JP2024006451A - 走行制御方法及び走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両が先行車両に続いて対向車線に車線変更して、自車線上の複数の障害物を追い越す場面で、対向車両が認識されたときに、自車両が対向車両の走行の妨げになることを防止できる走行制御方法及び走行制御装置を提供する。【解決手段】自車線上の第１障害物を回避する場合に、自車両の対向車線への車線変更を実行させ、自車線上に、第１障害物より自車両の進行方向奥側に位置する第２障害物がある場合には、第１障害物と第２障害物との間に、自車両が退避する退避区間があるか否かを判定し、先行車両が対向車線から自車線への車線変更を開始した後、対向車線上を走行する対向車両を認識し、自車両が対向車線上を走行している時に、退避区間がある、かつ、自車両が対向車両と接近する可能性がある場合には、自車両を退避区間内に移動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、走行制御方法及び走行制御装置に関するものである。

自車両が、対向車線に車線変更して、自車の車線の他車両を追い越し中である場合に、自車両が対向車と衝突するまでの衝突時間が追越完了時間以下であると判断した時には、自車両に制動制御を実行して減速させる技術が知られている（特許文献１）。

特開２００９－２３３９９号公報

自車両が先行車両に続いて対向車線に車線変更して、自車線上の複数の障害物を追い越す場面では、自車両が対向車線上を走行している間、先行車両によって死角が生じて対向車両を認識できるタイミングが遅れることがある。そのため、上記追い越し場面において、特許文献１では、自車両が自車線に戻る前に、先行車両が先に追い越しを完了させて自車線に戻り、自車両が対向車両を認識したタイミングで、自車両が制動制御を実行してしまい、対向車両の走行の妨げになるという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、自車両が先行車両に続いて対向車線に車線変更して、自車線上の複数の障害物を追い越す場面で、対向車両が認識されたときに、自車両が対向車両の走行の妨げになることを防止できる走行制御方法及び走行制御装置を提供することである。

本発明は、自車線上の第１障害物を回避する場合に、自車両の対向車線への車線変更を実行させ、自車線上に、第１障害物より自車両の進行方向奥側に位置する第２障害物がある場合には、第１障害物と第２障害物との間に、自車両が退避する退避区間があるか否かを判定し、先行車両が対向車線から自車線への車線変更を開始した後、対向車線上を走行する対向車両を認識し、自車両が対向車線上を走行している時に、退避区間がある、かつ、自車両が対向車両と接近する可能性がある場合には、自車両を退避区間内に移動させることによって上記課題を解決する。

本発明によれば、自車両が先行車両に続いて対向車線に車線変更して、自車線上の複数の障害物を追い越す場面で、対向車両が認識されたときに、自車両が対向車両の走行の妨げになることを防止できる。

本発明に係る走行制御装置を含む走行制御システムを示すブロック図である。 本実施形態に係る走行制御方法を実行する場面の一例を示す平面図である。 本実施形態における退避制御が実行される走行シーンの一例を示す平面図である。 本実施形態における減速制御が実行される走行シーンの一例を示す平面図である。 本実施形態における走行制御方法の手順の一例を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は、左側通行の法規を有する国で、車両が左側通行で走行することを前提とする。右側通行の法規を有する国では、車両が右側通行で走行するため、以下の説明の左と右を対称にして読み替えるものとする。

図１は、本発明に係る走行制御システムを示すブロック図である。走行制御システム１０は車載システムであり、自律走行制御によって、車両の乗員（ドライバーを含む）により設定された目的地まで車両を走行させる。自律走行制御とは、走行制御装置６を用いて車両の走行動作を自律的に制御することをいい、当該走行動作には、加速、減速、発進、停車、右方向又は左方向への転舵、車線変更、幅寄せなど、あらゆる走行動作が含まれる。また、自律的に走行動作を制御するとは、走行制御装置６が、車両の装置を用いて走行動作の制御を行うことをいう。つまり、走行制御装置６は、予め定められた範囲内でこれらの走行動作に介入し、制御する。介入されない走行動作については、ドライバーによる手動の操作が行われる。

図１に示すように、走行制御システム１０は、検出装置１、地図ＤＢ２、自車情報検出装置３、ナビゲーション装置４、車両制御装置５及び走行制御装置６を備える。検出装置１は、撮像装置１１と測距装置１２を含む。自車情報検出装置３は、車速検出装置３１、舵角検出装置３２及び自車位置検出装置３３を含む。車両制御装置５は、車速制御装置５１と操舵制御装置５２を含む。走行制御システム１０に含まれる装置は、ＣＡＮその他の車載ＬＡＮによって接続され、互いに情報を授受することができる。

本発明に係る走行制御システム１０は、自律走行制御による車両の走行のみならず、ドライバーの手動運転による車両の走行を支援する場合にも適用できる。また、走行制御システム１０を車両の自律走行制御に適用する場合には、速度制御と操舵制御の両方を自律制御するほか、速度制御と操舵制御の一方を自律制御し、他方を手動制御する場合にも適用できる。

検出装置１は、自車両の周囲の走行環境を検出するためのセンサである。自車両周囲の走行環境は、自車両の周囲の対象物を含む。対象物とは、たとえば、道路の車線境界線、ゼブラゾーンの導流帯、センターライン、路面標識、中央分離帯、ガードレール、縁石、高速道路の側壁、道路標識、信号機、横断歩道、工事現場、事故現場、交通制限である。また、対象物には、自車両以外の自動車（他車両）、オートバイ、自転車、歩行者が含まれる。対象物には、自車両の走行に影響を与える可能性がある障害物も含まれる。検出装置１は、検出した対象物の位置、姿勢（向き）及び速度を取得する。本実施形態では、検出装置１は、自車線上の障害物の位置と、先行車両の位置及び車速と、対向車両の位置及び車速とを検出する。

