JP6365402B2 - 走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行制御装置に関する。

従来の走行制御装置に関する技術として、特許文献１に記載されているように、第１車線から第２車線へ目標軌道に沿って自車両を車線変更させるレーンチェンジ支援を行う走行支援装置が知られている。特許文献１に記載された走行支援装置では、レーンチェンジ支援中に自車両の後方から第２車線を走行してくる後方車両が存在し、この後方車両が自車両に追いつくまでの所要時間が所定閾値未満の場合に、目標軌道の最終目的地点が前方側に移動するように当該目標軌道を算出し直す。

特開２０１４６−６１７９２号公報

自車両が支線から本線へ合流する際、自車両の後方を走行する後続車両が自車両よりも先に本線へ合流して加速する場合には、自車両の合流が妨げられるため、自車両は急減速ひいては停止する必要がある。この点、上記従来技術においては十分に考慮されておらず、改善の余地がある。

本発明は、支線から本線への自車両の合流が後続車両によって妨げられることを抑制できる走行制御装置を提供することを課題とする。

本発明に係る走行制御装置は、支線を走行する自車両を本線へ合流させる走行計画に基づいて自車両を自動走行させる走行制御装置であって、自車両の周辺情報を検出する周辺情報検出部と、周辺情報に基づいて、第１の走行計画候補及び第１の走行計画候補に対して本線に進入するタイミングが早い第２の走行計画候補を生成する走行計画候補生成部と、周辺情報から自車両の後方を走行する後続車両が認識されない場合には、第１の走行計画候補を走行計画として選択し、周辺情報から後続車両が認識された場合には、第２の走行計画候補を走行計画として選択する走行計画選択部と、を備える。

この走行制御装置によれば、後続車両が認識される場合、後続車両が認識されない場合に比べて、自車両が支線から本線に進入するタイミングを早めることができる。これにより、後続車両が自車両よりも先に本線へ合流してしまうのを抑制でき、支線から本線への自車両の合流が後続車両によって妨げられることを抑制可能となる。

本発明によれば、支線から本線への自車両の合流が後続車両によって妨げられることを抑制できる走行制御装置を提供することが可能となる。

第１実施形態に係る走行制御装置の構成概要を示すブロック図である。 第１実施形態に係る走行制御装置における走行制御の説明図である。 第１実施形態に係る走行制御装置における走行計画選択処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る走行制御装置における走行制御の説明図である。 第２実施形態に係る走行制御装置における走行計画選択処理を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る走行制御装置における走行制御の説明図である。 第３実施形態に係る走行制御装置における走行計画選択処理を示すフローチャートである。 第４実施形態に係る走行制御装置における走行制御の説明図である。 第４実施形態に係る走行制御装置における走行計画選択処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る走行制御装置１００の構成概要図である。図２は、走行制御装置１００における走行制御の説明図（概略俯瞰図）である。図１において、走行制御装置１００は、自動車等の自車両に搭載され、自車両の走行制御を行う装置である。走行制御装置１００は、自動運転中にて、支線を走行する自車両を本線へ合流させる走行計画に基づいて自車両を自動走行させる。

自動運転とは、装置が主体となって自車両の運転することを意味する。自動運転は、自車両の乗員が運転に関与しない完全自動運転でもよいし、自車両の乗員のサポートを受けつつ装置主体で運転を行うような運転支援制御による運転であってもよい。支線は、本線に接続された車線であって、車両が本線に入る前に通過する入路である。支線は合流車線とも称される。本線は、車両が通常走行をする車線である。

走行制御装置１００は、ＥＣＵ［Electronic Control Unit］１０を備えている。ＥＣＵ１０は、自車両の走行制御を行う電子制御ユニットであり、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]を含むコンピュータを主体として構成されている。ＥＣＵ１０の詳細については、後述する。ＥＣＵ１０には、外部センサ（周辺情報検出部）２、ＧＰＳ［Global Positioning System］受信部３、内部センサ４、地図データベース５、ナビゲーションシステム６、ＨＭＩ［Human MachineInterface］７及びアクチュエータ８がそれぞれ接続されている。

外部センサ２は、自車両の周辺情報である外部状況を検出する検出機器である。外部センサ２は、カメラ、レーダー［Radar］、及びライダー［LIDER：LaserImaging Detectionand Ranging］のうち少なくとも一つを含む。カメラは、自車両の外部状況を撮像する撮像機器である。カメラは、例えば、自車両のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、自車両の外部状況に関する撮像情報をＥＣＵ１０へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。

