JP2018199372A - 目標軌跡追従制御装置および目標軌跡追従制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、追従制御が中断されることを抑制し、継続的に追従制御を行うことが可能な目標軌跡追従制御装置および目標軌跡追従制御方法の提供を目的とする。【解決手段】目標軌跡追従制御装置１００は、自車と目標対象との相対位置を取得する目標対象状態量取得部１と、相対位置を記憶する目標対象状態量記憶部７と、自車の車両状態量を取得する車両状態量取得部２と、相対位置および車両状態量に基づいて目標軌跡を演算する目標軌跡演算部３と、目標対象状態量記憶部７に記憶されている相対位置のうちで自車が通過していない相対位置が存在するか判定を行い、自車が通過していない相対位置が存在する場合に制御継続指示を生成する制御指示生成部４と、制御継続指示を受けて自車が目標軌跡に追従するように自車を制御する車両制御部５と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は目標軌跡追従制御装置および目標軌跡追従制御方法に関する。

ドライバの運転負荷の軽減を目的として、従来から、設定された目標軌跡に追従して走行するように自車の車速や操舵量を制御する目標軌跡追従制御装置が提案されている。具体例としては、車速制御では、先行車両の車速に応じて車間を一定とするように車速を制御する車間距離制御（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）、操舵量制御では、路面上の走行レーンを認識し、この走行レーンを逸脱しないように操舵量を制御する車線維持制御が従来から提案されている。また、衛星の測位情報やカメラ、レーダーなどのセンサを用いて先行車位置情報を取得し、先行車が通過した軌跡に追従するように車速、操舵量を制御する手法もある。このように目標となる対象を認識し、この認識情報に基づいて生成した目標軌跡に追従する制御において、目標対象の認識性能は重要である。

例えば、特許文献１では、カーブ入り口において先行車を一時的に認識できなくなった場合に再認識した車両を前に認識した先行車と同一であるか判定することで、再認識から制御再開までの時間を短縮し、制御の不安定さを抑制する手法が示されている。

特開２０１１−２４５９４９号公報

上記特許文献１の追従制御では、センサの誤検知など一時的に車両を認識できない場合において、追従制御が中断されてしまう可能性がある。従って、追従制御を再始動する操作など、ドライバにとって不要な操作が生じてしまう。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、追従制御が中断されることを抑制し、継続的に追従制御を行うことが可能な目標軌跡追従制御装置および目標軌跡追従制御方法の提供を目的とする。

本発明に係る目標軌跡追従制御装置は、自車と目標対象との相対位置を取得する目標対象状態量取得部と、目標対象状態量取得部が取得した相対位置を記憶する目標対象状態量記憶部と、自車の車両状態量を取得する車両状態量取得部と、相対位置および車両状態量に基づいて目標軌跡を演算する目標軌跡演算部と、目標対象状態量記憶部に記憶されている相対位置のうち、自車が通過していない相対位置が存在するか判定を行い、自車が通過していない相対位置が存在する場合に制御継続指示を生成する制御指示生成部と、制御指示生成部からの制御継続指示を受けて、自車が目標軌跡に追従するように自車を制御する車両制御部と、を備える。

本発明に係る目標軌跡追従制御方法は、自車と目標対象との相対位置を取得し、取得した前記相対位置を目標対象状態量記憶部に記憶し、自車の車両状態量を取得し、相対位置および車両状態量に基づいて目標軌跡を演算し、目標対象状態量記憶部に記憶されている相対位置のうち、自車が通過していない相対位置が存在するか判定を行い、自車が通過していない相対位置が存在する場合に制御継続指示を生成し、制御継続指示を受けて、自車が目標軌跡に追従するように自車を制御する。

