(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の周辺の物体の位置および速度および大きさを検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段で検出した前記物体の中から前記自車両の予定走行経路に隣接する場所に存在する移動体と前記移動体の将来の速度ベクトル変化を誘発する速度変化誘発障害物とを検出し、前記自車両、検出した前記移動体および前記速度変化誘発障害物の相対位置関係に基づき前記自車両の速度を変更する速度制御手段と、を備え、
前記速度制御手段は、
前記移動体が前記速度変化誘発障害物を回避するための将来の進路変更を予測し、所定時間後までの前記移動体の予測将来位置を算出する移動体経路予測手段をさらに備え、
前記移動体経路予測手段に基づき、前記予定走行経路と前記予測将来位置の距離が所定値以内となる地点のうち前記自車両に最も近い地点である衝突予測地点における前記移動体と前記自車両の到達時間差が所定値以内と予測した場合に、前記自車両が現在速度より減速するように速度を変更することを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項２】
前記速度制御手段は、
前記移動体および前記速度変化誘発障害物を検出した場合に、前記予定走行経路と前記速度変化誘発障害物との最小距離が小さいほど前記自車両の速度を小さくするように速度制御することを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項３】
前記速度制御手段は、
前記物体のうち、前記自車両の進行方向とのなす角が所定値以内の方向に進行し、かつ、前記自車両との距離が所定値以内である前記物体を前記移動体として検出し、
前記移動体の進行方向を延長した直線に対する最小距離が所定値以内であり、かつ、前記移動体との相対距離が縮小する方向に移動または静止している前記物体を前記速度変化誘発障害物として検出することを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項４】
前記速度制御手段は、
前記移動体が前記予測将来位置に反して前記自車両の進路方向と平行方向に進行、又は、前記自車両より離れる方向に移動した場合に、そうでない場合に比べて前記自車両を加速させることを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項５】
前記速度制御手段は、
前記移動体が前記予測将来位置に反して前記自車両との距離が小さくなる方向に移動した場合に、そうでない場合に比べて前記自車両を減速させることを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項６】
前記移動体経路予測手段は、
前記移動体が進路変更する場所である進路変更地点および進路変更後に前記移動体が前記自車両の進路方向と平行の方向に進路を変更する場所である横方向オフセット地点の２点を算出し、
前記進路変更地点と前記横方向オフセット地点の２点を結ぶ軌道を前記移動体の前記予測将来位置とすることを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項７】
前記移動体経路予測手段は、
前記進路変更地点および前記横方向オフセット地点について複数のパターンが記憶され、あるいは、通信でパターンを取得し、
前記移動体の過去の移動軌跡を記憶し、
前記移動軌跡と前記パターンとを照合して前記進路変更地点及び前記横方向オフセット地点を算出することを特徴とする請求項６に記載の車両走行制御装置。
【請求項８】
前記移動体経路予測手段は、
前記移動体と前記自車両との距離が遠いほど前記衝突予測地点を前記自車両に近づけることを特徴とする請求項６に記載の車両走行制御装置。
【請求項９】
前記速度制御手段は、
前記到達時間差が所定値以内と予測した場合に、前記自車両が前記衝突予測地点において前記移動体より所定値の時間経過後に通過するように前記衝突予測地点における前期自車両の目標到達時刻を決定し、
前記目標到達時刻において前記自車両が前記衝突予測地点に到達し、かつ、前記自車両の速度が前記移動体の速度と同じとなるように前記自車両の速度を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項１０】
前記速度制御手段は、
現在時刻から速度の時間変化が上に凸となるように前記自車両の速度を変更し、
その後、前記目標到達時刻までは速度の時間変化が下に凸となるように前記自車両の速度を変更することを特徴とする請求項９に記載の車両走行制御装置。
【請求項１１】
前記速度制御手段は、
現在時刻から前記目標到達時刻まで、前記自車両の加速度の時間変化が連続的であり、
かつ加加速度が時間に関する二次関数で変化するように前記自車両の速度を変更することを特徴とする請求項９に記載の車両走行制御装置。
【請求項１２】
前記速度制御手段は、
前記移動体と前記自車両との現在時刻における相対位置関係に基づき、前記自車両と前記移動体の距離が近いほど前記自車両の速度を減少させるように速度を計画する安全速度計画手段をさらに備え、
前記安全速度計画手段に基づく速度計画値を常に下回るように前記自車両の速度を変更することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の車両走行制御装置。
【請求項１３】
前記安全速度計画手段は、
前記移動体の任意の時刻における任意の方向への進路変化に対し、所定減速度で減速して前記自車両と前記移動体の接触前に前記自車両を停止できるような前記自車両の速度上限値を算出又は記憶し、
前記速度上限値に基づき速度を計画することを特徴とする請求項１２に記載の車両走行制御装置。
【請求項１４】
自車両の周辺の物体の位置および速度および大きさを検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段で検出した前記物体の中から前記自車両の予定走行経路に隣接する場所に存在する移動体と前記移動体の将来の速度ベクトル変化を誘発する速度変化誘発障害物とを検出し、前記自車両、検出した前記移動体および前記速度変化誘発障害物の相対位置関係に基づき前記自車両の速度を変更する速度制御手段と、を備える車両走行制御装置の速度制御方法において、
前記速度制御手段は、
前記移動体が前記速度変化誘発障害物を回避するための将来の進路変更を予測し、所定時間後までの前記移動体の予測将来位置を算出し、
前記予定走行経路と前記予測将来位置の距離が所定値以内となる地点のうち前記自車両に最も近い地点である衝突予測地点における前記移動体と前記自車両の到達時間差が所定値以内と予測した場合に、前記自車両が現在速度より減速するように速度を変更する
