JP4282858B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車を認識して一定の車間距離を保ちつつ追従走行するか又は運転者の設定した設定車速を維持しながら定速走行する車両用走行制御制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用走行制御装置としては、例えば特開平６−２３４３３号公報（以下、第１従来例と称す）、特開平１０−９５２４６号公報（以下、第２従来例と称す）、特開平７−３３４７９０号公報（以下、第３従来例と称す）、特開平９−２２３２３５号公報（以下、第４従来例と称す）に記載されたものが知られている。
【０００３】
第１従来例には、車速が大きい場合には、ブレーキの動作に関するデータと、これによって生じる実際の車両の減速度のデータとの関係から設定される安全車間距離を確保するように車両の目標車速を設定し、この目標車速を達成するよう車速制御を行い、車速が小さい場合には、目標車間距離を設定し、この目標車間距離を達成するように車速を制御するようにした自動車の走行制御装置が開示されている。
【０００４】
また、第２従来例には、自車両が車線変更する場合に、走行方向の指示手段で方向指示されたときに、該当車線側への移動を検出することにより、走行車線変更の予想を行い、変更する車線側の先行車両を考慮して目標加速度を設定することにより、車線変更時の制御目標の切り換えを的確に行うようにした車両の速度を制御するための方法及び装置が開示されている。
【０００５】
さらに、第３従来例には、電子地図情報等から合流部への接近を認識した場合に、先行車の挙動から合流車両を予見するか又は合流車両の存在を認識する合流予見装置とこれを用いた走行制御装置が開示されている。
さらにまた、第４の従来例には、画像認識により、隣接レーンを走行している車両のヨー角を検出して、その角度に基づいて自車走行レーンに割込もうとしている割込車であることを判断するようにした車両認識装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１従来例にあっては、自車走行レーンの先行車両を認識しているだけで、隣接レーンの先行車両については認識しておらず、隣接レーンからの先行車両の割込みについては何ら考慮しておらず、隣接レーンから割り込まれて初めて先行車として認識するので、車間距離が狭くなり過ぎる傾向となり、運転者に違和感を与えるという未解決の課題がある。
【０００７】
また、第２従来例にあっては、自車両が隣接レーンに車線変更する場合に、方向指示した後に自車両が隣接レーンとの境界にある白線に近づくことにより、隣接レーンの先行車両をも考慮して最小の目標加速度を生じさせる車両を制御目標として選択し、これに基づいて車速を制御するが、隣接レーンから自車走行レーンへの割込みについては第１従来例と同様に何ら考慮していない。
【０００８】
さらに、第３従来例にあっては、道路の合流部に接近したときに、先行車の挙動から合流部における合流車の存否を予見するようにしており、実際の合流車を認識しているわけではないので、誤認識や不認識が多く合流車の正確な認識を行うことができないという未解決の課題がある。
さらにまた、第４従来例にあっては、画像処理によって隣接レーンを走行している先行車の進行方向の傾きを検出するようにしているので、自車走行レーンの割込みの前に先行車の車線変更を認識することができるが、自車両を減速するなどの制御開始が、隣接レーンの先行車の進行方向の傾きが所定以上となってから車線変更を認識するため、割込車両に対する応答が遅れるという未解決の課題がある。
【０００９】
このほか、自車走行レーンにおける先行車との車間距離と、隣接レーンから自車走行レーンに割込みそうな車両との車間距離を比較して、車間距離の短い方を追従走行制御系の制御目標として認識することも考えられているが、この場合には運転者が認識している先行車と制御系が認識している先行車とが異なる現象が発生し、制御系が達成しようとする車間距離を長くする制御に対して、運転者が違和感を感じたり、オーバーライドを強いられたりするという未解決の課題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、自車走行レーンに隣接する隣接走行レーンからの先行車割込みを正確に認識して、運転者に違和感を与えることなく、走行制御を行うことができる車両用走行制御装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１に係る車両用走行制御装置は、自車速を検出する車速検出手段と、該車速検出手段で検出した自車速を目標車間距離に基づく目標車速及び設定車速の何れかに一致させるように制動力及び駆動力の何れかを制御する制駆動力制御手段とを備えた車両用走行制御装置において、自車走行レーンに隣接する隣接走行レーンを走行する先行車の車線変更予告を検出して所定値の第１の認識度を設定すると共に、自車走行レーンへの接近量及び進入量を検出して隣接先行車が自車走行レーンに車線変更を行う可能性の度合いを表す第２の認識度を算出する認識度算出手段と、該認識度算出手段で求めた第１の認識度及び第２の認識度と前記制駆動力制御手段で用いられる情報中の隣接走行レーンを走行する先行車の車間距離制御に関する車間距離及び相対速度に基づいて隣接先行車が自車レーンに車線変更したときの自車の受ける影響の程度を表す確信度を算出する確信度算出手段と、該確信度算出手段で算出した確信度が増加すると前記制駆動力制御手段による加速制御時における駆動力の減少補正を行う補正手段とを備え、前記認識度算出手段は、隣接先行車の画像情報を形成する画像情報形成手段と、該画像情報形成手段で形成された先行車画像情報に基づいて隣接レーンを走行する先行車の方向指示手段で方向指示を行っているときに隣接先行車の車線変更の可能性を認識する車線変更認識手段と、該車線変更認識手段で隣接先行車の車線変更の可能性を認識したときに、所定値の第１の認識度を設定する認識度選定手段と、前記画像情報形成手段で形成された先行車画像情報に基づいて前記隣接レーンを走行する先行車の自車走行レーンへの接近量及び進入量を検出する車線変更検出手段と、該車線変更検出手段で検出した接近量及び進入量に基づいて第２の認識度を演算する認識度演算手段とを有することを特徴としている。
【００１４】
この請求項１に係る発明においては、隣接レーンを走行する先行車の挙動を、認識度算出手段で、例えばウインカーを認識したり、自車走行レーンに接近及び進入していることを認識することにより、車線変更の可能性の度合いに応じて認識度を算出する。この認識度と先行車との車間距離、相対速度等の車間距離制御に関する複数の情報等を用いて、隣接レーンの先行車が自車走行レーンに車線変更する程度や可能性についてより正確に求めて自車の受ける影響の程度を表す確信度を確信度算出手段で算出する。この確信度の増加に応じて制駆動力制御手段の加速制御時における駆動力を減少補正することにより、隣接レーンからの割込車に対して最適な走行制御を行う。
【００１５】
また、請求項１に係る車両用走行制御装置は、隣接先行車の方向支持手段の方向支持に基づく第１の認識度と、自車走行レーンへの接近量及び信入寮に基づく第２の認識度との双方を算出するので、隣接先行車の車線変更をより確実に認識することができる。
【００１６】
さらに、請求項１に係る車両用走行制御装置は、方向指示に基づく第１の認識度と自車レーンへの接近量及び進入量に基づく第２の認識度と制駆動力制御手段で使用する車間距離制御に関する車間距離及び相対速度に基づいて実際に先行車が割込む度合いを確信度として算出するので、先行車及び自車の走行制御状態に応じて走行制御に影響を与える確信度をより正確に算出することができる。
【００１８】
また、請求項２に係る車両用走行制御装置は、請求項１に係る発明において、自車と隣接レーン先行車との間の車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車と隣接レーン先行車との相対車速を検出する相対車速検出手段とを有し、前記確信度算出手段は、確信度を前記第１の認識度と前記相対車速検出手段で検出した相対車速に基づく変数及び前記車間距離検出手段で検出した車間距離に基づく変数との乗算値と、前記第２の認識度と前記車間距離検出手段で検出した車間距離に基づく変数との乗算値との和で算出することを特徴としている。
【００１９】
この請求項２に係る発明においては、例えば目標車間距離に対して隣接レーン先行車との車間距離が大きい場合には割込時の走行制御に対する影響が小さいものと判断して車間距離関数値を小さい値とし、同様に隣接レーン先行車との相対速度が大きい場合には相対速度関数値を小さい値とすることにより、隣接レーンの先行車が自車走行レーンに接近している度合いが大きく接近認識度が大きい場合でも隣接レーンの先行車との車間距離が広い場合には確信度が小さい値となり、同様に隣接レーンの先行車の方向指示を認識した場合でも自車両と隣接レーンの先行車との相対速度が大きい場合や車間距離が広い場合には確信度が小さい値となる。
