JP2020179730A - 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、交差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、自車両と交差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が交差車線９２２に進入するときに、自車両１と交差車両８２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、交差車両８２の進行に伴って移動し、且つ交差車両８２の進行方向に延びる仮想壁Ｗ２を自車両１と交差車両８２との間に設定して、自車両１が仮想壁Ｗ２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。コントローラ１０は、交差車両８２の自車両１側の側面部８２ｃから、交差道路９２の自車両１側の端部９２ａまで延びる仮想壁Ｗ２を設定するよう構成されている。【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（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、交差車両（つまり、交差車線を走行している車両）に応じた仮想的な対象物を設定して、交差車両ではなく、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、自車両と交差車両との衝突を回避する技術は存在しなかった。このように交差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、自車両が交差車線に進入するときに、自車両と交差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、自車両が交差車線に進入するときに交差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、自車両が交差車線に進入するときに、交差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、自車両と交差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、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道路を交差道路と定義し、交差道路が有している車線を交差車線と定義し、交差車線を走行している車両を交差車両と定義すると、交差車線を走行しながら自車両に接近する交差車両を検出するよう構成された交差車両検出センサと、自車両が交差車線に進入するときに、自車両と交差車両検出センサにより検出された交差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、交差車両の進行に伴って移動し、且つ交差車両の進行方向に延びる仮想壁を自車両と交差車両との間に設定して、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、交差車両の自車両側の側面部から、交差道路の自車両側の端部まで延びる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、コントローラは仮想壁を設定する。当該仮想壁は、自車両と交差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、交差車両の進行に伴って移動し且つ交差車両の進行方向に延びる仮想壁を、自車両と交差車両との間に設定し、自車両が交差車両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、自車両と交差車両との衝突を回避するために、自車両を交差車両から比較的離れた位置に停止させることができる。

さらに、コントローラは、交差車両の自車両側の側面部から、交差道路の自車両側の端部まで延びる仮想壁を設定する。コントローラは、このような幅を有する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することにより、自車両を交差道路にはみ出すことなく停止させることができる。この結果、自車両と交差車両との衝突をより確実に回避することが可能となる。

本発明において、好ましくは、交差道路が、自車線が接続されている第１交差車線と、第１交差車線よりも自車線から離れた位置に設けられている第２交差車線と、を有しているとき、コントローラは、第２交差車線を走行している交差車両の自車両側の側面部から、第１交差車線を介して交差道路の自車両側の端部まで延びる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、第２交差車線を走行している交差車両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場合でも、自車両を交差道路にはみ出すことなく停止させることができる。この結果、自車両と交差車両との衝突をより確実に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、自車両が、交差車両が走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、交差車両が走行している交差車線に合流し終えるのに要する時間に応じた長さを有する仮想壁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、交差車両との衝突を回避することができる。つまり、「自車両が、交差車両が走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、交差車両が走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、自車両が交差車両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。
上記構成によれば、コントローラは、仮想壁の長さを、交差車両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に応じたものに設定することができる。このような長さを有する仮想壁を設定することにより、自車両と交差車両との衝突を確実に回避することができる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、自車両が、交差車両が走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、交差車両が走行している交差車線に合流し終えるのに要する時間を、交差車両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、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、仮想壁の長さを、交差車両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、交差車両の速度とに応じたものに設定することができる。このような長さを有する仮想壁を設定することにより、自車両と交差車両との衝突を確実に回避することができる。

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、交差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、自車両と交差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、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「交差車両検出センサ」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。以下の説明では、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道路を「交差道路」と定義し、当該交差道路が有している車線を「交差車線」という。本実施形態では、コントローラ１０は、自車両が交差車線に進入するときに、自車両と、交差車線を走行する交差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。図２から図５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．自車線が接続されている交差車線を交差車両が走行しているケース］
まず、図２を参照して、自車線が接続されている交差車線を交差車両が走行し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。

自車線９０は、交差点７１において交差道路９１と交差している。交差道路９１は、自車線９０が接続されている交差車線９１１と、交差車線９１１よりも自車線９０から離れた位置に設けられている交差車線９１２と、を有している。交差車線９１１と交差車線９１２とは、区画線Ｌ１１により区画されている。交差車線９１１は、車両が図２の左方向に走行するために設けられており、交差車線９１２は、交差車線９１１の対向車線である。交差車線９１１は、本発明に係る「第１交差車線」の一例であり、交差車線９１２は、本発明に係る「第２交差車線」の一例である。

