WO2016117467A1 - 車両の走行制御装置及び走行制御方法 - Google Patents

Abstract

　走行制御装置１０は、撮像装置２１が搭載された車両に適用される。走行制御装置１０は、撮像装置２１により取得した画像に基づいて、自車両５０の走行車線である自車線６３を区画する走行区画線としての白線６１を認識する白線認識部１１と、白線を基準とした前方車両５１の車幅方向の相対位置に基づいて、隣接車線６４を走行する前方車両を自車線に割り込んでくる割込み車両と判定し、自車線を走行する前方車両を自車線から離脱する離脱車両と判定する他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する割込み離脱判定部１２と、を備える。

Description

車両の走行制御装置及び走行制御方法

　本開示は、撮像装置が搭載された車両の走行を制御する走行制御技術に関する。

　車両の走行制御としては、自車両の前方を走行中の前方車両の中から、自車両の走行車線と同一車線である自車線を走行中の車両を先行車両として選択し、選択した先行車両に追従して、自車両を走行させる追従制御が知られている。こうした追従制御では、例えば測距センサや車載カメラ等が検出した車両の中から、自車線を走行中の車両を正確に選択することが重要である。そこで従来では、自車両の将来の走行進路である予測進路を演算により算出し、算出した予測進路上に存在する車両を先行車両として追従制御の対象とする制御が行われている。例えば特許文献１には、追従制御対象の先行車両の選択方法として、次のような技術が開示されている。特許文献１の技術では、ヨーレートと車速とに基づいて演算した旋回円を、自車両の予測進路とする。そして、特許文献１の技術では、自車両の軌道と前方車両との横方向の位置である横位置のオフセット距離に応じて、前方車両が自車線に存在する確率である自車線確率を算出する。その結果、特許文献１の技術では、算出した自車線確率に応じて、追従する先行車両を選択する。

　特許文献２には、次のような技術が開示されている。特許文献２の技術では、先行車両の切り替えを早期化するために、前方車両の車線横方向の移動速度である横移動速度を算出する。そして、特許文献２の技術では、算出した横移動速度に応じて予測される前方車両の横位置である予測横位置を算出し、算出した予測横位置に基づいて、追従する先行車両を選択する。

特開２００７－３３１６０８号公報 特開２００７－１７６４８３号公報

　このような従来の選択方法では、例えば、自車両が自車線の右寄り又は左寄りを走行中の場合や、自車線に隣接する隣接車線を走行中の前方車両が自車線寄りを走行中の場合等、隣接車線を走行中の車両を、追従制御対象の先行車両として誤って選択するおそれがある。

　本開示は、先行車両の選択／非選択の安定性を向上させることができる車両の走行制御技術を提供することを目的とする。

　本開示の走行制御装置は、以下の手段を採用した。

　本開示は、自車両の前方を撮影する撮像装置が搭載された車両に適用される車両の走行制御装置に関する。本開示の走行制御装置は、撮像装置により取得した画像に基づいて、自車両の走行車線である自車線を区画する走行区画線を認識する区画線認識手段と、自車両の前方を走行する前方車両について、区画線認識手段により認識された走行区画線である認識区画線を基準とした前方車両の車幅方向の相対位置に基づいて、自車線に隣接する隣接車線を走行する前方車両を、自車線に割り込んでくる割込み車両と判定し、自車線を走行する前方車両を、自車線から離脱する離脱車両と判定する他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する車両判定手段と、を備える。

　前方車両が車線変更する際には、前方車両が走行区画線を跨いで車幅方向に移動する。そのため、走行区画線に対する前方車両の相対位置は変化する。一方で、自車線の走行区画線は路上の静止物である。よって、走行区画線を基準とした前方車両の相対位置は、自車線における自車両の横方向の位置（横位置）の影響を受けずに定まる。これらの点に鑑み、本開示の走行制御装置では、走行区画線を基準とした前方車両の車幅方向の相対位置に基づいて、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成とした。具体的には、本開示の走行制御装置では、走行区画線を基準とした前方車両の車幅方向の相対位置に基づいて、隣接車線を走行する前方車両を、自車線への割込み車両と判定し、自車線を走行する前方車両を、自車線からの離脱車両と判定する構成とした。この構成によって、本開示の走行制御装置では、自車両が自車線の右寄り又は左寄りを走行中の場合にも、前方車両の割込み及び離脱の判定を精度良く行うことができる。その結果、本開示の走行制御装置では、前方車両の車線変更時において、追従制御の対象とする先行車両の選択／非選択の安定性を向上させることができる。

図１は、車両の走行制御装置の概略構成を示すブロック図である。 図２は、第１判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定を説明するための図である。 図３は、第２判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定を説明するための図である。 図４は、他車両の割込み判定及び離脱判定の処理手順を示すフローチャートである。 図５は、第１判定処理の処理手順を示すフローチャートである。

　以下、車両の走行制御装置を具体化した実施形態について、図面を参照し説明する。本実施形態に係る走行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、自車両の走行車線と同一車線を走行する先行車両に追従して、自車両を走行させる追従制御を実施する。本実施形態に係る追従制御では、自車両と先行車両との間の車間距離を制御する。まずは、本実施形態に係る走行制御装置の概略構成について図１を用いて説明する。

