JP7589134B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、外界を検出するセンサからの情報に基づいて車両を制御する車両用制御装置に関する。

撮影部で取得した画像を用いて車両の台数を検出し、検出結果に基づいて自車両の前方を走行する車両の集合状態を推定する技術が知られている（特許文献１参照）。

特開２０２１－３３７５７号公報

渋滞中は、オクルージョン(occlusion)の発生により車両の全てを撮影できないことがある。そのため、従来の技術ではオクルージョンによる影響で渋滞の推定が困難になる。

本発明の一態様である車両用制御装置は、自車両の周囲の外界を撮像して物標の位置情報を取得するカメラと、カメラの撮像領域内における検出対象からの反射波に基づいて物標の位置情報を取得する検出器と、カメラおよび検出器でそれぞれ取得された位置情報に基づいて、自車両の走行制御に用いる制御用物標を設定する設定部と、カメラおよび検出器でそれぞれ取得された位置情報に基づいて、自車両が走行する自レーンに隣接する他レーンの渋滞状態を判断する判断部と、判断部で他レーンが渋滞であると判断されている場合に、設定部に対し、渋滞を構成する車列に沿った他レーンおよび自レーンの境界を含む特定領域に新規に設定する制御用物標から車列を構成する他車両を除外するように制限する制限部と、を備える。

本発明によれば、渋滞時にオクルージョンがもたらす影響を抑制することが可能になる。

実施の形態に係る車両用制御装置を有する自動運転車両の車両制御システムの全体構成を概略的に示すブロック図。 実施の形態に係る車両用制御装置の要部構成を示すブロック図。 外部センサ群で検出される検出範囲を例示する図。 渋滞判定／確定部で行われる処理の一例を示すフローチャート。 渋滞判定／確定部で行われる処理の一例を示すフローチャート。 センサ別渋滞判定を説明する図。 統合渋滞判定を説明する図。 確定判断を説明する図。

以下、図１および図２を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明の実施の形態に係る車両用制御装置は、自動運転機能を有する車両、すなわち自動運転車両と、自動運転機能を有しない手動運転車両の両方に適用することができる。手動運転車両は、運転支援機能を備える車両を含む。以下では、車両用制御装置を自動運転車両に適用する例を説明する。
なお、実施の形態に係る車両用制御装置が適用される車両を、他車両と区別して自車両と呼ぶことがある。

自車両は、内燃機関（エンジン）を走行駆動源として有するエンジン車両、走行モータを走行駆動源として有する電気自動車、エンジンと走行モータとを走行駆動源として有するハイブリッド車両のいずれであってもよい。自車両（自動運転車両）は、ドライバによる運転操作が不要な自動運転モードでの走行だけでなく、ドライバの運転操作による手動運転モード（運転支援機能を使用可能）での走行も可能である。

＜自動運転に係る概略構成＞
先ず、自動運転に係る概略構成について説明する。図１は、実施の形態に係る車両用制御装置を有する自動運転車両の車両制御システム１００の全体構成を概略的に示すブロック図である。図１に示すように、車両制御システム１００は、コントローラ１０と、ＣＡＮ通信線等を介してコントローラ１０にそれぞれ通信可能に接続された外部センサ群１と、内部センサ群２と、入出力装置３と、測位ユニット４と、地図データベース５と、ナビゲーション装置６と、通信ユニット７と、走行用のアクチュエータＡＣとを主に有する。

外部センサ群１は、自車両の周辺情報である外部状況を検出する複数のセンサ（外部センサ）の総称である。例えば、外部センサ群１にはレーザ(Laser)光を照射して反射光を検出することで、自車両の周辺の物体の位置（自車両からの距離および方向）を検出するライダ(LiDAR;Laser Imaging Detection and Ranging)、電磁波を照射し反射波を検出することで、自車両の周辺の物体の位置を検出するレーダ(Radar)、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)またはＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等の撮像素子を有し、自車両の周辺を撮像するカメラなどが含まれる。撮像素子は、イメージセンサ(image sensor)とも称される。ライダおよびレーダは、カメラの撮像領域内で物体を検出することができる。ライダおよびレーダは、検出器と呼んでもよい。

内部センサ群２は、自車両の走行状態を検出する複数のセンサ（内部センサ）の総称である。内部センサ群２には、例えば、自車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ、自車両の前後方向および左右方向の加速度を検出する加速度センサ、自車両の回転や向きの変化を角速度として検知するジャイロセンサ、走行駆動源の回転数を検出する回転数センサ等が含まれる。手動運転モードでのドライバの運転操作、例えばアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、ステアリングホイールの操作等を検出するセンサも内部センサ群２に含まれる。

入出力装置３は、ドライバから指令が入力されたり、ドライバに対し情報が出力されたりする装置の総称である。例えば入出力装置３には、操作部材の操作によりドライバが各種指令を入力する各種スイッチ、ドライバが音声で指令を入力するマイク、ドライバに表示画像を介して情報を提供するディスプレイ、ドライバに音声で情報を提供するスピーカなどが含まれる。

測位ユニット（ＧＮＳＳ;Global Navigation Satellite System ユニット）４は、測位衛星から送信された測位用の信号を受信する測位センサを有する。測位センサを内部センサ群２に含めることもできる。測位衛星は、ＧＰＳ衛星や準天頂衛星などの人工衛星である。測位ユニット４は、測位センサが受信した測位情報を利用して、自車両の現在位置（緯度、経度、高度）を測定する。