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ＳＰを設定する。サンプリング点ＳＰは、仮想的な点であり、互いに間隔ｄ（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ＳＰ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を走行し、交差点７１に進入する。一方、交差車両８１は、速度Ｖ（絶対値）で交差車線９１１を走行し、交差点７１に進入しようとしている。つまり、交差車両８１は、自車両１の右方から自車両１に接近している。

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Ｗ１を設定する。

図２に示される予定経路Ｒ１のように、自車両１が交差点７１において右折する場合について説明する。自車両１は、交差車線９１１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、交差車線９１１を通過し、交差車線９１２に合流する。

仮想壁Ｗ１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Ｗ１は、自車両１と交差車両８１との間に設定され、交差道路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。交差道路９１の端部９１ａは、例えば、交差車線９１１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、交差車線９１１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Ｌ２１を設定し、当該延長線Ｌ２１に沿うように仮想壁Ｗ１を設定する。仮想壁Ｗ１は、自車両１側の前端Ｗ１ａと交差車両８１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）Ｘ１を有している。後端Ｗ１ｂ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。

コントローラ１０は、自車両１が右折しながら交差車線９１１を通過し終えるのに要する時間に応じて、仮想壁Ｗ１の長さＸ１を設定する。具体的には、コントローラ１０は、まず、自車両１が交差車線９１１を通過し終えるのに要する時間（換言すれば、自車両１が交差車線９１２に合流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に沿って配置された複数のサンプリング点ＳＰのうち、区画線Ｌ１１上に存在する１つのサンプリング点ＳＰを特定する。区画線Ｌ１１上にサンプリング点ＳＰが存在しない場合、コントローラ１０は、交差車線９１２上に存在し区画線Ｌ１１に最も近いサンプリング点ＳＰを特定する。以下、このように特定されたサンプリング点ＳＰを「サンプリング点ＳＰｅ１」という。さらに、コントローラ１０は、自車両１の後端１ｂがサンプリング点ＳＰｅ１に到達するのに要する時間を、自車両１が交差車線９１１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、「Ｘ１＝Ｖ×ｔｅ１」により表される式に基づいて、長さＸ１を設定する。つまり、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ１の長さＸ１を、自車両１が交差車線９１１を通過し終えるのに要する時間ｔｅ１と、交差車両８１の速度Ｖとに応じたものに設定する。

また、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ１を、交差車両８１と交差道路９１の端部９１ａとの間に設定する。詳細には、仮想壁Ｗ１は、交差車両８１の側面部８１ｃから交差道路９１の端部９１ａまで至る幅Ｙ１を有している。コントローラ１０は、仮想壁Ｗ１の幅Ｙ１を、サンプリング点ＳＰが設定される間隔ｄよりも大きく設定する（例えば、８０ｃｍ）。これにより、自車両１の予定経路Ｒ１が仮想壁Ｗ１上に存在する場合、少なくとも１つのサンプリング点ＳＰが仮想壁Ｗ１上に存在することになる。

なお、側面部８１ｃは、交差車両８１の近傍に定められる。側面部８１ｃの位置は、交差車両８１の外側面に限られない。後述するように自車両１と交差車両８１との衝突を回避に有意であれば、交差車両８１の外側面から離間した位置に側面部８１ｃを定めてもよい。

［２．自車線から離れた交差車線を交差車両が走行しているケース１］
次に、図３を参照して、自車線から離れた交差車線を交差車両が走行し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。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。

自車線９０は、交差点７２において交差道路９２と交差している。交差道路９２は、自車線９０が接続されている交差車線９２１と、交差車線９２１よりも自車線９０から離れた位置に設けられている交差車線９２２，９２３と、を有している。交差車線９２２と交差車線９２３とは、区画線Ｌ１２により区画されている。交差車線９２１，９２２は、車両が図３の左方向に走行するために設けられており、交差車線９２３は、交差車線９２１，９２２の対向車線である。交差車線９２１は、本発明に係る「第１交差車線」の一例であり、交差車線９２２，９２３は、本発明に係る「第２交差車線」の一例である。

