JP2019119216A - 車両走行制御装置、車両走行制御システムおよび車両走行制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物との衝突を回避する動作の後に発生し得る衝突に対応すること。【解決手段】車両の走行制御装置１００が提供される。走行制御装置１００は、自車両の周囲における物標を検出する検出部２１１、２１２、２２１から自車両の周囲における物標の情報を取得するための取得部１０３と、取得された物標の情報を用いて、自車両の前方走路上に存在する対象物を回避するために決定された回避軌道に従い自車両が走行を継続すると対象物または他の対象物と衝突する可能性を判定した場合に、衝突の可能性を回避または低減するために自車両の走行状態の設定を変更する制御部１０１、Ｐ１と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は対象物との衝突の可能性がある場合における車両の走行を制御するための技術に関する。

自車前方の走行車線の両側にリスクがある場合に、左側または右側におけるリスクの危険度に応じて各リスクに対する制御閾値を変更し、より危険度が小さい経路を決定し、車両の継続走行を支援する車両制御装置が提案されている（例えば、引用文献１）。

特開２０１０−７００６９号公報

しかしながら、上記技術は、走行車線の両側におけるリスクを回避しつつ車両の走行を継続させるための技術であり、左右いずれかのリスクを回避できず、衝突の可能性がある場合の対応については考慮されていなかった。

したがって、対象物との衝突を回避する動作の後に発生し得る衝突に対応する技術が望まれている。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することが可能である。

第１の態様は、車両の走行制御装置を提供する。第１の態様に係る車両の走行制御装置は、自車両の周囲における物標を検出する検出部から自車両の周囲における物標の情報を取得するための取得部と、取得された前記物標の情報を用いて、自車両の前方走路上に存在する対象物を回避するために決定された回避軌道に従い自車両が走行を継続すると前記対象物または他の対象物と衝突する可能性を判定した場合に、前記衝突の可能性を回避または低減するために自車両の走行状態の設定を変更する制御部と、を備える。

第１の態様係る車両の走行制御装置によれば、対象物との衝突を回避する動作の後に発生し得る衝突に対応することができる。

第２の態様は、車両の走行制御方法を提供する。第２の態様に係る車両の走行制御方法は、自車両の周囲における物標の情報を取得し、取得された前記物標の情報を用いて、自車両の前方走路上に存在する対象物を回避するために決定された回避軌道に従い自車両が走行を継続すると前記対象物または他の対象物と衝突する可能性を判定した場合に、前記衝突の可能性を回避または低減するために自車両の走行状態の設定を変更すること、を備える。

第２の態様係る車両の走行制御方法によれば、対象物との衝突を回避する動作の後に発生し得る衝突に対応することができる。なお、本開示は、車両の走行制御プログラムまたは当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能記録媒体としても実現可能である。

第１の実施形態に係る走行制御装置が搭載された車両の一例を示す説明図。 第１の実施形態に係る走行制御装置、検出部および車両制御実行部の機能的構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る走行制御装置によって実行される運転支援制御処理の処理フローを示すフローチャート。 前方車両との衝突回避後における前方車両との衝突を回避するために自車両が取り得る変更された走行状態の第１の例を示す説明図。 前方車両との衝突回避後における対向車両または前方車両との衝突を回避するために自車両が取り得る変更された走行状態の第２の例を示す説明図。 前方車両との衝突回避後における対向車両または前方車両との衝突を回避するために自車両が取り得る変更された走行状態の第３の例を示す説明図。 前方車両との衝突回避後における前方歩行者との衝突を回避するために自車両が取り得る変更された走行状態の第４の例を示す説明図。 前方車両との衝突回避後における対向車両および後続車両との衝突を回避するために自車両が取り得る変更された走行状態の第５の例を示す説明図。 前方車両との衝突回避に要する横方向への移動量を他車両の挙動に基づき学習する例を示す説明図。

本開示に係る車両の走行制御装置、車両の走行制御システムおよび車両の走行制御方法について、いくつかの実施形態に基づいて以下説明する。

第１の実施形態：
図１に示すように、第１の実施形態に係る車両の走行制御装置１００は、車両５００に搭載されて用いられる。走行制御装置１００は、少なくとも制御部および取得部を備えていれば良く、走行制御システム１０は、走行制御装置１００に加え、レーダＥＣＵ２１、カメラＥＣＵ２２、回転角センサ２３、車輪速度センサ２４、ヨーレートセンサ２５、スロットル駆動装置３１、制動支援装置３２および操舵支援装置３３を備えている。車両５００は、内燃機関ＩＣＥ、車輪５０１、制動装置５０２、制動ライン５０３、ステアリングホイール５０４、フロントガラス５１０、フロントバンパ５２０およびリアバンパ５２１を備えている。レーダＥＣＵ２１は、電波を射出し物標からの反射波を検出する前方のミリ波レーダ２１１、後方のミリ波レーダ２１２と接続されており、ミリ波レーダ２１１、２１２により取得された反射波を用いて反射点によって物標を表す検出信号を生成し、出力する。カメラＥＣＵ２２は、単眼の前方カメラ２２１と接続されており、前方カメラ２２１によって取得された画像と予め用意されている物標の形状パターンとを用いて画像によって物標を示す検出信号を生成し、出力する。各ＥＣＵは、演算部、記憶部および入出力部を備えるマイクロプロセッサである。なお、レーダＥＣＵ２１およびミリ波レーダ２１１、２１２、並びにカメラＥＣＵ２２および前方カメラ２２１は検出部に相当する。反射波を検出する検出器としては、ミリ波レーダ２１１、２１２の他に、ライダー（ＬＩＤＡＲ：レーザレーダ）や、音波を射出しその反射波を検出する超音波検出器が用いられても良い。対象物を撮像する撮像器としては、前方カメラ２２１の他に、２以上のカメラによって構成されるステレオカメラやマルチカメラが用いられても良い。

