JP2007186141A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】先行車両との車間距離が目標車間距離となるように自車両の車速を制御する走行制御中において、２台の車両間に割り込むときに、後続車両に急なブレーキ操作を強いることを防止し、さらには、後続車両からの追突を防止する。
【解決手段】乗員の車線変更の意志を車線変更意志検出部７２によって検出し、車線変更後に先行車両Ｗｆと後続車両Ｗｒとなる車両を割り込み先車両推定部７３によって推定する。そして、減速度予測部７６が自車両Ｗと先行車両Ｗｆとの車間距離Ｒｆを目標車間距離に一致させるために必要な自車両Ｗの減速度を予測し、該減速度に基づいて後続車両Ｗｒに追突される可能性が高いと追突可能性予測部７７によって予測されたときには、制御制限部７９が自車両Ｗと先行車両Ｗｆとの車間距離Ｒｆを所定の目標車間距離と一致するように車速を制御する車速制御部７１による車速の制御を制限する。
【選択図】図３

Description

本発明は、自車両と先行車両との車間距離を所定の目標車間距離と一致するように車速を制御する車速制御手段を備えた車両の走行制御装置に関するものである。

従来より、自車両と先行車両との車間距離を検出すると共に、該車間距離が目標車間距離となるように車速を制御する走行制御装置が知られている。

例えば、特許文献１に開示された走行制御装置は、自車両の車速に応じて目標車間距離を決定し、先行車両との車間距離が該目標車間距離になるようにスロットルバルブを開閉したり、ブレーキ装置を作動させたりして自車両の車速を制御しながら先行車両に追従させる。
特開２００２−２７６４０７号公報

しかしながら、上記走行制御装置は、先行車両については考慮しているが、後続車両については何ら考慮していない。

例えば、合流車線から本線に合流するときや隣接車線に車線変更するとき等のように、前後に並ぶ２台の車両間に割り込むような場合には、割り込み先における先行車両との関係だけでなく、後続車両との関係も考慮しなければならない。つまり、先行車両との関係だけに基づいて先行車両との車間距離が目標車間距離となるように自車両の車速を減速制御すると、後続車両にとっては前方に割り込んできた車両が急に減速することになって急なブレーキ操作を強いられることになる。さらに、自車両と後続車両との車間距離及び相対速度等によっては後続車両が自車両に追突する虞もある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、先行車両との車間距離が目標車間距離となるように自車両の車速を制御する走行制御中において、２台の車両間に割り込むときに、後続車両に急なブレーキ操作を強いることを防止し、さらには、後続車両からの追突を防止することにある。

本発明は、割り込み先における後続車両との追突可能性を考慮して、先行車両との車間距離を調整するようにしたものである。

具体的には、第１の発明は、自車両と先行車両との車間距離を所定の目標車間距離と一致するように車速を制御する車速制御手段を備えた車両の走行制御装置が対象である。

そして、乗員の車線変更の意志を検出する車線変更意志検出手段と、上記車線変更意志検出手段によって車線変更の意志が検出されたときに、車線変更後に先行車両と後続車両となる車両を推定する割り込み先車両推定手段と、上記割り込み先車両推定手段によって推定された先行車両及び後続車両と自車両との車間距離をそれぞれ推定する車間距離推定手段と、上記割り込み先車両推定手段によって推定された先行車両及び後続車両と自車両との相対速度をそれぞれ推定する相対速度推定手段と、上記車間距離推定手段及び上記相対速度推定手段によってそれぞれ推定された先行車両と自車両との車間距離及び相対速度に基づいて、上記先行車両と後続車両との間に割り込んだとすると自車両と先行車両との車間距離を上記目標車間距離に一致させるために必要な自車両の減速度を予測する減速度予測手段と、上記車間距離推定手段及び上記相対速度推定手段によってそれぞれ推定された後続車両と自車両との車間距離及び相対速度並びに上記減速度予測手段によって予測された減速度に基づいて後続車両に追突される可能性を予測する追突可能性予測手段と、上記追突可能性予測手段によって追突する可能性が高いと予測されたときに、上記車速制御手段による車速の制御を制限する制御制限手段とをさらに備えるものとする。

上記の構成の場合、自車両と先行車両との車間距離を所定の目標車間距離と一致するように車速を制御する車速制御手段を備えた車両の走行制御装置において、上記減速度予測手段によって割り込み先の先行車両と自車両との車間距離を目標車間距離とするために必要な減速度を予測し、上記追突可能性予測手段によって該減速度と後続車両との車間距離及び相対速度に基づいて後続車両に追突される可能性を予測し、その結果、追突可能性が高い場合には、上記制御制限手段によって車速制御手段による車速の制御を制限する。こうすることで、後続車両の存在を考慮せずに、先行車両との関係だけから車速を制御することが防止される。

このように、車線変更をして２台の車両間に割り込むときには、先行車両との関係だけでなく後続車両との関係も考慮して、その状況に応じて車速を制御して車間距離を調整するため、後続車両の乗員に急なブレーキ操作を強いることを防止し、後続車両の追突も防止することができる。

第２の発明は、第１の発明において、上記追突可能性予測手段によって追突する可能性が高いと予測されたときに、追突する可能性が高い旨を、上記制御制限手段が上記車速制御手段による車速の制御を制限するより前に、乗員に警報する警報手段をさらに備えるものとする。

上記の構成の場合、上記追突可能性予測手段によって追突の可能性が高いと予測されたときには、まず上記警報手段によって乗員にその旨が警報されるため、乗員に割り込もうとしていた２台の車両間に割り込むことをやめさせて、車間距離がもっと広い別の２台の車両間に割り込むように促すことができる。そして、上記警報手段によって警報してもなお追突の可能性が高い車両間に割り込んだ場合には、上記制御制限手段によって上記車速制御手段による車速の制御を制限する。こうすることで、まずは、後続車両に追突される可能性があるという状況になることを予防し、それでも、後続車両に追突される可能性がある状況になった場合には、車速制御手段による車速の制御を制限して後続車両との追突を防止することができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記車速制御手段は、少なくともブレーキ手段を制御することによって車速を制御するものであって、上記制御制限手段は、上記車速制御手段による上記ブレーキ手段の制御を禁止するものとする。

