特許 6243931 車両の走行制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6243931

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】車両の走行制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/165 20120101AFI20171127BHJP

【ＦＩ】

   B60W30/165

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-2644(P2016-2644)

(22)【出願日】2016年1月8日

(65)【公開番号】特開2017-121912(P2017-121912A)

(43)【公開日】2017年7月13日

【審査請求日】2016年9月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100076233

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 進

(74)【代理人】

【識別番号】100101661

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 靖

(74)【代理人】

【識別番号】100135932

【弁理士】

【氏名又は名称】篠浦 治

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 信一

(72)【発明者】

【氏名】小山 哉

【審査官】 川口 真一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２０２７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０１８４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−００５１３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ ３０／００−５０／１６

Ｂ６０Ｋ ３１／００−３１／１８

Ｂ６０Ｌ １５／４０

Ｂ６０Ｒ ２１／００

Ｇ０８Ｇ １／００−９９／００

Ｆ０２Ｄ ２９／００−２９／０６

Ｂ６２Ｄ ６／００− ６／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自車両前方の先行車両に追従して走行する追従走行を制御する車両の走行制御装置であって、
前記先行車両の車線内の横位置を算出し、前記先行車両が車線中央の設定範囲を外れて偏走しているか否かを判断する先行車両偏走判断部と、
前記先行車両が偏走していないと判断された場合、前記先行車両の車幅方向の設定位置を前記追従走行の制御目標点として設定し、前記先行車両が偏走していると判断された場合には、前記先行車両の車幅方向の設定位置から前記先行車両が前記設定範囲を外れた方向とは逆方向に所定のシフト量だけシフトさせた位置を、前記制御目標点として設定する制御目標点設定部と
を備え、
前記制御目標点設定部は、前記シフト量を、前記先行車両の車幅と自車両の車幅との差に基づいて設定する
ことを特徴とする車両の走行制御装置。

【請求項2】

自車両前方の先行車両に追従して走行する追従走行を制御する車両の走行制御装置であって、
前記先行車両の車線内の横位置を算出し、前記先行車両が車線中央の設定範囲を外れて偏走しているか否かを判断する先行車両偏走判断部と、
前記先行車両が偏走していないと判断された場合、前記先行車両の車幅方向の設定位置を前記追従走行の制御目標点として設定し、前記先行車両が偏走していると判断された場合には、前記先行車両の車幅方向の設定位置から前記先行車両が前記設定範囲を外れた方向とは逆方向に所定のシフト量だけシフトさせた位置を、前記制御目標点として設定する制御目標点設定部と
を備え、
前記制御目標点設定部は、前記先行車両の車幅が自車両の車幅以上である場合、前記先行車両偏走判断部の判断結果に拘わらず、前記先行車両の車幅方向の設定位置を前記制御目標点として設定する
ことを特徴とする車両の走行制御装置。

【請求項3】

前記制御目標点設定部は、前記シフト量を、前記先行車両の車幅と自車両の車幅との差に基づいて設定することを特徴とする請求項２記載の車両の走行制御装置。

【請求項4】

前記制御目標点設定部は、前記シフト量を、前記先行車両の車線内の横位置の車線中央からのずれ量に基づいて設定することを特徴とする請求項２記載の車両の走行制御装置。

【請求項5】

前記先行車両への追従走行中に車線の片側を認識不能となった場合、認識不能となる直前の車線幅から前記先行車両の横位置を推定することを特徴とする請求項１又は２記載の車両の走行制御装置。

【請求項6】

前記先行車両への追従走行中に車線を認識不能となった場合、前記先行車両及び自車両が走行する道路の地図情報に基づいて、前記先行車両の車線内の横位置を推定することを特徴とする請求項１又は２記載の車両の走行制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自車両前方の先行車両に追従して走行する追従走行を制御する車両の走行制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車等の車両においては、自車両の前方を走行する先行車両に追従して走行する追従走行システムが知られている。この先行車両への追従走行システムは、例えば、特許文献１に開示されているように、先行車両をレーダやカメラ等により捕捉して、ステアリング、トランスミッション、エンジン及びブレーキを自動的に制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−３２２９１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の追従走行システムでは、先行車両の背面領域を観測して算出される車幅方向の中心位置から走行軌跡を算出し、算出した走行軌跡に自車両の車幅方向の中心位置が一致するように制御することが一般的である。

