特許 7512657 車両制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-01

(45)【発行日】2024-07-09

(54)【発明の名称】車両制御装置

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20240702BHJP

   B60T 7/12 20060101ALI20240702BHJP

   B60W 30/09 20120101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

G08G1/16 A

B60T7/12 C

B60W30/09

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020074223

(22)【出願日】2020-04-17

(65)【公開番号】P2021174014

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2023-02-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100059959

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(72)【発明者】

【氏名】大村 博志

(72)【発明者】

【氏名】中山 隆

(72)【発明者】

【氏名】片山 翔太

【審査官】櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５１１５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４５３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１１９７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

Ｇ０１Ｃ ２１／００－２１／３６

Ｂ６０Ｗ １０／００－１０／３０

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

Ｂ６０Ｔ ７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の進行方向に存在する障害物との衝突を回避するための車両制御装置であって、
前記車両の現在のヨーレートから予測される進行方向に基づいて、前記車両が通過する幅を有する第１予測走行経路を算出し、
前記車両の現在の舵角から予測される進行方向に基づいて、前記車両が通過する前記幅を有する第２予測走行経路を算出し、
前記第１予測走行経路と前記第２予測走行経路との重複領域内に前記障害物が侵入している場合であって、且つ、前記第１予測走行経路への前記障害物の幅方向の侵入率が第１閾値以上であり、且つ、前記第２予測走行経路への前記障害物の幅方向の侵入率が前記第１閾値とは異なる第２閾値以上である場合、衝突回避処理の実行を許容する、車両制御装置。

【請求項2】

前記第１予測走行経路と前記第２予測走行経路との重複領域内に前記障害物が侵入している場合とは、前記重複領域への前記障害物の幅方向の侵入率が所定侵入閾値以上の場合である、請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

前記第２閾値は、前記第１閾値よりも小さく設定されている、請求項１又は２に記載の車両制御装置。

【請求項4】

前記衝突回避処理は、報知装置による警報の発生、及び／又は、ブレーキ装置による前記車両への制動力の付与を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の車両制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両制御装置に係り、特に、車両と障害物との衝突を回避するための車両制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、障害物（例えば、他車両）との衝突を回避するための運転支援技術（すなわち、自動衝突回避制御）が知られている（例えば、特許文献１参照）。自動衝突回避制御では、車両の将来の予測位置と障害物の将来の予測位置との関係に基づいて、自動衝突回避操作（例えば、自動ブレーキ、自動操舵）の介入の要否が判定される。

【0003】

自動衝突回避制御では、自動衝突回避操作の不要な介入を防止することが課題となっている。このため、車両の将来の位置を精度よく予測することが要求される。この点について、特許文献１には、単に車両のヨーレート及び舵角等を用いて将来の予測位置が計算されることが記載されているだけであって、予測位置の精度改善については言及されていない。

【0004】

また、特許文献２には、車両の予測走行経路を２通りの算出方法によって算出することが記載されている。すなわち、車両の現在の舵角を用いる算出方法と、車両の現在のヨーレートを用いる算出方法である。特許文献２では、現在の舵角の大きさに応じて、いずれか一方の算出方法により得られた予測走行経路が用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１１－８６１０２号公報

【文献】特開平８－１６９９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献２に記載のように舵角を用いて算出された予測走行経路とヨーレートを用いて算出された予測走行経路のうちどちらの位置精度が高いかは、舵角以外の要素（例えば、バンク角、路面摩擦係数μ）によっても異なる。よって、自動衝突回避制御において、依然として、衝突回避処理の不要な介入を防止するため、車両の将来の予測位置の精度を向上する必要性がある。

【0007】

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、車両と障害物との衝突を回避する衝突回避処理の不要な介入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している。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決するために、本発明は、車両の進行方向に存在する障害物との衝突を回避するための車両制御装置であって、車両の現在のヨーレートから予測される進行方向に基づいて、車両が通過する幅を有する第１予測走行経路を算出し、車両の現在の舵角から予測される進行方向に基づいて、車両が通過する幅を有する第２予測走行経路を算出し、第１予測走行経路と第２予測走行経路との重複領域内に障害物が侵入している場合であって、且つ、第１予測走行経路への障害物の幅方向の侵入率が第１閾値以上であり、且つ、第２予測走行経路への障害物の幅方向の侵入率が第１閾値とは異なる第２閾値以上である場合、衝突回避処理の実行を許容することを特徴としている。

【0009】

このように構成された本発明によれば、第１予測走行経路と第２予測走行経路との重複領域は、車両が将来的に通過する領域としての位置精度が相当程度に高いが、重複領域の外側は、位置精度がそれほど高くないと考えられる。よって、このように構成された本発明によれば、位置精度が高い重複領域に障害物が侵入している場合に、衝突回避処理の実行を許容することにより、衝突回避処理の不要な介入を抑制することができる。また、このように構成された本発明によれば、各予測走行経路への侵入率に対して個別に閾値を設定することにより、衝突回避処理の自動介入の必要性をより的確に判定することができる。

【0010】

本発明において、好ましくは、車両制御装置は、重複領域への障害物の幅方向の侵入率が所定侵入閾値以上の場合に、衝突回避処理の実行を許容する。このように構成された本発明によれば、障害物の大きさを考慮して、車両の予測走行経路内の位置精度の高い領域（重複領域）内に位置するか否かを判定することができる。

