JP6413479B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

車両制御装置の一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図４，５に示されているように、カーブ路判定は、先行車両が先行車両認識範囲から逸脱したとき、該逸脱した時点から一定時間経過後に、予め設定された判定時間Δｔ内で、設定時刻ｔ毎に測定された先行車の前記車線幅方向移動距離Ｘ（ＪＵＤＧＸ（ｔ））とカーブ判定のためのＸ距離のしきい値（ＣＲＶＸｔｈ）とを比較し、前記判定時間内で、ＪＵＤＧＸ（ｔ）＞ＣＲＶＸｔｈとなる回数（ＪＵＤＧＮＵＭ）が、カーブ判定回数しきい値（ＮＵＭｔｈ）より大（ＪＵＤＧＮＵＭ＞ＮＵＭｔｈ）のとき、走行車線前方にカーブ路があると判定するようになっている。

特開２００２−２２８７４８号公報

上述した特許文献１に記載されている車両制御装置は、車両がカーブ路に沿って旋回する場合、先行車の車線幅方向移動距離は自車と先行車との間の経路や曲率で異なるため、特に前方の走行路の情報が入手できない車両では、先行車の車線に沿った旋回とレーンチェンジとの正確に判断（区別）することができないという問題があった。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、車両制御装置において、先行車の車線に沿った旋回とレーンチェンジとの正確に判断することを目的とする。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る車両制御装置の発明は、現時点の自車位置から進行方向に沿って設けられ、自車が通過すると予測される自車予測経路を算出する自車予測経路算出部と、自車の、自車予測経路算出部によって算出された自車予測経路上の前方を走行する車両を先行車としてロックオンする先行車ロックオン部と、先行車ロックオン部によってロックオンされた先行車に対して予め設定された所定の車間距離を保持するように自車の走行を制御する先行車追従走行制御部と、先行車ロックオン部によってロックオンされている先行車または先行車ロックオン部によってロックオンしている自車が車線変更を行ったと判定する車線変更判定部と、を備えた車両制御装置であって、車線変更判定部は、所定時点において自車が記憶した、自車の前方を走行する先行車の位置と、所定時点において先行車の位置を記憶した後に、自車が進行方向に沿って走行して、先に記憶されている所定時点の先行車の位置のうち進行方向に沿った座標に到達した時点における、自車の位置と、の車幅方向の偏差が判定値を超えた場合、先行車または自車が車線変更を行ったと判定することである。

これによれば、車両制御装置の車線変更判定部は、所定時点において自車が記憶した、自車の前方を走行する先行車の位置と、所定時点において先行車の位置を記憶した後に、自車が進行方向に沿って走行して、先に記憶されている所定時点の先行車の位置のうち進行方向に沿った座標に到達した時点における、自車の位置と、の車幅方向の偏差が判定値を超えた場合、先行車または自車が車線変更を行ったと判定する。よって、先行車の位置に対する自車の位置の車幅方向の偏差に基づいて、先行車の車線に沿った旋回とレーンチェンジとを判断（区別）することとなり、自車と先行車との間の経路や曲率に関係なく、旋回とレーンチェンジの判断を正確に行うことができる。

本発明による車両制御装置の一実施形態を示すブロック図である。 図１に示す車線変更判定部を示すブロック図である。 先行車と自車とが同一直線状車線を走行している図である。 先行車が自車と同一直線状車線から逸脱した状態を示す図である。 先行車が自車と同一直線状車線から車線変更したか否かの判定を説明する図である。 図１に示した車両制御装置にて実行される制御プログラムのフローチャートである。 先行車と自車とが同一車線（直線路から曲線路に変わる）を走行している図である。 先行車が自車予測経路から逸脱した状態を示す図である。 先行車が自車と同一車線（直線路から曲線路に変わる）から車線変更していない旨（同一車線内を走行）の判定を説明する図である。 先行車が自車予測経路から逸脱した状態を示す図である。 先行車が自車と同一車線（直線路から曲線路に変わる）から車線変更している旨の判定を説明する図である。 図１に示した車両制御装置にて実行される他の制御プログラムのフローチャートである。 図１に示した車両制御装置にて実行される他の制御プログラムのフローチャートである。

以下、本発明に係る車両制御装置を適用した一実施形態を図面を参照して説明する。図１に示すように、車両Ｍは、前方センサ１１、車速センサ１２、ヨーレートセンサ１３、操作部１４、記憶装置１５、ＧＰＳ受信機１６、車両駆動装置１７、車両制動装置１８、および車両制御装置２０を備えている。

前方センサ１１は、自車の前方情報を検知するセンサ、すなわち自車の前方を走行する車両を検知するセンサである。前方センサ１１は、例えば、ミリ波を用いたスキャンレーダあるいは半導体レーザを用いたスキャンレーザレーダ、ＣＣＤカメラ等により構成されている。前方センサ１１の検知信号からは、自車から物標までの車間距離、相対移動速度などを算出することができる。

