JP5716680B2

JP5716680B2 - 先行車両選択装置および車間制御装置

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Publication number: JP5716680B2
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Description

本発明は、先行車両選択装置および車間制御装置に関する。

近年では、運転者の運転負荷を軽減するシステムとして、走査型センサを用いたＡＣＣ（ＡｄａｐｔｉｖｅＣｕｒｕｉｓｅＣｏｎｔｒｏｌ）システムを搭載した車両が提供されている。ＡＣＣシステムは、自車両の走行速度を設定された車速に自動的に制御するとともに、走査型センサを用いて検知した自車両の前方を走行する先行車との間の車間距離を所定の間隔に自動的に制御する。言い換えると、先行車両の車速が、上述の設定車速よりも遅い場合には、ブレーキ等を操作して自車両を減速させて所定の車間距離を確保し、当該先行車が前方からいなくなると自車両を設定車速まで加速させる制御を行うものである。

上述のＡＣＣシステムにおいては、自車両ヨーレートから演算されるカーブ曲率を用いて自車両の進路を推定し、自車推定進路上に存在する車両を先行車両として選択する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載されている方法では、自車両と先行車両の走行する位置の違いから、自車推定進路と先行車両の進路に差異が生じることにより、適切な先行車両が選択できない（言い換えると選択外れや、選択ミスが発生する）とう問題がある。特に、前方にカーブ路が存在する場合には、適切な先行車両が選択できないという問題が発生しやすい。

特開平１１−０４５３９８号公報

この問題により、例えば先行車両が存在しないと誤って判定された場合には、先行車両が存在するにも関わらず、自車両が誤加速して車間間隔が狭くなって運転者に自車両の挙動に違和感を与えるという問題が発生していた。また、先行車両が存在すると誤って判定された場合には、先行車両が存在していないにも関わらず、自車両が誤減速して運転者に違和感を与えるという問題が発生していた。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、先行車両を選択するタイミングを早めるとともに選択の確率向上を図ることができる先行車両選択装置および車間制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の先行車両選択装置は、自車両の前方を走行する前方車両が前記自車両と同一の車線である自車線上を走行する確率である自車線確率に基づいて、前記前方車両から前記自車線上を走行する先行車両を選択する先行車両選択装置であって、前記自車両の前方に存在する道路に設けられた物体の検出信号であり、前記自車両の前方に存在する曲率を有する前記道路であるカーブ路の存在確率の算出に用いられる第１検出信号を出力する走査型センサである第１検出部、出力されてから経過した時間の異なる前記先行車両の位置に関する検出信号であり、前記先行車両の軌跡を求める演算処理に用いられる第２検出信号を出力する走査型センサである第２検出部、および、前記自車両のヨーレートの検出信号であり、前記カーブ路の存在確率の算出に用いられる第３検出信号を出力するヨーレートセンサである第３検出部のうち少なくとも前記第２検出部を含む２つから出力される検出信号を取得する取得部と、前記自車両の前方に前記カーブ路が存在する確率であって、前記第１検出信号に基づく第１確率、前記第２検出信号に基づく第２確率、および、前記第３検出信号に基づく第３確率のうち少なくとも前記第２確率を含む２つを算出するとともに、算出された前記第１確率、前記第２確率、および、前記第３確率のうち少なくとも前記第２確率を含む２つを統合した統合確率を算出することにより前記自車両の前方に前記カーブ路が存在する確率を求める第１演算部と、前記自車両の予想される走行ラインと所定の期間内の複数の異なる時点における前記先行車両の位置である軌跡との距離に基づいて前記自車線確率を算出すると共に、前記統合確率を用いて前記自車線確率の補正処理を行う第２演算部と、が設けられていることを特徴とする。

本発明の先行車両選択装置によれば、前方の道路状況から求められるカーブ路が存在する確率である第１確率、先行車両の軌跡から求められる第２確率、および、自車両がカーブ路に進入したことにより求められる第３確率のうち少なくとも第２確率を含む２つを統合した統合確率に基づいて、先行車両の自車線確率を補正するため、先行車両を選択するタイミングを早めるとともに選択の確率向上を図ることができる。

