JP2010208512A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】追従車両と被追従車両の車間距離を適切に制御する。
【解決手段】車両制御システム３０は、レーザレーダ２によって被追従車両５を２次元走査し、その結果をモデルパターンとマッチングして被追従車両５の位置と相対角を認識し、被追従車両５に追従走行する。一方、障害物検出部３７は、レーザレーダ２によって被追従車両５の方向の障害物（この場合被追従車両５）までの距離を計測する。障害物検出部３７は、マッチング処理などに依存せずに、単純にレーザレーダ２で直近の障害物を検出するため、被追従車両５までの正確な距離を計測することができる。そして、車両制御システム３０は、被追従車両認識部３６による認識が不正確であったり、認識に失敗した場合、障害物検出部３７による計測値を用いて、追従車両１と被追従車両５の車間距離を制御し、追従車両１と被追従車両５の接触を回避する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に関し、例えば、被追従車両に追従する車両に関する。

追従の対象となる車両（以下、被追従車両）に追従しながらオートクルーズする車両（以下、追従車両）の開発が進められている。
以下、図２の各図を用いて追従走行について説明する。
図２（ａ）は、縦追従を表した図であり、追従車両１は、被追従車両５の後方を追従する。追従車両１は、被追従車両５の車両中心点６から被追従車両５の後方の縦追従距離７の位置に目標点４を設定し、追従車両１の車両中心点３が一致するように自車両の走行を制御する。

図２（ｂ）は、横追従を表した図であり、追従車両１は、一例として、追従車両１が被追従車両５の右側方を並走している場合を示している。追従車両１は、被追従車両５の車両中心点６から被追従車両５の右側方の横追従距離８の位置に目標点４を設定し、追従車両１の車両中心点３が一致するように自車両の走行を制御する。被追従車両５の左側方を併走する場合も同様である。
以上のようにして、追従車両１は、被追従車両５の後方、あるいは側方に所定の中心点間距離（縦追従距離７、横追従距離８）を保ちながら被追従車両５に追従走行する。

追従車両１は、追従走行を行う際に、被追従車両５の位置（距離・方位）や被追従車両５の向き（追従車両１から見た相対角度：以下相対角）を把握し、これらの位置と相対角により目標点４を設定し、自車両と被追従車両５の中心座標（車両中心点６、車両中心点３）を用いて中心点間距離を制御している。

このように、被追従車両５の位置と相対角を検出する技術としては、ステレオカメラによる車間距離計測が知られている。
また、次の特許文献１の「移動物体の指標位置への相対角及び位置計側方法及び、それらを利用した駐車支援方法及びシステム」では、車両にレーザを搭載し、レーザを照射して対象を検出する技術が提案されている。この技術を用いて、レーザにより被追従車両５を検出することも可能である。
これらの技術では、ステレオカメラやレーザによる検出値を被追従車両５のモデルパターンにマッチングして被追従車両５の位置と相対角を求める。

ところで、このようにして被追従車両５を認識する場合、追従車両１が被追従車両５に過度に接近して被追従車両５の輪郭が抽出できなかったり、ノイズや光の反射により被追従車両５のエッジが乱れて誤検出されるなどして、被追従車両５の位置・相対角が正確に検出できない場合がある。
このような現象は、特に追従車両１と被追従車両５が小型車両で、これらの車間距離が短く、高速走行を行う場合に生じる可能性が高い。

このように、誤った位置・相対角が検出されると、追従車両１は、実際の車間距離よりも大きな値を認識することがあり、このような誤った値を用いて追従走行を行うと、追従車両１が被追従車両５に接触する可能性がある。
特に、追従車両１と被追従車両５が並列に並び走行を行う横追従においては、被追従車両５と追従車両１の相対角を０にする制御を行う必要があり、被追従車両５の相対角のずれが発生すると車両接触の可能性が大きくなる。

以下、図８の各図を用いて従来例を説明する。
図８（ａ）は、縦追従の場合の誤認識例を説明するための図である。
追従車両１は、被追従車両５を実際の位置よりも前方の位置にある被追従車両５ａと認識し、誤認識に基づく車両中心点６ａを基準に、同じく誤認識に基づく目標点４ａを設定する。
この場合、追従車両１と被追従車両５の実際の車間距離は、追従車両１が認識に基づいて設定した車間距離よりも短くなり、両者が接触する可能性が生じる。

