JP2017074823A - Lane change support apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車線変更支援装置に関する。 The present invention relates to a lane change support device.
従来、自車両を自車線から隣接車線へ車線変更させる車線変更支援装置として、特許文献1に記載された技術が知られている。特許文献1に記載された車線変更支援装置では、隣接車線に他車両(障害物)が存在する場合に自車両が他車両と接触する可能性があるとき、車線変更が不可能であると判定され、自車線において自車両の車線幅方向位置が保持される。 Conventionally, the technique described in Patent Document 1 is known as a lane change support device that changes a lane of a host vehicle from a host lane to an adjacent lane. In the lane change assist device described in Patent Literature 1, when there is a possibility that the own vehicle may come into contact with another vehicle when there is another vehicle (obstacle) in the adjacent lane, it is determined that the lane change is impossible. Thus, the position in the lane width direction of the host vehicle is maintained in the host lane.
例えば、隣接車線を走行する他車両が後続車両である場合、運転者は当該他車両に対する距離感や速度感を把握し難い傾向がある。一方、例えば、隣接車線を走行する他車両が先行車両である場合、運転者は当該他車両に対する距離感や速度感を把握しやすい傾向がある。しかし、上記車線変更支援装置では、隣接車線を走行する他車両が先行車両か後続車両かによらず、車線変更可否判定(車線変更の可否の判定)が行われる。そのため、運転者にとって違和感の大きい車線変更可否判定が行われてしまう可能性がある。 For example, when another vehicle traveling in the adjacent lane is a succeeding vehicle, the driver tends to have difficulty in understanding a sense of distance or speed with respect to the other vehicle. On the other hand, for example, when the other vehicle traveling in the adjacent lane is a preceding vehicle, the driver tends to easily grasp the sense of distance and speed with respect to the other vehicle. However, in the lane change assist device, the lane change possibility determination (determination of lane change possibility) is performed regardless of whether the other vehicle traveling in the adjacent lane is the preceding vehicle or the succeeding vehicle. For this reason, there is a possibility that the lane change possibility determination which is uncomfortable for the driver is performed.
本発明は、運転者にとって違和感の少ない車線変更可否判定を行うことができる車線変更支援装置を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a lane change support device that can determine whether or not a lane can be changed with little discomfort for the driver.
本発明に係る車線変更支援装置は、自車両を自車線から隣接車線へ車線変更させる車線変更支援装置であって、自車両の周辺情報を検出する周辺情報検出部と、周辺情報検出部で検出した周辺情報に基づいて、隣接車線を走行する他車両が、自車両の前方を走行する先行車両及び自車両の後方を走行する後続車両の何れであるかを判定する他車両判定部と、周辺情報検出部で検出した周辺情報及び他車両判定部の判定結果に基づいて、自車両の車線変更の可否を判定する車線変更可否判定を行う車線変更可否判定部と、を備え、車線変更可否判定部は、車線変更の完了時における自車両と他車両との車間距離又は車線変更の開始時から完了時までにおける車間距離と、車線変更の開始時における自車両と他車両との衝突予測時間又は車線変更の開始時から完了時までにおける衝突予測時間と、を算出し、他車両が先行車両である場合、車間距離が第1距離閾値以上で、且つ、衝突予測時間が第1時間閾値以上であるときに、車線変更が可能であると判定し、他車両が後続車両である場合、車間距離が第1距離閾値よりも大きい第2距離閾値以上で、且つ、衝突予測時間が第1時間閾値よりも大きい第2時間閾値以上であるときに、車線変更が可能であると判定する。 A lane change support device according to the present invention is a lane change support device that changes a host vehicle from a host lane to an adjacent lane, and is detected by a peripheral information detection unit that detects peripheral information of the host vehicle, and a peripheral information detection unit. Another vehicle determination unit that determines whether the other vehicle traveling in the adjacent lane is a preceding vehicle traveling in front of the own vehicle or a subsequent vehicle traveling behind the own vehicle based on the surrounding information A lane change enable / disable determining unit that performs a lane change enable / disable determining unit that determines whether or not the lane of the host vehicle can be changed based on the surrounding information detected by the information detecting unit and the determination result of the other vehicle determining unit. Is the inter-vehicle distance between the host vehicle and the other vehicle at the time of completion of the lane change or the inter-vehicle distance from the start of the lane change to the completion of the lane change, and the predicted collision time between the own vehicle and the other vehicle at the start of the lane change, or Lane change When the predicted collision time from the start time to the completion time is calculated, and the other vehicle is a preceding vehicle, the inter-vehicle distance is equal to or greater than the first distance threshold and the predicted collision time is equal to or greater than the first time threshold. When it is determined that the lane change is possible and the other vehicle is a succeeding vehicle, the inter-vehicle distance is equal to or greater than the second distance threshold value that is greater than the first distance threshold value, and the collision prediction time is greater than the first time threshold value. When the second time threshold is exceeded, it is determined that the lane change is possible.
