JPWO2015198426A1 - 車両制御装置 - Google Patents

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Abstract

自車両の位置及び速度を検出し、自車両の前方に存在する静止物体及び移動物体の位置及び速度を検出し、自車両の位置及び速度と移動物体の位置及び速度とに基づいて、自車両と移動物体がすれ違う位置を算出し、静止物体の周囲に領域を設定し、すれ違う位置が領域に存在する場合に、すれ違う位置が領域の外に移動するように自車両の走行制御を行う。

Description

本発明は、車両制御装置に関する。
従来より、対向車両が対向レーンからはみ出してくる可能性がある場合に、その対向車両を回避するための運転支援装置が知られている（特許文献１）。特許文献１では、対向レーン側の駐車車両とセンターラインとの距離をもとに、対向車両の通過経路が自車線側に干渉するか否かを判定する。そして、対向車両の通過経路が自車線側に干渉すると判定された場合、特許文献１は自車両を停車させるか、減速徐行させる。
特開２００８−１０２６９０号公報
しかしながら、特許文献１では、対向車両と自車両との位置関係について考慮されていない。このため、特許文献１では、自車両と対向車両が干渉することなくすれ違うことができる場合でも、自車両を停車させてしまい、交通の流れを阻害するおそれがある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自車両と対向車両との位置関係を把握し、交通の流れを阻害しない車両制御装置を提供することである。
本発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の位置及び速度を検出し、自車両の前方に存在する静止物体及び移動物体の位置及び速度を検出し、自車両の位置及び速度と移動物体の位置及び速度とに基づいて、自車両と移動物体がすれ違う位置を算出し、静止物体の周囲に領域を設定し、すれ違う位置が領域に存在する場合に、すれ違う位置が領域の外に移動するように自車両の走行制御を行う。
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両制御装置１０の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る車両制御装置１０のコントローラ５０の機能的な構成を示すブロック図である。 図３（ａ）は、すれ違い制御が行われる一場面を説明する図である。図３（ｂ）は、予測すれ違い位置Ｐ３を説明する図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る車両制御装置１０の一動作例を説明するフローチャートである。 図５は、本発明の第１実施形態に係る車両制御装置１０の一動作例を説明するフローチャートである。 図６は、幅Ｗ１と残り車線幅Ｗ２を説明する図である。 図７（ａ）は、すれ違い制御が行われる一場面を説明する図である。図７（ｂ）は、予測すれ違い位置Ｐ３を説明する図である。 図８（ａ）は、すれ違い制御が行われる一場面を説明する図である。図８（ｂ）は、予測すれ違い位置Ｐ３及び目標すれ違い位置Ｐ４を説明する図である。 図９（ａ）は、すれ違い制御が行われる一場面を説明する図である。図９（ｂ）は、予測すれ違い位置Ｐ３及び目標すれ違い位置Ｐ４を説明する図である。 図１０（ａ）は、すれ違い制御が行われる一場面を説明する図である。図１０（ｂ）は、予測すれ違い位置Ｐ３及び目標すれ違い位置Ｐ４を説明する図である。 図１１（ａ）は、すれ違い制御が行われる一場面を説明する図である。図１１（ｂ）は、予測すれ違い位置Ｐ３及び目標すれ違い位置Ｐ４を説明する図である。 図１２（ａ）は、すれ違い制御が行われる一場面を説明する図である。図１２（ｂ）は、予測すれ違い位置Ｐ３及び目標すれ違い位置Ｐ４を説明する図である。 図１３（ａ）は、すれ違い制御が行われる一場面を説明する図である。図１３（ｂ）は、すれ違い禁止領域Ｒのマージンを説明する図である。 図１４は、本発明の第２実施形態に係る車両制御装置１０のコントローラ５０の機能的な構成を示すブロック図である。 図１５（ａ）は、すれ違い制御が行われる一場面を説明する図である。図１５（ｂ）は、予測すれ違い位置Ｐ３及び目標すれ違い位置Ｐ４を説明する図である。 図１６は、本発明の第３実施形態に係る車両制御装置１０のコントローラ５０の機能的な構成を示すブロック図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
［第１の実施形態］
図１を参照して、本実施形態に係る車両制御装置１０の構成を説明する。図１に示すように、本実施形態に係る車両制御装置１０は、レーダ２０と、カメラ３０と、車輪速センサ４０と、ナビゲーションシステム４１と、コントローラ５０と、アクチュエータ６０とを備える。