地図データベース５は、ナビゲーション装置６に用いられる一般的な地図情報を記憶する装置であり、例えばハードディスクや半導体素子により構成される。地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、交差点や分岐点の位置情報が含まれる。
なお、地図データベース５に記憶される地図情報は、コントローラ１０の記憶部１２に記憶される高精度な地図情報とは異なる。

ナビゲーション装置６は、ドライバにより入力された目的地までの道路上の目標経路を探索するとともに、目標経路に沿った案内を行う装置である。目的地の入力および目標経路に沿った案内は、入出力装置３を介して行われる。目標経路は、測位ユニット４により測定された自車両の現在位置と、地図データベース５に記憶された地図情報とに基づいて演算される。外部センサ群１の検出値を用いて自車両の現在位置を測定することもでき、この現在位置と記憶部１２に記憶された高精度な地図情報とに基づいて目標経路を演算するようにしてもよい。

通信ユニット７は、インターネット網や携帯電話網等に代表される無線通信網を含むネットワークを介して図示しない各種サーバと通信し、地図情報、走行履歴情報および交通情報などを定期的に、あるいは任意のタイミングでサーバから取得する。ネットワークには、公衆無線通信網だけでなく、所定の管理地域ごとに設けられた閉鎖的な通信網、例えば無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等も含まれる。取得した地図情報は、地図データベース５や記憶部１２に出力され、地図情報が更新される。

アクチュエータＡＣは、自車両の走行を制御するための走行用アクチュエータである。走行駆動源がエンジンである場合、アクチュエータＡＣには、エンジンのスロットルバルブの開度（スロットル開度）を調整するスロットル用アクチュエータが含まれる。走行駆動源が走行モータである場合、走行モータがアクチュエータＡＣに含まれる。自車両の制動装置を作動するブレーキ用アクチュエータと転舵装置を駆動する転舵用アクチュエータもアクチュエータＡＣに含まれる。

コントローラ１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ; Electronic Control Unit）により構成される。より具体的には、コントローラ１０は、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）等の演算部１１と、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)等の記憶部１２と、Ｉ／Ｏインターフェース等の図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。なお、エンジン制御用ＥＣＵ、走行モータ制御用ＥＣＵ、制動装置用ＥＣＵ等、機能の異なる複数のＥＣＵを別々に設けることができるが、図１では、便宜上、これらＥＣＵの集合としてコントローラ１０が示される。

記憶部１２には、高精度の道路地図情報が記憶される。この道路地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、道路の勾配の情報、交差点や分岐点の位置情報、車線（走行レーン(Lane)と呼んでもよい）数の情報、走行レーンの幅員および走行レーン毎の位置情報（走行レーンの中央位置や走行レーン位置の境界線の情報）、地図上の目印としてのランドマーク（信号機、標識、建物等）の情報、路面の凹凸などの路面プロファイルの情報が含まれる。ランドマークの情報（ランドマーク情報）には、ランドマークの形状（輪郭）、特性、位置などの情報が含まれる。

演算部１１は、機能的構成として、自車位置認識部１３と、外界認識部１４と、行動計画生成部１５と、走行制御部１６と、渋滞判定／確定部１７とを有する。

自車位置認識部１３は、測位ユニット４で得られた自車両の位置情報および地図データベース５の地図情報に基づいて、地図上の自車両の位置（自車位置）を認識する。記憶部１２に記憶された地図情報と、外部センサ群１が検出した自車両の周辺情報とを用いて自車位置を認識してもよく、これにより自車位置を高精度に認識することができる。なお、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサで自車位置を測定可能であるとき、そのセンサと通信ユニット７を介して通信することにより、自車位置を認識することもできる。

外界認識部１４は、ライダ、レーダ、カメラ等の外部センサ群１からの信号に基づいて自車両の周囲の外部状況を認識する。例えば自車両の周辺を走行する周辺車両（前方車両、後方車両、および側方車両）の位置や速度や加速度、自車両の周囲に停車または駐車している周辺車両の位置、および他の物体の位置や状態などを認識する。他の物体には、標識、信号機、道路の区画線や停止線等の標示、建物、ガードレール、電柱、看板、歩行者、自転車、トンネル入口等が含まれる。他の物体の状態には、信号機の色（赤、青、黄）、歩行者や自転車の移動速度や向きなどが含まれる。

外部センサ群１の検出対象である物体を物標と呼ぶ。物標には、人と物の両方および移動体と静止物体の両方が含まれる。外界認識部１４は、外部センサ群１を構成する異なる種類のセンサ（例えばカメラと検出器）の検出データを統合的に処理（フュージョン処理）し、各センサにより同一物標が検出されたか否かを判定するとともに、物標の位置データを導出する。例えば同一物標が検出された場合に、検出データの座標変換やデータの補完、平均化等のフュージョン処理を行って物標の位置データを導出する。これにより物標の位置を精度よく認識することができる。

行動計画生成部１５は、例えばナビゲーション装置６で演算された目標経路と、記憶部１２に記憶された地図情報と、自車位置認識部１３で認識された自車位置と、外界認識部１４で認識された外部状況（物標）とに基づいて、現時点から所定時間先までの自車両の走行軌道（目標軌道）を生成する。目標経路上に目標軌道の候補となる複数の軌道が存在するときには、行動計画生成部１５は、その中から法令を順守し、かつ効率よく安全に走行する等の基準を満たす最適な軌道を選択し、選択した軌道を目標軌道とする。そして、行動計画生成部１５は、生成した目標軌道に応じた行動計画を生成する。行動計画生成部１５は、先行車両を追い越すための追い越し走行、走行レーンを変更するレーンチェンジ走行、先行車両に追従する追従走行、走行レーンを逸脱しないように維持するレーンキープ走行、定速走行、減速走行または加速走行等に対応した種々の行動計画を生成する。行動計画生成部１５は、目標軌道を生成する際に、まず走行態様を決定し、走行態様に基づいて目標軌道を生成する。