自車両１は、自車線９０を走行し、交差点７２に進入する。一方、交差車両８２は、速度Ｖ（絶対値）で交差車線９２２を走行し、交差点７２に進入しようとしている。つまり、交差車両８１は、自車両１の右方から自車両１に接近している。

図３に示される予定経路Ｒ２のように、自車両１が交差点７２において右折する場合について説明する。自車両１は、交差車線９２１に進入しながらその進行方向に変える。そして、自車両１は、交差車線９２１，９２２を通過し、交差車線９２３に合流する。

コントローラ１０は、自動ブレーキ制御の適用対象となる仮想的な対象物として、仮想壁Ｗ２を設定する。仮想壁Ｗ２は、自車両１と交差車両８２との間に設定され、交差道路９２の端部９２ａ及び延長線Ｌ２２に沿って延びている。仮想壁Ｗ２は、自車両１側の前端Ｗ２ａと交差車両８１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）Ｘ２を有している。後端Ｗ２ｂは、交差車両８２の後端８２ｂに対応する位置に設定されている。

コントローラ１０は、自車両１が右折しながら交差車線９２２を通過し終えるのに要する時間に応じて、仮想壁Ｗ２の長さＸ２を設定する。具体的には、コントローラ１０は、まず、自車両１が交差車線９２２を通過し終えるのに要する時間（換言すれば、自車両１が交差車線９２３に合流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に沿って配置された複数のサンプリング点ＳＰのうち、区画線Ｌ１２上に存在する１つのサンプリング点ＳＰを特定する。区画線Ｌ１２上にサンプリング点ＳＰが存在しない場合、コントローラ１０は、交差車線９２３上に存在し区画線Ｌ１２に最も近いサンプリング点ＳＰを特定する。以下、このように特定されたサンプリング点ＳＰを「サンプリング点ＳＰｅ２」という。さらに、コントローラ１０は、自車両１の後端１ｂがサンプリング点ＳＰｅ２に到達するのに要する時間を、自車両１が交差車線９２２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、「Ｘ２＝Ｖ×ｔｅ２」により表される式に基づいて、長さＸ２を設定する。つまり、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ２の長さＸ２を、自車両１が交差車線９２２を通過し終えるのに要する時間ｔｅ２と、交差車両８２の速度Ｖとに応じたものに設定する。

また、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ２を、交差車両８２と交差道路９２の端部９２ａとの間に設定する。詳細には、仮想壁Ｗ２は、交差車両８２の側面部８２ｃから、交差車線９２１を介して、交差道路９２の端部９２ａまで至る幅Ｙ２を有している。コントローラ１０は、仮想壁Ｗ２の幅Ｙ２を、サンプリング点ＳＰが設定される間隔ｄよりも大きく設定する（例えば、４３０ｃｍ）。これにより、自車両１の予定経路Ｒ２が仮想壁Ｗ２上に存在する場合、少なくとも１つのサンプリング点ＳＰが仮想壁Ｗ２上に存在することになる。

［３．自車線から離れた対向車線を交差車両が走行しているケース２］
次に、図４を参照して、自車線からさらに離れた交差車線を交差車両が走行し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。

自車線９０は、交差点７３において交差道路９３と交差している。交差道路９３は、自車線９０が接続されている交差車線９３１と、交差車線９３１よりも自車線９０から離れた位置に設けられている交差車線９３２，９３３と、を有している。交差車線９３２と交差車線９３３とは、区画線Ｌ１３により区画されている。交差車線９３１，９３２は、車両が図４の左方向に走行するために設けられており、交差車線９３３は、交差車線９３１，９３２の対向車線である。交差車線９３１は、本発明に係る「第１交差車線」の一例であり、交差車線９３２，９３３は、本発明に係る「第２交差車線」の一例である。

図４に示される予定経路Ｒ３のように、自車両１が交差点７３において右折する場合について説明する。自車両１は、交差車線９３１に進入しながらその進行方向に変える。そして、自車両１は、交差車線９３１，９３２を通過し、交差車線９３３に合流する。

