JP2018160173A - 車線移動支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】時々の状況に適切に対応した車線移動、またはその支援を行うことが可能な車線移動支援装置を提供すること。
【解決手段】閾値設定部１５は、車線移動を完了するまでの距離や時間に制約があるか否かに応じて、他車両との関係において車線移動可能かどうかを判断するための閾値をそれぞれ個別に設定する。車線移動完了までに制約がある場合に設定される第１車線移動実行判定閾値は、そのような制約がない場合に設定される第２車線移動実行判定閾値以下となる関係を有する。従って、車線移動を完了するまでの距離や時間に制約がある場合には、多少、自車両と他車両との距離的な関係が短くとも、車線移動を開始することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自車両の車線移動を自動で行う、もしくは、自車両が手動運転されているときに車線移動の支援を行うための車線移動支援装置に関する。

例えば、特許文献１には、自車両を合流先車線の他車両にスムーズに合流させることができるように自車両の走行を支援する合流支援装置について開示されている。この合流支援装置では、自車両が合流場所に到達する前に合流先車線を走行する他車両の状況を認識し、自車両が安全且つ安定して合流が可能なように、自車両が合流すべき車間スペースや先行車との車間距離等を決定する。そして、自車両が合流場所に到達した後は、合流支援装置が合流先車線を走行する他車両の状況をセンサ等で直接に認識して、自車両が走行する位置を調整する等の合流支援が適宜行われる。

特開２０１６−１３４１１５号公報

ところで、自車両が車線を移動するのは、上述したような合流の場合ばかりでなく、複数の走行車線からなる道路を走行中に、走行する車線を変更する場合もある。例えば、自車両の運転者は、自車両が走行している車線が混んでいたり、休憩を取れる道路脇の店舗等を捜したりする場合に車線変更を行おうとすることがある。ただし、これらのような理由で車線変更を行う場合、必ずしも即座に車線移動を完了しなければならない訳ではない。

一方、上述した合流の場合や、前方の交差点で右左折を行う必要があるため、その交差点に到達する前に右左折しようとする側の車線に移動する場合、あるいは、自車両の走行車線が工事等により閉鎖されており、その閉鎖地点に達する前に車線変更を行う必要がある場合などは、車線移動を完了するまでの距離や時間に制約があり、短時間の内に車線移動を完了しなければならない。

従来は、例えば特許文献１に記載のように、移動先の車線に合流可能な車間スペースがあるかどうかに応じて合流の案内等を行うだけで、上述したような車線移動の緊急性の有無についてはなんら考慮されていなかった。このため、その時々の状況に適切に対応した車線移動のための支援を行うことができない虞があった。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、車線移動を完了するまでの制約の有無を考慮することにより、時々の状況に適切に対応した車線移動、またはその支援を行うことが可能な車線移動支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る車線移動支援装置は、自車両の車線移動を自動で行う、もしくは、自車両が手動運転されているときに車線移動の支援を行うためのものであって、
移動先の車線を走行する他車両を検出する他車両検出部（Ｓ１２０）と、
他車両検出部によって検出された他車両と、移動前の車線を走行する自車両との相対的な関係が、車線移動実行判定閾値以上の関係であるときに、自車両の車線移動が可能であると判定する車線移動判定部（Ｓ１５０、Ｓ２６０）と、
車線移動実行判定閾値として、車線移動を完了するまでの残距離もしくは残時間が所定値よりも短い場合に用いる第１車線移動実行判定閾値と、それよりも長い場合に用いる第２車線移動実行判定閾値とを個別に設定する閾値設定部（Ｓ１４０、Ｓ２５０、Ｓ２９０）と、を備え、
閾値設定部は、第１車線移動実行判定閾値を第２車線移動実行判定閾値以下となるように設定し、
前記車線移動判定部における自車両の車線移動が可能との判定結果に応じて、自車両の車線移動の実行もしくは車線移動の支援を行うように構成される。

上述したように、本発明に係る車線移動支援装置は閾値設定部を有しており、この閾値設定部は、車線移動を完了するまでの残距離もしくは残時間が所定値よりも短い場合に用いる第１車線移動実行判定閾値と、それよりも長い場合に用いる第２車線移動実行判定閾値とを個別に設定することが可能である。さらに、閾値設定部は、第１車線移動実行判定閾値を第２車線移動実行判定閾値以下となるように設定する。

従って、限られた合流領域で合流を行う必要があったり、所定の地点に達する前に車線変更を完了する必要があったりして、車線移動を完了するまでの距離や時間に制約がある場合には、第１車線移動実行判定閾値に基づき、自車両の車線移動が可能であるか否かが判定される。第１車線移動実行判定閾値は、第２車線移動実行判定閾値以下となるように設定されるので、移動先車線を走行する他車両とある程度接近する状況であっても、車線移動が可能と判定されるようにすることができる。一方、車線移動を完了するまでの距離や時間に制約がない場合には、第２車線移動実行判定閾値に基づき、自車両の車線移動が可能であるか否かが判定される。従って、この場合には、移動先車線を走行する他車両と十分な間隔が確保できるときに、車線移動が可能と判定されるようにすることができる。このように、本発明に係る車線移動支援装置では、車線移動を完了するまでの制約の有無に応じて、車線移動を可能と判定するための閾値を個別に設定しているので、時々の状況に適切に対応した車線移動、またはその支援を行うことが可能となる。

