JP4626054B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自車両に先行する前方車両に追従して自車両を走行する前方車両追従走行制御装置等の車両用走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような車両用走行制御装置としては、例えば特開２０００−１１８２６１号公報に記載されるものがある。この車両用走行制御装置は、自車両に先行する前方車両までの車間距離を検出し、適切な車間距離を保ちながら前方車両に自動追従走行するモードを備えている。そして、この車両用走行制御装置では、アクセルペダルの踏込みによって、自動追従走行モードを切り換えるようにしている。また、所謂ナビゲーションシステム等を用いて検出した自車両の現在位置に応じて、自動的に前方車両追従走行モードを切り換えることも開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両用走行制御装置では、交差点や横断歩道等の存在位置を精度よく検出することができないため、その交差点や横断歩道の手前に存在する停止線に的確に対応することができないという問題がある。
本発明は、これらの諸問題を解決すべく開発されたものであり、カメラが捉えた画像の中から、停止線を検出し、乗員に報知したり、車両の走行状態を自動的に制御したりすることにより、停止線に対応する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するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係る車両用走行制御装置は、自車両の前方の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された自車両前方の画像の中から、自車両に先行する前方車両の位置を検出する前方車両検出手段と、前記撮像手段で撮像された自車両前方の画像の中から、前記前方車両検出手段で検出された前方車両の位置に応じて、当該前方車両の手前に、停止線を検出する停止線検出領域を設定する停止線検出領域設定手段と、前記停止線検出領域設定手段で設定された停止線検出領域内で停止線の存在を検出する停止線検出手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００５】
また、本発明のうち請求項２に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１の発明において、前記停止線検出手段は、前記停止線検出領域の幅に対して、その所定の割合以上の長さの白線を停止線として検出することを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項３に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１又は２の発明において、自車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、前記停止線検出領域設定手段は、前記前方車両検出手段が自車両に先行する前方車両の位置を検出しているとき以外のときに、前記車速検出手段で検出された自車両の走行速度に応じて、前記撮像手段で撮像された自車両前方の画像の中の所定の位置に停止線検出領域を設定することを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明のうち請求項４に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１乃至３の発明において、前記停止線検出手段による停止線検出結果に応じて、停止線に関する情報を報知する停止線報知手段を備えたことを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項５に係る車両用走行制御装置は、前記請求項４の発明において、自車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記車速検出手段で検出された自車両の走行速度が所定値以上のときに、停止線に関する情報の報知を停止することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のうち請求項６に係る車両用走行制御装置は、前記請求項４又は５の発明において、前記停止線検出手段によって検出された停止線までの自車両からの距離を検出する停止線距離検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記停止線距離検出手段で検出された自車両から停止線までの距離に応じて、停止線に関する情報の内容を変更することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のうち請求項７に係る車両用走行制御装置は、前記請求項４乃至６の発明において、乗員の減速操作を検出する減速操作検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記減速操作検出手段で乗員の減速操作が行われているときに、停止線に関する情報を報知することを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項８に係る車両用走行制御装置は、前記請求項４乃至７の発明において、乗員の加速操作を検出する加速操作検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記加速操作検出手段で乗員の加速操作が行われているときに、停止線に関する情報の報知を停止することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のうち請求項９に係る車両用走行制御装置は、前記請求項４乃至８の発明において、自車両の外部から提供される情報を検出する車外情報検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記車外情報検出手段で検出された自車両外部からの情報に応じて、停止線に関する情報の報知を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のうち請求項１０に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１乃至９の発明において、加減速を含む自車両の走行状態を制御する走行状態制御手段を備え、この走行状態制御手段は、前記停止線検出手段による停止線検出結果に応じて、自車両の走行状態の制御内容を変更することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のうち請求項１１に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０の発明において、自車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記車速検出手段で検出された自車両の走行速度が所定値以上のときに、自車両の走行状態の制御内容の変更を停止することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のうち請求項１２に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０又は１１の発明において、前記停止線検出手段によって検出された停止線までの自車両からの距離を検出する停止線距離検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記停止線距離検出手段で検出された自車両から停止線までの距離に応じて、自車両の走行状態の制御内容を変更することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明のうち請求項１３に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０乃至１２の発明において、前記走行状態制御手段は、前記停止線検出手段によって停止線が検出されたとき、自車両の加速を禁止するように走行状態の制御内容を変更することを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項１４に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０乃至１３の発明において、前記走行状態制御手段は、前記停止線検出手段によって停止線が検出されたとき、自車両を減速するように走行状態の制御内容を変更することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明のうち請求項１５に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０乃至１４の発明において、乗員の減速操作を検出する減速操作検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記減速操作検出手段で乗員の減速操作が行われているときに、自車両の走行状態の制御内容を変更することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明のうち請求項１６に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０乃至１５の発明において、乗員の加速操作を検出する加速操作検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記加速操作検出手段で乗員の加速操作が行われているときに、自車両の走行状態の制御内容の変更を停止することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明のうち請求項１７に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０乃至１６の発明において、自車両の外部から提供される情報を検出する車外情報検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記車外情報検出手段で検出された自車両外部からの情報に応じて、自車両の走行状態の制御内容の変更を行うことを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の効果】
而して、本発明のうち請求項１に係る車両用走行制御装置によれば、自車両前方の画像の中から、検出された前方車両の位置に応じて、当該前方車両の手前に、停止線を検出する停止線検出領域を設定し、この停止線検出領域内で停止線の存在を検出する構成としたため、例えば前方車両追従制御中でも、停止線を早めに検出することができ、その分だけ、停止線に確実に対応することが可能となる。
【００１８】
また、本発明のうち請求項２に係る車両用走行制御装置によれば、停止線検出領域の幅に対して、その所定の割合以上の長さの白線を停止線として検出する構成としたため、横断歩道や路面上の文字、車間距離確認用の白線などを誤って停止線と検出するのを防止することができる。
また、本発明のうち請求項３に係る車両用走行制御装置によれば、自車両に先行する前方車両の位置を検出しているとき以外のときに、自車両の走行速度に応じて、自車両前方の画像の中の所定の位置に停止線検出領域を設定する構成としたため、前方車両がないときには、自車両の走行速度が大きいほど、より遠くに停止線検出領域を設定することで、停止線の検出を早めることが可能となる。
【００１９】
また、本発明のうち請求項４に係る車両用走行制御装置によれば、停止線検出結果に応じて、停止線に関する情報を報知する構成としたため、乗員は停止線の存在その他、停止線に関する情報を確実に認識することができると共に、乗員の判断によって停止線に対する適切な対応が可能となる。
また、本発明のうち請求項５に係る車両用走行制御装置によれば、自車両の走行速度が所定値以上のときに、停止線に関する情報の報知を停止する構成としたため、停止できない停止線情報などを不必要に乗員に報知するのを防止することができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００２０】
また、本発明のうち請求項６に係る車両用走行制御装置によれば、自車両から停止線までの距離に応じて、停止線に関する情報の内容を変更する構成としたため、乗員は停止線に対する適切な情報を適切なタイミングで認識することができる。
また、本発明のうち請求項７に係る車両用走行制御装置によれば、乗員の減速操作が行われているときに、停止線に関する情報を報知する構成としたため、乗員が停止しようとしているときにだけ、停止線に関する情報を乗員に報知することができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００２１】
また、本発明のうち請求項８に係る車両用走行制御装置によれば、乗員の加速操作が行われているときに、停止線に関する情報の報知を停止する構成としたため、乗員が停止しようとしていないときには、停止線に関する情報を乗員に報知することなく、煩わしさを防止することができる。
また、本発明のうち請求項９に係る車両用走行制御装置によれば、自車両外部からの情報に応じて、停止線に関する情報の報知を行う構成としたため、停止すべき停止線に関する情報のみを乗員に報知することができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００２２】
また、本発明のうち請求項１０に係る車両用走行制御装置によれば、停止線検出結果に応じて、加減速を含む自車両の走行状態の制御内容を変更する構成としたため、加速を禁止したり、減速したりすることにより、停止すべき停止線で確実に停止することが可能となる。
また、本発明のうち請求項１１に係る車両用走行制御装置によれば、自車両の走行速度が所定値以上のときに、自車両の走行状態の制御内容の変更を停止する構成としたため、現在の自車両の走行速度では停止できない停止線に対し、加速禁止や減速などの不要な走行状態制御内容変更を行うのを防止することができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００２３】
また、本発明のうち請求項１２に係る車両用走行制御装置によれば、自車両から停止線までの距離に応じて、自車両の走行状態の制御内容を変更する構成としたため、停止すべき停止線までの距離が大きいときは加速禁止、その距離が小さいときは減速するなどして、停止線に確実に対応することが可能となる。
また、本発明のうち請求項１３に係る車両用走行制御装置によれば、停止線が検出されたとき、自車両の加速を禁止するように走行状態の制御内容を変更する構成としたため、停止線に確実に対応することが可能となる。
【００２４】
また、本発明のうち請求項１４に係る車両用走行制御装置によれば、停止線が検出されたとき、自車両を減速するように走行状態の制御内容を変更する構成としたため、停止線に確実に対応することが可能となる。
また、本発明のうち請求項１５に係る車両用走行制御装置によれば、乗員の減速操作が行われているときに、自車両の走行状態の制御内容を変更する構成としたため、乗員が停止しようとしているときにだけ、停止線で停止できるような走行状態制御内容変更を行うことができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００２５】
また、本発明のうち請求項１６に係る車両用走行制御装置によれば、乗員の加速操作が行われているときに、自車両の走行状態の制御内容の変更を停止する構成としたため、乗員が停止しようとしていないときには、停止線で停止できるような走行状態制御内容変更を行うことなく、煩わしさを防止することができる。
また、本発明のうち請求項１７に係る車両用走行制御装置によれば、自車両外部からの情報に応じて、自車両の走行状態の制御内容の変更を行う構成としたため、停止すべき停止線でのみ停止できるような走行状態制御内容変更を行うことができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００２６】
