JP2022099146A - 車両制御システム及び車両制御方法 - Google Patents

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健司 大賀
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Abstract

【課題】ホスト車両の走行の安全性を高めることができる車両制御システムを提供する。【解決手段】車両制御システム２は、ホスト車両４の走行前方に存在する、走行車線１８に合流する合流車線２２を検出するカメラ６と、カメラ６により合流車線２２が検出された際に、走行車線１８から追い越し車線２０に車線変更するように、ホスト車両４の走行を制御する制御部１６とを備える。【選択図】図６

Description

本開示は、車両制御システム及び車両制御方法に関する。
自車両と先行車両との車間距離を一定に保つように自車両の走行速度を制御する、いわゆるアダプティブクルーズコントロールシステム（以下、「ＡＣＣシステム」という）が知られている。
特許文献１に開示された車両制御システムでは、ＡＣＣシステムを搭載したホスト車両が高速道路の本線車線を走行している場合に、高速道路のオンランプから合流してくる１台の合流車両の走行速度及び位置に基づいて、当該１台の合流車両が本線車線に合流できるように、ホスト車両の走行速度を制御する。
特許第６３５３５２５号公報
しかしながら、上述した特許文献１の車両制御システムでは、ホスト車両の走行速度を制御する際に、１台の合流車両の走行速度及び位置しか考慮していないため、ホスト車両の走行の安全性が十分に担保されているとは言えない。
そこで、本開示は、ホスト車両の走行の安全性を高めることができる車両制御システム及び車両制御方法を提供する。
本開示の一態様に係る車両制御システムは、第１の本線車線を走行するホスト車両の走行を制御する車両制御システムであって、前記ホスト車両の走行前方に存在する、前記第１の本線車線に合流する合流車線を検出する合流車線検出部と、前記合流車線検出部により前記合流車線が検出された際に、前記第１の本線車線から当該第１の本線車線とは異なる第２の本線車線に車線変更するように、前記ホスト車両の走行を制御する制御部と、を備える。
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータで読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ－Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の一態様に係る車両制御システム等によれば、ホスト車両の走行の安全性を高めることができる。
実施の形態に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る車両制御システムの動作例１の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る車両制御システムの動作例１を説明するための図である。 図２のフローチャートのステップＳ１０９の処理の流れを具体的に示すフローチャートである。 図４のフローチャートのステップＳ２０４の処理を説明するための図である。 図４のフローチャートのステップＳ２０７の処理を説明するための図である。 実施の形態に係る車両制御システムの動作例２の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る車両制御システムの動作例２を説明するための図である。 実施の形態に係る車両制御システムの動作例３の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る車両制御システムの動作例３を説明するための図である。 実施の形態に係る車両制御システムの動作例４の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る車両制御システムの動作例４を説明するための図である。 実施の形態に係る車両制御システムの動作例５の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る車両制御システムの動作例５を説明するための図である。 実施の形態に係る車両制御システムの動作例６の流れを示すフローチャートである。
本開示の一態様に係る車両制御システムは、第１の本線車線を走行するホスト車両の走行を制御する車両制御システムであって、前記ホスト車両の走行前方に存在する、前記第１の本線車線に合流する合流車線を検出する合流車線検出部と、前記合流車線検出部により前記合流車線が検出された際に、前記第１の本線車線から当該第１の本線車線とは異なる第２の本線車線に車線変更するように、前記ホスト車両の走行を制御する制御部と、を備える。
本態様によれば、制御部は、合流車線検出部により合流車線が検出された際に、第１の本線車線から第２の本線車線に車線変更するように、ホスト車両の走行を制御する。これにより、例えば合流車線からの合流車両が第１の本線車線に合流してくる場合であっても、適切なタイミングで余裕を持ってホスト車両を車線変更させることができる。その結果、ホスト車両の走行の安全性を高めることができる。
