JP2002248964A

JP2002248964A - 先行車両追従制御装置

Info

Publication number: JP2002248964A
Application number: JP2001045269A
Authority: JP
Inventors: Akio Kawai; 昭夫河合; Miyoshi Otomo; 美佳大友
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-09-03
Anticipated expiration: 2021-02-21
Also published as: JP3601458B2

Abstract

(57)【要約】【課題】カーブ区間においても安定して追従走行が可
能な先行車追従制御装置を提供する。【解決手段】先行車両の存在を認識するレーダ装置１
と、追従制御をするべくターゲットとなる先行車を設定
するターゲット車認識コントローラ２と、車速センサ３
と、操舵角センサ４と、を有している。また、ターゲッ
ト車認識コントローラ２は、自車線先行車認識部２ａ
と、道路形状推定部２ｂと、ロックオン処理部２ｃと、
ターゲット車決定部を具備する。そして、車速センサ
３、及び操舵角センサ４で検出されるデータに基づいて
自車両が走行する道路のカーブ半径を求め、このカーブ
半径が所定値以下である場合（カーブがきつい場合）に
は、先行車両をロックオンし、該先行車両をターゲット
車として設定する。その結果、カーブ区間においても安
定に先行車に追従した走行が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の先行車両
追従制御装置に関し、特に、追従すべき先行車両として
の認識に誤りが生じやすいカーブ区間の走行時において
有効に動作する先行車両追従制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自車線上を走行する先行車両
を先行車認識手段にて認識し、当該認識された先行車両
を距離測定手段にて車両間の距離を測定しつつ走行制御
装置にて所定の距離を保って自動的に追従走行する先行
車追従制御装置が知られている。この種の先行車追従制
御装置は、自車両と先行車両の横方向偏差が所定値以内
の場合に当該先行車が自車線上に存在するものと判断し
て追従制御を行うため、走行する道路が略直線の場合に
は有効に動作するが、特にカーブ区間において、先行車
両が自車線上を走行しているにもかかわらず自車線上か
ら外れたと判断される場合や、他車線を走行する車両を
自車線上を走行する先行車両として誤認識することがあ
った。このような誤認識により、追従制御動作が頻繁に
オン，オフされるという問題があった。

【０００３】そこで、この問題を解決するために、例え
ば特開平１０−８６６８８号公報に開示された発明にお
いては、自車両前方を走行する複数の先行車両を撮像装
置により撮像し、当該撮像された画像を表示装置に表示
させ、この表示画面上においてドライバーが追従対象車
両を入力装置により選択操作を行って特定するようにし
ている。これにより、カーブ区間においても追従対象車
両に追従して走行することが可能となり、カーブ区間に
おいて追従制御動作が頻繁にオン，オフされるという問
題を解決している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の先行車追従制御装置では、追従対象車両を選
択するために、ドライバーが入力装置から追従対象車両
を選択する操作がその都度必要となるために、操作が煩
わしいという問題があった。

【０００５】本発明は前記問題点に鑑みて創案されたも
のであり、カーブ区間を走行する際において、走行する
道路のカーブ半径を検出し、当該カーブ半径が所定値よ
り小さい場合、つまり、きついカーブの場合には自車両
の直近を走行する先行車両を追従対象車両としてロック
オンすることにより、カーブ区間においても安定して追
従走行が可能な先行車追従制御装置の提供を目的として
いる。

【０００６】また、追従すべき先行車両が直線路からカ
ーブ区間に進入したことを、自車両が未だ直線線走行中
において予め判断し、当該先行車両を追従対象車両とし
てロックオンして追従走行が可能な先行車追従制御装置
の提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願請求項１に記載の発明は、自車両の走行車線上
を先行して走行する先行車両を認識する先行車両認識手
段と、認識された先行車両と所定の距離を保持して走行
するように自車両の走行を制御する走行制御手段とを備
える先行車両追従制御装置において、自車両の走行位置
における道路のカーブ半径を求める道路形状判定手段
と、前記道路形状判定手段にて求められるカーブ半径が
所定値より小さい場合には、前記先行車両認識手段にて
認識された先行車両を追従対象車両としてロックオン
し、その後、前記道路形状判定手段によって求められる
カーブ半径が所定値以上となった場合には、前記ロック
オンを解除するロックオン処理手段と、を具備したこと
が特徴である。

【０００８】請求項２に記載の発明は、自車両の走行車
線上を先行して走行する先行車両を認識する先行車両認
識手段と、認識された先行車両と所定の距離を保持して
走行するように自車両の走行を制御する走行制御手段と
を備える先行車両追従制御装置において、自車両前方の
道路のカーブ半径を求める道路形状判定手段と、前記道
路形状判定手段にて求められるカーブ半径が所定値より
小さい場合には、前記先行車両認識手段にて認識された
先行車両を追従対象車両としてロックオンし、その後、
前記道路形状判定手段によって求められるカーブ半径が
所定値以上となった場合には、前記ロックオンを解除す
るロックオン処理手段と、を具備したことを特徴とす
る。

