JPWO2018131290A1

JPWO2018131290A1 - 車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラム

Info

Publication number: JPWO2018131290A1
Application number: JP2018561833A
Authority: JP
Inventors: 淳之石岡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2019-11-07
Also published as: CN110167810A; WO2018131290A1; US20210139044A1

Abstract

車両制御システムは、自動運転において走行予定の推奨車線を設定する推奨車線設定部と、前記推奨車線設定部により設定された推奨車線を自車両が前記自動運転により走行する場合に、前記自車両の進行方向前方の分岐地点において、前記推奨車線が分岐元の車線である場合に、前記自車両による他車両の追い越しを制限する自動運転制御部とを備える。

Description

本発明は、車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。
本願は、２０１７年１月１３日に、日本に出願された特願２０１７‐００４１７９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、追い越しなどに伴う車線変更が行われる際に、自車両の前方に存在する前走車両の将来の加速度合に応じて、車線変更を中止または継続するのかを判断する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−６５４６６号公報

しかしながら、従来の技術では、車線変更を継続したことにより、例えば、本来走行すべき車線と異なる車線を走行してしまう状況が生じ、この結果、自車両を既定経路から逸脱して誘導してしまう場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、不要な挙動を抑制しながら車両を目的地まで誘導することができる車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。

（１）：自動運転において走行予定の推奨車線を設定する推奨車線設定部と、前記推奨車線設定部により設定された推奨車線を自車両が前記自動運転により走行する場合に、前記自車両の進行方向前方の分岐地点において、前記推奨車線が分岐元の車線である場合に、前記自車両による他車両の追い越しを制限する自動運転制御部とを備える車両制御システム。

（２）：（１）に記載の車両制御システムは、前記自動運転制御部が、前記自車両による他車両の追い越しの過程で行われる車線変更の結果、前記分岐地点から第１所定距離までの第１区間において、前記推奨車線と同じ車線を走行することになった場合、元の車線に戻る車線変更を行わないものである。

（３）：（１）または（２）に記載の車両制御システムは、前記自動運転制御部が、前記分岐地点から第１所定距離までの第１区間よりも手前側の第２区間において、前記自車両による他車両の追い越しの過程で行われる車線変更の結果、前記第１区間における推奨車線と同じ車線を走行することになる場合、前記自車両による他車両の追い越しを許可するものである。

（４）：（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の車両制御システムは、前記自車両の乗員による入力操作を受け付ける受付部を更に備え、前記自動運転制御部が、前記受付部に対して行われた入力操作に基づいて、前記乗員の所望の方向への車線変更を行う機能を有し、前記分岐地点から第１所定距離までの第１区間と、前記第１区間よりも手前側の第２区間とにおいて、前記機能を停止するものである。

（５）：（２）から（４）のうちいずれか１つに記載の車両制御システムは、前記自動運転制御部が、前記分岐地点よりも手前側の車線が渋滞している場合、渋滞の末尾から第１所定距離までの区間を前記第１区間とするものである。

（６）：車載コンピュータが、自動運転において走行予定の推奨車線を設定し、前記設定した推奨車線を自車両が前記自動運転により走行する場合に、前記自車両の進行方向前方の分岐地点において、前記推奨車線が分岐元の車線である場合に、前記自車両による他車両の追い越しを制限する車両制御方法。

（７）：車載コンピュータに、自動運転において走行予定の推奨車線を設定させ、前記設定させた推奨車線を自車両が前記自動運転により走行する場合に、前記自車両の進行方向前方の分岐地点において、前記推奨車線が分岐元の車線である場合に、前記自車両による他車両の追い越しを制限させる車両制御プログラム。

（１）から（１０）によれば、自車両の進行方向前方の分岐地点において、推奨車線が分岐元の車線である場合に、自車両による他車両の追い越しを制限するため、不要な挙動を抑制しながら車両を目的地まで誘導することができる。