例えば、前記合流車線は、第１の合流車線及び当該第１の合流車線と隣り合う第２の合流車線を含み、前記車両制御システムは、さらに、前記第１の合流車線及び前記第２の合流車線の少なくとも一方を走行する１以上の合流車両を検出する合流車両検出部を備え、前記制御部は、さらに、前記合流車両検出部の検出結果を考慮して、前記１以上の合流車両が前記第１の本線車線に合流できるように、前記ホスト車両の走行を制御するように構成してもよい。
本態様によれば、１以上の合流車両が第１の合流車線及び前記第２の合流車線の少なくとも一方を走行している場合に、合流車両検出部の検出結果を考慮することにより、１以上の合流車両が第１の本線車線に合流できるように、ホスト車両の走行を適切に制御することができる。
例えば、前記車両制御システムは、さらに、前記合流車線を走行する合流車両を検出する合流車両検出部を備え、前記制御部は、さらに、前記合流車両検出部により前記合流車両が複数検出された際に、前記合流車両検出部の検出結果を考慮して、前記複数の合流車両が前記第１の本線車線に合流できるように、前記ホスト車両の走行を制御するように構成してもよい。
本態様によれば、複数の合流車両が合流車線を走行している場合に、合流車両検出部の検出結果を考慮することにより、複数の合流車両が第１の本線車線に合流できるように、ホスト車両の走行を適切に制御することができる。
例えば、前記車両制御システムは、さらに、前記合流車線を走行する合流車両を検出する合流車両検出部を備え、前記制御部は、さらに、前記合流車両検出部の検出結果に基づいて、前記合流車両が前記第１の本線車線に合流する意図の有無を判定し、判定した当該意図の有無を考慮して、前記ホスト車両の走行を制御するように構成してもよい。
本態様によれば、合流車両が第１の本線車線に合流する意図の有無を考慮することにより、ホスト車両の走行を適切に制御することができる。
例えば、前記車両制御システムは、さらに、前記合流車線を走行する合流車両を検出する合流車両検出部を備え、前記制御部は、さらに、前記合流車両検出部の検出結果に基づいて前記合流車両の種類を判定し、判定した前記合流車両の種類を考慮して、前記合流車両が前記第１の本線車線に合流できるように、前記ホスト車両の走行を制御するように構成してもよい。
本態様によれば、合流車両の種類を考慮することにより、合流車両が第１の本線車線に合流できるように、ホスト車両の走行を適切に制御することができる。
例えば、前記車両制御システムは、さらに、前記ホスト車両の走行環境を検出する走行環境検出部を備え、前記制御部は、さらに、前記走行環境検出部の検出結果を考慮して、前記ホスト車両の走行を制御するように構成してもよい。
本態様によれば、ホスト車両の走行環境を考慮することにより、ホスト車両の走行を適切に制御することができる。
本開示の一態様に係る車両制御方法は、第１の本線車線を走行するホスト車両の走行を制御する車両制御方法であって、（ａ）前記ホスト車両の走行前方に存在する、前記第１の本線車線に合流する合流車線を検出するステップと、（ｂ）前記（ａ）において前記合流車線が検出された際に、前記第１の本線車線から当該第１の本線車線とは異なる第２の本線車線に車線変更するように、前記ホスト車両の走行を制御するステップと、を含む。
本態様によれば、合流車線が検出された際に、第１の本線車線から第２の本線車線に車線変更するように、ホスト車両の走行を制御する。これにより、例えば合流車線からの合流車両が第１の本線車線に合流してくる場合であっても、適切なタイミングで余裕を持ってホスト車両を車線変更させることができる。その結果、ホスト車両の走行の安全性を高めることができる。
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータで読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又は記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
（実施の形態）
［１．車両制御システムの構成］
まず、図１を参照しながら、実施の形態に係る車両制御システム２の構成について説明する。図１は、実施の形態に係る車両制御システム２の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、車両制御システム２は、自動車等のホスト車両４の走行を制御するためのシステムであり、ホスト車両４に搭載されている。車両制御システム２は、カメラ６と、レーダ８と、車速センサ１０と、エンジンアクチュエータ１２と、ブレーキアクチュエータ１４と、転舵アクチュエータ１５と、制御部１６とを備えている。
カメラ６は、例えばホスト車両４の車室内のルームミラー等に配置され、ホスト車両４の走行前方を撮影する。ここで、ホスト車両４の走行前方とは、ホスト車両４の前進方向だけでなく、当該前進方向を中心として所定の左右の広がりを有する範囲も含む概念である。カメラ６は、撮影したホスト車両４の走行前方を示す画像情報を、検出結果として制御部１６に出力する。
なお、カメラ６は、ホスト車両４の走行前方に存在する合流車線２２（後述する図３参照）を検出する合流車線検出部の一例である。また、カメラ６は、合流車線２２を走行する合流車両２４（後述する図３参照）を検出する合流車両検出部の一例である。さらに、カメラ６は、ホスト車両４の走行環境を検出する走行環境検出部の一例である。