　図１において、本実施形態に係る走行制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータである。走行制御装置１０は、白線認識部１１、割込み離脱判定部１２、先行車両選択部１３、及び制御目標値演算部１４の各機能部を有している。走行制御装置１０は、ＣＰＵが、ＲＯＭにインストールされているプログラムを実行することで上記機能を実現する。走行制御装置１０を搭載する車両（自車両）には、車両周囲に存在する物体を検出する物体検出手段が搭載されている。なお、本実施形態では、物体検出手段として撮像装置２１及びレーダ装置２２が搭載されている。走行制御装置１０は、物体検出手段から物体の検出情報が入力され、入力情報に基づいて、先行車両に対する追従制御を実行する。

　撮像装置２１は車載カメラであり、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳイメージセンサ、近赤外線カメラ等で構成されている。撮像装置２１は、走行道路を含む自車両の周辺環境（車両周囲）を撮影し、撮像画像の画像データを生成する。撮像装置２１は、生成した画像データを走行制御装置１０に逐次出力する。撮像装置２１は、例えば、車両のフロントガラスの上端付近に設置され、撮像軸を中心に車両前方に向かって所定の撮影角度δ１の範囲に亘って広がる領域（撮像装置２１の検出可能領域）を撮影する。なお、撮像装置２１は単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。

　レーダ装置２２は、電磁波を送信波として送信し、送信波に対する反射波を受信することで物体を検出する探査装置である。なお、本実施形態では、ミリ波レーダで構成されている。レーダ装置２２は、自車両の前部に取り付けられ、光軸を中心に車両前方に向かって所定のレーダ角度δ２（δ２＜δ１）の範囲に亘って広がる領域（レーダ装置２２の検出可能領域）をレーダ信号により走査する。レーダ装置２２は、車両前方に向けて電磁波を送信してから反射波を受信するまでの時間に基づいて、検出した物体の測距データを生成する。レーダ装置２２は、生成した測距データを走行制御装置１０に逐次出力する。測距データには、自車両に対する物体が存在する方位、自車両から物体までの距離、及び自車両に対する物体の相対速度に関する情報が含まれている。

　撮像装置２１及びレーダ装置２２は、撮像装置２１の基準軸である撮像軸と、レーダ装置２２の基準軸である光軸とが、自車両の走行道路の路面に対して平行な方向と同一方向になるように取り付けられている。撮像装置２１の検出可能領域とレーダ装置２２の検出可能領域は、一部の領域同士が互いに重複している。

　走行制御装置１０は、撮像装置２１からの画像データ及びレーダ装置２２からの測距データが入力される。また、走行制御装置１０は、車両に設けられた他の各種センサの検出信号が入力される。他の各種センサとしては、ヨーレートセンサ２３、車速センサ２４、操舵角センサ２５、及びＡＣＣスイッチ２６等が設けられている。ヨーレートセンサ２３は、車両の旋回方向への角速度（ヨーレート）を検出する。車速センサ２４は、車両の車速を検出する。操舵角センサ２５は、車両の操舵角を検出する。ＡＣＣスイッチ２６は、車両における追従制御モードの実行許否を選択するための入力スイッチである。

　走行制御装置１０は、白線認識部１１と、割込み離脱判定部１２と、先行車両選択部１３と、制御目標値演算部１４とを有している。白線認識部１１は、自車両の走行車線である自車線を区画する走行区画線として、路面上の白線を認識する区画線認識手段として機能する。本実施形態では、次のような方法で白線を認識する。白線認識部１１は、撮像装置２１から画像データが入力され、入力画像の水平方向における輝度の変化率等に基づいて、入力された画像データから白線の候補とするエッジ点を抽出する。白線認識部１１は、抽出したエッジ点を１フレームごとに順次記憶し、記憶したエッジ点の履歴に基づいて、白線を認識する。白線認識部１１は、認識結果を白線情報（認識した走行区画線の情報）として記憶する。

　割込み離脱判定部１２は、物体検出手段が検出した物体の中から、自車両の走行車線である自車線に割り込んでくる割込み車両及び自車線から離脱する離脱車両を判定する車両判定手段として機能する。つまり、割込み離脱判定部１２は、他車両の割込み判定機能及び離脱判定機能に相当する。なお、以下の説明では、便宜上、物体検出手段が検出した物体を「物標」ともいう。本実施形態に係る割込み離脱判定部１２では、撮像装置２１が検出した物標とレーダ装置２２が検出した物標とが同一物体に属するデータ（同一物体に属する物標が含まれる画像データ及び測距データ）について、データの融合を行う。割込み離脱判定部１２は、データの融合により得られた物標（フュージョン物標）を対象に、前方車両の有無を判定する。割込み離脱判定部１２は、前方車両があると判定した場合に、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する。データの融合の一例としては、画像データ及び測距データについて、所定の融合範囲内に存在する複数の検出点を同一物体に属するデータとして融合する。撮像装置２１が検出した物標とレーダ装置２２が検出した物標とが所定の位置関係にある場合には、検出した物標に対応する画像データ及び測距データを、同一物体に属するデータとみなして、データの融合を行う。ただし、データの融合方法はこれに限定されない。