つまり、カーブ路が最も遠方に位置する段階からカーブ路を検出できる第１検出部の第１検出信号に基づく第１確率を統合確率に含めることにより、先行車両の自車線確率を早いタイミングで求めることができ、補正前よりも精度の高い自車線確率を用いて先行車両の選択を行うことができる。また、第１検出部と比較して検出できる距離が短くてもカーブ路の検出精度が比較的高い第２検出部の第２検出信号に基づく第２確率を統合確率に含めることにより、自車両がカーブ路に近づいた際の統合確率の精度は、第１確率のみの場合と比較して高くなる。さらに、他の検出部と比較して、検出できる距離が最も短くても、カーブ路の検出精度が最も高い第３検出部の第３検出信号に基づく第３確率を統合確率に含めることにより、自車両がカーブ路に進入した後の統合確率の精度は、第３確率を含まない場合と比較して高くなる。その結果、自車線確率の精度をより高めることができる。
走査型センサによって自車両の前方道路の状況を検出したり、前方車両の軌跡を検出したりすることにより、例えば自車両前方の映像を解析して自車両の前方道路の状況等を検出する方法と比較して、自車両の前方道路の状況等を検出する際の演算処理量を抑制することができる。さらに、映像解析を用いる方法と比較して、自車両の周囲の環境による影響、例えば太陽光が検出部に直接入射することにより上述の検出が困難になる等の影響を受けにくく、安定して自車両の前方道路の状況等を検出することができる。
第３検出部としてヨーレートセンサを用いて自車両がカーブ路に進入したことを検出すること、言い換えると、カーブ路に進入したことによる自車両の旋回（ヨーレート）をヨーレートセンサで検出することにより、自車両がカーブ路に進入したことを確実に検出することができる。さらに、ステアリングの舵角および自車両の車速に基づいて自車両のヨーレートを検出する方法と比較して、直接にヨーレートを検出するため第３検出部の構成を小型化することができる。

上記発明において前記第２演算部は、前記自車両が前記先行車両を追従していると判定された場合に、前記自車線確率の補正処理を行うことが好ましい。
このようにすることで、自車両が先行車両を追従している場合にのみ、言い換えると先行車両を選択する必要がある場合にのみ自車線確率の補正処理が行われる。そのため、第２演算部における不必要な演算処理が行われることを抑制することができる。

上記発明において前記第１演算部は、前記第１確率、前記第２確率および前記第３確率のうち少なくとも前記第２確率を含む２つに対して重み付けをした統合演算を行い、前記第１確率、前記第２確率および前記第３確率に対する重み付けの軽重は、第１確率の重み付け＜第２確率の重み付け＜第３確率の重み付け、であることが好ましい。

このようにすることで、例えば、第１確率、第２確率、第３確率の順に確率の確度が高くなる場合には、全ての確率の重み付けを等しくして統合確率を求める場合と比較して、統合確率の確度を高めることができる。つまり、第１確率または第２確率よりも確度の高い第３確率が統合確率に反映される程度、または、第１確率よりも確度の高い第２確率が統合確率に反映される程度を高めることにより、統合確率の確度を高めることができる。

本発明の車間制御装置は、車両に搭載され、自車両の前方を走行する前方車両のうち、前記自車両と同一の車線上を走行する先行車両に対して前記自車両が追従している場合に、前記自車両と前記先行車両との間の車間距離を制御する車間制御装置であって、上記本発明の先行車両選択装置と、該先行車両選択装置により選択された前記先行車両から、前記自車両までの前記車間距離に基づいて、前記自車両の走行速度を制御することにより、前記車間距離を所定の範囲内に制御する制御部と、が設けられていることを特徴とする。

本発明の車間制御装置によれば、上記本発明の先行車両選択装置が設けられていない場合と比較して、先行車両との車間距離を確保するために行われる自車両の速度変化を緩やかにすることができる。つまり、先行車両を選択するタイミングの遅れが抑制されるとともに選択の確率が向上するため、その後に行われる、自車両と先行車両との間の車間距離の判定、および、自車両の走行速度制御を実施する期間を確保することが容易となる。その結果、自車両の走行速度を緩やかに変化させることが可能となる。

