JP2020179729A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両が交差車線に進入するときに、対象物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、自車両と対象物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が第１交差車線９１に進入するときに、自車両１と対象物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を有している。コントローラ１０は、対象物の進行に伴って移動し、且つ対象物の進行方向に延びる仮想壁Ｗａを自車両１と対象物との間に設定して、自車両１が仮想壁Ｗａと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し、対象物の種別に応じて、仮想壁Ｗａの長さＸａを設定するよう構成されている。【選択図】図２

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（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のに要する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、自車両が交差車線（つまり、交差点において自車線と交差している車線）に進入するときに、対象物に応じた仮想対象物を設定して、対象物ではなく、この仮想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、自車両と対象物との衝突を回避する技術は存在しなかった。このように対象物に応じた仮想対象物に基づき自動ブレーキを制御すると、自車両が交差車線に進入するときに、自車両と対象物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、自車両が交差車線に進入するときに対象物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、自車両が交差車線に進入するときに、対象物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、自車両と対象物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、自車線を走行している自車両が交差点に進入するとき、交差点において自車線と交差している車線を交差車線と定義すると、交差車線を移動しながら自車両に接近する対象物に関する情報を取得するよう構成された対象物情報取得センサと、自車両が交差車線に進入するときに、自車両と対象物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、対象物の進行に伴って移動し、且つ対象物の進行方向に延びる仮想壁を自車両と対象物との間に設定して、自車両が仮想壁と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、対象物の種別に応じて、仮想壁の長さを設定するよう構成されている。

この構成によれば、コントローラは仮想壁を設定する。当該仮想壁は、自車両と対象物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、対象物の進行に伴って移動し且つ対象物の進行方向に延びる仮想壁を、自車両と対象物との間に設定し、自車両が対象物と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。これにより、自車両と対象物との衝突を回避するために、自車両を対象物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、対象物の挙動は、当該対象物の種別毎に大きく異なる。挙動の変化が比較的大きい対象物に対し、挙動の変化が比較的小さい他の対象物と同様に仮想壁を設定すると、自車両と対象物との衝突の回避が困難になるおそれがある。また、自車両と対象物との衝突を確実に回避するために、過剰に長い仮想壁を設定すると、自車両を無為に自動で制動させ、自車両のスムーズな走行を妨げたり、ドライバに煩わしさを感じさせたりするおそれがある。

そこで、コントローラは、対象物の種別に応じて、仮想壁の長さを設定する。これより、自車両を無為に自動で制動させることを抑制しつつ、自車両と対象物との衝突を回避することが可能になる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、自車両が、対象物が進行している交差車線を通過し終えるのに要する時間、又は、対象物が進行している交差車線に合流し終えるのに要する時間に基づいて基本長さを設定し、対象物の種別に基づいて余裕長さを設定し、基本長さに対して余裕長さを加算することにより得られる長さに基づいて、仮想壁の長さを設定するよう構成されている。「合流」とは、交差車線に定められている進行方向に走行することをいう。
交差車線を通過し終えた自車両、又は、交差車線に合流し終えた自車両は、対象物との衝突を回避することができる。つまり、「自車両が、対象物が進行している交差車線を通過し終えるのに要する時間、又は、対象物が進行している交差車線に合流し終えるのに要する時間」とは、自車両が対象物との衝突を回避できる位置まで移動し終えるのに要する時間を意味する。基本長さは、当該時間に基づいて設定される。
上記構成によれば、コントローラは、この基本長さに、対象物の種別に応じて設定される余裕長さを加算する。この加算により得られる長さに基づいて仮想壁の長さを設定することにより、対象物の種別に応じた長さを有する仮想壁を用いて、自車両と対象物との衝突を確実に回避することが可能になる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、自車両が、対象物が進行している交差車線を通過し終えるのに要する時間、又は、対象物が進行している交差車線に合流し終えるのに要する時間を、対象物の速度に対して乗算することにより得られる距離に基づいて、基本長さを設定するよう構成されている。
この構成によれば、基本長さを、対象物との衝突を回避できる位置まで自車両が移動し終えるのに要する時間と、対象物の速度とに応じたものに設定することができる。このような仮想壁を設定することにより、自車両が対象物と衝突することを確実に回避することが可能になる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、対象物が歩行者である場合は、対象物が二輪車である場合と比べて、余裕長さを大きくするように構成されている。
歩行者は、大きな慣性が作用する二輪車と比べて、挙動の変化が大きい。特に、子供は、咄嗟に走り出すことがあり、挙動の変化が大きい。
上記構成によれば、コントローラは、挙動の変化が比較的大きい対象物である歩行者については、挙動の変化が比較的小さい対象物である二輪車と比べて、余裕長さを大きくする。これにより、自車両が歩行者と衝突することを確実に回避することが可能になる。

