以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明に係る車両の走行制御装置を、車両に搭載された走行制御システムに適用した場合を例にして本発明を説明する。ただし本発明の走行制御装置はこれに限定されず、車両側と情報の授受が可能な携帯端末装置に適用することもできる。走行制御装置、走行制御システム、及び携帯端末装置は、いずれも入出力処理及び演算処理を実行するコンピュータにより構成されている。
図1は、走行制御システム1のブロック構成を示す図である。本実施形態の走行制御システム1は、車両に搭載され、走行制御装置100と車載装置200とを備える。
本実施形態の走行制御装置100は、自車両が走行している車線を認識し、車線のレーンマークの位置と自車両の位置とが所定の関係を維持するように、自車両の動きを制御する車線逸脱防止機能(レーンキープサポート機能)を備える。本実施形態の走行制御装置100は車線の中央を自車両が走行するように、自車両の動きを制御する。走行制御装置100は、車線のレーンマークから自車両までの路幅方向に沿う距離が所定値域となるように、自車両の動きを制御してもよい。
走行制御装置100は通信装置20を有し、車載装置200は通信装置40を有し、両装置は有線通信又は無線通信により互いに情報の授受を行う。
まず、車載装置200について説明する。
本実施形態の車載装置200は、検出装置50と、センサ60と、車両コントローラ70と、駆動装置80と、操舵装置90と、出力装置110と、ナビゲーション装置120とを備える。車載装置200を構成する各装置は、相互に情報の授受を行うためにCAN(Controller Area Network)その他の車載LANによって接続されている。
以下、車載装置200を構成する各装置についてそれぞれ説明する。
検出装置50は、車両が回避するべき回避対象の存在及びその存在位置を検出する。特に限定されないが、本実施形態の検出装置50はカメラ51を含む。本実施形態のカメラ51は、例えばCCD等の撮像素子を備えるカメラである。本実施形態のカメラ51は自車両に設置され、自車両の周囲を撮像し、自車両の周囲に存在する回避対象を含む画像データを取得する。
検出装置50は、取得した画像データを処理し、自車両に対する回避対象の位置に基づいて、自車両から回避対象までの距離を算出する、検出装置50は、回避対象の位置の経時的な変化から自車両と回避対象の相対速度、自車両と回避対象の相対加速度を対象情報として算出する。画像データに基づく自車両と他車両との位置関係の導出処理、その経時的な変化量に基づく速度情報の導出処理については、本願出願時に知られている手法を適宜に用いることができる。
また、検出装置50は、画像データを解析し、その解析結果に基づいて回避対象の種別を識別してもよい。検出装置50は、パターンマッチング技術などを用いて、画像データに含まれる回避対象が、車両であるか、人であるか、標識であるか等を識別できる。また、検出装置50は、画像データから対象物の像を抽出し、後述するように、対象物の形状や特徴部分に応じて、対象物の種別を特定できる。
なお、本実施形態の検出装置50はレーダ装置52を用いてもよい。レーダ装置52としては、ミリ波レーダー、レーザーレーダー、超音波レーダーなどの出願時に知られた方式のものを用いることができる。
このように検出された少なくとも回避対象の位置を含む対象情報は、走行制御装置100側へ送出される。検出装置50は、回避対象の位置の変化から求めた回避対象の速度情報、加速度情報、回避対象の種別情報、回避対象が車両である場合には車種などの情報を対象情報に含めて、走行制御装置100側へ送出してもよい。
本実施形態における「回避対象」は、自車両がそのものを避けて(接近しすぎないように)走行するべき対象である。検出装置50は、自車両と所定の位置関係を有する対象を回避対象として検出する。
本実施形態の回避対象は、静止物と移動物を含む。静止物としては、駐停車中の他車両、歩道,中央分離帯,ガードレールなどの道路構造物、標識,電柱などの道路設置物、落下物や除雪された雪などの道路の載置物、立ち止まっている人など、車両の走行の障害となる物体が含まれる。移動物としては、走行中の他車両、歩行中の人が含まれる。他車両としては、自転車、バイクなどの二輪車、バス,トラックなどの大型車両、トレーラ、クレーン車などの特殊車両、救急車、消防車、警察車などの緊急車両、普通自動車が含まれる。さらに、回避対象としては、工事現場、路面の損傷エリア、水溜りなど、物体が存在しないものの自車両が回避すべき対象を含む。なお、自車両V1が走行している場合には、車両の回避対象としては、先方車両、後方車両、対向車両のいずれも含む。
本実施形態のセンサ60は、操舵角センサ61、車速センサ62を備える。操舵角センサ61は、自車両の操舵量、操舵速度、操舵加速度などの操舵に関する操舵情報を検出し、車両コントローラ70、走行制御装置100へ送出する。車速センサ62は、自車両の車速、加速度を検出し、車両コントローラ70、走行制御装置100へ送出する。
本実施形態の車両コントローラ70は、エンジンコントロールユニット(Engine Control Unit, ECU)などの車載コンピュータであり、車両の運転状態を電子的に制御する。本実施形態の車両としては、電動モータを走行駆動源として備える電気自動車、内燃機関を走行駆動源として備えるエンジン自動車、電動モータ及び内燃機関の両方を走行駆動源として備えるハイブリッド自動車を例示できる。なお、電動モータを走行駆動源とする電気自動車やハイブリッド自動車には、二次電池を電動モータの電源とするタイプや燃料電池を電動モータの電源とするタイプのものも含まれる。
本実施形態の駆動装置80は、自車両Vの駆動機構を備える。駆動機構には、上述した走行駆動源である電動モータ及び/又は内燃機関、これら走行駆動源からの出力を駆動輪に伝達するドライブシャフトや自動変速機を含む動力伝達装置、及び車輪を制動する制動装置などが含まれる。駆動装置80は、運転者のアクセル操作及びブレーキ操作による入力信号、車両コントローラ70又は走行制御装置100から取得した制御信号に基づいてこれら駆動機構の各制御信号を生成し、車両の加減速を含む走行制御を実行する。駆動装置80に指令情報を送出することにより、車両の加減速を含む走行制御を自動的に行うことができる。なお、ハイブリッド自動車の場合には、車両の走行状態に応じた電動モータと内燃機関とのそれぞれに出力するトルク配分も駆動装置80に送出される。
本実施形態の操舵装置90は、ステアリングアクチュエータを備える。ステアリングアクチュエータは、ステアリングのコラムシャフトに取り付けられるモータ等を含む。操舵装置90は、車両コントローラ70から取得した制御信号、又は運転者のステアリング操作により入力信号に基づいて車両の操舵制御を実行する。車両コントローラ70は、操舵量を含む指令情報を操舵装置90に送出することにより、操舵制御を実行する。また、走行制御装置100は、車両の各輪の制動量をコントロールすることにより操舵制御を実行してもよい。この場合、車両コントローラ70は、各輪の制動量を含む指令情報を駆動装置80に備えられた制動装置81へ送出することにより、車両の操舵制御を実行する。
本実施形態のナビゲーション装置120は、自車両の現在位置から目的地までの経路を算出し、後述する出力装置110を介して経路案内情報を出力する。ナビゲーション装置120は、位置検出装置121と、道路種別、道路幅、道路形状その他の道路情報122と、道路情報122が各地点に対応づけられた地図情報123とを有する。本実施形態の位置検出装置121は、グローバル・ポジショニング・システム(Global Positioning System, GPS)を備え、走行中の車両の走行位置(緯度・経度)を検出する。ナビゲーション装置120は、位置検出装置121により検出された自車両の現在位置に基づいて、自車両が走行する道路リンクを特定する。本実施形態の道路情報122は、各道路リンクの識別情報ごとに、道路種別、道路幅、道路形状、追い越しの可否(隣接レーンへの進入の可否)その他の道路に関する情報を対応づけて記憶する。そして、ナビゲーション装置120は、道路情報122を参照し、自車両が走行する道路リンクが属する道路に関する情報を取得し、走行制御装置100へ送出する。自車両が走行する道路種別、道路幅、道路形状は、走行制御処理において、自車両が走行する目標経路の算出に用いられる。