上記の構成の場合、上記車速制御手段によるブレーキ手段の制御を禁止することによって、自車両が割り込み先の先行車両との関係で車速制御手段によって急に減速されることが防止される。その結果、後続車両に急ブレーキを強いることを防止し、さらには、後続車両の追突を防止することができる。このとき、乗員は手動でブレーキ装置を操作して先行車両との車間距離を調整することになる。

第４の発明は、第１又は第２の発明において、上記車速制御手段は、少なくともブレーキ手段を制御することによって車速を制御するものであって、上記制御制限手段は、上記車速制御手段が車速を制限する際に設定する減速度をより小さく変更するものとする。

上記の構成の場合、上記ブレーキ手段から発生する減速度が、上記追突可能性予測手段によって追突する可能性が高いと予測されていないときよりも小さくなるため、自車両と割り込み先の先行車両との車間距離を調整する際に、自車両がゆっくり減速されるようになる。その結果、後続車両に急ブレーキを強いることを防止し、後続車両の追突を防止することができる。

第５の発明は、自車両と先行車両との車間距離を所定の目標車間距離と一致するように車速を制御する車速制御手段を備えた車両の走行制御装置が対象である。

そして、乗員の車線変更の意志を検出する車線変更意志検出手段と、上記車線変更意志検出手段によって車線変更の意志が検出されたときに、車線変更後に先行車両と後続車両となる車両を推定する割り込み先車両推定手段と、上記割り込み先車両推定手段によって推定された先行車両及び後続車両と自車両との車間距離をそれぞれ推定する車間距離推定手段と、上記割り込み先車両推定手段によって推定された先行車両及び後続車両と自車両との相対速度をそれぞれ推定する相対速度推定手段と、上記車間距離推定手段及び上記相対速度推定手段によってそれぞれ推定された先行車両と自車両との車間距離及び相対速度に基づいて、上記先行車両と後続車両との間に割り込んだとすると自車両と先行車両との車間距離を上記目標車間距離に一致させるために必要な自車両の減速度を予測する減速度予測手段と、上記車間距離推定手段及び上記相対速度推定手段によってそれぞれ推定された後続車両と自車両との車間距離及び相対速度並びに上記減速度予測手段によって予測された減速度に基づいて後続車両に追突される可能性を予測する追突可能性予測手段とをさらに備え、上記車速制御手段は、上記追突可能性予測手段によって追突する可能性が高いと予測されたときに、自車両と先行車両との車間距離と、自車両と後続車両との車間距離とが同一となるように車速を制御するものとする。

上記の構成の場合、後続車両の追突可能性が高い場合の制御が第１の発明とは異なる。すなわち、自車両と先行車両との車間距離を所定の目標車間距離と一致するように車速を制御する車速制御手段を備えた車両の走行制御装置において、上記減速度予測手段によって割り込み先の先行車両と自車両との車間距離を目標車間距離とするために必要な減速度を予測し、上記追突可能性予測手段によって該減速度と後続車両との車間距離及び相対速度に基づいて後続車両に追突される可能性を予測し、その結果、追突可能性が高い場合には、自車両と先行車両との車間距離と、自車両と後続車両との車間距離とが同一となるように車速を制御する。つまり、自車両が先行車両に追突する可能性と、後続車両が自車両に追突する可能性との均衡をとって、２つの追突の可能性を可及的に低減させるように車速を制御する。

このように、車線変更をして２台の車両間に割り込むときには、先行車両との関係だけでなく後続車両との関係も考慮にして、その状況に応じて車速を制御して車間距離を調整するため、後続車両の乗員に急なブレーキ操作を強いることを防止し、後続車両の追突も防止することができ、さらには、自車両が先行車両と追突することも防止することができる。

第６の発明は、第５の発明において、上記追突可能性予測手段によって追突する可能性が高いと予測されたときに、追突する可能性が高い旨を、上記車速制御手段が自車両と先行車両との車間距離と、自車両と後続車両との車間距離とが同一となるように車速を制御するよりも前に、乗員に警報する警報手段をさらに備えるものとする。

上記の構成の場合、第２の発明と同様に、上記衝突可能性予測手段によって衝突の可能性が高いと予測されたときには、上記警報手段によって乗員にその旨が警報されるため、乗員に割り込もうとしていた２台の車両間に割り込むことをやめさせて、車間距離がもっと広い別の２台の車両間に割り込むように促すことができる。そして、上記警報手段によって警報してもなお追突の可能性が高い車両間に割り込んだときには、上記制御制限手段によって上記車速制御手段による車速の制御を制限する。こうすることで、まずは、後続車両に追突される可能性があるという状況になることを予防し、それでも、後続車両に追突される可能性がある状況になった場合には、車速制御手段による車速の制御を制限して後続車両との追突を防止することができる。

本発明によれば、自車両と先行車両との車間距離を所定の目標車間距離と一致するように車速を制御する車速制御手段を備えた車両の走行制御装置において、上記減速度予測手段によって割り込み後の自車両の減速度を予測し、上記追突可能性予測手段によって該減速度に基づいて後続車両が追突する可能性が高いか否かを予測して、後続車両との追突可能性が高い場合には車速の制御を制限することによって、割り込み時に、先行車両との関係だけでなく後続車両との関係も考慮して車間距離の調整を行うため、後続車両の乗員に急なブレーキ操作を強いることがなく、さらには後続車両との追突も防止することができる。

