JP2022162597A - Vehicle travel support control device - Google Patents

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Abstract

To provide a vehicle travel support control device capable of more smoothly moving a vehicle traveling on a merging lane to a main lane.SOLUTION: A merging determination part 102 calculates a merging position of a merging vehicle VL on the basis of position information and speed information of main lane vehicles VR1, VR2, and position information and speed information of the merging vehicle VL, and map information. The merging determination part 102 extracts a plurality of candidate positions for merging. The merging determination part 102 calculates accelerations generated by the merging vehicle VL if the merging vehicle VL moves to the plurality of respective candidate positions, and selects, as a merging position, a candidate position corresponding to merging acceleration having the smallest absolute value among the plurality of accelerations. A merging plan generation part 103 generates a merging plan to cause the merging vehicle VL to reach the merging position, and the merging control part 104 controls the merging vehicle VL on the basis of the merging plan.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、車両走行支援制御装置に関する。 The present disclosure relates to a vehicle driving support control device.

従来の運転支援システムでは、本線上に合流領域が存在すると判断されたとき、本線における合流領域よりも前方の領域を走行している車両が加速される。合流領域は、本線を走行している車両の列に対し、合流車線から合流する車両が入り込む本線上の領域である。合流車線を走行している車両は、予定された時刻に合流領域に到達できるように、加減速される(例えば、特許文献1参照)。 In the conventional driving support system, when it is determined that a merging area exists on the main line, vehicles traveling in an area ahead of the merging area on the main line are accelerated. The merging area is an area on the main line where vehicles merging from the merging lane enter a line of vehicles running on the main line. A vehicle running in a merging lane is accelerated or decelerated so that it can reach the merging area at a scheduled time (see, for example, Patent Document 1).

特開2017-204197号公報JP 2017-204197 A

上記のような従来の運転支援システムでは、合流車線を走行している車両が、単に予定された時刻に合流領域に到達できるように加減速される。このため、合流車線を走行している車両が、急加速又は急減速される虞がある。 In the conventional driving support system as described above, the vehicle traveling in the merging lane is accelerated or decelerated so that it can reach the merging area at the scheduled time. Therefore, there is a possibility that the vehicle traveling in the merging lane is suddenly accelerated or decelerated.

本開示は、上記のような課題を解決するために為されたものであり、合流車線を走行している車両をよりスムーズに本線車線に移動させることができる車両走行支援制御装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in order to solve the above-described problems, and aims to obtain a vehicle driving support control device capable of smoothly moving a vehicle traveling in a merging lane to a main lane. aim.

本開示に係る車両走行支援制御装置は、本線車線を走行している車両である本線車両の位置情報、本線車両の速度情報、合流車線を走行している車両である合流車両の位置情報、合流車両の速度情報、及び本線車線及び合流車線の情報を含む地図情報に基づいて、合流車両の本線車線への移動完了時における本線車両に対する合流車両の位置である合流位置を演算する合流判断部と、合流車両を合流位置に到達させるための合流計画を生成する合流計画生成部と、合流計画に基づいて、合流車両を制御する合流制御部とを備え、合流判断部は、それぞれ合流位置の候補である複数の候補位置を抽出し、複数の候補位置のそれぞれに合流車両が移動した場合に合流車両に生じる加速度である複数の合流加速度を演算し、複数の合流加速度のうち、絶対値が最も小さい合流加速度に対応する候補位置を合流位置として選択する。 The vehicle driving support control device according to the present disclosure includes position information of a main line vehicle that is a vehicle traveling on the main lane, speed information of the main line vehicle, position information of a merging vehicle that is a vehicle traveling on the merging lane, merging a merging determination unit that calculates a merging position, which is the position of the merging vehicle with respect to the main lane vehicle when the merging vehicle has completed moving to the main lane, based on vehicle speed information and map information including information on the main lane and the merging lane; , a merging plan generating unit for generating a merging plan for causing the merging vehicle to reach the merging position; and a merging control unit for controlling the merging vehicle based on the merging plan. is extracted, and multiple merging accelerations, which are the accelerations that occur in the merging vehicle when the merging vehicle moves to each of the plurality of candidate positions, are calculated. A candidate position corresponding to a small merging acceleration is selected as the merging position.

本開示に係る車両走行支援制御装置によれば、合流車線を走行している車両をよりスムーズに本線車線に移動させることができる。 According to the vehicle driving support control device according to the present disclosure, it is possible to more smoothly move a vehicle traveling in a merging lane to a main lane.

実施の形態1に係る車両走行支援制御装置が適用される道路、本線車両、及び合流車両を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a road, a main line vehicle, and a merging vehicle to which the vehicle driving support control device according to Embodiment 1 is applied; FIG. 図1の合流車両に搭載されている機器を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing devices mounted on the merging vehicle of FIG. 1; FIG. 合流開始時における図2の合流判断部の処理を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the processing of the merging determination unit in FIG. 2 at the start of merging; 合流位置が第1本線車両の前方である場合における合流判断部の処理を説明するための模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the processing of the merging determination unit when the merging position is in front of the first main line vehicle; 合流位置が第1本線車両の後方である場合における合流判断部の処理を説明するための模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the processing of the merging determination unit when the merging position is behind the vehicle on the first main line; 合流位置が第1本線車両の前方である場合における第1車間距離、合流車両の速度、及び合流車両の加速度の時間変化を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing temporal changes in the first inter-vehicle distance, the speed of the merging vehicle, and the acceleration of the merging vehicle when the merging position is in front of the first main line vehicle; 合流位置が第1本線車両の後方である場合における第1車間距離、合流車両の速度、及び合流車両の加速度の時間変化を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing temporal changes in the first inter-vehicle distance, the speed of the merging vehicle, and the acceleration of the merging vehicle when the merging position is behind the vehicle on the first main line; 図2の車両走行支援制御装置が実行する合流制御ルーチンを示すフローチャートである。FIG. 3 is a flow chart showing a merging control routine executed by the vehicle driving support control device of FIG. 2; FIG. 図2の車両走行支援制御装置の各機能を実現する処理回路の一例を示す構成図である。3 is a configuration diagram showing an example of a processing circuit that implements each function of the vehicle driving support control device of FIG. 2; FIG. 実施の形態2に係る車両走行支援制御装置の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a vehicle driving support control device according to Embodiment 2; 図10の合流計画生成部の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a merging plan generation unit in FIG. 10; 図10の合流制御部の構成図である。11 is a configuration diagram of a merging control unit in FIG. 10; FIG. 本線車線及び合流車線の地図情報を表す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing map information of a main lane and a merging lane; 経路計画の例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of route planning; 図10の車両走行支援制御装置が実行する合流制御ルーチンを示すフローチャートである。FIG. 11 is a flow chart showing a merging control routine executed by the vehicle driving support control device of FIG. 10; FIG. 実施の形態3に係る車両走行支援制御装置が適用される道路、本線車両、合流車両、及び路側機を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a road, a main line vehicle, a merging vehicle, and a roadside unit to which a vehicle driving support control device according to Embodiment 3 is applied; 実施の形態3に係る車両走行支援制御装置を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing a vehicle driving support control device according to Embodiment 3; 図17の路側制御部の機能を実現する処理回路の一例を示す構成図である。FIG. 18 is a configuration diagram showing an example of a processing circuit that implements the functions of the roadside control unit of FIG. 17; 実施の形態4に係る車両走行支援制御装置を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing a vehicle driving support control device according to Embodiment 4; 実施の形態5に係る車両走行支援制御装置を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing a vehicle driving support control device according to Embodiment 5; 第1本線車両が減速して、合流車両が第1本線車両の前方に移動する場合における合流開始時の状態を表す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a state at the start of merging when a vehicle on the first main line decelerates and the merging vehicle moves ahead of the vehicle on the first main line; 第1本線車両が減速して、合流車両が第1本線車両の前方に移動して合流を完了する場合の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a case where a vehicle on the first main line decelerates and a merging vehicle moves ahead of the vehicle on the first main line to complete the merging. 第1本線車両が減速して、合流車両が第1本線車両の前方に移動して合流を完了する場合における合流車両と仮想車両との間の距離、合流車両の速度、及び合流車両の加速度の時間変化を示す図である。The distance between the merging vehicle and the virtual vehicle, the speed of the merging vehicle, and the acceleration of the merging vehicle when the vehicle on the first main line decelerates and the merging vehicle moves ahead of the vehicle on the first main line to complete the merging. It is a figure which shows a time change. 第1本線車両が減速して、合流車両が第1本線車両の前方に移動して合流を完了する場合における第1本線車両と仮想車両との間の距離、第1本線車両の速度、及び第1本線車両の加速度の時間変化を示す図である。The distance between the first main line vehicle and the virtual vehicle when the first main line vehicle decelerates and the merging vehicle moves ahead of the first main line vehicle to complete the merging, the speed of the first main line vehicle, and the It is a figure which shows the time change of the acceleration of a single-track vehicle. 第1本線車両が加速するとともに、第2本線車両が減速して、合流車両が第1本線車両と第2本線車両との間に移動する場合における合流開始時の状態を表す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a state at the start of merging when vehicles on the first main line accelerate and vehicles on the second main line decelerate, and the merging vehicles move between the vehicles on the first main line and the vehicles on the second main line. 第1本線車両が加速するとともに、第2本線車両が減速して、合流車両が第1本線車両と第2本線車両との間に移動して合流を完了する場合の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a case where a vehicle on the first main line accelerates, a vehicle on the second main line decelerates, and a merging vehicle moves between the vehicles on the first main line and the vehicle on the second main line to complete the merging.

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る車両走行支援制御装置が適用される道路の合流部、本線車両、及び合流車両を示す模式図である。図1は、道路RDの合流部を上方から見た図である。合流部では、本線車線L1と合流車線L2とが接続されている。なお、図1では、合流部において、本線車線L1と合流車線L2とは互いに平行であるが、これらは必ずしも平行である必要はない。
Embodiments will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a merging section of a road, a main line vehicle, and a merging vehicle to which a vehicle driving support control system according to Embodiment 1 is applied. FIG. 1 is a top view of a junction of roads RD. At the junction, the main lane L1 and the merging lane L2 are connected. In FIG. 1, the main lane L1 and the merging lane L2 are parallel to each other at the junction, but they do not necessarily have to be parallel.

第1本線車両VR1及び第2本線車両VR2は、道路RDの本線車線L1を走行している車両である。第2本線車両VR2は、第1本線車両VR1の後続車両である。合流車両VLは、道路RDの合流車線L2を走行している車両である。 The first main line vehicle VR1 and the second main line vehicle VR2 are vehicles traveling on the main lane L1 of the road RD. The second main line vehicle VR2 is a following vehicle of the first main line vehicle VR1. The merging vehicle VL is a vehicle traveling in the merging lane L2 of the road RD.

合流車両VLは、合流区間において第1本線車両VR1及び第2本線車両VR2に合流する。本例において、合流区間は、合流車線L2の始点L2sから合流車線L2の終点L2eまでの区間として定義される。また、合流区間の長さはXLと定義される。 The merging vehicle VL merges with the first main line vehicle VR1 and the second main line vehicle VR2 in the merging section. In this example, the merging section is defined as a section from the starting point L2s of the merging lane L2 to the ending point L2e of the merging lane L2. Also, the length of the confluence section is defined as XL.

図2は、図1の合流車両VLに搭載されている機器を示すブロック図である。合流車両VLは、地図格納部11、GPS(Global Positioning System)受信機12、周辺センサ13、駆制動制御装置14、及び車両走行支援制御装置100を有している。つまり、実施の形態1に係る車両走行支援制御装置100は、合流車両VLに搭載されている。 FIG. 2 is a block diagram showing devices mounted on the merging vehicle VL of FIG. The merging vehicle VL has a map storage unit 11 , a GPS (Global Positioning System) receiver 12 , a peripheral sensor 13 , a drive/brake control device 14 , and a vehicle driving support control device 100 . That is, the vehicle driving support control device 100 according to Embodiment 1 is mounted on the merging vehicle VL.

地図格納部11には、地図情報が格納されている。地図情報は、道路RDの本線車線L1及び合流車線L2の情報を含んでいる。 Map information is stored in the map storage unit 11 . The map information includes information on the main lane L1 and the merging lane L2 of the road RD.

GPS受信機12は、図示しないGPS衛星からのGPS信号を受信する。 The GPS receiver 12 receives GPS signals from GPS satellites (not shown).

周辺センサ13は、合流車両VLの周辺に存在する物体を検出するとともに、当該物体の位置及び速度を検出する。 The peripheral sensor 13 detects an object existing around the merging vehicle VL, and also detects the position and speed of the object.

車両走行支援制御装置100は、機能ブロックとして、本線車両検出部101、合流判断部102、合流計画生成部103、及び合流制御部104を備えている。車両走行支援制御装置100は、地図格納部11から地図情報を取得し、GPS受信機12から合流車両VLの位置、即ち、自車の位置を取得する。また、車両走行支援制御装置100は、周辺センサ13から合流車両VLの周辺に存在する物体の位置情報及び合流車両VLの周辺に存在する物体の速度情報を取得する。 The vehicle driving support control device 100 includes a main line vehicle detection unit 101, a merging determination unit 102, a merging plan generation unit 103, and a merging control unit 104 as functional blocks. The vehicle driving support control device 100 acquires map information from the map storage unit 11 and acquires the position of the merging vehicle VL from the GPS receiver 12, that is, the position of the own vehicle. In addition, the vehicle driving support control device 100 acquires the position information of the object existing around the merging vehicle VL and the speed information of the object existing around the merging vehicle VL from the surrounding sensor 13 .

車両走行支援制御装置100は、合流車両VLが第1本線車両VR1及び第2本線車両VR2に合流するのを支援するための制御量として、加速度指令arefを演算し、駆制動制御装置14に加速度指令arefを出力する。 The vehicle driving support control device 100 calculates an acceleration command a ref as a control amount for assisting the merging vehicle VL to merge with the first main line vehicle VR1 and the second main line vehicle VR2, and sends it to the driving and braking control device 14. Acceleration command a ref is output.

