車両制御装置

本発明は、車両と物体との衝突を回避するように車両を制御する車両制御装置に関する。

従来、車両と物体との衝突回避に関し、例えば、特開2009−015547号公報に記載された装置が知られている。この装置は、車両に衝突する可能性がある物体を検出し、そのような物体が検出された場合に運転者に対し物体との衝突を回避するために車両の操舵方向を指示する。

特開2009−015547号公報

ところで、車両に衝突する可能性がある物体を検出した場合に、車両の操舵制御を含む車両制御によって物体との衝突を回避させる装置が考えられる。このような緊急回避の状況においては、車両制御による車両の操舵方向を車両周囲に報知することが望ましい。

そこで、本技術分野において、車両と物体との衝突を回避するための操舵制御を含む車両制御を行う場合に、車両の操舵方向を車両周囲に適切に報知することができる車両制御装置の開発が望まれている。

すなわち、本発明の一側面における車両制御装置は、車両の周囲の物体を検出する物体検出部と、前記物体検出部により検出された前記物体と前記車両が衝突する可能性があるか否かを判定する衝突判定部と、前記衝突判定部により前記物体と前記車両が衝突する可能性があると判定された場合に、前記物体検出部の検出結果と前記車両の車速とに基づいて、前記車両の制動制御により衝突回避できるか否かを判定する制動回避判定部と、前記制動回避判定部によって前記制動制御により衝突回避できると判定された場合、前記制動制御を行い、前記制動回避判定部によって前記制動制御により衝突回避できないと判定された場合、前記車両の操舵と前記車両の制動の両方で前記衝突を回避する操舵制動制御を行う走行制御部と、前記制動回避判定部によって前記制動制御により衝突回避できないと判定された場合に、前記操舵制動制御の操舵方向に応じた前記車両の方向指示器の点滅を開始し、前記操舵制動制御により前記車両が停車した場合に前記車両の非常点滅表示器を点滅させる点灯制御部とを備えて構成される。この車両制御装置によれば、制動制御のみでは衝突回避できないと判定された場合に車両の操舵と制動の両方で衝突回避する操舵制動制御を行い、その操舵制動制御の操舵方向に応じて方向指示器の点滅を開始し、操舵制動制御により車両が停車した場合に非常点滅表示器を点滅させる。このため、方向指示器の点滅により車両の周囲に対し車両の操舵方向を報知することができ、非常点滅表示器の点滅により車両の周囲に対し車両が緊急停車していることを報知することができる。

また、本発明の一側面における車両制御装置において、前記制動回避判定部によって前記制動制御により衝突回避できないと判定された場合に、前記物体と前記車両の衝突を回避するため目標経路を前記車両の走行する車線内に生成する走行計画生成部をさらに備え、前記走行制御部は、前記目標経路に従って前記操舵制動制御を行うように構成されていてもよい。この場合、車線内に生成される目標経路に従って操舵制動制御を行うことにより、隣り車線を走行する車両との接触を回避した車両の走行が可能となる。

また、本発明の一側面における車両制御装置において、前記制動回避判定部によって前記制動制御により衝突回避できないと判定された場合に、前記走行制御部による前記操舵制動制御の操舵方向に応じた操舵表示を前記車両内のディスプレイに表示させる表示制御部をさらに備えていてもよい。この場合、操舵制動制御の操舵方向に応じた操舵表示が行われるため、運転者が車両の操舵の制御状況を知ることができ、操舵制動制御による車両の挙動に違和感を覚えることを抑制することができる。

本発明によれば、車両と物体との衝突を回避するための操舵制御を含む車両制御を行う場合に、車両の操舵方向を車両周囲に適切に報知することができる。

本発明の一実施形態に係る車両制御装置の構成概要を示すブロック図である。

図1の車両制御装置における制御処理を示すフローチャートである。

図1の車両制御装置における操舵制御及び制動制御の車両状態等を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図1は、本発明の一実施形態に係る車両制御装置1の構成概要図である。図1において、本実施形態に係る車両制御装置1は、車両に搭載され、車両と周囲の物体と衝突を回避するために自動で車両の制動制御又は操舵制動制御を行う装置である。ここで、操舵制動制御とは、車両の操舵制御と制動制御の両方を行う制御であって、物体との衝突回避のための制御である。車両制御装置1は、例えば、制動制御のみにより車両と周囲の物体と衝突を回避できる場合、制動制御のみによる衝突回避を行う。車両制御装置1は、その制動制御のみでは衝突回避できない場合に車両の操舵制動制御を行う。そして、車両制御装置1は、操舵制動制御の操舵方向に応じて車両の方向指示器の点滅を行い、操舵制動制御により車両が停車した場合に車両の非常点滅表示器を点滅させる。

