JP2022175913A - 車両制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両が走行する車線を第１車線から第２車線を経由して第３車線に進入する走行計画がある場合において、一連の自動車線変更を円滑に行って第３車線に車両を確実に進入させることを可能とする技術を提供する。【解決手段】自動運転制御が第１及び第２車線変更制御を含む場合、第１車線変更制御を開始する予定のゾーンの到達前に、２種類の判定が行われる。第１の判定では、第２車線変更制御を開始する予定のゾーンの前方の第２及び第３車線の少なくとも一方に渋滞が発生しているか否かが判定される。渋滞が発生していると判定された場合、第２の判定が行われる。第２の判定では、車両の前方、かつ、渋滞列の末尾車両の後方を走行する先行車両が存在するか否かが判定される。先行車両が存在すると判定された場合、第１車線変更制御を開始する予定のゾーンの位置が、現在の設定位置よりも後方の位置に変更される。【選択図】図３

Description

本発明は、車両制御システムに関する。

特開２０２０－０３５２６７号公報は、道路交通情報に基づいて、自車両が走行する車線を第１車線から第２車線に変更する自動車線変更を行うシステムを開示する。第１車線は、自車両が現在走行している車線である。第２車線は、第１車線に隣接する車線である。道路交通情報は、中央管理装置から提供される。道路交通情報には、道路上に設定された走行規制区間の情報と、道路上で発生している渋滞の情報と、が含まれている。

従来システムにおいて、自動車線変更は、第１車線上に走行規制区間が設定され、かつ、この走行規制区間に隣接する第２車線の区間に渋滞が発生している場合に行われる。自動車線変更では、第１距離と第２距離とが比較される。第１距離は、自車位置から走行規制区間までの距離である。第２距離は、自車位置から渋滞末尾の手前までの距離である。第１距離が第２距離よりも長い場合、第２距離と所定距離とが比較される。所定距離は、自動車線変更の開始後、渋滞末尾の手前においてこの車線変更を終了するまでの間、自車両が走行すると予測される距離である。自動車線変更は、第２距離が所定距離以下となったタイミングで開始される。

特開２０２０－０３５２６７号公報

従来システムでは、第２距離が所定距離以下の場合であっても、第２車線上に並走車両が認識されたときには、自動車線変更の開始が延期される。そのため、自車両と並走車両の並走状態が続く場合は、自動車線変更が一向に開始されない。この点、自動車線変更の開始前に自車両を減速すれば、並走状態を解消できる可能性がある。ところが、第２車線上には渋滞が発生している。そのため、自車両の減速と同様の挙動を並走車両が行う可能性がある。そうすると、並走状態が解消せず、走行規制区間の手前で自車両が立ち往生する可能性がある。

ところで、第１車線から第２車線への自動車線変更は、第１車線上に走行規制区間が設定されていない場合でも行われる。例えば、第１車線から第２車線を経由して第３車線に進入する走行計画がある場合が挙げられる。第３車線は、第２車線に隣接する車線である。この場合は、第１車線から第２車線への自動車線変更（１回目の自動車線変更）と、第２車線から第３車線への自動車線変更（２回目の自動車線変更）と、連続的に行われる。

ここで、１回目の自動車線変更の開始の際に、第２車線上に渋滞が発生している場合を考える。既述したように、従来システムでは、第２車線上に並走車両が認識されたときには自動車線変更が開始されない。そのため、従来システムの手法を１回目の自動車線変更に適用すると、並走状態が解消しない状況に陥る可能性がある。そうすると、自車両が第１車線を走行し続けることになり、第３車線に辿り着くことができない。

本発明の１つの目的は、車両が走行する車線を第１車線から第２車線を経由して第３車線に進入する走行計画がある場合において、一連の自動車線変更を円滑に行って第３車線に車両を確実に進入させることを可能とする技術を提供することにある。

