JP2020175796A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両が対向車線を横断するときに、対向車両に応じた仮想壁に基づき自車両を自動で制動させることで、自車両と対向車両との衝突を効果的に回避する。【解決手段】車両制御装置１００は、自車両１が対向車線９６を横断するときに、自車両１と対向車両８３との衝突を回避するように、自車両１を自動で制動させる制御を実行するよう構成されたコントローラ１０を有する。コントローラ１０は、対向車両８３の進行に伴って移動し、且つ対向車両８３の進行方向に延びる仮想壁Ｗ２を自車両１と対向車両８３との間に設定して、自車両１が仮想壁Ｗ２に衝突しないように自車両１を自動で制動させる制御を実行する。コントローラ１０は、対向車線９６に複数の通行帯が設けられている場合には、進行方向に関する通行区分が互いに異なる通行帯９６ｂと通行帯９６ｃとの間に仮想壁Ｗ２を設定する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の走行を支援する車両制御装置に関する。

従来から、自車両と、自車両周辺の所定の対象物（対向車両や先行車両や歩行者や障害物など）との衝突を回避するように、自車両を自動で制動させるための自動ブレーキに関する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、自車両の走行軌跡と対向車両の走行軌跡との交差位置を求め、自車両がこの交差位置に到達するまでの時間に応じて自動ブレーキを制御する技術が開示されている。また、例えば特許文献２には、複数の車両の一時停止位置に基づき地図データ上に仮想停止線を設定し、この仮想停止線において車両を一時停止させるように自動ブレーキを制御する技術が開示されている。

特開２０１８−９５０９７号公報 特開２０１８−１９７９６４号公報

従来の技術では、自車両が対向車線を横断するときに、自車両と対向車両との衝突を回避すべく、基本的には、自車両が対向車両に直接的に衝突する可能性（典型的には自車両が対向車両と衝突する衝突余裕時間（ＴＴＣ：Time to Collision））に基づき、自動ブレーキを制御していた。しかしながら、従来の技術においては、対向車線の横断時に、対向車両に応じた仮想的な対象物を設定して、対向車両ではなく、この仮想的な対象物に基づき自動ブレーキを制御するものは存在しなかった。すなわち、自車両が仮想的な対象物に接触しないように自動ブレーキを制御することで、結果的に、自車両と対向車両との衝突を回避する技術は存在しなかった。このように対向車両に応じた仮想的な対象物に基づき自動ブレーキを制御すると、自車両が対向車線を横断するときに、自車両と対向車両との衝突を効果的に回避できると考えられる。

なお、特許文献２に記載された技術は仮想的な停止線（仮想停止線）を設定しているが、この技術は、自車両を一時停止させるべき具体的な停止位置を地図データ上に規定することを目的としており、自車両が対向車線を横断するときに対向車両との衝突を回避させるためのものではない。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、自車両が対向車線を横断するときに、対向車両に応じた仮想壁に基づき自車両を自動で制動させることで、自車両と対向車両との衝突を効果的に回避する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。

上述した目的を達成するために、本発明は、車両の走行を支援する車両制御装置であって、対向車線を走行しながら自車両に接近する対向車両を検出するよう構成された対向車両検出センサと、対向車線の通行帯に指定されている通行区分を検出するよう構成された通行区分検出センサと、自車両が対向車線を横断するときに、自車両と対向車両検出センサにより検出された対向車両との衝突を回避するように、自車両を自動で制動させる制御を実行するよう構成されたコントローラと、を有し、コントローラは、対向車両の進行に伴って移動し、且つ対向車両の進行方向に延びる仮想壁を自車両と対向車両との間に設定して、自車両が仮想壁に衝突しないように自車両を自動で制動させる制御を実行し、対向車線に複数の通行帯が設けられている場合には、進行方向に関する通行区分が互いに異なる通行帯の間に仮想壁を設定するよう構成されている。

この構成によれば、コントローラは、自車両が対向車線を横断するときに仮想壁を設定する。当該仮想壁は、自車両と対向車両との衝突を回避するために設定され、自車両を自動で制動させる制御の適用対象となるものである。

具体的には、コントローラは、対向車両の進行に伴って移動し且つ対向車両の進行方向に延びる仮想壁を、自車両と対向車両との間に設定し、自車両が仮想壁に衝突しないように自車両を自動で制動させる制御を実行する。すなわち、仮想壁は、自車両の前方を遮るように設定されるものではなく、自車両の側方に設定される。また、仮想壁は、自車両の走行車線及び対向車線に沿って延びている。これにより、自車両と対向車両との衝突を回避するために、自車両を対向車両から比較的離れた位置に停止させることができる。

ところで、自車両との衝突は、対向車両の全てについて懸念されるわけではない。例として、日本の交通事情のように、交通法規により車両が左側車線を走行することが指定されている環境について考える。このような環境下では、右折して対向車線を横断しようとしている自車両と、対向車線を直進しようとしている対向車両との衝突が懸念される。一方、右折して対向車線を横断しようとしている自車両が、右折して自車線を横断しようとしている対向車両や、左折しようとしている対向車両と衝突する可能性は、比較的低い。

そこで、コントローラは、対向車線に複数の通行帯が設けられている場合には、進行方向に関する通行区分が互いに異なる通行帯の間に仮想壁を設定する。これにより、コントローラは、直進しようとしている対向車両に応じた位置に、仮想壁を設定することができる。この結果、自車両と対向車両との衝突をより確実に回避することが可能となる。