本発明に係る目標軌跡追従制御装置および目標軌跡追従制御方法によれば、一時的に自車と目標対象との相対位置を取得できなくなった場合であっても、自車が目標対象状態量記憶部に記憶されているすべての相対位置を通過するまでは、目標軌跡に追従する制御を継続する。従って、目標対象を認識できなくなった場合に追従制御が直ちに中断されることがないため、追従制御を継続して安定的に行うことが可能である。これにより、追従制御が中断されることによるドライバの不快感を軽減することができる。

実施の形態１に係る目標軌跡追従制御装置のブロック図である。 実施の形態１に係る目標軌跡追従制御装置の目標軌跡演算部のブロック図である。 実施の形態１に係る目標軌跡追従制御装置のハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る目標軌跡追従制御装置のハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る目標軌跡追従制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る目標軌跡追従制御装置の目標軌跡を演算する動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る目標軌跡追従制御装置の動作を説明する模式図である。 実施の形態１に係る目標軌跡追従制御装置の動作を説明する模式図である。 実施の形態１に係る目標軌跡追従制御装置の動作を説明する模式図である。 実施の形態３に係る目標軌跡追従制御装置のブロック図である。 実施の形態４に係る目標軌跡追従制御装置のブロック図である。

＜実施の形態１＞
＜構成＞
図１は、本実施の形態における目標軌跡追従制御装置１００のブロック図である。図１に示すように、目標軌跡追従制御装置１００は、目標対象状態量取得部１、車両状態量取得部２、目標対象状態量記憶部７、目標軌跡演算部３、制御指示生成部４および車両制御部５を備える。

目標対象状態量取得部１は、自車と目標対象との相対位置を取得する。具体例としては、自車に搭載された前方カメラによって自車前方を撮影し、撮影画像から自車と先行車両の相対位置を取得する。自車前方に取り付けたミリ波レーダーの反響から相対位置を取得してもよい。また、衛星からの測位情報を受信するＧＰＳなどのセンサ情報、事前に取得している路面マップ情報を利用して相対位置を取得してもよい。なお、自車および目標対象の絶対位置を取得できる場合には、取得した絶対位置から自車を基準とした目標対象との相対位置を演算し、取得してもよい。また、目標対象は先行車両に限定されず、目標対象は路面上の走行レーンであってもよい。この場合、例えば、自車に搭載された前方カメラによって自車前方を撮影し、撮影画像から走行レーンの白線等を認識して、自車と走行レーンの相対位置を取得する。

車両状態量取得部２は、自車の車両状態量を取得する。車両状態量の具体例としては、自車の速度、自車ヨーレートを用いた自己位置推定によって算出される自車移動量などが挙げられる。

目標対象状態量記憶部７には、目標対象状態量取得部１が取得した自車と目標対象との相対位置が記憶される。目標対象状態量取得部１は、自車と目標対象との相対位置を複数取得し、目標対象状態量記憶部７には複数の相対位置が記憶されてもよい。

目標軌跡演算部３は、目標対象状態量記憶部７に記憶されている相対位置と、自車の車両状態量に基づいて目標軌跡を演算する。目標軌跡の演算に関しては後述する。

制御指示生成部４は、自車が目標対象状態量記憶部７に記憶されているすべての相対位置を通過したか判定し、自車が通過していない相対位置が存在する場合に制御継続指示を生成する。

車両制御部５は、制御指示生成部４からの制御継続指示を受けて、自車が目標軌跡に追従するように自車の制御を行う。制御は、操舵又は車両速度の少なくとも一方に対して行われる。目標軌跡追従制御の具体例としては、電動パワーステアリング装置を用いた目標軌跡追従操舵制御、アクセルおよびブレーキを制御することで車両速度を制御し、先行車との車間距離を制御する車間距離制御、また、操舵と車両速度の制御を両方とも行う制御などが挙げられる。ここで示した具体例は、あくまで例であり、他の手法を用いてもよい。なお、本実施の形態１においては、操舵の制御が行われるとする。車両速度の制御に関しては実施の形態２において説明する。