第１実施形態における車両制御システム１の構成図である。自車位置認識部１２２により自車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。行動計画生成部１２３によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。追い越しイベントが許可または禁止される場面の一例を示す図である。追い越しイベントの過程に行われる車線変更が禁止または許可される場面の一例を示す図である。第２区間において車線変更イベントが許可される場面の一例を示す図である。操作受付部３２により車線変更の指示操作が受け付けられた場合の処理の一例を示すフローチャートである。イベント禁止通告画面が表示された表示装置３１の一例を示す図である。渋滞車両ｍ_ｊａｍが特定された場面の一例を示す図である。実施形態の自動運転制御ユニット１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態における車両制御システム１の構成図である。車両制御システム１が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。

車両制御システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、車両センサ４０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）６０と、運転操作子８０と、自動運転制御ユニット１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。

カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両制御システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウィンドウシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。

レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。

ファインダ１４は、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を検出するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。

物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置１６は、認識結果を自動運転制御ユニット１００に出力する。

通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両（周辺車両の一例）と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。

ＨＭＩ３０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。例えば、ＨＭＩ３０は、表示装置３１と、操作受付部３２とを備える。

表示装置３１は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイなどであり、インストルメントパネルの各部、助手席や後部座席の任意の箇所に取り付けられる。なお、表示装置３１は、後述する操作受付部３２と一体となったタッチパネルであってもよい。

操作受付部３２は、例えば、乗員により入力される操作の一つとして、車線変更の指示操作を受け付ける。操作受付部３２は、例えば、ステアリングホイール付近に設けられる方向指示器の制御スイッチである。また、操作受付部３２は、レバーや入力キーなどであってもよい。操作受付部３２は、受け付けた入力操作に基づく操作入力信号を生成し、この信号を自動運転制御ユニット１００に出力する。

車両センサ４０は、自車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。車両センサ４０は、検出した情報（速度、加速度、角速度、方位等）を自動運転制御ユニット１００に出力する。

ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備え、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ４０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、入力キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ナビＨＭＩ５２を用いて、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、乗員により入力された目的地までの経路を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（PointOf Interest）情報などを含んでもよい。経路決定部５３により決定された経路は、ＭＰＵ６０に出力される。また、ナビゲーション装置５０は、経路決定部５３により決定された経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。なお、ナビゲーション装置５０は、例えば、ユーザの保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから返信された経路を取得してもよい。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線設定部６１として機能し、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線設定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに自車両Ｍが走行すべき推奨車線を設定する。例えば、推奨車線設定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された経路が複数の車線を有する場合、各ブロックにおいて、各ブロックに含まれる一つ以上の車線の中から、いずれか一つの車線を推奨車線として設定する。推奨車線設定部６１は、提供された経路において分岐箇所や合流箇所などが存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な走行経路を走行できるように、推奨車線を設定する。例えば、複数の車線を含む本線から分岐した車線の延長線上に目的地がある場合、推奨車線設定部６１は、本線に含まれる車線のうち、分岐先の車線（分岐車線）に向かう車線を、推奨車線として設定する。より具体的には、複数の車線を含む本線から右折した先の分岐車線側に目的地が存在する必要がある場合、推奨車線設定部６１は、本線に含まれる複数の車線のうち、自車両Ｍの進行方向において最も右側の車線を推奨車線に設定する。また、複数の車線を含む本線から左折した先の分岐車線側に目的地が存在する場合、推奨車線設定部６１は、本線に含まれる複数の車線のうち、自車両Ｍの進行方向において最も左側の車線を推奨車線に設定する。また、目的地が設定されていない場合、推奨車線設定部６１は、例えば、本線に含まれる複数の車線のうち、最も左側の車線を推奨車線に設定してよい。

例えば、推奨車線設定部６１は、分岐車線の開始地点から第１所定距離までの第１区間に関して、本線上の分岐車線に沿う車線（分岐元の車線）を推奨車線に設定する。分岐車線の開始地点とは、自車両Ｍの進行方向前方において本線から車線が分岐し始める地点である。第１所定距離は、例えば、分岐車線の開始地点までに余裕をもって車線変更が可能な程度の距離（例えば２［ｋｍ］程度）に設定される。なお、第１区間は、分岐車線の開始地点から、第１所定時間経過するまでの間に一定の速度（例えば車線の平均車速）で走行した場合に到達する区間であってもよい。

