JP4664478B2 - 車両用進行軌跡予測装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば先行車が存在しないときに予め設定した車速で定速走行を行い、先行車が存在するときに予め設定した車間距離を保って追従走行を行うＡＣＣシステム（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）を搭載した車両において、自車の進行軌跡を予測するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヨーレートに基づいて自車の第１の進行軌跡を予測するとともに舵角に基づいて自車の第２の進行軌跡を予測し、これら第１、第２の進行軌跡の一方を自車の運転状態に応じて選択し、レーダー装置による障害物の検知を前記選択した進行軌跡に沿った領域に限定して行うものが、特開平６−１３１５９６号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自車の進行軌跡をヨーレートや舵角に応じて予測すると、自車および先行車が直線路を走行している場合や、自車および先行車が旋回半径一定のコーナーを走行している場合であれば特に問題は生じないが、自車がコーナーの手前の直線路を走行している場合や、自車が直線路の手前のコーナーを走行している場合に進行軌跡を的確に予測できなくなり、レーダー装置が先行車を見失う可能性がある。
【０００４】
その理由を図２０〜図２２に基づいて説明する。図２０はコーナーの手前の直線路を自車および先行車が走行している場合を示しており、このとき自車のヨーレートおよび舵角は０であるためにレーダー装置によるロックオン範囲は直線路に沿った方向となり、先行車を支障なく検知することができる。図２１は自車が未だ直線路を走行しているが先行車がコーナーに進入した場合を示しており、このとき自車のヨーレートおよび舵角は０であるためにレーダー装置によるロックオン範囲は直線路に沿った方向となる。従って、コーナーに進入した先行車は前記ロックオン範囲から右側にずれてしまい、隣車線の車両と誤認識してしまう。図２２は自車がコーナーに進入したが先行車が既にコーナーを脱出して直線路に進入した場合を示しており、このとき自車は右向きのヨーレートおよび舵角を持つために予測した進行軌跡は右曲がりとなり、レーダー装置によるロックオン範囲は右に曲がった円弧形状となる。従って、コーナーを脱出した先行車は前記ロックオン範囲から左側にずれてしまい、隣車線の車両と誤認識してしまう。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、物体検知装置の検知結果を用いて自車の進行軌跡を的確に予測することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図１９のクレーム対応図に示す構成によって上記目的を達成している。
【０００７】
即ち、請求項１に記載された発明によれば、自車の運動状態を検知する運動状態検知手段と、運動状態検知手段の検知結果に基づいて自車の進行軌跡を予測する軌跡予測手段とを備えた車両用進行軌跡予測装置において、自車の進行方向の所定領域に向けて電磁波を発信し、前記電磁波が物体により反射された反射信号を受信することにより物体の存在を検知する物体検知装置と、物体検知装置の検知結果に基づいて路上に設置された複数の物体の連続性を判定する路上設置物判定手段と、前記複数の物体の連続性に基づいて自車の進行方向の走行路形状を推定する走行路形状推定手段と、走行路形状推定手段により複数の走行路形状が推定されたとき、それら複数の走行路形状のうちから、軌跡予測手段により予測された自車の進行軌跡との車両幅方向の距離が最も短いものを選択する選択手段と、選択手段の選択した走行路形状に基づいて、前記軌跡予測手段の予測した自車の進行軌跡を補正する軌跡補正手段とを備え、前記車両幅方向の距離は、走行路形状を構成する物体群のうち、自車に最も近い物体と予測された自車の進行軌跡との距離であることを特徴とする車両用進行軌跡予測装置が提案される。
【０００８】
上記構成によれば、運動状態検知手段で検知した自車の運動状態に基づいて軌跡予測手段が自車の進行軌跡を予測する。物体検知装置の検知結果に基づいて路上設置物判定手段が路上に設置された複数の物体の連続性を判定し、その複数の物体の連続性に基づいて走行路形状推定手段が自車の進行方向の走行路形状を推定する。走行路形状推定手段により複数の走行路形状が推定されたとき、それら複数の走行路形状のうちから、選択手段が軌跡予測手段により予測された自車の進行軌跡との車両幅方向の距離が最も短いものを選択すると、軌跡補正手段が前記自車の進行軌跡を前記走行路形状に基づいて補正するので、複数の走行路形状のうちから適切な走行路形状を選択することができ、軌跡予測手段が予測した自車の進行軌跡の補正精度を高めることができる。