駆制動制御装置14は、車両走行支援制御装置100からの加速度指令arefに基づいて、合流車両VLの図示しない駆動装置及び制動装置を制御する。これにより、合流車両VLの加減速が制御される。 The driving and braking control device 14 controls the driving device and braking device (not shown) of the merging vehicle VL based on the acceleration command a ref from the vehicle driving support control device 100 . This controls the acceleration/deceleration of the merging vehicle VL.

以下、車両走行支援制御装置100の各機能ブロックである本線車両検出部101、合流判断部102、合流計画生成部103、及び合流制御部104について詳細に説明する。 Hereinafter, the main line vehicle detection unit 101, the merging determination unit 102, the merging plan generation unit 103, and the merging control unit 104, which are functional blocks of the vehicle driving support control device 100, will be described in detail.

本線車両検出部101は、周辺センサ13から周辺物体の位置情報及び周辺物体の速度情報を取得する。また、本線車両検出部101は、地図格納部11から地図情報を取得する。本線車両検出部101は、GPS受信機12から合流車両VLの位置情報を取得する。本線車両検出部101は、取得した周辺物体の位置情報と、取得した周辺物体の速度情報と、地図情報と、合流車両VLの位置情報とに基づいて、第1本線車両VR1の位置及び第1本線車両VR1の速度を検出する。本線車両検出部101は、同様に、第2本線車両VR2の位置及び第2本線車両VR2の速度を検出する。 The main line vehicle detection unit 101 acquires the position information of the surrounding objects and the speed information of the surrounding objects from the surrounding sensors 13 . Further, the main line vehicle detection unit 101 acquires map information from the map storage unit 11 . The main line vehicle detection unit 101 acquires the position information of the merging vehicle VL from the GPS receiver 12 . The main line vehicle detection unit 101 detects the position of the first main line vehicle VR1 and the position of the first main line vehicle VR1 based on the acquired position information of the peripheral object, the acquired speed information of the peripheral object, the map information, and the position information of the merging vehicle VL. The speed of the main line vehicle VR1 is detected. The main line vehicle detection unit 101 similarly detects the position of the second main line vehicle VR2 and the speed of the second main line vehicle VR2.

より具体的に述べると、本線車両検出部101は、周辺センサ13により検出された周辺物体の位置情報と地図情報とを照合し、検出した周辺物体の中から本線車線L1上に存在する物体を特定する。図1の例では、本線車線L1上に存在する物体として、第1本線車両VR1及び第2本線車両VR2が特定される。そして、本線車両検出部101は、第1本線車両VR1の位置情報と、第1本線車両VR1の速度情報と、第2本線車両VR2の位置情報と、第2本線車両VR2の速度情報とを合流判断部102に出力する。 More specifically, the main lane vehicle detection unit 101 compares the position information of the peripheral objects detected by the peripheral sensor 13 with the map information, and identifies an object existing on the main lane L1 from among the detected peripheral objects. Identify. In the example of FIG. 1, a first main-line vehicle VR1 and a second main-line vehicle VR2 are specified as objects present on the main lane L1. Then, the main line vehicle detection unit 101 merges the position information of the first main line vehicle VR1, the speed information of the first main line vehicle VR1, the position information of the second main line vehicle VR2, and the speed information of the second main line vehicle VR2. Output to determination unit 102 .

合流判断部102は、第1本線車両VR1の位置情報、第2本線車両VR2の位置情報、第1本線車両VR1の速度情報、第2本線車両VR2の速度情報、合流車両VLの位置情報、合流車両VLの速度情報、及び地図情報に基づいて、合流位置及び合流時間Tmrgを演算する。また、合流判断部102は、演算した合流位置及び合流時間Tmrgを合流計画生成部103へ出力する。 The merging determination unit 102 determines position information of the first main line vehicle VR1, position information of the second main line vehicle VR2, speed information of the first main line vehicle VR1, speed information of the second main line vehicle VR2, position information of the merging vehicle VL, The merging position and merging time Tmrg are calculated based on the speed information of the vehicle VL and the map information. The merging determination unit 102 also outputs the calculated merging position and merging time Tmrg to the merging plan generation unit 103 .

ここで、合流位置は、合流車両VLの本線車線L1への移動完了時における第1本線車両VR1又は第2本線車両VR2に対する合流車両VLの位置である。また、合流時間Tmrgは、合流車両VLの合流開始から本線車線L1への移動完了までの時間である。合流開始とは、合流車両VLが合流車線L2の始点L2sを通過した時点であり、移動完了とは、合流車両VLが合流車線L2の終点L2eを通過した時点である。即ち、合流時間Tmrgは、合流車両VLが合流区間を走行している時間である。 Here, the merging position is the position of the merging vehicle VL with respect to the first main line vehicle VR1 or the second main line vehicle VR2 when the merging vehicle VL has completed moving to the main lane L1. Also, the merging time Tmrg is the time from when the merging vehicle VL starts to merge until it completes moving to the main lane L1. The merging start is when the merging vehicle VL passes the starting point L2s of the merging lane L2, and the movement completion is when the merging vehicle VL passes the end point L2e of the merging lane L2. That is, the merging time Tmrg is the time during which the merging vehicle VL is traveling in the merging section.

図3は、合流開始時における図2の合流判断部の処理を説明するための模式図である。図3において、合流車両VLが、合流車線L2の始点L2sを通過している。また、第1本線車両VR1及び第2本線車両VR2が本線車線L1を走行している。合流車両VLの速度はVL0、第1本線車両VR1の速度及び第2本線車両VR2の速度はいずれもVである。 FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the processing of the merging determination unit in FIG. 2 at the start of merging. In FIG. 3, the merging vehicle VL is passing through the starting point L2s of the merging lane L2. A first main line vehicle VR1 and a second main line vehicle VR2 are traveling on the main lane L1. The speed of the merging vehicle VL is V L0 , the speed of the first main line vehicle VR1 and the speed of the second main line vehicle VR2 are both V R .

また、合流車両VLと第1本線車両VR1との車間距離を第1車間距離d1、合流車両VLと第2本線車両VR2との車間距離を第2車間距離d2とする。合流開始時の第1車間距離d1及び第2車間距離d2をそれぞれ第1車間距離の初期値d1及び第2車間距離の初期値d2とする。以下、車間距離は、合流車両が本線車両に対して先行している場合は負の値として定義され、本線車両が合流車両に対して先行している場合は正の値として定義される。また、車間距離は、第1本線車両VR1及び第2本線車両VR2の走行方向に平行な方向における距離である。 The inter-vehicle distance between the merging vehicle VL and the first main line vehicle VR1 is defined as a first inter-vehicle distance d1, and the inter-vehicle distance between the merging vehicle VL and the second main line vehicle VR2 is defined as a second inter-vehicle distance d2. The first inter-vehicle distance d1 and the second inter-vehicle distance d2 at the start of merging are defined as the initial value d1-0 of the first inter-vehicle distance and the initial value d2-0 of the second inter-vehicle distance, respectively. Hereinafter, the inter-vehicle distance is defined as a negative value when the merging vehicle is ahead of the main line vehicle, and is defined as a positive value when the main line vehicle is ahead of the merging vehicle. Further, the inter-vehicle distance is the distance in the direction parallel to the traveling direction of the first main line vehicle VR1 and the second main line vehicle VR2.

この例のように、2台の本線車両VR1,VR2が連なって本線車線L1を走行している場合、合流車両VLの合流の候補位置としては、以下の4通りが考えられる。
(1)第1本線車両VR1の前方
(2)第1本線車両VR1の後方
(3)第2本線車両VR2の前方
(4)第2本線車両VR2の後方
As in this example, when two main-line vehicles VR1 and VR2 are running in a row on the main-line lane L1, the following four merging candidate positions for the merging vehicle VL are conceivable.
(1) Front of 1st main line vehicle VR1 (2) Rear of 1st main line vehicle VR1 (3) Front of 2nd main line vehicle VR2 (4) Rear of 2nd main line vehicle VR2

図4は、合流位置が第1本線車両VR1の前方である場合における合流判断部102の処理を説明するための模式図である。この場合、合流車両VLは、合流区間の終点、即ち、合流車線L2の終点L2eにおいて、第1本線車両VR1との間に第1車間距離d1として-dの距離を確保した状態で、第1本線車両VR1及び第2本線車両VR2との合流を完了する。ここで、dは、安全距離である。安全距離dは、走行中の車両同士が互いに確保するべき車間距離である。なお、安全距離dは0よりも大きい値である。 FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the processing of the merging determination unit 102 when the merging position is in front of the first main line vehicle VR1. In this case, the merging vehicle VL secures a distance of -ds as the first inter-vehicle distance d1 between itself and the first main line vehicle VR1 at the end point of the merging section, that is, the end point L2e of the merging lane L2. The merging with the 1st line vehicle VR1 and the 2nd line vehicle VR2 is completed. where ds is the safety distance. The safety distance ds is the inter-vehicle distance that should be secured between vehicles in motion. Note that the safe distance ds is a value greater than zero.

図5は、合流位置が第1本線車両VR1の後方である場合における合流判断部102の処理を説明するための模式図である。この場合、合流車両VLは、合流車線L2の終点L2eにおいて、第1本線車両VR1との間に、第1車間距離d1として安全距離dを確保した状態で、第1本線車両VR1との合流を完了する。 FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the processing of the merging determination unit 102 when the merging position is behind the first main line vehicle VR1. In this case, the merging vehicle VL merges with the first main line vehicle VR1 at the end point L2e of the merging lane L2 while ensuring a safety distance ds as the first inter-vehicle distance d1 between the merging vehicle VL and the first main line vehicle VR1. to complete.

図6は、合流位置が第1本線車両VR1の前方である場合、即ち、図4の場合における第1車間距離d1、合流車両VLの速度、及び合流車両VLの加速度の時間変化を示す図である。図7は、合流位置が第1本線車両VR1の後方である場合、即ち、図5の場合における第1車間距離d1、合流車両VLの速度、及び合流車両VLの加速度の時間変化を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing temporal changes in the first inter-vehicle distance d1, the speed of the merging vehicle VL, and the acceleration of the merging vehicle VL when the merging position is in front of the first main line vehicle VR1, that is, in the case of FIG. be. FIG. 7 is a diagram showing temporal changes in the first inter-vehicle distance d1, the speed of the merging vehicle VL, and the acceleration of the merging vehicle VL when the merging position is behind the first main line vehicle VR1, that is, in the case of FIG. be.

図6及び図7において、合流車両VLが合流車線L2の始点L2sを通過する時刻をt0とする。時刻t0から合流時間Tmrgが経過した時刻t2において、第1車間距離d1は、目標車間距離d*に到達する。また、時刻t2において、合流車両VLの速度Vは、目標速度である第1本線車両VR1の速度Vに到達する。 6 and 7, the time at which the merging vehicle VL passes the starting point L2s of the merging lane L2 is t0. At time t2 when the merging time T mrg has passed since time t0, the first inter-vehicle distance d1 reaches the target inter-vehicle distance d*. At time t2, the speed V of the merging vehicle VL reaches the speed VR of the first main line vehicle VR1, which is the target speed.

第1車間距離d1の時刻t0における車間距離d1は、図6の例、図7の例ともにdとする。目標車間距離d*は、図6の場合、d*=-dであり、図7の場合、d*=dである。このとき、合流車両VLは、一定時間τの間に加速又は減速を1回ずつ行う。図6及び図7において、合流時間Tmrg、第1車間距離d1、目標車間距離d*、合流車両VLの速度、及び合流車両VLの加速度には、以下の式(1)~(4)の関係が成り立つ。 The inter-vehicle distance d10 at time t0 of the first inter-vehicle distance d1 is d0 in both the example of FIG. 6 and the example of FIG. The target inter-vehicle distance d* is d*=- ds in the case of FIG. 6 and d*= ds in the case of FIG. At this time, the merging vehicle VL accelerates or decelerates once during the constant time τd . 6 and 7, the merging time T mrg , the first inter-vehicle distance d1, the target inter-vehicle distance d*, the speed of the merging vehicle VL, and the acceleration of the merging vehicle VL are given by the following equations (1) to (4). relationship is established.

Figure 2022162597000002
Figure 2022162597000002

ここで、VL0は、時刻t0における合流車両VLの速度、VL1は、時刻t1における合流車両VLの速度、aは、時刻t0から時刻t1の期間における合流車両VLの加速度、aは、時刻t1から時刻t2の期間における合流車両VLの加速度である。 Here, VL0 is the speed of the merging vehicle VL at time t0, VL1 is the speed of the merging vehicle VL at time t1, a1 is the acceleration of the merging vehicle VL during the period from time t0 to time t1, and a2 is , the acceleration of the merging vehicle VL during the period from time t1 to time t2.

合流車両VLが合流開始から合流時間Tmrg経過後に合流を完了したとき、第1本線車両VR1は、合流車両VLから目標車間距離d*だけ離れた位置にある。そのため、第1本線車両VR1は、合流時間Tmrgの間に[XL-(d-d*)]だけ走行している。第1本線車両VR1の速度Vを用いると、合流時間Tmrgは、以下の式(5)により演算される。 When the merging vehicle VL completes the merging after the merging time T mrg has elapsed from the start of merging, the first main line vehicle VR1 is at a position separated from the merging vehicle VL by the target inter-vehicle distance d*. Therefore, the first main line vehicle VR1 is running for [XL-(d 0 -d*)] during the merging time T mrg . Using the speed VR of the first main line vehicle VR1, the merging time Tmrg is calculated by the following equation (5).

