JP5757900B2

JP5757900B2 - 車両走行制御装置

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Publication number: JP5757900B2
Application number: JP2012050850A
Authority: JP
Inventors: 健男芝田
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2032-03-07
Also published as: DE112013000600B4; WO2013132949A1; US20150039156A1; JP2013184563A; CN104080681B; CN104080681A; DE112013000600T5; US9216739B2

Description

本発明は車両用の走行制御装置に関し、特に、自車両周囲の環境に応じて車両の走行特性を変更する走行制御装置に関する。

従来から、道路状況に適合した車両制御を実現するように走行制御装置の開発がなされている。たとえば、走行制御装置として、自車前方の障害物までの距離に応じて目標加減速度を変更し、車両の運転性及び安全性の向上を図ったものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

しかしながら、このように障害物までの距離のみで車両の走行制御の特性を変更すると、実際の道路状況や運転者の感覚に沿わない場合が生じることがある。たとえば、自車線上に障害物はあるものの残りの道幅が十分に広い状況や、自車前方に障害物があるものの対向車線上にあり自車線上にはない状況では、運転者は減速操作等を行わずにそのままの車速で通過すると考えられるが、従来技術ではこのような状況であっても車両特性が変更されてしまい、運転者に違和感を与えてしまう可能性があった。

このような点を鑑みて、たとえば、自車両周囲の状況に応じて車両の走行特性を制御する走行制御装置が提案されている（例えば特許文献２）。具体的には、走行制御装置は、自車前方の所定範囲を検索し、自車前方にある障害物を検出する障害物検出部と、検出された障害物の存在する位置における道幅残量を演算する道幅残量演算部と、演算された道幅残量に基づき車両の走行特性を変更する車両特性変更部とを備えている。

特開２００８−６２８９４号公報特開平１１−３４８５９８号公報

上述した特許文献２の技術では、ＡＣＣを利用しているため、先行車、人、または障害物等が自車線上にない場合には、設定車速を維持するように制御される。しかしながら、自車走行路上に障害物があり、対向車線が走行している状況では、運転者は障害物を回避できる距離で停止し、対向車をやり過ごすと考えられる。ここで、運転者のブレーキ操作で減速した場合、ＡＣＣ制御はキャンセルされるため、減速後にＡＣＣ制御を行う場合は再度設定車速をセットする必要があり、運転者に負担を与えている。また、運転者の減速操作により障害物の直前で停止を行った場合、停止後の発車時に、障害物の回避が困難になる可能性もあった。

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、その目的とすることころは、道路幅が障害物および対向車の存在により狭くなるような状況下で自車が走行する場合、自車を最適な位置で停車させ、その後の再発車時に、運転者に負担を与えることなく、障害物を好適に回避することができる車両走行制御装置を提供することにある。

前記課題を鑑みて、本発明に係る車両走行制御装置は、予め設定された設定速度に基づいて走行し、自車の周囲の状況に応じて該自車の走行を制御するものであり、道路幅と障害物の位置および幅と自車速度とに基づいて、自車走行側における前記自車が走行可能な自車走行側仮想車線を演算し、道路幅と、障害物の位置および幅と、自車速度と、対向車の位置、幅、および速度と、に基づいて、対向車走行側における自車が走行可能な対向車走行側仮想車線を演算し、道路幅と自車走行側仮想車線と対向車走行側仮想車線とに基づき、前記自車走行路の道幅残量を演算するものであり、演算された道幅残量が所定値より小さくなる地点があるときに、該地点の手前の位置で前記自車の走行を停止することを特徴とするものである。

本発明によれば、道路幅が障害物および対向車の存在により狭くなるような状況下で自車が走行する場合、自車を最適な位置で停車させ、その後の再発車時に、運転者に負担を与えることなく、障害物を好適に回避することができる。

