JP2016132273A - 操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の乗り心地を損ねることを低減できる操舵制御装置を提供する。
【解決手段】車両の操舵を制御する操舵制御装置であって、車両の走行車線の前方に存在する物体の高さ及び物体の水平方向の最大幅を取得する物体特性取得部と、物体特性取得部により取得された物体の高さが所定値以下であり、かつ、物体の水平方向の最大幅が車幅方向の車輪間の距離より短い場合には、物体を跨ぐ走行軌跡を生成する走行軌跡生成部と、走行軌跡生成部により生成された走行軌跡に沿って車両の操舵を制御する制御部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明の種々の側面は、操舵制御装置に関する。

特許文献１には、車両の操舵制御を行う装置が記載されている。この装置は、車両の前方の走行車線に物体を検出した場合、車両が物体を跨いで走行することができるか否かを物体の高さに基づいて判定する。具体的には、この装置は、物体の高さが所定値以下の場合には、車両が物体を跨いで走行することができると判定する。

特開２００１−１９１８７６号公報

しかしながら、従来の装置では、物体を跨いで走行することができると判定したときであっても車両が当該物体に乗り上げてしまう場合がある。例えば、物体の高さが所定値以下の高さであっても、物体の形状が細長い場合には、車両が跨ぐことができる幅よりも物体の幅の方が大きいことがある。この場合、運転者の乗り心地を損ねるおそれがある。

本発明の種々の側面は、運転者の乗り心地を損ねることを低減することができる操舵制御装置を提供する。

本発明の一側面に係る操舵制御装置は、車両の操舵を制御する操舵制御装置であって、車両の走行車線の前方に存在する物体の高さ及び物体の水平方向の最大幅を取得する物体特性取得部と、物体特性取得部により取得された物体の高さが所定値以下であり、かつ、物体の水平方向の最大幅が車幅方向の車輪間の距離より短い場合には、物体を跨ぐ走行軌跡を生成する走行軌跡生成部と、走行軌跡生成部により生成された走行軌跡に沿って車両の操舵を制御する制御部と、を備える。

本発明の種々の側面及び実施形態によれば、運転者の乗り心地を損ねることを低減できる。

実施形態に係る操舵制御装置を含む車両の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る操舵制御装置の車両制御動作を説明するフローチャートである。 車両の接触回避の挙動を説明する図である。 実施形態に係る操舵制御装置の接触可能性判定処理を説明するフローチャートである。 回避走行軌跡で走行した場合における接触可能性判定を説明する図である。 実施形態に係る操舵制御装置の物体特性判定処理を説明するフローチャートである。 実施形態に係る操舵制御装置の物体特性判定を説明する図である。 実施形態に係る操舵制御装置の跨ぎ走行軌跡判定処理を説明するフローチャートである。 実施形態に係る操舵制御装置の跨ぎ走行軌跡判定を説明する図である。

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、実施形態に係る操舵制御装置１を搭載した車両２の構成を示すブロック図である。操舵制御装置１は、例えば乗用車などの車両２に搭載され、車両２の操舵を制御する。車両２は、例えば、通信部２０、ステレオカメラ２１、レーザレーダ２２、ナビゲーションシステム２３、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０、及び車両運動制御部４０を備えている。

通信部２０は、無線通信網（例えば携帯電話の通信網、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）（登録商標）の通信網など）を介して各種の情報を取得する。通信部２０は、例えば、交通情報を管理する情報管理センターなどの施設のコンピュータとの路車間通信により、車両２の進路上の道路環境情報を取得する。路車間通信とは、例えば、道路脇に設けられた路側送受信機（例えば光ビーコン、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）スポットなど）を介した情報管理センターなどとの通信である。路車間通信には、上述した無線通信網を通じた情報管理センターなどとの通信も含まれる。また、通信部２０は、車々間通信により他車両の情報を取得してもよい。通信部２０は、例えば、車々間通信により、他車両の位置情報、他車両により検出された道路環境情報などを取得することができる。通信部２０は、通信により得られた情報をＥＣＵ３０へ出力する。

ステレオカメラ２１は、例えば、車両２のフロントガラスの裏面に設けられた二つの撮像部を有している。二つの撮像部は、車両２の車幅方向に並んで配置されており、車両２の前方を撮像する。ステレオカメラ２１は、車両前方の撮像情報をＥＣＵ３０へ出力する。なお、ステレオカメラ２１に代えて単眼カメラを用いてもよい。

