車両用走行制御装置
【課題】路上物体や上方物体を車両制御対象としない。
【解決手段】車両用走行制御装置１は、自車両の走行軌跡を推定する自車走行軌跡推定部３１と、レーダ装置１５および自車走行軌跡推定部３１の出力に基づいて自車両の追従制御対象とすべき先行車両を判定する制御対象決定部３４と、先行車両に対して追従走行制御を行う車両制御部３７と、レーダ装置１５により検出された物体が停止物であるか否か判定する停止物判定手段と、自車両が安定走行状態であるか否か判定する自車挙動推定部３３と、備え、制御対象決定部３４は、自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であり、先行車両と自車両との間に検出された物体が停止物と判定され、自車両が安定走行状態であると判定された場合には、停止物と判定された物体を先行車両として判定しない。
【解決手段】車両用走行制御装置１は、自車両の走行軌跡を推定する自車走行軌跡推定部３１と、レーダ装置１５および自車走行軌跡推定部３１の出力に基づいて自車両の追従制御対象とすべき先行車両を判定する制御対象決定部３４と、先行車両に対して追従走行制御を行う車両制御部３７と、レーダ装置１５により検出された物体が停止物であるか否か判定する停止物判定手段と、自車両が安定走行状態であるか否か判定する自車挙動推定部３３と、備え、制御対象決定部３４は、自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であり、先行車両と自車両との間に検出された物体が停止物と判定され、自車両が安定走行状態であると判定された場合には、停止物と判定された物体を先行車両として判定しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自車両を先行車両に追従走行させる車両用走行制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自車両前方にレーザを発射し、このレーザが先行車両等の物体に反射した反射波を受信して物体を検知する物体検知装置としてのレーダ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、このレーダ装置により自車両の直前を走行する車両（先行車両）を認識し、先行車両との車間制御を行って自車両を追従走行させる車両用走行制御装置が知られている。また、渋滞路での追従走行を想定し、先行車が低速状態から停止状態に至るまで車間制御を行い、先行車両停止時には自車両を停止保持させる車両用走行制御装置も知られている。
この種の車両用走行制御装置では、自車両のヨーレートに基づいて自車両の推定軌跡を算出し、その推定軌跡上に存在する物体を車両制御対象、すなわち先行車両として検出している。
【特許文献１】特開２０００−９８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、自車両が先行車両を追従中に、自車両および先行車両が路上物体または上方物体（例えば背の低いゲート）を通過した場合、先行車両が路上物体または上方物体を通過した時点で、自車両の推定軌跡上に存在する最も近い物体は路上物体または上方物体となるが、このときに車両制御対象が先行車両から路上物体や上方物体へと切り替わり、路上物体や上方物体に対して車両制御を実行してしまうと、運転者の意図に反することになる。
【０００４】
この課題を解決する方法として、レーダの上下方向の分解能を向上させ、車両と、路上物体や上方物体とを識別し、路上物体や上方物体を車両制御対象としない方法が考えられるが、上下方向の分解能を向上させるには上下方向のスキャニング走査が必要になり、システムが複雑になって、コストアップになる。
【０００５】
また、レーダの上下方向のビーム幅を狭め、路上物体や上方物体を検知領域から外す方法も考えられるが、このようにすると、自車両のピッチング挙動に対する先行車両の検知タフネスが低下し、先行車両を検知することができなくなるという不具合が生じる。
【０００６】
そこで、この発明は、路上物体や上方物体を車両制御対象としないようにした車両用走行制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る車両用走行制御装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、自車両の進行方向に存在する物体を検出する物体検出手段（例えば、後述する実施例におけるレーダ装置１５）と、自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段（例えば、後述する実施例におけるヨーレートセンサ１１）と、自車両の走行速度を検出する車速検出手段（例えば、後述する実施例における車速センサ１３）と、前記ヨーレート検出手段および前記車速検出手段の出力に基づいて自車両の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段（例えば、後述する実施例における自車走行軌跡推定部３１）と、前記物体検出手段および前記走行軌跡推定手段の出力に基づいて自車両の追従制御対象とすべき先行車両を判定する先行車両判定手段（例えば、後述する実施例における制御対象決定部３４）と、先行車両に対して追従走行制御を行う走行制御手段（例えば、後述する実施例における車両制御部３７）と、備えた車両用走行制御装置（例えば、後述する実施例における車両用走行制御装置１）において、前記物体検出手段により検出された物体が停止物であるか否か判定する停止物判定手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ１０８）と、前記ヨーレート検出手段の出力に基づいて自車両が安定走行状態であるか否か判定する安定走行状態判定手段（例えば、後述する実施例における自車挙動推定部３３）と、を備え、前記先行車両判定手段は、走行制御手段により自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であり、且つ前記停止物判定手段により先行車両と自車両との間に検出された物体が停止物と判定され、且つ前記安定走行状態判定手段により自車両が安定走行状態であると判定された場合には、停止物と判定された前記物体を先行車両として判定しないか、あるいは停止物と判定された前記物体を先行車両として判定するまでの時間を遅らせることを特徴とする。
【０００８】
自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であって、自車両が安定走行状態であるときには、自車両と先行車両との間に停止車両が発生することはあり得ない。したがって、自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行であって、自車両が安定走行状態であるときに、自車両と先行車両との間に停止物体が現れた場合には、該物体を先行車両と判定せず、制御対象としない
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記安定走行状態判定手段は、所定時間におけるヨーレートの積分値の絶対値が第１の所定値以下の場合に安定走行状態と判定することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記安定走行状態判定手段は、ヨーレートと車速から算出される所定時間当たりの自車両の横移動量の絶対値が第２の所定値以下の場合に安定走行状態と判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行であって、自車両が安定走行状態であるときに、自車両と先行車両との間に停止物体が現れた場合には、該物体を先行車両と判定せず、制御対象としないことにより、自車両の推定走行軌跡上に存在する路上物体や上方物体を制御対象として追従走行制御するのを防止することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、ヨーレートの積分値からヨー角を算出することができ、したがって所定時間におけるヨー角の変位量に基づいて自車両の安定走行状態を判定することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、所定時間当たりの自車両の横移動量に基づいて自車両の安定走行状態を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明に係る車両用走行制御装置（以下、走行制御装置と略す）の実施例を図１から図１１の図面を参照して説明する。