レーダ２０は、自車両周辺の車両、バイク、自転車、歩行者などの存在、位置、速度及びこれらの自車両Ｃ１に対する相対速度を検出する。レーダ２０としては、レーザレーダやミリ波レーダなどを用いることができる。また、レーダ２０は、検出したデータをコントローラ５０に出力する。
カメラ３０は、自車両の前方に設置され、自車両の前方を撮影する。カメラ３０は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を有したカメラであり、時間的に連続して撮影し、撮影した画像をコントローラ５０に出力する。
車輪速センサ４０は、自車両の各車輪の回転速度を検出することにより、車両の速度を検出する。また、車輪速センサ４０は、検出した速度をコントローラ５０に出力する。
ナビゲーションシステム４１は、自車両の走行経路の設定を行い、ＧＰＳから取得した自車両の位置情報を用いて経路誘導を行う。また、ナビゲーションシステム４１は、ＧＰＳから取得した自車両の位置情報、周辺の地図情報、交差点の場所や形状、信号に関する情報などをコントローラ５０に出力する。
コントローラ５０は、レーダ２０、カメラ３０、車輪速センサ４０及びナビゲーションシステム４１によって検出される各種の情報に基づいて、種々の演算を行い、この演算結果に応じた制御信号をアクチュエータ６０に出力することにより、車両の運動状態の制御（走行制御）を行う。なお、コントローラ５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成される。
アクチュエータ６０は、例えば、車両のホイールシリンダに供給される制動液圧を制御するアクチュエータである。コントローラ５０は、アクチュエータ６０を制御することにより、車輪に制動力を発生させて自車両の制動動作を行うことができる。
次に、図２を参照してコントローラ５０の構成を説明する。
コントローラ５０は、これを機能的に捉えた場合、図２に示すように、車両状態検出部５１、物体状態検出部５２、予測すれ違い位置算出部５３、禁止領域設定部５４、目標すれ違い位置設定部５５、走行制御部５６に分類することができる。
続いて、図３を参照して分類したそれぞれの構成の動作を説明する。
車両状態検出部５１は、車輪速センサ４０からの検出信号を読み込み、読み込んだ情報から図３（ａ）に示す自車両Ｃ１の運転状態の一つである速度Ｖ１を検出する。そして、車両状態検出部５１は、検出した速度Ｖ１を予測すれ違い位置算出部５３に出力する。
物体状態検出部５２は、レーダ２０からの検出信号に基づいて、自車両Ｃ１周辺に存在する物体（移動物体及び静止物体含む）の位置及び移動速度を検出する。具体的には、物体状態検出部５２は、対向車線上の対向車両Ｃ２（移動物体）及び駐車車両Ｃ３（静止物体）を検出し、自車両Ｃ１と対向車両Ｃ２との相対距離Ｌ１、自車両Ｃ１に対する対向車両Ｃ２の相対速度ΔＶ２、自車両Ｃ１に対する駐車車両Ｃ３の相対速度ΔＶ３などを検出する。そして、物体状態検出部５２は、検出したこれらのデータを予測すれ違い位置算出部５３、及び禁止領域設定部５４に出力する。
また、物体状態検出部５２は、画像プロセッサを備えており、カメラ３０で撮影される画像信号に対して所定の画像処理を実施する。これにより、物体状態検出部５２は、自車両Ｃ１周辺の道路状態を検出することができる。
予測すれ違い位置算出部５３は、自車両Ｃ１と対向車両Ｃ２との相対距離Ｌ１と、自車両Ｃ１の速度Ｖ１と、対向車両Ｃ２の速度Ｖ２とに基づいて、自車両Ｃ１と対向車両Ｃ２とがすれ違うと予測される予測すれ違い位置Ｐ３を算出する。まず、予測すれ違い位置算出部５３は、下式に示すように自車両Ｃ１の速度Ｖ１と、自車両Ｃ１に対する対向車両Ｃ２の相対速度ΔＶ２を用いて対向車両Ｃ２の速度Ｖ２を算出する。
Ｖ２＝Ｖ１＋ΔＶ２・・・（１）
続いて、予測すれ違い位置算出部５３は、下式に示すように自車両Ｃ１の速度Ｖ１と対向車両Ｃ２の速度Ｖ２、自車両Ｃ１と対向車両Ｃ２との相対距離Ｌ１を用いて、図３（ｂ）に示す予測すれ違い位置Ｐ３を算出する。
Ｐ３＝Ｌ１÷（１＋Ｖ２÷Ｖ１) ・・・（２）
ただし、予測すれ違い位置Ｐ３は、図３（ｂ）に示す自車両Ｃ１の位置Ｐ１を原点とした場合の位置である。なお、図３（ｂ）に示す自車両Ｃ１の位置Ｐ１と対向車両Ｃ２の位置Ｐ２の位置関係は、図３（ａ）に示す自車両Ｃ１と対向車両Ｃ２の位置関係に対応している。
予測すれ違い位置算出部５３は、算出した予測すれ違い位置Ｐ３を目標すれ違い位置設定部５５に出力する。
禁止領域設定部５４は、対向車線上の駐車車両Ｃ３の周辺にすれ違い禁止領域Ｒを設定する。すれ違い禁止領域Ｒを設定方法の一例について図３（ａ）を参照して説明する。禁止領域設定部５４は、駐車車両Ｃ３の大きさや駐車車両Ｃ３とセンターラインとの距離に基づいて、図３（ａ）に示すように対向車両Ｃ２が自車線側に逸脱する領域をすれ違い禁止領域Ｒとして設定することができる。
