以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明に係る車両の走行支援方法及び車両の走行支援装置は、車両の速度制御や車両の操舵制御を自律的に実行する自律走行制御に適用することができるほか、ドライバーが手動運転する際に適切な走行経路を提示してドライバーの手動運転を支援するナビゲーションシステムにも適用することができる。車両の自律走行制御に適用する場合、速度制御と操舵制御の両方を自律制御するほか、速度制御と操舵制御の一方を自律制御し、他方を手動制御する場合にも適用することができる。以下、自律走行制御機能を備えた車両に、本発明に係る車両の走行支援方法及び車両の走行支援装置を適用した一例を説明する。
図1は、走行支援システム1000の構成を示すブロック図である。本実施形態の走行支援システム1000は、走行支援装置100と、車両制御装置200とを備える。本実施形態の走行支援装置100は、通信装置111を備え、車両制御装置200も通信装置211を備え、これら走行支援装置100と車両制御装置200は、有線通信又は無線通信により互いに情報の授受を行う。
より具体的に本実施形態の走行支援システム1000は、検出装置1と、ナビゲーション装置2と、読み込み可能な記録媒体に記憶された地図情報3と、自車情報検出装置4と、環境認識装置5と、物体認識装置6と、走行支援装置100と、車両制御装置200とを備える。これら検出装置1と、ナビゲーション装置2と、読み込み可能な記録媒体に記憶された地図情報3と、自車情報検出装置4と、環境認識装置5と、物体認識装置6と、走行支援装置100の各装置は、図1に示すように、相互に情報の授受を行うためにCAN(Controller Area Network)その他の車載LANによって接続されている。
本実施形態の検出装置1は、自車両の前方、側方、後方の全周囲など、自車両の周囲に位置する障害物の存在を含む走行環境に関する情報その他の自車両の周囲の状況を検出する。本実施形態の検出装置1は、自車両周囲の環境情報を認識するための撮像装置、例えばCCD等の撮像素子を備えるカメラ、超音波カメラ、赤外線カメラなどを含む。本実施形態の撮像装置は自車両に設置され、自車両の周囲を撮像し、自車両の周囲に存在する対象車両を含む画像データを取得する。
本実施形態の検出装置1は、測距装置を含み、当該測距装置は、自車両と対象物との相対距離および相対速度を演算する。測距装置により検出された対象物の情報は、プロセッサ10に出力される。測距装置としては、レーザーレーダー、ミリ波レーダーなど(LRF等)、LiDAR(light detection and ranging)ユニット、超音波レーダーなどの出願時に知られた方式のものを用いることができる。
本実施形態の検出装置1として、一又は複数の撮像装置と、測距装置とを採用することができる。本実施形態の検出装置1は、撮像装置の検知情報と測距装置の検知情報など複数の異なる装置の情報を統合し、もしくは合成することにより、検知情報において不足している情報を補完し、自車両周囲の環境情報とするセンサフュージョン機能を備える。このセンサフュージョン機能は、環境認識装置5や物体認識装置6やその他のコントローラやロジックに組み込まれるようにしてもよい。
検出装置1が検出する対象物は、道路の車線境界線、センターライン、路面標識、中央分離帯、ガードレール、縁石、高速道路の側壁、道路標識、信号機、横断歩道、工事現場、事故現場、交通制限を含む。検出装置1が検出する対象物は、自車両以外の自動車(他車両)、オートバイ、自転車、歩行者を含む。検出装置1が検出する対象物は、障害物を含む。障害物は、自車両の走行に影響を与える可能性がある対象物である。検出装置1は、少なくとも障害物に関する情報を検知する。検出装置1が検出する対象物は、GPS等の自車両が走行する位置である自己位置情報と、自車両と対象物の相対位置(距離と方向)により、対象物の位置情報を検出されることができる。また検出装置1が検出する対象物は、地図情報と、オドメトリによる自車両が走行する位置である自己位置情報と、自車両と対象物の相対位置(距離と方向)とにより、対象物の位置情報を地図情報と対応させて検出されることができる。
本実施形態のナビゲーション装置2は、地図情報3を参照し、自車情報検出装置4により検出された現在位置から目的地までの走行レーン/走行経路を算出する。走行レーン又は走行経路は、自車両が走行する道路、方向(上り/下り)及び車線が識別された線形である。走行経路は、走行レーンの情報を含む。以下、走行レーンをレーンと省略して記載することもある。
本実施形態の地図情報3は、走行支援装置100、車載装置、又はサーバ装置に設けられた記録媒体に読み込み可能な状態で記憶され、経路生成及び/又は運転制御に用いられる。本実施形態の地図情報3は、道路情報、施設情報、それらの属性情報を含む。道路情報及び道路の属性情報には、道路幅、曲率半径、路肩構造物、道路交通法規(制限速度、車線変更の可否)、道路の合流地点、分岐地点、車線数の増加・減少位置等の情報が含まれている。本実施形態の地図情報3は、いわゆる高精細地図情報であり、高精細地図情報によれば、レーンごとの移動軌跡を把握できる。高精細地図情報は、各地図座標における二次元位置情報及び/又は三次元位置情報、各地図座標における道路・レーンの境界情報、道路属性情報、レーンの上り・下り情報、レーン識別情報、接続先レーン情報を含む。
また本実施形態の地図情報3は、自車両が走行する走路とそれ以外との境界を示す走路境界の情報を含む。自車両が走行する走路とは、自車両が走行するための道であり、走路の形態は特に限定されない。走路境界は、自車両の進行方向に対して左右それぞれに存在する。走路境界の形態は特に限定されず、例えば、路面標示、道路構造物が挙げられる。路面標示の走路境界としては、例えば、車線境界線、センターラインが挙げられる。また道路構造物の走路境界としては、例えば、中央分離帯、ガードレール、縁石、トンネル又は高速道路の側壁が挙げられる。なお、走路境界が明確に特定できない地点(例えば、交差点内)に対して、地図情報3には予め走路境界が設定されている。予め設定された走路境界は、架空の走路境界であって実際に存在する路面標示または道路構造物ではない。
本実施形態の自車情報検出装置4は、自車両の状態に関する検知情報を取得する。自車両の状態とは、自車両の現在位置、速度、加速度、姿勢、車両性能を含む。これらは、自車両の車両制御装置200から取得してもよいし、自車両の各装置から取得してもよい。本実施形態の自車情報検出装置4は、自車両のGPS(Global Positioning System)ユニット、ジャイロセンサ、オドメトリから取得した情報に基づいて自車両の現在位置を取得する。また本実施形態の自車情報検出装置4は、自車両の車速センサから自車両の速度及び加速度を取得する。また本実施形態の自車情報検出装置4は、自車両の慣性計測ユニット(IMU:Inertial Measurement Unit)から自車両の姿勢データを取得する。
本実施形態の環境認識装置5は、検出装置1が取得した位置情報、自車両周囲の画像情報及び測距情報から得られた物体認識情報と、地図情報に基づいて構築された環境に関する情報とを認識する。本実施形態の環境認識装置5は、複数の情報を統合することにより、自車両の周囲の環境情報を生成する。本実施形態の物体認識装置6も、地図情報3を用いて、検出装置1が取得した自車両周囲の画像情報及び測距情報を用いて、自車両周囲の物体の認識や動きを予測する。
本実施形態の車両制御装置200は、電子コントロールユニット(ECU:Electronic Control Unit)などの車載コンピュータであり、車両の運転を律する駆動機構210を電子的に制御する。車両制御装置200は、駆動機構210に含まれる駆動装置、制動装置、および操舵装置を制御して、目標車速及び目標走行経路に従って自車両を走行させる。車両制御装置200には、走行支援装置100から、自車両の運転計画に基づく制御命令が入力される。自車両の目標車速、目標走行経路、及び運転計画については後述する。
本実施形態の駆動機構210には、走行駆動源である電動モータ及び/又は内燃機関、これら走行駆動源からの出力を駆動輪に伝達するドライブシャフトや自動変速機を含む動力伝達装置、動力伝達装置を制御する駆動装置、車輪を制動する制動装置、及びステアリングホイール(いわゆるハンドル)の操舵角に応じて総舵輪を制御する操舵装置などが含まれる。車両制御装置200には、走行支援装置100から、目標車速に応じた制御信号が入力される。車両制御装置200は、走行支援装置100から入力される制御信号に基づいてこれら駆動機構210の各制御信号を生成し、車両の加減速を含む運転制御を実行する。駆動機構210の駆動装置に制御情報を送信することにより、車両の速度制御を自律的に制御することができる。
また本実施形態の車両制御装置200は、地図情報3が記憶するレーン情報と、環境認識装置5が認識した情報と、物体認識装置6で取得した情報とのうちの何れか一つ以上を用いて、自車両が目標走行経路に対して所定の横位置(車両の左右方向の位置)を維持しながら走行するように、駆動機構210の操舵装置の制御を行う。操舵装置は、ステアリングアクチュエータを備え、ステアリングアクチュエータは、ステアリングのコラムシャフトに取り付けられるモータ等を含む。車両制御装置200には、走行支援装置100から、目標走行経路に応じた制御信号が入力される。駆動機構210の操舵装置は、車両制御装置200から入力される制御信号に基づいて車両の操舵制御を実行する。駆動機構210の操舵装置に制御情報を送信することにより、車両の操舵制御を自律的に制御することができる。
