走行制御装置および車両
【課題】物体の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避を行うことができる走行制御装置および車両を提供すること。
【解決手段】物体８０の衝突回避を行う領域として、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１を設定できるようになっており、車両感覚のつかみやすい方向にある仮想バンパー領域７１の外縁７１ａ（外縁７１ａ１〜７１ａ６）ほど、車両１からの距離が短く設定される。これにより、車両感覚のつかみやすい方向に物体８０がある場合には、物体８０が車両１の近くまで迫った場合に反発力Ｆｒが仮想的に車両１に加えられるが、物体８０までの距離感をつかみやすいので、安心して運転を行うことができる。また、車両感覚のつかみにくい方向に物体８０がある場合には、早めに車両１に加えられた反発力Ｆｒを感じることができ、安心して運転を行うことができる。
【解決手段】物体８０の衝突回避を行う領域として、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１を設定できるようになっており、車両感覚のつかみやすい方向にある仮想バンパー領域７１の外縁７１ａ（外縁７１ａ１〜７１ａ６）ほど、車両１からの距離が短く設定される。これにより、車両感覚のつかみやすい方向に物体８０がある場合には、物体８０が車両１の近くまで迫った場合に反発力Ｆｒが仮想的に車両１に加えられるが、物体８０までの距離感をつかみやすいので、安心して運転を行うことができる。また、車両感覚のつかみにくい方向に物体８０がある場合には、早めに車両１に加えられた反発力Ｆｒを感じることができ、安心して運転を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行制御装置および車両に関し、特に、物体の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避を行うことができる走行制御装置および車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電動車椅子などの移動体の周辺に設定した所定領域に何らかの物体（障害物）が存在する場合に、その物体を回避するための反発力が仮想的に移動体に加えられたものとして、移動体の走行を制御することで、その物体との衝突を回避する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１１０７１１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に記載される技術では、物体の衝突回避が行われる前記所定領域として、移動体（電動車椅子１）の外縁から一定距離（規準距離ｚｏ）離れた地点までの領域を設定している。この技術を車両に適用した場合に、次の問題が生ずるおそれがある。
【０００５】
即ち、車両では、該車両を運転する場合に、車両に設けられた運転席の位置や車両の形状によって、運転者から車両感覚をつかみやすい方向と車両感覚がつかみにくい方向とがある。例えば、人間は、自分の位置から遠くある物体ほど、その物体との距離感覚がつかみにくくなる。よって、運転席の位置に近い方向は車両感覚がつかみやすいが、運転席の位置から遠い方法は車両感覚がつかみにくい。
【０００６】
ここで、物体の衝突回避が行われる所定領域を広く設定すると、物体が遠くにある段階から反発力が仮想的に車両に加えられる。これにより、車両感覚のつかみにくい方向に物体がある場合には、運転者がその物体と車両との位置関係が把握しにくくても早めに車両に加えられた反発力を感じることができるので、安心して運転できる一方、車両感覚のつかみやすい方向に物体がある場合には、運転者が十分に衝突回避可能と判断できる距離に物体があっても、車両に加えられた反発力を運転者に感じさせてしまう可能性があるので、運転者に違和感を生じさせるおそれがある。
【０００７】
また、物体の衝突回避が行われる所定領域を狭く設定すると、物体が近くまで迫った場合に限り反発力が仮想的に車両に加えられる。これにより、車両感覚のつかみやすい方向に物体がある場合には、運転者がその物体と車両との位置関係を容易につかむことができるので、物体の近くでようやく車両に加えられた反発力を感じたとしても、安心して運転できる一方、車両感覚のつかみにくい方向に物体がある場合には、運転者がその物体と車両との位置関係が把握しにくいので、反発力を感じる前に、運転者はその物体に衝突するかもしれないという不安感を覚えてしまうおそれがある。
【０００８】
このように、物体の衝突回避が行われる所定領域として、車両の外縁から一定距離離れた地点までの領域を一律に設定すると、その物体の位置によっては運転者に違和感や不安感といったストレスを感じさせるおそれがあるという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、物体の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避を行うことができる走行制御装置および車両を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１０】
この目的を達成するために請求項１記載の走行制御装置によれば、検出手段により検出された物体が、領域設定手段により車両の少なくとも進行方向に設定された所定領域内に存在していると、その物体との衝突を回避するための仮想的な反発力が、その物体と車両との位置関係に基づいて算出手段により算出される。そして、その算出された反発力が車両に加えられたものとして、制御手段によって、車両の走行に伴う制御が行われる。これにより、物体が所定領域内に存在すると、その物体との衝突を回避するように反発力が仮想的に車両に加えられ、その反発力に基づいて車両の走行に伴う制御が行われるので、容易に且つ速やかにその物体を回避して車両を走行させることができる。
【００１１】
また、車両の少なくとも進行方向に設定される所定領域として、車両の運転者から見て車両感覚がつかみやすい方向における車両から所定領域の外縁までの距離よりも、車両感覚がつかみにくい方向における車両から所定領域の外縁までの距離を長くした領域が、領域設定手段により設定される。これにより、車両感覚のつかみやすい方向に物体がある場合には、車両から所定領域の外縁までの距離が短いので、物体が近くまで迫った場合に反発力が仮想的に車両に加えられる。車両感覚のつかみやすい方向は、運転者がその物体と車両との距離感を容易につかむことができるので、物体の近くでようやく車両に加えられた反発力を感じたとしても、安心して運転を行うことができる。一方、車両感覚のつかみにくい方向に物体がある場合には、車両から所定領域の外縁までの距離が長いので、運転者がその物体と車両との距離感が把握しにくくても、早めに車両に加えられた反発力を感じることができ、安心して運転を行うことができる。よって、物体の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避を行うことができるという効果がある。
【００１２】
なお、請求項１記載の「車両感覚」とは、車両の前後左右方向に対する距離感であり、例えば、車両の先端，後端の位置や、右側面，左側面の位置、車幅等を運転者が認識することを含む概念である。また、請求項１記載の「車両の走行に伴う制御」とは、反発力の車両の前後方向成分によって生じる車両の加速度に応じて車両の速度を制御したり、その反発力の車両の左右方向成分によって変化する車両の反モーメント力に応じて車両の操舵角を制御したりするなど、直接的に車両の走行を制御するものを含む概念である。また、「車両の走行に伴う制御」には、車両の走行を直接制御するものだけでなく、例えば、その反発力の車両の左右方向成分によって変化する車両の反モーメント力に応じてステアリングホイール（ハンドル）に力を加え、その加えられた力の方向や大きさによってステアリングホイールを回転操作するように運転者の操作を促す、間接的に車両の走行を制御なものを含む概念である。
【００１３】
請求項２記載の走行制御装置によれば、請求項１記載の走行制御装置の効果に加えて、次の効果を奏する。即ち、算出手段によって車両に加えられる反発力を算出する場合に、一端が車両に取着され他端が所定領域の外縁に位置するバネが複数並設されているものと想定し、検出手段により検出された物体であって所定領域内に存在する物体によって、所定領域の外縁に位置していたバネの他端が物体の位置まで縮められるものとして、そのバネに加えられる弾性力を算出する。そして、その弾性力の反作用として車両に加えられる力を反発力とする。これにより、物体が車両に近いほど、所定領域に想定上並設されているバネの一部がその物体によって大きく縮められる。バネの弾性力はバネの縮み量（変化量）が大きいほど大きいので、物体が車両に近いほど、大きな反発力を車両に加えることができる。よって、物体が車両に近いほど大きくなる反発力によって、確実に物体との衝突を回避できるという効果がある。
【００１４】
また、所定領域が、車両の少なくとも進行方向に設定される所定領域として、車両の運転者から見て車両感覚がつかみやすい方向よりも車両感覚がつかみにくい方向に車両から所定領域の外縁までの距離が長い領域が、領域設定手段により設定されるので、上記の効果に加え、次の効果を奏する。即ち、車両感覚のつかみやすい方向に物体がある場合に、車両から所定領域の外縁までの距離が長いと、運転者が十分に衝突回避可能と判断できる距離に物体があったとしても、大きな反発力が車両に加えられるおそれがある。これに対し、請求項２記載の走行制御装置では、車両感覚のつかみやすい方向に物体がある場合には、車両から所定領域の外縁までの距離が短いので、運転者が十分に衝突回避可能と判断できる距離に物体がある場合には、反発力が車両に加えられないか、若しくは、小さな反発力が車両に加えられる。よって、運転者に不満感を与えることなく、物体の衝突回避を適切に行うことができる。また、車両感覚のつかみにくい方向に物体がある場合には、車両から所定領域の外縁までの距離が長いので、早くから車両に反発力を加えることができ、その物体が車両に近づくと、より大きな反発力を車両に加えることができる。よって、この場合、運転者がその物体と車両との距離感が把握しにくくても、その反発力を運転者が感じることによって、安心して運転を行うことができる。従って、物体がどの位置にあったとしても、物体との衝突回避を運転者の車両感覚に合わせて適切に行うことができるという効果がある。
【００１５】
請求項３記載の走行制御装置によれば、請求項２記載の走行制御装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、算出手段によって車両に加えられる反発力を算出する場合に、その算出手段において想定する複数のバネに対し、自然長の長いバネよりも自然長の短いバネのバネ定数を大きく設定して、車両に加えられる反発力を算出する。これにより、車両感覚のつかみにくい方向に物体がある場合、その方向には自然長が長くバネ定数の小さいバネが想定されるので、そのバネが物体によって縮められたとして算出される弾性力（反発力）は、物体が車両に近づくにつれて少しずつ大きくなる。よって、車両感覚のつかみにくい方向にある物体については、早くから車両に反発力が加えられ、物体が車両に近づくにつれてその反発力が少しずつ大きくなるので、位置関係のつかみにくい物体との衝突回避が確実に行われるだろうとの安心感を運転者に与えることができる。また、車両感覚のつかみやすい方向に物体がある場合、その方向には自然長が短くバネ定数の大きなバネが想定されるので、そのバネが物体によって縮められたとして算出される弾性力（反発力）は、物体が車両に接近するとすぐに大きなものとなる。よって、車両感覚のつかみやすい方向にある物体については、その物体が近くまで迫った場合に反発力が車両に加えられることになるが、更に物体が車両に接近した場合には、大きな反発力でその物体との衝突を回避するよう車両の走行に伴う制御が行われる。従って、この場合には、近くに迫った物体との衝突回避が確実に行われるだろうとの安心感を運転者に与えることができる。その結果、より運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避を行うことができるという効果がある。
【００１６】
請求項４記載の走行制御装置によれば、請求項３記載の走行制御装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、算出手段によって車両に加えられる反発力を算出する場合に、その算出手段において想定する複数のバネにおいて、それぞれのバネが所定の限界長さまで縮められた場合にそれぞれのバネで発生する弾性力が略同一の大きさとなるように、それぞれのバネのバネ定数を設定する。これにより、車両感覚のつかみやすい方向と車両感覚のつかみにくい方向とのいずれにも物体が存在する場合、それらの物体がいずれも、それぞれの位置に想定して設けられたバネを所定の限界長さまで縮められる程度に車両に接近していれば、それぞれのバネにおいて略同一の大きさの弾性力が発生し、その弾性力の反作用が反発力として、それぞれ車両に仮想的に加えられる。よって、車両感覚のつかみやすい方向と車両感覚のつかみにくい方向とのいずれにも物体が存在し、それぞれの物体がいずれも車両に最接近しているような場合においては、それぞれの物体を回避するための反発力として略同一の大きさの反発力が、それぞれの物体から車両に対して加えられるので、どちらか一方の物体からの反発力が大きいために他方の物体へと車両が近づいていくことを抑制できる。従って、安全に物体の衝突回避を行うことができるという効果がある。
【００１７】
請求項５記載の車両によれば、請求項１から４のいずれかに記載の走行制御装置が設けられているので、その車両において、対応する請求項に記載の走行制御装置と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態における車両を模式的に示した模式図である。
【図２】走行制御装置における物体の衝突回避方法を説明する説明図である。
【図３】走行制御装置を含む車両の電気的構成を示したブロック図である。
【図４】（ａ）は、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は、対称バンパー形状の仮想バンパー領域を模式的に示した模式図である。
【図５】バネ設定テーブルメモリの内容を模式的に示した模式図である。
【図６】（ａ）は、バネ長の異なる複数のバネを伸縮していない状態で示した図であり、（ｂ）は、（ａ）で示した複数のバネが限界まで収縮されている状態を示した図であり、（ｃ）は、（ａ）で示した複数のバネに発生する弾性力を示した図である。
【図７】仮想バンパー処理を示すフローチャートである。
【図８】非対称バンパー処理の一部を示すフローチャートである。
【図９】非対称バンパー処理の一部を示すフローチャートである。
【図１０】物体回避処理を示すフローチャートである。
【図１１】車両左右方向の反発力が加えられた場合において生じる反モーメント力と、その反モーメントによって取り得るべき車両の操舵角を算出する場合に用いるパラメータを説明する図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は、本発明を適用した仮想バンパー領域の変形例を示す図である。
【図１３】本発明を適用した仮想バンパー領域の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態である走行制御装置１００を有する車両１を模式的に示した模式図である。
【００２０】
まず、図１を参照して、車両１の構成について説明する。車両１は、その車両１の周囲に物体が存在する場合に、その物体の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避を行うことができるように構成されている。
【００２１】
なお、図１において、矢印Ｆによって示される方向が車両１の前方向を示している。この矢印Ｆは、図４，図１１，図１２、図１３においても同様に、矢印Ｆによって示される方向を車両１の前方向として示している。また、以下の説明において、車両１が矢印Ｆ方向に進行する場合を「前進」、車両１が矢印Ｆ方向とは逆方向に進行する場合を「後退」と称す。
【００２２】
走行制御装置１００は、車両１の走行を制御するコンピュータ装置である。この走行制御装置１００によって、車両１の周囲に物体が存在する場合に、その物体の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避が行われる。
【００２３】
ここで、図２を参照して、走行制御装置１００における物体の衝突回避の方法について、その概略を説明する。図２は、走行制御装置１００における物体の衝突回避方法を説明する説明図である。
【００２４】
走行制御装置１００は、車両１の進行方向となり得る前方向と後方向に、衝突を避けるべき物体を検出する領域として、仮想バンパー領域７１を設定（形成）する。なお、詳細については後述するが、本実施形態では、仮想バンパー領域７１の形状として、図２のような扇形をした「対称バンパー形状」の他に、図４（ａ）に示した「非対称バンパー形状」が用意されており、運転者の設定に従って、いずれかの形状の仮想バンパー領域７１が設定される。
【００２５】
走行制御装置１００は、その仮想バンパー領域７１に、複数のバネ７２を仮想的に並設することで、仮想バンパーを構成することを想定する。このとき、バネ７２は、いずれも、一端を、車両１中央の前後軸と車両１の前輪軸（後述する前輪２ＦＬ，２ＦＲを結んだ直線）との交点Ｐｆ、又は、車両１中央の前後軸と車両１の後輪軸（後述する後輪２ＲＬ，２ＲＲを結んだ直線）との交点Ｐｒの位置に取着した状態で、他端が仮想バンパー領域７１の外縁７１ａに位置するように、衝突回避物体領域７１に並設されることを、走行制御装置１００にて想定する。
【００２６】
走行制御装置１００は、車両１に設けられた後述の第１カメラ２６ａ，第２カメラ２６ｂ（図１参照）によって取得された画像から、車両１の周辺にある物体の位置を判断し、以下に従って、その物体８０との衝突を回避するための反発力Ｆｒを算出する。
【００２７】
即ち、走行制御装置１００は、仮想バンパー領域７１内に仮想的に並設されたバネ７２のうち、物体８０の存在によって収縮されたバネ７２ａを検索する。そして、収縮されたバネ７２ａがある場合、仮想バンパー領域７１内に物体８０が存在するとして、そのバネ７２ａの収縮量ｄを物体８０と車両１との位置関係から判断し、その収縮量ｄに基づいて、バネ７２ａに生じる弾性力Ｆｅを以下の式（１）により算出する。なお、以下の式（１）において、ｋｎはバネ７２ａのバネ定数である。
【００２８】
Ｆｅ＝ｋｎ×ｄ ・・・（１）
走行制御装置１００は、弾性力Ｆｅの反作用として、車両１の交点Ｐｆ又は交点Ｐｒに、反発力Ｆｒが加えられるものとする。すなわち、車両１の交点Ｐｆ，Ｐｒが、車両１に加えられる反発力の作用点Ｐｆ，Ｐｒとなる。
【００２９】
走行制御装置１００は、作用点Ｐｆに加えられた反発力Ｆｒ（以下「反発力Ｆｒｆ」と称す）を、車両１の前後方向の反発力Ｆｒｆｙと、車両１の左右方向の反発力Ｆｒｆｘとに分解する。また、作用点Ｐｒに加えられた反発力Ｆｒ（以下「反発力Ｆｒｒ」と称す）を、車両１の前後方向の反発力Ｆｒｒｙと、車両１の左右方向の反発力Ｆｒｒｘとに分解する。
【００３０】
そして、走行制御装置１００は、前進時、作用点Ｐｆに加えられた前後方向の反発力Ｆｒｆｙに基づいて、その反発力Ｆｒｆｙによって生じる車両１の加速度を算出し、後進時、作用点Ｐｒに加えられた前後方向の反発力Ｆｒｆｙに基づいて、その反発力Ｆｒｒｙによって生じる車両１の加速度を算出する。
【００３１】
走行制御装置１００には、車両１に設けられたアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に関する情報も入力される。走行制御装置１００は、現在の車両１の速度と、運転者によって踏み込まれたアクセルペダルの踏み込み量と、前後方向の反発力Ｆｒｆｙ又はＦｒｒｙによって生じる車両１の加速度とから、目標とすべき車両速度を決定し、その目標とすべき車両速度を示す制御信号を、後述する車輪駆動装置３（図１参照）へ送信する。これにより、車両１が、前後方向の反発力Ｆｒｆｙ又はＦｒｒｙによって生じる車両１の加速度を反映させた速度で走行するように、車両１の走行の制御が行われる。
【００３２】
また、走行制御装置１００は、前進時、作用点Ｐｆに加えられた左右方向の反発力Ｆｒｆｘに基づいて、その左右方向の反発力Ｆｒｆｘによって生じる車両１の反モーメント力を算出し、後進時、作用点Ｐｒに加えられた左右方向の反発力Ｆｒｒｘに基づいて、その左右方向の反発力Ｆｒｒｘによって生じる車両１の反モーメント力を算出する。そして、その算出した反モーメント力に応じて車両１の操舵角を算出して、その操舵角を示す制御信号を、後述する操舵駆動装置５（図１参照）へ送信する。これにより、車両１が、左右方向の反発力Ｆｒｆｘ又はＦｒｒｘによって生じる反モーメント力を反映させた操舵角で走行するように、車両１の走行の制御が行われる。
【００３３】
このように、走行制御装置１００は、仮想バンパー領域７１内に存在する物体との衝突を回避するために、仮想的に並設したバネ７２の一部（バネ７２ａ）が物体８０によって収縮されたものとし、そのバネ７２ａの弾性力Ｆｅを算出して、その反作用として反発力Ｆｒが車両１に加えたものとすることで、その反発力Ｆｒに基づいて、車両１の速度や操舵角を制御する。これにより、容易に且つ速やかに、その物体８０を回避しながら車両１を走行させることができる。
【００３４】
また、物体８０が車両１に近いほど、仮想バンパー領域７１内に想定上並設されているバネ７２の一部（バネ７２ａ）がその物体８０によって大きく縮められる。バネの弾性力Ｆｅはバネの収縮量（縮み量）が大きいほど大きいので、物体８０が車両１に近いほど、大きな反発力Ｆｒを車両１に加えることができる。よって、物体８０が車両１に近いほど大きくなる反発力Ｆｒにより、確実に物体８０との衝突を回避できる。
【００３５】
なお、走行制御装置１００には、車両１に設けられ、運転者によって回転操作される後述のステアリングホイール１３（図１参照）から、ステアリングホイール１３の回転角速度を示す情報も入力されている。反力Ｆｒが車両１に仮想的に加えられていない場合、即ち、仮想バンパー領域７１内に物体が存在しない場合には、走行制御装置１００は、ステアリングホイール１３の回転角速度を積分して得られるステアリングホイール１３の操舵角に応じて車両１の操舵角を決定し、その操舵角を示す制御信号を操舵駆動装置５へ送信する。
【００３６】