本発明の車両制御装置によれば、自車両が交差車線に進入するときに、対象物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、自車両と対象物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、交差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、交差車両、駐車車両、二輪車、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種別、位置及び速度を測定する。例えば、レーダ２２は、先行車両、交差車両、駐車車両、二輪車、歩行者、走行路上の落下物などの対象物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「対象物情報取得センサ」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、自車両が交差車線（自車線を走行している自車両が交差点に進入するとき、当該交差点において自車線と交差している車線を意味する）に進入するときに、自車両と、交差車線を進行する対象物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。図２から図４は、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定められている環境を示している。

［１．乗用車が接近しているケース］
まず、図２を参照して、自車両に対し、乗用車が接近す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。

自車線９０は、交差点９３において２つの車線と交差し、第１部分９０ａと第２部分９０ｂとに分断されている。以下、自車線９０と交差する２つの車線のうち、第１部分９０ａに近い車線を「第１交差車線９１」といい、第２部分９０ｂに近い車線を「第２交差車線９２」という。第１交差車線９１及び第２交差車線９２は、区画線Ｌ１により区画されている。

コントローラ１０は、自車両１の予定経路（つまり、自車両１が将来通過する経路）に沿って、複数のサンプリング点（不図示）を設定する。サンプリング点は、仮想的な点であり、互いに所定間隔（例えば、１０ｃｍ）を空けて配置される。コントローラ１０は、サンプリング点毎に自車両１の走行状態（例えば、自車両１の速度、加速度、姿勢）を検出したり、自車両１のエンジンやブレーキを制御したりすることにより、予定経路に沿った自車両１の走行を支援する。

自車両１は、自車線９０の第１部分９０ａを走行し、交差点９３に進入する。一方、乗用車である交差車両８１は、速度Ｖ１（絶対値）で第１交差車線９１を進行し、交差点９３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と交差車両８１との衝突を回避するように自動ブレーキを制御する。コントローラ１０は、当該制御において、仮想壁Ｗａを設定する。

［１−１．自車両が交差点において右折する場合の仮想壁］
図２に示される予定経路Ｒ１のように、自車両１が交差点９３において右折する場合について説明する。自車両１は、第１交差車線９１に進入しながらその進行方向を右方に変える。そして、自車両１は、第１交差車線９１を通過し、第２交差車線９２に合流する。

仮想壁Ｗａは、自車両１と交差車両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Ｗａは、自車両１と交差車両８１との間に設定され、第１交差車線９１の端部９１ａに沿って交差車両８１の進行方向に延びている。第１交差車線９１の端部９１ａは、例えば、第１交差車線９１に設けられた縁石や白線に基づいて定められる。コントローラ１０は、第１交差車線９１のうち自車線９０が接続されている部分には、端部９１ａに沿う仮想の延長線Ｌ２を設定し、当該延長線Ｌ２に沿うように仮想壁Ｗａを設定する。

また、仮想壁Ｗａは、１つの基本部分Ｗ１ａと、２つの余裕部分Ｗ２ａと、を有している。基本部分Ｗ１ａは長さＸ１ａを有し、余裕部分Ｗ２ａは長さＸ２ａを有している。基本部分Ｗ１ａの一端は、交差車両８１の後端８１ｂに対応する位置に設定されている。余裕部分Ｗ２ａは、基本部分Ｗ１ａの両端に設けられている。すなわち、仮想壁Ｗａの長さＸａは、「Ｘａ＝Ｘ１ａ＋２×Ｘ２ａ」と表される。長さＸ１ａは、本発明に係る「基本長さ」の一例であり、長さＸ２ａは、本発明に係る「余裕長さ」の一例である。

