CN108012539A

CN108012539A - 车辆控制装置

Info

Publication number: CN108012539A
Application number: CN201680002980.6A
Authority: CN
Inventors: 大村博志
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2016-08-29
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2018-05-08
Anticipated expiration: 2036-08-29
Also published as: EP3418151A4; US10414394B2; WO2018042499A1; JPWO2018042499A1; US20180345957A1; EP3418151A1; JP6656602B2; EP3418151B1; CN108012539B

Abstract

搭载于车辆的ECU(10)，检测位于车辆(1)的外部的对象物，从相对于车辆(1)的行进方向的对象物的横方向区域到后方区域及前方区域，设定速度分布区域(40)，该速度分布区域(40)规定车辆(1)的行进方向上的、车辆(1)相对于对象物的相对速度的允许上限值的分布。速度分布区域被设定为，距对象物的横方向距离及纵方向距离越小，允许上限值越降低。检测到多个对象物(车辆8A、8B)的情况下，对于各个对象物设定速度分布区域(40A、40B)，计算车辆(1)相对于多个对象物的相对速度，执行回避控制，该回避控制是抑制车辆(1)的相对速度超过由多个速度分布区域规定的允许上限值的控制。

Description

车辆控制装置

技术领域

本发明涉及车辆控制装置，尤其涉及对车辆的安全行驶进行支援的车辆控制装置。

背景技术

以往，在车辆中搭载有包括车道保持辅助系统和自动巡航系统在内的多个安全驾驶支援系统。在这些系统中，分别使用自动制动控制和转向辅助控制等。因此，有时从各个系统分别发出用于进行自动制动控制的制动请求信号和用于进行转向辅助控制的转向请求信号。例如，有时从不同的系统分别在不同的定时发出制动请求信号。这种情况下，在多个请求信号中，优先1个请求信号(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献：特开2011-51547号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，将来安全驾驶支援系统进一步复杂化，仅仅使1个请求信号优先，安全驾驶支援系统作为整体可能无法高效地发挥功能。

本发明是为了解决这样的问题而做出的，其目的在于，提供一种车辆控制装置，能够高效地执行用于安全驾驶支援的车辆控制。

解决课题所采用的技术手段

为了达成上述目的，本发明是一种搭载于车辆的车辆控制装置，检测位于车辆的外部的对象物，从相对于车辆的行进方向的对象物的横方向区域到后方区域及前方区域，规定速度分布区域，该速度分布区域规定车辆的行进方向上的、车辆相对于对象物的相对速度的允许上限值的分布，速度分布区域设定为，距对象物的横方向距离及纵方向距离越小，则允许上限值越降低，检测到多个对象物的情况下，对于各个对象物设定速度分布区域，计算车辆的行进方向上的、车辆相对于多个对象物的相对速度，执行回避控制，该回避控制是抑制车辆的相对速度超过由针对多个对象物的多个速度分布区域规定的允许上限值的控制。

根据这样构成的本发明，从检测到的对象物的横方向区域到后方区域及前方区域设定速度分布区域。在该速度分布区域设定车辆相对于对象物的相对速度的允许上限值。并且，在本发明中，检测到多个对象物的情况下，对于各个对象物设定速度分布区域，车辆的相对速度不超过多个速度分布区域所设定的允许上限值。因此，车辆在多个对象物附近行驶时，对于在周围存在的检测到的全部对象物限制相对速度。像这样，在本发明中，对于对象物与车辆之间的相对速度的允许上限值被限制，能够综合地控制自动制动控制和转向辅助控制等的安全驾驶支援系统，所以能够通过简单有效的速度控制来提供安全驾驶支援。

在本发明中，优选为，速度分布区域被设定为，距对象物的横方向距离及纵方向距离越小，允许上限值越降低。

根据这样构成的本发明，按照距对象物的距离，限制对于车辆的相对速度的允许上限值，车辆远离对象物的情况下，允许大的相对速度，车辆接近对象物的情况下，将车辆速度限制为小的相对速度。