第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第２地図情報６２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。道路情報には、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置（経度、緯度、高さを含む３次元座標）、車線のカーブの曲率、車線の合流および分岐箇所の位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。第２地図情報６２は、通信装置２０を用いて他装置にアクセスすることにより、随時、アップデートされてよい。

運転操作子８０は、例えば、アクセルペダルや、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール等を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御ユニット１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一方または双方に出力される。

自動運転制御ユニット１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１４０とを備える。第１制御部１２０および第２制御部１４０は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。また、第１制御部１２０および第２制御部１４０の構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。

第１制御部１２０は、例えば、外界認識部１２１と、自車位置認識部１２２と、行動計画生成部１２３とを備える。

外界認識部１２１は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から直接的に、或いは物体認識装置１６を介して入力される情報に基づいて、周辺車両の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。周辺車両の位置は、その周辺車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、周辺車両の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、周辺車両の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か等）を含んでもよい。また、外界認識部１４２は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者、道路路面の標示、標識、その他の物体の位置を認識してもよい。

自車位置認識部１２２は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（自車線）、並びに自車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢を認識する。自車位置認識部１２２は、例えば、第２地図情報６２から得られる道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ１０によって撮像された画像から認識される自車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、自車線を認識する。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される自車両Ｍの位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてもよい。

そして、自車位置認識部１２２は、例えば、自車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。図２は、自車位置認識部１２２により自車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１２２は、例えば、自車両Ｍの基準点（例えば重心）の自車線中央ＣＬからの乖離ＯＳ、および自車両Ｍの進行方向の自車線中央ＣＬを連ねた線に対してなす角度θを、自車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１２２は、自車線Ｌ１のいずれかの側端部に対する自車両Ｍの基準点の位置などを、自車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してもよい。自車位置認識部１２２により認識される自車両Ｍの相対位置は、推奨車線設定部６１および行動計画生成部１２３に提供される。

行動計画生成部１２３は、推奨車線設定部６１により推奨車線として設定された車線を走行するように、且つ、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、行動計画を生成する。行動計画とは、自動運転において順次実行されるイベントで構成される。自動運転とは、自車両Ｍの加減速または操舵の少なくとも一方を、自動運転制御ユニット１００が制御することをいう。

イベントには、例えば、一定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、自車線において自車両Ｍの直前を走行する前走車両に追従する追従走行イベント、走行車線を変更させる車線変更イベント、自車線において自車両Ｍの直前を走行する前走車両を追い越させる追い越しイベントなどを含む。追い越しイベントは、例えば、前走車両の速度が自車両Ｍの速度よりも一定速度以上遅く、且つ自車線に隣接する隣接車線を走行する周辺車両の平均速度などが自車両Ｍの速度よりも一定速度以上速い状況下で計画される。例えば、追い越しイベントが実行される場合、自車両Ｍは、一旦隣接車線に車線変更によって移り、加速などを伴いながら、前走車両の前方、且つ車線変更前の自車線（元車線）に車線変更によって移る。

また、イベントには、本線に合流するための合流車線において自車両Ｍを加減速させ、走行車線を変更させる合流イベント、分岐地点において分岐先の車線に自車両Ｍを車線変更させる分岐イベント、周辺車両などの挙動に合わせて自車両Ｍを緊急停止させる緊急停止イベント、自動運転を終了して手動運転に切り替えるためのハンドオーバイベントなどが含まれてよい。手動運転とは、運転操作子８０に対する乗員の操作によって、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０が制御されることをいう。また、これらのイベントの実行中に、自車両Ｍの周辺状況（周辺車両や歩行者の存在、道路工事による車線狭窄など）に基づいて、回避のためのイベントが計画される場合もある。

