(57)【要約】  車両（１）に搭載されるＥＣＵ１０は、車両（１）の前方にある対象車（３）を検知し、車両（１）の進行方向における対象車に対する車両（１）の相対速度の許容上限値の分布を規定する速度分布領域（４０）を設定し、速度分布領域（４０）内において対象車に対する車両（１）の相対速度が許容上限値を超えることを抑制する回避制御（Ｓ１４）を実行するように構成されている。速度分布領域（４０）は、同一の許容上限値が、対象車（３）の横方向の一方側から車両（１）と対象車（３）との間の領域を通って車両（１）の横方向の他方側まで延びるように設定される。
2018047232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車両制御装置であって、  前記車両の前方にある対象車を検知し、  前記車両の進行方向における前記対象車に対する前記車両の相対速度の許容上限値の分布を規定する速度分布領域を設定し、  前記速度分布領域内において前記対象車に対する前記車両の相対速度が前記許容上限値を超えることを抑制する回避制御を実行するように構成されており、  前記速度分布領域は、同一の前記許容上限値が、前記対象車の横方向の一方側の領域から前記車両と前記対象車との間の領域を通って前記車両の横方向の他方側の領域まで延びるように設定された第１速度分布領域を有する、車両制御装置。
【請求項２】
前記第１速度分布領域は、前記対象車の前記一方側の領域において、前記対象車からの横方向距離が小さいほど前記許容上限値が低下し、前記車両と前記対象車との間の領域において、前記対象車からの前後方向距離が小さいほど前記許容上限値が低下し、前記車両の前記他方側の領域において、前記車両からの横方向距離が大きいほど前記許容上限値が低下するように設定される、請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記回避制御において、前記速度分布領域内における前記車両の相対速度が前記許容上限値を超えないように前記車両の速度及び／又は操舵方向が変更される、請求項１または請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記回避制御において、前記速度分布領域に基づいて前記車両の経路が算出される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記速度分布領域は、前記対象車から所定の安全距離だけ離れた位置において、許容上限値がゼロとなるように設定される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記速度分布領域は、同一の前記許容上限値が、前記対象車の横方向の他方側の領域から前記車両と前記対象車との間の領域を通って前記車両の横方向の一方側の領域まで延びるように設定された第２速度分布領域を更に有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記第２速度分布領域は、前記対象車の前記他方側の領域において、前記対象車からの横方向距離が小さいほど前記許容上限値が低下し、前記車両と前記対象車との間の領域において、前記対象車からの前後方向距離が小さいほど前記許容上限値が低下し、前記車両の前記一方側の領域において、前記車両からの横方向距離が大きいほど前記許容上限値が低下するように設定される、請求項１から６のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記回避制御において、前記第１速度分布領域及び前記第２速度分布領域のうち前記許容上限値の小さい方の前記許容上限値を超えることを抑制する、請求項７に記載の車両制御装置。
【請求項９】
入力されたトリガを検知し、前記トリガの内容に応じて前記第１速度分布領域及び前記第２速度分布領域のいずれか一方の設定を解除する、請求項７または請求項８に記載の車両制御装置。
【請求項１０】
前記トリガは、前記車両の運転者の方向指示器操作、アクセル操作、ハンドル操作、及び前記車両に対する前記対象車の所定距離以上の横方向移動の少なくとも１つを含む、請求項９に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、車両制御装置に係り、特に、車両の安全走行を支援する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、レーンキープアシストシステムやオートクルーズシステムを含む複数の安全運転支援システムが車両に搭載されている。これらのシステムでは、それぞれ自動ブレーキ制御や操舵アシスト制御等が用いられる。したがって、それぞれのシステムからそれぞれ自動ブレーキ制御を行うためのブレーキ要求信号、及び、操舵アシスト制御を行うための操舵要求信号が出される場合がある。例えば、異なるシステムからそれぞれ異なるタイミングでブレーキ要求信号が出される場合がある。このような場合、複数の要求信号から１つの要求信号が優先されることになる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５１５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、将来的にさらに安全運転支援システムが複雑化すると、単に１つの要求信号を優先させるだけでは、安全運転支援システムが全体として効率的に機能しなくなるおそれがある。【０００５】  本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、安全運転支援のための車両制御を効率的に実行可能な車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記の目的を達成するために、本発明は、車両に搭載される車両制御装置であって、車両の前方にある対象車を検知し、車両の進行方向における対象車に対する車両の相対速度の許容上限値の分布を規定する速度分布領域を設定し、速度分布領域内において対象車に対する車両の相対速度が許容上限値を超えることを抑制する回避制御を実行するように構成されており、速度分布領域は、同一の許容上限値が、対象車の横方向の一方側の領域から車両と対象車との間の領域を通って車両の横方向の他方側の領域まで延びるように設定された第１速度分布領域を有する、ことを特徴とする。