JP2022048583A - 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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Abstract

Figure 2022048583000001
【課題】自車両の走行制御において、追越車両が接近した場合における走行の安全性を高め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である。
【解決手段】自車両が走行する自車線において、前記自車線における前記自車両の後方から前記自車両を追い越すことが推定される追越車両を認識する認識部と、前記自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する運転制御部であって、前記追越車両が認識された場合、前記自車両の走行速度を、自車両が走行している道路の車線数に基づいて決定する運転制御部と、を備える車両制御装置。
【選択図】図1

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。
近年、車両を自動的に制御することについて研究が進められている(特許文献1参照)。
特許第6264271号公報
従来の車両制御方法では、自車両を追い越そうとする車両(以下「追越車両」という。)が接近した場合における走行の安全性が必ずしも十分でない可能性があった。
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、自車両の走行制御において、追越車両が接近した場合における走行の安全性を高めることが可能な車両制御装置、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、自車両が走行する自車線において、前記自車線における前記自車両の後方から前記自車両を追い越すことが推定される追越車両を認識する認識部と、前記自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する運転制御部であって、前記追越車両が認識された場合、前記自車両の走行速度を、自車両が走行している道路の車線数、または道路種別に基づいて決定する運転制御部と、を備える車両制御装置である。
(2):上記(1)の態様において、前記運転制御部は、前記追越車両が認識され、且つ前記自車両が一方の進行方向に対して単一の車線を有する第一種道路を走行している場合、前記認識された追越車両が前記自車線から隣接車線への車線変更を行った場合に、前記自車両を減速させるものである。
(3):上記(1)又は(2)の態様において、前記運転制御部は、前記追越車両が認識され、且つ前記自車両が一方の進行方向に対して複数の車線を有する第二種道路を走行している場合、前記追越車両の動作に応じて前記自車両を減速させることを行わず、前記自車両の走行速度を設定速度に維持するものである。
(4):上記(1)~(3)の態様において、前記運転制御部は、前記追越車両が認識され、前記自車両が前記第二種道路を走行しており、且つ前記追越車両と前記自車両との並走状態が所定時間以上継続した場合、または前記追越車両と前記自車両との並走が所定距離以上継続した場合、前記自車両を減速させるものである。
(5):上記(4)の態様において、前記運転制御部は、自車両が前記第二種道路を走行しており、且つ停止線において前記追越車両と並んで停止した場合、走行再開後の所定期間において、前記並走状態に応じて前記自車両を減速させることを行わないものである。
(6):上記(4)又は(5)の態様において、前記運転制御部は、自車両が前記第二種道路を走行しており、且つ停止線が所定の距離以下の間隔で連続している区間を走行している場合、前記並走状態に応じて前記自車両を減速させることを行わないものである。
(7):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、自車両が走行する自車線において、前記自車線における前記自車両の後方から前記自車両を追い越すことが推定される追越車両を認識し、前記自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する際に、前記追越車両が認識された場合、前記自車両の走行速度を、自車両が走行している道路の車線数に基づいて決定する、車両制御方法である。
(8):この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、自車両が走行する自車線において、前記自車線における前記自車両の後方から前記自車両を追い越すことが推定される追越車両を認識させ、前記自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する際に、前記追越車両が認識された場合、前記自車両の走行速度を、自車両が走行している道路の車線数に基づいて決定させるプログラムである。
(1)、(7)、(8)によれば、車両制御装置が、自車両が走行する自車線において、前記自車線における前記自車両の後方から前記自車両を追い越すことが推定される追越車両を認識し、前記自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する際に、前記追越車両が認識された場合、前記自車両の走行速度を、自車両が走行している道路の車線数に基づいて決定することにより、自車両の車両制御において、追越車両が接近した場合における走行の安全性を高めることができる。
(2)によれば、上記の車両制御装置が、前記追越車両が認識され且つ前記自車両が前記第一種道路を走行している場合、前記認識された追越車両が前記自車線から隣接車線への車線変更を行った場合に、前記自車両を減速させることにより、追越車両は自車両を速やかに追い越すことが可能となる。
