JP2020152221A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両周辺の他車両の走行状態を取得する際の演算負荷及び演算時間を短縮でき、自車両の制御性を向上させることができる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置１は、複数の他車両が第１所定領域に存在するか否かを判定し、複数の他車両が第１所定領域に存在する場合に、複数の第１他車両の各々の間における進行方向及び車幅方向の第１車間距離を取得し、第１車間距離が所定範囲内にある他車両２０ａ〜２０ｄの集合を、１組の他車両群２０Ａとして認識し、１組の他車両群２０Ａの第１車速Ｖｃａｒ１に基づき、自車両３の走行状態を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、自車両周辺の他車両の走行状態に応じて、自車両の走行状態を制御する車両制御装置に関する。

従来、車両制御装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この車両制御装置では、以下に述べる手法により、自動定速走行制御のオン／オフが切り換えて実行される。すなわち、自車両の加速度に基づき、加速度スペクトルの単回帰分析手法により、傾き極大値が算出され、自車両周辺の他車両との車間距離に基づき、ガウス分布手法により、共分散最小値が算出される。そして、傾き極大値の対数及び共分散最小値の対数との関係を表す相関マップが作成され、この相関マップに基づき、交通流の臨界領域の有無を判定するとともに、この判定結果に応じて、自動定速走行制御のオン／オフが切り換えられる。

特許第５５１１９８４号公報

上記従来の車両制御装置によれば、自車両周辺の他車両の走行状態を取得するのに、加速度スペクトルの単回帰分析手法及びガウス分布手法を用いている関係上、演算に必要なデータ数が増大し、演算負荷が増大するとともに、演算時間が増大してしまう。この傾向は、他車両の数が多いほど、顕著である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、自車両周辺の他車両の走行状態を取得する際の演算負荷及び演算時間を短縮でき、自車両の制御性を向上させることができる車両制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る車両制御装置１は、自車両３の進行方向における周辺状況を表す周辺状況データを取得する周辺状況データ取得部（状況検出装置４）と、周辺状況データに基づき、複数の第１他車両が自車両３の進行方向の所定距離以上の領域である第１所定領域に存在するか否かを判定する第１他車両判定部（ＥＣＵ２、ＳＴＥＰ３）と、複数の第１他車両（他車両２０ａ〜２０ｄ）が第１所定領域に存在する場合に、周辺状況データに基づき、複数の第１他車両の各々の間における進行方向及び車幅方向の第１車間距離を含む複数の第１他車両の走行状態を取得する第１走行状態取得部（ＥＣＵ２、ＳＴＥＰ２１）と、複数の第１他車両のうちの、第１車間距離が所定範囲内にある第１他車両の集合を、１組の第１他車両群（他車両群２０Ａ）として認識する第１他車両群認識部（ＥＣＵ２、ＳＴＥＰ２１）と、１組の第１他車両群の走行状態に基づき、自車両３の走行状態を制御する制御部（ＥＣＵ２、ＳＴＥＰ７〜９）と、を備えることを特徴とする。

この車両制御装置によれば、自車両の進行方向における周辺状況を表す周辺状況データに基づき、複数の第１他車両が自車両の進行方向の所定距離以上の領域である第１所定領域に存在するか否かが判定され、複数の第１他車両が第１所定領域に存在する場合に、周辺状況データに基づき、複数の第１他車両の互いの間の第１車間距離を含む複数の第１他車両の走行状態が取得される。そして、複数の第１他車両のうちの、第１車間距離が所定範囲内にある第１他車両の集合が、１組の第１他車両群として認識され、１組の第１他車両群の走行状態に基づき、自車両の走行状態が制御される。

この場合、１組の第１他車両群は、複数の第１他車両が第１所定領域に存在するときの、複数の第１他車両のうちの、第１車間距離が所定範囲内にある第１他車両の集合であるので、これらの第１他車両の集合の各々を１つの車両として認識する場合と比べて、自車両の走行状態を制御する際の演算負荷を低減し、演算時間を短縮することができる。その結果、制御性を向上させることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両制御装置１において、第１走行状態取得部は、１組の第１他車両群の走行状態として、１組の第１他車両群のうちの自車両３に最も近い第１他車両の速度、及び１組の第１他車両群の平均速度の一方を第１車速Ｖｃａｒ１としてさらに取得し（ＳＴＥＰ２４，４１）、制御部は、第１車速Ｖｃａｒ１に基づき、自車両３の走行状態を制御することを特徴とする。

この車両制御装置によれば、１組の第１他車両群のうちの自車両に最も近い第１他車両の速度、及び複数の第１他車両の平均速度の一方が第１車速としてさらに取得され、第１車速に基づき、自車両の走行状態が制御される。その際、１組の第１他車両群のうちの自車両に最も近い第１他車両の速度を第１車速として取得する場合には、１台の第１他車両の速度を第１車速として取得するだけでよいので、その分、第１車速の取得に要する時間を短縮できる。それにより、自車両の走行制御の応答性を向上させることができる。

また、１組の第１他車両群の平均速度の一方を第１車速として取得する場合には、１台の第１他車両の速度を第１車速として取得する場合と比べて、第１他車両間の速度のばらつきをならした状態で第１車速を取得することができる。それにより、自車両の走行制御の安定性を向上させることができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の車両制御装置１において、周辺状況データに基づき、複数の第１他車両以外の第２他車両が自車両３の進行方向の所定距離未満の領域である第２所定領域内に存在するか否かを判定する第２他車両判定部（ＥＣＵ２、ＳＴＥＰ５）と、第２他車両が第２所定領域に存在する際に、第２他車両（他車両２２ｂ）の速度である第２車速Ｖｃａｒ２を取得する第２車速取得部（ＥＣＵ２、ＳＴＥＰ５３）と、をさらに備え、制御部は、第２他車両が１組の第１他車両群の手前側に位置する場合において、第１車速Ｖｃａｒ１が第２車速Ｖｃａｒ２よりも低いときには、第１車速Ｖｃａｒ１に基づき、自車両３の走行状態を制御する（ＳＴＥＰ７〜９，６２）ことを特徴とする。