上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。

また、上述した特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。

実施形態に係る車線移動支援装置の概略的な構成を示すブロック図である。 他車両との関係において車線移動が可能であるかどうかを判定するための第１〜第３車線移動実行判定閾値のそれぞれの調節範囲などの一例を示す図である。 車線移動支援装置において車線移動の可否判断等のために実行される制御処理を示すフローチャートである。 自車両Ａが本線に合流するための合流車線を走行しており、かつ、その本線には自車両Ａよりも後方に他車両Ｂが存在するケースにおける、車線移動支援装置の制御例を説明するための説明図である。 図４のケースにおいて、他車両Ｂの運転者が自車両Ａを認知可能となった後の他車両Ｂの挙動変化の一例を示すグラフである。 自車両Ａが本線に合流するための合流車線を走行しており、かつ、その本線には自車両Ａよりも後方に他車両Ｂが存在するケースにおける、車線移動支援装置の別の制御例を説明するための説明図である。 図６のケースにおいて、他車両Ｂの運転者が自車両Ａを認知可能となった後の他車両Ｂの挙動変化の一例を示すグラフである。 自車両Ａが本線に合流するための合流車線を走行しており、かつ、その本線には自車両Ａの側方に他車両Ｂ１、自車両Ａの後方に他車両Ｂ２が存在するケースにおける、車線移動支援装置の制御例を説明するための説明図である。 図８に示すケースにおける自車両Ａの速度変化の様子を示すグラフである。

以下、本発明に係る車線移動支援装置の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態においては、自動運転と手動運転との切り換えが可能な車両に車線移動支援装置が適用された例について説明する。

図１は、本実施形態の車線移動支援装置１の概略的な構成を示すブロック図である。図１に示すように、車線移動支援装置１は、センシング部１０、通信部１３、走行計画部１４，車両制御部１７、情報提示部２０などを備えている。

センシング部１０は、車両情報取得部１１を有する。車両情報取得部１１は、自車両の車両状態を検出する各種の車両状態センサ群を含むものである。車両状態センサ群には、例えば自車両の車速を検出する車速センサ、自車両の加減速度を検出する加速度センサ、自車両の操舵角を検出する舵角センサなどが含まれる。さらに、車両情報取得部１１には、自車両の運転者による方向指示器のランプ点灯操作（つまり、ウインカランプの点灯操作）を検出するためのウインカスイッチが含まれる。このウインカスイッチは、ウインカランプ点灯操作が行われた場合に、左右どちらのウインカランプの点灯操作が行われたかを示す信号を出力する。

車両情報取得部１１は、自車両の位置を検出する位置検出器も含んでいる。位置検出器は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機を備え、複数の人工衛星からの電波に基づいて自車両の現在位置の検出を逐次実行する。さらに、車両情報取得部１１は、道路地図データを記憶した地図データベースも含んでいる。地図データベースに記憶された道路地図データに対して、位置検出器によって検出された自車両の現在位置をマッチングさせることにより、車両情報取得部１１は、自車両が走行している道路を特定することができる。そして、地図データベースにおいて、特定された道路の道路情報を参照することにより、車両情報取得部１１は、自車両が走行している道路が、複数の走行車線からなる道路であることや、前方において本線に合流する合流道路であることを把握することができる。さらに、自車両が複数の走行車線からなる道路を走行している場合には、車両情報取得部１１は、自車両の現在位置と道路地図データとのマッチング結果から、自車両がいずれの走行車線を走行しているかを把握することができる。

なお、車両がナビゲーション装置を装備している場合、車両情報取得部１１は、上述した道路の種別や自車両が走行している走行車線などに関する情報をナビゲーション装置から取得するようにしても良い。

センシング部１０は、走行環境取得部１２も有している。走行環境取得部１２は、走行環境として、自車両の周囲の物体に関する情報を取得する。例えば、走行環境取得部１２は、歩行者、人間以外の動物、自転車、オートバイ、及び他車両のような移動物体、さらに路上の落下物、交通信号、ガードレール、縁石、道路標識、道路標示、区画線、及び樹木のような静止物体に関する情報を取得することが可能である。この走行環境取得部１２は、カメラ、ミリ波レーダ、超音波センサ、及びライダ等の外界センサを有している。

例えば、カメラは、自車両の前方領域、後方領域、前後左右の各側方領域を撮影するために、自車両に複数設けられる。走行環境取得部１２は、複数のカメラによって撮像された画像を解析する処理を行い、各領域の画像に写る移動物体及び静止物体を抽出することで、検出物情報を取得する。ミリ波レーダは自車両の進行方向及び背後方向等へ向けてミリ波を照射し、各照射方向の移動物体及び静止物体等で反射されたミリ波を受信する。走行環境取得部１２は、ミリ波レーダにおけるミリ波の送受信結果に基づき、移動物体及び静止物体に関する検出物情報を取得する。超音波センサは、自車両の周辺領域へ向けて超音波を発信し、周辺領域に存在する移動物体及び静止物体等で反射された超音波を受信する。走行環境取得部１２は、超音波センサにおける超音波の送受信結果に基づき、移動物体及び静止物体に関する検出物情報を取得する。ライダは、自車両の周囲の各領域へ向けてレーザ光を照射し、各照射方向の移動物体及び静止物体等で反射されたレーザ光を受信する。走行環境取得部１２は、ライダにおけるレーザ項の送受信結果に基づき、検出物情報を取得する。

通信部１３は、路車間通信装置を含む。この路車間通信装置を介して、路側通信装置から、自車両周辺の各道路の混雑状況や、工事、停止車両などに関する情報を取得する。さらに、通信部１３は、車々間通信装置も含む。この車々間通信装置を介して、他車両から加減速や進路変更、ウインカー操作など、自車両の車線移動に協力する意思があるか判定するための情報を取得するとともに、自車両から他車両へ、自車両の加減速や進路変更に関する情報を送信する。

車両制御部１７は、自車両の挙動を制御する制御装置である。車両制御部１７は、例えば、プロセッサ、ＲＡＭ、及び記憶媒体等を有するコンピュータと、複数のアクチュエータとを含む。車両制御部１７は、走行計画部１４から出力される走行制御情報に基づいて各アクチュエータを統合的に制御する。これにより、車両制御部１７は、走行計画部１４によって作成された走行計画に従って自車両を自動走行させることができる。

