WO2018030271A1 - 走行制御装置 - Google Patents

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WO2018030271A1
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郁佑 松元
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株式会社デンソー
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    • B60W2554/801—Lateral distance

Definitions

  • the present disclosure relates to a travel control device that travels the host vehicle following a preceding vehicle that travels forward in the traveling direction of the host vehicle.
  • an ACC Adaptive Cruise Control
  • a preceding vehicle is selected from other vehicles around the vehicle in the forward direction of the vehicle and the vehicle follows the preceding vehicle.
  • acceleration / deceleration control is performed so that the distance between the vehicle and the preceding vehicle is constant so that the vehicle follows the selected preceding vehicle.
  • the speed of the vehicle is kept constant so as to be the speed set by the driver, the speed limit of the road, or the like.
  • the wobbling of the preceding vehicle is detected based on the awakening level of the driver of the preceding vehicle.
  • the preceding vehicle may fluctuate, and when the ACC is performed, the host vehicle may fluctuate and travel.
  • the present disclosure has been made to solve the above-described problem, and a main purpose of the present disclosure is to prevent the own vehicle from fluctuating due to the wobbling of the preceding vehicle when the vehicle automatically travels following the preceding vehicle. It is to provide a travel control device that can be used.
  • the first disclosure relates to a travel control device applied to a vehicle including an image pickup device that picks up an image of the front of the host vehicle in the traveling direction.
  • a position acquisition unit that acquires a position of a preceding vehicle that travels forward in the traveling direction of the host vehicle, and the preceding that is acquired by the position acquisition unit
  • a trajectory generator that generates a travel trajectory of the preceding vehicle based on the position of the vehicle, and a control amount for causing the host vehicle to travel along the travel trajectory of the preceding vehicle generated by the trajectory generator.
  • a follow-up running control unit that performs the follow-up running control for the preceding vehicle by calculating and driving the host vehicle based on the calculated control amount.
  • the following traveling control unit travels the host vehicle at the time of the following traveling control than when the vehicle width of the preceding vehicle is not smaller than the predetermined width.
  • the control amount is calculated so that the curvature change amount of the trajectory becomes low.
  • the vehicle width the greater the possible displacement of the vehicle's lateral position in the travel lane.
  • the vehicle may travel at a position shifted from the center of the travel lane. Therefore, when such a narrow vehicle is used as the preceding vehicle and the host vehicle automatically travels following the preceding vehicle, the host vehicle travels at a position shifted from the center of the traveling lane along the traveling locus of the preceding vehicle. In some cases, the host vehicle may meander and travel in the driving lane.
  • the follow-up travel control unit when the vehicle width of the preceding vehicle is narrower than the predetermined width, the travel locus of the host vehicle at the time of the follow-up travel control than when the vehicle width of the preceding vehicle is not narrower than the predetermined width.
  • the amount of control is calculated so that the amount of change in curvature of is low.
  • the vehicle width of the preceding vehicle is set to the predetermined width to change the curvature of the traveling track of the own vehicle at the time of following traveling control. It can suppress rather than the case where it is not narrower than.
  • the vehicle width of the preceding vehicle to be followed is narrow, so even if the preceding vehicle meanders in the running lane, it suppresses the subject vehicle from meandering along the traveling locus of the preceding vehicle. can do.
  • the traveling control device is applied to a vehicle including an imaging device that images the front in the traveling direction of the host vehicle, and the traveling direction of the host vehicle is based on image information captured by the imaging device.
  • a position acquisition unit that acquires a position of a preceding vehicle that travels ahead; a locus generation unit that generates a traveling locus of the preceding vehicle based on the position of the preceding vehicle acquired by the position acquisition unit; and the locus generation Calculating a control amount for causing the host vehicle to travel along the travel locus of the preceding vehicle generated by the unit, and causing the host vehicle to travel based on the calculated control amount
  • the vehicle includes a follow-up running control unit that performs the following follow-up running control, and a main part that roughly classifies the preceding vehicle into a motorcycle and a vehicle other than the motorcycle.
  • the follow-up running control unit is more than the case where the preceding vehicle is broadly classified as a vehicle other than the motorcycle by the large separate unit on the condition that the preceding vehicle is broadly classified as the motorcycle by the large separate unit.
  • the control amount is calculated so that the amount of change in curvature of the traveling locus of the host vehicle during the follow-up traveling control is reduced.
  • the subject vehicle may greatly meander and follow the traveling locus of the motorcycle.
  • a major division is provided, and the preceding vehicle is roughly classified into a motorcycle and a vehicle other than the motorcycle.
  • the traveling locus of the host vehicle at the time of following traveling control is larger than the case where the preceding vehicle is roughly classified into a vehicle other than the motorcycle by the major division.
  • the control amount is calculated so that the curvature change amount is low.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a preceding vehicle following system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a map showing the relationship between the curvature of the traveling locus of the preceding vehicle referred to during the follow-up traveling control and the required torque for the steering motor
  • FIG. 3 is a diagram showing that the traveling locus is different between a motorcycle and a vehicle other than a motorcycle even in the same width lane.
  • FIG. 4 is a control flowchart executed by the detection ECU according to this embodiment.
  • FIG. 5 is a control flowchart executed by a detection ECU according to another example.
  • the preceding vehicle following system 100 includes a detection ECU 10, an imaging device 11, a radar device 12, and an electric power steering 13.
  • the imaging device 11 is composed of, for example, a CCD camera, a CMOS image sensor, a near infrared camera, and the like.
  • the imaging device 11 is mounted at a predetermined height in the center in the vehicle width direction of the host vehicle, and thereby captures an image of a region extending in a predetermined angle range toward the front of the host vehicle from an overhead viewpoint, and detects the captured image information. It outputs to ECU10.
  • the imaging device 11 may be a monocular camera or a stereo camera.