【００２０】
さらに、請求項３に係る車両用走行制御装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記補正手段は、確信度算出手段で算出された確信度が大きいときに、前記目標車間距離を自車レーンにおける先行車までの目標車間距離から隣接レーンにおける先行車までの目標車間距離に切換えるように構成されていることを特徴としている。
【００２１】
この請求項３に係る発明においては、例えば目標車間距離に対して隣接レーン先行車との車間距離が大きい場合には割込時の走行制御に対する影響が小さいものと判断して車間距離関数値を小さい値とし、同様に隣接レーン先行車との相対速度が大きい場合には相対速度関数値を小さい値とすることにより、隣接レーンの先行車が自車走行レーンに接近している度合いが大きく接近認識度が大きい場合でも隣接レーンの先行車との車間距離が広い場合には確信度が小さい値となり、同様に隣接レーンの先行車の方向指示を認識した場合でも自車両と隣接レーンの先行車との相対速度が大きい場合や車間距離が広い場合には確信度が小さい値となる。
【００２２】
さらにまた、請求項４に係る車両用走行制御装置は、請求項１乃至３の何れか１つに係る発明において、前記車間距離検出手段は、自車レーンにおける先行車との車間距離から隣接レーンにおける先行車との車間距離へ変更する際に、前記確信度算出手段の確信度に応じて滑らかに補間した値を前記制駆動力制御手段に出力するように構成されていることを特徴としている。
【００２３】
この請求項４に係る発明においては、隣接レーンから先行車が自車走行レーンに割込む場合に、車間距離検出手段から出力される車間距離を自車走行レーンにおける先行車との車間距離から隣接レーンの先行車との車間距離へ確信度に応じて徐々に変化させることができ、車間距離の切換えを滑らかに行う。
【００３１】
【発明の効果】
【００３２】
請求項１に係る車両用走行制御装置によれば、認識度算出手段で隣接走行レーンの先行車が自車走行レーンに車線変更する可能性の度合いを表す認識度を算出すると共に、この認識度と隣接レーン先行車も自車レーン先行車との車間距離や相対速度等の情報とを用いて確信度算出手段で、正確に隣接レーンの車両挙動を把握する確信度を算出し、この確信度に応じて追従走行制御や定速走行制御を行う制駆動力制御手段の制駆動力制御を補正するので、運転者に対して違和感の少ない特性に補正された走行制御を行うことができると共に、隣接レーンの先行車の自車走行レーンへの割込みを確信度を使用して正確に認識することができ、制駆動力制御手段の補正を適正に行って、運転者にオーバーライドを強いることを抑制することができるという効果が得られる。
【００３３】
また、請求項１に係る車両用走行制御装置によれば、認識度算出手段で、隣接先行車の方向指示手段の方向指示に基づく第１の認識度と、自車走行レーンへの接近量又は進入量に基づく第２の認識度とを算出するようにしているので、２つの認識度を組み合わせることにより、隣接先行車の割込みに対する認識度をより正確に求めることができるという効果が得られる。
【００３４】
さらに、請求項１に係る車両用走行制御装置によれば、確信度算出手段で、方向指示に基づく第１の認識度及び自車走行レーンに対する接近量又は進入量に基づく第２の認識度と、制駆動力制御装置で用いる情報とを用いて隣接レーン先行車が自車走行レーンに割込む度合いを表す正確な確信度を算出することができるので、隣接レーン先行車の車両挙動に対する制駆動力制御手段の走行制御の特性補正を正確に行うことができるという効果が得られる。
【００３５】
さらに、請求項２に係る車両用走行制御装置によれば、目標車間距離に対して隣接レーン先行車との車間距離が大きい場合には割込時の走行制御に対する影響が小さいものと判断して車間距離関数値を小さい値とし、同様に隣接レーン先行車との相対速度が大きい場合には相対速度関数値を小さい値とすることにより、隣接レーンの先行車が自車走行レーンに接近している度合いが大きく接近認識度が大きい場合でも隣接レーンの先行車との車間距離が広い場合には確信度が小さい値となり、同様に隣接レーンの先行車の方向指示を認識した場合でも自車両と隣接レーンの先行車との相対速度が大きい場合や車間距離が広い場合には確信度を小さい値とすることができ、隣接走行レーンの先行車の自車走行レーンへの割込をより確実に判断することができるという効果が得られる。
【００３６】
なおさらに、請求項４に係る車両用走行制御装置によれば、車間距離検出手段は、認識度算出手段の認識度及び確信度算出手段の確信度の何れに基づいて、自車走行レーンの先行車との車間距離から隣接走行レーンの先行車との車間距離へ滑らかに補間した値を制駆動力制御手段に出力するので、隣接走行レーンの車両が自車走行レーンへ完全に割込まない場合でも滑らかな追従制御が実施されると共に、車間距離が広がりすぎることがなく、運転者にオーバーライドを強いる状態を軽減することができるという効果が得られる。
【００４５】
【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は本発明の一実施形態を示す概略構成図であって、図中、１は車両であって、その前方下部にレーザーレーダヘッド２ａからレーザ光を照射して先行車からの反射光を受光することにより自車走行レーン及びこれに隣接する左右の隣接走行レーンにおける先行車との間の車間距離を測定可能なマイクロコンピュータ２ｂを有するスキャニングタイプのレーザーレーダ測距装置２が配設されていると共に、車室前方の上部に車体前方の状態を認識するためのＣＣＤカメラ３ａ及びマイクロコンピュータ３ｂを有する画像処理装置３が配設されている。
【００４６】
なお、車間距離センサとしては、レーザ光に限らず電波やミリ波を利用して車間距離を計測するようにしてもよい。
また、非駆動輪４には、自車の車輪速を検出し、これに基づいて所定の演算を行って自車速Ｖｓを出力する車速センサ５が配設され、さらに、非駆動輪４及び駆動輪６に配設されたディスクブレーキ７のブレーキ液圧が圧力制御弁８ａ及びこれを制御するマイクロコンピュータ８ｂを有するブレーキ液圧サーボ装置８によって制御されると共に、エンジンに配設された電子制御スロットルバルブのスロットル開度がスロットルアクチュエータ１０ａ及びこれを制御するマイクロコンピュータ１０ｂを有するスロットル制御装置１０によって制御される。
【００４７】
そして、レーザーレーダ測距装置２、画像処理装置３及び車速センサ５の各出力信号が走行制御装置１１に供給され、この走行制御装置１１で、レーザーレーダ測距装置２から入力される先行車との車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^* に維持する目標駆動力が演算され、この目標駆動力に応じてブレーキ液圧サーボ装置８及びスロットル制御装置１０に夫々ブレーキ液圧指令値ＰＢ及びスロットル開度指令値θが出力される。
【００４８】
この走行制御装置１１は、マイクロコンピュータ１１ａとその周辺機器を備え、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、レーザーレーダ測距装置２でレーザー光を照射してから先行車の反射光を受光するまでの時間を計測し、先行車との車間距離Ｌを演算する測距信号処理部２０と、車速センサ５からの車速パルスの周期を計測し、自車速ＶS を演算する車速信号処理部３０と、測距信号処理部２０で演算された車間距離Ｌ及び車速信号処理部３０で演算した自車速ＶS に基づいて車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^* に維持する目標車速Ｖ^* を演算する車間距離制御手段としての車間距離制御部４０と、この車間距離制御部４０で演算した目標車速Ｖ^* に基づいて目標駆動軸トルクＴ_W ^* を演算する車速制御部５０と、この車速制御部５０で演算した目標駆動軸トルクＴ_W ^* に基づいてスロットル開度指令値θ_C 及びブレーキ液圧指令値Ｐ_BCを演算し、これらをスロットル制御装置１０及びブレーキ液圧サーボ装置８に出力する駆動輪軸トルク制御部６０と、画像処理装置３からの隣接走行レーンの先行車画像情報に基づいて駆動軸トルク制御部６０の制御値を補正する補正部７０とを備えている。
【００４９】
車間距離制御部４０は、車速信号処理部３０から入力される自車速ＶS に基づいて先行車と自車との間の目標車間距離Ｌ^* を算出する目標車間距離設定部４２と、測距信号処理部２０から入力される車間距離Ｌと目標車間距離設定部４２で算出された目標車間距離Ｌ^* と車速信号処理部３０から入力される自車速ＶS とに基づいて車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^* に一致させるための目標車速Ｖ^* を演算する車間距離制御演算部４３とを備えている。