本発明は、車両を制御する車両制御システムであり、次の特徴を有する。
前記車両制御システムは、メモリと、プロセッサとを備える。前記メモリには、前記車両の走行計画データと、前記車両の運転環境に関するデータを示す運転環境データと、が格納される。前記プロセッサは、前記走行計画データ及び前記運転環境データに基づいて、前記車両の自動運転制御を行う。
前記走行計画データは、第１車線から第２車線を経由して第３車線に進入する走行計画を含む。
前記運転環境データは、前記車両の位置データと、前記車両の外部状況を示す外部状況データと、地図データと、道路交通データと、を含む。
前記自動運転制御は、前記車両が走行する車線を前記第１車線から前記第２車線に変更する第１車線変更制御と、前記第１車線変更制御の実行後に行われ、前記車両が走行する車線を前記第２車線から前記第３車線に変更する第２車線変更制御と、を含む。
前記プロセッサは、更に、前記走行計画データ、前記位置データ及び前記地図データに基づいて、前記第１車線変更制御を開始する予定の前記第１車線上のゾーンを示す第１予定ゾーンと、前記第２車線変更制御を開始する予定の前記第２車線上のゾーンを示す第２予定ゾーンと、を設定する。
前記プロセッサは、前記第１車線変更制御において、
前記車両が前記第１予定ゾーンに到達する前に、前記位置データ、前記地図データ及び前記道路交通データに基づいて、前記第２予定ゾーンの前方の前記第２車線上、及び、前記第２予定ゾーンの前方の前記第３車線上の少なくとも一方に渋滞が発生しているか否かを判定し、
前記渋滞が発生していると判定された場合、前記外部状況データに基づいて、前記車両の前方、かつ、前記渋滞の末尾車両の後方の前記第２車線上に、先行車両が存在するか否かを判定し、
前記先行車両が存在すると判定された場合、前記第１予定ゾーンの位置を、現在の設定位置よりも後方の位置に変更する。

本発明によれば、第１車線変更制御において、第２予定ゾーンの前方の第２車線上、及び、第２予定ゾーンの前方の第３車線上の少なくとも一方に渋滞が発生しているか否かが判定される。渋滞が発生していると判定された場合、車両の前方、かつ、渋滞の末尾車両の後方の第２車線上に先行車両が存在するか否かが判定される。そして、先行車両が存在すると判定された場合、第１予定ゾーンの位置が、現在の設定位置よりも後方の位置に変更される。

車両の前方、かつ、渋滞の末尾車両の後方の第２車線上に先行車両が存在する場合、この先行車両は、渋滞の発生を認識して減速を開始すると予測される。そのため、現在の第１予定ゾーンに車両が到達したことをもって第１車線変更制御を実行すると、減速を開始した先行車両によりこの第１車線変更制御の実行が困難となる可能性がある。

この点、本発明によれば、先行車両が存在する場合、現在の第１予定ゾーンの位置が現在の設定位置よりも後方の位置に変更される。従って、第１車線変更制御を円滑に実行することが可能となる。第１車線制御が円滑に実行されれば、第２車線変更制御も円滑に実行されることが期待される。従って、一連の車線変更制御を円滑に行って、第３車線に車両を確実に進入させることが可能となる。

第１車線から第２車線を経由して第３車線に進入する走行計画と、この走行計画に基づいて実行される車両の自動運転制御の概要とを説明する図である。 ２段階の車線変更制御が実行される場合の問題点を説明する図である。 実施形態に係る自動運転制御の特徴を説明する図である。 実施形態に係る車両制御システムの構成例を示すブロック図である。 図４に示した制御装置の機能構成例を示すブロック図である。 図４に示した制御装置が２段階の車線変更制御を実行するときの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両制御システムについて説明する。なお、各図において、同一又は相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化し又は省略する。

１．実施形態の概要
１－１．走行計画及び自動運転制御
実施形態に係る車両制御システムは、出発地から目的地までの走行計画を立案し、その走行計画に沿って車両が走行するように当該車両を制御する。実施形態では、第１車線から第２車線を経由して第３車線に進入する走行計画を考える。図１は、このような走行計画と、この走行計画に基づいて実行される車両の自動運転制御の概要とを説明する図である。

図１において、車両Ｍは第１車線Ｌ１上を走行している。第１車線Ｌ１は、例えば追い越し車線である。第２車線Ｌ２は、第１車線Ｌ１に隣接する車線である。第２車線Ｌ２は、例えば走行車線である。第３車線Ｌ３は、第２車線Ｌ２に隣接する車線である。第３車線Ｌ３は、例えば分岐車線である。車両Ｍの目的地は、第３車線Ｌ３の先に存在する。