そして、行動計画生成部１２３は、自車両Ｍが将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとに将来の基準時刻を複数設定し、それらの基準時刻に到達すべき目標地点（軌道点）の集合として生成される。このため、軌道点同士の間隔が広い場合、その軌道点の間の区間を高速に走行することを示している。

図３は、推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。図示するように、推奨車線は、目的地までの経路に沿って走行するのに都合が良いように設定される。行動計画生成部１２３は、推奨車線の切り替わり地点の所定距離手前（イベントの種類に応じて決定されてよい）に差し掛かると、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベントなどを起動する。各イベントの実行中（起動中）に、障害物を回避する必要が生じた場合には、行動計画生成部１２３は、図示するように回避のための軌道を生成してもよいし、減速のための軌道を生成してよい。

行動計画生成部１２３は、例えば、目標軌道の候補を複数生成し、安全性と効率性の観点に基づいて、その時点での最適な目標軌道を選択する。

また、行動計画生成部１２３は、自車両Ｍの位置が第１区間よりも手前側の第２区間内である場合、自車両Ｍによる前走車両の追い越しを制限する。第２区間とは、第１区間から第２所定距離手前までの区間をいう。第２所定距離は、例えば、第１所定距離と同程度の距離であってもよいし、第１所定距離よりも短い距離、または長い距離であってもよい。なお、第２区間は、第１区間から、第２所定時間経過するまでの間に一定の速度（例えば車線の平均車速）で走行した場合に到達する区間であってもよい。

例えば、行動計画生成部１２３は、第２区間において追い越しイベントが計画された場合に、自車両Ｍが第２区間に達すると、追い越しのための目標軌道を生成しないことによって、追い越しイベントを禁止する。

第２制御部１４０は、走行制御部１４１を備える。走行制御部１４１は、行動計画生成部１２３によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。

走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、走行制御部１４１から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。

ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、走行制御部１４１から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、走行制御部１４１から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、走行制御部１４１から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

以下、行動計画生成部１２３による一連の処理についてフローチャートを用いて説明する。図４は、行動計画生成部１２３によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、自動運転中に所定の周期で繰り返し行われる。

まず、行動計画生成部１２３は、自車位置認識部１２２、ナビゲーション装置５０、およびＩＮＳの一部または全部を用いて特定された自車両Ｍの位置と、推奨車線設定部６１により設定された推奨車線との相対的な位置関係に基づいて、自車両Ｍの位置がどの区間に位置しているのかを判定する（ステップＳ１００）。

例えば、自車両Ｍの位置が第１区間に位置している場合、行動計画生成部１２３は、追い越しイベントを禁止し（ステップＳ１０２）、本フローチャートの処理を終了する。

また、自車両Ｍの位置が第２区間に位置している場合、行動計画生成部１２３は、追い越しイベントを原則禁止する（ステップＳ１０４）。なお、行動計画生成部１２３は、ある条件を満たす場合には、追い越しイベントにおける車線変更を許可してもよい。条件については後述する。

また、自車両Ｍの位置が第１区間および第２区間と異なる他の区間に位置している場合、行動計画生成部１２３は、追い越しイベントを許可する（ステップＳ１０６）。

図５は、追い越しイベントが許可または禁止される場面の一例を示す図である。図中ｍ_ｒｅｆは、前走車両を表している。図中（ａ）のように、自車両Ｍが第２区間よりも手前の区間に位置する場合、自車線Ｌ１から隣接車線Ｌ２への車線変更を伴う追い越しイベントが許可され、図中（ｂ）のように、自車両Ｍが第２区間に位置する場合、上記追い越しイベントが禁止される。例えば、第２区間の後ろに控える第１区間では、分岐イベントが計画されているため、追い越しのために自車両Ｍを車線変更させた場合、元の車線Ｌ１に戻れずに分岐地点を通り過ぎてしまうことが想定される。このため、第２区間において自車両Ｍが走行している車線が、第１区間において推奨車線として設定されている車線Ｌ１である場合、行動計画生成部１２３は、追い越しイベントを禁止して、現在の車線を優先して維持させる。これによって、不要な挙動を抑制しながら自車両Ｍを目的地まで誘導することができる。また、これに伴って、目的地までの誘導精度を向上させることもできる。

