JP2022113644A - 走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の周辺状況に応じた適切な態様で走行軌道を補正する。【解決手段】自車両の周辺状況を認識する認識部４１１と、認識部４１１により自車両が走行する自車線の一方に隣接し、自車線と進行方向が同じである第１隣接車線を走行する第１他車両が認識され、自車両が第１他車両の側方を通過すると予測されるとき、または、第１他車両が自車両の側方を通過すると予測されるとき、自車両の目標軌道を車幅方向に第１他車両と離れる方向に補正するための補正量を算出する算出部４１３と、認識部４１１により自車線の他方に隣接する第２隣接車線を走行する第２他車両が認識されるとき、第２他車両の走行状況に基づいて、目標軌道を補正するか否かを決定する決定部４１４と、決定部４１４により目標軌道を補正すると決定されると、算出部４１３により算出された補正量に基づいて目標軌道を補正する補正部４１５と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、周辺状況に応じて車両の走行軌道を補正する走行制御装置に関する。

この種の装置として、従来、車両が走行する車線に隣接する車線を走行する他車両の接近を認識すると、他車両から離れる方向に操舵角を補正するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４－１２９０２１号公報

しなしながら、特許文献１記載の装置のように、単に他車両から離れる方向に走行軌道を補正したのでは、その方向に他の車両が存在するときなど自車両の周囲の状況によっては、乗員に違和感を生じさせるおそれがある。

本発明の一態様である走行制御装置は、自車両の周辺状況を認識する認識部と、認識部により認識された周辺状況に応じて、自車両の目標軌道を生成する生成部と、認識部により自車両が走行する自車線の一方に隣接し、自車線と進行方向が同じである第１隣接車線を走行する第１他車両が認識され、自車両が第１他車両の側方を通過すると予測されるとき、または、第１他車両が自車両の側方を通過すると予測されるとき、生成部により生成された目標軌道を車幅方向に第１他車両と離れる方向に補正するための補正量を算出する算出部と、認識部により自車線の他方に隣接する第２隣接車線を走行する第２他車両が認識されるとき、第２他車両の走行状況に基づいて、目標軌道を補正するか否かを決定する決定部と、決定部により目標軌道を補正すると決定されると、算出部により算出された補正量に基づいて目標軌道を補正する補正部と、を備える。

本発明によれば、車両の周辺状況に応じた適切な態様で走行軌道を補正することができる。

本発明の実施形態に係る車両制御システムの全体構成を概略的に示すブロック図。 道路の状況の一例を示す図。 道路の状況の他の例を示す図。 本発明の実施形態に係る走行制御装置の要部構成を示すブロック図。 判定エリアの一例を示す図。 車両の位置関係の一例を示す図。 図５Ａより後の時点における車両の位置関係の一例を示す図。 図５Ｂより後の時点における車両の位置関係の一例を示す図。 図５Ｃより後の時点における車両の位置関係の一例を示す図。 図３のコントローラのＣＰＵで実行される処理の一例を示すフローチャート。 道路の状況の他の例を示す図。 道路の状況の他の例を示す図。 分離帯が設けられていない道路の一例を示す図。 本発明の実施形態の変形例に係る判定エリアの一例を示す図。 他車両が自車両の側方を通過するシーンの一例を示す図。

以下、図１～図１０を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る走行制御装置は、運転支援機能あるいは自動運転機能を有する車両に適用することができる。以下では、自動運転機能を有する車両（自動運転車両）に、走行制御装置を適用する例を説明する。なお、本実施形態に係る走行制御装置が適用される車両を、他車両と区別して自車両と呼ぶことがある。また、自車両は、ドライバによる運転操作が不要な自動運転モードでの走行だけでなく、ドライバの運転操作による手動運転モードでの走行も可能である。

図１は、自車両を制御する車両制御システム（車両制御装置）１０の全体構成を概略的に示すブロック図である。図１に示すように、車両制御装置１０は、コントローラ４０と、コントローラ４０にそれぞれ電気的に接続された外部センサ群３１と、内部センサ群３２と、入出力装置３３と、測位センサ３４と、地図データベース３５と、ナビゲーション装置３６と、通信ユニット３７と、走行用アクチュエータ（以下、単にアクチュエータと呼ぶ）ＡＣとを主に有する。

外部センサ群３１は、自車両の周辺情報である外部状況を検出する複数のセンサの総称である。例えば外部センサ群３１には、自車両の全方位の照射光に対する散乱光を測定して自車両から周辺の障害物までの距離を測定するライダ、電磁波を照射し反射波を検出することで自車両の周辺の他車両や障害物等を検出するレーダが含まれる。また例えば外部センサ群３１には、自車両に搭載され、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有して自車両の周辺（前方、後方および側方）を撮像するカメラや、自車両の周辺からの音の信号を入力するマイクロホン（以下、単にマイクと称する）などが含まれる。外部センサ群３１により検出された信号および外部センサ群３１に入力された信号はコントローラ４０に送信される。

内部センサ群３２は、自車両の走行状態や車内の状態を検出する複数のセンサの総称である。例えば内部センサ群３２には、自車両の車速を検出する車速センサ、自車両の前後方向の加速度および左右方向の加速度（横加速度）をそれぞれ検出する加速度センサ、走行駆動源の回転数を検出する回転数センサ、自車両の重心の鉛直軸回りの回転角速度を検出するヨーレートセンサなどが含まれる。手動運転モードでのドライバの運転操作、例えばアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、ステアリングの操作等を検出するセンサも内部センサ群３２に含まれる。内部センサ群３２による検出信号はコントローラ４０に送信される。

入出力装置３３は、ドライバから指令が入力されたり、ドライバに対し情報が出力されたりする装置の総称である。例えば入出力装置３３には、操作部材の操作によりドライバが各種指令を入力する各種スイッチ、ドライバが音声で指令を入力するマイク、ドライバに表示画像を介して情報を提供する表示部、ドライバに音声で情報を提供するスピーカなどが含まれる。各種スイッチには、自動運転モードおよび手動運転モードのいずれかを指令する手動自動切換スイッチ（ＳＷ）が含まれる。