車両５００において、内燃機関ＩＣＥには吸入空気量を調整して内燃機関ＩＣＥの出力を制御するためのスロットバルブを駆動するスロットル駆動装置３１が備えられている。なお、吸入空気量が一定であるディーゼル機関を内燃機関ＩＣＥとして備える場合には、スロットル駆動装置３１に代えて、燃料噴射装置による燃料噴射量を制御する燃料噴射装置駆動装置が用いられ得る。また、内燃機関ＩＣＥに代えて電動機が用いられても良く、この場合にはスロットル駆動装置３１に代えて、インバータおよびコンバータを含む出力制御装置が用いられ得る。スロットル駆動装置３１は、車両速度の加速または減速を実行する車両制御実行部に含まれる。

制動装置５０２は、各車輪５０１に備えられている。各制動装置５０２は、例えば、ディスクブレーキ、ドラムブレーキであり、運転者の制動ペダル操作に応じて制動ライン５０３を介して供給されるブレーキ液圧に応じた制動力で各車輪５０１を制動し、車両５００の制動を実現する。制動ライン５０３には制動ペダル操作に応じたブレーキ液圧を発生させるブレーキピストンおよびブレーキ液ラインが含まれる。なお、制動ライン５０３としては、ブレーキ液ラインに代えて、制御信号線とし、各制動装置５０２に備えられているアクチュエータを作動させる構成が採用されても良い。

ステアリングホイール５０４は、ステアリングロッド、操舵機構および転舵軸４４を含む操舵装置４２を介して前側の車輪５０１と接続されている。

図２に示すように、走行制御装置１００は、制御部としての中央処理装置（ＣＰＵ）１０１およびメモリ１０２、取得部としての入出力インタフェース１０３、並びにバス１０４を備えている。ＣＰＵ１０１、メモリ１０２および入出力インタフェース１０３はバスを介して双方向通信可能に接続されている。メモリ１０２は、自車両の走行状態の設定の変更を含む運転支援を実行するための運転支援プログラムＰ１を不揮発的且つ読み出し専用に格納するメモリ、例えばＲＯＭと、ＣＰＵ１０１による読み書きが可能なメモリ、例えばＲＡＭとを含んでいる。メモリ１０２にはさらに、走行状態を変更する前の自車両の走行時または停止時に取得された他車の横移動量を格納する他車挙動格納領域１０２ａを備える。ＣＰＵ１０１はメモリ１０２に格納されている運転支援プログラムＰ１を読み書き可能なメモリに展開して実行することによって制御部としての機能を実現する。なお、ＣＰＵ１０１は、単体のＣＰＵであっても良く、各プログラムを実行する複数のＣＰＵであっても良く、あるいは、複数のプログラムを同時実行可能なマルチコアタイプのＣＰＵであっても良い。

入出力インタフェース１０３には、レーダＥＣＵ２１、カメラＥＣＵ２２、回転角センサ２３、車輪速度センサ２４およびヨーレートセンサ２５、並びにスロットル駆動装置３１、制動支援装置３２および操舵支援装置３３がそれぞれ制御信号線を介して接続されている。レーダＥＣＵ２１、カメラＥＣＵ２２、回転角センサ２３、車輪速度センサ２４、ヨーレートセンサ２５からは、検出信号が入力され、スロットル駆動装置３１には、スロットルバルブ開度を指示する制御信号が出力され、制動支援装置３２に対しては制動レベルを指示する制御信号が出力され、操舵支援装置３３には操舵角を指示する制御信号が出力される。したがって、入出力インタフェース１０３は、各種センサによって検出された自車両の周囲における物標の情報を取得するための取得部として機能する。スロットル駆動装置３１、制動支援装置３２および操舵支援装置３３は車両制御実行部として機能する。

ミリ波レーダ２１１、２１２はミリ波を射出し、物標によって反射された反射波を受信することによって物標の距離、相対速度および角度を検出するセンサである。本実施形態において、前方のミリ波レーダ２１１は、フロントバンパ５２０の中央および両側面に配置されており、後方のミリ波レーダ２１２は、リアバンパ５２１の両側面に配置されている。前方のミリ波レーダ２１１は自車両の前方における物標、例えば、前方車両、斜め前方車両、対向車両、前方の人を検出し、後方のミリ波レーダ２１２は自車両の後方の物標、例えば、後方車両、斜め後方車両を検出する。ミリ波レーダ２１１、２１２から出力される未処理の検出信号は、レーダＥＣＵ２１において処理され、物標の１または複数の代表位置を示す点または点列からなる検出信号として走行制御装置１００に入力される。あるいは、レーダＥＣＵ２１を備えることなく未処理の受信波を示す信号が検出信号としてミリ波レーダ２１１、２１２から走行制御装置１００に入力されても良い。未処理の受信波が検出信号として用いられる場合には、走行制御装置１００において物標の位置および距離を特定するための信号処理が実行される。

前方カメラ２２１は、ＣＣＤ等の撮像素子を１つ備える撮像装置であり、可視光を受光することによって対象物の外形情報を検出結果である画像データとして出力するセンサである。前方カメラ２２１から出力される画像データには、カメラＥＣＵ２２において特徴点抽出処理が実施され、抽出された特徴点が示すパターンと、予め用意されている判別されるべき対象物、すなわち、車両の外形を示す比較パターンとが比較され、抽出パターンと比較パターンとが一致または類似する場合には判別された対象物を含むフレーム画像が生成される。一方、抽出パターンと比較パターンとが一致または類似しない場合、すなわち、非類似の場合にはフレーム画像は生成されない。カメラＥＣＵ２２においては、画像データに複数の対象物が含まれる場合には、判別された各対象物を含む複数のフレーム画像が生成され、検出信号として走行制御装置１００に入力される。各フレーム画像は画素データにより表され、判別された対象物の位置情報、すなわち、座標情報を含んでいる。検出信号に含まれ得るフレーム画像数は、カメラＥＣＵ２２と走行制御装置１００間の帯域幅に依存する。カメラＥＣＵ２２を別途備えることなく、前方カメラ２２１によって撮像された未処理の画像データが検出信号として走行制御装置１００に入力されても良い。この場合には、走行制御装置１００において判別されるべき対象物の外形パターンを用いた物標の判別が実行されても良い。本実施形態において、前方カメラ２２１はフロントガラス５１０の上部中央に配置されている。前方カメラ２２１から出力される画素データは、モノクロの画素データまたはカラーの画素データである。なお、判別されるべき対象物として車両以外の対象物が望まれる場合には、所望の対象物の外形パターンが用意され、カメラＥＣＵ２２は当該所望の対象物を含むフレーム画像を検出信号として出力しても良い。この場合には、走行制御装置１００における後段の処理において、処理に適当なフレーム画像が選択的に用いられれば良い。

