JP3583873B2

JP3583873B2 - 自動車の走行制御装置

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Publication number: JP3583873B2
Application number: JP24204996A
Authority: JP
Inventors: 倉垣　　智; 浩司黒田; 光男萱野; 浩三中村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2016-09-12
Also published as: JPH1086698A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の速度制御に係るもので、特に車速あるいは車間距離を一定に保ちながら目標車両を追従して走行するためのクルーズコントロール制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平４−２１４９３７号公報に開示されているように、従来の車両用追従走行制御装置は、イメージセンサと画像表示装置とウィンドウ設定部と画像追尾指示スイッチとを備えている。運転者が追従走行を欲した場合には、運転者がウィンドウ設定部を操作して、画像追尾ウィンドウを設定し、引き続いて画像追尾指示スイッチを投入すると自車両と先行車両との車間距離を計測しながら追従走行を行う。
【０００３】
また、特開平６−２５５３９９号公報に開示されているように、車両の表示装置に於いては、自車の進行方向の推定と進行方向の前方車両の検出を行い、追従式オートクルーズ制御時には自車が追従すべき前方車両を自動的に決定して、フロントガラス上に前方車両と重なる位置にマークを表示し、追従走行を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平４−２１４９３７号公報に例示されている従来技術で問題になるのは、運転操作中、すなわち追従走行が開始されていない状況で運転者が画像表示装置を見続ける必要が有り、安全に車両用追従走行制御装置を操作しているとは言い難い。
【０００５】
一方、上記特開平６−２５５３９９号公報に例示されている従来技術では、自動的に決定した追従目標車両が適当でない場合、例えば隣のレーンを走行する先行車両を示した場合に、追従目標車両を変更しようとするには、一度オートクルーズを解除して再セットするか、もしくはそれ以降オートクルーズを使用せずに走行する必要があった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を鑑みて成されたもので、追従走行可能な先行車両が複数ある場合にはそれらを提示し、その中から運転者が追従目標とすべき車両を選択することで、オートクルーズ時の追従目標車両を決定できる走行制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、選択した追従目標車両が適当でなく、かつ、他にも選択可能な走行車両が表示されている場合には、他の先行車両を指示することで、容易に追従目標車両を変更することができる走行制御装置を提供することにある。
【０００８】
【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は、自車両の前方に位置する物体との距離を測定する距離測定部と、当該距離測定部により測定されている追従すべき目標車両との車間距離を一定に保った状態で走行するように自車両の駆動機構を制御するクルーズコントローラとを少なくとも備える走行制御装置において、１以上の追従可能な先行車両を運転者に提示する提示手段と、前記提示された追従可能な先行車両のうちの１つを前記追従目標車両として選択するための運転者からの指示を受け付ける指示入力手段と、前記距離測定装置が距離を測定した物体のうち、予め定めた条件に合致した物体を前記追従可能な先行車両として特定し、これら先行車両を提示するよう前記提示手段を制御すると共に、前記指示入力手段が受け付けた指示に応じて選択された車両を前記追従目標車両として動作するよう前記クルーズコントローラを制御する追従目標車両決定手段とを有する。
【０００９】
上記本発明において、前記追従目標車両決定手段は、前記表示部に前記撮影手段による撮影画像を表示させると共に、前記追従可能な先行車両を示すためのマークの画像を生成し、当該マークを、前記表示部に表示されている画像中の前記追従可能な先行車両の各々が写っている撮影領域上に、それぞれ対応させて表示させるように構成しても良い。
【００１０】
例えば、前記追従目標車両決定手段は、前記選択された追従目標車両を示す、前記追従可能な先行車両を示すためのマークとは識別可能なマークを生成し、当該マークを、前記表示部に表示されている画像中の前記追従目標車両が写っている画像領域上に対応させて表示させても良い。
【００１１】
また、前記追従目標車両決定手段が生成するマークとは、所定の形状を備えるマーク、シンボル、文字、および、数字のうち少なくとも１種を用いて作成されたものとしても良い。