本発明の先行車両選択装置および車間制御装置によれば、前方の道路状況から求められるカーブ路が存在する確率である第１確率、先行車両の軌跡から求められる第２確率、および、自車両がカーブ路に進入したことにより求められる第３確率を統合した統合確率に基づいて、先行車両の自車線確率を補正するため、先行車両を選択するタイミングを早めるとともに選択の確率向上を図ることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る車間制御コントローラの構成を説明する模式図である。図１の制御対象物選択部における先行車両の選択補正処理を説明するフローチャートである。レーダーセンサによるカーブ路等の存在確率を求める演算処理を説明するフローチャートである。先行車両の軌跡によるカーブ路等の存在確率を求める演算処理を説明するフローチャートである。ヨーレートセンサによるカーブ路等の存在確率を求める演算処理を説明するフローチャートである。自車線確率の補正演算を説明するフローチャートである。存在確率Ｐ_Sns、Ｐ_Traj、Ｐ_Yawおよび統合存在確率Ｐ_Crvの関係を示すグラフである。

この発明の一実施形態に係る車間制御コントローラ（車間制御装置）１について、図１から図７を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る車間制御コントローラ１の構成を説明する模式図である。

本実施形態の車間制御コントローラ１は、ＡＣＣシステムを備えた車両に搭載されるものであり、ＡＣＣシステムによって自車両の前方を走行する前方車両のうち、自車両と同じ車線（以後「自車線」と表記する。）上を走行する先行車両に追従して走行している際の、自車両と先行車両との間の車間距離を制御するものである。

車間制御コントローラ１には、図１に示すように、自車両が先行車両に追従しているか否かの判定を行う制御対象物選択部（先行車両選択装置）１０と、自車両と先行車両との車間距離の制御を行う制御目標値演算部（制御部）２１と、が主に設けられている。

制御対象物選択部１０には、カーブ確率演算部（第１演算部）１１と、制御対象候補演算部１２と、制御対象物設定部（第２演算部）１３と、記憶部１４と、Ｉ／Ｏインターフェース（取得部）１５と、が主に設けられている。

カーブ確率演算部１１は、自車両の前方に存在するカーブ路の曲率や、曲率の変化率を演算により推定するとともに、自車両の前方にカーブ路が存在する確率を演算により推定するものである。制御対象候補演算部１２は、レーダーセンサ３１により検出された自車両の前方に存在する検出対象のなかから、制御対象候補である先行車両を演算により選択するものである。

制御対象物設定部１３は、前方を走行する先行車両が自車線上を走行している確率である自車線確率に基づいて、自車両が追従している先行車両を選択するとともに、選択した先行車両を制御対象物であると設定するものである。

なお、上述のカーブ確率演算部１１、制御対象候補演算部１２および制御対象物設定部１３における演算処理などの内容は、車間制御コントローラ１の制御の説明において詳述する。

また、本実施形態では、カーブ確率演算部１１、制御対象候補演算部１２および制御対象物設定部１３が独立して設けられている例に適用して説明するが、一つの演算部によって、これら複数の演算部などの機能が実現されていてもよく、演算部などの数を限定するものではない。

記憶部１４は、上述のカーブ確率演算部１１、制御対象候補演算部１２および制御対象物設定部１３における演算処理に用いられる確率マップ等の各種の情報が予め記憶されたり、算出された各種の確率などを一時的に記憶されたりするものである。

Ｉ／Ｏインターフェース１５は、レーダーセンサ３１などのセンサから出力された信号が入力されるものである。
Ｉ／Ｏインターフェース１５には、自車両の前方を走行する先行車両などの位置を検出する走査型センサであるレーダーセンサ（第１検出部、第２検出部）３１、自車両における旋回方向への回転角の変化する速度を検出するヨーレートセンサ（第３検出部）３２、自車両の車輪の回転速度を検出することにより自車両の走行速度を検出する車輪速度センサ３３、車間制御コントローラ１による制御の許可または不許可を入力する許可スイッチ３４、車間制御コントローラ１における制御モードの選択を行う選択スイッチ３５からそれぞれの信号が入力されるように構成されている。

