JP7151440B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両制御装置に関する。

例えば特許文献１には、自車両と隣接車線を走行する他車両との車間距離及び衝突予測時間に基づいて、自車両の車線変更の可否を判定する装置が開示されている。

特開２０１７－７４８２３号公報

ところで、自車両の走行車線から合流先車線への合流では、前方に走行車線の終端が存在するため、車線変更のための区間と比較して合流区間が短くなりやすい。このため、手動運転では、限られた合流区間内において走行車線から合流先車線への合流を行うことが難しい場合がある。また、自動運転でも、合流先車線を走行する他車両が自車両を合流させるために進路を譲る意思があるか否かを判定することが容易ではなく、走行車線から合流先車線に自車両を合流させることが難しい場合がある。したがって、この技術分野では、合流区間内において合流のサポートがより適切に行われることが望まれる。

そこで、本開示は、合流区間内において、より適切に合流をサポートすることができる車両制御装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る車両制御装置は、自動運転可能な自車両において、自車両の走行車線から合流先車線への合流を支援する車両制御装置であって、合流先車線を走行する他車両の自車両に対する相対位置及び相対速度を含む合流先他車両状況を取得する他車両状況取得部と、自車両に対する相対的な道路形状を取得する道路形状取得部と、合流先他車両状況及び道路形状に基づいて、自動運転中の自車両が走行車線から合流先車線に自動運転を継続したままで合流可能であるか否かを判定する合流可否判定部と、合流可否判定部により自車両が自動運転を継続したままで合流可能でないと判定された場合に、自車両の運転者が走行車線から合流先車線に自車両を合流させる手動操作を開始しやすい合流準備状況になるように、自動運転による自車両の走行を制御する走行制御部と、自車両及び合流先他車両状況が合流準備状況になった場合に、運転者に対して走行車線から合流先車線に前記自車両を合流させる手動操作を開始することを提案する手動操作提案部と、を備え、合流可否判定部は、合流先車線における他車両間の車間距離に基づいて自車両が自動運転を継続したままで合流可能であるか否かを判定し、走行制御部は、合流可否判定部により合流先車線における他車両間の車間距離に基づいて自車両が自動運転を継続したままで合流可能ではないと判定された場合に、合流準備状況として、合流先車線を走行している他車両のうち自車両の進行方向において自車両の直前を走行する他車両と自車両との進行方向における離間距離が予め設定された第１距離以下となり、合流先車線を走行している他車両のうち進行方向において自車両の直後を走行する他車両と自車両との進行方向における離間距離が予め設定された第２距離以上となるように、自動運転による自車両の走行を制御する。

この車両制御装置によれば、合流先車線を走行する他車両の自車両に対する相対位置及び相対速度を含む合流先他車両状況、及び、自車両に対する相対的な道路形状に基づいて、自動運転を継続したままで合流可能な状況であるか否かが判定される。自動運転を継続したままで合流可能な状況でないと判定された場合には、自車両の運転者が走行車線から合流先車線に自車両を合流させる手動操作を開始しやすい合流準備状況となるように、自動運転による自車両の走行が制御される。そして、自車両及び合流先他車両状況が合流準備状況になったときに、運転者に対して走行車線から合流先車線に自車両を合流させる手動操作を開始することが提案される。このため、この装置は、自動運転により合流準備状況とされるため、運転者による手動運転で全てを行うには難しい場合がある限られた合流区間内での合流を、より適切にサポートすることができる。

本開示の一態様に係る車両制御装置は、手動操作提案部により運転者に対して走行車線から合流先車線に自車両を合流させる手動操作を開始することが提案された後、自車両の走行車線から合流先車線への合流が予め設定されたタイミングまでに完了したか否かを判定する合流完了判定部を備え、走行制御部は、合流完了判定部により自車両の走行車線から合流先車線への合流がタイミングまでに完了していないと判定された場合に、自車両を停止させてもよい。これによれば、走行車線から合流先車線に自車両を合流させる手動操作を開始することを提案された運転者が、自車両の合流を適切に完了させることができなかった場合に、自車両を自動で停止させることができる。このため、運転者は、自車両の合流を完了させることができなかった場合の自車両の退避等に気を取られずに、自車両を合流させる手動操作に集中しやすくなる。よって、この装置は、合流区間内において、より適切に合流をサポートすることができる。