【０００９】請求項３に記載の発明は、前記道路形状判
定手段は、走行する道路の前方を撮像する撮像手段と、
当該撮像手段にて撮像された画像データから仕切線を抽
出する画像処理手段と、当該仕切線に基づいて自車両前
方の道路のカーブ半径を推定するカーブ半径推定手段
と、を具備したことを特徴とする。

【００１０】請求項４に記載の発明は、前記道路形状判
定手段は、自車両前方の道路側に存在する停止物体を検
出する停止物体検出手段と、前記検出された停止物体の
位置情報に基づいて自車両の前方の道路のカーブ半径を
推定するカーブ半径推定手段と、を具備したことを特徴
とする。

【００１１】請求項５に記載の発明は、前記ロックオン
処理手段は、前記道路形状判定手段にて求められるカー
ブ半径が前記所定値よりも小さいと判断され、その後、
カーブ半径が所定値以上となったことが判定された際に
は、所定値以上であると判定されてから所定時間経過後
に、前記ロックオンを解除することを特徴とする。

【００１２】請求項６に記載の発明は、前記ロックオン
処理手段は、前記道路形状判定手段にて求められるカー
ブ半径が前記所定値よりも小さいと判定された際には、
該カーブ半径が小さいほど、その後、カーブ半径が所定
値以上となってから前記ロックオンを解除するまでの時
間を長く設定することを特徴とする。

【００１３】

【発明の効果】以上の構成より、請求項１に記載の発明
によれば、道路形状判定手段にて求められた自車両の走
行位置における道路のカーブ半径が所定値よりも小さい
場合は先行車両認識手段にて認識された先行車両を追従
対象車両（ターゲット車）としてロックオンして追従走
行を行い、その後、道路形状判定手段にて求められた自
車両の走行位置における道路のカーブ半径が所定値以上
となった場合は、追従対象車両のロックオンを解除する
ことから、例えば、自車両がカーブ区間を走行中でもド
ライバーは煩わしい操作を行う必要がない。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、道路形状
判定手段により求められた自車両前方の道路のカーブ半
径が所定値よりも小さい場合には、先行車両認識手段に
より認識された先行車両を追従対象車両としてロックオ
ンし、その後、道路形状判定手段により求められた自車
両前方の道路のカーブ半径が所定値以上となった場合
は、ロックオンを解除することから、例えば自車両が直
線を走行中でも自車両前方にカーブ区間の存在を認識し
た時点で先行車両をロックオンすることができ、また、
ドライバーは煩わしい操作を行う必要がない。

【００１５】請求項３に記載の発明によれば、自車両前
方を撮像した画像データから道路上に引かれている仕切
線（白線や黄線）を抽出し、この仕切線に基づいて自車
両前方の道路のカーブ半径を推定しているので、周知の
技術を用いて容易にカーブ半径を推定することができ
る。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、自車両前
方のガードレールや側壁、連続する道路標識などの停止
物体の位置情報から道路のカーブ半径を推定しているの
で、例えば仕切線が引かれていない道路においても、精
度良くカーブ半径を推定することができる。

【００１７】請求項５に記載の発明によれば、道路形状
が急カーブである場合には、その後もカーブ区間が連続
する傾向にあることから、例えばＳ字カーブの曲率変化
地点（一方のカーブから他方のカーブへ変化する地点）
において、ロックオンの解除を所定時間遅延させること
により、曲率変化点に至ってもロックオンの解除が行わ
れず追従対象車両を継続して追従走行することから、Ｓ
字カーブの連続する道路において、ロックオンの設定と
ロックオンの解除が交互に頻繁に行われて制御が安定せ
ず、また追従対象車とすべき車両につき誤認識が生じる
ことを回避することができる。

【００１８】請求項６に記載の発明によれば、ロックオ
ン解除の遅延は、急カーブになるほど遅延時間を長く
し、つまり、検出されたカーブ半径が小さくなるのに対
応して、ロックオンを解除する時間を順次遅延させるこ
とから、ロックオンの解除を適切に行うことができるよ
うになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００２０】≪第１の実施形態≫まず、第１の実施形態
を説明する。第１の実施形態は請求項１，５，６に対応
するものであり、自車両の走行位置における道路のカー
ブ半径を検出してターゲット車（追従対象車両）のロッ
クオン、即ち、追従すべき車両をカーブ区間を走行中に
おいて固定し、カーブ区間を抜けると当該ロックオンを
解除して通常の追従制御に移行する。第１の実施形態に
係る先行車両追従制御装置は、図１に示すように、レー
ダ装置１と、ターゲット車認識コントローラ２と、車間
距離制御コントローラ５と、を有しており、更に、車両
に搭載される車速センサ３、及び操舵角センサ４と接続
されている。また、この先行車両追従制御装置は、図示
しないメインスイッチのオンにより起動する。

【００２１】レーダ装置１は、レーザレーダやミリ波レ
ーダなどによって実現されるものであり、先行する車両
や、道路側壁等の物体を認識するとともにその距離と方
向を測定し、自車両の位置に対する先行車両等の前方に
位置する複数の物体との相対的な位置座標（Ｘ，Ｙ）を
出力する。

