CN111770864A

CN111770864A - 车辆控制装置

Info

Publication number: CN111770864A
Application number: CN201980014300.6A
Authority: CN
Inventors: 大村博志; 立畑哲也; 西條友马; 粟根梨绘; 片山翔太
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2018-02-19
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2020-10-13
Also published as: EP3741638A1; EP3741638A4; WO2019159723A1; JP6929522B2; JP2019142301A; US20200384999A1

Abstract

本发明的目的在于提供一种车辆控制装置，其能够针对各种各样的路面状态而在本车辆与前行车辆之间空开适当的间隔，抑制给驾驶员带来的不安感。本发明是一种对车辆的行驶进行控制的车辆控制装置(100)，其特征在于，具有：周边车辆检测部(10b)，该周边车辆检测部检测正在本车辆(1)的周边行驶的周边车辆(3)；路面状态推定部(10d)，该路面状态推定部推定对本车辆的制动器的制动距离造成影响的路面状态；速度分布设定部(10e)，该速度分布设定部在由周边车辆检测部检测出的周边车辆的周围设定限制速度分布(40)，该限制速度分布(40)规定了能够允许的相对速度的上限值；以及控制部(10f)，该控制部控制本车辆的速度和/或操舵以满足由该速度分布设定部设定的限制速度分布，速度分布设定部在由路面状态推定部推定为是制动距离变长的路面状态的情况下，使允许的相对速度的上限值降低。

Description

车辆控制装置

技术领域

本发明涉及一种车辆控制装置，尤其涉及对车辆的行驶进行控制的车辆控制装置。

背景技术

在日本特开2006-218935号公报(专利文献1)中记载有车辆用行驶辅助装置。在该车辆用行驶辅助装置中，对位于本车辆的行进方向上的物体进行检测，预测在该物体与本车辆最接近时是否确保了安全距离，在预测为无法确保安全距离时执行行驶辅助控制。另外，在该车辆用行驶辅助装置中，检测物体的朝向，根据该朝向来设定安全距离。

然而，专利文献1记载的车辆用行驶辅助装置的控制仅以回避碰撞为目的，在本车辆的通常行驶时，在直线超越或变道超越前行车辆(驻车车辆)的情况下，仅回避碰撞是不足够的。即，在直线超越、变道超越前行车辆的情况下，需要在本车辆与前行车辆(驻车车辆)之间维持不会给驾驶员带来不安感的充分的间隔。

为了达到该目的，申请人已开发了一种如下的车辆控制装置：在前行车辆等对象物的周围设定限制速度分布，而该限制速度分布规定了多个相对速度的允许上限值，并控制本车辆的车速、操舵以不超过该允许上限值(国际专利申请JP2016/075233号)。通过搭载这样的车辆控制装置，从而，即使在直线超越、变道超越前行车辆等对象物时，也能够在本车辆与对象物之间维持充分的间隔，在难以给驾驶员带来不安的车辆控制上取得了成功。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-218935号公报

发明要解决的课题

然而，驾驶员感到安全、安心的与前行车辆之间的距离并非始终恒定，而是根据本车辆正在行驶的路面的状态而变化。因此，在本车辆通过车辆控制装置而被控制为了在本车辆与前行车辆之间取得某一恒定的间隔的情况下，根据行驶的路面的状态，驾驶员也有时会对该间隔感到不安。然而，如果本车辆被控制为不论在任何的路面状态下都取得驾驶员不会感到不安的间隔，则驾驶员有时会对该间隔感觉过长，感到焦躁。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种车辆控制装置，其能够针对各种各样的路面状态而在本车辆与前行车辆之间空开适当的间隔，抑制给驾驶员带来的不安感。

用于解决课题的技术手段

为了解决上述的课题，本发明是一种对车辆的行驶进行控制的车辆控制装置，其特征在于，具有：周边车辆检测部，该周边车辆检测部检测正在本车辆的周边行驶的周边车辆；路面状态推定部，该路面状态推定部推定对本车辆的制动器的制动距离造成影响的路面状态；速度分布设定部，该速度分布设定部在由周边车辆检测部检测出的周边车辆的周围设定限制速度分布，该限制速度分布规定了能够允许的相对速度的上限值；以及控制部，该控制部控制本车辆的速度和/或操舵以满足由该速度分布设定部设定的限制速度分布，并且，速度分布设定部在由路面状态推定部推定为是制动距离变长的路面状态的情况下，使允许的相对速度的上限值降低。

在这样构成的本发明中，周边车辆检测部检测正在本车辆的周边行驶的周边车辆，路面状态推定部推定对本车辆的制动器的制动距离造成影响的路面状态。速度分布设定部设定在由周边车辆检测部检测出的周边车辆的周围设定限制速度分布，该限制速度分布规定了能够允许的相对速度的上限值。另外，速度分布设定部在由路面状态推定部推定为是制动距离变长的路面状态的情况下使允许的相对速度的上限值降低，控制部控制本车辆的速度和/或操舵，以满足该限制速度分布。

根据这样构成的本发明，在推定为是制动距离变长的路面状态的情况下，使允许的相对速度的上限值降低，因此，对于相同的相对速度而言所允许的车间距离变长，能够抑制给驾驶员带来的不安感。

在本发明中，优选的是，路面状态推定部接收从由周边车辆检测部检测出的周边车辆发送的与周边车辆的行驶状态相关的信息，并使用该信息来推定是否为制动距离变长的路面状态。

车辆正在行驶的路面的状态未必一样，有时随着本车辆的行驶，行驶路面的路面μ的值发生变化，制动距离也发生变化。因此，例如，若仅考虑了天气气候或气温则难以推定充分的制动距离，需要更准确地掌握路面的状态。作为一例，在日本专利第5035419号中记载了路面摩擦系数推定方法，在该推定方法中，基于轮胎产生的横向力、滑移角、轮胎在某一路面μ下的特性曲线等来推定行驶路面的路面μ。这样，已知有基于车辆的行驶状态来推定行驶中的路面的路面μ的技术。根据如上述那样构成的本发明，接收从周边车辆发送的与周边车辆的行驶状态相关的信息，使用该信息来推定是否为制动距离变长的路面状态，因此能够精细地推定路面的状态，能够适当地设定限制速度分布。另外，由于使用从周边车辆发送的与行驶状态相关的信息来推定路面状态，因此不仅能够推定本车辆当前正在行驶的路面的状态，还能够推定本车辆在以后行驶的前方的路面的状态，即使在前方的路面状态发生了变化的情况下，也能够尽早应对。

在本发明中，优选的是，路面状态推定部构成为，推定行驶车道的路面μ，并在该路面μ为规定值以下的情况下推定为是制动距离变长的路面状态，在推定为是制动距离变长的路面状态的情况下，速度分布设定部使本车辆的行驶方向上的允许相对速度的上限值降低。

根据这样构成的本发明，路面状态推定部推定行驶车道的路面μ，并基于该路面μ来判断是否为制动距离变长的路面状态，因此能够以简便的方法来推定制动距离。另外，在推定为制动距离变长的情况下，使行驶方向上的允许相对速度的上限值降低，因此即使在制动距离较长的状态下也能够确保充分的安全性。

在本发明中，优选的是，速度分布设定部以距周边车辆的距离越远则允许的相对速度的上限值越高的方式设定限制速度分布，并在由路面状态推定部推定为是制动距离变长的路面状态的情况下，使相对于距周边车辆的距离而允许的相对速度的上限值降低。

