JP5426427B2 - 走行支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、路面上の適切な位置を走行することを支援する装置に関する。

従来技術として、自車が走行車線を逸脱する可能性がある場合に、車輪への制動力を制
御することで自車両にヨーモーメントを与えて自車両が走行車線から逸脱するのを防止す
るとともに、このヨーモーメントの付与により運転者に自車両が走行車線から逸脱する可
能性があることを報知する技術がある（特許文献１参照）。更に、走行車線の路肩の障害
物に応じて車線逸脱回避制御の制御量、例えば、逸脱回避制御用閾値を変更することで、
駐車車両等の前方障害物を考慮して、車線逸脱回避制御を最適に行うことができるとして
いる。

特開２００５−３２４７８２号公報

特許文献１には、自車が進むべき経路への誘導支援と障害物回避という２つの支援を、
同時期に行う際の記載はない。例えば、特許文献１の技術では、経路変更先の車線上に障
害物がある場合、経路変更が完了してから障害物の回避動作を行うため、障害物回避の始
動タイミングが不十分になる恐れがある。又、ある時点の走行位置において、逸脱回避制
御用閾値と障害物回避用の閾値の何れか一つによって走行支援制御が行われるため、逸脱
回避制御用閾値の外側に障害物が存在する場合、車線逸脱後に障害物を回避するための走
行支援制御が行われない恐れがある。更に、障害物回避用の閾値によって走行支援制御が
行われる場合は、通常の逸脱回避制御用閾値が作用しないため、障害物回避のための急激
な走行制御が実行される恐れがあり、運転者にとっての違和感の原因に成り得る。即ち、
特許文献１によれば、車両を経路誘導するための走行支援と、障害物を回避するための走
行制御が両立できない、という課題がある。

そこで、本発明の目的は、車両を経路誘導するための走行支援制御と、障害物を回避す
るための走行支援制御とを両立し、運転者にとって、より安全に、違和感を少ない走行支
援装置を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。

自車が進行しようとする経路上へ自車を誘導するための第１のラインと、障害物との接触を回避するための第２のラインを生成する生成部と、前記第１及び第２のラインと前記自車の位置関係に基づいて、自車を制御する制御部とを備え、前記生成部で生成する前記第１のラインは、自車周辺の車線を検出し、前記自車が進行しようとする経路を検出した車線から判別した後に、自車を前記経路上へ誘導するためのラインであり、前記第２のラインは、前記第１のラインに基づいて障害物との接触を回避するためのラインであり、 前記生成部は、前記第１のラインを前記自車周辺から検出したレーンマーカ又は路面境界に基づいて生成し、前記第２のラインを前記自車周辺から検出した路面境界又は障害物の位置に基づいて生成し、前記制御部は、車両を誘導するラインの内側に導くための目標ヨーモーメントの前記第１のラインと前記自車間距離に対する増加勾配を、前記第１のラインと前記自車の位置関係に基づく制御においては、前記第２のラインと前記自車の位置関係に基づく制御における場合よりも小さく設定した。

本発明は、以上の構成を備えるため、車両を経路誘導するための走行支援制御と、障害物を回避するための走行支援制御とを両立し、運転者にとって、より安全に、違和感を少ない走行支援装置を提供することができる。

走行支援装置を搭載した車両の構成図。 走行支援制御のフロー図。 直線路における支援制御の一例を示す図。 図３のＸｐの地点に対応する図。 直線路に障害物がある場合の動作例を示す図。 分岐路において経路変更がある場合の動作例を示す図。 経路変更が行われた後に障害物を検出して回避支援を行う場合の図。 隣接車線への経路変更がある場合の動作例を示す図。 隣接車線へ経路変更がある場合の別の走行支援動作を示す図。

（実施例１）
以下、図面に基づいて、実施形態について説明する。

図１は、走行支援装置を搭載した車両の構成図である。

車両は、運転者の操作量検出部として、ステアリングの操舵角センサ２，方向指示器レ
バー３，アクセルペダル操作量センサ４，ブレーキペダル操作量センサ５を備え、運転者
の操作量に応じた信号をコントローラ１へ伝送する。方向指示器レバー３の操作からは、
運転者の経路変更の意思を検出できる。

コントローラ１は、ナビゲーション装置６と接続されており、設定された経路，地図情
報，地図上の自車両位置，自車両の向き，周囲の車線情報（車線の数，制限速度，自動車
専用道と一般道の区別，分岐路の有無等）を、ナビゲーション装置６から取得する。経路
は基本的に運転者が設定するが、過去の走行経路や交通情報に基づいてナビゲーション装
置６が自動的に設定又は変更してもよい。

又、車両は、車両の運動状態を検出する運動状態検出部として、車輪速センサ７ｆＬ，
７ｆＲ，７ｒＬ，７ｒＲ、車両挙動センサ８を備え、車両の運動状態に応じた信号をコン
トローラ１へ伝送する。車両挙動センサ８は、前後加速度，横加速度，ヨーレートを検出
する。