  • the radar device 12 is, for example, a well-known millimeter wave radar that uses a high-frequency signal in the millimeter wave band as a transmission wave.
  • the position of the target within the detection range (referred to as a radar detection target) is detected.
  • an exploration wave is transmitted at a predetermined period, and a reflected wave is received by a plurality of antennas.
  • the distance from the radar detection target is calculated from the transmission time of the exploration wave and the reception time of the reflected wave.
  • the relative velocity is calculated from the frequency of the reflected wave reflected by the radar detection target, which is changed by the Doppler effect.
  • the azimuth of the radar detection target is calculated from the phase difference of the reflected waves received by the plurality of antennas.
  • the radar device 12 transmits a survey wave, receives a reflected wave, calculates a relative position, a relative distance, and a relative speed at predetermined intervals, and transmits the calculated relative position, relative distance, and relative speed to the detection ECU 10. To do.
  • the detection ECU 10 is a computer including a CPU, a RAM, a ROM, an I / O, and the like.
  • the CPU implements various functions by executing a program installed in the ROM. Therefore, the detection ECU 10 corresponds to a radar detection target position detection unit, an image detection target position detection unit, a position acquisition unit, a trajectory generation unit, a follow-up travel control unit, and a general classification unit.
  • the same target determination program determines whether or not each target indicates the same target based on the information on the radar detection target and the information on the image detection target.
  • the radar detection target position which is a position obtained from the radar detection target
  • the image detection target position which is a feature point obtained from the image detection target
  • the radar detection target position is located close to each other. Corresponding as being based on the mark.
  • the image detection target position exists in the vicinity of the radar detection target position (in this embodiment, the distance between the target between the radar detection target position and the image detection target position falls within a predetermined range)
  • the target actually exists at the position of the radar target.
  • This state in which the position of the target can be accurately acquired by the radar device 12 and the imaging device 11 is referred to as a fusion state.
  • the detection ECU 10 detects, from the image information captured by the imaging device 11, a white line as a travel lane line that divides a lane in which the host vehicle travels (hereinafter referred to as the own lane).
  • the change point of the contrast (edge strength) between the white line separating the lane and the road surface is extracted as an edge candidate point.
  • a candidate line for a boundary line is extracted from a series of extracted edge candidate points.
  • the image information acquired from the imaging device 11 is continuously processed at a predetermined sampling cycle, and a plurality of points whose luminance changes rapidly in the horizontal direction of the image are extracted as edge candidate points.
  • Hough transform is performed on the extracted plurality of edge candidate points to acquire a series of edge candidate points, and a plurality of candidate lines having the left and right contours as the acquired series of edge candidate points are extracted.
  • the degree of having a feature as a boundary line (white line) that divides the lane at each edge candidate point is calculated, and a candidate line having a large degree of feature is calculated as a lane Are detected as white lines that divide.
  • the left and right white lines arranged so as to be close to and include the own vehicle are recognized as white lines that divide the own lane.
  • the detection ECU 10 exists on the own lane estimated by the white line detected by the white line detection program (hereinafter referred to as the estimated own lane) among the preceding vehicles recognized by the same target determination program.
  • the position information of the preceding vehicle is detected at a predetermined cycle, and the position information is stored in the RAM. At this time, if it is possible to continuously detect the position information of the preceding vehicle for a predetermined period, it is assumed that the preceding vehicle will continue to travel on the route on which the host vehicle is scheduled to travel.
  • the preceding vehicle is set as the preceding vehicle to be followed and set as the target following vehicle, and the host vehicle is driven following the target following vehicle.
  • Follow-up running control is implemented.
  • a target vehicle locus as a traveling locus of the target following vehicle is generated using the history of the position information of the target following vehicle stored in the RAM.
  • the target vehicle trajectory is generated by connecting the detection positions of the target following vehicle stored in the RAM in a straight line or an arc shape so as to pass through all the detection positions.
  • the host vehicle is provided with an electric power steering 13 as a safety device that is driven by a steering command from the detection ECU 10.
  • the detection ECU 10 and the electric power steering 13 correspond to a follow-up travel control unit.
  • the electric power steering 13 includes a steering 13b for manipulating the steering angle of the drive wheels 20 of the vehicle, and a steering motor 13a.
  • the steering motor 13a generates torque for operating the steering 13b during follow-up traveling control.
  • a map indicating the relationship between the curvature of the target vehicle locus shown in FIG. 2 and the torque to be output by the steering motor 13a (hereinafter referred to as required torque) is stored in the ROM in advance.
  • the required torque for the steering motor 13a is calculated from the curvature of the target vehicle locus with reference to the map shown in FIG.
  • the greater the curvature of the target vehicle locus the greater the required torque for the steering motor 13a. Therefore, the greater the curvature of the target vehicle locus, the greater the steering angle of the drive wheels 20 can be made. .
  • the curvature of the target vehicle trajectory is calculated using a Kalman filter.
  • the vehicle other than the motorcycle has a smaller amount of displacement of the lateral position of the vehicle in the traveling lane than the motorcycle, so that the traveling locus is near the center of the traveling lane as shown in the left figure of FIG. It is possible to pass. Therefore, when the vehicle other than the motorcycle is set as the target following vehicle and the following traveling control is performed, it can be expected that the own vehicle also travels near the center of the traveling lane. On the other hand, if a motorcycle with a narrow vehicle width is a preceding vehicle that travels in its own lane among vehicles that can travel on the roadway, the amount of displacement of the lateral position of the vehicle in the traveling lane is large. In addition, as described in the right diagram of FIG.
  • the ROM is further equipped with a vehicle type identification program.
  • a graph showing the relationship between the curvature of the target vehicle trajectory and the required torque for the steering motor 13a when the target following vehicle is a motorcycle is added to the map shown in FIG. 2 stored in advance in the ROM. Is done. Specifically, the graph corrected so that the required torque for the steering motor 13a calculated when the target following vehicle is a vehicle other than a motorcycle (normal time) is referred to when the target following vehicle is a motorcycle. Added to the map as a graph.
