特許 7537548 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】2024-08-13

(45)【発行日】2024-08-21

(54)【発明の名称】車両制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/17 20200101AFI20240814BHJP

【ＦＩ】

B60W30/17

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023085386

(22)【出願日】2023-05-24

(62)【分割の表示】P 2021195321の分割

【原出願日】2017-11-06

(65)【公開番号】P2023099730

(43)【公開日】2023-07-13

【審査請求日】2023-05-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100187311

【弁理士】

【氏名又は名称】小飛山 悟史

(74)【代理人】

【識別番号】100161425

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 鉄平

(72)【発明者】

【氏名】坂口 英嗣

【審査官】平井 功

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－８７７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－５８６３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／００－１０／３０

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

停止している先行車と自車両との車間距離が停止閾値以下となった場合に前記自車両を停止させる車両制御装置であって、
前記先行車及び前記自車両が停止している場合に、前記先行車が発進して前記先行車と前記自車両との車間距離が前記停止閾値より大きい値である発進閾値以上となったか否かを判定する発進判定部と、
前記発進判定部により前記先行車と前記自車両との車間距離が前記発進閾値以上となったと判定された場合に、前記自車両を発進させる車両制御部と、
前記自車両の走行車線に隣接する隣接車線にある周辺車両の状況を判定する他車両状況判定部と、
を備え、
前記発進判定部は、前記他車両状況判定部の判定結果に基づいて、前記停止閾値よりも大きい値の中から前記発進閾値を設定し、前記他車両状況判定部により前記周辺車両が走行していないと判定された場合、前記周辺車両が走行していると判定された場合と比べて、前記発進閾値を大きい値とする、車両制御装置。

【請求項2】

前記車両制御部は、前記先行車及び前記自車両が停止してから前記発進判定部により前記先行車と前記自車両の車間距離が前記発進閾値以上となったと判定されるまでは前記自車両を、前記車間距離が前記発進閾値以上となったと判定された場合と比較して発進しにくくするように構成される、請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

前記車両制御部は、前記先行車及び前記自車両が停止してから前記発進判定部により前記先行車と前記自車両の車間距離が前記発進閾値以上となったと判定されるまでは前記自車両の停止状態を維持する、請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項4】

停止している先行車と自車両との車間距離が停止閾値以下となった場合に前記自車両を停止させる車両制御装置であって、
前記先行車及び前記自車両が停止している場合に、前記先行車が発進して前記先行車と前記自車両との車間距離が前記停止閾値より大きい値である発進閾値以上となったか否かを判定する発進判定部と、
前記発進判定部により前記先行車と前記自車両との車間距離が前記発進閾値以上となったと判定された場合に、前記自車両を発進させる車両制御部と、
前記自車両の走行車線に隣接する隣接車線にある周辺車両の状況を判定する他車両状況判定部と、
を備え、
前記他車両状況判定部は、交差点の手前に前記自車両が位置している場合に、前記周辺車両の状況を判定するように構成され、
前記発進判定部は、前記他車両状況判定部の判定結果に基づいて、前記停止閾値よりも大きい値の中から前記発進閾値を設定する、車両制御装置。

【請求項5】

前記他車両状況判定部は、信号機の手前で前記先行車及び前記自車両が停止している場合に、前記周辺車両の状況を判定するように構成される、請求項１又は請求項４に記載の車両制御装置。

【請求項6】

前記隣接車線は、前記自車両の走行車線と進行方向が同じ車線である、請求項１又は請求項４に記載の車両制御装置。

【請求項7】

前記周辺車両は前記信号機の手前に存在する他車両である、請求項５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、車両の発進を行う車両制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両の発進を行う装置に関する技術文献として、特開２０１７-８７７８４号公報が知られている。この公報には、渋滞が検出されて自車両が停止している場合において、先行車が発進して先行車と自車両との車間距離が所定距離以上となったとき、自車両をクリープ走行させる運転支援システムが示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７-８７７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、先行車が停止することで先行車と自車両との車間距離が停止閾値以下となった場合に、自車両を自動で停止させる停止制御が知られている。このような自車両の停止制御と発進制御とは組み合わせて利用されることが考えられる。しかしながら、停止制御と発進制御とを単に組み合わせると、例えば先行車が微小な発進（僅かな前進）と停止を繰り返すような場合に自車両も追従して発進停止を繰り返すおそれがあり、改善の余地が存在する。

【0005】

そこで、本技術分野では、先行車との車間距離に応じた自車両の発進停止を適切に行うことができる車両制御装置を提供することが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、停止している先行車と自車両との車間距離が停止閾値以下となった場合に自車両を停止させる車両制御装置であって、先行車及び自車両が停止している場合に、先行車が発進して先行車と自車両との車間距離が停止閾値より大きい値である発進閾値以上となったか否かを判定する発進判定部と、発進判定部により先行車と自車両との車間距離が発進閾値以上となったと判定された場合に、自車両を発進させる車両制御部と、自車両の走行車線に隣接する隣接車線にある周辺車両の状況を判定する他車両状況判定部と、を備え、発進判定部は、他車両状況判定部の判定結果に基づいて、停止閾値よりも大きい値の中で発進閾値を変更する。

