車両走行制御装置及び車両走行システム
【課題】周囲の車両との関係を検知して安全性を確保しつつ、車間距離を短縮して車両走行を行える車両走行制御装置及び車両走行システムを提供すること。
【解決手段】車両Ａ２の周囲における操舵による衝突回避スペースＲ１があるか否かを検出し、操舵による衝突回避スペースＲ１が所定以上である場合に先行車両Ａ１との車間距離Ｄ１を基準車間距離より短くなるように走行制御を行う。これにより、周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行する際に、先行車両Ａ２との衝突を回避しつつ、車間距離Ｄ１を短くして車両走行が行える。このため、隊列を組む車群内への他車の割り込みを抑制することができ、走行の安全性が確保できる。
【解決手段】車両Ａ２の周囲における操舵による衝突回避スペースＲ１があるか否かを検出し、操舵による衝突回避スペースＲ１が所定以上である場合に先行車両Ａ１との車間距離Ｄ１を基準車間距離より短くなるように走行制御を行う。これにより、周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行する際に、先行車両Ａ２との衝突を回避しつつ、車間距離Ｄ１を短くして車両走行が行える。このため、隊列を組む車群内への他車の割り込みを抑制することができ、走行の安全性が確保できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行制御を行う車両走行制御装置及び車両走行システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の走行制御を行うものとして、例えば特表２００４−５２５８１５号公報に記載されるように、車両の前方にある障害物との距離を計測し、その障害物との衝突を回避する場合、障害物との距離に応じて緊急ブレーキをかけたり、ステアリング操舵を行う自動車運転補助システムが知られている。
【特許文献１】特表２００４−５２５８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような運転補助システムにおいて、前方を走行する先行車両との衝突回避を考える場合、その先行車両と衝突を回避するためには、先行車両との車間距離を長くすればするほど衝突回避の確実性を高めることができる。しかし、それに反し、車間距離が長くなれば、先行車両との間に他車両の割り込みが生じやすくなり、必ずしも安全性が高まるとは言えない。
【０００４】
そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、周囲の車両との関係を検知して安全性を確保しつつ、車間距離を短縮して車両走行を行える車両走行制御装置及び車両走行システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち本発明に係る車両走行制御装置は、車両の周囲における操舵による衝突回避スペースの広さを検出する回避スペース検出手段と、その衝突回避スペースが広いほど先行車両との車間距離を短くして走行制御を行う走行制御手段とを備えて構成されている。
【０００６】
この発明によれば、操舵による衝突回避スペースが広いほど先行車両との車間距離を短くして走行制御することにより、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が行える。このため、車間距離の短縮によって走行抵抗を低減でき燃費向上が図れる。
【０００７】
また本発明に係る車両走行制御装置は、周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行制御を行うものであって、前記走行制御手段が、操舵による衝突回避スペースが所定以上ある場合に先行車両との車間距離を基準車間距離より短くなるように走行制御を行うことが好ましい。
【０００８】
この発明によれば、周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行する際に、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が行える。このため、隊列を組む車群内への他車の割り込みを抑制することができる。
【０００９】
また本発明に係る車両走行制御装置は、周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行制御を行う車両走行制御装置であって、先行車両との衝突回避のための操舵制御を行うものであって、一つ前の先行車両と反対方向に操舵を行って衝突回避を実行する操舵制御手段を備えて構成されている。
【００１０】
この発明よれば、一つ前の先行車両と反対方向に操舵を行って衝突回避を実行することにより、衝突回避の確実性を高めることができる。また、先行車両との衝突を回避しつつ、先行車両と車間距離を短くすることができる。
【００１１】
また本発明に係る車両走行制御装置は、周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行制御を行う車両走行制御装置であって、衝突回避する際、一つ前の先行車両が操舵により衝突回避を行う場合に操舵を行わずに制動により衝突回避を行わせ、一つ前の先行車両が制動によって衝突回避を行う場合に操舵して衝突回避を行わせて、衝突の危険を回避する危険回避手段を備えて構成されている。
【００１２】
この発明よれば、先行車両との衝突を回避する際、操舵により衝突回避を行う車両と制動により衝突を回避する車両が交互に配されるため、衝突回避の確実性を高めることができる。
【００１３】
この車両走行制御装置において、前記危険回避手段は、隊列の最後方の車両の後方領域に隊列外の車両が走行している場合には、前記最後方の車両に操舵により衝突回避させることが好ましい。
【００１４】
この発明よれば、隊列の最後方の車両に操舵により衝突回避させることにより、隊列外の車両に最後方の車両が追突されることを防止でき、衝突回避の安全性を高めることができる。
【００１５】
さらに本発明に係る車両走行制御装置において、操舵により衝突回避する車両に対し、その衝突回避前の通常走行時に予め車線中心から操舵回避する側に寄った位置で走行させる走行制御手段を備えたことが好ましい。
【００１６】
この発明よれば、操舵により衝突回避する車両に対し通常走行時に予め車線中心から操舵回避する側に寄った位置で走行させることにより、先行車両との衝突回避する際、寄っている側へ迅速に操舵させて衝突を回避することができる。このため、衝突回避の確実性を高めることができる。
【００１７】
また本発明に係る走行制御システムは、複数の車両を隊列させて走行させる走行制御システムであって、車線中心から右寄りを走行する車両と車線中心から左寄りを走行する車両とを混在させて車両走行させる走行制御手段を備えて構成されている。
【００１８】
この発明によれば、通常走行時に隊列する車両を予め車線中心から右寄り又は左寄りで走行させることにより、緊急停止時などに先行車両との衝突回避する際、寄っている側へ操舵させて衝突を回避することができる。その際、操舵時間が短縮でき、衝突回避の確実性を高めることができる。
【００１９】
また本発明に係る走行制御システムにおいて、前記走行制御手段は、右寄りを走行する車両と左寄りを走行する車両を交互に配して隊列走行させるものであって、先行車両との衝突を回避する際、右寄りで走行する車両を右側へ操舵させ、左寄りで走行する車両を左側へ操舵させて衝突回避を行わせる操舵制御手段を備えることが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、右寄りを走行する車両と左寄りを走行する車両を交互に配置して走行させることにより、衝突回避の際に前後の車両が異なる方向へ操舵して迅速に衝突回避を行うことができる。このため、衝突回避の確実性をより高めることができる。従って、通常走行時の車間距離を短く設定することが可能となる。
【００２１】
また本発明に係る走行制御システムにおいて、前記走行制御手段は、右寄りを走行する車両と左寄りを走行する車両を交互に配して隊列走行させるものであって、先行車両との衝突を回避する際、右寄りで走行する車両及び左寄りで走行する車両の一方をその寄っている方向へ操舵させて衝突回避を行わせる操舵制御手段を備えることが好ましい。
【００２２】
また本発明に係る走行制御システムにおいて、先行車両との衝突を回避する際、操舵により衝突回避を行わない車両に制動させて衝突回避させる制動制御手段を備えることが好ましい。
【００２３】
これらの発明によれば、右寄りを走行する車両と左寄りを走行する車両を交互に配置して走行させ、衝突回避の際に右寄りか左寄りの車両の一方をその寄っている方向へ操舵させて衝突回避を行う。これにより、操舵により衝突回避する車両は迅速に操舵して衝突回避することができ、操舵しない車両はその前方が空くためブレーキ制動によって確実に衝突回避することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、周囲の車両との関係を検知して安全性を確保しつつ、車間距離を短縮して車両走行を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（第一実施形態）
図１に本発明の実施形態に係る車両走行制御装置の構成概要図を示す。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態に係る車両走行制御装置は、車両に搭載される装置であって、制御部２、通信部３、車間距離検知部４１、後方車両検知部４２、斜め後方車両検知部４３、走行駆動部５１、制動部５２及び操舵部５３を備えて構成されている。
【００２７】
この車両走行制御装置は、他の車両に搭載された車両走行制御装置と相互に通信によって情報を送受信し走行制御を行うことにより、車両走行システムを構成している。すなわち、複数の車両走行制御装置により車両走行システムが構成され、車両走行制御装置を搭載する複数の車両によって隊列を組んで車両走行制御が行われている。例えば、車両走行制御装置の一つがホスト装置となって、隊列を組む車両の位置を認識し、所定の車間距離となるように他の車両の車両走行制御装置に走行指令信号を送信する。これにより、隊列を組み車群として車両走行が行える。