車両制御部１７は、自車両の挙動を制御するアクチュエータとして、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及びステアリングアクチュエータを有している。スロットルアクチュエータは、自車両の加速を制御可能である。ブレーキアクチュエータは、自車両の制動を制御可能である。ステアリングアクチュエータは、自車両の操舵を制御可能である。加えて車両制御部１７には、ウインカランプ、ハザードランプ、ホーン、ヘッドライト、ワイパ等を駆動するためのアクチュエータも設けられている。

走行計画部１４は、自動運転モードと手動運転モードの２種類の運転モードを備えている。図示しない選択スイッチなどにより自動運転モードが選択された場合、走行計画部１４は、目的地に到達するための経路に沿い、かつ周囲の交通状況に調和するように自車両を走行させるための走行計画を作成する。そして、走行計画部１４は、その走行計画に従って車両制御部１７の自動運転部１８が自車両の加減速制御及び操舵制御を行うことにより、自車両の自動走行を実現する。すなわち、車両制御部１７の自動運転部１８は、走行計画部１４が作成した走行計画に従って車両が走行するように、各アクチュエータを制御する。

一方、手動運転モードが選択された場合には、走行計画部１４は、自車両の運転者による運転操作（アクセルペダル操作、ブレーキペダル操作、ステアリング操作など）に応じた制御信号を車両制御部１７に出力する。この場合、車両制御部１７の手動運転部１９が、走行計画部１４から出力された制御信号に従って、各アクチュエータを制御する。これにより、自車両は、運転者の運転操作に応じて走行状態が制御される。

走行計画部１４は、例えば、プロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶媒体、及び入出力インターフェースを有するコンピュータを主体に構成される。記憶媒体には、自動運転の走行計画を作成するためのプログラムや、手動運転において、運転者の運転操作に応じた制御信号を生成するためのプログラムなどが、プロセッサによって実行可能な状態で格納されている。自動運転の走行計画を作成するためのプログラムには、自車両が、合流や車線変更などの車線移動を行う必要が生じた場合に、車線移動可能な状況であると判断すると、自車両の車線移動を自動で行うよう自動運転部１８に指示するプログラムを含む。また、走行計画部１４の記憶媒体には、手動運転モードが選択された場合に、自動運転モードと同様の手法で車線移動可能な状況であると判断すると、情報提示部２０に対して、車線移動の実行を促す案内を表示するための表示指示信号を出力し、車線移動不可能な状況であると判断すると、車線移動の実行を控える案内を表示するための表示指示信号を出力するプログラムも格納されている。走行計画部１４は、このような情報提示部２０による車線移動に関する案内に加えて、もしくは代えて、手動運転部１９に対して、車線移動の実行を促す場面で、車線移動方向にステアリングが操舵されやすくなるアシスト力を発生し、車線移動の実行を控えるべき場面で、車線移動方向にステアリングが操舵されにくくなるアシスト力を発生するよう指示しても良い。

上述したプログラムの実行により、走行計画部１４に、閾値設定部１５及び譲り判定部１６等の機能ブロックが構築される。

閾値設定部１５は、走行計画部１４において車線移動可能な状況であるか否かが判断される際、車線移動を完了するまでの距離や時間に制約があるか否かに応じて、他車両との関係において車線移動可能かどうかを判断するための閾値をそれぞれ個別に設定する。例えば、合流の場合や、前方の交差点で右左折を行う必要があるため、その交差点に到達する前に右左折しようとする側の車線に移動する場合、あるいは、自車両の走行車線が工事等により閉鎖されており、その閉鎖地点に達する前に車線変更を行う必要がある場合などは、車線移動を完了するまでの距離や時間に制約があり、自車両は短時間の内に車線移動を完了しなければならない。このような場合、閾値設定部１５は、他車両との関係において車線移動可能な状況であるか否かを判断するための閾値として、第１車線移動実行判定閾値を設定する。一方、車線移動を完了するまでの距離や時間に制約がない場合、閾値設定部１５は、他車両との関係において車線移動の可否を判断するための閾値として第２車線移動実行判定閾値を設定する。第１車線移動実行判定閾値と第２車線移動実行判定閾値とは、第１車線移動実行判定閾値≦第２車線移動実行判定閾値となる関係を有している。これにより、車線移動を完了するまでの距離や時間に制約がある場合には、多少、自車両と他車両との距離的な関係が短くとも、車線移動を開始することが可能になる。

車線移動を完了するまでの距離や時間に制約があるか否かは、車線移動を完了する地点が決まっており、自車両がその地点に到達するまでの距離や時間が所定値以下であるか否かによって判断することができる。また、車線移動可能か否かを判断する他車両との関係としては、車間時間（Time Head Way : THW）、衝突余裕時間(Time To Collision : TTC)、及び車間距離の少なくとも１つのパラメータを用いることができる。車間時間ＴＨＷは、自車両と他車両との車間距離を自車両の速度で除算することによって求めることができる。衝突余裕時間ＴＴＣは、自車両と他車両との車間距離を自車両と他車両との相対速度によって除算することによって求めることができる。

譲り判定部１６は、走行計画部１４において車線移動可能な状況であるか否かが判断される際、移動先の車線に、自車両よりも後方を走行する他車両が存在する場合、自車両を認知してからの他車両の挙動変化に基づいて、その他車両の運転者が、他車両の前方への自車両の車線移動に協力する意思を有しているか否かを判定する。例えば、譲り判定部１６は、他車両の挙動変化として、自車両と他車両との前後方向の相対距離の変化、他車両の速度変化、他車両におけるウインカー操作などを用いることができる。相対距離が維持されるか伸長された場合や、他車両が減速した場合など、他車両の運転者は、自車両の車線移動に協力する意思を有すると判定することができる。ウインカー操作に関しては、本線における走行車線を走行している他車両が、追越し車線へ車線変更を行おうとしていることが推測される場合に、自車両の車線移動に協力する意思があると判定することができる。

