JP7174645B2 - 車両用制御装置及び車両 - Google Patents

Description

本発明は車両用制御装置及び車両に関する。

車両の運転支援技術として、車線変更に代表される車両の進路変更を自動制御によって行う技術が提案されている（例えば、特許文献１）。こうした運転支援は乗員の負担を軽減し、車両の利便性を向上する。

特開２０１８－１０３７６８号公報

車両の進路変更が連続的に行われると、周辺車両に対する配慮を欠き、交通社会への適合性を欠く。したがって、車両の連続的な進路変更は規制されるべきである。しかし、一律に規制してしまうと、例えば、目的地への到達に好ましい経路を通過せずに迂回する場合が生じる等、車両の利便性を低下させる場合がある。

本発明の目的は、車両の利便性を大きく低下させることなく、車両の連続的な進路変更を規制することにある。

本発明によれば、例えば、
車両を制御する車両用制御装置であって、
進路変更を含む前記車両の走行を制御する走行制御手段と、
前記走行制御手段による前記車両の所定期間内の複数回の進路変更を規制する規制手段と、を備え、
前記規制手段による規制は、走行時の前記車両の状況に基づいて変更され、
前記状況は、進路変更の要求原因を含み、
前記要求原因は、前記走行制御手段の制御により前記車両を目的地に誘導する経路誘導を含み、
前記規制手段は、分岐点までの残距離が所定の距離以下の場合における前記経路誘導を要求原因とする場合は、前記進路変更を規制しない、
ことを特徴とする車両用制御装置が提供される。

本発明によれば、車両の利便性を大きく低下させることなく、車両の連続的な進路変更を規制することができる。

実施形態に係る車両及び制御装置のブロック図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図１の車両用制御装置で実行される処理例を示すフローチャート。 車両の連続的な車線変更を規制する例を示す説明図。 （Ａ）～（Ｃ）は車両の連続的な車線変更が許可される例を示す図。 図１の車両用制御装置で実行される処理例を示すフローチャート。 異なる規制期間の例を示す説明図。 図１の車両用制御装置で実行される別の処理例を示すフローチャート。 （Ａ）及び（Ｂ）は別の規制例を示す説明図。 （Ａ）～（Ｃ）は別の規制例を示す説明図。 図１の車両用制御装置で実行される別の処理例を示すフローチャート。 （Ａ）及び（Ｂ）は図１の車両用制御装置で実行される別の処理例を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴うち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第一実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係る車両Ｖ及びその制御装置１のブロック図である。図１において、車両Ｖはその概略が平面図と側面図とで示されている。車両Ｖは一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。

本実施形態の車両Ｖは、例えばパラレル方式のハイブリッド車両である。この場合、車両Ｖの駆動輪を回転させる駆動力を出力する走行駆動部であるパワープラント５０は、内燃機関、モータおよび自動変速機を含むことができる。モータは車両Ｖを加速させる駆動源として利用可能であると共に減速時等において発電機としても利用可能である（回生制動）。

＜制御装置＞
図１を参照して車両Ｖの車載装置である制御装置１の構成について説明する。制御装置１は、ＥＣＵ群（制御ユニット群）２を含む。ＥＣＵ群２は、互いに通信可能に構成された複数のＥＣＵ２０～２８を含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。なお、図１においてはＥＣＵ２０～２８の代表的な機能の名称を付している。例えば、ＥＣＵ２０には「運転制御ＥＣＵ」と記載している。

ＥＣＵ２０は、車両Ｖの自動運転を含む運転支援に関わる制御を実行する。自動運転においては車両Ｖの駆動（パワープラント５０による車両Ｖの加速等）、操舵および制動を、運転者の操作を要せずに自動的に行う。また、ＥＣＵ２０は、手動運転において、例えば、衝突軽減ブレーキ、車線逸脱抑制等の走行支援制御を実行可能である。衝突軽減ブレーキは、前方の障害物との衝突可能性が高まった場合にブレーキ装置５３の作動を指示して衝突回避を支援する。車線逸脱抑制は、車両Ｖが車線を逸脱する可能性が高まった場合に、電動パワーステアリング装置４１の作動を指示して車線逸脱回避を支援する。また、ＥＣＵ２０は自動運転、手動運転のいずれにおいても車両Ｖを先行車に自動追従させる自動追従制御を実行可能である。自動運転の場合、車両Ｖの加速、減速及び操舵の全てを自動で行ってもよい。手動運転の場合、車両Ｖの加速と減速を自動で行ってもよい。

ＥＣＵ２１は、車両Ｖの周囲状況を検知する検知ユニット３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの検知結果に基づいて、車両Ｖの走行環境を認識する環境認識ユニットである。本実施形態の場合、検知ユニット３１Ａ、３１Ｂは、車両Ｖの前方を撮影するカメラであり（以下、カメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂと表記する場合がある。）、車両Ｖのルーフ前部でフロントウィンドウの車室内側に取り付けられる。カメラ３１Ａが撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。

本実施形態の場合、検知ユニット３２Ａは、ライダ（Light Detection and Ranging）であり（以下、ライダ３２Ａと表記する場合がある）、車両Ｖの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、ライダ３２Ａは５つ設けられており、車両Ｖの前部の各隅部に１つずつ、後部中央に１つ、後部各側方に１つずつ設けられている。検知ユニット３２Ｂは、ミリ波レーダであり（以下、レーダ３２Ｂと表記する場合がある）、車両Ｖの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、レーダ３２Ｂは５つ設けられており、車両Ｖの前部中央に１つ、前部各隅部に１つずつ、後部各隅部に一つずつ設けられている。

