JP7350540B2 - 運転制御方法及び運転制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転制御方法及び運転制御装置に関する。

自車両の両側にリスクがある場面を想定し、自車両の左に存在する第１危険度と自車両の右に存在する第２危険度を算出し、第１危険度に基づいて自車両の左に第１制御閾値を設定し、第２危険度に基づいて自車両の右に第２制御閾値を設定し、第１危険度と第２危険度に基づいて、第１制御閾値又は第２制御閾値を変更する技術が知られている（特許文献１）。

特開２０１０－７００６９号公報

従来の技術では、駐車車両などの障害物を検出したタイミングに応じて、障害物の回避方法を変えることについての開示がないため、障害物を検出したタイミングにかかわらず、障害物を検出した後に、自車両前方の任意の位置から車線変更を開始することになり、障害物の検出タイミングが遅れた場合には、余裕をもった回避制御をすることができず、障害物が検出されたときの状況によっては障害物を回避するタイミングを逃す可能性があるという不都合がある。

本発明が解決しようとする課題は、障害物の回避制御を開始するタイミングを障害物が検出された状況に応じて判断し、適切なタイミングで回避制御を開始させる運転制御方法及び運転制御装置を提供することである。

本発明は、自車両の前方に障害物を検出した場合に、検知された障害物から自車両に向かって第１距離の第１位置を設定し、自車両から障害物に向かって第２距離の第２位置を自車両の車速に基づいて設定し、第２位置が第１位置に対して自車両側に存在するか又は障害物側に存在するかの判定結果に応じて、障害物を回避するための回避制御を開始する開始位置を設定することにより、上記課題を解決する。

本発明によれば、障害物の位置に基づいて設定された第１位置と、自車両の現在位置と車速に基づいて設定された第２位置との位置関係に基づいて、障害物に関する自車両の状況を判断し、回避制御の開始位置を状況に応じて設定するので、障害物が検出されたタイミングにかかわらず、適切な回避制御を実行することができる。その結果、障害物を回避する機会が失われることを抑制できるとともに、自車両に無駄な停止をさせることを抑制できる。

本実施形態に係る運転制御システムのブロック構成図である。 本実施形態に係る運転制御システムの処理手順を説明するためのフローチャートである。 第１実施形態に係る回避制御の処理手順を示すフローチャートである。 第２距離を説明するための図である。 第１実施形態に係る開始位置の設定手法を説明するための第１図である。 第１実施形態に係る開始位置の設定手法を説明するための第２図である。 第１実施形態に係る開始位置の設定手法を説明するための第３図である。 第２実施形態に係る開始位置の設定手法を説明するための図である。 第３実施形態に係る回避軌跡の算出手法を説明するための図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明の実施形態に係る車両の運転制御装置を、車両に搭載された運転制御システムに適用した場合を例にして説明する。本実施形態の運転制御装置の実施の形態は限定されず、車両コントローラと情報の授受が可能な携帯端末装置に適用することもできる。運転制御装置、運転制御システム及び携帯端末装置は、いずれも演算処理を実行する運転制御用のコンピュータである。

図１は、運転制御システム１０００のブロック構成を示す図である。本実施形態の運転制御システム１０００は、運転制御装置１００と車両コントローラ２００とを備える。本実施形態の運転制御装置１００は通信装置１１１を有し、車両コントローラ２００も図外の通信装置を有し、両装置は有線通信又は無線通信により互いに情報の授受を行う。

運転制御システム１０００は、センサ１と、ナビゲーション装置２と、読み込み可能な記録媒体に記憶された地図情報３と、自車情報検出装置４と、環境認識装置５と、物体認識装置６と、運転制御装置１００と、車両コントローラ２００とを備える。各装置は、相互に情報の授受を行うためにＣＡＮ（Controller Area Network）その他の車載ＬＡＮによって接続されている。

センサ１は、自車両の周囲（前方、側方、後方の全周囲）の障害物の存在を含む走行環境に関する情報を検知する。センサ１は、カメラを含む。本実施形態のカメラは、例えばＣＣＤ等の撮像素子を備えるカメラである。本実施形態のカメラは自車両に設置され、自車両の周囲を撮像し、自車両の周囲に存在する対象車両を含む画像データを取得する。カメラは、自車両周囲の環境情報を認識するための装置であり、イメージセンサのみならず、超音波カメラ、赤外線カメラなどを含む。センサ１は、測距センサを含む。測距センサは、自車両と対象物との相対距離および相対速度を演算する。測距センサにより検出された対象物の情報は、プロセッサ１０に向けて出力される。測距センサとしては、レーザーレーダー、ミリ波レーダーなど（ＬＲＦ等）、ＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）ユニット、超音波レーダーなどの出願時に知られた方式のものを用いることができる。センサ１は、一又は複数のカメラ、測距センサを採用することができる。本実施形態のセンサ１は、カメラの検知情報と測距センサの検知情報など複数の異なるセンサ情報を統合し、もしくは合成することにより補完し、自車両周囲の環境情報とするセンサフュージョン機能を備える。このセンサフュージョン機能は、環境認識装置５や物体認識装置６やその他のコントローラやロジックに組み込まれるようにしてもよい。

対象物は、車線境界線、センターライン、路面標識、中央分離帯、ガードレール、縁石、高速道路の側壁、道路標識、信号機、横断歩道、工事現場、事故現場、交通制限を含む。対象物は、自車両以外の自動車（他車両）、オートバイ、自転車、歩行者を含む。対象物は、障害物を含む。障害物は、自車両の走行に影響を与える対象物である。センサ１は、少なくとも障害物に関する情報を検知する。

ナビゲーション装置２は、地図情報３を参照し、自車情報検出装置４により検出された現在位置から目的地までの走行レーン／経路を算出する。走行レーンは自車両Ｖ１が走行する車線又は走行車線である。走行経路の情報は、走行レーン／走行車線の識別情報を含む。走行経路は、走行する道路、方向（上り／下り）、及び車線を識別する情報を含む。

地図情報３は、運転制御装置１００、車載装置、又はサーバ装置に設けられた記録媒体に読み込み可能な状態で記憶される。地図情報３は、経路算出及び／又は運転制御に用いられる。地図情報３は、道路情報、施設情報、それらの属性情報を含む。道路情報及び道路の属性情報には、道路幅、曲率半径、路肩構造物、道路交通法規（制限速度、車線変更の可否）、道路の合流地点、分岐地点、車線数の増加・減少位置等の情報が含まれている。本実施形態の地図情報３は、いわゆる高精細地図情報である。高精細地図情報によれば、レーンごとの移動軌跡を把握できる。高精細地図情報は、各地図座標における二次元位置情報及び／又は三次元位置情報、各地図座標における道路・レーンの境界情報、道路属性情報、レーンの上り・下り情報、レーン識別情報、接続先レーン情報を含む。

自車情報検出装置４は、自車両の状態に関する検知情報を取得する。自車両の状態とは、自車両の現在位置、速度、加速度、姿勢、車両性能を含む。これらは、自車両の車両コントローラ２００から取得してもよいし、自車両の各センサから取得してもよい。自車情報検出装置４は、自車両のＧＰＳ（Global Positioning System）ユニット、ジャイロセンサ、オドメトリから取得した情報に基づいて自車両の現在位置を取得する。自車情報検出装置４は、自車両の車速センサから自車両の速度・加速度を取得する。自車情報検出装置４は、自車両の慣性計測ユニット（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）から自車両の姿勢データを取得する。

環境認識装置５は、センサ１が取得した位置情報、自車両周囲の画像情報及び測距情報から得られた物体認識情報、及び地図情報に基づいて構築された環境に関する情報を認識する。環境認識装置５は、複数の情報を統合することにより、自車両の周囲の環境情報を生成する。物体認識装置６は、地図情報３を用いて、センサ１が取得した自車両周囲の画像情報及び測距情報を用いて、自車両周囲の物体の認識や動きを予測する。

車両コントローラ２００は、電子コントロールユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit)などの車載コンピュータであり、車両の運転を律する駆動機構２１０を電子的に制御する。車両コントローラ２００は、駆動機構に含まれる駆動装置、制動装置、および操舵装置を制御して、自車両を目標経路に従って走行させる。
駆動機構には、走行駆動源である電動モータ及び／又は内燃機関、これら走行駆動源からの出力を駆動輪に伝達するドライブシャフトや自動変速機を含む動力伝達装置、動力伝達装置を制御する駆動装置、及び車輪を制動する制動装置などが含まれる。車両コントローラ２００は、アクセル操作及びブレーキ操作による入力信号、車両コントローラ２００又は運転制御装置１００から取得した制御信号に基づいてこれら駆動機構の各制御信号を生成し、車両の加減速を含む運転制御を実行させる。駆動機構２１０に制御情報を送出することにより、車両の加減速を含む運転制御を自動的に行うことができる。

