(57)【要約】【課題】障害物回避制御を行う場合に、運転者の違和感を抑制すること。【解決手段】回避経路情報演算手段が、自車両が障害物と車幅方向で重なり始めるときに、自車両のヨーレートが障害物から自車両が遠ざかる向きとなるように回避経路の情報を算出する。車両挙動制御手段が、算出した回避経路の情報に基づき、当該回避経路に沿って自車両が走行するように自車両の挙動を制御する。このため、自車両が障害物と車幅方向で重なり始めたときに、自車両を障害物から遠ざかる向きに回頭させることができる。そして、自車両が障害物に近づく方向に向かうような感覚を運転者に与えることを防止できる。この結果、障害物回避制御を行う場合に、運転者の違和感を抑制できる。【選択図】  図６
2010036856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両前方の走行路領域を検出する走行路領域検出手段と、
前記自車両前方の障害物の位置を検出する障害物位置検出手段と、
前記自車両の運動状態を検出する自車両運動状態検出手段と、
前記走行路領域、前記障害物の位置および前記自車両の運動状態に基づき、前記自車両が前記障害物との接触を回避して走行可能な回避経路の情報を演算する回避経路情報演算手段と、
前記回避経路の情報に基づき、当該回避経路に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の挙動を制御する車両挙動制御手段と、を備え、
前記回避経路情報演算手段は、前記自車両が前記障害物と車幅方向で重なり始めるときに、前記自車両のヨー角および前記自車両のヨーレートの少なくとも一方が、前記障害物から前記自車両が遠ざかる向きとなる前記回避経路の情報を演算すること
を特徴とする車両用走行支援装置。
【請求項２】
前記回避経路情報演算手段は、前記障害物との接触を回避するための走行を終了する地点である目標到達地点までの経路を表す前記回避経路の情報を演算し、
且つ、前記目標到達地点を、前記自車両と前記障害物とが車幅方向で重なり始める位置よりも前記自車両の進行方向前方側に設定すること
を特徴とする請求項１記載の車両用走行支援装置。
【請求項３】
前記走行路領域、前記障害物の位置および前記自車両の運動状態に基づき、前記障害物の側方に前記自車両が走行可能な領域があるか否かを判定する走行可能判定手段と、
前記自車両が走行可能な領域がないと判定した場合には、前記自車両の挙動の制御の実行を禁止する制御実行禁止手段と、を備えたこと
を特徴とする請求項１または２に記載の車両用走行支援装置。
【請求項４】
自車両が障害物との接触を回避するように前記自車両の挙動を制御する場合、前記自車両が前記障害物と車幅方向で重なり始めるときに、前記自車両のヨー角と前記自車両のヨーレートとの少なくとも一方が、前記障害物から前記自車両が遠ざかる向きとなるように前記自車両の挙動を制御することを特徴とする車両用走行支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両と障害物との接触を回避する車両用走行支援技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば、特許文献１に記載されている技術がある。この従来技術では、自車両の走行の障害となる障害物を検出すると、操舵制御により、自車両を障害物の側方方向に回頭させ、その後、自車両を障害物の側方方向からもとの進行方向に回頭させることで、自車両が障害物の側方を通り抜けるようにする。
【特許文献１】特開２００５−１７３６６３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このように障害物との接触を操舵制御により回避する技術では、一般に、自車両が障害物と車幅方向で重なる前に、操舵制御を完了する。
そのため、自車両を障害物の側方方向からもとの進行方向に回頭させるときに、自車両が障害物に近づく方向に向かっているような違和感を運転者が覚える可能性がある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、障害物回避制御を行う場合に、運転者の違和感を抑制することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、自車両が障害物と車幅方向で重なり始めるときに、自車両のヨー角と自車両のヨーレートとの少なくとも一方が、障害物から自車両が遠ざかる向きとなるように車両の挙動を制御するようにした。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、自車両が障害物と車幅方向で重なり始めたときに、自車両が障害物から遠ざかる向きに回頭することになる。このため、自車両が障害物に近づく方向に向かっているように運転者に感じさせることを防止できる。
