JP2019086892A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周囲の物標に応じた運転支援制御を実行する車両制御装置において、物標が多数存在しても計算負荷の増大を抑制することが可能な車両制御装置を提供する。【解決手段】第１運転支援制御処理（自動速度制御処理）と、第２運転支援制御処理（自動ブレーキ支援制御処理）とを並列して実行する車両制御装置１０であって、車両１の周囲に存在する物標の中から、車両１と物標の間の距離と、車両に対する物標の相対速度と、に基づいて第２対象物を選定し、車両１の周囲に存在する物標に対して、車両１と物標との間の距離が小さい物標ほど高い優先度を設定し、第１対象物を高い優先度の物標から優先して選定する。【選択図】図５

Description

本発明は、車両制御装置に係り、特に、車両の運転を支援する車両制御装置に関する。

車両の周囲の物標に応答して運転支援処理を実行する種々の車両制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の装置では、車両から最も近くに位置する物標（他の車両等）が運転支援制御の対象として選定され、この物標に対する衝突予測時間（ＴＴＣ＝距離／相対速度）に基づいて運転支援制御が実行されるようになっている。

特開２０１４−１９１５９５号公報

特許文献１のように、単一の物標を処理対象とする場合には、計算負荷を小さく抑制することができる。しかしながら、多数の物標を処理対象とする場合には、計算負荷が大きくなってしまう。

特に、複数の運転支援制御処理を時間的に並列して実行する場合には、各運転支援制御処理に対して異なる物標が処理対象となる状況があり得る。例えば、物標の周囲に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、速度分布領域の許容上限値を超えないように車両の速度制御及び／又は操舵制御を実行する第１運転支援制御処理と、自動衝突回避のための第２運転支援制御処理（自動ブレーキ支援制御処理）とを、並列して実行することが考えられる。

このような２つの運転支援制御処理において、車両の周囲に多数の物標が存在する場合、それぞれの処理で対象となる物標についての計算を実行するため、全体として計算負荷が高くなってしまう。したがって、多数の物標が存在する場合に、計算負荷の増大を抑制することが極めて重要となる。

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、周囲の物標に応じて複数の運転支援制御を並列して実行する車両制御装置において、物標が多数存在しても計算負荷の増大を抑制することが可能な車両制御装置を提供することを目的とする

上記の目的を達成するために、本発明は、所定の第１対象物の周囲に第１対象物に対する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、この速度分布領域の許容上限値を超えないように車両の速度制御及び／又は操舵制御を実行する第１運転支援制御処理と、車両に対する１つの第２対象物の衝突可能性を推定し、推定した衝突可能性に基づいて、車両のブレーキ制御を実行する第２運転支援制御処理と、を並列して実行する車両制御装置であって、車両制御装置は、車両の周囲に存在する物標の中から、車両と物標の間の距離と、車両に対する物標の相対速度と、に基づいて第２対象物を選定し、車両制御装置は、車両の周囲に存在する物標に対して、車両と物標との間の距離が小さい物標ほど高い優先度を設定し、第１対象物を高い優先度の物標から優先して選定することを特徴とする。

このように構成された本発明によれば、第２運転支援制御処理については、車両と物標との距離と、車両に対する物標の相対速度とに基づいて、最も衝突可能性が高い物標を、制御対象（第２対象物）として選定することができる。一方、第１運転支援制御処理については、車両と物標との間の距離に基づく優先度に応じて制御対象（第１対象物）を選定することができる。これにより本発明では、車両制御装置の計算負荷の増大を抑制しつつ、第１運転支援制御処理と第２運転支援制御処理の双方を実行することができる。

本発明において、好ましくは、第１対象物は複数選定される。
このように構成された本発明によれば、第１対象物が複数選定されるが、車両と物標との間の距離に基づいて選定されるので、物標の相対速度を考慮する必要がなく、計算負荷の増大を抑制することができる。

本発明において、好ましくは、第１対象物は、車両に対して所定の第１範囲内に存在する物標の中から選定され、第２対象物は、車両に対して所定の第２範囲内に存在する物標の中から選定され、第１範囲よりも第２範囲が狭く設定されている。
このように構成された本発明によれば、第２運転支援制御処理の対象物標の検知範囲よりも、第１運転支援制御処理の対象物標の検知範囲を狭く設定することにより、計算負荷の増大を抑制することができる。