【0012】

本発明において、好ましくは、第２閾値は、第１閾値よりも小さく設定されている。本発明において、舵角に基づく第２予測走行経路は、ステアリングホイールの構造的な遊びに起因して変動し易い。そこで、本発明では、第２予測走行経路に対する進入率が、第１予測走行経路に対する侵入率より小さい場合に衝突回避処理の実行を許容することにより、必要な衝突回避処理が誤判定により実行されないことを防止することができる。

【0014】

本発明において、好ましくは、衝突回避処理は、報知装置による警報の発生、及び／又は、ブレーキ装置による前記車両への制動力の付与を含む。

【発明の効果】

【0015】

本発明の車両制御装置によれば、車両と障害物との衝突を回避する自動衝突回避操作の不要な介入を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態による車両制御装置の構成図である。

【図2】本発明の実施形態による衝突判定の説明図である。

【図3】本発明の実施形態による第１予測走行経路の説明図である。

【図4】本発明の実施形態による第２予測走行経路の説明図である。

【図5】本発明の実施形態による自動衝突回避制御の処理フローである。

【図6】本発明の実施形態による自動衝突回避制御の閾値である。

【図7A】本発明の実施形態による自動衝突回避制御の代替的な処理フローである。

【図7B】本発明の実施形態による自動衝突回避制御の代替的な処理フローである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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装置について説明する。
まず、図１を参照して、車両制御装置の構成について説明する。図１は車両制御装置の構成図である。

【0018】

本実施形態の車両制御装置１００は、これを搭載した車両１（図２等参照）に対して自動衝突回避制御を実行するように構成されている。すなわち、車両１の進行方向前方に存在する障害物３（図２等参照）との衝突が予想される場合、車両制御装置１００は、運転者に対して警報を発し、液圧ブレーキ装置を作動させて車両１へ制動力を付与する。

【0019】

図１に示すように、車両制御装置１００は、車両制御演算部（ＥＣＵ）１０と、複数のセンサと、複数の車両装置を備えている。複数のセンサには、車載カメラ２１，レーダ２２，車速センサ２３，ヨーレートセンサ２４，舵角センサ２５が含まれる。また、複数の車両装置には、ブレーキ制御システム３２，報知装置３４が含まれる。

【0020】

ＥＣＵ１０は、プロセッサ，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、ブレーキ制御システム３２，報知装置３４に対して、作動制御信号を出力可能に構成されている。

【0021】

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（例えば、車両、歩行者、区画線（車線境界線、白線、黄線）、障害物等）の属性を特定する。また、ＥＣＵ１０は、画像データに基づいて車両１と物標との間の距離，車両１に対する物標の横方向位置や相対速度等を算出する。なお、ＥＣＵ１０は、交通インフラや車々間通信等によって、車載通信機器を介して外部から物標の情報を取得してもよい。

【0022】

レーダ２２は、物標の位置及び速度を測定するミリ波レーダ測定装置であり、車両１の前方へ向けて電波（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、レーダ２２は、送信波と受信波に基づいて、車両１と物標との間の距離，車両１に対する物標の相対速度等を測定する。なお、本実施形態において、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や相対速度を測定するように構成してもよい。

【0023】

車速センサ２３は、車両１の絶対速度を検出する。
ヨーレートセンサ２４は、車両１のヨーレートを検出する。
舵角センサ２５は、車両１のステアリングホイールの回転角度（舵角）を検出する。

【0024】

ブレーキ制御システム３２は、車両１の液圧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作動制御信号を出力する。

【0025】

報知装置３４は、車両１の車室内に設けられたディスプレイ，表示灯，スピーカ等であり、視覚的及び聴覚的な警報（画像表示，警報光，警報音）を発生させることができる。ＥＣＵ１０は、障害物との衝突可能性がある場合に、報知装置３４へ作動制御信号を出力し、報知装置３４を作動させる。これにより、報知装置３４は、障害物との衝突についての警報を運転者へ出力する。

【0026】

次に、図２～図４を参照して、本実施形態による車両制御装置における自動衝突回避制御の概要を説明する。図２は衝突判定の説明図、図３は第１予測走行経路の説明図、図４は第２予測走行経路の説明図である。

【0027】

ＥＣＵ１０は、自動衝突回避制御において、車両１が通過する２つの予測走行経路を計算する。予測走行経路は、予測走行領域であり、すなわち、車両１が通過すると予測される帯状の領域である。第１予測走行経路Ｒ１は、車両１の現在のヨーレートφから予測される車両挙動に基づいて計算される。第２予測走行経路Ｒ２は、車両１の現在の舵角θから予測される車両挙動に基づいて計算される。第１予測走行経路Ｒ１及び第２予測走行経路Ｒ２は、いずれも車両１の現在の速度Ｖが維持されると仮定して算出される。