コントローラ１０は、自車両１が右折しながら第１交差車線９１を通過し終えるのに要する時間に応じて、仮想壁Ｗａの基本部分Ｗ１ａの長さＸ１ａを設定する。具体的には、コントローラ１０は、まず、自車両１が第１交差車線９１を通過し終えるのに要する時間（換言すれば、自車両１が第２交差車線９２に進入し終えるのに要する時間）ｔｅ１を算出する。より詳しくは、コントローラ１０は、まず、自車両１の予定経路Ｒ１と区画線Ｌ１とが交わる点Ｐｅ１を特定する。さらに、コントローラ１０は、自車両１の後端１ｂが点Ｐｅ１に到達するのに要する時間を、自車両１が第１交差車線９１を通過し終えるのに要する時間ｔｅ１として算出する。

コントローラ１０は、「Ｘ１ａ＝Ｖ１×ｔｅ１」により表される式に基づいて、基本部分Ｗ１ａの長さＸ１ａを設定する。つまり、コントローラ１０は、基本部分Ｗ１ａの長さＸ１ａを、自車両１が第１交差車線９１を通過し終えるのに要する時間ｔｅ１と、交差車両８１の速度Ｖ１とに応じたものに設定する。

ところで、メモリ１２（図１参照）には、複数の対象物の種別と、各種別に対応する値とが予め記憶されている。具体的には、メモリ１２は、対象物の種別として「乗用車」、「二輪車」、「歩行者」を少なくとも記憶しており、さらに、各種別に対応する値として「Ｌｐ」、「Ｌｔ」、「Ｌｗ」を記憶している。

本ケースでは、コントローラ１０は、交差車両８１の種別に応じて、余裕部分Ｗ２ａの長さＸ２ａを設定する。具体的には、コントローラ１０は、乗用車に対応する値Ｌｐをメモリ１２から読み込むとともに、値Ｌｐを余裕部分Ｗ２ａの長さＸ２ａとして設定する。したがって、自車両１が右折する場合の仮想壁Ｗａの長さＸａは、「Ｘａ＝Ｖ１×ｔｅ１＋２×Ｌｐ」と表される。

［１−２．自車両が交差点において直進する場合の仮想壁］
次に、図２に示される予定経路Ｒ２のように、自車両１が交差点９３において直進する場合について説明する。予定経路Ｒ２のうち自車両１から延長線Ｌ２までの部分は、上述した予定経路Ｒ１と同一である。自車両１は、第１交差車線９１及び第２交差車線９２を通過し、自車線９０の第２部分９０ｂに進入する。

コントローラ１０は、自車両１が直進しながら第１交差車線９１を通過し終えるのに要する時間に応じて、基本部分Ｗ１ａの長さＸ１ａを設定する。具体的には、コントローラ１０は、まず、自車両１が第１交差車線９１を通過し終えるのに要する時間（換言すれば、自車両１が第２交差車線９２に進入し終えるのに要する時間）ｔｅ２を算出する。より詳しくは、コントローラ１０は、まず、自車両１の予定経路Ｒ２と区画線Ｌ１とが交わる点Ｐｅ２を特定する。さらに、コントローラ１０は、自車両１の後端１ｂが点Ｐｅ２に到達するのに要する時間を、自車両１が第１交差車線９１を通過し終えるのに要する時間ｔｅ２として算出する。

コントローラ１０は、「Ｘ１ａ＝Ｖ１×ｔｅ２」により表される式に基づいて、基本部分Ｗ１ａの長さＸ１ａを設定する。つまり、コントローラ１０は、基本部分Ｗ１ａの長さＸ１ａを、自車両１が第１交差車線９１を通過し終えるのに要する時間ｔｅ２と、交差車両８１の速度Ｖ１とに応じたものに設定する。

また、コントローラ１０は、上述したように、乗用車に対応する値Ｌｐをメモリ１２から読み込むとともに、値Ｌｐを余裕部分Ｗ２ａの長さＸ２ａとして設定する。したがって、自車両１が直進する場合の仮想壁Ｗａの長さＸａは、「Ｘａ＝Ｖ１×ｔｅ２＋２×Ｌｐ」と表される。

［１−３．自車両が交差点において左折する場合の仮想壁］
次に、図２に示される予定経路Ｒ３のように、自車両１が交差点９３において左折する場合について説明する。予定経路Ｒ３のうち自車両１から延長線Ｌ２までの部分は、上述した予定経路Ｒ１と同一である。自車両１は、交差点９３において左折し、第１交差車線９１に合流する。