また、別の本発明によれば、自車両と先行車両との車間距離を所定の目標車間距離と一致するように車速を制御する車速制御手段を備えた車両の走行制御装置において、上記減速度予測手段によって割り込み後の自車両の減速度を予測し、上記追突可能性予測手段によって該減速度に基づいて後続車両が追突する可能性が高いか否かを予測して、後続車両との追突可能性が高い場合には先行車両と自車両との車間距離と、自車両と後続車両との車間距離とが同一となるように車速の制御を制限することによって、割り込み時に、先行車両との関係だけでなく後続車両との関係も考慮して車間距離の調整を行うため、後続車両の乗員に急なブレーキ操作を強いることがなく、さらには先行車両との追突の可能性及び後続車両との追突の可能性を可及的に低減させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に本発明の実施形態に係る走行制御装置Ａを備えた車両Ｗの概略構成を示す。

上記車両Ｗは、車両Ｗの周囲の車両を検知するためのレーダを備えており、詳しくは、車体前端のフロントグリル（図示省略）に取り付けられ、車両Ｗの前方に存在する物体を検知する前方レーダ２１と、サイドミラー１１、１１にそれぞれ取り付けられ、車両Ｗの左右側方に存在する物体を検知する側方レーダ２２、２２と、車体後端のリアスポイラー（図示省略）に取り付けられ、車両Ｗの後方に存在する物体を検知する後方レーダ２３とを備えている。

また、車両Ｗの車室内前端部に設けられたインストルメントパネル１２には、後述する乗員への警報を行うための警報手段としてのディスプレイ３１と警報ブザー３２とが設けられている。また、運転席に設けられたステアリングホイール１３には、後述する走行制御において乗員が操作する操作部３３が設けられている。

さらに、車両Ｗは、車両Ｗの車速を検出する車速センサ４１と、車両Ｗのヨーレートを検出するヨーレートセンサ４２と、上記ステアリングホイール１３の近傍に設けられたウインカレバー１４の操作に応じて左右のウインカ（図示省略）を点滅させるウインカスイッチ４３と、車両Ｗの車速の加減速を行うためのスロットル５１と、各車輪に設けられて車両Ｗを減速するためのブレーキ装置５２、５２、…とを備えている。

そして、車両Ｗは、車両の走行制御を行う制御ユニット６を備えている。さらに詳しくは、制御ユニット６は、車両Ｗの前方に先行車両が存在しないときに、所定の目標速度で定速走行させる定速制御と、前方に先行車両が存在するときに、該先行車両との車間距離が所定の目標車間距離となるように追従走行させる追従制御との２つの走行制御を行う（即ち、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）機能を有している）。

上記前方レーダ２１、側方レーダ２２、後方レーダ２３は、そのレーダ軸が所定の方向（車両Ｗの前方、側方、後方）を向くように取り付けられていて、ミリ波を所定角度の範囲でスキャンして発信すると共に、車両Ｗの周囲に存在する障害物からの反射波に基づいて該障害物の位置を検出するスキャン式のミリ波レーダである。尚、ミリ波レーダに限られず、レーザレーダや超音波レーダ等のレーダを採用することもできる。

上記操作部３３は、図２に示すように、上記ステアリングホイール１３において中心部に対して車両左側及び右側並びに下側にある３つのスポーク部１３ａのうちの車両右側のスポーク部１３ａに設けられていて、上下左右に並ぶ４つの操作スイッチで構成されている。すなわち、操作部３３の左上側には、走行制御を実行又は停止するメインスイッチ３３ａが設けられ、このメインスイッチ３３ａの右側には、走行制御をキャンセルするキャンセルスイッチ３３ｂが設けられ、このキャンセルスイッチ３３ｂの下側には、車両Ｗと先行車両との間の車間距離を設定するための目標車間距離設定スイッチ３３ｃが設けられ、この目標車間距離設定スイッチ３３ｃの左側でかつメインスイッチ３３ａの下側には、車両Ｗの目標速度を設定するための目標速度設定スイッチ３３ｄが設けられている。

上記目標速度設定スイッチ３３ｄは、乗員側に突出するレバーを上側（「ＲＥＳ／＋」と記載されている側）又は下側（「ＳＥＴ／−」と記載されている側）に倒すことで操作を行うようになっている。そして、上記メインスイッチ３３ａにより走行制御が実行された後において、乗員が最初に目標速度設定スイッチ３３ｄのレバーを下側に倒す操作を行うと、定速走行モード（オートクルーズモード）に設定されるとともに、該操作時に上記車速センサ４１により検出された実走行速度が、車両Ｗの目標速度に設定される。この設定後に、目標速度設定スイッチ３３ｄのレバーを上側に倒す操作（スイッチＯＮの継続時間（操作継続時間）が所定時間以内である操作）を１回行うと、目標速度が所定速度だけアップする一方、下側に倒す操作（スイッチＯＮの継続時間が所定時間以内である操作）を１回行うと、目標速度が所定速度だけダウンするようになっている。その後に再度、目標速度設定スイッチ３３ｄのレバーを上側又は下側に倒す操作（所定時間以内の操作）を１回行うと、目標速度が所定速度だけアップ又はダウンするようになっている。すなわち、本実施形態では、目標速度設定スイッチ３３ｄは、セットスイッチの機能と目標速度変更スイッチの機能とを兼ね備えていることになる。尚、これら両方の機能を、別々のスイッチにそれぞれ持たせるようにしてもよい。

また、上記メインスイッチ３３ａにより走行制御が実行された後において、最初に目標速度設定スイッチ３３ｄのレバーを上側に倒す操作を行うと、下側に倒す操作を行ったときと同様に定速走行モードに設定されるが、このときには、乗員が前回に設定したときの車速が目標速度に設定される。すなわち、目標速度設定スイッチ３３ｄは、リジュームスイッチの機能をも有している。

以下、上記目標速度設定スイッチ３３ｄを、セットスイッチの機能として操作するときには、セットスイッチといい、目標速度変更スイッチの機能として操作するときには、目標速度変更スイッチといい、リジュームスイッチの機能として操作するときには、リジュームスイッチという。