車両コントローラ２００は、地図情報３が記憶するレーン情報、環境認識装置５が認識した情報、及び物体認識装置６で取得した情報の内の何れか一つ以上を用いて、自車両が走行経路（軌跡）に対して所定の横位置を維持しながら走行するように操舵装置の制御を行う。本明細書における走行経路は、自車両が走行する軌跡に対応する経路であり、道路、道路の上り／下り、道路の車線ごとに識別可能である。操舵装置は、ステアリングアクチュエータを備える。ステアリングアクチュエータは、ステアリングのコラムシャフトに取り付けられるモータ等を含む。操舵装置は、車両コントローラ２００から取得した制御信号、又は運転者のステアリング操作により入力信号に基づいて車両の操舵制御を実行する。

以下、本実施形態の運転制御装置１００について説明する。運転制御装置１００は、自車両の運転を制御することにより、自車両の走行を支援する制御を実行する。

図１に示すように、本実施形態の運転制御装置１００は、プロセッサ１０を備える。
プロセッサ１０は、自車両の運転制御を実行させるプログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）１２と、このＲＯＭ１２に格納されたプログラムを実行することで、運転制御装置１００として機能する動作回路としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）１３と、を備えるコンピュータである。本実施形態のプロセッサ１０は、上記機能を実現するためのソフトウェアと、上述したハードウェアの協働により各機能を実行する。プロセッサ１０は、通信装置１１１を備える出力装置１１０を備え、各種の出力又は入力の指令、情報の読み込み許可又は情報提供の指令を車両コントローラ２００、各構成２－６へ送出する。プロセッサ１０は、センサ１、上述した各構成２－６、及び車両コントローラ２００と相互に情報の授受を行う。

プロセッサ１０は、目的地設定機能１２０と、経路プランニング機能１３０と、運転計画機能１４０と、運転可能ゾーン算出機能１５０と、経路算出機能１６０と、運転行動制御機能１７０と備える。本実施形態のプロセッサ１０は、上記各機能を実現する又は各処理を実行するためのソフトウェアと、上述したハードウェアとの協働により各機能を実行する。

プロセッサ１０の各機能の実現による制御手順の内容を図２に基づいて説明する。
図２のステップ１において、プロセッサ１０の目的地設定機能１２０は、自車情報検出装置４の検出結果に基づいて自車両の現在位置を取得する処理を実行させ、ステップＳ２において、自車両の目的地を設定する処理を実行させる。目的地はユーザが入力したものであってもよいし、予測されたものであってもよい。ステップ３において、経路プランニング機能は、地図情報３を含む各種検出情報を取得する。ステップＳ４において、経路プランニング機能１３０は、目的地設定機能１２０が設定した目的地に対する走行経路を設定する。経路プランニング機能１３０は地図情報３や自己位置情報に加え、環境認識装置５や物体認識装置６から得られた情報を用いて、走行経路を設定する。この経路プランニング機能１３０は走行する道路を設定するが、道路に限らず、道路内において自車両が走行する車線を設定する。ステップＳ５において、運転計画機能１４０は、経路上の各地点における自車両の運転行動を計画する処理を実行させる。運転計画は、各地点における進行（ＧＯ）、停止（Ｎｏ-ＧＯ）といった運転行動が規定される。例えば、交差点を右折する場合では、停止線の位置で停止するのか否かの判定や、対向車線の車両に対する進行判定を実行する。ステップ６において、ステップ５で計画した運転行動を実行するために、運転可能ゾーン算出機能１５０は、地図情報３や自己位置情報に加え、環境認識装置５や物体認識装置６から得られた情報を用いて、自車両の周囲で走行可能な領域を算出する処理を実行する。ステップ７において、運転行動制御機能１７０は、自車両が走行する走行軌跡を算出する処理を実行させる。それに加えて、運転行動制御機能１７０は、走行軌跡に沿って走行する時の目標速度／減速度、目標加減速度、それらのプロファイルを決定する。

なお、決定した目標速度／減速度、目標加減速度を、走行軌跡の算出処理にフィードバックして、車両の挙動及び車両の乗員が感じる動き（挙動）を抑制するように、走行軌跡を生成するようにしてもよい。決定した走行軌跡を目標速度／減速度、目標加減速度を算出する処理にフィードバックして、車両の挙動及び車両の乗員が感じる動き（挙動）を抑制するように、目標速度／減速度、目標加減速度を算出するようにしてもよい。ステップ８において、算出された走行軌跡を自車両に走行させる運転計画を立案する処理を実行させる。そして、ステップ９において、プロセッサ１０の出力装置１１０は、通信装置１１１を介して運転計画に基づく制御命令、制御命令における指令値を車両コントローラ２００に出力し、各種アクチュエータである駆動機構２１０を動作させる。

車両コントローラ２００は、プロセッサ１０からの指令値に基づいて、自車両Ｖ１の走行位置を制御する縦力及び横力を入力する。これらの入力に従い、自車両が目標とする走行経路に追従して自律的に走行するように、車体の挙動及び車輪の挙動が制御される。これらの制御に基づいて、車体の駆動機構２１０の駆動アクチュエータ、制動アクチュエータの少なくとも一方、必要に応じてステアリングアクチュエータが自律的に動作し、目的地に至る自律的な運転制御が実行される。もちろん、手動操作に基づく指令値に従い、駆動機構２１０を操作することもできる。

本実施形態の運転制御装置１００は、自車両の前方に障害物が存在すると判定した場合に、障害物から自車両の方向に向かって第１距離の第１位置を設定し、自車両から障害物の方向に向かって第２距離の第２位置を車速に基づいて設定し、第２位置が第１位置よりも自車両側に存在するか又は障害物側に存在するかの判定結果に応じて、障害物の回避制御を開始する開始位置を設定する処理を行う。

プロセッサ１０は、センサ１から自車両の前方に存在する障害物に関する検知情報を取得し、その障害物を回避させるための回避制御を自車両に実行させる。本実施形態における回避制御においては、自車両に回避軌跡を走行させることで、障害物との間に所定のマージンを保持した状態（接近を回避した状態）で障害物を追い越して前進する。回避軌跡は、運転制御における走行経路の一部を構成する。走行経路は、回避軌跡の前又は後に、これに連なる自車両を右左折させる転舵軌跡を含む経路であってもよいし、回避経路の後に、別の回避経路を含む経路であってもよい。なお、検知情報は、センサ１を介して取得した情報のみならず、通信装置１１１を介して取得した情報を含む。

プロセッサ１０は、センサ１の検知情報に基づいて自車両Ｖ１が走行する車線において、自車両Ｖ１の前方に障害物ＶＰが存在するか否かを判定し、自車両Ｖ１の前方に障害物ＶＰが存在する場面において、つまり、回避すべき障害物ＶＰが検出されたタイミングにおいて、本実施形態の回避制御の開始位置の設定処理を実行する。本実施形態では、前方の障害物ＶＰを検出したタイミングに応じた開始位置を算出する。自車両Ｖ１が走行中に遭遇する環境によっては、障害物ＶＰが早期に検出できる場合もあれば、遮蔽物により検出範囲が狭められる、又は天候などの環境によって検出環境が悪いなどの理由により、障害物ＶＰの検出が遅れることもある。

本実施形態のプロセッサ１０は、障害物ＶＰを基準とする第１位置を設定する。本実施形態の第１距離は、自車両Ｖ１の車速に基づいて設定される。第１距離は、自車両Ｖ１が障害物ＶＰを回避するための最小距離として位置づけることができる。第１距離は、自車両Ｖ１の制動性能などに基づいて予め設定することもできる。第２距離は、自車両の現在位置を基準とする第２位置を設定される。第２距離は、自車両Ｖ１の車速に基づいて設定される。第２距離は、後に説明する、いわゆる前方注視距離点距離として位置づけることができる。

プロセッサ１０は、第１位置に対する第２位置の位置関係を判定し、適切な開始位置を算出する。本実施形態によれば、障害物ＶＰを早期に検出した場合、及び障害物ＶＰの検出が遅れた場合の何れの場面においても、回避制御を開始するための適切な開始位置を算出し、回避制御を適切なタイミングで開始させることができる。つまり、本実施形態において算出される開始位置は、障害物の検出タイミングに応じて算出される回避制御を開始するタイミングを示す。算出された開始位置を含む運転制御命令は、車両コントローラ２００に向けて出力される。

図３は、上記の回避制御の制御手順を示すフローチャートである。本制御手順は、図２のステップＳ６に続けて実行される、図２に示すプロセッサ１０の制御手順である。図４は第２位置及び第２距離を説明するための図である。図５Ａ及び図５Ｂは、本実施形態の制御手順を説明するための図である。

