JP2022153931A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前方の障害物を追い越すときに、自転車などの軽車両との接触を回避する運転支援装置を提供する。
【解決手段】運転支援装置１は、前方の走行環境情報を取得する外部認識装置２０と、操舵制御装置３１と、制動制御装置３２と、外部認識装置２０による前方走行環境情報に基づいて、操舵制御装置３１および制動制御装置３２を制御する運転制御ユニット２５と、を備え、運転制御ユニット２５は、走行環境情報から走行路前方に障害物を検出したとき、軽車両の有無に応じて、障害物を回避する目標走行ルートを設定して、操舵制御装置３１および制動制御装置３２を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転支援装置によって自車両前方に障害物と軽車両を検出した際の走行制御に関するものである。

近年、車両に自律センサを搭載し、この自律センサにより自車両前方の走行環境を検出することで、先行車や各種障害物を認識すると共に、自車両と対象物との距離を計測する運転支援装置が知られている。このような自律センサとしては、左右一対のステレオカメラによるステレオカメラ装置、種々のレーダー装置などが知られている。

このような車両の運転支援装置は、例えば、特許文献１に記載されており、二輪車などの車両を追従対象として設定している際、追従車両が先行車を追い越すような場面においても、最適な追従走行制御を実行する技術が開示されている。

特開２００４－２６５２３８号公報

ところで、運転支援装置は、自転車などの軽車両を追従対象としない。また、自転車などには、バックミラーが付いていないものが多く、運転者による後方の確認が疎かになる場合が多い。また、自転車などの軽車両には、方向指示器も付いておらず、その挙動を予測することが困難である。

そのため、運転支援装置は、自車両を前方の障害物を回避させる際に、自転車などの軽車両の運転者が後方車両を確認せずに車線中央側に膨らんで走行してくるなど、軽車両の挙動を予測し難いという課題がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、前方の障害物を追い越すときに、自転車などの軽車両との接触を回避する運転支援装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の運転支援装置は、自車両の前方の走行環境情報を取得する外部認識装置と、ステアリング機構を駆動制御する操舵制御装置と、各車輪を制動させる制動機構を駆動制御する制動制御装置と、前記外部認識装置による前方走行環境情報に基づいて、前記操舵制御装置および前記制動制御装置を制御する運転制御ユニットと、を備え、前記運転制御ユニットは、前記走行環境情報から走行路前方に障害物を検出したとき、軽車両の有無に応じて、前記障害物を回避する目標走行ルートを設定して、前記操舵制御装置および前記制動制御装置を制御する。

本発明によれば、前方の障害物を追い越すときに、自転車などの軽車両との接触を回避する運転支援装置を提供することができる。

車両用ステレオカメラ装置を備える自動運転支援システムの構成を示す機能ブロック図 ステレオカメラ装置を搭載する車両の正面図 自車両と障害物との間に自転車が同一方向に走行している場面を示す図 図３の障害物を回避する際に運転制御ユニットが実行する制御例を示すフローチャート 前方に障害物があり、自転車が障害物の向こうから対向する方向に走行している場面を示す図 図５の障害物を回避する際に運転制御ユニットが実行する制御例を示すフローチャート 幅員の狭い道路の前方に障害物があり、自転車が対向して走行して来るから分からない場面を示す図 図７の障害物を回避する際に運転制御ユニットが実行する制御例を示すフローチャート

以下に図面を参照しながら、本発明の一態様の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明に用いる図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、および各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

図１に示す、運転支援装置である運転支援システム１は、自車両Ｍ（図２参照）に搭載されている。この運転支援システム１は、自車位置を検出するロケータユニット１１、自車両Ｍ前方の走行環境を認識するステレオカメラ装置２１から構成された自律検出手段である自律センサユニット２２を有している。

このロケータユニット１１および自律センサユニット２２は、一方が不調を来した場合には、他方のユニットで運転支援を一時的に継続させる冗長系が構築されている。また、運転支援システム１は、ロケータユニット１１と自律センサユニット２２とで現在走行中の道路形状が同一か否かを常時監視し、同一の場合に運転支援を継続させる。

ロケータユニット１１は、道路地図上の自車両Ｍの位置（自車位置）を推定すると共に、この自車位置の前方の道路地図データを取得する。一方、自律センサユニット２２のステレオカメラ装置２１は、自車両Ｍの走行車線の左右を区画する区画線の中央の道路曲率を求めると共に、この左右区画線の中央を基準とする自車両Ｍの車幅方向の横位置偏差を検出する。

さらに、このステレオカメラ装置２１は、自車両Ｍの前方の先行車、直前を横切ろうとする歩行者や軽車両の自転車などの移動体を含む立体物、信号現示（点灯色）、道路標識などを認識する。

ロケータユニット１１は、地図ロケータ演算部１２と記憶手段としての高精度道路地図データベース１６とを有している。この地図ロケータ演算部１２、後述する前方走行環境認識部２４および運転制御ユニット２５は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ、不揮発性記憶部などを備える周知のマイクロコンピュータおよび、その周辺機器で構成されており、ＲＯＭにはＣＰＵで実行するプログラムやデータテーブルなどの固定データなどが予め記憶されている。