【0028】

まず、ＥＣＵ１０は、車両１の現在の車両の挙動又は車両運動（速度Ｖ，ヨーレートφ）に基づいて所定期間分（例えば、３～５秒）の第１予測走行経路Ｒ１を計算する。具体的には、第１予測走行経路Ｒ１は、車両１が現在の速度Ｖを維持し、且つ、現在のヨーレートφから予測される進行方向に車両１が走行するとの仮定に基づいており、旋回半径ｒ１（＝Ｖ／φ）で規定される円弧経路を定常円旋回したときに、車両１が通過する領域として計算される。よって、第１予測走行経路Ｒ１は、車両１の車幅に相当する幅Ｗａを有する帯状の領域である。第１予測走行経路Ｒ１の進行方向における各位置での予測速度は現在の速度Ｖに設定され、各位置は円弧経路上を車両１が速度Ｖで走行した場合における通過位置に設定される。

【0029】

次に、ＥＣＵ１０は、車両１の現在の運転操作状態（速度Ｖ，舵角θ）に基づいて所定期間分の第２予測走行経路Ｒ２を計算する。具体的には、第２予測走行経路Ｒ２は、車両１が現在の速度Ｖを維持し、且つ、現在の舵角θから予測される進行方向に車両１が走行するとの仮定に基づいており、旋回半径ｒ２で規定される円弧経路を定常円旋回したときに、車両１が通過する領域として計算される。よって、第２予測走行経路Ｒ２は、第１予測走行経路Ｒ１と同様に、車両１の車幅に相当する幅Ｗａを有する帯状の領域である。旋回半径ｒ２は、以下の式で表される。
ｒ２＝Ｎ・Ｌ・（１＋Ｋ・Ｖ²）／θ

【0030】

ここで、Ｎはステアリングギアレシオ、Ｌはホイールベース（ｍ）、Ｋはスタビリティファクタである。なお、スタビリティファクタは、車両１の曲がり易さの指標であり、路面の摩擦係数等に依存する。本実施形態では、スタビリティファクタは所定の値（固定値）に設定されるが、路面状況等によって変動する変動値としてもよい。

【0031】

運転操作状態（具体的には、舵角θ）に基づいて設定される第２予測走行経路Ｒ２は、ステアリングホイールの構造的な遊びに起因した微細な回転動作により時間的に変動し易い。一方、車両挙動（ヨーレートφ）に基づいて設定される第１予測走行経路Ｒ１は、車両挙動がステアリングホイールよりも時間的に変動し難いため、第２予測走行経路Ｒ２よりも時間的に変化し難い。そこで、本実施形態では、第１予測走行経路Ｒ１を主たる予測走行経路とし、第２予測走行経路Ｒ２を従たる予測走行経路として扱う。

【0032】

図２に示すように、第１予測走行経路Ｒ１と第２予測走行経路Ｒ２は、通常完全には一致せず、互いに重複する重複領域Ｒ０（オーバーラップ領域Ｒ０）を有する。図２では、車両１の進行方向前方に障害物３（例えば、他車両）が検出されており、障害物３の一部が重複領域Ｒ０内に侵入している。本実施形態の自動衝突回避制御では、障害物３の少なくとも一部が重複領域Ｒ０に位置している場合、車両１と障害物３とが衝突する可能性があると判定される。

【0033】

ＥＣＵ１０は、図２に示すように、重複領域Ｒ０に対する障害物３の幅方向におけるオーバーラップ率Ｆ０（侵入率）を算出する。そのため、ＥＣＵ１０は、車載カメラ２１による画像データに基づいて、障害物３の幅Ｗｂを算出すると共に、重複領域Ｒ０内に侵入している障害物３の侵入長さＷ０を算出する。ＥＣＵ１０は、取得したＷｂ及びＷ０に基づいて、オーバーラップ率Ｆ０（＝Ｗ０／Ｗｂ）を算出する。

【0034】

さらに、ＥＣＵ１０は、図３に示すように、第１予測走行経路Ｒ１に対する障害物３の幅方向におけるオーバーラップ率Ｆ１（侵入率）を算出する。そのため、ＥＣＵ１０は、車載カメラ２１による画像データに基づいて、第１予測走行経路Ｒ１内に侵入している障害物３の侵入長さＷ１を算出する。ＥＣＵ１０は、取得したＷｂ及びＷ１に基づいて、オーバーラップ率Ｆ１（＝Ｗ１／Ｗｂ）を算出する。

【0035】

また、ＥＣＵ１０は、図４に示すように、第２予測走行経路Ｒ２に対する障害物３の幅方向におけるオーバーラップ率Ｆ２（侵入率）を判定する。そのため、ＥＣＵ１０は、車載カメラ２１による画像データに基づいて、第２予測走行経路Ｒ２内に侵入している障害物３の侵入長さＷ２を算出する。ＥＣＵ１０は、取得したＷｂ及びＷ２に基づいて、オーバーラップ率Ｆ２（＝Ｗ２／Ｗｂ）を算出する。

【0036】

障害物３が重複領域Ｒ０に位置する場合、車両１が障害物３と衝突する可能性は高くなる。本実施形態では、障害物３が重複領域Ｒ０に位置するという条件下で、オーバーラップ率Ｆ１，Ｆ２が、それぞれ所定条件を満たすと、衝突回避処理の実行が許容状態（スタンバイ状態）となる。具体的には、オーバーラップ率Ｆ０，Ｆ１，Ｆ２が、それぞれ所定の閾値Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２以上である場合に、衝突回避処理の実行が許容される。そして、本実施形態では、衝突回避処理の実行が許容されている状態において、衝突余裕時間ＴＴＣが所定の閾値時間（Ｔ１，Ｔ２）以下になると衝突回避処理が実行される。

