JP2021028208A - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム Download PDF

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    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18163Lane change; Overtaking manoeuvres

Abstract

【課題】合流本線を走行する他車両の利用者に不快感を与える可能性を低減することができる車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムを提供すること。【解決手段】自車両の走行状態を検出する自車両状態検出部と、自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態を検出する本線車両状態検出部と、自車両の走行状態と、他車両の走行状態とに基づいて、自車両と他車両の相対関係を検出する相対関係検出部と、本線への合流路上の進行方向に関する自車両の位置が道路構造により定まる所定位置より手前であり、且つ相対関係に関する所定の基準を満たす場合、自車両の加減速制御により他車両との相対関係を変化させるよう制御し、本線への合流路上の進行方向に関する自車両の位置が所定位置以降であり、且つ所定の基準を満たす場合、自車両の加速制御を抑制し、自車両の減速制御により他車両後方への合流制御を行う、車両制御装置。【選択図】図2

Description

本発明は、車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムに関する。
従来、合流本線を走行する他車両の状態に応じて合流区間における自車両の走行を制御し、他車両が合流受け入れについて他車両の前方と後方のどちらに自車両を受け入れるか迷っている状態である場合に、他車両に対して、自車両の加減速により、前方または後方のいずれかへの受け入れの働き掛けを行う技術が開示されている(例えば、特許文献1)。
特開2018−62300号公報
しかしながら、従来の技術では、合流する車両の加減速により本線車両と交渉することについての開示はあるものの、ある程度合流車線で進行した後に加速して他車両の前方に進入をする場合、合流本線を走行する他車両の利用者に不快感を与える可能性があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、合流本線を走行する他車両の利用者に不快感を与える可能性を低減することができる車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
この発明に係る車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
(1):この発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の走行状態を検出する自車両状態検出部と、前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態を検出する本線車両状態検出部と、前記自車両の走行状態と、前記他車両の走行状態とに基づいて、前記自車両と前記他車両の相対関係を検出する相対関係検出部と、前記相対関係に基づいて前記自車両の前記本線への合流制御を行う合流制御部と、を備え、前記合流制御部は、前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が道路構造により定まる所定位置より手前であり、且つ前記相対関係に関する所定の基準を満たす場合、前記自車両の加減速制御により他車両との相対関係を変化させるよう制御し、前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が前記所定位置以降であり、且つ前記所定の基準を満たす場合、前記自車両の加速制御を抑制し、前記自車両の減速制御により前記他車両後方への合流制御を行う、車両制御装置である。
(2):上記(1)の態様において、前記合流制御部は、前記本線への合流路上の進行方向における前記自車両の位置が前記所定位置以降であり、且つ前記所定の基準を満たす場合、前記所定位置以降で前記本線から遠ざかる動作を行いながら減速制御を行うものである。
(3):上記(1)または(2)の態様において、前記合流制御部は、所定位置以降で前記他車両が前記本線から前記本線以外の車線に車線変更を行った場合、前記他車両が車線変更を完了した時点で前記自車両を前記本線へ移動させるものである。
(4):上記(1)から(3)のいずれかの態様において、前記所定位置は、前記自車両が車線変更可能となる位置であるものである。
(5):上記(4)の態様において、前記車線変更可能となる位置は、法規上車線変更可能となる位置であるものである。
(6):上記(1)から(5)のいずれかの態様において、前記車線変更可能となる位置は、法規上車線変更可能となる位置であるものである。
(7):上記(5)の態様において、前記所定の基準には、前記自車両および前記他車両の衝突余裕時間と、前記自車両と前記他車両との車頭時間とが含まれるものである。
(8):この発明の一態様に係る車両制御方法は、コンピュータが、自車両の走行状態を検出し、前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態を検出し、前記自車両の走行状態と、前記他車両の走行状態とに基づいて、前記自車両と前記他車両の相対関係を検出し、前記相対関係に基づいて前記自車両の前記本線への合流制御を行う、車両制御方法であって、前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が道路構造により定まる所定位置より手前であり、且つ前記相対関係に関する所定の基準を満たす場合、前記自車両の加減速制御により他車両との相対関係を変化させるよう制御し、前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が前記所定位置以降であり、且つ前記所定の基準を満たす場合、前記自車両の加速制御を抑制し、前記自車両の減速制御により前記他車両後方への合流制御を行う、車両制御方法である。
(9):この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、自車両の走行状態を検出させ、前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態を検出させ、前記自車両の走行状態と、前記他車両の走行状態とに基づいて、前記自車両と前記他車両の相対関係を検出させ、前記相対関係に基づいて前記自車両の前記本線への合流制御を行わせる、プログラムであって、前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が道路構造により定まる所定位置より手前であり、且つ前記相対関係に関する所定の基準を満たす場合、前記自車両の加減速制御により他車両との相対関係を変化させるよう制御させ、前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が前記所定位置以降であり、且つ前記所定の基準を満たす場合、前記自車両の加速制御を抑制し、前記自車両の減速制御により前記他車両後方への合流制御を行わせる、プログラムである。
(1)〜(9)によれば、合流本線を走行する他車両の利用者に不快感を与える可能性を低減することができる。
また、(1)〜(9)によれば、自車両の位置に応じて合流本線を走行する他車両に対して適切な働きかけを行うことができる。
また、(2)および(3)によれば、自車両が本線へ接近したり離間したりすることにより他車両への車線変更を促し、他車両の後方の車両へのけん制を行い、自車両がより容易に合流できるように他車両に働き掛けを行うことができる。