(3)によれば、上記の車両制御装置が、前記追越車両が認識され且つ前記自車両が前記第二種道路を走行している場合、前記追越車両の動作に応じて前記自車両を減速させることを行わず、前記自車両の走行速度を設定速度に維持することにより、過度な減速によって道路の交通状況が悪化することを抑制しつつ、追越車両との干渉を減らすことが可能となる。
(4)によれば、上記の車両制御装置が、前記追越車両が認識され、前記自車両が前記第二種道路を走行しており、且つ前記追越車両と前記自車両との並走状態が所定時間以上継続した場合、または前記追越車両と前記自車両との並走が所定距離以上継続した場合、前記自車両を減速させることにより、追越車両に自車両を速やかに追い越させることが可能となる。
(5)によれば、上記の車両制御装置は、自車両が前記第二種道路を走行しており、且つ停止線において前記追越車両と並んで停止した場合、走行再開後の所定期間において、前記並走状態に応じて前記自車両を減速させることを行わないことにより、自車両が、追越車両と並走している場合であっても、停止線付近の低速区域から速やかに退出することが可能となる。
(6)によれば、上記の車両制御装置が、自車両が前記第二種道路を走行しており、且つ停止線が所定の距離以下の間隔で連続している区間を走行している場合、前記並走状態に応じて前記自車両を減速させることを行わないことにより、自車両が、追越車両と並走している場合であっても速やかに低速区域から退出することが可能となる。
第1実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システムの構成図である。 第1実施形態における第1制御部および第2制御部の機能構成の具体例を示すブロック図である。 第1実施形態における自動運転制御装置ハードウェア構成の具体例を示す図である。 第1実施形態における自車両の速度調整の具体例を示すフローチャートである。 第1実施形態における第1の速度調整処理の具体例を示すフローチャートである。 第1実施形態における第1の速度調整処理の実施例を示す図である。 第2実施形態における自車両の速度調整の具体例を示すフローチャートである。 第2実施形態における第2の速度調整処理の具体例を示すフローチャートである。 第2実施形態における第2の速度調整処理の実施例を示す図である。 第3実施形態における第2の速度調整処理の具体例を示すフローチャートである。 第3実施形態における第2の速度調整処理の第1の実施例を示す図である。 第3実施形態における第2の速度調整処理の第2の実施例を示す図である。
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。
<第1実施形態>
[全体構成]
図1は、実施形態に係る車両制御装置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、LIDAR(Light Detection and Ranging)14と、物体認識装置16と、通信装置20と、HMI(Human Machine Interface)30と、車両センサ40と、ナビゲーション装置50と、MPU(Map Positioning Unit)60と、運転操作子80と、自動運転制御装置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。
LIDAR14は、自車両Mの周辺に光(或いは光に近い波長の電磁波)を照射し、散乱光を測定する。LIDAR14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。LIDAR14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LIDAR14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、認識結果を自動運転制御装置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LIDAR14の検出結果をそのまま自動運転制御装置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、自車両M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、自車両M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、自車両M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、自車両M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(Global Navigation Satellite System)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(Hard Disk Drive)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、自車両Mの位置を特定する。自車両M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車両M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、自車両M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。
なお、以下では特に区別しない場合、第1地図情報54および第2地図情報62を総称して地図情報という。また、以下でいう地図情報は、第1地図情報54および第2地図情報62のいずれか一方であってもよいし、それらの両方であってもよい。