本発明において、好ましくは、第１運転支援制御処理において、速度分布領域は、歩行者及び車両を含む種別によらず、第１対象物に対して同じ許容上限値の分布が設定され、車両制御装置は、歩行者の物標に対して優先度を設定するとき、この物標が車両であった場合よりも高い優先度に設定する処理を含む。
このように構成された本発明によれば、物標の種別によらず同じ基準で速度分布領域が設定されるので、計算負荷の増大が抑制される。更に、車両よりも歩行者に対して、すれ違い又は追い越し時における接触又は接近を回避すべきである。よって、本発明では、歩行者に対する優先度を高める補正を実行することにより、歩行者を対象物として優先的に選定することができる。

本発明によれば、周囲の物標に応じて複数の運転支援制御を並列して実行する車両制御装置において、物標が多数存在しても計算負荷の増大を抑制することが可能である。

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。 本発明の実施形態による速度分布領域の説明図である。 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。 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。 本発明の実施形態による車両の走行状態を示す説明図である。 本発明の実施形態による対象物選定処理の説明図である。 本発明の実施形態による対象物選定処理の選定範囲の説明図である。 本発明の実施形態による改変例のための車両の走行状態を示す説明図である。 本発明の実施形態による改変例に係る対象物選定処理の説明図である。 本発明の実施形態による更なる改変例に係る対象物選定処理の説明図である。 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。 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。

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。

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。

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、物標検知部と、自動ブレーキ対象物選定部と、速度分布領域対象物選定部と、自動ブレーキ支援制御実行部と、速度分布領域設定部と、経路算出部と、挙動制御実行部とを備えている。

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、物標及びその種別（例えば、車両，自動二輪車，歩行者、自転車等）を特定する。なお、ＥＣＵ１０は、画像データから物標の進行方向又は前後方向を特定することができる。また、ＥＣＵ１０は、画像データから走行車線の両端部（例えば、白線等の区画線等）を特定する。

ミリ波レーダ２２は、物標の位置及び速度を測定する測定装置であり、車両１の前方及び側方へ向けて電波（送信波）を送信し、物標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と物標との間の直線距離（例えば、車間距離）や車両１に対する物標の相対速度及び方位角を測定する。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物標との距離，相対速度，方位角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。

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。地図情報は、ＥＣＵ１０内に格納されていてもよい。

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。

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。

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。

本実施形態では、運転者は、操作部（図示せず）を介して運転支援モードを選択することができる。運転支援モードを選択することにより、ＥＣＵ１０により、運転支援制御が実行される。本実施形態では、運転支援モードは、自動速度制御モードを備えている。この自動速度制御モードでは、車両１は、設定速度を維持しながら、車線の中央に沿って走行するように制御される。

この自動速度制御モードにおいて、ＥＣＵ１０は、所定時間分（例えば、３秒）についての、目標位置及び目標速度を含む目標経路の計算を繰り返し実行する。この経路計算処理において、ＥＣＵ１０は、カメラ２１からの画像データに基づいて特定した車線の両端部から、車線の中央に仮想的なベースライン５（図５等参照）を目標位置に設定する。また、ＥＣＵ１０は、運転者が操作部を介して設定した設定速度を目標速度に設定する。そして、ＥＣＵ１０は、このようにして計算された目標経路を車両１が走行するように、エンジン制御システム３１，ブレーキ制御システム３２，ステアリング制御システム３３に対して要求信号を出力する。

また、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、第２の運転支援制御として、自動ブレーキ支援制御を実行するように構成されている。この自動ブレーキ支援制御では、ＥＣＵ１０は、対象物と車両１との距離と、対象物に対する車両１の相対速度とに基づいて衝突予測時間（ＴＴＣ＝距離／相対速度）を計算し、ＴＴＣが所定時間（例えば、１秒）以下である場合に、報知処理と実行すると共に、ブレーキ制御システム３２に対して要求信号を出力する。
このように、本実施形態では、ＥＣＵ１０が、自動速度制御処理（第１運転支援制御処理）と自動ブレーキ支援制御（第２運転支援制御処理）を時間的に並列して実行するように構成されている。

次に、図２〜図４に基づいて、本実施形態のすれ違い制御について説明する。図２は速度分布領域の説明図であり、図３は対象物の横方向位置におけ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、図４はすれ違い制御を説明する説明図である。

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）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。

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。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。

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、車線２上の先行車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Ｖ_lim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Ｖ_limによって、対象物に対する相対速度が制限される。