回転角センサ２３は、ステアリングホイール５０４の操舵によりステアリンロッドに生じるねじれ量、すなわち、操舵トルク、を検出するトルクセンサであり、ステアリングホイール５０４の操舵角を検出する。本実施形態において、回転角センサ２３は、ステアリングホイール５０４と操舵機構とを接続するステアリングロッドに備えられている。回転角センサ２３から出力される検出信号は、ねじれ量に比例する電圧値である。

車輪速度センサ２４は、車輪５０１の回転速度を検出するセンサであり、各車輪５０１に備えられている。車輪速度センサ２４から出力される検出信号は、車輪速度に比例する電圧値または車輪速度に応じた間隔を示すパルス波である。車輪速度センサ２４からの検出信号を用いることによって、車両速度、車両の走行距離等の情報を得ることができる。

ヨーレートセンサ２５は、車両５００の回転角速度を検出するセンサである。ヨーレートセンサ２５は、例えば、車両の中央部に配置されている。ヨーレートセンサ２５から出力される検出信号は、回転方向と角速度に比例する電圧値である。

スロットル駆動装置３１は、運転者によるアクセルペダル操作に応じて、または、運転者によるアクセルペダル操作とは無関係に、スロットルバルブの開度を調整し、内燃機関ＩＣＥの出力を制御するためにアクチュエータ、例えば、ステッピングモータである。スロットル駆動装置３１には、ＣＰＵ１０１からの制御信号に基づきアクチュエータの動作を制御するドライバが実装されている。本実施形態において、スロットル駆動装置３１は、吸気マニフォールドに備えられており、走行制御装置１００からの制御信号に従って内燃機関ＩＣＥに吸入される空気量を増減させる。

制動支援装置３２は、運転者による制動ペダル操作とは無関係に制動装置５０２による制動を実現するためのアクチュエータである。制動支援装置３２には、ＣＰＵ１０１からの制御信号に基づきアクチュエータの動作を制御するドライバが実装されている。本実施形態において、制動支援装置３２は、制動ライン５０３に備えられており、走行制御装置１００からの制御信号に従って制動ライン５０３における油圧を増減させることによって、前方カメラ２２１および各ミリ波レーダ２１１、２１２による検出結果に応じた制動支援および車速の減速が実現される。制動支援装置３２は、例えば、電動モータと電動モータにより駆動される油圧ピストンとを備えるモジュールから構成されている。あるいは、横滑り防止装置、アンチロックブレーキシステムとして既に導入されている制動制御アクチュエータが用いられても良い。制動支援装置３２は、制動支援または自動制動、あるいは、車両速度の減速を実行する車両制御実行部に含まれる。

操舵支援装置３３は、運転者によるステアリングホイール５０４の操作とは無関係に操舵装置４２による操舵を実現するためのアクチュエータである。操舵支援装置３３には、ＣＰＵ１０１からの操舵角を指示する制御信号に基づきアクチュエータの動作を制御するドライバが実装されている。本実施形態において、操舵支援装置３３は、転舵軸４４に備えられており、走行制御装置１００からの制御信号に従って転舵軸４４を左右方向に駆動して、前側の車輪５０１の転舵角を変えることにより、前方カメラ２２１および各ミリ波レーダ２１１、２１２による検出結果に応じた操舵支援が実現される。操舵支援装置３３は、例えば、電動モータと電動モータにより駆動されるピニオンギヤとを備えるモジュールから構成されており、ピニオンギヤが転舵軸４４に備えられているラックギヤを駆動することによって転舵軸４４が作動する。なお、操舵支援装置３３は、ステアリングホイール５０４から入力される操舵力を補助する操舵力補助装置としても用いられ得る。また、操舵支援装置３３は、転舵軸４４と同軸上にモータが配置される構成を備えていても良く、操舵装置４２と一体に備えられていても良い。操舵支援装置３３は、操舵角の変更を伴う運転支援または自動運転を実行する車両制御実行部に含まれる。

第１の実施形態に係る走行制御装置１００により実行される運転支援処理について説明する。図３に示す処理ルーチンは、例えば、車両の制御システムの始動時から停止時まで、または、スタートスイッチがオンされてからスタートスイッチがオフされるまで、それぞれ同一または異なる所定の時間間隔にて繰り返して実行される。ＣＰＵ１０１が運転支援プログラムＰ１を実行することによって図３に示す運転支援処理が実行される。本実施形態における運転支援処理には、例えば、車速支援処理、制動支援処理、操舵支援処理が含まれる。車速支援処理には、車両速度の加速および減速が含まれ、制動支援処理には、対象車両との衝突回避のための急制動や緩制動が含まれ、操舵支援処理には、対象車両との衝突回避のための操舵、車線逸脱防止のための操舵が含まれる。

ＣＰＵ１０１は、入出力インタフェース１０３を介して、レーダＥＣＵ２１およびカメラＥＣＵ２２から入力される自車両の周囲における物標の情報を取得する（ステップＳ１００）。なお、物標には、車両、人、信号や標識といった道路上の構造物、走行線といった道路上の標示物が含まれる。物標のうち、制御の対象となった物標は対象物とも呼ばれ得る。ＣＰＵ１０１は、レーダＥＣＵ２１から入力される検出信号とカメラＥＣＵ２２から入力される検出信号とを用いて対象物の判別制度を向上させるデータフュージョン処理、すなわち、データの統合処理または結合処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、レーダＥＣＵ２１から入力された物標を示す各反射点の位置座標と、カメラＥＣＵ２２から入力された検出信号、すなわち、画像フレームに含まれる物標のうちパターンマッチング処理により種別が判別された対象物の位置座標とを対応付ける。本実施形態では、自車両の走路の前方に位置する前方車両、対向車両、人、後方に位置する後方車両、並びに道路上の標示物および構造物が対象物として判別され得る。物標は複数存在する可能性があり、特に前方に複数の物標が存在する場合には、レーダＥＣＵ２１およびカメラＥＣＵ２２から入力される検出信号には複数の対象物が含まれ得るので、データフュージョン処理もまた各対象物に対して実行される。

ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１００において取得した物標情報を用いて、自車両の前方走路上に存在する対象物、例えば、停車中の前方車両に対して自車両が衝突する可能性があるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。具体的には、ＣＰＵ１０１は、自車両の幅に対応する水平方向の座標範囲と、物標情報から得られた前方車両の幅に対応する水平方向の座標範囲との間に重複範囲が存在するか否かを判定する。なお、前方車両の幅は、自車両から検出される水平方向の長さであり、前方車両が自車両に対して斜めをなすように停車している場合には、例えば、左側後端部と右側前端部との距離に相当する。ＣＰＵ１０１は、重複範囲が存在する場合には衝突の可能性があると判定し、重複範囲が存在しない場合には衝突の可能性はないと判定する。なお、水平方向の座標範囲に加えて、垂直方向の座標範囲を用い、前方車両に対応する二次元の座標領域と、自車両の前方投影面に相当する二次元の座標領域との間に重複領域が存在する場合に衝突の可能性があり、重複領域が存在しない場合に衝突の可能性はないと判定されても良い。

ＣＰＵ１０１は、衝突の可能性はないと判定した場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、操舵支援による運転支援は不要であるとして、本処理ルーチンを終了する。ＣＰＵ１０１は、衝突の可能性があると判定した場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、回避軌道を決定する（ステップＳ１２０）。具体的には、前方車両と自車両との衝突の回避あるいは衝突による損傷の軽減を目的とする一般的な操舵支援による衝突回避処理により、中央線を越えることのない回避軌道を実現する操舵角が決定される。なお、本実施形態においては、操舵支援により前方車両との衝突回避が実行された後、自車両の進行方向を中央線や車線と平行にし、更には、衝突回避前の予定走路に戻すように操舵角の制御が継続される。この結果、自車両が対向車線を走行し続けたり、対向車線の路側物に接触する事態が回避される。すなわち、運転者が前方の障害物を回避する際に採る回避動作と同様の車両挙動が実現される。

ＣＰＵ１０１は、入出力インタフェース１０３を介して決定した操舵角を指示する操舵角制御信号を操舵支援装置３３に出力して、操舵角を制御する（ステップＳ１３０）。操舵支援装置３３は、受信した操舵角制御信号に応じて操舵角を変更する。この結果、自車両の進路、すなわち、自車両の向きは、前方車両との衝突を回避する進行方向へ変更される。

ＣＰＵ１０１は、物標情報を取得し（ステップＳ１４０）、操舵支援後に、前方車両を含む他の車両、または、人との衝突の可能性があるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。他の車両には、前方車両とは異なる対向車両、自車両に追随する後方車両が含まれ、車両には二輪車両および三輪以上の車両が含まれる。以下では他の車両と人を包括して他の車両と言う。ＣＰＵ１０１は、他の車両と衝突する可能性があると判定した場合には（ステップＳ１５０：Ｙｅｓ）、走行状態の設定を変更する（ステップＳ１６０）。走行状態には、自車両の速度、操舵角、走行または停止といった状態が含まれ、自車両の走行状態の設定の変更には、速度の加速および減速、操舵角の変更および制動の決定の少なくともいずれか一つが含まれる。いずれの走行状態の設定が変更されるかは、自車両と他の車両との間に発生する衝突の可能性の態様に応じて決定される。なお、これら態様については、後に詳述する。ＣＰＵ１０１は、変更された走行状態の設定を、設定された走行状態の種類に応じて、制御信号として、スロットル駆動装置３１、制動支援装置３２または操舵支援装置３３に送信して走行状態を制御し（ステップＳ１７０）、ステップＳ１４０に移行する。なお、走行状態の設定に留まらず、設定された走行状態を実現できる走行制御システム１０として考える場合、自車両の走行状態の設定の変更という表現に代えて、自車両の走行状態の変更と表現することができる。

ＣＰＵ１０１は、他の車両と衝突する可能性がないと判定した場合には（ステップＳ１５０：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。すなわち、ＣＰＵ１０１は、他の車両と衝突する可能性がないと判定するまで、ステップＳ１４０〜Ｓ１７０を繰り返し実行し、自車両と他車両との接触または衝突を動的に回避または低減し続ける。自車両と他車両との接触または衝突の可能性がなくなると（ステップＳ１５０：Ｎｏ）、現在実行中の本処理ルーチンは終了し、次回のタイミングにて開始される。なお、ステップＳ１００〜Ｓ１３０の処理ステップは、自車両の走行状態の設定の変更を行い得ない他の運転支援プログラムによって実行されても良く、第１の実施形態における運転支援プログラムＰ１は少なくともステップＳ１４０〜Ｓ１７０を実行すれば良い。

以下、図４〜図８を参照して、自車両の前方走路上に停車中の前方車両との衝突を回避するために決定された回避軌道に従い走行を継続する結果、前方車両または他の対象物と衝突する可能性がある場合に、衝突の可能性を回避または低減するために自車両の走行状態の設定が変更されるいくつかの例について説明する。図４に示す第１の例では、前方車両Ｍ２と自車両Ｍ０との衝突を回避するためにステップＳ１２０において決定された走行状態としての操舵角が、前方車両Ｍ２との衝突を回避するために更に変更される。図４において、前方車両Ｍ２と中央線ＣＬとの距離はＤ１（ｍ）であり、自車両Ｍ０の車幅はＷ１（ｍ）である。前方車両Ｍ２との衝突を回避するためにステップＳ１２０において決定された操舵角により実現される回避軌道は回避軌道Ｔｒ１であり、中央線ＣＬを越えないように決定されている。本実施形態では、ステップＳ１５０にて、Ｄ１≦Ｗ１であり、前方車両Ｍ２との衝突可能性があると判定されると、ステップＳ１２０で決定された操舵角が変更され、中央線ＣＬを越えて前方車両Ｍ２との衝突を回避する回避軌道Ｔｒ２に従う走行状態が実現される。一方、ステップＳ１５０にてＤ１＞Ｗ１であると判定された場合には、中央線ＣＬを越えなくても衝突の可能性はないと判定され、ステップＳ１２０で決定された操舵角を用いた操舵支援が実行され、前方車両Ｍ２との衝突が回避軌道Ｔｒ１によって回避される。