この結果、障害物回避制御を行う場合に、運転者の違和感を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、本発明に係る走行支援装置を車両に適用した例を示す。
この車両は、自車両ＳＷの走行の障害となる障害物ＳＭを検出し、自車両ＳＷと障害物ＳＭとの接触を回避するように操舵制御を行うものである。
この操舵制御を、以下、「障害物回避制御」とも呼ぶ。
【０００７】
（構成）
まず、本実施形態の車両の構成を説明する。
図１は、本実施形態の車両を示す概略構成図である。
車両１は、制動ユニット２、操舵ユニット３、外界環境検出ユニット４、車両状態検出ユニット５およびメインコントロールユニット６を備える。
制動ユニット２は、ブレーキペダル８、ブースタ９、マスタシリンダ１０およびホイールシリンダ１１FL〜１１RRを備える。そして、運転者によるブレーキペダル８の踏み込み量に応じて、マスタシリンダ１０で昇圧した制動流体を各ホイールシリンダ１１FL〜１１RRに供給する。これにより、各車輪７FL〜７RRに制動力が発生する。
【０００８】
また、制動ユニット２は、マスタシリンダ１０と各ホイールシリンダ１１FL〜１１RRとを繋ぐ油圧配管に介装した、制動流体圧制御部１２を備える。
制動流体圧制御部１２は、メインコントロールユニット６が出力する制動流体圧指令（後述）に従って、各ホイールシリンダ１１FL〜１１RRの制動流体圧を制御する。これにより、各車輪７FL〜７RRの制動力を制御する。
【０００９】
操舵ユニット３は、ステアリングホイール１３およびステアリングコラム１４を備える。そして、運転者によるステアリングホイール１３の操作量に応じて、ステアリングコラム１４が回転する。これにより、各車輪７FL〜７RRに転舵角が発生する。
また、操舵ユニット３は、ステアリングコラム１４に配した操舵制御部１５を備える。
操舵制御部１５は、メインコントロールユニット６が出力する操舵指令（後述）に従って、ステアリングコラム１４に操舵トルクを付与する。これにより、各車輪７FL〜７RRの転舵角を制御する。
【００１０】
外界環境検出ユニット４は、レーザーレーダ１６、ＣＣＤカメラ１７、および外界環境検出部１８を備える。レーザーレーダ１６、ＣＣＤカメラ１７は、検出結果の情報を外界環境検出部１８に出力する。
レーザーレーダ１６は、車両１前方にレーザ光を照射し、車両１前方の物体で反射した反射光を受光する。ＣＣＤカメラ１７は、車両１前方の走行路の状況を撮像する。
外界環境検出部１８は、自車両ＳＷ前方における、自車両ＳＷの走行の障害となる障害物ＳＭ（例えば、他の車両、歩行者等）の有無および位置情報を検出する。障害物ＳＭの有無および位置情報の検出は、レーザーレーダ１６による反射光の受光結果およびＣＣＤカメラ１７による走行路の状況の撮像結果に基づいて行う。
【００１１】
また、外界環境検出部１８は、障害物ＳＭが存在する場合には、障害物座標（Ｓt、Ｓy）、自車両ＳＷと障害物ＳＭとの間の距離、障害物ＳＭの横方向速度Ｓv、走行路環境および走行路領域も併せて検出する。そして、障害物ＳＭの有無、障害物座標（Ｓt、Ｓy）、自車両ＳＷと障害物ＳＭとの間の距離、障害物ＳＭの横方向速度Ｓv、走行路環境および走行路領域それぞれの情報をメインコントロールユニット６に出力する。
ここで、障害物座標（Ｓt、Ｓy）とは、自車両ＳＷを基準とした車両座標系（x、y）で表す障害物ＳＭの位置である。車両座標系は、互いに直交するｘ軸およびy軸を有する座標系である。自車両ＳＷを平面視したときの重心位置を原点（０．０）とし、自車両ＳＷの前方向をｘ軸の正方向とし、自車両ＳＷの右方向をｙ軸の正方向とする。
【００１２】
障害物ＳＭの横方向速度Ｓvとは、障害物ＳＭの移動速度のy軸方向成分である。
車両状態検出ユニット５は、スロットル開度センサ１９、ブレーキ踏み込み量センサ２０、制動流体圧センサ２１、操舵角センサ２２、車輪速センサ２３FL〜２３RR、ヨーレートセンサ２４および加速度センサ２５を備える。これらセンサは、検出結果の情報をメインコントロールユニット６に出力する。
【００１３】
スロットル開度センサ１９は、スロットル開度を検出する。ブレーキ踏み込み量センサ２０は、ブレーキペダル８の踏み込み量を検出する。制動流体圧センサ２１は、マスタシリンダ１０で昇圧した制動流体圧を検出する。操舵角センサ２２は、ステアリングホイール１３の操舵角を検出する。車輪速センサ２３FL〜２３RRは、各車輪７FL〜７RRの回転速度を検出する。ヨーレートセンサ２４は、車両１のヨーレートＹrを検出する。加速度センサ２５は、車両１の前後方向および左右方向の加速度を検出する。
【００１４】
メインコントロールユニット６は、マイクロプロセッサからなる。