根据这样构成的本发明，在推定为是制动距离变长的路面状态的情况下，相对于距周边车辆的距离而允许的相对速度的上限值被降低，因此，对于相同的相对速度而言，周边车辆与本车辆之间的行驶方向的间隔被扩大，即使在制动距离变长的路面状态下也能够给驾驶员带来充分的安心感。

根据本发明的车辆控制装置，能够针对本车辆行驶的各种各样的路面状态而在本车辆与前行车辆之间空开适当的间隔，抑制给驾驶员带来的不安感。

附图说明

图1是基于本发明的实施方式的车辆控制装置的结构图。

图2是基于本发明的实施方式的车辆控制装置的控制框图。

图3是在基于本发明的实施方式的车辆控制装置中设定的第一目标行驶路径的说明图。

图4是在基于本发明的实施方式的车辆控制装置中设定的第二目标行驶路径的说明图。

图5是在基于本发明的实施方式的车辆控制装置中设定的第三目标行驶路径的说明图。

图6是通过在基于本发明的实施方式的车辆控制装置中修正行驶路径来回避障碍物的说明图。

图7是表示在基于本发明的实施方式的车辆控制装置中回避周边车辆时的周边车辆与本车辆之间的距离和相对速度的允许上限值的关系的说明图。

图8是基于本发明的实施方式的车辆控制装置中的车辆模型的说明图。

图9是基于本发明的实施方式的车辆控制装置中的驾驶辅助控制的处理流程图。

图10是基于本发明的实施方式的车辆控制装置中的限制速度分布设定处理的处理流程图。

图11是说明在基于本发明的实施方式的车辆控制装置中对路面μ进行推定的图。

图12是表示在基于本发明的实施方式的车辆控制装置中路面μ低的情况下的相对速度的允许上限值的变化的图。

图13是表示在基于本发明的实施方式的车辆控制装置中路面μ低的情况下的限制速度分布的变化的图。

图14是表示在路面μ低的情况下的修正系数设定的变形例的图。

具体实施方式

以下，参照附图来对基于本发明的实施方式的车辆控制装置进行说明。首先，参照图1和图2来对车辆控制装置的结构进行说明。图1是车辆控制装置的结构图，图2是车辆控制装置的控制框图。

本实施方式的车辆控制装置100构成为，通过多个驾驶辅助模式来对搭载有该车辆控制装置100的车辆1(参照图3等)提供各不相同的驾驶辅助控制。驾驶员能够从多个驾驶辅助模式选择所希望的驾驶辅助模式。

如图1所示，车辆控制装置100搭载于车辆1，具备车辆控制运算部(ECU)10、多个传感器以及开关、多个控制系统、以及用于进行关于驾驶辅助模式的用户输入的驾驶员操作部(未图示)。多个传感器以及开关包括：对车室外进行摄像的摄像机21、毫米波雷达22、对车辆的行为进行检测的车速传感器23、定位系统24、导航系统25以及车车间通信系统26。另外，多个控制系统包括发动机控制系统31、制动控制系统32和转向控制系统33。

图1所示的ECU10由具备CPU、存储各种程序的存储器，和输入输出装置等的计算机构成。ECU10构成为，能够基于从驾驶员操作部(未图示)接收到的驾驶辅助模式选择信号、设定车速信号以及从多个传感器和开关接收到的信号，而对发动机控制系统31、制动控制系统32、转向控制系统33分别输出用于使发动机系统、制动系统、转向系统适当地工作的请求信号。

摄像机21对车辆1的前方进行摄像，并输出拍摄到的图像数据。ECU10基于图像数据而确定对象物(例如车辆、行人、道路、区划线(车道边界线、白线、黄线)、交通信号、交通标志、停止线、交叉路口、前行车辆、障碍物等)。另外，还能够设置对车辆1的侧方、后方进行摄像的车室外摄像机。并且，还能够在车辆中具备对驾驶中的驾驶员进行摄像的车室内摄像机。

毫米波雷达22是对对象物(特别是前车、驻车车辆、行人、障碍物等)的位置以及速度进行测量的测量装置，毫米波雷达22朝向车辆1的前方发送电波(发送波)，并接收发送波被对象物反射而产生的反射波。并且，毫米波雷达22基于发送波和接收波来对车辆1与对象物之间的距离(例如车间距离)、对象物相对于车辆1的相对速度进行测量。此外，在本实施方式中，作为毫米波雷达22，具备：对车辆1的前方的对象物进行检测的前方雷达、对侧方的对象物进行检测的侧方雷达、以及对车辆1的后方的对象物进行检测的后方雷达。另外，也可以构成为，代替毫米波雷达22而使用激光雷达或超声波传感器等来对车辆1与对象物的距离、相对速度进行测量。另外，也可以使用多个传感器来构成位置以及速度测量装置。

车速传感器23构成为检测车辆1的绝对速度。

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

导航系统25在内部存储有地图信息，能够向ECU10提供地图信息。ECU10基于地图信息以及当前车辆位置信息来确定在车辆1的周围(特别是行进方向前方)存在的道路、交叉路口、交通信号、建筑物等。地图信息也可以存储于ECU10内。

车车间通信系统26是车辆与车辆之间的通信系统，构成为在本车辆与正在周边行驶的车辆之间交换车辆的位置信息、行驶速度的信息、与由驾驶员进行的加减速和操舵等相关的操作信息等。通过该车车间通信系统26，能够取得在本车辆的行驶路径上的比较远方处正在停车或正在行驶的车辆的位置、速度、方向盘的旋转角等驾驶员的操作、车辆姿态角等信息。

发动机控制系统31是对车辆1的发动机进行控制的控制器。在需要使车辆1加速或减速的情况下，ECU10对发动机控制系统31输出请求变更发动机输出以获得目标加速度/减速度的发动机输出变更请求信号。

制动控制系统32是用于对车辆1的制动装置进行控制的控制器。在需要使车辆1减速的情况下，ECU10对制动控制系统32输出请求对车辆1产生制动力以获得目标加速度/减速度的制动请求信号。

转向控制系统33是对车辆1的转向装置进行控制的控制器。在需要变更车辆1的行进方向的情况下，ECU10对转向控制系统33输出请求变更操舵方向以获得目标舵角的操舵方向变更请求信号。

如图2所示，ECU10具备单个CPU，该单个CPU作为输入处理部10a、周边车辆检测部10b、目标行驶路径算出部10c、路面状态推定部10d、速度分布设定部10e以及控制部10f发挥功能。此外，在本实施方式中，虽然构成为单个CPU执行多个上述功能，但不限于此，能够构成为多个CPU执行这些功能。

输入处理部10a构成为对从各传感器、导航系统25以及车车间通信系统26输入的输入信息进行处理。该输入处理部10a作为图像分析部发挥功能，该图像分析部对拍摄了行驶路面的摄像机21的图像进行分析，检测本车辆正在行驶的行驶车道(车道的两侧的区划线)。

周边车辆检测部10b构成为，基于来自毫米波雷达22、摄像机21、车车间通信系统26等的输入信息来检测正在本车辆的周边行驶的周边车辆等。

目标行驶路径算出部10c构成为，基于来自毫米波雷达22、摄像机21、各传感器等的输入信息来算出车辆的目标行驶路径。

路面状态推定部10d构成为，基于来自毫米波雷达22、摄像机21、导航系统25、车车间通信系统26等的输入信息，来推定对本车辆1的制动器的制动距离造成影响的路面状态。关于路面状态推定部10d的路面状态推定，将在后面叙述。