この車両制御装置によれば、第２他車両が第２所定領域に存在する際に、第２他車両の速度である第２車速が取得され、第２他車両が１組の第１他車両群の手前側に位置する場合において、第１車速が第２車速よりも低いときには、第１車速に基づき、自車両の走行状態が制御される。この場合、第２所定領域は、第１所定領域よりも自車両に近い領域であるので、第２他車両よりも遠方の第１所定領域に存在する第１他車両群の第１車速が第２他車両の第２車速よりも低い場合には、近い将来、第２他車両も第１車速まで減速すると想定される。したがって、そのような第１車速に基づき、自車両の走行状態を制御することによって、自車両の急激な減速を回避しながら円滑な走行状態を確保することができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の車両制御装置１において、第２車速取得部は、複数の第２他車両が第２所定領域に存在する場合には、複数の第２他車両のうちの、自車両３に最も近い第２他車両の速度を第２車速Ｖｃａｒ２として取得する（ＳＴＥＰ５１〜５３）ことを特徴とする。

この車両制御装置によれば、複数の第２他車両が第２所定領域に存在する場合には、複数の第２他車両のうちの、自車両に最も近い第２他車両の速度が第２車速として取得される。この場合、自車両に最も近い第２他車両は、それより遠方に存在する第２他車両と比較して、自車両に及ぼす影響が大きいと想定できるので、そのような第２他車両の速度のみを第２車速として優先的に取得することにより、複数の第２他車両の速度を取得する場合と比べて、取得時の演算負荷を低減することができる。

請求項５に係る発明は、請求項３又は４に記載の車両制御装置１において、周辺状況データ取得部は、第１所定領域内の周辺状況データを画像データとして取得する画像データ取得部（状況検出装置４）と、画像データ取得部よりも短い距離でのデータ取得能力を有するとともに第２所定領域内の周辺状況データを第２所定領域データとして取得する第２所定領域データ取得部（状況検出装置４）と、を有し、第１他車両判定部は、画像データに基づき、複数の第１他車両が第１所定領域に存在するか否かを判定し、第２他車両判定部は、第２所定領域データに基づき、第２他車両が第２所定領域内に存在するか否かを判定することを特徴とする。

一般に、自車両から離れた物体を認識する手法において、画像データを用いた画像認識手法の方が、距離計測などによる認識手法よりも遠方の物体を認識できるということが知られている。これとは逆に、距離計測などによる認識手法の方が、自車両に近い領域の物体を精度よく認識できるということが知られている。したがって、この車両制御装置によれば、画像データに基づき、複数の第１他車両が第１所定領域に存在するか否かが判定されるので、この第１所定領域を、距離計測などによる認識手法の領域よりも遠方に設定することができる。一方、第２所定領域データに基づき、第２他車両が第２所定領域内に存在するか否かが判定されるので、例えば距離計測を行うＬＩＤＡＲなどを第２所定領域データ取得部として用いた場合には、画像データ取得部を第２所定領域データ取得部として用いた場合と比べて、第２所定領域データを精度よく取得することができる。

請求項６に係る発明は、請求項１に記載の車両制御装置１において、周辺状況データに基づき、第１他車両群が自車両３が走行中の自車線及び自車線に隣接する複数の隣接車線のいずれかの第１車線に存在する場合において、第１他車両群以外の複数の他車両が第１所定領域内の第１車線に対して車幅方向に所定距離を存する第２車線に存在するか否かを判定する他車両判定部（ＥＣＵ２、ＳＴＥＰ２８〜２９，４０〜４２）と、複数の他車両が第２車線に存在する場合に、周辺状況データに基づき、複数の他車両の各々の間における進行方向の第２車間距離を含む複数の他車両の走行状態を取得する第２走行状態取得部（ＥＣＵ２、ＳＴＥＰ２８〜２９，４０〜４２）と、第２車間距離が所定範囲内にある場合には、複数の他車両を１組の第２他車両群と認識する第２他車両群認識部（ＥＣＵ２、ＳＴＥＰ２８〜２９，４０〜４２）と、第１車線及び第２車線の延伸方向が自車線の延伸方向と同じであるか否かを判定する延伸方向判定部（ＥＣＵ２、ＳＴＥＰ４３）と、を備え、制御部は、自車線の延伸方向が第１車線及び第２車線の一方の延伸方向と同じで、第１車線及び第２車線の他方の延伸方向と異なる場合には、第１車線及び第２車線の一方に位置する、第１他車両群及び第２他車両群のうちの一方（他車両群２１Ａ）の走行状態に基づき、自車両３の走行状態を制御する（ＳＴＥＰ７〜９，４１）ことを特徴とする。

この車両制御装置によれば、第１他車両群が自車線及び複数の隣接車線のいずれかの第１車線に存在する場合において、複数の他車両が第１所定領域内の第１車線に対して車幅方向に所定距離を存する第２車線に存在する際には、周辺状況データに基づき、複数の他車両の各々の間の進行方向の第２車間距離を含む複数の第２他車両の走行状態が取得されるとともに、第２車間距離が所定範囲内にある場合には、複数の他車両が１組の第２他車両群と認識される。さらに、第１車線及び第２車線の延伸方向が自車線の延伸方向と同じであるか否かが判定され、自車線の延伸方向が第１車線及び第２車線の一方の延伸方向と同じで、第１車線及び第２車線の他方の延伸方向と異なる場合には、第１車線及び第２車線の一方に位置する、第１他車両群及び第２他車両群のうちの一方の走行状態に基づき、自車両の走行状態が制御される。

このように第１他車両群及び第２他車両群の一方が自車線の延伸方向と同じ延伸方向の車線に存在し、他方が自車線と異なる延伸方向の車線に存在する場合、自車線と同じ延伸方向の車線に存在する他車両群の方が、自車線と異なる延伸方向の車線に存在する他車両群と比較して、自車両に及ぼす影響は大きいと想定される。したがって、そのような自車両に及ぼす影響の大きい方の走行状態に基づき、自車両の走行状態を制御することによって、制御性を向上させることができる。