【０００７】  このように構成された本発明によれば、検知された対象車と車両との間に速度分布領域が設定される。この速度分布領域は、相対速度の同一の許容上限値が、対象車の横方向の一方側の領域から車両と対象車の間の領域を通って車両の横方向の他方側の領域まで延びるように設定された第１速度分布領域を有する。そして、本発明では、車両の相対速度がこの速度分布領域に設定された許容上限値を超えないように制御される。  したがって、車両は、車両の横方向の他方側の領域に対してその位置に応じて適切な許容上限値が設定され、対象車との間の領域において対象車に対して後方を走行するときの適切な許容上限値が設定され、対象車の横方向の一方側の領域において車両が対象車の一方側を走行するときの適切な許容上限値が設定される。  このように、本発明では、対象車の横方向の一方側の領域から車両と対象車の間の領域を通って車両の横方向の他方側の領域まで延びるように設定された第１速度分布領域にしたがって許容上限値が制限されるように構成されているので、簡易且つ効率的な速度制御により安全運転支援を提供することができる。【０００８】  本発明において、好ましくは、第１速度分布領域は、対象車の一方側の領域において、対象車からの横方向距離が小さいほど許容上限値が低下し、車両と対象車との間の領域において、対象車からの前後方向距離が小さいほど許容上限値が低下し、車両の他方側の領域において、車両からの横方向距離が大きいほど許容上限値が低下するように設定される。  このように構成された本発明によれば、車両は、対象車の一方側の領域に対して対象車からより離れた状態で走行する場合にはより大きな相対速度が許容されるが、対象車の一方側の領域に対して対象車により近づいた状態で走行する場合にはより小さな相対速度となるように車両速度が制限される。また、車両は、対象車から前後方向により離れた状態で走行する場合にはより大きな相対速度が許容されるが、対象車から前後方向により近づいた状態で走行する場合にはより小さな相対速度となるように車両速度が制限される。そして、車両は、車両の他方側の領域をより広くとった状態で走行する場合にはより大きな相対速度が許容されるが、車両の他方側の領域をより狭くした状態で走行する場合には、より小さな相対速度となるように車両速度が制限される。  このように、本発明では、車両の横方向の他方側の領域に関する位置や対象車からの前後方向及び／または横方向の距離に応じて車両の相対速度に対する許容上限値が制限されるように構成されているので、簡易且つ���率的な速度制御により安全運転支援を提供することができる。【０００９】  本発明において、好ましくは、回避制御において、速度分布領域内における車両の相対速度が許容上限値を超えないように車両の速度及び／又は操舵方向が変更される。  このように構成された本発明によれば、車両の相対速度が、速度分布領域に設定された許容上限値を超えないようにするため、車両の速度自体を変更（減速）するように構成するか、より大きな許容上限値を有するエリアを通過するように操舵方向の変更により走行経路を変更するように構成するか、速度と操舵方向の両方を変更するように構成することができる。【００１０】  本発明において、好ましくは、回避制御において、速度分布領域に基づいて車両の経路が算出される。  このように構成された本発明によれば、対象車との関係において、安全な経路で車両を走行させることができる。【００１１】  本発明において、好ましくは、速度分布領域は、対象車から所定の安全距離だけ離れた位置において、許容上限値がゼロとなるように設定される。  このように構成された本発明によれば、車両は対象車に対して安全距離だけ離れた位置までしか近づけないように構成されている。これにより、本発明では、対象車が急に車両へ接近する方向に移動した場合であっても、車両と対象車との接触を防止することができる。【００１２】  本発明において、好ましくは、速度分布領域は、同一の許容上限値が、対象車の横方向の他方側の領域から車両と対象車との間の領域を通って車両の横方向の一方側の領域まで延びるように設定された第２速度分布領域を更に有する。  このように構成された本発明によれば、速度分布領域が、第１速度分布領域に加えて、対象車の横方向の他方側の領域から車両の横方向の一方側の領域まで延びる第２速度分布領域を更に有するので、車両及び対象車の両側に許容上限値が設定される。したがって、車両の横方向のどちらの方向に関しても、対象車に対する車両速度の制御が可能となる。【００１３】  本発明において、好ましくは、第２速度分布領域は、対象車の他方側の領域において、対象車からの横方向距離が小さいほど許容上限値が低下し、車両と対象車との間の領域において、対象車からの前後方向距離が小さいほど許容上限値が低下し、車両の一方側の領域において、車両からの横方向距離が大きいほど許容上限値が低下するように設定される。  このように構成された本発明によれば、車両の横方向の他方側の領域に関する位置や対象車からの前後方向及び／又は横方向の距離に応じて車両の相対速度に対する許容上限値が制限されるように構成されているので、簡易且つ効率的な速度制御により安全運転支援を提供することができる。そして、速度分布領域が車両及び対象車の両側に設定されているので、例えば所定の速度分布領域内に車両が常に位置するように車両の速度や操舵を制御すれば、対象車を自動で追従する追従制御が可能になる。【００１４】  本発明において、好ましくは、回避制御において、第１速度分布領域及び第２速度分布領域のうち許容上限値の小さい方の許容上限値を超えることを抑制する。  このように構成された本発明においては、第１速度分布領域及び第２速度分布領域のうち許容上限値の���さい方の許容上限値を超えることを抑制するので、より安全な運転支援を提供することができる。【００１５】  本発明において、好ましくは、入力されたトリガを検知し、トリガの内容に応じて第１速度分布領域及び第２速度分布領域のいずれか一方の設定を解除する。  このように構成された本発明においては、トリガの内容に応じて第１速度分布領域及び第２速度分布領域のいずれか一方の設定を解除するので、車両の一方側または他方側において許容上限値の制限が外れ、車両が一方側または他方側の領域でより大きな相対速度で走行することが可能になる。これは例えば車両が対象車を追い越そうとする場合に有用である。【００１６】  本発明において、好ましくは、トリガは、車両の運転者の方向指示器操作、アクセル操作、ハンドル操作、及び車両に対する対象車の所定距離以上の横方向移動の少なくとも１つを含む。
