(57)【要約】      （修正有）【課題】自車両の前方に複数の対象物体を検出した場合に自車両を滑らかに走行させる。【解決手段】車両制御装置は、自車両の位置と複数の対象物体の位置との位置関係を表す位置データ上において、自車両に最も近い第１対象物体からの第１距離に応じて定められ第１対象物体に対する上限の第１相対速度を表し、第１対象物体を取り囲む第１曲線と、第１対象物体の次に自車両に近い第２対象物体からの第２距離に応じて定められ第１相対速度と同一値で第２対象物体に対する上限の第２相対速度を表し、第２対象物体を取り囲む第２曲線と、を設定する曲線設定部３２３と、位置データ上において、自車両から延びて第１曲線に第１接点で接する第１接線と、自車両から延びて第２曲線に第２接点で接する第２接線と、を求め、第１相対速度と同一値で仮想的に上限の第３相対速度を表す第３曲線で第１接点と第２接点とを接続する曲線接続部３２８と、を備える。【選択図】図１
2018062265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の走行を制御する車両制御装置であって、
前記自車両の前方に位置する複数の対象物体を検出する物体検出部と、
前記自車両の位置と前記複数の対象物体の位置との位置関係を表す位置データを生成する位置データ生成部と、
前記位置データに基づき、前記複数の対象物体から、前記自車両に最も近い第１対象物体と、前記第１対象物体の次に前記自車両に近い第２対象物体と、を抽出する物体抽出部と、
前記位置データ上において、前記第１対象物体からの第１距離に応じて定められ前記第１対象物体に対する上限の第１相対速度を表し、前記第１対象物体を取り囲む第１曲線と、前記第２対象物体からの第２距離に応じて定められ前記第１相対速度と同一値で前記第２対象物体に対する上限の第２相対速度を表し、前記第２対象物体を取り囲む第２曲線と、を設定する曲線設定部と、
前記位置データ上において、前記自車両から延びて前記第１曲線に第１接点で接する第１接線と、前記自車両から延びて前記第２曲線に第２接点で接する第２接線と、を求め、前記第１相対速度と同一値で仮想的に上限の第３相対速度を表す第３曲線で前記第１接点と前記第２接点とを接続する曲線接続部と、
前記第１対象物体からの距離が前記第１距離に前記自車両が到達すると、前記第１相対速度以下の相対速度で前記自車両を走行させ、前記第２対象物体からの距離が前記第２距離に前記自車両が到達するまでの間は、前記第３相対速度以下の相対速度で前記自車両を走行させ、前記第２対象物体からの距離が前記第２距離に前記自車両が到達すると、前記第２相対速度以下の相対速度で前記自車両を走行させる車両制御部と、
を備える車両制御装置。
【請求項２】
前記曲線接続部は、前記第１対象物体と前記第２対象物体との距離が予め定められた閾値以上のときは、前記第３曲線で前記第１接点と前記第２接点とを接続しない、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記曲線接続部は、前記第３曲線として、前記第１接点と前記第２接点とをクロソイド曲線で接続する、
請求項１又は２に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、運転者による車両の運転を支援する車両制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者の車両の運転を支援する装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の装置では、車線境界線及び物体などの障害物の特徴点を設定し、特徴点を用いて自車両の走行経路を生成し、滑らかな操舵で障害物を回避するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３６４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自車両の前方に複数の対象物体を検出した場合に、各対象物体との距離に応じて、各対象物体に対する自車両の相対速度を制御することが望ましい。すなわち、各対象物体との距離が短い場合には、自車両の相対速度を低下させることが望まれる。しかし、上記特許文献１に記載の装置では、自車両の相対速度を制御することについては、十分に検討されていない。
【０００５】
ここに開示された技術は、自車両の前方に複数の対象物体を検出した場合に、自車両を滑らかに走行させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するために、ここに開示された技術の一態様は、
自車両の走行を制御する車両制御装置であって、
前記自車両の前方に位置する複数の対象物体を検出する物体検出部と、
前記自車両の位置と前記複数の対象物体の位置との位置関係を表す位置データを生成する位置データ生成部と、
前記位置データに基づき、前記複数の対象物体から、前記自車両に最も近い第１対象物体と、前記第１対象物体の次に前記自車両に近い第２対象物体と、を抽出する物体抽出部と、