手動自動切換スイッチは、例えばドライバが手動操作可能なスイッチとして構成され、スイッチ操作に応じて、自動運転機能を有効化した自動運転モードまたは自動運転機能を無効化した手動運転モードへの切換指令を出力する。手動自動切換スイッチの操作によらず、所定の走行条件が成立したときに、手動運転モードから自動運転モードへの切換、あるいは自動運転モードから手動運転モードへの切換を指令することもできる。すなわち、手動自動切換スイッチが自動的に切り換わることで、モード切換を手動ではなく自動で行うこともできる。

測位センサ３４は、例えばＧＰＳセンサであって、ＧＰＳ衛星から送信された測位信号を受信し、受信した信号に基づいて自車両の絶対位置（緯度、経度など）を測定する。なお、測位センサ３４には、ＧＰＳセンサだけでなく準天頂軌道衛星から送信される電波を利用して測位するセンサも含まれる。測位センサ３４からの信号（測定結果を示す信号）はコントローラ４０に送信される。

地図データベース３５は、ナビゲーション装置３６に用いられる一般的な地図情報を記憶する装置であり、例えばハードディスクにより構成される。地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、交差点や分岐地点の位置情報が含まれる。なお、地図データベース３５に記憶される地図情報は、コントローラ４０の記憶部４２に記憶される高精度な地図情報とは異なる。

ナビゲーション装置３６は、ドライバにより入力された目的地までの道路上の目標経路を探索するとともに、目標経路に沿った案内を行う装置である。目的地の入力および目標経路に沿った案内は、入出力装置３３を介して行われる。目標経路は、測位センサ３４により測定された自車両の現在位置と、地図データベース３５に記憶された地図情報とに基づいて演算される。

通信ユニット３７は、インターネット回線などの無線通信網を含むネットワークを介して図示しない各種サーバと通信し、地図情報および交通情報などを定期的に、あるいは任意のタイミングでサーバから取得する。取得した地図情報は、地図データベース３５や記憶部４２に出力され、地図情報が更新される。取得した交通情報には、渋滞情報や、信号が赤から緑に変わるまでの残り時間等の信号情報が含まれる。

アクチュエータＡＣは、自車両の走行動作に関する各種機器を作動するための機器である。アクチュエータＡＣには、ブレーキ装置を作動するブレーキ用アクチュエータ、およびステアリング装置を駆動する操舵用アクチュエータなどが含まれる。アクチュエータＡＣは、自車両の走行を制御するための走行用アクチュエータである。走行駆動源がエンジンである場合、アクチュエータＡＣには、エンジンのスロットルバルブの開度（スロットル開度）を調整するスロットル用アクチュエータが含まれる。走行駆動源が走行モータである場合、走行モータがアクチュエータＡＣに含まれる。自車両の制動装置を作動するブレーキ用アクチュエータと転舵装置を駆動する転舵用アクチュエータもアクチュエータＡＣに含まれる。

コントローラ４０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成される。なお、エンジン制御用ＥＣＵ、変速機制御用ＥＣＵ等、機能の異なる複数のＥＣＵを別々に設けることができるが、図１では、便宜上、これらＥＣＵの集合としてコントローラ４０が示される。コントローラ４０は、ＣＰＵ等の演算部４１と、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスク等の記憶部４２と、図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。

記憶部４２には、車線の中央位置の情報や車線位置の境界の情報等を含む高精度の詳細な地図情報が記憶される。より具体的には、地図情報として、道路情報、交通規制情報、住所情報、施設情報、電話番号情報等が記憶される。道路情報には、高速道路、有料道路、国道などの道路の種別を表す情報、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の３次元座標位置、車線のカーブの曲率、車線の合流ポイントおよび分岐ポイントの位置、道路標識、中央分離帯の有無等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事等により車線の走行が制限または通行止めとされている情報などが含まれる。記憶部４２には、変速動作の基準となるシフトマップ（変速線図）、各種制御のプログラム、プログラムで用いられる閾値等の情報も記憶される。

演算部４１は、自動走行に関する機能的構成として、自車位置認識部４３と、外界認識部４４と、行動計画生成部４５と、走行制御部４６とを有する。

自車位置認識部４３は、測位センサ３４で受信した自車両の位置情報および地図データベース３５の地図情報に基づいて、地図上の自車両の位置（自車位置）を認識する。なお、自車位置認識部４３は、記憶部４２に記憶された地図情報（建物の形状などの情報）と、外部センサ群３１が検出した自車両の周辺情報とを用いて自車位置を認識してもよく、これにより自車位置を高精度に認識することができる。例えば、自車位置認識部４３は、記憶部４２に記憶された地図情報と、外部センサ群３１のカメラにより撮像された自車両の周囲の画像データとを用いて自車位置を認識することができる。また、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサで自車位置を測定可能であるとき、そのセンサと通信ユニット３７を介して通信することにより、自車位置を高精度に認識することもできる。

外界認識部４４は、ライダ、レーダ、カメラ等の外部センサ群３１からの信号に基づいて自車両の周囲の外部状況を認識する。外界認識部４４は、例えば自車両の周辺を走行する周辺車両（前方車両や後方車両）の位置や速度や加速度、自車両の周囲に停車または駐車している周辺車両の位置、および他の物体の位置や状態などを認識する。他の物体には、標識、信号機、道路の境界線や停止線、建物、ガードレール、電柱、看板、歩行者、自転車等が含まれる。他の物体の状態には、信号機の色（赤、緑、黄）、歩行者や自転車の移動速度や向きなどが含まれる。

行動計画生成部４５は、例えばナビゲーション装置３６で演算された目標経路と、自車位置認識部４３で認識された自車位置と、外界認識部４４で認識された外部状況とに基づいて、現時点から所定時間先までの自車両の走行軌道（目標軌道）を生成する。目標経路上に目標軌道の候補となる複数の軌道が存在するときには、行動計画生成部４５は、その中から法令を順守し、かつ効率よく安全に走行する等の基準を満たす最適な軌道を選択し、選択した軌道を目標軌道とする。そして、行動計画生成部４５は、生成した目標軌道に応じた行動計画を生成する。

