JP3969198B2 - 車間制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車間制御に関し、特にキャリアカー等の特殊車両に対する適切な車間制御を実現するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、例えば光波，ミリ波などの送信波を車両周囲の所定角度に渡って掃引送信し、その反射波を検出することによって、車両前方の物体を認識する物体認識装置が考えられている。この種の装置としては、例えば、先行車両などの障害物を検出して警報を発生する装置や、先行車両と所定の車間距離を保持するように車速を制御する装置などに適用され、それらの制御対象としての先行車両などの物体認識に利用されている。
【０００３】
自車前方に存在する車両を認識する場合には、前方車両の後端左右に取り付けられたリフレクタ（反射物：例えばブレーキランプやボデイ等）からの反射波を検出して認識することが望ましい。
しかし、先行車が例えば全長の長いキャリアカーといった特殊な形状をしている車両である場合、リフレクタが左右端部にしかなく、そのリフレクタ間においては適当な反射物が存在しない場合、次のような不都合が生じる。つまり、このようなキャリアカーでは、荷台の後にある車両後端部と荷台の前にある運転席部分の後部とでは数ｍ以上の間隔がある。その場合、ある程度遠方から測距している状態においては、車両後端部をセンサの検出範囲内に捉えていたとしても、車間が詰まってきた状態では、レーザ光の照射角度がリフレクタ間に収まり、つまりレーザ光がリフレクタの間を通過してしまうことが考えられる。
【０００４】
この場合、先行車が存在しないと誤認識してしまったり、あるいは、運転席後部のみ検出する状態になって、実際のよりも遠い位置に先行車が存在すると誤認識してしまう可能性がある。このような誤った測距に基づく車間制御は適切なものでなくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、このような特殊形状車両に対しても適切な車間制御を実現できる技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するためなされた本発明の車間制御装置は、車幅方向あるいは車高方向の少なくともいずれか一方の所定角度に渡り電磁波を掃引送信し、送信した電磁波が反射物体にて反射された反射波を受信し、その反射波に基づいて認識対象の物体の自車に対する相対位置及び相対速度を算出し、その認識された物体の相対位置に基づき自車に対する先行車を選択し、自車を先行車に追従させて走行させるのであるが、先行車のリフレクタの位置や電磁波送信角度に基づいて、リフレクタをロストしない車間制御を実現する。つまり、先行車の後端部における車幅方向又は車高方向の端部付近に存在する一対のリフレクタの位置を算出し、その算出された一対のリフレクタ位置が電磁波送信の所定角度内に共に含まれるという条件を満たす最短距離を算出する。そして、目標車間距離がその算出された最短距離よりも短くならないように調整するのである。
【０００７】
このようにすれば、例えば車幅方向の所定範囲内に電磁波を送信して先行車を認識する場合に、その先行車が上述のキャリアカーのような特殊形状の車両であったとしても、接近しすぎて電磁波がリフレクタ間を通過してしまう状況を回避できる。そのため、先行車が存在しないと誤認識してしまったり、あるいは、実際のよりも遠い位置に先行車が存在すると誤認識してしまうことを防止でき、適切な車間制御を実現できるようになる。
【０００８】
このリフレクタ位置に関しては、リフレクタをどの程度の大きさ分だけ認識するかに関係する。つまり、技術思想としては、リフレクタの一部でも認識できている状態であればよいのであるが、実際の車間制御においては先行車との車間の変化に対して応答するまでに多少の時間差があるため、例えばリフレクタのほんの一部でも認識できていればよいとすると、リフレクタを全く認識できない状態に移行し易い。そのため、例えば請求項２に示すように、一対のリフレクタ全体に着目した場合の車幅方向端位置又は車高方向端位置を算出することが考えられる。これは、例えば車幅方向の所定角度の範囲に電磁波を送信することを想定した場合、先行車後部の左端付近に存在するリフレクタであればその左端位置、右端付近に存在するリフレクタであればその右端位置に着目し、それらの位置が電磁波送信の所定角度内に共に含まれるように車間制御するのである。このようにすれば、確実に一対のリフレクタを捉えることができ、ロスト防止の面での確実性は向上する。
【０００９】
また、請求項３に示すように、一対のリフレクタそれぞれの中心位置に着目してもよい。中心位置が含まれるようにすれば、少なくともリフレクタの半分は認識できている状態となるからである。