  • the detection ECU 10 performs pattern matching on the feature points extracted from the image information acquired from the imaging device 11, and determines the type of whether the target following vehicle is a motorcycle or a vehicle other than a motorcycle. .
  • the detection ECU 10 determines that the target follow-up vehicle is a motorcycle from the curvature of the target vehicle trajectory with reference to the map shown in FIG. 2 when the vehicle type discrimination program determines that the target follow-up vehicle is a motorcycle.
  • the required torque for the steering motor 13a in some cases is calculated.
  • the tracking ECU illustrated in FIG. 4 is repeatedly performed by the detection ECU 10 at a predetermined cycle during the period when the detection ECU 10 is powered on.
  • step S100 it is determined whether or not a preceding vehicle has been detected in the estimated own lane. If it is determined that the preceding vehicle is not detected in the estimated own lane (S100: NO), this control is terminated. If it is determined that the preceding vehicle has been detected in the estimated own lane (S100: YES), the process proceeds to step S110.
  • step S110 the position information of the preceding vehicle detected in step S100 is stored.
  • step S120 it is determined whether or not the position information of the preceding vehicle has been stored for a predetermined period. If it is determined that the position information of the preceding vehicle cannot be stored for a predetermined period (S120: NO), this control is terminated. When it is determined that the position information of the preceding vehicle can be stored for a predetermined period (S120: YES), the process proceeds to step S130, and the preceding vehicle is set as the target following vehicle.
  • step S140 a target vehicle trajectory is generated using the history of the stored position information of the target following vehicle.
  • step S150 the curvature of the target vehicle locus generated in step S140 is calculated.
  • step S160 it is determined whether the target following vehicle is a motorcycle. If it is determined that the target following vehicle is a motorcycle (S160: YES), the process proceeds to step S170.
  • step S170 with reference to the map shown in FIG. 2, the required torque for the steering motor 13a when the target following vehicle is a motorcycle is calculated from the curvature of the target vehicle trajectory calculated in step S150.
  • step S180 follow-up running control is performed by causing the steering motor 13a to output torque so that the required torque calculated in step S170 or step S190 described later is satisfied. And this control is complete
  • step S190 the required torque for the steering motor 13a when the target following vehicle is a vehicle other than a motorcycle is calculated from the curvature of the target vehicle locus calculated in step S150 with reference to the map shown in FIG. To do. Then, the process proceeds to step S180.
  • this embodiment has the following effects.
  • the required torque for the steering motor 13a is smaller than the required torque for the steering motor 13a when the target following vehicle is a vehicle other than a motorcycle. Is calculated.
  • the steering motor 13a outputs even when the curvature of the target vehicle trajectory is larger than when the target following vehicle is a vehicle other than a motorcycle. Since the torque to be reduced can be reduced, an increase in the steering angle of the drive wheels 20 can be suppressed.
  • the own vehicle can be prevented from meandering along the target vehicle trajectory.
  • the preceding vehicle is set as the target following vehicle on the condition that the preceding vehicle traveling ahead in the estimated own lane is continuously detected for a predetermined period in the image information output by the imaging device 11, and the target following vehicle is Follow-up running control as a follow-up target is performed.
  • the follow-up running control is performed for the preceding vehicle that is assumed to continue running on the course on which the host vehicle is going to run, and therefore the period for performing the follow-up running control is extended. be able to.
  • a preceding vehicle is detected on the condition that the positional relationship between the radar detection target existing in front of the host vehicle and the image detection target is a predetermined relationship. For this reason, the detected preceding vehicle has high accuracy of the relative position of the preceding vehicle with respect to the host vehicle, and as a result, the host vehicle can travel following the target tracking vehicle accurately.
  • the fusion determination is performed using the radar device 12 and the imaging device 11.
  • the preceding vehicle follow-up system 100 including the imaging device 11 and not the radar device 12 performs the follow-up running control. May be.
  • all the information acquired from the radar device 12 such as the position information of the preceding vehicle is acquired by analyzing the image information captured by the imaging device 11.
  • the follow-up running control is performed on the condition that the position information of the preceding vehicle that runs in the estimated own lane continues to be detected for a predetermined period.
  • follow-up running control may be performed as a condition.
  • the required torque for the steering motor 13a is calculated from the curvature of the target vehicle locus with reference to the map shown in FIG.
  • a map indicating the relationship between the curvature of the target vehicle trajectory and the steering angle of the drive wheels 20 is stored in place of the map of FIG.
  • the steering angle of the drive wheel 20 may be calculated from the curvature of the vehicle trajectory.
  • the required torque for the steering motor 13a is calculated based on the calculated steering angle of the drive wheel 20.
  • the required torque for the motor 13a is calculated.
  • the required torque for the steering motor 13a when the target following vehicle is a vehicle other than a motorcycle is calculated from the curvature of the target vehicle trajectory, and the target type is determined by the vehicle type determination program.
  • the calculated required torque may be corrected to be low. Even in such a configuration, when the target following vehicle is a motorcycle, the required torque is calculated so that the amount of change in the curvature of the traveling locus of the host vehicle is lower than when the target following vehicle is a vehicle other than the motorcycle. .
  • FIG. 5 is a partial modification of the flowchart of FIG. That is, step S190 in FIG. 4 is deleted. Step S255 is inserted between step S250 corresponding to step S150 and step S260 corresponding to step S160. Further, step S270 is inserted in place of step S170.
  • step S255 with reference to the map shown in FIG. 2, the required torque for the steering motor 13a at the normal time is calculated from the curvature of the target vehicle locus calculated in step S250. If the determination in step S260 is YES, the process proceeds to step S270, the required torque calculated in step S255 is corrected to be low, and the process proceeds to step S280 corresponding to step S180. If the determination in step S260 is no, the process proceeds to step S280.