本実施形態の走行支援装置100は、自車両の運転を制御することにより、自車両の走行を支援する制御を実行する。図1に示すように、本実施形態の走行支援装置100は、プロセッサ10を備える。制御装置であるプロセッサ10は、自車両の運転制御を実行させるプログラムが格納されたROM(Read Only Memory)であるROM12と、このROM12に格納されたプログラムを実行することで、走行支援装置100として機能する動作回路としてのCPU(Central Processing Unit)であるCPU11と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)であるRAM13と、を備えるコンピュータである。本実施形態のプロセッサ10は、上記機能を実現するためのソフトウェアと、上述したハードウェアの協働により各種の機能を司る。プロセッサ10は、通信装置111と出力装置110を備え、各種の出力又は入力の指令、情報の読み込み許可又は情報提供の指令を、車両制御装置200、ナビゲーション装置2、地図情報3、自車情報検出装置4、環境認識装置5、物体認識装置6へ出力する。プロセッサ10は、検出装置1、ナビゲーション装置2、地図情報3、自車情報検出装置4、環境認識装置5、物体認識装置6、車両制御装置200と相互に情報の授受を行う。
本実施形態のプロセッサ10は、目的地設定部120と、経路計画部130と、運転計画部140と、走行可能領域算出部150と、経路算出部160と、運転行動制御部170とを備え、それぞれがそれぞれの機能を司る。本実施形態のプロセッサ10は、これら目的地設定部120と、経路計画部130と、運転計画部140と、走行可能領域算出部150と、経路算出部160と、運転行動制御部170とをそれぞれ実現する又はそれぞれの処理を実行するためのソフトウェアと、上述したハードウェアとの協働により構成されている。
本実施形態のプロセッサ10による制御手順を、図2を参照して説明する。図2は、本実施形態に係る走行支援システムの情報処理手順を示すフローチャートである。図2を用いて、走行支援装置100が実行する自律走行制御処理の概要について説明する。
まず図2のステップS1において、プロセッサ10は、目的地設定部120により、自車情報検出装置4の検出結果に基づいて、自車両の現在位置を取得する処理を実行し、続くステップS2において、自車両の目的地を設定する処理を実行する。目的地は、ユーザが入力したものであってもよいし、他の装置により予測されたものであってもよい。続くステップS3において、プロセッサ10は、経路計画部130により、地図情報3を含む各種検出情報を取得する。続くステップS4において、プロセッサ10は、経路計画部130により、目的地設定部120によって設定された目的地に対する走行レーン(又は走行経路)を設定する。プロセッサ10は、経路計画部130により、地図情報3や自己位置情報に加え、環境認識装置5や物体認識装置6から得られた情報を用いて、走行レーンを設定する。プロセッサ10は、経路計画部130により、自車両が走行する道路を設定するが、道路に限らず、道路内において自車両が走行する車線を設定する。
続くステップS5において、プロセッサ10は、運転計画部140により、経路上の各地点における自車両の運転行動を計画する処理を実行する。運転計画は、各地点における進行(GO)、停止(No-GO)といった運転行動が規定される。例えば、交差点を右折する場合では、停止線の位置で停止するのか否かの判定や、対向車線の車両に対する進行判定を実行する。
続くステップS6において、ステップS5で計画された運転行動を実行するために、プロセッサ10は、走行可能領域算出部150により、地図情報3や自己位置情報に加え、環境認識装置5や物体認識装置6から得られた情報を用いて、自車両の周囲で走行可能な領域(走行可能領域ともいう)を算出する処理を実行する。走行可能領域は、自車両が走行する車線内に限られず、自車両が走行する車線に隣接する車線(隣接車線ともいう)であってもよい。また走行可能領域は、自車両が走行可能な領域であればよく、道路のうち車線として認識されている領域以外であってもよい。
続くステップS7において、プロセッサ10は、経路算出部160により、自車両が走行する目標走行経路を生成する処理を実行する。それに加えて、プロセッサ10は、運転行動制御部170により、目標走行経路に沿って走行するときの目標車速、及び目標車速のプロファイルを算出する。プロセッサ10は、目標車速に代えて、又はこれとともに、現在の車速に対しての目標減速度及び目標加速度、及びそれらのプロファイルを算出してもよい。なお、算出した目標車速を、目標走行経路の生成処理にフィードバックして、車両の挙動変化及び車両の乗員が違和感を覚える動き(挙動)を抑制するように、目標走行経路を生成するようにしてもよい。生成した目標走行経路を目標車速の算出処理にフィードバックして、車両の挙動変化及び車両の乗員が違和感を覚える動き(挙動)を抑制するように、目標車速を算出するようにしてもよい。
ステップS8において、プロセッサ10は、生成した目標走行経路を自車両に走行させる運転計画を立案する処理を実行する。またプロセッサ10は、算出した目標車速の速度で自車両を走行させる運転計画を立案する処理を実行する。そして、ステップS9において、プロセッサ10の出力装置110は、通信装置111を介して運転計画に基づく制御命令、制御指令値を車両制御装置200に出力し、各種アクチュエータである駆動機構210を動作させる。
車両制御装置200は、プロセッサ10からの指令値に基づいて、自車両の走行位置を制御する縦力及び横力を入力する。これらの入力に従い、自車両が目標とする目標走行経路に追従して自律的に走行するように、車体の挙動及び車輪の挙動が制御される。これらの制御に基づいて、車体の駆動機構210の駆動アクチュエータ、制動アクチュエータの少なくとも一方、必要に応じて操舵装置のステアリングアクチュエータが自律的に動作し、目的地に至る自律的な運転制御が実行される。もちろん、手動操作に基づく指令値に従い、駆動機構210を操作することもできる。
[目標車間距離の設定]
本実施形態の走行支援装置100は、走行可能領域算出部150により算出された走行可能領域において、経路算出部160により目標走行経路と目標車速プロファイルを算出する。目標走行経路の算出処理では、自車両と他車両との接触を回避するために、自車両と先行車両との間に所定の車間距離を空けるように、自車両の停車位置を設定する。以下、図10A〜10Bに示す走行シーンを例として、経路算出部160による走行支援装置100の目標走行経路の算出処理を説明する。なお、自車両と先行車両との間の車間距離とは、自車両の前端から先行車両の後端までの距離をいうものとする。
図10A〜10Bは、市街地の走行を想定した走行シーンを示す平面図である。図10A〜10Bに示す道路では、車両は図面の左側から右側の方向に向かって走行する。図10Aに示す走行シーンでは、自車両V1は自車線L1の現在位置Pcを走行しており、自車線L1から隣接車線L2に車線変更をするものとする。また、自車両V1が走行する道路の前方には信号機があり、信号機は停止信号を示し、停止信号に従い、自車線L1には他車両V3とV4が、隣接車線L2には他車両V5が停車しているものとする。また、隣接車線L2には、自車両V1の先行車両V2が走行しており、先行車両V2は、実線で示す現在位置Q1から破線で示す位置Q2まで走行し、停止信号に従って位置Q2に停車する。
このような状況である場合に、本実施形態の走行支援装置100は、撮像装置や測距装置などの検出装置1を用いて、先行車両V2の走行位置と車速を検出する。また、GPSユニット、地図情報3及び車速センサなどの自車情報検出装置4を用いて、自車両V1の走行位置及び車速を検出する。そして、環境認識装置5及び物体認識装置6を用いて、自車両V1と先行車両V2との車速差、及び自車両V1と先行車両V2との位置関係から、自車両V1が先行車両V2の後方の位置に車線変更するか否かを判定する。たとえば、自車両V1が、先行車両V2よりも速い車速で先行車両V2と並走していれば、自車両V1が先行車両V2の前方の位置に車線変更すると判定する。一方、自車両V1の車速が先行車両V2の車速よりも遅く、先行車両V2が自車両V1の前方を走行していれば、自車両V1が先行車両V2の後方の位置に車線変更すると判定する。
図10Aの走行シーンでは、自車両V1が先行車両V2の後方の位置に車線変更すると判定したものとする。自車両V1は、位置Q2に停車した先行車両V2の後方に車線変更することになり、走行支援装置100は、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を、たとえば図10Bに示す第1目標車間距離D1に設定し、自車両V1の停車位置Pxを設定する。停車位置Pxは、たとえば図10Bに破線で示す位置Pxに設定することができる。停車位置Pxを設定した後、走行支援装置100は、現在位置Pcから停車位置Pxまで走行する軌跡Txを生成する。図10Bに示す停車位置Pxに対しては、たとえば図10Bに示す軌跡Txを生成することができる。そして、走行支援装置100は、自車両V1が軌跡Txに沿って走行するように、運転行動制御部170により、車両制御装置200を用いて自車両V1の走行動作を自律制御する。
自車両V1は、図10Bに示す軌跡Txに沿って走行して停車位置Pxに停車すると、自車両V1と先行車両V2との車間距離を第1目標車間距離D1未満にするために、先行車両V2にさらに接近することはない。したがって、軌跡Txによる自律制御では、自車両V1が、自車線L1と隣接車線L2とに跨って停車することになる。その結果、自車両V1が、自車線L1を走行する後続車両の走行を妨害するおそれがある。また、自車両V1が停車位置Pxから走行を再開するためには、位置Q2に停止した先行車両V2が走行を再開しなければならず、それまで自車両V1は、自車線L1と隣接車線L2とを跨いで停車するという不安定な状態に置かれることになる。
そのため、本実施形態の走行支援装置100は、図3に示すように、自車線L1又は隣接車線L2を走行する先行車両V2の後方の位置に自車両V1が停車する場合に、自車両V1が、後続車両のような他車両の交通を妨げないようにした。すなわち、本実施形態に係る走行支援装置100は、自車両V1が走行する自車線L1又は自車線L1の隣接車線L2で自車両V1の前方を走行する先行車両V2を検出し、検出した先行車両V2が停車し、先行車両V2の後方に自車両V1が停車する場合は、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を第1目標車間距離D1に設定する。そして、先行車両V2の後方から第1目標車間距離D1で自車両V1が停車した場合の自車両V1の状況に基づいて、目標車間距離を、第1目標車間距離D1より小さい第2目標車間距離D2に設定する必要があるか否かを判定し、第2目標車間距離D2を設定する必要があると判定した場合には、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定し、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第2目標車間距離D2となるように、自車両V1の走行を制御して車間距離を調整する。以下、図3A〜3Bに示す走行シーンを例として、走行支援装置100による走行動作の自律制御について説明する。
