JP7276112B2 - Lane change decision device - Google Patents

Lane change decision device Download PDF

Info

Publication number
JP7276112B2
JP7276112B2 JP2019229136A JP2019229136A JP7276112B2 JP 7276112 B2 JP7276112 B2 JP 7276112B2 JP 2019229136 A JP2019229136 A JP 2019229136A JP 2019229136 A JP2019229136 A JP 2019229136A JP 7276112 B2 JP7276112 B2 JP 7276112B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
lane
change
lane change
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019229136A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021095078A (en
Inventor
剛広 瀬田
祥太 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2019229136A priority Critical patent/JP7276112B2/en
Publication of JP2021095078A publication Critical patent/JP2021095078A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7276112B2 publication Critical patent/JP7276112B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Description

本発明は、車線変更決定装置に関する。 The present invention relates to a lane change determination device.

車両の自動運転制御に利用するために、車両の現在位置と、車両の目的地と、地図データとに基づいて、車両の走行予定経路が生成されて、車両はこの走行予定経路に沿って走行するように制御される。 A planned travel route for the vehicle is generated based on the current position of the vehicle, the destination of the vehicle, and map data, and the vehicle travels along the planned travel route for use in automatic driving control of the vehicle. controlled to

車両は、将来の右折、左折、現在走行中の道路から合流先の他の道路への進入、現在走行中の道路から分岐先の他の道路への退出、又は、先行する車両を追い越すためなどの理由によって、現在走行中の道路内で車線変更する場合がある。 A vehicle may turn right or left in the future, enter a merging road from the current road, exit from the current road to another road, or overtake a preceding vehicle. For some reason, you may change lanes on the road you are currently traveling on.

車両の車線変更中には、車両に搭乗しているユーザに対して、横加速度のような慣性力が少なからず働く。 During a lane change of a vehicle, a user in the vehicle is subject to considerable inertial forces, such as lateral acceleration.

例えば、特許文献1は、車両がカーブに進入した場合、カーブの形状に応じて決定される上限車両速度を超える場合、車線変更の開始条件が成立したとしても車線変更の支援を行わない操舵支援装置を提案している。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200000 discloses a steering assistance system that does not assist lane change even if a lane change start condition is satisfied when a vehicle enters a curve and exceeds an upper limit vehicle speed determined according to the shape of the curve. I am proposing a device.

国際公開第2017/159493号WO2017/159493

特許文献1が提案しているように、カーブの形状に応じて決定される上限車両速度だけに基づいて、カーブ内での車線変更を実行の有無を決定すると、車線変更を決定する条件に対して過剰な制限を与えるおそれがある。また、カーブの形状に応じて決定される上限車両速度だけに基づいて、カーブ内での車線変更を実行の有無を決定すると、車線変更時の車両の運動に起因して、ユーザに対して不快な乗り心地を与えるおそれがある。 As proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-100000, if it is determined whether or not to execute a lane change within a curve based only on the upper limit vehicle speed that is determined according to the shape of the curve, the condition for determining the lane change is not met. may be overly restrictive. Further, if it is determined whether or not to execute a lane change within the curve based only on the upper vehicle speed limit determined according to the shape of the curve, the motion of the vehicle at the time of lane change may cause discomfort to the user. It may give you a comfortable ride.

そこで、本発明は、車線変更を決定する条件に対して過剰な制限を与えることなく、車線変更時の車両の運動が起因となってユーザが不快に感じることを低減できる車線変更決定装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a lane change determination device that can reduce the user's discomfort caused by the movement of the vehicle when changing lanes without imposing excessive restrictions on the conditions for determining lane changes. intended to

一の実施形態によれば、車線変更決定装置が提供される。この車線変更決定装置は、走行予定経路の所定の区間内において車線変更を行うか否かを決定する車線変更決定部と、車線変更を行うことが決定された場合、所定の区間内の複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両の動作状態の変化量を示す評価値を求める評価値算出部と、最小の評価値を示す車線変更検討位置を、車線変更を行う候補位置として決定する車線変更位置決定部と、を有する。 According to one embodiment, a lane change decision device is provided. This lane change determination device includes a lane change determination unit that determines whether or not to change lanes within a predetermined section of the planned travel route, and a plurality of lane change determination units within the predetermined section when it is determined to change lanes. For each lane change consideration position, an evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value indicating the amount of change in the operating state of the vehicle when a lane change is executed; and a lane change position determination unit that determines a candidate position for performing

本発明に係る車線変更決定装置は、車線変更を決定する条件に対して過剰な制限を与えることなく、加速度変化等の車両の運動が起因となってユーザへ与える不快感を低減できるという効果を奏する。 The lane change determination device according to the present invention has the effect of reducing the user's discomfort caused by vehicle motion such as changes in acceleration without imposing excessive restrictions on the conditions for determining lane changes. Play.

車線変更決定装置が実装される車両制御システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle control system in which a lane change determination device is implemented; FIG. 車線変更決定装置の一つの実施形態である電子制御装置のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the electronic control unit which is one Embodiment of a lane change determination apparatus. 車線変更決定処理に関する、電子制御装置のプロセッサの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a processor of an electronic control unit regarding lane change decision processing. 車線変更を含む走行予定車線計画を生成する処理を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating processing for generating a planned driving lane plan including a lane change; FIG. 加速度の変化量を示す評価値を求める処理を説明する図(その1)である。FIG. 11 is a diagram (part 1) for explaining a process of obtaining an evaluation value indicating the amount of change in acceleration; 加速度の変化量を示す評価値を求める処理を説明する図(その2)である。FIG. 9 is a diagram (part 2) for explaining the process of obtaining an evaluation value indicating the amount of change in acceleration; 加速度の変化量を示す評価値を求める処理を説明する図(その3)である。FIG. 11 is a diagram (part 3) for explaining the process of obtaining an evaluation value indicating the amount of change in acceleration; 加速度の変化量を示す評価値を求める処理を説明する図(その4)である。FIG. 12 is a diagram (part 4) for explaining the process of obtaining an evaluation value indicating the amount of change in acceleration; 速度の変化量を示す評価値を求める処理を説明する図(その1)である。FIG. 11 is a diagram (part 1) for explaining a process of obtaining an evaluation value indicating the amount of change in velocity; 速度の変化量を示す評価値を求める処理を説明する図(その2)である。FIG. 11 is a diagram (part 2) for explaining the process of obtaining an evaluation value indicating the amount of change in speed; 速度の変化量を示す評価値を求める処理を説明する図(その3)である。FIG. 13 is a diagram (part 3) for explaining the process of obtaining an evaluation value indicating the amount of change in speed; 加速度の変化量を示す評価値を求める処理を説明する図(その4)である。FIG. 12 is a diagram (part 4) for explaining the process of obtaining an evaluation value indicating the amount of change in acceleration; 操舵角の変化量を示す評価値を求める処理を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating processing for obtaining an evaluation value that indicates the amount of change in steering angle; 車線変更決定処理を含む、車両制御システムの動作フローチャートである。4 is an operation flowchart of the vehicle control system including lane change determination processing;

以下、図を参照しつつ、車線変更決定装置について説明する。この車線変更決定装置は、走行予定経路の所定の区間内において車線変更を行うか否かを決定する。車線変更決定装置は、車線変更を行うことが決定された場合、所定の区間内の複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両の動作状態の変化量を示す評価値を求める。車線変更決定装置は、最小の評価値を示す車線変更検討位置を、車線変更を行う変更候補位置として決定する。これにより、車線変更決定装置は、車線変更を決定する条件に対して過剰な制限を与えることなく、車線変更時の車両の運動が起因となってユーザが不快に感じることを低減できる。 The lane change determination device will be described below with reference to the drawings. This lane change determination device determines whether or not to change lanes within a predetermined section of the planned travel route. The lane change determination device indicates the amount of change in the operating state of the vehicle when the lane change is executed for each of the plurality of lane change consideration positions within the predetermined section when it is determined that the lane change is to be performed. Find the evaluation value. The lane change determination device determines the lane change consideration position showing the minimum evaluation value as a change candidate position for lane change. As a result, the lane change determination device can reduce the user's discomfort caused by the motion of the vehicle when changing lanes, without imposing excessive restrictions on the conditions for determining lane changes.

図1は、車線変更決定装置が実装される車両制御システムの概略構成図である。また、図2は、車線変更決定装置の一つの実施形態である電子制御装置のハードウェア構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle control system in which a lane change determination device is installed. Moreover, FIG. 2 is a hardware block diagram of the electronic control unit which is one embodiment of the lane change determination device.

本実施形態では、車両10に搭載され、且つ、車両10を制御する車両制御システム1は、車両の前方の画像を撮影するカメラ2と、車両10の前後左右に配置されるLiDARセンサ3a~3dとを有する。また、車両制御システム1は、測位情報受信機4と、地図情報記憶装置5と、ユーザインターフェース(UI)6と、ナビゲーション装置7と、車線変更決定装置の一例である電子制御装置(ECU)8とを有する。 In this embodiment, a vehicle control system 1 mounted on a vehicle 10 and controlling the vehicle 10 includes a camera 2 that captures an image in front of the vehicle, and LiDAR sensors 3a to 3d that are arranged on the front, rear, left, and right of the vehicle 10. and The vehicle control system 1 also includes a positioning information receiver 4, a map information storage device 5, a user interface (UI) 6, a navigation device 7, and an electronic control unit (ECU) 8, which is an example of a lane change determination device. and

カメラ2と、LiDARセンサ3a~3dと、地図情報記憶装置5と、UI6と、ナビゲーション装置7と、ECU8とは、コントローラエリアネットワークといった規格に準拠した車内ネットワークを介して通信可能に接続される。 The camera 2, the LiDAR sensors 3a to 3d, the map information storage device 5, the UI 6, the navigation device 7, and the ECU 8 are communicably connected via an in-vehicle network conforming to a standard such as a controller area network.

カメラ2は、車両10の前方を向くように、例えば、車両10の車室内に取り付けられる。カメラ2は、所定の周期で設定される画像情報取得時刻において、車両10の前方の所定の領域が表された画像を生成する。生成された画像には、車両10の周囲の他の車両又は車両10の前方の所定の領域内に含まれる路面上の車線区画線などの地物が表わされる。カメラ2により生成される画像は、カラー画像であってもよく、又は、グレー画像であってもよい。カメラ2は、撮像部の一例であり、CCDあるいはC-MOSなど、可視光に感度を有する光電変換素子のアレイで構成された2次元検出器と、その2次元検出器上に撮影対象となる領域の像を結像する撮像光学系を有する。 The camera 2 is mounted, for example, in the vehicle interior of the vehicle 10 so as to face the front of the vehicle 10 . The camera 2 generates an image representing a predetermined area in front of the vehicle 10 at image information acquisition times set in a predetermined cycle. The generated image represents other vehicles around the vehicle 10 or features such as lane markings on the road surface included within a predetermined area in front of the vehicle 10 . The image produced by camera 2 may be a color image or a gray image. The camera 2 is an example of an imaging unit, and includes a two-dimensional detector composed of an array of photoelectric conversion elements sensitive to visible light, such as a CCD or C-MOS, and an object to be photographed on the two-dimensional detector. It has an imaging optical system that forms an image of the area.

カメラ2は、画像を生成する度に、画像及び画像を生成した画像情報取得時刻を、車内ネットワークを介してECU8へ出力する。画像は、ECU8において、車両の位置を推定する処理に使用されると共に、車両10の周囲の他の物体を検出する処理に使用される。 Each time an image is generated, the camera 2 outputs the image and the image information acquisition time at which the image was generated to the ECU 8 via the in-vehicle network. The image is used in the ECU 8 for processing to estimate the position of the vehicle and for processing to detect other objects around the vehicle 10 .

LiDARセンサ3a~3dのそれぞれは、車両10の前方、左側方、後方、右側方を向くように、例えば、車両10の外面に取り付けられる。LiDARセンサ3a~3dのそれぞれは、所定の周期で設定される距離情報取得時刻において、車両10の前方、左側方、後方、右側方に向けてパルス状のレーザを同期して発射して、反射物により反射された反射波を受信する。反射波が戻ってくるのに要する時間は、レーザが照射された方向に位置する地物と車両10との間の距離情報を有する。LiDARセンサ3a~3dのそれぞれは、レーザの照射方向及び反射波が戻ってくるのに要する時間を含む反射波情報を、レーザを発射した反射波情報取得時刻と共に、車内ネットワークを介してECU8へ出力する。反射波情報は、ECU8において、車両10の周囲の他の物体を検出する処理に使用される。 The LiDAR sensors 3a to 3d are attached to the outer surface of the vehicle 10, for example, so as to face the front, left, rear, and right sides of the vehicle 10, respectively. Each of the LiDAR sensors 3a to 3d synchronously emits a pulsed laser toward the front, left side, rear, and right side of the vehicle 10 at the distance information acquisition time set in a predetermined cycle, and reflects it. Receive reflected waves reflected by objects. The time required for the reflected wave to return has information about the distance between the vehicle 10 and the feature located in the direction in which the laser was irradiated. Each of the LiDAR sensors 3a to 3d outputs reflected wave information, including the laser irradiation direction and the time required for the reflected wave to return, along with the reflected wave information acquisition time at which the laser was emitted to the ECU 8 via the in-vehicle network. do. The reflected wave information is used by the ECU 8 for processing to detect other objects around the vehicle 10 .