なお、禁止領域設定部５４は、自車両Ｃ１に対する駐車車両Ｃ３の相対速度ΔＶ３に基づいて、すれ違い禁止領域Ｒを設定するか否かを判断してもよい。具体的には、禁止領域設定部５４は、下式に示すように自車両Ｃ１の速度Ｖ１と、自車両Ｃ１に対する駐車車両Ｃ３の相対速度ΔＶ３を用いて駐車車両Ｃ３の速度Ｖ３を算出する。
Ｖ３＝Ｖ１＋ΔＶ３・・・（３）
そして、駐車車両Ｃ３の速度Ｖ３があらかじめ設定した速度閾値Ｖｔｈ以下の場合、禁止領域設定部５４は、駐車車両Ｃ３を停止物体と判断し、駐車車両Ｃ３の周辺にすれ違い禁止領域Ｒを設定する。一方、駐車車両Ｃ３の速度Ｖ３が速度閾値Ｖｔｈよりも大きい場合、禁止領域設定部５４は、駐車車両Ｃ３を移動物体と判断し、駐車車両Ｃ３の周辺にすれ違い禁止領域Ｒを設定しない。なお、速度閾値Ｖｔｈはゼロとしてもよい。
禁止領域設定部５４は、設定したすれ違い禁止領域Ｒを目標すれ違い位置設定部５５に出力する。
目標すれ違い位置設定部５５は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの領域内に存在するか否かを判断する。目標すれ違い位置設定部５５は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの領域内に存在すると判断した場合、予測すれ違い位置Ｐ３をすれ違い禁止領域Ｒの領域外に移動させて、目標すれ違い位置Ｐ４を設定する。そして、目標すれ違い位置設定部５５は、設定した目標すれ違い位置Ｐ４を走行制御部５６に出力する。一方、目標すれ違い位置設定部５５は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの領域内に存在しないと判断した場合、予測すれ違い位置Ｐ３を目標すれ違い位置Ｐ４として設定する。
走行制御部５６は、自車両Ｃ１と対向車両Ｃ２が目標すれ違い位置Ｐ４ですれ違うことができるように、自車両Ｃ１の走行を制御する。
次に、図４及び図５のフローチャートを参照して、第１実施形態に係わる車両制御装置１０の一動作例を説明する。この処理は、予め定めた周期で繰り返し実施されるものである。
まずステップＳ１０１において、物体状態検出部５２は、対向車線上の障害物を検出する。なお、ここでいう障害物とは、図３（ａ）に示すように、対向車両Ｃ２がセンターラインを逸脱して追い越す必要のある静止物体をいう。物体状態検出部５２が障害物を検出した場合は、ステップＳ１０２に処理が進む。一方、物体状態検出部５２が障害物を検出しない場合は、待機する。ここでは、物体状態検出部５２が、対向車線上に停車している駐車車両Ｃ３を障害物として検出したとする。
次に、ステップＳ１０２において、物体状態検出部５２は、対向車線上の対向車両Ｃ２を検出する。物体状態検出部５２が対向車両Ｃ２を検出した場合は、ステップＳ１０２に処理が進む。一方、物体状態検出部５２が対向車両Ｃ２を検出しない場合は、待機する。
次に、ステップＳ１０３において、禁止領域設定部５４は、駐車車両Ｃ３の周辺にすれ違い禁止領域Ｒを設定する。
次に、ステップＳ１０４において、予測すれ違い位置算出部５３は、予測すれ違い位置Ｐ３を算出する。
次に、ステップＳ１０５において、目標すれ違い位置設定部５５は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの領域内に存在するか否かを判断する。目標すれ違い位置設定部５５が、予測すれ違い位置Ｐ３はすれ違い禁止領域Ｒの領域内に存在すると判断した場合、ステップＳ１０６に処理が進む。一方、目標すれ違い位置設定部５５が、予測すれ違い位置Ｐ３はすれ違い禁止領域Ｒの領域内に存在しないと判断した場合、ステップＳ１１０に処理が進む。
次に、ステップＳ１０６において、物体状態検出部５２は、図６に示すように、対向車両Ｃ２が駐車車両Ｃ３を回避して走行するための幅Ｗ１を検出する。幅Ｗ１は、対向車両Ｃ２の車幅と、駐車車両Ｃ３との接触を回避するためのスペースとの足し算によって求めることができる。次に、物体状態検出部５２は、走行車線幅から駐車車両Ｃ３の車幅と幅Ｗ１を引き算した残り車線幅Ｗ２を検出する。
次に、ステップＳ１０７において、目標すれ違い位置設定部５５は、残り車線幅Ｗ２が、自車両Ｃ１と対向車両Ｃ２がすれ違った際に接触を回避するために十分か否かを判断する。残り車線幅Ｗ２が接触を回避するために十分である場合は、ステップＳ１０８に処理が進む。一方、残り車線幅Ｗ２が接触を回避するために不十分である場合はステップＳ１１３に処理が進む。
次に、ステップＳ１０８において、走行制御部５６は、自車両Ｃ１を自車線の左側に寄せる。そして、自車両Ｃ１が対向車両Ｃ２と狭路ですれ違えば（Ｓ１０９でＹＥＳ）、一連の処理が終了する。
ステップＳ１１０において、目標すれ違い位置設定部５５は、図７（ｂ）に示すように、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの領域外に存在しているため、予測すれ違い位置Ｐ３を目標すれ違い位置Ｐ４に設定する。