前記位置データ上において、前記第１対象物体からの第１距離に応じて定められ前記第１対象物体に対する上限の第１相対速度を表し、前記第１対象物体を取り囲む第１曲線と、前記第２対象物体からの第２距離に応じて定められ前記第１相対速度と同一値で前記第２対象物体に対する上限の第２相対速度を表し、前記第２対象物体を取り囲む第２曲線と、を設定する曲線設定部と、
前記位置データ上において、前記自車両から延びて前記第１曲線に第１接点で接する第１接線と、前記自車両から延びて前記第２曲線に第２接点で接する第２接線と、を求め、前記第１相対速度と同一値で仮想的に上限の第３相対速度を表す第３曲線で前記第１接点と前記第２接点とを接続する曲線接続部と、
前記第１対象物体からの距離が前記第１距離に前記自車両が到達すると、前記第１相対速度以下の相対速度で前記自車両を走行させ、前記第２対象物体からの距離が前記第２距離に前記自車両が到達するまでの間は、前記第３相対速度以下の相対速度で前記自車両を走行させ、前記第２対象物体からの距離が前記第２距離に前記自車両が到達すると、前記第２相対速度以下の相対速度で前記自車両を走行させる車両制御部と、
を備えるものである。
【０００７】
この態様では、自車両の前方に位置する複数の対象物体が検出される。自車両の位置と複数の対象物体の位置との位置関係を表す位置データが生成される。位置データに基づき、複数の対象物体から、自車両に最も近い第１対象物体と、第１対象物体の次に自車両に近い第２対象物体と、が抽出される。
【０００８】
位置データ上において、第１曲線と、第２曲線と、が設定される。第１曲線は、位置データ上において、第１対象物体からの第１距離に応じて定められ第１対象物体に対する上限の第１相対速度を表し、第１対象物体を取り囲む。第２曲線は、位置データ上において、第２対象物体からの第２距離に応じて定められ第１相対速度と同一値で第２対象物体に対する上限の第２相対速度を表し、第２対象物体を取り囲む。
【０００９】
位置データ上において、自車両から延びて第１曲線に第１接点で接する第１接線と、自車両から延びて第２曲線に第２接点で接する第２接線と、が求められる。第１相対速度と同一値で仮想的に上限の第３相対速度を表す第３曲線で第１接点と第２接点とが接続される。
【００１０】
第１対象物体からの距離が第１距離に自車両が到達すると、第１相対速度以下の相対速度で自車両が走行する。第２対象物体からの距離が第２距離に自車両が到達するまでの間は、第３相対速度以下の相対速度で自車両が走行する。第２対象物体からの距離が第２距離に自車両が到達すると、第２相対速度以下の相対速度で自車両が走行する。
【００１１】
したがって、第１相対速度と同一値で仮想的に上限の第３相対速度を表す第３曲線で第１接点と第２接点とが接続されているので、第１対象物体からの距離が第１距離に自車両が到達した後、第２対象物体からの距離が第２距離に自車両が到達するまでの間においても、自車両を滑らかに走行させることができる。
【００１２】
上記態様において、例えば、前記曲線接続部は、前記第１対象物体と前記第２対象物体との距離が予め定められた閾値以上のときは、前記第３曲線で前記第１接点と前記第２接点とを接続しなくてもよい。
【００１３】
第１対象物体と第２対象物体との距離が予め定められた閾値以上の場合には、第１対象物体と第２対象物体との間に交差点が存在することも考えられる。その場合、第３曲線で第１接点と第２接点とが接続されると、交差点での右折又は左折が困難になる。そこで、この態様では、第１対象物体と第２対象物体との距離が予め定められた閾値以上の場合には、第３曲線で第１接点と第２接点とが接続されない。したがって、この態様によれば、第１対象物体と第２対象物体との間に交差点が存在した場合でも、交差点での右折又は左折が困難になることはない。
【００１４】
上記態様において、例えば、前記曲線接続部は、前記第３曲線として、前記第１接点と前記第２接点とをクロソイド曲線で接続してもよい。
【００１５】
この態様では、第３曲線として、第１接点と第２接点とがクロソイド曲線で接続される。したがって、この態様によれば、自車両は、クロソイド曲線に沿って走行すると、同一の相対速度で滑らかに走行することが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
この車両制御装置によれば、自車両の前方に複数の対象物体を検出した場合に、自車両を滑らかに走行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の車両制御装置を備える車両の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１の車両が備えるレーダ等の検出範囲を概略的に示す図である。
【図３】許容相対速度の計算式を説明するための図である。
【図４】車両の周囲に設定された許容相対速度曲線の一例を概略的に示す図である。
【図５】複数の対象物体の周囲に曲線設定部によって設定された許容相対速度曲線の一例を概略的に示す図である。
【図６】複数の対象物体の周囲に曲線設定部によって設定された許容相対速度曲線の一例を概略的に示す図である。