レーダーは、電波（例えばミリ波）を利用して自車両の外部の障害物を検出する。レーダーは、電波を自車両の周囲に送信し、障害物で反射された電波を受信することで障害物を検出する。レーダーは、検出した障害物情報をＥＣＵ１０へ送信する。ライダーは、光を利用して自車両の外部の障害物を検出する。ライダーは、光を自車両の周囲に出射し、障害物で反射された光を受光することで反射点までの距離を計測し、障害物を検出する。ライダーは、検出した障害物情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、外部センサ２としてのカメラ、ライダー及びレーダーは、必ずしも重複して備える必要はない。

ＧＰＳ受信部３は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、自車両の位置（例えば自車両の緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信部３は、測定した自車両の位置情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、ＧＰＳ受信部３に代えて、自車両の緯度及び経度が特定できる他の手段を用いてもよい。

内部センサ４は、自車両の走行状態を検出する検出機器である。内部センサ４は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサのうち少なくとも一つを含む。車速センサは、自車両の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、車両の車輪又は車輪と一体に回転し又は同期して回転するドライブシャフト等の部材に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車速情報をＥＣＵ１０に送信する。

加速度センサは、自車両の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、自車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、自車両の横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、例えば、車両の加速度情報をＥＣＵ１０に送信する。ヨーレートセンサは、自車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した自車両のヨーレート情報をＥＣＵ１０へ送信する。

地図データベース５は、地図情報を備えたデータベースである。地図データベースは、例えば、自車両に搭載されたＨＤＤ［Hard disk drive］内に形成されている。地図情報には、例えば、道路の位置情報、道路形状の情報（例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率等）、道路の車線数の情報が含まれる。さらに、建物や壁等の遮蔽構造物の位置情報、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）技術を使用するために、地図情報に外部センサ２の出力信号を含ませることが好ましい。なお、地図データベース５は、自車両と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。

ナビゲーションシステム６は、自車両の運転者によって設定された目的地まで、自車両の運転者に対して案内を行う装置である。ナビゲーションシステム６は、ＧＰＳ受信部３の測定した自車両の位置情報と地図データベース５の地図情報とに基づいて、自車両の走行するルートを算出する。ルートは、複数車線の区間において好適な車線を特定したものであってもよい。ナビゲーションシステム６は、例えば、自車両の位置から目的地に至るまでの目標ルートを演算し、ディスプレイの表示及びスピーカの音声出力により運転者に対して目標ルートの報知を行う。ナビゲーションシステム６は、例えば、自車両の目標ルートの情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、ナビゲーションシステム６は、自車両と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。

ＨＭＩ７は、自車両の乗員（運転者を含む）と走行制御装置１００と間で情報の出力及び入力をするためのインターフェイスである。ＨＭＩ７は、例えば、乗員に画像情報を表示するためのディスプレイパネル、音声出力のためのスピーカ、及び乗員が入力操作を行うための操作ボタン又はタッチパネル等を備えている。例えば、ＨＭＩ７は、乗員により自動運転の作動もしくは停止に係る入力操作が行われると、ＥＣＵ１０に信号を出力して自動運転を開始もしくは停止させる。ＨＭＩ７は、自動運転を終了する目的地に到達した場合、当該到達を通知する。ＨＭＩ７は、無線で接続された携帯情報端末を利用して、乗員に対する情報の出力を行ってもよく、携帯情報端末を利用して乗員による入力操作を受け付けてもよい。

アクチュエータ８は、自車両の走行制御を含む自動運転制御を実行する装置である。アクチュエータ８は、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び操舵アクチュエータを少なくとも含む。スロットルアクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量（スロットル開度）を制御し、自車両の駆動力を制御する。なお、自車両がハイブリッド車又は電気自動車である場合には、スロットルアクチュエータを含まず、動力源としてのモータにＥＣＵ１０からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。

ブレーキアクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、自車両の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。操舵アクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じて制御する。これにより、操舵アクチュエータは、自車両の操舵トルクを制御する。

ＥＣＵ１０は、外部状況認識部１１、車両位置認識部１２、走行計画候補生成部１３、走行計画選択部１４及び走行制御部１５を備えている。

外部状況認識部１１は、外部センサ２の検出結果（例えばカメラの撮像情報、レーダーの障害物情報、ライダーの障害物情報等）に基づいて、自車両の外部状況を認識する。外部状況は、自車両の周囲の他車両状況（例えば周囲の他車両の位置、速度等）、道路の形状（例えば走行車線の曲率等）、車両の周辺の障害物の状況（例えば、固定障害物と移動障害物を区別する情報、障害物の位置、移動障害物の移動方向、速度等）を含む。外部状況は、支線における自車両の後方を走行する後続車両の状況（例えば後続車両の位置、速度等）を含む。

