車両と先行車候補との車間距離が短くなるほど急減速が行われることになり、乗り心地が低下する。
【０００５】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、自車両が車線変更を行った際に、先行車の切り替わりに伴って、自車両が挙動変動することを回避することの可能な車両用走行制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両用走行制御装置は、先行車検出手段によって自車両の走行車線前方に位置する先行車を検出し、これと自車両との相対位置関係が目標とする相対位置関係となるように走行制御手段により走行制御を行う。
【０００７】
このとき、ナビゲーション装置により案内される、目的地までの推奨経路に応じた進路変更が必要な進路変更地点から所定の進路変更準備距離だけ手前の進路変更準備開始地点を自車両が通過したと準備開始判定手段によって判断され、且つ、ナビゲーション装置で案内された、前記進路変更地点を通過するにあたり自車両が進入すべき車線である進入案内車線と、現在の自車両の走行車線とが異なることが走行車線判定手段により判定され、さらに、自車両が前記進入案内車線方向に車線変更したときに次に先行車となり得ると予測される先行車候補が前記先行車候補検出手段で検出されたとき、先行車切替手段によって、前記先行車候補を、前記走行制御手段における制御対象の先行車として切り替える。
【０００８】
これにより、自車両が進入案内車線方向に車線変更を行う前に、進入案内車線方向に位置する先行車候補と自車両とが、目標とする相対位置関係となるように走行制御される。したがって、自車両の車線変更先を走行する先行車候補と自車両とが、目標とする相対位置関係となるように走行制御されている状態で、車線変更が行われることになり、スムーズに車線変更が行われることになる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明に係る車両用走行制御装置によれば、進路変更地点から所定の進路変更準備距離だけ手前の進路変更準備開始地点を自車両が通過した時点から、進入案内車線方向の次に先行車となり得ると予測される先行車候補を、走行制御手段における制御対象の先行車として切り替えるようにしたから、その後自車両が進路変更を行ったときには、先行車候補と自車両との相対位置関係が目標とする相対位置関係となるように走行制御されている状態で、車線変更が行われることになり、大きな挙動変動を伴うことなく、車線変更を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明における車両用走行制御装置の概略構成図である。
図中１は、自車両前方に位置する先行車との間の車間距離を検出するための車間距離センサ、２は、車両前方を撮像するためのＣＣＤカメラ、３は、運転者に目的地までの推奨経路や、走行路に関する情報等を提供するためのナビゲーション装置、４は、自車速を検出するための車速センサであって、後述の自動変速機６の出力側の回転速度を検出することにより、自車速を検出するようになっている。
【００１１】
前記車間距離センサ１は、例えばレーザ光を前方に掃射して先行車からの反射光を受光することにより、自車両前方に存在する車両と自車両との間の車間距離を計測するレーダ装置や電波や超音波を利用して車間距離を計測する測距センサ等を適用することができる。また、少なくとも、自車両の走行車線及び、自車両の走行車線に隣接する左右の走行車線において、自車両より前方に位置する車両を検出可能に構成されている。
【００１２】
前記ＣＣＤカメラ２は、車両前部或いは車室内部に取り付けられ、自車両の走行路前方を撮像する。
前記ナビゲーション装置３は、道路地図データを記録するメモリを内蔵しており、自車両の現在位置をＧＰＳにより検出し、予め記憶されている地図情報に基づいて、自車両の周辺情報を検索する。また、自車両の位置及び地図情報に基づいて指示された目的地に達するまでの推奨経路を検索しこれを図示しない表示装置に表示して運転者に通知すると共に、この推奨経路に沿って、交差点、或いはジャンクションランプといった進路変更ポイントの位置座標及び、この進路変更ポイントを通過するにあたり進入すべき車線情報、自車両の位置座標、自車両の走行路における走行レーン数等のナビゲーション情報を、後述のコントローラ１０に通知する。
【００１３】
また、図中５は、スロットル開度信号に応じてスロットルバルブを開閉し、エンジンの吸入空気量を変えてエンジン出力を調節するスロットルアクチュエータ、６は、車速及びスロットル開度に応じて変速比を変える自動変速機、７は、車両に制動力を発生させる制動制御装置である。
そして、各種センサの検出信号は、コントローラ１０に入力され、コントローラ１０では、これら各種センサの検出信号に基づいて目標車速Ｖ^＊を算出し、自車速Ｖｓｐが目標車速Ｖ^＊となるように、スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７を制御する。
【００１４】
前記コントローラ１０は、マイクロコンピュータとその周辺機器とを備え、マイクロコンピュータのソフトウェア形態により、図２に示す制御ブロックを構成している。
この制御ブロックは、公知の走行制御装置における制御ブロックと同様に構成され、例えば、車速センサ４からの車速パルスの周期を計測し、自車速を演算する車速信号処理部１１と、自車両の走行車線前方及び自車両の走行車線に隣接する隣接車線前方に位置する前方車両を検出し、車間距離センサ１でレーザ光を掃射してから前記前方車両の反射光を受光するまでの時間を計測して前方車両と自車両との間の車間距離Ｌを演算し、自車両の走行車線前方の車両を先行車として捕捉すると共に、後述の先行車切替処理部３６からの切替指示にしたがって、隣接車線前方に位置する前方車両を先行車として捕捉するよう切り替える測距信号処理部１２と、車速信号処理部１１で演算した自車速Ｖｓｐ、測距信号処理部１２で演算された先行車との車間距離Ｌに基づいて、目標車間距離Ｌ^＊を設定すると共に、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^＊に維持するための目標車速Ｖ^＊を算出する走行制御部３０と、この走行制御部３０で算出した目標車速Ｖ^＊に基づいて、自車速Ｖｓｐを目標車速Ｖ^＊に一致させるように、スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７を制御する車速制御部１３と、ＣＣＤカメラ２からの撮像情報を処理するための画像処理部１４と、さらに、前記画像処理部１４で画像解析を行った解析結果、測距信号処理部１２で検出した自車両前方及び隣接車線に位置する前方車両との車間距離、ナビゲーション装置３のナビゲーション情報に基づいて、自車両が進路変更ポイントよりも所定距離手前の領域に達したとき、自車両の車線変更先の車線の存在する車両を先行車として捕捉するよう、前記測距信号処理部１２に切替指示を行うと共に、前記走行制御部３０における制御特性を変更する先行車切替処理部３６と、を備えている。
【００１５】
前記走行制御部３０は、測距信号処理部１４で算出された先行車と自車両との間の車間距離Ｌに基づいて自車両と先行車との相対速度ΔＶを算出する相対速度演算部３１と、車速信号処理部１１から入力される自車速Ｖｓｐ及び速度演算部３１から入力される相対速度ΔＶ、或いは図示しない手動スイッチでの操作により運転者により設定される車間距離設定値Ｌｓに基づいて目標車間距離Ｌ^＊を設定する目標車間距離設定部３２と、相対速度演算部３１で算出した相対速度ΔＶ、測距信号処理部１４で算出した車間距離Ｌ、前記ナビゲーション装置３からのナビゲーション情報に基づき、車間距離Ｌを前記目標車間距離設定部３２で算出された目標車間距離Ｌ^＊に一致させるための目標車速Ｖ^＊を算出する車間距離制御部３３とから構成されている。
【００１６】
そして、前記車速制御部１３では、目標車速Ｖ^＊と自車速Ｖｓｐとの差分値から例えば、ＰＩＤ（比例−積分−微分）制御により公知の手順で目標加減速度を算出し、目標加減速度が負値である場合には、この目標加減速度を実現し得るように制動制御装置７を制御して制動力を発生させ、逆に、目標加減速度が正値である場合には、前記目標加減速度を実現し得るようにスロットルアクチュエータ５のスロットル開度及び自動変速機６の変速比を制御する。
【００１７】
ここで、前記相対速度演算部３１は、測距信号処理部１２から入力される車間距離Ｌを例えばバンドパスフィルタ処理するバンドパスフィルタで構成されている。このバンドパスフィルタは、次式（１）で表す伝達関数で実現することができる。式（１）に示すように、分子にラプラス演算子ｓの微分項を有するので、実質的に車間距離Ｌを微分して相対速度ΔＶを近似的に演算することになる。
【００１８】
Ｆ（ｓ）＝ωｃ^２・ｓ／（ｓ^２＋２ζｃ・ωｃ・ｓ＋ωｃ^２）……（１）
なお、式（１）において、ωｃ＝２π・ｆｃ、ｓはラプラス演算子、ζｃは減衰係数である。なお、フィルタ関数のカットオフ周波数ｆｃは、車間距離Ｌに含まれるノイズ成分の大きさと、短周期の車体前後加速度変動の許容値とにより決定する。
【００１９】
このように、バンドパスフィルタを用いることにより、車間距離Ｌの単位時間当たりの変化量から、簡易的な微分演算を行って相対速度ΔＶを算出する場合のように、ノイズに弱く、制御中に走行制御中にふらつきが生じるなど、車両挙動に影響を与えやすくなることを回避することができる。
なお、ここでは、相対速度ΔＶを、バンドパスフィルタを用いて算出するようにした場合について説明しているが、ハイパスフィルタを用いて、車間距離Ｌを微分処理するようにしてもよい。
【００２０】
次に、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^＊に保ちつつ走行するための制御則について説明する。基本的な制御系の構成は、図２に示すように、走行制御部３０と、車速制御部１３とをそれぞれ独立に備える。なお、走行制御部３０の出力は目標車速（車速指令値）Ｖ^＊であり、車間距離Ｌを直接に制御する構成としていない。
【００２１】
走行制御部３０の車間距離制御部３３では、車間距離Ｌと相対速度ΔＶとに基づいて、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^＊に保ちながら走行するための目標車速Ｖ^＊を演算する。具体的には、次式（２）に示すように、目標車間距離Ｌ^＊と実際の車間距離Ｌとの差（Ｌ^＊−Ｌ）に制御ゲインｆｄを乗算した値と、相対速度ΔＶに制御ゲインｆｖを乗算した値との和であるΔＶ^＊を算出し、これを、先行車の車速Ｖｔから減算した値を目標車速Ｖ^＊とする。
【００２２】
Ｖ^＊＝Ｖｔ−ΔＶ^＊ ……（２）
ΔＶ^＊＝ｆｄ・（Ｌ^＊−Ｌ）＋ｆｖ・ΔＶ
なお、前記制御ゲインｆｄ及びｆｖは、走行制御制能を決めるパラメータである。ここでは、２個の目標値（車間距離と相対速度）を１個の入力（目標車速）で制御する１入力２出力系であることから、制御法として状態フィードバック（レギュレータ）を用いて制御系を設計している。
【００２３】
以下、前記制御系の設計手順を説明する。
まず、システムの状態変数ｘ１，ｘ２を次式（３）で定義する。
ｘ１＝Ｖｔ−Ｖ
ｘ２＝Ｌ^＊−Ｌ ……（３）
また、制御入力（コントローラの出力）ΔＶ^＊を次式（４）で定義する。
【００２４】
ΔＶ^＊＝Ｖｔ−Ｖ^＊ ……（４）
ここで、車間距離Ｌは次式（５）のように表すことができる。
Ｌ＝∫（Ｖｔ−Ｖ）ｄｔ＋Ｌ０ ……（５）
なお、（５）式中のＬ０は、車間距離制御における停止時の目標車間距離である。
【００２５】
また、車速サーボ系は線形伝達関数によって、例えば次式（６）のように目標車速Ｖ^＊に対して、実車速Ｖが一次遅れで近似的に表現することができる。
Ｖ＝１／（１＋τｖ・ｓ）
ｄＶ／ｄｔ＝１／τｖ（Ｖ^＊−Ｖ） ……（６）
したがって、先行車車速Ｖｔが一定であるとすると、前記（３）、（４）及び（６）式より、前記状態変数ｘ１は次式（７）で表すことができる。
【００２６】
ｄｘ１／ｄｔ＝−１／τｖ・ｘ１＋１／τｖ・ΔＶ^＊ ……（７）
また、目標車間距離Ｌ^＊が一定であるとすると、前記（３）式及び（５）式より、前記状態変数ｘ２は次式（８）で表すことができる。
ｘ２＝−（Ｖｔ−Ｖ）＝−ｘ１ ……（８）
したがって、前記（７）式及び（８）式より、システムの状態方程式は次式（９）で表すことができる。
【００２７】
【数１】

【００２８】
また、状態フィードバックが施された全体システムの状態方程式は次式（１０）で表すことができる。
ｄＸ／ｄｔ＝（Ａ＋ＢＦ）Ｘ ……（１０）
ただし、制御入力ｕ＝ＦＸ，Ｆ＝［ｆｖｆｄ］である。
【００２９】
したがって、前記（１０）式より、全体システムの特性方程式は次式（１１）で表すことができる。
｜ｓＩ−Ａ’ ｜＝ｓ^２＋（１−ｆｖ）／τｖ・ｓ＋ｆｄ／τｖ＝０
Ａ’ ＝Ａ＋ＢＦ ……（１１）
【００３０】
【数２】

【００３１】
ここで、前記車速制御部１３の車速サーボ系は近似的に線形伝達関数で表現でき、この伝達特性に基づき、車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ^＊へ、また、相対速度ΔＶが０へ、それぞれ収束する収束特性が、設計者の意図する特性（減衰係数ζｎ、固有振動数ωｎ）となるように、次式（１２）に従って制御ゲインｆｄ，ｆｖを設定する。
【００３２】
ｆｖ＝１−２ζｎ・ωｎ・τｖ
ｆｄ＝ωｎ^２・τｖ ……（１２）
ここで、相対速度ΔＶは先行車と自車両との車速差であることから、先行車車速Ｖｔは自車速Ｖと相対速度ΔＶとに基づいて次式（１３）から算出することができる。
【００３３】
Ｖｔ＝Ｖ＋ΔＶ ……（１３）
したがって、前記（２）式及び（１３）式より、目標車速Ｖ^＊は次式（１４）で表すことができる。
Ｖ^＊＝Ｖ−ｆｄ（Ｌ^＊−Ｌ）＋（１−ｆｖ）ΔＶ ……（１４）
なお、目標車間距離Ｌ^＊は接近警報などで用いられる車間時間という概念を用いて設定してもよいが、ここでは制御の収束性にまったく影響を及ぼさないという観点から先行車車速Ｖｔの関数とする。前記（１３）式で定義した先行車車速Ｖｔを用いて、目標車間距離Ｌ^＊を、次式（１５）に示すように設定する。
【００３４】
Ｌ^＊＝ａ・Ｖｔ＋Ｌ０＝ａ・（Ｖ＋ΔＶ）＋Ｌ０ ……（１５）
なお、（１５）式に示すように、先行車車速Ｖｔを自車速Ｖと相対速度ΔＶとから算出した値を用いて目標車間距離Ｌ^＊を設定した場合、相対速度検出値に重畳されるノイズの影響を受けるため、次式（１６）で表される目標車間距離Ｌ^＊を自車速Ｖの関数として設定してもよい。
【００３５】
Ｌ^＊＝ａ・Ｖ＋Ｌ０ ……（１６）