Figure 2022162597000003
Figure 2022162597000003

また、式(1)~(4)を整理すると、1回目の加減速時における加速度a及び2回目の加減速時における加速度aは、それぞれ以下の式(6)及び式(7)により演算することができる。 Further, by arranging the formulas (1) to (4), the acceleration a 1 during the first acceleration/deceleration and the acceleration a 2 during the second acceleration/deceleration are obtained by the following formulas (6) and (7) respectively. can be calculated.

Figure 2022162597000004
Figure 2022162597000004

次に、合流加速度amrgを、加速度a,aの絶対値の最大値として、以下の式(8)のように定義する。合流加速度amrgは、複数の候補位置のそれぞれに合流車両VLが移動した場合に合流車両VLに生じる加速度である。言い換えると、合流加速度amrgは、合流区間における合流車両VLの加速度である。合流加速度amrgが小さいほど、合流時における合流車両VLの加減速が緩やかとなる。 Next, the confluence acceleration a mrg is defined as the maximum absolute value of the accelerations a 1 and a 2 as shown in the following equation (8). The merging acceleration a mrg is the acceleration that occurs in the merging vehicle VL when the merging vehicle VL moves to each of the plurality of candidate positions. In other words, the merging acceleration amrg is the acceleration of the merging vehicle VL in the merging section. The smaller the merging acceleration a mrg , the slower the merging vehicle VL accelerates and decelerates at the time of merging.

Figure 2022162597000005
Figure 2022162597000005

なお、合流加速度amrgは、合流時における合流車両VLの加速度aの二乗の積分値として、以下の式(9)のように定義してもよい。 Note that the merging acceleration a mrg may be defined as the following equation (9) as an integrated value of the square of the acceleration a of the merging vehicle VL at the time of merging.

Figure 2022162597000006
Figure 2022162597000006

ただし、合流位置において、第2本線車両VR2を含む他の本線車両と合流車両VLとの間の距離が安全距離dよりも短くなる場合には、合流判断部102は、合流位置が上記4つの合流の候補位置に該当しても、この合流位置を合流の候補位置から除外する。例えば、図5に示したように、合流の候補位置として第1本線車両VR1の後方を考える。合流車両VLが第1本線車両VR1の後方において合流するときに、第1車間距離d1として安全距離dを確保できない場合、合流判断部102は、この位置を合流の候補位置には含めない。 However, if the distance between the other main line vehicles including the second main line vehicle VR2 and the merging vehicle VL at the merging position becomes shorter than the safety distance ds , the merging determination unit 102 determines that the merging position is the above 4 Even if it corresponds to one confluence candidate position, this confluence position is excluded from the confluence candidate positions. For example, as shown in FIG. 5, the rear of the first main line vehicle VR1 is considered as a merging candidate position. When the merging vehicle VL merges behind the first main line vehicle VR1, if the safety distance ds cannot be secured as the first inter-vehicle distance d1, the merging determination unit 102 does not include this position in the merging candidate positions.

合流判断部102は、4つの合流の候補位置、即ち、第1本線車両VR1の前方、第1本線車両VR1の後方、第2本線車両VR2の前方、第2本線車両VR2の後方に対して、それぞれ合流加速度amrgを演算する。そして、合流判断部102は、絶対値が最も小さい合流加速度amrgに対応する候補位置を合流位置として選択し、選択した合流位置についての合流時間Tmrgを出力する。 The merging determination unit 102 determines four merging candidate positions, that is, the front of the first main line vehicle VR1, the rear of the first main line vehicle VR1, the front of the second main line vehicle VR2, and the rear of the second main line vehicle VR2. Calculate the confluence acceleration a mrg . Then, the merging determination unit 102 selects the candidate position corresponding to the merging acceleration a mrg having the smallest absolute value as the merging position, and outputs the merging time T mrg for the selected merging position.

合流計画生成部103は、合流車両VLを、合流位置に到達させるための合流計画を生成し、生成された合流計画を合流制御部104へ出力する。より具体的に述べると、合流計画生成部103は、合流判断部102により演算された合流位置及び合流時間Tmrgに基づいて、合流車両VLが、合流判断部102によって演算及び選択された合流位置に合流区間内で到達するための合流計画を生成する。合流計画は、合流車両VLの車間計画dplan、速度計画vplan、及び加速度計画aplanの少なくとも1つを含んでいる。 The merging plan generation unit 103 generates a merging plan for causing the merging vehicle VL to reach the merging position, and outputs the generated merging plan to the merging control unit 104 . More specifically, the merging plan generation unit 103 determines the merging position calculated and selected by the merging determination unit 102 based on the merging position and the merging time T mrg calculated by the merging determination unit 102 . Generate a merge plan to reach within the merge section. The merging plan includes at least one of an inter-vehicle distance plan d plan , a speed plan v plan , and an acceleration plan a plan of the merging vehicle VL.

車間計画dplanは、合流車両VLが合流位置に移動するまでの合流車両VLと、第1本線車両VR1又は第2本線車両VR2との間の距離である。速度計画vplanは、合流車両VLが合流位置に移動するまでの合流車両VLの速度の目標値である。加速度計画aplanは、合流車両VLが合流位置に移動するまでの合流車両VLの加速度の目標値である。 The inter-vehicle distance plan d plan is the distance between the merging vehicle VL and the first main line vehicle VR1 or the second main line vehicle VR2 until the merging vehicle VL moves to the merging position. The speed plan v plan is a target value for the speed of the merging vehicle VL until the merging vehicle VL moves to the merging position. The acceleration plan a plan is a target value for the acceleration of the merging vehicle VL until the merging vehicle VL moves to the merging position.

図6及び図7に示した車間距離、速度、及び加速度の各時間変化の波形が、それぞれ車間計画dplan、速度計画vplan、及び加速度計画aplanを表している。なお、図6及び図7に示された車間距離は、合流車両VLと第1本線車両VR1との間の車間距離d1である。 The waveforms of the inter-vehicle distance, speed, and acceleration shown in FIGS. 6 and 7 represent the inter-vehicle distance plan d plan , speed plan v plan , and acceleration plan a plan , respectively. The inter-vehicle distance shown in FIGS. 6 and 7 is the inter-vehicle distance d1 between the merging vehicle VL and the first main line vehicle VR1.

図6及び図7における車間距離d1の時間変化は、車間距離d1が、時刻t0において車間距離d1から目標車間距離d*へと変化するステップ入力に対して、移動平均フィルタ処理を2回実施することによって得られる。移動平均フィルタ処理を2回実施した場合の伝達関数Fave(s)は、以下の式(10)により表される。ここで、sは、複素変数である。 6 and 7, the inter-vehicle distance d1 changes over time from the inter-vehicle distance d1 of 0 to the target inter-vehicle distance d* at time t0. obtained by A transfer function F ave (s) when the moving average filtering process is performed twice is represented by the following equation (10). where s is a complex variable.

Figure 2022162597000007
Figure 2022162597000007

式(10)の移動平均フィルタを用いて、車間計画dplanは、以下の式(11)のように演算される。ここで、dinは、時刻t0において第1車間距離d1から目標車間距離d*へと変化するステップ入力である。 Using the moving average filter of Equation (10), the inter-vehicle distance plan d plan is calculated as shown in Equation (11) below. Here, d in is a step input that changes from the first inter-vehicle distance d10 to the target inter-vehicle distance d* at time t0 .

Figure 2022162597000008
Figure 2022162597000008

また、式(10)をパデ近似することにより、以下の式(12)が得られる。 Moreover, the following equation (12) is obtained by Padé approximation of equation (10).

Figure 2022162597000009
Figure 2022162597000009

式(11)の車間計画dplanを用いて、速度計画vplan及び加速度計画aplanは、それぞれ以下の式(13)及び式(14)のように演算される。 Using the inter-vehicle distance plan d plan of formula (11), the speed plan v plan and the acceleration plan a plan are calculated as in formulas (13) and (14) below, respectively.

Figure 2022162597000010
Figure 2022162597000010

また、加速度計画aplanは、次のように、フィードフォワード制御により演算してもよい。加速度指令arefに対する駆制動制御装置14の応答Cdrv(s)は、以下の式(15)のように定義される。ここで、Tは、駆制動制御装置14が有する時定数である。 Also, the acceleration plan a plan may be calculated by feedforward control as follows. A response C drv (s) of the driving and braking control device 14 to the acceleration command a ref is defined by the following equation (15). Here, Ta is a time constant that the driving/brake control device 14 has.

Figure 2022162597000011
Figure 2022162597000011

このとき、加速度指令arefから車間距離dまでの伝達関数P(s)は、以下の式(16)のようになる。なお、加速度指令arefから車間距離dまでの伝達関数P(s)は、加速度指令arefと合流車両VLの加速度との関係及び合流車両VLの加速度から車間距離dまでの伝達関数に基づいて演算される。 At this time, the transfer function P d (s) from the acceleration command a ref to the inter-vehicle distance d is given by the following equation (16). The transfer function P d (s) from the acceleration command a ref to the inter-vehicle distance d is based on the relationship between the acceleration command a ref and the acceleration of the merging vehicle VL and the transfer function from the acceleration of the merging vehicle VL to the inter-vehicle distance d. calculated as

Figure 2022162597000012
Figure 2022162597000012

式(12)及び式(16)から、以下の式(17)の伝達関数Cff(s)が演算される。加速度計画aplanは、式(17)の伝達関数Cff(s)を用いて、式(18)のように演算される。このように、加速度計画aplanは、伝達関数を用いることにより、即ち、フィードフォワード制御により演算することができる。 From the equations (12) and (16), the transfer function C ff (s) of the following equation (17) is calculated. The acceleration plan a plan is calculated as in Equation (18) using the transfer function C ff (s) of Equation (17). Thus, the acceleration plan a plan can be calculated by using a transfer function, ie by feedforward control.

Figure 2022162597000013
Figure 2022162597000013

合流制御部104は、合流計画生成部103により生成された合流計画に基づいて、合流車両VLを制御する。より具体的に述べると、合流制御部104は、合流計画生成部103から出力された車間計画dplan、速度計画vplan、及び加速度計画aplanの少なくとも1つに基づいて、加速度指令arefを演算し、演算した加速度指令arefを駆制動制御装置14へ出力する。これにより、合流車両VLの加減速が駆制動制御装置14により制御される。 The merging control unit 104 controls the merging vehicle VL based on the merging plan generated by the merging plan generating unit 103 . More specifically, the merging control unit 104 generates the acceleration command a ref based on at least one of the inter-vehicle distance plan d plan , the speed plan v plan , and the acceleration plan a plan output from the merging plan generation unit 103 . Calculation is performed, and the calculated acceleration command a ref is output to the drive/brake control device 14 . As a result, the acceleration/deceleration of the merging vehicle VL is controlled by the drive/brake control device 14 .

例えば、合流制御部104に速度計画vplanのみが入力される場合、加速度指令arefは、以下の式(19)により演算される。ここで、Ksp,Ksiはそれぞれ、合流車両VLの速度制御のための比例ゲイン,積分ゲインである。 For example, when only the speed plan v plan is input to the merging control unit 104, the acceleration command a ref is calculated by the following equation (19). Here, Ksp and Ksi are a proportional gain and an integral gain, respectively, for speed control of the merging vehicle VL.

Figure 2022162597000014
Figure 2022162597000014

また、合流制御部104に車間計画dplan及び速度計画vplanが入力される場合、加速度指令arefは、以下の式(20)により演算される。ここで、Kdp,Kddはそれぞれ、車間距離制御のための比例ゲイン,微分ゲインである。 Further, when the inter-vehicle distance plan d plan and the speed plan v plan are input to the merging control unit 104, the acceleration command a ref is calculated by the following equation (20). Here, K dp and K dd are a proportional gain and a differential gain, respectively, for inter-vehicle distance control.

Figure 2022162597000015
Figure 2022162597000015

また、合流制御部104に車間計画dplan、速度計画vplan、及び加速度計画aplanが入力される場合、加速度指令arefは、以下の式(21)により演算される。 Further, when the inter-vehicle distance plan d plan , speed plan v plan and acceleration plan a plan are input to the merging control unit 104, the acceleration command a ref is calculated by the following equation (21).

Figure 2022162597000016
Figure 2022162597000016

また、合流制御部104に加速度計画aplanのみが入力される場合、加速度指令arefは、加速度計画aplanに等しい。 Further, when only the acceleration plan a_plan is input to the merging control unit 104, the acceleration command a_ref is equal to the acceleration plan a_plan .

図8は、図2の車両走行支援制御装置100が実行する合流制御ルーチンを示すフローチャートである。図8のルーチンは、例えば、合流車両VLが合流開始位置を通過したときに実行されるようになっている。図8のルーチンが開始されると、本線車両検出部101は、ステップS101において、本線車両が検出されたか否かを判定する。 FIG. 8 is a flow chart showing a merging control routine executed by the vehicle driving support control device 100 of FIG. The routine of FIG. 8 is executed, for example, when the merging vehicle VL passes the merging start position. When the routine of FIG. 8 is started, the main line vehicle detection unit 101 determines in step S101 whether or not a main line vehicle has been detected.

本線車両が検出されない場合、車両走行支援制御装置100は、このルーチンを一旦終了する。この場合、合流車両VLは、別途実行される制御ルーチンによって、合流車線L2から本線車線L1へ移動する。 If the main line vehicle is not detected, the vehicle driving support control device 100 once terminates this routine. In this case, the merging vehicle VL moves from the merging lane L2 to the main lane L1 by a control routine that is separately executed.

本線車両が検出された場合、合流判断部102は、ステップS102において、合流車両VLの位置情報、合流車両VLの速度情報、本線車両の位置情報、本線車両の速度情報、及び地図情報を取得する。 When a main line vehicle is detected, the merging determination unit 102 acquires position information of the merging vehicle VL, speed information of the merging vehicle VL, position information of the main line vehicle, speed information of the main line vehicle, and map information in step S102. .