【発明の効果】
【００１７】  本発明によれば、安全運転支援のための車両制御を効率的に実行可能な車両制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態による車両制御システムの構成図である。
【図２】本発明の実施形態による車両制御システムの対象物に対する相対速度の許容上限値とクリアランスとの関係を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態による車両制御システムの通常走行時において先行車両に対して設定される個別速度分布領域の説明図である。
【図４】本発明の実施形態による車両制御システムの通常走行時においてガードレール等に対して設定される個別速度分布領域の説明図である。
【図５】本発明の実施形態による車両制御システムの自動追従モード時において対象車に対して設定される速度分布領域の説明図である。
【図６】本発明の実施形態による車両制御システムの自動追従モード時において車両制御装置にトリガが入力された場合に対象車に対して設定される速度分布領域の説明図である。
【図７】本発明の実施形態による車両制御システムの通常走行時の作用の説明図である。
【図８】本発明の実施形態による通常走行時の車両制御装置の処理フローである。
【図９】本発明の実施形態による自動追従モード時の車両制御装置の処理フローである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両制御システムについて説明する。先ず、図１を参照して、車両制御システムの構成について説明する。図１は、車両制御システムの構成図である。
【００２０】  図１に示すように、車両制御システム１００は、車両１（図３参照）に搭載されており、車両制御装置（ＥＣＵ）１０と、複数のセンサと、複数の制御システムとを備えている。複数のセンサには、車載カメラ２１，ミリ波レーダ２２，車速センサ２３，測位システム２４，ナビゲーションシステム２５が含まれる。また、複数の制御システムには、エンジン制御システム３１，ブレーキ制御システム３２，ステアリング制御システム３３が含まれる。
【００２１】  ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ，各種プログラムを記憶するメモリ，入出力装置等を備えたコンピュータにより構成される。ＥＣＵ１０は、複数のセンサから受け取った信号に基づき、エンジン制御システム３１，ブレーキ制御システム３２，ステアリング制御システム３３に対して、それぞれエンジンシステム，ブレーキシステム，ステアリングシステムを適宜に作動させるための要求信号を出力可能に構成されている。このため、ＥＣＵ１０は、機能的に、データ取得部と、対象物検知部と、位置及び相対速度算出部と、速度分布領域設定部と、経路算出部と、回避制御実行部とを備えている。
【００２２】  車載カメラ２１は、車両１の周囲を撮像し、撮像した画像データを出力する。ＥＣＵ１０は、画像データに基づいて対象物（例えば、先行車）を特定する。なお、ＥＣＵ１０は、画像データから対象物の進行方向又は前後方向を特定することができる。
【００２３】  ミリ波レーダ２２は、対象物の位置及び速度を測定する測定装置であり、車両１の前方へ向けて電波（送信波）を送信し、対象物により送信波が反射されて生じた反射波を受信する。そして、ミリ波レーダ２２は、送信波と受信波に基づいて、車両１と対象物との間の距離（例えば、車間距離）や車両１に対する対象物の相対速度を測定する。なお、本実施形態において、ミリ波レーダ２２に代えて、レーザレーダや超音波センサ等を用いて対象物との距離や相対速度を測定するように構成してもよい。また、複数のセンサを用いて、位置及び速度測定装置を構成してもよい。
【００２４】  車速センサ２３は、車両１の絶対速度を算出する。  測位システム２４は、ＧＰＳシステム及び／又はジャイロシステムであり、車両１の位置（現在車両位置情報）を算出する。  ナビゲーションシステム２５は、内部に地図情報を格納しており、ＥＣＵ１０へ地図情報を提供することができる。ＥＣＵ１０は、地図情報及び現在車両位置情報に基づいて、車両１の周囲（特に、進行方向前方）に存在する道路、交通信号、建造物等を特定する。また、ＥＣＵ１０は、車載カメラ２１による画像データからは特定しにくい崖，溝，穴等を、地図情報に基づいて特定してもよい。地図情報は、ＥＣＵ１０内に格納されていてもよい。
【００２５】  エンジン制御システム３１は、車両１のエンジンを制御するコントローラである。ＥＣＵ１０は、車両１を加速又は減速させる必要がある場合に、エンジン制御システム３１に対して、エンジン出力の変更を要求するエンジン出力変更要求信号を出力する。
【００２６】  ブレーキ制御システム３２は、車両１のブレーキ装置を制御するためのコントローラである。ＥＣＵ１０は、車両１を減速させる必要がある場合に、ブレーキ制御システム３２に対して、車両１への制動力の発生を要求するブレーキ要求信号を出力する。
【００２７】  ステアリング制御システム３３は、車両１のステアリング装置を制御するコントローラである。ＥＣＵ１０は、車両１の進行方向を変更する必要がある場合に、ステアリング制御システム３３に対して、操舵方向の変更を要求する操舵方向変更要求信号を出力する。
