JP2017226340A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】進路上の障害物との衝突回避において、運転者の回避操作を優先しつつ、回避支援を行うことができる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両Ｃが走行する車線Ｐを逸脱せずに走行するように、運転者のステアリング操作に対する制限を含む運転制御を行う横移動制御手段ＳＵと、車両Ｃの進路上に存在する障害物Ｍを検出する障害物検出手段１３と、検出された障害物Ｍと車両Ｃとの衝突が、ステアリング操作によって、回避可能か否かの判定を行う判定手段１５と、を備えた車両制御装置１において、横移動制御手段ＳＵは、判定手段１５によって、衝突回避が可能と判定された方向へのステアリング操作に対する制限を解除、または緩和する。【選択図】図８

Description

本発明は、走行中の車線から逸脱しないように運転制御を行う車両制御装置に関する。

自車両が走行中の車線から逸脱しないように、ステアリング操作を補助する車線維持支援制御が、従来から提案されている。また、このような車線維持支援制御は、運転者によるウインカー操作によって機能停止し、交差点での右左折や車線変更を妨げないように考えられている。
このような車両制御装置に対して、特許文献１では、自車両が走行する車線の進路上に障害物が存在し、走行中の車線が狭められている場合に、車線維持支援制御の機能を停止することが提案されている。
たとえば、運転者による進路上の障害物の発見が僅かに遅れた中で、障害物を回避するような状況で、車線維持支援制御が機能した場合、回避操作と干渉してしまう可能性がある。そこで、特許文献１では、条件付きで車線維持支援制御を停止し、運転者による回避操作を優先している。

特開２０１０−１８２０７号公報

しかしながら、特許文献１の制御方法では、運転者による回避操作を優先するために、車線維持支援制御を停止してしまうため、障害物が存在する方向へのステアリング操作を抑制する支援も停止されてしまう。このため、より安定的に回避できる制御が望まれている。

そこで、本発明は、進路上の障害物との衝突回避において、運転者の回避操作を優先しつつ、回避支援を行うことができる車両制御装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係る車両制御装置は、車両が走行する車線を逸脱せずに走行するように、車両の横方向移動に対する制限を含む運転制御を行う横移動制御手段と、該車両の進路上に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、検出された該障害物と該車両との衝突が、該横方向移動によって、回避可能か否かの判定を行う判定手段と、を備えた車両制御装置において、前記横移動制御手段は、前記判定手段によって、衝突回避が可能と判定された方向への前記横方向移動に対する前記制限を解除、または緩和することを特徴とする。

このような構成によれば、進路上に障害物が存在する場合に、衝突回避可能な方向へのステアリング操作に対する制限のみを解除、または緩和することで、運転者が衝突回避操作をスムーズに行える。
また、運転制御が機能しているため、障害物に衝突する方向への運転操作は、制限される。これによって、運転者が、障害物へ向かう誤った運転操作を行おうとした場合には、運転操作が制限され、障害物との衝突を回避することができる。
つまり、運転者による回避操作を優先しつつ、回避支援を行うことができる。

また、前記車両制御装置において、前記車両の車輪を構成し、該車両の向きを変える操向輪と、ステアリング操作量に対する該操向輪の転舵量の比である舵角比の可変設定が可能な舵角比可変手段を備え、該舵角比可変手段は、前記障害物検出手段による前記障害物の検出によって、該舵角比を該障害物が検出される前よりも大きく設定することが好ましい。

このような構成によれば、進路上に障害物を検出した際に、舵角比可変手段の舵角比を大きくすることで、車両の旋回性能が向上するため、障害物の回避が容易に行える。

また、前記車両制御装置において、前記操向輪以外の前記車輪からなる従動輪と、ステアリング操作に同期して、該従動輪のトー角を変更する補助操舵手段を備え、該補助操舵手段は、前記障害物検出手段による前記障害物の検出によって、該従動輪の該トー角を該操向輪と同相に設定することが好ましい。

このような構成によれば、従動輪のトー角を操向輪と同相に設定することで、障害物回避時における車両の旋回挙動を安定させることができる。

また、前記車両制御装置において、前記車両の走行状況に応じて、前記車輪毎に制動制御を行う制動制御手段を備え、前記障害物検出手段による前記障害物の検出によって、該制動制御手段を強制的に作動することが好ましい。

このような構成によれば、運転者が、衝突回避方向へ必要以上のステアリング操作した場合に、車両の挙動が不安定になるおそれがある。このような状況であっても、車輪毎に制動制御を行うことで、車両の挙動を安定させることができるため、より安全に障害物を回避することができる。