請求項７に係る発明は、請求項１又は２に記載の車両制御装置１において、周辺状況データ取得部は、自車両３と複数の第１他車両を含む他車両との間でデータ通信を実行し、第１他車両判定部は、データ通信の通信結果に基づき、複数の第１他車両が第１所定領域内に存在するか否かを判定することを特徴とする。

この車両制御装置によれば、他車両とのデータ通信の通信結果に基づき、複数の第１他車両が第１所定領域内に存在するか否かが判定されるので、例えば、画像認識などによって複数の第１他車両の存在の有無を判定できない条件下でも、複数の第１他車両の存在の有無を判定することができる。

請求項８に係る発明は、請求項１に記載の車両制御装置１において、自車両３の現在位置を取得する自車両位置取得部（状況検出装置４）と、自車両３の現在位置の周辺の交通環境を表す地図データを取得する地図データ取得部（状況検出装置４）と、地図データに基づき、自車両３の走行中の車線及び車線に隣接する隣接車線の一方から分岐する分岐路が第１所定領域に存在するか否かを判定する分岐路判定部（ＥＣＵ２、ＳＴＥＰ２５）と、分岐路が存在する場合において、１組の第１他車両群が分岐路に連続する車線を走行中であるか否かを判定する車線判定部（ＥＣＵ２、ＳＴＥＰ２５）と、１組の第１他車両群が分岐路に連続する車線を走行中の場合には、地図データ及び周辺状況データに基づき、１組の第１他車両群の走行状態以外の交通環境を取得する交通環境取得部（ＥＣＵ２，ＳＴＥＰ１）と、をさらに備え、制御部は、１組の第１他車両群の走行状態以外の交通環境に基づき、自車両３の走行状態を制御する（ＳＴＥＰ７〜９，６３）ことを特徴とする。

この車両制御装置によれば、自車両の現在位置が取得され、自車両の現在位置の周辺の交通環境を表す地図データが取得され、地図データに基づき、自車両の走行中の車線及び車線に隣接する隣接車線の一方から分岐する分岐路が第１所定領域に存在するか否かが判定される。さらに、分岐路が存在する場合において、１組の第１他車両群が分岐路に連続する車線を走行中であるか否かが判定され、１組の第１他車両群が分岐路に連続する車線を走行中の場合には、地図データ及び周辺状況データに基づき、１組の第１他車両群の走行状態以外の交通環境が取得されるとともに、１組の第１他車両群の走行状態以外の交通環境に基づき、自車両の走行状態が制御される。

このように、地図データに基づき、分岐路が第１所定領域に存在する条件下で、１組の第１他車両群が分岐路に連続する車線を走行中の場合には、１組の第１他車両群が分岐路に向かって走行すると推定されるので、１組の第１他車両群の走行状態と無関係に、自車両の走行状態を制御することが可能になる。したがって、１組の第１他車両群の走行状態以外の交通環境に基づき、自車両の走行状態を制御することによって、制御時の演算負荷を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る車両制御装置及びこれを適用した車両の構成を模式的に示す図である。 自動運転制御処理を示すフローチャートである。 第１取得処理を示すフローチャートである。 複数組取得処理を示すフローチャートである。 第２取得処理を示すフローチャートである。 走行軌道決定処理を示すフローチャートである。 他車両群が第１所定領域に存在し、他車両が第２所定領域に存在する交通環境の一例を模式的に示す図である。 図７の交通環境を自車両側から見た画像を示す図である。 分岐車線が存在する交通環境の一例を模式的に示す図である。 図９の交通環境を自車両側から見た画像を示す図である。 ２組の他車両群が第１所定領域に存在する交通環境の一例を模式的に示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る車両制御装置について説明する。図１に示すように、この車両制御装置１は、四輪タイプの車両（以下「自車両」という）３に適用されたものであり、ＥＣＵ２を備えている。このＥＣＵ２には、状況検出装置４、原動機５及びアクチュエータ６が電気的に接続されている。

この状況検出装置４は、カメラ、ミリ波レーダ、ＬＩＤＡＲ、ソナー、ＧＰＳ、各種のセンサ及びカーナビゲーションシステムなどで構成されており、現在位置データ、地図データ及び周辺状況データを取得して、これらのデータをＥＣＵ２に出力する。

この現在位置データは、自車両３の現在位置を表すデータであり、ＧＰＳによって取得される。また、地図データは、自車両３の現在位置周辺の地図を表すデータであり、カーナビゲーションシステム内に記憶された地図データの中から、現在位置に基づいて取得される。これに加えて、自車両３のカーナビゲーションシステムと他車両のカーナビゲーションシステムとの間でデータ通信が可能な条件下では、このデータ通信が実行される。

また、周辺状況データは、自車両３の進行方向の周辺状況（走行環境や交通参加者など）を表すデータであり、カメラによって取得された画像データや、ＬＩＤＡＲなどによって取得された距離及び速度を表す計測データなどを含むように構成されている。

この場合、ＬＩＤＡＲは、例えば、図７に点描で示す範囲（自車両３から数十〜百メートル程度の範囲）でのデータ計測能力を備えており、カメラは、ＬＩＤＡＲよりも広い範囲、例えば、自車両３から数百メートルの範囲での画像データの取得能力を備えている。

なお、本実施形態では、図７に１点鎖線で示す円弧Ｃ１以遠の領域が、自車両３から所定距離以上の第１所定領域に相当し、この円弧Ｃ１よりも内側の自車両３に近い領域が第２所定領域に相当する。また、車両の一部が円弧Ｃ１よりも内側に存在する場合、その車両は第２所定領域に存在するものと見なされる。

ＥＣＵ２は、後述するように、この状況検出装置４からの現在位置データ、地図データ、他車両との通信データ及び周辺状況データに基づいて、自車両３の現在地位置及び自車両３の周辺の交通環境などを認識し、その認識結果に基づいて、自動運転制御処理を実行する。

