JP2021079818A - 制御状態管理装置及び制御状態管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】隊列走行における追従走行のための制御に関して、自車両がＣＡＣＣで制御される状態を可能な限り維持させる。【解決手段】制御状態管理装置１０は、自車両の前方の物体までの第１の検出距離と自車両の位置情報とを含む自車両情報を取得する自車両情報取得部１１と、先行車の後方の物体までの第２の検出距離と先行車の位置情報を含む先行車情報を取得する先行車情報取得部１２と、自車両及び先行車の位置情報に基づいて算出された車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離の和とが略等しいか否かを判断する制御対象判断部１４と、車間距離が第１の検出距離及び第２の検出距離の和と略等しいと判断された場合に、少なくともＣＡＣＣを自車両に実施させ、車間距離が第１の検出距離及び第２の検出距離の和と略等しいと判断されなかった場合に、ＡＣＣを自車両に実施させる制御部１５と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、制御状態管理装置及び制御状態管理方法に関する。

車両の隊列走行において、先行車に追従走行するための技術として、ＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が行われている。ＡＣＣでは、先行車をミリ波レーダ等のセンサにより検知し、検知された先行車の情報に基づいて車間距離が一定に保たれるように自車両を前走車に対して追従走行をさせる。また、前走車との車車間通信により取得した前走車の加減速情報等を用いたＣＡＣＣ（Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が更に知られている。ＣＡＣＣでは、前走車における加減速等の情報を、前走車の挙動に現れる前に自車両が認識できるので、制御の遅れ等が防止され、より応答性に優れた制御が可能となる。例えば、ＡＣＣによる走行を維持するために、割り込みがあった際の車間距離制御の技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−６７４２３号公報

ＣＡＣＣ制御を実施しているときに、自車両と先行車との間に、自車両との通信を実施しない他車両に割り込まれるとＣＡＣＣ制御が不可能となるので、自車両の制御状態をＣＡＣＣからＡＣＣに移行していた。一方、ＣＡＣＣでは、上記のとおり、より応答性に優れた制御が可能となるので、可能な限りＣＡＣＣの制御状態を維持したいという要請がある。

そこで、本発明は、隊列走行における追従走行のための制御に関して、自車両がＣＡＣＣで制御される状態を可能な限り維持させることを目的とする。

本発明に係る制御状態管理装置は、自車両の走行に関する制御状態を第１の制御及び第２の制御のいずれかに制御する制御状態管理装置であって、第１の制御は、自車両のセンサにより検知した前方を走行する車両である前走車の走行状態に基づいて自車両の車速を制御することにより、前走車に対する追従走行をさせる制御であり、第２の制御は、自車両のセンサにより取得した情報に加えて、自車両に先行する車両である先行車から車車間通信により取得した情報に基づいて、先行車に対する追従走行をさせる制御であり、制御状態管理装置は、自車両において取得された自車両情報であって、自車両に備えられ該自車両の前方の物体を検出するセンサにより検出された物体と自車両との距離である第１の検出距離、及び、自車両の位置情報を含む自車両情報を取得する自車両情報取得部と、先行車において取得された先行車情報であって、先行車に備えられ該先行車の後方の物体を検出するセンサにより検出された物体と先行車との距離である第２の検出距離、及び、先行車の位置情報を含む先行車情報を取得する先行車情報取得部と、先行車の位置情報及び自車両の位置情報に基づいて算出された該先行車と該自車両との間の車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離の和とが略等しいか否かを判断する制御対象判断部と、車間距離が第１の検出距離及び第２の検出距離の和と略等しいと判断された場合に、少なくとも第２の制御を自車両に実施させ、車間距離が第１の検出距離及び第２の検出距離の和と略等しいと判断されなかった場合に、第１の制御を自車両に実施させる制御部と、を備える。

本発明に係る制御状態管理方法は、自車両の走行に関する制御状態を第１の制御及び第２の制御のいずれかに制御する制御状態管理装置における制御状態管理方法であって、第１の制御は、自車両のセンサにより検知した前方を走行する車両である前走車の走行状態に基づいて、自車両の車速を制御することにより前走車に対する追従走行をさせる制御であり、第２の制御は、自車両のセンサにより取得した情報に加えて、自車両に先行する車両である先行車から車車間通信により取得した情報に基づいて先行車に対する追従走行をさせる制御であり、制御状態管理方法は、自車両において取得された自車両情報であって、自車両に備えられ該自車両の前方の物体を検出するセンサにより検出された物体と自車両との距離である第１の検出距離、及び、自車両の位置情報を含む自車両情報を取得する自車両情報取得ステップと、先行車において取得された先行車情報であって、先行車に備えられ該先行車の後方の物体を検出するセンサにより検出された物体と先行車との距離である第２の検出距離、及び、先行車の位置情報を含む先行車情報を取得する先行車情報取得ステップと、先行車の位置情報及び自車両の位置情報に基づいて算出された該先行車と該自車両との間の車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離の和とが略等しいか否かを判断する制御対象判断ステップと、車間距離が第１の検出距離及び第２の検出距離の和と略等しいと判断された場合に、少なくとも第２の制御を自車両に実施させ、車間距離が第１の検出距離及び第２の検出距離の和と略等しいと判断されなかった場合に、第１の制御を自車両に実施させる制御ステップと、を有する。