本発明の実施形態に係る走行制御装置を備えた車両の概略構成を示す図である。図１に示すコントロールユニットにおいて行われる走行制御の処理を示したフローチャートである。自車が通過することができる限界位置を演算するためのフローチャートである。通過可能限界位置における車両の走行状態を変更する方法を説明するためのフローチャートである。障害物があるときの仮想左側車線および仮想右側車線の演算を説明するための模式図。図５の仮想左側車線および仮想右側車線の演算を説明するための模式図。図６の障害物近傍の詳細を説明するための図。図５の仮想左側車線の演算結果を説明するための模式図。図２のステップＳ１７で演算したすれ違い位置が障害物近傍にあるときの演算を説明するための模式図。図２のステップＳ２１において、対向車および障害物を考慮した仮想右側車線の演算方法を説明するための模式図。図２のステップＳ２２において、対向車線上に障害物がない場合の仮想右側車線の演算方法を説明するための模式図。図２のステップＳ２２において、対向車線上に対向車がない場合の仮想右側車線の演算方法を説明するための模式図。仮想右側車線の演算結果を説明するための模式図。（ａ）〜（ｆ）は時間経過ごとにおける、ステップＳ２７およびステップＳ２８で演算した目標速度および要求加速度を適用した模式図。通過可能限界位置を演算する方法を説明するための模式図。（ａ）〜（ｅ）は時間経過ごとにおける、ステップＳ３３で演算した要求加速度を適用した模式図。（ａ）〜（ｆ）は時間経過ごとにおける、ステップＳ３４で演算した要求加速度を適用した模式図。

本実施の形態について図面を参照して説明する。
本発明の実施形態に係る車両の走行制御装置を備えた車両（自車）の概略構成を示す図である。この車両は、動力源としてエンジン１、駆動系として自動変速機２、プロペラシャフト３、ディファレンシャルギア４、ドライブシャフト５を備えた一般的な構成の後輪駆動車であり、エンジン１によって駆動輪である車輪６を駆動する。なお、ここに示した車両は本発明に係る実施形態で適用可能な車両の一例であり、本発明が適用可能な車両の構成を限定するものではなく、動力源としてエンジンに代えてモータ、あるいはエンジンとモータの両方を備えてもよい。

車両のフロント部にはステレオカメラ７が取り付けられており、ステレオカメラ７は自車両から自車前方にある先行車、障害物、対向車などの位置、相対速度、幅や道路幅を演算する。このとき、ステレオカメラ７に代えてレーザレンジファインダやＣＣＤカメラなどを用いて距離計測を行うようにしてもよい。

また、走行制御装置を含むコントロールユニット８は、車両の走行を制御するものであり、アクセルペダル９およびブレーキペダル１０の操作量およびステレオカメラからの情報に基づいて、エンジン１、自動変速機２、ブレーキ１１が制御され、この結果として、車両（自車）の走行が制御される。なお、自車速度は、エンジンの回転数と、自動変速機のレンジから演算することができ、本実施形態では、この自車速度が予め設定された速度となるように、一般的に知られた方法でＡＣＣ制御が実施可能な装置構成となっている。

次に、この車両用制御装置の制御内容について示す。
図２は、図１に示すコントロールユニットにおいて行われる処理を示したフローチャートであり、フローチャートはコントロールユニット８の動作を示したものであり、所定時間毎に繰り返し実行されるものである。

まず、ステップＳ１１では、ステレオカメラ７により自車前方の所定の範囲を検索し、道路の中心から左側に相当する、自車前方の自車走行路の道路幅を検出する（道路幅検出部）。具体的には、道路の中心から左側の所定範囲を検索し、自車走行路の道路幅を検出する。

自車線上を検索した結果、ステップＳ１２に進み、自車走行路上にある障害物を検出する（障害物検出部）。ステップＳ１２で障害物が自車線上にあると判断した場合、ステップＳ１３へ進む。

ステップＳ１３では、自車走行側（左側）における自車が走行可能な仮想左側車線Ｗｌ（ｙ）、すなわち自車走行側仮想車線を演算する（自車走行側仮想車線演算部）。具体的は、図５および６に示すように、道路幅と、障害物の位置および幅と、自車速度とに基づいて、仮想左側車線Ｗｌ（ｙ）を演算（算出）する。なお、仮想線とは、仮想車線とは、道路幅、障害物の位置および幅、対向車の位置、幅および速度、自車速度等に基づいて演算される自車が走行可能な領域の右端と左端の線をいい、ここでは、左側の仮想線である仮想左側車線Ｗｌ（ｙ）を演算する。