図１に戻って、車両１の構成について説明を続ける。車両１は、走行制御装置１００の他に、複数（本実施形態では４輪）の車輪２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲと、それら複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの内の一部（本実施形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を回転駆動する車輪駆動装置３と、複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの内の一部（本実施形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を操舵するステアリング装置６および操舵駆動装置５と、運転者から車両１の操舵方向の指示を受け付けるステアリングホイール１３と、車両１を始動するためのイグニッションスイッチ（スタータースイッチとも称す）２４と、車両１の前方を撮像する第１カメラ２６ａと、車両１の後方を撮像する第２カメラ２６ｂと、運転者（当業者）からの操作を受け付ける操作パネル２５と、を主に有している。
【００３７】
車輪２ＦＬ，２ＦＲは、車両１の前方側に配置される左右の前輪であり、車輪駆動装置３によって回転駆動される駆動輪として構成されている。一方、車輪２ＲＬ，２ＲＲは、車両１の後方側に配置される左右の後輪であり、車両１の走行に伴って従動する従動輪として構成されている。
【００３８】
車輪駆動装置３は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与するものであり、デファレンシャルギヤ（図示せず）及び一対のドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに接続されている。車輪駆動装置３は、走行制御装置１００から通知された、目標とすべき車両速度を示す制御信号に基づき、ドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与する。これにより、車両１は、走行制御装置１００から通知された車両速度に応じた速度で走行する。
【００３９】
なお、車輪駆動装置３は、走行制御装置１００から、その走行制御装置１００によって算出された反発力Ｆｒ（Ｆｒｆ又はＦｒｒ）の車両１の前後方向の反発力Ｆｒｆｙ又はＦｒｒｙによって生じる車両１の加速度を示す制御信号を受け取り、その車両１の加速度と、運転者によって踏み込まれたアクセルペダルの踏み込み量と、現在の車両１の速度とから目標とすべき車両速度を算出して、その未来表とすべき車両速度となるように、ドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与してもよい。
【００４０】
操舵駆動装置５は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲを操舵するための装置であり、ステアリング装置６に回転駆動力を付与する電動モータ５ａ（図３参照）を備えて構成されている。ステアリング装置６は、ステアリングシャフト６１と、フックジョイント６２と、ステアリングギヤ６３と、タイロッド６４と、ナックルアーム６５とを主に備えて構成されている。なお、ステアリング装置６は、ステアリングギヤ６３がピニオン（図示せず）とラック（図示せず）とを備えたラックアンドピニオン機構によって構成されている。
【００４１】
操舵駆動装置５は、走行制御装置１００から車両１の操舵角を示す制御信号を受信すると、その操舵角に応じて電動モータ５ａを駆動し、電動モータ５ａの回転駆動力がステアリング装置６のステアリングシャフト６１に付与される。その回転駆動力は、ステアリングシャフト６１を介してフックジョイント６２に伝達されると共にフックジョイント６２によって角度を変えられ、ステアリングギヤ６３のピニオンに回転運動として伝達される。そして、ピニオンに伝達された回転運動はラックの直線運動に変換され、ラックが直線運動することで、ラックの両端に接続されたタイロッド６４が移動し、ナックルアーム６５を介して前輪２ＦＬ，２ＦＲが操舵される。これにより、車両１は、走行制御装置１００から指示された操舵角で、前輪２ＦＬ，２ＦＲが操舵される。
【００４２】
ステアリングホイール１３は、車両１の搭乗者から回転操作されることで、車両１の操舵方向の指示を受け付けるものである。ステアリングホイール１３は、搭乗者によって回転操作されると、その回転角速度を走行制御装置１００へ送信する。なお、ステアリングホイール１３は、搭乗者によって回転操作された回転角を走行制御装置１００へ送信してもよい。そして、走行制御装置１００が、ステアリングホイール１３から取得した回転角を微分して、回転角速度を算出してもよい。
【００４３】
イグニッションスイッチ２４は、車両１を始動するために運転者により操作されるスイッチである。車両１が非稼働状態にある場合に、イグニッションスイッチ２４が運転者によって操作されると、車両１に搭載されたバッテリ（図示せず）から車両１の各種装置に電力が供給され、それぞれの装置にて動作可能な状態とする初期化処理等が行われる。そして、初期化処理等が終了した後、車両１が稼働状態、即ち、走行可能な状態となる。
【００４４】
なお、詳細については後述するが、走行制御装置１００にて行われる上述の仮想バンパー領域７１（図２参照）の設定（形成）は、走行制御装置１００において、イグニッションスイッチ２４が操作されたことを契機として行われる初期化処理の中で実行される。
【００４５】
操作パネル２５は、走行制御装置１００における衝突回避動作に関する各種設定を含め、車両１の走行に拘わる各種設定を、運転者（搭乗者）から受け付けるためのものである。操作パネル２５は、タッチパネルによって構成され、走行制御装置１００からの制御によって、各種設定に対応した画像が操作パネル２５の表示画面に表示される。運転者（搭乗者）が、この表示画面に表示された画像に基づいて操作パネル２５のタッチパネルの操作面を指や指示棒等で触れると、その触れられた位置情報が操作パネル２５から走行制御装置１００へ送信される。走行制御装置１００は、その位置情報に基づいて、運転者（搭乗者）の操作内容を判断し、その操作内容に基づいて、車両１の走行に拘わる各種の設定を行う。
【００４６】
第１カメラ２６ａ，第２カメラ２６ｂは、車両１の前方または後方を撮像するための撮像装置であり、ＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子が搭載されたデジタルカメラで構成されている。第１カメラ２６ａは、車両１の前方中央に配設され、第２カメラ２６ｂは、車両１の後方中央に配設されている。本実施形態では、第１カメラ２６ａにより、車両１を中心として車両１の少なくとも前方方向１５ｍの範囲を撮像可能に構成され、第２カメラ２６ｂにより、車両１を中心として車両１の少なくとも後方方向１５ｍの範囲を撮像可能に構成されている。なお、第１カメラ２６ａ及び第２カメラ２６ｂによって撮像可能な範囲は、適宜設定されるものであってよい。
【００４７】
各第１，第２カメラ２６ａ，ｂは、撮像した画像を画像データに変換して走行制御装置１００へ出力する。走行制御装置１００へ出力された画像データは、その走行制御装置１００によって解析され、車両１の周囲に存在する物体と、車両１を基準としたその物体の位置とが検出される。そして、検出された物体の位置から、仮想バンパー領域７１内に物体が存在するか否かが判断される。また、仮想バンパー領域７１内に物体が存在する場合には、走行制御装置１００において、その物体の位置から収縮されるバネ７２ａ（図２参照）が検索され、そのバネ７２ａにかかる弾性力が算出されて、車両１に加えられる反発力が求められる。
【００４８】
次いで、図３を参照して、走行制御装置１００の詳細構成について説明する。図３は、走行制御装置１００を含む車両１の電気的構成を示したブロック図である。
【００４９】
走行制御装置１００は、ＣＰＵ９１、フラッシュメモリ９２及びＲＡＭ９３を有しており、それらがバスライン９４を介して入出力ポート９５に接続されている。入出力ポート９５には、上述した、車輪駆動装置３，操舵駆動装置５、ステアリングホイール１３、操作パネル２５、第１カメラ２６ａ、第２カメラ２６ｂ、及び、その他の入出力装置９９などが接続されている。
【００５０】
ＣＰＵ９１は、入出力ポート９５に接続されたステアリングホイール１３、操作パネル２５、第１カメラ２６ａ、第２カメラ２６ｂ等から送信された各種の情報に基づいて、車輪駆動装置３や操舵駆動装置５等を制御する演算装置である。
【００５１】
フラッシュメモリ９２は、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムや固定値データ等を記憶するための書き換え可能な不揮発性のメモリである。このフラッシュメモリ９２には、プログラムメモリ９２ａ、非対称バンパーフラグ９２ｂ、右前コーナー半径メモリ９２ｃ、左前コーナー半径メモリ９２ｄ、右後コーナー半径メモリ９２ｅ、左後コーナー半径メモリ９２ｆ、及び、通常バネ長メモリ９２ｇが設けられている。
【００５２】
プログラムメモリ９２ａは、ＣＰＵ９１にて実行される各種のプログラムが格納されたフラッシュメモリ９２上の領域である。後述する図７のフローチャートに示す仮想バンパー設定処理、図８，図９のフローチャートに示す非対称バンパー設定処理、図１１のフローチャートに示す物体回避処理をＣＰＵ９１にて実行されるための各プログラムは、このプログラムメモリ９２ａに格納されている。ＣＰＵ９１は、このプログラムメモリ９２ａに格納された各プログラムに従って各種処理を実行することで、車両１の周囲に物体が存在する場合に、その物体の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避を行うよう、車両１の走行を制御する。
【００５３】
非対称バンパーフラグ９２ｂは、車両１の進行方向となり得る前方向と後方向に、衝突を避けるべき物体を検出する領域として設定（形成）する上述の仮想バンパー領域７１の形状を、「非対称バンパー形状」とするか、「対称バンパー形状」とするかを示すフラグである。この非対称バンパーフラグ９２ｂは、オンの場合に、仮想バンパー領域７１の形状を「非対称バンパー形状」とすることを示し、オフの場合に、仮想バンパー領域７１の形状を「対称バンパー形状」とすることを示す。
【００５４】
イグニッションスイッチ２４が操作されて走行制御装置１００に電力が供給された場合に実行される初期化処理の中で、ＣＰＵ９１は、図７のフローチャートに示す仮想バンパー設定処理を実行するが、その仮想バンパー設定処理において、非対称バンパーフラグ９２ｂは参照される。そして、その非対称バンパーフラグ９２ｂで示される形状で、仮想バンパー領域７１が設定（形成）される。
【００５５】
非対称バンパーフラグ９２ｂは、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作することで「オン」と「オフ」のいずれかが設定される。つまり、運転者（搭乗者）が、仮想バンパー領域７１の形状を「非対称バンパー形状」と「対称バンパー形状」とから選択できるようになっている。非対称バンパーフラグ９２ｂの設定が運転者（搭乗者）によって変更されると、その設定変更が行われたことを契機として、再び図７のフローチャートに示す仮想バンパー設定処理がＣＰＵ９１によって実行され、運転者（搭乗者）によって設定された非対称バンパーフラグ９２ｂで示される形状で仮想バンパー領域７１が再設定（再形成）される。
【００５６】
なお、車両１の工場出荷時、若しくは、走行制御装置１００の工場出荷時には、非対称バンパーフラグ９２ｂは、初期値として「オン」が設定される。これにより、運転者（搭乗者）が非対称バンパーフラグ９２ｂの設定を変更しないかぎり、「非対称バンパー形状」の仮想バンパー領域７１が設定（形成）されることになる。
【００５７】
右前コーナー半径メモリ９２ｃは、仮想バンパー領域７１の一形状である「非対称バンパー形状」を規定するパラメータである右前コーナー半径Ｒｆｒを格納するメモリである。左前コーナー半径メモリ９２ｄは、仮想バンパー領域７１の「非対称バンパー形状」を規定するパラメータであ左前コーナー半径Ｒｆｌを格納するメモリである。
【００５８】
右後コーナー半径メモリ９２ｅは、仮想バンパー領域７１の「非対称バンパー形状」を規定するパラメータである右後コーナー半径Ｒｒｒを格納するメモリである。左後コーナー半径メモリ９２ｆは、仮想バンパー領域７１の「非対称バンパー形状」を規定するパラメータである左後コーナー半径Ｒｒｌを格納するメモリである。
【００５９】
ここで、図４（ａ）を参照して、「非対称バンパー形状」の仮想バンパー領域７１と、その非対称バンパー形状を規定するパラメータである右前コーナー半径Ｒｆｒ，左前コーナー半径Ｒｆｌ，右後コーナー半径Ｒｒｒ，左後コーナー半径Ｒｒｌとを説明する。図４（ａ）は、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１を模式的に示した模式図である。
【００６０】
仮想バンパー領域７１は、車両１の前方向に設定される前方仮想バンパー領域７１Ｆと、車両１の後方向に設定される後方仮想バンパー領域７１Ｆとによって構成される。非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１では、線分ＰｆＡ，円弧ＡＢ，直線ＢＣ，円弧ＢＤ，線分ＤＰｆによって囲まれた領域を、前方仮想バンパー領域７１Ｆとして設定され、線分ＰｒＥ，円弧ＥＦ，線分ＦＧ，円弧ＧＨ，線分ＨＰｒによって囲まれた領域を、後方仮想バンパー領域７１Ｒとして設定される。ここで、点Ｐｆ，Ｐｒは、上述した反発力Ｆｒの作用点であり、作用点Ｐｆは車両１中央の前後軸と車両１の前輪軸との交点に位置し、作用点Ｐｒは車両１中央の前後軸と車両１の後輪軸との交点に位置する。
【００６１】
円弧ＡＢは、車両１の右前コーナーを中心とし、右前コーナー半径メモリ９２ｃに格納されている右前コーナー半径Ｒｆｒを半径として規定される円弧であり、線分ＰｆＡと前輪軸とのなす角度がαｆｒとなるように点Ａの位置を定め、線分ＰｆＢと前輪軸とのなす角度がβｆｒとなるように点Ｂの位置を定めている。走行制御装置１００では、この円弧ＡＢを、前方仮想バンパー領域７１Ｆの第１外縁７１ａ１として設定する。
【００６２】
なお、αｆｒは設計段階で任意に設定される値であってよい。また、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、αｆｒの設定を変更可能に構成してもよい。βｆｒは、βｆｒ＝ｔａｎ−１（（Ｒｆｒ＋Ｌｆ２）／（Ｗ／２））によって算出される角度、即ち、車両１の右側面を車両１の前方へ伸ばしたところに点Ｂが位置する角度とする。ここで、Ｌｆ２は、作用点Ｐｆから車両１の前方先端までの距離であり、Ｗは、車両１の車幅である。ただし、αｆｒと同様に、設計段階で任意に設定される値であってもよいし、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、βｆｒの設定を変更可能に構成してもよい。
【００６３】
円弧ＣＤは、車両１の左前コーナーを中心とし、左前コーナー半径メモリ９２ｄに格納されている左前コーナー半径Ｒｆｌを半径として規定される円弧であり、線分ＰｆＣと前輪軸とのなす角度がβｆｌとなるように点Ｃの位置を定め、線分ＰｆＤと前輪軸とのなす角度がαｆｌとなるように点Ｄの位置を定めている。走行制御装置１００では、この円弧ＣＤを、前方仮想バンパー領域７１Ｆの第３外縁７１ａ３として設定する。
【００６４】
なお、αｆｌは設計段階で任意に設定される値であってよい。また、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、αｆｌの設定を変更可能に構成してもよい。βｆｌは、βｆｌ＝ｔａｎ−１（（Ｒｆｌ＋Ｌｆ２）／（−Ｗ／２））によって算出される角度、即ち、車両１の左側面を車両１の前方へ伸ばしたところに点Ｃが位置する角度とする。ただし、αｆｌと同様に、設計段階で任意に設定される値であってもよいし、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、βｆｌの設定を変更可能に構成してもよい。
【００６５】
線分ＢＣは、円弧ＡＢの点Ｂと、円弧ＣＤの点Ｃとを結んだ線分である。走行制御装置１００では、この線分ＢＣを、前方仮想バンパー領域７１Ｆの第２外縁７１ａ２として設定する。
【００６６】
円弧ＥＦは、車両１の左後コーナーを中心とし、左後コーナー半径メモリ９２ｆに格納されている右前コーナー半径Ｒｒｌを半径として規定される円弧であり、線分ＰｒＥと後輪軸とのなす角度がαｒｌとなるように点Ｅの位置を定め、線分ＰｒＦと後輪軸とのなす角度がβｒｌとなるように点Ｆの位置を定めている。走行制御装置１００では、この円弧ＥＦを、後方仮想バンパー領域７１Ｒの第４外縁７１ａ４として設定する。
【００６７】
なお、αｒｌは設計段階で任意に設定される値であってよい。また、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、αｒｌの設定を変更可能に構成してもよい。βｒｌは、βｒｌ＝ｔａｎ−１（−（Ｒｒｌ＋Ｌｒ）／（−Ｗ／２））によって算出される角度、即ち、車両１の左側面を車両１の後方へ伸ばしたところに点Ｆが位置する角度とする。ここで、Ｌｒは、作用点Ｐｒから車両１の後端までの距離である。ただし、αｒｌと同様に、設計段階で任意に設定される値であってもよいし、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、βｒｌの設定を変更可能に構成してもよい。
【００６８】
円弧ＧＨは、車両１の右後コーナーを中心とし、右後コーナー半径メモリ９２ｅに格納されている左前コーナー半径Ｒｒｒを半径として規定される円弧であり、線分ＰｒＧと前輪軸とのなす角度がβｒｒとなるように点Ｇの位置を定め、線分ＰｒＨと前輪軸とのなす角度がαｒｒとなるように点Ｇの位置を定めている。走行制御装置１００では、この円弧ＧＨを、後方仮想バンパー領域７１Ｒの第６外縁７１ａ６として設定する。
【００６９】
なお、αｒｒは設計段階で任意に設定される値であってよい。また、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、αｒｒの設定を変更可能に構成してもよい。βｒｒは、βｒｒ＝ｔａｎ−１（−（Ｒｒｒ＋Ｌｒ）／（Ｗ／２））によって算出される角度、即ち、車両１の右側面を車両１の後方へ伸ばしたところに点Ｇが位置する角度とする。ただし、αｒｒと同様に、設計段階で任意に設定される値であってもよいし、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、βｒｒの設定を変更可能に構成してもよい。
【００７０】
線分ＦＧは、円弧ＥＦの点Ｆと、円弧ＧＨの点Ｇとを結んだ線分である。走行制御装置１００では、この線分ＦＧを、後方仮想バンパー領域７１Ｒの第５外縁７１ａ５として設定する。
【００７１】
ここで、車両１の運転位置が前方右側である場合（即ち、車両１が右ハンドルの車両である場合）、運転者は、右前方が左前方よりも車両感覚をつかみやすく、右後方が左後方よりも車両感覚をつかみやすい。また、右前方が右後方よりも車両感覚をつかみやすく、左前方が左後方よりも車両感覚をつかみやすい。
【００７２】
そこで、走行制御装置１００では、右前コーナー半径Ｒｆｒよりも左前コーナー半径Ｒｆｌが長くなるように、右後コーナー半径Ｒｒｒよりも左後コーナー半径Ｒｒｌが長くなるように、右前コーナー半径Ｒｆｒよりも右後コーナー半径Ｒｒｒが長くなるように、左前コーナー半径Ｒｆｌよりも左後コーナー半径Ｒｆｌが長くなるように、それぞれの半径を、車両１の工場出荷時、又は、走行制御装置１００の工場出荷時に、対応する右前コーナー半径メモリ９２ｃ、左前コーナー半径メモリ９２ｄ、右後コーナー半径メモリ９２ｅ、左後コーナー半径メモリ９２ｆに格納している。
【００７３】
これにより、車両感覚のつかみやすい方向にある仮想バンパー領域７１の外縁７１ａ（外縁７１ａ１〜７１ａ６）ほど、車両１からの距離が短く設定される。これにより、車両感覚のつかみやすい方向に物体８０（図２参照）がある場合には、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が短いので、物体８０が車両１の近くまで迫った場合に反発力Ｆｒが仮想的に車両１に加えられる。車両感覚のつかみやすい方向は、運転者がその物体８０と車両１との距離感を容易につかむことができるので、物体８０の近くでようやく車両１に加えられた反発力Ｆｒを運転者が感じたとしても、安心して運転を行うことができる。一方、車両感覚のつかみにくい方向に物体８０がある場合には、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が長いので、運転者がその物体８０と車両１との距離感が把握しにくくても、早めに車両１に加えられた反発力Ｆｒを感じることができ、安心して運転を行うことができる。よって、物体８０の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体８０の衝突回避を行うことができる。
【００７４】
なお、右前コーナー半径メモリ９２ｃ，左前コーナー半径メモリ９２ｄ，右後コーナー半径メモリ９２ｅ、左後コーナー半径メモリ９２ｆに格納されている右前コーナー半径Ｒｆｒ，左前コーナー半径Ｒｆｌ，右後コーナー半径Ｒｒｒ、左後コーナー半径Ｒｒｌの値は、それぞれ、非対称バンパーフラグ９２ｂがオンであり、仮想バンパー領域７１の形状が非対称バンパー形状に設定されている場合に、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作することで変更可能である。ただし、これらの変更は、必ず、右前コーナー半径Ｒｆｒよりも左前コーナー半径Ｒｆｌが長くなる範囲で、右後コーナー半径Ｒｒｒよりも左後コーナー半径Ｒｒｌが長く範囲で、右前コーナー半径Ｒｆｒよりも右後コーナー半径Ｒｒｒが長くなる範囲で、左前コーナー半径Ｒｆｌよりも左後コーナー半径Ｒｆｌが長くなる範囲で行われるように、設定可能な値を制限している。
【００７５】
また、車両１の左前方向と右後後方とを比較した場合、それぞれの車両感覚のつかみやすさは運転者によって異なる場合がある。本実施形態では、車両１の工場出荷時、又は、走行制御装置１００の工場出荷時に、便宜上、左前コーナー半径Ｒｆｌよりも右後コーナー半径Ｒｒｒが長くなるように、それぞれの半径を対応する左前コーナー半径メモリ９２ｄ、右後コーナー半径メモリ９２ｅに格納している。
【００７６】
ただし、左前コーナー半径Ｒｆｌと右後コーナー半径Ｒｒｒとの関係では、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作することによって、右後コーナー半径Ｒｒｒよりも左前コーナー半径Ｒｆｌが長く設定されることを許可している。これにより車両１の左前方向よりも右後方向の距離感がつかみやすい運転者に対しても、安心感を与えながら物体８０の衝突回避を行うことができる。
【００７７】
右前コーナー半径メモリ９２ｃ，左前コーナー半径メモリ９２ｄ，右後コーナー半径メモリ９２ｅ、左後コーナー半径メモリ９２ｆに格納されている右前コーナー半径Ｒｆｒ，左前コーナー半径Ｒｆｌ，右後コーナー半径Ｒｒｒ、左後コーナー半径Ｒｒｌのいずれかの設定が変更されると、その設定変更が行われたことを契機として、再び図７のフローチャートに示す仮想バンパー設定処理がＣＰＵ９１によって実行され、運転者（搭乗者）によって設定された右前コーナー半径Ｒｆｒ，左前コーナー半径Ｒｆｌ，右後コーナー半径Ｒｒｒ、左後コーナー半径Ｒｒｌを用いて、仮想バンパー領域７１が再設定（再形成）される。