この地図ロケータ演算部１２の入力側に、ＧＮＳＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ/全地球測位衛星システム)受信機１３および自律走行センサ１４が接続されている。

ＧＮＳＳ受信機１３は、複数の測位衛星から発信される測位信号を受信する。また、自律走行センサ１４は、トンネル内走行などＧＮＳＳ衛生からの受信感度が低く測位信号を有効に受信することのできない環境において、自律走行を可能にするもので、車速センサ、ヨーレートセンサ、及び前後加速度センサなどで構成されている。

すなわち、地図ロケータ演算部１２は、車速センサで検出した車速、ヨーレートセンサで検出したヨーレート（ヨー角速度）、及び前後加速度センサで検出した前後加速度などに基づき移動距離と方位からローカライゼーションを行う。

この地図ロケータ演算部１２は、自車位置を推定する機能として自車位置推定演算部１２ａ、推定した自車位置を道路地図上にマップマッチングして自車両Ｍの現在地を特定し、その周辺の環境情報を含む道路地図情報を取得する地図情報取得部１２ｂ、自車両Ｍの目標とする進行路（目標進行路）を設定する目標進行路設定演算部１２ｃを備えている。

また、高精度道路地図データベース１６はＨＤＤなどの大容量記憶媒体であり、高精度な周知の道路地図情報（ローカルダイナミックマップ）が記憶されている。この高精度道路地図情報は、基板とする最下層の静的情報階層上に、自動走行をサポートするために必要な付加的地図情報が重畳された階層構造をなしている。

上述した地図情報取得部１２ｂは、この高精度道路地図データベース１６に格納されている道路地図情報から現在地及び前方の道路地図情報を取得する。この道路地図情報には周辺環境情報が含まれている。この周辺環境情報としては、道路の種別（一般道路、高速道路など）、道路形状、左右区画線、道路標識、停止線、交差点、信号機などの静的な位置情報のみならず、渋滞情報や事故或いは工事による通行規制などの動的な位置情報も含まれている。

そして、例えば運転者が自動運転に際してセットした目的地に基づき、上述した自車位置推定演算部１２ａで推定した自車位置（現在地）から目的地までのルート地図情報を、この道路地図情報から取得し、取得したルート地図情報（ルート地図上の車線データ及びその周辺情報）を自車位置推定演算部１２ａへ送信する。

自車位置推定演算部１２ａは、ＧＮＳＳ受信機１３で受信した測位信号に基づき自車両Ｍの位置座標を取得し、この位置座標をルート地図情報上にマップマッチングして、道路地図上の自車位置（現在地）を推定すると共に走行車線を特定し、ルート地図情報に記憶されている走行車線の道路形状を取得し、逐次記憶させる。

さらに、自車位置推定演算部１２ａは、トンネル内走行などのようにＧＮＳＳ受信機１３の感度低下により測位衛星からの有効な測位信号を受信することができない環境では、自律航法に切換え、自律走行センサ１４によりローカライゼーションを行う。

目標進行路設定演算部１２ｃは、先ず、地図情報取得部１２ｂでマップマッチングした現在位置を基準に自車両Ｍを区画線に沿って自動走行させるための目標進行路を設定する。また、運転者が目的地を入力している場合は、現在地と目的地とを結ぶ走行ルートに沿って目標進行路が設定される。

この目標進行路は、自車両Ｍの前方、数百メートル～数キロ先まで設定され、走行時において逐次更新される。この目標進行路設定演算部１２ｃで設定した目標進行路は自動運転制御部である運転制御ユニット２５で読込まれる。

一方、ステレオカメラ装置２１は、自立センサであって自車両Ｍの前方を撮像する撮像手段である第１～第２カメラ２２ａ，２２ｂ、画像処理ユニット（ＩＰＵ）２３および走行環境認識手段としての前方走行環境認識部２４を備えている。

第１～第２カメラ２２ａ，２２ｂは、図２に示すように、自車両Ｍの車室内前部のフロントガラスに近接する上部であって横方向同列の位置に第１～第２カメラ２２ａ，２２ｂが固定されている。

これら第１～第２カメラ２２ａ，２２ｂで撮像した複数の画像がＩＰＵ２３で所定に画像処理されて、前方走行環境認識部２４へ出力される。

前方走行環境認識部２４は、ステレオ画像に基づき、自車両Ｍが走行する進行路（自車進行路）の道路形状、自車両Ｍの前方を走行する先行車の有無、自車両Ｍの直前を横切ろうとする歩行者、軽車両である自転車などの移動体を含む立体物、信号現示（点灯色）、道路標識などを認識する。