【図７】複数の対象物体の周囲に曲線設定部によって設定された許容相対速度曲線の一例を概略的に示す図である。
【図８】２つの対象物体の周囲に設定された許容相対速度曲線を接続する仮想的な許容相対速度曲線の一例を概略的に示す図である。
【図９】車両の許容相対速度の設定動作の一例を概略的に示すフローチャートである。
【図１０】車両の走行制御の動作の一例を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本開示の実施形態が説明される。なお、各図では、同様の要素には同様の符号が付され、適宜、説明が省略される。
【００１９】
図１は、本実施形態の車両制御装置を備える車両の構成を概略的に示すブロック図である。図２は、図１の車両が備えるレーダ等の検出範囲を概略的に示す図である。車両１０は、例えば４輪自動車である。車両１０は、図１に示されるように、前方レーダ１０１、右前側方レーダ１０２、左前側方レーダ１０３、右後側方レーダ１０４、左後側方レーダ１０５、カメラ１０６、車速センサ１０７、速度装置２０１、方向装置２０２、警報音発生器２０３、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３００を備える。
【００２０】
各レーダ１０１〜１０５は、例えばミリ波又はマイクロ波の電波を送信し、送信波が物体で反射された反射波を受信して、車両１０の周囲の物体を検出する。各レーダ１０１〜１０５は、ミリ波又はマイクロ波に限られず、車両１０の周囲の物体を検出可能な周波数帯を用いることができる。各レーダ１０１〜１０５は、それぞれ、反射波の受信データをＥＣＵ３００に出力する。
【００２１】
前方レーダ１０１は、送信波を車両１０の前方に向けて送信する。前方レーダ１０１は、車両１０（以下、「自車両ＣＳ」とも称される）の前方の検出範囲ＡＲ１（図２）に位置する対象物体、例えば車両１０と同じ方向に先行して走行する対象車両を検出する。
【００２２】
右前側方レーダ１０２は、送信波を車両１０の右前側方に向けて送信する。右前側方レーダ１０２は、車両１０（自車両ＣＳ）の右前側方の検出範囲ＡＲ２（図２）に位置する対象物体、例えば車両１０の走行車線の右側に隣接する隣接車線を車両１０と同一方向に先行して走行する対象車両、車両１０の走行車線の右側に隣接する対向車線を車両１０と反対方向に走行する対向車両等を検出する。
【００２３】
左前側方レーダ１０３は、送信波を車両１０の左前側方に向けて送信する。左前側方レーダ１０３は、車両１０（自車両ＣＳ）の左前側方の検出範囲ＡＲ３（図２）に位置する対象物体、例えば車両１０の走行車線の左側に隣接する隣接車線を車両１０と同一方向に先行して走行する対象車両、路肩に停止している対象車両、走行車線の左方を歩行する歩行者等を検出する。
【００２４】
右後側方レーダ１０４は、送信波を車両１０の右後側方に向けて送信する。右後側方レーダ１０４は、車両１０（自車両ＣＳ）の右後側方の検出範囲ＡＲ４（図２）に位置する対象物体、例えば車両１０の右側に隣接する隣接車線を車両１０と同一方向に後続して走行する対象車両、車両１０の右側に隣接する隣接車線を反対方向に走行してすれ違った後の対象車両等を検出する。
【００２５】
左後側方レーダ１０５は、送信波を車両１０の左後側方に向けて送信する。左後側方レーダ１０５は、車両１０（自車両ＣＳ）の左後側方の検出範囲ＡＲ５（図２）に位置する対象物体、例えば車両１０の左側に隣接する隣接車線を車両１０と同一方向に後続して走行する対象車両、路肩に停止している対象車両等を検出する。
【００２６】
前方レーダ１０１は、車両１０の例えば１００〜２００ｍ程度までの対象物体が検出可能に構成されている。右前側方レーダ１０２、左前側方レーダ１０３、右後側方レーダ１０４、左後側方レーダ１０５は、車両１０からの距離が例えば５０ｍ程度までの対象物体を検出可能に構成されている。
【００２７】
カメラ１０６は、例えば、車両１０の室内上部のルームミラーの近傍に、カメラ１０６の光軸が車両１０の前方を向くように取り付けられる。カメラ１０６は、例えば車両１０（自車両ＣＳ）の前方の扇形の撮像範囲ＡＲ６（図２）の画像を所定時間（例えば１／６０秒）毎に撮像する。カメラ１０６は、撮像した画像データを所定時間（例えば１／６０秒）毎にＥＣＵ３００に出力する。カメラ１０６から出力される画像データに基づき、例えばテンプレートマッチングによって、撮像範囲ＡＲ６（図２）に存在する車両、走行車線の近傍を歩行する歩行者、道路に描かれた車線の境界を表す境界線（例えば断続的に描かれた白線）などが検出される。
【００２８】
車速センサ１０７は、車両１０の走行速度を検出する。車速センサ１０７は、検出した車両１０の走行速度をＥＣＵ３００に出力する。
【００２９】
速度装置２０１は、燃料噴射装置、ブレーキ装置などを含み、車両１０を加速、減速、停止する。方向装置２０２は、ステアリング装置などを含み、車両１０の進行方向を操作する。本実施形態では、速度装置２０１、方向装置２０２は、車両１０の運転者によって操作され、又はＥＣＵ３００によって制御される。警報音発生器２０３は、例えば電子ブザーを含み、運転者への警報音を発生する。