【００２８】  次に、本実施形態の車両制御システム１００の速度制御について説明する。  一般に、道路上又は道路付近の対象物（例えば、先行車、駐車車両、ガードレール等）に追いつくときや、これとすれ違うとき（又は追い抜くとき）、走行車両の運転者は、進行方向に対して、車両と対象物との間に所定の距離又は間隔を保ち、且つ、減速する。具体的には、先行車が急に進路変更したり、道路の死角から歩行車が出てきたり、駐車車両のドアが開いたりするといった危険を回避するため、対象物との距離が小さいほど、対象物に対する相対速度は小さくされる。
【００２９】  また、一般に、後方から先行車等の対象物に近づいているとき、走行車の運転者は、進行方向に沿った車間距離（縦方向距離）に応じて速度（相対速度）を調整する。具体的には、車間距離が大きいときは、接近速度（相対速度）が大きく維持されるが、車間距離が小さくなると、接近速度は低速にされる。そして、所定の車間距離で走行車両と対象物との間の相対速度はゼロとなる。これは、対象物が先行車である場合に限らず、駐車車両、ガードレール等であっても同様である。
【００３０】  このように、運転者は、対象物と車両との間の距離（横方向距離及び縦方向距離を含む）と相対速度との関係を考慮しながら、危険を回避するように車両を運転している。
【００３１】  図２は、本実施形態の車両制御システム１００の対象物に対する相対速度の許容上限値と対象物に対する距離（クリアランス）との関係を示す説明図である。図２に示すように、車両１がある絶対速度で走行するときにおいて、対象物に対して設定される許容上限値Ｖlimは、対象物との距離ＸがＤ0（安全距離）までは０（ゼロ）ｋｍ／ｈであり、Ｄ0以上で２次関数的に増加する（Ｖlim＝ｋ（Ｘ−Ｄ0）2。ただし、Ｘ≧Ｄ0）。即ち、安全確保のため、距離ＸがＤ0以下では車両１は相対速度がゼロとなる。一方、距離ＸがＤ0以上では、距離が大きくなるほど、車両１は大きな相対速度で走行することが可能となる。
【００３２】  図２の例では、対象物に対する許容上限値は、Ｖlim＝ｆ（Ｘ）＝ｋ（Ｘ−Ｄ0）2で定義されている。なお、ｋは、Ｘに対するＶlimの変化度合いに関連するゲイン係数であり、対象物の種類等に依存して設定される。
【００３３】  なお、本実施形態では、Ｖlimが安全距離を含み、且つ、Ｘの２次関数となるように定義されているが、これに限らず、Ｖlimが安全距離を含まなくてもよいし、他の関数（例えば、一次関数等）で定義されてもよい。また、図２を参照して、対象物の横方向の許容上限値Ｖlimについて説明したが、対象物の縦方向を含むすべての径方向について同様に設定することができる。その際、係数ｋ、安全距離Ｄ0は、対象物からの方向に応じて設定することができる。
【００３４】  上記のような許容上限値Ｖlimを考慮して、本実施形態では、車両１は、車両１から検知される対象物（先行車両、駐車車両、歩行者、ガードレール等に対して、対象物の周囲に（横方向領域、後方領域、及び前方領域にわたって）、車両１の進行方向における相対速度についての許容上限値を規定する２次元分布（個別速度分布領域４０）を設定するように構成されている。  図３は、本発明の実施形態による車両制御システムの通常走行時において先行車両に対して設定された場合の個別速度分布領域の説明図である。図３に示すように、個別速度分布領域４０では、先行車両３の周囲の各点において、相対速度の許容上限値Ｖlimが設定されている。車両１は、運転支援システムの作動時において、この個別速度分布領域４０内の許容上限値Ｖlimによって、先行車両３に対する相対速度が制限される。
【００３５】  個別速度分布領域４０は、先行車両３からの横方向距離及び縦方向距離が小さくなるほど（先行車両３に近づくほど）、相対速度の許容上限値が小さくなるように設定される。また、図３では、理解の容易のため、同じ許容上限値を有する点を結んだ等相対速度線が示されている。等相対速度線ａ，ｂ，ｃ，ｄは、それぞれ許容上限値Ｖlimが０ｋｍ／ｈ，２０ｋｍ／ｈ，４０ｋｍ／ｈ，６０ｋｍ／ｈに相当する。
【００３６】  なお、図３では、許容上限値が６０ｋｍ／ｈまでの個別速度分布領域４０が示されているが、対向車線を走行する対向車とのすれ違いを考慮して、更に大きな相対速度まで個別速度分布領域４０を設定することができる。
【００３７】  また、本実施形態においては、先行車両３の他の対象物に対しても個別速度分布領域が設定される。図４では、ガードレールや車線境界線に対して設定される個別速度分布領域５０について説明する。  図４は、本実施形態の車両制御システム１００の通常走行時においてガードレール等に対して設定される個別速度分布領域５０の説明図である。図４は、走行路２に沿ってガードレール４と車線境界線５が設けられている場合を示している。これらの対象物は、走行路２に沿って長手方向に延びており、側面（横面）のみで形成されるか、又は、小さな対象物が長手方向に連続して配置されていると考えることができる。このため、このような対象物に対して設定される個別速度分布領域５０では、等相対速度線ａ〜ｄも走行路２に沿って延びるように設定される。したがって、車両１は、走行路２の中央では高速で走行することが許容されるが、走行路２の端部に近づくほど速度が低速に制限される。
【００３８】  ここで、個別速度分布領域４０，５０は、種々のパラメータに基づいて設定することが可能である。パラメータとして、例えば、車両１と対象物の相対速度、対象物の種類、車両１の進行方向、対象物の移動方向及び移動速度、対象物の長さ、車両１の絶対速度等を考慮することができる。即ち、これらのパラメータに基づいて、係数ｋ及び安全距離Ｄ0を選択することができる。
【００３９】  このように、個別速度分布領域４０，５０は、様々な対象物に対して設定されることが可能である。対象物としては、例えば車両、歩行者、自転車、走行路区画物、障害物、交通信号、交通標識等を含む。車両は、自動車、トラック、自動二輪で区別可能である。歩行者は、大人、子供、集団で区別可能である。走行路区画物は、ガードレール、走行路の端部の段差を形成する路肩、中央分離帯、車線境界線が含まれる。障害物は、崖、溝、孔、落下物が含まれる。交通標識は、停止線、止まれ標識が含まれる。