なお、本実施形態では、レーダーセンサ３１がミリ波帯の電波を用いるものである例に適用して説明するが、電波の他にレーザー光を用いた走査型のレーザーレーダー（またはライダー：ＬＩＤＡＲ）を用いてもよく、その形式を特に限定するものではない。また、ヨーレートセンサ３２および車輪速度センサ３３としては、公知のセンサを用いることができ、特にセンサの形式や検出方法を限定するものではない。

制御目標値演算部２１は、自車両の走行速度を制御することにより、制御対象物選択部１０において設定された先行車両と自車両との間の車間距離を予め設定された間隔に保つものである。より具体的には、エンジンＥＣＵ４１によるエンジン出力の制御目標値や、ブレーキＥＣＵ４２によるブレーキ動作の制御目標値などを演算により求めるとともに、エンジンＥＣＵ４１やブレーキＥＣＵ４２に出力する制御信号を生成するものである。

次に、本実施形態の車間制御コントローラ１による先行車両との間の車間距離の制御、および、先行車両の選択補正処理について図２から図７を参照しながら説明する。なお、先行車両の選択補正処理は、車間距離制御の対象である先行車両を選択する際、または、選択し続ける際に行われる処理であり、車間距離制御の一部を構成するものである。

まず、車間制御コントローラ１の制御対象物選択部１０において実行される先行車両の選択補正処理について説明する。
車間制御コントローラ１の制御対象物選択部１０は、自車両の運転者がＡＣＣシステムを利用して先行車両の後方を所定の車両間隔をあけて、所定の走行速度で自動追従を行う制御を開始させると、図２に示すように、自車両の前方のカーブ路等の存在確率を求める演算処理を開始する（Ｓ１０）。

ここで、カーブ路等とは、自車両が走行する車線が含まれる道路であって、所定の曲率を有する曲線路や、無限大の曲率を有する直線路などを含むものである。また、曲率を有する曲線路は、緩和曲線により定義されることが好ましく、緩和曲線の中でもクロソイド曲線として定義されることがさらに好ましい。

カーブ路等の存在確率を求める演算処理としては、レーダーセンサ３１から出力されたカーブ路等に関する検出信号（第１検出信号）に基づいてカーブ路等の存在確率を求める演算処理（図３参照）と、レーダーセンサ３１から出力された先行車両の軌跡に関する検出信号（第２検出信号）に基づいてカーブ路等の存在確率を求める演算処理（図４参照）と、ヨーレートセンサ３２から出力された検出信号（第３検出信号）に基づいてカーブ路等の存在確率を求める演算処理（図５参照）が行われる。それぞれの演算処理について、以下に説明する。

まず、図３を参照しながら、カーブ路等に関する検出信号（第１検出信号）に基づいてカーブ路等の存在確率（第１確率）Ｐ_Snsを求める演算処理について説明する。
制御対象物選択部１０のカーブ確率演算部１１は、レーダーセンサ３１から出力された検出信号から、自車両の前方に存在するカーブ路等に関する検出信号（例えば道路標識やガードレール等からの反射電波に係る検出信号）を抽出し、抽出した検出信号に基づいて自車両の前方に存在するカーブ路等を推定する演算処理を実行し、演算により求められた推定カーブ路等の曲率を演算処理によって求める（Ｓ１１Ａ）。

推定カーブ路等の曲率が算出されると、カーブ確率演算部１１は、算出された曲率に基づいて、曲率の変化率を演算処理により求める（Ｓ１２Ａ）。次に、カーブ確率演算部１１は、算出された曲率および曲率の変化率に基づき自車両の前方にカーブ路が存在する確率である存在確率Ｐ_Snsを求める演算処理を実行する（Ｓ１３Ａ）。演算により求められた存在確率Ｐ_Snsは、記憶部１４に記憶される。以上により、レーダーセンサ３１によるカーブ路等の存在確率Ｐ_Snsを求める演算処理は終了する。

次に、図４を参照しながら、先行車両の軌跡に基づく、カーブ路等の存在確率（第２確率）Ｐ_Trajを求める演算処理について説明する。
カーブ確率演算部１１は、レーダーセンサ３１の検出信号のうち、先行車両の位置に関する検出信号に基づいて、先行車両の軌跡の近似曲線を演算処理によって求める（Ｓ１１Ｂ）。具体的には、レーダーセンサ３１から出力されてから経過した時間の異なる先行車両の位置に関する検出信号、言い換えると、記憶部１４に記憶されている検出信号、に基づいて所定期間内の複数の異なる時点における先行車両の位置である軌跡が演算により求められ、求められた軌跡から近似曲線が演算処理により求められる。なお、近似曲線は、先行車両の軌跡との距離が最小になる曲線であればよく、その求め方を限定するものではない。