本開示の種々の態様によれば、合流区間内において、より適切に合流をサポートすることが可能となる。

図１は、本実施形態に係る車両制御装置を示すブロック図である。 図２は、道路形状の一例を示す模式図である。 図３は、図２の道路形状における合流準備状況の一例を示す模式図である。 図４は、協調合流処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、例示的な実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る車両制御装置１を示すブロック図である。図２は、道路形状の一例を示す模式図である。図１及び図２に示されるように、車両制御装置１は、自動運転可能な車両（以下、自車両Ｖという）において、自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流を支援する装置である。車両制御装置１は、自車両Ｖにおいて自動運転と手動運転とを組み合わせることで適切な合流を実現しようとする協調合流処理を実行する。「自動運転」とは、予め設定された目的地に向かって、車両制御により自動で車両を走行させることである。自動運転を実行する車両は、運転者が運転操作を行う必要がなく、走行プランに基づいて自動で走行する。「手動運転」とは、運転者の手動操作により車両を走行させることである。

本実施形態では、一例として、図２に示される形状の道路Ｒを自車両Ｖが自動運転により走行する状況を説明するが、道路形状及び各車両の配置等は図２の状況に限定されない。図２では、単一車線である走行車線Ｌ１を自車両Ｖが走行している。走行車線Ｌ１は、合流区間Ｓで、隣接する単一車線である合流先車線Ｌ２に合流している。走行車線Ｌ１は、自車両Ｖの進行方向において、合流先車線Ｌ２との合流区間Ｓが終了する位置に終端を有し、当該終端で消滅している。

「合流区間Ｓ」とは、道路Ｒ（走行車線Ｌ１及び合流先車線Ｌ２）のうち走行車線Ｌ１と合流先車線Ｌ２とが合流する区間である。例えば、走行車線Ｌ１と合流先車線Ｌ２とが車線幅方向に接続している領域（すなわち、走行車線Ｌ１と合流先車線Ｌ２との間を車両が移動可能な領域）に対応する道路Ｒの領域であり、より具体的には、図２の道路Ｒにおける２本の二点鎖線で挟まれた領域である。ここでは、合流先車線Ｌ２上には他車両Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３がこの順で走行している。自車両Ｖが走行車線Ｌ１における合流区間Ｓに進入したとき、走行車線Ｌ１を走行する自車両Ｖと合流先車線Ｌ２を走行する他車両Ｘ２とは互いに並走する位置関係となっている。

車両制御装置１は、装置を統括的に制御するＥＣＵ［Electronic Control Unit］１０を備えている。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ［CentralProcessing Unit］、ＲＯＭ［Read Only Memory］、ＲＡＭ［Random Access Memory］等を有する電子制御ユニットであり、例えばコンピュータとして構成されている。ＥＣＵ１０は、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより、協調合流処理に関する各機能を実現する。ＥＣＵ１０は、複数のＥＣＵにより構成されていてもよい。また、ＥＣＵ１０の機能の少なくとも一部は、自車両Ｖと通信可能なサーバで実行されてもよい。

ＥＣＵ１０は、ＧＰＳ受信部２、外部センサ３、内部センサ４、地図データベース５、ＨＭＩ６、及びアクチュエータ７と接続されている。

ＧＰＳ受信部２は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信して、自車両Ｖの位置を示す位置情報を取得する。位置情報には、例えば緯度及び経度が含まれる。ＧＰＳ受信部２は、取得した自車両Ｖの位置情報をＥＣＵ１０に出力する。なお、ＧＰＳ受信部２に代えて、自車両Ｖが存在する緯度及び経度を特定することができる他の手段が用いられてもよい。