実施形態に係る車両制御システム１００は、車両Ｍに搭載される。車両制御システム１００は、第１車線Ｌ１から第２車線Ｌ２を経由して第３車線Ｌ３に進入する走行計画に従い、車両Ｍの自動運転制御を行う。自動運転制御は、第１車線Ｌ１に沿って車両Ｍを走行させる車線維持制御ＬＫＣ１と、第２車線Ｌ２に沿って車両Ｍを走行させる車線維持制御ＬＫＣ２と、第３車線Ｌ３に沿って車両Ｍを走行させる車線維持制御ＬＫＣ３とを含む。

自動運転制御は、また、車両Ｍが走行する車線を第１車線Ｌ１から第２車線Ｌ２に変更する車線変更制御ＬＣＣ１と、車両Ｍが走行する車線を第２車線Ｌ２から第３車線Ｌ３に変更する車線変更制御ＬＣＣ２と、を含む。車線変更制御ＬＣＣ１は、第１予定ゾーンＺＳ１において開始される。車線変更制御ＬＣＣ２の実行は、第２予定ゾーンＺＳ２において開始される。以下、両者を特に区別する場合を除き、車線変更制御ＬＣＣ１及びＬＣＣ２を「車線変更制御ＬＣＣ」と総称する。

第１予定ゾーンＺＳ１及び第２予定ゾーンＺＳ２は、車線変更制御ＬＣＣ１及びＬＣＣ２をそれぞれ開始する予定のゾーンであり、車線の敷設方向に所定の長さを有している。これらの予定ゾーンは、例えば、走行計画データ及び地図データに基づいて設定される。車両Ｍの位置が第１予定ゾーンＺＳ１にある場合、車線変更制御ＬＣＣ１が開始される。車両Ｍの位置が第２予定ゾーンＺＳ２にある場合、車線変更制御ＬＣＣ２が開始される。

車線変更制御ＬＣＣ１の実行に際しては、第１予定ゾーンＺＳ１内の任意の位置と、第２車線Ｌ２内の任意の位置とを繋ぐ走行軌道が生成される。車線変更制御ＬＣＣ２の実行に際しては、第２予定ゾーンＺＳ２内の任意の位置と、第３車線Ｌ３内の任意の位置とを繋ぐ走行軌道が生成される。車線変更制御ＬＣＣでは、生成された走行軌道に車両Ｍが追従するように車両Ｍの走行装置（駆動装置、操舵装置及び制動装置）が制御される。

１－２．車線変更制御ＬＣＣの問題点
図１で説明した走行計画に従った自動運転制御を行う場合、車線変更制御ＬＣＣが２段階で行われることになる。そのため、後段の車線変更制御ＬＣＣ２を円滑に行うためには、前段の車線変更制御ＬＣＣ１が円滑に終了していることが重要となる。ここで、第２車線Ｌ２上の先行車両Ｖ２は、車線変更制御ＬＣＣ１の円滑な終了の妨げとなり得る。先行車両Ｖ２とは、車両Ｍの前方、かつ、第２車線Ｌ２上に存在する車両である。

特に、車線変更制御ＬＣＣ１の開始タイミングにおいて、第１予定ゾーンＺＳ１の近隣を走行する先行車両Ｖ２は、車線変更制御ＬＣＣ１の開始を妨げる可能性が高い。この点、車線変更制御ＬＣＣ１の開始前に車両Ｍの減速を行えば、先行車両Ｖ２と車両Ｍの車間距離が拡大する。そのため、当初の予定通り、第１予定ゾーンＺＳ１内の任意の位置から車線変更制御ＬＣＣ１を開始できる可能性がある。ところが、第２車線Ｌ２上に渋滞が発生していると、車線変更制御ＬＣＣ１を開始できない状況に陥る可能性がある。