そして、カメラの焦点距離、カメラ間の基線長、同一対象物の視差から、三角測量の原理を用いて当該対象物までの距離を算出する。なお、ステレオ画像に基づく対象物の認識および当該対象物までの距離の求め方は既に知られている技術であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、第１～第２カメラ２２ａ，２２ｂによって走行路情報を検出する検出手段としての自律センサ部１０が構成され、前方走行環境認識部２４を有する外部認識装置である走行環境認識部２０が構成されている。

なお、ステレオカメラ装置２１に加え、レーダー装置を備えてもよく、このレーダー装置としては、ミリ波レーダー、レーザーレーダー、ライダー（ＬＩＤＥＲ:Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）などのセンシングデバイスの種々のレーダーによる検出手段としての自律センサを有するものである。

自律センサを有する自車両Ｍでは、周辺の移動体などの周辺環境情報を認識する周辺走行環境認識部が設けられ、この周辺走行環境認識部に自律センサからの信号が入力される。

運転制御ユニット２５は、入力側に地図ロケータ演算部１２の目標進行路設定演算部１２ｃ、ステレオカメラ装置２１の前方走行環境認識部２４が接続されている。なお、レーダー装置を備えている場合、運転制御ユニット２５に図示しない周辺走行環境認識部が接続される。

また、この運転制御ユニット２５の出力側に、ステアリング機構を駆動制御して自車両Ｍを目標進行路に沿って走行させる操舵制御装置の操舵制御部３１、制動機構を駆動制御して強制ブレーキにより自車両Ｍを減速させる制動制御装置のブレーキ制御部３２、自車両Ｍの車速を制御する加減速制御部３３および警報装置３４が接続されている。

運転制御ユニット２５は、操舵制御部３１、ブレーキ制御部３２、加減速制御部３３を所定に制御して、ＧＮＳＳ受信機１３で受信した自車位置を示す測位信号に基づき、自車両Ｍを目標進行路設定演算部１２ｃで設定した道路地図上の目標進行路に沿って自動走行させる。

その際、前方走行環境認識部２４で認識した前方走行環境に基づき、周知の追従車間距離制御（ＡＣＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、車線維持制御（ＡＬＫ：Ａｃｔｉｖｅ Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐ）などの運転支援（ツーリングアシスト）を行い、先行車が検出された場合は先行車に追従し、先行車が検出されない場合は制限速度内の設定車速で走行させる。さらに、自車両Ｍの直前を横切ろうとする移動体を検出した場合は、ブレーキ制御部３２を作動させて制動機構を駆動制御することで自車両Ｍを停車させる。

ここで、自動運転制御含むＡＣＣ、ＡＬＫなどの運転支援（ツーリングアシスト）制御を実行中に、走行路前方に駐車車両などの障害物Ｏｂと軽車両である自転車Ｂを検出した際に、本実施の形態の自車両Ｍの運転支援システム１が実行する制御例について説明する。

先ず、例えば、図３に示すように、自車両Ｍの前方を同一方向に走行する軽車両である自転車Ｂと、その先に駐車車両などの障害物Ｏｂが存在する場面に遭遇した場合、運転支援システム１は、障害物Ｏｂを回避する目標ルート（目標走行ルート）ＴＤを設定し、自転車Ｂとの障害物Ｏｂの二重回避（追い越し）を行わないようにする走行制御を実行する。

この場面における自車両Ｍの運転支援システム１が実行する制御一例について、図４のフローチャートの制御ルーチンに基づいて以下に説明する。

運転支援システム１の運転制御ユニット２５は、走行路前方に障害物Ｏｂが検出されているか否かを判定する（Ｓ１）。このとき、運転制御ユニット２５は、第１～第２カメラ２２ａ，２２ｂで撮像した自車両Ｍの前方走行環境画像情報が前方走行環境認識部２４から入力され、その前方走行環境画像情報から走行路前方の障害物Ｏｂ（駐車車両など）の検出を判定する。なお、運転制御ユニット２５は、前方走行環境画像情報に基づき、走行路の障害物Ｏｂの検出を所定の周期で繰り返すものである。

ステップＳ１において、運転制御ユニット２５は、走行路に障害物Ｏｂを検出すると、この障害物Ｏｂを回避する新たな目標ルートＴＤを設定する（Ｓ２）。なお、運転制御ユニット２５は、目的地がセットされている場合、この目的地に基づき、障害物Ｏｂを回避する目標ルートＴＤを設定するものである。

このとき、運転制御ユニット２５は、自車線前方を走行する自転車Ｂが検出されているか否かを判定する（Ｓ３）。運転制御ユニット２５は、前方走行環境画像情報から自車線前方を走行する軽車両である自転車Ｂの検出を判定する。

自転車Ｂが検出されると、運転制御ユニット２５は、自車両Ｍの障害物Ｏｂまでの距離Ｄ１と車速から障害物Ｏｂへの第１の到達時間ｔ１を算出する（Ｓ４）。運転制御ユニット２５は、ステレオ画像から前方走行環境認識部２４により演算された障害物Ｏｂまでの距離Ｄ１と車速センサにより検出した車速から自車両Ｍが障害物Ｏｂに到達する第１の到達時間ｔ１を算出する。