【００２８】
制御部２は、装置全体の制御を行うものであって、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random AccessMemory)を含むコンピュータを主体として構成されている。この制御部２は、自車の周囲において操舵による衝突回避スペースが所定以上の広さであるか否かを判断する判断手段として機能する。また、制御部２は、操舵による衝突回避スペースが所定以上の広さである場合に先行車両との車間距離を基準車間距離よりも短くして走行制御を行う走行制御手段として機能する。
【００２９】
また、制御部２は、先行車両の急制動などにより衝突回避が必要な場合に、操舵部５３に操舵指令信号を出力する操舵制御手段として機能する。また、制御部２は、先行車両の急制動などにより衝突回避が必要な場合に、制動部５２に制動指令信号を出力する制動制御手段として機能する。
【００３０】
通信部３は、車々間通信を行うものであり、他車に搭載される車両走行制御装置と通信する通信手段として機能する。この通信部３としては、例えば、所定周波数の電波の送受信により通信するものが用いられるが、車々間通信を行えるものであれば、通信方式や通信媒体はいずれのものであってもよい。
【００３１】
車間距離検知部４１は、先行車両との車間距離を検知する車間距離検出手段として機能するものであり、例えばミリ波レーダ式やレーザレーダ式の距離検知器が用いられる。この車間距離検知部４１は、車両の前部に設けられ、車両の前方に向けてミリ波やレーザなどを発信可能に構成される。
【００３２】
後方車両検知部４２は、車両の後方を走行する車両を検知する後方車両検出手段として機能するものであり、例えばミリ波レーダ式やレーザレーダ式の距離検知器が用いられる。この後方車両検知部４２は、車両の後部に設けられ、車両の後方に向けてミリ波やレーザなどを発信可能に構成される。なお、本実施形態においては、この後方車両検知部４２の設置を省略してもよい。
【００３３】
斜め後方車両検知部４３は、車両の斜め後方を走行する車両を検知する後方車両検出手段として機能するものであり、例えばミリ波レーダ式やレーザレーダ式の距離検知器が用いられる。この後方車両検知部４２は、車両の後部に設けられ、車両の斜め後方、すなわち隣りの走行レーンの後方に向けて、ミリ波やレーザなどを発信可能に構成される。これにより、隣りの走行レーンの後方を走行する車両を検出することができる。
【００３４】
走行駆動部５１は、車両の走行駆動を行う走行駆動手段として機能するものであり、例えばスロットルモータやインジェクタなどにより構成される。この走行駆動部５１は、制御部２の走行駆動信号を受けて作動し、その走行駆動信号に応じた車両走行駆動を実行する。
【００３５】
制動部５２は、車両の制動を行う制動手段として機能するものであり、例えばブレーキ油圧を調整する電磁弁やブレーキ油圧を生成するポンプモータにより構成される。この制動部５２は、制御部２の制動指令信号を受けて作動し、その制動指令信号に応じた車両制動を実行する。
【００３６】
操舵部５３は、車両の操舵を行う操舵手段として機能するものであり、例えば電動パワーステアリングシステムの電動モータにより構成される。この操舵部５３は、制御部２の操舵指令信号を受けて作動し、その操舵指令信号に応じたハンドル操舵を実行する。
【００３７】
図２は、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおける車両走行状況の説明図である。
【００３８】
図２に示すように、車両Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４は、車両走行システムの走行制御に従って隊列を組んで走行しており、一つの車群を形成している。車両Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４には、それぞれ本実施形態に係る車両走行制御装置が搭載されており、自車の車速や車両位置などの車両情報を相互に通信している。これに対し、隣りの車線を走行する車両Ａ５、Ａ６及びＡ７は、隊列を組んでいない他の車両である。
【００３９】
車両Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４のように隊列走行している場合、各車両の車間距離は短い方が望ましい。すなわち、車間距離を短くすることにより、隊列への他車の割り込みを防止でき走行安全性を向上させることができる。また、後方走行車の走行空気抵抗を低減でき、燃費の低減が図れる。
【００４０】
隊列の二台目以降の車両Ａ２、Ａ３及びＡ４は、自車の側方及び斜め後方に操舵による衝突回避スペースがあるか否かを判断する。その際、自車の斜め後方における衝突回避スペースの有無は、斜め後方車両検知部４３の検出情報に基づいて判断することができる。自車の側方における衝突回避スペースの有無は、一つ前を走行する車両の斜め後方車両検知部４３の検出情報に基づいて判断することができる。その検出情報は、通信により取得すればよい。
【００４１】
例えば、図２において、車両Ａ２は、自車の斜め後方車両検知部４３の検出情報に基づいて斜め後方における検知領域Ｓ１に衝突回避スペースＲ１があることを判断することができる。また、車両Ａ２は、通信により車両Ａ１の斜め後方における検知領域Ｓ１、すなわち車両Ａ２における側方の領域に衝突回避スペースＲ１があることを判断することができる。これに対し、車両Ａ３及び車両Ａ４は、それぞれ自車の斜め後方車両検知部４３の検出情報に基づいて、斜め後方における検知領域Ｓ３、Ｓ４に車両Ａ６、Ａ７が走行しており衝突回避スペースがないことを判断することができる。
【００４２】
そして、操舵による衝突回避スペースがある場合には先行車両との車間距離を基準車間距離よりも短い距離にして走行制御する。一方、衝突回避スペースがない場合には先行車両との車間距離を基準車間距離に維持するように走行制御する。
【００４３】
例えば、図２において、車両Ａ２は、操舵による衝突回避スペースがあるので、先行する車両Ａ１との車間距離を基準車間距離Ｄ０よりも短い距離Ｄ１にして走行制御する。一方、車両Ａ３及びＡ４は、操舵による衝突回避スペースがないため、先行車両との車間距離を基準車間距離Ｄ０として走行制御する。
【００４４】
このように衝突回避スペースがある場合に車間距離を短くすることにより、隊列への他車の割り込みを防止でき走行安全性を向上させることができ、後方走行車の走行空気抵抗を低減でき燃費の低減が図れることとなる。
【００４５】
このように隊列を組んで走行している際に、車両Ａ１が急制動した場合、車両Ａ２は、衝突回避スペースの方向に操舵することにより、車両Ａ１との衝突を回避することができる。また、車両Ａ３、Ａ４は、ブレーキ制動することにより、先行車両との衝突を回避することができる。
【００４６】
図３に本実施形態に係る車両走行制御装置における車間距離設定処理を示すフローチャートである。
【００４７】
図３の車間距離設定処理は、例えば車両のイグニッションがオンとされることにより実行され、所定の時間周期で繰り返し実行される。図３のＳ１０に示すように、まず、センサ情報の読み込みが行われる。
【００４８】
例えば、自車の斜め後方車両検知部４３の検出情報及び他車の斜め後方車両検知部４３の検出情報が読み込まれる。自車の斜め後方車両検知部４３の検出情報に基づいて自車の斜め後方の領域に他車が存在しているか否かを判断することができる。また、他車と通信することにより他車の斜め後方車両検知部４３の検出情報が読み込むことができる。この他車の斜め後方車両検知部４３の検出情報に基づいて自車の側方の領域に他車が存在しているか否かを判断することができる。
【００４９】
そして、Ｓ１２に移行し、操舵による衝突回避スペースがあるか否かが判断される。例えば、自車の斜め後方の領域及び側方の領域に他車が存在していない場合、操舵による衝突回避スペースがあると判断される。一方、自車の斜め後方の領域又は側方の領域に他車が存在している場合、操舵による衝突回避スペースがないと判断される。
【００５０】
Ｓ１２にて操舵による衝突回避スペースがないと判断された場合には、先行車両との車間距離を基準車間距離として走行制御が行われる（Ｓ１４）。例えば、車速などに基づいて基準車間距離が設定され、先行車両との車間距離が基準車間距離となるように制御部２から走行駆動部５１に駆動指令信号が出力される。この基準車間距離は、例えば先行車両が急制動した場合にブレーキ制動により衝突が回避できる距離が設定される。
【００５１】
一方、Ｓ１２にて操舵による衝突回避スペースがあると判断された場合には、先行車両との車間距離を基準車間距離より短くして走行制御が行われる（Ｓ１６）。すなわち、先行車両との車間距離が基準車間距離より短い距離となるように制御部２から走行駆動部５１に駆動指令信号が出力される。このときの車間距離は、車速などに基づいて設定され、例えば先行車両が急制動した場合にハンドル操舵により衝突が回避できる距離が設定される。
【００５２】
また、このときの車間距離としては、衝突回避スペースが広いほど距離が短くなるように設定することが好ましい。この場合、衝突を回避しつつ、車間距離を短くすることができる。
【００５３】
以上のように、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムによれば、操舵による衝突回避スペースが広いほど先行車両との車間距離を短くして走行制御することにより、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が行える。また、操舵による衝突回避スペースがある場合に先行車両との車間距離を基準車間距離より短くして走行制御することにより、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が行える。このため、車間距離の短縮によって走行抵抗を低減でき燃費向上が図れる。
【００５４】