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Ｖ_limが０ｋｍ／ｈ，２０ｋｍ／ｈ，４０ｋｍ／ｈ，６０ｋｍ／ｈに相当する。

なお、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。

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Ｖ_lim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（Ｖ_lim＝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。

図３の例では、対象物の横方向における許容上限値は、Ｖ_lim＝ｆ（Ｘ）＝ｋ（Ｘ−Ｄ₀）²で定義されている。なお、ｋは、Ｘに対するＶ_limの変化度合いに関連するゲイン係数である。本実施形態では、ゲイン係数及び安全距離は、対象物の種別（例えば、車両、自動二輪車、歩行者等）によらず、それぞれ所定値（固定値）に設定される。よって、対象物の種別によらず、同じように速度分布領域４０が設定される。なお、対象物の種別等に応じて、ゲイン係数及び安全距離を設定してもよい。

なお、本実施形態では、Ｖ_lim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、Ｖ_lim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Ｖ_lim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。

また、図４に示すように、複数の対象物が存在する場合には、各対象物に速度分布領域が設定される。図４の例では、車両１の前方を走行している車両３A，３Ｂに対して、速度分布領域４０Ａ，４０Ｂが設定されている。

図４では、車両３Ａと車両３Ｂ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。したがって、車両１が車両３Ａ，３Ｂ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、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。よって、実際には、等相対速度線が重なり合う領域では、略楕円形の２つの等相対速度線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。

運転支援モードにおける経路計算処理において、速度分布領域が設定されると、ＥＣＵ１０は、設定された速度分布領域に基づいて、目標経路の補正処理を実行する。即ち、ＥＣＵ１０は、対象物を追い抜く際に、設定したすべての速度分布領域（４０Ａ，４０Ｂ）で規定される相対速度の許容上限値を超えないように、目標位置及び／又は目標速度を修正する。これにより、目標位置は、必要によりベースラインよりも側方（横方向）に設定される。また、目標速度は、必要により設定速度以下で、許容上限値を超えない速度に設定される。

なお、本実施形態では、経路補正処理に関連して、運転者は、対象物を追い抜く際の操舵制御の介入が少ない直進優先モード（又は最短距離優先モード）、又は、対象物を追い抜く際の速度制御（速度低下）の介入が少ない速度優先モードを、操作部を介して選択可能である。

経路Ｒ１は、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の例である。この例では、車両１は設定速度で走行しており、現在の走行経路（即ち、経路Ｒ１）を走行して、車両３Ａ，３Ｂを追い抜く。車両１は、縦方向位置Ａにおいて、車両３Ａ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３Ｂ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３Ａ，３Ｂ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、設定速度以下で減速及び加速を行って車両３Ａ，３Ｂを追い越し、その後、設定速度で走行する。この例では、ＥＣＵ１０は、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。

また、経路Ｒ２は、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の例である。この速度優先モードでは、設定速度からの車速の低下が抑制される。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Ｖ_limが最大となる地点を連続的に通過する経路である。したがって、車両１が経路Ｒ２を走行する場合、車両３Ｂの等相対速度線ｄに到達するまでは、経路Ｒ２が車両３Ａの等相対速度線ｄに沿っているため、許容上限値Ｖ_limは６０ｋｍ／ｈに維持される。そして、車両３Ｂ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Ｖ_limの最大値となるｘ方向位置を連続して横切る。

よって、経路Ｒ２を走行する際には、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、経路Ｒ２上の各位置に設定された目標速度を維持するように、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。

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たモードを操作部へ入力可能として、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。

次に、図５〜図１１を参照して、本実施形態における、速度分布領域を設定する対象物（速度分布領域対象物）及び自動ブレーキ支援制御の対象物（自動ブレーキ対象物）の選定方法について説明する。図５は車両の走行状態を示す説明図、図６は対象物選定処理の説明図、図７は対象物選定処理の選定範囲の説明図、図８は改変例のための車両の走行状態を示す説明図、図９は改変例に係る対象物選定処理の説明図、図１０は更なる改変例に係る対象物選定処理の説明図である。

