JP2016030537A - 車両用走行支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の不安感を低減する。
【解決手段】車両用走行支援装置は、目標軌道に沿って自車両を走行させるための制御を行う走行制御部を備える車両用走行支援装置であって、自車両の前方に存在する一の物体が、一の物体に対して障害物となる他の物体に接近するように移動しているか否かを、他の物体に対する一の物体の相対速度に基づいて判定する物体間接近判定部を備え、走行制御部は、物体間接近判定部により一の物体が他の物体に接近するように移動していることが判定された場合、目標軌道を一の物体から離間するように所定の修正量だけ修正した第１回避軌道に沿って自車両を走行させるための第１走行制御を実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用走行支援装置に関する。

設定された目標軌道（目標コース）に沿って車両が走行するように車両を制御する走行支援装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１には、隣接車線を走行する並走車両の横方向速度に基づいて、自車両の目標軌道を修正する車両用走行支援装置が記載されている。

国際公開ＷＯ２０１０／１２２６３９号公報

しかしながら、隣接車線を走行する並走車両の横方向速度が検出されてから目標軌道を修正する方法では、運転者の不安感を解消しきれないおそれがある。たとえば、隣接車線に障害物があり、その障害物を回避する並走車両がある場合、上記特許文献１では、並走車両が障害物を回避するために横方向へ移動してから、自車両の目標軌道が修正されることになる。つまり、並走車両が障害物を回避するための横方向への動作が生じる前の段階では、自車両の目標軌道の修正がなされないため、その間に生じた運転者の不安感が解消されることはない。

請求項１に記載の車両用走行支援装置は、目標軌道に沿って自車両を走行させるための制御を行う走行制御部を備える車両用走行支援装置であって、自車両の前方に存在する一の物体が、一の物体に対して障害物となる他の物体に接近するように移動しているか否かを、他の物体に対する一の物体の相対速度に基づいて判定する物体間接近判定部を備え、走行制御部は、物体間接近判定部により一の物体が他の物体に接近するように移動していることが判定された場合、目標軌道を一の物体から離間するように所定の修正量だけ修正した第１回避軌道に沿って自車両を走行させるための第１走行制御を実行する。

本発明によれば、運転者の不安感を低減することができる。

第１の実施の形態に係る車両用走行支援装置の構成を示す機能ブロック図。 標準軌道、第１回避軌道および第２回避軌道を示す模式図。 第１の実施の形態に係る走行支援装置を構成するコントローラによる軌道決定制御処理の動作を示したフローチャート。 第２の実施の形態に係る走行支援装置のコントローラの機能ブロック図。 回避走行期間および回避走行区間について説明する図。 時間の経過に伴う自車両に対する物体Ｍ１の相対位置と自車両に対する物体Ｍ２の相対位置の関係を示す図（第１回避軌道への軌道修正が行われる例）。 時間の経過に伴う自車両に対する物体Ｍ１の相対位置と自車両に対する物体Ｍ２の相対位置の関係を示す図（第１回避軌道への軌道修正が行われない例）。 第２の実施の形態に係る走行支援装置を構成するコントローラによる軌道決定制御処理の動作を示したフローチャート。 図８に示す事前回避判定処理の動作を示したフローチャート。 自車両が標準軌道から第１回避軌道へ軌道修正を行う場合の例を説明する図。 自車両が標準軌道から第１回避軌道へ軌道修正を行う場合の例を説明する図。 自車両が標準軌道から第１回避軌道へ軌道修正を行わない場合の例を説明する図。 第３の実施の形態に係る走行支援装置のコントローラの機能ブロック図。 時間の経過に伴う自車両に対する物体Ｍ１の相対位置と自車両に対する物体Ｍ２の相対位置の関係を示す図（車速の修正が行われる例）。 第３の実施の形態に係る走行支援装置を構成するコントローラによる事前回避判定処理の動作を示したフローチャート。 本発明の第４の実施の形態に係る走行支援装置のコントローラの機能ブロック図。 自車両の回避可能な幅（回避量の最大値）について説明する図。 回避量の決定方法について説明する図。 自車両Ｍ０および物体Ｍ１，Ｍ２の進行方向を説明する図。 自車両Ｍ０および物体Ｍ１，Ｍ２の進行方向が同じ場合に、自車両が標準軌道から第１回避軌道へ軌道修正を行う例を説明する図。

以下、図面を参照して、本発明による車両用走行支援装置の一実施の形態を説明する。
−第１の実施の形態−
図１は本発明の第１の実施の形態に係る車両用走行支援装置の構成を示す機能ブロック図である。図２は標準軌道ＮＴ、第１回避軌道ＡＴ１および第２回避軌道ＡＴ２を示す模式図である。図１に示すように、車両用走行支援装置（以下、単に走行支援装置と記す）は、コントローラ６と、レーダ１と、カメラ装置２と、車速検出装置３と、カーナビゲーションシステム４と、設定スイッチ５と、操舵トルク検出装置１５とを備えている。また、走行支援装置は、ステアリング制御部７と、ステアリングアクチュエータ８と、ブレーキ制御部９と、ブレーキアクチュエータ１０と、エンジン制御部１１と、電子制御スロットル１２と、音声出力装置１３と、表示装置１４とを備えている。

レーダ１は、図２に示すように、自車両Ｍ０の前方に存在する物体Ｍ１，Ｍ２の自車両Ｍ０に対する相対位置と、物体Ｍ１，Ｍ２の自車両に対する相対速度を検出する。レーダ１は、ミリ波レーダやレーザーレーダなどを採用できる。ミリ波レーダは、ドップラー効果を利用して物体Ｍ１，Ｍ２の自車両Ｍ０に対する相対位置と相対速度を検出する。レーザーレーダは、レーザー光を発射してから物体Ｍ１，Ｍ２に当たったレーザー光が反射して戻ってくる時間を計測して、物体Ｍ１，Ｍ２の自車両Ｍ０に対する相対位置と相対速度を検出する。なお、レーダ１は、必要に応じて複数のレーダで構成してもよい。

図１に示すように、カメラ装置２は、ステレオカメラ（不図示）と、画像処理部（不図示）とを備えている。ステレオカメラは、左右一対のＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを備えている。カメラ装置２は、一対のカメラの視差を利用し、空間認識が可能とされている。一対のＣＣＤカメラは、たとえばルームミラー（不図示）を挟むような形で配置されている。一対のカメラは、自車両の前方に存在する物体を個別に撮像し、撮像画像の信号を画像処理部に出力する。なお、ＣＣＤカメラに代えて、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラを採用してもよい。

カメラ装置２の画像処理部は、撮像画像に画像処理を施して、車線の境界を構成する白線、ガードレール、縁石等を認識し、自車両Ｍ０が走行する車線である自車線Ｌ０および自車線Ｌ０に隣接する隣接車線Ｌ１を認識する。画像処理部は、自車線Ｌ０の道路幅（幅員）、および、隣接車線Ｌ１の道路幅（幅員）を演算する。また、画像処理部は、自車両Ｍ０の前方に存在する対向車両や並走車両などの物体を認識し、物体の数や、各物体の幅を演算する。画像処理部で取得された各種情報を表す信号は、コントローラ６に出力される。

車速検出装置３は、自車両Ｍ０の走行速度（以下、実車速Ｖａと記す）を検出し、実車速Ｖａを表す信号をコントローラ６に出力する。車速検出装置３は、たとえば、４つの車輪のそれぞれの回転速度を計測することにより車速を検出するものである。

カーナビゲーションシステム４は、道路環境やルート情報などを含む地図情報を有する。設定スイッチ５は、運転者の操作により、走行支援装置の動作を設定するためのものであり、たとえば、自動運転モードのオンオフ、自動運転モード時の自車両Ｍ０の目標車速を設定する。

操舵トルク検出装置１５は、運転者によるステアリングの操舵操作時のトルク（以下、操舵トルクＴと記す）を検出し、操舵トルクＴを表す信号をコントローラ６に出力する。

ステアリング制御部７は、コントローラ６からの指令を受け取って、後述する目標軌道に沿って自車両Ｍ０が走行するように、ステアリングアクチュエータ８の動作を制御し、車輪にトルクを印加する。

ブレーキ制御部９は、コントローラ６からの指令を受け取って、ブレーキアクチュエータ１０の動作を制御し、自車両Ｍ０に制動力を作用させる。エンジン制御部１１は、コントローラ６からの指令を受け取って、電子制御スロットル１２の動作を制御し、自車両Ｍ０に駆動力を作用させる。

