JP5427203B2

JP5427203B2 - 車両用運転支援装置

Info

Publication number: JP5427203B2
Application number: JP2011076030A
Authority: JP
Inventors: 匡丸山
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: CN102729997B; US20120253629A1; CN102729997A; US8560200B2; DE102012102708A1; JP2012206700A

Description

本発明は、スロットル制御やブレーキ介入制御を通じて走行制御を行う車両用運転支援装置に関する。

従来、ミリ波レーダ、赤外線レーザレーダ、ステレオカメラや単眼カメラ等を用いて車両前方の車外環境を認識し、認識した車外環境に基づいて自車両の走行制御等を行う運転支援装置について様々な提案がなされている。このような走行制御の機能の一つとして、自車両の前方で先行車を検出（捕捉）したとき、検出した先行車に対する追従走行制御を行う機能が広く知られている。一般に、このような追従走行制御は車間距離制御付クルーズコントロール（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）の一環として広く実用化されており、ＡＣＣでは、自車両の前方に先行車を検出している状態では追従制御が行われ、先行車を検出していない状態ではドライバが設定したセット車速での定速走行制御が行われる。さらに、近年では、追従走行制御の適用範囲を極定速にまで拡張するとともに、先行車が停止した際には車間距離を一定に保って停止（追従停止制御）する技術が開発され、実用化されている。

例えば、特許文献１には、自車速が２０Ｋｍ／ｈよりも大きいときは先行車との車間時間を目標時間に保持すべく電子スロットルの開度制御やブレーキアクチュエータの駆動制御を行い、自車速が２０Ｋｍ／ｈ以下のときには先行車との車間距離と最小車間距離（＝１０ｍ）との偏差に比例した加減速を行うべく電子スロットルの開度制御やブレーキアクチュエータの駆動制御を行う技術が開示されている。さらに、特許文献１には、先行車の停止を検知したときには、自車速を極低速（例えば、５Ｋｍ／ｈ）にまで減速し、車間距離が停止車間距離（＝５ｍ）になった時点で自車を停止すべく電子制御スロットルの開度制御や、ブレーキアクチュエータの駆動制御を行う技術が開示されている。

特開２００１−２２５６６９号公報

ところで、先行車が停止或いは減速する場面としては、例えば、自車走行路前方に停止指示信号（黄或いは赤信号）が存在する場面が想定される。

しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術は、先行車の減速に伴って自車両を減速させるものであるため、ドライバが停止指示信号を認識しているにもかかわらず、速やかな減速が行われない等の虞がある。従って、ＡＣＣの利便性をより向上させるためには、先行車のみならす自車走行路上に存在する信号機に対しても制御対象を拡張して好適な走行制御を行うことが望ましい。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、先行車のみならず自車走行路上に存在する信号機に対しても制御対象を拡張して好適な走行制御を行うことができる車両用運転支援装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様による車両用運転支援装置は、ドライバによって設定されたセット車速に自車速を収束させるための定速走行用目標加速度を演算する定速走行用目標加速度演算手段と、先行車の認識を行う先行車認識手段と、前記先行車認識手段で先行車が認識されているとき当該先行車に対して追従走行を行うための追従走行用目標加速度を演算する追従走行用目標加速度演算手段と、前記定速走行用目標加速度或いは前記追従走行用目標加速度を選択的に用いて自車両の加減速制御を行う加減速制御手段と、自車両に対して停止すべき旨の指示を表示中の信号機を停止指示信号機として認識する停止指示信号機認識手段と、前記停止指示信号機認識手段で停止指示信号機が認識されているとき当該停止指示信号機の停止位置に自車両を停止させるための信号機用目標加速度を演算する信号機用目標加速度演算手段と、を備え、前記追従走行用目標加速度演算手段は、前記追従走行用目標加速度が演算されていない場合であって前記信号機用目標加速度が演算されている場合には当該信号機用目標加速度を前記追従走行用目標加速度として代用し、前記追従走行用目標加速度及び前記信号機用目標加速度が演算されている場合であって前記信号機用目標加速度が前記追従走行用目標加速度よりも小値である場合には前記信号機用目標加速度の値を前記追従走行用目標加速度として代用する車両用運転支援装置であって、前記信号機用目標加速度が前記追従走行用目標加速度として代用されている場合であって、自車速が設定車速未満の低速である場合、或いは、前記停止指示信号機の停止位置までの距離が設定距離未満である場合に、前記低速以下に予め設定された極低速で自車両を走行させるためのスタンバイ走行用目標加速度を演算するスタンバイ走行用目標加速度演算手段を備え、前記加減速制御手段は、前記スタンバイ走行用目標加速度が演算されている場合には当該スタンバイ走行用目標加速度を用いて自車両の加減速制御を行うものである。

本発明の車両用運転支援装置によれば、先行車のみならず自車走行路上に存在する信号機に対しても制御対象を拡張して好適な走行制御を行うことができる。

車両に搭載した運転支援装置の概略構成図走行制御ルーチンを示すフローチャートスタンバイモード判定サブルーチンを示すフローチャートクルーズコントロール用表示装置に対する表示制御ルーチンを示すフローチャート自車両と先行車及び信号機との関係についての各パターンを示す説明図（ａ）はクルーズコントロール用表示装置上の各インジケータを示す説明図であって（ｂ）は先行車を制御対象としているときの表示例を示す説明図であって（ｃ）は信号機を制御対象としているときの表示例を示す説明図クルーズコントロールスイッチの一例を示す平面図