譲り判定部１６によって、他車両の運転者が自車両の車線移動に協力する意思を有していると判定された場合、閾値設定部１５は、他車両との関係において車線移動の可否を判断するための閾値として第３車線移動実行判定閾値を設定する。この第３車線移動実行判定閾値は、上述した第２車線移動実行判定閾値に対して、第３車線移動実行判定閾値≦第２車線移動実行判定閾値となる関係を有している。これにより、他車両の運転者による、自車両の車線移動に協力する意思に応えたスムーズな車線移動を行うことが可能になる。

このように、本実施形態では、車線移動を完了するまでの制約の有無や、自車両の車線移動に協力する他車両の運転者の意思の有無に応じて、車線移動を可能と判定するための閾値を個別に設定している。そして、各閾値は、第１、第３車線移動実行判定閾値≦第２車線移動実行判定閾値となる関係を有している。従って、車線移動完了までに制約がある場合や、他車両の運転者が自車両の車線移動に協力する意思がある場合には、車線移動完了までに制約がない場合に比較して、他車両との距離的な関係が短い場合でも、車線移動が実行されることになる。従って、本実施形態に係る車線移動支援装置１によれば、時々の状況に適切に対応した車線移動、またはその支援を行うことが可能となる。

上述した第１〜第３車線移動実行判定閾値は、図２に示すように、例えば情報提示部２０のモニタに表示される設定画面において、自車両の運転者が行う設定操作によって、それぞれ調節可能となっている。従って、車線移動が行われる際の他車両の距離的な関係を自車両の運転者の好みに合致するように調節することができる。なお、第１〜第３車線移動実行判定閾値は、自動運転中の車間距離の取り方から運転車の好みを推定して調整するようにしても良い。

各々の閾値の調節は、予め定められた調節範囲において可能となっている。各々の閾値の調節範囲に関して、例えば、第２車線移動実行判定閾値の調節範囲の上限値は、第１、第３車線実行判定閾値の調節範囲の上限値よりも大きく定められている。これにより、自車両の運転者が、図２に示すデフォルト値Ｔｄｅｆ２では、車線移動時に他車両との間隔が短いと感じる場合などに、他車両との間隔をより長く確保した状態で車線移動が行われるように調節することが可能となる。

また、図２に示す例では、第２車線移動実行判定閾値の調節範囲の下限値は、第１、第３車線実行判定閾値の調節範囲の下限値と一致している。ただし、第２車線移動実行判定閾値の調節範囲の下限値は、第１、第３車線実行判定閾値の調節範囲の下限値より大きくしても良い。これにより、車線移動完了までに制約がある場合や、他車両の運転者が自車両の車線移動に協力する意思がある場合に用いられる閾値を、車線移動完了までに制約がない場合に用いられる閾値以下に設定しやすくなる。

自車両の運転者が、いずれかの調節可能な閾値を調節したとき、残りの閾値も、第１、第３車線移動実行判定閾値≦第２車線移動実行判定閾値となる関係を維持するように連動して調節しても良い。例えば、第１〜第３車線移動実行判定閾値が、すべて図２に示すデフォルト値Ｔｄｅｆ１、Ｔｄｅｆ２、Ｔｄｅｆ３に設定されている場合であって、第２車線移動実行判定閾値がデフォルト値Ｔｄｅｆ２から減少された場合、第１及び第３車線移動実行判定閾値は、第２車線移動実行判定閾値以下となるように連動して減少させても良い。これにより、第１、第３車線移動実行判定閾値≦第２車線移動実行判定閾値となる関係を確実に維持することができる。一方、第２車線移動実行判定閾値が、図２に示すデフォルト値Ｔｄｅｆ２から増加される場合には、第１、第３車線移動実行判定閾値を連動して変更しなくとも、第１、第３車線移動実行判定閾値≦第２車線移動実行判定閾値との関係は維持される。従って、この場合、第１、第３車線移動実行判定閾値を連動して変更しなくても良い。

また、例えば、第１〜第３車線移動実行判定閾値が、すべて図２に示すデフォルト値Ｔｄｅｆ１、Ｔｄｅｆ２、Ｔｄｅｆ３よりも小さい値に設定されている場合であって、第１車線移動実行判定閾値が例えばデフォルト値Ｔｄｅｆ１まで増加された場合、第２車線移動実行判定閾値を、第１車線移動実行判定閾値の増加量と同じ増加量だけ連動して増加しても良い。これにより、第１車線移動実行判定閾値≦第２車線移動実行判定閾値との関係が維持される。ただし、この場合、第３車線移動実行判定閾値は連動して変化させず、それ以前の値を維持するようにしても良い。第１車線移動実行判定閾値と第３車線移動実行判定閾値との間に、大小関係に関する制約は存在しないためである。

さらに、第２車線移動実行判定閾値が最初に調節された後に、第１又は第３車線移動実行判定閾値が後に調節される場合、第１又は第３車線移動実行判定閾値は、予め定められた各々の調節範囲内であって、かつ設定された第２車線移動実行判定閾値以下となる範囲でのみ調節が許可されるようにしても良い。これにより、第２車線移動実行判定閾値の設定を考慮し、第１、第３車線移動実行判定閾値≦第２車線移動実行判定閾値となる関係を維持する範囲内で、第１又は第３車線移動実行判定閾値を設定することが可能となる。

なお、図２には、第１〜第３車線移動実行判定閾値のデフォルト値Ｔｄｅｆ１、Ｔｄｅｆ２、Ｔｄｅｆ３がすべて同じ値に設定された例を示している。しかし、これは単なる例示であって、第１、第３車線移動実行判定閾値≦第２車線移動実行判定閾値との関係が維持される限り、それぞれのデフォルト値Ｔｄｅｆ１、Ｔｄｅｆ２、Ｔｄｅｆ３の設定値は任意である。また、図２には、衝突余裕時間ＴＴＣについて示しているが、他のパラメータを使用する場合にも、この図２の例と同様に、それぞれの閾値を自車両の運転者によって調節可能としても良い。