なお、以下の説明では、現在位置データ、地図データ、他車両間での通信データ及び周辺状況データをまとめて適宜、「各種データ」という。また、本実施形態では、状況検出装置４が、周辺状況データ取得部、画像データ取得部、第２所定領域データ取得部、自車両位置取得部及び地図データ取得部に相当する。

原動機５は、例えば、電気モータなどで構成されており、後述するように、自車両３の走行軌道（すなわち走行方向及び速度）が決定されたときに、自車両３がこの走行軌道で走行するように、ＥＣＵ２によって原動機５の出力が制御される。

また、アクチュエータ６は、制動用アクチュエータ及び操舵用アクチュエータなどで構成されており、後述するように、自車両３の走行軌道が決定されたときに、自車両３がこの走行軌道で走行するように、ＥＣＵ２によってアクチュエータ６の動作が制御される。

一方、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｅ２ＰＲＯＭ、Ｉ／Ｏインターフェース及び各種の電気回路（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２は、上述した状況検出装置４からの各種データに基づいて、以下に述べるように、自動運転制御処理などを実行する。

なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、第１他車両判定部、第１走行状態取得部、第１他車両群認識部、制御部、第２他車両判定部、第２車速取得部、他車両判定部、第２走行状態取得部、第２他車両群認識部、延伸方向判定部、分岐路判定部、車線判定部及び交通環境取得部に相当する。

次に、図２を参照しながら、本実施形態の自動運転制御処理について説明する。この自動運転制御処理は、以下に述べるように、他車両の速度を取得するとともに、これに応じて、自車両３の自動運転制御を実行するものであり、ＥＣＵ２によって、所定の制御周期で実行される。

同図に示すように、まず、各種データを読み込む（図２／ＳＴＥＰ１）。すなわち前述した状況検出装置４からの現在位置データ、地図データ、他車両間との通信データ及び周辺状況データを読み込む。

次いで、各種データのうちの周辺状況データに基づき、他車両が自車両３の進行方向周辺に存在しているか否かを判定する（図２／ＳＴＥＰ２）。この判定が否定であるとき（図２／ＳＴＥＰ２…ＮＯ）には、後述する走行軌道決定処理（図２／ＳＴＥＰ７）に進む。

一方、この判定が肯定で（図２／ＳＴＥＰ２…ＹＥＳ）、他車両が自車両３の進行方向周辺に存在しているときには、周辺状況データに基づき、他車両が第１所定領域に存在しているか否かを判定する（図２／ＳＴＥＰ３）。

この判定が否定で（図２／ＳＴＥＰ３…ＮＯ）、他車両が第２所定領域のみに存在しているときには、後述する第２取得処理（図２／ＳＴＥＰ６）に進む。一方、この判定が肯定で（図２／ＳＴＥＰ３…ＹＥＳ）、他車両が第１所定領域に存在しているときには、第１取得処理を実行する（図２／ＳＴＥＰ４）。

この第１取得処理は、第１所定領域に存在している他車両の速度を取得するものであり、具体的には、図３に示すように実行される。同図に示すように、まず、周辺状況データのうちの画像データに基づき、複数の他車両が第１所定領域に存在するか否かを判定する（図３／ＳＴＥＰ２０）。なお、自車両３のカーナビゲーションシステムと他車両のカーナビゲーションシステムとの間でデータ通信が可能な場合には、各種データのうちの通信データに基づいて、この判定を実行してもよい。

この判定が否定で（図３／ＳＴＥＰ２０…ＮＯ）、他車両が１台しか第１所定領域に存在しない場合には、その他車両の車速を取得して（図３／ＳＴＥＰ２７）、本処理を終了する。

一方、この判定が肯定で（図３／ＳＴＥＰ２０…ＹＥＳ）、複数の他車両が第１所定領域に存在する場合には、１組以上の他車両群が存在するか否かを判定する（図３／ＳＴＥＰ２１）。具体的には、周辺状況データのうちの画像データに基づき、複数の他車両の各々の進行方向及び車幅方向の車間距離を取得し、各他車両間の進行方向及び車幅方向の車間距離がいずれも所定範囲内（例えば、数メートル以下の範囲内）にある場合には、それらの各他車両をまとめて１組の他車両群として認識する。

この場合、例えば、図７及び図８に示すように、自車両３が左車線３１を走行中、６台の他車両２０ａ〜２０ｆが第１所定領域内の中央車線３２及び右車線３３に存在する交通環境下では、４台の他車両２０ａ〜２０ｄの各車両間の進行方向及び車幅方向の車間距離がいずれも所定範囲内にあることで、これらの他車両２０ａ〜２０ｄが１組の他車両群２０Ａとして認識される。さらに、２台の他車両２０ｅ〜２０ｆが別の１組の他車両群２０Ｂとして認識される。なお、以上の他車両群の認識も、画像データに代えて、前述した通信データに基づいて実行してもよい。

図３に戻り、上記の判定が否定であるとき（図３／ＳＴＥＰ２１…ＮＯ）、すなわち複数の他車両がばらついた状態で第１所定領域内に存在するときには、それら複数の他車両の車速を取得して（図３／ＳＴＥＰ２８）、本処理を終了する。

一方、上記の判定が肯定であるとき（図３／ＳＴＥＰ２１…ＹＥＳ）、すなわち１組以上の他車両群が第１所定領域内に存在するときには、他車両群が１組であるか否かを判定する（図３／ＳＴＥＰ２２）。この判定が肯定であるとき（図３／ＳＴＥＰ２２…ＹＥＳ）には、１組の他車両群が１車線上に存在しているか否かを判定する（図３／ＳＴＥＰ２３）。すなわち、複数の他車両が１車線上に並んで走行しているか否かを判定する。