図８（ｂ）は、横追従の場合の誤認識例を説明するための図である。
追従車両１は、被追従車両５が左方に旋回しているにもかかわらず、側方に併走する相対角０度の被追従車両５ａと誤認識し、誤認識に基づく車両中心点６ａを基準に、同じく誤認識に基づく目標点４ａを設定する。
この場合も、追従車両１と被追従車両５の実際の車間距離は、被追従車両５を正常に認識した場合（即ち、相対角が０度でない）よりも短くなり、両者が接触する可能性が生じる。

特開２００８−８７６７６公報

本発明は、追従車両と被追従車両の車間距離を適切に制御することを目的とする。

（１）前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、認識した被追従車両から所定の車間距離の位置に追従目標点を設定する追従目標点設定手段と、前記設定した目標点に追従することにより追従走行する追従走行手段と、前記被追従車両との車間距離を計測する車間距離計測手段と、前記計測した車間距離を用いて前記追従目標点の設定位置を補正する補正手段と、を具備したことを特徴とする車両を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前記補正手段は、前記所定の車間距離よりも前記計測した車間距離が短い場合に、前記所定の車間距離の位置よりも前記被追従車両から遠ざかる位置に追従目標点を再設定することを特徴とする請求項１に記載の車両を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記補正手段は、前記所定の車間距離と前記計測した車間距離の差分だけ前記被追従車両から遠ざかる位置に追従目標点を再設定することを特徴とする請求項２に記載の車両を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記追従走行手段は、前記被追従車両の後方において当該被追従車両に追従走行し、前記所定の車間距離は、前記被追従車両の走行方向における距離であることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の車両を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記追従走行手段は、前記被追従車両の側方において当該被追従車両に追従走行し、前記所定の車間距離は、前記被追従車両の側方方向における距離であることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の車両を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、前記車両認識手段が前記被追従車両の認識に失敗した場合に、前記追従目標点設定手段は、前記車間距離計測手段で計測した車間距離を用いて追従目標点を設定することを特徴とする請求項１から請求項５までのうちの何れか１の請求項に記載の車両を提供する。
（７）請求項７に記載の発明では、前記形状検出手段と、前記車間距離計測手段は、同一のレーザレーダを共用することを特徴とする請求項１から請求項６までのうちの何れか１の請求項に記載の車両を提供する。

本発明によれば、被追従車両までの距離を計測することにより、追従車両と被追従車両の車間距離を適切に制御することができる。

車両制御システムの構成を示した図である。 追従車両が行う追従走行を説明するための図である。 モデルパターンのマッチングを説明するための図である。 障害物を検出する範囲を説明するための図である。 縦追従の場合に車間距離の補正方法を説明するための図である。 横追従の場合に車間距離の補正方法を説明するための図である。 車間距離を調節する手順を説明するためのフローチャートである。 従来例を説明するための図である。

（１）実施形態の概要
追従車両１が搭載する車両制御システム３０（図１）は、レーザレーダ２によって被追従車両５を２次元走査し、その結果をモデルパターンとマッチングして被追従車両５の位置と相対角を認識し、被追従車両５に追従走行する。
一方、障害物検出部３７は、レーザレーダ２によって被追従車両５の方向の障害物（この場合被追従車両５）までの距離を計測する。
障害物検出部３７は、マッチング処理などに依存せずに、単純にレーザレーダ２で直近の障害物を検出するため、被追従車両５までの正確な距離を計測することができる。

そして、車両制御システム３０は、被追従車両認識部３６による認識が不正確であったり、認識に失敗した場合、障害物検出部３７による計測値を用いて、追従車両１と被追従車両５の中心点間距離を制御し、追従車両１と被追従車両５の接触を回避する。
具体的には、車両制御システム３０は、認識による車間距離が、計測による車間距離以下の場合には、認識による車間距離を用いて追従制御を行い、認識による車間距離が計測による車間距離よりも長い場合には計測による車間距離を用いて追従制御を行う。
また、被追従車両認識部３６が認識に失敗した場合には、車両制御システム３０は、計測による車間距離を用いて追従制御を行う。

（２）実施形態の詳細
図１は、追従車両１に搭載される車両制御システム３０の構成を示した図である。
車両制御システム３０は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３３と、レーザレーダ２を備えている。

レーザレーダ２は、レーザビームを追従車両１の周囲に２次元走査し、その反射を検知するレーダ装置である。
ＥＣＵ３３は、各種演算処理などを行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、図示しない各種プログラムやデータが格納されたＲＯＭ、作業領域として使用されるＲＡＭ、外部記憶装置、インターフェース部等を備えたコンピュータシステムで構成されている。
そして、このコンピュータシステムにより、被追従車両認識部３６、障害物検出部３７、追従制御部３８、車両制御部４０などが形成されている。