図２は、目標軌跡演算部３のブロック図である。目標軌跡演算部３は、目標対象状態量取得判定部６、目標対象状態量記憶部７および目標対象相対位置座標変換部８を備える。目標対象状態量取得判定部６は、目標対象状態量取得部１で取得した目標対象状態量に基づき、目標対象状態量を取得できているか判定する。目標対象状態量記憶部７は、目標対象状態量取得判定部６で目標対象状態量を取得できていると判定している間、取得した目標対象状態量を記憶する。ただし、記憶領域の容量などを考慮して、目標対象状態量記憶部７は一定数の目標対象状態量を記憶し、最も古くに取得した目標対象状態量から順に破棄する。

目標対象相対位置座標変換部８は、車両状態量取得部２で取得した現在の車両状態量に基づいて、目標対象状態量記憶部７に記憶した自車と目標対象との相対位置を更新する。相対位置の更新については後述する。さらに、目標対象相対位置座標変換部８は、更新された自車と目標対象との相対位置に基づいて走行軌跡を演算する。

制御指示生成部４は目標対象状態量記憶部７に記憶されている目標対象との相対位置が負になった時に、その相対位置を通過したと判定する。制御指示生成部４は、目標対象状態量記憶部７に記憶されている相対位置において、自車が通過していない相対位置が存在する場合に制御継続指示を生成する。一方、制御指示生成部は、自車が目標対象状態量記憶部７に記憶されているすべての相対位置を通過したと判定した場合、制御停止指示を生成する。

目標対象状態量取得判定部６が目標対象状態量を取得できていないと判定した後も、自車が目標対象状態量記憶部７に記憶されているすべての相対位置を通過するまでは、制御指示生成部４は制御継続指示を生成する。つまり、目標対象状態量取得部１が目標対象との相対位置を取得できなくなった瞬間に追従制御が中断することを防止し、より連続的な目標軌跡追従制御を行い、ドライバに対する不快感を低減することができる。

図３は、目標軌跡追従制御装置１００のハードウェア構成図である。目標軌跡追従制御装置１００における目標対象状態量取得部１、車両状態量取得部２、目標軌跡演算部３、制御指示生成部４および車両制御部５の各機能は、処理回路ＨＷ１により実現される。目標対象状態量記憶部７は記憶装置ＨＷ４により実現される。すなわち、目標軌跡追従制御装置１００は、自車と目標対象との相対位置を取得し、取得した相対位置を記憶装置ＨＷ４に記憶し、自車の車両状態量を取得し、相対位置および車両状態量に基づいて目標軌跡を演算し、記憶装置ＨＷ４に記憶されている相対位置のうちで自車が通過していない相対位置が存在するか判定を行い、自車が通過していない相対位置が存在する場合に制御継続指示を生成し、制御継続指示を受けて、自車が目標軌跡に追従するように操舵又は車両速度の少なくとも一方を制御する処理を行うための処理装置を備える。処理回路ＨＷ１は、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）であってもよい。

処理回路ＨＷ１が専用のハードウェアである場合、処理回路ＨＷ１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。目標対象状態量取得部１、車両状態量取得部２、目標軌跡演算部３、制御指示生成部４および車両制御部５の各部の機能それぞれを処理回路で実現してもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。

処理回路ＨＷ１がプロセッサである場合、目標対象状態量取得部１、車両状態量取得部２、目標軌跡演算部３、制御指示生成部４および車両制御部５の各部の機能は、ソフトウェア等（ソフトウェア、ファームウェアまたはソフトウェアとファームウェア）の組み合わせにより実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリＨＷ３に格納される。図４に示すように、処理回路ＨＷ１に適用されるプロセッサＨＷ２は、メモリＨＷ３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、表示制御装置１００は、処理回路ＨＷ１により実行されるときに、自車と目標対象との相対位置を取得するステップ、取得した相対位置を記憶装置ＨＷ４に記憶するステップ、自車の車両状態量を取得するステップ、相対位置および車両状態量に基づいて目標軌跡を演算するステップ、記憶装置ＨＷ４に記憶されている相対位置のうちで自車が通過していない相対位置が存在するか判定を行うステップ、自車が通過していない相対位置が存在する場合に制御継続指示を生成するステップ、制御継続指示を受けて、自車が目標軌跡に追従するように操舵又は車両速度の少なくとも一方を制御するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリＨＷ３を備える。また、これらのプログラムは、目標対象状態量取得部１、車両状態量取得部２、目標軌跡演算部３、制御指示生成部４および車両制御部５の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。記憶装置ＨＷ４、メモリＨＷ３のそれぞれは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。