ＥＣＵ２２は、電動パワーステアリング装置４１を制御する操舵制御ユニットである。電動パワーステアリング装置４１は、ステアリングホイールＳＴに対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。電動パワーステアリング装置４１は、操舵操作のアシストあるいは前輪を自動操舵するための駆動力（操舵アシストトルクと呼ぶ場合がある。）を発揮するモータを含む駆動ユニット４１ａ、操舵角センサ４１ｂ、運転者が負担する操舵トルク（操舵負担トルクと呼び、操舵アシストトルクと区別する。）を検知するトルクセンサ４１ｃ等を含む。ＥＣＵ２２は、また、運転者がステアリングホイールＳＴを把持しているか否かを検知するセンサ３６の検知結果を取得可能であり、運転者の把持状態を監視することができる。

ステアリングホールＳＴの近傍には、ウィンカレバー５１、５２が設けられている。ウィンカレバー５１、５２に対する乗員の操作により、対応する左右の方向指示器（不図示）を作動させることができる。また、本実施形態では、車両Ｖの自動進路変更を、ウィンカレバー５１、５２に対する操作により乗員が指示可能である。自動進路変更の指示として、例えば、乗員は、ウィンカレバー５１に対する操作により左側の車線への車線変更を指示可能であり、また、ウィンカレバー５２に対する操作により右側の車線への車線変更を指示可能である。乗員による進路変更の指示は、自動運転中或いは自動追従制御中に受け付け可能であってもよい。

ＥＣＵ２３は、油圧装置４２を制御する制動制御ユニットである。ブレーキペダルＢＰに対する運転者の制動操作はブレーキマスタシリンダＢＭにおいて液圧に変換されて油圧装置４２に伝達される。油圧装置４２は、ブレーキマスタシリンダＢＭから伝達された液圧に基づいて、四輪にそれぞれ設けられたブレーキ装置（例えばディスクブレーキ装置）５３に供給する作動油の液圧を制御可能なアクチュエータであり、ＥＣＵ２３は油圧装置４２が備える電磁弁等の駆動制御を行う。また、制動時にＥＣＵ２３はブレーキランプ４３Ｂを点灯可能である。これにより後続車に対して車両Ｖへの注意力を高めることができる。

ＥＣＵ２３および油圧装置４２は電動サーボブレーキを構成することができる。ＥＣＵ２３は、例えば、４つのブレーキ装置５３による制動力と、パワープラント５０が備えるモータの回生制動による制動力との配分を制御することができる。ＥＣＵ２３は、また、四輪それぞれに設けられた車輪速センサ３８、ヨーレートセンサ（不図示）、ブレーキマスタシリンダＢＭ内の圧力を検知する圧力センサ３５の検知結果に基づき、ＡＢＳ機能、トラクションコントロールおよび車両Ｖの姿勢制御機能を実現することも可能である。

ＥＣＵ２４は、後輪に設けられている電動パーキングブレーキ装置（例えばドラムブレーキ）５４を制御する停止維持制御ユニットである。電動パーキングブレーキ装置５４は後輪をロックする機構を備える。ＥＣＵ２４は電動パーキングブレーキ装置５４による後輪のロックおよびロック解除を制御可能である。

ＥＣＵ２５は、車内に情報を報知する情報出力装置４３Ａを制御する車内報知制御ユニットである。情報出力装置４３Ａは例えばヘッドアップディスプレイやインストルメントパネルに設けられる表示装置、或いは、音声出力装置を含む。更に、振動装置を含んでもよい。ＥＣＵ２５は、例えば、車速や外気温等の各種情報や、経路案内等の情報、車両Ｖの状態に関する情報を情報出力装置４３Ａに出力させる。

ＥＣＵ２６は、車車間通信用の通信装置２６ａを備える。通信装置２６ａは、周辺の他車両と無線通信を行い、車両間での情報交換を行う。

ＥＣＵ２７は、パワープラント５０を制御する駆動制御ユニットである。本実施形態では、パワープラント５０にＥＣＵ２７を一つ割り当てているが、内燃機関、モータおよび自動変速機のそれぞれにＥＣＵを一つずつ割り当ててもよい。ＥＣＵ２７は、例えば、アクセルペダルＡＰに設けた操作検知センサ３４ａやブレーキペダルＢＰに設けた操作検知センサ３４ｂにより検知した運転者の運転操作や車速等に対応して、内燃機関やモータの出力を制御したり、自動変速機の変速段を切り替える。なお、自動変速機には車両Ｖの走行状態を検知するセンサとして、自動変速機の出力軸の回転数を検知する回転数センサ３９が設けられている。車両Ｖの車速は、回転数センサ３９の検知結果から演算可能である。

ＥＣＵ２８は、車両Ｖの現在位置や進路を認識する位置認識ユニットである。ＥＣＵ２８は、ジャイロセンサ３３、ＧＰＳセンサ２８ｂ、通信装置２８ｃの制御、および、検知結果あるいは通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ３３は車両Ｖの回転運動を検知する。ジャイロセンサ３３の検知結果等により車両Ｖの進路を判定することができる。ＧＰＳセンサ２８ｂは、車両Ｖの現在位置を検知する。通信装置２８ｃは、地図情報や交通情報を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。データベース２８ａには、高精度の地図情報を格納することができ、ＥＣＵ２８はこの地図情報等に基づいて、車線上の車両Ｖの位置をより高精度に特定可能である。

入力装置４５は運転者が操作可能に車内に配置され、運転者からの指示や情報の入力を受け付ける。

＜制御例＞
制御装置１は、車両Ｖの運転制御モードとして、例えば、乗員の指示により自動運転モードと手動運転モードとを切り替え可能である。自動運転モードでは車両Ｖの自動運転制御が実行される。自動運転制御では、ＥＣＵ２０が車両Ｖの行動計画を設定し、設定した行動計画にしたがってＥＣＵ２２、ＥＣＵ２３、ＥＣＵ２７に制御指令を出力し車両Ｖの操舵、制動、駆動を制御し、運転者の運転操作によらずに自動的に車両Ｖを走行させる。ＥＣＵ２０は、車両Ｖの走行経路を設定し、ＥＣＵ２８の位置認識結果や、物標の認識結果を参照して、設定した走行経路に沿って車両Ｖを走行させる。