測位情報受信機4は、車両10の現在位置を表す測位情報を出力する。例えば、測位情報受信機4は、GPS受信機とすることができる。測位情報受信機4は、GPS電波を受信する測位情報受信部4aと、測位情報受信部4aが受信したGPS電波に基づいて、車両10の現在位置を表す測位情報を出力するプロセッサ4bとを有する。プロセッサ4bは、測位情報受信部4aが所定の受信周期で測位情報を取得する度に、測位情報及び測位情報を取得した測位情報取得時刻を、地図情報記憶装置5へ出力する。 The positioning information receiver 4 outputs positioning information representing the current position of the vehicle 10 . For example, the positioning information receiver 4 can be a GPS receiver. The positioning information receiver 4 has a positioning information receiving section 4a that receives GPS radio waves, and a processor 4b that outputs positioning information representing the current position of the vehicle 10 based on the GPS radio waves received by the positioning information receiving section 4a. . The processor 4b outputs the positioning information and the positioning information acquisition time at which the positioning information is acquired to the map information storage device 5 every time the positioning information receiving unit 4a acquires the positioning information at a predetermined reception cycle.

地図情報記憶装置5は、プロセッサ(図示せず)と、磁気ディスクドライブ又は不揮発性の半導体メモリなどの記憶装置(図示せず)とを有しており、この記憶装置は、車両10の現在位置を含む相対的に広い範囲(例えば10~30km四方の範囲)の広域地図情報を記憶する。この広域地図情報は、道路上の車線区画線などの地物、構造物の種類及び位置を表す情報、道路の法定速度などを含む高精度地図情報であることが好ましい。なお、道路上の地物、構造物の位置は、例えば、実空間における所定の基準位置を原点とする世界座標系で表される。プロセッサは、車両10の現在位置に応じて、車両制御システム1に含まれる無線通信装置(図示せず)を介した無線通信により、基地局を介して外部のサーバから広域地図情報を受信して記憶装置に記憶する。プロセッサは、測位情報受信機4から測位情報を入力する度に、記憶装置に記憶している広域地図情報を参照して、測位情報により表される現在位置を含む相対的に狭い領域(例えば、100m~10km四方の範囲)の地図情報、測位情報及び測位情報取得時刻を、車内ネットワークを介してECU8へ出力する。また、地図情報記憶装置のプロセッサは、測位情報受信機4から測位情報及び測位情報取得時刻を受信する度に、測位情報及び測位情報取得時刻を、車内ネットワークを介してナビゲーション装置7へ送信する。 The map information storage device 5 has a processor (not shown) and a storage device (not shown) such as a magnetic disk drive or nonvolatile semiconductor memory. It stores wide-area map information of a relatively wide range (for example, a range of 10 to 30 km square) including . This wide-area map information is preferably high-precision map information including features such as lane markings on roads, information representing types and positions of structures, legal speeds of roads, and the like. Note that the positions of features and structures on roads are represented, for example, by a world coordinate system with a predetermined reference position in real space as the origin. The processor receives wide area map information from an external server via a base station by wireless communication via a wireless communication device (not shown) included in the vehicle control system 1 according to the current position of the vehicle 10. Store in memory. Each time the positioning information is input from the positioning information receiver 4, the processor refers to the wide-area map information stored in the storage device to refer to a relatively narrow area (for example, 100 m to 10 km square) map information, positioning information, and positioning information acquisition time are output to the ECU 8 via the in-vehicle network. Further, the processor of the map information storage device transmits the positioning information and the positioning information acquisition time to the navigation device 7 via the in-vehicle network every time it receives the positioning information and the positioning information acquisition time from the positioning information receiver 4 .

UI6は、通信部の一例であり、ECU8に制御されて、車両10の走行情報及び車両10の制御を自動制御から手動制御へ変更する制御変更通知などをドライバへ通知し、またドライバから車両10に対する操作に応じた操作信号を生成する。車両10の走行情報は、車両の位置、走行予定経路、車線変更を行う予定などの車両の現在及び将来の経路に関する情報などを含む。車両10の走行情報は、例えば、車両10が走行車線から隣接する車線へ車線変更を行うことに関係する情報を含んでいてもよい。UI6は、走行情報などをドライバへ通知する通知装置として、例えば、液晶ディスプレイ又はタッチパネルを有する。また、UI6は、ドライバから車両10への操作情報を入力する入力装置として、例えば、タッチパネル又は操作ボタンを有する。操作情報として、例えば、目的地、経由地、車両速度、その他の車両の制御情報、及び、制御変更通知に対するドライバの回答などが挙げられる。UI6は、入力された操作情報を、車内ネットワークを介してECU8へ出力する。 The UI 6 is an example of a communication unit, and is controlled by the ECU 8 to notify the driver of driving information of the vehicle 10 and a control change notification to change the control of the vehicle 10 from automatic control to manual control, etc. generates an operation signal according to an operation on the The travel information of the vehicle 10 includes information regarding the current and future routes of the vehicle, such as the position of the vehicle, the planned travel route, and the plan to change lanes. The travel information of the vehicle 10 may include, for example, information related to the vehicle 10 making a lane change from the travel lane to an adjacent lane. The UI 6 has, for example, a liquid crystal display or a touch panel as a notification device for notifying the driver of travel information and the like. Moreover, UI6 has a touch panel or an operation button as an input device which inputs the operation information to the vehicle 10 from a driver, for example. The operation information includes, for example, the destination, the waypoint, the vehicle speed, other vehicle control information, and the driver's response to the control change notification. UI6 outputs the input operation information to ECU8 via an in-vehicle network.

ナビゲーション装置7は、ナビゲーション用地図情報と、車両10の目的地と、車両10の現在位置とに基づいて、車両10の現在位置から目的地までの走行予定経路を生成する。ナビゲーション装置7は、ナビゲーション用地図情報を記憶するメモリ(図示せず)と、プロセッサ(図示せず)とを有する。ナビゲーション用地図情報は、道路を表すリンクの位置情報と、リンクによって接続されるノードの位置情報とを有する。走行予定経路の道路配置は、道路を表すリンクと、リンクによって接続されるノードとによって表される。リンク及びノードの位置は、例えば、世界座標系の座標で表される。プロセッサは、メモリに記憶するナビゲーション用地図情報と、UI6から受信した車両10の目的地と、地図情報記憶装置5から受信した車両10の現在位置を表す測位情報とに基づいて、車両10の現在位置から目的地までの走行予定経路を生成する。プロセッサは、例えば、ダイクストラ法を用いて、車両10の走行予定経路を生成する。走行予定経路は、右折、左折、合流、分岐などの位置に関する情報を含む。プロセッサは、目的地が新しく設定された場合、又は、車両10の現在位置が走行予定経路から外れた場合などに、車両10の走行予定経路を新たに生成する。プロセッサは、走行予定経路を生成する度に、その走行予定経路を、車内ネットワークを介してECU8へ出力する。 The navigation device 7 generates a planned travel route from the current position of the vehicle 10 to the destination based on the navigation map information, the destination of the vehicle 10 and the current position of the vehicle 10 . The navigation device 7 has a memory (not shown) for storing navigation map information and a processor (not shown). The map information for navigation includes location information of links representing roads and location information of nodes connected by the links. The road layout of the planned travel route is represented by links representing roads and nodes connected by the links. The positions of links and nodes are represented, for example, by coordinates in the world coordinate system. The processor determines the current position of the vehicle 10 based on the map information for navigation stored in the memory, the destination of the vehicle 10 received from the UI 6, and the positioning information indicating the current position of the vehicle 10 received from the map information storage device 5. Generate a planned travel route from a position to a destination. The processor generates the planned travel route of the vehicle 10 using, for example, the Dijkstra method. The planned travel route includes information regarding positions such as right turns, left turns, merging, and branching. The processor newly generates a planned travel route for the vehicle 10 when a new destination is set, or when the current position of the vehicle 10 deviates from the planned travel route. Each time the processor generates a planned travel route, the processor outputs the planned travel route to the ECU 8 via the in-vehicle network.

ECU8は、車両10の走行を制御する。本実施形態では、ECU8は、走行予定経路の所定の区間内において車線変更を行うか否かを決定し、車線変更を行うことが決定された場合、所定の区間内の複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両の動作状態の変化量を示す評価値を求めて、最小の評価値を示す車線変更検討位置を、車線変更を行う変更候補位置として決定する車線変更決定処理を行う。そのために、ECU8は、通信インターフェース21と、メモリ22と、プロセッサ23とを有する。 The ECU 8 controls running of the vehicle 10 . In this embodiment, the ECU 8 determines whether or not to change lanes within a predetermined section of the planned travel route, and if it is determined to change lanes, the ECU 8 determines a plurality of lane change consideration positions within the predetermined section. For each of the above, an evaluation value indicating the amount of change in the operating state of the vehicle when the lane change is executed is obtained, and the lane change consideration position indicating the minimum evaluation value is determined as the change candidate position for lane change. Lane change determination processing is performed. Therefore, the ECU 8 has a communication interface 21 , a memory 22 and a processor 23 .

通信インターフェース(I/F)21は、通信部の一例であり、ECU8を車内ネットワークに接続するためのインターフェース回路を有する。すなわち、通信インターフェース21は、車内ネットワークを介して、UI6などと接続される。通信インターフェース21は、車内ネットワークを介して、カメラ2及び地図情報記憶装置5などと接続される。通信インターフェース21は、例えば、カメラ2から画像及び画像情報取得時刻を受信する度に、受信した画像及び画像情報取得時刻をプロセッサ23へわたす。また通信インターフェース21は、地図情報記憶装置5から地図情報、測位情報及び測位情報取得時刻を受信する度に、受信した地図情報、測位情報及び測位情報取得時刻をプロセッサ23へわたす。また通信インターフェース21は、図示しない車両速度センサ、加速度センサ及びヨーレートセンサから受信した車両速度、加速度及びヨーレートを、プロセッサ23へわたす。 A communication interface (I/F) 21 is an example of a communication unit, and has an interface circuit for connecting the ECU 8 to an in-vehicle network. That is, the communication interface 21 is connected to the UI 6 and the like via the in-vehicle network. The communication interface 21 is connected to the camera 2, the map information storage device 5, and the like via an in-vehicle network. For example, every time an image and image information acquisition time are received from the camera 2 , the communication interface 21 passes the received image and image information acquisition time to the processor 23 . Further, the communication interface 21 passes the received map information, positioning information and positioning information acquisition time to the processor 23 every time it receives the map information, the positioning information and the positioning information acquisition time from the map information storage device 5 . The communication interface 21 also passes vehicle speed, acceleration and yaw rate received from a vehicle speed sensor, acceleration sensor and yaw rate sensor (not shown) to the processor 23 .

メモリ22は、記憶部の一例であり、例えば、揮発性の半導体メモリ及び不揮発性の半導体メモリを有する。そしてメモリ22は、ECU8のプロセッサ23により実行される車線変更決定処理において使用される各種のデータ、カメラ2の光軸方向及び取り付け位置などの設置位置情報、撮像光学系の焦点距離及び画角といった内部パラメータなどを記憶する。また、メモリ22は、各LiDARセンサ3a~3dの設置位置及び操作範囲などの内部パラメータなどを記憶する。また、メモリ22は、ナビゲーション装置7から受信した走行予定経路、カメラ2などから受信した画像及び画像情報取得時刻、地図情報記憶装置5から受信した地図情報、測位情報及び測位情報取得時刻などを記憶する。 The memory 22 is an example of a storage unit, and has, for example, a volatile semiconductor memory and a nonvolatile semiconductor memory. The memory 22 stores various data used in the lane change determination process executed by the processor 23 of the ECU 8, installation position information such as the optical axis direction and installation position of the camera 2, and focal length and angle of view of the imaging optical system. Stores internal parameters, etc. In addition, the memory 22 stores internal parameters such as installation positions and operation ranges of the LiDAR sensors 3a to 3d. In addition, the memory 22 stores the planned travel route received from the navigation device 7, the image and the image information acquisition time received from the camera 2, etc., the map information received from the map information storage device 5, the positioning information, the positioning information acquisition time, and the like. do.

プロセッサ23は、1個又は複数個のCPU(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有する。プロセッサ23は、論理演算ユニット、数値演算ユニットあるいはグラフィック処理ユニットといった他の演算回路をさらに有していてもよい。プロセッサ23が複数個のCPUを有する場合、CPUごとにメモリを有していてもよい。プロセッサ23は、カメラ2が生成した画像に基づいて、この画像が生成された画像情報取得時刻における車両10の位置を推定する位置推定処理を実行する。また、プロセッサ23は、所定の周期で設定される位置決定時刻において、直近の画像情報取得時刻における車両10の推定位置及び車両速度などの車両状態情報を用いて、車両10の位置を更新する。プロセッサ23は、車両10の推定位置と、車両10の目的地と、車両10の周囲の他の物体との相対的な位置関係とに基づいて、車両10の走行動作を制御する。さらに、プロセッサ23は、走行予定経路の所定の区間内において車線変更を行うか否かを決定し、車線変更を行うことが決定された場合、所定の区間内の複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両の動作状態の変化量を示す評価値を求めて、最小の評価値を示す車線変更検討位置を、車線変更を行う変更候補位置として決定する車線変更決定処理を行う。 The processor 23 has one or more CPUs (Central Processing Units) and their peripheral circuits. Processor 23 may further comprise other arithmetic circuitry such as a logic arithmetic unit, a math unit or a graphics processing unit. If the processor 23 has multiple CPUs, each CPU may have a memory. Based on the image generated by the camera 2, the processor 23 executes position estimation processing for estimating the position of the vehicle 10 at the image information acquisition time when this image was generated. In addition, the processor 23 updates the position of the vehicle 10 using vehicle state information such as the estimated position and vehicle speed of the vehicle 10 at the most recent image information acquisition time at the position determination time set at a predetermined cycle. Processor 23 controls the traveling motion of vehicle 10 based on the estimated position of vehicle 10 , the destination of vehicle 10 , and the relative positional relationship with other objects around vehicle 10 . Further, the processor 23 determines whether or not to change lanes within a predetermined section of the planned travel route, and if it is determined that a lane change is to be performed, the processor 23 determines each of the plurality of lane change consideration positions within the predetermined section. , an evaluation value indicating the amount of change in the operating state of the vehicle when a lane change is executed is determined, and the lane change consideration position that indicates the minimum evaluation value is determined as a change candidate position for lane change Make a decision.