外部センサ３は、自車両Ｖの周辺の状況（周辺環境）を検出する検出機器である。外部センサ３は、カメラ及びレーダセンサのうちの少なくとも１つを含んでいる。カメラは、自車両Ｖの外部状況を撮像する撮像機器である。カメラは、一例として、自車両Ｖのフロントガラスの裏側に設けられている。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。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報には、撮像画像の奥行き方向の情報（距離情報）も含まれている。カメラは、自車両Ｖの外部状況に関する撮像情報をＥＣＵ１０に送信する。

レーダセンサは、電波（例えばミリ波）又は光を利用して自車両Ｖの周辺の障害物を検出する検出機器である。レーダセンサは、例えば、ミリ波レーダ及びライダー［LIDAR: Light Detection and Ranging］のうちの少なくとも１つを含んでいる。レーダセンサは、電波又は光を自車両Ｖの周辺に送信し、障害物で反射された電波又は光を受信することで障害物を検出する。レーダセンサは、検出した障害物情報をＥＣＵ１０に送信する。

内部センサ４は、自車両Ｖ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を含む。車速センサは、自車両Ｖ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、自車両Ｖの車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、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、検出した自車両Ｖの速度情報をＥＣＵ１０に送信する。

加速度センサは、自車両Ｖの加速度を検出する検出器である。加速度センサは、自車両Ｖ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Ｖの左右方向の加速度を検出する横加速度センサとを含んでいてもよい。加速度センサは、検出した自車両Ｖ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Ｖ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が用いられる。ヨーレートセンサは、検出した自車両Ｖのヨーレート情報をＥＣＵ１０に送信する。

地図データベース５は、地図情報を記憶するデータベースである。地図データベース５は、例えば、自車両Ｖに搭載されたＨＤＤ［Hard Disk Drive］に形成されている。「地図情報」とは、地図に関する情報のうち、自車両Ｖの地図データベース５に予め記憶されている情報である。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）、道路の幅情報、道路の高さ情報、交差点の位置情報、合流地点（合流区間）の位置情報、分岐地点の位置情報、及び建物の位置情報等が含まれる。特に、地図情報には、合流区間における道路形状が含まれており、例えば図２の道路Ｒの合流区間Ｓにおける走行車線Ｌ１及び合流先車線Ｌ２の形状が含まれている。なお、地図データベース５は、自車両Ｖと通信可能な管理センター等の施設のサーバに形成されていてもよい。

ＨＭＩ６は、車両制御装置１と自車両Ｖの運転者等との間で情報の入力及び出力を行うためのインターフェイスである。ＨＭＩ６は、一例として、ディスプレイ及びスピーカ等を備えている。ＨＭＩ６は、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じて、ディスプレイの画像出力及びスピーカからの音声出力を行う。ディスプレイは、ヘッドアップディスプレイであってもよい。ＨＭＩ６は、一例として、運転者等からの入力を受け付けるための入力機器（タッチパネル、ボタン、音声入力器等）を備えている。

アクチュエータ７は、自車両Ｖの制御に用いられる機器である。アクチュエータ７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）を制御することで、自車両Ｖの駆動力を制御する。なお、自車両Ｖがハイブリッド車である場合には、エンジンに対する空気の供給量の他に、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自車両Ｖの駆動力が制御される。自車両Ｖが電気自動車である場合には、動力源としてのモータ（エンジンとして機能するモータ）にＥＣＵ１０からの制御信号が入力されて自車両Ｖの駆動力が制御される。これらの場合における動力源としてのモータは、アクチュエータ７を構成する。

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Ｖ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Ｖの操舵トルクを制御する。

次に、ＥＣＵ１０の機能的構成について説明する。ＥＣＵ１０は、他車両状況取得部１１、道路形状取得部１２、合流可否判定部１３、手動操作予告部１４、手動操作提案部１５、合流完了判定部１６、及び走行制御部１７を有している。

