車両の走行制御装置
【課題】ドライバのフィーリングに合致した加速制御を行うことができる車両の走行制御装置を提供する。
【解決手段】走行制御ユニット５は、自車両１が走行中の車線が追越車線であるか否かを判定し、追越車線を走行中であると判定した場合には、自車速Ｖの加速側への応答性が、追越車線以外の車線（走行車線）を走行中のときよりも相対的に高くなるよう目標加速度ａを設定する。これにより、ドライバのフィーリングに合致した加速制御を行うことができる。
【解決手段】走行制御ユニット５は、自車両１が走行中の車線が追越車線であるか否かを判定し、追越車線を走行中であると判定した場合には、自車速Ｖの加速側への応答性が、追越車線以外の車線（走行車線）を走行中のときよりも相対的に高くなるよう目標加速度ａを設定する。これにより、ドライバのフィーリングに合致した加速制御を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先行車の検出状態に応じて、先行車との車間距離を保持する追従走行制御、或いは、ドライバにより設定されたセット車速を保持する定速走行制御の何れかを選択的に実行する車両の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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走行制御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（補足）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。
【０００３】
一般に、この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）制御の一環として広く実用化されており、このＡＣＣ制御では、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。
【０００４】
この種の走行制御装置において、ドライバの意図を反映させた加速制御を行うための技術として、例えば、特許文献１には、先行車に対する追従制御時の目標車間距離を「長」、「中」、「短」の何れかに選択的に設定可能な車両の走行制御装置において、運転者が設定する目標車間距離が短いほど、また運転者による目標車間距離の変化量が大きいほど、また運転者による目標車間距離の変更時間間隔が短いほど、先行車追従制御における応答性を早くする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３５４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術は、単にドライバの設定状態に応じて加速特性を変更するものであり、実際の道路環境等を加速特性に反映したものではないため、必ずしもドライバのフィーリングに合致した加速制御になるとは限らない。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ドライバのフィーリングに合致した加速制御を行うことができる車両の走行制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、先行車を検出する先行車検出手段を備え、当該先行車検出手段による先行車の検出状態に応じて、先行車との車間距離を保持する追従走行制御、或いは、ドライバにより設定されたセット車速を保持する定速走行制御の何れかの走行制御を選択的に実行する車両の走行制御装置であって、前記先行車との関係或いは前記セット車速に基づいて前記走行制御のための目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、自車両が走行中の車線が追越車線であるか否かを判定する車線判定手段と、を備え、前記目標加速度設定手段は、前記追越車線を走行中であると判定したときの前記走行制御における自車速度の加速側への応答性が、前記追越車線以外の車線を走行中のときよりも相対的に高くなるよう前記目標加速度を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の車両の走行制御装置によれば、ドライバのフィーリングに合致した加速制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両に搭載した走行制御装置の概略構成図
【図２】目標加速度設定ルーチンを示すフローチャート
【図３】車線種別判定サブルーチンを示すフローチャート
【図４】セット車速に基づく目標加速度演算サブルーチンを示すフローチャート
【図５】先行車に基づく目標加速度演算サブルーチンを示すフローチャート
【図６】各種道路上での走行車線と追越車線とを示す説明図
【図７】相対速度と相対距離とに基づく目標加速度設定用のマップを示す説明図
【図８】走行車線及び追越車線走行時における加速側への応答特性を比較して示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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は車両に搭載した走行制御装置の概略構成図、図２は目標加速度設定ルーチンを示すフローチャート、図３は車線種別判定サブルーチンを示すフローチャート、図４はセット車速に基づく目標加速度演算サブルーチンを示すフローチャート、図５は先行車に基づく目標加速度演算サブルーチンを示すフローチャート、図６は各種道路上での走行車線と追越車線とを示す説明図、図７は相対速度と相対距離とに基づく目標加速度設定用のマップを示す説明図、図８は走行車線及び追越車線走行時における加速側への応答特性を比較して示す説明図である。
【００１２】
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、走行制御機能の一つとして車間距離制御機能付クルーズコントロール（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）機能を備えた走行制御装置２が搭載されている。
【００１３】
この走行制御装置２は、例えば、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等の各種車載制御ユニットが相互通信可能に接続されている。
【００１４】
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用いた左右１組のＣＣＤカメラで構成されている。これら１組のＣＣＤカメラは、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、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。
【００１５】
ステレオ画像認識装置４には、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。
【００１６】
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。先ず、ステレオカメラ３で自車進行方向を撮像した１組の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。そして、この距離情報に対して周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め記憶しておいた三次元的な道路形状データや立体物データ等と比較することにより、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、車両等の立体物データ等を抽出する。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Ｄ（＝車間距離）、先行車速度Ｖｆ（＝（車間距離Ｄの変化の割合）＋（自車速Ｖ））、先行車加速度ａｆ（＝先行車速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、停止状態の先行車として認識される。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、ステレオカメラ３とともに、先行車検出手段としての機能を実現する。
【００１７】
ここで、ステレオ画像認識装置４で認識される白線とは、道路上に走行車線を規定するために敷設された境界線（斜線区画線）を意味し、実線、破線を問わず、さらに、黄線等をも含む広義のものを意味する。そして、本実施形態において、ステレオ画像認識装置４は、少なくとも、実線あるいは破線等の種別を含めて白線を認識する。
