(57)【要約】  車両に搭載されるＥＣＵ（１０）は、車両（１）の外部にある対象物を検知し、車両（１）の進行方向に対する対象物の横方向領域から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、対象物に対する車両（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）を設定する。速度分布領域は、対象物からの横方向距離及び縦方向距離が小さいほど許容上限値が低下するように設定される。複数の対象物（車両（８Ａ，８Ｂ））が検知された場合、それぞれの対象物に対して速度分布領域（４０Ａ，４０Ｂ）が設定され、複数の対象物に対する車両（１）の相対速度が算出され、車両（１）の相対速度が複数の速度分布領域によって規定された許容上限値を超えることを抑制する回避制御が実行される。
2018042499.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、  前記車両の外部にある対象物を検知し、  前記車両の進行方向に対する前記対象物の横方向領域から後方領域及び前方領域にわたって、前記車両の進行方向における前記対象物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、  複数の対象物が検知された場合、それぞれの前記対象物に対して前記速度分布領域を設定し、  前記複数の対象物に対する前記車両の相対速度が前記複数の対象物に対する複数の速度分布領域によって規定された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いる、車両制御装置。
【請求項２】
前記速度分布領域は、前記対象物からの横方向距離及び縦方向距離が小さ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、前記複数の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、前記複数の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に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記経路は、前記車両が前記複数の対象物のうちの２つの対象物の間を通過する部分において、前記２つの対象物に対して規定された２つの許容上限値が等しくなる点を連続して、前記車両の走行方向に延びるように形成される、請求項４に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記回避制御において、前記車両の現在の相対速度で走行可能な１又は複数の推奨走行経路が算出される、請求項４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、車両の外部にある対象物を検知し、車両の進行方向に対する対象物の横方向領域から後方領域及び前方領域にわたって、車両の進行方向における対象物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、速度分布領域は、対象物からの横方向距離及び縦方向距離が小さいほど許容上限値が低下するように設定され、複数の対象物が検知された場合、それぞれの対象物に対して速度分布領域を設定し、車両の進行方向における複数の対象物に対する車両の相対速度を算出し、車両の相対速度が複数の対象物に対する複数の速度分布領域によって規定された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いる、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、検知された対象物の横方向領域から後方領域及び前方領域にわたって速度分布領域が設定される。この速度分布領域には、対象物に対する車両の相対速度の許容上限値が設定される。そして、本発明では、複数の対象物が検知された場合には、それぞれの対象物に対して速度分布領域が設定され、車両の相対速度が、複数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、車両が複数の対象物付近を走行する際に、周囲に存在する検知されたすべての対象物に対して相対速度が制限される。このように、本発明では、対象物と車両の間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おり、自動ブレーキ制御や操舵アシスト制御等の安全運転支援システムを統合して制御できるので、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、速度分布領域は、対象物からの横方向距離及び縦方向距離が小さ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、対象物から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おり、車両が対象物から遠く離れている場合には、大きな相対速度が許容されるが、車両が対象物と接近している場合には、小さな相対速度となるように車両速度が制限される。【０００９】  本発明において、好ましくは、回避制御において、複数の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、複数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、複数の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、対象物との関係において、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、経路は、車両が複数の対象物のうちの２つの対象物の間を通過する部分において、２つの対象物に対して規定された２つの許容上限値が等しくなる点を連続して、車両の走行方向に延びるように形成される。  このように構成された本発明によれば、車両が２つの対象物の間を通過する際には、相対速度の許容上限値が最大となる経路に沿って走行することが可能となる。【００１２】  本発明において、好ましくは、回避制御において、車両の現在の相対速度で走行可能な１又は複数の推奨走行経路が算出される。  このように構成された本発明によれば、複数の対象物が検知されても、これら対象物によって相対速度を低下させることなく走行可能なように、推奨走行経路が算出される。これにより、本発明では、推奨走行経路を走行することにより、速度変化を生じさせることなく車両を走行させることが可能である。