他車両状況取得部１１は、合流先車線Ｌ２における合流先他車両状況を取得する。「合流先他車両状況」とは、合流先車線Ｌ２を走行する他車両（ここでは、他車両Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）の自車両Ｖに対する相対位置及び相対速度を含む情報である。他車両状況取得部１１は、例えば、外部センサ３であるカメラ及びレーダセンサの検出結果から認識された自車両Ｖの周辺環境に基づいて、合流先他車両状況を取得する。

道路形状取得部１２は、自車両Ｖに対する相対的な道路形状を取得する。一例として、道路形状取得部１２は、自車両Ｖを基準として、合流区間Ｓにおける走行車線Ｌ１の形状及び終端位置を取得する。道路形状取得部１２は、例えば、ＧＰＳ受信部２が測定した自車両Ｖ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、自車両Ｖに対する相対的な道路形状を取得する。なお、道路形状取得部１２は、外部センサ３であるカメラ及びレーダセンサの検出結果から認識された自車両Ｖの周辺環境に基づいて、自車両Ｖに対する相対的な道路形状を取得してもよい。

合流可否判定部１３は、他車両状況取得部１１により取得された合流先他車両状況、及び、道路形状取得部１２により取得された道路形状に基づいて、自動運転中の自車両Ｖが走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自動運転を継続したままで合流可能であるか否かを判定する。

例えば、合流可否判定部１３は、合流先他車両状況に基づいて合流先車線Ｌ２における他車両間の車間距離を取得し、取得された車間距離に基づいて、自車両Ｖが自動運転を継続したままで合流可能であるか否かを判定してもよい。また、合流可否判定部１３は、合流先他車両状況に基づいて自車両Ｖに対する各他車両の相対速度を取得し、取得された各他車両の相対速度に基づいて、自車両Ｖが自動運転を継続したままで合流可能であるか否かを判定してもよい。また、合流可否判定部１３は、自車両Ｖに対する相対的な道路形状に基づいて、自車両Ｖの現在位置から走行車線Ｌ１の終端位置までの距離を取得し、取得された距離に基づいて、自車両Ｖが自動運転を継続したままで合流可能であるか否かを判定してもよい。合流可否判定部１３は、これらの情報を組み合わせて、自車両Ｖが自動運転を継続したままで合流可能であるか否かを判定してもよい。

手動操作予告部１４は、合流可否判定部１３により自車両Ｖが自動運転を継続したままで合流可能でないと判定された場合に、自車両Ｖの運転者が走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を行う必要があることを、運転者に予告する。手動操作予告部１４は、例えば、ＨＭＩ６に制御信号を送信し、ＨＭＩ６にディスプレイの画像出力又はスピーカからの音声出力を行わせることで、手動操作を行う必要があることを運転者に予告する。

手動操作提案部１５は、合流可否判定部１３により自車両Ｖが自動運転を継続したままで合流可能でないと判定された場合において、後述するように走行制御部１７によって自動運転による自車両Ｖの走行が制御され、自車両Ｖ及び合流先他車両状況が合流準備状況になったときに、自車両Ｖの運転者に対して走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することを提案する。

「合流準備状況」とは、自車両Ｖの運転者が走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始しやすい状況である。図３は、図２の道路形状における合流準備状況の一例を示す模式図である。図３に示されるように、合流準備状況は、例えば、自車両Ｖと他車両Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３との相対位置が予め設定された条件を満たし、且つ、自車両Ｖと他車両Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３との相対速度が予め設定された条件を満たす状況である。