この発明に係る走行制御装置１は、図１の機能ブロック図に示すように、ヨーレートセンサ（ヨーレート検出手段）１１、舵角センサ１２、車速センサ（車速検出手段）１３、ナビゲーション装置１４、レーダ装置（物体検出手段）１５、設定スイッチ１８、減速アクチュエータ２１、加速アクチュエータ２２、制御状態告知装置２３、制御装置３０とを備えた車両に搭載されている。
【００１５】
ヨーレートセンサ１１は自車両のヨーレートを検出し、舵角センサ１２は自車両の操舵角を検出し、車速センサ１３は自車両の車速を検出して、それぞれ検出結果に応じた検出信号を制御装置３０へ出力する。
【００１６】
ナビゲーション装置１４は、例えば装置内部で記憶する地図データに対して、ＧＰＳ（Global Positioning System）やＤ−ＧＰＳ（Differential GPS）等を利用して得た現在位置情報に基づいてマップマッチングを行うことで自車両の現在位置を算出し、算出した現在位置に基づいて目的地までの経路探索や経路誘導等の処理を行い、自車両の現在位置等の情報を制御装置３０へ出力する。
【００１７】
レーダ装置１５（物体検出手段）は、例えばレーザ光やミリ波等の電磁波を適宜の検知方向（例えば、自車両の進行方向前方）の検知領域に向けて発信すると共に、この発信した電磁波が自車両の外部の物体（例えば、先行車両）によって反射されたときにその反射波を受信し、発信した電磁波と受信した電磁波（反射波）とを混合してビート信号を生成し、制御装置３０へ出力する。
【００１８】
設定スイッチ１８は、運転者が走行制御システムへの指示内容を設定する各種スイッチからなり、例えば、走行制御システムをＯＮ／ＯＦＦさせる走行制御メインスイッチ（走行制御スイッチ）、車間制御モードと車間制御機能付きクルーズモードの一方を選択可能な制御モードスイッチ、クルーズコントロール時の設定車速を増減する加減速操作スイッチ、車間制御時の車間距離の大きさを設定する車間距離設定スイッチ等が含まれ、指令内容に応じた指令信号を制御装置３０へ出力する。
【００１９】
この走行制御装置１では、設定スイッチ１８の制御モードスイッチによって、先行車両との車間制御のみを行う車間制御モードと、先行車両との車間制御を行うとともに車間制御対象が存在しないときに自車速度を一定に保つ車間制御機能付きクルーズモードのいずれかのモードを選択することができる。
【００２０】
減速アクチュエータ２１は、制御装置３０の指令にしたがって例えばスロットル開度やブレーキ液圧を制御し、自車両を減速する。
加速アクチュエータ２２は、制御装置３０の指令にしたがって例えばスロットル開度を制御し、自車両を加速する。
制御状態告知装置２３は、制御装置３０から入力した情報をメータ等の表示手段を用いて運転者に告知する。
【００２１】
制御装置３０は、自車走行軌跡推定部（走行軌跡推定手段）３１、制御対象領域設定部３２、自車挙動推定部（安定走行状態判定手段）３３、制御対象決定部（先行車両判定手段）３４、制御モード決定部３５、制御目標値決定部３６、車両制御部（走行制御手段）３７とを備えて構成されている。
【００２２】
自車走行軌跡推定部３１には、ヨーレートセンサ１１、舵角センサ１２、車速センサ１３の検出信号（出力）、およびナビゲーション装置１４で算出した自車両の現在位置等の情報が入力され、自車走行軌跡推定部３１は、これら入力に基づいて自車両の推定走行軌跡を算出し、制御対象領域設定部３２へ出力する。
【００２３】
制御対象領域設定部３２は、自車走行軌跡推定部３１から入力した自車両の推定走行軌跡に対して直交する基本幅を有し該推定走行軌跡に沿って延びる一定の距離範囲内を制御対象の範囲（以下、制御対象領域という）に設定し、設定した制御対象領域を制御対象決定部３４へ出力する。図２に、レーダ装置１５の検知領域と、制御対象領域設定部３２により設定される制御対象領域との関係を示す。
【００２４】
自車挙動推定部３３は、ヨーレートセンサ１１と車速センサ１３の検出信号（出力）に基づいて自車両の挙動を推定し、自車両が安定走行状態にあるか否かを判定する。例えば、自車挙動推定部３３は、ヨーレートセンサ１１で検出された自車両のヨーレートを積分処理して算出されるヨー角に基づいて自車両の絶対方位を算出する。また、自車挙動推定部３３は、車速センサ１３で検出された自車速度と自車両の絶対方位に基づいて、所定時間当たりの自車両の横移動量を算出する。さらに、自車挙動推定部３３は、所定時間当たりの自車両のヨー角変位量あるいは所定時間当たりの自車両の横移動量に基づいて、自車両が安定走行状態にあるか否かを判定し、判定結果を制御対象決定部３４へ出力する。
【００２５】
例えば、図３に示すように、自車両の安定走行時にはヨーレートおよびヨー角に変化がなく、自車両が瞬間的にふらついたようなときには、自車両のヨーレートには一時的に変化が生じるが、ヨー角は殆ど生じない。
また、図４に示すように、自車両が車線変更を行ったりカーブを走行するようなときには、ヨーレートが一定時間変化し、ヨー角が発生する。
このことから、例えば、所定時間当たりの自車両のヨー角変位量の絶対値が所定値以下であるとき、あるいは、所定時間当たりの自車両の横移動量の絶対値が所定値以下であるときは、自車両が安定走行状態にあると判定することができる。
【００２６】
制御対象決定部３４は、レーダ装置１５によって検出された物体の検出データの中から、制御対象領域設定部３２で設定された制御対象領域に存在する物体を抽出するとともに、該物体と自車両との相対距離、相対速度等を算出し、さらに、該物体の移動特性や、自車挙動推定部３３により推定された自車両の挙動等に基づいて、制御対象領域に存在する物体を追従制御対象とすべきか否かを判定する。また、制御対象決定部３４は、前記物体を追従制御対象とすべき先行車両であると判定した場合に、自車両と先行車両との相対距離、相対速度等の情報を制御目標値決定部３６へ出力する。
【００２７】
制御モード決定部３５は、設定スイッチ１８の制御モードスイッチおよび自車両の車両制御状態に基づいて、自車両の制御モードが車間制御機能付きクルーズモードか車間制御モードのいずれであるかを判定し、判定結果を制御対象決定部３４および制御目標値決定部３６へ出力する。
【００２８】
制御目標値決定部３６は、設定スイッチ１８の車間距離設定スイッチからの出力に基づいて目標車間距離を算出し、算出された目標車間距離と、制御対象決定部３４から入力される自車両と先行車両との相対距離、相対速度等の情報に基づいて、追従走行制御に必要な制御目標値、例えば目標車速、目標加減速度等を決定する。なお、前記車間距離設定スイッチは、例えば自車両と先行車両との車間距離を時間に換算して設定するスイッチであり、例えば短距離、中距離、長距離の３等級から選択可能になっていて、各等級に対応して設定された時間に自車速度を乗じて目標車間距離を算出する。
車両制御部３７は、制御目標値決定部３６で決定された制御目標値（目標車速や目標加減速度等）に基づいて、減速アクチュエータ２１および加速アクチュエータ２２を制御するとともに、現在の制御状態を制御状態告知装置２３へ出力する。
【００２９】
次に、制御対象決定部３４において実行される追従走行時の先行車両決定処理を、図５のフローチャートに従って説明する。図５のフローチャートに示す先行車両決定処理ルーチンは一定時間毎に繰り返し実行される。
【００３０】
まず、ステップＳ０１において、レーダ装置１５により物体を検知する。
次に、ステップＳ０２に進み、自車両の推定走行軌跡を算出する。
次に、ステップＳ０３に進み、ヨーレートセンサ１１と車速センサ１３の出力に基づいて自車両の挙動を推定する自車挙動推定処理を実行する。自車両挙動推定処理については後で詳述する。
次に、ステップＳ０４に進み、自車両の推定走行軌跡上に物体が存在するか否かを判定する。
ステップＳ０４における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ０５に進み、先行車両なしと判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００３１】
ステップＳ０４における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ０６進み、自車両の推定走行軌跡上に存在する物体が複数か否かを判定する。
ステップＳ０６における判定結果が「ＮＯ」（単数）である場合には、ステップＳ０７に進み、その物体を先行車両として決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