ブレーキ制御部９およびエンジン制御部１１は、コントローラ６からの目標車速を表す指令（車速指令値）を受け取って、車速検出装置３で検出された車速が目標車速となるように、ブレーキアクチュエータ１０や電子制御スロットル１２の動作を制御し、自車両Ｍ０の車速を調整する。なお、設定スイッチ５により自動運転モードがオンされている場合、コントローラ６は設定スイッチ５で設定された車速（以下、設定車速Ｖｓと記す）を目標車速とする。

音声出力装置１３は、コントローラ６からの音声指令を受け取って、音声を出力することにより情報提示を行う。表示装置１４は、コントローラ６からの表示指令を受け取って、表示画面に画像を表示することにより情報提示を行う。

コントローラ６は、ＣＰＵや記憶装置であるＲＯＭやＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成され、レーダ１や車速検出装置３などの各種検出装置により検出された情報やカーナビゲーションシステム４の記憶装置に記憶された地図情報に基づいて走行支援装置を構成する各部を制御する。コントローラ６は、ステアリング制御部７を制御して自車両Ｍ０の操舵を制御する。コントローラ６は、ブレーキ制御部９およびエンジン制御部１１を制御し、自車両Ｍ０の車速が目標車速となるように、自車両Ｍ０の車速を制御する。

コントローラ６は、軌道設定部６０と、条件判定部６１と、相対速度演算部６２と、横速度演算部６３とを機能的に備えている。軌道設定部６０は、後述する条件判定部６１の判定結果に基づいて、図２に示す標準軌道ＮＴ、第１回避軌道ＡＴ１および第２回避軌道ＡＴ２のいずれか一つを目標軌道として設定する。標準軌道ＮＴ、第１回避軌道ＡＴ１および第２回避軌道ＡＴ２は、それぞれ車道中央線Ｃに平行に、すなわち自車線Ｌ０に沿って設定される。

標準軌道ＮＴは、たとえば、自車線Ｌ０の右側縁を構成する車道中央線Ｃから、自車線Ｌ０と直交する方向に距離ｘ１だけ離れた位置に設定される。第１回避軌道ＡＴ１は、車道中央線Ｃから自車線Ｌ０と直交する方向に距離ｘ２だけ離れた位置に設定される。第２回避軌道ＡＴ２は、車道中央線Ｃから自車線Ｌ０と直交する方向に距離ｘ３だけ離れた位置に設定される。

距離ｘ１，ｘ２，ｘ３の大小関係は、ｘ１＜ｘ２＜ｘ３である。つまり、第１回避軌道ＡＴ１は標準軌道ＮＴよりも車道中央線Ｃから離間しており、第２回避軌道ＡＴ２は第１回避軌道ＡＴ１よりも車道中央線Ｃから離間している。

条件判定部６１は、自車両Ｍ０の前方における隣接車線Ｌ１に存在する一の物体が、一の物体に対して障害物となる他の物体に接近するように移動しているか否か、すなわち２つの物体間の距離が縮まるように物体間で速度差が生じているか否かを判定する。具体的には、条件判定部６１は、相対速度演算部６２で演算された各物体間の相対速度Ｖｒの値が予め記憶装置に記憶された閾値Ｖｒｔ以上であるか否かを判定する。

相対速度演算部６２は、隣接車線Ｌ１に存在する物体が２以上であるか否かを判定し、隣接車線Ｌ１に存在する物体が２以上であると判定された場合、自車両Ｍ０に対する各物体の相対位置、相対速度に基づいて、各物体間の相対速度Ｖｒを演算する。各物体間の相対速度Ｖｒは、障害物となる他の物体に対する一の物体の相対速度であり、自車線Ｌ０に沿う方向、換言すれば、目標軌道に沿う方向（以下、車線方向と記す）の相対速度である。

条件判定部６１は、相対速度Ｖｒの値が閾値Ｖｒｔ以上である場合（Ｖｒ≧Ｖｒｔ）、第１回避条件は成立していると判定してフラグＦを１に設定し（Ｆ＝１）、相対速度Ｖｒの値が閾値Ｖｒｔ未満である場合（Ｖｒ＜Ｖｒｔ）、第１回避条件は成立していないと判定してフラグＦの変更はしない。

横速度演算部６３は、隣接車線Ｌ１に存在する各物体の横方向の速度（以下、横速度Ｖｙ）、すなわち自車両Ｍ０の進行方向に直交する方向の速度、さらに換言すれば車線方向に直交する方向の速度を演算する。各物体の横速度Ｖｙは、自車両Ｍ０に対する物体の相対位置、相対速度に基づいて演算される。

条件判定部６１は、隣接車線Ｌ１に存在する物体が横方向、すなわち自車両Ｍ０の進行方向に直交する方向、すなわち車線方向に直交する方向に動作したか否かを判定する。具体的には、条件判定部６１は、横速度演算部６３で演算された各物体Ｍの横速度Ｖｙの値が閾値Ｖｙｔ以上であるか否かを判定する。

条件判定部６１は、フラグＦが１に設定され、かつ、隣接車線Ｌ１に存在する物体の横速度Ｖｙの値が閾値Ｖｙｔ以上である場合（Ｖｙ≧Ｖｙｔ）、第２回避条件は成立していると判定してフラグＦを２に設定する（Ｆ＝２）。条件判定部６１は、フラグＦが０に設定されているか、あるいは、物体の横速度Ｖｙの値が閾値Ｖｙｔ未満である場合、第２回避条件は成立していないと判定してフラグＦの変更はしない。

なお、条件判定部６１は、初期設定においてフラグＦを０に設定する。フラグＦは目標軌道を設定するために用いられるものである。軌道設定部６０は、フラグＦが０に設定されると目標軌道を標準軌道ＮＴに設定し、フラグＦが１に設定されると目標軌道を第１回避軌道ＡＴ１に設定し、フラグＦが２に設定されると目標軌道を第２回避軌道ＡＴ２に設定する。

以下、走行支援装置による走行制御について図３を用いて説明し、自車両０の動作例について図２を用いて説明する。なお、説明の便宜上、隣接車線上に存在する物体が２つである例について説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る走行支援装置を構成するコントローラ６による軌道決定制御処理の動作を示したフローチャートである。設定スイッチ５により、自動運転モードがオンされると自動運転制御プログラムが実行され、初期設定（ステップＳ１００）を行った後、所定の制御周期ごとにステップＳ１１０以降の処理が繰り返し実行される。

ステップＳ１００において、コントローラ６は、初期設定を行い、ステップＳ１１０へ進む。なお、初期設定において、フラグＦは０に設定される（Ｆ＝０）。

ステップＳ１１０において、コントローラ６は、レーダ１、カメラ装置２、車速検出装置３、カーナビゲーションシステム４、設定スイッチ５、および、操舵トルク検出装置１５からの情報を取得し、ステップＳ１２０へ進む。取得される情報としては、現在の自車両Ｍ０の実車速Ｖａや、自車両Ｍ０の前方に存在する物体の数、各物体の幅、自車両Ｍ０に対する各物体の相対速度、自車両Ｍ０に対する各物体の相対位置、自車線Ｌ０および隣接車線Ｌ１の幅員等の情報が含まれる。

ステップＳ１２０において、コントローラ６は、フラグＦが０か否かを判定する。ステップＳ１２０で肯定判定されるとステップＳ１３０へ進み、ステップＳ１２０で否定判定されるとステップＳ１２５へ進む。

ステップＳ１２５において、コントローラ６は、フラグＦが１か否かを判定する。ステップＳ１２５で肯定判定されるとステップＳ１５５へ進み、ステップＳ１２５で否定判定されるとステップＳ１７５へ進む。

ステップＳ１３０において、コントローラ６は、標準軌道ＮＴを目標軌道に設定して、ステップＳ１３５へ進む。

ステップＳ１３５において、コントローラ６は、ステップＳ１１０で取得した情報に基づいて、隣接車線Ｌ１に複数の物体が存在しているか否かを判定する。ステップＳ１３５で肯定判定されるとステップＳ１４０へ進み、ステップＳ１３５で否定判定されるとステップＳ１１０へ戻る。

ステップＳ１４０において、コントローラ６は、ステップＳ１１０で取得した自車両Ｍ０に対する各物体Ｍ１，Ｍ２の相対速度、相対位置の情報に基づいて、物体間の相対速度Ｖｒを演算してステップＳ１４５へ進む。なお、本実施の形態では、自車両Ｍ０に近い側の物体Ｍ１に対する、自車両Ｍ０に遠い側の物体Ｍ２の相対速度を物体間の相対速度Ｖｒとして演算する。