本実施形態の出力装置110は、走行支援に関する各種の情報をユーザ又は周囲の車両の乗員に向けて出力する。本実施形態において、出力装置110は、対象情報に応じた情報、対象領域の位置に応じた情報、目標経路の位置に応じた情報、及び目標経路上を自車両に走行させる指令情報に応じる情報のうち、何れか一つ以上を出力する。本実施形態の出力装置110は、ディスプレイ111、スピーカ112、車室外ランプ113、車室内ランプ114を含む。車室外ランプ113は、ヘッドライト、ウィンカランプ、ブレーキランプを含む。車室内ランプ114は、インジケータの点灯表示、ディスプレイ111の点灯表示、その他ステアリングに設けられたランプや、ステアリング周囲に設置されたランプを含む。また、本実施形態の出力装置110は、通信装置40を介して、高度道路交通システム(Intelligent Transport Systems:ITS)などの外部装置に走行支援に関する各種の情報を出力してもよい。高度道路交通システムなどの外部装置は、車両の速度、操舵情報、走行経路などを含む走行支援に関する情報を、複数の車両の交通管理に用いる。
情報の具体的な出力態様を、自車両の左側前方に回避対象としての駐車車両が存在する場合を例にして説明する。
出力装置110は、対象情報に応じた情報として、駐車車両が存在する方向や位置を自車両の乗員に提供する。ディスプレイ111は、駐車車両が存在する方向や位置を視認可能な態様で表示する。スピーカ112は「左側前方に駐車車両が存在します」といった駐車車両が存在する方向や位置を伝えるテキストを発話出力する。車室外ランプ113である左右のドアミラーに設けられたランプのうち、左側のランプのみを点滅させて、左側前方に駐車車両が存在することを自車両の乗員に知らせてもよい。車室内ランプ114であるステアリング近傍の左右に設けられたランプのうち、左側のランプのみを点滅させて、左側前方に駐車車両が存在することを乗員に知らせてもよい。
また、対象領域の位置に応じた情報として、対象領域の設定方向や設定位置を、出力装置110を介して出力してもよい。先述したように、対象領域が左側前方に設定されたことを、ディスプレイ111、スピーカ112、車室外ランプ113、車室内ランプ114により乗員に知らせることができる。
本実施形態では、自車両の動きを他車両の乗員に予め知らせる観点から、対象領域の設定方向や設定位置を、車室外ランプ113を用いて外部に出力する。対象領域が設定されると、これを回避する(すなわち、側方を通り過ぎる)ために自車両の進行方向が変更される(操舵が行われる)。対象領域が設定されたことを外部に知らせることにより、対象領域を回避するために自車両の進行方向が変化することを、他車両のドライバに予告できる。例えば、対象領域が左側前方に設定されたときに、右側のウィンカランプ(車室外ランプ113)を点灯させることにより、左側に設定された対象領域を回避するために自車両が右側に移動することを外部の他車両等に知らせることができる。
さらに、目標経路の位置に応じた情報として、目標経路の形状や曲点の位置をディスプレイ111、スピーカ112により乗員に知らせることができる。ディスプレイ111は、目標経路の形状等を視認可能な線図として表示する。スピーカ112は、「前方の駐車車両を回避するので、右にハンドルを切ります」などのアナウンスを出力する。
さらにまた、目標経路上を自車両に走行させる指令情報に応じた情報として、転回操作や加減速が実行されることをディスプレイ111、スピーカ112、車室外ランプ113、車室内ランプ114を介して、自車両の乗員又は他車両の乗員に予め知らせる。
このように、対象領域を回避する際の走行制御に関する情報を出力することにより、自車両及び/又は他車両の乗員に自車両の挙動を予め知らせることができる。出力装置110は、上述した情報を、通信装置20を介して高度道路交通システムの外部装置に出力してもよい。これにより、自車両の乗員及び/他車両の乗員は、走行制御される自車両の挙動に応じた対応ができる。
以下、本実施形態の走行制御装置100について説明する。
図1に示すように、本実施形態の走行制御装置100は、制御装置10と、通信装置20と、出力装置30とを備える。通信装置20は、車載装置200との情報の授受を行う。出力装置30は、先述した車載装置200の出力装置110と同様の機能を有する。走行制御装置100が乗員により持ち運び可能なコンピュータである場合には、走行制御装置100は、車載装置200の車室外ランプ113、車室内ランプ114の点滅を制御する指令情報を、各装置に出力してもよい。
走行制御装置100の制御装置10は、自車両と他車両の接近度に応じて異なる走行制御情報を提示させるプログラムが格納されたROM(Read Only Memory)12と、このROM12に格納されたプログラムを実行することで、走行制御装置100として機能する動作回路としてのCPU(Central Processing Unit)11と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)13と、を備えるコンピュータである。
本実施形態に係る走行制御装置100の制御装置10は、自車情報取得機能と、対象情報取得機能と、領域設定機能と、経路設定機能と、制御機能と、提示機能とを有する。本実施形態の制御装置10は、上記機能を実現するためのソフトウェアと、上述したハードウェアの協働により各機能を実行する。
以下、本実施形態に係る走行制御装置100の各機能について説明する。
まず、制御装置10の自車情報取得機能について説明する。制御装置10は、自車両の位置を含む自車情報を取得する。自車両の位置は、ナビゲーション装置120の位置検出装置121により取得できる。自車情報は、自車両の車速、加速度を含む。制御装置10は、自車両の速度を車速センサ62から取得する。自車両の速度は、自車両の位置の経時的な変化に基づいて取得することもできる。自車両の加速度は、自車両の速度から求めることができる。
制御装置10の対象情報取得機能について説明する。制御装置10は、自車両が回避すべき回避対象の位置を含む対象情報を取得する。制御装置10は、検出装置50により検出された回避対象の位置を含む対象情報を取得する。対象情報は回避対象の相対位置、相対速度、相対加速度を含む。
回避対象が他車両であり、この他車両と自車両とが車車間通信(サーバなどを介さずに複数の車両の間で直接通信すること)が可能であれば、自車両の制御装置10は、他車両の車速センサが検出した他車両の車速、加速度を対象情報として取得してもよい。もちろん、制御装置10は、高度道路交通システムの外部装置から他車両の位置、速度、加速度を含む回避情報を取得することもできる。
制御装置10の領域設定機能、及び経路設定機能について説明する。本実施形態において、制御装置10は、領域設定機能により回避対象に対して対象領域Rを設定する。そして、制御装置10は、回避対象に対して設定した対象領域Rの位置に基づいて、経路設定機能により、自車両V1に走行させるための目標経路を設定する。
まず、制御装置10の領域設定機能により、対象領域Rを設定する方法を説明する。制御装置10は、自車両の位置と回避対象の位置との関係に基づいて、回避対象に対して対象領域Rを設定する(以下、対象領域をRで総称することもある)。図2Aは、対象領域Rの設定手法の一例を示す図である。図2Aにおいて、自車両の走行方向Vd1は、図中+y方向である。同図において、自車両が走行する走行レーンLn1の延在方向も、図中+y方向である。
図2Aは、自車両の走行レーンLn1の左側の路肩に駐車された他車両V2が検出された場面を上方から見た図である。検出された他車両V2は、自車両V1の走行レーンLn1に存在し、自車両V1の直進を妨げるため、自車両V1の回避するべき回避対象である。制御装置10は、他車両V2を含む範囲に対象領域R0を設定する。
本実施形態では、回避対象に対して設定する対象領域Rは、自車両V1と回避対象との距離が所定値未満となる接近又は接触の状態が生じることを避ける観点から設定されてもよいし、自車両V1と回避対象とが適切な距離を保つようにする観点から設定されてもよい。本実施形態において、対象領域Rは、回避対象の外形に沿った形状としてもよいし、回避対象を内包する形状としてもよい。また、制御装置10は、対象領域Rの境界を、回避対象の外形に沿った形状としてもよいし、回避対象を包含する円形、楕円形、矩形、多角形としてもよい。また、対象領域Rは、対象領域Rの境界を回避対象の表面(外縁)から所定距離(A)未満として、対象領域Rを狭く設定してもよいし、対象領域Rの境界を、回避対象から離隔させた所定距離B(B>A)以上として、対象領域Rを広く設定してもよい。