このとき、前記車両幅方向の距離は、自車に最も近い物体と予測された自車の進行軌跡との距離であるので、複数の走行路形状のうちから適切な走行路形状を精度良く選択することができる。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、路上設置物判定手段は、物体検知装置により検知された複数の物体について、基準物体を設定する基準物体設定手段と、基準物体設定手段により設定された基準物体との位置が最も近い第１の近接物体を判定する第１の近接物体判定手段と、基準物体と第１の近接物体との距離および基準物体に対する第１の近接物体の方向を求める位置関係演算手段と、位置関係演算手段により求められた距離および方向に基づいて第１の近接物体に近接する第２の近接物体が存在すると予測される位置を設定する予測位置設定手段と、予測位置設定手段の予測した位置に最も近い第２の近接物体を判定する第２の近接物体判定手段とを備え、第１の近接物体判定手段および第２の近接物体判定手段の判定結果に基づいて複数の物体の規則的な連続性を判定することを特徴とする車両用進行軌跡予測装置が提案される。
【００１０】
上記構成によれば、基準物体設定手段が物体検知装置により検知された複数の物体について基準物体を設定し、第１の近接物体判定手段が基準物体との位置が最も近い第１の近接物体を判定し、位置関係演算手段が基準物体と第１の近接物体との距離および基準物体に対する第１の近接物体の方向を求め、予測位置設定手段が前記距離および方向に基づいて第１の近接物体に近接する第２の近接物体が存在すると予測される位置を設定し、第２の近接物体判定手段が前記予測した位置に最も近い第２の近接物体を判定するので、路上設置物判定手段は第１の近接物体判定手段および第２の近接物体判定手段の判定結果に基づいて複数の物体の規則的な連続性を判定することができる。
【００１１】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、基準物体設定手段は物体検知装置により検知された複数の物体のうち、より自車に近い物体を基準物体として設定することを特徴とする車両用進行軌跡予測装置が提案される。
【００１２】
上記構成によれば、基準物体設定手段は物体検知装置により検知された複数の物体のうち、より自車に近い物体を基準物体として設定するので、走行路形状を自車に近い側から推定することができる。
【００１３】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項２または請求項３の構成に加えて、第１の近接物体判定手段は、基準物体と自車幅方向の距離が最も近い物体であり、かつ該物体および基準物体を結ぶ方向と自車進行方向との成す角度が所定角度以内の物体を第１の近接物体と判定することを特徴とする車両用進行軌跡予測装置が提案される。
【００１４】
上記構成によれば、第１の近接物体判定手段は、基準物体と自車幅方向の距離が最も近く、かつ該物体および基準物体を結ぶ方向と自車進行方向との成す角度が小さい物体を第１の近接物体と判定するので、基準物体に対して連続する第１の近接物体を正確に判定することができる。
【００１５】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項２〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、第２の近接物体判定手段は、予測位置設定手段により設定される予測位置の所定範囲内に存在する物体のうち、最も予測位置に近い物体であり、かつ該物体および第１の近接物体を結ぶ方向と基準物体および第１の近接物体を結ぶ方向との成す角度が所定角度以内の物体を第２の近接物体と判定することを特徴とする車両用進行軌跡予測装置が提案される。
【００１６】
上記構成によれば、第２の近接物体判定手段は、予測位置設定手段により設定される予測位置の所定範囲内に存在する物体のうち、最も予測位置に近く、かつ該物体および第１の近接物体を結ぶ方向と基準物体および第１の近接物体を結ぶ方向との成す角度が小さい物体を第２の近接物体と判定するので、第１の近接物体に対して連続する第２の近接物体を正確に判定することができる。
【００１７】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項５の構成に加えて、前記所定範囲は、基準物体と第１の近接物体との距離に応じて設定されることを特徴とする車両用進行軌跡予測装置が提案される。
【００１８】
上記構成によれば、第２の近接物体を判定する所定範囲を、基準物体と第１の近接物体との距離に応じて設定したので、距離が遠くなるほど低下する物体検知装置の検知精度を補償することができる。
【００１９】
また請求項７に記載された発明によれば、請求項５または請求項６の構成に加えて、第２の近接物体判定手段は、予測位置設定手段により設定される予測位置を基準とした所定範囲内に物体が存在しないとき、予測位置設定手段により設定される予測位置に物体が存在すると推定することを特徴とする車両用進行軌跡予測装置が提案される。