【００５０】
ここで、目標車間距離設定部４２は、自車速ＶS と自車が現在の先行車の後方Ｌ0 ［ｍ］の位置に到達するまでの時間Ｔ０（車間時間）とから下記（１）式に従って先行車と自車との間の目標車間距離Ｌ^* を算出する。
Ｌ^* ＝Ｖ_S ×Ｔ０＋Ｌ_S …………（１）
この車間時間Ｔ０という概念を取り入れることにより、車速が速くなるほど、車間距離が大きくなるように設定される。なお、Ｌ_S は車両停止に確保する停止時車間距離である。
【００５１】
さらに、車間距離制御演算部４３は、車間距離Ｌ、目標車間距離Ｌ^* 及び相対速度ΔＶに基づいて、車間距離Ｌをその目標値Ｌ^* に保ちながら追従走行するための目標車速Ｖ^* を演算する。
すなわち、今、車速制御系は、目標車速Ｖ^* に対する自車速Ｖ_S の応答が時定数τ_V （１／ω）の１次遅れ系で近似できるものとすると、車間距離制御系は、例えば図３に示す構成となり、このときの目標車間距離Ｌ^* から実車間距離Ｌまでの伝達特性は下記（２）式で表すことができる。
【００５２】
【数１】

【００５３】
但し、ｓはラプラス演算子、Ｖ_T は先行車車速、Ｋ_V は相対速度ゲイン、Ｋ_L は車間距離ゲインである。
この（２）式から相対速度ゲインＫ_V 及び車間距離ゲインＫ_L を適切な値に設定することで、極を変えることができ、追従応答性を所望の特性とすることができる。
【００５４】
具体的は、図３のブロック線図に示すように、目標車間距離Ｌ^* と実車間距離Ｌとの偏差（Ｌ^* −Ｌ）に距離制御ゲインＫ_L を乗じた値を、相対速度を表す車間距離Ｌの微分値Ｌ′に相対速度ゲインＫ_V を乗じた値から減算し、この減算値と微分値Ｌ′と自車速Ｖ_S との加算値即ち先行車車速Ｖ_P （＝Ｌ′＋Ｖ_S ）とを加算して、下記（３）式に示すように目標車速Ｖ^* を算出する。
【００５５】
Ｖ^* ＝Ｖ_P −Ｋ_L （Ｌ^* −Ｌ）−Ｋ_V ・Ｌ′ …………（３）
車速制御部５０は、入力される目標車速Ｖ^* に自車速Ｖ_S を一致させるための目標駆動軸トルクＴ^* を演算する。具体的には、図４のブロック線図に示すように、目標車速Ｖ^* と自車速Ｖ_S の偏差（Ｖ^* −Ｖ_S ）に速度制御ゲインＫ_SPを乗算して駆動力Ｆ_W を演算し、これから走行抵抗Ｆ_DHを減算した値にタイヤ半径Ｒ_W を乗算することにより目標駆動軸トルクＴ_W ^* を算出する。ここで、走行抵抗Ｆ_DHは走行抵抗推定部で目標駆動力Ｆ_W ^* と自車速Ｖ_S とに基づいて下記（４）式に従って演算される。
【００５６】
Ｆ_DH＝Ｈ(s) Ｍ_V ｓＶ_S −Ｈ(s) Ｆ_W ^* ／Ｒ_W …………（４）
但し、Ｍ_V は車重、Ｒ_W はタイヤ半径である。
この走行抵抗Ｆ_DHを駆動力Ｆ_W にフィードバックすることにより、路面勾配や空気抵抗及び転がり抵抗等の影響を排除することができる。
この走行抵抗推定によって、制御系への外乱が排除されたとすると、目標車速Ｖ^* から自車速Ｖ_S までの伝達特性は下記（５）式で表される。
【００５７】
Ｖ_S ＝（Ｋ_SP／Ｍ_V ）Ｖ^* ／（ｓ＋Ｋ_SP／Ｍ_V ） …………（５）
この（５）式から、車速制御ゲインＫ_SPを適当な値に設定することで、車速制御系の応答特性を所望の特性に一致させることができる。
また、駆動軸トルク制御部６０は、車速制御部５０で演算された目標駆動軸トルクＴ_W ^* を実現するためのスロットル開度指令値θ_C 及びブレーキ液圧指令値Ｐ_BCを演算する。具体的には、トルクコンバータのトルク増幅率をＲ_T 、自動変速機ギヤ比をＲ_AT、ディファレンシャルギヤ比をＲ_DEF とし、エンジンイナーシャの影響を無視した場合の目標駆動軸トルクＴ_W ^* に対するエンジントルク指令値Ｔ_ECの関係は下記（６）式で表すことができる。
【００５８】
Ｔ_EC＝Ｔ_W ^* ／Ｒ_T ・Ｒ_AT・Ｒ_DEF …………（６）
そして、エンジントルク指令値Ｔ_ECを発生させるスロットル開度指令値θ_C を、エンジントルク指令値Ｔ_ECとエンジン回転数Ｎ_E とをもとに図６に示すエンジンマップを参照して算出する。
ここで、目標スロットル開度指令値θ_c が零以上の正の値であれば、ブレーキアクチュエータ７を使用することなくエンジントルクのみで目標駆動軸トルクＴ_W ^* 通りのトルクを実現できる。一方、スロットル開度指令値θ_c が零以下の負の値となれば、スロットル開度指令値θ_c を零に保持し、このときエンジンによって出力される駆動軸トルクを考慮し駆動軸トルクを目標値に一致させるためのブレーキ操作量を演算する。
【００５９】
制動を行うための制動トルク指令値Ｔ_BCは、下記（７）式に示すように、目標駆動軸トルクＴ_W ^* からエンジンブレーキによる制動トルクＴ_EBを減算することにより算出する。
Ｔ_BC＝Ｔ_W ^* −Ｔ_EB …………（７）
この（７）式におけるエンジンブレーキによる制動トルクＴ_EBは、下記（８）式で表すことができる。
【００６０】
Ｔ_EB＝Ｒ_T ・Ｒ_AT・Ｒ_DEF ・Ｔ_EB0 ………（８）
ここで、Ｔ_EB0 はスロットル開度が零のときのエンジントルクであり、エンジン回転数Ｎ_E をもとに図６に示すエンジン回転数に対するエンジントルクの関係を表すエンジントルクマップを参照して算出する。ただし、エンジンの燃料カット信号の状態を読込み、これらに応じてエンジントルクマップを切換える。
【００６１】
そして、制動トルク指令値Ｔ_BCに対するブレーキ液圧指令値Ｐ_BCは、下記（９）式で表すことができる。
Ｐ_BC＝−Ｔ_BC／８Ａ_B Ｒ_B μ_B …………（９）
ここで、Ａ_B はブレーキシリンダ面積、Ｒ_B はロータ有効半径、μ_B はパッド摩擦係数をμ_B である。
【００６２】
したがって、図５に示すように、目標駆動軸トルクＴ_W ^* を目標エンジントルク演算部６１に供給して前記（６）式に従って演算を行ってエンジントルク指令値Ｔ_ECを演算し、このエンジントルク指令値Ｔ_ECをスロットル開度演算部６２に供給して、図６に示すエンジン回転数Ｎ_E をパラメータとしてエンジントルク指令値Ｔ_ECと目標スロットル開度指令値θ_C との関係を表すエンジンマップを参照してスロットル開度指令値θ_C を算出し、このスロットル開度指令値θ_C をリミッタ６３に供給して、スロットル開度を零から最大値までの値に制限してスロットル開度指令値θ_C としてスロットル制御装置１０に出力する。
【００６３】
一方、エンジンブレーキトルク補正部６４で、エンジン回転数Ｎ_E をもとに図７に示すエンジントルクマップを参照してスロットル開度が零のときのエンジントルクＴ_E0を算出し、次いでこのエンジントルクＴ_E0をもとに前記（８）式の演算を行って、エンジンブレーキトルクＴ_EBを算出し、これを減算器６５に供給することにより、目標駆動トルクＴ_W ^* からエンジンブレーキトルクＴ_EBを減算してブレーキトルク指令値Ｔ_BCを算出し、これを制動力演算部６６に供給して、前記（９）式の演算を行うことによりブレーキ液圧指令値Ｐ_BCを算出し、これをリミッタ６７に供給して、制動圧を零からブレーキアクチュエータ７で出力し得る最大制動圧の範囲に制限してブレーキ液圧指令値Ｐ_BCとしてブレーキ液圧サーボ装置８に出力する。
【００６４】
なお、上述した車速制御部５０及び駆動軸トルク制御部６０で制駆動力制御手段を構成している。
一方、画像処理装置３では、ＣＣＤカメラ３ａで例えば３３．３ｍｓｅｃで自車両前方の自車走行レーン及びこれに隣接する左右の隣接走行レーンの状況を撮像し、その画像情報をマイクロコンピュータ３ｂを経由して、走行制御装置１１に送出する。
【００６５】
走行制御装置１１では、例えば１０ｍｓｅｃのタイマ割込周期で実行される車間距離制御を行うための制駆動力制御処理と、ＣＣＤカメラ３ａのビデオレートに同期して例えば３３．３ｍｓｅｃのタイマ割込周期で実行される隣接走行レーン先行車認識処理と、例えば１００ｍｓｅｃのタイマ割込周期で実行される車間距離制御における目標車速を演算する車間距離制御処理とをマルチタスク処理する。
【００６６】
ここで、隣接走行レーン先行車認識処理は、図８に示すように、先ず、ステップＳ１で、画像処理装置３でからの画像情報を読込み、次いでステップＳ２に移行して、白線抽出処理を行って自車走行レーン及びこれに隣接する左右の隣接走行レーンを検出し、隣接走行レーンの先行車を識別する。
次いで、ステップＳ３に移行して、隣接走行レーンの先行車の自車走行レーン側の方向指示手段としてのウインカーが点滅しているか否かを判定し、ウインカーが点滅していないときには、ステップＳ４に移行して、隣接走行レーンの隣接先行車が自車走行レーンに車線変更する可能性が少ないものと判断して車線変更の可能性を表す第１の認識度Ｒ１を“０”に設定し、これを記憶装置としてのＲＡＭの第１の認識度記憶領域に更新記憶してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、ウインカーが点滅しているときには、隣接先行車が自車走行レーンに車線変更する可能性が高いものと判断してステップＳ５に移行し、第１の認識度Ｒ１を例えば“０．６”に設定し、これをＲＡＭの第１の認識度記憶領域に更新記憶してからタイマ割込処理を終了する。