また、隊列を組んで車両走行している場合には、その隊列している先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が行える。このため、隊列内への他車の割り込みを抑制することができ、走行安全性の向上が図れる。
【００５５】
なお、本実施形態では、複数の車両で隊列を組んで走行する場合について説明したが、隊列を組まず単独で走行する車両に本実施形態に係る車両走行制御装置を適用してもよい。すなわち、単独で走行する車両において、操舵による衝突回避スペースがある場合に先行車両との車間距離を基準車間距離より短くして走行制御することにより、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行を行うことができる。
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムについて説明する。
【００５６】
本実施形態に係る車両走行制御装置は、上述した第一実施形態に係る車両走行制御装置とほぼ同様なハード構成を有するものであり、例えば、図１に示す車両走行制御装置と同様なものが用いられる。
【００５７】
また、本実施形態に係る車両走行制御装置は、第一実施形態に係る車両走行制御装置と同様に、他の車両に搭載された車両走行制御装置と相互に通信によって情報を送受信し走行制御を行うことにより、車両走行システムを構成している。すなわち、複数の車両走行制御装置により車両走行システムが構成され、車両走行制御装置を搭載する複数の車両によって隊列を組んで車両走行制御が行われている。例えば、車両走行制御装置の一つがホスト装置となって、隊列を組む車両の位置を認識し、所定の車間距離となるように他の車両の車両走行制御装置に走行指令信号を送信する。これにより、隊列を組み車群として車両走行が行える。
【００５８】
第一実施形態に係る車両走行制御装置は操舵による衝突回避スペースがある場合に先行車両との車間距離を基準車間距離より短くして走行制御するものであったが、本実施形態に係る車両走行制御装置は、隊列を組んだ前後の車両において左右交互に操舵による衝突回避方向を予め設定して走行制御を行うものである。
【００５９】
図４は、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおける車両走行状況の説明図である。
【００６０】
図４に示すように、車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５は、車両走行システムの走行制御に従って隊列を組んで走行車線６１を走行しており、一つの車群を形成している。車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５には、それぞれ本実施形態に係る車両走行制御装置が搭載されており、自車の車速や車両位置などの車両情報を相互に通信している。車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５のように隊列走行している場合、上述したように、各車両の車間距離は短い方が望ましい。すなわち、車間距離を短くすることにより、隊列への他車の割り込みを防止でき走行安全性を向上させることができる。
【００６１】
車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５に搭載される車両走行制御装置は、互いに通信して搭載車両の衝突回避方向が前後で異なるように設定している。例えば、車両Ｂ１の車両走行制御装置がホスト装置となる場合、車両Ｂ１の車両走行制御装置は、隊列を組んでいる車両の位置を把握し、各車両について操舵による衝突回避方向が前後の車両で異なるように設定する。これにより、隊列を組んでいる車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５は、衝突回避をする際に、一つ前の先行車両と反対方向に操舵を行って衝突回避の操舵制御を実行する。
【００６２】
例えば、図４の破線矢印で示すように、車両Ｂ１は左側に操舵回避するように設定され、車両Ｂ２は右側に操舵回避するように設定され、車両Ｂ３は左側に操舵回避するように設定され、車両Ｂ４は右側に操舵回避するように設定され、車両Ｂ５は左側に操舵回避するように設定される。
【００６３】
このように衝突回避の操舵制御を行うことにより、先行車両との衝突を回避しつつ車間距離を通常走行時より短くして車両走行が行える。
【００６４】
また、その際、衝突回避前の走行制御として、車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５を走行車線６１内で操舵回避する方向に寄せた状態で走行させることが好ましい。すなわち、車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５を車線中心から操舵回避する側へ寄った位置で走行させる。このように走行させることにより、操舵による衝突回避を短時間で行え、衝突回避の確実性が高められる。
【００６５】
図５に本実施形態に係る車両走行制御装置における衝突回避処理を示すフローチャートである。
【００６６】
図３の衝突回避処理は、例えば車両のイグニッションがオンとされることにより実行され、所定の時間周期で繰り返し実行される。図５のＳ２０に示すように、まず、センサ情報の読み込みが行われる。この読み込み処理は、先行車両との衝突の推定に用いられる情報を読み込む処理であり、例えば、車間距離検出部４１の車間距離情報が読み込まれる。また、先行車両との衝突推定情報として、通信部３における他車の位置情報を読み込んでもよい。
【００６７】
そして、Ｓ２２に移行し、衝突回避の必要があるか否かが判断される。この判断は、先行車両との衝突回避のための操舵制御を実行する必要があるか否かを判断する処理であり、例えば、先行車両との車間距離が設定距離より短い場合に衝突回避の必要があると判断され、先行車両との車間距離が設定距離より短くない場合に衝突回避の必要がないと判断される。
【００６８】
Ｓ２２にて衝突回避の必要がないと判断された場合には、衝突回避処理の制御処理を終了する。一方、Ｓ２２にて衝突回避の必要があると判断された場合には、衝突回避制御処理が行われる（Ｓ２４）。衝突回避制御処理は、先行車両との衝突を回避するため操舵制御する処理である。例えば、制御部２から操舵部５３に操舵制御信号が出力され、予め設定される衝突回避方向へ操舵させる。
【００６９】
具体的には、図４の破線矢印で示すように、車両Ｂ１は左側に衝突回避のために操舵し、車両Ｂ２は右側に衝突回避のために操舵し、車両Ｂ３は左側に衝突回避のために操舵し、車両Ｂ４は右側に衝突回避のために操舵し、車両Ｂ５は左側に衝突回避のために操舵する。
【００７０】
その際、図６に示すように、路肩６３側へ操舵する車両Ｂ１、車両Ｂ３及び車両Ｂ５は、路肩６３まで操舵して衝突回避することが好ましい。また、隊列が追越車線走行時において、中央分離帯側の路肩６４に向けて操舵する場合には、その中央分離帯側の路肩６４まで操舵して衝突回避することが好ましい。これらの場合、操舵による衝突回避の確実性が向上する。特に、走行車線６１の路幅が二台分未満の場合に有効である。
【００７１】
そして、Ｓ２４の衝突回避制御処理を終えたら、一連の衝突回避処理を終了する。
【００７２】
このような衝突回避処理によれば、衝突回避の際に前後の車両が異なる方向へ操舵して衝突回避するため、車間距離を短くしても衝突回避が可能となる。従って、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短縮化が図れる。
【００７３】
以上のように、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムによれば、先行車両との衝突回避のための操舵制御を行う際に一つ前の先行車両と反対方向に操舵を行って衝突を回避する。これにより、衝突回避の時間を短縮化することができる。また、車両前方の衝突回避スペースを広くとることができ。このため、先行車両との衝突回避の確実性を高めることができる。従って、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が行える。
【００７４】
また、隊列を組んで車両走行している場合には、隊列内への他車の割り込みを抑制することができ、走行安全性の向上が図れる。
【００７５】
なお、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおいて、隊列走行する車両を交互に右寄り、左寄りに走行させるものに限らず、車線中心から右寄りを走行する車両と車線中心から左寄りを走行する車両とを交互でなく混在させて車両走行させてもよい。この場合、通常走行時に隊列する車両を予め車線中心から右寄り又は左寄りで走行させることにより、緊急停止時などに先行車両との衝突回避する際、寄っている側へ操舵させて衝突を回避することができる。その際、操舵時間が短縮でき、衝突回避の確実性を高めることができる。
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムについて説明する。
【００７６】
本実施形態に係る車両走行制御装置は、上述した第一実施形態に係る車両走行制御装置とほぼ同様なハード構成を有するものであり、例えば、図１に示す車両走行制御装置と同様なものが用いられる。
【００７７】
また、本実施形態に係る車両走行制御装置は、第一実施形態に係る車両走行制御装置と同様に、他の車両に搭載された車両走行制御装置と相互に通信によって情報を送受信し走行制御を行うことにより、車両走行システムを構成している。すなわち、複数の車両走行制御装置により車両走行システムが構成され、車両走行制御装置を搭載する複数の車両によって隊列を組んで車両走行制御が行われている。例えば、車両走行制御装置の一つがホスト装置となって、隊列を組む車両の位置を認識し、所定の車間距離となるように他の車両の車両走行制御装置に走行指令信号を送信する。これにより、隊列を組み車群として車両走行が行える。
【００７８】