実施形態の車両制御装置100を利用した車両システム1の構成図である。 第1制御部120および第2制御部160の機能構成図である。 第1場面を示す図である。 第2場面を示す図である。 第3場面を示す図である。 第4場面を示す図である。 所定の基準を可視化したグラフである。 合流制御部142が所定の基準に基づいて制御を決定する一例を説明するための図である。 合流制御部142が所定の基準に基づいて制御を決定する一例を説明するための図である。 合流制御部142が所定の基準に基づいて制御を決定する一例を説明するための図である。 合流制御部142が所定の基準に基づいて制御を決定する一例を説明するための図である。 合流制御部142が所定の基準に基づいて制御を決定する一例を説明するための図である。 第5場面を示す図である。 第6場面を示す図である。 所定の基準を可視化したグラフである。 車両制御装置100による合流制御処理の一例を示すフローチャートである。 実施形態の車両制御装置100のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。なお、実施形態の車両制御装置は、自動運転車両に適用される。自動運転とは、例えば、車両の操舵と加減速の双方を制御して運転制御を実行することである。実施形態の車両制御装置は、ACC(Adaptive Cruise Control System)やLKAS(Lane Keeping Assistance System)等の運転支援を行う車両に適用されてもよい。
[全体構成]
図1は、実施形態の車両制御装置100を利用した車両システム1の構成図である。車両システム1が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
車両システム1は、例えば、カメラ10と、レーダ装置12と、ファインダ14と、物体認識装置16と、運転操作子80と、車両制御装置100と、走行駆動力出力装置200と、ブレーキ装置210と、ステアリング装置220とを備える。これらの装置や機器は、CAN(Controller Area Network)通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図1に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。
カメラ10は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ10は、車両システム1が搭載される車両(以下、自車両M)の任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ10は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ10は、例えば、周期的に繰り返し自車両Mの周辺を撮像する。カメラ10は、ステレオカメラであってもよい。
レーダ装置12は、自車両Mの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波(反射波)を検出して少なくとも物体の位置(距離および方位)を検出する。レーダ装置12は、自車両Mの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置12は、FM−CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
ファインダ14は、LIDAR(Light Detection and Ranging)である。ファインダ14は、自車両Mの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ファインダ14は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ファインダ14は、自車両Mの任意の箇所に取り付けられる。
物体認識装置16は、カメラ10、レーダ装置12、およびファインダ14のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置16は、認識結果を車両制御装置100に出力する。物体認識装置16は、カメラ10、レーダ装置12、およびファインダ14の検出結果をそのまま車両制御装置100に出力してよい。車両システム1から物体認識装置16が省略されてもよい。
通信装置20は、例えば、セルラー網やWi−Fi網、Bluetooth(登録商標)、DSRC(Dedicated Short Range Communication)などを利用して、自動運転車両の周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。
HMI30は、自動運転車両の乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。HMI30は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。
車両センサ40は、自動運転車両の速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自動運転車両の向きを検出する方位センサ等を含む。
ナビゲーション装置50は、例えば、GNSS受信機51と、ナビHMI52と、経路決定部53とを備える。ナビゲーション装置50は、HDDやフラッシュメモリなどの記憶装置に第1地図情報54を保持している。GNSS受信機51は、GNSS衛星から受信した信号に基づいて、自動運転車両の位置を特定する。自動運転車両の位置は、車両センサ40の出力を利用したINS(Inertial Navigation System)によって特定または補完されてもよい。ナビHMI52は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビHMI52は、前述したHMI30と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部53は、例えば、GNSS受信機51により特定された自動運転車両の位置(或いは入力された任意の位置)から、ナビHMI52を用いて乗員により入力された目的地までの経路(以下、地図上経路)を、第1地図情報54を参照して決定する。第1地図情報54は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第1地図情報54は、道路の曲率やPOI(Point Of Interest)情報などを含んでもよい。地図上経路は、MPU60に出力される。ナビゲーション装置50は、地図上経路に基づいて、ナビHMI52を用いた経路案内を行ってもよい。ナビゲーション装置50は、例えば、乗員の保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。ナビゲーション装置50は、通信装置20を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから地図上経路と同等の経路を取得してもよい。
MPU60は、例えば、推奨車線決定部61を含み、HDDやフラッシュメモリなどの記憶装置に第2地図情報62を保持している。推奨車線決定部61は、ナビゲーション装置50から提供された地図上経路を複数のブロックに分割し(例えば、車両進行方向に関して100[m]毎に分割し)、第2地図情報62を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部61は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部61は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、自動運転車両が、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。