【００７８】
図３に戻って、説明を続ける。対称バンパー半径メモリ９２ｇは、仮想バンパー領域７１の一形状である「対称バンパー形状」を規定するパラメータである対称バンパー半径Ｒｓを格納するメモリである。
【００７９】
ここで、図４（ｂ）を参照して、「対称バンパー形状」の仮想バンパー領域７１と、その対称バンパー形状を規定するパラメータである対称バンパー半径Ｒｓとを説明する。図４（ｂ）は、対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１を模式的に示した模式図である。
【００８０】
対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１では、車両１の前方向に設定された扇形の領域を前方仮想バンパー領域７１Ｆとして設定し、車両１の後方向に設定された扇形の領域を後方仮想バンパー領域７１Ｒとして設定する。
【００８１】
前方仮想バンパー領域７１Ｆは、車両１中央の前後軸と車両１の前輪軸との交点に位置し、前方仮想バンパー領域７１Ｆ内の物体８０の存在によって加えられる反発力Ｆｒの作用点Ｐｆを中心とし、対称バンパー半径メモリ９２ｇに格納されている対称バンパー半径Ｒｓを半径として規定される扇形であり、その扇形を構成する線分ＰｆＩと前輪軸とのなす角度がαｆ１となるように点Ｉの位置を定め、扇形を構成する線分ＰｆＪと前輪軸とのなす角度がαｆ２となるように点Ｊの位置を定めている。走行制御装置１００では、この扇形の円弧ＩＪを、前方仮想バンパー領域７１Ｆの第１外縁７１ａ７として設定する。
【００８２】
後方仮想バンパー領域７１Ｒは、車両１中央の前後軸と車両１の後輪軸との交点に位置し、後方仮想バンパー領域７１Ｒ内の物体８０の存在によって加えられる反発力Ｆｒの作用点Ｐｒを中心とし、対称バンパー半径メモリ９２ｇに格納されている対称バンパー半径Ｒｓを半径として規定される扇形であり、その扇形を構成する線分ＰｒＫと後輪軸とのなす角度がαｒ１となるように点Ｋの位置を定め、扇形を構成する線分ＰｆＭと後輪軸とのなす角度がαｒ２となるように点Ｍの位置を定めている。走行制御装置１００では、この扇形の円弧ＫＭを、後方仮想バンパー領域７１Ｒの第１外縁７１ａ８として設定する。
【００８３】
対称バンパー半径メモリ９２ｇに格納されている対称バンパー半径Ｒｓの値は、非対称バンパーフラグ９２ｂがオフであり、仮想バンパー領域７１の形状が対称バンパー形状に設定されている場合に、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作することで変更可能である。対称バンパー半径メモリ９２ｇの対称バンパー変形Ｒｓの設定が変更されると、その設定変更が行われた時点で、再び図７のフローチャートに示す仮想バンパー設定処理がＣＰＵ９１によって実行され、運転者（搭乗者）によって設定された対称バンパー変形Ｒｓを用いて、仮想バンパー領域７１が再設定（再形成）される。
【００８４】
図３に戻り説明を続ける。ＲＡＭ９３は、書き換え可能な揮発性のメモリであり、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムの実行時に各種のデータを一時的に記憶するためのメモリである。ＲＡＭ９３には、バネ設定テーブルメモリ９３ａが設けられている。
【００８５】
バネ設定テーブルメモリ９３ａは、仮想バンパー領域７１に仮想的に並設した複数のバネ７２に関する情報を記憶するメモリである。ここで、図５を参照して、バネ設定テーブルメモリ９３ａの詳細について説明する。図５は、バネ設定テーブルメモリ９３ａの内容を模式的に示した模式図である。
【００８６】
走行制御装置１００（ＣＰＵ９１）は、仮想バンパー領域７１を設定（形成）すると、その仮想バンパー領域７１内に複数のバネ７２を仮想的に並設する。その並設されたバネ７２の情報として、図５に示す通り、バネ７２毎に、バネ７２の識別情報であるバネ番号ｎに対応付けて、そのバネ番号ｎで示されるバネの取付角度αｎと、外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎと、バネ定数ｋｎとを格納する。
【００８７】
ここで、前方仮想バンパー領域７１Ｆにおいては、その形状が非対称バンパー形状および対称バンパー形状のいずれであっても、作用点Ｐｆから０．５度間隔で放射状に前方仮想バンパー領域７１Ｆ内に複数のバネ７２が配設される。つまり、各バネ７２は、一端が作用点Ｐｆに接続され、０．５度の間隔をおきながら、他端が前方仮想バンパー領域７１Ｆの外縁７１ａ（非対称バンパー形状の場合は７１ａ１〜７１ａ３、対称バンパー形状の場合は７１ａ７）に位置するように、配設される。
【００８８】
また、後方仮想バンパー領域７１Ｒにおいては、その形状が非対称バンパー形状および対称バンパー形状のいずれであっても、作用点Ｐｒから０．５度間隔で放射状に後方仮想バンパー領域７１Ｒ内に複数のバネ７２が配設される。つまり、各バネ７２は、一端が作用点Ｐｒに接続され、０．５度の間隔をおきながら、他端が後方仮想バンパー領域７１Ｒの外縁７１ａ（非対称バンパー形状の場合は７１ａ４〜７１ａ６、対称バンパー形状の場合は７１ａ８）に位置するように、配設される。
【００８９】
バネ番号ｎは、並設されたバネ１本１本を識別するための情報である。前方仮想バンパー領域７１Ｆの一番右側に配設されたバネ（非対称バンパー形状の場合は線分ＰｆＡに配設されたバネ、対称バンパー形状の場合は線分ＰｆＩに配設されたバネ）のバネ番号ｎを１とする。そして、前方仮想バンパー領域７１Ｆに配設された各バネについては、右側から左側に向けて順にバネ番号ｎを１ずつ大きくする。
【００９０】
また、前方仮想バンパー領域７１Ｆの一番左側に配設されたバネのバネ番号ｎをｎｒとした場合、続いて、後方仮想バンパー領域７１Ｒの一番左側に配設されたバネ（非対称バンパー形状の場合は線分ＰｒＥに配設されたバネ、対称バンパー形状の場合は線分ＰｒＫに配設されたバネ）のバネ番号ｎをｎｒ＋１とする。そして、後方仮想バンパー領域７１Ｒに配設された各バネについては、左側から右側に向けて順にバネ番号ｎを１ずつ大きくする。
【００９１】
取付角度αｎは、バネ番号ｎのバネ７２の車両１に対する取付角度を示すものである。ここでは、車両１中央の前後軸から車両１の右方向に伸びる半直線と、各バネ７２の一端と他端とを結んだ直線とのなす角度を取付角度αｎとして規定する。つまり、前方仮想バンパー領域７１Ｆにおいては、作用点Ｐｆにおいて、その作用点Ｐｆから車両１の右方向に伸びる半直線と、各バネ７２の一端と他端とを結んだ直線とのなす角度を取付角度αｎとしている。また、前方仮想バンパー領域７１Ｆにおいては、作用点Ｐｆにおいて、その作用点Ｐｆから車両１の右方向に伸びる半直線と、各バネ７２の一端と他端とを結んだ直線とのなす角度を取付角度αｎとしている。
【００９２】
外郭Ｘ座標Ｘｃｎ，外郭Ｙ座標Ｙｃｎは、バネ番号ｎのバネ７２における他端、つまり、仮想バンパー領域７１の外郭に位置する他端の座標を示すものである。本実施形態では、車両１中央の前後軸をＹ軸（車両１の前方向、即ち、矢印Ｆで示す方向を正方向）とし、車両１の後輪軸（後輪２ＲＬ，２ＲＲを結んだ直線）をＸ軸（車両１の右方向を正方向）として、Ｘ軸とＹ軸との交点となる作用点Ｐｒを原点とした所謂車両座標系で、外郭Ｘ座標Ｘｃｎ，外郭Ｙ座標Ｙｃｎを表す。
【００９３】
バネ長Ｌｖｂｎは、バネ番号ｎのバネ７２の自然長（バネ７２を伸縮させない状態におけるバネ７２の長さ）を示すものである。対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１に並設されたバネ７２については、図４（ｂ）に示す通り、すべてのバネ７２において、対称バンパー半径メモリ９２ｇに格納された対称バンパー半径Ｒｓがバネ長Ｌｖｂｎとなる。
【００９４】
一方、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１に並設されたバネ７２については、バネ７２毎にバネ長Ｌｖｂｎが異なるため、以下のように各バネ７２のバネ長Ｌｖｂｎを算出する。即ち、前方仮想バンパー領域７１Ｆ内に配設されたバネ７２のバネ長Ｌｖｂｎは、バネ７２の一端が接続される作用点Ｐｆと、バネ７２の他端が位置する外郭Ｘ座標Ｘｃｎ，外郭Ｙ座標Ｙｃｎで示される点との距離によって算出される。また、後方仮想バンパー領域７１Ｒ内に配設されたバネ７２のバネ長Ｌｖｂｎは、バネ７２の一端が接続される作用点Ｐｒと、バネ７２の他端が位置する外郭Ｘ座標Ｘｃｎ，外郭Ｙ座標Ｙｃｎで示される点との距離によって算出される。
【００９５】
ここで、上述した通り、車両感覚のつかみやすい方向にある仮想バンパー領域７１の外縁７１ａ（外縁７１ａ１〜７１ａ６）ほど、車両１からの距離が短く設定される。これにより、車両間隔のつかみにくい方向には、バネ長Ｌｖｂｎの長いバネ７２が設けられることになり、車両間隔のつかみやすい方向には、バネ長Ｌｖｂｎの短いバネ７２が設けられることになる。
【００９６】
ここで、車両感覚のつかみやすい方向に物体８０がある場合に、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が長く、バネ長Ｌｖｂｎの長いバネ７２が設定されると、運転者が十分に衝突回避可能と判断できる距離に物体８０があったとしても、大きな反発力Ｆｒが車両に加えられるおそれがある。これに対し、車両感覚のつかみやすい方向に物体８０がある場合には、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が短く、バネ長Ｌｖｂｎの短いバネ７２が設定されるので、運転者が十分に衝突回避可能と判断できる距離に物体８０がある場合には、反発力Ｆｒが車両に加えられないか、若しくは、小さな反発力Ｆｒが車両に加えられる。よって、運転者に不満感を与えることなく、物体８０の衝突回避を適切に行うことができる。
【００９７】
また、車両感覚のつかみにくい方向に物体８０がある場合には、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が長く、バネ長Ｌｖｂｎの長いバネ７２が設定されるので、早くから車両１に反発力Ｆｒを加えることができ、その物体８０が車両１に近づくと、より大きな反発力Ｆｒを車両１に加えることができる。よって、この場合、運転者がその物体８０と車両１との距離感が把握しにくくても、その反発力Ｆｒを運転者が感じることによって、安心して運転を行うことができる。従って、物体８０がどの位置にあったとしても、物体８０との衝突回避を運転者の車両感覚に合わせて適切に行うことができる。
【００９８】
バネ定数ｋｎは、バネ番号ｎのバネ７２のバネ定数を示すものである。対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１に並設されたバネ７２については、すべてのバネ７２において、バネ定数ｋｎを一定の大きさ（例えば、１００Ｎ／ｍ）とする。
【００９９】
一方、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１に並設されたバネ７２については、各バネ７２のバネ長Ｌｖｂｎの大きさに応じて異なるバネ定数ｋｎを設定し、バネ番号ｎのバネ７２について設定したバネ定数ｋｎの大きさを、そのバネ番号ｎに対応付けて、バネ設定テーブルメモリ９３ａに格納する。
【０１００】
ここで、図６を参照して、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１に並設されたバネ７２のバネ定数ｋｖｂｎの算出方法について説明する。まず、図６（ａ）は、バネ長Ｌｖｂｎの異なる複数のバネ７２（ここでは、代表してバネ番号ｎ１及びｎ２のバネ）を伸縮していない状態で示した図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）で示した複数のバネ７２が限界まで収縮されている状態を示した図である。また、図６（ａ），（ｂ）には、仮想的に設定されたバネ７２とは別に、バネ定数ｋｎを決定するための基準となるバネ（以下「基準バネ」と称す）を示している。基準バネのバネ長をＬｖｂｂａｓｅとし、基準バネのバネ定数をｋｂａｓｅとする。
【０１０１】
図６（ａ）によって示す通り、バネ番号ｎ１のバネはバネ長ＬｖｂｎはＬｖｂｎ１であり、バネ番号ｎ２のバネＬｖｂｎはバネ長はＬｖｂｎ２である。そして、これらのバネ長と、基準バネのバネ長とは、Ｌｖｂｎ１＜Ｌｖｂｂａｓｅ＜Ｌｖｂｎ２となっている。
【０１０２】
走行制御装置１００（ＣＰＵ９１）では、図６（ｂ）に示す通り、仮想バンパー領域７１に並設されたすべてのバネ（バネ番号ｎ１、ｎ２のバネ）と、基準バネとは、いずれも限界長さＬｌｉｍまで収縮可能であり、限界長さＬｌｉｍを超えて収縮されることはないものとして取り扱う。
【０１０３】
そして、走行制御装置１００（ＣＰＵ９１）では、バネ番号ｎのバネ定数ｋｎを以下の式（２）により算出する。
【０１０４】
ｋｎ＝ｋｂａｓｅ×（Ｌｖｂｂａｓｅ−Ｌｌｉｍ）／（Ｌｖｂｎ−Ｌｌｉｍ） ・・・（２）
つまり、バネ番号ｎ１のバネ定数ｋｎ１は式（３）により算出され、バネ番号ｎ２のバネ定数ｋｎ２は式（４）により算出される。
【０１０５】
ｋｎ１＝ｋｂａｓｅ×（Ｌｖｂｂａｓｅ−Ｌｌｉｍ）／（Ｌｖｂｎ１−Ｌｌｉｍ） ・・・（３）
ｋｎ２＝ｋｂａｓｅ×（Ｌｖｂｂａｓｅ−Ｌｌｉｍ）／（Ｌｖｂｎ２−Ｌｌｉｍ） ・・・（４）
上述した通り、バネ番号ｎ１，ｎ２のバネのバネ長Ｌｖｂｎ１，Ｌｖｂｎ２と、基準バネのバネ長Ｌｖｂｂａｓｅとの間には、Ｌｖｂｎ１＜Ｌｖｂｂａｓｅ＜Ｌｖｂｎ２の関係にあるので、式（２）により、バネ番号ｎ１，ｎ２のバネ定数ｋｎ１，ｋｎ２と、基準バネのバネ定数ｋｂａｓｅとは、ｋｎ２＜ｋｂａｓｅ＜ｋｎ１となる。
【０１０６】
従って、仮想バンパー領域７１内に存在する物体８０と車両１（実際には、車両１の作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離に対してバネに加えられる弾性力Ｆｅは、図６（ｃ）に示す通りとなる。図６（ｃ）は、図６（ａ）で示した複数のバネに発生する弾性力Ｆｅを示した図である。
【０１０７】
まず、基準バネのバネについては、物体８０と車両１（作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離がバネ長Ｌｖｂａｓｅとなった場合に、弾性力Ｆｅが発生しはじめ、物体８０と車両１（作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離が短くなるにつれて、徐々に弾性力Ｆｅが大きくなる。
【０１０８】
これに対し、基準バネよりもバネ長の長いバネ番号ｎ２のバネについては、物体８０と車両１（作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離がバネ長Ｌｖｂｎ２となった場合に、弾性力Ｆｅが発生しはじめ、物体８０と車両１（作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離が短くなるにつれて、基準バネよりも緩やかな傾きで弾性力Ｆｅが大きくなる。また、基準バネよりもバネ長の短いバネ番号ｎ１のバネについては、物体８０と車両１（作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離がバネ長Ｌｖｂｎ１となった場合に、弾性力Ｆｅが発生しはじめ、物体８０と車両１（作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離が短くなるにつれて、基準バネよりも急な傾きで弾性力Ｆｅが大きくなる。
【０１０９】
ここで、バネ長の長いバネ７２が設けられるのは、上述した通り、車両間隔のつかみにくい方向となる。また、バネ長の短いバネ７２が設けられるのは、車両間隔のつかみやすい方向となる。つまり、車両間隔のつかみにくい方向に設けられたバネ７２のバネ定数は小さなものとなり、車両間隔のつかみやすい方向に設けられたバネ７２のバネ定数は大きなものとなる。
【０１１０】
これにより、車両感覚のつかみにくい方向にある物体８０については、早くから弾性力Ｆｅの反作用として車両１に反発力Ｆｒが加えられ、物体８０が車両１に近づくにつれてその反発力Ｆｒが少しずつ大きくなるので、距離感のつかみにくい物体８０との衝突回避が確実に行われるだろうとの安心感を運転者に与えることができる。また、車両感覚のつかみやすい方向にある物体８０については、その物体８０が近くまで迫った場合に弾性力Ｆｅの反作用として反発力Ｆｒが車両１に加えられることになるが、更に物体８０が車両１に接近した場合には、大きな反発力Ｆｒでその物体８０との衝突を回避するよう車両１の走行に伴う制御が行われる。従って、この場合には、近くに迫った物体８０との衝突回避が確実に行われるだろうとの安心感を運転者に与えることができる。その結果、より運転者に安心感を与えながら物体８０の衝突回避を行うことができる。
【０１１１】
また、バネ番号ｎ１，ｎ２のバネと、基準バネとが限界長さＬｌｉｍまで収縮された場合、それぞれのバネによって発生する弾性力Ｆｅｎ１，Ｆｅｎ２，Ｆｅｂａｓｅは、次に示す式（５）〜（７）となる。
【０１１２】
Ｆｅｎ１＝ｋｎ１×（Ｌｖｂｎ１−Ｌｌｉｍ）
＝ｋｂａｓｅ×（Ｌｖｂｂａｓｅ−Ｌｌｉｍ） ・・・（５）
Ｆｅｎ２＝ｋｎ２×（Ｌｖｂｎ２−Ｌｌｉｍ）
＝ｋｂａｓｅ×（Ｌｖｂｂａｓｅ−Ｌｌｉｍ） ・・・（６）
Ｆｅｂａｓｅ＝ｋｂａｓｅ×（Ｌｖｂｂａｓｅ−Ｌｌｉｍ） ・・・（７）
つまり、図６（ｃ）にも示す通り、バネ番号ｎのバネ定数ｋｎを式（２）によって算出するので、バネ番号ｎ１，ｎ２のバネと、基準バネとが限界長さＬｌｉｍまで収縮された場合にそれぞれのバネによって発生する弾性力Ｆｅｎ１，Ｆｅｎ２，Ｆｅｂａｓｅはすべて同じ大きさとなる。
【０１１３】
これにより、車両感覚のつかみやすい方向と車両感覚のつかみにくい方向とのいずれにも物体８０が存在する場合、それらの物体８０がいずれも、それぞれの位置に想定して設けられたバネ７２を限界長さＬｌｉｍまで縮められる程度に車両１に接近していれば、それぞれのバネ７２において略同一の大きさの弾性力Ｆｅが発生し、その弾性力Ｆｅの反作用が反発力Ｆｒとして、それぞれ車両１に仮想的に加えられる。
【０１１４】
よって、車両感覚のつかみやすい方向と車両感覚のつかみにくい方向とのいずれにも物体８０が存在し、それぞれの物体８０がいずれも車両１に最接近しているような場合においては、それぞれの物体８０を回避するための反発力Ｆｒとして略同一の大きさの反発力Ｆｒが、それぞれの物体８０から車両１に対して加えられるので、どちらか一方の物体８０からの反発力Ｆｒが大きいために他方の物体８０へと車両１が近づいていくことを抑制できる。従って、安全に物体８０の衝突回避を行うことができる。
【０１１５】
次いで、図７〜図１４までのフローチャートと模式図とを参照して、車両１に搭載された走行制御装置１００のＣＰＵ９１により実行される各種処理について説明する。まず、図７は、そのＣＰＵ９１により実行される仮想バンパー設定処理を示すフローチャートである。
【０１１６】
仮想バンパー設定処理は、車両１の進行方向となり得る前方向と後方向に、衝突を避けるべき物体を検出する領域として、仮想バンパー領域７１を設定（形成）し、その仮想バンパー領域７１に並設される複数のバネ７２を設定する処理である。
【０１１７】
この仮想バンパー設定処理は、次の場合に実行される。まず、第１に、イグニッションスイッチ２４が操作されて、走行制御装置１００に電力が供給された場合に実行される初期化処理の中で、その初期化処理の一処理として実行される。第２に、非対称バンパーフラグ９２ｂが運転者（搭乗者）によって設定変更された場合に、その設定変更が行われたことを契機として実行される。
【０１１８】
第３に、非対称バンパーフラグ９２ｂがオンであり、仮想バンパー領域７１の形状が非対称バンパー形状に設定されている場合に、右前コーナー半径メモリ９２ｃ，左前コーナー半径メモリ９２ｄ，右後コーナー半径メモリ９２ｅ、左後コーナー半径メモリ９２ｆに格納されている右前コーナー半径Ｒｆｒ，左前コーナー半径Ｒｆｌ，右後コーナー半径Ｒｒｒ、左後コーナー半径Ｒｒｌのいずれかの設定が変更されると、その設定変更が行われたことを契機として実行される。
【０１１９】
第４に、非対称バンパーフラグ９２ｂがオフであり、仮想バンパー領域７１の形状が対称バンパー形状に設定されている場合に、対称バンパー半径メモリ９２ｇの対称バンパー変形Ｒｓの設定が変更されると、その設定変更が行われたことを契機として実行される。
【０１２０】
仮想バンパー設定処理がＣＰＵ９１により実行されると、ＣＰＵ９１は、まず、非対称バンパーフラグ９２ａがオンか否かを判断する（Ｓ１１）。非対称バンパーフラグ９２ａがオンである場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、非対称バンパー設定処理を実行し（Ｓ１２）、仮想バンパー設定処理を終了する。この非対称バンパー設定処理の詳細については、図８，図９を参照して、後述する。
【０１２１】
Ｓ１１の処理の結果、非対称バンパーフラグ９２ａがオンではなく、オフであると判断される場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、通常バンパー設定処理を実行する（Ｓ１３）。通常バンパー設定処理（Ｓ１３）では、図４（ｂ）に示す対象バンパー形状の仮想バンパー領域７１を設定し、その仮想バンパー領域７１内に並設される複数のバネ７２を、図５を参照しながら説明した方法で仮想的に設定する。そして、仮想的に設定された各バネ７２の情報を、バネ設定テーブルメモリ９３ａに格納する。通常バンパー設定処理（Ｓ１３）を実行すると、ＣＰＵ９１は、仮想バンパー設定処理を終了する。
【０１２２】
次に、図８，図９を参照して、ＣＰＵ９１により実行される非対称バンパー設定処理（Ｓ１２）について説明する。図８，図９は、この非対称バンパー設定処理を示すフローチャートである。この非対称バンパー設定処理は、上述した通り、仮想バンパー設定処理（図７参照）の一処理であり、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１を設定し、その仮想バンパー領域７１内に並設される複数のバネ７２を仮想的に設定する処理である。
【０１２３】
非対称バンパー設定処理が実行されると、ＣＰＵ９１は、まず、非対称バンパー形状を規定するパラメータである右前コーナー半径Ｒｆｒ，左前コーナー半径Ｒｆｌ，右後コーナー半径Ｒｒｒ、左後コーナー半径Ｒｒｌの値を、それぞれ、右前コーナー半径メモリ９２ｃ，左前コーナー半径メモリ９２ｄ，右後コーナー半径メモリ９２ｅ、左後コーナー半径メモリ９２ｆから読み出す（Ｓ２１）。
【０１２４】
次に、バネ番号ｎを１に設定し（Ｓ２２）、取付角度αｎをαｆｒ（図４（ａ）参照）に設定して（Ｓ２３）、Ｓ２４の処理へ移行する。
【０１２５】