また、自車両の運転者により調節可能な閾値は、１種類（例えば第２車線移動実行判定閾値）のみとしても良い。例えば、第２車線移動実行判定閾値だけを運転者が調節可能とした場合、第１及び第３車線移動実行判定閾値は、第２車線移動実行判定閾値の調節範囲の下限値に相当する固定値としても良いし、第２車線移動実行判定閾値よりも予め定めた所定値だけ小さくなるように連動して変化する変動値としても良い。

さらに、走行計画部１４において、少なくとも車線移動を完了するまでの距離や時間に制約がないときに、車線移動可能か否かを判断する他車両との関係として、上述した車間時間ＴＨＷ、衝突余裕時間ＴＴＣ、及び車間距離の内の複数のパラメータを用いるようにしても良い。この場合、用いられるすべてのパラメータが、対応する閾値以上となったときに、自車両の車線移動が可能と判定される。このように複数のパラメータに基づく判断を利用することで他車両との間に十分な安全距離を確保しつつ、自車両の車線移動を実行させたり、車線移動の案内を行ったりすることができる。

車線移動を完了するまでの距離や時間に制約がないときに複数のパラメータを用いて車線移動の可否を判定するような構成において、車線移動を完了するまでの距離や時間に制約がある場合、又は他車両の運転者が自車両の車線移動に協力する意思がある場合に、車線移動の可否を判定するために用いるパラメータの数を、車線移動を完了するまでの距離や時間に制約がないときに用いるパラメータの数よりも少なくしても良い。これにより、車線移動を完了するまでの距離や時間に制約がある場合、及び他車両の運転者が自車両の車線移動に協力する意思がある場合に、車線移動開始のタイミングをより早めることができる。

次に、車線移動支援装置１において車線移動の可否判断等のために実行される制御処理について、図３のフローチャートに基づいて説明する。なお、図３のフローチャートに示す処理は、主として走行計画部１４において実行される。

図３の最初のステップＳ１００では、自車両が合流や車線変更などの車線移動が必要とされる状況であるか否かを判定するための車両情報及び走行環境を取得する。例えば、自車両が走行する道路の種類、複数車線からなる道路を走行している際の自車両が走行する車線位置、ウインカスイッチの出力信号、自車両の走行予定経路、自動走行モード中における運転者による車線変更の指示などの車両情報や、自車両の走行する車線が工事や停止車両により塞がれている走行環境などを取得する。

続くステップＳ１１０では、ステップＳ１００において取得した車両情報及び走行環境に基づいて、合流や車線変更などの車線移動が必要であるか否かを判定する。例えば、自車両が本線に合流する合流道路を走行している場合や、複数車線からなる道路を走行しており、隣接する走行車線へ車線変更するためのウインカランプの点灯操作が行われた場合、走行予定経路が前方の交差点で右折又は左折しており、自車両が右折又は左折する側の車線へ移動していない場合、及び自動走行モード中に運転者による車線変更の指示が行われた場合などに、車線移動が必要であると判定する。あるいは、自車両の走行する車線が前方で工事や停止車両により塞がれている場合に、車線変更が必要であると判定する。車線移動が必要と判定した場合ステップＳ１２０の処理に進む。一方、車線移動は必要ではないと判定した場合ステップＳ１００の処理に戻る。

ステップＳ１２０では、車両情報及び走行環境を取得する。具体的には、自車両の速度、他車両の位置、他車両との相対距離、他車両との相対速度など、他車両との関係において車線移動の可否を判断するための情報を取得する。さらに、ステップＳ１００で取得した情報を最新の情報に更新する。

続くステップＳ１３０では、車線移動の完了までに距離や時間の制約があるか否かを判定する。例えば、自車両が合流車線を走行していたり、前方の交差点で右左折を行うために車線変更が必要であったり、あるいは、現在の走行車線が前方で塞がれていたりすると、車線移動の完了までに制約があると判定し、ステップＳ１４０の処理に進む。一方、これらの条件に該当せず、さらに車線移動を緊急に行うべき他の理由もない場合に、車線移動の完了までに制約はないと判定し、ステップＳ２５０の処理に進む。

ステップＳ１４０では、車線移動を短時間の内に完了する必要があるので、他車両との関係において車線移動の可否を判定するための閾値として第１車線移動実行判定閾値を設定する。第１車線移動実行判定閾値は、第２車線移動実行判定閾値以下となるように設定されるので、移動先車線を走行する他車両とある程度接近する状況であっても、車線移動が可能と判定されるようにすることができる。このステップＳ１４０の処理が、閾値設定部１５に相当する。さらに、後述するステップＳ１８０、Ｓ２５０、Ｓ２９０の処理も、閾値設定部１５に相当する。

そして、ステップＳ１５０では、この第１車線移動実行判定閾値に基づき、他車両との関係を評価し、車線移動を行うことが可能か否かを判定する。例えば、他車両との関係を示すパラメータとして衝突余裕時間ＴＴＣを用いる場合、ステップＳ１２０にて取得された車両情報及び走行環境から、移動先の車線を走行する他車両（自車両よりも前方を走行する前方他車両及び後方を走行する後方他車両を含む）との衝突余裕時間ＴＴＣを算出する。この算出した衝突余裕時間ＴＴＣが第１車線移動実行判定閾値以上である場合、車線移動を行うことが可能であると判定し、ステップＳ２００の処理に進む。一方、算出した衝突余裕時間ＴＴＣが第１車線移動実行判定閾値未満である場合、車線移動を行うことはできないと判定し、ステップＳ１６０の処理に進む。

ステップＳ１６０では、移動先の車線に、自車両の後方を走行する他車両が存在するか否かを判定する。この判定処理において、後方に他車両は存在しないと判定すると、ステップＳ１９０の処理に進み、安全確保のために、自車両を停車させる。もしくは、自車両の運転車に対し、自車両を停車させるよう促す案内を表示する。一方、ステップＳ１６０の判定処理において、後方に他車両が存在すると判定すると、ステップＳ１７０の処理に進む。

