(57)【要約】自車前方の走行路上に目標走行位置（ＴＰ）を設定するための前方注視点距離（Ｘ）を設定する前方注視点距離設定装置（６４）は、目標前方注視点距離算出部と前方注視点距離決定部を備える。前記目標前方注視点距離算出部は、車速に応じた目標前方注視点距離（Ｘ１）を設定する。前記前方注視点距離決定部は、自車位置から走行路境界線への接線の接点までの第１の距離（Ｘ２，Ｘ３）と、前記自車位置から自車進行方向と前記走行路境界線の交差点までの第２の距離（Ｘ４，Ｘ５）との少なくともいずれかが、前記目標前方注視点距離（Ｘ１）よりも短い場合は、前記前方注視点距離（Ｘ）を前記目標前方注視点距離（Ｘ１）よりも短い距離に設定する。
2016110731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車前方の走行路上に目標走行位置を設定するための前方注視点距離を設定する前方注視点距離設定装置であって、
車速に応じた目標前方注視点距離を設定する目標前方注視点距離算出部と、
自車位置から走行路境界線への接線の接点までの第１の距離と、前記自車位置から自車進行方向と前記走行路境界線の交差点までの第２の距離との少なくともいずれかが、前記目標前方注視点距離よりも短い場合は、前記前方注視点距離を前記目標前方注視点距離よりも短い距離に設定する前方注視点距離決定部と
を備えることを特徴とする前方注視点距離設定装置。
【請求項２】
前記前方注視点距離決定部は、前記第１の距離と前記第２の距離との少なくともいずれかが前記目標前方注視点距離よりも短い場合に、前記前方注視点距離を、前記第１の距離と前記第２の距離との少なくともいずれかに対応した距離に設定することを特徴とする請求項１に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項３】
前記前方注視点距離決定部は、前記第１の距離が前記目標前方注視点距離よりも短い場合に、前記前方注視点距離を、前記第１の距離に対応した距離に設定することを特徴とする請求項１に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項４】
前記前方注視点距離決定部は、前記第２の距離が前記目標前方注視点距離よりも短い場合に、前記前方注視点距離を、前記第２の距離に対応した距離に設定することを特徴とする請求項１に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項５】
前記前方注視点距離決定部は、前記第１の距離、前記第２の距離、前記目標前方注視点距離のうちの最小値に対応した距離に前記前方注視点距離を設定することを特徴とする請求項１に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項６】
前記前方注視点距離決定部は、前記自車位置から左側走行路境界線への接線の接点までの距離と前記自車位置から右側走行路境界線への接線の接点までの距離のうち短い方を前記第１の距離とすることを特徴とする請求項１に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項７】
前記前方注視点距離決定部は、前記走行路上の前記自車位置から前方の前記目標注視点距離内の範囲において前記自車位置から前記走行路境界線への前記接線の前記接点が存在しない場合は、前記第１の距離は前記目標注視点距離以上であると判断することを特徴とする請求項１から請求項３及び請求項５及び請求項６のいずれかに記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項８】
前記前方注視点距離決定部は、前記走行路上の前記自車位置から前方の前記目標注視点距離内の範囲において前記自車位置から前記自車進行方向と前記走行路境界線の前記交差点が存在しない場合は、前記第２の距離は前記目標注視点距離以上であると判断することを特徴とする請求項１及び請求項２及び請求項４から請求項７のいずれかに記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項９】
前記前方注視点距離決定部は、前記第１の距離と前記第２の距離との少なくともいずれかが前記目標前方注視点距離よりも短い場合は、前記目標前方注視点距離から所定の距離を減算して得られる距離を前記前方注視点距離に設定することを特徴とする請求項１に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項１０】
前記前方注視点距離決定部は、前記所定の距離を可変に設定することを特徴とする請求項９に記載の前方注視点距離設定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、前方注視点距離設定装置および走行制御装置に関する。より具体的には、走行制御の目標走行位置を決める前方注視点距離を設定する前方注視点距離設定装置と、前方注視点距離設定装置を備えた走行制御装置に関する。
【背景技術】  特許文献１には、車両の走行路中央位置からのオフセット量が大きいほど、操舵制御の目標走行位置を決める前方注視点距離を長く設定する技術が開示されている。
特許文献２には、走行路の曲率半径が小さいほど、前方注視点距離を短く設定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】特開２０１０−７６５７３号公報
【特許文献２】特開平１０−１６７１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】  しかしながら、特許文献１に記載された技術では、曲率半径の小さなカーブでオフセット量が大きい場合、カーブの曲率半径とは無関係に前方注視点距離が長く設定されるため、車線逸脱の可能性が高くなる。
一方、特許文献２に記載された技術では、車線逸脱の可能性が低い場合でも曲率半径の小さなカーブでは常に前方注視点距離が短く設定されるため、操舵制御の制御ゲインが強くなりすぎて車両挙動が大きく変化することでドライバに違和感を与えてしまう。