【００２２】ターゲット車認識コントローラ２は、マイ
クロコンピュータとしてのＣＰＵやメモリとしてのＲＡ
Ｍ，ＲＯＭ、入出力インターフェイス回路などから構成
されて車速センサ３や操舵角センサ４にて検出されたデ
ータに基づいて自車両が現在走行している道路のカーブ
半径を計算する道路形状推定部（道路形状判定手段）２
ｂと、この道路形状推定部２ｂにてカーブ区間であるこ
とが認識された際に、レーダ装置１にて捕捉された複数
の前方物体の中から先行する直近の先行車両を認識する
自車線先行車両認識部２ａと、この自車線先行車両認識
部２ａにて認識された先行車両をカーブ区間走行中にお
いてロックオンするロックオン処理部２ｃと、このロッ
クオン処理部２ｃにてロックオンされた車両を、ターゲ
ット車として決定し、このターゲット車の位置データを
車間距離制御コントローラ５に出力するターゲット車決
定部２ｄから構成される。車間距離制御コントローラ５
は、ターゲット車と自車両とが、所定の車間距離を保っ
て走行するように自車両の走行を制御するものである。

【００２３】次に、第１の実施形態の動作を図２〜図４
に基づいて説明する。図２は、道路形状と、レーダによ
る先行車の検知状態を示す説明図、図３は、自車両Ａ
（図２参照）が追従すべきターゲット車Ｂ（図２参照）
の位置データを車間距離制御コントローラ５に出力する
ためのターゲット車認識コントローラ２の動作を説明す
るためのフローチャートである。

【００２４】＜信号の入力とカーブ半径の算出＞まず、
ドライバーによるメインスイッチのオン操作によりシス
テムが起動すると（図３のステップＳＴ１００）、レー
ダ装置１は、自車両前方をスキャンし、複数の先行車両
の位置座標（Ｘｎ，Ｙｎ）をターゲット車認識コントロ
ーラ２の自車線先行車認識部２ａへ出力する（ステップ
ＳＴ１０１）。次に、車速センサ３から出力される自車
両の車速信号を受けて、道路形状推定部２ｂにおいて自
車両の速度を計算する（ステップＳＴ１０２）。

【００２５】次いで、操舵角センサ４から出力されるス
テアリングホイールの回転角度信号が道路形状推定部２
ｂに入力される。該道路形状推定部２ｂでは、車速セン
サ３及び操舵角センサ４からの入力を受けて、自車両が
走行する道路のカーブ半径の計算を行う（ステップＳＴ
１０３）。ここで、車速Ｖで走行中の車両の操舵角がθ
のときのカーブ半径Ｒは次の（１）式で与えられる。

【００２６】Ｒ＝（１＋Ａ・Ｖ^２）・Ｎ・Ｌ／θ ・・・（１）ここで、Ａは車両固有の値であるスタビリティファク
タ、Ｎはステアリングギヤ比、Ｌは車両のホイールベー
スである。

【００２７】＜カーブ区間の判定＞次に、ここで算出さ
れたカーブ半径Ｒの値が予め定めた値より小さいか否か
が判断される。この実施形態においては、カーブ半径Ｒ
をＲ＝６００ｍとしており、自車両が現在走行中の道路
のカーブ半径がＲ６００ｍより急なカーブであるか否か
を判断する（ステップＳＴ１０４）。このカーブ半径は
任意に設定可能であるが、例えば車間距離が５０ｍで先
行車両に追従走行する場合、Ｒ６００ｍのカーブ内では
先行車両の横方向偏移量が２ｍ程度となり、レーダによ
る方向検出精度や操舵角と車速によるカーブ半径推定精
度の影響から、隣接する車線を走行する車両として誤判
定される可能性が高まってくるため、この実施形態で
は、しきい値としてのＲを６００ｍに設定している。

【００２８】＜略直線区間の判定＞ステップＳＴ１０３
の処理で算出されたカーブ半径が６００ｍ以上の大きな
カーブのときは（ステップＳＴ１０４でＮＯ）、ターゲ
ット車決定部２ｄにおいて、この算出されたカーブ半径
に沿って一定の車線幅（一般的に３．５ｍ程度の値が用
いられることが多い）を持たせた自車線推定範囲にレー
ダ装置１から入力されている複数物体の位置座標を照会
して、自車線上の前方で直近の車両を自車両の先行車と
して判定する（ステップＳＴ１０７）。

【００２９】そして、ここで判定された自車線直近の先
行車両を車間距離制御で使用する追従対象車両、即ち、
ターゲット車として前記ターゲット車決定部２ｄに登録
する（ステップＳＴ１０８）。次いで、前記ステップＳ
Ｔ１０１に戻って、以下の手順を、順次実行する。

【００３０】＜カーブ区間の動作＞前記ステップＳＴ１
０４にてカーブ半径が６００ｍ以下の急カーブであると
判定された場合には（ステップＳＴ１０４でＹＥＳ）、
ターゲット車決定部２ｄにおいて追従すべき対象車両、
即ち、ターゲット車が存在しているか否かが判定される
（ステップＳＴ１０９）。ターゲット車が存在しないと
きはステップＳＴ１０１に戻り、以下の手順を繰り返
す。