マイクロプロセッサは、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、中央処理装置およびメモリ等で構成した集積回路を備える。そして、メモリに格納したプログラムに従って障害物回避制御を実行する。障害物回避制御では、外界環境検出ユニット４および車両状態検出ユニット５が出力する各種情報に基づいて、制動ユニット２に制動指令を出力し、且つ、操舵ユニット３に操舵指令を出力する。
【００１５】
（メインコントロールユニットの構成）
次に、メインコントロールユニット６の構成についてより詳細に説明する。
図２は、メインコントロールユニット６の機能構成を示すブロックフロー図である。
メインコントロールユニット６は、図２に示すように、外界環境検出手段３０、障害物位置検出手段３１、自車両状態検出手段３２、障害物到達時間演算手段３３、障害物幅演算手段３４、回避余裕域演算手段３５を備える。また、回避目標地点演算手段３６、目標地点到達時間演算手段３７、車両ヨー運動制御制限手段３８、回避経路演算手段３９およびアクチュエータ制御手段４０を備える。
【００１６】
外界環境検出手段３０は、外界環境検出部１８が出力する障害物ＳＭの有無の情報および走行路領域の情報を取得する。
障害物位置検出手段３１は、外界環境検出部１８が出力する障害物座標（Ｓt、Ｓy）の情報および障害物ＳＭの横方向速度Ｓvの情報を取得する。
自車両状態検出手段３２は、車輪速センサ２３FL〜２３RRが出力する各車輪７FL〜７RRの回転速度の情報、およびヨーレートセンサ２４が出力するヨーレートＹrの情報を取得する。また、自車両状態検出手段３２は、取得した各車輪７FL〜７RRの回転速度の情報に基づいて自車速Ｖcを算出する。
【００１７】
また、自車両状態検出手段３２は、スロットル開度センサ１９が出力するスロットル開度の情報、ブレーキ踏み込み量センサ２０が出力する踏み込み量の情報、および制動流体圧センサ２１が出力する制動流体圧の情報を取得する。また、自車両状態検出手段３２は、取得したスロットル開度の情報、踏み込み量の情報、および制動流体圧の情報に基づいて、各車輪７FL〜７RRの制駆動力を算出する。
障害物到達時間演算手段３３は、障害物到達時間ＴＴＣの算出を行う。障害物到達時間ＴＴＣとは、自車両ＳＷが障害物ＳＭのｘ軸方向位置に到達するまでの時間である。
障害物到達時間ＴＴＣの算出は、障害物位置検出手段３１で取得した障害物座標（Ｓt、Ｓy）の情報、自車両状態検出手段３２で取得した自車速Ｖc、制駆動力、ヨーレートＹrそれぞれの情報に基づいて行う。
【００１８】
例えば、障害物到達時間ＴＴＣ[sec.]の算出は、障害物座標（Ｓt[ｍ]、Ｓy[ｍ]）の情報、自車速Ｖc[ｍ/sec.]の情報に基づき、下記（１）式に従って行う。
ＴＴＣ=Ｓt/Ｖc  ・・・（１）
障害物幅演算手段３４は、障害物幅Ｓhの算出を行う。障害物幅Ｓhとは、障害物移動領域Ｐの障害物移動方向側の端部のｙ軸方向成分である。
障害物移動領域Ｐとは、障害物ＳＭが移動する可能性が高い領域である。
障害物移動領域Ｐは、ｘ軸に平行な２辺とｙ軸に平行な２辺とで囲まれた、平面視で四角形状の領域となる。
【００１９】
具体的には、障害物幅演算手段３４は、まず、障害物位置検出手段３１で取得した障害物座標（Ｓt、Ｓy）、障害物ＳＭの横方向速度Ｓvそれぞれの情報、障害物到達時間演算手段３３で算出した障害物到達時間ＴＴＣに基づいて障害物移動可能位置を算出する。障害物移動可能位置とは、障害物到達時間ＴＴＣ後に障害物ＳＭが移動している可能性がある位置のｙ軸方向成分である。次に、障害物幅演算手段３４は、障害物移動可能位置に障害物ＳＭのｙ軸方向幅およびマージンを加えて、障害物幅Ｓhを算出する。
【００２０】
例えば、障害物幅Ｓh[ｍ]の算出は、障害物座標（Ｓt[ｍ]、Ｓy[ｍ]）、障害物ＳＭの横方向速度Ｓv[m/sec.]障害物到達時間ＴＴＣ[sec.]に基づき、下記（２）式に従って行う。
Ｓh = [Ｓy + (Ｓv × ＴＴＣ) ] ×Ｓk  ・・・（２）
ここで、Ｓkは障害物ＳＭのｙ軸方向幅とマージンとに応じて設定する係数である。
また、障害物幅演算手段３４は、ヨーレートＹr、自車速Ｖcおよび障害物到達時間ＴＴＣに基づき、下記（３）式に従って自車両ＳＷが障害物到達時間ＴＴＣ後に到達する地点（Ｖx、Ｖy）を算出する。
(Ｖx、Ｖy) = ＴＴＣ×Ｖc×Ｙr  ・・・（３）
地点（Ｖx、Ｖy）のｙ軸方向成分Ｖyを、以下、「横移動量」と呼ぶ。
【００２１】
回避余裕域演算手段３５は、回避余裕域Ｑの算出を行う。回避余裕域Ｑとは、走行路領域内において、障害物ＳＭとの接触回避の観点から走行が許される領域である。
具体的には、回避余裕域演算手段３５は、まず、外界環境検出手段３０で取得した走行路領域の情報、自車両状態検出手段３２で取得した自車速Ｖc、制駆動力、ヨーレートＹrそれぞれの情報を取得する。次に、回避余裕域演算手段３５は、取得した走行路領域、自車速Ｖc、制駆動力、ヨーレートＹrそれぞれの情報、障害物幅演算手段３４で算出した障害物幅Ｓhに基づいて、回避余裕域Ｑを算出する。