本発明の目的は、走行路境界への接近の回避とドライバに与える違和感の軽減との両立を図ることができる車両用走行制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】  本発明のひとつの態様としての前方注視点距離設定装置は、自車前方の走行路上に目標走行位置を設定するための前方注視点距離を設定する装置であって、目標前方注視点距離算出部と前方注視点距離決定部を備える。前記目標前方注視点距離算出部は、車速に応じた目標前方注視点距離を設定する。前記前方注視点距離決定部は、自車位置から走行路境界線への接線の接点までの第１の距離と、前記自車位置から自車進行方向と前記走行路境界線の交差点までの第２の距離との少なくともいずれかが、前記目標前方注視点距離よりも短い場合は、前記前方注視点距離を前記目標前方注視点距離よりも短い距離に設定する。
【発明の効果】  自車位置から走行路境界線への接線の接点までの第１の距離、または、自車位置から自車進行方向と走行路境界線の交差点までの第２の距離が、車速に応じた目標前方注視点距離よりも短い場合は、前方注視点距離を車速に応じた目標前方注視点距離よりも短い距離に設定することで、走行路境界線への接近を回避できるとともに、上記以外の場合では、前方注視点距離を不要に短縮することなくドライバに与える違和感を軽減することができる。
この結果、走行路境界への接近の回避とドライバに与える違和感の軽減との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る車両用走行制御装置の構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態に係る車両用走行制御装置のコントロールユニットの制御ブロック図。
【図３】第１実施形態に係る車両用走行制御装置のコントロールユニットで実行される走行制御処理の流れを示すフローチャート。
【図４】第１実施形態に係る左側道路境界線上の接点の算出方法を示す模式図。
【図５】第１実施形態に係る車両用走行制御装置のコントロールユニットで実行される走行制御の各パラメータと制御方法を示す模式図。
【図６】第２実施形態に係る車両用走行制御装置のコントロールユニットで実行される走行制御処理の流れを示すフローチャート。
【図７】第２実施形態に係る車両用走行制御装置のコントロールユニットで実行される走行制御の各パラメータと制御方法を示す模式図。
【図８】第３実施形態に係る車両用走行制御装置のコントロールユニットで実行される走行制御処理の流れを示すフローチャート。
【図９】第３実施形態に係る車両用走行制御装置のコントロールユニットで実行される走行制御の各パラメータと制御方法を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
（１）第１実施形態
図１を参照して、本実施形態に係る走行制御装置１０の構成を説明する。図１に示すように、本実施形態に係る走行制御装置１０は、レーダ２０と、カメラ３０と、車速センサ４０と、ナビゲーションシステム５０と、コントロールユニット６０と、走行制御アクチュエータ７０とを備える。また、図示はされていないが、自車両の走行状態（例えば、加速度、ヨー角など）を検出する走行状態センサや、自車両の操作状態（アクセル操作、ブレーキ操作、ハンドル操作（操舵）など）を検出する操作状態検出センサを備えている。
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（自車両からの距離や角度）、速度及びこれらの自車両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出来る。また、レーダ２０は、検出したデータをコントロールユニット６０に出力する。レーダ２０としては、適宜周知のレーダを用いてもよいため、より詳細な構成についての説明は省略する。
カメラ３０は、例えば、自車両の前方や側方に取り付けられており、自車両の周囲における画像を撮像している。例えば、カメラ３０は、進路上の道路区間線や障害物を撮像している。カメラ１８は、カメラ１８は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子を有する。カメラ３０は、撮像した画像をコントロールユニット６０に出力する。カメラ３０としては、適宜周知のカメラを用いてもよいため、より詳細な構成についての説明は省略する。
車速センサ４０は、自車両の車速を検出するセンサである。車速センサ４０としては、例えば、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走行速度を検出する車輪速センサがある。また、車速センサ４０は、検出した速度をコントロールユニット６０に出力する。車速センサ４０としては、周知の車速センサ、加速度センサ、ヨー角センサを用いてもよいため、より詳細な構成についての説明は省略する。
ナビゲーションシステム５０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からのＧＰＳ信号を受信する。また、ナビゲーションシステム５０は、車両に加えられる回転運動の大きさを検出するジャイロスコープ、３軸方向の加速度などから車両の走行距離を検出する加速度センサ、地磁気から車両の進行方向を検出する地磁気センサなどを備えていてもよい。ナビゲーションシステム５０は、ハードディスクなどの記録媒体に地図情報を記憶している。この地図情報は、道路や交差点の場所や形状、交通標識や信号を含む交通規則などに関する情報を含んでいる。また、地図情報は、道路上の車線内における車両の走行可能領域を定義するものであってもよい。ナビゲーションシステム５０は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号と地図情報とに基づいて、自車両の位置や道路に対する向きなどを検出する。ナビゲーションシステム５０は、出発地（あるいは現在地）と目的地との入力に応じて、出発地から目的地までの進路を検索し、検索された進路と自車両の位置情報とを用いて目的地までの進路誘導を行う。また、ナビゲーションシステム５０は、検索された進路を地図情報とともにコントロールユニット６０に出力する。ナビゲーションシステム５０としては、周知のナビゲーションシステムを用いてもよいため、より詳細な構成についての説明は省略する。