対象物は、たとえば、撮像装置１１及び／又は測距装置１２により検出される。撮像装置１１及び測距装置１２の検出結果は、所定の時間間隔で、走行制御装置６により取得される。撮像装置１１は、画像により自車両の周囲の対象物を認識する装置であり、カメラなどである。撮像装置１１は、一台の車両に複数を設けてもよい。測距装置１２は、車両と対象物との相対距離および相対速度を演算するための装置であり、たとえば、レーザーレーダー、ＬＩＤＡＲなどである。測距装置１２は、一台の車両に複数設けてもよい。

地図ＤＢ２は、車線、行先を提示する路面表示を含む道路構造が記述されている高精度三次元地図である。地図ＤＢ２は、走行経路の生成及び／又は走行制御に用いられる情報を含むデータベースである。地図ＤＢ２には、各地図座標における二次元位置情報及び／又は三次元位置情報、各地図座標における道路情報、車線の境界情報、道路属性情報、車線の上り・下り情報、車線識別情報、接続先車線情報、施設情報、それらの属性情報が含まれる。道路情報には、道路幅、曲率半径、路肩構造物、道路交通法規（制限速度、車線変更の可否）、道路の合流地点、分岐地点、車線数の増加・減少位置等の情報が含まれている。地図ＤＢ２は、走行制御装置６、車載装置、又はサーバ装置に設けられた記録媒体に読み込み可能な状態で記憶されている。

また、地図ＤＢ２は、自車両が走行する車線とそれ以外との境界を示す車線境界の情報を含む。車線境界は、自車両の進行方向に対して左右それぞれに存在する。車線境界の形態は特に限定されず、たとえば、路面標示、道路構造物が挙げられる。路面標示の車線境界としては、たとえば、車線境界線、センターラインが挙げられる。また、道路構造物の走路境界としては、たとえば、中央分離帯、ガードレール、縁石、トンネル又は高速道路の側壁が挙げられる。なお、車線境界が明確に特定できない地点（例えば、交差点内）に対して、地図ＤＢ２には予め車線境界が設定されている。予め設定した車線境界は架空の走路境界であって、実際に存在する路面標示または道路構造物ではない。

自車情報検出装置３は、自車両の状態に関する情報を検出する装置である。自車両の状態とは、自車両の走行速度、加速度、操舵角度、位置、姿勢などを含む。走行速度と加速度は、車速検出装置３１を用いて検出される。操舵角度は、舵角検出装置３２を用いて検出される。現在位置は、自車位置検出装置３３から取得した情報に基づいて算出される。姿勢は、慣性計測ユニットを用いて検出される。走行制御装置６は、必要に応じて、車載ＬＡＮを介してこれらの装置の検出結果を取得する。

車速検出装置３１は、車両の走行速度を検出できるセンサであれば特に限定されず、公知のものを用いることができる。同様に、舵角検出装置３２は、車両の操舵角度を検出できるセンサであれば特に限定されない。またこれに代えて、車両制御装置５から自車両の走行速度及び操舵角度を取得してもよい。自車位置検出装置３３は、ＧＰＳユニットなどを含む測位システムであり、特に限定されず、公知のものを用いることができる。

ナビゲーション装置４は、地図ＤＢ２を参照して、自車情報検出装置３の自車位置検出装置３３により検出した自車両の現在位置から、ドライバーにより設定した目的地までの走行経路を算出する装置である。算出した走行経路は、走行制御装置６に出力される。走行経路は、自車両が走行する道路、方向（上り／下り）及び車線が識別された線形である。走行経路は、走行車線の情報を含む。

車両制御装置５は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）などの車載コンピュータであり、車両の走行を律する車載機器を電子的に制御する。車両制御装置５は、自車両の走行速度を制御する車速制御装置５１と、自車両の操舵操作を制御する操舵制御装置５２を備える。

車速制御装置５１は、走行駆動源である電動モータ及び／又は内燃機関、自動変速機などの駆動装置を制御する。車速制御装置５１は、走行制御装置６から入力した制御信号に基づいて、車両の走行速度を自律的に制御する。

操舵制御装置５２は操舵装置を制御する。操舵制御装置５２は、走行制御装置６から入力した制御信号に基づき、検出装置１の検出結果、地図ＤＢ２、及び自車情報検出装置３で取得した自車情報のうちの少なくとも一つを用いて、設定された目標軌道に対して所定の横位置（車両の左右方向の位置）を維持しながら自車両が走行するように、操舵装置の動作を自律的に制御する。

走行制御装置６は、走行制御システム１０に含まれる装置を制御して協働させることで自車両の走行を制御する装置である。本実施形態では、走行制御装置６は、プロセッサ７により自律走行制御機能を実現する。プロセッサ７は、プログラムが格納されたＲＯＭ７２と、ＲＯＭ７２に格納したプログラムを実行することで、走行制御装置６として機能するための動作回路であるＣＰＵ７１と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ７３とを備えるコンピュータである。

プロセッサ７は、自律走行制御により、設定された目的地まで車両を走行させる走行制御機能を有する。走行経路取得部１００は、ナビゲーション装置４０から、車両から目的地までの走行経路を取得する。車両制御部１０６は、取得された走行経路に基づいて、自車両の走行を制御する。また、車両制御部１０６は、先行車両が認識された場合には、先行車両に追従する先行車追従制御を実行する。