【００３１】＜ロックオンのセット＞ステップＳＴ１０
９にてターゲット車が存在している場合には（ステップ
ＳＴ１０９でＹＥＳ）、ターゲット車決定部２ｄにおい
て、当該ターゲット車に対してロックオンがセットされ
ているか否かが判定される（ステップＳＴ１１０）。セ
ットされていないときは（ステップＳＴ１１０でＮ
Ｏ）、ロックオン処理部２ｃによってロックオンのセッ
トを行う（ステップＳＴ１１１）。

【００３２】ロックオンは、一度追従すべき先行車両
（ターゲット車）としてセットされると、その車両の位
置が自車線判定の範囲から外れた場合でもターゲット車
としての取り扱いを維持するように動作するものであ
る。

【００３３】次に、ステップＳＴ１０３の処理で算出さ
れたカーブ半径の大きさに基づいて、カーブ区間を通過
して略直線道路であることの判定が行われてからロック
オンを解除するまでの時間を遅延させるロックオン解除
遅延時間をセットし（ステップＳＴ１１２）、ロックオ
ンされた先行車両を追従すべきターゲット車としてター
ゲット車決定部２ｄに登録し（ステップＳＴ１１３）、
前記ステップＳＴ１０１に戻り、以下の手順を実行す
る。

【００３４】＜ロックオン解除遅延時間の設定＞図４
は、カーブ半径と、カーブ区間を通過して略直線となる
道路に入った後、追従対象車両としてロックオンを解除
するまでの時間との関係を示すグラフである。急カーブ
区間は低速で通過するのが一般的であることを考慮し、
カーブ半径が小さいほどロックオンを解除する時間、即
ち、ロックオン解除遅延時間を長くする。

【００３５】この実施形態では、図示のように、カーブ
半径１００ｍで１０秒、カーブ半径６００ｍで０秒の遅
延時間であり、カーブ半径１００ｍからカーブ半径６０
０ｍまで、この間、遅延時間が直線的に変化するように
設定されている。

【００３６】このように、ロックオン解除遅延時間の設
定は、一般的に、最初に進入したカーブが急なほど、そ
の後にも急カーブが連続する傾向にあり、この場合、Ｓ
字カーブの曲率変化点、即ち、一方のカーブから他方の
カーブへの変化点における直線路部分で直ちにターゲッ
ト車としてのロックオンの解除を行わず、所定の遅延時
間をおいてロックオンの解除を行うようにして、ロック
オンのセット及びその解除が頻繁に行われるのを避け
て、追従制御を安定させるものである。

【００３７】＜ロックオンの継続＞ステップＳＴ１１０
の処理において、ターゲット車に対して既にロックオン
処理がされている場合には（ステップＳＴ１１０でＹＥ
Ｓ）、同一車両をターゲット車として追従する処理を行
うことになり、レーダ装置１にて検出された先行車両デ
ータの中から、ターゲット車として認識されている同一
の車両条件に合致している車両に追従する（ステップＳ
Ｔ１１４）。同一の車両であるか否かの判断は、検出物
体のＸ，Ｙ座標の変化量、相対速度の変化量が所定の範
囲内にあるか否かで判定される。

【００３８】同一車両条件に合致する先行車両が存在す
る場合には（ステップＳＴ１１４でＹＥＳ）、そのまま
その先行車両に対してロックオンを継続し（ステップＳ
Ｔ１１５）、そのロックオン対象車両を追従すべきター
ゲット車としてターゲット車決定部２ｄに登録する。

【００３９】＜ロックオンの解除＞ステップＳＴ１１４
の処理において、同一車両条件に合致する先行車が存在
しないことが判定されると（ステップＳＴ１１４でＮ
Ｏ）、追従対象であるターゲット車が、車線変更等で自
車線上から外れたものと判断し、ターゲット車としての
登録をリセットし（ステップＳＴ１１６）、ステップＳ
Ｔ１０１に戻り、以下の手順を実行する。

【００４０】一方、フローチャートに示す手順の二順目
以降において、前記ステップＳＴ１０４にて算出された
半径が６００ｍ以上の緩いカーブであり、かつ、ステッ
プＳＴ１０５においてロックオンがセット状態であるこ
とか判定されたときは（ステップＳＴ１０５でＹＥ
Ｓ）、ロックオンをセットした際におけるロックオン解
除遅延時間が経過しているか否かが判定される（ステッ
プＳＴ１０６）。ロックオン解除遅延時間が経過してい
ないときは、ロックオンを継続するためにステップＳＴ
１１４に処理を移し、以下、前述と同様の手順を実行す
る。

【００４１】図２は、自車両Ａと先行車両Ｂが道路形状
に応じてどのような関係なるかを示したもので、同図
（ａ）では自車両Ａと先行車両Ｂは、直線の同一車線上
にあり、Ｂ車は自車線の先行車両として判定される。な
お、符号Ｄ１の三角形はレーダ装置１による検出範囲を
示す。