レーザレーダ２２は、例えば、車両２の前端に設けられ、レーザーを利用して車両前方の障害物を検出する。レーザレーダ２２は、例えば、レーザーを車両前方に送信し、他車両などの障害物に反射したレーザーを受信することで障害物を検出する。レーザレーダ２２は、検出した障害物に応じた信号をＥＣＵ３０へ出力する。なお、レーザレーダ２２に代えて、ミリ波レーダなどを用いてもよい。

ナビゲーションシステム２３は、運転者によって設定された目的地まで車両２の運転者の案内を行う。ナビゲーションシステム２３は、例えば、車両２の位置情報を測定するためのＧＰＳ受信部２３ａと、地図情報を記憶した地図データベース２３ｂを有している。ＧＰＳ受信部２３ａは、例えば、三個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信することにより、車両２の位置情報（例えば緯度経度）を測定する。地図データベース２３ｂの地図情報には、例えば、道路の位置情報、道路の種別情報、道路形状の情報（道路幅を含む）などが含まれる。

ナビゲーションシステム２３は、ＧＰＳ受信部２３ａの測定した車両２の位置情報と地図データベース２３ｂの地図情報とに基づいて、車両２の走行する走行道路及び走行車線を認識する。ナビゲーションシステム２３は、車両２の位置から目的地に至るまでの経路を演算し、ナビゲーション用ディスプレイの表示及び車両２のスピーカからの音声出力により運転者に対して当該経路の案内を行う。ナビゲーションシステム２３は、例えば、車両２の位置情報、車両２の走行道路の情報、及び車両２の案内経路の情報をＥＣＵ３０へ出力する。

ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などからなる電子制御ユニットである。ＥＣＵ３０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の車両制御を実行する。ＥＣＵ３０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。ＥＣＵ３０は、センサ類（例えばステレオカメラ２１及びレーザレーダ２２）、通信機器（例えば通信部２０）もしくはナビゲーションシステム（例えばナビゲーションシステム２３）、並びに、車両２のエンジン制御、ブレーキ制御もしくは操舵制御を行う後述する電子制御ユニット（例えば後述する車両運動制御部４０）にそれぞれ接続されており、センサ類、通信機器又はナビゲーションシステムから取得した情報に基づいて、走行制御を行う電子制御ユニットへ制御信号を出力して、車両２の走行を制御する。

ＥＣＵ３０は、車両２の操舵の目標となる走行軌跡を生成する。ＥＣＵ３０は、例えば、情報取得部３００、接触可能性判定部３０１、回避走行軌跡生成部３０２、物体特性取得部３０３、判定部３０４、及び、跨ぎ走行軌跡生成部３０５を備えている。

情報取得部３００は、ＥＣＵ３０が演算するために必要な情報を取得する。情報取得部３００は、例えば、通信部２０、ステレオカメラ２１、レーザレーダ２２、ナビゲーションシステム２３などから情報を取得する。情報取得部３００は、例えば、図示しないアクセルペダルセンサ、ブレーキペダルセンサ、操舵センサ、ハンドルタッチセンサ又はドライバモニタカメラなどから情報を取得してもよい。

具体的には、情報取得部３００は、例えば、車両２の運動情報を取得する。例えば、情報取得部３００は、図示しない車輪速センサ、ジャイロセンサ、ヨーレートセンサなどの車載センサを用いて、車両２の運動情報を取得する。運動情報には、速度、加速度、ヨーレートなどが含まれる。また、情報取得部３００は、ナビゲーションシステム２３から車両２の位置情報を取得する。さらに、情報取得部３００は、例えば図示しないＥＣＵなどで演算された走行中の目標走行軌跡を取得する。走行中の目標走行軌跡の導出方法は公知の技術を採用することができる。また、情報取得部３００は、車両２の周囲に存在する他車両の運動情報又は位置情報を、通信部２０、ステレオカメラ２１又はレーザレーダ２２などから取得する。

