JP6946972B2 - 車両制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両制御装置に関する。
特開２００３−１６５９９号公報には、広角レーダーからの信号を用いて先行車両の割り込み状況を判断する車両制御装置が開示されている。この車両制御装置は、ｘｙ座標面における自車両と先行車両の位置を特定し、ｘ軸方向の車間距離と、ｙ軸方向の車間距離と、を算出する。この車両制御装置は、ｘ軸方向とｙ軸方向の車間距離が共に危険距離以下となった場合に、自車両が走行するレーンに先行車両が割り込んだと判断する。
特開２００３−１６５９９号公報
上記広角レーダーとしては、ミリ波レーダーやライダーが想定される。但し、それらの特性上、ミリ波レーダーはガードレールを検出し易く、ライダーはレーン脇に立てられたポールやデニリエータ（ガードレールに設置される反射器）を検出し易い。ここで、ガードレールやデニリエータは、レーンに沿って等間隔で並んでいることが多い。そのため、ミリ波レーダーやライダーを用いると、これらの路側物を自車両と並走する車両であると誤認する可能性がある。そうすると、この路側物の横方向の検出位置の変動に伴って、並走車両による割り込みが開始されたと更に誤認する可能性がある。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、広角レーダーを使用した車両制御において、レーンに沿って等間隔に並んで設置される路側物を並走車両と誤認するのを防ぐことのできる技術を提供することを目的とする。
第１の発明は、上述した課題を解決するための車両制御装置であり次の特徴を有する。
前記車両制御装置は、広角レーダーと、地図データベースと、判定線設定部と、制御対象推定部と、を備える。
前記広角レーダーは、自車両の周囲の物標を検出する。
前記地図データベースは、少なくとも２レーンが区画された道路において車両が走行可能な領域と走行不可能な領域を隔てる境界線に関する境界線情報を含む。
前記判定線設定部は、設定処理を行う。
前記設定処理は、前記自車両の位置と、前記境界線情報と、に基づいて、前記境界線よりも前記自車両側において前記境界線と略平行に延びる判定線を前記自車両の周囲に設定する処理である。
前記制御対象推定部は、推定処理を行う。
前記推定処理は、前記物標の検出位置と前記判定線の位置関係に基づいて、前記物標が前記自車両の駆動制御、制動制御および操舵制御を含む制御の対象に該当するか否かを推定する処理である。
前記設定処理において、前記判定線の少なくとも一方が、前記自車両が走行するレーンよりも外側に設定される。
前記推定処理は、前記判定線よりも前記自車両側に前記検出位置が位置する物標を制御対象であると推定し、前記判定線よりも前記自車両側に前記検出位置が位置しない物標を制御対象外であると推定する処理である。
第２の発明は、第１の発明において次の特徴を有する。
前記車両制御装置は、相対速度算出部と、判定速度域設定部と、を更に備える。
前記相対速度算出部は、前記自車両に対する前記物標の相対速度を算出する。
前記判定速度域設定部は、前記自車両の走行速度に応じた判定速度域を設定する。
前記推定処理は、前記判定線よりも前記自車両側に前記検出位置が位置し、尚且つ、前記相対速度の絶対値が前記判定速度域内にある物標を制御対象であると推定し、前記相対速度の絶対値が前記判定速度域外にある物標を制御対象外であると推定する処理である。
第３の発明は、上述した課題を解決するための車両制御装置であり次の特徴を有する。
前記車両制御装置は、広角レーダーと、地図データベースと、判定線設定部と、制御対象推定部と、制御対象再推定部と、を備える。
前記広角レーダーは、自車両の周囲の物標を検出する。
前記地図データベースは、少なくとも２レーンが区画された道路において車両が走行可能な領域と走行不可能な領域を隔てる境界線に関する境界線情報を含む。
前記判定線設定部は、設定処理を行う。
前記設定処理は、前記自車両の位置と、前記境界線情報と、に基づいて、前記境界線よりも前記自車両側において前記境界線と略平行に延びる判定線を前記自車両の周囲に設定する処理である。前記設定処理において、前記判定線の少なくとも一方は、前記自車両が走行するレーンよりも外側に設定される。
前記制御対象推定部は、推定処理を行う。
前記推定処理は、前記物標の検出位置と前記判定線の位置関係に基づいて、前記物標が前記自車両の駆動制御、制動制御および操舵制御を含む制御の対象に該当するか否かを推定する処理である。
前記制御対象再推定部は、再推定処理を行う。
前記再推定処理は、前記物標の検出位置と前記判定線の位置関係に基づいて、前記物標が前記自車両の駆動制御、制動制御および操舵制御を含む制御の対象に該当するか否かを再度推定する処理である。
前記再推定処理は、前記推定処理において制御対象外であると推定された対象外物標の検出位置が、前記推定処理後の所定時間に亘って前記判定線よりも前記自車両側に位置する場合、前記対象外物標が制御対象であると推定する処理である。