【００４０】  本実施形態では、更に、車両１において、先行車両に自動追従する自動追従モードが選択されている場合、自動追従する先行車両を対象車６として、対象車６と車両１との間に速度分布領域６０が設定される。  図５は、本実施形態による車両制御システム１００の自動追従モード時において対象車に対して設定される速度分布領域６０の説明図である。この図５に示す例では、車両１は、ガードレール４と車線境界線５との間の走行路２に沿って走行しており、前方には先行車両が走行している。車両制御システム１００は、先行車両を対象車６として、対象車６に対して自動追従制御を行うように構成されている。
【００４１】  図５に示すように、速度分布領域６０は、同一の許容上限値Ｖlimが、対象車６の横方向の一方側（図５では右側６Ｒ）から車両１と対象車６との間の領域Ａを通って車両１の横方向の他方側（図５では左側１Ｌ）まで延びるように設定された第１速度分布領域６０Ａを有する。また、速度分布領域６０は、同一の前記許容上限値Ｖlimが、対象車６の横方向の他方側（図５では左側６Ｌ）から車両１と対象車６との間の領域Ａを通って車両１の横方向の一方側（図５では右側１Ｒ）まで延びるように設定された第２速度分布領域６０Ｂを有する。
【００４２】  第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布領域６０Ｂは、対象車６に対して設定される個別速度分布領域４０と、ガードレール４及び車線境界線５に対して設定される個別速度分布領域５０とを組み合わせることによって作成されている。具体的には、第１速度分布領域６０Ａは、対象車６に対して設定される個別速度分布領域４０の横方向の一方側（右側６Ｒ）の速度分布と、ガードレール４に対して設定される個別速度分布領域５０の速度分布とを滑らかに連続するようにつなげて設定される。  同様にして、第２速度分布領域６０Ｂは、対象車６に対して設定される個別速度分布領域４０の横方向の他方側（左側６Ｌ）の速度分布と、車線境界線５に対して設定される個別速度分布領域５０の速度分布とを滑らかに連続するようにつなげて設定される。
【００４３】  このような設定により、第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布領域６０Ｂは、対象車６の横方向の領域６Ｒ、６Ｌにおいて、対象車６からの横方向距離が小さいほど許容上限値Ｖlimが低下し、車両１と対象車６との間の領域Ａにおいて、対象車６からの前後方向距離が小さいほど許容上限値Ｖlimが低下し、車両１の横方向の領域１Ｒ、１Ｌにおいて、車両１からの横方向距離が大きいほど、つまりガードレール４または車線境界線５からの横方向距離が小さいほど許容上限値Ｖlimが低下するように設定されている。図５の例では、理解の容易のため、同じ許容上限値を有する点を結んだ等相対速度線が示されている等相対速度線ａ，ｂ，ｃ、ｄは、それぞれ許容上限値Ｖlimが０ｋｍ／ｈ，１０ｋｍ／ｈ，２０ｋｍ／ｈ，３０ｋｍ／ｈに相当する。
【００４４】  本実施形態では、更に、自動追従モードが選択されている状態でトリガ入力を検知した場合には、第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布領域６０Ｂのいずれか一方の設定を解除するように構成されている。  図６は、本実施形態による車両制御システム１００の自動追従モード時において、ＥＣＵ１０にトリガが入力された場合に対象車６に対して設定される速度分布領域６０の説明図である。例えば、自動追従モード中に運転者が方向指示器を操作して右側の方向指示器を点灯（点滅）させた場合、ＥＣＵ１０はこの操作をトリガ入力として検知して運転者が対象車６を右側から追い抜こうとしていると判断し、図６に示すように、第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布領域６０Ｂのうちの、第２速度分布領域６０Ｂの設定を解除する。その結果、速度分布領域６０は、第１速度分布領域６０Ａだけが設定される。
【００４５】  なお、トリガとしては、運転者による方向指示器の操作の他、車両１の加速を意図する運転者によるアクセル操作、所定角度以上のハンドル操作や、対象車６の左折または右折や車線変更等により所定距離以上車両１に対して横方向に移動（オフセット）したことの検知等が含まれる。
【００４６】  次に、図７及び図８を参照して、本実施形態の車両制御システムの通常走行時の処理の流れについて説明する。図７は車両制御システム１００の通常走行時の作用の説明図であり、図８は通常走行時の車両制御装置の処理フローである。  図７に示すように、車両１が走行路上を走行しているとき、車両１のＥＣＵ１０（データ取得部）は、複数のセンサから種々のデータを取得する（Ｓ１０）。具体的には、ＥＣＵ１０は、車載カメラ２１から車両１の前方を撮像した画像データを受け取り、且つ、ミリ波レーダ２２から測定データを受け取る。
【００４７】  ＥＣＵ１０（対象物検知部）は、少なくとも車載カメラ２１を含む外部センサから取得したデータを処理して対象物を検知する（Ｓ１１）。具体的には、ＥＣＵ１０は、画像データの画像処理を実行して、駐車車両３を対象物として検知する。このとき、対象物の種類（この場合は車両３）が特定される。また、ＥＣＵ１０は、地図情報から特定の障害物の存在を検知することができる。
【００４８】  また、ＥＣＵ１０（位置及び相対速度算出部）は、測定データに基づいて、車両１に対する検知された対象物（駐車車両３）の位置及び相対速度を算出する。なお、対象物の位置は、車両１の進行方向に沿ったｙ方向位置（縦方向距離）と、進行方向と直交する横方向に沿ったｘ方向位置（横方向距離）が含まれる。相対速度は、測定データに含まれる相対速度をそのまま用いてもよいし、測定データから進行方向に沿った速度成分を算出してもよい。また、進行方向に直交する速度成分は、必ずしも算出しなくてもよいが、必要であれば、複数の測定データ及び／又は複数の画像データから推定してもよい。