図２は、この問題を説明する図である。図２には、第２車線Ｌ２上に先行車両Ｖ２として、Ｖ２１～Ｖ２４が描かれている。先行車両Ｖ２１～Ｖ２３は、第２車線Ｌ２上の渋滞列を構成する先行車両Ｖ２である。先行車両Ｖ２４は、この渋滞列を構成していないものの、第２予定ゾーンＺＳ２の前方、かつ、第２車線Ｌ２上の渋滞列の末尾車両（つまり、先行車両Ｖ２３）の後方を走行している。そのため、車両Ｍが第１予定ゾーンＺＳ１に到達したときに、先行車両Ｖ２４は、第１予定ゾーンＺＳ１の近隣を走行していることが予想される。

先行車両Ｖ２４は、また、第２車線Ｌ２上の渋滞列を認識した場合に減速を開始することが予想される。そのため、第１予定ゾーンＺＳ１の進入の前後に車両Ｍの減速を行ったとしても、先行車両Ｖ２と車両Ｍの車間距離がそれほど拡大せず、その結果、車線変更制御ＬＣＣ１を開始できない状況に陥る可能性がある。

図２には、先行車両Ｖ２に加えて先行車両Ｖ３１及びＶ３２が描かれている。先行車両Ｖ３１及びＶ３２は、第２予定ゾーンＺＳ２の前方、かつ、第３車線Ｌ３上に存在する先行車両である。先行車両Ｖ３１及びＶ３２は、第３車線Ｌ３上の渋滞列を構成する。第３車線Ｌ３上に渋滞列が存在する場合、これを認識した先行車両Ｖ２４が減速を開始することが予想される。この理由は、先行車両Ｖ２４が第２車線Ｌ２から第３車線Ｌ３への車線変更を予定している可能性があるためである。

１－３．車線変更制御ＬＣＣの改良点
そこで、実施形態では、実行予定の自動運転制御に２段階の車線変更制御ＬＣＣが含まれる場合、第１予定ゾーンＺＳ１への到達前に２種類の判定を行う。第１の判定では、第２予定ゾーンＺＳ２の前方の第２車線Ｌ２及び第３車線Ｌ３の少なくとも一方に渋滞が発生しているか否かが判定される。この渋滞判定は、例えば、ＶＩＣＳ（登録商標）（Vehicle Information and Communication System）センタから取得された道路交通データに基づいて行われる。

第１の判定において渋滞が発生していると判定された場合、第２の判定が行われる。第２の判定では、車両Ｍの前方、かつ、渋滞列の末尾車両の後方を走行する先行車両Ｖ２（つまり、先行車両Ｖ２４）が存在するか否かが判定される。この存在判定は、車両Ｍの外部センサから取得した外部状況情報に基づいて行われる。そして、先行車両Ｖ２が存在すると判定された場合、第１予定ゾーンＺＳ１の位置が、現在の設定位置よりも後方の位置に変更される。

図３は、実施形態に係る自動運転制御の特徴を説明する図である。図３に示される自動運転制御が行われる前提は、図２で説明した前提と同じである。即ち、図３に示される例では、第２車線Ｌ２上には先行車両Ｖ２１～Ｖ２４が存在し、第３車線Ｌ３上には先行車両Ｖ３１及びＶ３２が存在する。そのため、上述した２種類の判定の判定結果は何れも肯定的なものとなる。

図３に示される第１予定ゾーンＺＳ１＊は、図１で説明した第１予定ゾーンＺＳ１よりも車両Ｍに近い位置に変更されている。そのため、仮に先行車両Ｖ２４が減速を開始したとしても、先行車両Ｖ２４が車線変更制御ＬＣＣ１の開始を妨げる存在となる状況を回避する可能性が高まる。従って、第１予定ゾーンＺＳ１＊内の任意の位置から車線変更制御ＬＣＣ１を開始してこれを円滑に終了することが可能となる。車線変更制御ＬＣＣ１を円滑に終了できれば、第２予定ゾーンＺＳ２内の任意の位置から車線変更制御ＬＣＣ２を開始してこれを円滑に終了することも可能となる。よって、一連の車線変更制御を円滑に行って、第３車線Ｌ３に車両Ｍを確実に進入させることが可能となる。