情報取得部３００は、例えば、車両２の諸元情報を取得する。例えば、情報取得部３００は、図示しない記録媒体と接続され、当該記憶媒体に格納された車両２の諸元情報を参照することで取得する。諸元情報には、車両２のタイヤ間距離や最低地上高さなどの寸法情報や、最大速度や最大加速度などの性能情報などが含まれる。

情報取得部３００は、例えば、車両２の周辺（少なくとも前方を含む）の走路情報を取得する。例えば、情報取得部３００は、ナビゲーションシステム２３、通信部２０又はステレオカメラ２１などを用いて走路情報を取得する。走路情報には、車両２の前方の走行レーンの情報、車両２の走行レーンに隣接するレーンの情報、車両２の走行レーンの側方の壁やガードレールの有無、対向レーンの有無、規制情報などが含まれる。走行レーンの情報には、走行レーンの幅、曲率、路面情報（勾配情報、摩擦係数）などが含まれる。

情報取得部３００は、例えば、車両２の前方の走行レーンに存在する物体（例えば障害物）の情報を取得する。例えば、情報取得部３００は、ステレオカメラ２１、レーザレーダ２２又は通信部２０などを用いて物体の情報を取得する。物体の情報には、物体の位置情報、形状情報、大きさなどが含まれる。

情報取得部３００は、例えば、取得した種々の情報を、接触可能性判定部３０１、回避走行軌跡生成部３０２、物体特性取得部３０３、判定部３０４、及び、跨ぎ走行軌跡生成部３０５へ出力する。

接触可能性判定部３０１は、例えば、情報取得部３００により出力された情報に基づいて、走行レーン上に存在する物体を左右方向に回避する際に、走行レーン以外に存在する他の物体（ガードレール、隣接レーンを走行する他車両など）と接触する可能性があるか否かを判定する。例えば、接触可能性判定部３０１は、情報取得部３００により取得された物体情報に基づいて物体及び他の物体を認識し、物体の位置情報と他の物体の位置情報とに基づいて、物体と他の物体との距離を算出し、算出した距離と車両諸元情報に基づいて車両２が物体の側方を通過できるか否かを判定する（通過判定）。なお、接触可能性判定部３０１は、他の物体が存在しない場合や、物体と他の物体との間が車幅よりも大きい場合には、物体の側方を通過できると判定する。接触可能性判定部３０１は、車両制御などの誤差分の余裕（マージン）を設けて通過判定を行ってもよい。接触可能性判定部３０１は、通過判定結果を回避走行軌跡生成部３０２へ出力する。

回避走行軌跡生成部３０２は、接触可能性判定部３０１により車両２が物体の側方を通過できると判定した場合に、情報取得部３００により出力された情報に基づいて、回避走行軌跡を生成する。回避走行軌跡とは、例えば、車両２の前方の走行レーン上に存在する物体を避けるように左右に操舵して回避する走行軌跡である。つまり、回避走行軌跡とは、車両２が物体の側方を通過し、上方からみて車両２の進路と物体の位置とが重なることがない走行軌跡である。回避走行軌跡生成部３０２は、道路形状、物体の位置、物体の大きさ、車両２と物体との位置関係などに基づいて回避走行軌跡を生成する。回避走行軌跡生成部３０２は、回避走行軌跡を生成した場合、接触可能性判定部３０１へ生成完了を示す情報を出力する。なお、回避走行軌跡生成部３０２は、車両が追従可能な範囲で回避走行軌跡を生成するため、車両性能制限の範囲内で走行軌跡が生成できない場合もある。この場合には、回避走行軌跡生成部３０２は、生成不可を示す情報を接触可能性判定部３０１へ出力する。

接触可能性判定部３０１は、通過判定により車両２が物体の側方を通過できないと判定した場合、及び、回避走行軌跡生成部３０２から生成不可を示す情報を入力した場合、接触可能性ありと判定する。一方、接触可能性判定部３０１は、回避走行軌跡生成部３０２から生成完了を示す情報を入力した場合、接触可能性なしと判定する。接触可能性判定部３０１は、接触可能性なしと判定した場合、判定結果を物体特性取得部３０３へ出力する。