【００１２】
また、前記追従目標車両決定手段は、前記生成したマークを、当該マークのそれぞれに対応する車両が写っている、前記表示部の表示画面上の画像領域上に重ねて表示させても良い。
【００１３】
また、前記追従目標車両決定手段が生成するマークのうち、少なくとも前記追従目標車両を示すマークの色は、その背景色と補色関係にあるように構成しても良い。
【００１４】
また、前記追従目標車両決定手段が生成するマークのうち、少なくとも前記追従目標車両を示すマークは、当該マークの周りをかこむ囲み部分を有し、当該マーク本体の色と当該囲み部分の色とは補色関係にあるように構成しても良い。
【００１５】
また、前記追従目標車両決定手段が生成するマークが数字である場合、前記選択された追従目標車両に対応する数字を１としても良い。
【００１６】
また、上記本発明において、自車両の進行方向先を撮影する撮像手段をさらに備え、前記提示手段は２次元表示画面を有する表示部を備え、前記追従目標車両決定手段は、前記距離測定部からのデータと前記撮像手段からのデータとに基づいて、前記追従可能な先行車両を示すための画像を少なくとも生成して前記表示部に表示させるものであり、前記指示入力手段は、前記表示部に示された追従可能な先行車両のうち１つを、前記追従目標車両として選択するための指示を受け付ける構成としても良い。
【００１７】
前記選択された追従目標車両は、例えば、他の追従可能な先行車両と識別可能であるように異なる色で表示される。
【００１８】
また、前記追従目標車両の色は、その背景色と補色関係であるように表示されるようにしても良い。
【００１９】
また、前記選択された追従目標車両は、他の追従可能な先行車両と識別可能であるように点滅表示されるようにしても良い。
【００２０】
また、上記本発明において、前記提示手段は、前記距離測定手段によって取得される前記追従可能な走行車両の各々と自車両との相対的位置関係に関する情報を、各追従可能な走行車両毎に提示するための、複数の表示部材を有するものであり、前記指示入力手段は、前記情報が提示されている表示部材の１つを選択するための指示を受け付け、前記追従目標車両決定手段は、前記指示入力手段により選択された１つの表示部材に対応する追従可能な走行車両を、前記追従目標車両として選択する構成としても良い。
【００２１】
前記複数の表示部材の各々は、例えば、前記距離測定手段により測定される先行車両と自車両との相対角度の予め定めた角度範囲にそれぞれ対応して設けられ、各角度範囲内に追従可能な車両が存在する場合に点灯する発光部材を少なくとも含んで構成されるものとする。
【００２２】
また、前記指示入力手段は、操作される毎に、前記表示部材のうち前記発光部が発光している表示部材を次々と選択するようにしても良い。
【００２３】
また、前記指示入力手段は、自車両に設けられているのウィンカスイッチを兼用するようにしても良い。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明による追従走行制御システム（走行制御装置）の第１の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２５】
本実施形態の追従走行制御システムは、図１に示すように、自車両の前方に位置する物体との距離を測定する距離測定装置１０１と、自車両の前方を撮影する撮像装置１０２と、車速または車間距離を一定に保ちながら走行するよう自車両の駆動機構を制御する機能を備えるクルーズコントローラ１０３と、入力された画像やクルーズコントローラ１０３の内部情報および出力指令値を表示する表示装置１１１と、当該システムに対する操作指令を運転者が入力するための操作指令入力装置１１３とを備える。
【００２６】
距離測定装置１０１は例えば電波レーダ装置やレーザーレーダ装置により実現されるものであり、撮像装置１０２は例えばＣＣＤカメラで実現される。また、操作指令入力装置１１３は、通常のスイッチ、表示装置１１１上に設けられるタッチパネルや画像上にソフト的に設けられる操作用ボタン、あるいは、音声コマンドを受け付けるマイクとその音声コマンドの解析装置等により実現される。
【００２７】
本実施形態による走行制御システムは、さらに、本発明の特徴的構成の一つである追従目標車両決定装置１１０を備える。追従目標車両決定装置１１０は、運転者からの選択指令に応じて、クルーズコントローラ１０３が車間距離を一定に保ちながら走行させる制御機能（以下では追従走行制御機能と呼ぶ）を動作させる場合の追従目標となる車両（以下では追従目標車両）を決定するものである。
【００２８】
追従目標車両決定装置１１０は、例えば、距離計測装置１０１および撮像装置１０２からのデータに応じて、追従可能な車両を提示するための画像等を生成する画像生成部１１０３と、提示された追従可能な車両のうちの一つを、操作指令入力装置１１３からの追従すべき目標車両の選択に関する指令に応じて追従目標車両として選択する車両選択部１１０１と、前記選択された車両を追従目標車両するようにクルーズコントローラ１０３を制御する制御部１１０２とを有する。