上記制御ユニット６は、図３に示すように、上記定速制御及び追従制御を行うためのＡＣＣコントローラ７と車両Ｗのパワートレインを制御するＰＣＭ８とを有している。

上記ＡＣＣコントローラ７には、上記前方レーダ２１、側方レーダ２２、２２、後方レーダ２３、車速センサ４１及びヨーレートセンサ４２からの検出信号とウインカスイッチ４３からの出力信号とが入力され、上記ＰＣＭ８には、操作部３３からの出力信号が入力されている。さらに、ＡＣＣコントローラ７とＰＣＭ８とは、互いに信号の授受可能に接続されていて、ＰＣＭ８からＡＣＣコントローラ７へは、操作部３３の各操作スイッチの操作信号が送信され、ＡＣＣコントローラ７からＰＣＭ８へは、減速又は加速指示信号及びレーダ２１、２２、２３からの検出信号が送信される。そして、ＡＣＣコントローラ７は、入力された信号に基ついて、ディスプレイ３１及び警報ブザー３２へ警報信号を出力することによって後述の警報を行うように構成されている。また、ＰＣＭ８は、入力された信号に基づいて、スロットル５１及びブレーキ装置５２へ制御信号を出力することによって車速を制御するように構成されている。尚、ＡＣＣコントローラ７の機能をＰＣＭ８に持たせることも可能である。

そして、このＡＣＣコントローラ７は、車両Ｗの前方に先行車両が存在しないときには、上記セットスイッチ又はリジュームスイッチにより定速走行モードに設定されて、車速を目標速度に一致させるように制御する一方、車両Ｗの前方に先行車両が存在するときには、定速走行モードに設定することはできず、先行車両に追従する追従走行モードに設定されて、先行車両との間の車間距離を目標車間距離に一致させるように制御する。

さらに詳しくは、ＡＣＣコントローラ７は、定速制御においては自車両Ｗの車速が所定の目標車速となるように、追従制御においては自車両Ｗと先行車両との車間距離が所定の目標車間距離となるように自車両Ｗを加減速させるべくＰＣＭ８へ減速又は加速指示信号を出力する車速制御部７１と、運転者の車線変更の意志を検出する車線変更意志検出部７２と、車線変更をして割り込んだときに先行車両及び後続車両となるであろう推定先行車両及び推定後続車両を推定する割り込み先車両推定部７３と、その推定先行車両及び推定後続車両と自車両Ｗとの推定車間距離をそれぞれ推定する車間距離推定部７４と、該推定先行車両及び推定後続車両と自車両Ｗとの推定相対速度をそれぞれ推定する相対速度推定部７５と、該推定先行車両と推定後続車両との間に割り込んだとすると自車両Ｗと該推定先行車両との推定車間距離を目標車間距離に一致させるために必要な自車両Ｗの推定減速度を予測する減速度予測部７６と、その予測された減速度で減速した場合に推定後続車両が自車両Ｗに追突する可能性を予測する追突可能性予測部７７と、追突可能性が高い場合にその旨を警報する警報制御部７８と、追突可能性が高い場合に上記車速制御部７１による車速の制御を制限する制御制限部７９とを有している。

こうして、制御ユニット６は、通常時には、車速制御部７１によって定速制御又は追従制御を実行する一方、図４に示すように、車線変更をして２台の車両間に割り込むときには、車線変更意志検出部７２〜制御制限部７９によって割り込み先の先行車両Ｗｆとの関係だけでなく割り込み先の後続車両Ｗｒとの関係も考慮して車速を制御するように構成されている。

上記車速制御部７１は、定速制御においては、車速センサ４１により検出される実車速を、上記セットスイッチや目標速度変更スイッチにより乗員が設定した目標速度に一致させるように、ＰＣＭ８へ減速又は加速指示信号を出力する。一方、追従制御においては、前方レーダ２１により検出される先行車両との間の車間距離を、上記目標車間距離設定スイッチ３３ｃにより乗員が設定した目標車間距離に一致させるように、ＰＣＭ８へ減速又は加速指示信号を出力する。

尚、ＡＣＣコントローラ７は、定速制御中に、自車両前方に先行車両が現れたときには、定速制御から追従制御に切り換える。このとき、車速制御部７１は、車両Ｗの車速に基づいて目標車間距離を算出し（例えば、車速が速くなるほど目標車間距離が長くなるような算出方法で算出する。）、車両Ｗと先行車両との車間距離をこの目標車間距離に一致させるように、ＰＣＭ８へ減速又は加速指示信号を出力する。

上記車線変更意志検出部７２は、上記ウインカスイッチ４３からの出力信号に基づいて、運転者が左右どちらのウインカを点滅させるべくウインカレバー１４を操作したかを検出する。こうすることで、左右どちらかに車線変更をしようとする運転者の意志を検出している。

上記割り込み先車両推定部７３は、まず、上記前方レーダ２１及び側方レーダ２２、２２からの検出信号に基づいて検出される車両Ｗの前方及び左右側方を走行する車両の中から、自車両Ｗと隣接する車線を車両Ｗと同じ方向に所定の車間距離を有して走行する少なくとも２台の車両（図４であれば、車両Ｗ１〜Ｗ３）を検出する。ここで、所定の車間距離とは、自車両Ｗが割り込んだ場合に、割り込み先の先行車両との関係で車間距離を調整すべく減速しても、割り込み先の後続車両に何ら影響を与えないだけの車間距離である。つまり、十分すぎる車間距離を有して走行している２台の車両間に入るときには、もはや割り込みとは言えず、割り込み先から除外している。そして、車速センサ４１の検出信号に基づいて算出される車両Ｗの車速とヨーレートセンサ４２からの検出信号に基づいて算出される車両Ｗのヨーレートとから車両Ｗの旋回半径ｒを算出して、上記検出された複数の車両のうち、何れの２台の車両間に割り込もうとしているのか、即ち、割り込んだときに先行車両及び後続車両となる推定先行車両Ｗｆ（Ｗ２）及び推定後続車両Ｗｒ（Ｗ３）を推定する。

