(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024039134
(43)【公開日】2024-03-22
(54)【発明の名称】車両制御装置及び車両制御方法
(51)【国際特許分類】
B60W 30/09 20120101AFI20240314BHJP
B60W 60/00 20200101ALI20240314BHJP
G08G 1/16 20060101ALI20240314BHJP
G01C 21/34 20060101ALI20240314BHJP
【ＦＩ】
B60W30/09
B60W60/00
G08G1/16 C
G01C21/34
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022143462
(22)【出願日】2022-09-09
(71)【出願人】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100059959
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 稔
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100168871
【弁理士】
【氏名又は名称】岩上 健
(72)【発明者】
【氏名】高橋 英輝
(72)【発明者】
【氏名】山下 拓也
(72)【発明者】
【氏名】加賀美 光二
(72)【発明者】
【氏名】菅野 崇
【テーマコード（参考）】
2F129
3D241
5H181
【Ｆターム（参考）】
2F129AA03
2F129BB03
2F129BB20
2F129BB23
2F129BB26
2F129DD53
3D241BA33
3D241BC01
3D241BC02
3D241CC01
3D241CC08
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3D241CE05
3D241DA13Z
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3D241DC02Z
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3D241DC44Z
3D241DC59Z
5H181AA01
5H181CC03
5H181CC04
5H181CC11
5H181CC12
5H181CC14
5H181LL01
5H181LL09
(57)【要約】
【課題】車両と障害物との安全な距離を確保しつつ、乗員に煩わしさを感じさせることを防止できる、車両制御装置及び方法を提供する。
【解決手段】車両制御装置(100)は、車両(1)の走行路(6)に関する走行路情報を取得するカメラ(21)、レーダ(22)、ナビゲーションシステム(30)と、車両の前方の物体(OB)の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新するカメラ、レーダと、走行路情報及び物体の位置に基づき走行路における目標走行経路を繰り返し設定し、目標走行経路に沿って車両が走行するように、車両を制御するように構成されたＥＣＵ(10)とを備え、ＥＣＵは、カメラ、レーダによる更新後の物体の位置と、更新前の物体の位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の物体の位置と設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、設定されている目標走行経路よりも物体に近い領域に、次の目標走行経路が設定され難くするように構成されている。
【選択図】図９
【解決手段】車両制御装置(100)は、車両(1)の走行路(6)に関する走行路情報を取得するカメラ(21)、レーダ(22)、ナビゲーションシステム(30)と、車両の前方の物体(OB)の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新するカメラ、レーダと、走行路情報及び物体の位置に基づき走行路における目標走行経路を繰り返し設定し、目標走行経路に沿って車両が走行するように、車両を制御するように構成されたＥＣＵ(10)とを備え、ＥＣＵは、カメラ、レーダによる更新後の物体の位置と、更新前の物体の位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の物体の位置と設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、設定されている目標走行経路よりも物体に近い領域に、次の目標走行経路が設定され難くするように構成されている。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の走行路に関する走行路情報を取得する走行路情報取得装置と、
前記車両の前方の物体の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新する物体検出装置と、
前記走行路情報及び前記物体の位置に基づき前記走行路における目標走行経路を繰り返し設定し、前記目標走行経路に沿って前記車両が走行するように、前記車両を制御するように構成されたコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記物体検出装置による更新後の前記物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている前記目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域に、次の目標走行経路が設定され難くするように構成されている、
車両制御装置。
前記車両の前方の物体の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新する物体検出装置と、
前記走行路情報及び前記物体の位置に基づき前記走行路における目標走行経路を繰り返し設定し、前記目標走行経路に沿って前記車両が走行するように、前記車両を制御するように構成されたコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記物体検出装置による更新後の前記物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている前記目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域に、次の目標走行経路が設定され難くするように構成されている、
車両制御装置。
【請求項2】
車両の走行路に関する走行路情報を取得する走行路情報取得装置と、
前記車両の前方の物体の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新する物体検出装置と、
前記走行路情報及び前記物体の位置に基づき前記走行路における目標走行経路を繰り返し設定し、前記目標走行経路に沿って前記車両が走行するように、前記車両を制御するように構成されたコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記物体検出装置による更新後の前記物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている前記目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域を、次の目標走行経路が設定される領域から除外するように構成されている、
車両制御装置。
前記車両の前方の物体の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新する物体検出装置と、