次に、行動計画生成部１２３は、第２区間よりも手前の区間で、車線変更を伴う追い越しイベントが実行された場合、車線変更先の車線と、第１区間において推奨車線として設定された車線（分岐元の車線）とが同じであるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。すなわち、行動計画生成部１２３は、自車両Ｍによる前走車両の追い越しの過程で行われる車線変更の結果、第１区間における推奨車線と同じ車線を走行することになるか否かを判定する。

行動計画生成部１２３は、車線変更先の車線と、第１区間において推奨車線として設定された車線（分岐元の車線）とが異なる場合、すなわち、追い越しイベントにおける車線変更によって、第１区間における推奨車線と異なる車線を走行することになる場合、第２区間以降において、走行制御部１４１による、車線変更先の車線から車線変更前の車線への車線変更を禁止する（ステップＳ１１０）。

一方、行動計画生成部１２３は、車線変更先の車線と、第１区間において推奨車線として設定された車線（分岐元の車線）とが同じ場合、すなわち、追い越しイベントにおける車線変更によって、第１区間における推奨車線と同じ車線を走行することになる場合、第２区間以降において、走行制御部１４１による、車線変更先の車線から車線変更前の車線への車線変更を許可する（ステップＳ１１２）。

図６は、追い越しイベントの過程に行われる車線変更が禁止または許可される場面の一例を示す図である。図中（ａ）の例は、時刻ｔ_ｉにおいて、車線Ｌ２から車線Ｌ１への車線変更を伴って前走車両ｍ_ｒｅｆを追い越すことが許可されたことを表している。このとき、図示のように、第１区間における推奨車線が車線Ｌ１に設定されている場合、車線Ｌ１への車線変更が完了した時刻ｔ_ｉ＋１では、車線変更によって元の車線Ｌ２へ戻ることが禁止される。これによって、不要な車線変更が抑制されることになる。

一方、図中（ｂ）の例は、時刻ｔ_ｉにおいて、車線Ｌ１から車線Ｌ２への車線変更を伴って前走車両ｍ_ｒｅｆを追い越すことが許可されたことを表している。このとき、図示のように、第１区間における推奨車線が車線Ｌ１に設定されている場合、車線Ｌ２への車線変更が完了した時刻ｔ_ｉ＋１では、車線変更によって元の車線Ｌ２へ戻ることが許可される。

なお、上述した実施形態では、行動計画生成部１２３は、自車両Ｍの位置が第２区間内である場合に、車線変更を禁止するものとして説明したがこれに限られない。例えば、行動計画生成部１２３は、車線変更先の車線が第１区間での推奨車線であるという条件を満たす場合には、自車両Ｍの位置が第２区間内であっても、当該第２区間において車線変更を許可してもよい。

図７は、第２区間において車線変更イベントが許可される場面の一例を示す図である。図示のように、単に隣接車線に移動するだけの車線変更イベントであれば、行動計画生成部１２３は、これを許可してよい。すなわち、第２区間の後に控える第１区間で計画される車線変更イベント（分岐イベントの一要素）のタイミングを単に早めるような場合において、行動計画生成部１２３は、車線変更を許可してよい。

以上、説明した第１実施形態によれば、自動運転において走行予定の推奨車線を設定する推奨車線設定部６１と、推奨車線設定部６１により設定された推奨車線を自車両Ｍが自動運転により走行する場合に、自車両Ｍの進行方向前方の分岐地点において、推奨車線が分岐元の車線である場合に、自車両Ｍによる前走車両の追い越しを制限する行動計画生成部１２３と、を備えることにより、不要な挙動を抑制しながら車両を目的地まで誘導することができる。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、操作受付部３２によって受け付けられた車線変更の指示操作に応じて、乗員が所望する方向への車線変更を行う点で、上述した第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。