車速センサ１２は、自車の車速を検出するセンサである。車速センサ１２は、例えば、車両Ｍの車輪の速度である車輪速を検出する車輪速センサ、車両駆動装置１７の出力軸の回転速度を検出する車速センサにより構成されている。
ヨーレートセンサ１３は、車両Ｍのヨーレートを検出するセンサである。車両Ｍのヨーレートは、ヨー角の変化する速さであり、車両Ｍの重心点を通る鉛直軸まわりの回転角速度である。

操作部１４は、ＡＣＣ（アダプティブ・クルーズ・コントロール）のオン・オフスイッチ、車間距離設定スイッチなどから構成されている。ＡＣＣのオン・オフスイッチは、ＡＣＣ制御を開始・停止させるためのスイッチである。車間距離設定スイッチは、ＡＣＣ制御中の先行車と自車との車間距離を設定するためのスイッチであり、複数の距離に応じた複数段の設定を有する。ＡＣＣ制御は、先行車との車間距離を一定に保って、すなわち先行車に対して所定距離を保持して追従走行するように自車の走行を制御するものである。ＡＣＣ制御は、自車の速度を設定した速度（設定速度）に一定に保持するように自車の走行を制御するクルーズコントロールも含んでいる。

記憶装置１５は、車両制御装置２０と互いに通信可能なものであり、車両制御装置２０で処理した処理結果などを記憶するものである。ＧＰＳ（全地球測位システム）受信機１６は、上空にある数個の衛星からの信号を受け取るものである。車両制御装置２０は、ＧＰＳ受信機１６が受け取った信号から自車の現在位置を検出することができる。

車両駆動装置１７は、車両Ｍを駆動させて走行させるものである。車両駆動装置１７は、例えばエンジン、モータなどの駆動源によって駆動輪を駆動させる。車両駆動装置１７は、アクセルペダルの踏み込みの有無に関係なくエンジンやモータの出力（車両駆動力）を自動的に調整可能に構成されている。

車両制動装置１８は、車両Ｍを制動させるものである。車両制動装置１８は、ＡＢＳやＥＳＣ機能を有するブレーキアクチュエータを備えている。ブレーキアクチュエータは、ブレーキペダルの踏み込みの有無に関係なく各車輪に制動力を独立かつ自動的に付与可能なアクチュエータである。

車両制御装置２０は、先行車サーチ部２１、自車予測経路算出部２２、先行車ロックオン部２３、車線変更判定部２４、および先行車追従走行制御部２５を備えている。
先行車サーチ部２１は、自車の前方を走行する車両（以下、前方走行車ともいう）をサーチ（探索・検知）する。具体的には、先行車サーチ部２１は、前方センサ１１から取得した自車の前方情報に基づいて前方走行車をサーチする。

自車予測経路算出部２２は、現時点の自車位置からの走行経路を予測して算出する。具体的には、自車予測経路算出部２２は、車速センサ１２から取得した自車の速度、およびヨーレートセンサ１３から取得した自車のヨーレートに基づいて自車予測経路を算出する。自車予測経路は、現時点の自車位置から所定時間先までの自車が走行すると予測される経路である。自車予測経路は、自車が走行すると予測される進行方向に沿って設定される。自車予測経路の幅は、車幅と同程度（例えば２ｍ）に設定される。

先行車ロックオン部２３は、自車の前方を走行する車両を先行車としてロックオンする。具体的には、先行車ロックオン部２３は、先行車サーチ部２１から取得した前方走行車の情報（自車との車間距離、自車に対する相対位置、先行車の中心位置など）と、自車予測経路算出部２２から取得した自車予測経路の情報とを照合することにより、前方走行車のうち自車予測経路を走行するものを先行車としてロックオンする。すなわち、先行車ロックオン部２３は、自車予測経路上を走行している前方走行車のうち最も自車Ｍａに近いものを先行車としてロックオンする。

車線変更判定部２４は、先行車ロックオン部２３によってロックオンされている先行車または先行車ロックオン部２３によってロックオンしている自車が車線変更を行ったか否かを判定する。車線変更判定部２４は、先行車の軌跡と自車の判定位置との車幅方向の偏差が判定値を超えた場合、先行車または自車が車線変更を行ったと判定する。なお、先行車の軌跡は、自車の現在位置を基準に前方センサ１１によって認識されている先行車の軌跡である。自車の判定位置は、ロックオンされている先行車またはロックオンしている自車が車線方向を行ったか否かを判定するための自車位置である。

さらに、車線変更判定部２４は、図２に示すように、先行車経路逸脱判定部３１、先行車逸脱位置記憶部３２，車幅方向偏差算出部３３、および比較部３４を備えている。
先行車経路逸脱判定部３１は、自車予測経路上から先行車が逸脱したか否かの判定（先行車経路逸脱判定）を実行する。先行車経路逸脱判定部３１は、先行車と自車予測経路との車幅方向のラップ率が判定値以下となれば逸脱したと判定し、ラップ率が判定値より大きい場合には逸脱していないと判定する。ラップ率は、先行車に対する自車予測経路の重なっている割合である。先行車が自車予測経路内を走行している場合、ラップ率はほぼ１００％であり、一方先行車が自車予測経路から外れて走行している場合、ラップ率は０％である。判定値は、例えば９５％〜５０％が好ましい。本実施形態では、判定値は例えば７５％である。なお、ラップ率は、自車予測経路に対する先行車の重なっている割合でもよい。