コントローラ１０は、自車両１が左折しながら第１交差車線９１に合流し終えるのに要する時間に応じて、基本部分Ｗ１ａの長さＸ１ａを設定する。具体的には、コントローラ１０は、まず、自車両１が第１交差車線９１に合流し終えるのに要する時間（換言すれば、自車両１が自車線９０の第１部分９０ａを通過し終えるのに要する時間）ｔｅ３を算出する。より詳しくは、コントローラ１０は、まず、自車両１の予定経路Ｒ３と延長線Ｌ２とが交わる点Ｐｅ３を特定する。さらに、コントローラ１０は、自車両１の後端１ｂが点Ｐｅ３に到達するのに要する時間を、自車両１が第１交差車線９１に合流し終えるのに要する時間ｔｅ３として算出する。

コントローラ１０は、「Ｘ１ａ＝Ｖ１×ｔｅ３」により表される式に基づいて、基本部分Ｗ１ａの長さＸ１ａを設定する。つまり、コントローラ１０は、基本部分Ｗ１ａの長さＸ１ａを、自車両１が第１交差車線９１に合流し終えるのに要する時間ｔｅ３と、交差車両８１の速度Ｖ１とに応じたものに設定する。

また、コントローラ１０は、上述したように、乗用車に対応する値Ｌｐをメモリ１２から読み込むとともに、値Ｌｐを余裕部分Ｗ２ａの長さＸ２ａとして設定する。したがって、自車両１が左折する場合の仮想壁Ｗａの長さＸａは、「Ｘａ＝Ｖ１×ｔｅ３＋２×Ｌｐ」と表される。
［１−４．仮想壁を用いた自動ブレーキ制御］

コントローラ１０は、このような形状を有する仮想壁Ｗａを、交差車両８１の進行に伴って移動させる（換言すると交差車両８１と共に自車両１に向かって進行させる）。コントローラ１０は、自車両１がこの仮想壁Ｗａと衝突しないように自動ブレーキを制御する。

具体的には、コントローラ１０は、まず、自車両１の予定経路Ｒ１〜Ｒ３と延長線Ｌ２とが交わる点Ｐｃを特定する。ここでの点Ｐｃは、上述した点Ｐｅ３と同一である。

コントローラ１０は、仮想壁Ｗａに対する自車両１の衝突余裕時間／衝突予測時間（ＴＴＣ：Time to Collision）を算出する。具体的には、コントローラ１０は、自車両１の前端１ａが点Ｐｃに到達するのに要する時間を、自車両１の速度、加速度や、自車両１から点Ｐｃまでの距離に基づいて算出する。

コントローラ１０は、このようにして算出したＴＴＣに基づいて自動ブレーキの要否を判定する。自動ブレーキが必要であると判定した場合、コントローラ１０は、ブレーキ制御装置５２を介してブレーキ装置を制御し、自車両１を第１交差車線９１にはみ出すことなく停止させる。

［２．二輪車が接近しているケース］
次に、図３を参照して、自車両に対し、二輪車が接近す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。上述したケースと同一の構成や処理については、その説明を適宜省略する。

自車両１は、自車線９０の第１部分９０ａを走行し、交差点９３に進入する。一方、二輪車８２は、速度Ｖ２（絶対値）で第１交差車線９１を進行し、交差点９３に進入しようとしている。

コントローラ１０は、自車両１と二輪車８２との衝突を回避するため、仮想壁Ｗｂを設定する。仮想壁Ｗｂは、自車両１と二輪車８２との間に設定され、第１交差車線９１の端部９１ａに沿って二輪車８２の進行方向に延びている。

また、仮想壁Ｗｂは、１つの基本部分Ｗ１ｂと、２つの余裕部分Ｗ２ｂと、を有している。基本部分Ｗ１ｂは長さＸ１ｂを有し、余裕部分Ｗ２ｂは長さＸ２ｂを有している。基本部分Ｗ１ｂの一端は、二輪車８２の後端８２ｂに対応する位置に設定されている。余裕部分Ｗ２ｂは、基本部分Ｗ１ｂの両端に設けられている。すなわち、仮想壁Ｗｂの長さＸｂは、「Ｘｂ＝Ｘ１ｂ＋２×Ｘ２ｂ」と表される。長さＸ１ｂは、本発明に係る「基本長さ」の一例であり、長さＸ２ｂは、本発明に係る「余裕長さ」の一例である。