上記車間距離推定部７４は、上記割り込み先車両推定部７３によって推定された推定先行車両Ｗｆと推定後続車両Ｗｒとの間のどの位置に割り込むのかを、上記旋回半径ｒに基づいて推定して、その位置における推定先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの推定車間距離Ｒｆ及び自車両Ｗと推定後続車両Ｗｒとの推定車間距離Ｒｒとを算出する。

上記相対速度推定部７５は、上記前方レーダ２１及び側方レーダ２２からの検出信号に基づいて、推定先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの推定相対速度（Ｖ−Ｖｆ）及び推定後続車両Ｗｒと自車両Ｗとの推定相対速度（Ｖ−Ｖｒ）をそれぞれ算出する。ここで、推定先行車両Ｗｆの車速をＶｆ、推定後続車両Ｗｒの車速をＶｒとする。

上記減速度予測部７６は、上記車間距離推定部７４で推定された推定先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの推定車間距離Ｒｆ及び上記相対速度推定部７５で推定された推定先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの推定相対速度（Ｖ−Ｖｆ）に基づいて、目標車間距離を達成するために必要な予測減速度Ｄを算出する。例えば、減速度予測部７６は、推定先行車両Ｗｆと自車両Ｗとが推定車間距離Ｒｆを有する状態において推定相対速度（Ｖ−Ｖｆ）で走行し続けた場合に、自車両Ｗが推定先行車両Ｗｆに追突する前突予測時間Ｔｆを算出する。そして、この前突予測時間Ｔｆを用いて、予測減速度ＤをＸ／Ｔｆで算出する。ここで、Ｘは定数であって、任意に設定可能である。つまり、前突予測時間Ｔｆが短いほど予測減速度Ｄは大きくなる。尚、自車両Ｗの車速Ｖが先行車両Ｗｆの車速Ｖｆ以下のときには、予測減速度Ｄは、Ｘ／Ｔｆではなく、所定の一定値を採用する。または、上述の算出方法で算出された予測減速度Ｄを予め車間距離及び相対速度に対応させたマップ又はテーブルで記憶しておき、上記推定車間距離Ｒｆと推定相対速度（Ｖ−Ｖｆ）とに基づいて該マップ又はテーブルから読み出すようにしてもよい。尚、予測減速度Ｄの算出方法は、かかる方法に限られるものではない。

上記追突可能性予測部７７は、上記減速度予測部７６によって予測された予測減速度Ｄと、上記車間距離推定部７４で推定された推定後続車両Ｗｒと自車両Ｗとの推定車間距離Ｒｒと、上記相対速度推定部７５で推定された推定後続車両Ｗｒと自車両Ｗとの推定相対速度（Ｖ−Ｖｒ）とに基づいて、推定後続車両Ｗｒが自車両Ｗに追突する可能性が高いか否かを予測する。具体的には、追突可能性予測部７７は、推定後続車両Ｗｒと自車両Ｗとが推定車間距離Ｒｒを有し且つ推定相対速度（Ｖ−Ｖｒ）で走行している状態において予測減速度Ｄで減速し始めた場合に、推定後続車両Ｗｒが自車両Ｗに追突する後突予測時間Ｔｒを算出する。そして、この後突予測時間Ｔｒが所定の判定時間Ｔ未満のときには追突する可能性が高いと判定し、該判定時間Ｔ以上のときには追突する可能性が低いと判定する。ここで、所定の判定時間Ｔは、一定の値であってもよいし、推定後続車両Ｗｒの車速又は推定相対速度（Ｖ−Ｖｒ）に応じて変更する値（例えば、車速Ｖ又は相対速度（Ｖ−Ｖｒ）の絶対値が大きくなるほど、判定時間Ｔの値も大きくなる）であってもよい。尚、追突の可能性が高いか否かの具体的な判定方法は、かかる判定方法に限られるものではなく、追突の可能性を判定できる任意の判定方法を採用することができる。

上記制御制限部７９は、上記追突可能性予測部７７によって、推定先行車両Ｗｆと推定後続車両Ｗｒとの間に自車両Ｗが割り込むとすると推定後続車両Ｗｒが自車両Ｗに追突する可能性が高いと予測されたときには、上記車速制御部７１が自車両Ｗと先行車両との車間距離Ｒｆを目標車間距離に一致させるべく自車両Ｗを減速させる際に減速度を通常時（推定先行車両Ｗｆと推定後続車両Ｗｒとの間に自車両Ｗが割り込むとすると推定後続車両Ｗｒが自車両Ｗに追突する可能性が高いと予測されていないとき）よりも小さい値に変更して、その変更後の減速度に基づく減速指示信号をＰＣＭ８へ出力する。尚、車速制御部７１は、通常時には、上記減速度予測部７６と同様の算出方法、又はマップによって減速度を設定している。

以下、車線変更をして２台の車両間に割り込むときについて、図５に示すフローチャート図を用いて詳しく説明する。

まず、ステップＳ１において、走行制御中か否かを判定する。走行制御中でなければ（ＮＯ）、運転者が手動で運転しているためエンドへ進み、そのまま手動運転で２台の車両間に割り込む。

一方、走行制御中のときは（ＹＥＳ）、ステップＳ２において、乗員の車線変更の意志があるか否かを判定する。車線変更意志検出部７２によって乗員の車線変更の意志が検出されないときにはステップＳ２を繰り返す。