ところで、上述した特殊車両においてリフレクタをロストする状況は、先行車に接近しすぎて電磁波がリフレクタ間を通過してしまうということである。したがって、先行車に接近していない状況であれば必要以上に目標車間を調整する必要はない。また、例えば先行車に接近していてもそれが一時的なものであり、リフレクタを十分に認識でき続けられる状況であれば、やはり必要以上に目標車間を調整する必要はない。したがって、例えば請求項４に示すように、物体認識手段が物体の長さも認識可能（つまりリフレクタと考えられる物体の長さも認識可能）であることを前提として目標車間距離調整手段が次のような調整を行っても良い。つまり、先行車の一対のリフレクタの長さに関して、安定的に認識されている状態で認識したリフレクタ本来の長さを記憶しておき、その後、物体認識手段にて認識した一対のリフレクタ長さの内の少なくとも一方が前記記憶されている対応値よりも所定割合小さくなり、且つ自車と先行車との相対速度が負の場合には、先行車から離れる挙動となる目標車間距離に調整するのである。
【００１０】
この所定割合としては例えば２分の１といった値が考えられる。この場合であれば、先行車からある程度離れている状況ではリフレクタを全部認識できていて問題ないが、接近するとリフレクタの一部しか認識できない状況に移行する。但し、大部分認識できている場合には、その時点では目標車間距離の調整はしない。そして、さらに接近してリフレクタの半分未満しか認識できない状況に移行した場合には、さらに接近するとリフレクタをロストしてしまう可能性があるので、先行車から離れる挙動を示せるような目標車間距離に調整する必要性が出てくる。しかし、「さらに接近する」のはその時点で相対速度が負である場合であり、逆に相対速度が零又は正であればそれ以上接近することはないため、必要以上に調整する必要はない。
【００１１】
このようにすることで、リフレクタのロスト防止に真に必要な状況にのみ目標車間距離の調整が実行される可能性が高くなり、全体としてより適切な車間制御が実現されることとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本実施例にかかる車両走行制御装置１のシステム構成を概略的に示すブロック図であり、車間制御用電子制御装置（以下「車間制御ＥＣＵ」という）２、エンジン制御用電子制御装置（以下「エンジンＥＣＵ」という）６、及びブレーキ電子制御装置（以下「ブレーキＥＣＵ」という）４を中心に構成されている。
【００１３】
車間制御ＥＣＵ２は、マイクロコンピュータを中心として構成されている電子回路であり、現車速（Ｖｎ）信号、操舵角（str-eng ，Ｓ０）信号、ヨーレート信号、目標車間時間信号、ワイパスイッチ情報、アイドル制御やブレーキ制御の制御状態信号等をエンジンＥＣＵ６から受信する。そして、車間制御ＥＣＵ２は、この受信したデータに基づいて、カーブ曲率半径Ｒを推定したり、車間制御演算をしている。
【００１４】
レーザレーダセンサ３は、レーザによるスキャニング測距器とマイクロコンピュータとを中心として構成されている電子回路である。スキャニング測距器は、車幅方向の所定角度範囲にレーザ光をスキャン照射し、物体からの反射光に基づいて、自車と前方物体との距離をスキャン角度に対応して検出可能であり、マイクロコンピュータは、スキャニング測距器にて検出した先行車の角度や相対速度等、及び車間制御ＥＣＵ２から受信する現車速（Ｖｎ）信号、カーブ曲率半径Ｒ等に基づいて先行車の自車線確率を演算し、相対速度等の情報も含めた先行車情報として車間制御ＥＣＵ２に送信する。また、自己のダイアグノーシス信号も車間制御ＥＣＵ２に送信する。なお、このレーザレーダセンサ３は、車両後部の左右にそれぞれ存在するブレーキランプ等のリフレクタ（反射物）を、同一先行車の一対のリフレクタである旨も含めて判定し、その情報を車間制御ＥＣＵ２に送信可能であるが、これらの点については、後で詳しく説明する。
【００１５】
さらに、車間制御ＥＣＵ２は、このようにレーザレーダセンサ３から受信した先行車情報に含まれる自車線確率等に基づいて、車間制御すべき先行車を決定し、先行車との車間を適切に調節するための制御指令値として、エンジンＥＣＵ６に、目標加速度信号、フューエルカット要求信号、ＯＤカット要求信号、３速シフトダウン要求信号、ブレーキ要求信号を送信している。また、警報発生の判定をして、警報吹鳴要求信号或いは警報吹鳴解除要求信号を送信したりする。さらに、ダイアグノーシス信号、表示データ信号等を送信する。
【００１６】
ブレーキＥＣＵ４は、マイクロコンピュータを中心として構成されている電子回路であり、車両の操舵角を検出するステアリングセンサ８、車両の旋回状態としてのヨーレートを検出するヨーレートセンサ１０、および各車輪の速度を検出する車輪速センサ１２から操舵角やヨーレートを求めて、これらのデータをエンジンＥＣＵ６を介して車間制御ＥＣＵ２に送信する。また、ブレーキＥＣＵ４は、エンジンＥＣＵ６を介する車間制御ＥＣＵ２からの目標加速度等に基づくブレーキ要求に応じてブレーキ力を制御するために、ブレーキ油圧回路に備えられた増圧制御弁・減圧制御弁の開閉をデューティ制御するブレーキアクチュエータ２５を制御したり、エンジンＥＣＵ６を介する車間制御ＥＣＵ２からの警報要求信号に応じて警報ブザー１４を鳴動する。