前記走行路情報及び前記物体の位置に基づき前記走行路における目標走行経路を繰り返し設定し、前記目標走行経路に沿って前記車両が走行するように、前記車両を制御するように構成されたコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記物体検出装置による更新後の前記物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている前記目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域を、次の目標走行経路が設定される領域から除外するように構成されている、
車両制御装置。
【請求項3】
前記コントローラは、
前記走行路情報に基づいて、前記目標走行経路を設定するための候補となる複数の走行経路候補を設定し、
前記走行路情報及び前記車両の前方の物体の位置に基づいて、前記複数の走行経路候補のそれぞれについて経路コストを求め、
前記物体の位置と前記走行経路候補との距離が小さいほど、当該走行経路候補の経路コストを高くし、
前記走行路において前記車両が走行する自車レーンのセンターラインと前記走行経路候補との距離が大きいほど、当該走行経路候補の経路コストを高くし、
前記複数の走行経路候補の内、前記経路コストが最小の走行経路候補を前記目標走行経路として設定し、
前記物体検出装置による更新後の前記物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている前記目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域を通る走行経路候補の経路コストを、当該設定されている目標走行経路を通る走行経路候補の経路コストより高くするように構成されている、
請求項１又は２に記載の車両制御装置。
前記走行路情報に基づいて、前記目標走行経路を設定するための候補となる複数の走行経路候補を設定し、
前記走行路情報及び前記車両の前方の物体の位置に基づいて、前記複数の走行経路候補のそれぞれについて経路コストを求め、
前記物体の位置と前記走行経路候補との距離が小さいほど、当該走行経路候補の経路コストを高くし、
前記走行路において前記車両が走行する自車レーンのセンターラインと前記走行経路候補との距離が大きいほど、当該走行経路候補の経路コストを高くし、
前記複数の走行経路候補の内、前記経路コストが最小の走行経路候補を前記目標走行経路として設定し、
前記物体検出装置による更新後の前記物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている前記目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域を通る走行経路候補の経路コストを、当該設定されている目標走行経路を通る走行経路候補の経路コストより高くするように構成されている、
請求項１又は２に記載の車両制御装置。
【請求項4】
コンピュータを備える制御装置により実行される車両制御方法であって、
車両の走行路に関する走行路情報を取得するステップと、
前記車両の前方の物体の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新するステップと、
前記走行路情報及び前記物体の位置に基づき前記走行路における目標走行経路を繰り返し設定するステップと、
前記目標走行経路に沿って前記車両が走行するように、前記車両を制御するステップと、を有し、
前記目標走行経路を設定するステップは、前記物体の位置を繰り返し更新するステップにおける更新後の前記物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている前記目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域に、次の目標走行経路が設定され難くするステップを含む、
車両制御方法。
車両の走行路に関する走行路情報を取得するステップと、
前記車両の前方の物体の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新するステップと、
前記走行路情報及び前記物体の位置に基づき前記走行路における目標走行経路を繰り返し設定するステップと、
前記目標走行経路に沿って前記車両が走行するように、前記車両を制御するステップと、を有し、
前記目標走行経路を設定するステップは、前記物体の位置を繰り返し更新するステップにおける更新後の前記物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている前記目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域に、次の目標走行経路が設定され難くするステップを含む、
車両制御方法。
【請求項5】
コンピュータを備える制御装置により実行される車両制御方法であって、
車両の走行路に関する走行路情報を取得するステップと、
前記車両の前方の物体の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新するステップと、
前記走行路情報及び前記物体の位置に基づき前記走行路における目標走行経路を繰り返し設定するステップと、
前記目標走行経路に沿って前記車両が走行するように、前記車両を制御するステップと、を有し、
前記目標走行経路を設定するステップは、前記物体の位置を繰り返し更新するステップにおける更新後の前記物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている前記目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域を、次の目標走行経路が設定される領域から除外するステップを含む、
車両制御方法。
車両の走行路に関する走行路情報を取得するステップと、
前記車両の前方の物体の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新するステップと、
前記走行路情報及び前記物体の位置に基づき前記走行路における目標走行経路を繰り返し設定するステップと、
前記目標走行経路に沿って前記車両が走行するように、前記車両を制御するステップと、を有し、
前記目標走行経路を設定するステップは、前記物体の位置を繰り返し更新するステップにおける更新後の前記物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている前記目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域を、次の目標走行経路が設定される領域から除外するステップを含む、
車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両のための走行経路を設定し、この走行経路に基づき車両の制御を行う車両制御装置及び車両制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両の自動運転を実行するために、車両の外界の認識結果に基づいて車両の移動経路を計画し、外界の障害物の認識結果に基づいてその計画された移動経路を補正し、補正された移動経路に基づいて車両の走行を制御する制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１４６９０５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に記載されているような従来の技術においては、カメラやレーダ等のセンサを用いて障害物を認識しており、障害物に接近するほどその位置や形状をより正確に検出することが可能になる。したがって、計画された移動経路に沿って車両が進行し、障害物に接近するにつれて、障害物と移動経路との距離が想定より近いことや遠いことが判明する場合がある。