第一実施形態に係る車両走行制御装置は操舵による衝突回避スペースがある場合に先行車両との車間距離を基準車間距離より短くして走行制御するものであったが、本実施形態に係る車両走行制御装置は、隊列を組んだ車両において交互に操舵による衝突回避を行う車両と制動による衝突回避を行う車両を予め設定して走行制御を行うものである。本実施形態に係る車両走行制御装置の衝突回避処理は、図５に示すものとほぼ同様に行われるが、Ｓ２４の衝突回避制御処理の内容が異なっている。すなわち、図５のＳ２４では、衝突回避の必要があると判断された場合に、先行車両との衝突を回避するために全車両が操舵により衝突回避を行っているが、本実施形態では、前方から交互に操舵により衝突回避を行う車両、制動により衝突回避を行う車両が設定されている点で異なっている。
【００７９】
図７は、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおける車両走行状況の説明図である。
【００８０】
図７に示すように、車両Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５は、車両走行システムの走行制御に従って隊列を組んで走行車線６１を走行しており、一つの車群を形成している。車両Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５には、それぞれ本実施形態に係る車両走行制御装置が搭載されており、自車の車速や車両位置などの車両情報を相互に通信している。車両Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５のように隊列走行している場合、上述したように、各車両の車間距離は短い方が望ましい。すなわち、車間距離を短くすることにより、隊列への他車の割り込みを防止でき走行安全性を向上させることができる。
【００８１】
車両Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５に搭載される車両走行制御装置は、互いに通信して搭載車両における衝突回避方法が交互に操舵による衝突回避を行う車両と制動による衝突回避を行う車両を予め設定して走行制御を行うものである。例えば、車両Ｃ１の車両走行制御装置がホスト装置となる場合、車両Ｃ１の車両走行制御装置は、隊列を組んでいる車両の位置を把握し、各車両について先行側から順次交互に操舵による衝突回避の車両、制動による衝突回避の車両を設定し、他の車両の車両走行制御装置に衝突回避の際の制御指令信号を送信する。これにより、隊列を組んでいる車両Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５は、衝突回避をする際に、交互に操舵衝突回避、制動衝突回避を実行する。
【００８２】
例えば、図７の破線矢印で示すように、車両Ｃ１は操舵により衝突回避するように設定され、車両Ｃ２は制動により衝突回避するように設定され、車両Ｃ３は操舵により衝突回避するように設定され、車両Ｃ４は制動により衝突回避するように設定され、車両Ｃ５は操舵により衝突回避するように設定される。その際、操舵により衝突回避を行う場合、ブレーキ制動を併用してもよい。
【００８３】
その際、車両Ｃ１、Ｃ３及びＣ５は、路肩６３に達するように操舵して衝突回避することが好ましい。また、車両Ｃ６、Ｃ７及びＣ８のように追越車線６２を走行している場合には、操舵により衝突回避を行う車両Ｃ６及びＣ８は中央分離帯側の路肩６４に達するように操舵して衝突回避することが好ましい。
【００８４】
このように衝突回避の操舵制御及び制動制御を行うことにより、先行車両との衝突を回避しつつ車間距離を通常走行時より短くして車両走行が行える。
【００８５】
また、その際、衝突回避前の走行制御として、車両Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ６及びＣ８を走行レーン内で操舵回避する方向に寄せた状態で走行させることが好ましい。このように走行させることにより、操舵による衝突回避を短時間で行うことができる。
【００８６】
以上のように、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムによれば、隊列走行する車両が衝突回避する際、前方から交互に操舵による衝突回避、制動による衝突回避を行う。これにより、衝突回避時に交互に走行方向が異なるため、各車両において衝突回避のためのスペースを大きくとることができ、衝突回避の確実性が向上する。このため、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が可能となる。
【００８７】
また、隊列を組んで車両走行している場合には、隊列内への他車の割り込みを抑制することができ、走行安全性の向上が図れる。
【００８８】
また、本実施形態において、図８に示すように、隊列を組んだ車群の後方に隊列外の車両Ｄが走行している場合には、隊列の最後方の車両Ｃ５を操舵による衝突回避を設定し、その前方側へ交互に制動による衝突回避、操舵による衝突回避として設定することが好ましい。この場合、隊列の後方を走行する車両Ｄの検出手法としては、例えば隊列最後方の車両Ｃ５に設置される後方車両検知部４２によって検出すればよい。このように衝突回避の設定を行うことにより、衝突回避を実行した際に、隊列外の車両Ｄに追突されることを防止することができる。
【００８９】
なお、上述した実施形態は本発明に係る車両走行制御装置及び車両走行システムの一例を示すものである。本発明に係る車両走行制御装置及び車両走行システムは、これらの実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムに限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムを変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る車両走行制御装置の構成概要図である。
【図２】第一実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおける車両走行状況の説明図である。
【図３】図１の車両走行制御装置における車間距離設定処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第二実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおける車両走行状況の説明図である。
【図５】第二実施形態に係る車両走行制御装置における衝突回避処理を示すフローチャートである。
【図６】第二実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムの変形例の説明図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおける車両走行状況の説明図である。
【図８】第三実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムの変形例の説明図である。
【符号の説明】
【００９１】
２…制御部、３…通信部、４１…車間距離検知部、４２…後方車両検知部、４３…斜め後方車両検知部、５１…走行駆動部、５２…制動部、５３…操舵部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行制御を行う車両走行制御装置及び車両走行システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の走行制御を行うものとして、例えば特表２００４−５２５８１５号公報に記載されるように、車両の前方にある障害物との距離を計測し、その障害物との衝突を回避する場合、障害物との距離に応じて緊急ブレーキをかけたり、ステアリング操舵を行う自動車運転補助システムが知られている。
【特許文献１】特表２００４−５２５８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような運転補助システムにおいて、前方を走行する先行車両との衝突回避を考える場合、その先行車両と衝突を回避するためには、先行車両との車間距離を長くすればするほど衝突回避の確実性を高めることができる。しかし、それに反し、車間距離が長くなれば、先行車両との間に他車両の割り込みが生じやすくなり、必ずしも安全性が高まるとは言えない。
【０００４】
そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、周囲の車両との関係を検知して安全性を確保しつつ、車間距離を短縮して車両走行を行える車両走行制御装置及び車両走行システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち本発明に係る車両走行制御装置は、車両の周囲における操舵による衝突回避スペースの広さを検出する回避スペース検出手段と、その衝突回避スペースが広いほど先行車両との車間距離を短くして走行制御を行う走行制御手段とを備えて構成されている。
【０００６】
この発明によれば、操舵による衝突回避スペースが広いほど先行車両との車間距離を短くして走行制御することにより、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が行える。このため、車間距離の短縮によって走行抵抗を低減でき燃費向上が図れる。
【０００７】
また本発明に係る車両走行制御装置は、周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行制御を行うものであって、前記走行制御手段が、操舵による衝突回避スペースが所定以上ある場合に先行車両との車間距離を基準車間距離より短くなるように走行制御を行うことが好ましい。
【０００８】
この発明によれば、周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行する際に、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が行える。このため、隊列を組む車群内への他車の割り込みを抑制することができる。
【０００９】
