JPWO2020058739A1 - 車両制御方法及び車両制御装置 - Google Patents

Abstract

自車両を制御するプロセッサに実行させる車両制御方法であって、自車両の周囲の状態を検出するセンサから、自車両が走行する走行車線に対して隣接する隣接車線を走行する他車両の検出データを取得し、自車両と他車両の位置関係に基づき、自車両が走行車線から隣接車線に車線変更するための目標地点を隣接車線上に設定し、目標地点よりも後方に位置する他車両を後方車両として特定し、自車両の後端が後方車両の前端よりも前方に位置する場合に、自車両の方向指示器の点滅を開始する。

Description

本発明は、車両制御方法及び車両制御装置に関するものである。

車線変更待機位置へ向けて目標速度を算出し、目標車速に基づき自車両の速度を制御し、自車両の速度制御が所定時間継続していない場合には、車線変更支援条件が成立したと判定する。そして、車線変更支援条件が成立した後、ウィンカーを点灯させて他車両に対して合流意思を明示する従来技術が知られている（特許文献１）。

特開２００９−７８７３５号公報

例えば、自車両が２車線のうち一方の車線を走行し、他車両が２車線のうち他方の車線を走行している状態から、自車両が他車両の後方から加速して、当該他車両の前方の位置で車線変更を行う場合に、上記従来技術において、自車両が他車両の後方に位置する状態で車線変更支援条件が成立しウィンカーが操作された時には、他車両にとって、自車両がどの位置に合流したいか把握することができず、自車両の合流意思が他車両に伝わりにくいという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、自車両が隣接車線に合流する場合に、自車両の合流意思を他車両に伝わり易くする車両制御方法及び車両制御装置を提供することである。

本発明は、隣接車線を走行する他車両の検出データを取得し、自車両と他車両の位置関係に基づき、自車両が走行車線から隣接車線に車線変更するための目標地点を隣接車線上に設定し、目標地点よりも後方に位置する他車両を後方車両として特定し、自車両の後端が後方車両の前端よりも前方に位置する場合に、自車両の方向指示器の点滅を開始する。これにより、後方車両の乗員が方向指示器の点滅を視認できるタイミングで、方向指示器の点滅を開始することで上記課題を解決する。

本発明によれば、自車両が、他車両の前方位置に車線に合流する場合に、自車両の合流意思を他車両に伝わり易くすることができる。

図１は、本実施形態に係る車両制御装置の構成を示す構成図である。 図２は、制御装置の制御フローを示すフローチャートである。 図３は、自車両が車線変更を行うために、後方車両の後方から近付いているシーンを示す図である。 図４は、自車両が車線変更を行うために、後方車両の後方から近付いているシーンを示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両制御方法及び車両制御装置を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態は車両に搭載された車両制御装置を例示して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置１００の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る車両制御装置１００は、センサ群１１０と、自車位置検出装置１２０と、地図データベース１３０と、ナビゲーションシステム１４０と、駆動制御装置１５０と、駆動機構１６０と、方向指示器１７０と、制御装置（プロセッサ）１８０とを有している。これら装置は、相互に情報の授受を行うためにＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）その他の車載ＬＡＮによって接続されている。

センサ群１１０は、自車両の周囲の状態（外部状態）を検出する外部用のセンサ（外界センサ）と、自車両の状態（内部状態）を検出する内部用のセンサ（内界センサ）とを有している。外部用のセンサとしては、例えば、自車両の前方を撮像する前方カメラ、自車両の後方を撮像する後方カメラ、自車両の前方の障害物を検出する前方レーダー、自車両の後方の障害物を検出する後方レーダー、自車両の側方に存在する障害物を検出する側方レーダー等が挙げられる。前方カメラはフロントガラス上部、ルームミラーの裏に取り付けられた単眼カメラユニットである。前方認識カメラは複眼カメラユニットでもよい。前方レーダーは、前方の周辺物体を認識可能なレーダー又はレーザースキャナーなどである。側方レーダー、後方レーダーは前後のバンパー内側のそれぞれ左右の角に設置された４つのレーダーであり、前方カメラと合わせて全方位の物体を認識する。なお、側方レーダー及び後方レーダー２はカメラやレーザースキャナーであってもよい。また全方位の物体を認識できるならばレーダーは、４つに限らなくてもよい。内部用のセンサとしては、自車両の車速を検出する車速センサ、自車両の加速度を検出する加速度センサ、自車両の室内を撮像する車内カメラ、路面に対する自車両の相対的な方向を検出するヨー角センサ、およびステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサなどが挙げられる。車速センサは車軸の回転数やトランスミッションの回転速度などから車速を検出するものである。加速度センサはＭＥＭＳセンサであり、車の進行方向の加速度を検出する。なお、加速度センサ４はＭＥＭＳセンサでなくてもよいし、センサから得られる加速度の代わりに車速センサから得られる車速の値を微分して加速度を求めてもよい。なお、外部用のセンサ及び内部用のセンサとして、上述した複数のセンサのうち１つを用いる構成としてもよいし、２種類以上のセンサを組み合わせて用いる構成としてもよい。センサ群１１０の検出結果（検出データ）は、ナビゲーションシステム１４０及び制御装置１８０に出力される。これにより、ナビゲーションシステム１４０及び制御装置１８０は、外部情報及び走行情報を取得する。