この車線変更支援装置では、他車両が先行車両である場合には、車間距離が第1距離閾値以上で且つ衝突予測時間が第1時間閾値以上であるときに、車線変更が可能であると判定する。他車両が後続車両である場合には、車間距離が第1距離閾値よりも大きい第2距離閾値以上で且つ衝突予測時間が第1時間閾値よりも大きい第2時間閾値以上であるときに、車線変更が可能であると判定する。これにより、例えば他車両が先行車両であるか後続車両であるかで異なる当該他車両との距離感や速度感に応じて、車線変更可否判定における判定の閾値を切り替えることができる。この結果、運転者にとって違和感の少ない車線変更可否判定を行うことが可能となる。 In this lane change support device, when another vehicle is a preceding vehicle, it is determined that the lane change is possible when the inter-vehicle distance is equal to or greater than the first distance threshold and the predicted collision time is equal to or greater than the first time threshold. To do. When the other vehicle is a succeeding vehicle, the lane when the inter-vehicle distance is equal to or greater than the second distance threshold greater than the first distance threshold and the predicted collision time is equal to or greater than the second time threshold greater than the first time threshold. It is determined that the change is possible. Thereby, for example, the threshold value of the determination in the lane change possibility determination can be switched according to a sense of distance or a sense of speed with the other vehicle that differs depending on whether the other vehicle is a preceding vehicle or a succeeding vehicle. As a result, it is possible to determine whether or not to change the lane with less discomfort for the driver.
本発明によれば、運転者にとって違和感の少ない車線変更可否判定を行うことができる車線変更支援装置を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the lane change assistance apparatus which can perform lane change possibility determination with little uncomfortable feeling for a driver | operator.
以下、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、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same or equivalent elements will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
図1は、本発明の実施形態に係る車線変更支援装置100の構成概要を示すブロック図である。図1において、車線変更支援装置100は、自動車等の自車両に搭載され、自車両の走行制御を行う装置である。車線変更支援装置100は、例えば走行計画に基づいて自車両を自動走行させる自動運転中において、自車両を自車線から隣接車線へ車線変更(レーンチェンジ)させるレーンチェンジ支援を実施する。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a lane
自動運転とは、装置が主体となって自車両の運転することを意味する。自動運転は、自車両の乗員が運転に関与しない完全自動運転でもよいし、自車両の乗員のサポートを受けつつ装置主体で運転を行うような運転支援制御による運転であってもよい。
自車線は、自車両が現在走行している車線である。隣接車線は、自車線に隣接して延びる車線である。隣接車線は、進行方向が自車線と同じであって、自車両がレーンチェンジする行き先の車線である。
Automatic driving means that the vehicle is driven mainly by the device. The automatic driving may be a fully automatic driving in which an occupant of the own vehicle is not involved in driving, or may be driving by driving support control in which the driving is performed by the apparatus main body while receiving support from the occupant of the own vehicle.
The own lane is a lane in which the own vehicle is currently traveling. The adjacent lane is a lane extending adjacent to the own lane. The adjacent lane is the destination lane in which the traveling direction is the same as the own lane and the lane change of the own vehicle.
車線変更支援装置100は、ECU[Electronic Control Unit]10を備えている。ECU10は、自車両の走行制御を行う電子制御ユニットであり、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read OnlyMemory]、RAM[Random Access Memory]を含むコンピュータを主体として構成されている。ECU10の詳細については、後述する。ECU10には、外部センサ(周辺情報検出部)2、GPS[Global Positioning System]受信部3、内部センサ4、地図データベース5、ウインカ操作検出部6、ナビゲーションシステム7、及びアクチュエータ8がそれぞれ接続されている。
The lane
外部センサ2は、自車両の周辺情報を検出する検出機器である。周辺情報とは、例えば、自車両を中心として自車両から予め設定された所定距離の範囲内の情報である。周辺情報は、例えば、自車両の周囲の他車両に関する情報を含む。他車両に関する情報は、例えば、隣接車線を走行する他車両の有無、自車両に対する他車両の位置、及び自車両と他車両との距離を含む。他車両は、先行車両と後続車両とを含む。所定距離は、例えば150mとすることができる。所定距離は、固定値であってもよく、変動する値であってもよい。
The
先行車両は、隣接車線における自車両の前方を走行する他車両である。例えば先行車両は、隣接車線において自車両の前方を走行する他車両のうち、自車両に最も近い他車両である。自車両と先行車両との間には、他の車両は介在しない。後続車両は、隣接車線における自車両の後方を走行する他車両である。例えば後続車両は、隣接車線において自車両の後方を走行する他車両のうち、自車両に最も近い他車両である。自車両と後続車両との間には、他の車両は介在しない。 The preceding vehicle is another vehicle that travels ahead of the host vehicle in the adjacent lane. For example, the preceding vehicle is the other vehicle closest to the host vehicle among the other vehicles traveling in front of the host vehicle in the adjacent lane. No other vehicle is interposed between the host vehicle and the preceding vehicle. The following vehicle is another vehicle that travels behind the host vehicle in the adjacent lane. For example, the following vehicle is the other vehicle closest to the host vehicle among the other vehicles traveling behind the host vehicle in the adjacent lane. No other vehicle is interposed between the host vehicle and the following vehicle.