この制御状態管理装置及び制御状態管理方法では、先行車及び自車両のそれぞれの位置情報に基づいて算出された車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離の和とが略等しいか否かが判断される。車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離の和とが略等しい場合は、自車両と先行車との間に１台の割込車両があり、第１の検出距離が自車両から割込車両までの距離を示し、第２の検出距離が先行車から割込車両までの距離を示している場合である。このような場合には、自車両は、車車間通信の相手である先行車が割込車両を挟んで２台前を走行していることを認識できる。従って、自車両は、前走車ではなく２台前の先行車を追従対象とした第２の制御を維持させることが可能となる。

また、本発明に係る制御状態管理装置は、車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離のうちの一方とが略等しいか否かを判断することにより、自車両と先行車との間を走行する割込車両の有無を判断する割込判断部、をさらに備え、制御部は、割込車両がない場合に、前走車を先行車とする第２の制御を自車両に実施させ、割込車両がある場合に、制御対象判断部による判断に応じて、第１の制御または第２の制御を自車両に実施させることとしてもよい。

この制御状態管理装置によれば、自車両と先行車との間を走行する割込車両の有無が判断される。割込車両がない場合には、直前方を走行する先行車を対象とした第２の制御の実施が可能となる。また、割込車両がある場合には、先行車両が割込車両を挟んで２台前を走行しているか否かが判断されるので、可能な限りにおける第２の制御の維持が可能となる。

また、本発明に係る制御状態管理装置では、制御部は、車間距離が第１の検出距離及び第２の検出距離の和と略等しいと判断された場合に、第１の制御及び第２の制御を自車両に実施させることとしてもよい。

この制御状態管理装置によれば、割込車両を挟んで２台前を走行する先行車を追従の対象とする第２の制御が実施されると共に、直前方を走行する前走車を追従の対象とする第１の制御が実施される。これにより、より追従性及び応答性に優れた車間距離の制御が可能となる。

また、本発明に係る制御状態管理装置では、先行車情報取得部は、先行車の車長をさらに取得し、制御対象判断部は、車間距離から車長を減じた長さが、第１の検出距離及び第２の検出距離の和に略等しいか否かを判断することとしてもよい。

この制御状態管理装置によれば、先行車における第２の検出距離の基準位置と、先行車の位置情報の基準となる位置との間に、先行車の車長に相当する長さ程度のオフセットがある場合があるところ、先行車の車長が先行車情報として取得され、車間距離と第１の検出距離及び第２の検出距離の和との比較判断において取得された車長が考慮されるので、自車両、先行車及び割込車両の位置関係が精度良く判断される。

また、本発明に係る制御状態管理装置では、制御対象判断部は、第１の検出距離及び第２の検出距離の和から、車間距離を減じた長さが、先行車の車長として想定される予め設定された長さに該当するか否かを判断することとしてもよい。

この制御状態管理装置によれば、先行車の車長が先行車情報として取得されない場合であっても、車間距離と第１の検出距離及び第２の検出距離の和との比較判断において、先行車の車長として想定される予め設定された長さが考慮されるので、自車両、先行車及び割込車両の位置関係を精度良く判断することができる。

また、本発明に係る制御状態管理装置では、自車両情報取得部は、自車両の操舵を示す第１の操舵情報を取得し、先行車情報取得部は、先行車の操舵を示す第２の操舵情報を取得し、制御状態管理装置は、第１の操舵情報及び第２の操舵情報に基づいて、自車両が走行する走行車線とは異なる走行車線に先行車の走行車線が変更されたことを示す車線変更事象を検知する検知部、をさらに備え、制御部は、第２の制御を自車両に実施させているときに検知部により車線変更事象が検知された場合に、第２の制御から第１の制御に自車両に対しての制御を移行させることとしてもよい。

この制御状態管理装置によれば、第１の操舵情報及び第２の操舵情報に基づいて先行車が車線変更を行ったことが検知される。先行車が車線変更を実施した場合には、先行車と自車両との位置関係が、第２の制御の維持が不可能な状態となる。かかる場合に、適切に第２の制御を停止させることが可能となる。

また、本発明に係る制御状態管理装置では、検知部は、第１の時刻における第２の操舵情報に対して、第１の時刻から、先行車と自車両との間の距離を自車両が走行するのに要する時間後の時刻である第２の時刻における第１の操舵情報が、所定程度以上の不一致を示すことをもって車線変更事象を検知することとしてもよい。

先行車が車線変更を実施しない状態で走行を続けている場合には、自車両では、先行車と自車両との間の距離を自車両が走行するのに要する一定時間の後に先行車と同様の操舵が行われるこの制御状態管理装置によれば、自車両の操舵情報が、一定時間前の先行車の操舵情報に対して一致しない場合に、先行車が車線変更を実施したことが検知される。従って、先行車の車線変更の実施を高精度に検知することが可能となる。