以下、このような自動運転制御を実行するための車両制御システム１００の構成例について説明する。

２．車両制御システム
２－１．構成例
図４は、車両制御システム１００の構成例を示すブロック図である。図４に示されるように、車両制御システム１００は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）装置１０と、内部センサ２０と、外部センサ３０と、通信装置４０と、地図データベース（地図ＤＢ）５０と、走行装置６０と、制御装置７０と、を備えている。ＧＮＳＳ装置１０等の要素と、制御装置７０とは、例えば、車載のネットワーク（例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network））により接続されている。

ＧＮＳＳ装置１０は、３個以上の人工衛星からの信号を受信する装置である。ＧＮＳＳ装置１０は、車両の位置データ（緯度及び経度データ）ＰＯＳを取得する。ＧＮＳＳ装置１０は、取得した位置データＰＯＳに基づいて、車両Ｍの位置及び姿勢（方位）を計算する。ＧＮＳＳ装置１０は、車両Ｍの位置データＰＯＳ及び車両Ｍの姿勢データを制御装置７０に送信する。

内部センサ２０は、車両Ｍの内部状況（走行状況）に関するデータを取得する。内部センサ２０としては、車輪速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ及び操舵角センサが例示される。車輪速センサは、車両Ｍの各車輪の単位時間あたりの回転速度を検出する。加速度センサは、車両Ｍの加速度を検出する。ヨーレートセンサは、車両Ｍの重心の鉛直軸周りのヨーレートを検出する。操舵角センサは、ステアリングホイールの操舵角を検出する。内部センサ２０は、これらのデータを総称する「内部状況データＩＮＴ」を制御装置７０に送信する。

外部センサ３０は、車両Ｍの外部状況に関するデータを取得する。外部センサ３０としては、カメラ、ミリ波レーダ及びＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）が例示される。カメラは、車両Ｍの外部状況を撮像する。ミリ波レーダは、ミリ波を利用して車両Ｍの周囲の物標を検出する。ＬＩＤＡＲは、光を利用して車両Ｍの周辺の物標を検出する。外部センサ３０は、これらのデータを総称する「外部状況データＥＸＴ」を制御装置７０に送信する。

通信装置４０は、車両Ｍ１の外部と通信ネットワークを介して通信を行い、通信データを取得する。通信装置４０は、車両Ｍの周囲のインフラとの間でＶ２Ｉ通信（路車間通信）を行う。通信装置４０は、車両Ｍの周辺車両との間でＶ２Ｖ通信（車車間通信）を行ってもよい。通信データは、道路交通データＲＴＩを含んでいる。道路交通データＲＴＩとしては、工事区間、交通規制、発生中の事故及び発生中の渋滞の位置データが例示される。通信装置４０は、道路交通データＲＴＩを制御装置７０に送信する。

地図データベース５０には、地図データＭＡＰが格納されている。地図データＭＡＰとしては、道路の位置データ（緯度及び経度データ）、道路形状のデータ（例えば、カーブ、直線の種別）、交差点及び構造物の位置データが例示される。地図データベース５０は、車載の記憶装置（例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ）内に形成されている。地図データベース５０は、車両Ｍと通信可能なコンピュータ（例えば、外部サーバ）内に形成されていてもよい。

走行装置６０は、電子制御式のものであり、走行駆動力出力装置、ステアリング装置及びブレーキ装置を含んでいる。走行駆動力出力装置は、走行駆動力を発生させる動力源（例えば、内燃機関、電動機など）である。ステアリング装置は、車両Ｍの車輪を転舵する。ブレーキ装置は、車両Ｍに制動力を付与する。

制御装置７０は、例えば、少なくとも１つのプロセッサ７１と、少なくとも１つのメモリ７２とを備えるマイクロコンピュータである。プロセッサ７１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでいる。メモリ７２は、ＤＤＲメモリなどの揮発性のメモリであり、プロセッサ７１が使用するプログラムの展開及び各種データの一時保存を行う。各種データには、位置データＰＯＳ、内部状況データＩＮＴ、外部状況データＥＸＴ及び道路交通データＲＴＩが含まれる。これらのデータは、車両Ｍの運転環境に関するデータを示す「運転環境データ」に含まれる。