ステップＳ０６における判定結果が「ＹＥＳ」（複数）である場合には、ステップＳ０８に進み、先行車両切替最適化処理を実行して複数存在する物体の中から先行車両とすべき物体を決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００３２】
次に、ステップＳ０８において実行される先行車両切替最適化処理を図６のフローチャートに従って説明する。図６のフローチャートに示す先行車両切替最適化処理ルーチンは一定時間毎に繰り返し実行される。
まず、ステップＳ１０１において、図５に示される先行車両決定処理ルーチンを前回実行したときに先行車両が存在したか否かを判定する。
ステップＳ１０１における判定結果が「ＮＯ」（前回、先行車両なし）である場合には、ステップＳ１０２に進み、自車両の推定走行軌跡上において自車両から最短に位置する物体を先行車両として決定する。
【００３３】
ステップＳ１０１における判定結果が「ＹＥＳ」（前回、先行車両あり）である場合には、ステップＳ１０３に進み、前回の先行車両（以下、前回先行車両という）よりも近くに物体が存在するか否かを判定する。すなわち、自車両と前回先行車両との間に、新たな物体が存在するか否かを判定する。
【００３４】
ステップＳ１０３における判定結果が「ＮＯ」（前回先行車両よりも近い物体なし）である場合には、ステップＳ１０４に進み、前回先行車両を継続して先行車両として、本ルーチンの実行を一旦終了する。
ステップＳ１０３における判定結果が「ＹＥＳ」（前回先行車両よりも近い物体あり）である場合には、ステップＳ１０５に進み、前回先行車両よりも近い物体を制御対象候補とする。
【００３５】
例えば、図７に示すように、自車両ＶＳが先行車両ＶＴを追従中に、自車両ＶＳおよび先行車両ＶＴの走行車線前方に路上物体または上方物体（以下、路上物体として説明する）が存在する場合（図７（Ａ）参照）に、先行車両ＶＴが路上物体Ｐを通過するまでは路上物体Ｐよりも先行車両ＶＴの方が自車両ＶＳに近いので、自車両ＶＳの推定走行軌跡上の先行車両ＶＴを継続して制御対象として認識するが（図７（Ｂ）参照）、先行車両ＶＴが路上物体Ｐを完全に通過すると自車両ＶＳと先行車両ＶＴとの間に路上物体Ｐが現れ（図７（Ｃ）参照）、この路上物体Ｐは新たな制御対象候補となる。
【００３６】
また、例えば、図８に示すように、自車両ＶＳが先行車両ＶＴを追従中に、自車両ＶＳおよび先行車両ＶＴの走行車線前方の路側に物体（以下、路側物体と称す）Ｑが存在する場合（図８（Ａ）参照）に、自車両ＶＳが一時的にふらついても先行車両ＶＴが路側物体Ｑの横を通過するまでは路側物体Ｑよりも先行車両ＶＴの方が自車両ＶＳに近いので、自車両ＶＳの推定走行軌跡上の先行車両ＶＴを継続して制御対象として認識するが（図８（Ｂ）参照）、先行車両ＶＳが路側物体Ｑの横を通過した後に自車両ＶＳがふらつくと、自車両ＶＳと先行車両ＶＴとの間の自車両ＶＳの推定走行軌跡上に路側物体Ｑが現れ（図８（Ｃ）参照）、この路側物体Ｑは新たな制御対象候補となる。
【００３７】
また、例えば、図９に示すように、自車両ＶＳが先行車両ＶＴを追従中に、自車両ＶＳが隣車線へ車線変更を行うため操舵したところ、隣車線に自車両ＶＳよりも前方であって先行車両ＶＴよりも後方に別の車両ＶＴ２が存在している場合には、自車両ＶＳの推定走行軌跡上に前記別の車両ＶＴ２が現れ、この別の車両ＶＴ２は新たな制御対象候補となる。
【００３８】
そして、ステップＳ１０５からステップＳ１０６に進み、前記先行車決定処理におけるステップＳ０３で実行した自車挙動推定処理の結果が安定状態か否かを判定する。
ステップＳ１０６における判定結果が「ＹＥＳ」（安定状態）である場合には、ステップＳ１０７に進み、自車両の車速、制御対象候補の相対速度に基づいて、制御対象候補が停止物体であるか否かを判定する。なお、この実施例では、制御装置３０がステップＳ１０７の処理を実行することにより、物体が停止物であるか否か判定する停止物判定手段が実現される。
ステップＳ１０７における判定結果が「ＹＥＳ」（停止物体）である場合には、ステップＳ１０８に進み、制御対象候補を先行車両とせず、前回先行車両を継続して先行車両として決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００３９】
つまり、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の挙動が安定しており、且つ、新たな制御対象候補が停止物体であるときには、自車両と先行車両との間に停止車両が発生することはあり得ないので、新たな制御対象候補は停止車両ではなく、路上物体あるいは上方物体であると推定して制御対象とせず、従前から制御対象としていた前回先行車両を継続して先行車両として追従走行制御を行う（図７参照）。
【００４０】
一方、ステップＳ１０７における判定結果が「ＮＯ」（停止物体でない）である場合には、ステップＳ１０９に進み、制御対象候補を先行車両として決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
つまり、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の挙動が安定しており、且つ、新たな制御対象候補が停止物体ではなく移動しているときには、自車両と先行車両との間に別の車両が割り込んできたと推定し、前回先行車両から制御対象候補に先行車両を切り替えて追従走行制御を行う。
【００４１】
また、ステップＳ１０６における判定結果が「ＮＯ」（安定状態でない）である場合には、ステップＳ１１０に進み、前記先行車決定処理におけるステップＳ０３において実行した自車両挙動推定処理の結果が車線変更状態であるか否かを判定する。
ステップＳ１１０における判定結果が「ＹＥＳ」（車線変更状態）である場合には、ステップＳ１０９に進み、制御対象候補を先行車両として決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
つまり、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の挙動が車線変更であるときには、隣車線上の車両が検出されたと推定し、前回先行車両から制御対象候補に先行車両を切り替えて追従走行制御を行う（図９参照）。
【００４２】
一方、ステップＳ１１０における判定結果が「ＮＯ」（車線変更状態でない）である場合には、ステップＳ１０４に進み、制御対象候補を先行車両とせず、前回先行車両を継続して先行車両として、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００４３】
つまり、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の挙動が安定しておらず、且つ、車線変更の挙動でもないことから、自車両は一時的な不安定状態（ふらつき状態）にあるので、新たな制御対象候補は路側物体であると推定して制御対象とせず、従前から制御対象としていた前回先行車両を継続して先行車両として追従走行制御を行う（図８参照）。
【００４４】
次に、ステップＳ０３において実行される自車挙動推定処理を図１０、図１２のフローチャートに従って説明する。
図１０のフローチャートに示す自車挙動推定処理は自車両の横移動量ΔＹに基づいて自車両の挙動を推定する方法であり、図１２のフローチャートに示す自車挙動推定処理は自車両のヨー角変位量Δθに基づいて自車両の挙動を推定する方法であり、いずれの方法も採用可能である。
【００４５】
初めに、横移動量ΔＹに基づいて自車両の挙動を推定する方法を図１０のフローチャートに従って説明する。図１０のフローチャートに示す自車挙動推定処理ルーチンは一定時間毎に繰り返し実行される。
まず、ステップＳ２０１において、ヨーレートセンサ１１により検出された自車両のヨーレートを積分処理して、ヨー角θを算出する。
次に、ステップＳ２０２に進み、所定時間ｔ１におけるヨー角変位量Δθを算出する。
【００４６】
次に、ステップＳ２０３に進み、車速センサ１３により検出された自車両の車速に基づいて、所定時間ｔ１における自車両の移動距離（走行距離）ΔＸを算出する。
次に、ステップＳ２０４に進み、所定時間ｔ１における自車両の横移動量ΔＹを算出する。自車両の移動距離ΔＸと横移動量ΔＹとヨー角の変位量Δθとの間には図１１に示す関係があるので、自車両の横移動量ΔＹは式（１）に基づいて算出することができる。
ΔＹ＝ΔＸ・ｔａｎΔθ ・・・ 式（１）
【００４７】
次に、ステップＳ２０５に進み、所定時間ｔ１における横移動量ΔＹの絶対値が閾値（第２の所定値）ΔＹ１よりも小さいか否かを判定する。