【００２９】
ここで、追従可能な走行車両は、距離測定装置１０１により距離が測定された物体のそれぞれについて、自車両との車間距離、相対速度、相対角度等に関して予め設定された追従可能な走行車両が満足すべき条件を満たすかどうかを判断することによって選択される。
【００３０】
また、追従可能な走行車両および追従目標車両を表示する際には、両者の識別が容易に付くように、距離測定装置１０１のデータと撮像装置１０２による撮像画像とを合成して表示装置１１１に表示させる。
【００３１】
本実施形態においては、図１の表示装置１１１に示すように、撮像装置１０２が撮影した背景や先行車両９０１ａ、９０２ａ等の画像に重畳して、追従可能な車両を特定するためのマーク（本例では枠）９０１、９０２を表示する。さらに、追従走行時に追従すべき目標車両を示す枠９０１は、他の枠９０２との区別ができるように、色を変えるなどして表示する。これら追従可能な車両の提示方法や追従目標車両の表示方法については、以下で詳述する。
【００３２】
本実施形態による走行制御システムは、さらに、クルーズコントローラ１０３の指令値にそれぞれ基づいて、スロットルを動作させるスロットルアクチュエータ１０５を制御するスロットルコントローラ１０４と、変速機１０６の変速動作を制御する変速機コントローラ１０７と、ブレーキを動作させるブレーキアクチュエータ１０９を制御するブレーキコントローラ１０８とを備える。
【００３３】
次に、本実施形態による追従走行制御システムの動作のうち、追従走行制御の概略動作について、図２の状態遷移図と図３の状態を変更する処理のフローチャートとを参照して説明する。
【００３４】
本実施形態の追従走行制御では車両の走行状態を、通常走行２０１、車速一定制御２０２、および追従走行制御２０３の３つ状態に分けている。通常走行２０１の状態からクルーズコントロールがセットされると、図３の処理３０１により、車速を一定にした状態で車両を走行させるよう制御する、車速一定制御２０２に遷移する。また、処理３０２では、所定の条件に合致した追従可能な走行車両を運転者に提示する。
【００３５】
処理３０３において、車間距離Ｄ（ｔ）が自車速Ｖｏで決まる目標車間距離Ｄｒ（ｖｏ）より小さい追従目標車両を、前記提示された追従可能な走行車両のうちの一つを選択することで運転者が指定したとき、車速一定制御２０２の状態から追従走行制御２０３の状態に遷移し、追従走行制御処理３０５を実行する。車間距離Ｄ（ｔ）が自車速で決まる目標車間距離Ｄｒ（ｖｏ）より大きい場合には車速一定制御２０２の状態のままで、処理３０４を実行する。車速一定制御処理３０４では、自車速度を運転者が決定した値になるようスロットル開度を制御する計算を行う。
【００３６】
上記図３の追従走行制御処理３０５の内容を図４、図５を使って説明する。
【００３７】
図４には追従目標車両と自車両との予測車間距離Ｄａ、Ｄｎ、Ｄｄを使った制御方式の概念図を示す。いま、車間距離Ｄが目標車間距離Ｄｒの周りを振動しており、追従目標車との目標車間距離Ｄｒに対して現在の車間距離Ｄ（時刻＝Ｔ１）であり、偏差はΔＤとする。
【００３８】
本例では後述する処理で、現在（時刻＝Ｔ１）の時点で自車を加速した場合の時刻Ｔ２での車間距離Ｄａを、車両モデルを使って予測する。また、同様に減速制御をした場合の時刻Ｔ２での車間距離Ｄｄを、および、そのまま走行した場合の時刻Ｔ２での車間距離Ｄｎを予測する。予測値はそれぞれ図４の通りとなる。本例では、これらの３つの予測値Ｄａ、Ｄｎ、Ｄｄの中から最も目標車間距離Ｄｒに近い値をとる処理を実行することにより、走行制御を行なうものである。
【００３９】
本例の追従走行制御において、車両の速度を制御するために出力されるスロットル指令信号を生成ルーチンを、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００４０】
最初、処理５０１では、距離測定装置１０１を用いて、前を走行する車両と自車との車間距離Ｄを計測する。具体的な計測方法としては、例えば特開昭５８−２７６７８号公報に記載されているように、電波を走行方向に放射し、帰ってきた反射波に重畳されているドップラ周波数から相対速度と車間距離を測定する電波レーダや、特開昭５８−２０３５２４号公報に記載されているように、レーザ光を出力し、反射光が帰ってくるまでの時間から車間距離を測定するパルス方式のレーザレーダを用いて計測する方法がある。
【００４１】
処理５１０では、車間距離Ｄが計測できたか否かの判定を行う。正常に車間距離Ｄが計測されていれば処理５０２へ分岐する。計測に失敗している場合には処理５１１へ分岐し、前回の予測車間距離を車間距離Ｄの値として使用する。
【００４２】