在本发明中，优选为，在回避控制中，以多个速度分布区域内的车辆的相对速度不超过允许上限值的方式，变更车辆的速度及/或转向方向。

根据这样构成的本发明，车辆的相对速度不超过多个速度分布区域所设定的允许上限值，所以可以变更车辆的速度自身(减速)，或者通过转向方向的变更来变更行驶路径，以通过具有更大的允许上限值的区域，或者变更速度和转向方向的双方。

在本发明中，优选为，在回避控制中，基于多个速度分布区域来计算车辆的路径。

根据这样构成的本发明，在与对象物的关系中，能够使车辆在安全的路径上行驶。

在本发明中，优选为，路径如下那样形成：在车辆通过多个对象物之中的两个对象物之间的部分，将对于两个对象物规定的两个允许上限值相等的点连接起来，并朝向车辆的行驶方向延伸。

根据这样构成的本发明，在车辆通过两个对象物之间时，能够沿着相对速度的允许上限值成为最大的路径行驶。

在本发明中，优选为，在回避控制中，计算以车辆的当前的相对速度所能够行驶的1或多个推荐行驶路径。

根据这样构成的本发明，即使检测到多个对象物，也计算推荐行驶路径，不必因为这些对象物降低相对速度而行驶。由此，在本发明中，通过在推荐行驶路径行驶，能够使车辆不产生速度变化地行驶。

发明的效果：

根据本发明，能够提供一种能够有效地执行用于安全驾驶支援的车辆控制的车辆控制装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式的车辆控制系统的构成图。

图2是说明本发明的实施方式的会车速度控制的说明图。

图3是表示本发明的实施方式中在对象物的横方向位置的会车速度的允许上限值与间距的关系的说明图。

图4A是本发明的实施方式中对护栏等设定的速度分布区域的说明图。

图4B是本发明的实施方式中对行人设定的速度分布区域的说明图。

图4C是本发明的实施方式中对交通灯设定的速度分布区域的说明图。

图5是表示本发明的实施方式中与不同种类的对象物相应的会车速度的允许上限值和间距的关系的说明图。

图6是本发明的实施方式中与不同种类的对象物及车辆绝对速度相应的安全距离的说明图。

图7是本发明的实施方式的车辆控制系统的作用的说明图。

图8是图7中的相对速度的允许上限值的说明图。

图9是本发明的实施方式的车辆控制系统的作用的说明图。

图10是图9中的相对速度的允许上限值的说明图。

图11本发明的实施方式的车辆控制装置的处理流程。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式的车辆控制系统。首先，参照图1说明车辆控制系统的构成。图1是车辆控制系统的构成图。

如图1所示，车辆控制系统100搭载于车辆1(参照图2)，具备车辆控制装置(ECU)10、多个传感器、多个控制系统。多个传感器包括车载摄像机21、毫米波雷达22、车速传感器23、定位系统24、导航系统25。此外，多个控制系统包括发动机控制系统31、制动控制系统32、转向控制系统33。

ECU10由具备CPU、存储各种程序的存储器、输入输出装置等的计算机构成。ECU10基于从多个传感器取得的信号，对发动机控制系统31、制动控制系统32、转向控制系统33分别输出使发动机系统、制动系统、转向系统合理工作的请求信号。因此，ECU10在功能上具备：数据取得部、对象物检测部、位置及相对速度计算部、速度分布区域设定部、路径计算部、回避控制执行部。

车载摄像机21对车辆1的周围进行摄像，并输出所拍摄的图像数据。ECU10基于图像数据来确定对象物(例如前车)。另外，ECU10能够根据图像数据确定对象物的行进方向或前后方向。

毫米波雷达22是测定对象物的位置及速度的测定装置，朝向车辆1的前方发送电波(发送波)，并接收对象物将发送波反射而生成的反射波。然后，毫米波雷达22基于发送波和接收波，测定车辆1与对象物之间的距离(例如车辆间距离)、以及对象物相对于车辆1的相对速度。另外，在本实施方式中，也可以取代毫米波雷达22而使用激光雷达或超声波传感器等来测定与对象物的距离和相对速度。此外，也可以使用多个传感器来构成位置及速度测定装置。