レーダ８は、例えばホスト車両４のフロントバンパー等に配置され、ホスト車両４の走行前方に向けて電波を出力する。レーダ８は、出力した電波がホスト車両４の走行前方に存在する物体で反射した反射波を受信することにより、ホスト車両４の走行前方に物体が存在することを示す物標情報を、検出結果として制御部１６に出力する。なお、レーダ８は、合流車線２２を走行する合流車両２４を検出する合流車両検出部の一例である。
車速センサ１０は、ホスト車両４の車速（走行速度）を検出し、検出した車速を示す車速情報を検出結果として制御部１６に出力する。
エンジンアクチュエータ１２は、ホスト車両４を加速させるためのアクチュエータであり、例えば内燃機関のスロットル弁の開度を変更するためのスロットル弁アクチュエータ等を含む。エンジンアクチュエータ１２は、制御部１６からの制御信号に応じて、内燃機関のスロットル弁の開度を増大させることにより、内燃機関により発生するトルクを増大させる。
ブレーキアクチュエータ１４は、ホスト車両４を減速させるためのアクチュエータである。ブレーキアクチュエータ１４は、制御部１６からの制御信号に応じてブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整し、その油圧によりブレーキパッドをブレーキディスクに押し付けて摩擦制動力を発生させる。
転舵アクチュエータ１５は、制御部１６からの制御信号に応じてホスト車両４の左右の前輪の各転舵角を制御する。
制御部１６は、先進運転者支援システム（ＡＤＡＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）におけるホスト車両４の自動運転操作を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。具体的には、制御部１６は、例えばホスト車両４の加減速、操舵及び制動等を制御する。なお、先進運転者支援システムは、車間距離及び車速等に応じて、ホスト車両４の加減速を自動で行うＡＣＣシステムを含む。
制御部１６は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）バスを介して、カメラ６、レーダ８、車速センサ１０、エンジンアクチュエータ１２、ブレーキアクチュエータ１４及び転舵アクチュエータ１５と通信可能である。
制御部１６は、カメラ６、レーダ８及び車速センサ１０からの各検出結果に基づいて、エンジンアクチュエータ１２、ブレーキアクチュエータ１４及び転舵アクチュエータ１５を制御する。
例えば、制御部１６は、ＡＣＣシステムの車速を一定に保つ機能として、車速センサ１０からの車速情報により示される現在の車速と、予め設定された目標速度とを比較する。現在の車速が目標速度よりも小さい場合には、制御部１６は、エンジンアクチュエータ１２を制御することにより、内燃機関により発生するトルクを増大させる。これにより、ホスト車両４の車速が目標速度に達するまで、ホスト車両４が加速する。一方、現在の車速が目標速度よりも大きい場合には、制御部１６は、ブレーキアクチュエータ１４を制御することにより、ホスト車両４に制動力を発生させる。これにより、ホスト車両４の車速が目標速度に達するまで、ホスト車両４が減速する。制御部１６の他の機能については、後述する。
［２．車両制御システムの動作］
［２－１．動作例１］
図２及び図３を参照しながら、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例１について説明する。図２は、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例１の流れを示すフローチャートである。図３は、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例１を説明するための図である。
動作例１では、図３に示すように、ホスト車両４が高速道路の本線車線である走行車線１８（第１の本線車線の一例）を自動運転により走行しているシチュエーションについて説明する。なお、走行車線１８の右側には、当該走行車線１８とは異なる高速道路の本線車線である追い越し車線２０（第２の本線車線の一例）が隣り合っている。また、走行車線１８には、高速道路のオンランプである合流車線２２が合流している。合流車線２２には、自動車等の合流車両２４が走行している。
図２に示すように、まず、制御部１６は、車速センサ１０からの車速情報を取得し（Ｓ１０１）、取得した車速情報により示される現在の車速が目標速度よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０２）。
現在の車速が目標速度よりも大きい場合には（Ｓ１０２でＹＥＳ）、制御部１６は、ブレーキアクチュエータ１４を制御することにより、ホスト車両４の車速を低減させる（Ｓ１０３）。一方、ステップＳ１０２において、現在の車速が目標速度よりも小さい場合には（Ｓ１０２でＮＯ）、制御部１６は、エンジンアクチュエータ１２を制御することにより、ホスト車両４の車速を増大させる（Ｓ１０４）。なお、上述したステップＳ１０１～Ｓ１０４は、ＡＣＣシステムの車速を一定に保つ機能を実現するための処理である。