【0007】

本発明の一態様に係る車両制御装置によれば、先行車と自車両の車間距離に応じた自車両の発進停止を適切に行うことができる。

【0008】

本発明の一態様に係る車両制御装置において、車両制御部は、前記先行車及び前記自車両が停止してから前記発進判定部により前記先行車と前記自車両の車間距離が前記発進閾値以上となったと判定されるまでは前記自車両を、前記車間距離が前記発進閾値以上となったと判定された場合と比較して発進しにくくするように構成されてもよい。

【0009】

本発明の一態様に係る車両制御装置において、車両制御部は、前記先行車及び前記自車両が停止してから前記発進判定部により前記先行車と前記自車両の車間距離が前記発進閾値以上となったと判定されるまでは前記自車両の停止状態を維持してもよい。

【0010】

本発明の一態様に係る車両制御装置において、他車両状況判定部は、信号機の手前で前記先行車及び前記自車両が停止している場合に、前記周辺車両の状況を判定するように構成されてもよい。本発明の一態様に係る車両制御装置において、隣接車線は、自車両の走行車線と進行方向が同じ車線であってもよい。本発明の一態様に係る車両制御装置において、周辺車両は信号機の手前に存在する他車両であってもよい。本発明の一態様に係る車両制御装置において、他車両状況判定部は、隣接車線にある周辺車両の走行状況を判定し、発進判定部は、判定結果に応じて、発進閾値を設定してもよい。本発明の一態様に係る車両制御装置において、他車両状況判定部は、隣接車線にある周辺車両が走行しているか否かを判定し、発進判定部は、判定結果に応じて、発進閾値を設定してもよい。

【発明の効果】

【0011】

以上説明したように、本発明の一態様に係る車両制御装置によれば、先行車との車間距離に応じた自車両の発進停止を適切に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態に係る車両制御装置を示すブロック図である。

【図2】交差点の手間で先行車と自車両とが停止している状況を示す平面図である。

【図3】（ａ）先行車の速度及び自車両の速度の時間変化を示すグラフである。（ｂ）先行車と自車両との車間距離の時間変化を示すグラフである。

【図4】発進判定処理を示すフローチャートである。

【図5】発進閾値設定処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0014】

図１に示す車両制御装置１００は、乗用車等の車両（自車両）に搭載されており、自車両の走行を制御する。車両制御装置１００は、自車両の一つ前を走行する先行車と自車両との車間距離に基づいて、自車両の発進制御及び停止制御を行う。自車両の発進制御及び停止制御は、車両の走行を自動で行う自動運転の機能の一部として実行されてもよい。

【0015】

［車両制御装置の構成］
以下、車両制御装置１００の構成について図面を参照して説明を行う。図１に示すように、車両制御装置１００は、自車両の走行を制御するＥＣＵ［Electronic Control Unit］１０を備えている。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ[CentralProcessing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等からなる電子制御ユニットである。ＥＣＵ１０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の車両制御を実行する。ＥＣＵ１０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。

【0016】

ＥＣＵ１０は、ＧＰＳ受信部１、外部センサ２、内部センサ３、地図データベース４、及びアクチュエータ５と接続されている。

【0017】

ＧＰＳ受信部１は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、自車両の位置（例えば自車両の緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信部１は、測定した自車両の位置情報をＥＣＵ１０へ送信する。

【0018】

外部センサ２は、自車両の周辺の状況を検出する検出機器である。外部センサ２は、カメラ、レーダセンサのうち少なくとも一つを含む。

【0019】

カメラは、自車両の外部状況を撮像する撮像機器である。カメラは、自車両のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、自車両の外部状況に関する撮像情報をＥＣＵ１０へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれている。

【0020】

レーダセンサは、電波（例えばミリ波）又は光を利用して自車両の周辺の障害物を検出する検出機器である。レーダセンサには、例えば、ミリ波レーダ又はライダー［LIDAR：Light Detection and Ranging］が含まれる。レーダセンサは、電波又は光を自車両の周辺に送信し、障害物で反射された電波又は光を受信することで障害物を検出する。レーダセンサは、検出した障害物情報をＥＣＵ１０へ送信する。障害物には、ガードレール、建物等の固定障害物の他、歩行者、自転車、他車両等の移動障害物が含まれる。

【0021】

内部センサ３は、自車両の走行状態を検出する検出機器である。内部センサ３は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサを含む。車速センサは、自車両の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、自車両の車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車速情報（車輪速情報）をＥＣＵ１０に送信する。

【0022】

加速度センサは、自車両の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、自車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、自車両の横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、例えば、自車両の加速度情報をＥＣＵ１０に送信する。ヨーレートセンサは、自車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した自車両のヨーレート情報をＥＣＵ１０へ送信する。

【0023】

地図データベース４は、地図情報を記憶するデータベースである。地図データベース４は、例えば、自車両に搭載されたＨＤＤ［Hard Disk Drive］内に形成されている。地図情報には、道路の位置情報（車線毎の位置情報）、道路形状の情報（例えばカーブと直線区間の種別、曲率等）、及び交差点及び分岐点の位置情報等が含まれる。また、地図情報には、信号機の位置情報と、信号機に対応する車線の情報とが含まれている。

【0024】

アクチュエータ５は、自車両の制御に用いられる機器である。アクチュエータ５は、駆動アクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び操舵アクチュエータを少なくとも含む。駆動アクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量（スロットル開度）を制御し、自車両の駆動力を制御する。なお、自車両がハイブリッド車である場合には、エンジンに対する空気の供給量の他に、動力源としてのモータにＥＣＵ１０からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。自車両が電気自動車である場合には、動力源としてのモータにＥＣＵ１０からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。これらの場合における動力源としてのモータは、アクチュエータ５を構成する。