また、本実施形態において、ナビゲーション装置50は、自車両Mが走行する道路に関する地図情報を取得する手段の一例である。自動運転制御装置100が、地図情報を取得する他の手段を有している場合、自動運転制御装置100は、必ずしもナビゲーション装置50を備えている必要はない。例えば、地図情報の一部又は全部は、通信装置20を介して道路の近辺に設置された道路事業者等の無線通信機器から取得されてもよいし、セルラー網等を介して外部の装置から取得されてもよい。
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、自動運転制御装置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。
自動運転制御装置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(Central Processing Unit)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(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)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、予め自動運転制御装置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置に装着されることで自動運転制御装置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。自動運転制御装置100は「車両制御装置」の一例であり、行動計画生成部140と第2制御部160を合わせたものが「運転制御部」の一例である。
図2は、第1制御部120および第2制御部160の機能構成の具体例を示すブロック図である。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、カメラ10、レーダ装置12、およびLIDAR14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、自車両Mの周辺にある物体の位置、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、自車両M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」(例えば車線変更をしている、または車線変更しようとしているか否か)を含んでもよい。
また、認識部130は、例えば、自車両Mが走行している車線(走行車線)を認識する。例えば、認識部130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車両M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、認識部130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。また、認識部130は、第2地図情報に基づいて、走行車線の数や走行車線の車線方向を認識する。ここでの車線方向は、車両がその方向において物理的に走行可能であることを意味するものではなく、道路交通の関連法規に基づく各車線の走行ルールとして定められた車両の進行方向を意味するものである。この認識において、ナビゲーション装置50から取得される自車両Mの位置やINSによる処理結果が加味されてもよい。また、認識部130は、一時停止線、障害物、赤信号、料金所、その他の道路事象を認識する。
認識部130は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自車両Mの位置や姿勢を認識する。認識部130は、例えば、自車両Mの基準点の車線中央からの乖離、および自車両M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車両M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、認識部130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)に対する自車両Mの基準点の位置などを、走行車線に対する自車両Mの相対位置として認識してもよい。
認識部130は、例えば、自車両を追い越そうとしている他車両(以下「追越車両」という。)を認識する追越車両認識部132を備える。なお、ここでいう追い越しとは、或る車線を走行する車両が、車線変更を行った上で、先行して同一車線を走行していた他車両よりも相対的に前方側まで移動した後に、元の車線に戻る(車線変更する)ことをいう。追越車両認識部132の具体的処理については後述する。
認識部130は、自車両Mの周辺にある物体に関する上記各種の認識結果を行動計画生成部140に通知する。なお、認識部130は、自車両Mと他車両とが車車間通信によって通信可能である場合、自車両Mの周辺にある物体に関する認識の一部又は全部を他車両から受信される情報に基づいて行ってもよい。
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の周辺状況に対応できるように、自車両Mが自動的に(運転者の操作に依らずに)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。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自車両Mの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。
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、合流イベント、テイクオーバーイベントなどがある。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。
