JP6423670B2

JP6423670B2 - 車両制御装置

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Publication number: JP6423670B2
Application number: JP2014194835A
Authority: JP
Inventors: 若菜堀部
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2034-09-25
Also published as: JP2016064746A

Description

本発明は、自車両を先行車両に追従させる追従制御を行う車両制御装置に関する。

近年、自動車等の車両においては、先行車両との間で走行に関する情報を送受信する車車間通信を行い、車車間通信により取得された先行車両の走行に関する先行車両走行情報と、自車両の車速とに基づいて自車両を先行車両に追従させる車車間追従制御と、自車両に搭載されたセンサにより先行車両との相対位置を導出し、相対位置に基づいて自車両を先行車両に追従させる自律追従制御とのどちらかを適宜選択して自車両を制御するものが提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１２−３５８２１号公報

ところで、上記の車車間通信により取得される先行車両走行情報には、先行車両の車速が含まれている。ここで、自車両および先行車両の車速は、例えばタイヤの回転数にタイヤ径を乗算することにより間接的に導出されるため、タイヤの磨耗等によりタイヤ径が変化すると、導出された車速が実際の車速と異なってしまうことになる。

そして、実際の車速を正確に導出することができなくなると、車車間追従制御の精度が悪化してしまうといった問題があった。

本発明は、このような課題に鑑み、精度よく追従制御を行うことが可能な車両制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の車両制御装置は、自車両の走行に関する自車両走行情報を取得する自車両走行情報取得部と、前記自車両の前方を走行する先行車両の走行に関する先行車両走行情報を車車間通信を通して取得する車車間通信部と、前記自車両走行情報および前記先行車両走行情報に基づいて、前記自車両および前記先行車両間の相対速度を車車間相対速度として導出する車車間相対速度導出部と、自車両に搭載された自律センサ部により取得される自律走行情報に基づいて、該自車両および該先行車両間の相対速度を自律相対速度として導出する自律相対速度導出部と、前記先行車両走行情報および前記自律走行情報が取得可能な場合に、前記自律相対速度と前記車車間相対速度とを合わせるように、該自律相対速度を基準として、該車車間相対速度を補正する補正値を導出する補正値導出部と、前記補正値導出部により導出された前記補正値を用いて前記車車間相対速度を補正し、前記自律センサ部の検出領域から前記先行車両が外れ該先行車両の特定が解除された場合に、補正した該車車間相対速度を用いて該先行車両への車車間追従制御を実行する走行制御部と、を備える。

また、前記走行制御部は、前記補正値導出部が補正値を導出するまで、前記自律相対速度を用いて先行車両への自律追従制御を実行するようにしてもよい。

また、前記自車両走行情報に基づいて前記自車両の走行軌跡を自車両走行軌跡として導出するとともに、前記先行車両走行情報に基づいて前記先行車両の走行軌跡を先行車両走行軌跡として導出する走行軌跡導出部と、前記自律センサ部の検出領域から前記先行車両が外れ該先行車両の特定が解除された場合に、前記自車両走行軌跡および前記先行車両走行軌跡を比較し、前記自車両が該先行車両に追跡しているかを判定する追跡判定部と、を備え、前記走行制御部は、前記追跡判定部により前記自車両が前記先行車両を追跡していると判定された場合、前記車車間追従制御により該自車両の走行状態を制御し、該追跡判定部により該自車両が該先行車両を追跡していないと判定された場合、追従制御を不実行とするようにしてもよい。

また、前記自律センサ部の検出領域から外れ前記先行車両を特定できなくなった場合に、前記自車両走行情報および前記先行車両走行情報に基づいて、前記自車両および該先行車両が同一方向に走行しているかを判定するアンチロスト判定部と、を備え、前記走行制御部は、前記アンチロスト判定部により前記自車両および前記先行車両が同一方向に走行していると判定された場合、前記車車間追従制御により該自車両の走行状態を制御し、該アンチロスト判定部により該自車両および該先行車両が同一方向に走行していないと判定された場合、追従制御を不実行とするとよい。

本発明によれば、精度よく追従制御を行うことが可能となる。

車両制御装置の概略的な構成を示した機能ブロック図である。輝度画像と距離画像を説明するための説明図である。自律センサ部により先行車両の特定が解除される場面を示す図である。走行制御処理の全体的な流れを示したフローチャートである。追従制御処理の流れを示したフローチャートである。補正率導出処理の流れを示したフローチャートである。車間距離導出処理の流れを示したフローチャートである。アンチロスト判定処理の流れを示したフローチャートである。アンチロスト復帰処理の流れを示したフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（車両制御装置１００）
図１は、車両制御装置１００の概略的な構成を示した機能ブロック図である。車両制御装置１００は、自律センサ部１０２および車両制御部１０４を含んで構成される。

（自律センサ部１０２）
自律センサ部１０２は、ＣＰＵ（Central Control Unit）、プログラム等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）、ワークエリアとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）を含むマイクロコンピュータでなり、自車両１の前方の道路環境を撮像した画像データを取得し、当該画像データに基づく画像内における色情報や位置情報に基づいて先行車両等の立体物を特定するとともに、立体物までの距離を導出する。また、自律センサ部１０２は、画像処理部１１０、先行車両特定部１１２および自律車間距離導出部１１４として機能する。

