JP2019209909A - 車両制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両を積極的に運転制御することにより、物体が車両に衝突する際の衝撃の緩和を可能とし、乗員の保護を図ることが可能な車両制御システムを提供すること。【解決手段】運転制御部１１は、車両に対して接近する物体の進行方向を検出し、且つ、車両と車両に対して接近する物体との相対速度を算出する相対速度算出部１３と、相対速度、物体の位置、及び、車両に対して接近する物体の進行方向に基づき、物体が車両に衝突すると判断した場合に、相対速度算出部１３により算出される相対速度が小さくなるように車両を進行方向へ加速させる運転制御をする加速制御を行う加速制御部１４と、を備える車両制御システム１である。【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御システムに関する。

従来、車両の衝突が予知されたときに乗員の安全性を確保できるように車両を制御する車両の制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の車両の制御装置によれば、対向車両が自車両に衝突することが避けられない状態にあるとともに、後進検出手段により自車両が後進状態にあることが確認された場合には、衝突制御手段によるブレーキ装置の作動を制動制限手段において制限し、自車両に過大な制動力が付与されるのを防止できるとされている。

また、前方の障害物を検出し、障害物との衝突を制動により防止する衝突防止制御装置と、前後軸間の締結トルクを制御する前後駆動力配分制御装置を備えた車両の統合制御装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２の車両の統合制御装置によれば、衝突防止制御装置が自動ブレーキを発生して障害物との衝突を回避する際に、ＡＢＳの作動や車両の走行状態を考慮しつつ４輪の前後力を最大限活用して短い制動距離で停止できるとされている。

特許第４８４８６７８号公報 特許第５６６３３５６号公報

ところで近年では、車両の自動運転化の検討が推し進められており、車両を積極的に運転制御することが行われている。このため車両の衝突の際にも、車両を積極的に運転制御して、車両への衝突の衝撃を緩和することが要求される。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両を積極的に運転制御することにより、物体が車両に衝突する際の衝撃の緩和を可能とし、乗員の保護を図ることが可能な車両制御システムを提供することにある。

（１） 本発明は、運転者による操作が行われなくても車両を運転制御可能な運転制御部（例えば、後述の自動運転制御部１１）を備える車両制御システム（例えば、後述の車両制御システム１）であって、前記車両の周囲に存在する物体の位置を検出する外界センシング装置（例えば、後述の外界センシング装置２０）と、前記車両の車速を取得する車速取得部（例えば、後述の車両センサ５０）と、前記車両の向きを検出する方位センサ（例えば、後述の車両センサ５０）と、を備え、前記運転制御部は、前記外界センシング装置により検出された物体の位置、前記車速取得部により取得された車速、及び、前記方位センサにより検出された向きに基づき、前記車両に対して接近する前記物体の進行方向を検出し、且つ、前記車両と前記車両に対して接近する前記物体との相対速度を算出する相対速度算出部（例えば、後述の相対速度算出部１３）と、前記相対速度算出部により算出された相対速度、前記外界センシング装置により検出された前記物体の位置、及び、前記相対速度算出部により検出された前記車両に対して接近する前記物体の進行方向に基づき、前記物体が前記車両に衝突すると判断した場合に、前記相対速度算出部により算出される相対速度が小さくなるように前記車両を前記進行方向へ加速させる運転制御をする加速制御を行う加速制御部（例えば、後述の加速制御部１４）と、を備える車両制御システムである。

（２） （１）の車両制御システムにおいて、前記加速制御部は前記加速制御を、前記車両の前進中に前記車両が前進方向へ加速することにより行うか、又は、後進中に前記車両が後進方向へ加速することにより行うことが好ましい。