【0005】
従来の技術においては、障害物を回避しつつ走行車線のセンター位置に沿って走行するように移動経路が設定されている場合において、車両の進行につれて障害物の位置が想定より移動経路に近いことが判明すると、更新された障害物の位置から遠ざかるように移動経路が補正され、障害物の位置が想定より移動経路から遠いことが判明すると、走行車線のセンター位置に近づくように移動経路が補正される。このように、車両の進行につれて障害物の位置が更新される度に移動経路が補正されると、移動経路の補正に応じて車両制御が実行されることにより車両の挙動変化が頻繁に発生し、乗員に煩わしさを感じさせてしまう。
【0006】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、車両と障害物との安全な距離を確保しつつ、乗員に煩わしさを感じさせることを防止可能な、車両制御装置及び車両制御方法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】
【0007】
上述した課題を解決するために、本発明は、車両制御装置であって、車両の走行路に関する走行路情報を取得する走行路情報取得装置と、車両の前方の物体の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新する物体検出装置と、走行路情報及び物体の位置に基づき走行路における目標走行経路を繰り返し設定し、目標走行経路に沿って車両が走行するように、車両を制御するように構成されたコントローラと、を備え、コントローラは、物体検出装置による更新後の物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域に、次の目標走行経路が設定され難くするように構成されている。
【0008】
このように構成された本発明によれば、コントローラは、物体検出装置による更新後の物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域に、次の目標走行経路が設定され難くするので、設定されている目標走行経路から離れる方向に物体の位置が更新された場合に、更新後の物体の位置に近づくような目標走行経路が設定されることを抑制できる。これにより、目標走行経路の変化に伴う車両挙動の頻繁な変化を抑制することができ、車両と障害物との安全な距離を確保しつつ、乗員に煩わしさを感じさせることを防止できる。
【0009】
他の観点では、本発明は、車両制御装置であって、車両の走行路に関する走行路情報を取得する走行路情報取得装置と、車両の前方の物体の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新する物体検出装置と、走行路情報及び物体の位置に基づき走行路における目標走行経路を繰り返し設定し、目標走行経路に沿って車両が走行するように、車両を制御するように構成されたコントローラと、を備え、コントローラは、物体検出装置による更新後の物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域を、次の目標走行経路が設定される領域から除外するように構成されている。
【0010】
このように構成された本発明によれば、コントローラは、物体検出装置による更新後の物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域を、次の目標走行経路が設定される領域から除外するので、設定されている目標走行経路から離れる方向に物体の位置が更新された場合には、更新後の物体の位置に近づくような目標走行経路が設定されない。これにより、目標走行経路の変化に伴う車両挙動の頻繁な変化を防止することができ、車両と障害物との安全な距離を確保しつつ、乗員に煩わしさを感じさせることを防止できる。
【0011】
本発明において、好ましくは、コントローラは、走行路情報に基づいて、目標走行経路を設定するための候補となる複数の走行経路候補を設定し、走行路情報及び車両の前方の物体の位置に基づいて、複数の走行経路候補のそれぞれについて経路コストを求め、物体の位置と走行経路候補との距離が小さいほど、当該走行経路候補の経路コストを高くし、走行路において車両が走行する自車レーンのセンターラインと走行経路候補との距離が大きいほど、当該走行経路候補の経路コストを高くし、複数の走行経路候補の内、経路コストが最小の走行経路候補を目標走行経路として設定し、物体検出装置による更新後の物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域を通る走行経路候補の経路コストを、当該設定されている目標走行経路を通る走行経路候補の経路コストより高くするように構成されている。
【0012】
このように構成された本発明によれば、コントローラは、物体検出装置による更新後の物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域を通る走行経路候補の経路コストを、当該設定されている目標走行経路を通る走行経路候補の経路コストより高くするので、設定されている目標走行経路から離れる方向に物体の位置が更新された場合には、更新後の物体の位置に近づくような走行経路候補を、次の目標走行経路として設定され難くし、あるいは次の目標走行経路として設定されないようにすることができる。これにより、目標走行経路の変化に伴う車両挙動の頻繁な変化を防止することができ、車両と障害物との安全な距離を確保しつつ、乗員に煩わしさを感じさせることを防止できる。
【0013】
他の観点では、本発明は、コンピュータを備える制御装置により実行される車両制御方法であって、車両の走行路に関する走行路情報を取得するステップと、車両の前方の物体の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新するステップと、走行路情報及び物体の位置に基づき走行路における目標走行経路を繰り返し設定するステップと、目標走行経路に沿って車両が走行するように、車両を制御するステップと、を有し、目標走行経路を設定するステップは、物体の位置を繰り返し更新するステップにおける更新後の物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域に、次の目標走行経路が設定され難くするステップを含む。
このように構成された本発明によっても、車両と障害物との安全な距離を確保しつつ、乗員に煩わしさを感じさせることを防止できる。
このように構成された本発明によっても、車両と障害物との安全な距離を確保しつつ、乗員に煩わしさを感じさせることを防止できる。
【0014】
他の観点では、本発明は、コンピュータを備える制御装置により実行される車両制御方法であって、車両の走行路に関する走行路情報を取得するステップと、車両の前方の物体の位置を検出し、当該位置を繰り返し更新するステップと、走行路情報及び物体の位置に基づき走行路における目標走行経路を繰り返し設定するステップと、目標走行経路に沿って車両が走行するように、車両を制御するステップと、を有し、目標走行経路を設定するステップは、物体の位置を繰り返し更新するステップにおける更新後の物体の位置と、更新前の当該物体の位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の当該物体の位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体に近い領域を、次の目標走行経路が設定される領域から除外するステップを含む。
このように構成された本発明によっても、車両と障害物との安全な距離を確保しつつ、乗員に煩わしさを感じさせることを防止できる。