次に、ステップＳ１１１において、走行制御部５６は、自車両Ｃ１が目標すれ違い位置Ｐ４で対向車両Ｃ２とすれ違うことができるように、すなわち、目標すれ違い位置Ｐ４に追従するように自車両Ｃ１のアクチュエータ６０を制御する。そして、自車両Ｃ１が対向車両Ｃ２とすれ違えば（Ｓ１１２でＹＥＳ）、一連の処理が終了する。
ステップＳ１１３において、目標すれ違い位置設定部５５は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの中央に存在するか否かを判断する。予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの中央に存在するというのは、図３（ｂ）に示すように、予測すれ違い位置Ｐ３が駐車車両Ｃ３の右隣に存在することをいう。目標すれ違い位置設定部５５が、予測すれ違い位置Ｐ３はすれ違い禁止領域Ｒの中央に存在すると判断した場合、ステップＳ１１４に処理が進む。一方、目標すれ違い位置設定部５５が、予測すれ違い位置Ｐ３はすれ違い禁止領域Ｒの中央に存在しないと判断した場合、ステップＳ１１７に処理が進む。
次に、ステップＳ１１７において、目標すれ違い位置設定部５５は、自車両Ｃ１の側から見て、予測すれ違い位置Ｐ３が駐車車両Ｃ３よりも手前側か奥側かを判断する。そして、図８（ｂ）に示すように、予測すれ違い位置Ｐ３が駐車車両Ｃ３よりも手前側に存在する場合、ステップＳ１１８に処理が進む。一方、図９（ｂ）に示すように、予測すれ違い位置Ｐ３が駐車車両Ｃ３よりも奥側に存在する場合、ステップＳ１１９に処理が進む。
ステップＳ１１８において、目標すれ違い位置設定部５５は、図８（ｂ）に示すように、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの手前側の領域外に移動するように目標すれ違い位置Ｐ４を設定する。具体的には、目標すれ違い位置設定部５５は、予測すれ違い位置Ｐ３が目標すれ違い位置Ｐ４に移動するための自車両Ｃ１の減速度ＤＣＣ１を求める。自車両Ｃ１の減速度ＤＣＣ１は、自車両Ｃ１の速度Ｖ１、対向車両Ｃ２の速度Ｖ２、自車両Ｃ１と対向車両Ｃ２との相対距離Ｌ１、及び予測すれ違い位置Ｐ３を用いて求めることができる。
ステップＳ１１９において、目標すれ違い位置設定部５５は、図９（ｂ）に示すように、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの奥側の領域外に移動するように目標すれ違い位置Ｐ４を設定する。具体的には、目標すれ違い位置設定部５５は、予測すれ違い位置Ｐ３が目標すれ違い位置Ｐ４に移動するための自車両Ｃ１の加速度ＡＣＣ１を求める。自車両Ｃ１の加速度ＡＣＣ１は、自車両Ｃ１の速度Ｖ１、対向車両Ｃ２の速度Ｖ２、自車両Ｃ１と対向車両Ｃ２との相対距離Ｌ１、及び予測すれ違い位置Ｐ３を用いて求めることができる。なお、目標すれ違い位置設定部５５は、加速度ＡＣＣ１に上限値を設定し、予測すれ違い位置Ｐ３が目標すれ違い位置Ｐ４に移動するための加速度ＡＣＣ１が上限値を超える場合には、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの手前側の領域外に移動するように目標すれ違い位置Ｐ４を設定してもよい。
ステップＳ１１４及びステップＳ１１５において、走行制御部５６は、自車両Ｃ１の速度Ｖ１を一定に維持して、一定時間Ｔだけ走行させる。
次に、ステップＳ１１６において、目標すれ違い位置設定部５５は、再度、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの中央に存在するか否かを判断する。目標すれ違い位置設定部５５が、予測すれ違い位置Ｐ３はすれ違い禁止領域Ｒの中央に存在しないと判断した場合、ステップＳ１１７に処理が進む。この場合、一定時間Ｔ経過後に、対向車両Ｃ２が加速または減速したことにより、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの中央から移動したことになる。例えば、図１０（ｂ）に示すように、対向車両Ｃ２が加速して予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの手前側の領域外に移動した場合、目標すれ違い位置設定部５５は、移動後の位置を目標すれ違い位置Ｐ４に設定する（ステップＳ１１８）。また、図１１（ｂ）に示すように、対向車両Ｃ２が減速して予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの奥側の領域外に移動した場合、目標すれ違い位置設定部５５は、移動後の位置を目標すれ違い位置Ｐ４に設定する（ステップＳ１１９）。