（３） （１）又は（２）の車両制御システムにおいて、前記運転制御部は、前記加速制御において、前記車両の衝突後の移動を予測する移動方向予測部（例えば、後述の移動方向予測部１５）と、前記外界センシング装置により検出した前記車両の周囲の前記物体の位置、及び、前記移動方向予測部により予測された前記車両の移動に基づいて、前記車両が前記車両の周囲の前記物体に衝突すると判断した場合に、周囲の前記物体に前記車両が衝突しない方向へ、又は、周囲の前記物体への前記車両による衝突が軽減される方向へ、前記車両の向きを変える運転制御をする衝突軽減車両方向転換制御部（例えば、後述の衝突軽減車両方向転換制御部１６）と、を備えることが好ましい。

本発明によれば、車両を積極的に運転制御することにより、物体が車両に衝突する際の衝撃の緩和を可能とし、乗員の保護を図ることが可能な車両制御システムを提供できる。

本発明の一実施形態に係る車両制御システムの構成を示す図である。 物体が走行中の車両に衝突する場合における運転制御部の処理の手順を示すフローチャートである。 前進方向又は後進方向への移動が制限されている車両に衝突する場合における運転制御部の処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、車両制御システム１の構成を示す図である。
本実施形態に係る車両制御システム１が搭載される車両は、例えば、その出力軸が４つの駆動輪のホイールに１つずつそれぞれ直結された所謂インホイールモータを備えた、四輪駆動可能な電気自動車で構成される。本実施形態に係る車両制御システム１は、後段で詳述するように、車両の運転を自動的に制御可能な構成を有し、国土交通省が規定するレベル３相当の自動運転を可能としている。

図１に示されるように、車両制御システム１は、ＥＣＵ１０と、外界センシング装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、ナビゲーション装置４０と、車両センサ５０と、ＥＰＳ（Electric Power Steering）６１と、ＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）６２と、ＡＷＤ（All-Wheel-Drive）６３と、ＥＳＢ（Electric Servo Brake）６４と、駆動力出力装置７１と、ブレーキ装置７２と、ステアリング装置７３と、を備える。

外界センシング装置２０は、カメラ２１と、レーダ（Radar）２２と、ライダ（Lidar）２３と、を備える。

カメラ２１は、自車両の任意の箇所に少なくとも一つ設けられ、自車両の周囲を撮像して画像情報を取得する。カメラ２１は、単眼カメラ又はステレオカメラであり、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラが用いられる。

レーダ２２は、自車両の任意の箇所に少なくとも一つ設けられ、自車両の周囲に存在する物体の位置（距離及び方位）を検出する。具体的には、レーダ２２は、車両の周囲にミリ波等の電磁波を照射し、照射された電磁波が物体によって反射された反射波を検出することで、物体の位置を検出する。

ライダ２３は、自車両の任意の箇所に少なくとも一つ設けられ、自車両の周囲に存在する物体の位置（距離及び方位）や性質を検出する。具体的には、ライダ２３は、車両の周囲にミリ波よりも短波長の電磁波（紫外光、可視光、近赤外光等の電磁波）をパルス状に照射し、照射された電磁波が物体によって散乱された散乱波を検出することで、レーダ２２よりも遠距離に存在する物体の位置及び性質を検出する。

外界センシング装置２０は、先進運転支援システムＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance Systems）として機能する。具体的には、外界センシング装置２０は、センサフュージョン技術によって、上述のカメラ２１、レーダ２２及びライダ２３等で取得された各情報を総合的に評価し、より正確な情報を後段で詳述するＥＣＵ１０に出力する。

ＨＭＩ３０は、運転者等に各種情報を提示するとともに、運転者等による入力操作を受け付けるインターフェースである。ＨＭＩ３０は、例えば、いずれも図示しない表示装置と、シートベルト装置と、ハンドルタッチセンサと、ドライバモニタカメラと、各種操作スイッチ等を備える。