車両制御装置1は、ECU[Electronic Control Unit]10を備えている。ECU10は、車両の制動制御又は操舵制動制御を含む車両制御を行う電子制御ユニットであり、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]を含むコンピュータを主体として構成されている。ECU10の詳細については、後述する。

ECU10には、車両外部情報センサ2、GPS[Global Positioning System]受信部3、車両内部情報センサ4、地図データベース5、ナビゲーションシステム6、HMI[Human Machine Interface]7、アクチュエータ8、方向指示器21及び非常点滅表示器22がそれぞれ接続されている。

車両外部情報センサ2は、車両の周辺情報である外部状況を検出する検出機器である。車両外部情報センサ2は、カメラ、レーダー[Radar]、及びライダー[LIDAR:Laser Imaging Detection and Ranging]のうち少なくとも一つを含む。カメラは、車両の外部状況を撮像する撮像機器である。

車両外部情報センサ2のカメラは、車両周囲の物体を検出する検出器として機能し、撮像した物体の撮像情報をECU10へ送信する。また、カメラは、車両が走行する車線の左右に設けられる白線を検出する検出部として機能し、白線を撮像した撮像情報をECU10へ送信する。白線は、実線、破線のいずれであってもよいし、単線、複合線のいずれであってもよい。

カメラは、例えば、車両のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれている。ステレオカメラを用いる場合、カメラは先行車両、障害物、歩行者等を含む立体物を検出する検出器として機能する。

レーダーは、電波(例えばミリ波)を利用して車両周囲の物体を検出する。レーダーは、電波を車両の周囲に送信し、物体で反射された電波を受信することで物体を検出する。レーダーは、検出した物体情報をECU10へ送信する。

ライダーは、光を利用して車両周囲の物体を検出する。ライダーは、光を車両の周囲に送信し、物体で反射された光を受信することで反射点までの距離を計測し、物体を検出する。ライダーは、検出した物体情報をECU10へ送信する。カメラ、ライダー及びレーダーは、必ずしも重複して備える必要はない。

GPS受信部3は、3個以上のGPS衛星から信号を受信することにより、車両の位置(例えば車両の緯度及び経度)を測定する。GPS受信部3は、測定した車両の位置情報をECU10へ送信する。なお、GPS受信部3に代えて、車両の緯度及び経度が特定できる他の手段を用いてもよい。また、車両の方位を測定する機能を持たせることは、センサの測定結果と後述する地図情報との照合のために好ましい。

車両内部情報センサ4は、車両の走行状態を検出する検出機器である。車両内部情報センサ4は、車速センサを含む。車速センサは、車両の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、車両の車輪又は車輪と一体に回転し又は同期して回転するドライブシャフト等の部材に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車速情報(車輪速情報)をECU10に送信する。

車両内部情報センサ4は、加速度センサ及びヨーレートセンサのうち少なくとも一つを含んでもよい。加速度センサは、車両の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、車両の横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、例えば、車両の加速度情報をECU10に送信する。ヨーレートセンサは、車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート(回転角速度)を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した車両のヨーレート情報をECU10へ送信する。

地図データベース5は、地図情報を備えたデータベースである。地図データベースは、例えば、車両に搭載されたHDD[Hard Disk Drive]内に形成されている。地図情報には、例えば、道路の位置情報、道路形状の情報(例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率等)、交差点及び分岐点の位置情報が含まれる。なお、地図データベースは、車両と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。

ナビゲーションシステム6は、車両の運転者によって設定された目的地まで、車両の運転者に対して案内を行う装置である。ナビゲーションシステム6は、GPS受信部3の測定した車両の位置情報と地図データベース5の地図情報とに基づいて、車両の走行するルートを算出する。ルートは、複数車線の区間において好適な車線を特定したものであってもよい。ナビゲーションシステム6は、例えば、車両の位置から目的地に至るまでの目標ルートを演算し、ディスプレイの表示及びスピーカの音声出力により運転者に対して目標ルートの報知を行う。ナビゲーションシステム6は、例えば、車両の目標ルートの情報をECU10へ送信する。なお、ナビゲーションシステム6は、車両と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。