図3は、車線変更処理及び制御変更通知処理を含む車両制御処理に関する、ECU8のプロセッサ23の機能ブロック図である。プロセッサ23は、位置推定部31と、物体検出部32と、走行車線計画部33と、運転計画部34と、車両制御部35とを有する。プロセッサ23が有するこれらの各部の全て又は一部は、例えば、プロセッサ23上で動作するコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、プロセッサ23が有するこれらの各部の全て又は一部は、プロセッサ23に設けられる、専用の演算回路であってもよい。走行車線計画部33は、車線変更決定部331、評価値算出部332及び車線変更位置決定部333の一例である。また、プロセッサ23が有するこれらの各部のうち、車線変更決定部331が、走行予定経路の所定の区間内において車線変更を行うか否かを決定する走行車線計画処理を実行し、評価値算出部332が、車線変更を行うことが決定された場合、所定の区間内の複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両の動作状態の変化量を示す評価値を求める評価値算出処理を実行し、車線変更位置決定部333が、最小の評価値を示す車線変更検討位置を車線変更を行う変更候補位置として決定する車線変更位置決定処理を実行する。 FIG. 3 is a functional block diagram of the processor 23 of the ECU 8 regarding vehicle control processing including lane change processing and control change notification processing. The processor 23 has a position estimation unit 31 , an object detection unit 32 , a travel lane planning unit 33 , a driving planning unit 34 and a vehicle control unit 35 . All or part of these units of the processor 23 are, for example, functional modules implemented by computer programs running on the processor 23 . Alternatively, all or part of these units included in the processor 23 may be dedicated arithmetic circuits provided in the processor 23 . The travel lane planning unit 33 is an example of the lane change determination unit 331 , the evaluation value calculation unit 332 and the lane change position determination unit 333 . In addition, among these units of the processor 23, the lane change determination unit 331 executes a travel lane planning process for determining whether or not to change lanes in a predetermined section of the planned travel route, and the evaluation value calculation unit 332, when it is determined to change lanes, for each of a plurality of lane change consideration positions within a predetermined section, an evaluation value indicating the amount of change in the operating state of the vehicle when the lane change is executed is calculated. A desired evaluation value calculation process is executed, and the lane change position determination unit 333 executes a lane change position determination process for determining the lane change consideration position showing the minimum evaluation value as a change candidate position for lane change.

プロセッサ23の位置推定部31は、車両10の周囲の地物に基づいて、車両10の位置を推定する。位置推定部31は、カメラ2の画像内に設けられた、車両10の周囲の地物の一例である車線区画線を検出するための照合領域を、画像内の車線区画線を識別する識別器に入力することで車線区画線を検出する。識別器として、例えば、入力された画像から、その画像に表された車線区画線を検出するように予め学習されたディープニューラルネットワーク(DNN)を用いることができる。そして、位置推定部31は、車両10の位置及び姿勢を仮定して、地図情報記憶装置5から受信した地図情報に表された車線区画線を、今回の画像情報取得時刻に生成されたカメラ2の画像上に投影する。例えば、位置推定部31は、今回の画像情報取得時刻に測位情報受信機4から受信した測位情報で表される車両10の位置、及び、直前に得られた車両10の進行方向に相当する車両10の姿勢を、車両10の仮定位置及び仮定姿勢とする。位置推定部31は、その仮定位置及び仮定姿勢に従って、世界座標系から、カメラ2の位置を原点とし、カメラ2の光軸方向を一つの軸方向とするカメラ座標系への変換式を求める。そのような変換式は、座標系間の回転を表す回転行列と座標系間の平行移動を表す並進ベクトルの組み合わせで表される。そして位置推定部31は、その変換式に従って、地図情報に含まれる、世界座標系で表された車両10の周囲の道路上の車線区画線の座標を、カメラ座標系の座標に変換する。そして位置推定部31は、カメラ2の焦点距離といったカメラ2の内部パラメータに基づいて、カメラ座標系で表された車両10の周囲の車線区画線を、今回の画像情報取得時刻に生成されたカメラ2の画像上に投影する。そして、位置推定部31は、カメラ2の画像から検出した車線区画線と、地図に表された車両10の周囲の車線区画線との一致度合を算出する。位置推定部31は、仮定位置及び仮定姿勢を所定量ずつ変化させながら、上記と同様の座標系変換、投影及び一致度合算出の各処理を実行することで、複数の仮定位置及び仮定姿勢のそれぞれについて、地図情報に表された車両10の周囲の車線区画線と画像から検出された車線区画線との一致度合を算出する。そして位置推定部31は、一致度合が最大となるときの仮定位置及び仮定姿勢を特定して、その仮定位置を車両10の推定位置とし、その仮定姿勢に基づいて車両10の進行方向を表す推定方位角を求める。 A position estimation unit 31 of the processor 23 estimates the position of the vehicle 10 based on the features around the vehicle 10 . The position estimating unit 31 is provided in the image of the camera 2 with a matching area for detecting lane markings, which is an example of a feature around the vehicle 10, and a classifier for identifying the lane markings in the image. to detect lane markings. As the discriminator, for example, a deep neural network (DNN) pre-trained to detect lane markings represented in an input image can be used. Then, assuming the position and orientation of the vehicle 10, the position estimation unit 31 calculates the lane markings represented in the map information received from the map information storage device 5 by the camera 2 generated at the current image information acquisition time. projected onto the image of For example, the position estimating unit 31 determines the position of the vehicle 10 represented by the positioning information received from the positioning information receiver 4 at the current image information acquisition time, and the traveling direction of the vehicle 10 obtained immediately before. The attitude of 10 is assumed to be the assumed position and assumed attitude of the vehicle 10 . The position estimator 31 obtains a conversion formula from the world coordinate system to the camera coordinate system having the position of the camera 2 as the origin and the optical axis direction of the camera 2 as one axis direction, according to the assumed position and assumed orientation. Such a conversion formula is represented by a combination of a rotation matrix representing rotation between coordinate systems and a translation vector representing translation between coordinate systems. Then, the position estimator 31 converts the coordinates of the lane markings on the road around the vehicle 10 represented in the world coordinate system, which are included in the map information, into the coordinates of the camera coordinate system according to the conversion formula. Then, the position estimating unit 31 calculates the lane markings around the vehicle 10 expressed in the camera coordinate system based on the internal parameters of the camera 2 such as the focal length of the camera 2 by the camera generated at the current image information acquisition time. 2 image. Then, the position estimation unit 31 calculates the degree of matching between the lane markings detected from the image of the camera 2 and the lane markings around the vehicle 10 shown on the map. The position estimating unit 31 changes the assumed positions and assumed orientations by a predetermined amount, and executes the same coordinate system conversion, projection, and degree-of-match calculation processes as described above, thereby obtaining a plurality of assumed positions and assumed orientations. , the degree of matching between the lane markings around the vehicle 10 represented in the map information and the lane markings detected from the image is calculated. Then, the position estimator 31 identifies the assumed position and the assumed posture when the degree of matching is maximized, sets the assumed position as the estimated position of the vehicle 10, and estimates the traveling direction of the vehicle 10 based on the assumed posture. Find the azimuth angle.

また、位置推定部31は、カメラ2が画像を生成する画像情報取得時刻の周期よりも短い周期で設定される位置決定時刻において、この位置決定時刻の直前の画像情報取得時刻に推定された車両10の推定位置及び推定方位角と、この画像情報取得時刻と位置決定時刻との間の車両10の移動量及び移動方向とに基づいて、位置決定時刻における車両10の推定位置及び車両10の推定方位角を推定する。位置推定部31は、車両10の車両速度を積分して、画像情報取得時刻と位置決定時刻との間の車両10の移動量を求め、車両10のヨーレートを積分して、画像情報取得時刻と位置決定時刻との間の車両10の移動方向を求める。位置推定部31は、地図情報と、車両10の推定位置及び推定方位角とに基づいて、車両10が位置する道路上の走行車線を推定する。例えば、位置推定部31は、車両10の水平方向の中心位置を挟むように位置する互いに隣接する二つの車線区画線で特定される車線を車両10が走行していると判定する。位置推定部31は、位置決定時刻における車両10の推定位置、推定方位角、及び走行車線を求める度に、これらの情報を、物体検出部32、走行車線計画部33、運転計画部34及び車両制御部35へ通知する。なお、位置推定部31は、上述した画像情報取得時刻に一致する測位受信時刻に測位情報がない場合、この画像情報取得時刻と測位受信時刻との間の車両10の移動量及び移動方向とに基づいて、画像情報取得時刻における車両10の推定位置及び車両10の姿勢を推定してもよい。 Further, the position estimating unit 31 detects the position of the vehicle estimated at the image information acquisition time immediately before the position determination time, which is set in a cycle shorter than the cycle of the image information acquisition time at which the camera 2 generates an image. Based on the estimated position and the estimated azimuth of the vehicle 10 and the movement amount and movement direction of the vehicle 10 between the image information acquisition time and the position determination time, the estimated position of the vehicle 10 at the position determination time and the estimation of the vehicle 10 Estimate azimuth. The position estimation unit 31 integrates the vehicle speed of the vehicle 10 to obtain the amount of movement of the vehicle 10 between the image information acquisition time and the position determination time, and integrates the yaw rate of the vehicle 10 to obtain the image information acquisition time and the position estimation unit 31 . The moving direction of the vehicle 10 between the position determination time is obtained. The position estimation unit 31 estimates the driving lane on the road on which the vehicle 10 is located based on the map information and the estimated position and azimuth angle of the vehicle 10 . For example, the position estimating unit 31 determines that the vehicle 10 is traveling in a lane specified by two adjacent lane markings that sandwich the center position of the vehicle 10 in the horizontal direction. Every time the position estimation unit 31 obtains the estimated position, the estimated azimuth angle, and the driving lane of the vehicle 10 at the position determination time, the position estimation unit 31 transmits these information to the object detection unit 32, the driving lane planning unit 33, the driving planning unit 34, and the vehicle. The controller 35 is notified. Note that, if there is no positioning information at the positioning reception time that matches the image information acquisition time described above, the position estimation unit 31 determines the movement amount and movement direction of the vehicle 10 between the image information acquisition time and the positioning reception time. Based on this, the estimated position of the vehicle 10 and the attitude of the vehicle 10 at the image information acquisition time may be estimated.