【００２０】
上記構成によれば、第２の近接物体判定手段は、前記予測位置を基準とした所定範囲内に物体が存在しないときに該予測位置に物体が存在すると推定するので、物体が存在しないときに該物体を的確に補間することができる。
【００２１】
また請求項８に記載された発明によれば、請求項７の構成に加えて、前記推定された物体および第１の近接物体の成す方向および距離に基づいて予測位置を設定し、該予測位置に近接する物体を第３の近接物体と判定することを特徴とする車両用進行軌跡予測装置が提案される。
【００２２】
上記構成によれば、前記推定された物体および第１の近接物体の成す方向および距離に基づいて予測位置を設定し、該予測位置に近接する物体を第３の近接物体と判定するので、第２の近接物体を補間データで代用した場合でも、第３の近接物体を支障なく判定することができる。
【００２３】
また請求項９に記載された発明によれば、請求項１〜請求項８の何れか１項の構成に加えて、選択手段により選択された走行路形状と軌跡予測手段により予測された自車の進行軌跡との車両幅方向の距離を算出する距離算出手段を備え、軌跡補正手段は、軌跡予測手段により予測された自車の進行軌跡を選択手段により選択された走行路形状と距離算出手段により算出された距離とに基づいて補正することを特徴とする車両用進行軌跡予測装置が提案される。
【００２４】
上記構成によれば、選択手段により選択された走行路形状と予測された自車の進行軌跡との車両幅方向の距離を算出し、自車の進行軌跡を走行路形状と前記距離とに基づいて補正するので、補正後の自車の進行軌跡を正確に予測することができる。
【００２５】
また請求項１０に記載された発明によれば、請求項１〜請求項９の何れか１項の構成に加えて、軌跡補正手段により補正された自車の進行軌跡および自車の車線幅に基づいて自車の通過領域を設定する通過領域設定手段と、物体検知装置により検知された物体のうち、設定された通過領域に存在する物体を追従対象車両と判定する追従対象車両判定手段とを備えたことを特徴とする車両用進行軌跡予測装置が提案される。
【００２６】
上記構成によれば、補正された自車の進行軌跡および自車の車線幅に基づいて通過領域設定手段が自車の通過領域を設定すると、追従対象車両判定手段が前記設定された通過領域に存在する物体を追従対象車両と判定するので、追従対象車両を的確に判定して追従走行を行うことができる。
【００２７】
尚、前記所定角度は実施例では１５°に設定されているが、それに限定されるものではない。また前記所定範囲は、実施例では予測位置の前後に±３ｍ、左右方向に±（Ｄ×０．１＋１ｍ）に設定されているが、それに限定されるものではない。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 図１〜図１９は本発明の一実施例を示すもので、図１は物体検知装置のブロック図、図２は物体検知装置の斜視図、図３は進行軌跡予測装置のメモリの構成を示すブロック図、図４はメインルーチンのフローチャートの第１分図、図５はメインルーチンのフローチャートの第２分図、図６は道路形状認識処理モジュールのフローチャート、図７は軌跡算出モジュールのフローチャート、図８は連続性判定モジュールのフローチャートの第１分図、図９は連続性判定モジュールのフローチャートの第２分図、図１０はステップＳ１に対応する説明図、図１１はステップＳ３〜Ｓ７に対応する説明図、図１２はステップＳ３１〜Ｓ３９に対応する説明図、図１３はステップＳ５０〜Ｓ５５に対応する説明図、図１４はステップＳ５６に対応する説明図、図１５はステップＳ５７，Ｓ５８に対応する説明図、図１６はステップＳ１０〜Ｓ１４に対応する説明図、図１７は連続したターゲット列を示す図、図１８はターゲット列の求め方の説明図、図１９はクレーム対応図である。
【００２９】
図１および図２に示すように、自車前方の物体の距離および方向を検知するための物体検知装置Ｓｔはレーザーレーダー装置を備えるもので、送光部１と、送光走査部２と、受光部３と、受光走査部４と、距離計測処理部５とから構成される。送光部１は、送光レンズを一体に備えたレーザーダイオード１１と、レーザーダイオード１１を駆動するレーザーダイオード駆動回路１２とを備える。送光走査部２は、レーザーダイオード１１が出力したレーザーを反射させる送光ミラー１３と、送光ミラー１３を上下軸１４回りに往復回動させるモータ１５と、モータ１５の駆動を制御するモータ駆動回路１６とを備える。送光ミラー１３から出る送光ビームは左右幅が制限されて上下方向に細長いパターンを持ち、それが所定周期で左右方向に往復移動して物体を走査する。
【００３０】