先行車経路逸脱判定部３１は、先行車ロックオン部２３によってロックオンされた先行車に関する、前方センサ１１から取得した先行車情報（自車からの車間距離、自車の進行方向に対する車幅方向位置）、および自車予測経路算出部２２から取得した自車予測経路から先行車経路逸脱判定を実行する。

例を挙げて説明する。図３に示すように、自車Ｍａおよび先行車Ｍｂがほぼ直線の道路（片側二車線）の走行車線を走行している場合、先行車Ｍｂが自車Ｍａの自車予測経路Ａ上を逸脱しないで走行しておりラップ率は１００％であるため、先行車逸脱位置記憶部３２は、自車予測経路Ａ上から先行車Ｍｂが逸脱していない旨の判定を行う。

しかし、図４に示すように、自車Ｍａに対して同一の走行車線を先行している先行車Ｍｂが車線変更を行う場合、先行車Ｍｂが自車Ｍａの自車予測経路Ａを逸脱しラップ率は７５％であるため、先行車逸脱位置記憶部３２は、自車予測経路Ａ上から先行車Ｍｂが逸脱した旨の判定を行う。

先行車逸脱位置記憶部３２は、先行車経路逸脱判定部３１によって自車予測経路上から先行車が逸脱した旨の判定がなされた場合、その判定がなされた時点の自車位置を基準位置として記憶するとともに、自車の基準位置を基準としてその時点の先行車の位置（先行車の第一位置）を記憶する。

図４に示すように、逸脱した旨の判定がなされた時点（第一時点（時刻ｔ０））にて、先行車Ｍｂが自車Ｍａの自車予測経路Ａを逸脱した。第一時点における、自車Ｍａの位置は、（Ｘ０，Ｙ０）である。なお、Ｙ０は、自車Ｍａの進行方向（車両の全長方向）に沿った座標軸の座標であり、Ｘ０は、自車Ｍａの進行方向に直交する方向（車両の車幅方向）に沿った座標軸の座標である。この自車Ｍａの位置は、単位時間ごとに自車Ｍａの速度およびヨーレートから算出したＸ軸、Ｙ軸方向の移動量を積分して算出することができる。なお、Ｘ軸、Ｙ軸方向は、それぞれ、例えば走行開始した時点の車幅方向、全長（前後）方向である。あるいは、自車Ｍａの位置は、自車Ｍａに搭載されているＧＰＳ（全地球測位システム）受信機１６から取得される位置情報から算出できる。先行車逸脱位置記憶部３２は、第一時点の自車位置を基準位置として第一時点の時刻ｔ０と関連づけて記憶装置１５に記憶する。

先行車逸脱位置記憶部３２は、第一時点における、自車Ｍａの基準位置に対する先行車Ｍｂの位置（先行車の相対位置）を前方センサ１１から取得した先行車情報から算出する。第一時点における先行車Ｍｂの相対位置は、（ＬＸ０，ＬＹ０）である。なお、ＬＹ０は、自車Ｍａの進行方向に沿った相対距離であり、ＬＸ０は、自車Ｍａの車幅方向に沿った相対距離である。

さらに、先行車逸脱位置記憶部３２は、第一時点における先行車Ｍｂの第一位置を算出して第一時点の時刻と関連づけて記憶装置１５に記憶する。第一時点における先行車Ｍｂの第一位置は、第一時点における自車Ｍａの位置（Ｘ０，Ｙ０）に、第一時点における先行車Ｍｂの相対位置（ＬＸ０，ＬＹ０）を加算することで、算出される。すなわち、第一時点における先行車Ｍｂの第一位置は、（Ｘ０＋ＬＸ０，Ｙ０＋ＬＹ０）である。先行車Ｍｂの第一位置は制御サイクル毎に算出・記憶されており、制御サイクル毎に記憶された複数の先行車Ｍｂの第一位置から先行車Ｍｂの軌跡（走行軌跡）は算出される。
なお、自車位置および先行車位置は、自車および先行車の重心位置の座標で示されている。

車幅方向偏差算出部３３は、先に先行車逸脱位置記憶部３２によって記憶装置１５に記憶された先行車の位置と、自車の位置とから車幅方向の偏差（車幅方向偏差ΔＸ）を算出する。具体的には、車幅方向偏差算出部３３は、先行車Ｍｂが逸脱した地点まで自車Ｍａが進行方向に沿って走行して到達した時点において、先行車Ｍｂの逸脱した位置と自車Ｍａの到達した位置の車幅方向偏差ΔＸを算出する。