物体特性取得部３０３は、例えば、接触可能性判定部３０１から判定結果を取得した場合に処理を行う。物体特性取得部３０３は、例えば、情報取得部３００により出力された情報に基づいて、車両２の前方の走行レーン上に存在する物体の物体特性を取得する。物体特性とは、水平方向の最大幅、又は物体の高さなどである。水平方向の最大幅とは、例えば上方（例えば真上）から見たときの物体の最大長である。物体特性は、ステレオカメラ２１、レーザレーダ２２又は通信部２０などを用いて得られた物体の形状情報、大きさなどを用いることで算出することができる。物体特性取得部３０３は、取得した物体特性を、判定部３０４及び跨ぎ走行軌跡生成部３０５へ出力する。

判定部３０４は、物体特性取得部３０３により取得された物体の高さが所定値以下であり、かつ、物体の水平方向の最大幅が車幅方向の車輪間の距離より短いか否かを判定する。つまり、判定部３０４は、例えば、物体特性取得部３０３により出力された物体特性及び情報取得部３００により出力された情報に基づいて、車両２が跨ぐことができる程度に物体の大きさが十分小さいか否かを判定する。判定部３０４は、例えば、上述した物体情報及び諸元情報を用いて、車両２が跨ぐことができる程度に物体の大きさが十分小さいか否かの跨ぎ判定処理を行う。具体的には、跨ぎ判定処理は、例えば、車両２のタイヤ間距離（車幅方向の車輪間の距離）と物体の水平方向の最大幅との比較、及び、車両２の最低地上高さと物体の高さとの比較を含む。

判定部３０４は、車両制御誤差の影響を考慮して跨ぎ判定処理を行ってもよい。つまり、判定部３０４は、車両制御誤差又は所定係数を積算した車両制御誤差を用いて誤差分の余裕（マージン）を設けて跨ぎ判定処理を行ってもよい。車両制御誤差とは、例えば目標車両挙動に対する車両挙動の追従誤差である。例えば、車両制御誤差は、走行中の目標走行軌跡と車載センサで計測された挙動（走行位置）との誤差である。なお、車両制御誤差は、予め定めた値であってもよいし、予め算出した値であってもよい。車両制御誤差として、例えば所定間隔又は所定区間ごとに取得した誤差の平均値や最大値を採用することができる。なお、上述したマージンを車両２の速度に応じて変更してもよい。例えば、車両２の速度が大きくなるほどマージンを大きく設定してもよい。判定部３０４は、判定結果を跨ぎ走行軌跡生成部３０５へ出力する。

跨ぎ走行軌跡生成部３０５は、例えば、判定部３０４にて車両２が跨ぐことができる程度に物体の大きさが十分小さいと判定された場合に、情報取得部３００により出力された情報に基づいて、跨ぎ走行軌跡を算出する。跨ぎ走行軌跡とは、例えば、車両２の前方の走行レーン上に存在する物体を車両２のトレッド内に収める走行軌跡である。言い換えれば、跨ぎ走行軌跡とは、物体が車両２の下を通過するように車両２が走行する走行軌跡である。つまり、跨ぎ走行軌跡とは、上方からみて車両２の進路と物体の位置とが重なる走行軌跡である。跨ぎ走行軌跡生成部３０５は、道路形状、物体の位置、物体の大きさ、車両２と物体との位置関係などに基づいて跨ぎ走行軌跡を生成する。なお、跨ぎ走行軌跡生成部３０５は、車両が追従可能な範囲で跨ぎ走行軌跡を生成するため、車両性能制限の範囲内で走行軌跡が実施できない場合もある。この場合には、回避走行軌跡生成部３０２は、実施不可を示す情報を出力する。

ＥＣＵ３０は、上述した構成要素の判定結果及び生成された走行軌跡を用いて、車両運動制御部４０へ情報を出力する。車両運動制御部４０は、少なくとも車両２の操舵制御を行う。車両運動制御部４０は、例えば、車両２の電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ：Electric Power Steering）を制御する電子制御ユニットである。車両運動制御部４０は、電動パワーステアリングシステムのうち、車両２の操舵トルクをコントロールするアシストモータを駆動させることにより、車両２の操舵トルクを制御する。車両運動制御部４０は、ＥＣＵ３０からの制御信号に応じて操舵トルクを制御する。例えば、車両運動制御部４０は、回避走行軌跡又は跨ぎ走行軌跡を目標走行軌跡に設定し、目標走行軌跡に追従するように操舵トルクを制御する。なお、車両運動制御部４０は、車両２の操舵制御に加えて、車両２のエンジンを制御してもよいし、車両２のブレーキシステムを制御してもよい。この場合、例えばＥＣＵ３０が緊急停止の制御信号を出力した場合には、車両運動制御部４０は、車両２のエンジン及びブレーキシステムを制御して車両を緊急停止させる。