【発明の効果】
【００１３】  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】
【００１４】
【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すれ違い速度制御を説明する説明図である。
【図３】本発明の実施形態による対象物の横方向位置におけるすれ違い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４Ａ】本発明の実施形態によるガードレール等に対して設定される速度分布領域の説明図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態による歩行者に対して設定される速度分布領域の説明図である。
【図４Ｃ】本発明の実施形態による信号に対して設定される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異なる種類の対象物に応じたすれ違い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６】本発明の実施形態による異なる種類の対象物及び車両絶対速度に応じた安全距離の説明図である。
【図７】本発明の実施形態による車両制御システムの作用の説明図である。
【図８】図７における相対速度の許容上限値の説明図である。
【図９】本発明の実施形態による車両制御システムの作用の説明図である。
【図１０】図９における相対速度の許容上限値の説明図である。
【図１１】本発明の実施形態による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】
【００１５】  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。
【００１６】  図１に示すように、車両制御システム１００は、車両１（図２参照）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。
【００１７】  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。
【００１８】  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。
【００１９】  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。
【００２０】  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。
【００２１】  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。
【００２２】  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。
【００２３】  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。
【００２４】  次に、図２及び図３に基づいて、本実施形態のすれ違い速度制御を説明する。図２は、すれ違い速度制御を説明する説明図であり、図３は、対象物の横方向位置におけるすれ違い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２では、車両１は走行路２上を走行しており、走行路２の道路脇に駐車された別の車両３とすれ違って、車両３を追い抜こうとしている。
【００２５】  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）とすれ違うとき（又は追い抜くとき）、走行車の運転者は、進行方向に対して直交する横方向において、走行車と対象物との間に所定のクリアランス又は間隔（横方向距離）を保ち、且つ、走行車の運転者が安全と感じる速度に減速する。具体的には、先行車が急に進路変更したり、対象物の死角から歩行者が出てきたり、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、クリアランスが小さいほど、対象物に対する相対速度は小さくされる。
【００２６】  また、一般に、後方から先行車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、所定の車間距離で両車両の間の相対速度はゼロとなる。これは、先行車が駐車車両であっても同様である。
【００２７】  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。
【００２８】  そこで、本実施形態では、図２に示すように、車両１は、車両１から検知される対象物（例えば、駐車車両３）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（速度分布領域４０）を設定するように構成されている。速度分布領域４０では、対象物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、この速度分布領域４０内の許容上限値Ｖlimによって、対象物に対する相対速度が制限される。