また本発明に係る車両走行制御装置は、周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行制御を行う車両走行制御装置であって、先行車両との衝突回避のための操舵制御を行うものであって、一つ前の先行車両と反対方向に操舵を行って衝突回避を実行する操舵制御手段を備えて構成されている。
【００１０】
この発明よれば、一つ前の先行車両と反対方向に操舵を行って衝突回避を実行することにより、衝突回避の確実性を高めることができる。また、先行車両との衝突を回避しつつ、先行車両と車間距離を短くすることができる。
【００１１】
また本発明に係る車両走行制御装置は、周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行制御を行う車両走行制御装置であって、衝突回避する際、一つ前の先行車両が操舵により衝突回避を行う場合に操舵を行わずに制動により衝突回避を行わせ、一つ前の先行車両が制動によって衝突回避を行う場合に操舵して衝突回避を行わせて、衝突の危険を回避する危険回避手段を備えて構成されている。
【００１２】
この発明よれば、先行車両との衝突を回避する際、操舵により衝突回避を行う車両と制動により衝突を回避する車両が交互に配されるため、衝突回避の確実性を高めることができる。
【００１３】
この車両走行制御装置において、前記危険回避手段は、隊列の最後方の車両の後方領域に隊列外の車両が走行している場合には、前記最後方の車両に操舵により衝突回避させることが好ましい。
【００１４】
この発明よれば、隊列の最後方の車両に操舵により衝突回避させることにより、隊列外の車両に最後方の車両が追突されることを防止でき、衝突回避の安全性を高めることができる。
【００１５】
さらに本発明に係る車両走行制御装置において、操舵により衝突回避する車両に対し、その衝突回避前の通常走行時に予め車線中心から操舵回避する側に寄った位置で走行させる走行制御手段を備えたことが好ましい。
【００１６】
この発明よれば、操舵により衝突回避する車両に対し通常走行時に予め車線中心から操舵回避する側に寄った位置で走行させることにより、先行車両との衝突回避する際、寄っている側へ迅速に操舵させて衝突を回避することができる。このため、衝突回避の確実性を高めることができる。
【００１７】
また本発明に係る走行制御システムは、複数の車両を隊列させて走行させる走行制御システムであって、車線中心から右寄りを走行する車両と車線中心から左寄りを走行する車両とを混在させて車両走行させる走行制御手段を備えて構成されている。
【００１８】
この発明によれば、通常走行時に隊列する車両を予め車線中心から右寄り又は左寄りで走行させることにより、緊急停止時などに先行車両との衝突回避する際、寄っている側へ操舵させて衝突を回避することができる。その際、操舵時間が短縮でき、衝突回避の確実性を高めることができる。
【００１９】
また本発明に係る走行制御システムにおいて、前記走行制御手段は、右寄りを走行する車両と左寄りを走行する車両を交互に配して隊列走行させるものであって、先行車両との衝突を回避する際、右寄りで走行する車両を右側へ操舵させ、左寄りで走行する車両を左側へ操舵させて衝突回避を行わせる操舵制御手段を備えることが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、右寄りを走行する車両と左寄りを走行する車両を交互に配置して走行させることにより、衝突回避の際に前後の車両が異なる方向へ操舵して迅速に衝突回避を行うことができる。このため、衝突回避の確実性をより高めることができる。従って、通常走行時の車間距離を短く設定することが可能となる。
【００２１】
また本発明に係る走行制御システムにおいて、前記走行制御手段は、右寄りを走行する車両と左寄りを走行する車両を交互に配して隊列走行させるものであって、先行車両との衝突を回避する際、右寄りで走行する車両及び左寄りで走行する車両の一方をその寄っている方向へ操舵させて衝突回避を行わせる操舵制御手段を備えることが好ましい。
【００２２】
また本発明に係る走行制御システムにおいて、先行車両との衝突を回避する際、操舵により衝突回避を行わない車両に制動させて衝突回避させる制動制御手段を備えることが好ましい。
【００２３】
これらの発明によれば、右寄りを走行する車両と左寄りを走行する車両を交互に配置して走行させ、衝突回避の際に右寄りか左寄りの車両の一方をその寄っている方向へ操舵させて衝突回避を行う。これにより、操舵により衝突回避する車両は迅速に操舵して衝突回避することができ、操舵しない車両はその前方が空くためブレーキ制動によって確実に衝突回避することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、周囲の車両との関係を検知して安全性を確保しつつ、車間距離を短縮して車両走行を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（第一実施形態）
図１に本発明の実施形態に係る車両走行制御装置の構成概要図を示す。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態に係る車両走行制御装置は、車両に搭載される装置であって、制御部２、通信部３、車間距離検知部４１、後方車両検知部４２、斜め後方車両検知部４３、走行駆動部５１、制動部５２及び操舵部５３を備えて構成されている。
【００２７】
この車両走行制御装置は、他の車両に搭載された車両走行制御装置と相互に通信によって情報を送受信し走行制御を行うことにより、車両走行システムを構成している。すなわち、複数の車両走行制御装置により車両走行システムが構成され、車両走行制御装置を搭載する複数の車両によって隊列を組んで車両走行制御が行われている。例えば、車両走行制御装置の一つがホスト装置となって、隊列を組む車両の位置を認識し、所定の車間距離となるように他の車両の車両走行制御装置に走行指令信号を送信する。これにより、隊列を組み車群として車両走行が行える。
【００２８】
制御部２は、装置全体の制御を行うものであって、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random AccessMemory)を含むコンピュータを主体として構成されている。この制御部２は、自車の周囲において操舵による衝突回避スペースが所定以上の広さであるか否かを判断する判断手段として機能する。また、制御部２は、操舵による衝突回避スペースが所定以上の広さである場合に先行車両との車間距離を基準車間距離よりも短くして走行制御を行う走行制御手段として機能する。
【００２９】
また、制御部２は、先行車両の急制動などにより衝突回避が必要な場合に、操舵部５３に操舵指令信号を出力する操舵制御手段として機能する。また、制御部２は、先行車両の急制動などにより衝突回避が必要な場合に、制動部５２に制動指令信号を出力する制動制御手段として機能する。
【００３０】
通信部３は、車々間通信を行うものであり、他車に搭載される車両走行制御装置と通信する通信手段として機能する。この通信部３としては、例えば、所定周波数の電波の送受信により通信するものが用いられるが、車々間通信を行えるものであれば、通信方式や通信媒体はいずれのものであってもよい。
【００３１】
車間距離検知部４１は、先行車両との車間距離を検知する車間距離検出手段として機能するものであり、例えばミリ波レーダ式やレーザレーダ式の距離検知器が用いられる。この車間距離検知部４１は、車両の前部に設けられ、車両の前方に向けてミリ波やレーザなどを発信可能に構成される。
【００３２】
後方車両検知部４２は、車両の後方を走行する車両を検知する後方車両検出手段として機能するものであり、例えばミリ波レーダ式やレーザレーダ式の距離検知器が用いられる。この後方車両検知部４２は、車両の後部に設けられ、車両の後方に向けてミリ波やレーザなどを発信可能に構成される。なお、本実施形態においては、この後方車両検知部４２の設置を省略してもよい。
【００３３】
斜め後方車両検知部４３は、車両の斜め後方を走行する車両を検知する後方車両検出手段として機能するものであり、例えばミリ波レーダ式やレーザレーダ式の距離検知器が用いられる。この後方車両検知部４２は、車両の後部に設けられ、車両の斜め後方、すなわち隣りの走行レーンの後方に向けて、ミリ波やレーザなどを発信可能に構成される。これにより、隣りの走行レーンの後方を走行する車両を検出することができる。
【００３４】
走行駆動部５１は、車両の走行駆動を行う走行駆動手段として機能するものであり、例えばスロットルモータやインジェクタなどにより構成される。この走行駆動部５１は、制御部２の走行駆動信号を受けて作動し、その走行駆動信号に応じた車両走行駆動を実行する。
【００３５】
制動部５２は、車両の制動を行う制動手段として機能するものであり、例えばブレーキ油圧を調整する電磁弁やブレーキ油圧を生成するポンプモータにより構成される。この制動部５２は、制御部２の制動指令信号を受けて作動し、その制動指令信号に応じた車両制動を実行する。
【００３６】
操舵部５３は、車両の操舵を行う操舵手段として機能するものであり、例えば電動パワーステアリングシステムの電動モータにより構成される。この操舵部５３は、制御部２の操舵指令信号を受けて作動し、その操舵指令信号に応じたハンドル操舵を実行する。
【００３７】
図２は、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおける車両走行状況の説明図である。
【００３８】
図２に示すように、車両Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４は、車両走行システムの走行制御に従って隊列を組んで走行しており、一つの車群を形成している。車両Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４には、それぞれ本実施形態に係る車両走行制御装置が搭載されており、自車の車速や車両位置などの車両情報を相互に通信している。これに対し、隣りの車線を走行する車両Ａ５、Ａ６及びＡ７は、隊列を組んでいない他の車両である。
【００３９】