【0005】

しかしながら、先行車両が対向車線側或いは路肩側に寄って偏走すると、この先行車両の偏走に倣って自車両も偏走行してしまう。このため、先行車両の車幅が自車両の車幅よりも小さい場合には、図１１，図１２に示すように、自車両Ｃ１の車体の一部が車線Ｌｃ，Ｌｓをはみ出す可能性がある。

【0006】

図１１に示す例では、先行車両Ｃ２は道路ＲＤの中央の車線Ｌｃに寄って走行しながら車線Ｌｃをはみ出していないが、先行車両Ｃ２に追従する自車両Ｃ１は、車幅が先行車両よりも大きいため、車体の一部が中央の車線Ｌｃをはみ出してしまい、ドライバに不安感を与えるばかりでなく、安全性が損なわれる虞がある。

【0007】

また、図１２に示す例では、先行車両Ｃ２は道路ＲＤの路肩側の車線Ｌｓに寄って走行しながら車線Ｌｓをはみ出していないが、先行車両Ｃ２に追従する自車両Ｃ１は、車幅が先行車両よりも大きいため、車体の一部が路肩側の車線Ｌｓをはみ出してしまい、同様に、ドライバに不安感を与えるばかりでなく、安全性が損なわれる虞がある。

【0008】

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、先行車両に追従して走行する際に先行車両の偏走に倣った自車両の偏走を抑制し、自車両の車線からのはみ出しを防止して安全を確保することのできる車両の走行制御装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様による車両の走行制御装置は、自車両前方の先行車両に追従して走行する追従走行を制御する車両の走行制御装置であって、前記先行車両の車線内の横位置を算出し、前記先行車両が車線中央の設定範囲を外れて偏走しているか否かを判断する先行車両偏走判断部と、前記先行車両が偏走していないと判断された場合、前記先行車両の車幅方向の設定位置を前記追従走行の制御目標点として設定し、前記先行車両が偏走していると判断された場合には、前記先行車両の車幅方向の設定位置から前記先行車両が前記設定範囲を外れた方向とは逆方向に所定のシフト量だけシフトさせた位置を、前記制御目標点として設定する制御目標点設定部とを備え、前記制御目標点設定部は、前記シフト量を、前記先行車両の車幅と自車両の車幅との差に基づいて設定する。
本発明の他の態様による車両の走行制御装置は、自車両前方の先行車両に追従して走行する追従走行を制御する車両の走行制御装置であって、前記先行車両の車線内の横位置を算出し、前記先行車両が車線中央の設定範囲を外れて偏走しているか否かを判断する先行車両偏走判断部と、前記先行車両が偏走していないと判断された場合、前記先行車両の車幅方向の設定位置を前記追従走行の制御目標点として設定し、前記先行車両が偏走していると判断された場合には、前記先行車両の車幅方向の設定位置から前記先行車両が前記設定範囲を外れた方向とは逆方向に所定のシフト量だけシフトさせた位置を、前記制御目標点として設定する制御目標点設定部とを備え、前記制御目標点設定部は、前記先行車両の車幅が自車両の車幅以上である場合、前記先行車両偏走判断部の判断結果に拘わらず、前記先行車両の車幅方向の設定位置を前記制御目標点として設定する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、先行車両に追従して走行する際に先行車両の偏走に倣った自車両の偏走を抑制し、自車両の車線からのはみ出しを防止して安全を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】走行制御システムの構成図

【図2】車両移動量の説明図

【図3】先行車両の走行軌跡を示す説明図

【図4】先行車両が道路中央寄りを走行した場合の自車両の走行状態を示す説明図

【図5】先行車両が路肩寄りを走行した場合の自車両の走行状態を示す説明図

【図6】車幅差とシフト量との関係を示す説明図

【図7】先行車両の横位置とシフト量との関係を示す説明図

【図8】車線の片側を認識できなくなった場合の自車両の横位置シフトを示す説明図

【図9】車線の両側を認識できなくなった場合の自車両の横位置シフトを示す説明図

【図10】追従走行制御のフローチャート

【図11】従来の追従走行において先行車両が道路中央寄りを走行した場合の自車両の走行状態を示す説明図

【図12】従来の追従走行において先行車両が路肩寄りを走行した場合の自車両の走行状態を示す説明図

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１において、符号１０は、自動車等の車両の走行制御システムであり、車両の自律的な自動運転を含む走行制御を実行する。この走行制御システム１０は、走行制御装置１００を中心として、外部環境認識装置２０、地図情報処理装置３０、エンジン制御装置４０、変速機制御装置５０、ブレーキ制御装置６０、操舵制御装置７０等が車内ネットワークを形成する通信バス１５０を介して互いに接続されて構成されている。