第４の発明は、上述した課題を解決するための車両制御装置であり次の特徴を有する。
前記車両制御装置は、広角レーダーと、地図データベースと、判定線設定部と、制御対象推定部と、相対速度算出部と、制御対象再推定部と、を備える。
前記広角レーダーは、自車両の周囲の物標を検出する。
前記地図データベースは、少なくとも２レーンが区画された道路において車両が走行可能な領域と走行不可能な領域を隔てる境界線に関する境界線情報を含む。
前記判定線設定部は、設定処理を行う。
前記設定処理は、前記自車両の位置と、前記境界線情報と、に基づいて、前記境界線よりも前記自車両側において前記境界線と略平行に延びる判定線を前記自車両の周囲に設定する処理である。前記判定線の少なくとも一方は、前記自車両が走行するレーンよりも外側に設定される。
前記制御対象推定部は、推定処理を行う。
前記推定処理は、前記物標の検出位置と前記判定線の位置関係に基づいて、前記物標が前記自車両の駆動制御、制動制御および操舵制御を含む制御の対象に該当するか否かを推定する処理である。
前記相対速度算出部は、前記自車両に対する前記物標の相対速度を算出する。
前記制御対象再推定部は、再推定処理を行う。
前記再推定処理は、前記物標の検出位置と前記判定線の位置関係に基づいて、前記物標が前記自車両の駆動制御、制動制御および操舵制御を含む制御の対象に該当するか否かを再度推定する処理である。
前記再推定処理は、前記推定処理において制御対象外であると推定された対象外物標の相対速度の絶対値が、前記推定処理後の所定時間に亘って所定速度よりも大きい場合、前記対象外物標が制御対象であると推定する処理である。
第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れか１つにおいて次の特徴を有する。
前記設定処理は、前記自車両から前記境界線までの距離が大きくなるほど前記自車両側に傾けて前記判定線を設定する処理である。
第１の発明によれば、推定処理において、物標の検出位置と判定線の位置関係に基づいて、当該物標が制御対象に該当するか否かが推定される。この判定線は、境界線情報と自車両の位置に基づいて設定されており、境界線よりも自車両側において境界線と略平行に延びている。また、判定線の少なくとも一方は、自車両が走行するレーンよりも外側に設定される。そのため、推定処理によれば、例えば２レーンが区画された道路において、自車両が走行するレーンの隣に位置するレーンに沿って等間隔に並んで設置される路側物の横方向の検出位置の変動があったとしても、当該路側物を制御対象外であると推定することが可能となる。つまり、隣接レーンに沿って等間隔に並んで設置される路側物を、この隣接レーンを走行する並走車両と誤認するのを防ぐことができる。
第２の発明によれば、推定処理において、物標の検出位置と判定線の位置関係、および、当該物標の相対速度と判定速度域の大小関係に基づいて、当該物標が制御対象に該当するか否かが推定される。従って、例えば２レーンが区画された道路において隣接レーンに沿って等間隔に並んで設置される路側物を、この隣接レーンを走行する並走車両と誤認するのを高い確率で防ぐことができる。
第３の発明によれば、第１の発明による効果と同じ効果を得ることができる。加えて、第３の発明によれば、再推定処理において、対象外物標の検出位置と判定線の位置関係に基づいて、当該対象外物標が制御対象に該当するか否かが再度推定される。つまり、対象外物標の再評価を行うことができる。従って、本来は対象物標として取り扱われるべき物標が、対象外物標として取り扱われてしまうのを防ぐことができる。
第４の発明によれば、第１の発明による効果と同じ効果を得ることができる。加えて、第４の発明によれば、再推定処理において、対象外物標の相対速度に基づいて、当該対象外物標が制御対象に該当するか否かが再度推定される。従って、本来は対象物標として取り扱われるべき物標が、対象外物標として扱われるのを防ぐことができる。



第５の発明によれば、設定処理において、自車両から境界線までの距離が大きくなるほど判定線が自車両側に傾けられて設定される。従って、自車両から境界線までの距離が大きくなるほど低下し易い横方向の認識の精度を加味した推定処理を行うことができる。
本発明の実施の形態１に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。 レーン形状・位置推定部による推定処理の一例を説明する図である。 運転支援制御部による設定処理例を説明する図である。 運転支援制御部による設定処理例を説明する図である。 運転支援制御部による設定処理例を説明する図である。 統合処理後のデニリエータを、右レーンを走行する他の車両であると誤認した場合の問題点を説明する図である。 統合処理後のデニリエータを、右レーンを走行する他の車両であると誤認した場合の問題点を説明する図である。 制御対象推定部による推定処理において用いる推定線を説明する図である。 自車両から境界線までの距離と、境界線と推定線の横方向の幅の関係の一例を示す図である。 推定線を用いた制御対象推定部による推定処理の効果を説明する図である。 推定線を用いた制御対象推定部による推定処理の効果を説明する図である。 本発明の実施の形態２に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。 判定速度域の一例を説明する図である。 本発明の実施の形態３に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
