JP7508036B2

JP7508036B2 - 車両制御システム

Info

Publication number: JP7508036B2
Application number: JP2020190107A
Authority: JP
Inventors: 隆史濱田; 友馬西條; 浩一小嶋; 良幸山下; 雄太辻; 博志大村; 多加志後藤; 翔次原田; 健太多田; 一貴佐藤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Filing date: 2020-11-16
Publication date: 2024-07-01
Anticipated expiration: 2040-11-16

Description

本発明は、車両制御システムに係わり、特に、車両を路端に寄せて停車させる車両制御システムに関する。

従来、運転者が安全に運転できない状態に陥った場合に、運転者の異常を自動的に検出したり乗員が非常ボタンを押したりすることにより、車両を安全に停止させる車両制御システムの開発が進められている。例えば、特許文献１には、運転者の意識レベルが低下した場合に、交差点内や路肩等の目標停止位置を決定し、その目標停止位置に自車両を停止させる緊急退避システムが開示されている。

特開２００９－１６３４３４号公報

特許文献１のシステムのような従来の技術では、ミリ波センサ等により検出した車両から路端までの距離に基づき、路端から所定の距離まで車両を移動させるように操舵角を制御している。しかしながら、例えばガードレール、壁、電柱、縁石等の構造物が路端から車道側に突出している場合、それらの構造物に起因して、ミリ波センサ等により検出された車両と路端との距離が変動するので、車両を路端に寄せるまでの操舵量も時々刻々と変動する。その結果、車両を路端に寄せるまでの車両の挙動が不安定になり、乗員の不安感や不快感を増大させる可能性がある。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、車両を路端に寄せて停車させるまでの車両の挙動を安定させることができる、車両制御システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の車両制御システムは、車両を路端に寄せて停車させる車両制御システムであって、車両の前方を撮影するカメラと、カメラにより撮影された車両前方の画像に基づき、車両を路端に寄せて停車させるために当該車両の操舵装置及び制動装置の制御を行うよう構成されたコントローラと、を有し、コントローラは、カメラにより撮影された画像から、道路の区画線と路端とを検出し、車両の側方から前方に向かって、区画線に沿って延びる左右一対の仮想線を生成し、左右一対の仮想線の中間を車両が走行するように操舵装置を制御し、左右一対の仮想線のうち路端に近い側の仮想線を、路端に近接する位置まで移動させて当該位置に固定し、その後、左右一対の仮想線のうち路端から遠い側の仮想線を、路端に近い側の仮想線から車両の車幅分だけ離れた位置まで移動させて当該位置に固定し、左右一対の仮想線を固定した後に車両が停止するように、制動装置を制御するように構成されている、ことを特徴とする。
このように構成された本発明においては、コントローラは、左右一対の仮想線の中間を車両が走行するように操舵装置を制御しながら、まず路端に近い側の仮想線を路端に近接する位置に固定し、その後路端から遠い側の仮想線を路端に向かって移動させる。これにより、ガードレール、壁、電柱、縁石等の構造物が路端から車道側に突出している場合でも、路端と車両との距離の変動に乱されることなく車両を徐々に路端に寄せることができ、車両の挙動が不安定になることを防止できる。したがって、ドライバが運転不能な状態に陥った場合において、車両を路端に寄せて停車させるまでの車両の挙動を安定させることができ、ドライバや他の乗員の不安感・不快感の増大を抑制することができる。

また、本発明において、好ましくは、コントローラは、路端に近い側の仮想線が路端に近接する位置に到達したときの当該仮想線の移動速度と、路端から遠い側の仮想線の移動を開始するときの当該仮想線の移動速度とを同一にするように構成されている。
このように構成された本発明においては、路端に近い側の仮想線が路端に近接する位置に到達し路端から遠い側の仮想線が移動を開始するときに、左右一対の仮想線の中間を走行する車両の車幅方向の移動速度が滑らかに連続しており不連続に変化しない。したがって、車両の不安定な挙動により乗員に不安感や不快感を与えることを防止できる。

また、本発明において、好ましくは、コントローラは、路端に近い側の仮想線の移動を開始した後、当該路端に近い側の仮想線の移動速度を徐々に増加させ、路端から遠い側の仮想線の移動を開始した後、当該路端から遠い側の仮想線の移動速度を徐々に減少させるように構成されている。
このように構成された本発明においては、左右一対の仮想線の中間を走行する車両の車幅方向の移動速度を、路端に近い側の仮想線の移動に応じて徐々に増加させ、その後路端から遠い側の仮想線の移動に応じて減少させることができる。これにより、車両を滑らかに路端に寄せることができる。

また、本発明において、コントローラは、路端に近い側の仮想線を、路端が道路側に最も突出している箇所に近接する位置まで移動させて当該位置に固定するように構成されている。
このように構成された本発明においては、ガードレール、壁、電柱、縁石等の構造物が路端から車道側に突出している場合でも、最も道路側に突出している箇所に合わせて車両を徐々に路端に寄せることができ、車両の挙動が不安定になることを防止できる。

また、本発明において、好ましくは、コントローラは、路端に最も近い区画線と路端とにより挟まれた路肩の幅が所定幅未満の場合には、路肩の幅が所定幅以上の場合よりも仮想線の移動速度を遅くするように構成されている。
このように構成された本発明においては、左右一対の仮想線の中間を走行する車両の車幅方向の移動速度は、路肩の幅が所定幅以上の場合よりも遅くなる。つまり、路肩の幅が狭い場合には乗員に不安感を与えないように車両をより長い時間かけて路端に寄せることができる。