車両Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４のように隊列走行している場合、各車両の車間距離は短い方が望ましい。すなわち、車間距離を短くすることにより、隊列への他車の割り込みを防止でき走行安全性を向上させることができる。また、後方走行車の走行空気抵抗を低減でき、燃費の低減が図れる。
【００４０】
隊列の二台目以降の車両Ａ２、Ａ３及びＡ４は、自車の側方及び斜め後方に操舵による衝突回避スペースがあるか否かを判断する。その際、自車の斜め後方における衝突回避スペースの有無は、斜め後方車両検知部４３の検出情報に基づいて判断することができる。自車の側方における衝突回避スペースの有無は、一つ前を走行する車両の斜め後方車両検知部４３の検出情報に基づいて判断することができる。その検出情報は、通信により取得すればよい。
【００４１】
例えば、図２において、車両Ａ２は、自車の斜め後方車両検知部４３の検出情報に基づいて斜め後方における検知領域Ｓ１に衝突回避スペースＲ１があることを判断することができる。また、車両Ａ２は、通信により車両Ａ１の斜め後方における検知領域Ｓ１、すなわち車両Ａ２における側方の領域に衝突回避スペースＲ１があることを判断することができる。これに対し、車両Ａ３及び車両Ａ４は、それぞれ自車の斜め後方車両検知部４３の検出情報に基づいて、斜め後方における検知領域Ｓ３、Ｓ４に車両Ａ６、Ａ７が走行しており衝突回避スペースがないことを判断することができる。
【００４２】
そして、操舵による衝突回避スペースがある場合には先行車両との車間距離を基準車間距離よりも短い距離にして走行制御する。一方、衝突回避スペースがない場合には先行車両との車間距離を基準車間距離に維持するように走行制御する。
【００４３】
例えば、図２において、車両Ａ２は、操舵による衝突回避スペースがあるので、先行する車両Ａ１との車間距離を基準車間距離Ｄ０よりも短い距離Ｄ１にして走行制御する。一方、車両Ａ３及びＡ４は、操舵による衝突回避スペースがないため、先行車両との車間距離を基準車間距離Ｄ０として走行制御する。
【００４４】
このように衝突回避スペースがある場合に車間距離を短くすることにより、隊列への他車の割り込みを防止でき走行安全性を向上させることができ、後方走行車の走行空気抵抗を低減でき燃費の低減が図れることとなる。
【００４５】
このように隊列を組んで走行している際に、車両Ａ１が急制動した場合、車両Ａ２は、衝突回避スペースの方向に操舵することにより、車両Ａ１との衝突を回避することができる。また、車両Ａ３、Ａ４は、ブレーキ制動することにより、先行車両との衝突を回避することができる。
【００４６】
図３に本実施形態に係る車両走行制御装置における車間距離設定処理を示すフローチャートである。
【００４７】
図３の車間距離設定処理は、例えば車両のイグニッションがオンとされることにより実行され、所定の時間周期で繰り返し実行される。図３のＳ１０に示すように、まず、センサ情報の読み込みが行われる。
【００４８】
例えば、自車の斜め後方車両検知部４３の検出情報及び他車の斜め後方車両検知部４３の検出情報が読み込まれる。自車の斜め後方車両検知部４３の検出情報に基づいて自車の斜め後方の領域に他車が存在しているか否かを判断することができる。また、他車と通信することにより他車の斜め後方車両検知部４３の検出情報が読み込むことができる。この他車の斜め後方車両検知部４３の検出情報に基づいて自車の側方の領域に他車が存在しているか否かを判断することができる。
【００４９】
そして、Ｓ１２に移行し、操舵による衝突回避スペースがあるか否かが判断される。例えば、自車の斜め後方の領域及び側方の領域に他車が存在していない場合、操舵による衝突回避スペースがあると判断される。一方、自車の斜め後方の領域又は側方の領域に他車が存在している場合、操舵による衝突回避スペースがないと判断される。
【００５０】
Ｓ１２にて操舵による衝突回避スペースがないと判断された場合には、先行車両との車間距離を基準車間距離として走行制御が行われる（Ｓ１４）。例えば、車速などに基づいて基準車間距離が設定され、先行車両との車間距離が基準車間距離となるように制御部２から走行駆動部５１に駆動指令信号が出力される。この基準車間距離は、例えば先行車両が急制動した場合にブレーキ制動により衝突が回避できる距離が設定される。
【００５１】
一方、Ｓ１２にて操舵による衝突回避スペースがあると判断された場合には、先行車両との車間距離を基準車間距離より短くして走行制御が行われる（Ｓ１６）。すなわち、先行車両との車間距離が基準車間距離より短い距離となるように制御部２から走行駆動部５１に駆動指令信号が出力される。このときの車間距離は、車速などに基づいて設定され、例えば先行車両が急制動した場合にハンドル操舵により衝突が回避できる距離が設定される。
【００５２】
また、このときの車間距離としては、衝突回避スペースが広いほど距離が短くなるように設定することが好ましい。この場合、衝突を回避しつつ、車間距離を短くすることができる。
【００５３】
以上のように、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムによれば、操舵による衝突回避スペースが広いほど先行車両との車間距離を短くして走行制御することにより、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が行える。また、操舵による衝突回避スペースがある場合に先行車両との車間距離を基準車間距離より短くして走行制御することにより、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が行える。このため、車間距離の短縮によって走行抵抗を低減でき燃費向上が図れる。
【００５４】
また、隊列を組んで車両走行している場合には、その隊列している先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が行える。このため、隊列内への他車の割り込みを抑制することができ、走行安全性の向上が図れる。
【００５５】
なお、本実施形態では、複数の車両で隊列を組んで走行する場合について説明したが、隊列を組まず単独で走行する車両に本実施形態に係る車両走行制御装置を適用してもよい。すなわち、単独で走行する車両において、操舵による衝突回避スペースがある場合に先行車両との車間距離を基準車間距離より短くして走行制御することにより、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行を行うことができる。
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムについて説明する。
【００５６】
本実施形態に係る車両走行制御装置は、上述した第一実施形態に係る車両走行制御装置とほぼ同様なハード構成を有するものであり、例えば、図１に示す車両走行制御装置と同様なものが用いられる。
【００５７】
また、本実施形態に係る車両走行制御装置は、第一実施形態に係る車両走行制御装置と同様に、他の車両に搭載された車両走行制御装置と相互に通信によって情報を送受信し走行制御を行うことにより、車両走行システムを構成している。すなわち、複数の車両走行制御装置により車両走行システムが構成され、車両走行制御装置を搭載する複数の車両によって隊列を組んで車両走行制御が行われている。例えば、車両走行制御装置の一つがホスト装置となって、隊列を組む車両の位置を認識し、所定の車間距離となるように他の車両の車両走行制御装置に走行指令信号を送信する。これにより、隊列を組み車群として車両走行が行える。
【００５８】
第一実施形態に係る車両走行制御装置は操舵による衝突回避スペースがある場合に先行車両との車間距離を基準車間距離より短くして走行制御するものであったが、本実施形態に係る車両走行制御装置は、隊列を組んだ前後の車両において左右交互に操舵による衝突回避方向を予め設定して走行制御を行うものである。
【００５９】
図４は、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおける車両走行状況の説明図である。
【００６０】
図４に示すように、車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５は、車両走行システムの走行制御に従って隊列を組んで走行車線６１を走行しており、一つの車群を形成している。車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５には、それぞれ本実施形態に係る車両走行制御装置が搭載されており、自車の車速や車両位置などの車両情報を相互に通信している。車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５のように隊列走行している場合、上述したように、各車両の車間距離は短い方が望ましい。すなわち、車間距離を短くすることにより、隊列への他車の割り込みを防止でき走行安全性を向上させることができる。
【００６１】
車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５に搭載される車両走行制御装置は、互いに通信して搭載車両の衝突回避方向が前後で異なるように設定している。例えば、車両Ｂ１の車両走行制御装置がホスト装置となる場合、車両Ｂ１の車両走行制御装置は、隊列を組んでいる車両の位置を把握し、各車両について操舵による衝突回避方向が前後の車両で異なるように設定する。これにより、隊列を組んでいる車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５は、衝突回避をする際に、一つ前の先行車両と反対方向に操舵を行って衝突回避の操舵制御を実行する。
【００６２】
例えば、図４の破線矢印で示すように、車両Ｂ１は左側に操舵回避するように設定され、車両Ｂ２は右側に操舵回避するように設定され、車両Ｂ３は左側に操舵回避するように設定され、車両Ｂ４は右側に操舵回避するように設定され、車両Ｂ５は左側に操舵回避するように設定される。
【００６３】
このように衝突回避の操舵制御を行うことにより、先行車両との衝突を回避しつつ車間距離を通常走行時より短くして車両走行が行える。
【００６４】