ステップＳ２０５における判定結果が「ＹＥＳ」（｜ΔＹ｜＜ΔＹ１）である場合には、ステップＳ２０６に進み、自車両は安定状態であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００４８】
ステップＳ２０５における判定結果が「ＮＯ」（｜ΔＹ｜≧ΔＹ１）である場合には、ステップＳ２０７に進み、所定時間ｔ１における横移動量ΔＹの絶対値が閾値ΔＹ２よりも小さいか否かを判定する。なお、閾値ΔＹ２は閾値ΔＹ１よりも大きい値である（ΔＹ１＜ΔＹ２）。
ステップＳ２０７における判定結果が「ＹＥＳ」（ΔＹ１≦｜ΔＹ｜＜ΔＹ２）である場合には、ステップＳ２０８に進み、自車両は一時的な不安定状態（ふらつき状態）であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００４９】
ステップＳ２０７における判定結果が「ＮＯ」（｜ΔＹ｜≧ΔＹ２）である場合には、ステップＳ２０９に進み、自車両は車線変更している状態（車線変更状態）であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５０】
次に、自車両のヨー角変位量Δθに基づいて自車両の挙動を推定する方法を図１２のフローチャートに従って説明する。図１２のフローチャートに示す自車挙動推定処理ルーチンは一定時間毎に繰り返し実行される。
まず、ステップＳ３０１において、ヨーレートセンサ１１により検出された自車両のヨーレートを積分処理して、ヨー角θを算出する。
次に、ステップＳ３０２に進み、所定時間ｔ２におけるヨー角変位量Δθを算出する。
【００５１】
次に、ステップＳ３０３に進み、所定時間ｔ２におけるヨー角変位量Δθの絶対値が閾値（第１の所定値）Δθ１よりも小さいか否かを判定する。
ステップＳ３０３における判定結果が「ＹＥＳ」（｜Δθ｜＜Δθ１）である場合には、ステップＳ３０４に進み、自車両は安定状態であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５２】
ステップＳ３０３における判定結果が「ＮＯ」（｜Δθ｜≧Δθ１）である場合には、ステップＳ３０５に進み、所定時間ｔ２におけるヨー角変位量Δθの絶対値が閾値Δθ２よりも小さいか否かを判定する。なお、閾値Δθ２は閾値Δθ１よりも大きい値である（Δθ１＜Δθ２）。
ステップＳ３０５における判定結果が「ＹＥＳ」（Δθ１≦｜Δθ｜＜Δθ２）である場合には、ステップＳ３０６に進み、自車両は一時的な不安定状態（ふらつき状態）であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５３】
ステップＳ３０５における判定結果が「ＮＯ」（｜Δθ｜≧Δθ２）である場合には、ステップＳ３０７に進み、自車両は車線変更している状態（車線変更状態）であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５４】
以上説明するように、この実施例における車両用走行制御装置１によれば、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の走行状態が安定しており、且つ、新たな制御対象候補が停止物体であるときには、自車両と先行車両との間に出現した新たな制御対象候補を制御対象としないので、推定走行軌跡上に存在する路上物体や上方物体を制御対象として追従走行制御するのを防止することができる。
【００５５】
また、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の走行状態が安定しており、且つ、新たな制御対象候補が移動物体であるときには、新たな制御対象候補は自車両と先行車両との間に割り込んできた割り込み車両と推定して、前記先行車両から新たな制御対象候補に制御対象を切り替えて追従走行制御を行うことができる。
【００５６】
また、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の走行状態が車線変更であるときには、新たな制御対象候補は隣車線上の車両であると推定し、先行車両から新たな制御対象候補に制御対象を切り替えて追従走行制御を行うことができる。
さらに、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の走行状態が安定しておらず、且つ、車線変更の挙動でもないときには、自車両は一時的な不安定状態であり、新たな制御対象候補を制御対象としないので、自車両の推定走行軌跡の路側に存在する路側物体を制御対象として追従走行制御するのを防止することができる。
【００５７】
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では、自車両が追従走行制御中のときに自車両と先行車両との間に停止物体が出現した場合に、自車両の走行状態が安定状態であるときには前記停止物体を先行車両と判定しないことにしたが、先行車両と判定するまでの時間を遅らせてもよい。このようにすると、先行車両と判定するまでの遅延時間を適正に設定することにより、遅延時間経過後には前記停止物体が自車両の物体検知領域から外れ、制御対象とならなくなるので、結果的に前記停止物体を先行車両とすることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明に係る車両用走行制御装置の実施例における機能ブロック図である。
【図２】実施例における車両用走行制御装置の制御対象領域を示す図である。
【図３】ヨーレートが一時的に変化したときのヨー角の変化を示す図である。
【図４】ヨーレートが一定時間継続して変化したときのヨー角の変化を示す図である。
【図５】実施例における先行車両決定処理を示すフローチャートである。
【図６】実施例における先行車両切替最適化処理を示すフローチャートである。
【図７】自車両が路上物体を通過するときの様子を時系列に示した図である。
【図８】自車両が路側物体の横を通過するときの様子を時系列に示した図である。
【図９】自車両が車線変更しているときの様子を示す図である。
【図１０】実施例における車両用走行制御装置において第１の自車挙動推定処理を示すフローチャートである。
【図１１】実施例において自車両の横移動量算出の原理を示す図である。
【図１２】実施例における車両用走行制御装置において第２の自車挙動推定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１ 車両用走行制御装置
１１ ヨーレートセンサ（ヨーレート検出手段）
１３ 車速センサ（車速検出手段）
１５ レーダ装置（物体検出手段）
３１ 自車走行軌跡推定部（走行軌跡推定手段）
３３ 自車挙動推定部（安定走行状態判定手段）
３４ 制御対象決定部（先行車両判定手段）
３７ 車両制御部（走行制御手段）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自車両を先行車両に追従走行させる車両用走行制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自車両前方にレーザを発射し、このレーザが先行車両等の物体に反射した反射波を受信して物体を検知する物体検知装置としてのレーダ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、このレーダ装置により自車両の直前を走行する車両（先行車両）を認識し、先行車両との車間制御を行って自車両を追従走行させる車両用走行制御装置が知られている。また、渋滞路での追従走行を想定し、先行車が低速状態から停止状態に至るまで車間制御を行い、先行車両停止時には自車両を停止保持させる車両用走行制御装置も知られている。
この種の車両用走行制御装置では、自車両のヨーレートに基づいて自車両の推定軌跡を算出し、その推定軌跡上に存在する物体を車両制御対象、すなわち先行車両として検出している。
【特許文献１】特開２０００−９８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、自車両が先行車両を追従中に、自車両および先行車両が路上物体または上方物体（例えば背の低いゲート）を通過した場合、先行車両が路上物体または上方物体を通過した時点で、自車両の推定軌跡上に存在する最も近い物体は路上物体または上方物体となるが、このときに車両制御対象が先行車両から路上物体や上方物体へと切り替わり、路上物体や上方物体に対して車両制御を実行してしまうと、運転者の意図に反することになる。
【０００４】