また、本発明に係る制御状態管理装置では、第１の操舵情報は、自車両における操舵角センサ、ヨーレートセンサ及び慣性計測装置のうちの少なくともいずれか一つのセンサまたは装置による検出値を含み、第２の操舵情報は、先行車における操舵角センサ、ヨーレートセンサ及び慣性計測装置のうちの少なくともいずれか一つのセンサまたは装置による検出値を含むこととしてもよい。

この制御状態管理装置によれば、自車両及び先行車の操舵情報が、操舵角センサ、ヨーレートセンサ及び慣性計測装置に基づいて適切に取得される。

本発明によれば、隊列走行における追従走行のための制御に関して、自車両がＣＡＣＣで制御される状態を可能な限り維持させることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る制御状態管理装置が搭載される車両の例を示す図である。 制御状態管理装置を含むシステムの装置構成を示す図である。 制御状態管理装置の機能的構成を示すブロック図である。 制御状態管理装置による制御状態管理方法を示すフローチャートである。 図５（ａ）は自車両と先行車との位置関係の例を示す図である。図５（ｂ）は自車両及び先行車並びに割込車両の位置関係の例を示す図である。図５（ｃ）は自車両及び先行車並びに割込車両の位置関係の例を示す図である。 ＣＡＣＣで制御中におけるＣＡＣＣを継続または停止させることの判断処理を示すフローチャートである。 自車両及び先行車並びに割込車両の位置関係の例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、実施形態に係る制御状態管理装置が搭載される車両の例を示す図である。図１に示されるように、車両ＴＲは、制御状態管理装置１０、前方監視センサ３０、後方監視センサ４０、通信装置７０、遠隔通信装置８０を備える。

制御状態管理装置１０は、自車両の走行に関する制御状態を第１の制御及び第２の制御のいずれかに制御する装置である。第１の制御は、自車両のセンサにより検知した前走車の走行状態に基づいて自車両の車速を制御することにより前走車に対する追従走行をさせるＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）である。第２の制御は、自車両のセンサにより取得した情報に加えて、自車両に先行する車両である先行車から車車間通信により取得した加減速等の情報に基づいて、先行車に対する追従走行をさせるＣＡＣＣ（Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）である。なお、先行車は、自車両と車車間通信により互いに通信を行う車両であって、ＣＡＣＣによる追従走行の対象車両となり得る車両であるが、自車両の直前方を走行する前走車であるとは限らない。

前方監視センサ３０は、車両ＴＲの前方の物体を検出するセンサであって、例えばミリ波レーダ及びカメラ等により構成される。前方監視センサ３０は、車両ＴＲの前方の物体の有無に加えて、物体までの距離を検知できる。

後方監視センサ４０は、車両ＴＲの後方の物体を検出するセンサであって、例えばミリ波レーダ及びカメラ等により構成される。後方監視センサ４０は、車両ＴＲの後方の物体の有無に加えて、物体までの距離を検知できる。

通信装置７０は、他の車両と車車間通信を行う装置である。本実施形態では、通信装置７０は、ＧＰＳ装置により取得された位置情報、前後加速度、車速、操舵角、車線内における自車横位置及び自車角度、隊列内の順序、周辺監視映像等を、他車両との間で送受信することができる。また、通信装置７０は、前方監視センサ３０及び後方監視センサ４０により検知された前方及び後方の物体までの距離を表す情報を、他車両との間で送受信することができる。

遠隔通信装置８０は、隊列走行を行う車両を管理及び監視している遠隔監視センタＣとの間で通信を行う装置である。遠隔通信装置８０は、加減速制御値（現在値及び指示値を含む）、ＧＰＳ装置により取得された位置情報、先行車捕捉状態（レーダ捕捉状態及び車車間通信状態を含む）、周辺監視映像、車線内における自車横位置及び自車角度、等の情報を遠隔監視センタＣとの間で送受信できる。また、遠隔通信装置８０は、燃料計、車速、操舵角、ギア位置、及びその他の車両情報を、遠隔監視センタＣとの間で送受信できる。

図２は、制御状態管理装置を含む制御状態管理システムの装置構成を示す図である。図２に示されるように、制御状態管理システム１は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に構成される制御状態管理装置１０、ＧＰＳ２０、前方監視センサ３０、後方監視センサ４０、ヨーレートセンサ５０、操舵角センサ６０及び通信装置７０を含む。なお、制御状態管理システム１は、慣性計測装置（ＩＭＵ：Ｉｎｅｒｔｉａｌ ｍｅｓｕｒｅｍｅｎｔ ｕｎｉｔ）を含んでもよい。