ことを特徴とする車両走行制御装置の速度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両と移動体の衝突を回避する車両走行制御装置及び速度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、歩行者、自転車などの移動体が急な進路変更を起こした際の自車両との衝突を未然に防ぎ、乗員の安全性や安心感を確保することを目的とした運転支援装置や車両走行制御装置が知られている。例えば、特許文献１には、車両が走行する走行車線に隣接する車道又は歩道上の移動体を含む前後２つの物体間の距離の変化を検出して移動体の移動方向を予測し、車両と移動体とが衝突する危険性があると判定したときに情報提供手段を介してその旨を通知することが示されている。また、特許文献２には、自車両前方に２つの移動物体が検出された際に、この２つの移動物体どうしの相対速度、２つの移動物体の自車両走行方向と直交する方向のオフセット量を求め、２つの移動物体の位置、相対速度、及びオフセット量に基づいて、自車両側に進入すると予想される移動物体に対して自車両を回避する制御を行う運転支援が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７５８１４号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２４０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の方法では、自車両が走行する走行車線に隣接する車道又は歩道上の物体間の距離の変化を検出し、前記物体の距離が所定値となった時に、移動速度の速い物体が前記自車両の走行車線側に進路変更することを予測する。また、特許文献２では、物体の相対速度及び自車両の進行方向と直交する方向のオフセット量に基づき、前記物体が前記自車両の走行車線側に進路変更を開始する位置を予測することで、速度が遅い物体側が進路変更する場合にも対応する。
【０００５】
しかしながら、特許文献１、特許文献２ともに、物体と自車両の位置関係について自車両の走行方向のみの距離に基づいて将来の衝突を予測しており、物体と自車両の直交方向の位置関係に関しては考慮がされていない。本装置を自動運転等の自動速度制御装置に適用した場合、仮に物体が進路変更しても衝突の危険が小さいほど物体と自車両が離れている場合にも、減速して乗員にとっての速達性を損ねる可能性があり、頻繁な加減速が乗員にとっての乗り心地を損なう可能性もある。
【０００６】
本発明は、自車両と物体の将来の衝突予測を適切に行い、乗員にとっての利便性と安心感を高めた車両走行制御装置及び速度制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の車両走行制御装置は、自車両周辺の物体の位置および速度および大きさを検出する物体検出手段と、前記物体検出手段で検出した物体の中から前記自車両の予定走行経路に隣接する場所に存在する移動体と前記移動体の将来の速度ベクトル変化を誘発する速度変化誘発障害物とを検出し、前記自車両、検出した前記移動体および前記速度変化誘発障害物の相対位置関係に基づき前記自車両の速度を変更する速度制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、自車両と物体の将来の衝突予測を適切に行い、乗員にとっての利便性と安心感を高めた車両走行制御装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両走行制御装置１を搭載した車両の全体構成を示した説明図である。
【図２】車両走行制御装置１の実施例１の構成を示したブロック図である。
【図３】移動体４２および速度変化誘発障害物４３の一例を示した説明図である。
【図４】システムフローを示した図である（実施例１）。
【図５】車両挙動を示す図である（実施例１）。
【図６】車両走行制御装置１の実施例２の構成を示したブロック図である。
【図７】予測移動経路４６の一例を示した説明図である（実施例２）。
【図８】システムフローを示した図である（実施例２）。
【図９】物体の位置関係の時間変化の一例を示した説明図である。（実施例２）
【図１０】速度計画の一例を示した説明図である（実施例２）。
【図１１】物体の位置関係と速度計画の一例を示した説明図である（実施例２）。
【図１２】予測が外れた場合の一例を示した説明図である（実施例２）。
【図１３】予測が外れた場合の一例を示した説明図である（実施例２）。
【図１４】予測が外れた場合の一例を示した説明図である（実施例２）。
【図１５】予測が外れた場合の一例を示した説明図である（実施例２）。
【図１６】移動体経路予測手段６３の構成の一例を示したブロック図である（実施例２）。
【図１７】予測移動経路４６の生成方法の一例を示した説明図である（実施例２）。
【図１８】予測移動経路４６の生成方法に基づく自車両の速度計画方法の一例を示した説明図である（実施例２）。
【図１９】速度計画方法の一例における物体の位置関係を示した説明図である（実施例２）。
【図２０】速度計画方法の一例を示した説明図である（実施例２）。
【図２１】車両走行制御装置１の実施例３の構成を示したブロック図である。
【図２２】安全速度の一例を示した説明図である（実施例３）。
【図２３】車両挙動を示す図である（実施例３）。
【図２４】車両挙動を示す図である（実施例３）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず初めに本発明の一例である実施例１について図１〜図５を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施例１を搭載した車両４１の全体構成を示した説明図である。ＦＬ輪は左前輪、ＦＲ輪は右前輪、ＲＬ輪は左後輪、ＲＲ輪は右後輪をそれぞれ意味する。
【００１３】
外界を認識するセンサ２、３、４、５の情報に基づき、車両の進行方向を制御するためのステアリング制御機構１０、ブレーキ制御機構１３、スロットル制御機構２０への指令値を演算する車両走行制御装置１を備える。また、当該車両走行制御装置１からの指令値に基づき上記ステアリング制御機構１０を制御する操舵制御装置８と、当該指令値に基づき上記ブレーキ制御機構１３を制御し各輪のブレーキ力配分を調整する制動制御装置１５と、当該指令値に基づきスロットル制御機構２０を制御しエンジンのトルク出力を調整する加速制御装置１９と、自車両４１の走行計画や周辺に存在する移動体の行動予測等を表示する表示装置２４を備える。
【００１４】
外界を認識するセンサとして、前方にカメラ２、左右側方にレーザレーダ３、４、後方にミリ波レーダ５を備えており、自車と周囲車両の相対距離及び相対速度を検出することができる。また、路車間または車車間の通信を行う通信装置２３を備える。尚、本実施例では、センサ構成の一例として上記センサの組み合わせを示しているが、それに限定するものではなく、超音波センサ、ステレオカメラ、赤外線カメラなどとの組み合わせでもよい。上記センサ信号が、車両走行制御装置１に入力される。
【００１５】
車両走行制御装置１は、図１に詳細に示していないが、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力装置を有する。上記ＲＯＭには、図２および図３を用いて説明する車両走行制御のフローが記憶されている。詳細は後述するが、車両走行制御装置１は、生成した走行計画に従って車両走行を制御するための各アクチュエータ１０、１３、２０の指令値を演算する。各アクチュエータ１０、１３、２０の制御装置８、１５、１９は、車両走行制御装置１の指令値を通信により受信し、当該指令値に基づき各アクチュエータを制御する。
【００１６】
次に、ブレーキの動作について説明する。ドライバが車両を運転している状態では、ドライバのブレーキペダル１２を踏む踏力を、ブレーキブースタ（不図示）で倍力し、マスタシリンダ（不図示）によって、その力に応じた油圧を発生させる。発生した油圧は、ブレーキ制御機構１３を介して、ホイルシリンダ１６に供給される。ホイルシリンダ１６ＦＬ〜１６ＲＲは、シリンダ（不図示）、ピストン、パッド、等から構成されており、マスタシリンダ９から供給された作動液によってピストンが推進され、ピストンに連結されたパッドがディスクロータに押圧される。尚、ディスクロータは、車輪（不図示）とともに回転している。そのため、ディスクロータに作用したブレーキトルクは、車輪と路面との間に作用するブレーキ力となる。以上により、ドライバのブレーキペダル操作に応じて、各輪に制動力が発生させることができる。