また、本発明において、好ましくは、コントローラは、路端に最も近い区画線と路端とにより挟まれた路肩の幅が所定幅以上の場合且つ路肩の長さが所定長さ未満の場合には、路肩の幅が所定幅以上の場合且つ路肩の長さが所定長さ以上の場合よりも仮想線の移動速度を速くするように構成されている。
このように構成された本発明においては、左右一対の仮想線の中間を走行する車両の車幅方向の移動速度は、路肩の幅が所定幅以上の場合且つ路肩の長さが所定長さ以上の場合よりも早くなる。つまり、車両をより短い時間で路端に寄せることができ、所定長さ未満の路肩の長さの範囲内で確実に車両を路端に寄せることができる。

本発明による車両制御システムによれば、車両を路端に寄せて停車させるまでの車両の挙動を安定させることができる。

本発明の実施形態による車両制御システムが適用された車両の概略構成図である。本発明の実施形態による車両制御システムの電気的構成を示すブロック図である。本発明の実施形態による車両制御システムが実行する自動停車処理のフローチャートである。本発明の実施形態による車両制御システムが自動停車処理を実行した場合の仮想線及び車両の動きを示す平面図である。本発明の実施形態による車両制御システムが自動停車処理を実行した場合の仮想線及び車両の動きを示す平面図である。本発明の実施形態による車両制御システムが自動停車処理を実行した場合の仮想線及び車両の動きを示す平面図である。本発明の実施形態による車両制御システムが自動停車処理を実行した場合の仮想線の横方向移動速度の変化を示すタイムチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両制御システムを説明する。

＜システム構成＞
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態による車両制御システムが適用された車両の全体構成を説明する。図１は、本発明の実施形態による車両制御システムが適用された車両の概略構成図である。図２は、本発明の実施形態による車両制御システムの電気的構成を示すブロック図である。

図１に示すように、符号１は、本実施形態による車両制御システムが適用された車両を示す。この車両１は、駆動力を発生するエンジン３１、車両１を制動するブレーキ３２、及び電動パワーステアリング３３を有している。また、車両１には、車両１の前方を撮影するカメラ２１、及び車両１の周辺の障害物を検出するレーダ２２が設けられている。

さらに、図２に示すように、車両１には、車速を検出する車速センサ２３、車両１の進行方向の加速度を検出する加速度センサ２４、車両１のヨーレートを検出するヨーレートセンサ２５、車両１の舵角を検出する舵角センサ２６、アクセルペダルの操作（例えばアクセル開度）を検出するアクセルセンサ２７、ブレーキペダルの操作（例えばブレーキペダルの踏み込み量）を検出するブレーキセンサ２８、車両１の位置を検出する測位システム２９、及びナビシステム３０が設けられている。カメラ２１が撮影した画像データ、レーダ２２が検出した障害物の位置情報、測位システム２９により取得された位置情報、ナビシステム３０から取得された非常駐車帯の位置等に関する情報、及び各センサにより検出された検出データは、コントローラ１０に出力される。

カメラ２１は、車両１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、対象物（例えば、道路の区画線（例えば車線境界線、車道外側線、車両通行帯最外側線等を含む白線や黄線等）、路端（道路とそれ以外の物との境界、例えば舗装と土との境界、ガードレール、縁石等）、他車両、歩行者、信号、標識、停止線、交差点、障害物等）を特定する。

レーダ２２は、対象物（特に、路端（道路とそれ以外の物との境界、例えば舗装と土との境界、ガードレール、縁石等）他車両、歩行者、障害物等）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。レーダ２２は、車両１の周辺に電波を送信し、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１から対象物までの方向及び距離や、車両１と対象物との相対速度を測定する。なお、このようなレーダ２２に代えて、レーザレーダや超音波センサ等を用いて対象物との距離や相対速度を測定してもよい。

図２に示すように、コントローラ１０には、カメラ２１が撮影した画像データ、レーダ２２が検出した障害物の位置情報、測位システム２９により取得された位置情報、ナビシステム３０から取得された非常駐車帯の位置等に関する情報、及び各センサ２３～２８により検出された検出データが入力されるようになっている。

コントローラ１０は、１つ以上のプロセッサ１０ａ（典型的にはＣＰＵ）と、当該プロセッサ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如きメモリ１０ｂと、を備えるコンピュータにより構成される。

具体的には、コントローラ１０は、カメラ２１が撮影した画像データ、レーダ２２が検出した障害物の位置情報、測位システム２９により取得された位置情報、ナビシステム３０から取得された非常駐車帯の位置等に関する情報、及び各センサ２３～２８により検出された検出データに基づき、主に、エンジン３１、ブレーキ３２及び電動パワーステアリング３３に対して制御信号を出力し、これらを制御する。例えば、コントローラ１０は、エンジン３１の点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量を調整するために、エンジン３１の点火プラグや燃料噴射弁やスロットル弁などを制御する。また、コントローラ１０は、ブレーキ３２に制動力を発生させるために、例えばブレーキ３２の液圧ポンプやバルブユニットなどを制御する。また、コントローラ１０は、車両１の進行方向を変更するために、電動パワーステアリング３３のモータなどを制御する。

＜車両の制御＞
次に、図３乃至図７により、車両制御システムが行う車両１の自動停車処理について説明する。
図３は、本発明の実施形態による車両制御システムが実行する自動停車処理のフローチャートである。図４乃至図６は、本発明の実施形態による車両制御システムが自動停車処理を実行した場合の仮想線及び車両の動きを示す平面図である。図７は、本発明の実施形態による車両制御システムが自動停車処理を実行した場合の仮想線の横方向移動速度の変化を示すタイムチャートである。