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は車両に搭載した運転支援装置の概略構成図、図２は走行制御ルーチンを示すフローチャート、図３はスタンバイモード判定サブルーチンを示すフローチャート、図４はクルーズコントロール用表示装置に対する表示制御ルーチンを示すフローチャート、図５は自車両と先行車及び信号機との関係についての各パターンを示す説明図、図６（ａ）はクルーズコントロール用表示装置上の各インジケータを示す説明図であって（ｂ）は先行車を制御対象としているときの表示例を示す説明図であって（ｃ）は信号機を制御対象としているときの表示例を示す説明図、図７はクルーズコントロールスイッチの一例を示す平面図である。

図１において、符号１は自動車等の車両（自車両）を示し、この車両１には、例えば、車間距離制御機能付クルーズコントロール（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）機能を備えた運転支援装置２が搭載されている。

この運転支援装置２は、例えば、撮像手段としてのステレオカメラ３と、ステレオ画像認識装置４と、走行制御ユニット５と、を一体的に備えたステレオカメラアセンブリ２ａを中心として主要部が構成されている。そして、このステレオカメラアセンブリ２ａの走行制御ユニット５には、エンジン制御ユニット（Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ）７、ブレーキ制御ユニット（ＢＲＫ＿ＥＣＵ）８、トランスミッション制御ユニット（Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ）９等の各種制御ユニットが相互通信可能に接続されている。

ステレオカメラ３は、ステレオ光学系として例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を備えた左右１組のＣＣＤカメラで構成されている。このステレオカメラ３を構成する各ＣＣＤカメラは、車室内の天井前方に一定の間隔を持って取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像し、撮像した画像情報をステレオ画像認識装置４に出力する。

ステレオ画像認識装置４は、ステレオカメラ３からの画像情報が入力されるとともに、例えば、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ９から自車速Ｖ等が入力される。このステレオ画像認識装置４は、ステレオカメラ３からの画像情報に基づいて自車両１前方の立体物データや白線データ等の前方情報を認識し、これら認識情報等に基づいて自車走行路を推定する。さらに、ステレオ画像認識装置４は、認識した立体物データ等に基づいて自車走行路上の先行車検出を行う。

ここで、ステレオ画像認識装置４は、ステレオカメラ３からの画像情報の処理を、例えば以下のように行う。すなわち、ステレオカメラ３で自車進行方向を撮像した左右１組の画像（ステレオ画像対）に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって距離情報を生成する。具体的には、ステレオ画像認識装置４は、基準画像（例えば、右側の画像）を例えば４×４画素の小領域に分割し、それぞれの小領域の輝度或いは色のパターンを比較画像と比較して対応する領域を見つけ出し、基準画像全体に渡る距離分布を求める。さらに、ステレオ画像認識装置４は、基準画像上の各画素について隣接する画素（例えば右側及び下側で隣接する画素）との輝度差を調べ、これらの輝度差がともに閾値を超えているものをエッジとして抽出するとともに、抽出した画素（エッジ）に距離情報を付与することで、距離情報を備えたエッジの分布画像（距離画像）を生成する。そして、ステレオ画像認識装置４は、例えば、距離画像に対して周知のグルーピング処理を行い、予め設定された各種テンプレートとのパターンマッチングを行うことにより、自車前方の白線、側壁、立体物等を認識する。そして、ステレオ画像認識装置４は、認識した各データに、それぞれ異なるＩＤを割り当て、これらをＩＤ毎にフレーム間で継続して監視する。さらに、ステレオ画像認識装置４は、白線データや側壁データ等に基づいて自車走行路を推定し、自車走行路上に存在する立体物であって、自車両１と略同じ方向に所定の速度（例えば、０Ｋｍ／ｈ以上）で移動するものを先行車として抽出（検出）する。そして、先行車を検出した場合には、その先行車情報として、先行車距離Ｄｃａｒ（＝車間距離）、先行車速度Ｖｆ（＝（車間距離Ｄｃａｒの変化の割合）＋（自車速Ｖ））、先行車加速度ａｆ（＝先行車速度Ｖｆの微分値）等を演算する。なお、先行車の中で、特に速度Ｖｆが所定値以下（例えば、４Ｋｍ／ｈ以下）で、且つ、加速していないものは、略停止状態の先行車として認識される。

このような画像情報の処理において、ステレオ画像認識装置４は、道路上で自車両１に対して停止すべき旨の指示を表示中の信号機（停止指示信号機）についても認識を行う。すなわち、ステレオ画像認識装置４には、例えば、各種信号機等に関するテンプレートデータが格納されており、これらテンプレートとのパターンマッチングによって自車走行路上方の信号機を認識する。さらに、ステレオ画像認識装置４は、例えば、認識した信号機上における輝度の勾配等調べ、信号機上で高輝度となっている領域の位置や色等に基づいて当該信号機が自車両１に対して停止指示を行っているか否か（すなわち、黄信号或いは赤信号であるか否か）を判定する。そして、ステレオ画像認識装置４は、自車両に対して停止すべき旨の指示を表示中の信号機を停止指示信号機として認識する。

このように、本実施形態において、ステレオ画像認識装置４は、先行車認識手段、及び、停止指示信号機認識手段としての機能を有する。

走行制御ユニット５には、例えば、ステレオ画像認識装置４から車外前方に関する各種認識情報が入力されるとともに、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ９から自車速Ｖが入力される。