车速传感器23计算车辆1的绝对速度。

定位系统24是GPS系统及/或陀螺仪系统，计算车辆1的位置(当前车辆位置信息)。

导航系统25在内部存放地图信息，并能够向ECU10提供地图信息。ECU10基于地图信息及当前车辆位置信息，确定在车辆1的周围(特别是行进方向前方)存在的道路、交通信号灯、建筑物等。从外。ECU10也可以基于地图信息来确定难以从车载摄像机21的图像数据确定的坎、沟、坑等。地图信息也可以存放在ECU10内。

发动机控制系统31是控制车辆1的发动机的控制器。ECU10在需要使车辆1加速或减速的情况下，向发动机控制系统31输出请求发动机输出的变更的发动机输出变更请求信号。

制动控制系统32是用于控制车辆1的制动装置的控制器。ECU10在需要使车辆1减速的情况下，对制动控制系统32输出请求产生向车辆1的制动力的制动请求信号。

转向控制系统33是控制车辆1的打轮装置的控制器。ECU10在需要变更车辆1的行进方向的情况下，对转向控制系统33输出请求转向方向的变更的转向方向变更请求信号。

接着，基于图2及图3说明本实施方式的会车速度控制。图2是说明会车速度控制的说明图，图3是表示在对象物的横方向位置的会车速度的允许上限值与间距的关系的说明图。

在图2中，车辆1在行驶路2上行驶，与停在行驶路2的路边的另一车辆3会车，并超过车辆3。

一般来说，从道路上或道路附近的对象物(例如前车、停车车辆、护栏)旁边经过时(或超过时)，行驶车的司机在与行进方向正交的横方向上在行驶车与对象物之间保持规定的间距或间隔(横方向距离)，并且减速到行驶车的司机感到安全的速度。具体地说，为了避免前车突然变线、或者从对象物的死角出现行人、或者停车车辆的车门打开等危险，间距越小则相对于对象物的相对速度越小。

此外，一般来说，从后方接近前车时，行驶车的司机按照沿着行进方向的车辆间距离(纵方向距离)来调整速度(相对速度)。具体地说，车辆间距离较大时，较大地维持接近速度(相对速度)，但是车辆间距离变小时，将接近速度降为低速。并且，在规定的车辆间距离，两车辆之间的相对速度成为零。关于这一点，即使前车为停车车辆也是同样的。

像这样，司机一边考虑对象物与车辆之间的距离(包括横方向距离及纵方向距离)和相对速度的关系，一边驾驶车辆以避免危险。

在此，在本实施方式中，如图2所示，车辆1对于从车辆1检测到的对象物(例如停车车辆3)，在对象物的周围(横方向区域、后方区域及前方区域)设定对车辆1的行进方向上的相对速度规定允许上限值的2维分布(速度分布区域40)。在速度分布区域40中，在对象物的周围的各点设定相对速度的允许上限值V_lim。在运转支援系统工作时，车辆1通过该速度分布区域40内的允许上限值V_lim来限制相对于对象物的相对速度。

从图2可知，速度分布区域40设定为，距对象物的横方向距离及纵方向距离越小(越接近对象物)，则相对速度的允许上限值越小。此外，在图2中，为了便于理解，示出了将具有同一允许上限值的点连结起来的等相对速度线。等相对速度线a、b、c、d分别相当于允许上限值V_lim0km/h、20km/h、40km/h、60km/h。

另外，速度分布区域40并不是必须遍及对象物的全周设定，至少在车辆1所存在的对象物的横方向一侧(图2中是车辆3的右侧区域)设定即可。此外，在图2中，在车辆1不行驶的区域(行驶路2的外部)也示出了速度分布区域40，但是也可以仅在行驶路2上设定速度分布区域40。进而，在图2中，示出了允许上限值到60km/h为止的速度分布区域40，但是考虑到与对面车道行驶的对面来车的会车，可以将速度分布区域40设定到更大的相对速度。

如图3所示，在车辆1以某绝对速度行驶时，对于对象物的横方向设定的允许上限值V_lim为，当间距X为D₀(安全距离)以下时为0(零)km/h，当D₀以上时以2次函数增加(V_lim＝k(X－D₀)²。其中，X≥D₀)。即，为了确保安全，当间距X为D₀以下时，车辆1的相对速度为零。另一方面，当间距X为D₀以上时，间距越大，车辆1以越大的相对速度会车。