ステップＳ１０３又はステップＳ１０４の後、制御部１６は、カメラ６からの画像情報を取得し（Ｓ１０５）、取得した画像情報を解析することにより、ホスト車両４の走行前方における合流車線２２の有無を検出する（Ｓ１０６）。ホスト車両４の走行前方において合流車線２２が検出されない場合には（Ｓ１０６でＮＯ）、ステップＳ１０１に戻る。
一方、ステップＳ１０６において、図３に示すシチュエーションのように、ホスト車両４の走行前方において合流車線２２が検出された場合には（Ｓ１０６でＹＥＳ）、制御部１６は、レーダ８からの物標情報を取得する（Ｓ１０７）。制御部１６は、取得した物標情報を解析することにより、合流車線２２における合流車両２４の有無を検出する（Ｓ１０８）。合流車線２２において合流車両２４が検出されない場合には（Ｓ１０８でＮＯ）、ステップＳ１０１に戻る。
一方、ステップＳ１０８において、図３に示すシチュエーションのように、合流車線２２において合流車両２４が検出された場合には（Ｓ１０８でＹＥＳ）、制御部１６は、検出された合流車両２４に基づいて、ホスト車両４の走行を制御する（Ｓ１０９）。その後、ステップＳ１０６に戻る。
次に、図４～図６を参照しながら、上述したステップＳ１０９の処理について具体的に説明する。図４は、図２のフローチャートのステップＳ１０９の処理の流れを具体的に示すフローチャートである。図５は、図４のフローチャートのステップＳ２０４の処理を説明するための図である。図６は、図４のフローチャートのステップＳ２０７の処理を説明するための図である。
図４に示すように、制御部１６は、レーダ８からの物標情報に基づいて、合流車両２４の車速及び位置を測定する（Ｓ２０１）。ここで、合流車両２４の車速及び位置は、例えばホスト車両４に対する合流車両２４の相対速度及び相対位置である。制御部１６は、測定した合流車両２４の車速及び位置に基づいて、合流車両２４が合流車線２２と走行車線１８との合流場所２８（図５参照）に到達すると予測される時刻である予測合流時刻を決定する（Ｓ２０２）。
また、制御部１６は、ホスト車両４の現在の車速及び現在位置に基づいて、予測合流時刻におけるホスト車両４の予測位置（図５参照）を決定する（Ｓ２０３）。制御部１６は、予測合流時刻におけるホスト車両４の予測位置と、予測合流時刻における合流車両２４の予測位置（合流場所２８）との間の距離Ｄ（すなわち、予測合流時刻におけるホスト車両４と合流車両２４との車間距離Ｄ）が、予め定められた閾値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０４）。
上記距離Ｄが閾値よりも大きい場合には（Ｓ２０４でＹＥＳ）、制御部１６は、合流予測時刻においてホスト車両４と合流車両２４との間に十分な車間距離があると判断し、ホスト車両４の車速を維持する（Ｓ２０５）。その後、上述した図２のフローチャートのステップＳ１０６に進む。
一方、ステップＳ２０４において、上記距離Ｄが閾値以下である場合には（Ｓ２０４でＮＯ）、制御部１６は、合流予測時刻においてホスト車両４と合流車両２４との間に十分な車間距離が無いため、ホスト車両４の走行を制御する必要があると判断する。この場合、制御部１６は、レーダ８からの物標情報に基づいて、追い越し車線２０に他の車両が存在するか否かを判定する（Ｓ２０６）。
追い越し車線２０に他の車両が存在しない場合には（Ｓ２０６でＮＯ）、制御部１６は、ホスト車両４を走行車線１８から追い越し車線２０に車線変更することが可能であると判断する。これにより、図６に示すように、制御部１６は、転舵アクチュエータ１５等を制御することにより、ホスト車両４を走行車線１８から追い越し車線２０に車線変更するように、ホスト車両４の走行を制御する（Ｓ２０７）。これにより、合流車両２４は、走行車線１８に安全に合流することができる。その後、上述した図２のフローチャートのステップＳ１０６に進む。
一方、ステップＳ２０６において、追い越し車線２０に他の車両が存在する場合には（Ｓ２０６でＹＥＳ）、制御部１６は、ホスト車両４を走行車線１８から追い越し車線２０に車線変更することが不可能であると判断する。この場合、制御部１６は、上述したステップＳ２０３で決定したホスト車両４の予測位置と合流場所２８との位置関係に基づいて、予測合流時刻にホスト車両４が合流車両２４の走行前方にいるか否かを判定する（Ｓ２０８）。
予測合流時刻にホスト車両４が合流車両２４の走行前方にいる場合には（Ｓ２０８でＹＥＳ）、制御部１６は、エンジンアクチュエータ１２を制御することにより、ホスト車両４の車速を増大させる（Ｓ２０９）。これにより、合流予測時刻において、ホスト車両４が合流車両２４の走行前方を走行している状態で、ホスト車両４と合流車両２４との間に十分な車間距離を確保することができる。その結果、合流車両２４は、走行車線１８に安全に合流することができる。その後、上述した図２のフローチャートのステップＳ１０６に進む。
一方、ステップＳ２０８において、予測合流時刻にホスト車両４が合流車両２４の走行後方（後退方向）にいる場合には（Ｓ２０８でＮＯ）、制御部１６は、ブレーキアクチュエータ１４を制御することにより、ホスト車両４の車速を低減させる（Ｓ２１０）。これにより、合流予測時刻において、ホスト車両４が合流車両２４の走行後方を走行している状態で、ホスト車両４と合流車両２４との間に十分な車間距離を確保することができる。その結果、合流車両２４は、走行車線１８に安全に合流することができる。その後、上述した図２のフローチャートのステップＳ１０６に進む。