第2地図情報62は、第1地図情報54よりも高精度な地図情報である。第2地図情報62は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第2地図情報62には、道路情報、交通規制情報、住所情報(住所・郵便番号)、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。第2地図情報62は、通信装置20が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。
運転操作子80は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含む。運転操作子80には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、車両制御装置100、もしくは、走行駆動力出力装置200、ブレーキ装置210、およびステアリング装置220のうち一部または全部に出力される。
車両制御装置100は、例えば、第1制御部120と、第2制御部160とを備える。第1制御部120と第2制御部160は、それぞれ、例えば、CPUなどのハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、LSIやASIC、FPGA、GPUなどのハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め車両制御装置100のHDDやフラッシュメモリなどの記憶装置(非一過性の記憶媒体を備える記憶装置)に格納されていてもよいし、DVDやCD−ROMなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体(非一過性の記憶媒体)がドライブ装置に装着されることで車両制御装置100のHDDやフラッシュメモリにインストールされてもよい。
図2は、第1制御部120および第2制御部160の機能構成図である。第1制御部120は、例えば、認識部130と、行動計画生成部140とを備える。第1制御部120は、例えば、AI(Artificial Intelligence;人工知能)による機能と、予め与えられたモデルによる機能とを並行して実現する。例えば、「交差点を認識する」機能は、ディープラーニング等による交差点の認識と、予め与えられた条件(パターンマッチング可能な信号、道路標示などがある)に基づく認識とが並行して実行され、双方に対してスコア付けして総合的に評価することで実現されてよい。これによって、自動運転の信頼性が担保される。
認識部130は、自車両Mの周辺を認識し、認識した対象物の挙動を推定する。認識部130は、例えば、周辺認識部132を備える。
周辺認識部132は、カメラ10、レーダ装置12、およびファインダ14から物体認識装置16を介して入力された情報に基づいて、自動運転車両の周辺にある物体(前走車両や対向車両、合流路の本線を走行する本線車両など)の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。物体の位置は、例えば、自動運転車両の代表点(重心や駆動軸中心など)を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体の「状態」とは、物体の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」(例えば自車両Mの先行車両が車線変更をしている、またはしようとしているか否か)を含んでもよい。
周辺認識部132は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自動運転車両の位置や姿勢を認識する。周辺認識部132は、例えば、自動運転車両の基準点の車線中央からの乖離、および自動運転車両の進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する自動運転車両の相対位置および姿勢として認識してもよい。これに代えて、周辺認識部132は、走行車線のいずれかの側端部(道路区画線または道路境界)に対する自動運転車両の基準点の位置などを、走行車線に対する自動運転車両の相対位置として認識してもよい。
周辺認識部132は、例えば、自動運転車両が走行している車線(走行車線)を認識する。例えば、周辺認識部132は、第2地図情報62から得られる道路区画線のパターン(例えば実線と破線の配列)と、カメラ10によって撮像された画像から認識される自動運転車両の周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。なお、周辺認識部132は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレールなどを含む走路境界(道路境界)を認識することで、走行車線を認識してもよい。この認識において、ナビゲーション装置50から取得される自動運転車両の位置やINSによる処理結果が加味されてもよい。また、周辺認識部132は、一時停止線、信号機、その他の道路事象を認識する。
周辺認識部132は、カメラ10によって撮像された画像から認識される自車両Mの周辺車両と、カメラ10により撮像された画像、ナビゲーション装置50により取得された自車両Mの周辺の渋滞情報、または第2地図情報62から得られる位置情報に基づいて、周辺車両、特に自車両Mの走行予定の車道に関する情報を認識する。走行予定の車道に関する情報には、例えば、自車両Mの走行予定の車線幅(車道幅)などが含まれる。
周辺認識部132は、例えば、自車両状態検出部134と、本線車両状態検出部136と、相対関係検出部138とを備える。
自車両状態検出部134は、周辺認識部132の認識結果に基づいて、自車両Mの走行状態を検出する。自車両状態検出部134は、自車両Mが合流路を進行している場合に、自車両Mの走行位置や速度、角速度などの走行状態を検出する。
本線車両状態検出部136は、周辺認識部132の認識結果に基づいて、自車両Mが合流路を進行している場合の、合流先である本線を進行する他車両(以下、本線車両mA)の走行状態を検出する。本線車両状態検出部136は、例えば、本線車両mAが存在するか否か、本線車両mAの走行位置、速度、角速度、車長などの走行状態を検出する。
相対関係検出部138は、自車両状態検出部134の検出結果と、本線車両状態検出部136の検出結果とに基づいて、自車両Mと本線車両mAの相対関係を検出する。自車両Mと本線車両mAの相対関係には、例えば、自車両Mと本線車両mAの相対位置、自車両Mと本線車両mAの相対速度などが含まれる。相対関係検出部138は、例えば、自車両Mと本線車両mAの干渉リスクを定量化する指標である、自車両Mおよび本線車両mAの衝突余裕時間(Time to Collision;以下、TTC)や、自車両Mと本線車両mAとの車頭時間(Time Headway;以下、THW)を導出する。
行動計画生成部140は、原則的には推奨車線決定部61により決定された推奨車線を走行し、更に、自車両Mの周辺状況に対応した自動運転が実行されるように、自車両Mが将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、自車両Mの到達すべき地点(軌道点)を順に並べたものとして表現される。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離(例えば数[m]程度)ごとの自車両Mの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間(例えば0コンマ数[sec]程度)ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。
行動計画生成部140は、目標軌道を生成するにあたり、自動運転のイベントを設定してよい。自動運転のイベントには、定速走行イベント、低速追従走行イベント、車線変更イベント、分岐イベント、接触回避イベント、合流イベント等がある。合流イベントとは、例えば、高速道路などの信号や停止線のない合流地点で自車両Mを本線に合流させるイベントである。行動計画生成部140は、起動させたイベントに応じた目標軌道を生成する。
行動計画生成部140は、例えば、合流制御部142を備える。合流制御部142の機能の詳細については後述する。
