JP7347340B2 - 走行制御装置および車両 - Google Patents

Description

本開示は、走行制御装置および車両に関する。

例えば特許文献１には、先行車両と無線通信を行う車両が開示されている。この車両は、先行車両に搭載されたナビゲーション装置から、先行車両に案内される経路に関する経路情報を受信し、その経路を車室内のディスプレイに出力する。これにより、車両の運転者は、予め先行車両の進路を把握することができる。

特開２０１８－１７９７３７号公報

しかしながら、特許文献１の車両では、その運転者が、先行車両からの経路情報を視認して、運転操作の判断に活用するものであるので、安全性や利便性の点で改善の余地がある。

本開示の一態様の目的は、安全性および利便性の向上を実現することができる走行制御装置および車両を提供することである。

本開示の一態様に係る走行制御装置は、自動運転により走行する車両に搭載される走行制御装置であって、前記車両と先行車両との車間距離の情報、前記車両と前記先行車両との相対速度の情報、前記車両に対する前記先行車両の相対位置の情報、前記先行車両の進路の情報を取得する取得部と、前記先行車両が進路を変更しようとした場合、前記取得部により取得された各情報に基づいて、前記先行車両との衝突を回避するように前記車両の挙動を制御する制御部と、前記各情報に基づいて、前記車両が現在の速度を維持したまま走行を継続した場合、進路を変更しようとする前記先行車両に前記車両が衝突するおそれがあるか否かを判定し、前記車両が前記先行車両に衝突するおそれがあると判定した場合、前記各情報に基づいて、前記車両が走行中の車線に隣接するスペースに進入可能であるか否かを判定する判定部と、を有し、前記制御部は、前記車両が前記スペースに進入可能である場合、前記車両を前記スペースへ進入させる操舵を前記車両のアクチュエータ群に実行させ、前記車両が前記スペースに進入可能ではない場合、前記車両の速度の減速を前記車両のアクチュエータ群に実行させる。

本開示の一態様に係る車両は、本開示の一態様に係る走行制御装置を備える。

本開示によれば、安全性および利便性の向上を実現することができる。

本開示の実施の形態に係る車両に搭載される各種装置の一例を示すブロック図 本開示の実施の形態に係る走行制御装置の動作の流れを示すフローチャート 本開示の実施の形態に係る車両と先行車両の走行状況の第１例を示す模式図 本開示の実施の形態に係る車両と先行車両の走行状況の第２例を示す模式図 本開示の実施の形態に係る車両と先行車両の走行状況の第３例を示す模式図

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において共通する構成要素については同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。

まず、本実施の形態に係る車両１に搭載される各種装置について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態の車両１に搭載される各種装置の一例を示すブロック図である。

本実施の形態では、車両１がトラックである場合（図３～図５参照）を例に挙げて説明するが、これに限定されない。すなわち、車両１は、トラック以外の商用車であってもよいし、乗用車であってもよい。

また、車両１は、自動運転により走行することが可能な車両である。なお、以下の説明において「走行」とは、自動運転による走行を意味するものとする。また、自動運転とは、車両の乗員による運転操作（例えば、加減速操作、操舵操作、および制動操作）によらずに、車両の加減速、操舵、および制動が制御される動作を言う。本実施の形態では、車両１の自動運転レベルが、ＳＡＥ Ｊ３０１６に定義されているレベル３である場合を想定するが、これに限定されない。

図１に示すように、車両１は、走行制御装置１００、検知装置２００、通信装置３００、アクチュエータ群４００を有する。

走行制御装置１００は、検知装置２００、通信装置３００、およびアクチュエータ群４００と電気的に接続されている。

検知装置２００は、車両１の走行中において、例えば、車両１の周辺に存在する他車両（例えば、図３～図５に示す先行車両２を含む。以下同様）との車間距離、車両１と他車両との相対速度、車両１に対する他車両の相対位置、車両１が走行している車線に隣接するスペースの有無を随時検知する。そして、検知装置２００は、車間距離、相対速度、相対位置、および空きスペースの有無を示す検知結果情報を随時走行制御装置１００へ出力する。

例えば、検知装置２００は、車両１に搭載された各種デバイス（図示略）による検知結果に基づいて、検知結果情報を生成する。各種デバイスとしては、例えば、車両１の周辺（前方、後方、左方、右方。以下同様）に電波を送信し、その反射波を受信するレーダデバイス（例えば、ミリ波レーダ、レーザレーダ等）、車両１の周辺に音波を送信し、その反射波を受信する超音波ソナー、車両の周辺を撮影するカメラ、車両１の速度を検知するセンサ、車両１の位置および向きを検知するセンサ等が挙げられる。