  • steps S200, 210, 220, 230, and 240 in FIG. 5 are the same as the processes in steps S100, 110, 120, 130, and 140 in FIG.
  • a graph showing the relationship between the curvature of the target vehicle locus and the required torque to the steering motor 13a when the target following vehicle is a motorcycle needs to be added to the map shown in FIG.
  • ROM capacity can be saved.
  • the calculated required torque varies depending on whether the target following vehicle is a motorcycle or a vehicle other than a motorcycle.
  • the calculated required torque for the steering motor 13a is smaller than when the vehicle width of the target following vehicle is not narrower than the predetermined width. It is good also as a structure which calculates.
  • the required torque (control amount) for the steering motor 13a may be calculated to be smaller as the vehicle width of the target following vehicle (preceding vehicle) is narrower.
  • the detection ECU 10 may configure the following travel control unit.

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Abstract

検出ＥＣＵ（１０）は、撮像装置により撮像された画像情報に基づいて、先行車両の位置を取得し、先行車両の位置に基づいて、先行車両の走行軌跡を生成する。そして、検出ＥＣＵ（１０）は、先行車両の走行軌跡に沿って自車両を走行させるための制御量を算出し、算出した制御量に基づいて自車両を走行させることで、先行車両を対象とした追従走行制御を実施する。この追従走行制御では、検出ＥＣＵ（１０）は、先行車両の車幅が所定幅よりも狭い場合に、先行車両の車幅が所定幅よりも狭くない場合よりも自車両の走行軌跡の曲率変化量が低くなるように、制御量を算出する。

Description

走行制御装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１６年８月１１日に出願された日本出願番号２０１６－１５８３０４号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、自車両の進行方向前方を走行する先行車両に追従して自車両を走行させる走行制御装置に関する。
　従来、車両の進行方向前方に、車両の周囲に存在する他車から先行車両を選択し、その先行車両に車両を追従させるＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｃｒｕｉｓｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）が実現されている。ＡＣＣでは、選択された先行車両に車両を追従させるべく、車両と先行車両との距離が一定となるように加減速制御が実施される。また、先行車両が存在しない場合には、運転者により設定された速度や、道路の制限速度等となるように、車両の速度が一定に保たれる。
　このＡＣＣに関するものとして、特許文献１に記載の走行制御装置がある。特許文献１に記載の走行制御装置では、先行車両のドライバの覚醒度が閾値よりも小さく、先行車両のふらつき（横変位の揺れ）が検出された場合に、ふらつき検出前の先行車両の車両位置情報を利用して走行制御の制御量が算出される。これにより、ふらついて走行している先行車両に追従して車両もふらついてしまうのを防止することが可能となる。
特開２０１０－２４１２６４号公報
　特許文献１に記載の技術では、先行車両のドライバの覚醒度合いに基づいて先行車両のふらつきを検出していた。しかし、先行車両のドライバの覚醒度合いが閾値よりも大きい場合でも先行車両がふらつく場合があり、ＡＣＣを実施した場合に自車両がふらついて走行するおそれがある。
　本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、先行車両に追従して自動走行した場合に、先行車両のふらつきに起因して自車両がふらつくことを抑制する事が可能な走行制御装置を提供する事にある。
　第１の開示では、自車両の進行方向前方を撮像する撮像装置を備える車両に適用される走行制御装置に関するものである。走行制御装置では、前記撮像装置により撮像された画像情報に基づいて、前記自車両の進行方向前方を走行する先行車両の位置を取得する位置取得部と、前記位置取得部により取得される前記先行車両の位置に基づいて、前記先行車両の走行軌跡を生成する軌跡生成部と、前記軌跡生成部により生成された前記先行車両の前記走行軌跡に沿って前記自車両を走行させるための制御量を算出し、算出した前記制御量に基づいて前記自車両を走行させることで、前記先行車両を対象とした追従走行制御を実施する追従走行制御部と、を備えている。前記追従走行制御部は、前記先行車両の車幅が所定幅よりも狭い場合に、前記先行車両の車幅が前記所定幅よりも狭くない場合よりも前記追従走行制御時の前記自車両の走行軌跡の曲率変化量が低くなるように、前記制御量を算出する。
　車幅が狭い車両ほど、走行車線内における車両の横位置の変位可能量が多くなる。そして、走行車線内における車両の横位置の変位可能量が多いほど、車両は走行車線の中央からずれた位置で走行する可能性がある。したがって、このような車幅の狭い車両を先行車両とし、自車両が先行車両に追従して自動走行する場合、先行車両の走行軌跡に沿って自車両は走行車線の中央からずれた位置で走行する可能性があり、場合によっては走行車線内を自車両が蛇行して走行するおそれがある。