【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は本発明の車両用走行制御装置を展開した自動追従走行装置付き車両のシステム構成図である。この自動追従走行装置では、自車両に先行する前方車両に対し、適切な車間距離を維持しながら、当該前方車両に追従して走行できるように、前輪１Ｆ及び後輪１Ｒへの制動力及びエンジンの出力、つまり駆動力を制御できる構成を備えている。このうち、前輪１Ｆ及び後輪１Ｒへの制動力は、ホイールシリンダ３Ｆ、３Ｒへの制動流体圧を、制動流体圧制御装置３からの指令値に基づいて制動流体圧アクチュエータで創成することによって制御される。また、エンジンの出力、即ち駆動力は、燃料噴射装置であるインジェクタ８からの燃料噴射量をエンジン制御装置４からの指令値に基づいて調整することによって制御される。なお、本実施形態において非駆動輪である前輪１Ｆには車輪速センサ２が設けられており、その車輪速センサ２で検出された車輪速を車速として検出するように構成されている。
【００２７】
一方、キャビンのフロントガラス寄りには、撮像手段としてのＣＣＤカメラ５が設けられている。このＣＣＤカメラ５は、上下方向に２０°程度の画角を有する。このＣＣＤカメラ５で撮像された自車両前方の画像は、画像処理装置６に取り込まれ、ここで必要な画像処理が施される。なお、ＣＣＤカメラ５で撮像することから、自車両前方の前方車両が遠くにあるとき、つまり車間距離が大きいときには、撮像される前方車両の画像が小さいことから、それを検出しにくいという特性がある。
【００２８】
また、車両の前方には、車間距離検出手段としてのレーザレーダ７が設けられている。そして、このレーザレーダ７はコントローラ機能を具備したものであり、このレーザレーダ７では、検出した自車両前方の距離情報から前方車両の検出と、その前方車両までの測距、即ち車間距離の検出が行われる。なお、レーザレーダ７は、限られたパワーでより遠方まで測距する必要があるため、上下方向の検出角度は３〜４°程度である。また、レーザレーダ７の特性として、遠くにある前方車両は正確に検出できるが、前方車両が近すぎると、検出範囲の狭さから、かえって車間距離を正確に検出できないことがある。
【００２９】
また、車両には、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルセンサ９、ブレーキペダルの踏込み量を検出するブレーキセンサ１０の他に、運転者が操作する操作スイッチ１２が設けられている。この操作スイッチ１２は、ステアリングホイールの近傍に設けられており、例えば前方車両追従走行制御における制御内容を運転者が調整するためのものであり、前方車両との車間距離を少し短くする、つまり加速したり、逆に少し長くする、つまり減速したりさせることができる。また、インストゥルメントパネルには、前方車両追従制御の制御状態や、後述する停止線の検出状態を表示し、運転者に報知するためのディスプレイ１３が設けられている。
【００３０】
そして、走行制御装置１１は、前記車輪速センサ４で検出された車速、画像処理装置６で撮像された自車両前方の画像情報、レーザレーダ７で検出された前方車両情報並びに車間距離、アクセルセンサ９で検出されたアクセルペダルの踏込み量、ブレーキセンサ１０で検出されたブレーキペダルの踏込み量、操作スイッチ１２からの操作情報を読込み、前方車両追従制御を行うと共に、停止線を検出し、必要に応じて減速指令を前記制動流体圧制御装置３に向けて出力したり、加速指令或いは加速禁止指令を前記エンジン制御装置４に向けて出力したり、或いは停止線の検出情報を前記ディスプレイ１３に表示して、運転者にその旨を報知したりする。
【００３１】
次に、前記走行制御装置１１で行われる前方車両追従制御を行うか、検出した停止線に対応する停止線対応制御を行うかという、統括的な演算処理について図２のフローチャートの前に、本実施形態で行う車間距離推定の概略構成について図１０を用いて簡潔に説明する。
本実施形態では、ＣＣＤカメラ５で捉えた自車両前方画像から、前方車両の基準エッジ画像として水平エッジ（横エッジ）を検出し、その水平エッジまでの車間距離と、その自車両前方画像内における垂直座標位置（上下方向位置）とを用い、新たに検出された水平エッジの垂直座標位置に応じて車間距離の推定を行う。水平エッジとしては、底部が影になって濃淡差が大きく表れるリヤバンパの下部を捉える。しかしながら、前述のようにＣＣＤカメラ５による自車両前方の画像において、車間距離が大きいときには、前方車両の検出が困難であることから、前記レーザレーダ５で検出される車間距離ＤＬが所定値Ｌ１以上であるときには、ＣＣＤカメラ５からの画像情報に基づく前方車両の検出及び前方車両追従制御で使用するカメラ車間距離の推定（水平エッジ検出処理）を行わない。勿論、車間距離出力はレーザレーダ５で検出された車間距離ＤＬとなる。これに対し、前記レーザレーダ５で検出される車間距離ＤＬが前記所定値Ｌ１から、それより小さい所定値Ｌ２までの間では、ＣＣＤカメラからの画像情報に基づく前方車両の検出及びカメラ車間距離の推定（水平エッジ検出処理）を行いながら、出力としてはレーザレーダ５で検出された車間距離ＤＬを出力する。一方、前記レーザレーダで検出される車間距離ＤＬが前記所定値Ｌ２未満か、若しくはレーダロスト（前方車両までの車間距離を検出できないの意）である場合には、引き続き前方車両の検出を行いながら、ＣＣＤカメラからの画像情報に基づく車間距離の推定（水平エッジ検出処理）を行い、その算出値である推定車間距離ＤＣを出力する。なお、前記レーザレーダ５では、前方車両をロストした場合に、ロストを意味する“０”が出力される。
【００３２】
なお、前記推定開始車間距離所定値Ｌ１は以下のようにして設定してもよい。今、前方車両の車速が一定であるとすると、自車両の車速Ｖが大きいほど、前方車両との相対速度によって、自車両が前方車両に近づく速度が大きくなる。つまり、より早く前方車両に接近することを意味する。従って、自車両の車速Ｖが大きいほど、前記推定開始車間距離所定値Ｌ１未満となってから、推定車間距離出力開始車間距離所定値Ｌ２未満となるまでの時間が短い可能性が高い。これは、例えば場合によっては、二つの所定値の間で必要な車間距離と前方車両、即ち基準エッジ画像である水平エッジの位置との相関を十分に得ることができないことを意味する。そこで、両者の相関に従って車間距離を推定するので、車間距離と水平エッジの位置との相関が十分にとれるように、車速Ｖが大きいほど、推定開始車間距離所定値Ｌ１を大きく設定する。例えば、車速Ｖが低速所定値以下の領域では推定開始車間距離所定値Ｌ１は比較的小さな所定値一定であり、車速Ｖが高速所定値以上の領域では推定開始車間距離所定値Ｌ１は比較的大きな所定値一定であり、二つの所定値の間で、車速Ｖの増加に伴って推定開始車間距離所定値Ｌ１がリニアに増加するようにしてもよい。ちなみに、前記推定車間距離出力開始所定値Ｌ２は、前記レーザレーダ７の検出能力から決定される。つまり、レーザレーダ７だけで、前方車両までの車間距離をほぼ確実に且つ精度よく検出可能な最長車間距離を、当該所定値Ｌ２に設定すればよい。
【００３３】
次に、前記図２の演算処理について説明する。この走行制御装置１１は、例えばマイクロコンピュータなどの演算処理装置を備えており、その演算処理装置内で所定のサンプリング時間（この場合は１００msec. ）毎にタイマ割込処理される。なお、このフローチャートでは、特に通信のためのステップを設けていないが、例えばフローチャート中で得られた情報は随時記憶装置に記憶されるし、必要な情報は随時記憶装置から読出される。また、各装置間も相互通信を行っており、必要な情報は、主として制御を司っている装置から常時読み込まれ、送られてきた情報は、随時記憶装置に記憶される。
【００３４】
この演算処理のステップＳ１では、前記車輪側センサ４で検出された車速Ｖを読込む。
次にステップＳ２に移行して、前記ステップＳ１で読込んだ車速Ｖが、例えば３０km/h程度に予め設定された所定車速値Ｖmax 以下であるか否かを判定し、当該車速Ｖが所定車速値Ｖmax 以下である場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合にはステップ４に移行する。
【００３５】
前記ステップＳ３では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記画像処理装置６からＣＣＤカメラ５で撮像した自車両前方の全画面情報を読込み、ディジタルフィールドなどからなる配列に入力してからステップＳ５に移行する。本実施形態では、例えば図４に示すように、全画像の左下隅部を原点とし、右上方に向けて、横座標（水平座標）をＸ座標、縦座標（垂直座標）をＹ座標として、各画素毎に色合い、明度、輝度等の情報を記憶する。
【００３６】
前記ステップＳ５では、後述する図３の演算処理により前方車両検出処理を行ってからステップＳ６に移行する。
前記ステップＳ６では、後述する図７の演算処理に従って、停止線検出領域を設定してからステップＳ７に移行する。
前記ステップＳ７では、後述する図９の演算処理に従って、停止線検出処理を行ってからステップＳ８に移行する。
【００３７】
前記ステップＳ８では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記ステップＳ７で停止線が検出されたか否かを判定し、停止線が検出された場合にはステップＳ９に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４に移行する。
前記ステップＳ９では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、運転者の加速操作を読込んでからステップＳ１０に移行する。具体的には、前記アクセルセンサ９で検出されたアクセルペダルの踏込み量や、前記操作スイッチ１２による加速指令等の情報を読込む。
【００３８】
前記ステップＳ１０では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、運転者の加速操作がないか否かを判定し、運転者の加速操作がない場合にはステップＳ１１に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４に移行する。具体的には、前記アクセルセンサ９で検出されたアクセルペダルの踏込み量が増大していないとか、操作スイッチ１２による加速指令がないことで、運転者の加速操作がないことを判定する。
【００３９】
前記ステップＳ４では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前述した図１０の前方車両までの車間距離に応じて、前方車両追従制御を行ってからメインプログラムに復帰する。具体的には、前述した特開２０００−１１８２６１号公報に記載される前方車両追従制御が適用可能である。
また、前記ステップＳ１１では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、後述する図１１の制御マップに則り、停止線に対する対応制御を行ってからメインプログラムに復帰する。
【００４０】
次に、前記図２の演算処理のステップＳ５で行われる前方車両（水平エッジ）検出処理のための演算処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。
この演算処理では、まずステップＳ５１で、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記図２の演算処理のステップＳ３で配列に入力された画像に対し、水平エッジを検出するためのフィルタ処理を施す。具体的には、例えば下記１式のような垂直ソーベル演算子を施し、更に絶対値処理を施すことにより、水平なエッジ成分のみを抽出することができる。
【００４１】
次にステップＳ５２に移行して、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、水平エッジ検出ウインドウＨＥＷの設定を行う。この水平エッジ検出ウインドウＨＥＷは、例えば図４に示すように、前方車両で最も濃淡差が大きく且つ光の影響を受けにくいリヤバンパの下部近傍に設定する。即ち、このリヤバンパの下部において、濃淡差が最も大きく生じる部分、つまり影との境界線が、求める水平エッジになる。この水平エッジ検出ウインドウＨＥＷの設定は、既に水平エッジを検出しているか否か、つまり水平エッジ検出の連続処理か又は初期処理かによってやや異なる。
【００４２】
水平エッジ検出初期処理の場合には、以下のようにして水平エッジ検出ウインドウＨＥＷを設定する。即ち、この水平エッジ検出ウインドウＨＥＷは、前述のように、前方車両のリヤバンパ下部に設定すべきものであり、前方車両の大きさは、或る程度、限定でき、しかもその前方車両のリヤバンパの高さも、或る程度、限定できることから、当該前方車両までの車間距離が分かれば、当該ウインドウＨＥＷの下側の境界線を、或る程度、限定することができる。即ち、例えば図４の画像においては、前方車両は、車間距離が大きければ大きいほど、小さく、且つ上方に捉えられる。このため、前記レーダ車間距離ＤＬに基づいて前方車両の位置と大きさが検出できるので、その前方車両の後方面の位置する路面から所定の高さの部分に水平エッジ検出ウインドウＨＥＷの下側境界線を設定する。また、上側境界線は、実測値で、前記下側境界線から１ｍ程度上方の位置に設定する。また、水平エッジ検出ウインドウＨＥＷの幅は、大型の前方車両でも、その後方面全域にウインドウが設定されるように、大きめに設定してよい。また、レーザレーダ７には、前方車両が自車両に対してどれぐらい横方向にずれているか、所謂前方車両の横位置を検出する機能があるので、当該前方車両の横位置に応じて水平エッジ検出ウインドウＨＥＷを横方向にずらして設定してもよい。
【００４３】
これに対して、水平エッジ検出連続処理の場合は、前回検出した水平エッジの周りに、比較的小さな上下幅を持たせた水平エッジ検出ウインドウＨＥＷを設定すればよい。
次にステップＳ５３に移行して、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記ステップＳ５１のフィルタ処理によって明瞭となった水平エッジＨＥを、前記ステップＳ５２で設定された水平エッジ検出ウインドウＨＥＷ内部に検出する。具体的には、前記水平エッジ検出ウインドウＨＥＷ内の横方向に濃度値を平均し、その濃度値の平均値が所定値を超え且つ最大となる位置を水平エッジＨＥとして検出する。
【００４４】
次にステップＳ５４に移行して、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、例えば図５に示すように、前記ステップＳ５３で検出した水平エッジＨＥの垂直座標値ＹＥ、即ち上下方向位置を算出する。
次にステップＳ５５に移行して、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記ステップＳ５４で水平エッジＨＥが検出されたか否か、換言すれば前方車両があるか否かを判定し、水平エッジが検出され、前方車両がある場合にはステップＳ５６に移行し、そうでない場合には前記図２の演算処理のステップＳ６に移行する。
【００４５】
前記ステップＳ５４では、以下のようにしてカメラ車間距離ＤＣを算出してから前記図２の演算処理のステップＳ６に移行する。
図６は、自車両と前方車両との相対関係を側方から模式的に示している。また、図５は、ＣＣＤカメラ５によって捉えられた前方車両を含む自車両前方画像である。夫々の図中の符号は以下の通り。
【００４６】
Ｈｃ ：ＣＣＤカメラ取付け高さ
Ｈｅ ：前方車両の水平エッジ（リヤバンパ下端部）の路面からの高さ
ｄＨ ：ＣＣＤカメラ取付け高さと水平エッジの高さの差
ｄＨ＝Ｈｃ−Ｈｅ ……… (2)
ＤＬ ：レーザレーダで検出された前方車両までの車間距離
Ｄ０ ：レーザレーダとＣＣＤカメラとの取付け位置の前後方向距離
ＤＣ’：ＣＣＤカメラから前方車両後端までの距離
ＤＣ’＝ＤＬ＋Ｄ０ ……… (3)
Ｙ０ ：自車両前方画像における無限遠点のＹ座標値
ＹＥ ：自車両前方画像における水平エッジのＹ座標値