【００２９】  図２から分かるように、速度分布領域４０は、対象物からの横方向距離及び縦方向距離が小さくなるほど（対象物に近づくほど）、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２では、理解の容易のため、同じ許容上限値を有する点を連結した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。
【００３０】  なお、速度分布領域４０は、必ずしも対象物の全周にわたって設定されなくてもよく、少なくとも車両１が存在する対象物の横方向の一方側（図２では、車両３の右側領域）に設定されればよい。また、図２では、車両１が走行しない領域（走行路２の外部）にも速度分布領域４０が示されているが、走行路２上のみに速度分布領域４０を設定してもよい。更に、図２では、許容上限値が６０ｋｍ／ｈまでの速度分布領域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速度分布領域４０を設定することができる。
【００３１】  図３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、対象物の横方向に設定される許容上限値Ｖlimは、クリアランス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、クリアランスＸがＤ0以下では相対速度がゼロとなる。一方、クリアランスＸがＤ0以上では、クリアランスが大きくなるほど、車両１は大きな相対速度ですれ違うことが可能となる。
【００３２】  図３の例では、対象物の横方向における許容上限値は、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。また、Ｄ0も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３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】  次に、図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃ，図５，図６を参照して、速度分布領域の他の例について説明する。図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃは、それぞれガードレール等，歩行者，交通信号に対して設定される速度分布領域の説明図であり、図５は異なる種類の対象物に応じたすれ違い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り、図６は異なる種類の対象物及び車両絶対速度に応じた安全距離の説明図である。
【００３５】  図４Ａ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速度分布領域４０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。
【００３６】  また、図４Ｂは、走行路２上の歩行者６、又は、走行路２付近の外部歩行路上の歩行者６が、走行路２を横断しようとしている場合を示している。図２では、対象物（駐車車両３）が車両１の進行方向に対して直交する速度成分を有していない。このため図２に示された速度分布領域４０は、車両１の進行方向に沿って、略楕円形状の等相対速度線が車両１に向かって延びるように形成される。
【００３７】  しかしながら、図４Ｂのように、対象物（歩行者６）が車両１の進行方向に対して直交する横方向に速度成分を有している場合、又は、横方向の速度成分を有すると予想される場合、速度分布領域４０は、車両１の進行方向に沿って車両１に向かって延びると共に、対象物の進行方向に沿って横方向（図４Ｂでは右方向）にも延びるように設定される。図４Ｂでは、例えば、車載カメラ２１による画像データから画像歩行者６が右方向に移動していると予想することができる。
【００３８】  また、図４Ｃは、走行路２上で車両１の前方の交通信号７が「赤」である場合を示している。この場合、等相対速度線ａ〜ｄが交通信号７から車両１に向かって順に設定される。よって、車両１は、速度分布領域４０内で、徐々に減速して、等相対速度線ａ（０ｋｍ／ｈ）の位置で停止することになる。
【００３９】  図５は、図３と同様のグラフであるが、車両（線Ａ１）以外に、ガードレール（線Ａ２）と歩行者（線Ａ３）の例が付加されている。ガードレールの場合（線Ａ２）、車両の場合（線Ａ１）よりもクリアランスＸに対する許容上限値Ｖlimの変化度合いが大きく設定されている。ガードレールの場合は、車両よりも危険が予測し易いため、より大きな変化度合い（係数ｋ）を設定することができる。
【００４０】  また、歩行者の場合（線Ａ３）、車両の場合（線Ａ１）よりもクリアランスＸに対する許容上限値Ｖlimの変化度合い（係数ｋ）が小さく設定されている。これにより、歩行者に対する安全性をより高めることができる。また、歩行者が大人の場合、歩行者が子供の場合、歩行者が複数人の場合に、それぞれ異なるゲイン（係数ｋ）を設定してもよい。
【００４１】  また、対象物の種類の相違に応じて、異なる安全距離Ｄ0を設定してもよい。例えば、歩行者，車両，ガードレールの順に、安全距離が小さくなるように設定することができる。更に、大人よりも子供に対して、より大きな安全距離を設定してもよい。
【００４２】  図６は、対象物が車両（線Ｂ１）、ガードレール（線Ｂ２）、歩行者（線Ｂ３）の場合の車速ＶABS（絶対速度）と安全距離Ｄ0の関係を示している。図６に示すように、車両１の絶対速度が大きいほど、安全距離Ｄ0は、大きく設定される。したがって、低速走行で車両１が先行車を追い抜くときよりも、高速走行で追い抜くときの方が、安全距離は大きく設定される。