受光部３は、受光レンズ１７と、受光レンズ１７で収束させた反射波を受けて電気信号に変換するフォトダイオード１８と、フォトダイオード１８の出力信号を増幅する受光アンプ回路１９とを備える。受光走査部４は、物体からの反射波を反射させて前記フォトダイオード１８に導く受光ミラー２０と、受光ミラー２０を左右軸２１回りに往復回動させるモータ２２と、モータ２２の駆動を制御するモータ駆動回路２３とを備える。上下幅が制限されて左右方向に細長いパターンを持つ受光エリアは、受光ミラー２０によって所定周期で上下方向に往復移動して物体を走査する。
【００３１】
距離計測処理部５は、前記レーザーダイオード駆動回路１２やモータ駆動回路１６，２３を制御する制御回路２４と、アダプティブクルーズコントロール装置を制御する電子制御ユニット２５との間で通信を行う通信回路２６と、レーザーの送光から受光までの時間をカウントするカウンタ回路２７と、物体までの距離および物体の方向を算出する中央演算処理装置２８とを備える。
【００３２】
而して、上下方向に細長い送光ビームと左右方向に細長い受光エリアとが交わる部分が瞬間的な検知エリアになり、この検知エリアは、送光ビームの左右走査幅と等しい左右幅を持ち、受光エリアの上下走査幅と等しい上下幅を持つ検知領域の全域をジグザグに移動して物体を走査する。そして送光ビームが送光されてから、該送光ビームが物体に反射された反射波が受光されるまでの時間に基づいて物体までの距離が検知され、そのときの瞬間的な検知エリアの方向に基づいて物体の方向が検知される。
【００３３】
図３は本実施例の進行軌跡予測装置のメモリ構成を示すもので、物体検知装置Ｓｔで検知したターゲットを記憶するターゲットメモリと、ターゲットメモリ中の移動物を選択して記憶する移動物メモリと、ターゲットメモリ中の停止物を選択して記憶する停止物メモリと、自車のヨーレート（あるいは舵角）と車速とから予測した自車の進行軌跡を記憶する軌跡メモリと、停止物メモリ中のデータの連続性から予測した複数の道路形状を記憶する道路形状メモリと、道路形状メモリ中のデータから自車が進行する可能性が高い道路のデータを選択して記憶する軌跡補正バッファと、軌跡メモリのデータを軌跡補正バッファのデータで補正した自車の進行軌跡を記憶する補正軌跡メモリと、移動物メモリ中のターゲットから、補正軌跡メモリ中の進行軌跡に沿うものを先行車として選択して記憶する先行車メモリとを備える。
【００３４】
図４および図５のメインルーチンのフローチャートにおいて、先ずステップＳ１で物体検知装置Ｓｔにより検知エリア内のターゲットを全て検知してターゲットメモリに記憶する（図１０参照）。この場合のターゲットは、高速道路の右にカーブした本線上の先行車Ｔ１と、左に分岐するランプウエイの並走車Ｔ２と、路側のガードレール上に設けられた８個のデリニエータＴ３〜Ｔ１０である。
【００３５】
続くステップＳ２で自車の車速およびヨーレート（または舵角）を読み込み、ステップＳ３でターゲットメモリからターゲットの位置と相対速とを読み込む。そしてステップＳ４で前記読み込んだターゲットが移動物であるか停止物であるかを判定し、移動物であればステップＳ５で移動物メモリに記憶し、停止物であればステップＳ６で停止物メモリに記憶する。ターゲットが移動物であるか停止物であるかは、その絶対速（つまり自車速とターゲットの相対速との和の絶対値）が２０ｋｍ／ｈを越えている場合に移動物と判定し、２０ｋｍ／ｈ以下の場合に停止物と判定することができる。そしてステップＳ７でターゲットメモリ内のターゲットを全て読み込むまで、前記ステップＳ３〜Ｓ６を繰り返す。図１１に示すように、先行車Ｔ１および並走車Ｔ２は移動物であり、デリニエータＴ３〜Ｔ１０は停止物である。
【００３６】
続くステップＳ８で道路形状認識処理モジュールを実行するとともに、ステップＳ９で軌跡算出モジュールを実行し、自車の進行軌跡を予測する。これらステップＳ８およびステップＳ９の具体的内容は、図６〜図９のフローチャートを用いて後から詳述する。
【００３７】
続くステップＳ１０で移動物メモリからターゲットデータを読み込み、ステップＳ１１で前記読み込んだターゲットデータが補正後の自車の進行軌跡から所定の左右幅（例えば、左右に各１．８ｍ）内に有り、かつステップＳ１２で先行車メモリ内のターゲットデータの距離が今回読み込んだターゲットデータの距離を越えていれば、ステップＳ１３で前記今回のターゲットデータを先行車として先行車メモリに記憶することにより、自車の前方の並走車のうちで最も車間距離が小さいものを先行車とする。そしてステップＳ１４でターゲットメモリ内のターゲットを全て読み込むまで、前記ステップＳ１０〜Ｓ１３を繰り返す。
【００３８】
続くステップＳ１５で先行車が存在するとき、ステップＳ１６で先行車の実際の車間距離が設定車間距離を越えていれば、ステップＳ１７で加速制御を実行し、ステップＳ１６で先行車の実際の車間距離が設定車間距離に一致していれば、ステップＳ１８で定速制御を実行し、ステップＳ１６で先行車の実際の車間距離が設定車間距離を未満であれば、ステップＳ１９で減速制御を実行し、これにより車間距離を設定車間距離に一致させる。またステップＳ１５で先行車が存在しないとき、ステップＳ２０で自車速がセット車速を越えていればステップＳ２１で減速制御を実行し、ステップＳ２０で自車速がセット車速に一致していればステップＳ２２で定速制御を実行し、ステップＳ２０で自車速がセット車速未満であればステップＳ２３で増速制御を実行し、これにより自車速をセット車速に一致させる。