ステップＳ１４５において、コントローラ６は、物体間の相対速度Ｖｒが閾値Ｖｒｔ以上か否かを判定する。ステップＳ１４５で肯定判定されるとステップＳ１５０へ進み、ステップＳ１４５で否定判定されるとステップＳ１１０へ戻る。

ステップＳ１５０において、コントローラ６は、フラグＦを１に設定してステップＳ１５５へ進む。ステップＳ１５５において、コントローラ６は、第１回避軌道ＡＴ１を目標軌道に設定して、ステップＳ１６０へ進む。

ステップＳ１６０において、コントローラ６は、ステップＳ１１０で取得した自車両Ｍ０に対する各物体Ｍ１，Ｍ２の相対速度、および、自車両Ｍ０に対する各物体Ｍ１，Ｍ２の相対位置に基づいて、各物体Ｍ１，Ｍ２の横速度Ｖｙを演算する。

ステップＳ１６５において、コントローラ６は、各物体の横速度Ｖｙが閾値Ｖｙｔ以上か否かを判定する。つまり、コントローラ６は、物体Ｍ１の横速度Ｖｙが閾値Ｖｙｔ以上か否かを判定し、物体Ｍ２の横速度Ｖｙが閾値Ｖｙｔ以上か否かを判定する。ステップＳ１６５で肯定判定されると、すなわち物体Ｍ１の横速度Ｖｙおよび物体Ｍ２の横速度Ｖｙの一方、または双方が閾値Ｖｙｔ以上であると判定されると、ステップＳ１７０へ進む。ステップＳ１６５で否定判定されると、すなわち物体Ｍ１の横速度Ｖｙおよび物体Ｍ２の横速度Ｖｙのいずれもが閾値Ｖｙｔ未満であると判定されると、ステップＳ１１０へ戻る。

ステップＳ１７０において、コントローラ６は、フラグＦを２に設定してステップＳ１７５へ進む。ステップＳ１７５において、コントローラ６は、第２回避軌道ＡＴ２を目標軌道に設定して、ステップＳ１１０へ戻る。

なお、図示しないが、第１回避軌道ＡＴ１あるいは第２回避軌道ＡＴ２に設定された後、自車両Ｍ０の前方における隣接車線上に物体の存在が検出されなくなってから所定時間が経過すると標準軌道ＮＴが目標軌道に設定される。つまり、回避のための軌道修正がなされていない通常の自動運転モードに復帰する。

また、図示しないが、自動運転モードは、運転者により設定スイッチ５によりオフされるか、あるいは、運転者によりステアリングが操作され、操舵トルク検出装置１５により検出された操舵トルクＴが所定の閾値を超えた場合に終了する。自動運転モードが終了すると、運転者のステアリング操作に基づいてステアリングアクチュエータ８が動作する手動運転モードとなる。

本発明の第１の実施の形態に係る走行支援装置により制御される自車両Ｍ０の動作について説明する。運転者が、設定スイッチ５により自動運転モードをオンすると、標準軌道ＮＴが目標軌道として設定され、設定スイッチ５で設定された目標車速で自車両０が目標軌道に沿って走行する（ステップＳ１３０）。

隣接車線Ｌ１上において、物体Ｍ１（たとえば二輪車）および、物体Ｍ２（たとえば対向車両である乗用車）がほぼ同じ速度で走行していたとする。図２（ａ）に示すように、物体Ｍ２が物体Ｍ１を追い越すために速度を上昇させると、走行支援装置により第１走行制御が実行され（ステップＳ１３５，Ｓ１４０，Ｓ１４５，Ｓ１５０，Ｓ１５５）、自車両Ｍ０は第１回避軌道ＡＴ１に沿った走行を行う。

その後、図２（ｂ）に示すように、物体Ｍ２が物体Ｍ１を追い越すために自車線Ｌ０側に寄るように、あるいは、車道中央線Ｃを超えて自車線Ｌ０にはみ出すように移動すると、走行支援装置により第２走行制御が実行され（ステップＳ１６０，Ｓ１６５，Ｓ１７０，Ｓ１７５）、自車両Ｍ０は第２回避軌道ＡＴ２に沿って走行を行う。

上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）自車両Ｍ０の前方に存在する一の物体Ｍ２が他の物体Ｍ１に接近するように移動していることが判定された場合、目標軌道を一の物体Ｍ２から離間するように所定の修正量（ｘ２−ｘ１）だけ修正した第１回避軌道ＡＴ１に設定し、第１回避軌道ＡＴ１に沿って自車両Ｍ０を走行させるための第１走行制御を実行するようにした。なお、修正量（ｘ２−ｘ１）は、車線方向と直交する方向の距離である。これにより、物体Ｍ２が障害物である物体Ｍ１を回避するための横方向への動作が生じる前の段階で、自車両Ｍ０の目標軌道の修正がなされるため、運転者の不安感を低減することができる。

（２）走行支援装置による第１走行制御が実行されている場合であって、一の物体Ｍ２と他の物体Ｍ１のうちのいずれか一方が、目標軌道と直交する方向において自車両０に接近したとき、接近する物体から離間するように第１回避軌道ＡＴ１から所定の修正量（ｘ３−ｘ２）だけ修正した第２回避軌道ＡＴ２に沿って自車両Ｍ０を走行させるための第２走行制御を実行するようにした。なお、修正量（ｘ３−ｘ２）は、車線方向と直交する方向の距離である。隣接車線Ｌ１上の物体Ｍ２による自車線Ｌ０側への回避が行われることを検出して、自車両Ｍ０に回避動作を行わせることができるため、運転者の不安感を低減することができる。

−第２の実施の形態−
図４〜図１０を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、第１の実施の形態との相違点について主に説明する。第２の実施の形態に係る走行支援装置は、第１の実施の形態に係る走行支援装置と同様の構成を有している（図１参照）。第２の実施の形態では、第１の実施の形態で説明したコントローラ６に代えて、コントローラ６Ｂを備えている。

第２の実施の形態では、目標軌道を第１回避軌道ＡＴ１に設定する条件を限定し、不要な回避動作を抑制するための構成を備えている。第２の実施の形態では、自車両Ｍ０の近くで隣接車線Ｌ１での対向車両の追い越しなどの回避動作が発生するか否かを判定して、否定判定された場合には、目標軌道を標準軌道ＮＴのままとして軌道修正を行わない。以下、隣接車線Ｌ１上に存在する物体が２つである場合を例に、詳細に説明する。

図４は、本発明の第２の実施の形態に係る走行支援装置のコントローラ６Ｂの機能ブロック図である。コントローラ６Ｂは、軌道設定部６０、条件判定部６１、相対速度演算部６２、および、横速度演算部６３に加え、回避走行期間推定部６４Ｂ、回避走行区間推定部６５Ｂ、自車両位置推定部６６Ｂを機能的に備えている。

回避走行期間推定部６４Ｂは、物体Ｍ２が物体Ｍ１を回避するために必要とする回避走行期間Ｔａ、すなわち物体Ｍ２が物体Ｍ１に対して回避動作を開始してから終了するまでの回避走行期間Ｔａを推定する。

図５は、回避走行期間および回避走行区間について説明する図である。本実施の形態において、回避走行期間Ｔａとは追い越し期間のことを指す。回避動作開始時点Ｔｓは追い越し開始時点のことを指し、物体Ｍ２が物体Ｍ１を追い越すために自車線Ｌ０に近づくように横方向への移動を開始した時点のことを指す。回避動作終了時点Ｔｅは追い越し終了時点のことを指し、物体Ｍ２が物体Ｍ１を追い抜いた後に物体Ｍ２が自車線Ｌ０から遠ざかるように横方向への移動を行って、その移動を終了した時点のことを指す。

追い越し期間は、純粋に物体Ｍ２が物体Ｍ１を追い抜くために必要な追い抜き時間ＴＢと、その前の安全余裕時間ＴＡと、追い抜き時間ＴＢの経過後の安全余裕時間ＴＣとを足し合わせたものである。

純粋に物体Ｍ２が物体Ｍ１を追い抜くために必要な追い抜き時間ＴＢは、式（１）で表される。
ＴＢ＝（Ｌｍ２＋Ｌｍ１）／（Ｖ２−Ｖ１） （１）
ここで、Ｌｍ２は物体Ｍ２の長さ（車線方向の長さ）、Ｌｍ１は物体Ｍ１の長さ（車線方向の長さ）であり、Ｖ２は物体Ｍ２の車速（車線方向の速度成分）、Ｖ１は物体Ｍ１の車速（車線方向の速度成分）である。