この課題を解決する方法として、レーダの上下方向の分解能を向上させ、車両と、路上物体や上方物体とを識別し、路上物体や上方物体を車両制御対象としない方法が考えられるが、上下方向の分解能を向上させるには上下方向のスキャニング走査が必要になり、システムが複雑になって、コストアップになる。
【０００５】
また、レーダの上下方向のビーム幅を狭め、路上物体や上方物体を検知領域から外す方法も考えられるが、このようにすると、自車両のピッチング挙動に対する先行車両の検知タフネスが低下し、先行車両を検知することができなくなるという不具合が生じる。
【０００６】
そこで、この発明は、路上物体や上方物体を車両制御対象としないようにした車両用走行制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る車両用走行制御装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、自車両の進行方向に存在する物体を検出する物体検出手段（例えば、後述する実施例におけるレーダ装置１５）と、自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段（例えば、後述する実施例におけるヨーレートセンサ１１）と、自車両の走行速度を検出する車速検出手段（例えば、後述する実施例における車速センサ１３）と、前記ヨーレート検出手段および前記車速検出手段の出力に基づいて自車両の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段（例えば、後述する実施例における自車走行軌跡推定部３１）と、前記物体検出手段および前記走行軌跡推定手段の出力に基づいて自車両の追従制御対象とすべき先行車両を判定する先行車両判定手段（例えば、後述する実施例における制御対象決定部３４）と、先行車両に対して追従走行制御を行う走行制御手段（例えば、後述する実施例における車両制御部３７）と、備えた車両用走行制御装置（例えば、後述する実施例における車両用走行制御装置１）において、前記物体検出手段により検出された物体が停止物であるか否か判定する停止物判定手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ１０８）と、前記ヨーレート検出手段の出力に基づいて自車両が安定走行状態であるか否か判定する安定走行状態判定手段（例えば、後述する実施例における自車挙動推定部３３）と、を備え、前記先行車両判定手段は、走行制御手段により自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であり、且つ前記停止物判定手段により先行車両と自車両との間に検出された物体が停止物と判定され、且つ前記安定走行状態判定手段により自車両が安定走行状態であると判定された場合には、停止物と判定された前記物体を先行車両として判定しないか、あるいは停止物と判定された前記物体を先行車両として判定するまでの時間を遅らせることを特徴とする。
【０００８】
自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であって、自車両が安定走行状態であるときには、自車両と先行車両との間に停止車両が発生することはあり得ない。したがって、自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行であって、自車両が安定走行状態であるときに、自車両と先行車両との間に停止物体が現れた場合には、該物体を先行車両と判定せず、制御対象としない
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記安定走行状態判定手段は、所定時間におけるヨーレートの積分値の絶対値が第１の所定値以下の場合に安定走行状態と判定することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記安定走行状態判定手段は、ヨーレートと車速から算出される所定時間当たりの自車両の横移動量の絶対値が第２の所定値以下の場合に安定走行状態と判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行であって、自車両が安定走行状態であるときに、自車両と先行車両との間に停止物体が現れた場合には、該物体を先行車両と判定せず、制御対象としないことにより、自車両の推定走行軌跡上に存在する路上物体や上方物体を制御対象として追従走行制御するのを防止することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、ヨーレートの積分値からヨー角を算出することができ、したがって所定時間におけるヨー角の変位量に基づいて自車両の安定走行状態を判定することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、所定時間当たりの自車両の横移動量に基づいて自車両の安定走行状態を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明に係る車両用走行制御装置（以下、走行制御装置と略す）の実施例を図１から図１１の図面を参照して説明する。
この発明に係る走行制御装置１は、図１の機能ブロック図に示すように、ヨーレートセンサ（ヨーレート検出手段）１１、舵角センサ１２、車速センサ（車速検出手段）１３、ナビゲーション装置１４、レーダ装置（物体検出手段）１５、設定スイッチ１８、減速アクチュエータ２１、加速アクチュエータ２２、制御状態告知装置２３、制御装置３０とを備えた車両に搭載されている。
【００１５】
ヨーレートセンサ１１は自車両のヨーレートを検出し、舵角センサ１２は自車両の操舵角を検出し、車速センサ１３は自車両の車速を検出して、それぞれ検出結果に応じた検出信号を制御装置３０へ出力する。
【００１６】
ナビゲーション装置１４は、例えば装置内部で記憶する地図データに対して、ＧＰＳ（Global Positioning System）やＤ−ＧＰＳ（Differential GPS）等を利用して得た現在位置情報に基づいてマップマッチングを行うことで自車両の現在位置を算出し、算出した現在位置に基づいて目的地までの経路探索や経路誘導等の処理を行い、自車両の現在位置等の情報を制御装置３０へ出力する。
【００１７】
レーダ装置１５（物体検出手段）は、例えばレーザ光やミリ波等の電磁波を適宜の検知方向（例えば、自車両の進行方向前方）の検知領域に向けて発信すると共に、この発信した電磁波が自車両の外部の物体（例えば、先行車両）によって反射されたときにその反射波を受信し、発信した電磁波と受信した電磁波（反射波）とを混合してビート信号を生成し、制御装置３０へ出力する。
【００１８】
設定スイッチ１８は、運転者が走行制御システムへの指示内容を設定する各種スイッチからなり、例えば、走行制御システムをＯＮ／ＯＦＦさせる走行制御メインスイッチ（走行制御スイッチ）、車間制御モードと車間制御機能付きクルーズモードの一方を選択可能な制御モードスイッチ、クルーズコントロール時の設定車速を増減する加減速操作スイッチ、車間制御時の車間距離の大きさを設定する車間距離設定スイッチ等が含まれ、指令内容に応じた指令信号を制御装置３０へ出力する。
【００１９】
この走行制御装置１では、設定スイッチ１８の制御モードスイッチによって、先行車両との車間制御のみを行う車間制御モードと、先行車両との車間制御を行うとともに車間制御対象が存在しないときに自車速度を一定に保つ車間制御機能付きクルーズモードのいずれかのモードを選択することができる。
【００２０】
減速アクチュエータ２１は、制御装置３０の指令にしたがって例えばスロットル開度やブレーキ液圧を制御し、自車両を減速する。
加速アクチュエータ２２は、制御装置３０の指令にしたがって例えばスロットル開度を制御し、自車両を加速する。
制御状態告知装置２３は、制御装置３０から入力した情報をメータ等の表示手段を用いて運転者に告知する。
【００２１】
制御装置３０は、自車走行軌跡推定部（走行軌跡推定手段）３１、制御対象領域設定部３２、自車挙動推定部（安定走行状態判定手段）３３、制御対象決定部（先行車両判定手段）３４、制御モード決定部３５、制御目標値決定部３６、車両制御部（走行制御手段）３７とを備えて構成されている。
【００２２】
自車走行軌跡推定部３１には、ヨーレートセンサ１１、舵角センサ１２、車速センサ１３の検出信号（出力）、およびナビゲーション装置１４で算出した自車両の現在位置等の情報が入力され、自車走行軌跡推定部３１は、これら入力に基づいて自車両の推定走行軌跡を算出し、制御対象領域設定部３２へ出力する。