また、本実施形態では、プロセッサ７は、片側１車線の道路上を自車両が先行車両に続いて走行しているシーンで、自車両が走行する自車線において障害物が存在する場合に、回避制御機能により、自車両が先行車両に続いて、障害物を回避するように回避制御を実行する。障害物は、自車両の走行を妨げる対象物である。回避制御では、自車両は自車線に隣接する対向車線に車線変更して、対向車線上で自車線上の障害物の側方を走行して、障害物を追い抜いた後に車線変更して自車線に戻り、追い抜いた障害物の進行方向奥側の位置まで移動する。

また、本実施形態では、図２で示されるように、プロセッサ７は、自車両が先行車両に続いて対向車線に車線変更して、自車線上の複数の障害物を追い越す場面で、退避制御機能により、対向車両が認識されたときに、複数の障害物の間にある退避区間に自車両を移動させる。図２は、本実施形態に係る走行制御方法を実行する場面の一例を示す図である。図２に示す道路は片側１車線の道路であり、自車線Ｌ１を走行する車両は図面の左側から右側へ走行し、対向車線Ｌ２を走行する車両は図面の右側から左側へ走行するものとする。図２は、片側１車線の道路において、自車両Ｖａが先行車両Ｖｄに続いて、駐車車両Ｖｂ及び駐車車両Ｖｃを追い越すために走行軌跡ＡＬに沿って対向車線Ｌ２上を走行している時に、先行車両Ｖｄが先に回避制御を完了して自車線Ｌ１に戻る場面である。この時に、自車両Ｖａは、先行車両Ｖｄが対向車線Ｌ２を走行している間は先行車両Ｖｄの死角に存在して検出できなかった対向車両Ｖｅを認識することになる。そして、自車両Ｖａは、後述の退避制御を実行する条件を満たす場合には、駐車車両Ｖｂと駐車車両Ｖｃとの間に位置する退避区間ＥＳに移動する。これにより、自車両が対向車線上で急減速することによって対向車両の走行の妨げになることを防止できる。

本実施形態に係るプロセッサ７は、上記機能を実現するためのソフトウェアと、上述したハードウェアの協働により各機能を実行する。プロセッサ７は、機能ブロックとして、走行経路取得部１００と、走行境界取得部１０１と、周囲認識部１０２と、回避判定部１０３と、回避制御部１０４と、退避制御部１０５と、車両制御部１０６と、を備える。

走行境界取得部１０１は、自車両の周囲の車線情報を取得する。例えば、走行境界取得部１０１は、自車両が走行する自車線の車線情報を取得する。また、走行境界取得部１０１は、自車線において駐車車両などの障害物がある状況で、自車線に隣接する隣接車線の車線情報を取得する。隣接車線は、片側１車線の道路の場合には、対向車線である。車線情報は、車線の位置、車線の幅方向の長さを含む。走行境界取得部１０１は、まず、自車両の位置及び姿勢に基づいて、自車両の周囲の道路構造を地図ＤＢ２から取得する。走行境界取得部１０１は、例えば、自車線に隣接する対向車線が存在する場合には、対向車線の車線境界線を含む車線情報を地図ＤＢ２から取得する。また、走行境界取得部１０１は、撮像装置１１によって撮像された自車両の周囲の画像から、自車線の車線境界線、隣接する対向車線の車線境界線を含む車線情報を取得してもよい。

周囲認識部１０２は、検出装置１によって検出した検出情報に基づいて、自車両の周囲の走行環境を認識する。走行環境には、自車両の周囲の対象物を含む。また、周囲認識部１０２は、認識した周囲対象物の位置、姿勢及び速度を取得する。

本実施形態では、周囲認識部１０２は、検出装置１によって検出した検出情報と、車線情報とに基づいて、自車線において自車両の走行を妨げる障害物を認識する。例えば、周囲認識部１０２は、自車線の車線情報に含まれる、自車線の左右の境界線の位置と、自車線の幅方向の長さと、検出情報に含まれる対象物の位置及び状態と、に基づいて、後述の条件を満たす対象物を自車線上の障害物として認識する。なお、本実施形態では、障害物は、駐車車両などの静止状態の対象物を前提としているが、これに限らず、移動物体を障害物として認識してもよい。

障害物の有無の条件は、例えば、自車線の進行方向に対象物が存在し、当該対象物が停止状態であることである。また、障害物の有無の判定条件は、以下の３つの条件を満たすこととしてもよい。第１の条件は、自車線の進行方向に対象物が存在し、当該対象物が停止状態であること、第２の条件は、当該対象物が自車線の中心から左右のいずれかに所定値以上寄っていること、第３の条件は、自車線の幅方向の長さから当該対象物の幅方向の長さを引いた長さが所定の長さ以下であることである。所定の長さは、自車両が自車線内で当該対象物の側方を通過するために必要な幅方向の長さである。

周囲認識部１０２は、自車両が自車線上を走行している時に、自車両の進行方向の自車線上に位置する障害物を第１障害物として認識する。また、周囲認識部１０２は、自車線上に、第１障害物より自車両の進行方向奥側に障害物がある場合、当該障害物を第２障害物として認識する。例えば、第１障害物が認識された後、自車両が第１障害物の回避のために対向車線に車線変更を開始すると、第１障害物の後方に検出装置１の検出範囲が広がるため、周囲認識部１０２は、第２障害物を認識できるようになる。