安全余裕時間ＴＡ，ＴＣは、それぞれ式（２），（３）で表される。
ＴＡ＝ｋａ×ＴＢ×Ｖｒ （２）
ＴＣ＝ｋｃ×ＴＢ×Ｖｒ （３）
ここで、ｋａ，ｋｃは、実験やシミュレーションの結果等から求められる係数である。

回避走行区間推定部６５Ｂは、物体Ｍ２が物体Ｍ１を回避するために必要とする回避走行区間、すなわち物体Ｍ２が物体Ｍ１に対して回避動作を開始した位置から回避動作を終了した位置までの回避走行区間Ｘａを推定する。

本実施の形態では、回避走行区間推定部６５Ｂは、回避動作開始時点Ｔｓにおける物体Ｍ２の位置から回避動作終了時点Ｔｅにおける物体Ｍ２の位置までを回避走行区間として推定する。換言すれば、回避走行区間Ｘａは、回避走行期間Ｔａ中に物体Ｍ２が走行する区間であり、安全余裕時間ＴＡの間に物体Ｍ２が走行する車線方向の距離ＬＡと、追い抜き時間ＴＢの間に物体Ｍ２が走行する車線方向の距離ＬＢと、安全余裕時間ＴＣの間に物体Ｍ２が走行する車線方向の距離ＬＣの和に相当する。

自車両位置推定部６６Ｂは、回避走行期間Ｔａにおける自車両Ｍ０の位置を推定する。具体的には、自車両位置推定部６６Ｂは、物体Ｍ２の回避動作開始時点Ｔｓにおける自車両Ｍ０の位置から物体Ｍ２の回避動作終了時点Ｔｅにおける自車両Ｍ０の位置までを回避時予測走行区間Ｘｂとして、自車両Ｍ０の位置を推定する。

また、自車両位置推定部６６Ｂは、予測期間における自車両Ｍ０の位置を推定する。具体的には、現時点の自車両Ｍ０の位置から予測時間Ｔｓｔ経過後の時点における自車両Ｍ０の位置までを予測区間Ｘｐとして、自車両Ｍ０の位置を推定する。

予測時間Ｔｓｔとは、回避走行区間Ｘａに対して適切な距離において、標準軌道ＮＴから第１回避軌道ＡＴ１への軌道修正を開始することを目的として定められた時間であり、自車両Ｍ０が標準軌道ＮＴから第１回避軌道ＡＴ１への軌道修正開始時点から回避走行区間Ｘａ内に進入する時点までの時間に相当する。予測時間Ｔｓｔが短すぎると軌道修正のタイミングが遅れるため、運転者は物体Ｍ１の接近による不安を感じ、予測時間Ｔｓｔが長すぎると軌道修正のタイミングが早い段階で行われるため、運転者が軌道修正の原因が理解できずに不安を感じるおそれがある。本実施の形態では、回避走行区間Ｘａに到達する時点からどの程度前の段階で標準軌道ＮＴから第１回避軌道ＡＴ１への軌道修正を開始すれば、運転者への不安を低減できるのかを検証し、この検証結果より予測時間Ｔｓｔを決定した。予測時間Ｔｓｔは、予めコントローラ６Ｂの記憶装置に記憶されている。

条件判定部６１は、予測期間内に自車両Ｍ０が回避走行区間Ｘａ内に存在するか否かを判定する。具体的には、条件判定部６１は、予測区間Ｘｐと、回避走行区間Ｘａとの間で、重複する区間が存在するか否かを判定し、重複する区間が存在する場合には予測期間内に自車両Ｍ０が回避走行区間Ｘａ内に存在すると判定する。条件判定部６１は、予測区間Ｘｐと回避走行区間Ｘａとの間で、重複する区間が存在しない場合には予測期間内に自車両Ｍ０が回避走行区間Ｘａ内に存在しないと判定する。

条件判定部６１は、隣接車線Ｌ１に存在する一の物体Ｍ２が他の物体Ｍ１に速度差が生じており、一の物体Ｍ２が他の物体Ｍ１に接近するように移動していることが判定された場合であって、かつ、回避走行期間Ｔａに自車両Ｍ０が回避走行区間Ｘａ内に存在し、かつ、予測期間内に自車両Ｍ０が回避走行区間内に存在すると判定されると、第１回避条件が成立していると判定してフラグＦを１に設定する（Ｆ＝１）。

条件判定部６１は、隣接車線Ｌ１に存在する一の物体Ｍ２が他の物体Ｍ１に接近するように移動していることが判定されていない場合、あるいは、回避走行期間Ｔａに自車両Ｍ０が回避走行区間Ｘａ内に存在していないと判定された場合、あるいは、予測期間内に自車両Ｍ０は回避走行区間内に存在しないと判定された場合、第１回避条件は成立していないと判定してフラグＦの変更はしない。

図６および図７は、時間の経過に伴う自車両Ｍ０に対する物体Ｍ１の相対位置（距離）と自車両Ｍ０に対する物体Ｍ２の相対位置（距離）の関係を示す図である。図６および図７において、横軸は時間の経過を示し、縦軸は自車両Ｍ０に対する各物体Ｍ１，Ｍ２の相対位置を示している。縦軸の図中上方向（正）が自車両Ｍ０の前方を表し、縦軸の図中下方向（負）が自車両Ｍ０の後方を表している。なお、図６および図７において、自車両Ｍ０に対する各物体Ｍ１，Ｍ２の相対速度は時間経過に伴って変化することはない。図６は第１回避軌道ＡＴ１への軌道修正が行われる例を示し、図７は第１回避軌道ＡＴ１への軌道修正が行われない例を示している。

図６（ａ）に示す状態では、自車両Ｍ０の位置が回避走行区間Ｘａ内に存在することが予測されるが、回避走行区間Ｘａ内との距離が遠く、現時点から予測時間Ｔｓｔ（一定値）までの期間である予測期間内に自車両Ｍ０が回避走行区間内に進入しない。このため、図６（ａ）の状態では、目標軌道は標準軌道ＮＴに設定されたままである。つまり、回避動作は行われない。

図６（ｂ）に示す状態では、予測期間と回避走行期間Ｔａとが重複しており、予測期間内に自車両Ｍ０の位置が回避走行区間内にある。このため、図６（ｂ）の状態では、目標軌道は第１回避軌道ＡＴ１に設定される。つまり、軌道修正による回避動作が行われる。

図６（ｃ）に示す状態では、予測期間内に自車両Ｍ０の位置が回避走行区間内にある。このため、図６（ｃ）の状態では、目標軌道は第１回避軌道ＡＴ１に設定されたままとなる。つまり、自車両Ｍ０は、第１回避軌道ＡＴ１に沿った走行を継続する。

図７（ａ）〜（ｃ）に示す状態では、自車両Ｍ０の位置が回避走行区間Ｘａ内に存在しないことが予測される。このため、目標軌道は標準軌道ＮＴに設定されたままである。つまり、軌道修正による回避動作は行われない。

図８は本発明の第２の実施の形態に係る走行支援装置を構成するコントローラ６Ｂによる軌道決定制御処理の動作を示したフローチャートであり、図９は図８に示す事前回避判定処理の動作を示したフローチャートである。

図８のフローチャートは、図３のフローチャートのステップＳ１４５とステップＳ１５０の間にステップＳ２００の事前回避判定処理を追加したものである。ステップＳ１４５において相対速度ＶｒがＶｒｔ以上であると判定されるとステップＳ２００へ進み事前回避判定処理が実行される。

図９に示すように、事前回避判定処理（ステップＳ２００）では、まずステップＳ２１０において、コントローラ６Ｂは、ステップＳ１１０で取得した自車両Ｍ０に対する各物体Ｍ１，Ｍ２の相対速度、相対位置の情報に基づいて、隣接車線Ｌ１を走行する物体Ｍ２の回避走行期間Ｔａを推定し、ステップＳ２２０へ進む。

ステップＳ２２０において、コントローラ６Ｂは、回避走行区間Ｘａを推定して、ステップＳ２３０へ進む。ステップＳ２３０において、コントローラ６Ｂは、回避走行期間Ｔａにおける自車両の位置、すなわち回避時予測走行区間Ｘｂを推定して、ステップＳ２４０へ進む。

ステップＳ２４０において、コントローラ６Ｂは、回避走行期間Ｔａ内に、自車両Ｍ０が回避走行区間Ｘａ内に存在するか否かを判定する。ステップＳ２４０で肯定判定されるとステップＳ２５０へ進み、ステップＳ２４０で否定判定されるとステップＳ１１０へ戻る。