【００１８】
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らか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等が入力される。
【００１９】
また、走行制御ユニット５には、例えば、クルーズコントロール用スイッチ１５を通じて設定されるドライバの各種設定情報が、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」、ＡＣＣを解除するためのキャンセルスイッチ「ＣＡＮＣＥＬ」、その時の自車両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／−」、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、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／＋」を有している。なお、本実施形態において、車間距離のモードとしては「長」、「中」、「短」の何れかが設定され、走行制御ユニット５は、例えば、自車速Ｖに応じて、モード毎に異なる追従目標距離Ｄｔｒｇを設定する。
【００２０】
そして、クルーズコントロール用スイッチ１５のクルーズスイッチがオンされ、セットスイッチ等を通じてドライバが希望するセット車速Ｖｓｅｔが設定されるとともに、車間距離設定スイッチを通じて追従目標距離Ｄｔｒｇの設定のための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。
【００２１】
この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、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ７及びＢＲＫ＿ＥＣＵ８を通じた車速制御により、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。すなわち、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ａ１を演算する。そして、走行制御ユニット５は、基本的には目標加速度ａ１を最終的な目標加速度ａとして設定し、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、自車速Ｖをセット車速Ｖｓｅｔに収束させる。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（ブレーキの自動介入制御）を行うことにより、自車速Ｖをセット車速Ｖｓｅｔに収束させる。
【００２２】
また、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、走行制御ユニット５は、追従走行制御へと移行する。すなわち、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ａ１に加え、車間距離Ｄを追従目標距離Ｄｔｒｇに収束させるための目標加速度ａ２を演算する。そして、走行制御ユニット５は、基本的には目標加速度ａ１或いはａ２のうち何れか小値を最終的な目標加速度ａとして設定し、エンジンの出力制御やブレーキの自動介入制御を通じて目標加速度ａに応じた加速度を発生させることにより、車間距離Ｄを追従目標距離Ｄｔｒｇに収束させる。
【００２３】
なお、定速走行制御或いは追従走行制御中において、例えば、自車両１がカーブに浸入した場合やコースト走行を行っている場合等には、上述の目標加速度ａ１，ａ２の他にそれぞれ別途の目標加速度を演算することも可能であり、この場合、これらを含めた目標加速度のうち最小値を最終的な目標加速度ａとして設定してもよい。
【００２４】
ここで、走行制御ユニット５は、ステレオ画像認識装置４からの認識情報に基づいて自車両１が走行中の車線が追越車線であるか否かを判定する。そして、走行制御ユニット５は、自車両１が追越車線を走行中であると判定した場合には自車速Ｖの加速側への応答性が追越車線以外（走行車線）の車線を走行中のときよりも相対的に高くなるよう目標加速度ａ（目標加速度ａ１，ａ２）を設定する。具体的には、走行制御ユニット５は、例えば、走行車線を走行時の目標加速度ａ１，ａ２を基準とし、追越車線を走行時の目標加速度ａ１，ａ２の正値（加速側の値）が走行車線を走行時のものよりも相対的に高くなるよう設定する。
【００２５】
このように本実施形態において、走行制御ユニット５は、目標加速度設定手段、及び、車線判定手段としての各機能を実現する。
【００２６】
次に、ＡＣＣ中に走行制御ユニット５において実行される目標加速度の設定処理について、図２に示す目標加速度設定ルーチンのフローチャートに従って説明する。
【００２７】
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、自車両１が現在走行中の車線の種別判定を行う。
【００２８】
この車線の種別判定は、例えば、図３に示す車線種別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、ステップＳ２０１において、自車両１が自車走行路の変更（車線変更）を行った直後であるか否かを調べる。すなわち、走行制御ユニット５は、例えば、ステレオ画像認識装置４からの認識情報に基づいて、自車両１が白線を横切ったか否かを調べることにより、車線変更が行われたか否かを判定する。
【００２９】
そして、ステップＳ２０１において、自車両１が車線変更を行った直後であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０２に進み、ステレオ画像認識装置４からの認識情報に基づき、新たに自車走行路となった車線の左側の白線が実線であるか否かを調べる。
【００３０】
そして、ステップＳ２０２において、自車走行路左側の白線が実線であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０４に進む。
【００３１】
一方、ステップＳ２０２において、自車走行路左側の白線が実線でないと判定した場合（すなわち、白線が破線であると判定した場合）、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０３に進み、自車走行路右側の白線が実線であるか否かを調べる。
【００３２】
そして、ステップＳ２０３において、自車走行路右側の白線が実線でないと判定した場合（すなわち、白線が破線であると判定した場合）、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０４に進む。
【００３３】
そして、ステップＳ２０２、或いは、ステップＳ２０３からステップＳ２０４に進むと、走行制御ユニット５は、自車両１が現在走行中の車線の種別が走行車線であると判定した後、サブルーチンを抜ける。
【００３４】
すなわち、例えば、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、道路が片側１〜３車線の何れの場合にも、道路上の最も左側に位置する走行車線の左側の白線は、分岐路等がない限りにおいて実線であることが一般的である。従って、ステップＳ２０２において左側の白線が実線であると判定された場合、現在自車両１が走行中の車線の種別は走行車線であると判断することができる。また、例えば、図６（ｃ）に示すように、道路が片側３車線である場合、道路上の中央に位置する走行車線の左右の白線は、車線変更が禁止されている区域等を除き、何れも破線であることが一般的である。従って、ステップＳ２０２，Ｓ２０３において、左右の白線が破線であると判定された場合、現在自車両１が走行中の車線の種別は走行車線であると判断することができる。
【００３５】
一方、ステップＳ２０３において、自車走行路右側の白線が実線であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０６に進み、自車両１が現在走行中の車線の種別が追越車線であると判定した後、サブルーチンを抜ける。
【００３６】