また、走行制御ユニットには、例えば、クルーズコントロール用スイッチ１５を通じてドライバにより操作入力される各種入力信号が、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ７を介して入力される。本実施形態において、クルーズコントロール用スイッチ１５は、例えば、ステアリング２０に配置されたプッシュスイッチ及びトグルスイッチ等からなる操作スイッチであり、ＡＣＣの作動をＯＮ／ＯＦＦするメインスイッチであるクルーズスイッチ（ＣＲＵＩＳＥ）１５ａ、その時の自車両１の速度をセット車速Ｖｓｅｔとして設定するためのセットスイッチ（ＳＥＴ）１５ｂ、前回の記憶してあるセット車速Ｖｓｅｔを再セットするためのリジュームスイッチ（ＲＥＳ）１５ｃ、先行車と自車両との車間距離のモードを設定するための車間距離設定スイッチ１５ｄ、ＡＣＣを解除するためのキャンセルスイッチ（ＣＡＮＣＥＬ）１５ｅを有している。ここで、本実施形態において、セットスイッチ１５ｂは、自車両１の減速を指示する減速スイッチ（▽）、及び、セット車速を低速側に設定車速毎にタップダウンさせるダウンスイッチ（−）としての機能を兼用する。また、リジュームスイッチ１５ｃは、自車両１の加速を指示する加速スイッチ（△）、及び、セット車速を高速側に設定車速毎にタップアップさせるアップスイッチ（＋）としての機能を兼用する。

また、走行制御ユニット５には、ＡＣＣに関する設定情報や制御情報等を表示するための表示手段としてのクルーズコントロール用表示装置２１が接続されている。例えば図３（ａ）に示すように、本実施形態において、表示装置２１は、セット車速Ｖｓｅｔを表示するためのセット車速表示用インジケータ２１ａ、先行車を表示するための先行車表示用インジケータ２１ｂ、先行車に対する車間距離モード（後述する）を表示するための車間距離モード表示用インジケータ２１ｃ、停止指示信号機を表示する信号機表示用インジケータ２１ｄ等を備え、この表示装置２１は、例えば、コンビネーションメータ上に配置されている。

走行制御ユニット５は、例えば、ドライバによりクルーズスイッチ１５ａがオンされた後、セットスイッチ１５ｂが操作されると、当該操作時の自車速Ｖをセット車速Ｖｓｅｔとして設定する。或いは、例えば、ドライバによりリジュームスイッチ１５ｃが操作されると、走行制御ユニット５は、前回設定されていたセット車速を今回のセット車速Ｖｓｅｔとして設定する。このとき、走行制御ユニット５は、表示装置２１上のセット車速表示用インジケータ２１ａを構成するセグメントを選択的に点灯させてセット車速Ｖｓｅｔを表示し、当該表示状態を維持する。

また、ドライバにより車間距離設定スイッチ１５ｄが操作されると、走行制御ユニット５は、後述する追従目標距離Ｄｔｒｇを設定のための車間距離モード（例えば、「長」、「中」、「短」の何れかの車間距離モード）を設定する。このとき、走行制御ユニット５は、表示装置２１上の車間距離モード表示用インジケータ２１ｃを構成するセグメントの点灯数を変化させて現在の車間距離モードを表示する。

そして、このようにセット車速Ｖｓｅｔ及び車間距離モードが設定されると、走行制御ユニット５は、ＡＣＣを実行する。

ＡＣＣとして、走行制御ユニット５は、ステレオ画像認識装置４で先行車が検出されていない場合には、自車速Ｖをセット車速Ｖｓｅｔに収束させる定速走行制御を行う。また、走行制御ユニット５は、定速走行制御中にステレオ画像認識装置４にて先行車を認識した場合には、当該先行車との車間距離Ｄｃａｒを追従目標距離Ｄｔｒｇに収束させる追従走行制御（追従停止、追従発進も含む）を行う。

すなわち、定速走行制御が開始されると、走行制御ユニット５は、自車速Ｖをセット車速Ｖｓｅｔに収束させるための目標加速度（定速走行用目標加速度）ａｓｅｔを演算する。

具体的に説明すると、走行制御ユニット５は、例えば、自車速Ｖとセット車速Ｖｓｅｔとの車速偏差Ｖｓｒｅｌ（＝Ｖｓｅｔ−Ｖ）を演算し、予め設定されたマップ等を参照することにより、車速偏差Ｖｓｒｅｌと自車速Ｖとに応じた目標加速度ａｓｅｔを演算する。なお、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌが正値である場合、目標加速度ａｓｅｔは、自車速Ｖに応じた上限値の範囲内において、車速偏差Ｖｓｒｅｌが大きくなるほど大きな値が設定される。一方、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌが負値である場合、目標加速度ａｓｅｔは、自車速Ｖに応じた下限値の範囲内において、速度偏差Ｖｓｒｅｌが小さくなるほど小さな値が設定される（車速偏差Ｖｓｒｅｌが負側に大きくなるほど減速側に大きな値が設定される）。

また、定速走行制御から追従走行制御に移行すると、走行制御ユニット５は、上述の目標加速度ａｓｅｔに加え、車間距離Ｄｃａｒを追従目標距離Ｄtｒｇに収束させるための目標加速度（追従走行用目標加速度）ａｃａｒを演算する。