その後カーブ確率演算部１１は、求められた近似曲線に基づいて、推定カーブ路等の曲率を求める演算処理を行う（Ｓ１２Ｂ）。ここで、求められた近似曲線は、推定カーブ路等の形状を表すものとみなされている。次にカーブ確率演算部１１は、求められた推定カーブ路等の曲率に基づいて曲率の変化率を求める演算処理を行う（Ｓ１３Ｂ）。

さらにカーブ確率演算部１１は、算出された曲率および曲率の変化率に基づき自車両の前方にカーブ路が存在する確率である存在確率Ｐ_Trajを求める演算処理を実行する（Ｓ１４Ｂ）。演算により求められた存在確率Ｐ_Trajは、記憶部１４に記憶される。以上により、先行車両の軌跡に基づく、カーブ路等の存在確率Ｐ_Trajを求める演算処理は終了する。

最後に、図５を参照しながら、自車両のヨーレートに基づく、カーブ路等の存在確率（第３確率）Ｐ_Yawを求める演算処理について説明する。
カーブ確率演算部１１は、自車両のヨーレートを検出したヨーレートセンサ３２から出力された検出信号に対して、不要な信号などであるノイズを除去するフィルタ補正処理を行う（Ｓ１１Ｃ）。ヨーレートの検出信号に対するフィルタ補正が終わると、カーブ確率演算部１１は、自車両の位置における推定カーブ路等の曲率を求める演算処理を行う（Ｓ１２Ｃ）。具体的には、ヨーレートの検出信号に基づいて、自車両前方のカーブ路等を推定する演算処理が行われ、求められた推定カーブ路等の曲率を求める演算処理が行われる。

推定カーブ路等の曲率が求められると、カーブ確率演算部１１は、求められた曲率に基づいて、曲率の変化率を求める演算処理を行う（Ｓ１３Ｃ）。その後、カーブ確率演算部１１は、算出された曲率および曲率の変化率に基づき自車両の前方にカーブ路が存在する確率である存在確率Ｐ_Yawを求める演算処理を実行する（Ｓ１４Ｃ）。演算により求められた存在確率Ｐ_Yawは、記憶部１４に記憶される。以上により、自車両のヨーレートに基づく、カーブ路等の存在確率Ｐ_Yawを求める演算処理は終了する。

カーブ路等の存在確率を求める演算処理が終了すると、制御対象物選択部１０は、図２に戻り、後述するＳ３０の補正処理を開始するか終了するかの補正条件の判定処理を行う（Ｓ２０）。

Ｓ３０の補正処理を開始するための条件は、次に述べる４つの条件の全てが成立することである。
（Ｙ１）自車両の走行速度が所定の閾値以上であること。
（Ｙ２）先行車両が存在すること。
（Ｙ３）先行車両に追従している時間が所定の閾値以上であること。
（Ｙ４）先行車両との間の車間距離がある閾値以上に設定されていること。

Ｓ３０の補正処理を終了するための条件は、次に述べる４つの条件のいずれかが成立することである。
（Ｎ１）自車両の走行速度が所定の閾値未満であること。
（Ｎ２）先行車両が存在しないこと。
（Ｎ３）先行車両に追従している時間が所定の閾値未満であること。
（Ｎ４）先行車両との間の車間距離がある閾値未満に設定されていること。

上述の（Ｎ１）から（Ｎ４）までの少なくとも一つの条件が成立すると判定された場合には、Ｓ３０の処理が行われず、制御対象物選択部１０において実行される先行車両の選択補正処理が終了する。

上述の（Ｙ１）から（Ｙ４）までの全ての条件が成立すると判定された場合には、先行車両の自車線確率を補正する演算処理が実行される（Ｓ３０）。具体的には図６に示すフローチャートに従って先行車両の自車線確率を補正する演算処理が行われる。