また、前記車両制御装置において、車両が走行中の車線の車線情報を取得する車線情報取得手段と、取得した該車線情報に基づき、該車両が走行中の該車線に沿って、逸脱せずに走行するように、車両の横方向移動に対する制限を含む運転制御を行う横移動制御手段と、該車両の進路上に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、該横方向移動によって、検出された該障害物との衝突が回避可能か否かの判定を行う判定手段と、該車両が該障害物との衝突を回避する迂回路を仮想する仮想路設定手段と、を備えた車両制御装置において、前記横移動制御手段は、仮想された前記迂回路の車線情報に従って、前記車両の横方向移動に対する前記制限を行うことが好ましい。

このような構成によれば、車両が仮想された迂回路から逸脱しないように、制御手段が運転者のステアリング操作に制限を加えることによって、障害物回避のために操作支援の制御を複雑にすることなく、運転者による回避操作を優先しつつ、回避支援を行うことができる。これにより、障害物回避のために操作支援の制御を複雑にすることなく、運転者による回避操作を優先しつつ、回避支援を行うことができる。

また、前記車両制御装置において、車両が走行中の車線の車線情報を取得する車線情報取得手段と、該車両の進路上に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、取得した該車線情報および障害物に基づき、走行軌道を設定する走行軌道設定手段と、検出された該障害物との衝突が、車両の車線幅方向への移動により回避可能か否かの判定を行う判定手段とを備え、前記走行軌道設定手段は、前記障害物検出手段により障害物が検出されない場合に、車線幅方向に対する走行軌道の制限を行い、前記障害物検出手段により障害物が検出された場合に、前記判定手段によって、衝突回避が可能と判定された方向への前記車線幅方向に対する前記走行軌道の制限を解除、または緩和することが好ましい。

このような構成によれば、車両の進路上に障害物が存在しない場合（もしくは衝突リスクが低い場合）には、車両が走行中の車線からの逸脱を防止すべく、走行軌道の車線幅方向へのズレを制限する。また、車両の進路上に障害物が存在する場合（もしくは衝突リスクが高い場合）には、障害物との衝突を回避する際に、車線幅方向における回避可能な方向に対して、走行軌道の制限を解除あるいは緩和する。これにより、障害物との衝突の回避を円滑に行うことができる。
さらに、自動運転が可能な車両に採用した場合には、走行中の車線からの逸脱防止と障害物回避とを自動運転において両立することができる。つまり、設定される走行軌道（車両の行動計画）に制限がかけられる場合に、その制限を緩和することができる。

本発明によれば、進路上の障害物との衝突回避において、運転者の回避操作を優先しつつ、回避支援を行うことができる車両制御装置を提供することができる。

本実施形態に係る車両制御装置を搭載した車両を示す模式図である。 舵角比可変部の車速に対する舵角比を示す特性図で（ａ）はベース制御における特性を示し（ｂ）は回避制御における特性を示す。 補助操舵部の車速に対する舵角特性を示す特性図で（ａ）はベース制御における特性を示し（ｂ）は回避制御における特性を示す。 制動手段の構成を示すブロック図である。 車両制御装置の構成を示すブロック図である。 仮想路設定手段によって仮想される迂回路を示す説明図である。 本実施形態に係る車両制御装置の動作手順を示すフローチャートである。 仮想路を設定せずに障害物を迂回する場合の車両制御装置の働きを示す説明図である。 本実施形態に係る車両制御装置の動作手順の別態様を示すフローチャートである。 本実施形態に係る車両制御装置の動作手順の別態様を示すフローチャートである。 本実施形態に係る車両制御装置の動作手順の別態様を示すフローチャートである。

本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

＜１．車両制御装置が設置される自車両の構成＞
図１に示すように、本実施形態の車両制御装置１を搭載した車両Ｃは、車輪Ｗ、操舵装置Ｓ（舵角比可変手段ＳＦ、補助操舵手段ＳＲ）、および制動手段ＢＲを備えている。

車輪Ｗは、車両Ｃの４隅に配置される左右の前輪ＷＦＲ、ＷＦＬ、左右の後輪ＷＲＲ、ＷＲＬの合計４輪で構成されている。
左右の前輪ＷＦＲ、ＷＦＬは、車両Ｃの進行方向を変える操向輪として機能し、操舵装置Ｓの操舵方向に沿って転舵する。
左右の後輪ＷＲＲ、ＷＲＬは、操向輪以外の車輪からなる従動輪として機能し、車両の走行に伴って転動する。
また、左右の後輪ＷＲＲ、ＷＲＬには、補助操舵手段ＳＲが設置されており、左右の前輪ＷＦＲ、ＷＦＬの転舵に同期して、トー角が変更される。