センサ群１１０が検出する検出物としては、例えば、自転車、バイク、自動車（以降、他車両ともいう）、路上障害物、交通信号機、路面標示（車線表示を含む）、及び横断歩道が挙げられる。例えば、自車両の周辺を走行している他車両が存在する場合、センサ群１１０は、自車両の位置を基準として他車両が存在する方向及び他車両までの距離と、自車両の車速を基準として他車両の相対速度を検出する。また、センサ群１１０は、自車両の車速、ヨー角、及び操舵角を検出する。また、例えば、自車両が特定の車線を走行している場合、センサ群１１０は、自車両が走行している走行車線（以降、自車線ともいう）と、自車線の側方（車幅方向）に位置し自車線に対して隣接する車線（以降、隣接車線ともいう）を検出する。自車線及び隣接車線は、車線境界線で区切られており、センサ群は、画像認識技術等を用いて、撮像画像から車線境界線（白線などの線）を特定することで、車線を検出する。

自車位置検出装置１２０は、現在の自車両の位置を示す位置情報を取得する装置である。自車位置検出装置１２０は、例えば、ＧＰＳユニット、ジャイロセンサなどから構成されている。自車位置検出装置１２０は、ＧＰＳユニットにより複数の衛星通信から送信される電波を検出し、自車両の位置情報を周期的に取得するとともに、取得した自車両の位置情報と、ジャイロセンサから取得した角度変化情報と、車速センサ（不図示）から取得した車速に基づいて、自車両の現在位置を検出する。自車位置検出装置１２０が取得した位置情報は、ナビゲーションシステム１４０及び制御装置１８０へ出力される。これにより、ナビゲーションシステム１４０及び制御装置１８０は、位置情報を取得する。

地図データベース１３０は、地図情報を格納している。地図情報は、道路情報と交通規則情報を含む。道路情報は、ノードと、ノード間を接続するリンクにより定義される。リンクは車線レベルで識別される。

本実施形態の道路情報は、各道路リンクの識別情報ごとに、道路種別、道路幅、道路形状、直進の可否、進行の優先関係、追い越しの可否（隣接車線への進入の可否）、車線変更の可否その他の道路に関する情報を対応づけて記憶する。また、道路情報は、各道路リンクの識別情報ごとに、交差点の位置、交差点の進入方向、交差点の種別その他の交差点に関する情報を対応づけて記憶する。

また、地図データベース１３０に記憶された地図情報は、自動運転に適した高精度地図情報でもよい。高精度地図情報は、センサ群１１０を用いてリアルタイムで取得した情報に基づき生成されてもよい。なお、本実施形態において自動運転とは、運転主体が運転者のみで構成されていない運転を示すものとする、例えば、運転主体に運転者とともに、運転者が行う運転操作を支援する車両コントローラ（図示しない）が含まれている場合や、運転者に代わり運転操作を実行する車両コントローラ（図示しない）が含まれている場合が該当する。なお、自動運転は、交通法規の遵守の下、実行される。

ナビゲーションシステム１４０は、自車両の現在位置の情報に基づいて、自車両の現在位置から目的地までの経路を示して自車両の運転者を誘導するシステムである。ナビゲーションシステム１４０には、センサ群１１０、自車位置検出装置１２０、地図データベース１３０から各種情報が入力される。また、運転者又は他の乗員が自車両の目的地の情報を入力すると、ナビゲーションシステム１４０には、目的地の情報が入力される。ナビゲーションシステム１４０は、入力された各種情報に基づいて、自車両の現在位置から目的地までの走行経路を生成する。そして、ナビゲーションシステム１４０が生成した走行経路を案内するための経路案内情報は、ディスプレイ等で、運転者及び他の乗員に出力される。