例えば、図５に示すように、自車Ｍａに対して同一の走行車線を先行している先行車Ｍｂが車線変更を行った場合、自車Ｍａが先行車Ｍｂの逸脱した地点に到達した時点（時刻ｔ１０）では、自車Ｍａの位置は（Ｘ１０，Ｙ１０）である。この自車Ｍａの位置は、走行開始位置（例えば（Ｘ０，Ｙ０））を基準とし、単位時間ごとに自車Ｍａの速度およびヨーレートから算出したＸ軸、Ｙ軸方向の移動量を積分し、走行開始位置に加算することで算出することができる。あるいは、自車Ｍａの位置は、ＧＰＳ受信機１６から取得される位置情報から算出できる。自車Ｍａと先行車Ｍｂとの車幅方向偏差ΔＸは｜Ｘ１０−（Ｘ０＋ＬＸ０）｜である。このとき、先行車Ｍｂは走行車線に隣接する追越車線を走行している。なお、車幅方向偏差ΔＸは、自車Ｍａと先行車Ｍｂの位置座標の車幅方向の差の絶対値であるのが好ましい。

比較部３４は、車幅方向偏差算出部３３によって算出された車幅方向偏差ΔＸと判定値Ｘａとを比較する。比較部３４は、車幅方向偏差ΔＸが判定値Ｘａ以下である場合、先行車（または自車）は車線（先行車が逸脱した時点での自車走行車線（自車Ｍａが走行する車線））内の走行（車線内走行）をしている旨の判定を行って、先行車追従走行制御部２５にその旨を送信する。一方、比較部３４は、車幅方向偏差ΔＸが判定値Ｘａより大きい場合、先行車（または自車）は車線変更をした旨の判定を行って、先行車サーチ部２１にその旨を送信する。なお、判定値Ｘａは、車幅（または自車予測経路の幅）の５〜２５％に設定されるのが好ましい。本実施形態では、判定値Ｘａは車幅の２０％に設定されている。

先行車追従走行制御部２５は、先行車ロックオン部２３によってロックオンされた先行車に対して所定距離を保持して追従走行するように自車の走行を制御する。所定距離は、操作部１４の操作によって設定された設定車間距離である。先行車追従走行制御部２５は、前方センサ１１から取得した先行車との車間距離が設定車間距離となるように、車両駆動装置１７または／および車両制動装置１８を制御する。先行車追従走行制御部２５は、先行車との車間距離が設定車間距離より短い場合、車両駆動装置１７または／および車両制動装置１８を制御して自車を減速し、車間距離を増大させる。一方、先行車追従走行制御部２５は、先行車との車間距離が設定車間距離より長い場合、車両駆動装置１７を制御して自車を加速し、車間距離を減少させる。

さらに、上述した車両制御装置２０による作動について図６に示すフローチャートに沿って説明する。車両制御装置２０は、そのフローチャートに沿ったプログラムを実行する。
車両制御装置２０は、ステップＳ１０２において、上述した先行車サーチ部２１と同様に、先行車のサーチを行う。具体的には、前方センサ１１から取得した自車の前方情報に基づいて前方走行車をサーチする。前方走行車の中から先行車が特定される。

車両制御装置２０は、ステップＳ１０４において、上述した自車予測経路算出部２２と同様に、現時点の自車位置からの走行経路を予測して算出する。具体的には、車両制御装置２０は、車速センサ１２から取得した自車の速度、およびヨーレートセンサ１３から取得した自車のヨーレートに基づいて自車予測経路を算出する。

次に車両制御装置２０は、上述した先行車ロックオン部２３と同様に、ステップＳ１０２にてサーチした前方走行車の情報（自車との車間距離、自車に対する相対位置、先行車の中心位置など）と、ステップＳ１０４にて算出した自車予測経路の情報とから、前方走行車のうち自車予測経路を走行するものを先行車としてロックオンする。
具体的には、車両制御装置２０は、ステップＳ１０６において、前方走行車の情報と自車予測経路の情報とを照合することにより、自車予測経路内に前方走行車が走行しているか否かを判定する。自車予測経路内に前方走行車が走行している場合、車両制御装置２０は、ステップＳ１０６にて「ＹＥＳ」と判定し、前方走行車のうち自車予測経路内を走行するものを先行車としてロックオンする（ステップＳ１０８）。一方、自車予測経路内に前方走行車が走行していない場合（例えば、自車走行車線の隣車線を前方走行車が走行している場合）、車両制御装置２０は、ステップＳ１０６にて「ＮＯ」と判定し、先行車に対するロックオンを行わない（ステップＳ１２６）。
車両制御装置２０は、ステップＳ１０８において、先行車をロックオンするとともに、上述した先行車追従走行制御部２５と同様に、ロックオンされた先行車に対して所定距離を保持して追従走行するように自車の走行を制御する。また、車両制御装置２０は、ステップＳ１２６において、先行車をロックオンしないとき、先行車追従走行制御を中止し、自車Ｍａの速度を設定した速度（設定速度）に一定に保持するように自車の走行を制御するクルーズコントロールを行う。