【0013】

外部環境認識装置２０は、車載のカメラ、ミリ波レーダ、レーザレーダ等の各種デバイスにより、自車両周囲の外部環境を認識する。本実施の形態においては、外部環境認識装置２０として、車載のカメラ１及び画像認識装置２による外部環境の認識を主として説明する。

【0014】

カメラ１は、本実施の形態においては、同一対象物を異なる視点から撮像する２台のカメラ１ａ，１ｂで構成されるステレオカメラであり、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有するシャッタ同期のカメラである。これらのカメラ１ａ，１ｂは、例えば、車室内上部のフロントウィンドウ内側のルームミラー近傍に所定の基線長で配置されている。

【0015】

カメラ１で撮像した左右一対の画像は、画像認識装置２で処理される。画像認識装置２は、ステレオマッチング処理により、左右画像の対応位置の画素ずれ量（視差）を求め、画素ずれ量を輝度データ等に変換して距離画像を生成する。距離画像上の点は、三角測量の原理から、自車両の車幅方向すなわち左右方向をＸ軸、車高方向をＹ軸、車長方向すなわち距離方向をＺ軸とする実空間上の点に座標変換され、自車両が走行する道路の白線（車線）、障害物、自車両の前方を走行する車両等が３次元的に認識される。

【0016】

車線としての白線は、画像から白線の候補となる点群を抽出し、その候補点を結ぶ直線や曲線を算出することにより、認識することができる。例えば、画像上に設定された白線検出領域内において、水平方向（車幅方向）に設定した複数の探索ライン上で輝度が所定以上変化するエッジの検出を行って探索ライン毎に１組の白線開始点及び白線終了点を検出し、白線開始点と白線終了点との間の中間の領域を白線候補点として抽出する。

【0017】

そして、単位時間当たりの車両移動量に基づく白線候補点の空間座標位置の時系列データを処理して左右の白線を近似するモデルを算出し、このモデルにより、白線を認識する。白線の近似モデルとしては、ハフ変換によって求めた直線成分を連結した近似モデルや、２次式等の曲線で近似したモデルを用いることができる。

【0018】

地図情報処理装置３０は、地図データベースを備え、ＧＰＳ衛星等からの信号に基づいて自車両位置を測位し、地図データとの照合を行う。地図データベースには、車両走行の経路案内や車両の現在位置を表示するための地図データと、自動運転を含む運転支援制御を行うための高精細の地図データとが含まれている。

【0019】

地図情報処理装置３０は、自車両位置の測位結果と地図データとの照合に基づく走行経路案内や交通情報を、図示しない表示装置を介してドライバに提示し、また、自車両及び先行車両が走行する道路の曲率、車線幅、路肩幅等の道路形状データや、道路方位角、道路白線種別、レーン数等の走行制御用の地図情報を出力する。

【0020】

エンジン制御装置４０は、エンジン運転状態を検出する各種センサ類からの信号及び通信バス１５０を介して送信される各種制御情報に基づいて、エンジン（図示せず）の運転状態を制御する。エンジン制御装置４０は、例えば、吸入空気量、スロットル開度、エンジン水温、吸気温度、空燃比、クランク角、アクセル開度、その他の車両情報に基づき、燃料噴射制御、点火時期制御、電子制御スロットル弁の開度制御等を主要とするエンジン制御を実行する。

【0021】

変速機制御装置５０は、変速位置や車速等を検出するセンサ類からの信号や通信バス１５０を介して送信される各種制御情報に基いて、自動変速機（図示せず）に供給する油圧を制御し、予め設定された変速特性に従って自動変速機を制御する。