周囲認識部１０２は、検出装置１によって検出した検出情報に基づいて、自車両の進行方向に存在する先行車両を認識する。また、周囲認識部１０２は、検出装置１によって検出した検出情報に基づいて、対向車線上を走行する対向車両を認識する。本実施形態では、周囲認識部１０２は、自車両が先行車両に続いて対向車線上を走行している時に、先行車両が対向車線から自車線への車線変更を開始した後、対向車両を認識する。先行車両が自車両の前方で対向車線上を走行している時には、先行車両によって生じる死角により、周囲認識部１０２は、対向車線上の対向車両が認識できない。しかしながら、先行車両が対向車線から自車線に車線変更して、先行車両の位置が対向車線上からずれることにより、周囲認識部１０２は、対向車線上の対向車両を認識できるようになる。

回避判定部１０３は、認識した走行環境に基づいて、自車線に隣接する対向車線に車線変更して自車線上の第１障害物を回避するか否かを判定する。例えば、回避判定部１０３は、周囲認識部１０２によって第１障害物を認識した場合には、走行境界取得部１０１で取得した車線情報に基づいて、第１障害物を回避するか否かを判定する。回避判定部１０３は、自車両が走行可能な対向車線がある場合には、第１障害物を回避すると判定する。すなわち、本実施形態では、対向車線にはみ出して第１障害物を回避できる場合には、第１障害物を回避すると判定する。また、回避判定部１０３は、自車両が走行可能な対向車線がない場合には、第１障害物を回避しないと判定する。この場合には、自車両は第１障害物の手前で停車する。そして、例えば、自車両の走行制御がドライバーによる手動運転に切り替わる。

また、回避判定部１０３は、車線情報と検出情報とに基づいて、第１障害物を回避するか否かを判定してもよい。例えば、回避判定部１０３は、対向車線がある場合には、検出情報に基づいて、対向車線上に回避制御の妨げになる障害物があるか否かを判定する。障害物は、例えば、駐車車両や対向車両である。回避判定部１０３は、対向車線上の障害物がない場合には、自車線上の障害物を回避すると判定する。回避判定部１０３は、対向車線上に障害物がある場合には、自車線上の障害物を回避しないと判定する。

また、本実施形態では、回避判定部１０３は、第１障害物を回避するための車線変更をした後に、周囲認識部１０２によって、自車線上に第１障害物とは異なる障害物、例えば、第１障害物よりも進行方向奥側に位置する第２障害物が新たに認識された場合には、新たに認識された第２障害物を回避するか否かを判定する。第２障害物を回避するか否かの判定方法は、第１障害物を回避するか否かの判定方法と同様である。

回避制御部１０４は、回避判定部１０３によって第１障害物を回避すると判定した場合には、第１障害物を回避するための回避制御を実行する。回避制御部１０４は、自車両周囲の走行環境及びそれに基づく判定結果に応じて、第１障害物を回避するための回避計画を生成する。回避計画は、第１障害物を回避するための走行軌跡を含む。回避制御部１０４は、自車線から対向車線に車線変更して、第１障害物の側方を通過して、自車線に戻る走行軌跡を生成する。走行軌跡は、自車両の最大操舵角、最大横加速度、最大ヨーレート及び最大操舵速度を超えない範囲内で、自車両の移動距離が最も小さくなるように生成される。第１障害物側方の通過位置は、自車両が第１障害物と接触せず、確実に第１障害物を回避できる位置に設定する。走行軌跡が生成されると、回避制御部１０４は、自車両を走行軌跡に沿って走行するための目標操舵角及び目標車速を算出する。

また、自車両が回避制御を開始し、対向車線に車線変更すると、自車両と第１障害物との道路の幅方向の位置がずれて、第１障害物よりも進行方向奥側の走行環境が認識できるようになる。回避制御部１０４は、自車両が対向車線に車線変更した後などに、周囲認識部１０２によって、第２障害物を認識した場合には、第１障害物に続いて第２障害物を回避するための回避計画を生成して、回避計画を更新する。すなわち、回避制御部１０４は、対向車線上の走行を継続して、第２障害物の側方を通過した後に、対向車線から自車線に戻る走行軌跡を新たに生成する。本実施形態では、自車線上に複数の障害物が存在する場合には、それぞれの障害物を認識したタイミングで、認識した障害物を回避するための回避計画を新たに生成し、生成された回避計画に基づいて、自車両の回避制御を実行する。

退避制御部１０５は、自車両が対向車線上を走行している時に、自車両を自車線に移動させる退避制御を実行する。退避制御は、自車両が対向車両を回避するために、対向車線から自車線に一時的に戻る制御である。自車両の退避制御を実行することで、対向車両は、対向車線の走行を継続できる。対向車両が自車両の側方を通過した後、自車両は、回避制御を再開する。例えば、退避制御部１０５は、自車線に、第１障害物よりも自車両の進行方向奥側に位置する第２障害物がある場合には、第１障害物と第２障害物との間に、自車両が退避する退避区間がある、かつ、自車両が対向車両と接近する可能性があるときに、自車両を退避区間内に移動させる。

まず、退避制御部１０５は、周囲認識部１０２によって第２障害物を認識した場合には、第１障害物と第２障害物との間に、退避区間があるか否かを判定する。退避区間は、自車両が第１障害物と第２障害物の間に退避するために必要な距離で特定される区間である。退避制御部１０５は、自車両の自車情報及び周囲の走行環境の検出情報に基づいて、退避のために必要な距離を退避区間距離として演算し、第１障害物と第２障害物との間の距離が退避区間距離以上である場合に、第１障害物と第２障害物との間に、退避区間があると判定する。退避制御部１０５は、第１障害物と第２障害物との間の距離が、退避区間距離未満である場合に、第１障害物と第２障害物との間に、退避区間がないと判定する。第１障害物と第２障害物との間の距離は、第１障害物の先端部から第２障害物の後端部までの距離である。