図３の自動停車処理は、車両１が路端に隣接する車線を所定車速（例えば２０ｋｍ／ｈ）以下で走行している場合に、車両１を走行中の車線から路端に寄せて停車させる処理である。例えば、高速道路の追い越し車線を走行中に、車両１に設けられた非常ボタンが押されたり、ドライバモニタリングシステムによりドライバの異常が検知されたりした場合、コントローラ１０は既知の自動運転制御により路端に隣接する車線まで車両１を車線変更させ、その車線内を走行しながら所定車速まで車両１を減速させる。その後、図３の自動停車処理が起動され、コントローラ１０によって実行される。

図３に示すように、自動停車処理が開始されると、ステップＳ１１において、コントローラ１０は、上述したカメラ２１が撮影した画像データ、レーダ２２が検出した障害物の位置情報、測位システム２９により取得された位置情報、ナビシステム３０から取得された非常駐車帯の位置等に関する情報、及び各センサ２３～２８により検出された検出データに対応する情報も含めて、車両１の種々の情報を取得する。

次に、ステップＳ１２において、コントローラ１０は、ステップＳ１１においてカメラ２１から入力された画像データに基づき、車両１が走行している道路の区画線及び路端を検出する。図４乃至図６に示した例では、コントローラ１０は、路端Ｅ、区画線ＯＬ（車道外側線）、区画線ＢＬ（車線境界線）を検出する。

次に、ステップＳ１３において、コントローラ１０は、車両１の側方から前方に向かって、ステップＳ１２において検出した区画線に沿って延びる左右一対の仮想線を生成する。ここで生成される左右一対の仮想線の例を図４（ａ）、図５（ａ）及び図６（ａ）に示している。これらの図４（ａ）、図５（ａ）及び図６（ａ）の例では、コントローラ１０は、車両１が走行している車線の進行方向左側（つまり路端Ｅに近い側）の区画線ＯＬ（車道外側線）に重なるように左仮想線ＩＬ_L（太実線により示す）を生成し、車両１が走行している車線の進行方向右側（つまり路端Ｅから遠い側）の区画線ＢＬ（車線境界線）に重なるように右仮想線ＩＬ_R（破線により示す）を生成する。

次に、ステップＳ１４において、コントローラ１０は、左右一対の仮想線の中間を車両１が走行するように電動パワーステアリング３３の制御を開始する。ステップＳ１３において左右一対の仮想線が生成された状態を示す図４（ａ）、図５（ａ）及び図６（ａ）の例では、コントローラ１０は、左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとの間隔の中間を目標走行軌跡ＴＰ（一点鎖線により示す）とする。そして、車両１が目標走行軌跡ＴＰに沿って走行するように、電動パワーステアリング３３による操舵アシストトルクを決定し、電動パワーステアリング３３のモータなどを制御する。

次に、ステップＳ１５において、コントローラ１０は、ステップＳ１１においてカメラ２１から入力された画像データに基づき、車両１の側方から前方に幅Ｗ１以上且つ長さＬ１以上の大きさの路肩があるか否かを判定する。ここでは、路端Ｅに最も近い区画線ＯＬと路端Ｅとによって挟まれた領域を路肩というものとする。また、路肩の幅は、路端Ｅが道路側に最も突出している位置Ｐと路端Ｅに最も近い区画線ＯＬとの距離である。幅Ｗ１及び長さＬ１は、車両１の幅や自動停止するまでに発生する減速度の上限値等を考慮して決定することができ、例えばＷ１＝３ｍ、Ｌ１＝３０ｍである。

ステップＳ１５の判定の結果、車両１の側方から前方に幅Ｗ１以上且つ長さＬ１以上の大きさの路肩がある場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１６に進み、コントローラ１０は、路肩の長さがＬ２以上か否かを判定する。長さＬ２は、自動停止するまでに発生する減速度の上限値等を考慮して決定することができ、例えばＬ２＝５０ｍである。

ステップＳ１６の判定の結果、路肩の長さがＬ２以上である場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１７に進み、コントローラ１０は、第１速度プロファイルに従って左仮想線ＩＬ_Lを路端Ｅに向かって平行移動させ、次いで、ステップＳ１８において、左仮想線ＩＬ_Lを、路端Ｅが道路側に最も突出している位置Ｐに近接する位置まで移動させて当該位置に固定する。

図４は、路肩の幅ＷがＷ１以上且つ路肩の長さＬがＬ２以上である場合の例を示している。図４の例では、図４（ａ）に示すように路端Ｅに最も近い区画線ＯＬに重なっていた左仮想線ＩＬ_Lが、図４（ｂ）に示すように路端Ｅの方へ移動し、路端Ｅが道路側に最も突出している位置Ｐに近接する位置で固定される。「位置Ｐに近接する位置」は、位置Ｐから路肩の幅方向に道路側へ所定距離Ｍ離れた位置である。所定距離Ｍは、車両１と路端Ｅとの間を人が通るために必要な間隔等を考慮して決定することができ、例えばＭ＝０．２ｍである。左仮想線ＩＬ_Lの移動に伴い、左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとの間隔の中間に設定される目標走行軌跡ＴＰも路端Ｅの方へ移動する。このときの目標走行軌跡ＴＰの移動速度は、第１速度プロファイルの１／２の速度となる。

