JP7509493B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、障害物との衝突を緊急ブレーキ制御によって回避する機能を備えた車両の走行制御装置に関する。

近年、自動車等の車両においては、ドライバの運転操作の負担を軽減するとともに、安全性の向上を実現することを目的として、ドライバの運転操作を支援するための走行制御装置が実用化されている。この種の走行制御装置では、ドライバによる主体的な運転操作を前提として操舵支援制御や加減速制御を行う走行制御モードや、ドライバの運転操作を必要とすることなく車両を走行させるための走行制御モード（所謂、自動運転モード）についての各種技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。

走行制御装置による走行制御は、基本的には、追従車間距離制御（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）機能と車線中央維持（ＡＬＫＣ：Active Lane Keep Centering）制御機能等とを備えることによって実現される。そして、このような走行制御により、先行車との車間を維持しつつ走行車線に沿って車両を自動走行させることができる。

さらに、走行制御装置は、カメラやレーザ・レーダ等の自律センサを用いた走行環境認識装置によって自車両の前方に車両や歩行者等の障害物を認識したとき、当該障害物に対する緊急ブレーキ（ＡＥＢ（Autonomous Emergency Braking）：衝突被害軽減ブレーキ）制御を行い、自車両を障害物の手前で緊急停止させる技術が実用化されている。このようなＡＥＢ制御では、一般に、自車両からの直線距離が最も近い障害物上の点を代表点として設定し、当該代表点の手前で自車両を停止させるためのブレーキ制御が行われる。

さらに、近年においては、自車両の前方に存在する障害物のみならず、自車進行路に交差する方向から自車両に接近する交差車両等（交差移動体）の障害物に対しても、緊急ブレーキ制御を拡張して行う技術が開発されている。

特開２０１９－１７２１１３号公報

しかしながら、ミリ波レーダ等のレーダ装置によって認識した交差移動体を障害物とする緊急ブレーキ制御では、ブレーキ開始タイミングが遅延する場合がある。すなわち、例えば、交差移動体に対して適切なタイミングで緊急ブレーキ制御を行うためには、交差移動体における自車両側の側面の位置を認識する必要がある。しかしながら、自車両と交差移動体との位置関係によっては、交差移動体の前面の一部しか認識できない場合がある。このような場合、自車両を基準とする交差移動体の前後位置（自車両を基準として前後方向にＺ軸を設定した場合の交差移動体のｚ座標）が、実際の前後位置よりも遠方に認識されてしまう。そして、交差移動体の前後位置が遠方に認識されると、交差移動体に対する自車両の目標停止位置が遠方に設定されてしまい、緊急ブレーキ制御を開始するタイミングが遅延する虞がある。

これに対処し、レーダ装置により認識した交差移動体に対して、一律に緊急ブレーキ制御を開始するタイミングを早めると、過剰な緊急ブレーキ制御が行われる虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、レーダ装置によって交差移動体を認識した場合にも、適切な緊急ブレーキ制御を行うことができる車両の走行制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様による車両の走行制御装置は、自車進行路に交差する方向から接近する交差移動体を認識するレーダ装置と、前記レーダ装置により認識した前記交差移動体の予測進行路と前記自車進行路との交差位置に基づいて設定した目標停止位置に対し、自車両が現在の自車速で走行した場合に到達する時間を衝突予測時間として算出する衝突予測時間算出手段と、前記交差位置において前記自車両が前記交差移動体に衝突する可能性を判定する衝突可能性判定手段と、前記衝突可能性判定手段において前記自車両が前記交差移動体に衝突する可能性があると判定され、且つ、前記衝突予測時間が閾値以下となったとき、前記目標停止位置に前記自車両を停止させるための緊急ブレーキを実行する緊急ブレーキ実行手段と、前記交差位置から前記自車両までの距離が前記交差位置から前記交差移動体までの距離よりも相対的に短くなるほど、前記緊急ブレーキを実行するタイミングを早めるための補正を行う補正手段と、を備えたものである。

本発明の車両の走行制御装置によれば、レーダ装置によって交差移動体を認識した場合にも、適切な緊急ブレーキ制御を行うことができる。

走行制御システムの全体構成図 路車間通信及び車車間通信を示す説明図 ステレオカメラ及びレーダ装置の監視領域を示す説明図 交差車両に対する緊急ブレーキ制御ルーチンを示すフローチャート 自車両との相対位置に応じて設定される交差車両の代表点を示す説明図 自車両との相対位置に応じて設定される交差車両の代表点を示す説明図 自車両との相対位置に応じて設定される交差車両の代表点を示す説明図 閾値補正用マップを示す説明図

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係り、図１は走行制御システムの全体構成図である。図１，２に示すように、本実施形態における走行制御システム１は、複数の車両にそれぞれ搭載された走行制御装置１０と、複数の走行制御装置１０が無線通信を介して接続されるネットワーク環境ＮＷに設けられる複数の管制装置１００と、を有して構成されている。管制装置１００は、例えば、クラウドコンピューティングやエッジコンピューティングによるネットワーク環境、或いは道路付帯設備網によるネットワーク環境のサーバ装置として設けられている。

管制装置１００は、各車両の走行制御装置１０から送信される道路地図情報を逐次統合して更新し、更新した道路地図情報を各車両に送信する。このため、管制装置１００は、道路地図情報統合＿ＥＣＵ１０１と、送受信機１０２と、を有して構成されている。

道路地図境情報統合＿ＥＣＵ１０１は、送受信機１０２を通じて複数の車両から収集した道路地図情報を統合して、道路上の車両を取り巻く道路地図情報を逐次更新する。道路地図情報は、例えば、ダイナミックマップからなり、主として道路情報を構成する静的情報及び準静的情報と、主として交通情報を構成する準動的情報及び動的情報と、の４層の情報を有する。