なお、前記車間距離制御部３３においては、このようにして設定された目標車間距離Ｌ^＊が、図示しない手動スイッチによって設定された車間距離設定値Ｌｓを下回るときには、この車間距離設定値Ｌｓを、目標車間距離Ｌ^＊として設定するようになっている。
【００３６】
以上が、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^＊に保ちつつ、自車両を走行させるための制御則である。
一方、前記画像処理部１４では、ＣＣＤカメラ２からの撮像情報に対して画像処理を行い、例えば、特開平１０−２０８０４７号公報で開示されている方法にしたがって、撮像情報から先行車及び自車両前方の道路白線を検出し、例えば図３に示すように、先行車の下部における車幅方向中央位置Ｐと走行車線中央との間の水平距離を先行車の横変位量Ｅとして算出すると共に、この横変位量Ｅの時間的変化から横変位速度ｖを算出する。ちなみに、前記走行車線中央は、図４に示すように、左右の白線どうしにおける水平方向の中央位置をピックアップして求めればよい。これらの横変位量Ｅ及び横変位速度ｖは、先行車における右方向への変位を正の値、左方向への変位を負の値で表すように構成されている。また、撮像画像において、走行車線以外の領域を検出することによって、走行路の最左端の車線を表す道路白線を検出し、これに基づいて、自車両がどの車線を走行しているかを判断する。また、走行車線以外の領域を検出することができないとき、つまり、３車線の走行路において、最右端の車線を走行している場合等、最左端を車線を検出することができないときには、自車両右側の車線を走行する車両の走行方向を画像から推定することによって、自車両が、どの車線を走行しているかを判断する。
【００３７】
また、その撮像情報から、道路白線を跨いだかどうかに基づいて、自車両が車線変更を行ったかどうかを判断し、左右どちらの方向に進路変更したかを判断する。
なお、上記測距信号処理部１２では、例えば、複数方向にレーザビームを照射可能に形成されており、自車両の走行車線、自車両の右に隣接する車線、自車両の左に隣接する車線の何れの車線に位置する車両を、何れの方向におけるビームで検知することができるかが決まっている。そして、自車両前方の車両を先行車とする場合には、自車両前方の車両を検出することの可能なビームで検出した車両を先行車として捕捉し、自車両右車線の車両を先行車とする場合には、自車両右車線の車両を検出することの可能なビームで検出した車両を先行車として捕捉し、同様に、自車両左車線の車両を先行車とする場合には、自車両左車線の車両を検出することの可能なビームで検出した車両を先行車として捕捉するようにするようになっている。そして、測距信号処理部１２においては、通常は自車両前方の車両を検出することの可能なビームで検出した車両を先行車として捕捉してこれと、自車両との間の車間距離Ｌを検出し、先行車切替処理部３６から切替指示が行われたときには、指定された車線に該当するビームで検出した車両を先行車として捕捉するように切り替える。そして、切替終了通知が行われたときには、自車両前方の車両を検出することの可能なビームで検出した車両を先行車として捕捉するようになっている。
【００３８】
図５は、先行車切替処理部３６で実行される、前記測距信号施与部１２において捕捉する先行車の切り替え及び前記車間距離制御部３３における前記固有振動数ωｎの補正を行う、先行車切替処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
前記先行車切替処理部３６では、図５に示す先行車切替処理を、図示しない指示スイッチによって走行制御装置による自動走行制御が指示されている間、予め設定した所定周期で実行する。なお、フローチャート中で用いられる各種フラグは、起動時には、零に設定されている。
【００３９】
まず、ステップＳ２で、ナビゲーション装置３から、進路変更ポイントの位置及びこれに伴い進入すべき車線情報、自車両の現在位置、自車両走行路のレーン数等の各種ナビゲーション情報を読み込む。
次いで、ステップＳ４に移行し、減速フラグＦｓｌｏｗがＦｓｌｏｗ＝１であるかどうかを判定する。そして、Ｆｓｌｏｗ＝１でないときには、ステップＳ６に移行し、混雑状況情報をもとに、先行車切替距離Ｌｃｈを決定する。この先行車切替距離Ｌｃｈは、ナビゲーション装置３から通知される進路変更ポイントに達するまでに、自車両が車線変更をするのに十分な距離に基づいて設定される。
【００４０】
前記混雑状況情報は、混雑状況検出手段により検出するようにすればよく、この混雑状況検出手段としては、例えば、所定時間内における自車両のブレーキペダルの踏込み回数を検出すること、或いは自車両の走行速度の度合、前記車間距離センサ１で検出される他の車線を走行する車両の速度の度合等に基づいて混雑状況を検出するようにしたもの、また、例えば、路車間通信機能を搭載し、路面側から混雑状況情報を提供するようにすることによって混雑状況情報を得るようにしたもの、等を適用することができる。
【００４１】
そして、前記混雑状況情報をもとに、道路が混雑していると判断されるときには、先行車切替距離Ｌｃｈを比較的長い値に設定し、道路が空いていると判断されるときには、先行車切替距離Ｌｃｈを比較的短い値に設定する。
次いで、ステップＳ８に移行し、ナビゲーション装置３からの進路変更ポイント情報と、自車両の現在位置とに基づいて、自車両が、次の進路変更ポイントから、ステップＳ６で設定した先行車切替距離Ｌｃｈだけ手前の地点（以後、制御開始地点という。）に達したかどうかを判断する。
【００４２】
そして、ステップＳ８の処理で、自車両が、前記制御開始地点に達したと判定されないときには、そのまま処理を終了し、制御開始地点に達したと判断されたときには、ステップＳ１０に移行し、前記（１２）式に示す制御ゲインｆｄ及びｆｖを特定するための固有振動数ωｎに、補正係数ｋを乗算し固有振動数ωｎを補正する。そして、減速フラグＦｓｌｏｗをＦｓｌｏｗ＝１に設定する。
【００４３】
前記補正係数ｋは、ｋ＜１を満足する値であって、固有振動数ωｎをより小さくなる方向に補正する。つまり、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^＊に一致させるための収束特性を緩やかに変化する方向に補正する。
次いで、ステップＳ１２に移行し、自車両が指示された進路変更ポイントを通過するにあたり、車線変更が必要かどうかを判定する。
【００４４】
この判定は、例えば、特開平８−３２０９９７号公報に開示されているように、ＣＣＤカメラ２で撮像した自車両前方の走行路の撮像情報から、レーンマーカを抽出してこれが実線であるか破線であるかを判断し、この判断結果及び前記ナビゲーション装置３からの自車両の走行路のレーン数情報とに基づいて、自車両がどの車線を走行しているのかを判断する。そして、前記ナビゲーション装置３から通知された進入すべき車線情報に基づいて、自車両が進入すべき車線情報に対応した車線を走行しているかどうかを判断する。
【００４５】
つまり、進入すべき車線が左側車線ならば、自車両が左端の車線を走行している場合つまり自車両走行車線の左側に車線が存在しない場合に進入すべき車線に対応した車線を横行していると判断し、また、進入すべき車線が右側車線ならば、自車両が左端の車線を横行しているとき、つまり、自車両走行車線の右側に車線が存在しない場合に、進入すべき車線に対応した車線を走行していると判断する。なお、右折及び左折専用の車線がある場合には、この右折或いは左折専用の車線を含めて判断し、すなわち、進入すべき車線が左と指示されている場合には左折専用の車線を走行しているか、また、進入すべき車線が右の場合には、右折専用の車線を走行しているかを判断する。そして、推奨経路にしたがった進路に対応した車線を走行していると判断されるときには、車線変更を行う必要はないと判断しそのまま処理を終了する。
【００４６】
一方、進入すべき車線に対応した車線を走行していないと判断されるときには、車線変更を行う必要があると判断しステップＳ１４に移行して、車線変更要フラグＦｎをＦｎ＝１に設定した後、ステップＳ１６に移行し、ステップＳ１２で検出した進路変更ポイントにおける進入すべき車線に対応する側の自車両の隣接車線（以後、進路変更先車線という。）に、車両（以後、先行車候補という。）が存在するかどうかを判定する。つまり、前記車間距離センサ１で、進路変更先車線に存在する車両が検出されているかどうかを判断する。
【００４７】
そして、ステップＳ１６で、進路変更先車線に先行車候補が存在しない場合には、そのまま処理を終了し、進路変更先車線に先行車候補が存在する場合には、ステップＳ１８に移行し、自車両の走行車線前方に先行車が存在するかどうかを判断する。つまり、車間距離センサ１で、自車両の走行車線に対応する領域において車両が捕捉されているかどうかを判断する。そして、自車両前方に先行車が存在するときには、ステップＳ２０に移行し、先行車が存在しないときには後述のステップＳ２４に移行する。
【００４８】
前記ステップＳ２０では、図６に示すように、自車両の走行車線前方に位置する先行車が、自車両の進路変更先車線に車線変更をする傾向にあるか、つまり、図６の場合には、斜線で示す右側隣接車線に車線変更を行う傾向にあるかどうかを判断する。
この判断は、前記画像処理部１４で算出される先行車の横変位量Ｅ及び横変位速度ｖに基づいて、図７に示す離脱判断マップにしたがって判断する。
【００４９】
この離脱判断マップにおいて、横軸は横変位量Ｅ、縦軸は横変位速度ｖであって、横変位量Ｅが走行車線幅Ｗの１／１０であり且つ横変位速度ｖが正の比較的大きな所定値ｖ_１であるときの座標（Ｅ，ｖ）＝（Ｗ／１０，ｖ_１）と、横変位量Ｅが走行車線幅Ｗの１／２であり、且つ、横変位速度が零であるときの座標（Ｅ，ｖ）＝（Ｗ／２，０）とを結んだ直線、及び同様に、横変位量Ｅが走行車線幅Ｗの−１／１０であり且つ横変位速度ｖが負の比較的大きな所定値−ｖ_１であるときの座標（Ｅ，ｖ）＝（−Ｗ／１０，−ｖ_１）と、横変位量Ｅが走行車線幅Ｗの−１／２であり、且つ、横変位速度ｖが零であるときの座標（Ｅ，ｖ）＝（−Ｗ／２，０）とを結んだ直線を、先行車離脱判断の境界線Ｌ１とし、横変位量Ｅの絶対値又は横変位速度ｖの絶対値がこの境界線Ｌ１以上の領域に位置するときに、先行車が離脱傾向にあると判断する。また、横変位量Ｅの絶対値が走行車線幅Ｗの１／１０未満であるときには、横変位速度ｖに関わらず、先行車は離脱傾向にないと判断する。
【００５０】
なお、境界線Ｌ１は、種々の実験を通じて運転者が先行車の離脱を感じる適切な境界線を求めることが望ましく、その形状は、図７に示したような直線形状に限定されるものではない。
また、図８に示すように、境界線Ｌ１を先行車の車間距離Ｌに基づいて変化させ、すなわち、座標（±Ｗ／２，０）と結ぶ座標（±Ｗ／１０，±ｖ_１）の所定値ｖ_１の絶対値を、車間距離Ｌが大きくなるほど小さくすることにより、先行車が離脱傾向にあると判断されやすくなるようにし、逆に車間距離Ｌが小さくなるほど、所定値ｖ_１の絶対値を大きくすることにより、先行車が離脱傾向にあると判断されにくくなるようにしてもよい。
【００５１】
そして、前記横変位量Ｅ及び横変位速度ｖの符号から、先行車が右方向及び左方向の何れの方向に離脱傾向にあるかを判断し、先行車が、自車両の進路変更先車線側に進路変更傾向にあると判断されるときには、そのまま処理を終了し、そうでないときには、ステップＳ２２に移行する。
つまり、自車両が進路変更先車線上の先行車候補を先行車として切り替えた状態で、それまで先行車とみなしていた自車両前方の車両が自車両の進路変更先車線に車線変更した場合には、再度この自車両前方を走行していた車両を先行車としてみなすことになり、先行車が変更される都度、自車両に速度変動等が生じることになる。したがって、これを回避するために、自車両前方の先行車が進路変更先車線に車線変更する傾向にあるときには、先行車の切り替えを行わないようにしている。
【００５２】
前記ステップＳ２２では、車間距離センサ１で検出された自車両前方の先行車と自車両との間の車間距離Ｌ１と、進路変更先車線に存在する先行車候補と自車両との間の車間距離Ｌ２とを比較し、Ｌ１＞Ｌ２でないときには、そのまま処理を終了し、Ｌ１＞Ｌ２であるときステップＳ２４に移行する。
つまり、図９及び図１０（ａ）に示すように、自車両Ａと、この前方に位置する先行車Ｂとの車間距離Ｌ１が、進路変更先車線に位置する先行車候補Ｃとの車間距離Ｌ２よりも短い状態で、自車両Ａが先行車を切り替えた場合、先行車の切り替えに伴って自車両が先行車（＝先行車候補）に追従するように加速を行った場合、この時点では、自車両はまだ車線変更を行っていないから、自車両は自車線前方を走行する車両（以前の先行車）に接近することになり運転者に違和感を与えることになる。したがってこれを回避するために、図１０（ｂ）に示すように、自車両前方の先行車との車間距離Ｌ１が、先行車候補との車間距離Ｌ２よりも長く、先行車として先行車候補に切り替えた場合でも、自車両が自車両前方車両に必要以上に接近することを回避するようにしている。
【００５３】
そして、前記ステップＳ２４では、先行車候補が、自車両よりもかなり遅い速度で走行しているかを判断する。つまり、車速センサ１で検出される自車速Ｖｓｐと、先行車候補の速度との差が、しきい値より大きいかを判断する。なお、先行車候補の速度は、例えば、車間距離センサ１で検出される先行車候補との車間距離Ｌ２から算出されるこれら間の相対速度と自車速とに基づいて算出する。
【００５４】
そして、先行車候補が自車両よりもかなり遅い速度で走行している場合には、そのまま処理を終了し、そうでないときには、ステップＳ２６に移行する。
つまり、自車両が進路変更をしようとしている進路変更先車線に、自車両よりもかなり遅い速度で走行している車両が存在する場合には、通常、このような車両を追い越した後に車線変更を行う傾向にある。したがって、このように遅い速度で走行している先行車候補を先行車として切り替えることによって、運転者が意図しない減速状態となることを回避するようにしている。
【００５５】
前記ステップＳ２６では、前記測距信号処理部１２に対し、先行車として、進路変更先車線の前方に位置する車両、つまり先行車候補を検出するように切替指示を行い、以後、この先行車候補を先行車として捕捉させる。つまり、以後、この進路変更先車線を走行する先行車候補に追従するよう走行制御を行うように切り替える。また、先行車切替フラグＦｃｈをＦｃｈ＝１に設定した後、処理を終了する。
【００５６】
一方、前記ステップＳ４の処理で、減速フラグＦｓｌｏｗがＦｓｌｏｗ＝１であるときには、ステップＳ３２に移行し、先行車切替フラグがＦｃｈ＝１であるかどうかを判定し、Ｆｃｈ＝１でないときには、そのまま後述のステップＳ４２に移行し、Ｆｃｈ＝１であるときには、ステップＳ３４に移行し、車線変更が行われたかどうかを判断する。この判断は、例えば、ＣＣＤカメラ２の撮像情報に基づいて、自車両が道路白線を跨いだかどうかに基づいて行う。