自車両１を予定経路Ｒ１に沿って走行させる場合、コントローラ１０は、「Ｘ１ｂ＝Ｖ２×ｔｅ１」により表される式に基づいて、基本部分Ｗ１ｂの長さＸ１ｂを設定する。つまり、コントローラ１０は、基本部分Ｗ１ｂの長さＸ１ｂを、自車両１が右折しながら第１交差車線９１を通過し終えるのに要する時間ｔｅ１と、二輪車８２の速度Ｖ２とに応じたものに設定する。

自車両１を予定経路Ｒ２に沿って走行させる場合、コントローラ１０は、「Ｘ１ｂ＝Ｖ２×ｔｅ２」により表される式に基づいて、基本部分Ｗ１ｂの長さＸ１ｂを設定する。つまり、コントローラ１０は、基本部分Ｗ１ｂの長さＸ１ｂを、自車両１が直進しながら第１交差車線９１を通過し終えるのに要する時間ｔｅ２と、二輪車８２の速度Ｖ２とに応じたものに設定する。

自車両１を予定経路Ｒ３に沿って走行させる場合、コントローラ１０は、「Ｘ１ｂ＝Ｖ２×ｔｅ３」により表される式に基づいて、基本部分Ｗ１ｂの長さＸ１ｂを設定する。つまり、コントローラ１０は、基本部分Ｗ１ｂの長さＸ１ｂを、自車両１が左折しながら第１交差車線９１に合流し終えるのに要する時間ｔｅ３と、二輪車８２の速度Ｖ２とに応じたものに設定する。

自車両１を予定経路Ｒ１〜Ｒ３のいずれに沿って走行させる場合でも、コントローラ１０は、二輪車に対応する値Ｌｔをメモリ１２から読み込むとともに、値Ｌｔを余裕部分Ｗ２ｂの長さＸ２ｂとして設定する。値Ｌｔは、乗用車に対応する値Ｌｐよりも大きい。

コントローラ１０は、このような形状を有する仮想壁Ｗｂを、二輪車８２の進行に伴って移動させる（換言すると二輪車８２と共に自車両１に向かって進行させる）。コントローラ１０は、乗用車が接近しているケースと同様に、自車両１がこの仮想壁Ｗｂと衝突しないように自動ブレーキを制御する。

［３．歩行者が接近しているケース］
次に、図４を参照して、自車両に対し、歩行者が接近す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４は、実施形態に係る自動ブレーキ制御の説明図である。上述したケースと同一の構成や処理については、その説明を適宜省略する。

自車両１は、自車線９０の第１部分９０ａを走行し、交差点９３に進入する。一方、歩行者８３は、速度Ｖ３（絶対値）で第１交差車線９１を進行し、交差点９３に進入しようとしている。

コントローラ１０は、自車両１と歩行者８３との衝突を回避するため、仮想壁Ｗｃを設定する。仮想壁Ｗｃは、自車両１と歩行者８３との間に設定され、第１交差車線９１の端部９１ａに沿って歩行者８３の進行方向に延びている。

また、仮想壁Ｗｃは、１つの基本部分Ｗ１ｃと、２つの余裕部分Ｗ２ｃと、を有している。基本部分Ｗ１ｃは長さＸ１ｃを有し、余裕部分Ｗ２ｃは長さＸ２ｃを有している。基本部分Ｗ１ｃの一端は、歩行者８３の後端８３ｂに対応する位置に設定されている。余裕部分Ｗ２ｃは、基本部分Ｗ１ｃの両端に設けられている。すなわち、仮想壁Ｗｃの長さＸｃは、「Ｘｃ＝Ｘ１ｃ＋２×Ｘ２ｃ」と表される。長さＸ１ｃは、本発明に係る「基本長さ」の一例であり、長さＸ１ｃは、本発明に係る「余裕長さ」の一例である。

自車両１を予定経路Ｒ１に沿って走行させる場合、コントローラ１０は、「Ｘ１ｃ＝Ｖ３×ｔｅ１」により表される式に基づいて、基本部分Ｗ１ｃの長さＸ１ｃを設定する。つまり、コントローラ１０は、基本部分Ｗ１ｃの長さＸ１ｃを、自車両１が右折しながら第１交差車線９１を通過し終えるのに要する時間ｔｅ１と、歩行者８３の速度Ｖ３とに応じたものに設定する。

自車両１を予定経路Ｒ２に沿って走行させる場合、コントローラ１０は、「Ｘ１ｃ＝Ｖ３×ｔｅ２」により表される式に基づいて、基本部分Ｗ１ｃの長さＸ１ｃを設定する。つまり、コントローラ１０は、基本部分Ｗ１ｃの長さＸ１ｃを、自車両１が直進しながら第１交差車線９１を通過し終えるのに要する時間ｔｅ２と、歩行者８３の速度Ｖ３とに応じたものに設定する。