　この場合に備え、追従走行制御部は、先行車両の車幅が所定幅よりも狭い場合に、先行車両の車幅が所定幅よりも狭くない場合よりも追従走行制御時の自車両の走行軌跡の曲率変化量が低くなるように、制御量を算出する。これにより、先行車両の車幅が所定幅よりも狭いために先行車両が走行車線内を蛇行した場合において、追従走行制御時の自車両の走行軌跡の曲率変動を先行車両の車幅が所定幅よりも狭くない場合よりも抑制することができる。ひいては、追従走行制御中において、追従対象である先行車両の車幅が狭いために、走行車線内を先行車両が蛇行しても、先行車両の走行軌跡に沿って自車両が蛇行することを抑制することができる。
　第２の開示では、走行制御装置であって、自車両の進行方向前方を撮像する撮像装置を備える車両に適用され、前記撮像装置により撮像された画像情報に基づいて、前記自車両の進行方向前方を走行する先行車両の位置を取得する位置取得部と、前記位置取得部により取得される前記先行車両の位置に基づいて、前記先行車両の走行軌跡を生成する軌跡生成部と、前記軌跡生成部により生成された前記先行車両の前記走行軌跡に沿って前記自車両を走行させるための制御量を算出し、算出した前記制御量に基づいて前記自車両を走行させることで、前記先行車両を対象とした追従走行制御を実施する追従走行制御部と、前記先行車両を、バイクとバイク以外の車両とに大別する大別部と、を備えている。前記追従走行制御部は、前記大別部により前記先行車両が前記バイクに大別されたことを条件として、前記大別部により前記先行車両が前記バイク以外の車両に大別された場合よりも前記追従走行制御時の前記自車両の走行軌跡の曲率変化量が低くなるように、前記制御量を算出する。
　車道を走行可能な車両の中で、バイクは特に車幅が狭く、走行車線内における車両の横位置の変位可能量が最も多い。したがって、バイクを先行車両として自車両を追従走行させるとバイクの走行軌跡にしたがって、自車両が大きく蛇行して走行するおそれがある。この対策として、大別部が備えられ、先行車両が、バイクとバイク以外の車両に大別される。そして、大別部により先行車両がバイクに大別されたことを条件として、大別部により先行車両がバイク以外の車両に大別された場合よりも追従走行制御時の自車両の走行軌跡の曲率変化量が低くなるように、制御量が算出される。これにより、バイクを先行車両として自車両を追従走行させる場合に自車両が蛇行して走行することを抑制する事ができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、本実施形態に係る先行車両追従システムの概略構成図であり、 図２は、追従走行制御時に参照される先行車両の走行軌跡の曲率と操舵用電動機に対する要求トルクとの関係を示したマップを示した図であり、 図３は、同じ横幅の車線でも、バイクとバイク以外の車両とでは走行軌跡が異なることを示した図であり、 図４は、本実施形態に係る検出ＥＣＵが実施する制御フローチャートであり、 図５は、別例に係る検出ＥＣＵが実施する制御フローチャートである。
　図１を参照して、駆動輪２０が回転駆動することで走行する車両に適用される先行車両追従システム１００を説明する。先行車両追従システム１００は、検出ＥＣＵ１０と撮像装置１１とレーダ装置１２と電動式パワーステアリング１３とを備えている。
　撮像装置１１は、例えば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。この場合、撮像装置１１は、自車両の車幅方向中央の所定高さに取り付けられることで、自車両前方へ向けて所定角度範囲で広がる領域を俯瞰視点から撮像し、撮影した画像情報を検出ＥＣＵ１０に出力する。なお、撮像装置１１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１２は、例えば、ミリ波帯の高周波信号を送信波とする公知のミリ波レーダであり、自車両の前端部に設けられ、所定の検知角に入る領域を物標を検知可能な検知範囲とし、検知範囲内の物標（レーダ検出物標と呼称）の位置を検出する。具体的には、所定周期で探査波を送信し、複数のアンテナにより反射波を受信する。この探査波の送信時刻と反射波の受信時刻とにより、レーダ検出物標との距離を算出する。また、レーダ検出物標に反射された反射波の、ドップラー効果により変化した周波数により、相対速度を算出する。加えて、複数のアンテナが受信した反射波の位相差により、レーダ検出物標の方位を算出する。なお、レーダ検出物標の位置及び方位が算出できれば、そのレーダ検出物標の、自車両に対する相対位置及び相対距離を特定することができる。レーダ装置１２は、所定周期毎に、探査波の送信、反射波の受信、相対位置、相対距離、及び相対速度の算出を行い、算出した相対位置と相対距離と相対速度とを検出ＥＣＵ１０に送信する。
　検出ＥＣＵ１０には、撮像装置１１とレーダ装置１２とが接続されている。検出ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータであり、ＣＰＵが、ＲＯＭにインストールされているプログラムを実施することで、様々な機能を実現する。このため、検出ＥＣＵ１０は、レーダ検出物標位置検出部と、画像検出物標位置検出部と、位置取得部と、軌跡生成部と、追従走行制御部と、大別部と、に該当する。
　本実施形態において、ＲＯＭにインストールされているプログラムは複数存在し、具体的には同一物標判定プログラムと、白線検出プログラムと、追従走行制御プログラムと、がある。
　同一物標判定プログラムは、レーダ検出物標の情報と画像検出物標の情報とに基づいて、それぞれの物標が同一の物標を示しているのか否かを判定する。
　具体的には、レーダ検出物標から得られる位置であるレーダ検出物標位置と、画像検出物標から得られる特徴点である画像検出物標位置とについて、近傍に位置するものを、同じ物標に基づくものであるとして対応付ける。レーダ検出物標位置の近傍に、画像検出物標位置が存在する場合（本実施形態においては、レーダ検出物標位置と画像検出物標位置との物標間距離が所定範囲内に収まる場合）、そのレーダ検出物標位置に実際に物標が存在する可能性が高い。この、レーダ装置１２及び撮像装置１１により物標の位置が精度よく取得できている状態を、フュージョン状態と称する。本実施形態では、レーダ検出物標と画像検出物標とがフュージョン状態であると判定したことを条件として、レーダ検出物標位置に先行車両が存在していると認識する。