なお、本実施の形態では、ホスト車両４の走行前方において合流車線２２が検出され、且つ、合流車線２２において合流車両２４が検出され、且つ、追い越し車線２０に他の車両が存在しない場合に、制御部１６は、ホスト車両４を走行車線１８から追い越し車線２０に車線変更するようにホスト車両４の走行を制御したが、これに限定されない。例えば、ホスト車両４の走行前方において合流車線２２が検出され、且つ、追い越し車線２０に他の車両が存在しない場合に、制御部１６は、合流車線２２における合流車両２４の有無にかかわらず、ホスト車両４を走行車線１８から追い越し車線２０に車線変更するようにホスト車両４の走行を制御してもよい。
［２－２．動作例２］
図７及び図８を参照しながら、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例２について説明する。図７は、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例２の流れを示すフローチャートである。図８は、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例２を説明するための図である。なお、図７のフローチャートにおいて、図４のフローチャートの処理と同一の処理には同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
動作例２では、図８に示すように、ホスト車両４が高速道路の本線車線である走行車線１８を自動運転により走行しているシチュエーションについて説明する。走行車線１８には、高速道路のオンランプである第１の合流車線２２ａ、及び、当該第１の合流車線２２ａの右側に隣り合う第２の合流車線２２ｂが合流している。第１の合流車線２２ａには、合流車両２４が走行している。
また、動作例２では、制御部１６は、カメラ６からの画像情報に基づいて、ホスト車両４の走行前方において第１の合流車線２２ａ及び第２の合流車線２２ｂを検出する。また、制御部１６は、レーダ８からの物標情報に基づいて、第１の合流車線２２ａにおいて合流車両２４を検出する。
図７に示すように、制御部１６は、レーダ８からの物標情報に基づいて、複数の合流車線（第１の合流車線２２ａ及び第２の合流車線２２ｂ）を走行している合流車両２４の車速及び位置を測定する（Ｓ３０１）。
制御部１６は、測定した合流車両２４の車速及び位置に基づいて、合流車両２４が第１の合流車線２２ａと走行車線１８との合流場所２８ａ（図８参照）に到達すると予測される時刻である予測合流時刻を決定する（Ｓ２０２）。なお、ステップＳ２０２において、合流車両２４が第２の合流車線２２ｂを走行している場合には、制御部１６は、測定した合流車両２４の車速及び位置に基づいて、合流車両２４が第２の合流車線２２ｂと走行車線１８との合流場所２８ｂ（図８参照）に到達すると予測される時刻である予測合流時刻を決定する。以下、上述した動作例１と同様に、ステップＳ２０３～Ｓ２１０が実行される。
すなわち、動作例２では、制御部１６は、第１の合流車線２２ａ又は第２の合流車線２２ｂを走行する合流車両２４を考慮して、当該合流車両２４が走行車線１８に合流できるように、ホスト車両４の走行を制御する。これにより、合流車両２４は、走行車線１８に安全に合流することができる。
なお、動作例２では、１台の合流車両２４が第１の合流車線２２ａ又は第２の合流車線２２ｂを走行するようにしたが、これに限定されず、複数台の合流車両２４が第１の合流車線２２ａ及び第２の合流車線２２ｂの少なくとも一方を走行するようにしてもよい。
［２－３．動作例３］
図９及び図１０を参照しながら、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例３について説明する。図９は、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例３の流れを示すフローチャートである。図１０は、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例３を説明するための図である。なお、図９のフローチャートにおいて、図４のフローチャートの処理と同一の処理には同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
動作例３では、図１０に示すように、ホスト車両４が高速道路の本線車線である走行車線１８を自動運転により走行しているシチュエーションについて説明する。走行車線１８には、高速道路のオンランプである合流車線２２が合流している。合流車線２２には、合流車両２４ａ、及び、当該合流車両２４ａに後続する合流車両２４ｂが走行している。
また、動作例３では、制御部１６は、カメラ６からの画像情報に基づいて、ホスト車両４の走行前方において合流車線２２を検出する。また、制御部１６は、レーダ８からの物標情報に基づいて、合流車線２２において合流車両２４ａ，２４ｂを検出する。
図９に示すように、制御部１６は、レーダ８からの物標情報に基づいて、合流車線２２を走行している複数台の合流車両（合流車両２４ａ，２４ｂ）の各車速及び各位置を測定する（Ｓ４０１）。