自動ブレーキ支援制御を実行しながら、多数の対象物に対して速度分布領域を設定すると、図４を参照して説明した経路計算処理の計算負荷が高くなり、ＥＣＵ１０が所定の計算時間内に経路計算処理を実行することができないおそれがある。また、計算負荷が高くなると、自動ブレーキ支援制御に遅れが生じるおそれがある。そこで、本実施形態では、検出された多数の物標の中から、自動ブレーキ支援制御の対象物（第２対象物）として１つの物標を選定し、この物標を除いた他の物標の中から、所定数の物標（第１対象物）を選定し、選定した物標（第１対象物）についてのみ、速度分布領域を設定するように構成されている。具体的には、最大で４つの物標が第１対象物として選定される。なお、対象物の選定数は４つに限らず、２以上且つ所定の有限数（例えば、４）以下であればよい。

図５は、車両１が車線２Ａを走行している状況を示している。ＥＣＵ１０は、カメラ２１からの画像データにより、車線２Ａの両側の端部（区画線）４ａ，４ｂを検出しており、車線２Ａの中央にベースライン５を設定している。更に、ＥＣＵ１０は、区画線４ａ，４ｂの距離Ｗ（車線２Ａの車線幅）を計算し、この距離Ｗに基づいて、区画線４ａ，４ｂの側方（横方向）に仮想区画線４ｃ，４ｄを設定している。即ち、仮想区画線４ｃ，４ｄは、区画線４ａ，４ｂから外側に距離Ｗだけ離間している。

ＥＣＵ１０は、両側の区画線４ａ，４ｂの間を検知領域６ａ、区画線４ｂと仮想区画線４ｃの間を検知領域６ｂ、区画線４ａと仮想区画線４ｄの間を検知領域６ｃに設定する。これら検知領域に存在する物標が検知対象となる。図５の例では、検知領域６ａ（即ち、車線２Ａ）において、車両１の前方には２台の走行車両（物標Ｔ５，Ｔ６）が走行している。また、検知領域６ｂ（右側の対向車線２Ｂ）には、走行車両（物標Ｔ２）と歩行者（物標Ｔ８）が存在している。更に、検知領域６ｃ（左側の領域２Ｃ（歩道、道路））には、歩行者（物標Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５）と停車車両（物標Ｔ７）が存在している。図５において、物標Ｔ１〜Ｔ８は、理解の容易のため、車両１からの直線距離が小さい順に番号付けられている。それぞれの直線距離は、図６に示す通りである。

ＥＣＵ１０は、カメラ２１からの画像データ及びミリ波レーダ２２からの測定データにより、各物標の位置，相対速度並びに移動方向を特定する。図５には、理解の容易のため、歩行者である物標Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５，Ｔ８について、進行方向を示す矢印が付加されている。

本実施形態では、先ず衝突を確実に回避するため自動ブレーキ支援制御の対象物の選定処理が実行される。衝突可能性が高いのは、車両１からの直線距離が近い物標である。このため、本実施形態では、検知された物標Ｔ１〜Ｔ８について、直線距離が最も小さい所定数（本例では、４）の物標（物標Ｔ１〜Ｔ４）について、衝突予測時間ＴＴＣが計算される。このとき、車両１の前方に存在する物標を直線距離にかかわらず１つ含めるように構成してもよい。

ＴＴＣの計算については、従来と同様であるので詳細な説明は省略するが、ＥＣＵ１０は、車両１と物標の間の距離と、相対速度とにより、ＴＴＣ（＝距離／相対速度）を算出する。ＥＣＵ１０は、ＴＴＣの大きさにより、衝突可能性が高いか否かを判定することができる。この場合、物標の移動方向によっては衝突しないため（衝突可能性がゼロ）、ＴＴＣは有意な数値として算出されない。図６では、衝突可能性がない場合には、ＴＴＣ欄に「−−−」が示されている。

図５の例では、図６に示すように、物標Ｔ１〜Ｔ４についてＴＴＣが計算される。物標Ｔ５〜Ｔ８は、ＴＴＣの計算対象外である（ＴＴＣ「対象外」）。物標Ｔ３，Ｔ４には衝突可能性があるため有意な数値が算出されるが、物標Ｔ１，Ｔ２は衝突可能性がないため有意な数値が算出されない（ＴＴＣ「−−−」）。衝突可能性がある物標Ｔ３，Ｔ４のうち、物標Ｔ３のＴＴＣが最も小さく、且つ、第１所定値以下である。このため、物標Ｔ３が自動ブレーキ支援制御の対象物として選定されている（選定「ＡＢ」）。なお、第１所定値は、物標を自動ブレーキ支援制御の対象とするか否かを判定するための時間であり、例えば２秒である。第１所定値は、車両１の車速に応じて変化する変動値であってもよい。