【0037】

このように本実施形態では、異なる方法により計算された２つの予測走行経路の重複領域Ｒ０に障害物３が存在することを衝突回避処理の実行条件の一つとしている。これにより、本実施形態では、障害物３との衝突しないような状態において、自動衝突回避処理が誤って実行されることを防止することができる。

【0038】

本実施形態では、自動衝突回避制御において、複数の衝突回避処理（第１，第２及び第３衝突回避処理）が順次に実行されるように構成されている。複数の衝突回避処理は、報知装置３４による警報の発生（警報処理），ブレーキ制御システム３２による車両１への制動力の付与（緊急自動ブレーキ処理）を含む。緊急自動ブレーキ処理は、所定の減速度を与えるための１次ブレーキ処理と、１次ブレーキ処理よりも更に大きな減速度を与えるための２次ブレーキ処理を含む。例えば、１次ブレーキ処理の減速度は、１．６秒以内に車両１が停止するような大きさに設定され、２次ブレーキ処理の減速度は、１．０秒以内に車両１が停止するような大きさに設定される。

【0039】

第１衝突回避処理は、予備的警報処理のみであり、衝突余裕時間ＴＴＣが所定の閾値時間（例えば、２．４秒）に達すると実行される。予備的警報処理では、運転者に衝突のおそれがあることが報知される。第２衝突回避処理は、１次ブレーキ処理と１次警報処理であり、衝突余裕時間ＴＴＣが所定の閾値時間（例えば、１．６秒）に達すると実行される。１次警報処理では、衝突回避のための予備的なブレーキが印加されることが報知される。第３衝突回避処理は、２次ブレーキ処理と２次警報処理であり、衝突余裕時間ＴＴＣが所定の閾値時間（例えば、１．０秒）に達すると実行される。２次警報処理では、衝突回避のための最終的なブレーキが印加されることが報知される。

【0040】

これら複数の衝突回避処理は、上述のように、衝突余裕時間ＴＴＣに応じて実行される。各衝突回避処理に対して、ＴＴＣに関する閾値時間が異なるように設定されている。衝突余裕時間ＴＴＣは、車両１と物標（障害物３）との間の距離Ｄを、物標に対する車両１の相対速度Ｖｒで除すことにより算出される（ＴＴＣ＝Ｄ／Ｖｒ）。

【0041】

なお、衝突回避処理として、１次ブレーキ処理，２次ブレーキ処理に加えて、又は、代えて、障害物３との衝突を回避するために、車両１において、ステリング処理を自動介入させてもよい。

【0042】

次に、図５及び図６を参照して、本実施形態の車両制御装置１００における自動衝突回避制御の処理フローを説明する。図５は自動衝突回避制御の処理フロー、図６は自動衝突回避制御の閾値である。

【0043】

ＥＣＵ１０は、図５の処理フローを所定時間（例えば、０．１秒）ごとに繰り返して実行している。まず、ＥＣＵ１０は、センサ情報取得処理を実行する（Ｓ１０１）。センサ情報取得処理において、ＥＣＵ１０は、車載カメラ２１，レーダ２２，車速センサ２３，ヨーレートセンサ２４，舵角センサ２５等からセンサ情報を取得する。

【0044】

次に、ＥＣＵ１０は、センサ情報取得処理（Ｓ１０１）において取得した各種の情報を用いて車両情報取得処理を実行する（Ｓ１０２）。車両情報取得処理において、ＥＣＵ１０は、車両１の速度Ｖ，ヨーレートφ，舵角θ等を取得すると共に、車両１の周囲及び前方エリアに存在する物標に関する物標情報を取得する。物標情報は、物標の属性，位置（車両１に対する縦方向位置，横方向位置，離間距離），相対速度，寸法（特に、物標の幅）等を含む。また、ＥＣＵ１０は、その他のデータ（ステアリングギアレシオ、ホイールベース，スタビリティファクタ等）をメモリや他の制御装置から取得する。

【0045】

次に、ＥＣＵ１０は、取得した車両情報に基づいて、第１予測走行経路Ｒ１及び第２予測走行経路Ｒ２を算出し（Ｓ１０３）、第１予測走行経路Ｒ１と第２予測走行経路Ｒ２との重複領域Ｒ０を算出する（Ｓ１０４）。さらに、ＥＣＵ１０は、物標（図２では障害物３）が重複領域Ｒ０内に存在する場合、オーバーラップ率Ｆ０を算出し、オーバーラップ率Ｆ０が所定の閾値Ｓ０以上か否かを判定する（Ｓ１０５）。本実施形態では、閾値Ｓ０は０．２（２０％）である。