【0025】

ブレーキアクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、自車両の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。操舵アクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じて制御する。これにより、操舵アクチュエータは、自車両の操舵トルクを制御する。

【0026】

次に、ＥＣＵ１０の機能的構成について説明する。ＥＣＵ１０は、車両位置認識部１１、停止判定部１２、信号機判定部１３、他車両状況判定部１４、発進判定部１５、速度プロファイル生成部１６、及び車両制御部１７を有している。

【0027】

車両位置認識部１１は、ＧＰＳ受信部１の位置情報及び地図データベース４の地図情報に基づいて、自車両の地図上の位置を認識する。また、車両位置認識部１１は、地図データベース４の地図情報に含まれた電柱等の固定障害物の位置情報及び外部センサ２の検出結果を利用して、ＳＬＡＭ［Simultaneous Localization and Mapping］技術により自車両の位置を認識する。車両位置認識部１１は、自車両の走行する走行車線の認識も行う。車両位置認識部１１は、その他、周知の手法により自車両の地図上の位置を認識してもよい。

【0028】

停止判定部１２は、自車両の走行中に、停止している先行車と自車両との車間距離が停止閾値Ｄｓ以下となったか否かを判定する。停止閾値Ｄｓは、予め設定された値である。停止閾値Ｄｓは、自車両の車速その他のパラメータによって値が変更されてもよい。停止判定部１２は、外部センサ２の検出結果に基づいて、停止している先行車と自車両との車間距離を認識することができる。

【0029】

信号機判定部１３は、信号機の手前で先行車と自車両が停止している場合に、信号機の点灯信号が通過許可信号であるか否かを判定する。信号機の手前とは、信号機又は信号機の基準に対応する基準地点（一時停止線、交差点等）から第１の距離以内とすることができる。第１の距離は予め設定された値の距離である。通過許可信号とは、車両の通過を許可する信号（例えば青信号）である。

【0030】

信号機判定部１３は、一例として、地図データベース４の地図情報に含まれる信号機の位置情報と車両位置認識部１１の認識した自車両の地図上の位置と外部センサ２の検出結果と内部センサ３の検出結果（車速センサの検出結果）とに基づいて、信号機の手前で先行車と自車両が停止しているか否かを判定する。

【0031】

信号機判定部１３は、信号機の手前で先行車と自車両が停止していると判定した場合、外部センサ２の検出結果（カメラの撮像画像）に基づいて、信号機の点灯信号が通過許可信号であるか否かを判定する。信号機の点灯信号が通過許可信号であると判定されなかった場合とは、信号機の点灯状態が通過禁止信号（例えば赤信号）又は遷移信号（例えば黄信号）である場合又は信号機の点灯状態が不明である場合である。遷移信号とは、通過許可信号から通過禁止信号に遷移するときに点灯する信号である。遷移信号は必須ではない。

【0032】

なお、信号機判定部１３は、自車両の通信機器を介して無線ネットワーク（インターネット、光ビーコン等）との通信を行うことで、信号機の点灯信号の情報を取得することにより上記判定を行ってもよい。

【0033】

他車両状況判定部１４は、信号機の手前で先行車と自車両が停止している場合に、自車両の走行車線と進行方向が同じである隣接車線で信号機の手前の周辺車両が走行しているか否かを判定する。自車両の走行車線と進行方向が同じである隣接車線とは、自車両の走行車線の進行方向が直進である場合に右折専用の隣接車線等を含まないと言う意味である。

【0034】

周辺車両の判定において、信号機の手前とは、信号機又は信号機の基準に対応する基準地点（一時停止線、交差点等）から第２の距離以内とすることができる。第２の距離は予め設定された距離である。第２の距離は、自車両が信号機の手前に停止しているか否かの基準となる第１の距離と同じ距離であってもよく、異なる距離であってもよい。

【0035】

他車両状況判定部１４は、地図データベース４の地図情報と車両位置認識部１１の認識した自車両の地図上の位置とに基づいて、走行車線と進行方向が同じである隣接車線の有無を認識する。他車両状況判定部１４は、外部センサ２の検出結果と地図情報と自車両の地図上の位置とに基づいて、隣接車線で信号機の手前の周辺車両が走行しているか否かを判定する。

【0036】

なお、他車両状況判定部１４は、走行車線と進行方向が同じである隣接車線が存在しない場合又は隣接車線上に周辺車両が存在しない場合には、隣接車線で信号機の手前の周辺車両が走行していないと判定する。他車両状況判定部１４は、周辺車両が存在していても、周辺車両の車速が第１の所定値（例えば３ｋｍ／ｈ）以下である場合には、周辺車両は走行していないと判定してもよい。また、他車両状況判定部１４は、周辺車両の車速が第２の所定値（例えば１０ｋｍ／ｈ）以下であり、周辺車両の減速度が所定値以上の場合には、周辺車両は走行していないと判定してもよい。

【0037】

また、他車両状況判定部１４は、信号機の手前で先行車と自車両が停止している場合に、自車両の走行車線の対向車線で対向車線の信号機の手前の対向車両が走行しているか否かを判定する。他車両状況判定部１４は、外部センサ２の検出結果と地図情報と自車両の地図上の位置とに基づいて、上記判定を行うことができる。