一方、ステップＳ１１６において、目標すれ違い位置設定部５５が、予測すれ違い位置Ｐ３はすれ違い禁止領域Ｒの中央に存在すると判断した場合、すなわち、一定時間Ｔ経過後も予測すれ違い位置Ｐ３が移動しなかった場合、ステップＳ１１８に処理が進む。この場合、図１２（ｂ）に示すように、目標すれ違い位置設定部５５は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの手前側の領域外に移動するように目標すれ違い位置Ｐ４を設定する。なお、一定時間Ｔは、自車両Ｃ１とすれ違い禁止領域Ｒの手前側の境界線との距離と、自車両Ｃ１の速度Ｖ１を用いて設定することができる。これにより、ステップＳ１１６を経由してステップＳ１１８またはステップＳ１１９において目標すれ違い位置Ｐ４が手前側または奥側に設定された場合でも、自車両Ｃ１を急減速させることなく、対向車両Ｃ２とスムーズにすれ違うことができる。
ステップＳ１２０において、走行制御部５６は、自車両Ｃ１が目標すれ違い位置Ｐ４で対向車両Ｃ２とすれ違うことができるように、すなわち、目標すれ違い位置Ｐ４に追従するように自車両Ｃ１のアクチュエータ６０を制御する。そして、自車両Ｃ１が対向車両Ｃ２とすれ違えば（Ｓ１２１でＹＥＳ）、一連の処理が終了する。
また、図１３（ａ）に示すように、自車線側に先行車両Ｃ４が存在する場合、予測すれ違い位置算出部５３は、自車両Ｃ１の速度Ｖ１、先行車両Ｃ４の速度Ｖ４、自車両Ｃ１と先行車両Ｃ４との車間距離Ｌ２を用いて、車間距離Ｌ２が所定値以下にならないように速度Ｖ１のプロファイル（速度Ｖ１の時系列データ）を生成することができる。そして、予測すれ違い位置算出部５３は、速度Ｖ１のプロファイル、対向車両Ｃ２の速度Ｖ２、自車両Ｃ１と対向車両Ｃ２との相対距離Ｌ１を用いて予測すれ違い位置Ｐ３を算出することができる。これにより、自車両Ｃ１は、先行車両Ｃ４との車間距離Ｌ２を維持しつつ、対向車両Ｃ２とすれ違うことができる。
また、禁止領域設定部５４は、自車線側に先行車両Ｃ４が存在する場合、図１３（ｂ）に示すように、すれ違い禁止領域Ｒの奥側にマージンを設けてすれ違い禁止領域Ｒを広げてもよい。これにより、例えば、先行車両Ｃ４が大きく減速し、自車両Ｃ１が予測すれ違い位置Ｐ３を通過後に、図１３（ｂ）に点線で示すように自車両Ｃ１を減速しても車間距離Ｌ２を所定値以上に維持できないような場合は、目標すれ違い位置Ｐ４をすれ違い禁止領域Ｒの手前側の領域外に設定することにより、自車両Ｃ１は車間距離Ｌ２を所定値以上に維持しつつ対向車両Ｃ２とすれ違い禁止領域Ｒの領域外ですれ違うことができる。
なお、禁止領域設定部５４は、自車線側の交通状況（渋滞の度合い、先の信号機の情報、先々行車両の情報）に応じてマージンを可変させてもよい。これにより、自車両Ｃ１が車間距離Ｌ２を所定値以上に維持しつつ対向車両Ｃ２とすれ違い禁止領域Ｒの領域外ですれ違うための適切なマージンを設定することができる。
以上、説明したように、第１実施形態に係る車両制御装置１０は、駐車車両Ｃ３の周囲にすれ違い禁止領域Ｒを設定し、自車両Ｃ１と対向車両Ｃ２とがすれ違う予測すれ違い位置Ｐ３を算出し、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒに存在するか否かを判断する。そして、車両制御装置１０は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒに存在すると判断した場合、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの領域外に移動するように自車両Ｃ１の走行を制御する。これにより、自車両Ｃ１は、すれ違い禁止領域Ｒの領域外で対向車両Ｃ２とすれ違うことができる。
また、第１実施形態に係る車両制御装置１０は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの中央（駐車車両Ｃ３の右隣り）より手前側（自車両Ｃ１の側）に存在する場合、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの手前側の領域外に移動するように自車両Ｃ１を減速させる。これにより、自車両Ｃ１は、すれ違い禁止領域Ｒの手前側の領域外で対向車両Ｃ２とすれ違うことができる。
また、第１実施形態に係る車両制御装置１０は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの中央より奥側（対向車両Ｃ２の側）に存在する場合、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの奥側の領域外に移動するように自車両Ｃ１を加速させる。これにより、自車両Ｃ１は、すれ違い禁止領域Ｒの奥側の領域外で対向車両Ｃ２とすれ違うことができる。