【００５７】
そして、ステップＳ３４の処理で車線変更が行われたと判断されるときにはステップＳ３６に移行し、前記測距信号処理部１２において、先行車として、自車走行車線前方に位置する車両を先行車として捕捉するよう、前記測距信号処理部１２に対して切替終了通知を行った後、ステップＳ３８に移行する。つまり、通常の制御に戻す。一方、ステップＳ３４の処理で車線変更が行われないと判断されるときにはそのまま後述のステップＳ４２に移行する。
【００５８】
前記ステップＳ３８では、前記ステップＳ１２の処理と同様にして、車線変更を行う必要があるかどうかを判定し、車線変更を行う必要がないときにはステップＳ４０に移行して車線変更要フラグＦｎをＦｎ＝０に設定した後、ステップＳ４２に移行する。一方、車線変更を行う必要があるときにはステップＳ３９に移行して先行車切替フラグをＦｃｈ＝０に設定した後、ステップＳ４２に移行する。
【００５９】
このステップＳ４２では、ナビゲーション装置３からの進路変更ポイントの位置情報及び自車両の位置情報とから、自車両が、進路変更ポイントに達したかどうかを判断する。
そして、進路変更ポイントに達していないときには、ステップＳ４４に移行し、車線変更要フラグＦｎがＦｎ＝１であり且つ先行車切替フラグＦｃｈがＦｃｈ＝０であるかどうか、つまり、車線変更を行う必要があるにも関わらず先行車の切り替えが行われていないときには前記ステップＳ１６に移行し、上記と同様にして、各条件を判断し、各条件を満足するとき、先行車の切り替えを行う。
【００６０】
一方、ステップＳ４４で、車線変更要フラグがＦｎ＝０、又は先行車切替フラグがＦｃｈ＝１であるとき、つまり、車線変更を行う必要がないとき或いは、先行車の切り替えが行われているときには、そのまま処理を終了する。
また、前記ステップＳ４２で、進路変更ポイントに達したと判断されるときには、ステップＳ４６に移行し、前記ステップＳ１０の処理で、補正した、前記（１２）式における固有振動数ωｎをもとの値、つまり、設計時の理想的な特性となり得る値に変更し、さらに、各種フラグＦｃｈ、Ｆｓｌｏｗ、Ｆｎを零にリセットした後、処理を終了する。
【００６１】
次に、上記実施の形態の動作を説明する。
今、自車両が、ナビゲーション装置３からの推奨経路にしたがって、走行制御され、自車両走行車線前方に存在する車両を先行車としこの車両と所定の相対位置関係となるように追従走行している。
図５の先行車切替処理においては、自車両が進路変更ポイント近傍を走行していないときには、ステップＳ２からステップＳ４、Ｓ６を経てステップＳ８に移行するが、ナビゲーション装置３からの進路変更ポイント及び自車両位置に基づいて、自車両が進路変更ポイントから所定距離手前に達していないと判定されるからそのまま処理が終了され、先行車切替は行われない。
【００６２】
この状態から、自車両が進路変更ポイントに近づき、ナビゲーション装置３から通される進路変更ポイント及び自車両位置（ステップＳ２）や、走行路の混雑状況から特定される先行車切替距離Ｌｃｈ（ステップＳ６）に基づいて、自車両が、進路変更ポイントから先行車切替距離Ｌｃｈだけ手前の位置に到達したと判断されると、ステップＳ８からステップＳ１０に移行し、前記（１２）式に示す制御ゲインｆｄ及びｆｖを特定するための固有振動数ωｎに、補正係数ｋを乗算して固有振動数ωｎをより小さくなる方向に補正する。また、減速フラグをＦｓｌｏｗ＝１に設定する。
【００６３】
これによって、車間距離制御部３３においては、この補正された固有振動数ωｎに基づいて目標車速Ｖ^＊の算出を行うから、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^＊に一致させるための収束特性が、より緩やかに変化するように制御が行われ、結果的に減速傾向となるように制御される。よって、進路変更ポイント近傍では、加減速が行われる可能性が高く、先行車両に接近し過ぎると運転者に違和感を与えるとおになるが、進路変更ポイントの手前の地点から早めに減速傾向とすることによって、先行車両との間隔を適度に維持することができ、運転者に違和感を与えることを回避することができる。
【００６４】
そして、このとき、ナビゲーション装置３からの進入すべき車線として右側車線が指示され、このとき、自車両が例えば走行路の最右端を走行している状態では、指示された進入すべき車線に対応する車線と自車両の走行車線とが一致するから、車線変更を行う必要がないと判断されて（ステップＳ１２）、車線変更要フラグがＦｎ＝０に設定される（ステップＳ１４）。
【００６５】
したがって、次の先行車切替処理実行時には、ステップＳ４からステップＳ３２に移行し、先行車切替フラグがＦｃｈ＝０であるから、ステップＳ４２に移行し、進路変更ポイントに達していない間はステップＳ４４に移行するが、このとき、先行車切替フラグはＦｃｈ＝０に設定され、また、車線変更要フラグはＦｎ＝０であって、自車両は車線変更を行う必要がないから、そのまま処理を終了することになる。
【００６６】
そして、自車両が進路変更ポイントを通過するまでの間、自車両が進路変更ポイントを通過するにあたって、車線変更を行う必要がないから、ステップＳ２から、ステップＳ４、Ｓ３２、Ｓ４２を経てステップＳ４４に移行し、この処理を繰り返し行って、自車両を減速傾向に制御し、自車両が進路変更ポイントに達したとき、ステップＳ４２からステップＳ４６に移行し、前記固有振動数ωｎを理想的な元の固有振動数に戻し、さらに、各種フラグをリセットする。
【００６７】
したがって、進路変更ポイントを通過した後は、減速傾向とする制御が解除されるから、車間距離Ｌは理想的な収束特性で目標車間距離Ｌ^＊に収束制御されるようになる。よって、進路変更ポイントを通過した後、先行車の加速に伴って速やかに加速を行うことができる。
一方、ナビゲーション装置３からの進入すべき車線として右側車線が指示され、このとき自車両が例えば、２車線の走行路の最左端を走行している状態では、自車両は車線変更をする必要があるから、ステップＳ１２で、車線変更をする必要があると判断されて車線変更要フラグＦｎがＦｎ＝１に設定される（ステップＳ１４）。そして、進入すべき車線に対応する車線、この場合、２車線の左側を走行しているから、右側車線が、進路変更先車線となりこの車線に先行車候補が存在するかどうかが判断される（ステップＳ１６）。
【００６８】
このとき、進路変更先車線に先行車候補が存在しない場合には、先行車となり得る車両が存在しないから、先行車の切替は行わない。
そして、自車両の進路変更先車線である右側車線に先行車候補が存在するものとすると、ステップＳ１８に移行し、この場合、自車両は自車線前方の車両を先行車として追従しているから、ステップＳ２０に移行する。このとき、先行車の車線中央からのずれ量から、先行車が、自車両の進路変更先車線、つまり右側車線に車線変更する傾向にあると判断された場合には、先行車の切り替えは行わない。したがって、自車両が進路変更先車線の先行車候補を先行車として切り替えた後に、自車線の前方車両が車線変更を行うことによって、再度この自車両前方にいた車両が先行車として更新されることにより、先行車の更新が何度も行われることに起因して自車両の挙動が変動することを回避することができ、乗り心地の悪化を防止することができる。
【００６９】
そして、先行車、つまり、自車両走行車線の前方車両が車線変更傾向にないときには、ステップＳ２２に移行し、このとき、自車線の前方車両と自車両との車間距離Ｌ１が、自車両の進路変更先車線の先行車候補と自車両との車間距離Ｌ２以下であるときには、先行車の切り替えは行わない。したがって、自車両に対し、先行車候補が、自車線前方車両よりも遠くに位置し、逆に、自車両前方の先行車は先行車候補よりも自車両に近い位置にあり、先行車として、自車両前方の車両から隣接車線の先行車候補に切り替えた場合に、自車両が前方車両に接近すると予測されるときには先行車の切り替えを行わないから、先行車の切り替えに伴って、意図しない加速が行われて自車両が自車両前方車両に接近し運転者に違和感を与えることを回避することができる。
【００７０】
そして、自車両に対し、先行車候補が自車両の前方車両よりも近くに存在する場合には、次に、先行車候補の車速が、自車速Ｖｓｐに比較してかなり遅いかどうかが判断され、このとき、先行車候補の車速がかなり遅いときには、先行車の切り替えは行われない。したがって、進路変更先車線に自車両よりも速度の遅い先行車候補が走行している状態で、進路変更を行う際に、運転者は、この速度の遅い車両をやり過ごした後に進路変更を行おうとしている状態であるにも関わらず、先行車の切り替えが行われたことに起因して、運転者の意図しない減速状態となることを回避することができる。
【００７１】
そして、自車両の進路変更先車線の先行車候補が、自車両に比較してそれほど遅い速度で走行していないときには、ステップＳ２６に移行し、進路変更先車線の車両を先行車として捕捉するよう切り替えが行われ、先行車候補が先行車として切り替えられる。また、先行車切替フラグがＦｃｈ＝１に設定される。
そして、次の処理実行時には、減速フラグがＦｓｌｏｗ＝１であり且つ先行車切替フラグがＦｃｈ＝１であるから、ステップＳ４からステップＳ３２を経てステップＳ３４に移行するが、車線変更が行われない間は、そのままステップＳ４２を経てステップＳ４４に移行し、この処理繰り返し行うから、以後、進路変更先車線を走行中の先行車候補が先行車として捕捉され、これに追従するよう走行することになる。
【００７２】
そして、この状態から、自車両が右側車線に車線変更を行った場合には、ステップＳ３４の処理で、車線変更が行われたことが検出されステップＳ３６に移行し、自車両の走行車線前方の車両を先行車として捕捉するよう切り替えが行われ、続いて、車線変更を行う必要があるかどうかが判定されるが、この場合自車両は右側車線を走行しており、進入すべき車線として指示された右側車線に相当する車線を走行しているから、車線変更を行う必要はない。よってステップＳ３８からステップＳ４０に移行し、車線変更要フラグはＦｎ＝０に設定され、ステップＳ４２からステップＳ４４を経てステップＳ２に戻り、以後、ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ３２、Ｓ３４、Ｓ４２、Ｓ４４の処理が繰り返し行われる。
【００７３】
ここで、前記ステップＳ３６の処理では、自車両の走行車線前方の車両を先行車として捕捉するよう切り替えを行っている。つまり、自車両が車線変更を行うことにより、進路変更先車線にいた先行車候補が自車両の前方に位置することになり、この先行車候補が先行車として認識されるようになる。この先行車候補は、自車両が車線変更する以前にすでに先行車として認識され、この先行車候補を先行車とみなして走行制御を行っている。
【００７４】
したがって、車線変更を行った場合でも、先行車として認識している車両は先行車候補であって同一の車両に追従走行するように制御が行われることになるから、車線変更に伴う先行車の交代に伴って、自車両の挙動変動が大きくなることはなく、良好な乗り心地を維持することができる。
また、このとき、車両の車間距離制御の収束特性として減速傾向となるように補正が行われているから、進路変更ポイントに接近することに起因して、先行車が頻繁に加減速を行った場合であっても、自車両は、進路変更ポイントから先行車切替距離Ｌｃｈだけ手前の地点から、減速傾向に制御されているから、加減速変動を抑制することができ、乗り心地の低下を防止することができる。
【００７５】
そして、この状態から、自車両が進路変更ポイントに達すると、ステップＳ４２からステップＳ４６に移行し、車間距離制御の収束特性を決定する固有振動数ωｎは、元の値に変更される。したがって、進路変更ポイントを通過した後は、理想的な収束特性となるように制御され、不必要に減速傾向に制御されることが回避される。
【００７６】
一方、このとき、自車両が３車線の走行路において、最左端の車線を走行している場合には、ステップＳ１８の処理において、中央車線に先行車候補が存在するかどうかが判断され、この先行車候補が自車両に比較してかなり遅い速度で走行していないときに、この中央車線に位置する先行車候補が先行車として切り替えられる（ステップＳ２６）。なお、このとき、自車両前方に先行車が存在する場合には、この先行車が車線変更傾向になく（ステップＳ２０）、また、この先行車が、中央車線の先行車候補よりも自車両から遠い位置に存在するときに（ステップＳ２２）、中央車線の先行車候補が先行車として切り替えられる（ステップＳ２６）。
【００７７】
そして、自車両の走行車線に隣接する中央車線の先行車候補を先行車とみなして追従走行制御を行っている状態から、自車両が中央車線に車線変更を行うと、ステップＳ３４からステップＳ３６に移行し、自車両の走行車線つまり中央車線の車両を先行車とみなすように切り替えが行われ、引き続き、中央車線の先行車候補を先行車として追従走行制御が行われるが、この場合、自車両は中央車線を走行しており、進入すべき車線に則した車線は、最右端の車線であり自車両の走行車線とは異なるから、ステップＳ３８の処理で、車線変更が必要と判断され、ステップＳ３９に移行して、先行車切替フラグはＦｃｈ＝０にリセットされる。
【００７８】
したがって、ステップＳ４２からステップＳ４４に移行したとき、車線変更要フラグがＦｎ＝１であり、且つ先行車切替フラグがＦｃｈ＝０であることから、ステップＳ１６に移行し、上記と同様にして、再度先行車の切り替えが行われる。よって、今度は、最右端の車線の先行車候補を先行車とみなして走行制御が行われ、自車両が最右端の車線に車線変更したとき、ステップＳ３４からステップＳ３６に移行し、最右端を走行中の自車両の前方車両を先行車として追従するよう切り替えが行われ、車線変更を行う必要はないからステップＳ３８からステップＳ４０に移行して、車線変更要フラグがＦｎ＝０に設定される。
【００７９】
したがって、ステップＳ４２からステップＳ４４を経てステップＳ２に戻り、以後、ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ３２、Ｓ３４、Ｓ４２、Ｓ４４の処理を繰り返し行い、最右端を走行中の自車両の前方車両を先行車として追従走行制御が行われ、自車両が進路変更ポイントに達したときに、ステップＳ４２からステップＳ４６に移行し、固有振動数ωｎが通常の値に戻されることになる。
【００８０】