走行制御部１６は、自動運転モードにおいて、行動計画生成部１５で生成された目標軌道に沿って自車両が走行するように各アクチュエータＡＣを制御する。より具体的には、走行制御部１６は、自動運転モードにおいて道路勾配などにより定まる走行抵抗を考慮して、行動計画生成部１５で算出された単位時間毎の目標加速度を得るための要求駆動力を算出する。そして、例えば内部センサ群２により検出された実加速度が目標加速度となるようにアクチュエータＡＣをフィードバック制御する。すなわち、自車両が目標車速および目標加速度で走行するようにアクチュエータＡＣを制御する。
なお、手動運転モードでは、走行制御部１６は、内部センサ群２により取得されたドライバからの走行指令（ステアリング操作等）に応じて各アクチュエータＡＣを制御する。

渋滞判定／確定部１７は、外部センサ群１を構成するセンサ（カメラと検出器）からの信号に基づいて、渋滞状態を判定する。実施の形態では、高速道路等で自車両が走行する自レーンと隣接する他レーン（進行方向左に隣接する場合に左レーンと呼び、進行方向右に隣接する場合に右レーンと呼ぶ）における渋滞状態を判定する。判定処理の詳細については後述する。

実施の形態に係る外界認識部１４では、カメラとレーダ等の異なる種類の外部センサ群１の検出値に基づいて同一物標の位置データを求める。ただし、その際に物標の過検知を防ぐため、物標が検知された後、ただちに当該物標を車両制御に用いられる制御用物標として扱うのではなく、当該物標が所定時間（第３所定時間と呼ぶ）以上連続して検知される場合に、当該物標を制御用物標として設定する。例えば、カメラが所定の周期で撮像を繰返して複数フレームのカメラ画像を取得する場合に、連続するフレームのカメラ画像から当該物標が続けて検知される回数が、第３閾値（＝第３所定時間／所定の周期）を超えると、第３所定時間以上連続して検知されたと判断して制御用物標とする。第３所定時間は、自車両から物体までの距離等に応じて変更してもよい。

しかしながら、自車両が走行する自レーンの左レーンまたは右レーンで渋滞が発生している場合に、左レーンまたは右レーンで渋滞を構成する車列の一部を外界認識部１４が新たな物標（車両）として過検知してしまう場合がある。
例えば、先行車両の認識結果に基づいて自車両のアクセル制御とブレーキ制御の双方を自動的に行い、自車両と先行車両との車間距離を適切に維持しながら先行車両に追従走行するクルーズコントロール（Adaptive Cruise Control；ＡＣＣ）中に上記過検知が行われると、自車両が走行する自レーンに渋滞が生じていないにもかかわらず、過検知により生成された物標に基づいてブレーキ制御が行われてしまう。

上述した渋滞時における物標の過検知を抑えるため、実施の形態では以下のように車両用制御装置を構成する。すなわち、実施の形態に係る車両用制御装置は、渋滞判定／確定部１７が自レーンに隣接する他レーンについての渋滞状態を判断する。
外界認識部１４は、渋滞判定／確定部１７で渋滞であると確定判断されている場合には、他レーンで渋滞を構成する車列をひと塊として扱う。外界認識部１４は、ひと塊の車列の領域（特定領域と呼ぶ）に沿う自レーンおよび他レーンの境界付近で新たに検知された物標（車両）については、原則として制御用物標として扱わないことにする。ただし、特定領域で検知された物標を外界認識部１４が制御用物標として扱う例外も定めておく。
一方、外界認識部１４は、渋滞判定／確定部１７で渋滞でないと確定判断されている場合には、通常どおり、検知された物標が第３所定時間以上連続して検知される場合に、当該物標を制御用物標として扱う。
このような車両用制御装置について、渋滞判定／確定部１７で行う処理を中心に、以下に詳細に説明する。

図２は、実施の形態に係る車両用制御装置３０の要部構成を示すブロック図である。この車両用制御装置３０は、図１の車両制御システム１００の一部を構成する。図２に示すように、車両用制御装置３０は、カメラ１ａと、第１検出器１ｂ－１と、第２検出器１ｂ－２と、第３検出器１ｂ－３と、第４検出器１ｂ－４と、第５検出器１ｂ－５と、コントローラ１０と、アクチュエータＡＣとを有する。カメラ１ａおよび第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５は、外部センサ群１を構成する６つのセンサに対応する。

図３は、外部センサ群１（６つのセンサ）で検出される検出範囲を例示する図である。車両制御システム１００を搭載する自車両２００は、走行する自レーン６０を前方（図３において上方向）へ走行している。自レーン６０の右側に隣接するレーンは右レーン７０であり、自レーン６０の左側に隣接するレーンは左レーン５０である。

符号Ｒ１ａを付した一点鎖線領域は、カメラ１ａの検出範囲（撮像領域に対応）を示す。符号Ｒ１ｂ－１を付した破線領域は、第１検出器１ｂ－１の検出範囲を示す。符号Ｒ１ｂ－２を付した破線領域は、第２検出器１ｂ－２の検出範囲を示す。符号Ｒ１ｂ－３を付した破線領域は、第３検出器１ｂ－３の検出範囲を示す。符号Ｒ１ｂ－４を付した破線領域は、第４検出器１ｂ－４の検出範囲を示す。符号Ｒ１ｂ－５を付した破線領域は、第５検出器１ｂ－５の検出範囲を示す。