プロセッサ23の物体検出部32は、カメラ2が生成した画像に基づいて、車両10の周囲の他の物体及びその種類を検出する。他の物体には、車両10の周囲を走行する他の車両が含まれる。物体検出部32は、例えば、カメラ2が生成した画像を識別器に入力することで画像に表された物体を検出する。識別器として、例えば、入力された画像から、その画像に表された物体を検出するように予め学習されたディープニューラルネットワーク(DNN)を用いることができる。物体検出部32は、DNN以外の識別器を用いてもよい。例えば、物体検出部32は、識別器として、画像上に設定されるウィンドウから算出される特徴量(例えば、Histograms of Oriented Gradients, HOG)を入力として、そのウィンドウに検出対象となる物体が表される確信度を出力するように予め学習されたサポートベクトルマシン(SVM)を用いてもよい。あるいはまた、物体検出部32は、検出対象となる物体が表されたテンプレートと画像との間でテンプレートマッチングを行うことで、物体領域を検出してもよい。また、物体検出部32は、LiDARセンサ3a~3dが出力する反射波情報に基づいて、車両10の周囲の他の物体を検出してもよい。また、物体検出部32は、カメラ2が生成した画像内の他の物体の位置に基づいて、車両10に対する他の物体の方位を求め、この方位と、LiDARセンサ3a~3dが出力する反射波情報とに基づいて、この他の物体と車両10との間の距離を求めてもよい。物体検出部32は、車両10の現在位置と、車両10に対する他の物体までの距離及び方位に基づいて、例えば世界座標系で表された、他の物体の位置を推定する。また、物体検出部32は、オプティカルフローに基づく追跡処理に従って、カメラ2が生成した最新の画像から検出された他の物体を過去の画像から検出された物体と対応付けることで、最新の画像から検出された他の物体を追跡してもよい。そして、物体検出部32は、過去の画像から最新の画像における物体の世界座標系で表された位置に基づいて、追跡中の他の物体の軌跡を求めてもよい。物体検出部32は、時間経過に伴う他の物体の位置の変化に基づいて、車両10に対するその物体の速度を推定できる。また、物体検出部32は、時間経過に伴う他の物体の速度の変化に基づいて、他の物体の加速度を推定できる。さらに、物体検出部32は、地図情報に表された車線区画線と、他の物体位置とに基づいて、他の物体が走行している走行車線を特定する。例えば、物体検出部32は、他の物体の水平方向の中心位置を挟むように位置する互いに隣接する二つの車線区画線で特定される車線を他の物体が走行していると判定する。物体検出部32は、検出された他の物体の種類(例えば、車両)を示す情報と、その位置を示す情報、速度、加速度及び走行車線を、運転計画部34へ通知する。 The object detection unit 32 of the processor 23 detects other objects around the vehicle 10 and their types based on the image generated by the camera 2 . Other objects include other vehicles driving around vehicle 10 . The object detection unit 32 detects an object represented in the image by, for example, inputting the image generated by the camera 2 into the classifier. As a discriminator, for example, a deep neural network (DNN) pre-trained to detect an object represented in an input image can be used. The object detection unit 32 may use a discriminator other than the DNN. For example, the object detection unit 32 receives, as an identifier, a feature amount (for example, Histograms of Oriented Gradients, HOG) calculated from a window set on an image, and the window represents an object to be detected. A pre-trained support vector machine (SVM) may be used to output the confidence that Alternatively, the object detection unit 32 may detect an object region by performing template matching between a template representing an object to be detected and an image. Also, the object detection unit 32 may detect other objects around the vehicle 10 based on reflected wave information output by the LiDAR sensors 3a to 3d. Further, the object detection unit 32 obtains the orientation of the other object with respect to the vehicle 10 based on the position of the other object in the image generated by the camera 2, and this orientation and the reflected waves output by the LiDAR sensors 3a to 3d Based on the information, the distance between this other object and the vehicle 10 may be determined. Based on the current position of the vehicle 10 and the distance and bearing of the other object with respect to the vehicle 10, the object detection unit 32 estimates the position of the other object expressed, for example, in the world coordinate system. In addition, the object detection unit 32 detects objects from the latest image by associating other objects detected from the latest image generated by the camera 2 with objects detected from past images according to tracking processing based on optical flow. It may track other objects that have been hit. Then, the object detection unit 32 may obtain the trajectory of another object being tracked based on the position represented by the world coordinate system of the object in the latest image from the past images. The object detection unit 32 can estimate the speed of another object relative to the vehicle 10 based on the change in the position of the other object over time. Also, the object detection unit 32 can estimate the acceleration of the other object based on the change in the speed of the other object over time. Furthermore, the object detection unit 32 identifies the lane in which the other object is traveling based on the lane markings represented by the map information and the position of the other object. For example, the object detection unit 32 determines that the other object is traveling in the lane specified by two adjacent lane markings that sandwich the horizontal center position of the other object. The object detection unit 32 notifies the driving planning unit 34 of information indicating the type of other detected object (for example, vehicle), information indicating its position, speed, acceleration, and driving lane.

プロセッサ23の走行車線計画部33は、所定の周期で設定される走行車線計画生成時刻において、走行予定経路から選択された直近の運転区間(例えば、10km)において、地図情報と、車両10の目的地に向かう走行予定経路と、車両10の現在位置とに基づいて、車両10が走行する道路内の車線を選択して、車両10が走行する走行予定車線を表す走行車線計画を生成する。また、走行車線計画部33は、車線変更決定部331の一例であり、走行予定経路から選択された直近の運転区間において、地図情報と、走行予定経路と、車両10の現在位置とに基づいて、車線変更を行うことの要否を判定する。また、走行車線計画部33は、車線変更の要否の判定に、周辺環境情報又は車両状態情報をさらに利用してもよい。周辺環境情報は、車両の10の周囲を走行する他の車両の位置及び速度などを含む。車両状態情報は、車両10の現在位置、車両速度、加速度及び進行方向などを含む。また、走行車線計画部33は、ドライバからの車線変更の要求を、UI6を介して受け付けることにより、車線変更を実施することを決定してもよい。走行車線計画部33は、走行予定経路の所定の区間内において車線変更の要否を判定して、車線変更の有無と、車線変更を含む場合には変更前の車線及び変更後の車線を含む走行車線計画を生成する。走行車線計画部33は、走行車線計画を生成する度に、この走行車線計画を運転計画部34へ通知する。具体的には、走行車線計画部33は、所定の周期で設定される走行車線計画生成時刻において、ナビゲーション装置7から通知された走行予定経路から直近の運転区間を選択して、この運転区間内における車両10が走行する道路内の車線を選択して、走行車線計画を生成する。また、走行車線計画部33は、走行予定経路と車両10の現在位置とに基づいて、車両10が現在走行している道路から合流先の他の道路へ進入すること(合流)、車両10が右折すること、車両10が左折すること、及び、車両10が現在走行している道路から分岐先の他の道路へ退出すること(分岐)などの中の少なくとも1つのイベントが生じるイベント位置の有無を判定する。走行車線計画部33は、運転区間がイベント位置を含む場合、車線変更を行うことの要否を判定する。具体的には、走行車線計画部33は、イベント位置におけるイベントを実行するための車線と、車両10が現在走行中の車線とが同じか否かを判定して、異なる場合、車線変更を行う必要があると判定して、変更前の車線及び変更後の車線を含む走行車線計画を生成する。また、走行車線計画部33は、車両10が走行している車線と同じ車線上を走行する他の車両が存在しており、且つ、車両10がそのまま同じ車線を走行すると、車両10と他の車両とが衝突することが予測される場合、車線変更を行う必要があると判定して、変更前の車線及び変更後の車線を含む走行車線計画を生成する。 The driving lane planning unit 33 of the processor 23 generates the map information and the purpose of the vehicle 10 in the most recent driving section (for example, 10 km) selected from the planned driving route at the driving lane plan generation time set at a predetermined cycle. Based on the planned traveling route to the ground and the current position of the vehicle 10, a lane in the road on which the vehicle 10 travels is selected, and a traveling lane plan representing the planned traveling lane along which the vehicle 10 travels is generated. Also, the driving lane planning unit 33 is an example of the lane change determining unit 331, and is based on the map information, the planned driving route, and the current position of the vehicle 10 in the most recent driving section selected from the planned driving route. , determines whether it is necessary to change lanes. In addition, the driving lane planning unit 33 may further use surrounding environment information or vehicle state information to determine whether a lane change is necessary. The surrounding environment information includes the positions and speeds of other vehicles traveling around the vehicle 10 . The vehicle state information includes the current position of the vehicle 10, vehicle speed, acceleration, traveling direction, and the like. Further, the driving lane planning unit 33 may decide to change the lane by receiving a lane change request from the driver via the UI 6 . The travel lane planning unit 33 determines whether or not a lane change is necessary within a predetermined section of the planned travel route, and includes the presence or absence of a lane change and, if the lane change is included, the lane before the change and the lane after the change. Generate driving lane plans. The driving lane planning unit 33 notifies the operation planning unit 34 of the driving lane plan each time it generates the driving lane plan. Specifically, the driving lane planning unit 33 selects the nearest driving section from the planned driving route notified from the navigation device 7 at the driving lane plan generation time set at a predetermined cycle, and select lanes in the road on which the vehicle 10 is traveling to generate a travel lane plan. In addition, based on the planned travel route and the current position of the vehicle 10, the travel lane planning unit 33 allows the vehicle 10 to move from the road on which the vehicle 10 is currently traveling to another road to which the vehicle 10 merges (merge). Presence or absence of an event position at which at least one of events such as turning right, turning left by the vehicle 10, and leaving the road on which the vehicle 10 is currently traveling to another road at a branch destination (fork) occurs. judge. The driving lane planning unit 33 determines whether or not it is necessary to change the lane when the driving section includes the event position. Specifically, the driving lane planning unit 33 determines whether or not the lane for executing the event at the event position is the same as the lane in which the vehicle 10 is currently traveling, and changes the lane if they are different. It determines that it is necessary, and generates a driving lane plan including the lane before the change and the lane after the change. In addition, if there is another vehicle traveling in the same lane as the lane in which the vehicle 10 is traveling, and the vehicle 10 continues to travel in the same lane, the traveling lane planning unit 33 determines that the vehicle 10 and the other vehicle are traveling in the same lane. When a collision with a vehicle is predicted, it is determined that it is necessary to change lanes, and a driving lane plan including the lanes before and after the change is generated.

走行車線計画部33が走行車線計画を生成する処理の動作例を、車両10が現在走行している道路から、他の道路へ左折することを示す図4を参照しながら、以下に説明する。 An example of the operation of the lane planning unit 33 generating a lane plan will now be described with reference to FIG.

図4に示す例では、走行車線計画部33は、運転区間がイベント位置である左折位置を含む場合、地図情報と、走行予定経路と、車両10の現在位置とに基づいて、左折位置における左折を実行するための車線と、車両10が現在走行中の車線とが同じか否かを判定する。走行車線計画部33は、左折位置における左折を実行するための車線と、車両10が現在走行中の車線とが異なる場合、車線変更を行う必要があると判定して、車両10が現在走行中の車線からイベントを実行するための車線へ移動することを含む走行車線計画を生成する。 In the example shown in FIG. 4 , when the driving section includes a left turn position that is an event position, the driving lane planning unit 33 performs a left turn at the left turn position based on the map information, the planned driving route, and the current position of the vehicle 10. is the same as the lane in which the vehicle 10 is currently traveling. When the lane for executing the left turn at the left turn position is different from the lane in which the vehicle 10 is currently traveling, the traveling lane planning unit 33 determines that it is necessary to change the lane, and determines that the vehicle 10 is currently traveling. Generate a driving lane plan that includes moving from the lane for the event to the lane for executing the event.

図4に示す例では、車両10の走行予定経路403は、道路401上の経路403aと、道路401から左側へ向かって延びる他の道路402上の経路403bとを含む。車両10の現在位置400は、経路403a上にある。経路403bは、車両10が将来走行する経路である。現在の運転区間405は、車両10が現在走行している道路401から他の道路402へ左折する位置404を含む。走行車線計画部33は、車両10が現在走行している道路401から他の道路402へ左折する位置404を、運転区間405内のイベント位置として判定する。車両10が現在走行している道路401は、右側車線401a及び左側車線402bを含む。走行車線計画部33には、車両10の現在位置400が右側車線401a上にあることが、位置推定部31から通知されている。車両10が現在走行している道路401の右側車線401aから他の道路402へイベント位置404において左折する際には、車両10は道路401の左側車線402bへ移動しておくことが必要になる。走行車線計画部33は、イベント位置404における左折を実行するための左側車線402bと、車両10が現在走行中の右側車線401aとが同じではないと判定する。そこで、走行車線計画部33は、現在の右側車線401aから左側車線402bへ車線変更を行うことが必要であると判定する。そして、走行車線計画部33は、運転区間405において、車両10が、イベント位置404に到達するまでに、右側車線401aから左側車線402bへ車線変更することを含む走行車線計画を生成する。 In the example shown in FIG. 4, the planned travel route 403 of the vehicle 10 includes a route 403a on the road 401 and a route 403b on another road 402 extending from the road 401 toward the left. The current position 400 of the vehicle 10 is on the route 403a. A route 403b is a route along which the vehicle 10 will travel in the future. Current driving leg 405 includes a left turn position 404 from road 401 on which vehicle 10 is currently traveling to another road 402 . The travel lane planning unit 33 determines a position 404 where the vehicle 10 makes a left turn from the road 401 on which the vehicle 10 is currently traveling to another road 402 as an event position within the driving section 405 . The road 401 on which the vehicle 10 is currently traveling includes a right lane 401a and a left lane 402b. The travel lane planning unit 33 is notified from the position estimation unit 31 that the current position 400 of the vehicle 10 is on the right lane 401a. When making a left turn at event location 404 from the right lane 401a of the road 401 on which the vehicle 10 is currently traveling, the vehicle 10 must be moved to the left lane 402b of the road 401 . Driving lane planning unit 33 determines that left lane 402b for executing a left turn at event position 404 is not the same as right lane 401a in which vehicle 10 is currently traveling. Therefore, the driving lane planning unit 33 determines that it is necessary to change the lane from the current right lane 401a to the left lane 402b. Then, the driving lane planning unit 33 generates a driving lane plan including a lane change from the right lane 401 a to the left lane 402 b until the vehicle 10 reaches the event position 404 in the driving section 405 .

走行車線計画部33は、車線変更を行うことが決定された場合、所定の区間内の複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両の動作状態の変化量を示す評価値を求める。具体的には、まず、走行車線計画部33は、運転区間405の経路403a内に複数の車線変更検討区間410を決定する。走行車線計画部33は、車線変更検討区間410の長さを、一回の車線変更に要する平均的な距離以上の長さになるように決定する。一回の車線変更に要する平均的な距離は、固定値であってもよいし、現在の車両速度に応じて、車両速度が速い程長くなるように決定してもよい。走行車線計画部33は、複数の車線変更検討区間410を運転区間405内に連続して配置してもよいし、間隔をあけて配置してもよい。走行車線計画部33は、少なくとも1つの車線変更検討区間410を、運転区間405内のカーブしている部分を含むように決定してもよい。これは、車両が、道路のカーブしている部分で車線変更を行うことにより、車両の動作状態の変化量が少なくなって、車線変更を行う時にユーザに与えられる不快感を低減できる可能性があるためである。そして、走行車線計画部33は、複数の車線変更検討区間410のそれぞれに対して、車両10が車線変更を開始する車線変更検討位置を決定する。走行車線計画部33は、例えば、車線変更検討位置を、車線変更検討区間410の開始位置としてもよい。 When it is determined that a lane change is to be performed, the driving lane planning unit 33 calculates the amount of change in the operating state of the vehicle when the lane change is executed for each of a plurality of lane change consideration positions within a predetermined section. Find the evaluation value shown. Specifically, first, the driving lane planning unit 33 determines a plurality of lane change examination sections 410 within the route 403 a of the driving section 405 . The travel lane planning unit 33 determines the length of the lane change examination section 410 to be longer than the average distance required for one lane change. The average distance required for one lane change may be a fixed value, or may be determined according to the current vehicle speed so that the faster the vehicle speed, the longer the average distance. The driving lane planning unit 33 may arrange a plurality of lane change examination sections 410 continuously within the driving section 405, or may arrange them at intervals. The travel lane planner 33 may determine at least one lane change consideration section 410 to include a curved portion within the driving section 405 . This is because the amount of change in the operating state of the vehicle is reduced when the vehicle changes lanes on a curved portion of the road, and there is a possibility that discomfort given to the user when changing lanes can be reduced. Because there is Then, the travel lane planning unit 33 determines a lane change consideration position at which the vehicle 10 starts changing lanes for each of the plurality of lane change consideration sections 410 . The travel lane planning unit 33 may, for example, use the lane change consideration position as the starting position of the lane change consideration section 410 .