そして、運転制御ユニット２５は、自転車Ｂまでの距離Ｄ２と相対速度から自転車Ｂの障害物Ｏｂへの第２の到達時間ｔ２を算出する（Ｓ５）。ここでは、運転制御ユニット２５は、自車両Ｍの障害物Ｏｂまでの距離Ｄ１と自転車Ｂまでの距離Ｄ２から自転車Ｂの障害物Ｏｂまでの距離Ｄ３（Ｄ３＝Ｄ１－Ｄ２）を演算し、自車両Ｍと自転車Ｂの相対速度から自転車Ｂが障害物Ｏｂに到達する第２の到達時間ｔ２を算出する。

次に、運転制御ユニット２５は、自車両Ｍの第１の到達時間ｔ１が自転車Ｂの第２の到達時間ｔ２＋所定の時間α以下（ｔ１≦ｔ２＋α）であるか否かを判定する（Ｓ６）。ここでは、運転制御ユニット２５は、自車両Ｍが自転車Ｂよりも早く障害物Ｏｂに到達するか否かを判定する。

なお、自転車Ｂは、障害物Ｏｂに到達する直前で障害物を避けようと走行してくるのではなく、ある程度手前から障害物Ｏｂを避けようと走行してくると考えられる。したがって、自転車Ｂが障害物Ｏｂに到達する第２の到達時間ｔ２を起点に、この第２の到達時間ｔ２に衝突回避行動を開始する余裕を設けた所定の時間αが加えられる。

なお、自転車Ｂが自車両Ｍよりも早く障害物Ｏｂに到達する場合は、後述するステップＳ１２のルーチンに移行する。すなわち、自車両Ｍの第１の到達時間ｔ１が自転車Ｂの第２の到達時間ｔ２プラス所定の時間αよりも長い（ｔ１＞ｔ２＋α）場合、ステップＳ１２のルーチンに移行する。

一方、自車両Ｍが自転車Ｂよりも早く障害物Ｏｂに到達する場合、すなわち、自車両Ｍの第１の到達時間ｔ１が自転車Ｂの第２の到達時間ｔ２プラス所定の時間αと同一または短い（ｔ１≦ｔ２＋α）場合、運転制御ユニット２５は、ステップＳ７のルーチンに移行する。

ステップＳ７において、運転制御ユニット２５は、自動車Ｍの第１の到達時間ｔ１＋所定の時間βが自転車Ｂの第２の到達時間ｔ２以下（ｔ１＋β≦ｔ２）であるか否かを判定する（Ｓ７）。ここでは、ステップＳ６において、自車両Ｍの第１の到達時間ｔ１が自転車Ｂの第２の到達時間ｔ２プラス所定の時間α以下（ｔ１≦ｔ２＋α）となる場合、自車両Ｍの方が自転車Ｂよりも障害物Ｏｂに到達するタイミングが早くなる。

そのため、自転車Ｂよりも自車両Ｍの方が圧倒的に障害物Ｏｂへの到達タイミング早い場合には、自車両Ｍは障害物Ｏｂに到達する前に自転車Ｂを追い越すことができる。

しかし、運転者が自転車Ｂを追い越すことができる状況でも、自転車Ｂを追い越さないように走行するのは煩わしく感じてしまうため、運転制御ユニット２５は、ステップＳ７の判定を実行して自転車Ｂを追い越せるか否かを判定する。なお、自車両Ｍが自転車Ｂを障害物Ｏｂよりも先に追い越すための余裕を設けた所定の時間βが設定されている。

ステップＳ７において、運転制御ユニット２５は、自動車Ｍの第１の到達時間ｔ１＋所定の時間βが自転車Ｂの第２の到達時間ｔ２以下（ｔ１＋β≦ｔ２）の場合、自転車Ｂよりも自車両Ｍの方が障害物Ｏｂに到達するタイミング早いため、後述するステップＳ１２のルーチンに移行する。これにより、自車両Ｍは、障害物Ｏｂに到達する前に自転車Ｂを追い越すことができる走行状態となる。

一方、自転車Ｂが自車両Ｍよりも早く障害物Ｏｂに到達する場合は、後述するステップＳ８のルーチンに移行する。すなわち、自車両Ｍの第１の到達時間ｔ１＋所定の時間βが自転車Ｂの第２の到達時間ｔ２よりも長い（ｔ１＋β＞ｔ２）場合、自転車Ｂが自車両Ｍよりも障害物Ｏｂに到達するタイミング早いため、次のステップＳ８のルーチンに移行する。

ステップＳ８において、運転制御ユニット２５は、自転車Ｂを追い越さない車速に減速し、目標ルートＴＤに沿った操舵を実行する（Ｓ８）。このとき、運転制御ユニット２５は、ブレーキ制御部３２による制動機構を駆動制御させて自転車Ｂを追い越さない車速まで減速させると共に、操舵制御部３１によるステアリング機構を駆動制御させて車両Ｍを障害物Ｏｂ回避の目標ルートＴＤに沿って走行させる。