Ｓ２４の処理では、取付角度αｎがβｆｒ（図４（ａ）参照）以下かを判断し（Ｓ２４）、取付角度がβｆｒ以下である場合は（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、バネ７２の他端が第１外郭７１ａ１（図４（ａ）参照）にあるとして、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを算出し（Ｓ２５）、Ｓ２６の処理へ移行する。なお、外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎとは、上述した通り、車両１中央の前後軸をＹ軸（車両１の前方向、即ち、矢印Ｆで示す方向を正方向）とし、車両１の後輪軸（後輪２ＲＬ，２ＲＲを結んだ直線）をＸ軸（車両１の右方向を正方向）として、Ｘ軸とＹ軸との交点となる作用点Ｐｒを原点とした所謂車両座標系で表す。
【０１２６】
ここで、作用点Ｐｒから車両１の前方先端までの距離をＬｆ１とし、作用点Ｐｒと作用点Ｐｆとの距離をＬｗｂとし、車両１の車幅をＷとすると（いずれも図４（ａ）参照）、第１外郭７１ａ１は、（ｘ−Ｗ／２）２＋（ｙ−Ｌｆ１））２＝Ｒｆｒ２の式で表される円弧であり、取付角度αｎのバネ７２は、ｙ＝（ｔａｎα）ｘ＋Ｌｗｂで表される。
【０１２７】
よって、第１外郭７１ａ１を表す式と、バネ７２を表す式との連立方程式を解くことにより、Ｓ２５の処理では、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎ、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを、次の式で算出する。
【０１２８】
【数１】
【０１２９】
【数２】
【０１３０】
【数３】
Ｓ２６の処理では、Ｓ２５の処理（又は、後述するＳ３１，Ｓ３３，Ｓ３６，３９，Ｓ４１の各処理）によって算出された、バネ番号ｎのバネ７２のバネ長Ｌｖｂｎから、式（２）を用いて、バネ番号ｎのバネ７２のバネ定数ｋｎを算出する（Ｓ２６）。そして、バネ設定テーブルメモリ９３ａに、バネ番号ｎの値に対応付けて、バネ情報として、取付角度αｎ，外郭Ｘ座標Ｘｃｎ，外郭Ｙ座標Ｙｃｎ，バネ長Ｌｖｂｎ，バネ定数ｋｎを書き込む（Ｓ２７）。
【０１３１】
その後、バネ番号ｎに１を加算し（Ｓ２８）、取付角度αｎに０．５度を加算して（Ｓ２９）、Ｓ２４の処理へ戻る。これにより、次のバネ番号ｎに対し、Ｓ２４〜Ｓ２９，及び、後述するＳ３０〜Ｓ４１の処理が実行され、仮想的に仮想バンパー領域７１に並設される複数のバネ７２が設定される。
【０１３２】
Ｓ２４の処理により、取付角度αｎがβｆｒよりも大きいと判断される場合（Ｓ２４：Ｎｏ）、図９に示すＳ３０の処理へ移行する。Ｓ３０の処理では、取付角度αｎがβｆｌ（図４（ａ）参照）以下かを判断する（Ｓ３０）。その結果、取付角度αｎがβｆｌ以下であると判断される場合は（Ｓ３０：Ｙｅｓ）、バネ７２の他端が第２外郭７１ａ２（図４（ａ）参照）にあるとして、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを算出し（Ｓ３１）、図８のＳ２６の処理へ移行する。
【０１３３】
ここで、第２外郭７１ａ２は、ｙ＝（（Ｒｆｒ−Ｒｆｌ）／Ｗ）ｘ＋Ｌｆ１＋（Ｒｆｒ＋Ｒｆｌ）／２の式で表される直線であり、また、取付角度αｎのバネ７２は、ｙ＝（ｔａｎα）ｘ＋Ｌｗｂで表される。
【０１３４】
よって、第２外郭７１ａ２を表す式と、バネ７２を表す式との連立方程式を解くことにより、Ｓ３１の処理では、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎは、次の式で算出する。
【０１３５】
【数４】
なお、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎは、上述の［数２］，［数３］と同一の式で算出する。
【０１３６】
Ｓ３０の処理の結果、取付角度αｎがβｆｌよりも大きいと判断される場合（Ｓ３０：Ｎｏ）、次いで、取付角度αｎがαｆｌ（図４（ａ）参照）以下かを判断する（Ｓ３２）。その結果、取付角度αｎがαｆｌ以下であると判断される場合は（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、バネ７２の他端が第３外郭７１ａ３（図４（ａ）参照）にあるとして、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを算出し（Ｓ３３）、図８のＳ２６の処理へ移行する。
【０１３７】
ここで、第３外郭７１ａ３は、（ｘ＋Ｗ／２）２＋（ｙ−Ｌｆ１）２＝Ｒｆｌ２の式で表される円弧であり、また、取付角度αｎのバネ７２は、ｙ＝（ｔａｎα）ｘ＋Ｌｗｂで表される。
【０１３８】
よって、第３外郭７１ａ３を表す式と、バネ７２を表す式との連立方程式を解くことにより、Ｓ３３の処理では、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎは、次の式で算出する。
【０１３９】
【数５】
なお、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎは、上述の［数２］，［数３］と同一の式で算出する。
【０１４０】
Ｓ３２の処理の結果、取付角度αｎがαｆｌよりも大きいと判断される場合（Ｓ３２：Ｎｏ）、次いで、取付角度αｎがαｒｌ（図４（ａ）参照）以下かを判断する（Ｓ３４）。その結果、取付角度αｎがαｒｌ以下であると判断される場合は（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、取付角度αｎをαｒｌに設定して（Ｓ３５）、Ｓ３７の処理へ進む。
【０１４１】
また、Ｓ３４の処理の結果、取付角度αｎがαｒｌよりも大きいと判断される場合（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、次いで、取付角度αｎがβｒｌ（図４（ａ）参照）以下かを判断する（Ｓ３６）。その結果、取付角度αｎがαｒｌ以下であると判断される場合は（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、Ｓ３７の処理へ移行する。
【０１４２】
Ｓ３７の処理では、バネ７２の他端が第４外郭７１ａ４（図４（ａ）参照）にあるとして、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを算出し（Ｓ３７）、図８のＳ２６の処理へ移行する。
【０１４３】
ここで、第４外郭７１ａ４は、（ｘ＋Ｗ／２）２＋（ｙ＋Ｌｒ））２＝Ｒｒｌ２の式で表される円弧であり、また、取付角度αｎのバネ７２は、ｙ＝（ｔａｎα）ｘ＋Ｌｗｂで表される。
【０１４４】
よって、第４外郭７１ａ４を表す式と、バネ７２を表す式との連立方程式を解くことにより、Ｓ３７の処理では、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎは、次の式で算出する。
【０１４５】
【数６】
なお、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎは、上述の［数２］，［数３］と同一の式で算出する。
【０１４６】
Ｓ３６の処理の結果、取付角度αｎがβｒｌよりも大きいと判断される場合（Ｓ３６：Ｎｏ）、次いで、取付角度αｎがβｒｒ（図４（ａ）参照）以下かを判断する（Ｓ３８）。その結果、取付角度αｎがβｒｒ以下であると判断される場合は（Ｓ３８：Ｙｅｓ）、バネ７２の他端が第５外郭７１ａ５（図４（ａ）参照）にあるとして、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを算出し（Ｓ３９）、図８のＳ２６の処理へ移行する。
【０１４７】
ここで、第５外郭７１ａ５は、ｙ＝（（−Ｒｒｒ＋Ｒｒｌ）／Ｗ）ｘ−Ｌｒ−（Ｒｒｒ＋Ｒｒｌ）／２の式で表される直線であり、また、取付角度αｎのバネ７２は、ｙ＝（ｔａｎα）ｘ＋Ｌｗｂで表される。
【０１４８】
よって、第２外郭７１ａ２を表す式と、バネ７２を表す式との連立方程式を解くことにより、Ｓ３９の処理では、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎは、次の式で算出する。
【０１４９】
【数７】
なお、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎは、上述の［数２］，［数３］と同一の式で算出する。
【０１５０】
Ｓ３８の処理の結果、取付角度αｎがβｒｒよりも大きいと判断される場合（Ｓ３８：Ｎｏ）、次いで、取付角度αｎがαｒｒ（図４（ａ）参照）以下かを判断する（Ｓ４０）。その結果、取付角度αｎがαｒｒ以下であると判断される場合は（Ｓ４０：Ｙｅｓ）、バネ７２の他端が第６外郭７１ａ６（図４（ａ）参照）にあるとして、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを算出し（Ｓ４１）、図８のＳ２６の処理へ移行する。
【０１５１】
ここで、第６外郭７１ａ６は、（ｘ−Ｗ／２）２＋（ｙ＋Ｌｒ）２＝Ｒｒｒ２の式で表される円弧であり、また、取付角度αｎのバネ７２は、ｙ＝（ｔａｎα）ｘ＋Ｌｗｂで表される。
【０１５２】
よって、第６外郭７１ａ６を表す式と、バネ７２を表す式との連立方程式を解くことにより、Ｓ４１の処理では、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎは、次の式で算出する。
【０１５３】
【数８】
なお、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎは、上述の［数２］，［数３］と同一の式で算出する。
【０１５４】
Ｓ４０の処理の結果、取付角度αｎがαｒｒよりも大きいと判断される場合（Ｓ４０：Ｎｏ）、すべてのバネ７２について設定が終了したことを意味するので、非対称バンパー設定処理を終了する。これにより、図４（ａ）に示すような非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１が設定され、その仮想バンパー領域７１内に複数のバネ７２が並設される。
【０１５５】
次いで、図１０を参照して、ＣＰＵ９１により実行される物体回避処理について説明する。図１０は、この物体回避処理を示すフローチャートである。この物体回避処理は、仮想バンパー領域７１内に物体８０が存在する場合に、その仮想バンパー領域７１内に仮想的に並設させた複数のバネ７２の一部（バネ７２ａ）が、物体８０によって収縮されたとして、そのバネ７２ａに生じる弾性力Ｆｅの反作用として車両１に反発力Ｆｒを加え、車両１の走行を制御するものである。この物体回避処理は、所定時間間隔（例えば、５０ミリ秒毎）に実行される。
【０１５６】
物体回避処理が実行されると、ＣＰＵ９１は、まず、第１カメラ２６ａ及び第２カメラ２６ｂにて撮像された画像の画像データから、車両１の周囲に存在する物体８０と、車両１を基準としたその物体８０の位置とを判断する（Ｓ５１）。次に、Ｓ５１の処理にて判断された物体８０の位置と、バネ設定テーブルメモリ９３ａに格納された各バネ７２のバネ情報とから、物体８０の存在によって、仮想バンパー７１内に仮想的に並設されたバネ７２の中から収縮されたバネ７２ａを検索する（Ｓ５２）。
【０１５７】
そして、Ｓ５２の処理の結果、収縮されたバネ７２ａがあるか否かを判断する（Ｓ５３）。その結果、収縮されたバネ７２ａがなければ（Ｓ５３：Ｎｏ）、仮想バンパー領域７１内に物体８０がないと判断し、そのまま物体回避処理を終了する。
【０１５８】
一方、収縮されたバネ７２ａがあると判断された場合（Ｓ５３：Ｙｅｓ）、仮想バンパー７１内に物体８０があると判断できるので、次に説明するＳ５４〜Ｓ５９の処理を実行して、物体８０を回避するよう、車両１の走行を制御する。
【０１５９】
まず、Ｓ５４の処理では、前進時においては、収縮したバネ７２ａから車両１の作用点Ｐｆに対して加えられる反発力Ｆｒ（Ｆｒｆ）を算出し、後進時においては、収縮したバネ７２ａから車両１の作用点Ｐｒに対して加えられる反発力Ｆｒ（Ｆｒｒ）を算出する（Ｓ５４）。反発力Ｆｒの大きさは上述の式（１）によって算出される。このとき、式（１）で用いるバネ定数は、収縮したバネ７２ａのバネ定数をバネ設定テーブルメモリ９３ａより取得する。
【０１６０】
なお、収縮したバネ７２ａが複数ある場合は、それぞれのバネ７２ａから加えられる反発力の向きも考慮して、すべてのバネ７２ａから車両１の作用点Ｐｆ又はＰｒに加えられる反発力を合成して、作用点Ｐｆ又はＰｒにおける反発力Ｆｒｆ又はＦｒｒを算出する。
【０１６１】
次に、Ｓ５４の処理にて算出した反発力Ｆｒ（Ｆｒｆ又はＦｒｒ）から、車両前後方向の反発力Ｆｒｆｙ又はＦｒｒｘと、車両左右方向の反発力Ｆｒｆｘ又はＦｒｒｘと（図２参照）に分解する（Ｓ５５）。
【０１６２】
そして、前進時においては、Ｓ５５の処理にて求めた車両前後方向の反発力Ｆｒｆｙから、以下の式（８）により、車両１の加速度ａを算出し、後進時においては、Ｓ５５の処理にて求めた車両戦後方向の反発力Ｆｒｒｙから、以下の式（９）により、車両１の加速度ａを算出する（Ｓ５６）。
【０１６３】
ａ＝Ｆｒｆｙ／ｍ ・・・（８）
ａ＝Ｆｒｒｙ／ｍ ・・・（９）
ここで、ｍは、車両１の重量（質量）である。
【０１６４】
続くＳ５７の処理では、前進時において、Ｓ５５の処理にて求めた車両左右方向の反発力Ｆｒｆｘから、以下の式（１０）により、車両１に生じる反モーメント力Ｍを算出し、また、後進時において、Ｓ５５の処理にて求めた車両左右方向の反発力Ｆｒｒｘから、以下の式（１１）により、車両１に生じる反モーメント力Ｍを算出する。
【０１６５】
Ｍ＝Ｆｒｆｘ×Ｌｆ ・・・（１０）
Ｍ＝Ｆｒｒｘ×Ｌｒ ・・・（１１）
そして、Ｓ５７の処理において、式（１０）又は（１１）により算出した反モーメント力Ｍから、以下の［数９］により、車両１の操舵角δｆを算出する。
【０１６６】
【数９】
なお、車両１が前進する場合、後進する場合のいずれにおいても、その車両速度が毎秒０．５ｍ以下である場合、次の式（１２）により、車両１の操舵角δｆを算出する。
【０１６７】
δｆ＝−Ｍ／（２・Ｋｆ・Ｌｆ） ・・・（１２）
ここで、式（１０），式（１１），［数９］の各式で用いられる各種パラメータの意味について、図１１を参照して説明する。図１１は、作用点Ｐｆ又はＰｒに、車両左右方向の反発力Ｆｒｆｙ又はＦｒｒｙが加えられた場合において生じる反モーメント力Ｍと、その反モーメント力によって取り得るべき車両１の操舵角δｆを算出する場合に用いるパラメータを説明する図である。
【０１６８】
まず、Ｌｆは、前輪軸（作用点Ｐｆ）と車両１の重心との距離であり、Ｌｒは、後輪軸（作用点Ｐｒ）と車両１の重心との距離である。Ｋｆは、前輪等価コーナーリングスティフネスであり、Ｋｒは、後輪等価コーナーリングスティフネスである。βは、重心位置における車両１の横滑り角であり、γは車両１のヨーレートである。Ｖは、車両速度である。なお、図１１において、δｒは、後輪における操舵角であるが、本実施形態における車両１は、前輪のみ操舵可能であるので、δｒを０として取り扱っている。
【０１６９】
図１０に戻り説明を続ける。Ｓ５７の処理が終了すると、続いて、Ｓ５８の処理を実行する。Ｓ５８の処理では、Ｓ５６の処理により算出した加速度ａと、現在の車両１の速度と、運転者によって踏み込まれたアクセルペダルの踏み込み量とから、目標とすべき車両速度を決定し、その目標とすべき車両速度を示す制御信号を、後述する車輪駆動装置３（図１参照）へ送信する。また、Ｓ５８の処理では、Ｓ５７の処理により算出した操舵角δｆを示す制御信号を、後述する操舵駆動装置５（図１参照）へ送信する。そして、Ｓ５８の処理の終了後、物体回避処理を終了する。
【０１７０】
このＳ５８の処理により、車両１が、前後方向の反発力Ｆｒｆｙ又はＦｒｒｙによって生じる車両１の加速度を反映させた速度で走行するように、車両１の走行の制御が行われる。また、車両１が、左右方向の反発力Ｆｒｆｘ又はＦｒｒｘによって生じる反モーメント力を反映させた操舵角で走行するように、車両１の走行の制御が行われる。よって、容易に且つ速やかに、その物体８０を回避しながら車両１を走行させることができる。
【０１７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、物体８０の衝突回避を行う領域として、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１を設定できるようになっており、車両感覚のつかみやすい方向にある仮想バンパー領域７１の外縁７１ａ（外縁７１ａ１〜７１ａ６）ほど、車両１からの距離が短く設定される。これにより、車両感覚のつかみやすい方向に物体８０がある場合には、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が短いので、物体８０が車両１の近くまで迫った場合に反発力Ｆｒが仮想的に車両１に加えられる。車両感覚のつかみやすい方向は、運転者がその物体８０と車両１との距離感を容易につかむことができるので、物体８０の近くでようやく車両１に加えられた反発力Ｆｒを運転者が感じたとしても、安心して運転を行うことができる。一方、車両感覚のつかみにくい方向に物体８０がある場合には、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が長いので、運転者がその物体８０と車両１との距離感が把握しにくくても、早めに車両１に加えられた反発力Ｆｒを感じることができ、安心して運転を行うことができる。よって、物体８０の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体８０の衝突回避を行うことができる。
【０１７２】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
【０１７３】
例えば、上記実施形態では、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１として、図４（ａ）に示す形状を例に説明したが、必ずしもこの形状に限られるものではない。例えば、図１２（ａ）に示すように、線分ＢＣが円弧ＡＢ及び円弧ＣＤの接線となり、線分ＦＧが円弧ＥＦ及び円弧ＧＨの接線となるようにして、仮想バンパ領域７１を設定してもよい。また、図１２（ｂ）に示すように、点Ｂと点Ｃを線分ではなく曲線で結び、点Ａから点Ｄまでを滑らかな線で構成し、また、点Ｆと点Ｇを線分ではなく曲線で結び、点Ｅから点Ｈまでを滑らかな線で構成して、仮想バンパ領域７１を設定してもよい。また、上記実施形態における仮想バンパー領域７１は、反発力Ｆｒが作用する作用点を点Ｐｆ及び点Ｐｒの２カ所に集中させる形状として設定したが、必ずしもこれに限られるものではなく、図１３に示すように、反発力Ｆｒが作用する作用点を車両１の外周に分散させ、その分散させた作用点から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａに向けて仮想的にバネ７２ａを並設する形状の仮想バンパー領域７１を設定してもよい。
【０１７４】
また、仮想バンパー領域７１は、これら以外の形状であってもよく、車両の運転者から見て車両感覚がつかみやすい方向よりも車両感覚がつかみにくい方向に車両から外縁までの距離が長くなるような形状であれば、仮想バンパー領域７１の形状は任意なものであってもよい。このような形状の仮想バンパー領域７１を設定することにより、車両感覚のつかみやすい方向に物体８０がある場合には、物体８０が車両１の近くまで迫った場合に反発力Ｆｒが仮想的に車両１に加えられるが、物体８０までの距離感をつかみやすいので、安心して運転を行うことができる。また、車両感覚のつかみにくい方向に物体８０がある場合には、早めに車両１に加えられた反発力Ｆｒを感じることができ、安心して運転を行うことができる。
【０１７５】
上記実施形態において、仮想バンパー領域７１内に存在する物体８０によって車両１に反発力Ｆｒが加えられた場合に、前輪２ＦＬ，２ＦＲの操舵角がその反発力Ｆｒに基づいて算出した操舵角δｆとなるよう、走行制御装置１００が操舵駆動装置５を制御する場合について説明したが、車両１にステアリングホイール１３に回転力を加える駆動装置を設け、走行制御装置１００は、その駆動装置を制御して、操舵角δｆの方向に、操舵角δｆの大きさに応じた回転力をステアリングホイール１３に加えるようにしてもよい。運転者は、ステアリングホイール１３に加えられた回転力によってステアリングホイール１３を回転操作することにより、物体８０との衝突回避を行うことができる。
【０１７６】
上記各実施形態では、第１，第２カメラ２６ａ，２６ｂを搭載して、車両１の周辺情報を取得する場合について説明したが、周辺情報を取得する手段として、ステレオカメラ、赤外線カメラを用いてもよいし、ミリ波レーダ、レーザレーダ、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）レーダ等の各種レーダや、ソナーを用いてもよい。また、道路と車両との間の通信である路車間通信や、他車との間の通信による車車間通信によって、物体の位置情報を取得してもよい。またこれらを複数組み合わせて使用してもよい。
【０１７７】
例えば、レーザレーダは、レーザビームを車両１の周囲へ照査し、その反射の有無や反射を検出した方向およびレーザビームを照射してから反射を検出するまでの時間に基づいて、車両１の周辺にある道路や物体の形状等を把握するものである。走行制御装置１００は、このレーザレーダを用いることにより、レーザレーダにより照射したレーザビームの反射の検出結果から、車両１の周辺に存在する物体等の形状をマップ化し、それに基づいて、物体の位置等を検出するように構成してもよい。
【０１７８】
上記各実施形態では、操舵装置５がラック＆ピニオン式のステアリングギヤとして構成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ボールナット式等の他のステアリングギヤ機構を採用することは当然可能である。
【符号の説明】
【０１７９】
１ 車両
２６ａ 第１カメラ（検出手段の一部）
２６ｂ 第２カメラ（検出手段の一部）
７１ 仮想バンパー領域（所定領域）
８０ 物体
１００ 走行制御装置
Ｆｒ 反発力
Ｆｅ 弾性力
ｋｎ バネ定数
Ｓ１２ 非対称バンパー設定処理（領域設定手段）
Ｓ５４ （算出手段）
Ｓ５８ （制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行制御装置および車両に関し、特に、物体の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避を行うことができる走行制御装置および車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電動車椅子などの移動体の周辺に設定した所定領域に何らかの物体（障害物）が存在する場合に、その物体を回避するための反発力が仮想的に移動体に加えられたものとして、移動体の走行を制御することで、その物体との衝突を回避する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１１０７１１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に記載される技術では、物体の衝突回避が行われる前記所定領域として、移動体（電動車椅子１）の外縁から一定距離（規準距離ｚｏ）離れた地点までの領域を設定している。この技術を車両に適用した場合に、次の問題が生ずるおそれがある。
【０００５】