速度分布设定部10e在周边车辆的周围设定限制速度分布，该限制速度分布规定了能够允许的相对速度的上限值。例如，在由周边车辆检测部10b检测出在周边应回避的车辆的情况下，速度分布设定部10e设定本车辆1对于周边车辆能够行驶的允许相对速度的上限界线的分布(限制速度分布)。此外，在由周边车辆检测部10b检测出除车辆以外的应回避的物标的情况下，速度分布设定部10e也在该物标的周围设定限制速度分布。

并且，控制部10f控制本车辆的速度以及操舵，以满足作为车辆能够行驶的允许相对速度的上限界线的限制速度分布。具体而言，控制部10f将由目标行驶路径算出部10c算出的目标行驶路径修正为满足限制速度分布而算出修正行驶路径。接着，从满足限制速度分布的修正行驶路径之中选择满足规定的制约条件的行驶路径。并且，控制部10f构成为，从所选择的行驶路径之中将规定的评价函数最小的行驶路径决定为最佳的修正行驶路径。即，控制部10f基于限制速度分布、规定的评价函数以及规定的制约条件来算出修正行驶路径。另外，在本实施方式中，用于决定最佳的修正行驶路径的制约条件基于所选择的驾驶辅助模式、驾驶员的驾驶状况来适当设定。此外，也可以按如下方式构成本发明：不使用制约条件和评价函数，而由控制部10f生成满足限制速度分布的行驶路径。

并且，为了在所决定的最佳修正行驶路径上行驶，控制部10f至少对发动机控制系统31、制动控制系统32和转向控制系统33中的任意一个或多个生成、输出请求信号。

接下来，对基于本实施方式的车辆控制装置100所具备的驾驶辅助模式进行说明。在本实施方式中，作为驾驶辅助模式，具备四个模式。即，具备：作为驾驶员操舵模式的速度限制模式、作为自动操舵模式的前车跟随模式、作为驾驶员操舵模式的自动速度控制模式、以及在未选择任何驾驶辅助模式的情况下执行的基本控制模式。

<前车跟随模式>

前车跟随模式基本上是自动操舵模式，该自动操舵模式一边在车辆1与前车之间维持与车速相应的规定的车间距离，一边使车辆1跟随前车行驶，前车跟随模式伴有由车辆控制装置100进行的自动的转向控制、速度控制(发动机控制、制动控制)、障碍物回避控制(速度控制以及转向控制)。

在前车跟随模式中，根据可否检测出车道两端部以及有无前车来进行不同的转向控制以及速度控制。在此，车道两端部是指车辆1行驶的车道的两端部(白线等区划线、道路边缘、路缘石、中央隔离带、护栏等)，是与相邻的车道、人行道等的边界。ECU10所具备的输入处理部10a根据由摄像机21拍摄到的图像数据来检测该车道两端部。另外，也可以根据导航系统25的地图信息来检测车道两端部。然而，例如在车辆1不是在铺修好的道路而是在不存在车道的平原上行驶的情况、或从摄像机21读取图像数据不良等情况下可能产生无法检测车道两端部的情况。

另外，在本实施方式中，作为前车检测部的ECU10根据摄像机21的图像数据以及毫米波雷达22中的前方雷达的测量数据来检测前车。具体而言，根据摄像机21的图像数据而将在前方行驶的其他车辆检测为周边车辆。并且，在本实施方式中，根据毫米波雷达22的测量数据而在车辆1与周边车辆的车间距离为规定距离(例如400～500m)以下的情况下将该其他车辆检测为前车。

此外，在前车跟随模式中，无论有无前车(周边车辆)、可否检测出车道两端部，在由输入处理部10a检测到应回避的周围物标的情况下，都修正目标行驶路径，自动地回避障碍物(周边物标)。

＜自动速度控制模式＞

另外，自动速度控制模式是一种驾驶员操舵模式，该驾驶员操舵模式进行速度控制，以维持由驾驶员预先设定的规定的设定车速(恒定速度)，自动速度控制模式伴有由车辆控制装置100进行的自动的速度控制(发动机控制、制动控制)，但不进行转向控制。在该自动速度控制模式中，车辆1以维持设定车速的方式行驶，但能够通过驾驶员对油门踏板的踩入而超过设定车速进行增速。另外，在驾驶员进行了制动操作的情况下，驾驶员的意愿优先，从设定车速减速。另外，在已追上前车的情况下进行速度控制，以便一边维持与车速相应的车间距离一边跟随前车，当前车不再存在时，再次进行速度控制以返回到设定车速。

＜速度限制模式＞

另外，速度限制模式是一种驾驶员操舵模式，该驾驶员操舵模式进行速度控制以使得车辆1的车速不超过基于速度标志的限制速度或由驾驶员设定的设定速度，速度限制模式伴有由车辆控制装置100进行的自动的速度控制(发动机控制)。限制速度既可以通过ECU10对由摄像机21拍摄到的速度标志、路面上的速度显示的图像数据进行图像识别处理来确定，也可以通过来自外部的无线通信来接收。在速度限制模式中，即使在驾驶员踩入了油门踏板以超过限制速度的情况下，车辆1也仅增速至限制速度。

＜基本控制模式＞

另外，基本控制模式是在未选择任何驾驶辅助模式时的模式(关闭模式)，不进行基于车辆控制装置100的自动的转向控制以及速度控制。但是，在存在车辆1与对面车等周边车辆碰撞的可能性的情况下执行回避碰撞的控制。另外，这些碰撞回避在前车跟随模式、自动速度控制模式、速度限制模式中也同样地被执行。

接着，参照图3至图5，对通过基于本实施方式的车辆控制装置100来计算出的多个行驶路径进行说明。图3至图5分别是第一行驶路径～第三行驶路径的说明图。在本实施方式中构成为，ECU10所具备的目标行驶路径算出部10c在时间上反复计算以下的第一行驶路径R1～第三行驶路径R3(例如每0.1秒)。在本实施方式中，ECU10基于传感器等的信息来计算从当前时刻起直至经过规定期间(例如3秒)为止的期间的行驶路径。行驶路径Rx(x＝1、2、3)根据行驶路径上的车辆1的目标位置(Px_k)以及目标速度(Vx_k)来确定(k＝0、1、2、……、n)。而且，在各目标位置上，除了目标速度以外，还对多个变量(加速度、加速度变化量、横摆角速度、操舵角、车辆角度等)确定目标值。

此外，图3至图5中的行驶路径(第一行驶路径～第三行驶路径)不考虑与车辆1进行行驶的行驶路上或行驶路周边的物标(周边车辆、行人等障碍物)相关的周边物标检测信息而基于行驶路的形状、前车的行驶轨迹、车辆1的行驶行为以及设定车速来计算。这样，在本实施方式中，周边物标的信息不被考虑在计算中，因此能够将这些多个行驶路径的整体的计算负荷抑制得较低。

以下，为了容易理解，对在车辆1行驶于由直线区间5a、弯道区间5b、直线区间5c构成的道路5上的情况下计算的各行驶路径进行说明。道路5由左右的车道5_L、5_R构成。假设在当前时间车辆1正在行驶于直线区间5a的车道5_L上。

(第一行驶路径)

如图3所示，第一行驶路径R1以按照道路5的形状而使车辆1维持作为行驶路的车道5_L内的行驶的方式设定规定期间的量。详细而言，第一行驶路径R1被设定为：在直线区间5a、5c，车辆1维持车道5_L的中央附近的行驶；在弯道区间5b，车辆1在车道5_L的宽度方向中央的内侧或里侧(弯道区间的曲率半径L的中心O侧)行驶。