【００１７】
制動制御装置１５は、図１に詳細に示していないが、車両走行制御装置１と同様に例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力装置を有する。制動制御装置１５には、前後加速度、横加速度、ヨーレートを検出可能なコンバインセンサ１４と、各輪に設置された車輪速センサ１１ＦＬ〜１１ＲＲと、上述の制動制御装置１５からのブレーキ力指令と、後述する操舵制御装置８を介しハンドル角検出装置２１からのセンサ信号が入力されている。
【００１８】
又、制動制御装置１５の出力は、ポンプ（不図示）、制御バルブを有するブレーキ制御機構１３に接続されており、ドライバのブレーキペダル操作とは独立に、各輪に任意の制動力を発生させることができる。制動制御装置１５は、上記情報に基づいて車両のスピン、ドリフトアウト、車輪のロックを推定し、それらを抑制するように該当輪の制動力を発生させ、ドライバの操縦安定性を高める役割を担っている。
【００１９】
又、車両走行制御装置１が、制動制御装置にブレーキ指令を通信することで、車両に任意のブレーキ力を発生させることができ、ドライバの操作が生じない自動運転においては自動的に制動を行う役割を担っている。但し、本発明では上記制動制御装置に限定するものではなく、ブレーキバイワイヤ等のほかのアクチュエータを用いてもよい。
【００２０】
次に、ステアリングの動作について説明する。ドライバが車両を運転している状態では、ドライバがハンドル６を介して入力した操舵トルクとハンドル角をそれぞれ操舵トルク検出装置７とハンドル角検出装置２１で検出し、それらの情報に基づいて操舵制御装置８はモータを制御しアシストトルクを発生させる。尚、操舵制御装置８も、図１に詳細に示していないが、車両走行制御装置１と同様に例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力装置を有する。上記ドライバの操舵トルクと、モータによるアシストトルクの合力により、ステアリング制御機構１０が可動し、前輪が切れる。一方で、前輪の切れ角に応じて、路面からの反力がステアリング制御機構に伝わり、路面反力としてドライバに伝わる構成となっている。
【００２１】
操舵制御装置８は、ドライバのステアリング操作とは独立に、モータ９によりトルクを発生し、ステアリング制御機構１０を制御することができる。従って、車両走行制御装置１は、操舵制御装置８に操舵力指令を通信することで、前輪を任意の切れ角に制御することができ、ドライバの操作が生じない自動運転においては自動的に操舵を行う役割を担っている。但し、本発明では上記操舵制御装置に限定するものではなく、ステアバイワイヤ等のほかのアクチュエータを用いてもよい。
【００２２】
次に、アクセルについて説明する。ドライバのアクセルペダル１７の踏み込み量はストロークセンサ１８で検出され、加速制御装置１９に入力される。尚、加速制御装置１９も、図１に詳細に示していないが、車両走行制御装置１と同様に例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力装置を有する。加速制御装置１９は、上記アクセルペダル踏み込み量に応じてスロットル開度を調節し、エンジンを制御する。
【００２３】
以上により、ドライバのアクセルペダル操作に応じて車両を加速させることができる。又、加速制御装置１９はドライバのアクセル操作とは独立にスロットル開度を制御することができる。従って、車両走行制御装置１は、加速制御装置１９に加速指令を通信することで、車両に任意の加速度を発生させることができ、ドライバの操作が生じない自動運転においては自動的に加速を行う役割を担っている。
【００２４】
図２は、本発明の実施例１の構成の一部を示すブロック図である。図２の実施例では、車両走行制御装置１は少なくとも物体検出手段３１、速度制御手段３２から構成されている。
【００２５】
物体検出手段３１は、自車両４１に搭載されたセンサ２乃至センサ５にて取得した周辺外界情報から、自車両４１周辺の物体の位置情報、大きさ、当該障害物が移動体である場合には移動体の位置、速度情報等を求める。カメラ２の画像データを用いる場合は、複数の物体に対して、同時に種類を識別して、情報を取得することが可能である。特に、２つのカメラを用いたステレオカメラでは、移動体や障害物の相対距離、相対速度を検出することもできるため、優位である。
【００２６】
速度制御手段３２は、物体検出手段３１で検知した物体から、移動体及び速度変化誘発障害物を検出した場合に、自車両４１の速度を変更する。速度制御手段３２は少なくとも移動体検出手段３３、速度変化誘発障害物検出手段３４、速度変更手段３５から構成されている。
【００２７】
移動体検出手段３３は、物体検出手段３１で検知した物体の中で、自車両４１の予定走行経路に隣接する場所に存在し、自車両４１の進行方向とのなす角が所定値以内の方向に進行し、さらに前記自車両との距離が所定値以内である物体を移動体４２として検出する。なす角の所定値として、例えば４５゜と設定することにより、将来の速度ベクトル変化による自車両との接触の可能性がある移動体に限定した制御が可能である。また、距離の所定値として、例えば３０ｍと設定することにより、自車両４１が回避対象とする移動体の候補を自車両近傍に限定し、計算負荷の低減が可能である。なお、距離の所定値は必ずしも定数とする必要はなく、距離に応じて決定してもよく、センサで検出可能な範囲に設定してもよい。
【００２８】
予定走行経路としては、例えば自車両４１の現在の操舵角が維持されるとした場合の自車両４１が将来通過する領域を前記予定走行経路として取得する。あるいは、自車両４１の走行可能領域や目的地等の情報から予定走行経路を生成する自車両予定走行生成手段を別途構成し、前記予定走行経路を取得してもよい。移動体４２として、例えば自車両４１の左前方を背面歩行する歩行者や二輪車などを検出する。
【００２９】
速度変化誘発障害物検出手段３４は、物体検出手段３１で検知した物体の中で、移動体４２の進行方向を延長した直線に対する最小距離が所定値以内であり、かつ移動体４２との相対距離が縮小する方向に移動または静止している物体を速度変化誘発障害物４３として検出する。前記最小距離の所定値として、例えば０．５ｍに設定する。この場合、移動体４２が現在の速度ベクトルを維持して直進した場合に、速度変化誘発障害物４３と０．５ｍ以内の距離まで近づくことを意味する。速度変化誘発障害物４３が移動体４２の進路をふさぐ形で存在する場合、前記最小距離は０ｍとみなす。
【００３０】
図３は、移動体４２および障害物４３の一例を示す。図３（ａ）は、移動体４２が歩行者であり、速度変化誘発障害物４３が駐車車両である例を示す。この場合、駐車車両は静止しており、移動体４２は前記駐車車両に向かっているため、相対距離は縮小方向である。図３（ｂ）は、移動体４２が歩行者であり、速度変化誘発障害物４３が対面歩行する歩行者である例を示す。この場合、前記歩行者は移動体４２に向かっているため、相対距離は縮小方向である。図３（ｃ）は、移動体４２が自転車であり、速度変化誘発障害物４３が背面歩行する歩行者である例を示す。この場合、移動体４２に比べて前記歩行者の速度が遅く、相対距離は縮小方向である。
【００３１】
速度変更手段３５は、図３に示す通り、自車両の予定走行経路４４と速度変化誘発障害物４３との最小距離４５に基づき速度変更を行う。具体的には、最小距離４５が小さいほど自車両４１の速度が小さくなるように速度変更を行い、最小距離４５が大きい場合には速度変更の量を縮小、すなわち減速をあまり行わない。