操舵装置Ｓは、ステアリングホイールＳＷ、舵角比可変手段ＳＦ、補助操舵手段ＳＲ、および横移動制御手段ＳＵとを備えている。
ステアリングホイールＳＷは、前輪ＷＦＲ、ＷＦＬの転舵を行う際の操作部として設置され、運転者によって回動操作（ステアリング操作）される。

舵角比可変手段ＳＦは、運転者によるステアリング操作を左右の前輪ＷＦＲ、ＷＦＬに伝え、転舵する。また、舵角比可変手段ＳＦは、運転者のステアリング操作量に対する左右前輪ＷＦＲ、ＷＦＬの転舵量の比である舵角比を、走行状況に応じて変えられるように構成されている。このような舵角比可変手段ＳＦとして、たとえば、周知のステアバイワイヤを採用することが可能である。

補助操舵手段ＳＲは、運転者によるステアリング操作によって転舵する左右の前輪ＷＦＲ、ＷＦＬに同期して、左右の後輪ＷＲＲ、ＷＲＬのトー角を変更する。また、補助操舵手段ＳＲは、電動アクチュエータＳＲ１を用いて、変更されるトー角を走行状況に応じて変えられるように構成されている。

横移動制御手段ＳＵは、舵角比可変手段ＳＦの舵角比、および補助操舵手段ＳＲのトー角を車両の走行状況（車速等）に応じて決定する。
たとえば、左右の前輪ＷＦＲ、ＷＦＬについて、図２（ａ）に示すように、通常走行時（通常制御時）における低速域では、ステアリング操作量に対して、前輪ＷＦＲ、ＷＦＬの転舵量が大きくなるように、舵角比を大きく設定する（クイックレシオ）。これによって、車両Ｃの小回りを良くし、車庫入れ等が楽に行えるようにする。また、通常制御時における高速域では、ステアリング操作量に対して、転舵量が小さくなるように、舵角比を小さく設定する（スローレシオ）。これによって、車両Ｃの走行安定性を高めることができる。
このような通常制御時に対して、運転者によるステアリング操作（横方向移動操作）によって、障害物との衝突を回避する場合（回避制御時）には、図２（ｂ）に示すように、低速域と高速域でのギヤ比の傾向はそのままに、速度域全体で舵角比を大きくする。これによって、旋回性能が向上し、ステアリング操作による障害物の回避が容易に行える。

また、左右の後輪ＷＲＲ、ＷＲＬについて、図３（ａ）に示すように、通常走行時（通常制御時）における低速域では、ステアリング操作の際に、後輪ＷＲＲ、ＷＲＬのトー角が、前輪ＷＦＲ、ＷＦＬの転舵方向と逆相になるように設定する。これによって、車両Ｃの小回りを良くし、車庫入れ等が楽に行えるようにする。また、通常制御時における高速域では、後輪ＷＲＲ、ＷＲＬのトー角が、前輪ＷＦＲ、ＷＦＬの転舵方向と同相になるように設定する。これによって、車両Ｃの走行安定性を高めることができる。
このような通常制御時に対して、運転者によるステアリング操作（横方向移動操作）によって、障害物との衝突を回避する場合（回避制御時）には、図３（ｂ）に示すように、低速域、高速域を問わず、後輪ＷＲＲ、ＷＲＬのトー角が、前輪ＷＦＲ、ＷＦＬの転舵方向と同相になるように設定する。これによって、障害物Ｍを回避する際の車両Ｃの挙動が乱れることを抑制することができる。

なお、横移動制御手段ＳＵは、車両制御装置１の作動中には、後述の制御手段１５からの指令に従って、車線Ｐから逸脱する方向へのステアリング操作に対して、操舵負荷トルクを付与する。
また、横移動制御手段ＳＵは、車両Ｃを横方向へ移動させる際に、前述の操舵以外に、トルクベクタリングを用いることが可能である。トルクベクタリングとは、車輪Ｗに掛かる駆動力、および制動力を車輪Ｗ毎に違えることで、左右にトルク差を生じさせて、車両を横方向に移動させる手法である。

制動手段ＢＲは、図４に示すように、運転者によって操作されるブレーキペダルＢＲ１が、電子制御負圧ブースタＢＲ２を介してマスタシリンダＢＲ３に接続される。また、マスタシリンダＢＲ３の出力ポートＢＲ４は、油圧制御手段ＢＲ５を介して前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲにそれぞれ設けられたブレーキキャリパＢＲＦＬ，ＢＲＦＲ，ＢＲＲＬ，ＢＲＲＲに接続される。