自車両１を予定経路Ｒ３に沿って走行させる場合、コントローラ１０は、「Ｘ１ｃ＝Ｖ３×ｔｅ３」により表される式に基づいて、基本部分Ｗ１ｃの長さＸ１ｃを設定する。つまり、コントローラ１０は、基本部分Ｗ１ｃの長さＸ１ｃを、自車両１が左折しながら第１交差車線９１に合流し終えるのに要する時間ｔｅ３と、歩行者８３の速度Ｖ３とに応じたものに設定する。

自車両１を予定経路Ｒ１〜Ｒ３のいずれに沿って走行させる場合でも、コントローラ１０は、歩行者に対応する値Ｌｗをメモリ１２から読み込むとともに、値Ｌｗを余裕部分Ｗ２ｃの長さＸ２ｃとして設定する。値Ｌｗは、乗用車に対応する値Ｌｐや、二輪車に対応する値Ｌｔよりも大きい。

コントローラ１０は、このような形状を有する仮想壁Ｗｃを、歩行者８３の進行に伴って移動させる（換言すると歩行者８３と共に自車両１に向かって進行させる）。コントローラ１０は、乗用車や二輪車が接近しているケースと同様に、自車両１がこの仮想壁Ｗｃと衝突しないように自動ブレーキを制御する。

次に、図５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５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に基づき、各種情報を取得する。

次いで、ステップＳ１０２において、コントローラ１０は、自車両１が交差点に進入しようとしてい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、ナビゲーション装置３０から入力された信号（地図情報及び現在車両位置情報に対応する）や、通信装置３１から入力された信号（路車間通信に対応する）に基づいて、自車両１の近傍且つ自車両１の進行方向に、交差点が存在するか否かを判定する。自車両１が交差点に進入しようとしていると判定した場合（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が交差点に進入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、交差車線を進行しながら自車両１に接近する対象物８（上述した交差車両８１、二輪車８２、歩行者８３に対応する）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に接近する対象物８を検出するための処理を実行する。その結果、自車両１に接近する対象物８が検出された場合、コントローラ１０は、対象物８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に接近する対象物８が検出されなかった場合、コントローラ１０は、対象物８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、自車両１が、予定経路Ｒ（上述した予定経路Ｒ１〜Ｒ３に対応する）上の点Ｐｅ（上述した点Ｐｅ１〜Ｐｅ３に対応する）に到達するのに要する時間ｔｅ（上述した時間ｔｅ１〜ｔｅ３に対応する）を算出する。つまり、コントローラ１０は、自車両１が、対象物８が進行している交差車線を通過し終えるのに要する時間ｔｅ（上述した時間ｔｅ１，ｔｅ２に対応する）、又は、対象物８が進行している交差車線に合流し終えるのに要する時間ｔｅ（上述した時間ｔｅ３に対応する）を算出する。具体的には、コントローラ１０は、まず、予定経路Ｒと区画線Ｌ１又は延長線Ｌ２とが交わる点Ｐｅを特定する。そして、コントローラ１０は、自車両１の速度などに基づき、自車両１の後端１ｂが点Ｐｅに到達するのに要する時間ｔｅを算出する。

次いで、ステップＳ１０５において、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ（上述した仮想壁Ｗａ〜Ｗｃに対応する）の基本部分Ｗ１（上述した基本部分Ｗ１ａ〜Ｗ１ｃに対応する）を設定する。上述したように、基本部分Ｗ１の長さＸ１（上述した長さＸ１ａ〜Ｘ１ｃに対応する）は、自車両１が、対象物８が進行している交差車線を通過し終えるのに要する時間ｔｅ、又は、対象物８が進行している交差車線に合流し終えるのに要する時間ｔｅを、対象物８の速度Ｖ（上述した速度Ｖ１〜Ｖ３に対応する）に対して乗算することにより得られる距離に基づいて設定される。コントローラ１０は、対象物８の後端８ｂ（上述した後端８１ｂ〜８３ｂに対応する）から、対象物８の進行方向に、長さＸ１だけ延びる基本部分Ｗ１を設定する。

次いで、ステップＳ１０６において、コントローラ１０は、対象物８が乗用車であ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、対象物８の種別を識別するための処理を実行する。対象物８が乗用車であると判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、ステップＳ１０７に進む。