　先行車両選択部１３は、割込み離脱判定部１２による他車両の割込み離脱の判定結果に基づいて、物体検出手段が検出した物体の中から、追従制御の対象とする先行車両の選択／選択解除を行う。本実施形態に係る走行制御装置１０には、前方車両の車幅方向（横方向）における自車両に対する相対位置であるオフセット位置（以下「横方向のオフセット位置」という）に応じて、自車両の走行車線である自車線に前方車両が存在する確率を表す自車線確率を定めた基本マップが予め記憶されている。つまり、走行制御装置１０は、前方車両の横方向のオフセット位置と自車線確率とが、予め対応付けられたマップデータを所定の記憶領域（例えばメモリ等）に保持している。先行車両選択部１３は、前方車両の横方向のオフセット位置に応じた自車線確率を基本マップのデータから読み出し、読み出した自車線確率を、割込み離脱判定部１２の判定結果に応じて補正する。先行車両選択部１３は、補正後の自車線確率が所定値以上である前方車両を、追従制御対象の先行車両として選択する。一方、自車線確率が所定値未満となった前方車両については、追従制御対象の先行車両としての選択を解除する。前方車両の横方向のオフセット位置については、例えば、撮像装置２１が検出した車幅方向（横方向）の位置座標を、自車両における予測進路（曲線）のカーブ半径である推定Ｒに基づき補正することにより算出する。なお、本実施形態では、前方車両に対応する物標の横方向における中心位置を、前方車両の横方向のオフセット位置としている。

　本実施形態に係る走行制御装置１０は、先行車両選択部１３により選択した先行車両と自車両との間の車間距離を、予め設定しておいた目標間隔で維持するために、自車両の車速（走行速度）を制御する。制御目標値演算部１４は、このような車速制御を行うための制御目標値を算出する。具体的には、制御目標値演算部１４は、車載エンジンの目標出力や要求ブレーキ力等の制御値を算出し、算出した制御値を制御信号としてエンジン電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ３１）に出力する。本実施形態に係る走行制御装置１０では、エンジンＥＣＵ３１に対して制御信号を出力し、エンジンＥＣＵ３１からブレーキ電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ３２）に対して制御信号を出力する構成としている。なお、制御信号の出力構成については、この限りでない。例えば走行制御装置１０では、エンジンＥＣＵ３１及びブレーキＥＣＵ３２のそれぞれに対して制御信号を出力する構成としてもよい。

　次に、本実施形態に係る他車両の割込み判定及び離脱判定について詳しく説明する。割込み離脱判定部１２は、自車両の走行車線である自車線に対する前方車両の割込み及び離脱の判定に用いる判定パラメータがそれぞれ異なる複数の判定処理を実施する。具体的には、割込み離脱判定部１２は、白線認識部１１により認識した白線（認識区画線）を基準とした前方車両の車幅方向（横方向）の相対位置に基づいて、他車両の割込み及び離脱を判定する第１判定手段を有する。また、割込み離脱判定部１２は、自車両を基準とした前方車両の車幅方向（横方向）の相対位置に基づいて、他車両の割込み及び離脱を判定する第２判定手段を有する。割込み離脱判定部１２は、所定の実行条件の成否に応じて、第１判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定（第１判定処理）、又は、第２判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定（第２判定処理）を実施する。

　まず、第１判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定について図２を用いて説明する。図２は、自車両５０に搭載された撮像装置２１により検出された白線６１の検出距離（白線認識部１１による認識区画線の認識距離）の範囲内に、前方車両５１が存在している場合を示している。図２では、撮像装置２１が、自車両５０の進行方向に対して右側の白線６１ａと左側の白線６１ｂとを検出する例が示されている。

　例えば、自車線６３に隣接する隣接車線６４を走行中の前方車両５１が自車線６３に車線変更して、自車両５０の前方に割り込んでくる場合を想定する。この場合、図２（Ａ）に示すように、前方車両５１は、自車両５０の進行方向に対して右側の白線６１ａへ次第に接近していき、やがて白線６１ａを踏み越える。そして、前方車両５１は、隣接車線６４から自車線６３へと移動する。また、例えば、自車両５０と同一車線（自車線６３）を走行中の前方車両５１が隣接車線６４に車線変更して、自車線６３から離脱する場合を想定する。この場合、図２（Ｂ）に示すように、前方車両５１は、自車両５０の進行方向に対して右側の白線６１ａへ次第に接近していき、やがて白線６１ａを踏み越える。そして、前方車両５１は、自車線６３から隣接車線６４へと移動する。つまり、前方車両５１の車線変更時には、前方車両５１が白線６１ａを跨いで車幅方向である横方向（矢印の方向）に移動する。これにより、白線６１に対する前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置が変化する。

　この点に着目し、第１判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定では、白線６１を基準とする前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置を利用して、前方車両５１の自車線６３への割込み及び自車線６３からの離脱を判定する。特に本実施形態では、白線６１を基準とした前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置における変化量及び変化量の符号（変化方向）に基づいて、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施している。

　具体的には、割込み離脱判定部１２は、次のような第１判定処理を実行する。割込み離脱判定部１２は、白線６１に対する前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置を表すパラメータとして、白線６１に対する前方車両５１の跨ぎ度合いを表す白線跨ぎ量ＶＬを算出する。割込み離脱判定部１２は、算出した白線跨ぎ量ＶＬに基づいて、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する。ここでいう「跨ぎ度合い」とは、車両が白線６１を跨いでいる量であり、言い換えれば、車両が白線６１を越えて他の車線に入り込んでいる量を意味する。

　以下に、本実施形態に係る白線跨ぎ量ＶＬについて詳しく説明する。図２に示すように、白線跨ぎ量ＶＬは、前方車両５１が白線６１ａを跨いでいる量である。図２では、前方車両５１の進行方向に向かって左側面から白線６１ａまでの横方向の距離として表されている。なお、上記の定義によれば、白線跨ぎ量ＶＬは、前方車両５１の左側面が白線６１ａ上に位置し、白線６１ａに最も接近している状態で、値がゼロとなり、前方車両５１が横方向の移動により白線６１ａを踏み越えると正の値となる。これにより、図２（Ａ）に示すように、割込み離脱判定部１２は、白線跨ぎ量ＶＬの時系列変化量が正の値（単位時間当たりの変化量ΔＶＬが正の値）であって、かつ白線跨ぎ量ＶＬが第１閾値ＴＨ１よりも大きい場合に、前方車両５１を自車線６３への割込み車両と判定する。