【0046】

オーバーラップ率Ｆ０が閾値Ｓ０未満の場合（Ｓ１０５：Ｎｏ，Ｆ０＜Ｓ０）、ＥＣＵ１０は処理を終了する。よって、障害物３が検出されない場合、及び、障害物３は検出されているがオーバーラップ率Ｆ０が閾値Ｓ０よりも小さい場合、衝突可能性が低いので、ＥＣＵ１０は処理を終了する。なお、代替的に、閾値Ｓ０がほぼゼロの正の数であってもよい。すなわち、本処理フローは、ステップＳ１０５において物標の少なくとも一部が重複領域Ｒ０内に位置すれば（Ｆ０が正であれば）、ステップＳ１０６が行われるように構成してもよい。

【0047】

一方、オーバーラップ率Ｆ０が閾値Ｓ０以上の場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ，Ｆ０≧Ｓ０）、ＥＣＵ１０は、オーバーラップ率Ｆ１を算出し、オーバーラップ率Ｆ１が所定の閾値Ｓ１以上か否かを判定する（Ｓ１０６）。本実施形態では、閾値Ｓ１は０．３４（３４％）である。オーバーラップ率Ｆ１が閾値Ｓ１未満の場合（Ｓ１０６：Ｎｏ，Ｆ１＜Ｓ１）、ＥＣＵ１０は処理を終了する。

【0048】

一方、オーバーラップ率Ｆ１が閾値Ｓ１以上の場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ，Ｆ１≧Ｓ１）、ＥＣＵ１０は、オーバーラップ率Ｆ２を算出し、算出されたオーバーラップ率Ｆ２に応じて、第１～第３衝突回避処理のいずれの処理を実行するかについて判定処理を実行する。

【0049】

まず、オーバーラップ率Ｆ２が閾値Ｓ２ａ以上の場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ，Ｆ２≧Ｓ２ａ）について説明する。本実施形態では、閾値Ｓ２ａは０．３０（３０％）である。この場合、ＥＣＵ１０は、ＴＴＣに応じて、第１～第３衝突回避処理のいずれの処理を実行するかを決定する（Ｓ１０９，Ｓ１１３，Ｓ１１７）。すなわち、ＴＴＣが２次ブレーキ処理のための閾値Ｔ１ａ以下になると（Ｓ１０９：Ｙｅｓ、ＴＴＣ≦Ｔ１ａ）、ＥＣＵ１０は、第３衝突回避処理を実行して（Ｓ１１０）、処理を終了する。第３衝突回避処理では、ＥＣＵ１０は、ブレーキ制御システム３２へ２次ブレーキ処理を実行するためのブレーキ作動制御信号を出力し、報知装置３４へ作動制御信号を出力して２次警報処理を実行させる。本実施形態では、閾値Ｔ１ａは１．０（秒）である。

【0050】

また、ＴＴＣが閾値Ｔ１ａより大きいが、１次ブレーキ処理のための閾値Ｔ１ｂ以下になると（Ｓ１１３：Ｙｅｓ、Ｔ１ａ＜ＴＴＣ≦Ｔ１ｂ）、ＥＣＵ１０は、第２衝突回避処理を実行して（Ｓ１１４）、処理を終了する。第２衝突回避処理では、ＥＣＵ１０は、ブレーキ制御システム３２へ１次ブレーキ処理を実行するためのブレーキ作動制御信号を出力し、報知装置３４へ作動制御信号を出力して１次警報処理を実行させる。本実施形態では、閾値Ｔ１ｂは１．６（秒）である。

【0051】

また、ＴＴＣが閾値Ｔ１ｂより大きいが、２次ブレーキ処理のための閾値Ｔ１ｃ以下になると（Ｓ１１７：Ｙｅｓ、Ｔ１ｂ＜ＴＴＣ≦Ｔ１ｃ）、ＥＣＵ１０は、第１衝突回避処理を実行して（Ｓ１１８）、処理を終了する。第１衝突回避処理では、ＥＣＵ１０は、報知装置３４へ作動制御信号を出力して予備的警報処理を実行させる。本実施形態では、閾値Ｔ１ｃは２．４（秒）である。

【0052】

また、ＴＴＣが閾値Ｔ１ｃより大きい場合（Ｓ１１７：Ｎｏ、Ｔ１ｃ＜ＴＴＣ）、ＥＣＵ１０は処理を終了する。この場合、物標（障害物３）は、車両１から離れているので、衝突回避処理は実行されない。

【0053】

次に、オーバーラップ率Ｆ２が閾値Ｓ２ｂ以上でＳ２ａ未満である場合（Ｓ１０７：Ｎｏ，Ｓ１１１：Ｙｅｓ、Ｓ２ｂ≦Ｆ２＜Ｓ２ａ）について説明する。本実施形態では、閾値Ｓ２ｂは０．２０（２０％）である。この場合、ＥＣＵ１０は、ＴＴＣに応じて、第１～第２衝突回避処理のいずれの処理を実行するかを決定する（Ｓ１１３，Ｓ１１７）。すなわち、物標（障害物３）は、第１予測走行経路Ｒ１に対して閾値Ｓ１以上の侵入率で重なっているので（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、衝突の可能性はあるが、第２予測走行経路Ｒ２に対して閾値Ｓ２ｂ～Ｓ２ａの範囲の侵入率でしか重なっていないので（Ｓ１０７：Ｎｏ）、第１及び第２衝突回避処理についてのみ実行するか否かの判断が行われる。