車両位置認識部１２は、ＧＰＳ受信部３で受信した自車両の位置情報、及び地図データベース５の地図情報に基づいて、地図上における自車両の位置（以下、「車両位置」という）を認識する。なお、車両位置認識部１２は、ナビゲーションシステム６で用いられる車両位置を該ナビゲーションシステム６から取得して認識してもよい。車両位置認識部１２は、道路等の外部に設置されたセンサで自車両の車両位置が測定され得る場合、このセンサから通信によって車両位置を取得してもよい。

走行計画候補生成部１３は、自車両が支線から本線への合流部を走行する際、支線を走行する自車両を本線へ合流させる走行計画の候補である走行計画候補を複数生成する。走行計画は、自車両の進路を自車両に固定された座標系での目標位置ｐと各目標点での車速ｖとの二つの要素からなる組、すなわち配位座標（ｐ、ｖ）を複数持つものとして出力する。それぞれの目標位置ｐは、少なくとも自車両に固定された座標系でのｘ座標、ｙ座標の位置もしくはそれと等価な情報を有する。なお、走行計画は、自車両の挙動を記すものであれば特に限定されるものではない。走行計画は、例えば車速ｖの代わりに目標時刻ｔを用いてもよいし、目標時刻ｔとその時点での自車両の方位とを付加したものでもよい。

通常、走行計画は、概ね現在時刻から数秒先の将来のデータで充分であるが、交差点の右折、自車両の追い越し等の状況によっては数十秒のデータが必要となるので、走行計画の配位座標の数は可変、且つ配位座標間の距離も可変とすることが好ましい。配位座標をつなぐ曲線をスプライン関数等で近似し、当該曲線のパラメータを走行計画としてもよい。走行計画の生成としては、自車両の挙動を記すことができるものであれば、任意の公知方法を用いることができる。

走行計画は、目標ルートに沿った進路を自車両が走行する際における、自車両の車速の推移を示す標準速度パターン及び操舵トルクの推移を示す標準操舵パターンを含む。標準速度パターン及び標準操舵パターンは、例えば、進路上に所定間隔（例えば１ｍ）で設定された制御位置に対して、当該制御位置ごとに時間に関連付けられて設定されたデータとされる。標準速度パターンは、予め設定された目標車速で自車両を自動走行させる車速データである。目標車速は、進路上において自車両が安全、法令順守、走行効率等の基準に照らして好適に走行する車速である。標準操舵パターンは、進路の目標横位置に沿って自車両を自動走行させる操舵トルクデータである。

走行計画候補生成部１３は、例えば、ナビゲーションシステム６で演算された目標ルート、車両位置認識部１２で認識された自車両位置、及び、外部状況認識部１１で認識された外部状況に基づいて、自車両の進路を生成する。進路は、目標ルートに沿う走行車線３１を自車両が進む軌跡である。そして、走行計画候補生成部１３は、生成した進路に応じた走行計画候補を複数生成する。

走行計画候補生成部１３が生成する複数の走行計画候補は、通常走行計画候補（第１の走行計画候補）と、早出し走行計画候補（第２の走行計画候補）と、を含んでいる。通常走行計画候補は、目標ルート上において自車両が安全、法令順守、走行効率等の基準に照らして好適に走行する走行計画の候補である。通常走行計画候補は、通常時に自車両が走行する走行計画の候補である。通常走行計画候補は、支線を走行する自車両を本線へ車線変更させて本線へ合流させる走行計画の候補である。通常走行計画候補は、公知の基準又は手法を用いて生成された走行計画の候補である。

早出し走行計画候補は、通常走行計画候補に対して、本線に進入するタイミングが早い走行計画の候補である。通常走行計画候補における本線に進入する時刻を第１時刻とし、早出し走行計画候補における本線に進入する時刻を第２時刻とした場合、第２時刻は第１時刻よりも早い。

なお、早出し走行計画候補は、通常走行計画候補に対して、本線に進入する位置が進行方向の後方側（手前側）の走行計画の候補であってもよい。通常走行計画候補における本線に進入する地点を第１地点とし、早出し走行計画候補における本線に進入する地点を第２地点とした場合、第２地点は第１地点よりも進行方向の後方側に位置する。

走行計画選択部１４は、走行計画候補生成部１３で生成された複数の走行計画候補から、一の走行計画を選択する。走行計画選択部１４は、外部状況認識部１１により後続車両が認識されない場合には、通常走行計画候補を走行計画として選択する。走行計画選択部１４は、外部状況認識部１１により後続車両が認識された場合には、早出し走行計画候補を走行計画として選択する。