車両制御装置２０は、ステップＳ１１０において、自車予測経路上からロックオンされている先行車が逸脱したか否かの判定（先行車経路逸脱判定）を実行する。具体的には、車両制御装置２０は、上述した先行車経路逸脱判定部３１と同様に、先行車と自車予測経路との車幅方向のラップ率が判定値以下となれば逸脱したと判定し、ラップ率が判定値より大きい場合には逸脱していないと判定する。
車両制御装置２０は、先行車が自車予測経路を逸脱したと判定した場合（ステップＳ１１０にて「ＹＥＳ」）には、プログラムをステップＳ１１２に進める。一方、車両制御装置２０は、先行車が自車予測経路を逸脱していないと判定した場合（ステップＳ１１０にて「ＮＯ」）には、プログラムをステップＳ１０６に戻す。

車両制御装置２０は、ステップＳ１１２において、上述した先行車逸脱位置記憶部３２と同様に、ステップＳ１１０にて自車予測経路上から先行車が逸脱した旨の判定がなされた場合、その判定がなされた時点（図４参照）の自車位置を基準位置として記憶するとともに、自車の基準位置を基準としてその時点の先行車の位置（先行車の第一位置）を記憶する。基準位置は、（Ｘ０，Ｙ０）である。先行車の第一位置は、（Ｘ０＋ＬＸ０，Ｙ０＋ＬＹ０）である。

車両制御装置２０は、上述した車幅方向偏差算出部３３と同様に、先行車Ｍｂが逸脱した地点まで自車Ｍａが進行方向に沿って走行して到達した時点において、先行車Ｍｂの逸脱した位置と自車Ｍａの到達した位置の車幅方向偏差ΔＸを算出する。具体的には、車両制御装置２０は、ステップＳ１１４において、自車Ｍａが進行方向に沿って走行して、先行車Ｍｂが逸脱した地点に到達したか否かを判定する。詳細には、車両制御装置２０は、自車Ｍａが、自車予測経路上から先行車が逸脱した旨の判定がなされた時点にて算出された先行車の相対距離ＬＹ０だけ進行方向に沿って走行したか否かを判定する。自車Ｍａの走行距離は、車速センサ１２の検出結果から算出することができる。

車両制御装置２０は、ステップＳ１１６において、上述した車幅方向偏差算出部３３と同様に、自車Ｍａが先行車Ｍｂの逸脱した地点に到達した時点（時刻ｔ１０：図５参照）の位置（Ｘ１０，Ｙ１０）と、先行車Ｍｂの逸脱した位置（Ｘ０＋ＬＸ０，Ｙ０＋ＬＹ０）との車幅方向偏差ΔＸを算出する。車幅方向偏差ΔＸは｜Ｘ１０−（Ｘ０＋ＬＸ０）｜である。時刻ｔ１から時刻ｔ１０までの間、自車Ｍａの走行経路が直線であれば、Ｘ０とＸ１０は同一であるので、車幅方向偏差ΔＸは｜Ｘ０−（Ｘ０＋ＬＸ０）｜であり、ＬＸ０である。

車両制御装置２０は、ステップＳ１１８において、上述した比較部３４と同様に、ステップＳ１１６にて算出された車幅方向偏差ΔＸと判定値Ｘａとを比較する。車両制御装置２０は、車幅方向偏差ΔＸが判定値Ｘａ以下である場合、先行車（または自車）は車線（先行車が逸脱した時点での自車走行車線）内の走行（車線内走行）をしている旨の判定を行う（ステップＳ１２８）。そして、車両制御装置２０は、プログラムをステップＳ１０６に戻し、先行車追従走行制御部２５と同様に、先行車Ｍｂが自車予測走行経路内を走行する限り先行車追従走行を継続する。

一方、車両制御装置２０は、車幅方向偏差ΔＸが判定値Ｘａより大きい場合、先行車（または自車）は車線変更をした旨の判定を行う（ステップＳ１２０）。そして、車両制御装置２０は、プログラムをステップＳ１２２に進め、先行車に対するロックオンを解除する。その後、車両制御装置２０は、プログラムをステップＳ１２４に進め、本フローチャートを一旦中止する。

さらに、自車走行車線が直線路から曲線路（本実施形態では左カーブ）に変化する場合について説明する。最初に先行車Ｍｂおよび自車Ｍａが自車Ｍａの自車走行車線に沿って走行する場合について図７−９を参照して説明する。図７に示すように、先行車Ｍｂは、直線路から曲線路に進入したところである。自車Ｍａは、ロックオンしている先行車Ｍｂに対して先行車追従走行を実施している。先行車Ｍｂと自車Ｍａとの車間距離は、設定車間距離ＬＹである。

図８に示すように、先行車Ｍｂが曲線路（自車走行車線）に沿って旋回すると、車両制御装置２０は、自車予測経路Ａ上から先行車Ｍｂが逸脱した旨の判定をする（ステップＳ１１０）。先行車Ｍｂが走行する経路は先行車走行経路Ｂである。自車予測経路Ａは、自車Ｍａが直線路を走行しているため、自車Ｍａの走行方向（直線路の延在方向）に沿って延びている。先行車Ｍｂが自車予測経路Ａから逸脱した時点（時刻ｔ１１）の自車Ｍａの位置すなわち基準位置（開始地点）は（Ｘ０，Ｙ０）である。先行車Ｍｂの第一位置は、（Ｘ０＋ＬＸ０，Ｙ０＋ＬＹ０）である。これら自車Ｍａの基準位置および先行車Ｍｂの第一位置は記憶装置１５に記憶される（ステップＳ１１２）。