電子制御負圧ブースタＢＲ２は、ブレーキペダルＢＲ１の踏力を機械的に倍力してマスタシリンダＢＲ３を作動させる。また、電子制御負圧ブースタＢＲ２は、自動制動時には、ブレーキペダルＢＲ１の操作によらずに、制動制御手段ＢＲＵからの制御信号によって、マスタシリンダＢＲ３を作動させる。
なお、電子制御負圧ブースタＢＲ２の入力ロッド（図示せず）はロストモーション機構（図示せず）を介してブレーキペダルＢＲ１に接続されている。ロストモーション機構を介することで、電子制御負圧ブースタＢＲ２が制動制御手段ＢＲＵからの信号により作動して前記入力ロッドが移動しても、ブレーキペダルＢＲ１は初期位置に留まるように構成されている。
また、ブレーキペダルＢＲ１に踏力が入力され、且つ制動制御手段ＢＲＵから制動指令信号が入力された場合、電子制御負圧ブースタＢＲ２は、両者のうちの何れか大きい方に合わせてブレーキ油圧を出力させる。

油圧制御手段ＢＲ５は、ブレーキキャリパＢＲＦＬ，ＢＲＦＲ，ＢＲＲＬ，ＢＲＲＲのそれぞれに圧力調整器ＢＲ６を備えている。
各圧力調整器ＢＲ６は、制動制御手段ＢＲＵの指令によって、車輪Ｗ毎に設けられたブレーキキャリパＢＲＦＬ，ＢＲＦＲ，ＢＲＲＬ，ＢＲＲＲの作動を個別に制御する。これによって、急制動時の車輪Ｗのロックを抑制するアンチロックブレーキ制御を行うことができる。また、車輪Ｗ毎に制動力を発生させることによって、車両のヨーモーメントを任意に制御し、旋回時の車両挙動を安定させることができる。

＜２．車両制御装置の構成＞
本実施形態の車両制御装置１は、車両走行中における、うっかり、ぼんやり、居眠り、わき見等による、運転者が意図しない車線からの逸脱を防止するための車線逸脱防止制御を行う。また、車両制御装置１は、車両Ｃの進路上に障害物Ｍの存在を検出した場合には、障害物回避制御を行う（図６参照）。
車線逸脱防止制御では、車両Ｃが車線Ｐを逸脱するようなステアリング操作に対して、操舵負荷トルクを付与し、ステアリング操作に制限を加えることで、車線Ｐからの逸脱を防止する。
障害物回避制御では、車線逸脱防止制御中の場合に、衝突回避が可能と判定された方向へのステアリング操作に対する制限（操舵負荷トルクの付与）を解除、または緩和する。
なお、障害物Ｍとして検出されるものには、路上の落下物等の静止物の他に、他車両・歩行者・自転車等の移動物、工事現場等の突発的、および一時的な走行不可領域が含まれる。

図５に示すように、本実施形態の車両制御装置１は、外界センサ１１、車線情報取得手段１２、障害物検出手段１３、仮想路設定手段１４、走行軌道設定手段１６、および制御手段１５（判定手段）を備えている。なお、車線情報取得手段１２、障害物検出手段１３、仮想路設定手段１４、および制御手段１５は、制御ユニットＵとして１つにまとめられている。

外界センサ１１は、車両Ｃを取り巻く周囲の状況や、他の車両、歩行者等を検知するもので、可視光領域や赤外線領域で撮像可能なカメラ１１ａや、ミリ波レーダ１１ｂで構成されている。
車線情報取得手段１２は、外界センサ１１からの情報を基に、周知の手法を用いて、車線を区画するために路上に設置された区画線Ｌ（所謂白線）を検出する。そして、車線情報取得手段１２は、車両Ｃの両脇から前後に延びる２本の区画線Ｌに挟まれた領域を走行中の車線と判断する。また、車線情報取得手段１２は、外界センサ１１からの情報を基に、衝突を回避するための余地として、車両Ｃが走行可能な別の車線、および路側帯を検出する（図６参照）。
障害物検出手段１３は、外界センサ１１からの情報を基に、周知の手法を用いて、車両Ｃの進路上に存在する障害物Ｍを検出するとともに、障害物Ｍまでの距離、および障害物Ｍの大きさを算出する。