更に、車両は、自車周辺の外界環境を検出する環境検出部として、前方カメラ１０ｆ，
前方レーダ１１ｆ，後方カメラ１０ｒ，後方レーダ１１ｒ，左前側方カメラ１２Ｌ，右前
側方カメラ１２Ｒ，左後側方カメラ１３Ｌ，右後側方カメラ１３Ｒを備え、自車周辺のレ
ーンマーカや障害物などの情報をコントローラ１へ伝送する。

前方カメラ１０ｆは、自車周辺の画像を取得する画像取得部，取得画像中のレーンマー
カ又は路面境界に基づいて車線を認識する車線認識部、並びに、認識対象物（他車両や歩
行者等の障害物）と自車との位置関係，レーンマーカの種類、及び、路面境界の種類を出
力する出力部を備える。ここで、レーンマーカは、線，キャッツアイ，ポッツドット等の
種類，線の色，線の種類（実線・破線・点線・ハッチング）等であり、交通規則に基づい
た走行区域を示すための印である。路面境界は、路肩の端部，側溝，縁石，土手，ガード
レール，壁等であり、車両走行を想定している区域と想定していない区域との境界である
。

前方レーダ１１ｆは、他車や歩行者などの障害物を認識し、自車との位置関係を出力す
る。前方レーダ１１ｆは、前方カメラ１０ｆよりも遠方の障害物を精度良く認識できる。

一方、前方カメラ１０ｆは、前方レーダ１１ｆよりも検出角度が広く、障害物の種類を判
別できる。

後方カメラ１０ｒ，左前側方カメラ１２Ｌ，右前側方カメラ１２Ｒ，左後側方カメラ１
３Ｌ，右後側方カメラ１３Ｒは、前方カメラ１０ｆと、前方レーダ１１ｆは、後方レーダ
１１ｒと、それぞれ、同様の機能，長所，短所を備える。

又、車両は、エンジン２１，電子制御ブレーキ２２，電子制御デファレンシャル機構２
３，電子制御ステアリング２４を備え、コントローラ１が運転者の操作量と外界環境に基
づいてこれらのアクチュエータへ駆動要求を行う。車両に加速が必要な場合はエンジン２
１へ加速要求を行い、車両に減速が必要な場合は電子制御ブレーキ２２へ減速要求を行う
。又、車両に旋回が必要な場合は、電子制御ブレーキ２２，電子制御デファレンシャル機
構２３，電子制御ステアリング２４の少なくとも一つへ旋回要求を出力する。

電子制御ブレーキ２２は、例えば、各輪独立にブレーキ力を制御可能な油圧式ブレーキ
装置であり、旋回要求を受けると左右何れか一方にブレーキを掛け車両にヨーモーメント
を加える。

電子制御デファレンシャル機構２３は、例えば、電気モータやクラッチの駆動によって
左右の車軸間にトルク差を発生できる機構であり、旋回要求を受けると左右車軸間のトル
ク差によって車両にヨーモーメントを生成する。

電子制御ステアリング２４は、例えば、ステアバイワイヤであり、旋回要求を受けると
ステアリングの操舵角とは独立にタイヤの実舵角を補正して車両にヨーモーメントを加え
る。

又、車両は、運転者への情報提供を行うための情報提供部２６を備え、走行支援の種類
に応じて、画像表示，音，警告灯などによって支援の情報を提供する。情報提供部２６は
、例えば、スピーカを内蔵したモニタ装置であり、１ヶ所だけでなく、複数箇所へ設置し
てもよい。

図２は、走行支援制御のフロー図、図３は、直線路における支援制御の一例を示す図で
ある。

操作量検出部は、各操作量センサから運転者の操作量を取得する（ｓ１）。即ち、操舵
角，方向指示器の状態，アクセルペダル操作量，ブレーキペダル操作量、設定経路に応じ
た信号を読取る。又、各車両運動センサから、車速，ヨーレート，横加速度，前後加速度
の情報を取得する。

制御上の着目点（前方注視点Ｐ）を車速Ｖｘに比例する前方位置として、その距離を前
方注視距離Ｘｐとする。自車が前方注視点Ｐへ到達する時間をｔｐ秒として、ｔｐ秒後に
自車が横方向への移動距離Ｙｐを予測する。横移動を考慮すると、前方注視点Ｐは、車両
前方にＸｐ離れ、横方向にＹｐオフセットした位置となる。

操舵角がゼロであれば、車両前方にＶｘ×ｔｐ前進し、横方向への移動距離Ｙｐはゼロ
となる。車両の横加速度がａｙであれば、横方向への移動距離Ｙｐはａｙ×Δｔ²／２と
予測できる。ここで横加速度は、車両運動センサのヨーレート情報ｒを用いて、ａｙ＝Ｖ
ｘ×ｒとして求めることもできる。又は、操舵角がδであれば、ａｙ＝Ｖｘ×ｆ（δ）と
して求めることもできる。ここでｆ（δ）は舵角δとヨーレートｒを求める関数であり、
車両運動モデルを用いて導出できる。これらの手法を用いずに、より精度の高い解析式に
基づいて求めてもよい。