　白線検出プログラムでは、検出ＥＣＵ１０は、撮像装置１１が撮影した画像情報から、自車両が走行する車線（以降、自車線と呼称）を区画する走行区画線としての白線を検出する。
　具体的には、撮像装置１１により撮影された画像の輝度に基づいて、車線を区切る白線と路面とのコントラスト（エッジ強度）の変化点をエッジ候補点として抽出する。そして、抽出したエッジ候補点の連なりから境界線の候補線を抽出する。より具体的には、撮像装置１１から取得した画像情報を所定のサンプリング周期で連続的に処理しており、画像の水平方向において、急激に輝度が変化する複数の点をエッジ候補点として抽出する。そして、抽出した複数のエッジ候補点にハフ変換を施してエッジ候補点の連なりを取得し、取得したエッジ候補点の連なりを左右の輪郭とする候補線を複数抽出する。
　そして、複数の候補線のそれぞれについて、各エッジ候補点において、車線を区画する境界線（白線）としての特徴を備えている度合いを算出し、特徴を備えている度合いが大きい候補線を、車線を区画する白線であるとして検出する。検出した白線の内、自車両に近接し、且つ、自車両を含むように配置された左右の白線を、自車線を区画する白線として認識する。
　追従走行制御プログラムでは、検出ＥＣＵ１０は、同一物標判定プログラムにより認識された先行車両のうち、白線検出プログラムにより検出された白線により推定される自車線（以降、推定自車線と呼称）上に存在する先行車両を対象として、該先行車両の位置情報を所定の周期で検出し、その位置情報をＲＡＭに記憶する。このとき、所定期間、先行車両の位置情報を検出し続けることが出来れば、この先行車両は自車両が走行する予定の進路を今後も継続して走行することが想定される。したがって、先行車両の位置情報が所定期間検出され続けたことを条件として、該先行車両を追従すべき先行車両であるとして目標追従車両に設定し、目標追従車両に追従して自車両を走行させる追従走行制御を実施する。
　まず、ＲＡＭに記憶された目標追従車両の位置情報の履歴を用いて、目標追従車両の走行軌跡としての目標車両軌跡を生成する。詳しくは、ＲＡＭに記憶された目標追従車両の検出位置を全て通るように直線状又は円弧状に結ぶことにより、目標車両軌跡を生成する。
　そして、生成した目標車両軌跡に沿って自車両が走行するように自車両の進行方向を制御する操舵処理を実施する。したがって、自車両には、検出ＥＣＵ１０からの操舵指令により駆動する安全装置として、電動式パワーステアリング１３が備えられている。検出ＥＣＵ１０及び電動式パワーステアリング１３は、追従走行制御部に該当する。
　電動式パワーステアリング１３は、車両が有する駆動輪２０の操舵角を操作するステアリング１３ｂと、操舵用電動機１３ａとを備えている。操舵用電動機１３ａは、追従走行制御時にステアリング１３ｂを操作するトルクを発生する。本実施形態では、図２に記載される目標車両軌跡の曲率と、操舵用電動機１３ａが出力すべきトルク（以降、要求トルクと呼称）との関係を示すマップを予めＲＯＭに記憶させておく。そして、追従走行期間中、図２に記載のマップを参照して、目標車両軌跡の曲率から操舵用電動機１３ａに対する要求トルクを演算する。図２に記載のマップでは、目標車両軌跡の曲率が大きいほど操舵用電動機１３ａに対する要求トルクが大きくなっているため、目標車両軌跡の曲率が大きいほど駆動輪２０の操舵角を大きくすることができる。なお、目標車両軌跡の曲率は、カルマンフィルタを用いて算出している。
　ところで、バイク以外の車両は、走行車線内における車両の横位置の変位可能量がバイクと比較して少ないために、図３左図に記載されるように、走行軌跡が走行車線の中央付近を通ることが考えられる。したがって、バイク以外の車両を目標追従車両として設定し追従走行制御を実施した場合、自車両もまた走行車線の中央付近を通るように走行することが期待できる。その一方で、車道を走行可能な車両の中で特に車幅が狭いバイクが自車線内を走行する先行車両であった場合には、走行車線内における車両の横位置の変位可能量が多いために、図３右図に記載されるように、バイクの走行軌跡が走行車線の中央付近からずれた位置を通ることが想定される。このため、バイクを目標追従車両として設定し追従走行制御を実施した場合、バイクの走行軌跡にしたがって、自車両が大きく蛇行して走行するおそれがある。
　この対策として、ＲＯＭには、更に車種判別プログラムが備わっている。また、ＲＯＭに予め記憶されている図２に記載のマップには、目標追従車両がバイクである場合の、目標車両軌跡の曲率と操舵用電動機１３ａに対する要求トルクとの関係を示したグラフが追加される。詳しくは、目標追従車両がバイク以外の車両である場合（通常時）に演算される操舵用電動機１３ａに対する要求トルクが小さくなるように補正されたグラフが、目標追従車両がバイクである場合に参照されるグラフとしてマップに追加される。
　車種判別プログラムでは、検出ＥＣＵ１０は、撮像装置１１から取得した画像情報から抽出した特徴点に対してパターンマッチングを行い、目標追従車両がバイクであるかバイク以外の車両であるかの種別を判別する。
　追従走行制御プログラムでは、検出ＥＣＵ１０は、車種判別プログラムにより目標追従車両がバイクであると判別された場合に、図２に記載のマップを参照して目標車両軌跡の曲率から目標追従車両がバイクである場合の操舵用電動機１３ａに対する要求トルクを演算する。
　本実施形態では、検出ＥＣＵ１０により後述する図４に記載の追従走行制御を実施する。図４に示す追従走行制御は、検出ＥＣＵ１０が電源オンしている期間中に検出ＥＣＵ１０によって所定周期で繰り返し実施される。
　まず、ステップＳ１００では、推定自車線内において先行車両を検出したか否かを判定する。推定自車線内において先行車両を検出していないと判定した場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、本制御を終了する。推定自車線内において先行車両を検出したと判定した場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１１０に進む。