【００３２】
これにより、最小距離４５が小さい場合には、移動体４２の速度ベクトルが自車両４１側に変化して自車両との接触の危険が高いと事前に判断し、自車両４１の速度を予め落とすことが可能である。また、最小距離４５が大きい場合には、仮に移動体４２の速度ベクトルが変化したとしても、自車両４１との間に十分な距離があるため接触可能性が低いと判断し、不必要な速度減少を防止する。
【００３３】
このように生成した速度変更の計画に基づき、自車両４１の現在時刻から、速度変化誘発障害物４３の側面を通過するまでの速度計画を生成する。そして前記速度計画に車両挙動が追従するように、自車位置および動作状態量に基づき加減速指令値を生成し、加速制御装置１９、制動制御装置１５にそれぞれ通信で指令値を伝送する。
【００３４】
図４は、発明の実施例１のシステムフローを説明するフロー図である。このフローでは、毎計算ステップ毎に速度変更の要否を判定し、要変更の場合には所定の手段に従って速度の変更を行う。
【００３５】
まず、自車両４１の周辺に存在する物体を検出し（Ｓ５１）、移動体４２が存在するか否かを判定する（Ｓ５２）。移動体４２を検出した場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）にはＳ５４に進み、移動体４２を検出しなかった場合（Ｓ５２：ＮＯ）には自車両４１の現在速度から速度変更せずに維持する（Ｓ５３）。
【００３６】
次に、移動体４２を検出した場合、速度変化誘発障害物４３が存在するか否かを判定する（Ｓ５４）。速度変化誘発障害物４３を検出した場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）にはＳ５５に進み、速度変化誘発障害物４３を検出しなかった場合（Ｓ５４：ＮＯ）には自車両４１の現在速度から速度変更せずに維持する（Ｓ５３）。
【００３７】
Ｓ５４がＹＥＳの場合、Ｓ５５に進み、自車両の予定走行経路を取得する。そして、前記予定走行経路と、速度変化誘発障害物４３の最小距離を算出する（Ｓ５６）。次に、前記最小距離に応じて、自車両４１の速度が減少する方向に速度変更を実施する（Ｓ５７）。
【００３８】
図５を用いて、本発明の実施例１の作用を説明する。ここでは移動体４２が背面歩行する歩行者、速度変化誘発障害物４３が駐車車両である場合を説明するが、移動体４２、速度変化誘発障害物４３の組み合わせは、図３で示した他の例であってもよい。図５（ａ）は、自車両４１の予定走行経路４４と速度変化誘発障害物４３の最小距離４５が小さい場合を示す。図５（ｂ）は、最小距離４５が大きい場合を示す。図５（ｃ）は、現在時刻（Ｔ０）から、自車両４１が速度変化誘発障害物４３の横を通過する時刻（Ｔ１）までの自車両４１の速度計画８０を示す。ここでは最小距離４５が小さい例と大きい例を重ねて表示している。
【００３９】
現在時刻（Ｔ０）において、自車両４１の速度はＶ０であり、時刻（Ｔ１）において自車両４１の速度が最小となるように速度計画を行っている。図５（ｃ）に示すように、最小距離４５が小さいほど速度計画８０を低く設定する。なお、ここでは減速を開始する時刻をどちらもＴ０として設定しているが、最小距離が大きいほど減速開始時刻を遅らせてもよい。
【００４０】
以上が実施例１の作用であり、本発明によって、移動体４２が速度変化誘発障害物４３を避けて自車両４１側に速度ベクトル変化を起こす行動変化を予め予測し、自車両４１の速度を減少するように速度計画を行うことが可能である。これにより、移動体４２の行動変化に対して衝突回避のための急ブレーキを防止し、乗員にとっての安心感や乗り心地を向上可能である。
【００４１】
また、自車両４１と速度変化誘発障害物４３の距離が十分に離れており、移動体４２が行動変化を起こしたとしても十分な距離を保てる、すなわち衝突可能性が低いと予測した場合には、不要な減速を防止することで、目的への速達性という乗員にとっての利便性を確保可能である。
【実施例２】
【００４２】
次に、本発明の一例である実施例２について図６〜図２０を用いて説明する。なお、前述した実施例１と同様の部分については説明を省略する。
【００４３】
実施例１では、自車両４１と速度変化誘発障害物４３の最小距離に基づき速度変更を行うが、実際には、移動体４２と速度変化誘発障害物４３の両者が検出されたとしても、移動体４２の移動ベクトル変化が起きるより前に、自車両４１が速度変化誘発障害物４３の横を通過できる可能性がある。この場合、移動体４２と速度変化誘発障害物４３の両者が検出されたら毎回減速するような速度計画を立てることは、乗員にとっての速達性を損なう恐れがある。したがって、移動体４２の将来位置を具体的に予測し、自車両４１と移動体４２の将来の接触可能性の有無を判定して、速度変更の要否を判定してもよい。
【００４４】
図６は、本発明の実施例２の構成の一部を示すブロック図である。図６の実施例では、速度制御手段３２は、実施例１と同様に移動体検出手段３３、速度変化誘発障害物検出手段３４を備え、さらに、自車情報取得手段６１、自車両予定走行経路取得手段６２、移動体経路予測手段６３、衝突予測地点算出手段６４、到達時間差算出手段６５、速度変更手段６６から構成されている。
【００４５】
自車情報取得手段６１は、自車両４１の現在位置特定および動作状態量取得を行う。現在位置特定の処理は、ＧＰＳ（不図示）、センサ２乃至センサ５の少なくとも１つによって取得した外界情報から自車両４１の位置を特定する。ＧＰＳによる現在位置取得のほか、例えば、カメラ２によって自車両４１周辺の画像データを取得し、記憶している外界画像と位置情報を照合して、自車両４１の位置を特定しても良い。
【００４６】
あるいは、画像などによって特定のランドマークを認識し、ランドマークと自車両４１の相対位置情報とランドマークの絶対位置情報から自車両４１の位置を特定する方法などもある。また、動作状態量取得処理 において取得する動作状態量の具体例としては、コンバインセンサ１４から取得した速度、前後加速度、横方向加速度、ヨーレート、ヨー角およびハンドル角検出装置２１から取得したステアリング操舵角等がある。
【００４７】
自車両予定走行経路取得手段６２は、例えば自車両４１の現在の操舵角が維持されるとした場合の自車両４１が将来通過する領域を前記予定走行経路として取得する。あるいは、自車両４１の走行可能領域や目的地等の情報から予定走行経路を生成する自車両予定走行生成手段を別途構成し、前記予定走行経路を取得してもよい。
【００４８】
具体的な自車両予定走行生成方法は、例えば、車両に搭載したナビゲーションシステム（不図示）から、乗員の目的地情報およびルート情報を取得し、走行予定の道路に関する情報から、走行車線を決定し、前記走行車線内を通る軌道を生成する。その際、軌道上に障害物がある場合、障害物を避けるように随時軌道の修正を行う。
【００４９】
また、交差点等の車線が存在しない箇所においては、取得した交差点形状等の情報に基づき、走行車線同士をつなぐなめらかな軌道を生成する。なお、自車両予定走行生成方法は上記に限ったものではなく、地図情報に関連づけた目標走行軌道を予め取得しても良い。
【００５０】
移動体経路予測手段６３は、移動体４２と速度変化誘発障害物４３の相対位置関係から、移動体４２の現在位置から所定時刻後までの移動経路を予測する。具体的には、移動体４２が速度変化誘発障害物４３を回避するように、速度変化誘発障害物４３から一定の距離をとって進行するような軌道を予測移動経路として算出する。所定値として、例えば５秒に設定し、現在時刻から５秒後までの予測移動経路を算出する。このとき、予測移動経路は所定の時間間隔（例えば１秒）ごとの時系列位置情報として算出してもよく、時間または位置に関する関数を立式してもよい。