HMI7は、車両の乗員(運転者を含む)と車両制御装置1と間で情報の出力及び入力をするためのインターフェイスである。HMI7は、例えば、乗員に画像情報を表示するためのディスプレイパネル、音声出力のためのスピーカ、及び乗員が入力操作を行うための操作ボタン又はタッチパネル等を備えている。HMI7は、無線で接続された携帯情報端末を利用して、乗員に対する情報の出力を行ってもよく、携帯情報端末を利用して乗員による入力操作を受け付けてもよい。

HMI7には、操舵制動制御における操舵制御の状態を表示する操舵表示部71が設けられている。操舵表示部71は、車両周囲の物体との衝突回避が制動制御では行えない場合に、操舵制動制御の操舵方向に応じた操舵表示を表示する表示部であり、例えば、モニタなどのディスプレイが用いられる。操舵表示としては、例えば、ハンドルを模式的に描いたハンドルマーク、操舵方向を矢印により示す操舵方向マークが用いられる(図3のハンドルマークH、操舵方向マークA参照)。操舵表示部71は、操舵方向に応じてハンドルマークを回転させて表示し、操舵方向マーク(例えば矢印マーク)を操舵方向に応じて表示する。操舵表示部71により操舵表示を行うことにより、運転者が車両の操舵の制御状況を知ることができ、操舵制動制御による車両の挙動に違和感を覚えることを抑制することができる。なお、操舵表示部71は、マーク表示以外の操舵表示であってもよく、例えば、文字表示であってもよい。この場合、操舵制動制御の操舵方向に応じ、右側へ操舵制御中であること又は左側へ操舵制御中であることを表示すればよい。

アクチュエータ8は、車両の車両制御を実行する装置である。アクチュエータ8は、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び操舵アクチュエータを少なくとも含む。スロットルアクチュエータは、ECU10からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量(スロットル開度)を制御し、車両の駆動力を制御する。

ブレーキアクチュエータは、ECU10からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、車両の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。操舵アクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を、ECU10からの制御信号に応じて制御する。これにより、操舵アクチュエータは、例えば、運転者の操舵トルクに対してアシストトルクの出力を調整することで車両に出力される操舵トルクを制御する。操舵アクチュエータは、運転者の操舵トルクに関わらず、車両に出力される操舵トルクを制御してもよい。

方向指示器21は、車両の操舵方向を車両の外部に対し報知する点灯器であり、ウインカ又はターンシグナルと称される。方向指示器21は、例えば車両の前方の左右、後方の左右にそれぞれ設けられ、運転者の点灯操作により点灯される。この方向指示器21は、衝突回避のための操舵制動制御が行われるときに、ECU10からの制御信号によって点滅制御される。

非常点滅表示器22は、車両の緊急停車状態を外部に対し報知する点灯器であり、ハザードランプ又は非常点滅表示灯と称される。非常点滅表示器22は、例えば車両の前方の左右、後方の左右にそれぞれ設けられ、運転者の点灯操作により点滅作動させられる。この非常点滅表示器22は、制動制御又は操舵制動制御により車両が停車したときに、ECU10からの制御信号によって点滅制御される。なお、制動制御又は操舵制動制御により車両が停車したときに、非常点滅表示器22としてブレーキランプを用いて点滅作動させてもよい。また、非常点滅表示器22は、方向指示器21を共用して用いてもよい。

ECU10は、外部状況認識部11、車両位置認識部12、走行状態認識部13、衝突判定部14、制動回避判定部15、走行計画生成部16、表示制御部17、走行制御部18及び点灯制御部19を備えている。

外部状況認識部11は、車両外部情報センサ2の検出結果(例えばカメラの撮像情報、レーダーの物体情報、ライダーの物体情報等)に基づいて、車両の外部状況を認識する。外部状況は、例えば、車両に対する走行車線の白線の位置もしくは車線中心の位置及び道路幅、道路の形状(例えば走行車線の曲率、車両外部情報センサ2の見通し推定に有効な路面の勾配変化、うねり等)、車両の周囲の物体の状況(例えば、物体との距離、車両に対する物体の位置、車両に対する物体の移動方向、車両に対する物体の相対速度等)を含む。また、車両外部情報センサ2の検出結果と地図情報とを照合することにより、GPS受信部3等で取得される車両の位置及び方向の精度を補ってもよい。外部状況認識部11は、車両の周囲の物体を検出する物体検出部として機能する。物体としては、例えば、他車両(自動二輪車を含む)、歩行者、自転車、障害物などが該当する。外部状況認識部11の認識情報は、例えば、衝突判定部14、制動回避判定部15及び走行計画生成部16に入力される。