次いで、合流判断部102は、ステップS103において、取得した合流車両VLの位置情報、合流車両VLの速度情報、本線車両の位置情報、本線車両の速度情報、及び地図情報に基づいて、複数の候補位置を抽出する。 Next, in step S103, the merging determination unit 102 selects a plurality of candidates based on the acquired position information of the merging vehicle VL, speed information of the merging vehicle VL, position information of the main line vehicle, speed information of the main line vehicle, and map information. Extract the position.

次いで、合流判断部102は、ステップS104において、複数の候補位置のそれぞれに対応する合流加速度amrgを演算する。 Next, in step S104, merging determination unit 102 calculates merging acceleration amrg corresponding to each of the plurality of candidate positions.

次いで、合流判断部102は、ステップS105において、複数の合流加速度amrgのうち、絶対値が最も小さい合流加速度amrgに対応する候補位置を合流位置として選択する。 Next, in step S105, the confluence determination unit 102 selects the candidate position corresponding to the confluence acceleration a_mrg with the smallest absolute value among the plurality of confluence accelerations a_mrg as the confluence position.

次いで、合流計画生成部103は、ステップS106において、選択された合流位置に対する合流計画を生成する。 Next, in step S106, the merging plan generation unit 103 generates a merging plan for the selected merging position.

次いで、合流制御部104は、ステップS107において、生成された合流計画に基づいて、加速度指令arefを演算し、演算した加速度指令arefを駆制動制御装置14へ出力して、本ルーチンを一旦終了する。 Next, in step S107, the merging control unit 104 calculates an acceleration command a ref based on the generated merging plan, outputs the calculated acceleration command a ref to the driving/braking control device 14, and temporarily executes this routine. finish.

ここで、実施の形態1の車両走行支援制御装置100の各機能は、処理回路によって実現される。図9は、図2の車両走行支援制御装置100の各機能を実現する処理回路の一例を示す構成図である。車両走行支援制御装置100は、演算処理装置80と、複数の記憶装置81と、通信装置82と、車載ネットワーク83とを有している。 Here, each function of the vehicle driving support control device 100 of Embodiment 1 is implemented by a processing circuit. FIG. 9 is a configuration diagram showing an example of a processing circuit that implements each function of the vehicle driving support control device 100 of FIG. The vehicle driving support control device 100 has an arithmetic processing device 80 , a plurality of storage devices 81 , a communication device 82 and an in-vehicle network 83 .

演算処理装置80には、例えば、CPU(Central Processing Unit)が用いられる。複数の記憶装置81は、演算処理装置80との間においてデータを送受信し、データを記憶する。通信装置82は、車載ネットワーク83とデータ通信を行う。通信装置82は、車載ネットワーク83を経由して、外部装置としての地図格納部11、GPS受信機12、及び周辺センサ13と通信を行う。 A CPU (Central Processing Unit) is used for the arithmetic processing unit 80, for example. The plurality of storage devices 81 transmit and receive data to and from the arithmetic processing device 80 and store the data. The communication device 82 performs data communication with an in-vehicle network 83 . The communication device 82 communicates with the map storage unit 11 , the GPS receiver 12 , and the peripheral sensor 13 as external devices via the in-vehicle network 83 .

また、演算処理装置80には、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、IC(Integrated Circuit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路が備えられていてもよい。また、演算処理装置80として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられることにより、各処理が複数の演算処理装置によって分担して実行されてもよい。 Further, the arithmetic processing unit 80 includes, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an IC (Integrated Circuit), a DSP (Digital Signal Processor), an FPGA (Field Programmable Gate Array), various logic circuits, and various signal processing A circuit may be provided. Further, by providing a plurality of arithmetic processing units 80 of the same type or different types, each process may be shared and executed by a plurality of arithmetic processing units.

複数の記憶装置81としては、例えば、演算処理装置80からのデータの読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(Random Access Memory)及び演算処理装置80からデータを読み出し可能に構成されたROM(Read Only Memory)が備えられている。 As the plurality of storage devices 81, for example, a RAM (Random Access Memory) configured to enable reading and writing of data from the processing unit 80 and a ROM (Read Only Memory) is provided.

車両走行支援制御装置100の各機能は、演算処理装置80が、複数の記憶装置81に記憶されたソフトウェア又はプログラムを実行し、車両走行支援制御装置100の他のハードウェア、例えば、複数の記憶装置81及び通信装置82と協働することにより実現される。なお、車両走行支援制御装置100の各機能により用いられる設定データは、ソフトウェア又はプログラムの一部として、複数の記憶装置81に記憶されている。 Each function of the vehicle driving support control device 100 is executed by the arithmetic processing device 80 executing software or programs stored in a plurality of storage devices 81, and other hardware of the vehicle driving support control device 100, for example, a plurality of storages. It is realized by cooperating with the device 81 and the communication device 82 . Setting data used by each function of the vehicle driving support control device 100 is stored in a plurality of storage devices 81 as part of software or programs.

以上のように、車両走行支援制御装置100は、機能ブロックとして、合流判断部102と、合流計画生成部103と、合流制御部104とを備えている。合流判断部102は、本線車両VR1,VR2の位置情報、本線車両VR1,VR2の速度情報、合流車両VLの位置情報、合流車両VLの速度情報、及び地図情報に基づいて、合流位置を演算する。合流計画生成部103は、合流車両VLを合流位置に到達させるための合流計画を生成する。合流制御部104は、合流計画に基づいて合流車両VLを制御する。 As described above, the vehicle driving support control device 100 includes the merging determination unit 102, the merging plan generating unit 103, and the merging control unit 104 as functional blocks. The merging determination unit 102 calculates the merging position based on the position information of the main line vehicles VR1 and VR2, the speed information of the main line vehicles VR1 and VR2, the position information of the merging vehicle VL, the speed information of the merging vehicle VL, and the map information. . The merging plan generation unit 103 generates a merging plan for causing the merging vehicle VL to reach the merging position. The merging control unit 104 controls the merging vehicle VL based on the merging plan.

また、合流判断部は、それぞれ複数の候補位置を抽出し、複数の合流加速度amrgを演算し、複数の合流加速度amrgのうち、絶対値が最も小さい合流加速度amrgに対応する候補位置を合流位置として選択する。このため、合流車両VLをよりスムーズに本線車線に移動させることができる。 Further, the confluence determination unit extracts a plurality of candidate positions, calculates a plurality of confluence accelerations a mrg , and selects a candidate position corresponding to the confluence acceleration a mrg having the smallest absolute value among the plurality of confluence accelerations a mrg . Select as merge location. Therefore, the merging vehicle VL can be moved to the main lane more smoothly.

また、合流加速度amrgは、合流車両VLが、対応する候補位置に移動するまでに合流車両VLに生じる加速度の最大値である。このため、合流加速度amrgをより容易に演算することができる。 Also, the merging acceleration amrg is the maximum value of acceleration that occurs in the merging vehicle VL until the merging vehicle VL moves to the corresponding candidate position. Therefore, the confluence acceleration amrg can be calculated more easily.

また、合流計画生成部は、前記合流計画として、車間計画dplan、速度計画vplan、及び加速度計画aplanの少なくとも1つを含んでいる。このため、合流車両VLをよりスムーズに本線車線に移動させることができる。 Also, the merging plan generation unit includes at least one of a vehicle distance plan d plan , a speed plan v plan , and an acceleration plan a plan as the merging plan. Therefore, the merging vehicle VL can be moved to the main lane more smoothly.

また、合流計画生成部103は、加速度計画aplanを、フィードフォワード制御により生成する。このため、加速度計画aplanを、より容易に演算することができる。 Also, the merging plan generation unit 103 generates an acceleration plan a plan by feedforward control. Therefore, the acceleration plan a plan can be calculated more easily.

また、実施の形態1では、本線車両が第1本線車両VR1と第2本線車両VR2の2台の場合の合流判断部102の動作を説明した。本線車両がN台の場合でも、合流判断部102は、2×Nの候補位置に対して、同様の演算により合流位置を選択し、選択した合流位置についての合流時間Tmrgを出力することができる。 Further, in Embodiment 1, the operation of the merging determination unit 102 when there are two main line vehicles, the first main line vehicle VR1 and the second main line vehicle VR2, has been described. Even if there are N vehicles on the main line, the merging determination unit 102 can select a merging position from 2×N candidate positions by performing the same calculation, and output the merging time Tmrg for the selected merging position. can.

実施の形態2.
次に、実施の形態2に係る車両走行支援制御装置について説明する。実施の形態2に係る車両走行支援制御装置では、合流計画に加えて、経路計画を生成する。経路計画は、合流車両VLが合流位置に移動するまでの走行予定経路である。
Embodiment 2.
Next, a vehicle driving support control device according to Embodiment 2 will be described. In the vehicle driving support control system according to Embodiment 2, a route plan is generated in addition to the merging plan. The route plan is a planned travel route until the merging vehicle VL moves to the merging position.

図10は、実施の形態2に係る車両走行支援制御装置の構成図である。車両走行支援制御装置100Aは、本線車両検出部101、合流判断部102、合流計画生成部103A、及び合流制御部104Aを有している。本線車両検出部101及び合流判断部102は、図2の本線車両検出部101及び合流判断部102と同じであるため、これらの説明は省略される。 FIG. 10 is a configuration diagram of a vehicle driving support control device according to Embodiment 2. As shown in FIG. The vehicle driving support control device 100A has a main line vehicle detection unit 101, a merging determination unit 102, a merging plan generation unit 103A, and a merging control unit 104A. Since the main line vehicle detection unit 101 and the merging determination unit 102 are the same as the main line vehicle detection unit 101 and the merging determination unit 102 in FIG. 2, description thereof will be omitted.

図11は、図10の合流計画生成部103Aの構成図である。合流計画生成部103Aは、速度計画生成部1031及び経路計画生成部1032を有している。速度計画生成部1031は、実施の形態1の合流計画生成部103と同様に、合流車両VLの車間計画dplan、速度計画vplan、及び加速度計画aplanを生成する。経路計画生成部1032は、合流時間Tmrgと地図情報とに基づいて、経路計画を演算する。 FIG. 11 is a configuration diagram of the merging plan generation unit 103A in FIG. The confluence plan generator 103A has a speed plan generator 1031 and a route plan generator 1032 . Similar to the merging plan generating unit 103 of the first embodiment, the speed plan generating unit 1031 generates the inter-vehicle distance plan d plan , speed plan v plan , and acceleration plan a plan of the merging vehicle VL. The route plan generator 1032 calculates a route plan based on the merging time Tmrg and map information.

図12は、図10の合流制御部104Aの構成図である。合流制御部104Aは、速度制御部1041及び経路制御部1042を有している。速度制御部1041は、実施の形態1の合流制御部104と同様に、加速度指令arefを演算する。経路制御部1042は、経路計画に基づいて、舵角指令θrefを演算する。 FIG. 12 is a configuration diagram of the merging control unit 104A in FIG. The merging controller 104A has a speed controller 1041 and a path controller 1042 . Speed control unit 1041 calculates acceleration command a ref in the same manner as merging control unit 104 of the first embodiment. A route control unit 1042 calculates a steering angle command θ ref based on the route plan.

実施の形態2に係る車両走行支援制御装置100Aにおいて、合流計画生成部103Aの構成及び合流制御部104Aの構成を除く他の構成は、実施の形態1に係る車両走行支援制御装置100と同様である。 In the vehicle driving support control device 100A according to the second embodiment, the configurations other than the configuration of the merging plan generation unit 103A and the configuration of the merging control unit 104A are the same as those of the vehicle driving support control device 100 according to the first embodiment. be.

図13は、本線車線L1及び合流車線L2の地図情報を表す模式図である。本線車線L1及び合流車線L2上の複数の白丸は、地図格納部11に格納されている経路情報を表している。経路計画生成部1032は、地図格納部11から、本線車線L1の経路情報(xL1(n),yL1(n))及び合流車線L2の経路情報(xL2(n),yL2(n))を取得する。 FIG. 13 is a schematic diagram showing map information of the main lane L1 and the merging lane L2. A plurality of white circles on the main lane L1 and the merging lane L2 represent route information stored in the map storage unit 11. FIG. The route plan generation unit 1032 obtains the route information (x L1 (n), y L1 (n)) of the main lane L1 and the route information (x L2 (n), y L2 (n) of the merging lane L2 from the map storage unit 11 . )).

図14は、経路計画の例を示す模式図である。経路計画生成部1032は、本線車線L1の経路情報(xL1(n),yL1(n))及び合流車線L2の経路情報(xL2(n),yL2(n))に基づいて、経路計画(xplan(n),yplan(n))を演算する。 FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of route planning. Based on the route information (x L1 (n), y L1 (n)) of the main lane L1 and the route information (x L2 (n), y L2 (n)) of the merging lane L2, the route plan generation unit 1032 Compute the path plan (x plan (n), y plan (n)).

より具体的に述べると、経路計画生成部1032は、合流車両VLの経路計画を以下の式(22)のステップ入力kin及び式(23)のフィルタFlc(s)を用いて演算する。式(22)において、時刻tが0となる時刻は、合流開始の時刻を意味する。時刻tが合流時間Tmrgとなる時刻は、合流完了の時刻を意味する。また、Tlcは、合流車両VLが合流車線L2から本線車線L1への車線変更に要する時間である。また、式(23)のフィルタFlc(s)は、時定数がTlc/2の移動平均フィルタを2回実行するフィルタである。 More specifically, the route plan generation unit 1032 calculates the route plan of the merging vehicle VL using the step input k in of Equation (22) and the filter F lc (s) of Equation (23) below. In Expression (22), the time when time t becomes 0 means the time when the merging starts. The time when the time t becomes the merging time Tmrg means the time of completion of merging. Tlc is the time required for the merging vehicle VL to change from the merging lane L2 to the main lane L1. In addition, the filter F lc (s) in Equation (23) is a filter that performs a moving average filter with a time constant of T lc /2 twice.