すなわち、例えば、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、追越車線は片側２車線以上の道路の右側に存在し、このような追越車線では、分岐路や車線変更が禁止されている区域等を除き、左側の白線が破線であり、右側の白線が実線であることが一般的である。従って、ステップＳ２０２で左側の白線が破線と判定され、且つ、ステップＳ２０３で右側の白線が実線と判定された場合、現在自車両１が走行中の車線の種別は追越車線であると判断することができる。
【００３７】
また、ステップＳ２０１において、自車両１が車線変更を行った直後でないと判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０７に進み、現在判定されている車線の種別を維持したまま、サブルーチンを抜ける。すなわち、上述のように、走行車線と追越車線との区別は基本的には左右の白線の状態に基づいて判断することができるが、分岐路や車線変更が禁止されている区域等においては、例外的に誤った判断がされる場合がある。そこで、走行制御ユニット５は、車線変更直後に判定した車線の区別を維持することにより、誤判断を防止する。
【００３８】
なお、例えば、図１中に破線で示すように、ナビゲーション装置２０及び自車後方を撮像するカメラ２１を搭載している車両においては、ナビゲーション情報に基づいて自車両１が現在走行している道路の車線数等の情報を取得し、カメラ２１の画像等に基づいて白線を横切ったか否かを判定することで、自車両１が現在道路上のどの車線を走行中であるかを判定することも可能である。
【００３９】
図２のメインルーチンにおいて、ステップＳ１０１からステップＳ１０２に進むと、走行制御ユニット５は、セット車速Ｖｓｅｔに基づく目標加速度ａ１の演算を行う。
【００４０】
この目標加速度ａ１の演算は、例えば、図４に示す目標加速度演算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、ステップＳ３０１において、自車速Ｖとセット車速Ｖｓｅｔとの車速偏差Ｖｓｒｅｌ（＝Ｖｓｅｔ−Ｖ）を演算する。
【００４１】
続くステップＳ３０２において、走行制御ユニット５は、上述のステップＳ１０１での判定結果に基づき、自車両１が追越車線を走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、自車両１が追越車線を走行中でない（すなわち、走行車線を走行中である）と判定されている場合にはステップＳ３０３に進み、追越車線を走行中であると判定されている場合にはステップＳ３０４に進む。
【００４２】
そして、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、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌと自車速Ｖとをパラメータとして目標加速度ａ１を演算した後、サブルーチンを抜ける。すなわち、走行制御ユニット５には、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌと自車速Ｖとをパラメータとする走行車線走行時用のマップが予め設定されて格納されており、走行制御ユニット５は、このマップを参照して目標加速度ａ１を演算する。ここで、目標加速度ａ１は、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌが正値である場合には、自車速Ｖに応じて予め設定され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、目標加速度ａ１は、車速偏差Ｖｓｒｅｌが負値である場合には、自車速Ｖに応じて予め設定された下限値の範囲内において、車速偏差Ｖｓｒｅｌが小さくなるほど小さな値が設定される（車速偏差ｓＶｒｅｌ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）。
【００４３】
また、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、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌと自車速Ｖとをパラメータとして目標加速度ａ１を設定した後、サブルーチンを抜ける。すなわち、走行制御ユニット５には、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌと自車速Ｖとをパラメータとする追越車線走行時用のマップが予め設定されて格納されており、走行制御ユニット５は、このマップを参照して目標加速度ａ１を演算する。ここで、目標加速度ａ１は、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌが正値である場合には、自車速Ｖに応じて予め設定され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ものであるが、当該目標加速度ａ１は、走行車線走行時用のマップにおいて対応する値よりも相対的に大きな値に設定される。なお、車速偏差Ｖｓｒｅｌが負値である場合の目標加速度ａ１は、走行車線走行時用のマップに基づくものと同様の値に設定されるものであっても良い。
【００４４】
図２のメインルーチンにおいて、ステップＳ１０２からステップＳ１０３に進むと、走行制御ユニット５は、自車走行路前方に先行車が検出されているか否かを調べ、自車走行路前方に先行車が検出されていないと判定した場合には、ステップＳ１０５に進む。
【００４５】
一方、ステップＳ１０３において、自車走行路前方に先行車が検出されている場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０４に進み、先行車に基づく目標加速度ａ２を演算した後、ステップＳ１０５に進む。
【００４６】
この目標加速度ａ２の演算は、例えば、図５に示す目標加速度演算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、ステップＳ４０１において、現在設定されている車間距離のモードに応じた追従目標距離Ｄｔｒｇを設定する。すなわち、走行制御ユニット５には、例えば、モード「短」が設定されている場合に、自車速Ｖをパラメータとして追従目標距離Ｄｔｒｇを設定するためのマップと、モード「長」が設定されている場合に、自車速Ｖをパラメータとして追従目標距離Ｄｔｒｇを設定するためのマップと、が予め設定されて格納されている。ここで、各マップは、自車速Ｖが大きくなるほど追従目標距離Ｄｔｒｇを長距離とし、且つ、同一の自車速Ｖである場合にはモード「長」のときの追従目標距離Ｄｔｒｇを「短」のときの追従目標距離Ｄｔｒｇよりも相対的に長距離とするよう設定されている。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」のときに自車速Ｖに応じてそれぞれ演算される各追従目標距離Ｄｔｒｇの中間値を追従目標距離Ｄｔｒｇとして設定する。
【００４７】
続くステップＳ４０２において、走行制御ユニット５は、追従目標距離Ｄｔｒｇと車間距離Ｄとの距離偏差ΔＤ（＝Ｄｔｒｇ−Ｄ）を演算する。
【００４８】
そして、ステップＳ４０２からステップＳ４０３に進むと、走行制御ユニット５は、先行車速度Ｖｆと自車速Ｖとの相対速度Ｖｒｅｌ（＝Ｖｆ−Ｖ）を演算した後、ステップＳ４０４に進む。
【００４９】
ステップＳ４０４において、走行制御ユニット５は、自車両１が追越車線を走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、自車両１が追越車線を走行中でない（すなわち、走行車線を走行中である）と判定されている場合にはステップＳ４０５に進み、追越車線を走行中であると判定されている場合にはステップＳ４０６に進む。
【００５０】
そして、ステップＳ４０４からステップＳ４０５に進むと、走行制御ユニット５は、例えば、距離偏差ΔＤと相対速度Ｖｒｅｌとをパラメータとして目標加速度ａ２を演算した後、ステップＳ４０７に進む。すなわち、走行制御ユニット５には、例えば、距離偏差ΔＤと相対速度Ｖｒｅｌとをパラメータとする各格子点上に目標加速度ａ２が設定された走行車線走行時用のマップが格納されており（図７参照）、走行制御ユニット５は、このマップを参照して目標加速度ａ２を演算する。ここで、図７に示すように、走行車線走行時用のマップ上には、相対速度Ｖｒｅｌと距離偏差ΔＤとに応じて、目標加速度ａ２を加速側の値（正値）とする加速領域と、目標加速度ａ２を減速側の値（負値）とする減速領域とが設定されている。そして、加速領域において、目標加速度ａ２は、相対速度Ｖｒｅｌが大きく且つ距離偏差ΔＤが大きくなるほど大きな値（加速側に大きな値）が設定される。一方、減速領域において、目標加速度ａ２は、相対速度Ｖｒｅｌが小さく（相対速度Ｖｒｅｌが負側に大きく）且つ距離偏差ΔＤが小さくなるほど小さな値（減速側に大きな値）が設定される。