また、第１実施形態に係る車両制御装置１０は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの中央に存在する場合、自車両Ｃ１を所定の速度で所定時間だけ走行させる。そして、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの中央より手前側に移動した場合、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの手前側の領域外に移動するように自車両Ｃ１を減速させる。これにより、自車両Ｃ１は、すれ違い禁止領域Ｒの手前側の領域外で対向車両Ｃ２とすれ違うことができる。
また、第１実施形態に係る車両制御装置１０は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの中央に存在する場合、自車両Ｃ１を所定の速度で所定時間だけ走行させる。そして、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの中央より奥側に移動した場合、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの奥側の領域外に移動するように自車両Ｃ１を加速させる。これにより、自車両Ｃ１は、すれ違い禁止領域Ｒの奥側の領域外で対向車両Ｃ２とすれ違うことができる。
また、第１実施形態に係る車両制御装置１０は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの中央に存在する場合、自車両Ｃ１を所定の速度で所定時間だけ走行させる。そして、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの中央から変化しない場合、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの手前側の領域外に移動するように自車両Ｃ１を減速させる。これにより、自車両Ｃ１は、すれ違い禁止領域Ｒの手前側の領域外で対向車両Ｃ２とすれ違うことができる。
また、第１実施形態に係る車両制御装置１０は、自車線側に先行車両Ｃ４が存在する場合、自車両Ｃ１と先行車両Ｃ４との車間距離Ｌ２が所定値以下にならないように速度Ｖ１のプロファイルを生成する。また、車両制御装置１０は、速度Ｖ１のプロファイルを用いて予測すれ違い位置Ｐ３を算出する。そして、車両制御装置１０は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒに存在すると判断した場合、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの領域外に移動するように自車両Ｃ１の走行を制御する。これにより、自車両Ｃ１は、先行車両Ｃ４との車間距離Ｌ２を維持しつつ、対向車両Ｃ２とすれ違うことができる。
また、第１実施形態に係る車両制御装置１０は、すれ違い禁止領域Ｒの奥側にマージンを設けてすれ違い禁止領域Ｒを広げる。マージン内に予測すれ違い位置Ｐ３が存在する場合で、先行車両Ｃ４が大きく減速し、自車両Ｃ１が予測すれ違い位置Ｐ３を通過した後に、先行車両Ｃ４との車間距離Ｌ２を所定値以上に維持できないような場合、車両制御装置１０は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの手前側の領域外に移動するように自車両Ｃ１を減速させる。これにより、自車両Ｃ１は車間距離Ｌ２を所定値以上に維持しつつ対向車両Ｃ２とすれ違うことができる。
また、第１実施形態に係る車両制御装置１０は、自車線側の交通状況に応じてマージンを可変させる。これにより、自車両Ｃ１が車間距離Ｌ２を所定値以上に維持しつつ対向車両Ｃ２とすれ違い禁止領域Ｒの領域外ですれ違うための適切なマージンを設定することができる。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２実施形態が第１実施形態と異なるのは、図１４に示すようにコントローラ５０が目標すれ違い位置切替部５７を備えることである。第２実施形態において、第１実施形態にて説明した部位と同一部位については、それぞれ同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
次に、図１５を参照して、目標すれ違い位置切替部５７について説明する。図１５に示すように、対向車両Ｃ２の後方に対向車両Ｃ５及び対向車両Ｃ６が存在する場面、すなわち、複数の対向車両が存在する場合を考える。予測すれ違い位置算出部５３は、自車両Ｃ１とこれらの対向車両との予測すれ違い位置Ｐ３をそれぞれ算出する。目標すれ違い位置切替部５７は、各予測すれ違い位置Ｐ３の数に応じて、すなわち、対向車両の台数に応じて、設定された目標すれ違い位置Ｐ４をすれ違い禁止領域Ｒの手前側か奥側かに切り替える。具体的には、目標すれ違い位置切替部５７は、対向車線側の台数が設定された閾値より少ない場合には目標すれ違い位置Ｐ４を手前側に切り替ることができ、対向車線側の台数が閾値より多い場合には目標すれ違い位置Ｐ４を奥側に切り替ることができる。例えば、閾値が４台に設定されている場合、図１５に示すように、対向車線上の車両が３台であるため、目標すれ違い位置Ｐ４を手前側に切り替えて自車両Ｃ１が道を譲ることにより、対向車線上の駐車車両Ｃ３の追い越し待ちに起因する渋滞発生を抑制することができる。なお、閾値は道路状況に応じて変更することができる。