【００６７】
この図８の処理が認識度算出手段に対応している。
また、車間距離制御処理は、図９に示すように、ステップＳ１１で、レーザーレーダ測距装置２から出力される自車走行レーンの先行車との車間距離Ｌ_A 及び車速センサ５で検出した自車速Ｖ_S を読込み、次いでステップＳ１２に移行して、前記（１）式の演算を行って目標車間距離Ｌ^* を算出し、次いでステップＳ１３に移行して、前記（３）式の演算を行って目標車速Ｖ^* を算出し、次いで、ステップＳ１４に移行して、算出した目標車速Ｖ^* をＲＡＭの目標車速記憶領域に更新記憶してから車間距離制御処理を終了する。
【００６８】
さらに、制駆動力制御処理は、図１０に示すように、先ず、ステップＳ２１で、ＲＡＭの第１の認識度記憶領域に記憶されている第１の認識度Ｒ１を読込み、次いでステップＳ２２に移行して、下記（１０）式の演算を行うことにより、第１の認識度Ｒ１が“０”から“０．６”に変化したときの変化量を抑制する補正値Ｒ１_C を算出してからステップＳ２３に移行する。
【００６９】
Ｒ１_C ＝ｍｉｎ（Ｒ１_C ＋０．２，Ｒ１） …………（１０）
ステップＳ２３では、目標車速Ｖ^* 及び自車速Ｖ_S を読込み、次いでステップＳ２４に移行して、前記（４）式に従って走行抵抗Ｆ_DHを算出すると共に、下記（１１）式の演算を行って目標駆動トルクＴ_W ^* を算出する。
Ｔ_W ^* ＝｛Ｋ_SP（Ｖ^* −Ｖ）−Ｆ_DH｝Ｒ_W …………（１１）
次いで、ステップＳ２４に移行して、下記（１２）式の演算を行って前述した目標駆動軸トルクＴ_W ^* の補正量ΔＴ_W を算出する。
【００７０】
ΔＴ_W ＝−０．３・Ｒ１_C ・｜Ｔ_W ^* ｜ …………（１２）
次いで、ステップＳ２５に移行して、下記（１３）式に示すように目標駆動軸トルクＴ_W ^* に補正量ΔＴ_W を加算することにより、目標駆動軸トルクＴ_W ^* を減少方向に補正する。
Ｔ_W ^* ＝Ｔ_W ^* ＋ΔＴ_W …………（１３）
次いで、ステップＳ２６に移行して、補正した目標駆動軸トルクＴ_W ^* を基に前記（６）式の演算を行って、エンジントルク指令値Ｔ_ECを算出し、次いでステップＳ２７に移行して、エンジントルク指令値Ｔ_EC及びエンジン回転数Ｎ_E をもとに図６のエンジンマップを参照してスロットル開度指令値θ_C を算出し、次いでステップＳ２８に移行して、リミッタ６３に対応するリミッタ処理を行い、次いでステップＳ２９に移行して、リミッタ処理したスロットル開度指令値θ_C をスロットル制御装置１０に出力する。
【００７１】
次いで、ステップＳ３０に移行して、スロットル開度指令値θ_C が“０”であるか否かを判定し、θ_C ＝０であるときにはブレーキを必要とするものと判断して、ステップＳ３１に移行する。
このステップＳ３１では、前記エンジン回転数Ｎ_E 及び燃料カット状態をもとに図７のエンジントルクマップを参照してスロットル開度が零であるときのエンジンブレーキトルクＴ_E0を算出し、これをもとに前記（８）式の演算を行って、エンジンブレーキトルクＴ_EBを算出する。
【００７２】
次いで、ステップＳ３２に移行して、前記（９）式の演算を行って制動トルク指令値Ｔ_BCを算出し、次いでステップＳ３３に移行して、前記（１０）式の演算を行ってブレーキ液圧指令値Ｐ_BCを算出し、次いでステップＳ３４に移行して、算出したブレーキ液圧指令値Ｐ_BCに対してリミッタ６７と同様のリミッタ処理を行ってブレーキ液圧指令値Ｐ_BCを制限し、次いでステップＳ３５に移行して、ブレーキ液圧指令値Ｐ_BCをブレーキ液圧サーボ装置８に出力してから制駆動力制御処理を終了する。
【００７３】
一方、前記ステップＳ３０の判定結果が、θ_C ＞０であるときには、ブレーキを必要としないものと判断してステップＳ３６に移行して、ブレーキ液圧指令値Ｐ_BCを“０”に設定してから前記ステップＳ３５に移行する。
この図１０の処理の処理が制駆動力制御手段に対応し、このうちステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２４及びＳ２５の処理が補正手段に対応している。
【００７４】
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
今、自車両が片側３車線道路の中央レーンを走行しており、この状態で、左右の隣接走行レーンに先行車が存在せず、自車走行レーンで例えば定速走行する先行車を捕捉した状態で適正な目標車間距離を維持して追従走行しているものとする。このとき、先行車が定速走行中であるので、レーザーレーダ測距装置２で検出される車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ^* を維持することになり、車間距離演算処理で算出される目標車速Ｖ^* が自車速Ｖ_S と略等しくなる。
【００７５】
また、隣接走行レーンに先行車が存在しないので、先行車認識処理において、先行車のウインカーの点滅を検出することはないので、ステップＳ３からステップＳ４に移行して、第１の認識度Ｒ１が“０”を維持している。
このため、制駆動力制御処理では、第１の認識度Ｒ１が“０”を維持しているので、第１の認識度Ｒ１の補正値Ｒ１ｃも“０”を維持し、自車速Ｖ_S が目標車速Ｖ^* と略等しくなっているので、ステップＳ２３で走行抵抗Ｆ_DHに応じた目標駆動トルクＴ_W ^* が算出される。
【００７６】
そして、第１の認識度Ｒ１の補正値Ｒ１ｃが“０”であるので、目標駆動トルクＴ_W ^* に補正値Ｒ１ｃを加算した補正トルクＴ_W ^* もステップＳ２３で算出した目標駆動トルクＴ_W ^* そのものの値となり、この目標駆動トルクＴ_W ^* に基づいてエンジントルク指令値Ｔ_ECが算出され、これに基づいてエンジンマップを参照して正のスロットル開度指令値θ_C が算出されることにより、スロットル制御装置１０で自車走行レーンの先行車に目標車間距離Ｌ^* を維持して追従走行するスロットル制御が行われると共に、正のスロットル開度指令値θ_C が算出されることにより、ブレーキ液圧指令値Ｐ_BCが“０”に設定され、ブレーキ液圧サーボ装置８でブレーキアクチュエータ７が非制動状態に制御される。
【００７７】
この自車走行レーンの先行車に追従走行制御している状態で、例えば右側の隣接走行レーン即ち追越走行レーンに自車を追越して先行車が現れると、この隣接先行車が画像処理装置３のＣＣＤカメラ３ａで撮影され、マイクロコンピュータ３ｂに入力され、さらに走行制御装置１１の先行車認識処理によって白線処理を行うことにより認識される。この状態で、隣接先行車がウインカーを点滅させていない状態即ち自車走行レーン側への車線変更の可能性がない場合には、第１の認識度Ｒ１が“０”に維持されるので、制駆動制御処理では、車間距離制御処理で設定された目標車速Ｖ^* に応じた目標駆動トルクＴ_W ^* に基づいてスロットル制御が継続され、自車走行レーンの先行車に追従走行する。
【００７８】
この状態で、隣接走行レーンにおける先行車の左ウインカーが点滅した場合には、これが先行車認識処理におけるステップＳ２で認識され、ステップＳ３からステップＳ５に移行して、第１の認識度Ｒ１が“０”から“０．６”に変更される。
このため、その後に制駆動力制御処理が実行されると、ステップＳ２２で、前回の“０”の第１の認識度Ｒ１に０．２を加算した値と今回の第１の認識度Ｒ１＝０．６とを比較し、これらのうちの小さい値即ちＲ１＝０．２が補正値Ｒ１ｃとして選択される。
【００７９】
このため、ステップＳ２４で算出される目標駆動トルクの補正量ΔＴ_W が今回の目標駆動トルクＴ_W ^* (n) を０．０６倍した負の値となり、この補正量ΔＴ_Wを今回の目標駆動トルクＴ_W ^* (n) に加算して新たな目標駆動トルクＴ_W ^* (n)が算出されることにより、新たな目標駆動トルクＴ_W ^* (n) が前回の目標駆動トルクＴ_W ^* (n-1) に対して０．０６Ｔ_W ^* だけ減少することになり、これに応じてエンジントルク指令値Ｔ_ECも減少し、スロットル開度指令値θ_C も減少することにより、自車速Ｖ_S が減少して自車走行レーンの先行車に対する車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ^* より大きな値となって、隣接走行レーンの先行車の車線変更による割込みに事前に対処することができる。
【００８０】