次に、コントローラ１は、前方カメラ１０ｆの画像に基づいて、自車の重心位置から前
方へ延ばした直線（この直線を「ｘ軸」とする）に対する左右のレーンマーカＬＬ，ＬＲ
の位置を導出する（ｓ２）。レーンマーカは、走行可能な平坦路に記される場合が多いた
め、車輪がレーンマーカから外側へ越えたとしても走行を持続できる。自車前方へ距離Ｘ
１〜Ｘ５離れた左レーンマーカＬＬ１〜ＬＬ５の位置を、ｘ軸からの距離として算出し、
記憶する。車両左側の横方向をｙ軸の正とし、ｘ軸からの距離は左側を正の値、右側を負
の値とする。同様に、右レーンマーカＬＲ１〜ＬＲ５の位置を、ｘ軸からの距離として算
出し、記憶する。更に、隣接車線の右側のレーンマーカＬＲ２を検出できる場合には、右
レーンマーカＬＲ２１〜ＬＲ２５として記憶する。又、レーンマーカを越えることの危険
度合い、許容度合いを判断するために、レーンマーカの線種（実線／破線など）、色（白
／黄／赤など）などを判別して記憶する。

次に、コントローラ１は、前方カメラ１０ｆの画像に基づいて、ｘ軸に対する左右の路
面境界ＢＬ，ＢＲの位置を導出する（ｓ３）。車輪が路面境界から外側へ越える場合、走
行を持続することは比較的困難になる。自車から前方へ距離Ｘ１〜Ｘ５離れた左右路面境
界ＢＬ１〜ＢＬ５，ＢＲ１〜ＢＲ５の位置を、ｘ軸からの距離として算出し、記憶する。

同時に、路面境界を越えることの危険度合い、許容度合いを判断するために、路面境界の
外側４２Ｌ，４２Ｒを識別し、その種類（路肩の端部，側溝，縁石，土手，ガードレール
等）の情報を記憶する。

ステップｓ２〜ｓ３では、前方カメラ１０ｆの画像に基づいて車線認識を行っているた
め、ナビゲーション装置等の道路情報、経路情報に頼ることなく、適切に車線位置を検出
でき、より安全で、違和感の少ない走行支援装置を提供できる。又、他のカメラ１０ｒ，
１２Ｌ，１２Ｒ，１３Ｌ，１３Ｒの画像に基づいて車線認識を行ってもよい。特に、後方
カメラ１０ｒは比較的下向きに設置され、検出角度も広いことが多いので、後方カメラ１
０ｒを用いて車線（レーンマーカ又は路面境界）を認識すれば、より正確に車線の種類を
判別できる。

次に、コントローラ１は、車両を車線中央付近、もしくは運転者にとって違和感の少な
い経路へ誘導するための目標軌道又は目標走行領域を導出する（ｓ４）。目標軌道又は目
標走行領域は、走行支援制御の左右の閾値である誘導ライン（第１のライン）ＮＬ，ＮＲ
として求められる。第１のラインＮＬ，ＮＲの内側は、運転者の操作を尊重する領域であ
り、制御の不感帯となる。ここで車線とは、レーンマーカ又は路面境界によって区分けさ
れた走行領域である。路面上に左右のレーンマーカＬＬ，ＬＲが記されている路面に関し
ては、レーンマーカＬＬ，ＬＲの内側の領域であり、左右のレーンマーカＬＬ，ＬＲが記
されていない路面では、左右の路面境界ＢＬ，ＢＲの内側の領域である。但し、断片的に
レーンマーカＬＬ，ＬＲが記されていないが、その前後レーンマーカＬＬ，ＬＲから補間
によってレーンマーカを推定できる場合には、推定されるレーンマーカＬＬ，ＬＲの内側
の領域を車線とする。又、左右の片側のみにレーンマーカがある場合には、そのレーンマ
ーカと反対側の路面境界の内側の領域とする。自車から前方へ距離Ｘ１〜Ｘ５離れた左側
の誘導ラインＮＬ１〜ＮＬ５の位置は、左レーンマーカＬＬ１〜ＬＬ５の位置に所定の値
ΔＬＬを減算（又は加算）して求められる。右側の誘導ラインＮＲ１〜ＮＲ５の位置は、
右レーンマーカＬＲ１〜ＬＲ５の位置に所定の値ΔＬＲを加算（又は減算）して求められ
る。