コントローラ１０は、自動ブレーキ制御の適用対象となる仮想的な対象物として、仮想壁Ｗ３を設定する。仮想壁Ｗ３は、自車両１と交差車両８３との間に設定され、交差道路９３の端部９３ａ及び延長線Ｌ２３に沿って延びている。仮想壁Ｗ３は、自車両１側の前端Ｗ３ａと交差車両８３側の後端Ｗ３ｂとによって規定される長さ（つまり前端Ｗ３ａから後端Ｗ３ｂまでの長さ）Ｘ３を有している。後端Ｗ３ｂは、交差車両８３の後端８３ｂに対応する位置に設定されている。

コントローラ１０は、自車両１が右折しながら交差車線９３２を通過し終えるのに要する時間に応じて、仮想壁Ｗ３の長さＸ３を設定する。具体的には、コントローラ１０は、まず、自車両１が交差車線９３２を通過し終えるのに要する時間（換言すれば、自車両１が交差車線９３３に合流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に沿って配置された複数のサンプリング点ＳＰのうち、区画線Ｌ１３上に存在する１つのサンプリング点ＳＰを特定する。区画線Ｌ１３上にサンプリング点ＳＰが存在しない場合、コントローラ１０は、交差車線９３３上に存在し区画線Ｌ１３に最も近いサンプリング点ＳＰを特定する。以下、このように特定されたサンプリング点ＳＰを「サンプリング点ＳＰｅ３」という。さらに、コントローラ１０は、自車両１の後端１ｂがサンプリング点ＳＰｅ３に到達するのに要する時間を、自車両１が交差車線９３２を通過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、「Ｘ３＝Ｖ×ｔｅ３」により表される式に基づいて、長さＸ３を設定する。つまり、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ３の長さＸ３を、自車両１が交差車線９３２を通過し終えるのに要する時間ｔｅ３と、交差車両８３の速度Ｖとに応じたものに設定する。

また、コントローラ１０は、仮想壁Ｗ３を、交差車両８３と交差道路９３の端部９３ａとの間に設定する。詳細には、仮想壁Ｗ３は、交差車両８３の側面部８３ｃから、交差車線９３１，９３２を介して、交差道路９３の端部９３ａまで至る幅Ｙ３を有している。コントローラ１０は、仮想壁Ｗ３の幅Ｙ３を、サンプリング点ＳＰが設定される間隔ｄよりも大きく設定する（例えば、７８０ｃｍ）。これにより、自車両１の予定経路Ｒ３が仮想壁Ｗ３上に存在する場合、少なくとも１つのサンプリング点ＳＰが仮想壁Ｗ３上に存在することになる。

［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Ｗ（上述した仮想壁Ｗ１〜Ｗ３に対応する）を、交差車両８（上述した交差車両８１〜８３に対応する）の進行に伴って移動させる（換言すると交差車両８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Ｗ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Ｒ（上述した予定経路Ｒ１〜Ｒ３に対応する）に沿って配置された複数のサンプリング点ＳＰのうち少なくとも１つが、仮想壁Ｗ上に存在しているか否かを判定する。サンプリング点ＳＰが仮想壁Ｗ上に存在している例を図５に示す。図５は、実施形態に係る自動ブレーキ制御の説明図であり、上述したように自車両１が予定経路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に沿って走行する場合において交差車両８がさらに進行した状態を示している。

仮想壁Ｗ上にサンプリング点ＳＰが存在している場合、コントローラ１０は、そのサンプリング点ＳＰを設定する。以下、このように特定されたサンプリング点ＳＰを、「サンプリング点ＳＰｃ」という（図５に示されるサンプリング点ＳＰｃ１〜ＳＰｃ３に対応する）。仮想壁Ｗ上に複数のサンプリング点ＳＰが存在している場合、コントローラ１０は、そのうち自車両１に最も近いものをサンプリング点ＳＰｃと特定する。

コントローラ１０は、仮想壁Ｗ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がサンプリング点ＳＰｃに到達するのに要する時間を、自車両１に対する交差車両８の相対速度、相対加速度や、自車両１からサンプリング点ＳＰｃ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を交差道路にはみ出すことなく停止させる。