乗員が目的地を指示している場合、車両Ｖを目的地に誘導する経路誘導を行う。物標は、検知ユニット３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの検知結果に基づき認識される。高速道路等を走行中に先行車を追従可能になった場合、自動追従制御を実行可能であり、自動追従制御においては先行車を自動的に追従する。手動運転制御中も運転支援制御の一つとして自動追従制御を実行可能である。

図２（Ａ）はこうした車両Ｖの走行の自動化に関して繰り返し実行されるＥＣＵ２０の制御の流れを示している。Ｓ１では動作要求が発生する。動作要求は、システム側が発生する動作要求と、乗員の指示により発生する動作要求とを含む。システム側が発生する動作要求とは、例えば、ＥＣＵ２０が行動計画を実行するための加速、減速、右左折、先行車の追越、車線変更等を含む。乗員の指示による動作要求とは、例えば乗員の操作入力による指示を含む。

Ｓ２ではＳ１で発生した動作要求の許否を判定する。許否判定は、例えば、車両の位置認識結果や、走行路、物標の認識結果を参照してＳ１で発生した動作要求を実行可能か否かを判定する。実行可能であると判定するとＳ３でＳ１の動作要求に対応した走行制御を実行する。ここでは、ＥＣＵ２２、ＥＣＵ２３、ＥＣＵ２７に制御指令を出力し車両Ｖの操舵、制動、駆動を制御する。

＜進路変更＞
制御装置１の制御による車両Ｖの自動進路変更について説明する。本実施形態では、進路路変更の例として主に車線変更について説明する。車両の車線変更が連続的に行われると、周辺車両に対する配慮を欠き、交通社会への適合性を欠く。そこで、本実施形態では車両Ｖの連続的な車線変更を規制する。図３はその説明図である。車線Ｌ１を走行中の車両Ｖが車線Ｌ２に車線変更を完了すると、規制時間Ｔだけ次の車線変更を規制する。つまり、規制時間Ｔの間は、複数回の車線変更が規制される。図示の例では車線Ｌ１や車線Ｌ３への車線変更が許可されない例を示している。なお、本実施形態では、規制期間を時間Ｔとしたが走行距離であってもよい。また、規制期間の起点を車線変更の完了時としたが、車線変更の開始時等、他の起点も採用可能であり、実質的に連続的な車線変更を規制できればよい。

一方、車両Ｖの連続的な車線変更を一律に規制してしまうと、例えば、目的地への到達に好ましい経路を通過せずに迂回しなければならない場合が生じる等、車両の利便性を低下させる場合がある。そこで、本実施形態では、走行時の状況に基づいて規制を変更し、一定条件下で連続的な車線変更の規制を緩和する。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）はその一例を示す。

図４（Ａ）は経路誘導により、車両Ｖが車線Ｌ１から車線Ｌ２へ車線変更し、更に、車線Ｌ２から車線Ｌ３（分岐路）へ連続的に車線変更する際に、規制を緩和して車線変更を許可した例を示す。経路誘導が車線変更の要求原因である場合は、目的地への到達を優先して車線変更を許容している。

図４（Ｂ）は自動追越の場合を例示している。車両Ｖが先行車である車両Ｖ’を自動で追い越すため、車線Ｌ１から車線Ｌ２へ車線変更し、更に、車線Ｌ２から車線Ｌ１へ連続的に車線変更する際に、規制を緩和し、車線変更を許可した例を示す。自動追越の場合、追い越し車線を長時間走行することを回避するために、連続的な車線変更を許容している。

図４（Ｃ）は走行路の車線減少の場合を例示している。車両Ｖが車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更した後、車線Ｌ１に連続的に車線変更する際に、規制を緩和し、車線変更を許可した例を示す。車線Ｌ２が車線減少によって車線Ｌ１に合流して消失する道路であるため、例外的に連続的な車線変更を許容している。

図２（Ｂ）は連続的な車線変更の規制に関わるＥＣＵ２０の処理例を示す。図２（Ａ）のＳ２の許否判定の一部を構成する処理例である。

Ｓ１１でＥＣＵ２０は、車線変更要求が発生したか否かを判定する。車線変更要求は、システム側が発生する場合と、乗員の指示により発生する場合とが含まれる。前者はＥＣＵ２０等が別の処理の結果により発生する要求であり、例えば経路誘導中に分岐路の手前で車線変更の必要が生じた場合や、先行車が遅い場合に自動追越を行う場合、走行中の車線が車線減少により消失する場合等である。後者は例えばウィンカレバー５１、５２に対する車線変更指示があった場合である。車線変更要求が発生した場合はＳ１２へ進み、発生していない場合はＳ１３へ進む。

Ｓ１２でＥＣＵ２０は車線変更要求の許否決定を行って処理を終了する。詳細は後述する。Ｓ１３、Ｓ１４でＥＣＵ２０は規制時間Ｔに関する処理を行う。Ｓ１３でＥＣＵ２０は実行中の車線変更があれば、これが完了したか否かを判定し、完了した場合はＳ１４へ進み、そうでない場合や車線変更を実行していない場合は処理を終了する。Ｓ１４でＥＣＵ２０は規制時間Ｔの計時を開始するためにタイマを作動する。例えば、初期値として規制時間Ｔ（例えば５～１０秒程度の時間）を設定し、残時間が０になるまで計時する。

なお、この規制時間Ｔにおいては、システム側の車線変更要求の発生を抑制してもよい。抑制は、原則的にシステム側の車線変更要求の発生を禁止し、例外的に、目的地への経路誘導のための車線変更の場合や、車線の区別が無い道路に到達し、車線変更の規制の必要性がなくなった場合等は、許容するものであってもよい。

＜許否決定処理＞
図５は図２（Ｂ）の許否決定処理の例を示すフローチャートである。この例では、車線変更の要求原因に基づいて、連続的な車線変更の規制を変更する。Ｓ２１でＥＣＵ２０は、連続的な車線変更か否かに関わらず、物標の認識結果等を参照して、車両Ｖが安全に車線変更可能な状況であるか否かを判定する。車線変更可能な状況であればＳ２２へ進み、車線変更可能な状況でなければＳ２８へ進む。Ｓ２８では車線変更の不許可を設定して処理を終了する。これにより図２（Ｂ）のＳ１１で要求された車線変更は実行されない。