表示装置は、例えば画像を表示するとともに運転者等による操作を受け付けるタッチパネル式表示装置である。シートベルト装置は、例えばシートベルトプリテンショナーを含んで構成され、例えば車両故障等により運転者の意志によらずに自動運転から手動運転への切り替えが実行される際に、シートベルトを振動させて運転者に報知、警告する。ハンドルタッチセンサは、車両のステアリングホイールに設けられ、ステアリングホイールに対する運転者の接触及び運転者がステアリングホイールを握る圧力を検出する。ドライバモニタカメラは、運転者の顔及び上半身を撮像する。各種操作スイッチは、例えば自動運転の開始及び停止を指示するＧＵＩ式又は機械式の自動運転切替スイッチ等を含んで構成される。また、ＨＭＩ３０は、外部との通信機能を有する各種通信装置を含んでいてよい。

ナビゲーション装置４０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信部４１と、経路決定部４２と、ナビ記憶部４３と、を備える。また、ナビゲーション装置４０は、運転者等がナビゲーション装置４０を利用するための表示装置やスピーカ、操作スイッチ等を、上述のＨＭＩ３０内に備える。

ＧＮＳＳ受信部４１は、ＧＮＳＳ衛星からの受信信号に基づいて、車両の位置を特定する。ただし、後段で詳述する車両センサ５０からの取得情報により、車両の位置を特定してもよい。

経路決定部４２は、例えばＧＮＳＳ受信部４１により特定された自車両の位置から、運転者等により入力された目的地までの経路を、後段で詳述するナビ記憶部４３に記憶された地図情報を参照して決定する。この経路決定部４２により決定された経路は、上述のＨＭＩ３０内の表示装置やスピーカ等により運転者等に経路案内される。

ナビ記憶部４３は、高精度な地図情報ＭＰＵ（Map Position Unit）を記憶する。地図情報としては、例えば、道路の種別、道路の車線数、非常駐車帯の位置、車線の幅員、道路の勾配、道路の位置、車線カーブの曲率、車線の合流及び分岐ポイント位置、道路標識等の情報、交差点の位置情報、信号機の有無情報、停止線の位置情報、渋滞情報、他車情報等が含まれる。

なお、ナビゲーション装置４０は、例えば、スマートフォンやタブレット端末等の端末装置により構成されてもよい。また、ナビゲーション装置４０は、いずれも図示しない各種セルラー網、車載専用通信ユニットＴＣＵ（Telematics Communication Unit）等を備え、クラウドサーバ等との間で送受信可能となっている。これにより、車両位置情報等が外部に送信される他、上述の地図情報が随時更新される。

車両センサ５０は、自車両の各種挙動を検出するための複数のセンサを備える。例えば、車両センサ５０は、自車両の速度（車速）を検出する速度センサと、自車両の各車輪の速度を検出する車輪速センサと、自車両の加減速度を検出する前後加速度センサと、自車両の横加速度を検出する横加速度センサと、自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサと、自車両の向きを検出する方位センサと、自車両の勾配を検出する勾配センサ等を備える。

また、車両センサ５０は、各種操作デバイスの操作量を検出する複数のセンサを備える。例えば、車両センサ５０は、アクセルペダルの踏込（開度）量を検出するアクセルペダルセンサと、ステアリングホイールの操作量（操舵角）を検出する舵角センサと、操舵トルクを検出するトルクセンサと、ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキペダルセンサと、シフトレバーの位置を検出するシフトセンサ等を備える。

ＥＰＳ６１は、いわゆる電動パワーステアリング装置である。ＥＰＳ６１は、図示しないＥＰＳ・ＥＣＵを備え、後段で詳述するＥＣＵ１０から出力される制御指令に従って、後述のステアリング装置７３を制御することにより、車輪（操舵輪）の向きを変更する。

ＶＳＡ６２は、いわゆる車両挙動安定化制御装置である。ＶＳＡ６２は、図示しないＶＳＡ・ＥＣＵを備え、制動操作時における車輪のロックを防ぐＡＢＳ機能と、加速時等における車輪の空転を防ぐＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）機能と、旋回時の横すべり等を抑制する機能と、自車両の衝突時に運転者の制動操作に関わらず緊急制動制御を行う機能と、を有する。ＶＳＡ６２は、これらの機能を実現するために、後述のＥＳＢ６４で発生した制動液圧を調整することにより、車両の挙動安定化を支援する。