画像処理部１１０は、自車両１の前方の検出領域における道路環境を撮像した画像データを、例えば１／６０秒のフレーム毎（６０ｆｐｓ）に撮像装置１０から連続して取得し、画像データの更新を契機として画像処理を遂行する。ここで、撮像装置１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子を２つ含み、自車両１の進行方向側において２つの撮像素子それぞれの光軸が略平行になるように、略水平方向に離隔して配置される。また、撮像装置１０は、カラー画像、すなわち、画素単位で３つの色相（赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：Ｂ）の輝度を取得することができる。ここでは、撮像装置１０で撮像されたカラー画像を輝度画像と呼び、後述する距離画像と区別する。

図２は、輝度画像２１０と距離画像２１２を説明するための説明図である。画像処理部１１０は、撮像装置１０の２つの撮像素子それぞれから画像データを取得すると、所謂パターンマッチングを用いて視差（視差情報）を導き出す。具体的に、図２（ａ）に示した一方の画像データに基づく輝度画像２１０から任意に抽出したブロック（例えば水平４画素×垂直４画素の配列）に対応するブロックを、他方の画像データに基づく輝度画像２１０から検索する。ここで、水平は、撮像した画像の画面横方向を示し、垂直は、撮像した画像の画面縦方向を示す。画像処理部１１０は、このようにして導出された視差情報（後述する車間距離に相当）を画像データに対応付け、図２（ｂ）に示す距離画像２１２を生成する。このような距離画像２１２における各ブロックには、そのブロックの視差が関連付けられている。ここでは、説明の便宜上、距離画像２１２では視差が導出されたブロックを黒のドットで表している。

図１に戻って説明すると、先行車両特定部１１２は、画像処理部１１０から輝度画像２１０と距離画像２１２とを取得し、輝度画像２１０に基づく輝度および距離画像２１２に基づく三次元の位置情報を用いて検出領域２１４における対象部位（画素やブロック）がいずれの立体物に対応するかを特定する。このとき、先行車両特定部１１２は、距離画像２１２における、検出領域２１４内のブロック毎の視差情報を、所謂ステレオ法を用いて、水平距離、高さおよび相対距離を含む三次元の位置情報に変換する。ここで、ステレオ法は、三角測量法を用いることで、立体物の視差からその立体物の撮像装置１０に対する相対距離を導出する方法である。このとき、先行車両特定部１１２は、対象部位の相対距離と、対象部位と同相対距離にある道路表面上の点と対象部位との距離画像２１２上の検出距離とに基づいて、対象部位の道路表面からの高さを導出する。

そして、先行車両特定部１１２は、任意の対象部位を基点として、その対象部位と、水平距離の差分および高さの差分（さらに相対距離の差分を含めてもよい）が所定範囲内にある、同一の立体物に対応するとみなされた対象部位をグループ化する。ここで、所定範囲は実空間上の距離で表され、任意の値（例えば、１．０ｍ等）に設定することができる。また、先行車両特定部１１２は、グループ化により新たに追加された対象部位に関しても、その対象部位を基点として、水平距離の差分および高さの差分が所定範囲内にある、立体物が等しい対象部位をグループ化する。結果的に、対象部位同士の距離が所定範囲内であれば、それら全ての対象部位がグループ化されることとなる。

そして、先行車両特定部１１２は、自車両１前方の所定車間距離内に位置する立体物の形状、高さおよび大きさ、ならびに、立体物におけるテールランプやウインカの相対位置等に基づいて、車両の有無を特定する。

続いて、先行車両特定部１１２は、自車両１前方の道路環境にある車両のうち、自車両１と同方向に進行している車両それぞれに異なるＩＤを付す。そして、そのＩＤによってそれぞれの車両を追尾する。次に、先行車両特定部１１２は、輝度画像２１０から特定される走行帯を参照し、例えば、自車両１と同一の走行帯に車両がある場合、その車両を先行車両として特定する。また、自律車間距離導出部１１４は、先行車両特定部１１２により特定された先行車両としてグループ化された１または複数の対象部位の相対距離の平均値を、自車両１および先行車両間の車間距離（以下、自律車間距離とも呼ぶ）として導出する。そして、自律車間距離導出部１１４は、自車両１および先行車両の走行に関する自律走行情報として自律車間距離を車両制御部１０４に送信する。

（車両制御部１０４）
車両制御部１０４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むマイクロコンピュータで構成され、自車両走行情報取得部１２０、自律相対速度導出部１２２、車車間相対速度導出部１２４、走行制御部１２６、補正率導出部１２８、アンチロスト判定部１３０、アンチロスト車間距離導出部１３２、アンチロスト復帰判定部１３４、走行軌跡導出部１３６、追跡判定部１３８として機能する。