図６に前回の予測車間距離を車間距離Ｄの値として使用する例を示す。時刻Ｔ１で、演算の結果、減速信号を出力していた。時刻Ｔ２において車間距離Ｄを計測したが失敗した場合、その代わりとして時刻Ｔ１で算出した予測車間距離Ｄｄ’を使って時刻Ｔ２＋Ｔｃにおける予測車間距離Ｄａ、Ｄｎ、Ｄｄを演算する。そして目標車間距離Ｄｒに最も近い予想車間距離Ｄａとなるよう、加速信号を出力する。ただし、予測車間距離Ｄｄ’は図４の車両モデルを使用して演算しているので、図４に示す通り、計測に成功した場合の車間距離Ｄ（時刻＝Ｔ２）との間に誤差Ｄｅを持っている。
【００４３】
従って、連続して予測車間距離を用いることは、誤差を蓄積するので、好ましくない。予測車間距離を連続して使用する回数は例えば３回までにしておく。車間距離Ｄの計測に３回以上連続して失敗した場合には追従走行制御モード２０３を一時中止し、車間距離Ｄの計測に成功するまで車速一定制御モード２０２で走行する。
【００４４】
処理５０２は、パルス方式のレーダ装置を用いる場合の、車間距離の測定しかできない場合にのみ必要である。電波レーダ装置のようなＣＷ方式のように相対車速を計測可能であれば、処理５０２は省略して良い。例えば１サンプル周期前の車間距離Ｄ’と現在の車間距離Ｄとの差分を１サンプル周期で除算して相対速度Ｖｒを近似することができる。
【００４５】
処理５０３では、加速信号を出力した場合の予想車間距離Ｄａを演算する。予め持っている車両モデルに、加速度に相当する＋αを入力し、時刻Ｔ２における車間距離Ｄａを予測する。処理５０４では、減速信号を出力した場合の将来の車間距離Ｄｄを予測する。処理５０３と同様にして、減速信号に相当する−αを入力し演算を行う。処理５０５では、加減速信号を出力しなかった場合に将来の車間距離Ｄｎを予測する。
【００４６】
こうして得られた予測車間距離Ｄａ，Ｄｎ，Ｄｂの中で、最も目標車間距離Ｄｒに近い値を持つものを、処理５０６および処理５０７により探す。加速信号を出力したときに予測車間距離Ｄａが目標車間距離Ｄｒに最も近い場合には処理５０６から処理５０８に、それ以外では処理５０７に分岐する。処理５０８ではスロットル開度をΔθ開けるよう、スロットルコントローラ１０４に信号を出力し終了する。
【００４７】
処理５０７では、減速信号を出力したときの予測車間距離Ｄｄが目標車間距離Ｄｒに最も近い場合に処理５１２へ分岐する。また、加減速が必要なく、現状のスロットル開度を維持する場合はそのまま終了する。処理５１２では、予測車間距離Ｄｄとオートクルーズを解除する車間距離Ｄｃとの大小を比較し、Ｄｃ≦Ｄｄであれば処理５０９へ、Ｄｃ＞Ｄｄであれば処理５１３に分岐する。処理５０９では、スロットル開度をΔθ閉じるようスロットルコントローラ１０４に信号を出力し終了する。
【００４８】
処理５１３ではスロットル開度を全閉（Δθｍｉｎ）にするよう、スロットルコントローラ１０４に信号を出力する。処理５１３に分岐する場合の予測車間距離の一例を図７に示す。時刻Ｔ１０における車間距離Ｄ（時刻＝Ｔ１０）から、時刻Ｔ１０＋Ｔｃにおける予測車間距離Ｄａ、Ｄｎ、Ｄｄを演算する。この例では、加速信号を出力すれば予測車間距離Ｄａはゼロとなり、先行車に追突する事を意味する。減速信号を出力しても予測車間距離Ｄｄ＜Ｄｃで非常に危険な車間距離のままである。このときにスロットル開度を全閉にすることにより、強力なエンジンブレーキをかけて、減速をすることにより追突を防止する。スロットル開度を全閉にする車間距離Ｄｃは各車両ごとに設定される。
【００４９】
以上の説明の通りに動作する追従走行制御に於いて、追従目標車両は運転者により選択される。本実施形態では、追従目標車両決定装置１１０（図１参照）により、追従可能車両の提示（図３の処理３０２）が表示装置１１１を通して行なわれると共に、運転者による操作指令入力装置１１３を介して選択操作に応じた追従目標車の決定（図３の処理３０３）が行なわれる。
【００５０】
追従可能車両の提示方法の一例について図８、図９を参照して説明する。
【００５１】
距離測定装置（以下ではレーダ装置と呼ぶ）１０１から得られるデータは、当該レーダ装置１０１が走査探索する範囲内の、当該レーダ装置１０１を原点とした距離Ｄ、相対速度Ｖｒと角度θを一組とした複数組のデータである。一般的に距離Ｄは０〜１２０ｍの範囲であり、自車両に取り付けられるレーダ装置１０１と撮像装置１０２との取付位置の違いによる距離は、距離Ｄに比べ十分小さく、実質的には同じ場所と考えられる。よって、撮像装置１０２に備えられた、光電変換デバイス８０２及びこのデバイス８０２上に像を結ぶための光学部材（レンズ等）８０１と、先行車両８０３との位置関係は、図８のようになる。本例では、先行車両８０３が、撮像装置１０２の光学部材８０１から距離Ｄ、角度θの位置に存在するものとする。
【００５２】
先行車８０３の車幅Ｗ（通常は１．７〜３．５ｍ）は、撮像装置１０２に取り付けられている光電変換デバイス８０２上には幅ｗ’で投影される。ｗ’は以下の数１でＷと関係付けられる。
【００５３】
ｗ’＝ｆ×Ｗ／Ｄ・・・（数１）
ここで、ｆは光学部材８０１の焦点距離である。一方、光電変換デバイス８０２の１画素分の大きさがｘ×ｙ（縦ｘ，横ｙ共に１〜２０μｍ）であるとすると、ｗ’は画素数ｋに、以下の数２で換算される。
【００５４】
ｋ＝ｗ’／ｙ・・・（数２）