この判定が否定であるとき（図３／ＳＴＥＰ２３…ＮＯ）、すなわち１組の他車両群において、複数の他車両が異なる車線を走行しているときには、最近接車両の速度を第１車速Ｖｃａｒ１として取得して（図３／ＳＴＥＰ２４）、本処理を終了する。この場合の最近接車両は、１組の他車両群において自車両３に最も近い他車両の速度であり、例えば、図７において１組の他車両群２０Ａのみしか存在しない場合には、他車両２０ａが最近接車両に相当する。

一方、上記判定が肯定であるとき（図３／ＳＴＥＰ２３…ＹＥＳ）、すなわち１組の他車両群が１車線上に存在しているときには、この１組の他車両群が分岐車線に存在しているか否かを判定する（図３／ＳＴＥＰ２５）。この判定は、地図データ及び周辺状況データに基づいて実行される。

この判定が否定で（図３／ＳＴＥＰ２５…ＮＯ）、１組の他車両群が分岐車線に存在していないときには、上述したように、最近接車両の速度を第１車速Ｖｃａｒ１として取得して（図３／ＳＴＥＰ２４）、本処理を終了する。

一方、上記の判定が肯定で（図３／ＳＴＥＰ２５…ＹＥＳ）、１組の他車両群が分岐車線に存在しているときには、自車両３が分岐車線を走行中であるか否かを判定する（図３／ＳＴＥＰ２６）。

この判定が肯定で（図３／ＳＴＥＰ２６…ＹＥＳ）、自車両３が分岐車線を走行中であるときには、前述したように、最近接車両の速度を第１車速Ｖｃａｒ１として取得して（図３／ＳＴＥＰ２４）、本処理を終了する。これにより、後述する走行軌道決定処理などの実行によって、自車両３は、１組の他車両群に追従しながら、分岐車線を走行することになる。

一方、判定が否定で（図３／ＳＴＥＰ２６…ＮＯ）、自車両３が分岐車線を走行中でないときには、そのまま本処理を終了する。すなわち、車速の取得が省略される。これは、例えば、図９及び図１０に示すように、自車両３が上り坂の中央車線３２を走行中、４台の他車両２０ｇ〜２０ｊが上り坂の第１所定領域内の分岐車線３４を走行している際には、これらの他車両２０ｇ〜２０ｊで構成される他車両群２０Ｃは、自車両３の走行に影響を及ぼす可能性が低いと想定できることによる。なお、本実施形態では、分岐車線３４が分岐路に連続する車線に相当し、他車両群２０Ｃが第１他車両群に相当する。

一方、前述した判定が否定であるとき（図３／ＳＴＥＰ２２…ＮＯ）、すなわち複数組の他車両群が第１所定領域に存在しているときには、複数取得処理を実行する（図３／ＳＴＥＰ２９）。

この複数取得処理は、複数組の他車両群が第１所定領域に存在している条件下で、他車両群における他車両の速度を取得するものであり、具体的には、図４に示すように実行される。同図に示すように、まず、周辺状況データに基づき、各組の他車両群が１車線に存在しているか否かを判定する（図４／ＳＴＥＰ４０）。

この判定が否定で（図４／ＳＴＥＰ４０…ＮＯ）、各組の他車両群が１車線に存在していないときには、周辺状況データに基づき、自車両３に最も近い他車両群の最近接車両の速度を第１車速Ｖｃａｒ１として取得して（図４／ＳＴＥＰ４１）、本処理を終了する。

この場合、例えば、前述した図７に示すように、２組の他車両群２０Ａ，２０Ｂが第１所定領域に存在するときには、他車両群２０Ａの最近接車両２０ａの速度が第１車速Ｖｃａｒ１として取得される。

一方、上述した判定が肯定で（図４／ＳＴＥＰ４０…ＹＥＳ）、各組の他車両群が１車線に存在しているときには、各組の他車両群が同一車線に存在しているか否かを判定する（図４／ＳＴＥＰ４２）。

この判定が肯定で（図４／ＳＴＥＰ４２…ＹＥＳ）、各組の他車両群が同一車線に存在しているときには、上述したように、自車両３に最も近い他車両群の最近接車両の速度を第１車速Ｖｃａｒ１として取得して（図４／ＳＴＥＰ４１）、本処理を終了する。

一方、上記の判定が否定で（図４／ＳＴＥＰ４２…ＮＯ）、各組の他車両群が同一車線に存在していないときには、１組以上の他車両群が自車線の延伸方向と同じ延伸方向の車線に存在するか否かを判定する（図４／ＳＴＥＰ４３）。この判定は、前述した現在位置データ、地図データ及び周辺状況データに基づいて実行される。

この判定が肯定で（図４／ＳＴＥＰ４３…ＹＥＳ）、１組以上の他車両群が自車線の延伸方向と同じ延伸方向の車線に存在するときには、上述したように、自車両３に最も近い他車両群の最近接車両の速度を第１車速Ｖｃａｒ１として取得して（図４／ＳＴＥＰ４１）、本処理を終了する。

この場合、例えば、図１１に示すように、自車両３が中央車線３２を走行中、４台の他車両２１ａ〜２１ｄで構成される他車両群２１Ａが右車線３３に存在し、４台の他車両２１ｅ〜２１ｈで構成される他車両群２１Ｂが左車線３１に存在する交通環境を想定する。この交通得環境下において、中央車線３２及び右車線３３の延伸方向が矢印Ｙ１で示すように互いに同じ方向で、左車線３１の延伸方向が矢印Ｙ２で示すように異なる方向である場合には、他車両群２１Ｂは自車両３の走行に影響を及ぼす可能性が低いと判定して、他車両群２１Ａの最近接車両である他車両２１ａの車速が第１車速Ｖｃａｒ１として取得される。

図４に戻り、上述した判定が否定で（図４／ＳＴＥＰ４３…ＮＯ）、１組以上の他車両群が自車線の延伸方向と同じ延伸方向の車線に存在しないとき、すなわち図１１において他車両群２１Ａが存在せず、他車両群２１Ｂのみが存在するときには、そのまま本処理を終了する。