操舵制御装置１は、例えば、上述した物体特性取得部３０３、判定部３０４及び跨ぎ走行軌跡生成部３０５を備えて構成される。

次に、操舵制御装置１の動作について説明する。図２は、操舵制御装置１の車両制御動作を説明するフローチャートである。ＥＣＵ３０は、例えば、車両２の自動運転中に、図２に示すフローチャートの制御を開始し、自動運転中において物体を検知したときから実行する。なお、ここでの自動運転は、少なくとも操舵制御が自動であればよく、速度制御は自動であっても手動であってもよい。

図２に示すように、ＥＣＵ３０の情報取得部３００は、ステップＳ１０として、物体認識処理を行う。情報取得部３００は、ＥＣＵ３０が演算するために必要な情報として、通信部２０、ステレオカメラ２１、レーザレーダ２２、ナビゲーションシステム２３などから情報を取得する。例えば、車両２の運動情報、現時点の目標走行軌跡、車両２の位置情報、諸元情報、走路情報、物体（例えば障害物）の情報などを取得する。

ＥＣＵ３０の接触可能性判定部３０１は、ステップＳ１２として、情報取得部３００により取得された物体情報に基づいて物体及び他の物体を認識し、物体の位置情報と他の物体の位置情報とに基づいて、物体と他の物体との距離を算出し、算出した距離と車両諸元情報に基づいて車両２が物体の側方を通過できるか否かを判定する（通過判定）。接触可能性判定部３０１は、他の物体が存在しない場合や、物体と他の物体との間が車幅よりも大きい場合には、物体の側方を通過できると判定する（接触可能性判定）。この処理の詳細については後述する。接触可能性判定部３０１が接触可能性ありと判定した場合、ステップＳ１４へ処理が進められる。

ＥＣＵ３０の判定部３０４は、ステップＳ１４として、車両２が跨ぐことができる程度に物体の大きさが十分小さいか否かを判定する。この処理の詳細については後述する。判定部３０４が物体の大きさが十分小さいと判定した場合には、ステップＳ１６へ処理が進められる。

ＥＣＵ３０の跨ぎ走行軌跡生成部３０５は、ステップＳ１６として、車両２を跨いで走行する跨ぎ走行軌跡を生成及び実施できるか否かを判定する。この処理の詳細については後述する。跨ぎ走行軌跡生成部３０５が跨ぎ走行軌跡を生成又は実施できると判定した場合には、ステップＳ１８へ処理が進められる。

ＥＣＵ３０の車両運動制御部４０は、ステップＳ１８として、跨ぎ走行軌跡を用いて車両制御を行う。図３は、車両の接触回避の挙動を説明する図である。図３の（Ａ）は、跨ぎ走行軌跡で走行する車両の挙動を説明する図である。図３の（Ａ）に示すように、十分小さい障害物Ｓ１が白線Ｌ１，Ｌ２で規定された走行レーンにおいて車両２の前方に存在している。車両運動制御部４０は、障害物Ｓ１を車両２のトレッド内に収める跨ぎ走行軌跡Ｒ１を用いて操舵制御を行う。ステップＳ１８が終了すると、図２に示す制御処理を終了する。

一方、ステップＳ１４の処理において、判定部３０４が物体の大きさが十分小さくないと判定した場合には、ステップＳ２０へ処理が進められる。ＥＣＵ３０の車両運動制御部４０は、ステップＳ２０として、緊急停止のための走行軌跡を用いて車両制御を行う。図３の（Ｂ）は、緊急停止で走行する車両２の挙動を説明する図である。図３の（Ｂ）に示すように、障害物Ｓ２が白線Ｌ１，Ｌ２で規定された走行レーンにおいて車両２の前方に存在している。車両運動制御部４０は、緊急停止のための走行軌跡Ｒ２を用いて車両２を緊急停止させる。つまり、この場合には、車両運動制御部４０は速度制御も行う。ステップＳ２０が終了すると、図２に示す制御処理を終了する。