プロセッサ１０は、自車両Ｖ１が走行する走行経路（以下、単に「走行経路」ともいう。）の進行方向の前方の検知情報をセンサ１から取得する（ステップＳ１０１）。
取得した検知情報に基づいて判断された状況の一例を、図５Ａに示す。プロセッサ１０は、センサ１の検知情報に基づいて自車両Ｖ１が走行する車線において、自車両Ｖ１の走行経路の進行方向の前方（図中Ｘ方向）に障害物ＶＰが存在するか否かを判定する。プロセッサ１０は、自車両Ｖ１の走行車線上の前方に存在し、回避対象となる障害物ＶＰを特定する（ステップＳ１０２）。プロセッサ１０は、特定された障害物ＶＰに関する検知情報を取得する。

ステップＳ１０３において、プロセッサ１０は、第１位置と第２位置を設定する。第１位置は障害物ＶＰの検知位置を基準とする位置であり、第２位置は自車両Ｖ１の現在位置を基準とする位置である。また、必要に応じて、プロセッサ１０は、第３位置を設定する。第３位置は自車両Ｖ１の操舵性能に関係し、自車両Ｖ１の現在位置や自車両Ｖ１が回避制御を開始する位置に関係する。

図５Ｂに示すように、プロセッサ１０は、センサ１の検知情報に基づいて障害物ＶＰから自車両Ｖ１が存在する方向に向かって、つまり、自車両Ｖ１の走行経路の進行方向の逆方向、図中－Ｘ方向に沿って第１距離Ｌth1の第１位置Ｐ１を設定する。第１位置Ｐ１は、図中Ｘ軸の値が共通する位置群である（Ｘ＝Ｐ１）。第１距離Ｌth1は、自車両Ｖ１が障害物ＶＰである他車両ＶＰを回避する回避制御において、自車両Ｖ１が操舵を開始して他車両ＶＰを回避することが可能な最小の距離（最小回避可能距離）である。

第１距離Ｌth1は、自車両Ｖ１の車速に応じて設定されてもよい。自車両Ｖ１の車速が相対的に高い場合には、第１距離Ｌth1は相対的に長い距離となる。自車両Ｖ１の車速が相対的に低い場合には、第１距離Ｌth1は相対的に短い距離となる。第１距離Ｌth1は、自車両Ｖ１が他車両ＶＰを回避するために必要な距離である。第１距離Ｌth1は、自車両Ｖ１が他車両ＶＰを回避するために操舵を開始すべき位置である。第１距離Ｌth1は、自車両Ｖ１の操舵性能、最小曲率半径、又は自車両Ｖ１に発生する横加速度の許容上限値に基づいて設定される。自車両Ｖ１の最小曲率半径は、ステアリングを一杯（最大）に切って旋回したときに、外輪の接地面の中心が描く半径であり、自車両Ｖ１の旋回能力(性能)に対応する。自車両Ｖ１のホイールベースの長さ、外側前輪の最大切れ角を用いて求めることができる。第１距離Ｌth1は、車両性能に応じて設定し、車両コントローラ２００に記憶させることが好ましい。

第１距離Ｌth1は、走行路の環境を考慮して決定することができる。例えば、第１距離Ｌth1は、自車両Ｖ１の走行経路の道路の曲率半径に応じて決定してもよい。道路の曲率半径が小さいほど（カーブがきついほど）第１距離Ｌth1を長く設定する。第１距離Ｌth1は、自車両Ｖ１が走行するレーンＬＮ０１の路幅に応じて決定してもよい。走行するレーンＬＮ０１の路幅が小さいほど第１距離Ｌth1を長く設定する。第１距離Ｌth1は、障害物ＶＰと路肩の距離に応じて決定してもよい。障害物ＶＰと路肩の距離が大きいほど、つまり、障害物ＶＰがレーン中央側に寄って停止しているほど、第１距離Ｌth1を長く設定してもよい。
また、第１距離Ｌth1は、センサ１によって検知された回避対象となる他車両ＶＰの車幅、や車体の長さを考慮して決定してもよい。他車両ＶＰの車幅や車長、同項路の路幅（回避する際に走行できるエリアのマージン）によって、これを回避するために必要となる第１距離Ｌth1は異なるからである。

プロセッサ１０は、自車両Ｖ１の車速に基づいて第２位置Ｐ２を算出する。プロセッサ１０は、自車情報検出装置４から自車両Ｖ１の車速を取得し、自車両Ｖ１の車速に基づいて第２距離Ｌth2を算出し、自車両Ｖ１から障害物ＶＰ側（走行経路の進行方向の下流側）に向かって、つまり、図中Ｘ方向に沿って第２距離Ｌth2の位置に第２位置Ｐ２を設定する。第２位置Ｐ２は、図中Ｘ軸の値が共通する位置群である（Ｘ＝Ｐ２）。第２距離Ｌth2は、自車両Ｖ１の位置から自車両Ｖ１のドライバが前方において注視する位置（前方注視点）までの距離（いわゆる前方注視点距離）に対応する。

また、第２距離Ｌth2は、自車両Ｖ１が緩やかな移動軌跡で他車両ＶＰを回避できる回避制御が実行されることが期待できる、自車両Ｖ１と他車両ＶＰとの距離ともいえる。

一般に、車速が高いほど乗員は遠くを注視し、車速が低いほど乗員は近くを注視するという傾向がある。乗員の視点／注意力に応じて、回避制御が行われることが好ましいという観点から、プロセッサ１０は、自車両Ｖ１の車速が高いほど、長い第２距離Ｌth2（前方注視点距離）を設定し、自車両Ｖ１の車速が低いほど、短い第２距離Ｌth2（前方注視点距離）を設定する。

第２距離Ｌth2は、自車両Ｖ１の乗員にとって前方の運転環境を認知しやすい領域である。特に限定されないが、第２距離Ｌth2は、自車両Ｖ１の車速（Ｖ［ｋｍ/s］）が高いほど高くなるように設定することができる。この関係は比例関係により定義されてもよいし、その他の増加関数により定義されてもよい。プロセッサ１０のＲＯＭ１２は、車速Ｖと第２距離Ｌｔｈ２との関係を定義するマップを記憶する。プロセッサ１０は、自車情報検出装置４から車速Ｖの情報を取得し、マップを参照して車速Ｖに応じた第２距離Ｌth2を算出する。

第２距離Ｌth2は、自車両Ｖ１の指令に対する応答必要時間を考慮して決定されることが好ましい。応答必要時間とは運転操作による指令の入力から動作までの時間である。例えば、反応必要時間は、操舵指令の入力から車両の横位置が変化するまでの時間である。反応必要時間は、駆動制御に要する時間、通信に要する時間、指令が実行されるまでの時間などを加算した時間である。これにより、車両性能を考慮した第２距離Ｌth2を設定することができる。

図４は、自車両Ｖ１の前端から前方の距離Ｘに応じて設定される第２位置Ｐ２の一例を示す。図４に示す第２位置Ｐ２までの距離は距離Ｌth2である。本例では、距離Ｌth2を前方注視点距離に対応させ、第２位置Ｐ２を前方注視点に対応させてもよい。

以下、「開始位置」に関する別の態様を説明する。
上述したように、障害物ＶＰを回避するための横位置制御を開始する開始位置は、位置座標値によって定義される絶対位置として定義されてもよいが、自車両Ｖ１を基準として設定された制御位置、例えば、自車両Ｖ１から所定距離だけ離隔した位置などの自車両Ｖ１の位置を基準として設定された相対的な位置として定義してもよい。

本実施形態では、障害物ＶＰの回避制御を開始する開始位置は、回避制御における指令値が設定される制御目標位置とすることができる。制御目標位置は、走行する自車両Ｖ１の制御上の時空間座標に基づいて設定できる。回避制御においては、自車両Ｖ１の走行位置を現在位置から実行される制御命令によって追跡することができる。つまり、ある制御目標位置における自車両Ｖ１の存在／通過タイミング及び存在位置が特定され、その制御目標位置において新たな制御命令が実行される。

上述した図４において、第２位置Ｐ２を説明した。この第２位置Ｐ２は、車両制御の制御遅れや制御応答性を考慮して、自車両Ｖ１が将来のタイミングにおいて存在する位置（前進走行中又は自車両Ｖ１の前方の位置）における制御量を設定するための制御目標位置（の一つ）である。自車両Ｖ１の位置に対する制御目標位置は、指令値を出力して実際に制御が実行され始める(制御が働き始める)までの時間に自車両Ｖ１が進む距離に依存するため、自車両Ｖ１の車速が高いほど、自車両Ｖ１に対する相対位置(相対距離)が大きくなり、自車両Ｖ１から離隔させた位置に設定される。例えば、予め決定された設定位置（絶対位置／座標定義位置）から制御を働かせるとした場合には、自車両Ｖ１の車速が高いほど、その決められた設定位置から手前に離隔した位置から指令値を出力する必要があり、また車速が低いほど、決められた設定位置に近い位置で指令値を出力することができる。指令の伝達及び実行には時間を要するからである。一般的に、この第２位置Ｐ２は、車速により変化する前方注視点を用いるが、本実施形態に関する第２位置Ｐ２は必ずしも前方注視点に限らない。