まず、カーブ確率演算部１１は、記憶部１４に記憶されたカーブ路等の存在確率Ｐ_Sns、Ｐ_Traj、Ｐ_Yawおよび以下の式（１）に基づいて、自車両の前方にカーブ路等が存在する統合された確率である、統合存在確率Ｐ_Crvを求める演算処理を行う（Ｓ３１）。

また、図７は、存在確率Ｐ_Sns、Ｐ_Traj、Ｐ_Yawおよび統合存在確率Ｐ_Crvの関係を示すグラフである。図７に示すように、存在確率Ｐ_Sns、Ｐ_Traj、Ｐ_Yawにおける確率が最も高くなる時間的なタイミングは、存在確率Ｐ_Snsが最も早く、次いで存在確率Ｐ_Traj、最後に存在確率Ｐ_Yawの順となっている。言い換えると、カーブ路が最も遠い段階で確率が最も高くなるのが、存在確率Ｐ_Snsであり、次いで存在確率Ｐ_Traj、最後に存在確率Ｐ_Yawの順となっている。

さらに、最も高い確率の値に注目すると、存在確率Ｐ_Snsが最も低く、次いで存在確率Ｐ_Traj、存在確率Ｐ_Yawの順に確率が高くなっている。
本実施形態では、式（１）に示すように、存在確率Ｐ_Sns、Ｐ_Traj、Ｐ_Yawに対する重み付けが等しい例に適用して説明しているが、存在確率Ｐ_Snsに対する重み付け＜存在確率Ｐ_Trajに対する重み付け＜存在確率Ｐ_Yawに対する重み付け、の順位に重み付けに差を設けてもよく、特に限定するものではない。

このようにすることで、全ての存在確率Ｐ_Sns、Ｐ_Traj、Ｐ_Yawに対する重み付けを等しくして統合存在確率Ｐ_Crvを求める場合と比較して、統合存在確率Ｐ_Crvの確度を高めることができる。つまり、存在確率Ｐ_Snsよりも確度の高い存在確率Ｐ_Trajが統合存在確率Ｐ_Crvに反映される程度を高め、存在確率Ｐ_Trajよりも確度の高い存在確率Ｐ_Yawが統合確率に反映される程度さらに高めることにより、統合存在確率Ｐ_Crvの確度を高めることができる。

統合存在確率Ｐ_Crvを算出すると、制御対象候補演算部１２は、次に自車線確率の補正演算処理を行う（Ｓ３２）。具体的には、Ｓ３１で求められた統合存在確率Ｐ_Crv、補正前の自車線確率Ｐ_Prob、および、下記の式（２）に基づいて、補正後の自車線確率Ｐ_Prob#cmpを求める演算処理を行う。

補正後の自車線確率Ｐ_Prob#cmpが求められると、図２に戻り、先行車両選択補正処理が終了する。
ここで、補正前の自車線確率Ｐ_Probは、自車両の予想走行ラインと先行車両の走行軌跡との間のオフセット量、および、記憶部１４に予め記憶された確率マップに基づいて求められる確率である。なお、自車両の予想走行ラインは、自車両がこれから走行すると推定される走行ラインであり、オフセット量は、自車両と先行車両との間の所定位置における、予想走行ラインと先行車両の走行軌跡の近似曲線との間の最短距離、言い換えると車両進行方向に対する横方向のズレ量のことである。

制御対象物設定部１３は、演算により求められた補正後の自車線確率Ｐ_Prob#cmpに基づいて、自車両が、制御対象物である先行車両を追従している否か判定する。自車両が先行車両を追従していると判定された場合には、制御対象物設定部１３は車両間隔を制御する対象物として、当該先行車両を設定する処理を実行する。

制御対象物が設定されると、次に、制御目標値演算部２１は、先行車両と自車両との間の車間距離を予め設定された間隔に保つために、自車両の速度の制御処理を実行する。例えば、実際の車間距離が設定された間隔より狭い場合には、当該車間距離を広くするために自車両の速度を落とす制御処理を行う。具体的には、エンジンの出力を落とす制御新信号を生成してエンジンＥＣＵ４１に出力したり、自車両のブレーキを動作させる制御信号を生成してブレーキＥＣＵ４２に出力したりする。