更に、図６に示すように、自動ブレーキ対象物として選定された物標Ｔ３を除いた他の物標のうち、直線距離が最も小さい４つの物標Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ５が、速度分布領域対象物として選定されている。物標Ｔ３には速度分布領域が設定されないが、自動ブレーキ支援制御の対象物であるため、衝突を確実に防止することができる。図５では、選定された５つの物標Ｔ１〜Ｔ５が強調表示されている。

なお、図７に示すように、速度分布領域対象物の検知範囲Ｒ１と、自動ブレーキ対象物の検知範囲Ｒ２とを異ならせて設定してもよい。図７の例では、検知範囲Ｒ１を車両１から半径ｒ１（例えば、１００ｍ）に制限し、検知範囲Ｒ２を車両１から半径ｒ２（例えば、４０ｍ）に制限している。

これにより、本実施形態では、速度分布領域４０のための計算負荷、及び、自動ブレーキ支援制御のための計算負荷を軽減することができる。また、半径ｒ２は、半径ｒ１よりも小さい値に設定されている（ｒ１＞ｒ２）。これにより、本実施形態では、衝突可能性が低くなる半径ｒ２よりも遠い範囲の物標に対する自動ブレーキ対象物の選定の計算負荷を軽減することができる。図７の例では、検知範囲Ｒ１内に位置する物標Ｔ１〜Ｔ８が速度分布領域対象物となり得る。また、検知範囲Ｒ２内に位置する物標Ｔ１〜Ｔ５が自動ブレーキ対象物となり得る。

図８及び図９を参照して、改変例について説明する。車両１と同じ車線２Ａ（検知領域６ａ）内で前方に位置する物標の方が、車両１の側方（検知領域６ｂ，６ｃ）に位置する物標よりも衝突可能性が高い。しかしながら、車両１と同一の車線２Ａについて、衝突を考慮すべき物標の数は、最大２つで十分である。よって、検知領域６ａに複数の物標が存在する場合には、最も近い２つの物標のみが、速度分布領域の対象物及び自動ブレーキ支援制御の対象物として選定され得る。即ち、同一の車線２Ａでの選定数は、位置制限を受けて最大２つに制限される。なお、本実施形態では、同一の車線に存在する物標で選定可能な最大数を２つとしているが、これに限らず、複数の所定数（３，４・・・）であればよい。

図８の例では、図９に示すように、最も直線距離が小さい４つの物標Ｔ１〜Ｔ４のうち、物標Ｔ２のＴＴＣが最も小さく、且つ、第１所定値以下であるので、物標Ｔ２が自動ブレーキ支援制御の対象物として選定されている（選定「ＡＢ」）。物標Ｔ２を除いた物標のうち、直線距離が最も小さい４つの物標は、物標Ｔ１，Ｔ３〜Ｔ５である。しかしながら、車両１と同一車線２Ａに存在する物標Ｔ２（位置「前方１」）が既に選定されているので、同一車線２Ａに存在する他の物標Ｔ４，Ｔ５（それぞれ位置「前方２」，「前方３」）のうち、速度分布領域の対象物として選定可能な物標の数は、最大で１つである（最大で合計２つ）。

物標Ｔ４は、物標Ｔ２を除くと直線距離が３番目に近いので、直線距離が４番目に近い物標Ｔ５よりも優先度が高い。このため、優先度が高い物標Ｔ４が選定されると、物標Ｔ５は選定されなくなる（優先順位「−−」）。よって、この場合、直線距離が５番目に近い物標Ｔ６が物標Ｔ５の代わりに選定される。このように車両１と同一車線２Ａにおいて選定可能な物標の数を２つに制限することにより、最終的に選定される物標は物標Ｔ１〜Ｔ４，Ｔ６となる。図８では、選定された５つの物標Ｔ１〜Ｔ４，Ｔ６が強調表示されている。

このように本実施形態では、同一車線で３番目に遠い物標（図８では、物標Ｔ５）は、経路計算において重要度が低くなるため、この物標は選定から除外されている。そして、この物標を選定する代わりに、他の物標（図８では、物標Ｔ６）を選択することにより、計算負荷を増大させることなく、より確実に多くの物標について衝突又は接近可能性を低減することが可能である。

また、図５及び図１０を参照して、別の改変例について説明する。車両よりも歩行者に対して、すれ違い又は追い越し時における接触又は接近を回避すべきである。このため、図１０の例では、種別により、選定の優先度が補正される。