このように構成された本発明によっても、車両と障害物との安全な距離を確保しつつ、乗員に煩わしさを感じさせることを防止できる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の車両制御装置及び車両制御方法によれば、車両と障害物との安全な距離を確保しつつ、乗員に煩わしさを感じさせることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施形態による車両制御装置が搭載された車両の説明図である。
【図2】本発明の実施形態による車両制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施形態による車両制御の基本概念についての説明図である。
【図4】本発明の実施形態による目標走行経路設定の基本概念についての説明図である。
【図5】本発明の実施形態によるレーン内位置コストを規定するマップである。
【図6】本発明の実施形態による障害物位置コストを規定するマップである。
【図7】本発明の実施形態による追加コストを規定するマップである。
【図8】本発明の実施形態による経路コストの一例を示すマップである。
【図9】本発明の実施形態による車両制御処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両制御装置及び方法を説明する。
【0018】
【0019】
本実施形態による車両１は、駆動力を出力するエンジンや電気モータなどの駆動力源２、駆動力源２から出力された駆動力を駆動輪に伝達するトランスミッション３、車両１に制動力を付与するブレーキ４、及び車両１を操舵するための操舵装置５を備えている。
【0020】
車両制御装置１００は、車両１のための目標走行経路を設定して、車両１をこの目標走行経路に沿って走行させるように車両１の制御（車両制御）を行うように構成されている。図２に示すように、車両制御装置１００は、コントローラとしてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０と、複数のセンサ類と、複数の制御システムと、を有する。
【0021】
具体的には、複数のセンサ類には、カメラ２１、レーダ２２や、車両１の挙動や乗員による運転操作を検出するための車速センサ２３、加速度センサ２４、ヨーレートセンサ２５、操舵角センサ２６、アクセルセンサ２７、ブレーキセンサ２８が含まれている。さらに、複数のセンサ類には、車両１の位置を検出するための測位システム２９、ナビゲーションシステム３０が含まれている。複数の制御システムには、駆動力源２やトランスミッション３を制御するパワートレインコントロールモジュール（ＰＣＭ）３１、駆動力源２やブレーキ４を制御するダイナミックスタビリティコントロールシステム（ＤＳＣ）３２、及び操舵装置５を制御する電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）３３が含まれている。
【0022】
また、他のセンサ類として、車両１に対する周辺構造物の距離及び位置を測定する周辺ソナー、車両１の４箇所の角部における周辺構造物の接近を測定するコーナーレーダや、車両１の車室内を撮影するインナーカメラが含まれていてもよい。
【0023】
ＥＣＵ１０は、複数のセンサ類から受け取った信号に基づいて種々の演算を実行し、ＰＣＭ３１、ＤＳＣ３２、ＥＰＳ３３に対して、駆動力源２、トランスミッション３、ブレーキ４、操舵装置５を適宜に作動させるための制御信号を送信する。ＥＣＵ１０は、１つ以上のプロセッサ（典型的にはＣＰＵ）、各種プログラムを記憶するメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）、入出力装置などを備えたコンピュータにより構成される。
【0024】
カメラ２１は、車両１の周囲を撮影し、画像データを出力する。ＥＣＵ１０は、カメラ２１から受信した画像データに基づいて、対象物（例えば、先行車両、駐車車両、歩行者、走行路、区画線（車線境界線、白線、黄線）、交通信号、交通標識、停止線、交差点、障害物等）を特定する。なお、ＥＣＵ１０は、交通インフラや車々間通信等により、外部から対象物の情報を取得してもよい。これにより、対象物の種類、相対位置、移動方向等が特定される。なお、カメラ２１は、本発明における「走行路情報取得装置」及び「物体検出装置」の一例に相当する。
【0025】
レーダ２２は、対象物（特に、先行車両、駐車車両、歩行者、走行路上の落下物等）の位置及び速度を測定する。レーダ２２として、例えばミリ波レーダを用いることができる。レーダ２２は、車両１の進行方向に電波を送信し、対象物により送信波が反射されて生じた反射波を受信する。そして、レーダ２２は、送信波と受信波に基づいて、車両１と対象物との間の距離（例えば、車間距離）や、車両１に対する対象物の相対速度を測定する。なお、本実施形態において、レーダ２２に代えて、レーザレーダや超音波センサ等を用いて対象物との距離や相対速度を測定してもよい。また、複数のセンサ類を用いて、位置及び速度測定装置を構成してもよい。なお、レーダ２２は、本発明における「物体検出装置」の一例に相当する。
【0026】
車速センサ２３は、例えば車輪やドライブシャフトの回転速度に基づき車両１の速度を検出する。加速度センサ２４は、車両１の加速度を検出する。この加速度は、車両１の前後方向の加速度と、横方向の加速度（つまり横加速度）とを含む。なお、本明細書においては、加速度には、速度が増加する方向の速度の変化率だけでなく、速度が減少する方向の速度の変化率（つまり減速度）も含むものとする。
【0027】
ヨーレートセンサ２５は、車両１のヨーレートを検出する。操舵角センサ２６は、車両１のステアリングホイールの回転角度（操舵角）を検出する。アクセルセンサ２７は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。ブレーキセンサ２８は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する。
【0028】
測位システム２９は、ＧＰＳシステム及び／又はジャイロシステムであり、車両１の位置（現在車両位置情報）を検出する。ナビゲーションシステム３０は、内部に地図情報を格納しており、ＥＣＵ１０に地図情報を提供することができる。ＥＣＵ１０は、地図情報及び現在車両位置情報に基づいて、車両１の周囲（特に、進行方向）に存在する道路、交差点、交通信号、建造物等を特定する。地図情報は、ＥＣＵ１０内に格納されていてもよい。なお、ナビゲーションシステム３０も、本発明における「走行路情報取得装置」の一例に相当する。
【0029】
ＰＣＭ３１は、車両１の駆動力源２を制御して、車両１の駆動力を調整する。例えば、ＰＣＭ３１は、エンジンの点火プラグ、燃料噴射弁、スロットルバルブ、可変動弁機構や、トランスミッション３、電気モータに電力を供給するインバータなどを制御する。ＥＣＵ１０は、車両１を加速又は減速させる必要がある場合に、ＰＣＭ３１に対して、駆動力を調整するために制御信号を送信する。
【0030】
ＤＳＣ３２は、車両１の駆動力源２やブレーキ４を制御して、車両１の減速制御や姿勢制御を行う。例えば、ＤＳＣ３２は、ブレーキ４の液圧ポンプやバルブユニットなどを制御し、ＰＣＭ３１を介して駆動力源２を制御する。ＥＣＵ１０は、車両１の減速制御や姿勢制御を行う必要がある場合に、ＤＳＣ３２に対して、駆動力を調整したり制動力を発生させたりするために制御信号を送信する。
【0031】
ＥＰＳ３３は、車両１の操舵装置５を制御する。例えば、ＥＰＳ３３は、操舵装置５のステアリングシャフトにトルクを付与する電動モータなどを制御する。ＥＣＵ１０は、車両１の進行方向を変更する必要がある場合に、ＥＰＳ３３に対して、操舵方向を変更するために制御信号を送信する。
【0032】
［車両制御の基本概念］
次に、図３を参照して、本実施形態において上述したＥＣＵ１０によって実行される車両制御の基本概念について説明する。図３は、車両１の前方の物体を回避するように設定された目標走行経路に沿って車両１が走行する様子を示しており、（ａ）は時刻ｔ０の様子、（ｂ）及び（ｃ）は時刻ｔ１から所定時間経過した時刻ｔ１の様子を示している。