【００３０】
ＥＣＵ３００は、車両１０の全体の動作を制御する。ＥＣＵ３００は、メモリ３１０、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３２０、その他の周辺回路を含む。メモリ３１０は、例えば、フラッシュメモリなどの半導体メモリ、ハードディスク、又は他の記憶素子で構成される。メモリ３１０は、カメラ１０６から出力された画像データを一時的に保存するフレームメモリ、プログラムを保存するメモリ、データを一時的に保存するメモリ等を含む。なお、メモリ３１０は、カメラ１０６から出力された画像データを一時的に保存する領域、プログラムを保存する領域、データを一時的に保存する領域を備えた単一のメモリで構成されていてもよい。
【００３１】
ＣＰＵ３２０は、メモリ３１０に保存されているプログラムに従って動作することにより、物体検出部３２１、演算部３２２、曲線設定部３２３、車両制御部３２４、位置データ生成部３２６、物体抽出部３２７、曲線接続部３２８として機能する。
【００３２】
物体検出部３２１は、各レーダ１０１〜１０５から出力される反射波の受信データを用いて、対象物体（例えば車両又は歩行者など）を検出し、車両１０と検出した対象物体との間の距離を検出する。具体的には例えば、物体検出部３２１は、前方レーダ１０１から出力される反射波の受信データを用いて、検出範囲ＡＲ１（図２）に位置する、例えば車両１０と同じ方向に走行する対象車両の有無を検出する。物体検出部３２１は、検出範囲ＡＲ１（図２）に対象車両が検出された場合に、前方レーダ１０１から出力される反射波の受信データを用いて、車両１０と対象車両との距離を検出する。
【００３３】
物体検出部３２１は、右前側方レーダ１０２から出力される反射波の受信データを用いて、検出範囲ＡＲ２（図２）に位置する、例えば車両１０の走行車線の右側に隣接する隣接車線を車両１０と同一方向に走行する先行車両の有無を検出する。物体検出部３２１は、検出範囲ＡＲ２（図２）に先行車両が検出された場合に、右前側方レーダ１０２から出力される反射波の受信データを用いて、車両１０と先行車両との距離を検出する。
【００３４】
物体検出部３２１は、左前側方レーダ１０３から出力される反射波の受信データを用いて、検出範囲ＡＲ３（図２）に位置する、例えば車両１０の走行車線の左側に隣接する隣接車線を車両１０と同一方向に走行する先行車両の有無を検出する。物体検出部３２１は、検出範囲ＡＲ３（図２）に先行車両が検出された場合に、左前側方レーダ１０２から出力される反射波の受信データを用いて、車両１０と先行車両との距離を検出する。
【００３５】
物体検出部３２１は、右後側方レーダ１０４から出力される反射波の受信データを用いて、検出範囲ＡＲ４（図２）に位置する、例えば車両１０の走行車線の左側に隣接する隣接車線を車両１０と同一方向に後続して走行する対象車両の有無を検出する。物体検出部３２１は、検出範囲ＡＲ４（図２）に対象車両が検出された場合に、右後側方レーダ１０４から出力される反射波の受信データを用いて、車両１０と対象車両との距離を検出する。
【００３６】
物体検出部３２１は、左後側方レーダ１０５から出力される反射波の受信データを用いて、検出範囲ＡＲ５（図２）に位置する、例えば車両１０の走行車線の左側に隣接する車線を車両１０と同一方向に後続して走行する対象車両の有無を検出する。物体検出部３２１は、検出範囲ＡＲ４（図２）に対象車両が検出された場合に、右後側方レーダ１０４から出力される反射波の受信データを用いて、車両１０と対象車両との距離を検出する。
【００３７】
演算部３２２は、物体検出部３２１により所定時間（例えば５０ｍｓｅｃ）毎に検出された車両１０と対象車両との距離の変化に基づき、対象車両に対する車両１０の相対速度を算出する。
【００３８】
位置データ生成部３２６は、物体検出部３２１により検出された対象物体の位置と、車両１０（自車両ＣＳ）の位置との位置関係を表す位置データを生成する。例えば後述される図５のセクション（Ａ）において、位置データ生成部３２６は、自車両ＣＳの位置座標と、対象物体ＴＯ１の位置座標と、対象物体ＴＯ２の位置座標と、対象物体ＴＯ３の位置座標と、が明示された２次元座標空間を、位置データとして生成する。
【００３９】
物体抽出部３２７は、物体検出部３２１により検出された複数の対象物体から、対向車両を除いて、車両１０（自車両ＣＳ）に最も近い対象物体と、その次に車両１０（自車両ＣＳ）に近い対象物体とを抽出する。例えば後述される図５のセクション（Ａ）において、物体抽出部３２７は、対向車両である対象物体ＴＯ３を除いて、車両１０（自車両ＣＳ）に最も近い対象物体ＴＯ１と、その次に車両１０（自車両ＣＳ）に近い対象物体ＴＯ２とを抽出する。
【００４０】
曲線設定部３２３は、上記位置データ上において、物体検出部３２１により検出された対象物体（例えば車両）の周囲に許容相対速度曲線を設定する。曲線設定部３２３によって対象物体の周囲に設定される許容相対速度曲線が、図３、図４を用いて説明される。
【００４１】
図３は、許容相対速度の計算式を説明するための図である。図４は、車両の周囲に設定された許容相対速度曲線の一例を概略的に示す図である。