静的情報は、例えば、道路や道路上の構造物、車線情報、路面情報、恒久的な規制情報等、１ヶ月以内の更新頻度が求められる情報によって構成されている。

準静的情報は、例えば、道路工事やイベント等による交通規制情報、広域気象情報、渋滞予測等、１時間以内での更新頻度が求められる情報によって構成されている。

準動的情報は、例えば、観測時点における実際の渋滞状況や走行規制、落下物や障害物等、一時的な走行障害状況、実際の事故状態、狭域気象情報など、１分以内での更新頻度が求められる情報によって構成されている。

動的情報は、例えば、移動体の間で送信・交換される情報や現在示されている信号の情報、交差点内の歩行者・二輪車情報、交差点を直進する車両情報等、１秒以内での更新頻度が求められる情報によって構成されている。

このような道路地図情報は、各車両から次の情報を受信するまでの周期で維持・更新され、更新された道路地図情報は送受信機１０２を通じて各車両に適宜送信される。

走行制御装置１０は、車外の走行環境を認識するためのユニットとして、走行環境認識ユニット１１及びロケータユニット１２を有する。また、走行制御装置１０は、走行制御ユニット（以下、「走行＿ＥＣＵ」と称す）２２と、エンジン制御ユニット（以下、「Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ」と称す）２３と、パワーステアリング制御ユニット（以下、「ＰＳ＿ＥＣＵ」と称す）２４と、ブレーキ制御ユニット（以下、「ＢＫ＿ＥＣＵ」と称す）２５と、を備える。これら各制御ユニット２２～２５は、走行環境認識ユニット１１及びロケータユニット１２と共に、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車内通信回線を介して接続されている。

走行環境認識ユニット１１は、例えば、車室内前部の上部中央に固定されている。この走行環境認識ユニット１１は、メインカメラ１１ａおよびサブカメラ１１ｂからなる車載カメラ（ステレオカメラ）と、画像処理ユニット（ＩＰＵ）１１ｃと、第１の走行環境認識部１１ｄと、を有している。

メインカメラ１１ａ及びサブカメラ１１ｂは、例えば、自車両Ｍの前方の実空間をセンシングする自律センサである。これらメインカメラ１１ａ及びサブカメラ１１ｂは、例えば、車幅方向中央を挟んで左右対称な位置に配置され、自車両Ｍの前方領域Ａｆ（図３参照）を異なる視点からステレオ撮像する。

ＩＰＵ１１ｃは、両カメラ１１ａ，１１ｂで撮像した自車両Ｍの前方の前方走行環境画像情報を所定に画像処理し、対応する対象の位置のズレ量から求めた距離情報を含む前方走行環境画像情報（距離画像情報）を生成する。

第１の走行環境認識部１１ｄは、ＩＰＵ１１ｃから受信した距離画像情報などに基づき、自車両Ｍの周辺の道路を区画する車線区画線を求める。

また、第１の走行環境認識部１１ｄは、自車両が走行する走行路（自車走行レーン）の左右を区画する区画線の道路曲率[１/ｍ]、および左右区画線間の幅（車線幅）を求める。この道路曲率、および車線幅の求め方は種々知られているが、例えば、第１の走行環境認識部１１ｄは、道路曲率を前方走行環境画像情報に基づき輝度差による二値化処理にて、左右の区画線を認識し、最小二乗法による曲線近似式などにて左右区画線の曲率を所定区間毎に求める。

また、第１の走行環境認識部１１ｄは、距離画像情報に対して所定のパターンマッチングなどを行い、道路に沿って存在するガードレール、縁石、および、自車両Ｍの周辺の道路上に存在する歩行者、二輪車、二輪車以外の車両等の立体物の認識を行う。ここで、第１の走行環境認識部１１ｄにおける立体物の認識では、例えば、立体物の種別、立体物までの距離、立体物の速度、立体物と自車両Ｍとの相対速度などの認識が行われる。なお、このように車載カメラからの画像に基づいて認識した立体物を、カメラオブジェクト（カメラＯＢＪ）と称する。

さらに、第１の走行環境認識部１１ｄには、自律センサとして、複数のレーダ装置（例えば、左前側方レーダ装置１１ｆｌ、右前側方レーダ装置１１ｆｒ、左後側方レーダ装置１１ｒｌ、及び、右後側方レーダ装置１１ｒｒ）が接続されている。

左前側方レーダ装置１１ｆｌ及び右前側方レーダ装置１１ｆｒは、例えば、フロントバンパの左右側部に各々設けられている。これら左前側方レーダ装置１１ｆｌ及び右前側方レーダ装置１１ｆｒは、上述したカメラ１１ａ，１１ｂからの画像では監視することのできない自車両Ｍの左右斜め前方及び側方の領域Ａｆｌ，Ａｆｒ（図３参照）を監視する。なお、左前側方レーダ装置１１ｆｌ及び右前側方レーダ装置１１ｆｒは、各領域Ａｆｌ，Ａｆｒの一部が、カメラ１１ａ，１１ｂによる領域Ａｆと重畳するように配置されている。

左後側方レーダ装置１１ｒｌ及び右後側方レーダ装置１１ｒｒは、例えば、リヤバンパの左右側部に各々設けられている。これら左後側方レーダ装置１１ｒｌ及び右後側方レーダ装置１１ｒｒは、上述した左前側方レーダ装置１１ｆｌ及び右前側方レーダ装置１１ｆｒでは監視することのできない自車両Ｍの左右側方から後方にかけての領域Ａｒｌ，Ａｒｒ（図３参照）を監視する。なお、左後側方レーダ装置１１ｒｌ及び右後側方レーダ装置１１ｒｒは、各領域Ａｒｌ，Ａｒｒの一部が、互いに重畳すると共に、各領域Ａｆｌ，Ａｆｒとそれぞれ重畳するように配置されている。