行動計画には、現時点から所定時間Ｔ先までの間に単位時間Δｔ毎に設定される走行計画データ、すなわち単位時間Δｔ毎の時刻に対応付けて設定される走行計画データが含まれる。走行計画データは、単位時間毎の自車両の位置データと車両状態のデータとを含む。位置データは、例えば道路上の２次元座標位置を示す目標点のデータであり、車両状態のデータは、車速を表す車速データと自車両の向きを表す方向データなどである。走行計画は単位時間毎に更新される。

行動計画生成部４５は、現時点から所定時間Ｔ先までの単位時間Δｔ毎の位置データを時刻順に接続することにより、目標軌道を生成する。このとき、目標軌道上の単位時間Δｔ毎の各目標点の車速（目標車速）に基づいて、単位時間Δｔ毎の加速度（目標加速度）を算出する。すなわち、行動計画生成部４５は、目標車速と目標加速度とを算出する。なお、目標加速度を走行制御部４６で算出するようにしてもよい。

行動計画生成部４５は、目標軌道を生成する際に、まず走行態様を決定する。具体的には、前方車両に追従する追従走行、前方車両を追い越すための追い越し走行、走行車線を変更する車線変更走行、高速道路や有料道路の本線に合流する合流走行、走行車線を逸脱しないように車線を維持するレーンキープ走行、定速走行、減速走行または加速走行等の走行態様を決定する。そして、走行態様に基づいて目標軌道を生成する。

走行制御部４６は、自動運転モードにおいて、行動計画生成部４５で生成された目標軌道に沿って自車両が走行するように各アクチュエータＡＣを制御する。すなわち、単位時間毎の目標点Ｐを自車両が通過するように、スロットル用アクチュエータ、変速用アクチュエータ、ブレーキ用アクチュエータ、および操舵用アクチュエータなどをそれぞれ制御する。

より具体的には、走行制御部４６は、自動運転モードにおいて道路勾配などにより定まる走行抵抗を考慮して、行動計画生成部４５で算出された単位時間毎の目標加速度を得るための要求駆動力を算出する。そして、例えば内部センサ群３２により検出された実加速度が目標加速度となるようにアクチュエータＡＣをフィードバック制御する。すなわち、自車両が目標車速および目標加速度で走行するようにアクチュエータＡＣを制御する。なお、手動運転モードでは、走行制御部４６は、内部センサ群３２により取得されたドライバからの走行指令（アクセル開度等）に応じて各アクチュエータＡＣを制御する。

ところで、図２Ａに示すように、片側３車線の左側通行の道路ＲＤにおいて、自車両１０１が走行する車線（走行車線）ＬＮ２の一方に隣接する車線（隣接車線）ＬＮ３を他車両１０２が走行しているときに、自車両１０１の他車両１０２に対する相対速度が所定速度以上であるとき、自車両１０１は他車両１０２の側方を通過する。このとき、自車両１０１と他車両１０２との車幅方向の距離が十分に確保されていないと、自車両１０１が他車両１０２の側方を通過するときに自車両１０１が他車両１０２に接近し、自車両１０１の乗員に違和感を与える可能性がある。なお、図中の車線ＬＮ４は対向車線であり、車線ＬＮ４と車線ＬＮ３との間には中央分離帯ＭＳが設けられている。

一方、自車両１０１と他車両１０２との車幅方向の距離が十分に確保されるように、自車両１０１の走行軌道を左側（図における上側）に移動させることで、上記のような乗員の違和感を軽減できる。しかしながら、図２Ｂに示すように、自車両１０１の走行車線ＬＮ２の他方に隣接する車線（隣接車線）ＬＮ１に他車両１０３が存在するとき、自車両１０１の走行軌道を左側に移動させると、自車両１０１と他車両１０３とが接近するため、自車両１０１の乗員にその接近による違和感を与える可能性がある。そこで、本実施形態では、周辺車両の側方を通過するときに、周辺車両との接近による乗員の違和感を軽減するように、以下のように走行制御装置を構成する。

図３は、本発明の実施形態に係る走行制御装置２００の要部構成を示すブロック図である。この走行制御装置２００は、図１の車両制御装置１０の一部を構成する。図３に示すように、走行制御装置２００は、コントローラ４０と、カメラ１１と、レーダ１２と、ライダ１３とを有する。

カメラ１１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子（イメージセンサ）を有する単眼カメラであり、図１の外部センサ群３１の一部を構成する。カメラ１１はステレオカメラであってもよい。カメラ１１は、例えば自車両１０１の前部の所定位置に取り付けられ、自車両１０１の前方空間を連続的に撮像し、対象物の画像（カメラ画像）を取得する。対象物には、例えば、図２Ｂに示す他車両１０２，１０３が含まれる。カメラ１１は、カメラ画像を含む画像データを、コントローラ４０に出力する。レーダ１２は、自車両１０１に搭載され、電磁波を照射し反射波を検出することで自車両１０１の周辺の車両や障害物等を検出する。レーダ１２は、検出値（検出データ）をコントローラ４０に出力する。ライダ１３は、自車両１０１に搭載され、自車両１０１の全方位の照射光に対する散乱光を測定して自車両１０１から周辺の車両や障害物までの距離を検出する。ライダ１３は、検出値（検出データ）をコントローラ４０に出力する。

図３に示すように、コントローラ４０は、演算部４１が担う機能的構成として、認識部４１１と、生成部４１２と、算出部４１３と、決定部４１４と、補正部４１５とを有する。認識部４１１は、例えば図１の外界認識部４４により構成される。生成部４１２と算出部４１３と決定部４１４と補正部４１５とは、例えば図１の行動計画生成部４５により構成される。なお、ここでは、自車両１０１が図２Ｂの走行車線ＬＮ２を走行中であるときを例にして、各構成要素について説明する。