ここで、ステップＳ１３における仮想左側車線Ｗｌ（ｙ）の演算方法を図６で詳細に説明する。このステップＳ１３では、ステレオカメラ７より道路幅方向における障害物の幅Ｗｏ、障害物の位置に基づいた左側車線（路肩）と障害物との間の幅Ｗｏｌ、自車から障害物までの距離Ｙｏが検出される。また、自車と障害物Ｗｏの相対速度ＶＲｏより、自車が走行時において障害物を回避することができる仮想左側車線Ｗｌ（ｙ）の進入角θを次の関係式で表すことができる。
θ＝α＊ＶＲｏ（０＜θ＜π／２、α＝定数）

進入角θを用いて、仮想左側車線開始距離Ｙｌを演算する。仮想左側車線開始距離Ｙｌの演算方法は図７で説明する。図７の左側車線の座標からｙ成分に対応する仮想左側車線Ｗｌ（ｙ）のｘ成分を演算する。仮想左側車線Ｗｌのｘ成分は下記の式で表せる。
ｘｌ（ｙ）＝Ｘｏ−（Ｙｏ−ｙ）／ｔａｎθ

従って、図７のｘｌ３、ｘｌ４、ｘｌ５は下記で演算される。
ｘｌ３＝Ｘｏ−（Ｙｏ−ｙ３）／ｔａｎθ
ｘｌ４＝Ｘｏ−（Ｙｏ−ｙ４）／ｔａｎθ
ｘｌ５＝Ｘｏ−（Ｙｏ−ｙ５）／ｔａｎθ

図７において、ｘｌ４＞ｘ４かつｘｌ３＜ｘ３の関係にあるため、仮想左側車線開始距離Ｙｌは下記の式で演算できる。
Ｙｌ＝（ａ（Ｙｏ−Ｘｏ）−ｙ３ｔａｎθ）／（１−ｔａｎθ）
ａ＝（ｙ４−ｙ３）／（ｘ４−ｘ３）

以上より、図６の仮想左側車線Ｗｌ（ｙ）は下記の式で演算する。
０＜ｙ ≦Ｙｌの場合、
Ｗｌ（ｙ）＝０
Ｙｌ＜ｙ≦Ｙｏの場合、
Ｗｌ（ｙ）＝（ｙ−Ｙｌ）ｔａｎ（π／２−θ）
Ｙｏ＜ｙの場合、
Ｗｌ（ｙ）＝Ｗｏｌ＋Ｗｏ

一方、図２に戻り、ステップＳ１２で障害物が自車線上にないと判断した場合、ステップＳ１４へ進む。
ステップＳ１４では図８に示すような仮想左側車線Ｗｌ（ｙ）を下記の式で演算する。
Ｗｌ（ｙ）＝０

次に、ステップＳ１５では、ステレオカメラ７により自車前方の道路の中心から右側の所定範囲を検索し、道路の中心から右側に相当する自車前方の対向車走行路の道路幅を検出する（道路幅検出部）。さらに、ステレオカメラ７により、自車走行路上にある対向車を検出する（対向車検出部）。対向車線上を検索した結果、ステップＳ１６で対向車があると判断した場合、ステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１７では、図６に示すように、推定される自車と対向車のすれ違い位置Ｙｔを演算する。自車速度Ｖａ、対向車の相対速度ＶＲｂ、対向車の車間距離Ｙｂより、すれ違い位置Ｙｔは下記の式で演算する。
Ｙｔ＝（Ｙｂ＊Ｖａ）／ＶＲｂ

次に、ステップＳ１８へ進む。ステップＳ１８ではステップＳ１５の対向車線上を検索した結果より、対向車線上に障害物を検出し、障害物があると判断した場合、ステップＳ１９へ進む。

ステップＳ１９では図９で示すように、ステップＳ１７で演算したすれ違い位置Ｙｔが障害物近傍に位置する場合、すなわち、すれ違い位置Ｙｔが障害物の位置Ｙｒｏと重なると判断する。ここで、障害物近傍とは障害物の距離Ｙｏを基準とする障害物すれ違い下限距離Ｙｌｏと障害物すれ違い上限距離Ｙｈｉの間の範囲であり、障害物すれ違い下限距離Ｙｌｏと障害物すれ違い上限距離Ｙｈｉは障害物すれ違い範囲下部ｏｆｆｓｅｔ１と障害物すれ違い範囲上部ｏｆｆｓｅｔ２より下記の式で表せる。
Ｙｌｏ＝Ｙｏ−ｏｆｆｓｅｔ１
Ｙｈｉ＝Ｙｏ＋ｏｆｆｓｅｔ２