図７は、仮想線の横方向移動速度の変化（速度プロファイル）を示すタイムチャートである。この図７において、横軸は時間を示し、縦軸は仮想線の横方向移動速度を示す。横軸におけるＴ０は左仮想線ＩＬ_Lの移動開始時刻、Ｔ１、Ｔ１’及びＴ１”は左仮想線ＩＬ_Lの移動終了時刻及び右仮想線ＩＬ_Rの移動開始時刻、Ｔ２、Ｔ２’及びＴ２”は右仮想線ＩＬ_Rの移動終了時刻を示している。この図７において、左仮想線ＩＬ_Lの第１速度プロファイルは曲線Ｇ１１により示されている。即ち、第１速度プロファイルＧ１１によれば、左仮想線ＩＬ_Lは、時刻Ｔ０において移動を開始した後、徐々に速度を上げながら路端Ｅの方へ移動する。その後、左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近づくにつれて移動速度の上昇率は低下し、時刻Ｔ１において移動速度が最大値になると共に、左仮想線ＩＬ_Lは路端Ｅが道路側に最も突出している位置Ｐに近接する位置に到達し、その位置で固定される（図４（ｂ）の状態）。即ち左仮想線ＩＬ_Lの移動速度は０になる。

上述したように、左仮想線ＩＬ_Lの移動に伴い、左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとの間隔の中間に設定される目標走行軌跡ＴＰは第１速度プロファイルの１／２の速度で移動する。即ち、図７において、目標走行軌跡ＴＰの速度プロファイルは、第１速度プロファイルＧ１１の１／２の速度である曲線Ｇ３１により表されている。つまり、目標走行軌跡ＴＰは、時刻Ｔ０において移動を開始した後、徐々に速度を上げながら路端Ｅの方へ移動する。その後、左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近づくにつれて移動速度の上昇率は低下し、時刻Ｔ１において移動速度が最大値になる。

ステップＳ１８の後、ステップＳ１９に進み、コントローラ１０は、第１速度プロファイルに従って右仮想線ＩＬ_Rを路端Ｅ側に向かって平行移動させ、次いで、ステップＳ２０において、右仮想線ＩＬ_Rを、左仮想線ＩＬ_Lから車両１の車幅分だけ離れた位置（つまり車両１の路端Ｅとは反対側の側面の位置）に固定する。図４の例では、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように車両１の路端Ｅとは反対側に隣接する区画線ＢＬに重なっていた右仮想線ＩＬ_Rが、図４（ｃ）に示すように路端Ｅの方へ移動し、車両１の右側の側面の位置で固定される。右仮想線ＩＬ_Rの移動に伴い、左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとの間隔の中間に設定される目標走行軌跡ＴＰも路端Ｅの方へ移動する。このときの目標走行軌跡ＴＰの移動速度は、左仮想線ＩＬ_Lの移動時と同様に第１速度プロファイルの１／２の速度となる。右仮想線ＩＬ_Rが固定される位置は、左仮想線ＩＬ_Lから車両１の車幅分だけ離れた位置なので、図４（ｃ）に示すように車両１の車幅方向位置は左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとによって挟まれた位置で固定される。

図７において、右仮想線ＩＬ_Rの第１速度プロファイルは曲線Ｇ２１により示されている。即ち、第１速度プロファイルＧ２１によれば、右仮想線ＩＬ_Rは、時刻Ｔ１において、左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近接する位置に到達したときの移動速度と同一の速度で移動を開始する。その後、徐々に速度を下げながら路端Ｅの方へ移動し、時刻Ｔ２において移動速度が０になると共に、右仮想線ＩＬ_Rは左仮想線ＩＬ_Lから車両１の車幅分だけ離れた位置（つまり車両１の路端Ｅとは反対側の側面の位置）に到達し、その位置で固定される（図４（ｃ）の状態）。

上述したように、右仮想線ＩＬ_Rの移動に伴い、左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとの間隔の中間に設定される目標走行軌跡ＴＰは第１速度プロファイルの１／２の速度で移動する。即ち、図７において、目標走行軌跡ＴＰの速度プロファイルは、第１速度プロファイルＧ２１の１／２の速度である曲線Ｇ３１により表されている。つまり、目標走行軌跡ＴＰは、時刻Ｔ１から徐々に速度を下げながら路端Ｅの方へ移動する。その後、右仮想線ＩＬ_Rが車両１の路端Ｅとは反対側の側面に近づくにつれて移動速度の低下率は低下し、時刻Ｔ２において移動速度が０になる。また、時刻Ｔ１において左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近接する位置に到達したときの移動速度と、時刻Ｔ１において右仮想線ＩＬ_Rが移動を開始したときの移動速度とが同一なので、目標走行軌跡ＴＰの移動速度は時刻Ｔ１の前後で滑らかに連続している。つまり、車両１の車幅方向の移動速度が時刻Ｔ１の前後においてほぼ一定であり、不連続に変化することはないので、車両１の不安定な挙動により乗員に不安感や不快感を与えることを防止できる。

また、ステップＳ１６において、路肩の長さがＬ２未満である場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、ステップＳ２１に進み、コントローラ１０は、第２速度プロファイルに従って左仮想線ＩＬ_Lを路端Ｅに向かって平行移動させ、次いで、ステップＳ２２において、左仮想線ＩＬ_Lを、路端Ｅが道路側に最も突出している位置Ｐに近接する位置まで移動させて当該位置に固定する。

図５は、路肩の幅ＷがＷ１以上且つ路肩の長さＬがＬ１以上Ｌ２未満である場合の例を示している。図５の例では、図５（ａ）に示すように路端Ｅに最も近い区画線ＯＬに重なっていた左仮想線ＩＬ_Lが、図５（ｂ）に示すように路端Ｅの方へ移動し、路端Ｅが道路側に最も突出している位置Ｐに近接する位置で固定される。左仮想線ＩＬ_Lの移動に伴い、左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとの間隔の中間に設定される目標走行軌跡ＴＰも路端Ｅの方へ移動する。このときの目標走行軌跡ＴＰの移動速度は、第２速度プロファイルの１／２の速度となる。