走行制御部１５は、走行計画選択部１４で選択した走行計画に基づいて自車両の走行を自動で制御する。走行制御部１５は、走行計画に応じた制御信号をアクチュエータ８に出力する。これにより、走行制御部１５は、走行計画に沿って自車両が自動走行するように、自車両の走行を制御する。

例えば図２に示すように、走行計画選択部１４において通常走行計画候補Ａ１が走行計画として選択され、当該走行計画に基づいて走行制御部１５により走行制御される場合、自車両９０は、第１時刻で支線Ｌ１から本線Ｌ２に進入するように車線変更し、その後、本線Ｌ２上を走行する。一方、後続車両９１が存在し、走行計画選択部１４において早出し走行計画候補Ｂ１が走行計画として選択され、当該走行計画に基づいて走行制御部１５により走行制御される場合、自車両９０は、第１時刻よりも早いタイミングである第２時刻で支線Ｌ１から本線Ｌ２に進入するように車線変更し、その後、本線Ｌ２上を走行する。

なお、上述した外部状況認識部１１、車両位置認識部１２、走行計画候補生成部１３、走行計画選択部１４及び走行制御部１５は、ＥＣＵ１０にそれぞれの機能を実現するソフトウェア又はプログラムを導入することにより構成すればよい。また、それらの一部又は全部をそれぞれ個別の電子制御ユニットにより構成してもよい。

次に、本実施形態に係る走行制御装置１００の動作について説明する。図３は、走行制御装置１００における走行計画選択処理を示すフローチャートである。図３に示すように、本実施形態の走行計画選択処理は、例えば自動運転時に支線Ｌ１から本線Ｌ２への合流部を自車両９０が走行する際、ＥＣＵ１０において実行される。

走行計画選択処理では、まず、ナビゲーションシステム６からの目標ルート、車両位置認識部１２からの自車両位置、及び、外部状況認識部１１からの外部状況に基づいて、走行計画候補生成部１３により通常走行計画候補Ａ１及び早出し走行計画候補Ｂ１を生成する（Ｓ１）。外部状況認識部１１からの外部状況に基づいて、後続車両９１を認識しているか否かを判定する（Ｓ２）。上記Ｓ２でＮｏの場合、走行計画選択部１４により、通常走行計画候補Ａ１を走行計画として選択する（Ｓ３）。上記Ｓ２でＹｅｓの場合、走行計画選択部１４により、早出し走行計画候補Ｂ１を走行計画として選択する（Ｓ４）。

以上、本実施形態の走行制御装置１００では、後続車両９１が認識される場合、後続車両９１が認識されない場合に比べて、自車両９０が支線Ｌ１から本線Ｌ２に進入するタイミングを早めることができる。これにより、後続車両９１が自車両９０よりも先に本線Ｌ２へ合流してしまうこと（図２中のラインＣ１参照）を抑制でき、支線Ｌ１から本線Ｌ２への自車両９０の合流が後続車両９１によって妨げられることを抑制可能となる。

走行制御装置１００では、多少の加減速及び横加速度を伴っても、自車両９０が早めに本線Ｌ２への車線変更を仕掛けることにより、自車両９０の本線Ｌ２への合流を後続車両９１によって妨げられるリスクを低減できる。走行制御装置１００では、自車両９０の支線Ｌ１から本線Ｌ２への合流の際における後続車両９１の割り込みを抑制し、当該合流を確実に実現できる。

なお、本実施形態のＥＣＵ１０は、以下の機能又は構成の何れか、もしくは、これらの少なくとも何れかを組み合わせた機能又は構成を有していてもよい。

例えばＥＣＵ１０は、後続車両９１を認識した場合に（上記Ｓ２でＹｅｓ）、その後続車両９１が一般車両か否かを判定してもよい。そして、後続車両９１が一般車両でない場合には、通常走行計画候補Ａ１を走行計画として選択する一方、一般車両の場合には、早出し走行計画候補Ｂ１を走行計画として選択してもよい。「一般車両」とは、自車両９０から将来の動きを把握できない他車両である。「一般車両ではない車両」とは、車車間通信等で将来の動きを把握できる自動運転車両である。一般車両か否かの判定は、例えば外部センサ２に含まれるカメラにより自車両９０の後方を撮像し、その撮像情報に基づいて後続車両９１を認識することにより実施できる。