目标行驶路径算出部10c执行由摄像机21拍摄到的车辆1周围的图像数据的图像识别处理，检测车道两端部6_L、6_R。如上所述，车道两端部是区划线(白线等)、路肩等。进一步地，目标行驶路径算出部10c基于检测到的车道两端部6_L、6_R来算出车道5_L的车道宽度W以及弯道区间5b的曲率半径L。另外，也可以从导航系统25的地图信息取得车道宽度W以及曲率半径L。进一步地，目标行驶路径算出部10c从图像数据读取速度标志S或显示于路面上的限制速度。此外，也可以如上所述通过来自外部的无线通信来取得限制速度。

在直线区间5a、5c，目标行驶路径算出部10c以车辆1的宽度方向中央部(例如重心位置)通过车道两端部6_L、6_R的宽度方向的中央部的方式设定第一行驶路径R1的多个目标位置P1_k。

另一方面，在弯道区间5b中，目标行驶路径算出部10c在弯道区间5b的长度方向的中央位置P1_c处将从车道5_L的宽度方向中央位置向里侧的位移量Ws设定为最大。该位移量Ws基于曲率半径L、车道宽度W、车辆1的宽度尺寸D(存储于ECU10的存储器的规定值)来计算。然后，目标行驶路径算出部10c以平滑地连接弯道区间5b的中央位置P1_c和直线区间5a、5c的宽度方向中央位置的方式设定第一行驶路径R1的多个目标位置P1_k。此外，在进入到弯道区间5b的前后，也可以在直线区间5a、5c的里侧设定第一行驶路径R1。

第一行驶路径R1的各目标位置P1_k处的目标速度V1_k在原则上被设定为驾驶员已设定的速度、或由车辆控制装置100预先设定的规定的设定车速(恒定速度)。然而，在该设定车速超过从速度标志S等取得的限制速度、或根据弯道区间5b的曲率半径L而规定的限制速度的情况下，行驶路径上的各目标位置P1_k的目标速度V1_k被限制为两个限制速度中的更低速的限制速度。并且，目标行驶路径算出部10c根据车辆1的当前的行为状态(即车速、加速度、横摆角速度、操舵角、横向加速度等)来适当地修正目标位置P1_k和目标车速V1_k。例如，在当前车速与设定车速大不相同的情况下，修正目标车速以使得车速接近于设定车速。

(第二行驶路径)

另外，如图4所示，第二行驶路径R2以追随前车3(周边车辆)的行驶轨迹的方式设定规定期间的量。目标行驶路径算出部10c基于摄像机21的图像数据、毫米波雷达22的测量数据和由车速传感器23测量出的车辆1的车速，来连续不断地计算车辆1所行驶的车道5_L上的前车3的位置及速度，并将它们作为前车轨迹信息进行存储，目标行驶路径算出部10c基于该前车轨迹信息而将前车3的行驶轨迹设定为第二行驶路径R2(目标位置P2_k、目标速度V2_k)。

(第三行驶路径)

另外，如图5所示，第三行驶路径R3根据取决于驾驶员的车辆1的当前的驾驶状态而设定规定期间的量。即，第三行驶路径R3基于根据车辆1的当前的行驶行为而推定的位置以及速度来设定。

目标行驶路径算出部10c基于车辆1的操舵角、横摆角速度以及横向加速度来计算规定期间量的第三行驶路径R3的目标位置P3_k。但是，在检测出车道两端部的情况下，目标行驶路径算出部10c对目标位置P3_k进行修正，以使得计算出的第三行驶路径R3不与车道端部接近或交叉。

另外，目标行驶路径算出部10c基于车辆1的当前的车速、加速度来计算规定期间量的第三行驶路径R3的目标速度V3_k。此外，在目标速度V3_k超过从速度标志S等取得的限制速度的情况下，可以对目标速度V3_k进行修正以使其不超过限制速度。

接着，对基于本实施方式的车辆控制装置100中的驾驶辅助模式与行驶路径的关系进行说明。在本实施方式中构成为，当驾驶员选择一个驾驶辅助模式时，根据所选择的驾驶辅助模式来选择行驶路径。

在选择前车跟随模式时，若已检测出车道两端部，则无论有无前车，都应用第一行驶路径。在该情况下，所设定的设定车速成为目标速度。

另一方面，当选择前车跟随模式时，在未检测出车道两端部而检测出前车的情况下，应用第二行驶路径。在该情况下，根据前车的车速来设定目标速度。另外，当选择前车跟随模式时，在未检测出车道两端部、也未检测出前车的情况下，应用第三行驶路径。

另外，在选择自动速度控制模式时，应用第三行驶路径。自动速度控制模式是如上述那样自动地执行速度控制的模式，所设定的设定车速成为目标速度。另外，基于驾驶员对方向盘的操作来执行转向控制。

另外，当选择速度限制模式时也应用第三行驶路径。速度限制模式也是如上述那样自动地执行速度控制的模式，目标速度在限制速度以下的范围内根据驾驶员对油门踏板的踩入量而设定。另外，基于驾驶员对方向盘的操作来执行转向控制。

另外，当选择基本控制模式(关闭模式)时应用第三行驶路径。基本控制模式基本上与在速度限制模式中不设定限制速度的状态相同。

接着，参照图6至图8，对在基于本实施方式的ECU10的控制部10f中执行的行驶路径修正处理进行说明。图6是通过修正行驶路径来回避障碍物的说明图。图7是表示回避周边车辆时的周边车辆与本车辆之间的距离与相对速度的允许上限值的关系的说明图，图8是车辆模型的说明图。

在图6中，车辆1正在行驶于行驶路(车道)7上，即将与行驶中或停车中的车辆3(周边车辆)交错而超越车辆3。

一般而言，在与道路上或道路附近的障碍物(例如前车、驻车车辆、行人等)交错时(或者超越时)，车辆1的驾驶员在与行进方向正交的横向上在车辆1与障碍物之间保持规定的间距或间隔(横向距离)，且减速至车辆1的驾驶员感到安全的速度。具体而言，为了回避前车突然变更行进路线、从障碍物的死角出来行人或驻车车辆的门打开这样的危险，间距越小，相对于障碍物的相对速度就被设定得越小。

另外，一般而言，当正在从后方接近前车时，车辆1的驾驶员会根据沿着行进方向的车间距离(纵向距离)来调整速度(相对速度)。具体而言，在车间距离大时，将接近速度(相对速度)维持得较大，但当车间距离变小时，接近速度被设为低速。并且，在规定的车间距离上两车辆之间的相对速度成为零。这在前车是驻车车辆时也是同样的。

这样，驾驶员一边考虑障碍物和车辆1之间的距离(包括横向距离和纵向距离)与相对速度的关系，一边以不存在危险的方式驾驶车辆1。

因此，在本实施方式中，如图6所示，车辆1构成为，对由车辆1检测的障碍物(例如驻车车辆3)，在障碍物的周围(遍及横向区域、后方区域以及前方区域)或至少在障碍物与车辆1之间设定对关于车辆1的行进方向上的相对速度的允许上限值进行规定的二维分布(限制速度分布40)。在限制速度分布40中，在障碍物的周围的各点设定有相对速度的允许上限值V_lim。这样，速度分布设定部10e根据距周边车辆3的距离来设定多个限制速度分布40。在本实施方式中，在所有的驾驶辅助模式中都实施行驶路径的修正，以使得车辆1相对于障碍物的相对速度不会超过限制速度分布40内的允许上限值V_lim。另外，如后所述，设定于障碍物的周围的限制速度分布40，在障碍物为周边车辆的情况下，根据从该周边车辆经由车车间通信系统26接收到的信息等而设定不同的限制速度分布。