第2制御部160は、行動計画生成部140によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自動運転車両が通過するように、走行駆動力出力装置200、ブレーキ装置210、およびステアリング装置220を制御する。
図1に戻り、第2制御部160は、例えば、取得部162と、速度制御部164と、操舵制御部166とを備える。取得部162は、行動計画生成部140により生成された目標軌道(軌道点)の情報を取得し、メモリ(不図示)に記憶させる。速度制御部164は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置200またはブレーキ装置210を制御する。操舵制御部166は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置220を制御する。速度制御部164および操舵制御部166の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部166は、自動運転車両の前方の道路の曲率に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。
走行駆動力出力装置200は、車両が走行するための走行駆動力(トルク)を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置200は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するECUとを備える。ECUは、第2制御部160から入力される情報、或いは運転操作子80から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。
ブレーキ装置210は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキECUとを備える。ブレーキECUは、第2制御部160から入力される情報、或いは運転操作子80から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置210は、運転操作子80に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置210は、上記説明した構成に限らず、第2制御部160から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
ステアリング装置220は、例えば、ステアリングECUと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングECUは、第2制御部160から入力される情報、或いは運転操作子80から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
[合流制御部の機能]
以下、合流制御部142の機能の詳細について説明する。なお、以下に示す合流制御部142の機能は、合流イベントにより実行される機能であってもよく、その他の合流制御における機能であってもよい。
合流制御部142は、自車両Mが走行している合流路から本線に合流する場合に、相対関係検出部138により検出された相対関係に基づいて自車両Mの本線への合流制御を行う。合流制御部142は、例えば、相対関係検出部138により検出された相対関係に基づいて、本線車両mAの前方に合流するか、後方に合流するかを決定したり、目標軌道を生成したりする。
以下、図3〜図6を参照し、場面の進行と共に自車両状態検出部134、本線車両状態検出部136、相対関係検出部138、および合流制御部142の処理について説明する。
図3は、第1場面を示す図である。第1場面は時刻t0の場面である。時刻t0は、例えば、自車両Mの周辺認識部132が本線車両mAの位置や速度などを認識し始めたタイミングである。
図3の例では、図示の進行方向の矢印に沿って延伸する本線(車線L2および車線L3)と、車線L2の進行方向に対して左側から合流する合流車線(車線L1)を示している。自車両Mは、ナビゲーション装置50により設定された目的地までの経路に沿って自動運転が実行されており、車線L1を合流地点(或いは合流エリア、定義について後述)に向かって走行している。合流地点付近には停止線が存在せず、本線車両mAは、車線L2を走行しているものとする。
なお、車線L1と、本線である車線L2および車線L3は、合流地点よりも各車両の進行方向に関する手前側において、柵Fや分岐帯CC、ゼブラゾーン(導流帯)ZZなどにより区切られている。柵Fおよび分岐帯CCは、車線L1と車線L2とを物理的に分断するものであるが、ゼブラゾーンZZは、道路面に描画されているのみであり、車線L1と車線L2とを物理的に分断しない。なお、柵Fは、車線L1と車線L2のうち一方の車線から他方の車線が視認できない程度の高さを備えてもよい。
合流地点は、車線L1と車線L2とが連結される地点であり、例えば、車線L1のソフトノーズSNからエンドノーズENまでの領域を含む。自車両Mは、ソフトノーズSNからエンドノーズENまでの領域を走行するまでに車線L2に合流する必要がある。なお、自車両Mは、物理的に通過可能であっても、法規上交通が制限されるゼブラゾーンZZを通過して車線L2に合流することはないものとする。
本線車両状態検出部136は、例えば、自車両Mの基準箇所(車頭、重心、前輪軸中心、後輪軸中心など)が分岐帯CCに到達したタイミングから、自車両Mの基準箇所がゼブラゾーンZZの終端であるソフトノーズSNに到達するタイミングまでの間に、本線車両mAを選択する。なお、本線車両状態検出部136は、車線L2を走行する複数の車両を認識した場合には、複数車両のうち自車両Mから近く、且つ、自車両Mよりも進行方向後方に位置する車両を本線車両mAとして選択する。これにより、合流制御部142は、自車両Mが本線車両mAの前方または後方のどちらか好適な方を選択して、合流制御を行うことができる。
自車両状態検出部134は、時刻t0における周辺認識部132の認識結果に基づいて、自車両Mの速度VMを含む自車両Mの走行状態を検出する。また、本線車両状態検出部136は、時刻t0における周辺認識部132の認識結果に基づいて、自車両Mが合流路を進行している場合の、合流先である本線を進行する本線車両mAの走行状態を検出する。例えば、本線車両状態検出部136は、本線車両mAの速度VmAを検出する。
相対関係検出部138は、自車両状態検出部134および本線車両状態検出部136の検出結果に基づいて、自車両Mの基準箇所と本線車両mAの基準箇所とのいずれが前に出ており、更に、どれ位、前に出ているかを検出する。
図3の例では、相対関係検出部138は、時刻t0において、自車両Mの基準箇所が、本線車両mAの基準箇所よりも進行方向に距離d0だけ前方にあるという相対関係を検出できる場合がある。また、相対関係検出部138は、自車両Mの速度VMと本線車両mAの速度VmAから、自車両Mと本線車両mAの相対速度を検出する。
なお、本線車両状態検出部136は、本線車両mAが自車両Mよりも相対速度が所定速度以上大きい場合には、本線車両mAの状態検出を行わなくてもよい。これは、自車両Mが合流地点に到達した時点で、本線車両mAが自車両Mよりも進行方向前方に到達する可能性が高く、合流制御部142が合流制御の目標とする対象として本線車両mAが不適となる可能性が高いためである。なお、本線車両状態検出部136は、相対速度が所定速度以上大きい車両の後続に他車両が走行している場合に、その他車両を本線車両として検出する。
図4は、第2場面を示す図である。第2場面は、時刻t0よりも時間が進行した時刻t1の場面である。
自車両Mの第2制御部160は、例えば、時刻t1に方向指示器を作動させ、車線L2に合流しようとしていることを、本線車両mAを含む周辺の他車両に通知してもよい。
自車両状態検出部134は、時刻t1における周辺認識部132の認識結果に基づいて、自車両Mの走行状態を検出する。また、本線車両状態検出部136は、時刻t1における周辺認識部132の認識結果に基づいて、自車両Mが合流路を進行している場合の、合流先である本線を進行する本線車両mAの走行状態を検出する。