このように、進路変更ポイントよりも手前の位置に達したときに、進路変更先車線の先行車候補に追従するよう切り替えるようにしたから、車線変更を意図しない減速が生じることなくスムーズに行うことができる。また、これと共に、目標車間距離Ｌ^＊への収束特性を減速傾向となるようにしたから、進路変更ポイントの手前において、先行車が頻繁に加減速されるような状況においても、これに伴って自車両の挙動変動が大きく変化することを回避することができる。
【００８１】
また、このとき、先行車切替距離Ｌｃｈを、走行路の混雑状況に応じて設定し、走行路が混雑しているときほど、先行車切替距離Ｌｃｈが長くなるように設定しているから、走行路が混雑していることに起因して加減速が頻繁に行われるほど、また、走行路が混雑していることに起因して運転者が早めに車線変更を行うときほど、進路変更ポイントよりもより手前の時点から、減速傾向に制御され、また、先行車切替が行われることになる。よって、混雑状況に応じてこれに適した時点で、先行車切替及び減速傾向とする制御を開始することができ、混雑状況に応じて余裕のあるスムーズな運転を行うことができ、運転者への違和感を低減することができる。
【００８２】
なお、上記実施の形態においては、進入すべき車線として指示された車線方向に隣接する車線を走行する先行車候補を検出し、これを先行車として切り替えるようにした場合について説明したが、これに限らず、例えば、隣接する車線の向こう隣の車線まで車線変更を行う必要があり、隣接する車線に車両が存在せず、向こう隣の車線まで車線変更を行うことが可能な状況においては、向こう隣の車線において先行車候補を検索し、この先行車候補が上述のような各種条件を満足するときに、これを先行車候補として切り替えるようにしてもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態においては、自車両の制御特性を減速傾向特性に変更する特性変更手段として、車間距離Ｌと目標車間距離Ｌ^＊とを一致させる際の収束特性を決定する固有振動数ωｎをより小さくする方向に補正するようにした場合について説明したが、これに限らず、例えば、同様に前記収束特性を決定する前記（１２）式中の減衰係数ζｎをより大きく補正して収束特性をより緩やかな特性となるように補正することにより減速傾向にさせるようにしてもよく、また、例えば、目標車速Ｖ^＊に基づいて各種アクチュエータを制御する際に算出する目標加減速度にリミッタをかけることにより、加減速変動を抑制することによって減速傾向とするようにしてもよい。
【００８４】
また、上記実施の形態においては、自車両前方の先行車との車間距離Ｌ１と隣接車線の先行車候補の車間距離Ｌ２との大小関係を、車間距離センサ１の検出結果に基づいて判断するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、２台のＣＣＤカメラ２によって車両前方を撮像するようにし、この撮像画像における自車両前方の先行車と先行車候補との相対位置関係と、自車両及び自車両前方の先行車間の車間距離とから、隣接車線の先行車候補と自車両との車間距離を検出するようにしてもよい。
【００８５】
なお、上記実施の形態においては、前記先行車検出手段で検出される先行車と自車両との間の先行車間車間距離及び前記先行車候補検出手段で検出される先行車候補と自車両との間の先行車候補間車間距離を検出する車間距離検出手段を備え、前記先行車切替手段は、前記先行車間車間距離が前記先行車候補間車間距離よりも大きいときに、前記先行車を切り替えるような構成としたから、先行車候補を先行車として切り替えた場合に、自車両が先行車候補との相対位置関係が目標とする相対位置関係となるように加速した場合であっても、これまで先行車として走行制御を行っていた自車両前方の車両に、自車両が接近するようなことはなく、自車両前方を走行する車両との車間距離を確保しつつ、先行車候補と自車両との相対位置関係を制御することができる。
【００８６】
また、前記先行車検出手段で検出される先行車が前記進入案内車線方向に車線変更傾向にあるかどうかを検出する車線変更傾向検出手段を備え、前記先行車切替手段は、前記車線変更検出手段で前記先行車が前記進入案内車線方向に車線変更傾向にあることが検出されたときには、前記先行車の切り替えを行わない構成としたから、先行車候補を先行車に切り替えて走行制御を行っているときに、これまで先行車であった自車両前方を走行する車両が、先行車候補の後に車線変更し、再度この車線変更した車両が先行車候補に切り替わることを回避することができ、走行制御手段による制御対象となる車両が切り替わることに起因して、自車両の挙動変動が発生することを防止することができる。
【００８７】
また、自車速を検出する自車速検出手段と、前記先行車候補の車速を検出する先行車候補車速検出手段と、を備え、前記先行車切替手段は、前記先行車候補検出手段で検出される先行車候補車速が前記自車速検出手段で検出される自車速よりも小さく且つこれらの差がしきい値以上であるときには、前記先行車の切り替えを行わない構成としたから、一般に、車線変更先に、自車両よりも速度の遅い先行車候補となり得る車両が走行しているときには、運転者はこの車両を追い越した後に車線変更を行う傾向にあるという特性に則して、先行車の切り替えを行うことができ、この自車両よりも速度の遅い先行車候補が先行車として切り替えられることに起因して、運転者が意図しない減速状態となることを回避することができる。
【００８８】
また、前記準備開始判定手段で、自車両が前記進路変更準備開始地点を通過したと判定されるとき、自車両の制御特性を減速傾向特性に変更する特性変更手段、を備える構成としたから、前記進路変更地点手前の、比較的加減速が頻繁に行われる領域で、減速傾向とすることによって、先行車との車間距離を確保することができる。
【００８９】
また、自車両周辺の走行路の混雑状況を検出する混雑状況検出手段を備え、前記進路変更準備距離は、前記混雑状況検出手段での検出結果に基づき、前記走行路が混雑傾向にあるときほど長くなるように設定する構成としたから、自車両周辺の走行路の混雑状況に応じた進路変更準備距離を設定することができる。
なお、上記実施の形態において、図１の車間距離センサ１が先行車検出手段、先行車候補検出手段及び車間距離検出手段に対応し、コントローラ１０が走行制御手段に対応し、車速センサ４が自車速検出手段に対応し、図５のステップＳ６及びＳ８の処理が準備開始判定手段に対応し、ステップＳ１０の処理が特性変更手段に対応し、ステップＳ１２の処理が走行車線判定手段に対応し、ステップＳ２０の処理が車線変更傾向検出手段に対応し、ステップＳ２４の処理で先行車候補の車速を求める処理が先行車候補車速検出手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における走行制御装置の概略構成図である。
【図２】図１のコントローラ１０の構成を示すブロック図である。
【図３】画像処理部１２における処理内容を説明するための図である。
【図４】走行車線中央の検出方法を説明するための図である。
【図５】先行車切替処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】先行車が車線変更傾向にあるときの状態を表す説明図である。
【図７】先行車が車線変更傾向にあるかどうかを判断する際に用いる離脱判断マップの一例である。
【図８】先行車が車線変更傾向にあるかどうかを判断する際に用いる離脱判断マップのその他の例である。
【図９】先行車を切替可能な、自車両と、先行車と、先行車候補との位置関係を説明するための図である。
【図１０】先行車を切替可能な、自車両と、先行車と、先行車候補との位置関係を説明するための図である。
【符号の説明】
１車間距離センサ
２ＣＣＤカメラ
３ナビゲーション装置
４車速センサ
５スロットルアクチュエータ
６自動変速機
７制動制御装置
１０コントローラ
１２測距信号処理部
１３車速制御部
１４画像処理部
３０走行制御部
３６先行車切替処理部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle travel control device adapted to travel while appropriately maintaining a predetermined relative positional relationship with a preceding vehicle, and particularly to a vehicle travel control device provided with a navigation device for guiding a recommended route to a destination. About.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a traveling control device for a vehicle that travels while appropriately maintaining a relative positional relationship between a preceding vehicle and a host vehicle.
In such a vehicle travel control device, a vehicle located ahead of the own vehicle in the travel lane is detected as a preceding vehicle, and travel control is performed so as to maintain an appropriate relative positional relationship with the preceding vehicle. When the own vehicle changes lanes, a new vehicle located ahead of the running lane of the own vehicle is detected as a preceding vehicle after the lane change, and the relative positional relationship with the preceding vehicle is appropriate. The running control is performed so as to be related (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-93098 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, after the own vehicle changes lanes, a vehicle located ahead of the lane after the lane change is detected as a preceding vehicle, and a new appropriate relative positional relationship is established based on the preceding vehicle. When the travel control is performed, the deceleration may increase depending on the relative positional relationship between the host vehicle and the new preceding vehicle. In other words, when the relative distance between the own vehicle and the preceding vehicle candidate located at the lane change destination of the own vehicle in the traveling direction of the own vehicle is short, that is, the own vehicle and the preceding vehicle candidate are relatively close to each other. If the own vehicle changes lanes while the vehicle is running, the inter-vehicle distance between the own vehicle and the preceding vehicle candidate is relatively short, so that the vehicle tends to decelerate. The deceleration is performed, and the riding comfort is reduced.
[0005]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional unsolved problem, and considers that when the own vehicle changes lanes, the behavior of the own vehicle fluctuates with the switching of the preceding vehicle. It is an object of the present invention to provide a vehicle travel control device that can be avoided.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a vehicular travel control device according to the present invention detects a preceding vehicle located ahead of a traveling lane of the own vehicle by a preceding vehicle detecting means, and determines a relative positional relationship between the preceding vehicle and the own vehicle. The traveling control is performed by the traveling control means so that the relative positional relationship described above is obtained.