具体的には、ＶＳＡ６２は、上述の車速センサ、舵角センサ、ヨーレートセンサ及び横加速度センサにより検出される車速、操舵角、ヨーレート及び横加速度等に基づいて、後述のブレーキ装置７２を制御する。具体的には、前後左右の車輪ごとのブレーキシリンダにブレーキ液圧を供給する液圧ユニットを制御することにより、各車輪の制動力を個別に制御して走行安定性を向上させる。

ＡＷＤ６３は、いわゆる四輪駆動力自在制御システムであり、駆動力配分制御部として機能する。即ち、ＡＷＤ６３は、図示しないＡＷＤ・ＥＣＵを備え、前後輪と前輪左右の駆動力配分または後輪左右の駆動力配分を自在に制御する。具体的には、ＡＷＤ６３は、車速センサ、舵角センサ、ヨーレートセンサ及び横加速度センサにより検出される車速、操舵角、ヨーレート及び横加速度等に基づいて、前後左右駆動力配分ユニット内の電磁クラッチ等を制御することにより、前後左右の車輪間での駆動力の配分を変更する。

ＥＳＢ６４は、図示しないＥＳＢ・ＥＣＵを備え、後段で詳述するＥＣＵ１０から出力される制御指令に従って後述のブレーキ装置７２を制御することで、車輪に制動力を発生させる。

駆動力出力装置７１は、自車両の駆動源である電動機等で構成される。駆動力出力装置７１は、後段で詳述するＥＣＵ１０から出力される制御指令に従って自車両が走行するための走行駆動力（トルク）を生成し、トランスミッションを介して各車輪に伝達する。

ブレーキ装置７２は、例えば油圧式ブレーキを併用する電動サーボブレーキで構成される。ブレーキ装置７２は、後段で詳述するＥＣＵ１０から出力される制御指令に従って車輪を制動する。

ステアリング装置７３は、上述のＥＰＳ６１により制御されて、車輪（操舵輪）の向きを変更する。

次に、本実施形態に係る車両制御システム１が備えるＥＣＵ１０について詳しく説明する。
図１に示すように、ＥＣＵ１０は、自動運転制御部１１と、障害度判断部１２、相対速度算出部１３と、加速制御部１４と、移動方向予測部１５と、衝突軽減車両方向転換制御部１６と、を備える。

自動運転制御部１１は、第１ＣＰＵ１１１と、第２ＣＰＵ１１２と、を含んで構成される。

第１ＣＰＵ１１１は、外界認識部１１３と、自車位置認識部１１４と、行動計画生成部１１５と、異常判定部１１６と、を含んで構成される。

外界認識部１１３は、上述の外界センシング装置２０により取得される各種情報に基づいて、外界の物体（認識対象物）を認識するとともにその位置を認識する。具体的には、外界認識部１１３は、障害物、道路形状、信号機、ガードレール、電柱、周辺車両（速度や加速度等の走行状態、駐車状態含む）、レーンマーク、歩行者等を認識するとともにそれらの位置を認識する。

自車位置認識部１１４は、上述のナビゲーション装置４０により測定される自車両の位置情報と、上述の車両センサ５０により検出される各種センサ情報とに基づいて、自車両の現在位置と姿勢を認識する。具体的には、自車位置認識部１１４は、地図情報とカメラ２１により取得された画像とを比較することにより、自車両が走行している走行車線を認識するとともに、走行車線に対する自車両の相対位置及び姿勢を認識する。

行動計画生成部１１５は、自車両が目的地等に到達するまでの自動運転の行動計画を生成する。詳しくは、行動計画生成部１１５は、上述の外界認識部１１３で認識された外界情報と上述の自車位置認識部１１４で認識された自車位置情報とに基づいて、自車両の状況及び周辺状況に対応しつつ、上述の経路決定部４２で決定された経路を走行できるように、自動運転の行動計画を生成する。