図２のカメラ１ａは、上記ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を有する単眼カメラであり、図１の外部センサ群１の一部を構成する。カメラ１ａは、例えば自車両２００の前部の所定位置に取り付けられた全方位カメラ（３６０度カメラとも呼ばれる）である。カメラ１ａは、撮像領域Ｒ１ａに含まれる自車両２００の前方空間、左右の側方空間、および後方空間を連続的に撮像し、物標の画像（カメラ画像）を取得する。物標には自車両２００の周囲を走行する車両と、構造物等が含まれる。外界認識部１４は、カメラ画像に基づいて、物標の位置と種類とを認識することができる。例えば、全方位画像のうちの前方空間を二次元に変換したカメラ画像の横（水平）方向をｘ方向、縦（鉛直）方向をｙ方向とすると、カメラ画像上のｘ方向の位置により物標の車幅方向の位置が、ｙ方向の位置により物標の高さ方向と進行方向における位置とを求めることができる。つまり、カメラ１ａにより物標の位置データ（位置情報）を取得することができる。左右の側方空間および後方空間についても同様である。

第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５は、それぞれが検出対象（物標）からの反射波に基づいて自車両２００から物標までの距離を検出する検出器であり、レーダおよびライダのいずれか一方または両方を含む。外界認識部１４は、各検出器１ｂ－１～１ｂ－５の検出データにより、自車両２００の中心位置を基準とした物標の位置データ（位置情報）を取得することができる。位置データには物標の位置と速度のデータとが含まれる。第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５によるそれぞれの検出範囲Ｒ１ｂ－１～Ｒ１ｂ－５は、カメラ１ａの撮像領域Ｒ１ａに含まれる。したがって、カメラ１ａで検知された物標と、第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５で検知された物標とが同一である場合、センサフュージョン処理を行うことで、当該物標の位置および速度を導出できる。

図２のコントローラ１０は、演算部１１（図１）が担う機能的構成として、渋滞判定／確定部１７と、走行制御部１６と、外界認識部１４とを有する。渋滞判定／確定部１７は、センサ別判定部１７ａと、統合判定部１７ｂと、確定判断部１７ｃとを含む。外界認識部１４は、設定部１４ａと、制限部１４ｂとを含む。

＜フローチャートの説明＞
渋滞判定／確定部１７が行う自車両２００の自レーン６０に隣接する左レーン５０および右レーン７０に対する渋滞判定および渋滞確定判断処理の詳細について、図４および図５に例示するフローチャートを参照して説明する。

図４および図５は、図２のコントローラ１０で実行される処理のうち、特に渋滞判定／確定部１７で行われる処理の一例を示すフローチャートである。図４、図５のフローチャートに示す処理は、例えばカメラ１ａおよび第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５により撮像または位置情報の検出がそれぞれ所定周期で開始されると、直近のカメラ画像および直近の検出データに基づいて行われる。

図４のステップＳ１０において、渋滞判定／確定部１７は、隣接レーン（左レーン５０および右レーン７０）の物標数を数えてステップＳ２０へ進む。渋滞判定／確定部１７は外界認識部１４へ指令を送ることにより、例えばカメラ画像に対して所定の画像処理を行わせ、画像処理後のカメラ画像から左レーン５０および右レーン７０にそれぞれ写る車両の数をカウントさせる。画像処理には、二値化、エッジ（edge）検出、特徴量抽出処理等の少なくとも一つを含めてよい。

ステップＳ２０において、渋滞判定／確定部１７は、数えた物標数を所定値と比較する。渋滞判定／確定部１７は、物標数＞所定値が成立する場合にステップＳ２０を肯定判定してステップＳ３０へ進み、物標数＞所定値が成立しない場合にはステップＳ２０を否定判定して図５のステップＳ１８０へ進む。

ステップＳ３０において、渋滞判定／確定部１７は、外部センサ群１を構成する６つのセンサ毎に、カメラ画像または検出データに基づく車両を抽出してステップＳ４０へ進む。渋滞判定／確定部１７は外界認識部１４へ指令を送ることにより、カメラ１ａのカメラ画像に基づく車両の抽出と、第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５の各検出データに基づく車両の抽出とを行わせる。

ステップＳ４０において、渋滞判定／確定部１７は、抽出した車両を進行方向に昇順に並びかえてステップＳ５０へ進む。車両の並びかえは、外部センサ群１を構成する６つのセンサ毎に、左レーン５０および右レーン７０に分けて行うものとする。

ステップＳ５０において、渋滞判定／確定部１７は、並びかえた車両間の車間距離をそれぞれ算出してステップＳ６０へ進む。車間距離の算出は、外部センサ群１を構成する６つのセンサ毎に位置変換した各車両の中心位置に基づいて、センサ毎に左レーン５０および右レーン７０に分けて行うものとする。

ステップＳ６０において、渋滞判定／確定部１７は、車間距離が所定距離未満の車両をグループ化してステップＳ７０へ進む。グループ化は、外部センサ群１を構成する６つのセンサ毎に、左レーン５０および右レーン７０に分けて行うものとする。

ステップＳ７０において、渋滞判定／確定部１７は、グループの車両数を所定台数と比較する。渋滞判定／確定部１７は、グループの車両数＞所定台数が成立する場合にステップＳ７０を肯定判定してステップＳ８０へ進み、グループの車両数＞所定台数が成立しない場合にはステップＳ７０を否定判定して図５のステップＳ１８０へ進む。上記判定は、外部センサ群１を構成する６つのセンサ毎に、左レーン５０および右レーン７０に分けて行うものとする。所定台数は、６つのセンサ毎に定めてもよい。