相対関係検出部138は、自車両状態検出部134および本線車両状態検出部136の検出結果に基づいて、時刻t1において、自車両Mの基準箇所が、本線車両mAの基準箇所よりも進行方向に距離d1だけ前方にあるという相対関係を検出する。
合流制御部142は、第2場面において、第1場面では明確に認識できなかった本線車両mAの位置が継続的に認識可能になったため、本線である車線L2への合流路上の進行方向に関する自車両Mの位置が道路構造により定まる所定位置より手前であり、且つ相対関係に関する所定の基準を満たす場合、自車両Mの加減速制御により他車両との相対関係を変化させるよう制御する。
「自車両Mの位置が道路構造により定まる所定位置より手前」とは、例えば、自車両Mが車線変更可能となる位置よりも手前であることであり、より具体的には、図3および図4に示すように自車両Mが法規上車線変更可能となる位置であるハードノーズHNを通過し、且つソフトノーズSNより手前であることである。
「相対関係に関する所定の基準」には、例えば、自車両Mおよび本線車両mAの相対的な位置の関係に基づく位置基準と、自車両Mおよび本線車両mAの相対的な速度の関係に基づく速度基準とが含まれる。より具体的に、「相対関係に関する所定の基準」には、自車両Mおよび本線車両mAの干渉リスクを定量化する指標である、自車両Mおよび本線車両mAのTTCや、自車両Mと本線車両mAとのTHWに対する判定規則が含まれる。所定の基準の詳細については後述する。
「自車両Mの加減速制御により他車両との相対関係を変化させる」とは、自車両Mが減速することで本線車両mAの後方に合流することや、本線車両mAに車線L2から車線L3に車線変更するように働きかけを行うこと、自車両Mが更に加速することで本線車両mAよりも前方に合流することなどが含まれる。
また、合流制御部142は、本線である車線L2への合流路上の進行方向に関する自車両Mの位置が所定位置以降であり、且つ所定の基準を満たす場合、自車両Mの加速制御を抑制し、自車両Mの減速制御により本線車両mAの後方への合流制御を行う。
[車両の走行軌道例1]
図5は、第3場面の一例である。第3場面は、時刻t1よりも時間が進行した時刻t2の場面である。合流制御部142による制御に基づく自車両Mの走行軌道の一例を説明するための図である。なお、以下の説明において、図5に示す自車両Mが本線車両mAの前方に合流する例を「ケースa」と称する。
図5の場面において例えば、相対関係検出部138は、時刻t1よりも所定時間経過後の時刻t2において、自車両Mの速度VMが本線車両mAの速度VmAよりも相対的に早く、自車両Mの基準箇所が本線車両mAの基準箇所よりも進行方向に距離daだけ前方にあるという相対関係を検出する。合流制御部142は、相対関係検出部138の検出結果に基づいて、自車両Mを本線車両mAの前方に合流させると決定する。
行動計画生成部140は、合流制御部142による決定結果に基づいて目標軌道Kaを生成して、第2制御部160に出力する。合流制御完了時の自車両Mおよび本線車両mAの位置の一例を、図中の破線(M(a)およびmA(a))で示す。なお、合流制御部142は、必要に応じて自車両Mを加速制御する。
図6は、第4場面の一例である。第4場面は、図5の第3場面とは異なる時刻t2を示す場面である。以下の説明において、図6に示す自車両Mが本線車両mAの方向に合流する例を「ケースb」と称する。
例えば、相対関係検出部138が、時刻t2において、自車両Mの速度VMが本線車両mAの速度VmAよりも相対的に遅く、自車両Mの基準箇所が本線車両mAの基準箇所よりも進行方向に距離dbだけ前方にあるという相対関係を検出する。距離dbは、図5に示す距離daよりも小さな距離であってもよいし、本線車両mAの基準箇所の方が、自車両Mの基準箇所よりも進行方向前方に位置する距離であってもよい。合流制御部142は、相対関係検出部138の検出結果に基づいて、自車両Mを本線車両mAの後方に合流させると決定する。
行動計画生成部140は、合流制御部142による決定結果に基づいて目標軌道Kbを生成して、第2制御部160に出力する。合流制御完了時の自車両Mおよび本線車両mAの位置の一例を、図中の破線(M(b)およびmA(b))で示す。なお、合流制御部142は、必要に応じて自車両Mを加速制御する。
[所定の基準について]
「所定の基準を満たす」とは、例えば、(相対関係検出部138による検出時点において)自車両Mの基準箇所が、本線車両mAの基準箇所よりも進行方向の前に位置していることと、以下に示す自車両Mの速度と本線車両mAの速度とが図7に示す相対関係を満たすこととの双方が成立することである。
図7は、所定の基準を可視化したグラフである。図7に示すグラフは、縦軸をTTC、横軸をTHWとして、相対関係検出部138による検出結果をそのTTCおよびTHWの2軸により構成される座標系を用いて表現するものである。なお、TTCが負の値になるとは、自車両Mの速度が本線車両mAの速度よりも大きいことを便宜的に示したものである。また、THWが負の値になるとは、本線車両mAが自車両Mの後方を走行していることを便宜的に示したものである。なお、図7に示すグラフは、自車両Mの位置が所定位置よりも手前である場合に適用されるものである。自車両Mの位置が所定位置以降である場合に適用されるグラフについては後述する。
例えば、縦軸および横軸の交点を基準として、相対関係検出部138による検出結果が縦軸正方向に位置する場合、本線車両mAの車速がより速い傾向を持つことを示し、相対関係検出部138による検出結果が縦軸負方向に位置する場合、本線車両mAの車速がより遅い傾向を持つことを示す。また、例えば、縦軸および横軸の交点を基準として、相対関係検出部138による検出結果が縦軸正方向に位置する場合、自車両Mは本線車両mAの後方に合流すると選択しやすくなる傾向を持つことを示し、相対関係検出部138による検出結果が縦軸負方向に位置する場合、自車両Mが本線車両mAよりも前方に合流すると選択しやすくなる傾向を持つことを示す。
合流制御部142は、例えば、相対関係検出部138による検出結果に基づいて導出された、自車両Mと本線車両mAのTTCおよびTHWが、図示のグラフの領域A1〜A5の内部に位置する場合に、所定の基準を満たすと判定する。領域A1〜A5は、合流地点で自車両Mおよび本線車両mAがそのままの速度で走行した場合、両者が干渉する可能性が高いことを示す領域であるため、相対関係検出部138による検出結果が領域内に存在する場合には、その状況を自車両Mの加減速により解消することが好ましい。すなわち、「所定の基準を満たす」とは、図7に示すグラフにおいて「自車両Mと本線車両mAのTTCおよびTHWにより導出される座標が、領域A1〜A5の領域に位置する」ことである。
図7に示す領域A2、A3およびA5の傾きは、例えば、THWの1[sec]あたり、TTCが4[sec]程度変化することを示すものである。自車両Mが本線車両mAの前方に合流することよりも、本線車両mAの後方に合流しやすくすることを合流制御部142が優先的に選択しやすくするため、領域A2、A3およびA5には上記の傾きが設定されている。領域A1〜A5の大きさや、領域A2,A3およびA5の傾きは、自車両Mの性能や、自車両Mの乗員の設定などに応じて設定可能であってもよい。
なお、領域A1〜A5の境界線は、相対関係検出部138による検出結果の閾値を示すものである。したがって、合流制御部142は、相対関係検出部138による検出結果が領域A1〜A5の内側に該当する場合、領域A1〜A5の外側であり、且つ破線D1〜D4が示す目標値の位置に移動するように自車両Mの加減速を制御する。
合流制御部142は、加速または減速によって相対関係を変更できる場合、領域A1〜A5のいずれに該当するかに基づいて、加速または減速のどちらにより相対関係を変更するかを決定する。図8〜図12は、図7に示した制御規則に基づいて、合流制御部142が加速または減速のどちらにより相対関係を変更するかを決定する具体例を説明するための図である。