図５（Ｂ）は、比較例として仮想壁Ｗ２０を示している。仮想壁Ｗ２０は、仮想壁Ｗ１と同様の幅を有し、交差道路９２の端部９２ａ寄りの一部のみに設定されている。図５（Ｂ）に示されるように、仮想壁Ｗ２０は予定経路Ｒ２と交差しないのに対し、仮想壁Ｗ２は予定経路Ｒ２と交差する。したがって、自車両１が走行する経路が予定経路Ｒ２のように湾曲している場合でも、交差車両８２の側面部８２ｃから交差道路９２の端部９２ａまで延びる仮想壁Ｗ２を用いることにより、サンプリング点ＳＰｃ２を適切に特定することができる。この結果、自車両１を交差道路にはみ出すことなく停止させることができる。

図５（Ｃ）は、比較例として仮想壁Ｗ３０を示している。仮想壁Ｗ３０は、仮想壁Ｗ１と同様の幅を有し、交差車両８３の側面部８３ｃ寄りの一部のみに設定されている。図５（Ｃ）に示されるように、仮想壁Ｗ３０は予定経路Ｒ３と交差しないのに対し、仮想壁Ｗ３は予定経路Ｒ３と交差する。したがって、自車両１が走行する経路が予定経路Ｒ３のように湾曲している場合でも、交差車両８３の側面部８３ｃから交差道路９３の端部９３ａまで延びる仮想壁Ｗ３を用いることにより、サンプリング点ＳＰｃ３を適切に特定することができる。この結果、自車両１を交差道路にはみ出すことなく停止させることができる。

次に、図６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６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、交差車線を走行しながら自車両１に接近する交差車両８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に接近する交差車両８を検出するための処理を実行する。その結果、自車両１に接近する交差車両８が検出された場合、コントローラ１０は、交差車両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に接近する交差車両８が検出されなかった場合、コントローラ１０は、交差車両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上のサンプリング点ＳＰｅ（上述したサンプリング点ＳＰｅ１〜ＳＰｅ３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、交差車両８（上述した交差車両８１，８２に対応する）が走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、交差車両８（上述した交差車両８３に対応する）が走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に沿って設定された複数のサンプリング点ＳＰから、上述したように１つのサンプリング点ＳＰｅ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がサンプリング点ＳＰｅ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、交差車両８の速度Ｖ及び時間ｔｅに基づき、仮想壁Ｗを設定する。具体的には、コントローラ１０は、交差車両８の後端８ｂ（上述した後端８１ｂ〜８３ｂに対応する）から、交差車両８の進行方向に長さＸ（上述した長さＸ１〜Ｘ３に対応する）だけ延び、幅Ｙ（上述した幅Ｙ１〜Ｙ３に対応する）を有する仮想壁Ｗ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、複数のサンプリング点ＳＰのうち少なくとも１つが、仮想壁Ｗ上に存在しているか否かを判定する。換言すると、コントローラ１０は、交差車両８の進行により仮想壁Ｗ（特に仮想壁Ｗの前端）がサンプリング点ＳＰまで達したか否かを判定する。その結果、サンプリング点ＳＰが仮想壁Ｗ上に存在すると判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、サンプリング点ＳＰｃを特定し、ステップＳ１０７に進む。

これに対して、ステップＳ１０６において、サンプリング点ＳＰが仮想壁Ｗ上に存在してい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、本フローチャートに示す一連のルーチンを抜ける。このようにサンプリング点ＳＰが仮想壁Ｗ上に存在しない場合には、交差車両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交差車両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Ｓ１０７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がサンプリング点ＳＰｃ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、自車両１の前端１ａがサンプリング点ＳＰｃに到達するのに要する時間を算出し、それをＴＴＣとする。

次いで、ステップＳ１０８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Ｓ１０８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、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Ｓ１０８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Ｓ１０８：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と交差車両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、交差車両８の進行に伴って移動し且つ交差車両８の進行方向に延びる仮想壁Ｗを、自車両１と交差車両８との間に設定し、自車両１が交差車両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と交差車両８との衝突を回避するために、自車両１を交差車両８から比較的離れた位置に停止させることができる。

さらに、コントローラ１０は、交差車両８の自車両１側の側面部８ｃ（上述した側面部８１ｃ〜８３ｃに対応する）から、交差道路の自車両１側の端部まで延びる仮想壁Ｗを設定する。コントローラ１０は、このような幅Ｙを有する仮想壁Ｗ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とにより、自車両１を交差道路にはみ出すことなく停止させることができる。この結果、自車両１と交差車両８との衝突をより確実に回避することが可能となる。