被追従車両認識部３６は、被追従車両５の外形を表すモデルパターンを記憶しており、レーザレーダ２により検出した反射対象物と、モデルパターンをマッチング（照合）して認識することにより、被追従車両５の位置と相対角を測定する。

障害物検出部３７は、レーザレーダ２によって追従車両１の周囲に存在する障害物を検出し、当該障害物の存在する方向、及び距離を測定する。
本実施の形態では、障害物検出部３７で被追従車両５の方向を探索することにより被追従車両５までの距離を計測するのに用いられる。
このように、障害物検出用に搭載する障害物検出部３７を用いて被追従車両５との距離を計測することにより、新たな車間距離計測用のシステムを搭載する必要がなく、製造コストの低減を図ることができる。

追従制御部３８は、被追従車両認識部３６からモデルパターンのマッチングにより認識した被追従車両５の位置と相対角を受け取り、また、障害物検出部３７から被追従車両５までの距離の計測値を受け取り、車間距離判断部３９にて、追従制御に用いる車間距離を判断する。

また、図示しないが、車両制御システム３０は、車速センサやヨーレートセンサを備えており、追従制御部３８は、これらセンサから車速、ヨーレートを受けるようになっている。
そして、追従制御部３８は、これら車速やヨーレートと共に、車間距離判断部３９で判断した車間距離を用いて目標点を設定し、当該目標点に追従するための指令値を算出して車両制御指令を車両制御部４０に出力する。

車両制御部４０は、当該車両制御指令に従って、ステアリングやエンジン、電気自動車の場合には駆動モータなど、追従車両１の各部を制御する。
このようにして、車両制御システム３０は、レーザレーダ２によるモデルパターンのマッチングによる被追従車両５の認識と、被追従車両５までの距離の計測を併せて用いることにより追従車両１を被追従車両５に追従走行させる。

図２（ａ）は、追従車両１が被追従車両５の後方を追従する場合、即ち縦追従を説明するための図である。
以下の処理は、車両制御システム３０が行うものであり、処理を行う構成要素を括弧にて示してある。
まず、追従車両１（レーザレーダ２）は、前方を走行する被追従車両５をレーザビームで２次元走査する。
次いで、追従車両１（被追従車両認識部３６）は、レーザビームにより得られる被追従車両５の形状とモデルパターンをマッチングして認識し、被追従車両５の位置と相対角を測定する。
被追従車両５には、追従制御の基準となる車両中心点６が予め設定されており、追従車両１（追従制御部３８）は、認識した被追従車両５により車両中心点６の位置を特定する。

車両中心点６を特定すると、追従車両１（追従制御部３８）は、車両中心点６から被追従車両５の後方の予め決められた縦追従距離７の位置に目標点４を設定する。
追従車両１（追従制御部３８）は、追従制御の基準点となる車両中心点３を予め自車両に設定しており、目標点４と車両中心点３が一致するようにステアリングの操作、車速の加減速を行う指令を算出する。
この算出は、例えば、フィードバック制御やフィードフォワード制御など、公知の技術を用いて行うことができる。
そして、追従車両１（車両制御部４０）は、当該指令によって、ステアリングの操作、車速の加減速を行い、被追従車両５と縦追従距離７を保ちながら、被追従車両５の後方を追従走行する。

図２（ｂ）は、追従車両１が被追従車両５に追従し、被追従車両５の右側方を並走する場合、即ち横追従を説明するための図である。
まず、追従車両１（レーザレーダ２）は、側方を走行する被追従車両５をレーザレーダ２で２次元走査する。
次いで、追従車両１（被追従車両認識部３６）は、レーザビームにより得られる被追従車両５の形状とモデルパターンをマッチングして認識し、被追従車両５の位置と相対角を計測すると共に、車両中心点６を特定する。

このように、車両中心点６を特定すると、追従車両１（追従制御部３８）は、車両中心点６から被追従車両５の側方の予め決められた横追従距離８の位置に目標点４を設定し、目標点４と車両中心点３が一致し、被追従車両５の相対角が０度となるように、ステアリングの操作、車速の加減速を行う指令を算出する。
そして、追従車両１（車両制御部４０）は、当該指令によって、ステアリングの操作、車速の加減速を行い、被追従車両５と縦追従距離７を保ちながら、被追従車両５の側方を追従走行する。

図３は、レーザレーダ２による一般的なモデルパターンのマッチングを説明するための図である。
レーザレーダ２は、例えば、回転走査型レーザレーダであり、追従車両１の周囲を２次元走査する。なお、３次元走査してもよい。
レーザレーダ２は、走査可能角度（上記図では２７０°）を走査し、対象物までの距離を単位角度ごとに出力する。図では、レーザレーダ走査点を白抜きの円で示してある。これらの出力は以下のように被追従車両認識部３６で解析される。