仮想路設定手段１４は、図６に示すように、取得した車線情報と障害物情報とから、衝突回避が可能な余地が検出された領域に、障害物Ｍとの衝突を回避する迂回路ＰＡを仮想する。なお、迂回路ＰＡを仮想する場合には、仮想する２本の区画線ＬＡによって形成する構成、および迂回路ＰＡの車線中央線ＬＡＣを仮想する構成のどちらでも良い。そして、仮想された迂回路ＰＡは、実際の車線Ｐよりも優先され、車両Ｃが迂回路ＰＡに沿って、迂回路ＰＡから逸脱しないように操作支援される。

走行軌道設定手段１６は、制御手段１５からの指示によって、現在位置から目標地点までの走行軌道を設定する。本実施形態の走行軌道設定手段１６では、人工衛星からの電波を受信して自身の位置を特定する衛星航法システムと、地図情報とを組合わせたナビゲーションシステムを用いて、より適切な走行軌道を設定する。

制御手段１５は、取得した車線情報から路上における、車両Ｃの（車線Ｐ内の）位置を算出する。また、制御手段１５は、走行中の車線Ｐから車両Ｃが逸脱する可能性があるステアリング操作が行われた場合に、運転者が意図したものか否かを判定する。
たとえば、ウインカー操作が行われていれば、運転者が意図した車線変更や旋回と判定し、操舵負荷トルクの付与は行わない。
そして、運転者が意図していない逸脱の可能性がある場合には、制御手段１５は、横移動制御手段ＳＵに対して、操舵負荷トルクの付与を行うように指令を出す。

また、制御手段１５は、車両Ｃの進路上に障害物Ｍの存在を検出した場合には、障害物回避制御を開始する。
そして、制御手段１５は、障害物回避制御において、進路上に検出された障害物Ｍと車両Ｃとの間で想定される衝突が、運転者によるステアリング操作によって、回避可能か否かの判定を行う。
ステアリング操作による衝突回避が不可能と判定する場合とは、たとえば、道路が狭く、回避する先（路側帯等）に車両Ｃが走行する余地が無い場合、隣接する車線を別の車両が走行中で、急な車線変更が危険な場合、障害物が路面全体を覆っている場合等である。

ステアリング操作による衝突回避が不可能と判定した際には、操舵負荷トルクの付与によるステアリング操作に対する制限を継続し、運転者の不用意なステアリング操作による他の車両との衝突事故の発生を抑制する。
なお、ステアリング操作による衝突回避が不可能と判定した際には、操舵負荷トルクの付与を継続しつつ、制動制御手段１５に対して、車両停止するように指令を出し、強制制動をしても良い。
ステアリング操作による衝突回避が可能と判定した場合には、回避可能な方向へのステアリング操作に対する操舵負荷トルクの付与を中止、または緩和するように、横移動制御手段ＳＵに対して指令を出す。
つまり、制御手段１５は、衝突回避が可能と判定された方向へのステアリング操作に対する制限を解除、または緩和する。

また、目標地点までの走行軌道（車両の行動計画）が設定される場合、制御手段１５は、車線情報に基づいて、走行軌道から逸脱しないように、運転者のステアリング操作に対して、操舵負荷トルクの付与を行う。
そして、車両Ｃが走行軌道を走行中に、迂回路ＰＡが設定された場合、制御手段１５は、走行軌道よりも迂回路ＰＡを優先する。
つまり、走行軌道上に迂回路ＰＡが設定された区間では、制御手段１５は、走行軌道からの車両Ｃの逸脱を許可しつつ、迂回路ＰＡからは逸脱しないように、操舵負荷トルクを付与する。