ｄＹ ：自車両前方画像における水平エッジの無限遠点からの相対Ｙ座標値
ｄＹ＝Ｙ０−ＹＥ ……… (4)
ここで、ＣＣＤカメラによるＹ座標値“１”あたりの角度分解能をΔθとすると、図５、図６の幾何学的関係より、下記５式が成立する。
【００４７】
ｄＹ＝ｄＨ／ＤＣ’／Δθ ……… (5)
前記２式〜４式を変形して、下記６式を得る。
Ｈｅ＝Ｈｃ−（Ｙ０−ＹＥ）・Δθ・（ＤＬ＋Ｄ０） ……… (6)
変形して、下記７式を得る。
ＤＬ＝（Ｈｃ−Ｈｅ）／（Ｙ０−ＹＥ）／Δθ−Ｄ０ ……… (7)
従って、ＣＣＤカメラ５で捉えた自車両前方画像から無限遠点Ｙ座標Ｙ０及び水平エッジＹ座標ＹＥを求め、そのときのレーダ車間距離ＤＬが得られれば、前記６式から、検出している水平エッジの路面からの高さＨｅが分かる。逆に、ＣＣＤカメラ５で捉えた自車両前方画像から無限遠点Ｙ座標Ｙ０及び水平エッジＹ座標ＹＥを求め、予め水平エッジの路面からの高さＨｅが分かっていれば、前記７式よりレーダ車間距離ＤＬ（算出されるのはカメラ車間距離ＤＣ）を求めることができる。本実施形態では、レーダ車間距離ＤＬが前記車間距離推定開始所定値Ｌ１からカメラ車間距離出力開始所定値Ｌ２までの間に、当該レーダ車間距離ＤＬを用いて、前記６式に従って前方車両の水平エッジの路面からの高さＨｅを求めておき、レーザ車間距離ＤＬがカメラ車間距離出力開始所定値Ｌ２以下になるか、或いはレーダがロストしたら、この前方車両の水平エッジの路面からの高さＨｅを用いて、自車両前方画像の無限遠点Ｙ座標Ｙ０及び水平エッジＹ座標ＹＥから前記レーダ車間距離ＤＬの代わりにカメラ車間距離ＤＣを算出する。
【００４８】
なお、前記求めた水平エッジの路面からの高さＨｅが、常識的な所定範囲（例えば０〜１ｍ）に存在しない場合には、前方車両ではなく、別の物体を誤検出している可能性があるため、検出結果を棄却し、ＣＣＤカメラによる車間距離推定を停止するようにしてもよい。
本実施形態では、前回以前に検出され、メモリに記憶されている前回車間距離Ｄｏｕｔ0 と、そのときの水平エッジＹ座標ＹＥ0 、及び無限遠点Ｙ座標ＹＯ0 と、現在の水平エッジＹ座標ＹＥ、及び無限遠点Ｙ座標ＹＯとから、下記８式に従ってカメラ車間距離ＤＣを算出するようにした。
【００４９】
ＤＣ＝Ｄｏｕｔ0 ×（Ｙ０0 −ＹＥ0 ）／（Ｙ０−ＹＥ） ……… (8)
次に、前記図２の演算処理のステップＳ６で行われる停止線検出領域（ウインドウ）設定のための演算処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。
この演算処理では、まずステップＳ６１で、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記図２の演算処理のステップＳ５でエッジが検出されたか否か、即ち前方車両があるか否かを判定し、エッジが検出された場合にはステップＳ６２に移行し、そうでない場合にはステップＳ６３に移行する。
【００５０】
前記ステップＳ６２では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前方車両下端のＹ座標ＹＧを算出してからステップＳ６４に移行する。具体的には、例えば図８に示すように、前記図２の演算処理のステップＳ５で検出された水平エッジＹ座標ＹＥを、実際のエッジ高さＨｅだけ下方にずらした位置、即ち前方車両の路面上の影部分のＹ座標値を、前方車両下端のＹ座標ＹＧとする。
【００５１】
一方、前記ステップＳ６３では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、停止線検出ウインドウ上端のＹ座標ＹＵを算出してから前記ステップＳ６４に移行する。具体的には、この場合は前方車両が検出されない場合であるから、停止線が検出されてからの車両走行制御や乗員への報知を考慮すると、車速が大きいほど、できるだけ早く、即ちできるだけ遠くで停止線を検出する必要がある。そのため、停止線検出ウインドウ上端のＹ座標ＹＵは、車速が大きいほど、例えば車速Ｖに比例した実際の距離となるように、自車両前方画像の上方に設定する。
【００５２】
そして、前記ステップＳ６４では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、例えば図８に示すように停止線検出ウインドウＳＬＷを設定する。この停止線検出ウインドウＳＬＷは、前記前方車両下端のＹ座標ＹＧ又は停止線検出ウインドウ上端のＹ座標ＹＵを上辺とし、自車両前方画像の下端を下辺とし、道路形状に合わせて上方が狭い台形とするのが望ましい。これは、例えば前記前方車両下端のＹ座標ＹＧ又は停止線検出ウインドウ上端のＹ座標ＹＵを上辺とする長方形の停止線検出ウインドウを考えると、当該長方形の停止線検出ウインドウの下辺近傍が狭くなり、つまり停止線を検出する領域が狭くなり、例えば路面上にペイントされている最高速度などの文字を、停止線として誤認識する可能性があるのに対し、下辺近傍が広い台形の停止線検出ウインドウでは、後述のように、このウインドウ幅の所定の割合以上の長さの白線を停止線として検出することにより、最高速度などの文字を停止線として誤認識するのを防止することができるためである。勿論、長方形の停止線検出ウインドウで停止線が検出できないというものではない。
【００５３】
次に、前記図２の演算処理のステップＳ７で行われる停止線検出処理のための演算処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。
この演算処理では、まずステップＳ７１で、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記図２の演算処理のステップＳ６で設定された停止線検出領域内の画像に対し、白線を検出するためのフィルタ処理を施す。具体的には、例えば下記９式のような水平方向に所定値以上の幅を持つ白線検出フィルタ演算子を施し、水平方向の白線をダイレクトに検出するようにする。
【００５４】
また、路面継目等を白線として誤検出するのを防止するため、単に水平エッジを検出するだけではなく、自車両前方画面上で所定値以上の幅を有する白い（濃度値が大きい）水平線成分を検出するような処理を施す。これは、例えば所定値以下の濃度値の成分を除去するように二値化処理を行えばよい。これによって、白線だけを適切に検出することができる。
【００５５】
次にステップＳ７２に移行して、前記ステップＳ７１で検出した白線の長さの、前記停止線検出ウインドウＳＬＷの幅に対する比率（割合）Ｗを算出する。前記停止線検出ウインドウＳＬＷが前記図８のような台形である場合、検出された白線のＹ座標値によって当該停止線検出ウインドウＳＬＷの幅が異なる。従って、白線が検出されたＹ座標値の停止線検出ウインドウＳＬＷの幅で白線の長さを除し、それを比率Ｗとして評価する。
【００５６】
次にステップＳ７３に移行して、前記ステップＳ７２で算出された白線の長さの停止線検出ウインドウＳＬＷに対する比率Ｗが、例えば０．８程度に設定された所定比率値ＷSL以上であるか否かを判定し、当該白線長さの比率Ｗが所定比率値ＷSL以上である場合にはステップＳ７４に移行し、そうでない場合にはステップＳ７５に移行する。
【００５７】
前記ステップＳ７４では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、例えばフラグをセットするなどして、停止線有りと判定してからステップＳ７６に移行する。
前記ステップＳ７６では、下記１０式に従って、停止線までの距離ＤSLを算出してから前記図２の演算処理のステップＳ８に移行する。
【００５８】
ＤSL＝Ｈｃ／（Ｙ０−ＹSL）／Δθ−Ｄ０ ………(10)
このような停止線検出に対し、停止線が検出されなかったり、或いは車速Ｖが前記所定車速値Ｖmax より大きかったり、或いは運転者が加速操作をしたりしている場合には前記ステップＳ４で、前記図１０の車間距離を用いて前方車両追従制御を行う。
【００５９】
これに対し、車速Ｖが所定車速値Ｖmax 以下であり、且つ停止線が検出され、且つ運転者が加速操作をしていない場合には前記ステップＳ１１に移行して停止線対応制御が行われる。
この停止線対応制御には、前記インジェクタ８から噴射される燃料噴射量を調整すべく、エンジン制御装置４への指令値を調整して車両の加速を制御したり、ホイールシリンダ３Ｆ、３Ｒへの制動流体圧を調整すべく、制動流体圧制御装置３への指令値を調整して車両の減速を制御したりする走行状態制御が含まれている。また、停止線の検出情報を前記ディスプレイ１３や音声で表示して、運転者にその旨を報知する停止線報知も含まれている。
【００６０】
具体的には、図１１の制御マップに従う。即ち、車速Ｖが前記所定車速値Ｖmax 以下で且つ停止線までの距離ＤSLが所定値ＤSLmax 以下の領域にあって、停止線までの距離ＤSLが大きい順に、加速禁止、報知＋加速禁止、減速の停止線対応制御を行う。これ以外の領域は、前記車両の走行状態制御を含む停止線対応制御を行わない。特に車速Ｖが前記所定車速値Ｖmax を越える領域では、車両が停止線を通過してしまうなど、適切な制御が行えない可能性がある。また、停止線までの距離ＤSLが前記所定値ＤSLmax を越える領域では、前述のように自車両前方画像から検出した停止線までの距離ＤSLが正確でないとか、或いは停止線対応制御を行うには早すぎる可能性がある。
【００６１】
これに対し、前記停止線対応制御のうち、加速禁止の停止線までの距離ＤSLの上限値は、車速Ｖの増大に伴って増大する。逆に言えば、この加速禁止の停止線までの距離ＤSLの上限値以上の領域では、停止線対応制御を行わないことになる。これは、車速Ｖが小さいほど、検出された停止線到着の所要時間は長くなるから、その分だけ、車両の走行状態制御、この場合は加速禁止を先送りできるためである。同様にして、加速禁止の停止線までの距離ＤSLの下限値は、車速Ｖ＝０、停止線までの距離ＤSL＝０の原点を通り、前記上限値と同じ傾きの直線になっている。なお、加速禁止は、前記インジェクタ８から噴射される燃料噴射量を、現在の燃料噴射量以上に設定しないか、又は減少することで可能となる。また、これ以外にも、例えばスロットル開度の指令値を零にすることでも可能である。この加速禁止は、例えば前記前方車両追従制御にも適用可能であり、例えば前方車両が加速し、適切な車間距離を保持しようとして、自車両に加速指令が発生したとき、その加速を禁止するようにすればよい。
【００６２】
また、前記停止線対応制御のうち、報知＋加速禁止の停止線までの距離ＤSLの上限値は、前記加速禁止の停止線までの距離ＤSLの下限値に一致する。一方、この報知＋加速禁止の停止線までの距離ＤSLの下限値は、車速Ｖ＝０、停止線までの距離ＤSL＝０の原点を通り、前記加速禁止の停止線までの距離ＤSLの下限値の直線よりも傾きの小さい直線で表れる。ここでは、前記加速禁止に合わせて、例えば自車両の前方に停止すべき停止線がある旨をディスプレイ１３に表示したり、或いは放送したりして、乗員に報知する。これにより、乗員は停止線の存在その他、停止線に関する情報を確実に認識することができると共に、乗員の判断によって停止線に対する適切な対応が可能となる。なお、乗員への報知は、後述する減速制御開始よりも、少なくとも２秒程度前から行うのが望ましい。
【００６３】
また、前記停止線対応制御のうち、減速制御の停止線までの距離ＤSLの上限値は、前記加速禁止＋報知の停止線までの距離ＤSLの下限値に一致する。一方、この減速制御の停止線までの距離ＤSLの下限値は、停止線までの距離ＤSL＝０の直線である。ここでは、前記インジェクタ８から噴射される燃料噴射量を零にすると共に、前記各ホイールシリンダ３Ｆ、３Ｒへの制動流体圧を昇圧して制動力を発揮する。この制動力は、停止線までの距離ＤSLと現在の車速Ｖとに応じて、停止すべき停止線の手前で自車両が停止するように制御される。なお、停止線に接近すると、前記ＣＣＤカメラ５による停止線までの距離ＤSLが正確でなくなる場合がある。そのような場合には、それ以前の停止線までの距離ＤSLと、車速Ｖの積分値とを用い、車両が停止線の手前で停止できるように減速制御を継続する。
【００６４】
これに対し、本実施形態では、前記ステップＳ１０で、例えばアクセルペダルの踏込み量が増大したり、操作スイッチ１２が操作されたりして、運転者による加速操作があると判定されたときには、ステップＳ４に移行して、通常の前方車両追従制御が行われる。これは、運転者が加速操作するということは、前方の停止線で停止する必要がないと判定した結果であると考えられるから、このような場合には停止線対応制御を行わず、煩わしさを防止する。
【００６５】
また、本実施形態では、前述のように、停止線検出ウインドウＳＬＷの幅に対し、所定の割合以上の長さの白線を停止線を見なす構成としたため、横断歩道や路面上の文字、或いは高速道路等でみられる車間距離確認用の白線を停止線を誤認識するのを防止することができる。
このように、本実施形態の車両用走行制御装置によれば、自車両前方の画像の中から、検出された前方車両の位置に応じて、当該前方車両の手前に停止線検出ウインドウＳＬＷを設定し、このウインドウＳＬＷ内で停止線の存在を検出する構成としたため、例えば前方車両追従制御中でも、停止線を早めに検出することができ、その分だけ、停止すべき停止線で確実に停止することが可能となる。
【００６６】
また、自車両に先行する前方車両の位置を検出しているとき以外、つまり前方車両がないときには、車速Ｖが大きいほど、より遠くに停止線検出ウインドウＳＬＷを設定することで、停止線の検出を早め、停止すべき停止線で確実に停止することが可能となる。
また、車速Ｖが所定車速値Ｖmax 以上のときに、停止線に関する情報の報知を停止する構成としたため、停止できない停止線情報などを不必要に乗員に報知するのを防止することができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００６７】
また、車速Ｖが所定車速値ＶmaX 以上のときに、加減速を含む自車両の走行状態の制御内容の変更を停止する構成としたため、現在の自車両の走行速度では停止できない停止線に対し、加速禁止や減速などの不要な走行状態制御内容変更を行うのを防止することができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
以上より、前記ＣＣＤカメラ５及び画像処理装置６が本発明の撮像手段を構成し、以下同様に、前記図２の演算処理のステップＳ５で行われる図３の演算処理が前方車両検出手段を構成し、前記図２の演算処理のステップＳ６で行われる図７の演算処理が停止線検出領域設定手段を構成し、前記図２の演算処理のステップＳ７で行われる図９の演算処理が停止線検出手段を構成し、前記車輪側センサ２が車速検出手段を構成し、前記ディスプレイ１３及び図２の演算処理のステップ１１が停止線報知手段を構成し、図９の演算処理のステップＳ７６が停止線距離検出手段を構成し、前記図２の演算処理のステップＳ９及びステップＳ１０が加速操作検出手段を構成し、前記エンジン制御装置４及び制動流体圧制御装置３及び図２の演算処理のステップＳ１１が走行状態制御手段を構成している。
【００６８】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第２実施形態について説明する。この実施形態の車両構成は、前記第１実施形態の図１のものに代えて、図１２のように構成されている。この車両は、前記第１実施形態の図１のものに類似しているが、新たに外部情報受信器１４が取付けられている。この外部情報受信器１４は、局所的な電波や光通信を受信する、所謂ビーコン受信器であり、交差点の信号の情報や、一時停止が必要な交差点の情報、横断歩道近傍に歩行者が存在するといった情報を受信し、前記走行制御装置１１に向けて出力する。従って、この走行制御装置１１は、この外部情報受信器１４で検出した外部情報をも用いて、停止線の検出、停止線情報の報知、走行制御などを行うことになる。
【００６９】