【００４２】同図（ｂ）はカーブ内に進入した際の状態
をを示したものであり、２台が同一旋回半径上にあると
きは、レーダ装置１の水平視野内に先行車両Ｂが存在す
れば自車線の先行車両として判定される。

【００４３】同図（ｃ）は、Ｓ字のカーブ区間を示して
おり、自車両Ａがカーブの曲率変化地点に進入したと
き、既に先行車両Ｂは次のカーブに進入した状態にあ
る。この場合には自車両が直線上にいるため、自車線そ
のものの判定は破線で示した範囲内において行われる。
そして、図示の場合には、先行車両Ｂはレーダの視野内
にあるが、自車線の想定車線（破線部分）から外れてい
るため、通常の自車線先行車両の判定を行うと、先行車
両Ｂは非認識状態となる。しかし、前述のロックオン処
理を行うことにより、レーダの視野内に捕捉される先行
車両Ｂは、ターゲット車として取り扱うことが可能とな
る。

【００４４】このようにして、第１の実施形態に係る先
行車両追従制御装置においては、自車両が所定値以下の
カーブ半径を有するカーブを走行していると判断した場
合には、該自車両の前を走行する先行車両をロックオン
してターゲット車として認識し続け、その後カーブを抜
け、自車両が所定値以上のカーブ半径を有する道路（略
直線路）を走行していると判断した場合には、ロックオ
ンを解除するようにしているので、ドライバーの手を煩
わせることなくロックオン及びロックオン解除を行うこ
とができる。

【００４５】また、カーブ半径が所定値以下と判断し、
その後所定値以上と判断されてから所定時間経過後にロ
ックオンを解除するようにしたため、Ｓ字カーブ等を走
行する際には、そのカーブの曲率変化点においても同一
の先行車両をロックオンし続けることができ、安定して
走行することができる。また、ロックオンする際のカー
ブ半径が小さいほど、ロックオンを解除するまでの所定
時間が長くなるように設定しているので、道路状況に適
したロックオン制御を行うことができる。

【００４６】≪第２の実施形態≫次に、本発明の第２の
実施形態を説明する。第２の実施形態は請求項２，３，
５、６に対応するものであり、前記第１の実施形態と異
なるのは、自車両が未だ直線路を走行中であっても、先
行車両がカーブ区間に進入した時点で、当該カーブ区間
のカーブ半径の判定を行う点である。

【００４７】図５はこの第２の実施形態のシステム構成
を示す図である。同図において、この第２の実施形態に
おけるシステム構成は、前述した第１の実施形態におけ
るシステム構成（図１参照）に、ターゲット車認識コン
トローラ２への入力センサとしてのＣＣＤカメラなど前
方走行路及び車両を撮像するカメラ装置６が追加され
る。また、ターゲット車認識コントローラ２の内部機能
として、画像処理部２ｅ，前方走行道路カーブ半径推定
部２ｆが追加される。その他の構成は同一である。

【００４８】次に、第２の実施形態の動作を、図６に示
す模式図、及び図７に示すフローチャートを参照しなが
ら説明する。なお、第１の実施形態で示した図３のフロ
ーチャートと同一動作部分は省略してある。

【００４９】まず、ドライバーによるメインスイッチの
オン操作によりシステムが起動すると（ステップＳＴ１
００）、第１の実施形態と同様に、レーダ測距データ入
力（ステップＳ１０１）、車速信号入力及び車速計算
（ステップＳＴ１０２）、操舵角信号入力及び旋回カー
ブ半径Ｒ計算（ステップＳＴ１０３）が行われる。

【００５０】＜画像データの入力と白線抽出＞カメラ装
置６は、自車両前方の走行路を撮像し、当該撮像データ
をターゲット車認識コントローラ２の画像処理部２ｅに
送信する。画像処理部２ｅは、前方走行路の撮像データ
の入力を受けて（ステップＳＴ２０１）、当該データに
基づいて画像を作成するとともに当該画像に濃淡処理を
施すことにより道路の白線（仕切線）部分のみを抽出す
る。

【００５１】この白線画像は、自車両の運転席付近から
前方を見た斜視画像（図６（ａ）参照）であるため、画
像処理部２ｅで、当該斜視画像を平面画像（図６（ｂ）
参照）に変換する（ステップＳＴ２０２）。なお、本実
施形態では、仕切線として白線の連続線を例に説明する
が、これに限定されるものではなく、黄線などの他の色
の仕切線や、破線などについても適用することができ
る。

【００５２】＜前方道路のカーブ半径算出＞レーダ装置
１による測距により検出されている先行車両の位置と操
舵角などから求めた自車両走行路のカーブ半径に照ら
し、自車線上を先行する先行車両を判定する（ステップ
ＳＴ２０３）。この判定により、先行車両の存在が確認
されると（ステップＳＴ２０４でＹＥＳ）、その車両ま
での距離Ｌを前方カーブ半径算出地点としてセットする
（ステップＳＴ２０５）。ステップＳＴ２０４の処理に
おいて先行車両が検出されない場合は（ステップＳＴ２
０４でＮＯ）、前記距離Ｌを５０ｍとして仮に設定する
（ステップＳＴ２０６）。この仮設定は、通常、先行車
両追従制御にて追従中の先行車両までの距離は、車間時
間２秒前後に設定されるので、１００Ｋｍ／ｈで追従中
の先行車両までは５０ｍ程度の車間距離となるため、カ
ーブ半径の推定を行う目標地点距離Ｌをその付近に設定
するものである。