なお、目標対象状態量取得部１、車両状態量取得部２、目標軌跡演算部３、制御指示生成部４および車両制御部５の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路ＨＷ１は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

ここで、制御停止指示を受けた車両制御部５は、直ちに制御を停止するのではなく、時間とともに次第に操舵の制御量を低減させてもよい。

＜動作＞
図５は、目標軌跡追従制御装置１００の動作を示すフローチャートである。図６は、目標軌跡追従制御装置１００の目標軌跡を演算する動作（即ち、図５のステップＳ５の動作）を示すフローチャートである。

図５に示すフローチャートは、目標対象状態量記憶部７に目標対象の相対位置が既に一定数記憶され、演算された目標軌跡に対して目標軌跡追従制御が実行中の状態から開始するものとする（ステップＳ１）。

まず、目標対象状態量取得部１が自車と目標対象との相対位置を取得する（ステップＳ２）。取得された自車と目標対象との相対位置は、目標対象状態量記憶部７に記憶される（ステップＳ３）。このとき、目標対象状態量記憶部７の記憶容量に応じて、最も古い相対位置を破棄してもよい。また、車両状態量取得部２が自車の車両状態量を取得する（ステップＳ４）。

次に、目標軌跡演算部３が目標軌跡を演算する（ステップＳ５）。そして、制御指示生成部４が、目標対象状態量記憶部７に記憶されている相対位置のうちで自車が通過していない相対位置が存在するか判定を行う（ステップＳ６）。自車が通過していない相対位置が存在する場合、制御指示生成部４は制御継続指示を生成する（ステップＳ７）。制御継続指示を受けた車両制御部５は、自車が目標軌跡に追従するように自車を制御する（ステップＳ１）。

一方、ステップＳ６において、制御指示生成部４が、目標対象状態量記憶部７に記憶されている相対位置のうちで自車が通過していない相対位置が存在しないと判定した場合、即ち、目標対象状態量記憶部７に記憶されているすべての相対位置を自車が通過した場合、制御指示生成部４は制御停止指示を生成する（ステップＳ８）。制御停止指示を受けた車両制御部５は、目標軌跡に追従する制御を停止する（ステップＳ９）。ここで、制御停止指示を受けた車両制御部５は時間とともに次第に制御量を低減させる。

図６を用いて、図５のステップＳ５の目標軌跡を演算する動作について説明する。目標対象相対位置座標変換部８は、現在の自車の車両状態量に基づいて、目標対象状態量記憶部７に記憶されている相対位置を更新する（ステップＳ５１）。つまり、目標対象相対位置座標変換部８は、目標対象状態量記憶部７に記憶されている相対位置を、現在の自車位置を基準とした相対位置に変換する。目標対象状態量記憶部７に記憶されている相対位置は、自車の車両状態量に含まれる自車移動量だけ移動させられ、現在の自車位置を原点として、自車の前方が正の方向となるように座標変換されて、新たな相対位置として記憶される。

さらに、目標対象相対位置座標変換部８は、更新された目標対象との相対位置に基づいて走行軌跡を演算する（ステップＳ５２）。目標対象が先行車両である場合、相対位置をなぞるようにして目標軌跡が演算される。また、目標対象が路面上の走行レーンである場合、走行レーン内を走行するように目標軌跡が演算される。なお、目標軌跡の演算において、事前取得した路面マップ情報などのデータベースを参照してもよい。