【００４９】  ＥＣＵ１０（速度分布領域設定部）は、検知した対象物（即ち、車両３）について個別速度分布領域４０を設定する（Ｓ１２）。そして、ＥＣＵ１０（経路算出部）は、設定された個別速度分布領域４０に基づいて、予め設定されたモードに応じて、車両１の走行可能な経路及びこの経路上の各位置における設定車速又は目標速度を算出する（Ｓ１３）。
【００５０】  車両１が算出された経路を走行するため、ＥＣＵ１０（回避制御実行部）は、予め設定されたモードに応じて、以下のような回避制御を実行する（Ｓ１４）。  なお、車両１は、図示しない入力装置を用いて、運転者が所望の運転支援モードを選択することができるように構成される。また、予めＥＣＵ１０内に所定のモードが設定されていてもよい。また、図８の処理フローは、所定時間（例えば、０．１秒）毎に繰り返し実行されるため、算出される経路及びこの経路上の設定速度は、時間経過と共に変化する。
【００５１】  ここでは、図７において、算出される経路が、経路Ｒ１、Ｒ２の場合について説明する。
【００５２】  経路Ｒ１は、直進経路である。経路Ｒ１は、直進優先モード（又は最短距離優先モード）が設定されている場合に算出される。経路Ｒ１は、個別速度分布領域４０の等相対速度線ｄ，ｃ，ｄ、を横切っている。したがって、車両１が経路Ｒ１を走行する場合には、経路１上で進行方向の相対速度の許容上限値が変化する。具体的には、許容上限値は、一旦小さくなった後に大きくなる（個別速度分布領域４０）。  例えば、車両１が経路Ｒ１に相対速度６０ｋｍ／ｈで進入すると、運転者が同じアクセルの踏み込み量を維持していても、等相対速度線ｄ（６０ｋｍ／ｈに相当）よりも内側の領域に入ると、回避制御により車両１の速度が自動的に制御される。即ち、運転者が許容上限値以下の相対速度に減速させるようにアクセルの踏み込み量を減少させない限り、車両１の相対速度は、各地点において許容上限値に維持される。なお、車両１が経路Ｒ１に、例えば相対速度４０ｋｍ／ｈで進入したときには、アクセル踏み込み量が減少されなければ、等相対速度線ｃ（４０ｋｍ／ｈに相当）内に進入するまでは相対速度が４０ｋｍ／ｈに維持される（加減速されない）。
【００５３】  なお、上記の場合に、直進優先モードに加えて自動操舵モードが選択されている場合には、車両１は、駐車車両３に接近するにつれて減速され、その後設定速度まで加速されることになる。このような回避制御を実行するため、ＥＣＵ１０は、エンジン制御システム３１及びブレーキ制御システム３２に、それぞれエンジン出力変更要求信号及びブレーキ要求信号を出力することにより、加減速制御を行う。
【００５４】  一方、経路Ｒ２は、個別速度分布領域４０の等相対速度線ｄの外側を通る経路である。経路Ｒ２は、車速の低下を抑制するモード設定である速度優先モードが設定されている場合に算出される。本実施形態の場合、経路Ｒ２上での許容上限値が少なくとも相対速度６０ｋｍ／ｈよりも大きいので、運転者のステアリングホイールの操舵により進路が変更されて車両１が６０ｋｍ／ｈ（絶対速度）で経路Ｒ２に進入すると、運転者のアクセル踏み込み量に応じた車速で経路Ｒ２上を走行する。したがって、経路Ｒ２の走行中に、ＥＣＵ１０は、エンジン出力変更要求信号やブレーキ要求信号を出力せず、よって車両１は、アクセルの踏み込み量に応じた車速で走行する。
【００５５】  なお、上記の場合に、速度優先モードに加えて自動操舵モードが選択されている場合には、ＥＣＵ１０は、ステアリング制御システム３３に操舵方向変更要求信号を出力する。これにより、車両１は、経路Ｒ２上を走行する。このとき車両１は、アクセルの踏み込み量に応じた車速で走行するので、ＥＣＵ１０からエンジン出力変更要求信号やブレーキ要求信号は出力されない。
【００５６】  ここで、経路Ｒ２は、車両１の相対速度が６０ｋｍ／ｈの場合に算出される経路であるため、個別速度分布領域４０の等相対速度線ｄ（６０ｋｍ／ｈに相当）の外側に沿った経路となっている。しかし、車両１の相対速度が、例えば、４０ｋｍ／ｈの場合には、個別速度分布領域４０の等相対速度線ｃ（４０ｋｍ／ｈに相当）の外側に沿った別の経路が算出される。
【００５７】  次に、図９及び前述の図５及び図６を参照して、本実施形態の車両制御システムの自動追従時の処理の流れについて説明する。図９は、本実施形態による自動追従モード時の車両制御装置の処理フローである。  図９に示すように、車両１が走行路上を走行しているとき、ＥＣＵ１０は、先行車両を対象車６として検知すると（Ｓ２１）、先行車両を自動で追従する自動追従モードが選択されているか否かを判断する（Ｓ２２）。自動追従モードが選択されている場合には、ＥＣＵ１０は、先行車両を対象車６として、図５に示すような第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布領域６０Ｂを設定する（Ｓ２３）。次に、ＥＣＵ１０は、所定のトリガ、例えば運転者による方向指示器の操作の入力があったか否かを判断する（Ｓ２４）。所定のトリガの入力がない場合には、ＥＣＵ１０は自動追従制御を行うために、加減速制御及び操舵制御を行う（Ｓ２５）。
【００５８】  具体的には、ＥＣＵ１０は、車両１が位置する地点における許容上限値を超えないように車両１の速度を制御するために、エンジン制御システム３１及びブレーキ制御システム３２に、それぞれエンジン出力変更要求信号及びブレーキ要求信号を出力する。また、ＥＣＵ１０は、車両１の速度が許容上限値内となる位置へ車両１を操舵するために、ステアリング制御システム３３に操舵方向変更要求信号を出力する。  ここで、速度分布領域６０は、第１速度分布領域６０Ａと第２速度分布領域６０Ｂとを有しており、図５に示すように速度分布領域６０には両領域６０Ａ，６０Ｂが重なりあう領域が存在するが、ＥＣＵ１０は、これらの第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布領域６０Ｂによって設定される許容上限値のうち、小さい方を許容上限値として採用する。  また、第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布領域６０Ｂの等相対速度線ａは、０ｋｍ／ｈに相当し、車両１はこの等相対速度線ａを超えて走行することがない。したがって、ＥＣＵ１０が自動追従制御を行っている場合には、車両１は、第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布領域６０Ｂの等相対速度線ａで囲まれた領域内に常に位置するように制御される。したがって、車両１は対象車６の後方を、対象車６に対して所定の横方向幅の範囲内で走行して、対象車６を自動で追従することとなる。