【0022】

ブレーキ制御装置６０は、例えば、ブレーキスイッチ、４輪の車輪速、ハンドル角、ヨーレート、その他の車両情報に基づき、４輪のブレーキ装置（図示せず）をドライバのブレーキ操作とは独立して制御する。また、ブレーキ制御装置６０は、各輪のブレーキ力に基づいて各輪のブレーキ液圧を算出して、アンチロック・ブレーキ・システムや横すべり防止制御等を行う。

【0023】

操舵制御装置７０は、例えば、車速、ドライバの操舵トルク、ハンドル角、ヨーレート、その他の車両情報に基づき、車両の操舵系に設けた電動パワーステアリングモータ（図示せず）によるアシストトルクを制御する。また、操舵制御装置７０は、走行制御装置１００からの指示により、自車両の前方を走行する先行車両への追従走行時、先行車両の走行軌跡を追従する操舵量で電動パワーステアリングモータを駆動制御する。

【0024】

次に、走行制御システム１０の中心となる走行制御装置１００について説明する。走行制御装置１００は、外部環境認識装置２０による外部環境の認識結果に基づいて、自車両の走行車線に沿った進行路への走行制御と、先行車両に追従して走行する追従走行制御とを実行する。これらの走行制御は、走行制御装置１００の主要部となる制御部１０１にて実行される。

【0025】

詳細には、自車両前方に先行車両が捕捉されていない場合、制御部１０１は、道路の白線を認識して自車両の走行車線を検出し、この走行車線に沿った進行路を設定する。そして、この進行路上を設定車速で走行するよう、エンジン制御装置４０、変速機制御装置５０、ブレーキ制御装置６０、及び操舵制御装置７０を介した走行制御を実行する。

【0026】

一方、自車両前方に先行車両が捕捉されている場合には、制御部１０１は、先行車両と所定の車間距離を維持しながら進行路上を設定車速で走行するよう、エンジン制御装置４０、変速機制御装置５０、ブレーキ制御装置６０、及び操舵制御装置７０を介した走行制御を実行する。また、渋滞時等のような低速走行時には、制御部１０１は、先行車両に追従して走行する追従走行制御を行う。

【0027】

この先行車両への追従走行では、制御部１０１は、先行車両の走行軌跡を算出し、この走行軌跡に一致するように操舵制御装置７０を介した操舵制御を行うと共に、エンジン制御装置４０、変速機制御装置５０、ブレーキ制御装置６０を介した走行駆動制御を実行する。この場合、先行車両への追従走行制御は、通常、先行車両の背面領域の車幅方向の設定位置を制御目標点として設定し、自車両の車線内での横位置が制御目標点に一致するよう操舵角を修正することにより、自車両の進行方向を決定する制御となる。制御目標点として設定する先行車両の位置は、基本的には、先行車両の背面領域の車幅方向の中心位置とする。

【0028】

先行車両の走行軌跡は、例えば、カメラ１の撮像画像の１フレーム当たりの自車両の移動量に基づいて先行車両の位置のフレーム毎の候補点を求め、この候補点の点群を近似する曲線を先行車両の走行軌跡として算出する。先行車両の位置は、カメラ１の撮像画像から先行車両の背面領域の中心位置を求め、この中心位置を先行車両の位置を示す候補点とする。

【0029】

具体的には、図２に示す関係から、自車両Ｃ１の車速Ｖと、自車両Ｃ１のヨーレートから求まるヨー角θとに基づき、フレームレートΔｔ（撮像画像が１フレーム更新されるまでの時間）での自車両Ｃ１’への移動量Δｘ，Δｚを、以下の（１）式及び（２）式を用いて計算する。
Δｘ＝Ｖ・Δｔ・ｓｉｎθ …（１）
Δｚ＝Ｖ・Δｔ・ｃｏｓθ …（２）

【0030】

次に、以下の（３）式及び（４）式に示すように、前フレーム以前に検出した先行車両の候補点Ｐold(Ｘold,Ｚold)に対し、自車両の移動量Δｘ，Δｚを減算した後、現在のフレームにおける車両固定座標系（Ｘ',Ｚ'）への座標変換を行うことにより、現在のフレームにおける先行車両の候補点Ｐpre(Ｘpre,Ｚpre)の座標を計算する。
Ｘpre＝(Ｘold-Δｘ)・ｃｏｓθ−(Ｚold-Δｚ)・ｓｉｎθ …（３）
Ｚpre＝(Ｘold-Δｘ)・ｓｉｎθ＋(Ｚold-Δｚ)・ｃｏｓθ …（４）