図１０に示すように、図５の各物標には、まず直線距離に応じて距離スコアが設定される。即ち、最も直線距離が小さい物標Ｔ１に距離スコア「５０」が付与され、２番目以降の物標に対して順に、「４５」，「４０」・・・が付与される。次に、図６と同様に、物標Ｔ３が自動ブレーキ支援制御の対象物として選定される（選定「ＡＢ」）。

また、ＥＣＵ１０は、車載カメラ２１による画像データから特定した各物標の種別に応じて、各物標に種別補正値を付与する。この例では、種別が歩行者である物標Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５，Ｔ８に種別補正値「＋１０」が付与され、種別が車両である物標には種別補正値は与えられない。なお、図５の例では、車両１と同一車線２Ａには、２つの物標Ｔ４，Ｔ６しか存在しないため、位置制限（最大数２）を受ける物標はない。

ＥＣＵ１０は、種別補正による種別補正値を距離スコアに加算して最終スコアを算出し、図１０に示すように、物標Ｔ３を除いて、最終スコアの最も大きい物標から４つの物標Ｔ１，Ｔ２，Ｔ５，Ｔ４を、速度分布領域を設定する対象物として選定する。

次に、図１１及び図１２を参照して、本実施形態の運転支援制御の処理の流れについて説明する。図１１及び図１２は車両制御装置の処理フローである。なお、この処理フローは、改変例を含む処理フローを示している。改変例を含まない場合には、処理ステップの一部を省略することができる。

ＥＣＵ１０は、図１１，図１２の処理フローを所定時間毎（例えば、０．１〜０．３秒）に繰り返し実行する。これらの処理フローは、時間的に並列して実行される。なお、運転者により、運転支援モードが選択され、設定速度が設定されているものとする。

まず、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）。この処理において、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。

そして、ＥＣＵ１０（物標検知部）は、画像データの画像処理を実行して、検知領域６ａ〜６ｃを設定し、画像データ及び測定データに基づいて、これら検知領域内の物標を検知すると共に、その種別を特定する（Ｓ１１）。なお、ＥＣＵ１０は、検知された物標がいずれの検知領域に位置するのかを特定する。

更に、ＥＣＵ１０は、測定データに基づいて、車両１から検知した物標までの直線距離，物標の位置及び相対速度を取得する。なお、物標の位置は、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。この処理により、検知された物標に対して、検知範囲Ｒ１内において、直線距離が最も小さい物標から順に番号が付けられる（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３・・・）。よって、これ以降の処理では、処理対象が検知範囲Ｒ１内に位置する物標に制限される。

次に、ＥＣＵ１０（自動ブレーキ対象物選定部）は、ステップＳ１２〜Ｓ１６において、自動ブレーキ対象物の選定処理を実行する。まず、ＥＣＵ１０は、ＴＴＣを計算する物標を選定する（Ｓ１２）。この処理では、検知された物標のうち、検知範囲Ｒ２内において最も直線距離の小さい４つの物標Ｔ１〜Ｔ４が選定される。更に、ＥＣＵ１０は、選定した４つの物標Ｔ１〜Ｔ４のＴＴＣを計算し（Ｓ１３）、最小のＴＴＣを有する物標を判別する（Ｓ１４）。

そして、ＥＣＵ１０（自動ブレーキ対象物選定部）は、最小のＴＴＣが第１所定値（例えば、２秒）よりも小さいか否かを判定する（Ｓ１５）。最小のＴＴＣが第１所定値より小さい場合（Ｓ１５；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、最小のＴＴＣを有する物標を、自動ブレーキ支援制御の対象物に選定する（Ｓ１６）。一方、最小のＴＴＣが第１所定値より小さくない場合（Ｓ１５；Ｎｏ）、衝突可能性がある物標が存在しないため、ＥＣＵ１０は、いずれの物標も自動ブレーキ支援制御の対象物に選定しない。

次に、ＥＣＵ１０（速度分布領域対象物選定部）は、ステップＳ１７〜Ｓ１９において、速度分布領域対象物の選定処理を実行する。まず、ＥＣＵ１０は、自動ブレーキ支援制御の対象物を除いた物標に対して、直線距離に応じて優先度を算出する（Ｓ１７）。例えば、図６の例では、直線距離に応じて各物標に優先順位が与えられる。また、図１０の例では、物標に直線距離に応じた距離スコアが付与される。なお、ＥＣＵ１０は、車両１と同一車線に存在する物標のうち、優先順位又は距離スコアが与えられる物標の数を、位置制限により制限する処理を付加的に実行してもよい（図９参照）。