また、ＥＣＵ１０は、後続車両９１を認識した場合に（上記Ｓ２でＹｅｓ）、その後続車両９１の運転行動が把握可能か否かを判定してもよい。そして、後続車両９１の運転行動が把握可能の場合には、通常走行計画候補Ａ１を走行計画として選択する一方、運転行動が把握不可能の場合には、早出し走行計画候補Ｂ１を走行計画として選択してもよい。後続車両９１の運転行動が把握可能か否かの判定においては、例えば、後続車両９１との間で車車間通信を行い、後続車両９１が自動運転車両ではないときに、又は、自動運転車両であっても後続車両９１の走行計画を取得できないときに、把握不可能と判定してもよい。

また、ＥＣＵ１０では、後続車両９１を認識しない場合に（上記Ｓ２でＮｏ）、走行計画選択部１４により、複数の走行計画候補から複数の通常走行計画候補Ａ１へ絞り込み、当該複数の通常走行計画候補Ａ１について経路リスク評価を行い、リスク度が最も低い通常走行計画候補Ａ１を走行計画として選択してもよい。一方、後続車両９１を認識した場合に（上記Ｓ２でＹｅｓ）、走行計画選択部１４により、複数の走行計画候補から複数の早出し走行計画候補Ｂ１へ絞り込み、当該複数の早出し走行計画候補Ｂ１について経路リスク評価を行い、経路リスクが最も低い早出し走行計画候補Ｂ１を走行計画として選択してもよい。

経路リスク評価は、公知の手法により実施できる。例えば、経路リスク評価のリスク度は、走行計画候補に含まれる加速度パターン、速度パターン、操舵パターン、走行計画候補が有する進路の曲率、進路と周囲の障害物との距離（マージン）、車線変更時の移動距離等の少なくとも何れかに基づいて、算出できる。

また、ＥＣＵ１０は、自車両９０の車速よりも後続車両９１の車速が遅いか否かを判定し、自車両９０の車速よりも後続車両９１の車速が遅い場合に、早出し走行計画候補Ｂ１を走行計画として選択してもよい。ＥＣＵ１０は、自車両９０と後続車両９１との車間距離が予め設定された所定距離以下か否かを判定し、自車両９０と後続車両９１との車間距離が当該所定距離以下の場合に、早出し走行計画候補Ｂ１を走行計画として選択してもよい。あるいは、ＥＣＵ１０は、自車両９０の車速よりも後続車両９１の車速が遅く且つ自車両９０と後続車両９１との車間距離が当該所定距離以下か否かを判定し、自車両９０の車速よりも後続車両９１の車速が遅く且つ自車両９０と後続車両９１との車間距離が当該所定距離以下の場合に、早出し走行計画候補Ｂ１を走行計画として選択してもよい。

本実施形態のＥＣＵ１０は、早出し走行計画候補Ｂ１を走行計画として選択し、当該走行計画に基づいて車両制御を実行する場合、その旨に関する情報を、ＨＭＩ７を介して自車両９０の乗員又は運転者に対して通知又は注意喚起してもよい。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態の説明では、第１実施形態と異なる点について説明する。

図４は、第２実施形態に係る走行制御装置における走行制御の説明図である。図５は、第２実施形態に係る走行制御装置における走行計画選択処理を示すフローチャートである。図４に示すように、本実施形態において、外部状況認識部１１が認識する外部状況は、自車両９０の後方において本線Ｌ２の追越車線Ｌ２ａを走行する後方車両９３の状況（例えば後方車両９３の位置、速度等）を含む。

走行計画選択部１４は、外部状況認識部１１により追越車線Ｌ２ａ上の後方車両９３が認識されない場合には、通常走行計画候補Ａ１を走行計画として選択する。走行計画選択部１４は、外部状況認識部１１により追越車線Ｌ２ａ上の後方車両９３が認識された場合には、早出し走行計画候補Ｂ１を走行計画として選択する。

走行計画選択部１４において通常走行計画候補Ａ１が走行計画として選択され、当該走行計画に基づいて走行制御部１５により走行制御される場合、自車両９０は、第１時刻で支線Ｌ１から本線Ｌ２の走行車線Ｌ２ｂに進入するように車線変更し、その後、走行車線Ｌ２ｂ上を走行する。一方、後方車両９３が存在し、走行計画選択部１４において早出し走行計画候補Ｂ１が走行計画として選択され、当該走行計画に基づいて走行制御部１５により走行制御される場合、自車両９０は、第１時刻よりも早いタイミングである第２時刻で支線Ｌ１から走行車線Ｌ２ｂに進入するように車線変更し、その後、走行車線Ｌ２ｂ上を走行する。