外部センサ2は、カメラ、レーダー[Radar]、及びライダー[LIDAR:LaserImaging Detection and Ranging]のうち少なくとも一つを含む。カメラは、自車両の周辺を撮像する撮像機器である。カメラは、例えば、自車両のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、自車両の周辺に関する撮像情報をECU10へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。
The
レーダーは、電波(例えばミリ波)を利用して自車両の外部の障害物を検出する。レーダーは、電波を自車両の周囲に送信し、障害物で反射された電波を受信することで障害物を検出する。レーダーは、検出した障害物情報をECU10へ送信する。ライダーは、光を利用して自車両の外部の障害物を検出する。ライダーは、光を自車両の周囲に出射し、障害物で反射された光を受光することで反射点までの距離を計測し、障害物を検出する。ライダーは、検出した障害物情報をECU10へ送信する。なお、外部センサ2としてのカメラ、ライダー及びレーダーは、必ずしも重複して備える必要はない。
The radar detects obstacles outside the host vehicle using radio waves (for example, millimeter waves). The radar detects an obstacle by transmitting a radio wave around the vehicle and receiving the radio wave reflected by the obstacle. The radar transmits the detected obstacle information to the
GPS受信部3は、3個以上のGPS衛星から信号を受信することにより、自車両の位置(例えば自車両の緯度及び経度)を測定する。GPS受信部3は、測定した自車両の位置情報をECU10へ送信する。なお、GPS受信部3に代えて、自車両の緯度及び経度が特定できる他の手段を用いてもよい。
The
内部センサ4は、自車両の走行状態を検出する検出機器である。内部センサ4は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサのうち少なくとも一つを含む。車速センサは、自車両の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、車両の車輪又は車輪と一体に回転し又は同期して回転するドライブシャフト等の部材に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車速情報をECU10に送信する。
The
加速度センサは、自車両の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、自車両の前後方向の加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を含んでいる。加速度センサは、例えば、車両の加速度情報をECU10に送信する。ヨーレートセンサは、自車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート(回転角速度)を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した自車両のヨーレート情報をECU10へ送信する。
The acceleration sensor is a detector that detects the acceleration of the host vehicle. The acceleration sensor includes, for example, a longitudinal acceleration sensor that detects acceleration in the longitudinal direction of the host vehicle and a lateral acceleration sensor that detects lateral acceleration of the host vehicle. For example, the acceleration sensor transmits vehicle acceleration information to the
地図データベース5は、地図情報を備えたデータベースである。地図データベースは、例えば、自車両に搭載されたHDD[Hard disk drive]内に形成されている。地図情報には、例えば、道路の位置情報、道路形状の情報(例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率等)、道路の車線数の情報が含まれる。さらに、建物や壁等の遮蔽構造物の位置情報、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技術を使用するために、地図情報に外部センサ2の出力信号を含ませることが好ましい。なお、地図データベース5は、自車両と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。
The
ウインカ操作検出部6は、例えば、自車両のウインカレバーに対して設けられている。ウインカ操作検出部6は、運転者によるウインカレバーの操作(以下、単に「ウインカ操作」という)を検出する。ウインカ操作検出部6は、ウインカ操作が右ウインカの操作であるか左ウインカの操作であるか検出する。ウインカ操作検出部6は、検出したウインカ操作に関するウインカ操作情報をECU10へ送信する。
The turn signal
ナビゲーションシステム7は、自車両の運転者によって設定された目的地まで、自車両の運転者に対して案内を行う装置である。ナビゲーションシステム7は、GPS受信部3の測定した自車両の位置情報と地図データベース5の地図情報とに基づいて、自車線及び隣接車線を認識すると共に、自車両の走行するルートを算出する。ルートは、複数車線の区間において、自車線から隣接車線への自車両のレーンチェンジを含む好適な車線を特定したものであってもよい。ナビゲーションシステム7は、例えば、自車両の位置から目的地に至るまでの目標ルートを演算し、ディスプレイの表示及びスピーカの音声出力により運転者に対して目標ルートの報知を行う。ナビゲーションシステム7は、例えば、自車両の目標ルートの情報をECU10へ送信する。なお、ナビゲーションシステム7は、自車両と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。
The
アクチュエータ8は、自車両の走行制御を含む自動運転制御を実行する装置である。アクチュエータ8は、エンジンアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び操舵アクチュエータを少なくとも含む。エンジンアクチュエータは、ECU10からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量(スロットル開度)を制御し、自車両の駆動力を制御する。なお、自車両がハイブリッド車又は電気自動車である場合には、動力源としてのモータにECU10からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。
The actuator 8 is a device that executes automatic driving control including traveling control of the host vehicle. The actuator 8 includes at least an engine actuator, a brake actuator, and a steering actuator. The engine actuator controls the amount of air supplied to the engine (throttle opening) in accordance with a control signal from the
ブレーキアクチュエータは、ECU10からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、自車両の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。操舵アクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を、ECU10からの制御信号に応じて制御する。これにより、操舵アクチュエータは、自車両の操舵トルクを制御する。