認識部４１１は、カメラ１１からの画像データや、レーダ１２からの検出データ、ライダ１３からの検出データに基づいて、自車両１０１の周辺状況を認識する。生成部４１２は、認識部４１１により認識された周辺状況に応じて、現時点から所定時間Ｔ先までの自車両の目標軌道を生成する。算出部４１３は、認識部４１１により自車両１０１の走行車線ＬＮ２の一方に隣接する車線ＬＮ３を走行する他車両１０２が認識され、自車両１０１が他車両１０２の側方を通過すると予測されるとき、生成部４１２により生成された目標軌道を車幅方向に他車両１０２と離れる方向に補正するための補正量を算出する。補正量は、次式（I）により算出される。なお、ＣＡは、算出部４１３により算出される目標軌道の補正量である。ＬＷは、自車両１０１の走行車線の幅である。ＶＷは、自車両１０１の車幅である。ＭＧは、道路上の白線の認識誤差等を考慮して設定されるマージンである。ＬＷは、認識部４１１によりカメラ１１からの画像データに基づき認識された値を用いてもよいし、記憶部４２に記憶された道路情報から得られる値を用いてもよい。なお、自車両１０１の走行車線の幅が増減する場合、それに伴ってＬＷの値が変化する。その場合、ＬＷの値の変化に応じてＣＡは更新される。
ＣＡ＝ＬＷ／２－ＶＷ／２－ＭＧ ・・・（I）

決定部４１４は、認識部４１１により自車両１０１の走行車線ＬＮ２の他方に隣接する車線ＬＮ１を走行する他車両１０３が認識されるとき、他車両１０３の走行状況に基づいて、自車両１０１の目標軌道を補正するか否かを決定する。

図４は、目標軌道を補正するか否かを決定（判定）するための判定エリアの一例を示す図である。決定部４１４は、認識部４１１により認識された他車両１０２に対する相対速度が閾値以上であって、且つ、他車両１０２の所定時点（現時点よりも先の時点）における位置が判定エリアＬＡ，ＲＡに含まれるとき、自車両１０１が他車両１０２の側方を通過すると予測し、目標軌道を補正すると決定する。このとき、決定部４１４は、他車両１０２に対する相対速度が閾値（第１閾値）以上であるか否かに加えて、他車両１０２とのＴＴＣ（衝突余裕時間：Time To Collision）が第２閾値未満であるか否かを判定する。そして、他車両１０２とのＴＴＣが第２閾値未満であるときには、目標軌道の補正が間に合わないと判断し、目標軌道を補正しないと決定する。すなわち、決定部４１４は、自車両１０１が目標軌道の補正（目標軌道を車幅方向に他車両１０２と離れる方向に変更する補正）が完了するまでにかかる最小時間以上の時間経過後に他車両１０２の側方を通過すると予測されるときには、目標軌道を補正すると決定し、そうでないとき、すなわち目標軌道の補正が間に合わないと判断されるときには、目標軌道を補正しないと決定する。判定エリアＬＡ，ＲＡは、前後方向の長さ（自車両１０１の進行方向の長さ、すなわち、図４における左右方向の長さ）がＤＬであり、左右方向の長さ（自車両１０１の車幅方向の長さ、すなわち、図４における上下方向の長さ）がＤＷであるエリアである。ＤＷは、認識部４１１の認識誤差や走行制御部４６の制御誤差に基づいて予め設定される。ＤＬは、現時点から第１所定時間（≦所定時間Ｔ）先の時点までの自車両１０１の移動距離に基づき設定される。以下では、説明の簡略化のため、判定エリアＬＡ，ＲＡを２次元のエリアとして説明するが、判定エリアＬＡ，ＲＡは高さを有する３次元のエリアであってもよい。なお、他車両１０２の所定時点における位置が、判定エリアＬＡ，ＲＡのうちの自車両１０１から距離ＩＬ以内のエリア（以下、補正禁止エリアと呼ぶ）に含まれるときは、目標軌道を補正しないと決定する。ＩＬは、現時点から第２所定時間（＜第１所定時間）先の時点までの自車両１０１の移動距離に基づき設定される。これにより、急な転舵により生じる乗員への違和感や不快感が抑制される。以下、判定エリアＬＡ，ＲＡのうちの補正禁止エリア以外のエリアを補正対象エリアと呼ぶ。

補正部４１５は、決定部４１４により目標軌道を補正すると決定されると、算出部４１３により算出された補正量に基づいて目標軌道を補正する。ここで、補正部４１５による目標軌道の補正について説明する。まず、自車両１０１の走行車線ＬＮ２の一方に隣接する車線ＬＮ３のみに他車両が認識されるときの目標軌道の補正について説明する。図５Ａ～５Ｄは、目標軌道の補正を説明するための図である。

図５Ａには、車線ＬＮ２を走行中である自車両１０１と、車線ＬＮ３を走行中である他車両１０２とが示されている。なお、自車両１０１の走行速度は５０ｋｐｈであり、他車両１０２の走行速度は３０ｋｐｈであるとする。すなわち、自車両１０１の他車両１０２に対する相対速度は、２０ｋｐｈ（＝５０ｋｐｈ－３０ｋｐｈ）である。図中の実線の矢印線ＯＲは、自車両１０１の現時点（以下、時点ｔ０とする）から所定時間Ｔ先までの目標軌道を表す。図中の破線で描かれた他車両１０２Ｐは、所定時点における他車両１０２を模式的に表す。なお、所定時点は、現時点よりも第２所定時間先の時点である。図中の一点鎖線ＢＤは、判定エリアＲＡの補正禁止エリアと補正対象エリアとの境界を表す。図５Ａに示す例では、他車両１０２Ｐの一部が判定エリアＲＡに含まれるため、自車両１０１の他車両１０２に対する相対速度が閾値以上であるとき、目標軌道ＯＲは、破線の矢印線ＭＶで示される目標軌道に補正される。なお、相対速度とともにＴＴＣを考慮する場合には、目標軌道ＯＲは、相対速度が第１閾値以上であって、ＴＴＣが第２閾値未満であるとき、破線の矢印線ＭＶで示される目標軌道に補正される。図中の破線ＣＮは、補正継続軌道を表す。補正継続軌道は、補正部４１５により目標軌道が補正されるときに生成部４１２により生成される目標軌道であり、自車両１０１を補正後の目標軌道ＭＶの終点の位置（車幅方向の位置）で継続して走行させるための目標軌道である。なお、図５Ａ～５Ｄでは、判定エリアＬＡの図示を省略する。