退避区間距離は、自車両が対向車線から自車線に車線変更して退避区間内に移動して、対向車両が通過した後に自車線から車線変更して対向車線に戻るための距離であって、例えば、車線変更のための操舵制御が、乗員の快適性を損なうような急操舵にならないように設定された距離である。自車両が第１障害物と第２障害物とを回避しながら退避区間内に移動するために必要な距離が障害物同士の間で確保できなければ、自車両Ｖ１は退避区間内に移動できないからである。

ここで、図３を用いて、退避区間距離の演算方法の一例を説明する。図３は、本実施形態における退避制御を実行する場面を示す図である。図３に示す道路は、図２と同様に、片側１車線の道路であり、自車線Ｌ１を走行する車両は図面の左側から右側へ走行し、対向車線Ｌ２を走行する車両は図面の右側から左側へ走行するものとする。図３では、自車両Ｖａは、自車線Ｌ１上の障害物を回避するため、自車線Ｌ１から車線変更して対向車線Ｌ２を走行している。図３で示される走行シーンでは、自車線Ｌ１に駐車車両Ｖｂが駐車していて、駐車車両Ｖｂの進行方向奥側に駐車車両Ｖｃが駐車しているため、自車両Ｖａは、駐車車両Ｖｂを回避した後も駐車車両Ｖｃを追い越すために対向車線上の走行を継続している。退避制御部１０５は、自車線Ｌ１上の駐車車両Ｖｂと駐車車両Ｖｃとの間に退避区間ＥＳがあるか否かを判定する。

図３においては、退避区間距離は、駐車車両Ｖｃの後端部を起点とした距離であって、第１距離Ｄ_１及び第２距離Ｄ_２の合計距離である。第１距離Ｄ_１は、駐車車両Ｖｃの後端部から自車両の進行方向手前側の距離である。第１距離Ｄ_１は、予め設定された距離であって、例えば、退避区間ＥＳ内に停車した自車両が操舵制御により駐車車両Ｖｃを回避して自車線Ｌ１から対向車線Ｌ２に車線変更するために必要な距離である。自車両Ｖａが退避区間ＥＳ内に移動して停車する場合には、自車両Ｖａの後輪車軸の位置が、駐車車両Ｖｃの後端部から第１距離Ｄ_１離れた位置になるように自車両Ｖａを停車させる。

また、第２距離Ｄ_２は、自車両Ｖａが駐車車両Ｖｂを回避して退避区間ＥＳ内に移動するために必要な距離である。第２距離Ｄ_２は、以下のように演算される。まず、図３において、走行軌跡ＴＬは、自車両が駐車車両Ｖｂと駐車車両Ｖｃとの間に退避するための軌跡である。自車両Ｖａは、対向車線Ｌ２の車線中心線上から左方向への旋回によって自車線Ｌ１と対向車線Ｌ２との車線境界線を通過して右方向への旋回によって自車線Ｌ１の車線中心線上まで至る。すなわち、走行軌跡ＴＬは、左方向への旋回時の曲線と右方向への旋回時の曲線とからなる。退避制御部１０５は、自車両Ｖａの車速ｖと最大横加速度Ａｙとに基づいて、以下の式（１）を用いて、旋回時の曲線の曲率ρを演算する。なお、本実施形態では、右方向への旋回時の曲線と左方向への旋回時の曲線とは同じ曲率となる。

また、このとき、旋回時の曲線は、図３で示されるように、旋回半径Ｒ、中心角θとする円弧になっている。退避制御部１０５は、以下の式（２）を用いて、曲率ρから、旋回時の旋回半径Ｒを演算する。

また、自車線及び対向車線の車幅はいずれもＬｗである。退避制御部１０５は、旋回半径Ｒと車線の車幅Ｌｗとに基づいて、以下の式（３）、（４）を用いて、第２距離Ｄ_２を演算する。

以上のように、退避制御部１０５は、第１距離Ｄ_１と第２距離Ｄ_２を合計して退避区間距離を演算する。

また、退避制御部１０５は、退避区間があると判定した場合には、自車両が退避区間の開始位置に到達するまでに、退避制御を実行するか否かを判定する。退避区間の開始位置は、第２障害物の後端部から第１距離と第２距離との合計距離離れた位置である。本実施形態では、退避制御部１０５は、周囲認識部１０２によって対向車両が認識された場合には、自車両が対向車両と接近する可能性があるか否かを判定し、自車両が対向車両と接近する可能性がある場合に、退避制御を実行すると判定する。退避制御部１０５は、自車両が対向車両と接近する可能性がない場合には、退避制御を実行しないと判定する。

例えば、退避制御部１０５は、自車両と対向車両とが衝突するまでの衝突時間（ＴＴＣ）と、自車両が回避制御を完了する回避完了時間とを演算し、衝突時間と回避完了時間とを比較する。退避制御部１０５は、衝突時間が回避完了時間以下である場合には、退避制御を実行すると判定する。退避制御部１０５は、衝突時間が回避完了時間より大きい場合には、退避制御を実行しないと判定する。