また、その際、衝突回避前の走行制御として、車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５を走行車線６１内で操舵回避する方向に寄せた状態で走行させることが好ましい。すなわち、車両Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４及びＢ５を車線中心から操舵回避する側へ寄った位置で走行させる。このように走行させることにより、操舵による衝突回避を短時間で行え、衝突回避の確実性が高められる。
【００６５】
図５に本実施形態に係る車両走行制御装置における衝突回避処理を示すフローチャートである。
【００６６】
図３の衝突回避処理は、例えば車両のイグニッションがオンとされることにより実行され、所定の時間周期で繰り返し実行される。図５のＳ２０に示すように、まず、センサ情報の読み込みが行われる。この読み込み処理は、先行車両との衝突の推定に用いられる情報を読み込む処理であり、例えば、車間距離検出部４１の車間距離情報が読み込まれる。また、先行車両との衝突推定情報として、通信部３における他車の位置情報を読み込んでもよい。
【００６７】
そして、Ｓ２２に移行し、衝突回避の必要があるか否かが判断される。この判断は、先行車両との衝突回避のための操舵制御を実行する必要があるか否かを判断する処理であり、例えば、先行車両との車間距離が設定距離より短い場合に衝突回避の必要があると判断され、先行車両との車間距離が設定距離より短くない場合に衝突回避の必要がないと判断される。
【００６８】
Ｓ２２にて衝突回避の必要がないと判断された場合には、衝突回避処理の制御処理を終了する。一方、Ｓ２２にて衝突回避の必要があると判断された場合には、衝突回避制御処理が行われる（Ｓ２４）。衝突回避制御処理は、先行車両との衝突を回避するため操舵制御する処理である。例えば、制御部２から操舵部５３に操舵制御信号が出力され、予め設定される衝突回避方向へ操舵させる。
【００６９】
具体的には、図４の破線矢印で示すように、車両Ｂ１は左側に衝突回避のために操舵し、車両Ｂ２は右側に衝突回避のために操舵し、車両Ｂ３は左側に衝突回避のために操舵し、車両Ｂ４は右側に衝突回避のために操舵し、車両Ｂ５は左側に衝突回避のために操舵する。
【００７０】
その際、図６に示すように、路肩６３側へ操舵する車両Ｂ１、車両Ｂ３及び車両Ｂ５は、路肩６３まで操舵して衝突回避することが好ましい。また、隊列が追越車線走行時において、中央分離帯側の路肩６４に向けて操舵する場合には、その中央分離帯側の路肩６４まで操舵して衝突回避することが好ましい。これらの場合、操舵による衝突回避の確実性が向上する。特に、走行車線６１の路幅が二台分未満の場合に有効である。
【００７１】
そして、Ｓ２４の衝突回避制御処理を終えたら、一連の衝突回避処理を終了する。
【００７２】
このような衝突回避処理によれば、衝突回避の際に前後の車両が異なる方向へ操舵して衝突回避するため、車間距離を短くしても衝突回避が可能となる。従って、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短縮化が図れる。
【００７３】
以上のように、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムによれば、先行車両との衝突回避のための操舵制御を行う際に一つ前の先行車両と反対方向に操舵を行って衝突を回避する。これにより、衝突回避の時間を短縮化することができる。また、車両前方の衝突回避スペースを広くとることができ。このため、先行車両との衝突回避の確実性を高めることができる。従って、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が行える。
【００７４】
また、隊列を組んで車両走行している場合には、隊列内への他車の割り込みを抑制することができ、走行安全性の向上が図れる。
【００７５】
なお、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおいて、隊列走行する車両を交互に右寄り、左寄りに走行させるものに限らず、車線中心から右寄りを走行する車両と車線中心から左寄りを走行する車両とを交互でなく混在させて車両走行させてもよい。この場合、通常走行時に隊列する車両を予め車線中心から右寄り又は左寄りで走行させることにより、緊急停止時などに先行車両との衝突回避する際、寄っている側へ操舵させて衝突を回避することができる。その際、操舵時間が短縮でき、衝突回避の確実性を高めることができる。
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムについて説明する。
【００７６】
本実施形態に係る車両走行制御装置は、上述した第一実施形態に係る車両走行制御装置とほぼ同様なハード構成を有するものであり、例えば、図１に示す車両走行制御装置と同様なものが用いられる。
【００７７】
また、本実施形態に係る車両走行制御装置は、第一実施形態に係る車両走行制御装置と同様に、他の車両に搭載された車両走行制御装置と相互に通信によって情報を送受信し走行制御を行うことにより、車両走行システムを構成している。すなわち、複数の車両走行制御装置により車両走行システムが構成され、車両走行制御装置を搭載する複数の車両によって隊列を組んで車両走行制御が行われている。例えば、車両走行制御装置の一つがホスト装置となって、隊列を組む車両の位置を認識し、所定の車間距離となるように他の車両の車両走行制御装置に走行指令信号を送信する。これにより、隊列を組み車群として車両走行が行える。
【００７８】
第一実施形態に係る車両走行制御装置は操舵による衝突回避スペースがある場合に先行車両との車間距離を基準車間距離より短くして走行制御するものであったが、本実施形態に係る車両走行制御装置は、隊列を組んだ車両において交互に操舵による衝突回避を行う車両と制動による衝突回避を行う車両を予め設定して走行制御を行うものである。本実施形態に係る車両走行制御装置の衝突回避処理は、図５に示すものとほぼ同様に行われるが、Ｓ２４の衝突回避制御処理の内容が異なっている。すなわち、図５のＳ２４では、衝突回避の必要があると判断された場合に、先行車両との衝突を回避するために全車両が操舵により衝突回避を行っているが、本実施形態では、前方から交互に操舵により衝突回避を行う車両、制動により衝突回避を行う車両が設定されている点で異なっている。
【００７９】
図７は、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおける車両走行状況の説明図である。
【００８０】
図７に示すように、車両Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５は、車両走行システムの走行制御に従って隊列を組んで走行車線６１を走行しており、一つの車群を形成している。車両Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５には、それぞれ本実施形態に係る車両走行制御装置が搭載されており、自車の車速や車両位置などの車両情報を相互に通信している。車両Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５のように隊列走行している場合、上述したように、各車両の車間距離は短い方が望ましい。すなわち、車間距離を短くすることにより、隊列への他車の割り込みを防止でき走行安全性を向上させることができる。
【００８１】
車両Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５に搭載される車両走行制御装置は、互いに通信して搭載車両における衝突回避方法が交互に操舵による衝突回避を行う車両と制動による衝突回避を行う車両を予め設定して走行制御を行うものである。例えば、車両Ｃ１の車両走行制御装置がホスト装置となる場合、車両Ｃ１の車両走行制御装置は、隊列を組んでいる車両の位置を把握し、各車両について先行側から順次交互に操舵による衝突回避の車両、制動による衝突回避の車両を設定し、他の車両の車両走行制御装置に衝突回避の際の制御指令信号を送信する。これにより、隊列を組んでいる車両Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５は、衝突回避をする際に、交互に操舵衝突回避、制動衝突回避を実行する。
【００８２】
例えば、図７の破線矢印で示すように、車両Ｃ１は操舵により衝突回避するように設定され、車両Ｃ２は制動により衝突回避するように設定され、車両Ｃ３は操舵により衝突回避するように設定され、車両Ｃ４は制動により衝突回避するように設定され、車両Ｃ５は操舵により衝突回避するように設定される。その際、操舵により衝突回避を行う場合、ブレーキ制動を併用してもよい。
【００８３】
その際、車両Ｃ１、Ｃ３及びＣ５は、路肩６３に達するように操舵して衝突回避することが好ましい。また、車両Ｃ６、Ｃ７及びＣ８のように追越車線６２を走行している場合には、操舵により衝突回避を行う車両Ｃ６及びＣ８は中央分離帯側の路肩６４に達するように操舵して衝突回避することが好ましい。
【００８４】
このように衝突回避の操舵制御及び制動制御を行うことにより、先行車両との衝突を回避しつつ車間距離を通常走行時より短くして車両走行が行える。
【００８５】
また、その際、衝突回避前の走行制御として、車両Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ６及びＣ８を走行レーン内で操舵回避する方向に寄せた状態で走行させることが好ましい。このように走行させることにより、操舵による衝突回避を短時間で行うことができる。
【００８６】
以上のように、本実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムによれば、隊列走行する車両が衝突回避する際、前方から交互に操舵による衝突回避、制動による衝突回避を行う。これにより、衝突回避時に交互に走行方向が異なるため、各車両において衝突回避のためのスペースを大きくとることができ、衝突回避の確実性が向上する。このため、先行車両との衝突を回避しつつ、車間距離を短くして車両走行が可能となる。