在图3的例子中，对象物的横方向的允许上限值由V_lim＝f(X)＝k(X－D₀)²定义。另外，k是与V_lim相对于X的变化程度相关联的增益系数，依存于对象物的种类等而设定。此外，D₀也依存于对象物的种类等而设定。

另外，在本实施方式中，V_lim以包含安全距离且成为X的2次函数的方式定义，但是不限于此，V_lim也可以不包含安全距离，也可以用其他函数(例如一次函数等)来定义。此外，参照图3说明了对象物的横方向的允许上限值V_lim，但是对于包含对象物的纵方向在内的所有径方向都能够同样地设定。这时，系数k、安全距离D₀按照相对于对象物的方向来设定。

接下来，参照图4A、图4B、图4C、图5、图6说明速度分布区域的另一例。图4A、图4B、图4C分别是对护栏等、行人、交通信号灯设定的速度分布区域的说明图，图5是表示与不同种类的对象物相应的会车速度的允许上限值和间距的关系的说明图，图6是与不同种类的对象物及车辆绝对速度相应的安全距离的说明图。

图4A示出了沿着行驶路2设置有护栏4和车道边界线5的情况。这些对象物沿着行驶路2沿长度方向延伸，仅在侧面(横面)形成，或者小的对象物在长度方向上连续地配置。因此，在对于这样的对象物设定的速度分布区域40中，等相对速度线a～d也沿着行驶路2设定。因此，车辆1在行驶路2的中央被允许高速行驶，但是越接近行驶路2的端部，速度越被限制为低速。

此外，图4B示出了行驶路2上的行人6或行驶路2附近的外部步行路上的行人6想要横穿行驶路2的情况。在图2中，对象物(停车车辆3)不具有与车辆1的行进方向正交的速度成分。因此，图2所示的速度分布区域40沿着车辆1的行进方向形成为，大致椭圆形状的等相对速度线朝向车辆1延伸。

但是，如图4B那样，对象物(行人6)在与车辆1的行进方向正交的横方向上具有速度成分、或者预想到具有横方向的速度成分的情况下，速度分布区域40设定为，沿着车辆1的行进方向朝向车辆1延伸，并且沿着对象物的行进方向还向横方向(图4B中为右方向)延伸。在图4B中，例如能够从车载摄像机21的图像数据预想到图像行人6正在向右方向移动。

此外，图4C示出了在行驶路2上车辆1的前方的交通信号灯7为“红灯”的情况。这种情况下，等相对速度线a～d从交通信号灯7朝向车辆1依次设定。因此，车辆1在速度分布区域40内逐渐减速，在等相对速度线a(0km/h)的位置停止。

图5是与图3同样的曲线图，在车辆(线A1)以外，附加了护栏(线A2)和行人(线A3)的例子。护栏的情况下(线A2)，与车辆的情况相比(线A1)，更大地设定允许上限值V_lim相对于间距X的变化程度。护栏的情况下，比车辆更容易预测危险，所以可以设定更大的变化程度(系数k)。

此外，行人的情况下(线A3)，与车辆的情况相比(线A1)，更小地设定允许上限值V_lim相对于间距X的变化程度(系数k)。由此，能够进一步提高对于行人的安全性。此外，对于行人为成人的情况、行人为儿童的情况、行人为多人的情况，可以分别设定不同的增益(系数k)。

此外，也可以按照对象物的种类差异来设定不同的安全距离D₀。例如，能够以安全距离按照行人、车辆、护栏的顺序变小的方式来设定。进而，与成人相比，对于儿童可以设定更大的安全距离。

图6示出了对象物为车辆(线B1)、护栏(线B2)、行人(线B3)的情况下的车速V_ABS(绝对速度)与安全距离D₀的关系。如图6所示，车辆1的绝对速度越大，安全距离D₀越大地设定。因此，与低速行驶下车辆1超越前车时相比，高速行驶下超越时，更大地设定安全距离。

