JP2021056713A

JP2021056713A - 車両制御装置

Info

Publication number: JP2021056713A
Application number: JP2019178461A
Authority: JP
Inventors: 英治布引; Eiji Nunobiki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2021-04-08
Anticipated expiration: 2039-09-30
Also published as: JP7234889B2

Abstract

【課題】ドライバに与える違和感や不快感を抑制しつつ、合流路から本線へのレーン変更を行う。【解決手段】車両制御装置（１０）は、自車両（１）が合流レーンを走行しているときに、合流レーンから本線レーンへのレーン変更を自動で行うレーン変更制御を実行可能である。当該車両制御装置は、地図情報（２０）に基づいて、合流レーンのうちソフトノーズ以降に相当する部分の長さを合流路長として取得する取得手段（１１）と、取得された合流路長に応じて、レーン変更制御の実行が不可能な領域である不可領域を設定する設定手段（１２）と、自車両が前記不可領域を通過した後に、レーン変更制御を実行する制御手段（１３）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御装置に関し、特に、レーン変更を自動で行うことが可能な車両制御装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば、路上に設置された車両状況検出システムの検出情報から認識される、制御対象車及び他車両各々の位置及び走行状態に基づいて、制御対象車が他車両に接触することなくレーン変更するように制御対象車の走行状態を制御する装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開平１０−１０５２３９号公報

特許文献１に記載の技術では、例えば制御対象車が比較的長い合流路を走行している場合であっても、本線が空いていると直ちにレーン変更が行われてしまう可能性がある。この場合、制御対象車のドライバに、例えば自動運転システムが「焦っている」、「素人っぽい」という印象を与えてしまい、ドライバが違和感や不快感を覚える可能性がある。つまり、特許文献１に記載の技術には改善の余地がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ドライバに与える違和感や不快感を抑制しつつ、合流路から本線へのレーン変更を行うことができる車両制御装置を提供することを課題とする。

本発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両が合流レーンを走行しているときに、前記合流レーンから本線レーンへのレーン変更を自動で行うレーン変更制御を実行可能な車両制御装置であって、地図情報に基づいて、前記合流レーンのうちソフトノーズ以降に相当する部分の長さを合流路長として取得する取得手段と、前記取得された合流路長に応じて、前記レーン変更制御の実行が不可能な領域である不可領域を設定する設定手段と、前記自車両が前記不可領域を通過した後に、前記レーン変更制御を実行する制御手段と、を備えるというものである。

第１実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。第１実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。ＬＣ開始不可領域の概念を示す概念図である。第２実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。

実施形態に係る車両制御装置について説明する。尚、当該車両制御装置を搭載する車両（即ち、自車両）は、自動運転可能に構成されているものとする。

＜概要＞
実施形態に係る車両制御装置は、自車両が合流レーンを走行しているときに、合流レーンから本線レーンへのレーン変更（即ち、本線への合流）を自動で行うレーン変更制御を実行可能に構成されている。このレーン変更制御は、自車両が自動運転により走行しているときに実行されてよい。

車両制御装置は、取得手段、設定手段及び制御手段を備えて構成されている。取得手段は、例えば高精度地図等の道路のレーン毎の情報を含む地図情報に基づいて、合流レーンのうちソフトノーズ以降に相当する部分の長さを合流路長として取得する。「ソフトノーズ」とは、道路上の合流不可区間の先端（即ち、自車両の進行方向前方側の端部）を意味する。

設定手段は、取得手段により取得された合流路長に応じて、レーン変更制御の実行が不可能な領域である不可領域を設定する。設定手段は、合流路長が長い場合、合流路長が短い場合に比べて、不可領域を大きく設定する。設定手段は、合流路長が比較的短い場合、不可領域を「ゼロ」に設定してよい（即ち、不可領域がなくてもよい）。「不可領域」は、例えばメートル等の長さの単位で表されてもよいし、例えば秒等の時間の単位で表されてもよい。

制御手段は、自車両が不可領域を通過した後に、レーン変更制御を実行する。この結果、自車両は、合流レーンに設定された不可領域を通過した後に本線に合流することとなる。上述の如く、不可領域は、合流路長が長い場合、合流路長が短い場合に比べて大きくなるので、合流路長が長い場合は、合流路長が短い場合に比べて、自車両が本線に合流するタイミングが遅くなる。