そして、運転制御ユニット２５は、自転車Ｂが障害物Ｏｂを通過したか否かを判定する（Ｓ９）。ここでは、運転制御ユニット２５は、前方走行環境画像情報から自転車Ｂが障害物Ｏｂを超えて前方に通過したかを判定する。このステップＳ８のルーチンは、自転車Ｂが障害物Ｏｂを通過するまで実施される。

自転車Ｂが障害物Ｏｂを通過している場合、運転制御ユニット２５は、自転車Ｂが自車両Ｍの走行範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１０）。運転制御ユニット２５は、前方走行環境画像情報から自転車Ｂが目標ルートＴＤの走行範囲内で検出されているかを判定する。このステップＳ１０のルーチンも、自転車Ｂが走行範囲外に検出されるまで実施される。

自転車Ｂが走行範囲外に検出された場合、運転制御ユニット２５は、設定速度まで加速し、目標ルートＴＤに沿って走行制御して（Ｓ１１）、ステップＳ１に戻る。ここでは、運転制御ユニット２５は、加減速制御部３３を制御して設定速度まで自車両Ｍを加速させて目標ルートＴＤに沿って走行制御し、ステップＳ１に戻る。

なお、ステップＳ３、ステップＳ６またはステップＳ７から移行するステップＳ１２において、運転制御ユニット２５は、目標ルートＴＤに沿った通常の運転支援制御を実行し（Ｓ１２）、ステップＳ１に戻る。この通常の運転支援制御は、ＡＣＣ、ＡＬＫなどの運転支援（ツーリングアシスト）制御または自動運転モードを含むものである。

次に、例えば、図５に示すように、自車両Ｍの走行車線（走行路）に対向軽車両である自転車Ｂが向かって走行し、その間に駐車車両などの障害物Ｏｂが存在する場面に遭遇した場合の運転支援システム１が実行する制御一例について、図６のフローチャートの制御ルーチンに基づいて以下に説明する。なお、ここでは、片側一車線の対向車線が車道中央線Ｃによって区分けされた道路を例示し、対向車が走行していない状態とする。

運転支援システム１の運転制御ユニット２５は、走行路前方に障害物Ｏｂが検出されているか否かを判定する（Ｓ２１）。上記ステップＳ１と同様に、運転制御ユニット２５は、第１～第２カメラ２２ａ，２２ｂで撮像した自車両Ｍの前方走行環境画像情報が前方走行環境認識部２４から入力され、その前方走行環境画像情報から走行路前方の障害物Ｏｂ（駐車車両など）の検出を判定する。

ステップＳ２１において、運転制御ユニット２５は、走行路に障害物Ｏｂを検出すると、自車線に対向して走行する自転車Ｂが検出されているか否かを判定する（Ｓ２２）。運転制御ユニット２５は、前方走行環境画像情報から自車線に自車両Ｍに向かって走行する対向軽車両である自転車Ｂの検出を判定する。なお、自転車Ｂが検出されない場合は、後述するステップＳ３１のルーチンに移行する。

自転車Ｂが検出されると、運転制御ユニット２５は、自車両Ｍの障害物Ｏｂまでの距離Ｄ１と車速から障害物Ｏｂへの第１の到達時間ｔ１を算出する（Ｓ２３）。上記ステップＳ４と同様に、運転制御ユニット２５は、ステレオ画像から前方走行環境認識部２４により演算された障害物Ｏｂまでの距離Ｄ１と車速センサにより検出した車速から自車両Ｍが障害物Ｏｂに到達する第１の到達時間ｔ１を算出する。

そして、運転制御ユニット２５は、自転車Ｂまでの距離Ｄ４と相対速度から自転車Ｂの障害物Ｏｂの通過時間ｔ３を算出する（Ｓ２４）。ここでは、運転制御ユニット２５は、自転車Ｂの障害物Ｏｂまでの距離Ｄ４と、自車両Ｍとの自転車Ｂの相対速度から自転車Ｂの速度を演算し、自転車Ｂが障害物Ｏｂを通過する通過時間ｔ３を算出する。

次に、運転制御ユニット２５は、自車両Ｍの第１の到達時間ｔ１が自転車Ｂの通過時間ｔ３以下（ｔ１≦ｔ３＋γ）であるか否かを判定する（Ｓ２５）。ここでは、運転制御ユニット２５は、自転車Ｂが自車両Ｍよりも早く障害物Ｏｂを通過するか否かを判定する。

なお、自転車Ｂは、この場合も障害物Ｏｂに到達する直前および直後で障害物を避けようと走行してくるのではなく、ある程度手前および通過後にも障害物Ｏｂを避けようと走行してくると考えられる。したがって、自転車Ｂが障害物Ｏｂを通過する通過時間ｔ３を起点に、この通過時間ｔ３に衝突回避行動を開始する余裕を設けた所定の時間γが加えられる。