図５に示す第２の例では、前方車両Ｍ２と、他の対象物としての停車中の対向車両Ｍ３が存在し、前方車両Ｍ２を回避した後における前方車両Ｍ２および対向車両Ｍ３との衝突回避のために走行状態の設定が変更される。図５において前方車両Ｍ２と対向車両Ｍ３との道幅方向の距離はＤ２（ｍ）である。図５の例では、ステップＳ１５０にて、前方車両Ｍ２および対向車両Ｍ３との衝突可能性があると判定され、さらに、Ｄ２＞Ｗ１であると判定された場合には、ステップＳ１２０で決定された操舵角が変更され、中央線ＣＬを越える回避軌道Ｔｒに従う走行状態が実現される。一方、ステップＳ１５０にて前方車両Ｍ２および対向車両Ｍ３との衝突可能性があると判定されたものの、Ｄ２≦Ｗ１であると判定された場合には、操舵角の設定の変更は行われず、自車両Ｍ０の制動の決定または自車両Ｍ０の速度の減速によって車両状態の設定が変更される。走行制御装置１００から制動を指示する制御信号を受けた制動支援装置３２は制動を実行し、自車両Ｍ０は停止または減速し、前方車両Ｍ２および対向車両Ｍ３との衝突回避または衝突による損傷の軽減が実現される。ステップＳ１５０にて前方車両Ｍ２および対向車両Ｍ３との衝突可能性がないと判定された場合には、自車両の走行状態の設定の変更を伴わず、ステップＳ１２０で決定された操舵角による操舵支援が実行される。この例は、例えば、対向車両Ｍ３が存在しない場合にも同様に適用可能である。また、中央線ＣＬのない道路においても同様に適用可能であり、この場合、距離Ｄ２は、前方車両Ｍ２と自車両Ｍ０から遠い道路の路側ＲＳまでの距離が用いられれば良い。

図６に示す第３の例では、前方車両Ｍ２、他の対象物としての停車中の対向車両Ｍ３および走行中の対向車両Ｍ４が存在し、前方車両Ｍ２を回避した後における前方車両Ｍ２および対向車両Ｍ３、Ｍ４との衝突回避のために走行状態の設定が変更される。図６において自車両Ｍ０の幅方向における前方車両Ｍ２と対向車両Ｍ３との距離はＤ２（ｍ）、対向車両Ｍ４が取り得る走行幅はＷ２（ｍ）である。走行幅Ｗ２は判別された物標の幅寸法値に対して予め定められた余裕代を加えることによって得られる。図６の例では、ステップＳ１５０にて、Ｄ２＞Ｗ２であると判定されると、対向車両Ｍ４は前方車両Ｍ２と対向車両Ｍ３との間、すなわち追越領域、を走行する可能性があり、前方車両Ｍ２を回避する自車両Ｍ０と対向車両Ｍ４との衝突の可能性があると判定される。この場合、走行制御装置１００は、自車両Ｍ０の車速の減速または加速、あるいは、制動の決定により走行状態の設定の変更を決定する。例えば、対向車両Ｍ４が対向車両Ｍ３に既に近接している場合には、走行制御装置１００は、制動支援装置３２に対して制動を実行させる制御信号を送信すると共にスロットル駆動装置３１に対してスロットルオフの制御信号を出力して、自車両Ｍ０が前方車両Ｍ２の後端部に差し掛かる前に、自車両Ｍ０の車速を減速させ、または、自車両Ｍ０を停止させる。この結果、対向車両Ｍ４は先に追越領域を通過し、自車両Ｍ０と対向車両Ｍ４との衝突が回避される。あるいは、対向車両Ｍ４が対向車両Ｍ３から離れており、自車両Ｍ０が先に追越領域を通過可能である場合には、走行制御装置１００は、スロットル駆動装置３１に対してスロットルバルブの開度を開く制御信号を出力して、自車両Ｍ０の車速を加速させる。この結果、自車両Ｍ０は先に追越領域を通過し、対向車両Ｍ４との衝突が回避される。ステップＳ１５０にて、Ｄ２≦Ｗ２であると判定されると、対向車両Ｍ４は追越領域に進入せず停止すると判定され、Ｄ２≦Ｗ１であり前方車両Ｍ２および対向車両Ｍ３との衝突を回避するために自車両Ｍ０もまた追越領域には進入できない場合には、既述の通り自車両Ｍ０の制動の決定により走行状態の設定の変更が決定される。これに対して、Ｄ２＞Ｗ１であり自車両Ｍ０は前方車両Ｍ２および対向車両Ｍ３と衝突することなく追越領域には進入できると判定される場合には、追越領域への対向車両Ｍ４の進入の可能性を考慮して、走行制御装置１００は、自車両Ｍ０の車速の減速により走行状態の設定の変更を決定しても良い。自車両Ｍ０が減速して追越領域に進入することにより、対向車両Ｍ４が追越領域に進入してきた場合における自車両Ｍ０と対向車両Ｍ４との衝突の回避または衝突の損害の軽減が可能となる。なお、自車両Ｍ０の車速を加減速する場合には、図示しない燃料供給装置における燃料供給量も増減される。