逆に、自車両の走行速度が遅くなっていた状態で、先行車両が離れる等して車間距離が設定された間隔よりも広くなった場合には、自車両の走行速度を元に戻すために自車両の速度を上げる制御処理を行う。具体的には、エンジンの出力を増加させる制御信号を生成してエンジンＥＣＵ４１に出力する。

これらの制御と並行して、制御目標値演算部２１は、メーター表示部において、現在の制御状態を運転者に知らせる表示を行う制御信号を生成し、メーター表示部を制御するメーターＥＣＵ４３に出力する処理を行う。

上記の車間制御コントローラ１の制御対象物選択部１０によれば、前方の道路状況から求められるカーブ路が存在する確率である存在確率Ｐ_Sns、先行車両の軌跡から求められる存在確率Ｐ_Traj、および、自車両がカーブ路に進入したことにより求められる存在確率Ｐ_Yawを統合した統合存在確率Ｐ_Crvに基づいて、先行車両の自車線確率Ｐ_Probを補正するため、先行車両を選択するタイミングを早めるとともに選択の確率向上を図ることができる。

つまり、カーブ路が最も遠方に位置する段階からカーブ路を検出できるレーダーセンサ３１の検出信号に基づく存在確率Ｐ_Snsが統合存在確率Ｐ_Crvに含まれるため、先行車両の自車線確率Ｐ_Probを早いタイミングで求めることができ、補正前よりも精度の高い自車線確率Ｐ_Prob#cmpを用いて先行車両の選択を行うことができる。また、存在確率Ｐ_Snsと比較して検出できる距離が短くてもカーブ路の検出精度が比較的高い先行車両の軌跡に基づく存在確率Ｐ_Trajが統合存在確率Ｐ_Crvに含まれるため、自車両がカーブ路に近づいた際の統合存在確率Ｐ_Crvの精度は、存在確率Ｐ_Snsのみの場合と比較して高くなる。さらに、存在確率Ｐ_Sns、存在確率Ｐ_Trajと比較して、検出できる距離が最も短くても、カーブ路の検出精度が最も高いヨーレートセンサ３２の検出信号に基づく存在確率Ｐ_Yawが統合存在確率Ｐ_Crvに含まれるため、自車両がカーブ路に進入した後の統合存在確率Ｐ_Crvの精度は、存在確率Ｐ_Yawを含まない場合と比較して高くなる。その結果、自車線確率Ｐ_Prob#cmpの精度をより高めることができる。

自車両が先行車両を追従している場合にのみ、言い換えると先行車両を選択する必要がある場合にのみ自車線確率Ｐ_Probの補正処理を行うことにより、制御対象物設定部１３における不必要な演算処理が行われることを抑制することができる。

レーダーセンサ３１によって自車両の前方道路の状況を検出したり、前方車両の軌跡を検出したりすることにより、例えば自車両前方の映像を解析して自車両の前方道路の状況等を検出する方法と比較して、自車両の前方道路の状況等を検出する際の演算処理量を抑制することができる。さらに、映像解析を用いる方法と比較して、自車両の周囲の環境による影響、例えば太陽光が検出部に直接入射することにより上述の検出が困難になる等の影響を受けにくく、安定して自車両の前方道路の状況等を検出することができる。

ヨーレートセンサ３２を用いて自車両がカーブ路に進入したことを検出すること、言い換えると、カーブ路に進入したことによる自車両の旋回（ヨーレート）をヨーレートセンサ３２で検出することにより、自車両がカーブ路に進入したことを確実に検出することができる。さらに、ステアリングの舵角および自車両の車速に基づいて自車両のヨーレートを検出する方法と比較して、直接にヨーレートを検出するためヨーレートを検出する構成を小型化することができる。

上記の車間制御コントローラ１によれば、制御対象物選択部１０が設けられていない場合と比較して、先行車両との車間距離を確保するために行われる自車両の速度変化を緩やかにすることができる。つまり、先行車両を選択するタイミングの遅れが抑制されるとともに選択の確率が向上するため、その後に行われる、自車両と先行車両との間の車間距離の判定、および、自車両の走行速度制御を実施する期間を確保することが容易となる。その結果、自車両の走行速度を緩やかに変化させることが可能となる。