更に、ＥＣＵ１０は、優先度が付与された物標に対して、物標の種別に応じて優先度を補正する（Ｓ１８）。例えば、図１０の例では、歩行者である物標Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５，Ｔ８を優先的に選定するため、これら物標の距離スコアに種別補正値が加算される。

ＥＣＵ１０は、優先度に応じて所定数の対象物を決定する（Ｓ１９）。即ち、ＥＣＵ１０は、直線距離（Ｓ１７），及び種別（Ｓ１８）並びに位置制限により設定された優先度（例えば、図１０の最終スコア）に応じて優先順位を設定し、優先順位の高い物標から最大で４つの物標を選定し、これらを速度分布領域対象物に設定する。
ここまでの処理により、自動ブレーキ対象物と、速度分布領域対象物が決定される。

引き続き、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２０〜Ｓ２２において、第１運転支援制御処理（自動速度制御処理）を実行する。まず、ＥＣＵ１０（速度分布領域設定部）は、決定された速度分布領域対象物について、それぞれ速度分布領域４０を設定する（Ｓ２０）。そして、ＥＣＵ１０（経路計算部）は、設定されたすべての速度分布領域４０に基づいて、初期設定経路（ベースライン、設定速度）を補正して、補正経路（例えば、図４の経路Ｒ１，Ｒ２）を算出する（Ｓ２１）。

そして、ＥＣＵ１０（挙動制御実行部）は、車両１が算出された経路を走行するように、エンジン制御システム３１，ブレーキ制御システム３２，ステアリング制御システム３３に対して要求信号を出力し（Ｓ２２）、処理を終了する。

また、ＥＣＵ１０（自動ブレーキ支援制御実行部）は、第１運転支援制御処理（自動速度制御処理）とは別に、第２運転支援制御処理（自動ブレーキ支援制御処理）を実行する。第２運転支援制御処理は、ステップＳ１６において自動ブレーキ対象物が決定されている場合に実行される。
まず、ＥＣＵ１０は、自動ブレーキ対象物との衝突可能性を第２所定値（例えば、１秒）に基づいて推定及び判断する（Ｓ３０）。具体的には、ＥＣＵ１０は、最小のＴＴＣが第２所定値より小さいか否かを判定する。なお、第２所定値は、第１所定値と同様に、車両１の車速に応じて変化する変動値であってもよい。最小のＴＴＣが第２所定値以上の場合（Ｓ３０；Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、衝突可能性は低いと推定し、処理を終了する。

一方、最小のＴＴＣが第２所定値より小さい場合（Ｓ３０；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、衝突可能性が高いと推定し、所定の支援制御を実行する（Ｓ３１）。具体的には、ＥＣＵ１０は、ブレーキ制御システム３２へ要求信号を出力して車両１を減速すると共に、所定の警報（スピーカからの音声等）を実行する。そして、ＥＣＵ１０は、継続して実行されたステップＳ１６により更新される最小のＴＴＣが第２所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ３２）。最小のＴＴＣが依然として第２所定値より小さければ（Ｓ３２；Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、所定の支援制御を継続する。一方、最小のＴＴＣが第２所定値以上になれば（Ｓ３２；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、所定の支援制御の実行を停止し（Ｓ３３）、処理を終了する。

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。
本実施形態の車両制御装置（ＥＣＵ）１０は、所定の第１対象物の周囲に第１対象物に対する相対速度の許容上限値Ｖ_limの分布を規定する速度分布領域４０を設定し、この速度分布領域４０の許容上限値Ｖ_limを超えないように車両１の速度制御（エンジン制御，ブレーキ制御）及び／又は操舵制御（ステアリング制御）を実行する第１運転支援制御処理（自動速度制御処理）と、車両１に対する１つの第２対象物の衝突可能性を推定し、推定した衝突可能性に基づいて、車両１のブレーキ制御を実行する第２運転支援制御処理（自動ブレーキ支援制御処理）と、を並列して実行する。