図４に示す例において、自車両Ｖ１の位置を基準として、制御位置としての制御目標位置ＣＴ０～ＣＴ６（ｎ）を設定することができる。各制御目標位置ＣＴｎには、回避制御における指令値が対応づけて設定される。回避制御を一つの制御群とすれば、制御目標位置ＣＴｎのうち、横位置の制御が開始される制御目標位置ＣＴ０が開始位置Ｓｔｐである。早期に障害物ＶＰが検出できれば、開始位置Ｓｔｐとしての制御目標位置ＣＴ０を、第２位置Ｐ２に設定できる。
本実施形態のように、開始位置Ｓｔｐを、自車両Ｖ１の位置の変化に応じて相対的に決定される制御目標位置ＣＴｎとして設定することにより、運転制御命令の出力、受信、又は実行の遅れを抑制することができ、運転制御命令の連続性を担保することができる。これにより、実行される回避制御を適時に開始し、滑らかな（適切に連続した）運転動作を実行することができる。

また、本実施形態の運転制御方法において、プロセッサ１０は、第２位置Ｐ２が第１位置Ｐ１よりも自車両Ｖ１側に存在する場合は、第２位置Ｐ２に開始位置を設定することにより、開始位置としての制御目標位置を基準に制御を実行することができる。開始位置としての制御目標位置がいわゆる前方注視点位置であれば、滑らかな回避制御を実行することができる。

さらに、本実施形態の運転制御方法において、プロセッサ１０は、第２位置Ｐ２に開始位置Ｓｔｐを設定している場合であって、第２位置Ｐ２に開始位置Ｓｔｐを設定している状況における第２位置Ｐ２が第１位置Ｐ１よりも障害物ＶＰ側に存在すると判定された場合には、第２位置Ｐ２を自車両Ｖ１側に変更する。再び図４を用いて説明すると、第２位置Ｐ２に開始位置Ｓｔｐを設定している場合であって、第２位置Ｐ２に開始位置Ｓｔｐを設定している状況における第２位置Ｐ２が第１位置Ｐ１´よりも障害物ＶＰ側に存在すると判定された場合には、第２位置Ｐ２を自車両Ｖ１側に変更する。つまり、第２位置Ｐ２に設定された開始位置Ｓｔｐが自車両Ｖ１側にシフトする。

このように、回避制御を開始する開始位置Ｓｔｐとしての制御目標位置が自車両Ｖ１側（手前）にシフトされると、変更前の制御目標位置である第２位置Ｐ２に（開始位置Ｓｔｐ）おける指令値が離散的(不連続的)に変化する(操舵量の指令値が大きくなる)が、変更前よりも手前の位置（第２位置Ｐ２よりも自車両Ｖ１に近い位置）、つまり障害物ＶＰから離隔した位置で横位置の変更を開始するように回避制御を実行するため、障害物ＶＰを確実に回避することができる。

プロセッサ１０は、必要に応じて、図５Ｂに示すように第３位置Ｐ３を設定する。本実施形態のプロセッサ１０は、自車両Ｖ１の操舵性能に基づいて、自車両Ｖ１から障害物ＶＰが存在する方向に向かって自車両Ｖ１から第３距離Ｌth3の第３位置Ｐ３を設定する。第３位置Ｐ３は、図中Ｘ軸の値が共通する位置群である（Ｘ＝Ｐ３）。第３距離Ｌth3は、操舵運転が開始されるまでの最小の距離である（最小の回避開始距離）。第３距離Ｌth3は、操舵機構（操舵装置）の応答性、舵角リミット、車両において許容されるヨー特性に基づいて決定する。第３距離Ｌth3は、転舵操作に対するリミッタであり、最大舵角の転舵に達するまでの時間に応じた距離である。第３距離Ｌth3は、予め設定された、自車両Ｖ１の操舵機構の舵角リミットに基づいて決定される。自車両Ｖ１の操舵性能に応じた第３距離Ｌth3を用いて回避制御の開始位置を設定するので、操舵性能に応じた回避制御を実行できる。第３距離Ｌth3は、予め設定された、自車両Ｖ１の横加速度リミットに基づいて決定される自車両Ｖ１の横加速度の許容度に応じた第３距離Ｌth3を用いて回避制御の開始位置を設定するので、操舵性能に応じた回避制御を実行できる。

プロセッサ１０は、障害物ＶＰを回避するための回避経路を算出し、回避制御を立案する（ステップＳ１０４）。
まず、第１地点Ｐ１と第２地点Ｐ２との位置関係に基づく回避制御を、図５Ａを用いて説明する。プロセッサ１０は、例えば前方注視点としての第２位置Ｐ２が、最小回避可能距離としての第１位置Ｐ１に対して、自車両Ｖ１側（自車両の走行経路に沿って上流側）の上流部分ＵＲに属するか、又は自車両Ｖ１が存在する側（図中Ｘ方向）とは反対側の方向である障害物ＶＰ側（自車両Ｖ１の走行経路に沿って下流側）の下流部分ＤＲに属するかを判定する（ステップＳ１０５）。プロセッサ１０は、判定の結果に基づいて、障害物ＶＰを回避する回避制御を開始する開始位置ＳｔＰを設定する。障害物ＶＰの存在が検出されたときにおける、自車両Ｖ１の走行経路の進行方向（図中Ｘ方向）を基準として、上流部分ＵＲは、相対的に自車両Ｖ１が存在する側の位置（走行経路の進行方向の上流側）であり、下流部分ＤＲは相対的に障害物ＶＰが存在する側の位置（走行経路の進行方向の下流側）である。

本実施形態の運転制御方法においては、障害物ＶＰの位置に基づいて設定された第１位置Ｐ１と、自車両Ｖ１の現在位置と車速に基づいて設定された第２位置Ｐ２との位置関係に基づいて、障害物ＶＰに関する状況を判断し、状況に応じた回避制御の開始位置を設定する。第１位置Ｐ１よりも自車両Ｖ１が存在する側（走行経路の進行方向の上流部分）であり、第２位置Ｐ２よりも障害物ＶＰ側（障害物ＶＰに近い領域）で回避制御を開始する、つまり、その第２位置Ｐ２よりも自車両Ｖ１から遠く、第１位置Ｐ１よりも手前の位置において横位置の変更を開始することができれば、自車両Ｖ１は滑らかな回避軌跡によって障害物ＶＰを回避することができる。他方、第１位置Ｐ１よりも障害物ＶＰ側（下流側）で回避制御を開始する、つまり横位置の変更を開始する場合には、自車両Ｖ１は上述の場面に比べて滑らかな回避軌跡によって障害物ＶＰを回避することはできない。
回避制御の開始位置が第１位置Ｐ１よりも障害物ＶＰ側（走行経路の進行方向の下流側）であり、第１位置Ｐ１から開始位置が離隔するほど、開始位置は障害物ＶＰに接近することになる。障害物ＶＰに接近してから回避制御を開始すると、その回避制御における操舵量、操舵量の変化量は大きくなり、回避軌跡の滑らかさは失われる。回避制御における操舵量、操舵量の変化量がさらに大きくなると回避軌跡は不連続なものとなることもある。回避軌跡上の各地点に対応づけられた運転制御命令も不連続となることがある。このような変化量の大きい又は不連続な回避軌跡を移動させると、自車両Ｖ１の車両挙動は安定した状態を保つことができない。
他方、自車両Ｖ１の車両挙動の安定性の優先度を高くし、回避軌跡の滑らかさに高い目標値を設定すると（操舵量／操舵変化量に低い上限制限値を設定すると）、回避制御を実行できる場面が限定され、障害物ＶＰの回避の機会を失うことになり、自車両Ｖ１は余儀なく停止させられることがある。

滑らかな回避軌跡で回避を行う観点から、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で回避制御を開始することが優先されることは望ましいが、滑らかな回避軌跡を回避制御の必須の条件とすると、障害物ＶＰの回避の機会を失う可能性が高くなる。障害物ＶＰの回避ができないということは、自車両Ｖ１が障害物ＶＰの存在するレーンに移動（車線変更）することができず、そのレーンからの右左折の機会を失う可能性に繋がり、ひいては自車両Ｖ１が停止せざるを得ない場合もある。