走行制御アクチュエータ７０は、自車両を加減速させるための加減速アクチュエータおよび操舵角を調整する操舵アクチュエータを備えている。走行制御アクチュエータ７０は、コントロールユニット６０から送信された走行制御量に基づいて加減速アクチュエータおよび操舵アクチュエータを作動させて、自車両の走行を制御する。走行制御アクチュエータ７０としては、周知の走行制御アクチュエータを用いてもよいため、より詳細な構成についての説明は省略する。
コントロールユニット６０は、レーダ２０、カメラ３０、車速センサ４０、およびナビゲーションシステム５０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走行制御アクチュエータ７０に出力することにより、車両の操舵制御（走行制御の一例）を行う。なお、本実施形態においては、コントロールユニット６０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ーとして形成されている。
コントロールユニット６０は、走行制御として、自車両の目標走行ライン上を走行するように、走行路上の自車前方に前方注視点距離だけ離れた目標走行位置（前方注視点）を設定し、その目標走行位置を車両が走行するように走行制御アクチュエータ７０を駆動して左右前輪を転舵させる操舵制御を実行する。
図２は、実施形態１に係るコントロールユニット６０の制御ブロック図である。コントロールユニット６０は、目標走行ライン設定部６１と、車速検出部６２と、目標走行位置設定部６３と、前方注視点距離設定部６４と、操舵制御部６５を備え、以下に示す走行制御を実施する。
目標走行ライン設定部６１は、ナビゲーションシステム５０から得られた地図情報と自車位置情報に基づいて、目標経路を設定する。ここで言う「目標経路」とは、ナビゲーションシステム５０によって設定される出発地から目的地までの走行進路（道順）という概念とは異なる。目標経路は、設定された走行進路上の走行路を自車両がどのように走行するか、つまり車両の挙動を定義するものである。目標経路に含まれる情報は、走行路上の目標走行ラインに加え、目標車速、目標加速度、目標操舵角等である。
車速検出部６２は、車速センサ４０からの信号に基づいて、自車両の車体速（車速）Ｖを検出する。車速Ｖの検出方法は任意であり、例えば、４輪の各車輪速の平均値、従動輪である左右後輪の車輪速の平均値を車速Ｖとしてもよい。
目標走行位置設定部６３は、目標走行ライン上の自車から前方注視点距離Ｘ離れた位置を目標走行位置ＴＰとして算出する。
前方注視点距離設定部６４は、本実施形態に係る前方注視点距離設定装置を構成するものであり、ナビゲーションシステム５０から得た地図情報、車速Ｖに基づいて、前方注視点距離Ｘを設定する。つまり、前方注視点距離設定部６４は、目標前方注視点距離算出部と前方注視点距離決定部を備える。
操舵制御部６５は、自車位置と目標走行位置ＴＰとを結ぶ目標曲線を算出し、目標曲線に基づいて左右前輪の操舵制御量を算出するとともに、算出した操舵制御量に基づいて走行制御アクチュエータ７０を駆動する。
図３は、第１実施形態に係る走行制御装置のコントロールユニット６０で実行される走行制御処理の流れを示すフローチャートである。
図３に示される制御フローとは別に、目標走行ライン設定部６１において、地図情報などに基づき目標走行ライン（目標経路）が設定される。また、目標走行ラインは、経路の出発点から終点までを複数の区間に区切り、自車両が経路に沿って各区間を走行するのに伴い区間ごとに更新されるように構成しても良い。
図３に示される制御フローは、自車両の走行制御の開始から終了まで所定の間隔（例えば、１０〜５０ミリ秒）で繰り返し実行されるものである。
ステップＳ１１では、前方注視点距離設定部６４において、ナビゲーションシステム５０から取得される地図情報から、自車両が走行している走行路の左側道路境界線座標及び右側道路境界線座標を読み込む。ここで、左側・右側道路境界線座標は、自車両が走行している走行路である車線の左側・右側境界線の座標に対応している。本実施形態においては、自車両の基準点（たとえば中心点）を原点（０，０）とし、自車両の前方進行方向をｘ軸、それに直交する自車両の左側方方向をｙ軸とした座標系における左側・右側道路境界線座標を検出している。
ステップＳ１２では、車速検出部６２において、自車両の車速Ｖを読み込む。
ステップＳ１３では、前方注視点距離設定部６４において、ステップＳ１２で検出された車速Ｖに基づいて、前方注視点距離候補ｘ１（目標前方注視点距離）を算出する。前方注視点距離設定部６４におけるステップＳ１３の処理が、目標前方注視点距離算出部に対応する。ここで、車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１は、車速Ｖにあらかじめ設定された所定の時定数を乗算して求める。したがって、車速に応じた前方注視点距離候補ｘ１は、車速が速いほど大きい値、即ち車両から遠く離れた距離に設定される。
ステップＳ１４では、前方注視点距離設定部６４において、左側道路境界線上の接点に対応する前方注視点距離候補ｘ２を算出する。ここで、左側道路境界線上の接点とは、自車両の前方の所定距離内および所定角度範囲内において、自車両の基準点（例えば中心点）から左側道路境界線へ引いた接線と左側道路境界線の接点である。走行路の形状によっては、自車両の前方の所定距離内および所定角度範囲内において接線が存在しない場合もあり得る。したがって、ステップＳ１４においては、まず、自車両の前方の所定距離内および所定角度範囲内において、自車両の基準点から左側道路境界線への接線が存在するかを判定する。
例えば、本実施形態における左側道路境界線上の接点に対応する前方注視点距離候補ｘ２を算出方法を、図４を参照して説明する。まず、自車両の基準点を原点（０，０）とし前方進行方向をｘ軸正方向、車両左側方向をｙ軸正方向とする座標系において、自車両の前方の所定距離内および所定角度範囲内の左側道路境界線上のｎ個の任意の点を選び、それぞれの座標Ｐ１（ｘ１，ｙ１），Ｐ２（ｘ２，ｙ２）…Ｐｎ（ｘｎ，ｙｎ）を判定する。ここで、任意の点を抽出するための自車両前方の所定距離範囲と所定角度範囲は特に限定されない。自車両前方の所定距離範囲は、少なくともステップＳ１３において設定された車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１に対応する距離とすることが好ましい。