また、車両制御部１０４は、車車間通信部１２と接続されている。車車間通信部１２は、先行車両と無線により通信を行い、車両の走行に関する情報を送受信する。つまり、車車間通信部１２は、自車両１の走行に関する情報（以下、自車両走行情報とも呼ぶ）を先行車両に送信するとともに、先行車両で生成された、先行車両の走行に関する情報（以下、先行車両走行情報とも呼ぶ）を先行車両から受信、取得し、車両制御部１０４に送出する。ここで、本実施の形態において車両に関する情報には、車両自体の速度、加速度、ヨーレート、舵角およびウインカの指示方向の情報が含まれる。

自車両走行情報取得部１２０は、自車両１の速度を検出する速度センサ１４、自車両１の加速度を検出する加速度センサ１６、自車両１に設けられたハンドルの舵角を検出するハンドルセンサ１８、自車両１のヨーレートを検出するヨーレートセンサ２０、自車両１のウインカの指示方向を検出するウインカセンサ２２それぞれと接続されている。そして、自車両走行情報取得部１２０は、速度センサ１４で検出された自車両１の速度、加速度センサ１６で検出された自車両１の加速度、ハンドルセンサ１８で検出された自車両１の舵角、ヨーレートセンサ２０で検出された自車両１のヨーレート、および、ウインカセンサ２２で検出された自車両１のウインカの指示方向を、まとめて自車両走行情報として取得する。

自律相対速度導出部１２２は、自律センサ部１０２の先行車両特定部１１２により先行車両が特定されている場合に、自律車間距離の差分を計測時間間隔で除算することにより、自車両１および先行車両間の相対速度を自律相対速度として導出する。

車車間相対速度導出部１２４は、車車間通信部１２が先行車両と通信可能な場合（先行車両走行情報を受信可能な場合）、自車両走行情報に示される自車両１の速度と、車車間走行情報に示される先行車両の速度情報との差分により、自車両１および先行車両間の相対速度を車車間相対速度として導出する。

走行制御部１２６は、運転者の操作部に対する操作に応じて、運転の支援を行う走行制御（ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control））を行い、運転者により指示された所定の速度に自車両１を維持させる。そして、走行制御部１２６は、走行制御を行っている間に、自律センサ部１０２により先行車両が特定されると、先行車両と所定の車間距離を維持しつつ、自車両１を先行車両に追従させる追従制御を行う。つまり、走行制御部１２６は、走行制御中、先行車両がない場合には運転者により指示された速度に自車両１を維持させ、先行車両がある場合には自車両１を先行車両に追従させる。以下、先行車両に追従する追従制御について詳述する。

走行制御部１２６は、先行車両特定部１１２により先行車両が特定されると、自律追従制御を行う。自律追従制御では、走行制御部１２６は、自車両走行情報に示される自車両１の速度に応じた目標車間距離を設定する。そして、走行制御部１２６は、自車両１および先行車両間の車間距離が設定した目標車間距離となるように、自律走行情報に示される自律車間距離、および、自律相対速度導出部１２２により導出された自律相対速度に基づいて、自車両１のエンジンやブレーキを制御し、自車両１を加速、減速させる。このようにして、自車両１を先行車両に追従させる。

ところで、速度センサ１４により検出される自車両１の速度、および、先行車両により生成された車車間走行情報に示される先行車両の速度は、例えばタイヤの回転数にタイヤ径を乗算することにより間接的に導出されるため、タイヤの磨耗等によりタイヤ径が変形すると、導出された車速が実際の車速と異なってしまう。そして、自車両１および先行車両の一方または双方の速度が正確でないと、詳しくは後述する、車車間相対速度導出部１２４により導出される車車間相対速度に基づいて自車両１を先行車両に追従させる車車間追従制御（自律車車間追従制御、アンチロスト車車間追従制御）を行う際に、自車両１を正確に先行車両に追従させることができなくなるおそれがある。

そこで、補正率導出部１２８は、自律追従制御中であって、自律センサ部１０２により先行車両が特定されており（自律車間距離が取得されており）、かつ、車車間通信部１２により車車間走行情報が取得されている場合に、車車間相対速度を補正する補正値としての補正率（％）を導出する。

具体的には、補正率導出部１２８は、自車両走行情報取得部１２０により取得された自車両１の加速度と、車車間通信部１２により取得された車車間走行情報に示される先行車両の加速度とが予め設定された変動範囲内（例えば−０．０５Ｇ〜０．０５Ｇ）であるか判定する。

そして、補正率導出部１２８は、自車両１および先行車両の加速度が予め設定された変動範囲内（例えば−０．０５Ｇ〜０．０５Ｇ）で、かつ、自車両走行情報に示される自車両１の速度が運転者の設定した速度未満である場合、自車両１および先行車両の速度変化が微量であり、定常走行状態であると判断する。

そして、補正率導出部１２８は、定常走行状態であると判断すると、車車間相対速度導出部１２４により導出される車車間相対速度と、自律相対速度導出部１２２により導出される自律相対速度とを比較する。その結果、車車間相対速度と自律相対速度との相対速度差が所定値以上である場合には、補正率導出部１２８は、車車間相対速度導出部１２４により導出された車車間相対速度が、自律相対速度導出部１２２により導出された自律相対速度と同一の値となるような補正率を導出する。