実施の形態１．
先ず、図１乃至図１１を参照して本発明の実施の形態１について説明する。
１．車両制御装置の構成
図１は、本発明の実施の形態１に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示す車両制御装置１は、自動車などの車両に搭載される。車両制御装置１は、車両の前方、側方および後方に存在する物標を認識する。物標は、例えば、歩行者、自転車、バイク、自動車などの移動物、および、樹木、電柱、縁石、道路構造物などの固定物である。道路構造物には、例えば、ガードレール、道路看板、ポール、擁壁、防音壁といった路側帯に設置される構造物が含まれる。車両制御装置１は、当該車両の各種の運転支援制御を自動的に実行し、または、当該車両の運転者の許可を得た上で自動的に実行する。本明細書において、車両制御装置１が搭載された車両を「自車両ＯＶ」ともいう。
車両制御装置１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機１１、地図データベース１２、ミリ波レーダー１３、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）１４、および、車両支援ＥＣＵ（Electric Control Unit）２０を備えている。
ＧＰＳ受信機１１は、３個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信することにより、自車両ＯＶの現在位置（例えば、自車両ＯＶの緯度および経度）を測定する。ＧＰＳ受信機１１は、測定した自車両ＯＶの現在位置情報を車両支援ＥＣＵ２０に送信する。
地図データベース１２は、高精度地図情報を備えるデータベースである。地図データベース１２は、例えば、自車両ＯＶに搭載されたＨＤＤ（Hard Disk Drive）内に形成されている。高精度地図情報には、例えば、レーンを区画する区画線の位置情報（例えば、緯度および経度）、レーンの形状情報（例えば、カーブレーン、直線レーンの種別、カーブレーンの曲率等）、交差点および分岐点の位置情報が含まれる。高精度地図情報には、境界線ＢＬの位置情報に関する情報が含まれる。境界線ＢＬは、車両が走行可能な領域と走行不可能な領域を隔てる線である。例えば、区画線に沿って縁石が設置されている場合、これらの縁石の区画線側の側面に沿って区画線と平行に延びる線が境界線ＢＬとなる。区画線の外側に擁壁が設置されている場合、この擁壁の区画線側の側面に沿って区画線と平行に延びる線が境界線ＢＬとなる。
ミリ波レーダー１３は、自車両ＯＶの周囲にミリ波（電磁波の一例）を発射し、そのミリ波が物標で反射した反射波を受信することで、物標を検出する。ミリ波レーダー１３によれば、ミリ波を発射してから、反射波を受信するまでの時間に基づき、自車両ＯＶに対する物標の相対速度を推定することができる。ミリ波レーダー１３によれば、反射波が自車両ＯＶに飛来する方向に基づき、自車両ＯＶに対する物標の相対位置を推定することもできる。ミリ波レーダー１３は、相対速度および相対位置からなる相対状態量を、物標情報として車両支援ＥＣＵ２０に送信する。
ライダー１４は、自車両ＯＶの周囲にパルス状に発光するレーザーを照射し、物標からの反射レーザー光を受信することで、物標を検出する。ミリ波レーダー１３同様、ライダー１４によれば、自車両ＯＶに対する物標の相対速度、および自車両ＯＶに対する物標の相対位置（つまり、相対状態量）を推定することができる。これに加え、ライダー１４によれば、物標の外形（例えば、高さ、幅）を検出することもできる。ライダー１４は、相対状態量や、物標の外形を物標情報として車両支援ＥＣＵ２０に送信する。
車両支援ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信回路等を有する制御ユニットである。車両支援ＥＣＵ２０では、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。車両支援ＥＣＵ２０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。
２．車両支援ＥＣＵ２０の構成