尚、「通行帯」とは、白線等の道路標示により区画され、略帯状を呈する部分をいう。また、「通行区分」とは、各通行帯を通行する対象物に対する指定をいう。通行区分の例として、対象物の進行方向（直進、右折、左折等）に関するものや、通行可能な対象物の種類（バス、大型貨物自動車等）に関するものが挙げられる。

本発明において、好ましくは、対向車線に、対向車両が直進するよう指定されている第１通行帯と、対向車両が自車線を横断するよう指定されている第２通行帯と、が設けられている場合には、コントローラは、互いに隣り合う第１通行帯と第２通行帯との間のみに仮想壁を設定するよう構成されている。
この構成によれば、対向車線を直進しようとしている対向車両に対してのみ、仮想壁を設定することができる。また、直進しようとしている対向車両が複数存在する場合でも、最も自車両側の通行帯を走行する対向車両に対してのみ、仮想壁を設定することができる。この結果、無為な仮想壁を設定することを抑制し、自車両と対向車両との衝突を回避することが可能となる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、自車両側にある仮想壁の前端を、対向車両の前端から、自車両と対向車両との相対速度に応じた距離だけ離れた位置に設定するよう構成されている。
この構成によれば、自車両が対向車線を横断し終えるまでの間に、自車両が対向車両と衝突することを抑制できる。特に、自車両の後端と対向車両の前端との衝突を抑制できる。

本発明において、好ましくは、自車両が対向車線を横断し終えるのに要する時間を横断所要時間とするとき、コントローラは、仮想壁の前端を、横断所要時間と相対速度とを乗算して得られる距離だけ、対向車両の前端から離れた位置に設定するよう構成されている。
この構成によれば、自車両が対向車線を横断し終えるまでの間に対向車両と衝突することを確実に抑制できる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、対向車両側にある仮想壁の後端を、対向車両の後端から、対向車両の速度に応じた距離だけ離れた位置に設定するよう構成されている。
この構成によれば、対向車線を横断するために自車両が第１通行帯に進入するときに、自車両が対向車両と衝突することを抑制できる。特に、自車両の前端と対向車両の後端との衝突を抑制できる。

本発明において、好ましくは、自車両が、第１通行帯を区画している区画線又はその延長線に達するのに要する時間を進入所要時間とするとき、コントローラは、仮想壁の後端を、進入所要時間と対向車両の速度とを乗算して得られる距離だけ、対向車両の後端から離れた位置に設定するよう構成されている。
この構成によれば、自車両が、対向車線を横断するために、第１通行帯に進入するときに、自車両が対向車両と衝突することを確実に抑制できる。

本発明の車両制御装置によれば、自車両が対向車線を横断するときに、対向車両に応じた仮想壁に基づき自車両を自動で制動させることで、自車両と対向車両との衝突を効果的に回避することができる。

実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示すブロック図である。 実施形態に係る自動ブレーキ制御の説明図である。 実施形態に係る自動ブレーキ制御の説明図である。 実施形態に係るコントローラが実行する処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る車両制御装置について説明する。

＜車両制御装置の構成＞
まず、図１を参照して、実施形態に係る車両制御装置１００の構成について説明する。図１は、実施形態に係る車両制御装置１００の概略構成を示すブロック図である。

図１に示すように、車両制御装置１００は、主に、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）などのコントローラ１０と、複数のセンサ及びスイッチと、複数の制御装置と、を有する。この車両制御装置１００は、車両に搭載され、当該車両の走行を支援するように種々の制御を実行する。

複数のセンサ及びスイッチには、カメラ２１、レーダ２２、車両の挙動を検出する複数の挙動センサ（車速センサ２３、加速度センサ２４、ヨーレートセンサ２５）及び複数の挙動スイッチ（操舵角センサ２６、アクセルセンサ２７、ブレーキセンサ２８）、測位装置２９、ナビゲーション装置３０、通信装置３１、操作装置３２が含まれる。また、複数の制御装置には、エンジン制御装置５１、ブレーキ制御装置５２、ステアリング制御装置５３、警報制御装置５４が含まれる。

コントローラ１０は、プロセッサ１１、プロセッサ１１が実行する各種プログラムを記憶するメモリ１２、入出力装置等を備えたコンピュータ装置により構成される。コントローラ１０は、上述した複数のセンサ及びスイッチから受け取った信号に基づき、エンジン制御装置５１、ブレーキ制御装置５２、ステアリング制御装置５３、警報制御装置５４に対して、それぞれエンジン装置、ブレーキ装置、ステアリング装置、警報装置を適宜に作動させるための制御信号を出力可能に構成されている。特に、本実施形態では、コントローラ１０は、コントローラ１０が搭載された自車両と、この自車両周辺の所定の対象物（例えば、対向車両や先行車両や歩行者や障害物など）との衝突を回避するように、ブレーキ制御装置５２を介してブレーキ装置を制御することで、自車両を自動で制動させる、つまり自動ブレーキを作動させるよう構成されている。

カメラ２１は、車両の周囲を撮影し、画像データを出力する。コントローラ１０は、カメラ２１から受信した画像データに基づいて、種々の対象物を特定する。例えば、コントローラ１０は、先行車両、対向車両、駐車車両、歩行者、走行路、区画線（中央線、車線境界線、白線、黄線）、車線の通行帯や通行区分、交通信号、交通標識、停止線、交差点、障害物などを特定する。