【００１７】
エンジンＥＣＵ６は、マイクロコンピュータを中心として構成されている電子回路であり、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ１５、車両速度を検出する車速センサ１６、フットブレーキの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチ１８、クルーズコントロールスイッチ２０、クルーズメインスイッチ２２、及びその他のセンサやスイッチ類からの検出信号等を受信し、さらに、上述したブレーキＥＣＵ４及び車間制御ＥＣＵ２からの各種信号を受信している。
【００１８】
そして、エンジンＥＣＵ６は、この受信した信号から判定する運転状態に応じて、内燃機関（ここでは、ガソリンエンジン）のスロットル開度を調整するスロットルアクチュエータ２４、トランスミッション２６のアクチュエータ駆動段に対して駆動命令を出力している。これらのアクチュエータにより、内燃機関の出力、ブレーキ力あるいは変速シフトを制御することが可能となっている。
【００１９】
次に、本実施例のオートクルーズ制御の概略を図２の状態遷移図を参照して説明する。
制御は、ステップＡの「クルーズＯＦＦ」状態から開始され、クルーズメインスイッチ２２をＯＮすることによって、ステップＢの「クルーズＲｅａｄｙ」状態へ遷移する。そして、ステップＢの状態でクルーズコントロールスイッチ２０中のクルーズセットスイッチをＯＮすることにより、ステップＣのクルーズ制御に遷移する。なお、ステップＣのクルーズ制御中にフットブレーキがＯＮされたり、所定の有効車速範囲をオーバーした場合には、ステップＣのクルーズ制御からステップＢのクルーズＲｅａｄｙ状態へ遷移する。
【００２０】
ステップＣのクルーズ制御においては、セット車速以下の先行車が存在しない場合にはステップＤの車速制御（定速走行）を行い、セット車速以下の先行車が存在する場合にはステップＥの車間制御（追従走行）を行う。そして、これら車速制御及び車間制御を含むクルーズ制御中にアクセルペダルが踏み込まれた場合には、所定の条件が成立するとステップＦのオーバライド状態に遷移する。
【００２１】
次に、レーザレーダセンサ３にて行われる処理についてさらに説明する。まず、レーザレーダセンサ３に備えられたスキャニング測距器による測距データ（距離・角度の計測データ）を１スキャン分読み込む。スキャン周期は例えば１００ｍｓｅｃであり、１００ｍｓｅｃ毎にデータを取り込むこととする。
【００２２】
そして、データのセグメント化を行う。測距データとして得た距離データとスキャン角度θについては極座標系からＸＺ直交座標系に変換し、その変換後のデータをグルーピングしてセグメントを形成する。例えば、点認識されたデータ同士のＸ軸方向の距離が０．２ｍ以下、Ｚ軸方向の距離が２ｍ以下という２条件を共に満たす場合に、その点集合を一体化してセグメントデータを求める。このセグメントデータは、一体化された点集合を含むような大きさに設定された、Ｘ軸及びＺ軸に平行な２辺を持つ長方形の領域であり、中心座標（Ｘ，Ｚ）と大きさを示すための２辺のデータ（Ｗ，Ｄ）をデータ内容とする。
【００２３】
このような測距データのセグメント化により、例えば車両の左右のテールランプに具備されている反射板や車体などのリフレクタを複数のスキャン角度において検出したような場合に、それらが同一のリフレクタのものであると認識することができる。車両の後部左右には一対のリフレクタが存在することが多いので、その場合は、各リフレクタをそれぞれ一つのセグメントとして認識する。
【００２４】
ひとまとまりにされたセグメントデータに対して作成される障害物のモデルを物標と呼ぶが、この物標は、中心座標（Ｘ，Ｙ）、幅Ｗ、奥行きＤ、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向の相対速度（Ｖｘ，Ｖｙ）、中心座標（Ｘ，Ｙ）の過去４回分のデータ、状態フラグ、自車線確率及び存在時間などの情報を持つ。状態フラグは、物標の状態が、未定状態、認識状態、外挿状態、誤結合補間状態のいずれであるかを表すフラグである。なお、レーザ光が掃引照射される所定角度内に出現する先行車両等の障害物の個数には通常ある程度の上限がある。そして、その上限を超えて障害物を認識した場合は、不必要な路側物を検出している場合がほとんどである。そこで、所定値をその上限に対してある程度大きく設定しておけば、所定値以内の個数の物標として認識される障害物を監視するだけで車間制御を実行することができる。
【００２５】