具体的に説明すると、走行制御ユニット５には、例えば、車間距離のモード「短」及び「長」に対応する追従目標距離Ｄｔｒｇ設定用のマップが予め設定されて格納されている。そして、走行制御ユニット５は、モードが「短」或いは「長」である場合には該当するマップを用いて自車速Ｖに応じた追従目標距離Ｄｔｒｇを設定し、モードが「中」の場合にはモードが「短」及び「長」のときにそれぞれ演算される値の中間値を追従目標距離Ｄｔｒｇとして設定する。また、走行制御ユニット５は、例えば、追従目標距離Ｄｔｒｇと車間距離Ｄｃａｒとの距離偏差ΔＤ（＝Ｄｔｒｇ−Ｄｃａｒ）を演算するとともに、先行車速度Ｖｆと自車速Ｖとの相対速度Ｖｆｒｅｌ（＝Ｖｆ−Ｖ）を演算し、これらをパラメータとして予め設定されたマップ等を参照して目標加速度ａｃａｒを演算する。

但し、先行車を認識している場合であっても、当該先行車の他に停止指示信号機が認識されており、且つ、停止指示信号機よりも所定距離手前に設定される停止位置Ｐｓｔｐを先行車が通過している場合（或いは、先行車が停止指示信号機を通過する可能性が高いことを判定した場合）には、走行制御ユニット５は、自車両１の不要な加速等を防止するため、当該先行車を制御対象から除外する（例えば、図５（ｄ）参照）。この場合、走行制御ユニット５は、例えば、車間距離Ｄｃａｒと、自車両１から停止指示信号機の停止位置Ｐｓｔｐまでの距離（停止距離）Ｄｓｉｇと、の比較を行い、車間距離Ｄｃａｒが停止距離Ｄｓｉｇよりも大きくなったとき、先行車が停止指示信号機の停止位置Ｐｓｔｐを通過したことを判定する。また、走行制御ユニット５は、先行車が現在の車速Ｖｆで走行した場合に停止位置Ｐｓｔｐを通過するまでの所用時間Ｔｐ（＝（Ｄｓｉｇ−Ｄｃａｒ）／Ｖｆ）を演算し、所用時間Ｔｐが設定値Ｔｔｈ以下であって、且つ、前記先行車の減速度が設定値以下であるとき、先行車が停止指示信号機の停止位置Ｐｓｔｐを通過する可能性が高いことを判定する。

また、走行制御ユニット５は、ステレオ画像認識装置４で停止指示信号機が認識されている場合には、当該停止指示信号機の停止位置（例えば、停止指示信号機の手前１０ｍの位置）Ｐｓｔｐに自車両１を停止させるために必要な目標加速度（信号機用目標加速度）ａｓｉｇを演算する。すなわち、走行制御ユニット５は、例えば、停止距離Ｄｓｉｇと自車速Ｖとをパラメータとして、予め設定されたマップ等を参照して目標加速度ａｓｉｇを演算する。

そして、走行制御ユニット５は、追従走行用目標加速度ａｃａｒが演算されていない場合であって信号機用目標加速度ａｓｉｇが演算されている場合（すなわち、先行車が認識されていない場合であって停止指示信号機が認識されている場合）には当該信号機用目標加速度ａｓｉｇの値を追従走行用目標加速度ａｃａｒとして代用する。また、追従走行用目標加速度ａｃａｒ及び信号機用目標加速度ａｓｉｇが演算されている場合であって、信号機用目標加速度ａｓｉｇが追従走行用目標加速度ａｃａｒよりも小値である場合には、信号機用目標加速度ａｓｉｇの値を追従走行用目標加速度ａｃａｒとして代用する。

このように各種目標加速度を演算すると、走行制御ユニット５は、定速走行用目標加速度ａｓｅｔのみが演算された定速走行制御時においては当該目標加速度ａｓｅｔを最終的な目標加速度ａとして設定し、定速走行用目標加速度ａｓｅｔ及び追従走行用目標加速度ａｃａｒが演算された追従走行制御時においては目標加速度ａｓｅｔ，ａｃａｒのうちの何れか小値を最終的な目標加速度ａとして設定する。

目標加速度ａを設定すると、走行制御ユニット５は、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ７を通じて電子制御スロットル弁１７の開度制御（エンジンの出力制御）を行うことにより、目標加速度ａに応じた加速度を発生させる。さらに、走行制御ユニット５は、エンジンの出力制御のみでは十分な加速度（減速度）が得られないと判断した場合に、ＢＲＫ＿ＥＣＵ８を通じてブレーキブースタ１８からの出力液圧制御（自動ブレーキの介入制御）を行う。

なお、このようなＡＣＣの実行中において、走行制御ユニット５は、先行車を制御対象として走行制御が行われている場合には先行車表示用インジケータ２１ｂ及び車間距離モード表示用インジケータ２１ｃを点灯させ（図６（ｂ）参照）、停止指示信号機を制御対象として走行制御が行われている場合には信号機表示用インジケータ２１ｄを点灯させる（図６（ｃ）参照）。