一方、ステップＳ１２の処理において、接触可能性判定部３０１が接触可能性なしと判定した場合、ステップＳ２２へ処理が進められる。ＥＣＵ３０の車両運動制御部４０は、ステップＳ２２として、回避走行軌跡を用いて車両制御を行う。図３の（Ｃ）は、回避走行軌跡で走行する車両の挙動を説明する図である。図３の（Ｃ）に示すように、障害物Ｓ２が白線Ｌ１，Ｌ２で規定された走行レーンにおいて車両２の前方に存在している。車両運動制御部４０は、障害物Ｓ２を左右に回避する回避走行軌跡Ｒ３を用いて操舵制御を行う。ステップＳ２２が終了すると、図２に示す制御処理を終了する。

以上で図２に示す処理を終了する。図２に示す処理を行うことで、左右への回避で障害物をよけることができるか、そして、障害物をまたぐことができるか等を考慮して、車両２の回避行動を決定することができる。

次に、接触可能性判定処理の詳細を説明する。図４は、操舵制御装置１の接触可能性判定処理を説明するフローチャートである。図５は、回避走行軌跡で走行した場合における接触可能性判定を説明する図である。

図４に示すように、ＥＣＵ３０の接触可能性判定部３０１は、ステップＳ１２０として、確認方向を左方向にセットする。次に、接触可能性判定部３０１は、車両前方車線の側方に壁又は隣接車線を走行する車群があるか否かを判定する。図５の（Ａ）に示すように、障害物Ｓ１が白線Ｌ１，Ｌ２で規定された走行レーンにおいて車両２の前方に存在している。この場合、障害物の側方つまりレーン幅方向（横方向）において車両Ａ１〜Ａ３からなる車群や、壁Ｄ２が存在する場合がある。接触可能性判定部３０１により車両前方車線の側方に壁又は隣接車線を走行する車群があると判定された場合には、ステップＳ１２４へ処理が進められる。

接触可能性判定部３０１は、ステップＳ１２４として、物体と壁又は車群との横方向距離を算出する。図５の（Ａ）に示すｄ_ｌｅｆｔ（ｍ）が横方向距離となる。図５の（Ａ）に示すように、車群の場合には、走行レーンに最も接近している車両Ａ２を基準として横方向距離が算出される。接触可能性判定部３０１により横方向距離が算出された場合、ステップＳ１２６へ処理が進められる。

接触可能性判定部３０１は、ステップＳ１２６として、物体と壁又は車群との間を通過できるか否かを判定する。例えば、自車両幅をｄ_ｖ、マージンをＭ_ａ、挙動誤差最大値をｅ_ｊとすると、以下式を満たすか否かを判定する。
ｄ_ｌｅｆｔ＜ｄ_ｖ＋２ｅ_ｊ＋Ｍ_ａ
なお、マージンＭ_ａ、挙動誤差最大値ｅ_ｊは考慮してもしなくてもよい。挙動誤差最大値ｅ_ｊは、図７の（Ｃ）を用いて説明される。図７の（Ｃ）は、走行軌跡を平面視した図であり、目標走行軌跡がＲＴ、実際の走行軌跡がＲＲで示されている。つまり、挙動誤差最大値ｅ_ｊは、目標走行軌跡ＲＴと実際の走行軌跡ＲＲとの差分の最大値である。マージンＭ_ａ、挙動誤差最大値ｅ_ｊは速度が大きいほど大きくなる係数を積算してもよい。接触可能性判定部３０１は、上記式を満たす場合には、物体と壁又は車群との間を通過できないと判定する。接触可能性判定部３０１により物体と壁又は車群との間を通過できないと判定された場合、ステップＳ１２８へ処理が進められる。

接触可能性判定部３０１は、ステップＳ１２８として、左右方向への判定が終了したか否かを判定する。接触可能性判定部３０１により右方向への判定が終了していない場合には、ステップＳ１３０として確認方向を右方向へセットし、ステップＳ１２２〜Ｓ１２６を行う。接触可能性判定部３０１により左右方向への判定が終了したと判定された場合には、ステップＳ１３４へ処理が進められ、接触可能性ありと判定する。