ステップＳ８０において、渋滞判定／確定部１７は、グループ内の全車両の絶対速度を所定速度と比較する。渋滞判定／確定部１７は、全車両の絶対速度≦所定速度が成立する場合にステップＳ８０を肯定判定してステップＳ９０へ進み、全車両の絶対速度≦所定速度が成立しない場合にはステップＳ８０を否定判定して図５のステップＳ１８０へ進む。上記判定は、外部センサ群１を構成する６つのセンサ毎に、左レーン５０および右レーン７０に分けて行うものとする。所定速度は、６つのセンサ間で共通に定めてよい。

ステップＳ９０において、渋滞判定／確定部１７は、センサ別判定部１７ａで以下のようにセンサ別渋滞判定を行う。渋滞判定／確定部１７は、上記ステップＳ７０およびステップＳ８０の双方の条件を満たした場合に、左レーン５０および右レーン７０毎、かつ、外部センサ群１を構成する６つのセンサ毎の渋滞の可能性を判定する。図６Ａは、センサ別渋滞判定の結果を例示する図である。

図６Ａにおいて左欄は、センサの種別を示す。カッコ内は、自車両２００の中心位置から見た当該センサの検出範囲の方向を示す。
図６Ａにおいて中央欄は、左レーン５０に対するセンサ別渋滞判定の結果を示す。「渋滞」は、渋滞の可能性があると判定したことを示す。（１）は、渋滞の可能性ありを示すフラグである。「×」は、渋滞の可能性がないと判定したことを示す。（０）は、渋滞の可能性なしを示すフラグである。

図６Ａにおいて右欄は、右レーン７０に対するセンサ別渋滞判定の結果を示す。「×」は、渋滞の可能性がないと判定したことを示す。（０）は、渋滞の可能性なしを示すフラグである。「渋滞」は、渋滞の可能性があると判定したことを示す。（１）は、渋滞の可能性ありを示すフラグである。
渋滞判定／確定部１７は、センサ別判定部１７ａで以上のようなセンサ別渋滞判定を行うと、ステップＳ１００へ進む。なお、図６Ａに示す「渋滞」および「×」は、判定内容の例示であり、図３に例示した自車両２００の周囲に図示された車両数とは無関係である。

ステップＳ１００において、渋滞判定／確定部１７は、センサ別渋滞判定の結果に基づき、統合判定部１７ｂで以下のように統合渋滞判定を左右のレーン毎に行う。図６Ｂは、統合渋滞判定の結果を例示する図である。図６Ｂにおいて中央欄は、左レーン５０に対する統合渋滞判定の結果を示す。「ＴＲＵＥ」は、渋滞であると仮判定したことを示す。図６Ｂにおいて右欄は、右レーン７０に対する統合渋滞判定の結果を示す。「ＦＡＬＳＥ」は、渋滞でないと仮判定したことを示す。

実施の形態では、カメラ１ａの画角が渋滞を判定する領域の全体をカバーする。換言すると、カメラ１ａの撮像領域Ｒ１ａの中に渋滞を判定する領域が設定されている。これに対して、自車両２００の前方を検知する第１検出器１ｂ－１、自車両２００の左右別に前または後を検知する第２検出器１ｂ－２～第５検出器１ｂ－５は、いずれも渋滞を判定する領域の一部をカバーする。そのため、統合判定部１７ｂは、カメラ画像に基づいて渋滞の可能性ありが判定され（フラグ（１））、かつ、第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５の出力データの少なくとも一つに基づいて渋滞の可能性ありが判定されている場合（フラグ（１））に、そのレーンについては渋滞であると仮判定する。
また、統合判定部１７ｂは、カメラ画像に基づいて渋滞の可能性なしが判定されている場合（フラグ（０））は、そのレーンについては渋滞でないと仮判定する。さらに、統合判定部１７ｂは、第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５の出力データの全てに基づいて渋滞の可能性なしが判定されている場合（フラグ（０））は、そのレーンについては渋滞でないと仮判定する。統合判定部１７ｂは、以上のような統合渋滞判定を行うと、図５のステップＳ１１０へ進む。
統合判定部１７ｂで行う統合渋滞判定をまとめると以下のとおりである。
（Ｉ）第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５の間で、それぞれの出力データに基づくフラグの論理和（ＯＲ）を算出する。
（ＩＩ）上記（Ｉ）の算出結果と、カメラ１ａで得たカメラ画像に基づくフラグとの論理積
（ＡＮＤ）を算出する。
（ＩＩＩ）上記（ＩＩ）の算出結果が（１）の場合に、そのレーンについて渋滞であると仮判定
する。
（ＩＶ）上記（ＩＩ）の算出結果が（０）の場合に、そのレーンについて渋滞でないと仮判定
する。

図５のステップＳ１１０～ステップＳ１８０において、渋滞判定／確定部１７は、確定判断部１７ｃで渋滞であるか、渋滞でないかの確定判断を行う。図７は、ステップＳ１１０～ステップＳ１８０において処理を行う条件と、その処理内容を示す図である。

ステップＳ１１０において、確定判断部１７ｃは、今回の渋滞判定が"ＴＲＵＥ"か否かを判定する。確定判断部１７ｃは、直近の統合渋滞判定が"ＴＲＵＥ"である場合にステップＳ１１０を肯定判定してステップＳ１２０へ進み、直近の統合渋滞判定が"ＴＲＵＥ"でない場合にはステップＳ１１０を否定判定してステップＳ１６０へ進む。上記判定は、左レーン５０および右レーン７０に分けて行うものとする。