車両位置認識部12は、GPS受信部3で受信した車両の位置情報、及び地図データベース5の地図情報に基づいて、地図上における車両の位置(以下、「車両位置」という)を認識する。なお、車両位置認識部12は、ナビゲーションシステム6で用いられる車両位置を該ナビゲーションシステム6から取得して認識してもよい。車両位置認識部12は、道路等の外部に設置されたセンサで車両の車両位置が測定され得る場合、このセンサから通信によって車両位置を取得してもよい。車両位置認識部12の認識情報は、例えば、衝突判定部14、制動回避判定部15及び走行計画生成部16に入力される。

走行状態認識部13は、車両内部情報センサ4の検出結果(例えば車速センサの車速情報、加速度センサの加速度情報、ヨーレートセンサのヨーレート情報等)に基づいて、車両の走行状態を認識する。車両の走行状態には、例えば、車速、加速度、ヨーレートが含まれる。また、走行状態認識部13は、車両の位置の時間的変化に基づいて、車両の走行方向を認識してもよい。走行状態認識部13の認識情報は、例えば、衝突判定部14、制動回避判定部15及び走行計画生成部16に入力される。

衝突判定部14は、外部状況認識部11により検出された物体と車両が衝突する可能性があるか否かを判定する。衝突判定部14は、検出された物体に対し、衝突時間TTC[Time To Collision]を演算する。この衝突時間TTCの演算は、例えば、車両から物体までの距離を相対速度で除することにより行われる。また、衝突判定部14は、演算された衝突時間TTCが閾値TTCth以下であるか否かを判定することで、物体と車両が衝突する可能性を判定する。つまり、衝突判定部14は、衝突時間TTCが閾値TTCth以下でない場合には、車両が物体に衝突する可能性がないと判定する。一方、衝突判定部14は、衝突時間TTCが閾値TTCth以下である場合には、車両が物体に衝突する可能性があると判定する。閾値TTCthは、例えば、ECU10に予め設定される設定値が用いられる。衝突可能性についての判定情報は、例えば、制動回避判定部15及び走行計画生成部16に入力される。

制動回避判定部15は、衝突判定部14により物体と車両が衝突する可能性があると判定された場合に、物体検出の検出結果と車両の車速とに基づいて、車両の制動制御により衝突回避できるか否かを判定する。例えば、制動回避判定部15は、車両の車速、制動制御による許容減速度に基づいて車両が停車するまでの制動距離を算出する。許容減速度は、例えば、緊急回避において車両制御装置1に許容された最大の減速度(例えば設定値)である。制動回避判定部15は、その制動距離が車両から物体までの距離未満の場合に制動制御だけで衝突回避できると判定し、制動距離が物体までの距離以上の場合に制動制御だけでは衝突回避できないと判定する。制動回避判定部15の判定情報は、例えば、表示制御部17及び走行計画生成部16に入力される。

走行計画生成部16は、例えば、制動回避判定部15によって制動制御により衝突回避できると判定された場合に、制動制御の走行計画を生成する。制動制御の走行計画には、少なくとも目標速度パターンが含まれる。走行計画生成部16は、走行状態認識部13で認識された車両の走行状態(車両の車速)に基づいて、目標速度パターンを生成する。目標速度パターンとは、例えば、車両の進行方向(例えば直進方向)における所定間隔毎又は所定時間毎の目標速度のデータである。走行計画生成部16は、車両を停車させることで物体と車両の衝突を回避するように目標速度パターンを生成する。なお、車両制御装置1は、制動制御の走行計画を生成することなく、予め設定された許容減速度で車両を減速させる制動制御を行ってもよい。

走行計画生成部16は、例えば、制動回避判定部15によって制動制御により衝突回避できないと判定された場合に、操舵制動制御の走行計画を生成する。操舵制動制御の走行計画には、目標経路及び目標速度パターンが含まれる。走行計画生成部16は、例えば、車両位置認識部12で認識された車両位置、外部状況認識部11で認識された車両の外部状況、及び走行状態認識部13で認識された車両の走行状態に基づいて、車両の目標経路を生成する。