図７から図９は、目標軌跡追従制御装置１００の動作を説明する模式図である。目標軌跡追従制御装置１００が、自車Ｖ１を先行車両Ｖ２に追従させるように操舵制御を行う場合を想定する。図７から図９において、範囲Ｒ１は自車Ｖ１が先行車両Ｖ２の相対位置を取得可能な範囲を示す。

まず、図７において、目標軌跡追従制御装置１００は、自車Ｖ１と先行車両Ｖ２との相対位置Ｐ１を取得し、相対位置Ｐ１に基づいて演算された目標軌跡Ｌ１に追従するように自車Ｖ１の操舵を制御している。

次に、図８において、自車Ｖ１と先行車両Ｖ２との間にカーブが存在することによって、目標軌跡追従制御装置１００は、自車Ｖ１と先行車両Ｖ２との相対位置を取得できなくなる。目標軌跡追従制御装置１００は、先行車両Ｖ２に直接追従するのではなく、相対位置Ｐ１に基づいて演算された目標軌跡Ｌ１に追従するように操舵の制御を行うため、先行車両Ｖ２を見失っても、追従制御が直ちに中断されることはない。

次に、図９において、自車が相対位置Ｐ１を通過する前に、目標軌跡追従制御装置１００が自車Ｖ１と先行車両Ｖ２との相対位置Ｐ２を取得できるようになったとする。この場合、相対位置Ｐ２に基づいて目標軌跡が演算されることによって目標軌跡Ｌ１が延長され、目標軌跡Ｌ２となる。そして、延長された目標軌跡Ｌ２に追従するように自車Ｖ１の操舵が制御される。このように、先行車両Ｖ２を一時的に見失った場合であっても、追従制御を継続することが可能である。

＜効果＞
本実施の形態１における目標軌跡追従制御装置１００は、自車と目標対象との相対位置を取得する目標対象状態量取得部１と、目標対象状態量取得部１が取得した相対位置を記憶する目標対象状態量記憶部７と、自車の車両状態量を取得する車両状態量取得部２と、相対位置および車両状態量に基づいて目標軌跡を演算する目標軌跡演算部３と、目標対象状態量記憶部７に記憶されている相対位置のうちで自車が通過していない相対位置が存在するか判定を行い、自車が通過していない相対位置が存在する場合に制御継続指示を生成する制御指示生成部４と、制御指示生成部４からの制御継続指示を受けて、自車が目標軌跡に追従するように自車を制御する車両制御部５と、を備える。

本実施の形態１における目標軌跡追従制御装置１００および目標軌跡追従制御方法によれば、一時的に自車と目標対象との相対位置を取得できなくなった場合であっても、自車が目標対象状態量記憶部７に記憶されているすべての相対位置を通過するまでは、目標軌跡に追従する制御を継続する。従って、目標対象を認識できなくなった場合に追従制御が直ちに中断されることがないため、追従制御を継続して安定的に行うことが可能である。これにより、追従制御が中断されることによるドライバの不快感を軽減することができる。

また、本実施の形態１における目標軌跡追従制御装置１００において車両制御部５は、自車が目標軌跡に追従するように操舵を制御する。本実施の形態１における目標軌跡追従制御装置１００によれば、目標対象を認識できなくなった場合に操舵制御が直ちに中断されることがないため、操舵制御を継続して安定的に行うことが可能である。これにより、操舵制御が中断されることによるドライバの不快感を軽減することができる。

また、本実施の形態１における目標軌跡追従制御装置１００において、目標対象は自車の前方を先行して走行している先行車両である。従って、カーブなどによって先行車両を一時的に見失う場合であっても、追従制御が直ちに中断されることがないため、追従制御を継続して安定的に行うことが可能である。

また、本実施の形態１における目標軌跡追従制御装置１００において、目標対象は路面上の走行レーンである。従って、走行レーンの白線の表示などが消えかかっている区間が存在する場合であっても、追従制御が直ちに中断されることがないため、追従制御を継続して安定的に行うことが可能である。