【００５１】
また、ステップＳ４０４からステップＳ４０６に進むと、走行制御ユニット５は、例えば、距離偏差ΔＤと相対速度Ｖｒｅｌとをパラメータとして目標加速度ａ２を設定した後、ステップＳ４０７に進む。すなわち、走行制御ユニット５には、例えば、距離偏差ΔＤと相対速度Ｖｒｅｌとをパラメータとする各格子点上に目標加速度ａ２が設定された追越車線走行時用のマップが格納されており（図７参照）、走行制御ユニット５は、このマップを参照して目標加速度ａ２を演算する。ここで、追越車線走行時用のマップには、走行車線走行時用のマップと同様、相対速度Ｖｒｅｌと距離偏差ΔＤとに応じて、目標加速度ａ２を加速側の値とする加速領域と、目標加速度ａ２を減速側の値とする減速領域とが設定されている。そして、加速領域において、目標加速度ａ２は、相対速度Ｖｒｅｌが大きく且つ距離偏差ΔＤが大きくなるほど大きな値（加速側に大きな値）が設定される。一方、負値領域において、目標加速度ａ２は、相対速度Ｖｒｅｌが小さく（相対速度Ｖｒｅｌが負側に大きく）且つ距離偏差ΔＤが小さくなるほど小さな値（減速側に大きな値）が設定される。但し、追越車線走行時用のマップにおいて、加速領域で設定される目標加速度ａ２は、走行車線走行時用のマップにおいて対応する値よりも相対的に大きな値が設定される。
【００５２】
ステップＳ４０５或いはステップＳ４０６からステップＳ４０７に進むと、走行制御ユニット５は、例えば、先行車加速度ａｆと自車速Ｖとをパラメータとして、目標加速度ａ２がとり得る上限値ａ２ｍａｘを演算した後、ステップＳ４０８に進む。すなわち、走行制御ユニット５には、例えば、先行車加速度ａｆと自車速Ｖをパラメータとする上限値設定用のマップが予め設定されて格納されており、走行制御ユニット５は、このマップを参照して上限値ａ２ｍａｘを演算する。
【００５３】
そして、ステップＳ４０７からステップＳ４０８に進むと、走行制御ユニット５は、ステップ４０５或いはステップＳ４０６で演算した目標加速度ａ２に対して、上限値ａ２ｍａｘを用いた上限値処理（クリップ処理）を行った後、サブルーチンを抜ける。
【００５４】
図２のメインルーチンにおいて、ステップＳ１０３或いはステップＳ１０４からステップＳ１０５に進むと、走行制御ユニット５は、目標加速度ａ１，ａ２に基づいて最終的な目標加速度ａを設定した後、ルーチンを抜ける。すなわち、先行車が検出されていない定速走行制御時においては、先行車に基づく目標加速度ａ２が設定されないため、走行制御ユニット５は、セット車速に基づく目標加速度ａ１を、そのまま、最終的な目標加速度ａとして設定する。一方、先行車が検出されている追従走行制御時においては、走行制御ユニット５は、セット車速に基づく目標加速度ａ１或いは先行車に基づく目標加速度ａ２のうち何れか小値を最終的な目標加速度として設定する。なお、本ルーチンでは、説明を省略したが、例えば、自車両１がカーブに浸入した場合やコースト走行を行っている場合等において、上述の目標加速度ａ１，ａ２の他に別途の目標加速度が演算されている場合には、これらを含めた目標加速度のうち最小値を最終的な目標加速度ａとして設定してもよい。
【００５５】
このような実施形態によれば、自車両１が走行中の車線が追越車線であるか否かを判定し、追越車線を走行中であると判定した場合には、自車速Ｖの加速側への応答性が、追越車線以外の車線（走行車線）を走行中のときよりも相対的に高くなるよう目標加速度ａを設定することにより、ドライバのフィーリングに合致した加速制御を行うことができる。
【００５６】
すなわち、走行車線走行時における目標加速度ａの特性を基準とし、自車両１が追越車線へと車線変更した際には、自車速Ｖの加速側への速度変化の応答性が相対的に高くなるよう目標加速度ａを設定することにより、実際の走行場面に対応した走行制御を実現することができる。具体的には、例えば、走行車線上で追従走行中の自車両１が追越車線へと車線変更を行うことにより先行車の離脱を判定して追従走行から定速走行へと移行する場合等においては、走行車線走行時よりも相対的に短時間でセット車速まで加速することができる。また、例えば、自車両１が走行車線から追越車線へと車線変更を行った際に当該追越車線において先行車を検出した場合にも、走行車線走行時よりも相対的に短時間で車間距離Ｄを追従目標距離Ｄｔｒｇまで収束させることができる。従って、走行車線においては過剰な加速によるドライバへの違和感を抑制しつつ、追越車線においては応答性の高い加速性を発揮して他の車両等の流れに適合した走行を実現することができる（図８参照）。
【００５７】
ここで、上述の実施形態においては、目標加速度ａ１，ａ２の設定に際し、それぞれ特性の異なる２つのマップを用いた一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、走行車線走行時に設定される目標加速度ａ１，ａ２に対し、所定のゲイン（＞１）を乗算することにより、追越車線走行時の目標加速度ａ１，ａ２を設定するよう構成することも可能である。
【００５８】
また、特に追従走行制御時における走行車線と追越車線とで速度変化の応答性を異ならせるための構成としては、例えば、走行制御ユニット５において、追越車線を走行中であると判定したときの目標車間距離が、追越車線以外の車線（走行車線等）を走行中のときよりも相対的に短くなるよう設定する構成を採用することも可能である。
【００５９】
また、例えば、片側３車線以上を有する道路のように、走行車線が２車線以上存在する道路においては、走行車線における目標加速度ａ１，ａ２についても、段階的な差異を設けることも可能である。すなわち、道路上最も左側に位置する走行車線の目標加速度ａ１，ａ２を基準として、追越車線側に近い走行車線ほど、加速時の目標加速度ａ１，ａ２が大きい値となるよう設定してもよい。
【００６０】
なお、上述の実施形態は、法規上左側走行の道路を走行する場合の走行制御装置の一例について説明するものであり、法規上右側走行の道路に適用する場合には、左右の設定等が適宜逆に設定され得ることは云うまでもない。
【００６１】
また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。例えば、先行車検出手段については、ステレオカメラを用いた上述の構成に限定されるものではなく、ミリ波レーダ、赤外線レーザレーダ、単眼カメラ等を適宜用いて構成することも可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１ … 車両（自車両）
２ … 走行制御装置
２ａ … ステレオカメラアセンブリ
３ … ステレオカメラ（先行車検出手段）
４ … ステレオ画像認識装置（先行車検出手段）
５ … 走行制御ユニット（目標加速度設定手段、車線判定手段、目標車間距離設定手段）
１５ … クルーズコントロール用スイッチ
１７ … 電子制御スロットル弁
１８ … ブレーキブースタ
２０ … ナビゲーション装置
２１ … カメラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先行車の検出状態に応じて、先行車との車間距離を保持する追従走行制御、或いは、ドライバにより設定されたセット車速を保持する定速走行制御の何れかを選択的に実行する車両の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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走行制御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（補足）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。
【０００３】
一般に、この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）制御の一環として広く実用化されており、このＡＣＣ制御では、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。
【０００４】