次に、図5~図8を参照して、走行車線計画部33が、複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両10の動作状態の変化量を示す評価値一例である横加速度の変化量を示す評価値を求めることを、以下に説明する。 Next, with reference to FIGS. 5 to 8, the travel lane planning unit 33 evaluates the amount of change in the operating state of the vehicle 10 when the lane change is executed for each of the plurality of lane change consideration positions. Calculation of an evaluation value indicating the amount of change in lateral acceleration, which is an example of a value, will be described below.

まず、走行車線計画部33は、複数の車線変更検討区間のそれぞれに対して、車両10が、車線変更を行わずに現在走行している車線を走行する場合の横加速度を求める。図5(A)は、一の車線変更検討区間において車両10が車線変更を行わずに現在走行している車線を走行する場合の第1仮想走行軌跡を示す。道路は、右側車線LR及び左側車線LLを含む。車両10は、右側車線LR上にある。走行車線計画部33は、車両10の仮想位置及びこの仮想位置における仮想車両速度の集合として、第1仮想走行軌跡を生成する。運転計画部34は、仮想位置を、車両10が右側車線LRの中央を走行するように決定してもよい。運転計画部34は、ドライバから入力された走行速度又は走行している車線の法定速度に基づいて決定される目標速度に近づくように、且つ、車両10の動作が所定の制約を満たすように、仮想位置及び仮想車両速度を決定する。所定の制約としては、単位時間あたりの速度変化量、単位時間あたりの加速度変化量、又は、単位時間あたりのヨーレート変化量が、上限値以下となることが挙げられる。そして、走行車線計画部33は、仮想位置ごとに車両10の横加速度を求める。走行車線計画部33は、各仮想位置において、車両10が第1仮想走行軌跡に基づいて決定される円軌道で運動していると仮定した場合の遠心力として、横加速度を求める。具体的には、走行車線計画部33は、仮想位置における車両10の第1仮想走行軌跡の曲率半径rと、車両速度における第1仮想走行軌跡の接線方向の成分vと、車両10の質量mとに基づいて、横加速度(mv/r)を求める。図5(B)は、車両10の横加速度と、仮想位置との関係を示す。図5(B)の縦軸は、車両10の横加速度を示す。横加速度が正の値の時は、車両10の進行方向に対して右側へ向かう横加速度が生じ、横加速度が負の値の時は、車両10の進行方向に対して左側へ向かう横加速度が生じ、横加速度がゼロの時は、横加速度は生じない。図5(B)の横軸は、仮想位置を示す。なお、走行車線計画部33は、車両10の仮想時刻及びこの仮想時刻における仮想車両速度の集合として、第1仮想走行軌跡を生成してもよい。 First, the driving lane planning unit 33 obtains the lateral acceleration when the vehicle 10 runs in the current lane without changing lanes for each of the plurality of lane change consideration sections. FIG. 5(A) shows a first virtual travel locus when the vehicle 10 travels in the current lane without changing lanes in one lane change study section. The road includes a right lane LR and a left lane LL. The vehicle 10 is on the right lane LR. The travel lane planning unit 33 generates a first virtual travel trajectory as a set of virtual positions of the vehicle 10 and virtual vehicle velocities at the virtual positions. The operation planning unit 34 may determine the virtual position such that the vehicle 10 runs in the center of the right lane LR. The operation planning unit 34 approaches the target speed determined based on the driving speed input by the driver or the legal speed of the lane in which the vehicle is traveling, and so that the operation of the vehicle 10 satisfies a predetermined constraint. Determine virtual position and virtual vehicle speed. Predetermined restrictions include that the amount of change in velocity per unit time, the amount of change in acceleration per unit time, or the amount of change in yaw rate per unit time is equal to or less than an upper limit value. Then, the driving lane planning unit 33 obtains the lateral acceleration of the vehicle 10 for each virtual position. At each virtual position, the travel lane planning unit 33 obtains the lateral acceleration as the centrifugal force when it is assumed that the vehicle 10 is moving on a circular orbit determined based on the first virtual travel locus. Specifically, the travel lane planning unit 33 calculates the curvature radius r of the first virtual travel trajectory of the vehicle 10 at the virtual position, the tangential direction component v of the first virtual travel trajectory at the vehicle speed, and the mass m of the vehicle 10. Lateral acceleration (mv 2 /r) is obtained based on and. FIG. 5(B) shows the relationship between the lateral acceleration of the vehicle 10 and the virtual position. The vertical axis of FIG. 5(B) indicates the lateral acceleration of the vehicle 10 . When the lateral acceleration has a positive value, lateral acceleration is generated to the right with respect to the traveling direction of the vehicle 10, and when the lateral acceleration has a negative value, lateral acceleration is generated to the left with respect to the traveling direction of the vehicle 10. occurs, and when the lateral acceleration is zero, no lateral acceleration occurs. The horizontal axis of FIG. 5B indicates the virtual position. Note that the travel lane planning unit 33 may generate the first virtual travel trajectory as a set of the virtual time of the vehicle 10 and the virtual vehicle speed at this virtual time.

次に、走行車線計画部33は、車線変更検討区間に対応する長さの直線の道路において、車両10が車線変更を行った時における、車両10の仮想位置及びこの仮想位置における仮想車両速度の集合として、第2仮想走行軌跡を生成する。図6(A)は、車両10が直線の道路において車線変更を行った第2仮想走行軌跡を示す。走行車線計画部33は、車両10が右側車線LRの中央から左側車線LLの中央へ車線変更するように、仮想位置を決定してもよい。運転計画部34は、第1仮想軌跡を求めるに用いたのと同じ目標速度に近づくように、且つ、車両10の動作が所定の制約を満たすように、仮想位置及び仮想車両速度を決定する。走行車線計画部33は、仮想位置ごとに車両10の横加速度を求める。走行車線計画部33は、仮想位置における車両10の第2仮想走行軌跡の曲率半径と、車両速度における第2仮想走行軌跡の接線方向の成分とに基づいて、横加速度を求める。図6(B)は、車両10の横加速度と、仮想位置との関係を示す。 Next, the driving lane planning unit 33 determines the virtual position of the vehicle 10 when the vehicle 10 changes lanes on a straight road having a length corresponding to the lane change study section, and the virtual vehicle speed at this virtual position. As a set, a second virtual travel locus is generated. FIG. 6A shows a second virtual travel locus in which the vehicle 10 changes lanes on a straight road. The driving lane planning unit 33 may determine the virtual position such that the vehicle 10 changes lanes from the center of the right lane LR to the center of the left lane LL. Operation planner 34 determines the virtual position and virtual vehicle speed such that the same target speed used to determine the first virtual trajectory is approached and the motion of vehicle 10 satisfies predetermined constraints. The driving lane planning unit 33 obtains the lateral acceleration of the vehicle 10 for each virtual position. The traveling lane planning unit 33 obtains the lateral acceleration based on the radius of curvature of the second virtual traveling locus of the vehicle 10 at the virtual position and the tangential direction component of the second virtual traveling locus in the vehicle speed. FIG. 6B shows the relationship between the lateral acceleration of the vehicle 10 and the virtual position.

次に、走行車線計画部33は、複数の車線変更検討区間のそれぞれに対して、第1仮想軌跡と、複数の車線変更検討位置のそれぞれの第2仮想軌跡とを加算して第3仮想軌跡を求める。図7は、一の車線変更検討区間に対して決定された2つの車線変更検討位置P1、P2を示す。車線変更検討位置P1は、車両10の進行方向に対して右側へ向かってカーブしている右側車線LR上に配置されており、車線変更検討位置P2は、ほぼ直線状の右側車線LR上に配置される。 Next, the driving lane planning unit 33 adds the first virtual trajectory and the second virtual trajectory of each of the plurality of lane change considered positions to each of the plurality of lane change considered sections to obtain a third virtual trajectory. Ask for FIG. 7 shows two lane change consideration positions P1 and P2 determined for one lane change consideration section. The lane change consideration position P1 is arranged on the right lane LR that curves toward the right with respect to the traveling direction of the vehicle 10, and the lane change consideration position P2 is arranged on the substantially straight right lane LR. be done.

図8(A)は、一の車線変更検討区間の第1仮想軌跡と、2つの車線変更検討位置P1、P2のそれぞれの第2仮想軌跡とが加算して生成された第3仮想軌跡T1、T2を示す。図8(B)は、第3仮想軌跡T1、T2のそれぞれについて、車両10の横加速度と、仮想位置との関係を示す。 FIG. 8A shows a third virtual trajectory T1 generated by adding the first virtual trajectory of one lane change considered section and the second virtual trajectories of the two lane change considered positions P1 and P2. T2 is shown. FIG. 8B shows the relationship between the lateral acceleration of the vehicle 10 and the virtual position for each of the third virtual trajectories T1 and T2.

走行車線計画部33は、評価値算出部332の一例であり、複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両10の動作状態の変化量の一例である横加速度の変化量を示す評価値を求める。具体的には、走行車線計画部33は、車線変更検討位置P1、P2のそれぞれに対して、第3仮想軌跡T1、T2における横加速度の絶対値の最大値を、評価値として求める。図8(B)に示す例では、第3仮想軌跡T1の評価値は、第3仮想軌跡T2の評価値よりも低い値を示す。車線変更検討位置P1は、車両10の進行方向に対して右側へ向かってカーブしている右側車線LR上に配置されている。車両10は、道路に沿って曲がるよりも、車線変更を行った方が軌跡が直線に近くなるので横加速度は小さくなる。一方、車線変更検討位置P2は、ほぼ直線状の右側車線LR上に配置されているので、車両10は、車線変更を行うよりも、道路に沿って走行する方が軌跡が直線に近くなるので横加速度は小さくなる。 The driving lane planning unit 33 is an example of the evaluation value calculating unit 332, and lateral acceleration is an example of the amount of change in the operating state of the vehicle 10 when a lane change is executed for each of a plurality of lane change consideration positions. Obtain an evaluation value that indicates the amount of change in Specifically, the travel lane planning unit 33 obtains the maximum absolute value of the lateral acceleration on the third virtual trajectories T1 and T2 for each of the lane change consideration positions P1 and P2 as an evaluation value. In the example shown in FIG. 8B, the evaluation value of the third virtual trajectory T1 indicates a lower value than the evaluation value of the third virtual trajectory T2. The lane change consideration position P1 is arranged on the right lane LR that curves rightward with respect to the traveling direction of the vehicle 10 . When the vehicle 10 changes lanes, the trajectory becomes closer to a straight line than when the vehicle 10 turns along the road, so the lateral acceleration becomes smaller. On the other hand, since the lane change consideration position P2 is located on the right lane LR which is substantially linear, the vehicle 10 travels along the road more linearly than when changing lanes. Lateral acceleration becomes smaller.

走行車線計画部33は、車線変更位置決定部333の一例であり、複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して評価値を求めて、最小の評価値を示す車線変更検討位置を、運転区間において車線変更を行う変更候補位置として決定する。図8(B)に示す例において、運転区間に配置された車線変更検討位置が2つの車線変更検討位置P1、P2だけであれば、走行車線計画部33は、最小の評価値を示す車線変更検討位置P1を、この運転区間において車線変更を行う変更候補位置として決定する。 The driving lane planning unit 33 is an example of the lane change position determination unit 333, obtains an evaluation value for each of a plurality of lane change consideration positions, and selects the lane change consideration position showing the minimum evaluation value in the driving section. It is determined as a change candidate position for lane change. In the example shown in FIG. 8B, if there are only two lane change consideration positions P1 and P2 placed in the driving section, the driving lane planning unit 33 selects the lane change that indicates the minimum evaluation value. The consideration position P1 is determined as a change candidate position for lane change in this driving section.

走行車線計画部33は、運転区間405においてイベント位置404までに、右側車線401a上の候補地点から、左側車線401bへ車線変更を行うように走行車線計画を生成する。走行車線計画部33は、走行車線計画を生成する度に、走行車線計画を運転計画部34へ通知する。 The driving lane planning unit 33 generates a driving lane plan so as to change the lane from the candidate point on the right lane 401a to the left lane 401b before the event position 404 in the driving section 405 . The driving lane planning unit 33 notifies the operation planning unit 34 of the driving lane plan each time it generates the driving lane plan.