次に、コントローラ１は、車両を路面境界から遠ざけ、接触を回避するための左右の接
触回避ライン（第２のライン）ＡＬ，ＡＲを求める（ｓ５）。自車から前方へ距離Ｘ１〜
Ｘ５離れた左側の接触回避ラインＡＬ１〜ＡＬ５の位置は、左路面境界ＢＬ１〜ＢＬ５の
位置から回避幅ΔＡＬを減算して求める。右側の接触回避ラインＡＲ１〜ＡＲ５の位置は
、右路面境界ＢＲ１〜ＢＲ５の位置に回避幅ΔＡＲを加算して求める。回避幅ΔＡＬ，Δ
ＡＲは、車両の回避能力を考慮して決定するために、車両の前後速度Ｖｘ，横速度Ｖｙ，
接触回避ラインへの接近速度Ｖｙａ，前後加速度ａｘ，横加速度ａｙ，車両幅ｖｗ，車両
全長ｖｌ，トレッド幅ｄ，ホイールベースＬ，車両のヨーモーメント生成能力Ｍｍａｘ，
車両の減速度生成能力ａｘｍａｘ，車両の横加速度生成能力ａｙｍａｘ，路面摩擦係数μ
，路面勾配θ，カーブ半径Ｒ，車線を検出可能な距離と角度，障害物を検出可能な距離と
角度の少なくとも一つ以上を考慮して生成される。

アクチュエータが発生可能なヨーモーメントの最大値がＭｍａｘのとき、最大横加速度
をヨーモーメントのＧ倍（ａｙｍａｘ＝Ｇ×Ｍｍａｘ）として計算する。接触回避ライン
の位置へ接近する横速度がＶｙａの状態から、最大横加速度ａｙｍａｘで横移動するとき
、接近速度がＶｙａからゼロになるまでの距離ΔＹｍａｘは、ΔＹｍａｘ＝Ｖｙａ²／（
２×ａｙｍａｘ）として求めることができる。路面境界への接触を確実に回避するときに
はΔＡＬ＞ΔＹｍａｘと設定する。一方、ある程度の接触を許容し、その接触による被害
軽減を目的であれば、ΔＡＬ≦ΔＹｍａｘと設定する。

但し、ヨーモーメントの最大値Ｍｍａｘは、誘導ラインＮＬ，ＮＲに基づく車両運動の
制御量に応じて低減補正する。なぜなら、接触回避の運動制御が開始される時点で、誘導
制御によるヨーモーメントが生成されているため、接触回避のために上乗せできるヨーモ
ーメントが限られるからである。そこで、車両のヨーモーメント生成能力Ｍｍａｘから、
接触回避開始時の目標ヨーモーメントを減算してＭｍａｘを低減補正する。これにより、
第１のラインによる走行支援による車両の回避能力低下を考慮できるため、より安全な走
行支援装置を提供できる。

次に、ナビゲーション装置６からの経路情報、運転者による方向指示器レバー３の操作
情報などから路線変更を予測する（ｓ６）。自車が進行中の車線以外へ経路変更が予測さ
れる場合、変更経路上のレーンマーカと路面境界の位置を求め、誘導ラインＮＬ，ＮＲを
補正するか否かを判断する。単線路が続く場合などのように経路変更が予測されない場合
には、ｓ８へ移る。

ｓ６において、路線変更が予測できる場合、経路情報によって誘導ラインＮＬ，ＮＲの
補正処理を行う（ｓ７）。本補正処理に関しては図６を用いて後述する。

次に、経路上の障害物を検出し（ｓ８）、障害物が検出される場合には、接触回避のた
めに左右の接触回避ラインＡＬ，ＡＲを補正するか否かを判断する（ｓ９）。経路上の障
害物が検出されない場合にはステップｓ１０へ移る。障害物の情報によって接触回避ライ
ンＡＬ，ＡＲの補正処理を行う。尚、本補正処理に関しては図５を用いて後述する。

次に、誘導ラインＮＬ１〜５，ＮＲ１〜５の左右各５点を補間処理して、前方注視距離
Ｘｐにおける誘導ラインＮＬｐ，ＮＲｐの位置を求める。又、接触回避ラインＡＬ１〜５
，ＡＲ１〜５の左右各５点を補間処理して、前方注視距離Ｘｐにおける接触回避ラインＡ
Ｌｐ，ＡＲｐの位置を求める。更に、誘導ラインＮＬｐ，ＮＲｐと接触回避ラインＡＬｐ
，ＡＲｐに基づいて、走行支援を実施するかの判断を行う（ｓ１０）。前方注視点Ｐが、
誘導ラインＮＬｐ，ＮＲｐと接触回避ラインＡＬｐ，ＡＲｐの内側にあれば、走行支援を
行わずに一連の処理を終了する。一方、前方注視点Ｐが、誘導ライン位置ＮＬｐ，ＮＲｐ
又は接触回避ラインＡＬｐ，ＡＲｐの外側にあれば、走行支援制御の実行を判断してｓ１
１へ進む。図３の例では、前方注視点ＰがＮＬｐの外側（左側）にあるため、走行支援制
御を実行する。

前方注視点Ｐが、誘導ライン位置ＮＬｐ，ＮＲｐの外側にあれば、車両を内側へ誘導す
るための目標ヨーモーメントを演算する（ｓ１１）。誘導ラインに応じた走行支援では、
運転者の違和感低減を重視するため、車両の減速を伴う電子制御ブレーキ２２によってヨ
ーモーメントは生成せずに、電子制御デファレンシャル機構２３、電子制御ステアリング
２４によってヨーモーメントを生成するように、制御を実行するアクチュエータの選択情
報も出力する。