ところで、信号機用目標加速度ａｓｉｇが追従走行用目標加速度ａｃａｒとして代用されている場合、自車両１は、例えば、停止指示信号機の手前に一律に設定された制御上の停止位置Ｐｓｔｐで停止するよう制御される。しかしながら、実際の道路上における停止線の位置等は道路種別等に応じて様々な位置に設定され、しかも、信号機に対して自車両１が停止すべき位置は先行車の有無や台数等によっても変化する。従って、停止指示信号機に対しては、一律の停止位置Ｐｓｔｐに自車両１が停止するよう制御することは現実的でない。また、カメラを用いて信号機を認識する本実施形態では、自車両１が信号機の直近まで接近した場合に、信号機が撮像範囲からフレームアウトしてしまう虞がある。このように、信号機に対して停止制御を行おうとした場合、制御上不確定となる要因が多い。そこで、本実施形態において、信号機用目標加速度ａｓｉｇが追従走行用目標加速度ａｃａｒとして代用されている場合、走行制御ユニット５は、停止指示信号機に対する自車両１の停止をドライバに委ねるべく、予め設定された条件下においてスタンバイモードへと移行する。すなわち、走行制御ユニット５は、例えば、自車速Ｖが設定車速Ｖｔｈ（例えば、Ｖｔｈ＝１０Ｋｍ／ｈ）未満の低速である場合、或いは、停止位置Ｐｓｔｐまでの停止距離Ｄｓｉｇが設定距離Ｄｔｈ（例えば、Ｄｔｈ＝３０ｍ）未満である場合、スタンバイモードへと移行する。そして、スタンバイモードに移行すると、走行制御ユニット５は、最終的な目標加速度ａとして、自車速Ｖを予め設定された極低速の目標車速Ｖ０（例えば、Ｖ０＝５〜１０Ｋｍ／ｈ）に収束させるための目標加速度（スタンバイ走行用目標加速度）ａｓｔａを別途演算する。

なお、走行制御ユニット５は、スタンバイモードの実行中には、例えば、信号機表示用インジケータ２１ｄを点滅表示させる。

このように、本実施形態において、走行制御ユニット５は、定速走行用目標加速度演算手段、追従走行用目標加速度演算手段、加減速制御手段、信号機用目標加速度演算手段、及び、スタンバイ走行用目標加速度演算手段としての各機能を実現する。

次に、走行制御ユニット５で実行される走行制御について、図２の走行制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。このルーチンは設定時間毎に繰り返し実行されるもので、ルーチンがスタートすると、走行制御ユニット５は、先ず、ステップＳ１０１において、自車速Ｖとセット車速Ｖｓｅｔとの車速偏差Ｖｓｒｅｌをパラメータとし、予め設定されたマップ等を参照して定速走行用目標加速度ａｓｅｔを演算する。

続くステップＳ１０２において、走行制御ユニット５は、自車走行路前方に先行車が認識されているか否かを調べる。すなわち、走行制御ユニット５は、ステレオ画像認識装置４によって自車走行路前方に先行車が認識されており、且つ、当該先行車が停止指示信号機との関係に基づいてＡＣＣの制御対象から除外されていないか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０２において、自車走行路前方に先行車が認識されており、当該先行車がＡＣＣの制御対象から除外されていないと判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０３に進み、先行車に対する追従目標距離Ｄｔｒｇと車間距離Ｄｃａｒとの距離偏差ΔＤと、先行車速度Ｖｆと自車速Ｖとの相対速度Ｖｆｒｅｌとをパラメータとし、予め設定されたマップ等を参照して追従走行用目標加速度ａｃａｒを演算した後、ステップＳ１０４に進む。

一方、ステップＳ１０２において、自車走行路前方に先行車が認識されていないと判定した場合、或いは、自車走行路前方に先行車が認識されている場合であっても停止指示信号機との関係に基づいて制御対象から除外されていると判定した場合、走行制御ユニット５は、そのまま、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０２或いはステップＳ１０３からステップＳ１０４に進むと、走行制御ユニット５は、自車走行路前方に自車両１に対する停止指示信号機が認識されているか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０４において、自車走行路前方に停止指示信号機が認識されていると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０５に進み、例えば、停止指示信号機に対する停止距離Ｄｓｉｇと自車速Ｖとをパラメータとして、予め設定されたマップ等を参照して信号機用目標加速度ａｓｉｇを演算した後、ステップＳ１０６に進む。

一方、ステップＳ１０４において、自車走行路前方に停止指示信号機が認識されていないと判定した場合、走行制御ユニット５は、そのまま、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０４或いはステップＳ１０５からステップＳ１０６に進むと、走行制御ユニット５は、現在演算されている追従走行用目標加速度ａｃａｒ、或いは、信号機用目標加速度ａｓｉｇのうち何れか小値を追従走行用目標加速度ａｃａｒとして適宜再設定等する（ａｃａｒ＝ｍｉｎ（ａｃａｒ，ａｓｉｇ））。

具体的に説明すると、追従走行用目標加速度ａｃａｒのみが演算されている場合、或いは、追従走行用目標加速度ａｃａｒ及び信号機用目標加速度ａｓｉｇが演算されている場合であって追従走行用目標加速度ａｃａｒが信号機用目標加速度ａｓｉｇよりも小値である場合には、走行制御ユニット５は、現在演算されている追従走行用目標加速度ａｃａｒをそのまま追従走行用目標加速度ａｃａｒとして再設定する。すなわち、このようなケースでは、追従走行用目標加速度ａｃａｒとして、先行車を制御対象とする追従走行用目標加速度ａｃａｒが設定される（例えば、図５（ａ），（ｃ）参照）。