Ｓ２２でＥＣＵ２０は、前回の車線変更から規制時間Ｔを経過しているか否かを判定する。すなわち、連続的な車線変更か否かを判定する。規制時間Ｔを経過しているか否かは図２（Ｂ）のＳ１４で作動を開始したタイマを参照することにより判定する。タイマの残時間が０の場合はＳ２７へ進み、０よりも多い場合はＳ２３へ進む。Ｓ２７では車線変更の許可を設定して処理を終了する。これにより図２（Ｂ）のＳ１１で要求された車線変更は実行される。

Ｓ２３～Ｓ２５では規制を緩和すべき車線変更要求の要求原因の種類を判定する。Ｓ２３でＥＣＵ２０は、図２（Ｂ）のＳ１１の車線変更要求が、走行中の車線が車線減少により消失することによりシステム側で発生したものか否かを判定し、車線減少による車線変更要求の場合はＳ２７へ進む。これにより図４（Ｃ）のような状況下においては連続的な車線変更が許容されることになる。車線減少による車線変更要求でない場合はＳ２４へ進む。

Ｓ２４でＥＣＵ２０は、図２（Ｂ）のＳ１１の車線変更要求が、車両Ｖを目的地に誘導する経路誘導により発生したものか否かを判定し、経路誘導による車線変更要求の場合はＳ２７へ進む。すなわち、経路誘導による車線変更要求の場合は連続車線変更の規制を変更して許容する。これにより図４（Ａ）のような状況下においては連続的な車線変更が許容されることになる。経路誘導による車線変更要求でない場合はＳ２５へ進む。

Ｓ２５でＥＣＵ２０は、図２（Ｂ）のＳ１１の車線変更要求が、先行車を車両Ｖが追い越す自動追越により発生したものか否かを判定する。自動追越による車線変更要求とは、追越車線への車線変更要求と、追越車線から元の車線へ戻る車線変更要求との双方を含む。自動追越による車線変更要求でない場合はＳ２８へ進み、車線変更の不許可が設定される。つまり、乗員による指示の場合等は連続的な車線変更が許可されないことになる。自動追越による車線変更要求である場合はＳ２６へ進む。

Ｓ２６でＥＣＵ２０は、今回の車線変更要求の実行によって、自動追越による一連の車線変更が３回目以上となるか否かを判定し、３回目以上であればＳ２８へ進んで車線変更の不許可を設定し、２回目であればＳ２７へ進んで車線変更の許可を設定する。先行車を追い抜くために必要な車線変更の回数は２回であるため、自動追越による車線変更要求の場合、初回の車線変更後の連続的な車線変更は１回のみ許容されることとしている。これにより図４（Ｂ）のような状況下においては連続的な車線変更が許容されることになる。経路誘導による車線変更要求の場合と自動追越による車線変更要求とを比べると、経路誘導の方が連続的な車線変更の規制が緩いということもできる。なお、図示の例における自動追越による車線変更の回数の管理は、規制時間Ｔ中に行われた場合にカウントアップし、規制時間Ｔ外に行われた場合に初回（１回目）とすればよい。

以上のように本実施形態によれば、車両Ｖの連続的な進路変更（特に車線変更）を規制する一方、走行時の状況に基づいて規制を変更するので、車両Ｖの利便性を大きく低下させることを回避できる。走行時の状況として、本実施形態では要求原因で区別することにより、要求原因に応じた規制及びその緩和を行うことができる。

とりわけ、本実施形態では、要求原因が乗員の指示による進路変更要求である場合に規制することで、乗員が不必要に連続的な進路変更を指示するような場合に、その実行を規制することができる。また、システム側の要求による進路変更要求については、規制を緩和することで走行制御上、必要となる進路変更を実行することができる。システム側の車線変更要求については、その全てについて規制を緩和してもよいが、本実施形態では車線減少による車線変更要求と、経路誘導による車線変更要求と、自動追越による車線変更要求（回数制限あり）のみについて規制を緩和することで、車両Ｖの利便性維持に必要な範囲内で規制を緩和することができる。

なお、本実施形態では、規制が緩和されるシステム側の車線変更要求として、車線減少による場合、経路誘導による場合及び自動追越の場合を例示したが、これ以外のシステム側の車線変更要求についても規制を緩和してもよく、逆に、車線減少、経路誘導又は自動追越の各場合のいずれか一つ、又は、二つについて規制を緩和してもよい。

＜第二実施形態＞
第一実施形態では、連続的な車線変更の規制の変化の内容として、規制の有無を例示したが、規制期間の変更であってもよい。図６はその説明図である。図示の例では規制時間Ｔ１と、規制時間Ｔ１よりも短い規制時間Ｔ２とが例示されている。原則は、規制時間Ｔ１の間、車線変更を許可しないが、例外的に規制時間Ｔ２の間、車線変更を許可しないこととし、規制を緩和する。

図７は本実施形態における図２（Ｂ）の許否決定処理の例を示すフローチャートである。この例でも第一実施形態と同様、車線変更の要求原因に基づいて、連続的な車線変更の規制を変更する。第一実施形態と異なるのは、経路誘導の場合に車線変更要求が常に許可されるのではなく、規制時間Ｔ２を経過した場合に許可される点にある。

Ｓ３１でＥＣＵ２０は、物標の認識結果等を参照して、車両Ｖが安全に車線変更可能な状況であるか否かを判定する。図５の例のＳ２１と同じ処理である。車線変更可能な状況であればＳ３２へ進み、車線変更可能な状況でなければＳ３９へ進む。Ｓ３９では車線変更の不許可を設定して処理を終了する。