制御部１６は、測定した合流車両２４ａ，２４ｂの各車速及び各位置に基づいて、合流車両２４ａ，２４ｂがそれぞれ合流車線２２と走行車線１８との合流場所２８（図１０参照）に到達すると予測される時刻である予測合流時刻を決定する（Ｓ２０２）。以下、上述した動作例１と同様に、ステップＳ２０３～Ｓ２１０が実行される。
すなわち、動作例３では、制御部１６は、合流車両２４ａ，２４ｂを考慮して、当該合流車両２４ａ，２４ｂが走行車線１８に合流できるように、ホスト車両４の走行を制御する。これにより、合流車両２４ａ，２４ｂは、走行車線１８に安全に合流することができる。
［２－４．動作例４］
図１１及び図１２を参照しながら、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例４について説明する。図１１は、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例４の流れを示すフローチャートである。図１２は、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例４を説明するための図である。なお、図１１のフローチャートにおいて、図４のフローチャートの処理と同一の処理には同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
動作例４では、図１２に示すように、ホスト車両４が高速道路の本線車線である走行車線１８を自動運転により走行しているシチュエーションについて説明する。走行車線１８の左側（追い越し車線２０と反対側）には、高速道路の本線車線である走行車線２６が隣り合っている。走行車線１８には、走行車線２６を介して、高速道路のオンランプである合流車線２２が合流している。合流車線２２には、合流車両２４が走行している。
また、動作例４では、制御部１６は、カメラ６からの画像情報に基づいて、ホスト車両４の走行前方において合流車線２２を検出する。また、制御部１６は、レーダ８からの物標情報に基づいて、合流車線２２において合流車両２４を検出する。
図１１に示すように、まず、上述した動作例１と同様に、ステップＳ２０１～Ｓ２０４が実行される。ステップＳ２０４において、上記距離Ｄが閾値以下である場合には（Ｓ２０４でＮＯ）、制御部１６は、カメラ６からの画像情報に基づいて、合流車両２４が走行車線１８に合流する意図の有無を判定する（Ｓ５０１）。
制御部１６は、カメラ６からの画像情報に基づいて、合流車両２４の方向指示器が点滅又はブレーキランプが点灯していることを検出した際には、合流車両２４が走行車線１８に合流する意図を有していると判定する（Ｓ５０１でＹＥＳ）。この場合、合流車両２４が走行車線１８に合流できるように、ホスト車両４の走行を制御する必要があるため、ステップＳ５０１の後、上述したステップＳ２０６に進む。
一方、ステップＳ５０１において、制御部１６は、カメラ６からの画像情報に基づいて、合流車両２４の方向指示器が点滅しておらず、且つ、ブレーキランプが点灯していないことを検出した際には、図１２に示すように、合流車両２４が走行車線１８に合流する意図を有していないと判定する（Ｓ５０１でＮＯ）。この場合、ホスト車両４の走行を制御する必要が無いため、ステップＳ５０１の後、上述したステップＳ２０５に進む。
これにより、動作例４では、制御部１６は、合流車両２４が走行車線１８に合流する意図の有無を考慮して、ホスト車両４の走行を適切に制御することができる。
［２－５．動作例５］
図１３及び図１４を参照しながら、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例５について説明する。図１３は、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例５の流れを示すフローチャートである。図１４は、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例５を説明するための図である。なお、図１３のフローチャートにおいて、図４のフローチャートの処理と同一の処理には同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
動作例５では、図１４に示すように、普通自動車であるホスト車両４が高速道路の本線車線である走行車線１８を走行しているシチュエーションについて説明する。合流車線２２には、バス又はトラック等の大型自動車である合流車両２４ｃが走行している。
また、動作例５では、制御部１６は、カメラ６からの画像情報に基づいて、ホスト車両４の走行前方において合流車線２２を検出する。また、制御部１６は、レーダ８からの物標情報に基づいて、合流車線２２において合流車両２４ｃを検出する。
図１３に示すように、まず、上述した動作例１と同様に、ステップＳ２０１～Ｓ２０３が実行される。ステップＳ２０３の後、制御部１６は、カメラ６からの画像情報に基づいて、合流車両２４ｃの種類を判定する（Ｓ６０１）。ここで、車両の種類とは、例えば道路交通法により規定される自動車の種類であり、例えば普通自動車及び大型自動車等を含む。その後、制御部１６は、判定した合流車両２４ｃの種類に応じて、ステップＳ２０４で用いる閾値を決定する（Ｓ６０２）。その後、上述したステップＳ２０４に進む。