障害物すれ違い範囲下部ｏｆｆｓｅｔ１と障害物すれ違い範囲上部ｏｆｆｓｅｔ２は特定の固定値でもよく、自車と障害物の相対速度、または自車と対向車の相対速度に対して単調増加関数の関係式から演算してもよい。

ステップＳ１９で、すれ違い位置Ｙｔが障害物の位置Ｙｒｏと重なると判断した場合には、ステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０では、図９で示すような仮想右側車線Ｗｒ（ｙ）を演算する。障害物の位置および幅と、自車速度と、対向車の位置、幅、および速度と、に基づいて、対向車走行側における自車が走行可能な対向車走行側仮想車線を演算する（対向車走行側仮想車線演算部）。

より具体的には、図９に示すように、対向車幅Ｗｂ、自車走行路の右側車線（路肩）と対向車との間の幅Ｗｂｒ、障害物の幅Ｗｏ、自車走行路の右側車線（路肩）と障害物との間の幅Ｗｏｒより、仮想右側車線Ｗｒ（ｙ）は下記の式で演算する。ここで、Ｗｂ＋Ｗｂｒが、本発明にいう対向車の走行路幅に相当するものである。すなわち、対向車は、自車走行路の右側車線と対向車との間の幅Ｗｂｒを維持して、障害物をすり抜けると推定されるので、仮想右側車線Ｗｒ（ｙ）は以下のように演算される。
Ｗｒ（ｙ）＝Ｗｏ＋Ｗｏｒ＋Ｗｂ＋Ｗｂｒ

一方、ステップＳ１９において、ステップＳ１７で演算したすれ違い位置Ｙｔが障害物近傍に位置しないと判断した場合には、ステップＳ２１へ進む。
ステップＳ２１では、図１０で示すような仮想右側車線Ｗｒ（ｙ）を下記の式で演算する。
Ｗｏ＋Ｗｏｒ＞Ｗｂ＋Ｗｂｒの場合
ＷＲ（ｙ）＝Ｗｏ＋Ｗｏｒ
Ｗｏ＋Ｗｏｒ≦Ｗｂ＋Ｗｂｒの場合
ＷＲ（ｙ）＝Ｗｂ＋Ｗｂｒ

一方、ステップＳＳ１８において、対向車線上に障害物がないと判断した場合、ステップＳ２２へ進む。
ステップＳ２２では図１１で示すような仮想右側車線Ｗｒ（ｙ）を下記の式で演算する。
Ｗｒ（ｙ）＝Ｗｂ＋Ｗｂｒ

一方、ステップＳ１６において、対向車がないと判断した場合、ステップＳ２３へ進む。
さらに、ステップＳ２３では、ステップＳ１５の対向車線上を検索した結果より、対向車線上に障害物があるかを判断し、障害物がある（対向車がない）と判断した場合、ステップＳ２４へ進む。

ステップＳ２４では図１２で示すような仮想右側車線Ｗｒ（ｙ）を下記の式で演算する。
Ｗｒ（ｙ）＝Ｗｏ＋Ｗｏｒ

一方、ステップＳ２３において、対向車線上に障害物がないと判断した場合、ステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５では図１３で示すような仮想右側車線Ｗｒ（ｙ）を下記の式で演算する。
Ｗｒ（ｙ）＝０

次に、ステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６では、ステップＳ１１とステップＳ１５で検出した自車前方の自車走行路の道路幅Ｗ（ｙ）と、ステップＳ１３とステップＳ１４で演算した仮想左側車線Ｗｌ（ｙ）と、ステップＳ２０、ステップＳ２１、ステップＳ２２、ステップＳ２４、ステップＳ２５で演算した仮想右側車線Ｗｒ（ｙ）より仮想自車両通過幅（道幅残量）ｗ（ｙ）を下記の式で演算する。すなわち、ここでは、自車走行側仮想車線と対向車走行側仮想車線に基づき、自車走行路の道幅残量を演算する（道幅残量演算部）。
ｗ（ｙ）＝Ｗ（ｙ）−Ｗｌ（ｙ）−Ｗｒ（ｙ）