【００５３】図５に示す前車走行道路カーブ半径推定部
２ｆは、図６（ｃ）に示すように、画像処理部２ｅにて
抽出した白線Ｅ１上において、先行車両までの距離Ｌ、
あるいは仮設定した目標距離Ｌに相当する地点〔図６
（ｃ）のＰ１点〕に接線Ｅ２を設定し、自車両に対する
先行車両位置の道路の傾きθを算出する（ステップＳＴ
２０７）。カーブ半径Ｒは、距離Ｌと傾き角θの関係か
ら、次の（２）式で算出される（ステップＳＴ２０８）Ｒ＝Ｌ／ｓｉｎθ ・・・（２）カーブ半径Ｒが求められると、これ以降は、前記第１の
実施形態と同様であり、図３に示すステップＳＴ１０４
以下の手順を実行する。その説明は、前述の第１の実施
形態の説明と同様であるので省略する。

【００５４】このようにして、第２の実施形態に係る先
行車両追従制御装置によれば、カメラ装置６により、自
車両前方を撮像し、これを画像処理して、仕切線を抽出
し、この仕切線を基に自車両前方の道路のカーブ半径を
求めている。従って、自車両前方にカーブ区間の存在を
認識した時点で先行車両をロックオンすることができる
ので、ロックオンの制御をより確実に行うことができ
る。

【００５５】≪第３の実施形態≫次に、第３の実施形態
を説明する。第３の実施形態は、請求項２，４，５，６
に対応するものであり、前記第２の実施形態と同様に、
自車両がまだ直線路を走行中においても先行車両がカー
ブ区間に進入した時点で当該カーブ半径の判定が行われ
る。

【００５６】図８は、第３の実施形態のシステム構成を
示す図である。図において、第３の実施形態に使用され
るレーダ装置１は、複数ターゲット（例えば１０個）に
対する位置座標（Ｘｎ，Ｙｎ）と相対速度Ｖｒｎ（ｎ＝
１〜１０）を計測できるミリ波レーダ装置が使用され
る。

【００５７】ターゲット車認識コントローラ２について
は、図１に示す第１の実施形態におけるシステム構成に
おいて、レーダ装置１から出力される複数の前方物体に
関する位置座標情報、相対速度情報から複数の停止物体
の位置座標を認識する停止物体認識部２ｇ、その停止物
体認識部２ｇで求められた複数の停止物体の配列情報か
ら、該停止物体付近の道路のカーブ半径を算出する前方
道路形状推定部２ｈが追加される。前方道路形状推定部
２ｈの出力がロックオン処理部２ｃに供給されて先行車
両に対するロックオン処理が行われる。

【００５８】その他のシステム構成は前記第１の実施形
態におけるシステム構成（図１参照）と同様であること
から、その説明を省略する。

【００５９】次に、第３の実施形態の動作を説明する。
図１１は、第３の実施形態の動作を説明するためのフロ
ーチャートであり、第１の実施形態と共通する部分につ
いては同一のステップ番号としてある。

【００６０】まず、ドライバーによるメインスイッチの
オン操作によりシステムが起動すると（ステップＳＴ１
００）、レーダ装置１による測距データが入力される
（ステップＳＴ１０１）。得られる測距データは、例え
ば、先行車両等の移動物体と側壁等の停止物体を含むも
のである。

【００６１】次に、車速センサ３からの車速信号が入力
され、自車両の車速Ｖｆが計算される（ステップＳＴ１
０２）。

【００６２】＜前方道路のカーブに沿った停止物体の検
出＞レーダ装置１が検出した複数物体の中から、停止物
体のグループが存在するか否かを判定する（ステップＳ
Ｔ１２０）。このステップＳＴ１２０の、より具体的な
動作を図１２に示す。この処理手順については後述す
る。

【００６３】図１０はレーダ装置１による前方物体の検
出状況を示す図であり、図１０（ａ）は自車両Ａの前方
道路の路肩にガードレールや側壁を備えたカーブが存在
し、このカーブ区間に進入しようとしている先行車両Ｂ
が走行している状態を示している。自車両Ａの前方に出
ている三角形は、レーダの水平視野範囲を示している。

【００６４】また、図１０（ｂ）はレーダ装置１が検出
した物体の位置座標を示している。この中で、相対速度
Ｖｒｎが、自車両の車速Ｖｆと略等しいターゲットを、
停止物体として取り扱う。符号Ｆ１に示す四角形は停止
物体、符号Ｆ２の示す三角形は移動物体を示している。
この実施形態では、図示のように、ガードレールや側壁
にて反射したレーダ信号により、道路のカーブ区間に沿
った８個の停止物体Ｆ１が認識され、また、先行車両Ｂ
が移動物体Ｆ２として認識されている例を示している。