　ステップＳ１１０では、ステップＳ１００で検出した先行車両の位置情報を記憶する。ステップＳ１２０では、所定期間、先行車両の位置情報を記憶し続けることができたか否かを判定する。所定期間、先行車両の位置情報を記憶し続けることができていないと判定した場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、本制御を終了する。所定期間、先行車両の位置情報を記憶し続けることができたと判定した場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ステップＳ１３０に進み、該先行車両を目標追従車両に設定する。
　ステップＳ１４０では、記憶した目標追従車両の位置情報の履歴を用いて、目標車両軌跡を生成する。ステップＳ１５０では、ステップＳ１４０で生成した目標車両軌跡の曲率を演算する。
　ステップＳ１６０では、目標追従車両がバイクであるか否かを判定する。目標追従車両がバイクであると判定した場合には（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、ステップＳ１７０に進む。ステップＳ１７０では、図２に記載のマップを参照して、ステップＳ１５０にて演算された目標車両軌跡の曲率から、目標追従車両がバイクである場合の操舵用電動機１３ａに対する要求トルクを演算する。ステップＳ１８０では、ステップＳ１７０又は後述のステップＳ１９０にて演算された要求トルクを満足するように、操舵用電動機１３ａにトルクを出力させることで追従走行制御を実施する。そして、本制御を終了する。
　目標追従車両がバイク以外の車両であると判定した場合には（Ｓ１６０：ＮＯ）、ステップＳ１９０に進む。ステップＳ１９０では、図２に記載のマップを参照して、ステップＳ１５０にて演算された目標車両軌跡の曲率から、目標追従車両がバイク以外の車両である場合における操舵用電動機１３ａに対する要求トルクを演算する。そして、ステップＳ１８０に進む。
　上記構成により、本実施形態は、以下の効果を奏する。
　・目標追従車両がバイクであると判定された場合には、目標追従車両がバイク以外の車両である場合の操舵用電動機１３ａに対する要求トルクと比較して小さくなるように操舵用電動機１３ａに対する要求トルクが演算される。これにより、目標追従車両がバイクであると判別された場合には、目標車両軌跡の曲率が大きくなっても、目標追従車両がバイク以外の車両である場合と比較して操舵用電動機１３ａが出力するトルクを小さくできるので、駆動輪２０の操舵角が大きくなることを抑制できる。これにより、追従走行制御時の自車両の走行軌跡の曲率変動を目標追従車両がバイク以外の車両であると判定された場合よりも抑える事ができ、目標追従車両がバイクであるために自車線内を目標追従車両が蛇行しても、目標車両軌跡に沿って自車両が蛇行することを抑制することができる。
　・撮像装置１１により出力された画像情報に推定自車線内を先行して走行する先行車両が所定期間検出され続けたことを条件として、該先行車両を目標追従車両として設定し、目標追従車両を追従対象とした追従走行制御が実施される。これにより、自車両が走行する予定の進路を継続して走行することが想定される先行車両を対象として追従走行制御が実施されることになるため、追従走行制御の実施期間の長期化を図ることができる。
　・自車両前方に存在するレーダ検出物標と画像検出物標との位置関係が所定関係となったことを条件として、先行車両が検出される。このため、検出された先行車両は、先行車両の自車両に対する相対位置の精度が高く、ひいては、目標追従車両により正確に追従して自車両を走行させることが可能となる。
　上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。
　・上記実施形態では、レーダ装置１２及び撮像装置１１を用いてフュージョン判定を実施していた。このことについて、本追従走行制御を実施する上で、必ずしもフュージョン判定を行う必要はなく、例えば、撮像装置１１を備え、レーダ装置１２を備えていない先行車両追従システム１００が本追従走行制御を実施してもよい。この場合、先行車両の位置情報などレーダ装置１２から取得していた情報は全て、撮像装置１１により撮影された画像情報を解析することで取得されることになる。
　・上記実施形態では、所定期間、推定自車線内を走行する先行車両の位置情報が検出され続けたことを条件として、追従走行制御を実施していた。このことについて、必ずしも所定期間、推定自車線内を走行する先行車両の位置情報が検出され続けたことを条件とする必要はなく、例えば、推定自車線内を走行する先行車両を検出したことを条件として追従走行制御を実施してもよい。
　・上記実施形態では、図２に記載のマップを参照して、目標車両軌跡の曲率から操舵用電動機１３ａに対する要求トルクを演算していた。このことについて、図２のマップに代わり、目標車両軌跡の曲率と、駆動輪２０の操舵角との関係を示すマップを記憶しておき、追従走行期間中は、該マップを参照して、目標車両軌跡の曲率から駆動輪２０の操舵角を演算してもよい。この場合、演算された駆動輪２０の操舵角に基づいて、操舵用電動機１３ａに対する要求トルクが演算される。かかる構成によっても、上記実施形態と同様の作用及び効果が奏される。
　・上記実施形態では、車種判別プログラムにより目標追従車両がバイクであると判別された場合に、図２に記載のマップを参照して目標車両軌跡の曲率から目標追従車両がバイクである場合の操舵用電動機１３ａに対する要求トルクを演算していた。このことについて、図２に記載のマップを参照して目標車両軌跡の曲率から目標追従車両がバイク以外の車両である場合の操舵用電動機１３ａに対する要求トルクを演算しておき、車種判別プログラムにより目標追従車両がバイクであると判別された場合に、演算しておいた要求トルクを低く補正してもよい。こうした構成によっても、目標追従車両がバイクである場合に、目標追従車両がバイク以外の車両である場合よりも、自車両の走行軌跡の曲率変化量が低くなるように、要求トルクが算出される。
　図５は、図４のフローチャートの一部を変容したものである。すなわち、図４におけるステップＳ１９０は削除される。ステップＳ１５０に該当するステップＳ２５０と、ステップＳ１６０に該当するステップＳ２６０との間には、ステップＳ２５５が挿入される。また、ステップＳ１７０に代わってステップＳ２７０が挿入される。
　ステップＳ２５０の処理後、ステップＳ２５５にて、図２に記載のマップを参照して、ステップＳ２５０にて演算された目標車両軌跡の曲率から、通常時における操舵用電動機１３ａに対する要求トルクを演算する。そして、ステップＳ２６０の処理にてＹＥＳ判定であった場合には、ステップＳ２７０に進み、ステップＳ２５５にて演算された要求トルクを低く補正し、ステップＳ１８０に該当するステップＳ２８０に進む。ステップＳ２６０の処理にてＮＯ判定であった場合には、ステップＳ２８０に進む。