[加速制御例]
例えば、相対関係検出部138による検出結果が領域A1内の点(図8に例示した点P1)である場合、合流制御部142は、本線である車線L2への合流路上の進行方向に関する自車両Mの位置が所定位置より手前であり、且つ所定の基準を満たす場合、自車両Mの加減速制御により本線車両mAとの相対関係を変化させるよう、相対関係検出部138による検出結果が目標値を示す破線D3の線上の点(または点P1を起点として破線D3を超えた位置の点であり、例えば、図8に例示した点NP1)になるように、自車両Mを加速させる制御を行う。
また、例えば、相対関係検出部138による検出結果が領域A2内の点(図9に例示した点P2)である場合、合流制御部142は、本線である車線L2への合流路上の進行方向に関する自車両Mの位置が所定位置より手前であり、且つ所定の基準を満たす場合、自車両Mの加減速制御により本線車両mAとの相対関係を変化させるよう、相対関係検出部138による検出結果が目標値を示す破線D4の線上の点(または点P2を起点として破線D4を超えた位置の点であり、例えば、図9に例示した点NP2)になるように、自車両Mを加速させる制御を行う。
〔減速制御例〕
例えば、相対関係検出部138による検出結果が領域A3内の点(図10に例示した点P3)である場合、合流制御部142は、本線である車線L2への合流路上の進行方向に関する自車両Mの位置が所定位置より手前であり、且つ所定の基準を満たす場合、自車両Mの加速制御を抑制して、相対関係検出部138による検出結果が目標値を示す破線D2の線上の点(または点P3を起点として破線D2を超えた位置の点であり、例えば、図10に例示した点NP3)になるように、自車両Mを減速させる制御を行う。
合流制御部142は、TTCが負の値である場合(図示のように相対関係検出部138による検出結果が領域A3内の点P3である場合)であっても、加速制御は行わず、減速制御を行う。これは、図10に示す状態におけるTCCおよびTHWが0に近い場合に自車両Mの速度VMを本線車両mAの速度Vmaよりも早くして合流制御を行うとすると自車両Mの加速負荷が大きくなることから、自車両Mの速度VMを本線車両mAの速度VmAを大きく上回るように加速するよりも、自車両Mを減速させた方が自車両Mの駆動源に大きな負荷をかけることがなく、好適な走行が継続できるためである。また、TCCが大きく負の値、THWが大きく正の値である領域では図10に示す状態における本線車両mAの位置が比較的エンドノーズENに近い状態であることから、自車両Mの速度VMを本線車両mAの速度VmAを大きく上回るように加速するよりも、自車両Mを減速させた方が自車両Mの駆動源に大きな負荷をかけることがなく、好適な走行が継続できるためである。
例えば、相対関係検出部138による検出結果が領域A4内の点(図11に例示した点P4)である場合、合流制御部142は、本線である車線L2への合流路上の進行方向に関する自車両Mの位置が所定位置より手前であり、且つ所定の基準を満たす場合、自車両Mの加速制御を抑制して、相対関係検出部138による検出結果が目標値を示す破線D1の線上の点(または点P4を起点として破線D1を超えた位置の点であり、例えば、図11に例示した点NP4)になるように、自車両Mを減速させる制御を行う。
例えば、相対関係検出部138による検出結果が領域A5内の点(図12に例示した点P5)である場合、合流制御部142は、本線である車線L2への合流路上の進行方向に関する自車両Mの位置が所定位置より手前であり、且つ所定の基準を満たす場合、自車両Mの加速制御を抑制して、相対関係検出部138による検出結果が目標値を示す破線D1の線上の点(または点P5を起点として破線D1を超えた位置の点であり、例えば、図12に例示した点NP5)になるように、自車両Mを減速させる制御を行う。
なお、上述の説明において点NP1〜NP5は、相対関係検出部138による検出結果が領域A1〜A5に位置する場合に合流制御部142が自車両Mの加減速を変更するために参照する一時的な目標値である。したがって、合流制御部142の加減速制御に応じて、自車両Mおよび本線車両mAのTHWが変化する可能性があるため、相対関係検出部138が自車両Mおよび本線車両mAの相対関係を検出した検出結果は、点NP1〜NP5に一致しなくなってもよい。
[車両の走行軌道例2]
本線車両状態検出部136は、時刻t0〜時刻t2の本線車両mAの状態検出結果に基づいて、合流制御部142により自車両Mを本線車両mAの前方に合流させるか、本線車両mAの後方に合流させるかが決定された後も、本線車両mAの状態の検出を継続する。本線車両状態検出部136は、時刻t0〜時刻t2の本線車両mAの状態検出結果と、最新の本線車両mAの状態が大きく変化した場合に、その本線車両mAの状態を検出して、合流制御部142に出力する。合流制御部142は、所定位置以降においては、主としてTHWに基づいて合流タイミングの制御を行う。
図13は、第5場面を示す図である。第5場面は、時刻t2よりも時間が進行した時刻t3の場面である。なお、以下の説明において、図13に示す自車両Mが本線車両mAに合流する例を「ケースc」と称する。図13に示すケースcは、自車両Mの基準箇所が、本線車両mAの基準箇所よりも進行方向前方に位置する状態(自車両Mが本線車両mAを追い抜いた状態、または近い将来追い抜くと推定される状態)を指すものである。
合流制御部142は、例えば、既に車線L2に合流する目標軌道を生成していた場合であっても、図示のように本線である車線L2への合流路上の進行方向における自車両Mの位置が所定位置以降であり、且つ所定の基準を満たす場合、所定位置以降で車線L2から遠ざかる動作を行いながら減速制御を行う。
合流制御部142は、相対関係検出部138による時刻t3における自車両Mおよび本線車両mAとの相対関係の検出結果が、本線車両mAと自車両Mとの干渉の可能性が高いことを示す場合、自車両Mを車線L2から遠ざかる方向raに一時的に幅逃げし、減速する制御を行うことで、本線車両mAの後方に合流する目標軌道Kcを生成する。「幅逃げ」とは、幅寄せと対義の運転行為を示すものであり、図13に示す例においては、車線L2から自車両Mを遠ざける方向に自車両Mを走行させることである。「幅逃げ」には、一旦車線L2に自車両Mを近づける方向に自車両Mを走行させた後、車線L2から自車両Mを遠ざける方向に自車両Mを走行させることが含まれてもよい。合流制御完了時の自車両Mおよび本線車両mAの位置の一例を、図中の破線(M(c)およびmA(c))で示す。
合流制御部142は、上述の幅逃げの後、自車両Mの基準箇所の位置が本線車両mAの後方に位置するようになったときに、本線車両mAの後方に合流するように制御する。
図14は、第6場面を示す図である。第6場面は、時刻t2よりも時間が進行した時刻t4の場面である。なお、以下の説明において、図14に示す自車両Mが本線車両mAに合流する例を「ケースd」と称する。
また、本線車両状態検出部136により本線車両mAが車線L2から車線L3に車線変更しようとしていることが検出された場合、合流制御部142は、本線車両mAとの相対関係に関係なく(自車両Mと本線車両mAとの相対関係に基づいて変更した、加減速の制御を抑制して)、車線L2に合流する。
合流制御部142は、例えば、所定位置以降で本線車両mAが車線L2から車線L3に車線変更を行った場合、本線車両mAが車線変更を完了した時点で自車両Mを車線L2へ移動するよう制御する。本線車両状態検出部136により本線車両mAが車線L2から車線L3に車線変更しようとしていることが検出された場合の、合流制御部142による合流制御完了時の自車両Mおよび本線車両mAの位置の一例を、図中の破線(M(d)およびmA(d))で示す。また、合流制御部142は、本線車両mAが車線変更を完了する前に車線L2へ移動するよう制御を開始してもよく、本線車両mAが車線変更を開始後から車線変更の完了までの間に自車両Mを車線L2へ移動するよう制御してもよい。