図3A〜3Bは、図10A〜10Bと同様の走行シーンを示す平面図である。図10Aと同様に、図3Aの走行シーンにおいて、自車線L1から隣接車線L2へ自車両V1が車線変更を行うと、自車両V1は、位置Q2に停車した先行車両V2の後方に車線変更することになる。本実施形態に係る走行支援装置100は、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を第1目標車間距離D1に設定し、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第1目標車間距離D1となる第1位置P1を設定し、実線で示す現在位置Pcから、破線で示す第1位置P1まで走行する第1軌跡T1を生成する。自車両V1は、自律制御により図3Aに示す第1軌跡T1に沿って走行し、第1位置P1に到達する。
第1位置P1に到達すると、走行支援装置100は、第1目標車間距離D1より小さい第2目標車間距離D2に目標車間距離を設定する必要があるか否かを判定する。当該判定において、走行支援装置100の経路算出部160は、たとえば自車両V1の車線変更が完了しているか否かを判定する。第1位置P1に到達した時点で、自車線L1から隣接車線L2への車線変更が完了していれば、他車両の交通を妨げず、それ以上に車間距離を短くする必要がないので、目標車間距離の設定は、第1目標車間距離D1のままとする。一方、自車両V1が、自車線L1から隣接車線L2への車線変更を完了できずに、たとえば車線を跨いだ状態で先行車両V2の後方に停車した場合には、他車両の交通を妨げるおそれがあるので、目標車間距離を、第1目標車間距離D1よりも短い第2目標車間距離D2に設定する。図3Aに示す走行シーンでは車線変更が完了していないため、図3Bに示すように、第1目標車間距離D1よりも短い第2目標車間距離D2を目標車間距離として設定し、これにより自車線L1を走行する他車両の交通を妨げないようにする。
またこれに代えて、第2目標車間距離D2に目標車間距離を設定する必要があるか否かを判定する場合に、自車両V1が先行車両V2の後方に停車するか否かを判定するときに、検出した自車両V1と先行車両V2との車速差、及び自車両V1と先行車両V2との位置関係から、自車両V1が停車する停車位置を算出し、当該停車位置を用いて、第2目標車間距離D2を設定する必要があるか否かを判定してもよい。たとえば、算出した停止位置に停車すると、自車線L1と隣接車線L2に跨って停車することになると判定した場合には、走行支援装置100は、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定する。
走行支援装置100は、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第2目標車間距離D2となる第2位置P2を設定し、図3Bにおいて、実線で示す第1位置P1から、破線で示す第2位置P2まで走行する第2軌跡T2を生成する。自車両V1は、自律制御により、たとえば図3Bに示す第2軌跡T2に沿って走行し、第2位置P2に到達する。これにより、自車両V1は、第2位置P2に停車した時点で隣接車線L2に入りきることになり、自車線L1を走行する自車両V1の後続車両Vfの走行を妨害するおそれはなくなる。なお、本実施形態において、自車両V1が隣接車線L2に入りきるとは、自車両V1を平面視した場合に、自車両V1の車体全体が隣接車線L2に含まれていることをいうものとする。
[停車不適領域の設定]
図3の例では、自車両V1が、先行車両V2の後方から第1目標車間距離D1の距離に停車し、自車線L1から隣接車線L2へ車線変更を完了できないため、停車した自車両V1の周囲の状況に基づいて、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定する必要があると判定したが、第2目標車間距離D2に設定することの要否判定の基準は、図3の例に限定されない。たとえば、図4Aに示すように、自車両V1が走行できる領域である走行可能領域R1において、自車両V1が停車すると他車両又は歩行者といった自車両V1以外の交通参加者の交通を妨げる領域である停車不適領域R2を設定し、自車両V1の一部が停車不適領域R2に含まれているか否かを判定し、自車両V1の一部が停車不適領域R2に含まれていると判定した場合に、第2目標車間距離D2を設定することもできる。以下、図4A〜4Eに示す例を用いて停車不適領域R2について説明する。あわせて、自車両V1の周囲の他車両又は歩行者の状況に基づいて、第2目標車間距離D2の設定が必要か否かを判定することも説明する。
図4Aは、自車両V1が、自車線L1から隣接車線L2へ車線変更する場合の停車不適領域R2の一例を示す平面図である。図4Aは図3A〜3Bと同様の走行シーンを示す平面図であり、先行車両V2はすでに停車しており、自車両V1は第1位置P1に到達しているものとする。
停車不適領域R2を算出するにあたり、走行支援装置100の走行可能領域算出部150は、図4Aに破線で示す走行可能領域R1を設定する。走行可能領域R1としては、たとえば自車両V1が走行する道路の車線のうち、自車両V1が停車中の他車両と接触しない領域を設定する。図4Aに示す走行可能領域R1であれば、自車線L1と隣接車線L2とのうち、停車中の先行車両V2及び他車両V3の後端部と、自車両V1の先端部との接触を回避できる領域を走行可能領域R1に設定する。停車中の先行車両V2と他車両V3の後端部が自車両V1の先端部と接触しないようにするため、走行可能領域R1の走行方向前方の端部E1は、先行車両V2及び他車両V3の後端部と所定の間隔を空けた位置に設定されている。なお、所定の間隔とは、自車両V1と先行車両V2及び他車両V3との接触を回避することができる適宜の間隔である。
次に、走行支援装置100の経路算出部160は、停車不適領域R2を設定する。停車不適領域R2としては、走行可能領域R1において、たとえば自車両V1が走行する道路の車線のうち、自車両V1が停車すると他車両の交通を妨げる領域を設定する。図4Aに示す走行シーンでは、自車両V1は、自車線L1から隣接車線L2へ車線変更する。この際、車線変更が完了せずに自車線L1に自車両V1が停車してしまうと、自車線L1を走行する後続車両Vfの交通を妨げることになる。そこで、この場合には、図4Aにて一点鎖線で示す、走行可能領域R1のうち、自車線L1においてハッチングを付した領域を停車不適領域R2に設定する。
そして、走行支援装置100は、自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれているか否かを判定する。当該判定には、撮像装置や測距装置などの検出装置1及び自車情報検出装置4を用いる。具体的には、撮像装置で認識した車線と自車両V1との距離や、測距装置で検出した道路の縁石と自車両V1との距離を用いて判定する。自車両V1が、停車不適領域R2に含まれていないと判定した場合には、目標車間距離を第2目標車間距離D2には設定せず、自車両V1を、図4Aに実線で示す第1位置P1に停車させる。一方、図4Aに示すように、自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれていると判定した場合には、走行支援装置100は、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第2目標車間距離D2となる第2位置P2を設定し、実線で示す第1位置P1から、破線で示す第2位置P2まで走行する第2軌跡T2を生成する。このようにして自律制御により第2軌跡T2に沿って走行することで、自車両V1は、停車不適領域R2に含まれない位置まで移動することができ、自車線L1を走行する後続車両Vfの走行を妨げるおそれはなくなる。
図4Bは、自車線L1が走行方向前方にて本線と分岐線に分岐する場合の停車不適領域R2の一例を示す平面図である。図4Bに示す道路では、車両は図面の左側から右側の方向に向かって走行するものとする。自車両V1が走行する道路には、自車線L1と隣接車線L2があり、自車線L1は分岐点Bにて本線である自車線L1と、分岐線Lbに分岐している。また、図4Bに示す道路の走行方向前方には信号機があり、当該信号機は赤信号などの停止信号を示しているものとする。
図4Bの走行シーンでは、自車両V1は、自車線L1を図面の左側から右側に向かって走行し、自車線L1から分岐線Lbに進入するものとする。分岐線Lbには他車両V3が停止信号に従い停車しており、他車両V3の後方には、自車線L1から分岐線Lbに進入した先行車両V2が停車しているものとする。この場合に、自車両V1が自車線L1から分岐線Lbへ進入すると、自車両V1は、分岐線Lbにおいて、停車した先行車両V2の後方に進入することになる。このとき走行支援装置100は、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を第1目標車間距離D1に設定し、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第1目標車間距離D1となる第1位置P1を設定し、現在走行する位置から第1位置P1まで走行する軌跡を生成する。そして、自車両V1は、生成された軌跡に沿って走行し、第1位置P1に到達する。