図９に示すように、自車Ｍａが先行車Ｍｂと同一車線に沿って走行し、自車Ｍａが先行車Ｍｂの逸脱した地点（自車Ｍａの第一位置）に到達する。車両制御装置２０は、その時点（時刻ｔ２０）の位置（Ｘ１０，Ｙ１０）と、先行車Ｍｂの逸脱した位置（Ｘ０＋ＬＸ０，Ｙ０＋ＬＹ０）との車幅方向偏差ΔＸを算出する（ステップＳ１１４，１１６）。自車Ｍａが先行車Ｍｂと同一車線に沿って走行しているため、Ｘ１０＝Ｘ０＋ＬＸ０である。よって、車幅方向偏差ΔＸは｜Ｘ１０−（Ｘ０＋ＬＸ０）｜であり、０である。
すなわち、車幅方向偏差ΔＸが判定値Ｘａ以下であるため（ステップＳ１１８にて「ＹＥＳ」）、先行車Ｍｂ（または自車Ｍａ）は自車走行車線内の走行（車線内走行）をしている旨の判定がなされる（ステップＳ１２８）。

次に先行車Ｍｂが自車走行車線Ａから車線変更する場合について図７，１０，１１を参照して説明する。
図１０に示すように、先行車Ｍｂが曲線路に沿って旋回しながら車線変更すると、車両制御装置２０は、自車予測経路Ａ上から先行車Ｍｂが逸脱した旨の判定をする（ステップＳ１１０）。先行車Ｍｂは、自車走行車線から車線変更しながら旋回走行する。自車予測経路Ａは、自車Ｍａが直線路を走行しているため、自車Ｍａの走行方向（直線路の延在方向）に沿って延びている。先行車Ｍｂが自車予測経路Ａから逸脱した時点（時刻ｔ２１）の自車Ｍａの位置すなわち基準位置は（Ｘ０，Ｙ０）である。先行車Ｍｂの第一位置は、（Ｘ０＋ＬＸ０，Ｙ０＋ＬＹ０）である。これら自車Ｍａの基準位置および先行車Ｍｂの第一位置は記憶装置１５に記憶される（ステップＳ１１２）。

図１１に示すように、自車Ｍａが自車走行車線に沿って走行し、自車Ｍａが先行車Ｍｂの逸脱した地点に到達する。車両制御装置２０は、その時点（時刻ｔ３０）の自車Ｍａの位置（Ｘ１０，Ｙ１０）と、先行車Ｍｂの逸脱した位置（Ｘ０＋ＬＸ０，Ｙ０＋ＬＹ０）との車幅方向偏差ΔＸを算出する（ステップＳ１１４，１１６）。自車Ｍａは左カーブに沿って走行しているため、Ｘ１０はＸ０より左側に位置している。さらに、先行車Ｍｂは右側の車線に車線変更しているため、ＬＸ０は車幅の２５％より大きい値である。よって、車幅方向偏差ΔＸは｜Ｘ１０−（Ｘ０＋ＬＸ０）｜であり、車幅の２５％よりさらに大きい値である。
すなわち、車幅方向偏差ΔＸが判定値Ｘａより大きいため（ステップＳ１１８にて「ＮＯ」）、先行車Ｍｂ（または自車Ｍａ）は車線変更をした旨の判定を行う（ステップＳ１２０）。

上述した説明から明らかなように、本実施形態に係る車両制御装置２０の車線変更判定部２４は、先行車Ｍｂの軌跡と自車Ｍａの判定位置との車幅方向の偏差ΔＸが判定値Ｘａを超えた場合、先行車Ｍｂまたは自車Ｍａが車線変更を行ったと判定する。よって、先行車Ｍｂの軌跡に対する自車Ｍａの位置の車幅方向の偏差ΔＸに基づいて、先行車Ｍｂの車線に沿った旋回とレーンチェンジとを判断（区別）することとなり、自車Ｍａと先行車Ｍｂとの間の経路や曲率に関係なく、旋回とレーンチェンジの判断を正確に行うことができる。

また、車両制御装置２０において、先行車Ｍｂの軌跡は、先行車Ｍｂが、自車Ｍａが通過すると予測される自車予測経路Ａからずれた第一時点（例えば時刻ｔ１１）における先行車Ｍｂの第一位置（Ｘ０＋ＬＸ０，Ｙ０＋ＬＹ０）（図８参照）であり、自車Ｍａの判定位置は、自車Ｍａが、第一時点における自車Ｍａの位置である開始地点（Ｘ０，Ｙ０）から自車予測経路Ａに沿って所定距離ＬＹ０だけ走行した時点（例えば時刻ｔ２０）における自車Ｍａの第一位置（Ｘ１０，Ｙ１０）であり、車線変更判定部２４は、先行車Ｍｂの第一位置と自車Ｍａの第一位置との車幅方向の偏差ΔＸが判定値Ｘａを超えた場合、先行車Ｍｂまたは自車Ｍａが車線変更を行ったと判定する。
これによれば、先行車Ｍｂの軌跡および自車Ｍａの判定位置を正確かつ確実に算出することができ、ひいては、旋回とレーンチェンジの判断をより正確に行うことができる。