合流制御部142は、例えば、図14に示すように、自車両Mの基準箇所よりも本線車両mAの基準箇所が進行方向前方に位置する場合には、本線車両mAのすぐ後方に自車両Mが合流できるように幅寄せする。なお、この幅寄せは、本線車両mAよりも進行方向後方を走行する他車両が存在する場合に、本線車両mAよりも進行方向後方を走行する他車両に対して減速を働きかけることにもなる。なお、合流制御部142は、自車両Mが合流できるように幅寄せする制御は、自車両Mの基準箇所よりも本線車両mAの基準箇所が進行方向前方に位置する場合に限らず、自車両Mが所定位置以降に位置し、本線車両mAの基準箇所が進行方向後方に位置する場合に行われてもよい。
[続:所定の基準について]
図15は、所定の基準を可視化したグラフである。図15に示すグラフは、図13および図14に示したように、自車両Mの位置が所定位置以降に合流制御部142が制御を行う場合に参照するものである。したがって、図15に示す制御規則は、図8および図9に示した所定位置より手前の場合の制御規則とは異なり、相対関係検出部138による検出結果が領域A1内の点または領域A2内の点で示すことができる状態に該当する場合であっても加速制御をせず、自車両Mに本線から遠ざかる動作(幅逃げ)や減速制御を示すものである。なお、合流制御部142は、自車両Mが所定位置以降となるまでに本線車両mAに対して十分に前方に位置する(例えば、自車両Mと本線車両mAの相対位置を変更するために、自車両Mが加速制御をせずに車線変更のみを行い、本線車両mAの前で合流できる程度前方に位置する)場合には所定位置以降でも幅逃げや減速制御は行わない。すなわち、合流制御部142は、車線L2に合流するに際して自車両Mと本線車両mAの相対関係を変更するために加速制御または減速制御が必要となる位置関係において、所定位置より手前であれば加速制御をするところを、所定位置以降である場合には加速制御を選択せずに幅逃げや減速制御を行うものである。
合流制御部142は、例えば、相対関係検出部138による検出結果に基づいて導出された、自車両Mと本線車両mAのTTCおよびTHWが、図示のグラフの領域A6およびA7の内部に位置する場合に、自車両Mの加減速制御により他車両との相対関係を変化させる。領域A6は、例えば、THWが0より大きく、且つ比較的小さな値(例えば、1〜2[s]程度)を含む領域である。領域A7は、例えば、TTCが0〔s〕近傍(例えば、−1〜1〔s〕程度)の値を含む領域である。
合流制御部142は、相対関係検出部138による検出結果が領域A6の内側に該当する場合、領域A6の外側であり、且つ破線D5が示す目標値の位置に移動するように自車両Mに本線から遠ざかる動作(幅逃げ)を行わせる。合流制御部142は、相対関係検出部138による検出結果であるTHWが負の値である場合であっても、図8および図9で示した加速制御する制御例とは異なり、幅逃げまたは減速制御の一方または両方を行う。なお、領域A6は、実際には不可能領域も含み、不可能領域の中でも自車両Mの車線L2への合流制御に自車両Mおよび本線車両mAの相対関係を変更するための加減速が不要な(相対関係を変化させなくても車線L2に車線変更可能である)場合には、合流制御部142は幅逃げや減速制御を行わなくてもよい。なお、図15においては幅逃げを行うことを示す矢印がTTC軸上で下から上に向かい、その後THWが正の値となっているのは、THWの値が負の状態で自車両Mが減速することでTTCが正の方向へ向かう(本線車両mAの方が早くなる)ことになり、その減速に伴いTHWが正になることを示している。なお、図15には、THWが負の領域でも加速をしないことを表現するために、THWが負の領域の場合について(THWが負の領域が不可侵領域であるようにみなして)記載を割愛している。例えば、THWが負の値であり、自車両Mが本線車両mAより前方に位置する場合であっても合流制御部142は加速制御をしない。
また、合流制御部142は、相対関係検出部138による検出結果が領域A7の内側に該当する場合、領域A7の外側であり、且つ破線D6が示す目標値の位置に移動するように自車両Mに本線に接近する動作(幅寄せ)を行わせる。なお、合流制御部142は、幅寄せのための加速制御を併せて行ってもよく、例えば、本線車両mAが一定速度で走行している場合には自車両Mの加速制御を行う。合流制御部142は、例えば、THWが大きく正である場合は本線車両mAが大きく前に位置することから加速しながら幅寄せを行い、本線車両mAの後方に進入する。一方、合流制御部142は、THWが小さな値である場合に加速制御を行いながら幅寄せしてしまうと、本線車両mAと幅方向に重なってしまう可能性があるため、自車両Mを加速せずに徐々に後ろに下がりつつ(THWが大きくなりながら)幅寄せする。なお、合流制御部142は、幅逃げまたは減速制御後に本線車両mAに速度を合わせに行くことで自車両Mの状態を図15に示したA7領域に近づけ、自車両Mの状態が領域A7に入ったら(すなわち、自車両Mおよび本線車両mA相対速度が近くなったら)幅寄せを開始する。その際、合流制御部142は、THWの値に応じて、加速しながらの幅寄せになるのか、速度変化をせず幅寄せをするかを適宜選択して制御する。
上述したように、合流制御部142は、以下の制御を行う。
パターン(1)(ケースa、ケースb)
所定の基準を満たす、且つ自車両Mが所定位置より手前→加速または減速して合流。
パターン(2)(ケースc、ケースd)
所定の基準を満たす、且つ自車両Mが所定位置以降→減速して合流。
[処理フロー]
図16は、車両制御装置100による合流処理の一例を示すフローチャートである。
まず、周辺認識部132は、自車両Mの周辺状況を認識する(ステップS100)。次に、相対関係検出部138は、自車両状態検出部134の検出結果と、本線車両状態検出部136の検出結果とに基づいて、自車両Mおよび本線車両mAの相対関係を検出する(ステップS102)。
次に、本線車両状態検出部136は、本線車両mAが車線維持しようとしているか、車線変更しようとしているかを検出する(ステップS104)。本線車両mAが車線維持しようとしていると検出された場合、合流制御部142は、自車両Mの位置が所定位置よりも手前か否かを判定する(ステップS106)。自車両Mの位置が所定位置よりも手前であると判定された場合、本線車両状態検出部136は、本線車両mAの検出結果に基づいて、自車両Mが車線L2に合流する時点の本線車両mAの位置を推定する(ステップS108)。次に、合流制御部142は、所定の基準に基づいて自車両Mの加減速制御により
本線車両との相対関係を変化させ(ステップS110)、本フローチャートの処理を終了する。
ステップS104において、本線車両mAが車線変更をしようとしていると検出された場合、合流制御部142は、本線車両mAが車線変更を完了してから、自車両Mを車線L2に合流するように走行軌道を生成して(ステップS112)、本フローチャートの処理を終了する。
ステップS106において、自車両Mの位置が所定位置よりも手前であると判定されなかった場合、合流制御部142は、自車両Mおよび本線車両mAが所定の基準を満たすか否かを判定する(ステップS114)。所定の条件を満たすと判定された場合、合流制御部142は、本線である車線L2に幅寄せして減速しながら本線車両mAの後方に合流する走行軌道を生成、または車線L2からの幅逃げを行いながら減速制御して(ステップS116)、本フローチャートの処理を終了する。
ステップS114において所定の条件を満たすと判定されなかった場合、合流制御部142は、自車両Mを本線車両mAの前方に合流させるよう走行軌道を生成して(ステップS118)、本フローチャートの処理を終了する。なお、自車両Mおよび本線車両mAの相対関係に応じて、ステップS116の処理において幅寄せをする制御が行われる場合には、幅寄せをしつつ加速する制御となってもよい。
以上説明したように、本実施形態によれば、相対関係検出部138による検出結果に基づいて、合流制御部142が自車両Mを本線車両mAの前方に合流させるか、後方に合流させるかを決定し、加減速制御を行うことにより、自車両Mによる合流制御が自然な合流制御が行われる(自車両Mによる無理な割り込み合流が行われない)ことから、合流本線を走行する本線車両mAの利用者に不快感を与える可能性を低減することができる。