各レーダ装置１１ｆｌ，１１ｆｒ，１１ｒｌ，１１ｒｒは、ミリ波レーダ、レーザ・レーダ、ライダー（LIDER:Light Detection and Ranging）等を備えて構成されている。各レーダ装置１１ｆｌ，１１ｆｒ，１１ｒｌ，１１ｒｒは、水平方向に発射したレーダ波（電波やレーザビーム等）の反射波を受信することにより、自車両Ｍの周囲に存在する立体物上の複数の反射点を検出する。そして、各レーダ装置１１ｆｌ，１１ｆｒ，１１ｒｌ，１１ｒｒは、検出した複数の反射点の相対位置及び移動速度等を解析してグルーピング処理することにより立体物を認識する。さらに、各レーダ装置１１ｆｌ，１１ｆｒ，１１ｒｌ，１１ｒｒは、認識した立体物上の反射点のうち、自車両Ｍに直線距離が最も近い反射点を当該立体物の代表点Ｐｒ（図５～図７参照）として設定する。なお、このように各レーダ装置１１ｆｌ，１１ｆｒ，１１ｒｌ，１１ｒｒにおいて認識した立体物を、レーダオブジェクト（レーダＯＢＪ）と称する。

このように各レーダ装置１１ｆｌ，１１ｆｒ，１１ｒｌ，１１ｒｒにおいて認識されたレーダＯＢＪに関する代表点Ｐｒ等の情報は、第１の走行環境認識部１１ｄに入力される。これにより、第１の走行環境認識部１１ｄでは、自車両Ｍの前方に存在する先行車等のみならず、自車両Ｍの側方に存在する並走車両、交差点等において自車進行路に交差する方向から自車両Ｍに接近する交差車両、及び、自車両Ｍの後方に存在する後続車両等についても認識することが可能となっている。

ここで、第１の走行環境認識部１１ｄは、認識したカメラＯＢＪ及びレーダＯＢＪの位置を、例えば、自車両Ｍの中心を原点Ｏとする直交座標系（自車両Ｍの前後方向をＺ軸、自車両Ｍの車幅方向をＸ軸とする座標系：図３参照）の座標に変換する。

なお、後述するように、レーダ装置からの情報に基づいて交差移動体との衝突回避のための緊急ブレーキ制御を行う本実施形態において、ロケータユニット１２（及び、管制装置１００）は、必須の構成要件ではなく、適宜省略することが可能である。この場合、ロケータユニット１２に設けられている加速度センサ１４、車輪速センサ１５、ジャイロセンサ１６等の各種センサは、第１の走行環境認識部１１ｄ或いは走行＿ＥＣＵ２２等に接続される。

同様に、レーダ装置からの情報に基づいて交差移動体との衝突回避のための緊急ブレーキ制御を行う本実施形態において、ステレオカメラ（メインカメラ１１ａ及びサブカメラ１１ｂ）及びＩＰＵ１１ｃは、必須の構成要件ではなく、適宜省略することが可能である。

ロケータユニット１２は、道路地図上の自車位置を推定するものであり、自車位置を推定するロケータ演算部１３を有している。このロケータ演算部１３の入力側には、自車両Ｍの前後加速度を検出する前後加速度センサ１４、前後左右各車輪の回転速度を検出する車輪速センサ１５、自車両の角速度または角加速度を検出するジャイロセンサ１６、複数の測位衛星から発信される測位信号を受信するＧＮＳＳ受信機１７など、自車両Ｍの位置（自車位置）を推定するに際して必要とするセンサ類が接続されている。また、ロケータ演算部１３には、管制装置１００との間で情報の送受信（路車間通信：図２中の一点鎖線参照）を行うとともに、他車両との間で情報の送受信（車車間通信：図２中の二点鎖線参照）を行うための送受信機１８が接続されている。

また、ロケータ演算部１３には、高精度道路地図データベース１９が接続されている。高精度道路地図データベース１９は、ＨＤＤなどの大容量記憶媒体であり、高精度な道路地図情報（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、自車両Ｍの走行制御を行う際に必要とする情報として、例えば、上述の道路地図情報統合＿ＥＣＵ１０１において逐次更新される道路地図情報と同様の情報を有する。すなわち、高精度度道路地図情報は、主として道路情報を構成する静的情報及び準静的情報と、主として交通情報を構成する準動的情報及び動的情報と、からなる４層の情報を有する。

ロケータ演算部１３は、地図情報取得部１３ａと、自車位置推定部１３ｂと、第２の走行環境認識部１３ｃと、を備えている。

地図情報取得部１３ａは、例えばドライバが自動運転に際してセットした目的地に基づき、現在地から目的地までのルート地図情報を高精度道路地図データベース１９に格納されている地図情報から取得する。

また、地図情報取得部１３ａは、取得したルート地図情報（ルート地図上の車線データ）を自車位置推定部１３ｂへ送信する。自車位置推定部１３ｂは、ＧＮＳＳ受信機１７で受信した測位信号に基づき自車両Ｍの位置座標を取得する。また、自車位置推定部１３ｂは、取得した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を推定すると共に自車走行路（走行車線）を区画する左右の車線区画線を認識し、道路地図データに記憶されている走行車線中央の道路曲率を取得する。

また、自車位置推定部１３ｂは、トンネル内走行などのようにＧＮＳＳ受信機１７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において、車輪速センサ１５で検出した車輪速に基づき求めた車速、ジャイロセンサ１６で検出した角速度、及び前後加速度センサ１４で検出した前後加速度に基づいて自車位置を推定する自律航法に切換えて、道路地図上の自車位置を推定する。

さらに、自車位置推定部１３ｂは、上述のようにＧＮＳＳ受信機１７で受信した測位信号或いはジャイロセンサ１６等で検出した情報等に基づいて道路地図上の自車位置を推定すると、推定した道路地図上の自車位置に基づき、自車両Ｍが走行中の走行路の道路種別等を判定する。

第２の走行環境認識部１３ｃは、送受信機１８を通じた外部通信（路車間通信、及び、車車間通信）により取得した道路地図情報を用い、高精度道路地図データベース１９に格納された道路地図情報を最新の状態に更新する。この情報更新は、静的情報のみならず、準静的情報、準動的情報、及び、動的情報についても行われる。これにより、道路地図情報は、車外との通信により取得した道路情報及び交通情報を含んで構成され、道路上を走行する車両等の移動体の情報が略リアルタイムで更新される。