通信装置３００は、車両１の走行中において、随時、車車間通信により先行車両（より具体的には、先行車両に搭載された通信装置）から進路情報を受信し、その進路情報を走行制御装置１００へ出力する。

進路情報とは、先行車両の進路を示す情報である。例えば、進路情報は、先行車両に搭載されたカーナビゲーションシステムにおいて設定された経路情報（先行車両に案内される経路を示す情報）や、先行車両が車線変更を行うときの変更先の車線の方向（例えば、右方、左方）を示す情報を含む。

アクチュエータ群４００は、車両１の加速、減速、制動、操舵等を実行するアクチュエータ群である。アクチュエータ群４００は、例えば、加速および減速を実行するモータアクチュエータ、制動を実行するブレーキアクチュエータ、操舵を実行するステアリングアクチュエータ等の各種アクチュエータを含む。

走行制御装置１００は、車両１の走行を制御する装置である。

図示は省略するが、走行制御装置１００は、ハードウェアとして、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、コンピュータプログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有する。以下に説明する走行制御装置１００の各機能は、ＣＰＵがＲＯＭから読み出したコンピュータプログラムを、ＲＡＭを用いて実行することにより実現される。

図１に示すように、走行制御装置１００は、取得部１１０、判定部１２０、および制御部１３０を有する。

取得部１１０は、検知装置２００から検知結果情報を随時取得する。

また、取得部１１０は、通信装置３００から進路情報を随時取得する。

判定部１２０は、検知結果情報および進路情報に基づいて、現在の速度を維持したまま車両１が走行を継続した場合、車両１が先行車両に衝突するおそれがあるか否かを判定する。

さらに、判定部１２０は、車両１が先行車両に衝突するおそれがあると判定した場合、検知結果情報および進路情報に基づいて、車両１が走行している車線に隣接するスペース（以下、隣接スペースという）に進入可能であるか否かを判定する。

隣接スペースとしては、例えば、車両１が走行中の車線に隣接する車線が挙げられるが、これに限定されず、車両１が走行中の車線に隣接する空きスペースであればよい。

制御部１３０は、判定部１２０により車両１が隣接スペースに進入可能であると判定された場合、操舵制御を実行する。

操舵制御とは、車両１を隣接スペースへ進入させる操舵をアクチュエータ群４００に実行させる動作である。

制御部１３０は、判定部１２０により車両１が隣接スペースに進入可能ではないと判定された場合、減速制御を実行する。

減速制御とは、車両１の速度の減速をアクチュエータ群４００に実行させる動作である。減少させる速度は、予め設定されている。

以上、車両１に搭載される各種装置について説明した。

次に、走行制御装置１００の動作の流れについて、図２を用いて説明する。図２は、走行制御装置１００の流れを示すフローチャートである。

図２に示すフローは、例えば、車両１の走行中、検知装置２００により先行車両が検知されたときに開始され、その先行車両が検知されている間、繰り返し行われる。

まず、判定部１２０は、取得部１１０により取得された検知結果情報および進路情報に基づいて、現在の速度を維持したまま車両１が走行を継続した場合、車両１が先行車両に衝突するおそれがあるか否かを判定する（ステップＳ１）。

車両１が先行車両に衝突するおそれがない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、フローは終了する。この場合、車両１は、走行中の車線を現在の速度で走行し続ける。

一方、車両１が先行車両に衝突するおそれがある場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、判定部１２０は、車両１が隣接スペースに進入可能であるか否かを判定する（ステップＳ２）。

車両１が隣接スペースに進入可能ではない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、制御部１３０は、減速制御を実行する（ステップＳ３）。

これにより、車両１は、走行中の車線を変更することなく、速度を落として走行する。

一方、車両１が隣接スペースに進入可能である場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御部１３０は、操舵制御を実行する（ステップＳ４）。

これにより、車両１は、走行中の車線から隣接スペースへ進入する。

以上、走行制御装置１００の動作の流れについて説明した。

次に、走行制御装置１００が行う制御の具体例について、図３～図５を用いて説明する。図３～図５は、それぞれ、車両１と先行車両２の走行状況の第１例～第３例を示す模式図である。図３～図５は、車両１および先行車両２を真上から見た状態を示している。また、図３～図５において、車両１および先行車両２は、矢印ａが示す方向に走行している。