図７に示す第４の例では、前方車両Ｍ２の前方を歩行者ＰＤが横断している場合において、歩行者ＰＤとの接触を回避するために、自車両Ｍ０の走行状態の設定が変更される。具体的には、前方車両Ｍ２と自車両Ｍ０との衝突を回避するためにステップＳ１２０において決定された走行状態としての操舵角が、歩行者ＰＤとの接触を回避する確度をより向上させるために更に変更される。図７において、ステップＳ１２０において決定された操舵角により実現される回避軌道は回避軌道Ｔｒ１である。歩行者ＰＤが検出された場合、ステップＳ１５０にて、歩行者ＰＤから離間する方向へ操舵角が変更され、回避軌道Ｔｒ２に従う走行状態が実現される。なお、歩行者ＰＤの他に、前方を走行中の自転車あるいは前方から自車両Ｍ０に向かってくる自転車が存在する場合にも同様にして自車両Ｍ０の走行状態の設定が変更される。

図８に示す第５の例では、自車両Ｍ０の後方に他の対象物としての走行中の後方車両Ｍ５が存在し、前方車両Ｍ２を回避した後における後方車両Ｍ５との衝突回避のために走行状態の設定が変更される。図８において自車両Ｍ０の幅方向における前方車両Ｍ２と中央線ＣＬとの距離はＤ２（ｍ）、後方車両Ｍ５が取り得る走行幅はＷ２（ｍ）である。なお、中央線ＣＬは前方車両Ｍ２から遠い対向車線との車線境界であり、走行幅Ｗ２の定義は既述の通りである。図８の例では、ステップＳ１５０にて、Ｄ２＞Ｗ１であると判定されると、前方車両Ｍ２と衝突しない限り、走行制御装置１００は、回避軌道として、回避軌道Ｔｒ１またはＴｒ２を決定し得る。図８の例では、自車両Ｍ０の後方には後方車両Ｍ５が走行しており、後方車両Ｍ５との衝突の可能性がない場合であっても、後方車両Ｍ５の運転者に制動動作等を強いることのないよう、前方車両Ｍ２寄りの回避軌道Ｔｒ１を採るよう走行状態としての操舵角の設定が変更される。後方車両Ｍ５との衝突の可能性がある場合には、走行制御装置１００は、自車両Ｍ０の車速の減速または加速、あるいは、制動の決定により走行状態の設定の変更を決定する。例えば、後方車両Ｍ５が自車両Ｍ０に既に近接している場合には、走行制御装置１００は、制動支援装置３２に対して制動を実行させる制御信号を送信すると共にスロットル駆動装置３１に対してスロットルオフの制御信号を出力して、自車両Ｍ０が前方車両Ｍ２の後端部に差し掛かる前に、自車両Ｍ０の車速を減速させ、または、自車両Ｍ０を停止させる。この結果、後方車両Ｍ５は自車両Ｍ０を通過し、自車両Ｍ０と後方車両Ｍ５との衝突が回避される。後方車両Ｍ５が自車両Ｍ０から離れており、自車両Ｍ０が先に前方車両Ｍ２を追い越し可能である場合には、走行制御装置１００は、スロットル駆動装置３１に対してスロットルバルブの開度を開く制御信号を出力して、自車両Ｍ０の車速を加速させる。この結果、自車両Ｍ０は先に前方車両Ｍ２を追い越し、後方車両Ｍ５との衝突が回避される。なお、この例は、後方車両Ｍ５に代えて、他車両を操舵回避することなく対向車線を進行中の対向車両に対しても同様に適用可能であり、対向車両の走行幅Ｗ２を用いた上で、前方車両Ｍ２寄りの回避軌道Ｔｒ１を採るよう走行状態としての操舵角の設定が変更され得る。

図９の例では、先行車両Ｍ６の挙動、具体的には、前方車両Ｍ２との衝突を回避するために移動した横移動量、すなわち、横方向距離Ｓ１がメモリ１０２の他車挙動格納領域１０２ａに格納される。この結果、格納された横方向距離Ｓ１を用いて新たな回避軌道、すなわち、操舵角を予め決定しておくことが可能となり、ステップＳ１５０における、前方車両Ｍ２との衝突を回避するために自車両の走行状態の設定を変更を迅速に実行することができる。また、予め決定されている回避軌道をステップＳ１２０における回避軌道として用いることも可能となり、当該新たな回避軌道を実現するために、検出された前方車両Ｍ２と自車両Ｍ０との車間距離に応じて自車両の車速を減速させておくことも可能である。なお、停止中の対向車両との衝突を回避するために移動した対向進行車両の横移動量も同様にしてメモリ１０２の他車挙動格納領域１０２ａに格納され、操舵角の変更に用いられ得る。

以上説明したように第１の実施形態における走行制御装置１００によれば、自車両Ｍ０の前方走路上に存在する対象物Ｍ２を回避するために決定された回避軌道に従い自車両Ｍ０が走行を継続すると対象物Ｍ２または他の対象物Ｍ３〜Ｍ５と衝突する可能性を判定した場合に、衝突の可能性を回避または低減するために自車両Ｍ０の走行状態の設定を変更する。したがって、従来の操舵支援による対象物Ｍ２との衝突を回避においては考慮されていなかった、操舵支援動作の後に発生し得る対象物Ｍ２または他の対象物Ｍ３〜Ｍ５との衝突の可能性を回避または低減することができる。

また、衝突の可能性を回避または低減するために自車両Ｍ０の走行状態の設定の変更として、自車両Ｍ０における、操舵角の変更、車速の変更、すなわち、加減速、または制動の実行といった設定の変更が実行されるので、対象物Ｍ２を回避するための操舵角の決定のみでは実現できなかった対象物Ｍ２または他の対象物Ｍ３〜Ｍ５との衝突の可能性の回避または低減を実現することができる。