２－２．制御装置７０機能構成例
図５は、図４に示した制御装置７０の機能構成例を示すブロック図である。図５に示すように、制御装置７０は、走行計画生成部７３と、走行軌道生成部７４と、走行制御部７５と、を備えている。これらの機能ブロックは、プロセッサ７１がメモリ７２に格納されたプログラムを実行することにより実現される。

走行計画生成部７３は、車両２の出発地と目的地を設定する。出発地は、車両２の現在地でもよいし、自動運転制御の実行が事前に設定されている区間（例えば、高速道路の区間）の入口でもよい。走行計画生成部７３は、出発地から目的地までの所定ルートにおける走行計画を生成する。走行計画は、順次実行される複数のイベントで構成される。イベントには、例えば、加速イベント、減速イベント、車線維持イベント、車線変更イベントなどが含まれる。

加速イベントは、車両Ｍを加速させるイベントである。減速イベントは、車両Ｍを減速させるイベントである。車線維持イベントは、車両Ｍが現在走行している車線（以下、「現在走行車線」とも称す。）を逸脱しないように車両Ｍを走行させるイベントである。車線変更イベントは、車両Ｍが走行する車線を変更するイベントである。車線変更イベントには、分岐イベント及び合流イベントが含まれる。分岐イベントは、分岐地点付近において、車両Ｍが走行する車線を本線から分岐車線に変更するイベントである。合流イベントは、合流地点付近において、車両Ｍが走行する車線を合流車線から本線に変更するイベントである。

走行計画生成部７３は、上記所定ルートにおいて、個々のシーンに即したイベントが実行されるように走行計画を生成する。生成した走行計画のデータは、走行計画データＰＬＮとしてメモリ７２に格納される。走行計画生成部７３は、生成した走行計画を、外部状況データＥＸＴに基づいて変更（更新）する。一般的に、車両Ｍが走行している間、車両Ｍの周囲の状態は絶えず変化をする。例えば、現在走行車線において先行車両が急減速した場合は、これに合わせて車両Ｍの速度等を変更する必要が生じる。このような場合、走行計画生成部７３は、外部状況データＥＸＴに基づいて走行計画を適宜変更する。変更後の走行計画のデータは、新たな走行計画データＰＬＮとしてメモリ７２に格納される。

走行軌道生成部７４は、走行計画生成部７３により生成された走行計画に基づいて、走行軌道を生成する。走行軌道とは、車両Ｍの基準位置（例えば、車両Ｍの重心や後輪軸の中心）が到達すべき目標位置の集まりである。目標位置は、現在の時刻を基準として所定時間を経過する毎に設定される。

車線維持イベント用の走行軌道は、例えば次のように生成される。先ず、走行態様が決定される。走行態様には、例えば、定速走行、追従走行、カーブ走行、などが含まれる。定速走行は、現在走行車線上に先行車両が存在しない場合に決定される走行態様である。追従走行は、現在走行車線上に先行車両が存在する場合に決定される走行態様である。カーブ走行は、車両Ｍがカーブに差し掛かった場合に決定される走行態様である。続いて、決定された走行態様に基づいて、車両Ｍの目標速度（又は目標加速度）が算出される。続いて、算出された目標速度に基づいて、走行軌道が生成される。

車線変更用の走行軌道は、例えば次のように生成される。先ず、車両Ｍの周辺に車線変更イベントに干渉する車両（以下、「干渉車両」とも称す。）が存在しないことが確認される。干渉車両とは、車両Ｍの周辺車両であって、車両Ｍと同じ方向に走行する車両である。干渉車両が存在しないとは、現在走行車線において、車両Ｍの前方の所定距離以内に干渉車両が存在せず、かつ、変更後の車線において車両Ｍの前方及び後方の所定距離以内に干渉車両が存在しないことである。この不存在の確認後、車線変更イベントにおける開始位置が設定される。続いて、この開始位置における車両Ｍの目標速度及び目標ヨーレートが算出される。続いて、算出した目標速度及び目標ヨーレートに基づいて、走行軌道が生成される。