常に、前方の障害物ＶＰを、早期に検出できれば、理想的な開始位置から回避制御を開始することができる。
しかしながら、自車両Ｖ１の前方の視界が常に開けている（前方の検出環境が良好である）とは限らず、常にセンサ１の性能が発揮できるとも限らない。また、自車両Ｖ１と障害物ＶＰの位置関係は刻々に変化し、障害物ＶＰの挙動も予測に従うものではない。また、交通状況、道路状況、他の障害物ＶＰとの位置関係により、障害物ＶＰの検知が遅れることもある。そのような場合は、理想的な開始位置で回避制御を開始することができない場合もある。現実の状況においては、障害物ＶＰの回避を断念しても滑らかな回避軌跡を移動するか、操舵量又はその変化が多少大きく、車両挙動の安定性が損なわれても障害物ＶＰの回避を優先するかを判断する必要がある。

本実施形態の運転制御方法は、以下の処理により、実際の交通において検出されたリアルタイムの状況を判定し、その判定結果に応じて最適な回避制御の開始位置を設定する。検知環境によってセンサ１による障害物ＶＰの検知状況は異なり、同じセンサ１であっても常に同じ離隔距離で障害物ＶＰを検出できるとは限らない。本実施形態では、このような検知状況の差を考慮して、障害物ＶＰを検知した時点における状況に適した回避制御を検討する手法を提案する。

図３のステップＳ１０５において、プロセッサ１０は、第２位置Ｐ２が下流部分ＤＲに属するか否かを判断する。プロセッサ１０は、第２位置Ｐ２が下流部分ＤＲに属さない場合には、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６において、図５Ａに示すように、第２位置Ｐ２が上流部分ＵＲに属する場合には、プロセッサ１０は、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２の間に回避制御の開始位置ＳｔＰを設定する。

第２位置Ｐ２が上流部分ＵＲに属する場合においては、早期に回避制御が開始され、操舵変化量が所定量以下の回避軌跡を算出することができ、滑らかな横位置変更制御（車線変更制御）が行われる。本実施形態によれば、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との位置関係に応じて、回避制御の開始位置ＳｔＰを第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間に設定し、滑らかな横位置変化で回避制御を実行できる。

一方、ステップＳ１０５において、第２位置Ｐ２が下流部分ＤＲに属すると判断された場合には、ステップＳ１０７に進む。プロセッサ１０は、図５Ｂに示すように、第２位置Ｐ２が第１位置Ｐ１の下流部分ＤＲに属する場合は、第２位置Ｐ２よりも自車両Ｖ１側の位置（図中－Ｘ方向）に開始位置ＳｔＰ１，ＳｔＰ２を設定する。第２位置Ｐ２が第１位置Ｐ１の下流部分ＤＲに属する場合とは、自車両Ｖ１が障害物ＶＰである他車両ＶＰを回避する回避制御において、自車両Ｖ１が操舵を開始して他車両ＶＰを回避することが可能な最小の（回避に必要な）第１距離Ｌth1（最小回避可能距離）と他車両ＶＰとの間に、第２地点Ｐ２が属している状態である。第２地点Ｐ２は自車両Ｖ１の速度が考慮され、自車両Ｖ１の乗員にとって運転環境を認知しやすいと考えられる、自車両Ｖ１から第２距離Ｌth2の位置に存在する地点である。つまり、乗員が運転環境を認知しやすいと考えられる位置（前方注視点）が、自車両Ｖ１が他車両ＶＰを回避するために必要な最小の第１距離Ｌth1までの範囲（最小回避可能距離の範囲）と重複している状態である。乗員が運転環境を認知しやすいと考えられる位置（前方注視点）は、障害物ＶＰに接近しすぎていると評価することもできる。このような場合においては、第２位置Ｐ２の上流側（自車両Ｖ１側）であっても、開始位置ＳｔＰ１，ＳｔＰ２を設定する。

好ましくは、プロセッサ１０は、図５Ｂに示すように、第２位置Ｐ２が下流部分ＤＲに属する場合は、第１位置Ｐ１に開始位置ＳｔＰ１を設定する（ステップＳ１０８）。図５Ｂの状況においては、第１位置Ｐ１は第２位置Ｐ２よりも自車両Ｖ１側（走行経路の上流側）に位置する。このような場合には、自車両Ｖ１が操舵を開始して他車両ＶＰを回避することが可能な最小の第１距離Ｌth1（最小回避可能距離）に存在する第１位置Ｐ１において回避制御を開始することが好ましい。

ステップＳ１０７又はＳ１０８において算出された開始位置ＳｔＰ１、ＳｔＰ１は、ステップＳ１０６において算出された開始位置ＳｔＰに比べて、障害物ＶＰに近い位置となる。開始位置ＳｔＰ１、ＳｔＰ１を始点とし、障害物ＶＰの側方に横位置を移動して、障害物ＶＰを追い越して、再度横位置を移動して障害物ＶＰの前方に移動するという第２回避軌跡は、ステップＳ１０６において算出された開始位置ＳｔＰを始点として算出された第１回避軌跡よりも横位置の変化量、操舵量の変化量は大きい。また、第１回避軌跡は相対的に滑らかな軌跡であるが、第２回避軌跡は横位置の変化量が大きく連続的な軌跡とならない可能性がある。第２回避軌跡は、横位置の変化量は所定値未満であることが好ましい。

ステップＳ１０７又はＳ１０８において開始位置ＳｔＰが決定されたら、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９において、プロセッサ１０は開始位置ＳｔＰから回避制御を開始して障害物ＶＰを回避できるか回避軌跡を算出できるか否かを判断する。プロセッサ１０は、開始位置ＳｔＰから横位置の変更を開始して、予め設定されている最小曲率半径（最小回転半径）、自車両Ｖ１に発生する許容横加速度の上限値に基づいて自車両Ｖ１が障害物ＶＰの横を通過して、障害物ＶＰの前方に移動する回避軌跡が算出できるかどうかを判断する。回避軌跡は、自車両Ｖ１が走行中のレーンＬＮ０１の開始位置ＳｔＰから、隣接するレーンＬＮ０２へ車線変更し、障害物ＶＰの側方を通過する。この段階で、障害物ＶＰの回避制御が完了したと判断してもよい。具体的には、自車両Ｖ１の後端（図中Ｘ値）が、他車両ＶＰの後端（図中Ｘ値）を自車両Ｖ１の進行方向（図中Ｘ方向）に超えたときに、自車両Ｖ１が障害物ＶＰを回避したと判断してもよい。自車両Ｖ１の目的地に至る経路がレーンＬＮ０１から左折する経路である場合には、自車両Ｖ１が再度レーンＬＮ０２に車線変更して障害物ＶＰの前方に位置するまでの移動を回避制御としてもよい。

ステップＳ１０９において、回避軌跡が算出できない場合には、ステップＳ１１３に進み、減速運転を実行する。自車両Ｖ１が減速運転をすることにより、第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２、及び第３位置Ｐ３の位置を変化させることができる。速度によっての操舵上限値などが変化するからである。第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２の位置関係、第１乃至第３位置（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）の位置関係が変化すると、障害物ＶＰに関する状況についての判定結果が変化する可能性がある。自車両Ｖ１の減速後には、再度ステップＳ１０５以降の処理を実行し、新たな第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２、又は第１乃至第３位置（Ｐ１－Ｐ３）の位置に基づいて回避制御の実行を試みる。再度、ステップＳ１０９において回避不可能と判断された場合には、ステップＳ１１４に進み、回避制御の実行は不可能であると判断する。ステップＳ１１５において、プロセッサは、回避制御の実行が不可能であることを車両コントローラ２００に送出し、更に乗員への情報提示装置にその旨を出力する。

続くステップＳ１１０において、プロセッサ１０は、自車両Ｖ１の駆動性能や制動性能を参照し、自車両Ｖ１が回避軌跡に従い移動可能であることを確認する。プロセッサ１０は、自車両Ｖ１の舵角リミット、横加速度リミットを超えることなく、また、別の障害物ＶＰに妨害されることなく、自車両Ｖ１が回避軌跡を目標速度、目標姿勢で移動できるかどうかをシミュレートする。回避可能であると判断された場合には、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１において、プロセッサ１０は、開始位置ＳｔＰ１を含む回避軌跡を算出し、車両コントローラ２００へ送出する。車両コントローラ２００は、図２のステップＳ８以降の処理を実行する。

車両コントローラ２００は、図２のステップＳ８以降の処理を実行する。第１位置Ｐ１上の開始位置ＳｔＰ１で回避制御を開始することにより、最も長い第１距離Ｌth1を維持して回避制御を開始できる。