本実施形態の追従目標車両決定装置１１０の制御部１１０２および画像生成部１１０３は、図９に示すように、上記画素数ｋを一辺とした正方形の枠９０１を、追従可能な車両に対応するマークあるいはシンボルとして生成し、表示装置１１１の表示画面１１１ａ上に表示させる。
【００５５】
なお、ここでは説明のために、この枠に対応する追従可能な車両および追従すべき目標車両の撮影画像を図示されていないが、実際に使用される場合には図１に示すように撮影画像に重畳して枠が表示されるものとする。
【００５６】
正方形の枠９０１の中心は、それに対応する車両の位置を画面上で示すように、表示画面１１１ａ上の（ａ／２＋ｈ，ｂ／２）の位置に描く。ここでａ、ｂは表示画面１１１ａの幅、高さであり、ｈは以下の数３で計算される。
【００５７】
ｈ＝ｆ×ｔａｎθ／ｙ・・・（数３）
同様にして、レーダ装置１０１から得られる複数組のデータに対応する枠９０２が表示装置１１１に表示される。表示される各枠は、背景の道路や景色との識別が常にできるように囲み部分を備えるもので、例えば３重構造になっている。内枠９０４および外枠９０６の色は、中枠９０５の色と補色関係にあるように着色されており、運転者により容易に識別できるように構成されている。
【００５８】
また、上記枠９０１、９０２を表示する代わりに、図１０に示すように、（ａ／２＋ｈ，ｂ／２）の位置に識別しやすい大きさの数字１０１１、１０１２を表示しても良い。また、数字の代わりに文字やその他のシンボルを用いてももちろん構わない。表示する数字、文字、シンボル等のマークは、表示する位置の色の補色とする。また、表示する数字あるいは文字等と背景とが必ず補色関係となるように、表示する数字あるいは文字等には囲み部分を設け、図１０に示すように、数字１００１と囲み部分１００２とは補色関係とする。
【００５９】
このように、先行車両に対応するマーク、数字、文字やシンボルを、補色関係となる３重枠や囲み文字とする事で、背景に関わらず良い視認性が確保される。
【００６０】
このように距離測定装置１０１からのデータを撮像装置１０２のデータに重ね合わせることにより、距離測定装置１０１の捉えたデータを表示装置１１１に直観的に表示することができる。
【００６１】
本実施形態では、上述したような方法で表示された追従可能な車両の中から、追従すべき目標車両を、運転者が、操作指令入力装置１１３を用いて選択する。操作指令入力装置１１３としては、例えば表示装置１１１の表示画面１１１ａ上に設けられ、その表示画面１１１ａを透視できる、タッチパネル等のスイッチパネル部材を具備するものとする。
【００６２】
例えば図９に示すようにレーダ装置１０１で捉えられている捕捉物体が枠９０１、９０２囲まれているような場合、運転者は、追従走行開始時すなわち図２で車速一定制御状態２０２から追従走行状態２０３に遷移する時に、表示されている枠９０１、９０２の中から追従したい車両を指で指示することでタッチパネルの所定位置のスイッチを動作させることにより、追従目標車両を選択する。
【００６３】
追従目標車両決定装置１１０の車両選択部１１０１は、指示されたスイッチパネル部材の座標から運転者が指示した車両等を判別し、制御部１１０２は、その判別された捕捉物体を、追従目標車両として追従走行を開始するよう制御を行なう。
【００６４】
追従走行を開始した際には、例えば図９のように追従目標車を囲んでいる枠９０１の色を、他の捕捉物体を囲む枠９０２の色と違えるのが好ましい。また、図１０の様に数字でレーダ装置１０１の捕捉物体を示している場合には、追従目標車を示す数字を、例えば「１」とするのが好ましい。
【００６５】
なお、数字で表示がされている場合には、操作指令入力手段として音声入力装置を用い、表示されている数字の中から追従したい車両を示す数字を音声で入力することで、追従目標車両を選択する構成としても良い。
【００６６】
追従走行中には、常に追従目標車を表示装置１１１上に明示して走行しているが、例えば図１１の様に、追従目標車がレーン変更をして自車の走行レーン１１０７からいなくなった場合には、追従目標車を新たに指示するか、追従走行制御状態２０３から車速一定制御状態２０２に遷移する必要がある。
【００６７】
本実施形態では、運転者は現在示されている追従目標車以外の捕捉物体１１０５、１１０６のいずれかを指示するか、もしくは、追従目標車１１０４を再度指示することで追従走行制御を取りやめ、車速一定制御状態２０２にすることができる。もちろん、追従走行制御状態をキャンセルして、通常走行状態２０１に戻るよう指示しても良い。
【００６８】
ここで、追従目標車１１０４は他のレーン１１０８を走行しているため、追従可能な車両としての条件から外れている。本実施形態では、このように追従することができない車両を選択すると、追従走行制御状態２０３から車速一定制御状態２０２へ遷移するように制御されるものとする。
【００６９】