但し、この状態ではどのセグメントデータ同士が同じ先行車の一対のリフレクタに対応するものか分からないので、その判定処理を行う。これは、例えば所定の判定条件に適合する二つのセグメントデータをペアにする処理であり、その判定条件としては、例えば次のような条件が考えられる。▲１▼所定時間（回数）連続して認識されている。▲２▼二つのセグメントデータの最左端から最右端までの長さ、すなわち両者をマージしたと想定した場合の幅が所定値（例えば３．０ｍ）以内。▲３▼中心座標のＹ軸方向の差が所定値（例えば３．０ｍ）以内。▲４▼相対速度ＶY の差が所定値（例えば３．０ｋｍ／ｈ）以内。そして、この条件を満たしたとき、該当する一対のセグメントデータ同士は同一先行車のものであると判定され、その情報自体も物標データに含められる。したがって、車間制御ＥＣＵ２側としては、レーザレーダセンサ３から送出される先行車情報中を参照することで、その先行車が有する一対のリフレクタに対応する一つのセグメントがどれであるかも分かるようになっている。
【００２６】
なお、レーザレーダセンサ３が実行する処理についてより詳細に理解するのであれば、例えば特開２００１−８０４３７号公報等を参照されたい。但し、当該公報記載の場合は、マージ条件に従って左右のリフレクタのセグメントをマージして一つのセグメントにしているが、本実施例の場合は、一対であると判定はするが、セグメント間を埋めるようなことはしない。
【００２７】
次に、車間制御ＥＣＵ２にて実行される車両走行制御処理の詳細について、図３〜図６のフローチャートを参照して説明する。
図３は、車間制御ＥＣＵ２におけるメイン処理を示すフローチャートである。まず、最初のステップＳ１００において状態遷移フラグ処理を行う。この状態遷移フラグ処理においては、クルーズメインスイッチ２２のＯＮ・ＯＦＦ状態に応じてメインスイッチフラグをＯＮ又はＯＦＦに設定するメインスイッチフラグ処理，クルーズコントロールスイッチ２０中のクルーズセットスイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態に応じてクルーズ制御中フラグをＯＮ又はＯＦＦに設定するクルーズ制御中フラグ処理，車間制御中であるか否かに応じて車間クルーズ制御中フラグをＯＮ又はＯＦＦに設定する車間クルーズ制御中フラグ処理，及びオーバーライド中であるか否かに応じてオーバライド中フラグをＯＮ又はＯＦＦに設定するオーバライド中フラグ処理を順次行う。
【００２８】
そして、目標車間距離演算を行う（Ｓ１１０）。このＳ１１０にて実行される目標車間距離演算処理の詳細について、図４，５のフローチャートに基づき説明する。
まず、図４のＳ１１０１に示すように、レーザレーダセンサ３の取付位置（詳しくはスキャニング測距器の掃引照射の原点）に基づき死角が生じる距離を算出する。その死角が生じる距離Ｚ（Ｚｒ，Ｚｌ）は、センサ取付位置に基づいて、下記の式１により求める。
【００２９】
Ｚ＝Ｘtan（θ／２） …［式１］
ここで、レーザレーダセンサ３による検知において水平方向の死角が生じる距離は、図７（ａ）に示すように、センサ光軸Ｏから左右の車幅方向端部までの各距離Ｘ（Ｘｒ，Ｘｌ）及びセンサの最大水平検知角度θによって決まる。
【００３０】
なお、図７（ａ）で用いた記号の意味を下記のまとめておく。
θ：センサの最大水平検知角
Ｘｒ：センサ光軸から右の車幅方向端までの距離
Ｘｌ：センサ光軸から左の車幅方向端までの距離
Ｚｒ：センサ右側に死角が発生する距離
Ｚｌ：センサ左側に死角が発生する距離
Ｏ：センサの光軸中心
続くＳ１１０２では、レーザレーダセンサ３から得た情報に基づいて、先行車の有する一対のリフレクタ群を検出（特定）する。
【００３１】
そして、Ｓ１１０３では、このように特定されたリフレクタ群について、センサ光軸Ｏから各リフレクタまでの水平方向の距離を計測する。この計測では、図７（ｂ），（ｃ）に示すように、リフレクタの長さも加味し、左のリフレクタの左端及び右のリフレクタの右端の内でセンサ光軸Ｏから最も離れているた方の端部を反射点ｘｋとする。例えば図７（ｂ），（ｃ）で言えば、右のリフレクタの右端がセンサ光軸から最も遠い反射点ｘｋとなる。なお、このように先行車として認識されているときの左右それぞれのリフレクタに対応すると考えられるセグメントの横長をＳＬＳ（Standard Left Segment）及びＳＲＳ（Standard Right Segment）とする。これらＳＬＳ，ＳＲＳについては、例えば所定期間（所定処理回数）連続してほぼ同じ長さを検出できている場合の値を採用すること等が考えられる。
【００３２】
そして、続くＳ１１０４では目標車間距離候補Ｚｋを求める。この処理について、図５のフローチャートを参照して説明する。
まず、Ｓ１１４１では、図４のＳ１１０３にて求めたセンサ光軸Ｏから反射点ｘｋまでの距離（ｘｋ）及びセンサの最大水平検知角θに基づいて、図７（ｃ）に示すように当該反射点ｘｋがセンサ検知範囲から消えてしまう距離Ｚｋを求める。
【００３３】
続くＳ１１４２では、先行車の有する一対のリフレクタに対応するセグメントの横長ＲＳ，ＬＳを算出する。上述のように、セグメントデータは、Ｘ軸及びＺ軸に平行な２辺を持つ長方形の領域として規定され、中心座標（Ｘ，Ｚ）と大きさを示すための２辺のデータ（幅Ｗ，奥行きＤ）をデータ内容とする。したがって、先行車の有する左側のリフレクタに対応するセグメントの幅Ｗが横長ＬＳ（Left Segment）となり、右側のリフレクタに対応するセグメントの幅Ｗが横長ＲＳ（Right Segmen）となる。