また、行動計画生成部140は、認識部130によって他車両が追越車両と認識された場合に動作する速度調整部142を備える。速度調整部142の具体的処理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車両M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2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、自車両M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(Electronic Control Unit)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。
[追越車両に対応した制御について]
以下、追越車両に対応した制御について説明する。以下の制御は、例えば定速走行イベントなど、制御の自由度が比較的高いイベントが実行されている際に実行される。車線変更イベントや合流イベントなどが実行されている場合には、以下の処理よりも、車線変更や合流のための制御が優先されてよい。
追越車両認識部132は、自車両Mの周辺にある物体のうち、自車両Mと同じ車線を走行し、かつ自車両Mの後方で自車両Mを追い越すための予備動作を行っている他車両を追越車両として認識する。例えば、追越車両認識部132は、自車両Mを追い越すための予備動作として、自車両Mの後方を走行する他車両が以下に示す条件のうち一部または全部が満たされた場合に、当該他車両が追越車両であると認識する。なお、以下に示す条件は一例であり、追越車両か否かを判定する際の条件には他の条件が含まれてもよい。
(1)他車両が加速を開始した。
(2)他車両が追い越し車線側への横移動を開始した。
ここでいう追越車線は、他車両が自車両Mを追い越す際に走行する車線の意味であり、その車線が自車両Mが走行している車線と同一方向の車線であるか否かを問わない。
(3)他車両が方向指示器を点滅させている。
速度調整部142は、追越車両が認識された場合、自車両Mの走行速度を、自車両が走行している道路の車線数に基づいて決定する。より具体的には、速度調整部142は、追越車両が認識された場合、それ以降において所定の解除条件が満たされるまで当該他車両を追越車両として管理し、管理中の追越車両の状態と、自車両Mが走行中の道路の車線数とに基づいて、自車両Mを減速させるべきか否かを判定し、その判定結果に応じて自車両Mの減速を第2制御部160に指示する。なお、解除条件は、自車両Mの走行に関して追越車両の状態を考慮する必要がなくなったと判断することができる任意の基準に基づいて設定されてよい。例えば、解除条件は、追越車両が自車両Mの追い越しを完了した又は中止したと判断することができる条件であってもよい。また、例えば、解除条件は、追越車両と自車両Mとの間の距離が所定の距離以上離間したこと、とされてもよい。
このように、本実施形態において、行動計画生成部140は、自車両Mの走行速度を自動運転のレベルに応じて制御する機能に加え、追越車両が認識された場合に、自車両Mの走行速度を調整する機能を有する。すなわち、本実施形態の自動運転制御装置100において、行動計画生成部140は、速度調整部142を備えることにより、自車両Mの走行速度を自動運転のレベルに応じて制御する従来の自動運転制御において、追越車両が発生した場合における一時的な速度制御を付加的に実現するものである。
図3は、第1実施形態における自車両Mの速度調整の具体例を示すフローチャートである。なお、ここでは、簡単のため、自車両Mが二車線の道路を走行している状況を想定する。この場合、まず、追越車両認識部132が追越車両の検出を試みる(ステップS101)。ここで、追越車両が検出されなかった場合、追越車両認識部132はステップS101に処理を戻し、追越車両の検出処理を繰り返し実行する。
一方、ステップS101において追越車両が検出された場合、続いて追越車両認識部132は、自車両Mが現在走行中の道路が片側一車線であるか否かを判定する(ステップS102)。片側一車線の道路とは、一方の進行方向に対して単一の車線を有する道路であり、本発明における第一種道路の一例である。ここで現在走行中の道路が片側一車線であると判定された場合、すなわち自車線の隣接車線が対向車線である場合、速度調整部142が第1の速度調整処理を実行する(ステップS103)。
一方、ステップS102において、自車両Mが現在走行中の道路が片側一車線でないと判定された場合、すなわち隣接車線の車線方向が自車線の車線方向と同じである場合、速度調整部142は第1の速度調整処理を実行することなくフローチャートを終了する。
自動運転制御装置100は、自動運転制御の実施中において、図3に示す処理フローを所定の周期で繰り返し実行することにより、自車両Mが片側一車線の道路を走行しているときに追越車両が発生した場合において、第1の速度調整処理を繰り返し実行することができる。次に図4を参照しながら、第1の速度調整処理の流れについて説明する。
図4は、第1実施形態における第1の速度調整処理の具体例を示すフローチャートである。第1の速度調整処理では、まず、速度調整部142が、追越車両が隣接車線への車線変更を完了したか否かを判定する(ステップS201)。例えば、速度調整部142は、追越車両の全体が隣接車線に入った場合に車線変更が完了したと判定してもよいし、追越車両の全ての車輪が隣接車線に入った場合に車線変更が完了したと判定してもよい。ここで追越車両が隣接車線への車線変更を完了したと判定された場合、速度調整部142は、第2制御部160に自車両Mを減速させることを指示する(ステップS202)(第1の速度調整)。一方、追越車両が隣接車線への車線変更を完了したと判定されなかった場合、速度調整部142は、第2制御部160に対して自車両Mの減速を指示することなく第1の速度調整処理を終了する。