次いで、１０ｍｓｅｃが経過して、先行車認識処理が実行される前に、再度制駆動制御処理が実行されると、ステップＳ２２で前回の補正値Ｒ１ｃに０．２を加算した値０．４と第１の認識度０．６とが比較され、これらの小さい値０．４が補正値Ｒ１ｃとして選択されるので、目標駆動トルクＴ_W ^* (n) が前回値Ｔ_W ^* (n-1) に対してさらに減少することにより、スロットル開度指令値θ_C がさらに減少して、自車速Ｖ_S がさらに減少し、自車走行レーンの先行車に対する車間距離Ｌがさらに広がる。
【００８１】
さらに、１０ｍｓｅｃが経過して、先行車認識処理が実行される前に、再度制駆動制御処理が実行されると、ステップＳ２２で前回の補正値Ｒ１ｃに０．２を加算した値０．６と第１の認識度０．６とが比較され、これらの小さい値０．６が補正値Ｒ１ｃとして選択されるので、目標駆動トルクＴ_W ^* (n) がより小さい値となり、スロットル開度指令値θ_C がさらに減少して、自車走行レーンの先行車に対する車間距離Ｌがさらに広がる。
【００８２】
この状態で、隣接走行レーンの先行車が自車走行レーンに実際に車線変更して自車の前に割込んできたときには、この割込車をレーザーレーダー測距装置２で補足することになり、車間距離制御処理において、レーザーレーダー測距装置２で検出された車間距離Ｌに基づいて目標車速Ｖ^* が算出され、この目標車速Ｖ^* に自車速Ｖ_S を一致させるように制駆動力制御処理で目標駆動トルクＴ_W ^* が算出される。
【００８３】
この状態では、隣接走行レーンの先行車が車線変更により自車走行レーンに進入しているので、先行車認識処理においては、隣接先行車として認識されないことになり、たとえウインカーの点滅が継続していても、ステップＳ３からステップＳ４に移行して、第１の認識度Ｒ１が“０”に設定される。
このため、制駆動力制御処理において、補正値Ｒ１ｃとして、第１の認識度Ｒ１＝０が選択されるので、目標駆動トルクＴ_W ^* (n) は補正されることはなく、算出された目標駆動トルクＴ_W ^* (n) に基づいてエンジントルク指令値Ｔ_ECが算出され、これに基づいてスロットル開度指令値θ_C が算出される。
【００８４】
このとき、隣接走行レーンの先行車が割込むことにより、スロットル開度指令値θ_C が負の値となったときには、ステップＳ３０からステップＳ３１に移行してエンジンブレーキトルクＴ_EBが算出され、これと目標駆動トルクＴ_W ^* とに基づいて制動トルク指令値Ｔ_BCが算出され、これに基づいてブレーキ液圧指令値Ｐ_BCが算出され、これに基づいてブレーキ液圧サーボ装置８のブレーキアクチュエータ７のブレーキ液圧が制御されて制動制御されて、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^* に一致させる。
【００８５】
このように、上記第１の実施形態によると、隣接走行レーンの先行車が自車走行レーン側に車線変更するためにウインカーを作動させた時点で、第１の認識度が“０”から“０．６”に変更され、これに基づいて目標駆動トルクＴ_W ^* が減少補正されるので、自車走行レーンの先行車に対する車間距離Ｌが隣接先行車の割込みを予測して、自動的に広げられるので、隣接先行車の割込みを運転者に違和感を与えることなく円滑に許容することができる。
【００８６】
しかも、第１の認識度Ｒ１が変更されたときに、制駆動力制御処理において、その変化量を小さい値に抑制するようにしているので、急激な車速変化を生じることを抑制することができる。
また、目標駆動トルクＴ_W ^* を補正するための補正値ΔＴ_W として、目標駆動トルクＴ_W ^* の絶対値に所定値０．２及び第１の認識度Ｒ１の補正値Ｒ１ｃを乗算することにより算出するので、先行車との追従制御状態に応じた最適な補正値ΔＴ_W を算出することができる。
【００８７】
なお、上記第１の実施形態においては、目標駆動トルクＴ_W ^* に対する補正値ΔＴ_W を第１の認識度Ｒ１を目標駆動トルクＴ_W ^* の絶対値に乗算することにより算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第１の認識度Ｒ１を直接目標駆動トルクＴ_W ^* から減算することにより、目標駆動トルクＴ_W ^* を補正するようにしてもよい。
【００８８】
また、上記第１の実施形態においては、車間距離偏差に基づいて算出される目標車速Ｖ^* に基づいて目標駆動トルクＴ_W ^* を算出し、この目標駆動トルクＴ_W ^* を補正する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、車間距離偏差に基づいて目標加減速度を算出し、この目標加減速度に基づいてスロットル開度及び制動力を制御することもでき、この場合には目標加減速度を第１の認識度Ｒ１に基づいて補正するようにすればよい。
【００８９】
次に、本発明の第２の実施形態を図１１〜図１５について説明する。
この第２の実施形態は、隣接走行レーンを走行する先行車を認識し、且つナビゲーション装置等の道路地図情報から隣接走行レーンの幅員が減少することを認識したときに、隣接走行レーンの先行車が自車の前に割込むものと予測して事前に先行車との車間距離を広げるようにしたものである。
【００９０】
すなわち、第２の実施形態においては、走行制御装置１１で実行する先行車認識処理、車間距離制御処理及び制駆動力制御処理が図１１、図１２及び図１３に示すように変更されている。
先行車認識処理は、図１１に示すように、前記第１の実施形態におけるステップＳ３〜Ｓ５が省略され、これらに代えて、隣接先行車を認識しているか否かをステップＳ４１で判定し、その判定結果が隣接先行車を認識しているときに、ステップＳ４２に移行して、車載のナビゲーション装置の道路地図情報に基づいて隣接先行車を認識した隣接走行レーンの幅員が減少するか否かを判定し、その判定結果が隣接走行レーンの幅員が減少するものであるときにはステップＳ４３に移行して、第３の認識度Ｒ３を算出してから前記ステップＳ６に移行し、ステップＳ４１の判定結果が隣接先行車を認識していないとき及びステップＳ４２の判定結果が隣接走行レーンの幅員が減少しないときにはステップＳ４４に移行して、第３の認識度Ｒ３を“０”に設定してからステップＳ６に移行するように変更されていることを除いては図８と同様の処理を行い、図８との対応する処理には同一のステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００９１】
ここで、ステップＳ４３では、下記（１４）式に従って第３の認識度Ｒ３を算出する。
Ｒ３＝ｆｕｎｃ₁ （Ｌ^* −Ｌ_B ）×ｆｕｎｃ₃ （Ｌ_N ） …………（１４）
ここで、ｆｕｎｃ₁ （Ｘ）は図１４に示すような車間距離偏差Ｘが“０”であるときに例えば０．５となり、これより車間距離偏差Ｘが負方向に減少するにつれて比較的急激に０．１程度まで減少した後比較的緩やかに減少し、逆に正方向に増加するにつれて比較的急激に増加した後“１”近傍まで比較的緩やかに増加する関数に設定され、ｆｕｎｃ₃ （Ｙ）は図１５に示すように、距離Ｌ_N が“０”で“１”となり、距離Ｌ_N が長くなるに従って徐々に減少する一次関数に設定されている。
【００９２】
この図１１の処理が認識度算出手段に対応している。
また、車間距離制御処理は、図１２に示すように、前記第１の実施形態における図９の処理において、ステップＳ１２及びステップＳ１３間に第３の認識度Ｒ３に基づいて目標車間距離Ｌ^* を補正した補正値Ｌ^* ｃを算出するステップＳ４５が介挿され、ステップＳ１３で前記（３）式における目標車間距離Ｌ^* を目標車間距離補正値Ｌ^* ｃに置換した演算を行うことを除いては図９と同様の処理を行い図９との対応処理には同一ステップ番号を付しその詳細説明はこれを省略する。
【００９３】
ここで、ステップＳ４５では、第３の認識度Ｒ３及び目標車間距離Ｌ^* をもとに下記（１５）式の演算を行うことより、目標車間距離補正値Ｌ^* ｃを算出する。
Ｌ^* ｃ＝Ｌ^* ＋０．２×Ｒ３×Ｌ^* …………（１５）
したがって、ステップＳ４５で第３の認識度Ｒ３に応じて最大で目標車間距離Ｌ^* の２０％の車間距離増加補正を掛けることになる。
【００９４】
この図１１の処理において、ステップＳ４５の処理が補正手段に対応している。
さらに、制駆動力制御処理は、図１３に示すように、第１の実施形態における図１０の処理において、ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２４及びＳ２５の処理が省略されていることを除いては図１０と同一の処理を行い、図１０との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００９５】
この第２の実施形態によると、図１１の先行車認識処理で、隣接走行レーンで先行車を認識していないとき又は先行車を認識しているがその先行車の走行レーンの幅員が狭くならないときには、前記第１の実施形態と同様に、第３の認識度Ｒ３が“０”に選定されることにより、図１２の車間距離制御処理におけるステップＳ４５で算出される目標車間距離補正値Ｌ^* ｃが目標車間距離Ｌ^* と等しい値となり、これに基づいて目標車速Ｖ^* が算出され、この目標車速Ｖ^* に基づいて図１３の制駆動力制御処理で目標駆動トルクＴ_W ^* が算出され、これに基づいてスロットル制御装置１０又はブレーキ液圧サーボ装置８が制御されて自車走行レーンにおける先行車に追従走行する。