次に、図３を参照して、本実施形態において上述したＥＣＵ１０によって実行される車両制御の基本概念について説明する。図３は、車両１の前方の物体を回避するように設定された目標走行経路に沿って車両１が走行する様子を示しており、（ａ）は時刻ｔ０の様子、（ｂ）及び（ｃ）は時刻ｔ１から所定時間経過した時刻ｔ１の様子を示している。
【0033】
まず、ＥＣＵ１０は、カメラ２１、測位システム２９、ナビゲーションシステム３０などから走行路情報を取得すると共に、カメラ２１やレーダ２２により車両１の前方の物体ＯＢ（図３の例では路上駐車しているトラック）の位置を検出する。走行路情報は、走行路に関する情報であり、例えば、走行路の形状（直線、カーブ、カーブ曲率）、走行路幅、車線数、車線幅等に関する情報を含んでいる。これらの走行路情報と物体ＯＢの位置とは繰り返し更新される。
【0034】
次いで、ＥＣＵ１０は、走行路情報及び物体ＯＢの位置に基づき、走行路における目標走行経路を設定する。目標走行経路の設定は繰り返し実行される。そして、ＥＣＵ１０は、設定した目標走行経路に沿って車両１が走行するように、ＰＣＭ３１、ＤＳＣ３２及びＥＰＳ３３のうちの少なくとも１以上に対して制御信号を送信する。
【0035】
図３（ａ）の例では、時刻ｔ０において、ＥＣＵ１０は走行路情報を取得する共に物体ＯＢの位置を検出し、これらの走行路情報及び物体ＯＢの位置に基づき、目標走行経路Ｒt0を設定する。目標走行経路Ｒt0は、車両１が物体ＯＢから離れるように右方向に旋回しつつ前進するように設定されており、物体ＯＢの位置と、設定した目標走行経路Ｒt0との距離はｄ０となっている。次いで、ＥＣＵ１０は、上記のように設定した目標走行経路Ｒt0に沿って車両１が走行するように、車両１を制御する。
【0036】
図３（ｂ）は、時刻ｔ０の後、目標走行経路Ｒt0に沿って車両１が物体ＯＢから離れるように右方向に旋回しつつ前進し、時刻ｔ１においてＥＣＵ１０が走行路情報を取得する共に物体ＯＢの位置を更新したときの様子を示している。具体的には、車両１が前進して物体ＯＢに接近し、カメラ２１やレーダ２２による物体ＯＢの位置検出精度が向上した結果、時刻ｔ１において更新された物体ＯＢの位置が、更新前の物体ＯＢの位置よりも目標走行経路Ｒt0に近くなっている。即ち、時刻ｔ１に更新された物体ＯＢの位置と、時刻ｔ０の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路Ｒt0との距離ｄ１が、時刻ｔ０に検出された物体ＯＢの位置と目標走行経路Ｒt0との距離ｄ０よりも小さい（ｄ１＜ｄ０）。この場合、ＥＣＵ１０は、走行路情報及び時刻ｔ１に更新された物体ＯＢの位置に基づき、更新された物体ＯＢの位置から離れるような新たな目標走行経路Ｒt1（図３（ｂ）において点線により示す）を設定する。
【0037】
図３（ｃ）も、時刻ｔ０の後、目標走行経路Ｒt0に沿って車両１が前進し、時刻ｔ１においてＥＣＵ１０が走行路情報を取得する共に物体ＯＢの位置を更新したときの様子を示している。この図３（ｃ）の例では、図３（ｂ）と異なり、車両１が前進して物体ＯＢに接近し、カメラ２１やレーダ２２による物体ＯＢの位置検出精度が向上した結果、時刻ｔ１において更新された物体ＯＢの位置が、更新前の物体ＯＢの位置よりも目標走行経路Ｒt0から遠くなっている。即ち、時刻ｔ１に更新された物体ＯＢの位置と、時刻ｔ０の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路Ｒt0との距離ｄ１が、時刻ｔ０に検出された物体ＯＢの位置と目標走行経路Ｒt0との距離ｄ０よりも大きい（ｄ１＞ｄ０）。この場合、時刻ｔ０のときと同様に、ＥＣＵ１０が走行路情報及び時刻ｔ１に更新された物体ＯＢの位置に基づき新たな目標走行経路を設定すると、時刻ｔ０の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路Ｒt0よりも物体ＯＢに近い領域に次の目標走行経路Ｒ’t1が設定されることになる（図３（ｃ）において一点鎖線により示す）。この場合、目標走行経路Ｒ’t1は、車両１が物体ＯＢに近づくように左方向に旋回しつつ前進するように設定される。即ち、時刻ｔ０からｔ１の間に右方向に旋回し始めていた車両１に、さらに左方向に旋回させることになるので、車両１の挙動変化が頻繁になり、乗員に煩わしさを感じさせてしまう。
【0038】
そこで、本実施形態によるＥＣＵ１０は、時刻ｔ０の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路Ｒt0よりも物体ＯＢに近い領域に次の目標走行経路が設定され難くする。これにより、図３（ｃ）の例では、ＥＣＵ１０は、時刻ｔ０の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路Ｒt0と同じ位置を車両１に走行させるような新たな目標走行経路Ｒt1（図３（ｃ）において点線により示す）を設定する。
【0039】
［目標走行経路設定の基本概念］
次に、図４を参照して、本実施形態において上述したＥＣＵ１０によって実行される目標走行経路設定の基本概念について説明する。図４は、車両１が走行路６上を走行している様子を示している。
次に、図４を参照して、本実施形態において上述したＥＣＵ１０によって実行される目標走行経路設定の基本概念について説明する。図４は、車両１が走行路６上を走行している様子を示している。
【0040】
まず、ＥＣＵ１０は、走行路情報に基づいて、走行路６上の位置を特定するための演算を行う。走行路情報は、車両１が走行している走行路６に関する情報であり、カメラ２１、レーダ２２、ナビゲーションシステム３０等により取得される。走行路情報は、例えば、走行路の形状（直線、カーブ、カーブ曲率）、走行路幅、車線数、車線幅等に関する情報を含んでいる。
【0041】
次いで、ＥＣＵ１０は、走行路情報に基づく演算により、車両１の進行方向前方に存在する走行路６上に、仮想の複数のグリッド点Ｇn（ｎ＝１，２，・・・Ｎ）を設定する。走行路６が延びる方向をｘ方向と定義し、走行路６の幅方向をｙ方向と定義した場合に、グリッド点Ｇnは、ｘ方向及びｙ方向に沿って格子状に配列されている。なお、ｘｙ座標の原点は、車両１の位置に対応する点に設定される。
【0042】
ＥＣＵ１０がグリッド点Ｇnを設定する範囲は、走行路６に沿って、距離Ｌだけ車両１の前方に亘っている。距離Ｌは、演算実行時の車両１の速度に基づいて計算される。本実施形態では、距離Ｌは、演算実行時の速度（Ｖ）で所定の固定時間ｔ（例えば３秒）に走行すると予想される距離である（Ｌ＝Ｖ×ｔ）。しかしながら、距離Ｌは、所定の固定距離（例えば１００ｍ）であってもよいし、速度（及び加速度）の関数であってもよい。また、グリッド点Ｇnが設定される範囲の幅Ｗは、走行路６の幅と略等しい値に設定される。このような複数のグリッド点Ｇnの設定により、走行路６上の位置を特定することが可能になる。
【0043】
なお、図４に示される走行路６は直線区間であるため、グリッド点Ｇnは矩形状に配置されている。しかしながら、グリッド点Ｇnは走行路が延びる方向に沿って配置されるため、走行路がカーブ区間を含んでいる場合は、グリッド点Ｇnはカーブ区間の湾曲に沿って配置される。
【0044】
次いで、ＥＣＵ１０は、走行路情報に基づいて、走行経路候補ＲＣ（つまり、実際に車両１を走行させる目標走行経路となり得る候補）を設定するための演算を実行する。例えば、ＥＣＵ１０は、ステートラティス法を用いた経路探索により、複数の走行経路候補ＲＣを設定する。ステートラティス法によれば、車両１の位置から、車両１の進行方向に存在するグリッド点Ｇnに向かって枝分かれするように、複数の走行経路候補ＲＣが設定される。図４は、ＥＣＵ１０が設定する複数の走行経路候補ＲＣの一部である走行経路候補ＲＣa，ＲＣb，ＲＣcを示している。