図2Aに示すように、自車両の走行方向Vd1を前方とし、その逆方向を後方として定義した場合において、対象領域R0はその前後に前後端部RL1,RL2を有する。この前後端部RL1,RL2は、自車両の走行レーンLn1の延在方向(+y)に沿う対象領域R0の長さを規定する端線である。図2Aに示す対象領域R0の走行レーンLn1の延在方向(+y)に沿う長さは、前後端部RL1(y1)と前後端部RL2(y2)の間の距離であるL0である。前後端部RL1,RL2のうち、対象領域R0に接近する自車両V1から見て手前側(上流側)に位置する前後端部を第1端部RL1とする。一方、前後端部RL1,RL2のうち、対象領域R0に接近乃至通過する自車両V1から見て奥手側(下流側)に位置する前後端部を第2端部RL2とする。第1端部RL1と第2端部RL2は、対象領域R0の境界上に位置する。
図2Aに示すように、自車両の車幅方向をVw1(図中X軸方向)として定義した場合において、対象領域R0はその左右のそれぞれに左右端部RW1,RW2を有する。この左右端部RW1,RW2は、自車両V1との車幅方向に沿う距離を規定する端線(端部)である。また、左右端部RW1,RW2は、自車両の走行レーンLn1の路幅方向(X軸方向)に沿う対象領域の長さ(幅)を規定する端線である。図2Aに示す対象領域R0の路幅方向(X軸方向)に沿う長さは、左右端部RW1(x1)と左右端部RW2(x2)との間の距離であるW0である。左右端部RW1,RW2のうち、自車両が車幅方向に沿って回避対象V2に接近するときに、対象領域R0の左右端部RW1,RW2のうち、自車両V1から見てその自車両V1の側方に位置する左右端部を第1横端部RW1とする。一方、左右端部RW1,RW2のうち、自車両V1から見てその自車両V1の側方とは反対の側方(路肩側)に位置する左右端部を第2横端部RW2とする。第1横端部RW1と第2横端部RW2は、対象領域R0の境界上に位置する。
なお、図2Aに示す例においては、回避対象である他車両V2が、自車両の走行レーンLn1に存在している例を示したが、回避対象が自車両の走行レーンLn1とは別のレーンに存在している際においても、自車両V1が該回避対象を回避すべき場合には、同様に、回避対象に対して対象領域を設定できる。
また、図2Aに示すように、自車両V1の走行レーンLn1の対向車線Ln2を対向走行する他車両V3が存在する場合には、他車両V3は回避対象として検出される。同図には示さないが、他車両V3が回避対象として検出された場合には、同様の手法で、他車両V3を含む範囲の対象領域を設定する。
次に、制御装置10は、経路設定機能により、対象領域Rを回避する(すなわち、対象領域Rの側方を通り過ぎる)目標経路RTを設定する。目標経路RTの設定方法としては、たとえば、制御装置10が、回避対象に対して設定した対象領域に基づいて、一又は複数の目標座標(自車両V1が対象領域を回避できる走行位置)を設定し、自車両V1の現在位置と、目標座標とを結ぶことにより、目標経路RTを求めることができる。
本実施形態では、制御装置10は、回避対象に設定した対象領域R内に自車両V1が進入しないように目標経路RTを算出してもよいし、対象領域Rと自車両V1の存在領域とが重複する面積が所定値未満となるように目標経路RTを算出してもよいし、対象領域Rの境界線から所定距離だけ離隔した位置を目標経路RTとして算出してもよいし、対象領域Rの境界線を目標経路RTとして算出してもよい。先述したように、対象領域Rは、自車両V1と回避対象との距離が所定値未満とならないように、又は、自車両V1と回避対象との距離が所定閾値に保たれるように設定されるので、結果的に、目標経路RTも自車両V1と回避対象との距離が所定値未満とならない位置に、又は、自車両V1と回避対象との距離が所定閾値に保たれる位置に設定される。
なお、本実施形態において、回避対象に対して対象領域を設定することなく、回避対象の位置等に基づいて一又は複数の目標座標を設定し、この目標座標に基づいて、上述したように、目標経路RTを求めてもよい。すなわち、対象領域を設定することなく、回避対象を回避するための目標経路RTを求めてもよい。
また、本実施形態においては、図2Aに示すように、自車両V1が他車両V2、V3を同時に回避しようとする場合、たとえば、自車両V1の幅方向の左右にそれぞれ回避対象が存在し、これらの回避対象を同時に回避する場合には、制御装置10は、以下のような処理を行う。すなわち、制御装置10は、他車両V2に対して設定した対象領域R0と、他車両V3に対する対象領域とを考慮して、駐車中の他車両V2を回避しつつ、対向する他車両V3とすれ違うことができる目標経路RTを設定できるか否かを判定する。仮に、自車両V1は駐車中の他車両V2を回避しつつ、対向する他車両V3とすれ違う目標経路RTを設定できないと判定された場合には、制御装置10は、走行制御装置100の車両コントローラ70に指令することにより、駆動装置80の制動装置81を用いて、自車両V1の各輪の制動量をコントロールし、自車両V1に、他車両V2の手前(−y側)で停車させ、他車両V3が通過するのを待機させる。
ここで、本実施形態の制御装置10による、回避対象の大きさに応じた対象領域の設定手法について、図2B、図2Cに示す場面を例に説明する。図2Bは、自車両V1の走行レーンLn1に隣接する隣接レーンLn3にて、小型の他車両V4が、自車両V1と同じ走行方向に向かって走行している場面を示す。また、図2Cは、大型の他車両V5が、同様に、隣接レーンLn3にて、自車両V1と同じ走行方向に向かって走行している場面を示す。以下の実施形態では、左側の隣接レーンLn3を走行中の他車両V4を追い抜く場合の対象領域及び目標経路の設定方法について説明する。
本実施形態の制御装置10は、回避対象の大きさが異なる場合には、該回避対象に設定すべき対象領域の適切な大きさが異なるという観点から、回避対象の大きさに応じて、図2B、図2Cに示すようにして、大きさの異なる対象領域R1,R2を設ける。なお、図2Cでは、説明の便宜のために、図2Bに示す小型の他車両V4に対して設定された対象領域R1を、大型の他車両V5に対して設定された対象領域R2に重畳して示す。
本実施形態では、回避対象として小型の他車両V4が存在している場合(図2B)には、制御装置10は、他車両V4の大きさに応じて、自車両V1から見て手前側(−y側)の縦位置を第1端部RL1aとし、自車両V1側(+x側)の横位置を第1横端部RW1aとした対象領域R1を設定する。同様に、回避対象として大型の他車両V5が存在している場合(図2C)には、制御装置10は、他車両V5の大きさに応じて、自車両V1から見て手前側(−y側)の縦位置を第1端部RL1bとし、自車両V1側(+x側)の横位置を第1横端部RW1bとした対象領域R2を設定する。
この際には、制御装置10は、図2B、図2Cに示すように、大型の他車両V5の第1横端部RW1bを、小型の他車両V4の第1横端部RW1aより自車両V1側に設定し、さらに、大型の他車両V5の第1端部RL1bを、小型の他車両V4の第1端部RL1aより自車両V1から見て手前側に設定する。すなわち、制御装置10は、大型の他車両V5に対して、小型の他車両V4よりも大きな対象領域を設定する。こうした対象領域Rの設定変更は、他車両の大きさに対する対象領域の設定値に関する制御マップを保持し、この制御マップを参照して、検出された他車両の大きさから対象領域の大きさ(位置)を設定してもよい。また、こうした対象領域Rの設定変更は相対的なものであるため、一般的に頻度の高い車両、たとえば普通自動車の大きさに対する対象領域を初期値として保持し、この中型車に対して相対的にどの程度大きいか又は小さいかに応じた対象領域を演算してもよい。
ちなみに、回避対象の大きさを考慮せずに、画一的な手法により対象領域を設定すると、回避対象の大きさによっては、該回避対象の対象領域に基づいて算出された目標経路を、自車両V1が走行している際に、乗員が違和感を覚えてしまうという問題がある。すなわち、回避対象が小型の車両である場合には、この小型の車両を避けるために、過剰に早いタイミングで自車両V1の操舵が開始されるとともに、過剰に大きく路幅方向(X)に制御が行われてしまい、一方、回避対象が大型の車両である場合には、この大型の車両を避ける際に、自車両V1の操舵が開始されるタイミングが遅くなってしまうとともに、該大型の車両に接近しすぎてしまい、乗員が違和感を覚えるおそれがある。