被追従車両認識部３６は、上記角度と距離のセットからなる走査結果の点列（白抜きの円）を線で結んでレーザレーダ線分を生成し、追従車両１を基準とした平面座標上にこれを展開する。

被追従車両認識部３６は、このようにレーザレーダ線分を平面座標上に展開した後、被追従車両５のモデルパターン１０を回転させながら平面上を移動させてマッチングさせ、線分の一致度が予め定めた基準値を超えた場合、そのときのモデルパターン１０を被追従車両５と認識する。
そして、被追従車両認識部３６は、マッチングしたモデルパターン１０により車両中心点６を特定する。

このようにして、被追従車両認識部３６は、マッチング結果により、被追従車両５の方位１５、相対角１１、及び車両中心点３と車両中心点６を結んで追従車両１と被追従車両５の相対距離１４を求めることができ、相対距離１４を縦横方向に分解して縦距離１２、及び横距離１３を求めることができる。
そして、車両制御システム３０は、縦追従の場合には、縦距離１２が縦追従距離７、横距離１３が０となるように追従車両１の走行を制御し、横追従の場合には、横距離１３が横追従距離８、縦距離１２が０、及び相対角が０度となるように追従車両１の走行を制御する。

図３の例では、追従車両１は、前方右端にレーザレーダ２を１台搭載しており、前方、又は右側方に被追従車両５が存在する場合にこれを認識できるが、後方左端にもう１台搭載すると、追従車両１の周囲の全方位を走査することができる。
また、被追従車両５の認識処理は上記のレーザレーダ２のパターンマッチングに限らず、被追従車両５の位置、相対角が検出できるのであれば、例えば、特開２００８−８２７５０のような構成を用いてもよい。
この技術は、所定の投光パターンを対象車両に投光し、その反射光の形状を用いて対象車両との距離や傾きを検出するものである。

図４は、障害物検出部３７が障害物を検出する範囲を説明するための図である。
障害物検出部３７は、レーザレーダ２を用いて、縦追従する場合には、被追従車両５が存在する前方領域１７を走査し、被追従車両５の左側方を横追従する場合には、被追従車両５が存在する右側方領域１６を走査する。
障害物検出部３７は、これらの領域内に存在する障害物の位置と距離を検出することができ、被追従車両５を障害物と同様に検出する。これら障害物を検出する範囲は、少なくとも車幅程度の範囲で行う。

このようにして、車両制御システム３０は、障害物の検出を、被追従車両認識部３６が認識した被追従車両５の位置、相対角などが不正確な場合、及び被追従車両認識部３６が認識を行えない場合に備えて、被追従車両５の方向に走査を行い障害物（この場合被追従車両５）の検索を行う。

図４の例では、追従車両１の右側方領域１６を走査する場合を示しているが、左側方領域を走査して被追従車両５の右側方を横追従する場合には、レーザレーダ２を追従車両１の前方左端に設置するか、又は、追従車両１にレーザレーダ２をもう１台増設すればよい。
なお、本実施の形態では、被追従車両認識部３６と障害物検出部３７がレーザレーダ２を共用しているが、それぞれ専用のレーザレーダ２を備えるように構成することもできる。

図５の各図は、縦追従の場合に追従車両１と被追従車両５が車間距離を補正する方法を説明するための図である。なお、処理を行う機能部を括弧にて示すことにする。
追従車両１（被追従車両認識部３６）が、図５（ａ）に示したように、被追従車両５を被追従車両５ａと認識したとする。

この場合、追従車両１（追従制御部３８）は、車両中心点６ａを設定し、車両中心点６ａを基準として縦追従距離７の位置に目標点４ａを設定する。このようなモデルパターンの認識による車間距離Ｄｒｃは、認識による中心点間距離Ｄｒｃ’からＤｒとＤｆを減算した値、即ち、Ｄｒｃ＝Ｄｒｃ’−Ｄｒ−Ｄｆとなる。
ここで、Ｄｒは、被追従車両５の車両中心点６から被追従車両５の後端までの距離であり、Ｄｆは、追従車両１の車両中心点３から追従車両１の前端までの距離である。