つまり、前方注視点距離設定部６４は、走行路上の自車位置から前方の前方注視点距離候補ｘ１に対応する距離内の範囲において自車位置から走行路境界線への接線の接点が存在しない場合は、自車位置から走行路境界線への接線の接点までの距離（第１の距離）は車速に応じた前方注視点距離候補ｘ１以上であると判断する。このように、接点が存在するかどうかを判断する範囲を前方注視点距離候補ｘ１に対応する距離内の範囲に限定することで、不要な演算処理を行わずに、自車位置から走行路境界線への接線の接点までの距離（第１の距離）が車速に応じた前方注視点距離候補ｘ１よりも短いかどうかを判断することが出来る。自車両前方の所定角度範囲は、例えば、自車両の基準点を中心として、車両の左真横方向から右真横方向までの車両前方側の１８０°の角度範囲とすることが出来る。図４の例では、自車両の左真横方向（ｙ軸正方向）から、自車両から車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１の距離内における、左側道路境界線上の点Ｐ１〜Ｐ７を選択し、点Ｐ１〜Ｐ７の座標を順に求める。そして、自車両の基準点（原点（０，０））と各点Ｐ１〜Ｐｎを通る各直線について、車両進行方向（ｘ軸）に対する傾きｍｎ（ｔａｎθｎ＝ｙｎ／ｘｎ）を算出する。自車両の基準点から左側道路境界線への接線を引くことが出来る場合は、この傾きｍｎが自車両から離れるにつれて減少し、接点または接点近傍の点Ｐにおいて最小値となり、その後さらに点の位置が自車両から離れるにつれて傾きが増加していく。したがって、複数の点Ｐ１〜Ｐｎのうち、この変化点（最小値）に対応する点Ｐｍｉｎを通る直線を、自車両の基準点（原点）から左側道路境界線への接線とみなし、点Ｐｍｉｎを左側道路境界線上の接点Ｐとみなす。つまり、本明細書において使用される「接点」とは、真の接点のみではなく、接点の近似値や接点に準じる値も含む。図４の例では、点Ｐ１から点Ｐ５に向かって直線の傾きが小さくなり、点Ｐ５で傾きが最小となる。そして、点Ｐ５から点Ｐ７に向かって直線の傾きが増加する。したがって、図４の例では、点Ｐ５が変化点（最小値）であり、この点Ｐ５を左側道路境界線上の接点Ｐとみなすことができる。そして、点Ｐ５のｘ座標の値を前方注視点距離候補ｘ２として設定する。
ここで、接線が存在するかを判定するために抽出する点Ｐの数（ｎ）は、傾きの変化点を特定することができる個数であればよく、特に限定されない。例えば８〜１２個程度が好ましく、多くても数十個程度である。
また、接線が存在するかの判定方法と接線・接点の算出方法は上記の方法に限定されず、微分法による演算など、いかなる公知の接線や接点の検出方法を使用することが出来る。
なお、ステップＳ１４において接線が存在しない場合は、前方注視点距離候補ｘ２は空値となる。例えば、自車両の前方の所定距離内および所定角度範囲内の走行路が直線道路である場合は、左側・右側道路境界線との接線は存在しない。また、車両前方の所定距離範囲内と所定角度範囲内に左側道路境界線への接線と接点が複数存在する場合は、複数の接点のうち自車両に一番近い位置に存在する接点の座標に対応する距離を前方注視点距離候補ｘ２とする。
ステップＳ１５では、ステップＳ１４と同様に、前方注視点距離設定部６４において、右側道路境界線上の接点に対応する前方注視点距離候補ｘ３を算出する。図４に示す接点の算出方法を適用する場合は、右側道路境界線上の点はｙ座標の符号が負となるため、傾きが最大となる変化点を特定することになる。その他の処理はステップＳ１４と同一であるので説明を省略する。
ステップＳ１６では、前方注視点距離設定部６４において、ステップＳ１３〜Ｓ１５で得た前方注視点距離候補ｘ１、ｘ２、ｘ３のうちの最小値を、前方注視点距離Ｘに設定する。前方注視点距離設定部６４におけるステップＳ１６の処理が、前方注視点距離決定部に対応する。つまり、前方注視点距離設定部６４は、自車位置から左側走行路境界線への接線の接点までの距離ｘ２と前記自車位置から右側走行路境界線への接線の接点までの距離ｘ３のうち短い方を自車位置から走行路境界線への接線の接点までの距離（第１の距離）とし、第１の距離が車速に応じた前方注視点距離候補ｘ１（目標前方注視点距離）よりも短い場合は、前方注視点距離を車速に応じた前方注視点距離候補ｘ１よりも短い距離に設定する。本実施形態においては、前方注視点距離設定部６４は、第１の距離が目標前方注視点距離よりも短い場合に、前方注視点距離を、第１の距離に対応した距離に設定する。
ステップＳ１７では、目標走行位置設定部６３において、ステップＳ１６で設定された前方注視点距離Ｘに基づき、目標走行ライン上の自車から前方注視点距離Ｘ離れた位置を目標走行位置ＴＰとしてを算出する。本実施形態においては、自車両の基準点を原点（０，０）とし前方進行方向をｘ軸正方向、車両左側方をｙ軸正方向とする座標系において、前方注視点距離Ｘに対応するｘ座標の値を目標走行ラインを示す関数に代入して目標走行位置ＴＰを算出している。例えば、目標走行ラインが左側境界線と右側境界線の中心を通る関数として定義されている場合は、この関数にｘ座標の値を代入して目標走行位置ＴＰを求めることが出来る。しかし、前方注視点距離Ｘに対応する目標走行位置ＴＰを算出する方法は、この方法に限定されない。例えば、接点Ｐから目標走行ラインに垂線を引き、目標走行ラインと垂線との交点を目標走行位置ＴＰと決定しても良いし、自車前方進行方向（ｘ軸上）で、基準点から前方注視点距離Ｘだけ離れた点（座標（Ｘ，０）の点）から目標走行ラインに垂線を引き、目標走行ラインと垂線との交点を目標走行位置ＴＰと決定しても良い。
ステップＳ１８では、操舵制御部６５において、自車位置と目標走行位置ＴＰとを一定曲率で結ぶ目標曲線を算出し、目標曲線に応じた左右前輪の操舵制御量を算出する。そして、算出された操舵制御量に基づいて走行制御アクチュエータ７０を駆動する。このとき、目標曲線上を通過するような操舵制御量を算出してもよいが、ステアリングシャフト上にトルクセンサを設けてドライバの操舵介入を検出し、操舵介入時には操舵制御量をゼロとしたり、目標曲線上を通過する左右前輪の転舵角までドライバの操舵操作を誘導するような操舵トルクを与えたりしてもよい。
図５に、第１実施形態の走行制御における自車位置、目標走行ライン、左側・右側道路境界線、左側道路境界線上の接点Ｐ、車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１、接点Ｐに対応する前方注視点距離候補ｘ２、前方注視点距離Ｘ、目標走行位置ＴＰおよび目標曲線を示す。図５に示される例では、車両前方の所定範囲内において右側道路境界線への接線は存在しないため、右側道路境界線上の接点に対応する前方注視点距離候補ｘ３は存在しない。