次いで、ステップＳ１０７において、仮想壁Ｗの余裕部分Ｗ２（上述した余裕部分Ｗ２ａに対応する）を設定する。上述したように、コントローラ１０は、乗用車に対応する値Ｌｐをメモリ１２から読み込むとともに、値Ｌｐを余裕部分Ｗ２の長さＸ２（上述した長さＸ２ａ）に設定する。

これに対して、ステップＳ１０６において、対象物８が乗用車であると判定されなかった場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、コントローラ１０は、ステップＳ１０８に進む。

次いで、ステップＳ１０８において、コントローラ１０は、対象物８が二輪車であるか否かを判定する。対象物８が二輪車であると判定された場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９において、コントローラ１０は、仮想壁Ｗの余裕部分Ｗ２（上述した余裕部分Ｗ２ｂに対応する）を設定する。上述したように、コントローラ１０は、二輪車に対応する値Ｌｔをメモリ１２から読み込むとともに、値Ｌｔを余裕部分Ｗ２の長さＸ２（上述した長さＸ２ｂに対応する）に設定する。

これに対して、ステップＳ１０８において、対象物８が二輪車であると判定されなかった場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、コントローラ１０は、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０において、コントローラ１０は、仮想壁Ｗの余裕部分Ｗ２（上述した余裕部分Ｗ２ｃに対応する）を設定する。上述したように、コントローラ１０は、歩行者に対応する値Ｌｗをメモリ１２から読み込むとともに、値Ｌｗを余裕部分Ｗ２の長さＸ２（上述した長さＸ２ｃに対応する）に設定する。

次いで、ステップＳ１１１において、コントローラ１０は、点Ｐｃが仮想壁Ｗ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、対象物８の進行により仮想壁Ｗ（特に仮想壁Ｗの前端）が点Ｐｃ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、上述したように特定した点Ｐｃの位置と、基本部分Ｗ１及び余裕部分Ｗ２とを有する仮想壁Ｗの前端の位置とに基づき、ステップＳ１１１の判定を行う。その結果、点Ｐｃが仮想壁Ｗ上に存在す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。

これに対して、ステップＳ１１１において、点Ｐｃが仮想壁Ｗ上に存在すると判定されなかった場合（ステップＳ１１１：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Ｐｃが仮想壁Ｗ上に存在しない場合には、対象物８が自車両１から十分に離れているので、つまり自車両１が交差車線に進入しても対象物８と衝突することはないので、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ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Ｓ１１２において、コントローラ１０は、仮想壁Ｗに対する自車両１のＴＴＣを算出する。具体的には、自車両１の前端１ａが点Ｐｃに到達したときに自車両１が仮想壁Ｗと衝突することになるから、コントローラ１０は、自車両１の前端１ａが点Ｐｃに到達するのに要する時間を、ＴＴＣとする。

次いで、ステップＳ１１３において、コントローラ１０は、上述したように算出したＴＴＣが所定時間未満であるか否かを判定する。当該所定時間は、自車両１が交差点に進入することなく停止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の閾値である。当該所定時間は、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Ｓ１１３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Ｓ１１３：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４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Ｗの手前で停止させる。

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、交差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Ｓ１１３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Ｓ１１３：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、コントローラ１０は、自動ブレーキを作動させない。

次に、実施形態に係る作用及び効果について説明する。

この構成によれば、コントローラ１０は仮想壁Ｗを設定する。仮想壁Ｗは、自車両１と対象物８との衝突を回避するために設定され、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、対象物８の進行に伴って移動し且つ対象物８の進行方向に延びる仮想壁Ｗを、自車両１と対象物８との間に設定し、自車両１が対象物８と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と対象物８との衝突を回避するために、自車両１を対象物８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、対象物の挙動は、当該対象物の種別毎に大きく異なる。挙動の変化が比較的大きい対象物に対し、挙動の変化が比較的小さい他の対象物と同様に仮想壁Ｗを設定すると、自車両１と対象物との衝突の回避が困難になるおそれがある。また、自車両１と対象物との衝突を確実に回避するために、過剰に長い仮想壁Ｗを設定すると、自車両１を無為に自動で制動させ、自車両１のスムーズな走行を妨げたり、ドライバに煩わしさを感じさせたりするおそれがある。