【0031】

そして、これらの候補点の点群に対して、例えば最小二乗法を適用することにより、以下の（５）式に示すような曲線を求め、この曲線を先行車両の走行軌跡Ｐとする（図３参照）。（５）式において、係数Ｋ1は走行軌跡の曲率成分、係数Ｋ2は走行軌跡のヨー角成分（自車両に対する走行軌跡の傾き成分）、係数Ｋ3は自車両に対する走行軌跡の横位置成分を示している。
Ｐ＝Ｋ1・Ｚ²＋Ｋ2・Ｚ＋Ｋ3 …（５）

【0032】

前述したように、先行車両の走行軌跡に追従する制御では、先行車両の背面領域の車幅方向の中心位置を制御目標点として自車両の操舵角を制御する。このため、図４に示すように、先行車両Ｃ２が道路ＲＤの中央の車線（白線）Ｌｃに寄って走行する場合や、逆に、図５に示すように、先行車両Ｃ２が道路ＲＤの路肩側の車線Ｌｓに寄って走行する場合、従来の追従走行制御では、先行車両Ｃ２の偏走に倣って自車両Ｃ１も偏走してしまい、自車両Ｃ１の車幅Ｗ１が先行車両Ｃ２の車幅Ｗ２よりも大きい場合には、自車両Ｃ１の車体の一部が車線をはみ出す虞がある。

【0033】

このような先行車両の偏走に対して、走行制御装置１００は、追従走行制御中において、先行車両の車線内横位置と車幅とに基づいて、自車両の進行路横位置をシフトさせることにより、自車両の車線からのはみ出しを防止して安全を確保する。このため、走行制御装置１００は、図１に示すように、主機能部である制御部１０１に加えて、先行車両偏走判断部１０２、車幅比較部１０３、制御目標点設定部１０４を備えている。

【0034】

先行車両偏走判断部１０２は、カメラ１の撮像画像から認識される車線（白線）に対して、先行車両の車線内の横位置を求め、先行車両が左右の白線の何れかの側に寄って偏走しているか否かを判断する。具体的には、先行車両が車線中央（左右白線の中央）に設定した設定範囲を左右何れかの側にはみ出して走行しているか否かを判断する。

【0035】

車線中央の設定範囲は不感帯であり、先行車両偏走判断部１０２は、先行車両の横位置が不感帯内である場合には、先行車両は偏走していないと判断し、先行車両の横位置が不感帯を外れた場合、先行車両が偏走していると判断する。そして、先行車両の偏走の判断結果と共に、設定範囲（不感帯）を外れた方向、及び先行車両の横位置の車線中央からのずれ量等を制御目標点設定部１０４に送信する。

【0036】

車幅比較部１０３は、先行車両の背面領域のＸ軸方向の右端位置と左端位置との差分を先行車両の車幅Ｗ２として算出し、自車両の車幅Ｗ１と比較する。そして、車幅比較部１０３は、先行車両の車幅Ｗ２と自車両の車幅Ｗ１との比較結果に、両者の車幅の差分等のデータを加えて制御目標点設定部１０４に送信する。本実施の形態においては、以下に説明するように、Ｗ２＜Ｗ１の場合のみ、すなわち自車両の車幅が先行車両の車幅よりも大きい場合にのみ、制御目標点設定部１０４において、制御目標点を先行車両の車幅方向の中心位置からシフトさせるようにしている。

【0037】

制御目標点設定部１０４は、先行車両偏走判断部１０２による先行車両の偏走判断結果と、車幅比較部１０３による車幅の比較結果とに基づいて、追従走行における操舵制御の制御目標点を設定し、制御部１０１に送信する。先行車両が偏走していないと判断される場合、或いは自車両の車幅が先行車両の車幅以下の場合には、先行車両の背面領域の車幅方向の中心位置（先行車両の車幅Ｗ２の中間点）を制御目標点として設定する。

【0038】

一方、先行車両が車線中央の設定範囲を外れて偏走していると判断され、且つ自車両の車幅が先行車両の車幅よりも大きい場合には、制御目標点設定部１０４は、先行車両が設定範囲を外れた方向とは逆方向に、先行車両の車幅方向の中心位置から制御目標点をシフト量λだけシフトさせる。