そして、この走行制御装置１１で行われる前方車両追従制御を行うか、検出した停止線に対応する停止線対応制御を行うかという、統括的な演算処理は、前記第１実施形態の図２のものに代えて、図１３に変更されている。この演算処理も、走行制御装置１１内の演算処理装置内で所定のサンプリング時間（この場合は１００msec. ）毎にタイマ割込処理される。なお、このフローチャートでも、特に通信のためのステップを設けていないが、例えばフローチャート中で得られた情報は随時記憶装置に記憶されるし、必要な情報は随時記憶装置から読出される。また、各装置間も相互通信を行っており、必要な情報は、主として制御を司っている装置から常時読み込まれ、送られてきた情報は、随時記憶装置に記憶される。
【００７０】
この演算処理では、まずステップＳ１１０で、前記第１実施形態と同様に、前記車輪側センサ４で検出された車速Ｖを読込む。
次にステップＳ１２０に移行して、前記第１実施形態と同様に、前記ステップＳ１１０で読込んだ車速Ｖが、例えば３０km/h程度に予め設定された所定車速値Ｖmax 以下であるか否かを判定し、当該車速Ｖが所定車速値Ｖmax 以下である場合にはステップＳ１３０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１４０に移行する。
【００７１】
前記ステップＳ１３０では、前記第１実施形態と同様に、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記画像処理装置６からＣＣＤカメラ５で撮像した自車両前方の全画面情報を読込み、ディジタルフィールドなどからなる配列に入力してからステップＳ１５０に移行する。
前記ステップＳ１５０では、前記第１実施形態と同様に、前記図３の演算処理により前方車両検出処理を行ってからステップＳ１６０に移行する。
【００７２】
前記ステップＳ１６０では、前記大事１実施形態と同様に、前記図７の演算処理に従って、停止線検出領域を設定してからステップＳ１７０に移行する。
前記ステップＳ１７０では、前記第１実施形態と同様に、前記図９の演算処理に従って、停止線検出処理を行ってからステップＳ１８０に移行する。
前記ステップＳ１８０では、前記第１実施形態と同様に、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記ステップＳ１７０で停止線が検出されたか否かを判定し、停止線が検出された場合にはステップＳ１８１に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ１４０に移行する。
【００７３】
前記ステップＳ１８１では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記車外情報受信器１４で検出された車外情報を読込んでからステップＳ１８２に移行する。
前記ステップＳ１８２では、前記ステップＳ１８１で読込まれた車外情報から、前記ステップＳ１７０で検出した停止線が、停止する必要のあるものであるか否かを判定し、当該停止線が停止すべきものである場合にはステップＳ１１１に移行し、そうでない場合にはステップＳ１９０に移行する。この検出された停止線が停止すべきものであるか否かの判定は、例えば信号機付き交差点の進行方向の信号が青でないとか、横断歩道近傍に横断しようとする歩行者がいるとか、進行方向に一時停止の表示がある交差点であるなど、自車両が必ず一旦停止しなければならない情報から判定できる。
【００７４】
前記ステップＳ１９０では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、運転者の減速操作を読込んでからステップＳ２００に移行する。具体的には、前記ブレーキセンサ１０で検出されたブレーキペダルの踏込み量や、前記操作スイッチ１２による減速指令等の情報を読込む。
前記ステップＳ２００では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、運転者の減速操作があるか否かを判定し、運転者の減速操作がある場合には前記ステップＳ１１１に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ１４０に移行する。具体的には、前記ブレーキセンサ１０で検出されたブレーキペダルの踏込み量が増大しているとか、操作スイッチ１２による減速指令があることで、運転者の減速操作があることを判定する。
【００７５】
前記ステップＳ１４０では、前記第１実施形態と同様に、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前述した図１０の前方車両までの車間距離に応じて、前方車両追従制御を行ってからメインプログラムに復帰する。
また、前記ステップＳ１１１では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、後述する図１４の制御マップに則り、停止線に対する対応制御を行ってからメインプログラムに復帰する。
【００７６】
前記図１３の演算処理のステップＳ１１で行われる本実施形態の停止線対応制御には、前記インジェクタ８から噴射される燃料噴射量を調整すべく、エンジン制御装置４への指令値を調整して車両の加速を制御したり、ホイールシリンダ３Ｆ、３Ｒへの制動流体圧を調整すべく、制動流体圧制御装置３への指令値を調整して車両の減速を制御したりする走行状態制御が含まれている。また、停止線の検出情報を前記ディスプレイ１３や音声で表示して、運転者にその旨を報知する停止線報知も含まれている。
【００７７】
前記図１４の制御マップでは、車速Ｖが前記所定車速値Ｖmax 以下で且つ停止線までの距離ＤSLが所定値ＤSLmax 以下の領域にあって、停止線までの距離ＤSLが大きい順に、報知「内容１」、報知「内容２」、報知「内容３」＋減速の停止線対応制御を行う。これ以外の領域は、前記第１実施形態と同様の理由により、前記車両の走行状態制御を含む停止線対応制御を行わない。
【００７８】
これに対し、前記停止線対応制御のうち、報知「内容１」の停止線までの距離ＤSLの上限値は、車速Ｖの増大に伴って増大する。逆に言えば、この加速禁止の停止線までの距離ＤSLの上限値以上の領域では、停止線対応制御を行わないことになる。これは、車速Ｖが小さいほど、検出された停止線到着の所要時間は長くなるから、その分だけ、車両の走行状態制御、この場合は報知「内容１」を先送りできるためである。同様にして、報知「内容１」の停止線までの距離ＤSLの下限値は、車速Ｖ＝０、停止線までの距離ＤSL＝ＤSL0 の点を通り、前記上限値と同じ傾きの直線になっている。なお、報知「内容１」は、未だ停止すべき停止線が比較的遠くにあることから、「停止すべき停止線があります」といった内容を前記ディスプレイ１３や音声で報知する。
【００７９】
また、前記停止線対応制御のうち、報知「内容２」の停止線までの距離ＤSLの上限値は、前記報知「内容１」の停止線までの距離ＤSLの下限値に一致する。一方、この報知「内容２」の停止線までの距離ＤSLの下限値は、車速Ｖ＝０、停止線までの距離ＤSL＝０の原点を通り、前記報知「内容２」の停止線までの距離ＤSLの上限値と同じ傾きの直線で表れる。ここでは、停止すべき停止線が接近しつつあるので、「停止すべき停止線に近づいています」といった内容を前記ディスプレイ１３や音声で報知する。なお、この報知「内容２」の乗員への報知は、後述する減速制御開始よりも、少なくとも２秒程度前から行うのが望ましい。
【００８０】
また、前記停止線対応制御のうち、報知「内容３」＋減速制御の停止線までの距離ＤSLの上限値は、前記報知「内容２」の停止線までの距離ＤSLの下限値に一致する。一方、この減速制御の停止線までの距離ＤSLの下限値は、停止線までの距離ＤSL＝０の直線である。ここでは、「停止すべき停止線で停止します」といった内容を前記ディスプレイ１３や音声で報知すると共に、前記インジェクタ８から噴射される燃料噴射量を零にし、合わせて前記各ホイールシリンダ３Ｆ、３Ｒへの制動流体圧を昇圧して制動力を発揮する。この制動力は、停止線までの距離ＤSLと現在の車速Ｖとに応じて、停止すべき停止線の手前で自車両が停止するように制御される。なお、停止線に接近すると、前記ＣＣＤカメラ５による停止線までの距離ＤSLが正確でなくなる場合がある。そのような場合には、それ以前の停止線までの距離ＤSLと、車速Ｖの積分値とを用い、車両が停止線の手前で停止できるように減速制御を継続する。
【００８１】
これに対し、本実施形態では、前記ステップＳ２００で、例えばブレーキペダルの踏込み量が増大したり、操作スイッチ１２が操作されたりして、運転者による減速操作がないと判定されたときには、ステップＳ１４０に移行して、通常の前方車両追従制御が行われる。これは、運転者が減速操作するということは、前方の停止線で停止する必要があると判定した結果であると考えられるから、このような場合にのみ停止線対応制御を行い、逆に減速操作しないときには、当該停止線で停止する必要がないと判定した結果であると考えられるから、このような場合には停止線対応制御を行わず、煩わしさを防止する。
【００８２】
このように本実施形態の車両用走行制御装置では、前記第１実施形態の車両用走行制御装置の効果に合わせて、停止線までの距離ＤSLに応じて、停止線に関する情報の内容を変更する構成としたため、乗員は停止線に対する適切な情報を適切なタイミングで認識することができる。
また、乗員の減速操作が行われているとき、つまり乗員が停止しようとしているときにだけ、停止線に関する情報を乗員に報知することができると共に、乗員が停止しようとしていないときには、停止線で停止できるような走行状態制御内容変更を行うことなく、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００８３】
また、外部情報から停止すべき停止線を判定し、その停止すべき停止線に関する情報のみを乗員に報知することができると共に、停止すべき停止線でのみ停止できるような走行状態制御内容変更を行うことができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
以上より、前記ＣＣＤカメラ５及び画像処理装置６が本発明の撮像手段を構成し、以下同様に、前記図１３の演算処理のステップＳ１５０で行われる図３の演算処理が前方車両検出手段を構成し、前記図１３の演算処理のステップＳ１６０で行われる図７の演算処理が停止線検出領域設定手段を構成し、前記図１３の演算処理のステップＳ１７０で行われる図９の演算処理が停止線検出手段を構成し、前記車輪側センサ２が車速検出手段を構成し、前記ディスプレイ１３及び図１３の演算処理のステップ１１１が停止線報知手段を構成し、図９の演算処理のステップＳ７６が停止線距離検出手段を構成し、前記図１３の演算処理のステップＳ１９０及びステップＳ２００が減速操作検出手段を構成し、前記エンジン制御装置４及び制動流体圧制御装置３及び図１３の演算処理のステップＳ１１１が走行状態制御手段を構成し、前記外部情報受信器１４及び図１３の演算処理のステップＳ１８１及びステップＳ１８２が車外情報検出手段を構成している。
【００８４】
なお、前記した運転者の加速操作或いは減速操作に対する判定は、一度でも運転者が加速操作或いは減速操作を行った場合、同一の停止線を連続して検出している間、当該停止線対応制御への対応を継続するようにするとよい。
また、停止線以外の路面上の模様の誤検出対策として、前記運転者による加速操作或いは減速操作誤、所定時間内は停止線対応制御を行わないように、判定を継続させるようにしてもよい。これにより、例えば路面上に短い間隔で描かれた白線を、全て個別の停止線と判定し、毎回停止線対応制御が行われるのを防止することができる。ここで、所定時間とは、必ずしも時間で管理する必要はなく、例えば所定の距離を進む時間といったような捉え方でもよい。そして、そのようにすれば、低速で走行する渋滞中の短い間隔の白線を、停止線と誤認識するのを抑制防止することができる。
【００８５】
また、前記下記実施形態では、夫々の演算処理装置にマイクロコンピュータを用いたが、これに代えて各種の論理回路を用いることも可能である。
また、レーザレーダに代えて、ミリ波レーダなどの各種のレーダを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用走行制御装置の第１実施形態を示す車両構成図である。
【図２】図１の走行制御装置で行われる停止線対応制御判定のフローチャートである。
【図３】前方車両検出のためのマイナプログラムのフローチャートである。
【図４】図３の演算処理で設定される水平エッジ検出ウインドウの説明図である。
【図５】図３の演算処理で算出される無限遠点から水平エッジまでの相対距離の説明図である。
【図６】自車両と前方車両との側方からの模式図である。
【図７】停止線検出領域設定のためのマイナプログラムのフローチャートである。
【図８】図７の演算処理で設定される停止線検出ウインドウの説明図である。
【図９】停止線検出のためのマイナプログラムのフローチャートである。
【図１０】図２の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１１】図２の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１２】本発明の車両用走行制御装置の第２実施形態を示す車両構成図である。
【図１３】図１２の走行制御装置で行われる停止線対応制御判定のフローチャートである。
【図１４】図１３の演算処理で用いられる制御マップである。
【符号の説明】
１Ｆ、１Ｒは車輪
２は車輪速センサ
３は制動流体圧制御装置（走行状態制御手段）
４はエンジン制御装置（走行状態制御手段）
５はＣＣＤカメラ（撮像手段）
６は画像処理装置（撮像手段）
７はレーザレーダ
８はインジェクタ
９はアクセルセンサ（加速操作検出手段）
１０はブレーキセンサ（減速操作検出手段）
１１は走行制御装置
１２は操作スイッチ（加速操作検出手段、減速操作検出手段）
１３はディスプレイ（停止線報知手段）
１４は外部情報受信器（車外情報検出手段）
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自車両に先行する前方車両に追従して自車両を走行する前方車両追従走行制御装置等の車両用走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような車両用走行制御装置としては、例えば特開２０００−１１８２６１号公報に記載されるものがある。この車両用走行制御装置は、自車両に先行する前方車両までの車間距離を検出し、適切な車間距離を保ちながら前方車両に自動追従走行するモードを備えている。そして、この車両用走行制御装置では、アクセルペダルの踏込みによって、自動追従走行モードを切り換えるようにしている。また、所謂ナビゲーションシステム等を用いて検出した自車両の現在位置に応じて、自動的に前方車両追従走行モードを切り換えることも開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両用走行制御装置では、交差点や横断歩道等の存在位置を精度よく検出することができないため、その交差点や横断歩道の手前に存在する停止線に的確に対応することができないという問題がある。
本発明は、これらの諸問題を解決すべく開発されたものであり、カメラが捉えた画像の中から、停止線を検出し、乗員に報知したり、車両の走行状態を自動的に制御したりすることにより、停止線に対応する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するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係る車両用走行制御装置は、自車両の前方の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された自車両前方の画像の中から、自車両に先行する前方車両の位置を検出する前方車両検出手段と、前記撮像手段で撮像された自車両前方の画像の中から、前記前方車両検出手段で検出された前方車両の位置に応じて、当該前方車両の手前に、停止線を検出する停止線検出領域を設定する停止線検出領域設定手段と、前記停止線検出領域設定手段で設定された停止線検出領域内で停止線の存在を検出する停止線検出手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００５】