この種の走行制御装置において、ドライバの意図を反映させた加速制御を行うための技術として、例えば、特許文献１には、先行車に対する追従制御時の目標車間距離を「長」、「中」、「短」の何れかに選択的に設定可能な車両の走行制御装置において、運転者が設定する目標車間距離が短いほど、また運転者による目標車間距離の変化量が大きいほど、また運転者による目標車間距離の変更時間間隔が短いほど、先行車追従制御における応答性を早くする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３５４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術は、単にドライバの設定状態に応じて加速特性を変更するものであり、実際の道路環境等を加速特性に反映したものではないため、必ずしもドライバのフィーリングに合致した加速制御になるとは限らない。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ドライバのフィーリングに合致した加速制御を行うことができる車両の走行制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、先行車を検出する先行車検出手段を備え、当該先行車検出手段による先行車の検出状態に応じて、先行車との車間距離を保持する追従走行制御、或いは、ドライバにより設定されたセット車速を保持する定速走行制御の何れかの走行制御を選択的に実行する車両の走行制御装置であって、前記先行車との関係或いは前記セット車速に基づいて前記走行制御のための目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、自車両が走行中の車線が追越車線であるか否かを判定する車線判定手段と、を備え、前記目標加速度設定手段は、前記追越車線を走行中であると判定したときの前記走行制御における自車速度の加速側への応答性が、前記追越車線以外の車線を走行中のときよりも相対的に高くなるよう前記目標加速度を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の車両の走行制御装置によれば、ドライバのフィーリングに合致した加速制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両に搭載した走行制御装置の概略構成図
【図２】目標加速度設定ルーチンを示すフローチャート
【図３】車線種別判定サブルーチンを示すフローチャート
【図４】セット車速に基づく目標加速度演算サブルーチンを示すフローチャート
【図５】先行車に基づく目標加速度演算サブルーチンを示すフローチャート
【図６】各種道路上での走行車線と追越車線とを示す説明図
【図７】相対速度と相対距離とに基づく目標加速度設定用のマップを示す説明図
【図８】走行車線及び追越車線走行時における加速側への応答特性を比較して示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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は車両に搭載した走行制御装置の概略構成図、図２は目標加速度設定ルーチンを示すフローチャート、図３は車線種別判定サブルーチンを示すフローチャート、図４はセット車速に基づく目標加速度演算サブルーチンを示すフローチャート、図５は先行車に基づく目標加速度演算サブルーチンを示すフローチャート、図６は各種道路上での走行車線と追越車線とを示す説明図、図７は相対速度と相対距離とに基づく目標加速度設定用のマップを示す説明図、図８は走行車線及び追越車線走行時における加速側への応答特性を比較して示す説明図である。
【００１２】
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、走行制御機能の一つとして車間距離制御機能付クルーズコントロール（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）機能を備えた走行制御装置２が搭載されている。
【００１３】
この走行制御装置２は、例えば、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等の各種車載制御ユニットが相互通信可能に接続されている。
【００１４】
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用いた左右１組のＣＣＤカメラで構成されている。これら１組のＣＣＤカメラは、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、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。
【００１５】
ステレオ画像認識装置４には、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。
【００１６】
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。先ず、ステレオカメラ３で自車進行方向を撮像した１組の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。そして、この距離情報に対して周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め記憶しておいた三次元的な道路形状データや立体物データ等と比較することにより、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、車両等の立体物データ等を抽出する。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Ｄ（＝車間距離）、先行車速度Ｖｆ（＝（車間距離Ｄの変化の割合）＋（自車速Ｖ））、先行車加速度ａｆ（＝先行車速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、停止状態の先行車として認識される。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、ステレオカメラ３とともに、先行車検出手段としての機能を実現する。
【００１７】
ここで、ステレオ画像認識装置４で認識される白線とは、道路上に走行車線を規定するために敷設された境界線（斜線区画線）を意味し、実線、破線を問わず、さらに、黄線等をも含む広義のものを意味する。そして、本実施形態において、ステレオ画像認識装置４は、少なくとも、実線あるいは破線等の種別を含めて白線を認識する。
【００１８】
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らか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等が入力される。
【００１９】
また、走行制御ユニット５には、例えば、クルーズコントロール用スイッチ１５を通じて設定されるドライバの各種設定情報が、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」、ＡＣＣを解除するためのキャンセルスイッチ「ＣＡＮＣＥＬ」、その時の自車両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／−」、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、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／＋」を有している。なお、本実施形態において、車間距離のモードとしては「長」、「中」、「短」の何れかが設定され、走行制御ユニット５は、例えば、自車速Ｖに応じて、モード毎に異なる追従目標距離Ｄｔｒｇを設定する。
【００２０】
そして、クルーズコントロール用スイッチ１５のクルーズスイッチがオンされ、セットスイッチ等を通じてドライバが希望するセット車速Ｖｓｅｔが設定されるとともに、車間距離設定スイッチを通じて追従目標距離Ｄｔｒｇの設定のための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。
【００２１】