例えば、図5の例は、自車両Mが走行する自車線R1に対して隣接車線R2が自車線R1の対向車線である場合を示している。この場合、追越車両認識部132は、自車両Mの後方で自車両Mと同じ車線R1を走行し、且つ隣接車線R2への車線変更の予備動作として方向指示器を点滅させている他車両Aを追越車両として認識する。そして、この場合、隣接車線R2が自車線R1の対向車線であることから、速度調整部142は、他車両Aが隣接車線R2への車線変更を完了した、例えば他車両AがA’の位置に移動したことに応じて自車両Mを減速させる。
なお、ここでは、追越車両が車線変更を完了した後に自動運転制御装置100が自車両Mを減速させる場合について説明したが、自動運転制御装置100が自車両Mを減速させるのは、必ずしも追越車両が車線変更を完了した後である必要はない。自動運転制御装置100は、自車両Mの減速が他車両の走行に対して悪影響を与えない限りにおいて、追越車両が車線変更を完了する前に自車両Mを減速させてもよい。例えば、速度調整部142は、追越車両が変更先の車線に進入したタイミングで自車両Mを減速さてもよいし、追越車両の車体の特定部位が変更先の車線に入ったタイミングで自車両Mを減速させてもよい。換言すれば、速度調整部142は、追越車両が車線変更を行った場合に、自車両Mを減速させてもよい。
このように構成された第1実施形態の自動運転制御装置100は、片側一車線の道路を走行中に追越車両が発生した場合において、当該追越車両が隣接車線への車線変更を完了したことに応じて自車両Mを減速させる第1の速度調整を実施する。そして、このような第1の速度調整によれば、追越車両は自車両Mを速やかに追い越すことが可能となるため、自車両Mが自動運転によって片側一車線の道路を走行する場合において、追越車両が接近した場合における走行の安全性を高めることが可能となる。
<第2実施形態>
第2実施形態の自動運転制御装置100は、自車両Mが片側一車線の道路を走行している場合に加えて、自車両Mが片側二車線以上の道路を走行している場合における速度調整を行う点で第1実施形態の自動運転制御装置100と異なる。片側二車線以上の道路とは、一方の進行方向に対して複数の車線を有する道路であり、本発明における第二種道路の一例である。なお、第2実施形態の自動運転制御装置100は、速度調整部142が実施する速度調整の内容が一部異なるものの、構成としては第1実施形態の自動運転制御装置100と同様である。
図6は、第2実施形態における自車両Mの速度調整の具体例を示すフローチャートである。ここでは、簡単のため、自車両Mが片側一車線又は片側二車線の道路を走行している状況を想定する。なお、自車両Mが片側一車線の道路を走行しているときの速度調整(第1の速度調整)の処理の流れは第1実施形態と同様である。そのため、ここでは第1の速度調整処理については図3と同じ符号を付すことにより、その説明を省略する。
速度調整部142は、追越車両が検出されたときに自車両Mが片側二車線の道路を走行している場合に第2の速度調整処理を実行する点で第1実施形態における速度調整部142と異なる。具体的には、速度調整部142は、ステップS102において自車両Mが走行している道路が片側一車線でない場合、すなわち片側二車線である場合に第2の速度調整処理(ステップS104)を実行する。なお、この場合、速度調整部142は、第2の速度調整処理によって自車両Mを減速させる以外では、基本的には、自動運転のレベルに応じた車速(設定速度)に基づく自動運転行制御を継続し、加速をしないものとする。
図7は、第2実施形態における第2の速度調整処理の具体例を示すフローチャートである。第1の速度調整処理では、まず、速度調整部142が、追越車両が自車両Mと並走中であるか否かを判定する(ステップS301)。ここで、追越車両が自車両Mと並走中でないと判定された場合、速度調整部142は第2の速度調整処理を終了する。一方、ステップS301において、追越車両が自車両Mと並走中であると判定された場合、速度調整部142は当該追越車両が自車両Mと並走している時間(以下「連続並走時間」という。)が所定時間以上であるか否かを判定する(ステップS302)。
例えば、追越車両が自車両Mと並走中であるか否かは、自車両Mおよび追越車両の位置情報に基づいて判定することができ、連続並走時間は自車両Mと追越車両とが並走状態となってからの経過時間を測定することによって取得することができる。ここで速度調整部142は、追越車両と自車両Mの連続並走時間を、追越車両の管理の一環として別途管理しているものとする。
ステップS302において、追越車両の連続並走時間が所定時間未満であると判定された場合、速度調整部142は第2の速度調整処理を終了する。一方、ステップS302において、追越車両の連続性並走時間が所定時間以上であると判定された場合、速度調整部142は第2制御部160に対して自車両Mを減速させることを指示する(ステップS303)(第2の速度調整)。
例えば、図8は、片側2車線の道路において自車両Mと追越車両との並走が所定時間以上継続した状況の具体例を示す図である。具体的には図8は、時刻t1において追越車両Bが自車両Mとの並走を開始し、時刻t2において自車両Mとの連続並走時間が所定の閾値時間Tに達した状況を示している。この場合、速度調整部142は、追越車両Bが、時刻t1から連続並走時間だけ走行してB’の位置に到達したタイミングで自車両Mを減速させる。
なお、図7の例では、走行速度を減速するか否かの条件として、連続並走時間が所定時間以上であるか否かを判定したが、これに代えて、速度調整部142は、自車両Mと追越車両の並走が所定距離以上継続した場合に自車両Mを減速するように構成されてもよい。
このように構成された第2実施形態の自動運転制御装置100は、片側二車線の道路を走行中に追越車両との並走が発生した場合において、当該追越車両との連続並走時間が所定時間以上経過したことに応じて自車両Mを減速させる第2の速度調整を実施する。そして、このような第2の速度調整によれば、追越車両に自車両Mを速やかに追い越させることが可能となるため、自車両Mが自動運転によって片側二車線の道路を走行する場合において、追越車両が接近した場合における走行の安全性をより高めることが可能となる。