図５に示すように、本実施形態における走行計画選択処理では、走行計画候補生成部１３により通常走行計画候補Ａ１及び早出し走行計画候補Ｂ１を生成する上記Ｓ１の後、外部状況認識部１１からの外部状況に基づいて、本線Ｌ２の追越車線Ｌ２ａを走行する後方車両９３を認識しているか否かを判定する（Ｓ１２）。上記Ｓ１２でＮｏの場合、通常走行計画候補Ａ１を走行計画として選択する上記Ｓ３へ移行する。上記Ｓ１２でＹｅｓの場合、早出し走行計画候補Ｂ１を走行計画として選択する上記Ｓ４へ移行する。

以上、本実施形態においては、後方車両９３が認識される場合、後方車両９３が認識されない場合に比べて、自車両９０が支線Ｌ１から本線Ｌ２の走行車線Ｌ２ｂに進入するタイミングを早めることができる。これにより、後方車両９３が自車両９０よりも先に走行車線Ｌ２ｂへ車線変更してしまうこと（図４中のラインＣ２参照）を抑制でき、支線Ｌ１から走行車線Ｌ２ｂへの自車両９０の合流が後方車両９３によって妨げられることを抑制可能となる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態の説明では、第１実施形態と異なる点について説明する。

図６は、第３実施形態に係る走行制御装置における走行制御の説明図である。図７は、第３実施形態に係る走行制御装置における走行計画選択処理を示すフローチャートである。図６に示すように、本実施形態の走行制御装置は、自動運転中にて、本線Ｌ２の走行車線Ｌ２ｂを走行する自車両９０を支線Ｌ３へ分流させる走行計画に基づいて自車両９０を自動走行させる。支線Ｌ３は、本線Ｌ２の右側に接続された車線であって、車両が本線Ｌ２から退出する際に通過する退路である。支線Ｌ３は分流車線とも称される。本線Ｌ２及び支線Ｌ３を含む道路としては、例えば、高速道路等における右側分流道路が挙げられる。

本実施形態において、外部状況認識部１１が認識する外部状況は、自車両９０の後方において本線Ｌ２の追越車線Ｌ２ａを走行する後方車両９３の状況（例えば後方車両９３の位置、速度等）を含む。

走行計画候補生成部１３は、本線Ｌ２から支線Ｌ３への分流部を自車両９０が走行する際、この自車両９０を支線Ｌ３へ分流させる走行計画の候補である走行計画候補を複数生成する。走行計画候補は、通常走行計画候補Ａ２及び早出し走行計画候補Ｂ２を含む。

通常走行計画候補Ａ２は、本線Ｌ２の走行車線Ｌ２ｂを走行する自車両９０を、本線Ｌ２の追越車線Ｌ２ａへ車線変更させた後に支線Ｌ３へ車線変更させて、支線Ｌ３へ分流させる走行計画の候補である。早出し走行計画候補Ｂ２は、通常走行計画候補に対して、本線Ｌ２の追越車線Ｌ２ａに進入するタイミングが早い走行計画の候補である。通常走行計画候補Ａ２における追越車線Ｌ２ａに進入する時刻を第１時刻とし、早出し走行計画候補Ｂ２における追越車線Ｌ２ａに進入する時刻を第２時刻とした場合、第２時刻は第１時刻よりも早い。

なお、早出し走行計画候補Ｂ２は、通常走行計画候補Ａ２に対して、追越車線Ｌ２ａに進入する位置が進行方向の後方側（手前側）の走行計画の候補であってもよい。通常走行計画候補Ａ２における追越車線Ｌ２ａに進入する地点を第１地点とし、早出し走行計画候補Ｂ２における追越車線Ｌ２ａに進入する地点を第２地点とした場合、第２地点は第１地点よりも進行方向の後方側に位置する。

走行計画選択部１４は、外部状況認識部１１により追越車線Ｌ２ａ上の後方車両９３が認識されない場合には、通常走行計画候補Ａ２を走行計画として選択する。走行計画選択部１４は、外部状況認識部１１により追越車線Ｌ２ａ上の後方車両９３が認識された場合には、早出し走行計画候補Ｂ２を走行計画として選択する。

走行計画選択部１４において通常走行計画候補Ａ２が走行計画として選択され、当該走行計画に基づいて走行制御部１５により走行制御される場合、自車両９０は、第１時刻で走行車線Ｌ２ｂから追越車線Ｌ２ａに進入するように車線変更し、そして、追越車線Ｌ２ａから支線Ｌ３に車線変更し、その後、支線Ｌ３上を走行する。一方、後方車両９３が存在し、走行計画選択部１４において早出し走行計画候補Ｂ２が走行計画として選択され、当該走行計画に基づいて走行制御部１５により走行制御される場合、自車両９０は、第１時刻よりも早いタイミングである第２時刻で走行車線Ｌ２ｂから追越車線Ｌ２ａに進入するように車線変更し、そして、追越車線Ｌ２ａから支線Ｌ３に車線変更し、その後、支線Ｌ３上を走行する。