レーダ２２は、車両の周囲に存在する種々の対象物の位置及び速度を測定する。例えば、レーダ２２は、先行車両、対向車両、駐車車両、歩行者、走行路上の落下物などの位置及び速度を測定する。レーダ２２として、例えばミリ波レーダを用いることができる。このレーダ２２は、車両の進行方向に電波を送信し、対象物により送信波が反射されて生じた反射波を受信する。そして、レーダ２２は、送信波と受信波に基づいて、車両と対象物との間の距離（例えば車間距離）や、車両に対する対象物の相対速度を測定する。
なお、レーダ２２としてミリ波レーダの代わりにレーザレーダを用いてもよいし、また、レーダ２２の代わりに超音波センサなどを用いてもよい。更に、複数のセンサ類を組み合わせて用いて、対象物の位置及び速度を測定してもよい。

車速センサ２３は、車両の速度（車速）を検出し、加速度センサ２４は、車両の加速度を検出し、ヨーレートセンサ２５は、車両に発生するヨーレートを検出し、操舵角センサ２６は、車両のステアリングホイールの回転角度（操舵角）を検出し、アクセルセンサ２７は、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、ブレーキセンサ２８は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する。コントローラ１０は、車速センサ２３により検出された車両の速度とレーダ２２により検出された対象物の相対速度とに基づいて、対象物の速度を算出することができる。

測位装置２９は、ＧＰＳ受信機及び／又はジャイロセンサを含み、車両の位置（現在車両位置情報）を検出する。ナビゲーション装置３０は、内部に地図情報を格納しており、コントローラ１０に地図情報を提供することができる。コントローラ１０は、地図情報及び現在車両位置情報に基づいて、車両の周囲（特に進行方向）に存在する道路、交差点、交通信号、建造物などを特定する。地図情報は、コントローラ１０内に格納されていてもよい。また、地図情報は、車線の通行帯や通行区分に関する情報を含んでいてもよい。

通信装置３１は、自車両周辺の他車両と車車間通信を行うと共に、自車両周辺に設置された路側通信装置と路車間通信を行う。通信装置３１は、このような車車間通信及び路車間通信により、他車両からの通信データ、及び交通インフラからの交通データ（交通渋滞情報、制限速度情報、交通信号情報など）を取得し、これらのデータをコントローラ１０に出力する。

操作装置３２は、車室内に設けられており、車両に関する種々の設定を行うためにドライバにより操作される入力装置である。操作装置３２は、例えば、インストルメントパネル、ダッシュパネル、センターコンソールに設けられたスイッチ、ボタンや、表示装置に設けられたタッチパネルなどであり、ドライバの操作に対応する操作信号をコントローラ１０に出力する。本実施形態では、操作装置３２は、車両の走行を支援する制御のオン／オフの切り替えや、車両の走行を支援する制御内容の調整を行えるように構成されている。例えば、ドライバが操作装置３２を操作することで、自車両と対象物との衝突を回避するための自動ブレーキのオン／オフの切り替えや、自動ブレーキ時に適用する仮想壁に関する種々の設定や、自車両と対象物との衝突を回避するための警報タイミングの設定や、自車両と対象物との衝突を回避するためにステアリングホイールを振動させる制御のオン／オフの切り替えなどを行えるようになっている。

なお、カメラ２１、レーダ２２及び通信装置３１の少なくとも１つは、本発明に係る「対向車両検出センサ」の一例である。また、カメラ２１及びナビゲーション装置３０の少なくとも１つは、本発明に係る「通行区分検出センサ」の一例である。

エンジン制御装置５１は、車両のエンジンを制御する。エンジン制御装置５１は、エンジン出力（駆動力）を調整可能な構成部であり、例えば、点火プラグや、燃料噴射弁や、スロットルバルブや、吸排気弁の開閉時期を変化させる可変動弁機構などを含む。コントローラ１０は、車両を加速又は減速させる必要がある場合に、エンジン制御装置５１に対して、エンジン出力を変更するために制御信号を送信する。

ブレーキ制御装置５２は、車両のブレーキ装置を制御する。ブレーキ制御装置５２は、ブレーキ装置による制動力を調整可能な構成部であり、例えば液圧ポンプやバルブユニットなどのブレーキアクチュエータを含む。コントローラ１０は、車両を減速させる必要がある場合に、ブレーキ制御装置５２に対して、制動力を発生させるために制御信号を送信する。

ステアリング制御装置５３は、車両のステアリング装置を制御する。ステアリング制御装置５３は、車両の操舵角を調整可能な構成部であり、例えば電動パワーステアリングシステムの電動モータなどを含む。コントローラ１０は、車両の進行方向を変更する必要がある場合に、ステアリング制御装置５３に対して、操舵方向を変更するために制御信号を送信する。

警報制御装置５４は、ドライバに対して所定の警報を発することが可能な警報装置を制御する。この警報装置は、車両に設けられた表示装置やスピーカなどである。例えば、コントローラ１０は、自車両が対象物と衝突する可能性が高くなると、警報装置から警報が発せられるように、警報制御装置５４に対して制御信号を送信する。この例では、コントローラ１０は、対象物との衝突可能性が高いことを報知するための画像を表示装置に表示させたり、対象物との衝突可能性が高いことを報知するための音声をスピーカから出力させたりする。