ステップＳ１７０では、自車両を認知してからの他車両の挙動変化に基づいて、その他車両の運転者が、他車両の前方への自車両の車線移動に協力する意思を有しているか否かを判定する。すなわち、このステップＳ１７０の処理が、譲り判定部１６に相当する。さらに、後述するステップＳ２８０の処理も、譲り判定部１６に相当する。ステップＳ１７０において、他車両の運転者は自車両の車線移動に協力する意思を有していると判定すると、ステップＳ１８０の処理に進む。一方、ステップＳ１７０において、他車両の運転者は自車両の車線移動に協力する意思を有していないと判定すると、ステップＳ１９０の処理に進み、安全確保のため自車両を停車させるか、もしくは停車を促す案内を表示する。ただし、車線移動を完了させなければならない地点まである程度の距離が残されていると判定した場合には、ステップＳ１６０、Ｓ１７０からステップＳ１２０の処理に戻るようにし、車線移動が可能となる機会が得られるようにしても良い。

ステップＳ１８０では、他車両との関係において車線移動の可否を判定するための閾値として第１車線移動実行判定閾値と第３車線移動実行判定閾値との小さい方を設定する。ステップＳ１４０において、相対的に小さい第１車線移動実行判定閾値が設定されているが、上述したように、第３車線移動実行判定閾値の大きさは、第１車線移動実行判定閾値の大きさとは無関係に、自車両の運転者により調節可能である。そのため、第３車線移動実行判定閾値の方が第１車線移動実行判定閾値よりも小さいこともあり得る。ステップＳ１８０の処理を実行することにより、第１車線移動実行判定閾値と第３車線移動実行判定閾値との小さい方が、車線移動の可否を判定するための閾値として設定されるので、より車線移動の機会を捉まえ易くすることができる。

ステップＳ２００では、ウインカランプが点滅していない場合には、その点滅を開始させる、移動先の車線側の方に寄る、移動先の空きスペースへ接近するように自車両を加減速させる等の車線変更のための意思表示となる動作を実行させる。もしくは、自車両の運転車にそのような運転を行うように促す案内を表示する。そして、ステップＳ２１０において、その意思表示の開始から一定時間が経過したか否かを判定する。一定時間が経過したと判定すると、ステップＳ２２０の処理に進み、車両情報、走行環境を取得し、これらの情報を最新のものに更新する。ステップＳ２３０では、この最新の情報に基づき、設定された閾値に基づき、他車両との関係を評価し、車線移動を行うことが可能か否かを判定する。この判定処理において、車線移動を行うことができないと判定すると、ステップＳ１９０に進んで、自車両を停車させるか、もしくは停車を促す案内を表示する。ただし、車線移動を完了する地点までの距離がある程度残されている場合には、ステップＳ１２０からの処理を再度実行しても良い。一方、車線移動を行うことが可能と判定すると、ステップＳ２４０に進んで、合流や車線変更などの車線移動を行わせたり、その車線移動の実行を促す案内を表示したりする。なお、車線移動の実行を促す案内が表示される以前は、車線移動の実行を控える案内が表示されている。

ステップＳ１３０において、車線移動の完了までに距離や時間の制約がないと判定したときに実行されるステップＳ２５０では、他車両との関係において車線移動の可否を判定するための閾値として第２車線移動実行判定閾値を設定する。そして、ステップＳ２６０において、設定した第２車線移動実行判定閾値に基づき、他車両との関係を評価し、車線移動を行うことが可能か否かを判定する。従って、この場合には、移動先車線を走行する他車両と十分な間隔が確保できるときに、車線移動が可能と判定されるようにすることができる。ステップＳ２６０の判定処理において、車線移動を行うことが可能であると判定すると、ステップＳ３１０の処理に進む。一方、車線移動を行うことはできないと判定すると、ステップＳ２７０の処理に進む。

ステップＳ２７０では、移動先の車線に、自車両の後方を走行する他車両が存在するか否かを判定する。この判定処理において、後方に他車両は存在しないと判定すると、ステップＳ１２０の処理に戻り、車線移動が可能となる機会の到来を待機する。一方、ステップＳ２７０の判定処理において、後方に他車両が存在すると判定すると、ステップＳ２８０の処理に進む。

ステップＳ２８０では、自車両を認知してからの他車両の挙動変化に基づいて、その他車両の運転者が、他車両の前方への自車両の車線移動に協力する意思を有しているか否かを判定する。この判定処理において、他車両の運転者は自車両の車線移動に協力する意思を有していると判定すると、ステップＳ２９０の処理に進む。一方、ステップＳ２８０において、他車両の運転者は自車両の車線移動に協力する意思を有していない、もしくは不明と判定すると、ステップＳ３００の処理に進み、一旦、合流や車線変更の実行を保留し、その後、ステップＳ１２０の処理に進む。

ステップＳ２９０では、他車両との関係において車線移動の可否を判定するための閾値として第３車線移動実行判定閾値を設定する。第３車線移動実行判定閾値は第２車線移動実行判定閾値以下の値に設定されるので、他車両の運転者による、自車両の車線移動に協力する意思に応えたスムーズな車線移動を行うことが可能になる。

ステップＳ３１０では、ステップＳ２００と同様に、自車両に車線変更のための意思表示となる動作を実行させる。もしくは、自車両の運転車にそのような運転を行うように促す案内を表示する。そして、ステップＳ３２０において、その意思表示の開始から一定時間が経過したか否かを判定する。一定時間が経過したと判定すると、ステップＳ３３０の処理に進み、車両情報、走行環境を取得し、これらの情報を最新のものに更新する。ステップＳ３４０では、取得した最新の情報に基づき、設定された閾値に基づき、他車両との関係を評価し、車線移動を行うことが可能か否かを判定する。この判定処理において、車線移動を行うことができないと判定すると、ステップＳ１２０の処理に戻る。一方、車線移動を行うことが可能と判定すると、ステップＳ３５０に進んで、合流や車線変更などの車線移動を行わせたり、その車線移動の実行を促す案内を表示したりする。この場合も、車線移動の実行を促す案内が表示される以前は、車線移動の実行を控える案内が表示されている。