【0054】

上述のように舵角θは時間的に変動し易いので、第２予測走行経路Ｒ２も変動し易い。よって、障害物３がより遠方に位置するほど、オーバーラップ率Ｆ２が変動し易くなる。このため、本実施形態では、オーバーラップ率Ｆ２が閾値Ｓ２ａ未満であっても（Ｓ１０７：Ｎｏ）、閾値時間がより長い衝突回避処理（この場合、第１，第２衝突回避処理）の実行を許容することにより、必要な衝突回避処理が誤判定により実行されないことを防止することができる。

【0055】

具体的には、ＴＴＣが閾値Ｔ１ｂ以下になると（Ｓ１１３：Ｙｅｓ、ＴＴＣ≦Ｔ１ｂ）、ＥＣＵ１０は、第２衝突回避処理を実行して（Ｓ１１４）、処理を終了する。一方、ＴＴＣが閾値Ｔ１ｂより大きいが、閾値Ｔ１ｃ以下になると（Ｓ１１７：Ｙｅｓ、Ｔ１ｂ＜ＴＴＣ≦Ｔ１ｃ）、ＥＣＵ１０は、第１衝突回避処理を実行して（Ｓ１１８）、処理を終了する。また、ＴＴＣが閾値Ｔ１ｃより大きい場合（Ｓ１１７：Ｎｏ、Ｔ１ｃ＜ＴＴＣ）、ＥＣＵ１０は処理を終了する。

【0056】

次に、オーバーラップ率Ｆ２が閾値Ｓ２ｃ以上でＳ２ｂ未満である場合（Ｓ１０７：Ｎｏ，Ｓ１１１：Ｎｏ，Ｓ１１５：Ｙｅｓ、Ｓ２ｃ≦Ｆ２＜Ｓ２ｂ）について説明する。本実施形態では、閾値Ｓ２ｃは閾値Ｓ２ｂと同じ０．２０（２０％）である。しかしながら、代替的に、閾値Ｓ２ｃは閾値Ｓ２ｂよりも小さな値（例えば、０．１５）であってもよい。この場合、ＥＣＵ１０は、ＴＴＣに応じて、第１衝突回避処理を実行するか否かを決定する（Ｓ１１７）。すなわち、物標（障害物３）は、第１予測走行経路Ｒ１に対して閾値Ｓ１以上の侵入率で重なっているので（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、衝突の可能性はあるが、第２予測走行経路Ｒ２に対して閾値Ｓ２ｃ～Ｓ２ｂの範囲の侵入率でしか重なっていないので（Ｓ１１１：Ｎｏ）、第１衝突回避処理についてのみ実行するか否かの判断が行われる。

【0057】

本実施形態では、オーバーラップ率Ｆ２が閾値Ｓ２ｂ未満であっても（Ｓ１１１：Ｎｏ）、閾値時間がより長い衝突回避処理（この場合、第１衝突回避処理）の実行を許容することにより、必要な衝突回避処理が誤判定により実行されないことを防止することができる。

【0058】

具体的には、ＴＴＣが閾値Ｔ１ｃ以下になると（Ｓ１１７：Ｙｅｓ、ＴＴＣ≦Ｔ１ｃ）、ＥＣＵ１０は、第１衝突回避処理を実行して（Ｓ１１８）、処理を終了する。一方、ＴＴＣが閾値Ｔ１ｃより大きい場合（Ｓ１１７：Ｎｏ、Ｔ１ｃ＜ＴＴＣ）、ＥＣＵ１０は処理を終了する。

【0059】

本実施形態では、車両１の現在の運転操作状態（舵角θ）に基づいて算出される第２予測走行経路Ｒ２の位置精度よりも、車両１の現在の車両挙動（ヨーレートφ）に基づいて算出される第１予測走行経路Ｒ１の位置精度の方が、高いことを前提としている。よって、障害物３が重複領域Ｒ０と重なっている条件下において、オーバーラップ率Ｆ１が高い場合（Ｆ１≧Ｓ１）にのみ、第１～第３衝突回避処理が実行される。そして、オーバーラップ率Ｆ２は、いずれの衝突回避処理を実行するかの判断に用いられる。具体的には、オーバーラップ率Ｆ２が高いほど、より高次の衝突回避処理が実行される。すなわち、オーバーラップ率Ｆ１及びＦ２が共に高い方が（又は、両者の差が小さい方が）、車両の将来の予測位置の精度（すなわち、第１及び第２予測走行経路の位置精度）が高いと判定される。これにより、本実施形態では、位置精度がより高いと判定される場合に、第１～第３衝突回避処理が実行されるので、自動衝突回避処理の不要な介入を抑制することができる。

【0060】

次に、図７Ａ，図７Ｂ及び図６を参照して、本実施形態の車両制御装置１００における自動衝突回避制御の代替的な処理フローを説明する。図７Ａ及び図７Ｂは自動衝突回避制御の代替的な処理フローである。車両制御装置１００は、図５の処理フローに代えて、図７Ａ及び図７Ｂに示す代替的な処理フローを用いることができる。