＜３．フローチャート＞
制御手段１５では、図７に示すフローチャートＦＬに従って、前述の各判定、および制御が実施される。なお、本フローチャートＦＬでは、仮想路設定手段１４による迂回路ＰＡの設定を行わずに、障害物Ｍを回避する手順について説明する。
本フローチャートＦＬとは別に、図示しないメインフローが実行されている。そして、メインフローの中で、自車両Ｃの進路上に、障害物Ｍの存在を検知した場合に、本フローチャートＦＬ（障害物回避制御）が実行される。本フローチャートＦＬでは、まず障害物Ｍとの衝突の可能性について判定を行う（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１では、検出された障害物Ｍについて、取得された情報に基づいて、走行中の車線Ｐ内の走行を継続した場合に、障害物Ｍと衝突するか否かの判定を行う。
たとえば、検出された障害物Ｍが、自車両Ｃの前を走行する他の車両の場合には、自車両Ｃとの間隔が自車両の車速で縮まらないので、衝突しないと判断し、本フローチャートＦＬの制御を終了する。
検出された障害物Ｍが、進路上に静止している場合には、自車両Ｃの走行速度で相対的に近づいてくるため、衝突すると判断し、ステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２では、車線逸脱防止制御が作動中であるか否かを判定する。車線逸脱防止制御が作動していなければ、運転者がステアリング操作する際に、操舵負荷トルクは付与されないので、操舵負荷トルクについての制御を跳ばして、ステップＳ１５に移行する。そして、車線逸脱防止制御が作動している場合には、ステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３では、運転者によるステアリング操作（横方向移動操作）によって、障害物との衝突回避が可能か否かを判定する。ステアリング操作による衝突回避が不可能な場合には、操作支援（操舵負荷トルクの付与）を継続し、ステップＳ１５に移行する。操舵負荷トルクの付与を継続することで、運転者がむやみに車線変更を行うことを抑制し、事故の誘発を防止する。そして、ステアリング操作による衝突回避が可能な場合には、ステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４では、衝突回避が不可能な方向へのステアリング操作に対する操舵負荷トルクの付与は維持したまま、衝突回避が可能な方向のみへのステアリング操作に対する操舵負荷トルクの付与を中断する。
なお、本実施形態では、衝突回避が可能な方向へのステアリング操作に対する操舵負荷トルクの付与を中断する制御としているが、付与するトルク量を緩和する制御としても良い。

ステップＳ１５では、車両挙動安定化制御(VSA：Vehicle Stability Assist）が作動中であるか否かの判定を行う。車両挙動安定化制御は、車両挙動の乱れを、車輪Ｗ毎の制動制御とエンジンの出力制御とで安定化させる制御である。車両挙動安定化制御が作動している場合（Ｓ１５、Ｙｅｓ）には、車両挙動安定化制御を維持し、ステップＳ１７に移行する。そして、車両挙動安定化制御が作動していない場合（Ｓ１５、Ｎｏ）には、ステップＳ１６で、車両挙動安定化制御を強制的に作動させ、ステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７で、補助操舵手段ＳＲの制御を通常制御から回避制御に変更して、ステップＳ１８で、舵角比可変手段ＳＦの制御を通常制御から回避制御に変更し、本フローチャートＦＬの制御を終了する。

ところで、ステアリング操作によって障害物Ｍを迂回する際に、操舵負荷トルクの付与を中止する操舵方向は、障害物Ｍと車両Ｃとの相対的な位置によって変化する。
たとえば、図８に示すように、車両Ｃが障害物Ｍの手前、且つ迂回を開始する前の状態（領域ＡＲ１）では、左右両方への操舵を制限するように操舵負荷トルクを付与する。
車両Ｃが障害物Ｍの手前、且つ迂回を開始する直前から右側へ操舵中の状態（領域ＡＲ２）では、左側への操舵に対する操舵負荷トルクの付与は継続し、右側への操舵に対する操舵負荷トルクの付与は中断する。
車両Ｃが障害物Ｍとすれ違った後は、元の車線Ｐの中央に戻る。そこで、左側へ操舵する状態（領域ＡＲ３）では、右側への操舵に対する操舵負荷トルクを付与し、左側への操舵に対する操舵負荷トルクの付与は中断する。
元の車線Ｐへの復帰が完了した状態（領域ＡＲ４）では、左右の両方への操舵に対する操舵負荷トルクの付与を再開し、障害物回避制御を終了する。
また、障害物Ｍを迂回するために、隣接する車線（図示せず）に車線変更した場合には、元の車線Ｐへ復帰するステアリング操作が行われなくても、回避が完了したと判定し、障害物回避制御を終了する。

次に、本実施形態に係る車両制御装置１の作用効果について説明する。
車両制御装置１を前述のように構成することによって、進路上に障害物Ｍが存在する場合に、衝突回避可能な方向へのステアリング操作に対する制限のみを解除、または緩和することで、運転者が衝突回避操作をスムーズに行える。
また、運転制御が機能しているため、障害物Ｍに衝突する方向への運転操作は、制限される。これによって、運転者が障害物Ｍへ向かう誤った運転操作を行おうとした場合には、運転操作が制限され、障害物Ｍとの衝突を回避することができる。つまり、運転者による回避操作を優先しつつ、回避支援を行うことができる。