【0039】

図４に示す例では、先行車両Ｃ２の背面領域の車幅方向の中心位置に対して、先行車両が寄っている道路中央側とは逆の方向にシフト量λだけシフトした位置に制御目標点を設定することで、自車両Ｃ１の対向車線側へのはみ出しを防止する。また、図５に示す例では、先行車両が寄っている路肩側とは逆の道路中央方向にシフト量λだけシフトした位置に制御目標点を設定することで、自車両Ｃ１の路肩側へのはみ出しを防止する。

【0040】

この場合のシフト量λは、予め設定した一定値としても良く、また、自車両の車幅Ｗ１と先行車両の車幅Ｗ２との車幅差ΔＷに基づいて設定しても良い。例えば、図６に示すように、車幅差ΔＷとシフト量λとの関係をマップ化しておき、このマップを参照してシフト量λを設定する。図６のマップは、自車両の車幅が先行車両の車幅よりも大きくなるほど、自車両が車線からはみ出す危険性が高くなることから、車幅差ΔＷ（ΔＷ＝Ｗ１−Ｗ２：Ｗ１＞Ｗ２）が大きくなるほど、シフト量λが大きくなる特性に設定されている。

【0041】

また、シフト量λは、先行車両の車線内の横位置の車線中央からの横ずれ量ｄｘに基づいて設定しても良い。自車両の車幅が先行車両より大きい場合、先行車両の車線中央からの横ずれ量ｄｘが大きくなるほど、自車両が車線からはみ出す危険性が高くなる。このため、図７に示すように、横ずれ量ｄｘが大きくなるほどシフト量λが大きくなる特性のマップを作成し、このマップを参照してシフト量λを設定する。図７において、λ＝０の横ずれ量ｄｘの領域は、不感帯（半分）に相当する領域である。

【0042】

尚、本実施の形態においては、先行車両の車幅が自車両の車幅以上である場合、先行車両偏走判断部１０２の判断結果に拘わらず、先行車両の車幅方向の中心位置を制御目標点として設定するようにしている。しかしながら、これに限定されることなく、先行車両が偏走しているか否かの判断結果に基づいて、先行車両と自車両との車幅の大小に拘わらず制御目標点をシフトさせるようにしても良い。

【0043】

ここで、追従走行制御における制御目標点のシフトは、車線（白線）の認識結果に基づいて実行されるが、降雨、降雪、霧等の環境条件の変化により、先行車両は認識できるが、道路の白線が認識不能となる場合がある。また、道路自体に白線が存在しない場合もある。このような場合、走行制御装置１００は、白線認識不能となる直前までに記憶した車線幅や、地図情報処理装置３０からの地図情報を用いて制御目標点をシフトさせる。

【0044】

例えば、外部環境認識装置２０で認識した車線の車線幅Ｗｍを、走行制御装置１００内のメモリに記憶して随時更新するようにする。そして、図８に示すように、片側の白線Ｌｓを認識できなくなった場合には、片側の白線Ｌｓを認識できなくなる直前の車線幅Ｗｍをメモリから読み出し、認識できている側の白線Ｌｃを基準として先行車両Ｃ２の横位置を推定することで、制御目標点のシフト量を決定する。この場合、メモリに記憶した車線幅Ｗｍに代えて、地図情報処理装置３０から取得した道路形状データの車線幅を用いるようにしても良い。

【0045】

更に、両側の白線を認識できない状態で、且つ地図情報処理装置３０からの地図情報も取得できない状態では、図９に示すように、先行車両Ｃ２の横位置に拘わらず、制御目標点を設定量λｅだけ路肩方向にシフトさせる。シフトさせる設定量λｅは、例えば、自車両Ｃ１と先行車両Ｃ２との車幅差ΔＷから決定され、決定された設定量で自車両Ｃ１を路肩方向にシフトさせることにより、先行車両Ｃ２が道路中央の白線Ｌｃに寄って走行した場合にも、自車両Ｃ１が先行車両Ｃ２に倣って道路中央寄りを偏走して対向車線にはみ出すことを未然に回避して、安全を確保することができる。

【0046】

制御部１０１は、自車両の車幅方向の中心位置が制御目標点に一致するように、操舵制御装置７０を介して現在の操舵角を修正し、先行車両への追従走行を制御する。制御目標点への操舵制御は、現在の操舵角で進行したときの自車両位置と制御目標点との偏差δxに基づくフィードバック制御を主として実行する。