Figure 2022162597000017
Figure 2022162597000017

また、式(23)のフィルタFlc(s)は、パデ近似により、以下の式(24)で表される。 Also, the filter F lc (s) of Equation (23) is represented by the following Equation (24) by Padé approximation.

Figure 2022162597000018
Figure 2022162597000018

式(22)~式(24)を用いて、経路計画は以下の式(25)~(27)のように演算される。ここで、係数kは、0以上、1以下の範囲にある値である。つまり、係数kは、合流車両VLが経路計画上であり、且つ本線車線L1と合流車線L2との間に存在していることを意味している。係数kが1であることは、合流車両VLの合流車線L2から本線車線L1への車線変更が開始していないことを表している。係数kが0であることは、合流車両VLの本線車線L1への車線変更が完了したことを表している。 Using equations (22) to (24), the route plan is calculated as in equations (25) to (27) below. Here, the coefficient k is a value in the range of 0 or more and 1 or less. That is, the coefficient k means that the merging vehicle VL is on the route plan and exists between the main lane L1 and the merging lane L2. The fact that the coefficient k is 1 indicates that the merging vehicle VL has not started to change lanes from the merging lane L2 to the main lane L1. The fact that the coefficient k is 0 indicates that the merging vehicle VL has completed the lane change to the main lane L1.

Figure 2022162597000019
Figure 2022162597000019

次に、経路制御部1042の処理について説明する。経路制御部1042は、経路計画(xplan(n),yplan(n))を合流車両VLから見た自車座標系の位置点群(xVL(n),yVL(n))に変換する。そして、上記位置点群を以下の式(28)に示す2次関数によって近似する。2次関数の各係数c0plan、c1plan、及びc2planは、それぞれ、横位置計画、方位計画、及び曲率計画である。 Next, processing of the route control unit 1042 will be described. The route control unit 1042 converts the route plan (x plan (n), y plan (n)) into the position point group (x VL (n), y VL (n)) of the host vehicle coordinate system viewed from the merging vehicle VL. Convert. Then, the position point group is approximated by a quadratic function shown in the following equation (28). Each coefficient c0 plan , c1 plan , and c2 plan of the quadratic function is the lateral position plan, the azimuth plan, and the curvature plan, respectively.

Figure 2022162597000020
Figure 2022162597000020

舵角指令θrefは、以下の式(29)に示すように、式(28)において近似された各係数を用いて表される。ここでk1、k2、及びk3は制御ゲイン、γは合流車両VLのヨーレートである。 The steering angle command θ ref is expressed using each coefficient approximated in Equation (28), as shown in Equation (29) below. Here, k1, k2, and k3 are control gains, and γ is the yaw rate of the merging vehicle VL.

Figure 2022162597000021
Figure 2022162597000021

図15は、図10の車両走行支援制御装置100Aが実行する合流制御ルーチンを示すフローチャートである。図15のルーチンは、例えば、合流車両VLが合流開始位置を通過したときに実行されるようになっている。ここで、ステップS101からステップS105までの処理は、図8のステップS101からステップS105までの処理と同一であり、説明は省略される。 FIG. 15 is a flow chart showing a merging control routine executed by the vehicle driving support control device 100A of FIG. The routine of FIG. 15 is executed, for example, when the merging vehicle VL passes the merging start position. Here, the processing from step S101 to step S105 is the same as the processing from step S101 to step S105 in FIG. 8, and description thereof is omitted.

図15のルーチンが開始されると、車両走行支援制御装置100Aは、ステップS101から処理を開始する。ステップS101において、本線車両が検出されない場合、車両走行支援制御装置100Aは、本ルーチンを一旦終了する。この場合、合流車両VLは、別途実行される制御ルーチンによって、合流車線L2から本線車線L1へ移動する。 When the routine of FIG. 15 is started, the vehicle driving support control device 100A starts processing from step S101. In step S101, when the main line vehicle is not detected, the vehicle driving support control device 100A once terminates this routine. In this case, the merging vehicle VL moves from the merging lane L2 to the main lane L1 by a control routine that is separately executed.

ステップS101において、本線車両が検出された場合、車両走行支援制御装置100Aは、ステップS102からステップS105までの処理を順に実行する。次いで、車両走行支援制御装置100Aの合流計画生成部103Aは、ステップS201において、選択された合流位置に対する合流計画及び経路計画を生成する。 In step S101, when a main line vehicle is detected, the vehicle driving support control device 100A sequentially executes the processes from step S102 to step S105. Next, in step S201, the merging plan generator 103A of the vehicle driving support control device 100A generates a merging plan and a route plan for the selected merging position.

次いで、車両走行支援制御装置100Aの合流制御部104Aは、ステップS202において、生成された合流計画に基づいて、加速度指令arefを演算するとともに、生成された経路計画に基づいて、舵角指令θrefを演算し、本ルーチンを一旦終了する。 Next, in step S202, the merging control unit 104A of the vehicle driving support control device 100A calculates the acceleration command a ref based on the generated merging plan, and calculates the steering angle command θ based on the generated route plan. ref is calculated, and this routine is temporarily terminated.

以上のように、実施の形態2に係る車両走行支援制御装置100Aは、経路計画を生成し、経路計画に従って合流車両VLを走行させるための舵角指令θrefを演算する。これによれば、合流区間内において、車線変更を完了させることができる。 As described above, the vehicle driving support control device 100A according to Embodiment 2 generates a route plan and calculates the steering angle command θ ref for causing the merging vehicle VL to travel according to the route plan. According to this, the lane change can be completed in the merging section.

このように、車両走行支援制御装置100Aにおいて、合流計画生成部103Aは、さらに、経路計画を生成し、合流制御部104Aは、経路計画に従って合流車両VLを走行させるための合流車両VLの操舵制御装置15に対する舵角指令θrefを演算する。これによれば、合流区間内において、合流車両VLの合流車線L2から本線車線L1への車線変更を自動的に行うことができる。 As described above, in the vehicle driving support control device 100A, the merging plan generation unit 103A further generates a route plan, and the merging control unit 104A performs steering control of the merging vehicle VL to cause the merging vehicle VL to travel according to the route plan. A steering angle command θ ref for the device 15 is calculated. According to this, it is possible to automatically change the lane of the merging vehicle VL from the merging lane L2 to the main lane L1 in the merging section.

実施の形態3.
次に、実施の形態3に係る車両走行支援制御装置について説明する。図16は、実施の形態3に係る車両走行支援制御装置が適用される道路、本線車両、合流車両、及び路側機を示す模式図である。図16に示したように、道路RDの路側には、路側機RSUが設置されている。
Embodiment 3.
Next, a vehicle driving support control device according to Embodiment 3 will be described. FIG. 16 is a schematic diagram showing a road, a main line vehicle, a merging vehicle, and a roadside unit to which the vehicle driving support control device according to Embodiment 3 is applied. As shown in FIG. 16, a roadside unit RSU is installed on the roadside of the road RD.

図17は、実施の形態3に係る車両走行支援制御装置を示す構成図である。実施の形態3に係る車両走行支援制御装置100Bは、車両側制御部200及び路側制御部300を有している。合流車両VLは、地図格納部11、GPS受信機12、駆制動制御装置14、通信部17、及び車両側制御部200を有している。地図格納部11、GPS受信機12、及び駆制動制御装置14は、実施の形態1に係る車両走行支援制御装置100の地図格納部11、GPS受信機12、及び駆制動制御装置14と同様であるため、説明は省略される。 FIG. 17 is a configuration diagram showing a vehicle driving support control device according to Embodiment 3. As shown in FIG. A vehicle driving support control device 100B according to Embodiment 3 has a vehicle-side control section 200 and a road-side control section 300 . The merging vehicle VL has a map storage unit 11 , a GPS receiver 12 , a driving/braking control device 14 , a communication unit 17 and a vehicle side control unit 200 . The map storage unit 11, the GPS receiver 12, and the driving and braking control device 14 are the same as the map storage unit 11, the GPS receiver 12, and the driving and braking control device 14 of the vehicle driving support control device 100 according to the first embodiment. Therefore, the description is omitted.

通信部17は、路側機RSUからの信号を受信し、受信した信号を車両側制御部200へ出力する。 The communication unit 17 receives a signal from the roadside unit RSU and outputs the received signal to the vehicle control unit 200 .

車両側制御部200は、機能ブロックとして、合流判断部102、合流計画生成部103、及び合流制御部104を有している。合流判断部102は、地図格納部11から地図情報を取得し、GPS受信機12から自車位置、即ち、合流車両VLの位置情報を取得する。また、合流判断部102は、通信部17から本線車両の位置情報及び本線車両の速度情報を取得する。合流判断部102のその他の機能、合流計画生成部103の機能、及び合流制御部104の機能は、実施の形態1に係る車両走行支援制御装置100の各機能と同様であるため、詳細な説明は省略される。 The vehicle-side control unit 200 has a merging determination unit 102, a merging plan generation unit 103, and a merging control unit 104 as functional blocks. The merging determination unit 102 acquires map information from the map storage unit 11 and acquires the own vehicle position, that is, the position information of the merging vehicle VL from the GPS receiver 12 . The merging determination unit 102 also acquires the position information of the main line vehicle and the speed information of the main line vehicle from the communication unit 17 . Other functions of the merging determination unit 102, the functions of the merging plan generating unit 103, and the functions of the merging control unit 104 are the same as the functions of the vehicle driving support control device 100 according to the first embodiment, so detailed description will be given. is omitted.

路側機RSUは、路側センサ21、地図格納部22、通信部23、及び路側制御部300を有している。路側センサ21は、道路RD上の物体を検出する。地図格納部22は、地図情報を格納している。通信部23は、路側制御部300からの信号を合流車両VLの通信部17へ送信する。 The roadside unit RSU has a roadside sensor 21 , a map storage unit 22 , a communication unit 23 and a roadside control unit 300 . The roadside sensor 21 detects objects on the road RD. The map storage unit 22 stores map information. The communication unit 23 transmits a signal from the roadside control unit 300 to the communication unit 17 of the merging vehicle VL.

路側制御部300は、機能ブロックとして、本線車両検出部301を有している。本線車両検出部301は、路側センサ21からの情報と地図格納部22からの情報とに基づいて、本線車両の位置情報及び本線車両の速度情報を検出する。この例の場合、本線車両検出部301は、第1本線車両VR1の位置情報と、第1本線車両VR1の速度情報と、第2本線車両VR2の位置情報と、第2本線車両VR2の速度情報とを検出する。 The roadside control unit 300 has a main line vehicle detection unit 301 as a functional block. The main line vehicle detection unit 301 detects the position information of the main line vehicle and the speed information of the main line vehicle based on the information from the roadside sensor 21 and the information from the map storage unit 22 . In this example, the main line vehicle detection unit 301 detects the position information of the first main line vehicle VR1, the speed information of the first main line vehicle VR1, the position information of the second main line vehicle VR2, and the speed information of the second main line vehicle VR2. to detect

本線車両検出部301は、地図格納部22によって取得された地図情報と、路側センサ21によって取得された周辺物体の位置情報及び周辺物体の速度情報とに基づいて、本線車両VR1,VR2の位置及び本線車両VR1,VR2の速度を検出する。 Based on the map information acquired by the map storage unit 22, the position information of the surrounding objects and the speed information of the surrounding objects acquired by the roadside sensor 21, the main line vehicle detection unit 301 detects the positions and The speeds of main line vehicles VR1 and VR2 are detected.

より具体的に述べると、本線車両検出部301は、周辺物体の位置情報及び周辺物体の速度情報と、地図情報とを照合し、周辺物体の中から本線車線L1上に存在する物体を選択する。そして、本線車両検出部301は、選択された物体の位置情報及び選択された物体の速度情報を本線車両VR1,VR2の位置情報及び本線車両VR1,VR2の速度情報として通信部23へ出力する。そして、通信部23は、本線車両VR1,VR2の位置情報及び本線車両VR1,VR2の速度情報を合流車両VLへ送信する。 More specifically, the main lane vehicle detection unit 301 compares the position information and speed information of the surrounding objects with the map information, and selects an object existing on the main lane L1 from among the surrounding objects. . Then, the main line vehicle detection unit 301 outputs the position information of the selected object and the speed information of the selected object to the communication unit 23 as the position information of the main line vehicles VR1 and VR2 and the speed information of the main line vehicles VR1 and VR2. Then, the communication unit 23 transmits the position information of the main line vehicles VR1 and VR2 and the speed information of the main line vehicles VR1 and VR2 to the merging vehicle VL.

実施の形態3に係る車両走行支援制御装置100Bの上記以外の構成は、実施の形態1に係る車両走行支援制御装置100及び実施の形態2に係る車両走行支援制御装置100Aと同様である。 Other configurations of the vehicle driving support control device 100B according to the third embodiment are the same as those of the vehicle driving support control device 100 according to the first embodiment and the vehicle driving support control device 100A according to the second embodiment.

図18は、図17の路側制御部300の機能を実現する処理回路の一例を示す構成図である。路側制御部300は、演算処理装置90と、複数の記憶装置91と、通信装置92と、内部ネットワーク93とを有している。 FIG. 18 is a configuration diagram showing an example of a processing circuit that implements the functions of the roadside control section 300 of FIG. The roadside control unit 300 has an arithmetic processing device 90 , a plurality of storage devices 91 , a communication device 92 and an internal network 93 .

演算処理装置90には、例えば、CPUが用いられる。複数の記憶装置91は、演算処理装置90との間においてデータを送受信し、データを記憶する。通信装置92は、内部ネットワーク93とデータ通信を行う。通信装置92は、内部ネットワーク93を経由して、外部装置としての路側センサ21及び地図格納部22と通信を行う。 For example, a CPU is used for the arithmetic processing unit 90 . The plurality of storage devices 91 transmit and receive data to and from the arithmetic processing device 90 and store the data. The communication device 92 performs data communication with the internal network 93 . The communication device 92 communicates with the roadside sensor 21 and the map storage unit 22 as external devices via the internal network 93 .