ここで、衝突時間及び回避完了時間の演算方法を説明する。退避制御部１０５は、自車両と対向車両との相対距離と、自車両の車速と、対向車両の車速とを取得し、取得した自車両と対向車両との相対距離、自車両の車速及び対向車両の車速に基づいて、自車両と対向車両とが衝突するまでの衝突時間を演算する。衝突時間は、自車両と対向車両との相対距離を自車両の車速及び対向車両の車速の和で除算した値である。また、退避制御部１０５は、自車両の車速と、自車両の現在位置から回避完了位置までの距離とを取得し、自車両の車速と、自車両の現在位置から回避完了位置までの距離とに基づいて、自車両の回避完了時間を演算する。回避完了位置は、回避制御のための走行軌跡と、自車線と対向車線との車線境界線とが交わる位置である。回避完了時間は、自車両の現在位置から回避完了位置までの距離を自車両の車速で除算した値である。

退避制御部１０５は、退避制御を実行すると判定した場合には、自車両を退避区間内に移動させて停車させる。例えば、退避制御部１０５は、自車両の後輪車軸の位置が、第２障害物から進行方向手前側に第１距離離れた位置になるように自車両を停車させる。退避制御部１０５は、自車両を退避区間内に移動させて停車させるための走行軌跡を生成し、当該走行軌跡に沿って走行するための目標操舵角及び目標車速を設定する。また、自車両は、対向車両を回避できれば、退避区間内に停車する必要はない。つまり、自車両は、退避区間内を徐行して通過してもよい。

また、本実施形態では、退避制御部１０５は、退避制御を実行するか否かの判定を行う場合に、減速制御を行うこととしてもよい。すなわち、退避制御部１０５は、退避区間がある場合には、自車両が退避区間の開始位置に到達する前に、自車両と先行車両との車間を空けるように自車両の減速制御を実行する。これにより、自車両が退避区間の開始位置に到達するタイミングを遅らせて、自車両が退避区間の開始位置に到達する前に先行車両が先に回避制御を完了する可能性を高くすることができる。

ここで、図４を用いて、減速制御を実行するための減速度の演算方法の一例を説明する。図４は、本実施形態における退避制御が実行される場面を示す図である。図４に示す道路は、図２と同様に、片側１車線の道路であり、自車線Ｌ１を走行する車両は図面の左側から右側へ走行し、対向車線Ｌ２を走行する車両は図面の右側から左側へ走行するものとする。図４では、自車両Ｖａ及び先行車両Ｖｄは、自車線Ｌ１上の障害物を回避するため、回避制御のための走行軌跡ＡＬに沿って、対向車線Ｌ２を走行している。また、対向車線Ｌ２では、対向車両Ｖｅが走行している。図４で示される走行シーンでは、自車線Ｌ１に駐車車両Ｖｂが駐車しており、駐車車両Ｖｂの進行方向奥側に駐車車両Ｖｃが駐車しているため、自車線Ｌ１上の駐車車両Ｖｂと駐車車両Ｖｃとを回避するために、自車両Ｖａが先行車両Ｖｄに続いて対向車線Ｌ２を走行している。

退避制御部１０５は、先行車両Ｖｄの車速ｖ_１と、先行車両Ｖｄの位置Ｐ２から回避完了位置Ｐ１までの第３距離Ｄ_３とを取得し、先行車両Ｖｄの車速ｖ_１と第３距離Ｄ_３とに基づいて、以下の式（５）を用いて、先行車両が回避制御を完了する回避完了時間ｔ_１を演算する。

次に、退避制御部１０５は、自車両Ｖａの車速ｖと、自車両Ｖａの位置Ｐ４から退避区間ＥＳの開始位置Ｐ３までの第４距離Ｄ_４とを取得し、自車両Ｖａの車速ｖと、第４距離Ｄ_４と、先行車両Ｖｄの回避完了時間ｔ_１とに基づいて、以下の式（６）を用いて、減速度ａを演算する。

また、演算された減速度ａが所定の最大減速度ａ_ｍａｘ以上となる場合には、減速度ａは最大減速度ａ_ｍａｘに設定される。すなわち、退避制御部１０５は、減速度ａが所定の最大減速度ａ_ｍａｘ以上になる場合には、所定の最大減速度ａ_ｍａｘに基づいて減速制御を実行する。また、退避制御部１０５は、減速度ａが所定の最大減速度ａ_ｍａｘ未満になる場合には、減速度ａに基づいて減速制御を実行する。最大減速度は、自車両を適切に停止させる走行制御が可能な範囲の減速度のうち最大の減速度をいう。

退避制御部１０５は、退避区間がない場合には、退避制御を実行しない。この場合には、回避制御部１０４による回避制御が続行される。すなわち、回避制御部１０４が、自車両が第１障害物及び第２障害物を回避した後に対向車線から自車線に車線変更するように回避制御を実行する。また、退避制御部１０５は、自車両が退避区間の開始位置に到達するまでに、退避制御を実行すると判定されない場合には、退避制御を実行しない。この場合にも、回避制御部１０４による回避制御が続行される。また、退避制御部１０５は、退避区間がない場合には、減速制御を実行しない。この場合にも、回避制御部１０４による回避制御が続行される。

車両制御部１０６は、自車両の走行を制御するための目標操舵角及び目標車速に基づいて自車両を走行させる制御信号を生成する。生成した制御信号は、車両制御装置５に出力される。車両制御部１０６は、走行経路に基づいて自車両の走行するための目標舵角及び目標車速を設定し、目標操舵角及び目標車速を含む制御信号を車両制御装置５に出力する。また、本実施形態では、回避制御部１０４又は退避制御部１０５によって目標操舵角及び目標車速が設定された場合に、車両制御部１０６は、設定された目標操舵角及び目標車速に基づいて、自車両を走行させる制御信号を生成する。