次に、車両支援ＥＣＵ２０の機能的構成について説明する。車両支援ＥＣＵ２０は、自車両ＯＶの周囲に存在する物標を認識する機能と、各種の運転支援制御を実行する機能と、を有している。物標を認識する機能は、車両支援ＥＣＵ２０が備えるレーン形状・位置推定部２１、物標統合部２２、制御対象推定部２３および判定線設定部２５により実現される。運転支援制御を実行する機能は、運転支援制御部２４により実現される。これらの部２１、２２、２３、２４および２５は、車両支援ＥＣＵ２０内にハードウェアとして存在するものではなく、ＲＯＭに記憶されたプログラムがＣＰＵで実行されたときにソフトウェア的に実現される。
レーン形状・位置推定部２１は、自車両ＯＶの周囲のレーンの形状および位置を推定する推定処理を行う。図２は、レーン形状・位置推定部２１による推定処理の一例を説明する図である。図２に示す推定処理では、先ず、ＧＰＳ受信機１１からの現在位置情報に基づいて、自車両ＯＶの周囲のレーン区画線の位置情報が地図データベース１２から読み出され、この位置情報が平面直角座標系に変換される（Ｓｔｅｐ １）。続いて、この平面直角座標系が、自車両ＯＶの基準点を原点とする基準座標系に変換される（Ｓｔｅｐ ２）。この基準座標系のＹ軸は自車両ＯＶの進行方向（車長方向）に一致し、Ｘ軸は自車両ＯＶの横方向（車幅方向）に一致している。なお、本発明に適用可能なレーンの形状および位置の推定手法に特に限定はなく、公知の手法を適用することができる。
物標統合部２２は、ミリ波レーダー１３およびライダー１４で別々に検出した物標の統合処理（フュージョン処理）を行う。ミリ波レーダー１３およびライダー１４から物標統合部２２へは、自車両ＯＶの周囲に存在する物標に関する物標情報が連続的に送信されてくる。物標統合部２２による統合処理では、これらの物標情報に基づいて、ある広角レーダー（例えば、ミリ波レーダー１３）で検出された物標が、それとは異なる広角レーダー（例えば、ライダー１４）で検出された物標と同一物標であるか否かが判定される。なお、同一種類の広角レーダー（例えば、３台のミリ波レーダー１３）が自車両ＯＶの異なる位置（例えば、自車両ＯＶの前方左、前方中央および前方右）に搭載されている場合、統合処理では、これらの広角レーダーでそれぞれ検出された物標が、同一物標であるか否かも判定される。
物標統合部２２による統合処理では、同一物標であると判定された物標の相対状態量が統合される。相対状態量の統合手法に特に限定はなく、公知の手法を適用することができる。例えば、同一物標であると判定された物標の相対状態量の平均値を求める手法でもよいし、広角レーダーの特性に応じた重み付けする手法でもよい。カルマンフィルタ等を用いた確率的推定手法を統合処理に適用してもよい。
制御対象推定部２３は、統合処理後の各物標の相対状態量に基づいて、各物標が運転支援制御の制御対象に該当するか否かの推定処理を行う。この推定処理の詳細については後述する。
運転支援制御部２４は、制御対象推定部２３による推定処理の結果、制御対象に該当すると推定された物標（以下、「対象物標ＯＢ」ともいう。）との衝突を回避するための運転支援制御の制御量の設定処理を行う。運転支援制御には、駆動制御、制動制御および操舵制御が含まれる。制動制御には、対象物標ＯＢの相対状態量に基づいて設定した減速度に従って、自車両ＯＶを減速走行させる減速制御が含まれる。操舵制御には、対象物標ＯＢの相対状態量に基づいて設定した操舵トルクに従って、自車両ＯＶが走行するレーンを変更するレーン変更制御が含まれる。
図３乃至図５は、運転支援制御部２４による設定処理例を説明する図である。説明の便宜上、図３乃至図５には、中央線ＣＬと左側線ＬＬとによって区画される左レーンと、中央線ＣＬと右側線ＲＬとによって区画される右レーンと、が描かれている。また、図３乃至図５に示す自車両ＯＶは左レーン上を走行しており、右レーンよりも外側にはガードレール３０が設置されている。ガードレール３０は、ビーム（波型の剛板）と、このビームを支持するポールと、から構成されている。このポールの先端部には、デニリエータ３１〜４０が取り付けられている。ガードレール３０のポールは概ね等間隔で配置されており、デニリエータ３６〜４０も概ね等間隔で配置されている。
図３には、複数の扇形領域が描かれている。これらの扇形領域の中心角は、自車両ＯＶが有する複数の広角レーダーの照射角に対応している。これらの広角レーダーは、具体的に、自車両ＯＶの前側方および後側方の合計４箇所に設置されるミリ波レーダーＦＲ，ＲＲ、並びに、自車両ＯＶの前方、後方および側方の合計４箇所に設置されるライダーである。なお、これらの広角レーダーの設置箇所と設置数が、図３に示した例に限定されないことは言うまでもない。ガードレール３０およびデニリエータ３１〜４０は、これらの広角レーダーにより別々に検出される。そして、物標統合部２２による統合処理を経ることで、これらの物標の相対状態量が別々に統合される。なお、ある物標が広角レーダーの内の１つのレーダーのみによって検出された場合、統合処理後の当該物標の相対状態量は、当該１つのレーダーにより推定される当該物標の相対状態量と一致することになる。