【００２３】
制御対象領域設定部３２は、自車走行軌跡推定部３１から入力した自車両の推定走行軌跡に対して直交する基本幅を有し該推定走行軌跡に沿って延びる一定の距離範囲内を制御対象の範囲（以下、制御対象領域という）に設定し、設定した制御対象領域を制御対象決定部３４へ出力する。図２に、レーダ装置１５の検知領域と、制御対象領域設定部３２により設定される制御対象領域との関係を示す。
【００２４】
自車挙動推定部３３は、ヨーレートセンサ１１と車速センサ１３の検出信号（出力）に基づいて自車両の挙動を推定し、自車両が安定走行状態にあるか否かを判定する。例えば、自車挙動推定部３３は、ヨーレートセンサ１１で検出された自車両のヨーレートを積分処理して算出されるヨー角に基づいて自車両の絶対方位を算出する。また、自車挙動推定部３３は、車速センサ１３で検出された自車速度と自車両の絶対方位に基づいて、所定時間当たりの自車両の横移動量を算出する。さらに、自車挙動推定部３３は、所定時間当たりの自車両のヨー角変位量あるいは所定時間当たりの自車両の横移動量に基づいて、自車両が安定走行状態にあるか否かを判定し、判定結果を制御対象決定部３４へ出力する。
【００２５】
例えば、図３に示すように、自車両の安定走行時にはヨーレートおよびヨー角に変化がなく、自車両が瞬間的にふらついたようなときには、自車両のヨーレートには一時的に変化が生じるが、ヨー角は殆ど生じない。
また、図４に示すように、自車両が車線変更を行ったりカーブを走行するようなときには、ヨーレートが一定時間変化し、ヨー角が発生する。
このことから、例えば、所定時間当たりの自車両のヨー角変位量の絶対値が所定値以下であるとき、あるいは、所定時間当たりの自車両の横移動量の絶対値が所定値以下であるときは、自車両が安定走行状態にあると判定することができる。
【００２６】
制御対象決定部３４は、レーダ装置１５によって検出された物体の検出データの中から、制御対象領域設定部３２で設定された制御対象領域に存在する物体を抽出するとともに、該物体と自車両との相対距離、相対速度等を算出し、さらに、該物体の移動特性や、自車挙動推定部３３により推定された自車両の挙動等に基づいて、制御対象領域に存在する物体を追従制御対象とすべきか否かを判定する。また、制御対象決定部３４は、前記物体を追従制御対象とすべき先行車両であると判定した場合に、自車両と先行車両との相対距離、相対速度等の情報を制御目標値決定部３６へ出力する。
【００２７】
制御モード決定部３５は、設定スイッチ１８の制御モードスイッチおよび自車両の車両制御状態に基づいて、自車両の制御モードが車間制御機能付きクルーズモードか車間制御モードのいずれであるかを判定し、判定結果を制御対象決定部３４および制御目標値決定部３６へ出力する。
【００２８】
制御目標値決定部３６は、設定スイッチ１８の車間距離設定スイッチからの出力に基づいて目標車間距離を算出し、算出された目標車間距離と、制御対象決定部３４から入力される自車両と先行車両との相対距離、相対速度等の情報に基づいて、追従走行制御に必要な制御目標値、例えば目標車速、目標加減速度等を決定する。なお、前記車間距離設定スイッチは、例えば自車両と先行車両との車間距離を時間に換算して設定するスイッチであり、例えば短距離、中距離、長距離の３等級から選択可能になっていて、各等級に対応して設定された時間に自車速度を乗じて目標車間距離を算出する。
車両制御部３７は、制御目標値決定部３６で決定された制御目標値（目標車速や目標加減速度等）に基づいて、減速アクチュエータ２１および加速アクチュエータ２２を制御するとともに、現在の制御状態を制御状態告知装置２３へ出力する。
【００２９】
次に、制御対象決定部３４において実行される追従走行時の先行車両決定処理を、図５のフローチャートに従って説明する。図５のフローチャートに示す先行車両決定処理ルーチンは一定時間毎に繰り返し実行される。
【００３０】
まず、ステップＳ０１において、レーダ装置１５により物体を検知する。
次に、ステップＳ０２に進み、自車両の推定走行軌跡を算出する。
次に、ステップＳ０３に進み、ヨーレートセンサ１１と車速センサ１３の出力に基づいて自車両の挙動を推定する自車挙動推定処理を実行する。自車両挙動推定処理については後で詳述する。
次に、ステップＳ０４に進み、自車両の推定走行軌跡上に物体が存在するか否かを判定する。
ステップＳ０４における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ０５に進み、先行車両なしと判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００３１】
ステップＳ０４における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ０６進み、自車両の推定走行軌跡上に存在する物体が複数か否かを判定する。
ステップＳ０６における判定結果が「ＮＯ」（単数）である場合には、ステップＳ０７に進み、その物体を先行車両として決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
ステップＳ０６における判定結果が「ＹＥＳ」（複数）である場合には、ステップＳ０８に進み、先行車両切替最適化処理を実行して複数存在する物体の中から先行車両とすべき物体を決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００３２】
次に、ステップＳ０８において実行される先行車両切替最適化処理を図６のフローチャートに従って説明する。図６のフローチャートに示す先行車両切替最適化処理ルーチンは一定時間毎に繰り返し実行される。
まず、ステップＳ１０１において、図５に示される先行車両決定処理ルーチンを前回実行したときに先行車両が存在したか否かを判定する。
ステップＳ１０１における判定結果が「ＮＯ」（前回、先行車両なし）である場合には、ステップＳ１０２に進み、自車両の推定走行軌跡上において自車両から最短に位置する物体を先行車両として決定する。
【００３３】
ステップＳ１０１における判定結果が「ＹＥＳ」（前回、先行車両あり）である場合には、ステップＳ１０３に進み、前回の先行車両（以下、前回先行車両という）よりも近くに物体が存在するか否かを判定する。すなわち、自車両と前回先行車両との間に、新たな物体が存在するか否かを判定する。
【００３４】
ステップＳ１０３における判定結果が「ＮＯ」（前回先行車両よりも近い物体なし）である場合には、ステップＳ１０４に進み、前回先行車両を継続して先行車両として、本ルーチンの実行を一旦終了する。
ステップＳ１０３における判定結果が「ＹＥＳ」（前回先行車両よりも近い物体あり）である場合には、ステップＳ１０５に進み、前回先行車両よりも近い物体を制御対象候補とする。
【００３５】
例えば、図７に示すように、自車両ＶＳが先行車両ＶＴを追従中に、自車両ＶＳおよび先行車両ＶＴの走行車線前方に路上物体または上方物体（以下、路上物体として説明する）が存在する場合（図７（Ａ）参照）に、先行車両ＶＴが路上物体Ｐを通過するまでは路上物体Ｐよりも先行車両ＶＴの方が自車両ＶＳに近いので、自車両ＶＳの推定走行軌跡上の先行車両ＶＴを継続して制御対象として認識するが（図７（Ｂ）参照）、先行車両ＶＴが路上物体Ｐを完全に通過すると自車両ＶＳと先行車両ＶＴとの間に路上物体Ｐが現れ（図７（Ｃ）参照）、この路上物体Ｐは新たな制御対象候補となる。
【００３６】
また、例えば、図８に示すように、自車両ＶＳが先行車両ＶＴを追従中に、自車両ＶＳおよび先行車両ＶＴの走行車線前方の路側に物体（以下、路側物体と称す）Ｑが存在する場合（図８（Ａ）参照）に、自車両ＶＳが一時的にふらついても先行車両ＶＴが路側物体Ｑの横を通過するまでは路側物体Ｑよりも先行車両ＶＴの方が自車両ＶＳに近いので、自車両ＶＳの推定走行軌跡上の先行車両ＶＴを継続して制御対象として認識するが（図８（Ｂ）参照）、先行車両ＶＳが路側物体Ｑの横を通過した後に自車両ＶＳがふらつくと、自車両ＶＳと先行車両ＶＴとの間の自車両ＶＳの推定走行軌跡上に路側物体Ｑが現れ（図８（Ｃ）参照）、この路側物体Ｑは新たな制御対象候補となる。
【００３７】
また、例えば、図９に示すように、自車両ＶＳが先行車両ＶＴを追従中に、自車両ＶＳが隣車線へ車線変更を行うため操舵したところ、隣車線に自車両ＶＳよりも前方であって先行車両ＶＴよりも後方に別の車両ＶＴ２が存在している場合には、自車両ＶＳの推定走行軌跡上に前記別の車両ＶＴ２が現れ、この別の車両ＶＴ２は新たな制御対象候補となる。
【００３８】