【００５１】
図７は、移動体４２の予測移動経路４６の一例を示す。本図では、現在時刻において、自車両４１、移動体４２、速度変化誘発障害物４３がそれぞれ図示する通りの位置関係に存在する場合を示している。ここでは移動体４２が背面歩行する歩行者、速度変化誘発障害物４３が駐車車両である場合を説明するが、移動体４２、速度変化誘発障害物４３の組み合わせは、図３で示した他の例であってもよい。
【００５２】
移動体４２の進行方向に延長した直線上に速度変化誘発障害物４３が存在するため、移動体経路予測手段６３は、移動体４２が速度変化誘発障害物４３を回避するように移動すると仮定して予測移動経路４６を図示するように生成する。ここでは滑らかな軌道を描くように予測移動経路４６を生成しているが、所定の時間間隔（例えば１秒）ごとの時系列位置情報として予測移動経路４６として生成する場合、予測移動経路４６は時系列位置情報の点列として図示することも可能である。
【００５３】
衝突予測地点算出手段６４は、自車両の予定走行経路４４と予測移動経路４６の距離が所定値以下となる領域が存在する場合、その中で自車両４１にもっとも近い点を衝突予測地点４７と定義し、その位置を算出する。距離が所定値として、例えば１ｍに設定すると、自車両４１と移動体４２の距離が１ｍに接近する箇所を衝突予測地点４７として設定することになる。
【００５４】
この所定値は、センサによる物体位置取得情報の誤差に応じて決定してもよく、乗員が移動体近傍を通過する際に必要と考えるクリアランスの大きさに基づいて決定してもよい。例えば、ある乗員が移動体の近傍を通過する際に、１．５ｍ以上の間隔をとらないと不安感を覚える場合には、この所定値を１．５ｍと設定する。
【００５５】
到達時間差算出手段６５は、自車両４１と移動体４２がそれぞれ現在の速度を維持すると仮定した場合に、自車両４１と移動体４２がそれぞれ衝突予測地点４７に到達するまでに要する時間ＴＴＣＰを算出し、その差分ΔＴＴＣＰを算出する。具体的には、自車両４１の進行方向をＸ座標とし、自車両４１の現在位置のＸ座標をＸ１、速度をＶ１とし、移動体４２の現在位置のＸ座標をＸ２、速度をＶ２とし、衝突予測地点４７のＸ座標をＸ３とすれば、ΔＴＴＣＰを数式１の通り求める。
ΔＴＴＣＰ＝（Ｘ３−Ｘ２）／Ｖ２−（Ｘ３−Ｘ１）／Ｖ１……数式１
なお、自車両４１の所定時刻後までの速度計画を取得し、それに基づき到達時間差を算出しても良い。
【００５６】
速度変更手段６６は、到達時間差算出手段６５により得られたΔＴＴＣＰに基づき、自車両の速度を変更する。ΔＴＴＣＰが０に近づくことは、自車両４１と移動体４２が衝突予測地点４７をほぼ同時刻に通過すること、すなわち、自車両４１と移動体４２との接触の可能性があることを意味する。したがって、速度変更手段６６は、ΔＴＴＣＰの絶対値が所定値未満と予想される場合には、ΔＴＴＣＰを所定値に一致させるよう自車両４１を減速させる。例えば前記所定値を２秒と設定した場合、衝突予測地点４７において、移動体４２が自車両４１より２秒以上先に到達するか、自車両４１が移動体４２より２秒以上先に到達するかのいずれかの条件では接触可能性は低いと判断して速度変更は行わない。
【００５７】
一方、前記条件が満たされない場合、移動体４２の２秒後に自車両４１が衝突予測地点４７を通過するように、衝突予測地点４７における目標到達時刻を設定する。そして、現在時刻から目標到達時刻まで、自車両が現在の速度から減速するように速度計画を行い、前記速度計画に車両挙動が追従するように、自車位置および動作状態量に基づき加減速指令値を生成し、加速制御装置１９、制動制御装置１５にそれぞれ通信で指令値を伝送する。なお、前記所定値は２秒に限定されるものではなく、乗員の好みに応じて設定しても良い。具体的には、目的地への速達性を重視して前記所定値を１秒に設定する、安全性や安心感を優先して前記所定値を３秒に設定する、などの使用方法が可能である。
【００５８】
図８は、発明の実施例２のシステムフローを説明するフロー図である。このフローでは、毎計算ステップ毎に速度変更の要否を判定し、要変更の場合には所定の手段に従って速度の変更を行う。
【００５９】
まず、自車両４１の周辺に存在する物体を検出し（Ｓ７１）、移動体４２が存在するか否かを判定する（Ｓ７２）。移動体４２を検出した場合（Ｓ７２：ＹＥＳ）にはＳ７４に進み、移動体４２を検出しなかった場合（Ｓ７２：ＮＯ）には自車両４１の現在速度から速度変更せずに維持する（Ｓ７３）。
【００６０】
次に、移動体４２を検出した場合、速度変化誘発障害物４３が存在するか否かを判定する（Ｓ７４）。速度変化誘発障害物４３を検出した場合（Ｓ７４：ＹＥＳ）にはＳ７５に進み、速度変化誘発障害物４３を検出しなかった場合（Ｓ７４：ＮＯ）には自車両４１の現在速度から速度変更せずに維持する（Ｓ７３）。
【００６１】
Ｓ７４がＹＥＳの場合、Ｓ７５に進み、自車両の予定走行経路４４を取得する。そして、移動体４２の予測移動経路４６を生成し、移動体４２の将来位置を予測する（Ｓ７６）。次に、自車両の予定走行経路４４と予測移動経路４６の各点における距離を算出し、前記距離が所定値以内となる地点が存在するか否かを判定する（Ｓ７７）。前記地点が存在した場合（Ｓ７７：ＹＥＳ）にはＳ７８に進み、前記地点が存在しない場合（Ｓ７７：ＮＯ）には自車両４１の現在速度から速度変更せずに維持する（Ｓ７３）。
【００６２】
Ｓ７７がＹＥＳの場合、Ｓ７８に進み、予定走行経路４４と予測移動経路４６の距離が所定値以内となる点のうち、自車両４１にもっとも近い点である、衝突予測地点４７を取得する。そして、その点において、自車両４１と移動体４２の到達時間差ΔＴＴＣＰを算出し、ΔＴＴＣＰが所定値未満か否かを判定する。ΔＴＴＣＰが所定値未満である場合（Ｓ７８：ＹＥＳ）、自車両４１の速度が減少する方向に速度変更を実施する（Ｓ７９）。一方、ΔＴＴＣＰが所定値以上である場合（Ｓ７７：ＮＯ）には自車両４１の現在速度から速度変更せずに維持する（Ｓ７３）。
【００６３】
図９乃至図１１を用いて、本発明の実施例２の作用を説明する。図９は自車両４１、移動体４２、速度変化誘発障害物４３の位置関係の時間経過の一例を示す。図９（ａ）は現在時刻（時刻Ｔ０）、図９（ｂ）は移動体４２が速度ベクトル変化を起こした瞬間における時刻（時刻Ｔ１）、図９（ｃ）は移動体４２が自車両４１の走行予定経路４４と所定値以内となった時刻（時刻Ｔ２）を示す。
【００６４】
図１０は、図９に示す時間経過が生じた際の自車両４１の速度計画８０の時間推移を示す。現在時刻Ｔ０において、移動体４２と速度変化誘発障害物４３を検出し、衝突予測地点４７におけるΔＴＴＣＰを所定値内と予測して減速するような速度計画８０を生成している。このとき、時刻Ｔ１で移動体４２が実際に速度ベクトル変化を起こす前に、現在時刻Ｔ０の時点で自車両４１は減速を開始する。
【００６５】
移動体４２が予定走行経路４４と所定値以内の距離となる時刻Ｔ２の時点で、自車両４１の速度は移動体４２と同じＶ１となり、移動体４２に一定の距離を空けて追従するような運転行動となる。これにより、時刻Ｔ１で移動体４２の速度ベクトル変化を検出してから初めて減速する場合と比べて、弱いブレーキ力での減速が可能となり、乗員にとっての乗り心地や安心感を向上できる。
【００６６】
図１１は、図９に比べて自車両４１と移動体４２及び速度変化誘発障害物４３の距離が離れている場合の自車両４１の速度計画８０の時間推移を示す。それぞれ図１１（ａ）は現在時刻（時刻Ｔ０）、図１１（ｂ）は図９（ｃ）と同様の位置に移動体４２が到達する時刻（時刻Ｔ２）における自車両４１、移動体４２、速度変化誘発障害物４３の位置関係の時間経過の一例を示す。また、図１１（ｃ）はこのときの自車両４１の速度計画８０の時間推移を示す。