干渉車両が存在するときは、当該干渉車両の将来の位置の変位が所定の速度モデルによって予測される。所定の速度モデルには、干渉車両が現在の速度を保ったまま走行すると仮定した定速度モデル、干渉車両が現在の加速度を保ったまま走行すると仮定した定加速度モデル、及び、干渉車両が現在のジャークを保ったまま走行すると仮定した定ジャークモデルが含まれる。続いて、干渉車両の将来位置と、車両Ｍの現在の速度と、に基づいて、車両Ｍが当該干渉車両に干渉することなく車線変更できる開始位置が設定される。

図１等で説明した第１予定ゾーンＺＳ１、第２予定ゾーンＺＳ２及び第１予定ゾーンＺＳ１＊が設定されている場合、車線変更用の走行軌道の生成及び干渉車両の判定が、各予定ゾーンの走行中に行われる。

走行制御部７５は、走行軌道生成部７４が生成した走行軌道に基づいて、走行装置６０に出力する制御情報を決定する。走行制御部７５は、例えば、生成した走行軌道に車両Ｍが追従するように走行装置６０の制御量を決定する。走行制御部７５は、外部状況データＥＸＴに基づいて決定した制御量を適宜調整する。

２－３．制御装置による処理例
図６は、実施形態に係る制御装置７０（プロセッサ７１）が２段階の車線変更制御ＬＣＣを実行するときの処理の流れを示すフローチャートである。尚、図６に示されるルーチンは、所定の制御周期で繰り返し実行される。

図６に示されるルーチンでは、まず、距離ＤＺＳ１が閾値ＴＨ１を下回るか否かが判定される（ステップＳ１１）。距離ＤＺＳ１は、車両Ｍの現在位置から第１予定ゾーンＺＳ１までの距離である。距離ＤＺＳ１は、例えば、位置データＰＯＳ、地図データＭＡＰ及び第１予定ゾーンＺＳ１の位置データに基づいて計算される。閾値ＴＨ１は、車両Ｍの速度に応じて可変に設定される。ステップＳ１１の判定結果が否定的な場合、今回の処理が終了する。

ステップＳ１１の判定結果が肯定的な場合、第２予定ゾーンＺＳ２の前方の第２車線Ｌ２及び第３車線Ｌ３の少なくとも一方に渋滞が発生しているか否かが判定される（ステップＳ１２）。渋滞が発生しているか否かは、例えば、位置データＰＯＳ、地図データＭＡＰ及び交通情報データＴＲＩに基づいて判定される。ステップＳ１２の判定結果が否定的な場合、ステップＳ１５の処理が行われる。

ステップＳ１２の判定結果が肯定的な場合、車両Ｍと末尾車両の間の第２車線Ｌ２上に先行車両が存在するか否かが判定される（ステップＳ１３）。末尾車両の特定は、例えば、交通情報データＴＲＩに含まれる渋滞列の情報に基づいて行われる。先行車両の特定は、外部状況データＥＸＴに基づいて行われる。末尾車両の特定を、外部状況データＥＸＴに基づいて行ってもよい。ステップＳ１３の判定結果が否定的な場合、ステップＳ１５の処理が行われる。

ステップＳ１３の判定結果が肯定的な場合は、車線変更制御ＬＣＣ１を開始できない状況に陥る可能性があると判断される。そこで、この場合は、第１予定ゾーンＺＳ１が第１予定ゾーンＺＳ１＊に変更される（ステップＳ１４）。第１予定ゾーンＺＳ１＊の位置は、車両Ｍの前方、かつ、第１予定ゾーンＺＳ１の前方端よりも後方の位置に設定される。

ステップＳ１５では、車両Ｍ１が第１予定ゾーンＺＳ１又は第１予定ゾーンＺＳ１＊に到達したか否かが判定される。ステップＳ１５の処理は、例えば、位置データＰＯＳ、地図データＭＡＰ及び第１予定ゾーンＺＳ１の位置データ（第１予定ゾーンＺＳ１＊が設定されている場合は、第１予定ゾーンＺＳ１＊の位置データ）に基づいて計算される。ステップＳ１５の処理は、肯定的な判定結果が得られるまで繰り返し行われる。

ここで、第１予定ゾーンＺＳ１＊が設定されている場合、第１予定ゾーンＺＳ１＊は、第１予定ゾーンＺＳ１よりも後方に位置する。そのため、第１予定ゾーンＺＳ１＊が設定されている場合は、そうでない場合に比べてよりステップＳ１５の判定結果が肯定的となるタイミングが早くなる。