[0007]
At this time, a preparation is made when the vehicle has passed a course change preparation start point that is a predetermined course change preparation distance before the course change point that requires a course change according to the recommended route to the destination guided by the navigation device. The entry guidance lane, which is the lane to which the host vehicle should enter when passing through the course change point, determined by the start determination unit and guided by the navigation device, may be different from the current travel lane of the host vehicle. It is determined by the traveling lane determination means, further, when the preceding vehicle candidate is predicted by the preceding vehicle candidate detection means that is predicted to be the next preceding vehicle when the own vehicle changes lanes in the approach guidance lane direction, The preceding vehicle switching means switches the preceding vehicle candidate as a preceding vehicle to be controlled by the traveling control means.
[0008]
Thus, before the own vehicle changes lanes in the approach guide lane direction, the traveling control is performed so that the preceding vehicle candidate located in the approach guide lane direction and the own vehicle have a target relative positional relationship. Therefore, the lane change is performed in a state where the preceding vehicle candidate traveling in the lane change destination of the own vehicle and the own vehicle are controlled to run so as to have a target relative positional relationship, and the lane change is smoothly performed. Changes will be made.
[0009]
【The invention's effect】
According to the vehicle travel control device according to the present invention, from the time when the vehicle has passed the route change preparation start point that is a predetermined route change preparation distance before the route change point, the vehicle becomes the preceding vehicle next to the approach guide lane direction. Since the preceding vehicle candidate predicted to be obtained is switched as the preceding vehicle to be controlled by the traveling control means, when the own vehicle changes its course thereafter, the relative positional relationship between the preceding vehicle candidate and the own vehicle is set to the target. The lane change is performed in a state where the traveling control is performed such that the relative positional relationship is set as described above, and the lane change can be performed without a large change in behavior.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle travel control device according to the present invention.
In the figure, reference numeral 1 denotes an inter-vehicle distance sensor for detecting an inter-vehicle distance between the vehicle and a preceding vehicle located in front of the host vehicle, 2 a CCD camera for imaging the front of the vehicle, and 3 a driver to a destination. A navigation device 4 for providing information on a recommended route, a traveling route, and the like, is a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed, and detects a rotation speed on an output side of an automatic transmission 6 described later. Thereby, the own vehicle speed is detected.
[0011]
The inter-vehicle distance sensor 1 is, for example, a radar device that measures an inter-vehicle distance between a vehicle existing in front of the host vehicle and the host vehicle by sweeping a laser beam forward and receiving reflected light from a preceding vehicle. A distance measuring sensor or the like that measures an inter-vehicle distance using radio waves or ultrasonic waves can be applied. Further, at least in the traveling lane of the own vehicle and the left and right traveling lanes adjacent to the traveling lane of the own vehicle, a vehicle located ahead of the own vehicle can be detected.
[0012]
The CCD camera 2 is attached to the front of the vehicle or the interior of the vehicle, and captures an image of the front of the traveling road of the vehicle.
The navigation device 3 has a built-in memory for recording road map data, detects the current position of the vehicle by GPS, and searches for peripheral information of the vehicle based on map information stored in advance. Also, based on the position of the vehicle and the map information, a recommended route to reach the designated destination is searched and displayed on a display device (not shown) to notify the driver, and along the recommended route, The position coordinates of a course change point such as an intersection or a junction ramp, and lane information to be entered upon passing through this course change point, the position coordinates of the own vehicle, and navigation information such as the number of running lanes on the running path of the own vehicle will be described later. To the controller 10.
[0013]
In the figure, reference numeral 5 denotes a throttle actuator which opens and closes a throttle valve in accordance with a throttle opening signal, and adjusts engine output by changing an intake air amount of the engine. Reference numeral 6 denotes a gear ratio in accordance with a vehicle speed and a throttle opening. The automatic transmission 7 for changing is a braking control device for generating a braking force on the vehicle.
Then, the detection signals of the various sensors are input to the controller 10, and the controller 10 outputs the target vehicle speed V based on the detection signals of the various sensors. ^* Is calculated, and the own vehicle speed Vsp becomes the target vehicle speed V ^* The throttle actuator 5, the automatic transmission 6, and the braking control device 7 are controlled so that
[0014]
The controller 10 includes a microcomputer and its peripheral devices, and forms a control block shown in FIG. 2 in the form of software of the microcomputer.
The control block is configured in the same manner as a control block in a known travel control device. For example, a vehicle speed signal processing unit 11 that measures a period of a vehicle speed pulse from a vehicle speed sensor 4 and calculates a vehicle speed is provided. A front vehicle located in the front of the lane and in front of an adjacent lane adjacent to the traveling lane of the host vehicle is detected, and the time from when the inter-vehicle distance sensor 1 sweeps laser light to when the reflected light of the preceding vehicle is received is measured. Calculates the inter-vehicle distance L between the preceding vehicle and the own vehicle, captures the vehicle ahead of the own vehicle's traveling lane as a preceding vehicle, and, in accordance with a switching instruction from a preceding vehicle switching processing unit 36 described later, sets the adjacent lane. A ranging signal processing unit 12 that switches a vehicle located ahead ahead to be captured as a preceding vehicle, a vehicle speed Vsp calculated by the vehicle speed signal processing unit 11, and a preceding vehicle calculated by the ranging signal processing unit 12 Based on vehicle-to-vehicle distance L, the target inter-vehicle distance L ^* And set the inter-vehicle distance L to the target inter-vehicle distance L. ^* Target vehicle speed V to maintain ^* And a target vehicle speed V calculated by the travel control unit 30 ^* Based on the target vehicle speed Vsp ^* A vehicle speed control unit 13 for controlling the throttle actuator 5, the automatic transmission 6, and the braking control device 7, an image processing unit 14 for processing image information from the CCD camera 2, and Based on the result of the image analysis performed by the processing unit 14, based on the inter-vehicle distance to the vehicle in front of the own vehicle and the vehicle located in the adjacent lane detected by the ranging signal processing unit 12, and the navigation information of the navigation device 3, When the vehicle reaches an area that is a predetermined distance before the course change point, it issues a switching instruction to the distance measurement signal processing unit 12 so as to capture the vehicle in which the lane of the own vehicle in the lane change destination exists as the preceding vehicle. A preceding vehicle switching processing unit 36 that changes the control characteristics of the traveling control unit 30.
[0015]
The traveling control unit 30 calculates a relative speed ΔV between the own vehicle and the preceding vehicle based on the inter-vehicle distance L between the preceding vehicle and the own vehicle calculated by the ranging signal processing unit 14. And the relative vehicle speed Vsp input from the vehicle speed signal processing unit 11 and the relative speed ΔV input from the speed calculation unit 31, or the inter-vehicle distance set value Ls set by the driver by operating a manual switch (not shown). Target inter-vehicle distance L ^* Is set based on the target inter-vehicle distance setting unit 32, the relative speed ΔV calculated by the relative speed calculation unit 31, the inter-vehicle distance L calculated by the distance measurement signal processing unit 14, and the navigation information from the navigation device 3. Is the target inter-vehicle distance L calculated by the target inter-vehicle distance setting unit 32. ^* Target vehicle speed V to match ^* Is calculated.
[0016]
Then, the vehicle speed control unit 13 sets the target vehicle speed V ^* For example, the target acceleration / deceleration is calculated by a known procedure by PID (proportional-integral-derivative) control from the difference value between the vehicle acceleration and the vehicle speed Vsp. If the target acceleration / deceleration is a negative value, the target acceleration / deceleration is realized. To control the braking control device 7 to generate a braking force. Conversely, when the target acceleration / deceleration is a positive value, the throttle opening of the throttle actuator 5 is adjusted so as to achieve the target acceleration / deceleration. And the speed ratio of the automatic transmission 6 is controlled.
[0017]
Here, the relative speed calculation unit 31 is configured by, for example, a band pass filter that performs a band pass filter process on the inter-vehicle distance L input from the distance measurement signal processing unit 12. This bandpass filter can be realized by a transfer function represented by the following equation (1). As shown in equation (1), since the numerator has a differential term of the Laplace operator s, the relative speed ΔV is approximately calculated by substantially differentiating the inter-vehicle distance L.
[0018]
F (s) = ωc ² ・ S / (s ² ＋ 2ζc ・ ωc ・ s + ωc ² ) …… (1)
In Expression (1), ωc = 2π · fc, s is a Laplace operator, and Δc is an attenuation coefficient. Note that the cutoff frequency fc of the filter function is determined by the magnitude of the noise component included in the inter-vehicle distance L and the allowable value of the short-period vehicle body longitudinal acceleration fluctuation.
[0019]
As described above, by using the band-pass filter, it is susceptible to noise as in the case where the relative speed ΔV is calculated by performing a simple differential operation from the amount of change in the inter-vehicle distance L per unit time. It is possible to prevent the vehicle behavior from being easily affected, such as a wobble during the traveling control.
Here, the case where the relative speed ΔV is calculated using a band-pass filter is described, but the inter-vehicle distance L may be differentiated using a high-pass filter.
[0020]
Next, the following distance L is set to the target following distance L. ^* A control law for traveling while maintaining the vehicle speed will be described. As shown in FIG. 2, the basic configuration of the control system includes a travel control unit 30 and a vehicle speed control unit 13 independently of each other. The output of the traveling control unit 30 is a target vehicle speed (vehicle speed command value) V ^* Therefore, the distance L between vehicles is not directly controlled.
[0021]
The inter-vehicle distance control unit 33 of the traveling control unit 30 sets the inter-vehicle distance L to the target inter-vehicle distance L based on the inter-vehicle distance L and the relative speed ΔV. ^* Target vehicle speed V for running while maintaining ^* Is calculated. Specifically, as shown in the following equation (2), the target following distance L ^* And the difference between the actual inter-vehicle distance L (L ^* ΔL which is the sum of a value obtained by multiplying −L) by the control gain fd and a value obtained by multiplying the relative speed ΔV by the control gain fv. ^* Is calculated by subtracting this value from the vehicle speed Vt of the preceding vehicle. ^* And
[0022]
V ^* = Vt-ΔV ^* …… (2)
ΔV ^* = Fd · (L ^* −L) + fv · ΔV
Note that the control gains fd and fv are parameters that determine the traveling control ability. Here, since it is a one-input two-output system that controls two target values (inter-vehicle distance and relative speed) with one input (target vehicle speed), the control system uses a state feedback (regulator) as a control method. Is designed.
[0023]
Hereinafter, a procedure for designing the control system will be described.
First, state variables x1 and x2 of the system are defined by the following equation (3).
x1 = Vt-V
x2 = L ^* -L ... (3)
Further, the control input (output of the controller) ΔV ^* Is defined by the following equation (4).
[0024]
ΔV ^* = Vt-V ^* …… (4)
Here, the inter-vehicle distance L can be expressed as in the following equation (5).
L = ∫ (Vt−V) dt + L0 (5)
L0 in the equation (5) is a target inter-vehicle distance at the time of stop in the inter-vehicle distance control.
[0025]
The vehicle speed servo system uses a linear transfer function to calculate the target vehicle speed V as shown in the following equation (6). ^* In contrast, the actual vehicle speed V can be approximately expressed by a first-order delay.
V = 1 / (1 + τv · s)
dV / dt = 1 / τv (V ^* -V) ... (6)
Therefore, assuming that the preceding vehicle speed Vt is constant, the state variable x1 can be expressed by the following equation (7) from the equations (3), (4) and (6).
[0026]
dx1 / dt = -1 / τv x1 + 1 / τv ΔV ^* ...... (7)
Also, the target inter-vehicle distance L ^* Is constant, from the above equations (3) and (5), the state variable x2 can be expressed by the following equation (8).
x2 = − (Vt−V) = − x1 (8)
Therefore, from the above equations (7) and (8), the state equation of the system can be expressed by the following equation (9).
[0027]
(Equation 1)

[0028]
The state equation of the whole system to which the state feedback has been applied can be expressed by the following equation (10).
dX / dt = (A + BF) X (10)
Here, the control inputs u = FX and F = [fv fd].
[0029]
Therefore, from the above equation (10), the characteristic equation of the whole system can be expressed by the following equation (11).
| SI-A '| = s ² + (1−fv) / τv · s + fd / τv = 0
A '= A + BF (11)
[0030]
(Equation 2)

[0031]
Here, the vehicle speed servo system of the vehicle speed control unit 13 can be approximately expressed by a linear transfer function, and based on this transfer characteristic, the following distance L becomes the target following distance L. ^* The control gains fd, fv are calculated according to the following equation (12) so that the convergence characteristics of the relative velocity ΔV converge to 0 become the characteristics (damping coefficient ζn, natural frequency ωn) intended by the designer. Set.
[0032]
fv = 1-2ζn · ωn · τv
fd = ωn ² ・ Τv …… (12)
Here, since the relative speed ΔV is a vehicle speed difference between the preceding vehicle and the own vehicle, the preceding vehicle speed Vt can be calculated from the following equation (13) based on the own vehicle speed V and the relative speed ΔV.
[0033]
Vt = V + ΔV (13)
Therefore, according to the equations (2) and (13), the target vehicle speed V ^* Can be expressed by the following equation (14).
V ^* = V-fd (L ^* −L) + (1−fv) ΔV (14)
Note that the target inter-vehicle distance L ^* May be set using the concept of an inter-vehicle time used in an approach warning or the like, but is set as a function of the preceding vehicle speed Vt from the viewpoint that it does not affect control convergence at all. Using the preceding vehicle speed Vt defined by the above equation (13), the target following distance L ^* Is set as shown in the following equation (15).
[0034]
L ^* = A · Vt + L0 = a · (V + ΔV) + L0 (15)
As shown in equation (15), the preceding vehicle speed Vt is calculated by using the value calculated from the own vehicle speed V and the relative speed ΔV as the target inter-vehicle distance L. ^* Is set, the influence of noise superimposed on the relative speed detection value causes the target inter-vehicle distance L expressed by the following equation (16). ^* May be set as a function of the vehicle speed V.