また、第2実施形態の自動運転制御装置100は、もともと隣接車線を走行して接近してきた他車両など、そもそも自車両Mを追い越そうとしていない他車両については追越車両と判定することがなく、必要以上の減速を行うことがない。そのため、第2実施形態の自動運転制御装置100によれば、過度な減速によって道路の交通状況が悪化することを抑制しつつ、自車両Mの走行と追越車両の走行との干渉を減らすことが可能となる。
<第3実施形態>
第3実施形態の自動運転制御装置100は、追越車両として管理されている他車両が自車両Mと並んで一旦停止した場合、走行再開時において走行速度の減速を行わないようにする点で第2の実施形態の自動運転制御装置100と異なる。なお、第3実施形態の自動運転制御装置100は、速度調整部142が実施する速度調整の内容が一部異なるものの、構成としては第1実施形態および第2実施形態の自動運転制御装置100と同様である。
図9は、第3実施形態における第2の速度調整処理の具体例を示すフローチャートである。ここでは、簡単のため、第2実施形態と同様に、自車両Mが片側一車線又は片側二車線の道路を走行している状況を想定する。なお、自車両Mが片側一車線の道路を走行しているときの速度調整(第1の速度調整)の処理の流れは第1実施形態と同様である。そのため、ここでは第1の速度調整処理については図3と同じ符号を付すことにより、その説明を省略する。また、本フローチャートにおいて自車両Mが片側二車線の道路を走行しているときの速度調整(第2の速度調整)の処理の一部は第2実施形態における第2の速度調整処理と同様である。そのため、ここでは第2実施形態における第2の速度調整処理と同様の処理については図7と同じ符号を付すことにより、それらの説明を省略する。
第3実施形態における第2の速度調整処理では、速度調整部142は、追越車両が自車両Mと並走中であると判定された場合において、自車両Mの現在位置が停止線連続区間内であるか否かを判定する(ステップS401)。ここで、停止線連続区間とは、停止線が所定の距離以下の間隔で連続している区間のことである。以下では、この停止線の一例として交差点を例にとり、交差点が所定の距離以下の間隔で連続している区間(以下「交差点連続区間」という。)を停止線連続区間の一例として説明する。例えば、この場合、追越車両認識部132が地図情報に基づいて、自車両Mの走行方向の前後所定範囲内に存在する交差点を認識し、速度調整部142が各交差点間の距離が所定の距離以下で連続しているか否かを判定することにより交差点連続区間の範囲を特定する。速度調整部142は、特定された交差点連続区間の範囲と自車両Mの位置情報に基づいて、自車両Mが交差点連続区間の範囲内に位置しているか否かを判定することができる。
ステップS401において、自車両Mが交差点連続区間内に位置していると判定された場合、速度調整部142は、自車両Mと並んで停止している他車両を追越車両の管理から除外した上で(ステップS402)第2の速度調整処理を終了する。なお、速度調整部142は、当該他車両を追越車両の管理から除外する代わりに、当該他車両が所定の条件を満たすまで追越車両とみなされないように管理してもよい。この場合、所定の条件は、当該他車両が走行を再開してから所定時間が経過したことであってもよいし、当該他車両が自車両Mとの並走状態から脱したことであってもよい。
例えば、図10は、片側二車線の道路において自車両Mと追越車両とが交差点連続区間内を走行している状況の具体例を示す図である。図10の例は2つの交差点P1およびP2が連続する交差点連続区間を示している。交差点連続区間は、最初の交差点から最後の交差点までの区間を含めばどのように設定されてもよい。例えば、交差点連続区間は、最初の交差点から最後の交差点までの区間とされてもよいし、最初の交差点より所定距離手前の地点から最後の交差点から所定距離進んだ地点までの区間とされてもよい。この場合、速度調整部142は、自車両Mが交差点連続区間L内を走行している状況では、並走する他車両Cを追越車両の管理から除外する。これにより、速度調整部142は、交差点連続区間内において追越車両Cが自車両Mに並走している状態であっても、自車両Mの減速を行わないようにすることができる。
一方、ステップS401において、自車両Mが交差点連続区間内に位置していないと判定された場合、速度調整部142は、自車両Mが停止中であるか否かを判定する(ステップS403)。ここで、自車両Mが停止中でないと判定された場合、速度調整部142はステップS302に処理を進める。
一方、ステップS403において、自車両Mが停止中であると判定された場合、速度調整部142は、自車両Mが交差点で停止しているか否かを判定する(ステップS404)。ここで、自車両Mが交差点以外で停止していると判定された場合、速度調整部142は第2の速度調整処理を終了する。一方、ステップS404において、自車両Mが交差点で停止していると判定された場合、速度調整部142はステップS402に処理を進め、自車両Mと並んで停止している他車両を追越車両の管理から除外した上で第2の速度調整処理を終了する。
例えば、図11は、片側2車線の道路において自車両Mと追越車両Dとが並んで交差点に停止している状況の具体例を示す図である。この場合、速度調整部142は、追越車両である他車両Dが自車両Mと並んで交差点に停止した際、当該他車両Dを追越車両の管理から除外する。これにより、速度調整部142は、交差点で一旦停止し、走行を再開した後の所定期間において、追越車両Dが自車両Mに並走している状態であっても、自車両Mの減速を行わないようにすることができる。この場合の走行再開後の所定期間は、車両Dが再び追越車両として管理されるまでの期間となる。