また、本実施の形態１における目標軌跡追従制御装置１００において、目標対象状態量取得部１は、自車がすべての相対位置を通過する前に新たな相対位置を取得し、目標軌跡演算部３は、新たな相対位置に基づいて目標軌跡を延長する。従って、図７から図９で説明したように、例えばカーブが存在するために先行車両を一時的に見失った場合であっても、追従制御を継続することが可能である。

また、本実施の形態１における目標軌跡追従制御装置１００において、制御指示生成部４は、自車が目標対象状態量記憶部７に記憶されているすべての相対位置を通過したと判定した場合、制御停止指示を生成し、制御指示生成部４からの制御停止指示を受けて、車両制御部５は時間とともに次第に制御量を低減させる。従って、追従制御を停止する場合において、時間とともに次第に制御量を低減させることによって、手動運転への切り替えをスムーズに行うことが可能であり、ドライバの負担を軽減させることが可能である。

＜実施の形態２＞
本実施の形態２における目標軌跡追従制御装置２００のブロック図は目標軌跡追従制御装置１００のブロック図（図１）と同様である。本実施の形態２において目標対象状態量取得部１は、自車と目標対象との相対位置に加えて、目標対象に関する速度情報を取得する。目標対象が先行車両の場合、目標対象に関する速度情報は先行車両の速度である。先行車両の速度は、自車に搭載された前方カメラ、自車前方に取り付けたミリ波レーダーなどに基づいて取得される。また、目標対象が路面上の走行レーンの場合、目標対象に関する速度情報は走行レーンに設定された制限速度である。走行レーンの制限速度は、自車に搭載された前方カメラによって自車前方を撮影し、撮影画像から速度に関する標識、標示を認識することによって取得される。また、走行レーンの制限速度は例えば路面マップ情報などのデータベースから取得してもよい。取得した速度情報は目標対象状態量記憶部７に記憶される。

また、本実施の形態２において車両制御部５は、自車が目標軌跡に追従するように車両速度を制御する。車両速度の制御は、目標対象状態量記憶部７に記憶されている速度情報に基づいて目標速度を設定することで行われる。目標対象が先行車両である場合は、目標速度を先行車両の速度とすることによって、自車と先行車両との車間を一定としながら追従することが可能となる。また、目標対象が走行レーンである場合は、目標速度を走行レーンに設定された制限速度とすることによって、走行レーンに適合した速度での走行が可能となる。

また、本実施の形態２において、車両制御部５は車両速度の制御に加えて実施の形態１と同様に操舵の制御を実行してもよい。本実施の形態２における目標軌跡追従制御装置２００のその他の構成および動作については目標軌跡追従制御装置１００と同様のため、説明を省略する。

＜効果＞
本実施の形態２における目標軌跡追従制御装置２００において、目標対象状態量取得部１は、目標対象の相対位置および目標対象に関する速度情報を取得し、目標対象状態量記憶部７は、目標対象状態量取得部１が取得した相対位置および速度情報を記憶し、車両制御部５は、自車が目標軌跡に追従するように速度情報に基づいて車両速度を制御する。

本実施の形態２における目標軌跡追従制御装置２００によれば、目標対象を認識できなくなった場合に車両速度の制御が直ちに中断されることがないため、車両速度の制御を継続して安定的に行うことが可能である。これにより、車両速度の制御が中断されることによるドライバの不快感を軽減することができる。

また、本実施の形態２における目標軌跡追従制御装置２００において、車両制御部５は、車両速度の制御に加えて、操舵を制御する。車両速度と操舵の両方が制御されることにより、ドライバの負担をより軽減することが可能である。

また、本実施の形態２における目標軌跡追従制御装置２００において、目標対象は自車の前方を先行して走行している先行車両であり、目標対象に関する速度情報は、先行車両の速度である。従って、自車と先行車両との車間を一定としながら先行車両に追従することが可能となる。