即ち、車両では、該車両を運転する場合に、車両に設けられた運転席の位置や車両の形状によって、運転者から車両感覚をつかみやすい方向と車両感覚がつかみにくい方向とがある。例えば、人間は、自分の位置から遠くある物体ほど、その物体との距離感覚がつかみにくくなる。よって、運転席の位置に近い方向は車両感覚がつかみやすいが、運転席の位置から遠い方法は車両感覚がつかみにくい。
【０００６】
ここで、物体の衝突回避が行われる所定領域を広く設定すると、物体が遠くにある段階から反発力が仮想的に車両に加えられる。これにより、車両感覚のつかみにくい方向に物体がある場合には、運転者がその物体と車両との位置関係が把握しにくくても早めに車両に加えられた反発力を感じることができるので、安心して運転できる一方、車両感覚のつかみやすい方向に物体がある場合には、運転者が十分に衝突回避可能と判断できる距離に物体があっても、車両に加えられた反発力を運転者に感じさせてしまう可能性があるので、運転者に違和感を生じさせるおそれがある。
【０００７】
また、物体の衝突回避が行われる所定領域を狭く設定すると、物体が近くまで迫った場合に限り反発力が仮想的に車両に加えられる。これにより、車両感覚のつかみやすい方向に物体がある場合には、運転者がその物体と車両との位置関係を容易につかむことができるので、物体の近くでようやく車両に加えられた反発力を感じたとしても、安心して運転できる一方、車両感覚のつかみにくい方向に物体がある場合には、運転者がその物体と車両との位置関係が把握しにくいので、反発力を感じる前に、運転者はその物体に衝突するかもしれないという不安感を覚えてしまうおそれがある。
【０００８】
このように、物体の衝突回避が行われる所定領域として、車両の外縁から一定距離離れた地点までの領域を一律に設定すると、その物体の位置によっては運転者に違和感や不安感といったストレスを感じさせるおそれがあるという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、物体の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避を行うことができる走行制御装置および車両を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１０】
この目的を達成するために請求項１記載の走行制御装置によれば、検出手段により検出された物体が、領域設定手段により車両の少なくとも進行方向に設定された所定領域内に存在していると、その物体との衝突を回避するための仮想的な反発力が、その物体と車両との位置関係に基づいて算出手段により算出される。そして、その算出された反発力が車両に加えられたものとして、制御手段によって、車両の走行に伴う制御が行われる。これにより、物体が所定領域内に存在すると、その物体との衝突を回避するように反発力が仮想的に車両に加えられ、その反発力に基づいて車両の走行に伴う制御が行われるので、容易に且つ速やかにその物体を回避して車両を走行させることができる。
【００１１】
また、車両の少なくとも進行方向に設定される所定領域として、車両の運転者から見て車両感覚がつかみやすい方向における車両から所定領域の外縁までの距離よりも、車両感覚がつかみにくい方向における車両から所定領域の外縁までの距離を長くした領域が、領域設定手段により設定される。これにより、車両感覚のつかみやすい方向に物体がある場合には、車両から所定領域の外縁までの距離が短いので、物体が近くまで迫った場合に反発力が仮想的に車両に加えられる。車両感覚のつかみやすい方向は、運転者がその物体と車両との距離感を容易につかむことができるので、物体の近くでようやく車両に加えられた反発力を感じたとしても、安心して運転を行うことができる。一方、車両感覚のつかみにくい方向に物体がある場合には、車両から所定領域の外縁までの距離が長いので、運転者がその物体と車両との距離感が把握しにくくても、早めに車両に加えられた反発力を感じることができ、安心して運転を行うことができる。よって、物体の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避を行うことができるという効果がある。
【００１２】
なお、請求項１記載の「車両感覚」とは、車両の前後左右方向に対する距離感であり、例えば、車両の先端，後端の位置や、右側面，左側面の位置、車幅等を運転者が認識することを含む概念である。また、請求項１記載の「車両の走行に伴う制御」とは、反発力の車両の前後方向成分によって生じる車両の加速度に応じて車両の速度を制御したり、その反発力の車両の左右方向成分によって変化する車両の反モーメント力に応じて車両の操舵角を制御したりするなど、直接的に車両の走行を制御するものを含む概念である。また、「車両の走行に伴う制御」には、車両の走行を直接制御するものだけでなく、例えば、その反発力の車両の左右方向成分によって変化する車両の反モーメント力に応じてステアリングホイール（ハンドル）に力を加え、その加えられた力の方向や大きさによってステアリングホイールを回転操作するように運転者の操作を促す、間接的に車両の走行を制御なものを含む概念である。
【００１３】
請求項２記載の走行制御装置によれば、請求項１記載の走行制御装置の効果に加えて、次の効果を奏する。即ち、算出手段によって車両に加えられる反発力を算出する場合に、一端が車両に取着され他端が所定領域の外縁に位置するバネが複数並設されているものと想定し、検出手段により検出された物体であって所定領域内に存在する物体によって、所定領域の外縁に位置していたバネの他端が物体の位置まで縮められるものとして、そのバネに加えられる弾性力を算出する。そして、その弾性力の反作用として車両に加えられる力を反発力とする。これにより、物体が車両に近いほど、所定領域に想定上並設されているバネの一部がその物体によって大きく縮められる。バネの弾性力はバネの縮み量（変化量）が大きいほど大きいので、物体が車両に近いほど、大きな反発力を車両に加えることができる。よって、物体が車両に近いほど大きくなる反発力によって、確実に物体との衝突を回避できるという効果がある。
【００１４】
また、所定領域が、車両の少なくとも進行方向に設定される所定領域として、車両の運転者から見て車両感覚がつかみやすい方向よりも車両感覚がつかみにくい方向に車両から所定領域の外縁までの距離が長い領域が、領域設定手段により設定されるので、上記の効果に加え、次の効果を奏する。即ち、車両感覚のつかみやすい方向に物体がある場合に、車両から所定領域の外縁までの距離が長いと、運転者が十分に衝突回避可能と判断できる距離に物体があったとしても、大きな反発力が車両に加えられるおそれがある。これに対し、請求項２記載の走行制御装置では、車両感覚のつかみやすい方向に物体がある場合には、車両から所定領域の外縁までの距離が短いので、運転者が十分に衝突回避可能と判断できる距離に物体がある場合には、反発力が車両に加えられないか、若しくは、小さな反発力が車両に加えられる。よって、運転者に不満感を与えることなく、物体の衝突回避を適切に行うことができる。また、車両感覚のつかみにくい方向に物体がある場合には、車両から所定領域の外縁までの距離が長いので、早くから車両に反発力を加えることができ、その物体が車両に近づくと、より大きな反発力を車両に加えることができる。よって、この場合、運転者がその物体と車両との距離感が把握しにくくても、その反発力を運転者が感じることによって、安心して運転を行うことができる。従って、物体がどの位置にあったとしても、物体との衝突回避を運転者の車両感覚に合わせて適切に行うことができるという効果がある。
【００１５】
請求項３記載の走行制御装置によれば、請求項２記載の走行制御装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、算出手段によって車両に加えられる反発力を算出する場合に、その算出手段において想定する複数のバネに対し、自然長の長いバネよりも自然長の短いバネのバネ定数を大きく設定して、車両に加えられる反発力を算出する。これにより、車両感覚のつかみにくい方向に物体がある場合、その方向には自然長が長くバネ定数の小さいバネが想定されるので、そのバネが物体によって縮められたとして算出される弾性力（反発力）は、物体が車両に近づくにつれて少しずつ大きくなる。よって、車両感覚のつかみにくい方向にある物体については、早くから車両に反発力が加えられ、物体が車両に近づくにつれてその反発力が少しずつ大きくなるので、位置関係のつかみにくい物体との衝突回避が確実に行われるだろうとの安心感を運転者に与えることができる。また、車両感覚のつかみやすい方向に物体がある場合、その方向には自然長が短くバネ定数の大きなバネが想定されるので、そのバネが物体によって縮められたとして算出される弾性力（反発力）は、物体が車両に接近するとすぐに大きなものとなる。よって、車両感覚のつかみやすい方向にある物体については、その物体が近くまで迫った場合に反発力が車両に加えられることになるが、更に物体が車両に接近した場合には、大きな反発力でその物体との衝突を回避するよう車両の走行に伴う制御が行われる。従って、この場合には、近くに迫った物体との衝突回避が確実に行われるだろうとの安心感を運転者に与えることができる。その結果、より運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避を行うことができるという効果がある。
【００１６】
請求項４記載の走行制御装置によれば、請求項３記載の走行制御装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、算出手段によって車両に加えられる反発力を算出する場合に、その算出手段において想定する複数のバネにおいて、それぞれのバネが所定の限界長さまで縮められた場合にそれぞれのバネで発生する弾性力が略同一の大きさとなるように、それぞれのバネのバネ定数を設定する。これにより、車両感覚のつかみやすい方向と車両感覚のつかみにくい方向とのいずれにも物体が存在する場合、それらの物体がいずれも、それぞれの位置に想定して設けられたバネを所定の限界長さまで縮められる程度に車両に接近していれば、それぞれのバネにおいて略同一の大きさの弾性力が発生し、その弾性力の反作用が反発力として、それぞれ車両に仮想的に加えられる。よって、車両感覚のつかみやすい方向と車両感覚のつかみにくい方向とのいずれにも物体が存在し、それぞれの物体がいずれも車両に最接近しているような場合においては、それぞれの物体を回避するための反発力として略同一の大きさの反発力が、それぞれの物体から車両に対して加えられるので、どちらか一方の物体からの反発力が大きいために他方の物体へと車両が近づいていくことを抑制できる。従って、安全に物体の衝突回避を行うことができるという効果がある。
【００１７】
請求項５記載の車両によれば、請求項１から４のいずれかに記載の走行制御装置が設けられているので、その車両において、対応する請求項に記載の走行制御装置と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態における車両を模式的に示した模式図である。
【図２】走行制御装置における物体の衝突回避方法を説明する説明図である。
【図３】走行制御装置を含む車両の電気的構成を示したブロック図である。
【図４】（ａ）は、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は、対称バンパー形状の仮想バンパー領域を模式的に示した模式図である。
【図５】バネ設定テーブルメモリの内容を模式的に示した模式図である。
【図６】（ａ）は、バネ長の異なる複数のバネを伸縮していない状態で示した図であり、（ｂ）は、（ａ）で示した複数のバネが限界まで収縮されている状態を示した図であり、（ｃ）は、（ａ）で示した複数のバネに発生する弾性力を示した図である。
【図７】仮想バンパー処理を示すフローチャートである。
【図８】非対称バンパー処理の一部を示すフローチャートである。
【図９】非対称バンパー処理の一部を示すフローチャートである。
【図１０】物体回避処理を示すフローチャートである。
【図１１】車両左右方向の反発力が加えられた場合において生じる反モーメント力と、その反モーメントによって取り得るべき車両の操舵角を算出する場合に用いるパラメータを説明する図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は、本発明を適用した仮想バンパー領域の変形例を示す図である。
【図１３】本発明を適用した仮想バンパー領域の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態である走行制御装置１００を有する車両１を模式的に示した模式図である。
【００２０】
まず、図１を参照して、車両１の構成について説明する。車両１は、その車両１の周囲に物体が存在する場合に、その物体の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避を行うことができるように構成されている。
【００２１】
なお、図１において、矢印Ｆによって示される方向が車両１の前方向を示している。この矢印Ｆは、図４，図１１，図１２、図１３においても同様に、矢印Ｆによって示される方向を車両１の前方向として示している。また、以下の説明において、車両１が矢印Ｆ方向に進行する場合を「前進」、車両１が矢印Ｆ方向とは逆方向に進行する場合を「後退」と称す。
【００２２】
走行制御装置１００は、車両１の走行を制御するコンピュータ装置である。この走行制御装置１００によって、車両１の周囲に物体が存在する場合に、その物体の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避が行われる。
【００２３】
ここで、図２を参照して、走行制御装置１００における物体の衝突回避の方法について、その概略を説明する。図２は、走行制御装置１００における物体の衝突回避方法を説明する説明図である。
【００２４】
走行制御装置１００は、車両１の進行方向となり得る前方向と後方向に、衝突を避けるべき物体を検出する領域として、仮想バンパー領域７１を設定（形成）する。なお、詳細については後述するが、本実施形態では、仮想バンパー領域７１の形状として、図２のような扇形をした「対称バンパー形状」の他に、図４（ａ）に示した「非対称バンパー形状」が用意されており、運転者の設定に従って、いずれかの形状の仮想バンパー領域７１が設定される。
【００２５】
走行制御装置１００は、その仮想バンパー領域７１に、複数のバネ７２を仮想的に並設することで、仮想バンパーを構成することを想定する。このとき、バネ７２は、いずれも、一端を、車両１中央の前後軸と車両１の前輪軸（後述する前輪２ＦＬ，２ＦＲを結んだ直線）との交点Ｐｆ、又は、車両１中央の前後軸と車両１の後輪軸（後述する後輪２ＲＬ，２ＲＲを結んだ直線）との交点Ｐｒの位置に取着した状態で、他端が仮想バンパー領域７１の外縁７１ａに位置するように、衝突回避物体領域７１に並設されることを、走行制御装置１００にて想定する。
【００２６】
走行制御装置１００は、車両１に設けられた後述の第１カメラ２６ａ，第２カメラ２６ｂ（図１参照）によって取得された画像から、車両１の周辺にある物体の位置を判断し、以下に従って、その物体８０との衝突を回避するための反発力Ｆｒを算出する。
【００２７】
即ち、走行制御装置１００は、仮想バンパー領域７１内に仮想的に並設されたバネ７２のうち、物体８０の存在によって収縮されたバネ７２ａを検索する。そして、収縮されたバネ７２ａがある場合、仮想バンパー領域７１内に物体８０が存在するとして、そのバネ７２ａの収縮量ｄを物体８０と車両１との位置関係から判断し、その収縮量ｄに基づいて、バネ７２ａに生じる弾性力Ｆｅを以下の式（１）により算出する。なお、以下の式（１）において、ｋｎはバネ７２ａのバネ定数である。
【００２８】
Ｆｅ＝ｋｎ×ｄ ・・・（１）
走行制御装置１００は、弾性力Ｆｅの反作用として、車両１の交点Ｐｆ又は交点Ｐｒに、反発力Ｆｒが加えられるものとする。すなわち、車両１の交点Ｐｆ，Ｐｒが、車両１に加えられる反発力の作用点Ｐｆ，Ｐｒとなる。
【００２９】
走行制御装置１００は、作用点Ｐｆに加えられた反発力Ｆｒ（以下「反発力Ｆｒｆ」と称す）を、車両１の前後方向の反発力Ｆｒｆｙと、車両１の左右方向の反発力Ｆｒｆｘとに分解する。また、作用点Ｐｒに加えられた反発力Ｆｒ（以下「反発力Ｆｒｒ」と称す）を、車両１の前後方向の反発力Ｆｒｒｙと、車両１の左右方向の反発力Ｆｒｒｘとに分解する。
【００３０】
そして、走行制御装置１００は、前進時、作用点Ｐｆに加えられた前後方向の反発力Ｆｒｆｙに基づいて、その反発力Ｆｒｆｙによって生じる車両１の加速度を算出し、後進時、作用点Ｐｒに加えられた前後方向の反発力Ｆｒｆｙに基づいて、その反発力Ｆｒｒｙによって生じる車両１の加速度を算出する。
【００３１】
走行制御装置１００には、車両１に設けられたアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に関する情報も入力される。走行制御装置１００は、現在の車両１の速度と、運転者によって踏み込まれたアクセルペダルの踏み込み量と、前後方向の反発力Ｆｒｆｙ又はＦｒｒｙによって生じる車両１の加速度とから、目標とすべき車両速度を決定し、その目標とすべき車両速度を示す制御信号を、後述する車輪駆動装置３（図１参照）へ送信する。これにより、車両１が、前後方向の反発力Ｆｒｆｙ又はＦｒｒｙによって生じる車両１の加速度を反映させた速度で走行するように、車両１の走行の制御が行われる。
【００３２】
また、走行制御装置１００は、前進時、作用点Ｐｆに加えられた左右方向の反発力Ｆｒｆｘに基づいて、その左右方向の反発力Ｆｒｆｘによって生じる車両１の反モーメント力を算出し、後進時、作用点Ｐｒに加えられた左右方向の反発力Ｆｒｒｘに基づいて、その左右方向の反発力Ｆｒｒｘによって生じる車両１の反モーメント力を算出する。そして、その算出した反モーメント力に応じて車両１の操舵角を算出して、その操舵角を示す制御信号を、後述する操舵駆動装置５（図１参照）へ送信する。これにより、車両１が、左右方向の反発力Ｆｒｆｘ又はＦｒｒｘによって生じる反モーメント力を反映させた操舵角で走行するように、車両１の走行の制御が行われる。
【００３３】
このように、走行制御装置１００は、仮想バンパー領域７１内に存在する物体との衝突を回避するために、仮想的に並設したバネ７２の一部（バネ７２ａ）が物体８０によって収縮されたものとし、そのバネ７２ａの弾性力Ｆｅを算出して、その反作用として反発力Ｆｒが車両１に加えたものとすることで、その反発力Ｆｒに基づいて、車両１の速度や操舵角を制御する。これにより、容易に且つ速やかに、その物体８０を回避しながら車両１を走行させることができる。
【００３４】
また、物体８０が車両１に近いほど、仮想バンパー領域７１内に想定上並設されているバネ７２の一部（バネ７２ａ）がその物体８０によって大きく縮められる。バネの弾性力Ｆｅはバネの収縮量（縮み量）が大きいほど大きいので、物体８０が車両１に近いほど、大きな反発力Ｆｒを車両１に加えることができる。よって、物体８０が車両１に近いほど大きくなる反発力Ｆｒにより、確実に物体８０との衝突を回避できる。
【００３５】
なお、走行制御装置１００には、車両１に設けられ、運転者によって回転操作される後述のステアリングホイール１３（図１参照）から、ステアリングホイール１３の回転角速度を示す情報も入力されている。反力Ｆｒが車両１に仮想的に加えられていない場合、即ち、仮想バンパー領域７１内に物体が存在しない場合には、走行制御装置１００は、ステアリングホイール１３の回転角速度を積分して得られるステアリングホイール１３の操舵角に応じて車両１の操舵角を決定し、その操舵角を示す制御信号を操舵駆動装置５へ送信する。
【００３６】
図１に戻って、車両１の構成について説明を続ける。車両１は、走行制御装置１００の他に、複数（本実施形態では４輪）の車輪２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲと、それら複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの内の一部（本実施形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を回転駆動する車輪駆動装置３と、複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの内の一部（本実施形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を操舵するステアリング装置６および操舵駆動装置５と、運転者から車両１の操舵方向の指示を受け付けるステアリングホイール１３と、車両１を始動するためのイグニッションスイッチ（スタータースイッチとも称す）２４と、車両１の前方を撮像する第１カメラ２６ａと、車両１の後方を撮像する第２カメラ２６ｂと、運転者（当業者）からの操作を受け付ける操作パネル２５と、を主に有している。
【００３７】
車輪２ＦＬ，２ＦＲは、車両１の前方側に配置される左右の前輪であり、車輪駆動装置３によって回転駆動される駆動輪として構成されている。一方、車輪２ＲＬ，２ＲＲは、車両１の後方側に配置される左右の後輪であり、車両１の走行に伴って従動する従動輪として構成されている。
【００３８】
車輪駆動装置３は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与するものであり、デファレンシャルギヤ（図示せず）及び一対のドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに接続されている。車輪駆動装置３は、走行制御装置１００から通知された、目標とすべき車両速度を示す制御信号に基づき、ドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与する。これにより、車両１は、走行制御装置１００から通知された車両速度に応じた速度で走行する。
【００３９】
なお、車輪駆動装置３は、走行制御装置１００から、その走行制御装置１００によって算出された反発力Ｆｒ（Ｆｒｆ又はＦｒｒ）の車両１の前後方向の反発力Ｆｒｆｙ又はＦｒｒｙによって生じる車両１の加速度を示す制御信号を受け取り、その車両１の加速度と、運転者によって踏み込まれたアクセルペダルの踏み込み量と、現在の車両１の速度とから目標とすべき車両速度を算出して、その未来表とすべき車両速度となるように、ドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与してもよい。
【００４０】
操舵駆動装置５は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲを操舵するための装置であり、ステアリング装置６に回転駆動力を付与する電動モータ５ａ（図３参照）を備えて構成されている。ステアリング装置６は、ステアリングシャフト６１と、フックジョイント６２と、ステアリングギヤ６３と、タイロッド６４と、ナックルアーム６５とを主に備えて構成されている。なお、ステアリング装置６は、ステアリングギヤ６３がピニオン（図示せず）とラック（図示せず）とを備えたラックアンドピニオン機構によって構成されている。
【００４１】