そして、車線変更意志検出部７２によって乗員の車線変更の意志が検出されたときには、割り込み先車両推定部７３が割り込み先の車両を推定する。具体的には、まず、車両Ｗが走行する車線の左右の隣接車線のうち、車線変更意志検出部７２によって検出した車線変更しようとする予定先の車線に所定間隔で走行する少なくとも２台の車両が存在するか否かが判定される（ステップＳ３）。そして、検出された複数の車両のうち、何れか２台の車両間に自車両Ｗが割り込むか否かが推定される（ステップＳ４）。そして、自車両Ｗが或る２台の車両間に割り込むと推定されたときには（ＹＥＳ）、ステップＳ５へ進む。一方、所定間隔で走行する少なくとも２台の車両が検出されないとき（ステップＳ３でＮＯ）又は何れの２台の車両間にも割り込まないと推定されたとき（ステップＳ４でＮＯ）には、エンドへ進む。この場合、そのまま車線変更を行い、通常の走行制御を続行する。

ステップＳ５においては、車間距離推定部７４が割り込み先の推定先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの推定車間距離Ｒｆを推定すると共に、相対速度推定部７５が推定先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの推定相対速度（Ｖ−Ｖｆ）を推定する。

次に、ステップＳ６において、車間距離推定部７４が割り込み先の推定後続車両Ｗｒと自車両Ｗとの推定車間距離Ｒｒを推定すると共に、相対速度推定部７５が推定後続車両Ｗｒと自車両Ｗとの推定相対速度（Ｖ−Ｖｒ）を推定する。

その後、ステップＳ７において、減速度予測部７６が、上記推定先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの推定車間距離Ｒｆ及び推定相対速度（Ｖ−Ｖｆ）に基づいて、該推定先行車両Ｗｆと推定後続車両Ｗｒとの間に自車両Ｗが割り込んだとすると、推定先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの推定車間距離Ｒｆを目標車間距離に一致させるために必要となる予測減速度Ｄを予測する。

そして、ステップＳ８において、追突可能性予測部７７が、上記推定後続車両Ｗｒと自車両Ｗとの推定車間距離Ｒｒ及び推定相対速度（Ｖ−Ｖｒ）並びに上記ステップＳ７で予測された予測減速度Ｄに基づいて、該推定先行車両Ｗｆと推定後続車両Ｗｒとの間に自車両Ｗが割り込んだとすると、推定後続車両Ｗｒが自車両Ｗに追突する可能性が高いか否かを判定する。追突する可能性が低いときには、エンドへ進んで、そのまま車線変更を行い、通常の走行制御を続行する。一方、追突する可能性が高いときには、ステップＳ９へ進んで、警報制御部７８が、運転者が割り込もうとしている車両間にそのまま割り込むと、推定後続車両Ｗｒに追突される危険性が高い旨をディスプレイ３１に表示させると共に、その旨を警報する警報ブザー３２を吹鳴させる。

上記警報を行った後は、ステップＳ１０において、車線変更意志検出部７２が、運転者による車線変更の意志表示が行われているか否かを検出する。そして、警報することによって割り込もうとしていた２台の車両間に割り込むことをやめたとき（ＮＯ）には、エンドへ進み、通常の走行制御を続行する。

一方、警報してもなお車線変更しようとしているとき（ステップＳ１０でＹＥＳ）には、車線変更が完了したか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、車速センサ４１からの検出信号に基づく自車両Ｗの車速と、ヨーレートセンサ４２からの検出信号に基づく自車両Ｗのヨーレートとから自車両Ｗの旋回半径ｒを算出し、この旋回半径ｒ上に先行車両Ｗｆが存在するか否かを判定することによって、自車両Ｗの進行路上に先行車両Ｗｆが存在するか否か、即ち、車線変更が完了したか否かを判定する。

そして、車線変更が完了していないとき（ステップＳ１１でＮＯ）には、ステップＳ５へ戻って、推定先行車両Ｗｆ及び推定後続車両Ｗｒと自車両との推定車間距離Ｒｆ、Ｒｒ及び推定相対速度（Ｖ−Ｖｆ）、（Ｖ−Ｖｒ）を再度推定し、自車両Ｗの予測減速度Ｄ及び推定後続車両Ｗｒの追突可能性を判定し直す。例えば、自車両Ｗが推定先行車両Ｗｆと推定後続車両Ｗｒとの間に割り込もうとしてウインカを点滅させると、推定後続車両Ｗｒが自車両Ｗが安全に割り込めるように減速して推定先行車両Ｗｆと推定後続車両Ｗｒとの車間距離を十分に確保してくれる場合がある。このような推定後続車両Ｗｒによる車間距離の十分な確保は自車両Ｗがウインカを点滅させてから車線変更が完了するまでの間に徐々に行われるのが通常であるため、車線変更が完了するまではステップＳ５〜Ｓ１１を繰り返すことによって、推定先行車両Ｗｆと推定後続車両Ｗｒとの推定車間距離Ｒｆ、Ｒｒを監視し続け、該推定車間距離Ｒｆ、Ｒｒが十分に確保されたときにはステップＳ８においてエンドへ進んで、車線変更を行いつつ、通常の走行制御を続行することができる。

一方、ステップＳ１１において車線変更が完了したとき（ＹＥＳ）には、制御制限部７９が、車速制御部７１による車速の制御を制限する（ステップＳ１２）。具体的には、２台の車両間に割り込んだ後に、車速制御部７１が実際の先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの実車間距離Ｒｆ及び実相対速度（Ｖ−Ｖｆ）に基づいて上記減速度予測部７６と同様の算出方法（又はマップ）によって設定した実減速度を、制御制限部７９がより小さい値に変更（例えば、１以下の定数を掛けることにより割り引く等）して、ＰＣＭ８へ減速指示信号を出力する。こうして、後続車両Ｗｒが追突する可能性が高いときには、通常時（即ち、推定後続車両Ｗｒが追突する可能性が高いと判定されていないとき）よりも緩やかな減速度で減速しながら、先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの車間距離Ｒｆを目標車間距離に一致させるように調整する。