【0061】

図５の処理フローでは、オーバーラップ率Ｆ１が閾値Ｓ１よりも小さい場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、いずれの衝突回避処理も実行されないように構成されていた。一方、代替的な処理フローでは、オーバーラップ率Ｆ１が閾値Ｓ１よりも小さい場合であっても（Ｓ２０６：Ｎｏ）、状況に応じて、いずれかの衝突回避処理が実行されるように構成されている。また、図５の処理フローでは、オーバーラップ率Ｆ２が閾値Ｓ２ｃより小さい場合（Ｓ１１５：Ｎｏ）、処理が終了されていた。一方、代替的な処理フローでは、オーバーラップ率Ｆ２が閾値Ｓ２ｃより小さい場合であっても（Ｓ２１５：Ｎｏ）、状況に応じて、いずれかの衝突回避処理が実行されるように構成されている。なお、図７Ａに示すステップＳ２０１～Ｓ２１８は、図５のステップＳ１０１～Ｓ１１８と同じであるので説明を省略する。

【0062】

ステップＳ２０６において、オーバーラップ率Ｆ１が閾値Ｓ１よりも小さい場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、オーバーラップ率Ｆ２を算出し、算出されたオーバーラップ率Ｆ２に応じて、第１～第３衝突回避処理のいずれの処理を実行するかについて判定処理を実行する。

【0063】

まず、オーバーラップ率Ｆ２が閾値Ｓ２ａ以上の場合（Ｓ２１９：Ｙｅｓ，Ｆ２≧Ｓ２ａ）について説明する。この場合、ＴＴＣに応じて、第１～第３衝突回避処理のいずれの処理を実行するかが決定される（Ｓ２２１，Ｓ２２５，Ｓ２２９）。すなわち、ＴＴＣが２次ブレーキ処理のための閾値Ｔ２ａ以下になると（Ｓ２２１：Ｙｅｓ、ＴＴＣ≦Ｔ２ａ）、第３衝突回避処理が実行される（Ｓ２２２）。また、ＴＴＣが閾値Ｔ２ａより大きいが、閾値Ｔ２ｂ以下になると（Ｓ２２５：Ｙｅｓ、Ｔ２ａ＜ＴＴＣ≦Ｔ２ｂ）、第２衝突回避処理が実行される（Ｓ２２６）。また、ＴＴＣが閾値Ｔ２ｂより大きいが、閾値Ｔ２ｃ以下になると（Ｓ２２９：Ｙｅｓ、Ｔ２ｂ＜ＴＴＣ≦Ｔ２ｃ）、第１衝突回避処理が実行される（Ｓ２３０）。また、ＴＴＣが閾値Ｔ２ｃより大きいと（Ｓ２２９：Ｎｏ、Ｔ２ｃ＜ＴＴＣ）、処理は終了される。

【0064】

なお、閾値Ｔ２ａは、閾値Ｔ１ａよりも小さい０．８（秒）に設定され、閾値Ｔ２ｂは閾値Ｔ１ｂよりも小さい１．４（秒）に設定され、閾値Ｔ２ｃは、閾値Ｔ１ｃよりも小さい２．２（秒）に設定されている。

【0065】

したがって、代替的な実施形態では、オーバーラップ率Ｆ１が低い場合には（Ｓ２０６：Ｎｏ）、オーバーラップ率Ｆ１が高い場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）と比べて、遅いタイミングで第１～第３衝突回避処理が実行される。これにより、車両１の将来の位置精度が比較的低いと考えられる場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）において、自動衝突処理の不要な介入を抑制することができる。

【0066】

次に、オーバーラップ率Ｆ２が閾値Ｓ２ｂ以上でＳ２ａ未満である場合（Ｓ２１９：Ｎｏ，Ｓ２２３：Ｙｅｓ、Ｓ２ｂ≦Ｆ２＜Ｓ２ａ）について説明する。この場合、ＴＴＣに応じて、第１～第２衝突回避処理のいずれの処理を実行するかが決定される（Ｓ２２５，Ｓ２２９）。具体的には、ＴＴＣが閾値Ｔ２ｂ以下になると（Ｓ２２５：Ｙｅｓ、ＴＴＣ≦Ｔ２ｂ）、第２衝突回避処理が実行される（Ｓ２２６）。一方、ＴＴＣが閾値Ｔ２ｂより大きいが、閾値Ｔ２ｃ以下になると（Ｓ２２９：Ｙｅｓ、Ｔ２ｂ＜ＴＴＣ≦Ｔ２ｃ）、第１衝突回避処理が実行される（Ｓ２３０）。また、ＴＴＣが閾値Ｔ２ｃより大きいと（Ｓ２２９：Ｎｏ、Ｔ２ｃ＜ＴＴＣ）、処理は終了される。

【0067】

次に、オーバーラップ率Ｆ２が閾値Ｓ２ｃ以上でＳ２ｂ未満である場合（Ｓ２１９：Ｎｏ，Ｓ２２３：Ｎｏ，Ｓ２２７：Ｙｅｓ、Ｓ２ｃ≦Ｆ２＜Ｓ２ｂ）について説明する。この場合、ＴＴＣに応じて、第１衝突回避処理を実行するか否かが決定される（Ｓ２２９）。具体的には、ＴＴＣが閾値Ｔ２ｃ以下になると（Ｓ２２９：Ｙｅｓ、ＴＴＣ≦Ｔ２ｃ）、第１衝突回避処理が実行される（Ｓ２３０）。一方、ＴＴＣが閾値Ｔ２ｃより大きいと（Ｓ２２９：Ｎｏ、Ｔ２ｃ＜ＴＴＣ）、処理は終了される。