【００３９】
次に、前記ステップＳ８の道路形状認識処理モジュールの内容を、図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００４０】
先ず、ステップＳ３１で停止物メモリ内のターゲットデータが３個未満であれば、道路形状の認識処理は不可能であるため、ステップＳ３２〜Ｓ３９は実行しない。ステップＳ３１で停止物メモリ内のターゲットデータが３個以上であれば、ステップＳ３２で停止物メモリ内のターゲットデータを距離が近い順にソートし、ステップＳ３３で停止物メモリ内の最も距離が近いターゲットデータを起点ターゲット（本発明の基準物体）として読み込み、更にステップＳ３４で起点ターゲットに左右位置が最も近いターゲットデータを第２ターゲット（本発明の第１の近接物体）として読み込む。
【００４１】
続くステップＳ３５で起点ターゲットおよび第２ターゲット間のベクトル（Ｄ１，θ１）を算出する。続くステップＳ３６で前記ベクトル（Ｄ１，θ１）の方向θ１（自車の車体前後軸を基準とした角度）が±１５°未満であれば、ステップＳ３７で連続性判定モジュールを実行し、ステップＳ３８で起点ターゲットより遠いターゲットデータを全て読み込むまで前記ステップＳ３４〜Ｓ３７を繰り返す。そしてステップＳ３９で停止物メモリ内の全てのターゲットデータを起点ターゲットとして読み込むまで、前記ステップＳ３３〜Ｓ３８を繰り返す。
【００４２】
図１２には、道路形状認識処理モジュールにより判定された２つの道路形状、つまり連続性を有する２つのデータ列Ｒ１，Ｒ２が示される。データ列Ｒ１はランプウエイに対応するもので４個のターゲットデータＤ１〜Ｄ４で構成され、データ列Ｒ２は本線に対応するもので７個のターゲットデータＤ１〜Ｄ７で構成される。データ列Ｒ１のターゲットデータＤ４と、データ列Ｒ２のターゲットデータＤ５，Ｄ７とは、実在のターゲットデータではなく、脱落したターゲットデータを補う補間データである。
【００４３】
次に、前記ステップＳ３７の連続性判定モジュールの内容を、図８および図９のフローチャートに基づいて説明する。
【００４４】
先ず、図１８に示すように、ステップＳ１０１で第２ターゲットの位置を起点にして前記ベクトル（Ｄ１，θ１）分だけ延ばした位置Ｐ１を求める。位置Ｐ１は前記ベクトル（Ｄ１，θ１）の基端を第２ターゲットの位置に移動したときの先端の位置である。続くステップＳ１０２で前記求めた位置Ｐ１の前後±３ｍ、左右±（Ｄ１×０．１＋１ｍ）の範囲を区画し、この長方形の判定領域に他のターゲットがあるか否かを判定する。尚、位置Ｐ１を中心とする判定領域の左右幅をベクトル（Ｄ１，θ１）の長さＤ１で規定する理由は、ベクトル（Ｄ１，θ１）の長さＤ１が長くなるに伴って（つまりターゲットの距離が増加するに伴って）物体検知装置Ｓｔの左右方向の検知誤差が増加するからである。
【００４５】
続くステップＳ１０３で判定領域内で位置Ｐ１に最も近いターゲットを第３ターゲット（本発明の第２の近接物体）として読み込むとともに、ステップＳ１０４で第２ターゲットおよび第３ターゲット間のベクトル（Ｄ２，θ２）を算出する。そしてステップＳ１０５で前記ベクトル（Ｄ２，θ２）の角度θ２（ベクトル（Ｄ１，θ１）の方向を基準とした角度）が±１５°未満であれば、ステップＳ１０６で第３ターゲットの位置を起点にして前記ベクトル（Ｄ２，θ２）分だけ延ばした位置Ｐ２を求める。続くステップＳ１０７で前記求めた位置の前後±３ｍ、左右±（Ｄ２×０．１＋１ｍ）の範囲を区画し、この長方形の判定領域に他のターゲットがあるか否かを判定する。前記ステップＳ１０７で他のターゲットがあれば、上記作用をステップＳ１１１〜Ｓ１１４で第ｎターゲットまで順次繰り返す。
【００４６】
一方、前記ステップＳ１０７で他のターゲットがなければ、ステップＳ１０８で位置Ｐ１に第３ターゲットの代わりとなる補間ターゲットを追加する。続くステップＳ１０９で補間ターゲットの位置Ｐ１を基準にしてベクトル（Ｄ１，θ１）分だけ延ばした位置Ｐ２を求め、ステップＳ１１０で前記求めた位置Ｐ２の前後±３ｍ、左右Ｄ１×０．１＋１ｍの判定領域に他のターゲットがあるか否かを判定する。その結果、位置Ｐ２を中心とする判定領域に他のターゲットが無ければ、連続したターゲット列が途絶えたと判断し、ステップＳ１１７でそこまでの連続したターゲット列を道路形状メモリに記憶する。一方、前記ステップＳ１１０で他のターゲットがあれば、ステップＳ１１１に移行してターゲット列を順次延長する。従って、補間ターゲットが２個連続することは有り得ず、連続する実在のターゲットが２回続けて存在しなければ、その時点でターゲット列は中断される。