Ｓ３２でＥＣＵ２０は、前回の車線変更から規制時間Ｔ１を経過しているか否かを判定する。すなわち、規制時間Ｔ１内の複数回の車線変更か否かを判定する。規制時間Ｔ１を経過しているか否かは図２（Ｂ）のＳ１４で作動を開始したタイマを参照することにより判定する。規制時間Ｔ１を経過していればＳ３８へ進み、車線変更の許可を設定して処理を終了する。規制時間Ｔ１を経過していなければＳ３３へ進む。

Ｓ３３でＥＣＵ２０は、図２（Ｂ）のＳ１１の車線変更要求が、走行中の車線が車線減少により消失することによりシステム側で発生したものか否かを判定し、車線減少による車線変更要求の場合はＳ３８へ進む。これにより連続的な車線変更が許容されることになる。車線減少による車線変更要求でない場合はＳ３４へ進む。

Ｓ３４でＥＣＵ２０は、図２（Ｂ）のＳ１１の車線変更要求が、車両Ｖを目的地に誘導する経路誘導により発生したものか否かを判定し、経路誘導による車線変更要求の場合はＳ３５へ進み、経路誘導による車線変更要求でない場合はＳ３６へ進む。

Ｓ３５でＥＣＵ２０は、前回の車線変更から規制時間Ｔ２を経過しているか否かを判定する。すなわち、規制時間Ｔ２内の複数回の車線変更か否かを判定する。規制時間Ｔ２を経過しているか否かは図２（Ｂ）のＳ１４で作動を開始したタイマを参照することにより判定する。規制時間Ｔ２を経過していればＳ３８へ進み、車線変更の許可を設定して処理を終了する。規制時間Ｔ２を経過していなければＳ３９へ進み、車線変更の不許可を設定して処理を終了する。

Ｓ３６、Ｓ３７の処理は図５のＳ２５、Ｓ２６と同じ処理である。すなわち、Ｓ３６でＥＣＵ２０は、図２（Ｂ）のＳ１１の車線変更要求が、先行車を車両Ｖが追い越す自動追越により発生したものか否かを判定し、自動追越による車線変更要求でない場合はＳ３９へ進んで車線変更の不許可を設定し、自動追越による車線変更要求である場合はＳ３７へ進む。Ｓ３７でＥＣＵ２０は、今回の車線変更要求の実行によって、自動追越による一連の車線変更が３回目以上となるか否かを判定し、３回目以上であればＳ３９へ進んで車線変更の不許可を設定し、２回目であればＳ３８へ進んで車線変更の許可を設定する。

以上のように本実施形態によれば、車両Ｖの連続的な進路変更の規制の変更が、有長の規制期間の変更を含む。これにより経路誘導による進路変更要求の場合であっても、極短時間の間に進路変更が連続的に行われることを規制することができる。なお、図７の例では車線減少の場合や自動追越による連続的な車線変更要求については、規制時間Ｔ２内であっても許容される例としたが、これらの少なくとも１つは経路誘導の場合と同様に規制時間Ｔ２外であることを要件として許容される処理としてもよい。

＜第三実施形態＞
第一実施形態、第二実施形態では、進路変更の要求原因に基づいて、連続的な進路変更の規制を変更したが、走行時の他の状況に基づいて規制を変更してもよい。本実施形態では車両Ｖの走行環境に基づいて規制を変更する場合について説明する。

車両Ｖの走行環境としては、車両Ｖが走行中の地図上の領域を挙げることができる。例えば、交通量が少ない地域では多い地域よりも連続的な車線変更の規制を緩和することができる。交通量は、更に時間帯で区別してもよい。また、地図上の領域の別の例として、車線変更が多くなる走行路を挙げることができる。図８（Ａ）はその一例を示す。同図の領域１００では、車線数がＬ１～Ｌ６まで６車線あり、車線Ｌ１から分岐路である車線Ｌ６へ到達するには、車線変更を繰り返さなければならない。このような事前に定められた領域においては、車線変更の規制を緩くしてもよい。規制の緩和は、車線変更の許可或いは規制期間の変更であってもよい。車両Ｖの現在位置は、ＥＣＵ２８の認識結果により特定することができる。

車両Ｖの走行環境の別の例としては、車両Ｖと進行方向最寄りの分岐点との距離の状況を挙げることができる。分岐点が近い場合、車両Ｖを分岐路に向けて車線変更する可能性があるため、車両Ｖの現在位置から分岐点までの距離が近い場合は遠い場合よりも連続的な車線変更の規制を緩くする。図８（Ｂ）はその一例を示しており、分岐点から手前の距離Ｌ（例えば１００ｍ）の範囲で連続的な車線変更の規制を緩くする。なお、同様の観点で、図４（Ｃ）に例示した車線減少等の場合における合流点から手前の距離Ｌの範囲で連続的な車線変更の規制を緩くしてもよい。

車両Ｖの走行環境の別の例としては、車両Ｖと最寄りの有料道路の料金所との距離の状況を挙げることができる。料金所付近では、各ゲートに対応した通路に向けて車両Ｖを進路変更する可能性がある。車両Ｖの現在位置から分岐点までの距離が近い場合は遠い場合よりも連続的な車線変更の規制を緩くする。図９（Ａ）はその一例を示している。図示の例では、料金所１０１に複数のゲートＧ（例えば無人ゲート。図示の例では４つ。）が設けられている。料金所から手前の距離Ｌ（例えば１００ｍ）の範囲で連続的な車線変更の規制を緩くする。

なお、料金所１０１は、有料道路の入口の料金所であってもよいし、出口の料金所であってもよい。また、各ゲートＧに対応した通路については、図９（Ａ）の例のように通路を区切る境界線がない場合があるが、本実施形態ではこうした通路も車線と呼ぶ場合がある。

車両Ｖの走行環境の別の例としては、車両Ｖの走行している車線の種別を挙げることができる。例えば、車両Ｖが追越車線を走行している場合は、走行車線へ車線変更される方が望ましい。したがって、車両Ｖが走行している車線が追越車線である場合は走行車線を走行している場合よりも連続的な車線変更の規制を緩くし、走行車線への車線変更を促すことができる。図９（Ｂ）は走行車線Ｌ１から追越車線Ｌ２へ車両Ｖが車線変更した場合を示している。この後、車両Ｖは連続的な車線変更の規制を受けるが走行車線Ｌ１へ戻ることを促すために、規制を緩くすることができる。