【0038】

自車両の走行車線の対向車線とは、自車両の走行車線の進行方向と対向する進行方向を有する車線である。対向車線の信号機の手前とは、対向車線の信号機又は信号機の基準に対応する基準地点（一時停止線、交差点等）から第３の距離以内とすることができる。第３の距離は予め設定された距離である。第３の距離は、第１の距離と同じ距離であってもよく、異なる距離であってもよい。また、第３の距離は、第２の距離と同じ距離であってもよく、異なる距離であってもよい。

【0039】

なお、他車両状況判定部１４は、走行車線の対向車線が存在しない場合（トンネル等で対向車線を外部センサ２で検出できない場合も含む）又は対向車線上に対向車両が存在しない場合には、対向車線で信号機の手前の対向車両が走行していないと判定する。他車両状況判定部１４は、対向車両が存在していても、対向車両の車速が第３の所定値（例えば３ｋｍ／ｈ）以下である場合には、対向車両は走行していないと判定してもよい。また、他車両状況判定部１４は、対向車両の車速が第４の所定値（例えば１０ｋｍ／ｈ）以下であり、対向車両の減速度が所定値以上の場合には、対向車両は走行していないと判定してもよい。

【0040】

発進判定部１５は、先行車と自車両とが停止している場合に、先行車が発進して先行車と自車両との車間距離が発進閾値Ｄｔｈ以上となったか否かを判定する。発進閾値Ｄｔｈは、停止閾値Ｄｓより大きい値として予め設定された閾値である。発進閾値Ｄｔｈは、同じ条件下で停止閾値Ｄｓより大きい値であれば、値が変更されてもよい。発進判定部１５は、外部センサ２の検出結果に基づいて上記判定を行うことができる。

【0041】

発進判定部１５は、先行車と自車両とが信号機の手前に停止している場合に限られず、道路途中における渋滞、信号機の無い一時停止線等によって先行車と自車両とが停止していれば、車間距離が発進閾値以上となったか否かの判定を行う。

【0042】

また、発進判定部１５は、信号機の手前で先行車と自車両が停止し、信号機判定部１３により信号機の点灯信号が通過許可信号であると判定されない場合、信号機の点灯信号が通過許可信号であると判定された場合と比べて、発進閾値を大きい値とする。

【0043】

発進判定部１５は、信号機の手前で先行車と自車両が停止し、他車両状況判定部１４により自車両の走行車線と進行方向が同じである隣接車線で信号機の手前の周辺車両が走行していないと判定された場合、当該周辺車両が走行していると判定された場合と比べて、発進閾値を大きい値とする。

【0044】

発進判定部１５は、隣接車線に複数台の周辺車両が連なっている場合には、信号機に最も近い周辺車両である先頭周辺車両を基準として発進閾値を設定してもよい。この場合、他車両状況判定部１４は、外部センサ２の検出結果と地図情報と自車両の地図上の位置とに基づいて、先頭周辺車両が走行しているか否かを判定する。発進判定部１５は、先頭周辺車両が走行していないと判定されたとき、先頭周辺車両が走行していると判定されたときと比べて、発進閾値を大きな値とする。このときには、先頭周辺車両に後続する周辺車両の走行の有無を発進閾値の設定に用いる必要はない。

【0045】

発進判定部１５は、自車両の走行車線と進行方向が同じである隣接車線が複数存在する場合、各隣接車線の先頭周辺車両が全て走行していないとき、各隣接車線の先頭周辺車両が一台でも走行しているときと比べて、発進閾値を大きな値としてもよい。

【0046】

また、発進判定部１５は、信号機の手前で先行車と自車両が停止し、他車両状況判定部１４により自車両の走行車線の対向車線で対向車線の信号機の手前の対向車両が走行していないと判定された場合、対向車両が走行していると判定された場合と比べて、発進閾値を大きい値とする。

【0047】

発進判定部１５は、対向車線に複数台の対向車両が連なっている場合には、対向車線の信号機に最も近い対向車両である先頭対向車両を基準として発進閾値を設定してもよい。この場合、他車両状況判定部１４は、外部センサ２の検出結果と地図情報と自車両の地図上の位置とに基づいて、先頭対向車両が走行しているか否かを判定する。発進判定部１５は、先頭対向車両が走行していないと判定されたとき、先頭対向車両が走行していると判定されたときと比べて、発進閾値を大きな値とする。このときには、先頭対向車両に後続する対向車両の走行の有無を発進閾値の設定に用いる必要はない。

【0048】

発進判定部１５は、対向車線が複数存在する場合、各対向車線の先頭対向車両が全て走行していないとき、各対向車線の先頭対向車両が一台でも走行しているときと比べて、発進閾値を大きな値としてもよい。

【0049】

発進判定部１５は、信号機の手前で先行車と自車両が停止している場合において、自車両の走行車線で信号機に最も近い車両が先行車（自車両の一つ前の先行車）ではない場合、走行車線で信号機に最も近い先頭車両を基準として発進閾値を設定してもよい。この場合、発進判定部１５は、先頭車両が走行していないと判定されたとき、先頭車両が走行していると判定されたときと比べて、発進閾値を大きな値とする。先頭車両の走行の有無は、外部センサ２の検出結果によって認識することができる。