【００４３】  このように、速度分布領域は、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。
【００４４】  また、本実施形態において、対象物は、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。更に、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、ガイドレール，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，穴，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。
【００４５】  また、図２及び図４では、それぞれの対象物に対して独立して速度分布領域が示されているが、複数の対象物が近接している場合には、複数の速度分布領域が互いに重なり合う。このため、重なり合う部分では、図２及び図４に示したような略楕円形状の等相対速度線ではなく、より小さい許容上限値の方を優先して他方を除外するようにして、又は、２つの略楕円形を滑らかにつなげるようにして、等相対速度線が設定されることになる。
【００４６】  次に、図７〜図１１を参照して、本実施形態の車両制御システムの処理の流れについて説明する。図７及び図９は車両制御システムの作用の説明図、図８及び図１０は相対速度の許容上限値の説明図、図１１は車両制御装置の処理フローである。なお、図７及び図９において、理解の容易のため、ガードレール等の他の対象物は除外されている。
【００４７】  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、ミリ波レーダ２２から測定データを受け取り、車速センサ２３から車速データを受け取る。
【００４８】  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、車両８Ａ，８Ｂ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）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。
【００４９】  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（車両８Ａ，８Ｂ）の位置及び相対速度を取得する。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。なお、車両８Ａ，８Ｂは、車両１と同じ方向に走行している。
【００５０】  ＥＣＵ１０（速度分布領域設定部）は、検知したすべての対象物（即ち、車両８Ａ，８Ｂ）について、それぞれ速度分布領域４０Ａ，４０Ｂを設定する（Ｓ１２）。そして、ＥＣＵ１０（経路算出部）は、設定されたすべての速度分布領域４０Ａ，４０Ｂ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）。
【００５１】  なお、この設定車速は、経路上の各点において、複数の速度分布領域の許容上限値によって制限された値に設定される。即ち、この設定速度によって生じる対象物に対する相対速度は、複数の速度分布領域の許容上限値のうち、より小さい許容上限値Ｖlimとなるように算出される。また、この設定速度は、経路に沿った速度変化が滑らかになるように調整される。そして、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）。
【００５２】  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１１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。
【００５３】  図７において、車両８Ａと車両８Ｂとの間の車間距離が短いため、速度分布領域４０Ａの等相対速度線ｄと速度分布領域４０Ｂの等相対速度線ｄとが重なっている。図８（Ａ）は、車両８Ａが位置する縦方向位置Ａ（図７参照）での横方向（ｘ方向）の許容上限値Ｖlimの変化を示している。また、図８（Ｂ）は、車両８Ａと車両８Ｂの間の縦方向位置Ｂ（図７参照）における許容上限値Ｖlimの変化を示している。図中、ｘ0，ｘA，ｘBは、それぞれｘ方向における車両１，車両８Ａ，車両８Ｂの幅方向中心位置を示している。
【００５４】  したがって、車両１が車両８Ａ，８Ｂの間を通過する経路（例えば、経路Ｒ１，Ｒ２等）を通る場合、車両１の相対速度は、２つの速度分布領域４０Ａ，４０Ｂにより制限される。具体的には、車両１の相対速度は、図８（Ａ），図８（Ｂ）に示すように、２つの速度分布領域４０Ａ，４０Ｂ内に規定される許容上限値のうち、より小さい許容上限値によって制限される（図中、実線参照）。
【００５５】  車両８Ａ，８Ｂの間において、縦方向（ｙ方向）の位置Ａでは横方向の位置ｘ1で許容上限値Ｖlimが最大となり、位置Ｂでは位置ｘ2で許容上限値Ｖlimが最大となる。このように、許容上限値Ｖlimの最大値（及びその横方向位置ｘ）は、縦方向位置ｙに応じて変化する。
【００５６】  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。車両１が現在の走行経路を直進して（即ち、経路Ｒ１上を走行して）、車両８Ａ，８Ｂを追い抜く場合には、縦方向位置Ａにおいて、車両８Ａに対する相対速度が約０ｋｍ／ｈの許容上限値で制限され、車両８Ｂに対する相対速度が約６０ｋｍ／ｈの許容上限値で制限されることになる。また、縦方向位置Ｂにおいて、車両８Ａ，８Ｂに対する相対速度が約５０ｋｍ／ｈの許容上限値で制限されることになる。したがって、経路Ｒ１では、車両１は、減速及び加速を行って追い越しすることが可能である。