図７に示すように、本実施形態の走行計画選択処理は、例えば自動運転時に自車両９０が本線Ｌ２から支線Ｌ３への分流部を走行する際、ＥＣＵ１０において実行される。走行計画選択処理では、まず、ナビゲーションシステム６からの目標ルート、車両位置認識部１２からの自車両位置、及び、外部状況認識部１１からの外部状況に基づいて、走行計画候補生成部１３により通常走行計画候補Ａ２及び早出し走行計画候補Ｂ２を生成する（Ｓ２１）。外部状況認識部１１からの外部状況に基づいて、後方車両９３を認識しているか否かを判定する（Ｓ２２）。上記Ｓ２２でＮｏの場合、走行計画選択部１４により、通常走行計画候補Ａ２を走行計画として選択する（Ｓ２３）。上記Ｓ２でＹｅｓの場合、走行計画選択部１４により、早出し走行計画候補Ｂ２を走行計画として選択する（Ｓ２４）。

以上、本実施形態においては、後方車両９３が認識される場合、後方車両９３が認識されない場合に比べて、自車両９０が本線Ｌ２における走行車線Ｌ２ｂから追越車線Ｌ２ａに進入するタイミングを早めることができる。これにより、後方車両９３が追越車線Ｌ２ａ上にて自車両９０を追い越すことを抑制でき、本線Ｌ２から支線Ｌ３への自車両９０の分流が後方車両９３によって妨げられることを抑制可能となる。つまり、後方車両９３に妨げられることなく追越車線Ｌ２ａへの車線変更を完了し、次の分流行動へ確実に移行することができる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態の説明では、第１実施形態と異なる点について説明する。

図８は、第４実施形態に係る走行制御装置における走行制御の説明図である。図９は、第４実施形態に係る走行制御装置における走行計画選択処理を示すフローチャートである。図８に示すように、本実施形態の走行制御装置は、自動運転中にて、本線Ｌ２の走行車線Ｌ２ｂを走行する自車両９０を支線Ｌ４へ分流させる走行計画に基づいて自車両９０を自動走行させる。支線Ｌ４は、本線Ｌ２の左側に接続された車線であって、車両が本線Ｌ２から退出する際に通過する退路である。支線Ｌ４は分流車線とも称される。本線Ｌ２及び支線Ｌ４を含む道路としては、例えば、高速道路等における左側分流道路が挙げられる。

本実施形態において、外部状況認識部１１が認識する外部状況は、自車両９０の周囲において本線Ｌ２の追越車線Ｌ２ａを走行する周辺車両９４の状況（例えば周辺車両９４の位置、速度等）と、自車両９０の前方において本線Ｌ２の走行車線Ｌ２ｂを走行する先行車両９５の状況（例えば先行車両９５の位置、速度等）と、を含む。

走行計画候補生成部１３は、本線Ｌ２から支線Ｌ４への分流部を自車両９０が走行する際、この自車両９０を支線Ｌ４へ分流させる走行計画の候補である走行計画候補を複数生成する。走行計画候補は、通常走行計画候補Ａ３及び短車間距離走行計画候補Ｂ３を含む。

通常走行計画候補Ａ３は、本線Ｌ２の走行車線Ｌ２ｂを走行する自車両９０を、Ｌ４へ車線変更させて支線Ｌ４へ分流させる走行計画の候補である。短車間距離走行計画候補Ｂ３は、通常走行計画候補に対して、支線Ｌ４に進入するまでの間に法定速度内にて加速度を高めて、先行車両９５が存在する場合に当該先行車両９５との車間距離を縮める走行計画の候補である。通常走行計画候補Ａ３における支線Ｌ４に進入するまでの最大加速度を第１加速度とし、短車間距離走行計画候補Ｂ３における支線Ｌ４に進入するまでの最大加速度を第２加速度とした場合、第２加速度は第１加速度よりも大きい。通常走行計画候補Ａ３における支線Ｌ４に進入時の車間距離を第１車間距離とし、短車間距離走行計画候補Ｂ３における支線Ｌ４に進入時の車間距離を第２車間距離とした場合、第２車間距離は第１車間距離よりも小さい。