The brake actuator controls the brake system according to a control signal from the
ECU10は、外部状況認識部11、車両位置認識部12、走行計画生成部13、他車両判定部14、レーンチェンジ意思判定部15、レーンチェンジ可否判定部(車線変更可否判定部)16、及び走行制御部17を備えている。
The
外部状況認識部11は、外部センサ2の検出結果(例えばカメラの撮像情報、レーダーの障害物情報、ライダーの障害物情報等)に基づいて、自車両の外部状況を認識する。外部状況は、自車両の周囲の他車両状況(例えば周囲の他車両の位置、速度等)、道路の形状(例えば走行車線の曲率等)、車両の周辺の障害物の状況(例えば、固定障害物と移動障害物を区別する情報、障害物の位置、移動障害物の移動方向、速度等)を含む。外部状況は、隣接車線における他車両の状況(例えば他車両の位置、速度等)を含む。
The external
車両位置認識部12は、GPS受信部3で受信した自車両の位置情報、及び地図データベース5の地図情報に基づいて、地図上における自車両の位置(以下、「車両位置」という)を認識する。なお、車両位置認識部12は、ナビゲーションシステム7で用いられる車両位置を当該ナビゲーションシステム7から取得して認識してもよい。車両位置認識部12は、道路等の外部に設置されたセンサで自車両の車両位置が測定され得る場合、このセンサから通信によって車両位置を取得してもよい。
The vehicle
走行計画生成部13は、例えば、ナビゲーションシステム7で演算された目標ルート、車両位置認識部12で認識された車両位置、及び、外部状況認識部11で認識された自車両の外部状況(車両位置、方位を含む)に基づいて、自車両の進路を生成する。進路は、目標ルートにおいて自車両が進む軌跡である。進路は、自車両が自車線から隣接車線へレーンチェンジすることが可能な軌跡を含む。
The travel
走行計画生成部13は、目標ルート上において自車両が安全、法令順守、走行効率等の基準に照らして好適に走行するように進路を生成する。このとき、走行計画生成部13は、自車両の周辺の障害物の状況に基づき、障害物との接触を回避するように自車両の進路を生成することはいうまでもない。
The travel
走行計画生成部13は、生成した進路に応じた走行計画を生成する。すなわち、走行計画生成部13は、自車両の周辺情報である外部状況と地図データベース5の地図情報とに少なくとも基づいて、予め設定された目標ルートに沿った走行計画を生成する。走行計画生成部13は、自車線を走行する自車両を隣接車線へレーンチェンジさせる走行計画を生成する。
The travel
走行計画生成部13は、好ましくは、生成する走行計画を、自車両の進路を自車両に固定された座標系での目標位置pと各目標点での速度vとの二つの要素からなる組、すなわち配位座標(p、v)を複数持つものとして出力する。ここで、それぞれの目標位置pは、少なくとも自車両に固定された座標系でのx座標、y座標の位置もしくはそれと等価な情報を有する。なお、走行計画は、自車両の挙動を記すものであれば特に限定されるものではない。走行計画は、例えば速度vの代わりに目標時刻tを用いてもよいし、目標時刻tとその時点での自車両の方位とを付加したものでもよい。
The travel
また、通常、走行計画は、概ね現在時刻から数秒先の将来のデータで充分であるが、交差点の右折、自車両の追い越し等の状況によっては数十秒のデータが必要となるので、走行計画の配位座標の数は可変、且つ配位座標間の距離も可変とすることが好ましい。さらに、配位座標をつなぐ曲線をスプライン関数等で近似し、当該曲線のパラメータを走行計画としてもよい。走行計画の生成としては、自車両の挙動を記すことができるものであれば、任意の公知方法を用いることができる。 In general, for the travel plan, future data that is a few seconds ahead of the current time is generally sufficient, but depending on the situation such as turning right at the intersection or passing the vehicle, data of several tens of seconds is required. The number of coordination coordinates is preferably variable, and the distance between the coordination coordinates is also variable. Furthermore, a curve connecting the coordination coordinates may be approximated by a spline function or the like, and the parameters of the curve may be set as a travel plan. Any known method can be used for generating the travel plan as long as it can describe the behavior of the host vehicle.
走行計画は、目標ルートに沿った進路を自車両が走行する際における、自車両の車速、加減速度及び操舵トルク等の推移を示すデータとしてもよい。走行計画は、自車両の速度パターン、加減速度パターン及び操舵パターンを含んでいてもよい。 The travel plan may be data indicating changes in the vehicle speed, acceleration / deceleration, steering torque, and the like of the host vehicle when the host vehicle travels along a route along the target route. The travel plan may include a speed pattern, an acceleration / deceleration pattern, and a steering pattern of the host vehicle.
ちなみに、速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔(例えば1m)で設定された目標制御位置に対して、目標制御位置ごとに時間に関連付けられて設定された目標車速からなるデータである。加減速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔(例えば1m)で設定された目標制御位置に対して、目標制御位置ごとに時間に関連付けられて設定された目標加減速度からなるデータである。操舵パターンとは、例えば、進路上に所定間隔(例えば1m)で設定された目標制御位置に対して、目標制御位置ごとに時間に関連付けられて設定された目標操舵トルクからなるデータである。 Incidentally, the speed pattern is data including a target vehicle speed set in association with time for each target control position with respect to a target control position set at a predetermined interval (for example, 1 m) on the course. The acceleration / deceleration pattern is data including target acceleration / deceleration set in association with time for each target control position with respect to the target control position set at a predetermined interval (for example, 1 m) on the course. The steering pattern is, for example, data including target steering torque set in association with time for each target control position with respect to the target control position set at a predetermined interval (for example, 1 m) on the course.