一方、前方注視点Ｐが、接触回避ラインＡＬｐ，ＡＲｐの外側にあれば、車両を内側へ
誘導するための目標ヨーモーメントと目標減速度を演算する。接触回避ラインによる走行
支援では、路面境界からの逸脱防止と障害物との接触回避を重視するため、電子制御デフ
ァレンシャル機構２３，電子制御ステアリング２４によってヨーモーメントを生成に加え
て、電子制御ブレーキ２２によるヨーモーメントと減速度の生成も行う。又、左右の接触
回避ラインが交差する場合、旋回運動によっては接触が避けられないと判断し、車両を停
止するように目標減速度を演算する。

図４は、図３のＸｐの地点に対応しており、前方注視点Ｐに対するレーンマーカＬＬ，
ＬＲ，ＬＲ２、路面境界ＢＬ，ＢＲ、誘導ラインＮＬｐ，ＮＲｐ、接触回避ラインＡＬｐ
，ＡＲｐとの位置関係、及び、目標ヨーモーメントの絶対値の関係を示した図である。こ
のように、誘導ラインＮＬｐ，ＮＲｐから接触回避ラインＡＬｐ，ＡＲｐまでのヨーモー
メントの増加勾配Ｇｌｌ，Ｇｌｒ（制御ゲインに相当）を緩やかにすることで、円滑にヨ
ー運動が発生し、運転者にとって違和感の少ない走行支援を実現できる。又、接触回避ラ
インを超えてからのヨーモーメントの増加勾配Ｇａｌ，Ｇａｒ（制御ゲインに相当）を大
きくし、車両運動の限界能力（Ｍｍａｘ）を発生する領域を増やすことで、左右の接触回
避ラインＡＬ，ＡＲの幅を広げることができる。これによって、接触回避の支援介入の頻
度を下げることができ、運転者にとっての煩わしさを低減できる。又、実際に接触回避制
御が行われるときの車両運動変化が大きくなるため、運転者に対して注意喚起を促すこと
ができる。

このように、誘導ラインＮＬ，ＮＲと自車との位置関係に応じた制御ゲインＧｌｌ，Ｇ
ｌｒと、接触回避ラインＡＬ，ＡＲと自車との位置関係に応じた制御ゲインＧａｌ，Ｇａ
ｒを異なる値を用いることで、目的に応じた車両運動が行われるため、運転者が走行支援
の目的を理解しやすくなり、違和感の低減に効果を期待できる。又、目的に応じた適切な
制御量を設定できるため、設計するときの制御チューニングが容易にあるという効果も期
待できる。

又、誘導ラインから接触回避ラインの間のヨーモーメントの増加勾配をレーンマーカの
種類に応じて変更する。例えば、隣接車線との境界を示すレーンマーカＬＲが破線のとき
はヨーモーメントの増加勾配を低めに設定し、隣接車線との境界を示すレーンマーカＬＲ
が実線のときはヨーモーメントの増加勾配を高めに設定する。この増加勾配の強弱は運転
者が車線維持を試みるときの意識度合いと合致するため、より違和感の少ない走行支援装
置を提供できる。又、路面境界側のレーンマーカＬＬは実線の道路が多いが、実線に対す
るヨーモーメントの増加勾配を高めに設定すれば、路面境界から離れようとする運転者の
意識度合いと合致するため、より違和感の少ない走行支援装置を提供できる。又、両側の
レーンマーカＬＲが破線のときは、片側３車線以上の路線を走行している可能性が高く、
日本の場合、右側の隣接車線が追越し車線の可能性が高い。このとき、右側のヨーモーメ
ントの増加勾配を高めに設定すれば、後方からの追越し車両との接触を避けようとする運
転者の意識度合いと合致するため、より安全で違和感の少ない走行支援装置を提供できる
。

次に、コントローラ１は、走行支援制御を実行するための処理を行う（ｓ１２）。目標
ヨーモーメントと目標減速度を実現するように、電子制御デファレンシャル機構２３，電
子制御ステアリング２４，電子制御ブレーキ２２の少なくとも一つを用いて、車両運動を
制御する。又は、情報提供手段２６の警告音，警告灯，モニタ表示などによって、運転者
に対して運転操作の修正を促す。以上により、一連の処理を終了する。

図５は、直線路に障害物がある場合の動作例を示す図である。

ｓ９では、ｓ８で障害物が検出された場合に接触回避ラインＡＬ，ＡＲを内側へ補正す
る。図５では、路肩上に停止車両３２が検出された場合、左側の接触回避ラインＡＬを右
側に補正する。この補正ラインは、車両の回避能力を考慮して決定され、車両の前後速度
Ｖｘ，横速度Ｖｙ，接触回避ラインへの接近速度Ｖｙａ，前後加速度ａｘ，横加速度ａｙ
，車両幅ｖｗ，車両全長ｖｌ，トレッド幅ｄ，ホイールベースＬ，車両のヨーモーメント
生成能力Ｍｍａｘ，車両の減速度生成能力ａｘｍａｘ，車両の横加速度生成能力ａｙｍａ
ｘ，路面摩擦係数μ，路面勾配θ，カーブ半径Ｒ，車線を検出可能な距離と角度，障害物
を検出可能な距離と角度の少なくとも一つ以上を考慮して生成される。