　前方車両５１が自車両５０と同一車線（自車線６３）から車線変更して隣接車線６４に移動する場合には、前方車両５１が横方向の移動により白線６１ａを踏み越えると負の値となる。これにより、図２（Ｂ）に示すように、割込み離脱判定部１２は、白線跨ぎ量ＶＬの時系列変化量が負の値（単位時間当たりの変化量ΔＶＬが負の値）であって、かつ白線跨ぎ量ＶＬが第２閾値ＴＨ２よりも小さい場合に、前方車両５１を自車線６３からの離脱車両と判定する。

　次に、第２判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定について図３を用いて説明する。図３は、撮像装置２１による白線６１の検出距離（白線認識部１１による認識区画線の認識距離）の範囲外に、前方車両５１が存在しており、白線６１を基準とする前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置を利用できない場合を想定している。

　第２判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定は、自車両５０を基準として算出した前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置を判定パラメータとして、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する第２判定処理である。割込み離脱判定部１２は、次のような第２判定処理を実行する。割込み離脱判定部１２は、車両の車幅方向（横方向）をＸ軸とし、車両の進行方向をＹ軸とする直交座標系に基づいて、自車両５０を基準とする前方車両５１のＸ軸方向の位置座標であるオフセット位置（横方向のオフセット位置）Ｒｘを算出する。なお、本実施形態に係るＸ軸では、自車両５０の進行方向に対して右を正、左を負としている。割込み離脱判定部１２は、算出したオフセット位置（前方車両５１の横方向のオフセット位置）Ｒｘと、オフセット位置Ｒｘの時間微分で表される横移動速度（前方車両５１の横方向への移動速度）Ｖｆとに基づいて、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する。

　具体的には、図３（Ａ）に示すように、割込み離脱判定部１２は、前方車両５１の横方向のオフセット位置Ｒｘの符号と、前方車両５１の横移動速度Ｖｆの符号とが、異なる符号であって、かつ横移動速度Ｖｆが閾値以上及びオフセット位置Ｒｘが閾値未満である場合に、前方車両５１を割込み車両と判定する。また、図３（Ｂ）に示すように、割込み離脱判定部１２は、前方車両５１の横方向のオフセット位置Ｒｘの符号と、前方車両５１の横移動速度Ｖｆの符号とが、同じ符号であって、かつ横移動速度Ｖｆが閾値以上及びオフセット位置Ｒｘが閾値以上である場合に、前方車両５１を離脱車両と判定する。

　割込み離脱判定部１２は、自車両５０の走行状態が白線６１に対して安定している状態であることを第１条件とし、第１条件が成立していることを条件に他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する。本実施形態では、第１条件として以下の３つの条件を含む。
（Ｉ）白線情報から、自車線６３内における自車両５０の横方向の位置を取得できること。
（ＩＩ）前方車両５１の横移動速度Ｖｆを算出できること。つまり、自車両５０の横方向のふらつき幅が所定値以下であること。
（ＩＩＩ）自車両５０の横方向の移動量が閾値以下であって、かつ移動量が閾値以下である状態が所定時間以上継続していること。
割込み離脱判定部１２は、これら３つの条件が全て成立している場合に第１条件が成立しているとし、自車両５０の走行状態が白線６１に対して安定している状態と判定する状態判定手段として機能する。

　本実施形態に係る割込み離脱判定部１２では、第１判定手段及び第２判定手段のうち、第１判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定を優先して実施する。具体的には、割込み離脱判定部１２は、物体検出手段が検出した前方車両５１が、白線認識部１１により認識された白線６１の認識距離の範囲内に存在しているか否かを判定する距離判定手段として機能する。割込み離脱判定部１２は、前方車両５１が白線６１の認識距離の範囲内に存在していると判定した場合に、第２判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定の実施を禁止する。つまり、白線認識時には、前方車両５１の横方向のオフセット位置Ｒｘを判定パラメータとする割込み車両及び離脱車両の選択が実施されないようにする。なぜなら、前方車両５１が白線６１の認識距離の範囲内に存在している場合には、白線６１を利用した他車両の割込み判定及び離脱判定が可能だからである。一方、割込み離脱判定部１２は、前方車両５１が白線６１の認識距離の範囲外に存在していると判定した場合に、第２判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する。なぜなら、前方車両５１が白線６１の認識距離の範囲外に存在している場合には、白線６１を利用した他車両の割込み判定及び離脱判定が不可能だからである。このように、割込み離脱判定部１２は、前方車両５１が白線６１の認識距離の範囲内に存在していることを第２条件とし、第２条件が成立していることを条件に他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する。

　次に、本実施形態に係る走行制御装置１０において実行される他車両の割込み判定及び離脱判定処理について、図４及び図５のフローチャートを用いて説明する。まず、図４のメインルーチンについて説明する。この処理は、ＡＣＣスイッチ２６がオンされている場合（車両における追従制御モードを実行する場合）に、走行制御装置１０が有する割込み離脱判定部１２により所定周期毎に実行される。