他車両判定部14は、外部状況認識部11で認識された外部状況に基づいて、隣接車線に他車両が存在する場合に当該他車両が先行車両及び後続車両の何れであるかを判定する(他車両判定)。他車両判定部14は、例えば、外部状況認識部11によって隣接車線における自車両の前方の他車両が認識されている場合、当該他車両が先行車両であると判定する。他車両判定部14は、例えば、外部状況認識部11によって隣接車線における自車両の後方の他車両が認識されている場合、当該他車両が後続車両であると判定する。
Based on the external situation recognized by the external
レーンチェンジ意思判定部15は、ウインカ操作検出部6の検出結果に基づいて、運転者のレーンチェンジの意思の有無を判定する。例えばレーンチェンジ意思判定部15は、例えば自動運転中において隣接車線側のウインカを作動させるウインカ操作をウインカ操作検出部6が検出した場合、運転者のレーンチェンジの意思が有ると判定する。
The lane change
レーンチェンジ可否判定部16は、外部状況認識部11で認識された外部状況及び走行計画生成部13で生成された走行計画に基づいて、隣接車線に他車両が存在する場合に、自車両と他車両との車間距離(以下、単に「車間距離」ともいう)を算出する。図2に示されるように、ここでの車間距離は、自車線L1の延在方向における自車両50と他車両55との間隔である。レーンチェンジ可否判定部16は、レーンチェンジ完了時における車間距離を算出して予測する。レーンチェンジ完了時は、レーンチェンジが正常終了する時点である。レーンチェンジ完了時は、レーンチェンジに係る自動走行から通常の自動走行に戻る将来の時点である。
Based on the external situation recognized by the external
レーンチェンジ可否判定部16は、外部状況認識部11で認識された外部状況及び走行計画生成部13で生成された走行計画に基づいて、隣接車線に他車両が存在する場合に、自車両と他車両との相対速度(以下、単に「相対速度」ともいう)を算出する。ここでの相対速度は、自車線L1の延在方向における自車両50の速度と当該方向における他車両55の速度との差である。
Based on the external situation recognized by the external
レーンチェンジ可否判定部16は、外部状況認識部11で認識された外部状況及び走行計画生成部13で生成された走行計画に基づいて、隣接車線に他車両が存在する場合に、自車両と他車両との衝突予測時間(TTC[Time To Collision]、以下、単に「衝突予測時間」ともいう)を算出する。衝突予測時間は、算出した車間距離を相対速度で除して得られる時間である。図3に示されるように、ここでの衝突予測時間は、自車線L1の延在方向における自車両50と他車両55との衝突予測時間である。レーンチェンジ可否判定部16は、レーンチェンジ開始時における衝突予測時間を算出する。レーンチェンジ開始時は、レーンチェンジを開始する時点である。レーンチェンジ開始時は、現在の時点(現時点)である。
Based on the external situation recognized by the external
レーンチェンジ可否判定部16は、算出した車間距離及び衝突予測時間と他車両判定部14の判定結果とに基づいて、自車両50のレーンチェンジの可否を判定する(レーンチェンジ可否判定)。なお、レーンチェンジ可否判定部16は、自車両50が走行する自車線L1が単一車線である場合には、自車両50のレーンチェンジが不可能であると判定してもよい。
The lane change
レーンチェンジ可否判定部16は、他車両55が先行車両51の場合と後続車両52の場合とで異なる閾値を用いて、車間距離に関する第1条件及び衝突予想時間に関する第2条件が成立したか否かを判定し、レーンチェンジの可否を判定する。すなわち、レーンチェンジ可否判定部16は、他車両判定部14によって他車両55が先行車両51であると判定された場合、車間距離が第1距離閾値以上で、且つ、衝突予測時間が第1時間閾値以上であるときに、レーンチェンジが可能であると判定する。レーンチェンジ可否判定部16は、他車両判定部14によって他車両55が後続車両52であると判定された場合、車間距離が第1距離閾値よりも大きい第2距離閾値以上で、且つ、衝突予測時間が第1時間閾値よりも大きい第2時間閾値以上であるときに、レーンチェンジが可能であると判定する。
The lane change
第1距離閾値、第1時間閾値、第2距離閾値、及び第2時間閾値は、レーンチェンジ可否判定部16により自車両50のレーンチェンジの可否を判定するための閾値である。第1距離閾値は、他車両55が先行車両51の場合の車間距離に係る閾値である。第1時間閾値は、他車両55が先行車両51の場合の衝突予測時間に係る閾値である。第2距離閾値は、他車両55が後続車両52の場合の車間距離に係る閾値である。第2時間閾値は、他車両55が後続車両52の場合の衝突予測時間に係る閾値である。第1距離閾値は、一例として5mに設定される。第1時間閾値は、一例として3秒に設定される。第2距離閾値は、第1距離閾値よりも大きい値とされ、一例として10mに設定される。第2時間閾値は、第1時間閾値よりも大きい値とされ、一例として6秒に設定される。第1距離閾値、第1時間閾値、第2距離閾値、及び第2時間閾値の値は、上述した例に限定されない。第1距離閾値、第1時間閾値、第2距離閾値、及び第2時間閾値は、固定値であってもよく、変動する値であってもよい。第1距離閾値、第1時間閾値、第2距離閾値、及び第2時間閾値は、例えば実験等により決定される値であってもよく、シミュレーションにより決定される値であってもよい。
The first distance threshold value, the first time threshold value, the second distance threshold value, and the second time threshold value are threshold values for the lane change