第２実施形態における走行制御部１４１は、操作受付部３２に対して車線変更の指示操作がなされた場合、行動計画として予め計画されたイベントに関わらずに、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御して、自車両Ｍを乗員が所望する方向へ車線変更させる。例えば、右側のウィンカーを点灯させるように方向指示器の制御スイッチが操作された場合、走行制御部１４１は、ウィンカー点灯側、すなわち車両進行方向右側の車線に自車両Ｍを車線変更させる。

図８は、操作受付部３２により車線変更の指示操作が受け付けられた場合の処理の一例を示すフローチャートである。まず、第２実施形態における行動計画生成部１２３は、第１区間において、操作受付部３２により出力される操作入力信号を参照して、操作受付部３２に対して車線変更の指示操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ２００）。操作受付部３２に対して車線変更の指示操作がなされなかった場合、本フローチャートの処理が終了する。

一方、操作受付部３２に対して車線変更の指示操作がなされた場合、行動計画生成部１２３は、表示装置３１に、イベント禁止通告画面を表示させ（ステップＳ２０２）、車線変更の指示操作に応じた制御を無効にする。これによって、車線変更の指示操作に応じて走行制御部１４１により行われる予定の車線変更が中止される。

図９は、イベント禁止通告画面が表示された表示装置３１の一例を示す図である。図示のように、表示装置３１には、イベント通告画面として、現在自車両Ｍが走行している区間が車線変更の禁止された区間であることが表示される。

次に、行動計画生成部１２３は、再度、操作受付部３２により出力される操作入力信号を参照して、操作受付部３２に対して車線変更の指示操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ２０４）。

操作受付部３２に対して車線変更の指示操作がなされた場合、すなわち、車線変更を行うイベントが禁止された状態で、再度、乗員によって車線変更の指示操作がなされた場合、行動計画生成部１２３は、乗員による手動運転の要求があるものと判断して、現在実行されているイベントをハンドオーバイベントに変更して（ステップＳ２０６）、自動運転を終了して手動運転に切り替える。なお、行動計画生成部１２３は、現在実行されているイベントをハンドオーバイベントに変更する代わりに、例えば、定速走行イベントや追従走行イベントに変更してもよい。この場合、目的地方向である分岐先の車線に自車両Ｍを誘導させなくてもよいものとする。

以上、説明した第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、不要な挙動を抑制しながら車両を目的地まで誘導することができる。

また、上述した第２実施形態によれば、より柔軟に自動運転を行うことができる。

＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について説明する。上述した第１および第２実施形態では、分岐地点を基準に第１区間を設定したが、第３実施形態では、本線に含まれる一つまたは複数の車線のうち、分岐車線に沿う車線上の渋滞の度合に応じて、第１区間の位置を変更する点で上述した実施形態と異なる。以下、第１および第２実施形態との相違点を中心に説明し、第１および第２実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。

第３実施形態における通信装置２０は、例えば、渋滞や交通事故など交通状況を監視する外部サーバ装置と通信を行って、上記交通状況を示す情報を取得してよい。

第３実施形態における行動計画生成部１２３は、通信装置２０により取得された交通状況を示す情報や、外界認識部１２１により認識された周辺車両の状態に基づいて、複数の車両から構成される渋滞車両ｍ_ｊａｍを特定する。そして、行動計画生成部１２３は、渋滞車両ｍ_ｊａｍのうち、最後尾の車両ｍ_ｅｎｄの位置から第１所定距離または第１所定時間手前の地点までの区間を第１区間とする。

図１０は、渋滞車両ｍ_ｊａｍが特定された場面の一例を示す図である。図示のように、分岐先の車線Ｌ３と接続された車線Ｌ１上に渋滞車両ｍ_ｊａｍが存在する場合、行動計画生成部１２３は、渋滞車両ｍ_ｊａｍのうち、最後尾の車両ｍ_ｅｎｄの位置を基準に第１区間を設定する。これによって、実際の交通状況により適合した車線変更を行うことができる。

［ハードウェア構成］
上述した実施形態の車両制御システム１の自動運転制御ユニット１００は、例えば、図１１に示すようなハードウェアの構成により実現される。図１１は、実施形態の自動運転制御ユニット１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