　図４に示すように、割込み離脱判定部１２は、物体検出手段によって前方車両５１が検出されているか否かを判定する（ステップＳ１００）。ステップＳ１００の処理では、フュージョン物標を対象に前方車両５１の有無を判定する。なお、前方車両５１が複数存在する場合には、存在する複数の前方車両５１の中から、今回の判定対象とする車両を選択する。その結果、割込み離脱判定部１２は、前方車両５１が検出されていない（前方車両５１が存在しない）と判定した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、本ルーチンを終了する。一方、割込み離脱判定部１２は、前方車両５１が検出されている（前方車両５１が存在する）と判定した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１０１へ進む。割込み離脱判定部１２は、撮像装置２１の画像データに基づき算出した白線情報を白線認識部１１から取得する（ステップＳ１０１）。

　続いて、割込み離脱判定部１２は、第１条件の成立結果に基づいて、自車両５０の走行状態が白線６１に対して安定している状態か否かを判定する（ステップＳ１０２）。その結果、割込み離脱判定部１２は、第１条件が成立せず、自車両５０の走行状態が白線６１に対して安定していない状態と判定した場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、本ルーチンを終了する。一方、割込み離脱判定部１２は、第１条件が成立し、自車両５０の走行状態が白線６１に対して安定している状態と判定した場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３へ進み、第２条件を判定する。すなわち、割込み離脱判定部１２は、物体検出手段が検出した前方車両５１が、白線情報に基づいて認識された白線６１の認識距離の範囲内に存在しているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。なお、割込み離脱判定部１２は、ステップＳ１０１の処理において、白線情報とともに白線認識部１１から取得した撮像装置２１の画像データを用いて、第２条件の判定を行う。

　その結果、割込み離脱判定部１２は、前方車両５１が白線６１の認識距離の範囲内に存在していると判定した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ステップＳ１０４へ進む。すなわち、割込み離脱判定部１２は、第１条件及び第２条件が成立した場合に、ステップＳ１０４へ進む。割込み離脱判定部１２は、第１判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する（ステップＳ１０４）。このとき割込み離脱判定部１２は、併せて第２判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定を禁止する。一方、割込み離脱判定部１２は、前方車両５１が白線６１の認識距離の範囲内に存在していないと（認識距離の範囲外に存在していると）判定した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０５へ進む。すなわち、割込み離脱判定部１２は、第１条件が成立し、第２条件が不成立であった場合に、ステップＳ１０５へ進む。割込み離脱判定部１２は、第２判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する（ステップＳ１０５）。

　次に、第１判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定（上記ステップＳ１０４の第１判定処理）について図５を用いて説明する。図５示すように、割込み離脱判定部１２は、白線認識部１１から取得した撮像装置２１の画像データを用いて、白線６１に対する前方車両５１の跨ぎ度合いを表す白線跨ぎ量ＶＬを算出する（ステップＳ２０１）。本実施形態では、例えば、前方車両５１の車幅ＣＷ、及び、前方車両５１の車両中心軸と白線６１との間の距離ＬＡを用いて、下記式（１）により白線跨ぎ量ＶＬを算出する。
ＶＬ＝ＣＷ／２－ＬＡ・・・（１）
なお、距離ＬＡは、撮像装置２１の画像データから検出可能な値であり、ステップＳ２０１の処理では、前方車両５１が車線変更時に跨ごうとしている白線６１ａと車両中心軸との間の検出距離を用いる。

　続いて、割込み離脱判定部１２は、白線跨ぎ量ＶＬが増加傾向にあって、かつ白線跨ぎ量ＶＬが第１閾値ＴＨ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０２）。なお、割込み離脱判定部１２は、白線跨ぎ量ＶＬが増加傾向にあることを、白線跨ぎ量ＶＬの単位時間当たりの変化量ΔＶＬを用いて判定し、ΔＶＬが正の値の場合（ΔＶＬ＞０の場合）に肯定判定する。また、本実施形態では、第１閾値ＴＨ１として、前方車両５１が、自車線６３と隣接車線６４との間に設けられた白線６１ａを跨いでいる状態を検出するために、正の値が設定されている。

　その結果、割込み離脱判定部１２は、白線跨ぎ量ＶＬが増加傾向にあって（ΔＶＬ＞０）、かつ白線跨ぎ量ＶＬが第１閾値ＴＨ１よりも大きい（ＶＬ＞ＴＨ１）場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、ステップＳ２０３へ進む。割込み離脱判定部１２は、前方車両５１を割込み車両であると判定する（ステップＳ２０３）。なお、ステップＳ２０２では、白線跨ぎ量ＶＬの単位時間当たりの増加量が所定量以上か否かを判定することで、白線跨ぎ量ＶＬの変化量ΔＬＶが増加傾向であることを判定してもよい。

　一方、割込み離脱判定部１２は、白線跨ぎ量ＶＬが増加傾向にない（ΔＶＬ≦０）、又は白線跨ぎ量ＶＬが第１閾値ＴＨ１以下（ＶＬ≦ＴＨ１）の場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、ステップＳ２０４へ進む。割込み離脱判定部１２は、白線跨ぎ量ＶＬが減少傾向にあって、かつ白線跨ぎ量ＶＬが第２閾値ＴＨ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２０４）。なお、割込み離脱判定部１２は、白線跨ぎ量ＶＬが減少傾向にあることを、白線跨ぎ量ＶＬの単位時間当たりの変化量ΔＶＬを用いて判定し、ΔＶＬが負の値の場合（ΔＶＬ＜０の場合）に肯定判定する。また、本実施形態では、第２閾値ＴＨ２として、前方車両５１が、自車線６３と隣接車線６４との間に設けられた白線６１ａを跨いでいる状態を検出するために、正の値が設定されている。なお、第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２とは同じ値でも異なる値でもよい。