自車両V1が第1位置P1に到達すると、走行支援装置100は、目標車間距離を、第1目標車間距離D1より小さい第2目標車間距離D2に設定する必要があるか否かを、停車不適領域R2を用いて判定する。まず、走行支援装置100は、図4Bに破線で示す走行可能領域R1を設定する。走行可能領域R1は、図4Aに示すシーンと同様に設定することができる。図4Bに示す走行シーンであれば、走行可能領域R1として、自車線L1、隣接車線L2及び分岐線Lbのうち、停車中の先行車両V2の後端部と、自車両V1の先端部との接触を回避できる領域を設定する。
次に、走行支援装置100は、停車不適領域R2を設定する。停車不適領域R2は、図4Aに示すシーンと同様に設定することができる。図4Bに示す走行シーンでは、自車両V1は、自車線L1から分岐線Lbへ進入する。この際、分岐線Lbへの進入が完了せずに自車線L1に自車両V1が停車してしまうと、自車線L1を走行する後続車両Vfの交通を妨げることになる。そこで、この場合には、走行可能領域R1のうち、自車線L1の領域を停車不適領域R2に設定する。すなわち、図4Bにおいて、一点鎖線で示され、ハッチングが付された領域が、停車不適領域R2である。
そして、走行支援装置100は、自車両V1の少なくとも一部が、停車不適領域R2に含まれているか否かを判定する。判定方法は、図4Aに示す走行シーンと同様である。自車両V1が停車不適領域R2に含まれていないと判定した場合には、目標車間距離を第2目標車間距離D2には設定しない。一方、図4Bに示すように、自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれていると判定した場合には、走行支援装置100は、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定し、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第2目標車間距離D2となる第2位置P2を設定し、図4Bにて実線で示す第1位置P1から、破線で示す第2位置P2まで走行する第2軌跡T2を生成する。そして自車両V1は、第2軌跡T2に沿って第2位置P2まで走行することで、停車不適領域R2に含まれない位置まで移動し、自車線L1を走行する後続車両Vfの走行を妨げることはなくなる。
自車両V1が自車線L1から分岐線Lbに進入する場合は、図4Bを用いて説明した。これに対して、自車両V1が分岐点Bを通過した後も本線である自車線L1を走行する場合を、図4Cを用いて以下に説明する。図4Cの走行シーンでは、停止信号に従い、自車線L1に他車両V3が、隣接車線L2に他車両V4及びV5がそれぞれ停車しており、他車両V3の後方には先行車両V2が停車しているものとする。この場合に、自車線L1を走行する自車両V1は、自車線L1に停車した先行車両V2の後方に停車することになる。そのため走行支援装置100は、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を第1目標車間距離D1に設定し、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第1目標車間距離D1となる第1位置P1を設定し、現在走行する位置から第1位置P1まで走行する軌跡を生成する。自車両V1は、生成された軌跡に沿って走行し、第1位置P1に到達する。
自車両V1が第1位置P1に到達すると、走行支援装置100は、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定する必要があるか否かを、停車不適領域R2を用いて判定する。まず、走行支援装置100は、図4Cに破線で示す走行可能領域R1を設定する。走行可能領域R1の設定は、図4Bに示すシーンと同様である。図4Cに示す走行シーンであれば、走行可能領域R1として、自車線L1、隣接車線L2及び分岐線Lbのうち、停車中の先行車両V2及び他車両V4の後端部と、自車両V1の先端部との接触を回避できる領域を設定する。
次に、走行支援装置100は、停車不適領域R2を設定する。停車不適領域R2は、図4Bに示すシーンと同様に設定することができる。図4Bに示す走行シーンでは、自車両V1は、分岐点Bを通過した後も自車線L1を走行する。この場合に、自車線L1と分岐線Lbとの分岐点Bにおいて、後続車両Vfは自車線L1から分岐線Lbに進入しようとするが、自車両V1が分岐点Bに停車してしまうと、それが邪魔になり、後続車両Vfは分岐線Lbに進入できない。そこで、この図4Cに示す走行シーンでは、走行可能領域R1のうち、分岐線Lbの領域と自車線L1において、自車線L1から分岐線Lbに進入する後続車両Vfが、分岐線Lbに進入するために走行する領域とを、停車不適領域R2に設定する。当該分岐線Lbの領域とは、たとえば図4Cにて一点鎖線で示す、ハッチングが付された領域R2aであり、当該後続車両Vfが分岐線Lbに進入するために走行する領域とは、たとえば図4Cに一点鎖線で示す、ハッチングが付された領域R2bである。
そして、走行支援装置100は、自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれているか否かを判定する。判定方法は、図4Bに示す走行シーンと同様である。自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれていないと判定した場合には、第2目標車間距離D2は設定しない。一方、図4Cに示すように、自車両V1の一部(又は全部)が停車不適領域R2に含まれていると判定した場合には、走行支援装置100は、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定し、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第2目標車間距離D2となる第2位置P2を設定し、図4Cにて実線で示す第1位置P1から、破線で示す第2位置P2まで走行する第2軌跡T2を生成する。第2軌跡T2に沿って第2位置P2まで走行することで、自車両V1は、停車不適領域R2に含まれない位置まで移動することができる。その結果、自車線L1から分岐線Lbに進入する後続車両Vfは、分岐線Lbへ進入するために、位置Pf1に一時停車する必要がなくなる。つまり、自車両V1が第2位置P2に移動することで、後続車両Vfは、自車両V1の後方を停車することなく通過し、自車線L1の位置Pf1から分岐線Lbの位置Pf2まで、たとえば軌跡Tfに沿って走行することができるようになる。
図4Dは、自車両V1が市街地を走行する場合の停車不適領域R2の一例を示す平面図である。図4Dに示す道路では、車両は図面の左側から右側の方向に向かって走行する。自車両V1が走行する道路には、自車線L1と隣接車線L2の2車線があり、他の道路と交差する交差点Cが存在し、交差点Cの走行方向前方には横断歩道CW1が、走行方向後方には横断歩道CW2が存在する。また、横断歩道CW1の走行方向前方には、隣接車線L2側に停止禁止部分NSが存在する。このとき、自車線L1には他車両V3が停車しており、他車両V3の後方には先行車両V2が停車しているものとする。なお、本実施形態において停止禁止部分とは、たとえば道路において消防署の前に設置されている、標示の中に入って通行することはできるが、標識内で停止することはできない領域をいうものとする。
図4Dに示す走行シーンにおいて、自車両V1は、自車線L1を図面の左側から右側に走行して交差点Cを通過し、先行車両V2との車間距離が第1目標車間距離D1となる第1位置P1に停車したものとする。実線で示す第1位置P1に到達すると、走行支援装置100は、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定する必要があるか否かを、停車不適領域R2を用いて判定する。まず、走行支援装置100は、図4Dに破線で示す走行可能領域R1を設定する。走行可能領域R1は、図4Aに示すシーンと同様に設定することができる。図4Dに示す走行シーンであれば、走行可能領域R1として、自車線L1と隣接車線L2のうち、停車中の先行車両V2の後端部と、自車両V1の先端部との接触を回避できる領域を設定する。
次に、走行支援装置100は、停車不適領域R2a〜R2dを設定する。図4A、4B及び4Cに示す走行シーンでは、停車不適領域R2は一つの他車両について設定した領域であったが、図4Dに示す走行シーンでは、車両又は歩行者といった交通参加者ごとに複数の停車不適領域を設定する。まず交差点Cについて、もし自車両V1が交差点C内に停車したとすると、他の道路を走行する車両の交通を妨げることになる。そこで、図4Dにおいて、走行可能領域R1内の交差点Cの位置に、一点鎖線で示す、ハッチングが付された停車不適領域R2aを設定する。また、横断歩道CW1及びCW2について、横断歩道CW1又はCW2内に自車両V1が停車したとすると、横断歩道CW1又はCW2を通って、自車両V1が走行する道路を横断する歩行者の邪魔になる。そこで、走行可能領域R1内の横断歩道CW1及びCW2の位置に、一点鎖線で示す、ハッチングが付された停車不適領域R2b及びR2cを設定する。さらに停止禁止部分NSについて、停止禁止部分NSに自車両V1が停車したとすると、自車両V1が障害となり、消防車や救急車のような緊急車両が出動できなくなるおそれがある。そこで、停止禁止部分NSの位置に、一点鎖線で示す、ハッチングが付された停車不適領域R2dを設定する。
そして、走行支援装置100は、自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれているか否かを判定する。判定方法は、図4Aに示す走行シーンと同様である。自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれていないと判定した場合には、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定しない。一方、図4Dに示すように、自車両V1の一部(又は全部)が、横断歩道CW1に対して設定された停車不適領域R2bに含まれていると判定した場合には、走行支援装置100は、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定し、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第2目標車間距離D2となる第2位置P2を設定し、実線で示す第1位置P1から、破線で示す第2位置P2まで走行する第2軌跡T2を生成する。第2軌跡T2に沿って第2位置P2まで走行することで、自車両V1は、自車両V1の後部が横断歩道CW1に含まれない位置まで移動することができる。これにより、横断歩道CW1にて、歩行者が道路を横断するのを妨げることがなくなる。