この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、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ７及びＢＲＫ＿ＥＣＵ８を通じた車速制御により、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。すなわち、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ａ１を演算する。そして、走行制御ユニット５は、基本的には目標加速度ａ１を最終的な目標加速度ａとして設定し、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、自車速Ｖをセット車速Ｖｓｅｔに収束させる。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（ブレーキの自動介入制御）を行うことにより、自車速Ｖをセット車速Ｖｓｅｔに収束させる。
【００２２】
また、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、走行制御ユニット５は、追従走行制御へと移行する。すなわち、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ａ１に加え、車間距離Ｄを追従目標距離Ｄｔｒｇに収束させるための目標加速度ａ２を演算する。そして、走行制御ユニット５は、基本的には目標加速度ａ１或いはａ２のうち何れか小値を最終的な目標加速度ａとして設定し、エンジンの出力制御やブレーキの自動介入制御を通じて目標加速度ａに応じた加速度を発生させることにより、車間距離Ｄを追従目標距離Ｄｔｒｇに収束させる。
【００２３】
なお、定速走行制御或いは追従走行制御中において、例えば、自車両１がカーブに浸入した場合やコースト走行を行っている場合等には、上述の目標加速度ａ１，ａ２の他にそれぞれ別途の目標加速度を演算することも可能であり、この場合、これらを含めた目標加速度のうち最小値を最終的な目標加速度ａとして設定してもよい。
【００２４】
ここで、走行制御ユニット５は、ステレオ画像認識装置４からの認識情報に基づいて自車両１が走行中の車線が追越車線であるか否かを判定する。そして、走行制御ユニット５は、自車両１が追越車線を走行中であると判定した場合には自車速Ｖの加速側への応答性が追越車線以外（走行車線）の車線を走行中のときよりも相対的に高くなるよう目標加速度ａ（目標加速度ａ１，ａ２）を設定する。具体的には、走行制御ユニット５は、例えば、走行車線を走行時の目標加速度ａ１，ａ２を基準とし、追越車線を走行時の目標加速度ａ１，ａ２の正値（加速側の値）が走行車線を走行時のものよりも相対的に高くなるよう設定する。
【００２５】
このように本実施形態において、走行制御ユニット５は、目標加速度設定手段、及び、車線判定手段としての各機能を実現する。
【００２６】
次に、ＡＣＣ中に走行制御ユニット５において実行される目標加速度の設定処理について、図２に示す目標加速度設定ルーチンのフローチャートに従って説明する。
【００２７】
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、自車両１が現在走行中の車線の種別判定を行う。
【００２８】
この車線の種別判定は、例えば、図３に示す車線種別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、ステップＳ２０１において、自車両１が自車走行路の変更（車線変更）を行った直後であるか否かを調べる。すなわち、走行制御ユニット５は、例えば、ステレオ画像認識装置４からの認識情報に基づいて、自車両１が白線を横切ったか否かを調べることにより、車線変更が行われたか否かを判定する。
【００２９】
そして、ステップＳ２０１において、自車両１が車線変更を行った直後であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０２に進み、ステレオ画像認識装置４からの認識情報に基づき、新たに自車走行路となった車線の左側の白線が実線であるか否かを調べる。
【００３０】
そして、ステップＳ２０２において、自車走行路左側の白線が実線であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０４に進む。
【００３１】
一方、ステップＳ２０２において、自車走行路左側の白線が実線でないと判定した場合（すなわち、白線が破線であると判定した場合）、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０３に進み、自車走行路右側の白線が実線であるか否かを調べる。
【００３２】
そして、ステップＳ２０３において、自車走行路右側の白線が実線でないと判定した場合（すなわち、白線が破線であると判定した場合）、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０４に進む。
【００３３】
そして、ステップＳ２０２、或いは、ステップＳ２０３からステップＳ２０４に進むと、走行制御ユニット５は、自車両１が現在走行中の車線の種別が走行車線であると判定した後、サブルーチンを抜ける。
【００３４】
すなわち、例えば、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、道路が片側１〜３車線の何れの場合にも、道路上の最も左側に位置する走行車線の左側の白線は、分岐路等がない限りにおいて実線であることが一般的である。従って、ステップＳ２０２において左側の白線が実線であると判定された場合、現在自車両１が走行中の車線の種別は走行車線であると判断することができる。また、例えば、図６（ｃ）に示すように、道路が片側３車線である場合、道路上の中央に位置する走行車線の左右の白線は、車線変更が禁止されている区域等を除き、何れも破線であることが一般的である。従って、ステップＳ２０２，Ｓ２０３において、左右の白線が破線であると判定された場合、現在自車両１が走行中の車線の種別は走行車線であると判断することができる。
【００３５】
一方、ステップＳ２０３において、自車走行路右側の白線が実線であると判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０６に進み、自車両１が現在走行中の車線の種別が追越車線であると判定した後、サブルーチンを抜ける。
【００３６】
すなわち、例えば、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、追越車線は片側２車線以上の道路の右側に存在し、このような追越車線では、分岐路や車線変更が禁止されている区域等を除き、左側の白線が破線であり、右側の白線が実線であることが一般的である。従って、ステップＳ２０２で左側の白線が破線と判定され、且つ、ステップＳ２０３で右側の白線が実線と判定された場合、現在自車両１が走行中の車線の種別は追越車線であると判断することができる。
【００３７】
また、ステップＳ２０１において、自車両１が車線変更を行った直後でないと判定した場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ２０７に進み、現在判定されている車線の種別を維持したまま、サブルーチンを抜ける。すなわち、上述のように、走行車線と追越車線との区別は基本的には左右の白線の状態に基づいて判断することができるが、分岐路や車線変更が禁止されている区域等においては、例外的に誤った判断がされる場合がある。そこで、走行制御ユニット５は、車線変更直後に判定した車線の区別を維持することにより、誤判断を防止する。
【００３８】
なお、例えば、図１中に破線で示すように、ナビゲーション装置２０及び自車後方を撮像するカメラ２１を搭載している車両においては、ナビゲーション情報に基づいて自車両１が現在走行している道路の車線数等の情報を取得し、カメラ２１の画像等に基づいて白線を横切ったか否かを判定することで、自車両１が現在道路上のどの車線を走行中であるかを判定することも可能である。
【００３９】
図２のメインルーチンにおいて、ステップＳ１０１からステップＳ１０２に進むと、走行制御ユニット５は、セット車速Ｖｓｅｔに基づく目標加速度ａ１の演算を行う。
【００４０】
この目標加速度ａ１の演算は、例えば、図４に示す目標加速度演算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、ステップＳ３０１において、自車速Ｖとセット車速Ｖｓｅｔとの車速偏差Ｖｓｒｅｌ（＝Ｖｓｅｔ−Ｖ）を演算する。
【００４１】
続くステップＳ３０２において、走行制御ユニット５は、上述のステップＳ１０１での判定結果に基づき、自車両１が追越車線を走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、自車両１が追越車線を走行中でない（すなわち、走行車線を走行中である）と判定されている場合にはステップＳ３０３に進み、追越車線を走行中であると判定されている場合にはステップＳ３０４に進む。