尚、レーン変更制御のうち、例えば速度制御（又は加減速制御）、ステアリング制御等のレーン変更に係る基本的な制御については、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は省略する。

従って、当該車両制御装置によれば、合流レーンの長さ（即ち、合流路長）に応じて適切に（例えば、ドライバが手動運転で本線に合流する場合と同じように）自車両をレーン変更させることができる。つまり、当該車両制御装置によれば、ドライバに与える違和感や不快感を抑制しつつ、合流レーンから本線レーンへのレーン変更を行うことができる。

＜第１実施形態＞
実施形態に係る車両制御装置の一具体例としての車両制御装置１０について図１乃至図３を参照して説明する。

車両制御装置１０は、上述した自車両に相当する車両１に搭載されている。車両制御装置１０は、図１に示すように、その内部に論理的に実現される処理ブロックとして、又は、物理的に実現される処理回路として、情報取得部１１、設定部１２及び制御部１３を有する。尚、「情報取得部１１」、「設定部１２」及び「制御部１３」は、夫々、上述した「取得手段」、「設定手段」及び「制御手段」の一例に相当する。

情報取得部１１は、例えば車載カメラ、レーダ、ＬｉＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇ）等による検出結果に基づく車両１の周辺状況に係る情報（例えば他車両を示す情報等）、例えば速度センサ等による検出結果に基づく車両１の状態に係る情報、地図情報２０に含まれる情報、等を取得する。

設定部１２は、上述した不可領域に相当する「ＬＣ（ＬａｎｅＣｈａｎｇｅ）開始不可領域」を設定する。尚、ＬＣ開始不可領域の具体的な設定方法については後述する。制御部１３は、車両１を自動運転可能であるとともに、レーン変更制御を実行可能に構成されている。

ここでは特に、自動運転により車両１が合流レーンを走行しているときに、合流レーンから本線レーンへのレーン変更が行われる場合の車両制御装置１０の動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。

図２において、自動運転により車両１が合流レーン（例えば高速道路のランプ等）を走行しているときに、情報取得部１１は、地図情報２０に基づいて、合流レーンのうちソフトノーズ（以降、適宜“ＳＮ”と表記する）以降に相当する部分の長さを合流路長として取得する（ステップＳ１０１）。

設定部１２は、上記取得された合流路長に応じて、合流レーンのうちＳＮ以降の部分にＬＣ開始不可領域を設定する（ステップＳ１０２）。ここでは、ＬＣ開始不可領域は、長さの単位で表されるものとする。このため、設定部１２は、ステップＳ１０２の処理において、ＬＣ開始不可領域の長さを決定することにより、ＬＣ開始不可領域を設定する。

設定部１２は、例えば図３（ａ）に示すような、合流路長とＬＣ開始不可領域長との関係を規定するマップを有していてよい。設定部１２は、ステップＳ１０２の処理において、上記取得された合流路長と、該マップとから、ＬＣ開始不可領域の長さを決定してよい。図３（ａ）からわかるように、合流路長が比較的短い場合、ＬＣ開始不可領域長は「ゼロ」である。

設定部１２により、ＬＣ開始不可領域の長さが「ゼロ」に設定された場合（即ち、合流路長が比較的短い場合）、例えば図３（ｂ）に示すように、ＬＣ開始不可領域は現れない。この場合、車両１がＳＮを通過した直後からレーン変更制御が可能となる。他方で、合流路長が比較的長い場合、例えば図３（ｃ）に示すように、合流路長に応じて設定されたＬＣ開始不可領域が現れる。この場合、車両１がＬＣ開始不可領域を通過するまでレーン変更制御は行われない。

図２に戻り、ステップＳ１０２の処理の後、制御部１３は、車両１がＬＣ開始不可領域を通過したことを条件に、レーン変更制御により、車両１を合流レーンから本線レーンへレーン変更させ、もって、車両１を本線へ合流させる（ステップＳ１０３）。上述したように、設定部１２によりＬＣ開始不可領域の長さが「ゼロ」に設定された場合、制御部１３は、車両１がＳＮを通過したことを条件に、レーン変更制御により、車両１を合流レーンから本線レーンへレーン変更させる。