他の実施形態：
（１）上記実施形態において、対向車両Ｍ４や後方車両Ｍ５が取り得る走行幅Ｗ２（ｍ）として、判別された物標の幅寸法値に対して予め定められた余裕代が加えられた値が用いられている。この他にも、判定対象となる道路位置、例えば、前方車両Ｍ２が存在する道路位置における道幅方向に存在するｎ個の物標の各幅寸法値をＷ２ｋ（ｋ＝１〜ｎ）として、その合計値を走行幅、あるいは、総物標幅Ｗ２として用い、自車両Ｍ０が通過可能であるか否か、あるいは、対向車両Ｍ４や後方車両Ｍ５が通過可能であるか否かの判定に用いられても良い。この場合には、対向車両Ｍ４や後方車両Ｍ５のみならず、他の物標の存在による影響を加味するので、対象物Ｍ２または他の対象物Ｍ３〜Ｍ５との衝突の可能性の回避または低減の精度をより向上させることができる。さらに、自車両Ｍ０から対向車両Ｍ４または後方車両Ｍ５までの区間において、最大の総物標幅Ｗ２を特定し、当該最大の総物標幅Ｗ２が代表値として用いられても良い。この場合には、最大の総物標幅Ｗ２を用いて衝突可能性の判定を行えば良く、判定を簡略化することができる。なお、道路構造上、車両の走行が想定されていない路側帯や車両が走行できない路肩部については、その幅寸法を無効幅として減じ、既述の判定が行われても良い。

（２）上記実施形態において、対向車両Ｍ４または後方車両Ｍ５の走行予定経路が推定できる場合には、走行幅Ｗ２（ｍ）における余裕代を減じた走行幅Ｗ２’が用いられても良い。この場合には、自車両Ｍ０における走行状態の設定を変更するに際して変更可能な範囲を拡大することが可能となり、自車両Ｍ０の運転者および同乗者の違和感をより低減しつつ、対象物Ｍ２または他の対象物Ｍ３〜Ｍ５との衝突の可能性の回避または低減を実現することができる。

（３）上記実施形態において、ステップＳ１２０では、中央線を越えないように回避軌道、すなわち、操舵角が決定されている。これに対して、取得した前方車両の幅に対応する水平方向の座標範囲と自車両の幅方向の座標範囲とを用いて、中央線を越えることを許容した上で、前方車両の幅方向の端部のうち自車両に近い側の端部と、自車両の幅方向の端部のうち前方車両に近い側の端部との距離が予め定められた距離だけ離間するように操舵角が決定されても良い。より具体的には、左側通行の場合、自車両の左側前端部と前方車両の右側後端部との距離が、右側通行の場合、自車両の右側前端部と前方車両の左側後端部との距離が、それぞれ予め定められた距離だけ離間するように操舵角が決定される。操舵角の決定に際しては、例えば、自車両と前方車両との相対速度、自車両と前方車両との重複範囲（重複距離）に応じて予め定められている操舵角が選択され、決定される。あるいは、ＴＴＣ（Time To Collision：衝突余裕時間）に応じて一律に操舵角が選択され、決定されても良い。この場合、操舵支援による前方車両との衝突回避の可能性をより高くすることができる。

（４）上記実施形態おいては、前方車両との衝突を回避するためにステップＳ１２０において操舵支援のみが実行されているが、操舵支援と共に自車両の減速が実行されても良い。この場合には、前方車両との衝突の可能性をより低減または回避することができる。

（５）上記実施形態においては、運転支援として、操舵支援、制動支援、車速の加減速が実行されているが、これらの車両の走行状態の設定の変更に先立って、警告が報知されても良い。この場合には、自車両Ｍ０の運転者に対して、運転支援の実行を予告することが可能となり、自身の操作と独立した運転支援の実行に伴う運転者の違和感を軽減または排除することができる。

（６）上記実施形態においては、ＣＰＵ１０１が運転支援プログラムＰ１を実行することによって、ソフトウェア的に自車両の走行状態の設定を変更する制御部が実現されているが、予めプログラムされた集積回路またはディスクリート回路によってハードウェア的に実現されても良い。

以上、実施形態、変形例に基づき本開示について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定するものではない。本開示は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本開示にはその等価物が含まれる。たとえば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。例えば、上記第１の態様に係る車両における走行制御装置を適用例１とし、
適用例２：適用例１に記載の車両の走行制御装置において、
前記制御部は、自車両の速度の変更、自車両の操舵角の変更および自車両の制動の決定の少なくともいずれか一つを実行することによって前記走行状態の設定を変更する、車両の走行制御装置。
適用例３：適用例２に記載の車両の走行制御装置において、
前記対象物は自車両の前方走路上に位置する前方車両であり、前記他の対象物は自車両の対向車線に位置する対向車両であり、
前記制御部は、自車両の幅と、自車両の幅方向における前記前方車両と前記対向車両との距離とを用いて、前記対向車両または前記前方車両との衝突を回避するように前記自車両の操舵角を変更する、車両の走行制御装置。
適用例４：適用例３に記載の車両の走行制御装置において、
前記制御部は、さらに、前記対向車両または前記前方車両との衝突の可能性がある場合には、前記自車両の制動を決定し、または、自車両の速度を減速させることにより前記自車両の速度を変更する、車両の走行制御装置。
適用例５：適用例３に記載の車両の走行制御装置において、
前記対向車両は第１の対向車両であり、
前記制御部は、さらに、前記第１の対向車両とは異なる、自車両と前記第１の対向車両との間を走行し得る第２の対向車両との衝突の可能性がある場合には、自車両の制動、自車両の減速または自車両の加速のいずれかを決定することによって前記走行状態の設定を変更する、車両の走行制御装置。
適用例６：適用例３から適用例５のいずれか一項に記載の車両の走行制御装置において、
前記制御部は、前記前方車両を回避する先行車両の前記幅方向における横移動量または前記対向車両を回避する対向進行車両の前記幅方向の横移動量を記憶し、記憶した前記横移動量をさらに用いて前記操舵角を決定する、車両の走行制御装置。
適用例７：適用例２に記載の車両の走行制御装置において、
前記対象物は自車両の前方走路上に位置する前方車両であり、前記他の対象物は自車両の後方に位置する後方車両であり、
前記制御部は、自車両の幅と、自車両の幅方向における前記前方車両から遠い道路端部と前記前方車両との距離と、予め定められた後方車両幅とを用いて、前記後方車両との衝突を回避するように前記自車両の操舵角を決定する、車両の走行制御装置。
適用例８：適用例６に記載の車両の走行制御装置において、
前記制御部は、さらに、前記対向車両との衝突の可能性がある場合には、前記自車両の制動を決定し、または、自車両の速度を減速または加速させることにより前記自車両の速度を変更する、車両の走行制御装置。
適用例９：適用例２に記載の車両の走行制御装置において、
前記対象物は自車両の前方走路上に位置する前方車両であり、前記他の対象物は前記前方車両の近傍に位置する人または自転車であり、
前記制御部は、前記人または前記自転車から離間するように前記自車両の操舵角を変更する、車両の走行制御装置。
適用例１０：適用例１から９のいずれか一項に記載の車両の走行制御装置において、
前記制御部はさらに、取得された前記物標の情報を用いて、前記回避軌道を決定する、車両の走行制御装置。
適用例１１：車両の走行制御システムにおいて、
適用例１から１０のいずれか一項に記載の車両の走行制御装置と、
自車両の周囲における物標を検出し、前記走行制御装置に対して検出結果を出力するための前記検出部と、
前記走行制御装置において変更された走行状態の制御指令に応じて、自車両の速度の変更、操舵角の変更および制動の少なくともいずれか一つを実行する車両制御実行部と、
と備える、車両の走行制御システム。
とすることができる。