[0035]
L ^* = A · V + L0 (16)
In the inter-vehicle distance control unit 33, the target inter-vehicle distance L thus set is set. ^* Is smaller than the inter-vehicle distance set value Ls set by a manual switch (not shown), the inter-vehicle distance set value Ls is set to the target inter-vehicle distance L ^* Is set as
[0036]
Above, the inter-vehicle distance L is changed to the target inter-vehicle distance L ^* This is a control law for causing the own vehicle to travel while maintaining the vehicle speed.
On the other hand, the image processing unit 14 performs image processing on the imaging information from the CCD camera 2 and, for example, according to a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. A road white line ahead is detected, and, for example, as shown in FIG. 3, a horizontal distance between a center position P in the vehicle width direction at the lower part of the preceding vehicle and the center of the traveling lane is calculated as a lateral displacement E of the preceding vehicle. The lateral displacement speed v is calculated from the temporal change of the lateral displacement E. By the way, as shown in FIG. 4, the center of the traveling lane may be obtained by picking up the horizontal center position between the left and right white lines. The lateral displacement amount E and the lateral displacement speed v are configured such that the rightward displacement of the preceding vehicle is represented by a positive value, and the leftward displacement of the preceding vehicle is represented by a negative value. Further, in the captured image, by detecting an area other than the traveling lane, a road white line representing the leftmost lane of the traveling road is detected, and based on this, it is determined which lane the host vehicle is traveling in. . When it is not possible to detect an area other than the traveling lane, that is, when it is not possible to detect the leftmost lane, for example, when traveling on the rightmost lane on a three-lane traveling road, the host vehicle By estimating the traveling direction of the vehicle traveling in the right lane from the image, it is determined which lane the own vehicle is traveling.
[0037]
Further, based on whether or not the vehicle has crossed a road white line, it is determined whether or not the vehicle has changed lanes based on the imaging information, and it is determined in which direction the vehicle has changed lane.
In the distance measurement signal processing unit 12, for example, a laser beam can be irradiated in a plurality of directions, and the traveling lane of the own vehicle, the lane adjacent to the right of the own vehicle, and the lane adjacent to the left of the own vehicle It is determined in which lane the vehicle can be detected by the beam in which direction. When the vehicle ahead of the own vehicle is set as the preceding vehicle, the vehicle detected by the beam capable of detecting the vehicle ahead of the own vehicle is captured as the preceding vehicle, and the vehicle in the right lane of the own vehicle is regarded as the preceding vehicle. If the vehicle is detected by a beam capable of detecting the vehicle in the right lane of the own vehicle as the preceding vehicle, similarly, if the vehicle in the left lane of the own vehicle is the preceding vehicle, A vehicle detected by a beam capable of detecting a vehicle in the left lane is captured as a preceding vehicle. Then, the ranging signal processing unit 12 normally captures a vehicle detected by a beam capable of detecting a vehicle ahead of the own vehicle as a preceding vehicle, and calculates an inter-vehicle distance L between the preceding vehicle and the detected vehicle. When the vehicle is detected and the switching instruction is issued from the preceding vehicle switching processing unit 36, the vehicle is switched so that the vehicle detected by the beam corresponding to the designated lane is captured as the preceding vehicle. When the switching end notification is given, the vehicle detected by the beam capable of detecting the vehicle ahead of the host vehicle is captured as the preceding vehicle.
[0038]
FIG. 5 is a diagram illustrating a preceding vehicle that switches the preceding vehicle captured by the distance measurement signal providing unit 12 and corrects the natural frequency ωn in the inter-vehicle distance control unit 33, which is executed by the preceding vehicle switching processing unit 36. It is a flowchart which shows an example of the processing procedure of a switching process.
The preceding vehicle switching processing unit 36 executes the preceding vehicle switching process shown in FIG. 5 at a predetermined cycle set in advance while the automatic traveling control by the traveling control device is instructed by an instruction switch (not shown). Note that various flags used in the flowchart are set to zero at the time of startup.
[0039]
First, in step S2, various kinds of navigation information such as the position of the course change point, the lane information to be entered, the current position of the own vehicle, and the number of lanes on the own vehicle running path are read from the navigation device 3.
Next, the process proceeds to step S4, and it is determined whether or not the deceleration flag Fslow is Fslow = 1. When Fslow is not 1, the process proceeds to step S6, and the preceding vehicle switching distance Lch is determined based on the congestion status information. The preceding vehicle switching distance Lch is set based on a distance sufficient for the own vehicle to change lanes before reaching the course change point notified from the navigation device 3.
[0040]
The congestion status information may be detected by congestion status detection means. As the congestion status detection means, for example, detecting the number of times the brake pedal of the own vehicle is depressed within a predetermined time, or A device that detects a congestion state based on a degree of a traveling speed, a degree of a speed of a vehicle traveling on another lane detected by the inter-vehicle distance sensor 1, and also has a road-to-vehicle communication function, for example. A configuration in which congestion status information is obtained by providing congestion status information from the road surface side can be applied.
[0041]
Based on the congestion status information, when it is determined that the road is congested, the preceding vehicle switching distance Lch is set to a relatively long value, and when it is determined that the road is free, the preceding vehicle switching distance Lch is set. The switching distance Lch is set to a relatively short value.
Next, the process proceeds to step S8, and based on the course change point information from the navigation device 3 and the current position of the own vehicle, the own vehicle moves from the next course change point to the preceding vehicle switching distance Lch set in step S6. It is determined whether or not a point just before (hereinafter, referred to as a control start point) has been reached.
[0042]
If it is determined in step S8 that the vehicle has not reached the control start point, the process is terminated as it is. If it is determined that the vehicle has reached the control start point, the process proceeds to step S10, and The natural frequency ωn for specifying the control gains fd and fv shown in the equation 12) is multiplied by the correction coefficient k to correct the natural frequency ωn. Then, the deceleration flag Fslow is set to Fslow = 1.
[0043]
The correction coefficient k is a value that satisfies k <1, and corrects the natural frequency ωn in a direction in which it becomes smaller. That is, the following distance L is set to the target following distance L. ^* Is corrected in a direction that gradually changes.
Next, the process proceeds to step S12, and it is determined whether or not a lane change is required when the own vehicle passes the instructed course change point.
[0044]
This determination is made, for example, by extracting a lane marker from the imaging information of the traveling road ahead of the host vehicle captured by the CCD camera 2 as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-320997, and using a solid line or a broken line. Then, based on the result of the determination and the information on the number of lanes of the traveling path of the own vehicle from the navigation device 3, it is determined which lane the own vehicle is traveling. Then, based on the lane information to be entered notified from the navigation device 3, it is determined whether or not the own vehicle is traveling in the lane corresponding to the lane information to be entered.
[0045]
In other words, if the lane to enter is the left lane, if the host vehicle is traveling in the leftmost lane, that is, if there is no lane to the left of the host vehicle traveling lane, the vehicle should cross the lane corresponding to the lane to enter. It is determined that there is a lane to enter, and if the lane to enter is the right lane, the lane to enter when the host vehicle is traversing the leftmost lane, that is, when there is no lane to the right of the host vehicle traveling lane. It is determined that the vehicle is traveling in the lane corresponding to. If there is a lane dedicated to right turn and left turn, it is determined to include the lane dedicated to right turn or left turn. That is, if the lane to enter is indicated as left, drive in the lane dedicated to left turn. If the lane to be entered is on the right, it is determined whether the vehicle is traveling in a lane dedicated to right turns. Then, when it is determined that the vehicle is traveling on the lane corresponding to the route according to the recommended route, it is determined that there is no need to change lanes, and the process ends as it is.
[0046]
On the other hand, when it is determined that the vehicle is not traveling on the lane corresponding to the lane to be entered, it is determined that it is necessary to change lanes, and the flow shifts to step S14 to set the lane change necessary flag Fn to Fn = 1. Thereafter, the process proceeds to step S16, in which the vehicle (hereinafter, the preceding vehicle candidate) is set to the adjacent lane of the own vehicle on the side corresponding to the lane to be entered at the course change point detected in step S12 (hereinafter, the course change destination lane). Is determined. That is, it is determined whether or not the inter-vehicle distance sensor 1 detects a vehicle existing in the lane to which the course is changed.
[0047]
Then, in step S16, when there is no preceding vehicle candidate in the course change destination lane, the process is terminated as it is. When there is a preceding vehicle candidate in the course change destination lane, the process proceeds to step S18, and the own vehicle It is determined whether there is a preceding vehicle ahead of the traveling lane. That is, the inter-vehicle distance sensor 1 determines whether or not the vehicle is captured in an area corresponding to the traveling lane of the own vehicle. When there is a preceding vehicle ahead of the host vehicle, the process proceeds to step S20, and when there is no preceding vehicle, the process proceeds to step S24 described below.
[0048]
In step S20, as shown in FIG. 6, whether the preceding vehicle located ahead of the traveling lane of the own vehicle tends to change lanes to the destination lane of the own vehicle, that is, in the case of FIG. It is determined whether there is a tendency to change lanes to the right adjacent lane indicated by oblique lines.
This determination is made based on the lateral displacement amount E and the lateral displacement speed v of the preceding vehicle calculated by the image processing unit 14 according to the departure determination map shown in FIG.
[0049]
In this departure determination map, the horizontal axis represents the lateral displacement E, the vertical axis represents the lateral displacement speed v, the lateral displacement E is 1/10 of the lane width W, and the lateral displacement speed v is relatively positive. Large predetermined value v ₁ (E, v) = (W / 10, v ₁ ) And a coordinate (E, v) = (W / 2, 0) when the lateral displacement E is １／ of the travel lane width W and the lateral displacement speed is zero, Similarly, the lateral displacement E is -1/10 of the lane width W and the lateral displacement speed v is a relatively large negative predetermined value -v. ₁ (E, v) = (− W / 10, −v ₁ ) And the coordinate (E, v) = (− W / 2, 0) when the lateral displacement E is − ／ of the traveling lane width W and the lateral displacement speed v is zero. The straight line is defined as a boundary line L1 for judging the departure of the preceding vehicle. When the absolute value of the lateral displacement E or the absolute value of the lateral displacement speed v is located in a region equal to or greater than the boundary line L1, the preceding vehicle tends to depart. Judge. When the absolute value of the lateral displacement E is less than 1/10 of the travel lane width W, it is determined that the preceding vehicle does not tend to leave regardless of the lateral displacement speed v.
[0050]
It is desirable that the boundary line L1 be obtained through a variety of experiments to find an appropriate boundary line at which the driver feels the departure of the preceding vehicle, and the shape is not limited to the linear shape as shown in FIG. .
Further, as shown in FIG. 8, the boundary line L1 is changed based on the inter-vehicle distance L of the preceding vehicle, that is, the coordinates (± W / 10, ± v) connecting to the coordinates (± W / 2, 0). ₁ ) Predetermined value v ₁ Is made smaller as the inter-vehicle distance L increases, so that it is easier to determine that the preceding vehicle has a tendency to leave. Conversely, as the inter-vehicle distance L decreases, the predetermined value v ₁ May be made harder to determine that the preceding vehicle has a tendency to leave.
[0051]
Then, from the sign of the lateral displacement amount E and the sign of the lateral displacement speed v, it is determined whether the preceding vehicle has a tendency to depart in the right direction or the left direction. If it is determined that there is a course change tendency, the process is terminated as it is, and if not, the process proceeds to step S22.
In other words, when the own vehicle has switched the preceding vehicle candidate on the lane change destination lane as the preceding vehicle, and the vehicle in front of the own vehicle that has been regarded as the preceding vehicle has changed lanes to the lane change destination lane of the own vehicle. Means that the vehicle traveling ahead of the host vehicle is regarded as the preceding vehicle again, and the speed of the host vehicle fluctuates each time the preceding vehicle is changed. Therefore, in order to avoid this, when the preceding vehicle ahead of the own vehicle tends to change lanes to the course change destination lane, the switching of the preceding vehicle is not performed.
[0052]
In step S22, the inter-vehicle distance L1 between the preceding vehicle ahead of the own vehicle and the own vehicle detected by the inter-vehicle distance sensor 1, and the inter-vehicle distance between the preceding vehicle candidate existing in the course change destination lane and the own vehicle. L1 is compared with L2, and when L1> L2 is not satisfied, the process is terminated as it is, and when L1> L2, the process proceeds to step S24.
That is, as shown in FIGS. 9 and 10A, the inter-vehicle distance L1 between the host vehicle A and the preceding vehicle B located in front of the host vehicle A is equal to the inter-vehicle distance between the preceding vehicle candidate C located in the course change destination lane. When the host vehicle A switches the preceding vehicle in a state shorter than L2, and when the host vehicle accelerates along with the preceding vehicle switching so as to follow the preceding vehicle (= preceding vehicle candidate), at this time, However, since the own vehicle has not yet changed lanes, the own vehicle approaches a vehicle traveling in front of the own lane (previous preceding vehicle), giving a sense of incompatibility to the driver. Therefore, in order to avoid this, as shown in FIG. 10 (b), the inter-vehicle distance L1 to the preceding vehicle ahead of the host vehicle is longer than the inter-vehicle distance L2 to the preceding vehicle candidate, and the preceding vehicle is regarded as the preceding vehicle candidate. Even in the case of switching, the host vehicle is prevented from approaching the host vehicle in front of the host vehicle more than necessary.