なお、上述の実施形態では、レーダーセンサ３１およびヨーレートセンサ３２の検出信号に基づいて先行車両の自車線確率Ｐ_Probを補正する処理を行っていたが、さらに自車両の前方を撮影するカメラを備えて、カメラで撮影された映像を解析することにより、先行車両が自車線から離脱したか否かの情報を補助的に取得してもよく、特に限定するものではない。このようにすることで、先行車両の自車線確率Ｐ_Probの精度をさらに高めることができる。

さらに、上述の実施形態では、３つの存在確率Ｐ_Sns、Ｐ_Traj、Ｐ_Yawに基づいて求められた統合存在確率Ｐ_Crvを用いる例に適用して説明したが、３つの存在確率Ｐ_Sns、Ｐ_Traj、Ｐ_Yawのうちの２つの存在確率に基づいて求められた統合存在確率Ｐ_Crvを用いてもよく、特に限定するものではない。

１…車間制御コントローラ（車間制御装置）、１０…制御対象物選択部（先行車両選択装置）、１１…カーブ確率演算部（第１演算部）、１３…制御対象物設定部（第２演算部）、１５…Ｉ／Ｏインターフェース（取得部）、２１…制御目標値演算部（制御部）、３１…レーダーセンサ（第１検出部、第２検出部）、３２…ヨーレートセンサ（第３検出部）

Claims

自車両の前方を走行する前方車両が前記自車両と同一の車線である自車線上を走行する確率である自車線確率に基づいて、前記前方車両から前記自車線上を走行する先行車両を選択する先行車両選択装置であって、
前記自車両の前方に存在する道路に設けられた物体の検出信号であり、前記自車両の前方に存在する曲率を有する前記道路であるカーブ路の存在確率の算出に用いられる第１検出信号を出力する走査型センサである第１検出部、出力されてから経過した時間の異なる前記先行車両の位置に関する検出信号であり、前記先行車両の軌跡を求める演算処理に用いられる第２検出信号を出力する走査型センサである第２検出部、および、前記自車両のヨーレートの検出信号であり、前記カーブ路の存在確率の算出に用いられる第３検出信号を出力するヨーレートセンサである第３検出部のうち少なくとも前記第２検出部を含む２つから出力される検出信号を取得する取得部と、
前記自車両の前方に前記カーブ路が存在する確率であって、前記第１検出信号に基づく第１確率、前記第２検出信号に基づく第２確率、および、前記第３検出信号に基づく第３確率のうち少なくとも前記第２確率を含む２つを算出するとともに、
算出された前記第１確率、前記第２確率、および、前記第３確率のうち少なくとも前記第２確率を含む２つを統合した統合確率を算出することにより前記自車両の前方に前記カーブ路が存在する確率を求める第１演算部と、
前記自車両の予想される走行ラインである予想走行ラインと所定の期間内の複数の異なる時点における前記先行車両の位置である軌跡との距離に基づいて前記自車線確率を算出すると共に、前記統合確率を用いて前記自車線確率の補正処理を行う第２演算部と、
が設けられていることを特徴とする先行車両選択装置。
前記第２演算部は、前記自車両が前記先行車両を追従していると判定された場合に、前記自車線確率の補正処理を行うことを特徴とする請求項１記載の先行車両選択装置。
前記第１演算部は、前記第１確率、前記第２確率および前記第３確率のうち少なくとも前記第２確率を含む２つに対して重み付けをした統合演算を行い、
前記第１確率、前記第２確率および前記第３確率に対する重み付けの軽重は、第１確率の重み付け＜第２確率の重み付け＜第３確率の重み付け、であることを特徴とする請求項１または２に記載の先行車両選択装置。
車両に搭載され、自車両の前方を走行する前方車両のうち、前記自車両と同一の車線上を走行する先行車両に対して前記自車両が追従している場合に、前記自車両と前記先行車両との間の車間距離を制御する車間制御装置であって、
請求項１から３のいずれかに記載の先行車両選択装置と、
該先行車両選択装置により選択された前記先行車両から、前記自車両までの前記車間距離に基づいて、前記自車両の走行速度を制御することにより、前記車間距離を所定の範囲内に制御する制御部と、
が設けられていることを特徴とする車間制御装置。