制御状態管理装置１０は、自車両の走行に関する制御状態をＡＣＣ及びＣＡＣＣのいずれかまたは両方を実施するように制御する装置であって、コンピュータを含んで構成される装置である。制御状態管理装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信回路等を有する電子制御ユニットとして構成されてもよい。制御状態管理装置１０は、例えば、ＣＡＮ通信回路を介してＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。制御状態管理装置１０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよく、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等を含んで構成されてもよい。

ＧＰＳ２０は、自車両の位置を示す位置情報を取得する装置である。取得した位置情報は、制御状態管理装置１０に送出される。

前方監視センサ３０は、上記のとおり、自車両の前方の物体及び当該物体までの距離を検出するセンサであって、例えばミリ波レーダ及びカメラ等により構成される。後方監視センサ４０は、上記のとおり、自車両の後方の物体及び当該物体までの距離を検出するセンサであって、例えばミリ波レーダ及びカメラ等により構成される。前方監視センサ３０及び後方監視センサ４０は、検出した情報を制御状態管理装置１０に送出する。

ヨーレートセンサ５０は、車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサ５０は、検出した車両のヨーレート情報を制御状態管理装置１０に送出する。

操舵角センサ６０は、車両の操舵角を検出するセンサである。検出された操舵角の情報は、制御状態管理装置１０に送出される。通信装置７０は、上記のとおり、他の車両と車車間通信を行う装置である。慣性計測装置は、３軸回りの角度または角速度と３方向の加速度とを取得できる装置である。本実施形態では、慣性計測装置は、車両の進行方向に略直交し且つ水平面に略平行な横方向の加速度を取得し、取得した横方向の加速度を制御状態管理装置１０に送出する。なお、ヨーレートセンサ５０、操舵角センサ６０及び慣性計測装置は、後述されるように、車両の操舵情報を得るためのセンサまたは装置である。従って、制御状態管理システム１は、操舵情報を得るために、ヨーレートセンサ５０、操舵角センサ６０及び慣性計測装置のうちの少なくとも一つを備えていればよい。また、制御状態管理システム１は、操舵情報を得るために、ヨーレートセンサ５０、操舵角センサ６０及び慣性計測装置のうちの複数を備えていてもよい。

図３は、制御状態管理装置１０の機能的構成を示すブロック図である。図３に示されるように、制御状態管理装置１０は、自車両情報取得部１１、先行車情報取得部１２、割込判断部１３、制御対象判断部１４、制御部１５及び検知部１６を備える。

自車両情報取得部１１は、自車両において取得された自車両情報を取得する。自車両情報は、第１の検出距離及び自車両の位置情報を含む。第１の検出距離は、自車両に備えられた前方監視センサ３０により検出された物体と自車両との距離である。自車両の位置情報は、例えばＧＰＳ２０により取得された位置情報である。

先行車情報取得部１２は、先行車において取得された先行車情報を取得する。具体的には、先行車情報取得部１２は、通信装置７０を介した車車間通信により先行車情報を取得する。先行車情報取得部１２は、通信の対象とする先行車に関する情報（先行車を識別する情報等含む）を、例えば、遠隔監視センタＣから、遠隔通信装置８０を介して取得する。即ち、先行車情報取得部１２は、ＣＡＣＣにおいて追従の対象とする先行車の有無及び先行車との車車間通信に必要な先行車を識別する情報等を、隊列走行に関する指示情報として、遠隔監視センタＣから取得できる。

先行車情報は、第２の検出距離及び先行車の位置情報を含む。第２の検出距離は、先行車に備えられた後方監視センサ４０により検出された物体と先行車との距離である。
先行車の位置情報は、例えば、先行車に備えられたＧＰＳ２０により取得される。

割込判断部１３は、自車両と先行車との間の車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離のうちの少なくとも一方とが略等しいか否かを判断することにより、自車両と先行車との間を走行する割込車両の有無を判断する。自車両と先行車との間の車間距離は、自車両及び先行車のそれぞれのＧＰＳ２０により取得された位置情報に基づいて算出される。なお、割込判断部１３は、車間距離と第１の検出距離及び第２の検出距離のうちの少なくとも一方との差が予め設定された所定程度の誤差範囲内である場合に、車間距離と第１の検出距離及び第２の検出距離のうちの少なくとも一方とが略等しいと判断する。

割込車両が存在しない場合には、自車両の前方監視センサ３０は、ＣＡＣＣにおいて追従の対象とする先行車を、前方の物体として検知する。また、割込車両が存在しない場合には、先行車の後方監視センサ４０は、自車両を後方の物体として検知する。従って、自車両及び先行車の位置情報に基づいて算出された車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離とが略等しい場合には、割込車両が存在しない。なお、割込車両の有無の判断処理については、図４及び図５を参照して後に詳述する。

制御対象判断部１４は、先行車の位置情報及び自車両の位置情報に基づいて算出された先行車と自車両との間の車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離の和とが略等しいか否かを判断する。具体的には、制御対象判断部１４は、自車両と車車間通信の対象の先行車との間に１台の割込車両が存在し、先行車が割込車両を挟んで２台前を走行しており、先行車がＣＡＣＣ（第２の制御）における追従走行の対象車両であることを判断する。