一方、ステップＳ１２６の処理において、接触可能性判定部３０１により物体と壁又は車群との間を通過できると判定された場合、ステップＳ１３２へ処理が進められる。接触可能性判定部３０１は、ステップＳ１３２として、回避走行軌跡生成および実施判断を行う。図５の（Ｂ）は回避走行軌跡の生成処理の説明図である。図５に示すように、障害物Ｓ２の周囲に通過不可領域Ａｒを設定し、通過不可領域Ａｒを通過しないように回避走行軌跡Ｒ３を生成する。このような回避走行軌跡Ｒ３をそもそも引けない場合には、接触可能性判定部３０１は回避走行軌跡Ｒ３を生成できないと判断する。また、接触可能性判定部３０１は回避走行軌跡Ｒ３を生成できた後に、実行できるか否かを判定する。例えば、接触可能性判定部３０１は、回避走行軌跡Ｒ３に車両２が追従できるか否かを車両諸元情報に基づく加減速許容値、軌跡の曲率形状などを用いて判定する。接触可能性判定部３０１により回避走行軌跡の生成及び実行ができないと判定された場合、ステップＳ１３４へ処理が進められ、接触可能性ありと判定する。一方、接触可能性判定部３０１により回避走行軌跡の生成及び実行ができると判定された場合、ステップＳ１３６へ処理が進められ、接触可能性なしと判定する。

以上で図４に示す接触可能性判定処理を終了する。

次に、物体特性判定処理の詳細を説明する。図６は、操舵制御装置１の物体特性判定処理を説明するフローチャートである。図７は、操舵制御装置１の物体特性判定を説明する図である。

図６に示すように、ＥＣＵ３０の判定部３０４は、ステップＳ１４０として、物体の水平方向の最大幅及び高さを算出する。図７の（Ａ）は、物体Ｓの平面図である。物体の水平方向の最大幅は、物体を上方から俯瞰したときに、物体の外縁の最も離れた２点間の距離であり、図に示すｘ_ｓ（ｍ）となる。物体の高さｈ_ｓは、地上（路面）からの高さである。判定部３０４により物体の水平方向の最大幅及び高さが算出された場合には、ステップＳ１４２へ処理が進められる。

判定部３０４は、ステップＳ１４２として、車両２のタイヤ間距離（車幅方向の車輪間の距離）、車両２の高さ及び挙動誤差を算出する。図７の（Ｂ）に示すｘ_ｊ（ｍ）がタイヤ間距離となる。つまり対向するタイヤ２ａ，２ｂ間又は２ｃ，２ｄ間がタイヤ間距離である。車両２の高さｈ_ｊは、最低地上高さであり、タイヤ以外で最も路面に近い車両部分を基準とした高さである。図７の（Ｃ）は、挙動誤差最大値ｅ_ｊの説明図であり、前述のとおりである。接触可能性判定部３０１によりこれらの値が算出された場合、ステップＳ１４４へ処理が進められる。

判定部３０４は、ステップＳ１４４として、車両２の高さの方が物体の高さより十分高いか否かを判定する。例えば、マージンをＭ_ｂとすると、以下式を満たすか否かを判定する。
ｈ_ｓ≦ｈ_ｊ−Ｍ_ｂ
なお、マージンＭ_ｂは考慮してもしなくてもよい。判定部３０４は、上記式を満たす場合には、車両２の高さの方が物体の高さより十分高いと判定する。接触可能性判定部３０１により車両２の高さの方が物体の高さより十分高いと判定された場合、ステップＳ１４６へ処理が進められる。

判定部３０４は、ステップＳ１４６として、車両２のタイヤ間距離の方が物体の最大幅より十分長いか否かを判定する。例えば、マージンをＭ_ｃとすると、以下式を満たすか否かを判定する。
ｘ_ｓ≦ｘ_ｊ−２ｅ_ｊ−Ｍ_ｃ
なお、マージンＭ_ｃは考慮してもしなくてもよい。あるいは、マージンＭ_ｃを車速が大きいほど大きくしたり、挙動誤差最大値ｅ_ｊが大きいほどマージンＭ_ｃを大きく設定してもよい。判定部３０４は、上記式を満たす場合には、車両２のタイヤ間距離の方が物体の最大幅より十分長いと判定する。接触可能性判定部３０１により車両２のタイヤ間距離の方が物体の最大幅より十分長いと判定された場合、ステップＳ１４８へ処理が進められ、物体は十分小さいと判定する。