ステップＳ２５０において、コントローラ６Ｂは、予測期間内における自車両Ｍ０の位置、すなわち予測区間Ｘｐを推定して、ステップＳ２６０へ進む。

ステップＳ２６０において、コントローラ６Ｂは、予測期間内に自車両Ｍ０が回避走行区間Ｘａ内に存在するか否かを判定する。ステップＳ２６０で肯定判定されるとステップＳ１５０へ進み、ステップＳ２６０で否定判定されるとステップＳ１１０へ戻る。

本発明の第２の実施の形態に係る走行支援装置により制御される自車両Ｍ０の動作について説明する。図１０および図１１は、自車両Ｍ０が標準軌道ＮＴから第１回避軌道ＡＴ１へ軌道修正を行う場合の例を説明する図である。図１０（ａ），（ｂ）、図１１（ａ），（ｂ）の各図において、現時点から２秒経過ごとの自車両Ｍ０および物体Ｍ２の予測位置を模式的に示している。

図１０および図１１において、ハッチングを施した自車両Ｍ０および物体Ｍ２は現時点における自車両Ｍ０および物体Ｍ２の位置を示している。図１０および図１１において、太い実線で外形を表す自車両Ｍ０および物体Ｍ２は自車両Ｍ０と物体Ｍ２とが最も接近した状態の予測位置を示している。図１０および図１１において、細い実線で外形を表す自車両Ｍ０および物体Ｍ２は、予測期間（現時点〜予測時間（たとえば１０秒）までの期間）内の所定時間ごと（たとえば、２秒ごと）の予測位置を示している。図１０および図１１の例では、説明の便宜上、障害物となる物体Ｍ２は停止しているものとして説明する。図１０（ｂ）、図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、図１０（ａ）の状態から２秒経過した状態、４秒経過した状態および６秒経過した状態の自車両Ｍ０、物体Ｍ１および物体Ｍ２の位置を示す図である。

図１０（ａ）に示すように、自車両Ｍ０は、約１２秒後に回避走行区間Ｘａに進入し、約１６秒後に物体Ｍ１に最も接近することが予測される。つまり、回避走行区間Ｘａと回避時予測走行区間Ｘｂとが重複しているため、回避走行期間Ｔａ内に自車両Ｍ０が回避走行区間Ｘａ内に存在すると判定される（ステップＳ２４０でＹｅｓ）。しかしながら、図１０（ａ）に示す状態では、予測期間内における自車両Ｍ０の走行区間である予測区間Ｘｐと、回避走行区間Ｘａとが重複していないため、予測期間内に自車両Ｍ０が回避走行区間Ｘａ内に存在しないと判定される（ステップＳ２６０でＮｏ）。このため、第１回避軌道への軌道修正は行われず、自車両Ｍ０は標準軌道ＮＴに沿って走行する。

図１０（ｂ）に示す時点では、自車両Ｍ０は、約１０秒後に回避走行区間Ｘａに進入する。すなわち、予測区間Ｘｐと、回避走行区間Ｘａとが重複する重複区間Ｘｄが存在する。このため、予測期間内に自車両Ｍ０が回避走行区間Ｘａ内に存在すると判定され（ステップＳ２６０でＹｅｓ）、目標軌道が第１回避軌道ＡＴ１に設定される（ステップＳ１５０，Ｓ１５５）。

目標軌道が標準軌道ＮＴから第１回避軌道ＡＴ１に変更されると、図１１（ａ）に示すように、ステアリング制御部７によりステアリングアクチュエータ８が制御され、自車両Ｍ０が第１回避軌道ＡＴ１に向かって走行し、その後、図１１（ｂ）に示すように、第１回避軌道ＡＴ１に沿うように自車両Ｍ０が走行する。

図１２は、自車両Ｍ０が標準軌道ＮＴから第１回避軌道ＡＴ１へ軌道修正を行わない場合の例を説明する図である。図１２（ａ），（ｂ）の各図において、現時点から２秒経過ごとの自車両Ｍ０および物体Ｍ２の予測位置を模式的に示している。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の状態から６秒経過した状態の自車両Ｍ０、物体Ｍ１および物体Ｍ２の位置を示す図である。図１２において、ハッチングを施した自車両Ｍ０および物体Ｍ２は現時点における自車両Ｍ０および物体Ｍ２の位置を示している。

図１２（ａ）に示すように、自車両Ｍ０は、１６秒後に回避走行区間Ｘａに進入するが、１６秒後に物体Ｍ２は、既に回避走行動作を終了している。回避走行期間である２秒後から１２秒後における自車両Ｍ０の位置を表す回避時予測走行区間Ｘｂが、回避走行区間Ｘａと重複しておらず、回避走行期間Ｔａ内に自車両Ｍ０が回避走行区間Ｘａ内に存在しないと判定される（ステップＳ２４０でＮｏ）。このように、自車両Ｍ０の前方の離れた位置で物体Ｍ２の回避動作が終了する場合には、図１２（ｂ）に示すように、予測区間Ｘｐと回避走行区間Ｘａが重複しても、第１回避軌道ＡＴ１への軌道修正は行われない。

このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
（３）自車両Ｍ０に対する物体Ｍ１および物体Ｍ２のそれぞれの相対位置ならびに自車両Ｍ０に対する物体Ｍ１および物体Ｍ２のそれぞれの相対速度に基づいて、物体Ｍ１が物体Ｍ２を回避するために必要とする回避走行期間Ｔａおよび回避走行区間Ｘａとを推定した。さらに、回避走行期間Ｔａにおける自車両Ｍ０の位置を推定し、物体Ｍ１が物体Ｍ２に接近するように移動していることが検出された場合であって、かつ、自車両Ｍ０の位置が、回避走行区間Ｘａ内にある場合に第１走行制御を実行するようにした。自車両Ｍ０の近くで隣接車線Ｌ１での対向車両の追い越しなどの回避動作が発生しない場合には、目標軌道を標準軌道ＮＴのままとして軌道修正を行わないため、不要な回避動作を抑制することができる。

（４）さらに、予測期間内における自車両Ｍ０の位置が、回避走行区間Ｘａ内にある場合に、第１走行制御を実行するようにした。これにより、適切なタイミングで標準軌道ＮＴから第１回避軌道ＡＴ１への軌道修正を行うことができるため、運転者の不安をより低減できる。

−第３の実施の形態−
図１３〜図１５を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、第２の実施の形態との相違点について主に説明する。第３の実施の形態に係る走行支援装置は、第２の実施の形態に係る走行支援装置と同様の構成を有している（図１、図４参照）。第３の実施の形態では、第２の実施の形態で説明したコントローラ６Ｂ（図４参照）に代えて、コントローラ６Ｃを備えている。

図１３は、本発明の第３の実施の形態に係る走行支援装置のコントローラ６Ｃの機能ブロック図である。コントローラ６Ｃは、軌道設定部６０、条件判定部６１、相対速度演算部６２、および、横速度演算部６３、回避走行期間推定部６４Ｂ、回避走行区間推定部６５Ｂ、自車両位置推定部６６Ｂに加え、減速回避制御部６７Ｃを機能的に備えている。

図１４の図示上側のグラフは、図６と同様のグラフであり、時間の経過に伴う自車両Ｍ０に対する物体Ｍ１の相対位置（距離）と自車両Ｍ０に対する物体Ｍ２の相対位置（距離）の関係を示す図である。図中、減速した場合の特性を実線で示し、減速しない場合の特性を破線で示している。図１４の図示下側には、自車両Ｍ０に対する各物体Ｍ１，Ｍ２の相対速度のグラフを図示している。相対速度は、物体の移動方向が、自車両Ｍ０と逆方向の場合は、自車両Ｍ０に接近する場合を負とし、自車両Ｍ０から離間する場合を正とする。

減速回避制御部６７Ｃは、自車両位置推定部６６Ｂで推定された自車両Ｍ０の位置が、回避走行区間推定部６５Ｂで推定された回避走行区間Ｘａ外に位置するための減速用車速Ｖｄを決定する。つまり、減速回避制御部６７Ｃは、物体Ｍ２の回避動作終了時点の際に、自車両Ｍ０の位置が回避走行区間Ｘａの手前に位置するような車速を演算する。減速用車速Ｖｄで走行する時間（以下、低速走行期間ＴＬ）は、任意の値、任意のタイミング（ｔｒｓ〜ｔｒｅ）とすることができる。