【0045】
なお、ＥＣＵ１０は、走行路情報に加えて、障害物情報に基づいて、走行経路候補ＲＣを設定してもよい。この障害物情報は、車両１の進行方向の走行路６上の障害物（例えば、先行車両、駐車車両、歩行者、落下物等）の有無や、その移動方向、移動速度等に関する情報であり、カメラ２１及びレーダ２２により取得される。
【0046】
次いで、ＥＣＵ１０は、図４に示されるように、各走行経路候補ＲＣに沿って複数のサンプリング点ＳＰを設定して、各サンプリング点ＳＰにおける経路コストを計算する。このサンプリング点ＳＰは、経路コストが計算される、各走行経路候補ＲＣの経路上の離散点（位置）である。具体的には、ＥＣＵ１０は、複数の走行経路候補ＲＣのそれぞれについて、複数のサンプリング点ＳＰの各々の経路コストを計算する。
【0047】
次いで、ＥＣＵ１０は、このように計算された複数の走行経路候補ＲＣのそれぞれの経路コストに基づき、複数の走行経路候補ＲＣの中から経路コストが最小である１つの経路を選択し、この経路を目標走行経路として設定する。そして、ＥＣＵ１０は、設定した目標走行経路に沿って車両１が走行するように、ＰＣＭ３１、ＤＳＣ３２及びＥＰＳ３３のうちの少なくとも１以上に対して制御信号を送信する。
【0048】
［経路コストの計算］
次に、本発明の実施形態による経路コストについて説明する。基本的には、経路コストには、速度や、前後加速度や、横加速度や、経路変化率や、障害物などの複数の要因に応じて規定されるコストが含まれる。本実施形態は、そのような複数の経路コストの一つとして、基本的には走行路６中の自車レーン（走行路６において自車両１が走行するレーン）のセンターラインに近い位置を車両１に走行させつつ、障害物から安全な距離を確保できるように、走行路６における位置（具体的には走行経路候補ＲＣ上のサンプリング点ＳＰの位置）に応じて経路コストを規定する。以下では、この経路コストについて具体的に説明する。
次に、本発明の実施形態による経路コストについて説明する。基本的には、経路コストには、速度や、前後加速度や、横加速度や、経路変化率や、障害物などの複数の要因に応じて規定されるコストが含まれる。本実施形態は、そのような複数の経路コストの一つとして、基本的には走行路６中の自車レーン（走行路６において自車両１が走行するレーン）のセンターラインに近い位置を車両１に走行させつつ、障害物から安全な距離を確保できるように、走行路６における位置（具体的には走行経路候補ＲＣ上のサンプリング点ＳＰの位置）に応じて経路コストを規定する。以下では、この経路コストについて具体的に説明する。
【0049】
【0050】
まず、図５は、センターラインからの距離に応じた経路コスト（レーン内位置コストＣ１）を規定するマップである。図５において、横軸は、自車レーンのセンターラインからの距離、具体的には走行経路候補ＲＣ上のサンプリング点ＳＰとセンターラインとの距離を示し、縦軸は、このセンターラインからの距離に応じたレーン内位置コストＣ１（各サンプリング点ＳＰに対して設定すべき経路コスト）を示している。また、図５において、「Ｗ１」は、自車レーンの幅を示している。即ち、自車レーンのセンターラインから幅方向端部までの距離は「Ｗ１／２」となる。ＥＣＵ１０は、図５に示すようなマップを参照して、経路コストを求めるべきサンプリング点ＳＰについて、当該サンプリング点ＳＰとセンターラインとの距離に応じたレーン内位置コストＣ１を決定する。
【0051】
図５に示すように、本実施形態では、基本的には、センターラインとサンプリング点ＳＰとの距離が小さくなるほど、当該サンプリング点ＳＰのレーン内位置コストＣ１を低くし、センターラインとサンプリング点ＳＰとの距離が大きくなるほど、当該サンプリング点ＳＰのレーン内位置コストＣ１を高くする。こうすることで、車両１が自車レーンのセンターラインに近い位置を走行するような走行経路を設定できるようにしている。
【0052】
また、本実施形態では、センターラインとサンプリング点ＳＰとの距離が「Ｗ１／２」未満である場合には、センターラインとサンプリング点ＳＰとの距離が「Ｗ１／２」以上である場合よりも、センターラインとサンプリング点ＳＰとの距離に対するレーン内位置コストＣ１の変化率を大きくする。すなわち、サンプリング点ＳＰが自車レーン内にある場合には、サンプリング点ＳＰが自車レーンにある場合よりも、レーン内位置コストＣ１の変化率を大きくする。こうすることで、サンプリング点ＳＰが自車レーン内にある場合には、レーンセンタリングに関するレーン内位置コストＣ１が経路選択に与える影響を大きくし、サンプリング点ＳＰが自車レーン外にある場合には、レーンセンタリングに関するレーン内位置コストＣ１が経路選択に与える影響を小さくする。
【0053】
図６は、車両１の前方の物体ＯＢ（障害物）の位置からの距離に応じた経路コスト（障害物位置コストＣ２）を規定するマップである。図６において、横軸は、障害物からの距離、具体的には走行経路候補ＲＣ上のサンプリング点ＳＰと物体ＯＢの検出位置との距離を示し、縦軸は、この物体ＯＢの位置からの距離に応じた障害物位置コストＣ２（各サンプリング点ＳＰに対して設定すべき経路コスト）を示している。また、図６において、「ＳＤ」は、自車レーンの幅方向において物体ＯＢと車両１との間に確保すべき安全距離を示している。ＥＣＵ１０は、図６に示すようなマップを参照して、経路コストを求めるべきサンプリング点ＳＰについて、当該サンプリング点ＳＰと物体ＯＢの位置との距離に応じた障害物位置コストＣ２を決定する。
【0054】
図６に示すように、本実施形態では、物体ＯＢの位置からの距離がＳＤ以下である場合には、障害物位置コストＣ２が所定の最大値ＭＡＸに設定される。この最大値ＭＡＸは、最終的に設定される目標走行経路の経路コストよりも極めて高い値（例えば２桁以上高い値）になるように予め設定される。これにより、走行経路候補ＲＣに含まれるサンプリング点ＳＰと物体ＯＢとの距離がＳＤ以下である場合には、他の走行経路候補ＲＣよりも必ず経路コストが高くなるので、そのサンプリング点ＳＰを含む走行経路候補ＲＣが目標走行経路として選択されないようになる。即ち、目標走行経路と物体ＯＢとの間に距離ＳＤが確保されるようになる。
【0055】
また、物体ＯＢの位置からの距離がＳＤより大きい場合には、物体ＯＢの位置とサンプリング点ＳＰとの距離が小さくなるほど、当該サンプリング点ＳＰの障害物位置コストＣ２を高くし、物体ＯＢとサンプリング点ＳＰとの距離が大きくなるほど、当該サンプリング点ＳＰの障害物位置コストＣ２を低くする。こうすることで、車両１が物体ＯＢから離れた位置を走行するような走行経路を設定できるようにしている。
【0056】
図７は、ある時刻に更新された物体ＯＢの位置と、更新前の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の物体ＯＢの位置と設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合に、設定されている目標走行経路からの距離に応じて追加する経路コスト（追加コストＣ３）を規定するマップである。図７において、横軸は、設定されている目標走行経路からの距離、具体的には走行経路候補ＲＣ上のサンプリング点ＳＰと設定されている目標走行経路との距離を示し、横軸中央を原点として左側が目標走行経路よりも物体ＯＢに近い側（障害物側）、右側が目標走行経路よりも物体ＯＢから遠い側（反障害物側）を示している。縦軸は、設定されている目標走行経路からの距離に応じた追加コストＣ３（各サンプリング点ＳＰに対して追加すべき経路コスト）を示している。ＥＣＵ１０は、図７に示すようなマップを参照して、経路コストを求めるべきサンプリング点ＳＰについて、当該サンプリング点ＳＰと設定されている目標走行経路との距離に応じた追加コストＣ３を決定する。
【0057】