【００６５】図１２のステップＳＴ１２１では、検出さ
れた停止物体Ｆ１の数が所定数以上か否かを判定する。
ここでは直線を引くのに最低必要な２個を所定数とす
る。停止物体Ｆ１が２個以上の場合は（ステップＳＴ１
２１でＹＥＳ）、停止物体Ｆ１どうしの位置が著しく離
れているものを除外する（ステップＳＴ１２２）。この
処理は、道路のカーブに沿った物体以外からの反射を検
出したときに、カーブ半径の算出に誤差が大きくなるこ
とを防止するために行うものである。

【００６６】この異常値排除の処理を行った後に、停止
物体Ｆ１のグループが残っているか否かを判定する（ス
テップＳＴ１２３）。残っている場合は（ステップＳＴ
１２３でＹＥＳ）、その停止物体グループを後のカーブ
半径算出に使用するために、停止物体認識部２ｇ（図８
参照）に登録する（ステップＳＴ１２４）。これは、カ
ーブに沿った停止物体が、略カーブに接する直線上に配
列するように検出されることが実験的に確認されている
ためである。

【００６７】一方、停止物体Ｆ１が所定数以上検知でき
ない場合（ステップＳＴ１２１でＮＯ）、停止物体グル
ープ非検出として取り扱う（図１１のステップＳＴ１２
０）。

【００６８】＜前方道路のカーブ半径算出＞次に、停止
物体グループが検出されている場合に、その停止物体の
配列に基づいて前方道路のカーブ半径を算出する方法に
ついて、図１３のフローチャート、及び図９、図１０
（ｃ）、（ｄ）に示す説明図に基づいて説明する（ステ
ップＳＴ３００）。

【００６９】まず、停止物体グループの中で、Ｘ座標が
自車両からみて最も左端にある物体Ｓ１（ｘ１，ｙ１）
を求める（ステップＳＴ３０１、図１０（ｃ）参照）。
次いで、同じグループ内で最も右端にある停止物体Ｓ２
（ｘ２，ｙ２）を求める（ステップＳＴ３０２）。これ
らＳ１，Ｓ２の２点を結ぶ直線ＬＳを設定する（ステッ
プＳＴ３０３、図１０（ｄ）参照）。次に、自車の直進
方向に対する延長直線ＬＶを設定する（ステップＳＴ３
０４）。自車両の位置Ｐ０点から２本の直線ＬＳとＬＶ
の交点Ｐ２点までの距離Ｌを求める（ステップＳＴ３０
５）。距離Ｌは、２つの座標点から、次の（３）式で与
えられる。

【００７０】Ｌ＝ｙ１−ｘ１（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）・・・（３）更に、直線ＬＳとＬＶとが交差する角度φを算出する
（ステップＳＴ３０６）。角度φは、次の（４）式で与
えられる〔図１０（ｄ）参照〕 φ＝ｔａｎ^-1｛（ｘ２−ｘ１／（ｙ２−ｙ１）｝・・・（４）最後に、上記で求めた距離Ｌと角度φから円弧Ｐ２点に
おけるカーブ半径Ｒを算出する。角度φはＰ２点におけ
る接線ＬＳとＰ２点自車両位置Ｐ０点に対して引いた直
線ＬＶとの成す角度であるから、Ｐ２点におけるカーブ
半径Ｒは、次の（５）式で与えられる（図９参照）。

【００７１】Ｒ＝Ｌ／ｓｉｎφ ・・・（５）カーブ半径Ｒが算出されると、ステップＳＴ３００から
メインの処理に戻り、そのカーブ半径Ｒが所定値６００
ｍより大きいか小さいかを判定する（ステップＳＴ１０
４）ことによりカーブ区間への進入を判定する。

【００７２】＜自車両旋回カーブ半径の算出＞一方、ス
テップＳＴ１２０（図１１）において、レーダ装置１に
よる停止物体グループが検出されなかったときは、停止
物体配列に基づく前方カーブ半径の推定が行えないため
に、自車両の操舵角から旋回カーブ半径Ｒを求めて（ス
テップＳＴ１０３）、カーブ区間か否かの判断に使用す
る。

【００７３】＜先行車両に対するロックオンのセット＞
これ以降の動作（図１１のステップＳＴ１０４以降の動
作）は、第１の実施形態と同様であり、停止物体の配列
から求められた前方カーブ半径又は自車旋回カーブ半径
に基づいてカーブ区間が判定されたときに、自車線上に
先行車が存在しているときは、その車両に対してロック
オンをセットする。以後、第１の実施形態と同一の動作
となる。

【００７４】このようにして、第３の実施形態に係る先
行車両追従制御装置では、自車両が未だ直線的な道路上
を走行しているときにおいても、先行車の前方に存在す
るカーブの大きさ（カーブ半径）を判定することがで
き、先行車がカーブに進入し始めた時点で直ちに先行車
をロックオンすることができるので、カーブ区間にさし
かかる前にてターゲット車を安定に認識することができ
る。また、仕切線が引かれていない道路においても、道
路側に存在する停止物体の位置情報を基に道路形状を推
定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る先行車両追従制
御装置の構成を示すブロック図である。