操舵駆動装置５は、走行制御装置１００から車両１の操舵角を示す制御信号を受信すると、その操舵角に応じて電動モータ５ａを駆動し、電動モータ５ａの回転駆動力がステアリング装置６のステアリングシャフト６１に付与される。その回転駆動力は、ステアリングシャフト６１を介してフックジョイント６２に伝達されると共にフックジョイント６２によって角度を変えられ、ステアリングギヤ６３のピニオンに回転運動として伝達される。そして、ピニオンに伝達された回転運動はラックの直線運動に変換され、ラックが直線運動することで、ラックの両端に接続されたタイロッド６４が移動し、ナックルアーム６５を介して前輪２ＦＬ，２ＦＲが操舵される。これにより、車両１は、走行制御装置１００から指示された操舵角で、前輪２ＦＬ，２ＦＲが操舵される。
【００４２】
ステアリングホイール１３は、車両１の搭乗者から回転操作されることで、車両１の操舵方向の指示を受け付けるものである。ステアリングホイール１３は、搭乗者によって回転操作されると、その回転角速度を走行制御装置１００へ送信する。なお、ステアリングホイール１３は、搭乗者によって回転操作された回転角を走行制御装置１００へ送信してもよい。そして、走行制御装置１００が、ステアリングホイール１３から取得した回転角を微分して、回転角速度を算出してもよい。
【００４３】
イグニッションスイッチ２４は、車両１を始動するために運転者により操作されるスイッチである。車両１が非稼働状態にある場合に、イグニッションスイッチ２４が運転者によって操作されると、車両１に搭載されたバッテリ（図示せず）から車両１の各種装置に電力が供給され、それぞれの装置にて動作可能な状態とする初期化処理等が行われる。そして、初期化処理等が終了した後、車両１が稼働状態、即ち、走行可能な状態となる。
【００４４】
なお、詳細については後述するが、走行制御装置１００にて行われる上述の仮想バンパー領域７１（図２参照）の設定（形成）は、走行制御装置１００において、イグニッションスイッチ２４が操作されたことを契機として行われる初期化処理の中で実行される。
【００４５】
操作パネル２５は、走行制御装置１００における衝突回避動作に関する各種設定を含め、車両１の走行に拘わる各種設定を、運転者（搭乗者）から受け付けるためのものである。操作パネル２５は、タッチパネルによって構成され、走行制御装置１００からの制御によって、各種設定に対応した画像が操作パネル２５の表示画面に表示される。運転者（搭乗者）が、この表示画面に表示された画像に基づいて操作パネル２５のタッチパネルの操作面を指や指示棒等で触れると、その触れられた位置情報が操作パネル２５から走行制御装置１００へ送信される。走行制御装置１００は、その位置情報に基づいて、運転者（搭乗者）の操作内容を判断し、その操作内容に基づいて、車両１の走行に拘わる各種の設定を行う。
【００４６】
第１カメラ２６ａ，第２カメラ２６ｂは、車両１の前方または後方を撮像するための撮像装置であり、ＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子が搭載されたデジタルカメラで構成されている。第１カメラ２６ａは、車両１の前方中央に配設され、第２カメラ２６ｂは、車両１の後方中央に配設されている。本実施形態では、第１カメラ２６ａにより、車両１を中心として車両１の少なくとも前方方向１５ｍの範囲を撮像可能に構成され、第２カメラ２６ｂにより、車両１を中心として車両１の少なくとも後方方向１５ｍの範囲を撮像可能に構成されている。なお、第１カメラ２６ａ及び第２カメラ２６ｂによって撮像可能な範囲は、適宜設定されるものであってよい。
【００４７】
各第１，第２カメラ２６ａ，ｂは、撮像した画像を画像データに変換して走行制御装置１００へ出力する。走行制御装置１００へ出力された画像データは、その走行制御装置１００によって解析され、車両１の周囲に存在する物体と、車両１を基準としたその物体の位置とが検出される。そして、検出された物体の位置から、仮想バンパー領域７１内に物体が存在するか否かが判断される。また、仮想バンパー領域７１内に物体が存在する場合には、走行制御装置１００において、その物体の位置から収縮されるバネ７２ａ（図２参照）が検索され、そのバネ７２ａにかかる弾性力が算出されて、車両１に加えられる反発力が求められる。
【００４８】
次いで、図３を参照して、走行制御装置１００の詳細構成について説明する。図３は、走行制御装置１００を含む車両１の電気的構成を示したブロック図である。
【００４９】
走行制御装置１００は、ＣＰＵ９１、フラッシュメモリ９２及びＲＡＭ９３を有しており、それらがバスライン９４を介して入出力ポート９５に接続されている。入出力ポート９５には、上述した、車輪駆動装置３，操舵駆動装置５、ステアリングホイール１３、操作パネル２５、第１カメラ２６ａ、第２カメラ２６ｂ、及び、その他の入出力装置９９などが接続されている。
【００５０】
ＣＰＵ９１は、入出力ポート９５に接続されたステアリングホイール１３、操作パネル２５、第１カメラ２６ａ、第２カメラ２６ｂ等から送信された各種の情報に基づいて、車輪駆動装置３や操舵駆動装置５等を制御する演算装置である。
【００５１】
フラッシュメモリ９２は、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムや固定値データ等を記憶するための書き換え可能な不揮発性のメモリである。このフラッシュメモリ９２には、プログラムメモリ９２ａ、非対称バンパーフラグ９２ｂ、右前コーナー半径メモリ９２ｃ、左前コーナー半径メモリ９２ｄ、右後コーナー半径メモリ９２ｅ、左後コーナー半径メモリ９２ｆ、及び、通常バネ長メモリ９２ｇが設けられている。
【００５２】
プログラムメモリ９２ａは、ＣＰＵ９１にて実行される各種のプログラムが格納されたフラッシュメモリ９２上の領域である。後述する図７のフローチャートに示す仮想バンパー設定処理、図８，図９のフローチャートに示す非対称バンパー設定処理、図１１のフローチャートに示す物体回避処理をＣＰＵ９１にて実行されるための各プログラムは、このプログラムメモリ９２ａに格納されている。ＣＰＵ９１は、このプログラムメモリ９２ａに格納された各プログラムに従って各種処理を実行することで、車両１の周囲に物体が存在する場合に、その物体の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体の衝突回避を行うよう、車両１の走行を制御する。
【００５３】
非対称バンパーフラグ９２ｂは、車両１の進行方向となり得る前方向と後方向に、衝突を避けるべき物体を検出する領域として設定（形成）する上述の仮想バンパー領域７１の形状を、「非対称バンパー形状」とするか、「対称バンパー形状」とするかを示すフラグである。この非対称バンパーフラグ９２ｂは、オンの場合に、仮想バンパー領域７１の形状を「非対称バンパー形状」とすることを示し、オフの場合に、仮想バンパー領域７１の形状を「対称バンパー形状」とすることを示す。
【００５４】
イグニッションスイッチ２４が操作されて走行制御装置１００に電力が供給された場合に実行される初期化処理の中で、ＣＰＵ９１は、図７のフローチャートに示す仮想バンパー設定処理を実行するが、その仮想バンパー設定処理において、非対称バンパーフラグ９２ｂは参照される。そして、その非対称バンパーフラグ９２ｂで示される形状で、仮想バンパー領域７１が設定（形成）される。
【００５５】
非対称バンパーフラグ９２ｂは、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作することで「オン」と「オフ」のいずれかが設定される。つまり、運転者（搭乗者）が、仮想バンパー領域７１の形状を「非対称バンパー形状」と「対称バンパー形状」とから選択できるようになっている。非対称バンパーフラグ９２ｂの設定が運転者（搭乗者）によって変更されると、その設定変更が行われたことを契機として、再び図７のフローチャートに示す仮想バンパー設定処理がＣＰＵ９１によって実行され、運転者（搭乗者）によって設定された非対称バンパーフラグ９２ｂで示される形状で仮想バンパー領域７１が再設定（再形成）される。
【００５６】
なお、車両１の工場出荷時、若しくは、走行制御装置１００の工場出荷時には、非対称バンパーフラグ９２ｂは、初期値として「オン」が設定される。これにより、運転者（搭乗者）が非対称バンパーフラグ９２ｂの設定を変更しないかぎり、「非対称バンパー形状」の仮想バンパー領域７１が設定（形成）されることになる。
【００５７】
右前コーナー半径メモリ９２ｃは、仮想バンパー領域７１の一形状である「非対称バンパー形状」を規定するパラメータである右前コーナー半径Ｒｆｒを格納するメモリである。左前コーナー半径メモリ９２ｄは、仮想バンパー領域７１の「非対称バンパー形状」を規定するパラメータであ左前コーナー半径Ｒｆｌを格納するメモリである。
【００５８】
右後コーナー半径メモリ９２ｅは、仮想バンパー領域７１の「非対称バンパー形状」を規定するパラメータである右後コーナー半径Ｒｒｒを格納するメモリである。左後コーナー半径メモリ９２ｆは、仮想バンパー領域７１の「非対称バンパー形状」を規定するパラメータである左後コーナー半径Ｒｒｌを格納するメモリである。
【００５９】
ここで、図４（ａ）を参照して、「非対称バンパー形状」の仮想バンパー領域７１と、その非対称バンパー形状を規定するパラメータである右前コーナー半径Ｒｆｒ，左前コーナー半径Ｒｆｌ，右後コーナー半径Ｒｒｒ，左後コーナー半径Ｒｒｌとを説明する。図４（ａ）は、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１を模式的に示した模式図である。
【００６０】
仮想バンパー領域７１は、車両１の前方向に設定される前方仮想バンパー領域７１Ｆと、車両１の後方向に設定される後方仮想バンパー領域７１Ｆとによって構成される。非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１では、線分ＰｆＡ，円弧ＡＢ，直線ＢＣ，円弧ＢＤ，線分ＤＰｆによって囲まれた領域を、前方仮想バンパー領域７１Ｆとして設定され、線分ＰｒＥ，円弧ＥＦ，線分ＦＧ，円弧ＧＨ，線分ＨＰｒによって囲まれた領域を、後方仮想バンパー領域７１Ｒとして設定される。ここで、点Ｐｆ，Ｐｒは、上述した反発力Ｆｒの作用点であり、作用点Ｐｆは車両１中央の前後軸と車両１の前輪軸との交点に位置し、作用点Ｐｒは車両１中央の前後軸と車両１の後輪軸との交点に位置する。
【００６１】
円弧ＡＢは、車両１の右前コーナーを中心とし、右前コーナー半径メモリ９２ｃに格納されている右前コーナー半径Ｒｆｒを半径として規定される円弧であり、線分ＰｆＡと前輪軸とのなす角度がαｆｒとなるように点Ａの位置を定め、線分ＰｆＢと前輪軸とのなす角度がβｆｒとなるように点Ｂの位置を定めている。走行制御装置１００では、この円弧ＡＢを、前方仮想バンパー領域７１Ｆの第１外縁７１ａ１として設定する。
【００６２】
なお、αｆｒは設計段階で任意に設定される値であってよい。また、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、αｆｒの設定を変更可能に構成してもよい。βｆｒは、βｆｒ＝ｔａｎ−１（（Ｒｆｒ＋Ｌｆ２）／（Ｗ／２））によって算出される角度、即ち、車両１の右側面を車両１の前方へ伸ばしたところに点Ｂが位置する角度とする。ここで、Ｌｆ２は、作用点Ｐｆから車両１の前方先端までの距離であり、Ｗは、車両１の車幅である。ただし、αｆｒと同様に、設計段階で任意に設定される値であってもよいし、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、βｆｒの設定を変更可能に構成してもよい。
【００６３】
円弧ＣＤは、車両１の左前コーナーを中心とし、左前コーナー半径メモリ９２ｄに格納されている左前コーナー半径Ｒｆｌを半径として規定される円弧であり、線分ＰｆＣと前輪軸とのなす角度がβｆｌとなるように点Ｃの位置を定め、線分ＰｆＤと前輪軸とのなす角度がαｆｌとなるように点Ｄの位置を定めている。走行制御装置１００では、この円弧ＣＤを、前方仮想バンパー領域７１Ｆの第３外縁７１ａ３として設定する。
【００６４】
なお、αｆｌは設計段階で任意に設定される値であってよい。また、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、αｆｌの設定を変更可能に構成してもよい。βｆｌは、βｆｌ＝ｔａｎ−１（（Ｒｆｌ＋Ｌｆ２）／（−Ｗ／２））によって算出される角度、即ち、車両１の左側面を車両１の前方へ伸ばしたところに点Ｃが位置する角度とする。ただし、αｆｌと同様に、設計段階で任意に設定される値であってもよいし、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、βｆｌの設定を変更可能に構成してもよい。
【００６５】
線分ＢＣは、円弧ＡＢの点Ｂと、円弧ＣＤの点Ｃとを結んだ線分である。走行制御装置１００では、この線分ＢＣを、前方仮想バンパー領域７１Ｆの第２外縁７１ａ２として設定する。
【００６６】
円弧ＥＦは、車両１の左後コーナーを中心とし、左後コーナー半径メモリ９２ｆに格納されている右前コーナー半径Ｒｒｌを半径として規定される円弧であり、線分ＰｒＥと後輪軸とのなす角度がαｒｌとなるように点Ｅの位置を定め、線分ＰｒＦと後輪軸とのなす角度がβｒｌとなるように点Ｆの位置を定めている。走行制御装置１００では、この円弧ＥＦを、後方仮想バンパー領域７１Ｒの第４外縁７１ａ４として設定する。
【００６７】
なお、αｒｌは設計段階で任意に設定される値であってよい。また、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、αｒｌの設定を変更可能に構成してもよい。βｒｌは、βｒｌ＝ｔａｎ−１（−（Ｒｒｌ＋Ｌｒ）／（−Ｗ／２））によって算出される角度、即ち、車両１の左側面を車両１の後方へ伸ばしたところに点Ｆが位置する角度とする。ここで、Ｌｒは、作用点Ｐｒから車両１の後端までの距離である。ただし、αｒｌと同様に、設計段階で任意に設定される値であってもよいし、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、βｒｌの設定を変更可能に構成してもよい。
【００６８】
円弧ＧＨは、車両１の右後コーナーを中心とし、右後コーナー半径メモリ９２ｅに格納されている左前コーナー半径Ｒｒｒを半径として規定される円弧であり、線分ＰｒＧと前輪軸とのなす角度がβｒｒとなるように点Ｇの位置を定め、線分ＰｒＨと前輪軸とのなす角度がαｒｒとなるように点Ｇの位置を定めている。走行制御装置１００では、この円弧ＧＨを、後方仮想バンパー領域７１Ｒの第６外縁７１ａ６として設定する。
【００６９】
なお、αｒｒは設計段階で任意に設定される値であってよい。また、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、αｒｒの設定を変更可能に構成してもよい。βｒｒは、βｒｒ＝ｔａｎ−１（−（Ｒｒｒ＋Ｌｒ）／（Ｗ／２））によって算出される角度、即ち、車両１の右側面を車両１の後方へ伸ばしたところに点Ｇが位置する角度とする。ただし、αｒｒと同様に、設計段階で任意に設定される値であってもよいし、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作して、βｒｒの設定を変更可能に構成してもよい。
【００７０】
線分ＦＧは、円弧ＥＦの点Ｆと、円弧ＧＨの点Ｇとを結んだ線分である。走行制御装置１００では、この線分ＦＧを、後方仮想バンパー領域７１Ｒの第５外縁７１ａ５として設定する。
【００７１】
ここで、車両１の運転位置が前方右側である場合（即ち、車両１が右ハンドルの車両である場合）、運転者は、右前方が左前方よりも車両感覚をつかみやすく、右後方が左後方よりも車両感覚をつかみやすい。また、右前方が右後方よりも車両感覚をつかみやすく、左前方が左後方よりも車両感覚をつかみやすい。
【００７２】
そこで、走行制御装置１００では、右前コーナー半径Ｒｆｒよりも左前コーナー半径Ｒｆｌが長くなるように、右後コーナー半径Ｒｒｒよりも左後コーナー半径Ｒｒｌが長くなるように、右前コーナー半径Ｒｆｒよりも右後コーナー半径Ｒｒｒが長くなるように、左前コーナー半径Ｒｆｌよりも左後コーナー半径Ｒｆｌが長くなるように、それぞれの半径を、車両１の工場出荷時、又は、走行制御装置１００の工場出荷時に、対応する右前コーナー半径メモリ９２ｃ、左前コーナー半径メモリ９２ｄ、右後コーナー半径メモリ９２ｅ、左後コーナー半径メモリ９２ｆに格納している。
【００７３】
これにより、車両感覚のつかみやすい方向にある仮想バンパー領域７１の外縁７１ａ（外縁７１ａ１〜７１ａ６）ほど、車両１からの距離が短く設定される。これにより、車両感覚のつかみやすい方向に物体８０（図２参照）がある場合には、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が短いので、物体８０が車両１の近くまで迫った場合に反発力Ｆｒが仮想的に車両１に加えられる。車両感覚のつかみやすい方向は、運転者がその物体８０と車両１との距離感を容易につかむことができるので、物体８０の近くでようやく車両１に加えられた反発力Ｆｒを運転者が感じたとしても、安心して運転を行うことができる。一方、車両感覚のつかみにくい方向に物体８０がある場合には、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が長いので、運転者がその物体８０と車両１との距離感が把握しにくくても、早めに車両１に加えられた反発力Ｆｒを感じることができ、安心して運転を行うことができる。よって、物体８０の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体８０の衝突回避を行うことができる。
【００７４】
なお、右前コーナー半径メモリ９２ｃ，左前コーナー半径メモリ９２ｄ，右後コーナー半径メモリ９２ｅ、左後コーナー半径メモリ９２ｆに格納されている右前コーナー半径Ｒｆｒ，左前コーナー半径Ｒｆｌ，右後コーナー半径Ｒｒｒ、左後コーナー半径Ｒｒｌの値は、それぞれ、非対称バンパーフラグ９２ｂがオンであり、仮想バンパー領域７１の形状が非対称バンパー形状に設定されている場合に、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作することで変更可能である。ただし、これらの変更は、必ず、右前コーナー半径Ｒｆｒよりも左前コーナー半径Ｒｆｌが長くなる範囲で、右後コーナー半径Ｒｒｒよりも左後コーナー半径Ｒｒｌが長く範囲で、右前コーナー半径Ｒｆｒよりも右後コーナー半径Ｒｒｒが長くなる範囲で、左前コーナー半径Ｒｆｌよりも左後コーナー半径Ｒｆｌが長くなる範囲で行われるように、設定可能な値を制限している。
【００７５】
また、車両１の左前方向と右後後方とを比較した場合、それぞれの車両感覚のつかみやすさは運転者によって異なる場合がある。本実施形態では、車両１の工場出荷時、又は、走行制御装置１００の工場出荷時に、便宜上、左前コーナー半径Ｒｆｌよりも右後コーナー半径Ｒｒｒが長くなるように、それぞれの半径を対応する左前コーナー半径メモリ９２ｄ、右後コーナー半径メモリ９２ｅに格納している。
【００７６】
ただし、左前コーナー半径Ｒｆｌと右後コーナー半径Ｒｒｒとの関係では、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作することによって、右後コーナー半径Ｒｒｒよりも左前コーナー半径Ｒｆｌが長く設定されることを許可している。これにより車両１の左前方向よりも右後方向の距離感がつかみやすい運転者に対しても、安心感を与えながら物体８０の衝突回避を行うことができる。
【００７７】
右前コーナー半径メモリ９２ｃ，左前コーナー半径メモリ９２ｄ，右後コーナー半径メモリ９２ｅ、左後コーナー半径メモリ９２ｆに格納されている右前コーナー半径Ｒｆｒ，左前コーナー半径Ｒｆｌ，右後コーナー半径Ｒｒｒ、左後コーナー半径Ｒｒｌのいずれかの設定が変更されると、その設定変更が行われたことを契機として、再び図７のフローチャートに示す仮想バンパー設定処理がＣＰＵ９１によって実行され、運転者（搭乗者）によって設定された右前コーナー半径Ｒｆｒ，左前コーナー半径Ｒｆｌ，右後コーナー半径Ｒｒｒ、左後コーナー半径Ｒｒｌを用いて、仮想バンパー領域７１が再設定（再形成）される。
【００７８】
図３に戻って、説明を続ける。対称バンパー半径メモリ９２ｇは、仮想バンパー領域７１の一形状である「対称バンパー形状」を規定するパラメータである対称バンパー半径Ｒｓを格納するメモリである。
【００７９】
ここで、図４（ｂ）を参照して、「対称バンパー形状」の仮想バンパー領域７１と、その対称バンパー形状を規定するパラメータである対称バンパー半径Ｒｓとを説明する。図４（ｂ）は、対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１を模式的に示した模式図である。
【００８０】
対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１では、車両１の前方向に設定された扇形の領域を前方仮想バンパー領域７１Ｆとして設定し、車両１の後方向に設定された扇形の領域を後方仮想バンパー領域７１Ｒとして設定する。
【００８１】
前方仮想バンパー領域７１Ｆは、車両１中央の前後軸と車両１の前輪軸との交点に位置し、前方仮想バンパー領域７１Ｆ内の物体８０の存在によって加えられる反発力Ｆｒの作用点Ｐｆを中心とし、対称バンパー半径メモリ９２ｇに格納されている対称バンパー半径Ｒｓを半径として規定される扇形であり、その扇形を構成する線分ＰｆＩと前輪軸とのなす角度がαｆ１となるように点Ｉの位置を定め、扇形を構成する線分ＰｆＪと前輪軸とのなす角度がαｆ２となるように点Ｊの位置を定めている。走行制御装置１００では、この扇形の円弧ＩＪを、前方仮想バンパー領域７１Ｆの第１外縁７１ａ７として設定する。
【００８２】
後方仮想バンパー領域７１Ｒは、車両１中央の前後軸と車両１の後輪軸との交点に位置し、後方仮想バンパー領域７１Ｒ内の物体８０の存在によって加えられる反発力Ｆｒの作用点Ｐｒを中心とし、対称バンパー半径メモリ９２ｇに格納されている対称バンパー半径Ｒｓを半径として規定される扇形であり、その扇形を構成する線分ＰｒＫと後輪軸とのなす角度がαｒ１となるように点Ｋの位置を定め、扇形を構成する線分ＰｆＭと後輪軸とのなす角度がαｒ２となるように点Ｍの位置を定めている。走行制御装置１００では、この扇形の円弧ＫＭを、後方仮想バンパー領域７１Ｒの第１外縁７１ａ８として設定する。
【００８３】
対称バンパー半径メモリ９２ｇに格納されている対称バンパー半径Ｒｓの値は、非対称バンパーフラグ９２ｂがオフであり、仮想バンパー領域７１の形状が対称バンパー形状に設定されている場合に、運転者（搭乗者）が操作パネル２５を操作することで変更可能である。対称バンパー半径メモリ９２ｇの対称バンパー変形Ｒｓの設定が変更されると、その設定変更が行われた時点で、再び図７のフローチャートに示す仮想バンパー設定処理がＣＰＵ９１によって実行され、運転者（搭乗者）によって設定された対称バンパー変形Ｒｓを用いて、仮想バンパー領域７１が再設定（再形成）される。
【００８４】
図３に戻り説明を続ける。ＲＡＭ９３は、書き換え可能な揮発性のメモリであり、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムの実行時に各種のデータを一時的に記憶するためのメモリである。ＲＡＭ９３には、バネ設定テーブルメモリ９３ａが設けられている。