また、第２の走行環境認識部１３ｃは、走行環境認識ユニット１１により認識した走行環境情報に基づいて道路地図情報の検証を行い、高精度道路地図データベース１９に格納された道路地図情報を最新の状態に更新する。この情報更新は、静的情報のみならず、準静的情報、準動的情報、及び、動的情報についても行われる。これにより、走行環境認識ユニット１１により認識した道路上を走行する車両等の移動体の情報については、リアルタイムで更新される。

そして、このように更新された道路地図情報は、送受信機１８を通じた路車間通信及び車車間通信により、管制装置１００及び自車両Ｍの周辺車両等に対して送信される。

また、第２の走行環境認識部１３ｃは、更新された道路地図情報のうち、自車位置推定部１３ｂにおいて推定した自車位置を中心とする設定範囲の道路地図情報を、第２の走行環境情報として認識する。ここで、第２の走行環境認識部１３ｃにより認識される第２の走行環境情報の範囲は、第１の走行環境認識部１１ｄにより認識される第１の走行環境情報よりも広域であり、例えば、自車位置を中心とする半径１ｋｍの範囲の道路地図情報が第２の走行環境情報として認識される。

走行環境認識ユニット１１の第１の走行環境認識部１１ｄで認識した第１の走行環境情報、及び、ロケータユニット１２の第２の走行環境認識部１３ｃで認識した第２の走行環境情報などは、走行＿ＥＣＵ２２により読込まれる。また、走行＿ＥＣＵ２２の入力側には、ドライバが自動運転（走行制御制御）のオン／オフ切換等を行うモード切換スイッチ、ドライバによる運転操作量としての操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ、ドライバによる運転操作量としてのブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキセンサ、ドライバによる運転操作量としてのアクセルペダルの踏込量を検出するアクセルセンサ、及び、自車両Ｍに作用するヨーレートを検出するヨーレートセンサ等の各種スイッチ・センサ類が接続されている（何れも図示せず）。

走行＿ＥＣＵ２２には、運転モードとして、手動運転モードと、走行制御制御のためのモードである第１の走行制御モード及び第２の走行制御モードと、退避モードと、が設定されている。これらの各運転モードは、モード切換スイッチに対する操作状況等に基づき、走行＿ＥＣＵ２２において選択的に切換可能となっている。

ここで、手動運転モードとは、ドライバによる保舵を必要とする運転モードであり、例えば、ドライバによるステアリング操作、アクセル操作およびブレーキ操作などの運転操作に従って、自車両Ｍを走行させる運転モードである。

また、第１の走行制御モードも同様に、ドライバによる保舵を必要とする運転モードである。すなわち、第１の走行制御モードは、ドライバによる運転操作を反映しつつ、例えば、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３、ＰＳ＿ＥＣＵ２４、ＢＫ＿ＥＣＵ２５などの制御を通じて、主として、先行車追従制御（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）と、車線中央維持（ＡＬＫＣ：Active Lane Keep Centering）制御および車線逸脱抑制（Active Lane Keep Bouncing）制御と、を適宜組み合わせて行うことにより、目標走行経路に沿って自車両Ｍを走行させる、いわば半自動運転モードである。

また、第２の走行制御モードとは、ドライバによる保舵、アクセル操作およびブレーキ操作を必要とすることなく、例えば、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３、ＰＳ＿ＥＣＵ２４、ＢＫ＿ＥＣＵ２５などの制御を通じて、主として、先行車追従制御と、車線中央維持制御および車線逸脱抑制制御とを適宜組み合わせて行うことにより、目標ルート（ルート地図情報）に従って自車両Ｍを走行させる自動運転モードである。

退避モードは、例えば、第２の走行制御モードによる走行中に、当該モードによる走行が継続不能となり、且つ、ドライバに運転操作を引き継ぐことができなかった場合（すなわち、手動運転モード、または、第１の走行制御モードに遷移できなかった場合）に、自車両Ｍを路側帯などに自動的に停止させるためのモードである。

さらに、走行＿ＥＣＵ２２は、上述の各運転モードにおいて、自車両Ｍと衝突する可能性の高い車両等の障害物に対し、適宜、緊急ブレーキ（ＡＥＢ（Autonomous Emergency Braking）：衝突被害軽減ブレーキ、ＦＣＴＢ（Front Cross Traffic Brake）：出合頭衝突回避ブレーキ等）制御を行う。なお、これらの緊急ブレーキ制御は、基本的には、第１の走行環境情報に基づいて行われ、緊急ブレーキ制御のうち、ＦＣＴＢ制御はレーダＯＢＪに基づいて行われる。

例えば、障害物として自車進行路上に先行車両や対向車両等が認識されている場合、走行＿ＥＣＵ２２は、障害物の後端から自車両Ｍ側に設定距離Δｚ（例えば、障害物から自車両Ｍ側に３０ｃｍ）だけオフセットさせた位置に目標停止位置Ｐｔを設定する。また、走行＿ＥＣＵ２２は、目標停止位置Ｐｔに対する衝突予測時間ＴＴＣ（Time To Collision）を算出する。この衝突予測時間ＴＴＣとしては、例えば、自車両Ｍから目標停止位置Ｐｔまでの距離を、自車両Ｍと障害物との相対速度で除算した値が算出される。そして、走行＿ＥＣＵ２２は、算出した衝突予測時間ＴＴＣが閾値Ｔｔｈ以下であるとき、当該障害物に対する緊急ブレーキを作動させる。