また、車線の種別の別の例として、車両Ｖを目的地に誘導する経路誘導において選択された選択車線か否かを挙げることができる。経路誘導上、車両Ｖが選択車線上を走行することが好ましい。したがって、車両Ｖが走行中の車線が選択車線である場合、選択車線ではない車線である場合よりも規制を厳しくすることで、車両Ｖを選択車線に維持され易くしてもよい。図９（Ｃ）は、経路誘導による経路ＧＲに沿って車両Ｖが車線Ｌ２から車線Ｌ１へ車線変更した状況を示している。この後の連続的な車線変更に関し、車線Ｌ１は選択車線であるため規制を厳しくし、乗員が車線Ｌ２へ車線変更を指示した場合は、許可されないようにすることができる。

図１０は本実施形態における図２（Ｂ）の許否決定処理の例を示すフローチャートであり、車両Ｖの走行環境に基づいて、連続的な車線変更の規制を変更する。第一実施形態、第二実施形態のように車線変更要求の要求原因は問われない例である。

Ｓ４１でＥＣＵ２０は、物標の認識結果等を参照して、車両Ｖが安全に車線変更可能な状況であるか否かを判定する。図５の例のＳ２１と同じ処理である。車線変更可能な状況であればＳ４２へ進み、車線変更可能な状況でなければＳ４８へ進む。Ｓ４８では車線変更の不許可を設定して処理を終了する。

Ｓ４２でＥＣＵ２０は、前回の車線変更から規制時間Ｔを経過しているか否かを判定する。すなわち、連続的な車線変更か否かを判定する。規制時間Ｔを経過しているか否かは図２（Ｂ）のＳ１４で作動を開始したタイマを参照することにより判定する。規制時間Ｔを経過していればＳ４８へ進み、車線変更の許可を設定して処理を終了する。規制時間Ｔを経過していなければＳ４３へ進む。

Ｓ４３でＥＣＵ２０は、車両Ｖが地図上の所定の領域を走行中か否かを判定する。所定の領域とは、例えば、予め定めた交通量が少ない地域や図８（Ａ）に示した領域１００である。車両Ｖが所定の領域を走行中と判定した場合はＳ４８へ進んで車線変更の許可を設定し、車両Ｖが所定の領域を走行中でないと判定した場合はＳ４４へ進む。

Ｓ４４でＥＣＵ２０は、車両Ｖが分岐点に近い範囲を走行中か否かを判定する。例えば、図８（Ｂ）に例示した距離Ｌの範囲を車両Ｖが走行中か否かを判定する。車両Ｖが分岐点に近い範囲を走行中と判定した場合はＳ４８へ進んで車線変更の許可を設定し、車両Ｖが分岐点に近い範囲を走行中ではないと判定した場合はＳ４５へ進む。

Ｓ４５でＥＣＵ２０は、車両Ｖが料金所１０１に近い範囲を走行中か否かを判定する。例えば、図９（Ａ）に例示した距離Ｌの範囲を車両Ｖが走行中か否かを判定する。車両Ｖが料金所１０１に近い範囲を走行中と判定した場合はＳ４８へ進んで車線変更の許可を設定し、車両Ｖが料金所１０１に近い範囲を走行中ではないと判定した場合はＳ４６へ進む。

Ｓ４６でＥＣＵ２０は、車両Ｖが経路誘導による選択車線を走行中か否かを判定する。例えば、図９（Ｃ）に例示したように車線Ｌ１を走行中か否かを判定する。車両Ｖが選択車線を走行中と判定した場合はＳ４８へ進んで車線変更の許可を設定し、車両Ｖが選択車線を走行中でないと判定した場合はＳ４７へ進む。

Ｓ４７でＥＣＵ２０は、車両Ｖが追越車線を走行中か否かを判定する。例えば、図９（Ｂ）に例示したように車線Ｌ２を走行中か否かを判定する。車両Ｖが追越車線を走行中と判定した場合はＳ４８へ進んで車線変更の許可を設定し、車両Ｖが追越車線を走行中でないと判定した場合はＳ４９へ進んで車線変更の不許可を設定して処理を終了する。

以上のように本実施形態によれば、車両Ｖの走行環境に基づき車両Ｖの連続的な車線変更の規制を変更したこれにより、例えば、連続的な車線変更が乗員の指示であっても、走行環境に応じて許可される場合があり、車両Ｖの利便性を大きく低下させることがなく、連続的な車線変更を規制できる。

なお、図１０の例では、走行環境に応じて連続的な車線変更を許容する処理としたが、第二実施形態のように規制期間を変更する処理であってもよい。また、走行環境として、所定領域（Ｓ４３）、分岐点までの距離（Ｓ４４）、料金所１０１までの距離（Ｓ４５）、車線の種類（Ｓ４６、Ｓ４７）を例示したが、これらの少なくともいずれか１つを判断要素としてもよいし、逆に他の走行環境（例えば合流点までの距離）を判断要素に加えてもよい。

＜第四実施形態＞
連続的な車線変更の規制を変更する走行時の状況として、車線変更の頻度を考慮してもよい。車線変更の頻度が少なければ車線変更の規制を緩くし、多ければ規制を厳しくする。図１１（Ａ）は連続的な車線変更の規制に関わるＥＣＵ２０の処理例を示し、図２（Ｂ）の処理例に代わる処理例を示している。以下、図２（Ｂ）の処理例と同じ処理については説明を省略し、異なる処理について説明する。

Ｓ１３でＥＣＵ２０は車線変更が完了したと判定した場合、図２（Ｂ）のＳ１４に代えてＳ１４’でＥＣＵ２０は車線変更の頻度を演算する。頻度は単位走行距離あたりの車線変更回数として演算できる。例えば、車線変更完了毎にその完了地点を記録しておき、車線変更時に所定の走行区間（例えば直近５００ｍの区間）での車線変更回数を特定する。特定した回数を頻度とする。