＜自動ブレーキ制御＞
次に、実施形態に係る自動ブレーキ制御について説明する。本実施形態では、コントローラ１０は、自車両が対向車線（自車線と対向する車線を意味する）を横断するときに、自車両と、対向車線を走行する対向車両との衝突を回避するように、自動ブレーキを作動させる制御を実行する。

［１．対向車線に単一の通行帯が設けられているケース］
まず、図２を参照して、対向車線に単一の通行帯が設けられているケースにおける自動ブレーキ制御について説明する。図２は、実施形態に係る自動ブレーキ制御の説明図である。

本ケースでは、自車両１が自車線９１を走行し、対向車両８１が対向車線９２を走行している。対向車線９２には、単一の通行帯９２ａが設けられている。自車線９１及び対向車線９２は、交差点９３において他車線９４と交差している。自車両１は、対向車線９２を横断し、他車線９４に進入しようとしている。

このような状況において、コントローラ１０は、自車両１と対向車両８１との衝突を回避するように自動ブレーキの作動を制御する。特に、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ１を自車両１と対向車両８１との間に設定して、自車両１がこの仮想壁Ｗ１に衝突しないように自動ブレーキを制御する。すなわち、コントローラ１０は、自車両１が仮想壁Ｗ１に衝突しないように自動ブレーキを制御することで、結果的に、自車両１と対向車両８１との衝突を防止する。これにより、自車両１と対向車両８１との衝突回避を効果的に実現できる。

仮想壁Ｗ１は、自車両１と対向車両８１との衝突を回避するために設定された、自動ブレーキ制御の適用対象となる仮想的な対象物である。仮想壁Ｗ１は、対向車両８１の進行に伴って移動し（換言すると対向車両８１と共に自車両１に向かって進行し）、且つ対向車両８１の進行方向に延びている。また、仮想壁Ｗ１は、自車両１側の前端Ｗ１ａと対向車両側の後端Ｗ１ｂとによって規定される長さ（つまり前端Ｗ１ａから後端Ｗ１ｂまでの長さ）を少なくとも有する。また、仮想壁Ｗ１は、このような長さと共に、ある程度の幅（一定の幅でもよいし、状況に応じて変えることができる幅でもよい）を規定してもよい。ただし、基本的には、仮想壁Ｗ１には高さが規定されない。

また、コントローラ１０は、自車両１及び対向車両８１が走行する道路の中央線に沿う仮想壁Ｗ１を設定する。具体的には、コントローラ１０は、中央線に平行に延び且つ中央線上に位置するように、仮想壁Ｗ１を設定する。これにより、自車両１が中央線を跨いで対向車線９２にはみ出すこと、つまり自車両１の一部が対向車線９２を塞ぐことを抑制するようにする。

ここで、一般的に交差点の中には中央線が設けられていないことが多いので、コントローラ１０は、そのように中央線が設けられていない交差点９３において自車両１が対向車線９２を横断する場合には、延長線Ｌ３を設定して仮想壁Ｗ１を設定する。具体的には、コントローラ１０は、自車両１及び対向車両８１が走行する道路において交差点９３を挟んで自車両１側にある道路上の中央線Ｌ１と、自車両１及び対向車両８１が走行する道路において交差点９３を挟んで対向車両８１側にある道路上の中央線Ｌ２とを結ぶことで、延長線Ｌ３を設定する。より詳しくは、コントローラ１０は、中央線Ｌ１の端点と中央線Ｌ２の端点とを直線により接続することで、延長線Ｌ３を設定する。これにより、中央線が設けられていない交差点９３において自車両１が対向車線９２を横断する場合に、上述した仮想壁Ｗ１を設定するために用いる中央線を適切に規定できる。

なお、中央線が設けられていない交差点９３において自車両１が対向車線９２を横断する場合であっても、対向車両８１が自車両１から大きく離れている場合、つまり対向車両８１が交差点９３から大きく離れている場合には、対向車両８１側の中央線Ｌ２を用いて仮想壁Ｗ１を設定すればよい。また、対向車両８１が自車両１にかなり近付いた場合（例えば対向車両８１が交差点９３を通過している場合）には、自車両１側の中央線Ｌ１を用いて仮想壁Ｗ１を設定すればよい。

また、コントローラ１０は、自車両１側にある仮想壁Ｗ１の前端Ｗ１ａを、対向車両８１の前端８１ａから、自車両１と対向車両８１との相対速度に応じた距離Ｘ１だけ離れた位置に設定する。具体的には、まず、コントローラ１０は、自車両１が対向車線９２を横断し終えるのに要する時間（以下では「ｔ２」と表記する）を算出する。より詳しくは、コントローラ１０は、自車両１が対向車線９２を横断するときの走行軌跡と、中央線と反対側にある対向車線９２の側端（破線Ｌ４で示す）とが交わる点Ｐ２を特定し、自車両１の後端が点Ｐ２に到達するまでの時間（到達時間）を、自車両１が対向車線９２を横断し終えるのに要する時間ｔ２として算出する。