即ち、割込車両が存在する場合には、自車両の前方監視センサ３０は、当該割込車両を前方の物体として検知する。また、割込車両が存在する場合には、先行車の後方監視センサ４０は、割込車両を後方の物体として検知する。従って、自車両と先行車との間に存在する割込車両が１台である場合には、自車両の前方監視センサ３０及び先行車の後方監視センサ４０は、同じ割込車両を検知するので、先行車と自車両との間の車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離の和とが略等しい場合には、先行車が割込車両を挟んで２台前を走行していることとなる。

なお、制御対象判断部１４は、車間距離と第１の検出距離及び第２の検出距離の和との差が予め設定された所定程度の誤差範囲内である場合に、車間距離と第１の検出距離及び第２の検出距離の和とが略等しいと判断する。

制御対象判断部１４は、上記の判断において、先行車の車長を用いて、より高精度な判断処理を実施してもよい。具体的には、先行車情報取得部１２により先行車の車長の情報が取得される場合には、制御対象判断部１４は、車間距離から車長を減じた長さが、第１の検出距離及び第２の検出距離の和に略等しいか否かを判断することにより、先行車が割込車両を挟んで２台前を走行しているか否かを判断してもよい。

例えば、先行車において、ＧＰＳ２０が車両前方に備えられ、後方監視センサ４０が車両後端に備えられる場合には、先行車における第２の検出距離の基準位置と、先行車の位置情報の基準となる位置との間に、先行車の車長に相当する長さ程度のオフセットが生じる。かかる場合において、先行車の車長が先行車情報として取得され、車間距離と第１の検出距離及び第２の検出距離の和との比較判断において、先行車の車長が考慮されることにより、自車両、先行車及び割込車両の位置関係が精度良く判断され、先行車が割込車両を挟んで２台前を走行しているか否かが的確に判断されることが可能となる。

また、先行車情報取得部１２により先行車の車長の情報が取得されない場合には、制御対象判断部１４は、第１の検出距離及び第２の検出距離の和から、車間距離を減じた長さが、先行車の車長として想定される予め設定された長さに該当するか否かを判断することにより、先行車が割込車両を挟んで２台前を走行しているか否かを判断してもよい。

このように、先行車の車長が先行車情報として取得されない場合であっても、車間距離と第１の検出距離及び第２の検出距離の和との比較判断において、先行車の車長として想定される予め設定された長さが考慮されることにより、自車両、先行車及び割込車両の位置関係を精度良く判断することができる。

制御部１５は、制御対象判断部１４により車間距離が第１の検出距離及び前記第２の検出距離の和と略等しいと判断された場合に、少なくとも先行車を追従対象とするＣＡＣＣ（第２の制御）を自車両に実施させ、車間距離が第１の検出距離及び第２の検出距離の和と略等しいと判断されなかった場合に、前走車を追従対象とするＡＣＣ（第１の制御）を自車両に実施させる。

また、制御部１５は、割込判断部１３による判断の結果に応じて、自車両の制御状態を管理する。具体的には、割込判断部１３により、自車両と先行車との間を走行する割込車両がないと判断された場合には、制御部１５は、自車両の直前方を走行する前走車を追従走行の対象車両とするＣＡＣＣを自車両に実施させる。

また、割込判断部１３により、自車両と先行車との間を走行する割込車両がないと判断された場合には、先行車との車間距離と第１の検出距離及び前記第２の検出距離の和とが略等しいか否かの判断結果に応じて、ＡＣＣまたはＣＡＣＣを自車両に実施させる。

なお、制御部１５は、先行車との車間距離が第１の検出距離及び第２の検出距離の和と略等しいと判断された場合には、割込車両を挟んで２台前を走行する先行車を追従走行の対象とするＣＡＣＣを自車両に実施させると共に、直前方を走行する前走車である割込車両を追従走行の対象とするＡＣＣを自車両に実施させてもよい。これにより、より追従性及び応答性に優れた車間距離の制御が可能となる。

検知部１６は、自車両が走行する走行車線とは異なる走行車線に先行車の走行車線が変更されたことを示す車線変更事象を検知する。具体的には、自車両情報取得部１１は、自車両の操舵を示す第１の操舵情報を取得でき、先行車情報取得部１２は、先行車の操舵を示す第２の操舵情報を取得できるので、検知部１６は、第１の操舵情報及び第２の操舵情報に基づいて、車線変更事象を検知できる。

さらに具体的には、直線及びカーブのいずれの軌跡の道路を走行する場合であっても、先行車と自車両とが同じ車線を走行している場合及び先行車と自車両とが同じように車線変更した場合には、自車両においては、先行車と自車両との間の車間距離を自車両が走行するのに要する時間の後に先行車と同様の操舵が実施される。故に、検知部１６は、第１の時刻における第２の操舵情報に対して、第１の時刻から、先行車と自車両との間の距離を自車両が走行するのに要する時間が経過した後の時刻である第２の時刻における第１の操舵情報が、所定程度以上の不一致を示すことをもって車線変更事象を検知する。これにより、先行車の車線変更の実施を高精度に検知することが可能となる。