【００４２】
そして、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、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌと自車速Ｖとをパラメータとして目標加速度ａ１を演算した後、サブルーチンを抜ける。すなわち、走行制御ユニット５には、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌと自車速Ｖとをパラメータとする走行車線走行時用のマップが予め設定されて格納されており、走行制御ユニット５は、このマップを参照して目標加速度ａ１を演算する。ここで、目標加速度ａ１は、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌが正値である場合には、自車速Ｖに応じて予め設定され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、目標加速度ａ１は、車速偏差Ｖｓｒｅｌが負値である場合には、自車速Ｖに応じて予め設定された下限値の範囲内において、車速偏差Ｖｓｒｅｌが小さくなるほど小さな値が設定される（車速偏差ｓＶｒｅｌ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）。
【００４３】
また、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、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌと自車速Ｖとをパラメータとして目標加速度ａ１を設定した後、サブルーチンを抜ける。すなわち、走行制御ユニット５には、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌと自車速Ｖとをパラメータとする追越車線走行時用のマップが予め設定されて格納されており、走行制御ユニット５は、このマップを参照して目標加速度ａ１を演算する。ここで、目標加速度ａ１は、例えば、車速偏差Ｖｓｒｅｌが正値である場合には、自車速Ｖに応じて予め設定され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ものであるが、当該目標加速度ａ１は、走行車線走行時用のマップにおいて対応する値よりも相対的に大きな値に設定される。なお、車速偏差Ｖｓｒｅｌが負値である場合の目標加速度ａ１は、走行車線走行時用のマップに基づくものと同様の値に設定されるものであっても良い。
【００４４】
図２のメインルーチンにおいて、ステップＳ１０２からステップＳ１０３に進むと、走行制御ユニット５は、自車走行路前方に先行車が検出されているか否かを調べ、自車走行路前方に先行車が検出されていないと判定した場合には、ステップＳ１０５に進む。
【００４５】
一方、ステップＳ１０３において、自車走行路前方に先行車が検出されている場合、走行制御ユニット５は、ステップＳ１０４に進み、先行車に基づく目標加速度ａ２を演算した後、ステップＳ１０５に進む。
【００４６】
この目標加速度ａ２の演算は、例えば、図５に示す目標加速度演算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、ステップＳ４０１において、現在設定されている車間距離のモードに応じた追従目標距離Ｄｔｒｇを設定する。すなわち、走行制御ユニット５には、例えば、モード「短」が設定されている場合に、自車速Ｖをパラメータとして追従目標距離Ｄｔｒｇを設定するためのマップと、モード「長」が設定されている場合に、自車速Ｖをパラメータとして追従目標距離Ｄｔｒｇを設定するためのマップと、が予め設定されて格納されている。ここで、各マップは、自車速Ｖが大きくなるほど追従目標距離Ｄｔｒｇを長距離とし、且つ、同一の自車速Ｖである場合にはモード「長」のときの追従目標距離Ｄｔｒｇを「短」のときの追従目標距離Ｄｔｒｇよりも相対的に長距離とするよう設定されている。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」のときに自車速Ｖに応じてそれぞれ演算される各追従目標距離Ｄｔｒｇの中間値を追従目標距離Ｄｔｒｇとして設定する。
【００４７】
続くステップＳ４０２において、走行制御ユニット５は、追従目標距離Ｄｔｒｇと車間距離Ｄとの距離偏差ΔＤ（＝Ｄｔｒｇ−Ｄ）を演算する。
【００４８】
そして、ステップＳ４０２からステップＳ４０３に進むと、走行制御ユニット５は、先行車速度Ｖｆと自車速Ｖとの相対速度Ｖｒｅｌ（＝Ｖｆ−Ｖ）を演算した後、ステップＳ４０４に進む。
【００４９】
ステップＳ４０４において、走行制御ユニット５は、自車両１が追越車線を走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、自車両１が追越車線を走行中でない（すなわち、走行車線を走行中である）と判定されている場合にはステップＳ４０５に進み、追越車線を走行中であると判定されている場合にはステップＳ４０６に進む。
【００５０】
そして、ステップＳ４０４からステップＳ４０５に進むと、走行制御ユニット５は、例えば、距離偏差ΔＤと相対速度Ｖｒｅｌとをパラメータとして目標加速度ａ２を演算した後、ステップＳ４０７に進む。すなわち、走行制御ユニット５には、例えば、距離偏差ΔＤと相対速度Ｖｒｅｌとをパラメータとする各格子点上に目標加速度ａ２が設定された走行車線走行時用のマップが格納されており（図７参照）、走行制御ユニット５は、このマップを参照して目標加速度ａ２を演算する。ここで、図７に示すように、走行車線走行時用のマップ上には、相対速度Ｖｒｅｌと距離偏差ΔＤとに応じて、目標加速度ａ２を加速側の値（正値）とする加速領域と、目標加速度ａ２を減速側の値（負値）とする減速領域とが設定されている。そして、加速領域において、目標加速度ａ２は、相対速度Ｖｒｅｌが大きく且つ距離偏差ΔＤが大きくなるほど大きな値（加速側に大きな値）が設定される。一方、減速領域において、目標加速度ａ２は、相対速度Ｖｒｅｌが小さく（相対速度Ｖｒｅｌが負側に大きく）且つ距離偏差ΔＤが小さくなるほど小さな値（減速側に大きな値）が設定される。
【００５１】
また、ステップＳ４０４からステップＳ４０６に進むと、走行制御ユニット５は、例えば、距離偏差ΔＤと相対速度Ｖｒｅｌとをパラメータとして目標加速度ａ２を設定した後、ステップＳ４０７に進む。すなわち、走行制御ユニット５には、例えば、距離偏差ΔＤと相対速度Ｖｒｅｌとをパラメータとする各格子点上に目標加速度ａ２が設定された追越車線走行時用のマップが格納されており（図７参照）、走行制御ユニット５は、このマップを参照して目標加速度ａ２を演算する。ここで、追越車線走行時用のマップには、走行車線走行時用のマップと同様、相対速度Ｖｒｅｌと距離偏差ΔＤとに応じて、目標加速度ａ２を加速側の値とする加速領域と、目標加速度ａ２を減速側の値とする減速領域とが設定されている。そして、加速領域において、目標加速度ａ２は、相対速度Ｖｒｅｌが大きく且つ距離偏差ΔＤが大きくなるほど大きな値（加速側に大きな値）が設定される。一方、負値領域において、目標加速度ａ２は、相対速度Ｖｒｅｌが小さく（相対速度Ｖｒｅｌが負側に大きく）且つ距離偏差ΔＤが小さくなるほど小さな値（減速側に大きな値）が設定される。但し、追越車線走行時用のマップにおいて、加速領域で設定される目標加速度ａ２は、走行車線走行時用のマップにおいて対応する値よりも相対的に大きな値が設定される。
【００５２】
ステップＳ４０５或いはステップＳ４０６からステップＳ４０７に進むと、走行制御ユニット５は、例えば、先行車加速度ａｆと自車速Ｖとをパラメータとして、目標加速度ａ２がとり得る上限値ａ２ｍａｘを演算した後、ステップＳ４０８に進む。すなわち、走行制御ユニット５には、例えば、先行車加速度ａｆと自車速Ｖをパラメータとする上限値設定用のマップが予め設定されて格納されており、走行制御ユニット５は、このマップを参照して上限値ａ２ｍａｘを演算する。
【００５３】
そして、ステップＳ４０７からステップＳ４０８に進むと、走行制御ユニット５は、ステップ４０５或いはステップＳ４０６で演算した目標加速度ａ２に対して、上限値ａ２ｍａｘを用いた上限値処理（クリップ処理）を行った後、サブルーチンを抜ける。
【００５４】