ステップＳ６０２において、例えば合流車両（図示せず）の種類が普通自動車である場合には、制御部１６は、閾値として第１の閾値を決定する。第１の閾値は、合流予測時刻における、普通自動車であるホスト車両４と、普通自動車である合流車両との間の安全な車間距離に対応する閾値である。そのため、上記距離Ｄが第１の閾値よりも大きい場合には、制御部１６は、合流予測時刻において、普通自動車であるホスト車両４と、普通自動車である合流車両との間に十分な車間距離があると判断する。
また、ステップＳ６０２において、図１４に示すように、例えば合流車両２４ｃの種類が大型自動車である場合には、制御部１６は、閾値として、第１の閾値よりも大きい第２の閾値を決定する。第２の閾値は、合流予測時刻における、普通自動車であるホスト車両４と、大型自動車である合流車両２４ｃとの間の安全な車間距離に対応する閾値である。そのため、上記距離Ｄが第２の閾値よりも大きい場合には、制御部１６は、合流予測時刻において、普通自動車であるホスト車両４と、大型自動車である合流車両２４ｃとの間に十分な車間距離があると判断する。
これにより、動作例５では、制御部１６は、合流車両２４ｃの種類を考慮して、ホスト車両４の走行を適切に制御することができる。
［２－６．動作例６］
図１５を参照しながら、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例６について説明する。図１５は、実施の形態に係る車両制御システム２の動作例６の流れを示すフローチャートである。なお、図１５のフローチャートにおいて、図４のフローチャートの処理と同一の処理には同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
動作例６では、上述した図３と同一のシチュエーションについて説明する。また、動作例６では、制御部１６は、カメラ６からの画像情報に基づいて、ホスト車両４の走行前方において合流車線２２を検出する。また、制御部１６は、レーダ８からの物標情報に基づいて、合流車線２２において合流車両２４を検出する。
図１５に示すように、上述した動作例１と同様に、ステップＳ２０１～Ｓ２０８が実行される。ステップＳ２０８において、予測合流時刻にホスト車両４が合流車両２４の走行前方にいる場合には（Ｓ２０８でＹＥＳ）、制御部１６は、カメラ６からの画像情報を解析することによりホスト車両４の走行環境（例えば、天候又は路面の状態等）を判定し、且つ、エンジンアクチュエータ１２を制御することにより、走行環境に応じてホスト車両４の車速を増大させる（Ｓ７０１）。この時、例えば走行環境が悪い場合（例えば、豪雨時又は降雪時等）には、制御部１６は、急激な加速をしないように、ホスト車両４の車速を緩やかに増大させる。
一方、ステップＳ２０８において、予測合流時刻にホスト車両４が合流車両２４の走行後方にいる場合には（Ｓ２０８でＮＯ）、制御部１６は、カメラ６からの画像情報を解析することによりホスト車両４の走行環境を判定し、且つ、ブレーキアクチュエータ１４を制御することにより、走行環境に応じてホスト車両４の車速を低減させる（Ｓ７０２）。この時、例えば走行環境が悪い場合（例えば、豪雨時又は降雪時等）には、制御部１６は、急激な減速をしないようにホスト車両４の車速を緩やかに低減させる。
これにより、動作例６では、制御部１６は、ホスト車両４の走行環境を考慮して、ホスト車両４の走行を適切に制御することができる。
［３．効果］
上述したように、制御部１６は、合流車線２２（２２ａ，２２ｂ）が検出された際に、走行車線１８から追い越し車線２０に車線変更するように、ホスト車両４の走行を制御する。これにより、例えば合流車両２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）が合流車線２２（２２ａ，２２ｂ）から走行車線１８に合流してくる場合であっても、適切なタイミングで余裕を持ってホスト車両４を車線変更させることができる。その結果、ホスト車両４の走行の安全性を高めることができる。
（他の変形例）
以上、一つ又は複数の態様に係る車両制御システムについて、上記実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思い付く各種変形を上記各実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
上記実施の形態では、車両制御システム２を、ホスト車両４が高速道路を走行する場合について適用したが、これに限定されず、ホスト車両４が例えばバイパス道路等を走行する場合について適用してもよい。
なお、上記実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
また、上記実施の形態に係る車両制御システムの機能の一部又は全てを、ＣＰＵ等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。
上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なＩＣカード又は単体のモジュールから構成されているとしても良い。前記ＩＣカード又は前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカード又は前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしても良い。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカード又は前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしても良い。