また、回避余裕域演算手段３５は、算出した回避余裕域Ｑが、自車両ＳＷが障害物回避制御で適切に走行可能な領域であることを確認する演算処理を実行する。
【００２２】
図３は、自車両の走行可能性を確認する演算処理のフローチャートである。
図４は、自車両の走行可能性の確認方法を説明するための説明図である。
まず、ステップＳ１１では、図４（ａ）（ｂ）に示すように、障害物移動領域Ｐが走行路領域の左右いずれの側に存在しているかを判定する。そして、障害物移動領域Ｐが走行路領域の左側に存在していると判定した場合には（左側）ステップＳ１２に移行する。一方、障害物移動領域Ｐが走行路領域の右側に存在していると判定した場合には（右側）ステップＳ１３に移行する。
【００２３】
次に、ステップＳ１２では、障害物移動領域Ｐの右端で且つ自車両ＳＷ側の角の座標（ｘ１、ｙ１）を検出する。また、走行路領域の右端にある、当該座標（ｘ１、ｙ１）に最も近い点の座標（ｘ２、ｙ２）を検出する。そして、座標（ｘ１、ｙ１）（ｘ２、ｙ２）の検出を終えると、ステップＳ１４に移行する。
一方、ステップＳ１３では、障害物移動領域Ｐの左端で且つ自車両ＳＷ側の角の座標（ｘ１、ｙ１）を検出する。また、走行路領域の左端にある、当該座標（ｘ１、ｙ１）に最も近い点の座標（ｘ２、ｙ２）を検出する。そして、座標（ｘ１、ｙ１）（ｘ２、ｙ２）の検出を終えると、ステップＳ１４に移行する。
【００２４】
次に、ステップＳ１４では、ヨーレートＹr、自車速Ｖcおよび障害物到達時間ＴＴＣに基づき、前記（３）式に従って自車両ＳＷが障害物到達時間ＴＴＣ後に到達する地点（Ｖx、Ｖy）を算出する。
次に、ステップＳ１５では、自車両ＳＷが障害物到達時間ＴＴＣ後に到達する地点（Ｖｘ、Ｖｙ）が（ｘ１、ｙ１）と（ｘ２、ｙ２）との間にあるか否かを判定する。そして、地点（Ｖｘ、Ｖｙ）が（ｘ１、ｙ１）と（ｘ２、ｙ２）との間にあると判定した場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ１６に移行する。一方、地点（Ｖｘ、Ｖｙ）が（ｘ１、ｙ１）と（ｘ２、ｙ２）との間にないと判定した場合には（Ｎｏ）ステップＳ１７に移行する。
【００２５】
次に、ステップＳ１６では、算出した回避余裕域Ｑが、障害物回避制御で適切に走行可能な領域であると判定する。
これにより、障害物ＳＭの側方に、障害物回避制御により自車両ＳＷが走行可能な領域があると判定する。
一方、ステップＳ１７では、算出した回避余裕域Ｑが、障害物回避制御で適切に走行可能な領域でないと判定する。
なお、回避余裕域演算手段３５は、回避余裕域Ｑが障害物回避制御で適切に走行可能な領域でないと判定した場合、障害物回避制御の実行を禁止する。
回避目標地点演算手段３６は、回避目標地点座標Ｍpの算出を行う。回避目標地点座標Ｍpとは、障害物回避制御を終了する最終地点のｘ軸方向成分である。回避目標地点座標Ｍpは、障害物移動領域Ｐよりも自車両ＳＷの進行方向前方側に設定する。
【００２６】
図５は、回避目標地点座標Ｍpを算出する演算処理のフローチャートである。
図６は、回避目標地点座標Ｍpの算出方法を説明するための説明図である。
まず、ステップＳ２１では、外界環境検出手段３０で取得した走行路領域の情報、障害物位置検出手段３１で取得した障害物座標（Ｓt、Ｓy）の情報を取得する。また、自車両状態検出手段３２で取得した自車速Ｖc、制駆動力、ヨーレートＹrそれぞれの情報、障害物到達時間演算手段３３で算出した障害物到達時間ＴＴＣの情報を取得する。次に、図６に示すように、取得した障害物座標（Ｓt、Ｓy）等の情報、障害物幅演算手段３４で検出した障害物幅Ｓhおよび回避余裕域演算手段３５で算出した回避余裕域Ｑに基づいて、仮の回避目標地点座標Ｘaを算出する。
【００２７】
次に、ステップＳ２２では、自車両状態検出手段３２で取得した自車速Ｖcと障害物到達時間演算手段３３で算出した障害物到達時間ＴＴＣとの乗算結果（ＴＴＣ×Ｖc）が仮の回避目標地点座標Ｘaより小さいか否かを判定する。そして、ＴＴＣ×ＶcがＸaより小さいと判定した場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ２３に移行する。一方、ＴＴＣ×ＶcがＸa以上であると判定した場合には（Ｎｏ）ステップＳ２４に移行する。
【００２８】
次に、ステップＳ２３では、自車速Ｖcと障害物到達時間ＴＴＣとの乗算結果（ＴＴＣ×Ｖc）をもって、回避目標地点座標Ｍpとする。
一方、前記ステップＳ２４では、仮の回避目標地点座標Ｘaをもって、回避目標地点座標Ｍpとする。
目標地点到達時間演算手段３７は、目標地点到達時間ＴＴＣmの算出を行う。目標地点到達時間ＴＴＣmとは、自車両ＳＷが回避目標地点座標Ｍpに到達するまでにかかる時間である。
【００２９】