なお、車車間相対速度と自律相対速度との相対速度差が所定値未満である場合には、補正率導出部１２８は、補正率を０と導出する。また、本実施形態では、同一の先行車両に対して一度補正率を導出すると補正を完了させるが、自律追従制御中に所定の時間間隔で補正率を導出し、更新させるようにしてもよい。

補正率導出部１２８により車車間相対速度の補正が完了した後、先行車両特定部１１２により先行車両が特定されており、かつ、車車間通信部１２により先行車両走行情報が取得可能な場合には、走行制御部１２６は、自律車車間追従制御を行う。

自律車車間追従制御では、走行制御部１２６は、自車両１および先行車両間の車間距離が設定した目標車間距離となるように、自律走行情報に示される自律車間距離、補正車車間相対速度、および、車車間通信部１２で取得した先行車両の加速度に基づいて、自車両１のエンジンやブレーキを制御して加速、減速させ、自車両１を先行車両に追従させる。

このように、補正率導出部１２８は、自律走行情報（自律相対速度）および先行車両走行情報（車車間相対速度）が取得可能な場合に、車車間相対速度を自律相対速度に合わせるような補正率を導出する。これにより、走行制御部１２６は、少なくとも補正率が導出されたことを条件として車車間追従制御（自律車車間追従制御、アンチロスト車車間追従制御）を行うことで、補正車車間相対速度に基づいて自車両１を先行車両に追従させることができるので、精度よく追従制御を行うことができる。

図３は、自律センサ部１０２により先行車両の特定が解除される場面を示す図である。ところで、図３に示すように、撮像装置１０は自車両１の前方の所定範囲の検出領域２１４を撮像する。したがって、図３（ａ）に示すように、追従制御中に先行車両２２０が交差点で右折または左折（図３（ａ）中では右折）した場合、検出領域２１４から先行車両２２０が外れて画像データに先行車両２２０が写らなくなり、自律センサ部１０２により先行車両２２０が特定できなくなってしまう。また、図３（ｂ）に示すように、カーブを走行中に、検出領域２１４から先行車両２２０が外れて画像データに先行車両２２０が写らなくなると、自律センサ部１０２により先行車両２２０が特定できなくなってしまう。これらのような場合には、自律車間距離に基づく上記の自律追従制御、および、自律車車間追従制御を行うことができない。

一方で、自車両１および先行車両が交差点において同一方向に右折または左折する場合、交差点を右折または左折した後には再び右折または左折する前に追従していた同一の先行車両を自車両１が追従することが考えられる。また、自車両１および先行車両が同じカーブを走行する場合、先行車両特定部１１２では先行車両が特定されていないものの、自車両１は同一の先行車両を追跡して走行することが考えられる。

そこで、走行制御部１２６は、自律センサ部１０２の先行車両特定部１１２により先行車両の特定が解除された場合であって、自車両１および先行車両が同一方向に走行すると判断された場合、アンチロスト車車間追従制御を行う（追従制御を継続する）。なお、ここで、自車両１および先行車両が同一方向に走行するとは、自車両１および先行車両が完全に同一方向を走行する場合のみならず、自車両１および先行車両の走行方向の差が所定の角度範囲に含まれており、自車両１が先行車両を追跡していると判断される場合も含む。

まず、アンチロスト判定部１３０は、先行車両特定部１１２により先行車両の特定が解除されると、自車両走行情報に示されるウインカの指示方向と、先行車両走行情報に示されるウインカの指示方向とが同一の指示方向であるかを判定する。この判定により、交差点において自車両１と先行車両とが同一方向に右折または左折するかを判定する。

また、アンチロスト判定部１３０は、先行車両走行情報に示される舵角およびヨーレートに基づいて、先行車両が一定の半径未満のカーブを走行しているか判定する。この判定により、先行車両がカーブを走行しているかを判定する。

そして、走行制御部１２６は、交差点において自車両１と先行車両とが同一方向に右折または左折すると判定され、または、先行車両がカーブを走行していると判定されると、自車両１と先行車両とが同一方向に走行していると判断し、その時点からアンチロスト車車間追従制御を行う。

アンチロスト車車間追従制御中、アンチロスト車間距離導出部１３２は、車車間相対速度導出部１２４により導出された車車間相対速度に補正率を乗算した補正車車間相対速度を計測時間間隔で積分し、計測時間間隔あたりの変化車間距離を導出する。そして、アンチロスト車間距離導出部１３２は、先行車両特定部１１２により先行車両の特定が解除された時点での自車両１および先行車両間の車間距離を基準として、変化車間距離を加算することで、自車両１および先行車両間の車間距離をアンチロスト車間距離として導出する。

そして、走行制御部１２６は、自車両１および先行車両間の車間距離が設定した目標車間距離となるように、アンチロスト車間距離導出部１３２により導出されたアンチロスト車間距離と、車車間相対速度導出部１２４により導出された車車間相対速度に補正率を乗算した補正車車間相対速度とに基づいて、自車両１のエンジンやブレーキを制御し、自車両１を加速、減速させる。このようにして、走行制御部１２６は、先行車両に追従するアンチロスト車車間追従制御を行う。