より具体的には、合流準備状況は、例えば、以下の第１条件～第４条件を全て満たす状況であってもよい。第１条件は、自車両Ｖと、合流先車線Ｌ２を走行している他車両のうち進行方向における自車両Ｖの直前を走行する他車両（図３の他車両Ｘ２）と、の進行方向における離間距離ｄ１が、予め設定された距離以下であることである。第２条件は、自車両Ｖと、合流先車線Ｌ２を走行している他車両のうち進行方向における自車両Ｖの直後を走行する他車両（図３の他車両Ｘ３）と、の進行方向における離間距離ｄ２が、予め設定された距離以上であることである。第３条件は、自車両Ｖと、合流先車線Ｌ２を走行している他車両のうち進行方向における自車両Ｖの直前を走行する他車両（図３の他車両Ｘ２）と、の相対速度が、予め設定された閾値以下であることである。第４条件は、自車両Ｖと、合流先車線Ｌ２を走行している他車両のうち進行方向における自車両Ｖの直後を走行する他車両（図３の他車両Ｘ３）と、の相対速度が、予め設定された閾値以下であることである。なお、合流準備状況は、上述した状況に限定されない。例えば、合流準備状況は、走行車線Ｌ１と合流先車線Ｌ２とを区画する区画線Ｐから自車両Ｖまでの車線幅方向における離間距離ｄ３が、予め設定された距離以下であることを条件に含んでもよい。

手動操作提案部１５は、例えば、ＨＭＩ６に制御信号を送信し、ＨＭＩ６にディスプレイの画像出力又はスピーカからの音声出力を行わせることで、自動運転中の自車両Ｖの運転者に対して、走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することを提案する。より具体的には、手動操作提案部１５は、ＨＭＩ６のディスプレイに合流先車線Ｌ２側を指し示す矢印の画像を表示してもよく、ＨＭＩ６のスピーカから合流の開始を提案する旨のメッセージを出力してもよい。なお、手動操作提案部１５は、操舵アクチュエータに制御信号を送信し、操舵アクチュエータによりステアリングを振動させることで、自車両Ｖの運転者に対して走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することを提案してもよい。

合流完了判定部１６は、手動操作提案部１５により運転者に対して走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することが提案された後、自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流が予め設定されたタイミングまでに完了したか否かを判定する。上記のタイミングは、任意のタイミングに設定されてよい。例えば、上記のタイミングは、手動操作提案部１５により運転者に対して走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することが提案された後、予め設定された時間が経過したタイミングに設定されてもよく、予め設定された距離を走行したタイミングに設定されてもよい。

合流完了判定部１６は、周知の手法により、自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流が完了したか否かを判定する。例えば、合流完了判定部１６は、外部センサ３であるカメラ及びレーダセンサの検出結果から認識された自車両Ｖの周辺環境に基づいて、走行車線Ｌ１と合流先車線Ｌ２とを区画する区画線Ｐを越えて自車両Ｖが合流先車線Ｌ２に移動したことが確認されたときに、自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流が完了したと判定してもよい。

走行制御部１７は、走行計画に従い目的地に向かって自車両Ｖの自動運転を実行する。走行制御部１７は、自車両Ｖのアクチュエータ７に制御信号を送信することで、自車両Ｖの自動運転を実行する。走行制御部１７は、ＧＰＳ受信部２が測定した自車両Ｖの位置情報、地図データベース５の地図情報、外部センサ３であるカメラ及びレーダセンサの検出結果から認識された自車両Ｖの周辺環境（他車両の位置等）、及び、内部センサ４の検出結果から認識された自車両Ｖの車両状態に基づいて、予め設定された目的地までの目標ルートに沿った走行計画を生成する。目的地は運転者等によりＨＭＩ６を介して設定されてもよい。目標ルートは、目的地に基づいて、周知のナビゲーションシステムによって設定されてもよい。

走行制御部１７は、自車両Ｖの自動運転において、自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流が可能である場合に、自車両Ｖの合流を自動で行う車両制御を実行する。走行制御部１７は、自車両Ｖの自動運転を実行中において、合流可否判定部１３により自車両Ｖが走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自動運転を継続したままで合流可能でないと判定された場合に、自車両Ｖ及び合流先他車両状況が合流準備状況になるように、自動運転による自車両Ｖの走行を制御する。