車両制御装置１０は、車両１の周囲に存在する物標（Ｔ１，Ｔ２，・・・）の中から、車両１と物標の間の距離と、車両に対する物標の相対速度と、に基づいて第２対象物を選定し（Ｓ１０〜Ｓ１６）、車両制御装置１０は、車両１の周囲に存在する物標（Ｔ１，Ｔ２，・・・）に対して、車両１と物標との間の距離が小さい物標ほど高い優先度を設定し（Ｓ１７）、第１対象物を高い優先度の物標から優先して選定する（Ｓ１９）。

このように本実施形態では、第２運転支援制御処理（自動ブレーキ支援制御処理）については、車両１と物標との距離と、車両１に対する物標の相対速度とに基づいて、最も衝突可能性が高い物標を、制御対象（第２対象物）として選定することができる。一方、第１運転支援制御処理（自動速度制御処理）については、車両１と物標との間の距離に基づく優先度に応じて制御対象（第１対象物）を選定することができる。これにより本実施形態では、ＥＣＵ１０の計算負荷の増大を抑制しつつ、自動ブレーキ支援制御処理と自動速度制御処理の双方を実行することができる。

また、本実施形態では、第１対象物は複数（本例では、４つ）選定される。このように本実施形態では、第１対象物が複数選定されるが、車両１と物標との間の距離に基づいて選定されるので、物標の相対速度を考慮する必要がなく、計算負荷の増大を抑制することができる。

また、本実施形態では、第１対象物は、車両１に対して所定の第１範囲（検知範囲Ｒ１）内に存在する物標の中から選定され、第２対象物は、車両１に対して所定の第２範囲（検知範囲Ｒ２）内に存在する物標の中から選定され、第１範囲よりも第２範囲が狭く設定されている。本実施形態では、自動速度制御処理の対象物標の検知範囲Ｒ１よりも、自動ブレーキ支援制御処理の対象物標の検知範囲Ｒ２を狭く設定することにより、計算負荷の増大を抑制することができる。

また、本実施形態では、速度分布領域４０は、歩行者及び車両を含む種別によらず、第１対象物に対して同じ許容上限値Ｖ_limの速度分布領域が設定され、車両制御装置１０は、歩行者の物標に対して優先度を設定するとき、この物標が車両であった場合よりも高い優先度に設定する処理（Ｓ１８）を含む。このように本実施形態では、物標の種別によらず同じ基準で速度分布領域４０が設定されるので、計算負荷の増大が抑制される。更に、車両よりも歩行者に対して、すれ違い又は追い越し時における接触又は接近を回避すべきである。よって、本実施形態では、歩行者に対する優先度を高める補正を実行することにより、歩行者を対象物として優先的に選定することができる。

１，３，３Ａ，３Ｂ 車両
２，２Ａ，２Ｂ 車線
４ａ，４ｂ 区画線
４ｃ，４ｄ 仮想区画線
５ ベースライン
６ａ，６ｂ，６ｃ 検知領域
１０ 車両制御装置（ＥＣＵ）
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 経路
Ｔ１〜Ｔ８ 物標

Claims (4)

1. 所定の第１対象物の周囲に前記第１対象物に対する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、この速度分布領域の許容上限値を超えないように車両の速度制御及び／又は操舵制御を実行する第１運転支援制御処理と、
   前記車両に対する１つの第２対象物の衝突可能性を推定し、推定した衝突可能性に基づいて、前記車両のブレーキ制御を実行する第２運転支援制御処理と、
   を並列して実行する車両制御装置であって、
   前記車両制御装置は、前記車両の周囲に存在する物標の中から、前記車両と物標の間の距離と、前記車両に対する物標の相対速度と、に基づいて前記第２対象物を選定し、
   前記車両制御装置は、前記車両の周囲に存在する物標に対して、前記車両と物標との間の距離が小さい物標ほど高い優先度を設定し、前記第１対象物を高い優先度の物標から優先して選定する、車両制御装置。
2. 前記第１対象物は複数選定される、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記第１対象物は、前記車両に対して所定の第１範囲内に存在する物標の中から選定され、前記第２対象物は、前記車両に対して所定の第２範囲内に存在する物標の中から選定され、前記第１範囲よりも前記第２範囲が狭く設定されている、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
4. 前記第１運転支援制御処理において、前記速度分布領域は、歩行者及び車両を含む種別によらず、第１対象物に対して同じ許容上限値の分布が設定され、
   前記車両制御装置は、歩行者の物標に対して優先度を設定するとき、この物標が車両であった場合よりも高い優先度に設定する処理を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。