また、本発明のうち請求項２に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１の発明において、前記停止線検出手段は、前記停止線検出領域の幅に対して、その所定の割合以上の長さの白線を停止線として検出することを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項３に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１又は２の発明において、自車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、前記停止線検出領域設定手段は、前記前方車両検出手段が自車両に先行する前方車両の位置を検出しているとき以外のときに、前記車速検出手段で検出された自車両の走行速度に応じて、前記撮像手段で撮像された自車両前方の画像の中の所定の位置に停止線検出領域を設定することを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明のうち請求項４に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１乃至３の発明において、前記停止線検出手段による停止線検出結果に応じて、停止線に関する情報を報知する停止線報知手段を備えたことを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項５に係る車両用走行制御装置は、前記請求項４の発明において、自車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記車速検出手段で検出された自車両の走行速度が所定値以上のときに、停止線に関する情報の報知を停止することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のうち請求項６に係る車両用走行制御装置は、前記請求項４又は５の発明において、前記停止線検出手段によって検出された停止線までの自車両からの距離を検出する停止線距離検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記停止線距離検出手段で検出された自車両から停止線までの距離に応じて、停止線に関する情報の内容を変更することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のうち請求項７に係る車両用走行制御装置は、前記請求項４乃至６の発明において、乗員の減速操作を検出する減速操作検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記減速操作検出手段で乗員の減速操作が行われているときに、停止線に関する情報を報知することを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項８に係る車両用走行制御装置は、前記請求項４乃至７の発明において、乗員の加速操作を検出する加速操作検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記加速操作検出手段で乗員の加速操作が行われているときに、停止線に関する情報の報知を停止することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のうち請求項９に係る車両用走行制御装置は、前記請求項４乃至８の発明において、自車両の外部から提供される情報を検出する車外情報検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記車外情報検出手段で検出された自車両外部からの情報に応じて、停止線に関する情報の報知を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のうち請求項１０に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１乃至９の発明において、加減速を含む自車両の走行状態を制御する走行状態制御手段を備え、この走行状態制御手段は、前記停止線検出手段による停止線検出結果に応じて、自車両の走行状態の制御内容を変更することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のうち請求項１１に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０の発明において、自車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記車速検出手段で検出された自車両の走行速度が所定値以上のときに、自車両の走行状態の制御内容の変更を停止することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のうち請求項１２に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０又は１１の発明において、前記停止線検出手段によって検出された停止線までの自車両からの距離を検出する停止線距離検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記停止線距離検出手段で検出された自車両から停止線までの距離に応じて、自車両の走行状態の制御内容を変更することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明のうち請求項１３に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０乃至１２の発明において、前記走行状態制御手段は、前記停止線検出手段によって停止線が検出されたとき、自車両の加速を禁止するように走行状態の制御内容を変更することを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項１４に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０乃至１３の発明において、前記走行状態制御手段は、前記停止線検出手段によって停止線が検出されたとき、自車両を減速するように走行状態の制御内容を変更することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明のうち請求項１５に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０乃至１４の発明において、乗員の減速操作を検出する減速操作検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記減速操作検出手段で乗員の減速操作が行われているときに、自車両の走行状態の制御内容を変更することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明のうち請求項１６に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０乃至１５の発明において、乗員の加速操作を検出する加速操作検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記加速操作検出手段で乗員の加速操作が行われているときに、自車両の走行状態の制御内容の変更を停止することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明のうち請求項１７に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１０乃至１６の発明において、自車両の外部から提供される情報を検出する車外情報検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記車外情報検出手段で検出された自車両外部からの情報に応じて、自車両の走行状態の制御内容の変更を行うことを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の効果】
而して、本発明のうち請求項１に係る車両用走行制御装置によれば、自車両前方の画像の中から、検出された前方車両の位置に応じて、当該前方車両の手前に、停止線を検出する停止線検出領域を設定し、この停止線検出領域内で停止線の存在を検出する構成としたため、例えば前方車両追従制御中でも、停止線を早めに検出することができ、その分だけ、停止線に確実に対応することが可能となる。
【００１８】
また、本発明のうち請求項２に係る車両用走行制御装置によれば、停止線検出領域の幅に対して、その所定の割合以上の長さの白線を停止線として検出する構成としたため、横断歩道や路面上の文字、車間距離確認用の白線などを誤って停止線と検出するのを防止することができる。
また、本発明のうち請求項３に係る車両用走行制御装置によれば、自車両に先行する前方車両の位置を検出しているとき以外のときに、自車両の走行速度に応じて、自車両前方の画像の中の所定の位置に停止線検出領域を設定する構成としたため、前方車両がないときには、自車両の走行速度が大きいほど、より遠くに停止線検出領域を設定することで、停止線の検出を早めることが可能となる。
【００１９】
また、本発明のうち請求項４に係る車両用走行制御装置によれば、停止線検出結果に応じて、停止線に関する情報を報知する構成としたため、乗員は停止線の存在その他、停止線に関する情報を確実に認識することができると共に、乗員の判断によって停止線に対する適切な対応が可能となる。
また、本発明のうち請求項５に係る車両用走行制御装置によれば、自車両の走行速度が所定値以上のときに、停止線に関する情報の報知を停止する構成としたため、停止できない停止線情報などを不必要に乗員に報知するのを防止することができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００２０】
また、本発明のうち請求項６に係る車両用走行制御装置によれば、自車両から停止線までの距離に応じて、停止線に関する情報の内容を変更する構成としたため、乗員は停止線に対する適切な情報を適切なタイミングで認識することができる。
また、本発明のうち請求項７に係る車両用走行制御装置によれば、乗員の減速操作が行われているときに、停止線に関する情報を報知する構成としたため、乗員が停止しようとしているときにだけ、停止線に関する情報を乗員に報知することができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００２１】
また、本発明のうち請求項８に係る車両用走行制御装置によれば、乗員の加速操作が行われているときに、停止線に関する情報の報知を停止する構成としたため、乗員が停止しようとしていないときには、停止線に関する情報を乗員に報知することなく、煩わしさを防止することができる。
また、本発明のうち請求項９に係る車両用走行制御装置によれば、自車両外部からの情報に応じて、停止線に関する情報の報知を行う構成としたため、停止すべき停止線に関する情報のみを乗員に報知することができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００２２】
また、本発明のうち請求項１０に係る車両用走行制御装置によれば、停止線検出結果に応じて、加減速を含む自車両の走行状態の制御内容を変更する構成としたため、加速を禁止したり、減速したりすることにより、停止すべき停止線で確実に停止することが可能となる。
また、本発明のうち請求項１１に係る車両用走行制御装置によれば、自車両の走行速度が所定値以上のときに、自車両の走行状態の制御内容の変更を停止する構成としたため、現在の自車両の走行速度では停止できない停止線に対し、加速禁止や減速などの不要な走行状態制御内容変更を行うのを防止することができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００２３】
また、本発明のうち請求項１２に係る車両用走行制御装置によれば、自車両から停止線までの距離に応じて、自車両の走行状態の制御内容を変更する構成としたため、停止すべき停止線までの距離が大きいときは加速禁止、その距離が小さいときは減速するなどして、停止線に確実に対応することが可能となる。
また、本発明のうち請求項１３に係る車両用走行制御装置によれば、停止線が検出されたとき、自車両の加速を禁止するように走行状態の制御内容を変更する構成としたため、停止線に確実に対応することが可能となる。
【００２４】
また、本発明のうち請求項１４に係る車両用走行制御装置によれば、停止線が検出されたとき、自車両を減速するように走行状態の制御内容を変更する構成としたため、停止線に確実に対応することが可能となる。
また、本発明のうち請求項１５に係る車両用走行制御装置によれば、乗員の減速操作が行われているときに、自車両の走行状態の制御内容を変更する構成としたため、乗員が停止しようとしているときにだけ、停止線で停止できるような走行状態制御内容変更を行うことができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００２５】
また、本発明のうち請求項１６に係る車両用走行制御装置によれば、乗員の加速操作が行われているときに、自車両の走行状態の制御内容の変更を停止する構成としたため、乗員が停止しようとしていないときには、停止線で停止できるような走行状態制御内容変更を行うことなく、煩わしさを防止することができる。
また、本発明のうち請求項１７に係る車両用走行制御装置によれば、自車両外部からの情報に応じて、自車両の走行状態の制御内容の変更を行う構成としたため、停止すべき停止線でのみ停止できるような走行状態制御内容変更を行うことができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００２６】
【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は本発明の車両用走行制御装置を展開した自動追従走行装置付き車両のシステム構成図である。この自動追従走行装置では、自車両に先行する前方車両に対し、適切な車間距離を維持しながら、当該前方車両に追従して走行できるように、前輪１Ｆ及び後輪１Ｒへの制動力及びエンジンの出力、つまり駆動力を制御できる構成を備えている。このうち、前輪１Ｆ及び後輪１Ｒへの制動力は、ホイールシリンダ３Ｆ、３Ｒへの制動流体圧を、制動流体圧制御装置３からの指令値に基づいて制動流体圧アクチュエータで創成することによって制御される。また、エンジンの出力、即ち駆動力は、燃料噴射装置であるインジェクタ８からの燃料噴射量をエンジン制御装置４からの指令値に基づいて調整することによって制御される。なお、本実施形態において非駆動輪である前輪１Ｆには車輪速センサ２が設けられており、その車輪速センサ２で検出された車輪速を車速として検出するように構成されている。
【００２７】
一方、キャビンのフロントガラス寄りには、撮像手段としてのＣＣＤカメラ５が設けられている。このＣＣＤカメラ５は、上下方向に２０°程度の画角を有する。このＣＣＤカメラ５で撮像された自車両前方の画像は、画像処理装置６に取り込まれ、ここで必要な画像処理が施される。なお、ＣＣＤカメラ５で撮像することから、自車両前方の前方車両が遠くにあるとき、つまり車間距離が大きいときには、撮像される前方車両の画像が小さいことから、それを検出しにくいという特性がある。
【００２８】
また、車両の前方には、車間距離検出手段としてのレーザレーダ７が設けられている。そして、このレーザレーダ７はコントローラ機能を具備したものであり、このレーザレーダ７では、検出した自車両前方の距離情報から前方車両の検出と、その前方車両までの測距、即ち車間距離の検出が行われる。なお、レーザレーダ７は、限られたパワーでより遠方まで測距する必要があるため、上下方向の検出角度は３〜４°程度である。また、レーザレーダ７の特性として、遠くにある前方車両は正確に検出できるが、前方車両が近すぎると、検出範囲の狭さから、かえって車間距離を正確に検出できないことがある。
【００２９】