【００５７】  直進優先モードに加えて、設定速度に自動追従する自動速度追従モードが選択されている場合には、経路Ｒ１の走行中に、車両１は、車両８Ａ，８Ｂを追い越すまでは、各ｙ方向位置での許容上限値に追従するように自動的に減速され、車両８Ｂとすれ違った後は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、経路Ｒ１上で設定車速以下で許容上限値の相対速度に追従することにより、許容上限値を超えることを抑制するように、エンジン制御システム３１，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，ブレーキ要求信号を出力する。
【００５８】  また、自動速度追従モードが付加的に選択されていない場合には、車両１が経路Ｒ１に相対速度６０ｋｍ／ｈ以上の速度で進入すると、運転者が同じアクセルの踏み込み量を維持していても、上述と同様に回避制御により、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）。
【００５９】  また、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。経路Ｒ２は、例えば、相対速度６０ｋｍ／ｈで走行していた車両１が、そのときの車速を上限値として、許容上限値Ｖlimが最大となる地点を連続的に通過する経路である。即ち、経路Ｒ２は、車両８Ａと車両８Ｂの間を通過する部分において、２つの速度分布領域４０Ａ，４０Ｂの２つの許容上限値Ｖlimが等しくなる点を連続して、車両１の走行方向に延びるように形成されている。
【００６０】  したがって、車両１が経路Ｒ２を走行する場合、車両８Ｂの等相対速度線ｄに到達するまでは、経路Ｒ２が車両８Ａの等相対速度線ｄに沿っているため、許容上限値Ｖlimは６０ｋｍ／ｈに維持される。そして、車両８Ｂの等相対速度線ｄ内では、経路Ｒ２は、２つの速度分布領域４０Ａ，４０Ｂの許容上限値Ｖlimの最大値となるｘ方向位置を連続して横切る。なお、図７においては、車両８Ｂの右側は通行不可としている。
【００６１】  速度優先モードに加えて、車両１の操舵方向を自動的に制御する自動操舵モードが選択されている場合には、車両１は、自動操舵により経路Ｒ２上を走行しつつ、相対速度が経路Ｒ２上の各地点の許容上限値Ｖlimに維持される。このような回避制御を実行するため、ＥＣＵ１０は、経路Ｒ２上を走行するよう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。また、ＥＣＵ１０は、上述と同様に、経路Ｒ２上でアクセルの踏み込み量に応じた車速以下で、相対速度が許容上限値に追従することにより、許容上限値を超えることを抑制するように、エンジン制御システム３１，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，ブレーキ要求信号を出力する。
【００６２】  また、自動操舵モードが付加的に選択されていない場合には、相対速度６０ｋｍ／ｈで走行していた車両１が、運転者のステアリングホイールの操作により進路が変更され、経路Ｒ２に進入すると、車両１が経路Ｒ２を許容上限値に追従した設定速度で走行するように、ＥＣＵ１０は、エンジン出力変更要求信号，ブレーキ要求信号を出力する。
【００６３】  なお、上述の直進優先モードや速度優先モード以外にも、運転者の好みに応じて、経路Ｒ１，Ｒ２以外の経路を算出するように構成してもよい。例えば、経路上での縦方向加速度（縦Ｇ）の変動幅，横方向加速度（横Ｇ）の変動幅をパラメータとして、経路を算出するように構成することができる。
【００６４】  一方、図９において、車両８Ａと車両８Ｂとの間の車間距離が長いため、速度分布領域４０Ａの等相対速度線ｄと速度分布領域４０Ｂの等相対速度線ｄとが重なっていない。図１０は、車両８Ａの縦方向位置Ａにおける許容上限値Ｖlimを示している。
【００６５】  経路Ｒ３は、直進経路であり、直進優先モードが設定されている場合に算出される。経路Ｒ３は、図７の経路Ｒ１と同様の直進経路であるため、説明は省略する。
【００６６】  また、経路Ｒ４，Ｒ５は、速度優先モードが設定されている場合に算出される。図９では、２つの等相対速度線ｄの外側を通過するように経路を生成可能であり（例えば、経路Ｒ４，Ｒ５等）、このような経路では、許容上限値Ｖlimが６０ｋｍ／ｈ以上となる。よって、相対速度６０ｋｍ／ｈで走行している車両１は、相対速度を低下させることなく、経路Ｒ４，Ｒ５（推奨走行経路）を走行することが可能である。なお、図９においては、車両８Ｂの右側も通行可能としている。
【００６７】  経路Ｒ４では、図１０に示すように、車両８Ａが位置する縦方向位置Ａにおいて、位置ｘ3と位置ｘ4の間で許容上限値Ｖlimが６０ｋｍ／ｈ以上となる。したがって、例えば、相対速度６０ｋｍ／ｈで走行していた車両１が位置ｘ3と位置ｘ4の間の任意の位置を通過するように経路Ｒ４を設定することができるが、種々の制限により唯一の経路Ｒ４を算出するように構成することが可能である。このような制限は、例えば、走行路の中心に近い横方向位置ｘを通過する制限、現在相対速度での許容上限値となる位置ｘ3と位置ｘ4の中央を通過する制限、位置ｘ3と位置ｘ4の間で最大の許容上限値Ｖlimを有する横方向位置ｘを通過する制限、経路Ｒ４の距離を最短にする制限等である。
【００６８】  また、経路Ｒ５では、車両１が２つの速度分布領域４０Ａ，４０Ｂを左側に避けるように走行する。したがって、経路Ｒ５は、経路Ｒ４よりも、車両１が横方向へ回避する距離が大きくなる。