具体的には、行動計画生成部１１５は、自車両が将来走行する目標軌道を生成する。より具体的には、行動計画生成部１１５は、目標軌道の候補を複数生成し、安全性と効率性の観点から、その時点での最適な目標軌道を選択する。また、行動計画生成部１１５は、後段で詳述する異常判定部１１６において、乗員又は自車両が異常状態であると判定された場合には、例えば、自車両を安全な位置（非常駐車帯、路側帯、路肩、パーキングエリア等）に停車させる行動計画を生成する。

異常判定部１１６は、運転者及び自車両のうち少なくとも一方が異常状態であるか否かを判定する。運転者の異常状態とは、例えば体調悪化であり、乗員が寝ている状態や、病気等により意識不明な状態を含む。また、自車両の異常状態とは、自車両の故障等である。

具体的には、異常判定部１１６は、上述のドライバモニタカメラで取得された画像を解析することで、運転者の異常状態を判定する。また、異常判定部１１６は、例えば自車両の故障等により運転者の意志によらずに自動運転から手動運転に強制的に切り替えられたときに、表示、音声あるいはシートベルトの振動等により運転者に対して警告を所定回数以上通知したにも拘わらず、運転者の手動運転操作が検出されない場合には、運転者が異常状態であると判定する。運転者の手動運転操作は、上述のハンドルタッチセンサ、アクセルペダルセンサ、ブレーキペダルセンサ等により検出される。

また、異常判定部１１６は、上述の車両センサ５０等で取得された各種センサ情報に基づいて、自車両の故障の有無を検知し、故障が検知された場合には自車両が異常状態であると判定する。

第２ＣＰＵ１１２は、車両制御部１１７を含んで構成される。この第２ＣＰＵ１１２を構成する車両制御部１１７には、上述の第１ＣＰＵ１１１で取得された外界情報、自車位置情報、行動計画及び異常情報が入力される。

車両制御部１１７は、上述の自動運転切替スイッチから入力される自動運転開始／停止信号に応じて、自動運転を開始／停止させる。また、車両制御部１１７は、行動計画生成部１１５で生成された目標軌道に沿って目標速度で自車両が走行するように、上述のＥＰＳ６１、ＶＳＡ６２、ＡＷＤ６３及びＥＳＢ６４等を介して、駆動力出力装置７１、ブレーキ装置７２及びステアリング装置７３を制御する。

障害度判断部１２は、外界センシング装置２０により得られた物体（障害物や他車両等）の、自車両に対する相対距離及び相対速度や、自車両の車両センサ５０の舵角センサやヨーレートセンサ等によりそれぞれ検出されたデータを基に車両１の進路を予測して障害度を算出する。そして、障害度判断部１２は、予め設定された図示しない障害度マップに従って、任意の物体の自車両に対する障害度を判断し、これに基づき、自車両が物体に対して衝突回避不能であるか否かを判断する。

相対速度算出部１３は、車両センサ５０の方位センサにより検出された自車両の向きと、車両センサ５０の速度センサにより検出された自車両の速度（車速）と、外界センシング装置２０により得られた物体（障害物や他車両等）の、自車両に対する相対距離（物体の位置）に基づく物体の速度（他車両の場合には車速）に基づき、自車両と、自車両に対して接近する物体との相対速度を算出するとともに、自車両に対して接近する物体（他車両等）の進行方向を検出する。

加速制御部１４は、物体（他車両等）が自車両に衝突すると障害度判断部１２により判断された場合に、相対速度算出部１３により算出される相対速度が小さくなるように、自車両を物体（他車両等）の進行方向へ加速させる運転制御をする加速制御を行う。

より具体的には、加速制御部１４は、自車両の移動方向において自車両と物体（他車両等）との相対速度が、自車両の乗員を保護可能となるような所定の値となるように、車両制御部１１７に対して制御を行う。