また、車両には、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルセンサ９、ブレーキペダルの踏込み量を検出するブレーキセンサ１０の他に、運転者が操作する操作スイッチ１２が設けられている。この操作スイッチ１２は、ステアリングホイールの近傍に設けられており、例えば前方車両追従走行制御における制御内容を運転者が調整するためのものであり、前方車両との車間距離を少し短くする、つまり加速したり、逆に少し長くする、つまり減速したりさせることができる。また、インストゥルメントパネルには、前方車両追従制御の制御状態や、後述する停止線の検出状態を表示し、運転者に報知するためのディスプレイ１３が設けられている。
【００３０】
そして、走行制御装置１１は、前記車輪速センサ４で検出された車速、画像処理装置６で撮像された自車両前方の画像情報、レーザレーダ７で検出された前方車両情報並びに車間距離、アクセルセンサ９で検出されたアクセルペダルの踏込み量、ブレーキセンサ１０で検出されたブレーキペダルの踏込み量、操作スイッチ１２からの操作情報を読込み、前方車両追従制御を行うと共に、停止線を検出し、必要に応じて減速指令を前記制動流体圧制御装置３に向けて出力したり、加速指令或いは加速禁止指令を前記エンジン制御装置４に向けて出力したり、或いは停止線の検出情報を前記ディスプレイ１３に表示して、運転者にその旨を報知したりする。
【００３１】
次に、前記走行制御装置１１で行われる前方車両追従制御を行うか、検出した停止線に対応する停止線対応制御を行うかという、統括的な演算処理について図２のフローチャートの前に、本実施形態で行う車間距離推定の概略構成について図１０を用いて簡潔に説明する。
本実施形態では、ＣＣＤカメラ５で捉えた自車両前方画像から、前方車両の基準エッジ画像として水平エッジ（横エッジ）を検出し、その水平エッジまでの車間距離と、その自車両前方画像内における垂直座標位置（上下方向位置）とを用い、新たに検出された水平エッジの垂直座標位置に応じて車間距離の推定を行う。水平エッジとしては、底部が影になって濃淡差が大きく表れるリヤバンパの下部を捉える。しかしながら、前述のようにＣＣＤカメラ５による自車両前方の画像において、車間距離が大きいときには、前方車両の検出が困難であることから、前記レーザレーダ５で検出される車間距離ＤＬが所定値Ｌ１以上であるときには、ＣＣＤカメラ５からの画像情報に基づく前方車両の検出及び前方車両追従制御で使用するカメラ車間距離の推定（水平エッジ検出処理）を行わない。勿論、車間距離出力はレーザレーダ５で検出された車間距離ＤＬとなる。これに対し、前記レーザレーダ５で検出される車間距離ＤＬが前記所定値Ｌ１から、それより小さい所定値Ｌ２までの間では、ＣＣＤカメラからの画像情報に基づく前方車両の検出及びカメラ車間距離の推定（水平エッジ検出処理）を行いながら、出力としてはレーザレーダ５で検出された車間距離ＤＬを出力する。一方、前記レーザレーダで検出される車間距離ＤＬが前記所定値Ｌ２未満か、若しくはレーダロスト（前方車両までの車間距離を検出できないの意）である場合には、引き続き前方車両の検出を行いながら、ＣＣＤカメラからの画像情報に基づく車間距離の推定（水平エッジ検出処理）を行い、その算出値である推定車間距離ＤＣを出力する。なお、前記レーザレーダ５では、前方車両をロストした場合に、ロストを意味する“０”が出力される。
【００３２】
なお、前記推定開始車間距離所定値Ｌ１は以下のようにして設定してもよい。今、前方車両の車速が一定であるとすると、自車両の車速Ｖが大きいほど、前方車両との相対速度によって、自車両が前方車両に近づく速度が大きくなる。つまり、より早く前方車両に接近することを意味する。従って、自車両の車速Ｖが大きいほど、前記推定開始車間距離所定値Ｌ１未満となってから、推定車間距離出力開始車間距離所定値Ｌ２未満となるまでの時間が短い可能性が高い。これは、例えば場合によっては、二つの所定値の間で必要な車間距離と前方車両、即ち基準エッジ画像である水平エッジの位置との相関を十分に得ることができないことを意味する。そこで、両者の相関に従って車間距離を推定するので、車間距離と水平エッジの位置との相関が十分にとれるように、車速Ｖが大きいほど、推定開始車間距離所定値Ｌ１を大きく設定する。例えば、車速Ｖが低速所定値以下の領域では推定開始車間距離所定値Ｌ１は比較的小さな所定値一定であり、車速Ｖが高速所定値以上の領域では推定開始車間距離所定値Ｌ１は比較的大きな所定値一定であり、二つの所定値の間で、車速Ｖの増加に伴って推定開始車間距離所定値Ｌ１がリニアに増加するようにしてもよい。ちなみに、前記推定車間距離出力開始所定値Ｌ２は、前記レーザレーダ７の検出能力から決定される。つまり、レーザレーダ７だけで、前方車両までの車間距離をほぼ確実に且つ精度よく検出可能な最長車間距離を、当該所定値Ｌ２に設定すればよい。
【００３３】
次に、前記図２の演算処理について説明する。この走行制御装置１１は、例えばマイクロコンピュータなどの演算処理装置を備えており、その演算処理装置内で所定のサンプリング時間（この場合は１００msec. ）毎にタイマ割込処理される。なお、このフローチャートでは、特に通信のためのステップを設けていないが、例えばフローチャート中で得られた情報は随時記憶装置に記憶されるし、必要な情報は随時記憶装置から読出される。また、各装置間も相互通信を行っており、必要な情報は、主として制御を司っている装置から常時読み込まれ、送られてきた情報は、随時記憶装置に記憶される。
【００３４】
この演算処理のステップＳ１では、前記車輪側センサ４で検出された車速Ｖを読込む。
次にステップＳ２に移行して、前記ステップＳ１で読込んだ車速Ｖが、例えば３０km/h程度に予め設定された所定車速値Ｖmax 以下であるか否かを判定し、当該車速Ｖが所定車速値Ｖmax 以下である場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合にはステップ４に移行する。
【００３５】
前記ステップＳ３では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記画像処理装置６からＣＣＤカメラ５で撮像した自車両前方の全画面情報を読込み、ディジタルフィールドなどからなる配列に入力してからステップＳ５に移行する。本実施形態では、例えば図４に示すように、全画像の左下隅部を原点とし、右上方に向けて、横座標（水平座標）をＸ座標、縦座標（垂直座標）をＹ座標として、各画素毎に色合い、明度、輝度等の情報を記憶する。
【００３６】
前記ステップＳ５では、後述する図３の演算処理により前方車両検出処理を行ってからステップＳ６に移行する。
前記ステップＳ６では、後述する図７の演算処理に従って、停止線検出領域を設定してからステップＳ７に移行する。
前記ステップＳ７では、後述する図９の演算処理に従って、停止線検出処理を行ってからステップＳ８に移行する。
【００３７】
前記ステップＳ８では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記ステップＳ７で停止線が検出されたか否かを判定し、停止線が検出された場合にはステップＳ９に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４に移行する。
前記ステップＳ９では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、運転者の加速操作を読込んでからステップＳ１０に移行する。具体的には、前記アクセルセンサ９で検出されたアクセルペダルの踏込み量や、前記操作スイッチ１２による加速指令等の情報を読込む。
【００３８】
前記ステップＳ１０では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、運転者の加速操作がないか否かを判定し、運転者の加速操作がない場合にはステップＳ１１に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４に移行する。具体的には、前記アクセルセンサ９で検出されたアクセルペダルの踏込み量が増大していないとか、操作スイッチ１２による加速指令がないことで、運転者の加速操作がないことを判定する。
【００３９】
前記ステップＳ４では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前述した図１０の前方車両までの車間距離に応じて、前方車両追従制御を行ってからメインプログラムに復帰する。具体的には、前述した特開２０００−１１８２６１号公報に記載される前方車両追従制御が適用可能である。
また、前記ステップＳ１１では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、後述する図１１の制御マップに則り、停止線に対する対応制御を行ってからメインプログラムに復帰する。
【００４０】
次に、前記図２の演算処理のステップＳ５で行われる前方車両（水平エッジ）検出処理のための演算処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。
この演算処理では、まずステップＳ５１で、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記図２の演算処理のステップＳ３で配列に入力された画像に対し、水平エッジを検出するためのフィルタ処理を施す。具体的には、例えば下記１式のような垂直ソーベル演算子を施し、更に絶対値処理を施すことにより、水平なエッジ成分のみを抽出することができる。
【００４１】
【００４２】
水平エッジ検出初期処理の場合には、以下のようにして水平エッジ検出ウインドウＨＥＷを設定する。即ち、この水平エッジ検出ウインドウＨＥＷは、前述のように、前方車両のリヤバンパ下部に設定すべきものであり、前方車両の大きさは、或る程度、限定でき、しかもその前方車両のリヤバンパの高さも、或る程度、限定できることから、当該前方車両までの車間距離が分かれば、当該ウインドウＨＥＷの下側の境界線を、或る程度、限定することができる。即ち、例えば図４の画像においては、前方車両は、車間距離が大きければ大きいほど、小さく、且つ上方に捉えられる。このため、前記レーダ車間距離ＤＬに基づいて前方車両の位置と大きさが検出できるので、その前方車両の後方面の位置する路面から所定の高さの部分に水平エッジ検出ウインドウＨＥＷの下側境界線を設定する。また、上側境界線は、実測値で、前記下側境界線から１ｍ程度上方の位置に設定する。また、水平エッジ検出ウインドウＨＥＷの幅は、大型の前方車両でも、その後方面全域にウインドウが設定されるように、大きめに設定してよい。また、レーザレーダ７には、前方車両が自車両に対してどれぐらい横方向にずれているか、所謂前方車両の横位置を検出する機能があるので、当該前方車両の横位置に応じて水平エッジ検出ウインドウＨＥＷを横方向にずらして設定してもよい。
【００４３】
これに対して、水平エッジ検出連続処理の場合は、前回検出した水平エッジの周りに、比較的小さな上下幅を持たせた水平エッジ検出ウインドウＨＥＷを設定すればよい。
次にステップＳ５３に移行して、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記ステップＳ５１のフィルタ処理によって明瞭となった水平エッジＨＥを、前記ステップＳ５２で設定された水平エッジ検出ウインドウＨＥＷ内部に検出する。具体的には、前記水平エッジ検出ウインドウＨＥＷ内の横方向に濃度値を平均し、その濃度値の平均値が所定値を超え且つ最大となる位置を水平エッジＨＥとして検出する。
【００４４】
次にステップＳ５４に移行して、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、例えば図５に示すように、前記ステップＳ５３で検出した水平エッジＨＥの垂直座標値ＹＥ、即ち上下方向位置を算出する。
次にステップＳ５５に移行して、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記ステップＳ５４で水平エッジＨＥが検出されたか否か、換言すれば前方車両があるか否かを判定し、水平エッジが検出され、前方車両がある場合にはステップＳ５６に移行し、そうでない場合には前記図２の演算処理のステップＳ６に移行する。
【００４５】
前記ステップＳ５４では、以下のようにしてカメラ車間距離ＤＣを算出してから前記図２の演算処理のステップＳ６に移行する。
図６は、自車両と前方車両との相対関係を側方から模式的に示している。また、図５は、ＣＣＤカメラ５によって捉えられた前方車両を含む自車両前方画像である。夫々の図中の符号は以下の通り。
【００４６】
Ｈｃ ：ＣＣＤカメラ取付け高さ
Ｈｅ ：前方車両の水平エッジ（リヤバンパ下端部）の路面からの高さ
ｄＨ ：ＣＣＤカメラ取付け高さと水平エッジの高さの差
ｄＨ＝Ｈｃ−Ｈｅ ……… (2)
ＤＬ ：レーザレーダで検出された前方車両までの車間距離
Ｄ０ ：レーザレーダとＣＣＤカメラとの取付け位置の前後方向距離
ＤＣ’：ＣＣＤカメラから前方車両後端までの距離
ＤＣ’＝ＤＬ＋Ｄ０ ……… (3)
Ｙ０ ：自車両前方画像における無限遠点のＹ座標値
ＹＥ ：自車両前方画像における水平エッジのＹ座標値
ｄＹ ：自車両前方画像における水平エッジの無限遠点からの相対Ｙ座標値
ｄＹ＝Ｙ０−ＹＥ ……… (4)
ここで、ＣＣＤカメラによるＹ座標値“１”あたりの角度分解能をΔθとすると、図５、図６の幾何学的関係より、下記５式が成立する。
【００４７】
ｄＹ＝ｄＨ／ＤＣ’／Δθ ……… (5)
前記２式〜４式を変形して、下記６式を得る。
Ｈｅ＝Ｈｃ−（Ｙ０−ＹＥ）・Δθ・（ＤＬ＋Ｄ０） ……… (6)
変形して、下記７式を得る。
ＤＬ＝（Ｈｃ−Ｈｅ）／（Ｙ０−ＹＥ）／Δθ−Ｄ０ ……… (7)
従って、ＣＣＤカメラ５で捉えた自車両前方画像から無限遠点Ｙ座標Ｙ０及び水平エッジＹ座標ＹＥを求め、そのときのレーダ車間距離ＤＬが得られれば、前記６式から、検出している水平エッジの路面からの高さＨｅが分かる。逆に、ＣＣＤカメラ５で捉えた自車両前方画像から無限遠点Ｙ座標Ｙ０及び水平エッジＹ座標ＹＥを求め、予め水平エッジの路面からの高さＨｅが分かっていれば、前記７式よりレーダ車間距離ＤＬ（算出されるのはカメラ車間距離ＤＣ）を求めることができる。本実施形態では、レーダ車間距離ＤＬが前記車間距離推定開始所定値Ｌ１からカメラ車間距離出力開始所定値Ｌ２までの間に、当該レーダ車間距離ＤＬを用いて、前記６式に従って前方車両の水平エッジの路面からの高さＨｅを求めておき、レーザ車間距離ＤＬがカメラ車間距離出力開始所定値Ｌ２以下になるか、或いはレーダがロストしたら、この前方車両の水平エッジの路面からの高さＨｅを用いて、自車両前方画像の無限遠点Ｙ座標Ｙ０及び水平エッジＹ座標ＹＥから前記レーダ車間距離ＤＬの代わりにカメラ車間距離ＤＣを算出する。
【００４８】
なお、前記求めた水平エッジの路面からの高さＨｅが、常識的な所定範囲（例えば０〜１ｍ）に存在しない場合には、前方車両ではなく、別の物体を誤検出している可能性があるため、検出結果を棄却し、ＣＣＤカメラによる車間距離推定を停止するようにしてもよい。
本実施形態では、前回以前に検出され、メモリに記憶されている前回車間距離Ｄｏｕｔ0 と、そのときの水平エッジＹ座標ＹＥ0 、及び無限遠点Ｙ座標ＹＯ0 と、現在の水平エッジＹ座標ＹＥ、及び無限遠点Ｙ座標ＹＯとから、下記８式に従ってカメラ車間距離ＤＣを算出するようにした。
【００４９】
ＤＣ＝Ｄｏｕｔ0 ×（Ｙ０0 −ＹＥ0 ）／（Ｙ０−ＹＥ） ……… (8)
次に、前記図２の演算処理のステップＳ６で行われる停止線検出領域（ウインドウ）設定のための演算処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。
この演算処理では、まずステップＳ６１で、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記図２の演算処理のステップＳ５でエッジが検出されたか否か、即ち前方車両があるか否かを判定し、エッジが検出された場合にはステップＳ６２に移行し、そうでない場合にはステップＳ６３に移行する。
【００５０】