これに対し、本実施形態では、図2B、図2Cに示すように、回避対象の大きさに応じた目標経路を算出することで、回避対象の大きさに応じて、回避対象と目標経路との距離、及び回避対象を回避するタイミング(転回地点PA)を調整することができ、乗員に違和感を覚えさせない走行制御を実行できる。
すなわち、まず、本実施形態の制御装置10は、図2B,図2Cに示すように、回避対象の大きさが大きいほど、対象領域の第1端部RL1a,RL1bを、より自車両V1側に設定する。これにより、制御装置10は、対象領域に応じて設定される目標経路の転回地点PAを、自車両V1のより手前側に設定し、自車両V1から転回地点PAまでの距離d0(図2B,図2Bに示すyPAとyV1との間の長さ)を短くする。なお、転回地点PAは、目標経路が路幅方向(X軸方向)に所定距離以上変位する地点(たとえば、20〜30cm以上変位する地点)のうち、自車両V1に最も近い地点である。すなわち、本実施形態の制御装置10は、回避対象の大きさが大きいほど、該回避対象を回避するタイミングを早くするような目標経路を設定する。なお、この際には、回避対象の大きさが大きい場合に、回避対象の大きさが小さい場合と比較して、該回避対象を回避するタイミングが遅くならないようにすればよい。すなわち、回避対象の大きさが大きい場合と、回避対象の大きさが小さい場合とで、該回避対象を回避するタイミングが同じとなるような目標経路を設定してもよい。
さらに、本実施形態の制御装置10は、図2B,図2Cに示すように、回避対象の大きさが大きいほど、対象領域の第1横端部RW1a,RW1bを、より自車両V1側に設定する。この際には、対象領域の第1横端部RW1a,RW1bの位置は、図2D,図2Eに示すように、設定される対象領域に基づいて求められる目標経路RT1a,RT1bが、DS≦DLの関係となるようにする。ここで、図2D,図2Eは、上述した図2B,図2Cと同じ場面を示しており、DSは、小型の他車両V4における自車両V1側の境界線(側面)から、路幅方向(X軸方向)に沿った目標経路RT1aまでの距離を示し、DLは、大型の他車両V5における自車両V1側の側面から、路幅方向(X軸方向)に沿った目標経路RT1bまでの距離を示している。本実施形態では、制御装置10が、目標経路RW1a,RW1bを、回避対象の大きさに応じてDS≦DLの関係となるように設定することにより、図2D,図2Eに示すように、自車両V1が他車両V4,V5を追い越す際における、自車両V1と大型の他車両V5との距離dLを、自車両V1と小型の他車両V4との距離dSと比較して、少なくとも同等以上の長さとする(dS≦dL)。
以上により、本実施形態によれば、回避対象の大きさに応じた対象領域及びこれを回避する目標経路が設定され、回避対象に対する自車両V1の横位置及び回避タイミングを適切なものとすることができる。その結果、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を低減できる。
さらに言えば、回避対象物の大きさに拘らず対象領域Rを一律に設定すると、軽自動車のような小型の他車両V4が回避対象物である場合は、必要以上に離れて回避することになる一方で、トラックなどの大型の他車両V5が回避対象物である場合は過剰に接近して回避することになる。しかしながら本実施形態では、大型の他車両V5を回避する場合には、回避するタイミングを早めるとともに路幅方向の横位置の変位も大きくした目標経路とする。逆に小型の他車両V4を回避する場合には、回避するタイミングを遅くするとともに路幅方向の横位置の変位も小さくした目標経路とする。このため、たとえば、他車両の大きさに拘らず車幅間隔をほぼ等しくした状態(図2D,図2Eにおいて、dS≒dLとした状態)にすることで、他車両を回避する際に、自車両V1のドライバを含む乗員が違和感を覚えることはない。あるいは、他車両の大きさが大きいほど、車幅間隔を大きくする(図2D,図2Eにおいて、dS≦dLとする)ことで、ドライバを含む乗員に安心感乃至余裕感を与えることができる。加えて、大型の他車両V5を回避する場合は回避するタイミングをより早くする(転回地点PAを自車両V1側に設定する)ので、操舵角を小さく設定することができる。その結果、減速することなく現在の速度を維持したまま回避することができる。
なお、回避対象の大きさの特定方法としては、特に限定されないが、たとえば、制御装置10が、車載装置200の検出装置50のカメラ51やレーダ装置52を用いて、図3に示すように、回避対象である他車両V6の幅V6x、長さV6y、高さV6zのうち少なくとも1つを検知し、検知した情報に基づいて回避対象の大きさを特定する方法を用いることができる。この際においては、他車両V6に通信装置が備えられている場合には、制御装置10が、他車両V6の通信装置から、無線通信により、他車両V6の幅V6x、長さV6y、高さV6zなどの情報を取得してもよい。このように、回避対象の幅、長さ、高さのうち少なくとも1つに基づいて、回避対象の大きさを特定することにより、回避対象の大きさに応じた対象領域及び目標経路を適切に設定できるため、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を、より低減できる。
また、回避対象の大きさの特定方法としては、回避対象によって自車両V1からの視界が遮られる面積(遮蔽面積)に応じて特定する方法を用いることもできる。ここで、図4は、自車両V1からの視界として、車載装置200の検出装置50のカメラ51により、自車両V1の走行方向を右後方から撮像した様子を示す図である。本実施形態においては、制御装置10は、たとえば、図4に示すような撮像画像を解析することで、回避対象としての他車両V6を検知し、検知した他車両V6の幅V6x及び高さV6zを検出し、V6x×V6zの算出結果を、他車両V6による遮蔽面積として求める。あるいは、制御装置10は、図4に示す撮像画像を解析することで、他車両V6として認識された画像の面積(図4における網点部分の面積)を算出し、これを他車両V6による遮蔽面積としてもよい。このように、回避対象による遮蔽面積に応じて回避対象の大きさを特定することにより、回避対象の大きさに応じた対象領域及び目標経路を適切に設定できるため、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を、より低減できる。
本実施形態においては、以上のようにして、制御装置10により、回避対象の大きさに応じて、対象領域が設定される。
なお、回避対象の大きさを特定する際には、上述した方法のうち、いずれか1つを用いてもよいし、2以上の方法を組合せて用いてもよい。この際においては、自車両V1周辺の状況に応じて、回避対象の大きさの検出精度が最も高い方法を選んでもよいし、予め各方法について優先度を設定しておき、優先度の高い1又は2以上の方法を用いてもよい。
次に、本実施形態の制御装置10による、回避対象の種別に応じた対象領域の設定手法について説明する。本実施形態においては、この回避対象の種別に応じた対象領域の設定手法は、上述した回避対象の大きさに応じた対象領域の設定手法と併用してもよいし、単独で用いてもよい。
なお、回避対象の種別としては、上述したように、静止物と移動物とが含まれる。静止物としては、駐停車中の他車両、歩道,中央分離帯,ガードレールなどの道路構造物、標識,電柱などの道路設置物、落下物や除雪された雪などの道路の載置物、立ち止っている人など、車両の走行の障害となる物体が含まれる。移動物としては、走行中の他車両、歩行中の人が含まれる。他車両としては、自転車、バイクなどの二輪車、バス,トラックなどの大型車両、トレーラ、クレーン車などの特殊車両、救急車、消防車、警察車などの緊急車両、普通自動車が含まれる。さらに、回避対象としては、工事現場、路面の損傷エリア、水溜りなど、物体が存在しないものの自車両が回避すべき対象を含む。