[0053]
Then, in the step S24, it is determined whether or not the preceding vehicle candidate is traveling at a considerably lower speed than the own vehicle. That is, it is determined whether the difference between the own vehicle speed Vsp detected by the vehicle speed sensor 1 and the speed of the preceding vehicle candidate is larger than the threshold value. The speed of the preceding vehicle candidate is calculated based on, for example, the relative speed between the preceding vehicle candidate detected by the inter-vehicle distance sensor 1 and the own vehicle speed calculated from the inter-vehicle distance L2 with the preceding vehicle candidate.
[0054]
Then, if the preceding vehicle candidate is traveling at a considerably lower speed than the own vehicle, the process is terminated as it is, and if not, the process proceeds to step S26.
In other words, when there is a vehicle traveling at a considerably slower speed than the own vehicle in the lane to which the own vehicle intends to change course, the lane change is usually performed after overtaking such a vehicle. Tend to do. Therefore, by switching the preceding vehicle candidate that is traveling at such a low speed as the preceding vehicle, it is possible to avoid a deceleration state that the driver does not intend.
[0055]
In step S26, the distance measurement signal processing unit 12 is instructed to switch to detect a vehicle located ahead of the course change destination lane, that is, a preceding vehicle candidate, as a preceding vehicle. As a preceding vehicle. That is, thereafter, switching is performed so that the traveling control is performed so as to follow the preceding vehicle candidate traveling in the course change destination lane. After setting the preceding vehicle switching flag Fch to Fch = 1, the process is terminated.
[0056]
On the other hand, when the deceleration flag Fslow is Fslow = 1 in the processing of the step S4, the process proceeds to step S32, and it is determined whether or not the preceding vehicle switching flag is Fch = 1. The process proceeds to step S42, and when Fch = 1, the process proceeds to step S34 to determine whether a lane change has been performed. This determination is made, for example, based on whether or not the host vehicle has crossed a road white line, based on the imaging information of the CCD camera 2.
[0057]
When it is determined in step S34 that a lane change has been made, the process proceeds to step S36, where the ranging signal processing unit 12 captures a vehicle located ahead of the own vehicle traveling lane as a preceding vehicle as a preceding vehicle. Then, the process proceeds to step S38 after notifying the ranging signal processing unit 12 of the end of switching. That is, the control is returned to the normal control. On the other hand, when it is determined that the lane change is not performed in the process of step S34, the process directly proceeds to step S42 described later.
[0058]
In the step S38, similarly to the processing in the step S12, it is determined whether or not the lane change needs to be performed. If the lane change does not need to be performed, the process proceeds to step S40 and the lane change required flag Fn is set to Fn = After setting to 0, the process proceeds to step S42. On the other hand, when it is necessary to change the lane, the flow shifts to step S39 to set the preceding vehicle switching flag to Fch = 0, and then shifts to step S42.
[0059]
In this step S42, it is determined whether or not the own vehicle has reached the course change point based on the position information of the course change point from the navigation device 3 and the position information of the own vehicle.
If the vehicle has not reached the course change point, the process proceeds to step S44 to determine whether the lane change required flag Fn is Fn = 1 and the preceding vehicle switching flag Fch is Fch = 0, that is, the lane change is required. If the preceding vehicle has not been switched in spite of the above, the process proceeds to step S16, and the respective conditions are determined in the same manner as described above. When the respective conditions are satisfied, the preceding vehicle is switched.
[0060]
On the other hand, when the lane change required flag is Fn = 0 or the preceding vehicle switching flag is Fch = 1 in step S44, that is, when there is no need to change lanes or when the preceding vehicle is switched , And the process ends.
If it is determined in step S42 that the vehicle has reached the course change point, the process proceeds to step S46, and the natural frequency ωn in the equation (12) corrected in the processing in step S10 is set to the original value. That is, the value is changed to a value that can be an ideal characteristic at the time of design, and the various flags Fch, Fslow, and Fn are reset to zero, and then the process ends.
[0061]
Next, the operation of the above embodiment will be described.
Now, the own vehicle is travel-controlled in accordance with the recommended route from the navigation device 3, and follows the vehicle existing in front of the own vehicle traveling lane as a preceding vehicle so as to have a predetermined relative positional relationship with the vehicle. .
In the preceding vehicle switching process shown in FIG. 5, when the own vehicle is not traveling near the course change point, the process proceeds from step S2 to step S8 via steps S4 and S6. Based on the vehicle position, it is determined that the own vehicle has not reached the predetermined distance before the course change point, so the process is terminated as it is, and the preceding vehicle is not switched.
[0062]
From this state, the own vehicle approaches the course change point, and the preceding vehicle switching distance Lch (step S6) specified from the course change point and the own vehicle position (step S2) passed through the navigation device 3 and the congestion state of the running path. ), When it is determined that the own vehicle has arrived at a position in front of the course change point by the preceding vehicle switching distance Lch, the process proceeds from step S8 to step S10, and the control gain fd shown in the above equation (12) is obtained. And the natural frequency ωn for specifying fv is multiplied by a correction coefficient k to correct the natural frequency ωn in a direction to become smaller. Further, the deceleration flag is set to Fslow = 1.
[0063]
Thus, the inter-vehicle distance control unit 33 sets the target vehicle speed V based on the corrected natural frequency ωn. ^* Is calculated, the inter-vehicle distance L is changed to the target inter-vehicle distance L ^* Is controlled so that the convergence characteristic for matching with changes more gradually, and as a result, control is performed such that the vehicle tends to decelerate. Therefore, in the vicinity of the course change point, there is a high possibility that acceleration and deceleration will be performed.If the vehicle approaches the preceding vehicle too much, the driver will feel uncomfortable, but the vehicle tends to decelerate sooner from the point before the course change point. Thus, the distance from the preceding vehicle can be maintained at an appropriate level, and it is possible to avoid giving the driver an uncomfortable feeling.
[0064]
At this time, the right lane is designated as the lane to be entered from the navigation device 3. At this time, in a state where the own vehicle is traveling, for example, at the rightmost end of the traveling road, the lane corresponding to the designated lane to be entered is corresponded. Since the current lane coincides with the traveling lane of the host vehicle, it is determined that there is no need to change lanes (step S12), and the lane change required flag is set to Fn = 0 (step S14).
[0065]
Therefore, at the time of executing the next preceding vehicle switching process, the process proceeds from step S4 to step S32, and since the preceding vehicle switching flag is Fch = 0, the process proceeds to step S42, and if the route change point has not been reached, the process proceeds to step S44. At this time, at this time, the preceding vehicle switching flag is set to Fch = 0, and the lane change required flag is Fn = 0, and the own vehicle does not need to change lanes. Will be.
[0066]
Until the own vehicle passes through the course change point, it is not necessary to change lanes until the own vehicle passes through the course change point. Therefore, the process proceeds from step S2 to step S44 via steps S4, S32, and S42. Then, this process is repeatedly performed to control the own vehicle in the deceleration tendency. When the own vehicle reaches the course change point, the process shifts from step S42 to step S46 to change the natural frequency ωn to the ideal original frequency ωn. The frequency is returned to the natural frequency, and various flags are reset.
[0067]
Therefore, after passing the course change point, the control of the tendency to decelerate is released, and the following distance L is set to the target following distance L with ideal convergence characteristics. ^* Convergence control is performed. Therefore, after passing through the course change point, the vehicle can be rapidly accelerated with the acceleration of the preceding vehicle.
On the other hand, the right lane is instructed as the lane to be entered from the navigation device 3, and at this time, for example, in a state where the own vehicle is traveling on the leftmost end of a two-lane road, the own vehicle needs to change lanes. Therefore, in step S12, it is determined that it is necessary to change lanes, and the lane change flag Fn is set to Fn = 1 (step S14). Then, since the vehicle is traveling on the lane corresponding to the lane to be entered, in this case, the left side of the two lanes, the right lane is the lane to change the course, and it is determined whether or not there is a preceding vehicle candidate in this lane ( Step S16).
[0068]
At this time, when there is no preceding vehicle candidate in the course change destination lane, there is no vehicle that can be the preceding vehicle, and therefore, switching of the preceding vehicle is not performed.
Then, assuming that there is a preceding vehicle candidate in the right lane, which is the course change destination lane of the own vehicle, the process proceeds to step S18. In this case, the own vehicle follows the preceding vehicle as the preceding vehicle. Then, the process proceeds to step S20. At this time, if it is determined from the deviation amount of the preceding vehicle from the lane center that the preceding vehicle has a tendency to change lanes to the course change destination lane of the own vehicle, that is, the right lane, the preceding vehicle is switched. Absent. Therefore, after the own vehicle has switched the preceding vehicle candidate in the lane to be changed lane as the preceding vehicle, the preceding vehicle in the own lane changes lanes, so that the vehicle in front of the own vehicle is updated as the preceding vehicle again. Accordingly, it is possible to prevent the behavior of the own vehicle from fluctuating due to the renewal of the preceding vehicle being performed many times, and it is possible to prevent deterioration in ride comfort.
[0069]
When the preceding vehicle, that is, the vehicle in front of the own vehicle traveling lane is not in the lane change tendency, the process proceeds to step S22. At this time, the inter-vehicle distance L1 between the preceding vehicle in the own lane and the own vehicle is determined by the course of the own vehicle. When the distance between the preceding vehicle candidate in the change lane and the own vehicle is less than or equal to the inter-vehicle distance L2, the preceding vehicle is not switched. Therefore, with respect to the own vehicle, the preceding vehicle candidate is located farther than the vehicle ahead of the own lane, and conversely, the preceding vehicle ahead of the own vehicle is at a position closer to the own vehicle than the preceding vehicle candidate. When switching from the vehicle in front of the host vehicle to the candidate for the preceding vehicle in the adjacent lane, if the host vehicle is predicted to approach the preceding vehicle, the preceding vehicle is not switched. Is performed, and it can be avoided that the own vehicle approaches the vehicle ahead of the own vehicle and gives an uncomfortable feeling to the driver.
[0070]
If the preceding vehicle candidate is closer to the own vehicle than the vehicle ahead of the own vehicle, it is next determined whether or not the speed of the preceding vehicle candidate is considerably lower than the own vehicle speed Vsp. At this time, when the vehicle speed of the preceding vehicle candidate is considerably low, the switching of the preceding vehicle is not performed. Accordingly, when a course change is performed in a state where a preceding vehicle candidate having a slower speed than the own vehicle is traveling in the course change destination lane, the driver will change the course after passing through the slower speed vehicle. It is possible to prevent the driver from unintentionally decelerating due to switching of the preceding vehicle in spite of the state described above.
[0071]
Then, when the preceding vehicle candidate in the lane of the course change destination lane of the own vehicle is not traveling at a speed much lower than the own vehicle, the process proceeds to step S26, and the vehicle in the lane of the course change destination lane is captured as the preceding vehicle. Switching is performed, and the preceding vehicle candidate is switched as the preceding vehicle. Further, the preceding vehicle switching flag is set to Fch = 1.
When the next process is executed, the deceleration flag is Fslow = 1 and the preceding vehicle switching flag is Fch = 1. Therefore, the process proceeds from step S4 to step S34 via step S32, but is performed while the lane change is not performed. Goes to step S44 via step S42 as it is, and this process is repeated. Thereafter, the preceding vehicle candidate traveling on the course change destination lane is captured as the preceding vehicle, and the vehicle travels so as to follow the preceding vehicle.
[0072]
When the vehicle has changed lanes to the right lane from this state, it is detected in the process of step S34 that the lane change has been performed, and the process shifts to step S36, where the vehicle travels in the front lane of the vehicle. A switch is made to capture the vehicle as the preceding vehicle, and then it is determined whether or not it is necessary to change lanes.In this case, the own vehicle is traveling in the right lane and is indicated as the lane to enter Since the vehicle is traveling in the lane corresponding to the right lane, it is not necessary to change lanes. Therefore, the process shifts from step S38 to step S40, the lane change required flag is set to Fn = 0, the process returns from step S42 to step S2 via step S44, and thereafter, the processing of steps S2, S4, S32, S34, S42, S44 Is repeatedly performed.
[0073]
Here, in the process of step S36, switching is performed such that a vehicle ahead of the traveling lane of the own vehicle is captured as a preceding vehicle. That is, when the own vehicle changes lanes, the preceding vehicle candidate located in the lane in which the course is changed is located ahead of the own vehicle, and the preceding vehicle candidate is recognized as the preceding vehicle. The preceding vehicle candidate is already recognized as a preceding vehicle before the own vehicle changes lanes, and the traveling control is performed by regarding the preceding vehicle candidate as a preceding vehicle.
[0074]
Therefore, even when the lane change is performed, the vehicle recognized as the preceding vehicle is a candidate for the preceding vehicle, and the vehicle is controlled so as to follow the same vehicle. The change in the behavior of the own vehicle does not increase with the change, and a good ride quality can be maintained.
Also, at this time, since the convergence characteristic of the inter-vehicle distance control of the vehicle is corrected so as to be decelerated, the preceding vehicle frequently accelerates and decelerates due to approaching the course change point. Even in this case, the host vehicle is controlled to have a tendency to decelerate from a point in front of the course change point by the preceding vehicle switching distance Lch, so that acceleration / deceleration fluctuations can be suppressed and a reduction in ride comfort can be prevented. can do.
[0075]
Then, from this state, when the own vehicle reaches the course change point, the process proceeds from step S42 to step S46, and the natural frequency ωn that determines the convergence characteristic of the inter-vehicle distance control is changed to the original value. Therefore, after passing through the course change point, control is performed so as to have ideal convergence characteristics, and unnecessary control of deceleration is avoided.