具体的に、走行計画生成部16は、例えば、目標経路を生成するための経路候補の探索処理を行う。この探索処理は、車両の進行方向を変えた経路候補を複数生成し、物体との衝突を回避可能な経路候補を探索する処理である。例えば、車両の進行方向を変えた複数の経路候補を生成し、物体との衝突を回避可能であるかどうかを判定する。経路候補は、例えば車両の進行方向を±0.1度ごとに変えた複数の経路として生成される。経路候補は、車両の走行する車線内に限定してもよい。

走行計画生成部16は、物体との衝突回避可能な経路候補が生成できた場合、その経路候補を車両の目標経路とする。走行計画生成部16は、例えば、衝突回避可能な経路候補が複数存在する場合には、物体と最も離れる経路候補を車両の目標経路とする。この目標経路は、車両の操舵と車両の制動の両方で衝突を回避する操舵制動制御における目標経路となる。すなわち、目標経路は、操舵制動制御により物体との衝突を回避しつつ車両を減速させ停車させる経路となる。この目標経路は、車両の走行する車線内に生成してもよい。この場合、車両が車線内に生成される目標経路に沿って走行し衝突回避することとなり、隣り車線を走行する車両と接触することが避けられる操舵制動制御が可能となる。

走行計画生成部16は、例えば、走行状態認識部13で認識された車両の走行状態(車両の車速)に基づいて、目標経路に沿った目標速度パターンを生成する。目標速度パターンとは、例えば、目標経路上における所定間隔毎又は所定時間毎の目標速度のデータである。走行計画生成部16は、物体と車両の衝突を回避して車両を停車させる目標速度パターンを生成する。

走行計画生成部16は、物体との衝突回避可能な経路候補が生成できなかった場合、制動制御の走行計画を生成する。この場合の制動制御は、衝突軽減のための制動制御である。走行計画生成部16は、例えば、衝突回避のための制動制御の走行計画と同様にして、衝突軽減のための制動制御の走行計画を生成する。

走行計画生成部16は、物体との衝突回避可能な経路候補が生成でき、操舵制動制御の走行計画を生成した場合、走行計画に沿った車両の操舵制動制御が可能であるか否かを判定してもよい。走行計画生成部16は、例えば、車両位置認識部12で認識された車両位置、外部状況認識部11で認識された車両の外部状況、及び走行状態認識部13で認識された車両の走行状態に基づいて、走行計画に沿った車両の操舵制動制御が可能であるか否かを判定する。走行計画生成部16は、例えば、外部状況として考慮されていない外乱を認識した場合、目標経路に沿った車両の操舵制動制御が不能であると判定する。外部状況として考慮されていない外乱とは、例えば、雨による路面摩擦の低下である。路面摩擦は、例えば、周知の手法によりカメラの撮像画像から推測することができる。

走行計画生成部16は、走行計画に沿った車両の操舵制動制御が可能ではないと判定した場合、制動制御の走行計画を生成する。この場合の制動制御は、衝突軽減のための制動制御である。

表示制御部17は、制動回避判定部15によって制動制御により衝突回避できないと判定された場合であって、走行計画生成部16により操舵制動制御の走行計画が生成されたときに、衝突回避のための操舵制動制御の操舵方向に応じた操舵表示を操舵表示部71に表示させる。例えば、表示制御部17は、制動回避判定部15によって制動制御により衝突回避できないと判定された場合に、操舵表示部71に制御信号を出力し、操舵表示部71に操舵制動制御の操舵方向に応じた操舵表示を表示させる。

なお、ECU10は、衝突判定部14により車両が物体に衝突する可能性があると判定された場合に、運転者に対し警告制御処理を行う警告制御部(図示なし)を有していてもよい。警告制御部は、例えば、車両が物体に衝突する可能性があると判定された場合に、HMI7に制御信号を出力して警告動作を行わせる。警告動作としては、ブザーの鳴動、スピーカでの警告メッセージの報知、モニタでの警告表示、警告ランプの点灯もしくは点滅などが該当する。