【0050】

速度プロファイル生成部１６は、自車両の速度プロファイルを生成する。速度プロファイルとは、自車両の車速の制御に用いられる車速計画である。速度プロファイルには、自車両の位置に応じた目標車速が含まれる。

【0051】

以下、速度プロファイルの生成について詳細に説明する。速度プロファイル生成部１６は、外部センサ２の検出結果から認識される自車両の周辺環境と、内部センサ３の検出結果から認識される自車両の走行状態と、地図データベース４の地図情報と、車両位置認識部１１の認識した自車両の地図上の位置とに基づいて、速度プロファイルを生成する。

【0052】

速度プロファイル生成部１６は、予め設定された上限速度と、地図情報に含まれる速度制限地点における制限速度と、車両の走行車線の曲率に応じた曲率対応速度と、車両の周囲の移動障害物の状況に応じた障害物状況速度とをそれぞれ演算する。

【0053】

具体的に、速度プロファイル生成部１６は、車両の走行車線の設定最高速度（例えば、法定最高速度）を上限速度として設定する。また、速度プロファイル生成部１６は、車両の地図上の位置と地図情報とに基づいて、地図情報に含まれる速度制限地点における制限速度を認識する。速度制限地点とは、一時停止線、横断歩道標示等の速度が制限される地点である。例えば、一時停止線の制限速度は０ｋｍ／ｈ、横断歩道標示の制限速度は２０ｋｍ／ｈとすることができる。制限速度は、地図情報に含まれていてもよく、地図データベース４とは別のデータベース（例えばトラフィックルールマップデータベース）に記憶されていてもよい。

【0054】

速度プロファイル生成部１６は、車両の地図上の位置と地図情報とに基づいて、車両の走行車線の曲率に応じた曲率対応速度を演算する。速度プロファイル生成部１６は、一例として、曲率及び車速を予め関連付けた曲率－車速マップを利用して、曲率から曲率対応速度を演算する。

【0055】

速度プロファイル生成部１６は、外部センサ２の検出結果から認識される自車両の周辺環境に基づいて、車両の周囲の移動障害物の状況に応じた障害物状況速度を演算する。速度プロファイル生成部１６は、一例として、先行車が走行中である場合、先行車の車速を障害物状況速度として上限速度に採用する。その他、速度プロファイル生成部１６は、様々な周知の手法により、車両の周囲の移動障害物の状況に応じた障害物状況速度を演算することができる。

【0056】

速度プロファイル生成部１６は、走行車線に沿って予め設定された設定位置毎に、上限速度、制限速度、曲率対応速度、障害物状況速度の中の最小の速度以下の目標車速を設定する。走行車線に沿って予め設定された設定位置とは、走行車線上で一定間隔毎に設定された位置である。目標車速は、一例として最小の速度と同じ値とすることができる。なお、自動運転の場合には、予め設定された目標ルートに沿って設定位置を設定することができる。

【0057】

速度プロファイル生成部１６は、予め設定された円滑補間処理により、設定位置毎の目標車速を補間することで速度プロファイルを生成する。円滑補間処理には、一例として、スプライン補間を用いることができる。

【0058】

速度プロファイル生成部１６は、自車両の発進停止の速度プロファイルを生成する。発進時の速度プロファイルは、例えば、クリープトルクによるクリープ走行より早い加速となるように生成されている。なお、速度プロファイル生成部１６は、上述した速度プロファイルの生成方法に限られず、様々な周知の速度プロファイルの生成方法を採用してもよい。

【0059】

車両制御部１７は、停止判定部１２により停止している先行車と自車両との車間距離が停止閾値Ｄｓ以下となったと判定された場合、自車両の停止制御を行う。車両制御部１７は、速度プロファイルに基づいて、アクチュエータ５に制御信号を送信することにより、自車両を減速させて停止させる。

【0060】

車両制御部１７は、発進判定部１５により先行車と自車両との車間距離が発進閾値以上となったと判定された場合、自車両の発進制御を行う。車両制御部１７は、速度プロファイルに基づいて、アクチュエータ５に制御信号を送信することにより、自車両を発進させる。車両制御部１７は、先行車と自車両とが停止している場合、発進判定部１５により先行車と自車両との車間距離が発進閾値Ｄｔｈ以上となったと判定されるまでは、自車両の停止状態を維持する。

【0061】

ここで、図２は、交差点の手間で先行車と自車両とが停止している状況を示す平面図である。図２に、自車両Ｍ、先行車Ｎｓ、自車両Ｍと先行車Ｎｓとの車間距離Ｌ、自車両Ｍの走行する走行車線Ｒ１、走行車線Ｒ１に隣接する隣接車線Ｒ２、走行車線Ｒ１と対向する対向車線Ｒ３，Ｒ４、自車両Ｍの前方の信号機ＴＬ１、対向車線の信号機ＴＬ２を示す。図２において、信号機ＴＬ１及び信号機ＴＬ２は、点灯信号が通過禁止信号（例えば赤信号）になっているものとする。