【００６７】
この場合、自車両４１と移動体４２及び速度変化誘発障害物４３の距離が離れているため、予定走行経路４４と予測移動経路４６の距離が所定値以内となる箇所が存在せず、すなわち衝突予測地点４７が存在しない。したがって、図１１（ｃ）に示すとおり、速度計画８０は減速せず、現在速度Ｖ０を維持するような速度計画となる。これにより、自車両４１と移動体４２の将来の接触可能性が低い場合には不要な減速を防止し、目的地への速達性という乗員にとっての利便性の確保が可能となる。
【００６８】
以上が本発明の実施例２の作用であるが、実施例２は、移動体４２又は速度変化誘発障害物４３が予測と異なる動きをした場合にも適用可能である。図１２では、移動体４２が予測移動経路４６に反して、速度ベクトル変化を起こさなかった、あるいは自車両４１から離れる方向に速度ベクトル変化を起こした場合を示す。
【００６９】
図１２（ａ）に示すとおり自車両４１、移動体４２、速度変化誘発障害物４３が存在すると、本発明は予測移動経路４６の通り移動体４２の将来位置を予測し、衝突予測地点４７においてΔＴＴＣＰを所定値とするように自車両の速度を計画する。しかしながら、図１２（ｂ）に示すとおり時刻Ｔ２で移動体４２が予測移動経路４６から逸脱した場合、図１２（ｃ）に示す速度計画８０の時間推移の通り、時刻Ｔ２までは自車両が減速するように速度計画８０を生成し、時刻Ｔ２からは自車両４１と移動体４２の接触可能性がなくなったと判定し、初期値Ｖ０に戻すように加速するよう速度計画８０を設定する。
【００７０】
図１３では、移動体４２が予測移動経路４６に比べて、早い時間に速度ベクトル変化を起こし、自車両４１との距離が縮小した場合を示す。図１３（ａ）に示すとおり時刻Ｔ０で自車両４１、移動体４２、速度変化誘発障害物４３が存在すると、本発明は予測移動経路４６の通り移動体４２の将来位置を予測し、衝突予測地点４７においてΔＴＴＣＰを所定値とするように自車両の速度を計画する。しかしながら、図１３（ｂ）に示すとおり時刻Ｔ１で移動体４２が予測移動経路４６から逸脱した場合、図１３（ｃ）に示す速度計画８０の時間推移の通り、自車両４１は移動体４２との接触を防止するため、急ブレーキで停止する。
【００７１】
図１４では、予測に反して移動体４２の速度ベクトルに変化がなく、速度変化誘発障害物４３が自車両側に速度ベクトル変化を起こした場合を示す。図１４（ａ）に示すとおり時刻Ｔ０で自車両４１、移動体４２、速度変化誘発障害物４３が存在すると、本発明は予測移動経路４６の通り移動体４２の将来位置を予測し、衝突予測地点４７においてΔＴＴＣＰを所定値とするように自車両の速度を計画する。
【００７２】
しかしながら、図１４（ｂ）に示すとおり時刻Ｔ２の時点で移動体４２は予測移動経路４６に比べて自車両４１から離れた位置に存在し、代わりに速度変化誘発障害物４３が自車両４１に近づく方向に行動変化を起こした場合、速度変化誘発障害物４３と予定走行経路４４の最小距離が小さくなるため自車両４１の速度を低下させる。すなわち図１４（ｃ）に示す速度計画８０の時間推移の通り、時刻Ｔ２以降も自車両４１の速度は低下を続ける。図１４（ｃ）は、速度変化誘発障害物４３が予定走行経路４４と重なる位置まで移動してきた場合を示しており、自車両４１は速度変化誘発障害物４３との接触を防止するため停止する。
【００７３】
図１５では、予測に反して移動体４２の速度ベクトルに変化がなく、速度変化誘発障害物４３が自車両４１から離れる方向に速度ベクトル変化を起こした場合を示す。図１５（ａ）に示すとおり時刻Ｔ０で自車両４１、移動体４２、速度変化誘発障害物４３が存在すると、本発明は予測移動経路４６の通り移動体４２の将来位置を予測し、衝突予測地点４７においてΔＴＴＣＰを所定値とするように自車両の速度を計画する。
【００７４】
しかしながら、図１５（ｂ）に示すとおり時刻Ｔ２の時点で移動体４２は予測移動経路４６に比べて自車両４１から離れた位置に存在し、さらに速度変化誘発障害物４３が自車両４１から遠ざかる方向に行動変化を起こした場合、速度変化誘発障害物４３と予定走行経路４４の最小距離が大きくなるため自車両４１は速度を大きくする。すなわち図１５（ｃ）に示す速度計画８０の時間推移の通り、時刻Ｔ２以降は自車両４１の速度減少を止め、加速に転じる。
【００７５】
図１６乃至図１８を用いて、移動体経路予測手段６３における経路予測方法の一例を説明する。  図１６は移動体経路予測手段６３の構成の一例を示すブロック図である。本実施例では、移動体経路予測手段６３は、進路変更地点算出手段９１、横方向オフセット地点算出手段９２、移動体予測経路算出手段９３、記憶部９４から構成されている。
【００７６】
進路変更地点算出手段９１は、移動体４２が速度変化誘発障害物４３の手前で速度ベクトル変化を起こし、自車両４１に近づく方向に移動を開始する地点を進路変更地点８２として算出する。
【００７７】
横方向オフセット地点算出手段９２は、移動体４２が速度ベクトル変化を起こした後、速度変化誘発障害物４３の横を通過するため再びに速度ベクトル変化を起こし、進路変更地点８２より前に進行していた方向に再び進行を開始する地点を横方向オフセット地点８３として算出する。
【００７８】
図１７は、進路変更地点８２及び横方向オフセット地点８３の位置関係を示す。ここでは図示の通り、自車両４１の進行方向をＸ軸、進行方向に直交する方向であって進行方向に向かって左方向をＹ軸とする。移動体４２は、速度変化誘発障害物４３の手前に位置する進路変更地点８２から、自車両４１に近づく方向に向かって斜めに移動する。このとき、進路変更地点８２と速度変化誘発障害物４３とのＸ方向距離を進路変更距離８４と定義する。
【００７９】
また、移動体４２が進路変更地点８２を通過後、速度変化誘発障害物４３の横を通過可能な位置である横方向オフセット地点８３に達すると、進路変更地点８２より前に進行していた方向に再び進行を開始する。このとき、横方向オフセット地点８３と速度変化誘発障害物４３のＹ方向距離を横方向オフセット距離８５と定義する。図１７では、横方向オフセット地点８３のＸ座標は、速度変化誘発障害物４３の４辺のうち、最も自車両４１に近い辺のＸ座標と等しく設定する場合の例を示す。なお、実際の移動体４２の動きには個人差があり、前記個人差を考慮して横方向オフセット地点８３のＸ座標を可変としてもよい。
【００８０】
移動体予測経路算出手段９３は、進路変更地点８２及び横方向オフセット地点８３に基づき、移動体４２の予測移動経路４６を生成する。図１７では、移動体４２の現在位置から、進路変更地点８２及び横方向オフセット地点８３を折れ線で結ぶように予測移動経路４６を生成する例を示している。なお、折れ線に限定されるものではなく、進路変更地点８２及び横方向オフセット地点８３を経由する滑らかな曲線であってもよい。
【００８１】
記憶部９４は、移動体予測経路算出手段９３において必要な情報を記憶する。例えば、移動体４２を検出した際のセンサ値に基づき、歩行者・二輪車、年齢、性別、地域等の属性を取得し、前記属性に基づき予測移動経路４６の平均値、あるいは進路変更地点８２及び横方向オフセット地点８３の平均位置を記憶または通信で取得し、記憶部９４に蓄積する。そして、移動体４２を検出してから現在時刻までの移動軌跡を記憶し、両者を比較することにより進路変更地点８２及び横方向オフセット地点８３を決定すれば、移動体４２の実際の移動経路に近い予測移動経路４６が得られる。
【００８２】