図１１（Ｂ）は本実施形態における図２（Ｂ）の許否決定処理の例を示すフローチャートである。Ｓ５１でＥＣＵ２０は、物標の認識結果等を参照して、車両Ｖが安全に車線変更可能な状況であるか否かを判定する。図５の例のＳ２１と同じ処理である。車線変更可能な状況であればＳ５２へ進み、車線変更可能な状況でなければＳ５４へ進む。Ｓ５４では車線変更の不許可を設定して処理を終了する。

Ｓ５２でＥＣＵ２０は、Ｓ１４’で演算した頻度が閾値（例えば数回）を超えるかを判定する。閾値を超えると判定した場合はＳ５４へ進み車線変更の不許可を設定して処理を終了する。閾値を超えないと判定した場合はＳ５３へ進み車線変更の許可を設定して処理を終了する。

このように本実施形態では、車線変更の頻度を参酌することで、周囲に迷惑な車線変更の繰り返しは規制する一方、必要と思われる車線変更を許可することができる。なお、図１１（Ｂ）の例では、車線変更の頻度が少なければ連続的な車線変更を許容する処理としており、規制期間の長さは車線変更の不許可と許可の場合の二種類（規制時間Ｔの場合と、規制時間０の場合）である。しかし、頻度に応じてそれぞれ規制期間の長さが異なるものであってもよい。例えば、頻度を１、２、３以上の３段階に区分けし、頻度３以上について規制時間Ｔ１、頻度２について規制時間Ｔ２（＜Ｔ１）、頻度１について規制時間Ｔ３（＝０）としてもよい。いずれにしても、頻度が多い場合は少ない場合よりも規制期間を短く設定することで、周囲に迷惑な車線変更の繰り返しは規制する一方、必要と思われる車線変更を許可することができる。

＜他の実施形態＞
第一実施形態から第二実施形態は適宜組合せ可能である。第一実施形態と第三実施形態とを組み合わせる場合、要求原因と走行環境とはいずれを優先することも可能である。例えば、要求原因を優先した場合、経路誘導による車線変更要求であれば、走行環境を問わずに連続的な車線変更が許容され、また、乗員の指示による車線変更要求であれば、走行環境次第で連続的な車線変更が許容されることになる。逆に、走行環境を優先した場合、所定の領域を走行中であれば（Ｓ４３）、車線変更の要求原因を問わずに連続的な車線変更が許容されることになる。

また、要求原因と走行環境とを加重的な要件とすることも可能である。例えば、分岐点までの残距離が所定の距離以下の場合で（図８（Ｂ））、進路変更の要求原因が経路誘導である場合は車両Ｖの連続的な進路変更を緩和する（規制しない、或いは、有長の規制期間を短くする）ものであってもよい。同様に、料金所までの残距離が所定の距離以下の場合で（図９（Ａ））、進路変更の要求原因が経路誘導である場合は車両Ｖの連続的な進路変更を緩和する（規制しない、或いは、有長の規制期間を短くする）ものであってもよい。

＜実施形態のまとめ＞
上記実施形態は、少なくとも以下の実施形態を開示する。

１．上記実施形態の車両用制御装置(例えば1)は、
車両を制御する車両用制御装置であって、
進路変更を含む前記車両の走行を制御する走行制御手段(例えば20,S3)と、
前記走行制御手段による前記車両の所定期間内の複数回の進路変更を規制する規制手段(例えば20,S12)と、を備え、
前記規制手段による規制は、走行時の前記車両の状況に基づいて変更される。
この実施形態によれば、連続的な進路変更が一律に規制されるのではなく、走行時の車両の状況に基づいて変更されるので、車両の利便性を大きく低下させることなく、車両の連続的な進路変更を規制することができる。

２．上記実施形態では、
前記状況は、進路変更の要求原因を含む(例えば図4(A)-図4(C))。
この実施形態によれば、進路変更要求の要求原因で区別して規制を変更することにより、要求原因に応じた規制及びその緩和を行うことができる。

３．上記実施形態では、
前記要求原因は、前記走行制御手段の制御により前記車両を目的地に誘導する経路誘導を含み、
前記規制手段は、前記経路誘導を要求原因とする場合は、前記進路変更を規制しない(例えばS24)。
この実施形態によれば、経路誘導をより円滑に行うことができる。

４．上記実施形態では、
前記要求原因は、前記走行制御手段の制御により前記車両を目的地に誘導する経路誘導を含み、
前記規制手段は、分岐点までの残距離が所定の距離以下の場合における前記経路誘導を要求原因とする場合は、前記進路変更を規制しない。
この実施形態によれば、経路誘導のために特に必要な場合に規制を緩和できる。

５．上記実施形態では、
請求項２に記載の車両用制御装置であって、
前記要求原因は、前記走行制御手段の制御により前記車両を目的地に誘導する経路誘導を含み、
前記規制手段は、有料道路の料金所までの残距離が所定の距離以下の場合における前記経路誘導を要求原因とする場合は、前記進路変更を規制しない、
ことを特徴とする車両用制御装置。
この実施形態によれば、経路誘導のために特に必要な場合に規制を緩和できる。

６．上記実施形態では、
前記要求原因は、
前記走行制御手段の制御により前記車両を目的地に誘導する経路誘導(例えば図4(A))と、
前記走行制御手段の制御による走行中の先行車の追い越し(例えば図4(B))と、
前記走行制御手段の制御による走行中の走行路の車線減少(例えば図4(C))と、
乗員による進路変更指示(例えば51,52)と、
の少なくともいずれか２つを含む。
この実施形態によれば、車線変更要求の要求原因で区別して規制を変更することにより、要求原因に応じた規制及びその緩和を行うことができる。