そして、ステップＳ１０５からステップＳ１０６に進み、前記先行車決定処理におけるステップＳ０３で実行した自車挙動推定処理の結果が安定状態か否かを判定する。
ステップＳ１０６における判定結果が「ＹＥＳ」（安定状態）である場合には、ステップＳ１０７に進み、自車両の車速、制御対象候補の相対速度に基づいて、制御対象候補が停止物体であるか否かを判定する。なお、この実施例では、制御装置３０がステップＳ１０７の処理を実行することにより、物体が停止物であるか否か判定する停止物判定手段が実現される。
ステップＳ１０７における判定結果が「ＹＥＳ」（停止物体）である場合には、ステップＳ１０８に進み、制御対象候補を先行車両とせず、前回先行車両を継続して先行車両として決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００３９】
つまり、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の挙動が安定しており、且つ、新たな制御対象候補が停止物体であるときには、自車両と先行車両との間に停止車両が発生することはあり得ないので、新たな制御対象候補は停止車両ではなく、路上物体あるいは上方物体であると推定して制御対象とせず、従前から制御対象としていた前回先行車両を継続して先行車両として追従走行制御を行う（図７参照）。
【００４０】
一方、ステップＳ１０７における判定結果が「ＮＯ」（停止物体でない）である場合には、ステップＳ１０９に進み、制御対象候補を先行車両として決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
つまり、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の挙動が安定しており、且つ、新たな制御対象候補が停止物体ではなく移動しているときには、自車両と先行車両との間に別の車両が割り込んできたと推定し、前回先行車両から制御対象候補に先行車両を切り替えて追従走行制御を行う。
【００４１】
また、ステップＳ１０６における判定結果が「ＮＯ」（安定状態でない）である場合には、ステップＳ１１０に進み、前記先行車決定処理におけるステップＳ０３において実行した自車両挙動推定処理の結果が車線変更状態であるか否かを判定する。
ステップＳ１１０における判定結果が「ＹＥＳ」（車線変更状態）である場合には、ステップＳ１０９に進み、制御対象候補を先行車両として決定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
つまり、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の挙動が車線変更であるときには、隣車線上の車両が検出されたと推定し、前回先行車両から制御対象候補に先行車両を切り替えて追従走行制御を行う（図９参照）。
【００４２】
一方、ステップＳ１１０における判定結果が「ＮＯ」（車線変更状態でない）である場合には、ステップＳ１０４に進み、制御対象候補を先行車両とせず、前回先行車両を継続して先行車両として、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００４３】
つまり、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の挙動が安定しておらず、且つ、車線変更の挙動でもないことから、自車両は一時的な不安定状態（ふらつき状態）にあるので、新たな制御対象候補は路側物体であると推定して制御対象とせず、従前から制御対象としていた前回先行車両を継続して先行車両として追従走行制御を行う（図８参照）。
【００４４】
次に、ステップＳ０３において実行される自車挙動推定処理を図１０、図１２のフローチャートに従って説明する。
図１０のフローチャートに示す自車挙動推定処理は自車両の横移動量ΔＹに基づいて自車両の挙動を推定する方法であり、図１２のフローチャートに示す自車挙動推定処理は自車両のヨー角変位量Δθに基づいて自車両の挙動を推定する方法であり、いずれの方法も採用可能である。
【００４５】
初めに、横移動量ΔＹに基づいて自車両の挙動を推定する方法を図１０のフローチャートに従って説明する。図１０のフローチャートに示す自車挙動推定処理ルーチンは一定時間毎に繰り返し実行される。
まず、ステップＳ２０１において、ヨーレートセンサ１１により検出された自車両のヨーレートを積分処理して、ヨー角θを算出する。
次に、ステップＳ２０２に進み、所定時間ｔ１におけるヨー角変位量Δθを算出する。
【００４６】
次に、ステップＳ２０３に進み、車速センサ１３により検出された自車両の車速に基づいて、所定時間ｔ１における自車両の移動距離（走行距離）ΔＸを算出する。
次に、ステップＳ２０４に進み、所定時間ｔ１における自車両の横移動量ΔＹを算出する。自車両の移動距離ΔＸと横移動量ΔＹとヨー角の変位量Δθとの間には図１１に示す関係があるので、自車両の横移動量ΔＹは式（１）に基づいて算出することができる。
ΔＹ＝ΔＸ・ｔａｎΔθ ・・・ 式（１）
【００４７】
次に、ステップＳ２０５に進み、所定時間ｔ１における横移動量ΔＹの絶対値が閾値（第２の所定値）ΔＹ１よりも小さいか否かを判定する。
ステップＳ２０５における判定結果が「ＹＥＳ」（｜ΔＹ｜＜ΔＹ１）である場合には、ステップＳ２０６に進み、自車両は安定状態であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００４８】
ステップＳ２０５における判定結果が「ＮＯ」（｜ΔＹ｜≧ΔＹ１）である場合には、ステップＳ２０７に進み、所定時間ｔ１における横移動量ΔＹの絶対値が閾値ΔＹ２よりも小さいか否かを判定する。なお、閾値ΔＹ２は閾値ΔＹ１よりも大きい値である（ΔＹ１＜ΔＹ２）。
ステップＳ２０７における判定結果が「ＹＥＳ」（ΔＹ１≦｜ΔＹ｜＜ΔＹ２）である場合には、ステップＳ２０８に進み、自車両は一時的な不安定状態（ふらつき状態）であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００４９】
ステップＳ２０７における判定結果が「ＮＯ」（｜ΔＹ｜≧ΔＹ２）である場合には、ステップＳ２０９に進み、自車両は車線変更している状態（車線変更状態）であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５０】
次に、自車両のヨー角変位量Δθに基づいて自車両の挙動を推定する方法を図１２のフローチャートに従って説明する。図１２のフローチャートに示す自車挙動推定処理ルーチンは一定時間毎に繰り返し実行される。
まず、ステップＳ３０１において、ヨーレートセンサ１１により検出された自車両のヨーレートを積分処理して、ヨー角θを算出する。
次に、ステップＳ３０２に進み、所定時間ｔ２におけるヨー角変位量Δθを算出する。
【００５１】
次に、ステップＳ３０３に進み、所定時間ｔ２におけるヨー角変位量Δθの絶対値が閾値（第１の所定値）Δθ１よりも小さいか否かを判定する。
ステップＳ３０３における判定結果が「ＹＥＳ」（｜Δθ｜＜Δθ１）である場合には、ステップＳ３０４に進み、自車両は安定状態であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５２】
ステップＳ３０３における判定結果が「ＮＯ」（｜Δθ｜≧Δθ１）である場合には、ステップＳ３０５に進み、所定時間ｔ２におけるヨー角変位量Δθの絶対値が閾値Δθ２よりも小さいか否かを判定する。なお、閾値Δθ２は閾値Δθ１よりも大きい値である（Δθ１＜Δθ２）。
ステップＳ３０５における判定結果が「ＹＥＳ」（Δθ１≦｜Δθ｜＜Δθ２）である場合には、ステップＳ３０６に進み、自車両は一時的な不安定状態（ふらつき状態）であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５３】
ステップＳ３０５における判定結果が「ＮＯ」（｜Δθ｜≧Δθ２）である場合には、ステップＳ３０７に進み、自車両は車線変更している状態（車線変更状態）であると判定して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５４】
以上説明するように、この実施例における車両用走行制御装置１によれば、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の走行状態が安定しており、且つ、新たな制御対象候補が停止物体であるときには、自車両と先行車両との間に出現した新たな制御対象候補を制御対象としないので、推定走行軌跡上に存在する路上物体や上方物体を制御対象として追従走行制御するのを防止することができる。