ステップＳ１２０において、確定判断部１７ｃは、前回の渋滞確定が"ＦＡＬＳＥ"か否かを判定する。確定判断部１７ｃは、直近の渋滞確定判断（後述のステップＳ１８０で行われる）が"ＦＡＬＳＥ"である場合にステップＳ１２０を肯定判定してステップＳ１３０へ進み、直近の渋滞確定判断（後述のステップＳ１５０で行われる）が"ＦＡＬＳＥ"でない場合にはステップＳ１２０を否定判定してステップＳ１５０へ進む。上記判定は、左レーン５０および右レーン７０に分けて行うものとする。

ステップＳ１３０において、確定判断部１７ｃは、前回の渋滞判定が"ＴＲＵＥ"か否かを判定する。確定判断部１７ｃは、前回の統合渋滞判定が"ＴＲＵＥ"である場合にステップＳ１３０を肯定判定してステップＳ１４０へ進み、前回の統合渋滞判定が"ＴＲＵＥ"でない場合にはステップＳ１３０を否定判定してステップＳ１８０へ進む。上記判定は、左レーン５０および右レーン７０に分けて行うものとする。

ステップＳ１４０において、確定判断部１７ｃは、渋滞判定"ＴＲＵＥ"の判定回数を第１閾値と比較する。確定判断部１７ｃは、連続する"ＴＲＵＥ"の判定回数＞第１閾値が成立する場合にステップＳ１４０を肯定判定してステップＳ１５０へ進み、連続する"ＴＲＵＥ"の判定回数＞第１閾値が成立しない場合にはステップＳ１４０を否定判定してステップＳ１８０へ進む。ステップＳ１５０へ進む場合は、渋滞判定"ＴＲＵＥ"の判定回数をカウントするカウンタを初期値０に戻す。ステップＳ１８０へ進む場合は、渋滞判定"ＴＲＵＥ"の判定回数をカウントするカウンタを＋１進める。

連続する"ＴＲＵＥ"の判定回数＞第１閾値が成立する場合とは、図４および図５による処理を所定の周期で繰返す場合に、統合渋滞判定による渋滞であるとの仮判定が所定時間（＝第１閾値×所定の周期）よりも長く継続される場合に対応する。
上記判定は、左レーン５０および右レーン７０に分けて行うものとする。

ステップＳ１５０において、確定判断部１７ｃは、渋滞であると渋滞確定判断をして図５による処理を終了する。「ＴＲＵＥ」は、渋滞であると確定判断したことを示す。
上記確定判断は、左レーン５０および右レーン７０に分けて行うものとする。

上述したステップＳ１１０を否定判定して進むステップＳ１６０において、確定判断部１７ｃは、前回の渋滞確定が"ＴＲＵＥ"か否かを判定する。確定判断部１７ｃは、直近の渋滞確定判断（上記ステップＳ１５０で行われる）が"ＴＲＵＥ"である場合にステップＳ１６０を肯定判定してステップＳ１７０へ進み、直近の渋滞確定判断（後述のステップＳ１８０で行われる）が"ＴＲＵＥ"でない場合にはステップＳ１６０を否定判定してステップＳ１８０へ進む。上記判定は、左レーン５０および右レーン７０に分けて行うものとする。

ステップＳ１７０において、確定判断部１７ｃは、渋滞判定"ＦＡＬＳＥ"の判定回数を第２閾値と比較する。確定判断部１７ｃは、連続する"ＦＡＬＳＥ"の判定回数＞第２閾値が成立する場合にステップＳ１７０を肯定判定してステップＳ１８０へ進み、連続する"ＦＡＬＳＥ"の判定回数＞第２閾値が成立しない場合にはステップＳ１７０を否定判定してステップＳ１５０へ進む。ステップＳ１８０へ進む場合は、渋滞判定"ＦＡＬＳＥ"の判定回数をカウントするカウンタを初期値０に戻す。ステップＳ１５０へ進む場合は、渋滞判定"ＦＡＬＳＥ"の判定回数をカウントするカウンタを＋１進める。

連続する"ＦＡＬＳＥ"の判定回数＞第２閾値が成立する場合とは、図４および図５による処理を所定の周期で繰返す場合に、統合渋滞判定による渋滞でないとの仮判定が所定時間（＝第２閾値×所定の周期）よりも長く継続される場合に対応する。
なお、第２閾値は、第１閾値よりも大きな値とする。この理由は、第１閾値が過検知を抑制することを目的にするのに対し、第２閾値がヒステリシスを与えることを目的にすることによる。このように構成することにより、渋滞であるとする確定判断と、渋滞でないとする確定判断とが頻？に繰返される現象を防ぐことが可能になる。
上記判定は、左レーン５０および右レーン７０に分けて行うものとする。

ステップＳ１８０において、確定判断部１７ｃは、渋滞でないと渋滞確定判断をして図５による処理を終了する。「ＦＡＬＳＥ」は、渋滞でないと確定判断したことを示す。
上記確定判断は、左レーン５０および右レーン７０に分けて行うものとする。