図4Eは、自車両V1が市街地を走行する場合の停車不適領域R2の他の例を示す平面図である。図4Eに示す道路には車線が2つあり、自車線L1を走行する車両は、図面の左側から右側の方向に向かって走行し、対向車線Loを走行する車両は、図面の右側から左側の方向に向かって走行する。また、自車線L1の走行方向左側には歩道SWが存在し、歩道に隣接する位置に、店舗や公共機関のような、車両が進入できる施設F1及びF2が存在する。このときに、自車線L1には先行車両V2aが停車しており、対向車線Loには対向車両Voが走行しているものとする。また、対向車両Voは、現在位置Po1を走行しており、施設F1に進入するために、実線で示す現在位置Po1から、破線で示す位置Po2まで軌跡Toに沿って走行するものとする。その際、対向車両Voは、自車線L1と歩道SWを横切ることになる。
図4Eに示す走行シーンにおいて、自車両V1aは、自車線L1を図面の左側から右側に走行し、先行車両V2aとの車間距離が第1目標車間距離D1となる第1位置P1aに停車したとする。自車両V1が第1位置P1aに到達すると、走行支援装置100は、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定する必要があるか否かを、停車不適領域R2を用いて判定する。これにはまず、走行支援装置100は、図4Eに破線で示す走行可能領域R1を設定する。走行可能領域R1は、図4Aに示すシーンと同様に設定することができる。図4Eに示す走行シーンであれば、走行可能領域R1として、自車線L1のうち、停車中の先行車両V2aの後端部と、自車両V1aの先端部との接触を回避できる領域を設定する。また、自車両V1aが施設F1及びF2に進入する場合には歩道SWを横切らなければならないため、歩道SWのうち、施設F1及びF2に隣接する部分も走行可能領域R1に設定する。
次に、走行支援装置100は、停車不適領域R2aを設定する。停車不適領域R2は、走行可能領域R1において、自車両V1が停車すると他の交通参加者の交通を妨げる領域であるところ、走行方向左側に施設F1が存在する位置、つまり施設F1の前方の位置に自車両V1が停車すると、対向車両Voは、自車両V1が障害となり施設F1に進入することができなくなる。そこで、走行支援装置100は、走行可能領域R1において、施設F1に進入する対向車両Voが軌跡Toに沿って走行する領域を停車不適領域R2に設定する。図4Eに示す走行シーンであれば、たとえば、図4Eに一点鎖線で示す、ハッチングが付された領域R2aを停車不適領域として設定する。図4Eに示す走行シーンのように、歩道SW及び施設F1などの周辺の走行環境を考慮して停車不適領域R2を設定する場合には、検出装置1の検出結果に加え、高精細地図情報といった地図情報3を用いることができる。
そして、走行支援装置100は、自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2aに含まれているか否かを判定する。この判定方法は、図4Aに示す走行シーンと同様であるが、図4Eに示す走行シーンのように周辺の走行環境を考慮する場合には、検出装置1の検出結果だけでなく、高精細地図情報などの地図情報3と、自車情報検出装置4の検出結果とを用いることができる。自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2aに含まれていないと判定した場合には、目標車間距離を第2目標車間距離D2には設定しない。一方、図4Eに示すように、自車両V1の一部(又は全部)が、停車不適領域R2aに含まれていると判定した場合には、走行支援装置100は、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定し、自車両V1aと先行車両V2aとの車間距離が第2目標車間距離D2となる第2位置P2aを設定する。そして、図4Eにて実線で示す第1位置P1aから、破線で示す第2位置P2aまで走行する第2軌跡T2aを生成する。第2軌跡T2aに沿って第2位置P2aまで走行することで、自車両V1aは、対向車両Voが施設F1に進入する際に障害とならない位置まで移動することができる。
図4Eに示す走行シーンにおいて、対向車両Voが施設F1に進入するときは、対向車両Voが施設F1に進入するために走行する領域を、停車不適領域R2aとして設定した。一方、自車両V1が施設に進入するときは、自車両V1が走行する道路と施設との間に存在する歩道SWを停車不適領域として設定する。
たとえば、図4Eに示す走行シーンにおいて、自車線L1を走行する自車両V1bが、左折して施設F2に進入する場合に、前方に先行車両V2bが停車していたとする。また、自車両V1bは、先行車両V2bとの車間距離を設定済みの第1目標車間距離D1とするために、先行車両V2bとの車間距離が第1目標車間距離D1となる、実線で示す第1位置P1bに停車したものとする。この場合には、自車両V1bの後部が歩道SWにはみ出すことになり、歩道SWの歩行者の往来を妨げることになる。そこで、走行支援装置100は、図4Eに示すように、走行可能領域R1において、歩道SWで施設F2に隣接する領域を、停車不適領域R2bとして設定する。
そして、走行支援装置100は、自車両V1bの少なくとも一部が停車不適領域R2bに含まれているか否かを判定する。この判定方法は、対向車両Voが施設F1に進入する場合と同様である。自車両V1bの少なくとも一部が停車不適領域R2bに含まれていないと判定した場合には、目標車間距離を第2目標車間距離D2には設定しない。一方、図4Eに示すように、自車両V1bの一部(又は全部)が、停車不適領域R2bに含まれていると判定した場合には、走行支援装置100は、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定し、自車両V1bと先行車両V2bとの車間距離が第2目標車間距離D2となる第2位置P2bを設定し、実線で示す第1位置P1bから、破線で示す第2位置P2bまで走行する第2軌跡T2bを生成する。第2軌跡T2bに沿って第2位置P2bまで走行することで、自車両V1bは、歩道SWの歩行者の障害とならない位置まで移動することができる。
[後続車両による目標車間距離の設定]
本実施形態の走行支援装置100は、自車両V1を追従する後続車両Vfを検出した場合に、当該後続車両Vfの少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれているか否かを判定し、自車両V1を追従する後続車両Vfの一部又は全部が停車不適領域R2に含まれていると判定した場合に、当該後続車両Vfが停車不適領域R2に含まれなくなるように、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定してもよい。これにより、自車両V1を追従する後続車両Vfが、さらに後続する他車両の走行を妨げることを回避することができる。以下、後続車両Vfと停車不適領域R2とに基づく車間距離の調整方法を、図5A〜5Bを用いて説明する。
図5A〜5Bは、市街地の走行を想定した走行シーンを示す平面図である。図5A〜5Bに示す道路では、車両は図面の左側から右側の方向に向かって走行し、また、図5A〜5Bに示す道路の前方には信号機があり、信号機は停止信号を示しているものとする。図5Aに示す走行シーンでは、自車両V1は、先行車両V2の後方に車線変更し、実線で示す第1位置P1に停車する。具体的には、他車両V3及びV4が停止信号に従い自車線L1に停車している場合に、自車両V1が自車線L1を走行し、先行車両V2が隣接車線L2を走行し、先行車両V2が停止信号に従って停車したのち、自車両V1が先行車両V2の後方に車線変更し、第1位置P1に停車する。
ここで、自車両V1が自車線L1から隣接車線L2へ車線変更する際に、図4Aに示す場合と同様に、図5Aに示す破線で示す走行可能領域R1と、一点鎖線で示し、ハッチングが付された停車不適領域R2とを設定する。さらに、自車線L1に、実線で示す現在位置Pf1を走行する後続車両Vfが存在し、この後続車両Vfは、自車線L1から隣接車線L2へ車線変更するものとする。この場合において、後続車両Vfは、自車線L1から隣接車線L2へ車線変更を行うと、実線で示す位置P1に停車した自車両V1の後方に車線変更することになる。その際に、後続車両Vfは、軌跡Tfに沿って車線変更をするが、自車両V1との車間距離を確保するために、たとえば破線で示す位置Pf2に停車してしまい、車線変更を完了できないことがある。その結果、後続車両Vfは、自車両V1が設定した停車不適領域R2に含まれる位置Pf2に停車してしまい、後続車両Vfにさらに後続する他車両の走行を妨げるおそれがある。
そこで、本実施形態の走行支援装置100は、検出装置1により、図5Aに示す後続車両Vfを検出した場合には、後続車両Vfの少なくとも一部が、自車両V1が車線変更する際に設定した停車不適領域R2に含まれているか否かを判定する。当該判定には、撮像装置や測距装置などの検出装置1、環境認識装置5及び物体認識装置6を用いることができる。たとえば、撮像装置を用いて、後続車両Vfの自車線L1における走行位置を認識する。後続車両Vfの一部又は全部が停車不適領域R2に含まれていないと判定した場合には、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定しない。一方、後続車両Vfの一部又は全部が停車不適領域R2に含まれていると判定した場合には、後続車両Vfが停車不適領域R2に含まれなくなるように、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定する。走行支援装置100は、たとえば図5Aに破線で示す第2位置P2を設定し、第1位置P1から第2位置P2まで走行する第2軌跡T2を生成する。