走行制御部18は、走行計画生成部16で生成した走行計画に基づいて車両の走行制御を実行する。例えば、走行制御部18は、物体との衝突可能性がある場合であって制動制御により衝突回避できる場合(走行計画生成部16により制動制御の走行計画が生成された場合)、車両の制動制御を実行する。一方、走行制御部18は、制動制御だけでは衝突回避できない場合(走行計画生成部16により操舵制動制御の走行計画が生成された場合)、車両の操舵と車両の制動の両方で衝突を回避する操舵制動制御を実行する。操舵制動制御において、操舵と制動は必ずしも同時に開始される必要はなく、制動が先であってもよく、操舵が先であってもよい。操舵制動制御は、物体との衝突回避のための操舵と制動を組み合わせて車両を走行させ、停車させるものであればよい。走行制御部18は、走行計画に応じた制御信号をアクチュエータ8に出力する。これにより、走行制御部18は、走行計画に沿って車両が走行するように、車両の走行を制御する。

点灯制御部19は、方向指示器21及び非常点滅表示器22の作動制御を行う。すなわち、点灯制御部19は、方向指示器21及び非常点滅表示器22に対し制御信号を出力し、方向指示器21及び非常点滅表示器22の作動を制御する。例えば、点灯制御部19は、制動回避判定部15によって制動制御により衝突回避できないと判定された場合に操舵制動制御の操舵方向に応じて方向指示器21の点滅を開始し、操舵制動制御により車両が停車した場合に非常点滅表示器22を点滅させる。つまり、点灯制御部19は、操舵制動制御により車両が左側へ操舵される場合には左側の方向指示器21を点滅制御し、操舵制動制御により車両が右側へ操舵される場合には右側の方向指示器21を点滅制御する。そして、点灯制御部19は、車両が停車した場合には、非常点滅表示器22を点滅制御する。点灯制御部19は、車両が停車した場合には、方向指示器21の点滅制御を終了する。

なお、上述した外部状況認識部11、車両位置認識部12、走行状態認識部13、衝突判定部14、制動回避判定部15、表示制御部17、走行計画生成部16、走行制御部18及び点灯制御部19は、ECU10にそれぞれの機能を実現するソフトウェア又はプログラムを導入することにより構成すればよい。また、それらの一部又は全部をそれぞれ個別の電子制御ユニットにより構成してもよい。

次に、本実施形態に係る車両制御装置1の動作について説明する。

図2は、本実施形態に係る車両制御装置1における制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、例えば、車両が走行している場合に行われ、車両のエンジン始動とともに開始される。また、この制御処理は、例えばECU10により実行される。

図2のS10に示すように、まず、センサ情報の読み込み処理が行われる。この処理は、例えば車両外部情報センサ2、GPS受信部3、車両内部情報センサ4、ナビゲーションシステム6の情報を読み込む処理である。そして、S12に処理が移行し、物体の認識処理が行われる。物体の認識処理は、車両外部情報センサ2に検出された車両周囲の物体の位置、物体と車両との距離、及び物体と車両との相対速度の情報を認識する処理である。

そして、S14に処理が移行し、物体との衝突時間TTCの演算処理が行われる。演算処理は、S12にて認識された物体と車両との衝突時間TTCを演算する処理である。例えば、外部状況認識部11は、車両から物体までの距離を相対速度で除して、衝突時間TTCを算出する。

そして、S16に処理が移行し、S14にて演算された衝突時間TTCが閾値TTCth以下であるか否かが判定される。この判定処理は、車両が物体と衝突する可能性があるかどうかを判定する処理である。例えば、衝突判定部14は、衝突時間TTCが閾値TTCth以下でない場合には車両が物体と衝突する可能性がないと判定し、衝突時間TTCが閾値TTCth以下である場合には車両が物体と衝突する可能性があると判定する。閾値TTCthは、ECU10に予め設定される設定値を用いればよい。

S16にて衝突時間TTCが閾値TTCth以下でないと判定された場合には、物体との衝突可能性がないと判断され、図2の一連の制御処理を終了する。その後、ECU10は、再びS10から処理を開始する。一方、S16にて衝突時間TTCが閾値TTCth以下であると判定された場合には、制動制御により物体との衝突回避できないかどうかが判定される(S18)。例えば、制動回避判定部15は、車両の車速、制動制御による減速度に基づいて制動距離を算出し、その制動距離が物体までの距離未満の場合に制動制御により衝突回避できると判定し、制動距離が物体までの距離以上の場合に制動制御により衝突回避できないと判定する。