走行制御部17は、走行計画生成部13で生成した走行計画に基づいて自車両50の走行を自動で制御する。走行制御部17は、レーンチェンジ可否判定部16の判定結果に応じて自車両50の走行を自動で制御し、自車線L1から隣接車線L2への自車両50のレーンチェンジを実行する。
The
走行制御部17は、レーンチェンジ可否判定部16によって自車両50のレーンチェンジが可能であると判定された場合、自車線L1から隣接車線L2への自車両50のレーンチェンジを開始、又は、実行中のレーンチェンジを継続する。走行制御部17は、レーンチェンジ可否判定部16によって自車両50のレーンチェンジが不可能であると判定された場合、自車線L1から隣接車線L2への自車両50のレーンチェンジを開始させない、又は、実行中のレーンチェンジを中止(キャンセル)する。
The traveling
以上のように構成された車線変更支援装置100では、走行計画に基づく走行制御部17による自動運転中において、運転者によりウインカ操作が行われると、当該ウインカ操作がウインカ操作検出部6によって検出される。レーンチェンジ意思判定部15によって運転者のレーンチェンジの意思が有ると判定され、走行制御部17によりレーンチェンジ支援が開始される。レーンチェンジ支援では、他車両判定部14によって他車両55が先行車両51及び後続車両52の何れであるかが判定される。他車両判定部14の判定結果に応じて、レーンチェンジ可否判定部16によってレーンチェンジ可否判定が行われる。
In the lane change assist
例えば図4に示されるように、他車両55が先行車両51である場合、レーンチェンジ完了時における自車両50と先行車両51との車間距離が第1距離閾値以上で、且つ、レーンチェンジ開始時における自車両50と先行車両51との衝突予測時間が第1時間閾値以上であるときには、自車線L1から隣接車線L2への自車両50のレーンチェンジが可能であると判定される。例えば、レーンチェンジ完了時における当該車間距離が第1距離閾値未満のとき、又は、レーンチェンジ開始時における当該衝突予測時間が第1時間閾値未満のときには、自車両50のレーンチェンジが不可能であると判定される。
For example, as shown in FIG. 4, when the
一方、例えば図5に示されるように、他車両55が後続車両52である場合、レーンチェンジ完了時における自車両50と後続車両52との車間距離が第2距離閾値以上で、且つ、レーンチェンジ開始時における自車両50と後続車両52との衝突予測時間が第2時間閾値以上であるときには、自車線L1から隣接車線L2への自車両50のレーンチェンジが可能であると判定される。例えば、レーンチェンジ完了時における自車両50と後続車両52との車間距離が第2距離閾値未満のとき、又は、レーンチェンジ開始時における自車両50と後続車両52との衝突予測時間が第2時間閾値未満のときには、自車両50のレーンチェンジが不可能であると判定される。
On the other hand, for example, as shown in FIG. 5, when the
そして、レーンチェンジ支援では、レーンチェンジ可否判定部16の判定結果に応じて、走行制御部17によって自車両のレーンチェンジが制御される。具体的には、レーンチェンジ可否判定部16によってレーンチェンジ可能と判定された場合、走行計画生成部13によって生成されたレーンチェンジの走行計画に基づいて、走行制御部17によって自車両50のレーンチェンジが実行される。当該レーンチェンジが完了すると、レーンチェンジ支援は終了される。一方、レーンチェンジ支援では、レーンチェンジ可否判定部16によってレーンチェンジ不可能と判定された場合、自車両50のレーンチェンジが開始されず、あるいは、実行中のレーンチェンジが中止される。
In the lane change support, the lane change of the host vehicle is controlled by the
なお、車線変更支援装置100では、例えば図4及び図5に示されるように、自車両50又は他車両55の相対的な位置関係及び速度関係が同じである場合(互いの位置関係及び速度関係が、自車両50又は他車両55が入れ替わっている以外は物理的に同じである場合)、他車両55が先行車両51であるときにレーンチェンジ不可能と判定するためのシステムキャンセルタイミングは、他車両55が後続車両52であるときにレーンチェンジ不可能と判定するためのシステムキャンセルタイミングと比較して、遅くなる。
In the lane
ちなみに、上述した外部状況認識部11、車両位置認識部12、走行計画生成部13、他車両判定部14、レーンチェンジ意思判定部15、レーンチェンジ可否判定部16、及び走行制御部17は、ECU10にそれぞれの機能を実現するソフトウェア又はプログラムを導入することにより構成すればよい。また、それらの一部又は全部をそれぞれ個別の電子制御ユニットにより構成してもよい。
Incidentally, the external
次に、車線変更支援装置100によるレーンチェンジ支援における、他車両判定及びレーンチェンジ可否判定に係る判定処理について詳説する。図6は、他車両判定及びレーンチェンジ可否判定の処理を示すフローチャートである。図6に示されるように、まず、レーンチェンジ可否判定部16により、隣接車線L2に先行車両51が存在するか否かを判定する(S1)。このS1において隣接車線L2に先行車両51が存在すると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部16により、自車両50と当該先行車両51との車間距離及び衝突予測時間を算出する(S2)。
Next, the determination process related to the other vehicle determination and the lane change permission determination in the lane change support by the lane
続いて、レーンチェンジ可否判定部16により、自車両50と先行車両51との車間距離が第1距離閾値以上であるか否かを判定する(S3)。このS3において当該車間距離が第1距離閾値以上であると判定された場合、自車両50と先行車両51との衝突予測時間が第1時間閾値以上であるか否かを判定する(S4)。このS4において当該衝突予測時間が第1時間閾値以上であると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部16により、レーンチェンジが可能であると判定する(S5)。その後、上記S1に移行し、判定処理を再び実行する。