その後、ステップＳ１３において、車速制御部７１によって設定される実減速度（即ち、制御制限部７９で制限される前の減速度）と、後方レーダ２３からの検出信号に基づく後続車両Ｗｒとの実車間距離Ｒｒ及び実相対速度（Ｖ−Ｖｒ）とから、追突可能性予測部７７が上記ステップＳ８と同様の判定方法で、自車両Ｗと実際の後続車両Ｗｒとが追突する可能性が低いか否かを判定する。つまり、上記実減速度と実車間距離Ｒｒと実相対速度（Ｖ−Ｖｒ）に基づく後突予測時間Ｔｒが上記所定の判定時間Ｔ未満になるか否かを判定する。この後突予測時間Ｔｒが所定の判定時間Ｔ未満となるまでステップＳ１３を繰り返し、後突予測時間Ｔｒが所定の判定時間未満となると、ステップＳ１４において制御制限部７９による制限を解除して、車速制御部７１によって通常通りの車速の制御を行う。その後、エンドへ進む。つまり、自車両Ｗが２台の車両間に割り込んだ後、後続車両Ｗｒが自車両Ｗと十分な車間距離を確保するまでは、減速度を制限した状態で追従制御を行う。そして、後続車両Ｗｒが自車両Ｗと十分な車間距離を確保すると、減速度の制限を解除して、通常の追従制御を行う。

したがって、上記実施形態によれば、走行制御中に車線変更して或る２台の車両間に割り込もうとするときには、割り込んだときに先行車両Ｗｆ及び後続車両Ｗｒとなるであろう車両を推定し、この推定先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの推定車間距離Ｒｆを目標車間距離に一致させるために必要な予測減速度Ｄを予測し、この予測減速度Ｄに基づいて推定後続車両Ｗｒが自車両Ｗに追突する可能性を判定し、その追突可能性が高いときには、自車両Ｗと先行車両Ｗｆとの車間距離Ｒｆを目標車間距離に一致させる際の減速度を通常時（即ち、追突する可能性が高いと予測されていないとき）の追従制御よりも小さい値に変更して、ゆっくり減速させるようにすることによって、後続車両Ｗｒに急なブレーキ操作を強いることなく、自車両Ｗと先行車両Ｗｆとの車間距離Ｒｆを徐々に目標車間距離に一致させるように調整することができる。つまり、このように、本走行制御装置Ａは、走行制御中に車線変更して或る２台の車両間に割り込もうとするときには、先行車両Ｗｆとの関係だけでなく、後続車両Ｗｒとの関係も考慮して、車速を制御するため、後続車両Ｗｒが追突することを防止することができる。

また、上記実施形態によれば、上記追突可能性予測部７７によって推定後続車両Ｗｒが追突する可能性が高いと判定されたときには、まず、警報制御部７８がディスプレイ３１及び警報ブザー３２により乗員に警報を行うため、乗員に割り込もうとしていた２台の車両間に割り込むことをやめさせて、車間距離がもっと広い別の２台の車両間に割り込むように促すことができる。そして、警報してもなお追突の可能性が高い車両簡易割り込んだときには、制御制限部７９が車速制御部７１による車速の制御を制限して、高速車両Ｗｒが追突することを防止することができる。

尚、上記実施形態では、制御制限部７９が、先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの車間距離Ｒｆを目標車間距離に一致させるように車速制御部７１によって設定される減速度を、通常時よりも小さい値に変更することで車速の制御を制限しているが、該車速制御部７１による車速の減速を禁止することで車速の制御を制限するように構成してもよい。かかる構成では、自車両Ｗが２台の車両間に割り込んだときには、運転者自らの運転で先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの車間距離Ｒｆを調整することになる。こうすることで、後続車両Ｗｒを考慮せずに先行車両Ｗｆとの車間距離Ｒｆを調整することに起因して後続車両Ｗｒが自車両Ｗに追突することを防止することができる。

また、上記実施形態では、後方レーダ２３からの検出信号に基づく自車両Ｗと後続車両Ｗｒとの実車間距離Ｒｒ及び実相対速度（Ｖ−Ｖｒ）とから追突可能性を予測して、後続車両Ｗｒとの追突可能性が低くなると、車速制御の制限を解除して通常の追従制御を行うように構成されているが、これに限られるものではない。例えば、後方レーダ２３を設けない構成であってもよく、かかる場合には、２台の車両間に割り込んだ後、後続車両Ｗｒと自車両Ｗとの実車間距離Ｒｒが十分確保されたことを運転者が目視判断することによって車速制御の制限を解除するための操作（スイッチ等による）を行い、通常の追従制御を再開するように構成すればよい。

さらに別の実施形態として、上記追突可能性予測部７７によって推定後続車両Ｗｒが追突する可能性が高いと判定されたときには、先行車両Ｗｆと自車両Ｗとの車間距離Ｒｆと、自車両Ｗと後続車両Ｗｒとの車間距離Ｒｒとが同一になるように、制御制限部７９が自車両Ｗの車速を制御するように構成してもよい。こうすることで、先行車両Ｗｆとの関係だけで自車両Ｗを減速させることを防止して、後続車両Ｗｒが自車両Ｗに追突することを防止することができる。それに加えて、自車両Ｗが先行車両Ｗｆと追突することも防止することができる。かかる構成の場合は、図５のフローチャート図において、ステップＳ１２における車速の制御の制限において、上述の制御を行うように構成すればよい。その他の構成は、上記実施形態の構成と同様の構成でよい。また、かかる構成においても、後方レーダ２３を省略することができ、その場合には、２台の車両間に割り込む直前に検出されていた２台の車両間の車間距離を、先行車両Ｗｆと後続車両Ｗｒとの推定車間距離として記憶しておき、自車両Ｗと先行車両Ｗｆとの車間距離Ｒｆがこの推定車間距離の中間値となるように（即ち、実際の先行車両Ｗｆと推定される後続車両Ｗｒとの中間位置に自車両Ｗが位置するように）制御制限部７９が自車両Ｗの車速を制御すればよい。

また、上記実施形態では、ミリ波レーダによって、自車両Ｗの周囲の車両等を検出しているが、これに限られるものではなく、カメラ等によって自車両Ｗの周囲の物体を検出するように構成してもよい。