S18にて制動制御により物体との衝突が回避できると判定された場合には、衝突回避のための制動制御が行われる(S20)。衝突回避のための制動制御は、操舵制御を用いずに制動制御のみによって物体との衝突を回避する処理である。すなわち、走行制御部18は、ブレーキのアクチュエータ8に制御信号を出力し、車両の制動制御を実行する。このとき、点灯制御部19は、例えば、車両の後部に設けられるブレーキランプを点灯又は点滅させる。

S18にて制動制御により物体との衝突が回避できないと判定された場合には、物体との衝突回避可能な経路候補の探索が行われる(S22)。例えば、走行計画生成部16は、車両の進行方向を変えた複数の経路候補を生成する。

そして、S24に処理が移行し、物体との衝突回避可能な経路候補があるか否かが判定される。この判定処理は、物体との衝突を回避できる経路候補があるか否かを判定する処理である。例えば、走行計画生成部16は、S22にて生成した経路候補について物体との衝突を回避できる経路候補があるか否かを判断する。そして、走行計画生成部16は、物体との衝突回避可能な経路候補が生成できた場合、物体との衝突を回避できる経路候補があると判定する。一方、走行計画生成部16は、物体との衝突回避可能な経路が生成できない場合、物体との衝突を回避できる経路候補がないと判定する。

S24にて経路候補がないと判定された場合には、S20において衝突軽減のための制動制御が行われる。一方、S24にて衝突回避経路があると判定された場合には、操舵制動制御の走行計画が生成される(S26)。走行計画生成部16は、物体との衝突回避可能な経路候補を車両の目標経路とする。走行計画生成部16は、例えば、衝突回避可能な経路候補が複数存在する場合には、物体と最も離れる経路候補を車両の目標経路とする。走行計画生成部16は、例えば、走行状態認識部13で認識された車両の走行状態(車両の車速)に基づいて、目標経路に沿った目標速度パターンを生成する。走行計画生成部16は、目標経路及び目標速度パターンを含む操舵制動制御の走行計画を生成する。

S26にて走行計画が生成された場合には、走行計画に沿った車両の操舵制動制御が可能であるか否かが判定される(S28)。走行計画生成部16は、例えば、車両位置認識部12で認識された車両位置、外部状況認識部11で認識された車両の外部状況、及び走行状態認識部13で認識された車両の走行状態に基づいて、走行計画に沿った車両の操舵制動制御が可能であるか否かを判定する。

S28にて走行計画に沿った車両の操舵制動制御が可能ではないと判定された場合には、S20において衝突軽減のための制動制御が行われる。S28にて走行計画に沿った車両の操舵制動制御が可能であると判定された場合には、点滅制御及び操舵制動制御が実行される(S30)。

点灯制御処理は、方向指示器21及び非常点滅表示器22の作動を制御する処理である。操舵制動制御処理は、車両の操舵と制動の両方により物体との衝突回避を行う処理である。点灯制御処理と操舵制動制御処理は同時に開始してもよいし、点灯制御処理を開始した後に操舵制動制御を開始してもよい。例えば、点灯制御処理として、点灯制御部19は、方向指示器21及び非常点滅表示器22に対し制御信号を出力し、方向指示器21及び非常点滅表示器22の作動を制御する。方向指示器21は、操舵制動制御の操舵方向に応じて点滅させられ、非常点滅表示器22は操舵制動制御により車両が停車した場合に点滅させられる。

また、操舵制動制御処理として、走行制御部18は、アクチュエータ8に対し制御信号を出力し、目標経路に沿って車両を走行させるようにブレーキアクチュエータ及び操舵アクチュエータを作動させる。操舵制動制御処理は、制動と操舵を同時に行う場合に限られず、制動が先であってもよく、操舵が先であってもよい。また、点灯制御処理及び操舵制動制御処理と共に、操舵表示処理を行ってもよい。操舵表示処理は、運転者に操舵制御が行われていることを操舵表示により報知する処理である。すなわち、表示制御部17は操舵表示部71に制御信号を出力し、操舵表示部71に操舵表示を行わせる。具体的な処理内容については、後述する。