　その結果、割込み離脱判定部１２は、白線跨ぎ量ＶＬが減少傾向にない（ΔＶＬ≧０）、又は白線跨ぎ量ＶＬが第２閾値ＴＨ２以上（ＶＬ≧ＴＨ２）の場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、本ルーチンを終了する。一方、割込み離脱判定部１２は、白線跨ぎ量ＶＬが減少傾向にあって（ΔＶＬ＜０）、かつ白線跨ぎ量ＶＬが第２閾値よりも小さい（ＶＬ＜ＴＨ２）場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、ステップＳ２０５へ進む。割込み離脱判定部１２は、前方車両５１を離脱車両であると判定する（ステップＳ２０５）。なお、ステップＳ２０４では、白線跨ぎ量ＶＬの単位時間当たりの減少量が所定量以上か否かを判定することで、白線跨ぎ量ＶＬの変化量ΔＬＶが減少傾向であることを判定してもよい。

　以上詳述したように、本実施形態に係る走行制御装置１０では、次の優れた効果が得られる。

　本実施形態に係る走行制御装置１０は、自車線６３の走行区画線である白線６１を基準とした前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置に基づいて、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成とした。具体的には、隣接車線６４を走行する前方車両５１を、自車線６３への割込み車両と判定し、自車線６３を走行する前方車両５１を、自車線６３からの離脱車両と判定する構成とした。この構成によって、本実施形態に係る走行制御装置１０では、自車両５０が自車線６３の右寄り又は左寄りを走行中の場合にも、前方車両５１の割込み及び離脱の判定を精度良く行うことができる。その結果、本実施形態に係る走行制御装置１０では、前方車両５１の車線変更時において、追従制御の対象とする先行車両の選択／非選択の安定性を向上させることができる。

　本実施形態に係る走行制御装置１０では、白線６１を基準とした前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置における変化量及び変化量の符号（変化方向）に基づいて、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成とした。前方車両５１が、隣接車線６４から自車線６３に割り込む場合と、自車線６３から隣接車線６４に離脱する場合とでは、上記相対位置の変化方向が異なる。また、上記相対位置の変化量は、白線６１に対する前方車両５１の跨ぎ度合い（どのくらい跨いだか）の判定に用いることができる。これに鑑み、上記構成とすることによって、本実施形態に係る走行制御装置１０では、前方車両５１が、割込み車両か離脱車両かの判定精度を高めることができる。

　本実施形態に係る走行制御装置１０は、前方車両５１が白線６１の認識距離の範囲内に存在していると判定されたことを条件に、白線６１を基準とした前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置に基づいて、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成とした。つまり、本実施形態に係る走行制御装置１０は、白線６１を利用した他車両の割込み判定及び離脱判定が可能である場合に限って、白線６１を基準とした前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置に基づく判定処理を実施する構成とした。この構成によって、本実施形態に係る走行制御装置１０では、他車両の割込み判定及び離脱判定において、誤った判定を抑制することができる。

　本実施形態に係る走行制御装置１０は、前方車両５１が白線６１の認識距離の範囲内に存在していると判定した場合に、白線６１を基準とした前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置に基づく他車両の割込み判定及び離脱判定（第１判定手段による判定処理）を実施する構成とした。このとき、本実施形態に係る走行制御装置１０は、自車両５０を基準とした前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置に基づく他車両の割込み判定及び離脱判定（第２判定手段による判定処理）の実施を禁止する構成とした。つまり、本実施形態に係る走行制御装置１０は、前方車両５１が白線６１の認識距離の範囲内に存在していると判定した場合、第２判定手段より第１判定手段による判定処理を優先して実施する構成とした。第２判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定では、例えば、自車両５０が自車線６３の右寄り又は左寄りを走行中の場合に、隣接車線６４を走行している前方車両５１を割込み車両と誤って判定するおそれがある。そのため、第２判定手段による判定処理は、第１判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定よりも判定精度が低い。そこで、上記構成とすることによって、本実施形態に係る走行制御装置１０では、他車両の割込み判定及び離脱判定の判定精度をできるだけ高くすることができる。

　本実施形態に係る走行制御装置１０は、前方車両５１が白線６１の認識距離の範囲外に存在していると判定した場合に、第２判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成とした。白線６１を基準とした前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置に基づく他車両の割込み判定及び離脱判定（第１判定手段による判定）を実施できない状況では、それ以外の判定手段（第２判定手段）により、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する。これにより、本実施形態に係る走行制御装置１０では、追従制御の対象とする先行車両の選択／非選択の切り替えの応答性をできるだけ向上させることができる。

　本実施形態に係る走行制御装置１０は、白線６１に対する前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置を表すパラメータとして、白線６１に対する前方車両５１の跨ぎ度合いとしての白線跨ぎ量ＶＬを用いる。また、本実施形態に係る走行制御装置１０は、白線跨ぎ量ＶＬに基づいて、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成とした。この構成によって、本実施形態に係る走行制御装置１０では、白線６１に対する前方車両５１の跨ぎ度合いによって、前方車両５１の車線変更が開始されたことを、精度良くかつ速やかに把握することができる。その結果、本実施形態に係る走行制御装置１０では、追従制御の対象とする先行車両の選択／選択解除の安定性及び応答性を向上させることができる。

　本実施形態に係る走行制御装置１０は、自車両５０の走行状態が白線６１に対して安定している状態と判定されたことを条件に、白線６１を基準とした前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置に基づいて、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成とした。例えば、自車両５０が車線変更しようとしている場合や自車両５０がふらついている場合等、自車両５０の走行状態が白線６１に対して安定していない状態の場合には、前方車両５１の割込み判定及び離脱判定が誤って行われる可能性（誤って判定される可能性）が高い。これに鑑み、上記構成とすることによって、本実施形態に係る走行制御装置１０では、他車両の割込み判定及び離脱判定の精度が低下することを抑制することができる。