図５Ｂには、時点ｔ０よりも後の時点（以下、時点ｔ１とする）の自車両１０１と他車両１０２との位置関係が示されている。図５Ｂに示すように、自車両１０１が補正後の目標軌道ＭＶの始点に到達すると、自車両１０１は、目標軌道ＭＶに沿って他車両１０２から離れるように横移動（図において上方向への移動）を開始する。以下、目標軌道ＭＶを横移動軌道とも呼ぶ。なお、横移動軌道ＭＶの始点と終点の間に境界ＢＤが位置するときには、生成部４１２による目標軌道の生成は行われない。

図５Ｃには、時点ｔ１よりも後の時点（以下、時点ｔ２とする）の自車両１０１と他車両１０２との位置関係が示されている。図５Ｃに示すように、他車両１０２Ｐ（時点ｔ２から第２所定時間先の時点における他車両１０２）の位置が判定エリアＲＡから外れると、生成部４１２は、自車両１０１を元の位置（車幅方向の位置）へ復帰させるための目標軌道（以下、復帰軌道と呼ぶ）を生成する。図中の破線の矢印線ＲＴは、自車両１０１の復帰軌道を表す。なお、他車両１０２が右側（図において下側）へ移動することにより、他車両１０２が判定エリアＲＡから外れたときにも、同様にして、生成部４１２により復帰軌道が生成される。

図５Ｄには、時点ｔ２よりも後の時点（以下、時点ｔ３とする）の自車両１０１と他車両１０２との位置関係が示されている。図５Ｄに示すように、自車両１０１が復帰軌道ＲＴの始点に到達すると、自車両１０１は、復帰軌道ＲＴに沿って横移動（図において下方向への移動）を開始して、元の位置（車幅方向の位置）に復帰する。以上のようにして、自車両１０１の目標軌道の補正が行われる。これにより、自車両１１０は、急な転舵等、急な走行制御の変化を発生させることなく、他車両１０２との車幅方向における接近を回避しながら、他車両１０２の側方を通過することができる。

次いで、自車両１０１の走行車線ＬＮ２の一方に隣接する車線ＬＮ３と、他方に隣接する車線ＬＮ１との両車線に、他車両（他車両１０２，１０３）が認識されるときの目標軌道の補正について説明する。ここでは、自車両１０１の走行車線ＬＮ２の一方（右側）に隣接する車線ＬＮ３に他車両１０２が認識され、自車両１０１の他車両１０２に対する相対速度が閾値以上であって、かつ、他車両１０２の所定時点（現時点よりも先の時点）における位置が判定エリアＲＡに含まれる場合を例にする。この場合、自車両１０１の走行車線ＬＮ２の他方（左側）に隣接する車線ＬＮ１に他車両が認識されなければ、自車両１０１の目標軌道は、車幅方向に他車両１０２と離れる方向に補正される。しかしながら、図２Ｂに示すように車線ＬＮ１に他車両１０３が認識されるとき、自車両１０１の目標軌道を車幅方向に他車両１０２と離れる方向に補正すると自車両１０１と他車両１０３とが接近するおそれがある。そこで、このような接近を回避するため、決定部４１４は、他車両１０３の走行状況に基づいて、目標軌道を車幅方向に他車両１０２と離れる方向に補正するか否かを決定する。具体的には、決定部４１４は、認識部４１１により認識された他車両１０３の走行位置や走行速度や走行加速度などに基づいて、補正（目標軌道を車幅方向に他車両１０２と離れる方向に変更する補正）後の目標軌道に沿って自車両１０１が走行したときに自車両１０１と他車両１０３とが最も接近する距離（以下、接近距離と呼ぶ）を予測する。このとき、決定部４１４は、車幅方向の接近距離と進行方向の接近距離とを予測する。そして、決定部４１４は、予測した自車両１０１と他車両１０３との車幅方向の接近距離が第１所定値以上であるか、または、自車両１０１と他車両１０３との進行方向の接近距離が第２所定値以上であるとき、目標軌道を補正すると決定する。一方、決定部４１４は、予測した自車両１０１と他車両１０３との車幅方向の接近距離が第１所定値未満であり、かつ、予測した自車両１０１と他車両１０３との進行方向の接近距離が第２所定値未満であるとき、目標軌道を補正しないと決定する。上記所定値（第１所定値および第２所定値）は、官能評価等の結果に基づいて予め設定される。なお、第１所定値と第２所定値とには異なる値が設定されてもよい。

図６は、予め記憶されたプログラムに従い、図３のコントローラ４０のＣＰＵで実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば、コントローラ４０に電源が投入されると開始され、所定周期で繰り返される。

まず、ステップＳ１１で、自車両１０１の周辺状況を認識する。具体的には、自車両１０１の走行車線の一方に隣接する車線を走行する他車両（以下、第１他車両と呼ぶ場合がある）が、自車両１０１の前方において認識されたか否かを判定する。ステップＳ１１で否定されると、処理を終了する。ステップＳ１１で肯定されると、ステップＳ１２で、自車両１０１が第１他車両の側方を通過するか否かを判定する。より詳細には、自車両１０１の第１他車両に対する相対速度が所定速度以上であるか否かを判定する。ステップＳ１２で否定されると、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１２で肯定されると、ステップＳ１３で、自車両１０１の目標軌道を車幅方向に第１他車両と離れる方向に補正するための補正量を算出する。ステップＳ１４で、自車両１０１の走行車線の他方の隣接車線を走行する他車両（以下、第２他車両と呼ぶ場合がある）が認識されたか否かを判定する。ステップＳ１４で否定されると、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１４で肯定されると、ステップＳ１５で、ステップＳ１３で算出された補正量に基づいて自車両１０１の目標軌道が補正されたときに自車両１０１と第２他車両とが接近するか否かを判定する。すなわち、補正後の目標軌道に沿って自車両１０１が走行したときに、自車両１０１と第２他車両とが最も接近する距離（接近距離）が所定値未満であるか否かを判定する。ステップＳ１５で肯定されると、ステップＳ１６で、自車両１０１の目標軌道を補正しないと決定する。一方、ステップＳ１５で否定されると、ステップＳ１７で、自車両１０１の目標軌道を補正すると決定する。