図５では、道路の形状が複合カーブ（Ｓ字形状など）の場合に、自車両に近い側のカーブに自車両が進入していく場合を示している。道路の形状が複合カーブである場合に、車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１を前方注視点距離として目標走行位置ＴＰ’を設定すると、図５に見られるように自車両から遠く離れた位置に目標走行位置ＴＰ’が設定されてしまうことがある。このような場合、目標走行位置目標走行位置ＴＰ’への目標曲線が、カーブをショートカットするような曲線となってしまい、自車両が左側道路境界線へ接近しすぎてしまう恐れがある。
本実施形態においては、左側道路境界線上の接点Ｐを検出し、この接点Ｐに対応する前方注視点距離候補ｘ２が車速Ｖに対応する前方注視点距離候補ｘ１よりも短い場合は、接点Ｐに対応する前方注視点距離候補ｘ２を前方注視点距離Ｘとして設定する。これにより、図５に示されるように、車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１に基づく目標走行位置ＴＰ’と比べると、自車両により近い位置に目標走行位置ＴＰが設定される。したがって、目標曲線は自車両に近い位置に設定された目標走行位置ＴＰへ向かう曲線となり、自車両が左側道路境界線に接近しすぎることを回避することが出来る。つまり、車両前方のカーブの最寄りの凸部まの距離が近くなると、自車両からこの凸部への接線の接点までの距離（図５の例では前方注視点距離候補ｘ２）の方が、車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１よりも短くなる。したがって、前方注視点距離Ｘが車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１よりも小さい値に設定され、この最寄りの凸部に接近しないように車両の走行位置を制御することが出来る。一方、接点が存在しない場合（最寄りにカーブの凸部が無い場合）は、車速Ｖに応じた前方注視点距離を設定することで、制御ゲインが不要に大きくなることを防ぎ、車両挙動変化を抑制できる。この結果、走行路境界への接近の回避とドライバに与える違和感の軽減との両立を図ることができる。
本実施形態の走行制御装置では、曲率半径の小さいカーブや、直線から曲率半径の小さいカーブに移行するような形状の走行路を走行している際に、車速Ｖに応じた前方注視点距離に基づき目標走行位置を設定するとカーブをショートカットしてしまうような場合にも、車速Ｖに応じた前方注視点距離よりも前方注視点距離を短縮することができ、車両の走行位置を制御してショートカット傾向を改善することができる。この結果、走行路境界への接近の回避とドライバに与える違和感の軽減との両立をより確実に図ることができる。
また、本実施形態の走行制御装置では、自車が走行している走行路の形状や、自車両の走行路に対する姿勢角やその向き、横変位などを判定する必要が無く、左側・右側道路境界線の情報に基づき各道路境界線の接点を検出するのみで、走行路境界への接近の回避とドライバに与える違和感の軽減との両立する走行制御を行うことが出来るという効果がある。
（２）第２実施形態
第２実施形態に係る走行制御装置１０の装置構成は図１および２に示される第１実施形態に係る走行制御装置１０の構成と同一であるので説明を省略する。第２実施形態では、コントロールユニット６０において実行される走行制御処理の一部が第１実施形態の走行制御処理と相違する。
図６は、第２実施形態に係る車両用走行制御装置のコントロールユニット６０で実行される走行制御処理の流れを示すフローチャートである。
第１実施形態と同様に、第２実施形態においても、図６に示される制御フローとは別に目標走行ライン設定部６１において、地図情報などに基づき目標走行ライン（目標経路）が設定される。
図６に示される制御フローは、自車両の走行制御の開始から終了まで所定の間隔（例えば、１０〜５０ミリ秒）で繰り返し実行されるものである。
ステップＳ２１〜Ｓ２３までの処理は、第１実施形態の図３のステップＳ１１〜Ｓ１３までの処理と同一であるので説明を省略する。
ステップＳ２４では、前方注視点距離設定部６４において、自車前方の所定距離内における自車進行方向と左側道路境界線との交差点に対応する前方注視点距離候補ｘ４を算出する。ここで、自車進行方向と左側道路境界線との交差点が存在しない場合もあり得る。交差点が存在しない場合は、ｘ４は空値となる。また、所定距離範囲内に交差点が複数存在する場合は、自車両に一番近い位置にある交差点に対応する距離を前方注視点距離候補ｘ４とする。ここで、交差点を検出する自車両前方の所定距離範囲は特に限定されない。自車両前方の所定距離範囲は、少なくともステップＳ２３において設定された車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１に対応する距離範囲とすることが好ましい。つまり、前方注視点距離設定部６４は、走行路上の自車位置から前方の前方注視点距離候補ｘ１に対応する距離内の範囲において自車位置から自車進行方向と走行路境界線の交差点が存在しない場合は、自車位置から自車進行方向と前記走行路境界線の交差点までの距離（第２の距離）は車速に応じた前方注視点距離候補ｘ１以上であると判断する。このように、交差点が存在するかどうかを判断する範囲を前方注視点距離候補ｘ１に対応する距離内の範囲に限定することで、不要な演算処理を行わずに、自車位置から自車進行方向と前記走行路境界線の交差点までの距離（第２の距離）が車速に応じた前方注視点距離候補ｘ１よりも短いかどうかを判断することが出来る。
本実施形態においては、自車両の基準点を原点（０，０）とし前方進行方向をｘ軸正方向、車両左側方向をｙ軸正方向とする座標系において、自車両から車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１までの範囲内で左側道路境界線とｘ軸との交差点Ｃ（ｘ，ｙ）の座標を検出する。自車両からこの交差点Ｃまでの距離を、前方注視点距離候補ｘ４と設定する。