＜渋滞であると確定判断されている場合における例外＞
上述したように、外界認識部１４は、渋滞判定／確定部１７の確定判断部１７ｃで渋滞であると確定判断されている場合には、他レーン（左レーン５０、右レーン７０）で渋滞を構成する車列Ｃ（図３）をひと塊として扱う。ひと塊の車列Ｃの領域（特定領域）に沿う自レーン６０と他レーン（左レーン５０、右レーン７０）との境界付近で新たに検知された物標（車両）については、設定部１４ａは、制限部１４ｂにより制限されるため、原則として制御用物標として設定しない。
しかしながら、渋滞判定／確定部１７の確定判断部１７ｃで渋滞であると確定判断されている場合において、例えば特定領域で検知された物標の角度（進行方向に対する角度）が外部センサ群１を構成する６つのセンサの少なくとも一つで検知されている場合には、例外として制限部１４ｂによる制限が解除される。そのため、設定部１４ａは、当該物標を制御用物標として設定する。

具体例をあげると、渋滞の車列Ｃから抜け出た車両が強引に自レーン６０の自車両２００の前に割り込む場合に相当する。例外を設けたことにより、割り込みした物標に基づいてブレーキ制御が行われ、自車両２００を適切に減速させる制御が可能になる。

以上説明した実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
（１）実施の形態に係る車両用制御装置３０を有する車両制御システム１００は、自車両２００の周囲の外界を撮像して物標の位置情報を取得するカメラ１ａと、カメラ１ａの撮像領域内における検出対象からの反射波に基づいて物標の位置情報を取得する第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５と、カメラ１ａおよび第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５でそれぞれ取得された位置情報に基づいて、自車両２００の走行制御に用いる制御用物標を設定する設定部１４ａと、カメラ１ａおよび第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５でそれぞれ取得された位置情報に基づいて、自車両２００が走行する自レーン６０に隣接する他レーンとしての左レーン５０および右レーン７０の渋滞状態を判断する判断部としての渋滞判定／確定部１７と、渋滞判定／確定部１７で左レーン５０および／または右レーン７０が渋滞であると判断されている場合に、渋滞を構成する車列Ｃに沿った左レーン５０および／または右レーン７０と自レーン６０との境界を含む特定領域で、設定部１４ａが制御用物標を新規に設定することを制限する制限部１４ｂとを備える。
このように構成したので、渋滞時にオクルージョンがもたらす影響を抑制することが可能になる。例えば、渋滞を構成するひと塊の車列Ｃの一部車両が車列Ｃの別の車両で一時的に隠されるオクルージョンが発生し、隠された車両が再び現れた場合に、この車両を新たな制御用物標に設定することが制限される。換言すると、渋滞の車列Ｃの一部を新たな物標として過検知することが抑制される。この結果として、自車両２００が走行する自レーン６０に渋滞が生じていないにもかかわらず、過検知により生成された制御用物標に基づいて自車両２００にブレーキ制御が行われることが防止される。

（２）車両用制御装置３０において、カメラ１ａおよび第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５は、それぞれ所定の周期で位置情報の取得を繰返し、判断部としての渋滞判定／確定部１７は、カメラ１ａおよび第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５でそれぞれ取得された直近の位置情報に基づいて他レーンとしての左レーン５０および右レーン７０の渋滞状態の判断を繰返す。
このように構成したので、渋滞判定／確定部１７は、新しい位置情報に基づいて適切に左レーン５０および右レーン７０の渋滞状態の判断を繰返すことが可能になる。

（３）車両用制御装置３０において、判断部としての渋滞判定／確定部１７は、カメラ１ａの撮像領域Ｒ１ａにおける他レーンとしての左レーン５０および右レーン７０の渋滞の可能性の有無と、第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５による検出範囲Ｒ１ｂ－１～Ｒ１ｂ－５における左レーン５０および右レーン７０の渋滞の可能性の有無と、をそれぞれ判定するセンサ別判定部１７ａと、センサ別判定部１７ａでカメラ１ａの撮像領域Ｒ１ａにおいて左レーン５０、および／または右レーン７０の渋滞の可能性ありが判定され、かつ、検出器の検出範囲Ｒ１ｂ－１～Ｒ１ｂ－５において左レーン５０、および／または右レーン７０の渋滞の可能性ありが判定された場合に、左レーン５０、および／または右レーン７０が渋滞であると仮判定する統合判定部１７ｂと、統合判定部１７ｂで左レーン５０、および／または右レーン７０が渋滞であるとの仮判定が続く回数が第１閾値を超えると、左レーン５０、および／または右レーン７０が渋滞であると確定判断する確定判断部１７ｃとを含む。
センサ別判定部１７ａを有することにより、渋滞の可能性の有無の判定をセンサ別に分けて行わない場合と比べて、判定処理を簡単にすることが可能になる。
また、統合判定部１７ｂを有することにより、カメラ１ａの撮像領域Ｒ１ａのみにおいて渋滞の可能性ありが判定された場合または第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５の検出範囲Ｒ１ｂ－１～Ｒ１ｂ－５のみにおいて渋滞の可能性ありが判定された場合に、ただちに左レーン５０、および／または右レーン７０が渋滞であると仮判定する場合と比べて、渋滞の可能性ありとする判定の信頼性を高めることが可能になる。
さらに、確定判断部１７ｃを有することにより、左レーン５０および／または右レーン７０が渋滞であるとの１回の仮判定でただちに渋滞であると確定判断する場合と比べて、過検知等を避けて渋滞状態を適切に判断することが可能になる。