上述した本実施形態の運転制御方法によれば、車両挙動の安定性の維持と障害物ＶＰの回避制御の遂行とのバランスが考慮された回避制御を実行することができる。第２位置Ｐ２又はそれよりも障害物ＶＰ側（走行経路の下流側）で回避制御を開始させて、自車両Ｖ１を滑らかな回避軌跡に従って移動させることを優先しつつ、第２位置Ｐ２又はそれよりも障害物ＶＰ側（走行経路の下流側）で回避制御を開始できないときには、開始位置の設定方針を変更し、車両挙動の安定性よりも障害物ＶＰを回避することを優先する制御を実行する。

第２位置Ｐ２よりも障害物ＶＰ側（走行経路の下流側）で回避制御を開始して滑らかな回避軌跡を自車両Ｖ１に走行させる回避制御と、障害物ＶＰを回避することを優先する回避制御とを切り替えて車線変更することができるので、自車両Ｖ１のセンサ１の認識状況や、障害物ＶＰの走行状況に適した回避制御を実行することができる。
本実施形態では、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との位置関係の判定結果に基づいて、適切なタイミングで障害物ＶＰの回避制御を開始する開始位置ＳｔＰを設定することにより、障害物ＶＰを回避する機会が失われることを抑制しつつ、回避制御の開始位置ＳｔＰを適切に設定できる。

ここで回避制御の開始位置ＳｔＰは、障害物ＶＰの側方を通過するための操舵制御において、障害物ＶＰより走行経路の上流側（図中－Ｘ側）において自車両Ｖ１の横位置の変化（操舵量）が所定値以上となる最初の地点とすることができる。本例において、障害物ＶＰの追い越しは、レーンＬＮ０１からレーンＬＮ０２への車線変更を伴うので、追い越し時の横位置変更制御の開始位置ＳｔＰは、障害物ＶＰが存在するレーンＬＮ０１からその隣接レーンＬＮ０２への車線変更の開始位置として定義してもよい。本実施形態の運転制御方法によれば、実際の交通において検出されたリアルタイムの状況に応じて最適な回避制御の開始位置を設定することができる。

以下、図３のステップＳ１１２、Ｓ１１３に基づいて、第３位置Ｐ３を考慮した回避制御の開始位置の設定手法を説明する。
ステップＳ１０５において、第２位置Ｐ２が第１位置Ｐ１の下流部分ＤＲに属する場合である場合にはステップＳ１１２に進み、第３位置Ｐ３の位置について検討する。プロセッサ１０は、ステップＳ１１２において、第３位置Ｐ３が第１位置Ｐ１の上流部分ＵＲに属するか否かを判断する。

図５Ｂに示すように、第３位置Ｐ３が第１位置Ｐ１の上流部分ＵＲに属する場合には、ステップＳ１０８に進み、第１位置Ｐ１に開始位置ＳｔＰ１を設定する。第２位置Ｐ２が第１距離Ｌth1の範囲に属していても、操舵運転が開始されるまでの最小の距離である第３距離Ｌth3（最小の回避開始距離）が第１距離Ｌth1の範囲に属していない場合には、滑らかではない回避軌跡を受け入れて、回避制御の実行の遂行を優先する。これにより、状況に対応しつつ、可能な範囲で回避制御の実行を図ることができる。

他方、ステップＳ１１２において、第３位置Ｐ３が第１位置Ｐ１の上流部分ＵＲに属さない場合、つまり、図５Ｃに示すように、第３位置Ｐ３が第１位置Ｐ１の下流部分ＤＲに属する場合には、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３において、プロセッサ１０は、自車両Ｖ１を減速させる制御命令を車両コントローラ２００へ出力する。第２位置Ｐ２が第１距離Ｌth1の範囲に属し、かつ操舵運転が開始されるまでの最小の距離である第３距離Ｌth3（最小の回避開始距離）が第１距離Ｌth1の範囲に属している場合には、無理な回避制御を実行せずに、自車両Ｖ１を減速させる。上述したとおり、自車両Ｖ１の減速により第１～第３位置の位置関係を変化させ、再度、ステップＳ１０５以降の処理を実行し、ステップＳ１１４において回避制御の可否を再判断する。回避制御が不可能であると判断された場合には、障害物ＶＰを回避する回避制御の実行を断念する。状況に応じて自車両Ｖ１は停止させる。一時的ではあるが、自車両Ｖ１は、障害物ＶＰを回避することに失敗したことになる。これにより、状況に対応しつつ、回避制御の実行の可否を見極めて、可能な範囲で回避制御の実行を図ることができる。

図５Ｃに示すように、第３位置Ｐ３が第１位置Ｐ１の下流部分ＤＲに属する場合には、回避制御が不可能であることを出力する。回避制御の中止命令を車両コントローラ２００に出力してもよいし、乗員又はオペレータに回避制御が中止されることを報知してもよいし、減速運転についての原因として回避制御の中止を乗員又はオペレータに報知してもよい。図５Ｃに示す状況において、回避制御の実行可否を判断する場合には、自車両Ｖ１と障害物ＶＰとの距離は接近している。このような場面での車両の挙動は急な変化を伴う可能性が高い。自車両Ｖ１が回避制御を実行できない、つまり自律的な運転によって障害物ＶＰを回避できないことを事前に乗員又はオペレータに知らせることにより、乗員に不安を与えないようにできる。

＜第２実施形態＞
本実施形態は、障害物ＶＰ以外の障害物Ｏｂの存在について考慮して実行するという処理を行うという点を特徴とする。他の回避制御においては第１実施形態と共通するため、第１実施形態において説明した明細書の記載および図面の記載を、第２実施形態において援用する。

本実施形態において、自車両Ｖ１の走行に影響を与える他の障害物Ｏｂが検知された場合には、プロセッサ１０は、開始位置ＳｔＰＡをそれよりも自車両Ｖ１側（走行経路の上流側）の開始位置ＳｔＰＢにシフトさせて設定する。プロセッサ１０は、自車両Ｖ１の予測移動位置と他の障害物Ｏｂの予測移動位置とを比較して、他の障害物Ｏｂが自車両Ｖ１の走行に影響を与えるか否かを判断する。
図６に他の障害物Ｏｂが自車両Ｖ１の走行に影響を与える場面の一例を示す。図６に示すように、回避軌跡ＲＴの近傍に障害物Ｏｂが存在する場合には、自車両Ｖ１が回避軌跡ＲＴを移動することができない場合がある。例えば、図６に示す障害物Ｏｂが減速する又は相対的な速度が遅い場合には、自車両Ｖ１が回避軌跡ＲＴを移動することができない場合がある。

障害物ＶＰを回避する回避軌跡を走行する自車両Ｖ１の走行に影響を与える他の障害物Ｏｂが検知された場合には、速やかに回避制御における横位置の変更（車線変更）の処理を開始する。好ましくは、プロセッサ１０は、開始位置ＳｔＰＢを第２位置Ｐ２に設定する。自車両Ｖ１が障害物ＶＰに接近する間に、他の障害物Ｏｂによって横位置の変更（車線変更）ができなくなるようになることを回避することができる。車線変更できないまま自車両Ｖ１が障害物ＶＰの後方に停止するようになることを回避することができる。

また、プロセッサ１０は、自車両Ｖ１と障害物ＶＰとの距離が長いほど大きなシフト量で、開始位置ＳｔＰを自車両Ｖ１に接近させた位置にシフトさせる。これにより、自車両Ｖ１と障害物ＶＰから離隔しているほど、障害物ＶＰから遠い位置で横位置の変更（車線変更）を開始する。これにより、障害物ＶＰを回避する回避軌跡ＲＴが滑らかになるように（横位置の変化量が所定値未満となるように）することができる。

＜第３実施形態＞
本実施形態は、障害物ＶＰを回避する回避軌跡の算出手法に特徴がある。他の回避制御においては第１、第２実施形態と共通するため、第１、第２実施形態において説明した明細書の記載および図面の記載を、第３実施形態において援用する。

プロセッサ１０は、自車両Ｖ１の走行に影響を与える他の障害物ＶＰが検知された場合には、図７に示すように、障害物ＶＰを回避する回避制御を終了する終了位置Ｅｄを障害物ＶＰの側方（図中Ｙ方向）に設定し、開始位置ＳｔＰから終了位置Ｅｄに至る回避経路ＲＴの曲率半径が所定値以上となる（カーブが所定以上の緩やかさを有する）が位置に、開始位置ＳｔＰを設定する。駐車車両などの障害物ＶＰの側方に車線変更の終了点を設定し、そこから経路の曲率半径が所定値以上となる（カーブが所定以上の緩やかさを有する）自車両Ｖ１の現在位置の横位置に至る回避軌跡を算出し、その地点の位置を開始位置ＳｔＰの位置とする。自車両Ｖ１が障害物ＶＰを回避する際に、まず、障害物ＶＰの側方に終了位置Ｅｄを設定し、そこから延びる軌跡の曲率半径が所定値以上となる（カーブが所定以上の緩やかさを有する）回避軌跡であって、回避制御の開始時における自車両Ｖ１の現在位置と予測される位置を開始位置ＳｔＰとして設定し、開始位置ＳｔＰから終了位置Ｅｄに至る回避軌跡を算出する。