自動運転制御ユニット１００は、例えば、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ＲＡＭ１００−３、ＲＯＭ１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤなどの二次記憶装置１００−５、およびドライブ装置１００−６が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。ドライブ装置１００−６には、光ディスクなどの可搬型記憶媒体が装着される。二次記憶装置１００−５に格納されたプログラム１００−５ａがＤＭＡコントローラ（不図示）などによってＲＡＭ１００−３に展開され、ＣＰＵ１００−２によって実行されることで、自動運転制御ユニット１００の各機能部（第１制御部１２０および第２制御部１４０）が実現される。また、ＣＰＵ１００−２が参照するプログラムは、ドライブ装置１００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークＮＷを介して他の装置からダウンロードされてもよい。

上記実施形態は、以下のように表現することができる。
情報を記憶するストレージと、
前記ストレージに格納されたプログラムを実行するプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記プログラムを実行することにより、
自動運転において走行予定の推奨車線を設定し、
前記設定した推奨車線を自車両が前記自動運転により走行する場合に、前記自車両の進行方向前方の分岐地点において、前記推奨車線が分岐元の車線である場合、前記自車両による他車両の追い越しを制限するように構成された、
車両制御システム。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１‥車両制御システム、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、３０…ＨＭＩ、３１…表示装置、３２…操作受付部、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、５１…ＧＮＳＳ受信機、５２…ナビＨＭＩ、５３…経路決定部、５４…第１地図情報、６０…ＭＰＵ、６１…推奨車線設定部、６２…第２地図情報、８０…運転操作子、１００…自動運転制御ユニット、１２０…第１制御部、１２１…外界認識部、１２２…自車位置認識部、１２３…行動計画生成部、１４０…第２制御部、１４１…走行制御部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２１０…ステアリング装置

Claims

自動運転において走行予定の推奨車線を設定する推奨車線設定部と、
前記推奨車線設定部により設定された推奨車線を自車両が前記自動運転により走行する場合に、前記自車両の進行方向前方の分岐地点において、前記推奨車線が分岐元の車線である場合に、前記自車両による他車両の追い越しを制限する自動運転制御部と、
を備える車両制御システム。
前記自動運転制御部は、前記自車両による他車両の追い越しの過程で行われる車線変更の結果、前記分岐地点から第１所定距離手前までの第１区間において、前記推奨車線と同じ車線を走行することになった場合、元の車線に戻る車線変更を行わない、
請求項１記載の車両制御システム。
前記自動運転制御部は、前記分岐地点から第１所定距離手前までの第１区間よりも手前側の第２区間において、前記自車両による他車両の追い越しの過程で行われる車線変更の結果、前記第１区間における推奨車線と同じ車線を走行することになる場合、前記自車両による他車両の追い越しを許可する、
請求項１または２記載の車両制御システム。
前記自車両の乗員による入力操作を受け付ける受付部を備え、
前記自動運転制御部は、
前記受付部に対して行われた入力操作に基づいて、前記乗員の所望の方向への車線変更を行う機能を有し、
前記分岐地点から第１所定距離手前までの第１区間と、前記第１区間よりも手前側の第２区間とにおいて、前記機能を停止する、
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
前記自動運転制御部は、前記分岐地点よりも手前側の車線が渋滞している場合、渋滞の末尾から第１所定距離奥側までの区間を前記第１区間とする、
請求項２から４のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
車載コンピュータが、
自動運転において走行予定の推奨車線を設定し、
前記設定した推奨車線を自車両が前記自動運転により走行する場合に、前記自車両の進行方向前方の分岐地点において、前記推奨車線が分岐元の車線である場合に、前記自車両による他車両の追い越しを制限する、
車両制御方法。
車載コンピュータに、
自動運転において走行予定の推奨車線を設定させ、
前記設定させた推奨車線を自車両が前記自動運転により走行する場合に、前記自車両の進行方向前方の分岐地点において、前記推奨車線が分岐元の車線である場合に、前記自車両による他車両の追い越しを制限させる、
車両制御プログラム。