アクチュエータが発生できるヨーモーメントの最大値がＭｍａｘのとき、最大横加速度
ａｙｍａｘをヨーモーメントのＧ倍（ａｙｍａｘ＝Ｇ×Ｍｍａｘ）として計算する。障害
物へ接近する前方へ速度がＶｘの状態から、最大横加速度±ａｙｍａｘで横移動して回避
するとき、横移動が終了して横速度がゼロに戻るまでの走行距離ΔＸは、ΔＸ＝Ｖｘ×√
（ΔＹ／ａｙｍａｘ）として求めることができる。このとき、路面摩擦係数μ，路面勾配
θ，カーブ半径Ｒに応じて最大横加速度±ａｙｍａｘを補正してもよい。

障害物への接触を確実に回避するときにはΔＸ以上手前から、接触回避ラインＡＬを右
側に補正する。このときの補正ラインの形状は、最大横加速度±ａｙｍａｘでの横運動を
前提とすれば放物線を組合せた曲線となる。但し、回避可能な補正ラインであれば、曲線
の種類は問わない。一方で接触を許容し、その被害を軽減する目的であれば、障害物との
距離がΔＸ以下の地点から、接触回避ラインＡＬを右側に補正する。

図５に示すように、対向車線内に対向車３３が走行している場合には、右側の接触回避
ラインＡＲを左側に補正する。補正方法は、前述の左側の停止車両の場合と同様であるが
、相対速度が高くなるので、補正する地点が、より手前から開始される。更に、対向車の
蛇行走行などの危険性が予測される場合には、より左側に補正してもよい。

このように、誘導ラインＮＬ，ＮＲと接触回避ラインＡＬ，ＡＲという２つの軌道ライ
ンによって走行支援を行えば、誘導ラインＮＬ，ＮＲの位置を固定したまま、接触回避ラ
インＡＬ，ＡＲを補正できる。これにより、障害物と接触の恐れがないときは誘導支援を
違和感なく実行し、自車が接触回避ラインを外れるときには、確実に障害物を回避するた
めの走行支援制御を行うことができる。

接触回避ラインＡＬ，ＡＲの補正が行われた場合、回避支援が運転者にとって違和感が
少なく、円滑に進行するように、誘導ラインＮＬ，ＮＲが接触回避ラインＡＬ，ＡＲの内
側となるように再補正を行う。図５の障害物３４にような車両を検出し、回避ラインＡＬ
が、誘導ラインＮＬの内側に補正される場合には、誘導ラインＮＬが接触回避ラインＡＬ
の内側となるように誘導ラインＮＬを再補正する。これにより、接触回避が予測されるよ
うな場合においても、通常の誘導制御から支援を開始できるため、より円滑かつ運転者に
とって違和感の少ない走行支援を実現できる。

図６は、分岐路において経路変更がある場合の動作例を示す図である。

ｓ７，ｓ６で経路変更が予測判断された場合に、経路情報に基づいて誘導ラインＮＬ，
ＮＲ、接触回避ラインＡＬ，ＡＲの補正処理を行う。図６（ａ）のように、走行中の車線
に沿った経路ではなく、分岐した経路の走行が判断された場合には、ｓ３〜ｓ５の手順と
同様にして、前方カメラ１０ｆの画像を基に、予測経路上の左右レーンマーカＬＬ１〜Ｌ
Ｌ５，ＬＲ１〜ＬＲ５、左右の路面境界ＢＬ１〜ＢＬ５，ＢＲ１〜ＢＲ５、左右の誘導ラ
インＮＬ１〜ＮＬ５，ＮＲ１〜ＮＲ５、左右の接触回避ラインＡＬ１〜ＡＬ５，ＡＲ１〜
ＡＲ５の各位置を求める。但し、図６（ａ）では誘導ラインＮＬ１〜ＮＬ５，ＮＲ１〜Ｎ
Ｒ５のみを図示する。この際、今後更に経路変更される場合に迅速に対応できるように、
ステップｓ２で求めた補足前のレーンマーカ等の位置も別途記憶しておく。

経路変更の走行支援は、走行車線内を誘導制御のときよりも、左右の誘導ライン幅を狭
くする。具体的には、左右の誘導ラインＮＬ１〜ＮＬ５，ＮＲ１〜ＮＲ５の幅を、一時的
に車両幅ｖｗ以下とする。これによって、積極的に車両運動を制御する走行区間が長くな
り、より円滑に経路変更を支援できる。例えば、左右の誘導ラインの幅が広い場合に、自
車両が蛇行走行してしまう恐れがあるが、左右の誘導ラインの幅を狭くすることによって
抑制できる。ｓ７以降は、ｓ８へ移り、障害物がある場合の対応を行う。