図７に示すように、本実施形態では、設定されている目標走行経路よりも物体ＯＢに近い側（障害物側）においては、追加コストＣ３が最大値ＭＡＸに設定される。これにより、ある時刻に更新された物体ＯＢの位置と、更新前の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の物体ＯＢの位置と設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合には、設定されている目標走行経路よりも物体ＯＢに近い領域の走行経路候補ＲＣの経路コストが、設定されている目標走行経路を通る走行経路候補ＲＣ及びそれより物体ＯＢから遠い領域の走行経路候補ＲＣの経路コストよりも必ず高くなる。即ち、設定されている目標走行経路よりも物体ＯＢに近い領域は、次の目標走行経路が設定される領域から除外される。
【0058】
また、設定されている目標走行経路よりも物体ＯＢに近い側（障害物側）の追加コストＣ３を、最大値ＭＡＸよりも小さく、上記のレーン内位置コストＣ１や障害物位置コストＣ２と同程度の桁数ではあるがこれらのコストＣ１、Ｃ２と比べて大きい値に設定してもよい。このようにすることで、ある時刻に更新された物体ＯＢの位置と、更新前の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の物体ＯＢの位置と設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合に、設定されている目標走行経路よりも物体ＯＢに近い領域の走行経路候補ＲＣの経路コストが、設定されている目標走行経路を通る走行経路候補ＲＣ及びそれより物体ＯＢから遠い領域の走行経路候補ＲＣの経路コストよりも高くなりやすい。即ち、設定されている目標走行経路よりも物体ＯＢに近い領域に、次の目標走行経路が設定され難くなる。
【0059】
また、設定されている目標走行経路よりも物体ＯＢから遠い側（反障害物側）においては、設定されている目標走行経路とサンプリング点ＳＰとの距離が大きくなるほど、追加コストＣ３を高くし、物体ＯＢとサンプリング点ＳＰとの距離が小さくなるほど、当該サンプリング点ＳＰの追加コストＣ３を低くする。こうすることで、設定されている目標走行経路に近い位置に、次の目標走行経路が設定されるようにしている。
【0060】
図８は、ある時刻に更新された物体ＯＢの位置と、更新前の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の物体ＯＢの位置と設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合に、上述したレーン内位置コストＣ１、障害物位置コストＣ２及び追加コストＣ３を用いて算出される経路コストの一例を示すマップである。図８において、横軸は、自車レーンのセンターラインからの距離、具体的には走行経路候補ＲＣ上のサンプリング点ＳＰとセンターラインとの距離を示し、縦軸は、サンプリング点ＳＰに対して設定される経路コストを示している。また、図８において、「Ｗ１」は、自車レーンの幅を示し、ＰSDは図８の例において物体ＯＢの位置からの距離がＳＤである位置を示し、ＰTは図８の例において更新前の物体ＯＢの位置に基づき設定された目標走行経路の位置を示している。
【0061】
図８における一点鎖線は、追加コストＣ３を加算せずに経路コストを算出した場合を示している。更新された物体ＯＢの位置が、更新前の物体ＯＢの位置に基づき設定された目標走行経路から遠くなっていた場合に、追加コストＣ３を加算せず、レーン内位置コストＣ１及び障害物位置コストＣ２を加算することによって経路コストを算出すると、図８の一点鎖線により示すように、経路コストが最小となる位置Ｐｍは、設定されていた目標走行経路の位置ＰTよりも物体ＯＢに近く且つセンターラインに近くなる。これは、設定されている目標走行経路からセンターライン側に向かって物体ＯＢの位置が離れることにより、目標走行経路よりもセンターライン側における障害物位置コストＣ２が減少し、レーン内位置コストＣ１と障害物位置コストＣ２との和が最小となる位置がセンターライン側に移動するからである。したがって、追加コストＣ３を加算せずに算出した経路コストが最小となる走行経路候補ＲＣを次の目標走行経路として設定すると、更新前の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路よりも物体ＯＢに近い領域に次の目標走行経路が設定されることになる。この場合、図３（ｃ）において一点鎖線により示した目標走行経路Ｒ’t1のように、車両１の挙動変化が頻繁になり、乗員に煩わしさを感じさせてしまう。
【0062】
一方、図８における実線は、本実施形態により追加コストＣ３も加算して経路コストを算出した場合を示している。この場合、設定されている目標走行経路の位置ＰTよりも物体ＯＢに近い側（障害物側）においては、追加コストＣ３が最大値ＭＡＸに設定されているので、図８の実線により示すように、設定されている目標走行経路の位置ＰTよりも物体ＯＢに近い側の経路コストは最大値ＭＡＸになる。したがって、設定されている目標走行経路の位置ＰTよりも物体ＯＢに近い領域には、次の目標走行経路が設定されない。また、設定されている目標走行経路の位置ＰTよりもセンターラインからの距離が大きい領域においては、センターラインからの距離が大きいほど経路コストが大きくなっている。これは、センターラインからの距離が大きいほどレーン内位置コストＣ１及び追加コストＣ３が大きくなり、かつ、その変化率が、センターラインからの距離が大きいほど障害物位置コストＣ２が小さくなるときの変化率よりも大きいからである。その結果、次の目標走行経路は、更新前の物体ＯＢの位置に基づき設定された目標走行経路の位置ＰTと同じ位置に設定される。つまり、ＥＣＵ１０は、図３（ｃ）において点線により示した目標走行経路Ｒt1のように、更新前の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路と同じ位置を車両１に走行させるような新たな目標走行経路を設定する。
【0063】
［車両制御処理］
次に、図９を参照して、本実施形態の車両制御処理の流れについて説明する。図９は車両制御処理のフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ１０によって所定の周期（例えば、０．０５～０．２秒毎）で繰り返し実行される。
次に、図９を参照して、本実施形態の車両制御処理の流れについて説明する。図９は車両制御処理のフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ１０によって所定の周期（例えば、０．０５～０．２秒毎）で繰り返し実行される。
【0064】
まず、ＥＣＵ１０は、カメラ２１、レーダ２２、及びナビゲーションシステム３０から走行路情報を取得する（ステップＳ１）。
【0065】
次に、ＥＣＵ１０は、カメラ２１及びレーダ２２により、車両１の前方の物体ＯＢの位置を検出し、既に検出済みの物体ＯＢについてはその位置を更新する（ステップＳ２）。
【0066】
次に、ＥＣＵ１０は、現在の走行路において既に設定されている目標走行経路が有るか否かを判定する（ステップＳ３）。その結果、既に設定されている目標走行経路が有る場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２において更新された物体ＯＢの位置と、更新前の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の物体ＯＢの位置と設定されている目標走行経路との距離よりも大きいか否かを判定する。
【0067】