＜第１例＞
図３に示すように、車両１および先行車両２は、片側一車線の道路Ａを走行している。

まず、例えば、走行制御装置１００が、先行車両２の進路が左折であること（先行車両２が道路Ｂに進入しようとしていること）を示す進路情報を取得した場合について説明する。

走行制御装置１００は、検知結果情報に示される先行車両２との車間距離、相対速度、および相対位置に基づいて、車両１が現在の速度を維持したまま走行したとしても、車両１が先行車両２に衝突するおそれがないと判定した場合（図２のステップＳ１：ＮＯ）、減速制御および操舵制御のいずれも実行しない。よって、車両１は、現在の速度を維持したまま道路Ａを走行する。

一方、走行制御装置１００（判定部１２０）は、検知結果情報に示される先行車両２との車間距離、相対速度、および相対位置に基づいて、車両１が現在の速度を維持したまま走行したとすると、車両１が先行車両２に衝突するおそれがあると判定した場合（図２のステップＳ１：ＹＥＳ）、続けて、車両１が隣接スペースに進入可能であるか否かを判定する（図２のステップＳ２）。

ここで、検知結果情報に示される車線の種類は一車線であり、隣接スペースが存在しないため、走行制御装置１００（判定部１２０）は、車両１が隣接スペースに進入可能ではないと判定する（図２のステップＳ２：ＮＯ）。

そして、走行制御装置１００（制御部１３０）は、減速制御を実行する（図２のステップＳ３）。よって、車両１は、現在の速度を落として道路Ａを走行する。

次に、例えば、走行制御装置１００が、先行車両２の進路が右折であること（先行車両２が道路Ｃに進入しようとしていること）を示す進路情報を取得した場合について説明する。

走行制御装置１００は、検知結果情報に示される先行車両２との車間距離、相対速度、および相対位置に基づいて、車両１が現在の速度を維持したまま走行したとしても、車両１が先行車両２に衝突するおそれがないと判定した場合（図２のステップＳ１：ＮＯ）、減速制御および操舵制御のいずれも実行しない。よって、車両１は、現在の速度を維持したまま道路Ａを走行する。

一方、走行制御装置１００（判定部１２０）は、検知結果情報に示される先行車両２との車間距離、相対速度、および相対位置に基づいて、車両１が現在の速度を維持したまま走行したとすると、車両１が先行車両２に衝突するおそれがあると判定した場合（図２のステップＳ１：ＹＥＳ）、続けて、車両１が隣接スペースに進入可能であるか否かを判定する（図２のステップＳ２）。

ここで、検知結果情報に示される車線の種類は一車線であり、隣接スペースが存在しないため、走行制御装置１００は、車両１が隣接スペースに進入可能ではないと判定する（図２のステップＳ２：ＮＯ）。

そして、走行制御装置１００（制御部１３０）は、減速制御を実行する（図２のステップＳ３）。よって、車両１は、現在の速度を落として道路Ａを走行する。

＜第２例＞
図４に示すように、車両１および先行車両２は、片側二車線の道路Ｄにおける左車線Ｄ１を走行している。

まず、例えば、走行制御装置１００が、先行車両２の進路が左折であること（先行車両２が道路Ｅに進入しようとしていること）を示す進路情報を取得した場合について説明する。

走行制御装置１００は、検知結果情報に示される先行車両２との車間距離、相対速度、および相対位置に基づいて、車両１が現在の速度を維持したまま走行したとしても、車両１が先行車両２に衝突するおそれがないと判定した場合（図２のステップＳ１：ＮＯ）、減速制御および操舵制御のいずれも実行しない。よって、車両１は、現在の速度を維持したまま道路Ｄの左車線Ｄ１を走行する。

一方、走行制御装置１００（判定部１２０）は、検知結果情報に示される先行車両２との車間距離、相対速度、および相対位置に基づいて、車両１が現在の速度を維持したまま走行したとすると、車両１が先行車両２に衝突するおそれがあると判定した場合（図２のステップＳ１：ＹＥＳ）、続けて、車両１が隣接スペースに進入可能であるか否かを判定する（図２のステップＳ２）。

ここで、検知結果情報に示される車線の種類は二車線であり、隣接スペースとしての右車線Ｄ２が存在するため、走行制御装置１００（判定部１２０）は、隣接スペースが存在することを認識する。