図７において、左仮想線ＩＬ_Lの第２速度プロファイルは曲線Ｇ１２により示されている。即ち、第２速度プロファイルＧ１２によれば、左仮想線ＩＬ_Lは、時刻Ｔ０において移動を開始した後、徐々に速度を上げながら路端Ｅの方へ移動する。その後、左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近づくにつれて移動速度の上昇率は低下し、時刻Ｔ１’において移動速度が最大値になると共に、左仮想線ＩＬ_Lは路端Ｅが道路側に最も突出している位置Ｐに近接する位置に到達し、その位置で固定される（図５（ｂ）の状態）。即ち左仮想線ＩＬ_Lの移動速度は０になる。この左仮想線ＩＬ_Lの第２速度プロファイルＧ１２は、第１速度プロファイルＧ１１よりも速いように設定されている。

上述したように、左仮想線ＩＬ_Lの移動に伴い、左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとの間隔の中間に設定される目標走行軌跡ＴＰは第２速度プロファイルの１／２の速度で移動する。即ち、図７において、目標走行軌跡ＴＰの速度プロファイルは、第２速度プロファイルＧ１２の１／２の速度である曲線Ｇ３２により表されている。つまり、目標走行軌跡ＴＰは、時刻Ｔ０において移動を開始した後、徐々に速度を上げながら路端Ｅの方へ移動する。その後、左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近づくにつれて移動速度の上昇率は低下し、時刻Ｔ１’において移動速度が最大値になる。

ステップＳ２２の後、ステップＳ２３に進み、コントローラ１０は、第２速度プロファイルに従って右仮想線ＩＬ_Rを路端Ｅ側に向かって平行移動させ、次いで、ステップＳ２０において、右仮想線ＩＬ_Rを、左仮想線ＩＬ_Lから車両１の車幅分だけ離れた位置（つまり車両１の路端Ｅとは反対側の側面の位置）に固定する。図５の例では、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように車両１の路端Ｅとは反対側に隣接する区画線ＢＬに重なっていた右仮想線ＩＬ_Rが、図５（ｃ）に示すように路端Ｅの方へ移動し、車両１の右側の側面の位置で固定される。右仮想線ＩＬ_Rの移動に伴い、左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとの間隔の中間に設定される目標走行軌跡ＴＰも路端Ｅの方へ移動する。このときの目標走行軌跡ＴＰの移動速度は、左仮想線ＩＬ_Lの移動時と同様に第２速度プロファイルの１／２の速度となる。右仮想線ＩＬ_Rが固定される位置は、左仮想線ＩＬ_Lから車両１の車幅分だけ離れた位置なので、図５（ｃ）に示すように車両１の車幅方向位置は左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとによって挟まれた位置で固定される。

図７において、右仮想線ＩＬ_Rの第２速度プロファイルは曲線Ｇ２２により示されている。即ち、第２速度プロファイルＧ２２によれば、右仮想線ＩＬ_Rは、時刻Ｔ１’において、左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近接する位置に到達したときの移動速度と同一の速度で移動を開始する。その後、徐々に速度を下げながら路端Ｅの方へ移動し、時刻Ｔ２’において移動速度が０になると共に、右仮想線ＩＬ_Rは左仮想線ＩＬ_Lから車両１の車幅分だけ離れた位置（つまり車両１の路端Ｅとは反対側の側面の位置）に到達し、その位置で固定される（図５（ｃ）の状態）。この右仮想線ＩＬ_Rの第２速度プロファイルＧ２２は、第１速度プロファイルＧ２１よりも速いように設定されている。

上述したように、右仮想線ＩＬ_Rの移動に伴い、左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとの間隔の中間に設定される目標走行軌跡ＴＰは第２速度プロファイルの１／２の速度で移動する。即ち、図７において、目標走行軌跡ＴＰの速度プロファイルは、第２速度プロファイルＧ２２の１／２の速度である曲線Ｇ３２により表されている。つまり、目標走行軌跡ＴＰは、時刻Ｔ１’から徐々に速度を下げながら路端Ｅの方へ移動する。その後、右仮想線ＩＬ_Rが車両１の路端Ｅとは反対側の側面に近づくにつれて移動速度の低下率は低下し、時刻Ｔ２’において移動速度が０になる。上述したように、左仮想線ＩＬ_Lの第２速度プロファイルＧ１２は第１速度プロファイルＧ１１よりも速いように設定され、右仮想線ＩＬ_Rの第２速度プロファイルＧ２２は第１速度プロファイルＧ２１よりも速いように設定されている。したがって、目標走行軌跡ＴＰの速度プロファイルＧ３２は、第１速度プロファイルに対応する目標走行軌跡ＴＰの速度プロファイルＧ３１よりも速い速度になっている。これにより、車両１をより短い時間で路端Ｅに寄せることができ、Ｌ２未満の路肩の長さの範囲内で確実に車両１を路端Ｅに寄せることができる。また、時刻Ｔ１’において左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近接する位置に到達したときの移動速度と、時刻Ｔ１’において右仮想線ＩＬ_Rが移動を開始したときの移動速度とが同一なので、目標走行軌跡ＴＰの移動速度は時刻Ｔ１’の前後で滑らかに連続している。つまり、車両１の車幅方向の移動速度が時刻Ｔ１’の前後においてほぼ一定であり、不連続に変化することはないので、車両１の不安定な挙動により乗員に不安感や不快感を与えることを防止できる。