また、信号機用目標加速度ａｓｉｇのみが演算されている場合には、走行制御ユニット５は、信号用目標加速度ａｓｉｇの値を追従走行用目標加速度ａｃａｒとして代用する。すなわち、このようなケースでは、停止指示信号機を制御対象とする追従走行用目標加速度ａｃａｒが設定される（例えば、図５（ｄ）参照）。

また、追従走行用目標加速度ａｃａｒ及び信号機用目標加速度ａｓｉｇが演算されている場合であって信号機用目標加速度ａｓｉｇが追従走行用目標加速度ａｃａｒよりも小値である場合には、走行制御ユニット５は、信号機用目標加速度ａｓｉｇの値を追従走行用目標加速度ａｃａｒとして代用する。すなわち、このようなケースでは、先行車に代えて停止指示信号機を制御対象とする追従走行用目標加速度ａｃａｒが設定される（例えば、図５（ｂ）参照）。

そして、ステップ１０６からステップＳ１０７に進むと、走行制御ユニット５は、定速走行用目標加速度ａｓｅｔのみが演算されている場合には当該定速走行用目標加速度ａｓｅｔを、定速走行用目標加速度ａｓｅｔ及び追従走行用目標加速度ａｃａｒが演算されている場合にはこれらのうちの何れか小値をＡＣＣについての最終的な目標加速度ａを設定する。

続くステップＳ１０８において、走行制御ユニット５は、ＡＣＣのスタンバイモードを実行するか否かの判定を行う。このスタンバイモード判定は、例えば、図３に示すスタンバイモード判定サブルーチンのフローチャートに従って実行されるもので、サブルーチンがスタートすると、走行制御ユニット５は、先ず、ステップＳ２０１において、現在スタンバイモードの実行中であるか否かを調べる。

そして、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０１において、スタンバイモードの実行中であると判定した場合にはステップＳ２０６に進み、スタンバイモードの実行中でないと判定した場合にはステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０１からステップＳ２０２に進むと、走行制御ユニット５は、上述のステップＳ１０７において、定速走行用目標加速度ａｓｅｔが最終的な目標加速度ａとして設定されたか否かを調べる。

そして、ステップＳ２０２において、定速走行用目標加速度ａｓｅｔが最終的な目標加速度ａとして設定されていると判定した場合、走行制御ユニット５は、そのままサブルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ２０２において、追従走行用目標加速度ａｃａｒが最終的な目標加速度ａとして設定されていると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０３に進み、当該追従走行用目標加速度ａｓｅｔが先行車を制御対象として目標加速度ａが設定されたものであるか否かを調べる。

そして、ステップＳ２０３において、先行車を制御対象として目標加速度ａが設定されていると判定した場合、走行制御ユニット５は、そのまま、サブルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ２０３において、先行車を制御対象として目標加速度ａが設定されていないと判定した場合、すなわち、停止指示信号を制御対象として目標加速度ａが設定されていると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０４に進み、現在の自車速Ｖが予め設定された閾値Ｖｔｈ（例えば、Ｖｔｈ＝１０Ｋｍ／ｈ）未満の定速であるか否かを調べる。

そして、ステップＳ２０４において、自車速Ｖが設定閾値Ｖｔｈ未満であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０６に進む。

一方、ステップＳ２０４において、自車速Ｖが設定閾値Ｖｔｈ以上であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０５に進み、停止指示信号機の停止位置Ｐｓｔｐまでの停止距離Ｄｓｉｇが予め設定された距離Ｄｔｈ（例えば、Ｄｔｈ＝３０ｍ）未満であるか否かを調べる。

そして、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０５において、停止距離Ｄｓｉｇが設定距離Ｄｔｈ以上であると判定した場合にはそのままサブルーチンを抜け、停止距離Ｄｓｉｇが設定距離Ｄｔｈ未満であると判定した場合にはステップＳ２０８に進む。

そして、ステップＳ２０４或いはステップＳ２０５からステップＳ２０８に進むと、走行制御ユニット５は、スタンバイモードを実行した後、サブルーチンを抜ける。

また、ステップＳ２０１からステップＳ２０６に進むと、走行制御ユニット５は、例えば、セットスイッチ１５ｂ或いはリジュームスイッチ１５ｃに対するドライバの操作入力があったか否かを調べる。

そして、ステップＳ２０６において、ドライバの操作入力がないと判定した場合、走行制御ユニット５は、スタンバイモードを維持したまま、サブルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ２０６において、ドライバの操作入力があったと判定した場合、走行制御ユニット５は、スタンバイモードを解除した後、サブルーチンを抜ける。

図２のメインルーチンにおいて、ステップＳ１０８からステップＳ１０９に進むと、走行制御ユニット５は、現在スタンバイモードが実行中であるか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０９において、スタンバイモードが解除されていると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１１１に進む。

一方、ステップＳ１０９において、スタンバイモードが実行中であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１１０に進み、最終的な目標加速度ａの再演算を行った後、ステップＳ１１１に進む。すなわち、ステップＳ１１０において、走行制御ユニット５は、自車速Ｖを予め設定された極定速の目標車速Ｖ０（例えば、Ｖ０＝５〜１０Ｋｍ／ｈ）に収束させるためのスタンバイ走行用目標加速度ａｓｔａを最終的な目標加速度ａとして再演算する。