そこで、コントローラ１０は、対象物８の種別に応じて、仮想壁Ｗの長さＸ（前述した長さＸａ〜Ｘｃに対応する）を設定する。これより、自車両１を無為に自動で制動させることを抑制しつつ、自車両１と対象物８との衝突を回避することが可能になる。

また、コントローラ１０は、自車両１が、対象物８が進行している交差車線を通過し終えるのに要する時間ｔｅ、又は、対象物８が進行している交差車線に合流し終えるのに要する時間ｔｅに基づいて基本部分Ｗ１の長さＸ１を設定し、対象物８の種別に基づいて余裕部分Ｗ２の長さＸ２を設定し、長さＸ１に対して長さＸ２を加算することにより得られる長さに基づいて、仮想壁Ｗの長さＸを設定するよう構成されている。この加算により得られる長さに基づいて仮想壁Ｗの長さＸを設定することにより、対象物８の種別に応じた長さＸを有する仮想壁Ｗを用いて、自車両１と対象物８との衝突を確実に回避することが可能になる。

また、コントローラ１０は、自車両１が、対象物８が進行している交差車線を通過し終えるのに要する時間ｔｅ、又は、対象物８が進行している交差車線に合流し終えるのに要する時間ｔｅを、対象物８の速度Ｖに対して乗算することにより得られる距離に基づいて、基本部分Ｗ１の長さＸ１を設定するよう構成されている。この構成によれば、基本部分Ｗ１の長さＸ１を、対象物８との衝突を回避できる位置まで自車両１が移動し終えるのに要する時間と、対象物８の速度Ｖとに応じたものに設定することができる。このような仮想壁Ｗを設定することにより、自車両１が対象物８と衝突することを確実に回避することが可能になる。

また、コントローラは、対象物８が歩行者である場合は、対象物が８二輪車である場合と比べて、余裕部分の長さＸ２を大きくするように構成されている。この構成によれば、コントローラ１０は、挙動の変化が比較的大きい対象物である歩行者については、挙動の変化が比較的小さい対象物である二輪車と比べて、余裕部分Ｗ２の長さＸ２を大きくする。これにより、自車両１が歩行者と衝突することを確実に回避することが可能になる。

上述した実施形態に係る仮想壁Ｗは、基本部分Ｗ１の両端に余裕部分Ｗ２が設けられている。しかしながら、本発明はこの形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、基本部分Ｗ１の一端のみに余裕部分Ｗ２が設けられている態様も、その範囲に含み得る。

１ 自車両
１０ コントローラ
２１ カメラ（対象物情報取得センサ）
２２ レーダ（対象物情報取得センサ）
３１ 通信装置（対象物情報取得センサ）
８１ 交差車両（対象物）
８２ 二輪車（対象物）
８３ 歩行者（対象物）
９０ 自車線
９１ 第１交差車線（交差車線）
９３ 交差点
１００ 車両制御装置
Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ 仮想壁

Claims (4)

1. 車両の走行を支援する車両制御装置であって、
   自車線を走行している自車両が交差点に進入するとき、該交差点において該自車線と交差している車線を交差車線と定義すると、
   前記交差車線を進行しながら前記自車両に接近する対象物に関する情報を取得するよう構成された対象物情報取得センサと、
   前記自車両が前記交差車線に進入するときに、前記自車両と前記対象物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、
   前記対象物の進行に伴って移動し、且つ前記対象物の進行方向に延びる仮想壁を前記自車両と前記対象物との間に設定して、前記自車両が前記仮想壁と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、
   前記対象物の種別に応じて、前記仮想壁の長さ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. 前記コントローラは、
   前記自車両が、前記対象物が進行している前記交差車線を通過し終えるのに要する時間、又は、前記対象物が進行している前記交差車線に合流し終えるのに要する時間に基づいて基本長さを設定し、
   前記対象物の種別に基づいて余裕長さを設定し、
   前記基本長さに対して前記余裕長さを加算することにより得られる長さに基づいて、前記仮想壁の長さ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、前記自車両が、前記対象物が進行している前記交差車線を通過し終えるのに要する時間、又は、前記対象物が進行している前記交差車線に合流し終えるのに要する時間を、前記対象物の速度に対して乗算することにより得られる距離に基づいて、前記基本長さを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. 前記コントローラは、前記対象物が歩行者である場合は、前記対象物が二輪車である場合と比べて、前記余裕長さを大きくするように構成されている、請求項２又は３に記載の車両制御装置。

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