ここで、制御装置10による、回避対象の種別に応じた対象領域の設定手法の一例を図5及び図6を参照しながら説明する。なお、以下においては、ドライバが自車両V1を運転したとした場合に求められる注意度が高い種別の回避対象から順に、制御装置10が、各回避対象に対して第1対象領域から第5対象領域の対象領域を設定する例を示す。ここで、注意度とは、回避対象の種別ごとに予め設定された値であり、交通安全の観点から、ドライバが自車両V1を運転したとした場合に払うべき注意の度合いが高いほど、大きい値が設定される。また、第1対象領域から第5対象領域は、第1対象領域から第5対象領域の順で、対象領域の大きさ、すなわち、回避対象から延在する対象領域の長さや面積が小さくなっていくものとする。なお、以下の例では、回避対象の種別に応じて、第1対象領域から第5対象領域の5段階の大きさの対象領域を設定する例を示すが、本発明においては、段階数は5段階に限定されず、それ未満であってもよいしそれを超えてもよい。
まず、制御装置10は、回避対象として、最も注意度が高く設定された回避対象である人が特定された場合には、該回避対象の対象領域として、最も大きな対象領域である第1対象領域を設定する。具体的には、図5に示すように、人P1が、自車両V1の走行レーンLn1の路肩を歩行しているような場面(路肩に立ち止っている場面も含む)においては、制御装置10は、人P1に対して、第1端部RL1cを特に手前側(−y側)とし、かつ、第1横端部RW1cを特に自車両V1側(+x側)とした第1対象領域(対象領域R3)を設定する。
また、制御装置10は、回避対象として、2番目に注意度が高く設定された交通弱者(自転車、バイクなど)や緊急車両(救急車、消防車など)が特定された場合には、該回避対象の対象領域として、第1対象領域に次ぐ大きさの第2対象領域を設定する。
さらに、制御装置10は、回避対象として、3番目に注意度が高く設定された特殊車両(トレーラ、クレーン車など)や大型車両(バス,トラックなど)が特定された場合には、該回避対象の対象領域として、第2対象領域に次ぐ大きさの第3対象領域を設定する。同様に、制御装置10は、回避対象として、4番目に注意度が高く設定された普通自動車が特定された場合には、該回避対象の対象領域として、第3対象領域に次ぐ大きさの第4対象領域を設定する。
また、制御装置10は、回避対象として、最も低い注意度が設定された静止物(道路構造物、道路設置物など)が特定された場合には、該回避対象の対象領域として、最も小さな対象領域である第5対象領域を設定する。
これにより、制御装置10は、回避対象の種別に応じて、注意度が高い種別の回避対象ほど、より大きな対象領域を設定することができる。
なお、上述した例においては、設定する対象領域の大きさを、人、交通弱者及び緊急車両、特殊車両及び大型車両、普通自動車、並びに静止物の順で小さくしていく例を示したが、設定する対象領域の大きさの順序は、このような例に限定されない。
また、本実施形態においては、制御装置10は、各回避対象に対して、予め回避対象の種別ごとに用意した個別の大きさの対象領域を設定するようにしてもよい。この際においては、制御装置10は、人や緊急車両などの特定の種別の回避対象に対してのみ、予め用意した個別の大きさの対象領域を設定するようにしてもよい。
ちなみに、回避対象の種別を考慮せずに、画一的な手法により対象領域を設定すると、回避対象の種別によっては、該回避対象の対象領域に基づいて算出された目標経路を自車両V1が走行している際に、自車両V1の乗員が接近してはいけないと感じる回避対象に接近しすぎる場合や、自車両V1の乗員が多少は接近しても交通安全上問題ないと感じる回避対象から過剰に離れる場合があり、乗員が違和感を覚えるおそれがある。
これに対し、本実施形態では、図5に示すように、回避対象の種別に応じた目標経路を算出することで、回避対象の種別に応じて、回避対象と目標経路との距離、及び回避対象を回避するタイミングを調整することができ、乗員に違和感を覚えさせない走行制御を実行できる。
なお、本実施形態においては、回避対象の種別を特定する方法としては、特に限定されないが、たとえば、制御装置10が、車載装置200の検出装置50のカメラ51やレーダ装置52などを用いて、回避対象の形状を検知し、検知した情報に基づいて、回避対象の種別を特定する方法を用いることができる。
この際においては、制御装置10は、回避対象の形状に基づいて、回避対象の種別を特定できる。回避対象の形状としては、回避対象の一部又は全体の立体形状(凹凸)やシルエットなどが挙げられる。また、制御装置10は、標識の標示板部分の形状などのように、回避対象における特徴的な形状を検知することができた場合には、その特徴的な形状に基づいて、回避対象の種別を特定してもよい。本実施形態においては、たとえば、制御装置10は、車載装置200の検出装置50のカメラ51やレーダ装置52を用いて、図6に示すように、回避対象の立体形状、シルエット、テールランプ形状、警光灯形状などを検知することができた場合には、回避対象が救急車であると特定できる。このように、回避対象の形状に応じて回避対象の種別を特定することにより、回避対象の種別に応じた目標経路を算出することができるため、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を、より低減できる。
また、本実施形態においては、回避対象の種別を特定する方法として、回避対象の特徴部分の情報に基づいて、回避対象の種別を特定する方法を用いることもできる。回避対象の特徴部分としては、たとえば、車両のナンバープレート、車両のエンブレム、標識の文字情報、工事現場に設置された道路工事中の看板などの識別情報や、警光灯の色、車両の色、車両の模様などの模様色彩情報などが挙げられる。本実施形態においては、制御装置10は、回避対象の形状からは回避対象の種別を特定できないような場合においても、回避対象の特徴部分の情報を取得できれば、回避対象の種別を特定することができる。なお、回避対象の特徴部分の情報は、制御装置10が、車載装置200の検出装置50のカメラ51やレーダ装置52などを用いて取得できる。このように、回避対象の特徴部分の情報に応じて回避対象の種別を特定することにより、回避対象の種別に応じた目標経路を算出することができるため、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を、より低減できる。
特に、本実施形態においては、回避対象が車両である場合には、制御装置10は、車両の特徴部分として、ナンバープレートやエンブレムなどの識別情報を得ることができれば、車両が、大型車両(バス,トラックなど)、中型車両(マイクロバス,車両総重量・最大積載量の小さなトラックなど)、小型車両(普通自動車など)のうちいずれの種別であるか、あるいは一般車両(普通自動車など)、緊急車両(救急車、消防車など)のうちいずれの種別であるかを、比較的容易に特定できる。
たとえば、制御装置10は、車載装置200の検出装置50のカメラ51やレーダ装置52を用いて、図6に示すようにして、ナンバープレート、警光灯の赤色の情報などを取得し、該車両が、救急車であることを特定できる。
また、本実施形態においては、制御装置10は、回避対象が車両以外である場合においても、回避対象の特徴部分として、標識の標示板などの模様や色彩の情報を取得することにより、回避対象の種別を特定できる。
なお、回避対象の種別を特定する方法としては、回避対象に通信装置が備えられている場合には、制御装置10が、回避対象の通信装置から、無線通信により、他車両V2の種別の情報を取得する方法を用いてもよい。たとえば、制御装置10は、他車両から車車間通信により送信された情報、工事現場に設置された通信装置から送信された情報などに基づいて、回避対象の種別を特定できる。
本実施形態においては、以上のようにして、制御装置10により、回避対象の種別に応じて、対象領域が設定される。
なお、制御装置10は、上述したように、回避対象の大きさに応じた対象領域の設定手法(以下、設定手法1という)、及び回避対象の種別に応じた対象領域の設定手法(以下、設定手法2という)を、それぞれ単独で用いてもよいし、併用してもよい。
上述した設定手法1及び設定手法2のうち、いずれか一方のみを用いる場合には、予めどちらを優先して用いるか、優先度を設定しておくことができる。たとえば、設定手法1の優先度を、設定手法2より高く設定した場合には、制御装置10は、回避対象の大きさが特定できる状況では、優先して設定手法1を用いて、回避対象の大きさに応じた対象領域を設定する。この際において、夜間などの状況により自車両V1周辺の視界が悪く、回避対象の大きさの特定が困難な状況においては、制御装置10は、設定手法2により回避対象の種別に応じて対象領域を設定できる。
あるいは、制御装置10は、自車両V1が走行している道路の種別、自車両V1の速度などの走行状態、自車両V1周辺に存在する回避対象の種別や数などの状況に応じて、設定手法1及び設定手法2のうち、どちらを優先するかを決定してもよい。