なお、この場合においても、交差点連続区間の場合と同様に、速度調整部142は、当該他車両Dを追越車両の管理から除外する代わりに、当該他車両Dが所定の条件を満たすまで追越車両とみなされないように管理してもよい。この場合、所定の条件は、当該他車両Dが走行を再開してから所定時間が経過したことであってもよいし、当該他車両Dが自車両Mとの並走状態から脱したことであってもよい。そして、この場合、走行再開後の所定期間は、当該他車両Dが走行を再開してから所定時間が経過するまでの期間、又は当該他車両Dが走行を再開してから自車両Mとの並走状態を脱するまでの期間となる。
このように構成された第3実施形態の自動運転制御装置100は、片側二車線の道路を走行中の自車両Mが、交差点において追越車両と並んで停止した場合、走行再開後の所定期間において第2の速度調整を実施することなく自車両Mを走行させることができる。また、第3実施形態の自動運転制御装置100は、片側二車線の道路を走行中の自車両Mが交差点連続区間内で追越車両と並走している場合において、第2の速度調整を実施することなく自車両を走行させることができる。そして、このような速度調整によれば、自車両Mは、追越車両と並走している場合であっても減速することなく速やかに交差点から退出することが可能となるため、自車両Mが自動運転によって片側二車線の道路を走行する場合において、追越車両が接近した場合における走行の安全性をより高めることが可能となる。
<変形例>
第1~第3の実施形態において、ECU20は、1つの電子制御ユニットとして構成されてもよいし、複数の電子制御ユニットに分散して構成されていてもよい。
第1~第3の実施形態において、追越車両認識部132は、後続車両が追越車両であると判定する際の条件に、自車両Mと後続車両との車間距離が所定の距離以下であることを含めてもよい。また、追越車両認識部132は、後続車両が追越車両であると判定する際の条件に、後続車両が加速したことを含めてもよい。
第1~第3の実施形態において、速度調整部142は、追越車両が完全に追い越し車線に入ってから自車両Mを減速させるように構成されてもよいし、追越車両の一部が追い越し車線に入ったタイミングで自車両Mを減速させるように構成されてもよい。
第1実施形態では、自動運転制御装置100が、追越車両が認識された場合に、自車両Mが走行中の道路の車線数に基づいて自車両Mの走行速度を決定する場合について説明したが、このような自車両Mの速度調整は、自車両Mが走行中の道路の車線数によらずに行われてもよい。例えばこの場合、自動運転制御装置100は、自車両が走行する自車線において、前記自車線における前記自車両の後方から前記自車両を追い越すことが推定される追越車両を認識する認識部と、前記自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する運転制御部であって、前記追越車両が認識され、且つ前記認識された追越車両が前記自車線から隣接車線への車線変更を完了した場合に、前記自車両を減速させる運転制御部と、を備えるように構成されてもよい。
第2実施形態では、自動運転制御装置100が、追越車両が認識された場合に、追越車両と自車両Mとの連続並走時間に基づいて自車両Mを減速させる場合について説明したが、このような自車両Mの速度調整は、追越車両ではない他車両との連続並走時間に基づいて実施されてもよい。例えばこの場合、自動運転制御装置100は、自車両と並走する他車両である並走車両を認識する認識部と、前記自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する運転制御部であって、自車両と前記並走車両との並走状態が所定時間以上継続した場合、前記自車両を減速させる運転制御部と、を備え、前記運転制御部は、前記自車両が交差点手前を前記並走車両と並走している場合、前記並走状態に応じて前記自車両を減速させることを行わないように構成されてもよい。この場合の運転制御部は、自車両と前記並走車両との並走状態が所定時間以上継続した場合、前記自車両を減速させるが、自車両が交差点手前を前記並走車両と並走している場合には、並走状態に応じて前記自車両を減速させることを行わない。
第1~第3の実施形態における自車両Mの速度調整は、自動運転でない運転支援(ACC(Adaptive Cruise Control)等)に適用されてもよい。
[ハードウェア構成]
図12は、実施形態の自動運転制御装置100のハードウェア構成の具体例を示す図である。図示するように、自動運転制御装置100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RAM(Random Access Memory)100-3、ブートプログラムなどを格納するROM(Read Only Memory)100-4、フラッシュメモリやHDD(Hard Disk Drive)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、自動運転制御装置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、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。
自車両と並走する他車両である並走車両を認識する認識部と、
前記自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する運転制御部であって、自車両と前記並走車両との並走状態が所定時間以上継続した場合、前記自車両を減速させる運転制御部と、
を備え、
前記運転制御部は、前記自車両が交差点手前を前記並走車両と並走している場合、前記並走状態に応じて前記自車両を減速させることを行わない、
車両制御装置。
従来は、並走車両が認識された場合に、自車両を加速することにより並走車両との距離を保つことが行われていたため、交差点付近を走行する際の安全性が必ずしも十分でない可能性があった。これに対して、上記のように構成される車両制御装置によれば、自車両は、交差点以外では減速することによって並走車両との距離を保ち、交差点では減速することなく速やかに交差点から退出することが可能となるため、交差点付近を走行する際の安全性をより高めることが可能となる。