これにより、自車両Ｖ１の車両姿勢が所定の範囲であり、乗員の乗り心地を悪化させない車線変更を含む回避制御を実行できる。回避対象である障害物ＶＰの側方を終了位置とするので、自車両Ｖ１が障害物ＶＰを回避する回避軌跡を走行するように、つまり障害物ＶＰを避けることを目的として自車両Ｖ１が移動するので、乗員は自車両Ｖ１の行動原因を理解するので、自車両Ｖ１の運転に対して乗員に安心を与えることができる。

本発明の実施形態の運転制御装置１００は、以上のように構成され動作するので、以下の効果を奏する。

［１］本実施形態の運転制御方法は、本発明は、自車両Ｖ１の前方に障害物ＶＰが存在すると判定した場合に、検知された障害物ＶＰから自車両Ｖ１が存在する方向に向かって第１距離の第１位置を設定し、自車両Ｖ１から障害物ＶＰの方向に向かって第２距離の第２位置を車速に基づいて設定し、第２位置が第１位置に対して自車両Ｖ１側に存在するのか又は障害物ＶＰ側に存在するかの判定結果に基づいて障害物ＶＰの回避制御を開始する開始位置を設定する。
第１位置Ｐ１に対する第２位置Ｐ２との位置関係に基づいて、障害物ＶＰに対する自車両Ｖ１の状況を判断し、状況に応じた回避制御の開始位置ＳｔＰを設定するので、状況に応じて車両挙動の安定性と障害物ＶＰの回避制御の遂行とのバランスが考慮された回避制御を実行することができる。
本実施形態の運転制御方法によれば、障害物ＶＰを早いタイミングで検出できた場合、及び障害物ＶＰの検出タイミングが遅れた場合のいずれにおいても、車両挙動の安定性と障害物ＶＰの回避制御の遂行とのバランスが考慮された回避制御の開始位置ＳｔＰを設定することができる。このため、障害物ＶＰを回避する機会が失われることを抑制することができ、自車両Ｖ１の運転行動において自車両Ｖ１に余計な停止をさせることを抑制できる。また、状況に応じて車両挙動の安定性と障害物ＶＰの回避制御の遂行とのバランスが考慮された回避制御を実行することができる。

［２］本実施形態の運転制御方法において、開始位置は、回避制御における指令値が設定される制御目標位置とすることができる。障害物ＶＰを回避するための横位置制御を開始する開始位置は、位置座標値によって定義される絶対位置として定義されてもよいが、本実施形態の制御目標位置のように自車両Ｖ１を基準として設定された制御位置、例えば、自車両Ｖ１から所定距離だけ離隔した位置などの自車両Ｖ１の位置を基準として設定された相対的な位置でもよい。
開始位置を、自車両Ｖ１の位置の変化に応じて相対的に決定される制御目標位置として設定することにより、運転制御命令の出力、受信、又は実行の遅れを抑制することができ、運転制御命令の連続性を担保することができる。これにより、実行される回避制御を適時に開始し、滑らかな（適切に連続した）運転動作を実行することができる。

［３］本実施形態の運転制御方法において、プロセッサ１０は、第２位置Ｐ２が第１位置Ｐ１よりも自車両Ｖ１側に存在する場合は、第２位置Ｐ２に開始位置を設定することにより、開始位置としての制御目標位置を基準に制御指令を実行することができる。開始位置としての制御目標位置がいわゆる前方注視点位置であれば、滑らかな回避制御を実行することができる。

［４］本実施形態の運転制御方法において、プロセッサ１０は、第２位置Ｐ２に開始位置を設定している場合であって、第２位置Ｐ２に開始位置を設定している状況における第２位置Ｐ２が第１位置Ｐ１よりも障害物ＶＰ側に存在すると判定された場合には、第２位置Ｐ２を自車両Ｖ１側に変更する。
回避制御を開始する開始位置としての制御目標位置が自車両Ｖ１側（手前）にシフトされるため、変更前の制御目標位置である第２位置Ｐ２における当初の指令値が離散的(不連続的)に大きくなるが、第２位置Ｐ２より手前の位置で横位置の変更を開始するように回避制御を実行するため、障害物ＶＰを確実に回避することができる。

［５］本実施形態の運転制御方法においては、第２位置Ｐ２が下流部分ＵＲに属する場合は、第２位置Ｐ２よりも自車両Ｖ１側（走行経路の上流側）の位置に開始位置ＳｔＰを設定する。
第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との位置関係の判定結果に基づいて、適切なタイミングで障害物ＶＰの回避制御を開始する開始位置ＳｔＰを設定することにより、障害物ＶＰを回避する機会が失われることを抑制しつつ、回避制御の開始位置ＳｔＰを適切に設定できる。

［６］本実施形態の運転制御方法においては、第２位置Ｐ２が下流部分ＤＲに属する場合は、第１位置Ｐ１に開始位置ＳｔＰを設定する。自車両Ｖ１が操舵を開始して他車両ＶＰを回避することが可能な最小の第１距離Ｌth1（最小回避可能距離）に存在する第１位置Ｐ１において回避制御を開始する。障害物ＶＰから第１位置Ｐ１までの第１距離Ｌth1を最も長く設定できる。

［７］本実施形態の運転制御方法においては、自車両Ｖ１の操舵性能に基づいて、自車両Ｖ１から障害物ＶＰの方向に向かって自車両Ｖ１から第３距離Ｌth3の第３位置Ｐ３を設定し、第２位置Ｐ２が下流部分ＤＲに属し、第３位置Ｐ３が第１位置Ｐ１の上流部分ＵＲに属する場合には、第１位置Ｐ１に開始位置ＳｔＰ１を設定する。
第２位置Ｐ２が第１距離Ｌth1の範囲に属していても、操舵運転が開始されるまでの最小の距離である第３距離Ｌth3（最小の回避開始距離）が第１距離Ｌth1の範囲に属していない場合には、滑らかではない回避軌跡を受け入れて、回避制御の実行の遂行を優先する。これにより、状況に応じつつ、可能な範囲で回避制御の実行を図ることができる。

［８］本実施形態の運転制御方法においては、第３位置Ｐ３が下流部分ＤＲに属する場合には、自車両Ｖ１を減速させる運転計画を立案する。第２位置Ｐ２が第１距離Ｌth1の範囲に属し、かつ操舵運転が開始されるまでの最小の距離である第３距離Ｌth3（最小の回避開始距離）が第１距離Ｌth1の範囲に属している場合には、無理な回避制御を実行せずに、減速することにより状況を変化させる。自車両Ｖ１の減速制御によって、第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２、又は第１乃至第３位置（Ｐ１－Ｐ３）を変化させることができる。各位置の変化によって、その相互の位置関係も変化する可能性がある。変化後の位置関係によって、回避制御が実行できる環境となることもある。これにより、状況に対応しつつ、回避制御の実行の可否を見極めて、可能な範囲で回避制御の実行を図ることができる。

［９］本実施形態の運転制御方法においては、第３位置Ｐ３が第１位置Ｐ１の下流部分ＤＲに属する場合には、回避制御が不可能であることを出力する。回避制御の中止命令を車両コントローラ２００に出力してもよいし、乗員又はオペレータに回避制御が中止されることを報知する。回避制御の実行可否を判断する場合には、自車両Ｖ１と障害物ＶＰとの距離は接近している。このような場面での車両の挙動は急な変化を伴う可能性が高い。自車両Ｖ１が回避制御を実行できない、つまり自律的な運転によって障害物ＶＰを回避できないことを事前に乗員又はオペレータに知らせることにより、乗員に不安を与えないようにできる。

［１０］本実施形態の運転制御方法において、第３距離Ｌth3は、予め設定された、自車両Ｖ１の操舵機構の舵角リミットに基づいて決定される。自車両Ｖ１の操舵性能に応じた第３距離Ｌth3を用いて回避制御の開始位置ＳｔＰを設定するので、操舵性能に応じた回避制御を実行できる。

［１１］本実施形態の運転制御方法において、第３距離Ｌth3は、予め設定された、自車両Ｖ１の横加速度リミットに基づいて決定される自車両Ｖ１の横加速度の許容度に応じた第３距離Ｌth3を用いて回避制御の開始位置ＳｔＰを設定するので、操舵性能に応じた回避制御を実行できる。

［１２］本実施形態の運転制御方法において、第２位置Ｐ２が上流部分ＵＲに属する場合には、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間に開始位置ＳｔＰを設定する。余裕のある場合に、滑らかな横位置変化で回避制御を実行できる。