自車両４１と移動体４２との距離が離れている場合、移動体４２の現在位置に誤差が生じやすく、かつセンサ情報から前記属性の取得が困難であることから、進路変更地点８２及び横方向オフセット地点８３の正確な予測が困難である。従って、距離が遠いほど安全側に予測し、距離が近くなり、移動体４２の予測移動経路４６の正確性が高まるほど、進路変更地点８２及び横方向オフセット地点８３をリアルタイムに同定することが望ましい。
【００８３】
進路変更地点８２及び横方向オフセット地点８３の同定方法の一例を図１８に示す。図１８（ａ）は現在時刻Ｔ０における自車両４１、移動体４２、速度変化誘発障害物４３の位置関係を示している。このとき、自車両４１と移動体４２の距離が離れており、移動体４２の属性が十分に取得できていない場合、移動体予測経路算出手段９３は、進路変更距離８４及び横方向オフセット距離８５について、記憶部９４が記憶した過去の移動経路データから、最も速度変化誘発障害物４３から離れた位置に設定する。設定した進路変更距離８４及び横方向オフセット距離８５に基づき、予測移動経路４６及び衝突予測地点４７の位置を同定し、自車両４１の速度計画８０を生成する。
【００８４】
しかしながら、前記予測移動経路は最も速度変化誘発障害物４３から離れた位置を通過する経路であり、当該の移動体は前記予測移動経路より速度変化誘発障害物４３の近くを通る可能性が高い。したがって、図１８（ｂ）に示すように、時刻Ｔ１において移動体４２が一度設定した進路変更地点８２を超えて速度変化誘発障害物４３に近づくと、記憶部９４に記憶した過去の移動経路データと照らし合わせて進路変更距離８４と横方向オフセット距離８５の少なくとも１つを減少させる。その結果、衝突予測地点４７は自車両４１から遠ざかる方向に移動するため、図１８（ｃ）に示す通り、時刻Ｔ１以降は速度計画８０の減速度が緩和され、速度の減少が弱まる。
【００８５】
以上の実施例では、進路変更地点８２及び横方向オフセット地点８３に基づく予測移動経路生成方法を前提としてリアルタイム同定方法を説明したが、このリアルタイム同定方法は上記実施例に限定されるものではない。例えば、記憶部９４に記憶した過去の移動経路データと照らし合わせて、最も似ている経路を予測移動経路４６として生成する手法であれば、移動体４２を検出してから現在時刻までの移動軌跡を記憶部９４に蓄積し、蓄積データが少ないうちは、最も速度変化誘発障害物４３から遠い場所を通過する経路を選択し、前記蓄積データが十分に保存された段階で、徐々に予測移動経路４６の候補を限定してもよい。
【００８６】
以上、移動体経路予測手段６３における経路予測方法の一例を説明したが、移動体経路予測手段６３は本構成に限定されるものではなく、移動体４２の予測将来位置もしくは軌道を生成する手段であれば何でも適用可能である。
【００８７】
以上述べた実施例２では、現在時刻から目標到達時刻まで、一定加速度での減速を前提として速度計画方法を説明したが、人間の安心感や乗り心地を考慮すると、加速度の時間変化である加加速度を抑えることが必要である。したがって、図１９及び図２０を用いて、加加速度の時間変化を考慮した速度計画手段の一例を説明する。
【００８８】
自車両４１、移動体４２、速度変化誘発障害物４３の位置関係が図１９に示す通りであると仮定する。すなわち、現在時刻Ｔ０において図１９（ａ）に示すような位置関係であり、時刻Ｔ１で移動体４２が予測移動経路４６の通り速度ベクトル変化を起こし、自車両４１の予定走行経路４４に重なる位置に到達した場合を想定する。このとき、自車両４１は現在時刻Ｔ０において速度Ｖ０で走行しており、図１９（ｂ）に示すように時刻Ｔ１において移動体４２の後ろを移動体と同じ速度Ｖ１で走行するように速度計画を行う。
【００８９】
図２０に、速度計画方法の一例を示す。本実施例では、現在時刻Ｔ０から目標到達時刻Ｔ１までの速度計画を、Ｎ次元の時系列ベクトルＶとして定義する。また、ベクトルＶの要素ごとの時間微分である加速度をＮ次元ベクトルα，さらにαの要素ごとの時間微分である加加速度をＮ次元ベクトルＵとするとき、本実施例ではＵを数式２に基づき計画する。
Ｕ＝ΣＴ・（Σ・ΣＴ）^−１・（Ｘ〔Ｎ〕−Ａ＾Ｎ・Ｘ〔Ｎ〕）……数式２
ここで、Σは数式３で定義される行列、Ａは数式４で定義される行列、Ｘは数式５で定義される３次元ベクトルであり、Ｔは行列の転置を表す。
Σ＝［Ａ＾（Ｎ−１）・Ｂ，Ａ＾（Ｎ−２）・Ｂ，…，Ｂ］……数式３
Ａ＝［１  Ｔｓ  ０；０  １  Ｔｓ；０  ０  １］……数式４
Ｘ［ｋ］＝［ｘ［ｋ］；Ｖ［ｋ］；α［ｋ］］……数式５
ここでｘは自車両４１の目標位置を表すＮ次元ベクトル、Ｂは数式６で定義される３次元ベクトル、Ｔｓは速度計画４１の時系列データの時間間隔（例えば０．１秒）であり、セミコロン（；）は行列における改行を表す。
Ｂ＝［０；０；Ｔｓ］……数式６
数式２に基づきＮ次元ベクトルＵを決定し、時間積分によりαを、さらに時間積分によりＶを求めた結果を図２０に示す。それらの時間変化の特徴について説明する。まず、速度計画Ｖは図２０（ａ）に示す通り、現在時刻Ｔ０と目標到達時刻Ｔ１の途中に変曲点１１１が存在し、変曲点の前ではＶが上に凸となるように変化し、変曲点を越えるとＶは下に凸となるように変化する。その結果、加速度αは図２０（ｂ）に示す通り、常に連続的かつ滑らかに変化する。また、加加速度Ｕは、図２０（ｃ）に示すとおり、時間に関する二次関数として変化する。
【００９０】
以上、本実施例では、移動体４２の予測移動経路４６に基づき自車両４１を減速させる際の加速度変化が滑らかとなり、乗員にとっての乗り心地や安心感を高めることが可能である。
【実施例３】
【００９１】
次に本発明の一例である実施例３について図２１〜２４を用いて説明する。なお、実施例１あるいは実施例２と同様の部分は説明を省略する。
【００９２】
実施例１及び実施例２では、移動体４２と速度変化誘発障害物４３が両方存在する場合にのみ速度変更を行うが、移動体４２が単体で存在する場合には速度変更が行われない。これにより、移動体４２のすぐ近くを通過する場合にも自車両４１が減速せず、乗員にとっての違和感や不安感につながる可能性がある。
【００９３】
また、予測移動経路４６はあくまで予測であり、移動体４２が予測に反して速度ベクトル変化を起こした場合にも、必ず自車両４１との接触を防止するための速度計画を併用することが望ましい。したがって、本発明において、移動体４１が単独で存在している場合にも、その近傍を通過する際には減速するような速度計画を併用してもよい。
【００９４】
図２１は、本発明の実施例３の構成の一部を示すブロック図である。図２１の実施例では、車両走行制御装置１は実施例１、２同様に、物体検出手段３１、速度制御手段３２から構成されている。速度制御手段３２は、実施例１、２同様に、移動体検出手段３３、速度変化誘発障害物検出手段３４、自車情報取得手段６１から構成され、さらに安全速度計画手段１２１、速度変更手段１２２から構成されている。
【００９５】
安全速度計画手段１２１は、自車情報取得手段６１で取得した自車両４１の現在位置と、移動体検出手段３３で検出した移動体４２の現在位置に基づき、安全速度１３１を算出する。この安全速度は、自車両と移動体の距離が近いほど低く設定することを特徴とし、自車両の速度を常に安全速度より下回るように制御することで、移動体が予想外の進路変更をした際に自車両が急ブレーキをかけて、両者の接触前に自車両が停車可能な上限速度として設定する。
【００９６】
図２２を用いて、安全速度１３１の算出方法を説明する。安全速度は、自車両４１と移動体４２の相対距離に応じて決定する。具体的には、自車両の進行方向に沿った相対距離である進行方向距離１２５、及び自車両の進行方向に直行する方向の相対距離である横方向距離１２６の２つから算出する。安全速度は、横方向距離が同じであれば進行方向距離が近いほど低く設定する。これは、自車両４１が移動体４２と同じ方向に進行した場合に、移動体４２に近づくほど速度が減少することを意味する。