【0068】

図７Ａ及び図７Ｂに示す代替的な実施形態では、障害物３が重複領域Ｒ０と重なっている条件下において、信頼性がより高いと考えられる第１予測走行経路Ｒ１についてのオーバーラップ率Ｆ１が小さい場合であっても（Ｓ２０６：Ｎｏ）、作動タイミングを遅らせて第１～第３衝突回避処理が実行され得る。これにより、代替的な実施形態では、安全性を確保しつつ、自動衝突回避処理の不要な介入を抑制することができる。

【0069】

次に、本実施形態における車両制御装置１００の作用について説明する。本実施形態において、車両１の進行方向に存在する障害物３との衝突を回避するための車両制御装置１００は、車両１の現在のヨーレートφから予測される進行方向に基づいて、車両１が通過する幅Ｗａを有する第１予測走行経路Ｒ１を算出し、車両１の現在の舵角θから予測される進行方向に基づいて、車両１が通過する幅Ｗａを有する第２予測走行経路Ｒ２を算出し、第１予測走行経路Ｒ１と第２予測走行経路Ｒ２との重複領域Ｒ０内に障害物３が侵入している場合、衝突回避処理の実行を許容する。

【0070】

本実施形態において、第１予測走行経路Ｒ１と第２予測走行経路Ｒ２との重複領域Ｒ０は、車両１が将来的に通過する領域としての位置精度が相当程度に高いが、重複領域Ｒ０の外側は、位置精度がそれほど高くないと考えられる。よって、このように構成された本実施形態では、位置精度が高い重複領域Ｒ０に障害物３が侵入している場合に、衝突回避処理の実行を許容することにより、衝突回避処理の不要な介入を抑制することができる。

【0071】

また、本実施形態では、車両制御装置１００は、重複領域Ｒ０への障害物３の幅方向のオーバーラップ率Ｆ０が所定侵入閾値Ｓ０以上の場合に、衝突回避処理の実行を許容する。このように構成された本実施形態では、障害物３の大きさを考慮して、車両１の予測走行経路内の位置精度の高い領域（重複領域Ｒ０）内に位置するか否かを判定することができる。

【0072】

また、本実施形態では、車両制御装置１００は、第１予測走行経路Ｒ１への障害物３の幅方向のオーバーラップ率Ｆ１が第１閾値Ｓ１以上であり、且つ、第２予測走行経路Ｒ２への障害物３の幅方向のオーバーラップ率Ｆ２が第１閾値Ｓ１とは異なる第２閾値Ｓ２（Ｓ２ａ－Ｓ２ｃ）以上である場合、衝突回避処理の実行を許容する。このように構成された本実施形態では、各予測走行経路（Ｒ１，Ｒ２）へのオーバーラップ率（Ｆ１，Ｆ２）に対して個別に閾値を設定することにより、衝突回避処理の自動介入の必要性をより的確に判定することができる。

【0073】

また、本実施形態では、第２閾値Ｓ２（Ｓ２ａ－Ｓ２ｃ）は、第１閾値Ｓ１よりも小さく設定されている。本実施形態において、舵角θに基づく第２予測走行経路Ｒ２は、ステアリングホイールの構造的な遊びに起因して変動し易い。そこで、本実施形態では、第２予測走行経路Ｒ２に対するオーバーラップ率Ｆ２が、第１予測走行経路Ｒ１に対するオーバーラップ率Ｆ１より小さい場合に衝突回避処理の実行を許容することにより、必要な衝突回避処理が誤判定により実行されないことを防止することができる。

【0074】

また、本実施形態では、衝突回避処理は、作動時期が異なる複数の衝突回避処理（第１～第３衝突回避処理）を含み、第２閾値Ｓ２（Ｓ２ａ－Ｓ２ｃ）は、複数の衝突回避処理に対してそれぞれ設定されており、作動時期がより早い衝突回避処理は、第２閾値がより小さく設定されている。本実施形態において、変動し易い舵角θに起因して、車両１から遠方ほど第２予測走行経路Ｒ２の位置精度は低くなる。よって、遠方の障害物３についての第２予測走行経路Ｒ２へのオーバーラップ率Ｆ２の精度は、近くの障害物３についてのオーバーラップ率Ｆ２の精度よりも低くなる。よって、本実施形態では、作動時期が早い衝突回避処理については、第２予測走行経路Ｒ２へのオーバーラップ率Ｆ２が比較的小さくても実行を許容することにより、必要な衝突回避処理が誤判定により実行されないことを防止することができる。

【0075】

また、本実施形態では、衝突回避処理は、報知装置３４による警報の発生、及び／又は、ブレーキ装置による車両１への制動力の付与を含む。

【符号の説明】

【0076】

１ 車両
３ 障害物
１０ ＥＣＵ
１００ 車両制御装置
Ｒ０ 重複領域
Ｒ１ 第１予測走行経路
Ｒ２ 第２予測走行経路
Ｗａ 幅
Ｗｂ 幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】