さらに、上記実施形態では、上記車線変更意志検出部７２は、上記ウインカスイッチ４３からの出力信号に基づいて運転者の車線変更の意志を検出しているが、これに限られるものではない。例えば、車載カメラの映像に基づいて、路面の白線等から認識される車線と、操舵角やヨーレートに基づいて推定される自車両Ｗの進行方向とを比較することによって、運転者の車線変更の意志を検出するように構成してもよい。

以上説明したように、本発明は、先行車両との関係だけでなく後続車両との関係も考慮して車速の制御を行うため、先行車両と自車両との車間距離を自動的に調整する追従走行を行う走行制御装置について有用である。

本発明の実施形態に係る走行制御装置を搭載した車両の概略図である。 車両のステアリングホイールの構成図である。 走行制御装置の構成を示すブロック図である。 車線変更して２台の車両間に割り込むときの様子を示した説明図である。 割り込み時における走行制御装置の制御を示すフローチャート図である。

符号の説明

Ａ 走行制御装置
７１ 車速制御部（車速制御手段）
７２ 車線変更意志検出部（車線変更意志検出手段）
７３ 割り込み先車両推定部（割り込み先車両推定手段）
７４ 車間距離推定部（車間距離推定手段）
７５ 相対速度推定部（相対速度推定手段）
７６ 減速度予測部（減速度予測手段）
７７ 追突可能性予測部（追突可能性予測手段）
７９ 制御制限部（制御制限手段）
３１ ディスプレイ（警報手段）
３２ 警報ブザー（警報手段）
５２ ブレーキ装置（ブレーキ手段）

Claims (6)

1. 自車両と先行車両との車間距離を所定の目標車間距離と一致するように車速を制御する車速制御手段を備えた車両の走行制御装置であって、
   乗員の車線変更の意志を検出する車線変更意志検出手段と、
   上記車線変更意志検出手段によって車線変更の意志が検出されたときに、車線変更後に先行車両と後続車両となる車両を推定する割り込み先車両推定手段と、
   上記割り込み先車両推定手段によって推定された先行車両及び後続車両と自車両との車間距離をそれぞれ推定する車間距離推定手段と、
   上記割り込み先車両推定手段によって推定された先行車両及び後続車両と自車両との相対速度をそれぞれ推定する相対速度推定手段と、
   上記車間距離推定手段及び上記相対速度推定手段によってそれぞれ推定された先行車両と自車両との車間距離及び相対速度に基づいて、上記先行車両と後続車両との間に割り込んだとすると自車両と先行車両との車間距離を上記目標車間距離に一致させるために必要な自車両の減速度を予測する減速度予測手段と、
   上記車間距離推定手段及び上記相対速度推定手段によってそれぞれ推定された後続車両と自車両との車間距離及び相対速度並びに上記減速度予測手段によって予測された減速度に基づいて後続車両に追突される可能性を予測する追突可能性予測手段と、
   上記追突可能性予測手段によって追突する可能性が高いと予測されたときに、上記車速制御手段による車速の制御を制限する制御制限手段とをさらに備えることを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の走行制御装置において、
   上記追突可能性予測手段によって追突する可能性が高いと予測されたときに、追突する可能性が高い旨を、上記制御制限手段が上記車速制御手段による車速の制御を制限するより前に、乗員に警報する警報手段をさらに備えることを特徴とする車両の走行制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両の走行制御装置において、
   上記車速制御手段は、少なくともブレーキ手段を制御することによって車速を制御するものであって、
   上記制御制限手段は、上記車速制御手段による上記ブレーキ手段の制御を禁止することを特徴とする車両の走行制御装置。
4. 請求項１又は２に記載の車両の走行制御装置において、
   上記車速制御手段は、少なくともブレーキ手段を制御することによって車速を制御するものであって、
   上記制御制限手段は、上記車速制御手段が車速を制限する際に設定する減速度をより小さく変更することを特徴とする車両の走行制御装置。
5. 自車両と先行車両との車間距離を所定の目標車間距離と一致するように車速を制御する車速制御手段を備えた車両の走行制御装置であって、
   乗員の車線変更の意志を検出する車線変更意志検出手段と、
   上記車線変更意志検出手段によって車線変更の意志が検出されたときに、車線変更後に先行車両と後続車両となる車両を推定する割り込み先車両推定手段と、
   上記割り込み先車両推定手段によって推定された先行車両及び後続車両と自車両との車間距離をそれぞれ推定する車間距離推定手段と、
   上記割り込み先車両推定手段によって推定された先行車両及び後続車両と自車両との相対速度をそれぞれ推定する相対速度推定手段と、
   上記車間距離推定手段及び上記相対速度推定手段によってそれぞれ推定された先行車両と自車両との車間距離及び相対速度に基づいて、上記先行車両と後続車両との間に割り込んだとすると自車両と先行車両との車間距離を上記目標車間距離に一致させるために必要な自車両の減速度を予測する減速度予測手段と、
   上記車間距離推定手段及び上記相対速度推定手段によってそれぞれ推定された後続車両と自車両との車間距離及び相対速度並びに上記減速度予測手段によって予測された減速度に基づいて後続車両に追突される可能性を予測する追突可能性予測手段とをさらに備え、
   上記車速制御手段は、上記追突可能性予測手段によって追突する可能性が高いと予測されたときに、自車両と先行車両との車間距離と、自車両と後続車両との車間距離とが同一となるように車速を制御することを特徴とする車両の走行制御装置。
6. 請求項５に記載の車両の走行制御装置において、
   上記追突可能性予測手段によって追突する可能性が高いと予測されたときに、追突する可能性が高い旨を、上記車速制御手段が自車両と先行車両との車間距離と、自車両と後続車両との車間距離とが同一となるように車速を制御するよりも前に、乗員に警報する警報手段をさらに備えることを特徴とする車両の走行制御装置。

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