そして、検知結果情報に、右車線Ｄ２を走行する他車両（図示略）との車間距離、相対速度、および相対位置が含まれていない場合、車両１の周辺に右車線Ｄ２を走行する他車両が存在しないため、走行制御装置１００（判定部１２０）は、車両１が右車線Ｄ２に進入可能であると判定する（図２のステップＳ２：ＹＥＳ）。

そして、走行制御装置１００（制御部１３０）は、操舵制御を実行する（図２のステップＳ４）。よって、車両１は、左車線Ｄ１から右車線Ｄ２へ車線変更を行い、右車線Ｄ２を走行する。

一方、検知結果情報に、右車線Ｄ２を走行する他車両（図示略）との車間距離、相対速度、および相対位置が含まれている場合、車両１の周辺に右車線Ｄ２を走行する他車両が存在するため、続けて、走行制御装置１００（判定部１２０）は、車両１が右車線Ｄ２へ進入したときにその他車両と衝突するおそれがあるか否かを判定する。

車両１が右車線Ｄ２へ進入したときに他車両と衝突するおそれがない場合、走行制御装置１００（判定部１２０）は、車両１が右車線Ｄ２に進入可能であると判定する（図２のステップＳ２：ＹＥＳ）。

そして、走行制御装置１００（制御部１３０）は、操舵制御を実行する（図２のステップＳ４）。よって、車両１は、左車線Ｄ１から右車線Ｄ２へ車線変更を行い、右車線Ｄ２を走行する。

車両１が右車線Ｄ２へ進入したときに他車両と衝突するおそれがある場合、走行制御装置１００（判定部１２０）は、車両１が右車線Ｄ２に進入可能ではないと判定する（図２のステップＳ２：ＮＯ）。

そして、走行制御装置１００（制御部１３０）は、減速制御を実行する（図２のステップＳ３）。よって、車両１は、現在の速度を落として左車線Ｄ１を走行する。

次に、例えば、走行制御装置１００が、先行車両２の進路が右折であること（先行車両２が右車線Ｄ２に進入しようとしていること）を示す進路情報を取得した場合について説明する。

この場合、走行制御装置１００は、車両１が先行車両２に衝突するおそれがないと判定し（図２のステップＳ１：ＮＯ）、減速制御および操舵制御のいずれも実行しない。よって、車両１は、現在の速度を維持したまま道路Ｄの左車線Ｄ１を走行する。

＜第３例＞
図５に示すように、車両１は、片側二車線の道路Ｄにおける右車線Ｄ２を走行している。一方、先行車両２は、片側二車線の道路Ｄにおける左車線Ｄ１を走行している。

まず、例えば、走行制御装置１００が、先行車両２の進路が左折であること（先行車両２が道路Ｅに進入しようとしていること）を示す進路情報を取得した場合について説明する。

この場合、走行制御装置１００は、車両１が先行車両２に衝突するおそれがないと判定し（図２のステップＳ１：ＮＯ）、減速制御および操舵制御のいずれも実行しない。よって、車両１は、現在の速度を維持したまま道路Ｄの右車線Ｄ２を走行する。

次に、例えば、走行制御装置１００が、先行車両２の進路が右折であること（先行車両２が右車線Ｄ２に進入しようとしていること）を示す進路情報を取得した場合について説明する。

走行制御装置１００は、検知結果情報に示される先行車両２との車間距離、相対速度、および相対位置に基づいて、車両１が現在の速度を維持したまま走行したとしても、車両１が先行車両２に衝突するおそれがないと判定した場合（図２のステップＳ１：ＮＯ）、減速制御および操舵制御のいずれも実行しない。よって、車両１は、現在の速度を維持したまま道路Ｄの右車線Ｄ２を走行する。

一方、走行制御装置１００（判定部１２０）は、検知結果情報に示される先行車両２との車間距離、相対速度、および相対位置に基づいて、車両１が現在の速度を維持したまま走行したとすると、車両１が先行車両２に衝突するおそれがあると判定した場合（図２のステップＳ１：ＹＥＳ）、続けて、車両１が隣接スペースに進入可能であるか否かを判定する（図２のステップＳ２）。

ここで、検知結果情報に示される車線の種類は二車線であり、隣接スペースとしての左車線Ｄ１が存在するため、走行制御装置１００（判定部１２０）は、隣接スペースが存在することを認識する。