ステップＳ２５では、ステップＳ２４と同様に、前方注視点距離設定部６４において、自車前方の所定距離内における自車進行方向と左側道路境界線との交差点に対応する前方注視点距離候補ｘ５を算出する。
ステップＳ２６では、前方注視点距離設定部６４において、ステップＳ２３〜Ｓ２５で得た前方注視点距離候補ｘ１、ｘ４、ｘ５のうちの最小値を、前方注視点距離Ｘに設定する。前方注視点距離設定部６４におけるステップＳ２６の処理が、前方注視点距離決定部に対応する。つまり、前方注視点距離設定部６４は、自車位置から自車進行方向と走行路境界線の交差点までの距離（第２の距離）が車速に応じた前方注視点距離候補ｘ１（目標前方注視点距離）よりも短い場合は、前方注視点距離を車速に応じた前方注視点距離候補ｘ１よりも短い距離に設定する。本実施形態においては、前方注視点距離設定部６４は、第２の距離が目標前方注視点距離よりも短い場合に、前方注視点距離を、第２の距離に対応した距離に設定する。
ステップＳ２７とＳ２８の処理は第１実施形態の図３のステップＳ１７とＳ１８の処理と同一であるので説明を省略する。
図６に、第２実施形態の走行制御における自車位置、目標走行ライン、左側・右側道路境界線、自車両進行方向と右側道路境界線との交差点Ｃ、車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１、交差点Ｃに対応する前方注視点距離候補ｘ５、前方注視点距離Ｘ、目標走行位置ＴＰおよび目標曲線を示す。図６に示される例では、車両前方の所定範囲内において自車進行方向と左側道路境界線との交差点は存在しないため、自車進行方向と左側道路境界線との交差点に対応する前方注視点距離候補ｘ４は存在しない。
図６に示されるように、車両が曲線路の外側を向いて走行しているような場合に、車速Ｖに応じて前方注視点距離を設定すると、目標走行位置ＴＰ’が自車両から遠く離れた位置に設定されてしまい、目標曲線が大回り傾向になり外側境界線に接近しすぎてしまう場合がある。
本実施形態においては、図６に示されるように、自車両前方の所定距離内において自車進行方向と道路境界線（図６の例では右側道路境界線）との交差点Ｃが存在し、自車両から交差点Ｃまでの距離（前方注視点距離候補ｘ５）が車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１よりも小さい場合は、前方注視点距離が車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１よりも短く設定される。具体的には、右側道路境界線との交差点Ｃに対応する前方注視点距離候補ｘ５を前方注視点距離Ｘとする。これにより、車両の道路の外側を向くほど、前方注視点距離が小さい値に修正され、目標走行ラインへの追従速度が高くなる。本実施形態による走行制御によれば、例えば曲率半径が小さいカーブから直線へ移行したり、直線から曲率半径が小さいカーブに移行するなど道路形状が大きく変化するような場合に、車速Ｖに応じた前方注視点距離よりも前方注視点距離が短くなるため、一時的に応答速度を高くすることができる。一方、所定距離範囲内に交差点が存在しない場合（自車両が走行路の外側を向いていない場合）は、車速Ｖに応じた前方注視点距離を設定することで、制御ゲインが不要に大きくなることを防ぎ、車両挙動変化を抑制できる。この結果、走行路境界への接近の回避とドライバに与える違和感の軽減との両立を図ることができる。
また、本実施形態の走行制御装置では、図６に示されるように、曲率半径の小さいカーブから直線に移行するような形状の走行路を走行している際に、車速Ｖに応じた前方注視点距離に基づき目標走行位置を設定すると大回りになってしまい外側境界線に接近しすぎてしまうような場合に、車速Ｖに応じた前方注視点距離よりも前方注視点距離を短縮することができ、車両の走行位置を制御して大回り傾向を改善することができる。この結果、走行路境界への接近の回避とドライバに与える違和感の軽減との両立をより確実に図ることができる。
また、本実施形態の走行制御装置では、自車が走行している走行路の形状や、自車両の走行路に対する姿勢角やその向き、横変位などを判定する必要が無く、左側・右側道路境界線の情報に基づき自車進行方向と各道路境界線の交差点を検出するのみで、走行路境界への接近の回避とドライバに与える違和感の軽減との両立する走行制御を行うことが出来るという効果がある。
（３）第３実施形態
第３実施形態に係る走行制御装置１０の装置構成は図１および２に示される第１実施形態に係る走行制御装置１０の構成と同一であるので説明を省略する。第３実施形態では、コントロールユニット６０において実行される走行制御処理が第１実施形態や第２実施形態の走行制御処理と相違する。つまり、第３実施形態においては、自車位置から走行路境界線への接線の接点までの距離（第１の距離）、自車位置から自車進行方向と走行路境界線の交差点までの距離（第２の距離）、および車速に応じた前方注視点距離（目標前方注視点距離）のうちの最小値に対応した距離に前方注視点距離を設定する。具体的には、第３実施形態においては、第１実施形態の道路境界線上の接点に応じた前方注視点距離候補（ｘ２，ｘ３）と、第２実施形態の自車進行方向と道路境界線との交差点に応じた前方注視点距離候補（ｘ４，ｘ５）の両方を算出し、これらの前方注視点距離候補（ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５）と車速Ｖに応じた前方注視点距離候補（ｘ１）のうち最小値を前方注視点距離Ｘとして設定するものである。
図８は、第３実施形態に係る車両用走行制御装置のコントロールユニット６０で実行される走行制御処理の流れを示すフローチャートである。
第１・第２実施形態と同様に、第３実施形態においても、図８に示される制御フローとは別に目標走行ライン設定部６１において、地図情報などに基づき目標走行ライン（経路情報）が設定される。
図８に示される制御フローは、自車両の走行制御の開始から終了まで所定の間隔（例えば、１０〜５０ミリ秒）で繰り返し実行されるものである。
ステップＳ３１〜Ｓ３５までの処理は、第１実施形態の図３のステップＳ１１〜Ｓ１５までの処理と同一であるので説明を省略する。
ステップＳ３６とＳ３７の処理は、第２実施形態の図６のステップＳ２４とＳ２５の処理と同一であるので説明を省略する。
ステップＳ３８においては、前方注視点距離設定部６４において、ステップＳ３２〜Ｓ３７で得た前方注視点距離候補ｘ１〜ｘ５のうちの最小値を、前方注視点距離Ｘに設定する。