一方、アンチロスト判定部１３０は、交差点において自車両１と先行車両とが同一方向に右折または左折しないと判定され、かつ、先行車両がカーブを走行していないと判定されると、自車両１および先行車両が同一方向に走行していないと判断する。このとき、走行制御部１２６は、自車両１を先行車両に追従させる追従制御を解除（不実行）する。

このように、自律センサ部１０２で先行車両を特定できなくなった場合（自律走行情報が取得できなくなった場合）に、自車両１および先行車両が同一方向に走行するか否かを判定し、自車両１および先行車両が同一方向に走行していると判断した場合には、自律車車間追従制御に代えて、アンチロスト車車間追従制御により自車両１の走行状態を制御することで、継続して先行車両に対する追従制御を行うことができる。

アンチロスト復帰判定部１３４は、走行制御部１２６がアンチロスト車車間追従制御を行っている間に、先行車両特定部１１２により再び先行車両が特定されると、アンチロスト車間距離導出部１３２により導出されるアンチロスト車間距離と、自律走行情報に示される自律車間距離との差が、予め設定された所定の範囲内であるか判定する。そして、アンチロスト復帰判定部１３４は、アンチロスト車間距離と自律車間距離との差が所定の範囲内であれば、自律車車間追従制御中に先行車両特定部１１２で特定されていた先行車両と、アンチロスト車車間追従制御中に先行車両特定部１１２により再び特定された先行車両とが同一であると判断する。

そして、自律車車間追従制御中に先行車両特定部１１２で特定されていた先行車両と、アンチロスト車車間追従制御中に先行車両特定部１１２により再び特定された先行車両とが同一であると判断されると、走行制御部１２６は、再び自律車車間追従制御を開始する。

一方、自律車車間追従制御中に先行車両特定部１１２で特定されていた先行車両と、アンチロスト車車間追従制御中に先行車両特定部１１２により再び特定された先行車両とが同一でないと判断されると、走行制御部１２６は、新たに特定された自車両１を先行車両に追従させる自律追従制御を開始する。なお、新たに特定された自車両１を先行車両に追従させる自律制御が開始された場合には、補正率導出部１２８は、補正率を導出し直す。

また、走行軌跡導出部１３６は、アンチロスト車車間追従制御中、自車両走行情報に示される車速およびヨーレートに基づいて、自車両１の走行軌跡を導出する。また、走行軌跡導出部１３６は、アンチロスト車車間追従制御中、先行車両走行情報に示されるヨーレートと、車車間相対速度導出部１２４により導出された車車間相対速度に補正率を乗算した補正車車間相対速度とに基づいて、先行車両の走行軌跡を導出する。

追跡判定部１３８は、走行軌跡導出部１３６により導出された自車両１の走行軌跡と、先行車両の走行軌跡とを比較し、先行車両の走行軌跡に対して自車両１の走行軌跡が逸脱しているかを判定する。なお、ここでは、例えば、先行車両の走行軌跡に対して自車両１の走行軌跡が横方向（幅方向）に１車線分以上離れた場合に、逸脱していると判定する。

そして、追跡判定部１３８により先行車両の走行軌跡に対して自車両１の走行軌跡が逸脱していない、つまり、自車両１が先行車両を追跡していると判定されると、走行制御部１２６は、先行車両の追従制御（アンチロスト車車間追従制御）を継続する。

一方、追跡判定部１３８により先行車両の走行軌跡に対して自車両１の走行軌跡が逸脱している、つまり、自車両１が先行車両を追跡していないと判定されると、走行制御部１２６は、先行車両の追従制御（アンチロスト車車間追従制御）を解除（不実行）する。

このように、走行軌跡導出部１３６は、自車両走行情報に示される車速およびヨーレートに基づいて、自車両１の走行軌跡を導出し、また、先行車両走行情報に示されるヨーレートと、補正車車間相対速度とに基づいて、先行車両の走行軌跡を導出する。そして、追跡判定部１３８は、自車両１および先行車両の走行軌跡に基づいて、自車両１が先行車両を追跡しているかを判定するので、数メートル程度の誤差を有するＧＰＳ情報に基づく追跡判定よりも精度よく追跡判定を行うことができる。

（走行制御処理）
図４は、走行制御処理の全体的な流れを示したフローチャートである。この走行制御処理は、繰り返し実行される処理（ループ処理）である。図４に示すように、走行制御部１２６は、先行車両特定部１１２により先行車両が特定されているか否かを判定する（Ｓ１００）。その結果、先行車両特定部１１２により先行車両が特定されていなければ（Ｓ１００におけるＮＯ）、走行制御部１２６は、運転者により指定された速度に自車両１を制御し（Ｓ１０２）、当該走行制御処理を終了する。

一方、先行車両特定部１１２により先行車両が特定されていれば（Ｓ１００におけるＹＥＳ）、走行制御部１２６は、自車両１を先行車両に追従させる追従制御処理を行い（Ｓ２００）、当該走行制御処理を終了する。なお、追従制御処理（Ｓ２００）について、詳しくは後述する。