また、追従車両１（障害物検出部３７）は、被追従車両５との縦方向の間隔Ｄｏｂを計測する。Ｄｏｂは、計測（実測）による車間距離となる。
なお、認識による車間距離Ｄｒｃと計測による車間距離Ｄｏｂを直接比較してもよいが、車両制御システム３０は、追従車両１と被追従車両５の中心点間距離によって車間距離を制御するように構成されているため、ここでは、計測による中心点間距離をＤｏｂ’＝Ｄｏｂ＋Ｄｒ＋Ｄｆとし、Ｄｒｃ’とＤｏｂ’を比較して車間距離を補正することにする。

追従車両１（追従制御部３８）は、このようにしてモデルパターンの認識による中心点間距離Ｄｒｃ’と計測による中心点間距離Ｄｏｂ’を得ると、これらの大小関係を判断する。
認識による中心点間距離Ｄｒｃ’が計測による車間距離Ｄｏｂ’以下の場合には、被追従車両５が実際よりも近くに存在すると認識されており、追従車両１はこの場合における車間距離に係る目標点４ａを設定しているため、追従車両１と被追従車両５は、接触せず、追従車両１（追従制御部３８）は、モデルパターンの認識による中心点間距離を縦追従距離７に維持するように車両制御指令を発する。

一方、計測による中心点間距離Ｄｏｂ’が認識による中心点間距離Ｄｒｃ’よりも小さい場合には、被追従車両５が実際よりも遠くに存在すると認識されており、追従車両１はこの場合における縦追従距離７の位置に目標点４ａを設定しているため、追従車両１と被追従車両５は、接触する可能性がある。

この場合、追従車両１（追従制御部３８）は、図５（ｂ）に示したように、計測による中心点間距離Ｄｏｂ’が縦追従距離７と等しくなるように目標点４ａを設定する。
より詳細には、追従車両１（追従制御部３８）は、認識による中心点間距離Ｄｒｃ’と計測による中心点間距離Ｄｏｂ’の差分だけ車両中心点６ａを追従車両１の方向に移動させ、当該移動後の車両中心点６ａを基準にして目標点４ａを設定する。
これより、追従車両１は、被追従車両５から縦に遠ざかる方向に移動して縦追従距離７を保ち、追従車両１と被追従車両５の接触を防ぐことができる。

このように、追従車両１（追従制御部３８）は、Ｄｒｃ’≦Ｄｏｂ’の場合には、現在の中心点間距離としてＤｒｃ’を選択して車間距離の制御を行い、Ｄｒｃ’＞Ｄｏｂ’の場合には、現在の中心点間距離としてＤｏｂ’を選択して車間距離の制御を行う。
Ｄｒｃ’とＤｒｃの差分、及び、Ｄｏｂ’とＤｏｂの差分は、定数（Ｄｒ＋Ｄｆ）であるため、上記の補正は、モデルパターンの認識による車間距離Ｄｒｃよりも計測した車間距離Ｄｏｂが短い場合（Ｄｒｃ＞Ｄｏｂ）に、車両中心点６ａから縦追従距離７の位置よりも被追従車両５から（これらの差分だけ）遠ざかる位置に目標点４ａを再設定する場合に相当する。
なお、本実施の形態では、方位と相対角の補正は行わないが、これらの補正を行うように構成してもよい。

以上は、中心点間距離を用いて間接的に車間距離を制御したが、認識による車間距離Ｄｒｃと計測による車間距離Ｄｏｂを直接用いて制御する場合には、次のようになる。
即ち、追従車両１（追従制御部３８）は、認識による車間距離Ｄｒｃと計測による車間距離Ｄｏｂの大小関係を判断し、認識による車間距離Ｄｒｃが計測による車間距離Ｄｏｂ以下の場合には、認識による車間距離Ｄｒｃを縦追従距離７に保つように制御し、一方、認識による車間距離Ｄｒｃが計測による車間距離Ｄｏｂより大きい場合には、計測による車間距離Ｄｏｂを縦追従距離７に保つように制御する。
即ち、Ｄｒｃ＜Ｄｏｂの場合、追従車両１は、認識による車間距離Ｄｒｃと計測による車間距離Ｄｏｂの差分だけ車両中心点６を追従車両１の方向に移動させ、当該移動後の車両中心点６ａを基準にして目標点４ａを設定する。

図６の各図は、横追従の場合に追従車両１と被追従車両５が車間距離を補正する方法を説明するための図である。処理を行う機能部は、縦追従の場合と同じであるため括弧書きによる付記は省略する。
なお、以下では、追従車両１は、被追従車両５の右側方を併走している場合について説明するが、左側方を併走している場合も同様である。