本開示は、上記に示す方法であるとしても良い。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしても良いし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしても良い。また、本開示は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）、半導体メモリ等に記録したものとしても良い。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしても良い。また、本開示は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしても良い。また、本開示は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしても良い。また、前記プログラム又は前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、又は前記プログラム又は前記デジタル信号を前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしても良い。
本開示は、例えば高速道路の本線車線を走行するホスト車両の走行を制御する車両制御システム等に適用可能である。
２ 車両制御システム
４ ホスト車両
６ カメラ
８ レーダ
１０ 車速センサ
１２ エンジンアクチュエータ
１４ ブレーキアクチュエータ
１５ 転舵アクチュエータ
１６ 制御部
１８，２６ 走行車線
２０ 追い越し車線
２２，２２ａ，２２ｂ 合流車線
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 合流車両
２８，２８ａ，２８ｂ 合流場所

Claims (7)

  1. 第１の本線車線を走行するホスト車両の走行を制御する車両制御システムであって、
    前記ホスト車両の走行前方に存在する、前記第１の本線車線に合流する合流車線を検出する合流車線検出部と、
    前記合流車線検出部により前記合流車線が検出された際に、前記第１の本線車線から当該第１の本線車線とは異なる第２の本線車線に車線変更するように、前記ホスト車両の走行を制御する制御部と、を備える
    車両制御システム。
  2. 前記合流車線は、第１の合流車線及び当該第１の合流車線と隣り合う第２の合流車線を含み、
    前記車両制御システムは、さらに、前記第１の合流車線及び前記第２の合流車線の少なくとも一方を走行する１以上の合流車両を検出する合流車両検出部を備え、
    前記制御部は、さらに、前記合流車両検出部の検出結果を考慮して、前記１以上の合流車両が前記第１の本線車線に合流できるように、前記ホスト車両の走行を制御する
    請求項１に記載の車両制御システム。
  3. 前記車両制御システムは、さらに、前記合流車線を走行する合流車両を検出する合流車両検出部を備え、
    前記制御部は、さらに、前記合流車両検出部により前記合流車両が複数検出された際に、前記合流車両検出部の検出結果を考慮して、前記複数の合流車両が前記第１の本線車線に合流できるように、前記ホスト車両の走行を制御する
    請求項１に記載の車両制御システム。
  4. 前記車両制御システムは、さらに、前記合流車線を走行する合流車両を検出する合流車両検出部を備え、
    前記制御部は、さらに、前記合流車両検出部の検出結果に基づいて、前記合流車両が前記第１の本線車線に合流する意図の有無を判定し、判定した当該意図の有無を考慮して、前記ホスト車両の走行を制御する
    請求項１に記載の車両制御システム。
  5. 前記車両制御システムは、さらに、前記合流車線を走行する合流車両を検出する合流車両検出部を備え、
    前記制御部は、さらに、前記合流車両検出部の検出結果に基づいて前記合流車両の種類を判定し、判定した前記合流車両の種類を考慮して、前記合流車両が前記第１の本線車線に合流できるように、前記ホスト車両の走行を制御する
    請求項１に記載の車両制御システム。
  6. 前記車両制御システムは、さらに、前記ホスト車両の走行環境を検出する走行環境検出部を備え、
    前記制御部は、さらに、前記走行環境検出部の検出結果を考慮して、前記ホスト車両の走行を制御する
    請求項１に記載の車両制御システム。
  7. 第１の本線車線を走行するホスト車両の走行を制御する車両制御方法であって、
    （ａ）前記ホスト車両の走行前方に存在する、前記第１の本線車線に合流する合流車線を検出するステップと、
    （ｂ）前記（ａ）において前記合流車線が検出された際に、前記第１の本線車線から当該第１の本線車線とは異なる第２の本線車線に車線変更するように、前記ホスト車両の走行を制御するステップと、を含む
    車両制御方法。
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