ステップＳ３９とＳ４０の処理は第１実施形態の図３のステップＳ１７とＳ１８の処理と同一であるので説明を省略する。
図９に、第３実施形態の走行制御における自車位置、目標走行ライン、左側・右側道路境界線、左側道路境界線上の接点Ｐ、自車両進行方向と右側道路境界線との交差点Ｃ、車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１、接点Ｐに対応する前方注視点距離候補ｘ２、交差点Ｃに対応する前方注視点距離候補ｘ５、前方注視点距離Ｘ、および目標走行位置ＴＰを示す。図９に示される例では、車両前方の所定範囲内において右側道路境界線への接線と、自車進行方向と左側道路境界線との交差点は存在しないため、右側道路境界線上の接点に対応する前方注視点距離候補ｘ３と自車進行方向と左側道路境界線との交差点に対応する前方注視点距離候補ｘ４は存在しない。
図９に示される例では、車両前方の所定距離範囲内（この例では、車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１までの範囲）において、自車両の基準点から左側道路境界線への接線の接点Ｐと、自車進行方向と右側道路境界線との交差点Ｃが存在する場合である。このような場合は、車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１と、左側道路境界線上の接点Ｐに対応する前方注視点距離候補ｘ２と、自車進行方向と右側道路境界線との交差点Ｃに対応する前方注視点距離候補ｘ５のうち最小値である接点Ｐに対応する前方注視点距離候補ｘ２を前方注視点距離Ｘとして設定する。これにより、図９に示されるように、車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１に基づく目標走行位置ＴＰ’や自車進行方向と右側道路境界線との交差点Ｃに対応する前方注視点距離候補ｘ５に基づく目標走行位置ＴＰ”と比べると、自車両により近い位置に目標走行位置ＴＰが設定される。したがって、目標曲線は自車両に近い位置に設定された目標走行位置ＴＰへ向かう曲線となり、自車両が左側道路境界線に接近しすぎることを回避することが出来る。
また、本実施形態では、自車両が道路の外側を向いている場合などには、自車進行方向と外側道路境界線との交差点Ｃに基づき前方注視点距離が小さい値に修正され、目標走行ラインへの追従速度が高くなり、外側道路境界線への接近を回避することが出来る。本実施形態のように、道路境界線上の接点と進行方向と道路境界線の交差点を両方検出して走行制御を行うことで、様々な形状の走行路において走行路境界への接近の回避とドライバに与える違和感の軽減との両立をより確実に図ることができる。
以上、本発明の走行制御装置、及び、走行制御について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
例えば、第１〜第３実施形態においては、左側・右側道路境界線の情報をナビゲーションシステム５０の地図情報から得る構成となっているが、この構成には限定されない。例えば、レーダ２０の検出結果やカメラ３０から得られる撮影画像などから、道路・車線の境界、縁石、道路区画線などを実際に検出することにより左側・右側道路境界線を検出するようにしても良い。または、地図情報やレーダ・カメラの検出結果から左側・右側道路境界線の情報が得られない場合や、駐車場のように境界線がないような場所においても、仮想境界線を設定して第１〜第３実施形態の走行制御を行うことも可能である。
第１〜第３実施形態においては、前方注視点距離Ｘを前方注視点距離候補ｘ１〜ｘ５のうちの最小値に設定する構成としているが、この構成には限定されない。つまり、道路境界線上の接点Ｐに対応する前方注視点距離候補ｘ２、ｘ３や自車進行方向と道路境界線の交差点Ｃに対応する前方注視点距離候補ｘ４、ｘ５の少なくともいずれかが車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１よりも小さい場合に、前方注視点距離Ｘが車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１よりも短い距離に設定される構成であればよい。したがって、必ずしも接点Ｐや交差点Ｃの位置や自車両からの距離に基づいて前方注視点距離Ｘを設定する必要はない。例えば、接点Ｐに対応する前方注視点距離候補ｘ２、ｘ３や交差点Ｃに対応する前方注視点距離候補ｘ４、ｘ５の少なくともいずれかが車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１よりも小さい場合は、前方注視点距離Ｘを車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１を所定の距離短くした値に設定する構成にしてもよい。つまり、前方注視点距離設定部６４は、自車位置から走行路境界線への接線の接点までの距離（第１の距離）と自車位置から自車進行方向と前記走行路境界線の交差点までの距離（第２の距離）との少なくともいずれかが車速に応じた前方注視点距離（目標前方注視点距離）よりも短い場合は、車速に応じた前方注視点距離から所定の距離を減算して得られる距離を前方注視点距離に設定することも出来る。これにより、演算処理をより簡略化することができる。この場合、車速Ｖの大きさに基づいて所定の距離を可変としたり、車速Ｖに応じた前方注視点距離候補ｘ１と、接点Ｐに対応する前方注視点距離候補ｘ２、ｘ３または交差点Ｃに対応する前方注視点距離候補ｘ４、ｘ５との偏差に基づいて所定の距離を可変とする構成としても良い。
第１〜第３実施形態においては、自車両の基準点を原点（０，０）とし前方進行方向をｘ軸正方向、車両左側方をｙ軸正方向とする座標系を使用した例を説明しているが、この構成には限定されず、例えば目標走行ラインを基準にした座標系などを使用することも可能である。
【符号の説明】１０      走行制御装置
２０      レーダー
３０      カメラ
４０      車速センサ
５０      ナビゲーションシステム
６０      コントロールユニット
７０      走行制御アクチュエータ
６１      目標走行ライン設定部
６２      車速検出部
６３      目標走行位置設定部
６４      前方注視点距離設定部