像这样，速度分布区域能够基于各种参数来设定。作为参数，例如可以想到车辆1与对象物的相对速度、对象物的种类、车辆1的行进方向、对象物的移动方向及移动速度、对象物的长度、车辆1的绝对速度等。即，能够基于这些参数来选择系数k及安全距离D₀。

此外，在本实施方式中，对象物包括车辆、行人、自行车、行驶路划分物、障碍物、交通信号灯、交通标志等。进而，车辆可以按照汽车、卡车、摩托车来区分。行人可以按照成人、儿童、多人来区分。行驶路划分物包括护栏、形成行驶路的端部的台阶的路肩、中央分离帯、车道边界线。障碍物包括坎、沟、坑、掉落物。交通标志包括停止线、停车标志。

此外，在图2及图4中，对于各个对象物独立地示出了速度分布区域，但是在多个对象物近接的情况下，多个速度分布区域彼此重叠。因此，在重叠的部分，不是图2及图4所示那样的大致椭圆形状的等相对速度线，而是将更小的允许上限值的一方优先而将另一方除去，或者将2个大致椭圆形平滑地连结，由此设定等相对速度线。

接着，参照图7～图11说明本实施方式的车辆控制系统的处理流程。图7及图9是车辆控制系统的作用的说明图，图8及图10是相对速度的允许上限值的说明图，图11是车辆控制装置的处理流程。另外，在图7及图9中，为了便于理解，将护栏等其他对象物除外。

如图7所示，车辆1在行驶路上行驶时，车辆1的ECU10(数据取得部)从多个传感器取得各种数据(S10)。具体地说，ECU10从车载摄像机21取得对车辆1的前方进行摄像而得到的图像数据，从毫米波雷达22取得测定数据，从车速传感器23取得车速数据。

ECU10(对象物检测部)对从至少包括车载摄像机21在内的外部传感器取得的数据进行处理，从而检测对象物(S11)。具体地说，ECU10执行图像数据的图像处理，检测车辆8A、8B而作为对象物。这时，对象物的种类(这种情况下是车辆)被确定。此外，ECU10能够从地图信息检测特定的障碍物的存在。

此外，ECU10(位置及相对速度计算部)基于测定数据，取得所检测到的对象物(车辆8A、8B)相对于车辆1的位置及相对速度。另外，对象物的位置包含沿着车辆1的行进方向的y方向位置(纵方向距离)和沿着与行进方向正交的横方向的x方向位置(横方向距离)。相对速度可以直接使用测定数据中包含的相对速度，也可以从测定数据计算沿着行进方向的速度成分。此外，与行进方向正交的速度成分并不是必须计算，如果需要，可以从多个测定数据及/或多个图像数据来推测。另外，车辆8A、8B朝向与车辆1相同的方向行驶。

ECU10(速度分布区域设定部)对于检测的所有对象物(即车辆8A、8B)分别设定速度分布区域40A、40B(S12)。然后，ECU10(路径计算部)基于已设定的全部速度分布区域40A、40B，按照预先设定的模式，计算车辆1的可行驶的路径和该路径上的各位置处的设定车速或目标速度(S13)。

另外，该设定车速在路径上的各点被设定为由多个速度分布区域的允许上限值限制的值。即，通过该设定速度产生的相对于对象物的相对速度，成为多个速度分布区域的允许上限值之中的更小的允许上限值V_lim。此外，该设定速度被调整为，沿着路径的速度变化平滑。然后，ECU10(回避控制执行部)按照预先设定的模式，执行以下的回避控制，以使车辆1在计算出的路径上行驶(S14)。

另外，车辆1能够使用未图示的输入装置来选择司机所期望的运转支援模式。此外，也可以预先在ECU10内设定规定的模式。此外，图11的处理流程每隔规定时间(例如0.1秒)重复执行，所以计算出的路径及该路径上的设定速度随着时间经过而变化。

在图7中，车辆8A和车辆8B之间的车辆间距离较短，所以速度分布区域40A的等相对速度线d和速度分布区域40B的等相对速度线d重合。图8(A)表示车辆8A所在的纵方向位置A(参照图7)处的横方向(x方向)的允许上限值V_lim的变化。此外，图8(B)表示车辆8A和车辆8B之间的纵方向位置B(参照图7)处的允许上限值V_lim的变化。图中，x₀、x_A、x_B分别表示x方向上的车辆1、车辆8A、车辆8B的宽度方向中心位置。