【００４７】
前記ステップＳ１１３でθｎが±１５°以上であると、そのターゲットは連続したターゲットでないと見做され、ステップＳ１１５でそのデータが削除される。そして次のステップＳ１１６で一つ前のターゲットが補間ターゲットであれば、そこで連続したターゲット列が途絶えたと判断し、ステップＳ１１７でそこまでの連続したターゲット列を道路形状メモリに記憶する。前記ステップＳ１１６で１つ前のターゲットが補間ターゲットでなければ、ステップＳ１０８に戻って補間ターゲットを追加する。
【００４８】
次に、前記ステップＳ９の軌跡算出モジュールの内容を、図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００４９】
先ず、ステップＳ５０で自車速とヨーレート（あるいは舵角）とから自車の進行軌跡を推定し、続くステップＳ５１で道路形状メモリにデータ列が存在し、かつステップＳ５２で道路形状メモリのデータ列が複数であれば、ステップＳ５３で起点ターゲットと自車の軌跡との左右間隔が最も小さいデータ列を選択する。このとき、自車がヨーレート（あるいは舵角）＝０の状態で直線走行していれば、その進行軌跡は車体前後軸に沿う直線となる。図１３に示す例では、データ列Ｒ１と進行軌跡との距離が、データ列Ｒ２と進行軌跡との距離よりも大きいため、データ列Ｒ２を選択する。一方、ステップＳ５２で道路形状メモリのデータ列が単数であれば、ステップＳ５４でその単数のデータ列を選択する。そしてステップＳ５５で前記選択したデータ列Ｒ２を軌跡補正バッファ（図１３参照）に記憶する。
【００５０】
続くステップＳ５６でデータ列の起点データ（データＤ１）から自車の軌跡（車体前後軸に沿う直線）との左右間隔（オフセット）を算出する（図１４参照）。そしてステップＳ５７で、前記ステップＳ５６で求めた左右間隔を、軌跡補正バッファの全てのデータＤ１〜Ｄ７の左右位置に加算し、補正後の左右位置を算出して記憶する。そしてステップＳ５８で、前記ステップＳ５７で求めたデータＤ１〜Ｄ７の補正後の左右位置を通る滑らかな軌跡を算出すると、これが補正後の自車の予測される進行軌跡となる（図１５参照）。而して、図１６に示すように、補正後の自車の予測される進行軌跡の左右に所定幅（例えば±１．８ｍを加えたロックオン領域を設定し、このロックオン領域内で同方向に走行する最も近い車両を先行車とし、この先行車に設定車間距離で自車を追従走行させる。
【００５１】
このように、ヨーレート（または舵角）と車速とに基づいて予測した自車の進行軌跡を、物体検知装置Ｓｔで検知した複数の停止物の連続状態から求めた道路形状で補正するので、直線路からコーナーへの移行部やコーナーから直線路への移行部において先行車が物体検知装置Ｓのｔロックオン領域から外れるのを防止することができる。
【００５２】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５３】
例えば、図８の連続性判定モジュールのフローチャートにおいて、ステップＳ１０８，Ｓ１０９，Ｓ１１０，Ｓ１１６を廃止し、ターゲットの補間を省略することも可能である。また実施例の物体検知装置Ｓｔはレーザーレーダー装置を備えているが、ミリ波レーダー装置を備えるものであっても良い。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、運動状態検知手段で検知した自車の運動状態に基づいて軌跡予測手段が自車の進行軌跡を予測する。物体検知装置の検知結果に基づいて路上設置物判定手段が路上に設置された複数の物体の連続性を判定し、その複数の物体の連続性に基づいて走行路形状推定手段が自車の進行方向の走行路形状を推定する。走行路形状推定手段により複数の走行路形状が推定されたとき、それら複数の走行路形状のうちから、選択手段が軌跡予測手段により予測された自車の進行軌跡との車両幅方向の距離が最も短いものを選択すると、軌跡補正手段が前記自車の進行軌跡を前記走行路形状に基づいて補正するので、複数の走行路形状のうちから適切な走行路形状を選択することができ、軌跡予測手段が予測した自車の進行軌跡の補正精度を高めることができる。このとき、前記車両幅方向の距離は、自車に最も近い物体と予測された自車の進行軌跡との距離であるので、複数の走行路形状のうちから適切な走行路形状を精度良く選択することができる。
【００５５】
また請求項２に記載された発明によれば、基準物体設定手段が物体検知装置により検知された複数の物体について基準物体を設定し、第１の近接物体判定手段が基準物体との位置が最も近い第１の近接物体を判定し、位置関係演算手段が基準物体と第１の近接物体との距離および基準物体に対する第１の近接物体の方向を求め、予測位置設定手段が前記距離および方向に基づいて第１の近接物体に近接する第２の近接物体が存在すると予測される位置を設定し、第２の近接物体判定手段が前記予測した位置に最も近い第２の近接物体を判定するので、路上設置物判定手段は第１の近接物体判定手段および第２の近接物体判定手段の判定結果に基づいて複数の物体の規則的な連続性を判定することができる。