走行制御部１７は、手動操作提案部１５により運転者に対して走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することが提案された後、運転者が手動運転（例えば、ステアリング操作）を行った場合、自車両Ｖの自動運転を中断する。その後、走行制御部１７は、合流完了判定部１６により自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流が完了したと判定されると、中断していた自車両Ｖの自動運転を再開する。なお、走行制御部１７は、自車両Ｖの自動運転を中断している間にも、自車両Ｖの運転者に対して各種の運転支援を実行してもよい。

走行制御部１７は、手動操作提案部１５により運転者に対して走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することが提案された後、合流完了判定部１６により自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流が予め設定されたタイミングまでに完了していないと判定された場合に、自車両Ｖを自動運転により停止させる。例えば、走行制御部１７は、外部センサ３から受信した撮像情報又は物体情報等に基づいて自車両Ｖの周囲の状況を確認しながら、アクチュエータ７に制御信号を送信してアクチュエータ７を動作させることで、自車両Ｖを停止させる。走行制御部１７は、自車両Ｖを停止させる場合、外部センサ３から受信した撮像情報又は物体情報等に基づいて予め停止地点を設定し、設定された停止地点まで自車両Ｖを走行（退避走行）させてもよい。「停止地点」とは、走行制御部１７により自車両Ｖが停止させられる地点である。停止地点は、自車両Ｖ及び車両周囲の状況を考慮して、例えば路肩、待避所に設定されてもよい。

続いて、車両制御装置１による協調合流処理について説明する。図４は、協調合流処理を示すフローチャートである。図４のフローチャートは、自動運転中の車両が合流しようとする状況で開始される。ここでは、一例として、図２及び図３に示される状況において、自動運転中の自車両Ｖが走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に合流しようとする状況を説明する。

図４に示されるように、ステップＳ１０において、車両制御装置１は、他車両状況取得部１１により、外部センサ３であるカメラ及びレーダセンサの検出結果から認識された自車両Ｖの周辺環境に基づいて、合流先車線Ｌ２における合流先他車両状況を取得する。その後、車両制御装置１は、ステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２において、車両制御装置１は、道路形状取得部１２により、ＧＰＳ受信部２が測定した自車両Ｖ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、自車両Ｖに対する相対的な道路形状を取得する。その後、車両制御装置１は、ステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４において、車両制御装置１は、合流可否判定部１３により、他車両状況取得部１１により取得された合流先他車両状況、及び、道路形状取得部１２により取得された道路形状に基づいて、自動運転中の自車両Ｖが走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自動運転を継続したままで合流可能であるか否かを判定する。車両制御装置１は、自動運転中の自車両Ｖが走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自動運転を継続したままで合流可能であると判定した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ステップＳ１６に移行する。一方、車両制御装置１は、自動運転中の自車両Ｖが走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自動運転を継続したままで合流可能でないと判定した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、ステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１６において、車両制御装置１は、走行制御部１７により、自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流を自動運転により実行する。以上により、車両制御装置１は、今回の協調合流処理を終了する。