因此，车辆1在穿过车辆8A、8B之间的路径(例如路径R1、R2等)经过的情况下，车辆1的相对速度被两个速度分布区域40A、40B限制。具体地说，如图8(A)、图8(B)所示，车辆1的相对速度，被两个速度分布区域40A、40B内规定的允许上限值之中的更小的允许上限值限制(参照图中的实线)。

在车辆8A、8B之间，在纵方向(y方向)的位置A，允许上限值V_lim在横方向的位置x₁成为最大，在位置B，允许上限值V_lim在位置x₂成为最大。像这样，允许上限值V_lim的最大值(及其横方向位置x)随着纵方向位置y而变化。

路径R1是直行路径。路径R1在设定了直行优先模式(或最短距离优先模式)的情况下被计算出。车辆1在当前的行驶路径直行(即，在路径R1上行驶)并超过车辆8A、8B的情况下，在纵方向位置A，相对于车辆8A的相对速度被约0km/h的允许上限值限制，相对于车辆8B的相对速度被约60km/h的允许上限值限制。此外，在纵方向位置B，相对于车辆8A、8B的相对速度被约50km/h的允许上限值限制。因此，在路径R1，车辆1能够进行减速及加速而超越。

除了直行优先模式，还选择了自动跟随设定速度的自动速度跟随模式的情况下，在路径R1的行驶中，车辆1在超越车辆8A、8B之前，自动地减速以跟随各y方向位置处的允许上限值，从车辆8B旁边经过之后，加速到设定速度。由于执行这样的回避控制，所以ECU10向发动机控制系统31、制动控制系统32分别输出发动机输出变更请求信号、制动请求信号，以在路径R1上以设定车速以下跟随允许上限值的相对速度，从而抑制超过允许上限值。

此外，未附加地选择自动速度跟随模式的情况下，车辆1以相对速度60km/h以上的速度进入路径R1后，即使司机维持同样的油门踩下量，也与上述同样地通过回避控制而自动地控制车辆1的速度。即，只要司机没有使油门踩下量减少以减速到允许上限值以下的相对速度，车辆1的相对速度就在各地点被维持为允许上限值。另外，车辆1以例如相对速度40km/h进入路径R1时，如果油门踩下量没有减少，则在进入等相对速度线c(相当于40km/h)内之前，相对速度维持在40km/h(不进行加减速)。

此外，路径R2在设定了抑制车速的降低的模式设定、即速度优先模式的情况下被计算出。路径R2例如是以相对速度60km/h行驶的车辆1以这时的车速作为上限值、连续地通过允许上限值V_lim为最大的地点的路径。即，路径R2在通过车辆8A和车辆8B之间的部分，将两个速度分布区域40A、40B的两个允许上限值V_lim相等的点连接起来，并沿着车辆1的行驶方向延伸而形成。

因此，车辆1在路径R2上行驶的情况下，在到达车辆8B的等相对速度线d之前，路径R2沿着车辆8A的等相对速度线d，所以允许上限值V_lim维持为60km/h。然后，在车辆8B的等相对速度线d内，路径R2连续地横穿两个成为速度分布区域40A、40B的允许上限值V_lim的最大值的x方向位置。另外，在图7中，车辆8B的右侧不能通行。

除了速度优先模式，还选择了自动地控制车辆1的转向方向的自动转向模式的情况下，车辆1通过自动转向而在路径R2上行驶，并且相对速度维持为路径R2上的各地点的允许上限值V_lim。由于执行这样的回避控制，ECU10向转向控制系统33输出转向方向变更请求信号，以在路径R2上行驶。此外，ECU10与上述同样，向发动机控制系统31、制动控制系统32分别输出发动机输出变更请求信号、制动请求信号，以在路径R2上以与油门踩下量相应的车速以下，通过相对速度跟随允许上限值，防止超过允许上限值。

此外，未附加地选择自动转向模式的情况下，以相对速度60km/h行驶的车辆1通过司机的转向轮的操作而变更线路，进入路径R2后，ECU10输出发动机输出变更请求信号、制动请求信号，从而使车辆1以跟随允许上限值的设定速度在路径R2上行驶。