図３に戻り、複数組取得処理（図３／ＳＴＥＰ２９）を以上のように実行した後、第１取得処理を終了する。

図２に戻り、第１取得処理（図２／ＳＴＥＰ４）を以上のように実行した後、周辺状況データのうちの計測データに基づき、他車両が第２所定領域に存在しているか否かを判定する（図２／ＳＴＥＰ５）。この判定が否定であるとき（図２／ＳＴＥＰ５…ＮＯ）、すなわち他車両が第１所定領域のみに存在しているときには、後述する走行軌道決定処理（図２／ＳＴＥＰ７）に進む。

一方、上記の判定が肯定で（図２／ＳＴＥＰ５…ＹＥＳ）、他車両が第１所定領域及び第２所定領域に存在しているとき、又は、前述した判定が否定で（図２／ＳＴＥＰ３…ＮＯ）、他車両が第２所定領域のみに存在しているときには、第２取得処理を実行する（図２／ＳＴＥＰ６）。

この第２取得処理は、第２所定領域に存在する他車両の速度を取得するものであり、具体的には、図５に示すように実行される。同図に示すように、まず、上述した計測データに基づき、複数の他車両が第２所定領域に存在するか否かを判定する（図５／ＳＴＥＰ５０）。

この判定が否定で（図５／ＳＴＥＰ５０…ＮＯ）、１台の他車両のみが第２所定領域に存在しているときには、その他車両の速度を取得して（図５／ＳＴＥＰ５４）、本処理を終了する。

一方、上記の判定が肯定で（図５／ＳＴＥＰ５０…ＹＥＳ）、複数の他車両が第２所定領域に存在するときには、自車両３に最も近い他車両の速度を車線毎に取得する（図５／ＳＴＥＰ５１）。

この場合、例えば、図７に示すように、自車両３が左車線３１を走行中、１台の他車両２２ａが第２所定領域内の左車線３１に存在し、２台の他車両２２ｂ，２２ｃが中央車線３２に存在する交通環境下では、他車両２２ａ，２２ｂの速度が取得され、他車両２２ｃの速度は取得されない。なお、図７に示す交通環境下で、他車両２２ｃとその前方の他車両２０ａとの車間距離が前述した所定範囲以内の場合には、この他車両２２ｃと前述した他車両２０ａ〜２０ｄをまとめて他車両群２０Ａとして認識してもよい。

次いで、他車両群が第１所定領域に存在するか否かを判定する（図５／ＳＴＥＰ５２）。この判定が否定で（図５／ＳＴＥＰ５２…ＮＯ）、他車両群が第１所定領域に存在しないときには、そのまま本処理を終了する。

一方、上記の判定が肯定で（図５／ＳＴＥＰ５２…ＹＥＳ）、他車両群が第１所定領域に存在しているときには、他車両群側の車線の他車両速度を第２車速Ｖｃａｒ２として取得して（図５／ＳＴＥＰ５３）、本処理を終了する。この場合、図７に示す交通環境下では、他車両２２ｂの速度が第２車速Ｖｃａｒ２として取得される。

図２に戻り、第２取得処理を以上のように実行したとき、他車両が第２所定領域に存在しなかったとき、又は他車両が第１所定領域及び第２所定領域に存在しなかったときには、走行軌道決定処理を実行する（図２／ＳＴＥＰ７）。

この走行軌道決定処理は、自車両３の走行軌道として、自車両３の走行方向及び速度を決定するものであり、具体的には、図６に示すように実行される。同図に示すように、まず、前述した第１車速Ｖｃａｒ１及び第２車速Ｖｃａｒ２の双方を取得済みであるか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ６０）。

この判定が肯定であるとき（図６／ＳＴＥＰ６０…ＹＥＳ）には、Ｖｃａｒ１＜Ｖｃａｒ２が成立しているか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ６１）。この判定が肯定で（図６／ＳＴＥＰ６１…ＹＥＳ）、第１所定領域の他車両群の速度が第１所定領域の手前側の第２所定領域に位置する他車両の速度よりも低いときには、第１車速Ｖｃａｒ１及び各種データを用いて、走行軌道を決定する（図６／ＳＴＥＰ６２）。

これは、第１所定領域の他車両群の速度が第２所定領域に位置する他車両の速度よりも低いときには、第２所定領域に位置する他車両の速度もすぐに低下すると想定されることによる。以上のように、走行軌道すなわち自車両３の走行方向及び速度を決定した後、本処理を終了する。

一方、上記の判定が否定で（図６／ＳＴＥＰ６１…ＮＯ）、第１所定領域の他車両群の速度がその手前側の第２所定領域に位置する他車両の速度以上であるときには、第２車速Ｖｃａｒ２及び各種データを用いて、走行軌道を決定する（図６／ＳＴＥＰ６３）。その後、本処理を終了する。

一方、前述した判定が否定であるとき（図６／ＳＴＥＰ６０…ＮＯ）には、第１車速Ｖｃａｒ１を取得済みであるか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ６４）。

この判定が肯定であるとき（図６／ＳＴＥＰ６４…ＹＥＳ）、すなわち他車両群が第１所定領域に存在している状態で、第２所定領域の他車両群側の車線に他車両が存在しないときには、前述したように、第１車速Ｖｃａｒ１及び各種データを用いて、走行軌道を決定する（図６／ＳＴＥＰ６２）。その後、本処理を終了する。

一方、上記の判定が否定であるとき（図６／ＳＴＥＰ６４…ＮＯ）には、第２車速Ｖｃａｒ２を取得済みであるか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ６５）。

この判定が肯定であるとき（図６／ＳＴＥＰ６５…ＹＥＳ）には、前述したように、第２車速Ｖｃａｒ２及び各種データを用いて、走行軌道を決定する（図６／ＳＴＥＰ６３）。その後、本処理を終了する。

一方、上述した判定が否定であるとき（図６／ＳＴＥＰ６５…ＮＯ）には、他車両の車速を取得済みであるか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ６６）。

この判定が肯定であるとき（図６／ＳＴＥＰ６６…ＹＥＳ）には、取得した車速及び各種データを用いて、走行軌道を決定する（図６／ＳＴＥＰ６７）。その後、本処理を終了する。