Subsequently, the lane change
一方、上記S3において車間距離が第1距離閾値未満であると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部16により、レーンチェンジが不可能であると判定する(S6)。上記S4において衝突予測時間が第1時間閾値未満であると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部16により、レーンチェンジが不可能であると判定する(S6)。その後、上記S1に移行し、判定処理を再び実行する。
On the other hand, when it is determined in S3 that the inter-vehicle distance is less than the first distance threshold, the lane change
他方、上記S1において隣接車線L2に先行車両51が存在しないと判定された場合、レーンチェンジ可否判定部16により、隣接車線L2に後続車両52が存在するか否かを判定する(S7)。このS7において隣接車線L2に後続車両52が存在すると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部16により、自車両50と当該後続車両52との車間距離及び衝突予測時間を算出する(S8)。
On the other hand, when it is determined in S1 that the preceding
続いて、レーンチェンジ可否判定部16により、自車両50と後続車両52との車間距離が第2距離閾値以上であるか否かを判定する(S9)。このS9において当該車間距離が第2距離閾値以上であると判定された場合、自車両50と後続車両52との衝突予測時間が第2時間閾値以上であるか否かを判定する(S10)。このS10において衝突予測時間が第2時間閾値以上であると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部16により、レーンチェンジが可能であると判定する(S11)。その後、上記S1に移行し、判定処理を再び実行する。
Subsequently, the lane change
一方、上記S9において車間距離が第2距離閾値未満であると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部16により、レーンチェンジが不可能であると判定する(S12)。また、上記S10において衝突予測時間が第2時間閾値未満であると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部16により、レーンチェンジが不可能であると判定する(S12)。その後、上記S1に移行し、判定処理を再び実行する。
On the other hand, when it is determined in S9 that the inter-vehicle distance is less than the second distance threshold, the lane change
上記S10において隣接車線L2に後続車両52が存在しないと判定された場合、レーンチェンジ可否判定部16により、レーンチェンジが可能であると判定する(S13)。その後、上記S1に移行し、判定処理を再び実行する。なお、自車両50の自動運転が終了されたときには、フローチャートの途中であっても、上記一連の処理が終了される。
When it is determined in S10 that the following
ここで、隣接車線L2を走行する他車両55が後続車両52である場合、運転者は当該後続車両52に対する距離感や速度感を把握し難い傾向がある。そのため、例えば他車両55が自車両50から十分離れた位置に存在する後続車両52である場合には、レーンチェンジが不可能であるとのレーンチェンジ可否判定が行われたとしても、運転者に違和感を与え難い。
Here, when the
一方、例えば、隣接車線L2を走行する他車両55が先行車両51である場合、運転者は当該先行車両51に対する距離感や速度感を把握しやすい傾向がある。しかし、上述した従来の車線変更支援装置では、隣接車線L2を走行する他車両55が先行車両51か後続車両52かによらず、レーンチェンジ可否判定が行われる。そのため、例えば他車両55が後続車両52である場合を基準として距離閾値及び時間閾値を設定すると、他車両55が自車両50から十分離れた位置に存在する先行車両51である場合においても、レーンチェンジが不可能であるとのレーンチェンジ可否判定が行われ、レーンチェンジが中止されてしまう可能性がある。その結果、運転者に違和感(レーンチェンジ支援の中止が早過ぎるという違和感)を与えるおそれがある。すなわち、運転者にとって違和感の大きいレーンチェンジ可否判定が行われてしまう可能性がある。
On the other hand, for example, when the
この点、本実施形態の車線変更支援装置100では、他車両55が先行車両51である場合には、車間距離が第1距離閾値以上で且つ衝突予測時間が第1時間閾値以上であるときに、レーンチェンジが可能であると判定する。他車両55が後続車両52である場合には、車間距離が第1距離閾値よりも大きい第2距離閾値以上で且つ衝突予測時間が第1時間閾値よりも大きい第2時間閾値以上であるときに、レーンチェンジが可能であると判定する。これにより、例えば他車両55が先行車両51であるか後続車両52であるかで異なる当該他車両55との距離感や速度感に応じて、レーンチェンジ可否判定における判定の閾値を切り替えることができる。この結果、運転者にとって違和感の少ないレーンチェンジ可否判定を行うことが可能となる。
In this regard, in the lane change assist
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.