【0062】

走行車線Ｒ１には、自車両Ｍ及び先行車Ｎｓの他に、先行車Ｎｓの前方の先々行車Ｎａ、自車両Ｍの後続車Ｎｂが停止している。隣接車線Ｒ２には、周辺車両Ｎｒ１～Ｎｒ４が停止している。対向車線Ｒ３には、対向車両Ｎｔが停止している。図２において、先々行車Ｎａは、走行車線Ｒ１で信号機ＴＬ１に最も近い先頭車両となる。周辺車両Ｎｒ１は、隣接車線Ｒ２で信号機ＴＬ１に最も近い先頭周辺車両となる。対向車両Ｎｔは、対向車線Ｒ３で信号機ＴＬ２に最も近い先頭対向車両となる。

【0063】

図２に示す状況において、先行車Ｎｓが僅かに前進して停止した場合を考える。ここで、図３（ａ）は、先行車Ｎｓの速度及び自車両Ｍの速度の時間変化を示すグラフである。図３（ａ）の縦軸は速度［ｋｍ/ｈ］、横軸は時間［sec］である。図３（ａ）に、先行車速度Ｖｎ（一点鎖線）、従来の自車両速度Ｖｐ（破線）、今回の自車両速度Ｖｍ（実線）を示す。従来として、停止判定部１２による停止閾値Ｄｓと発進判定部１５による発進閾値Ｄｔｈとが同じ値である場合を説明する。

【0064】

また、図３（ｂ）は、先行車Ｎｓと自車両Ｍとの車間距離の時間変化を示すグラフである。図３（ｂ）の縦軸は車間距離［ｍ］、横軸は時間［sec］である。図３（ｂ）に、従来の車間距離Ｌｐ（破線）と今回の車間距離Ｌ（実線）とを示す。縦軸に停止閾値Ｄｓ及び発進閾値Ｄｔｈを示す。

【0065】

また、横軸に時点Ｔ１～Ｔ７を示す。時点Ｔ１は、先行車Ｎｓが発進した時点である。時点Ｔ２は、従来の自車両Ｍが先行車Ｎｓに追従して発進する時点である。時点Ｔ３は、先行車Ｎｓが停止した時点である。時点Ｔ４は、従来の自車両Ｍが先行車Ｎｓに追従して停止する時点である。時点Ｔ５は、信号機ＴＬ１の点灯信号が通過許可信号に切り換わった時点である。時点Ｔ６は、先行車Ｎｓが発進した時点である。時点Ｔ７は、今回の自車両Ｍが先行車Ｎｓに追従して発進した時点である。

【0066】

図２に示す状況において、従来のように停止閾値Ｄｓと発進閾値Ｄｔｈとを同じ値としている場合には、先行車Ｎｓが僅かに前進して先行車Ｎｓと自車両Ｍとの車間距離Ｌｐが停止閾値Ｄｓを上回ると（図３（ｂ）参照）、自車両Ｍも直ぐに追従して発進してしまう。その後、図３（ａ）に示すように、先行車Ｎｓが減速すると従来の自車両Ｍも減速して停止することで、不要な自車両Ｍの発進停止が生じる。

【0067】

これに対して、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、車両制御装置１００では、発進閾値Ｄｔｈを停止閾値Ｄｓより大きい値としているので、先行車Ｎｓが僅かに前進して停止したとしても今回の自車両Ｍが追従して発進停止を行ってしまうことを抑制することができる。このような車両制御装置１００の作用効果について詳細は後述する。

【0068】

なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）では、先行車Ｎｓと自車両Ｍとの車間距離Ｌが停止閾値Ｄｓを下回ってから自車両Ｍが減速を開始するまでに時間差が生じている。また、図３（ｂ）では、信号機ＴＬ１の点灯信号が通過許可信号に切り換わったことによる発進閾値Ｄｔｈの値の変更は行っていない。

【0069】

［車両制御装置の発進判定処理］

【0070】

次に、一実施形態に係る車両制御装置１００の発進判定処理について図４を参照して説明する。図４は、発進処理を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートの処理は、先行車と自車両とが停止している場合に実行される。このフローチャートの処理は、信号機の手前で先行車と自車両とが停止している場合に限られない。

【0071】

図４に示すように、車両制御装置１００のＥＣＵ１０は、Ｓ１０として、発進判定部１５により先行車が発進して先行車と自車両との車間距離が発進閾値Ｄｔｈ以上となったか否かを判定する。発進閾値Ｄｔｈは、停止閾値Ｄｓより大きい値として予め設定された閾値である。ＥＣＵ１０は、先行車と自車両との車間距離が発進閾値Ｄｔｈ以上となったと判定されなかった場合（Ｓ１０：ＮＯ）、今回の処理を終了する。ＥＣＵ１０は、一定時間の経過後に再びＳ１０から処理を繰り返す。ＥＣＵ１０は、先行車と自車両との車間距離が発進閾値Ｄｔｈ以上となったと判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２に移行する。

【0072】

Ｓ１２において、ＥＣＵ１０は、車両制御部１７により自車両の発進制御を行う。車両制御部１７は、予め生成された速度プロファイルに基づいて、アクチュエータ５に制御信号を送信することにより自車両を発進させる。その後、ＥＣＵ１０は、今回の処理を終了する。

【0073】

なお、速度プロファイルは、先行車と自車両とが停止したときに生成されてもよく、発進判定部１５により車間距離が発進閾値Ｄｔｈ以上となったと判定されたときに生成されてもよい。

【0074】

［車両制御装置の発進閾値設定処理］
続いて、車両制御装置１００の発進閾値設定処理について図５を参照して説明する。図５は、発進閾値設定処理を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートの処理は、一例として自車両が停止した場合に実行される。