　本実施形態に係る走行制御装置１０は、白線６１を基準とした前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置を表すパラメータとして、白線６１に対する前方車両５１の跨ぎ度合いとしての白線跨ぎ量ＶＬを用いる。また、本実施形態に係る走行制御装置１０は、白線跨ぎ量ＶＬに基づいて、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成とした。隣接車線６４を走行中の前方車両５１は、自車線６３側に寄って走行する状況も想定される。このような場合には、隣接車線６４を走行中の前方車両５１を、追従制御の対象とする先行車両と誤って判定することが想定される。これに鑑み、上記構成とすることによって、本実施形態に係る走行制御装置１０では、白線６１に対する前方車両５１の跨ぎ度合いによって、前方車両５１の車線変更が開始されたことを、精度良くかつ速やかに把握することができる。その結果、本実施形態に係る走行制御装置１０では、追従制御の対象とする先行車両の選択／選択解除の安定性及び応答性を向上させることができる。

　（他の実施形態）
　本開示の走行制御装置１０は、上記実施形態に限定されず、例えば次のように実施してもよい。

　・上記実施形態では、白線６１を基準とした前方車両５１の車幅方向（横方向）の相対位置を表すパラメータとして、白線６１に対する前方車両５１の跨ぎ度合いとしての白線跨ぎ量ＶＬを算出する。そして、上記実施形態では、算出した白線跨ぎ量ＶＬを用いて、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施した。しかし、判定パラメータは白線跨ぎ量ＶＬに限定されない。例えば他の実施形態では、白線６１を基準とする前方車両５１の車幅方向（横方向）の位置座標を算出し、算出した位置座標により他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成としてもよい。

　・上記実施形態では、前方車両５１が白線６１ａを跨いでいる量を白線跨ぎ量ＶＬとしたが、前方車両５１による白線６１ａの跨ぎ度合いの表し方はこれに限定されない。例えば他の実施形態では、前方車両５１の側面と白線６１ａとの距離をＸＬとし、走行車線の車線幅ＷＬに対する距離ＸＬの比率（ＸＬ／ＷＬ）を白線跨ぎ量ＶＬとしてもよい。また、白線跨ぎ量ＶＬは、前方車両５１の車両中心軸から白線６１ａまでの距離としてもよい。あるいは、白線跨ぎ量ＶＬは、前方車両５１が、自車両５０が走行中の自車線６３へ跨いでいる量ではなく、前方車両５１が、隣接車線６４へ跨いでいる量としてもよい。

　・上記実施形態では、前方車両５１が跨ごうとしている白線６１ａを基準線として白線跨ぎ量ＶＬを算出したが、この限りでない。例えば他の実施形態では、自車線６３の走行区画線である左右の白線６１のうち、前方車両５１が跨ごうとしている白線６１ａとは異なる白線６１ｂを基準線として白線跨ぎ量ＶＬを算出してもよい。

　・上記実施形態では、第１判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定において、前方車両５１が白線６１を跨いでいる量（跨ぎ度合い）を表す白線跨ぎ量ＶＬに基づいて、前方車両５１が割込み車両か離脱車両かを判定する構成としたが、この限りでない。例えば他の実施形態では、前方車両５１が白線６１に接近している量を表す接近度合いに基づいて、前方車両５１が割込み車両か離脱車両かを判定する構成としてもよい。具体的には、他の実施形態では、前方車両５１が、自車両５０が走行中の自車線６３へ接近している状態において、前方車両５１の側面から白線６１ａまでの横方向の距離ＺＬに基づいて、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する。このとき、他の実施形態では、横方向の位置座標において、前方車両５１が自車線６３に向かう方向を正とし、前方車両５１が自車線６３から離れる方向を負とする。これにより、前方車両５１が自車線６３に割り込むときには距離ＺＬは正の値で表され、前方車両５１が自車線６３から離脱するときには距離ＺＬは負の値で表される。このように、他の実施形態では、接近度合いを用いる場合、前方車両５１の側面から白線６１ａまでの横方向の距離ＺＬと、所定の閾値とを比較し、比較結果に基づいて、前方車両５１が割込み車両か離脱車両かを判定する。

　・上記実施形態では、割込み離脱判定部１２が第１判定手段と第２判定手段とを有する。そして、上記実施形態では、所定の実行条件の成否に応じて、第１判定手段による判定、又は、第２判定手段による判定を実施する構成としたが、この限りでない。例えば他の実施形態に係る割込み離脱判定部１２では、第１判定手段のみを有し、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成としてもよい。

　・上記実施形態では、前方車両５１が白線６１の認識距離の範囲外に（認識距離よりも遠くに）存在している場合に、第２判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成としたが、この限りでない。例えば他の実施形態では、他車両の割込み判定及び離脱判定の処理自体を実施しない構成（判定の実施を禁止する構成）としてもよい。具体的には、図４のステップＳ１０３の処理で否定判定した場合には、ステップＳ１０５の処理を実行せず、本ルーチンを終了する。

　・上記実施形態では、自車両５０の走行状態が白線６１に対して安定していない状態と判定した場合に、他車両の割込み判定及び離脱判定を実施しない構成（判定の実施を禁止する構成）としたが、この限りでない。例えば他の実施形態では、第２判定手段による他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成としてもよい。