上記実施形態において、ECU10の各機能の一部、すなわち、外部状況認識部11、車両位置認識部12、走行計画生成部13、他車両判定部14、レーンチェンジ意思判定部15、レーンチェンジ可否判定部16、及び走行制御部17の一部は、自車両50と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータにおいて実行されてもよい。
In the above embodiment, some of the functions of the
上記実施形態では、レーンチェンジ完了時における自車両50と他車両55との車間距離をレーンチェンジ可否判定に用いたが、例えば、レーンチェンジ開始時から完了時までにおける車間距離をレーンチェンジ可否判定に用いてもよい。レーンチェンジの開始時から完了時までにおける車間距離は、レーンチェンジ完了時だけではなくレーンチェンジの開始時も含めたレーンチェンジ実行中の各時点にて算出された車間距離である。
In the above embodiment, the inter-vehicle distance between the
上記実施形態では、レーンチェンジ開始時における衝突予測時間をレーンチェンジ可否判定に用いたが、例えば、レーンチェンジ開始時から完了時までにおける衝突予測時間をレーンチェンジ可否判定に用いてもよい。レーンチェンジ開始時から完了時までの衝突予測時間は、レーンチェンジ開始時だけでなくレーンチェンジ完了時も含めたレーンチェンジ実行中の各時点にて算出された衝突予測時間である。 In the above-described embodiment, the collision prediction time at the start of the lane change is used for the lane change determination. However, for example, the collision prediction time from the start of the lane change to the completion may be used for the lane change determination. The collision prediction time from the start of the lane change to the completion is the collision prediction time calculated at each time point during the lane change execution including not only the lane change start but also the lane change completion.
上記実施形態では、自車両50と他車両55との車間距離及び衝突予測時間をレーンチェンジ可否判定に用いたが、例えば、自車両50と他車両55との車間時間(THW[Time Headway])を更に用いてもよい。車間時間は、算出した車間距離を他車両55の速度で除して得られる時間である。
In the above embodiment, the inter-vehicle distance between the
上記実施形態では、自車両50の運転者にレーンチェンジの意思がある場合に、自車線L1から隣接車線L2へ自車両50をレーンチェンジさせたが、例えば自車線L1において自車両50の前方に障害物が存在する等の理由からレーンチェンジが必要な場合には、運転者のレーンチェンジの意思の有無によらず、自車線L1から隣接車線L2へ自車両50をレーンチェンジさせてもよい。
In the above embodiment, when the driver of the
なお、上述したように、他車両55が後続車両52である場合には、運転者が当該他車両55を視認し難いことに起因して、自車両50と他車両55との距離感及び速度感を運転者が把握し難い。そこで、上記実施形態では、例えばルームミラー及びドアミラー等を電子ミラー化して広視野化してもよい。この場合、自車両50と他車両55との距離感及び速度感を運転者が把握し易くなる。
As described above, when the
2…外部センサ(周辺情報検出部)、14…他車両判定部、16…レーンチェンジ可否判定部(車線変更可否判定部)、100…車線変更支援装置。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記自車両の周辺情報を検出する周辺情報検出部と、
前記周辺情報検出部で検出した周辺情報に基づいて、前記隣接車線を走行する他車両が、前記自車両の前方を走行する先行車両及び前記自車両の後方を走行する後続車両の何れであるかを判定する他車両判定部と、
前記周辺情報検出部で検出した前記周辺情報及び前記他車両判定部の判定結果に基づいて、前記自車両の車線変更の可否を判定する車線変更可否判定を行う車線変更可否判定部と、を備え、
前記車線変更可否判定部は、
車線変更の完了時における前記自車両と前記他車両との車間距離又は車線変更の開始時から完了時までにおける前記車間距離と、車線変更の開始時における前記自車両と前記他車両との衝突予測時間又は車線変更の開始時から完了時までにおける前記衝突予測時間と、を算出し、
前記他車両が前記先行車両である場合、前記車間距離が第1距離閾値以上で、且つ、前記衝突予測時間が第1時間閾値以上であるときに、前記車線変更が可能であると判定し、
前記他車両が前記後続車両である場合、前記車間距離が前記第1距離閾値よりも大きい第2距離閾値以上で、且つ、前記衝突予測時間が前記第1時間閾値よりも大きい第2時間閾値以上であるときに、前記車線変更が可能であると判定する、車線変更支援装置。 A lane change support device for changing the lane of a host vehicle from its own lane to an adjacent lane
A surrounding information detector for detecting surrounding information of the vehicle;
Based on the peripheral information detected by the peripheral information detection unit, whether the other vehicle traveling in the adjacent lane is a preceding vehicle traveling in front of the host vehicle or a succeeding vehicle traveling behind the host vehicle. An other vehicle determination unit for determining
A lane change enable / disable determining unit that performs a lane change enable / disable determination that determines whether or not the lane of the host vehicle can be changed based on the periphery information detected by the periphery information detection unit and the determination result of the other vehicle determination unit. ,
The lane change permission determination unit
Inter-vehicle distance between the host vehicle and the other vehicle when the lane change is completed, or the inter-vehicle distance from the start to the end of the lane change, and a collision prediction between the host vehicle and the other vehicle at the start of the lane change Calculate the collision prediction time from the start to the completion of time or lane change,
When the other vehicle is the preceding vehicle, it is determined that the lane change is possible when the inter-vehicle distance is greater than or equal to a first distance threshold and the predicted collision time is greater than or equal to a first time threshold;
When the other vehicle is the succeeding vehicle, the inter-vehicle distance is greater than or equal to a second distance threshold greater than the first distance threshold, and the predicted collision time is greater than or equal to a second time threshold greater than the first time threshold. A lane change support device that determines that the lane change is possible.
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