［第３実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３実施形態が第１実施形態と異なるのは、図１６に示すようにコントローラ５０が停車位置推定部５８を備えることである。第３実施形態において、第１実施形態にて説明した部位と同一部位については、それぞれ同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
停車位置推定部５８は、対向車両Ｃ２との車車間通信などを用いて、対向車両Ｃ２の最大減速度を取得し、この最大減速度で対向車両Ｃ２が減速した場合の最短停車位置を推定する。そして、停車位置推定部５８は、推定した対向車両Ｃ２の最短停車位置を目標すれ違い位置設定部５５に出力する。
続いて、推定された対向車両Ｃ２の最短停車位置がすれ違い禁止領域Ｒの中央に存在すると目標すれ違い位置設定部５５が判断した場合、すなわち、対向車両Ｃ２が最大減速度で減速してもすれ違い禁止領域Ｒの奥側で停車できない場合、目標すれ違い位置設定部５５は、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの手前側の領域外に移動するように自車両Ｃ１を減速させる。これにより、自車両Ｃ１が対向車両Ｃ２の走行経路をふさいでしまうことを防止することができる。
また、停車位置推定部５８は、対向車両Ｃ２との車車間通信などを用いて、対向車両Ｃ２の現在の減速度を取得し、この減速度を予測すれ違い位置算出部５３に出力するようにしてもよい。これにより、予測すれ違い位置算出部５３は対向車両Ｃ２の現在の減速度も考慮して予測すれ違い位置Ｐ３を算出することができる。そして、対向車両Ｃ２の減速によって、予測すれ違い位置Ｐ３が禁止領域Ｒの奥側の領域外に存在する場合は、対向車両Ｃ２が道を譲ってくれたと判断されるため、自車両Ｃ１は加速して早く駐車車両Ｃ３の脇を通過することができる。また、対向車両Ｃ２の待ち時間も少なくなる。
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。例えば、対向車両Ｃ２が停車している場合に、予測すれ違い位置算出部５３は、対向車両Ｃ２の速度Ｖ２を補正速度Ｖ２’に置き換えて、予測すれ違い位置Ｐ３を算出するようにしてもよい。補正速度Ｖ２’は一定速度（時速１０ｋｍ／ｈ）でもよいし、対向車両Ｃ２の停車時間や、対向車線および自車線の交通状況に応じて可変としてもよい。これにより、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの奥側に存在することを防止でき、対向車両Ｃ２の待ち時間も少なくなる。
また、自車両Ｃ１が停車している場合、予測すれ違い位置算出部５３は、自車両Ｃ１の速度Ｖ１を補正速度Ｖ１’に置き換えて、予測すれ違い位置Ｐ３を算出するようにしてもよい。補正速度Ｖ１’は一定速度（時速１０ｋｍ／ｈ）でもよいし、自車両Ｃ１の停車時間や、対向車線および自車線の交通状況に応じて可変としてもよい。これにより、予測すれ違い位置Ｐ３がすれ違い禁止領域Ｒの手前側に存在することを防止でき、自車両Ｃ１の待ち時間も少なくなる。
５１ 車両状態検出部（状態検出部）
５２ 物体状態検出部（物体検出部）
５３ 予測すれ違い位置算出部（位置算出部）
５４ 禁止領域設定部（領域設定部）
５６ 走行制御部
５８ 停車位置推定部
次に、ステップＳ１０２において、物体状態検出部５２は、対向車線上の対向車両Ｃ２を検出する。物体状態検出部５２が対向車両Ｃ２を検出した場合は、ステップＳ１０３に処理が進む。一方、物体状態検出部５２が対向車両Ｃ２を検出しない場合は、待機する。

Claims (14)

  1. 自車両の位置及び速度を検出する状態検出部と、
    前記自車両の前方に存在する静止物体及び移動物体の位置及び速度を検出する物体検出部と、
    前記自車両の位置及び速度と前記移動物体の位置及び速度とに基づいて、前記自車両と前記移動物体がすれ違う位置を算出する位置算出部と、
    前記静止物体の周囲に領域を設定する領域設定部と、
    前記すれ違う位置が前記領域に存在する場合に、前記すれ違う位置が前記領域の外に移動するように前記自車両の走行制御を行う走行制御部と
    を備えることを特徴とする車両制御装置。