なお、上述した例は、車線移動を行う前に、２回、車線移動可能であるか否かを判定するものであったが、その判定回数は２回に限られない。例えば、３回以上の判定を行い、随時、判断の修正を行っても良いし、上述した例のどちらか１回だけの判定を行い、車線移動可能との判定に応じて車線移動を開始しても良い。

次に、本実施形態に係る車線移動支援装置１によるいくつかの制御例について、図に基づいて説明する。なお、以下においては、車線移動支援装置１が、自動的に自車両を車線移動させる場合について説明する。

図４は、自車両Ａが本線に合流するための合流車線を走行しており、かつ、その本線には自車両Ａよりも後方に他車両Ｂが存在するケースを示している。このケースでは、車線変更が可能であるかどうかを判断するための閾値として、第１車線移動実行判定閾値と第３車線移動実行判定閾値との小さい方が設定される。また、自車両Ａと他車両Ｂとの関係を示すパラメータとしての車間時間ＴＨＷや衝突余裕時間ＴＴＣは、自車両Ａが移動先車線に平行移動したものと仮定して算出される。

自車両Ａと他車両Ｂとの間の距離が所定値以下となり、他車両Ｂの運転者が自車両Ａを認知可能となった後の他車両Ｂの挙動変化が、図５のグラフに示されている。この図５に示すように、自車両Ａを認知後、他車両Ｂは車速を上昇させており、自車両Ａと他車両Ｂとの車間距離は徐々に短くなっている。このため、「１」の時点で、他車両Ｂの運転者は、他車両Ｂの前方への自車両Ａの車線移動に協力する意思がないと判断することができる。そのため、自車両Ａは加速を停止するとともに減速を開始する。そして、「２」の時点で、自車両Ａは、他車両Ｂに追い越される。その後、「３」の状況となり、自車両Ａと他車両Ｂとの関係を示すパラメータ（ＴＨＷ、ＴＴＣ、車間距離の少なくとも１つ）が、第１車線移動実行判定閾値と第３車線移動実行判定閾値との小さい方の閾値以上となると、車線移動が開始される。

図６も、図４と同様に、自車両Ａが本線に合流するための合流車線を走行しており、かつ、その本線には自車両Ａよりも後方に他車両Ｂが存在するケースを示している。ただし、図６に示すケースでは、後方の他車両Ｂの運転者が、自車両Ａの車線移動へ協力する意思を有しているものとする。また、自車両Ａと他車両Ｂとの間の距離が所定値以下となり、他車両Ｂの運転者が自車両Ａを認知可能となった後の他車両Ｂの挙動変化が、図７のグラフに示されている。

図７に示すように、自車両Ａを認知した後、「１」の時点で、他車両Ｂは、アクセルをオフし、車速を減速させている。これにより、「２」の時点で、他車両Ｂの運転者は、自車両Ａの車線移動へ協力する意思ありと判断することができ、自車両Ａは加速度を高めて車速をさらに上昇させている。そして、「３」の時点において、車間距離や車間時間ＴＨＷは短いが、閾値が第１車線移動実行判定閾値と第３車線移動実行判定閾値との小さい方に設定されているため、車線移動が可能と判断され、自車両Ａの車線移動が開始される。

図８は、自車両Ａが本線に合流するための合流車線を走行しており、かつ、その本線には自車両Ａの側方に他車両Ｂ１、自車両Ａの後方に他車両Ｂ２が存在するケースを示している。また、図９のグラフには、図８に示すケースにおける自車両Ａの速度変化の様子を示している。

図８に示すケースでは、自車両Ａの側方及び後方に他車両Ｂ１、Ｂ２が走行しており、後方の他車両Ｂ２は、自車両Ａの車線移動に協力する意思を有していない。このため、自車両Ａは、本線に合流するスペースがなく、図９に示すように、「１」の時点で、合流車線端部までに停止できるように制動を開始する。そして、図８及び図９に示すように、安全確保のため、合流車線の端部の手前で自車両Ａを停止させる。

以上説明したように、本実施形態に係る車線移動支援装置１では、車線移動を完了するまでの制約の有無や、自車両の車線移動に協力する他車両の運転者の意思の有無に応じて、車線移動を可能と判定するための閾値を個別に設定している。従って、車線移動完了までに制約がある場合や、他車両の運転者が自車両の車線移動に協力する意思がある場合には、車線移動完了までに制約がない場合に比較して、他車両との距離的な関係が短い場合でも、車線移動を実行させることができる。従って、本実施形態に係る車線移動支援装置１によれば、時々の状況に適切に対応した車線移動、またはその支援を行うことが可能となる。

１ ：車線移動支援装置
１０ ：センシング部
１１ ：車両情報取得部
１２ ：走行環境取得部
１３ ：通信部
１４ ：走行計画部
１５ ：閾値設定部
１６ ：判定部
１７ ：車両制御部
１８ ：自動運転部
１９ ：手動運転部
２０ ：情報提示部

Claims (19)