【００５６】
また請求項３に記載された発明によれば、基準物体設定手段は物体検知装置により検知された複数の物体のうち、より自車に近い物体を基準物体として設定するので、走行路形状を自車に近い側から推定することができる。
【００５７】
また請求項４に記載された発明によれば、第１の近接物体判定手段は、基準物体と自車幅方向の距離が最も近く、かつ該物体および基準物体を結ぶ方向と自車進行方向との成す角度が小さい物体を第１の近接物体と判定するので、基準物体に対して連続する第１の近接物体を正確に判定することができる。
【００５８】
また請求項５に記載された発明によれば、第２の近接物体判定手段は、予測位置設定手段により設定される予測位置の所定範囲内に存在する物体のうち、最も予測位置に近く、かつ該物体および第１の近接物体を結ぶ方向と基準物体および第１の近接物体を結ぶ方向との成す角度が小さい物体を第２の近接物体と判定するので、第１の近接物体に対して連続する第２の近接物体を正確に判定することができる。
【００５９】
また請求項６に記載された発明によれば、第２の近接物体を判定する所定範囲を、基準物体と第１の近接物体との距離に応じて設定したので、距離が遠くなるほど低下する物体検知装置の検知精度を補償することができる。
【００６０】
また請求項７に記載された発明によれば、第２の近接物体判定手段は、前記予測位置を基準とした所定範囲内に物体が存在しないときに該予測位置に物体が存在すると推定するので、物体が存在しないときに該物体を的確に補間することができる。
【００６１】
また請求項８に記載された発明によれば、前記推定された物体および第１の近接物体の成す方向および距離に基づいて予測位置を設定し、該予測位置に近接する物体を第３の近接物体と判定するので、第２の近接物体を補間データで代用した場合でも、第３の近接物体を支障なく判定することができる。
【００６２】
また請求項９に記載された発明によれば、選択手段により選択された走行路形状と予測された自車の進行軌跡との車両幅方向の距離を算出し、自車の進行軌跡を走行路形状と前記距離とに基づいて補正するので、補正後の自車の進行軌跡を正確に予測することができる。
【００６３】
また請求項１０に記載された発明によれば、補正された自車の進行軌跡および自車の車線幅に基づいて通過領域設定手段が自車の通過領域を設定すると、追従対象車両判定手段が前記設定された通過領域に存在する物体を追従対象車両と判定するので、追従対象車両を的確に判定して追従走行を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 物体検知装置のブロック図
【図２】 物体検知装置の斜視図
【図３】 進行軌跡予測装置のメモリの構成を示すブロック図
【図４】 メインルーチンのフローチャートの第１分図
【図５】 メインルーチンのフローチャートの第２分図
【図６】 道路形状認識処理モジュールのフローチャート
【図７】 軌跡算出モジュールのフローチャート
【図８】 連続性判定モジュールのフローチャートの第１分図
【図９】 連続性判定モジュールのフローチャートの第２分図
【図１０】 ステップＳ１に対応する説明図
【図１１】 ステップＳ３〜Ｓ７に対応する説明図
【図１２】 ステップＳ３１〜Ｓ３９に対応する説明図
【図１３】 ステップＳ５０〜Ｓ５５に対応する説明図
【図１４】 ステップＳ５６に対応する説明図
【図１５】 ステップＳ５７，Ｓ５８に対応する説明図
【図１６】 ステップＳ１０〜Ｓ１４に対応する説明図
【図１７】 連続したターゲット列を示す図
【図１８】 ターゲット列の求め方の説明図
【図１９】 クレーム対応図
【図２０】 従来例の問題点の説明図
【図２１】 従来例の問題点の説明図
【図２２】 従来例の問題点の説明図
【符号の説明】
Ｍ１ 運動状態検知手段
Ｍ２ 軌跡予測手段
Ｍ３ 路上設置物判定手段
Ｍ４ 走行路形状推定手段
Ｍ５ 軌跡補正手段
Ｍ６ 基準物体設定手段
Ｍ７ 第１の近接物体判定手段
Ｍ８ 位置関係演算手段
Ｍ９ 予測位置設定手段
Ｍ１０ 第２の近接物体判定手段
Ｍ１１ 選択手段
Ｍ１２ 距離算出手段
Ｍ１３ 通過領域設定手段
Ｍ１４ 追従対象車両判定手段
Ｓｔ 物体検知装置

Claims (10)

1. 自車の運動状態を検知する運動状態検知手段（Ｍ１）と、
   運動状態検知手段（Ｍ１）の検知結果に基づいて自車の進行軌跡を予測する軌跡予測手段（Ｍ２）と、
   を備えた車両用進行軌跡予測装置において、
   自車の進行方向の所定領域に向けて電磁波を発信し、前記電磁波が物体により反射された反射信号を受信することにより物体の存在を検知する物体検知装置（Ｓｔ）と、
   物体検知装置（Ｓｔ）の検知結果に基づいて路上に設置された複数の物体の連続性を判定する路上設置物判定手段（Ｍ３）と、