図２のメインルーチンにおいて、ステップＳ１０３或いはステップＳ１０４からステップＳ１０５に進むと、走行制御ユニット５は、目標加速度ａ１，ａ２に基づいて最終的な目標加速度ａを設定した後、ルーチンを抜ける。すなわち、先行車が検出されていない定速走行制御時においては、先行車に基づく目標加速度ａ２が設定されないため、走行制御ユニット５は、セット車速に基づく目標加速度ａ１を、そのまま、最終的な目標加速度ａとして設定する。一方、先行車が検出されている追従走行制御時においては、走行制御ユニット５は、セット車速に基づく目標加速度ａ１或いは先行車に基づく目標加速度ａ２のうち何れか小値を最終的な目標加速度として設定する。なお、本ルーチンでは、説明を省略したが、例えば、自車両１がカーブに浸入した場合やコースト走行を行っている場合等において、上述の目標加速度ａ１，ａ２の他に別途の目標加速度が演算されている場合には、これらを含めた目標加速度のうち最小値を最終的な目標加速度ａとして設定してもよい。
【００５５】
このような実施形態によれば、自車両１が走行中の車線が追越車線であるか否かを判定し、追越車線を走行中であると判定した場合には、自車速Ｖの加速側への応答性が、追越車線以外の車線（走行車線）を走行中のときよりも相対的に高くなるよう目標加速度ａを設定することにより、ドライバのフィーリングに合致した加速制御を行うことができる。
【００５６】
すなわち、走行車線走行時における目標加速度ａの特性を基準とし、自車両１が追越車線へと車線変更した際には、自車速Ｖの加速側への速度変化の応答性が相対的に高くなるよう目標加速度ａを設定することにより、実際の走行場面に対応した走行制御を実現することができる。具体的には、例えば、走行車線上で追従走行中の自車両１が追越車線へと車線変更を行うことにより先行車の離脱を判定して追従走行から定速走行へと移行する場合等においては、走行車線走行時よりも相対的に短時間でセット車速まで加速することができる。また、例えば、自車両１が走行車線から追越車線へと車線変更を行った際に当該追越車線において先行車を検出した場合にも、走行車線走行時よりも相対的に短時間で車間距離Ｄを追従目標距離Ｄｔｒｇまで収束させることができる。従って、走行車線においては過剰な加速によるドライバへの違和感を抑制しつつ、追越車線においては応答性の高い加速性を発揮して他の車両等の流れに適合した走行を実現することができる（図８参照）。
【００５７】
ここで、上述の実施形態においては、目標加速度ａ１，ａ２の設定に際し、それぞれ特性の異なる２つのマップを用いた一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、走行車線走行時に設定される目標加速度ａ１，ａ２に対し、所定のゲイン（＞１）を乗算することにより、追越車線走行時の目標加速度ａ１，ａ２を設定するよう構成することも可能である。
【００５８】
また、特に追従走行制御時における走行車線と追越車線とで速度変化の応答性を異ならせるための構成としては、例えば、走行制御ユニット５において、追越車線を走行中であると判定したときの目標車間距離が、追越車線以外の車線（走行車線等）を走行中のときよりも相対的に短くなるよう設定する構成を採用することも可能である。
【００５９】
また、例えば、片側３車線以上を有する道路のように、走行車線が２車線以上存在する道路においては、走行車線における目標加速度ａ１，ａ２についても、段階的な差異を設けることも可能である。すなわち、道路上最も左側に位置する走行車線の目標加速度ａ１，ａ２を基準として、追越車線側に近い走行車線ほど、加速時の目標加速度ａ１，ａ２が大きい値となるよう設定してもよい。
【００６０】
なお、上述の実施形態は、法規上左側走行の道路を走行する場合の走行制御装置の一例について説明するものであり、法規上右側走行の道路に適用する場合には、左右の設定等が適宜逆に設定され得ることは云うまでもない。
【００６１】
また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。例えば、先行車検出手段については、ステレオカメラを用いた上述の構成に限定されるものではなく、ミリ波レーダ、赤外線レーザレーダ、単眼カメラ等を適宜用いて構成することも可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１ … 車両（自車両）
２ … 走行制御装置
２ａ … ステレオカメラアセンブリ
３ … ステレオカメラ（先行車検出手段）
４ … ステレオ画像認識装置（先行車検出手段）
５ … 走行制御ユニット（目標加速度設定手段、車線判定手段、目標車間距離設定手段）
１５ … クルーズコントロール用スイッチ
１７ … 電子制御スロットル弁
１８ … ブレーキブースタ
２０ … ナビゲーション装置
２１ … カメラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行車を検出する先行車検出手段を備え、当該先行車検出手段による先行車の検出状態に応じて、先行車との車間距離を保持する追従走行制御、或いは、ドライバにより設定されたセット車速を保持する定速走行制御の何れかの走行制御を選択的に実行する車両の走行制御装置であって、
前記先行車との関係或いは前記セット車速に基づいて前記走行制御のための目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、
自車両が走行中の車線が追越車線であるか否かを判定する車線判定手段と、を備え、
前記目標加速度設定手段は、前記追越車線を走行中であると判定したときの前記走行制御における自車速度の加速側への応答性が、前記追越車線以外の車線を走行中のときよりも相対的に高くなるよう前記目標加速度を設定することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
前記車線判定手段は、自車両が走行中の車線の左右に敷設された白線の形態に基づいて自車両が走行中の車線の種別を判定することを特徴とする請求項１記載の車両の走行制御装置。
【請求項３】
前記追従走行制御時の目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段を有し、
前記目標車間距離設定手段は、前記追越車線を走行中であると判定したときの前記目標車間距離が、追越車線以外の車線を走行中のときよりも相対的に短くなるよう設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の走行制御装置。
【請求項１】
先行車を検出する先行車検出手段を備え、当該先行車検出手段による先行車の検出状態に応じて、先行車との車間距離を保持する追従走行制御、或いは、ドライバにより設定されたセット車速を保持する定速走行制御の何れかの走行制御を選択的に実行する車両の走行制御装置であって、
前記先行車との関係或いは前記セット車速に基づいて前記走行制御のための目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、
自車両が走行中の車線が追越車線であるか否かを判定する車線判定手段と、を備え、
前記目標加速度設定手段は、前記追越車線を走行中であると判定したときの前記走行制御における自車速度の加速側への応答性が、前記追越車線以外の車線を走行中のときよりも相対的に高くなるよう前記目標加速度を設定することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
前記車線判定手段は、自車両が走行中の車線の左右に敷設された白線の形態に基づいて自車両が走行中の車線の種別を判定することを特徴とする請求項１記載の車両の走行制御装置。
【請求項３】
前記追従走行制御時の目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段を有し、
前記目標車間距離設定手段は、前記追越車線を走行中であると判定したときの前記目標車間距離が、追越車線以外の車線を走行中のときよりも相対的に短くなるよう設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の走行制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−６６７５８（Ｐ２０１２−６６７５８Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１４８５６（Ｐ２０１０−２１４８５６）
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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