  2. 前記走行制御部は、前記すれ違う位置が前記領域の中央よりも前記自車両の側に存在する場合に、前記すれ違う位置が前記自車両の側の前記領域の外に移動するように前記自車両を減速させることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
  3. 前記走行制御部は、前記すれ違う位置が前記領域の中央よりも前記移動物体の側に存在する場合に、前記すれ違う位置が前記移動物体の側の前記領域の外に移動するように前記自車両を加速させることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
  4. 前記走行制御部は、前記すれ違う位置が前記領域の中央に存在する場合、前記自車両を所定速度で所定時間だけ走行させ、前記所定時間が経過した後に前記すれ違う位置が前記自車両の側に移動した場合に、前記すれ違う位置が前記自車両の側の前記領域の外に移動するように前記自車両を減速させることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
  5. 前記走行制御部は、前記すれ違う位置が前記領域の中央に存在する場合、前記自車両を所定速度で所定時間だけ走行させ、前記所定時間が経過した後に前記すれ違う位置が前記移動物体の側に移動した場合に、前記すれ違う位置が前記移動物体の側の前記領域の外に移動するように前記自車両を加速させることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
  6. 前記走行制御部は、前記すれ違う位置が前記領域の中央に存在する場合、前記自車両を所定速度で所定時間だけ走行させ、前記所定時間が経過した後に前記すれ違う位置が変化しない場合に、前記すれ違う位置が前記自車両の側の前記領域の外に移動するように前記自車両を減速させることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
  7. 前記走行制御部は、前記物体検出部によって複数の移動物体が検出された場合で、前記複数の移動物体の数が所定数より少ない場合には前記位置算出部によって算出される複数のすれ違う位置が前記自車両の側の前記領域の外に移動するように前記自車両を減速させ、前記複数の移動物体の数が所定数より多い場合には前記複数のすれ違う位置が前記移動物体の側の前記領域の外に移動するように前記自車両を加速させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両制御装置。
  8. 前記移動物体の速度と前記移動物体に設定された最大減速度に基づいて前記移動物体の最短停車位置を算出する停車位置推定部をさらに備え、
    前記走行制御部は、前記最短停車位置が前記領域の中央に存在する場合に、前記すれ違う位置が前記自車両の側の前記領域の外に移動するように、前記自車両を減速させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
  9. 前記物体検出部によって検出された前記移動物体の速度と減速度に基づいて前記移動物体の停車位置を算出する停車位置推定部をさらに備え、
    前記走行制御部は、前記停車位置が前記領域の中央よりも前記移動物体の側に存在する場合に、前記すれ違う位置が前記移動物体の側の前記領域の外に移動するように、前記自車両を加速させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
  10. 前記位置算出部は、前記移動物体が停止している場合は、前記移動物体の速度を第１補正速度に置き換えて、前記すれ違う位置を算出することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両制御装置。
  11. 前記位置算出部は、前記自車両が停止している場合は、前記自車両の速度を第２補正速度に置き換えて、前記すれ違う位置を算出することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車両制御装置。
  12. 前記位置算出部は、前記物体検出部によって自車線側に先行車両が検出された場合、前記自車両と前記先行車両との車間距離が所定値以上になるように前記自車両の速度のプロファイルを生成し、このプロファイルを用いて前記すれ違う位置を算出することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車両制御装置。
  13. 前記領域設定部は、前記移動物体の側の前記領域にマージンを設けて前記領域を広げることを特徴とする請求項１２に記載の車両制御装置。
  14. 前記領域設定部は、前記マージンを前記自車線側の交通状況に応じて設定することを特徴とする請求項１３に記載の車両制御装置。
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