正如由图6所知的，限制速度分布40在原则上被设定为，距障碍物的横向距离以及纵向距离越小(越接近障碍物)，相对速度的允许上限值越小。即，限制速度分布40被设定为将具有相同的允许上限值的点连结起来的多个等相对速度线。等相对速度线a、b、c、d分别表示允许上限值V_lim为0km/h、20km/h、40km/h、60km/h的限制速度分布40。在本例中，各限制速度分布40被设定为大致矩形。这样，在由输入处理部10a识别出应回避的障碍物(周边物标)的情况下，速度分布设定部10e对障碍物设定作为车辆能够行驶的允许相对速度的上限界线的限制速度分布40。并且，控制部10f对由目标行驶路径算出部10c计算出的目标行驶路径进行修正以使其满足该限制速度分布40。

此外，限制速度分布40也可以不一定遍及障碍物的整个周围而设定，只要至少在障碍物的后方以及存在车辆1的障碍物的横向的一侧(在图6中为车辆3的右侧区域)设定即可。另外，限制速度分布40也可以设定为左右非对称。

如图7所示，在车辆1相对于障碍物以某一相对速度行驶的情况(在图6的例子中，作为障碍物的车辆3正在停车，因此相对速度与车辆1的绝对速度相等)下，允许上限值V_lim被设定为相对于距障碍物的距离呈二次函数增加。即，通过下式来设定相对速度的允许上限值V_lim[km/h]相对于距障碍物的横向的间距X：

V_lim＝αk₁(X-D_X0)²、(X≥D_X0) (1)

V_lim＝0(X＜D_X0)。

在上述式(1)中，k₁是与V_lim相对于横向的间距X的变化程度相关联的增益系数，依赖于障碍物的种类等而设定。另外，安全距离D_X0也能够依赖于障碍物的种类等而设定。作为一例，在本实施方式中设定为安全距离D_X0＝0.2[m]。并且，在障碍物为周边车辆的情况下，修正系数α是根据经由车车间通信系统26来从该周边车辆接收到的、周边车辆的驾驶员的操作信息等而变更的系数。关于修正系数α的设定，将在后面叙述。

另外，如式(1)所示，在障碍物的横向上，允许上限值V_lim在间距X为D_X0(安全距离)为止是0(零)km/h，在D_X0以上呈二次函数增加。即，为了确保安全，在间距X为D_X0以下时，车辆1被允许的相对速度为零。另一方面，在间距X为D_X0以上时，间距越大，车辆1被允许以越大的相对速度交错。

另一方面，在障碍物的纵向(车辆1的行进方向)上，相对速度的允许上限值V_lim[km/h]相对于距障碍物的行进方向的距离Y通过下式来设定：

V_lim＝βk₂(Y-D_Y0)²/Vs、(Y≥D_Y0) (2)

V_lim＝0(Y＜D_Y0)。

在上述式(2)中，Vs[km/h]是本车辆1的行驶速度，另外，k₂是与V_lim相对于行进方向的距离Y(距障碍物的距离)的变化程度相关联的增益系数，依赖于障碍物的种类等而设定。另外，安全距离D_Y0也能够依赖于障碍物的种类等而设定。作为一例，在本实施方式中设定为安全距离D_Y0＝2[m]。并且，在障碍物为周边车辆的情况下，修正系数α、β是根据经由车车间通信系统26来从该周边车辆接收到的、周边车辆的驾驶员的操作信息等而变更的系数。关于修正系数α、β的设定，将在后面叙述。

如式(2)所示，在本车辆的行进方向(纵向)上，允许上限值V_lim在纵向的距离Y为D_Y0(安全距离)为止是0(零)km/h，在D_Y0以上呈二次函数增加。即，为了确保安全，在距障碍物的距离Y为D_Y0以下时，车辆1被允许的相对速度为零。另一方面，在距离Y为D_Y0以上时，距离Y越大，则车辆1被允许以越大的相对速度接近。另外，在纵向上，允许上限值V_lim被设定为与本车辆1的行驶速度Vs成反比。即，本车辆1的行驶速度Vs越高，本车辆1的制动距离越长，因此考虑到这一点，随着行驶速度Vs变高而使允许上限值V_lim降低。由此，本车辆1的行驶速度Vs越高，对于相同的距离Y而言被允许的相对速度的上限值V_lim越低。

此外，在本实施方式中，在横向和纵向上，都将V_lim分别定义成为X、Y的二次函数，但不限于此，也可以用其他函数(例如一次函数等)来定义。另外，虽然参照图7而对障碍物的横向的允许上限值V_lim以及障碍物后方的纵向的允许上限值V_lim进行了说明，但能够对包含障碍物前方的纵向在内的所有的径向同样地进行设定。那时，系数k、安全距离D₀能够根据来自障碍物的方向来设定。

此外，限制速度分布40能够基于各种参数来设定。作为参数，例如能够考虑车辆1与障碍物的相对速度、障碍物的种类、车辆1的行进方向、障碍物的移动方向以及移动速度、障碍物的长度、车辆1的绝对速度等。即，能够基于这些参数来选择系数k以及安全距离D₀。

另外，在本实施方式中，障碍物包括车辆、行人、自行车、悬崖、沟渠、洞口、坠落物等。并且，车辆可以按汽车、卡车、摩托车来区分。行人可以按成人、儿童、集体来区分。

如图6所示，当车辆1正在行驶于行驶道路7上时，内置于车辆1的ECU10中的输入处理部10a基于来自摄像机21的图像数据来检测障碍物(车辆3)。此时，障碍物的种类(在该情况下为车辆、行人)被确定。

另外，输入处理部10a基于毫米波雷达22的测量数据以及车速传感器23的车速数据来算出障碍物(车辆3)相对于车辆1的位置和相对速度以及绝对速度。此外，障碍物的位置包括沿着车辆1的行进方向的y方向位置(纵向距离)和沿着与行进方向正交的横向的x方向位置(横向距离)。

内置于ECU10的速度分布设定部10e对检测到的所有障碍物(图6的情况下为车辆3)分别设定限制速度分布40。然后，控制部10f进行行驶路径的修正以使得车辆1的速度不超过限制速度分布40的允许上限值V_lim。伴随着对障碍物的回避，控制部10f对根据驾驶员所选择的驾驶辅助模式而应用过的目标行驶路径进行修正。

即，当车辆1在目标行驶路径上行驶时，在某一目标位置处目标速度超过由限制速度分布40规定的允许上限值的情况下，不变更目标位置而使目标速度降低(图6的路径Rc1)、不变更目标速度而将目标位置变更到迂回路径上以使得目标速度不超过允许上限值(图6的路径Rc3)、或变更目标位置和目标速度双方(图6的路径Rc2)。

例如，图6示出了所计算出的目标行驶路径R是以60km/h(目标速度)行驶于行驶路7的宽度方向的中央位置(目标位置)的路径的情况。在该情况下，虽然在前方存在驻车车辆3作为障碍物，但是如上所述，在目标行驶路径R的计算阶段，为了降低计算负荷，并未考虑该障碍物。

当在目标行驶路径R上行驶时，车辆1依次横穿限制速度分布40的等相对速度线d、c、c、d。即，以60km/h行驶的车辆1进入到等相对速度线d(允许上限值V_lim＝60km/h)的内侧的区域。因此，控制部10f以将目标行驶路径R的各目标位置处的目标速度限制为允许上限值V_lim以下的方式对目标行驶路径R进行修正，生成修正后的目标行驶路径Rc1。即，在修正后的目标行驶路径Rc1中，目标速度随着接近车辆3而逐渐降低至小于40km/h以在各目标位置处目标车速成为允许上限值V_lim以下，其后，随着远离车辆3而目标速度逐渐增加至原来的60km/h。