【００３４】
そして、Ｓ１１４３〜Ｓ１１４５では、先行車の自車に対する相対速度とセグメントの横長ＲＳ，ＬＳに基づいて、条件判断を行う。
まずＳ１１４３では先行車の相対速度が負か否かを判断し、相対速度が正又は零の場合は（Ｓ１１４３：ＮＯ）、Ｓ１１４１で算出した目標車間距離候補Ｚｋをそのまま出力する（Ｓ１１４７）。
【００３５】
また、先行車の相対速度が負の場合は（Ｓ１１４３：ＹＥＳ）、続くＳ１１４４にて、現在検出されている先行車の右のリフレクタに対応すると考えられるセグメントの横長ＲＳが、Ｓ１１４２にて説明した、先行車として認識されているときの右のリフレクタに対応すると考えられるセグメントの横長ＳＲＳの２分の１の長さ未満か否かを判断する。そして、ＲＳ＜ＳＲＳ／２の場合は（Ｓ１１４４：ＹＥＳ）、Ｓ１１４１で算出した目標車間距離候補Ｚｋを所定量増分する（Ｓ１１４６）。図８（ａ）に示すように自車両のセンサ検知範囲に先行車の左右のリフレクタが完全に入っている状態から、図８（ｂ）に示すように自車両と先行車が近づき、先行車の右のリフレクタがセンサ検知範囲に半分未満しか入らない状態に移行したとする。このようなＲＳ＜ＳＲＳ／２となっている状態に対応する目標車間距離候補Ｚｋ（図８（ｂ）参照）をそのまま採用すると、さらに自車両が先行車に近づく結果となり、右のリフレクタがセンサ検知範囲から外れてしまう可能性がある。そのため、Ｓ１１４６では、目標車間距離候補Ｚｋを所定量増分して、車間をより大きくする方向へ対処することで、そのような不都合が生じないようにしている。
【００３６】
一方、ＲＳ≧ＳＲＳ／２の場合は（Ｓ１１４４：ＮＯ）、Ｓ１１４５へ移行して、現在検出されている先行車の左のリフレクタに対応すると考えられるセグメントの横長ＬＳが、先行車として認識されているときの左のリフレクタに対応すると考えられるセグメントの横長ＳＬＳの２分の１の長さ未満か否かを判断する。そして、ＬＳ＜ＳＬＳ／２の場合は（Ｓ１１４５：ＹＥＳ）、やはりＳ１１４６へ移行して、Ｓ１１４１で算出した目標車間距離候補Ｚｋを所定量増分する（Ｓ１１４６）。なお、Ｓ１１４５にて否定判断、つまりＲＳ≧ＳＲＳ／２であり（Ｓ１１４４：ＮＯ）且つＬＳ≧ＳＬＳ／２の場合は、Ｓ１１４７へ移行し、Ｓ１１４１で算出した目標車間距離候補Ｚｋをそのまま出力する（Ｓ１１４７）。
【００３７】
図４に戻り、Ｓ１１０４の処理後は、Ｓ１１０５において、自車速から目標車間距離候補Ｚｖを求める。
続くＳ１１０６では、上記Ｓ１１０４にて算出された目標車間距離候補ＺｋとＳ１１０５にて算出された目標車間距離候補Ｚｖの内、値の大きな方を目標車間距離Ｄとして選択する。
【００３８】
最終的に決定される目標車間距離は、上述したレーザレーダセンサ３の死角が発生する距離Ｚ（Ｚｒ，Ｚｌ）より小さくなってはならない。そのため、Ｓ１１０７以下の処理にてその判断を行う。つまり、Ｓ１１０６で選択された目標車間距離Ｄがセンサ左側に死角が発生する距離Ｚｌよりも大きく（Ｓ１１０７：ＹＥＳ）、且つセンサ右側に死角が発生する距離Ｚｒよりも大きい場合（Ｓ１１０８：ＹＥＳ）は、最終的な目標車間距離としてＳ１１０６で選択された目標車間距離Ｄを採用する（Ｓ１１１０）。
【００３９】
一方、Ｓ１１０８にて否定判断、つまりＺｌ＜Ｄ≦Ｚｒの場合は、最終的な目標車間距離としてセンサ右側に死角が発生する距離Ｚｒを採用する（Ｓ１１１１）。
また、Ｓ１１０７にて否定判断、つまりＤ≦Ｚｌの場合には、Ｓ１１０９へ移行し、Ｚｒ＞Ｚｌか否かを判断する。そして、Ｚｒ＞Ｚｌ（つまり、この場合はＺｒ＞Ｚｌ≧Ｄ）の場合は（Ｓ１１０９：ＹＥＳ）、Ｓ１１１１へ移行し、最終的な目標車間距離としてＺｒを採用する。また、Ｚｒ≦Ｚｌ（つまり、この場合はＺｌ≧Ｚｒ≧Ｄ）の場合は（Ｓ１１０９：ＮＯ）、Ｓ１１１２へ移行し、最終的な目標車間距離としてＺｌを採用する。
【００４０】
以上、図４及び５を参照して図３のＳ１１０における目標者間距離演算について説明したので、続いて図３のＳ１２０移行の処理を説明する。
Ｓ１２０では、セット車速演算を行う（Ｓ１２０）。ここでは、クルーズコントロールスイッチ２０からの信号等に基づいて、クルーズ制御において、車間制御から定速制御に切り替わった際等のセット車速を、自車速度に対応して演算する処理を行う。
【００４１】
続いて、カーブ半径を推定する（Ｓ１３０）。ここでは、ステアリングセンサ８にて検出された操舵角に基づき、自車前方の自車線のカーブ半径を演算する処理を行う。
続いて、先行車を選択する（Ｓ１４０）。ここでは、レーザレーダセンサ３より受信した物標データに基づいて先行車候補群を抽出し、先行車候補があれば、車間距離が最小の物標を先行車として選択する処理を行う。
【００４２】