進路上に障害物Ｍを検出した際に、舵角比可変手段の舵角比を大きくすることで、車両Ｃの旋回性能が向上するため、障害物Ｍの回避が容易に行える。

従動輪である後輪ＷＲＲ、ＷＲＬのトー角を操向輪である前輪ＷＦＲ、ＷＦＬと同相に設定することで、障害物回避時における車両の旋回挙動を安定させることができる。

運転者が、衝突回避方向へ必要以上のステアリング操作した場合、車両の挙動が不安定になるおそれがある。このような状況であっても、車輪Ｗ毎に制動制御を行うことで、車両の挙動を安定させることができるため、より安全に障害物Ｍを回避することができる。

なお、本フローチャートＦＬでは、ステアリング操作による衝突回避が不可能な場合、車両Ｃの停車を運転者に委ねる制御としているが、このような制御方法に限定されるものではない。
たとえば、ステアリング操作による衝突回避が不可能な場合に、車両挙動安定化制御を強制的に作動させるとともに、車両Ｃを強制的に停車させる制御としても良い。

＜４．フローチャートの第１の別態様＞
次に、フローチャートの第１の別態様について、図面を参照しながら説明する。前述のフローチャートと同様のステップには同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図９に示すように、本フローチャートＦＬ１の制御は、進路上に障害物Ｍを検出し、障害物Ｍを回避する際に、運転者によるステアリング操作に対する制限のみを変更する制御となっている。したがって、前述のフローチャートＦＬの制御と異なる点は、障害物Ｍを回避する際に、車両挙動安定化制御を強制作動させない点、舵角比を変更しない点、後輪ＷＲＲ、ＷＲＬのトー角の制御を変えない点、つまり、フローチャートＦＬ１のステップＳ１５（図８参照）以降の処理を行わない点である。
このようなフローチャートＦＬ１に従って、車両操作支援制御を行うことによって、前述のフローチャートＦＬに従った制御と同様の作用効果が得られる。

＜５．フローチャートの第２の別態様＞
次に、フローチャートの第２の別態様について、図面を参照しながら説明する。前述のフローチャートと同様のステップには同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図１０に示すように、本フローチャートＦＬ２の制御は、進路上に障害物Ｍを検出し、障害物Ｍを回避する際に、運転者によるステアリング操作に対する舵角比のみを変更する、ステップＳ１８のみで対応する制御となっている。つまり、前述のフローチャートＦＬの制御と異なる点は、障害物Ｍを回避する際に、操舵負荷トルクを付与しない点、車両挙動安定化制御を強制作動させない点、後輪ＷＲＲ、ＷＲＬのトー角の制御を変えない点である。
このようなフローチャートＦＬ２に従って、車両操作支援制御を行うことによって、前述のフローチャートＦＬに従った制御と同様の作用効果が得られる。

＜６．フローチャートの第３の別態様＞
次に、フローチャートの第３の別態様について、図面を参照しながら説明する。前述のフローチャートと同様のステップには同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図１１に示すように、本態様のフローチャートＦＬ３の制御と、前述のフローチャートＦＬの制御とでは、運転者によるステアリング操作に対する制限の方法が異なる。
本態様のフローチャートＦＬ３の制御では、ステップＳ１４の代わりに行うステップＳ２１、ステップＳ２２の処理によって、迂回路ＰＡを設定し、迂回路ＰＡから逸脱しないように走行することで、障害物Ｍを回避する（図６参照）。

ステップＳ２１では、ステアリング操作による横方向移動によって障害物Ｍとの衝突が回避可能な路上の領域に、迂回路ＰＡを仮想する。

そして、ステップＳ２２では、迂回路ＰＡから逸脱せず、迂回路ＰＡに沿って走行するように、操舵負荷トルクを付与する（ステップＳ１２の車線逸脱防止制御を継続する）。

このようなフローチャートＦＬ３に従って、車両操作支援制御を行うことによって、前述のフローチャートＦＬに従った制御と同様の作用効果が得られる。
また、車両Ｃが仮想された迂回路ＰＡから逸脱しないように、制御手段１５が運転者のステアリング操作に制限を加えることによって、障害物回避のために操作支援の制御を複雑にすることなく、運転者による回避操作を優先しつつ、回避支援を行うことができる。

なお、迂回路ＰＡを仮想する際に、ナビゲーションシステムの地図画面上に、迂回路ＰＡを表示し、運転者に仮想された迂回路ＰＡに沿って走行していることを報知する構成としても良い。