また、例えば、障害物として交差車両等の移動体（交差移動体Ｃ）が認識されている場合、走行＿ＥＣＵ２２は、交差移動体Ｃの移動方向等に基づいて交差移動体Ｃの進行路を推定し、自車進行路と交差移動体Ｃの進行路との交差位置Ｐｃを算出する（図５～図７参照）。そして、走行＿ＥＣＵ２２は、交差位置Ｐｃから自車両Ｍ側に設定距離Δｚ（例えば、交差位置Ｐｃから自車両Ｍ側に３０ｃｍ）だけオフセットさせた位置に目標停止位置Ｐｔを設定する（図５～図７参照）。また、走行＿ＥＣＵ２２は、目標停止位置Ｐｔに対し、自車両Ｍが現在の自車速Ｖｍで走行した場合に到達する時間を衝突予測時間ＴＴＣとして算出する。すなわち、交差移動体Ｃに対する緊急ブレーキ制御では、衝突予測時間ＴＴＣとして、例えば、自車両Ｍから目標停止位置Ｐｔまでの距離を、自車速Ｖｍで除算した値が算出される。また、走行＿ＥＣＵ２２は、自車両Ｍと交差移動体Ｃとの相対位置関係、自車速Ｖｍ、及び、交差移動体Ｃの速度Ｖｃ等に基づき、交差位置Ｐｃにおいて自車両Ｍが交差移動体Ｃに衝突する可能性を判定する。そして、走行＿ＥＣＵ２２は、自車両Ｍが交差移動体Ｃに衝突する可能性があり、且つ、衝突予測時間ＴＴＣが閾値Ｔｔｈ以下であるとき、当該障害物に対する緊急ブレーキを作動させる。

ここで、自車両Ｍが交差移動体Ｃに衝突するか否かの判定は、例えば、交差移動体Ｃの速度Ｖｃに基づいて衝突予測時間ＴＴＣ経過後の交差移動体Ｃの予測位置を算出し、交差移動体Ｃの予測位置が交差位置Ｐｃを基準として設定される衝突予測領域内に存在するか否かを調べることにより行うことが可能である。或いは、自車両Ｍが交差移動体Ｃに衝突するか否かの判定は、例えば、交差位置Ｐｃから自車両Ｍまでの距離をＬｍ、交差位置Ｐｃから交差移動体Ｃまでの距離をＬｃとした場合に、距離Ｌｍと距離Ｌｃとの比率（Ｌｍ／Ｌｃ）が、自車速Ｖｍと交差移動体Ｃの速度Ｖｃとの比率（Ｖｍ／Ｖｃ）に対し、所定の誤差範囲内で一致するか否かを調べることにより行うことが可能である。

ところで、交差移動体Ｃに対する緊急ブレーキを適切なタイミングで実行するためには、交差移動体Ｃの自車両Ｍ側の側面と略一致した適正な位置に代表点Ｐｒを設定して、交差位置Ｐｃを適切な位置に算出する必要がある。

ここで、例えば、図５，６に示すように、レーダ装置を用いた場合、交差移動体Ｃの自車両Ｍ側の側面の検出のし易さは、概ね、交差位置Ｐｃから自車両Ｍまでの距離Ｌｍと交差位置Ｐｃから交差移動体Ｃまでの距離Ｌｃとの相対関係に依存し、距離Ｌｍと距離Ｌｃとの比率（Ｌｍ／Ｌｃ）が大きくなるほど、交差移動体Ｃの側面を検出しやすくなる。換言すれば、自車両Ｍと交差移動体Ｃとが衝突することを前提とした場合、自車両Ｍと交差移動体Ｃとの前後方向（自車両Ｍを基準としたｚ－ｘ座標系（図３参照）のｚ軸方向）の相対速度（縦相対速度）が小さくなるほど、且つ、自車両Ｍと交差移動体Ｃとの左右方向（自車両Ｍを基準と下ｚ－ｘ座標系（図３参照）のｘ軸方向）の相対速度（横相対速度）が大きくなるほど、交差移動体Ｃの側面を検出しにくくなる。

すなわち、例えば、図５に示すように、距離Ｌｍと距離Ｌｃとの比率（Ｌｍ／Ｌｃ）が所定以上である場合、レーダ装置から交差移動体Ｃに入射されるレーダ波の入射角度は、交差移動体Ｃの前面において小さくなり、交差移動体Ｃの側面において大きくなる。従って、レーダ装置では、交差移動体Ｃの前面の反射点を検出しにくく、且つ、交差移動体Ｃの側面の反射点を検出しやすい傾向となる。換言すれば、交差位置Ｐｃにおいて自車両Ｍが交差移動体Ｃと衝突する可能性が高い場合、自車速Ｖｍと交差移動体Ｃの速度Ｖｃとの比率（Ｖｍ／Ｖｃ）が大きくなるほど（すなわち、自車速Ｖｍが速く、且つ、交差移動体Ｃの速度Ｖｃが遅くなるほど）、交差移動体Ｃの側面の反射点を検出しやすい傾向となる。なお、交差移動体Ｃの前面と側面との境界付近においては、交差移動体Ｃを構成する車体等の曲面等に起因して反射波に乱れが生じやすく、レーダ装置による反射点が検出されにくい傾向にある。

このような場合、第２の走行環境認識部１３ｃにレーダＯＢＪとして入力される交差移動体Ｃの代表点Ｐｒの位置は、実際の交差移動体Ｃの自車両Ｍ側の側面と略一致した適正な位置となる。このように適正な代表点Ｐｒが第２の走行環境認識部１３ｃに入力された場合、交差移動体Ｃに対する目標停止位置Ｐｔが適正な位置に設定され、当該目標停止位置Ｐｔに対する緊急ブレーキの実行タイミングは適正となりうる。