このようにして、対向車線上に障害物があり、対向車が自車線内に入る可能性がある場合、自車と対向車の推定される走行路の範囲から、道幅残量が演算される。これにより、ＡＣＣ制御機能を解除せず、運転者に違和感を与えることなく、道幅残量に応じた通過速度に車両の車両走行状態（走行特性）を変更することができる。

次に、ステップＳ２７へ進む。ステップＳ２７では、演算された仮想自車両通過幅（道路残幅）ｗ（ｙ）に基づいて、自車前方の地点における自車の目標速度（目標通過速度）ｖａ（ｙ）を演算する（目標通過速度演算部）。具体的には、仮想自車両通過幅ｗ（ｙ）に応じた目標速度ｖａ（ｙ）を演算する。仮想自車両通過幅ｗ（ｙ）と目標速度ｖａ（ｙ）との関係は単調増加の傾向にあることが好ましい。したがって、目標速度は、例えば、仮想自車両通過幅ｗ（ｙ）に応じた単調増加関数から演算することができる。

このようにして、自車走行路上に障害物はあるものの残りの道幅が通過可能な場合、ＡＣＣ制御機能を解除せずに、残りの道幅に応じた速度で通過するため、運転者の感覚にあった制御を実現できる。

たとえば、仮想自車両通過幅ｗ（ｙ）に応じて目標速度ｖａ（ｙ）を演算し、目標速度ｖａ（ｙ）が、ＡＣＣ制御における予め設定された設定車速より低い場合に、仮想自車両通過幅ｗ（ｙ）に応じた速度で走行するよう自車の走行を制御してもよい。このように、設定車速よりも仮想車両通過幅ｗ（ｙ）に応じた速度を優先することにより、仮想車両通過幅が狭くなった場合に、より安全に自車を走行させることができる。

図１４（ａ）〜（ｆ）はステップＳ２７の一例を示している。図１４（ａ）〜（ｆ）に示すように、Ｙ軸の各ｙ地点に対応する仮想自車両通過幅ｗ（ｙ）から目標速度ｖａ（ｙ）を演算する。ここでＹ軸の各ｙ地点は一例のため現在地から５［ｍ］の等間隔で表されているが、自車速度に応じて間隔を変更してもよい。また、等間隔ではなく、近距離を狭く、遠方を広く間隔を調整してもよい。なお、図１４および後述する図１６および図１７には、自車前方からの各地点における距離と、その地点における演算された目標速度（目標通過速度）および要求加速度を示している。

次に、ステップＳ２８へ進む。ステップＳ２８では図１４（ａ）に示すように現在の自車速度Ｖａと目標速度ｖａ（ｙ）から要求加速度ａ（ｙ）を下記の式で演算する（要求加速度演算部）。
ａ（ｙ）＝（ｖａ（ｙ）^２− Ｖａ^２）／２ｙ

そして、後述するように、演算された要求加速度ａ（ｙ）に基づき、エンジンおよび自動変速機などを制御することにより、車両走行状態（加減速状態）を変更する（車両走行状態変更部）。

ステップ２８で要求加速度を演算し、さらに、自車が通過することができる限界位置がある場合、には、さらに以下のフローに進む。図３は、自車が通過することができる限界位置を演算するためのフローチャートであり、ステップ２８に続くフローチャートである。ステップＳ２９では、仮想自車両通過幅ｗ（ｙ）が自車両幅Ｗａに所定の余裕αを持たせた値Ｗａ＋αより小さいかどうかを判断する。ここで、仮想自車両通過幅ｗ（ｙ）が、自車両幅Ｗａに所定の余裕αを持たせた値Ｗａ＋αより小さい場合、自車の走行を停止させることが望ましく、ステップＳ３０へ進む。

ステップＳ３０では、図１５で示すような通過可能限界位置Ｙｓを演算する。図１５において、通過可能限界位置Ｙｓは、ｗ４＜（Ｗａ＋α）＜ｗ５の関係を満たす位置であるため、通過可能限界位置Ｙｓは下記の式から演算できる。
Ｙｓ＝（（ｙ５−ｙ４）／（ｗ５−ｗ４））＊（Ｗａ＋α）＋ｙ４