【００９６】
この追従走行状態で、隣接走行レーンで先行車を認識し、且つナビゲーション装置の道路地図情報に基づいて先行車を認識した隣接走行レーンの幅員が狭まることを認識すると、図１１の先行車認識処理におけるステップＳ４３で、前記（１４）式の演算を行って第３の認識度Ｒ３を算出する。
この第３の認識度Ｒ３は、ｆｕｎｃ₁ （Ｘ）が図１４に示すように、車間距離偏差Ｘ（＝Ｌ^* −Ｌ_B ）が負であるとき即ち隣接先行車との車間距離Ｌ_B が目標車間距離Ｌ^* より大きいときには“０”に近い値となり、またｆｕｎｃ₂ （Ｙ）が図１５に示すように幅員減少までの距離Ｌ_N が大きい程小さい値となることにより、隣接先行車との車間距離Ｌ_B が目標車間距離Ｌ^* より大きく且つ幅員減少までの距離Ｌ_N が大きいときには、前記（１５）式における右辺第２項の０．２×Ｒ３×Ｌ^* の値が“０”に近い値となって、図１２の車間距離制御処理におけるステップＳ４５で算出される目標車間距離補正値Ｌ^* ｃがステップＳ１２で算出される目標車間距離Ｌ^* と略等しい値となり、自車走行レーンの先行車に対して車間距離Ｌ_A を目標車間距離Ｌ^* に一致させる通常の追従走行制御を継続する。
【００９７】
ところが、隣接走行レーンの幅員減少地点までの距離Ｌ_N が短くなって、隣接先行車が減速することにより、自車との車間距離Ｌ_B が小さくなり、目標車間距離Ｌ^* に近づくと、ｆｕｎｃ₁ （Ｘ）が図１４に示すように急激に増加することになり、幅員減少地点までの距離Ｌ_N が減少することと相まって第３の認識度Ｒ３が増加し、これによって図１２の車間距離制御処理における目標車間距離補正値Ｌ^* ｃの値がステップＳ１２で算出される目標車間距離Ｌ^* より大きな値となる。
【００９８】
このため、この目標車間距離補正値Ｌ^* ｃに基づいて目標車速Ｖ^* が算出されるので、この目標車速Ｖ^* が小さい値に抑制され、図１３の制駆動力制御処理で算出される目標駆動トルクＴ_W ^* が減少することにより、スロットル開度指令値θ_C が減少して、自車速Ｖ_S が減少し、自車走行レーンの先行車との間の車間距離Ｌ_A が徐々に広げられる。
【００９９】
このように、隣接走行レーンの幅員が減少する場合に、幅員減少地点で隣接走行レーンを走行している先行車が自車走行レーンに割込むことを予測して、幅員減少地点までの距離Ｌ_N が小さくなる程、また隣接先行車との車間距離Ｌ_B が小さくなる程目標車間距離補正値Ｌ^* ｃを大きな値とするので、実際に幅員減少地点に到達して隣接先行車が自車走行レーンに割込むときには、自車走行レーンの先行車との間で必要な車間距離を十分に確保することができ、運転者に違和感を与えることなく、隣接先行車の割込みを許容することができる。
【０１００】
なお、上記第２の実施形態においては、第３の認識度Ｒ３に基づいて目標車間距離Ｌ^* を補正する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、前述した第１の実施形態と同様に目標駆動トルクＴ_W ^* や目標加減速度を自車速Ｖ_S が減少する方向に補正するようにしてもよい。
次に、本発明の第３の実施形態を図１６〜図１８について説明する。
【０１０１】
この第３の実施形態は、隣接走行レーンの走行車の実際の車線変更動作に応じて追従走行制御の補正を行うようにしたものである。
すなわち、第３の実施形態においては、走行制御装置１１で実行する先行車認識処理、車間距離制御処理が図１６及び図１７に示すように変更され、且つ制駆動力制御処理が第２の実施形態における図１３と同様に変更されている。
【０１０２】
先行車認識処理は、図１６に示すように、前述した第１の実施形態における図８におけるステップＳ３〜Ｓ５の処理が省略され、これらに代えて、ステップＳ２で抽出した隣接走行レーンを走行している先行車の自車走行レーンへの接近量及び進入量を表す自車走行レーン及び隣接走行レーン間の白線に対する横方向距離ｙ（ｍ）を白線より隣接走行レーン側にあるときに正の値、自車走行レーン側にあるときに負の値として算出するステップＳ５１と、このステップＳ５１で算出された横方向距離ｙに基づいて下記（１６）式の演算を行って第２の認識度Ｒ２を算出するステップＳ５２とが設けられていることを除いては図８と同様の処理を行い、図８との対応処理には同一のステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【０１０３】
Ｒ２＝−（ｙ−０．３） …………（１６）
この図１６の処理が認識度算出手段に対応している。
また、車間距離制御処理は、図１７に示すように、前述した第１の実施形態における図９の処理におけるステップＳ１１及びＳ１２間に車間時間Ｔ０を第２の認識度Ｒ２に基づいて補正する下記（１７）式の演算を行う車間時間補正処理を行うステップＳ５３が介挿されていることを除いては図９と同様の処理を行い、図９との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【０１０４】
Ｔ０＝Ｔ０_S ＋Ｒ２／２ …………（１７）
ここで、Ｔ０_S は予め設定された車間時間である。この図１７の処理において、ステップＳ５３の処理が補正手段に対応している。この第３の実施形態によると、隣接走行レーンを走行している先行車が自車走行レーンとの境界の白線に対する横方向距離ｙが例えば１ｍである場合には、図１６の先行車認識処理におけるステップＳ５２で算出される第２の認識度Ｒ２が「−０．７」となることから図１７の車間距離制御処理におけるステップＳ５３で算出される車間時間Ｔ０が予め設定された車間時間Ｔ０_S より小さい値となる。このため、ステップＳ１２で算出される目標車間距離Ｌ^* も小さい値となり、ステップＳ１３で算出される目標車速Ｖ^* が増加され、これに応じてスロットル開度指令値θ_C が増加されて、自車走行レーンの先行車との車間距離Ｌ_A を目標車間距離Ｌ^* に一致させるように追従走行制御される。
【０１０５】
この状態から、隣接走行レーンを走行している先行車が自車走行レーン側に車線変更を開始し、これに応じて横方向距離ｙが減少すると、第２の認識度Ｒ２が負の値から“０”に近づくことにより、車間距離制御処理のステップＳ５３で算出される車間時間Ｔ０が予め設定された車間時間Ｔ０_S に近づくことにより、目標車間距離Ｌ^* が増加し、目標車速Ｖ^* が抑制される。このため、制駆動力制御処理で目標駆動トルクＴ_W が減少して、スロットル開度指令値θ_C が減少し、自車走行レーンの先行車に対する車間距離Ｌ_A が広がる。
【０１０６】
その後、さらに隣接先行車が車線変更を継続して、横方向距離ｙが０．３ｍ未満となると、第２の認識度Ｒ２が正の値となることにより、車間距離制御処理で算出される車間時間Ｔ０が予め設定された車間時間Ｔ０_S より大きな値となり、これに応じて目標車間距離Ｌ^* が増加して、目標車速Ｖ^* が減少し、目標駆動トルクＴ_W ^* も減少することにより、スロットル開度指令値θ_C が減少し、自車走行レーンの先行車に対する車間距離Ｌ_A がさらに広がり、隣接先行車が自車走行レーンに進入すると横方向距離ｙが負の値となるので、第２の認識度Ｒ２がより大きな値となって、自車走行レーンの先行車に対する車間距離Ｌ_A がより拡大し、その後、割込み状態となってレーザーレーダー測距装置２で先行車として補足されると、この割込み車を先行車とする通常の制御状態に移行する。
【０１０７】
この第３の実施形態では、隣接走行レーンを走行している先行車が実際に自車走行レーン側に車線変更を始めたときに、自車走行レーンへの接近量及び進入量に応じて自車走行レーンの先行車に対する車間時間Ｔ０が補正されるので、隣接走行レーンの先行車が自車走行レーンに近づくに従って車間距離Ｌ_A が長くなり、運転者に違和感を与えることなく、割込車両を許容することができ、この場合には先行車がウインカーを作動させることなく車線変更した場合でも確実に円滑な追従走行制御を継続することができる。
【０１０８】
なお、上記第３の実施形態においては、第２の認識度Ｒ２に基づいて車間時間Ｔ０を補正する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第２の実施形態と同様に、目標車間距離Ｌ^* 、目標車速Ｖ^* 、目標駆動トルクＴ_W ^* 及び目標加減速度の何れかを補正するようにしてもよい。
次に、本発明の第４の実施形態を図１８〜図２１について説明する。
【０１０９】
この第４の実施形態は、隣接走行レーンを走行する隣接先行車の自車走行レーンへの車線変更をより正確に判断するようにしたものである。