自車両V1は、第2軌跡T2に沿って走行し、図5Bにて実線で示す第2位置P2に停車する。これにより、自車両V1は先行車両V2に接近し、先行車両V2との車間距離を詰めることができる。こうして自車両V1が前方に移動したことで、隣接車線L2において、自車両V1の後方に後続車両Vfが走行するスペースが生まれる。後続車両Vfは、たとえば、図5Bに実線で示す位置Pf2から、当該スペース内に破線で示す位置Pf3まで、軌跡Tfに沿って走行することで、停車不適領域R2に含まれなくなる位置に停車することができる。その結果、後続車両Vfが、さらに後続する他車両の走行を妨げることはなくなる。
なお、図5A〜5Bに示す例では、実際に後続車両Vfを検出した場合を想定して、後続車両Vfによる第2目標車間距離D2の設定方法を説明したが、後続車両を検出する前に当該後続車両Vfの存在を仮定し、仮定の後続車両Vfの少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれているか否かを判定してもよい。仮定した後続車両Vfの少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれていると判定した場合には、仮定した後続車両Vfの全部が停車不適領域R2に含まれなくなるように、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を、第2目標車間距離D2に設定する。
[車間距離の調整]
本実施形態の走行支援装置100は、設定した第2位置P2まで第2軌跡T2に沿って走行する際に、必ずしも第2位置P2に到達しなくともよい。つまり、第1位置P1から第2位置P2まで走行している途中で、自車線L1を走行する後続車両Vfの走行を妨害するおそれがなくなった場合など、自車両V1と先行車両V2との車間距離を短縮する必要がなくなったと判定した場合には、自車両V1は第2位置P2の手前で停車してもよい。以下、図6A〜6Cを用いて車間距離の調整方法について説明する。なお、本実施形態の徐行とは、自車両が直ちに停止することができるような速度(たとえば5〜10km/h)で走行することをいうものとする。
図6A〜6Cは市街地の走行を想定した走行シーンであり、図6A〜6Cに示す道路では、車両は図面の左側から右側の方向に向かって走行する。また、図6A〜6Cに示す道路の前方には信号機があり、信号機は停止信号を示しているものとする。図6Aに示す走行シーンでは、停止信号に従い、他車両V3及びV4が自車線L1に、他車両V5が隣接車線L2に停車している。このときに、先行車両V2は、隣接車線L2を図面の左側から右側に走行して他車両V5の後方に停車し、自車両V1は、先行車両V2が停車した後に、自車線L1から隣接車線L2へ、先行車両V2の後方の位置に車線変更をするものとする。
この場合に、本実施形態の走行支援装置100は、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を第1目標車間距離D1に設定し、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第1目標車間距離D1となる第1位置P1を設定し、実線で示す現在位置Pcから、破線で示す第1位置P1まで走行する第1軌跡T1を生成する。ここで、図6Aに示す第1軌跡T1は、図3Aに示すものよりも、右方向への転舵を早く開始し、転舵の量が少なくなるように設定されている。そのため、第1軌跡T1に沿って走行し、第1位置P1に到達した時の自車両V1の姿勢は、図3Aに示すものよりも、平面視した場合の走行方向に対する車体の傾き(つまり、道路の走行方向と自車両V1の中心線とが成すヨー角)が小さく、自車線L1に含まれている部分が少なくなっている。
第1位置P1に到達すると、走行支援装置100は、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定する必要があるか否かを判定する。たとえば図3A〜3Bの場合のように車線変更が完了しているか否かを基準に判定すると、図6Aに示す走行シーンでは車線変更が完了していないため、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定することになる。ここで、第2目標車間距離D2は、たとえば図6Bに示す、目標車間距離として設定可能な最短距離を設定する。第2目標車間距離D2を設定後、自車両V1と先行車両V2との車間距離が設定可能な最短距離となる第2位置P2を設定し、図6Bにて実線で示す第1位置P1から、破線で示す第2位置P2まで走行する第2軌跡T2を生成する。そして、自車両V1が、第2軌跡T2に沿って第2位置P2まで走行することで、図6Bに示す後続車両Vfの走行を妨げることがなくなる。
ところが、自車両V1が隣接車線L2に入りきるためには、自車両V1は、必ずしも図6Bに示す第2目標車間距離D2まで先行車両V2に接近しなくともよい。たとえば、自車両V1が、図6Bに示す第2軌跡T2に沿って走行し、図6Cに破線で示す第3位置P3に到達したとすると、その時点で自車両V1の全部が隣接車線L2に入りきっており、自車線L1を走行する後続車両Vfの走行を妨害するおそれはない。そこで、本実施形態の走行支援装置100は、必要に応じて車間距離を調整するために、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第1目標車間距離D1となる第1位置P1に自車両V1を停車させた後、第1位置P1から、車間距離が第2目標車間距離D2となる第2位置P2まで自車両V1を徐行させ、この徐行の途中で、車間距離を短縮する必要がなくなったと判定した場合には、自車両V1を停車させる。
車間距離を短縮する必要がなくなったと判定するために、走行支援装置100は、たとえば、自車両V1の自車線L1から隣接車線L2へ車線変更が完了したか否か、又は自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれている否かを判定する。つまり、自車両V1の自車線L1から隣接車線L2へ車線変更が完了したと判定した場合、又は自車両V1の全部が停車不適領域R2に含まれていないと判定した場合には、それ以上先行車両V2との車間距離を縮める必要はないと判断し、第2位置P2の手前で自車両V1を停車させる。一方、自車両V1の自車線L1から隣接車線L2へ車線変更が完了していないと判定した場合、又は自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれていると判定した場合には、第2軌跡T2に沿った自車両V1の走行支援を継続する。なお、自車両V1は、第1位置P1に停車した後に徐行を開始する代わりに、第1位置P1から所定距離の位置に自車両V1が到達した後、停車せずに、当該第1位置から所定距離の位置から徐行を開始してもよい。なお、当該所定距離とは、徐行しても、先行車両V2及び後続車両Vfとの車間距離を自車両V1が確保することができる適宜の距離である。
これに代えて、第2目標車間距離D2の代わりに、図6Cに示す、第1目標車間距離D1より短く第2目標車間距離D2より長い第3目標車間距離D3を目標車間距離に設定し、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第3目標車間距離D3になる第3位置P3を設定し、第1位置P1から第3位置P3まで走行する第3軌跡T3を生成し、第3軌跡T3に沿って自車両V1が走行するように自車両V1の走行動作を自律制御することで、自車両V1と先行車両V2との車間距離を調整してもよい。ここで、自車両V1が自車線L1から隣接車線L2へ車線変更する場合の第3目標車間距離D3は、自車両V1が隣接車線L2に入りきる停車位置が設定できる車間距離であって、第1目標車間距離D1より短く、第2目標車間距離D2よりも長い、適宜の車間距離に設定することができる。また、停車不適領域R2を設定している場合には、自車両V1が停車不適領域R2に含まれない停車位置が設定できる車間距離であって、第1目標車間距離D1より短く、第2目標車間距離D2よりも長い、適宜の車間距離に設定することができる。
このように、たとえば図6Cに示す第3軌跡T3に沿って、自車両V1を、実線で示す第1位置P1から、破線で示す第3位置P3まで走行させることで、自車両V1は隣接車線L2に入りきり、自車線L1を走行する後続車両Vfの走行を妨害するおそれはなくなる。つまり、自車両V1を、設定可能な最短距離まで先行車両V2に接近させることなく、自車両V1と先行車両V2との車間距離を、自車線L1を走行する後続車両Vfの走行を妨げないために必要な分だけ短縮することができる。なお、車間距離を保ち、先行車両V2との接触を回避するため、自車両V1が第3位置P3まで走行した後は、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第3目標車間距離D3よりも短くならないように、当該車間距離を調整してもよい。
[目標車間距離の設定処理]
次に、図7A〜7B、8及び9を参照して、本実施形態の目標車間距離の設定の処理について説明する。図7A〜7B、8及び9は、本実施形態のプロセッサ10における車間距離の調整の処理を示すフローチャートである。なお、以下に説明する自律制御の処理は、本実施形態の走行支援装置100により所定時間間隔で実行される。
図7Aは、図2に示すステップS7のサブルーチンの一例である。本実施形態のプロセッサ10は、ステップS7で自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を設定する際に、経路算出部160を用いて、たとえば図7Aに示す手順で処理を行う。
ステップS701では、検出装置1、環境認識装置5及び物体認識装置6を用いて、自車線L1又は隣接車線L2を走行する先行車両V2を検出する。先行車両V2を検出しない場合には、ステップS711に進む。一方、先行車両V2を検出した場合には、ステップS702に進む。
ステップS702では、停車した先行車両V2の後方の位置に自車両V1が停車するか否かを判定する。自車両V1が先行車両V2の前方の位置に停車する場合には、ステップS711に進む。一方、自車両V1が停車した先行車両V2の後方の位置に停車する場合には、ステップS703に進む。