　それ以外のステップについて、図５の各ステップＳ２００，２１０，２２０，２３０，及び２４０の処理は、それぞれ、図４の各ステップＳ１００，１１０，１２０，１３０及び１４０の処理と同一である。
　上記制御によれば、目標追従車両がバイクである場合の目標車両軌跡の曲率と操舵用電動機１３ａへの要求トルクとの関係を示したグラフが、図２に記載のマップに追加される必要がなく、ＲＯＭの容量節約を図ることができる。
　・上記実施形態では、目標追従車両がバイクであるかバイク以外の車両であるかによって、演算される要求トルクは変動していた。このことについて、目標追従車両の車幅が所定幅よりも狭い場合に、目標追従車両の車幅が所定幅よりも狭くない場合と比較して、演算される操舵用電動機１３ａに対する要求トルクを小さく演算する構成としてもよい。
　バイクに限らず、四輪車両でも車幅が狭い車両は存在する。よって、四輪車両でも車幅が狭ければ、走行車線内における車両の横位置の変位可能量は多くなることから、車幅の狭い四輪車両を目標追従車両と設定した場合に、自車両は走行車線の中心付近からずれた位置で走行する可能性がある。この対策として、本別例に記載されるように、目標追従車両の車幅が所定幅よりも狭い場合に、目標追従車両の車幅が所定幅よりも狭くない場合と比較して操舵用電動機１３ａに対する要求トルクが小さく演算される。これにより、目標追従車両の車幅が所定幅よりも狭いために目標追従車両が走行車線内を蛇行した場合において、追従走行制御時の自車両の走行軌跡の曲率変動を目標追従車両の車幅が所定幅よりも狭くない場合よりも抑制することができる。ひいては、追従走行制御中において、目標追従車両の車幅が狭いために、走行車線内を目標追従車両が蛇行しても、目標追従車両の走行軌跡に沿って自車両が蛇行することを抑制することができる。なお、目標追従車両（先行車両）の車幅が狭いほど、操舵用電動機１３ａに対する要求トルク（制御量）が小さい値に算出されるようにしてもよい。
　検出ＥＣＵ１０及び電動式パワーステアリング１３により追従走行制御部を構成することに代えて、検出ＥＣＵ１０のみが追従走行制御部を構成してもよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (6)

  1. 　自車両の進行方向前方を撮像する撮像装置（１１）を備える車両に適用され、
    　前記撮像装置により撮像された画像情報に基づいて、前記自車両の進行方向前方を走行する先行車両の位置を取得する位置取得部（１０）と、
    　前記位置取得部により取得される前記先行車両の位置に基づいて、前記先行車両の走行軌跡を生成する軌跡生成部（１０）と、
    　前記軌跡生成部により生成された前記先行車両の前記走行軌跡に沿って前記自車両を走行させるための制御量を算出し、算出した前記制御量に基づいて前記自車両を走行させることで、前記先行車両を対象とした追従走行制御を実施する追従走行制御部（１０）と、
    を備え、
    　前記追従走行制御部は、前記先行車両の車幅が所定幅よりも狭い場合に、前記先行車両の車幅が前記所定幅よりも狭くない場合よりも前記追従走行制御時の前記自車両の走行軌跡の曲率変化量が低くなるように、前記制御量を算出する走行制御装置。
  2. 　前記先行車両を、バイクとバイク以外の車両とに大別する大別部（１０）を備え、
    　前記追従走行制御部は、前記大別部により前記先行車両が前記バイクに大別されたことを条件として、前記大別部により前記先行車両が前記バイク以外の車両に大別された場合よりも前記追従走行制御時の前記自車両の前記走行軌跡の曲率変化量が低くなるように、前記制御量を算出する請求項１に記載の走行制御装置。
  3. 　自車両の進行方向前方を撮像する撮像装置（１１）を備える車両に適用され、
    　前記撮像装置により撮像された画像情報に基づいて、前記自車両の進行方向前方を走行する先行車両の位置を取得する位置取得部（１０）と、
    　前記位置取得部により取得される前記先行車両の位置に基づいて、前記先行車両の走行軌跡を生成する軌跡生成部（１０）と、
    　前記軌跡生成部により生成された前記先行車両の前記走行軌跡に沿って前記自車両を走行させるための制御量を算出し、算出した前記制御量に基づいて前記自車両を走行させることで、前記先行車両を対象とした追従走行制御を実施する追従走行制御部（１０）と、
    　前記先行車両を、バイクとバイク以外の車両とに大別する大別部（１０）と、
    を備え、
    　前記追従走行制御部は、前記大別部により前記先行車両が前記バイクに大別されたことを条件として、前記大別部により前記先行車両が前記バイク以外の車両に大別された場合よりも前記追従走行制御時の前記自車両の走行軌跡の曲率変化量が低くなるように、前記制御量を算出する走行制御装置。
  4. 　前記追従走行制御部は、前記撮像装置により出力された前記画像情報に前記先行車両が所定期間検出され続けたことを条件として、前記追従走行制御を実施する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の走行制御装置。
  5. 　前記車両は、モータの出力トルクに応じて、前記自車両の進行方向を制御する電動式パワーステアリング（１３）を備え、
    　前記制御量は、前記モータの出力トルクに該当する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の走行制御装置。
  6. 　前記自車両の進行方向前方に探査波を送信し、物標により反射された反射波を受信するレーダ装置（１２）と、
    　前記レーダ装置から取得した前記反射波に基づく情報により検出した物標であるレーダ検出物標の位置を検出するレーダ検出物標位置検出部（１０）と、
    　前記撮像装置から取得した前記画像により検出した物標である画像検出物標の位置を検出する画像検出物標位置検出部（１０）と、を備え、
    　前記自車両の前方に存在する前記レーダ検出物標と、前記画像検出物標との位置関係が所定関係となったことを条件として、前記先行車両を検出する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の走行制御装置。
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