また、本実施の形態２における目標軌跡追従制御装置２００において、目標対象は路面上の走行レーンであり、目標対象に関する速度情報は、走行レーンに設定された制限速度である。従って、走行レーンに適合した速度での走行が可能となる。

以上に述べた実施の形態１および実施の形態２の目標軌跡追従制御装置１００，２００は、車両に搭載可能な装置としてだけでなく、通信端末装置、サーバ装置などと適宜に組み合わせてシステムとして構築される目標軌跡追従制御システムに適用することができる。携帯通信装置は、例えば携帯電話機、スマートフォン、タブレット型端末装置などである。

前述のように、車両に搭載される装置、通信端末装置およびサーバ装置を適宜に組み合わせて目標軌跡追従制御システムが構築される場合、目標軌跡追従制御装置の各構成要素は、システムを構築する各装置に分散して配置されてもよいし、いずれかの装置に集中して配置されてもよい。

目標軌跡追従制御装置の構成要素が部分的にサーバ装置に配置される場合の構成は、以下の実施の形態３で説明される。また、目標軌跡追従制御装置に備わる要素が部分的に携帯通信装置に配置される場合の構成は、以下の実施の形態４で説明される。

＜実施の形態３＞
図１０は、本実施の形態３における目標軌跡追従制御装置３００のブロック図である。図１０に示すように、目標軌跡追従制御装置３００は目標対象状態量取得部１、車両状態量取得部２、車両制御部５およびサーバ装置５０を備える。サーバ装置５０は、目標対象状態量記憶部７、目標軌跡演算部３および制御指示生成部４を備える。本実施の形態３における目標軌跡追従制御装置３００は、実施の形態１および実施の形態２における表示制御装置１００，２００（図１）と同一の構成が含まれているので、同一の構成については同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。

サーバ装置５０は、車両に搭載された目標対象状態量取得部１、車両状態量取得部２、車両制御部５と、インターネットなどの通信網を介して通信を行う。なお、目標対象状態量取得部１、車両状態量取得部２および車両制御部５の一部又は全部がサーバ装置５０に備わる構成であってもよい。

以上のように目標軌跡追従制御装置３００の一部の構成要素がサーバ装置５０に配置される本実施の形態３の構成においても、前述の実施の形態１および実施の形態２における目標軌跡追従制御装置１００，２００と同様の効果を得ることができる。

＜実施の形態４＞
図１１は、本実施の形態４における目標軌跡追従制御装置４００のブロック図である。図１１に示すように、目標軌跡追従制御装置４００は目標対象状態量取得部１、車両状態量取得部２、車両制御部５および携帯通信装置６０を備える。携帯通信装置６０は、目標対象状態量記憶部７、目標軌跡演算部３および制御指示生成部４を備える。本実施の形態４における目標軌跡追従制御装置４００は、実施の形態１および実施の形態２における表示制御装置１００，２００（図１）と同一の構成が含まれているので、同一の構成については同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。

携帯通信装置６０は、車両に搭載された目標対象状態量取得部１、車両状態量取得部２、車両制御部５と、インターネットなどの通信網を介して通信を行う。また、携帯通信装置６０は、車両に搭載された目標対象状態量取得部１、車両状態量取得部２、車両制御部５と、例えば近距離無線通信規格であるブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））又は無線ＬＡＮなどの無線によって通信を行ってもよい。また、携帯通信装置６０は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ケーブル又はＬＡＮケーブルなどの有線によって、車両と通信を行ってもよい。なお、目標対象状態量取得部１、車両状態量取得部２および車両制御部５の一部又は全部が携帯通信装置６０に備わる構成であってもよい。