【００４２】
図３には、自車両ＣＳと、物体検出部３２１によって検出された対象物体の一例としての対象車両ＣＴとが示されている。対象車両ＣＴは、自車両ＣＳと同じ方向に先行して走行している。横方向距離ＤＬは、対象車両ＣＴと自車両ＣＳとの間の横方向における距離である。対象車両ＣＴの周囲には、相対速度ゼロ領域ＰＺが設定されている。相対速度ゼロ領域ＰＺの設定距離ＤＰは、本実施形態では例えば、０．５ｍである。
【００４３】
許容相対速度は、自車両ＣＳが対象車両ＣＴの近くを走行する場合に、自車両ＣＳと対象車両ＣＴとの横方向距離ＤＬに応じて予め定められている、自車両ＣＳに許容される相対速度の上限値である。対象車両ＣＴが停止している場合には、許容相対速度は、自車両ＣＳに許容される自車両ＣＳの速度の上限値である。対象車両ＣＴの近くを走行する自車両ＣＳに許容される上限の相対速度Ｖｓｏｐは、設定距離ＤＰ及び横方向距離ＤＬを用いて、本実施形態では例えば、以下の式（１）で算出される。
【００４４】
Ｖｓｏｐ＝Ｋ（ＤＬ２−ＤＰ２）    （１）
式（１）において、Ｋは、予め定められた係数である。係数Ｋは、実験的に定めてもよく、試行錯誤的に定めてもよい。式（１）から分かるように、横方向距離ＤＬが設定距離ＤＰに等しいときは、許容される上限の相対速度Ｖｓｏｐは０（ゼロ）である。すなわち、自車両ＣＳは、対象車両ＣＴから設定距離ＤＰの位置を走行（通過）することはできない。
【００４５】
図４のセクション（Ａ）は、対象車両ＣＴの周囲に設定された許容相対速度を概略的に示す、対象車両ＣＴを上から見た平面図である。図４のセクション（Ｂ）は、セクション（Ａ）のＡ断面における許容相対速度曲線を概略的に示す図である。
【００４６】
図４のセクション（Ａ）では、許容される上限の相対速度を分かり易く示すために、許容される上限の相対速度が、平面的に、かつ段階的に示されている。しかし、実際には、上記式（１）及び図４のセクション（Ｂ）に示されるように、許容される上限の相対速度ＶＳは、対象車両ＣＴからの横方向距離ＤＬの２次関数の曲線として設定されている。
【００４７】
すなわち、対象車両ＣＴに対して設定された、許容される上限の相対速度ＶＳは、対象車両ＣＴを中心とする相対速度ゼロ領域ＰＺに対応する平坦な頂上を有し、２次関数の斜面を有する３次元的な山の形状に形成されている。相対速度ゼロ領域ＰＺに対応する平坦な頂上において許容される上限の相対速度ＶＳは、０（ゼロ）である。許容される上限の相対速度ＶＳを表す山の等高線は、相対速度ＶＳが等速であることを表す。許容される上限の相対速度ＶＳを表す山の等高線が低くなるほど（つまり対象車両ＣＴから離れるほど）、許容される上限の相対速度ＶＳは、高くなる。
【００４８】
図４のセクション（Ａ）の楕円は、図４のセクション（Ｂ）の山の等高線を表す。具体的には、等高線ＣＬ１は、相対速度１０［ｋｍ／ｈ］を表し、等高線ＣＬ２は、相対速度２０［ｋｍ／ｈ］を表し、等高線ＣＬ３は、相対速度３０［ｋｍ／ｈ］を表し、等高線ＣＬ４は、相対速度４０［ｋｍ／ｈ］を表す。
【００４９】
なお、上述のように、位置データ生成部３２６は、上記２次元座標空間を、位置データとして生成している。そこで、相対速度曲線を表す上記等高線を、上記２次元座標空間に設定してもよい。代替的に、位置データ生成部３２６は、例えば、自車両ＣＳの位置座標と、対象物体ＴＯ１の位置座標と、対象物体ＴＯ２の位置座標と、対象物体ＴＯ３の位置座標と、が明示された３次元座標空間を、位置データとして生成してもよい。この場合には、曲線設定部３２３は、相対速度曲線を表す上記等高線を３次元座標空間に設定してもよい。
【００５０】
図１に戻って、車両制御部３２４は、運転者による車両１０の運転を支援する。具体的には、車両制御部３２４は、曲線設定部３２３によって対象物体（例えば対象車両ＣＴ）の周囲に設定された許容相対速度曲線で決まる許容相対速度を遵守するように、速度装置２０１及び方向装置２０２を制御する。図５〜図７を用いて、車両制御部３２４による制御の一例が説明される。
【００５１】
図５〜図７は、複数の対象物体の周囲に曲線設定部３２３によって設定された許容相対速度曲線の一例を概略的に示す図である。図５〜図７のセクション（Ａ）は、対象物体の周囲に設定された許容相対速度曲線を概略的に示す、対象物体を上から見た平面図である。図５〜図７のセクション（Ｂ）は、それぞれ、セクション（Ａ）のＡ断面、Ｂ断面、Ｃ断面における許容相対速度曲線を概略的に示す図である。
【００５２】
図５〜図７のセクション（Ａ）では、自車両ＣＳは、走行車線５１を走行している。矢印５２は、自車両ＣＳの進行方向を表す。自車両ＣＳの前方には、３個の対象物体ＴＯ１，ＴＯ２，ＴＯ３が存在する。対象物体ＴＯ１，ＴＯ２，ＴＯ３は、物体検出部３２１によって検出される。
【００５３】
対象物体ＴＯ１は、走行車線５１の直ぐ左側に停止している停止車両である。対象物体ＴＯ２は、自車両ＣＳから見て対象物体ＴＯ１の向こう側で右に向かって歩いている歩行者である。対象物体ＴＯ３は、走行車線５１の右側の対向車線５３を走行する対向車両である。矢印５４は、対象物体ＴＯ３（対向車両）の進行方向を表す。