[0076]
On the other hand, at this time, if the own vehicle is traveling on the leftmost lane on the three-lane road, it is determined in step S18 whether or not a preceding vehicle candidate exists in the central lane. When the preceding vehicle candidate is not traveling at a considerably slower speed than the own vehicle, the preceding vehicle candidate located in the center lane is switched as the preceding vehicle (step S26). At this time, if there is a preceding vehicle in front of the own vehicle, the preceding vehicle does not tend to change lanes (step S20), and the preceding vehicle is closer to the own vehicle than the preceding vehicle candidate in the center lane. When the vehicle is at a distant position (step S22), the preceding vehicle candidate in the center lane is switched as the preceding vehicle (step S26).
[0077]
Then, when the vehicle changes lanes to the central lane from the state in which the preceding vehicle candidate of the central lane adjacent to the traveling lane of the own vehicle is regarded as the preceding vehicle and the follow-up traveling control is performed, the process proceeds from step S34 to step S36. Then, the vehicle is switched so that the vehicle in the traveling lane of the own vehicle, that is, the vehicle in the center lane is regarded as the preceding vehicle.Following traveling control is performed with the preceding vehicle candidate in the central lane as the preceding vehicle. Is traveling in the center lane, and the lane corresponding to the lane to be entered is the rightmost lane and is different from the traveling lane of the host vehicle. Therefore, in the process of step S38, it is determined that the lane change is necessary. In S39, the preceding vehicle switching flag is reset to Fch = 0.
[0078]
Therefore, when the process proceeds from step S42 to step S44, since the lane change required flag is Fn = 1 and the preceding vehicle switching flag is Fch = 0, the process proceeds to step S16, and again in the same manner as described above. The preceding vehicle is switched. Therefore, this time, the traveling control is performed by regarding the preceding vehicle candidate in the rightmost lane as the preceding vehicle. When the own vehicle changes lanes to the rightmost lane, the process proceeds from step S34 to step S36, and the rightmost lane is changed. Switching is performed so that the vehicle in front of the running vehicle follows the preceding vehicle as the preceding vehicle, and it is not necessary to change lanes. Therefore, the process proceeds from step S38 to step S40, and the lane change required flag is set to Fn = 0. .
[0079]
Therefore, the process returns from the step S42 to the step S2 via the step S44, and thereafter, the processing of the steps S2, S4, S32, S34, S42, and S44 is repeated, and the preceding vehicle of the own vehicle traveling on the rightmost end is followed as the preceding vehicle. When the traveling control is performed and the vehicle reaches the course change point, the process proceeds from step S42 to step S46, and the natural frequency ωn is returned to the normal value.
[0080]
As described above, when the vehicle reaches the position before the course change point, the vehicle is switched so as to follow the preceding vehicle candidate in the course change destination lane, so that the lane change can be smoothly performed without unintended deceleration. Can be. At the same time, the target inter-vehicle distance L ^* The convergence characteristic of the vehicle has a tendency to decelerate, so that even if the preceding vehicle is frequently accelerated or decelerated before the course change point, the behavior fluctuation of the own vehicle may change significantly with this. Can be avoided.
[0081]
Also, at this time, the preceding vehicle switching distance Lch is set according to the congestion state of the traveling road, and the preceding vehicle switching distance Lch is set to be longer as the traveling road is more congested. The more frequently acceleration and deceleration occurs due to the congested road, and the faster the driver changes lanes due to the congested road, the more the lane change point The vehicle is controlled to have a tendency to decelerate from a point shortly before, and the preceding vehicle is switched. Therefore, at an appropriate point in time according to the congestion situation, it is possible to start the control of the preceding vehicle switching and the deceleration tendency, and it is possible to perform a comfortable and smooth driving according to the congestion situation, and Discomfort can be reduced.
[0082]
Note that, in the above-described embodiment, a case has been described where a preceding vehicle candidate traveling in a lane adjacent to the lane direction instructed as the lane to enter is detected and switched as the preceding vehicle. Without limitation, for example, in a situation where it is necessary to change lanes to the next lane next to the adjacent lane, and there is no vehicle in the adjacent lane and it is possible to change lanes to the next lane, A preceding vehicle candidate may be searched in the next lane, and when the preceding vehicle candidate satisfies the various conditions described above, this may be switched as the preceding vehicle candidate.
[0083]
In the above embodiment, the inter-vehicle distance L and the target inter-vehicle distance L are used as characteristic changing means for changing the control characteristics of the host vehicle to the deceleration tendency characteristics. ^* Has been described in the direction in which the natural frequency ωn that determines the convergence characteristic when the convergence characteristic is made to be smaller has been described. However, the present invention is not limited to this case. ) May be adjusted to be larger so as to make the convergence characteristic more gradual so that the vehicle tends to decelerate. For example, the target vehicle speed V ^* By applying a limiter to the target acceleration / deceleration calculated when controlling various actuators based on the above, the acceleration / deceleration fluctuation may be suppressed to cause a deceleration tendency.
[0084]
Further, in the above embodiment, the magnitude relationship between the inter-vehicle distance L1 to the preceding vehicle ahead of the host vehicle and the inter-vehicle distance L2 of the preceding vehicle candidate in the adjacent lane is determined based on the detection result of the inter-vehicle distance sensor 1. However, the present invention is not limited to this. For example, two CCD cameras 2 are used to image the front of the vehicle, and the relative positions of the preceding vehicle ahead of the own vehicle and the preceding vehicle candidate in the captured image The inter-vehicle distance between the preceding vehicle candidate in the adjacent lane and the own vehicle may be detected from the relationship and the inter-vehicle distance between the own vehicle and the preceding vehicle in front of the own vehicle.
[0085]
In the above embodiment, the distance between the preceding vehicle between the preceding vehicle and the own vehicle detected by the preceding vehicle detecting means and the distance between the preceding vehicle candidate and the own vehicle detected by the preceding vehicle candidate detecting means are determined. Inter-vehicle distance detecting means for detecting an inter-vehicle distance between preceding vehicle candidates, wherein the preceding vehicle switching means switches the preceding vehicle when the preceding inter-vehicle distance is greater than the inter-vehicle distance between preceding vehicle candidates. Even if the host vehicle accelerates so that the relative positional relationship with the preceding vehicle candidate becomes the target relative positional relationship when the preceding vehicle candidate is switched as the preceding vehicle, The host vehicle does not approach the vehicle in front of the host vehicle that was performing travel control as the preceding vehicle, and while maintaining the inter-vehicle distance with the vehicle traveling in front of the host vehicle, the preceding vehicle candidate and the host vehicle The relative position of Gosuru can.
[0086]
A lane change tendency detecting means for detecting whether or not the preceding vehicle detected by the preceding vehicle detecting means has a lane changing tendency in the approach guide lane direction; and the preceding vehicle switching means includes the lane change detecting means. When it is detected that the preceding vehicle has a tendency to change lanes in the direction of the approach guide lane, the preceding vehicle is not switched, so that the preceding vehicle candidate is switched to the preceding vehicle and travel control is performed. In this case, the vehicle traveling ahead of the host vehicle, which was the preceding vehicle, changes lanes after the preceding vehicle candidate, and the vehicle that has changed lanes again can be prevented from switching to the preceding vehicle candidate. It is possible to prevent the behavior of the host vehicle from fluctuating due to switching of the vehicle to be controlled by the control means.
[0087]
A vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the vehicle ahead; a vehicle speed detecting means for detecting a preceding vehicle candidate detecting the vehicle speed of the preceding vehicle candidate; and the preceding vehicle switching means is detected by the preceding vehicle candidate detecting means. When the preceding vehicle candidate vehicle speed is lower than the own vehicle speed detected by the own vehicle speed detecting means and the difference between them is equal to or greater than a threshold value, the preceding vehicle is not switched. In addition, when a vehicle that is a candidate for a preceding vehicle that is slower than the own vehicle is running, the driver switches the preceding vehicle based on the characteristic that the driver tends to change lanes after passing this vehicle. It is possible to prevent the preceding vehicle candidate having a lower speed than the own vehicle from being switched as the preceding vehicle, thereby preventing the driver from decelerating unintentionally.
[0088]
Further, the preparation start determination means, when it is determined that the own vehicle has passed the course change preparation start point, the characteristic change means to change the control characteristics of the own vehicle to the deceleration tendency characteristics, because it was configured to include By setting a deceleration tendency in a region where acceleration and deceleration are relatively frequent before the course change point, an inter-vehicle distance to a preceding vehicle can be secured.
[0089]
In addition, the vehicle further includes a congestion state detection unit that detects a congestion state of a traveling path around the own vehicle, and the route change preparation distance is based on a result of detection by the congestion state detection unit, and the more the traveling path is congested, Since the configuration is set so as to be longer, the route change preparation distance can be set according to the congestion state of the traveling path around the own vehicle.
In the above embodiment, the following distance sensor 1 in FIG. 1 corresponds to the preceding vehicle detecting means, the preceding vehicle candidate detecting means and the following distance detecting means, the controller 10 corresponds to the traveling control means, and the vehicle speed sensor 4 The processing of steps S6 and S8 in FIG. 5 corresponds to the preparation start determining means, the processing of step S10 corresponds to the characteristic changing means, the processing of step S12 corresponds to the traveling lane determining means, The processing of step S20 corresponds to the lane change tendency detecting means, and the processing of obtaining the vehicle speed of the preceding vehicle candidate in the processing of step S24 corresponds to the preceding vehicle candidate vehicle speed detecting means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a travel control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a controller 10 of FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining processing contents in an image processing unit 12;
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of detecting the center of the traveling lane.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a preceding vehicle switching process.
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a state in which a preceding vehicle has a tendency to change lanes.
FIG. 7 is an example of a departure determination map used to determine whether a preceding vehicle has a tendency to change lanes.
FIG. 8 is another example of a departure determination map used to determine whether a preceding vehicle has a tendency to change lanes.
FIG. 9 is a diagram for explaining a positional relationship between a host vehicle, a preceding vehicle, and a candidate preceding vehicle, in which the preceding vehicle can be switched.
FIG. 10 is a diagram for explaining a positional relationship between a host vehicle, a preceding vehicle, and a candidate preceding vehicle, in which the preceding vehicle can be switched.
[Explanation of symbols]
1 Inter-vehicle distance sensor
2 CCD camera
3 Navigation device
4 Vehicle speed sensor
5 Throttle actuator
6 Automatic transmission
7 Brake control device
10 Controller
12 Distance measurement signal processing unit
13 Vehicle speed control unit
14 Image processing unit
30 Travel control unit
36 preceding vehicle switching processing unit

Claims

A recommended route is set for the destination, the current position of the vehicle is detected, and a route change point that requires a route change according to the recommended route, and the vehicle should enter as the vehicle passes through the route change point A navigation device for guiding the current position of the lane and the vehicle,
Preceding vehicle detecting means for detecting a preceding vehicle located ahead of the traveling lane of the own vehicle;
A travel control means for performing travel control such that a relative positional relationship between the preceding vehicle and the own vehicle detected by the preceding vehicle detection means is a target relative positional relationship,
Preparation start determining means for determining whether or not the own vehicle has passed a preceding course change preparation start point by a predetermined course change preparation distance from the course change point based on the guidance information of the navigation device;
Traveling lane determining means for determining whether the vehicle is traveling in the same lane as the approach guidance lane guided by the navigation device,
When it is determined that the own vehicle is traveling in a lane different from the approach guide lane, the vehicle that is predicted to be the next preceding vehicle when the own vehicle changes lanes in the approach guide lane direction is Preceding vehicle candidate detecting means for detecting as a vehicle candidate;
When the preparation start determination means determines that the host vehicle has passed the course change preparation start point and the preceding vehicle candidate detection means detects a preceding vehicle candidate, the preceding vehicle candidate is subjected to the travel control. And a preceding vehicle switching means for switching as a preceding vehicle to be controlled by the means.

The preceding inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the own vehicle detected by the preceding vehicle detecting means and the inter-leading vehicle candidate inter-vehicle distance between the preceding vehicle candidate and the own vehicle detected by the preceding vehicle candidate detecting means are calculated. It has an inter-vehicle distance detecting means for detecting,
2. The vehicle travel control according to claim 1, wherein the preceding vehicle switching means switches the preceding vehicle when the preceding inter-vehicle distance is greater than the inter-vehicle distance between candidate preceding vehicles. apparatus.

A lane change tendency detection unit that detects whether the preceding vehicle detected by the preceding vehicle detection unit has a lane change tendency in the approach guidance lane direction,
The preceding vehicle switching means does not perform switching of the preceding vehicle when the lane change tendency detecting means detects that the preceding vehicle has a lane changing tendency in the approach guide lane direction. The vehicle travel control device according to claim 1 or 2, wherein:

Own vehicle speed detecting means for detecting own vehicle speed,
Preceding vehicle candidate vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed of the preceding vehicle candidate,
The preceding vehicle switching means, when the preceding vehicle candidate speed detected by the preceding vehicle candidate detecting means is smaller than the own vehicle speed detected by the own vehicle speed detecting means, and when the difference between them is equal to or greater than a threshold value, The vehicle travel control device according to any one of claims 1 to 3, wherein switching of a preceding vehicle is not performed.

When the preparation start determination means determines that the own vehicle has passed the route change preparation start point, the preparation start determination means includes characteristic changing means for changing a control characteristic of the own vehicle to a deceleration tendency characteristic. The vehicle travel control device according to any one of claims 1 to 4.

A congestion state detecting means for detecting a congestion state of a traveling path around the own vehicle,
6. The route change preparation distance is set to be longer based on a result of detection by the congestion state detection means as the travel path is more congested. The travel control device for a vehicle according to the above.