（技術的効果）
車両制御装置１０では、合流路長に応じてＬＣ開始不可領域が設定される。具体的には、合流路長が比較的長い場合には、ＬＣ開始不可領域の長さが比較的長く（言い換えれば、ＬＣ開始不可領域が比較的大きく）設定されるので、車両１がＳＮを通過した後の比較的遅いタイミングでのレーン変更を実現することができる。他方、合流路長が比較的短い場合には、ＬＣ開始不可領域の長さが比較的短く（言い換えれば、ＬＣ開始不可領域が比較的小さく）設定される、或いは、「ゼロ」に設定されるので、車両１がＳＮを通過した後の比較的早いタイミングでのレーン変更を実現することができる。つまり、車両制御装置１０によれば、合流シーンに応じた適切なレーン変更を実現することができる。

＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態では、ＬＣ開始不可領域が長さの単位で表されているが、ＬＣ開始不可領域が時間の単位で表される態様について図４を参照して説明する。それ以外の部分については、上述した第１実施形態と同様である。よって、第２実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略するとともに、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図４を参照して説明する。

図４において、ステップＳ１０１の処理の後、設定部１２は、情報取得部１１から車両１の速度（即ち、自車速度）を取得する。設定部１２は、ステップＳ１０１の処理により取得された合流路長と、車両１の速度とに基づいて、合流レーンの終端に対するＴＴＣ（ＴｉｍｅｔｏＣｏｌｌｉｓｉｏｎ）を算出する（ステップＳ２０１）。

次に、設定部１２は、算出されたＴＴＣに応じて、車両１がＳＮを通過した後のレーン変更制御の実行が不可能な時間（以降、適宜“ＬＣ開始不可時間”と称する）を決定する（ステップＳ２０２）。このＬＣ開始不可時間が決定されることは、ＬＣ開始不可時間に車両１が進む距離に相当する長さのＬＣ開始不可領域が設定されることと同義である。

設定部１２は、例えば図３（ａ）に示したマップと同様の、ＴＴＣとＬＣ開始不可時間との関係を規定するマップを有していてよい。ＴＴＣが比較的小さい場合、ＬＣ開始不可時間は「ゼロ」であってよい。設定部１２は、ステップＳ２０２の処理において、上記算出されたＴＴＣと、該マップとから、ＬＣ開始不可時間を決定してよい。

ステップＳ２０２の処理の後、制御部１３は、車両１がＳＮを通過した後、ＬＣ開始不可時間が経過したことを条件に、レーン変更制御により、車両１を合流レーンから本線レーンへレーン変更させ、もって、車両１を本線へ合流させる（ステップＳ２０３）。設定部１２によりＬＣ開始不可時間が「ゼロ」に設定された場合、制御部１３は、車両１がＳＮを通過したことを条件に、レーン変更制御により、車両１を合流レーンから本線レーンへレーン変更させる。

以上に説明した実施形態から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。

発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両が合流レーンを走行しているときに、前記合流レーンから本線レーンへのレーン変更を自動で行うレーン変更制御を実行可能な車両制御装置であって、地図情報に基づいて、前記合流レーンのうちソフトノーズ以降に相当する部分の長さを合流路長として取得する取得手段と、前記取得された合流路長に応じて、前記レーン変更制御の実行が不可能な領域である不可領域を設定する設定手段と、前記自車両が前記不可領域を通過した後に、前記レーン変更制御を実行する制御手段と、を備えるというものである。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…車両、１０…車両制御装置、１１…情報取得部、１２…設定部、１３…制御部、２０…地図情報

Claims

自車両が合流レーンを走行しているときに、前記合流レーンから本線レーンへのレーン変更を自動で行うレーン変更制御を実行可能な車両制御装置であって、
地図情報に基づいて、前記合流レーンのうちソフトノーズ以降に相当する部分の長さを合流路長として取得する取得手段と、
前記取得された合流路長に応じて、前記レーン変更制御の実行が不可能な領域である不可領域を設定する設定手段と、
前記自車両が前記不可領域を通過した後に、前記レーン変更制御を実行する制御手段と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。