減速回避制御部６７Ｃは、減速用車速Ｖｄと、車速検出装置３で検出されている現在の実車速Ｖａとの偏差ΔＶが閾値ΔＶｔ以下か否かを判定する。閾値ΔＶｔは、コントローラ６Ｃの記憶装置に予め記憶されている。偏差ΔＶが閾値ΔＶｔ以下であると判定された場合、減速回避制御部６７Ｃは、設定車速Ｖｓに代えて、減速用車速Ｖｄを目標車速に設定する。目標車速が減速用車速Ｖｄに設定されると、コントローラ６Ｃからブレーキ制御部９およびエンジン制御部１１に減速用車速Ｖｄを表す車速指令値が出力され、ブレーキ制御部９およびエンジン制御部１１により自車両Ｍ０の実車速Ｖａが減速用車速Ｖｄとなるように調整される。

偏差ΔＶが閾値ΔＶｔよりも大きいと判定された場合、減速回避制御部６７Ｃは、目標車速の修正を行わない。このため、コントローラ６Ｃからブレーキ制御部９およびエンジン制御部１１に設定スイッチ５で設定された目標車速を表す車速指令値が出力され、ブレーキ制御部９およびエンジン制御部１１により自車両Ｍ０の車速が設定車速Ｖｓとなるように調整される。

図１５は、第３の実施の形態に係る走行支援装置を構成するコントローラ６Ｃによる事前回避判定処理の動作を示したフローチャートである。図１５のフローチャートは、図９のフローチャートのステップＳ２６０の後に、ステップＳ３７０，Ｓ３８０，Ｓ３９０の処理を追加したものである。

ステップＳ３７０において、コントローラ６Ｃは、回避走行区間Ｘａ外に位置するための減速用車速Ｖｄを決定し、ステップＳ３８０へ進む。ステップＳ３８０において、コントローラ６Ｃは、実車速Ｖａから減速用車速Ｖｄを減じた値ΔＶが閾値ΔＶｔ以下であるか否かを判定する。ステップＳ３８０で肯定判定されるとステップＳ３９０へ進み、ステップＳ３８０で否定判定されるとステップＳ１５０へ進む。

ステップＳ３９０において、コントローラ６Ｃは、減速用車速Ｖｄを目標車速に設定して、ステップＳ１１０へ戻る。なお、図示しないが、減速用車速Ｖｄが目標車速に設定された後、減速用車速Ｖｄが目標車速に設定されたときから低速走行期間ＴＬが経過すると、目標車速が設定スイッチ５により設定された設定車速Ｖｓに設定される。

このように、第３の実施の形態では、回避走行期間Ｔａにおける自車両Ｍ０の位置が、回避走行区間Ｘａ外に位置するための減速用車速Ｖｄを決定した。実車速Ｖａと減速用車速Ｖｄとの偏差ΔＶが閾値ΔＶｔ以下の場合、設定スイッチ５により設定された設定車速Ｖｓにかかわらず自車両Ｍ０の車速が減速用車速Ｖｄとなるように、自車両Ｍ０の車速を調整し、所定時間経過後に再び設定車速Ｖｓに基づいて自車両Ｍ０の車速を調整するようにした。このため、第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。

（５）自車両Ｍ０を減速させることで、追い越しなどの回避動作を行う物体Ｍ２に対して十分な距離をおくことができるため、運転者の不安感を低減することができる。
（６）実車速Ｖａと減速用車速Ｖｄとの偏差ΔＶが大きい場合には、減速を行わないようにした。これにより、運転者にとって違和感となるような減速が行われることを防止できる。

−第４の実施の形態−
図１６〜図１８を参照して本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第３の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、第２の実施の形態との相違点について主に説明する。第４の実施の形態に係る走行支援装置は、第２の実施の形態に係る走行支援装置と同様の構成を有している（図１、図４参照）。第４の実施の形態では、第２の実施の形態で説明したコントローラ６Ｂ（図４参照）に代えて、コントローラ６Ｄを備えている。

図１６は、本発明の第４の実施の形態に係る走行支援装置のコントローラ６Ｄの機能ブロック図である。コントローラ６Ｄは、軌道設定部６０、条件判定部６１、相対速度演算部６２、および、横速度演算部６３、回避走行期間推定部６４Ｂ、回避走行区間推定部６５Ｂ、自車両位置推定部６６Ｂに加え、回避量調整部６８Ｄと、減速量調整部６９Ｄとを機能的に備えている。

回避量調整部６８Ｄは、自車両Ｍ０の回避量、すなわち標準軌道ＮＴから第１回避軌道ＡＴ１への修正量を調整する。図１７は、自車両の回避可能な幅（回避量の最大値）について説明する図であり、図１８は、回避量の決定方法について説明する図である。なお、説明の便宜上、隣接車線Ｌ１に存在する物体は２つである例について説明する。

図１７に示す例では、目標軌道が自車線Ｌ０の中央に設定されている。図１７では、自車線Ｌ０の側方に側帯ＬＳが存在している。このため、自車両Ｍ０が通行可能な領域幅は、自車線Ｌ０の幅員Ｗｒａと、側帯ＬＳの幅員Ｗｏとを足し合わせた幅となる。

自車両Ｍ０が自車線Ｌ０の中央を走行している場合、自車両Ｍ０の回避量の最大値ｃは、式（４）で表される。
ｃ＝ｂ＋Ｗｏ （４）
ここで、ｂは、自車両Ｍ０の左外側面から自車線Ｌ０を区画する車道外側線までの距離であり、式（５）で表される。
ｂ＝（Ｗｒａ−Ｗ０）／２ （５）
ここで、Ｗ０は自車両Ｍ０の車幅である。

次に、回避量の決定方法の一例について説明する。回避量は、物体Ｍ２が隣接車線Ｌ１内で追い越しなどの回避動作が行われる場合には車道中央線Ｃに近づくほど回避量を大きくし、物体Ｍ２が隣接車線Ｌ１からはみ出す場合には、さらに回避量を大きくすることが好ましい。

そこで、本実施の形態では、図１８に示すように、コントローラ６Ｄの記憶装置に予め回避量の特性ＮＡを記憶させている。図１８の横軸は、物体Ｍ２にとっての物体Ｍ１の道路非占有率ａを表しており、式（６）で表される。
ａ＝（Ｗｒｂ−Ｗ１）／Ｗ２ （６）
ここで、Ｗ１は物体Ｍ１の横幅であり、Ｗ２は物体Ｍ２の横幅である。Ｗｒｂは、隣接車線Ｌ１の幅員である。

道路非占有率ａが１よりも大きい場合（ａ＞１）、物体Ｍ２は追い越しの際に車道中央線Ｃから自車線Ｌ０にはみ出すことなく、隣接車線Ｌ１内での追い越しなどの回避動作が可能であることを意味している。

道路非占有率ａが０よりも大きく、かつ、１以下の場合（０＜ａ≦１）、物体Ｍ２は追い越しなどの回避動作の際に車道中央線Ｃから自車線Ｌ０にはみ出さなければ追い越しができないことを意味している。

図１８の縦軸は、標準軌道ＮＴに対する第１回避軌道ＡＴ１の修正量、すなわち自車両Ｍ０の進行方向に直交する方向の回避量Ｄａを表している。道路非占有率ａに対する回避量Ｄａは、実験やシミュレーション等から予め決定される。

図示するように、回避量Ｄａは道路非占有率ａがｋ１から小さくなるにしたがって増加する。ｋ１は、安全マージンを考慮し、任意に設定されるものである。なお、ｋ１は、１より大きい値である（ｋ１＞１）。

図中、回避限界Ｄｘは、安全マージンを考慮し、回避量の最大値ｃに対して係数ｋ２を乗じて決定される（Ｄｘ＝ｃ×ｋ２）。なお、係数ｋ２は、０よりも大きく１以下の数値で任意に設定することができる（０＜ｋ２≦１）。

図１８（ａ）において、ハッチングで示す部分は、必要な回避量に対する不足分を表している。回避量の不足分Ｄｂは、特性ＮＡから決定された回避量Ｄａから回避限界Ｄｘを減じた値となる（Ｄｂ＝Ｄａ−Ｄｘ）。たとえば、図１８（ｂ）に示すように、道路非占有率ａがａ（ｅ）である場合、必要な回避量ＤａはＤａ（ｅ）となる。ここで、Ｄａ（ｅ）は回避限界Ｄｘより大きく、回避量の不足分Ｄｂ（ｅ）は、必要な回避量Ｄａ（ｅ）から回避限界Ｄｘを減じた値となる。