なお、上述した実施形態において、上述した車線変更判定部２４は、先行車Ｍｂが、自車Ｍａが通過すると予測される自車予測経路Ａからずれた第一時点から所定時間が経過した第二時点までの間において、先行車Ｍｂの軌跡と自車Ｍａの判定位置との車幅方向の偏差を、所定の短時間毎に算出した微小偏差を積算することにより算出するようにしてもよい。第二時点は、自車Ｍａが先行車Ｍｂが自車予測経路Ａからずれた（逸脱した）地点に到達した時点であるのが好ましい。所定時間は、自車Ｍａが先行車Ｍｂが自車予測経路Ａからずれた地点に到達するのにかかる時間に設定されるのが好ましい。

車線変更判定部２４は、所定の短時間毎に自車Ｍａの判定位置を算出し、算出した自車Ｍａの判定位置と第一時点における先行車Ｍｂの位置である先行車Ｍｂの軌跡との車幅方向の微小偏差を所定の短時間毎に算出し、算出した車幅方向の微小偏差を積算することにより、先行車Ｍｂの軌跡と自車Ｍａの判定位置との車幅方向の偏差ΔＸを算出する。その後、車線変更判定部２４は、比較部３４と同様に、前述のように算出された車幅方向偏差ΔＸと判定値Ｘａとを比較する。

さらに、図１２に示すフローチャートに沿って車両制御装置２０の動作を説明する。基本的に図６に示すフローチャートと同様であり、同一処理については、同一符号を付してその説明は省略する。

車両制御装置２０は、ステップＳ１１２の処理の後、所定の短時間毎に自車Ｍａの判定位置を算出し（ステップＳ２０２）、算出した自車Ｍａの判定位置と第一時点における先行車Ｍｂの位置である先行車Ｍｂの軌跡との車幅方向の微小偏差を所定の短時間毎に算出し（ステップＳ２０４）、算出した車幅方向の微小偏差を積算する（ステップＳ２０６）。車両制御装置２０は、自車Ｍａが先行車Ｍｂの自車予測経路逸脱位置に到達するまで（所定時間が経過するまで）、ステップＳ２０２−２０６の処理を繰り返し実行する。その結果、車両制御装置２０は、先行車Ｍｂの軌跡と自車Ｍａの判定位置との車幅方向の偏差ΔＸを算出する。

これによれば、先行車Ｍｂの軌跡と自車Ｍａの判定位置との車幅方向の偏差ΔＸを正確かつ簡易に算出することができ、ひいては、車線に沿った旋回とレーンチェンジ（車線変更）の判断をより正確に行うことができる。

また、上述した実施形態において、上述した車線変更判定部２４は、先行車Ｍｂが自車予測経路Ａからずれた（逸脱した）第一時点を基準として車線変更の判定を行ったが、先行車Ｍｂが自車予測経路Ａからずれたか否かにかかわらず、車線変更の判定を行うようにしてもよい。この場合、車線変更判定部２４は、先行車Ｍｂの軌跡と自車Ｍａの判定位置との車幅方向の偏差ΔＸが判定値Ｘａを超えた場合、先行車Ｍｂまたは自車Ｍａが車線変更を行ったと判定する。

車線変更判定部２４は、所定の短時間毎に自車Ｍａの位置（判定位置）を記憶装置１５に記憶し、記憶した自車Ｍａの判定位置と第一時点における先行車Ｍｂの位置である先行車Ｍｂの軌跡を所定の短時間毎に算出・記憶し、所定の短時間毎に先行車Ｍｂの軌跡と自車Ｍａの判定位置との車幅方向の偏差ΔＸを算出する。その後、車線変更判定部２４は、比較部３４と同様に、前述のように算出された車幅方向偏差ΔＸと判定値Ｘａとを比較する。

さらに、図１３に示すフローチャートに沿って車両制御装置２０の動作を説明する。基本的に図６に示すフローチャートと同様であり、同一処理については、同一符号を付してその説明は省略する。

車両制御装置２０は、ステップＳ１０８の処理の後、所定の短時間毎に自車Ｍａの判定位置（現在位置）を算出・記憶し（ステップＳ２１０）、算出・記憶した自車位置を基準に先行車Ｍｂの位置である先行車Ｍｂの軌跡を算出し（ステップＳ２１２）、その算出した先行車Ｍｂの軌跡を記憶する（ステップＳ２１４）。そして、車両制御装置２０は、ステップＳ１１６において、所定の短時間毎に自車Ｍａの判定位置と、自車Ｍａの判定位置に相当する既に記憶装置１５に記憶されている先行車Ｍｂの軌跡との車幅方向の微小偏差を算出する。すなわち、車両制御装置２０は、自車Ｍａの判定位置（先行車Ｍｂの軌跡に対して自車Ｍａの車幅方向の偏差ΔＸを比較・判定する位置）毎に、先行車Ｍｂの軌跡に対する車幅方向偏差ΔＸを算出する。
これによれば、先行車Ｍｂの軌跡と自車Ｍａの判定位置との車幅方向の偏差ΔＸを正確かつ簡易に算出することができ、ひいては、車線に沿った旋回とレーンチェンジ（車線変更）の判断をより正確に行うことができる。