また、走行軌道設定手段１６が制御手段１５の指示に従い、目標地点までの走行軌道を設定した上で、車線逸脱防止制御が行われている場合には、フローチャートＦＬ３の制御が開始される前から、走行軌道全体を通じて、車両Ｃの車線Ｐからの逸脱が防止される。
つまり、車両Ｃの進路上に障害物Ｍが存在しない場合（もしくは衝突リスクが低い場合）には、車両Ｃが走行中の車線Ｐからの逸脱を防止すべく、走行軌道の車線幅方向へのズレが制限される。
これによって、運転者は適切な経路で、目標地点に到達できる。
また、車両Ｃの進路上に障害物Ｍが存在する場合（もしくは衝突リスクが高い場合）には、障害物Ｍとの衝突を回避する際に、車線幅方向における回避可能な方向に対して、走行軌道の制限が解除あるいは緩和される。
これによって、走行軌道を走行中に、障害物Ｍを検出した場合には、走行軌道よりも迂回路ＰＡが優先され、進路上の障害物Ｍの回避を円滑に行うことができる。
これに加えて、本実施形態の車両制御装置１を自動運転が可能な車両Ｃに採用した場合には、走行中の車線からの逸脱防止と障害物回避とを自動運転において両立することができる。つまり、設定される走行軌道（車両の行動計画）に制限がかけられる場合に、その制限を緩和することができる。

１ 車両制御装置
１２ 車線情報取得手段
１３ 障害物検出手段
１４ 仮想路設定手段
１５ 判定手段（制御手段）
１６ 走行軌道設定手段
ＳＵ 横移動制御手段
ＳＦ 舵角比可変手段
ＳＲ 補助操舵手段
ＢＲＵ 制動制御手段
Ｃ 車両
ＷＦＲ、ＷＦＬ 操向輪（前輪）
ＷＲＲ、ＷＲＬ 従動輪（後輪）
Ｐ 車線
Ｍ 障害物
ＰＡ 迂回路

Claims (6)

1. 車両が走行する車線を逸脱せずに走行するように、車両の横方向移動に対する制限を含む運転制御を行う横移動制御手段と、
   該車両の進路上に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
   検出された該障害物と該車両との衝突が、該横方向移動によって、回避可能か否かの判定を行う判定手段と、
   を備えた車両制御装置において、
   前記横移動制御手段は、
   前記判定手段によって、衝突回避が可能と判定された方向への前記横方向移動に対する前記制限を解除、または緩和する
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記車両の車輪を構成し、該車両の向きを変える操向輪（前輪）と、
   ステアリング操作量に対する該操向輪の転舵量の比である舵角比の可変設定が可能な舵角比可変手段を備え、
   該舵角比可変手段は、
   前記障害物検出手段による前記障害物の検出によって、該舵角比（転舵比）を該障害物が検出される前よりも大きく設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記操向輪以外の前記車輪からなる従動輪（後輪）と、
   ステアリング操作に同期して、該従動輪のトー角を変更する補助操舵手段を備え、
   該補助操舵手段は、
   前記障害物検出手段による前記障害物の検出によって、該従動輪の該トー角を該操向輪と同相に設定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記車両の走行状況に応じて、前記車輪毎に制動制御を行う制動制御手段を備え、
   前記障害物検出手段による前記障害物の検出によって、該制動制御手段を強制的に作動する
   ことを特徴とする請求項２、または請求項３に記載の車両制御装置。
5. 車両が走行中の車線の車線情報を取得する車線情報取得手段と、
   取得した該車線情報に基づき、該車両が走行中の該車線に沿って、逸脱せずに走行するように、車両の横方向移動に対する制限を含む運転制御を行う横移動制御手段と、
   該車両の進路上に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
   該横方向移動によって、検出された該障害物との衝突が回避可能か否かの判定を行う判定手段と、
   該車両が該障害物との衝突を回避する迂回路を仮想する仮想路設定手段と、
   を備えた車両制御装置において、
   前記横移動制御手段は、
   仮想された前記迂回路の車線情報に従って、前記車両の横方向移動に対する前記制限を行う
   ことを特徴とする車両制御装置。
6. 車両が走行中の車線の車線情報を取得する車線情報取得手段と、
   該車両の進路上に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
   取得した該車線情報および障害物に基づき、走行軌道を設定する走行軌道設定手段と、
   検出された該障害物との衝突が、車両の車線幅方向への移動により回避可能か否かの判定を行う判定手段とを備え、
   前記走行軌道設定手段は、
   前記障害物検出手段により障害物が検出されない場合に、
   車線幅方向に対する走行軌道の制限を行い、
   前記障害物検出手段により障害物が検出された場合に、
   前記判定手段によって、衝突回避が可能と判定された方向への前記車線幅方向に対する前記走行軌道の制限を解除、または緩和する
   ことを特徴とする車両制御装置。

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