（追従制御処理）
図５は、追従制御処理の流れを示したフローチャートである。図５に示すように、走行制御部１２６は、車車間通信部１２により先行車両と車車間通信が可能であり、先行車両走行情報が取得できているか否かを判定する（Ｓ２０２）。その結果、車車間通信部１２により先行車両と車車間通信が可能であり、先行車両走行情報が取得できていれば（Ｓ２０２におけるＹＥＳ）、走行制御部１２６は、補正率の導出が完了したことを示す補正率導出フラグがオンしているか否かを判定する（Ｓ２０４）。その結果、補正率導出フラグがオンしていなければ（Ｓ２０４におけるＮＯ）、補正率導出部１２８は、自律相対速度に対する車車間相対速度の補正率を導出する補正率導出処理を行う（Ｓ３００）。なお、補正率導出フラグは、追従制御が解除され（Ｓ２２６）、または、先行車両が切り替わったと判断された際（Ｓ２１８におけるＹＥＳ）にオフされる。

補正率導出処理（Ｓ３００）後、走行制御部１２６は、自律車間距離および自律相対速度に基づいて自律追従制御を行い（Ｓ２０６）、当該追従制御処理を終了する。なお、補正率導出処理（Ｓ３００）について、詳しくは後述する。

また、車車間通信部１２により先行車両と車車間通信ができず、先行車両走行情報が取得できない場合も（Ｓ２０２におけるＮＯ）、走行制御部１２６は、自律車間距離および自律相対速度に基づいて自律追従制御を行い（Ｓ２０６）、当該追従制御処理を終了する。

一方、補正率導出フラグがオンしていれば（Ｓ２０４におけるＹＥＳ）、走行制御部１２６は、車間距離を導出する車間距離導出処理を行う（Ｓ４００）。なお、車間距離導出処理（Ｓ４００）について、詳しくは後述する。

車間距離導出処理（Ｓ４００）が行われると、走行制御部１２６は、アンチロスト車車間追従制御中であるか否かを判定する（Ｓ２０８）。その結果、アンチロスト車車間追従制御中でなければ（Ｓ２０８におけるＮＯ）、すなわち、自律車車間追従制御中であれば、アンチロスト判定部１３０は、先行車両特定部１１２により先行車両の特定が解除されたか否かを判定する（Ｓ２１０）。その結果、先行車両特定部１１２により先行車両の特定が解除されていなければ（Ｓ２１０におけるＮＯ）、走行制御部１２６は、自律車間距離および補正車車間相対速度に基づく自律車車間追従制御を行い（Ｓ２１２）、当該追従制御処理を終了する。

一方、先行車両特定部１１２により先行車両の特定が解除されていれば（Ｓ２１０におけるＹＥＳ）、アンチロスト判定部１３０は、自車両１および先行車両が同一方向に走行するか否かを判定するアンチロスト判定処理を行う（Ｓ５００）。なお、アンチロスト判定処理（Ｓ５００）について、詳しくは後述する。

その後、アンチロスト判定部１３０は、アンチロスト判定処理（Ｓ５００）において、自車両１および先行車両が同一方向に走行していることを示すアンチロストフラグがオンされたか否かを判定する（Ｓ２１４）。その結果、アンチロストフラグがオンされていれば（Ｓ２１４におけるＹＥＳ）、走行制御部１２６は、アンチロストフラグをオフにし、アンチロスト車間距離および補正車車間相対速度に基づいてアンチロスト車車間追従制御を行い（Ｓ２１６）、当該追従制御処理を終了する。一方、アンチロストフラグがオンされていなければ（Ｓ２１４におけるＮＯ）、走行制御部１２６は、追従制御を解除（不実行）し（Ｓ２２６）、当該追従制御処理を終了する。

また、アンチロスト車車間追従制御中であれば（Ｓ２０８におけるＹＥＳ）、アンチロスト復帰判定部１３４は、自律追従制御、自律車車間追従制御、または、アンチロスト車車間追従制御のいずれかに追従制御を復帰（維持）させるためのアンチロスト復帰処理を行う（Ｓ６００）。なお、アンチロスト復帰処理（Ｓ６００）について、詳しくは後述する。

その後、アンチロスト復帰判定部１３４は、アンチロスト復帰処理（Ｓ６００）において自律追従制御に移行させるための自律フラグがオンされたか否かを判定する（Ｓ２１８）。その結果、自律フラグがオンされていれば（Ｓ２１８におけるＹＥＳ）、走行制御部１２６は、自律フラグをオフにし、自律追従制御を行い（Ｓ２０６）、当該追従制御処理を終了する。

一方、自律フラグがオンされていなければ（Ｓ２１８におけるＮＯ）、アンチロスト復帰判定部１３４は、アンチロスト復帰処理（Ｓ６００）において自律車車間追従制御に移行させるための自律車車間フラグがオンされたか否かを判定する（Ｓ２２０）。その結果、自律車車間フラグがオンされていれば（Ｓ２２０におけるＹＥＳ）、走行制御部１２６は、自律車車間フラグをオフにし、自律車車間追従制御を行い（Ｓ２１２）、当該追従制御処理を終了する。

一方、自律車車間フラグがオンされていなければ（Ｓ２２０におけるＮＯ）、走行軌跡導出部１３６は、自車両走行情報に示される車速およびヨーレートに基づいて、自車両１の走行軌跡を導出するとともに、先行車両走行情報に示されるヨーレートと、補正車車間相対速度とに基づいて、先行車両の走行軌跡を導出する（走行軌跡導出処理：Ｓ２２２）。