【0047】

例えば、以下の（６）式に示すように、制御目標点との偏差δxに基づく操舵量に、先行車両の走行軌跡の曲率Ｋ1に基づくフィードフォーワード分と、自車両のヨー角を走行軌跡のヨー角成分Ｋ2に一致させるための偏差δyawのフィードバック分とを加えて目標操舵角αrefを算出し、この目標操舵角αrefを実現する目標操舵トルクで電動パワーステアリングモータを駆動制御する。
αref＝Ｇl・δx＋Ｇff・Ｋ1＋Ｇy・δyaw …（６）
但し、Ｇl ：現在の操舵角で進行したときの自車両位置と制御目標点との偏差に対するフィードバックゲイン
Ｇff：走行軌跡の曲率に対するフィードフォワードゲイン
Ｇy ：走行軌跡と自車両との相対ヨー角に対するフィードバックゲイン

【0048】

次に、走行制御装置１００における先行車両への追従走行制御のプログラム処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。

【0049】

この先行車両への追従走行制御では、最初のステップＳ１において、自車両の前方の所定範囲内に認識された先行車両が有るか否かを調べる。そして、先行車両が認識されていない場合には、本処理を抜け、先行車両が認識されている場合、ステップＳ２へ進んで先行車両の車幅Ｗ２を算出する。

【0050】

次に、ステップＳ３へ進み、予め装置内に記憶されている自車両の車幅Ｗ１と、ステップＳ２で算出した先行車両の車幅Ｗ２とを比較する。そして、自車両の車幅Ｗ１が先行車両の車幅Ｗ２より大きい（Ｗ１＞Ｗ２）場合、ステップＳ３からステップＳ４へ進み、自車両の車幅Ｗ１が先行車両の車幅Ｗ２以下（Ｗ１≦Ｗ２）の場合、ステップＳ３からステップＳ５へ進む。

【0051】

ステップＳ４では、先行車両が車線中央の設定範囲を外れて偏走しているか否かを判断する。その結果、先行車両が偏走していないと判断される場合には、ステップＳ４からステップＳ５へ進んで、先行車両の背面領域の中心位置を先行車両に対する追従走行の制御目標点として設定する。

【0052】

一方、先行車両が偏走していると判断された場合には、ステップＳ４からステップＳ６へ進み、先行車両の背面領域の中心位置から所定量だけシフトした位置に制御目標点を設定する。このときのシフト量λは、上述したように、予め設定した一定値、自車両の車幅Ｗ１と先行車両の車幅Ｗ２との車幅差ΔＷ、先行車両の車線内の横位置の車線中央からの横ずれ量ｄｘ等によって設定することができる。

【0053】

その後、ステップＳ５或いはステップＳ６からステップＳ７へ進み、自車両の車幅方向の中心位置が制御目標点に一致するよう追従走行制御を実行する。この追従走行制御は、制御目標点と自車両の中心位置との偏差に基づいて現在の操舵角を修正する操舵制御を中心として実行され、先行車両の偏走に倣った自車両の偏走を抑制し、自車両の車線からのはみ出しを防止する。

【0054】

このように本実施の形態においては、先行車両の車幅方向の設定位置を制御目標点として追従走行する際に、先行車両が車線中央の設定範囲から外れて偏走した場合、設定範囲を外れた方向とは逆方向に制御目標点をシフトさせる。これにより、先行車両の偏走に倣って自車両が偏走することを抑制して、ドライバに不安感を与えることなく、自車両の車線からのはみ出しを防止して安全を確保することができる。

【符号の説明】

【0055】

１ カメラ
２ 画像認識装置
１０ 走行制御システム
２０ 外部環境認識装置
３０ 地図情報処理装置
４０ エンジン制御装置
５０ 変速機制御装置
６０ ブレーキ制御装置
７０ 操舵制御装置
１００ 走行制御装置
１０１ 制御部
１０２ 先行車両偏走判断部
１０３ 車幅比較部
１０４ 制御目標点設定部
１５０ 通信バス
Ｃ１ 自車両
Ｃ２ 先行車両
Ｗ１，Ｗ２ 車幅
λ シフト量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】