以上のようにして、自車両１０１の目標軌道を補正するか否かが決定される。自車両１０１の目標軌道を補正すると決定されると、図５Ａ～図５Ｄで示されるような目標軌道の補正が行われる。ただし、図７Ａに示すように、走行車線ＬＮ３と対向車線ＬＮ４との間に中央分離帯ＭＳが設けられている道路ＲＤにおいて、自車両１０１が車線ＬＮ３を走行していて、第１他車両（他車両１０２）が走行車線ＬＮ２を走行していて、第２他車両（他車両１０３）が車線ＬＮ３に対向する車線（対向車線）ＬＮ４を走行する対向車両であるときには、ステップＳ１５の判定の結果に依らずに、すなわち、自車両１０１と他車両１０３との接近度合いに依らずに、ステップＳ１７に進んで目標軌道を補正すると決定する。これにより、目標軌道の補正が不要に抑制されることを防止できる。また、図７Ｂに示すように、第２他車両（他車両１０３）が路肩等に停止（駐車や停車）しているときには、目標軌道の補正は行われない。すなわち、ステップＳ１４，Ｓ１５の判定の結果に依らずに処理は終了し、停止中の他車両１０３を回避するための走行制御が行われる。なお、このとき行われる走行制御については説明を省略する。

本発明の実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）走行制御装置２００は、自車両１０１の周辺状況を認識する認識部４１１と、認識部４１１により認識された周辺状況に応じて、自車両１０１の目標軌道を生成する生成部４１２と、認識部４１１により自車両１０１が走行する自車線（図２Ｂの車線ＬＮ２）の一方に隣接し、自車線と進行方向が同じである第１隣接車線（図２Ｂの車線ＬＮ３）を走行する第１他車両（図２Ｂの他車両１０２）が認識され、自車両１０１が第１他車両の側方を通過すると予測されるとき、生成部４１２により生成された目標軌道を車幅方向に第１他車両と離れる方向に補正するための補正量を算出する算出部４１３と、認識部４１１により自車線の他方に隣接する第２隣接車線（図２Ｂの車線ＬＮ１）を走行する第２他車両（図２Ｂの他車両１０３）が認識されるとき、第２他車両の走行状況に基づいて、目標軌道を補正するか否かを決定する決定部４１４と、決定部４１４により目標軌道を補正すると決定されると、算出部４１３により算出された補正量に基づいて目標軌道を補正する補正部４１５と、を備える。これにより、車両の周辺状況に応じた適切な態様で走行軌道を補正することができる。

（２）決定部４１４は、第２他車両の走行状況に基づいて、補正部４１５により補正された目標軌道に沿って自車両１０１が走行したときに第２他車両と最も接近する車幅方向の距離（第１接近距離）および進行方向の距離（第２接近距離）を予測し、予測した第１接近距離または第２接近距離が所定値未満であるとき、目標軌道を補正しないと決定する。これにより、自車両の走行車線の他方に隣接する車線にも他車両が存在するとき、その他車両との接近度合いを考慮して目標軌道を補正するか否かが決定される。よって、車両の周辺状況に応じたより適切な態様で走行軌道を補正することができる。

（３）決定部４１４は、第２他車両が走行する第２隣接車線が、自車両１０１が走行する自車線の対向車線（図７Ａの車線ＬＮ４）であり、自車線と対向車線との間に分離帯（図７Ａの中央分離帯ＭＳ）が設けられているとき、予測した第１接近距離または第２接近距離が所定値未満であっても自車両１０１の目標軌道を補正しないと決定する。これにより、自車両の目標軌道の補正が不要に抑制されることを防止できる。よって、車両の周辺状況に応じたより適切な態様で走行軌道を補正できる。

（４）決定部４１４は、自車両１０１の第１所定時間先に到達する第１地点と、自車両１０１が第１所定時間より短い第２所定時間先に到達する第２地点との間の区間を目標軌道の補正対象エリアに設定し、第２所定時間先における第１他車両の位置が補正対象エリアに含まれると予測され、且つ、自車両の第１他車両に対する相対速度が所定速度（第１閾値）以上であるとき、目標軌道を補正すると決定する。また、決定部４１４は、自車両１０１の現在位置と第２地点との区間を目標軌道の補正禁止エリアに設定し、第２所定時間先における第１他車両の位置が補正禁止エリアに含まれると予測されるとき、目標軌道を補正しないと決定する。これにより、急な転舵等、急な走行制御の変化により生じる乗員への違和感や不快感が抑制される。さらに、決定部４１４は、第２所定時間先における第１他車両の位置が補正対象エリアに含まれると予測され、且つ、自車両１０１の第１他車両に対する相対速度が第１閾値以上であるときであっても、自車両１０１の第１他車両との衝突余裕時間が第２閾値未満であるときには、目標軌道を補正しないと決定する。これにより、第１他車両の側方を通過するまでに目標軌道の補正が完了しない（間に合わない）ときに補正が行われないようにすることができる。

上記実施形態は種々の形態に変更することができる。以下、変形例について説明する。上記実施形態では、決定部４１４が、第２所定時間先における第１他車両の位置が補正対象エリアに含まれると予測され、且つ、自車両の第１他車両に対する相対速度が所定速度以上であるとき、目標軌道を補正すると決定するようにしたが、決定部の構成はこれに限定されない。例えば、決定部は、第２所定時間先における第１他車両の位置が補正対象エリアに含まれるか否かを所定時間間隔で予測し、第２所定時間先における第１他車両の位置が所定回数連続で補正対象エリアに含まれると予測されたときに、目標軌道を補正すると決定してもよい。