７．上記実施形態では、
前記要求原因は、
乗員による進路変更指示と、
前記走行制御手段による前記車両の走行制御上のシステム要求と、を含み、
前記進路変更指示を要求原因とする場合は、前記システム要求を要求原因とする場合よりも、前記規制手段による規制が厳しい(例えば図5,図7)。
この実施形態によれば、乗員が不必要に連続的な進路変更を指示する場合に、その実行を規制する一方、システム側で必要な進路変更を実行することができる。

８．上記実施形態では、
前記要求原因は、
前記走行制御手段の制御により前記車両を目的地に誘導する経路誘導と、
乗員による進路変更指示と、を含み、
前記規制手段は、
前記進路変更指示を要求原因とする場合は、前記車両の前記所定期間(例えばT又はT1)内の複数回の進路変更を規制し、
前記経路誘導を要求原因とする場合は、前記進路変更を規制しないか(例えばS24)、または、前記所定期間よりも短い期間内の(例えばS35)、前記車両の複数回の進路変更を規制する。
この実施形態によれば、乗員が不必要に連続的な進路変更を指示する場合に、その実行を規制する一方、経路誘導に必要な進路変更を実行することができる。

９．上記実施形態では、
前記状況は、前記車両の走行環境を含む(例えば図8(A)-図8(B))。
この実施形態によれば、車両の走行環境の種別で区別して規制を変更することにより、走行路や地理的事情に応じた規制及びその緩和を行うことができる。

１０．上記実施形態では、
前記状況は、複数車線の走行路における前記車両が走行中の車線を含む(例えば図9(B),図9(C))。
この実施形態によれば、車線で区別して規制を変更することができる。

１１．上記実施形態では、
前記車両が走行中の車線が、前記走行制御手段の制御により前記車両を目的地に誘導する経路誘導において選択された選択車線である場合、前記選択車線ではない車線である場合よりも前記規制手段による規制が厳しい(例えばS46)。
この実施形態によれば、経路誘導で選択された車線での車両の走行を維持し易くすることができる。

１２．上記実施形態では、
前記状況は、分岐点に対する前記車両の現在位置を含み(例えば図8(B))、
前記分岐点から前記現在位置が近い場合は、遠い場合よりも前記規制手段による規制が緩い(例えばS44)。
この実施形態によれば、連続的な進路変更を規制しつつ、分岐点に備えた進路変更を行い易くすることができる。

１３．上記実施形態では、
前記状況は、前記車両が走行中の地図上の領域(例えば100)を含む。
この実施形態によれば、地理的な事情に対応して規制を変更できる。

１４．上記実施形態では、
前記規制手段による規制の変更は、規制の有無又は前記所定期間の長さの変更の少なくともいずれかを含む。

１５．上記実施形態では、
前記状況は、単位走行距離あたりの進路変更回数を含み、
前記所定期間は、前記単位走行距離あたりの前記進路変更回数が多い場合は少ない場合よりも短く設定される(例えば図11(B))。
この実施形態によれば、進路変更の頻度を参酌することで、周囲に迷惑な進路変更の繰り返しは規制する一方、必要と思われる進路変更を許可することができる。

１６．上記実施形態の車両は、
上記車両用制御装置を備えた車両(例えばV)である。
この実施形態によれば、連続的な進路変更が一律に規制されるのではなく、走行時の状況に基づいて変更されるので、車両の利便性を大きく低下させることなく、車両の連続的な進路変更を規制することができる。

以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

Ｖ 車両、１ 制御装置、２０ ＥＣＵ

Claims (6)

1. 車両を制御する車両用制御装置であって、
   進路変更を含む前記車両の走行を制御する走行制御手段と、
   前記走行制御手段による前記車両の所定期間内の複数回の進路変更を規制する規制手段と、を備え、
   前記規制手段による規制は、走行時の前記車両の状況に基づいて変更され、
   前記状況は、進路変更の要求原因を含み、
   前記要求原因は、前記走行制御手段の制御により前記車両を目的地に誘導する経路誘導を含み、
   前記規制手段は、分岐点までの残距離が所定の距離以下の場合における前記経路誘導を要求原因とする場合は、前記進路変更を規制しない、
   ことを特徴とする車両用制御装置。
2. 車両を制御する車両用制御装置であって、
   進路変更を含む前記車両の走行を制御する走行制御手段と、
   前記走行制御手段による前記車両の所定期間内の複数回の進路変更を規制する規制手段と、を備え、
   前記規制手段による規制は、走行時の前記車両の状況に基づいて変更され、
   前記状況は、進路変更の要求原因を含み、
   前記要求原因は、前記走行制御手段の制御により前記車両を目的地に誘導する経路誘導を含み、
   前記規制手段は、有料道路の料金所までの残距離が所定の距離以下の場合における前記経路誘導を要求原因とする場合は、前記進路変更を規制しない、
   ことを特徴とする車両用制御装置。
3. 車両を制御する車両用制御装置であって、
   進路変更を含む前記車両の走行を制御する走行制御手段と、
   前記走行制御手段による前記車両の所定期間内の複数回の進路変更を規制する規制手段と、を備え、
   前記規制手段による規制は、走行時の前記車両の状況に基づいて変更され、
   前記状況は、進路変更の要求原因を含み、
   前記要求原因は、
   乗員による進路変更指示と、
   前記走行制御手段による前記車両の走行制御上のシステム要求と、を含み、
   前記進路変更指示を要求原因とする場合は、前記システム要求を要求原因とする場合よりも、前記規制手段による規制が厳しい、
   ことを特徴とする車両用制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車両用制御装置であって、
   前記規制手段による規制の変更は、規制の有無又は前記所定期間の長さの変更の少なくともいずれかを含む、
   ことを特徴とする車両用制御装置。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車両用制御装置であって、
   前記の状況は、単位走行距離あたりの進路変更回数を含み、
   前記所定期間は、前記単位走行距離あたりの前記進路変更回数が多い場合は少ない場合よりも短く設定される、
   ことを特徴とする車両用制御装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の車両用制御装置を備えた車両。

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