追従車両１が、図６（ａ）に示したように、被追従車両５が左に回転しているにもかかわらず、被追従車両５の相対角が０度であるとして被追従車両５ａと認識したとする。
この場合、追従車両１は、車両中心点６ａを設定し、車両中心点６ａを基準として横追従距離８の位置に目標点４ａを設定する。このようなモデルパターンの認識による中心点間距離をＤｒｃ’とする。
この場合、認識による車間距離Ｄｒｃは、Ｄｒｃ＝Ｄｒｃ’−Ｄｒ−Ｄｆとなる。ただし、Ｄｒは、被追従車両５の車両中心点６から被追従車両５の右端までの距離であり、Ｄｆは、追従車両１の車両中心点３から追従車両１の左端までの距離である。

また、追従車両１は、被追従車両５との横方向の間隔Ｄｏｂ（即ち、被追従車両５の車体の直近の点までの距離）を計測する。Ｄｏｂは、計測による車間距離となる。
車両制御システム３０は、縦追従の場合と同様に、計測による中心点間距離Ｄｏｂ’＝Ｄｏｂ＋Ｄｒ＋Ｄｆとし、Ｄｒｃ’とＤｏｂ’を比較する。

認識による中心点間距離Ｄｒｃ’が計測による中心点間距離Ｄｏｂ’以下の場合には、被追従車両５が実際よりも近くに存在すると認識されており、追従車両１はこの場合における横追従距離８の位置に目標点４ａを設定しているため、追従車両１と被追従車両５は、接触せず、追従車両１は、モデルパターンの認識による車間距離を維持するように車両制御指令を発する。

一方、計測による中心点間距離Ｄｏｂ’が認識による中心点間距離Ｄｒｃ’よりも小さい場合には、被追従車両５が実際よりも遠くに存在すると認識されており、追従車両１はこの場合における横追従距離８の位置に目標点４ａを設定しているため、追従車両１と被追従車両５は、接触する可能性がある。

この場合、追従車両１は、図６（ｂ）に示したように、計測による中心点間距離Ｄｏｂ’が横追従距離８と等しくなるように目標点４ａを設定する。
即ち、追従車両１（追従制御部３８）は、認識による中心点間距離Ｄｒｃ’と計測による中心点間距離Ｄｏｂ’の差分だけ車両中心点６ａを追従車両１の方向に移動させ、当該移動後の車両中心点６ａを基準にして目標点４ａを設定する。
これより、追従車両１は、被追従車両５から縦に遠ざかる方向に移動して横追従距離８を保ち、追従車両１と被追従車両５の接触を防ぐことができる。
なお、本実施の形態では、方位と相対角の補正は行わないが、これらの補正を行うように構成してもよい。

以上は、中心点間距離を用いて間接的に車間距離を制御したが、認識による車間距離Ｄｒｃと計測による車間距離Ｄｏｂを直接用いて制御する場合には、次のようになる。
即ち、追従車両１は、認識による車間距離Ｄｒｃと計測による車間距離Ｄｏｂの大小関係を判断し、認識による車間距離Ｄｒｃが計測による車間距離Ｄｏｂ以下の場合には、認識による車間距離Ｄｒｃを横追従距離８に保つように制御し、一方、認識による車間距離Ｄｒｃが計測による車間距離Ｄｏｂより大きい場合には、計測による車間距離Ｄｏｂを横追従距離８に保つように制御する。
即ち、Ｄｒｃ＜Ｄｏｂの場合、追従車両１は、認識による車間距離Ｄｒｃと計測による車間距離Ｄｏｂの差分だけ車両中心点６を追従車両１の方向に移動させ、当該移動後の車両中心点６ａを基準にして目標点４ａを設定する。

図７は、車両制御システム３０が縦追従、及び横追従に関して車間距離を調節する手順を説明するためのフローチャートである。
まず、被追従車両認識部３６が、レーザレーダ２によって被追従車両５を走査し、被追従車両認識部３６が当該走査によって得られたレーザレーダ線とモデルパターンをマッチングすることにより被追従車両５を認識する（ステップ５）。
そして、追従制御部３８は、認識した被追従車両５に車両中心点６ａを設定し、車両認識処理による中心点間距離Ｄｒｃ’を計算する（ステップ１０）。