また、上記実施形態では、上記式（I）により算出される補正量ＣＡに基づいて自車両１０１の目標軌道を補正するようにしたが、ステップＳ１３で算出された補正量ＣＡが０であるとき、ステップＳ１６に進んで自車両１０１の目標軌道を補正しないと決定してもよい。

また、上記実施形態では、自車両１０１の他車両１０２に対する相対速度が変化しない場合を例にして説明したが、他車両１０２の速度の変化に合わせて、目標軌道を補正してもよい。例えば、自車両１０１が図５Ｂの横移動軌道ＭＶに沿って横移動した後に他車両１０２の速度が上昇して、自車両１０１の他車両１０２に対する相対速度が０となって両車両間の距離が一定の状態が継続するときには、その状態が解消するまで横移動後の位置で走行するように、補正継続軌道を繰り返し生成するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、図７Ａに示すように自車線ＬＮ３と対向車線ＬＮ４との間に中央分離帯ＭＳが設けられているときには、ステップＳ１５の判定の結果に依らずに、すなわち、自車両１０１と対向車線ＬＮ４を走行する他車両１０３との接近度合いに依らずに、他車両１０２と離れる方向（対向車線ＬＮ４側）に目標軌道を補正するようにした。

一方で、図８に示すように、自車線ＬＮ３と対向車線ＬＮ４との間に分離帯が設けられていないときには、自車両１０１の目標軌道を他車両１０２と離れる方向に補正すると、自車両１０１が対向車線ＬＮ４の他車両１０３と接近したときに乗員に違和感や不快感を与えるおそれがある。そこで、このような問題に対処するため、決定部は、ステップＳ１４で対向車線ＬＮ４を走行中の他車両１０３が自車両１０１の前方で認識されたとき、自車両と他車両１０３との距離に基づいて目標軌道を補正するか否かを決定してもよい。

具体的には、決定部は、自車線ＬＮ３と対向車線ＬＮ４との間に分離帯が設けられていない道路において、認識部４１１により対向車線ＬＮ４を走行中の他車両１０３が認識されると、その時点における自車両１０１と他車両１０３との車幅方向の距離が第３所定値以上であるか否かを判定する。そして、自車両１０１と他車両１０３との車幅方向の距離が第３所定値以上であるとき、目標軌道を補正すると決定する。また、決定部は、その時点における自車両１０１と他車両１０３との進行方向の距離が第４所定値以上であるか否かを判定する。そして、自車両１０１と他車両１０３との進行方向の距離が第４所定値以上であるとき、目標軌道を補正すると決定する。第３所定値および第４所定値は、予め設定されてもよいし、認識部４１１により認識された他車両１０３の走行位置や走行速度や走行加速度などに基づいて設定されてもよい。

また、上記実施形態では、自車両１０１が隣接車線を走行する第１他車両の側方を通過するときに、目標軌道を車幅方向に第１他車両と離れる方向に補正すると他方の隣接車線を走行する第２他車両に接近すると判定されるとき（Ｓ１５でＹＥＳ）、目標軌道を補正しないと決定するようにした（Ｓ１６）。一方、第１他車両が自車両１０１の側方を通過するときにも、自車両１０１の目標軌道は車幅方向に第１他車両と離れる方向に補正され、自車両１０１が他方の隣接車線を走行する第２他車両に接近するおそれがある。このような問題に対処するため、次のように走行制御装置２００を構成してもよい。

図９は、本変形例に係る判定エリアの一例を示す図である。決定部４１４は、認識部４１１により認識された他車両１０２に対する相対速度が閾値以上であって、且つ、他車両１０２の所定時点（現時点よりも先の時点）における位置が判定エリアＲＬＡ，ＲＲＡに含まれるとき、他車両１０２が自車両１０１の側方を通過すると予測し、目標軌道を補正すると決定する。判定エリアＲＬＡ，ＲＲＡは、前後方向の長さがＲＤＬであり、左右方向の長さがＲＤＷである。ＲＤＷ，ＲＤＬは、ＤＷ，ＤＬと同様にして設定されるため説明を省略する。また、判定エリアＲＬＡ，ＲＲＡは、ＬＡ，ＲＡと同様に、２次元のエリアではなく、高さを有する３次元のエリアであってもよい。判定エリアＲＬＡ，ＲＲＡのうち自車両１０１の後端部から距離ＲＩＬ以内のエリアは、補正禁止エリアとして設定される。距離ＲＩＬは、距離ＩＬと同じ長さであってもよいし、距離ＩＬと異なる値が設定されてもよい。

図１０は、他車両が自車両の側方を通過するシーンの一例を示す図である。図１０には、車線ＬＮ２を走行中である自車両１０１と、車線ＬＮ３を走行中である他車両１０２とが示されている。なお、自車両１０１の走行速度は３０ｋｐｈであり、他車両１０２の走行速度は５０ｋｐｈであるとする。すなわち、他車両１０２の自車両１０１に対する相対速度は、２０ｋｐｈ（＝５０ｋｐｈ－３０ｋｐｈ）である。図中の実線の矢印線ＯＲは、自車両１０１の現時点から所定時間Ｔ先までの目標軌道を表す。図中の破線で描かれた他車両１０２Ｐは、所定時点における他車両１０２を模式的に表す。なお、所定時点は、現時点よりも第２所定時間（＜第１所定時間）先の時点である。また、図５Ａと同様に、自車両１１０から距離ＲＩＬの位置に境界ＢＤが設定される。

図１０に示す例では、他車両１０２Ｐの一部が判定エリアＲＲＡに含まれるため、他車両１０２の自車両１０１に対する相対速度が閾値以上であるとき、目標軌道ＯＲは、破線の矢印線ＭＶで示される目標軌道に補正される。なお、相対速度とともにＴＴＣを考慮する場合には、目標軌道ＯＲは、相対速度が第１閾値以上であって、ＴＴＣが第２閾値未満であるとき、破線の矢印線ＭＶで示される目標軌道に補正される。図中の破線ＣＮは、補正継続軌道を表す。なお、図１０では、判定エリアＲＬＡの図示を省略する。