次に、本発明を適用した追従走行制御システムの第２の実施形態を、図１２〜図１４を参照して説明する。本実施形態は、上記第１の実施形態には含まれていた撮像装置１０２を用いない構成であり、上記第１の実施形態とは追従可能な車両の提示方法と選択した追従目標車両の表示方法とが異なるが、その他の構成については同じ機能を備える。本実施形態では、上記第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７０】
本実施形態の追従走行制御システムは、図１２に示すように、自車両の前方に位置する物体との距離を測定する距離測定装置１０１と、追従走行機能を備えるクルーズコントローラ１０３と、入力された合成画像やクルーズコントローラ１０３の内部情報および出力指令値を表示する表示装置１１１と、当該システムに対する操作指令を入力するための操作指令入力装置１１３と、距離測定装置１０１のデータに基づいて合成画像を生成してクルーズコントロール動作時において追従することができる走行車両に関する情報を表示すると共に、操作指令入力装置１１３からの指令に応じて選択された追従目標車両を決定する追従目標車両決定装置１１０とを備える。
【００７１】
本実施形態による追従走行制御システムは、さらに、クルーズコントローラ１０３の指令値にそれぞれ基づいて、スロットルを動作させるスロットルアクチュエータ１０５を制御するスロットルコントローラ１０４と、変速機１０６の変速動作を制御する変速機コントローラ１０７と、ブレーキを動作させるブレーキアクチュエータ１０９を制御するブレーキコントローラ１０８とを備える。
【００７２】
追従目標車両決定装置１１０は、距離測定装置１０１からのデータに基づいて、自車１２００の進行方向を上にして、距離計測装置１０１により距離が計測された補足物体１２０１を、自車１２００との相対位置関係が判別できるように２次元平面上に示す合成画像を生成して、表示装置１１１の表示画面上に表示する。
【００７３】
表示装置１１１に表示する捕捉物体のうち、追従可能な捕捉物体と追従不可能な捕捉物体とは、その識別ができるように色を違えて表示する。
【００７４】
運転者は追従走行開始時、すなわち上記図２で車速一定制御状態２０２から追従走行状態２０３に遷移する時に、表示されている追従可能な捕捉物体１２０１〜１２０３の中から、タッチパネル等で構成される操作指令入力装置１１３を操作して、追従目標車両を選択する。選択した追従目標車両は、例えば図１３に示すように、選択されなかった他の車両を示すシンボル１３０１、１３０３とは異なる色のシンボル１３０２により表示する。
【００７５】
また、追従可能な捕捉物体を示すシンボル１４０１〜１４０３は、図１４に示すように点滅させておき、運転者により追従目標車が選択されると、当該追従目標車に対応するシンボル１４０２の点滅を停止すると共にその色を、他のシンボル１４０１、１４０２の色と変更して表示する。また、追従目標車両と他の車両との点滅周期を識別可能な程度に変えるだけでも良い。
【００７６】
また、追従目標車を示すシンボル１３０２、１４０２の色は、背景の色と補色の関係にあることが望ましい。
【００７７】
また、追従可能な補足物体に、推奨順位をつけて表示も可能である。順位付けは、例えば次の３項目：（１）車間距離、（２）相対速度の絶対値、（３）被測定物とのなす角度を評価し、車間距離がより短く、相対速度の絶対値がより小さく、自車両と被測定物とのなす角度がより小さいものが望ましいとして、優先順位をつける。
【００７８】
本実施形態によれば、撮像装置を用いることなく、距離計測装置１０１のデータに基づいて合成画像を生成して、追従可能な車両を提示すると共に、選択された追従目標車両を、他の車両との識別が可能であるように、表示装置１１１の表示画面上に表示することができる。
【００７９】
なお、本実施形態ではタッチパネル等により構成される操作指令入力装置１１３を用いて追従すべき目標車両を指定する場合を例に挙げているが、本発明による操作指令入力装置１１３の構成はこれに限定されるものではない。タッチパネルの代わりに、例えばウインカの近くに操作スイッチを設けておいても良い。この場合には、操作スイッチを操作する毎に所定の順序で、提示されている追従可能な車両をそれぞれ指定するように構成しておき、所望の車両が指定された場合には例えば２回連続して操作するなどして、その車両を追従目標車両として指定できる構成としておく。
【００８０】
次に、本発明を適用した追従走行制御システムの第３の実施形態を、図１５〜図１７を参照して説明する。本実施形態は、上記第１の実施形態には含まれていた撮像装置１０２を用いる代わりにナビゲーション装置および地図データを用いて合成画像を生成し、追従可能な車両の提示と選択した追従目標車両の表示を行なうものである。その他の構成については上記第１の実施形態と同じ機能を備える。本実施形態では、上記第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８１】