【００９７】
一方、進行方向距離が同じであれば横方向距離が近いほど安全速度を低く設定する。これは、自車両が移動体の近傍を通過する際、移動体の近くを通過するほど速度が下がることを意味する。以上の特徴を統合すると、安全速度は図２２の２次元マップの例に示すような分布となる。
【００９８】
自車両が走行中に移動体を検出した場合の安全速度１３１の算出方法として、図２２の２次元マップに示す関係を予めルックアップテーブルとして記憶し、その瞬間における進行方向距離１２５及び横方向距離１２６から安全速度を決定する方法が一例として挙げられる。また、現在時刻において移動体４２が進路変更を起こすと想定し、全ての進行角について安全速度を算出してその最小値を選択しても良い。
【００９９】
例えば、横方向距離が十分小さい場合、自車両４１と移動体４２の距離がＸ〔ｍ〕であり、移動体４２が進路変更をした際の自車両４１の設定減速度がα〔ｍ／ｓ＾２〕である時、安全速度Ｖｓ〔ｍ／ｓ〕は数式７の通り近似的に求まる。
Ｖｓ＝√（２・α・Ｘ）……数式７
数式７の通り、安全速度は設定減速度αが大きいほど高く、αが小さいほど低くなる。従って、図２２の２次元マップも自車両４１の設定減速度αによって分布の広がりが異なるため、その時々の路面状態等に応じて安全速度のルックアップテーブルを切り替えてもよい。
【０１００】
速度変更手段１２２は、自車両４１、移動体４２および速度変化誘発障害物４３の相対位置関係に基づき生成した速度計画８０と、安全速度計画手段１２１により生成した安全速度１３１のうち、低い方を自車両４１の目標速度として決定する。そして、前記目標速度に車両挙動が追従するように、自車位置および動作状態量に基づき加減速指令値を生成し、加速制御装置１９、制動制御装置１５にそれぞれ通信で指令値を伝送する。
【０１０１】
図２３及び図２４を用いて、本発明の実施例３の作用を説明する。図２３は、移動体４２が単独で存在している場合の安全速度１３１及び自車両の速度計画８０の時間推移を示す。図２３（ａ）に示すとおり時刻Ｔ０で自車両４１、移動体４２が存在している。ここでは、自車両と移動体の距離が十分に離れているとき、安全速度は上限値Ｖｍａｘに設定する場合の例を示す。この時、速度変化誘発障害物４３が存在しないため、移動体４２の速度ベクトル変化予測に基づく減速は行われない。
【０１０２】
しかしながら、図２３（ｂ）に示す速度計画８０の時間推移の通り、安全速度１３１が常に算出され、自車両４１が移動体４２に近づくほど低く設定されるため、最終的な速度計画８０は、移動体に近づいた時刻Ｔ１から、移動体の横を通過する時刻Ｔ２の間、減速するように速度計画が変化する。そして、移動体の横を通過すると安全速度は再びＶｍａｘとなるため、自車両が再び加速するように速度計画を行う。なお、図２３では安全速度に基づく減速が行われているが、横方向距離１２６が十分大きい場合、安全速度が常に自車両４１の現在速度を上回ることで減速が行われないこともありうる。
【０１０３】
図２４は、移動体４２と速度変化誘発障害物４３が両方存在し、移動体４２の速度ベクトル変化予測に基づく速度変更が行われる際の安全速度１３１及び自車両の速度計画８０の時間推移を示す。現在時刻Ｔ０における自車両４１、移動体４２、速度変化誘発障害物４３の位置関係が図２４（ａ）に示す通りとなった場合、速度ベクトル変化予測に基づき速度計画８０は減速する。
【０１０４】
そして、図２４（ｂ）に示す通り移動体４２が自車両の予定走行経路４４に重なる時刻Ｔ１までには十分減速する。この時、図２４（ｃ）に示す通り、安全速度１３１も自車両と移動体の相対位置関係に基づき同時に算出され、自車両が移動体に近づくほど安全速度も減少する。図２４（ｃ）の例では、移動体４２の速度ベクトル変化予測に基づく速度計画が常に安全速度を下回っているが、速度ベクトル変化予測に基づく速度計画が安全速度を上回る場合、安全速度が最終的な速度計画値として選択される。
【０１０５】
以上説明した実施例３により、移動体４２が単独で存在する場合にも、移動体近傍を通過する際に適切な減速が行われ、乗員にとっての不安感を低減可能である。
【０１０６】
以上、説明した実施例１乃至３において、移動体４２の予測移動経路４６、及び予測移動経路４６に基づく自車両４１の速度計画８０の内容を、表示装置２４で乗員に示すことが望ましい。表示する情報の具体例としては、 自車両４１の周辺に存在する物体の表示および移動体４２の予測移動経路４６の表示、自車両４１と移動体４２との経路交差有無、ΔＴＴＣＰ、自車両４１の現在の走行計画およびこれからとる運転行動等が挙げられる。乗員の操作が介在しない自動走行の場合、乗員の想定する走行と、車両が実際に行った走行の間に相違が生じることは、乗員の不安感につながる。表示装置２４ により、前記相違を低減し、乗員の安心感をさらに高めることが可能である。
【０１０７】
以上の実施例１乃至３では、車両走行制御装置１により自動走行を行う場合について述べたが、ドライバが運転操作する車両に搭載する運転支援システムに対しても適用可能である。この場合、ドライバの現在の運転状態から、自車両の将来の走行経路および速度を予測し、その予測に従って走行すると速度変化した移動体との衝突危険がある場合に、ドライバに警告を与えることができる。また、衝突回避のための緊急自動ブレーキを従来技術より早期にかけることが可能であるため、より確度の高い衝突回避システムを実現する。
【０１０８】
また、以上の実施例１乃至３では、移動体の将来の進路変化を、現在の相対位置関係から予測しているが、移動体の行動意思を直接検知する手段によって、当該移動体の速度変化予測の確度を高めることが可能である。例えば、自車両が移動体の持つ携帯端末との通信手段を備え、当該携帯端末から当該移動体の移動予定経路を通信で取得することにより、当該移動体の進行方向をより高い確度で判定することが可能となり、自車両４１の目標走行軌道と、移動体の予測軌道が交差するか否かの判定がより正確となる。
【０１０９】
以上、各実施例について説明したが、具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１１０】
１…車両走行制御装置、２〜５…センサ、８…操舵制御装置、１５…制動制御装置、１９…加速制御装置、２３…通信装置、２４…表示装置、３１…物体検出手段、３２…速度制御手段、３３…移動体検出手段、３４…速度変化誘発障害物検出手段、３５…速度変更手段（実施例１）、４１…自車両、４２…移動体、４３…速度変化誘発障害物、４４…自車両４１の予定走行経路、４５…自車両４１と速度変化誘発障害物４３の最小距離、４６…移動体４２の予測移動経路、４７…衝突予測地点、６１…自車情報取得手段、６２…自車両予定走行経路取得手段、６３…移動体経路予測手段、６４…衝突予測地点算出手段、６５…到着時間差算出手段、６６…速度変更手段（実施例２）、８０…自車両４１の速度計画、８２…進路変更地点、８３…横方向オフセット地点、８４…進路変更距離、８５…横方向オフセット距離、９１…進路変更地点算出手段、９２…横方向オフセット地点算出手段、９３…移動体予測経路算出手段、９４…記憶部、１１１…速度計画８０の変曲点、１１２…加速度計画、１１３…加加速度計画、１２１…安全速度計画手段、１２２…速度変更手段（実施例３）、１２５…自車両４１と移動体４２の進行方向距離、１２６…自車両４１と移動体４２の横方向距離、１３１…安全速度。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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