なお、自転車Ｂが自車両Ｍよりも早く障害物Ｏｂに通過する場合は、後述するステップＳ３１のルーチンに移行する。すなわち、自車両Ｍの第１の到達時間ｔ１が自転車Ｂの第２の通過時間ｔ３プラス所定の時間γよりも長い（ｔ１＞ｔ３＋γ）場合、ステップＳ３１のルーチンに移行する

一方、自車両Ｍが自転車Ｂよりも早く障害物Ｏｂを通過する場合は、後述するステップＳ２６のルーチンに移行する。すなわち、自車両Ｍの第１の到達時間ｔ１が自転車Ｂの通過時間ｔ３プラス所定の時間γ以下（ｔ１≦ｔ３＋γ）となる場合、次のステップＳ２６のルーチンに移行する。

ステップＳ２６において、運転制御ユニット２５は、自動車Ｍの第１の到達時間ｔ１＋所定の時間δが自転車Ｂの通過時間ｔ３以下（ｔ１＋δ≦ｔ３）であるか否かを判定する（Ｓ２６）。ここでは、ステップＳ２５において、自車両Ｍの第１の到達時間ｔ１が自転車Ｂの通過時間ｔ３プラス所定の時間γ以下（ｔ１≦ｔ３＋γ）となる場合、自転車Ｂよりも自車両Ｍの方が障害物Ｏｂを通過するタイミング早くなる。

そのため、自転車Ｂよりも自車両Ｍの方が圧倒的に障害物Ｏｂへの通過タイミング早い場合には、自車両Ｍが障害物Ｏｂを通過後に、自転車Ｂを追い越すことができる。

この場合、運転制御ユニット２５は、自車両Ｍが障害物Ｏｂを通過後に、自転車Ｂを追い越すことができる状況であれば、後述する第１の目標ルートＴＤ１の経路を走行する必要はないため、ステップＳ２６の判定を実行して自車両Ｍが障害物Ｏｂを通過後に自転車Ｂを追い越せるか否かを判定する。

なお、自車両Ｍが障害物Ｏｂを通過後に、自転車Ｂを追い越すための余裕を設けるための所定の時間δが設定されている。なお、所定の時間δは、後述する第２の目標ルートＴＤ２の経路を走行する自車両Ｍが自転車Ｂと接触せずに障害物Ｏｂを通過できる余裕のある時間である。

すなわち、ステップＳ２６において、運転制御ユニット２５は、自動車Ｍの第１の到達時間ｔ１＋所定の時間δが自転車Ｂの通過時間ｔ３以下（ｔ１＋δ≦ｔ３）の場合、自転車Ｂよりも自車両Ｍの方が障害物Ｏｂを圧倒的に通過するタイミング早いため、ステップＳ３１に移行する。これにより、自車両Ｍは、障害物Ｏｂの通過後に自転車Ｂを追い越すことができる走行状態となる。

一方、ステップＳ２６において、運転制御ユニット２５は、自動車Ｍの第１の到達時間ｔ１＋所定の時間δが自転車Ｂの通過時間ｔ３より長い（ｔ１＋δ＞ｔ３）場合、自転車Ｂが自車両Ｍよりも早く障害物Ｏｂに通過する場合は、障害物Ｏｂおよび自転車Ｂを回避する新たな第１の目標ルート（目標走行ルート）ＴＤ１を設定する（Ｓ２７）。運転制御ユニット２５は、ここでも目的地がセットされている場合、この目的地に基づき、障害物Ｏｂおよび自転車Ｍを回避する第１の目標ルートＴＤ１を設定するものである。

ここでの第１の目標ルートＴＤ１は、図５に示すように、対向車線側に最大変位量はみ出して、障害物Ｏｂおよび自転車Ｂを回避するルートである。すなわち、第１の目標ルートＴＤ１は、自転車Ｂが障害物Ｏｂを回避して通過するために車道中央線Ｃ側にはみ出だして走行してくる可能性がある状態を想定し、障害物Ｏｂおよび自転車Ｂを回避する回避ルートとなっている。

そして、運転制御ユニット２５は、自車両Ｍを第１の目標ルートＴＤ１に沿って減速して徐行させる（Ｓ２８）。運転制御ユニット２５は、加減速制御部３３によりアクセル開度を所定に制御して、ブレーキ制御部３２を作動させて制動機構を駆動制御し、操舵制御部３１によるステアリング機構を駆動制御させて車両Ｍを障害物Ｏｂ回避の第１の目標ルートＴＤ１に沿って自車両Ｍを所定の速度に徐行させる。

そして、運転制御ユニット２５は、自転車Ｂが障害物Ｏｂを通過したか、または自車両Ｍを通過したか否かを判定する（Ｓ２９）。運転制御ユニット２５は、前方走行環境画像情報から自転車Ｂが障害物Ｏｂを通過したか、または自車両Ｍを通過したか否かの判定を繰り返す。