以上のように目標軌跡追従制御装置４００の一部の構成要素が携帯通信装置６０に配置される本実施の形態４の構成においても、前述の実施の形態１および実施の形態２における目標軌跡追従制御装置１００，２００と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 目標対象状態量取得部、２ 車両状態量取得部、３ 目標軌跡演算部、４ 制御指示生成部、５ 車両制御部、６ 目標対象状態量取得判定部、７ 目標対象状態量記憶部、８ 目標対象相対位置座標変換部、５０ サーバ装置、６０ 携帯通信装置、１００，２００，３００，４００ 目標軌跡追従制御装置、Ｖ１ 自車、Ｖ２ 先行車両、Ｌ１，Ｌ２ 目標軌跡、Ｐ１，Ｐ２ 相対位置、Ｒ１ 範囲。

Claims (11)

1. 自車と目標対象との相対位置を取得する目標対象状態量取得部と、
   目標対象状態量取得部が取得した前記相対位置を記憶する目標対象状態量記憶部と、
   自車の車両状態量を取得する車両状態量取得部と、
   前記相対位置および前記車両状態量に基づいて目標軌跡を演算する目標軌跡演算部と、
   前記目標対象状態量記憶部に記憶されている前記相対位置のうち、自車が通過していない前記相対位置が存在するか判定を行い、自車が通過していない前記相対位置が存在する場合に制御継続指示を生成する制御指示生成部と、
   前記制御指示生成部からの制御継続指示を受けて、自車が前記目標軌跡に追従するように自車を制御する車両制御部と、
   を備える、
   目標軌跡追従制御装置。
2. 前記車両制御部は、前記自車が前記目標軌跡に追従するように操舵を制御する、
   請求項１に記載の目標軌跡追従制御装置。
3. 目標対象状態量取得部は、前記目標対象の前記相対位置および前記目標対象に関する速度情報を取得し、
   目標対象状態量記憶部は、目標対象状態量取得部が取得した前記相対位置および前記速度情報を記憶し、
   前記車両制御部は、前記自車が前記目標軌跡に追従するように前記速度情報に基づいて車両速度を制御する、
   請求項１に記載の目標軌跡追従制御装置。
4. 前記車両制御部は、前記車両速度の制御に加えて、操舵を制御する、
   請求項３に記載の目標軌跡追従制御装置。
5. 前記目標対象は前記自車の前方を先行して走行している先行車両である、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の目標軌跡追従制御装置。
6. 前記目標対象は路面上の走行レーンである、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の目標軌跡追従制御装置。
7. 前記目標対象は前記自車の前方を先行して走行している先行車両であり、
   前記目標対象に関する前記速度情報は、前記先行車両の速度である、
   請求項３又は請求項４に記載の目標軌跡追従制御装置。
8. 前記目標対象は路面上の走行レーンであり、
   前記目標対象に関する前記速度情報は、前記走行レーンに設定された制限速度である、
   請求項３又は請求項４に記載の目標軌跡追従制御装置。
9. 目標対象状態量取得部は、自車がすべての前記相対位置を通過する前に新たな前記相対位置を取得し、
   前記目標軌跡演算部は、新たな前記相対位置に基づいて前記目標軌跡を延長する、
   請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の目標軌跡追従制御装置。
10. 制御指示生成部は、自車が前記目標対象状態量記憶部に記憶されているすべての前記相対位置を通過したと判定した場合、制御停止指示を生成し、
    前記制御指示生成部からの制御停止指示を受けて、前記車両制御部は時間とともに次第に制御量を低減させる、
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の目標軌跡追従制御装置。
11. 自車と目標対象との相対位置を取得し、
    取得した前記相対位置を目標対象状態量記憶部に記憶し、
    自車の車両状態量を取得し、
    前記相対位置および前記車両状態量に基づいて目標軌跡を演算し、
    前記目標対象状態量記憶部に記憶されている前記相対位置のうち、自車が通過していない前記相対位置が存在するか判定を行い、自車が通過していない前記相対位置が存在する場合に制御継続指示を生成し、
    制御継続指示を受けて、自車が前記目標軌跡に追従するように自車を制御する、
    目標軌跡追従制御方法。

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