ステップS703では、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を第1目標車間距離D1に設定し、第1位置P1を設定する。続くステップS704では、第1位置P1まで走行する第1軌跡T1を生成する。
ステップS705では、自車両V1を平面視した場合に、第1位置P1にて、自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれるか否かを判定する。この判定には、検出装置1、環境認識装置5及び物体認識装置6を用いる。自車両V1の一部又は全部が停車不適領域R2に含まれないと判定した場合には、図2のステップS8に進み、第1軌跡T1に沿って走行する運転計画を立案する。一方、第1位置P1にて自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれると判定した場合には、ステップS706に進む。
ステップS706では、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定し、第2位置P2を設定する。続くステップS707では、第2位置P2まで走行する第2軌跡T2を生成する。第2軌跡T2を生成した後に、図2のステップS8に進み、運転計画を立案する。
また、ステップS701又はステップS702からステップS711に進んだ場合には、予め定められた条件を満たす走行経路を算出し、図2のステップS8に進み、運転計画を立案する。
図7Bは、図2に示すステップS8のサブルーチンの一例である。本実施形態のプロセッサ10は、ステップS707で第2軌跡T2を生成した場合に、運転行動制御部170を用いて、たとえば図7Bに示す手順で処理を行う。
ステップS801では、第2軌跡T2に沿って走行する運転計画を立案する。続くステップS802では、自車両V1を平面視した場合に、第2位置P2において自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれるか否かを判定する。この判定には、検出装置1、環境認識装置5及び物体認識装置6を用いる。第2位置P2において自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれると判定した場合には、図2のステップS9に進み、ステップS801で立案した運転計画に従って、自車両V1は第2軌跡T2に沿って走行し、第2位置P2に停車する。一方、第2位置P2において自車両V1の一部又は全部が停車不適領域R2に含まれないと判定した場合には、ステップS803に進む。
ステップS803では、自車両V1を第2軌跡T2に沿って走行させる。そして、続くステップS804において、自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれているか否かを判定する。自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれていると判定された場合には、ステップS803に戻る。ステップS803とステップS804は、自車両V1の一部又は全部が停車不適領域R2に含まれないとステップS804で判定されるまで、自車両V1が第2軌跡T2に沿って走行する間、繰り返される。
ステップS804にて、自車両V1が停車不適領域R2に含まれないと判定された場合は、ステップS805に進み、停車不適領域R2に含まれなくなった時点で停車するという運転計画を立案する。そしてステップS9に進み、自車両V1は停車する。
図8は、図2に示すステップS7のサブルーチンの他の例である。図8に示すサブルーチンは、図7Aに示すサブルーチンにおいて、ステップS707の後にステップS708〜S710を加えたものである。本実施形態のプロセッサ10は、ステップS7で自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を設定する際に、経路算出部160を用いて、たとえば図8に示す手順で処理を行ってもよい。
ステップS701では、検出装置1、環境認識装置5及び物体認識装置6を用いて、自車線L1又は隣接車線L2を走行する先行車両V2を検出する。先行車両V2を検出しない場合には、ステップS711に進む。一方、先行車両V2を検出した場合には、ステップS702に進む。
ステップS702では、停車した先行車両V2の後方の位置に自車両V1が停車するか否かを判定する。自車両V1が先行車両V2の前方の位置に停車すると判定した場合には、ステップS711に進む。一方、自車両V1が先行車両V2の前方の位置に停車すると判定した場合には、ステップS703に進む。
ステップS703では、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を第1目標車間距離D1に設定し、第1位置P1を設定する。続くステップS704では、第1位置P1まで走行する第1軌跡T1を生成する。
ステップS705では、自車両V1を平面視した場合に、第1位置P1にて、自車両V1の一部が停車不適領域R2に含まれるか否かを判定する。自車両V1が停車不適領域R2に含まれないと判定した場合には、図2のステップS8に進み、第1軌跡T1に沿って走行する運転計画を立案する。一方、第1位置P1にて自車両V1の一部が停車不適領域R2に含まれると判定した場合には、ステップS706に進む。
ステップS706では、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定し、第2位置P2を設定する。続くステップS707では、第2位置P2まで走行する第2軌跡T2を生成する。
ステップS707にて第2軌跡T2を生成した後、ステップS708では、第2位置P2にて、自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれるか否かを判定する。第2位置P2で自車両V1の一部又は全部が停車不適領域R2に含まれると判定した場合には、図2のステップS8に進み、第2軌跡T2に沿って走行する運転計画を立案する。一方、第2位置P2にて自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれないと判定した場合には、ステップS709に進む。
ステップS709では、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を第3目標車間距離D3に設定し、第3位置P3を設定する。続くステップS710では、第3位置P3まで走行する第3軌跡T3を生成する。そして、図2のステップS8に進み、第3軌跡T3に沿って走行する運転計画を立案する。なお、ステップS701又はステップS702からステップS711に進んだ場合は、図7Aのフローチャートと同様である。
図9は、図2に示すステップS7のサブルーチンのさらに他の例である。図9に示すサブルーチンは、図7Aに示すサブルーチンにおいて、ステップS705の代わりに、ステップS705a〜S705cを実行するものである。本実施形態のプロセッサ10は、ステップS7で自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を設定する際に、経路算出部160を用いて、たとえば図9に示す手順で処理を行ってもよい。
ステップS701では、検出装置1、環境認識装置5及び物体認識装置6を用いて、自車線L1又は隣接車線L2を走行する先行車両V2を検出する。先行車両V2を検出しない場合には、ステップS711に進む。一方、先行車両V2を検出した場合には、ステップS702に進む。
ステップS702では、停車した先行車両V2の後方の位置に自車両V1が停車するか否かを判定する。自車両V1が先行車両V2の前方の位置に停車すると判定した場合には、ステップS711に進む。一方、自車両V1が先行車両V2の前方の位置に停車すると判定した場合には、ステップS703に進む。
ステップS703では、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を第1目標車間距離D1に設定し、第1位置P1を設定する。続くステップS704では、第1位置P1まで走行する第1軌跡T1を生成する。
ステップS704にて第1軌跡T1を生成した後、ステップS705aでは、第1位置P1にて自車両V1の車線変更が完了したか否かを判定する。車線変更が完了しないと判定した場合には、ステップS706に進む。一方、車線変更が完了すると判定した場合には、ステップS705bに進む。
ステップS705bでは、検出装置1を用いて、自車両V1を追従する後続車両Vfを検出する。自車両V1を追従する後続車両Vfを検出しない場合は、図2のステップS8に進み、第1軌跡に沿って走行する運転計画を立案する。一方、自車両V1を追従する後続車両Vfを検出した場合には、ステップS705cに進む。
ステップS705cでは、自車両V1を追従する後続車両Vfが停車した場合に、当該後続車両Vfの少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれるか否かを判定する。当該後続車両Vfの一部又は全部が停車不適領域R2に含まれないと判定した場合には、図2のステップS8に進み、第1軌跡に沿って走行する運転計画を立案する。一方、当該後続車両Vfの少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれると判定した場合には、ステップS706に進む。
ステップS705a又はステップS705cからステップS706に進んだ場合には、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定し、第2位置P2を設定する。続くステップS707では、第2位置P2まで走行する第2軌跡T2を生成する。そして、図2のステップS8に進み、第2軌跡T2に沿って走行する運転計画を立案する。
また、ステップS701又はステップS702からステップS711に進んだ場合には、予め定められた条件を満たす走行経路を算出し、図2のステップS8に進み、運転計画を立案する。