図４には、物標統合部２２による統合処理後の基準座標系が模式的に描かれている。図４に示す「ＦＵ３１」〜「ＦＵ３５」は、統合処理後のデニリエータ３１〜３５の位置を表している。図４に示す例では、左レーンにおいて自車両ＯＶの前方を走行する先行車両ＬＶ１が描かれている。上述した広角レーダーの少なくとも１つは、この先行車両ＬＶ１を検出する。図４に示す「ＦＵＬＶ１」は、統合処理後の先行車両ＬＶ１の位置に相当している。
運転支援制御部２４による設定処理では、統合処理後の先行車両ＬＶ１の相対状態量に基づいて、衝突予測時間ＴＴＣ（Time To Collision）が算出される。衝突予測時間ＴＴＣは、例えば、自車両ＯＶと先行車両ＬＶ１の車間距離と、先行車両ＬＶ１の相対速度と、に基づいて算出される。衝突予測時間ＴＴＣが算出されたら、この衝突予測時間ＴＴＣを用いて、自車両ＯＶが先行車両ＬＶ１に衝突（追突）するリスクが評価される。そして、先行車両ＬＶ１に衝突するリスクが高いと評価された場合、自車両ＯＶが走行するレーンを右レーンに変更するレーン変更制御を行うべく、自車両ＯＶの操舵トルクが設定される。なお、設定された操舵トルクは、例えば、図示しないステアリングＥＣＵに送信される。これにより、自車両ＯＶの操舵輪が自動操舵される。
なお、例えば、設定した操舵トルクに基づいてレーン変更制御を実行したと仮定した場合に、右レーンを走行する他の車両に自車両ＯＶが衝突するリスクが高いと評価されたときには、当該レーン変更制御が安全に実施できないと判断される。この場合は、レーン変更制御ではなく減速制御を行うべく、自車両ＯＶの減速度が設定される。なお、設定された減速度は、例えば、図示しないブレーキＥＣＵに送信される。これにより、自動ブレーキが作動して自車両ＯＶが減速走行する。
図４同様、図５には、物標統合部２２による統合処理後の基準座標系が模式的に描かれている。図５に示す「ＦＵ３６」〜「ＦＵ４０」は、統合処理後のデニリエータ３６〜４０の位置に相当している。図５に示す例では、右レーンから左レーンに走行レーンを変更し、自車両ＯＶの前方に割り込んでくる先行車両ＬＶ２が描かれている。上述した広角レーダーの少なくとも１つは、この先行車両ＬＶ２を検出する。図５に示す「ＦＵＬＶ２」は、統合処理後の先行車両ＬＶ２の位置に相当している。
運転支援制御部２４による設定処理では、統合処理後の先行車両ＬＶ２の相対状態量に基づいて、先行車両ＬＶ２が割り込み車両に該当するか否かの判定も行われる。例えば、先行車両ＬＶ２が中央線ＣＬを跨いだ場合には、先行車両ＬＶ２が割り込み車両に該当すると判定する。また、運転支援制御部２４による設定処理では、先行車両ＬＶ２が割り込み車両に該当すると判定した場合、衝突予測時間ＴＴＣが算出される。衝突予測時間ＴＴＣは、例えば、自車両ＯＶと先行車両ＬＶ２の車間距離と、先行車両ＬＶ２の相対速度と、に基づいて算出される。衝突予測時間ＴＴＣが算出されたら、この衝突予測時間ＴＴＣを用いて、自車両ＯＶが先行車両ＬＶ２に衝突（追突）するリスクが評価される。そして、先行車両ＬＶ２に衝突するリスクが高いと評価された場合、減速制御を行うべく、自車両ＯＶの減速度が設定される。減速度が設定されると、自動ブレーキが作動して自車両ＯＶが減速走行する。
３．制御対象推定部２３の詳細
３．１ 物標統合部２２による統合処理の問題点
図４および図５で説明した例は、物標統合部２２による統合処理において、ガードレール３０やデニリエータ３１〜４０が正しく統合されていることを前提としている。しかし、既に説明した通り、ガードレール３０やデニリエータ３１〜４０は、概ね等間隔で配置されている。そのため、統合処理において、本来であれば別々のポール、または、別々のデニリエータであると認識しなければならないにも関わらず、同一物標であると誤認する可能性がある。このような場合に、同一物標であると誤認したポールまたはデニリエータの横方向の位置が変動すると、ポールまたはデニリエータが右レーンに位置すると誤認する可能性がある。更に、ポールまたはデニリエータのサイズの誤認をした場合には、ポールまたはデニリエータを、右レーンを走行する他の車両であると誤認する可能性がある。
図６は、統合処理後のデニリエータ３１〜３５を、右レーンを走行する他の車両であると誤認した場合の問題点を説明する図である。図６に示す「ＦＵ３１」〜「ＦＵ３５」は図４で説明した統合処理後のデニリエータ３１〜３５の位置である。また、「ＦＵＬＶ１」は、図４で説明した統合処理後の先行車両ＬＶ１の位置である。統合処理後のデニリエータ３１〜３５を他の車両であると誤認した場合は、本来は存在しない並走車両ＰＶが右レーンに存在していると判断されてしまう。
図４に示した例では、先行車両ＬＶ１に衝突するリスクが高いと評価された場合に、レーン変更制御を行うべく、自車両ＯＶの操舵トルクが設定された。しかし、図６に示す例では、並走車両ＰＶに自車両ＯＶが衝突するリスクが高いと評価されることで、設定した操舵トルクに基づくレーン変更制御が安全に実施できないと判断されてしまう。そうすると、レーン変更制御の実行がキャンセルされてしまい、レーン変更制御の実行を期待している自車両ＯＶの乗員に違和感を与えることになる。