另外，目标行驶路径Rc3是如下的路径：被设定为，不变更目标行驶路径R的目标速度(60km/h)而因此在等相对速度线d(相当于相对速度60km/h)的外侧行驶。控制部10f为了维持目标行驶路径R的目标速度而对目标行驶路径R进行修正以变更目标位置使得目标位置位于等相对速度线d上或其外侧，生成目标行驶路径Rc3。因此，目标行驶路径Rc3的目标速度被维持在作为目标行驶路径R的目标速度的60km/h。

另外，目标行驶路径Rc2是变更了目标行驶路径R的目标位置和目标速度双方的路径。在目标行驶路径Rc2中，目标速度不维持在60km/h，随着接近车辆3而逐渐降低，其后，随着远离车辆3而逐渐增加到原来的60km/h。

如目标行驶路径Rc1那样不变更目标行驶路径R的目标位置而仅变更目标速度的修正伴有速度控制，但能够应用于不伴有转向控制的驾驶辅助模式(例如自动速度控制模式、速度限制模式、基本控制模式)。

另外，如目标行驶路径Rc3那样不变更目标行驶路径R的目标速度而仅变更目标位置的修正能够应用于伴有转向控制的驾驶辅助模式(例如前车跟随模式)。

另外，如目标行驶路径Rc2那样同时变更目标行驶路径R的目标位置和目标速度的修正能够应用于伴有速度控制以及转向控制的驾驶辅助模式(例如前车跟随模式)。

接着，内置于ECU10的控制部10f基于传感器信息等来从可设定的修正行驶路径之中决定最佳的修正行驶路径。即，控制部10f基于规定的评价函数和规定的制约条件来从可设定的修正行驶路径之中决定最佳的修正行驶路径。

ECU10将评价函数J、制约条件以及车辆模型已存储于存储器内。控制部10f在决定最佳的修正行驶路径时，在满足制约条件以及车辆模型的范围内算出评价函数J具有极值的最佳的修正行驶路径(最优化处理)。

评价函数J具有多个评价因子。本例的评价因子例如是用于评价对目标行驶路径进行了修正的多个行驶路径的好坏的关于速度(纵向以及横向)、加速度(纵向以及横向)、加速度变化量(纵向以及横向)、横摆角速度、相对于车道中心的横向位置、车辆角度、操舵角、其他软制约的函数。

在评价因子中包含与车辆1的纵向的行为相关的评价因子(纵向评价因子：纵向的速度、加速度、加速度变化量等)、以及与车辆1的横向的行为相关的评价因子(横向评价因子：横向的速度、加速度、加速度变化量、横摆角速度、相对于车道中心的横向位置、车辆角度、操舵角等)。

在本实施方式中，评价函数J由下式描述：

式中，W_k(X_k-X_refk)²是评价因子，X_k是修正行驶路径的与评价因子相关的物理量，X_refk是目标行驶路径(修正前)的与评价因子相关的物理量，W_k是评价因子的权重值(例如0≤W_k≤1)(其中，k＝1～n)。因此，本实施方式的评价函数J相当于如下的值：对于n个评价因子的物理量，对修正行驶路径的物理量与目标行驶路径(修正前)的物理量的差的平方之和进行加权，再遍及规定期间(例如N＝3秒)的行驶路径长度而进行合计。

在本实施方式中，对目标行驶路径进行了修正而得的行驶路径的评价越高，则评价函数J具有越小的值，因此，评价函数J成为极小值的行驶路径被控制部10f计算为最佳的修正行驶路径。

制约条件是修正行驶路径需要满足的条件，根据制约条件来缩减应评价的修正行驶路径，由此能够减少基于评价函数J的最优化处理所需的计算负荷，能够缩短计算时间。

车辆模型是规定车辆1的物理运动的模型，用以下的运动方程式来描述。在本例中，该车辆模型是图8所示的两轮模型。通过利用车辆模型来规定车辆1的物理运动，能够算出降低了行驶时的违和感的修正行驶路径，并且能够使基于评价函数J的最优化处理尽早收敛。

在图8以及式(3)、(4)中，m为车辆1的质量，I为车辆1的横摆惯性力矩，I为车轮基座，l_f为车辆重心点与前车轴之间的距离，l_r为车辆重心点与后车轴之间的距离，K_f表示前轮每一个轮的轮胎侧偏刚度，K_r表示后轮每一个轮的轮胎侧偏刚度，V为车辆1的车速，δ为前轮的实际转向角，β为车辆重心点的侧滑角，r为车辆1的横摆角速度，θ为车辆1的横摆角，y为车辆1相对于绝对空间的横向位移，t为时间。

这样，控制部10f基于目标行驶路径、制约条件、车辆模型等而从多个行驶路径之中算出评价函数J最小的最佳修正行驶路径。

接着，参照图9至图13，对本实施方式的车辆控制装置100中的车辆控制方法的处理流程进行说明。图9是驾驶辅助控制的处理流程图，图10是限制速度分布设定处理的处理流程图。

ECU10每隔规定时间(例如0.1秒)反复执行图9的处理流程图。首先，ECU10的输入处理部10a在步骤S10中作为信息取得处理而执行数据读入。在信息取得处理中，ECU10从定位系统24、导航系统25以及车车间通信系统26取得当前车辆位置信息、地图信息、与周边物标等相关的信息，并从摄像机21、毫米波雷达22、车速传感器23等取得传感器信息。此外，也能够按如下方式构成本发明：在步骤S10中，还取得来自加速度传感器、横摆角速度传感器、驾驶员操作部(以上未图示)等的传感器信息。另外，也可以按如下方式构成本发明：从操舵角传感器、油门传感器、制动传感器(以上未图示)等取得开关信息。

另外，ECU10根据开关信息来检测与驾驶员的车辆操作相关的车辆操作信息(操舵角、油门踏板踩入量、制动踏板踩入量等)，并且，根据开关信息以及传感器信息来检测与车辆1的行为相关的行驶行为信息(车速、纵向加速度、横向加速度、横摆角速度等)。

此外，在经由车车间通信系统26而从周边车辆接收的信息中，作为与周边车辆的行驶状态相关的信息，包括周边车辆的行驶位置、姿态角、行驶速度、操舵角、油门踏板踩入量、制动踏板踩入量等。并且，在周边车辆搭载有驾驶辅助装置、自动驾驶装置等车辆控制装置的情况下，在该车辆控制装置中设定的与当前时刻以后的行驶路径相关的信息也经由车车间通信系统26来接收。

接着，ECU10在步骤S11中使用在信息取得处理中取得的各种信息来执行规定的对象物检测处理。在对象物检测处理中，ECU10根据当前车辆位置信息、地图信息、来自车车间通信系统26的信息以及传感器信息，来检测与车辆1的周围以及前方区域中的行驶路形状相关的行驶路信息(直线区间以及弯道区间的有无、各区间长度、弯道区间的曲率半径、车道宽度、车道两端部位置、车道数、交叉路口的有无、由弯道曲率规定的限制速度等)、行驶限制信息(限制速度、红灯等)、前车轨迹信息(前车的行驶轨迹)。另外，作为对象物检测处理，ECU10的周边车辆检测部10b根据来自车车间通信系统26的信息、摄像机1等的传感器信息来检测包含周边车辆的周边物标信息(行驶路径上障碍物的有无、种类、大小、位置等)。因此，步骤S10、S11中的处理作为信息接收步骤而发挥功能，该信息接收步骤检测正在本车辆的周边行驶的周边车辆，并经由车车间通信系统26来从检测出的周边车辆接收与由该周边车辆3的驾驶员进行的加减速和/或操舵相关的操作信息、与路面状态相关的信息。