そして、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ１の前端Ｗ１ａを、対向車両８１の前端８１ａから、到達時間ｔ２を自車両１と対向車両８１との相対速度に対して乗算した距離Ｘ１だけ離れた位置に設定する。自車両１の速度（絶対値）を「Ｖ１」と表記し、対向車両８１の速度（絶対値）を「Ｖ２」と表記すると、距離Ｘ１は「Ｘ１＝（Ｖ１＋Ｖ２）×ｔ２」により表される。このように仮想壁Ｗ１の前端Ｗ１ａを規定することで、自車両１が対向車線９２を横断し終えるまでの間に、自車両１が対向車両８１と衝突することを適切に抑制できる。特に、自車両１の後端と対向車両８１の前端８１ａとの衝突を適切に抑制できる。

また、コントローラ１０は、対向車両８１側にある仮想壁Ｗ１の後端Ｗ１ｂを、対向車両８１の後端８１ｂから、対向車両８１の速度Ｖ２に応じた距離Ｘ２だけ離れた位置に設定する。具体的には、まず、コントローラ１０は、自車両１が延長線Ｌ３に達するまでの時間（以下では「ｔ１」と表記する）を算出する。より詳しくは、コントローラ１０は、自車両１が対向車線９２を横断するときの走行軌跡と延長線Ｌ３とが交わる点Ｐ１を特定し、自車両１の前端が点Ｐ１に到達するまでの時間（到達時間）を、自車両１が延長線Ｌ３に達するまでの時間ｔ１として算出する。

なお、時間ｔ１は、本発明に係る「進入所要時間」の一例である。また、時間ｔ２は、本発明に係る「横断所要時間」の一例である。

そして、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ１の後端Ｗ１ｂを、対向車両８１の後端８１ｂから、算出された到達時間ｔ１を対向車両８１の速度Ｖ２（絶対値）に対して乗算した距離Ｘ２だけ離れた位置に設定する。この距離Ｘ２は、「Ｘ２＝Ｖ２×ｔ１」により表される。このように仮想壁Ｗ１の後端Ｗ１ｂを規定することで、自車両１が対向車線９２を横断し始めるとき（つまり、自車両１が対向車線９２に進入したとき）に、自車両１が対向車両８１と衝突することを抑制できる。特に、自車両１の前端と対向車両８１の後端８１ｂとの衝突を抑制できる。なお、対向車両８１の速度Ｖ２が０の場合、つまり対向車両８１が停止している場合には、距離Ｘ２は０になる。この場合には、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ１の後端Ｗ１ｂを対向車両８１の後端８１ｂの位置に設定する。

［２．対向車線に複数の通行帯が設けられているケース］
まず、図３を参照して、対向車線に複数の通行帯が設けられているケースにおける自動ブレーキ制御について説明する。図３は、実施形態に係る自動ブレーキ制御の説明図である。本ケースのうち、上述した、対向車線に単一の通行帯が設けられているケースと同一の構成については、同一の符号を付して、説明を適宜省略する。

対向車線９６には、複数の通行帯９６ａ〜９６ｄが設けられている。通行帯９６ａ〜９６ｄは、それぞれ通行区分が指定されており、当該通行区分に対応する路面標示９７ａ〜９７ｄが設けられている。具体的には、通行帯９６ａ，９６ｂには、右折専用であることを示す路面標示９７ａ，９７ｂが設けられており、通行帯９６ｃには、直進専用であることを示す路面標示９７ｃが設けられており、通行帯９６ｄは、左折専用であることを示す路面標示９７ｄが設けられている。自車線９５及び対向車線９６は、交差点９７において他車線９８と交差している。

なお、通行帯９６ｃは、本発明に係る「第１通行帯」の一例である。また、通行帯９６ａ，９６ｂは、本発明に係る「第２通行帯」の一例である。

自車線９５を走行している自車両１は、対向車線９６を横断し、他車線９８に進入しようとしている。このような状況においては、右折して対向車線９６を横断しようとしている自車両１と、対向車線９６を直進しようとしている対向車両８３との衝突が懸念される。

そこで、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ２を、自車両１と対向車両８３との間、且つ、通行帯９６ｂと通行帯９６ｃとの間に設定し、自車両１がこの仮想壁Ｗ２に衝突しないように自動ブレーキを制御する。すなわち、コントローラ１０は、自車両１が仮想壁Ｗ２に衝突しないように自動ブレーキを制御することで、結果的に、自車両１と対向車両８３との衝突を防止する。これにより、自車両１と対向車両８３との衝突回避を効果的に実現できる。仮想壁Ｗ２は、上述した仮想壁Ｗ１と同様に、自車両１側の前端Ｗ２ａと対向車両８３側の後端Ｗ２ｂとによって規定される長さ（つまり前端Ｗ２ａから後端Ｗ２ｂまでの長さ）を少なくとも有する。

コントローラ１０は、延長線Ｌ７に沿うように仮想壁Ｗ２を設定する。具体的には、コントローラ１０は、まず、交差点９７を挟んで自車両１側にある道路上の区画線Ｌ５と、通行帯９６ｃを区画する区画線Ｌ６とを結ぶことで、延長線Ｌ７を設定する。より詳しくは、コントローラ１０は、区画線Ｌ５の端点と区画線Ｌ６の端点とを直線により接続することで、延長線Ｌ７を設定する。そして、コントローラ１０は、この延長線Ｌ７に沿って延びる仮想壁Ｗ２を設定する。

一方、自車両１が、右折して自車線９５を横断しようとしている対向車両８２や、左折して他車線９８に進入しようとしている対向車両８４と衝突する可能性は、比較的低い。したがって、コントローラ１０は、対向車両８２，８４との衝突の防止を目的とする仮想壁は設定しない。