【0075】

図５に示すように、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０として、信号機判定部１３により信号機の手前で先行車と自車両が停止しているか否かが判定される。信号機判定部１３は、地図データベース４の地図情報に含まれる信号機の位置情報と車両位置認識部１１の認識した自車両の地図上の位置と外部センサ２の検出結果と内部センサ３の検出結果（車速センサの検出結果）とに基づいて、信号機の手前で先行車と自車両が停止しているか否かを判定することができる。

【0076】

ＥＣＵ１０は、信号機の手前で先行車と自車両が停止していると判定されなかった場合（Ｓ２０：ＮＯ）、今回の処理を終了する。この場合、発進閾値Ｄｔｈは例えば初期値が採用される。ＥＣＵ１０は、信号機の手前で先行車と自車両が停止していると判定された場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、Ｓ２２に移行する。

【0077】

Ｓ２２において、ＥＣＵ１０は、信号機判定部１３により信号機の点灯信号が通過許可信号であるか否かを判定する。信号機判定部１３は、外部センサ２の検出結果（カメラの撮像画像）に基づいて、上記判定を行うことができる。ＥＣＵ１０は、信号機の点灯信号が通過許可信号であると判定された場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、Ｓ２４に移行する。ＥＣＵ１０は、信号機の点灯信号が通過許可信号であると判定されなかった場合（Ｓ２２：ＮＯ）、Ｓ２６に移行する。

【0078】

Ｓ２４において、ＥＣＵ１０は、発進判定部１５により発進閾値Ｄｔｈの値をＤ１に設定する。その後、ＥＣＵ１０は、今回の処理を終了する。

【0079】

Ｓ２６において、ＥＣＵ１０は、他車両状況判定部１４により自車両の走行車線と進行方向が同じである隣接車線で信号機の手前の周辺車両が走行しているか否かを判定する。他車両状況判定部１４は、外部センサ２の検出結果と地図情報と自車両の地図上の位置とに基づいて上記判定を行うことができる。ＥＣＵ１０は、周辺車両が走行していると判定された場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、Ｓ３２に移行する。ＥＣＵ１０は、周辺車両が走行していると判定されなかった場合（Ｓ２６：ＮＯ）、Ｓ２８に移行する。

【0080】

Ｓ２８において、ＥＣＵ１０は、他車両状況判定部１４により自車両の走行車線の対向車線で対向車線の信号機の手前の対向車両が走行しているか否かを判定する。他車両状況判定部１４は、外部センサ２の検出結果と地図情報と自車両の地図上の位置とに基づいて、上記判定を行うことができる。ＥＣＵ１０は、対向車両が走行していないと判定された場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、Ｓ３０に移行する。ＥＣＵ１０は、対向車両が走行していると判定された場合（Ｓ２８：ＮＯ）、Ｓ２４に移行する。

【0081】

Ｓ３０において、ＥＣＵ１０は、発進判定部１５により発進閾値Ｄｔｈの値をＤ２に設定する。Ｄ２はＤ１より大きい値である。その後、ＥＣＵ１０は、今回の処理を終了する。

【0082】

Ｓ３２において、ＥＣＵ１０は、他車両状況判定部１４により自車両の走行車線の対向車線で対向車線の信号機の手前の対向車両が走行しているか否かを判定する。Ｓ３２とＳ２８は同じ判定処理である。ＥＣＵ１０は、対向車両が走行していると判定された場合（Ｓ３２：ＮＯ）、Ｓ３０に移行する。ＥＣＵ１０は、対向車両が走行していないと判定された場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、Ｓ３４に移行する。

【0083】

Ｓ３４において、ＥＣＵ１０は、発進判定部１５により発進閾値Ｄｔｈの値をＤ３に設定する。Ｄ３はＤ２及びＤ１より大きい値である。その後、ＥＣＵ１０は、今回の処理を終了する。

【0084】

なお、図５に示すフローチャートにおいて、発進閾値Ｄｔｈを三つの値Ｄ１～Ｄ３に変更しているが、二つの値であってもよい。車両制御装置１００は、周辺車両及び対向車両の何れも走行していないと判定された場合、発進閾値Ｄｔｈの値をＤ１に設定し、周辺車両又は対向車両の何れかが走行していると判定された場合、発進閾値Ｄｔｈの値をＤ２に設定してもよい。

【0085】

［車両制御装置の作用効果］
以上説明した一実施形態に係る車両制御装置１００によれば、停止している先行車Ｎｓと自車両Ｍとの車間距離Ｌが停止閾値Ｄｓ以下となった場合に自車両Ｍを停止させ、先行車Ｎｓが発進して先行車Ｎｓと自車両Ｍとの車間距離Ｌが停止閾値Ｄｓより大きい値である発進閾値Ｄｔｈ以上となるまでは自車両Ｍの停止状態を維持するので、停止閾値Ｄｓと発進閾値Ｄｔｈが同じ値である場合と比べて、先行車Ｎｓが微小な発進（僅かな前進）と停止を行ったときに自車両Ｍが追従して発進停止を行うことが抑制され、先行車Ｎｓと自車両Ｍの車間距離Ｌに応じた自車両Ｍの発進停止を適切に行うことができる。