目標地点到達時間ＴＴＣmを演算は、目標地点到達時間演算手段３７は、自車両状態検出手段３２で検出した自車速Ｖc、制駆動力、ヨーレートＹrそれぞれの情報、回避目標地点演算手段３６で演算した回避目標地点座標Ｍpに基づいて行う。
例えば、目標地点到達時間ＴＴＣm［sec.］の算出は、自車速Ｖc[ｍ/sec.]、回避目標地点座標Ｍp[ｍ]に基づき、下記（４）式に従って行う。
ＴＴＣｍ = Ｍp / Ｖc  ・・・（４）
【００３０】
車両ヨー運動制御制限手段３８は、ヨー運動制限値の算出を行う。ヨー運動制限値とは、障害物回避制御に用いられる、回避余裕域演算手段３５で検出した座標（ｘ１、ｙ１）を車両１が通過する際のヨーレートＹrの上限値である。
ヨー運動制限値の算出は、回避余裕域演算手段３５で算出した回避余裕域Ｑに基づいて行う。
回避経路演算手段３９は、目標操舵角パターンの算出を行う。目標操舵角パターンとは、障害物回避制御に用いられる、障害物回避のための目標操舵角の時系列データである。
ここで、操舵角は、ステアリングホイール１３に正対して、ステアリングホイール１３の右回り方向を正方向とし、ステアリングホイール１３の左回り方向を負方向とする。
【００３１】
具体的には、回避経路演算手段３９は、まず、自車両状態検出手段３２で取得した自車速Ｖc、制駆動力、ヨーレートＹrそれぞれの情報、障害物幅演算手段３４で算出した障害物幅Ｓhを取得する。次に、取得した情報、車両ヨー運動制御制限手段３８で算出したヨー運動制限値、回避目標地点演算手段３６で算出した回避目標地点座標Ｍpに基づいて、目標操舵角パターンを算出する。
【００３２】
図７は、目標操舵角パターンの算出方法を説明するための説明図である。
例えば、目標操舵角パターンの算出は、図７に示すように、車両モデル部４１、ヨー角制限部４２および経路算出部４３を用いて行う。
車両モデル部４１は、障害物到達時間演算手段３３で算出した障害物到達時間ＴＴＣおよび障害物幅演算手段３４で算出した横移動量Ｖyに基づき、メモリに格納した目標操舵角パターンを取得する。
【００３３】
図８は、目標操舵角パターンを説明するための説明図である。
目標操舵角パターンは、障害物到達時間ＴＴＣ後に自車両ＳＷをｙ軸方向へ横移動量Ｖy分移動させ、且つ、（ＴＴＣ×２＋α）時間後に障害物移動領域Ｐよりも自車両ＳＷの進行方向前方側の目標到達地点に自車両ＳＷを到達させる時系列データである。そして、自車両ＳＷが障害物ＳＭとの接触を回避して走行可能な回避経路を示す情報でもある。
【００３４】
これにより、自車両ＳＷと障害物ＳＭとが車幅方向で重なり始めるときに、自車両ＳＷのヨーレートが、障害物ＳＭから自車両ＳＷが遠ざかる向きに発生する。
目標操舵角パターンのメモリへの格納は、図８に示すように、目標操舵角の時間に対する変化を正弦波で表す正弦関数、または当該正弦波を近似する多項式の形式で行う。
また、前記αは、センササンプリング周期の遅れに応じて設定する定数である。例えば、センササンプリング周期の最大遅れが３００[msec.]である場合には、前記αは、５００[msec.]に設定する。
ヨー角制限部４２は、車両モデル部４１で取得した目標操舵角パターンを補正する演算処理を実行する。
【００３５】
図９は、目標操舵角パターンを補正する演算処理のフローチャートである。
図１０は、目標操舵角パターンの補正方法を説明するための説明図である。
まず、ステップＳ３１では、目標操舵角パターン、つまり、目標操舵角の時系列データの先頭のデータが正負いずれの値であるかを判定する。そして、当該先頭のデータが正値であると判定した場合（正値）ステップＳ３２に移行する。一方、当該先頭のデータが負値であると判定した場合（負値）ステップＳ３３に移行する。
【００３６】
次に、ステップＳ３２では、まず、当該時系列データから、先頭のデータから障害物到達時間ＴＴＣ分のデータまでのデータ列を検出する。次に、図１０の範囲Ａに示すように、検出したデータ列のうち、操舵角が減少傾向にあり且つ所定のしきい値ａ（＞０）より小さい操舵角を当該しきい値ａで置換する。
この置換により、障害物回避制御の開始から障害物到達時間ＴＴＣが経過するまでは、ステアリングホイール１３の操舵角がニュートラル位置を超えて、自車両ＳＷが障害物ＳＭに近づく方向に転舵されることを防止できる。この結果、自車両ＳＷが障害物ＳＭに近づく方向にヨーレートが発生することを防止できる。
しきい値ａは、障害物回避制御の開始から障害物到達時間ＴＴＣが経過したときに、自車両ＳＷのヨーレートＹrがヨー運動制限値以下のヨーレートとなるように設定する。
【００３７】
図１１は、目標操舵角パターンの補正方法の変形例を説明するための説明図である。
なお、本実施形態では、障害物到達時間ＴＴＣまでの時系列データのうち、しきい値ａ以下のものを当該しきい値ａで置換する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図１１に示すように、時系列データの各値が少なくとも障害物到達時間ＴＴＣまでは正値となるように、目標操舵角パターン全体を補正するようにしてもよい。