【００５４】
図５〜図７のセクション（Ａ）では、許容される上限の相対速度を分かり易く示すために、許容される上限の相対速度が、平面的に、かつ段階的に示されている。しかし、実際には、上記式（１）及び図４のセクション（Ｂ）に示されるように、対象物体ＴＯ１において、許容される上限の相対速度ＶＳ１は、対象物体ＴＯ１からの横方向距離ＤＬの２次関数の曲線として設定されている。
【００５５】
すなわち、対象物体ＴＯ１に対して設定された、許容される上限の相対速度ＶＳ１は、対象物体ＴＯ１を中心とする相対速度ゼロ領域ＰＺに対応する平坦な頂上を有し、２次関数の斜面を有する３次元的な山の形状に形成されている。
【００５６】
歩行者である対象物体ＴＯ２の周囲における許容される上限の相対速度は、図５のセクション（Ａ）から分かるように、対象物体ＴＯ２の前方（図５のセクション（Ａ）では右方）側の斜面が緩やかで、対象物体ＴＯ２の後方（図５のセクション（Ａ）では左方）側の斜面が急峻な、３次元的な山の形状に形成されている。
【００５７】
対向車両である対象物体ＴＯ３の周囲における許容される上限の相対速度は、図５のセクション（Ａ）から分かるように、対象物体ＴＯ３の前方（図５のセクション（Ａ）では下方）側の斜面が緩やかで、対象物体ＴＯ３の後方（図５のセクション（Ａ）では上方）側の斜面が急峻な、３次元的な山の形状に形成されている。
【００５８】
なお、対象物体ＴＯ２及び対象物体ＴＯ３においても、対象物体ＴＯ１と同様に、対象物体ＴＯ２，ＴＯ３を中心とする相対速度ゼロ領域ＰＺが、それぞれ設定されている。
【００５９】
図５のセクション（Ａ）に示されるように、Ａ断面は、対象物体ＴＯ１の中心を通り、対象物体ＴＯ３の前方（図５のセクション（Ａ）では下方）を通る。
【００６０】
図５のセクション（Ｂ）に示されるように、対象物体ＴＯ１の周囲に設定された許容相対速度曲線のＡ断面における許容される上限の相対速度ＶＳ１は、図４を用いて説明されたのと同様に、対象物体ＴＯ１を中心とする相対速度ゼロ領域ＰＺに対応する平坦な頂上を有し、２次関数の斜面を有する山の形状に形成されている。相対速度ゼロ領域ＰＺに対応する平坦な頂上における相対速度ＶＳ１は、０（ゼロ）である。
【００６１】
また、図５のセクション（Ｂ）に示されるように、対象物体ＴＯ３の周囲に設定された許容相対速度曲線のＡ断面における許容される上限の相対速度ＶＳ３は、中央が凹んだ頂上を有する山の形状に形成されている。
【００６２】
図６のセクション（Ａ）に示されるように、Ｂ断面は、対象物体ＴＯ１と対象物体ＴＯ２との間を通り、対象物体ＴＯ３の直ぐ前方（図６のセクション（Ａ）では直ぐ下方）を通る。
【００６３】
図６のセクション（Ｂ）に示されるように、対象物体ＴＯ１の周囲に設定された許容相対速度曲線のＢ断面における許容される上限の相対速度ＶＳ１は、比較的緩やかな斜面を有する山の形状に形成されている。また、図６のセクション（Ｂ）に示されるように、対象物体ＴＯ３の周囲に設定された許容相対速度曲線のＢ断面における許容される上限の相対速度ＶＳ３は、比較的急峻な斜面を有する山の形状に形成されている。
【００６４】
図７のセクション（Ａ）に示されるように、Ｃ断面は、対象物体ＴＯ２の中心を通り、対象物体ＴＯ３の直ぐ後方（図７のセクション（Ａ）では直ぐ上方）を通る。
【００６５】
図７のセクション（Ｂ）に示されるように、対象物体ＴＯ２の周囲に設定された許容相対速度曲線のＣ断面における許容される上限の相対速度ＶＳ２は、相対速度ゼロ領域ＰＺに対応する平坦な頂上を有し、対象物体ＴＯ２の前方（図７のセクション（Ｂ）では右方）側の斜面が緩やかで、対象物体ＴＯ２の後方（図７のセクション（Ｂ）では左方）側の斜面が急峻な形状に形成されている。
【００６６】
上述のように、車両制御部３２４は、曲線設定部３２３によって対象物体の周囲に設定された許容相対速度曲線を遵守するように、速度装置２０１及び方向装置２０２を制御する。したがって、車両制御部３２４は、図５〜図７のように許容相対速度曲線が設定されている場合には、図６のセクション（Ａ）に示されるように、自車両ＣＳがＢ断面の位置に近づくと、自車両ＣＳの進行方向として、矢印５２Ａの方向と、矢印５２Ｂの方向とが存在すると判断する。なぜなら、矢印５２Ｂの進行方向の許容相対速度は、矢印５２Ａの進行方向の許容相対速度と同程度に高いからである。そこで、本実施形態では、曲線接続部３２８によって、矢印５２Ｂの進行方向の許容相対速度を矢印５２Ａの進行方向の許容相対速度に比べて低くしている。
【００６７】
曲線接続部３２８は、互いの間隔が閾値（本実施形態では例えば５０ｍ）未満の２つの対象物体が検出されたときに、各対象物体の周囲に曲線設定部３２３によってそれぞれ設定された許容相対速度曲線を接続して、仮想的な許容相対速度曲線を生成している。曲線接続部３２８による許容相対速度曲線の接続の具体例が、図５〜図８を用いて説明される。
【００６８】