【００５９】  ステップＳ２４において、例えば運転者による方向指示器の操作があった場合、ＥＣＵ１０はこれを所定のトリガが入力されたと判断し、対象車６とガードレール４または車線境界線５との間に追い越しのための十分なスペースがあるか否かを判断する（Ｓ２６）。追い越しのためのスペースがある場合には、ＥＣＵ１０は、第１速度分布領域６０Ａまたは第２速度分布領域６０Ｂの設定を解除する（Ｓ２７）。  より具体的には、例えば運転者が右側の方向指示器を点灯（点滅）させた場合、ＥＣＵ１０は、運転者が対象車６の右側を追い越そうとしていると判断し、対象車６と車線境界線５との間に追い越しできるスペースがあるか否かを判断する。そしてスペースがあると判断した場合には、ＥＣＵ１０は、自動追従制御の設定を解除するとともに、第２速度分布領域６０Ｂの設定を解除する。このときの速度分布領域６０は、図６に示すように第１速度分布領域６０Ａだけが設定された状態となる。
【００６０】  次に、ＥＣＵ１０は、車両１の走行可能な経路及びその経路上の各位置における設定車速又は目標速度を算出し（Ｓ２８）、その経路を所定の車速で走行するように、加減速制御及び操舵制御を行う（Ｓ２９）。  ここで、走行可能な経路としては、例えば図６に経路Ｒ３で示されるような経路がある。経路Ｒ３は等相対速度線ｄ（３０ｋｍ／ｈに相当）よりも外側に位置しており、例えば車両１が対象車６との相対速度が２０ｋｍ／ｈとなるように走行している場合には、車両１の相対速度は、第１速度分布領域６０Ａの設定する許容上限値を超えない。したがって、ＥＣＵ１０は、その車両１の速度を維持したまま、経路Ｒ３に沿って車両１を操舵し、対象車６を追い越す。このような制御を行うため、ＥＣＵ１０は、ステアリング制御システム３３に操舵方向変更要求信号を出力する。  なお、経路Ｒ３を走行する場合、運転者のステアリングホイールの操舵により経路Ｒ３に沿って進路を変更してもよいし、また運転者のアクセル踏み込み量に応じた車速で経路Ｒ３上を走行してもよい。この場合には、ＥＣＵ１０は、車両１の車速が、経路Ｒ３の走行中に第１速度分布領域６０Ａで設定された許容上限値を超えないように、エンジン変更要求信号やブレーキ要求信号を出力する。
【００６１】  次に、本実施形態の車両制御装置（ＥＣＵ）１０の作用について説明する。  本実施形態では、検知された対象車６と車両１との間に速度分布領域６０が設定される。この速度分布領域６０は、相対速度の同一の許容上限値が、対象車６の右側の領域６Ｒから車両１と対象車６の間の領域Ａを通って車両１の左側の領域１Ｌまで延びるように設定された第１速度分布領６０Ａと、対象車６の左側の領域６Ｌから車両１の右側の領域１Ｒまで延びる第２速度分布領域６０Ｂを有する。そして、ＥＣＵ１０は、車両１の相対速度がこの速度分布領域６０に設定された許容上限値を超えないように車両１を制御する。  したがって、ＥＣＵ１０は、車両１の左側及び右側の領域に対してその位置に応じて適切な許容上限値を設定し、対象車６との間の領域Ａにおいて対象車６に対して後方を走行するときの適切な許容上限値を設定し、対象車６の右側及び左側の領域において車両１が対象車６の右側及び左側の領域に対して適切な許容上限値を設定することができる。このように、本実施形態によれば、第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布領域６０Ｂにしたがって許容上限値が制限されるように車両１を制御することにより、簡易且つ効率的な速度制御により安全運転支援を提供することができる。
【００６２】  第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布領域６０Ｂは、対象車６の横方向の領域において、対象車６からの横方向距離が小さいほど許容上限値が低下し、車両１と対象車６との間の領域Ａにおいて、対象車６からの前後方向距離が小さいほど許容上限値が低下し、車両１の横方向の領域において、車両１からの横方向距離が大きいほど許容上限値が低下するように設定されている。  対象車６の左側及び右側の領域では、対象車６からより離れた位置では大きな相対速度が上限値として設定されるがが、対象車６により近づいた位置ではより小さな相対速度となるように車両速度の上限値が設定される。したがって、車両１が対象車６の側方に位置する場合に、対象車６との間に安全な距離及び速度を保つことができる。
【００６３】  また、車両１は、車両１の左側または右側の領域をより広くとった状態、つまりガードレール４や車線境界線５からの距離がより大きい状態で走行する場合にはより大きな相対速度の上限値が許容されるが、車両１の左側または右側の領域をより狭くした状態、つまりガードレール４や車線境界線５からの距離がより小さい状態で走行する場合には、より小さな相対速度となるように車両速度の上限値が制限される。したがって、ガードレール４や車線境界線５に対して安全な距離及び速度を保って走行することができる。  そして、車両１は、対象車６から前後方向により離れた状態で走行する場合にはより大きな相対速度の上限値が許容されるが、対象車６から前後方向により近づいた状態で走行する場合にはより小さな相対速度となるように車両速度の上限値が制限される。したがって、車両１が対象車６の後方を走行する際に、対象車６に対して安全な距離及び速度を保って走行することができる。
【００６４】  本実施形態では、速度分布領域６０が第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布領域６０Ｂを有することにより、速度分布領域が車両１及び対象車６の両側に設定されるので、例えば所定の速度分布領域内に車両１が常に位置するように車両１を制御すれば、対象車６を自動で追従する追従制御を行うことができる。