自転車Ｂが障害物Ｏｂを通過した、または自車両Ｍを通過した場合、運転制御ユニット２５は、設定速度まで加速し、自車両Ｍを第１の目標ルートＴＤ１に沿った通常走行制御を実行し（Ｓ３０）、ステップＳ１に戻る。運転制御ユニット２５は、加減速制御部３３を制御して設定速度まで自車両Ｍを加速させて第１の目標ルートＴＤ１に沿って走行制御する。

なお、ステップＳ２２、ステップＳ２５またはステップＳ２６から移行するステップＳ３１において、運転制御ユニット２５は、障害物Ｏｂを回避する新たな第２の目標ルート（目標走行ルート）ＴＤ２を設定する（Ｓ３１）。運転制御ユニット２５は、目的地がセットされている場合、この目的地に基づき、障害物Ｏｂを回避する第２の目標ルートＴＤ２を設定するものである。

ここでの第２の目標ルートＴＤ２は、図５に示すように、第１の目標ルートＴＤ１よりも障害物Ｏｂに近い位置において、障害物Ｏｂのみを回避する通常の回避ルートである。すなわち、第２の目標ルートＴＤ２は、自転車Ｂが障害物Ｏｂを回避して通過するために車道中央線Ｃ側にはみ出だして走行しない状態であるため、障害物Ｏｂを単に回避する通常の回避ルートとなっている。

そして、運転制御ユニット２５は、第２の目標ルートＴＤ２に沿った通常の運転支援制御を実行して（Ｓ３２）、ステップＳ２１に戻る。ここでは、運転制御ユニット２５は、自車両Ｍを第２の目標ルートＴＤ２に沿って走行制御する。この通常の運転支援制御も、ＡＣＣ、ＡＬＫなどの運転支援（ツーリングアシスト）制御または自動運転モードを含むものである。

さらに、例えば、図７に示すように、幅員が狭い道路を走行中に、自車両Ｍの前方に駐車車両などの障害物Ｏｂが存在し、前方走行環境画像情報に検出される障害物Ｏｂに隠れて（死角に入って）対向軽車両である自転車Ｂが向かって走行して来るか分からない場面に遭遇した場合の運転支援システム１が実行する制御一例について、図８のフローチャートの制御ルーチンに基づいて以下に説明する。

運転支援システム１の運転制御ユニット２５は、走行路前方に障害物Ｏｂが検出されているか否かを判定する（Ｓ４１）。上記ステップＳ１、Ｓ２１と同様に、運転制御ユニット２５は、第１～第２カメラ２２ａ，２２ｂで撮像した自車両Ｍの前方走行環境画像情報が前方走行環境認識部２４から入力され、その前方走行環境画像情報から走行路前方の障害物Ｏｂ（駐車車両など）の検出を判定する。

ステップＳ１において、運転制御ユニット２５は、走行路に障害物Ｏｂを検出すると、この障害物Ｏｂを回避する最大変位量の新たな目標ルートＴＤ（目標走行ルート）３を設定する（Ｓ４２）。なお、運転制御ユニット２５は、ここでも目的地がセットされている場合、この目的地に基づき、障害物Ｏｂを回避する、目標ルートＴＤ３を設定するものである。

そして、運転制御ユニット２５は、自車両Ｍを目標ルートＴＤ３に沿って最大限に減速させて徐行させる（Ｓ４３）。運転制御ユニット２５は、加減速制御部３３によりアクセル開度を所定に制御して、ブレーキ制御部３２を作動させて制動機構を駆動制御し、操舵制御部３１によるステアリング機構を駆動制御させて車両Ｍを障害物Ｏｂ回避の目標ルートＴＤ３に沿って自車両Ｍを所定の速度に徐行させる。

そして、運転制御ユニット２５は、対向して走行する自転車Ｂが検出されているか否かを判定する（Ｓ４４）。運転制御ユニット２５は、前方走行環境画像情報から自車両Ｍに向かって走行する対向軽車両である自転車Ｂの検出を判定する。なお、自転車Ｂが検出されない場合は、後述するステップＳ４８のルーチンに移行する。

自転車Ｂが検出されると、運転制御ユニット２５は、自車両Ｍを停止させる（Ｓ４５）。運転制御ユニット２５は、ブレーキ制御部３２を作動させて制動機構を駆動制御して、自車両Ｍを停車させる。

次に、運転制御ユニット２５は、自転車Ｂが自車両Ｍを通過したか否かを判定する（Ｓ４６）。運転制御ユニット２５は、前方走行環境画像情報から自転車Ｂが自車両Ｍを通過したかの判定を繰り返す。

自転車Ｂが自車両Ｍを通過した場合、運転制御ユニット２５は、自車両Ｍを発進させて目標ルートＴＤ３に沿って徐行させる（Ｓ４７）。運転制御ユニット２５は、加減速制御部３３を制御して自車両Ｍを発信させて目標ルートＴＤ３に沿って徐行させる。