すなわち、ここでは、通過可能限界位置Ｙｓは、演算された道幅残量が自車両幅Ｗａより小さくなる地点があるときに、この地点の手前の位置（通過可能限界位置Ｙｓ）で、ＡＣＣ制御機能を解除せずに、自車の走行を停止させるために演算される値である。

次に、ステップＳ３０で通過可能限界位置Ｙｓを演算した後はステップＳ３１へ進む。ステップＳ３１では図１６（ａ）で示すような通過可能限界位置Ｙｓで停止するよう要求加速度ａ（ｙ）を演算する。次に、ステップＳ３２へ進む。

図４は、通過可能限界位置における車両の走行状態を変更する方法を説明するためのフローチャートであり、ステップ３１に続くフローチャートである。演算された道幅残量が自車両幅Ｗａより小さくなる地点があるときに、この地点の手前の位置（通過可能限界位置Ｙｓ）で、ＡＣＣ制御機能を解除せずに自車の走行を停止するような走行制御を行う。具体的には、まず、ステップＳ３２およびステップ３３で、各地点において演算された要求加速度（具体的には減速度）が優先加減速度閾値より大きい（減速度が小さい）場合に、各地点において演算された要求加速度のうち、自車に対して最も近距離の地点で演算された要求加速度に基づき、車両走行状態を変更する。

まず、ステップＳ３２ではステップＳ２８とステップＳ３１で演算した要求加速度ａ（ｙ）の中から優先加減速度閾値Ａｌｏ（例えば−３［ｍ／ｓｓ］（−の符号は減速））を下回る要求加速度ａ（ｙ）がない場合、ステップＳ３３へ進む。

ステップＳ３３では演算された要求加速度ａ（ｙ）の中から最も近いｙ地点にある要求加速度を選択する。図１６でステップＳ３３の一例を示す。図１６の（ａ）は時間ｔ＝０［ｓ］時点における各ｙ地点の目標速度ｖａ（ｙ）と要求加速度ａ（ｙ）を示している。また自車速度Ｖａは５［ｍ／ｓ］であり、通過可能限界位置Ｙｓが自車前方の１６.５［ｍ］の位置にある。

この時、仮想自車両通過幅ｗ（ｙ）が前方にいくほど狭くなっているため目標速度ｖａ（ｙ）も５［ｍ／ｓ］より低い値になっている。各ｙ地点の目標速度ｖａ（ｙ）と自車速度５［ｍ／ｓ］から演算した要求加速度ａ（ｙ）の中に優先加減速度閾値Ａｌｏ（例えば−３［ｍ／ｓｓ］）を下回る要求加速度ａ（ｙ）がないため、最も近いｙ地点ｙ＝５［ｍ］の要求加速度ａ（５）＝−０．９［ｍ／ｓｓ］を選択する。従って、ｔ＝０［ｓ］時点でステップＳ３３は、−０．９［ｍ／ｓｓ］の要求加速度を出力する。

次に、図１６の（ｂ）は図１６の（ａ）の要求加速度−０．９［ｍ／ｓｓ］で減速し、時間ｔ＝１．１１［ｓ］時点における各ｙ地点の目標速度ｖａ（ｙ）と要求加速度ａ（ｙ）を示している。

このとき、自車速度Ｖａは目標速度ｖａ（０）＝４［ｍ／ｓ］と一致している。各ｙ地点の目標速度ｖａ（ｙ）と自車速度４［ｍ／ｓ］から演算した要求加速度ａ（ｙ）の中で優先加減速度閾値Ａｌｏ（例えば−３［ｍ／ｓｓ］）を下回る要求加速度ａ（ｙ）がないため、最も近いｙ地点ｙ＝５［ｍ］の要求加速度ａ（５）＝−０．７［ｍ／ｓｓ］を選択する。従って、ｔ＝１．１１［ｓ］時点でステップＳ３３は−０．７［ｍ／ｓｓ］の要求加速度を出力する。図１６の（ｃ）と（ｄ）に示す時間においても同様の方法で要求加速度を出力する。