［１３］本実施形態の運転制御方法において、自車両Ｖ１の走行に影響を与える他の障害物ＶＰが検知された場合には、開始位置ＳｔＰを自車両Ｖ１側（走行経路の上流側）の位置にシフトさせて設定する。自車両Ｖ１が障害物ＶＰに接近する間に、他の障害物Ｏｂによって横位置の変更（車線変更）ができなくなるようになることを回避することができる。車線変更できないまま障害物ＶＰの後方に停止するようになることを回避することができる。

［１４］本実施形態の運転制御方法では、自車両Ｖ１と障害物ＶＰとの距離が長いほど大きなシフト量で、開始位置ＳｔＰを自車両Ｖ１に接近させた位置にシフトさせる。これにより、自車両Ｖ１と障害物ＶＰから離隔しているほど、障害物ＶＰから遠い位置で横位置の変更（車線変更）を開始する。これにより、障害物ＶＰを回避する回避軌跡ＲＴが滑らかになるように（横位置の変化量が所定値未満となるように）することができる。

［１５］本実施形態の運転制御方法では、障害物ＶＰを回避する回避制御を終了する終了位置Ｅｄを障害物ＶＰの側方に設定し、開始位置ＳｔＰから終了位置Ｅｄに至る回避経路の曲率半径が所定値以上となる（カーブが所定値以上の緩やかさを有する）軌跡が描ける位置に、開始位置を設定する。これにより、自車両Ｖ１の車両姿勢が所定の範囲であり、乗員の乗り心地を悪化させない車線変更を含む回避制御を実行できる。回避対象である障害物ＶＰの側方を終了位置とするので、自車両Ｖ１が障害物ＶＰを回避する回避軌道を走行するように、つまり障害物ＶＰを避けることを目的として自車両Ｖ１が移動するので、乗員は自車両Ｖ１の行動原因を理解するので、自車両Ｖ１の運転に対して乗員に安心を与えることができる。

［１６］本実施形態の運転制御方法においては、自車両Ｖ１の指令に対する応答必要時間に基づいて第２距離Ｌth2を決定する。車両性能を考慮した第２距離Ｌth2を設定することができる。

［１７］本実施形態の運転制御方法において、運転制御装置１００は、上記運転制御方法と同様の作用を奏し、同様の効果を奏する。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

１０００…運転制御システム
１…センサ
２…ナビゲーション装置
３…地図情報
４…自車情報検出装置
５…環境認識装置
６…物体認識装置
１００…運転制御装置
１０…プロセッサ
１１…ＣＰＵ
１２…ＲＯＭ
１３…ＲＡＭ
１２０…目的地設定機能
１３０…経路プランニング機能
１４０…運転計画機能
１５０…運転可能ゾーン算出機能
１６０…経路算出機能
１７０…運転行動制御機能
１１０…出力装置
１１１…通信装置
２００…車両コントローラ
２１０…駆動機構

Claims (17)

1. センサと、プロセッサとを備えた運転制御装置において使用される、自車両の運転を制御する運転制御方法であって、
   前記プロセッサは、
   前記センサの検知情報に基づいて前記自車両が走行する車線において、前記自車両の前方に障害物が存在するか否かを判定し、
   前記自車両が走行する車線において、前記自車両の前方に障害物が存在すると判定した場合に、
   前記自車両の車両性能に基づいて、前記自車両が前記障害物を回避する回避制御において前記自車両が操舵を開始して前記障害物を回避することが可能な最小の距離である第１距離を設定し、前記障害物から前記自車両の方向に向かって前記第１距離の第１位置を設定し、
   前記自車両の車速に基づいて第２距離を設定し、前記自車両の現在位置から前記障害物の方向に向かって前記第２距離の第２位置を設定し、
   前記第２位置が、前記第１位置に対し、前記自車両側に存在するか又は前記障害物側に存在するかを判定し、
   前記判定の結果に応じて、前記障害物を回避する回避制御を開始する開始位置を設定し、
   前記開始位置を含む運転制御命令を出力する運転制御方法。
2. 前記開始位置は、前記回避制御における指令値が設定される制御目標位置であることを特徴とする請求項１に記載の運転制御方法。
3. 前記プロセッサは、
   前記第２位置が前記第１位置よりも前記自車両側に存在する場合は、前記第２位置に前記開始位置を設定する請求項１又は２に記載の運転制御方法。
4. 前記プロセッサは、
   前記第２位置に前記開始位置を設定している場合において、前記第２位置が前記第１位置よりも前記障害物側に存在すると判定した場合に、前記第２位置を前記自車両側に変更する、ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の運転制御方法。
5. 前記プロセッサは、
   前記第２位置が前記第１位置よりも前記障害物側に属する場合は、前記第２位置の前記自車両側に前記開始位置を設定する請求項１又は２に記載の運転制御方法。
6. 前記プロセッサは、
   前記第２位置が前記第１位置よりも前記障害物側に属する場合は、前記第１位置を前記開始位置として設定する請求項１又は２に記載の運転制御方法。
7. 前記プロセッサは、
   前記自車両の操舵性能に基づいて、前記自車両から前記障害物の方向に向かって第３距離の第３位置を設定し、
   前記第２位置が前記第１位置に対して前記障害物側に属し、かつ、前記第３位置が前記第１位置に対して前記自車両側に属する場合には、前記第１位置に前記開始位置を設定する請求項１～６の何れか一項に記載の運転制御方法。
8. 前記プロセッサは、
   前記自車両の操舵性能に基づいて、前記自車両から前記障害物の方向に向かって前記自車両から第３距離の第３位置を設定し、
   前記第３位置が前記第１位置に対して前記障害物側に属する場合には、前記自車両を減速させる運転計画を立案する請求項１～６の何れか一項に記載の運転制御方法。
9. 前記プロセッサは、
   前記自車両の操舵性能に基づいて、前記自車両から前記障害物の方向に向かって前記自車両から第３距離の第３位置を設定し、
   前記第３位置が前記第１位置に対して前記障害物側に属する場合には、前記回避制御の実行が不可能であることを出力する請求項１～７の何れか一項に記載の運転制御方法。
10. 前記第３距離は、予め設定された、前記自車両の操舵機構の舵角リミットに基づいて決定される請求項７～９の何れか一項に記載の運転制御方法。
11. 前記第３距離は、予め設定された、前記自車両の横加速度リミットに基づいて決定される請求項７～９の何れか一項に記載の運転制御方法。
12. 前記プロセッサは、
    前記第２位置が前記第１位置に対して前記自車両側に属する場合には、前記第１位置と前記第２位置との間に前記開始位置を設定する請求項１～１１の何れか一項に記載の運転制御方法。
13. 前記プロセッサは、
    前記自車両の走行に影響を与える他の障害物が検知された場合には、
    前記開始位置を前記自車両側にシフトさせて設定する請求項１２に記載の運転制御方法。
14. 前記プロセッサは、
    前記自車両と前記障害物との距離が長いほど大きなシフト量で、前記開始位置を前記自車両の存在する方向にシフトさせる請求項１３に記載の運転制御方法。
15. 前記プロセッサは、
    前記回避制御を終了する終了位置を前記障害物の側方に設定し、前記開始位置から前記終了位置に至る回避経路の曲率半径が所定値以上となる軌跡が描ける位置に、前記開始位置を設定する請求項１２～１４の何れか一項に記載の運転制御方法。
16. 前記第２距離は、前記自車両の指令に対する応答必要時間に基づいて決定される請求項１～１５の何れか一項に記載の運転制御方法。
17. 自車両の周囲の他車両に関する情報を検知するセンサと、
    前記自車両の運転を制御するプロセッサと、を備え、前記自車両の運転を制御する運転制御装置であって、
    前記プロセッサは、
    前記センサの検知情報に基づいて前記自車両が走行する車線において、前記自車両の前方に障害物が存在するか否かを判定し、
    前記自車両が走行する車線において、前記自車両の前方に障害物が存在すると判定した場合に、
    前記自車両の車両性能に基づいて、前記自車両が前記障害物を回避する回避制御において前記自車両が操舵を開始して前記障害物を回避することが可能な最小の距離である第１距離を設定し、前記障害物から前記自車両の方向に向かって第１距離の第１位置を設定し、
    前記自車両の車速に基づいて第２距離を設定し、前記自車両から前記障害物の方向に向かって前記第２距離の第２位置を設定し、
    前記第２位置が、前記第１位置に対し、前記自車両側に存在するか又は前記障害物側に存在するかを判定し、
    前記判定の結果に応じて、前記障害物を回避する回避制御を開始する開始位置を設定し、
    前記開始位置を含む運転制御命令を出力する運転制御装置。

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