次に、図５を参照して、走行制御装置６が走行制御を実行する手順を説明する。図５は、本実施形態に係る走行制御方法の手順を示すフローチャートの一例である。なお、本実施形態では、回避制御が開始できずに、制御フローが終了する場合には、走行制御がドライバーによる手動運転に切り替わる。

ステップＳ１では、プロセッサ７は、自車両周囲の車線情報を取得する。例えば、プロセッサ７は、自車線及び対向車線の車線情報を取得する。ステップＳ２では、プロセッサ７は、自車両周囲の走行環境を検出した検出情報を取得する。例えば、プロセッサ７は、検出装置１から、自車両周囲に位置する対象物の検出情報を取得する。ステップＳ３では、プロセッサ７は、車線情報及び検出情報に基づいて、自車線において自車両の走行を妨げる第１障害物を認識する。ステップＳ４では、プロセッサ７は、第１障害物を回避するか否かを判定する。第１障害物を回避すると判定した場合には、プロセッサ７は、ステップＳ５に進む。第１障害物を回避しないと判定した場合には、プロセッサ７は、制御フローを終了する。

ステップＳ５では、プロセッサ７は、第１障害物を回避するための走行軌跡を生成する。走行軌跡は、対向車線に車線変更して、対向車線上で第１障害物の側方を通過した後、自車線に戻る軌跡である。ステップＳ６では、プロセッサ７は、走行軌跡に沿って、自車両を自車線から対向車線に車線変更させる。ステップＳ７では、プロセッサ７は、第２障害物を認識する。例えば、プロセッサ７は、自車両周囲の車線情報と自車両周囲の検出情報とに基づいて、自車線において第１障害物よりも進行方向奥側に位置する第２障害物を認識する。例えば、自車両が対向車線に車線変更した後に、第２障害物を認識する。なお、本実施形態では、第２障害物を認識した場合には、自車両の対向車線上の走行を継続して第２障害物を回避するための走行軌跡を生成する。

ステップＳ８では、プロセッサ７は、自車両が第１障害物と第２障害物との間に退避するために必要な退避区間距離を演算する。ステップＳ９では、プロセッサ７は、第１障害物と第２障害物との間に、退避区間があるか否かを判定する。例えば、プロセッサ７は、第１障害物と第２障害物との間の距離を取得し、第１障害物と第２障害物との間の距離が、ステップＳ８で演算した退避区間距離以上である場合に、第１障害物と第２障害物との間に、退避区間があると判定する。退避区間があると判定した場合には、プロセッサ７は、ステップＳ１０に進む。退避区間がないと判定した場合には、プロセッサ７は、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１０では、プロセッサ７は、自車両と先行車両との車間を空けるように自車両の減速制御を実行する。例えば、プロセッサ７は、自車両が退避区間の開始位置に到達する前に先行車両が回避完了をするように減速度を演算し、演算した減速度に基づいて自車両を減速させる。ステップＳ１１では、プロセッサ７は、対向車線上を走行する対向車両を認識する。本実施形態では、例えば、先行車両が先に回避制御を完了させて自車線に戻ったタイミングで、対向車両が認識される。ステップＳ１２では、プロセッサ７は、自車両が対向車両と接近する可能性があるか否かを判定する。例えば、プロセッサ７は、自車両と、ステップＳ１１で認識された対向車両とが衝突するまでの衝突時間（ＴＴＣ）と、自車両が回避制御を完了する回避完了時間とを演算し、衝突時間が回避完了時間以下である場合には、自車両が対向車両と接近する可能性があると判定する。

自車両が対向車両と接近する可能性があると判定した場合には、プロセッサ７は、ステップＳ１３に進む。自車両が対向車両と接近する可能性がないと判定した場合には、プロセッサ７は、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１３では、プロセッサ７は、自車両の退避制御を実行する。例えば、プロセッサ７は、自車両を退避区間内に移動させて停車させる。ステップＳ１４では、プロセッサ７は、自車両が退避区間内で停車して、対向車両が自車両の側方を通過した後に、回避制御を再開する。プロセッサ７は、自車両を自車線から対向車線に再度車線変更させて、第２障害物を回避させる。

ステップＳ１５では、プロセッサ７は、回避制御を終了したか否かを判定する。プロセッサ７は、自車両が自車線上の第２障害物よりも進行方向奥側の位置まで移動した場合には、回避制御を終了したと判定する。回避制御を終了したと判定した場合には、プロセッサ７は、制御フローを終了する。また、回避制御を終了していないと判定した場合には、プロセッサ７は、ステップＳ１５に戻り、以下、制御フローを繰り返す。

以上のように、本実施形態は、プロセッサにより実行され、自車両が先行車両に続いて、自車両が走行する自車線に隣接する対向車線に車線変更して、自車線上の障害物を回避するように自車両の自律走行制御を実行する走行制御方法であって、プロセッサは、自車線において自車両の走行を妨げる第１障害物を回避するか否かを判定し、第１障害物を回避すると判定した場合には、自車両の対向車線への車線変更を実行させ、自車線上に、第１障害物より自車両の進行方向奥側に位置する第２障害物がある場合には、第１障害物と第２障害物との間に、自車両が退避する退避区間があるか否かを判定し、先行車両が対向車線から自車線への車線変更を開始した後、対向車線上を走行する対向車両を認識し、自車両が対向車線上を走行している時に、退避区間がある、かつ、自車両が対向車両と接近する可能性がある場合には、自車両を退避区間内に移動させる。これにより、自車両が先行車両に続いて対向車線に車線変更して、自車線上の複数の障害物を追い越す場面で、対向車両が認識されたときに、自車両が対向車両の走行の妨げになることを防止できる。