次に、障害物検出部３７がレーザレーダ２によって障害物検出処理を行い（ステップ１５）、被追従車両５までの距離Ｄｏｂを障害物距離として検出する（ステップ２０）。
このように障害物検出部３７が被追従車両５までの距離Ｄｏｂ（即ち、計測による車間距離Ｄｏｂ）を計測すると（ステップ２０）、被追従車両認識部３６は、これにＤｒとＤｆを加算して計測による中心点間距離Ｄｏｂ’を計算する（ステップ２５）。
被追従車両認識部３６による車両認識処理が失敗した場合（ステップ３０；Ｙ）、追従制御部３８は、車間距離の制御に用いる中心点間距離として計測による中心点間距離Ｄｏｂ’を選択する（ステップ４０）。
このように、追従制御部３８は、認識による中心点間距離Ｄｒｃ’（即ち、認識による車間距離Ｄｒｃ）の取得に失敗した場合でも、計測による中心点間距離Ｄｏｂ’（即ち、計測による車間距離Ｄｏｂ）を選択することによって、追従車両１と被追従車両５との車間を安全な距離に制御することができる。

一方、車両認識処理に成功した場合（ステップ３０；Ｎ）、追従制御部３８は、計測による中心点間距離Ｄｏｂ’と認識による中心点間距離Ｄｒｃ’の大小を判断し（ステップ３５）、Ｄｏｂ’＜Ｄｒｃ’であった場合（ステップ３５；Ｙ）、追従制御部３８は、制御に用いる中心点間距離として計測による中心点間距離Ｄｏｂ’を選択する（ステップ４０）。
これに対し、Ｄｏｂ’≧Ｄｒｃ’であった場合（ステップ３５；Ｎ）、追従制御部３８は、制御に用いる中心点間距離として認識による中心点間距離Ｄｒｃ’を選択する（ステップ４５）。

追従制御部３８は、このようにして中心点間距離を選択した後、この中心点間距離を、所定の距離（縦追従の場合には縦追従距離７、横追従の場合には横追従距離８）とするための指令値を算出し（ステップ５０）、これによる車両制御指令を車両制御部４０に出力する（ステップ５５）。
車両制御部４０は、この車両制御指令を受けて、追従車両１の駆動系などを制御する。

以上は、追従車両１と被追従車両５の中心点間距離を用いて車間距離を制御・補正する場合の手順について説明したが、認識による中心点間距離Ｄｒｃ’と計測による中心点間距離Ｄｏｂ’は、それぞれ認識による車間距離Ｄｒｃと計測による車間距離Ｄｏｂに定数Ｄｒ、Ｄｆを加算したものであるため、実質的に、認識による車間距離Ｄｒｃと計測による車間距離Ｄｏｂを用いて制御・補正している。

そのため、ＤｒｃとＤｏｂを用いて制御・補正する場合、ステップ１０において、Ｄｒｃ＝Ｄｒｃ’−Ｄｒ−Ｄｆを求め、ステップ２５を省略し、ステップ３５においてＤｏｂとＤｒｃの大小を比較し、ステップ４０において車間距離をＤｏｂとし、ステップ４５において車間距離をＤｒｃとするように図７のフローチャートを構成すれば、認識による車間距離Ｄｒｃと計測による車間距離Ｄｏｂを直接用いた手順とすることができる。

以上に本実施の形態について説明したが、追従車両１は、レーザレーダ２によるレーザレーダ線分により被追従車両５の形状を検出するため、被追従車両（被追従車両５）の形状を検出する形状検出手段を備えており、また、レーザレーダ線分による被追従車両５の形状とモデルパターンをマッチングして被追従車両５を認識するため、検出した形状を所定のパターン（モデルパターン）とマッチングすることにより被追従車両（被追従車両５）を認識する車両認識手段を備えている。
そして、追従車両１は、認識した被追従車両５の車両中心点６を基準として縦追従車両状の場合には、車両中心点６から後方の縦追従距離７の位置に目標点４を設定し、横追従の場合には、車両中心点６から側方の横追従距離８の位置に目標点４を設定し、目標点４と車両中心点３が一致するように目標点４に追従して追従走行するため、認識した被追従車両（被追従車両５）から所定の車間距離（縦追従距離７や横追従距離８）の位置に追従目標点（目標点４）を設定する追従目標点設定手段と、設定した目標点（目標点４）に追従することにより追従走行する追従走行手段を備えている。
更に、追従車両１は、障害物検出部３７によって被追従車両５との車間距離を計測し、追従制御部３８は、障害物検出部３７で検出した車間距離（直接Ｄｏｂとしてもよいし、中心点間距離Ｄｏｂ’により間接的に検出する場合も含む）を用いて目標点４の設定位置を補正するため、被追従車両（被追従車両５）との車間距離を計測する車間距離計測手段と、計測した車間距離を用いて追従目標点（目標点４）の設定位置を補正する補正手段と、を備えている。