１０…走行制御システム、２１…レーダＥＣＵ、２１１、２１２…ミリ波レーダ、２２…カメラＥＣＵ、２２１…前方カメラ、３１…スロットル駆動装置、３２…制動支援装置、３３…操舵支援装置、１００…走行制御装置、１０１…ＣＰＵ、１０２…メモリ、１０３…取得部、入出力インタフェース、１０４…バス、５００…車両、Ｐ１…運転支援プログラム

Claims (12)

1. 車両の走行制御装置（１００）であって、
   自車両の周囲における物標を検出する検出部から自車両の周囲における物標の情報を取得するための取得部（１０３）と、
   取得された前記物標の情報を用いて、自車両の前方走路上に存在する対象物を回避するために決定された回避軌道に従い自車両が走行を継続すると前記対象物または他の対象物と衝突する可能性を判定した場合に、前記衝突の可能性を回避または低減するために自車両の走行状態の設定を変更する制御部（１０１、Ｐ１）と、を備える、車両の走行制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の走行制御装置において、
   前記制御部は、自車両の速度の変更、自車両の操舵角の変更および自車両の制動の決定の少なくともいずれか一つを実行することによって前記走行状態の設定を変更する、車両の走行制御装置。
3. 請求項２に記載の車両の走行制御装置において、
   前記対象物は自車両の前方走路上に位置する前方車両であり、前記他の対象物は自車両の対向車線に位置する対向車両であり、
   前記制御部は、自車両の幅と、自車両の幅方向における前記前方車両と前記対向車両との距離とを用いて、前記対向車両または前記前方車両との衝突を回避するように前記自車両の操舵角を変更する、車両の走行制御装置。
4. 請求項３に記載の車両の走行制御装置において、
   前記制御部は、さらに、前記対向車両または前記前方車両との衝突の可能性がある場合には、前記自車両の制動を決定し、または、自車両の速度を減速させることにより前記自車両の速度を変更する、車両の走行制御装置。
5. 請求項３に記載の車両の走行制御装置において、
   前記対向車両は第１の対向車両であり、
   前記制御部は、さらに、前記第１の対向車両とは異なる、自車両と前記第１の対向車両との間を走行し得る第２の対向車両との衝突の可能性がある場合には、自車両の制動、自車両の減速または自車両の加速のいずれかを決定することによって前記走行状態の設定を変更する、車両の走行制御装置。
6. 請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の車両の走行制御装置において、
   前記制御部は、前記前方車両を回避する先行車両の前記幅方向における横移動量または前記対向車両を回避する対向進行車両の前記幅方向の横移動量を記憶し、記憶した前記横移動量をさらに用いて前記操舵角を決定する、車両の走行制御装置。
7. 請求項２に記載の車両の走行制御装置において、
   前記対象物は自車両の前方走路上に位置する前方車両であり、前記他の対象物は自車両の後方に位置する後方車両であり、
   前記制御部は、自車両の幅と、自車両の幅方向における前記前方車両から遠い車線境界と前記前方車両との距離と、予め定められた後方車両幅とを用いて、前記後方車両との衝突を回避するように前記自車両の操舵角を決定する、車両の走行制御装置。
8. 請求項７に記載の車両の走行制御装置において、
   前記制御部は、さらに、前記後方車両との衝突の可能性がある場合には、前記自車両の制動を決定し、または、自車両の速度を減速または加速させることにより前記自車両の速度を変更する、車両の走行制御装置。
9. 請求項２に記載の車両の走行制御装置において、
   前記対象物は自車両の前方走路上に位置する前方車両であり、前記他の対象物は前記前方車両の近傍に位置する人または自転車であり、
   前記制御部は、前記人または前記自転車から離間するように前記自車両の操舵角を変更する、車両の走行制御装置。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の車両の走行制御装置において、
    前記制御部はさらに、取得された前記物標の情報を用いて、前記回避軌道を決定する、車両の走行制御装置。
11. 車両の走行制御システム（１０）において、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の車両の走行制御装置と、
    自車両の周囲における物標を検出し、前記走行制御装置に対して検出結果を出力するための前記検出部（２１、２２）と、
    前記走行制御装置において変更された走行状態の制御指令に応じて、自車両の速度の変更、操舵角の変更および制動の少なくともいずれか一つを実行する車両制御実行部（３１、３２、３３）と、
    と備える、車両の走行制御システム。
12. 車両の走行制御方法であって、
    自車両の周囲における物標の情報を取得し（Ｓ１４０）、
    取得された前記物標の情報を用いて、自車両の前方走路上に存在する対象物を回避するために決定された回避軌道に従い自車両が走行を継続すると前記対象物または他の対象物と衝突する可能性を判定した場合に、前記衝突の可能性を回避または低減するために自車両の走行状態の設定を変更すること（Ｓ１５０）、を備える、車両の走行制御方法。

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