また、本実施形態では、プロセッサは、退避区間がある場合には、自車両が退避区間の開始位置に到達する前に、自車両と先行車両との車間を空けるように自車両の減速制御を実行する。これにより、自車両が退避区間の開始位置に到達する前に先行車両が先に障害物の回避を完了することで、自車両が対向車両の有無を確実に確認できる。

また、本実施形態では、プロセッサは、退避区間がある場合には、自車両が開始位置に到達するまでに、自車両が対向車両と接近する可能性があるか否かを判定し、自車両が対向車両と接近する可能性がある場合には、自車両を自車線上の退避区間内に移動させる。これにより、自車両が対向車両と接近する可能性がある場合には、自車両が退避区間の開始位置で自車両の自車線への移動を開始できる。

また、本実施形態では、プロセッサは、減速制御を実行するための自車両の減速度を演算し、減速度が所定の最大減速度以上になる場合には、所定の最大減速度に基づいて減速制御を実行する。これにより、急減速にならないように減速制御を実行し、乗員の快適性を確保できる。

また、本実施形態では、プロセッサは、退避区間がない場合には、減速制御を実行せずに、自車両が第１障害物及び第２障害物を回避した後に対向車線から自車線に車線変更するように自律走行制御を実行する。これにより、自車線に戻ることのできない状況で先行車両との車間を空けることを防止し、対向車両と接近する可能性を抑えることができる。

なお、図２～４に記載の駐車車両Ｖｂ及び駐車車両Ｖｃは、それぞれ特許請求の範囲に記載の「第１障害物」及び「第２障害物」の一例である。

なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

１０…走行制御システム
６…走行制御装置
７…プロセッサ
１００…走行経路取得部
１０１…走行境界取得部
１０２…周囲認識部
１０３…回避判定部
１０４…回避制御部
１０５…退避制御部
１０６…車両制御部

Claims (6)

1. プロセッサにより実行され、自車両が先行車両に続いて、前記自車両が走行する自車線に隣接する対向車線に車線変更して、前記自車線上の障害物を回避するように前記自車両の自律走行制御を実行する走行制御方法であって、
   前記プロセッサは、
   前記自車線において前記自車両の走行を妨げる第１障害物を回避するか否かを判定し、
   前記第１障害物を回避すると判定した場合には、前記自車両の前記対向車線への車線変更を実行させ、
   前記自車線上に、前記第１障害物より前記自車両の進行方向奥側に位置する第２障害物がある場合には、前記第１障害物と前記第２障害物との間に、前記自車両が退避する退避区間があるか否かを判定し、
   前記先行車両が前記対向車線から前記自車線への車線変更を開始した後、前記対向車線上を走行する対向車両を認識し、
   前記自車両が前記対向車線上を走行している時に、前記退避区間がある、かつ、前記自車両が前記対向車両と接近する可能性がある場合には、前記自車両を前記退避区間内に移動させる走行制御方法。
2. 前記プロセッサは、
   前記退避区間がある場合には、前記自車両が前記退避区間の開始位置に到達する前に、前記自車両と前記先行車両との車間を空けるように前記自車両の減速制御を実行する請求項１に記載の走行制御方法。
3. 前記プロセッサは、
   前記退避区間がある場合には、前記自車両が前記開始位置に到達するまでに、前記自車両が前記対向車両と接近する可能性があるか否かを判定し、
   前記自車両が前記対向車両と接近する可能性がある場合には、前記自車両を前記自車線上の前記退避区間内に移動させる請求項２に記載の走行制御方法。
4. 前記プロセッサは、
   前記減速制御を実行するための前記自車両の減速度を演算し、
   前記減速度が所定の最大減速度以上になる場合には、前記所定の最大減速度に基づいて前記減速制御を実行する請求項２又は３に記載の走行制御方法。
5. 前記プロセッサは、前記退避区間がない場合には、前記減速制御を実行せずに、前記自車両が前記第１障害物及び前記第２障害物を回避した後に前記対向車線から前記自車線に車線変更するように前記自律走行制御を実行する請求項２又は３に記載の走行制御方法。
6. 自車両が先行車両に続いて、前記自車両が走行する自車線に隣接する対向車線に車線変更して、前記自車線上の障害物を回避するように前記自車両の自律走行制御を実行するプロセッサを備える走行制御装置であって、
   前記プロセッサは、
   前記自車線において前記自車両の走行を妨げる第１障害物を回避するか否かを判定する回避判定部と、
   前記第１障害物を回避すると判定した場合には、前記自車両の前記対向車線への車線変更を実行させる回避制御部と、
   前記先行車両が前記対向車線から前記自車線への車線変更を開始した後、前記対向車線上を走行する対向車両を認識する周囲認識部と、
   前記自車両が前記対向車線上を走行している時に、前記自車両を前記自車線に移動させる退避制御部と、を備え、
   前記退避制御部は、
   前記自車線上に、前記第１障害物より前記自車両の進行方向奥側に位置する第２障害物がある場合には、前記第１障害物と前記第２障害物との間に、前記自車両が退避する退避区間があるか否かを判定し、
   前記退避区間がある、かつ、前記自車両が前記対向車両と接近する可能性がある場合には、前記自車両を前記退避区間内に移動させる走行制御装置。

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