ステップＳ１８において、車両制御装置１は、手動操作予告部１４により、自車両Ｖの運転者が走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を行う必要があることを、運転者に予告する。その後、車両制御装置１は、ステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２０において、車両制御装置１は、走行制御部１７により、自車両Ｖの運転者が走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始しやすい合流準備状況になるように、自動運転による自車両Ｖの走行を制御する。より具体的には、走行制御部１７は、外部センサ３であるカメラ及びレーダセンサの検出結果から認識された自車両Ｖの周辺環境等に基づいて、自車両Ｖ及び合流先他車両状況が合流準備状況になるように、自車両Ｖのアクチュエータ７に制御信号を送信して自車両Ｖの自動運転を実行する。自車両Ｖ及び合流先他車両状況が合流準備状況になった後、車両制御装置１は、ステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２において、車両制御装置１は、手動操作提案部１５により、自車両Ｖの運転者に対して走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することを提案する。その後、運転者が手動運転（例えば、ステアリング操作）を行った場合、車両制御装置１は、走行制御部１７による自車両Ｖの自動運転を中断する。その後、車両制御装置１は、ステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２４において、車両制御装置１は、合流完了判定部１６により、手動操作提案部１５により運転者に対して走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することが提案された後、自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流が予め設定されたタイミングまでに完了したか否かを判定する。車両制御装置１は、自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流が予め設定されたタイミングまでに完了したと判定した場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、中断していた自車両Ｖの自動運転を走行制御部１７により再開し、今回の協調合流処理を終了する。一方、車両制御装置１は、自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流が予め設定されたタイミングまでに完了していないと判定した場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、中断していた自車両Ｖの自動運転を走行制御部１７により再開し、ステップＳ２６に移行する。

ステップＳ２６において、車両制御装置１は、走行制御部１７により、自車両Ｖを自動運転により停止させる。以上により、車両制御装置１は、今回の協調合流処理を終了する。

以上説明したように、車両制御装置１によれば、合流先車線Ｌ２を走行する他車両Ｘ１、Ｘ２，Ｘ３の自車両Ｖに対する相対位置及び相対速度を含む合流先他車両状況、及び、自車両Ｖに対する相対的な道路形状に基づいて、自動運転を継続したままで合流可能な状況であるか否かが判定される。自動運転を継続したままで合流可能な状況でないと判定された場合には、自車両Ｖの運転者が走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始しやすい合流準備状況となるように、自動運転による自車両Ｖの走行が制御される。そして、自車両Ｖ及び合流先他車両状況が合流準備状況になったときに、運転者に対して走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することが提案される。このため、車両制御装置１は、自動運転により合流準備状況とされるため、運転者による手動運転で全てを行うには難しい場合がある限られた合流区間Ｓ内での合流を、より適切にサポートすることができる。

また、車両制御装置１は、手動操作提案部１５により運転者に対して走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することが提案された後、自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流が予め設定されたタイミングまでに完了したか否かを判定する合流完了判定部１６を備え、走行制御部１７は、合流完了判定部１６により自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流がタイミングまでに完了していないと判定された場合に、自車両Ｖを停止させる。これにより、走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することを提案された運転者が、自車両Ｖの合流を適切に完了させることができなかった場合に、自車両Ｖを自動で停止させることができる。このため、運転者は、自車両Ｖの合流を完了させることができなかった場合の自車両Ｖの退避等に気を取られずに、自車両Ｖを合流させる手動操作に集中しやすくなる。よって、車両制御装置１は、合流区間Ｓ内において、より適切に合流をサポートすることができる。

また、合流区間Ｓが比較的短い場合には、手動運転では運転者が十分な加速度で自車両Ｖを加速させることを躊躇してしまうおそれがある。また、運転者は、自車両Ｖを加速させることと同時に、周辺監視及びステアリング操作を行う必要があるため、運転者にとって手動運転による合流の難易度は一層高くなる。これに対して、車両制御装置１によれば、自動運転により自車両Ｖの走行を制御することで、より確実に自車両Ｖを十分な加速度で加速させることができる。したがって、車両制御装置１は、このように合流区間Ｓが特に短く、手動運転による合流の難易度が特に高い状況においても、合流区間Ｓ内において、より適切に合流をサポートすることができる。

上述した実施形態は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。

例えば、合流区間Ｓは、道路Ｒにおいて走行車線Ｌ１と合流先車線Ｌ２とが合流する区間であればよく、図２に示されるような領域（道路Ｒにおける２本の二点鎖線で挟まれた領域）に限定されない。合流区間Ｓは、図２に示されるような領域よりも狭い領域として定義されてもよく、広い領域として定義されてもよい。