追従車両１は、障害物検出部３７で計測した車間距離が所定の車間距離（認識による車間距離）よりも短い場合に、その差分だけ、追従車両１が被追従車両５から遠ざかる位置に目標点４を再設定するため、補正手段は、所定の車間距離（認識による車間距離）よりも（障害物検出部３７で）計測した車間距離が短い場合に、当該所定の車間距離の位置よりも被追従車両（被追従車両５）から遠ざかる位置に追従目標点（目標点４）を再設定し、その再設定に係る位置は、当該所定の車間距離と計測した車間距離の差分だけ被追従車両（被追従車両５）から遠ざかる位置である。
当該所定の車間距離は、縦追従の場合は、被追従車両（被追従車両５）の走行方向における距離であり、横追従の場合は、被追従車両（被追従車両５）の側方方向における距離である。

そして、追従車両１は、被追従車両認識部３６を用いた認識による車間距離の測定に失敗した場合、障害物検出部３７の計測による車間距離を用いて目標点４を設定するため、車両認識手段（被追従車両認識部３６）が被追従車両（被追従車両５）の認識に失敗した場合に、追従目標点設定手段（追従制御部３８）は、車間距離計測手段（障害物検出部３７）で計測した車間距離を用いて追従目標点（目標点４）を設定する。
また、被追従車両認識部３６と障害物検出部３７は、レーザレーダ２を共用するため、形状検出手段と、車間距離計測手段は、同一のレーザレーダ（レーザレーダ２）を共用している。

以上に説明した本実施の形態により次のような効果を得ることができる。
（１）被追従車両認識部３６によって被追従車両５の誤認識が発生して被追従車両５の位置・相対角の検出が正確に行えず、実際の車間距離よりも大きな値を認識した場合であっても、障害物検出部３７によって正しい車間距離を計測することにより、目標点４の位置を補正することができる。
（２）レーザレーダ２によって被追従車両５が認識できなかった場合でも、車間距離を計測することにより、目標点４の位置を設定することができる。
（３）縦追従、及び横追従の何れの場合でも追従車両１と被追従車両５の車間距離を安全に保つことができる。
（４）被追従車両５の認識処理とは別に、これら処理には依存せずに単純に被追従車両５までの距離を計測し、当該計測値を用いて車間距離を補正することにより、単純、安価な構成で誤認識に起因する追従車両１と被追従車両５の接触を回避することができる。

１ 追従車両
２ レーザレーダ
３ 車両中心点
４ 目標点
５ 被追従車両
６ 車両中心点
７ 縦追従距離
８ 横追従距離
１０ モデルパターン
１１ 相対角
１２ 縦距離
１３ 横距離
１４ 相対距離
１５ 方位
１６ 右側方領域
１７ 前方領域
３０ 車両制御システム
３３ ＥＣＵ
３６ 被追従車両認識部
３７ 障害物検出部
３８ 追従制御部
３９ 車間距離判断部
４０ 車両制御部

Claims (7)

1. 認識した被追従車両から所定の車間距離の位置に追従目標点を設定する追従目標点設定手段と、
   前記設定した目標点に追従することにより追従走行する追従走行手段と、
   前記被追従車両との車間距離を計測する車間距離計測手段と、
   前記計測した車間距離を用いて前記追従目標点の設定位置を補正する補正手段と、
   を具備したことを特徴とする車両。
   
2. 前記補正手段は、前記所定の車間距離よりも前記計測した車間距離が短い場合に、前記所定の車間距離の位置よりも前記被追従車両から遠ざかる位置に追従目標点を再設定することを特徴とする請求項１に記載の車両。
   
3. 前記補正手段は、前記所定の車間距離と前記計測した車間距離の差分だけ前記被追従車両から遠ざかる位置に追従目標点を再設定することを特徴とする請求項２に記載の車両。
   
4. 前記追従走行手段は、前記被追従車両の後方において当該被追従車両に追従走行し、前記所定の車間距離は、前記被追従車両の走行方向における距離であることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の車両。
   
5. 前記追従走行手段は、前記被追従車両の側方において当該被追従車両に追従走行し、前記所定の車間距離は、前記被追従車両の側方方向における距離であることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の車両。
   
6. 前記車両認識手段が前記被追従車両の認識に失敗した場合に、前記追従目標点設定手段は、前記車間距離計測手段で計測した車間距離を用いて追従目標点を設定することを特徴とする請求項１から請求項５までのうちの何れか１の請求項に記載の車両。
   
7. 前記形状検出手段と、前記車間距離計測手段は、同一のレーザレーダを共用することを特徴とする請求項１から請求項６までのうちの何れか１の請求項に記載の車両。

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