[ハードウェア構成]
図17は、実施形態の車両制御装置100のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、各種制御装置は、通信コントローラ100−1、CPU100−2、ワーキングメモリとして使用されるRAM100−3、ブートプログラムなどを格納するROM100−4、フラッシュメモリやHDDなどの記憶装置100−5、ドライブ装置100−6などが、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。通信コントローラ100−1は、車両制御装置100以外の構成要素との通信を行う。記憶装置100−5には、CPU100−2が実行するプログラム100−5aが格納されている。このプログラムは、DMA(Direct Memory Access)コントローラ(不図示)などによってRAM100−3に展開されて、CPU100−2によって実行される。これによって、車両制御装置100の第1制御部120および第2制御部160のうち一部または全部が実現される。
上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
自車両の走行状態を検出し、
前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態を検出し、
前記自車両の走行状態と、前記他車両の走行状態とに基づいて、前記自車両と前記他車両の相対関係を検出し、
前記相対関係に基づいて前記自車両の前記本線への合流制御を行う、
車両制御方法であって、
前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が道路構造により定まる所定位置より手前であり、且つ前記相対関係に関する所定の基準を満たす場合、前記自車両の加減速制御により他車両との相対関係を変化させるよう制御し、
前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が前記所定位置以降であり、且つ前記所定の基準を満たす場合、前記自車両の加速制御を抑制し、前記自車両の減速制御により前記他車両後方への合流制御を行う、
ように構成されている、車両制御装置。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
1…車両システム、10…カメラ、12…レーダ装置、14…ファインダ、16…物体認識装置、20…通信装置、40…車両センサ、50…ナビゲーション装置、51…GNSS受信機、53…経路決定部、61…推奨車線決定部、80…運転操作子、100…車両制御装置、120…第1制御部、130…認識部、132…周辺認識部、134…自車両状態検出部、136…本線車両状態検出部、138…相対関係検出部、140…行動計画生成部、142…合流制御部、160…第2制御部、162…取得部、164…速度制御部、166…操舵制御部、200…走行駆動力出力装置、210…ブレーキ装置、220…ステアリング装置、M…自車両、mA…本線車両

Claims (9)

  1. 自車両の走行状態を検出する自車両状態検出部と、
    前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態を検出する本線車両状態検出部と、
    前記自車両の走行状態と、前記他車両の走行状態とに基づいて、前記自車両と前記他車両の相対関係を検出する相対関係検出部と、
    前記相対関係に基づいて前記自車両の前記本線への合流制御を行う合流制御部と、
    を備え、
    前記合流制御部は、
    前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が道路構造により定まる所定位置より手前であり、且つ前記相対関係に関する所定の基準を満たす場合、前記自車両の加減速制御により他車両との相対関係を変化させるよう制御し、
    前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が前記所定位置以降であり、且つ前記所定の基準を満たす場合、前記自車両の加速制御を抑制し、前記自車両の減速制御により前記他車両後方への合流制御を行う、
    車両制御装置。
  2. 前記合流制御部は、前記本線への合流路上の進行方向における前記自車両の位置が前記所定位置以降であり、且つ前記所定の基準を満たす場合、前記所定位置以降で前記本線から遠ざかる動作を行いながら減速制御を行う、
    請求項1に記載の車両制御装置。
  3. 前記合流制御部は、所定位置以降で前記他車両が前記本線から前記本線以外の車線に車線変更を行った場合、前記他車両が車線変更を完了した時点で前記自車両を前記本線へ移動させる、
    請求項1または2に記載の車両制御装置。
  4. 前記所定位置は、前記自車両が車線変更可能となる位置である、
    請求項1から3のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。
  5. 前記車線変更可能となる位置は、法規上車線変更可能となる位置である、
    請求項4に記載の車両制御装置。
  6. 前記所定の基準には、前記自車両および前記他車両の相対的な位置の関係に基づく位置基準と、前記自車両および前記他車両の相対的な速度の関係に基づく速度基準とが含まれる、
    請求項1から5のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。
  7. 前記所定の基準には、前記自車両および前記他車両の衝突余裕時間と、前記自車両と前記他車両との車頭時間とが含まれる、
    請求項5に記載の車両制御装置。
  8. コンピュータが、
    自車両の走行状態を検出し、
    前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態を検出し、
    前記自車両の走行状態と、前記他車両の走行状態とに基づいて、前記自車両と前記他車両の相対関係を検出し、
    前記相対関係に基づいて前記自車両の前記本線への合流制御を行う、
    車両制御方法であって、
    前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が道路構造により定まる所定位置より手前であり、且つ前記相対関係に関する所定の基準を満たす場合、前記自車両の加減速制御により他車両との相対関係を変化させるよう制御し、
    前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が前記所定位置以降であり、且つ前記所定の基準を満たす場合、前記自車両の加速制御を抑制し、前記自車両の減速制御により前記他車両後方への合流制御を行う、
    車両制御方法。
  9. コンピュータに、
    自車両の走行状態を検出させ、
    前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態を検出させ、
    前記自車両の走行状態と、前記他車両の走行状態とに基づいて、前記自車両と前記他車両の相対関係を検出させ、
    前記相対関係に基づいて前記自車両の前記本線への合流制御を行わせる、
    プログラムであって、
    前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が道路構造により定まる所定位置より手前であり、且つ前記相対関係に関する所定の基準を満たす場合、前記自車両の加減速制御により他車両との相対関係を変化させるよう制御させ、
    前記本線への合流路上の進行方向に関する前記自車両の位置が前記所定位置以降であり、且つ前記所定の基準を満たす場合、前記自車両の加速制御を抑制し、前記自車両の減速制御により前記他車両後方への合流制御を行わせる、
    プログラム。
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