また、車両制御装置１は、合流可否判定部１３により自車両Ｖが自動運転を継続したままで合流可能でないと判定された場合に、自車両Ｖの運転者が走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を行う必要があることを、運転者に予告しなくてもよい。この場合、車両制御装置１のＥＣＵ１０は、手動操作予告部１４を有していなくてもよい。

また、車両制御装置１は、手動操作提案部１５により運転者に対して走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することが提案された後、自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流が予め設定されたタイミングまでに完了したか否かを判定しなくてもよい。この場合、車両制御装置１のＥＣＵ１０は、合流完了判定部１６を有していなくてもよい。

また、車両制御装置１は、手動操作提案部１５により運転者に対して走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２に自車両Ｖを合流させる手動操作を開始することが提案された後、合流完了判定部１６により自車両Ｖの走行車線Ｌ１から合流先車線Ｌ２への合流が予め設定されたタイミングまでに完了したと判定されたか否かにかかわらず、自車両Ｖ及び車両周囲の状況によっては、走行制御部１７により自車両Ｖを停止させなくてもよい。

１…車両制御装置、１１…他車両状況取得部、１２…道路形状取得部、１３…合流可否判定部、１４…手動操作予告部、１５…手動操作提案部、１６…合流完了判定部、１７…走行制御部、Ｌ１…走行車線、Ｌ２…合流先車線、Ｖ…自車両、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３…他車両。

Claims (2)

1. 自動運転可能な自車両において、前記自車両の走行車線から合流先車線への合流を支援する車両制御装置であって、
   前記合流先車線を走行する他車両の前記自車両に対する相対位置及び相対速度を含む合流先他車両状況を取得する他車両状況取得部と、
   前記自車両に対する相対的な道路形状を取得する道路形状取得部と、
   前記合流先他車両状況及び前記道路形状に基づいて、自動運転中の前記自車両が前記走行車線から前記合流先車線に自動運転を継続したままで合流可能であるか否かを判定する合流可否判定部と、
   前記合流可否判定部により前記自車両が自動運転を継続したままで合流可能でないと判定された場合に、前記自車両の運転者が前記走行車線から前記合流先車線に前記自車両を合流させる手動操作を開始しやすい合流準備状況になるように、自動運転による前記自車両の走行を制御する走行制御部と、
   前記自車両及び前記合流先他車両状況が前記合流準備状況になった場合に、前記運転者に対して前記走行車線から前記合流先車線に前記自車両を合流させる手動操作を開始することを提案する手動操作提案部と、を備え、
   前記合流可否判定部は、前記合流先車線における他車両間の車間距離に基づいて前記自車両が自動運転を継続したままで合流可能であるか否かを判定し、
   前記走行制御部は、前記合流可否判定部により前記合流先車線における他車両間の車間距離に基づいて前記自車両が自動運転を継続したままで合流可能ではないと判定された場合に、前記合流準備状況として、前記合流先車線を走行している前記他車両のうち前記自車両の進行方向において前記自車両の直前を走行する他車両と前記自車両との前記進行方向における離間距離が予め設定された第１距離以下となり、前記合流先車線を走行している前記他車両のうち前記進行方向において前記自車両の直後を走行する他車両と前記自車両との前記進行方向における離間距離が予め設定された第２距離以上となるように、自動運転による前記自車両の走行を制御する、車両制御装置。
2. 前記手動操作提案部により前記運転者に対して前記走行車線から前記合流先車線に前記自車両を合流させる手動操作を開始することが提案された後、前記自車両の前記走行車線から前記合流先車線への合流が予め設定されたタイミングまでに完了したか否かを判定する合流完了判定部を備え、
   前記走行制御部は、前記合流完了判定部により前記自車両の前記走行車線から前記合流先車線への合流が前記タイミングまでに完了していないと判定された場合に、前記自車両を停止させる、請求項１に記載の車両制御装置。

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