なお、第１の操舵情報は、自車両が備える操舵角センサ６０、ヨーレートセンサ５０及び慣性計測装置のうちの少なくともいずれか一つのセンサによる検出値を含む。また、第２の操舵情報は、先行車が備える操舵角センサ６０、ヨーレートセンサ５０及び慣性計測装置のうちの少なくともいずれか一つのセンサによる検出値を含む。

先行車を追従走行の対象としたＣＡＣＣを自車両に実施させているときに検知部１６により車線変更事象が検知された場合に、制御部１５は、先行車を追従走行の対象としたＣＡＣＣを解除すると共に、前走車を追従走行の対象とするＡＣＣに、自車両の制御状態を移行させる。先行車が車線変更を実施した場合には、先行車と自車両との位置関係が、ＣＡＣＣの維持が不可能な状態となるので、このような制御の移行を実施することにより、適切にＣＡＣＣを停止させることが可能となる。

図４は、制御状態管理装置１０による制御状態管理方法を示すフローチャートである。図５は、自車両と先行車との位置関係の例を示す図である。

ステップＳ１において、先行車情報取得部１２は、車車間通信の対象であって、ＣＡＣＣにおいて追従走行の対象となる車両である先行車があるか否かを判断する。先行車があると判断された場合には、処理はステップＳ３に進む。一方、先行車があると判断されなかった場合には、処理はステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、制御部１５は、前走車を追従走行の対象とするＡＣＣを自車両に実施させる。そして、ステップＳ１の判断処理を所定時間間隔で繰り返し実施する。

ステップＳ３において、先行車情報取得部１２は、車車間通信により、先行車情報を取得する。先行車情報は、ＧＰＳ２０により取得された当該先行車の位置情報及び後方監視センサ４０により取得された後方車両との距離を少なくとも含む。

ステップＳ４において、割込判断部１３は、ＧＰＳの位置情報に基づく自車両と先行車との車間距離と、自車両の前方監視センサ３０または先行車の後方監視センサ４０に基づく自車両と前走車との間の距離（第１の検出距離または第２の検出距離）とが略一致するか否かを判断する。

図５(ａ）は、ＧＰＳの位置情報に基づく自車両と先行車との車間距離と、センサに基づく自車両と先行車との間の距離が略一致する場合の、自車両と先行車との位置関係を示す。図５（ａ）に示されるように、この場合には、自車両ＴＲ１と先行車ＴＲ２との間に割込車両が存在せず、ＧＰＳの位置情報に基づく車間距離ｄｇ１と、自車両の前方監視センサ３０または先行車の後方監視センサ４０に基づく自車両と前走車との間の距離ｄａ１とが略一致する。この場合には、処理はステップＳ５に進む。

一方、図５（ｂ）は、ＧＰＳの位置情報に基づく自車両と先行車との車間距離と、センサに基づく自車両と先行車との間の距離が略一致しない場合の、自車両と先行車との位置関係を示す。図５（ｂ）に示されるように、この場合には、自車両ＴＲ１と先行車ＴＲ２との間に割込車両ＶＡが存在し、ＧＰＳの位置情報に基づく車間距離ｄｇ２と、自車両の前方監視センサ３０に基づく自車両と前走車との間の距離ｄａ２（第１の検出距離）（または先行車の後方監視センサ４０に基づく自車両と前走車との間の距離（第２の検出距離））とが略一致しない。この場合には、処理はステップＳ６に進む。

ステップＳ５において、制御部１５は、先行車且つ前走車を追従走行の対象とするＣＡＣＣを自車両に実施させる。そして、ステップＳ１の判断処理を所定時間間隔で繰り返し実施する。

ステップＳ６において、制御対象判断部１４は、先行車の位置情報及び自車両の位置情報に基づいて算出された先行車と自車両との間の車間距離と、前方監視センサ３０に基づく前走車との距離（第１の検出距離）及び先行車における後方監視センサ４０により取得された後方車との距離（第２の検出距離）の和とが略等しいか否かを判断する。

図５（ｃ）は、先行車と自車両との間の車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離の和とが略等しい場合の、自車両及び先行車両並びに割込車両の位置関係を示す。図５（ｃ）に示されるように、この場合には、自車両ＴＲ１と先行車ＴＲ２との間に割込車両ＶＡが存在し、ＧＰＳの位置情報に基づく車間距離ｄｇ３と、自車両ＴＲ１の前方監視センサ３０により検知された前走車（割込車両ＶＡ）との距離ｄａ３及び先行車ＴＲ２の後方監視センサ４０により検知された後方車（割込車両ＶＡ）との距離ｄｂ３の和とが略一致する。この場合には、処理はステップＳ８に進む。

一方、先行車と自車両との間の車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離の和とが略等しいと判断されなかった場合には、処理はステップＳ７に進む。このような場合は、例えば、割込車両が２台以上存在する場合等が例示される。