減速量調整部６９Ｄは、回避量の不足分Ｄｂに基づいて車速修正値ｄＶを決定する。車速修正値ｄＶは、式（７）で表される。
ｄＶ＝Ｄａ×ｋ３＋Ｄｂ×ｋ４ （７）
ここで、ｋ３およびｋ４は、それぞれ任意の係数である。
本実施の形態では、設定車速Ｖｓから車速修正値ｄＶを減じた値が目標車速となる。

式（７）の右辺第一項に示すように、車速修正値ｄＶは、回避量Ｄａが大きいほど大きくなる。また、式（７）の右辺第二項に示すように、車速修正値ｄＶは、回避量の不足分Ｄｂが大きいほど大きくなる。

なお、回避量の不足が無い場合、すなわち、標準軌道ＮＴから第１回避軌道ＡＴ１への軌道修正のみでも自車両Ｍ０が物体Ｍ２とすれ違うことができる場合には、式（７）の右辺第二項は０に設定される。

標準軌道ＮＴから第１回避軌道ＡＴ１への軌道修正のみでも自車両Ｍ０が物体Ｍ２とすれ違うことができる場合であっても、右辺第一項の係数ｋ３を０よりも大きい値とすることで、回避量Ｄａに応じた第１回避軌道ＡＴ１への軌道修正とともに自車両Ｍ０を減速させることができる。減速量は、係数ｋ３により調整可能である。これにより、運転者の安心感を高めることができる。

物体Ｍ２が車道中央線Ｃを超えて自車線Ｌ０にはみ出すなどして、回避量の不足が発生する場合、回避量を回避限界Ｄｘに設定するとともに、式（７）により車速修正値ｄＶが決定される。これにより、回避限界Ｄｘに応じた第１回避軌道ＡＴ１への軌道修正とともに自車両Ｍ０を減速させることができる。なお、車速修正値ｄＶは、回避走行期間Ｔａにおける自車両Ｍ０の位置が、回避走行区間Ｘａ外に位置するように決定される。

このような第４の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
（７）隣接車線Ｌ１の幅員Ｗｒｂのうち物体Ｍ１により狭められた残りの幅員（Ｗｒｂ−Ｗ１）および物体Ｍ２の車幅Ｗ２に基づいて第１回避軌道ＡＴ１の修正量を調整するようにした。これにより、隣接車線Ｌ１の幅員Ｗｒｂが短い場合、物体Ｍ１や物体Ｍ２が大きい場合であっても、自車両Ｍ０と物体Ｍ２との距離を十分に確保した状態で、物体Ｍ２とすれ違うことができるため、運転者の安心感を高めることができる。

（８）第１回避軌道ＡＴ１に沿った走行が可能でない場合に、第１回避軌道ＡＴ１の修正量の不足分に応じて自車両Ｍ０を減速するようにした。これにより、自車両Ｍ０に運転者による譲る動作を模擬できるとともに、自車両Ｍ０の回避量が十分に確保できない場合であっても、自車両Ｍ０を減速させることで物体Ｍ２との距離を十分に確保した状態で物体Ｍ２とすれ違うことができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
上述した実施の形態では、対向車線を自車両Ｍ０に向かって走行する対向車両である物体Ｍ１が、対向車線を自車両Ｍ０に向かって走行する対向車両である物体Ｍ２を追い越す際に、自車両Ｍ０の目標軌道を第１回避軌道ＡＴ１や第２回避軌道ＡＴ２に設定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

図１９は、自車両Ｍ０および物体Ｍ１，Ｍ２の進行方向を説明する図である。図１９（ａ）は、上述した実施の形態と同様の例であり、自車両Ｍ０と一の物体Ｍ２の移動方向が逆方向であり、かつ、一の物体Ｍ２と他の物体Ｍ１の移動方向が同方向の場合である。図１９（ｂ）は、自車両Ｍ０と一の物体Ｍ２の移動方向が逆方向であり、かつ、一の物体Ｍ２と他の物体Ｍ１の移動方向が逆方向の場合である。図１９（ｃ）は、自車両Ｍ０と一の物体Ｍ１の移動方向が同方向であり、かつ、一の物体Ｍ１と他の物体Ｍ２の移動方向が同方向の場合である。図１９（ｄ）は、自車両Ｍ０と一の物体Ｍ１の移動方向が同方向であり、かつ、一の物体Ｍ１と他の物体Ｍ２の移動方向が逆方向の場合である。

図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示す例では、自車線Ｌ０と隣接車線Ｌ１とが車道中央線Ｃで区画されており、隣接車線Ｌ１が対向車線であり、物体Ｍ２が対向車両、物体Ｍ１が物体Ｍ２にとっての障害物である。図１９（ｃ）および図１９（ｄ）に示す例では、自車線Ｌ０と隣接車線Ｌ１とが車線境界線Ｂで区画されており、隣接車線Ｌ１が並走車線であり、物体Ｍ１が並走車両、物体Ｍ２が物体Ｍ１にとっての障害物である。図１９（ｂ）および図１９（ｄ）では、障害物となる物体が後進走行している場合を示している。

本発明は、図１９（ａ）〜（ｄ）に示す各状況において、第１回避軌道ＡＴ１や第２回避軌道ＡＴ２への軌道修正が可能な構成とされている。

第２の実施の形態では、図１９（ａ）に示す状況では、回避走行期間推定部６４Ｂは、一の物体Ｍ２が他の物体Ｍ１を追い越すために必要とする走行期間を回避走行期間Ｔａとして推定し、回避走行区間推定部６５Ｂは、一の物体Ｍ２が他の物体Ｍ１を追い越すために必要とする走行区間を回避走行区間Ｘａとして推定した。

図１９（ｃ）に示す状況では、第２の実施の形態と同様に、回避走行期間推定部６４Ｂは、一の物体Ｍ１が他の物体Ｍ２を追い越すために必要とする走行期間を回避走行期間Ｔａとして推定し、回避走行区間推定部６５Ｂは、一の物体Ｍ１が他の物体Ｍ２を追い越すために必要とする走行区間を回避走行区間Ｘａとして推定する。

これに対して、図１９（ｂ）に示す状況では、回避走行期間推定部６４Ｂは、一の物体Ｍ２が他の物体Ｍ１とすれ違うために必要とする走行期間を回避走行期間Ｔａとして推定し、一の物体Ｍ２が他の物体Ｍ１とすれ違うために必要とする走行区間を回避走行区間Ｘａとして推定する。図１９（ｄ）に示す状況では、回避走行期間推定部６４Ｂは、一の物体Ｍ１が他の物体Ｍ２とすれ違うために必要とする走行期間を回避走行期間Ｔａとして推定し、一の物体Ｍ１が他の物体Ｍ２とすれ違うために必要とする走行区間を回避走行区間Ｘａとして推定する。

したがって、たとえば、図２０に示すように、物体Ｍ１の進行方向が自車両Ｍ０の進行方向と同じ場合であっても、回避走行期間Ｔａ内に自車両Ｍ０が回避走行区間Ｘａに進入する場合、自車両Ｍ０を物体Ｍ１から離間するように所定の修正量だけ修正した第１回避軌道ＡＴ１に軌道修正を行わせることができる。

なお、図１９（ａ）〜（ｄ）では、障害物となる物体が走行している例について説明したが、障害物となる物体が停止している場合も同様に、回避走行期間および回避走行区間を設定できる。

（変形例２）
上述した実施の形態では、隣接車線上に存在する物体が２つである例について説明したが、本発明はこれに限定されない。物体が３つ以上ある場合であっても本発明を適用できる。隣接車線上に物体が３つ以上存在する場合は、各物体Ｍ_ｉ（ｉ＝１，２，３，・・・ｎ、ｎは自車両Ｍ０の前方における隣接車線上に存在する物体の数）に対して自車両０との距離が近い順に番号を付し、番号が連続する物体間において、番号の小さい方の物体Ｍ_ｉに対する番号の大きい方の物体Ｍ_ｉ＋１の相対速度Ｖｒを演算する。なお、番号が連続する物体間だけでなく、自車両Ｍ０の前方における隣接車線上の検出範囲内において検出された各物体間の全ての組み合わせにおいて、番号の小さい方の物体に対する番号の大きい方の物体の相対速度Ｖｒを演算して、第１回避軌道への軌道修正を行うか否かの判定を行ってもよい。