また、コントローラ１０は、第２交差車線である交差車線９２２，９３３を走行している交差車両８２，８３の自車両１側の側面部８２ｃ，８３ｃから、第１交差車線である交差車線９２１，９３１を介して交差道路９２，９３の自車両１側の端部９２ａ，９３ａまで延びる仮想壁Ｗ２，Ｗ３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１０は、交差車線９２２，９３３を走行している交差車両８２，８３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場合でも、自車両１を交差道路９２，９３にはみ出すことなく停止させることができる。この結果、自車両１と交差車両８２，８３との衝突をより確実に回避することが可能となる。

また、コントローラ１０は、自車両１が、交差車両８１，８２が走行している交差車線９１１，９２２を通過し終えるのに要する時間ｔｅ１，ｔｅ２、又は、交差車両８３が走行している交差車線９３３に合流し終えるのに要する時間ｔｅ３に応じた長さＸ１〜Ｘ３を有する仮想壁Ｗ１〜Ｗ３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１０は、仮想壁Ｗ１〜Ｗ３の長さＸ１〜Ｘ３を、交差車両８１〜８３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ｔｅ１〜ｔｅ３に応じたものに設定することができる。このような長さＸ１〜Ｘ３を有する仮想壁Ｗ１〜Ｗ３を設定することにより、自車両１と交差車両８１〜８３との衝突を確実に回避することができる。

本発明において、好ましくは、コントローラ１０は、自車両１が、交差車両８１，８２が走行している交差車線９１１，９２２を通過し終えるのに要する時間ｔｅ１，ｔｅ２、又は、交差車両８３が走行している交差車線９３３に合流し終えるのに要する時間ｔｅ３を、交差車両８１〜８３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、仮想壁Ｗ１〜Ｗ３の長さＸ１〜Ｘ３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１０は、仮想壁Ｗ１〜Ｗ３の長さＸ１〜Ｘ３を、交差車両８１〜８３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ｔｅ１〜ｔｅ３と、交差車両８１〜８３の速度Ｖとに応じたものに設定することができる。このような長さＸ１〜Ｘ３を有する仮想壁Ｗ１〜Ｗ３を設定することにより、自車両１と交差車両８１〜８３との衝突を確実に回避することができる。

上述した実施形態は、Ｔ字形状を呈する交差点における自動ブレーキ制御である。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、十字形状を呈する交差点等に進入する自車両に対しても、適用することができる。

１ 自車両
１０ コントローラ
２１ カメラ（交差車両検出センサ）
２２ レーダ（交差車両検出センサ）
３１ 通信装置（交差車両検出センサ）
８１〜８３ 交差車両
８１ｃ，８２ｃ，８３ｃ 側面部
９０ 自車線
９１１，９２１，９３１ 交差車線（第１交差車線）
９１２，９２２，９２３，９３２，９３３ 交差車線（第２交差車線）
１００ 車両制御装置
Ｗ１〜Ｗ３ 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道路を交差道路と定義し、該交差道路が有している車線を交差車線と定義し、該交差車線を走行している車両を交差車両と定義すると、
   前記交差車線を走行しながら前記自車両に接近する前記交差車両を検出するよう構成された交差車両検出センサと、
   前記自車両が前記交差車線に進入するときに、前記自車両と前記交差車両検出センサにより検出された前記交差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、
   前記交差車両の進行に伴って移動し、且つ前記交差車両の進行方向に延びる仮想壁を前記自車両と前記交差車両との間に設定して、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、
   前記交差車両の前記自車両側の側面部から、前記交差道路の前記自車両側の端部まで延びる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. 前記交差道路が、前記自車線が接続されている第１交差車線と、該第１交差車線よりも前記自車線から離れた位置に設けられている第２交差車線と、を有しているとき、
   前記コントローラは、前記第２交差車線を走行している前記交差車両の前記自車両側の側面部から、前記第１交差車線を介して前記交差道路の前記自車両側の端部まで延びる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、前記自車両が、前記交差車両が走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、前記交差車両が走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応じた長さを有する前記仮想壁を設定するよう構成されている、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
4. 前記コントローラは、前記自車両が、前記交差車両が走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、前記交差車両が走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、前記交差車両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、前記仮想壁の長さを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。

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