接着，在步骤S12中，ECU10的速度分布设定部10e执行限制速度分布设定处理。即，速度分布设定部10e在步骤S11中由周边车辆检测部10b检测出的周边车辆等周边物标的周围设定图6所示的限制速度分布40。因此，步骤S12中的处理作为速度分布设定步骤发挥功能，该速度分布设定步骤在周边车辆3的周围设定限制速度分布40，该限制速度分布40规定了能够允许的相对速度的上限值。

接着，在步骤S13中，ECU10的目标行驶路径算出部10c使用在步骤S11中检测到的行驶路信息来算出图3至图5所示的目标行驶路径。并且，控制部10f将计算出的目标行驶路径修正为满足限制速度分布40，进而算出规定了行驶轨迹和沿着该行驶轨迹的行驶速度的修正行驶路径。

进一步，在步骤S14中，ECU10的控制部10f向相应的控制系统(发动机控制系统31、制动控制系统32、转向控制系统33)输出请求信号，以在步骤S13中算出的修正行驶路径上行驶。具体而言，ECU10根据由计算出的修正行驶路径确定的发动机的目标控制量、制动器的目标控制量、操舵的目标控制量而生成并输出请求信号。因此，步骤S13、S14中的处理作为对本车辆的速度和/或操舵进行控制以满足所设定的限制速度分布的控制步骤发挥功能。

接着，参照图10至图13，对在图9所示的流程图的步骤S12中执行的限制速度分布设定处理进行说明。

图10是作为图9所示的流程图的子程序而执行的限制速度分布设定处理的流程图。另外，图11是说明基于前行车辆的行驶状态而推定行驶路面的路面μ的图。图12是表示周边车辆正在行驶的路面的路面μ较小的情况下的相对速度的允许上限值的变化的图，图13是表示该情况下的限制速度分布40的变化的图。

首先，在图10的步骤S21中，基于在图9的步骤S10中经由车车间通信系统26取得的、与在本车辆1的前方行驶的周边车辆3的行驶状态相关的信息而由路面状态推定部10d推定路面状态。所推定的路面状态是对本车辆1的制动器的制动距离造成影响的因素之一，在本实施方式中推定本车辆1正在行驶的车道的路面μ(路面的摩擦系数)。

此外，车车间通信系统26从本车辆1周边的正在行驶或正在停车的车辆以规定的时间间隔反复接收与周边车辆3的行驶状态相关的信息。由于该时间间隔十分短，因此例如能够基于在本车辆1的车道上行驶的前行车辆(周边车辆3)的行驶状态来连续不断地推定本车辆1在以后行驶的路面的路面μ，能够尽早掌握前方的路面状态。

图11是说明路面μ的推定的图。如图11所示，正在行驶于本车辆的车道的前方的周边车辆3经由车车间通信系统26反复发送本车的行驶位置、车辆姿态角、行驶速度、方向盘的旋转角等信息。该已发送的与周边车辆3的行驶状态相关的信息由本车辆1经由车车间通信系统26接收。ECU 10的路面状态推定部10d基于经由车车间通信系统26接收到的周边车辆3的行驶位置来算出周边车辆3的行驶轨迹R。并且，基于经由车车间通信系统26接收到的周围车辆3的行驶速度和行驶轨迹R的曲率半径来计算作用于周边车辆3的离心力。该离心力与在周边车辆3的轮胎和路面之间产生的横向力平衡，因此能够计算出周边车辆3的横向力F_l。

并且，路面状态推定部10d基于经由车车间通信系统26接收到的周边车辆3的车辆姿态角来算出周边车辆3的后轮的滑移角β_r。即，可以将后轮的滑移角β_r计算为周边车辆3的行驶轨迹R的切线Rt与周边车辆3的前后方向的中心轴线C所成的角。并且，能够基于接收到的周边车辆3的方向盘的旋转角来算出周边车辆3的前轮的操舵角，基于该操舵角来计算前轮的滑移角β_f。

基于这样求出的周边车辆3的横向力F_l、后轮的滑移角β_r和前轮的滑移角β_f，能够推定周边车辆3正在行驶的路面的路面μ。即，在路面μ高的通常的路面上行驶的情况下，如图11的左侧所示，对于横向力F_l，滑移角β_r、β_f较小，与此相对，在路面μ低的路面上，如图11的左侧所示，对于横向力F_l，滑移角β_r、β_f变大。这样，在路面μ高的路面上以比较小的滑移角β_r、β_f产生较大的横向力F_l，但若路面μ降低，则产生相同的横向力F_l所需的滑移角β_r、β_f变大。

路面状态推定部10d利用这样的关系来推定周边车辆3正在行驶的路面的路面μ。例如，已知的是，在通常的铺装道路中，路面μ大约为1.0左右，在已结冰的路面上，路面μ大约为0.1左右，在雪道上，路面μ大约为0.3～0.5左右。此外，在本实施方式中，经由车车间通信系统26而取得了周边车辆3的行驶位置、车辆姿态角、行驶速度、方向盘的旋转角的信息，推定路面μ的值。但是，也能够不经由车车间通信系统26而基于本车辆1所具备的毫米波雷达22、摄像机21等的信息来算出这些信息中的一部分或者全部。

接着，在图10的步骤S22中，判断由路面状态推定部10d推定出的路面μ的值是否为规定值以下。在路面μ为规定值以下的情况下执行步骤S23以下，在路面μ大于规定值的情况下执行步骤S24。例如，在推定出的路面μ的值为μ＝0.5以下的情况下，判断为路面μ小。

在路面μ为规定值以下的情况下进入步骤S23，在此，算出相对速度的允许上限值V_lim的上述式(2)的修正系数β的值被变更。此外，在图10所示的流程图的处理开始时，作为默认值而将修正系数的值分别设定为α＝1、β＝1。即，在本实施方式中，如图12的左侧的曲线图所示，在通常路面(路面μ高的路面)行驶时，修正系数β为1，相对速度的允许上限值V_lim随着距周边车辆的距离Y的增加而以规定的斜率呈二次函数增加。与此相对，在推定为前方的周边车辆3正在行驶的路面的路面μ低的情况下，修正系数β变更为0.8，如图12的右侧的曲线图所示，相对速度的允许上限值V_lim相对于距离Y的增加而呈二次函数增加的斜率被变更为平缓的值。

这样，路面状态推定部10d基于由车车间通信系统26接收到的操作信息来推定周边车辆3的行驶路面的状态。在推定出的路面μ为规定值以下的情况下，路面状态推定部10d推定为是制动距离比通常时长的路面状态，使允许的相对速度的上限值降低。此外，在本实施方式中，路面μ比规定值大的情况、以及无法得到周边车辆3的行驶路面的状态的情况作为“通常时”进行处理，修正系数成为默认的β＝1。

在步骤S23中设定了修正系数β的值之后，ECU10中的处理进入步骤S24。在步骤S24中，基于所设定的修正系数α、β的值(α的值保持默认不变)而由速度分布设定部10e设定限制速度分布40，并结束图10所示的流程图的一次的处理，ECU10中的处理返回至图9所示的流程图。