（変形例３）
自車両Ｍ０の前方の物体の自車両Ｍ０に対する相対速度および相対位置を検出する手段は、上述したレーダに限定されない。ステレオカメラで構成されるカメラ装置２を利用してもよい。カメラ装置２の画像処理部は、人、自転車、バイク、自動車など、自車両Ｍ０の前方に存在する物体を識別し、その大きさや自車両Ｍ０に対する相対位置およびその時間変化から相対速度を取得することができる。上述した実施の形態では、カメラ装置２をステレオカメラで構成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。単一のカメラ（単眼）で構成してもよいし、単一のカメラと、ステレオカメラやレーダとを組み合わせて、自車両Ｍ０の前方の物体の自車両Ｍ０に対する相対位置や相対速度を検出してもよい。

（変形例４）
第２〜第４の実施の形態では、予測時間Ｔｓｔを一定値としたが本発明はこれに限定されない。自車両Ｍ０に対する物体Ｍ２の相対速度に応じて予測時間Ｔｓｔを変更してもよい。

（変形例５）
上述した実施の形態では、第２回避軌道ＡＴ２を目標軌道に設定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、標準軌道ＮＴから第１回避軌道ＡＴ１への修正量が十分に大きい場合には第２回避軌道への軌道修正制御を省略することもできる。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１ レーダ、２ カメラ装置、３ 車速検出装置、４ カーナビゲーションシステム、５ 設定スイッチ、６ コントローラ、６Ｂ コントローラ、６Ｃ コントローラ、６Ｄ コントローラ、７ ステアリング制御部、８ ステアリングアクチュエータ、９ ブレーキ制御部、１０ ブレーキアクチュエータ、１１ エンジン制御部、１２ 電子制御スロットル、１３ 音声出力装置、１４ 表示装置、１５ 操舵トルク検出装置、６０ 軌道設定部、６１ 条件判定部、６２ 相対速度演算部、６３ 横速度演算部、６４Ｂ 回避走行期間推定部、６５Ｂ 回避走行区間推定部、６６Ｂ 自車両位置推定部、６７Ｃ 減速回避制御部、６８Ｄ 回避量調整部、６９Ｄ 減速量調整部
ＡＴ１ 第１回避軌道、ＡＴ２ 第２回避軌道、ＮＴ 標準軌道

Claims (12)

1. 目標軌道に沿って自車両を走行させるための制御を行う走行制御部を備える車両用走行支援装置であって、
   前記自車両の前方に存在する一の物体が、前記一の物体に対して障害物となる他の物体に接近するように移動しているか否かを、前記他の物体に対する前記一の物体の相対速度に基づいて判定する物体間接近判定部を備え、
   前記走行制御部は、前記物体間接近判定部により前記一の物体が前記他の物体に接近するように移動していることが判定された場合、前記目標軌道を前記一の物体から離間するように所定の修正量だけ修正した第１回避軌道に沿って前記自車両を走行させるための第１走行制御を実行する車両用走行支援装置。
2. 請求項１に記載の車両用走行支援装置において、
   前記修正量は、前記目標軌道と直交する方向の距離である車両用走行支援装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用走行支援装置において、
   前記自車両に対する前記一の物体の相対位置および前記自車両に対する前記他の物体の相対位置ならびに前記自車両に対する前記一の物体の相対速度および前記自車両に対する前記他の物体の相対速度に基づいて、前記一の物体が前記他の物体を回避するために必要とする回避走行期間および回避走行区間とを推定する回避走行推定部と、
   前記回避走行期間における前記自車両の位置を推定する自車両位置推定部とを備え、
   前記走行制御部は、前記物体間接近判定部により前記一の物体が前記他の物体に接近するように移動していることが判定された場合であっても、前記自車両位置推定部で推定された前記自車両の位置が、前記回避走行推定部で推定された前記回避走行区間内にない場合には、前記第１走行制御を実行せず、前記物体間接近判定部により前記一の物体が前記他の物体に接近するように移動していることが判定された場合であって、かつ、前記自車両位置推定部で推定された前記自車両の位置が、前記回避走行推定部で推定された前記回避走行区間内にある場合に、前記第１走行制御を実行する車両用走行支援装置。
4. 請求項３に記載の車両用走行支援装置において、
   前記自車両と前記一の物体の移動方向が逆方向であり、かつ、前記一の物体と前記他の物体の移動方向が同方向の場合、
   前記回避走行推定部は、前記一の物体が前記他の物体を追い越すために必要とする走行期間および走行区間を前記回避走行期間および前記回避走行区間として推定する車両用走行支援装置。
5. 請求項３に記載の車両用走行支援装置において、
   前記自車両と前記一の物体の移動方向が逆方向であり、かつ、前記一の物体と前記他の物体の移動方向が逆方向の場合、
   前記回避走行推定部は、前記一の物体が前記他の物体とすれ違うために必要とする走行期間および走行区間を前記回避走行期間および前記回避走行区間として推定する車両用走行支援装置。
6. 請求項３に記載の車両用走行支援装置において、
   前記自車両と前記一の物体の移動方向が同方向であり、かつ、前記一の物体と前記他の物体の移動方向が同方向の場合、
   前記回避走行推定部は、前記一の物体が前記他の物体を追い越すために必要とする走行期間および走行区間を前記回避走行期間および前記回避走行区間として推定する車両用走行支援装置。
7. 請求項３に記載の車両用走行支援装置において、
   前記自車両と前記一の物体の移動方向が同方向であり、かつ、前記一の物体と前記他の物体の移動方向が逆方向の場合、
   前記回避走行推定部は、前記一の物体が前記他の物体とすれ違うために必要とする走行期間および走行区間を前記回避走行期間および前記回避走行区間として推定する車両用走行支援装置。
8. 請求項３に記載の車両用走行支援装置において、
   前記自車両位置推定部は、所定時間内における前記自車両の位置を推定し、
   前記走行制御部は、前記物体間接近判定部により前記一の物体が前記他の物体に接近するように移動していることが判定された場合であっても、前記所定時間内における前記自車両の位置が前記回避走行推定部で推定された前記回避走行区間内にない場合には、前記第１走行制御を実行せず、前記物体間接近判定部により前記一の物体が前記他の物体に接近するように移動していることが判定された場合であって、かつ、前記所定時間内における前記自車両の位置が前記回避走行推定部で推定された前記回避走行区間内にある場合に、前記第１走行制御を実行する車両用走行支援装置。
9. 請求項１または２に記載の車両用走行支援装置において、
   前記走行制御部は、前記第１走行制御が実行されている場合であって、前記一の物体と前記他の物体のうちのいずれか一方が、前記目標軌道と直交する方向において前記自車両に接近したときには、前記接近する物体から離間するように前記第１回避軌道から所定の修正量だけ修正した第２回避軌道に沿って前記自車両を走行させるための第２走行制御を実行する車両用走行支援装置。
10. 請求項３に記載の車両用走行支援装置において、
    前記自車両の車速指令値を出力する車速指令部と、
    前記自車両の車速を検出する車速検出部とを備え、
    前記走行制御部は、
    前記車速検出部で検出された車速が前記車速指令値となるように、前記自車両の車速を調整する車速調整部と、
    前記自車両位置推定部で推定された前記自車両の位置が、前記回避走行推定部で推定された前記回避走行区間外に位置するための減速用車速指令値を決定する減速用車速決定部とを有し、
    前記車速調整部は、前記車速検出部で検出された車速と前記減速用車速指令値との偏差が所定値以下の場合、前記車速指令部から出力された車速指令値にかかわらず前記車速検出部で検出された車速が前記減速用車速指令値となるように、前記自車両の車速を調整し、所定時間経過後に再び前記車速指令部から出力された車速指令値に基づいて前記自車両の車速を調整する車両用走行支援装置。
11. 請求項１または２に記載の車両用走行支援装置において、
    前記物体間接近判定部は、前記自車両が走行する車線に隣接する隣接車線に存在する一の物体と他の物体との物体間相対速度を取得し、前記物体間相対速度に基づいて前記一の物体が前記他の物体に接近するように移動しているか否かを判定し、
    前記一の物体の大きさを検出する物体サイズ検出部と、
    前記隣接車線の幅員を検出する幅員検出部と、
    前記隣接車線の幅員のうち前記他の物体により狭められた残りの幅員および前記一の物体の大きさに基づいて前記第１回避軌道の修正量を調整する修正量調整部とを備える車両用走行支援装置。
12. 請求項１または２に記載の車両用走行支援装置において、
    前記第１回避軌道に沿った走行が可能でない場合に、前記目標軌道に対する前記第１回避軌道の修正量の不足分に応じて前記自車両を減速する車両用走行支援装置。

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