【００８７】
また、隊列を組んで車両走行している場合には、隊列内への他車の割り込みを抑制することができ、走行安全性の向上が図れる。
【００８８】
また、本実施形態において、図８に示すように、隊列を組んだ車群の後方に隊列外の車両Ｄが走行している場合には、隊列の最後方の車両Ｃ５を操舵による衝突回避を設定し、その前方側へ交互に制動による衝突回避、操舵による衝突回避として設定することが好ましい。この場合、隊列の後方を走行する車両Ｄの検出手法としては、例えば隊列最後方の車両Ｃ５に設置される後方車両検知部４２によって検出すればよい。このように衝突回避の設定を行うことにより、衝突回避を実行した際に、隊列外の車両Ｄに追突されることを防止することができる。
【００８９】
なお、上述した実施形態は本発明に係る車両走行制御装置及び車両走行システムの一例を示すものである。本発明に係る車両走行制御装置及び車両走行システムは、これらの実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムに限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムを変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る車両走行制御装置の構成概要図である。
【図２】第一実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおける車両走行状況の説明図である。
【図３】図１の車両走行制御装置における車間距離設定処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第二実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおける車両走行状況の説明図である。
【図５】第二実施形態に係る車両走行制御装置における衝突回避処理を示すフローチャートである。
【図６】第二実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムの変形例の説明図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムにおける車両走行状況の説明図である。
【図８】第三実施形態に係る車両走行制御装置及び車両走行システムの変形例の説明図である。
【符号の説明】
【００９１】
２…制御部、３…通信部、４１…車間距離検知部、４２…後方車両検知部、４３…斜め後方車両検知部、５１…走行駆動部、５２…制動部、５３…操舵部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周囲における操舵による衝突回避スペースの広さを検出する回避スペース検出手段と、
その衝突回避スペースが広いほど先行車両との車間距離を短くして走行制御を行う走行制御手段と、
を備えた車両走行制御装置。
【請求項２】
周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行制御を行うものであって、
前記走行制御手段は、操舵による衝突回避スペースが所定以上ある場合に先行車両との車間距離を基準車間距離より短くなるように走行制御を行うこと、
を特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項３】
周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行制御を行う車両走行制御装置であって、
先行車両との衝突回避のための操舵制御を行うものであって、一つ前の先行車両と反対方向に操舵を行って衝突回避を実行する操舵制御手段を備えたこと、
を特徴とする車両走行制御装置。
【請求項４】
周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行制御を行う車両走行制御装置であって、
衝突回避する際、一つ前の先行車両が操舵により衝突回避を行う場合に操舵を行わずに制動により衝突回避を行わせ、一つ前の先行車両が制動によって衝突回避を行う場合に操舵して衝突回避を行わせて、衝突の危険を回避する危険回避手段を備えたこと、
を特徴とする車両走行制御装置。
【請求項５】
前記危険回避手段は、隊列の最後方の車両の後方領域に隊列外の車両が走行している場合には、前記最後方の車両に操舵により衝突回避させること、
を特徴とする請求項４に記載の車両走行制御装置。
【請求項６】
操舵により衝突回避する車両に対し、その衝突回避前の通常走行時に予め車線中心から操舵回避する側に寄った位置で走行させる走行制御手段を備えたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の車両走行制御装置。
【請求項７】
複数の車両を隊列させて走行させる走行制御システムであって、
車線中心から右寄りを走行する車両と車線中心から左寄りを走行する車両とを混在させて車両走行させる走行制御手段を備えたこと、
を特徴とする走行制御システム。
【請求項８】
前記走行制御手段は、右寄りを走行する車両と左寄りを走行する車両を交互に配して隊列走行させるものであって、
先行車両との衝突を回避する際、右寄りで走行する車両を右側へ操舵させ、左寄りで走行する車両を左側へ操舵させて衝突回避を行わせる操舵制御手段を備えること、
を特徴とする請求項７に記載の走行制御システム。
【請求項９】
前記走行制御手段は、右寄りを走行する車両と左寄りを走行する車両を交互に配して隊列走行させるものであって、
先行車両との衝突を回避する際、右寄りで走行する車両及び左寄りで走行する車両の一方をその寄っている方向へ操舵させて衝突回避を行わせる操舵制御手段を備えること、
を特徴とする請求項７に記載の走行制御システム。
【請求項１０】
先行車両との衝突を回避する際、操舵により衝突回避を行わない車両に制動させて衝突回避させる制動制御手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の走行制御システム。
【請求項１】
車両の周囲における操舵による衝突回避スペースの広さを検出する回避スペース検出手段と、
その衝突回避スペースが広いほど先行車両との車間距離を短くして走行制御を行う走行制御手段と、
を備えた車両走行制御装置。
【請求項２】
周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行制御を行うものであって、
前記走行制御手段は、操舵による衝突回避スペースが所定以上ある場合に先行車両との車間距離を基準車間距離より短くなるように走行制御を行うこと、
を特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項３】
周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行制御を行う車両走行制御装置であって、
先行車両との衝突回避のための操舵制御を行うものであって、一つ前の先行車両と反対方向に操舵を行って衝突回避を実行する操舵制御手段を備えたこと、
を特徴とする車両走行制御装置。
【請求項４】
周囲を走行する他車両と隊列を組んで走行制御を行う車両走行制御装置であって、
衝突回避する際、一つ前の先行車両が操舵により衝突回避を行う場合に操舵を行わずに制動により衝突回避を行わせ、一つ前の先行車両が制動によって衝突回避を行う場合に操舵して衝突回避を行わせて、衝突の危険を回避する危険回避手段を備えたこと、
を特徴とする車両走行制御装置。
【請求項５】
前記危険回避手段は、隊列の最後方の車両の後方領域に隊列外の車両が走行している場合には、前記最後方の車両に操舵により衝突回避させること、
を特徴とする請求項４に記載の車両走行制御装置。
【請求項６】
操舵により衝突回避する車両に対し、その衝突回避前の通常走行時に予め車線中心から操舵回避する側に寄った位置で走行させる走行制御手段を備えたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の車両走行制御装置。
【請求項７】
複数の車両を隊列させて走行させる走行制御システムであって、
車線中心から右寄りを走行する車両と車線中心から左寄りを走行する車両とを混在させて車両走行させる走行制御手段を備えたこと、
を特徴とする走行制御システム。
【請求項８】
前記走行制御手段は、右寄りを走行する車両と左寄りを走行する車両を交互に配して隊列走行させるものであって、
先行車両との衝突を回避する際、右寄りで走行する車両を右側へ操舵させ、左寄りで走行する車両を左側へ操舵させて衝突回避を行わせる操舵制御手段を備えること、
を特徴とする請求項７に記載の走行制御システム。
【請求項９】
前記走行制御手段は、右寄りを走行する車両と左寄りを走行する車両を交互に配して隊列走行させるものであって、
先行車両との衝突を回避する際、右寄りで走行する車両及び左寄りで走行する車両の一方をその寄っている方向へ操舵させて衝突回避を行わせる操舵制御手段を備えること、
を特徴とする請求項７に記載の走行制御システム。
【請求項１０】
先行車両との衝突を回避する際、操舵により衝突回避を行わない車両に制動させて衝突回避させる制動制御手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の走行制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−７４２１０（Ｐ２００８−７４２１０Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５４６８１（Ｐ２００６−２５４６８１）
【出願日】平成１８年９月２０日（２００６．９．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２０日（２００６．９．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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