1. 自車両の車線移動を自動で行う、もしくは、自車両が手動運転されているときに車線移動の支援を行うための車線移動支援装置であって、
   移動先の車線を走行する他車両を検出する他車両検出部（Ｓ１２０）と、
   前記他車両検出部によって検出された他車両と、移動前の車線を走行する自車両との相対的な関係が、車線移動実行判定閾値以上の関係であるときに、自車両の車線移動が可能であると判定する車線移動判定部（Ｓ１５０、Ｓ２６０）と、
   前記車線移動実行判定閾値として、車線移動を完了するまでの残距離もしくは残時間が所定値よりも短い場合に用いる第１車線移動実行判定閾値と、それよりも長い場合に用いる第２車線移動実行判定閾値とを個別に設定する閾値設定部（Ｓ１４０、Ｓ１８０、Ｓ２５０、Ｓ２９０）と、を備え、
   前記閾値設定部は、前記第１車線移動実行判定閾値を前記第２車線移動実行判定閾値以下となるように設定し、
   前記車線移動判定部における自車両の車線移動が可能との判定結果に応じて、自車両の車線移動の実行もしくは車線移動の支援を行う車線移動支援装置。
2. 他車両と自車両との相対的な関係として、車間時間（Time Head Way : THW）、衝突余裕時間(Time To Collision : TTC)、及び車間距離の少なくとも１つのパラメータが用いられる請求項１に記載の車線移動支援装置。
3. 他車両と自車両との相対的な関係として複数のパラメータが用いられる場合、少なくとも前記第２車線移動実行判定閾値は、各々のパラメータに対応する閾値を含み、
   前記車線移動判定部は、用いられるすべてのパラメータが、対応する閾値以上となったときに、自車両の車線移動が可能と判定する請求項２に記載の車線移動支援装置。
4. 前記車線移動判定部は、車線移動を完了するまでの残距離もしくは残時間が所定値よりも短い場合、車線移動を完了するまでの残距離もしくは残時間が前記所定値よりも長い場合に比較して、他車両と自車両との相対的な関係として用いるパラメータの数を少なくする請求項３に記載の車線移動支援装置。
5. 自車両の運転者が、前記閾値設定部により設定される前記第１及び２車線移動実行判定閾値の少なくとも１つを調節可能である請求項１乃至４のいずれかに記載の車線移動支援装置。
6. 前記第１及び第２車線移動実行判定閾値は、ともに調節可能であって、前記第２車線移動実行判定閾値の調節範囲の上限値は、前記第１車線移動実行判定閾値の調節範囲の上限値よりも大きい請求項５に記載の車線移動支援装置。
7. 前記第１及び第２車線移動実行判定閾値は、ともに調節可能であって、前記第２車線移動実行判定閾値の調節範囲の下限値は、前記第１車線移動実行判定閾値の調節範囲の下限値以上である請求項５又は６に記載の車線移動支援装置。
8. 前記第１車線移動実行判定閾値は、予め定められた自身の調節範囲内において、前記第２車線移動実行判定閾値以下となる範囲でのみ調節が許可される請求項５乃至７のいずれかに記載の車線移動支援装置。
9. 自車両の運転者が、前記第１車線移動実行判定閾値と前記第２車線移動実行判定閾値とのいずれか一方を調節した場合、前記第１車線移動実行判定閾値が前記第２車線移動実行判定閾値以下となる関係が維持されるように、他方も連動して調節される請求項５乃至８のいずれかに記載の車線移動支援装置。
10. 自車両を認知してからの他車両の挙動変化に基づいて、当該他車両の運転者は、他車両の前方への自車両の車線移動に協力する意思を有しているか否かを判定する協力意思判定部（Ｓ１７０、Ｓ２８０）を、備え、
    前記閾値設定部（Ｓ２９０）は、前記協力意思判定部により、他車両の運転者が自車両の車線移動に協力する意思を有していると判定された場合に用いる第３車線移動実行判定閾値も個別に設定可能であって、
    前記閾値設定部は、前記第３車線移動実行判定閾値を、前記第２車線移動実行判定閾値以下となるように設定する請求項１又は２に記載の車線移動支援装置。
11. 他車両と自車両との相対的な関係として複数のパラメータが用いられる場合、少なくとも前記第２車線移動実行判定閾値は、各々のパラメータに対応する閾値を含み、
    前記車線移動判定部は、用いられるすべてのパラメータが、対応する閾値以上となったときに、自車両の車線移動が可能と判定する請求項１０に記載の車線移動支援装置。
12. 前記車線移動判定部は、他車両の運転者が自車両の車線移動に協力する意思を有していると判定された場合、車線移動を完了するまでの残距離もしくは残時間が前記所定値よりも長い場合に比較して、他車両と自車両との相対的な関係として用いるパラメータの数を少なくする請求項１１に記載の車線移動支援装置。
13. 自車両の運転者が、前記閾値設定部により設定される前記第２及び３車線移動実行判定閾値の少なくとも１つを調節可能である請求項１０乃至１２のいずれかに記載の車線移動支援装置。
14. 前記第２及び第３車線移動実行判定閾値は、ともに調節可能であって、前記第２車線移動実行判定閾値の調節範囲の上限値は、前記第３車線移動実行判定閾値の調節範囲の上限値よりも大きい請求項１３に記載の車線移動支援装置。
15. 前記第２及び第３車線移動実行判定閾値は、ともに調節可能であって、前記第２車線移動実行判定閾値の調節範囲の下限値は、前記第３車線移動実行判定閾値の調節範囲の下限値以上である請求項１３又は１４に記載の車線移動支援装置。
16. 前記第３車線移動実行判定閾値は、予め定められた自身の調節範囲内において、前記第２車線移動実行判定閾値以下となる範囲でのみ調節が許可される請求項１３乃至１５のいずれかに記載の車線移動支援装置。
17. 自車両の運転者が、前記第２車線移動実行判定閾値と前記第３車線移動実行判定閾値とのいずれか一方を調節した場合、前記第３車線移動実行判定閾値が前記第２車線移動実行判定閾値以下となる関係が維持されるように、他方も連動して調節される請求項１３乃至１６のいずれかに記載の車線移動支援装置。
18. 前記閾値設定部（Ｓ１８０）は、車線移動を完了するまでの残距離もしくは残時間が所定値よりも短く、かつ、他車両の運転者が自車両の車線移動に協力する意思を有していると判定された場合に、前記第１車線移動実行判定閾値と前記第３車線移動実行判定閾値との小さい方を設定する請求項１３乃至１７のいずれかに記載の車線移動支援装置。
19. 前記協力意思判定部は、他車両の挙動変化として、自車両と他車両との前後方向の相対距離の変化、他車両の速度変化、他車両におけるウインカー操作を検出する請求項１０乃至１８のいずれかに記載の車線移動支援装置。

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