一方、上記の判定が否定であるとき（図６／ＳＴＥＰ６６…ＮＯ）、すなわち他車両が第１所定領域及び第２所定領域の双方に存在しないときには、各種データに応じて、自車両３の走行軌道を決定する（図６／ＳＴＥＰ６８）。その後、本処理を終了する。

図２に戻り、走行軌道決定処理を以上のように実行した後、自車両３が決定された走行軌道（すなわち自車両３の走行方向及び速度）で走行するように、原動機５を制御する（図２／ＳＴＥＰ８）。

次に、自車両３が走行軌道で走行するように、アクチュエータ６を制御する（図２／ＳＴＥＰ９）。その後、本処理を終了する。

以上のように、本実施形態の車両制御装置１によれば、周辺状況データのうちの画像データに基づいて、複数の他車両が第１所定領域に存在するか否かが判定される。そして、複数の他車両が第１所定領域に存在する場合、複数の他車両の互いの間の車間距離が取得され、複数の他車両のうちの、進行方向及び車幅方向の車間距離が所定範囲内にある他車両の集合が、１組の他車両群として認識される。そして、複数組の他車両群が存在する場合には、自車両３に最も近い１組の他車両群のうちの、最近接車両の速度が第１車速Ｖｃａｒ１として取得される。

また、周辺状況データのうちの計測データに基づいて、他車両が第２所定領域に存在するか否かが判定され、他車両が第２所定領域の他車両群側の車線に存在する場合には、その他車両の速度が第２車速Ｖｃａｒ２として取得される。そして、第１車速Ｖｃａｒ１が第２車速Ｖｃａｒ２よりも低い場合には、第１車速Ｖｃａｒ１に基づき、自車両３の走行状態が制御される。この場合、第２所定領域は、第１所定領域よりも自車両３に近い領域であるので、第２他車両よりも遠方の所定領域に存在する他車両群の速度が第２他車両の速度よりも低い場合には、近い将来、第２他車両も他車両群の速度まで減速すると想定される。したがって、そのような車速に基づき、自車両３の走行状態を制御することによって、自車両３の急激な減速を回避しながら円滑な走行状態を確保することができる。

さらに、１組の他車両群のうちの自車両３に最も近い最近接車両の速度が第１車速Ｖｃａｒ１として取得されるので、１組の他車両群の全車両の速度を取得する場合と比べて、取得に要する時間を短縮できる。それにより、自車両３の走行制御の応答性を向上させることができる。

また、複数の他車両が他車両群の手前側の第２所定領域内に存在している場合において、自車両３に最も近い他車両の速度が第２車速Ｖｃａｒ２として取得される。この場合、自車両３に最も近い第２他車両は、それより遠方に存在する第２他車両と比較して、自車両３に及ぼす影響が大きいと想定できるので、そのような第２他車両の速度のみを第２車速として優先的に取得することにより、複数の第２他車両の速度を取得する場合と比べて、取得時の演算負荷を低減することができる。

さらに、他車両が第１所定領域に存在するか否かの判定が、カメラで取得された画像データに基づいて実行され、他車両が第２所定領域内に存在するか否かの判定が、ＬＩＤＡＲなどによって取得された計測データに基づいて実行される。それにより、他車両が第１所定領域内に存在するか否かの判定を精度よく実行できるとともに、ＬＩＤＡＲなどの計測可能距離の短い装置では計測不能な第１所定領域内の他車両の有無の判定を精度よく実行することができる。

これに加えて、１組の他車両群と他の１組の他車両群が異なる車線上に存在する場合には、自車両３の車線の延伸方向と同じ延伸方向の車線に存在する１組の他車両群の第１車速Ｖｃａｒ１に基づき、自車両３の走行状態が制御される。したがって、自車両３に及ぼす影響の大きい方の速度に基づき、自車両３の走行状態を制御することによって、制御性を向上させることができる。

また、他車両とのデータ通信が可能な場合には、その通信結果に基づき、複数の第１他車両が第１所定領域内に存在するか否かが判定されるので、例えば、画像認識などによって複数の第１他車両の存在の有無を判定できない条件下でも、複数の第１他車両の存在の有無を判定することができる。

さらに、地図データなどに基づき、分岐路が第１所定領域に存在する条件下で、１組の他車両群が分岐路に連続する車線を走行中の場合には、１組の第１他車両群が分岐路に向かって走行すると推定されるので、１組の第１他車両群の走行状態と無関係に、自車両３の走行状態を制御することによって、制御時の演算負荷を低減することができる。

なお、実施形態は、１組の他車両群における最近接車両の速度を第１車速Ｖｃａｒ１として取得した例であるが、これに代えて、他車両群の全車両の平均速度を第１車速Ｖｃａｒ１として取得してもよい。このように構成した場合、１台の最近接車両の速度を第１車速Ｖｃａｒ１として取得する場合と比べて、他車両間の速度のばらつきをならした状態で第１車速Ｖｃａｒ１を取得することができる。それにより、自車両３の速度制御の安定性を向上させることができる。

また、実施形態は、本発明の車両制御装置を自動運転制御によって運転される車両３に適用した例であるが、本発明の車両制御装置を、自動運転制御とドライバによる手動運転とに切り換えて運転される車両に適用してもよい。

さらに、実施形態は、他車両群を自車両の走行車線と異なる車線を走行する他車両の集合とした例であるが、複数の他車両が自車両の走行車線を走行している場合でも、これらの複数の他車両の車間距離を、他車両とのデータ通信などによって取得できる場合には、他車両群を、自車両の走行車線を走行中の複数の他車両を含むように構成してもよい。