その結果、更新された物体ＯＢの位置と、更新前の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の物体ＯＢの位置と設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、走行路情報に基づいて、複数の走行経路候補ＲＣを設定する（ステップＳ５）。例えば、ＥＣＵ１０は、ステートラティス法を用いた経路探索により、複数の走行経路候補ＲＣを設定し、各走行経路候補ＲＣに沿って複数のサンプリング点ＳＰを設定する。
【0068】
次に、ＥＣＵ１０は、複数の走行経路候補ＲＣのそれぞれの経路コストを計算する（ステップＳ６）。具体的には、ＥＣＵ１０は、複数の走行経路候補ＲＣのそれぞれについて、複数のサンプリング点ＳＰの各々の経路コストを計算する。このとき、ＥＣＵ１０は、レーン内位置コストＣ１及び障害物位置コストＣ２と共に、追加コストＣ３も用いて経路コストを算出する。例えば、ＥＣＵ１０は、複数のサンプリング点ＳＰの各々について、レーン内位置コストＣ１、障害物位置コストＣ２及び追加コストＣ３の和を算出する。そして、ＥＣＵ１０は、一つの走行経路候補ＲＣにおける複数のサンプリング点ＳＰについて計算された複数の経路コストから、当該走行経路候補ＲＣに適用する経路コストを計算する。例えば、ＥＣＵ１０は、複数のサンプリング点ＳＰにおける複数の経路コストの平均値を、一つの走行経路候補ＲＣの経路コストとする。このようにして、ＥＣＵ１０は、複数の走行経路候補ＲＣの全てについて経路コストを計算する。
【0069】
次に、ＥＣＵ１０は、目標走行経路を設定する（ステップＳ７）。具体的には、ＥＣＵ１０は、上記のように計算された複数の走行経路候補ＲＣのそれぞれの経路コストに基づき、複数の走行経路候補ＲＣの中から経路コストが最小である１つの経路を選択し、この経路を目標走行経路として設定する。
【0070】
また、ステップＳ３の判定において、既に設定されている目標走行経路が無い場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、あるいは、ステップＳ４の判定において、更新された物体ＯＢの位置と、更新前の物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の物体ＯＢの位置と設定されている目標走行経路との距離以下である場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、走行路情報に基づいて、複数の走行経路候補ＲＣを設定する（ステップＳ８）。例えば、ＥＣＵ１０は、ステップＳ５の場合と同様に、ステートラティス法を用いた経路探索により、複数の走行経路候補ＲＣを設定し、各走行経路候補ＲＣに沿って複数のサンプリング点ＳＰを設定する。
【0071】
次に、ＥＣＵ１０は、複数の走行経路候補ＲＣのそれぞれの経路コストを計算する（ステップＳ９）。具体的には、ＥＣＵ１０は、複数の走行経路候補ＲＣのそれぞれについて、複数のサンプリング点ＳＰの各々の経路コストを計算する。このとき、ＥＣＵ１０は、追加コストＣ３は用いず、レーン内位置コストＣ１及び障害物位置コストＣ２を用いて経路コストを算出する。例えば、ＥＣＵ１０は、複数のサンプリング点ＳＰの各々について、レーン内位置コストＣ１及び障害物位置コストＣ２の和を算出する。そして、ＥＣＵ１０は、一つの走行経路候補ＲＣにおける複数のサンプリング点ＳＰについて計算された複数の経路コストから、当該走行経路候補ＲＣに適用する経路コストを計算する。例えば、ＥＣＵ１０は、複数のサンプリング点ＳＰにおける複数の経路コストの平均値を、一つの走行経路候補ＲＣの経路コストとする。このようにして、ＥＣＵ１０は、複数の走行経路候補ＲＣの全てについて経路コストを計算する。次いで、ＥＣＵ１０は、目標走行経路を設定する（ステップＳ７）。
【0072】
ステップＳ７において目標走行経路を設定した後、ＥＣＵ１０は、目標走行経路に沿って車両１が走行するように、車両１の速度制御及び／又は操舵制御を含む運転制御を実行する（ステップＳ１０）。具体的には、ＥＣＵ１０は、ＰＣＭ３１、ＤＳＣ３２及びＥＰＳ３３のうちの少なくとも１以上に制御信号を送信して、駆動力源２、トランスミッション３、ブレーキ４、及び操舵装置５の少なくとも１以上の制御を実行する。その後、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１からＳ１０の処理を繰り返し実行する。
【0073】
なお、上述した実施形態では、ＥＣＵ１０が、ステートラティス法を用いた経路探索により目標走行経路を設定する場合を例として説明したが、他の既知の走行経路生成アルゴリズム、例えばＡスター法や、ダイクストラ法を用いて目標走行経路を設定する場合にも、本発明を適用することができる。
【0074】
［作用及び効果］
次に、上述した本実施形態の車両制御装置１００の作用効果を説明する。
次に、上述した本実施形態の車両制御装置１００の作用効果を説明する。
【0075】
ＥＣＵ１０は、カメラ２１やレーダ２２による更新後の物体ＯＢの位置と、更新前の当該物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の当該物体ＯＢの位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体ＯＢに近い領域に、次の目標走行経路が設定され難くするので、設定されている目標走行経路から離れる方向に物体ＯＢの位置が更新された場合に、更新後の物体ＯＢの位置に近づくような目標走行経路が設定されることを抑制できる。これにより、目標走行経路の変化に伴う車両挙動の頻繁な変化を抑制することができ、車両１と障害物との安全な距離を確保しつつ、乗員に煩わしさを感じさせることを防止できる。
【0076】
あるいは、ＥＣＵ１０は、カメラ２１やレーダ２２による更新後の物体ＯＢの位置と、更新前の当該物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の当該物体ＯＢの位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体ＯＢに近い領域を、次の目標走行経路が設定される領域から除外するので、設定されている目標走行経路から離れる方向に物体ＯＢの位置が更新された場合に、更新後の物体ＯＢの位置に近づくような目標走行経路が設定されない。これにより、目標走行経路の変化に伴う車両挙動の頻繁な変化を防止することができ、車両１と障害物との安全な距離を確保しつつ、乗員に煩わしさを感じさせることを防止できる。
【0077】
また、ＥＣＵ１０は、カメラ２１やレーダ２２による更新後の物体ＯＢの位置と、更新前の当該物体ＯＢの位置に基づき設定されている目標走行経路との距離が、更新前の当該物体ＯＢの位置と当該設定されている目標走行経路との距離よりも大きい場合、当該設定されている目標走行経路よりも当該物体ＯＢに近い領域を通る走行経路候補ＲＣの経路コストを、当該設定されている目標走行経路を通る走行経路候補ＲＣの経路コストより高くするので、設定されている目標走行経路から離れる方向に物体ＯＢの位置が更新された場合には、更新後の物体ＯＢの位置に近づくような走行経路候補ＲＣを、次の目標走行経路として設定され難くし、あるいは次の目標走行経路として設定されないようにすることができる。これにより、目標走行経路の変化に伴う車両挙動の頻繁な変化を防止することができ、車両１と障害物との安全な距離を確保しつつ、乗員に煩わしさを感じさせることを防止できる。
【符号の説明】
【0078】
１ 車両
６ 走行路
１０ ＥＣＵ
２１ カメラ
２２ レーダ
３０ ナビゲーションシステム
１００ 車両制御装置
ＯＢ 物体
Ｒ 目標走行経路
ＲＣ 走行経路候補
６ 走行路
１０ ＥＣＵ
２１ カメラ
２２ レーダ
３０ ナビゲーションシステム
１００ 車両制御装置
ＯＢ 物体
Ｒ 目標走行経路
ＲＣ 走行経路候補
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】