由于在步骤S23中修正系数β的值被变更为了较小的值，因此在步骤S24中设定的限制速度分布40从图13的左侧所示的限制速度分布变化为右侧所示的限制速度分布。即，限制速度分布40被设定为，距周边车辆3的距离越远，允许的相对速度的上限值越高。该限制速度分布40从图13的左侧所示的通常时的高路面μ(β＝1)的限制速度分布变更为如图13的右侧所示从周边车辆3朝向后方在行驶方向上进行了扩展的限制速度分布。由此，在推定为在本车辆1的前方行驶的周边车辆3的行驶路面是低μ路面的情况下，限制速度分布40中的行驶方向的限制速度被降低。即，在由路面状态推定部10d推定为是制动距离变长的路面状态的情况下，使相对于距周边车辆3的距离而允许的相对速度的上限值降低。此外，在路面μ低的情况下，由于式(1)的修正系数α的值未被变更，因此限制速度分布40的横向(与本车辆的行驶方向成直角的方向)的宽度也与通常时相同。

在图13所示的例子中，在本车辆1正在行驶于周边车辆3的后方且距离Y₁的位置的情况下，在左侧所示的通常时(高路面μ时)不设定限制速度。与此相对，当推定为周边车辆3的行驶路面是低μ路面而修正系数β被变更为0.8时，如图13的右侧所示，本车辆1进入到允许相对速度60km/h的上限界线的内侧，相对速度被限制为60km/h。这样，当推定为周边车辆3正在行驶的路面是低μ路面时，由于本车辆1的制动距离会变长，因此，对于距周边车辆3的相同的距离Y₁而言，使所允许的相对速度的上限值降低。

这样，在本实施方式中，在推定为前方的周边车辆3正在行驶的路面是低μ路面的情况下，允许的相对速度的上限值被降低，因此，在本车辆1充分远离周边车辆3的状态下相对速度被尽早限制，即使本车辆1的制动距离变长，也能够充分安全地使本车辆1停止。因此，即使在本车辆1的制动距离变长的路面状态下，也能够减轻给驾驶员带来的不安感。

另一方面，在图10的步骤S22中判断为不是低路面μ路的情况下，进入步骤S24。在步骤S24中，基于所设定的修正系数α、β的值(α、β均保持默认不变)而由速度分布设定部10e设定限制速度分布40，结束图10所示的流程图的一次的处理，ECU10中的处理返回到图9所示的流程图。

这样，在本实施方式中，在推定为前方的周边车辆3正在行驶的路面是低μ路面的情况下，限制速度分布中的行驶方向的限制速度被降低，因此对于相同的相对速度而言在本车辆1与周边车辆3之间设定较长的车间距离。因此，即使在本车辆1的制动距离变长的状态下，也能够避免本车辆1与周边车辆3的偶发性接近，能够减轻给驾驶员带来的不安感。

根据本发明的实施方式的车辆控制装置100，在推定为是制动距离变长的路面状态的情况下，使允许的相对速度的上限值降低(图13)，因此，对于相同的相对速度而言所允许的车间距离变长，能够抑制给驾驶员带来的不安感。

另外，根据本实施方式的车辆控制装置100，接收从周边车辆3发送的与周边车辆3的行驶状态相关的信息，使用该信息来推定是否为制动距离变长的路面状态，因此能够精细地推定路面的状态，能够适当地设定限制速度分布40。另外，由于使用从周边车辆3发送的与行驶状态相关的信息来推定路面状态，因此不仅能够推定本车辆1当前正在行驶的路面的状态，还能够推定本车辆1以后行驶的前方的路面的状态，即使在前方的路面状态发生了变化的情况下，也能够尽早应对。

并且，根据本实施方式的车辆控制装置100，路面状态推定部10d推定行驶车道的路面μ，并基于该路面μ来判断是否为制动距离变长的路面状态，因此能够以简便的方法推定制动距离。另外，在推定为制动距离变长的情况下，使行驶方向上的允许相对速度的上限值降低(图13)，因此即使在制动距离长的状态下也能够确保充分的安全性。

另外，根据本实施方式的车辆控制装置100，在推定为是制动距离变长的路面状态的情况下，相对于距周边车辆3的距离而允许的相对速度的上限值被降低(图13)，因此，对于相同的相对速度而言，加大了周边车辆3与本车辆1之间的行驶方向的间隔，即使在制动距离变长的路面状态下也能够给驾驶员带来充分的安心感。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但能够对上述的实施方式施加各种变更。特别地，在上述的本发明的实施方式中，经由车车间通信系统26来从正在前方行驶的周边车辆3接收信息，基于该信息来推定路面μ，从而判断是否为对本车辆1的制动器的制动距离造成影响的路面状态。与此相对，作为变形例，也能够以在不推定路面μ的情况下判断是否为对制动距离造成影响的路面状态的方式构成本发明。例如，通过本车辆1所具备的雨刮器传感器来检测出雨天，能够推定为是制动距离变长的路面状态，或者，在由外部气温传感器测定出的外部气温为0℃以下时有可能路面冻结，能够推定为是制动距离变长的路面状态。因此，在该情况下，路面状态推定部10d基于雨刮器传感器或外部气温传感器的检测值来推定对制动距离造成影响的路面状态。

另外，在上述的本发明的实施方式中，在推定为前方的周边车辆3的行驶路面的路面μ为规定量以下的情况下，使修正系数β从1呈阶梯状地降低到0.8(图10的步骤S23)，但作为变形例，也能够如图14所示使修正系数β线性降低。即，在该变形例中，在通常时(高μ路面)修正系数β＝1，当行驶路面的路面μ小于规定值μ₁(小于规定的摩擦系数μ₁)时，修正系数β被线性地变更为较小的值。优选的是，在行驶路面的路面μ比μ₁＝0.5小的情况下使修正系数β降低，并在路面μ极小的结冰路面上使修正系数β降低至0.5左右。

符号说明

1 车辆

10 车辆控制运算部(ECU)

10a 输入处理部

10b 周边车辆检测部

10c 目标行驶路径算出部

10d 路面状态推定部

10e 速度分布设定部

10f 控制部

21 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

26 车车间通信系统(车辆信息接收部)

31 发动机控制系统

32 制动控制系统

33 转向控制系统

40 限制速度分布

100 车辆控制装置

Claims

1.一种车辆控制装置，所述车辆控制装置对车辆的行驶进行控制，其特征在于，具有：

周边车辆检测部，该周边车辆检测部构成为检测正在本车辆的周边行驶的周边车辆；

路面状态推定部，该路面状态推定部构成为推定对本车辆的制动器的制动距离造成影响的路面状态；

速度分布设定部，该速度分布设定部构成为在由所述周边车辆检测部检测出的周边车辆的周围设定限制速度分布，该限制速度分布规定了能够允许的相对速度的上限值；以及

控制部，该控制部构成为控制本车辆的速度和/或操舵，以满足由该速度分布设定部设定的限制速度分布，

所述速度分布设定部构成为，在由所述路面状态推定部推定为是制动距离变长的路面状态的情况下，使允许的相对速度的上限值降低。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述路面状态推定部构成为，接收从由所述周边车辆检测部检测出的周边车辆发送的与周边车辆的行驶状态相关的信息，并使用该信息来推定是否为制动距离变长的路面状态。

3.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述路面状态推定部构成为，推定行驶车道的路面μ，并在该路面μ为规定值以下的情况下推定为是制动距离变长的路面状态，所述速度分布设定部构成为，在推定为是制动距离变长的路面状态的情况下，使本车辆的行驶方向上的允许相对速度的上限值降低。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述速度分布设定部构成为，以距周边车辆的距离越远则允许的相对速度的上限值越高的方式设定限制速度分布，并在由所述路面状态推定部推定为是制动距离变长的路面状态的情况下，使相对于距周边车辆的距离而允许的相对速度的上限值降低。