【図２】自車両が走行する道路形状と先行車両のレーダ
検知状態を示す図であり、（ａ）は道路が直線の場合、
（ｂ）は道路がカーブの場合、（ｃ）は道路がＳ字の場
合を示す。

【図３】第１の実施形態に係る先行車両追従制御装置の
動作を示すフローチャートである。

【図４】カーブ半径とロックオン解除遅延時間の関係を
示す特性図である。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る先行車両追従制
御装置の構成を示すブロック図である。

【図６】画像処理により、前方の道路のカーブ半径を求
める際の説明図であり、（ａ）は原画像、（ｂ）は平面
視画像、（ｃ）はカーブ半径を模式的に示す図である。

【図７】第２の実施形態に係る先行車両追従制御装置の
動作を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第３の実施形態に係る先行車両追従制
御装置の構成を示すブロック図である。

【図９】前方停止物体に基づいて、道路前方カーブ半径
を判定する際の説明図である。

【図１０】レーダ装置による前方物体の検知状態とその
検知結果に基づいて前方の道路のカーブ半径を算出際の
説明図である。

【図１１】第３の実施形態に係る先行車両追従制御装置
の動作を示すフローチャートである。

【図１２】図１１に示すフローチャートの、ステップＳ
Ｔ１２０の処理を詳細に示すフローチャートである。

【図１３】図１１に示すフローチャートの、ステップＳ
Ｔ３００の処理を詳細に示すフローチャートである。

【符号の説明】

１レーダ装置２ターゲット車認識コントローラ２ａ自車線先行車認識部２ｂ（自車両）道路形状推定部２ｃロックオン処理部２ｄターゲット車決定部２ｅ画像処理部２ｆ前車走行道路カーブ半径推定部２ｇ停止物体認識部２ｈ前方道路形状推定部３車速センサ４操舵角センサ５車間距離制御コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3D044 AA01 AA21 AA25 AA31 AA47 AB01 AC26 AC31 AC56 AC59 AD01 AE04 AE14 AE15 3G093 AA01 BA24 BA27 CB09 DB05 DB16 EA01 EC01 FA03 FA04 FA08 FB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車両の走行車線上を先行して走行する
先行車両を認識する先行車両認識手段と、認識された先
行車両と所定の距離を保持して走行するように自車両の
走行を制御する走行制御手段とを備える先行車両追従制
御装置において、自車両の走行位置における道路のカーブ半径を求める道
路形状判定手段と、前記道路形状判定手段にて求められるカーブ半径が所定
値より小さい場合には、前記先行車両認識手段にて認識
された先行車両を追従対象車両としてロックオンし、そ
の後、前記道路形状判定手段によって求められるカーブ
半径が所定値以上となった場合には、前記ロックオンを
解除するロックオン処理手段と、を具備したことを特徴とする先行車両追従制御装置。
【請求項２】自車両の走行車線上を先行して走行する
先行車両を認識する先行車両認識手段と、認識された先
行車両と所定の距離を保持して走行するように自車両の
走行を制御する走行制御手段とを備える先行車両追従制
御装置において、自車両前方の道路のカーブ半径を求める道路形状判定手
段と、前記道路形状判定手段にて求められるカーブ半径が所定
値より小さい場合には、前記先行車両認識手段にて認識
された先行車両を追従対象車両としてロックオンし、そ
の後、前記道路形状判定手段によって求められるカーブ
半径が所定値以上となった場合には、前記ロックオンを
解除するロックオン処理手段と、を具備したことを特徴とする先行車両追従制御装置。
【請求項３】前記道路形状判定手段は、走行する道路
の前方を撮像する撮像手段と、当該撮像手段にて撮像さ
れた画像データから仕切線を抽出する画像処理手段と、
当該仕切線に基づいて自車両前方の道路のカーブ半径を
推定するカーブ半径推定手段と、を具備したことを特徴
とする請求項２に記載の先行車両追従制御装置。
【請求項４】前記道路形状判定手段は、自車両前方の
道路側に存在する停止物体を検出する停止物体検出手段
と、前記検出された停止物体の位置情報に基づいて自車
両の前方の道路のカーブ半径を推定するカーブ半径推定
手段と、を具備したことを特徴とする請求項２に記載の
先行車両追従制御装置。
【請求項５】前記ロックオン処理手段は、前記道路形
状判定手段にて求められるカーブ半径が前記所定値より
も小さいと判断され、その後、カーブ半径が所定値以上
となったことが判定された際には、所定値以上であると
判定されてから所定時間経過後に、前記ロックオンを解
除することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか
１項に記載の先行車両追従制御装置。
【請求項６】前記ロックオン処理手段は、前記道路形
状判定手段にて求められるカーブ半径が前記所定値より
も小さいと判定された際には、該カーブ半径が小さいほ
ど、その後、カーブ半径が所定値以上となってから前記
ロックオンを解除するまでの時間を長く設定することを
特徴とする請求項５に記載の先行車両追従制御装置。