移動方向予測部１５は、外界センシング装置２０により得られた物体（障害物や他車両等）の、自車両に対する相対距離及び相対速度や、自車両の車両センサ５０の舵角センサやヨーレートセンサ等によりそれぞれ検出されたデータを基に、他車両による自車両への衝突による自車両の衝突後の移動（移動方向及び移動速度）を予測する。

衝突軽減車両方向転換制御部１６は、移動方向予測部１５により予測された車自両の移動により自車両が自車両の周囲の物体（壁や駐車中の車両や中央分離帯等）に衝突すると判断した場合に、周囲の物体に自車両が衝突しない方向へ、又は、周囲の物体への自車両による衝突が軽減される方向へ、自車両の向きを変える運転制御をするように、車両制御部１１７に対して制御を行う。

次に、以上の構成を備える本実施形態の車両制御システム１で実行される制御であって、車両の走行中に、他車両による衝突を回避できない場合の車両の運転制御について、図２を参照して詳しく説明する。
図２は、物体が走行中の車両に衝突する場合における運転制御部の処理の手順を示すフローチャートである。図３は、前進方向又は後進方向への移動が制限されている車両に衝突する場合における運転制御部の処理の手順を示すフローチャートである。

ステップＳ１では、車両の前進方向又は後進方向への移動が制限されている状況にあるか否かを判別する。具体的には、車両が駐車場において駐車をしようとしていて，前方、後方のうちの少なくとも一方に駐車している他車両がある等により、車両の前進方向又は後進方向への移動が制限されている状況にあるか否かを判断する。この判別がＮＯであればステップＳ２に進み、ＹＥＳであればステップＳ１０２（図３参照）に進む。ステップＳ２〜ステップＳ４の処理は、加速制御を構成する。

ステップＳ２では、障害度判断部１２において、自車両の前方又は後方から自車両へ接近する他車両による自車両への衝突が回避可能か否かを判断する。この判別がＮＯであればステップＳ３に進み、ＹＥＳであれば本処理を終了する。

ステップＳ３では、相対速度算出部１３において、自車両と、自車両に対して接近する物体との相対速度を算出するとともに、自車両に対して接近する物体（他車両等）の進行方向を検出する。検出後、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、加速制御部において、相対速度が小さくなるように車両を運転制御する加速制御を行う。即ち、ステップＳ３において検出した物体（他車両等）の進行方向へ、相対速度が小さくなるように自車両が加速を行うように、車両制御部１１７に対して制御を行う。具体的には、加速制御部は、自車両が前進している走行中に物体（他車両等）が後方から衝突する場合には、前進方向へ加速を行うように制御し、自車両が後進している走行中に物体（他車両等）が前方から衝突する場合には、後進方向へ加速を行うように制御を行う。制御後、本処理を終了する。

ステップＳ１０２では、障害度判断部１２において、全方位から自車両へ接近する他車両による自車両への衝突が回避可能か否かを判断する。この判別がＮＯであればステップＳ１０３に進み、ＹＥＳであれば本処理を終了する。

ステップＳ１０３では、移動方向予測部１５において、他車両による自車両への衝突による自車両の衝突後の移動（移動方向及び移動速度）を予測する。予測後、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、衝突軽減車両方向転換制御部１６において、周囲の物体に自車両が衝突しない方向があればその方向へ、周囲の物体に自車両が衝突する場合には、周囲の物体への自車両による衝突が軽減される方向へ、自車両の向きを変える運転制御をするように、車両制御部１１７に対して制御を行う。具体的には、自車両の周囲に壁や駐車車両がある場合には、これらに衝突しない方向へ自車両の向きを変える運転制御をする。制御後、本処理を終了する。