　・上記実施形態では、自車両５０の走行状態が白線６１に対して安定している状態であることを第１条件とし、第１条件が成立していることを条件に他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する。上記実施形態では、第１条件である３つの条件（Ｉ）～（ＩＩＩ）が全て成立している場合に、自車両５０の走行状態が白線６１に対して安定している状態と判定する構成としたが、この限りでない。例えば他の実施形態では、上記３つの条件（Ｉ）～（ＩＩＩ）のうち、少なくとも２つの条件が成立している場合に第１条件が成立しているとしてもよい。また、他の実施形態では、上記３つの条件（Ｉ）～（ＩＩＩ）のうち、少なくとも１つの条件が成立している場合に第１条件が成立しているとしてもよい。

　・上記実施形態では、フュージョン物標を対象に他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成としたが、この限りでない。例えば他の実施形態では、撮像装置２１が検出した物標及びレーダ装置２２が検出した物標のいずれか一方の物標を対象に他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する構成としてもよい。

　・上記実施形態では、物体検出手段として撮像装置２１及びレーダ装置２２を備える構成としたが、この限りでない。例えば他の実施形態では、レーダ装置２２に代えて、送信波に超音波を用いて物体を検出するソナーを備える構成としてもよい。また、他の実施形態では、物体検出手段として撮像装置２１のみを備えるシステムに、本開示の技術を適用してもよい。

　１０…走行制御装置、１１…白線認識部、１２…割込み離脱判定部、１３…先行車両選択部、１４…制御目標値演算部、２１…撮像装置、２２…レーダ装置、２３…ヨーレートセンサ、３１…エンジンＥＣＵ、３２…ブレーキＥＣＵ。

Claims (8)

1. 　自車両（５０）の前方を撮影する撮像装置（２１）を搭載する車両の走行制御装置（１０）であって、
   　前記撮像装置により取得した画像に基づいて、前記自車両の走行車線である自車線（６３）を区画する走行区画線（６１）を認識する区画線認識手段と、
   　前記自車両の前方を走行する前方車両（５１）について、前記区画線認識手段により認識された前記走行区画線である認識区画線を基準とした前記前方車両の車幅方向の相対位置（ＶＬ）に基づいて、前記自車線に隣接する隣接車線（６４）を走行する前記前方車両を、前記自車線に割り込んでくる割込み車両と判定し、前記自車線を走行する前記前方車両を、前記自車線から離脱する離脱車両と判定する他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する車両判定手段と、
   を備える車両の走行制御装置。
2. 　前記車両判定手段は、前記認識区画線を基準とした前記前方車両の車幅方向の相対位置における変化量及び変化方向に基づいて、前記他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する請求項１に記載の車両の走行制御装置。
3. 　前記区画線認識手段により認識された前記認識区画線の認識距離の範囲内に前記前方車両が存在しているか否かを判定する距離判定手段を備え、
   　前記車両判定手段は、前記距離判定手段により、前記前方車両が前記認識距離の範囲内に存在していると判定されたことを条件に、前記認識区画線を基準とした前記前方車両の車幅方向の相対位置に基づいて、前記他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する請求項１又は２に記載の車両の走行制御装置。
4. 　前記車両判定手段は、前記認識区画線を基準とした前記前方車両の車幅方向の相対位置に基づいて、前記他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する第１判定手段と、前記自車両を基準とした前記前方車両の車幅方向の相対位置に基づいて、前記他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する第２判定手段とを有し、
   　前記距離判定手段により、前記前方車両が前記認識距離の範囲内に存在していると判定された場合には、前記第２判定手段による前記他車両の割込み判定及び離脱判定の実施を禁止する請求項３に記載の車両の走行制御装置。
5. 　前記車両判定手段は、前記距離判定手段により、前記前方車両が前記認識距離の範囲内に存在していると判定された場合に、前記第１判定手段による前記他車両の割込み判定及び離脱判定を実施し、前記距離判定手段により、前記前方車両が前記認識距離の範囲外に存在していると判定された場合に、前記第２判定手段による前記他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する請求項４に記載の車両の走行制御装置。
6. 　前記車両判定手段は、前記認識区画線を基準とした前記前方車両の車幅方向の相対位置を表すパラメータとして、前記認識区画線に対する前記前方車両の接近又は跨ぎの度合いを算出し、算出した前記度合いに基づいて、前記他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両の走行制御装置。
7. 　前記自車両の走行状態が、前記認識区画線に対して安定した走行状態か否かを判定する状態判定手段を備え、
   　前記車両判定手段は、前記状態判定手段により、前記自車両の走行状態が前記認識区画線に対して安定した走行状態であると判定されたことを条件に、前記認識区画線を基準とした前記前方車両の車幅方向の相対位置に基づいて、前記他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の車両の走行制御装置。
8. 　自車両（５０）の前方を撮影する撮像装置（２１）を搭載する車両の走行制御装置（１０）による走行制御方法であって、
   　前記撮像装置により取得した画像に基づいて、前記自車両の走行車線である自車線（６３）を区画する走行区画線（６１）を認識する区画線認識工程と、
   　前記自車両の前方を走行する前方車両（５１）について、前記区画線認識工程により認識された前記走行区画線である認識区画線を基準とした前記前方車両の車幅方向の相対位置（ＶＬ）に基づいて、前記自車線に隣接する隣接車線（６４）を走行する前記前方車両を、前記自車線に割り込んでくる割込み車両と判定し、前記自車線を走行する前記前方車両を、前記自車線から離脱する離脱車両と判定する他車両の割込み判定及び離脱判定を実施する車両判定工程と、
   を含む走行制御方法。

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