また、上述した設定手法1及び設定手法2を併用する場合には、両者の設定手法に、それぞれ重み係数を設定し、重み付けを行うことができる。一例ではあるが、図2Bの場面を例に説明すると、予め設定手法1に対する重み係数WH1と、設定手法2に対する重み係数WH2とが設定されていた場合には、制御装置10は、対象領域R1の長さL10(図2Bに示すy11とy12との間の長さ)、及び対象領域R1の幅W10(図2Bに示すx1とx2との間の長さ)を、以下のように設定できる。
長さL10=L10_1・WH1+L10_2・WH2
幅W10=W10_1・WH1+W10_2・WH2
なお、上記式において、L10_1及びW10_1は、設定手法1により設定された対象領域R1の長さ及び幅であり、L10_2及びW10_2は、設定手法2により設定された対象領域R1の長さ及び幅である。これにより、上述した設定手法1及び設定手法2を併用して、回避対象の大きさや種別に応じた対象領域を設定でき、その結果として、回避対象の大きさや種別に応じた目標経路を設定できる。
なお、このような重み係数は、自車両V1が走行している道路の種別、自車両V1の速度などの走行状態、自車両V1周辺に存在する回避対象の種別や数などの状況に応じて適宜変化させてもよく、状況に応じて設定手法1及び設定手法2に対する重み係数を変化させることにより、より柔軟に回避対象の大きさや種別に応じた対象領域及び目標経路を設定できるため、走行制御時における乗員の違和感をより低減できる。
重み付けの具体例としては、通常時は、WH1=0.6、WH2=0.4のように、回避対象の大きさに応じた設定手法1を重視するようにしておき、回避対象として、自車両V1の乗員が特に注意を払うべき特定の種別の回避対象が存在する場合には、重み係数を、WH1=0.1、WH2=0.9や、WH1=0、WH2=1.0のように設定し、回避対象の種別に応じた設定手法である設定手法2を重視して、特定の種別の回避対象を大きく回避できるようにする例が挙げられる。
また、回避対象の種別が、道路構造物や道路設置物などの静止物である場合においては、回避対象の大きさに応じた設定手法1を重視すると、自車両V1が該回避対象を過剰に回避してしまう場合があるため、この際においても、回避対象の種別に応じた設定手法である設定手法2を重視し、重み係数を、WH1=0.1、WH2=0.9や、WH1=0、WH2=1.0のように設定できる。
以上により、制御装置10の領域設定機能によって、回避対象に対する対象領域が設定される。
なお、図2B、図2Cにおいては、他車両V4、V5が、自車両V1の走行レーンLn1に隣接する隣接レーンLn3に存在する例を示したが、本実施形態の制御装置10は、他車両V4、V5が、自車両V1の走行レーンLn1上において、自車両V1の前方で走行又は駐停車しているような場合においても、上述したようにして、他車両V4、V5に対して対象領域を設定し、これを回避する目標経路RT1を設定できる。
また、本実施形態の制御装置10は、制御装置10の領域設定機能により、回避対象に対象領域を設定する際には、予め、回避対象に対して設定する対象領域の最小値を設定しておいてもよい。たとえば、図2Bに示す他車両V4に対して設定する対象領域R1について、長さL10及び幅W10の最小値を設定し、長さL10及び幅W10を、それよりも小さい値としないようにしてもよい。
さらに、本実施形態においては、図7に示すように、自車両V1の走行レーンLn1に隣接する隣接レーンLn3に、回避対象(他車両V7)が存在する場合には、隣接レーンLn3内における回避対象の相対位置に応じて、該回避対象に設定する対象領域R4の大きさを調整してもよい。なお、図7においては、隣接レーンLn3の幅をLW3とし、回避対象である他車両V7の車幅をWb7とし、他車両V7の右側面から隣接レーンLn3の自車両V1側(+x側)の端部までの距離をWc7とし、他車両V7の左側面から隣接レーンLn3の自車両V1側とは反対側(−x側)の端部までの距離をWa7としている。
たとえば、図7に示す場面においては、Wa7と比較してWc7が小さいほど(すなわち、隣接レーンLn3内において、他車両V7の位置が自車両V1側に寄って走行しているほど)、制御装置10は、他車両V7に対する対象領域を大きくする。具体的には、制御装置10は、対象領域R4の第1端部RL1dを自車両V1から見てより手前側に設定し、かつ、第1横端部RW1dをより自車両V1側に設定する。これにより、他車両V7が自車両V1側に寄って走行しているほど、他車両V7に対する対象領域を大きくすることになり、その結果として、自車両V1に目標経路RT1dを走行させる際に、他車両V7の自車両V1側の側面と目標経路RT1dとの距離を長くして車幅間隔を一定以上に維持し、さらに回避対象を回避するタイミングを早くすることができるため、乗員の違和感をより低減できる。
また、本実施形態においては、図7に示すように、回避対象(他車両V7)が隣接レーンLn3に存在する場合には、隣接レーンLn3の幅LW3に対する、他車両V7の車幅Wb7の割合(Wb7/LW3)を、他車両V7のレーン占有率として算出し、算出したレーン占有率に応じて、該回避対象に設定する対象領域の大きさを調整してもよい。
たとえば、図7に示す場面においては、他車両V7のレーン占有率が高いほど、制御装置10は、他車両V7に対する対象領域R4を大きくすることができる。これにより、隣接レーンLn3の幅LW3に対して、他車両V7の車幅Wb7が大きく、他車両V7が隣接レーンLn3内で路幅方向に自由に移動できる距離が少ない状況において、他車両V7に対する対象領域R4を大きくすることができ、その結果として、自車両V1に目標経路RT1dを走行させる際に、他車両V7の自車両V1側の側面と目標経路RT1dとの距離を長くして車幅間隔を一定以上に維持し、さらに回避対象を回避するタイミングを早くすることができるため、乗員の違和感をより低減できる。
なお、図7に示す例においては、他車両V7が、自車両V1の走行方向に対して左側の車線に位置している例を示したが、他車両V7が、自車両V1の走行方向に対して右側の車線に位置している場合についても、同様にして、隣接レーンLn3内における回避対象の相対位置や、回避対象のレーン占有率に応じて、対象領域の大きさを調整できる。
さらに、上述した例においては、目標経路における路幅方向の位置、及び回避対象を回避するタイミングを調整する方法として、対象領域の第1端部RL1を自車両V1から見て手前側(−y側)に設定し、対象領域の第1横端部RW1を自車両V1側(+x側)に設定する方法を用いる例を示したが、本実施形態においては、次のような方法を用いてもよい。
たとえば、制御装置10は、回避対象に対して対象領域を設定し、該対象領域を回避する目標経路を設定する際に、対象領域の大きさを、回避対象の大きさや種別に寄らずに設定し、次いで、対象領域を回避する目標経路を設定した後、回避対象の大きさや種別に応じて、適宜、目標経路における転回地点PAの位置や、目標経路における自車両V1の路幅方向の位置を調整するようにしてもよい。このような方法を用いた場合においても、回避対象の大きさや種別に応じて、回避対象を回避するための目標経路が適切に算出されるので、回避対象の大きさや種別に応じて、目標経路における自車両V1の路幅方向の位置、及び回避対象を回避するタイミングを調整することができ、乗員に違和感を覚えさせない走行制御を実行できる。
次に、制御装置10の制御機能について説明する。本実施形態の制御装置10は、目標経路RT上を自車両V1に走行させる指令情報を車両側の車両コントローラ70、駆動装置80、及び操舵装置90に出力する。
制御装置10から指令情報を取得した本実施形態の車両コントローラ70は、駆動装置80及び操舵装置90を制御して、目標経路RTに沿って自車両V1を走行させる。車両コントローラ70は、検出装置50により検出された道路形状や、ナビゲーション装置120の道路情報122及び地図情報123が記憶するレーンマーカモデルを用いて、自車両が車線に対して所定の横位置を維持しながら走行するように操舵装置90の制御を行う。車両コントローラ70は、操舵角センサ61から取得した操舵角、車速センサ62から取得した車速、およびステアリングアクチュエータの電流の情報に基づいて、操舵制御量を算出し、ステアリングアクチュエータに電流指令を送ることで、自車両が目標の横位置を走行するように制御を行う。なお、自車両V1の横位置を制御する方法として、上述した操舵装置90を用いる他、駆動装置80及び/又は制動装置81を用いて左右の駆動輪の回転速度差により自車両V1の走行方向(すなわち、横位置)を制御してもよい。その意味において、車両の「転回」とは、操舵装置90による場合の他、駆動装置80及び/又は制動装置81による場合も含む趣旨である。