そして、車間クルーズ目標加速度演算処理を行う（Ｓ１５０）。ここでは、車間制御及び車速制御に用いる目標加速度を先行車の加速度に基づいて演算する。それでは、このＳ１５０にて実行される車間クルーズ目標加速度演算処理の詳細について、図６に基づき説明する。
【００４３】
まず、同図（ａ）に示すように、先行車を認識中であるかどうかを判断する（Ｓ３１０）。このとき先行車を認識中でなければ（Ｓ３１０：ＮＯ）、上述した定速ＣＣ制御部での演算結果、つまり、先行車を未認識の場合のセット車速に制御するための加速度を目標加速度として設定する（Ｓ３５０）。
【００４４】
一方、先行車を認識中であれば（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、Ｓ３２０へ移行して車間距離偏差を演算する。この車間距離偏差（ｍ）は、現在の車間距離から予め設定した目標車間距離を減算した値である。尚、目標車間距離は車速に応じて可変とすることで、より運転者の感覚に合致させることができる。
【００４５】
さらに、続くＳ３３０にて相対速度を演算する。この相対速度の演算に際しては、ノイズなどの影響を減少させるため、複数回検出された相対速度を平滑化する。
そして、このようにして得られた車間距離偏差と相対速度に基づき、上述した低速ＡＣＣ制御部と高速ＡＣＣ制御部の各車間制御演算部において目標加速度を演算する（Ｓ３４０）。
【００４６】
各車間制御演算部は、図６（ｂ）に示すような車間距離偏差と相対速度に応じて目標加速度を決定するための制御マップを夫々備えており、この制御マップを参照して適切な目標加速度を選択する。この制御マップは、車間距離偏差（ｍ）として−１５，−１０，−５，０，５，１０，１５の７つの値、相対速度（ｋｍ／ｈ）として１６，８，０，−８，−１６，−２４の６つの値に対する目標加速度を示すものであるが、マップ値として示されていない値については、マップ内では直線補間により演算した値を採用し、マップ外ではマップ端の値を採用する。また、マップ内の値を用いる場合においても、所定の上下限ガードを施すことも考えられる。
【００４７】
図３に戻り、このようにＳ１５０において車間制御及び車速制御における各目標加速度が夫々設定されると、このいずれの目標加速度をエンジンＥＣＵ６に出力するか否かを判定する処理を行う。
すなわち、まずクルーズ制御中フラグがＯＮであるか否かを判断し、クルーズ制御中フラグがＯＦＦであれば（Ｓ１６０：ＮＯ）、そのまま本処理を終了する。 一方、クルーズ制御中フラグがＯＮであれば（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、続いて、警報演算を行う（Ｓ１６５）。
【００４８】
この警報演算は、例えば警報要求を現在指示中なければ、所定の条件成立を判断して警報要求を指示するための処理を実行する。まず、以下の算出式に示すように、車速と相対速度に応じて警報距離を算出する。
警報距離＝ｆ（車速，相対速度）
次に、この警報距離よりも車間距離が短い状態が生じているかどうかを判断し、車間距離が警報距離以上の場合には何ら警報処理はしない。そして、警報距離よりも車間距離が短い場合には警報要求を成立させる。この警報要求信号が車間制御ＥＣＵ２からエンジンＥＣＵ６を介してブレーキＥＣＵ４へ出力されると、ブレーキＥＣＵ４はこの警報要求信号に応じて警報ブザー１４を鳴動する。
【００４９】
一方、現在警報要求中であれば、所定の条件成立を判断して警報要求を解除する。例えば警報要求が成立した後１秒経過していなければ、そのまま何もしない。これは、警報処理を実行した場合、少なくとも１秒間はその状態を続けるためである。そして、警報要求が成立した後１秒経過すると、車間距離が警報距離以上かどうかを判断し、車間距離が警報距離未満の場合には、そのまま何もしない。そして、車間距離が警報距離以上の場合には警報要求を解除する。
【００５０】
Ｓ１６５の処理後は、オーバライド中フラグがＯＮであるか否かを判断し（Ｓ１７０）、オーバライド中フラグがＯＮであれば（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、そのまま本処理を終了する。
一方、オーバライド中フラグがＯＦＦであれば（Ｓ１７０：ＮＯ）、続いて、車間クルーズ制御中フラグがＯＮか否かを判断する（Ｓ１８０）。そして、車間クルーズ制御中フラグがＯＮであれば（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、Ｓ１５０にて演算した車間制御用の目標加速度を制御目標加速度として設定し、車間クルーズ制御中フラグがＯＦＦであれば（Ｓ１８０：ＮＯ）、Ｓ１５０にて演算した車速制御用の目標加速度を制御目標加速度として設定する。
【００５１】
そして、このようにして設定された制御目標加速度を、エンジンＥＣＵ６に対して制御指令値として出力する。エンジンＥＣＵ６では、この制御目標加速度を実現するためのエンジン制御を実行する。