また、演算処理装置90には、例えば、ASIC、IC、DSP、FPGA、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路が備えられていてもよい。また、演算処理装置90として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられることにより、各処理が複数の演算処理装置によって分担して実行されてもよい。複数の記憶装置91としては、例えば、演算処理装置90からのデータの読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM及び演算処理装置90からデータを読み出し可能に構成されたROMが備えられている。 Further, the arithmetic processing unit 90 may include, for example, ASIC, IC, DSP, FPGA, various logic circuits, and various signal processing circuits. Further, by providing a plurality of arithmetic processing units 90 of the same type or different types, each process may be shared and executed by a plurality of arithmetic processing units. The plurality of storage devices 91 include, for example, a RAM configured to read and write data from the arithmetic processing unit 90 and a ROM configured to read data from the arithmetic processing unit 90 .

路側制御部300の機能は、演算処理装置90が、複数の記憶装置91に記憶されたソフトウェア又はプログラムを実行し、複数の記憶装置91、通信装置92等の路側機RSUの他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、路側制御部300の各機能により用いられる設定データは、ソフトウェア又はプログラムの一部として、複数の記憶装置91に記憶されている。 The function of the roadside control unit 300 is that the arithmetic processing unit 90 executes software or programs stored in a plurality of storage devices 91, and communicates with other hardware of the roadside unit RSU such as a plurality of storage devices 91 and the communication device 92. It is realized by cooperating. The setting data used by each function of the roadside control unit 300 is stored in a plurality of storage devices 91 as part of software or programs.

以上のように、実施の形態3に係る車両走行支援制御装置100Bでは、本線車両検出部301が路側機RSU内の路側制御部300に設けられている。また、合流判断部102、合流計画生成部103、及び合流制御部104は合流車両VL内の車両側制御部200に設けられている。そして、合流車両VLの位置情報及び合流車両VLの速度情報と、路側機RSUにより検出された本線車両の位置情報及び本線車両の速度情報とに基づいて、車両側制御部200から駆制動制御装置14へ合流車両VLの加速度指令arefが出力される。 As described above, in the vehicle driving support control device 100B according to Embodiment 3, the main line vehicle detection unit 301 is provided in the roadside control unit 300 in the roadside unit RSU. The merging determination unit 102, the merging plan generating unit 103, and the merging control unit 104 are provided in the vehicle-side control unit 200 in the merging vehicle VL. Then, based on the position information of the merging vehicle VL, the speed information of the merging vehicle VL, and the position information of the main line vehicle and the speed information of the main line vehicle detected by the roadside unit RSU, the vehicle side control unit 200 outputs the driving and braking control device 14, an acceleration command a ref of the merging vehicle VL is output.

これによれば、本線車両が合流車両VLの周辺センサの死角に存在している場合であっても、本線車両の位置情報及び本線車両の速度情報を検出することができ、その結果、合流車両VLを、よりスムーズに本線車線に移動させることができる。 According to this, even when the main line vehicle exists in the blind spot of the peripheral sensor of the merging vehicle VL, the position information of the main line vehicle and the speed information of the main line vehicle can be detected. VL can be moved to the main lane more smoothly.

実施の形態4.
次に、実施の形態4に係る車両走行支援制御装置について説明する。図19は、実施の形態4に係る車両走行支援制御装置を示す構成図である。実施の形態4に係る車両走行支援制御装置100Cは、車両側制御部200A及び路側制御部300Aを有している。
Embodiment 4.
Next, a vehicle driving support control device according to Embodiment 4 will be described. FIG. 19 is a configuration diagram showing a vehicle driving support control device according to Embodiment 4. As shown in FIG. A vehicle driving support control device 100C according to Embodiment 4 has a vehicle-side control section 200A and a road-side control section 300A.

車両側制御部200Aは、機能ブロックとして、合流制御部104を有している。合流制御部104は、合流車両VLの通信部17から、路側機RSU側において生成された合流計画についての情報が入力される。合流制御部104は、実施の形態1に係る車両走行支援制御装置100の合流制御部104と同じであるため、詳細な説明は省略される。 200 A of vehicle side control parts have the confluence|merging control part 104 as a functional block. The merging control unit 104 receives information about the merging plan generated by the roadside unit RSU from the communication unit 17 of the merging vehicle VL. The merging control unit 104 is the same as the merging control unit 104 of the vehicle driving support control device 100 according to Embodiment 1, and thus detailed description thereof will be omitted.

路側制御部300Aは、機能ブロックとして、本線車両検出部301、合流車両検出部302、合流判断部303、及び合流計画生成部304を有している。このように、合流車両検出部302、合流判断部303、及び合流計画生成部304が路側制御部300Aに含まれ、合流計画が路側機RSUから合流車両VLに送信される点が、実施の形態3の車両走行支援制御装置100Bと異なっている。 The roadside control unit 300A has a main line vehicle detection unit 301, a merging vehicle detection unit 302, a merging determination unit 303, and a merging plan generation unit 304 as functional blocks. Thus, the merging vehicle detection unit 302, the merging determination unit 303, and the merging plan generation unit 304 are included in the roadside control unit 300A, and the merging plan is transmitted from the roadside unit RSU to the merging vehicle VL. 3 is different from the vehicle driving support control device 100B of No. 3.

路側制御部300Aは、路側センサ21から周辺物体の位置情報及び周辺物体の速度情報を取得し、地図格納部22から合流区間についての地図情報を取得する。合流計画生成部304は、車間計画dplan、速度計画vplan、及び加速度計画aplanの少なくとも1つを演算する。そして、合流計画生成部304は、路側機RSUの通信部23を経由して、合流計画を合流車両VLへ送信する。 The roadside control unit 300A acquires the position information of the surrounding objects and the speed information of the surrounding objects from the roadside sensor 21, and acquires the map information about the merging section from the map storage unit 22. FIG. The merging plan generation unit 304 calculates at least one of the inter-vehicle distance plan dplan , the speed plan vplan , and the acceleration plan aplan . Then, the merging plan generation unit 304 transmits the merging plan to the merging vehicle VL via the communication unit 23 of the roadside unit RSU.

本線車両検出部301が実行する処理は、実施の形態3の本線車両検出部301が実行する処理と同様である。また、合流判断部303及び合流計画生成部304が実行する処理は、実施の形態1~3の合流判断部及び合流計画生成部が実行する処理と同様であるため、これらの詳細な説明は省略される。 The processing executed by the main line vehicle detection unit 301 is the same as the processing executed by the main line vehicle detection unit 301 of the third embodiment. Further, the processing executed by the merging judgment unit 303 and the merging plan generation unit 304 is the same as the processing executed by the merging judgment unit and the merging plan generation unit in Embodiments 1 to 3, so detailed description thereof will be omitted. be done.

合流車両検出部302は、地図格納部22により取得された地図情報と、路側センサ21により取得された周辺物体の位置情報及び周辺物体の速度情報とに基づいて、合流車両VLの位置情報及び合流車両VLの速度情報を検出する。より具体的に述べると、合流車両検出部302は、路側センサ21により取得された周辺物体の位置情報と、地図情報とを照合し、周辺物体の中から合流車線L2上に存在する物体を選択する。そして、合流車両検出部302は、選択された合流車両VLの位置情報及び合流車両VLの速度情報を合流判断部303へ出力する。 The merging vehicle detection unit 302 is based on the map information acquired by the map storage unit 22, the position information of the surrounding objects and the speed information of the surrounding objects acquired by the roadside sensor 21, the position information of the merging vehicle VL, and the Speed information of the vehicle VL is detected. More specifically, the merging vehicle detection unit 302 compares the position information of the surrounding objects acquired by the roadside sensor 21 with the map information, and selects an object existing on the merging lane L2 from among the surrounding objects. do. Then, the merging vehicle detection unit 302 outputs the position information of the selected merging vehicle VL and the speed information of the merging vehicle VL to the merging determination unit 303 .

車両側制御部200Aは、合流車両VLの通信部17により、路側機RSUからの合流計画を受信する。車両側制御部200Aは、合流計画に基づいて、加速度指令arefを演算し、演算した加速度指令arefを駆制動制御装置14へ出力する。 The vehicle-side control unit 200A receives the merging plan from the roadside unit RSU through the communication unit 17 of the merging vehicle VL. The vehicle-side control unit 200A calculates an acceleration command a- ref based on the merging plan, and outputs the calculated acceleration command a- ref to the driving/braking control device .

以上のように、実施の形態4に係る車両走行支援制御装置100Cによれば、本線車両検出部301、合流判断部303、及び合流計画生成部304が路側機RSU内の路側制御部300Aに設けられている。また、合流制御部104は、合流車両VL内の車両側制御部200Aに設けられている。 As described above, according to the vehicle driving support control device 100C according to the fourth embodiment, the main line vehicle detection unit 301, the merging determination unit 303, and the merging plan generation unit 304 are provided in the roadside control unit 300A in the roadside unit RSU. It is Also, the merging control unit 104 is provided in the vehicle-side control unit 200A in the merging vehicle VL.

これにより、合流車両VLが周辺センサ及びGPS受信機のいずれかを備えていない場合であっても、合流車両VLをよりスムーズに本線車線に移動させることができる。 As a result, even if the merging vehicle VL does not have either a peripheral sensor or a GPS receiver, the merging vehicle VL can be moved to the main lane more smoothly.

実施の形態5.
次に、実施の形態5に係る車両走行支援制御装置について説明する。図20は、実施の形態5に係る車両走行支援制御装置を示す構成図である。実施の形態5に係る車両走行支援制御装置100Dは、合流車両側制御部200B、路側制御部300B、第1本線車両側制御部400、及び第2本線車両側制御部500を有している。
Embodiment 5.
Next, a vehicle driving support control device according to Embodiment 5 will be described. FIG. 20 is a configuration diagram showing a vehicle driving support control device according to Embodiment 5. As shown in FIG. A vehicle driving support control device 100D according to Embodiment 5 has a merging vehicle-side control section 200B, a road-side control section 300B, a first main line vehicle-side control section 400, and a second main line vehicle-side control section 500.

実施の形態5では、通信部を経由して制御される車両が、合流車両VL、第1本線車両VR1、及び第2本線車両VR2の複数台である点において、実施の形態4の車両走行支援制御装置100Cと異なっている。上記以外の点においては、実施の形態4の車両走行支援制御装置100Cと同様である。 In the fifth embodiment, the vehicles controlled via the communication unit are the merging vehicle VL, the first main line vehicle VR1, and the second main line vehicle VR2. It differs from the control device 100C. Points other than the above are the same as those of the vehicle driving support control device 100C of the fourth embodiment.

路側制御部300Bは、路側センサ21から周辺物体の位置情報及び周辺物体の速度情報を取得し、地図格納部22から地図情報を取得する。路側制御部300Bは、路側機RSUの通信部23を経由して合流計画を合流車両VL、第1本線車両VR1、及び第2本線車両VR2へそれぞれ送信する。なお、本線車両検出部301及び合流車両検出部302が実行する処理は実施の形態4と同様であるため、説明は省略される。 The roadside control unit 300</b>B acquires the position information of the surrounding objects and the speed information of the surrounding objects from the roadside sensor 21 and acquires the map information from the map storage unit 22 . The roadside control unit 300B transmits the merging plan to the merging vehicle VL, the first main line vehicle VR1, and the second main line vehicle VR2 via the communication unit 23 of the roadside unit RSU. Note that the processing executed by the main line vehicle detection unit 301 and the merging vehicle detection unit 302 is the same as that of the fourth embodiment, and thus description thereof is omitted.

合流判断部303Aには、本線車両検出部301から第1本線車両VR1の位置情報及び第1本線車両VR1の速度情報と、第2本線車両VR2の位置情報及び第2本線車両VR2の速度情報とが入力される。合流判断部303Aには、合流車両検出部302から合流車両VLの位置情報及び合流車両VLの速度情報が入力される。合流判断部303Aは、第1本線車両VR1の位置情報及び第1本線車両VR1の速度情報と、第2本線車両VR2の位置情報及び第2本線車両VR2の速度情報と、合流車両VLの位置情報及び合流車両VLの速度情報とに基づいて、合流車両VLの合流位置及び合流時間Tmrgを演算する。 The merging determination unit 303A receives the position information of the first main line vehicle VR1 and the speed information of the first main line vehicle VR1 from the main line vehicle detection unit 301, the position information of the second main line vehicle VR2 and the speed information of the second main line vehicle VR2. is entered. The position information of the merging vehicle VL and the speed information of the merging vehicle VL are input from the merging vehicle detection unit 302 to the merging determination unit 303A. The merging determination unit 303A determines the position information of the first main line vehicle VR1, the speed information of the first main line vehicle VR1, the position information of the second main line vehicle VR2, the speed information of the second main line vehicle VR2, and the position information of the merging vehicle VL. and the speed information of the merging vehicle VL, the merging position and merging time Tmrg of the merging vehicle VL are calculated.

図21は、第1本線車両VR1が減速して、合流車両VLが第1本線車両VR1の前方に移動する場合における合流開始時の状態を表す模式図である。図21において、合流車両VLが、合流車線L2の始点L2sを走行し、第1本線車両VR1が、本線車線L1を走行している。合流車両VLと第1本線車両VR1との間の距離を第1車間距離d1、第1車間距離d1の初期値をd1とする。 FIG. 21 is a schematic diagram showing a state at the start of merging when the first main line vehicle VR1 decelerates and the merging vehicle VL moves ahead of the first main line vehicle VR1. In FIG. 21, the merging vehicle VL is traveling at the starting point L2s of the merging lane L2, and the first main line vehicle VR1 is traveling on the main lane L1. It is assumed that the distance between the merging vehicle VL and the first main line vehicle VR1 is a first inter-vehicle distance d1, and the initial value of the first inter-vehicle distance d1 is d10 .