另外，除了上述的直行优先模式和速度优先模式以外，也可以按照司机的喜好来计算路径R1、R2以外的路径。例如，可以将路径上的纵方向加速度(纵G)的变动幅度、横方向加速度(横G)的变动幅度作为参数来计算路径。

另一方面，在图9中，车辆8A和车辆8B之间的车辆间距离较长，所以速度分布区域40A的等相对速度线d和速度分布区域40B的等相对速度线d不重叠。图10表示车辆8A的纵方向位置A处的允许上限值V_lim。

路径R3是直行路径，在设定了直行优先模式的情况下被计算出。路径R3是与图7的路径R1同样的直行路径，因此省略说明。

此外，路径R4、R5在设定了速度优先模式的情况下被计算出。在图9中，能够以通过两个等相对速度线d的外侧的方式生成路径(例如路径R4、R5等)，在这样的路径中，允许上限值V_lim成为60km/h以上。因此，以相对速度60km/h行驶的车辆1不必降低相对速度，就能够在路径R4、R5(推荐行驶路径)上行驶。另外，在图9中，车辆8B的右侧也可以通行。

在路径R4中，如图10所示，在车辆8A所在的纵方向位置A，在位置x₃和位置x₄之间，允许上限值V_lim成为60km/h以上。因此，例如能够将路径R4设定为以相对速度60km/h行驶的车辆1通过位置x₃和位置x₄之间的任意位置，但是也可以构成为通过各种限制而计算出唯一的路径R4。这样的限制例如是：通过距离行驶路的中心较近的横方向位置x的限制、通过成为当前相对速度下的允许上限值的位置x₃和位置x₄的中央的限制、通过在位置x₃和位置x₄之间具有最大的允许上限值V_lim的横方向位置x的限制、使路径R4的距离最短的限制等。

此外，在路径R5，车辆1以向左侧避开两个速度分布区域40A、40B的方式行驶。因此，路径R5与路径R4相比，车辆1向横方向回避的距离变大。

另外，选择所计算出的路径R4、R5中的哪一个，可以在制造时预先设定到ECU10，也可以由司机通过输入装置(未图示)手动地设定到ECU10。例如，可以设定为选择路径R4、R5之中的向横方向的回避距离较小的一方(图9的情况下是路径R4)。此外，也可以设定为，在路径R4上行驶并超过车辆8A之后，在影响其他车辆的情况下(例如超车后，车辆1与其他车辆之间的车辆间距离为规定距离以下)，选择路径R5。此外，也可以设定为，与通过两个对象物之间的路径(R4)相比，优选通过两个对象物的外侧的路径(R5)，或者正好相反。

除了速度优先模式，还选择了自动地控制车辆1的转向方向的自动转向模式的情况下，路径R4、R5上的允许上限值至少比相对速度60km/h大，所以若车辆1以相对速度60km/h进入路径R4或R5，则维持同一车速，通过自动转向在路径R4或R5上行驶。由于执行这样的回避控制，ECU10向转向控制系统33输出转向方向变更请求信号，以在路径R4或R5上行驶。但是，如果这时没有车辆8A、8B的速度变化，则维持与油门踩下量相应的车速，所以不输出发动机输出变更请求信号和制动请求信号。

此外，未附加地选择自动转向模式的情况下，以相对速度60km/h行驶的车辆1通过司机的转向轮的操作而变更路线，进入路径R4或R5后，车辆1不被速度分布区域40A、40B限制相对速度。因此，在路径R4或R5的行驶中，ECU10不输出发动机输出变更请求信号和制动请求信号，所以维持与油门踩下量相应的车速。