尚、本実施例において、車間制御ＥＣＵ２が、先行車選択手段及び車間制御手段に該当し、レーザレーダセンサ３が物体認識手段に該当する。
【００５２】
以上説明したように、本実施例の車両走行制御装置１においては、レーザレーダセンサ３にて、先行車後端の左右端部付近に存在すると考えられる一対のリフレクタに対応するセグメントを特定し、その一つのセグメントが共にレーザレーダセンサ３の検知角内に含まれるような最短距離、つまりレーザレーダセンサ３の死角が発生する距離Ｚ（Ｚｒ，Ｚｌ）を算出し、目標車間距離が最短距離よりも短くならないように調整する。このようにすることで、先行車が図９に示すキャリアカーのようなリフレクタ間に反射物がない特殊形状の車両であったとしても、接近しすぎてレーザ光がリフレクタ間を通過してしまう状況を回避できる。そのため、先行車が存在しないと誤認識してしまったり、あるいは、実際のよりも遠い位置に先行車が存在すると誤認識してしまうことを防止でき、適切な車間制御を実現できるようになる。
【００５３】
また、実際の車間制御においては車間の変化に対して自車両の挙動が制御されるまでに多少の時間差があるため、例えばリフレクタのほんの一部でも認識できていればよいとすると、リフレクタを全く認識できない状態に移行し易い。そこで本実施例では、図５に示す処理を実行することで、センサ検知範囲に先行車の左右のリフレクタのいずれか一方が半分未満しか検知できない状況になり且つ相対速度が負の場合に目標車間距離を増分するようにした。これにより、真に必要な状況になって初めて目標車間距離候補Ｚｋが所定量増分される可能性が高くなり、上述の課題にも対応できる。
【００５４】
なお、リフレクタとしてはブレーキランプ等のような反射物が主に考えられるが、ボディ自体であってもレーザ光を良好に反射するものであればリフレクタになり得る。キャリアカーの場合には、車両後部の左右には支柱があり、またブレーキランプ等もやはり左右に存在するので、ブレーキランプが検出できなければリフレクタが検出できないというわけではないことは付言しておく。
【００５５】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
（１）例えば上記実施例では、図５のＳ１１４４，Ｓ１１４５に示すように、で、センサ検知範囲に先行車の左右のリフレクタのいずれか一方が半分未満しか検知できない状況になった時点で目標車間距離を増分するようにしたが、これは、リフレクタ本来の長さに対して所定割合小さくなった場合の一例として「半分」としたのであるが、例えば「３分の２」や「３分の１」といった他の割合を採用することも可能である。
【００５６】
（２）上記実施例ではより適切な車間制御を実行するため、左右のリフレクタのいずれか一方が半分未満しか検知できない状況になり且つ相対速度が負の場合に目標車間距離を増分するようにした。しかし、このような対処はせずに、単純に、先行車の一対のリフレクタに対応するセグメント位置がレーザレーダセンサ３の検知角内に共に含まれるように目標車間距離を調整するだけでもよい。その場合、一対のリフレクタそれぞれの中心位置に着目し中心位置が含まれるようにすることもできるし、一対のリフレクタ全体に着目した場合の左右端まで全て含まれるようにすることもできる。つまり、先行車後部の左端付近に存在するリフレクタであればその左端位置、右端付近に存在するリフレクタであればその右端位置に着目し、それらの位置が電磁波送信の所定角度内に共に含まれるように車間制御するのである。このようにすれば、確実に一対のリフレクタを捉えることができ、ロスト防止には確実である。
【００５７】
（３）上記実施例ではレーザレーダセンサ３が水平方向、つまり車幅方向の所定角度範囲を検知角としたが、車高方向の所定角度範囲を検知角とする場合であっても同様に実施できる。車両後部の上下端にしかリフレクタが存在しないような特殊形状の先行車であれば、このような対処が有効である。
【００５８】
また、車幅方向及び車高方向の２次元スキャンが可能なレーザレーダセンサも知られており、このようなレーザレーダセンサを用いた場合にも同様の考え方を適用できる。
（４）減速手段としては、上述した実施例で説明したものも含め、採用可能なものを挙げておく。ブレーキ装置のブレーキ圧を調整して行うもの、内燃機関に燃料が供給されるのを阻止するフューエルカット制御、前記内燃機関に接続された自動変速機がオーバードライブのシフト位置となるのを禁止するオーバードライブカット制御、前記自動変速機を高位のシフト位置からシフトダウンさせるシフトダウン制御、前記内燃機関の点火時期を遅らせる点火遅角制御、前記自動変速機が備えたトルクコンバータをロックアップ状態にするロックアップ制御、前記内燃機関からの排気の流動抵抗を増加させる排気ブレーキ制御およびリターダ制御を実行して行うものなどである。
【００５９】
（５）また、上記実施例においては、車間距離をそのまま用いていたが、車間距離を車速で除算した車間時間を用いても同様に実現できる。つまり、相対速度と車間時間偏差比をパラメータとする目標加速度の制御マップを準備しておき、制御時には、その時点での相対速度と車間時間偏差比に基づいて目標加速度を算出して、車間制御を実行するのである。