1台の本線車両に対して合流車両VLが合流するために本線車線L1に移動する場合、合流の候補位置としては、本線車両の前方位置又は本線車両の後方位置の2通りが考えられる。さらに、本線車両VR1が加減速する場合、本線車両VR1が減速し、合流車両VLが本線車両VR1の前方に移動する場合と、本線車両VR1が加速し、合流車両VLが本線車両VR1の後方に移動する場合とが考えられる。 When a merging vehicle VL moves to the main lane L1 in order to merge with one main line vehicle, there are two candidate positions for merging: a position in front of the main line vehicle and a position behind the main line vehicle. Further, when the main line vehicle VR1 accelerates or decelerates, the main line vehicle VR1 decelerates and the merging vehicle VL moves ahead of the main line vehicle VR1, and when the main line vehicle VR1 accelerates and the merging vehicle VL moves behind the main line vehicle VR1. It is conceivable to move.

図22は、第1本線車両VR1が減速して、合流車両VLが第1本線車両VR1の前方に移動して合流を完了する場合の模式図である。本実施の形態では、合流開始時において第1本線車両VR1と同じ位置に存在し、以後、一定の速度VRを維持して走行する仮想車両VI1が設定される。合流判断部303Aは、第1本線車両VR1が仮想車両VI1に対して距離dxだけ後方を走行するように、第1本線車両VR1を制御する。また、合流判断部303Aは、合流車両VLが仮想車両VI1に対して(-d-dx)だけ前方を走行するように、合流車両VLを制御する。 FIG. 22 is a schematic diagram of a case where the first main line vehicle VR1 decelerates and the merging vehicle VL moves ahead of the first main line vehicle VR1 to complete the merging. In the present embodiment, a virtual vehicle VI1 is set that exists at the same position as the first main line vehicle VR1 at the start of merging and thereafter travels while maintaining a constant speed VR. The merging determination unit 303A controls the first main line vehicle VR1 so that the first main line vehicle VR1 travels behind the virtual vehicle VI1 by a distance dx. In addition, the merging determination unit 303A controls the merging vehicle VL so that the merging vehicle VL travels ahead of the virtual vehicle VI1 by (-d s -dx).

図23は、第1本線車両VR1が減速して、合流車両VLが第1本線車両VR1の前方に移動して合流を完了する場合における合流車両VLと仮想車両VI1との間の距離、合流車両VLの速度、及び合流車両VLの加速度の時間変化を示す図である。 FIG. 23 shows the distance between the merging vehicle VL and the virtual vehicle VI1 when the 1st main line vehicle VR1 decelerates and the merging vehicle VL moves ahead of the 1st main line vehicle VR1 to complete the merging. FIG. 4 is a diagram showing temporal changes in the velocity of VL and the acceleration of a merging vehicle VL;

例えば、図23に示された例の場合、第1車間距離d1がd1から(d*-dx)へと変化するステップ入力dinとフィルタとを用いて合流車両VLの合流計画が演算される。図6に示された例では、第1車間距離d1の目標値はd*であったが、本例における第1車間距離d1の目標値は、d*-dxである。従って、本例の場合、合流時間Tmrgと仮想車両VI1の走行距離との間には、以下の式(30)の関係が成り立つ。 For example, in the case of the example shown in FIG. 23, the merging plan for the merging vehicle VL is calculated using the step input d in in which the first inter-vehicle distance d1 changes from d10 to (d* -dx ) and the filter. be. In the example shown in FIG. 6, the target value of the first inter-vehicle distance d1 was d*, but the target value of the first inter-vehicle distance d1 in this example is d*-dx. Therefore, in the case of this example, the following equation (30) holds true between the merging time T mrg and the traveling distance of the virtual vehicle VI1.

Figure 2022162597000022
Figure 2022162597000022

図24は、第1本線車両VR1が減速して、合流車両VLが第1本線車両VR1の前方に移動して合流を完了する場合における第1本線車両VR1と仮想車両VI1との間の距離、第1本線車両VR1の速度、及び第1本線車両VR1の加速度の時間変化を示す図である。 FIG. 24 shows the distance between the first main line vehicle VR1 and the virtual vehicle VI1 when the first main line vehicle VR1 decelerates and the merging vehicle VL moves ahead of the first main line vehicle VR1 to complete the merging. FIG. 4 is a diagram showing changes over time in the speed of a vehicle VR1 on the first main line and the acceleration of the vehicle VR1 on the first main line;

第1本線車両VR1は、減速と加速とを1回ずつ行うことにより、仮想車両VI1との間の距離をdxだけ離す。このときの第1本線車両VR1の加速度及び第1本線車両VR1の減速度の大きさを、予め設定された本線車両加速度asetとすると、距離dxと合流時間Tmrgとの間には、以下の式(31)の関係が成り立つ。 The first main line vehicle VR1 decelerates and accelerates once each, thereby increasing the distance from the virtual vehicle VI1 by dx. Assuming that the acceleration of the first main line vehicle VR1 and the magnitude of deceleration of the first main line vehicle VR1 at this time are the preset main line vehicle acceleration a set , the distance between the distance dx and the merging time T mrg is as follows: (31) holds.

Figure 2022162597000023
Figure 2022162597000023

式(30)及び式(31)より、合流時間Tmrgは、以下の式(32)を用いて演算される。 From the equations (30) and (31), the confluence time T mrg is calculated using the following equation (32).

Figure 2022162597000024
Figure 2022162597000024

評価指標である合流加速度amrgは、合流車両VLの加速度aVLと、n番目の本線車両の加速度aVRnのそれぞれの2乗の積分値として、以下の式(33)のように定義される。このように、合流加速度amrgは、合流車両VLの加速度及び複数の本線車両の加速度の累積値である。 The merging acceleration a_mrg, which is an evaluation index, is defined as the integral of the squares of the acceleration a_VL of the merging vehicle VL and the acceleration a_VRn of the n-th main vehicle, as shown in the following equation (33). . Thus, the merging acceleration amrg is the accumulated value of the acceleration of the merging vehicle VL and the acceleration of a plurality of main line vehicles.

Figure 2022162597000025
Figure 2022162597000025

図25は、第1本線車両VR1が加速するとともに、第2本線車両VR2が減速して、合流車両VLが第1本線車両VR1と第2本線車両VR2との間に移動する場合における合流開始時の状態を表す模式図である。図26は、第1本線車両VR1が加速するとともに、第2本線車両VR2が減速して、合流車両VLが第1本線車両VR1と第2本線車両VR2との間に移動して合流を完了する場合の模式図である。 FIG. 25 shows the start of merging when the first main line vehicle VR1 accelerates, the second main line vehicle VR2 decelerates, and the merging vehicle VL moves between the first main line vehicle VR1 and the second main line vehicle VR2. It is a schematic diagram showing the state of. In FIG. 26, the first main line vehicle VR1 accelerates, the second main line vehicle VR2 decelerates, and the merging vehicle VL moves between the first main line vehicle VR1 and the second main line vehicle VR2 to complete the merging. It is a schematic diagram of the case.

この場合、合流判断部303Aは、まず、仮想車両VI1を合流開始時の第1本線車両VR1と第2本線車両VR2の中央に設定し、仮想車両VI1を一定の速度で走行させる。次に、合流判断部303Aは、合流完了時に第1本線車両VR1と仮想車両VI1との間の距離が安全距離dsとなり、且つ第2本線車両VR2と仮想車両VI1との間の距離が安全距離-dsとなるように、第1本線車両VR1及び第2本線車両VR2を制御する。そして、合流判断部303Aは、合流車両VLの位置が仮想車両VI1の位置と一致するように、合流車両VLを制御する。 In this case, the merging determination unit 303A first sets the virtual vehicle VI1 at the center of the first main line vehicle VR1 and the second main line vehicle VR2 at the start of merging, and causes the virtual vehicle VI1 to travel at a constant speed. Next, the merging determination unit 303A determines that the distance between the first main line vehicle VR1 and the virtual vehicle VI1 becomes the safe distance ds when the merging is completed, and the distance between the second main line vehicle VR2 and the virtual vehicle VI1 becomes the safe distance ds. -ds, the first main line vehicle VR1 and the second main line vehicle VR2 are controlled. Then, the merging determination unit 303A controls the merging vehicle VL so that the position of the merging vehicle VL matches the position of the virtual vehicle VI1.

なお、このときの合流時間Tmrg及び合流加速度amrgの演算方法は、図21~図24を用いて説明した場合と同様である。 The method of calculating the merging time T mrg and the merging acceleration a mrg at this time is the same as the case described with reference to FIGS.

以上のように、合流判断部303Aは、合流の候補位置を決定するときに、複数の本線車両の加減速を行ったうえで、合流の候補位置を決定する。この場合、合流判断部303Aは、合流車両VL及び複数の本線車両のそれぞれの合流加速度を演算する。合流判断部303Aは、候補位置毎に合流車両VL及び複数の本線車両のそれぞれの合流加速度を積算する。そして、合流判断部303Aは、積算された複数の合流加速度amrgのうち、絶対値が最も小さい合流加速度に対応する候補位置を合流位置として選択し、そのときの合流時間Tmrgを出力する。 As described above, when determining candidate positions for merging, merging determination unit 303A determines candidate positions for merging after accelerating and decelerating a plurality of main line vehicles. In this case, the merging determination unit 303A calculates the merging acceleration of each of the merging vehicle VL and the plurality of main line vehicles. The merging determination unit 303A integrates the merging acceleration of each of the merging vehicle VL and the plurality of main line vehicles for each candidate position. Then, the merging determination unit 303A selects the candidate position corresponding to the merging acceleration having the smallest absolute value from among the integrated multiple merging accelerations a mrg as the merging position, and outputs the merging time T mrg at that time.

合流計画生成部304Aは、合流判断部303Aから入力された合流車両VLの合流位置及び合流時間Tmrgに基づいて、合流車両VLの合流計画、本線車両VR1の合流計画、及び本線車両VR2の合流計画をそれぞれ演算する。本演算には、式(10)又は式(12)により示されたフィルタを用いる。 The merging plan generator 304A generates a merging plan for the merging vehicle VL, a merging plan for the main line vehicle VR1, and a merging for the main line vehicle VR2 based on the merging position and the merging time T mrg of the merging vehicle VL input from the merging determination unit 303A. Calculate each plan. For this calculation, the filter represented by Equation (10) or Equation (12) is used.

このとき、フィルタへのステップ入力dinの大きさを、仮想車両VI1に対する車間距離に設定する。例えば、図23に示した合流車両VLの場合、合流車両VLと仮想車両VI1との間の距離に対しては、d1からd*-dxのステップ入力とフィルタとを用いて、合流車両VLの合流計画を演算する。同様に、図24に示した第1本線車両VR1の場合、第1本線車両VR1と仮想車両VI1との間の距離に対しては、0からdxのステップ入力とフィルタとを用いて、第1本線車両VR1の合流計画を演算する。 At this time, the magnitude of the step input d in to the filter is set to the inter-vehicle distance with respect to the virtual vehicle VI1. For example, in the case of the merging vehicle VL shown in FIG. 23, the distance between the merging vehicle VL and the virtual vehicle VI1 is calculated using a step input from d10 to d* -dx and a filter. compute the confluence plan for Similarly, in the case of the first main line vehicle VR1 shown in FIG. A merging plan for the main line vehicle VR1 is calculated.

合流車両VLの合流計画は、速度計画vplan_VL及び加速度計画aplan_VLを含んでいる。第1本線車両VR1の合流計画は、速度計画vplan_VR1及び加速度計画aplan_VR1を含んでいる。第2本線車両VR2の合流計画は、速度計画vplan_VR2及び加速度計画aplan_VR2を含んでいる。また、合流計画生成部304Aから出力される合流計画は、速度計画vplan及び加速度計画aplanの少なくとも1つを含んでいればよい。 The merging plan for the merging vehicle VL includes a velocity plan v plan_VL and an acceleration plan a plan_VL . The merge plan for the first mainline vehicle VR1 includes a speed plan v plan_VR1 and an acceleration plan a plan_VR1 . The merging plan for the second mainline vehicle VR2 includes a speed plan v plan_VR2 and an acceleration plan a plan_VR2 . Also, the merging plan output from the merging plan generator 304A should include at least one of the velocity plan v plan and the acceleration plan a plan .

合流車両側制御部200Bの合流制御部204は、合流計画生成部304Aにより生成された合流計画、即ち、速度計画vplan_VL及び加速度計画aplan_VLに基づいて、合流車両VLの加速度指令aref_VLを演算する。第1本線車両側制御部400の合流制御部404は、合流計画生成部304Aにより生成された合流計画、即ち、速度計画vplan_VR1及び加速度計画aplan_VR1に基づいて、第1本線車両VR1の加速度指令aref_VR1を演算する。 The merging control unit 204 of the merging vehicle-side control unit 200B calculates an acceleration command a ref_VL for the merging vehicle VL based on the merging plan generated by the merging plan generating unit 304A, that is, the speed plan v plan_VL and the acceleration plan a plan_VL . do. The merging control unit 404 of the first main line vehicle-side control unit 400 issues an acceleration command for the first main line vehicle VR1 based on the merging plan generated by the merging plan generating unit 304A, that is, the speed plan v plan_VR1 and the acceleration plan a plan_VR1 . a Calculate ref_VR1 .

第2本線車両側制御部500の合流制御部504は、合流計画生成部304Aにより生成された合流計画、即ち、速度計画vplan_VR2及び加速度計画aplan_VR2に基づいて、第2本線車両VR2の加速度指令aref_VR2を演算する。加速度指令aref_VL,aref_VR1,aref_VR2の演算については、実施の形態1~4の合流制御部による加速度指令arefの演算と同様であるため、詳細な説明は省略される。 The merging control unit 504 of the second main line vehicle-side control unit 500 issues an acceleration command for the second main line vehicle VR2 based on the merging plan generated by the merging plan generating unit 304A, that is, the speed plan v plan_VR2 and the acceleration plan a plan_VR2 . Compute a ref_VR2 . The calculation of the acceleration commands a ref_VL , a ref_VR1 , and a ref_VR2 is the same as the calculation of the acceleration commands a ref by the merging control units of the first to fourth embodiments, so detailed description thereof will be omitted.