前記ステップＳ６２では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前方車両下端のＹ座標ＹＧを算出してからステップＳ６４に移行する。具体的には、例えば図８に示すように、前記図２の演算処理のステップＳ５で検出された水平エッジＹ座標ＹＥを、実際のエッジ高さＨｅだけ下方にずらした位置、即ち前方車両の路面上の影部分のＹ座標値を、前方車両下端のＹ座標ＹＧとする。
【００５１】
一方、前記ステップＳ６３では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、停止線検出ウインドウ上端のＹ座標ＹＵを算出してから前記ステップＳ６４に移行する。具体的には、この場合は前方車両が検出されない場合であるから、停止線が検出されてからの車両走行制御や乗員への報知を考慮すると、車速が大きいほど、できるだけ早く、即ちできるだけ遠くで停止線を検出する必要がある。そのため、停止線検出ウインドウ上端のＹ座標ＹＵは、車速が大きいほど、例えば車速Ｖに比例した実際の距離となるように、自車両前方画像の上方に設定する。
【００５２】
そして、前記ステップＳ６４では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、例えば図８に示すように停止線検出ウインドウＳＬＷを設定する。この停止線検出ウインドウＳＬＷは、前記前方車両下端のＹ座標ＹＧ又は停止線検出ウインドウ上端のＹ座標ＹＵを上辺とし、自車両前方画像の下端を下辺とし、道路形状に合わせて上方が狭い台形とするのが望ましい。これは、例えば前記前方車両下端のＹ座標ＹＧ又は停止線検出ウインドウ上端のＹ座標ＹＵを上辺とする長方形の停止線検出ウインドウを考えると、当該長方形の停止線検出ウインドウの下辺近傍が狭くなり、つまり停止線を検出する領域が狭くなり、例えば路面上にペイントされている最高速度などの文字を、停止線として誤認識する可能性があるのに対し、下辺近傍が広い台形の停止線検出ウインドウでは、後述のように、このウインドウ幅の所定の割合以上の長さの白線を停止線として検出することにより、最高速度などの文字を停止線として誤認識するのを防止することができるためである。勿論、長方形の停止線検出ウインドウで停止線が検出できないというものではない。
【００５３】
次に、前記図２の演算処理のステップＳ７で行われる停止線検出処理のための演算処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。
この演算処理では、まずステップＳ７１で、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記図２の演算処理のステップＳ６で設定された停止線検出領域内の画像に対し、白線を検出するためのフィルタ処理を施す。具体的には、例えば下記９式のような水平方向に所定値以上の幅を持つ白線検出フィルタ演算子を施し、水平方向の白線をダイレクトに検出するようにする。
【００５４】
【００５５】
次にステップＳ７２に移行して、前記ステップＳ７１で検出した白線の長さの、前記停止線検出ウインドウＳＬＷの幅に対する比率（割合）Ｗを算出する。前記停止線検出ウインドウＳＬＷが前記図８のような台形である場合、検出された白線のＹ座標値によって当該停止線検出ウインドウＳＬＷの幅が異なる。従って、白線が検出されたＹ座標値の停止線検出ウインドウＳＬＷの幅で白線の長さを除し、それを比率Ｗとして評価する。
【００５６】
次にステップＳ７３に移行して、前記ステップＳ７２で算出された白線の長さの停止線検出ウインドウＳＬＷに対する比率Ｗが、例えば０．８程度に設定された所定比率値ＷSL以上であるか否かを判定し、当該白線長さの比率Ｗが所定比率値ＷSL以上である場合にはステップＳ７４に移行し、そうでない場合にはステップＳ７５に移行する。
【００５７】
前記ステップＳ７４では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、例えばフラグをセットするなどして、停止線有りと判定してからステップＳ７６に移行する。
前記ステップＳ７６では、下記１０式に従って、停止線までの距離ＤSLを算出してから前記図２の演算処理のステップＳ８に移行する。
【００５８】
ＤSL＝Ｈｃ／（Ｙ０−ＹSL）／Δθ−Ｄ０ ………(10)
このような停止線検出に対し、停止線が検出されなかったり、或いは車速Ｖが前記所定車速値Ｖmax より大きかったり、或いは運転者が加速操作をしたりしている場合には前記ステップＳ４で、前記図１０の車間距離を用いて前方車両追従制御を行う。
【００５９】
これに対し、車速Ｖが所定車速値Ｖmax 以下であり、且つ停止線が検出され、且つ運転者が加速操作をしていない場合には前記ステップＳ１１に移行して停止線対応制御が行われる。
この停止線対応制御には、前記インジェクタ８から噴射される燃料噴射量を調整すべく、エンジン制御装置４への指令値を調整して車両の加速を制御したり、ホイールシリンダ３Ｆ、３Ｒへの制動流体圧を調整すべく、制動流体圧制御装置３への指令値を調整して車両の減速を制御したりする走行状態制御が含まれている。また、停止線の検出情報を前記ディスプレイ１３や音声で表示して、運転者にその旨を報知する停止線報知も含まれている。
【００６０】
具体的には、図１１の制御マップに従う。即ち、車速Ｖが前記所定車速値Ｖmax 以下で且つ停止線までの距離ＤSLが所定値ＤSLmax 以下の領域にあって、停止線までの距離ＤSLが大きい順に、加速禁止、報知＋加速禁止、減速の停止線対応制御を行う。これ以外の領域は、前記車両の走行状態制御を含む停止線対応制御を行わない。特に車速Ｖが前記所定車速値Ｖmax を越える領域では、車両が停止線を通過してしまうなど、適切な制御が行えない可能性がある。また、停止線までの距離ＤSLが前記所定値ＤSLmax を越える領域では、前述のように自車両前方画像から検出した停止線までの距離ＤSLが正確でないとか、或いは停止線対応制御を行うには早すぎる可能性がある。
【００６１】
これに対し、前記停止線対応制御のうち、加速禁止の停止線までの距離ＤSLの上限値は、車速Ｖの増大に伴って増大する。逆に言えば、この加速禁止の停止線までの距離ＤSLの上限値以上の領域では、停止線対応制御を行わないことになる。これは、車速Ｖが小さいほど、検出された停止線到着の所要時間は長くなるから、その分だけ、車両の走行状態制御、この場合は加速禁止を先送りできるためである。同様にして、加速禁止の停止線までの距離ＤSLの下限値は、車速Ｖ＝０、停止線までの距離ＤSL＝０の原点を通り、前記上限値と同じ傾きの直線になっている。なお、加速禁止は、前記インジェクタ８から噴射される燃料噴射量を、現在の燃料噴射量以上に設定しないか、又は減少することで可能となる。また、これ以外にも、例えばスロットル開度の指令値を零にすることでも可能である。この加速禁止は、例えば前記前方車両追従制御にも適用可能であり、例えば前方車両が加速し、適切な車間距離を保持しようとして、自車両に加速指令が発生したとき、その加速を禁止するようにすればよい。
【００６２】
また、前記停止線対応制御のうち、報知＋加速禁止の停止線までの距離ＤSLの上限値は、前記加速禁止の停止線までの距離ＤSLの下限値に一致する。一方、この報知＋加速禁止の停止線までの距離ＤSLの下限値は、車速Ｖ＝０、停止線までの距離ＤSL＝０の原点を通り、前記加速禁止の停止線までの距離ＤSLの下限値の直線よりも傾きの小さい直線で表れる。ここでは、前記加速禁止に合わせて、例えば自車両の前方に停止すべき停止線がある旨をディスプレイ１３に表示したり、或いは放送したりして、乗員に報知する。これにより、乗員は停止線の存在その他、停止線に関する情報を確実に認識することができると共に、乗員の判断によって停止線に対する適切な対応が可能となる。なお、乗員への報知は、後述する減速制御開始よりも、少なくとも２秒程度前から行うのが望ましい。
【００６３】
また、前記停止線対応制御のうち、減速制御の停止線までの距離ＤSLの上限値は、前記加速禁止＋報知の停止線までの距離ＤSLの下限値に一致する。一方、この減速制御の停止線までの距離ＤSLの下限値は、停止線までの距離ＤSL＝０の直線である。ここでは、前記インジェクタ８から噴射される燃料噴射量を零にすると共に、前記各ホイールシリンダ３Ｆ、３Ｒへの制動流体圧を昇圧して制動力を発揮する。この制動力は、停止線までの距離ＤSLと現在の車速Ｖとに応じて、停止すべき停止線の手前で自車両が停止するように制御される。なお、停止線に接近すると、前記ＣＣＤカメラ５による停止線までの距離ＤSLが正確でなくなる場合がある。そのような場合には、それ以前の停止線までの距離ＤSLと、車速Ｖの積分値とを用い、車両が停止線の手前で停止できるように減速制御を継続する。
【００６４】
これに対し、本実施形態では、前記ステップＳ１０で、例えばアクセルペダルの踏込み量が増大したり、操作スイッチ１２が操作されたりして、運転者による加速操作があると判定されたときには、ステップＳ４に移行して、通常の前方車両追従制御が行われる。これは、運転者が加速操作するということは、前方の停止線で停止する必要がないと判定した結果であると考えられるから、このような場合には停止線対応制御を行わず、煩わしさを防止する。
【００６５】
また、本実施形態では、前述のように、停止線検出ウインドウＳＬＷの幅に対し、所定の割合以上の長さの白線を停止線を見なす構成としたため、横断歩道や路面上の文字、或いは高速道路等でみられる車間距離確認用の白線を停止線を誤認識するのを防止することができる。
このように、本実施形態の車両用走行制御装置によれば、自車両前方の画像の中から、検出された前方車両の位置に応じて、当該前方車両の手前に停止線検出ウインドウＳＬＷを設定し、このウインドウＳＬＷ内で停止線の存在を検出する構成としたため、例えば前方車両追従制御中でも、停止線を早めに検出することができ、その分だけ、停止すべき停止線で確実に停止することが可能となる。
【００６６】
また、自車両に先行する前方車両の位置を検出しているとき以外、つまり前方車両がないときには、車速Ｖが大きいほど、より遠くに停止線検出ウインドウＳＬＷを設定することで、停止線の検出を早め、停止すべき停止線で確実に停止することが可能となる。
また、車速Ｖが所定車速値Ｖmax 以上のときに、停止線に関する情報の報知を停止する構成としたため、停止できない停止線情報などを不必要に乗員に報知するのを防止することができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００６７】
また、車速Ｖが所定車速値ＶmaX 以上のときに、加減速を含む自車両の走行状態の制御内容の変更を停止する構成としたため、現在の自車両の走行速度では停止できない停止線に対し、加速禁止や減速などの不要な走行状態制御内容変更を行うのを防止することができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
以上より、前記ＣＣＤカメラ５及び画像処理装置６が本発明の撮像手段を構成し、以下同様に、前記図２の演算処理のステップＳ５で行われる図３の演算処理が前方車両検出手段を構成し、前記図２の演算処理のステップＳ６で行われる図７の演算処理が停止線検出領域設定手段を構成し、前記図２の演算処理のステップＳ７で行われる図９の演算処理が停止線検出手段を構成し、前記車輪側センサ２が車速検出手段を構成し、前記ディスプレイ１３及び図２の演算処理のステップ１１が停止線報知手段を構成し、図９の演算処理のステップＳ７６が停止線距離検出手段を構成し、前記図２の演算処理のステップＳ９及びステップＳ１０が加速操作検出手段を構成し、前記エンジン制御装置４及び制動流体圧制御装置３及び図２の演算処理のステップＳ１１が走行状態制御手段を構成している。
【００６８】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第２実施形態について説明する。この実施形態の車両構成は、前記第１実施形態の図１のものに代えて、図１２のように構成されている。この車両は、前記第１実施形態の図１のものに類似しているが、新たに外部情報受信器１４が取付けられている。この外部情報受信器１４は、局所的な電波や光通信を受信する、所謂ビーコン受信器であり、交差点の信号の情報や、一時停止が必要な交差点の情報、横断歩道近傍に歩行者が存在するといった情報を受信し、前記走行制御装置１１に向けて出力する。従って、この走行制御装置１１は、この外部情報受信器１４で検出した外部情報をも用いて、停止線の検出、停止線情報の報知、走行制御などを行うことになる。
【００６９】
そして、この走行制御装置１１で行われる前方車両追従制御を行うか、検出した停止線に対応する停止線対応制御を行うかという、統括的な演算処理は、前記第１実施形態の図２のものに代えて、図１３に変更されている。この演算処理も、走行制御装置１１内の演算処理装置内で所定のサンプリング時間（この場合は１００msec. ）毎にタイマ割込処理される。なお、このフローチャートでも、特に通信のためのステップを設けていないが、例えばフローチャート中で得られた情報は随時記憶装置に記憶されるし、必要な情報は随時記憶装置から読出される。また、各装置間も相互通信を行っており、必要な情報は、主として制御を司っている装置から常時読み込まれ、送られてきた情報は、随時記憶装置に記憶される。
【００７０】
この演算処理では、まずステップＳ１１０で、前記第１実施形態と同様に、前記車輪側センサ４で検出された車速Ｖを読込む。
次にステップＳ１２０に移行して、前記第１実施形態と同様に、前記ステップＳ１１０で読込んだ車速Ｖが、例えば３０km/h程度に予め設定された所定車速値Ｖmax 以下であるか否かを判定し、当該車速Ｖが所定車速値Ｖmax 以下である場合にはステップＳ１３０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１４０に移行する。
【００７１】
前記ステップＳ１３０では、前記第１実施形態と同様に、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記画像処理装置６からＣＣＤカメラ５で撮像した自車両前方の全画面情報を読込み、ディジタルフィールドなどからなる配列に入力してからステップＳ１５０に移行する。
前記ステップＳ１５０では、前記第１実施形態と同様に、前記図３の演算処理により前方車両検出処理を行ってからステップＳ１６０に移行する。
【００７２】
前記ステップＳ１６０では、前記大事１実施形態と同様に、前記図７の演算処理に従って、停止線検出領域を設定してからステップＳ１７０に移行する。
前記ステップＳ１７０では、前記第１実施形態と同様に、前記図９の演算処理に従って、停止線検出処理を行ってからステップＳ１８０に移行する。
前記ステップＳ１８０では、前記第１実施形態と同様に、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記ステップＳ１７０で停止線が検出されたか否かを判定し、停止線が検出された場合にはステップＳ１８１に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ１４０に移行する。
【００７３】
前記ステップＳ１８１では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記車外情報受信器１４で検出された車外情報を読込んでからステップＳ１８２に移行する。
前記ステップＳ１８２では、前記ステップＳ１８１で読込まれた車外情報から、前記ステップＳ１７０で検出した停止線が、停止する必要のあるものであるか否かを判定し、当該停止線が停止すべきものである場合にはステップＳ１１１に移行し、そうでない場合にはステップＳ１９０に移行する。この検出された停止線が停止すべきものであるか否かの判定は、例えば信号機付き交差点の進行方向の信号が青でないとか、横断歩道近傍に横断しようとする歩行者がいるとか、進行方向に一時停止の表示がある交差点であるなど、自車両が必ず一旦停止しなければならない情報から判定できる。
【００７４】
前記ステップＳ１９０では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、運転者の減速操作を読込んでからステップＳ２００に移行する。具体的には、前記ブレーキセンサ１０で検出されたブレーキペダルの踏込み量や、前記操作スイッチ１２による減速指令等の情報を読込む。