（４）車両用制御装置３０において、統合判定部１７ｂは、センサ別判定部１７ａでカメラ１ａの撮像領域Ｒ１ａにおいて左レーン５０、および／または右レーン７０の渋滞の可能性なしが判定される、または、第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５の検出範囲Ｒ１ｂ－１～Ｒ１ｂ－５において左レーン５０、および／または右レーン７０の渋滞の可能性なしが判定される場合に、左レーン５０、および／または右レーン７０が渋滞でないと仮判定し、確定判断部１７ｃは、左レーン５０および／または右レーン７０が渋滞であるとの確定判断の後に、左レーン５０および／または右レーン７０が渋滞でないとの仮判定が続く回数が第２閾値を超えると、左レーン５０および／または右レーン７０が渋滞でないと確定判断する。
このように構成したので、左レーン５０および／または右レーン７０が渋滞でないとの１回の仮判定でただちに渋滞でないと確定判断する場合と比べて、過検知等を避けて渋滞状態を適切に判断することが可能になる。

（５）車両用制御装置３０において、第２閾値は第１閾値よりも大きい。
このように構成したので、渋滞であるとする確定判断と、渋滞でないとする確定判断とが頻繁に繰返される現象を防ぐことが可能になる。

上記実施の形態は、種々の形態に変形することができる。以下、変形例について説明する。
（変形例１）
上述した実施の形態では、カメラ１ａが全方位カメラで構成される場合を例示したが、必ずしも全方位カメラでなくてもよい。例えば、自車両２００の前方空間を撮像する第１カメラ１ａ－１、自車両２００の左右の側方空間をそれぞれ撮像する第２カメラ１ａ－２、第３カメラ１ａ－３、および後方空間を撮像する第４カメラ１ａ－４でそれぞれ撮像した４つのカメラ画像を取得する構成にしてもよい。４つのカメラ画像をつなぎ合わせると、全方位の空間のカメラ画像に相当する。

（変形例２）
上記実施の形態では、レーダやライダを第１検出器１ｂ－１～第５検出器１ｂ－５として用いる場合を例示したが、カメラ１ａの撮像領域Ｒ１ａにおける検出対象からの反射波に基づき物標の位置情報を取得するように構成されるものであれば、検出器の構成はいかなるものでもよい。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施の形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施の形態と変形例を任意に組合せることも可能である。

１ａ カメラ、１ｂ－１～１ｂ－５ 第１～第５検出器、１０ コントローラ、１４ 外界認識部、１４ａ 設定部、１４ｂ 制限部、１６ 走行制御部、１７ 渋滞判定／確定部、１７ａ センサ別判定部、１７ｂ 統合判定部、１７ｃ 確定判断部、３０ 車両用制御装置、ＡＣ アクチュエータ

Claims (6)

1. 自車両の周囲の外界を撮像して物標の位置情報を取得するカメラと、
   前記カメラの撮像領域内における検出対象からの反射波に基づいて物標の位置情報を取得する検出器と、
   前記カメラおよび前記検出器でそれぞれ取得された前記位置情報に基づいて、前記自車両の走行制御に用いる制御用物標を設定する設定部と、
   前記カメラおよび前記検出器でそれぞれ取得された前記位置情報に基づいて、前記自車両が走行する自レーンに隣接する他レーンの渋滞状態を判断する判断部と、
   前記判断部で前記他レーンが渋滞であると判断されている場合に、前記設定部に対し、前記渋滞を構成する車列に沿った前記他レーンおよび前記自レーンの境界を含む特定領域に新規に設定する前記制御用物標から前記車列を構成する他車両を除外するように制限する制限部と、を備えることを特徴とする車両用制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用制御装置において、
   前記検出器は、さらに、前記自レーンに対する前記他車両の割り込みを示す情報を取得し、
   前記制限部は、前記検出器で前記割り込みを示す情報が取得されると、前記設定部に対する前記制限を解除する、
   ことを特徴とする車両用制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用制御装置において、
   前記カメラおよび前記検出器は、それぞれ所定の周期で位置情報の取得を繰返し、
   前記判断部は、前記カメラおよび前記検出器でそれぞれ取得された直近の前記位置情報に基づいて前記他レーンの渋滞状態の判断を繰返すことを特徴とする車両用制御装置。
4. 請求項３に記載の車両用制御装置において、
   前記判断部は、
   前記カメラの撮像領域における前記他レーンの渋滞の可能性の有無と、前記検出器による検出範囲における前記他レーンの渋滞の可能性の有無と、をそれぞれ判定するセンサ別判定部と、
   前記センサ別判定部で前記カメラの撮像領域において前記他レーンの渋滞の可能性ありが判定され、かつ、前記検出器の検出範囲において前記他レーンの渋滞の可能性ありが判定された場合に、前記他レーンが渋滞であると仮判定する統合判定部と、
   前記統合判定部で前記他レーンが渋滞であるとの前記仮判定が続く回数が第１閾値を超えると、前記他レーンが渋滞であると確定判断する確定判断部と、を含むことを特徴とする車両用制御装置。
5. 請求項４に記載の車両用制御装置において、
   前記統合判定部は、前記センサ別判定部で前記カメラの撮像領域において前記他レーンの渋滞の可能性なしが判定される、または、前記検出器の検出範囲において前記他レーンの渋滞の可能性なしが判定される場合に、前記他レーンが渋滞でないと仮判定し、
   前記確定判断部は、前記他レーンが渋滞であるとの前記確定判断の後に、前記他レーンが渋滞でないとの仮判定が続く回数が第２閾値を超えると、前記他レーンが渋滞でないと確定判断することを特徴とする車両用制御装置。
6. 請求項５に記載の車両用制御装置において、
   前記第２閾値は前記第１閾値よりも大きいことを特徴とする、車両用制御装置。

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