上記説明した実施形態は、以下のようにも表現することができる。
自車両が走行する自車線において、前記自車線における前記自車両の後方から前記自車両を追い越すことが推定される追越車両を認識する認識部と、
前記自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する運転制御部であって、前記追越車両が認識され、且つ前記認識された追越車両が前記自車線から隣接車線への車線変更を完了した場合に、前記自車両を減速させる運転制御部と、
を備える車両制御装置。
従来は、並走車両が認識された場合に、自車両を加速することにより並走車両との距離を保つことが行われていたため、追越車両が発生した際の走行の安全性が必ずしも十分でない可能性があった。これに対して、上記のように構成される車両制御装置によれば、自車両は、追越車両により速やかに追い越されることが可能となるため、追越車両との並走状態を最小限にして走行の安全性をより高めることが可能となる。
上記説明した実施形態は、以下のようにも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が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、
自車両が走行する自車線において、前記自車線における前記自車両の後方から前記自車両を追い越すことが推定される追越車両を認識する認識部と、
前記自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する運転制御部であって、前記追越車両が認識された場合、前記自車両の走行速度を、自車両が走行している道路の車線数に基づいて決定する運転制御部と、
を備える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…LIDAR、16…物体認識装置、20…通信装置、30…HMI、40…車両センサ、50…ナビゲーション装置、51…GNSS受信機、52…HMI、53…経路決定部、54…第1地図情報、60…MPU、61…推奨車線決定部、62…第2地図情報、80…運転操作子、100…自動運転制御装置、100-1…通信コントローラ、100-2…CPU、100-3…RAM、100-4…ROM、100-5…記憶装置、100-5a…プログラム、100-6…ドライブ装置、120…第1制御部、130…認識部、132…追越車両認識部、140…行動計画生成部、142…速度調整部、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

Claims (8)

  1. 自車両が走行する自車線において、前記自車線における前記自車両の後方から前記自車両を追い越すことが推定される追越車両を認識する認識部と、
    前記自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する運転制御部であって、前記追越車両が認識された場合、前記自車両の走行速度を、自車両が走行している道路の車線数、または道路種別に基づいて決定する運転制御部と、
    を備える車両制御装置。
  2. 前記運転制御部は、前記追越車両が認識され、且つ前記自車両が一方の進行方向に対して単一の車線を有する第一種道路を走行している場合、前記認識された追越車両が前記自車線から隣接車線への車線変更を行った場合に、前記自車両を減速させる、
    請求項1に記載の車両制御装置。
  3. 前記運転制御部は、前記追越車両が認識され、且つ前記自車両が一方の進行方向に対して複数の車線を有する第二種道路を走行している場合、前記追越車両の動作に応じて前記自車両を減速させることを行わず、前記自車両の走行速度を設定速度に維持する、
    請求項1または2に記載の車両制御装置。
  4. 前記運転制御部は、前記追越車両が認識され、前記自車両が前記第二種道路を走行しており、且つ前記追越車両と前記自車両との並走状態が所定時間以上継続した場合、または前記追越車両と前記自車両との並走が所定距離以上継続した場合、前記自車両を減速させる、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の車両制御装置。
  5. 前記運転制御部は、自車両が前記第二種道路を走行しており、且つ停止線において前記追越車両と並んで停止した場合、走行再開後の所定期間において、前記並走状態に応じて前記自車両を減速させることを行わない、
    請求項4に記載の車両制御装置。
  6. 前記運転制御部は、自車両が前記第二種道路を走行しており、且つ停止線が所定の距離以下の間隔で連続している区間を走行している場合、前記並走状態に応じて前記自車両を減速させることを行わない、
    請求項4または5に記載の車両制御装置。
  7. コンピュータが、
    自車両が走行する自車線において、前記自車線における前記自車両の後方から前記自車両を追い越すことが推定される追越車両を認識し、
    前記自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する際に、前記追越車両が認識された場合、前記自車両の走行速度を、自車両が走行している道路の車線数、または道路種別に基づいて決定する、
    車両制御方法。
  8. コンピュータに、
    自車両が走行する自車線において、前記自車線における前記自車両の後方から前記自車両を追い越すことが推定される追越車両を認識させ、
    前記自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する際に、前記追越車両が認識された場合、前記自車両の走行速度を、自車両が走行している道路の車線数、または道路種別に基づいて決定させる、
    プログラム。
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