【００６０】
（６）上記実施例では「物体認識手段」としてレーザ光を用いたレーザレーダセンサ３を採用したが、ミリ波等の電波や超音波等を用いるものであってもよい。また、スキャン方式にこだわる必要はなく、距離以外に方位を測定できる方式であればよい。そして、例えばミリ波でＦＭＣＷレーダ又はドップラーレーダなどを用いた場合には、反射波（受信波）から先行車までの距離情報と先行車の相対速度情報が一度に得られるため、レーザ光を用いた場合のように、距離情報に基づいて相対速度を算出するという過程は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の車両走行制御装置のシステムブロック図である。
【図２】実施例のオートクルーズ制御の概略を示す状態遷移図である。
【図３】車間制御ＥＣＵにて実行されるメイン処理を示すフローチャートである。
【図４】メイン処理中で実行される目標車間距離演算処理を示すフローチャートである。
【図５】目標車間距離演算処理中で実行される目標車間距離候補Ｚｋ演算処理を示すフローチャートである。
【図６】メイン処理中で実行される目標加速度演算処理を示すフローチャート及びその演算に用いる制御マップの説明図である。
【図７】レーザレーダセンサの死角を生じる距離等の説明図である。
【図８】リフレクタの一部がセンサ検知角から外れていく様子を示す説明図である。
【図９】特殊形状車両における車間制御の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
１…車両走行制御装置、２…車間制御用電子制御装置（車間制御ＥＣＵ）、３…レーザレーダセンサ、４…ブレーキ電子制御装置（ブレーキＥＣＵ）、６…エンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ）、８…ステアリングセンサ、１０…ヨーレートセンサ、１２…車輪速センサ、１４…警報ブザー、１５…アクセルペダルセンサ、１６…車速センサ、１８…ブレーキスイッチ、２０…クルーズコントロールスイッチ、２２…クルーズメインスイッチ、２４…スロットルアクチュエータ、２５…ブレーキアクチュエータ、２６…トランスミッション

Claims (4)

1. 自車両を加減速させる加速手段及び減速手段と、
   車幅方向又は車高方向の少なくともいずれか一方の所定角度に渡り電磁波を掃引送信し、前記送信した電磁波が反射物体にて反射された反射波を受信し、その反射波に基づいて認識対象の物体の自車に対する相対位置及び相対速度を算出する物体認識手段と、
   前記物体認識手段にて認識された物体の相対位置に基づき、自車に対する先行車を選択する先行車選択手段と、
   前記先行車選択手段によって選択された先行車と自車との実車間距離に相当する物理量である実車間物理量と、自車と先行車との目標車間距離に相当する物理量である目標車間物理量との差である車間偏差、及び自車と先行車との相対速度に基づいて車間制御量を算出し、その算出された車間制御量に基づき前記加速手段及び減速手段を駆動制御することによって、自車を先行車に追従させて走行させる車間制御手段と、
   を備える車間制御装置において、
   前記車間制御手段は、
   前記先行車選択手段によって選択した先行車の後端部における車幅方向又は車高方向の端部付近に存在する一対のリフレクタの位置が前記物体認識手段による電磁波送信の所定角度内に共に含まれるという条件を満たす最短距離を算出する最短距離算出手段と、
   前記目標車間距離が前記最短距離算出手段にて算出された最短距離よりも短くならないように調整する目標車間距離調整手段とを備えること
   を特徴とする車間制御装置。
2. 請求項１に記載の車間制御装置において、
   前記最短距離算出手段は、前記一対のリフレクタ全体に着目した場合の車幅方向端位置又は車高方向端位置を用いて算出すること
   を特徴とする車間制御装置。
3. 請求項１に記載の車間制御装置において、
   前記最短距離算出手段は、前記一対のリフレクタそれぞれの中心位置を用いて算出すること
   を特徴とする車間制御装置。
4. 請求項１に記載の車間制御装置において、
   前記物体認識手段は、前記認識した物体の長さも認識可能であり、
   前記目標車間距離調整手段は、
   先行車の一対のリフレクタの長さに関して、安定的に認識されている状態で認識したリフレクタ本来の長さを記憶しておき、
   その後、前記物体認識手段にて認識した一対のリフレクタ長さの内の少なくとも一方が前記記憶されている対応値よりも所定割合小さくなり、且つ自車と先行車との相対速度が負の場合には、先行車から離れる挙動となる目標車間距離に調整すること
   を特徴とする車間制御装置。

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