図８は、対象物体ＴＯ１の周囲に設定された許容相対速度曲線と、対象物体ＴＯ２の周囲に設定された許容相対速度曲線とを接続する仮想的な許容相対速度曲線の一例を概略的に示す図である。図８のセクション（Ａ）は、対象物体の周囲に設定された許容相対速度曲線と、仮想的に設定された許容相対速度曲線とを概略的に示す、対象物体を上から見た平面図である。図８のセクション（Ｂ）は、セクション（Ａ）のＢ断面における許容相対速度と仮想的な許容相対速度とを概略的に示す図である。
【００６９】
曲線接続部３２８は、まず、自車両ＣＳの基準点から許容相対速度曲線に接線を引いたときの接点を相対速度ごとに求める。基準点は、例えば自車両ＣＳの前端の中央である。曲線接続部３２８は、例えば対象物体ＴＯ１に設定された許容相対速度曲線の場合には、図７のセクション（Ａ）に示されるように、自車両ＣＳから相対速度Δ４０ｋｍ／ｈを表す等高線ＣＬ４に接線ＬＣ４を引いたときの接点ＰＣ４、自車両ＣＳから相対速度Δ３０ｋｍ／ｈを表す等高線ＣＬ３に接線ＬＣ３を引いたときの接点ＰＣ３、自車両ＣＳから相対速度Δ２０ｋｍ／ｈを表す等高線ＣＬ２に接線ＬＣ２を引いたときの接点ＰＣ２、自車両ＣＳから相対速度Δ１０ｋｍ／ｈを表す等高線ＣＬ１に接線ＬＣ１を引いたときの接点ＰＣ１、を求める。等高線ＣＬ１〜ＣＬ４は、それぞれ、第１曲線の一例である。
【００７０】
曲線接続部３２８は、例えば対象物体ＴＯ２に設定された許容相対速度曲線の場合には、図５のセクション（Ａ）に示されるように、自車両ＣＳから相対速度Δ４０ｋｍ／ｈを表す等高線ＣＬ８に接線ＬＣ８を引いたときの接点ＰＣ８、自車両ＣＳから相対速度Δ３０ｋｍ／ｈを表す等高線ＣＬ７に接線ＬＣ７を引いたときの接点ＰＣ７、自車両ＣＳから相対速度Δ２０ｋｍ／ｈを表す等高線ＣＬ６に接線ＬＣ６を引いたときの接点ＰＣ６、自車両ＣＳから相対速度Δ１０ｋｍ／ｈを表す等高線ＣＬ５に接線ＬＣ５を引いたときの接点ＰＣ５、を求める。等高線ＣＬ５〜ＣＬ８は、それぞれ、第２曲線の一例である。
【００７１】
次に、曲線接続部３２８は、同一の相対速度の各接点をクロソイド曲線で接続する。つまり、曲線接続部３２８は、接点ＰＣ４と接点ＰＣ８とをクロソイド曲線ＣＣ１で接続する。また、曲線接続部３２８は、接点ＰＣ３と接点ＰＣ７とをクロソイド曲線ＣＣ２で接続する。また、曲線接続部３２８は、接点ＰＣ２と接点ＰＣ６とをクロソイド曲線ＣＣ３で接続する。また、曲線接続部３２８は、接点ＰＣ１と接点ＰＣ５とをクロソイド曲線ＣＣ４で接続する。クロソイド曲線ＣＣ１〜ＣＣ４は、それぞれ、第３曲線の一例である。
【００７２】
なお、図７のセクション（Ａ）では、分かり易くするために、接点ＰＣ１〜ＰＣ４の４点だけが示されているが、実際には、図５のセクション（Ｂ）に示される許容相対速度ＶＳ１の各相対速度について接点が求められる。同様に、図５のセクション（Ａ）では、分かり易くするために、接点ＰＣ５〜ＰＣ８の４点だけが示されているが、実際には、図７のセクション（Ｂ）に示される許容相対速度ＶＳ２の各相対速度について接点が求められる。そして、同一の相対速度の各接点がクロソイド曲線で接続される。
【００７３】
したがって、同一の相対速度の各接点がクロソイド曲線で接続されることにより、許容相対速度を表す３次元的な斜面が生成される。その結果、図８のセクション（Ｂ）に示されるように、図８のセクション（Ａ）のＢ断面における仮想的な許容相対速度ＶＳ０は、相対速度１０［ｋｍ／ｈ］以下から右下がりに比較的緩やかに傾斜したものになる。
【００７４】
図８のセクション（Ｂ）と図６のセクション（Ｂ）とを比較すると分かるように、図８のセクション（Ｂ）における許容相対速度ＶＳ０は、図６のセクション（Ｂ）における許容相対速度ＶＳ１に比べて低くなっている。したがって、本実施形態では、車両制御部３２４は、自車両ＣＳの進行方向が、矢印５２Ａ（図６）の方向であると判断し、矢印５２Ｂ（図６）の方向については考慮しない。その結果、車両制御部３２４は、速度装置２０１及び方向装置２０２を効率的に制御することが可能になる。
【００７５】
また、図６において、自車両ＣＳが直進した場合、自車両ＣＳの速度は、Ａ断面の位置では、上限が対象物体ＴＯ１の許容相対速度Δ４０ｋｍ／ｈに制限され、Ｂ断面の位置では、上限が対象物体ＴＯ１の許容相対速度Δ６０ｋｍ／ｈに上昇し、Ｃ断面の位置では、上限が対象物体ＴＯ２の許容相対速度Δ３０ｋｍ／ｈに低下する。したがって、車両制御部３２４が、許容相対速度を遵守しつつ、可能な限り高速で自車両ＣＳを走行させようとするようにプログラムされている場合には、自車両ＣＳの速度が短時間で上昇したり低下したりする。
【００７６】
これに対して、図８では、自車両ＣＳの速度は、仮想的な許容相対速度ＶＳ０によって制限されるため、車両制御部３２４が、許容相対速度を遵守しつつ、可能な限り高速で自車両ＣＳを走行させようとするようにプログラムされている場合でも、自車両ＣＳの速度が短時間で上昇したり低下したりするのを避けることができる。
【００７７】
図９は、車両１０の許容相対速度の設定動作の一例を概略的に示すフローチャートである。図９の動作は、一定時間（例えば５０ｍｓｅｃ）毎に実行される。
【００７８】