【００３８】
次に、ステップＳ３３では、まず、当該時系列データから、先頭のデータから障害物到達時間ＴＴＣ分のデータまでのデータ列を検出する。次に、検出したデータ列のうち、増大傾向にあり且つしきい値−ａより大きい操舵角を当該しきい値−ａで置換する。
図１２は、操舵角の時系列データの抽出方法を説明するための説明図である。
経路算出部４３は、図１２に示すように、ヨー角制限部４２で補正した目標操舵角パターン、つまり、舵角の時系列データから、先頭のデータから目標地点到達時間ＴＴＣm分のデータまでのデータ列を抽出する。
【００３９】
なお、目標操舵角パターンの時系列データが表す時間（ＴＴＣ×２＋α）が目標地点到達時間ＴＴＣmよりも短い場合には、目標操舵角パターンから抽出したデータ列として、当該目標操舵角パターンによる舵角の時系列データの全部を用いる。
アクチュエータ制御手段４０は、操舵指令を操舵制御部１５に出力する。操舵指令とは、ステアリングホイール１３の操舵角を、経路算出部４３で目標操舵角パターンから抽出した操舵角の時系列データに追従させる指令である。そして、当該時系列データが示す回避経路に沿って自車両ＳＷが走行するように自車両ＳＷの挙動を制御する指令でもある。
【００４０】
なお、本実施形態では、ステアリングホイール１３の操舵角を制御することで障害物回避制御を実現する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、操舵角の制御に代えて、制駆動力制御を行うことで障害物回避制御を実現することができる。具体的には、アクチュエータ制御手段４０は、左右輪の制動力差によってヨーレートを発生し、障害物回避制御が実現するように、制動流体圧制御部１２に制動流体圧指令を出力する。
また、アクチュエータ制御手段４０は、実際の操舵角パターンや自車速Ｖcの情報、障害物座標（Ｓt、Ｓy）に基づいて、障害物回避制御の終了を判定する。
【００４１】
なお、本実施形態では、目標操舵角パターンから目標地点到達時間ＴＴＣm分の時系列データを抽出し、抽出した時系列データにステアリングホイール１３の操舵角を全て追従させる例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、目標操舵角パターンから制御実行時のデータを１つ抽出し、抽出した１つのデータにステアリングホイール１３の操舵角を追従させることもできる。そして、１つのデータの抽出および当該１つのデータへのステアリングホイール１３の操舵角の追従を終えるたびに、新しい目標操舵角パターンを演算し、それら抽出および操舵角の追従を繰り返し実行させることもできる。
【００４２】
（動作）
次に、本実施形態の動作を説明する。
まず、車両１の走行中に、運転者が、メインコントロールユニット６に衝突回避制御の開始操作を行ったとする。すると、メインコントロールユニット６が、外界環境検出部１８から、障害物ＳＭの有無の情報および走行路領域の情報を取得する。取得した情報が、障害物ＳＭがないことを表す場合には、これらの情報の取得動作を繰り返す。
ここで、自車両ＳＷ前方の走行路に歩行者が飛び出し、メインコントロールユニット６が、当該歩行者を自車両ＳＷの走行の障害となる障害物ＳＭとして検出したとする。すると、メインコントロールユニット６が、外界環境検出部１８から障害物座標（Ｓt、Ｓy）の情報および障害物ＳＭの横方向速度Ｓvの情報を取得する。
【００４３】
これらの情報を取得すると、続いてメインコントロールユニット６が、車輪速センサ２３FL〜２３RRから各車輪７FL〜７RRの回転速度の情報、制駆動力の情報およびヨーレートＹrの情報を取得する。また、メインコントロールユニット６が、取得した各車輪７FL〜７RRの回転速度の情報に基づいて自車速Ｖcを算出する。
自車速Ｖcの算出を終えると、メインコントロールユニット６が、スロットル開度センサ１９からスロットル開度の情報、ブレーキ踏み込み量センサ２０から踏み込み量の情報、制動流体圧センサ２１から制動流体圧の情報を取得する。また、メインコントロールユニット６が、取得したスロットル開度の情報、踏み込み量の情報および制動流体圧の情報に基づいて各車輪７FL〜７RRの制駆動力を算出する。
【００４４】
制駆動力の算出を終えると、メインコントロールユニット６が、障害物座標（Ｓt、Ｓy）の情報および自車速Ｖcの情報に基づき、自車両ＳＷが障害物ＳＭのｘ軸方向位置に到達するまでにかかる障害物到達時間ＴＴＣを算出する。
障害物到達時間ＴＴＣの算出を終えると、メインコントロールユニット６が、障害物座標（Ｓt、Ｓy）、障害物ＳＭの横方向速度Ｓvおよび障害物到達時間ＴＴＣに基づき、障害物移動領域Ｐのｙ軸方向端部の座標である、障害物幅Ｓhを算出する。