最後に、本実施形態の制御装置10の提示機能について説明する。制御装置10は、算出された、対象情報に応じた情報、対象領域Rの位置に応じた情報、目標経路の位置に応じた情報、及び目標経路上を自車両に走行させる指令情報に応じる情報を出力装置110に送出し、上述した態様で外部に出力させる。
続いて、本実施形態の走行制御装置100の制御手順を、図8及び図9のフローチャートに基づいて説明する。なお、各ステップでの処理の内容は、上述したとおりであるため、ここでは処理の流れを中心に説明する。
まず、図8に基づいて、走行制御の全体の手順について説明する。
ステップS101において、制御装置10は、少なくとも自車両V1の位置を含む自車情報を取得する。自車情報は、自車両V1の車速・加速度を含んでもよい。ステップS102において、制御装置10は、自車両V1が回避すべき回避対象の位置を含む対象情報を取得する。対象情報は、回避対象の速度・加速度を含んでもよい。
ステップS103において、制御装置10は、回避対象の検出結果を検出装置50から取得する。回避対象の検出結果は、回避対象の位置の情報を含む。ステップS104において、制御装置10は、回避対象の位置に応じて対象領域Rを設定する。対象領域Rの設定処理のサブルーチンについては、図9において説明する。
ステップS105において、制御装置10は、対象領域Rを回避する目標経路RTを算出する。目標経路RTは、自車両V1が走行する一又は複数の目標座標を含む。各目標座標は、目標横位置(目標X座標)と目標縦位置(目標Y座標)とを含む。算出された一又は複数の目標座標と自車両V1の現在位置とを結ぶことにより、目標経路RTを求める。なお、ステップS105に示す目標座標(目標経路RT)の算出方法については後述する。
ステップS106において、制御装置10は、ステップS105で算出された目標座標の目標横位置を取得する。また、ステップS107において、制御装置10は、自車両V1の現在の横位置とステップS106で取得した目標横位置との比較結果に基づいて、横位置に関するフィードバックゲインを算出する。
そして、ステップS108において、制御装置10は、自車両V1の実際の横位置と、現在位置に対応する目標横位置と、ステップS107のフィードバックゲインとに基づいて、目標横位置上を自車両V1に移動させるために必要な操舵角や操舵角速度等に関する目標制御値を算出する。ステップS112において、制御装置10は、目標制御値を車載装置200に出力する。これにより、自車両V1は、目標横位置により定義される目標経路TR上を走行できる。なお、ステップS105において複数の目標座標が算出された場合には、目標横位置を取得する度にステップS106〜S112の処理を繰り返し、取得した目標横位置のそれぞれについての制御値を車載装置200に出力する。
ステップS109において、制御装置10は、ステップS105で算出された一又は複数の目標座標についての目標縦位置を取得する。また、ステップS110において、制御装置10は、自車両V1の現在の縦位置、現在位置における車速及び加減速と、現在の縦位置に対応する目標縦位置、その目標縦位置における車速及び加減速との比較結果に基づいて、縦位置に関するフィードバックゲインを算出する。そして、ステップS111において、制御装置10は、目標縦位置に応じた車速および加減速度と、ステップS110で算出された縦位置のフィードバックゲインとに基づいて、縦位置に関する目標制御値が算出される。ステップS109〜S112の処理は、先述したステップS106〜S108,S112と同様に、目標縦位置を取得する度に繰り返し、取得した目標横位置のそれぞれについての制御値を車載装置200に出力する。
ここで、縦方向の目標制御値とは、目標縦位置に応じた加減速度および車速を実現するための駆動機構の動作(エンジン自動車にあっては内燃機関の動作、電気自動車系にあっては電動モータ動作を含み、ハイブリッド自動車にあっては内燃機関と電動モータとのトルク配分も含む)およびブレーキ動作についての制御値である。たとえば、エンジン自動車にあっては、制御機能は、現在および目標とするそれぞれの加減速度および車速の算出値に基づいて、目標吸入空気量(スロットルバルブの目標開度)と目標燃料噴射量を算出し、これを駆動装置80へ送出する。なお、制御機能は、加減速度および車速を算出し、これらを車両コントローラ70へ送出し、車両コントローラ70において、これら加減速度および車速を実現するための駆動機構の動作(エンジン自動車にあっては内燃機関の動作、電気自動車系にあっては電動モータ動作を含み、ハイブリッド自動車にあっては内燃機関と電動モータとのトルク配分も含む)およびブレーキ動作についての制御値をそれぞれ算出してもよい。
そして、ステップS112に進み、制御装置10は、ステップS111で算出された縦方向の目標制御値を、車載装置200に出力する。車両コントローラ70は、操舵制御及び駆動制御を実行し、自車両に目標横位置及び目標縦位置によって定義される目標経路TR上を走行させる。
ステップS113において、制御装置10は、出力装置110に情報を提示させる。出力装置110に提示させる情報は、ステップS104において設定された対象領域の情報であってもよいし、ステップS105〜S111において算出された目標経路の形状であってもよいし、ステップS112において車載装置200へ出力された目標制御値であってもよい。
ステップS114において、ドライバがステアリング操作等をしたか否か、ドライバの操作介入の有無を判断する。ドライバの操作が検出されなければ、ステップS101へ戻り、新たな対象領域の設定、目標経路の算出及び走行制御を繰り返す。他方、ドライバが操作をした場合には、ステップS115に進み、走行制御を中断する。次のステップS116において、走行制御を中断した旨の情報を提示する。
続いて、図9のフローチャートに基づいて、本実施形態の走行制御装置100の対象領域の設定処理(図8 S104)のサブルーチンについて説明する。
自車情報、対象情報を取得した後(ステップS103)、ステップS201において、制御装置10により、自車両V1の周辺に存在する回避対象が検出されたら、ステップS202へ進む。ステップS202において、ステップS201にて検出された回避対象が人であると判定された場合には、ステップS211へ進み、そうでない場合にはステップS203へ進む。
ステップS202において、回避対象が人であると判定された場合には、ステップS211へ進み、ステップS211では、制御装置10は、回避対象である人に対して、人用の所定の対象領域を設定する。なお、この人用の所定の対象領域は、人以外の回避対象よりも対象領域が大きくなるように、予め設定されたものである。
ステップS202に戻り、回避対象が人ではないと判定された場合には、ステップS203に進み、ステップS203では、制御装置10は、回避対象が、道路構造物や道路設置物などの静止物であるか否かを判定する。ステップS203において、回避対象が静止物であると判定された場合には、ステップS210へ進み、そうでない場合にはステップS204へ進む。
ステップS203において、回避対象が静止物であると判定された場合には、ステップS210へ進み、ステップS210では、制御装置10は、該静止物に対して、静止物用の所定の対象領域を設定する。なお、この静止物用の所定の対象領域は、静止物以外の回避対象よりも対象領域が小さくなるように、予め設定されたものである。
ステップS203に戻り、回避対象が静止物ではないと判定された場合には、ステップS204に進み、ステップS204では、制御装置10は、車載装置200の検出装置50のカメラ51やレーダ装置52などを用いて、ステップS201にて検出された回避対象の形状又は特徴部分の情報を取得し、取得した情報に基づいて回避対象の種別を特定する。たとえば、図6に示すように、制御装置10が、回避対象の形状や特徴部分として、ナンバープレート、警光灯、テールランプの情報を取得した場合には、制御装置10は、取得した情報に基づいて、回避対象が救急車であると特定する。