【００８５】
バネ設定テーブルメモリ９３ａは、仮想バンパー領域７１に仮想的に並設した複数のバネ７２に関する情報を記憶するメモリである。ここで、図５を参照して、バネ設定テーブルメモリ９３ａの詳細について説明する。図５は、バネ設定テーブルメモリ９３ａの内容を模式的に示した模式図である。
【００８６】
走行制御装置１００（ＣＰＵ９１）は、仮想バンパー領域７１を設定（形成）すると、その仮想バンパー領域７１内に複数のバネ７２を仮想的に並設する。その並設されたバネ７２の情報として、図５に示す通り、バネ７２毎に、バネ７２の識別情報であるバネ番号ｎに対応付けて、そのバネ番号ｎで示されるバネの取付角度αｎと、外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎと、バネ定数ｋｎとを格納する。
【００８７】
ここで、前方仮想バンパー領域７１Ｆにおいては、その形状が非対称バンパー形状および対称バンパー形状のいずれであっても、作用点Ｐｆから０．５度間隔で放射状に前方仮想バンパー領域７１Ｆ内に複数のバネ７２が配設される。つまり、各バネ７２は、一端が作用点Ｐｆに接続され、０．５度の間隔をおきながら、他端が前方仮想バンパー領域７１Ｆの外縁７１ａ（非対称バンパー形状の場合は７１ａ１〜７１ａ３、対称バンパー形状の場合は７１ａ７）に位置するように、配設される。
【００８８】
また、後方仮想バンパー領域７１Ｒにおいては、その形状が非対称バンパー形状および対称バンパー形状のいずれであっても、作用点Ｐｒから０．５度間隔で放射状に後方仮想バンパー領域７１Ｒ内に複数のバネ７２が配設される。つまり、各バネ７２は、一端が作用点Ｐｒに接続され、０．５度の間隔をおきながら、他端が後方仮想バンパー領域７１Ｒの外縁７１ａ（非対称バンパー形状の場合は７１ａ４〜７１ａ６、対称バンパー形状の場合は７１ａ８）に位置するように、配設される。
【００８９】
バネ番号ｎは、並設されたバネ１本１本を識別するための情報である。前方仮想バンパー領域７１Ｆの一番右側に配設されたバネ（非対称バンパー形状の場合は線分ＰｆＡに配設されたバネ、対称バンパー形状の場合は線分ＰｆＩに配設されたバネ）のバネ番号ｎを１とする。そして、前方仮想バンパー領域７１Ｆに配設された各バネについては、右側から左側に向けて順にバネ番号ｎを１ずつ大きくする。
【００９０】
また、前方仮想バンパー領域７１Ｆの一番左側に配設されたバネのバネ番号ｎをｎｒとした場合、続いて、後方仮想バンパー領域７１Ｒの一番左側に配設されたバネ（非対称バンパー形状の場合は線分ＰｒＥに配設されたバネ、対称バンパー形状の場合は線分ＰｒＫに配設されたバネ）のバネ番号ｎをｎｒ＋１とする。そして、後方仮想バンパー領域７１Ｒに配設された各バネについては、左側から右側に向けて順にバネ番号ｎを１ずつ大きくする。
【００９１】
取付角度αｎは、バネ番号ｎのバネ７２の車両１に対する取付角度を示すものである。ここでは、車両１中央の前後軸から車両１の右方向に伸びる半直線と、各バネ７２の一端と他端とを結んだ直線とのなす角度を取付角度αｎとして規定する。つまり、前方仮想バンパー領域７１Ｆにおいては、作用点Ｐｆにおいて、その作用点Ｐｆから車両１の右方向に伸びる半直線と、各バネ７２の一端と他端とを結んだ直線とのなす角度を取付角度αｎとしている。また、前方仮想バンパー領域７１Ｆにおいては、作用点Ｐｆにおいて、その作用点Ｐｆから車両１の右方向に伸びる半直線と、各バネ７２の一端と他端とを結んだ直線とのなす角度を取付角度αｎとしている。
【００９２】
外郭Ｘ座標Ｘｃｎ，外郭Ｙ座標Ｙｃｎは、バネ番号ｎのバネ７２における他端、つまり、仮想バンパー領域７１の外郭に位置する他端の座標を示すものである。本実施形態では、車両１中央の前後軸をＹ軸（車両１の前方向、即ち、矢印Ｆで示す方向を正方向）とし、車両１の後輪軸（後輪２ＲＬ，２ＲＲを結んだ直線）をＸ軸（車両１の右方向を正方向）として、Ｘ軸とＹ軸との交点となる作用点Ｐｒを原点とした所謂車両座標系で、外郭Ｘ座標Ｘｃｎ，外郭Ｙ座標Ｙｃｎを表す。
【００９３】
バネ長Ｌｖｂｎは、バネ番号ｎのバネ７２の自然長（バネ７２を伸縮させない状態におけるバネ７２の長さ）を示すものである。対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１に並設されたバネ７２については、図４（ｂ）に示す通り、すべてのバネ７２において、対称バンパー半径メモリ９２ｇに格納された対称バンパー半径Ｒｓがバネ長Ｌｖｂｎとなる。
【００９４】
一方、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１に並設されたバネ７２については、バネ７２毎にバネ長Ｌｖｂｎが異なるため、以下のように各バネ７２のバネ長Ｌｖｂｎを算出する。即ち、前方仮想バンパー領域７１Ｆ内に配設されたバネ７２のバネ長Ｌｖｂｎは、バネ７２の一端が接続される作用点Ｐｆと、バネ７２の他端が位置する外郭Ｘ座標Ｘｃｎ，外郭Ｙ座標Ｙｃｎで示される点との距離によって算出される。また、後方仮想バンパー領域７１Ｒ内に配設されたバネ７２のバネ長Ｌｖｂｎは、バネ７２の一端が接続される作用点Ｐｒと、バネ７２の他端が位置する外郭Ｘ座標Ｘｃｎ，外郭Ｙ座標Ｙｃｎで示される点との距離によって算出される。
【００９５】
ここで、上述した通り、車両感覚のつかみやすい方向にある仮想バンパー領域７１の外縁７１ａ（外縁７１ａ１〜７１ａ６）ほど、車両１からの距離が短く設定される。これにより、車両間隔のつかみにくい方向には、バネ長Ｌｖｂｎの長いバネ７２が設けられることになり、車両間隔のつかみやすい方向には、バネ長Ｌｖｂｎの短いバネ７２が設けられることになる。
【００９６】
ここで、車両感覚のつかみやすい方向に物体８０がある場合に、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が長く、バネ長Ｌｖｂｎの長いバネ７２が設定されると、運転者が十分に衝突回避可能と判断できる距離に物体８０があったとしても、大きな反発力Ｆｒが車両に加えられるおそれがある。これに対し、車両感覚のつかみやすい方向に物体８０がある場合には、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が短く、バネ長Ｌｖｂｎの短いバネ７２が設定されるので、運転者が十分に衝突回避可能と判断できる距離に物体８０がある場合には、反発力Ｆｒが車両に加えられないか、若しくは、小さな反発力Ｆｒが車両に加えられる。よって、運転者に不満感を与えることなく、物体８０の衝突回避を適切に行うことができる。
【００９７】
また、車両感覚のつかみにくい方向に物体８０がある場合には、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が長く、バネ長Ｌｖｂｎの長いバネ７２が設定されるので、早くから車両１に反発力Ｆｒを加えることができ、その物体８０が車両１に近づくと、より大きな反発力Ｆｒを車両１に加えることができる。よって、この場合、運転者がその物体８０と車両１との距離感が把握しにくくても、その反発力Ｆｒを運転者が感じることによって、安心して運転を行うことができる。従って、物体８０がどの位置にあったとしても、物体８０との衝突回避を運転者の車両感覚に合わせて適切に行うことができる。
【００９８】
バネ定数ｋｎは、バネ番号ｎのバネ７２のバネ定数を示すものである。対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１に並設されたバネ７２については、すべてのバネ７２において、バネ定数ｋｎを一定の大きさ（例えば、１００Ｎ／ｍ）とする。
【００９９】
一方、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１に並設されたバネ７２については、各バネ７２のバネ長Ｌｖｂｎの大きさに応じて異なるバネ定数ｋｎを設定し、バネ番号ｎのバネ７２について設定したバネ定数ｋｎの大きさを、そのバネ番号ｎに対応付けて、バネ設定テーブルメモリ９３ａに格納する。
【０１００】
ここで、図６を参照して、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１に並設されたバネ７２のバネ定数ｋｖｂｎの算出方法について説明する。まず、図６（ａ）は、バネ長Ｌｖｂｎの異なる複数のバネ７２（ここでは、代表してバネ番号ｎ１及びｎ２のバネ）を伸縮していない状態で示した図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）で示した複数のバネ７２が限界まで収縮されている状態を示した図である。また、図６（ａ），（ｂ）には、仮想的に設定されたバネ７２とは別に、バネ定数ｋｎを決定するための基準となるバネ（以下「基準バネ」と称す）を示している。基準バネのバネ長をＬｖｂｂａｓｅとし、基準バネのバネ定数をｋｂａｓｅとする。
【０１０１】
図６（ａ）によって示す通り、バネ番号ｎ１のバネはバネ長ＬｖｂｎはＬｖｂｎ１であり、バネ番号ｎ２のバネＬｖｂｎはバネ長はＬｖｂｎ２である。そして、これらのバネ長と、基準バネのバネ長とは、Ｌｖｂｎ１＜Ｌｖｂｂａｓｅ＜Ｌｖｂｎ２となっている。
【０１０２】
走行制御装置１００（ＣＰＵ９１）では、図６（ｂ）に示す通り、仮想バンパー領域７１に並設されたすべてのバネ（バネ番号ｎ１、ｎ２のバネ）と、基準バネとは、いずれも限界長さＬｌｉｍまで収縮可能であり、限界長さＬｌｉｍを超えて収縮されることはないものとして取り扱う。
【０１０３】
そして、走行制御装置１００（ＣＰＵ９１）では、バネ番号ｎのバネ定数ｋｎを以下の式（２）により算出する。
【０１０４】
ｋｎ＝ｋｂａｓｅ×（Ｌｖｂｂａｓｅ−Ｌｌｉｍ）／（Ｌｖｂｎ−Ｌｌｉｍ） ・・・（２）
つまり、バネ番号ｎ１のバネ定数ｋｎ１は式（３）により算出され、バネ番号ｎ２のバネ定数ｋｎ２は式（４）により算出される。
【０１０５】
ｋｎ１＝ｋｂａｓｅ×（Ｌｖｂｂａｓｅ−Ｌｌｉｍ）／（Ｌｖｂｎ１−Ｌｌｉｍ） ・・・（３）
ｋｎ２＝ｋｂａｓｅ×（Ｌｖｂｂａｓｅ−Ｌｌｉｍ）／（Ｌｖｂｎ２−Ｌｌｉｍ） ・・・（４）
上述した通り、バネ番号ｎ１，ｎ２のバネのバネ長Ｌｖｂｎ１，Ｌｖｂｎ２と、基準バネのバネ長Ｌｖｂｂａｓｅとの間には、Ｌｖｂｎ１＜Ｌｖｂｂａｓｅ＜Ｌｖｂｎ２の関係にあるので、式（２）により、バネ番号ｎ１，ｎ２のバネ定数ｋｎ１，ｋｎ２と、基準バネのバネ定数ｋｂａｓｅとは、ｋｎ２＜ｋｂａｓｅ＜ｋｎ１となる。
【０１０６】
従って、仮想バンパー領域７１内に存在する物体８０と車両１（実際には、車両１の作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離に対してバネに加えられる弾性力Ｆｅは、図６（ｃ）に示す通りとなる。図６（ｃ）は、図６（ａ）で示した複数のバネに発生する弾性力Ｆｅを示した図である。
【０１０７】
まず、基準バネのバネについては、物体８０と車両１（作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離がバネ長Ｌｖｂａｓｅとなった場合に、弾性力Ｆｅが発生しはじめ、物体８０と車両１（作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離が短くなるにつれて、徐々に弾性力Ｆｅが大きくなる。
【０１０８】
これに対し、基準バネよりもバネ長の長いバネ番号ｎ２のバネについては、物体８０と車両１（作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離がバネ長Ｌｖｂｎ２となった場合に、弾性力Ｆｅが発生しはじめ、物体８０と車両１（作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離が短くなるにつれて、基準バネよりも緩やかな傾きで弾性力Ｆｅが大きくなる。また、基準バネよりもバネ長の短いバネ番号ｎ１のバネについては、物体８０と車両１（作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離がバネ長Ｌｖｂｎ１となった場合に、弾性力Ｆｅが発生しはじめ、物体８０と車両１（作用点Ｐｆ又はＰｒ）との距離が短くなるにつれて、基準バネよりも急な傾きで弾性力Ｆｅが大きくなる。
【０１０９】
ここで、バネ長の長いバネ７２が設けられるのは、上述した通り、車両間隔のつかみにくい方向となる。また、バネ長の短いバネ７２が設けられるのは、車両間隔のつかみやすい方向となる。つまり、車両間隔のつかみにくい方向に設けられたバネ７２のバネ定数は小さなものとなり、車両間隔のつかみやすい方向に設けられたバネ７２のバネ定数は大きなものとなる。
【０１１０】
これにより、車両感覚のつかみにくい方向にある物体８０については、早くから弾性力Ｆｅの反作用として車両１に反発力Ｆｒが加えられ、物体８０が車両１に近づくにつれてその反発力Ｆｒが少しずつ大きくなるので、距離感のつかみにくい物体８０との衝突回避が確実に行われるだろうとの安心感を運転者に与えることができる。また、車両感覚のつかみやすい方向にある物体８０については、その物体８０が近くまで迫った場合に弾性力Ｆｅの反作用として反発力Ｆｒが車両１に加えられることになるが、更に物体８０が車両１に接近した場合には、大きな反発力Ｆｒでその物体８０との衝突を回避するよう車両１の走行に伴う制御が行われる。従って、この場合には、近くに迫った物体８０との衝突回避が確実に行われるだろうとの安心感を運転者に与えることができる。その結果、より運転者に安心感を与えながら物体８０の衝突回避を行うことができる。
【０１１１】
また、バネ番号ｎ１，ｎ２のバネと、基準バネとが限界長さＬｌｉｍまで収縮された場合、それぞれのバネによって発生する弾性力Ｆｅｎ１，Ｆｅｎ２，Ｆｅｂａｓｅは、次に示す式（５）〜（７）となる。
【０１１２】
Ｆｅｎ１＝ｋｎ１×（Ｌｖｂｎ１−Ｌｌｉｍ）
＝ｋｂａｓｅ×（Ｌｖｂｂａｓｅ−Ｌｌｉｍ） ・・・（５）
Ｆｅｎ２＝ｋｎ２×（Ｌｖｂｎ２−Ｌｌｉｍ）
＝ｋｂａｓｅ×（Ｌｖｂｂａｓｅ−Ｌｌｉｍ） ・・・（６）
Ｆｅｂａｓｅ＝ｋｂａｓｅ×（Ｌｖｂｂａｓｅ−Ｌｌｉｍ） ・・・（７）
つまり、図６（ｃ）にも示す通り、バネ番号ｎのバネ定数ｋｎを式（２）によって算出するので、バネ番号ｎ１，ｎ２のバネと、基準バネとが限界長さＬｌｉｍまで収縮された場合にそれぞれのバネによって発生する弾性力Ｆｅｎ１，Ｆｅｎ２，Ｆｅｂａｓｅはすべて同じ大きさとなる。
【０１１３】
これにより、車両感覚のつかみやすい方向と車両感覚のつかみにくい方向とのいずれにも物体８０が存在する場合、それらの物体８０がいずれも、それぞれの位置に想定して設けられたバネ７２を限界長さＬｌｉｍまで縮められる程度に車両１に接近していれば、それぞれのバネ７２において略同一の大きさの弾性力Ｆｅが発生し、その弾性力Ｆｅの反作用が反発力Ｆｒとして、それぞれ車両１に仮想的に加えられる。
【０１１４】
よって、車両感覚のつかみやすい方向と車両感覚のつかみにくい方向とのいずれにも物体８０が存在し、それぞれの物体８０がいずれも車両１に最接近しているような場合においては、それぞれの物体８０を回避するための反発力Ｆｒとして略同一の大きさの反発力Ｆｒが、それぞれの物体８０から車両１に対して加えられるので、どちらか一方の物体８０からの反発力Ｆｒが大きいために他方の物体８０へと車両１が近づいていくことを抑制できる。従って、安全に物体８０の衝突回避を行うことができる。
【０１１５】
次いで、図７〜図１４までのフローチャートと模式図とを参照して、車両１に搭載された走行制御装置１００のＣＰＵ９１により実行される各種処理について説明する。まず、図７は、そのＣＰＵ９１により実行される仮想バンパー設定処理を示すフローチャートである。
【０１１６】
仮想バンパー設定処理は、車両１の進行方向となり得る前方向と後方向に、衝突を避けるべき物体を検出する領域として、仮想バンパー領域７１を設定（形成）し、その仮想バンパー領域７１に並設される複数のバネ７２を設定する処理である。
【０１１７】
この仮想バンパー設定処理は、次の場合に実行される。まず、第１に、イグニッションスイッチ２４が操作されて、走行制御装置１００に電力が供給された場合に実行される初期化処理の中で、その初期化処理の一処理として実行される。第２に、非対称バンパーフラグ９２ｂが運転者（搭乗者）によって設定変更された場合に、その設定変更が行われたことを契機として実行される。
【０１１８】
第３に、非対称バンパーフラグ９２ｂがオンであり、仮想バンパー領域７１の形状が非対称バンパー形状に設定されている場合に、右前コーナー半径メモリ９２ｃ，左前コーナー半径メモリ９２ｄ，右後コーナー半径メモリ９２ｅ、左後コーナー半径メモリ９２ｆに格納されている右前コーナー半径Ｒｆｒ，左前コーナー半径Ｒｆｌ，右後コーナー半径Ｒｒｒ、左後コーナー半径Ｒｒｌのいずれかの設定が変更されると、その設定変更が行われたことを契機として実行される。
【０１１９】
第４に、非対称バンパーフラグ９２ｂがオフであり、仮想バンパー領域７１の形状が対称バンパー形状に設定されている場合に、対称バンパー半径メモリ９２ｇの対称バンパー変形Ｒｓの設定が変更されると、その設定変更が行われたことを契機として実行される。
【０１２０】
仮想バンパー設定処理がＣＰＵ９１により実行されると、ＣＰＵ９１は、まず、非対称バンパーフラグ９２ａがオンか否かを判断する（Ｓ１１）。非対称バンパーフラグ９２ａがオンである場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、非対称バンパー設定処理を実行し（Ｓ１２）、仮想バンパー設定処理を終了する。この非対称バンパー設定処理の詳細については、図８，図９を参照して、後述する。
【０１２１】
Ｓ１１の処理の結果、非対称バンパーフラグ９２ａがオンではなく、オフであると判断される場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、通常バンパー設定処理を実行する（Ｓ１３）。通常バンパー設定処理（Ｓ１３）では、図４（ｂ）に示す対象バンパー形状の仮想バンパー領域７１を設定し、その仮想バンパー領域７１内に並設される複数のバネ７２を、図５を参照しながら説明した方法で仮想的に設定する。そして、仮想的に設定された各バネ７２の情報を、バネ設定テーブルメモリ９３ａに格納する。通常バンパー設定処理（Ｓ１３）を実行すると、ＣＰＵ９１は、仮想バンパー設定処理を終了する。
【０１２２】
次に、図８，図９を参照して、ＣＰＵ９１により実行される非対称バンパー設定処理（Ｓ１２）について説明する。図８，図９は、この非対称バンパー設定処理を示すフローチャートである。この非対称バンパー設定処理は、上述した通り、仮想バンパー設定処理（図７参照）の一処理であり、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１を設定し、その仮想バンパー領域７１内に並設される複数のバネ７２を仮想的に設定する処理である。
【０１２３】
非対称バンパー設定処理が実行されると、ＣＰＵ９１は、まず、非対称バンパー形状を規定するパラメータである右前コーナー半径Ｒｆｒ，左前コーナー半径Ｒｆｌ，右後コーナー半径Ｒｒｒ、左後コーナー半径Ｒｒｌの値を、それぞれ、右前コーナー半径メモリ９２ｃ，左前コーナー半径メモリ９２ｄ，右後コーナー半径メモリ９２ｅ、左後コーナー半径メモリ９２ｆから読み出す（Ｓ２１）。
【０１２４】
次に、バネ番号ｎを１に設定し（Ｓ２２）、取付角度αｎをαｆｒ（図４（ａ）参照）に設定して（Ｓ２３）、Ｓ２４の処理へ移行する。
【０１２５】
Ｓ２４の処理では、取付角度αｎがβｆｒ（図４（ａ）参照）以下かを判断し（Ｓ２４）、取付角度がβｆｒ以下である場合は（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、バネ７２の他端が第１外郭７１ａ１（図４（ａ）参照）にあるとして、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを算出し（Ｓ２５）、Ｓ２６の処理へ移行する。なお、外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎとは、上述した通り、車両１中央の前後軸をＹ軸（車両１の前方向、即ち、矢印Ｆで示す方向を正方向）とし、車両１の後輪軸（後輪２ＲＬ，２ＲＲを結んだ直線）をＸ軸（車両１の右方向を正方向）として、Ｘ軸とＹ軸との交点となる作用点Ｐｒを原点とした所謂車両座標系で表す。
【０１２６】
ここで、作用点Ｐｒから車両１の前方先端までの距離をＬｆ１とし、作用点Ｐｒと作用点Ｐｆとの距離をＬｗｂとし、車両１の車幅をＷとすると（いずれも図４（ａ）参照）、第１外郭７１ａ１は、（ｘ−Ｗ／２）２＋（ｙ−Ｌｆ１））２＝Ｒｆｒ２の式で表される円弧であり、取付角度αｎのバネ７２は、ｙ＝（ｔａｎα）ｘ＋Ｌｗｂで表される。
【０１２７】
よって、第１外郭７１ａ１を表す式と、バネ７２を表す式との連立方程式を解くことにより、Ｓ２５の処理では、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎ、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを、次の式で算出する。
【０１２８】
【数１】
【０１２９】
【数２】
【０１３０】
【数３】
Ｓ２６の処理では、Ｓ２５の処理（又は、後述するＳ３１，Ｓ３３，Ｓ３６，３９，Ｓ４１の各処理）によって算出された、バネ番号ｎのバネ７２のバネ長Ｌｖｂｎから、式（２）を用いて、バネ番号ｎのバネ７２のバネ定数ｋｎを算出する（Ｓ２６）。そして、バネ設定テーブルメモリ９３ａに、バネ番号ｎの値に対応付けて、バネ情報として、取付角度αｎ，外郭Ｘ座標Ｘｃｎ，外郭Ｙ座標Ｙｃｎ，バネ長Ｌｖｂｎ，バネ定数ｋｎを書き込む（Ｓ２７）。
【０１３１】
その後、バネ番号ｎに１を加算し（Ｓ２８）、取付角度αｎに０．５度を加算して（Ｓ２９）、Ｓ２４の処理へ戻る。これにより、次のバネ番号ｎに対し、Ｓ２４〜Ｓ２９，及び、後述するＳ３０〜Ｓ４１の処理が実行され、仮想的に仮想バンパー領域７１に並設される複数のバネ７２が設定される。
【０１３２】
Ｓ２４の処理により、取付角度αｎがβｆｒよりも大きいと判断される場合（Ｓ２４：Ｎｏ）、図９に示すＳ３０の処理へ移行する。Ｓ３０の処理では、取付角度αｎがβｆｌ（図４（ａ）参照）以下かを判断する（Ｓ３０）。その結果、取付角度αｎがβｆｌ以下であると判断される場合は（Ｓ３０：Ｙｅｓ）、バネ７２の他端が第２外郭７１ａ２（図４（ａ）参照）にあるとして、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを算出し（Ｓ３１）、図８のＳ２６の処理へ移行する。
【０１３３】
ここで、第２外郭７１ａ２は、ｙ＝（（Ｒｆｒ−Ｒｆｌ）／Ｗ）ｘ＋Ｌｆ１＋（Ｒｆｒ＋Ｒｆｌ）／２の式で表される直線であり、また、取付角度αｎのバネ７２は、ｙ＝（ｔａｎα）ｘ＋Ｌｗｂで表される。
【０１３４】
よって、第２外郭７１ａ２を表す式と、バネ７２を表す式との連立方程式を解くことにより、Ｓ３１の処理では、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎは、次の式で算出する。
【０１３５】
【数４】