走行車線計画部33は、上述した評価値を、横加速度の絶対値の最大値以外の値として求めてもよい。例えば、走行車線計画部33は、横加速度の変化量を示す評価値を、横加速度の最大値として求めてもよい。また、走行車線計画部33は、横加速度の変化量を示す評価値を、横加速度を第3仮想軌跡に沿って積分した値として求めてもよい。また、走行車線計画部33は、横加速度の変化量を示す評価値を、横加速度が所定のしきい値以上の値を示す時間か、又は、横加速度が所定のしきい値以上の値を示す車両10の移動距離として求めてもよい。また、走行車線計画部33は、横加速度の変化量を示す評価値を、横加速度が所定の範囲内に含まれている時間か、又は、横加速度が所定の範囲から外れている時間として求めてもよい。さらに、走行車線計画部33は、横加速度の変化量を示す評価値を、横加速度が所定の範囲内に含まれている時に車両10が移動した距離か、又は、横加速度が所定の範囲から外れている時に車両10が移動した距離として求めてもよい。 The driving lane planning unit 33 may obtain the evaluation value described above as a value other than the maximum absolute value of the lateral acceleration. For example, the driving lane planning unit 33 may obtain an evaluation value indicating the amount of change in lateral acceleration as the maximum value of lateral acceleration. Also, the driving lane planning unit 33 may obtain an evaluation value indicating the amount of change in lateral acceleration as a value obtained by integrating the lateral acceleration along the third virtual trajectory. Also, the lane planning unit 33 determines the evaluation value indicating the amount of change in lateral acceleration as the time when the lateral acceleration is equal to or greater than a predetermined threshold value, or the time when the lateral acceleration is equal to or greater than a predetermined threshold value. You may obtain|require as a moving distance of the vehicle 10 shown. The lane planning unit 33 also obtains an evaluation value indicating the amount of change in lateral acceleration as the time during which the lateral acceleration is within a predetermined range or the time during which the lateral acceleration is out of the predetermined range. may Furthermore, the driving lane planning unit 33 determines the evaluation value indicating the amount of change in lateral acceleration as the distance traveled by the vehicle 10 when the lateral acceleration is within a predetermined range, or the distance traveled when the lateral acceleration is within a predetermined range. It may be determined as the distance traveled by the vehicle 10 when it is off.

上述した説明では、走行車線計画部33は、車線変更を実行した場合の車両10の動作状態の変化量として、横加速度の変化量を用いていた。走行車線計画部33は、車線変更を実行した場合の車両10の動作状態の変化量として、他の変化量を用いてもよい。 In the above description, the lane planning unit 33 uses the amount of change in lateral acceleration as the amount of change in the operating state of the vehicle 10 when the lane is changed. The driving lane planning unit 33 may use another amount of change as the amount of change in the operating state of the vehicle 10 when the lane is changed.

次に、図9~図12を参照して、走行車線計画部33が、複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両10の動作状態の変化量を示す評価値の一例である速度の変化量を示す評価値を求めることを、以下に説明する。 Next, with reference to FIGS. 9 to 12, the travel lane planning unit 33 evaluates the amount of change in the operating state of the vehicle 10 when the lane change is executed for each of the plurality of lane change consideration positions. Calculation of the evaluation value indicating the amount of change in speed, which is an example of the value, will be described below.

まず、走行車線計画部33は、複数の車線変更検討区間のそれぞれに対して、車両10が、車線変更を行わずに現在走行している車線を走行する場合の速度を求める。図9(A)は、一の車線変更検討区間において車両10が車線変更を行わずに現在走行している車線を走行する場合の第1仮想走行軌跡を示す。道路は、右側車線LR及び左側車線LLを含む。車両10は、左側車線LL上にある。走行車線計画部33は、車両10の仮想位置及びこの仮想位置における仮想車両速度の集合として、第1仮想走行軌跡を生成する。運転計画部34は、仮想位置を、車両10が左側車線LLの中央を走行するように決定してもよい。運転計画部34は、ドライバから入力された走行速度又は走行している車線の法定速度に基づいて決定される目標速度に近づくように、且つ、車両10の動作が所定の制約を満たすように、仮想位置及び仮想車両速度を決定する。所定の制約としては、単位時間あたりの速度変化量、単位時間あたりの加速度変化量、又は、単位時間あたりのヨーレート変化量が、上限値以下となることが挙げられる。図9(B)は、車両10の仮想車両速度と、仮想位置との関係を示す。図9(B)の縦軸は、車両10の仮想車両速度を示す。図9(B)の横軸は、仮想位置を示す。なお、走行車線計画部33は、車両10の仮想時刻及びこの仮想時刻における仮想車両速度の集合として、第1仮想走行軌跡を生成してもよい。 First, the driving lane planning unit 33 obtains the speed when the vehicle 10 runs in the current lane without changing lanes for each of the plurality of lane change consideration sections. FIG. 9(A) shows a first virtual travel locus when the vehicle 10 travels in the current lane without changing lanes in one lane change study section. The road includes a right lane LR and a left lane LL. The vehicle 10 is on the left lane LL. The travel lane planning unit 33 generates a first virtual travel trajectory as a set of virtual positions of the vehicle 10 and virtual vehicle velocities at the virtual positions. The operation planning unit 34 may determine the virtual position such that the vehicle 10 runs in the center of the left lane LL. The operation planning unit 34 approaches the target speed determined based on the driving speed input by the driver or the legal speed of the lane in which the vehicle is traveling, and so that the operation of the vehicle 10 satisfies a predetermined constraint. Determine virtual position and virtual vehicle speed. Predetermined restrictions include that the amount of change in velocity per unit time, the amount of change in acceleration per unit time, or the amount of change in yaw rate per unit time is equal to or less than an upper limit value. FIG. 9B shows the relationship between the virtual vehicle speed of the vehicle 10 and the virtual position. The vertical axis of FIG. 9B indicates the virtual vehicle speed of the vehicle 10 . The horizontal axis of FIG. 9B indicates the virtual position. Note that the travel lane planning unit 33 may generate the first virtual travel trajectory as a set of the virtual time of the vehicle 10 and the virtual vehicle speed at this virtual time.

次に、走行車線計画部33は、車線変更検討区間に対応する長さの直線の道路において、車両10が車線変更を行った時における、車両10の仮想位置及びこの仮想位置における仮想車両速度の集合として、第2仮想走行軌跡を生成する。図10(A)は、車両10が直線の道路において車線変更を行った第2仮想走行軌跡を示す。走行車線計画部33は、車両10が右側車線LRの中央から左側車線LLの中央へ車線変更するように、仮想位置を決定してもよい。運転計画部34は、第1仮想軌跡を求めるに用いたのと同じ目標速度に近づくように、且つ、車両10の動作が所定の制約を満たすように、仮想位置及び仮想車両速度を決定する。走行車線計画部33は、仮想位置ごとに車両10の車両速度を求める。図10(B)は、車両10の横加速度と、仮想位置との関係を示す。 Next, the driving lane planning unit 33 determines the virtual position of the vehicle 10 when the vehicle 10 changes lanes on a straight road having a length corresponding to the lane change study section, and the virtual vehicle speed at this virtual position. As a set, a second virtual travel locus is generated. FIG. 10A shows a second virtual travel locus in which the vehicle 10 changes lanes on a straight road. The driving lane planning unit 33 may determine the virtual position such that the vehicle 10 changes lanes from the center of the right lane LR to the center of the left lane LL. Operation planner 34 determines the virtual position and virtual vehicle speed such that the same target speed used to determine the first virtual trajectory is approached and the motion of vehicle 10 satisfies predetermined constraints. The travel lane planning unit 33 obtains the vehicle speed of the vehicle 10 for each virtual position. FIG. 10B shows the relationship between the lateral acceleration of the vehicle 10 and the virtual position.

次に、走行車線計画部33は、複数の車線変更検討区間のそれぞれに対して、第1仮想軌跡と、複数の車線変更検討位置のそれぞれの第2仮想軌跡とを加算して第3仮想軌跡を求める。図11は、一の車線変更検討区間に対して決定された2つの車線変更検討位置P3、P4を示す。車線変更検討位置P3は、車両10の進行方向に対して右側へ向かってカーブしている左側車線LL上に配置されており、車線変更検討位置P4は、ほぼ直線状の左側車線LL上に配置される。 Next, the driving lane planning unit 33 adds the first virtual trajectory and the second virtual trajectory of each of the plurality of lane change considered positions to each of the plurality of lane change considered sections to obtain a third virtual trajectory. Ask for FIG. 11 shows two lane change consideration positions P3 and P4 determined for one lane change consideration section. The lane change consideration position P3 is arranged on the left lane LL that curves rightward with respect to the traveling direction of the vehicle 10, and the lane change consideration position P4 is arranged on the substantially linear left lane LL. be done.

図12(A)は、一の車線変更検討区間の第1仮想軌跡と、2つの車線変更検討位置P3、P4のそれぞれの第2仮想軌跡とが加算されて生成された第3仮想軌跡T3、T4を示す。図12(B)は、第3仮想軌跡T3、T4のそれぞれについて、車両10の車両速度と、仮想位置との関係を示す。 FIG. 12A shows a third virtual trajectory T3 generated by adding the first virtual trajectory of one lane change considered section and the second virtual trajectories of the two lane change considered positions P3 and P4, T4 is shown. FIG. 12B shows the relationship between the vehicle speed of the vehicle 10 and the virtual position for each of the third virtual trajectories T3 and T4.

走行車線計画部33は、複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両10の動作状態の変化量の一例である車両速度の変化量を示す評価値を求める。具体的には、走行車線計画部33は、車線変更検討位置P3、P4のそれぞれに対して、第3仮想軌跡T3、T4における車両速度の変化量を第3仮想軌跡に沿って積分した値を、評価値として求める。図12(B)に示す例では、第3仮想軌跡T3の評価値は、第3仮想軌跡T4の評価値よりも低い値を示す。第3仮想軌跡T3では、車両10が車両速度を低下させる位置は一箇所であるが、第3仮想軌跡T4では、車両10が車両速度を低下させる位置が二箇所ある。これは、第3仮想軌跡T3では、道路のカーブしている部分で車線変更をしているのに対して、第3仮想軌跡T4では、道路のカーブを走行した後に、車線変更をしているためである。 The driving lane planning unit 33 obtains an evaluation value indicating an amount of change in vehicle speed, which is an example of an amount of change in the operating state of the vehicle 10 when a lane change is performed, for each of the plurality of lane change consideration positions. Specifically, the driving lane planning unit 33 integrates the amount of change in vehicle speed along the third virtual trajectories T3 and T4 for each of the lane change consideration positions P3 and P4. , is obtained as an evaluation value. In the example shown in FIG. 12B, the evaluation value of the third virtual trajectory T3 indicates a lower value than the evaluation value of the third virtual trajectory T4. In the third virtual trajectory T3, there is one position where the vehicle 10 reduces the vehicle speed, but in the third virtual trajectory T4, there are two positions where the vehicle 10 reduces the vehicle speed. This is because, in the third virtual trajectory T3, the lane is changed on the curved portion of the road, while in the third virtual trajectory T4, the lane is changed after driving the curved portion of the road. It's for.

走行車線計画部33は、複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して評価値を求めて、最小の評価値を示す車線変更検討位置を、運転区間において車線変更を行う変更候補位置として決定する。図12(B)に示す例において、運転区間に配置された車線変更検討位置が2つの車線変更検討位置P3、P4だけであれば、走行車線計画部33は、最小の評価値を示す車線変更検討位置P3を、この運転区間において車線変更を行う変更候補位置として決定する。 The driving lane planning unit 33 obtains an evaluation value for each of the plurality of lane change consideration positions, and determines the lane change consideration position showing the minimum evaluation value as a change candidate position for lane change in the driving section. In the example shown in FIG. 12B, if there are only two lane change consideration positions P3 and P4 that are arranged in the driving section, the driving lane planning unit 33 determines the lane change that indicates the minimum evaluation value. The consideration position P3 is determined as a change candidate position for lane change in this driving section.

次に、図13を参照して、走行車線計画部33が、複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両10の動作状態の変化量を示す評価値一例である操舵量の変化量を示す評価値を求めることを、以下に説明する。 Next, referring to FIG. 13, an example of an evaluation value indicating the amount of change in the operating state of vehicle 10 when lane change planning unit 33 executes a lane change for each of a plurality of lane change consideration positions is shown. Determination of the evaluation value indicating the amount of change in a certain steering amount will be described below.