【００４５】
障害物幅Ｓhの算出を終えると、メインコントロールユニット６が、自車速Ｖc、ヨーレートＹrおよび障害物到達時間ＴＴＣに基づき、走行路領域内の領域であって、障害物ＳＭとの接触回避の観点から走行が許される回避余裕域Ｑを算出する。
回避余裕域Ｑの算出を終えると、メインコントロールユニット６が、自車速Ｖcおよび障害物到達時間ＴＴＣに基づき、障害物回避制御を終了する地点のｘ軸方向成分である、回避目標地点座標Ｍpを算出する。
ここで、回避目標地点座標Ｍpは、障害物移動領域Ｐよりも自車両ＳＷの進行方向前方側に設定する。
【００４６】
回避目標地点座標Ｍpの算出を終えると、メインコントロールユニット６が、自車速Ｖcおよび回避目標地点座標Ｍpに基づき、自車両ＳＷが回避目標地点座標Ｍpの位置に到達するまでにかかる目標地点到達時間ＴＴＣmを算出する。
目標地点到達時間ＴＴＣmの算出を終えると、メインコントロールユニット６が、回避余裕域Ｑに基づき、自車両ＳＷが障害物ＳＭの側方の通過を開始する時点の、自車両ＳＷのヨー角の下限を制限するヨー運動制限値Ｙraを設定する。
ヨー運動制限値Ｙraの設定を終えると、メインコントロールユニット６が、自車速Ｖc、ヨーレートＹr、障害物幅Ｓh、ヨー運動制限値Ｙra、回避目標地点座標Ｍpに基づいて、自車両ＳＷと障害物ＳＭとの接触を回避する目標操舵角パターンを算出する。
【００４７】
この目標操舵角パターンでは、障害物回避制御を開始すると、まず、自車両ＳＷが障害物ＳＭから遠ざかる方向にステアリングホイール１３を転舵する。また、当該方向への転舵は、自車両ＳＷが障害物ＳＭの側方を通り過ぎるまで続く。すなわち、自車両ＳＷが障害物ＳＭの側方を通り過ぎるまでは、ステアリングホイール１３の操舵角がニュートラル位置を超えて、自車両ＳＷが障害物ＳＭに近づく方向への転舵を禁止する。
【００４８】
目標操舵角パターンの算出を終えると、メインコントロールユニット６が、自車両ＳＷの操舵角を目標操舵角パターンに追従させる操舵指令を操舵制御部１５に出力する。
操舵指令の出力を終えると、操舵制御部１５が、当該操舵指令に従って障害物回避制御を開始し、ステアリングコラム１４に操舵トルクを付与する。
そして、障害物回避制御が始まると、まず、ステアリングホイール１３が、自車両ＳＷが障害物ＳＭから遠ざかる方向に操舵する。また、ステアリングホイール１３を操舵することで、自車両ＳＷの操向輪７FL、７FRが、自車両ＳＷが障害物ＳＭから遠ざかる方向に転舵する。さらに、操向輪７FL、７FRを転舵することで、自車両ＳＷが障害物ＳＭから遠ざかる向きに自車両ＳＷにヨーレートが発生し、自車両ＳＷが障害物ＳＭから遠ざかる向きに自車両ＳＷが回頭し、図６に示すように、当該向きに走行する。
【００４９】
また、当該転舵を継続して、自車両ＳＷが障害物ＳＭの側方を通過するときにも、自車両ＳＷが障害物ＳＭから遠ざかる向きにヨーレートが発生した状態となる。
この結果、自車両ＳＷが障害物ＳＭの側方を通過するときに、自車両ＳＷが障害物ＳＭに近づく方向に向かうような感覚を運転者に与えることを防止できる。
また、自車両ＳＷが障害物ＳＭの側方を通り過ぎた後に、操向輪７FL、７FRの切り戻しを開始し、自車両ＳＷの前後方向が走行路の接線方向と平行になる。
【００５０】
図１３は、比較例を説明するための説明図である。
ちなみに、回避目標地点座標Ｍpを、障害物移動領域Ｐよりも自車両ＳＷの進行方向手前側に設定した場合、操向輪７FL、７FRの切り戻しを行ったときに、自車両ＳＷが障害物ＳＭに近づく方向に向かっているような違和感を運転者が覚える。
ここで、本実施形態では、図１の外界環境検出ユニット４、メインコントロールユニット６、レーザーレーダ１６、ＣＣＤカメラ１７、図２の外界環境検出手段３０が走行路領域検出手段および障害物位置検出手段を構成する。以下同様に、図１のメインコントロールユニット６、車輪速センサ２３FL〜２３RR、図２の自車両状態検出手段３３が自車両運動状態検出手段を構成する。図１のメインコントロールユニット６、図２の回避目標地点演算手段３６、目標値点到達時間演算手段３７、車両ヨー運動制御制限手段３８、回避経路演算手段３９が回避経路情報演算手段を構成する。図１の操舵ユニット３、メインコントロールユニット６、操舵制御部１５、図２のアクチュエータ制御手段４０が車両挙動制御手段を構成する。図１のメインコントロールユニット６、図２の回避余裕域演算手段３５が走行可能判定手段および制御実行禁止手段を構成する。
【００５１】
（本実施形態の効果）
（１）回避経路情報演算手段が、自車両と障害物とが車幅方向で重なり始めるときに、自車両のヨーレートが障害物から自車両が遠ざかる向きとなるように回避経路の情報を算出する。そして、車両挙動制御手段が、算出した回避経路の情報に基づき、当該回避経路に沿って自車両が走行するように自車両の挙動を制御する。