一方、ステップＳ１４４、Ｓ１４６において、接触可能性判定部３０１により車両２の高さの方が物体の高さより十分高くないと判定された場合、接触可能性判定部３０１により車両２のタイヤ間距離の方が物体の最大幅より十分長くないと判定された場合には、ステップＳ１５０へ処理が進められ、物体は十分小さくないと判定する。

以上で図６に示す物体特性判定処理を終了する。

次に、跨ぎ走行判定処理の詳細を説明する。図８は、操舵制御装置１の跨ぎ走行軌跡判定処理を説明するフローチャートである。図９は、操舵制御装置１の跨ぎ走行軌跡判定を説明する図である。

図８に示すように、ＥＣＵ３０の跨ぎ走行軌跡生成部３０５は、ステップＳ１６０として、跨ぎ走行軌跡を生成する。図９の（Ａ），（Ｂ）に示すように、障害物Ｓ１の中心を通り、進路方向Ｙを向く軌跡を含むように、跨ぎ走行軌跡ＲＴ０を生成する。跨ぎ走行軌跡生成部３０５により跨ぎ走行軌跡ＲＴ０が生成された場合には、ステップＳ１６２へ処理が進められる。

跨ぎ走行軌跡生成部３０５は、ステップＳ１６２として、跨ぎ走行軌跡ＲＴ０を追従（実行）できるか否かを判定する。例えば、跨ぎ走行軌跡生成部３０５は、跨ぎ走行軌跡ＲＴ０に車両２が追従できるか否かを車両諸元情報に基づく加減速許容値、軌跡の曲率形状などを用いて判定する。跨ぎ走行軌跡生成部３０５により跨ぎ走行軌跡ＲＴ０の実行ができると判定された場合、ステップＳ１６４へ処理が進められ、跨ぎ走行軌跡ＲＴ０は実施可と判定する。一方、跨ぎ走行軌跡生成部３０５により跨ぎ走行軌跡ＲＴ０の実行ができないと判定された場合、ステップＳ１６６へ処理が進められ、跨ぎ走行軌跡ＲＴ０は実施不可と判定する。

以上で図８に示す跨ぎ走行軌跡判定処理を終了する。

上述したとおり、本実施形態に係るＥＣＵ３０では、水平方向の最大幅と高さを用いて物体を跨げるか否かを判定し、跨げる場合には跨ぎ走行軌跡を生成し、跨ぎ走行軌跡に基づいて操舵（走行）する。このように、最大幅を考慮することで、障害物が風などで跨ぐ直前に向きが変わった場合であっても、障害物に接触することなく、物体を確実に跨ぐことができる。このため、自動走行を継続することが可能となるとともに、運転者の乗り心地を損ねることを低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限られない。本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。

例えば、フローチャートに記載された処理の実行順は実施形態で説明した内容に限定されない。例えば、接触可能性判定と、物体特性判定処理及び跨ぎ走行判定処理とは実行順が逆でもよい。具体的には、上述した実施形態では、接触可能性判定を先に行い、車両が左右方向へ回避することができないと判定された場合に、物体特性判定処理及び跨ぎ走行判定処理を行う例を説明したが、物体特性判定処理及び跨ぎ走行判定処理を先に行い、車両が物体を跨ぐことができないと判定された場合に接触可能性判定を行ってもよい。

１…操舵制御装置、２…車両、３０３…物体特性取得部、３０５…走行軌跡生成部。

Claims (1)

1. 車両の操舵を制御する操舵制御装置であって、
   前記車両の走行車線の前方に存在する物体の高さ及び前記物体の水平方向の最大幅を取得する物体特性取得部と、
   前記物体特性取得部により取得された前記物体の高さが所定値以下であり、かつ、前記物体の水平方向の最大幅が車幅方向の車輪間の距離より短い場合には、前記物体を跨ぐ走行軌跡を生成する走行軌跡生成部と、
   前記走行軌跡生成部により生成された前記走行軌跡に沿って前記車両の操舵を制御する制御部と、
   を備える操舵制御装置。
   

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