また、ステップＳ１５において、車両１の側方から前方に幅Ｗ１以上且つ長さＬ１以上の大きさの路肩がない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ステップＳ２４に進み、コントローラ１０は、ステップＳ１１においてカメラ２１から入力された画像データに基づき、車両１の前方に幅Ｗ１以上且つ長さＬ１以上の大きさの路肩があるか否かを判定する。コントローラ１０は、例えば、車両１の側方には路肩が存在しないものの、車両１の前方（例えば５０ｍ先）に幅Ｗ１以上且つ長さＬ１以上の大きさの路肩が検出された場合、車両１の前方に幅Ｗ１以上且つ長さＬ１以上の大きさの路肩が有ると判定する。

ステップＳ２４の判定の結果、車両１の前方に幅Ｗ１以上且つ長さＬ１以上の大きさの路肩がある場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、コントローラ１０はステップＳ１５に戻り、車両１の側方から前方に幅Ｗ１以上且つ長さＬ１以上の大きさの路肩があると判定されるまでステップＳ１５とステップＳ２４とを繰り返す。

一方、ステップＳ２４の判定の結果、車両１の前方に幅Ｗ１以上且つ長さＬ１以上の大きさの路肩がない場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、ステップＳ２５に進み、コントローラ１０は、第３速度プロファイルに従って左仮想線ＩＬ_Lを路端Ｅに向かって平行移動させ、次いで、ステップＳ２６において、左仮想線ＩＬ_Lを、路端Ｅが道路側に最も突出している位置Ｐに近接する位置まで移動させて当該位置に固定する。

図６は、路肩の幅ＷがＷ１未満である場合の例を示している。図６の例では、図６（ａ）に示すように路端Ｅに最も近い区画線ＯＬに重なっていた左仮想線ＩＬ_Lが、図６（ｂ）に示すように路端Ｅの方へ移動し、路端Ｅが道路側に最も突出している位置Ｐに近接する位置で固定される。左仮想線ＩＬ_Lの移動に伴い、左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとの間隔の中間に設定される目標走行軌跡ＴＰも路端Ｅの方へ移動する。このときの目標走行軌跡ＴＰの移動速度は、第３速度プロファイルの１／２の速度となる。

図７において、左仮想線ＩＬ_Lの第３速度プロファイルは曲線Ｇ１３により示されている。即ち、第３速度プロファイルＧ１３によれば、左仮想線ＩＬ_Lは、時刻Ｔ０において移動を開始した後、徐々に速度を上げながら路端Ｅの方へ移動する。その後、左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近づくにつれて移動速度の上昇率は低下し、時刻Ｔ１”において移動速度が最大値になると共に、左仮想線ＩＬ_Lは路端Ｅが道路側に最も突出している位置Ｐに近接する位置に到達し、その位置で固定される（図６（ｂ）の状態）。即ち左仮想線ＩＬ_Lの移動速度は０になる。この左仮想線ＩＬ_Lの第３速度プロファイルＧ１３は、第１速度プロファイルＧ１１よりも遅いように設定されている。

上述したように、左仮想線ＩＬ_Lの移動に伴い、左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとの間隔の中間に設定される目標走行軌跡ＴＰは第３速度プロファイルの１／２の速度で移動する。即ち、図７において、目標走行軌跡ＴＰの速度プロファイルは、第３速度プロファイルＧ１３の１／２の速度である曲線Ｇ３３により表されている。つまり、目標走行軌跡ＴＰは、時刻Ｔ０において移動を開始した後、徐々に速度を上げながら路端Ｅの方へ移動する。その後、左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近づくにつれて移動速度の上昇率は低下し、時刻Ｔ１”において移動速度が最大値になる。

ステップＳ２６の後、ステップＳ２７に進み、コントローラ１０は、第３速度プロファイルに従って右仮想線ＩＬ_Rを路端Ｅ側に向かって平行移動させ、次いで、ステップＳ２０において、右仮想線ＩＬ_Rを、左仮想線ＩＬ_Lから車両１の車幅分だけ離れた位置（つまり車両１の路端Ｅとは反対側の側面の位置）に固定する。図６の例では、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように車両１の路端Ｅとは反対側に隣接する区画線ＢＬに重なっていた右仮想線ＩＬ_Rが、図６（ｃ）に示すように路端Ｅの方へ移動し、車両１の右側の側面の位置で固定される。右仮想線ＩＬ_Rの移動に伴い、左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとの間隔の中間に設定される目標走行軌跡ＴＰも路端Ｅの方へ移動する。このときの目標走行軌跡ＴＰの移動速度は、左仮想線ＩＬ_Lの移動時と同様に第３速度プロファイルの１／２の速度となる。右仮想線ＩＬ_Rが固定される位置は、左仮想線ＩＬ_Lから車両１の車幅分だけ離れた位置なので、図６（ｃ）に示すように車両１の車幅方向位置は左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとによって挟まれた位置で固定される。

図７において、右仮想線ＩＬ_Rの第３速度プロファイルは曲線Ｇ２３により示されている。即ち、第３速度プロファイルＧ２３によれば、右仮想線ＩＬ_Rは、時刻Ｔ１”において、左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近接する位置に到達したときの移動速度と同一の速度で移動を開始する。その後、徐々に速度を下げながら路端Ｅの方へ移動し、時刻Ｔ２”において移動速度が０になると共に、右仮想線ＩＬ_Rは左仮想線ＩＬ_Lから車両１の車幅分だけ離れた位置（つまり車両１の路端Ｅとは反対側の側面の位置）に到達し、その位置で固定される（図６（ｃ）の状態）。この右仮想線ＩＬ_Rの第３速度プロファイルＧ２３は、第１速度プロファイルＧ２１よりも遅いように設定されている。