【００５５】
また、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の走行状態が安定しており、且つ、新たな制御対象候補が移動物体であるときには、新たな制御対象候補は自車両と先行車両との間に割り込んできた割り込み車両と推定して、前記先行車両から新たな制御対象候補に制御対象を切り替えて追従走行制御を行うことができる。
【００５６】
また、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の走行状態が車線変更であるときには、新たな制御対象候補は隣車線上の車両であると推定し、先行車両から新たな制御対象候補に制御対象を切り替えて追従走行制御を行うことができる。
さらに、自車両が先行車両に対し追従走行制御を実行しているときに、自車両と先行車両との間に新たな制御対象候補が現れた場合に、自車両の走行状態が安定しておらず、且つ、車線変更の挙動でもないときには、自車両は一時的な不安定状態であり、新たな制御対象候補を制御対象としないので、自車両の推定走行軌跡の路側に存在する路側物体を制御対象として追従走行制御するのを防止することができる。
【００５７】
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では、自車両が追従走行制御中のときに自車両と先行車両との間に停止物体が出現した場合に、自車両の走行状態が安定状態であるときには前記停止物体を先行車両と判定しないことにしたが、先行車両と判定するまでの時間を遅らせてもよい。このようにすると、先行車両と判定するまでの遅延時間を適正に設定することにより、遅延時間経過後には前記停止物体が自車両の物体検知領域から外れ、制御対象とならなくなるので、結果的に前記停止物体を先行車両とすることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明に係る車両用走行制御装置の実施例における機能ブロック図である。
【図２】実施例における車両用走行制御装置の制御対象領域を示す図である。
【図３】ヨーレートが一時的に変化したときのヨー角の変化を示す図である。
【図４】ヨーレートが一定時間継続して変化したときのヨー角の変化を示す図である。
【図５】実施例における先行車両決定処理を示すフローチャートである。
【図６】実施例における先行車両切替最適化処理を示すフローチャートである。
【図７】自車両が路上物体を通過するときの様子を時系列に示した図である。
【図８】自車両が路側物体の横を通過するときの様子を時系列に示した図である。
【図９】自車両が車線変更しているときの様子を示す図である。
【図１０】実施例における車両用走行制御装置において第１の自車挙動推定処理を示すフローチャートである。
【図１１】実施例において自車両の横移動量算出の原理を示す図である。
【図１２】実施例における車両用走行制御装置において第２の自車挙動推定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１ 車両用走行制御装置
１１ ヨーレートセンサ（ヨーレート検出手段）
１３ 車速センサ（車速検出手段）
１５ レーダ装置（物体検出手段）
３１ 自車走行軌跡推定部（走行軌跡推定手段）
３３ 自車挙動推定部（安定走行状態判定手段）
３４ 制御対象決定部（先行車両判定手段）
３７ 車両制御部（走行制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の進行方向に存在する物体を検出する物体検出手段と、
自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
自車両の走行速度を検出する車速検出手段と、
前記ヨーレート検出手段および前記車速検出手段の出力に基づいて自車両の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、
前記物体検出手段および前記走行軌跡推定手段の出力に基づいて自車両の追従制御対象とすべき先行車両を判定する先行車両判定手段と、
先行車両に対して追従走行制御を行う走行制御手段と、
を備えた車両用走行制御装置において、
前記物体検出手段により検出された物体が停止物であるか否か判定する停止物判定手段と、
前記ヨーレート検出手段の出力に基づいて自車両が安定走行状態であるか否か判定する安定走行状態判定手段と、
を備え、前記先行車両判定手段は、走行制御手段により自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であり、且つ前記停止物判定手段により先行車両と自車両との間に検出された物体が停止物と判定され、且つ前記安定走行状態判定手段により自車両が安定走行状態であると判定された場合には、停止物と判定された前記物体を先行車両として判定しないか、あるいは停止物と判定された前記物体を先行車両として判定するまでの時間を遅らせることを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項２】
前記安定走行状態判定手段は、所定時間におけるヨーレートの積分値の絶対値が第１の所定値以下の場合に安定走行状態と判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用走行制御装置。
【請求項３】
前記安定走行状態判定手段は、ヨーレートと車速から算出される所定時間当たりの自車両の横移動量の絶対値が第２の所定値以下の場合に安定走行状態と判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用走行制御装置。
【請求項１】
自車両の進行方向に存在する物体を検出する物体検出手段と、
自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
自車両の走行速度を検出する車速検出手段と、
前記ヨーレート検出手段および前記車速検出手段の出力に基づいて自車両の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、
前記物体検出手段および前記走行軌跡推定手段の出力に基づいて自車両の追従制御対象とすべき先行車両を判定する先行車両判定手段と、
先行車両に対して追従走行制御を行う走行制御手段と、
を備えた車両用走行制御装置において、
前記物体検出手段により検出された物体が停止物であるか否か判定する停止物判定手段と、
前記ヨーレート検出手段の出力に基づいて自車両が安定走行状態であるか否か判定する安定走行状態判定手段と、
を備え、前記先行車両判定手段は、走行制御手段により自車両が先行車両に対して追従走行制御を実行中であり、且つ前記停止物判定手段により先行車両と自車両との間に検出された物体が停止物と判定され、且つ前記安定走行状態判定手段により自車両が安定走行状態であると判定された場合には、停止物と判定された前記物体を先行車両として判定しないか、あるいは停止物と判定された前記物体を先行車両として判定するまでの時間を遅らせることを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項２】
前記安定走行状態判定手段は、所定時間におけるヨーレートの積分値の絶対値が第１の所定値以下の場合に安定走行状態と判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用走行制御装置。
【請求項３】
前記安定走行状態判定手段は、ヨーレートと車速から算出される所定時間当たりの自車両の横移動量の絶対値が第２の所定値以下の場合に安定走行状態と判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用走行制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−２５４５５１（Ｐ２００８−２５４５５１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９８１４０（Ｐ２００７−９８１４０）
【出願日】平成１９年４月４日（２００７．４．４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月４日（２００７．４．４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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