すなわち、第４の実施形態では、先行車認識処理及び車間制御処理が図１８及び図１９に示すように変更され、制駆動力制御処理は第２の実施形態における図１３と同様の処理を行う。
【０１１０】
先行車認識処理は、図１８に示すように、第１の実施形態における図８の処理におけるステップＳ２とステップＳ３との間に上記第３の実施形態における横方向距離ｙを算出するステップＳ５１及び第２の確信度Ｒ２を算出するステップＳ５２が介挿され、さらに、ステップＳ６が省略されて、これに代えて、下記（１８）式の演算を行って隣接先行車の車線変更による自車の影響の程度を表す確信度Ｓを算出するステップＳ６１と、このステップＳ６１で算出した確信度ＳをＲＡＭ１１ｃの確信度記憶領域に更新記憶するステップＳ６２とが追加されていることを除いては図８と同様の処理を行い、図８との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【０１１１】
Ｓ＝Ｒ２・ｆｕｎｃ₁ （Ｌ^* −Ｌ_B ）
＋Ｒ１・ｆｕｎｃ₃ （ΔＶ_B ）・ｆｕｎｃ₁ （Ｌ^* −Ｌ_B ）……（１８）
ここで、ｆｕｎｃ₃ （ΔＶ_B ）は、図２０に示すように、隣接先行車との間の相対速度（隣接先行車との車間距離Ｌ_B を微分して算出する）の関数であり、相対速度ΔＶ_B が“０”の近傍で略“１”の値をとり、これより相対速度ΔＶ_B が正方向に増加又は負方向に減少することにより、略対称的に減少する値となる。
【０１１２】
この図１８の処理において、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ３、Ｓ４及びＳ５の処理が認識度算出手段に対応し、ステップＳ６１の処理が確信度算出手段に対応している。
また、車間距離制御処理は、図１９に示すように、第１の実施形態におけるステップＳ１３及びステップＳ１４との間に下記（１９）式に従って目標車速Ｖ^* の時間変化率の加速度制限値Ａ_L を演算するステップＳ６３と、下記（２０）式に示すようにステップＳ１３で算出した目標車速Ｖ^* (n)₁と前回の目標車速Ｖ^* (n-1) にステップＳ６３で算出した加速度制限値Ａ_L とを加算した加算値とを比較し、何れか小さい方を選択する加速度制限処理を行うステップＳ６４とが介挿されていることを除いては図９と同様の処理を行い、図９との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【０１１３】
Ａ_L ＝ｆｕｎｃ₄ （Ｖ_S ）・（１−Ｓ） …………（１９）
Ｖ^* (n) ＝ｍｉｎ（Ｖ^* (n) ，Ｖ^* (n-1) ＋Ａ_L ・Ｔ_S ） ……（２０）
ここで、ｆｕｎｃ₄ （Ｖ_S ）は図２１に示すように、自車速Ｖ_S の関数であって、自車速Ｖ_S が“０”から所定値Ｖ_S1までの間は一定値例えば０．１５となり、所定値Ｖ_S1を越えると自車速Ｖ_S の増加に伴って減少し、所定値Ｖ_S2以上となると一定値例えば０．０４となるように設定され、Ｖ^* (n-1) は前回の目標車速、Ｔ_S は車間距離制御処理のタイマ割込周期（１００ｍｓｅｃ）である。
【０１１４】
この図１９の処理において、ステップＳ６３及びＳ６４の処理が補正手段に対応している。
この第４の実施形態によると、ウインカーを認識したときの第１の確信度Ｒ１と、隣接先行車の実際の車線変更による接近量及び進入量を表す横方向距離ｙに基づく第２の確信度Ｒ２とをもとに、（１８）式の演算を行って確信度Ｓを算出するようにしているので、ウインカーを作動させないで隣接走行レーンの先行車が自車走行レーンに接近している度合いが大きく第２の確信度Ｒ２が正の値となる場合であっても、この隣接先行車との車間距離Ｌ_B が目標車間距離Ｌ^* より大きい場合には、制御系の特性補正における過剰な反応を避けるために、図１４に示すように、ｆｕｎｃ₁ （Ｘ）が“０”近傍の小さい値となるので、確信度Ｓも小さい値となり、通常時と同様の加速度制限値Ａ_LSに基づく加速度制限が行われることにより、目標車速Ｖ^* の変化量が大きくなり、追従走行制御の感度を向上させた状態に維持する。
【０１１５】
しかしながら、隣接先行車との車間距離Ｌ_B が目標車間距離Ｌ^* より小さいときには、隣接先行車の割込みによって自車の受ける影響が大きいので、第２の認識度Ｒ２に近い値の確信度Ｓが算出される。
同様に、ウインカーの作動を認識して、第１の認識度Ｒ１が“０．６”に設定された場合でも、自車との相対速度ΔＶ_B が大きい場合即ち自車速Ｖ_S に対して隣接先行車の車速Ｖ_P が速いときには隣接先行車が割込んでもすぐ車間距離が長くなり、逆に隣接先行車の車速Ｖ_P が遅いときには自車が追い越してから車線変更をするものと判断でき、隣接先行車の割込みが自車に与える影響が少なく、同様に車間距離Ｌ_B が目標車間距離Ｌ^* より大きいときにも隣接先行車の割込みが自車に与える影響が少ないので、制御系の特性補正における過剰な反応を避けるために、確信度Ｓが小さい値となる。
【０１１６】
したがって、隣接先行車が自車走行レーンに車線変更中であるときに、自車走行レーンの先行車が加速状態となって、自車も追従して加速する場合には、隣接先行車の接近量、隣接先行車との車間距離及び相対速度を考慮して適切な加速制限が行われることになり、運転者に違和感を与えることを確実に防止することができる。
【０１１７】
しかも、自車速Ｖ_S が設定車速Ｖ_S2より高い場合には、ｆｕｎｃ₄ （Ｖ_S ）が図２１に示すように、低車速時の１／４程度の０．０４に設定されることから、加速度制限値Ａ_L も小さい値となり、急加速が制限されて、安全走行を確保することができる。
次に、本発明の第５の実施形態を図２２について説明する。
【０１１８】
この第５の実施形態は、上記第４の実施形態の確信度Ｓを使用して目標車間距離を自車走行レーンの先行車との車間距離から隣接走行レーンの先行車との車間距離に滑らかに推移させるようにしたものである。
すなわち、第５の実施形態では、先行車認識処理及び制駆動力制御処理は上記第４の実施形態と同様の処理を行うが、車間距離制御処理が図２２に示すように変更されている。
【０１１９】
この車間距離制御処理は、図２２に示すように、第１の実施形態における図９の車間距離制御処理において、ステップＳ１１で、自車走行レーンの先行車との車間距離Ｌ_A 、隣接走行レーンの先行車との車間距離Ｌ_B 及び自車速Ｖ_S を読込むと共に、ステップＳ１２が、下記（２１）式の演算を行って目標車間距離Ｌ^* を算出するステップＳ７１に置換されていることを除いては図９と同様の処理を行い、図９との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【０１２０】
Ｌ^* ＝Ｔ０・Ｖ_S （１−Ｓ）＋Ｔ０（Ｖ_S ＋ΔＶ_B ）・Ｓ ……（２１）
ここで、ΔＶ_B は隣接先行車との間の相対速度であり、車間距離Ｌ_B を微分して算出する。
この図２２の処理において、ステップＳ７１の処理が補正手段に対応している。
【０１２１】
この第５の実施形態によると、隣接走行レーンを走行している隣接先行車が自車走行レーンに割込む可能性がなく、確信度Ｓが“０”であるときには、目標車間距離Ｌ^* が自車速Ｖ_S に基づいて算出され、これから隣接先行車が自車走行レーンに割込む可能性が高くなるにつれて、確信度Ｓが大きな値となり、これによって目標車間距離Ｌ^* が自車速Ｖ_S と隣接先行車の車速（Ｖ_S ＋ΔＶ_B ）との双方に基づいて算出され、確信度Ｓが“１”となると、隣接先行車の車速に基づいて目標車間距離Ｌ^* が算出されるので、隣接先行車が車線変更して自車走行レーンに進入するに従って目標車間距離Ｌ^* の隣接先行車の車速に基づく成分が多くなり、隣接先行車がウインカーを作動させてから実際の車線変更に応じて目標車間距離Ｌ^* が滑らかに推移することになり、割込んだ先行車の車速に合わせた追従走行制御系の切換えを運転者に違和感を与えることなく滑らかに行うことができる。
【０１２２】
次に、本発明の第６の実施形態を図２３について説明する。
この第６の実施形態は、前記第４の実施形態の確信度Ｓを使用して車間距離を自車走行レーンの先行車との車間距離から隣接走行レーンの先行車との車間距離に滑らかに推移させるようにしたものである。
すなわち、第６の実施形態では、先行車認識処理及び制駆動力制御処理は上記第４の実施形態と同様の処理を行うが、車間距離制御処理が図２３に示すように変更されている。
【０１２３】
この車間距離制御処理は、図２３に示すように、ステップＳ１１で、自車走行レーンの先行車との車間距離Ｌ_A 、隣接走行レーンの先行車との車間距離Ｌ_B 及び自車速Ｖ_S を読込み、次いでステップＳ８１に移行して、車間距離Ｌ_A 及びＬ_B をもとに下記（２２）式の演算を行って車間距離Ｌを算出してからステップＳ１２に移行することを除いては第１の実施形態の図９の処理と同様の処理を行い、図９との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【０１２４】