駆動制御装置１５０は、自車両の走行を制御する。駆動制御装置１５０は、ブレーキ制御機構、アクセル制御機構、エンジン制御機構、及びＨＭＩ（ヒューマンインターフェイス）機器等を備えている。駆動制御装置１５０には、後述する制御装置１８０から制御信号が入力される。駆動制御装置１５０は、制御装置１８０の制御に応じて、駆動機構１６０の動作（エンジン自動車にあっては内燃機関の動作、電気自動車系にあっては電動モータ動作を含み、ハイブリッド自動車にあっては内燃機関と電動モータとのトルク配分も含む、ブレーキの動作も含む）、及びステアリングアクチュエータの動作等を制御することで、自車両の自動運転を実行する。また駆動制御装置１５０は、制御装置１８０からの制御信号に応じて、車両の各輪の制動量を制御することで自車両の移動方向を制御してもよい。なお、各機構の制御は、完全に自動で行われてもよいし、運転者の運転操作を支援する態様で行われてもよい。各機構の制御は、運転者の介入操作により中断又は中止させることができる。駆動制御装置１５０による走行制御方法は、上記の制御方法に限られず、その他の周知の方法を用いることもできる。

駆動機構１６０は、内燃機関及び／又はモータと、ブレーキ機構である。方向指示器１７０は、進路変更の際に、進路変更の方向を周囲に示すための装置である。

制御装置１８０は、自車両の走行を制御するためのプログラムを格納したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を有する。なお、動作回路としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）に代えて又はこれとともに、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などを用いることができる。なお、本実施形態では、駆動制御装置１５０と制御装置１８０を２つコントローラに分けているが、駆動制御装置１５０と制御装置１８０は１つのコントローラで構成されてもよい。

制御装置１８０は、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵにより実行することにより、車両状態取得機能、目標地点設定機能、対象車両特定機能、目標領域設定機能、走行制御機能、及び、方向指示器制御機能を有している。

ここで、制御装置１８０が各種機能を実行することで、車両を制御する際の具体的なシーンについて説明する。自車両は、複数の車線のうち一方の車線（走行車線）を走行し、他車両が他方の車線（隣接車線）を走行している。隣接車線上の他車両は、１台でも、２台以上でもよい。このような状態で、自車両は、隣接車線を走行する他車両の前方の位置で合流するために、自車両は、走行車線上で、車線変更先の他車両よりも前方の位置に近づくように車速を制御する。そして、自車両は、自車両の後方車両に位置する他車両に対して、合流意思を伝えるために方向指示器を点滅させる。制御装置１８０は、このようなシーンに対応するために、各種機能を実行している。以下、各機能について説明する。

車両状態取得機能について説明する。制御装置１８０は、センサ群１１０に含まれる車速センサ、操舵角センサ等から、センサ群１１０により検出された情報を含む検出データを取得する。検出データは、自車両の車速、ヨー角、操舵角等の情報（自車両の車両状態を示す情報）を含んでいる。また制御装置１８０は、自車位置検出装置１２０から自車両の現在位置の情報を取得する。これにより、制御装置１８０は、車速、現在地、姿勢角などの自車両の車両状態の情報を含む検出データを取得する。また制御装置１８０は、センサ群１１０に含まれるカメラ、レーダー等から、自車両の周囲に位置する複数の他車両の車両状態の情報を含む検出データを取得する。他車両の車両状態は、他車両の位置及び／又は車速等で示される。制御装置１８０は、自車両の車両状態及び他車両の車両状態から、自車両と他車両の位置関係、及び、自車両に対する他車両の相対速度をそれぞれ演算する。

目標地点設定機能について説明する。制御装置１８０は、自車両と他車両の位置関係に基づき、自車両が車線変更をするための目標地点を、車線変更先の車線上に設定する。目標地点は、隣接車線を走行している他車両の前方の位置に設定される。複数の他車両が隣接車線上を走行している場合には、制御装置１８０は各他車両の前方のスペースを比較し、車線に沿う方向で最も長いスペースが空いている領域に目標地点を設定する。

対象車両特定機能について説明する。制御装置１８０は、自車両と他車両の位置関係から、隣接車線を走行している他車両を特定する。制御装置１８０は、目標地点の後方位置にする車両を対象車両として設定する。対象車両は、自車両が車線を変更する際に、車両の前方に合流するための目標となる車両である。また、制御装置１８０は、複数の車両の間に目標地点を設定した場合には、目標地点の前方の位置する前方車両及び目標地点の後方に位置する後方車両を、それぞれ対象車両として特定する。自車両の周囲に、３台以上の他車両が隣接車線上を走行している場合には、制御装置１８０は、各車両間の車間距離を演算し、例えば、最も車間の広い領域の前後に位置する他車両を対象車両として特定する。