そして、検知結果情報に、左車線Ｄ１を走行する他車両（図示略）との車間距離、相対速度、および相対位置が含まれていない場合、車両１の周辺に左車線Ｄ１を走行する他車両が存在しないため、走行制御装置１００（判定部１２０）は、車両１が左車線Ｄ１に進入可能であると判定する（図２のステップＳ２：ＹＥＳ）。

そして、走行制御装置１００（制御部１３０）は、操舵制御を実行する（図２のステップＳ４）。よって、車両１は、右車線Ｄ２から左車線Ｄ１へ車線変更を行い、左車線Ｄ１を走行する。

一方、検知結果情報に、左車線Ｄ１を走行する他車両（図示略）との車間距離、相対速度、および相対位置が含まれている場合、車両１の周辺に左車線Ｄ１を走行する他車両が存在するため、続けて、走行制御装置１００（判定部１２０）は、車両１が左車線Ｄ１へ進入したときにその他車両と衝突するおそれがあるか否かを判定する。

車両１が左車線Ｄ１へ進入したときに他車両と衝突するおそれがない場合、走行制御装置１００（判定部１２０）は、車両１が左車線Ｄ１に進入可能であると判定する（図２のステップＳ２：ＹＥＳ）。

そして、走行制御装置１００（制御部１３０）は、操舵制御を実行する（図２のステップＳ４）。よって、車両１は、右車線Ｄ２から左車線Ｄ１へ車線変更を行い、左車線Ｄ１を走行する。

車両１が左車線Ｄ１へ進入したときに他車両と衝突するおそれがある場合、走行制御装置１００（判定部１２０）は、車両１が左車線Ｄ１に進入可能ではないと判定する（図２のステップＳ２：ＮＯ）。

そして、走行制御装置１００（制御部１３０）は、減速制御を実行する（図２のステップＳ３）。よって、車両１は、現在の速度を落として右車線Ｄ２を走行する。

以上、走行制御装置１００が行う制御の具体例について説明した。

以上説明したように、本実施の形態の走行制御装置１００は、車両１の自動運転中、先行車両２が進路を変更しようとした場合に、先行車両２から得られた進路情報と、検知装置２００から得られた検知結果情報とに基づいて、先行車両２との衝突を回避するように車両１の挙動を制御することを特徴とする。

これにより、本実施の形態では、車両１が、左折または右折により減速する先行車両２と衝突することを回避できるため、安全性を向上させることができる。

また、本実施の形態では、先行車両２からの進路情報は自動運転の制御に用いられるため、車両１の乗員が進路情報を視認して運転操作の判断を行う必要がなく、利便性を向上させることができる。

なお、本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。

本開示の走行制御装置および車両は、自動運転中に先行車両が存在する場合に有用である。

１ 車両
２ 先行車両
１００ 走行制御装置
１１０ 取得部
１２０ 判定部
１３０ 制御部
２００ 検知装置
３００ 通信装置
４００ アクチュエータ群

Claims (4)

1. 自動運転により走行する車両に搭載される走行制御装置であって、
   前記車両と先行車両との車間距離の情報、前記車両と前記先行車両との相対速度の情報、前記車両に対する前記先行車両の相対位置の情報、前記先行車両の進路の情報を取得する取得部と、
   前記先行車両が進路を変更しようとした場合、前記取得部により取得された各情報に基づいて、前記先行車両との衝突を回避するように前記車両の挙動を制御する制御部と、
   前記各情報に基づいて、前記車両が現在の速度を維持したまま走行を継続した場合、進路を変更しようとする前記先行車両に前記車両が衝突するおそれがあるか否かを判定し、
   前記車両が前記先行車両に衝突するおそれがあると判定した場合、前記各情報に基づいて、前記車両が走行中の車線に隣接するスペースに進入可能であるか否かを判定する判定部と、を有し、
   前記制御部は、
   前記車両が前記スペースに進入可能である場合、前記車両を前記スペースへ進入させる操舵を前記車両のアクチュエータ群に実行させ、
   前記車両が前記スペースに進入可能ではない場合、前記車両の速度の減速を前記車両のアクチュエータ群に実行させる、
   走行制御装置。
2. 前記スペースは、前記車両が走行中の車線に隣接する車線である、
   請求項１に記載の走行制御装置。
3. 前記先行車両の進路の情報は、
   前記先行車両に搭載されたカーナビゲーションシステムにおいて設定された経路の情報、および、前記先行車両が車線変更を行うときの変更先の車線の方向の情報を含む、
   請求項１又は２に記載の走行制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の走行制御装置を備えた車両。