前記ステップＳ２００では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、運転者の減速操作があるか否かを判定し、運転者の減速操作がある場合には前記ステップＳ１１１に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ１４０に移行する。具体的には、前記ブレーキセンサ１０で検出されたブレーキペダルの踏込み量が増大しているとか、操作スイッチ１２による減速指令があることで、運転者の減速操作があることを判定する。
【００７５】
前記ステップＳ１４０では、前記第１実施形態と同様に、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前述した図１０の前方車両までの車間距離に応じて、前方車両追従制御を行ってからメインプログラムに復帰する。
また、前記ステップＳ１１１では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、後述する図１４の制御マップに則り、停止線に対する対応制御を行ってからメインプログラムに復帰する。
【００７６】
前記図１３の演算処理のステップＳ１１で行われる本実施形態の停止線対応制御には、前記インジェクタ８から噴射される燃料噴射量を調整すべく、エンジン制御装置４への指令値を調整して車両の加速を制御したり、ホイールシリンダ３Ｆ、３Ｒへの制動流体圧を調整すべく、制動流体圧制御装置３への指令値を調整して車両の減速を制御したりする走行状態制御が含まれている。また、停止線の検出情報を前記ディスプレイ１３や音声で表示して、運転者にその旨を報知する停止線報知も含まれている。
【００７７】
前記図１４の制御マップでは、車速Ｖが前記所定車速値Ｖmax 以下で且つ停止線までの距離ＤSLが所定値ＤSLmax 以下の領域にあって、停止線までの距離ＤSLが大きい順に、報知「内容１」、報知「内容２」、報知「内容３」＋減速の停止線対応制御を行う。これ以外の領域は、前記第１実施形態と同様の理由により、前記車両の走行状態制御を含む停止線対応制御を行わない。
【００７８】
これに対し、前記停止線対応制御のうち、報知「内容１」の停止線までの距離ＤSLの上限値は、車速Ｖの増大に伴って増大する。逆に言えば、この加速禁止の停止線までの距離ＤSLの上限値以上の領域では、停止線対応制御を行わないことになる。これは、車速Ｖが小さいほど、検出された停止線到着の所要時間は長くなるから、その分だけ、車両の走行状態制御、この場合は報知「内容１」を先送りできるためである。同様にして、報知「内容１」の停止線までの距離ＤSLの下限値は、車速Ｖ＝０、停止線までの距離ＤSL＝ＤSL0 の点を通り、前記上限値と同じ傾きの直線になっている。なお、報知「内容１」は、未だ停止すべき停止線が比較的遠くにあることから、「停止すべき停止線があります」といった内容を前記ディスプレイ１３や音声で報知する。
【００７９】
また、前記停止線対応制御のうち、報知「内容２」の停止線までの距離ＤSLの上限値は、前記報知「内容１」の停止線までの距離ＤSLの下限値に一致する。一方、この報知「内容２」の停止線までの距離ＤSLの下限値は、車速Ｖ＝０、停止線までの距離ＤSL＝０の原点を通り、前記報知「内容２」の停止線までの距離ＤSLの上限値と同じ傾きの直線で表れる。ここでは、停止すべき停止線が接近しつつあるので、「停止すべき停止線に近づいています」といった内容を前記ディスプレイ１３や音声で報知する。なお、この報知「内容２」の乗員への報知は、後述する減速制御開始よりも、少なくとも２秒程度前から行うのが望ましい。
【００８０】
また、前記停止線対応制御のうち、報知「内容３」＋減速制御の停止線までの距離ＤSLの上限値は、前記報知「内容２」の停止線までの距離ＤSLの下限値に一致する。一方、この減速制御の停止線までの距離ＤSLの下限値は、停止線までの距離ＤSL＝０の直線である。ここでは、「停止すべき停止線で停止します」といった内容を前記ディスプレイ１３や音声で報知すると共に、前記インジェクタ８から噴射される燃料噴射量を零にし、合わせて前記各ホイールシリンダ３Ｆ、３Ｒへの制動流体圧を昇圧して制動力を発揮する。この制動力は、停止線までの距離ＤSLと現在の車速Ｖとに応じて、停止すべき停止線の手前で自車両が停止するように制御される。なお、停止線に接近すると、前記ＣＣＤカメラ５による停止線までの距離ＤSLが正確でなくなる場合がある。そのような場合には、それ以前の停止線までの距離ＤSLと、車速Ｖの積分値とを用い、車両が停止線の手前で停止できるように減速制御を継続する。
【００８１】
これに対し、本実施形態では、前記ステップＳ２００で、例えばブレーキペダルの踏込み量が増大したり、操作スイッチ１２が操作されたりして、運転者による減速操作がないと判定されたときには、ステップＳ１４０に移行して、通常の前方車両追従制御が行われる。これは、運転者が減速操作するということは、前方の停止線で停止する必要があると判定した結果であると考えられるから、このような場合にのみ停止線対応制御を行い、逆に減速操作しないときには、当該停止線で停止する必要がないと判定した結果であると考えられるから、このような場合には停止線対応制御を行わず、煩わしさを防止する。
【００８２】
このように本実施形態の車両用走行制御装置では、前記第１実施形態の車両用走行制御装置の効果に合わせて、停止線までの距離ＤSLに応じて、停止線に関する情報の内容を変更する構成としたため、乗員は停止線に対する適切な情報を適切なタイミングで認識することができる。
また、乗員の減速操作が行われているとき、つまり乗員が停止しようとしているときにだけ、停止線に関する情報を乗員に報知することができると共に、乗員が停止しようとしていないときには、停止線で停止できるような走行状態制御内容変更を行うことなく、その分だけ煩わしさを防止することができる。
【００８３】
また、外部情報から停止すべき停止線を判定し、その停止すべき停止線に関する情報のみを乗員に報知することができると共に、停止すべき停止線でのみ停止できるような走行状態制御内容変更を行うことができ、その分だけ煩わしさを防止することができる。
以上より、前記ＣＣＤカメラ５及び画像処理装置６が本発明の撮像手段を構成し、以下同様に、前記図１３の演算処理のステップＳ１５０で行われる図３の演算処理が前方車両検出手段を構成し、前記図１３の演算処理のステップＳ１６０で行われる図７の演算処理が停止線検出領域設定手段を構成し、前記図１３の演算処理のステップＳ１７０で行われる図９の演算処理が停止線検出手段を構成し、前記車輪側センサ２が車速検出手段を構成し、前記ディスプレイ１３及び図１３の演算処理のステップ１１１が停止線報知手段を構成し、図９の演算処理のステップＳ７６が停止線距離検出手段を構成し、前記図１３の演算処理のステップＳ１９０及びステップＳ２００が減速操作検出手段を構成し、前記エンジン制御装置４及び制動流体圧制御装置３及び図１３の演算処理のステップＳ１１１が走行状態制御手段を構成し、前記外部情報受信器１４及び図１３の演算処理のステップＳ１８１及びステップＳ１８２が車外情報検出手段を構成している。
【００８４】
なお、前記した運転者の加速操作或いは減速操作に対する判定は、一度でも運転者が加速操作或いは減速操作を行った場合、同一の停止線を連続して検出している間、当該停止線対応制御への対応を継続するようにするとよい。
また、停止線以外の路面上の模様の誤検出対策として、前記運転者による加速操作或いは減速操作誤、所定時間内は停止線対応制御を行わないように、判定を継続させるようにしてもよい。これにより、例えば路面上に短い間隔で描かれた白線を、全て個別の停止線と判定し、毎回停止線対応制御が行われるのを防止することができる。ここで、所定時間とは、必ずしも時間で管理する必要はなく、例えば所定の距離を進む時間といったような捉え方でもよい。そして、そのようにすれば、低速で走行する渋滞中の短い間隔の白線を、停止線と誤認識するのを抑制防止することができる。
【００８５】
また、前記下記実施形態では、夫々の演算処理装置にマイクロコンピュータを用いたが、これに代えて各種の論理回路を用いることも可能である。
また、レーザレーダに代えて、ミリ波レーダなどの各種のレーダを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用走行制御装置の第１実施形態を示す車両構成図である。
【図２】図１の走行制御装置で行われる停止線対応制御判定のフローチャートである。
【図３】前方車両検出のためのマイナプログラムのフローチャートである。
【図４】図３の演算処理で設定される水平エッジ検出ウインドウの説明図である。
【図５】図３の演算処理で算出される無限遠点から水平エッジまでの相対距離の説明図である。
【図６】自車両と前方車両との側方からの模式図である。
【図７】停止線検出領域設定のためのマイナプログラムのフローチャートである。
【図８】図７の演算処理で設定される停止線検出ウインドウの説明図である。
【図９】停止線検出のためのマイナプログラムのフローチャートである。
【図１０】図２の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１１】図２の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１２】本発明の車両用走行制御装置の第２実施形態を示す車両構成図である。
【図１３】図１２の走行制御装置で行われる停止線対応制御判定のフローチャートである。
【図１４】図１３の演算処理で用いられる制御マップである。
【符号の説明】
１Ｆ、１Ｒは車輪
２は車輪速センサ
３は制動流体圧制御装置（走行状態制御手段）
４はエンジン制御装置（走行状態制御手段）
５はＣＣＤカメラ（撮像手段）
６は画像処理装置（撮像手段）
７はレーザレーダ
８はインジェクタ
９はアクセルセンサ（加速操作検出手段）
１０はブレーキセンサ（減速操作検出手段）
１１は走行制御装置
１２は操作スイッチ（加速操作検出手段、減速操作検出手段）
１３はディスプレイ（停止線報知手段）
１４は外部情報受信器（車外情報検出手段）
Claims (17)
- 自車両の前方の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された自車両前方の画像の中から、自車両に先行する前方車両の位置を検出する前方車両検出手段と、前記撮像手段で撮像された自車両前方の画像の中から、前記前方車両検出手段で検出された前方車両の位置に応じて、当該前方車両の手前に、停止線を検出する停止線検出領域を設定する停止線検出領域設定手段と、前記停止線検出領域設定手段で設定された停止線検出領域内で停止線の存在を検出する停止線検出手段とを備えたことを特徴とする車両用走行制御装置。
- 前記停止線検出手段は、前記停止線検出領域の幅に対して、その所定の割合以上の長さの白線を停止線として検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。
- 自車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、前記停止線検出領域設定手段は、前記前方車両検出手段が自車両に先行する前方車両の位置を検出しているとき以外のときに、前記車速検出手段で検出された自車両の走行速度に応じて、前記撮像手段で撮像された自車両前方の画像の中の所定の位置に停止線検出領域を設定す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。
- 前記停止線検出手段による停止線検出結果に応じて、停止線に関する情報を報知する停止線報知手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両用走行制御装置。
- 自車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記車速検出手段で検出された自車両の走行速度が所定値以上のときに、停止線に関する情報の報知を停止することを特徴とする請求項４に記載の車両用走行制御装置。
- 前記停止線検出手段によって検出された停止線までの自車両からの距離を検出する停止線距離検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記停止線距離検出手段で検出された自車両から停止線までの距離に応じて、停止線に関する情報の内容を変更することを特徴とする請求項４又は５に記載の車両用走行制御装置。
- 乗員の減速操作を検出する減速操作検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記減速操作検出手段で乗員の減速操作が行われているときに、停止線に関する情報を報知することを特徴とする請求項４乃至６の何れかに記載の車両用走行制御装置。
- 乗員の加速操作を検出する加速操作検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記加速操作検出手段で乗員の加速操作が行われているときに、停止線に関する情報の報知を停止することを特徴とする請求項４乃至７の何れかに記載の車両用走行制御装置。
- 自車両の外部から提供される情報を検出する車外情報検出手段を備え、前記停止線報知手段は、前記車外情報検出手段で検出された自車両外部からの情報に応じて、停止線に関する情報の報知を行うことを特徴とする請求項４乃至８の何れかに記載の車両用走行制御装置。
- 加減速を含む自車両の走行状態を制御する走行状態制御手段を備え、この走行状態制御手段は、前記停止線検出手段による停止線検出結果に応じて、自車両の走行状態の制御内容を変更することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の車両用走行制御装置。
- 自車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記車速検出手段で検出された自車両の走行速度が所定値以上のときに、自車両の走行状態の制御内容の変更を停止することを特徴とする請求項１０に記載の車両用走行制御装置。
- 前記停止線検出手段によって検出された停止線までの自車両からの距離を検出する停止線距離検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記停止線距離検出手段で検出された自車両から停止線までの距離に応じて、自車両の走行状態の制御内容を変更することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の車両用走行制御装置。
- 前記走行状態制御手段は、前記停止線検出手段によって停止線が検出されたとき、自車両の加速を禁止するように走行状態の制御内容を変更することを特徴とする請求項１０乃至１２の何れかに記載の車両用走行制御装置。
- 前記走行状態制御手段は、前記停止線検出手段によって停止線が検出されたとき、自車両を減速するように走行状態の制御内容を変更することを特徴とする請求項１０乃至１３の何れかに記載の車両用走行制御装置。
- 乗員の減速操作を検出する減速操作検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記減速操作検出手段で乗員の減速操作が行われているときに、自車両の走行状態の制御内容を変更することを特徴とする請求項１０乃至１４の何れかに記載の車両用走行制御装置。
- 乗員の加速操作を検出する加速操作検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記加速操作検出手段で乗員の加速操作が行われているときに、自車両の走行状態の制御内容の変更を停止することを特徴とする請求項１０乃至１５の何れかに記載の車両用走行制御装置。
- 自車両の外部から提供される情報を検出する車外情報検出手段を備え、前記走行状態制御手段は、前記車外情報検出手段で検出された自車両外部からの情報に応じて、自車両の走行状態の制御内容の変更を行うことを特徴とする請求項１０乃至１６の何れかに記載の車両用走行制御装置。
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