目標領域設定機能について説明する。制御装置１８０は、対象車両特定機能により特定された複数の対象車両の間に、車線変更可能領域を設定する。目標地点の前方に他車両が位置しておらず、目標地点の後方のみに他車両が位置している場合には、車線変更可能領域は、目標地点の後方に位置する対象車両の前方で、隣接車線上に設定される。また、目標地点の前方及び後方にそれぞれ対象車両が位置する場合には、車線変更可能領域は、前方に位置する対象車両と後方に位置する対象車両との間で、隣接車線上に設定される。車線変更可能領域は、自車両が合流する合流位置（目標地点）を含んでいる。車両変更可能領域は、少なくとも、車線変更するために必要な必要車間距離以上の距離を有している。必要車間距離は、車線変更を行うために必要な車間距離の下限値を示しており、車両の進行方向又は車線に沿う方向の長さで規定される。必要車間距離は、自車両が後方車両の前方の位置で車線変更する際に、十分な車間距離を規定している。

走行制御機能について説明する。制御装置１８０は、走行制御機能により自車両の走行を制御する。制御装置１８０は、車両状態取得機能により取得された自車両の車両状態に基づき、自車両の位置が他車両の前端よりも前方に位置するように、自車両の車速を示す車両制御値として演算し、車速の現在の車速が車両制御値と一致するように、駆動機構１６０の出力トルクを制御する。また、制御装置１８０は、センサ群１１０の検出結果に基づいて、自車線のレーンマークを特定し、自車両が自車線内を走行するように、自車両の車幅方向における走行位置の制御を行ってもよい（いわゆるレーンキープ制御）。制御装置１８０は、方向指示器の点灯を行った後に、車線変更のためのステアリング制御を実行する。制御装置１８０は、自車両の現在の車速を維持しつつ、自車両が走行車線から車線変更可能領域に移動するように、ステアリングアクチュエータを制御する。自車両の車線変更可能領域内への移動が完了すると、制御装置１８０は、車線変更制御を終了する。

方向指示器制御機能について説明する。制御装置１８０は、自車両の後端が対象車両の前端よりも前方に位置する場合に、自車両の方向指示器の点滅を開始する。

次に、図２及び図３を用いて、制御装置１８０の制御フローを説明する。図２は、制御装置１８０の制御フローを示すフローチャートである。図３は、自車両が対象車両の後方から対象車両に近づいて、対象車両の前方で車線変更を行うまでのシーンを説明するための図である。図３では、車線変更を行う前のシーンを表している。
図３において、ｘ軸方向は車幅方向であり、ｙ軸方向は車両の進行方向である。なお、以下の説明では、複数の他車両の間のスペースに車線変更を行うシーンを一例として挙げた上で制御フローを説明するが、車線変更先となる目標地点の前方には他車両が位置しなくてもよい。また、制御装置１８０による制御処理は、自車両が対象車両の後方から対象車両に近づいて、対象車両の前方で車線変更を行うようなシーンにも適用できる。

図２に示す制御フローは、制御装置１８０が車両変更を必要とすると判定した時、又は、ユーザが操作した時をトリガーにして実行される。制御装置１８０は、例えば、車両の走行経路に合流地点が含まれており、自車両の現在位置が、合流地点から所定距離、後方の位置にある時に、車線変更が必要であると判定する。なお、車線変更の要否の判定方法は、他の方法でもよい。ユーザによる操作は、例えば、車線変更を行うために、自動運転モードを実行するためのスイッチ等の操作である。

ステップＳ１にて、制御装置１８０は自車位置検出装置１２０から自車両の現在位置の情報を含む検出データ取得する。また、制御装置１８０はセンサ群１１０から、自車両の車速、加速度等の情報を含む検出データを取得する。これにより、制御装置１８０は自車両の車両状態の情報を含む検出データを取得する。ステップＳ２にて、制御装置１８０はセンサ群１１０から、自車両の周囲に位置する複数の他車両の検出データを取得する。図３に示すように、自車両Ａは、他車両Ｑ（後方車両）よりも後方の位置を走行している。図３の例では、自車両Ａが走行車線Ｓを走行している。自車両Ａの制御装置１８０は、隣接車線Ｔを走行する他車両を特定する。なお、制御装置１８０は、以下のステップＳ３以降の制御処理を実行しつつ、自車両の車両状態に関する検出データの取得及び他車両の車両状態に関する検出データの取得を行っており、ステップＳ３以降の制御処理において、検出データを適宜使っている。