ｓ８にて、予測経路上の障害物を検出し、接触回避ラインＡＬ，ＡＲの補正の必要性を
判断する。図６に示す停止車両ように、接触の危険性のある障害物３５が検出される場合
、ｓ９へ進み、障害物３５との接触を回避するように接触回避ラインＡＬ，ＡＲを補正す
る。

ｓ９では、図６（ｂ）に示すように、接触回避ラインＡＲを内側に補正する。この補正
は前述と同様の手法を用いる。障害物３５のような車両を検出し、回避ラインＡＲが、誘
導ラインＮＲの内側に補正される場合には、誘導ラインＮＲが接触回避ラインＡＲの内側
となるように誘導ラインＮＬ，ＮＲを再補正する。これにより、接触回避が予測されるよ
うな場合においても、通常の誘導支援から制御を開始できるため、より円滑かつ運転者に
とって違和感の少ない走行支援を実現できる。

又、この補正は、経路変更と接触回避の両方を考慮した走行支援を、現走行中の車線か
ら開始できる。このため、経路変更の車両動作を行う前（図６（ｂ）の自車両３１の地点
）から、障害物の回避動作を開始することができ、余裕をもって、円滑に障害物との接触
を回避できる。その結果、車両軌跡３１ａ〜３１ｃのような円滑な経路誘導を実現できる
。これに対して、経路変更が行われた後に障害物を検出して、回避支援を行った場合の車
両軌跡３１ａ〜３１ｃを図７に示す。接触回避ラインＡＲは自車が３１ｂに到達してから
補正されるため、急激な旋回と、蛇行を伴う恐れがある。

図８は、隣接車線への経路変更がある場合の動作例を示す図である。

ｓ７では、ｓ６で経路変更が予測判断された場合に、経路情報に基づいて誘導ラインＮ
Ｌ，ＮＲ、接触回避ラインＡＬ，ＡＲの補正処理を行う。隣接車線への経路変更は、方向
指示器レバー３の操作情報によって検出できる。図８（ａ）のように、走行中の車線に沿
った経路ではなく、隣接車線への経路変更が判断された場合には、ｓ３〜ｓ５の手順と同
様にして、前方カメラ１０ｆの画像に基づいて、予測経路上の左右の誘導ラインＮＬ，Ｎ
Ｒ、左右の接触回避ラインＡＬ，ＡＲの各位置を求める。但し、図８（ａ）では、この時
点での誘導ラインＮＬ，ＮＲ，ＡＲを（ＮＬ），（ＮＲ），（ＡＲ）で記している。

ｓ８では、予測経路上の障害物を検出し、接触回避ラインＡＬ，ＡＲの補正の必要性を
判断する。この時、前方の障害物だけでなく、後方カメラ１０ｒ，後方レーダ１１ｒ，左
前側方カメラ１２Ｌ，右前側方カメラ１２Ｒ，左後側方カメラ１３Ｌ，右後側方カメラ１
３Ｒによって、自車周辺の障害物を検出する。図８に示すような接触の危険性のある障害
物３６が検出される場合、ｓ９へ進み、障害物３６との接触を回避するように接触回避ラ
インＡＬ，ＡＲを補正する。回避ラインＡＲが、誘導ラインＮＲの内側に補正される場合
には、誘導ラインＮＲが接触回避ラインＡＲのさらに内側となるように誘導ラインＮＲを
再補正する。これにより、接触回避が予測されるような場合においても、通常の誘導支援
から制御を開始できるため、より円滑かつ運転者にとって違和感の少ない走行支援を実現
できる。

又、この補正は、経路変更と接触回避の両方を考慮した走行支援を、現走行中の車線か
ら開始できる。このため、経路変更の車両動作を行う前から（図９の自車３１の地点から
）、障害物を考慮した経路誘導を開始することができ、余裕をもって円滑に障害物との接
触を回避できる。その結果、車両軌跡３１ａ〜３１ｃのような円滑な隣接車線への経路誘
導を実現できる。これに対して、経路変更が行われた後に障害物を検出して、回避支援を
行った場合の車両軌跡３１ａ〜３１ｃを図８（ｂ）に示す。接触回避ラインＡＲは自車が
３１ａに到達してから補正されるため、急激な旋回と、蛇行走行を伴う恐れがある。

図９は、隣接車線へ経路変更がある場合の別の走行支援動作を示す図である。

本例の走行支援では、図８を用いて説明したような積極的な経路誘導を行わず、経路変
更は運転者のステアリング操作によって行い、周囲に接触の危険性がある場合のみ、経路
変更を抑制する支援を行う。

ｓ７では、ｓ６で経路変更が予測判断された場合に、経路情報に基づいて誘導ラインＮ
Ｌ，ＮＲ、接触回避ラインＡＬ，ＡＲの補正処理を行う。隣接車線への経路変更は、方向
指示器レバー３の操作情報によって検出できる。図９のように、隣接車線への経路変更が
判断された場合には、前方カメラ１０ｆの画像に基づいて、右側の誘導ラインＮＲの位置
を補正し、進路変更を妨げないようにする。但し、図９では、この時点での誘導ラインＮ
Ｒ，ＡＲを、（ＮＲ），（ＡＲ）で記している。