図７は、統合処理後のデニリエータ３６〜４０を、右レーンを走行する他の車両であると誤認した場合の問題点を説明する図である。図７に示す「ＦＵ３６」〜「ＦＵ４０」は図５で説明した統合処理後のデニリエータ３６〜４０の位置である。統合処理後のデニリエータ３６〜４０を他の車両であると誤認した場合は、本来は存在しない先行車両ＬＶ３が右レーンに存在していると判断されてしまう。
図５に示した例では、先行車両ＬＶ２に衝突するリスクが高いと評価された場合に、減速制御を行うべく、自車両ＯＶの減速度が設定されている。しかし、図７に示す例では、先行車両ＬＶ２は存在しておらず、また、先行車両ＬＶ３も存在していないにも関わらず、先行車両ＬＶ３に自車両ＯＶが衝突するリスクが高いと評価されることで、設定した減速度に基づく減速制御が行われてしまう。そうすると、通常走行を期待している自車両ＯＶの乗員に違和感を与えることになる。
３．２ 制御対象推定部２３による推定処理の特徴
このような問題に鑑み、制御対象推定部２３による推定処理では、判定線設定部２５により基準座標系に設定された判定線（推定線ＥＬ）を用いて、各物標が運転支援の制御対象に該当するか否かを推定する。図８は、制御対象推定部２３による推定処理において用いる推定線ＥＬを説明する図である。図８に示す例では、左側線ＬＬよりも左側、および、右側線ＲＬよりも右側に合計２本の境界線ＢＬが存在している。これらの境界線ＢＬは、地図データベース１２の境界線ＢＬの位置情報を基準座標系に反映させることにより表現されるものである。

推定線ＥＬは、左右の境界線ＢＬに対応する形で合計２本設定される。左右の推定線ＥＬは、何れも中央線ＣＬ側（つまり、自車両ＯＶ側）に設定される。左右の推定線ＥＬは、何れも境界線ＢＬと略平行に設定される。但し、左右の推定線ＥＬは、何れも自車両ＯＶから境界線ＢＬまでの距離ＤＯＢが大きくなるほど中央線ＣＬ側に傾いている。より具体的に、右側の境界線ＢＬと推定線ＥＬの横方向の幅ＷＢＥＲは、距離ＤＯＢが大きくなるほど拡大している。左側の境界線ＢＬと推定線ＥＬの横方向の幅ＷＢＥＬも、幅ＷＢＥＲと同様である。図９は、距離ＤＯＢと幅ＷＢＥＲ（または幅ＷＢＥＬ）の関係の一例を示す図である。図９に示すように、距離ＤＯＢが最短となる位置での幅ＷＢＥＲは幅ＷＢＥＲ０（＞０）であり、距離ＤＯＢが長くなるほど幅ＷＢＥＲが拡大している。
制御対象推定部２３による推定処理では、推定線ＥＬよりも中央線ＣＬ側に位置する物標を、制御対象に該当すると推定する。反対に、推定線ＥＬよりも境界線ＢＬ側に存在する物標を、制御対象に該当しないと推定する。
３．３ 制御対象推定部２３による推定処理の効果
図１０および図１１は、推定線ＥＬを用いた制御対象推定部２３による推定処理の効果を説明する図である。図１０と図６を比較すると分かるように、図１０に示す例では統合処理後のデニリエータ３１〜３５が制御対象に該当しないと推定される。また、図１１と図７を比較すると分かるように、図１１に示す例では、統合処理後のデニリエータ３６〜４０が制御対象に該当しないと推定される。このように、推定線ＥＬを適用すれば、デニリエータ３１〜４０を制御対象外として取り扱うことができる。よって、図６および図７で説明した誤認に起因する不具合の発生を抑えることができる。
なお、推定線ＥＬは、境界線ＢＬと平行に設定することもできる。この場合は、例えば、距離ＤＯＢに関わらず幅ＷＢＥＲ（または幅ＷＢＥＬ）をＷＢＥＲ０に設定することもできる。但し、距離ＤＯＢが拡大するほど、横方向の認識の精度が低下し易い。この点、距離ＤＯＢに応じて幅ＷＢＥＲを拡大させた推定線ＥＬを用いれば、横方向の認識の精度の低下を補って、制御対象推定部２３による推定処理の精度を担保することができる。
実施の形態２．
次に、図１２乃至図１３を参照して本発明の実施の形態２について説明する。
１．車両制御装置の構成
図１２は、本発明の実施の形態２に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図１２に示す車両制御装置２の構成は、図１に示した車両制御装置１の構成と基本的に共通する。共通構成の説明については省略する。本明細書においては、図１に示した車両制御装置１が搭載された車両と同様に、図１２に示す車両制御装置２が搭載された車両を「自車両ＯＶ」ともいう。
図１に示した車両制御装置１と異なり、図１２に示す車両制御装置２は、判定速度域設定部２６を更に備えている。判定速度域設定部２６は、車両支援ＥＣＵ２０が自車両ＯＶの周囲に存在する物標を認識する機能を実現するための構成である。判定速度域設定部２６は、車両支援ＥＣＵ２０内にハードウェアとして存在するものではなく、ＲＯＭに記憶されたプログラムがＣＰＵで実行されたときにソフトウェア的に実現される。
２．判定速度域設定部２６の説明