走行車線計画部33は、複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両10の動作状態の変化量の一例である操舵量の変化量を示す評価値を求める。具体的には、走行車線計画部33は、横加速度の評価値を求めたのと同様にし、車線変更検討位置P1、P2のそれぞれに対して、第3仮想軌跡T5、T6における操舵量の変化量の絶対値の最大値を、評価値として求める。図13(A)は、一の車線変更検討区間の第1仮想軌跡と、2つの車線変更検討位置P1、P2のそれぞれの第2仮想軌跡とを加算して生成された第3仮想軌跡T1、T2を示す。図13(B)は、第3仮想軌跡T1、T2のそれぞれについて、車両10の操舵量と、仮想位置との関係を示す。図13(B)の縦軸は、車両10の操舵量を示す。操舵量が正の値の時は、車両10の進行方向に対して右側へ向かうように操舵されており、操舵量が負の値の時は、車両10の進行方向に対して左側へ向かうように操舵されており、操舵量がゼロの時は、車両10の進行方向に対して直進するように操舵される。図13(B)に示す例では、第3仮想軌跡T1の評価値は、第3仮想軌跡T2の評価値よりも低い値を示す。車線変更検討位置P1は、車両10の進行方向に対して右側へ向かってカーブしている左側車線LL上に配置されている。車両10は、道路に沿って曲がるよりも、車線変更を行った方が、軌跡が直線に近くなるので操舵量の絶対値が小さくなる。一方、車線変更検討位置P2は、ほぼ直線状の左側車線LL上に配置されている。車両10は、車線変更を行うよりも、道路に沿って走行する方が、軌跡が直線に近くなるので操舵量の絶対値が小さくなる。 The driving lane planning unit 33 obtains an evaluation value indicating the amount of change in the steering amount, which is an example of the amount of change in the operating state of the vehicle 10 when the lane change is performed, for each of the plurality of lane change consideration positions. Specifically, the driving lane planning unit 33 determines the change in steering amount on the third virtual trajectories T5 and T6 for each of the lane change consideration positions P1 and P2 in the same manner as in obtaining the evaluation value of the lateral acceleration. The maximum absolute value of the amount is obtained as the evaluation value. FIG. 13A shows a third virtual trajectory T1 generated by adding the first virtual trajectory of one lane change consideration section and the second virtual trajectory of each of the two lane change consideration positions P1 and P2, T2 is shown. FIG. 13B shows the relationship between the steering amount of the vehicle 10 and the virtual position for each of the third virtual trajectories T1 and T2. The vertical axis of FIG. 13(B) indicates the steering amount of the vehicle 10 . When the steering amount is a positive value, the vehicle 10 is steered to the right with respect to the traveling direction, and when the steering amount is a negative value, the vehicle 10 is steered to the left with respect to the traveling direction. When the steering amount is zero, the vehicle 10 is steered so as to move straight ahead. In the example shown in FIG. 13B, the evaluation value of the third virtual trajectory T1 indicates a lower value than the evaluation value of the third virtual trajectory T2. The lane change consideration position P1 is arranged on the left lane LL that curves rightward with respect to the traveling direction of the vehicle 10 . When the vehicle 10 changes lanes, the trajectory becomes closer to a straight line than when the vehicle 10 turns along the road, so the absolute value of the steering amount becomes smaller. On the other hand, the lane change consideration position P2 is arranged on the substantially straight left lane LL. The absolute value of the steering amount becomes smaller when the vehicle 10 travels along the road than when it changes lanes, because the trajectory is closer to a straight line.

走行車線計画部33は、複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して評価値を求めて、最小の評価値を示す車線変更検討位置を、運転区間において車線変更を行う変更候補位置として決定する。図13(B)に示す例において、運転区間に配置された車線変更検討位置が2つの車線変更検討位置P1、P2だけであれば、走行車線計画部33は、最小の評価値を示す車線変更検討位置P1を、この運転区間において車線変更を行う変更候補位置として決定する。 The driving lane planning unit 33 obtains an evaluation value for each of the plurality of lane change consideration positions, and determines the lane change consideration position showing the minimum evaluation value as a change candidate position for lane change in the driving section. In the example shown in FIG. 13B, if there are only two lane change consideration positions P1 and P2 placed in the driving section, the driving lane planning unit 33 selects the lane change that indicates the minimum evaluation value. The consideration position P1 is determined as a change candidate position for lane change in this driving section.

運転計画部34は、所定の周期で設定される運転計画生成時刻において、地図情報と、走行車線計画と、車両10の現在位置と、周辺環境情報と、車両状態情報とに基づいて、所定の時間(例えば、5秒)先までの車両10の運転計画を生成する。運転計画は、現時刻から所定時間先までの各時刻における、車両10の目標位置及びこの目標位置における目標車両速度の集合として表される。運転計画生成時刻の周期は、走行車線計画生成時刻の周期よりも短いことが好ましい。運転計画部34は、目標車両速度を、ドライバから入力された車両速度又は走行している車線の法定速度に基づいて決定してもよい。運転計画部34は、運転計画を生成する度に、運転計画を車両制御部35へ通知する。運転計画部34は、カルマンフィルタなどの予測フィルタを用いて、検出された他の車両の直近の軌跡に基づいて将来の軌跡を推定し、検出された他の車両が走行中の車線及び推定された軌跡より算出された相対距離に基づいて、車両10から他の車両までの相対距離が所定距離以上となるように、且つ、車両10の動作が所定の制約を満たすように、車両10の運転計画を生成する。所定の制約としては、単位時間あたりの速度変化量、単位時間あたりの加速度変化量、又は、単位時間あたりのヨーレート変化量が、上限値以下となることが挙げられる。運転計画部34は、走行車線計画に基づいて、複数の運転計画を生成してもよい。この場合、運転計画部34は、複数の運転計画のうち、車両10の加速度の絶対値の総和が最小となる運転計画を選択してもよい。運転計画部34は、運転計画を車両制御部35へ通知する。 The operation planning unit 34 generates a predetermined operation based on the map information, the driving lane plan, the current position of the vehicle 10, the surrounding environment information, and the vehicle state information at the operation plan generation time set at a predetermined cycle. A driving plan for the vehicle 10 is generated for the time ahead (for example, 5 seconds). The driving plan is expressed as a set of target positions of the vehicle 10 and target vehicle speeds at the target positions at each time from the current time to a predetermined time ahead. The cycle of the driving plan generation time is preferably shorter than the cycle of the driving lane plan generation time. The operation planning unit 34 may determine the target vehicle speed based on the vehicle speed input by the driver or the legal speed of the lane in which the vehicle is traveling. The operation planning unit 34 notifies the vehicle control unit 35 of the operation plan each time it generates the operation plan. The operation planning unit 34 uses a prediction filter such as a Kalman filter to estimate a future trajectory based on the detected recent trajectory of the other vehicle, and the lane in which the detected other vehicle is traveling and the estimated Based on the relative distance calculated from the trajectory, a driving plan for the vehicle 10 is made so that the relative distance from the vehicle 10 to another vehicle is equal to or greater than a predetermined distance and the operation of the vehicle 10 satisfies predetermined constraints. to generate Predetermined restrictions include that the amount of change in velocity per unit time, the amount of change in acceleration per unit time, or the amount of change in yaw rate per unit time is equal to or less than an upper limit value. The driving plan unit 34 may generate a plurality of driving plans based on the driving lane plan. In this case, the driving plan unit 34 may select the driving plan that minimizes the sum of the absolute values of the acceleration of the vehicle 10 from among the plurality of driving plans. The driving plan unit 34 notifies the vehicle control unit 35 of the driving plan.

運転計画部34は、走行車線計画が車両10の車線間を移動する車線変更を含む場合、現在走行中の車線上の変更候補位置から隣接する車線へ移動するための車線変更後の移動先の一又は複数の目標位置を移動先の車線上に決定する。運転計画部34は、変更候補位置から一又は複数の目標位置へ向かうように、且つ、車両10から他の車両までの相対距離が所定距離以上となるように、車両10の目標位置及びこの目標位置における目標車両速度の集合として、運転計画を生成する。 When the driving lane plan includes a lane change in which the vehicle 10 moves between lanes, the operation planning unit 34 determines a destination after the lane change for moving from a change candidate position on the current lane to an adjacent lane. One or more target locations are determined on the destination lane. The operation planning unit 34 determines the target position of the vehicle 10 and the target position so that the change candidate position leads to one or more target positions, and the relative distance from the vehicle 10 to the other vehicle is equal to or greater than a predetermined distance. A drive plan is generated as a set of target vehicle velocities at the locations.

一方、運転計画部34は、走行車線計画が車線変更を含まない場合、現在の車線を走行するように、車両10の運転計画を生成する。 On the other hand, when the driving lane plan does not include a lane change, the driving plan unit 34 generates a driving plan for the vehicle 10 so that the vehicle 10 travels in the current lane.

車両制御部35は、位置決定時刻における車両10の位置と、車両速度及びヨーレートと、通知された運転計画とに基づいて、車両10が走行予定経路に沿って走行するように車両10の各部を制御する。例えば、車両制御部35は、通知された運転計画、車両10の現在の車両速度及びヨーレートに従って、車両10の操舵角、加速度及び角加速度を求め、その操舵角、加速度及び角加速度となるように、操舵量、アクセル開度又はブレーキ量を設定する。そして車両制御部35は、設定された操舵量に応じた制御信号を、車両10の操舵輪を制御するアクチュエータ(図示せず)へ出力する。また、車両制御部35は、設定されたアクセル開度に従って燃料噴射量を求め、その燃料噴射量に応じた制御信号を車両10のエンジンなどの駆動装置(図示せず)へ出力する。あるいは、車両制御部35は、設定されたブレーキ量に応じた制御信号を車両10のブレーキ(図示せず)へ出力する。 The vehicle control unit 35 controls each part of the vehicle 10 so that the vehicle 10 travels along the planned travel route based on the position of the vehicle 10 at the position determination time, the vehicle speed and yaw rate, and the notified driving plan. Control. For example, the vehicle control unit 35 obtains the steering angle, acceleration, and angular acceleration of the vehicle 10 according to the notified driving plan and the current vehicle speed and yaw rate of the vehicle 10, and obtains the steering angle, acceleration, and angular acceleration. , steering amount, accelerator opening, or brake amount. The vehicle control unit 35 then outputs a control signal corresponding to the set steering amount to an actuator (not shown) that controls the steered wheels of the vehicle 10 . Further, the vehicle control unit 35 obtains the fuel injection amount according to the set accelerator opening, and outputs a control signal corresponding to the fuel injection amount to a driving device (not shown) such as the engine of the vehicle 10 . Alternatively, the vehicle control unit 35 outputs a control signal corresponding to the set brake amount to the brake (not shown) of the vehicle 10 .

車両制御部35は、運転計画が車線変更するための目標位置及び目標車両速度の集合を含む場合、車線変更を行うように車両10の走行動作を制御する。 The vehicle control unit 35 controls the traveling operation of the vehicle 10 to change lanes when the driving plan includes a set of target positions and target vehicle speeds for changing lanes.

図14は、プロセッサ23により実行される、車線変更決定処理を含む車両制御処理の動作フローチャートである。なお、以下に示される動作フローチャートにおいて、ステップS105及びS106の処理が自動制御で車線変更を行えないと判定した場合の制御変更通知処理に対応する。 FIG. 14 is an operation flowchart of vehicle control processing including lane change determination processing executed by the processor 23 . Note that in the operation flowchart shown below, the processing of steps S105 and S106 corresponds to the control change notification processing when it is determined that the automatic control cannot change the lane.

まず、ナビゲーション装置7は、ナビゲーション用地図情報と、車両10の目的地と、車両10の現在位置とに基づいて、車両10の現在位置から目的地までの走行予定経路を生成する(ステップS101)。 First, the navigation device 7 generates a planned travel route from the current position of the vehicle 10 to the destination based on the navigation map information, the destination of the vehicle 10, and the current position of the vehicle 10 (step S101). .

次に、プロセッサ23の位置推定部31は、位置決定時刻ごとに車両10の推定位置及び推定方位角を求める(ステップS102)。 Next, the position estimator 31 of the processor 23 obtains the estimated position and the estimated azimuth angle of the vehicle 10 at each position determination time (step S102).

次に、プロセッサ23の物体検出部32は、カメラ2により生成された画像及びLiDARセンサ3a~3dにより生成された反射波情報に基づいて、車両10の周囲の他の物体を検出する(ステップS103)。 Next, the object detection unit 32 of the processor 23 detects other objects around the vehicle 10 based on the image generated by the camera 2 and the reflected wave information generated by the LiDAR sensors 3a to 3d (step S103 ).

次に、プロセッサ23の走行車線計画部33は、走行予定経路の運転区間において、地図情報と、車両10の現在位置とに基づいて、走行予定経路内の所定の区間内において車線変更を行うことの要否を決定して、車両10が走行する道路内の車線を選択する(ステップS104)。 Next, the driving lane planning unit 33 of the processor 23 changes lanes within a predetermined section of the planned traveling route based on the map information and the current position of the vehicle 10 in the driving section of the planned traveling route. is determined, and a lane in the road on which the vehicle 10 travels is selected (step S104).

次に、プロセッサ23の走行車線計画部33は、車線変更を行うことが決定された場合、所定の区間内の複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両の動作状態の変化量を示す評価値を求める(ステップS105)。 Next, when it is determined that a lane change is to be made, the travel lane planning unit 33 of the processor 23 determines how the vehicle will travel when the lane change is executed for each of the plurality of lane change consideration positions within the predetermined section. An evaluation value indicating the amount of change in the operating state is obtained (step S105).

次に、プロセッサ23の走行車線計画部33は、最小の評価値を示す車線変更検討位置を、車線変更を行う変更候補位置として決定する(ステップS106)。 Next, the travel lane planning unit 33 of the processor 23 determines the lane change consideration position showing the minimum evaluation value as a change candidate position for lane change (step S106).

次に、プロセッサ23の車両制御部35は、現在走行中の車線上の変更候補位置から隣接車線への車線変更を行うように車両10を制御する(ステップS107)。 Next, the vehicle control unit 35 of the processor 23 controls the vehicle 10 to change the lane from the change candidate position on the current lane to the adjacent lane (step S107).