ｓ８にて、予測経路上の障害物を検出し、接触回避ラインＡＲの補正の必要性を判断す
る。この時、前方の障害物だけでなく、後方カメラ１０ｒ，後方レーダ１１ｒ，右前側方
カメラ１２Ｒ，右後側方カメラ１３Ｒによって、自車両周囲の障害物を検出する。図９に
示すような後側方からの接近車３７が検出される場合、ｓ９へ進み、後側方接近車３７と
の接触を回避するように接触回避ラインＡＲを補正する。回避ラインＡＲが、誘導ライン
ＮＲの内側に補正される場合には、誘導ラインＮＲが接触回避ラインＡＲのさらに内側と
なるように誘導ラインＮＲを再補正する。これにより、接触回避が予測されるような場合
においても、誘導支援の制御状態から経路変更を抑制できるため、より円滑かつ運転者に
とって違和感の少ない走行支援を実現できる。

又、方向指示器レバー３を操作した直後に、警告音・警告灯・画像表示によって運転者
へ危険性を知らせる。運転者にとっての煩わしさを低減するため、方向指示器レバー３の
操作直後（図９の車両３１，３１ａの時点）は、音による情報提供は単発的な警報とする
。又、方向指示器レバー３の操作直後は、自車両が誘導ラインＮＲと接触回避ラインＡＲ
の外側へ超えていないので、車両運動の制御は行わない。その後、運転者の操作によって
自車両が誘導ラインＮＲ又は接触回避ラインＡＲの外側へ超えた場合には（図９の車両３
１ｂの時点）、元々の走行車線へ戻すような車両運動制御を実行するとともに、運転者が
より気付きやすい、音、画像表示、警告灯によって運転者へ危険性を知らせる。特に、接
触回避ラインＡＲを超えた場合には（図９の車両３１ｃの時点）、後側方接近車３７と接
触の危険性が高いため、音，画像表示，警告灯の認知性を高める。

上記の実施形態では、誘導ライン（第１のライン）又は接触回避ライン（第２のライン
）と自車の位置関係に基づいた走行支援装置を説明したが、走行支援の基準となるライン
は、誘導ラインと接触回避ラインの２つに限定されない。例えば、接触回避ラインに関し
て、障害物との接触をある程度の許容するラインと全く許容せずに余裕をもって回避する
ためのラインとが混在してもよい。これによって、障害物の種類に応じて想定される被害
を予測し、２種類の接触回避ラインを使い分けることによって、より安全で違和感の少な
い走行支援装置を提供できる。又、誘導ラインを２種類の誘導ラインに分けて、異なる制
御ゲインを用いて制御してもよい。これによって経路誘導の目的に応じて制御の強さを調
整できるため、より違和感の少ない走行支援装置を提供できる。又は、状況に応じて、異
なる誘導ラインと接触回避ラインと異なる目的のラインを生成して、３種類以上の走行支
援を混在させてもよい。これにより、より拡張性の高い、違和感の少ない走行支援装置を
提供できる。

又、上記の実施形態では、経路変更の例として分岐車線と隣接車線への車線変更を用い
て説明したが、経路変更は、合流，交差点，料金所のゲート選択，右折用車線への車線変
更、左折用車線への車線変更などの種々の走行シーンに対して適用してもよい。これら想
定する走行シーンを拡大すれば、より安全で、違和感の少ない走行支援装置を提供できる
。

１ コントローラ
２ 操舵角センサ
３ 方向指示器レバー
６ ナビゲーション装置
８ 車両挙動センサ
１０，１２，１３ カメラ
１１ レーダ

Claims (1)

1. 自車が進行しようとする経路上へ自車を誘導するための第１のラインと障害物との接触を回避するための第２のラインを生成する生成部と、
   前記第１及び第２のラインと前記自車の位置関係に基づいて、自車を制御する制御部とを備え、
   前記生成部で生成する前記第１のラインは、自車周辺の車線を検出し、前記自車が進行しようとする経路を、前記検出した車線から判別した後に生成した、自車を前記経路上へ誘導するためのラインであり、前記第２のラインは、前記第１のラインに基づいて生成した障害物との接触を回避するためのラインであり、
   前記生成部は、前記第１のラインを前記自車周辺から検出したレーンマーカ又は路面境界に基づいて生成し、前記第２のラインを前記自車周辺から検出した路面境界又は障害物の位置に基づいて生成し、
   前記制御部は、車両を誘導するラインの内側に導くための目標ヨーモーメントの前記第１のラインと前記自車間距離に対する増加勾配を、前記第１のラインと前記自車の位置関係に基づく制御においては、前記第２のラインと前記自車の位置関係に基づく制御における場合よりも小さく設定したことを特徴とする走行支援装置。

Images