ステップＳ７において、制御部１５は、前走車（割込車両）を追従走行の対象とするＡＣＣを自車両に実施させる。

ステップＳ８において、制御部１５は、割込車両を挟んで２台前を走行する先行車を追従走行の対象とするＣＡＣＣを自車両に実施させる。

図６は、ＣＡＣＣで制御中におけるＣＡＣＣを継続または停止させることの判断処理を示すフローチャートである。図７は、自車両及び先行車ならびに割込車両の位置関係の例を示す図である。

図６のフローチャートに示される処理は、図４に示されるフローチャートにおけるステップＳ８のＣＡＣＣ制御中に所定時間間隔で実施される。この所定時間間隔は、適宜設計的に設定される。

ステップＳ１１において、検知部１６は、自車両に関する第１の操舵情報及び先行車に関する第２の操舵情報に基づいて、車線変更事象の検知を試みる。車線変更事象は、上記のとおり、自車両が走行する走行車線とは異なる走行車線に先行車の走行車線が変更されたことを示す事象である。

図７に示されるように、先行車ＴＲ２が車線変更を実施したときに、割込車両ＶＡに対して車両ＶＢが並走している場合には、ＧＰＳの位置情報に基づく車間距離ｄｇ４と、自車両ＴＲ１の前方監視センサ３０により検知された前走車（割込車両ＶＡ）との距離ｄａ４及び先行車ＴＲ２の後方監視センサ４０により検知された後方車である車両ＶＢとの距離ｄｂ４の和とが略一致することとなる。しかしながら、先行車が自車両と異なる車線を走行している場合には、ＣＡＣＣを継続することは不適切且つ不可能である。かかる場合に、本実施形態の制御状態管理装置１０では、ＣＡＣＣを継続しないように制御を実施する。

即ち、図７に示される状況では、先行車ＴＲ２が車線変更を実施した場合において、その実施時刻における第２の操舵情報に対して、当該実施時刻から、先行車ＴＲ２と自車両ＴＲ１との間の距離を自車両ＴＲ１が走行するのに要する時間が経過した後の時刻における第１の操舵情報が、所定程度以上の不一致を示すこととなる。検知部１６は、この操舵情報の不一致を、車線変更事象として検知する。検知部１６により車線変更事象が検知された場合には、処理はステップＳ１３に進む。一方、車線変更事象が検知されなかった場合には、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、制御部１５は、ＣＡＣＣの制御を自車両に継続させる。ステップＳ１３において、制御部１５は、前走車を追従走行の対象とするＡＣＣに制御状態を移行させる。

以上説明したように、本実施形態の制御状態管理装置１０及び制御状態管理方法では、先行車及び自車両のそれぞれの位置情報に基づいて算出された車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離の和とが略等しいか否かが判断される。車間距離と、第１の検出距離及び第２の検出距離の和とが略等しい場合は、自車両と先行車との間に１台の割込車両があり、第１の検出距離が自車両から割込車両までの距離を示し、第２の検出距離が先行車から割込車両までの距離を示している場合である。このような場合には、自車両は、車車間通信の相手である先行車が割込車両を挟んで２台前を走行していることを認識できる。従って、自車両は、前走車ではなく２台前の先行車を追従対象とした第２の制御を維持させることが可能となる。

以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

１…制御状態管理システム、１０…制御状態管理装置、１１…自車両情報取得部、１２…先行車情報取得部、１３…割込判断部、１４…制御対象判断部、１５…制御部、１６…検知部、３０…前方監視センサ、４０…後方監視センサ、５０…ヨーレートセンサ、６０…操舵角センサ、７０…通信装置、８０…遠隔通信装置。

Claims (9)