以上説明した本実施形態に係る車両制御システムによれば、以下の効果が奏される。

本実施形態に係る車両制御システムでは、運転制御部としての自動運転制御部１１は、外界センシング装置２０により検出された物体の位置、車速取得部としての車両センサ５０の速度センサにより取得された車速、及び、方位センサにより検出された向きに基づき、車両に対して接近する物体の進行方向を検出し、且つ、車両と車両に対して接近する物体との相対速度を算出する相対速度算出部１３と、相対速度算出部１３により算出された相対速度、外界センシング装置２０により検出された物体の位置、及び、相対速度算出部１３により検出された車両に対して接近する物体の進行方向に基づき、物体が車両に衝突すると判断した場合に、相対速度算出部１３により算出される相対速度が小さくなるように車両を進行方向へ加速させる運転制御をする加速制御を行う加速制御部１４と、を備える。
これにより、他車両等の物体が車両に衝突する前に、運転者の意志によらずに自車両と他車両との相対速度が小さくなるように、自車両が運転制御を行うため、他車両等の物体が自車両に衝突したときに、衝突による自車両への衝撃を抑えることが可能となり、車両
の乗員への衝撃を抑えることが可能となる。この結果、乗員の保護を図ることが可能となる。

また本実施形態では、加速制御部は加速制御を、車両の前進中に車両が前進方向へ加速することにより行うか、又は、後進中に車両が後進方向へ加速することにより行う。
これにより、自車両が前進しているときに、後方から他車両等の物体が接近して自車両に衝突する場合には、自車両においては、前方へ加速して他車両が接近する速度に近い速度となるように制御が行われ、相対速度を小さくすることが可能である。また、自車両が後進しているときに、前方から他車両等の物体が接近して自車両に衝突する場合には、自車両においては、後方へ加速して他車両が接近する速度に近い速度となるように制御が行われ、相対速度を小さくすることが可能である。

また、本実施形態では、運転制御部は、加速制御において、車両の衝突後の移動を予測する移動方向予測部と、外界センシング装置により検出した車両の周囲の物体の位置、及び、移動方向予測部により予測された車両の移動に基づいて、車両が車両の周囲の物体に衝突すると判断した場合に、周囲の物体に車両が衝突しない方向へ、又は、周囲の物体への車両による衝突が軽減される方向へ、車両の向きを変える運転制御をする衝突軽減車両方向転換制御部と、を備える。
これにより、他車両等の物体が自車両に衝突後に、自車両の周囲の物体に自車両が衝突することを回避するか、自車両の周囲の物体へ自車両が衝突することを軽減することが可能となる。

また、本実施形態では、運転制御部としての自動運転制御部１１は、外界センシング装置２０により検出された物体の位置、車速取得部としての車両センサ５０の速度センサにより取得された車速、及び、方位センサにより検出された向きに基づき、車両に対して接近する物体の進行方向を検出し、且つ、車両と車両に対して接近する物体との相対速度を算出する相対速度算出部１３と、相対速度算出部１３により算出された相対速度、外界センシング装置２０により検出された物体の位置、及び、相対速度算出部１３により検出された車両に対して接近する物体の進行方向に基づき、物体が車両に衝突すると判断した場合に、車両の衝突後の移動を予測する移動方向予測部１５と、外界センシング装置２０により検出した車両の周囲の物体の位置、及び、移動方向予測部１５により予測された車両の移動に基づいて、車両が車両の周囲の物体に衝突すると判断した場合に、周囲の物体に車両が衝突しない方向へ、又は、周囲の物体への車両による衝突が軽減される方向へ、車両の向きを変える運転制御をする衝突軽減車両方向転換制御部１５６と、を備える。
これにより、他車両等の物体が車両に衝突する前に、運転者の意志によらずに衝突後に自車両の周囲の物体に対する衝突を抑える方向へ自車両を方向転換させることが可能となる。この結果、他車両等の物体が自車両に衝突した後に、自車両が自車両の周囲の物体に衝突することを抑えることが可能となり、乗員への衝撃を抑えることが可能となる。