そして、ステップＳ１０９或いはステップＳ１１０からステップＳ１１１に進むと、現在演算されている最終的な目標加速度ａに基づき、例えば、電子制御スロットル弁１７の開度制御（エンジンの出力制御）、或いは、ブレーキブースタ１８からの出力液圧制御（自動ブレーキの介入制御）を通じた自車両１の加減速制御を行った後、ルーチンを抜ける。

次に、上述の走行制御中に走行制御ユニット５において並行して実行されるクルーズコントロール用表示装置２１に対する表示制御について、図４の表示制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるもので、ルーチンがスタートすると、走行制御ユニット５は、先ず、ステップＳ３０１において、現在ドライバによって設定されているセット車速Ｖｓｅｔをセット車速表示用インジケータ２１ａに点灯表示する。

続くステップＳ３０２において、走行制御ユニット５は、現在スタンバイモードの実行中であるか否かを調べる。

そして、走行制御ユニット５は、ステップ３０２において、スタンバイモードの実行中であると判定した場合にはステップＳ３０７に進み、スタンバイモードの実行中でないと判定した場合にはステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０２からステップＳ３０３に進むと、走行制御ユニット５は、現在の制御対象が先行車であるか否か、すなわち、現在の最終的な目標加速度ａが先行車に基づいて設定されているか否かを調べる。

そして、ステップＳ３０３において、現在の制御対象が先行車であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ３０６に進み、先行車表示用インジケータ２１ｂを点灯表示するとともに、車間距離モード表示用インジケータ２１ｃに現在の車間距離モードを点灯表示した後、ルーチンを抜ける。これにより、例えば、図６（ｂ）に示すように、クルーズコントロール用表示装置２１には、現在のセット車速Ｖｓｅｔとともに、先行車及び車間距離モードが点灯表示される。

一方、ステップＳ３０３において、制御対象が先行車でないと判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ３０４に進み、現在の制御対象が停止指示信号機であるか否か、すなわち、現在の最終的な目標加速度ａが停止指示信号機に基づいて設定されているか否かを調べる。

そして、ステップＳ３０４において、現在の制御対象が停止指示信号機であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ３０５に進み、信号機表示用インジケータ２１ｄを点灯表示した後、ルーチンを抜ける。これにより、例えば、図６（ｃ）に示すように、クルーズコントロール用表示装置２１には、現在のセット車速Ｖｓｅｔとともに、停止指示信号機が点灯表示される。

一方、ステップＳ３０４において、現在の制御対象が停止指示信号機でないと判定した場合、すなわち、現在の最終的な目標加速度ａがセット車速ｖｓｅｔに基づいて設定されていると判定した場合、走行制御ユニット５は、そのままルーチンを抜ける。これにより、クルーズコントロール用表示装置２１には、現在のセット車速Ｖｓｅｔのみが点灯表示される（図示せず）。

また、ステップＳ３０２からステップＳ２０７に進むと、走行制御ユニット５は、信号機表示用インジケータ２１ｄを点滅表示した後、ルーチンを抜ける。これにより、クルーズコントロール用表示装置２１には、現在のセット車速Ｖｓｅｔが点灯表示されるとともに、停止指示信号機が点滅表示される（図示せず）。

このような実施形態によれば、自車速Ｖをセット車速Ｖｓｅｔに収束させるための定速走行用目標加速度ａｓｅｔ或いは先行車に対して追従走行を行うための追従走行用目標加速度ａｃａｒを選択的に用いて自車両の加減速制御を行う走行制御において、ステレオ画像認識装置４で停止指示信号機が認識されているとき、当該停止指示信号機の停止位置Ｐｓｔｐに自車両１を停止させるための信号機用目標加速度ａｓｉｇを演算し、追従走行用目標加速度ａｃａｒが演算されていない場合であって信号機用目標加速度ａｓｉｇが演算されている場合には信号機用目標加速度ａｓｉｇを追従走行用目標加速度ａｃａｒとして代用し、追従走行用目標加速度ａｃａｒ及び信号機用目標加速度ａｓｉｇが演算されている場合であって信号機用目標加速度ａｓｉｇが追従走行用目標加速度ａｃａｒよりも小値である場合には信号機用目標加速度ａｓｉｇの値を追従走行用目標加速度ａｃａｒとして代用することにより、先行車のみならず自車走行路上に存在する信号機に対しても制御対象を拡張して好適な走行制御を行うことができる。

この場合において、ステレオ画像認識装置４によって先行車と停止指示信号機とが認識されており、且つ、停止指示信号機よりも所定距離手前に設定される停止位置Ｐｓｔｐを先行車が通過している場合（或いは、先行車が停止指示信号機を通過する可能性が高いことを判定した場合）には、先行車を制御対象から除外することにより、停止指示信号機に対して停止する意思がない先行車に影響されて自車両１が不要な加減速等を行うことを防止することができる。換言すれば、先行車が停止指示信号機の手前で停止すべく十分な減速を行っている場合には、当該先行車に対して自車両を追従停止させることができ、逆に、先行車が停止指示信号機の手前で停止する意思がない場合には当該先行車に影響させることなく停止指示信号機に対する減速制御を行うことができる。