走行計画選択部１４は、外部状況認識部１１により追越車線Ｌ２ａ上の周辺車両９４が認識されない場合には、通常走行計画候補Ａ４を走行計画として選択する。外部状況認識部１１により走行車線Ｌ２ｂ上の先行車両９５が認識されない場合には、通常走行計画候補Ａ４を走行計画として選択する。走行計画選択部１４は、追越車線Ｌ２ａ上の周辺車両９４が認識され、且つ、走行車線Ｌ２ｂ上の先行車両９５が認識された場合には、短車間距離走行計画候補Ｂ３を走行計画として選択する。走行制御部１５は、先行車両９５に追従させる走行制御を行い、先行車両９５に追従するように自車両９０を自動運転させる。

走行計画選択部１４において通常走行計画候補Ａ３が走行計画として選択され、当該走行計画に基づいて走行制御部１５により走行制御される場合、自車両９０は、最大加速度を第１加速度として加速し、先行車両９５が存在する場合には車間距離が第１車間距離のときに支線Ｌ４に進入して車線変更し、その後、支線Ｌ４上を走行する。一方、周辺車両９４及び先行車両９５が存在し、走行計画選択部１４において早出し走行計画候補Ｂ２が走行計画として選択され、当該走行計画に基づいて走行制御部１５により走行制御される場合、自車両９０は、第１加速度よりも大きい第２加速度を最大加速度として加速し、先行車両９５との車間距離が第２車間距離のときに支線Ｌ４に進入して車線変更し、その後、支線Ｌ４上を走行する。

図５に示すように、本実施形態の走行計画選択処理は、例えば先行車両９５を追従する自動運転時に自車両９０が本線Ｌ２から支線Ｌ４への分流部を走行する際に、ＥＣＵ１０において実行される。走行計画選択処理では、まず、ナビゲーションシステム６からの目標ルート、車両位置認識部１２からの自車両位置、及び、外部状況認識部１１からの外部状況に基づいて、走行計画候補生成部１３により通常走行計画候補Ａ３及び短車間距離走行計画候補Ｂ３を生成する（Ｓ３１）。外部状況認識部１１からの外部状況に基づいて、追越車線Ｌ２ａを走行する周辺車両９４を認識しているか否かを判定する（Ｓ３２）。上記Ｓ３２でＹｅｓの場合、外部状況認識部１１からの外部状況に基づいて、先行車両９５を認識しているか否かを判定する（Ｓ３３）

上記Ｓ３２でＮｏの場合、又は、上記Ｓ３３でＮｏの場合、走行計画選択部１４により、通常走行計画候補Ａ３を走行計画として選択する（Ｓ３４）。上記Ｓ３３でＹｅｓの場合、走行計画選択部１４により、短車間距離走行計画候補Ｂ３を走行計画として選択する（Ｓ３５）。

以上、本実施形態においては、追越車線Ｌ２ａ上に周辺車両９４が認識される場合、周辺車両９４が認識されない場合に比べて、自車両９０が支線Ｌ４に車線変更して分流するまでの間、先行車両９５との車間距離を意図的に詰めることができる。これにより、自車両９０と先行車両９５との間に周辺車両９４が割り込んで支線Ｌ４に分流することを抑制できる。本線Ｌ２から支線Ｌ４への自車両９０の分流が周辺車両９４によって妨げられることを抑制可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。上記実施形態において、ＥＣＵ１０の各機能の一部、すなわち、外部状況認識部１１、車両位置認識部１２、走行計画候補生成部１３、走行計画選択部１４及び走行制御部１５の一部は、自車両９０と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータにおいて実行されてもよい。

２…外部センサ（周辺情報検出部）、１３…走行計画候補生成部、１４…走行計画選択部、９０…自車両、９１…後続車両、１００…走行制御装置、Ａ１…通常走行計画候補（第１の走行計画候補）、Ｂ１…早出し走行計画候補（第２の走行計画候補）、Ｌ１…支線、Ｌ２…本線。

Claims (1)

1. 支線を走行する自車両を本線へ合流させる走行計画に基づいて前記自車両を自動走行させる走行制御装置であって、
   前記自車両の周辺情報を検出する周辺情報検出部と、
   前記周辺情報に基づいて、第１の走行計画候補及び前記第１の走行計画候補に対して前記本線に進入する時刻が早い第２の走行計画候補を生成する走行計画候補生成部と、
   前記周辺情報から前記自車両の後方を走行する後続車両が認識されない場合には、前記第１の走行計画候補を前記走行計画として選択し、前記周辺情報から前記後続車両が認識された場合には、前記第２の走行計画候補を前記走行計画として選択する走行計画選択部と、を備える、走行制御装置。

Images