また、本実施形態では、車両の４つの駆動輪に駆動力を配分する駆動力配分制御部としてのＡＷＤ６３を備える。これにより、車両の前進方向又は後進方向への移動が制限されている場合の車両の向きを変える運転制御としての方向転換を、狭いスペースにおいて容易に行うことが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。

例えば上記実施形態では、車両制御システム１を搭載する車両として電気自動車両を例に挙げて説明したが、エンジン車両やハイブリッド車両、燃料電池車両等に車両制御システム１を搭載してもよい。

また、本実施形態に係る車両制御システム１は、車両の運転を自動的に制御可能な構成を有し、国土交通省が規定するレベル３相当の自動運転を可能としていたが、これに限定されない。例えば、国土交通省が規定するレベル１相当の自動運転を可能としていなくてもよい。従って、車両において、自動運転制御可能でなくても、車両の速度を変える加速をしたり、車両の向きを変えたりする等の、広義の運転制御が可能であればよい。

また、相対速度の算出や物体の位置の検出の方法は、本実施形態における相対速度の算出や物体の位置の検出の方法に限定されない。また、他車両への衝突による自車両の衝突後の移動を予測する方法は、本実施形態における、移動方向予測部による、他車両への衝突による自車両の衝突後の移動を予測する方法に限定されない。

また車両制御システム１が搭載される車両は、その出力軸が４つの駆動輪のホイールに１つずつそれぞれ直結された所謂インホイールモータを備えた、四輪駆動可能な電気自動車で構成されたが、これに限定されない。例えば、車両は、インホイールモータを備えていない四輪駆動可能な車両であってもよく、また、四輪操舵可能であってもよく、また、前輪駆動又は後輪駆動であってもよい。また、車輪の数は４つに限定されない。

１ 車両制御システム
１０ ＥＣＵ（駆動力配分制御部）
１１ 自動運転制御部（運転制御部）
１３ 相対速度算出部
１４ 加速制御部
１５ 移動方向予測部
１６ 衝突軽減車両方向転換制御部
２０ 外界センシング装置
５０ 車両センサ（車速取得部、方位センサ）
６３ ＡＷＤ（駆動力配分制御部）

Claims (3)

1. 運転者による操作が行われなくても車両を運転制御可能な運転制御部を備える車両制御システムであって、
   前記車両の周囲に存在する物体の位置を検出する外界センシング装置と、
   前記車両の車速を取得する車速取得部と、
   前記車両の向きを検出する方位センサと、を備え、
   前記運転制御部は、
   前記外界センシング装置により検出された物体の位置、前記車速取得部により取得された車速、及び、前記方位センサにより検出された向きに基づき、前記車両に対して接近する前記物体の進行方向を検出し、且つ、前記車両と前記車両に対して接近する前記物体との相対速度を算出する相対速度算出部と、
   前記相対速度算出部により算出された相対速度、前記外界センシング装置により検出された前記物体の位置、及び、前記相対速度算出部により検出された前記車両に対して接近する前記物体の進行方向に基づき、前記物体が前記車両に衝突すると判断した場合に、前記相対速度算出部により算出される相対速度が小さくなるように前記車両を前記進行方向へ加速させる運転制御をする加速制御を行う加速制御部と、を備える車両制御システム。
2. 前記加速制御部は前記加速制御を、前記車両の前進中に前記車両が前進方向へ加速することにより行うか、又は、後進中に前記車両が後進方向へ加速することにより行う、請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記運転制御部は、
   前記加速制御において、前記車両の衝突後の移動を予測する移動方向予測部と、
   前記外界センシング装置により検出した前記車両の周囲の前記物体の位置、及び、前記移動方向予測部により予測された前記車両の移動に基づいて、前記車両が前記車両の周囲の前記物体に衝突すると判断した場合に、周囲の前記物体に前記車両が衝突しない方向へ、又は、周囲の前記物体への前記車両による衝突が軽減される方向へ、前記車両の向きを変える運転制御をする衝突軽減車両方向転換制御部と、を備える請求項１又は請求項２に記載の車両制御システム。

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