判定速度域設定部２６は、自車両ＯＶの走行速度に基づいて判定速度域を設定する。判定速度域は、自車両ＯＶの走行速度に近い速度で並走しているように見える物標を抽出するための領域として設定される。図１３は、判定速度域の一例を説明する図である。図１３に示すように、判定速度域の下限の相対速度ＴＨｖ１および上限の相対速度ＴＨｖ２は、自車両ＯＶの走行速度が速くなるほど大きな速度値をとるように設定される。但し、相対速度ＴＨｖ１および相対速度ＴＨｖ２は、高速度域において何れも一定値に収束している。
３．制御対象推定部２３による推定処理の特徴
本実施の形態２では、制御対象推定部２３による推定処理が、推定線ＥＬと判定速度域の組み合わせにより行われる。具体的には、推定線ＥＬよりも中央線ＣＬ側に位置する物標の相対速度の絶対値が、判定速度域内にあるか否かにより、各物標が運転支援の制御対象に該当するか否かを推定する。即ち、推定線ＥＬよりも中央線ＣＬ側に位置する物標の相対速度の絶対値が判定速度域内にある場合、当該物標を制御対象に該当すると推定する。推定線ＥＬよりも中央線ＣＬ側に位置する物標の相対速度の絶対値が判定速度域外にある場合、当該物標を制御対象に該当しないと推定する。
４．制御対象推定部２３による推定処理の効果
推定線ＥＬと判定速度域を組み合わせることで、自車両ＯＶの走行速度に近い速度で並走しているように見える物標を高い精度で抽出することができる。そのため、推定線ＥＬと判定速度域を組み合わせれば、図３に示したデニリエータ３１〜４０を高い確率で制御対象外として取り扱うことができる。よって、図６および図７で説明した誤認に起因する不具合の発生を高い確率で抑えることができる。
実施の形態３．
次に、図１４を参照して本発明の実施の形態３について説明する。
１．車両制御装置の構成
図１４は、本発明の実施の形態３に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図１４に示す車両制御装置３の構成は、図１に示した車両制御装置１の構成と基本的に共通する。共通構成の説明については省略する。本明細書においては、図１に示した車両制御装置１が搭載された車両と同様に、図１４に示す車両制御装置３が搭載された車両を「自車両ＯＶ」ともいう。
図１に示した車両制御装置１と異なり、図１４に示す車両制御装置３は、制御対象再推定部２７を更に備えている。制御対象再推定部２７は、車両支援ＥＣＵ２０が自車両ＯＶの周囲に存在する物標を認識する機能を実現するための構成である。制御対象再推定部２７は、車両支援ＥＣＵ２０内にハードウェアとして存在するものではなく、ＲＯＭに記憶されたプログラムがＣＰＵで実行されたときにソフトウェア的に実現される。以下、説明の便宜上、制御対象再推定部２７を「再推定部２７」ともいい、制御対象推定部２３を「推定部２３」ともいう。
２．再推定部２７の説明
再推定部２７は、推定部２３による推定処理の結果、制御対象に該当しないと推定された物標（以下、「対象外物標ＮＯＢ」ともいう。）の相対状態量に基づいて、対象外物標ＮＯＢが運転支援制御の制御対象に該当するか否かの推定処理を再度行う。再推定部２７による推定処理では、推定部２３による推定処理後の所定時間ＴＨｔ１に亘り、図８で説明した推定線ＥＬよりも中央線ＣＬ側に対象外物標ＮＯＢが位置し続けた場合に、対象外物標ＮＯＢが制御対象に該当すると例外的に推定する。再推定部２７による推定処理では、推定部２３による推定処理後の所定時間ＴＨｔ２に亘り、対象外物標ＮＯＢの相対速度の絶対値が閾値ＴＨｖ３を上回り続けた場合、対象外物標ＮＯＢが制御対象に該当すると例外的に推定する。なお、閾値ＴＨｖ３は、上述した相対速度ＴＨｖ２よりも大きな値に設定される。
３．再推定部２７による推定処理の効果
再推定部２７による推定処理によれば、推定部２３による推定処理後、対象外物標ＮＯＢの再評価を行うことができる。従って、対象外物標ＮＯＢが実際には図８で説明した推定線ＥＬの付近を走行する移動物（例えば、自転車、バイク）である場合に、当該移動物を制御対象として取り扱うことができる。従って、例えば、図４で説明したレーン変更制御を自車両ＯＶが行う場合に、移動物との衝突するリスクを評価してレーン変更制御を安全に実施することができる。
１，２，３ 車両制御装置
１１ ＧＰＳ受信機
１２ 地図データベース
１３ ミリ波レーダー
１４ ライダー
２０ 車両支援ＥＣＵ
２１ レーン形状・位置推定部
２２ 物標統合部
２３ 制御対象推定部
２４ 運転支援制御部
２５ 判定線設定部
２６ 制御対象再推定部
２７ 判定速度設定部
３０ ガードレール
３１〜４０ デニリエータ
ＢＬ 境界線
ＥＬ 推定線
ＬＶ１，ＬＶ２ 先行車両
ＯＶ 自車両

Claims (5)

  1. 自車両の周囲の物標を検出する広角レーダーと、
    少なくとも２レーンが区画された道路において車両が走行可能な領域と走行不可能な領域を隔てる境界線に関する境界線情報を含む地図データベースと、