一方、例えば、図６に示すように、距離Ｌｍと距離Ｌｃとの比率（Ｌｍ／Ｌｃ）が所定未満である場合（距離Ｌｍが距離Ｌｃよりも十分に小さい場合）、レーダ装置から交差移動体Ｃに入射されるレーダ波の入射角度は、交差移動体Ｃの側面において小さくなり、交差移動体Ｃの前面において大きくなる。従って、レーダ装置では、交差移動体Ｃの側面の反射点を検出しにくく、且つ、交差移動体Ｃの前面の反射点を検出しやすい傾向となる。換言すれば、交差位置Ｐｃにおいて自車両Ｍが交差移動体Ｃと衝突する可能性が高い場合、自車速Ｖｍと交差移動体Ｃの速度との比率（Ｖｍ／Ｖｃ）が小さくなるほど（すなわち、自車速Ｖｍが遅く、且つ、交差移動体Ｃの速度Ｖｃが速くなるほど）、交差移動体Ｃの側面の反射点を検出しにくい傾向となる。なお、交差移動体Ｃの前面と側面との境界付近においては、交差移動体Ｃを構成する車体等の曲面等に起因して反射波に乱れが生じやすく、レーダ装置による反射点が検出されにくい傾向にある。

このような場合、第２の走行環境認識部１３ｃにレーダＯＢＪとして入力される交差移動体Ｃの代表点Ｐｒの位置は、実際の交差移動体Ｃの自車両Ｍ側の側面よりも遠方にオフセットされた位置となる。このようにオフセットされた代表点Ｐｒが第１の走行環境認識部１１ｄに入力された場合、目標停止位置Ｐｔの位置が適正な位置よりも遠方に設定され、第１の走行環境情報に基づく緊急ブレーキの実行タイミングに遅延が生じる可能性がある。なお、例えば、図７に示すように、自車両Ｍが交差移動体Ｃと衝突する可能性がある場合、交差移動体Ｃの代表点Ｐｒの検出誤差は、交差移動体Ｃが交差位置Ｐｃに近づくにつれて解消されるが、誤差が解消された時点では交差移動体Ｃが自車両Ｍの近傍まで接近しているため、緊急ブレーキによる減速度が大きくなり、乗員に違和感を与える虞がある。

このように緊急ブレーキの実行タイミングの遅延により減速度が過大となることを防止するため、走行＿ＥＣＵ２２は、緊急ブレーキを実行するタイミングを早めるための補正を行う。

この緊急ブレーキの実行タイミングを早める補正として、走行＿ＥＣＵ２２は、例えば、交差位置Ｐｃまでの距離Ｌｍに対するオフセット量Δｚの補正を行う。すなわち、走行＿ＥＣＵ２２は、自車両Ｍと交差移動体Ｃとの縦相対速度が小さくなるほど、且つ、自車両Ｍと交差移動体Ｃとの横相対速度が大きくなるほど、オフセット量Δｚに対して大きな補正量αを加算する（図６参照）。

この補正量α算出は、例えば、予め実験やシミュレーション等に基づいて設定された閾値補正用のマップ（図８参照）を用いて行うことが可能である。すなわち、走行＿ＥＣＵ２２には、例えば、自車両Ｍと交差移動体Ｃとの縦相対速度が小さくなるほど、且つ、自車両Ｍと交差移動体Ｃとの横相対速度が大きくなるほど、補正値αとして大きな値を算出するためのマップが予め設定されて格納されている。なお、図８において、記号ａ，ｂは補正値αとしての距離（ｍ）を示し、ａ＜ｂである。

なお、走行＿ＥＣＵ２２は、例えば、衝突予測時間ＴＴＣに対して予め設定されている閾値の基準値Ｔｔｈ０に対する補正を行うことも可能である。

すなわち、走行＿ＥＣＵ２２は、交差位置Ｐｃから自車両Ｍまでの距離Ｌｍが交差位置Ｐｃから交差移動体Ｃまでの距離Ｌｃよりも相対的に短くなるほど、閾値Ｔｔｈを基準値Ｔｔｈ０よりも増加させる補正を行うことも可能である。ここで、交差位置Ｐｃにおいて自車両Ｍが交差移動体Ｃと衝突する可能性がある場合、距離Ｌｍと自車速Ｖｍ、及び、距離Ｌｃと速度Ｖｃとの間には相関関係があるため、走行＿ＥＣＵ２２は、自車速Ｖｍと速度Ｖｃとをパラメータとして基準値Ｔｔｈ０に対する補正量ΔＴを算出することも可能である。すなわち、走行＿ＥＣＵ２２は、自車速Ｖｍが遅く、且つ、交差移動体Ｃの速度Ｖｃが速くなるほど、大きな補正量ΔＴを算出し、閾値Ｔｔｈが基準値Ｔｔｈ０よりも大きくなるように補正することも可能である。

この場合の補正量ΔＴの算出は、例えば、予め実験やシミュレーション等に基づいて設定された閾値補正用のマップ（図８）を用いて行うことが可能である。すなわち、走行＿ＥＣＵ２２には、自車速Ｖｍが遅く、且つ、交差移動体Ｃの速度Ｖｃが速くなるほど、基準値Ｔｔｈ０に対する補正量ΔＴとして大きな値を算出するためのマップが予め設定されて格納される。

このように、本実施形態において、走行制御装置１０は運転診断装置としての機能を実現する。また、走行＿ＥＣＵ２２は、衝突予測時間算出手段、衝突可能性判定手段、緊急ブレーキ実行手段、及び、補正手段としての機能を実現する。

Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３の出力側には、スロットルアクチュエータ３５が接続されている。このスロットルアクチュエータ３５は、エンジンのスロットルボディに設けられている電子制御スロットルのスロットル弁を開閉動作させるものであり、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３からの駆動信号によりスロットル弁を開閉動作させて吸入空気流量を調整することで、所望のエンジン出力を発生させる。

ＰＳ＿ＥＣＵ２４の出力側には、電動パワステモータ３６が接続されている。この電動パワステモータ３６は、ステアリング機構にモータの回転力で操舵トルクを付与するものであり、自動運転では、ＰＳ＿ＥＣＵ２４からの駆動信号により電動パワステモータ３６を制御動作させることで、現在の走行車線の走行を維持させる車線中央維持制御、および自車両Ｍを隣接車線へ移動させる車線変更制御（追越制御などのための車線変更制御）が実行される。