このため、自車両が障害物と車幅方向で重なり始めたときに、自車両を障害物から遠ざかる向きに回頭させることができる。これにより、自車両が障害物に近づく方向に向かうような感覚を運転者に与えることを防止できる。
この結果、障害物回避制御を行う場合に、運転者の違和感を抑制できる。
【００５２】
（２）回避経路情報演算手段が、目標到達地点を、自車両と障害物とが車幅方向で重なり始める位置よりも自車両の進行方向前方側に設定する。
このため、障害物との接触を回避するための制御中に、自車両が障害物と車幅方向で重なり始めることになる。これにより、自車両が障害物と車幅方向で重なり始めたときに、自車両を障害物から遠ざかる向きに回頭させることができる。
また、自車両が障害物と車幅方向で重なった後、自車両が目標到達地点に到達するまでの間に、自車両を目標到達地点に適した向きに回頭させることができる。
【００５３】
（３）走行可能判定手段が、障害物の側方に自車両が走行可能な領域があるか否かを判定する。そして、制御実行禁止手段が、自車両が走行可能な領域がないと判定した場合には、自車両の挙動の制御の実行を禁止する。
このため、障害物の側方を自車両が通り抜けることができない場合には、自車両の挙動の制御の実行を禁止することができる。
【００５４】
（変形例）
（１）なお、本実施形態では、回避経路情報演算手段が、自車両と障害物とが車幅方向で重なり始めるときに、自車両のヨーレートが、自車両が障害物から遠ざかる向きとなるように回避経路の情報を算出する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、自車両のヨーレートに代えて、自車両のヨー角が障害物から自車両が遠ざかる向きとなるように回避経路の情報を算出することもできる。
【００５５】
具体的には、まず、車両ヨー運動制御制限手段３８は、回避余裕域演算手段３５で検出した座標（ｘ１、ｙ１）と車両座標系の原点（０、０）とを結ぶ線分がｘ軸となす角を算出し、その算出結果をもって、ヨー運動制限値とする。そして、ヨー角制限部４２は、しきい値ａとして、障害物回避制御の開始から障害物到達時間ＴＴＣが経過したときに、ｘ軸に対する自車両ＳＷのヨー角がヨー運動制限値以上の角度となる値を設定する。
なお、その際、ｘ軸に対する自車両ＳＷのヨー角に代えて、走行路の接線方向に対する自車両ＳＷのヨー角を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態の車両を示す概略構成図である。
【図２】メインコントロールユニット６の機能構成を示すブロックフロー図である。
【図３】自車両の走行可能性を確認する演算処理のフローチャートである。
【図４】自車両の走行可能性の確認方法を説明するための説明図である。
【図５】回避目標地点座標Ｍpを算出する演算処理のフローチャートである。
【図６】回避目標地点座標Ｍpの算出方法を説明するための説明図である。
【図７】目標操舵角パターンの算出方法を説明するための説明図である。
【図８】目標操舵角パターンを説明するための説明図である。
【図９】目標操舵角パターンを補正する演算処理のフローチャートである。
【図１０】目標操舵角パターンの補正方法を説明するための説明図である。
【図１１】目標操舵角パターンの補正方法の変形例を説明するための説明図である。
【図１２】目標操舵角の時系列データの抽出方法を説明するための説明図である。
【図１３】比較例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
３は操舵ユニット（車両挙動制御手段）、４は外界環境検出ユニット（走行路領域検出手段、障害物位置検出手段）、６はメインコントロールユニット（走行路領域検出手段、障害物位置検出手段、自車両運動状態検出手段、回避経路情報演算手段、車両挙動制御手段、走行可能判定手段）、１５は操舵制御部（車両挙動制御手段）、１６はレーザーレーダ（走行路領域検出手段、障害物位置検出手段）、１７はＣＣＤカメラ（走行路領域検出手段、障害物位置検出手段）、２３FL〜２３RRは車輪速センサ（自車両運動状態検出手段）、３０は外界環境検出手段（走行路領域検出手段、障害物位置検出手段）、３３は障害物到達時間演算手段（自車両運動状態検出手段）、３５は回避余裕域演算手段（走行可能判定手段、制御実行禁止手段）、３６は回避目標地点演算手段（回避経路情報演算手段）、３７は目標地点到達時間演算手段（回避経路情報演算手段）、３８は車両ヨー運動制御制限手段（回避経路情報演算手段）、３９は回避経路演算手段（回避経路情報演算手段）、４０はアクチュエータ制御手段（車両挙動制御手段）、Ｖcは自車速（自車両の運動状態）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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