【００６９】  なお、算出された経路Ｒ４，Ｒ５のうち、いずれが選択されるかは、製造時に予めＥＣＵ１０に設定しておいてもよいし、運転者が入力装置（図示せず）により手動でＥＣＵ１０に設定してもよい。例えば、経路Ｒ４，Ｒ５のうち横方向への回避距離が小さい方（図９の場合は、経路Ｒ４）が選択されるように設定してもよい。また、経路Ｒ４を走行して車両８Ａを追い抜いた後に、他の車両が邪魔になるような場合（例えば、追い抜き後に車両１と他の車両との間の車間距離が所定距離以下）には、経路Ｒ５が選択されるように設定してもよい。また、２つの対象物の間を通過する経路（Ｒ４）よりも、２つの対象物の外側を通過する経路（Ｒ５）を優先するように設定してもよいし、その逆に設定してもよい。
【００７０】  速度優先モードに加えて、車両１の操舵方向を自動的に制御する自動操舵モードが選択されている場合には、経路Ｒ４，Ｒ５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、車両１が相対速度６０ｋｍ／ｈで経路Ｒ４又はＲ５に進入すれば、同じ車速を維持したまま、自動操舵により経路Ｒ４又はＲ５上を走行する。このような回避制御を実行するため、ＥＣＵ１０は、経路Ｒ４又はＲ５上を走行するよう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。ただし、このとき、車両８Ａ，８Ｂの速度変化がなければ、アクセルの踏み込み量に応じた車速が維持されるので、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。
【００７１】  また、自動操舵モードが付加的に選択されていない場合には、相対速度６０ｋｍ／ｈで走行していた車両１が、運転者のステアリングホイールの操作により進路が変更され、経路Ｒ４又はＲ５に進入すると、車両１は速度分布領域４０Ａ，４０Ｂによって相対速度の制限を受けない。したがって、経路Ｒ４又はＲ５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しないので、アクセルの踏み込み量に応じた車速が維持される。
【００７２】  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、検知された対象物（駐車車両３、歩行者６等）の横方向領域から後方領域及び前方領域にわたって速度分布領域４０が設定される。この速度分布領域には、対象物に対する車両の相対速度の許容上限値が設定される。そして、本実施形態では、複数の対象物（車両８Ａ，８Ｂ等）が検知された場合には、それぞれの対象物に対して速度分布領域４０Ａ，４０Ｂが設定され、車両１の相対速度が、複数の速度分布領域４０Ａ，４０Ｂ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、車両が複数の対象物（車両８Ａ，８Ｂ等）付近を走行する際に、周囲のすべての対象物に対して相対速度が制限される。このように、本実施形態では、対象物と車両の間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おり、自動ブレーキ制御や操舵アシスト制御等の安全運転支援システムを統合して制御できるので、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。
【００７３】  本実施形態では、速度分布領域は、対象物からの横方向距離及び縦方向距離が小さ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、本実施形態では、対象物からの距離に応じて車両１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おり、車両１が対象物から遠く離れている場合には、大きな相対速度が許容されるが、車両１が対象物と接近している場合には、小さな相対速度となるように車両速度が制限される。
【００７４】  本実施形態では、回避制御（Ｓ１４）において、複数の速度分布領域４０Ａ，４０Ｂ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、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、図９の経路Ｒ４，Ｒ５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。
【００７５】  本実施形態では、回避制御において、複数の速度分布領域４０Ａ，４０Ｂに基づいて車両１の経路が算出されるので、対象物との関係において、安全な経路で車両を走行させることができる。
【００７６】  本実施形態では、経路Ｒ２は、車両１が２つの車両８Ａ，８Ｂの間を通過する部分において、２つの車両８Ａ，８Ｂに対して規定された２つの許容上限値が等しくなる点を連続して、車両１の走行方向に延びるように形成される。これにより、本実施形態では、車両１が２つの車両８Ａ，８Ｂの間を通過する際には、相対速度の許容上限値が最大となる経路に沿って走行することが可能となる。
【００７７】  本実施形態では、回避制御において、車両１の現在の相対速度で走行可能な１又は複数の推奨走行経路Ｒ４，Ｒ５が算出されるので、推奨走行経路を走行することにより、速度変化を生じさせることなく車両を走行させることが可能である。
【符号の説明】
【００７８】  １、３、８Ａ、８Ｂ    車両  ２    走行路  ４    ガードレール  ５    車線境界線  ６    歩行者  ７    交通信号２１    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、４０Ａ、４０Ｂ    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Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４，Ｒ５    経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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