【0086】

すなわち、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、車両制御装置１００では、先行車Ｎｓが僅かに前進しても、先行車Ｎｓと自車両Ｍとの車間距離Ｌが停止閾値Ｄｓより大きい発進閾値Ｄｔｈに至るまでは発進することなく停止状態を維持する。これにより、自車両Ｍが不要な発進停止を行うことを抑制することができるので、自車両Ｍのドライバビリティの悪化を低減できる。また、車両制御装置１００によれば、自車両Ｍの後続車が自車両Ｍにつられて不要な発進停止を行うことも抑制できるので、後続車のドライバビリティが悪化することが避けられる。

【0087】

また、図３（ｂ）に示すように、車両制御装置１００では、先行車Ｎｓが僅かに前進して停止したとしても自車両Ｍが追従しないので、先行車Ｎｓと自車両Ｍとの車間距離Ｌが発進閾値Ｄｔｈに近づいた状態で維持される。このため、図３（ａ）に示すように、信号機ＴＬ１の点灯状態が通過許可信号となって先行車Ｎｓが発進した場合に、従来の場合と比べて、早期に先行車Ｎｓの発進に追従することができ、隣接車線Ｒ２から自車両Ｍの前方への割り込みが発生する可能性を低減できる。

【0088】

以下、車両制御装置１００の更なる作用効果について説明を行う。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）においては、以下に説明する信号機判定部１３の判定結果による発進閾値Ｄｔｈの値の変更、及び他車両状況判定部１４による判定結果による発進閾値Ｄｔｈの値の変更は反映していない。

【0089】

車両制御装置１００では、信号機判定部１３により信号機ＴＬ１の点灯信号が通過許可信号であると判定されない場合、信号機ＴＬ１の点灯信号が通過許可信号であると判定された場合と比べて、発進した先行車Ｎｓが信号機ＴＬ１の前で再停止する可能性が高いことから、発進閾値Ｄｔｈを大きい値とすることで、先行車Ｎｓの微小な発進と停止に自車両Ｍが追従することを適切に抑制することができる。一方で、車両制御装置１００によれば、信号機ＴＬ１の点灯信号が通過許可信号であると判定された場合には、発進した先行車Ｎｓが信号機ＴＬ１を通過する可能性が高いことから、発進閾値Ｄｔｈを小さい値とすることで、先行車Ｎｓの発進に応じたスムーズな自車両Ｍの発進を実現することが可能となる。

【0090】

車両制御装置１００では、他車両状況判定部１４により自車両Ｍの走行車線Ｒ１と進行方向が同じである隣接車線Ｒ２で信号機ＴＬ１の手前の周辺車両Ｎｒ１が走行していない場合、周辺車両Ｎｒ１が走行している場合と比べると、発進した先行車Ｎｓが信号機ＴＬ１の前で再停止する可能性が高いことから、発進閾値Ｄｔｈを大きい値とすることで、先行車Ｎｓの微小な発進と停止に自車両Ｍが追従することを適切に抑制することができる。

【0091】

また、車両制御装置１００では、対向車線Ｒ３で信号機ＴＬ１の手前の対向車両Ｎｔが走行していない場合には、対向車両Ｎｔが走行している場合と比べると、発進した先行車Ｎｓが信号機の前で再停止する可能性が高いことから、発進閾値Ｄｔｈを大きい値とすることで、先行車Ｎｓの微小な発進と停止に自車両Ｍが追従することを適切に抑制することができる。

【0092】

車両制御装置１００では、走行車線Ｒ１で信号機ＴＬ１に最も近い先頭車両Ｎａが走行していない場合には、先頭車両Ｎａが走行している場合と比べると、発進した先行車Ｎｓが信号機の前で再停止する可能性が高いことから、発進閾値Ｄｔｈを大きい値とすることで、先行車Ｎｓの微小な発進と停止に自車両Ｍが追従することを適切に抑制することができる。

【0093】

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。

【0094】

車両制御装置１００は、必ずしも信号機判定部１３を有する必要はなく、信号機の点灯状態に応じて発進閾値Ｄｔｈを変更する必要はない。この場合には、地図情報に信号機の位置情報と信号機の対応する車線の情報が含まれている必要はない。

【0095】

車両制御装置１００は、必ずしも他車両状況判定部１４はなく、周辺車両、対向車両、先頭車両（自車両の走行車線の先頭車両）の走行の有無によって発進閾値Ｄｔｈを変更する必要はない。

【0096】

或いは、車両制御装置１００は、周辺車両、対向車両、及び先頭車両のうち少なくとも一つを用いて発進閾値Ｄｔｈを変更してもよい。この場合、他車両状況判定部１４は、周辺車両、対向車両、及び先頭車両のうち少なくとも一つの走行の有無を判定すればよい。なお、他車両状況判定部１４は、外部センサ２の検出結果に限らず車々間通信によって各車両の情報を取得することで周辺車両、対向車両、及び先頭車両のうち少なくとも一つの走行の有無を判定してもよい。

【符号の説明】

【0097】

１…ＧＰＳ受信部、２…外部センサ、３…内部センサ、４…地図データベース、５…アクチュエータ、１０…ＥＣＵ、１１…車両位置認識部、１２…停止判定部、１３…信号機判定部、１４…他車両状況判定部、１５…発進判定部、１６…速度プロファイル生成部、１７…車両制御部、１００…車両制御装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】