ステップS205では、制御装置10は、車載装置200の検出装置50のカメラ51やレーダ装置52などを用いて、ステップS201にて検出された回避対象の寸法又は遮蔽面積の情報を取得し、取得した情報に基づいて回避対象の大きさを特定する。ここで、回避対象の寸法としては、図3に示すように、回避対象の幅V6x、長さV6y、高さV6zの情報が挙げられる。回避対象の遮蔽面積としては、図4に示すように、車載装置200の検出装置50のカメラ51による撮像画像における、他車両V6全体が占める網点部分の面積が挙げられる。
ステップS206では、制御装置10は、回避対象が、自車両V1の走行レーンLn1に隣接する隣接レーンLn3に存在するか否かを判定する。ステップS206において、回避対象が隣接レーンLn3に存在すると判定された場合には、ステップS207へ進み、そうでない場合にはステップS209へ進む。
ステップS207では、制御装置10は、ステップS201にて検出された回避対象について、図7に示すようにして、レーン占有率(Wb7/LW3)の情報を取得する。また、ステップS208では、制御装置10は、ステップS201にて検出された回避対象について、図7に示すように、Wa7とWc7とを比較して、回避対象が隣接レーンLn3内で自車両V1側にどれだけ寄っているかの相対位置情報を取得する。
ステップS209では、制御装置10は、ステップS204で特定した回避対象の種別、及びステップS205で特定した回避対象の大きさに基づいて、該回避対象に対する対象領域を設定する。この際においては、制御装置10は、上述したように、回避対象の種別に応じた対象領域の設定手法と、回避対象の大きさに応じた対象領域の設定手法とにそれぞれ重み付けをし、両者の設定手法を併用して、回避対象に対する対象領域を設定する。また、上述したステップS207、S208にて、回避対象のレーン占有率及び相対位置情報が取得された場合には、制御装置10は、このレーン占有率及び相対位置情報に応じて、回避対象に対して設定する対象領域の大きさを調整する。
続くステップS212において、制御装置10は、設定した対象領域に基づいて、図5のステップS105の目標経路の算出処理を開始し、その後、ステップS213において、ステップS106以降の処理を実行する。
本発明の実施形態の走行制御装置100は、以上のように構成され動作するので、以下の効果を奏する。
[1]本実施形態の走行制御装置100によれば、回避対象を回避するために設定される目標経路について、回避対象の大きさ及び/又は種別に応じて、目標経路の路幅方向における位置、及び自車両V1から転回地点PAまでの距離d0を求めた目標経路を設定するので、回避対象の大きさ及び/又は種別に応じて、回避対象と自車両V1との距離、及び回避対象を回避するタイミングを調整することができ、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を低減できる。
[2]本実施形態の走行制御装置100によれば、回避対象を回避するために設定される目標経路について、回避対象の大きさが大きいほど、回避対象の自車両V1側の境界線と目標経路との距離を長くして車幅間隔を一定以上に維持し、回避対象を回避するタイミングを早くするため、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を低減できる。
[3]本実施形態の走行制御装置100によれば、回避対象を回避するために設定される目標経路について、特定した回避対象の種別に対して予め設定された注意度が高いほど、回避対象の自車両V1側の境界線と目標経路との距離を長くして車幅間隔を一定以上に維持し、回避対象を回避するタイミングを早くするため、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を低減できる。
[4]本実施形態の走行制御装置100によれば、回避対象の幅、長さ、高さの少なくとも1つの情報に応じて、適切に回避対象の大きさを特定することができ、これにより、回避対象の大きさに応じた目標経路を、より適切に設定するため、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を、より低減できる。
[5]本実施形態の走行制御装置100によれば、回避対象によって自車両V1からの視界が遮られる面積(遮蔽面積)に応じて、適切に回避対象の大きさを特定するため、回避対象の大きさに応じた目標経路を、より適切に設定できるため、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を、より低減できる。
[6]本実施形態の走行制御装置100によれば、回避対象の形状に応じて、適切に回避対象の種別を特定するため、回避対象の種別に応じた目標経路を、より適切に設定でき、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を、より低減できる。
[7]本実施形態の走行制御装置100によれば、回避対象の特徴部分の情報に応じて、適切に回避対象の種別を特定するため、回避対象の種別に応じた目標経路を、より適切に設定でき、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を、より低減できる。
[8]本実施形態の走行制御装置100によれば、回避対象が、自車両V1の走行レーンLn1に隣接する隣接レーンLn3に存在する場合には、隣接レーンLn3の幅に対する、回避対象の幅の割合(レーン占有率)に応じて、目標経路を設定する。これにより、回避対象が隣接レーンLn3内で路幅方向(X方向)に自由に移動できる距離が少ないほど、回避対象を回避する目標経路について、回避対象の自車両V1側の境界線と目標経路との距離を長くして車幅間隔を一定以上に維持し、さらに目標経路における回避対象を回避するタイミングを早くするため、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を、より低減できる。
[9]本実施形態の走行制御装置100によれば、回避対象が、自車両V1の走行レーンLn1に隣接する隣接レーンLn3に存在する場合には、隣接レーンLn3内における回避対象の相対位置に応じて、目標経路を設定する。これにより、隣接レーンLn3内において、回避対象の位置が自車両V1側に寄っているほど、回避対象を回避する目標経路について、回避対象の自車両V1側の境界線と目標経路との距離を長くして車幅間隔を一定以上に維持し、さらに目標経路における回避対象を回避するタイミングを早くするため、自車両V1の走行制御を行う際における乗員の違和感を、より低減できる。
[10]本実施形態の走行制御装置100によれば、回避対象に対して設定した対象領域を回避する経路を、目標経路として設定することにより、自車両V1の走行制御を行う際に、より適切に回避対象を回避できる。また、対象領域を回避する経路を、目標経路として設定することにより、回避対象に対して設定する対象領域の大きさ等を変化させることで、柔軟に目標経路を調整することが可能となる。
[11]本実施形態の走行制御装置100によれば、対象領域を回避する走行制御に関する情報を外部に出力することにより、自車両及び/又は他車両の乗員に自車両の挙動を予め知らせることができる。これにより、自車両の乗員及び/他車両の乗員は、自車両の挙動に応じた対応ができる。
[12]本実施形態の走行制御方法が制御装置10により実行されることにより、上記走行制御装置100と同様の作用を奏し、同様の効果を奏する。
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
すなわち、本明細書では、本発明に係る走行制御装置の一態様として、車載装置200ともに走行制御システム1を構成する走行制御装置100を例にして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本明細書では、対象情報取得手段と、第1設定手段と、第2設定手段と、制御手段と、出力手段と、を備える走行制御装置の一例として、対象情報取得機能と、領域設定機能と、経路設定機能と、制御機能と、提示機能とを実行する制御装置10を備える走行制御装置100を例にして説明したが、これに限定されるものではない。本明細書では、出力手段をさらに備える走行制御装置の一例として、出力装置30,110をさらに備える走行制御装置100を例にして説明したが、これに限定されるものではない。