以上に説明してきたように、この車線変更決定装置は、走行予定経路の所定の区間内において車線変更を行うか否かを決定する。車線変更決定装置は、車線変更を行うことが決定された場合、所定の区間内の複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両の動作状態の変化量を示す評価値を求める。車線変更決定装置は、最小の評価値を示す車線変更検討位置を、車線変更を行う変更候補位置として決定する。これにより、車線変更決定装置は、車線変更を決定する条件に対して過剰な制限を与えることなく、車線変更時の車両の運動が起因となってユーザが不快に感じることを低減できる。 As explained above, this lane change determination device determines whether or not to change lanes within a predetermined section of the planned travel route. The lane change determination device indicates the amount of change in the operating state of the vehicle when the lane change is executed for each of the plurality of lane change consideration positions within the predetermined section when it is determined that the lane change is to be performed. Find the evaluation value. The lane change determination device determines the lane change consideration position showing the minimum evaluation value as a change candidate position for lane change. As a result, the lane change determination device can reduce the user's discomfort caused by the motion of the vehicle when changing lanes, without imposing excessive restrictions on the conditions for determining lane changes.

次に、上述した実施形態の変型例を、以下に説明する。 Next, modified examples of the above-described embodiment will be described below.

車両10を制御する車両制御システム1の第1変型例では、プロセッサ23は、周辺環境情報に基づいて、車両10の周囲を走行する他の車両の数が多い時には、評価値が所定のしきい値(以下、混雑時しきい値ともいう)以下であり且つ車両10の現在位置から最も近い車線変更検討位置を、変更候補位置として決定する。周辺環境情報として、移動先の車線を走行する他の車両の密度(単位長さあたりを走行する車両の数)、車両制御システム1に含まれる無線通信装置(図示せず)を介して受信した交通情報を用いることができる。これにより、車両制御システム1は、複数の他の車両が移動先の車線上を走行していて、移動先の車線が混雑している時には、評価値が若干少大きくても、車線変更が可能な機会を逃さずに車線変更を実行できる。 In the first modified example of the vehicle control system 1 that controls the vehicle 10, the processor 23, based on the surrounding environment information, sets the evaluation value to a predetermined threshold when the number of other vehicles traveling around the vehicle 10 is large. A lane change consideration position that is equal to or less than a value (hereinafter also referred to as a congestion threshold) and that is closest to the current position of the vehicle 10 is determined as a change candidate position. As the surrounding environment information, the density of other vehicles traveling in the destination lane (the number of vehicles traveling per unit length) is received via a wireless communication device (not shown) included in the vehicle control system 1. Traffic information can be used. As a result, the vehicle control system 1 can change lanes even if the evaluation value is slightly larger when a plurality of other vehicles are traveling on the destination lane and the destination lane is congested. You can change lanes without missing an opportunity.

車両10を制御する車両制御システム1の第2変型例では、走行車線計画部33は、変更候補位置の評価値が所定のしきい値(以下、基準評価値ともいう)以上の場合には、変更候補位置の決定を取り消してもよい。例えば、最小の評価値であっても、その値が大きい場合には、横加速度などを与える車両10の運動がユーザへ不快感を与えるおそれがある。走行車線計画部33は、この所定のしきい値を、候補地が配置された車線変更検討区間における車線変更を行わない場合の第1仮想走行軌跡における横加速度の絶対値の最大値(基準最大値)に基づいて求めてもよい。例えば、走行車線計画部33は、この所定のしきい値を基準最大値の1.1~2.0の範囲に決定してもよい。そして、走行車線計画部33は、複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して求めた評価値の中で、2番目に小さい評価値を示す車線変更検討位置を、運転区間において車線変更を行う変更候補位置として決定してもよい。 In the second modification of the vehicle control system 1 that controls the vehicle 10, when the evaluation value of the change candidate position is equal to or greater than a predetermined threshold value (hereinafter also referred to as the reference evaluation value), the lane planning unit 33 The determination of the change candidate position may be canceled. For example, even if the evaluation value is the smallest, if the value is large, the movement of the vehicle 10 that imparts lateral acceleration or the like may cause discomfort to the user. The travel lane planning unit 33 sets this predetermined threshold as the maximum absolute value of the lateral acceleration (reference maximum value). For example, the driving lane planning unit 33 may determine the predetermined threshold within the reference maximum value range of 1.1 to 2.0. Then, the driving lane planning unit 33 selects the lane change consideration position indicating the second smallest evaluation value among the evaluation values obtained for each of the plurality of lane change consideration positions, and selects the lane change consideration position indicating the second smallest evaluation value. You may determine as a candidate position.

また、走行車線計画部33は、UI6を介して、ユーザから車線変更を行う要求を入力した場合、上述した基準評価値を小さくなるように変更する。これにより、ユーザから車線変更の要求があった場合には、ユーザへ横加速度などを与える車両10の運動が若干大きくとも、ユーザの要求に応じて車線変更を実行することを優先できる。 Further, when the user inputs a request to change lanes via the UI 6, the driving lane planning unit 33 changes the above-described reference evaluation value to be smaller. Thus, when the user requests a lane change, priority can be given to executing the lane change according to the user's request even if the motion of the vehicle 10 imparting lateral acceleration to the user is slightly large.

本発明では、上述した実施形態の車線変更決定装置は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。 In the present invention, the lane change determination device of the embodiment described above can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention. Moreover, the technical scope of the present invention is not limited to those embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.

例えば、上述した実施形態では、走行車線計画部は、車線変更の候補地を、車両が現在走行している移動前の車線上に決定したが、車線変更の候補地を移動後の車線上に決定してもよい。 For example, in the above-described embodiment, the lane change planning unit determines the lane change candidate site on the lane in which the vehicle is currently traveling before movement, but the lane change candidate site is determined on the lane after movement. may decide.

また、上述した実施形態では、ナビゲーション装置が走行予定経路を生成していたが、走行予定経路を生成する手段は、特に限定されない。例えば、ユーザが、UIを操作して、走行予定経路を車両制御装置へ入力してもよい。また、ユーザが情報端末などを用いて走行予定経路を生成し、情報端末などが走行予定経路を車両制御装置へ送信してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the navigation device generates the planned travel route, but the means for generating the planned travel route is not particularly limited. For example, the user may operate the UI to input the planned travel route to the vehicle control device. Alternatively, the user may generate the planned travel route using an information terminal or the like, and the information terminal or the like may transmit the planned travel route to the vehicle control device.

また、車線変更が成功する期待度を算出する方法は、上述した実施形態に限定されない。例えば、期待度算出部は、期待度を算出するために、移動先の車線の直近(例えば、数分間)の平均車間距離をさらに用いてもよい。また、期待度算出部は、期待度を算出するために、移動先の車線を走行する他の車両の直近(例えば、数分間)の速度分布と、車両速度との関係をさらに用いてもよい。 Also, the method of calculating the degree of expectation that the lane change will be successful is not limited to the above-described embodiment. For example, the degree-of-expectation calculation unit may further use an average inter-vehicle distance in the immediate vicinity (for example, several minutes) of the destination lane in order to calculate the degree of expectation. In addition, the expectation calculation unit may further use the relationship between the vehicle speed and the speed distribution of other vehicles traveling in the destination lane in the immediate vicinity (for example, several minutes) in order to calculate the expectation. .

1 車両制御システム
2 カメラ
3a~3d LiDARセンサ
4 測位情報受信機
4a 測位情報受信部
4b プロセッサ
5 地図情報記憶装置
6 ユーザインターフェース(UI)
7 ナビゲーション装置
8 電子制御装置(ECU)
10 車両
21 通信インターフェース
22 メモリ
23 プロセッサ
31 位置推定部
32 物体検出部
33 走行車線計画部
34 運転計画部
35 車両制御部
1 Vehicle Control System 2 Cameras 3a to 3d LiDAR Sensor 4 Positioning Information Receiver 4a Positioning Information Receiver 4b Processor 5 Map Information Storage Device 6 User Interface (UI)
7 navigation device 8 electronic control unit (ECU)
REFERENCE SIGNS LIST 10 vehicle 21 communication interface 22 memory 23 processor 31 position estimation unit 32 object detection unit 33 traveling lane planning unit 34 operation planning unit 35 vehicle control unit

Claims (1)

走行予定経路のカーブを含む区間内において車線変更を行うか否かを決定する車線変更決定部と、
車線変更を行うことが決定された場合、前記カーブを含む区間内において車両の進行方向に沿った異なる位置に車線変更を開始する複数の車線変更検討位置を配置し、且つ、当該複数の車線変更検討位置のそれぞれに対して、車線変更を実行した場合の車両の動作状態の変化量を示す評価値を求める評価値算出部と、
最小の評価値を示す車線変更検討位置を、車線変更を行う候補位置として決定する車線変更位置決定部と、
を有する車線変更決定装置。
a lane change determination unit that determines whether or not to change lanes in a section including curves on the planned travel route;
When it is decided to change lanes, a plurality of lane change examination positions are arranged at different positions along the traveling direction of the vehicle in the section including the curve, and the plurality of lane changes are arranged. an evaluation value calculation unit that obtains an evaluation value indicating the amount of change in the operating state of the vehicle when a lane change is performed for each of the considered positions;
a lane change position determination unit that determines the lane change consideration position indicating the minimum evaluation value as a candidate position for lane change;
A lane change determination device having a
JP2019229136A 2019-12-19 2019-12-19 Lane change decision device Active JP7276112B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019229136A JP7276112B2 (en) 2019-12-19 2019-12-19 Lane change decision device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019229136A JP7276112B2 (en) 2019-12-19 2019-12-19 Lane change decision device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021095078A JP2021095078A (en) 2021-06-24
JP7276112B2 true JP7276112B2 (en) 2023-05-18

Family

ID=76431973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019229136A Active JP7276112B2 (en) 2019-12-19 2019-12-19 Lane change decision device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7276112B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7351391B1 (en) 2022-09-22 2023-09-27 いすゞ自動車株式会社 In-lane vehicle position estimation device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150346723A1 (en) 2014-05-30 2015-12-03 Nissan North America, Inc. Vehicle trajectory planning for autonomous vehicles
JP2015230547A (en) 2014-06-04 2015-12-21 株式会社デンソー System and method for generating driving maneuvers
US20160090087A1 (en) 2014-09-30 2016-03-31 Hanwha Techwin Co., Ltd. Cruise control system and method
JP2016210380A (en) 2015-05-13 2016-12-15 トヨタ自動車株式会社 Travel control apparatus
JP2017159509A (en) 2016-03-08 2017-09-14 凸版印刷株式会社 Decorative paper, and method for producing decorative paper
JP2017191551A (en) 2016-04-15 2017-10-19 本田技研工業株式会社 Vehicle control system, vehicle control method, and vehicle control program
JP6428985B1 (en) 2018-03-26 2018-11-28 三菱電機株式会社 Route generation device, route generation method, and travel control device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6600897B2 (en) * 2016-03-15 2019-11-06 本田技研工業株式会社 Vehicle control system, vehicle control method, and vehicle control program

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150346723A1 (en) 2014-05-30 2015-12-03 Nissan North America, Inc. Vehicle trajectory planning for autonomous vehicles
JP2015230547A (en) 2014-06-04 2015-12-21 株式会社デンソー System and method for generating driving maneuvers
US20160090087A1 (en) 2014-09-30 2016-03-31 Hanwha Techwin Co., Ltd. Cruise control system and method
JP2016210380A (en) 2015-05-13 2016-12-15 トヨタ自動車株式会社 Travel control apparatus
JP2017159509A (en) 2016-03-08 2017-09-14 凸版印刷株式会社 Decorative paper, and method for producing decorative paper
JP2017191551A (en) 2016-04-15 2017-10-19 本田技研工業株式会社 Vehicle control system, vehicle control method, and vehicle control program
JP6428985B1 (en) 2018-03-26 2018-11-28 三菱電機株式会社 Route generation device, route generation method, and travel control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021095078A (en) 2021-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7120260B2 (en) vehicle controller
JP2018062244A (en) Vehicle control device
WO2018235239A1 (en) Vehicle information storage method, vehicle travel control method, and vehicle information storage device
JP7078909B2 (en) Vehicle control device and computer program for vehicle control
JP2021115983A (en) Automated driving device
JP2005257314A (en) Vehicle position detector
US11661085B2 (en) Locked pedestrian detection and prediction for autonomous vehicles
JP6943127B2 (en) Position correction method, vehicle control method and position correction device
US11685379B2 (en) Vehicle control device and storage medium storing computer program for vehicle control
JP7276112B2 (en) Lane change decision device
JP2021043047A (en) Scheduled travel route notifying device
JP2022012262A (en) Notification position determination device and computer program for notification position determination
JP7272257B2 (en) vehicle controller
JP2018185156A (en) Target position estimation method and target position estimation device
JP7318479B2 (en) vehicle controller
JP7494780B2 (en) Traffic lane planning device, traffic lane planning computer program, and traffic lane planning method
JP7491281B2 (en) Traffic lane planning device, traffic lane planning computer program, and traffic lane planning method
US20240051536A1 (en) Vehicle control device, storage medium storing computer program for vehicle control, and method for controlling vehicle
JP7321034B2 (en) Driving support method and driving support device
US20240067222A1 (en) Vehicle controller, vehicle control method, and vehicle control computer program for vehicle control
US20220316912A1 (en) Map information assessment device, medium storing computer program for map information assessment, and map information assessment method
WO2023188095A1 (en) Travel path estimation device
JP2023084412A (en) Object determination device, computer program for object determination, and method for object determination
JP2023148660A (en) Vehicle control device
JP2023083942A (en) Positional accuracy determination device, positional accuracy determination computer program, and positional accuracy determination method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230127

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230404

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230417

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7276112

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151