次に、図４を参照して、コントローラ１０が実行する処理について説明する。図４は、実施形態に係るコントローラ１０が実行する処理を示すフローチャートである。コントローラ１０は、所定の周期（例えば１００ｍｓ毎）で、当該フローチャートに係る処理を繰り返し実行する。

まず、ステップＳ１０１において、コントローラ１０は、上述した複数のセンサ及びスイッチから各種情報を取得する。具体的には、コントローラ１０は、カメラ２１、レーダ２２、車速センサ２３、加速度センサ２４、ヨーレートセンサ２５、操舵角センサ２６、アクセルセンサ２７、ブレーキセンサ２８、測位装置２９、ナビゲーション装置３０、通信装置３１、操作装置３２から入力された信号を取得する。

次いで、ステップＳ１０２において、コントローラ１０は、自車両１が対向車線を横断しようとしているか否かを判定する。特に、コントローラ１０は、自車両１が交差点において右折して対向車線を横断しようとしているか否かを判定する。例えば、コントローラ１０は、自車両１のドライバにより右折のために方向指示器の操作が行われた場合や、自車両１の速度が所定速度未満に低下した状況においてステアリングホイールが時計回りの方向に操作された場合や、ナビゲーション装置３０により設定された案内ルートが次の交差点で右折するルートを含む場合に、自車両１が交差点において右折して対向車線を横断しようとしていると判定する。この場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、ステップＳ１０３に進む。これに対して、自車両１が交差点において右折して対向車線を横断しようとしていると判定されなかった場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、コントローラ１０は、本フローチャートに示す一連のルーチンを抜ける。

次いで、ステップＳ１０３において、コントローラ１０は、自車両１に接近する対向車両が存在するか否かを判定する。具体的には、コントローラ１０は、カメラ２１から入力された信号（画像データに対応する）や、レーダ２２から入力された信号や、通信装置３１から入力された信号（車車間通信に対応する信号）などに基づき、自車両１に接近する対向車両を検出するための処理を実行する。その結果、自車両１に接近する対向車両が検出された場合、コントローラ１０は、対向車両が存在すると判定し（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に進む。これに対して、自車両１に接近する対向車両が検出されなかった場合、コントローラ１０は、対向車両が存在しないと判定し（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、本フローチャートに示す一連のルーチンを抜ける。

次いで、ステップＳ１０４において、コントローラ１０は、対向車両が直進するか否か、つまり対向車両が交差点を右左折せずに直進するか否かを判定する。具体的には、コントローラ１０は、まず、カメラ２１やレーダ２２から入力された信号に基づき、対向車両の進行方向と区画線（対向車両側の道路の中央線又は仮想線）とが成す角度を算出する。そして、コントローラ１０は、求められた角度が所定角度（０度に近い比較的小さな角度）未満であるか否かを判定する。コントローラ１０は、対向車両の進行方向と中央線とが成す角度が所定角度未満である場合には、対向車両が直進すると判定し（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５に進む。

これに対して、ステップＳ１０４において、対向車両の進行方向と区画線とが成す角度が所定角度以上である場合には、コントローラ１０は、対向車両が直進しないと判定し（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、つまり対向車両が交差点を右折又は左折すると判定し、本フローチャートに示す一連のルーチンを抜ける。このように、対向車両が交差点を右折又は左折する状況は、仮想壁に基づく自動ブレーキ制御を実行すべき状況に該当しない。そのため、コントローラ１０は、自動ブレーキの無駄な作動を抑制すべく、自動ブレーキ制御を実施しない。

次いで、ステップＳ１０５において、コントローラ１０は、交差点内において延長線を設定する。具体的には、コントローラ１０は、まず、カメラ２１から入力された信号に基づき、つまりカメラ２１により撮影された自車両１の前方の画像に基づき、自車両１及び対向車両が走行する道路において交差点を挟んで自車両１側にある道路上の区画線、及び、当該交差点を挟んで対向車両側にある道路上の区画線を特定する。特に、コントローラ１０は、両区画線の端点を特定する。そして、コントローラ１０は、これら端点を接続した線分を、延長線として用いる。

次いで、ステップＳ１０６において、コントローラ１０は、自車両１が延長線上の点Ｐ１に到達するまでの時間ｔ１を算出する。具体的には、コントローラ１０は、まず、自車両１の速度Ｖ１やステアリングホイールの操舵角や交差点の地図データ（特に道路形状）などに基づき、自車両１が対向車線を横断するときの走行軌跡を求め、この走行軌跡と延長線とが交わる点Ｐ１を特定する。そして、コントローラ１０は、自車両１の速度Ｖ１などに基づき、現在の自車両１の前端が点Ｐ１に到達するまでの時間（到達時間）ｔ１を算出する。

次いで、ステップＳ１０７において、コントローラ１０は、自車両１が点Ｐ２に到達するまでの時間ｔ２、つまり自車両１が対向車線を横断し終えるのに要する時間ｔ２を算出する。具体的には、コントローラ１０は、まず、上述したように求められた自車両１が対向車線を横断するときの走行軌跡と、中央線と反対側にある対向車線の側端（図２に破線Ｌ８で表し、図３に破線Ｌ８で表す）とが交わる点Ｐ２を特定する。そして、コントローラ１０は、自車両１の速度Ｖ１などに基づき、現在の自車両１の後端が点Ｐ２に到達するまでの時間（到達時間）ｔ２を算出する。