６５      操舵制御部
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年10月24日(2016.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車前方の走行路上に目標走行位置を設定するための前方注視点距離を設定する前方注視点距離設定装置であって、
車速に応じた目標前方注視点距離を設定する目標前方注視点距離算出部と、
自車位置から走行路境界線への接線の接点までの第１の距離が、前記目標前方注視点距離よりも短い場合は、前記前方注視点距離を前記目標前方注視点距離よりも短い距離に設定する前方注視点距離決定部と
を備えることを特徴とする前方注視点距離設定装置。
【請求項２】
前記前方注視点距離決定部は、さらに、前記自車位置から自車進行方向と前記走行路境界線の交差点までの第２のが前記目標前方注視点距離よりも短い場合に、前記前方注視点距離を、前記目標前方注視点距離よりも短い距離に設定することを特徴とする請求項１に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項３】
前記前方注視点距離決定部は、前記第１の距離が前記目標前方注視点距離よりも短い場合に、前記前方注視点距離を、前記第１の距離に対応した距離に設定することを特徴とする請求項１に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項４】
前記前方注視点距離決定部は、前記第２の距離が前記目標前方注視点距離よりも短い場合に、前記前方注視点距離を、前記第２の距離に対応した距離に設定することを特徴とする請求項２に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項５】
前記前方注視点距離決定部は、前記第１の距離、前記第２の距離、前記目標前方注視点距離のうちの最小値に対応した距離に前記前方注視点距離を設定することを特徴とする請求項２に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項６】
前記前方注視点距離決定部は、前記自車位置から左側走行路境界線への接線の接点までの距離と前記自車位置から右側走行路境界線への接線の接点までの距離のうち短い方を前記第１の距離とすることを特徴とする請求項１に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項７】
前記前方注視点距離決定部は、前記走行路上の前記自車位置から前方の前記目標注視点距離内の範囲において前記自車位置から前記走行路境界線への前記接線の前記接点が存在しない場合は、前記第１の距離は前記目標注視点距離以上であると判断することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項８】
前記前方注視点距離決定部は、前記走行路上の前記自車位置から前方の前記目標注視点距離内の範囲において前記自車位置から前記自車進行方向と前記走行路境界線の前記交差点が存在しない場合は、前記第２の距離は前記目標注視点距離以上であると判断することを特徴とする請求項２及び請求項４及び請求項５のいずれかに記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項９】
前記前方注視点距離決定部は、前記第１の距離と前記第２の距離との少なくともいずれかが前記目標前方注視点距離よりも短い場合は、前記目標前方注視点距離から所定の距離を減算して得られる距離を前記前方注視点距離に設定することを特徴とする請求項２に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項１０】
前記前方注視点距離決定部は、前記所定の距離を可変に設定することを特徴とする請求項９に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項１１】
自車前方の走行路上に目標走行位置を設定するための前方注視点距離を設定する前方注視点距離設定装置であって、
車速に応じた目標前方注視点距離を設定する目標前方注視点距離算出部と、
自車位置から走行路境界線への接線の接点までの第１の距離と、前記自車位置から自車進行方向と前記走行路境界線の交差点までの第２の距離との少なくともいずれかが、前記目標前方注視点距離よりも短い場合は、前記前方注視点距離を前記目標前方注視点距離よりも短い距離に設定する前方注視点距離決定部と、を備え、
前記前方注視点距離決定部は、前記第１の距離、前記第２の距離、前記目標前方注視点距離のうちの最小値に対応した距離に前記前方注視点距離を設定することを特徴とする前方注視点距離設定装置。
【請求項１２】
前記前方注視点距離決定部は、前記自車位置から左側走行路境界線への接線の接点までの距離と前記自車位置から右側走行路境界線への接線の接点までの距離のうち短い方を前記第１の距離とすることを特徴とする請求項１１に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項１３】
前記前方注視点距離決定部は、前記走行路上の前記自車位置から前方の前記目標注視点距離内の範囲において前記自車位置から前記走行路境界線への前記接線の前記接点が存在しない場合は、前記第１の距離は前記目標注視点距離以上であると判断することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の前方注視点距離設定装置。
【請求項１４】
前記前方注視点距離決定部は、前記走行路上の前記自車位置から前方の前記目標注視点距離内の範囲において前記自車位置から前記自車進行方向と前記走行路境界線の前記交差点が存在しない場合は、前記第２の距離は前記目標注視点距離以上であると判断することを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の前方注視点距離設定装置。
【国際調査報告】
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2016110731.tif 000013
2016110731.tif 000014
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