本実施形態の追従走行制御システムは、図１５に示すように、自車両の前方に位置する物体との距離を測定する距離測定装置１０１と、地図データ１５０２を備えたナビゲーション装置１５０１と、追従走行機能を備えるクルーズコントローラ１０３と、入力された合成画像やクルーズコントローラ１０３の内部情報および出力指令値を表示する表示装置１１１と、当該システムに対する操作指令を入力するための操作指令入力装置１１３と、距離測定装置１０１およびナビゲーション装置１５０１のデータに基づいて合成画像を生成してクルーズコントロール動作時において追従可能な走行車両に関する情報を表示すると共に、操作指令入力装置１１３からの指令に応じて選択された追従目標車両を決定する追従目標車両決定装置１１０とを備える。ここで操作指令入力装置１１３は、例えば、透明部材で構成され、表示装置１１１の表示画面上に装着されたスイッチパネルで構成される。
【００８２】
本実施形態による追従走行制御システムは、さらに、クルーズコントローラ１０３の指令値にそれぞれ基づいて、スロットルを動作させるスロットルアクチュエータ１０５を制御するスロットルコントローラ１０４と、変速機１０６の変速動作を制御する変速機コントローラ１０７と、ブレーキを動作させるブレーキアクチュエータ１０９を制御するブレーキコントローラ１０８とを備える。
【００８３】
追従目標車両決定装置１１０は、距離測定装置１０１およびナビゲーション装置１５０１からのデータを重ね合わせる方法について、図１６を参照して説明する。図１６（ａ）において、距離測定装置１０１により捕捉物体１６０１〜１６１４が捕捉されたものとする。また、点線１６１５〜１６１７はナビゲーション装置１５０１から得られる道路縁の情報であり、実線１６１８は距離測定装置１０１の補足範囲限界を示す境界線であるとする。
【００８４】
本実施形態の追従目標決定装置１１０は、図１６（ａ）に示すようなデータから、距離計測装置１０１により補足された物体のうち、以下のような判別方法により、いずれが追従可能な車両であるかを特定する。
【００８５】
すなわち、捕捉物体１６０１〜１６１２は道路縁の内側に存在するものであり、地図データ１５０２から建物であることが分かる。道路上に存在するのは捕捉物体１６１３と捕捉物体１６１４である。よって、追従可能な車両以外の補足物体は表示しないとすると、表示すべき捕捉物体は物体１６１３、１６１４となる。
【００８６】
本実施形態では、これらを図１６（ｂ）のように表示装置１１１上に示す。もちろん、ここでも追従可能な車両であるかどうかの判定を、例えば自車両１２００との車間距離、相対速度、あるいは相対角度等が所定の範囲に入るかを調べることで、行なうようにしても良い。
【００８７】
さらに、図１６のように自車頭上から見た平面図示では運転者の直観に合わない場合がある。このため、例えば図１７の通りの、地図１５０２に格納されている道路構成情報や建物の情報を基にした運転者の位置から見たイメージに対応するような画像を人工的に生成して、表示装置１１１に表示しても良い。
【００８８】
次に、本発明を適用した追従走行制御システムの第４の実施形態を、図１８、図１９を参照して説明する。本実施形態では、上記第１〜第３の実施形態におけるような画像表示が可能な表示装置１１１に代わって、より単純な構成で、追従可能な車両の提示を行なうと共に追従目標車両の選択動作を受けつける機能を備えた表示装置を提供するものである。
【００８９】
本実施形態による選択機能を備えた表示装置の概観の一例を図１８に示す。本例の表示装置は、発光部材をそれぞれ備えた１９０１〜１９１３までの１３個のランプ部と、それぞれのランプ部に対応して配置されたスイッチ１８０１〜１８１３と、クルーズコントロール機能を動作させるためのＩＣＣスイッチ１９１７と、追従走行目標車両との車間距離等を示す表示部１９１８とを備える。
【００９０】
各ランプ部１９０１〜１９１３は、距離測定装置１０１で計測される角度データに対応する。各々のランプ部は１度きざみになっており、ランプ部１９０１は自車進行方向から左６度、ランプ１９１３は右６度の位置に被測定物が存在する場合に点灯するよう制御されている。本実施形態では、このような表示装置１１１により追従可能な車両の提示を行なう。図１８では、左５度（ランプ１９０２）、４度（ランプ１９０３）、０度（ランプ１９０７）、右１度（ランプ１９０８）に、追従可能な車両が存在している例を示している。
【００９１】
なお、本実施形態では、１度毎の角度範囲としているが、例えば０〜左１．５度、左１．５〜左３．０度、・・・のように他の角度範囲を設定しても、もちろん構わない。さらに、本実施形態では、角度情報に基づいて追従可能な先行車両を提示しているが、車間距離情報あるいは相対速度情報等、角度情報以外の、先行車両との他の相対位置関係に係る情報を用いる構成としても良い。
【００９２】
本実施形態において追従すべき目標車両を選択する場合には、スイッチ１８０１〜スイッチ１８１３のいずれか一つを押すことにより選択する。図１８の例では、ＩＣＣスイッチ１９１７を押した後、続けてスイッチ１８０８を押した場合には、そのすぐ上のランプ部１９０８の色が変わり、追従走行が開始される。追従走行が表示部１９１８に表示される。図１８のケースでは５３ｍである。