上述したように、右仮想線ＩＬ_Rの移動に伴い、左仮想線ＩＬ_Lと右仮想線ＩＬ_Rとの間隔の中間に設定される目標走行軌跡ＴＰは第３速度プロファイルの１／２の速度で移動する。即ち、図７において、目標走行軌跡ＴＰの速度プロファイルは、第３速度プロファイルＧ２３の１／２の速度である曲線Ｇ３３により表されている。つまり、目標走行軌跡ＴＰは、時刻Ｔ１”から徐々に速度を下げながら路端Ｅの方へ移動する。その後、右仮想線ＩＬ_Rが車両１の路端Ｅとは反対側の側面に近づくにつれて移動速度の低下率は低下し、時刻Ｔ２”において移動速度が０になる。上述したように、左仮想線ＩＬ_Lの第３速度プロファイルＧ１３は第１速度プロファイルＧ１１よりも遅いように設定され、右仮想線ＩＬ_Rの第３速度プロファイルＧ２３は第１速度プロファイルＧ２１よりも遅いように設定されている。したがって、目標走行軌跡ＴＰの速度プロファイルＧ３３は、第１速度プロファイルに対応する目標走行軌跡Ｔｐの速度プロファイルＧ３１よりも遅い速度になっている。これにより、車両１をより長い時間で路端Ｅに寄せることができ、幅の狭い路肩に徐々に車両１を進入させることができる。また、時刻Ｔ１”において左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近接する位置に到達したときの移動速度と、時刻Ｔ１”において右仮想線ＩＬ_Rが移動を開始したときの移動速度とが同一なので、目標走行軌跡ＴＰの移動速度は時刻Ｔ１”の前後で滑らかに連続している。つまり、車両１の車幅方向の移動速度が時刻Ｔ１”の前後においてほぼ一定であり、不連続に変化することはないので、車両１の不安定な挙動により乗員に不安感や不快感を与えることを防止できる。

ステップＳ２０の後、ステップＳ２８に進み、コントローラ１０は、車両１を停止させる。例えば、コントローラ１０は、車速が０になるまで所定の減速度（例えば０．２Ｇ以下の減速度）が発生するようにエンジン３１やブレーキ３２を制御する。車両１が停止した後、コントローラ１０は自動停車処理を終了する。

＜変形例＞
次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した実施形態においては、車両制御システムを搭載する車両１は、駆動力を発生する動力源としてエンジン３１を搭載する場合を例として説明したが、このエンジン３１に代えて、あるいはエンジン３１と共に、動力源として車両１にバッテリ及びモータを搭載してもよい。

＜作用効果＞
次に、上述した本発明の各実施形態及び本発明の実施形態の変形例による車両制御システムの効果を説明する。

コントローラ１０は、カメラ２１により撮影された画像から、道路の区画線ＯＬ、ＢＬと路端Ｅとを検出し、車両１の側方から前方に向かって、区画線ＯＬ、ＢＬに沿って延びる左右一対の仮想線ＩＬ_L、ＩＬ_Rを生成し、左右一対の仮想線ＩＬ_L、ＩＬ_Rの中間を車両１が走行するように電動パワーステアリング３３を制御し、左右一対の仮想線ＩＬ_L、ＩＬ_Rのうち路端Ｅに近い左仮想線ＩＬ_Lを、路端Ｅに近接する位置まで移動させて当該位置に固定し、その後、左右一対の仮想線ＩＬ_L、ＩＬ_Rのうち路端Ｅから遠い右仮想線ＩＬ_Rを、左仮想線ＩＬ_Lから車両１の車幅分だけ離れた位置まで移動させて当該位置に固定し、左右一対の仮想線ＩＬ_L、ＩＬ_Rを固定した後に車両１が停止するように、ブレーキ３２を制御する。つまり、コントローラ１０は、左右仮想線ＩＬ_L、ＩＬ_Rの中間を車両１が走行するように電動パワーステアリング３３を制御しながら、まず左仮想線ＩＬ_Lを路端Ｅに近接する位置に固定し、その後右仮想線ＩＬ_Rを路端Ｅに向かって移動させる。これにより、ガードレール、壁、電柱、縁石等の構造物が路端Ｅから車道側に突出している場合でも、路端Ｅと車両１との距離の変動に乱されることなく車両１を徐々に路端Ｅに寄せることができ、車両１の挙動が不安定になることを防止できる。したがって、ドライバが運転不能な状態に陥った場合において、車両１を路端Ｅに寄せて停車させるまでの車両１の挙動を安定させることができ、ドライバや他の乗員の不安感・不快感の増大を抑制することができる。

また、コントローラ１０は、路端Ｅに近い左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近接する位置に到達したときの左仮想線ＩＬ_Lの移動速度と、路端Ｅから遠い右仮想線ＩＬ_Rの移動を開始するときの右仮想線ＩＬ_Rの移動速度とを同一にする。つまり、左仮想線ＩＬ_Lが路端Ｅに近接する位置に到達し右仮想線ＩＬ_Rが移動を開始するときに、左右仮想線ＩＬ_L、ＩＬ_Rの中間を走行する車両１の車幅方向の移動速度が滑らかに連続しており不連続に変化しない。したがって、車両１の不安定な挙動により乗員に不安感や不快感を与えることを防止できる。