接下来说明本实施方式的车辆控制装置(ECU)10的作用。

在本实施方式中，从检测到的对象物(停车车辆3、行人6等)的横方向区域到后方区域及前方区域设定了速度分布区域40。在该速度分布区域设定了车辆相对于对象物的相对速度的允许上限值。并且，在本实施方式中，检测到多个对象物(车辆8A、8B等)的情况下，对于各个对象物设定速度分布区域40A、40B，车辆1的相对速度被控制为不超过多个速度分布区域40A、40B所设定的允许上限值。因此，车辆在多个对象物(车辆8A、8B等)附近行驶时，相对于周围的所有对象物限制相对速度。像这样，在本实施方式中，对于对象物和车辆之间的相对速度的允许上限值被限制，能够综合地控制自动制动控制和转向辅助控制等的安全驾驶支援系统，所以能够通过简单有效的速度控制来提供安全驾驶支援。

在本实施方式中，速度分布区域被设定为，距对象物的横方向距离及纵方向距离越小，则允许上限值越降低。像这样，在本实施方式中，按照距对象物的距离来限制对于车辆1的相对速度的允许上限值，在车辆1远离对象物的情况下，允许大的相对速度，在车辆1接近对象物的情况下，将车辆速度限制为小的相对速度。

在本实施方式中，在回避控制(S14)中，以多个速度分布区域40A、40B内的车辆1的相对速度不超过允许上限值的方式变更车辆1的速度及/或转向方向。为了进行该回避控制，可以如图7的路径R1那样，变更车辆1的速度自身(减速)，或者如图9的路径R4、R5那样，通过转向方向的变更而变更行驶路径，以通过具有更大的允许上限值的区域，或者如路径R2那样，变更速度和转向方向的双方。

在本实施方式中，在回避控制中，基于多个速度分布区域40A、40B计算车辆1的路径，所以在与对象物的关系中，能够使车辆在安全的路径上行驶。

在本实施方式中，路径R2如下那样形成：在车辆1通过两个车辆8A、8B之间的部分，将对于两个车辆8A、8B规定的两个允许上限值相等的点连接起来，并朝向车辆1的行驶方向延伸。由此，在本实施方式中，在车辆1通过两个车辆8A、8B之间时，能够沿着相对速度的允许上限值成为最大的路径行驶。

在本实施方式中，在回避控制中，计算出以车辆1的当前的相对速度所能够行驶的1或多个推荐行驶路径R4、R5，所以通过在推荐行驶路径行驶，能够不产生速度变化地使车辆行驶。

符号的说明：

1、3、8A、8B 车辆

2 行驶路

4 护栏

5 车道边界线

6 行人

7 交通信号灯

21 车载摄像机

22 毫米波雷达

23 车速传感器

24 定位系统

25 导航系统

31 发动机控制系统

32 制动控制系统

33 转向控制系统

40、40A、40B 速度分布区域

100 车辆控制系统

a、b、c、d 等相对速度线

R1、R2、R3、R4、R5 路径

Claims

1.一种车辆控制装置，搭载于车辆，其特征在于，

检测位于所述车辆的外部的对象物，

从相对于所述车辆的行进方向的所述对象物的横方向区域到后方区域及前方区域，设定速度分布区域，该速度分布区域规定所述车辆的行进方向上的、所述车辆相对于所述对象物的相对速度的允许上限值的分布，

检测到多个对象物的情况下，对于各个所述对象物设定所述速度分布区域，

执行回避控制，该回避控制是抑制所述车辆相对于所述多个对象物的相对速度超过由针对所述多个对象物的多个速度分布区域规定的所述允许上限值的控制。

2.如权利要求1所述的车辆控制装置，

所述速度分布区域被设定为，距所述对象物的横方向距离及纵方向距离越小，所述允许上限值越降低。

3.如权利要求1所述的车辆控制装置，

在所述回避控制中，以所述多个速度分布区域内的所述车辆的相对速度不超过所述允许上限值的方式，变更所述车辆的速度及/或转向方向。

4.如权利要求1所述的车辆控制装置，

在所述回避控制中，基于所述多个速度分布区域来计算所述车辆的路径。

5.如权利要求4所述的车辆控制装置，

所述路径如下那样形成：在所述车辆通过所述多个对象物之中的两个对象物之间的部分，将对于所述两个对象物规定的两个允许上限值相等的点连接起来，并朝向所述车辆的行驶方向延伸。

6.如权利要求4所述的车辆控制装置，

在所述回避控制中，计算以所述车辆的当前的相对速度所能够行驶的1或多个推荐行驶路径。