１ 車両制御装置
２ ＥＣＵ（第１他車両判定部、第１走行状態取得部、第１他車両群認識部 、制御部、第２他車両判定部、第２車速取得部、他車両判定部、第２走 行状態取得部、第２他車両群認識部、延伸方向判定部、分岐路判定部、 車線判定部、交通環境取得部）
３ 自車両
４ 状況検出装置（周辺状況データ取得部、画像データ取得部、第２所定領 域データ取得部、自車両位置取得部、地図データ取得部）
２０ａ〜２０ｊ 他車両（第１他車両）
２０Ａ〜２０Ｃ 他車両群（第１他車両群）
２１ａ〜２１ｇ 他車両（第１他車両）
２１Ａ 他車両群（第１他車両群及び第２他車両群の一方）
２１Ｂ 他車両群（第１他車両群及び第２他車両群の他方）
２２ａ〜２２ｃ 他車両（第２他車両）
Ｖｃａｒ１ 第１車速
Ｖｃａｒ２ 第２車速

Claims (8)

1. 自車両の進行方向における周辺状況を表す周辺状況データを取得する周辺状況データ取得部と、
   当該周辺状況データに基づき、複数の第１他車両が前記自車両の進行方向の所定距離以上の領域である第１所定領域に存在するか否かを判定する第１他車両判定部と、
   当該複数の第１他車両が前記第１所定領域に存在する場合に、前記周辺状況データに基づき、当該複数の第１他車両の各々の間における進行方向及び車幅方向の第１車間距離を含む当該複数の第１他車両の走行状態を取得する第１走行状態取得部と、
   前記複数の第１他車両のうちの、前記第１車間距離が所定範囲内にある前記第１他車両の集合を、１組の第１他車両群として認識する第１他車両群認識部と、
   当該１組の第１他車両群の走行状態に基づき、前記自車両の走行状態を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記第１走行状態取得部は、前記１組の第１他車両群の前記走行状態として、前記１組の第１他車両群のうちの前記自車両に最も近い前記第１他車両の速度、及び前記１組の第１他車両群の平均速度の一方を第１車速としてさらに取得し、
   前記制御部は、前記第１車速に基づき、前記自車両の走行状態を制御することを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項２に記載の車両制御装置において、
   前記周辺状況データに基づき、前記複数の第１他車両以外の第２他車両が前記自車両の進行方向の前記所定距離未満の領域である第２所定領域内に存在するか否かを判定する第２他車両判定部と、
   前記第２他車両が前記第２所定領域に存在する際に、当該第２他車両の速度である第２車速を取得する第２車速取得部と、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記第２他車両が前記１組の第１他車両群の手前側に位置する場合において、前記第１車速が前記第２車速よりも低いときには、前記第１車速に基づき、前記自車両の走行状態を制御することを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項３に記載の車両制御装置において、
   前記第２車速取得部は、複数の前記第２他車両が前記第２所定領域に存在する場合には、当該複数の前記第２他車両のうちの、前記自車両に最も近い前記第２他車両の速度を前記第２車速として取得することを特徴とする車両制御装置。
5. 請求項３又は４に記載の車両制御装置において、
   前記周辺状況データ取得部は、
   前記第１所定領域内の前記周辺状況データを画像データとして取得する画像データ取得部と、
   当該画像データ取得部よりも短い距離でのデータ取得能力を有するとともに前記第２所定領域内の前記周辺状況データを第２所定領域データとして取得する第２所定領域データ取得部と、を有し、
   前記第１他車両判定部は、前記画像データに基づき、前記複数の第１他車両が前記第１所定領域に存在するか否かを判定し、
   前記第２他車両判定部は、前記第２所定領域データに基づき、前記第２他車両が前記第２所定領域内に存在するか否かを判定することを特徴とする車両制御装置。
6. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記周辺状況データに基づき、前記第１他車両群が前記自車両が走行中の自車線及び当該自車線に隣接する複数の隣接車線のいずれかの第１車線に存在する場合において、前記第１他車両群以外の複数の他車両が前記第１所定領域内の当該第１車線に対して車幅方向に所定距離を存する第２車線に存在するか否かを判定する他車両判定部と、
   当該複数の他車両が前記第２車線に存在する場合に、前記周辺状況データに基づき、当該複数の他車両の各々の間における進行方向の第２車間距離を含む当該複数の他車両の走行状態を取得する第２走行状態取得部と、
   当該第２車間距離が前記所定範囲内にある場合には、前記複数の他車両を１組の第２他車両群と認識する第２他車両群認識部と、
   前記第１車線及び前記第２車線の延伸方向が前記自車線の延伸方向と同じであるか否かを判定する延伸方向判定部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記自車線の延伸方向が前記第１車線及び前記第２車線の一方の延伸方向と同じで、前記第１車線及び前記第２車線の他方の延伸方向と異なる場合には、前記第１車線及び前記第２車線の前記一方に位置する、前記第１他車両群及び前記第２他車両群のうちの一方の走行状態に基づき、前記自車両の走行状態を制御することを特徴とする車両制御装置。
7. 請求項１又は２に記載の車両制御装置において、
   前記周辺状況データ取得部は、前記自車両と前記複数の第１他車両を含む他車両との間でデータ通信を実行し、
   前記第１他車両判定部は、当該データ通信の通信結果に基づき、前記複数の第１他車両が前記第１所定領域内に存在するか否かを判定することを特徴とする車両制御装置。
8. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記自車両の現在位置を取得する自車両位置取得部と、
   前記自車両の前記現在位置の周辺の交通環境を表す地図データを取得する地図データ取得部と、
   前記地図データに基づき、前記自車両の走行中の車線及び当該車線に隣接する隣接車線の一方から分岐する分岐路が前記第１所定領域に存在するか否かを判定する分岐路判定部と、
   前記分岐路が存在する場合において、前記１組の第１他車両群が前記分岐路に連続する車線を走行中であるか否かを判定する車線判定部と、
   前記１組の第１他車両群が前記分岐路に連続する車線を走行中の場合には、前記地図データ及び前記周辺状況データに基づき、当該１組の第１他車両群の前記走行状態以外の交通環境を取得する交通環境取得部と、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記１組の第１他車両群の前記走行状態以外の前記交通環境に基づき、前記自車両の走行状態を制御することを特徴とする車両制御装置。

Images