なお、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎは、上述の［数２］，［数３］と同一の式で算出する。
【０１３６】
Ｓ３０の処理の結果、取付角度αｎがβｆｌよりも大きいと判断される場合（Ｓ３０：Ｎｏ）、次いで、取付角度αｎがαｆｌ（図４（ａ）参照）以下かを判断する（Ｓ３２）。その結果、取付角度αｎがαｆｌ以下であると判断される場合は（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、バネ７２の他端が第３外郭７１ａ３（図４（ａ）参照）にあるとして、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを算出し（Ｓ３３）、図８のＳ２６の処理へ移行する。
【０１３７】
ここで、第３外郭７１ａ３は、（ｘ＋Ｗ／２）２＋（ｙ−Ｌｆ１）２＝Ｒｆｌ２の式で表される円弧であり、また、取付角度αｎのバネ７２は、ｙ＝（ｔａｎα）ｘ＋Ｌｗｂで表される。
【０１３８】
よって、第３外郭７１ａ３を表す式と、バネ７２を表す式との連立方程式を解くことにより、Ｓ３３の処理では、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎは、次の式で算出する。
【０１３９】
【数５】
なお、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎは、上述の［数２］，［数３］と同一の式で算出する。
【０１４０】
Ｓ３２の処理の結果、取付角度αｎがαｆｌよりも大きいと判断される場合（Ｓ３２：Ｎｏ）、次いで、取付角度αｎがαｒｌ（図４（ａ）参照）以下かを判断する（Ｓ３４）。その結果、取付角度αｎがαｒｌ以下であると判断される場合は（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、取付角度αｎをαｒｌに設定して（Ｓ３５）、Ｓ３７の処理へ進む。
【０１４１】
また、Ｓ３４の処理の結果、取付角度αｎがαｒｌよりも大きいと判断される場合（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、次いで、取付角度αｎがβｒｌ（図４（ａ）参照）以下かを判断する（Ｓ３６）。その結果、取付角度αｎがαｒｌ以下であると判断される場合は（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、Ｓ３７の処理へ移行する。
【０１４２】
Ｓ３７の処理では、バネ７２の他端が第４外郭７１ａ４（図４（ａ）参照）にあるとして、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを算出し（Ｓ３７）、図８のＳ２６の処理へ移行する。
【０１４３】
ここで、第４外郭７１ａ４は、（ｘ＋Ｗ／２）２＋（ｙ＋Ｌｒ））２＝Ｒｒｌ２の式で表される円弧であり、また、取付角度αｎのバネ７２は、ｙ＝（ｔａｎα）ｘ＋Ｌｗｂで表される。
【０１４４】
よって、第４外郭７１ａ４を表す式と、バネ７２を表す式との連立方程式を解くことにより、Ｓ３７の処理では、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎは、次の式で算出する。
【０１４５】
【数６】
なお、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎは、上述の［数２］，［数３］と同一の式で算出する。
【０１４６】
Ｓ３６の処理の結果、取付角度αｎがβｒｌよりも大きいと判断される場合（Ｓ３６：Ｎｏ）、次いで、取付角度αｎがβｒｒ（図４（ａ）参照）以下かを判断する（Ｓ３８）。その結果、取付角度αｎがβｒｒ以下であると判断される場合は（Ｓ３８：Ｙｅｓ）、バネ７２の他端が第５外郭７１ａ５（図４（ａ）参照）にあるとして、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを算出し（Ｓ３９）、図８のＳ２６の処理へ移行する。
【０１４７】
ここで、第５外郭７１ａ５は、ｙ＝（（−Ｒｒｒ＋Ｒｒｌ）／Ｗ）ｘ−Ｌｒ−（Ｒｒｒ＋Ｒｒｌ）／２の式で表される直線であり、また、取付角度αｎのバネ７２は、ｙ＝（ｔａｎα）ｘ＋Ｌｗｂで表される。
【０１４８】
よって、第２外郭７１ａ２を表す式と、バネ７２を表す式との連立方程式を解くことにより、Ｓ３９の処理では、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎは、次の式で算出する。
【０１４９】
【数７】
なお、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎは、上述の［数２］，［数３］と同一の式で算出する。
【０１５０】
Ｓ３８の処理の結果、取付角度αｎがβｒｒよりも大きいと判断される場合（Ｓ３８：Ｎｏ）、次いで、取付角度αｎがαｒｒ（図４（ａ）参照）以下かを判断する（Ｓ４０）。その結果、取付角度αｎがαｒｒ以下であると判断される場合は（Ｓ４０：Ｙｅｓ）、バネ７２の他端が第６外郭７１ａ６（図４（ａ）参照）にあるとして、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎと、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎとを算出し（Ｓ４１）、図８のＳ２６の処理へ移行する。
【０１５１】
ここで、第６外郭７１ａ６は、（ｘ−Ｗ／２）２＋（ｙ＋Ｌｒ）２＝Ｒｒｒ２の式で表される円弧であり、また、取付角度αｎのバネ７２は、ｙ＝（ｔａｎα）ｘ＋Ｌｗｂで表される。
【０１５２】
よって、第６外郭７１ａ６を表す式と、バネ７２を表す式との連立方程式を解くことにより、Ｓ４１の処理では、バネ番号ｎのバネ７２の外郭Ｘ座標Ｘｃｎは、次の式で算出する。
【０１５３】
【数８】
なお、外郭Ｙ座標Ｙｃｎと、バネ長Ｌｖｂｎは、上述の［数２］，［数３］と同一の式で算出する。
【０１５４】
Ｓ４０の処理の結果、取付角度αｎがαｒｒよりも大きいと判断される場合（Ｓ４０：Ｎｏ）、すべてのバネ７２について設定が終了したことを意味するので、非対称バンパー設定処理を終了する。これにより、図４（ａ）に示すような非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１が設定され、その仮想バンパー領域７１内に複数のバネ７２が並設される。
【０１５５】
次いで、図１０を参照して、ＣＰＵ９１により実行される物体回避処理について説明する。図１０は、この物体回避処理を示すフローチャートである。この物体回避処理は、仮想バンパー領域７１内に物体８０が存在する場合に、その仮想バンパー領域７１内に仮想的に並設させた複数のバネ７２の一部（バネ７２ａ）が、物体８０によって収縮されたとして、そのバネ７２ａに生じる弾性力Ｆｅの反作用として車両１に反発力Ｆｒを加え、車両１の走行を制御するものである。この物体回避処理は、所定時間間隔（例えば、５０ミリ秒毎）に実行される。
【０１５６】
物体回避処理が実行されると、ＣＰＵ９１は、まず、第１カメラ２６ａ及び第２カメラ２６ｂにて撮像された画像の画像データから、車両１の周囲に存在する物体８０と、車両１を基準としたその物体８０の位置とを判断する（Ｓ５１）。次に、Ｓ５１の処理にて判断された物体８０の位置と、バネ設定テーブルメモリ９３ａに格納された各バネ７２のバネ情報とから、物体８０の存在によって、仮想バンパー７１内に仮想的に並設されたバネ７２の中から収縮されたバネ７２ａを検索する（Ｓ５２）。
【０１５７】
そして、Ｓ５２の処理の結果、収縮されたバネ７２ａがあるか否かを判断する（Ｓ５３）。その結果、収縮されたバネ７２ａがなければ（Ｓ５３：Ｎｏ）、仮想バンパー領域７１内に物体８０がないと判断し、そのまま物体回避処理を終了する。
【０１５８】
一方、収縮されたバネ７２ａがあると判断された場合（Ｓ５３：Ｙｅｓ）、仮想バンパー７１内に物体８０があると判断できるので、次に説明するＳ５４〜Ｓ５９の処理を実行して、物体８０を回避するよう、車両１の走行を制御する。
【０１５９】
まず、Ｓ５４の処理では、前進時においては、収縮したバネ７２ａから車両１の作用点Ｐｆに対して加えられる反発力Ｆｒ（Ｆｒｆ）を算出し、後進時においては、収縮したバネ７２ａから車両１の作用点Ｐｒに対して加えられる反発力Ｆｒ（Ｆｒｒ）を算出する（Ｓ５４）。反発力Ｆｒの大きさは上述の式（１）によって算出される。このとき、式（１）で用いるバネ定数は、収縮したバネ７２ａのバネ定数をバネ設定テーブルメモリ９３ａより取得する。
【０１６０】
なお、収縮したバネ７２ａが複数ある場合は、それぞれのバネ７２ａから加えられる反発力の向きも考慮して、すべてのバネ７２ａから車両１の作用点Ｐｆ又はＰｒに加えられる反発力を合成して、作用点Ｐｆ又はＰｒにおける反発力Ｆｒｆ又はＦｒｒを算出する。
【０１６１】
次に、Ｓ５４の処理にて算出した反発力Ｆｒ（Ｆｒｆ又はＦｒｒ）から、車両前後方向の反発力Ｆｒｆｙ又はＦｒｒｘと、車両左右方向の反発力Ｆｒｆｘ又はＦｒｒｘと（図２参照）に分解する（Ｓ５５）。
【０１６２】
そして、前進時においては、Ｓ５５の処理にて求めた車両前後方向の反発力Ｆｒｆｙから、以下の式（８）により、車両１の加速度ａを算出し、後進時においては、Ｓ５５の処理にて求めた車両戦後方向の反発力Ｆｒｒｙから、以下の式（９）により、車両１の加速度ａを算出する（Ｓ５６）。
【０１６３】
ａ＝Ｆｒｆｙ／ｍ ・・・（８）
ａ＝Ｆｒｒｙ／ｍ ・・・（９）
ここで、ｍは、車両１の重量（質量）である。
【０１６４】
続くＳ５７の処理では、前進時において、Ｓ５５の処理にて求めた車両左右方向の反発力Ｆｒｆｘから、以下の式（１０）により、車両１に生じる反モーメント力Ｍを算出し、また、後進時において、Ｓ５５の処理にて求めた車両左右方向の反発力Ｆｒｒｘから、以下の式（１１）により、車両１に生じる反モーメント力Ｍを算出する。
【０１６５】
Ｍ＝Ｆｒｆｘ×Ｌｆ ・・・（１０）
Ｍ＝Ｆｒｒｘ×Ｌｒ ・・・（１１）
そして、Ｓ５７の処理において、式（１０）又は（１１）により算出した反モーメント力Ｍから、以下の［数９］により、車両１の操舵角δｆを算出する。
【０１６６】
【数９】
なお、車両１が前進する場合、後進する場合のいずれにおいても、その車両速度が毎秒０．５ｍ以下である場合、次の式（１２）により、車両１の操舵角δｆを算出する。
【０１６７】
δｆ＝−Ｍ／（２・Ｋｆ・Ｌｆ） ・・・（１２）
ここで、式（１０），式（１１），［数９］の各式で用いられる各種パラメータの意味について、図１１を参照して説明する。図１１は、作用点Ｐｆ又はＰｒに、車両左右方向の反発力Ｆｒｆｙ又はＦｒｒｙが加えられた場合において生じる反モーメント力Ｍと、その反モーメント力によって取り得るべき車両１の操舵角δｆを算出する場合に用いるパラメータを説明する図である。
【０１６８】
まず、Ｌｆは、前輪軸（作用点Ｐｆ）と車両１の重心との距離であり、Ｌｒは、後輪軸（作用点Ｐｒ）と車両１の重心との距離である。Ｋｆは、前輪等価コーナーリングスティフネスであり、Ｋｒは、後輪等価コーナーリングスティフネスである。βは、重心位置における車両１の横滑り角であり、γは車両１のヨーレートである。Ｖは、車両速度である。なお、図１１において、δｒは、後輪における操舵角であるが、本実施形態における車両１は、前輪のみ操舵可能であるので、δｒを０として取り扱っている。
【０１６９】
図１０に戻り説明を続ける。Ｓ５７の処理が終了すると、続いて、Ｓ５８の処理を実行する。Ｓ５８の処理では、Ｓ５６の処理により算出した加速度ａと、現在の車両１の速度と、運転者によって踏み込まれたアクセルペダルの踏み込み量とから、目標とすべき車両速度を決定し、その目標とすべき車両速度を示す制御信号を、後述する車輪駆動装置３（図１参照）へ送信する。また、Ｓ５８の処理では、Ｓ５７の処理により算出した操舵角δｆを示す制御信号を、後述する操舵駆動装置５（図１参照）へ送信する。そして、Ｓ５８の処理の終了後、物体回避処理を終了する。
【０１７０】
このＳ５８の処理により、車両１が、前後方向の反発力Ｆｒｆｙ又はＦｒｒｙによって生じる車両１の加速度を反映させた速度で走行するように、車両１の走行の制御が行われる。また、車両１が、左右方向の反発力Ｆｒｆｘ又はＦｒｒｘによって生じる反モーメント力を反映させた操舵角で走行するように、車両１の走行の制御が行われる。よって、容易に且つ速やかに、その物体８０を回避しながら車両１を走行させることができる。
【０１７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、物体８０の衝突回避を行う領域として、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１を設定できるようになっており、車両感覚のつかみやすい方向にある仮想バンパー領域７１の外縁７１ａ（外縁７１ａ１〜７１ａ６）ほど、車両１からの距離が短く設定される。これにより、車両感覚のつかみやすい方向に物体８０がある場合には、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が短いので、物体８０が車両１の近くまで迫った場合に反発力Ｆｒが仮想的に車両１に加えられる。車両感覚のつかみやすい方向は、運転者がその物体８０と車両１との距離感を容易につかむことができるので、物体８０の近くでようやく車両１に加えられた反発力Ｆｒを運転者が感じたとしても、安心して運転を行うことができる。一方、車両感覚のつかみにくい方向に物体８０がある場合には、車両１から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａまでの距離が長いので、運転者がその物体８０と車両１との距離感が把握しにくくても、早めに車両１に加えられた反発力Ｆｒを感じることができ、安心して運転を行うことができる。よって、物体８０の位置に拘わらず、運転者に安心感を与えながら物体８０の衝突回避を行うことができる。
【０１７２】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
【０１７３】
例えば、上記実施形態では、非対称バンパー形状の仮想バンパー領域７１として、図４（ａ）に示す形状を例に説明したが、必ずしもこの形状に限られるものではない。例えば、図１２（ａ）に示すように、線分ＢＣが円弧ＡＢ及び円弧ＣＤの接線となり、線分ＦＧが円弧ＥＦ及び円弧ＧＨの接線となるようにして、仮想バンパ領域７１を設定してもよい。また、図１２（ｂ）に示すように、点Ｂと点Ｃを線分ではなく曲線で結び、点Ａから点Ｄまでを滑らかな線で構成し、また、点Ｆと点Ｇを線分ではなく曲線で結び、点Ｅから点Ｈまでを滑らかな線で構成して、仮想バンパ領域７１を設定してもよい。また、上記実施形態における仮想バンパー領域７１は、反発力Ｆｒが作用する作用点を点Ｐｆ及び点Ｐｒの２カ所に集中させる形状として設定したが、必ずしもこれに限られるものではなく、図１３に示すように、反発力Ｆｒが作用する作用点を車両１の外周に分散させ、その分散させた作用点から仮想バンパー領域７１の外縁７１ａに向けて仮想的にバネ７２ａを並設する形状の仮想バンパー領域７１を設定してもよい。
【０１７４】
また、仮想バンパー領域７１は、これら以外の形状であってもよく、車両の運転者から見て車両感覚がつかみやすい方向よりも車両感覚がつかみにくい方向に車両から外縁までの距離が長くなるような形状であれば、仮想バンパー領域７１の形状は任意なものであってもよい。このような形状の仮想バンパー領域７１を設定することにより、車両感覚のつかみやすい方向に物体８０がある場合には、物体８０が車両１の近くまで迫った場合に反発力Ｆｒが仮想的に車両１に加えられるが、物体８０までの距離感をつかみやすいので、安心して運転を行うことができる。また、車両感覚のつかみにくい方向に物体８０がある場合には、早めに車両１に加えられた反発力Ｆｒを感じることができ、安心して運転を行うことができる。
【０１７５】
上記実施形態において、仮想バンパー領域７１内に存在する物体８０によって車両１に反発力Ｆｒが加えられた場合に、前輪２ＦＬ，２ＦＲの操舵角がその反発力Ｆｒに基づいて算出した操舵角δｆとなるよう、走行制御装置１００が操舵駆動装置５を制御する場合について説明したが、車両１にステアリングホイール１３に回転力を加える駆動装置を設け、走行制御装置１００は、その駆動装置を制御して、操舵角δｆの方向に、操舵角δｆの大きさに応じた回転力をステアリングホイール１３に加えるようにしてもよい。運転者は、ステアリングホイール１３に加えられた回転力によってステアリングホイール１３を回転操作することにより、物体８０との衝突回避を行うことができる。
【０１７６】
上記各実施形態では、第１，第２カメラ２６ａ，２６ｂを搭載して、車両１の周辺情報を取得する場合について説明したが、周辺情報を取得する手段として、ステレオカメラ、赤外線カメラを用いてもよいし、ミリ波レーダ、レーザレーダ、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）レーダ等の各種レーダや、ソナーを用いてもよい。また、道路と車両との間の通信である路車間通信や、他車との間の通信による車車間通信によって、物体の位置情報を取得してもよい。またこれらを複数組み合わせて使用してもよい。
【０１７７】
例えば、レーザレーダは、レーザビームを車両１の周囲へ照査し、その反射の有無や反射を検出した方向およびレーザビームを照射してから反射を検出するまでの時間に基づいて、車両１の周辺にある道路や物体の形状等を把握するものである。走行制御装置１００は、このレーザレーダを用いることにより、レーザレーダにより照射したレーザビームの反射の検出結果から、車両１の周辺に存在する物体等の形状をマップ化し、それに基づいて、物体の位置等を検出するように構成してもよい。
【０１７８】
上記各実施形態では、操舵装置５がラック＆ピニオン式のステアリングギヤとして構成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ボールナット式等の他のステアリングギヤ機構を採用することは当然可能である。
【符号の説明】
【０１７９】
１ 車両
２６ａ 第１カメラ（検出手段の一部）
２６ｂ 第２カメラ（検出手段の一部）
７１ 仮想バンパー領域（所定領域）
８０ 物体
１００ 走行制御装置
Ｆｒ 反発力
Ｆｅ 弾性力
ｋｎ バネ定数
Ｓ１２ 非対称バンパー設定処理（領域設定手段）
Ｓ５４ （算出手段）
Ｓ５８ （制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周囲に存在する物体を検出する検出手段と、
その検出手段により検出された物体であって、前記車両の少なくとも進行方向に設定された所定領域内に存在する物体との衝突を回避するための仮想的な反発力を、前記物体と前記車両との位置関係に基づいて算出する算出手段と、
その算出手段により算出された反発力が前記車両に加えられたものとして、前記車両の走行に伴う制御を行う制御手段と、
前記車両の少なくとも進行方向に設定される前記所定領域として、前記車両の運転者から見て車両感覚がつかみやすい方向における前記車両から前記所定領域の外縁までの距離よりも、車両感覚がつかみにくい方向における前記車両から前記所定領域の外縁までの距離を長くした領域を設定する領域設定手段とを備えることを特徴とする走行制御装置。
【請求項２】
前記算出手段は、一端が前記車両に取着され他端が前記所定領域の外縁に位置するバネが複数並設されているものと想定し、前記検出手段により検出された物体であって前記所定領域内に存在する物体によって、前記所定領域の外縁に位置していたバネの他端が前記物体の位置まで縮められるものとして、そのバネに加えられる弾性力を算出することで、その弾性力の反作用として前記車両に加えられる反発力を算出するものであることを特徴とする請求項１記載の走行制御装置。
【請求項３】
前記算出手段は、その算出手段において想定する前記複数のバネに対し、伸縮させない状態でのバネの長さである自然長が長いバネよりも、その自然長が短いバネのバネ定数を大きく設定して、車両に加えられる反発力を算出するものであることを特徴とする請求項２記載の走行制御装置。
【請求項４】
前記算出手段は、その算出手段において想定する前記複数のバネにおいて、それぞれのバネが所定の限界長さまで縮められた場合にそれぞれのバネで発生する弾性力が略同一の大きさとなるように、それぞれのバネのバネ定数を設定するものであることを特徴とする請求項３記載の走行制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の走行制御装置を備えることを特徴とする車両。
【請求項１】
車両の周囲に存在する物体を検出する検出手段と、
その検出手段により検出された物体であって、前記車両の少なくとも進行方向に設定された所定領域内に存在する物体との衝突を回避するための仮想的な反発力を、前記物体と前記車両との位置関係に基づいて算出する算出手段と、
その算出手段により算出された反発力が前記車両に加えられたものとして、前記車両の走行に伴う制御を行う制御手段と、
前記車両の少なくとも進行方向に設定される前記所定領域として、前記車両の運転者から見て車両感覚がつかみやすい方向における前記車両から前記所定領域の外縁までの距離よりも、車両感覚がつかみにくい方向における前記車両から前記所定領域の外縁までの距離を長くした領域を設定する領域設定手段とを備えることを特徴とする走行制御装置。
【請求項２】
前記算出手段は、一端が前記車両に取着され他端が前記所定領域の外縁に位置するバネが複数並設されているものと想定し、前記検出手段により検出された物体であって前記所定領域内に存在する物体によって、前記所定領域の外縁に位置していたバネの他端が前記物体の位置まで縮められるものとして、そのバネに加えられる弾性力を算出することで、その弾性力の反作用として前記車両に加えられる反発力を算出するものであることを特徴とする請求項１記載の走行制御装置。
【請求項３】
前記算出手段は、その算出手段において想定する前記複数のバネに対し、伸縮させない状態でのバネの長さである自然長が長いバネよりも、その自然長が短いバネのバネ定数を大きく設定して、車両に加えられる反発力を算出するものであることを特徴とする請求項２記載の走行制御装置。
【請求項４】
前記算出手段は、その算出手段において想定する前記複数のバネにおいて、それぞれのバネが所定の限界長さまで縮められた場合にそれぞれのバネで発生する弾性力が略同一の大きさとなるように、それぞれのバネのバネ定数を設定するものであることを特徴とする請求項３記載の走行制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の走行制御装置を備えることを特徴とする車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−７７２６４（Ｐ２０１３−７７２６４Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１８０９５（Ｐ２０１１−２１８０９５）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
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