図１０に示すように、他車両１０２が自車両１０１の側方を通過するとき、自車両１０１の目標軌道が車幅方向に他車両１０２と離れる方向に補正される。このとき、他方の隣接車線ＬＮ１に他車両が存在すると、該他車両に自車両１０１が接近するおそれがある。そこで、本変形例では、ステップＳ１２で、自車両１０１が第１他車両の側方を通過するか否かに加えて、第１他車両が自車両１０１の側方を通過するか否かを判定する。そして、自車両１０１が第１他車両の側方を通過すると判定されたとき、または、第１他車両が自車両１０１の側方を通過すると判定されたとき、ステップＳ１３に移行する。これにより、車両の周辺状況に応じてより適切な態様で走行軌道を補正することができる。

また、上記実施形態では、自車両１０１が走行する車線ＬＮ２の一方に隣接する車線を車線ＬＮ３とし、車線ＬＮ３を走行する車両１０２を第１他車両とし、車線ＬＮ２の他方に隣接する車線を車線ＬＮ１とし、車線ＬＮ１を走行する車両１０３を第２他車両として、車両１０１の目標軌道を補正する例を説明したが、車線ＬＮ２の一方に隣接する車線を車線ＬＮ１とし、車線ＬＮ１を走行する車両１０３を第１他車両とし、車線ＬＮ２の他方に隣接する車線を車線ＬＮ３とし、車線ＬＮ３を走行する車両１０２を第２他車両として、車両１０１の目標軌道を補正してもよい。

さらに、上記実施形態では、認識部４１１は、カメラ１１からの画像データ等に基づいて自車両１０１の周辺車両（他車両１０２，１０３）やその周辺車両の走行状況を認識したが、認識部の構成はこれに限らない。例えば、認識部は、路車間通信や車車間通信等により通信ユニット３７を介して受信される情報に基づいて、自車両１０１の周辺車両やその周辺車両の走行状況を認識してもよい。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の一つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１０ 車両制御装置、１１ カメラ、１２ レーダ、１３ ライダ、４０ コントローラ、２００ 走行制御装置、４１１ 認識部、４１２ 生成部、４１３ 算出部、４１４ 決定部、４１５ 補正部

Claims (7)

1. 自車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記認識部により認識された周辺状況に応じて、前記自車両の目標軌道を生成する生成部と、
   前記認識部により前記自車両が走行する自車線の一方に隣接し、前記自車線と進行方向が同じである第１隣接車線を走行する第１他車両が認識され、前記自車両が前記第１他車両の側方を通過すると予測されるとき、または、前記第１他車両が前記自車両の側方を通過すると予測されるとき、前記生成部により生成された目標軌道を車幅方向に前記第１他車両と離れる方向に補正するための補正量を算出する算出部と、
   前記認識部により前記自車線の他方に隣接する第２隣接車線を走行する第２他車両が認識されるとき、前記第２他車両の走行状況に基づいて、前記目標軌道を補正するか否かを決定する決定部と、
   前記決定部により前記目標軌道を補正すると決定されると、前記算出部により算出された補正量に基づいて前記目標軌道を補正する補正部と、を備えることを特徴とする走行制御装置。
2. 請求項１に記載の走行制御装置において、
   前記決定部は、前記第２他車両の走行状況に基づいて、前記補正部により補正された前記目標軌道に沿って前記自車両が走行したときの前記自車両と前記第２他車両との車幅方向および進行方向の距離を予測し、予測した前記自車両と前記第２他車両との車幅方向の距離が第１所定値以上、または、予測した前記自車両と前記第２他車両との進行方向の距離が第２所定値以上であるとき、前記目標軌道を補正すると決定し、予測した前記自車両と前記第２他車両との車幅方向の距離が前記第１所定値未満、かつ、予測した前記自車両と前記第２他車両との進行方向の距離が前記第２所定値未満になるとき、前記目標軌道を補正しないと決定することを特徴とする走行制御装置。
3. 請求項２に記載の走行制御装置において、
   前記決定部は、前記第２隣接車線が前記自車線の対向車線であり、前記自車線と前記第２隣接車線との間に分離帯が設けられているとき、予測した前記自車両と前記第２他車両との車幅方向の距離が前記第１所定値未満、かつ、予測した前記自車両と前記第２他車両との進行方向の距離が前記第２所定値未満になるときでも、前記目標軌道を補正すると決定することを特徴とする走行制御装置。
4. 請求項２に記載の走行制御装置において、
   前記決定部は、前記第２隣接車線が前記自車線の対向車線であって、前記認識部により前記第２他車両が認識されたときの前記自車両と前記第２他車両との車幅方向の距離が第３所定値以上、または、前記認識部により前記第２他車両が認識されたときの前記自車両と前記第２他車両との進行方向の距離が第４所定値以上であるとき、前記目標軌道を補正すると決定することを特徴とする走行制御装置。
5. 請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の走行制御装置において、
   前記決定部は、前記自車両が第１所定時間先に到達する第１地点と、前記自車両が前記第１所定時間より短い第２所定時間先に到達する第２地点との間の区間を前記目標軌道の補正対象エリアに設定し、前記第２所定時間先における前記第１他車両の位置が前記補正対象エリアに含まれると予測され、且つ、前記自車両の前記第１他車両に対する相対速度が所定速度以上であるとき、前記目標軌道を補正すると決定することを特徴とする走行制御装置。
6. 請求項５に記載の走行制御装置において、
   前記所定速度が第１閾値であり、
   前記決定部は、前記第２所定時間先における前記第１他車両の位置が前記補正対象エリアに含まれると予測され、且つ、前記自車両の前記第１他車両に対する相対速度が前記第１閾値以上であるときであっても、前記自車両の前記第１他車両との衝突余裕時間が第２閾値未満であるときには、前記目標軌道を補正しないと決定することを特徴とする走行制御装置。
7. 請求項５または６に記載の走行制御装置において、
   前記決定部はさらに、前記自車両の現在位置と前記第２地点との間の区間を前記目標軌道の補正禁止エリアに設定し、前記第２所定時間先における前記第１他車両の位置が前記補正禁止エリアに含まれると予測されるとき、前記目標軌道を補正しないと決定することを特徴とする走行制御装置。

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