また、コントローラ１０は、路端Ｅに近い左仮想線ＩＬ_Lの移動を開始した後、左仮想線ＩＬ_Lの移動速度を徐々に増加させ、路端Ｅから遠い右仮想線ＩＬ_Rの移動を開始した後、右仮想線ＩＬ_Rの移動速度を徐々に減少させる。つまり、左右仮想線ＩＬ_L、ＩＬ_Rの中間を走行する車両１の車幅方向の移動速度を、左仮想線ＩＬ_Lの移動に応じて徐々に増加させ、その後右仮想線ＩＬ_Rの移動に応じて減少させることができる。これにより、車両１を滑らかに路端Ｅに寄せることができる。

また、コントローラ１０は、路端Ｅに近い左仮想線ＩＬ_Lを、路端Ｅが道路側に最も突出している箇所Ｐに近接する位置まで移動させて当該位置に固定する。これにより、ガードレール、壁、電柱、縁石等の構造物が路端Ｅから車道側に突出している場合でも、最も道路側に突出している箇所Ｐに合わせて車両１を徐々に路端Ｅに寄せることができ、車両１の挙動が不安定になることを防止できる。

また、コントローラ１０は、路端Ｅに最も近い区画線ＯＬと路端Ｅとにより挟まれた路肩の幅が所定幅Ｗ１未満の場合には、路肩の幅が所定幅Ｗ１以上の場合よりも左右一対の仮想線ＩＬ_L、ＩＬ_Rの移動速度を遅くする。したがって、左右仮想線ＩＬ_L、ＩＬ_Rの中間を走行する車両１の車幅方向の移動速度は、路肩の幅が所定幅Ｗ１以上の場合よりも遅くなる。つまり、路肩の幅が狭い場合には乗員に不安感を与えないように車両１をより長い時間かけて路端Ｅに寄せることができる。

また、コントローラ１０は、路端Ｅに最も近い区画線ＯＬと路端Ｅとにより挟まれた路肩の幅が所定幅Ｗ１以上の場合且つ路肩の長さが所定長さＬ２未満の場合には、路肩の幅が所定幅Ｗ１以上の場合且つ路肩の長さが所定長さＬ２以上の場合よりも左右一対の仮想線ＩＬ_L、ＩＬ_Rの移動速度を速くする。したがって、左右仮想線ＩＬ_L、ＩＬ_Rの中間を走行する車両１の車幅方向の移動速度も、路肩の幅が所定幅Ｗ１以上の場合且つ路肩の長さが所定長さＬ２以上の場合よりも早くなる。つまり、車両１をより短い時間で路端Ｅに寄せることができ、Ｌ２未満の路肩の長さの範囲内で確実に車両１を路端Ｅに寄せることができる。

１車両
１０コントローラ
１０ａプロセッサ
１０ｂメモリ
２１カメラ
２２レーダ
２３車速センサ
２４加速度センサ
２５ヨーレートセンサ
２６舵角センサ
２７アクセルセンサ
２８ブレーキセンサ
２９測位システム
３０ナビシステム
３１エンジン
３２ブレーキ
３３電動パワーステアリング
Ｅ路端
ＩＬ_L 左仮想線
ＩＬ_R 右仮想線
ＯＬ区画線
ＢＬ区画線
ＴＰ目標走行軌跡

Claims

車両を路端に寄せて停車させる車両制御システムであって、
前記車両の前方を撮影するカメラと、
前記カメラにより撮影された前記車両の前方の画像に基づき、前記車両を路端に寄せて停車させるために当該車両の操舵装置及び制動装置の制御を行う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、
前記カメラにより撮影された画像から、道路の区画線と路端とを検出し、
前記車両の側方から前方に向かって、前記区画線に沿って延びる左右一対の仮想線を生成し、
前記左右一対の仮想線の中間を前記車両が走行するように前記操舵装置を制御し、
前記左右一対の仮想線のうち前記路端に近い側の仮想線を、前記路端に近接する位置まで移動させて当該位置に固定し、その後、前記左右一対の仮想線のうち前記路端から遠い側の仮想線を、前記路端に近い側の仮想線から前記車両の車幅分だけ離れた位置まで移動させて当該位置に固定し、
前記左右一対の仮想線を固定した後に前記車両が停止するように、前記制動装置を制御するように構成されている、
ことを特徴とする車両制御システム。
前記コントローラは、前記路端に近い側の仮想線が前記路端に近接する位置に到達したときの当該仮想線の移動速度と、前記路端から遠い側の仮想線の移動を開始するときの当該仮想線の移動速度とを同一にするように構成されている、請求項１に記載の車両制御システム。
前記コントローラは、前記路端に近い側の仮想線の移動を開始した後、当該路端に近い側の仮想線の移動速度を徐々に増加させ、前記路端から遠い側の仮想線の移動を開始した後、当該路端から遠い側の仮想線の移動速度を徐々に減少させるように構成されている、請求項２に記載の車両制御システム。
前記コントローラは、前記路端に近い側の仮想線を、前記路端が道路側に最も突出している箇所に近接する位置まで移動させて当該位置に固定するように構成されている、請求項１から３の何れか一項に記載の車両制御システム。
前記コントローラは、前記路端に最も近い前記区画線と前記路端とにより挟まれた路肩の幅が所定幅未満の場合には、前記路肩の幅が所定幅以上の場合よりも前記仮想線の移動速度を遅くするように構成されている、請求項１から４の何れか一項に記載の車両制御システム。
前記コントローラは、前記路端に最も近い前記区画線と前記路端とにより挟まれた路肩の幅が所定幅以上の場合且つ前記路肩の長さが所定長さ未満の場合には、前記路肩の幅が所定幅以上の場合且つ前記路肩の長さが所定長さ以上の場合よりも前記仮想線の移動速度を速くするように構成されている、請求項１から５の何れか一項に記載の車両制御システム。