次に、図１６の（ｅ）は、時間ｔ＝７．９５［ｓ］時点における各ｙ地点の目標速度ｖａ（ｙ）と要求加速度ａ（ｙ）を示している。このとき、自車速度Ｖａは目標速度ｖａ（０）＝０［ｍ／ｓ］と一致し、停止している。以上、図１６の（ａ）から（ｅ）を通して、各ｙ地点での仮想自車両通過幅ｗ（ｙ）に対応する最適な自車速度で通過できる。

一方、ステップＳ３２において、優先加減速度閾値Ａｌｏ（例えば−３［ｍ／ｓｓ］）を下回る要求加速度ａ（ｙ）がある場合、すなわち、自車走行路の各地点で演算された要求加速度が所定値より小さい場合（減速度が大きい場合）に、ステップＳ３４へ進む。

ステップＳ３４では演算された要求加速度ａ（ｙ）の中から最も低い値の要求加速度を選択する。図１７でステップＳ３４の一例を示す。図１７（ａ）は、時間ｔ＝０［ｓ］時点における各ｙ地点の目標速度ｖａ（ｙ）と要求加速度ａ（ｙ）を示している。また自車速度Ｖａは１５［ｍ／ｓ］である。この時、仮想自車両通過幅ｗ（ｙ）が前方にいくほど狭くなっているため目標速度ｖａ（ｙ）も１５［ｍ／ｓ］より低い値になっている。各ｙ地点の目標速度ｖａ（ｙ）と自車速度１５［ｍ／ｓ］から演算した要求加速度ａ（ｙ）の中に優先加減速度閾値Ａｌｏ（例えば−３［ｍ／ｓｓ］）を下回る要求加速度ａ（ｙ）があるため（すなわち、要求減速度が−３［ｍ／ｓｓ］よりも大きくなるため）、最も要求加速度値の大きい（要求減速度が大きい）ｙ＝１５［ｍ］の要求加速度ａ（１５）＝−４．１７［ｍ／ｓｓ］を選択する。従って、ｔ＝０［ｓ］時点でステップＳ３４は−４．１７［ｍ／ｓｓ］の要求加速度を出力する。

次に、図１７（ｂ）は図１７（ａ）の要求加速度−４．１７［ｍ／ｓｓ］で減速し、時間ｔ＝０．３５［ｓ］時点における各ｙ地点の目標速度ｖａ（ｙ）と要求加速度ａ（ｙ）を示している。このとき、自車速度Ｖａは１３．５［ｍ／ｓ］であり目標速度ｖａ（０）＝１４［ｍ／ｓ］を下回る。各ｙ地点の目標速度ｖａ（ｙ）と自車速度１３．５［ｍ／ｓ］から演算した要求加速度ａ（ｙ）の中で優先加減速度閾値Ａｌｏ（例えば−３［ｍ／ｓｓ］）を下回る要求加速度ａ（ｙ）があるため、最も値の低いｙ＝１０［ｍ］の要求加速度ａ（１０）＝−４．１１［ｍ／ｓｓ］を選択する。従って、ｔ＝０．７４［ｓ］時点でステップＳ３３は−４．１１［ｍ／ｓｓ］の要求加速度を出力する。図１７（ｃ）と（ｄ）についても同様の方法で要求加速度を出力する。

次に、図１７（ｅ）と（ｆ）は優先加減速度閾値Ａｌｏ（例えば−３［ｍ／ｓｓ］）を下回る要求加速度ａ（ｙ）がないため、ステップＳ３３へ進む。以上、図１７の（ａ）から（ｆ）を通して、遠方の仮想自車両通過幅ｗ（ｙ）の急激な変化に対して要求加速度を急変させることなく通過できる。

次に、ステップＳ３５へ進む。ＡＣＣ制御機能を解除せずに、ステップＳ３５ではステップＳ３２またはステップＳ３４で選択された要求加速度ａ（ｙ）の加減速を実施する。

このように、本実施形態では、道路幅が障害物および対向車の存在により狭くなるような状況下で自車が走行する場合であっても、自車を通過可能限界位置で停車させることができる。これにより、その後の再発車時に、障害物を好適に回避することができる。

また、従来の如く、運転者のブレーキ操作で減速した場合、ＡＣＣはキャンセルされるため、減速後にＡＣＣを行う場合は再度設定車速をセットする必要があるところ、本実施形態によれば、この操作しなくてもよい場合があり、運転者の負担を軽減することがきる。