【００９３】
本実施形態による選択機能を備えた表示装置の他の例を図１９に示す。本例の装置は、図１８の装置において、追従目標車両の選択を行なうためのスイッチ１８０１〜１８１３の代わりに、選択スイッチ１９２０を設けたものである。他の構成については、図１８の装置と同じである。
【００９４】
選択スイッチ１９２０は操作される毎に、所定の順番で点灯しているランプ部を次々と選択するものである。本例においては、ＩＣＣスイッチ１９１７を押した後、続けて選択スイッチ１９２０を押した場合、最も左側の、被測定物が存在して点灯しているランプ部１９０８の色が変わる。そして、その被測定物を追従目標車として追従走行を開始する。追従目標車を変更したい場合には、再びスイッチ１９２０を押すことにより、順次右側に被測定物が存在して点灯しているランプの色が変わっていく。
【００９５】
図１９の例では選択スイッチ１９２０を４回押したところで右１度の被測定物を示すランプ部の色が変化する。このときの右１度に存在する被測定物との距離は５３ｍである。
【００９６】
なお、選択スイッチ１９２０を表示装置１１１上に設ける代わりに、ウィンカスイッチ等、現在、自動車の操作で利用されている他のハードスイッチを兼用して、この選択スイッチ１９２０の機能を代行するよう構成しても良い。
【００９７】
本実施形態によれば、追従すべき目標走行車両の選択機能を備えた、より簡単な構成の表示装置を用いることにより、追従走行制御システムの低価格化を図ることができる。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、追従走行可能な先行車両が複数ある場合にはそれらを表示装置に明示し、その中から運転者が追従すべき車両を選択することで追従目標車を決定できる走行制御システムを提供することができる。
【００９９】
さらに、本発明によれば、選択した追従目標車両が適当でなく、かつ、他にも選択可能な走行車両が表示されている場合には、他の先行車両を指示することで、容易に追従目標車両を変更することができる走行制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態による追従走行制御システムの構成を示すブロック図。
【図２】クルーズコントローラにおける状態遷移図。
【図３】走行状態を変更する処理を示すフローチャート。
【図４】予測車間距離制御方法の概念を示す説明図。
【図５】加減速信号を生成する処理を示すフローチャート。
【図６】予測車間距離制御方法の一例を示す説明図。
【図７】予測車間距離制御方法の他の例を示す説明図。
【図８】追従可能車両の表示原理を示す説明図。
【図９】第１の実施形態における追従可能車両の枠の表示例を示す説明図。
【図１０】第１の実施形態における追従可能車両の数字の表示例を示す説明図。
【図１１】第１の実施形態における追従可能車両の枠の他の例を示す説明図。
【図１２】第２の実施形態での追従走行制御システムの構成を示すブロック図。
【図１３】第２の実施形態における追従可能車両の表示例を示す説明図。
【図１４】第２の実施形態における追従可能車両の他の表示例を示す説明図。
【図１５】第３の実施形態での追従走行制御システムの構成を示すブロック図。
【図１６】
図１６（ａ）：距離測定装置による捕捉車両を示す説明図。
図１６（ｂ）：第３の実施形態における追従可能車両の表示例を示す説明図。
【図１７】第３の実施形態における追従可能車両の他の表示例を示す説明図。
【図１８】第４の実施形態での追従可能車両の表示装置の一例を示す説明図。
【図１９】第４の実施形態での追従可能車両の表示装置の他の例を示す説明図。
【符号の説明】
１０１…距離測定装置、１０２…撮像装置、１０３…クルーズコントローラ、１１０…追従目標車両決定装置、１１１…表示装置、１１３…操作指令入力装置、８０１…光学部材（レンズ）、８０２…光電変換デバイス、９０１、１１０４…追従目標車両を示す枠、１０１１…追従目標車両を示す数字、１５０１…ナビゲーション装置、１５０２…地図データ。

Claims

自車両の前方に位置する物体との距離を測定する距離測定部と、当該距離測定部により測定されている、追従すべき目標車両との距離を一定に保った状態で走行するように自車両の駆動機構を制御するクルーズコントローラと、を備える走行制御装置において、
１以上の追従可能な先行車両に対応付けて、マークと当該マークを囲む枠とを、互いに補色となる色で提示する提示手段と、
前記提示された前記マークと前記枠とに対応する追従可能な先行車両のうちの１つを前記目標車両として選択するための、運転者からの指示を受け付ける指示入力手段と、
前記測定距離部が距離を測定した物体のうち、予め定めた条件に合致した物体を前記追従可能な先行車両として特定し、これら車両に対応するマークと枠とを提示するよう前記提示手段を制御すると共に、前記指示入力手段が受け付けた指示に応じて選択された車両を前記追従目標車両として動作するよう前記クルーズコントローラを制御する追従目標車両決定手段と、
を有することを特徴とする走行制御装置。