ステップＳ９００において、物体検出部３２１は、複数の対象物体を検出する。具体的には、物体検出部３２１は、例えば前方レーダ１０１、右前側方レーダ１０２、左前側方レーダ１０３から出力される反射波の受信データに基づき、自車両ＣＳの前方において、複数の対象物体を検出する。
【００７９】
ステップＳ９１０において、位置データ生成部３２６は、自車両ＣＳと各対象物体との位置関係を表す位置データを生成する。ステップＳ９２０において、物体抽出部３２７は、位置データに基づき、対向車両以外の複数の対象物体から、自車両ＣＳに最も近い第１対象物体（図５〜図７の例では対象物体ＴＯ１）と、その次に自車両ＣＳに近い第２対象物体（図５〜図７の例では対象物体ＴＯ２）とを抽出する。
【００８０】
ステップＳ９３０において、曲線設定部３２３は、位置データ上において、各対象物体に対して、相対速度曲線を設定する。図７の例では、曲線設定部３２３は、対象物体ＴＯ１に対して、等高線ＣＬ１〜ＣＬ４を設定する。図５の例では、曲線設定部３２３は、対象物体ＴＯ２に対して、等高線ＣＬ５〜ＣＬ８を設定する。
【００８１】
ステップＳ９４０において、位置データ生成部３２６は、位置データに基づき、第１対象物体と、第２対象物体との間隔が閾値（本実施形態では例えば５０ｍ）未満であるか否かを判定する。上記間隔が閾値以上であれば（ステップＳ９４０でＮＯ）、図９の処理は終了する。一方、上記間隔が閾値未満であれば（ステップＳ９４０でＹＥＳ）、処理はステップＳ９５０に進む。
【００８２】
ステップＳ９５０において、曲線接続部３２８は、位置データ上において、各対象物体について、相対速度ごとに（つまり等高線ごとに）、自車両ＣＳから延びて相対速度曲線の等高線に接点で接する接線を算出する。
【００８３】
ステップＳ９６０において、曲線接続部３２８は、同じ相対速度（つまり同じ等高線）の各接点をクロソイド曲線で接続して、仮想的な相対速度曲線を設定する。その後、図９の処理は終了する。
【００８４】
図１０は、車両１０の走行制御の動作の一例を概略的に示すフローチャートである。図１０の動作は、一定時間（例えば５０ｍｓｅｃ）毎に実行される。
【００８５】
ステップＳ１０００において、物体検出部３２１は、各レーダ１０１〜１０５から出力される反射波の受信データを用いて、図９のステップＳ９００で検出された対象物体と車両１０（自車両ＣＳ）との距離を検出する。
【００８６】
ステップＳ１０１０において、演算部３２２は、ステップＳ１０００で検出された距離の変化に基づき、対象物体に対する車両１０（自車両ＣＳ）の相対速度を算出する。ステップＳ１０２０において、車両制御部３２４は、速度装置２０１、方向装置２０２などを制御して、図９のステップＳ９３０で設定された相対速度曲線、及びステップＳ９６０で設定された仮想的な相対速度曲線で決まる相対速度を遵守するように車両１０（自車両ＣＳ）を制御する。その後、図１０の処理は終了する。
【００８７】
以上説明されたように、本実施形態では、曲線接続部３２８は、２つの対象物体の周囲に曲線設定部３２３によってそれぞれ設定された許容相対速度曲線を接続して、仮想的な許容相対速度曲線を生成している。したがって、本実施形態によれば、車両制御部３２４は、速度装置２０１及び方向装置２０２を効率的に制御することが可能になる。
【００８８】
また、本実施形態によれば、車両制御部３２４が、許容相対速度を遵守しつつ、可能な限り高速で自車両ＣＳを走行させようとするようにプログラムされている場合でも、自車両ＣＳの速度が短時間で上昇したり低下したりするのを避けることができる。
【００８９】
また、本実施形態では、曲線接続部３２８は、２つの対象物体の間隔が閾値以上のときは、仮想的な許容相対速度曲線を生成しない。２つの対象物体の間隔が閾値以上の場合には、２つの対象物体の間に交差点が存在することも考えられる。その場合、仮想的な許容相対速度曲線が生成されると、交差点での右折又は左折が困難になる。これに対して、本実施形態によれば、２つの対象物体の間に交差点が存在した場合でも、交差点での右折又は左折が困難になることはない。
【００９０】
また、本実施形態では、２つの対象物体の周囲に曲線設定部３２３によってそれぞれ設定された許容相対速度曲線をクロソイド曲線で接続している。したがって、本実施形態によれば、車両制御部３２４は、設定された相対速度でクロソイド曲線に沿って走行させると、車両１０（自車両ＣＳ）を滑らかに走行させることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１０  車両
１０６  カメラ
３２１  車両検出部
３２２  演算部
３２３  曲線設定部
３２４  車両制御部
３２６  位置データ生成部
３２７  物体抽出部
３２８  曲線接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018062265.tif 000008
【図７】
2018062265.tif 000009
【図８】
2018062265.tif 000010
【図９】
2018062265.tif 000011
【図１０】
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