    前記自車両の位置と、前記境界線情報と、に基づいて、前記境界線よりも前記自車両側において前記境界線と略平行に延びる判定線を前記自車両の周囲に設定する設定処理を行う判定線設定部と、
    前記物標の検出位置と前記判定線の位置関係に基づいて、前記物標が前記自車両の駆動制御、制動制御および操舵制御を含む制御の対象に該当するか否かを推定する推定処理を行う制御対象推定部と、を備え、
    前記設定処理において、前記判定線の少なくとも一方が、前記自車両が走行するレーンよりも外側に設定され、
    前記推定処理が、前記判定線よりも前記自車両側に前記検出位置が位置する物標を制御対象であると推定し、前記判定線よりも前記自車両側に前記検出位置が位置しない物標を制御対象外であると推定する処理であることを特徴とする車両制御装置。
  2. 前記自車両に対する前記物標の相対速度を算出する相対速度算出部と、
    前記自車両の走行速度に応じた判定速度域を設定する判定速度域設定部と、
    を更に備え、
    前記推定処理が、前記判定線よりも前記自車両側に前記検出位置が位置し、尚且つ、前記相対速度の絶対値が前記判定速度域内にある物標を制御対象であると推定し、前記相対速度の絶対値が前記判定速度域外にある物標を制御対象外であると推定する処理であることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
  3. 自車両の周囲の物標を検出する広角レーダーと、
    少なくとも２レーンが区画された道路において車両が走行可能な領域と走行不可能な領域を隔てる境界線に関する境界線情報を含む地図データベースと、
    前記自車両の位置と、前記境界線情報と、に基づいて、前記境界線よりも前記自車両側において前記境界線と略平行に延びる判定線を前記自車両の周囲に設定する設定処理を行う判定線設定部と、
    前記物標の検出位置と前記判定線の位置関係に基づいて、前記物標が前記自車両の駆動制御、制動制御および操舵制御を含む制御の対象に該当するか否かを推定する推定処理を行う制御対象推定部と、
    前記物標の検出位置と前記判定線の位置関係に基づいて、前記物標が前記自車両の駆動制御、制動制御および操舵制御を含む制御の対象に該当するか否かを再度推定する再推定処理を行う制御対象再推定部と、を備え、
    前記設定処理において、前記判定線の少なくとも一方が、前記自車両が走行するレーンよりも外側に設定され、
    前記推定処理が、前記判定線よりも前記自車両側に前記検出位置が位置する物標を制御対象であると推定し、前記判定線よりも前記自車両側に前記検出位置が位置しない物標を制御対象外であると推定する処理であり、
    前記再推定処理が、前記推定処理において制御対象外であると推定された対象外物標の検出位置が、前記推定処理後の所定時間に亘って前記判定線よりも前記自車両側に位置する場合、前記対象外物標が制御対象であると推定する処理であることを特徴とする車両制御装置。
  4. 自車両の周囲の物標を検出する広角レーダーと、
    少なくとも２レーンが区画された道路において車両が走行可能な領域と走行不可能な領域を隔てる境界線に関する境界線情報を含む地図データベースと、
    前記自車両の位置と、前記境界線情報と、に基づいて、前記境界線よりも前記自車両側において前記境界線と略平行に延びる判定線を前記自車両の周囲に設定する設定処理を行う判定線設定部と、
    前記物標の検出位置と前記判定線の位置関係に基づいて、前記物標が前記自車両の駆動制御、制動制御および操舵制御を含む制御の対象に該当するか否かを推定する推定処理を行う制御対象推定部と、
    前記自車両に対する前記物標の相対速度を算出する相対速度算出部と、
    前記物標の相対速度に基づいて、前記物標が前記自車両の駆動制御、制動制御および操舵制御を含む制御の対象に該当するか否かを再度推定する再推定処理を行う制御対象再推定部と、を備え、
    前記設定処理において、前記判定線の少なくとも一方が、前記自車両が走行するレーンよりも外側に設定され、
    前記推定処理が、前記判定線よりも前記自車両側に前記検出位置が位置する物標を制御対象であると推定し、前記判定線よりも前記自車両側に前記検出位置が位置しない物標を制御対象外であると推定する処理であり、
    前記再推定処理が、前記推定処理において制御対象外であると推定された対象外物標の相対速度の絶対値が、前記推定処理後の所定時間に亘って所定速度よりも大きい場合、前記対象外物標が制御対象であると推定する処理であることを特徴とする車両制御装置。
  5. 前記設定処理が、前記自車両から前記境界線までの距離が大きくなるほど前記自車両側に傾けて前記判定線を設定する処理であることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載の車両制御装置。
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