[本発明の実施態様]
以上のとおり、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、自車両V1が走行する自車線L1又は自車線L1の隣接車線L2で自車両V1の前方を走行する先行車両V2を検出し、検出した先行車両V2が停車し、先行車両V2の後方に自車両V1が停車する場合は、自車両V1と先行車両V2との目標車間距離を第1目標車間距離D1に設定し、先行車両V2の後方から第1目標車間距離D1で自車両V1が停車した場合の自車両V1の状況もしくは、他車両又は歩行者の状況に基づいて、目標車間距離を、第1目標車間距離より小さい第2目標車間距離D2に設定する必要があるか否かを判定し、第2目標車間距離D2を設定する必要があると判定した場合には、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定し、自車両V1と先行車両V2との車間距離が第2目標車間距離D2となるように自車両の走行を制御し、車間距離を調整する。これにより、自車両V1が、特に自車線L1を走行する後続車両Vfなどの他車両の交通を妨げない位置まで走行することになるので、後続車両Vfなどの他車両の交通の障害となるのを回避することができる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、自車両V1が、自車線L1から隣接車線L2への車線変更を完了できない場合に、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定する。これにより、自車両V1が自車線L1と隣接車線L2に跨って停車することが抑制できるので、後続車両Vfなどの他車両の交通を妨げとなるのを回避することができる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、自車両V1が走行できる走行可能領域R1において、自車両V1が停車すると他車両又は歩行者の交通を妨げる停車不適領域R2を設定し、自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれているか否かを判定し、自車両V1の少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれていると判定した場合に、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定する。これにより、自車両V1は停車不適領域R2に含まれない位置まで走行するので、後続車両Vfなどの他車両の交通の障害となるのを回避することができる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、自車線L1から隣接車線L2へ自車両V1が車線変更する場合に、自車線L1を停車不適領域R2として設定する。これにより、自車両V1が自車線L1と隣接車線L2に跨って停車するのを抑制することができ、後続車両Vfなどの他車両の交通を妨げとなるのを回避することができる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、自車線L1が前方で本線と分岐線Lbに分岐する場合に、自車両V1が分岐線Lbを走行する状況では、本線を停車不適領域R2として設定し、自車両V1が本線を走行する状況では、分岐線Lbと、本線において、本線から分岐線Lbに進入する車両が走行する位置とを停車不適領域R2として設定する。これにより、自車両V1は、自車線L1が前方で本線と分岐線Lbに分岐する場合に、特に自車線L1を走行する後続車両Vfの走行を妨げない位置に停車することになるので、後続車両Vfなどの他車両の交通の障害となるのを回避することができる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、走行可能領域R1内に存在する横断歩道CW、交差点C及び停止禁止部分NSのうち少なくとも1つを停車不適領域R2として設定する。これにより、自車両V1は、市街地を走行する場合に、自車両V1が歩行者や緊急車両などの他車両の交通の妨げとならない位置に停車することになるので、他車両の交通の障害となるのを回避することができる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、自車両V1が走行する道路に沿って施設Fが存在する場合に、他車両が施設Fに進入する状況では、他車両が施設Fに進入するために走行する領域を停車不適領域R2として設定し、自車両V1が施設Fに進入する状況では、道路と施設Fとの間に存在する歩道SWを停車不適領域R2として設定する。これにより、自車両V1は、道路沿いの施設F1に進入する対向車両Voの走行を妨げない位置まで走行することになるので、対向車両Voの交通の障害となることを回避することができる。また、自車両V1が道路沿いの施設F2に進入する場合には、歩道SWの歩行者の障害とならない位置に停車することができる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、停車不適領域R2は、高精細地図情報又は検出装置1の検出結果を用いて設定される。これにより、正確に停車不適領域R2を設定することができる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、自車両V1を追従する後続車両Vfを検出した場合に、当該後続車両Vfの少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれているか否かを判定し、自車両V1を追従する後続車両Vfの一部又は全部が停車不適領域R2に含まれていると判定した場合に、当該後続車両Vfが停車不適領域R2に含まれなくなるように、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定する。これにより、自車両V1を追従する後続車両Vfが隣接車線L2に入りきるためのスペースを作ることができ、後続車両Vfにさらに後続する他車両の走行を妨げない位置に、後続車両Vfが停車できるようになる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、自車両V1を追従する後続車両Vfが存在すると仮定し、仮定した後続車両Vfの少なくとも一部が停車不適領域R2に含まれているか否かを判定し、仮定した後続車両Vfの一部又は全部が停車不適領域R2に含まれていると判定した場合に、仮定した後続車両Vfが停車不適領域R2に含まれなくなるように、目標車間距離を第2目標車間距離D2に設定する。これにより、自車両V1を追従する後続車両Vfを検出する前に、当該後続車両Vfが隣接車線L2に入りきるためのスペースを作ることができるので、自車両V1を追従する後続車両Vfを実際に検出したときに、後続車両Vfにさらに後続する他車両の走行を妨げない位置に、検出した後続車両Vfが停車できるようになる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、自車両V1が先行車両V2の後方に停車するか否かを判定するときに、自車両V1が停車する停車位置を算出し、停車位置を用いて、目標車間距離を、第1目標車間距離D1より小さい第2目標車間距離D2に設定する必要があるか否かを判定する。これにより、検出した停車位置を用いて、第2目標車間距離D2の設定の要否が正確に判定できるようになる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、車間距離が第1目標車間距離D1となる第1位置P1に自車両V1を停車させた後、第1位置P1から、車間距離が第2目標車間距離D2となる第2位置P2まで自車両V1を徐行させ、徐行の途中で、車間距離を短縮する必要がなくなったと判定した場合には、自車両V1を停車させる。これにより、自車両V1は、車速を落とした状態で先行車両V2に接近するので、先行車両V2との接触をより一層回避することができる。また、自車両V1が不必要に先行車両V2に接近する事態を回避することができる。さらに、自車両V1が先行車両V2に接近し過ぎると、この先行車両V2が検出装置1の撮像域を邪魔するので検出装置1の検出領域の死角が増加するが、これを抑制することができる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、車間距離が第1目標車間距離D1となる第1位置P1から所定距離の位置に自車両V1が到達した後、当該第1位置P1から所定距離の位置から、車間距離が第2目標車間距離D2となる第2位置P2まで自車両V1を徐行させ、徐行の途中で、車間距離を短縮する必要がなくなったと判定した場合には、自車両V1を停車させる。これにより、自車両V1は、車速を落とした状態で先行車両V2に接近するので、先行車両V2との接触をより一層回避することができる。また、自車両V1が不必要に先行車両V2に接近する事態を回避することができる。さらに、自車両V1が先行車両V2に接近することによって発生する、先行車両V2による検出装置1の検出領域の死角が増加するのを抑制することができる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、第2目標車間距離D2が目標車間距離として設定可能な最短距離である場合に、第1目標車間距離D1より短く第2目標車間距離D2より長い第3目標車間距離D3を設定し、車間距離が第3目標車間距離D3となるように自車両V1の走行を制御し、車間距離を調整する。これにより、自車両V1は、車速を落とした状態で先行車両V2に接近するので、先行車両V2との接触をより一層回避することができる。また、自車両V1が不必要に先行車両V2に接近する事態を回避することができる。さらに、自車両V1が先行車両V2に接近することによって発生する、先行車両V2による検出装置1の検出領域の死角が増加することを抑制することができる。
また、本実施形態の車両の走行支援方法及び支援装置によれば、車間距離が第3目標車間距離D3よりも短くならないように車間距離を調整する。これにより、自車両V1が不必要に先行車両V2に接近する事態を回避することができる。