自車走行側仮想車線と対向車走行側仮想車線に基づいて演算された自車走行路の仮想自車両通過幅（道幅残量）から、自車の停車を制御するので、減速操作により停止するか、設定車速のまま通過してしまうかの運転者の判断を軽減すると共に、運転者に違和感を与えることなく、走行可能である。

さらに、自車線上に障害物があり、対向車線上へ入ってしまう可能性がある場合、自車と対向車の走行状態から推定される走行路の範囲から道幅残量を推定しているので、道幅残量から障害物を回避し、かつ対向車をやり過ごすことが可能な地点で停止することができる。

以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更があっても、それらは本発明に含まれるものである。

たとえば、障害物や対向車を検出する方法は上で述べた以外の方法を用いてもよい。また、加減速の変更も自動変速機の変速比やブレーキのアシスト量を変更するだけでなく、エンジン１の吸入空気量や燃料噴射量を制御して出力を変更、あるいは、ハイブリッド車や電気自動車に適用する場合、ブレーキ回生量を変更するようにしてもよい。

１エンジン
２自動変速機
３プロペラシャフト
４ディファレンシャルギア
５ドライブシャフト
６車輪
７ステレオカメラ
８コントロールユニット
９アクセルペダル
１０ブレーキペダル
１１ブレーキ

Claims

自車速度が予め設定された設定速度になるように走行制御を行うＡＣＣ制御の機能を有し、該ＡＣＣ制御機能により該自車の走行を制御する車両の走行制御装置であって、
該走行制御装置は、自車前方の自車走行路の道路幅を検出する道路幅検出部と、
前記自車走行路上にある障害物の位置を検出する障害物検出部と、
前記自車走行路上にある対向車の位置を検出する対向車検出部と、
道路幅方向における検出された障害物と対向車の幅を検出する幅検出部と、
前記道路幅と前記障害物の位置および幅と自車速度とに基づいて、前記自車走行側における前記自車が走行可能な自車走行側仮想車線を演算する自車走行側仮想車線演算部と、
前記道路幅と、前記障害物の位置および幅と、前記自車速度と、前記対向車の位置、幅、および速度と、に基づいて、対向車走行側における前記自車が走行可能な対向車走行側仮想車線を演算する対向車走行側仮想車線演算部と、
前記道路幅と前記自車走行側仮想車線と前記対向車走行側仮想車線とに基づき、前記自車走行路の道幅残量を演算する道幅残量演算部と、
前記演算された道幅残量に基づき、前記自車前方の各地点における自車の目標通過速度を演算する目標通過速度演算部と、
該目標通過速度と自車速度に基づき、自車の要求加速度を演算する要求加速度演算部と、
前記要求加速度に基づき、設定された前記ＡＣＣ制御機能を解除せずに車両走行状態を変更する車両走行状態変更部と、を備え、
前記走行制御装置は、前記演算された道幅残量が所定値より小さくなる地点があるときに、設定された前記ＡＣＣ制御機能を解除せずに該地点の手前の位置で前記自車の走行を停止させることを特徴とする走行制御装置。
前記目標通過速度演算部は、前記道幅残量に応じて前記目標通過速度を演算し、該目標通過速度が、予め設定された設定車速より低い場合に、道幅残量に応じた速度で走行するよう自車の走行を制御することを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
前記障害物検出部が障害物を検出し、前記対向車検出部が、前記対向車を検出したときに、前記走行制御装置は、前記自車と前記対向車のすれ違い地点を推定し、
該推定されたすれ違い地点が前記障害物近傍と一致する場合には、前記対向車の走行路幅を推定し、前記対向車走行側仮想車線演算部は、前記対向車の前記走行路幅に基づいて、対向車走行側仮想車線を演算することを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
車両走行状態変更部は、各地点において演算された要求加速度が所定値より大きい場合に、各地点において演算された要求加速度のうち、自車に対して最も近距離の地点で演算された要求加速度に基づき、前記車両走行状態を変更することを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
自車走行路の各地点で演算された要求加速度が所定値より小さい場合に、演算された要求加速度の中で最も低い値の要求加速度に基づき前記車両走行状態を変更することを特徴とする請求項４に記載の走行制御装置。