1. 自車両の走行に関する制御状態を第１の制御及び第２の制御のいずれかに制御する制御状態管理装置であって、
   前記第１の制御は、自車両のセンサにより検知した前方を走行する車両である前走車の走行状態に基づいて自車両の車速を制御することにより、前記前走車に対する追従走行をさせる制御であり、
   前記第２の制御は、自車両のセンサにより取得した情報に加えて、前記自車両に先行する車両である先行車から車車間通信により取得した情報に基づいて、前記先行車に対する追従走行をさせる制御であり、
   前記制御状態管理装置は、
   前記自車両において取得された自車両情報であって、前記自車両に備えられ該自車両の前方の物体を検出するセンサにより検出された物体と前記自車両との距離である第１の検出距離、及び、前記自車両の位置情報を含む自車両情報を取得する自車両情報取得部と、
   前記先行車において取得された先行車情報であって、前記先行車に備えられ該先行車の後方の物体を検出するセンサにより検出された物体と前記先行車との距離である第２の検出距離、及び、前記先行車の位置情報を含む先行車情報を取得する先行車情報取得部と、
   前記先行車の位置情報及び前記自車両の位置情報に基づいて算出された該先行車と該自車両との間の車間距離と、前記第１の検出距離及び前記第２の検出距離の和とが略等しいか否かを判断する制御対象判断部と、
   前記車間距離が前記第１の検出距離及び前記第２の検出距離の和と略等しいと判断された場合に、少なくとも前記第２の制御を前記自車両に実施させ、前記車間距離が前記第１の検出距離及び前記第２の検出距離の和と略等しいと判断されなかった場合に、前記第１の制御を前記自車両に実施させる制御部と、
   を備える制御状態管理装置。
2. 前記車間距離と、前記第１の検出距離及び前記第２の検出距離のうちの一方とが略等しいか否かを判断することにより、前記自車両と前記先行車との間を走行する割込車両の有無を判断する割込判断部、をさらに備え、
   前記制御部は、前記割込車両がない場合に、前記前走車を前記先行車とする前記第２の制御を前記自車両に実施させ、前記割込車両がある場合に、前記制御対象判断部による判断に応じて、前記第１の制御または前記第２の制御を前記自車両に実施させる、
   請求項１に記載の制御状態管理装置。
3. 前記制御部は、前記車間距離が前記第１の検出距離及び前記第２の検出距離の和と略等しいと判断された場合に、前記第１の制御及び前記第２の制御を前記自車両に実施させる、
   請求項１または２に記載の制御状態管理装置。
4. 前記先行車情報取得部は、前記先行車の車長をさらに取得し、
   前記制御対象判断部は、前記車間距離から前記車長を減じた長さが、前記第１の検出距離及び前記第２の検出距離の和に略等しいか否かを判断する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御状態管理装置。
5. 前記制御対象判断部は、前記第１の検出距離及び前記第２の検出距離の和から、前記車間距離を減じた長さが、前記先行車の車長として想定される予め設定された長さに該当するか否かを判断する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御状態管理装置。
6. 前記自車両情報取得部は、前記自車両の操舵を示す第１の操舵情報を取得し、
   前記先行車情報取得部は、前記先行車の操舵を示す第２の操舵情報を取得し、
   前記制御状態管理装置は、
   前記第１の操舵情報及び前記第２の操舵情報に基づいて、前記自車両が走行する走行車線とは異なる走行車線に前記先行車の走行車線が変更されたことを示す車線変更事象を検知する検知部、をさらに備え、
   前記制御部は、前記第２の制御を前記自車両に実施させているときに前記検知部により前記車線変更事象が検知された場合に、前記第２の制御から前記第１の制御に前記自車両に対しての制御を移行させる、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の制御状態管理装置。
7. 前記検知部は、第１の時刻における前記第２の操舵情報に対して、前記第１の時刻から、前記先行車と前記自車両との間の距離を前記自車両が走行するのに要する時間後の時刻である第２の時刻における前記第１の操舵情報が、所定程度以上の不一致を示すことをもって前記車線変更事象を検知する、
   請求項６に記載の制御状態管理装置。
8. 前記第１の操舵情報は、前記自車両における操舵角センサ、ヨーレートセンサ及び慣性計測装置のうちの少なくともいずれか一つのセンサまたは装置による検出値を含み、
   前記第２の操舵情報は、前記先行車における操舵角センサ、ヨーレートセンサ及び慣性計測装置のうちの少なくともいずれか一つのセンサまたは装置による検出値を含む、
   請求項７に記載の制御状態管理装置。
9. 自車両の走行に関する制御状態を第１の制御及び第２の制御のいずれかに制御する制御状態管理装置における制御状態管理方法であって、
   前記第１の制御は、自車両のセンサにより検知した前方を走行する車両である前走車の走行状態に基づいて、自車両の車速を制御することにより前記前走車に対する追従走行をさせる制御であり、
   前記第２の制御は、自車両のセンサにより取得した情報に加えて、前記自車両に先行する車両である先行車から車車間通信により取得した情報に基づいて前記先行車に対する追従走行をさせる制御であり、
   前記制御状態管理方法は、
   前記自車両において取得された自車両情報であって、前記自車両に備えられ該自車両の前方の物体を検出するセンサにより検出された物体と前記自車両との距離である第１の検出距離、及び、前記自車両の位置情報を含む自車両情報を取得する自車両情報取得ステップと、
   前記先行車において取得された先行車情報であって、前記先行車に備えられ該先行車の後方の物体を検出するセンサにより検出された物体と前記先行車との距離である第２の検出距離、及び、前記先行車の位置情報を含む先行車情報を取得する先行車情報取得ステップと、
   前記先行車の位置情報及び前記自車両の位置情報に基づいて算出された該先行車と該自車両との間の車間距離と、前記第１の検出距離及び前記第２の検出距離の和とが略等しいか否かを判断する制御対象判断ステップと、
   前記車間距離が前記第１の検出距離及び前記第２の検出距離の和と略等しいと判断された場合に、少なくとも前記第２の制御を前記自車両に実施させ、前記車間距離が前記第１の検出距離及び前記第２の検出距離の和と略等しいと判断されなかった場合に、前記第１の制御を前記自車両に実施させる制御ステップと、
   を有する制御状態管理方法。
   

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