次いで、ステップＳ１０８において、コントローラ１０は、自車両１及び対向車両の速度Ｖ１、Ｖ２、上述したように算出された到達時間ｔ１、ｔ２、及び、延長線に基づき、仮想壁を設定する。具体的には、コントローラ１０は、まず、仮想壁の前端を、対向車両の前端から、自車両１と対向車両との相対速度に対して到達時間ｔ２を乗算した距離Ｘ１（Ｘ１＝（Ｖ１＋Ｖ２）×ｔ２）だけ離れた位置に設定する。また、コントローラ１０は、仮想壁の後端を、対向車両の後端から、対向車両の速度Ｖ２に対して到達時間ｔ１を乗算した距離Ｘ２（Ｘ２＝Ｖ２×ｔ１）だけ離れた位置に設定する。そして、コントローラ１０は、このような前端及び後端を有する仮想壁を、延長線に平行に延びるように配置する。

次いで、ステップＳ１０９において、コントローラ１０は、点Ｐ１が仮想壁上に存在するか否かを判定する。換言すると、コントローラ１０は、対向車両の進行により仮想壁（特に仮想壁の前端）が点Ｐ１まで達したか否かを判定する。具体的には、コントローラ１０は、上述したように求めた点Ｐ１の位置と仮想壁の前端の位置に基づき、ステップＳ１０９の判定を行う。その結果、点Ｐ１が仮想壁上に存在すると判定された場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、ステップＳ１１０に進む。

これに対して、ステップＳ１０９において、点Ｐ１が仮想壁上に存在すると判定されなかった場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、コントローラ１０は、本フローチャートに示す一連のルーチンを抜ける。このように点Ｐ１が仮想壁上に存在しない場合には、対向車両が自車両１から十分に離れているので、つまり自車両１が対向車線を横断しても対向車両と衝突することはないので、コントローラ１０は、仮想壁に基づく自動ブレーキ制御を実行しない。

次いで、ステップＳ１１０において、コントローラ１０は、自車両１が仮想壁と衝突する衝突余裕時間／衝突予測時間（ＴＴＣ：Time to Collision）を算出する。具体的には、自車両１が延長線上の点Ｐ１に到達したときに自車両１が仮想壁と衝突することになるから、コントローラ１０は、時間ｔ１をＴＴＣとする。

次いで、ステップＳ１１１において、コントローラ１０は、上述したように算出されたＴＴＣが所定時間未満であるか否かを判定する。この所定時間は、自車両１が仮想壁の手前で停車するように自動ブレーキの作動を開始すべきタイミングを規定するＴＴＣの閾値であり、所定の演算式やシミュレーションや実験などにより設定される（固定値でもよいし可変値でもよい）。

ステップＳ１１１の結果、ＴＴＣが所定時間未満であると判定された場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２において、コントローラ１０は、自動ブレーキを作動させるように、つまり自車両１を自動で制動させるように、ブレーキ制御装置５２を介してブレーキ装置を制御する。これにより、自車両１に制動力を付与して減速させることで、自車両１を仮想壁の手間で停車させる。

なお、コントローラ１０は、このように自動ブレーキを作動させるときに、警報装置から警報が発せられるように警報制御装置５４を制御してもよい。つまり、コントローラ１０は、自動ブレーキの作動と共に、対向車両との衝突可能性が高いことを報知するための画像及び／又は音声を表示装置及び／又はスピーカにより出力させてもよい。例えば、自動ブレーキを作動させる前に、警報装置から警報を発するのがよい。

一方で、ステップＳ１１１の結果、ＴＴＣが所定時間未満であると判定されなかった場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、つまりＴＴＣが所定時間以上である場合、コントローラ１０は、本フローチャートに示す一連のルーチンを抜ける。この場合には、コントローラ１０は、自動ブレーキを作動させない。

次に、図３を参照して、実施形態に係る作用及び効果について説明する。

コントローラ１０は、自車両１が対向車線９６を横断するときに仮想壁Ｗ２を設定する。当該仮想壁Ｗ２は、自車両１と対向車両８３との衝突を回避するために規定され、自車両１を自動で制動させる制御の適用対象となるものである。

具体的には、コントローラ１０は、対向車両８３の進行に伴って移動し且つ対向車両８３の進行方向に延びる仮想壁Ｗ２を、自車両１と対向車両８３との間に設定し、自車両１が仮想壁Ｗ２に衝突しないように自車両１を自動で制動させる制御を実行する。これにより、自車両１と対向車両８３との衝突を回避するために、自車両１を対向車両８３から比較的離れた位置に停止させることができる。

上述したように、自車両１との衝突は、対向車両８２〜８４の全てについて懸念されるわけではない。右折して対向車線９６を横断しようとしている自車両１と、対向車線９６を直進しようとしている対向車両８３との衝突が懸念される。一方、自車両１が、右折して自車線９５を横断しようとしている対向車両８２や、左折しようとしている対向車両８４と衝突する可能性は、比較的低い。

そこで、コントローラ１０は、対向車線９６に複数の通行帯９６ａ〜９６ｄが設けられている場合には、進行方向に関する通行区分が互いに異なる通行帯９６ｂ，９６ｃの間に仮想壁Ｗ２を設定する。これにより、コントローラ１０は、直進しようとしている対向車両８３に応じた位置に、仮想壁Ｗ２を設定することができる。この結果、自車両１と対向車両８３との衝突をより確実に回避することが可能となる。