また、上述した実施形態においては、ヨーレートセンサ１３の代わりに、横加速度センサ、舵角センサを使用するようにしてもよい。

１１…前方センサ、１２…車速センサ、１３…ヨーレートセンサ、１４…操作部、１５…記憶装置、１６…ＧＰＳ受信機、１７…車両駆動装置、１８…車両制動装置、２０…車両制御装置、２１…先行車サーチ部、２２…自車予測経路算出部、２３…先行車ロックオン部、２４…車線変更判定部、２５…先行車追従走行制御部、３１…先行車経路逸脱判定部、３２…先行車逸脱位置記憶部、３３…車幅方向偏差算出部、３４…比較部、Ｍ…車両、Ｍａ…自車、Ｍｂ…先行車。

Claims (5)

1. 現時点の自車位置から進行方向に沿って設けられ、自車が通過すると予測される自車予測経路を算出する自車予測経路算出部と、
   前記自車の、前記自車予測経路算出部によって算出された前記自車予測経路上の前方を走行する車両を先行車としてロックオンする先行車ロックオン部と、
   前記先行車ロックオン部によってロックオンされた前記先行車に対して予め設定された所定の車間距離を保持するように前記自車の走行を制御する先行車追従走行制御部と、
   前記先行車ロックオン部によってロックオンされている前記先行車または前記先行車ロックオン部によってロックオンしている前記自車が車線変更を行ったと判定する車線変更判定部と、を備えた車両制御装置であって、
   前記車線変更判定部は、所定時点において前記自車が記憶した、前記自車の前方を走行する前記先行車の位置と、前記所定時点において前記先行車の位置を記憶した後に、前記自車が前記進行方向に沿って走行して、先に記憶されている前記所定時点の前記先行車の位置のうち前記進行方向に沿った座標に到達した時点における、前記自車の位置と、の車幅方向の偏差が判定値を超えた場合、前記先行車または前記自車が前記車線変更を行ったと判定することを特徴とする車両制御装置。
2. 前記車線変更判定部は、前記先行車が前記自車予測経路からずれた第一時点における前記先行車の位置である前記先行車の第一位置と、前記自車が、前記第一時点における前記自車の位置である開始地点から前記進行方向に沿って、前記第一時点における前記自車の位置と記憶されている前記先行車第一位置との進行方向の偏差に相当する所定距離だけ走行した時点における前記自車の第一位置と、の前記車幅方向の偏差が前記判定値を超えた場合、前記先行車または前記自車が前記車線変更を行ったと判定することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
3. 前記車線変更判定部は、前記先行車が、前記自車が通過すると予測される自車予測経路からずれた第一時点から所定時間が経過した第二時点までの間において、所定の短時間毎に前記自車の位置を算出し、算出した前記自車の位置と前記第一時点における前記先行車の位置との前記車幅方向の微小偏差を前記所定の短時間毎に算出し、算出した前記車幅方向の微小偏差を積算することにより、前記先行車の位置と前記自車の位置との前記車幅方向の偏差を算出することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
4. 前記車線変更判定部は、所定の短時間毎に算出された前記自車の位置と、前記所定の短時間毎に算出・記憶された前記自車の位置を基準に算出・記憶された前記自車の位置に相当する既に記憶されている前記先行車の位置と、の前記車幅方向の偏差が前記判定値を超えた場合、前記先行車または前記自車が前記車線変更を行ったと判定することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
5. 現時点の自車位置から進行方向に沿って設けられ、自車が通過すると予測される自車予測経路を算出する自車予測経路算出部と、
   前記自車の、前記自車予測経路算出部によって算出された前記自車予測経路上の前方を走行する車両を先行車としてロックオンする先行車ロックオン部と、
   前記先行車ロックオン部によってロックオンされた前記先行車に対して予め設定された所定の車間距離を保持するように前記自車の走行を制御する先行車追従走行制御部と、
   前記先行車ロックオン部によってロックオンされている前記先行車または前記先行車ロックオン部によってロックオンしている前記自車が車線変更を行ったと判定する車線変更判定部と、を備えた車両制御装置であって、
   前記車線変更判定部は、前記先行車ロックオン部によってロックオンされた前記先行車が前記自車予測経路上から逸脱した旨の判定がなされた場合、その判定がなされた第一時点の前記先行車の位置である先行車逸脱位置を記憶装置に記憶し、
   その後、前記自車が前記進行方向に沿って走行して、先に記憶されている前記先行車逸脱位置のうち前記進行方向に沿った座標に到達した時点において、前記自車の到達した位置と前記先行車の先行車逸脱位置との前記車幅方向の偏差が判定値を超えた場合、前記先行車または前記自車が前記車線変更を行ったと判定することを特徴とする車両制御装置。

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