ＢＫ＿ＥＣＵ２５の出力側には、ブレーキアクチュエータ３７が接続されている。このブレーキアクチュエータ３７は、各車輪に設けられているブレーキホイールシリンダに対して供給するブレーキ油圧を調整するもので、ＢＫ＿ＥＣＵ２５からの駆動信号によりブレーキアクチュエータ３７が駆動されると、ブレーキホイールシリンダにより各車輪に対してブレーキ力が発生し、強制的に減速される。

次に、交差車両に対する緊急ブレーキ制御について、図４に示す緊急ブレーキ制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるものである。なお、本実施形態において、交差移動体に対する緊急ブレーキ制御は、基本的には、レーダＯＢＪのみを対象として行われる。

ルーチンがスタートすると、走行＿ＥＣＵ２２は、先ず、ステップＳ１０１において、現在認識されている立体物の中に、自車進行路と進行路が交差する車両等の障害物（交差移動体Ｃ）が存在するか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０１において、交差移動体Ｃが存在しないと判定した場合、走行＿ＥＣＵ２２は、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１０１において、交差移動体Ｃが存在すると判定した場合、走行＿ＥＣＵ２２は、ステップＳ１０２に進み、交差移動体Ｃに対して自車両Ｍを停止させるための目標停止位置Ｐｔを設定する。すなわち、走行＿ＥＣＵ２２は、交差移動体Ｃの進行路の軌跡（より具体的には、交差移動体Ｃの代表点Ｐｒの軌跡）と、自車進行路の軌跡と、が交差する位置（交差位置Ｐｃ）を算出する。そして、走行＿ＥＣＵ２２は、交差位置Ｐｃから自車両Ｍ側に設定距離Δｚだけオフセットさせた位置に目標停止位置Ｐｔを設定する。

続くステップＳ１０３において、走行＿ＥＣＵ２２は、自車両Ｍと交差移動体Ｃとの縦相対速度及び横相対速度に基づいて補正量αを算出し、算出した補正量αをオフセット量である設定距離Δｚに加算することにより、目標停止位置をＰｔを補正する。

続くステップＳ１０４において、走行＿ＥＣＵ２２は、交差移動体Ｃに対する衝突予測時間ＴＴＣを算出する。すなわち、走行＿ＥＣＵ２２は、自車両Ｍから補正後の目標停止位置Ｐｔまでの距離を自車速Ｖｍで除算した値を、衝突予測時間ＴＴＣとして算出する。

続くステップＳ１０５において、走行＿ＥＣＵ２２は、交差位置Ｐｃにおいて自車両Ｍが交差移動体Ｃと衝突する可能性を判定する。

すなわち、ステップＳ１０５において、走行＿ＥＣＵ２２は、衝突予測時間ＴＴＣ経過後の交差移動体Ｃの予測位置を交差移動体Ｃの速度Ｖｃに基づいて算出する。また、走行＿ＥＣＵ２２は、交差位置Ｐｃを基準として交差移動体Ｃの予測進行路に沿った所定範囲を衝突予測領域として設定する。そして、走行＿ＥＣＵ２２は、交差移動体Ｃの予測位置が衝突予測領域内に存在する場合には、自車両Ｍが交差移動体Ｃに衝突する可能性があると判定する。

或いは、ステップＳ１０５において、走行＿ＥＣＵ２２は、交差位置Ｐｃから自車両Ｍまでの距離Ｌｍと交差位置Ｐｃから交差移動体Ｃまでの距離Ｌｃとの比率（Ｌｍ／Ｌｃ）、及び、自車速Ｖｍと交差移動体Ｃの速度Ｖｃとの比率（Ｖｍ／Ｖｃ）を算出する。そして、走行＿ＥＣＵ２２は、距離の比率（Ｌｍ／Ｌｃ）が速度の比率（Ｖｍ／Ｖｃ）に対して所定の誤差範囲内で一致する場合には、自車両Ｍが交差移動体Ｃに衝突する可能性があると判定する。

なお、上述の各判定において、衝突予測領域の範囲、及び、誤差範囲は、交差移動体Ｃに一般的に想定される前後方向の長さ（例えば、交差移動体Ｃが車両であると仮定した場合の一般的な車長等）に基づいて設定されるものである。

ステップＳ１０５からステップＳ１０６に進むと、走行＿ＥＣＵ２２は、上述のステップＳ１０４において自車両Ｍが交差移動体Ｃと衝突する可能性があると判定されたか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０５において自車両Ｍが交差移動体Ｃと衝突する可能性がないと判定されている場合、走行＿ＥＣＵ２２は、ステップＳ１０６から、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１０５において自車両Ｍが交差移動体Ｃと衝突する可能性があると判定されている場合、走行＿ＥＣＵ２２は、ステップＳ１０６からステップＳ１０７に進み、衝突予測時間ＴＴＣが閾値Ｔｔｈ以下であるか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０７において、衝突予測時間ＴＴＣが閾値Ｔｔｈよりも大きいと判定した場合、走行＿ＥＣＵ２２は、そのままルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１０７において、衝突予測時間ＴＴＣが閾値Ｔｔｈ以下であると判定した場合、走行＿ＥＣＵ２２は、ステップＳ１０８に進み、緊急ブレーキを実行した後、ルーチンを抜ける。すなわち、走行＿ＥＣＵ２２は、自車両Ｍから目標停止位置Ｐｔまでの距離と自車速Ｖｍとに基づいて、自車両Ｍを目標停止位置Ｐｔにて停止させるための目標減速度を算出する。そして、走行＿ＥＣＵ２２は、ＢＫ＿ＥＣＵ２５を通じて目標減速度を用いたブレーキ制御を行う。