また、信号機用目標加速度ａｓｉｇが追従走行用目標加速度ａｃａｒとして代用されている場合において、自車速Ｖが設定車速Ｖｔｈ未満の低速である場合、或いは、停止位置Ｐｓｔｐまでの停止距離Ｄｓｉｇが設定距離Ｄｔｈ未満である場合にはスタンバイモードへと移行して自車速Ｖを予め設定された極低速の目標車速Ｖ０に維持し、停止指示信号機に対する自車両１の停止をドライバのブレーキ操作等に委ねることにより、停止指示信号機に対してドライバの意図しない位置で自車両１が停止することを防止することができ、制御対象を信号機に対して拡張した場合にも違和感のない走行制御を実現することができる。

また、クルーズコントロール用表示装置２１に対する表示制御によって、先行車表示用インジケータ２１ａの点灯表示、或いは、信号機表示用インジケータ２１ｄの点灯表示等を行い、現在の走行制御が先行車を対象とする制御であるか、或いは、停止指示信号機を対象とする制御であるか等の別を表示することにより、制御対象を停止指示信号機まで拡張した場合にも、自車両１が何を制御対象として加減速を行っているのかをドライバに明示することができる。

なお、本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。

１ … 車両（自車両）
２ … 運転支援装置
２ａ … ステレオカメラアセンブリ
３ … ステレオカメラ
４ … ステレオ画像認識装置（先行車認識手段、停止指示信号機認識手段）
５ … 走行制御ユニット（定速走行用目標加速度演算手段、追従走行用目標加速度演算手段、加減速制御手段、信号機用目標加速度演算手段）
１５ … クルーズコントロール用スイッチ
１５ａ … クルーズスイッチ
１５ｂ … セットスイッチ
１５ｃ … リジュームスイッチ
１５ｄ … 車間距離設定スイッチ
１７ … 電子制御スロットル弁
１８ … ブレーキブースタ
２０ … ステアリング
２１ … クルーズコントロール用表示装置
２１ａ … セット車速表示用インジケータ
２１ａ … 先行車表示用インジケータ
２１ｂ … 先行車表示用インジケータ
２１ｃ … 車間距離モード表示用インジケータ
２１ｄ … 信号機表示用インジケータ

Claims

ドライバによって設定されたセット車速に自車速を収束させるための定速走行用目標加速度を演算する定速走行用目標加速度演算手段と、
先行車の認識を行う先行車認識手段と、
前記先行車認識手段で先行車が認識されているとき当該先行車に対して追従走行を行うための追従走行用目標加速度を演算する追従走行用目標加速度演算手段と、
前記定速走行用目標加速度或いは前記追従走行用目標加速度を選択的に用いて自車両の加減速制御を行う加減速制御手段と、
自車両に対して停止すべき旨の指示を表示中の信号機を停止指示信号機として認識する停止指示信号機認識手段と、
前記停止指示信号機認識手段で停止指示信号機が認識されているとき当該停止指示信号機の停止位置に自車両を停止させるための信号機用目標加速度を演算する信号機用目標加速度演算手段と、を備え、
前記追従走行用目標加速度演算手段は、前記追従走行用目標加速度が演算されていない場合であって前記信号機用目標加速度が演算されている場合には当該信号機用目標加速度を前記追従走行用目標加速度として代用し、前記追従走行用目標加速度及び前記信号機用目標加速度が演算されている場合であって前記信号機用目標加速度が前記追従走行用目標加速度よりも小値である場合には前記信号機用目標加速度の値を前記追従走行用目標加速度として代用する車両用運転支援装置であって、
前記信号機用目標加速度が前記追従走行用目標加速度として代用されている場合であって、自車速が設定車速未満の低速である場合、或いは、前記停止指示信号機の停止位置までの距離が設定距離未満である場合に、前記低速以下に予め設定された極低速で自車両を走行させるためのスタンバイ走行用目標加速度を演算するスタンバイ走行用目標加速度演算手段を備え、
前記加減速制御手段は、前記スタンバイ走行用目標加速度が演算されている場合には当該スタンバイ走行用目標加速度を用いて自車両の加減速制御を行うことを特徴とする車両用運転支援装置。
前記追従走行用目標加速度演算手段は、前記先行車及び前記停止指示信号機が認識されている場合において、前記先行車が前記停止指示信号機の停止位置を通過したこと判定した場合には当該先行車を制御対象から除外することを特徴とする請求項１記載の車両用運転支援装置。
前記追従走行用目標加速度演算手段は、前記先行車との車間距離が前記停止指示信号機の停止位置まで距離よりも大きくなったとき、前記先行車が前記停止指示信号機の停止位置を通過したことを判定することを特徴とする請求項２記載の車両用運転支援装置。
前記追従走行用目標加速度演算手段は、前記先行車及び前記停止指示信号機が認識されている場合において、前記先行車が前記停止指示信号機を通過する可能性が高いことを判定した場合には当該先行車を制御対象から除外することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両用運転支援装置。
前記追従走行用目標加速度演算手段は、前記先行車が現在の車速で走行した場合に前記停止指示信号機の停止位置を通過するまでの所用時間を演算し、当該所用時間が設定値以下であって、且つ、前記先行車の減速度が設定値以下であるとき、前記先行車が前記停止指示信号機を通過する可能性が高いことを判定することを特徴とする請求項４記載の車両用運転支援装置。
前記追従走行用目標加速度を用いた加減速制御が行われている際に、当該加減速制御が前記先行車を対象とする制御であるか、或いは、前記停止指示信号機を対象とする制御であるかの別を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の車両用運転支援装置。