Ｌ＝Ｌ_A （１−Ｓ）＋Ｌ_B ・Ｓ …………（２２）
この図２３の処理において、ステップＳ８１の処理が補正手段に対応している。
この第６の実施形態によると、隣接走行レーンの隣接先行車が自車走行レーンに車線変更する可能性がなく確信度Ｓが“０”であるときには、車間距離Ｌが自車走行レーンの先行車との車間距離Ｌ_A のみによって算出されるが、隣接先行車が自車走行レーンに車線変更する可能性が高くなって確信度Ｓが増加することにより、自車走行レーンの先行車との車間距離Ｌ_A 分が減少し、これに代えて隣接先行車との車間距離Ｌ_B の成分が増加し、確信度Ｓが“１”となると隣接先行車との車間距離Ｌ_B のみによって車間距離Ｌが算出されることになり、複数の先行車との車間距離を滑らかに補間した車間距離Ｌを求めることができる。
【０１２５】
したがって、隣接先行車の割込みにより、追従制御の対象となる先行車が入れ替わった際や、隣接走行レーンの先行車が完全に割込まない場合でも、適切な車間距離を用いて追従制御処理を行うことができ、運転者の隣接先行車認識度に合わせた追従走行制御を行うことができる。
なお、上記各実施形態においては、本発明を追従走行制御装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、認識度又は確信度に基づいて目標車速Ｖ^* の補正、目標駆動トルクＴ_W ^* の補正及び加速度制限を行う場合には、前述した車間距離制御処理において、車間距離の読込み、目標車間距離Ｌ^* の演算を省略すると共に、目標車速Ｖ^* を設定車速に置換することにより、この設定車速を維持するようにした定速走行制御装置にも本発明を適用することができる。
【０１２６】
また、上記各実施形態においては、ブレーキ液圧サーボ装置８を使用してブレーキアクチュエータを制御する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ブレーキアクチュエータとして、電動モータを使用して制動力を制御する構成とする場合には、ブレーキ液圧指令値Ｐ_BCに代えて電動モータの電流指令値を算出するようにすればよく、同様にエンジンに代えて電動モータを適用する場合には、スロットル開度指令値θ_C に代えて電流指令値を算出するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の追従制御用コントローラの具体的構成を示すブロック図である。
【図３】図２の車間距離制御部の具体例を示すブロック線図である。
【図４】図２の車速制御部の具体例を示すブロック線図である。
【図５】図２の駆動軸トルク制御制御部の具体例を示すブロック線図である。
【図６】スロットル開度からエンジントルクを求めるためのエンジンマップの一例を示す特性線図である。
【図７】 スロットル開度が零であるときのエンジン回転数からエンジントルクを求めるための特性線図である。
【図８】図１の走行制御装置の先行車認識処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】図１の走行制御装置の車間距離制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１の走行制御装置の制駆動力制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態における走行制御装置の先行車認識処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態における走行制御装置の車間距離制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施形態における走行制御装置の制駆動力制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１１の先行車認識処理で使用する車間距離偏差と関数出力値との関係を示す特性線図である。
【図１５】図１１の先行車認識処理で使用する幅員減少地点までの距離と関数関数出力値との関係を示す特性線図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態における走行制御装置の先行車認識処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第３の実施形態における走行制御装置の車間距離制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第４の実施形態における走行制御装置の先行車認識処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第４の実施形態における走行制御装置の車間距離制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２０】図１８の先行車認識処理で使用する相対速度と関数出力値との関係を示す特性線図である。
【図２１】図１８の先行車認識処理で使用する自車速と関数出力値との関係を示す特性線図である。
【図２２】本発明の第５の実施形態における走行制御装置の車間距離制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第６の実施形態における走行制御装置の車間距離制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 車両
２ レーザーレーダ測距装置
３ 画像処理装置
３ａ ＣＣＤカメラ
５ 車速センサ
７ ディスクブレーキ
８ ブレーキ液圧サーボ装置
１０ スロットル制御装置
１１ 走行制御装置
４０ 車間距離制御部
５０ 車速制御部
６０ 駆動軸トルク制御部
７０ 補正部

Claims (4)

1. 自車速を検出する車速検出手段と、該車速検出手段で検出した自車速を目標車間距離に基づく目標車速及び設定車速の何れかに一致させるように制動力及び駆動力の何れかを制御する制駆動力制御手段とを備えた車両用走行制御装置において、
   自車走行レーンに隣接する隣接走行レーンを走行する先行車の車線変更予告を検出して所定値の第１の認識度を設定すると共に、自車走行レーンへの接近量及び進入量を検出して隣接先行車が自車走行レーンに車線変更を行う可能性の度合いを表す第２の認識度を算出する認識度算出手段と、該認識度算出手段で求めた第１の認識度及び第２の認識度と前記制駆動力制御手段で用いられる情報中の隣接走行レーンを走行する先行車の車間距離制御に関する車間距離及び相対速度に基づいて隣接先行車が自車レーンに車線変更したときの自車の受ける影響の程度を表す確信度を算出する確信度算出手段と、該確信度算出手段で算出した確信度が増加すると前記制駆動力制御手段による加速制御時における駆動力の減少補正を行う補正手段とを備え、
   前記認識度算出手段は、隣接先行車の画像情報を形成する画像情報形成手段と、該画像情報形成手段で形成された先行車画像情報に基づいて隣接レーンを走行する先行車の方向指示手段で方向指示を行っているときに隣接先行車の車線変更の可能性を認識する車線変更認識手段と、該車線変更認識手段で隣接先行車の車線変更の可能性を認識したときに、所定値の第１の認識度を設定する認識度選定手段と、前記画像情報形成手段で形成された先行車画像情報に基づいて前記隣接レーンを走行する先行車の自車走行レーンへの接近量及び進入量を検出する車線変更検出手段と、該車線変更検出手段で検出した接近量及び進入量に基づいて第２の認識度を演算する認識度演算手段とを有することを特徴とする車両用走行制御装置。
2. 自車と隣接レーン先行車との間の車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車と隣接レーン先行車との相対車速を検出する相対車速検出手段とを有し、前記確信度算出手段は、確信度を前記第１の認識度と前記相対車速検出手段で検出した相対車速に基づく変数及び前記車間距離検出手段で検出した車間距離に基づく変数との乗算値と、前記第２の認識度と前記車間距離検出手段で検出した車間距離に基づく変数との乗算値との和で算出することを特徴とする請求項１に記載の車両用走行制御装置。
3. 前記補正手段は、確信度算出手段で算出された確信度が大きいときに、前記目標車間距離を自車レーンにおける先行車までの目標車間距離から隣接レーンにおける先行車までの目標車間距離に切換えるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用走行制御装置。
4. 前記車間距離検出手段は、自車レーンにおける先行車との車間距離から隣接レーンにおける先行車との車間距離へ変更する際に、前記確信度算出手段の確信度に応じて滑らかに補間した値を前記制駆動力制御手段に出力するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用走行制御装置。

Images