このような実施形態によれば、レーダ装置により認識した交差移動体Ｃの予測進行路と自車進行路とに基づいて設定した目標停止位置Ｐｔに対し、自車両Ｍが現在の自車速Ｖｍで走行した場合に到達する時間を衝突予測時間ＴＴＣとして算出するとともに、自車速Ｖｍと交差移動体Ｃの速度Ｖｃとに基づいて交差位置Ｐｃにおいて自車両Ｍが交差移動体Ｃに衝突する可能性を判定し、自車両Ｍが交差移動体Ｃに衝突する可能性があると判定され、且つ、衝突予測時間ＴＴＣが閾値Ｔｔｈ以下となったとき目標停止位置Ｐｔに自車両Ｍを停止させるための緊急ブレーキを実行する緊急ブレーキ制御において、自車両Ｍと交差移動体Ｃとの縦相対速度が小さくなるほど、且つ、自車両Ｍと交差移動体Ｃとの横相対速度が大きくなるほど、オフセット量Δｚに対して大きな補正量αを加算する補正を行って緊急ブレーキを実行するタイミングを早めることにより、レーダ装置によって交差移動体Ｃを認識した場合にも、適切な緊急ブレーキ制御を行うことができる。

すなわち、自車両Ｍと交差移動体Ｃとが衝突することを前提とした場合、自車両Ｍと交差移動体Ｃとの縦相対速度が小さくなるほど、且つ、自車両Ｍと交差移動体Ｃとの横相対速度が大きくなるほど、交差移動体Ｃの自車両Ｍ側の側面の検出が困難となることに鑑みて、オフセット量Δｚを補正値αを用いて自車両Ｍ側に補正することにより、交差移動体Ｃの代表点Ｐｒに基づいて算出される交差位置Ｐｃが実際の交差位置よりも自車両Ｍから遠方に設定された場合にも、緊急ブレーキを適切なタイミングで実行することができる。

なお、上述の実施形態においては、交差移動体Ｃに対して自車両Ｍを停止させるブレーキ制御のみを対象に説明を行ったが、その前段階で行われる予備的なブレーキ制御及び警報制御についても同様の処理を行うことが可能である。

ここで、上述の実施形態において、走行環境認識ユニット１１、ロケータユニット１２、走行＿ＥＣＵ２２、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３、ＰＳ＿ＥＣＵ２４、ＢＫ＿ＥＣＵ２５、及び、道路地図情報統合＿ＥＣＵ１０１は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ、不揮発性記憶部等を備える周知のマイクロコンピュータ、及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等の固定データ等が予め記憶されている。なお、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。例えば、上述の実施形態においては、自車両Ｍが前進しているときの緊急ブレーキ制御を例に説明したが、自車両Ｍが後進しているときの緊急ブレーキ制御に対しても適用することが可能である。

また、例えば、上述の実施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 … 走行制御システム
１０ … 走行制御装置
１１ … 走行環境認識ユニット
１１ａ … メインカメラ
１１ｂ … サブカメラ
１１ｃ … ＩＰＵ
１１ｄ … 第１の走行環境認識部
１１ｆｌ … 左前側方レーダ装置
１１ｆｒ … 右前側方レーダ装置
１１ｒｌ … 左後側方レーダ装置
１１ｒｒ … 右後側方レーダ装置
１２ … ロケータユニット
１３ … ロケータ演算部
１３ａ … 地図情報取得部
１３ｂ … 自車位置推定部
１３ｃ … 第２の走行環境認識部
１４ … 前後加速度センサ
１５ … 車輪速センサ
１６ … ジャイロセンサ
１７ … ＧＮＳＳ受信機
１８ … 送受信機
１９ … 高精度道路地図データベース
２２ … 走行＿ＥＣＵ
２３ … Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ
２４ … ＰＳ＿ＥＣＵ
２５ … ＢＫ＿ＥＣＵ
３５ … スロットルアクチュエータ
３６ … 電動パワステモータ
３７ … ブレーキアクチュエータ
１００ … 管制装置
１０１ … 道路地図情報統合＿ＥＣＵ
１０２ … 送受信機
Ｃ … 交差移動体
Ｌｃ … 距離
Ｌｍ … 距離
Ｍ … 自車両
ＮＷ … ネットワーク環境
Ｐｃ … 交差位置
Ｐｒ … 代表点
Ｐｔ … 目標停止位置
ＴＴＣ … 衝突予測時間
Ｔｔｈ … 閾値
Ｔｔｈ０ … 基準値
Ｖｃ … 速度
Ｖｍ … 自車速
ΔＴ … 補正量
Δｚ … 設定距離

Claims (3)

1. 自車進行路に交差する方向から接近する交差移動体を認識するレーダ装置と、
   前記レーダ装置により認識した前記交差移動体の予測進行路と前記自車進行路との交差位置に基づいて設定した目標停止位置に対し、自車両が現在の自車速で走行した場合に到達する時間を衝突予測時間として算出する衝突予測時間算出手段と、
   前記交差位置において前記自車両が前記交差移動体に衝突する可能性を判定する衝突可能性判定手段と、
   前記衝突可能性判定手段において前記自車両が前記交差移動体に衝突する可能性があると判定され、且つ、前記衝突予測時間が閾値以下となったとき、前記目標停止位置に前記自車両を停止させるための緊急ブレーキを実行する緊急ブレーキ実行手段と、
   前記交差位置から前記自車両までの距離が前記交差位置から前記交差移動体までの距離よりも相対的に短くなるほど、前記緊急ブレーキを実行するタイミングを早めるための補正を行う補正手段と、
   を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 前記補正手段は、前記自車両と前記交差移動体との前後方向の相対速度が小さく、且つ、前記自車両と前記交差移動体との左右方向の相対速度が大きくなるほど、前記目標停止位置を前記自車両側に補正することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
3. 前記レーダ装置は、前記交差移動体の認識に際し、前記交差移動体上の複数の反射点のうち直線距離において前記自車両に最も近い点を前記交差移動体の代表点として認識し、
   前記衝突予測時間算出手段は、前記交差移動体の前記予測進行路として、前記代表点の進行路を用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の走行制御装置。

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