ステップＳ１５の判定結果が肯定的な場合、車線変更制御ＬＣＣ１が実行される（ステップＳ１６）。車線変更制御ＬＣＣ１の実行に際しては、車線変更用の走行軌道の生成及び干渉車両の判定が、第１予定ゾーンＺＳ１又は第１予定ゾーンＺＳ１＊の走行中に行われる。

ステップＳ１６の処理に続いて、車両Ｍ１が第２予定ゾーンＺＳ２に到達したか否かが判定される（ステップＳ１７）。ステップＳ１７の処理は、例えば、位置データＰＯＳ、地図データＭＡＰ及び第２予定ゾーンＺＳ２の位置データに基づいて計算される。ステップＳ１７の処理は、肯定的な判定結果が得られるまで繰り返し行われる。

ステップＳ１７の判定結果が肯定的な場合、車線変更制御ＬＣＣ２が実行される（ステップＳ１８）。車線変更制御ＬＣＣ２の実行に際しては、車線変更用の走行軌道の生成及び干渉車両の判定が、第２予定ゾーンＺＳ２の走行中に行われる。

３．車両制御システムによる効果
以上、実施形態に係る車両制御システムによれば、走行計画に従った自動運転制御が２段階の車線変更制御ＬＣＣを含む場合、前段の車線変更制御ＬＣＣ１を円滑に終了することが可能となる。そのため、後段の車線変更制御ＬＣＣ２を円滑に終了することも可能となる。よって、一連の車線変更制御を円滑に行って、第３車線Ｌ３に車両Ｍを確実に進入させることが可能となる。

７０ 制御装置
７１ プロセッサ
７２ メモリ
１００ 車両制御システム
Ｍ 車両
Ｌ１ 第１車線
Ｌ２ 第２車線
Ｌ３ 第３車線
ＺＳ１ 第１予定ゾーン
ＺＳ２ 第２予定ゾーン
ＥＸＴ 外部状況データ
ＩＮＴ 内部状況データ
ＰＬＮ 走行計画データ
ＰＯＳ 位置データ
ＲＴＩ 道路交通データ

Claims (1)

1. 車両を制御する車両制御システムであって、
   前記車両の走行計画データと、前記車両の運転環境に関するデータを示す運転環境データと、が格納されたメモリと、
   前記走行計画データ及び前記運転環境データに基づいて、前記車両の自動運転制御を行うプロセッサと、
   を備え、
   前記走行計画データは、第１車線から第２車線を経由して第３車線に進入する走行計画を含み、
   前記運転環境データは、前記車両の位置データと、前記車両の外部状況を示す外部状況データと、地図データと、道路交通データと、を含み、
   前記自動運転制御は、前記車両が走行する車線を前記第１車線から前記第２車線に変更する第１車線変更制御と、前記第１車線変更制御の実行後に行われ、前記車両が走行する車線を前記第２車線から前記第３車線に変更する第２車線変更制御と、を含み、
   前記プロセッサは、更に、前記走行計画データ、前記位置データ及び前記地図データに基づいて、前記第１車線変更制御を開始する予定の前記第１車線上のゾーンを示す第１予定ゾーンと、前記第２車線変更制御を開始する予定の前記第２車線上のゾーンを示す第２予定ゾーンと、を設定し、
   前記プロセッサは、前記第１車線変更制御において、
   前記車両が前記第１予定ゾーンに到達する前に、前記位置データ、前記地図データ及び前記道路交通データに基づいて、前記第２予定ゾーンの前方の前記第２車線上、及び、前記前記第２予定ゾーンの前方の前記第３車線上の少なくとも一方に渋滞が発生しているか否かを判定し、
   前記渋滞が発生していると判定された場合、前記外部状況データに基づいて、前記車両の前方、かつ、前記渋滞の末尾車両の後方の前記第２車線上に、先行車両が存在するか否かを判定し、
   前記先行車両が存在すると判定された場合、前記第１予定ゾーンの位置を、現在の設定位置よりも後方の位置に変更する
   ことを特徴とする車両制御システム。

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