そして、運転制御ユニット２５は、自車両Ｍが障害物Ｏｂを通過したか否かを判定する（Ｓ４８）。運転制御ユニット２５は、前方走行環境画像情報から自車両Ｍが障害物Ｏｂを通過したかの判定を繰り返す。

自車両Ｍが障害物Ｏｂを通過した場合、運転制御ユニット２５は、設定速度まで加速し、自車両Ｍを目標ルートＴＤ３に沿った通常走行制御を実行し（Ｓ４９）、ステップＳ４１に戻る。運転制御ユニット２５は、加減速制御部３３を制御して設定速度まで自車両Ｍを加速させて目標ルートＴＤ３に沿って走行制御する。このステップＳ４９も、ＡＣＣ、ＡＬＫなどの運転支援（ツーリングアシスト）制御および自動運転モードを含むものである。

以上に記載したように、本実施の形態の運転支援装置である運転支援システム１は、前方の障害物Ｏｂを検出して、自車両Ｍを障害物Ｏｂから回避させる走行制御の際に、軽車両である自転車Ｂが検出された場合、自車両Ｍに対する障害物Ｏｂと自転車Ｂの距離、相対速などから自車両Ｍと自転車Ｂとの接触を回避する制御を実行する。そして、運転支援システム１は、自車両Ｍと自転車Ｂが障害物Ｏｂを二重追い越しや、障害物Ｏｂの横位置で重ならないように目標ルートを設定したり、徐行させたりする。

なお、上記実施例は、２つの第１～第２カメラ２２ａ，２２ｂのステレオ画像により走行環境を認識する構成を例示したが、必ずしもステレオ画像でなくてもよく、単眼カメラの画像から他車両の動きを認識する構成としてもよい。

さらに、他車両の状態を検出する制御は、カメラの画像情報のみとしてもよいし、ミリ波レーダー、レーザーレーダー、ライダー（ＬＩＤＥＲ：Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）などのセンシングデバイスの周辺環境情報を組み合わせた構成としてもよい。

また、運転支援装置である運転支援システム１の運転制御ユニット２５および各種制御部３１～３３は、中央処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶装置などを含むプロセッサを有している。また、プロセッサの複数の回路の全て若しくは一部の構成は、ソフトウェアで実行してもよい。例えば、ＲＯＭに格納された各機能に対応する各種プログラムをＣＰＵが読み出して実行するようにしてもよい。

さらに、プロセッサの全部若しくは一部の機能は、論理回路あるいはアナログ回路で構成してもよく、また各種プログラムの処理を、ＦＰＧＡなどの電子回路により実現するようにしてもよい。

以上の実施の形態に記載した発明は、それらの形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得るものである。

例えば、各形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、述べられている課題が解決でき、述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得るものである。

１…運転支援システム
１０…自律センサ部
２０…走行環境認識部
２１…ステレオカメラ装置
２２…自律センサユニット
２４…前方走行環境認識部
２５…運転制御ユニット
３１…操舵制御部
３２…ブレーキ制御部
３３…加減速制御部
Ｂ…自転車
Ｃ…車道中央線
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４…距離
Ｍ…自車両
Ｏｂ…障害物
ＴＤ，ＴＤ３…目標ルート（目標走行ルート）
ＴＤ１…第１の目標ルート（目標走行ルート）
ＴＤ２…第２の目標ルート（目標走行ルート）
ｔ１…第１の到達時間
ｔ２…第２の到達時間
ｔ３…通過時間
α、β、γ、δ…所定の時間

Claims (4)

1. 自車両の前方の走行環境情報を取得する外部認識装置と、
   ステアリング機構を駆動制御する操舵制御装置と、
   各車輪を制動させる制動機構を駆動制御する制動制御装置と、
   前記外部認識装置による前方走行環境情報に基づいて、前記操舵制御装置および前記制動制御装置を制御する運転制御ユニットと、
   を備え、
   前記運転制御ユニットは、前記走行環境情報から走行路前方に障害物を検出したとき、軽車両の有無に応じて、前記障害物を回避する目標走行ルートを設定して、前記操舵制御装置および前記制動制御装置を制御することを特徴とする運転支援装置。
2. 前記運転制御ユニットは、前記軽車両を検出した場合、前記障害物に対する前記自車両と前記軽車両のそれぞれの距離と、前記自車両と前記軽車両の相対速度から前記障害物にそれぞれが到達する時間を算出して前記目標走行ルートを設定することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記運転制御ユニットは、前記軽車両が前記障害物に到達する前記時間に応じて、前記制動制御装置を制御して、前記自車両を前記目標走行ルートに沿って徐行させることを特徴とする請求項２に記載の運転支援装置。
4. 前記運転制御ユニットは、前記走行環境情報に前記障害物による死角が生じて前記軽車両が前記自車両に向かって走行してくるか分からない場合、前記制動制御装置を制御して、前記自車両を前記目標走行ルートに沿って徐行させることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。

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