その後、追跡判定部１３８は、導出された自車両１の走行軌跡と、先行車両の走行軌跡とを比較し、先行車両の走行軌跡に対して自車両１の走行軌跡が逸脱しているか否かを判定する（Ｓ２２４）。その結果、先行車両の走行軌跡に対して自車両１の走行軌跡が逸脱していれば（Ｓ２２４におけるＹＥＳ）、走行制御部１２６は、追従制御を解除（不実行）し（Ｓ２２６）、当該追従制御処理を終了する。一方、先行車両の走行軌跡に対して自車両１の走行軌跡が逸脱していなければ（Ｓ２２４におけるＮＯ）、走行制御部１２６は、アンチロスト車車間追従制御を継続し（Ｓ２１６）、当該追従制御処理を終了する。

（補正率導出処理）
図６は、補正率導出処理の流れを示したフローチャートである。図６に示すように、補正率導出部１２８は、自律追従制御中であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。その結果、自律追従制御中でなければ（Ｓ３０２におけるＮＯ）、当該補正率導出処理を終了する。

一方、自律追従制御中であれば（Ｓ３０２におけるＹＥＳ）、補正率導出部１２８は、自車両１の速度が運転者の設定した速度未満で、かつ、自車両１および先行車両の加速度が変動範囲内の定常走行状態であるか否かを判定する（Ｓ３０４）。その結果、定常走行状態でなければ（Ｓ３０４におけるＮＯ）、当該補正率導出処理を終了する。

一方、定常走行状態であれば（Ｓ３０４におけるＹＥＳ）、補正率導出部１２８は、車車間相対速度と自律相対速度との相対速度差が所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ３０６）。その結果、車車間相対速度と自律相対速度との相対速度差が所定値以上であれば（Ｓ３０６におけるＹＥＳ）、補正率導出部１２８は、車車間相対速度が自律相対速度と同一の値となるような補正率を導出する（Ｓ３０８）。その後、補正率導出部１２８は、補正率導出フラグをオンにし（Ｓ３１０）、当該補正率導出処理を終了する。

一方、車車間相対速度と自律相対速度との相対速度差が所定値以上でなければ（Ｓ３０６におけるＮＯ）、補正率導出部１２８は、補正率を０とした後、補正率導出フラグをオンにし（Ｓ３１０）、当該補正率導出処理を終了する。

（車間距離導出処理）
図７は、車間距離導出処理の流れを示したフローチャートである。図７に示すように、走行制御部１２６は、先行車両特定部１１２により先行車両が特定されているか否かを判定する（Ｓ４０２）。その結果、先行車両が特定されていれば（Ｓ４０２におけるＹＥＳ）、自車両走行情報取得部１２０は、自律車間距離導出部１１４により導出された自律車間距離を示す自車両走行情報を取得し（Ｓ４０４）、当該車間距離導出処理を終了する。なお、ここで取得された自車両走行情報は、自律車車間追従制御（Ｓ２１２）において用いられる。

一方、先行車両が特定されていなければ（Ｓ４０２におけるＮＯ）、アンチロスト車間距離導出部１３２は、補正車車間相対速度を単位時間で積分して変化車間距離を導出する。その後、アンチロスト車間距離導出部１３２は、先行車両特定部１１２により先行車両の特定が解除された時点での自車両１および先行車両間の車間距離を基準として、変化車間距離を加算することで、自車両１および先行車両間の車間距離をアンチロスト車間距離として導出し（Ｓ４０６）、当該車間距離導出処理を終了する。なお、ここで取得されたアンチロスト車間距離は、アンチロスト車車間追従制御（Ｓ２１６）において用いられる。

（アンチロスト判定処理）
図８は、アンチロスト判定処理の流れを示したフローチャートである。図８に示すように、アンチロスト判定部１３０は、自車両走行情報に示されるウインカの指示方向と、先行車両走行情報に示されるウインカの指示方向とに基づいて、交差点において自車両１および先行車両が同一方向に右折または左折するか否かを判定する（Ｓ５０２）。その結果、交差点において自車両１および先行車両が同一方向に右折または左折すれば（Ｓ５０２におけるＹＥＳ）、アンチロスト判定部１３０は、アンチロストフラグをオンにし（Ｓ５０４）、当該アンチロスト判定処理を終了する。

一方、交差点において自車両１および先行車両が同一方向に右折または左折しなければ（Ｓ５０２におけるＮＯ）、アンチロスト判定部１３０は、先行車両走行情報に示される舵角およびヨーレートに基づいて、先行車両が一定の半径未満のカーブを走行中であるか否かを判定する（Ｓ５０６）。その結果、先行車両がカーブを走行していれば（Ｓ５０６におけるＹＥＳ）、アンチロスト判定部１３０は、アンチロストフラグをオンにし（Ｓ５０４）、当該アンチロスト判定処理を終了する。一方、先行車両がカーブを走行していなければ（Ｓ５０６におけるＮＯ）、アンチロスト判定部１３０は、当該アンチロスト判定処理を終了する。