また、対向車線９６に、対向車両８３が直進するよう指定されている通行帯９６ｃと、対向車両８２が自車線９５を横断するよう指定されている通行帯９６ａ，９６ｂと、が設けられている場合には、コントローラ１０は、互いに隣り合う通行帯９６ｂと通行帯９６ｃとの間のみに仮想壁Ｗ２を設定するよう構成されている。これにより、対向車線９６を直進しようとしている対向車両８３に対してのみ、仮想壁Ｗ２を設定することができる。また、直進しようとしている対向車両が複数存在する場合でも、最も自車両１側の通行帯９６ｃを通行する対向車両８３に対してのみ、仮想壁Ｗ２を設定することができる。この結果、無為な仮想壁を設定することを抑制し、自車両１と対向車両８３との衝突を回避することが可能となる。

また、コントローラ１０は、自車両１側にある仮想壁Ｗ２の前端Ｗ２ａを、対向車両８３の前端８３ａから、自車両１と対向車両８３との相対速度に応じた距離Ｘ１だけ離れた位置に設定するよう構成されている。これにより、自車両１が対向車線９６を横断し終えるまでの間に、自車両１が対向車両８３と衝突することを抑制できる。特に、自車両１の後端と対向車両８３の前端８３ａとの衝突を抑制できる。

また、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ２の前端Ｗ２ａを、横断所要時間である時間ｔ２と相対速度とを乗算して得られる距離Ｘ１だけ、対向車両８３の前端８３ａから離れた位置に設定するよう構成されている。これにより、自車両１が対向車線９６を横断し終えるまでの間に対向車両８３と衝突することを確実に抑制できる。

また、コントローラ１０は、対向車両８３側にある仮想壁Ｗ２の後端Ｗ２ｂを、対向車両８３の後端８３ｂから、対向車両８３の速度に応じた距離Ｘ２だけ離れた位置に設定するよう構成されている。これにより、対向車線９６を横断するために自車両１が通行帯９６ｃに進入するときに、自車両１が対向車両８３と衝突することを抑制できる。特に、自車両１の前端と対向車両８３の後端８３ｂとの衝突を抑制できる。

また、自車両１が、通行帯９６ｃを区画している区画線Ｌ５，Ｌ６又はその延長線Ｌ７に達するのに要する時間ｔ１を進入所要時間とするとき、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ２の後端Ｗ２ｂを、時間ｔ１と対向車両８３の速度とを乗算して得られる距離Ｘ２だけ、対向車両８３の後端８３ｂから離れた位置に設定するよう構成されている。これにより、自車両１が、対向車線９６を横断するために、通行帯９６ｃに進入するときに、自車両１が対向車両８３と衝突することを確実に抑制できる。

１ 自車両
１０ コントローラ
２１ カメラ
２２ レーダ
５２ ブレーキ制御装置
９５ 自車線
９６ 対向車線
９６ａ〜９６ｄ 通行帯
１００ 車両制御装置
Ｌ７ 延長線
Ｗ１，Ｗ２ 仮想壁

Claims (6)

1. 車両の走行を支援する車両制御装置であって、
   対向車線を走行しながら自車両に接近する対向車両を検出するよう構成された対向車両検出センサと、
   前記対向車線の通行帯に指定されている通行区分を検出するよう構成された通行区分検出センサと、
   前記自車両が前記対向車線を横断するときに、前記自車両と前記対向車両検出センサにより検出された前記対向車両との衝突を回避するように、前記自車両を自動で制動させる制御を実行するよう構成されたコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、
   前記対向車両の進行に伴って移動し、且つ前記対向車両の進行方向に延びる仮想壁を前記自車両と前記対向車両との間に設定して、前記自車両が前記仮想壁に衝突しないように前記自車両を自動で制動させる制御を実行し、
   前記対向車線に複数の通行帯が設けられている場合には、進行方向に関する通行区分が互いに異なる通行帯の間に前記仮想壁を設定するよう構成されている、
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記対向車線に、前記対向車両が直進するよう指定されている第１通行帯と、前記対向車両が自車線を横断するよう指定されている第２通行帯と、が設けられている場合には、前記コントローラは、互いに隣り合う前記第１通行帯と第２通行帯との間のみに前記仮想壁を設定するよう構成されている、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記コントローラは、前記自車両側にある前記仮想壁の前端を、前記対向車両の前端から、前記自車両と前記対向車両との相対速度に応じた距離だけ離れた位置に設定するよう構成されている、請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記自車両が前記対向車線を横断し終えるのに要する時間を横断所要時間とするとき、
   前記コントローラは、前記仮想壁の前端を、前記横断所要時間と前記相対速度とを乗算して得られる距離だけ、前記対向車両の前端から離れた位置に設定するよう構成されている、請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記コントローラは、前記対向車両側にある前記仮想壁の後端を、前記対向車両の後端から、前記対向車両の速度に応じた距離だけ離れた位置に設定するよう構成されている、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の車両制御装置。
6. 前記自車両が、前記第１通行帯を区画している区画線又はその延長線に達するのに要する時間を進入所要時間とするとき、
   前記コントローラは、前記仮想壁の後端を、前記進入所要時間と前記対向車両の速度とを乗算して得られる距離だけ、前記対向車両の後端から離れた位置に設定するよう構成されている、請求項５に記載の車両制御装置。

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