図3は、点灯制御処理及び操舵制動制御処理の実行時における車両の挙動及び点滅制御状態と運転者に対する操舵表示状態とを示している。図3のP1は、車両Vの操舵制動制御における操舵制動制御の開始時の状況を示している。車両制御装置1は、例えば、操舵制動制御の開始に伴って点灯制御処理を開始し、操舵制動制御の操舵方向に応じた方向指示器21の点滅制御(ウインカ点滅)が行われる。図3では操舵方向が左方向であり、左側の方向指示器21の点滅制御が行われている。また、このとき、操舵表示部71においてハンドルマークH及び操舵方向マークAが運転者に対して表示される。ハンドルマークHは、操舵制動制御が実行中であることを示すマークであり、操舵制動制御における車両Vの操舵状態に応じて回転した状態で表示される。操舵方向マークAは、矢印マークであり、操舵方向を示している。車両Vの点滅制御が行われることにより、周囲の他車V1、V2に対し操舵制動制御による車両Vの操舵方向を知らせることができる。また、操舵制動制御中にハンドルマークHなどの操舵表示を示すことにより、運転者に操舵制動制御中であることを報知することができる。

図3のP2は、物体O(ここでは、歩行者)との衝突を回避すべき操舵制動制御が実行されている状況を示している。P2において、車両Vは、物体Oを避けるように走行しつつ、減速している。点灯制御処理も継続して実行され、点滅制御が行われている。ハンドルマークHは、車両Vの操舵状況に応じて回転した状態で表示される。

図3のP3は、車両Vが操舵制動制御により停車した状況を示している。このとき、点灯制御処理により、車両Vの前後左右に設けられる非常点滅表示器22がそれぞれ作動され、点滅制御(ハザード点滅)が行われる。操舵表示部71において、ハンドルマークHは表示され、操舵方向マークAは消灯される。車両Vの非常点滅表示器22の点滅制御が行われることにより、周囲の他車V1、V2に対し車両Vが緊急停車していることを知らせることができる。また、図3に示すように、物体Oとの衝突回避する目標経路を車両Vの走行する車線内に設定して操舵制動制御を行うことにより、隣り車線を走行する他車V2と接触することが避けられる。

そして、図2において、S30の処理を終えたら、図2の一連の制御処理を終了する。なお、図2の一連の制御処理において、制御結果に影響を及ぼさなければ、図2における制御処理の一部の実行を省略してもよい。例えば、S28の処理は必須ではない。また、制御結果に影響を及ぼさなければ、制御処理の順番を入れ替えてもよいし、他の制御処理を追加してもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る車両制御装置1によれば、物体との衝突を回避するために車両の操舵制動制御が行われる際、車両の操舵方向に応じて方向指示器を点滅させ、車両が停車した場合に非常点滅表示器を点滅させる。このため、方向指示器の点滅により車両の周囲に対し操舵制動制御の車両の操舵方向を報知することができ、非常点滅表示器の点滅により車両の周囲に対し車両が緊急停車していることを報知することができる。

また、本実施形態に係る車両制御装置1において、物体との衝突を回避するため目標経路を車両の走行する車線内に生成して、目標経路に従って操舵制動制御を行うことにより、隣り車線を走行する車両との接触を回避した車両の走行が可能となる。

また、本実施形態に係る車両制御装置1において、物体との衝突を回避するために車両の操舵制動制御が行われる際、操舵制動制御の操舵方向に応じて操舵表示を車両内のディスプレイに表示させることにより、運転者が車両の操舵の制御状況を知ることができ、操舵制動制御による車両の挙動に違和感を覚えることを抑制することができる。

なお、上述した実施形態は、本発明に係る車両制御装置の一実施形態を説明したものであり、本発明に係る車両制御装置は上記実施形態に記載されたものに限定されない。本発明に係る車両制御装置は、各請求項に記載した要旨を変更しないように上記実施形態に係る車両制御装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、上述した実施形態に係る車両制御装置1は、手動運転を行う車両に適用する場合について説明したが、本発明に係る車両制御装置は、自動運転制御を行う車両に適用してもよい。

1…車両制御装置、2…車両外部情報センサ、3…GPS受信部、4…車両内部情報センサ、5…地図データベース、6…ナビゲーションシステム、7…HMI、8…アクチュエータ、10…ECU、11…外部状況認識部、12…車両位置認識部、13…走行状態認識部、14…衝突判定部、15…制動回避判定部、16…走行計画生成部、17…表示制御部、18…走行制御部、19…点灯制御部。