   前記複数の物体の連続性に基づいて自車の進行方向の走行路形状を推定する走行路形状推定手段（Ｍ４）と、
   走行路形状推定手段（Ｍ４）により複数の走行路形状が推定されたとき、それら複数の走行路形状のうちから、軌跡予測手段（Ｍ２）により予測された自車の進行軌跡との車両幅方向の距離が最も短いものを選択する選択手段（Ｍ１１）と、
   選択手段（Ｍ１１）の選択した走行路形状に基づいて、前記軌跡予測手段（Ｍ２）の予測した自車の進行軌跡を補正する軌跡補正手段（Ｍ５）と、
   を備え、
   前記車両幅方向の距離は、走行路形状を構成する物体群のうち、自車に最も近い物体と予測された自車の進行軌跡との距離であることを特徴とする車両用進行軌跡予測装置。
2. 路上設置物判定手段（Ｍ３）は、
   物体検知装置（Ｓｔ）により検知された複数の物体について、基準物体を設定する基準物体設定手段（Ｍ６）と、
   基準物体設定手段（Ｍ６）により設定された基準物体との位置が最も近い第１の近接物体を判定する第１の近接物体判定手段（Ｍ７）と、
   基準物体と第１の近接物体との距離および基準物体に対する第１の近接物体の方向を求める位置関係演算手段（Ｍ８）と、
   位置関係演算手段（Ｍ８）により求められた距離および方向に基づいて第１の近接物体に近接する第２の近接物体が存在すると予測される位置を設定する予測位置設定手段（Ｍ９）と、
   予測位置設定手段（Ｍ９）の予測した位置に最も近い第２の近接物体を判定する第２の近接物体判定手段（Ｍ１０）と、
   を備え、第１の近接物体判定手段（Ｍ７）および第２の近接物体判定手段（Ｍ１０）の判定結果に基づいて複数の物体の規則的な連続性を判定することを特徴とする、請求項１に記載の車両用進行軌跡予測装置。
3. 基準物体設定手段（Ｍ６）は物体検知装置（Ｓｔ）により検知された複数の物体のうち、より自車に近い物体を基準物体として設定することを特徴とする、請求項２に記載の車両用進行軌跡予測装置。
4. 第１の近接物体判定手段（Ｍ７）は、基準物体と自車幅方向の距離が最も近い物体であり、かつ該物体および基準物体を結ぶ方向と自車進行方向との成す角度が所定角度以内の物体を第１の近接物体と判定することを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の車両用進行軌跡予測装置。
5. 第２の近接物体判定手段（Ｍ１０）は、予測位置設定手段（Ｍ９）により設定される予測位置の所定範囲内に存在する物体のうち、最も予測位置に近い物体であり、かつ該物体および第１の近接物体を結ぶ方向と基準物体および第１の近接物体を結ぶ方向との成す角度が所定角度以内の物体を第２の近接物体と判定することを特徴とする、請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の車両用進行軌跡予測装置。
6. 前記所定範囲は、基準物体と第１の近接物体との距離に応じて設定されることを特徴とする、請求項５に記載の車両用進行軌跡予測装置。
7. 第２の近接物体判定手段（Ｍ１０）は、予測位置設定手段（Ｍ９）により設定される予測位置を基準とした所定範囲内に物体が存在しないとき、予測位置設定手段（Ｍ９）により設定される予測位置に物体が存在すると推定することを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の車両用進行軌跡予測装置。
8. 前記推定された物体および第１の近接物体の成す方向および距離に基づいて予測位置を設定し、該予測位置に近接する物体を第３の近接物体と判定することを特徴とする、請求項７に記載の車両用進行軌跡予測装置。
9. 選択手段（Ｍ１１）により選択された走行路形状と軌跡予測手段（Ｍ２）により予測された自車の進行軌跡との車両幅方向の距離を算出する距離算出手段（Ｍ１２）を備え、
   軌跡補正手段（Ｍ５）は、軌跡予測手段（Ｍ２）により予測された自車の進行軌跡を選択手段（Ｍ１１）により選択された走行路形状と距離算出手段（Ｍ１２）により算出された距離とに基づいて補正することを特徴とする、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の車両用進行軌跡予測装置。
10. 軌跡補正手段（Ｍ５）により補正された自車の進行軌跡および自車の車線幅に基づいて自車の通過領域を設定する通過領域設定手段（Ｍ１３）と、
    物体検知装置（Ｓｔ）により検知された物体のうち、設定された通過領域に存在する物体を追従対象車両と判定する追従対象車両判定手段（Ｍ１４）と、
    を備えたことを特徴とする、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の車両用進行軌跡予測装置。

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