速度計画vplan及び加速度計画aplanの演算には、式(10)又は式(12)のフィルタが用いられる。ここで、上記フィルタへのステップ入力dinは、距離d0から合流車両VLと本線車線L1上の仮想車両VI1との間の距離へと変化するステップ入力であると考える。 The filter of equation (10) or equation (12) is used to calculate the velocity plan v plan and the acceleration plan a plan . Here, the step input d in to the filter is considered to be a step input that changes from the distance d0 to the distance between the merging vehicle VL and the virtual vehicle VI1 on the main lane L1.

以上のように、実施の形態5に係る車両走行支援制御装置100Dでは、本線車両検出部301、合流判断部303A、及び合流計画生成部304Aが路側制御部300Bに設けられる。また、合流制御部204、404、及び504は、それぞれ、合流車両側制御部200B、第1本線車両側制御部400、及び第2本線車両側制御部500に設けられる。 As described above, in the vehicle driving support control device 100D according to Embodiment 5, the main line vehicle detection unit 301, the merging determination unit 303A, and the merging plan generation unit 304A are provided in the roadside control unit 300B. The merging control units 204, 404, and 504 are provided in the merging vehicle-side control unit 200B, the first main line vehicle-side control unit 400, and the second main line vehicle-side control unit 500, respectively.

合流判断部303Aは、複数の合流の候補位置に対して、合流車両VL、第1本線車両VR1、及び第2本線車両VR2の加減速を制御し、全車両の加速度の積算値である合流加速度amrgを演算する。そして、合流判断部303Aは、複数の合流加速度amrgのうち、絶対値が最も小さい合流加速度に対応する候補位置を合流位置として選択する。合流計画生成部304Aは、合流車両VL、第1本線車両VR1及び第2本線車両VR2に対する合流計画をそれぞれ生成する。これにより、よりスムーズに合流車両VLを本線車線に移動させることができる。 The merging determination unit 303A controls the acceleration and deceleration of the merging vehicle VL, the first main line vehicle VR1, and the second main line vehicle VR2 with respect to a plurality of merging candidate positions, Compute a mrg . Then, the merging determination unit 303A selects the candidate position corresponding to the merging acceleration having the smallest absolute value among the plurality of merging accelerations amrg as the merging position. The merging plan generation unit 304A generates merging plans for the merging vehicle VL, the first main line vehicle VR1, and the second main line vehicle VR2. As a result, the merging vehicle VL can be moved to the main lane more smoothly.

また、第1本線車両VR1と第2本線車両VR2との車間距離が狭い場合においても、それぞれの本線車両を加減速させることで合流車両VLが合流する車間距離を確保し、よりスムーズに合流車両VLを本線車線に移動させることができる。 Further, even when the inter-vehicle distance between the first main line vehicle VR1 and the second main line vehicle VR2 is narrow, the inter-vehicle distance at which the merging vehicle VL joins is secured by accelerating and decelerating the respective main line vehicles, and the merging vehicles can be smoothly merged. VL can be moved to the main lane.

なお、図21~図24を用いて説明したように、本線車両を減速させる制御は、他の本線車両の減速を誘発し、本線車線の交通流率が低下する虞がある。そこで、合流判断部303Aは、本線車両を減速させる制御を予め除外して、合流の候補位置を選択してもよい。これにより、本線車線L1の交通流率の低下を抑制しながら、よりスムーズに合流車両VLを本線車線に移動させることができる。 As described with reference to FIGS. 21 to 24, the control for decelerating the main line vehicle induces the deceleration of other main line vehicles, which may reduce the traffic flow rate of the main lane. Therefore, the merging determination unit 303A may select a merging candidate position by excluding control for decelerating the main line vehicle in advance. As a result, it is possible to more smoothly move the merging vehicle VL to the main lane while suppressing a decrease in the traffic flow rate of the main lane L1.

また、実施の形態5において、合流加速度amrgは、合流車両VL及び複数の本線車両のそれぞれの合流加速度を積算することにより演算されたが、合流加速度amrgの演算は、単純な積算に限定されない。例えば、各車両の合流加速度の2乗平均であってもよいし、積算時に車両毎に重み付けが行われてもよい。 In Embodiment 5, the merging acceleration a mrg is calculated by integrating the merging accelerations of the merging vehicle VL and a plurality of main line vehicles, but the calculation of the merging acceleration a mrg is limited to simple integration. not. For example, the mean square of the merging acceleration of each vehicle may be used, or weighting may be performed for each vehicle at the time of integration.

また、実施の形態5において、加速度計画aplanは、式(10)又は式(12)により示されたフィルタを用いて演算されたが、式(15)を用いて、フィードフォワード制御により演算されてもよい。 Further, in the fifth embodiment, the acceleration plan a plan is calculated using the filter represented by the formula (10) or (12), but is calculated by feedforward control using the formula (15). may

また、実施の形態1~5において、合流車両VLの本線車線L1への移動完了時は、合流車両VLが合流車線L2の終点L2eを通過した時点と定義されていた。しかし、合流車両VLは、合流車線L2の終点L2eを通過する前に本線車線L1への移動を完了してもよい。要は、合流車両VLは、合流区間の間において、移動を完了すればよい。 In Embodiments 1 to 5, the time when the merging vehicle VL has completed moving to the main lane L1 is defined as the time when the merging vehicle VL has passed the end point L2e of the merging lane L2. However, the merging vehicle VL may complete the movement to the main lane L1 before passing the end point L2e of the merging lane L2. In short, the merging vehicle VL only needs to complete its movement between the merging sections.

また、実施の形態1~5は適宜組み合わせることができる。例えば、実施の形態3~5の合流計画生成部において、実施の形態2のように、合流計画に加えて、経路計画が生成され、操舵制御装置に操舵指令を出力してもよい。 Moreover, Embodiments 1 to 5 can be combined as appropriate. For example, in the merging plan generators of the third to fifth embodiments, a route plan may be generated in addition to the merging plan as in the second embodiment, and a steering command may be output to the steering control device.

11 地図格納部、14 駆制動制御装置、15 操舵制御装置、100、100A、100B、100C、100D 車両走行支援制御装置、101、301 本線車両検出部、102、303、303A 合流判断部、103、103A、304、304A 合流計画生成部、104、104A、204、404、504 合流制御部、300、300A 路側制御部、L1 本線車線、L2 合流車線、RSU 路側機、VL 合流車両、VR1 第1本線車両(本線車両)、VR2 第2本線車両(本線車両)。 11 map storage unit, 14 driving and braking control device, 15 steering control device, 100, 100A, 100B, 100C, 100D vehicle driving support control device, 101, 301 main line vehicle detection unit, 102, 303, 303A merging determination unit, 103, 103A, 304, 304A Merging plan generation unit, 104, 104A, 204, 404, 504 Merging control unit, 300, 300A Roadside control unit, L1 Main lane, L2 Merging lane, RSU Roadside unit, VL Merging vehicle, VR1 First main line Car (main line car), VR2 2nd main line car (main line car).

Claims (8)

本線車線を走行している車両である本線車両の位置情報、前記本線車両の速度情報、合流車線を走行している車両である合流車両の位置情報、前記合流車両の速度情報、及び前記本線車線及び前記合流車線の情報を含む地図情報に基づいて、前記合流車両の前記本線車線への移動完了時における前記本線車両に対する前記合流車両の位置である合流位置を演算する合流判断部と、
前記合流車両を前記合流位置に到達させるための合流計画を生成する合流計画生成部と、
前記合流計画に基づいて、前記合流車両を制御する合流制御部と
を備え、
前記合流判断部は、それぞれ前記合流位置の候補である複数の候補位置を抽出し、前記複数の候補位置のそれぞれに前記合流車両が移動した場合に前記合流車両に生じる加速度である複数の合流加速度を演算し、前記複数の合流加速度のうち、絶対値が最も小さい合流加速度に対応する候補位置を前記合流位置として選択する
車両走行支援制御装置。
Position information of a main vehicle that is a vehicle traveling on the main lane, speed information of the main vehicle, position information of a merging vehicle that is a vehicle traveling on the merging lane, speed information of the merging vehicle, and the main lane and a merging determination unit that calculates a merging position, which is the position of the merging vehicle with respect to the main lane vehicle when the merging vehicle has completed moving to the main lane, based on map information including information about the merging lane;
a merging plan generation unit that generates a merging plan for causing the merging vehicle to reach the merging position;
a merging control unit that controls the merging vehicle based on the merging plan;
The merging determination unit extracts a plurality of candidate positions that are candidates for the merging position, and generates a plurality of merging accelerations that are accelerations that occur in the merging vehicle when the merging vehicle moves to each of the plurality of candidate positions. and selects, as the merging position, a candidate position corresponding to the merging acceleration having the smallest absolute value among the plurality of merging accelerations.
各前記合流加速度は、前記合流車両が、対応する前記候補位置に移動するまでに前記合流車両に生じる加速度の最大値である
請求項1に記載の車両走行支援制御装置。
The vehicle driving support control device according to claim 1, wherein each of the merging accelerations is a maximum value of acceleration that occurs in the merging vehicle until the merging vehicle moves to the corresponding candidate position.
前記合流計画生成部は、前記合流計画として、前記合流車両が前記合流位置に移動するまでの前記合流車両と前記本線車両との間の車間距離の目標値である車間計画、前記合流車両が前記合流位置に移動するまでの前記合流車両の速度の目標値である速度計画、及び前記合流車両が前記合流位置に移動するまでの前記合流車両の加速度の目標値である加速度計画の少なくとも1つを含んでいる
請求項1又は請求項2に記載の車両走行支援制御装置。
The merging plan generation unit generates, as the merging plan, an inter-vehicle distance plan that is a target value of the inter-vehicle distance between the merging vehicle and the main line vehicle until the merging vehicle moves to the merging position. At least one of a speed plan, which is a target value of the speed of the merging vehicle until it moves to the merging position, and an acceleration plan, which is a target value of the acceleration of the merging vehicle until the merging vehicle moves to the merging position. The vehicle driving support control device according to claim 1 or 2, comprising:
前記合流計画生成部は、前記加速度計画を、前記合流車両の駆動装置及び前記合流車両の制動装置を制御する装置である駆制動制御装置による制御応答を用いてフィードフォワード制御により生成する
請求項3に記載の車両走行支援制御装置。
4. The merging plan generation unit generates the acceleration plan by feedforward control using a control response from a driving and braking control device that controls a driving device of the merging vehicle and a braking device of the merging vehicle. 2. The vehicle driving support control device according to 1.
前記合流計画生成部は、さらに、前記合流車両が前記合流位置に移動するまでの走行予定経路である経路計画を生成し、
前記合流制御部は、前記経路計画に従って前記合流車両を走行させるための前記合流車両の操舵制御装置に対する舵角指令を演算する
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の車両走行支援制御装置。
The merging plan generation unit further generates a route plan, which is a planned travel route until the merging vehicle moves to the merging position,
The vehicle traveling according to any one of claims 1 to 4, wherein the merging control unit calculates a steering angle command for a steering control device of the merging vehicle for causing the merging vehicle to travel according to the route plan. Support controller.
前記本線車両の位置及び前記本線車両の速度を検出する本線車両検出部をさらに備え、
前記本線車両検出部は、前記本線車線の路側に設置されている路側機内の路側制御部に設けられ、前記合流判断部、前記合流計画生成部、及び前記合流制御部は、前記合流車両内の車両側制御部に設けられている
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の車両走行支援制御装置。
Further comprising a main line vehicle detection unit that detects the position of the main line vehicle and the speed of the main line vehicle,
The main vehicle detection unit is provided in a roadside control unit in a roadside unit installed on the roadside of the main lane, and the merging determination unit, the merging plan generation unit, and the merging control unit are provided in the merging vehicle. The vehicle driving support control device according to any one of claims 1 to 5, provided in a vehicle-side control section.
前記本線車両の位置及び前記本線車両の速度を検出する本線車両検出部をさらに備え、
前記本線車両検出部、前記合流判断部、及び前記合流計画生成部は、前記本線車線の路側に設置されている路側機内の路側制御部に設けられ、前記合流制御部は、前記合流車両内の車両側制御部に設けられている
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の車両走行支援制御装置。
Further comprising a main line vehicle detection unit that detects the position of the main line vehicle and the speed of the main line vehicle,
The main lane vehicle detection unit, the merging determination unit, and the merging plan generation unit are provided in a roadside control unit in a roadside unit installed on the roadside of the main lane, and the merging control unit is installed in the merging vehicle. The vehicle driving support control device according to any one of claims 1 to 5, provided in a vehicle-side control section.
前記本線車両の位置及び前記本線車両の速度を検出する本線車両検出部をさらに備え、
前記本線車両検出部、前記合流判断部、及び前記合流計画生成部は、前記本線車線の路側に設置されている路側機内の路側制御部に設けられ、前記合流制御部は、前記合流車両内の車両側制御部及び複数の前記本線車両内の車両側制御部にそれぞれ設けられ、
前記合流計画生成部は、前記合流車両及び複数の前記本線車両に対する前記合流計画をそれぞれ生成する
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の車両走行支援制御装置。
Further comprising a main line vehicle detection unit that detects the position of the main line vehicle and the speed of the main line vehicle,
The main lane vehicle detection unit, the merging determination unit, and the merging plan generation unit are provided in a roadside control unit in a roadside unit installed on the roadside of the main lane, and the merging control unit is installed in the merging vehicle. Provided in each of the vehicle-side control unit and the vehicle-side control unit in the plurality of main line vehicles,
The vehicle driving support control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the merging plan generation unit generates the merging plans for the merging vehicle and the plurality of main line vehicles, respectively.
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