（アンチロスト復帰処理）
図９は、アンチロスト復帰処理の流れを示したフローチャートである。図９に示すように、アンチロスト復帰判定部１３４は、先行車両特定部１１２により再び先行車両が特定されたか否かを判定する（Ｓ６０２）。その結果、先行車両が特定されていなければ（Ｓ６０２におけるＮＯ）、アンチロスト復帰判定部１３４は、当該アンチロスト復帰処理を終了する。

一方、先行車両が特定されていれば（Ｓ６０２におけるＹＥＳ）、アンチロスト復帰判定部１３４は、Ｓ４０６で導出されたアンチロスト車間距離と、自律車間距離導出部１１４により導出される自律車間距離とが、予め設定された所定の範囲内であり、先行車両の特定が解除された前後で同一の先行車両を特定しているか判定する同一性判定を行う（Ｓ６０４）。そして、アンチロスト復帰判定部１３４は、同一性判定（Ｓ６０４）において、先行車両の特定が解除された前後で同一の先行車両を特定しているか否かを判定する（Ｓ６０６）。

その結果、アンチロスト復帰判定部１３４は、先行車両の特定が解除された前後で同一の先行車両を特定していれば（Ｓ６０６におけるＹＥＳ）、自律車車間フラグをオンにし（Ｓ６０８）、先行車両の特定が解除された前後で同一の先行車両を特定していなければ（Ｓ６０６におけるＮＯ）、自律フラグをオンにし（Ｓ６１０）、当該アンチロスト復帰処理を終了する。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、上記の実施形態において、自律車間距離導出部１１４により自律車間距離が導出されており（先行車両特定部１１２により先行車両が特定されており）、かつ、補正率導出部１２８により補正率が導出されている場合には、自律車間距離および補正車車間相対速度に基づく自律車車間追従制御が行われるようにした。しかしながら、このような場合には、自律車間距離および自律相対速度に基づく自律追従制御が行われてもよい。

なお、本明細書の走行制御処理の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。

本発明は、自車両を先行車両に追従させる追従制御を行う車両制御装置に利用することができる。

１自車両
１０撮像装置
１２車車間通信部
１００車両制御装置
１０２自律センサ部
１０４車両制御部
１２０自車両走行情報取得部
１２２自律相対速度導出部
１２４車車間相対速度導出部
１２６走行制御部
１２８補正率導出部（補正値導出部）
１３０アンチロスト判定部
１３６走行軌跡導出部
１３８追跡判定部

Claims

自車両の走行に関する自車両走行情報を取得する自車両走行情報取得部と、
前記自車両の前方を走行する先行車両の走行に関する先行車両走行情報を車車間通信を通して取得する車車間通信部と、
前記自車両走行情報および前記先行車両走行情報に基づいて、前記自車両および前記先行車両間の相対速度を車車間相対速度として導出する車車間相対速度導出部と、
自車両に搭載された自律センサ部により取得される自律走行情報に基づいて、該自車両および該先行車両間の相対速度を自律相対速度として導出する自律相対速度導出部と、
前記先行車両走行情報および前記自律走行情報が取得可能な場合に、前記自律相対速度と前記車車間相対速度とを合わせるように、該自律相対速度を基準として、該車車間相対速度を補正する補正値を導出する補正値導出部と、
前記補正値導出部により導出された前記補正値を用いて前記車車間相対速度を補正し、前記自律センサ部の検出領域から前記先行車両が外れ該先行車両の特定が解除された場合に、補正した該車車間相対速度を用いて該先行車両への車車間追従制御を実行する走行制御部と、
を備えること特徴とする車両制御装置。
前記走行制御部は、前記補正値導出部が補正値を導出するまで、前記自律相対速度を用いて先行車両への自律追従制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
前記自車両走行情報に基づいて前記自車両の走行軌跡を自車両走行軌跡として導出するとともに、前記先行車両走行情報に基づいて前記先行車両の走行軌跡を先行車両走行軌跡として導出する走行軌跡導出部と、
前記自律センサ部の検出領域から前記先行車両が外れ該先行車両の特定が解除された場合に、前記自車両走行軌跡および前記先行車両走行軌跡を比較し、前記自車両が該先行車両に追跡しているかを判定する追跡判定部と、
を備え、
前記走行制御部は、
前記追跡判定部により前記自車両が前記先行車両を追跡していると判定された場合、前記車車間追従制御により該自車両の走行状態を制御し、該追跡判定部により該自車両が該先行車両を追跡していないと判定された場合、追従制御を不実行とする
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御装置。
前記自律センサ部の検出領域から該先行車両が外れ該先行車両を特定できなくなった場合に、前記自車両走行情報および前記先行車両走行情報に基づいて、前記自車両および該先行車両が同一方向に走行しているかを判定するアンチロスト判定部と、
を備え、
前記走行制御部は、
前記アンチロスト判定部により前記自車両および前記先行車両が同一方向に走行していると判定された場合、前記車車間追従制御により該自車両の走行状態を制御し、該アンチロスト判定部により該自車両および該先行車両が同一方向に走行していないと判定された場合、追従制御を不実行とする
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。