【００６５】  本実施形態では、ＥＣＵ１０は、第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布領域６０Ｂのうち許容上限値の小さい方の許容上限値を超えることを抑制するので、より安全な運転支援を提供することができる。
【００６６】  本実施形態では、回避制御（Ｓ１４）または追従制御（Ｓ２５，Ｓ２９）において、個別速度分布領域４０または速度分布領域６０内における車両１の相対速度が許容上限値を超えないように車両１の速度及び／又は操舵方向が変更される。この回避制御のため、例えば、図７の経路Ｒ１のように、車両１の速度自体を変更（減速）するように構成するか、経路Ｒ３のように、より大きな許容上限値を有するエリアを通過するように操舵方向の変更により走行経路を変更するように構成するか、経路Ｒ２のように、速度と操舵方向の両方を変更するように構成することができる。
【００６７】  本実施形態では、回避制御を実行するため、個別速度分布領域４０、５０、または速度分布領域６０に基づいて車両１の経路が算出されるので、対象物や対象車６との関係において、安全な経路で車両１を走行させることができる。
【００６８】  本実施形態では、個別速度分布領域４０、５０及び速度分布領域６０は、図２に示すように、対象物から所定の安全距離Ｄ0だけ離れた位置において、許容上限値がゼロとなるように設定される。これにより、本実施形態では、車両１は対象物や対象車６に対して安全距離Ｄ0だけ離れた位置までしか近づけないように構成されている。したがって、本実施形態では、対象物や対象車６が急に車両１へ接近する方向に移動した場合であっても、車両１と対象物や対象車６との接触を防止することができる。
【００６９】  本実施形態では、ＥＣＵ１０は、例えば運転者が右側の方向指示器を点灯させる等のトリガが入力されると、第２速度分布領域６０Ｂの設定を解除するので、この場合には、車両１の右側において許容上限値の制限が外れ、車両１の右側の領域で車両１がより大きな相対速度で走行することができる。これにより、車両１が対象車６を追い越す追い越し制御を行うことができる。その場合にも、第１速度分布領域６０Ａは設定されたままなので、追い越し時に対象車１に対して安全な距離と相対速度を保って走行することができる。
【００７０】  本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、例えば、以下のような態様であってもよい。  前述の実施形態においては、速度分布領域６０は、対象車６に対して設定される個別速度分布領域４０とガードレール４や車線境界線５に対して設定される個別速度分布領域５０とを連結あるいは統合することによって作成されていたが、これに限らず、例えば車両１の横方向の領域に対する速度分布領域６０は、ガードレール４や車線境界線５の個別速度分布領域５０に基づいて設定されていなくてもよく、この個別速度分布領域５０とは無関係に車両１の横方向に速度分布領域６０を設定してもよい。また、例えば対象車６の横方向の領域に対する速度分布領域６０に関しても、対象車６に対して設定される個別車速分布領域４０に基づいて設定されていなくてもよく、この個別速度分布領域４０とは無関係に対象車６の横方向の領域に対して速度分布領域６０を設定してもよい。
【００７１】  前述の実施形態では、速度分布領域６０は、第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布領域６０Ｂの両方を有していたが、これに限らず、第１速度分布領域６０Ａ及び第２速度分布６０Ｂのいずれか一方のみを有していてもよい。これは例えば、一方側にガードレール等がなく車両の一方側の空間が十分に確保され、一方側の速度制限について考慮しなくてよい場合や、車両１が対象車６を自動で追従する追従制御を行うのではなく対象車６の追い越し制御のみを行う場合等に採用することが考えられる。
【００７２】  通常走行時には、対象車６や対象物（ガードレール４、車線境界線５等）に対して個別速度分布領域４０，５０を設定して走行を制御していたが、必ずしも通常走行時にそのような制御を行う必要はない。本発明では、少なくとも、車両１が対象車６を自動で追従する追従制御を行うとき、あるいは車両１が対象車６を追い越す追い越し制御を行う場合に、速度分布領域を設定すればよい。
【符号の説明】
【００７３】  １、３  車両  ２    走行路  ４    ガードレール  ５    車線境界線  ６    対象車１０    ＥＣＵ２１    車載カメラ２２    ミリ波レーダ２３    車速センサ２４    測位システム２５    ナビゲーションシステム３１    エンジン制御システム３２    ブレーキ制御システム３３    ステアリング制御システム４０、５０  個別速度分布領域６０    速度分布領域６０Ａ  第１速度分布領域６０Ｂ  第２速度分布領域１００  車両制御システムａ，ｂ，ｃ，ｄ  等相対速度線Ｄ0    安全距離Ｘ    距離Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３    経路
【図１】
2018047232.tif 000003
【図２】
2018047232.tif 000004
【図３】
2018047232.tif 000005
【図４】
2018047232.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018047232.tif 000008
【図７】
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【図８】
2018047232.tif 000010
【図９】
2018047232.tif 000011
【国際調査報告】
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2018047232.tif 000014
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