ステップＳ３にて、制御装置１８０は、自車両の車両状態及び他車両の車両状態に基づき、目標地点を他車両の前方の隣接車線上に設定する。図３の例では
、隣接車線上に位置する４台の他車両の車間距離は、前方車両Ｐと後方車両Ｑとの間で最も長いため、制御装置１８０は、後方車両Ｑの前方に目標地点ｍを設定する。

ステップＳ４にて、制御装置１８０は、目標地点の後方に位置する他車両を対象車両として特定する。制御装置１８０は、複数の他車両の間に目標地点を設定する場合には、目標地点の前方及び後方に位置する他車両を対象車両として特定する。

ステップＳ５にて、制御装置１８０は、目標地点の前方に位置する対象車両の車両状態、目標地点の後方に位置する対象車両の車両状態、及び自車両の車両状態に基づき、必要車間距離を演算する。具体的には、自車両の車速が前方車両の車速以上である場合には、制御装置１８０は下記式（１）を用いて必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）を演算する。自車両の車速が前方車両の車速未満である場合には、制御装置１８０は下記式（２）を用いて必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）を演算する。

ただし、ｖ_０は自車両の車速を示し、ｖ_１は後方車両（後方の対象車両）の車速を示し、ｖ_２は前方車両（前方の対象車両）の車速を示し、ｌは自車両の全長を示す。

上記式は、自車両が後方車両の前に車線変更する際に、十分な車間距離を規定するための式であって、車速、車間時間及び車線変更必要時間により定まる。上記（１）及び（２）式において、車速に乗算される係数（１．５）は車間時間を表している。車線変更必要時間は、自車両の方向指示器の点滅を開始した時点から、自車両が目標地点に到達するまでに要する時間を表している。式（１）の第３項において、自車両の車速（ｖ_０）から前方車両の車速（ｖ_２）を引いた値（相対速度に相当）に乗算される係数（６）が車線変更必要時間を表している。そして、式（１）の第３項は、車線変更中に減少することが予想される車間距離を表している。式（１）では、自車両の車速が前方車両の車速より高く、車線変更時には自車両と前方車両との間の車間距離が減少するため、第３項に相当する長さを必要車間距離に含めている。一方、式（２）では、自車両の車速が前方車両の車速より低く、車線変更時には自車両と前方車両との間の車間距離が減少しないため、第３項に相当する長さを必要車間距離に含めていない。

図３の例では、制御装置１８０は、自車両Ａの車速ｖ_０、後方車両Ｑの車速ｖ_１、前方車両Ｐの車速ｖ_２及び自車両の全長ｌに基づき、上記（１）又は（２）を用いて必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）を演算する。なお、前方車両及び／又は後方車両が無い場合には、車両位置を無限遠であるとして、必要車間距離を規定すればよい。

ステップＳ６にて、制御装置１８０は、前方車両の位置及び後方車両の位置に基づき、前方車両と後方車両との間の車間距離を演算し、演算された車間距離と必要車間距離とを比較する。図３の例では、制御装置１８０は、前方車両Ｐと後方車両Ｑとの間の車間距離（Ｌ_Ｍ）と必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）とを比較する。現在の車間距離（Ｌ_Ｍ）が必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）以上である場合に、制御装置１８０はステップＳ１５の制御処理を実行する。現在の車間距離（Ｌ_Ｍ）が必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）未満である場合に、制御装置１８０はステップＳ７の制御処理を実行する。

現在の車間距離（Ｌ_Ｍ）が必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）未満である場合に、自車両は、後方車両の付近で車速を低くして、自車両が後方車両の前方の位置で合流したい旨の合流意思を伝える。後方車両は、周囲に減速している車両の認識し、前方のスペースへ車両を合流させるために、減速する。そして、前方車両と後方車両との間が広がることで、車間距離が必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）より長くなり、車線変更が可能となる。合流意思を後方車両に伝えるための減速制御は、例えば、合流先の車線が渋滞しており、渋滞している車列の間に合流するようなシーンで行われる。そして、以下で説明するステップＳ７からステップＳ１４までの制御が、合流意思を伝えるための制御に対応している。

現在の車間距離（Ｌ_Ｍ）が必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）未満である場合には、ステップＳ７にて、制御装置１８０は、後方車両が自車両よりも減速しているか否かを判定する。具体的には、制御装置１８０は自車両の加速度と後方車両の加速度を比較する。後方車両が減速している場合には、ステップＳ８にて、制御装置１８０は減速度を演算する。減速度は、車速を減少させた場合の車速の幅を表しており、制御装置１８０は、自車両の車速を減少する前に、減速度を演算している。現在の車速と減少後の車速との差分が大きいほど、減速度は高くなる。制御装置１８０は、現在の車速を後方車両の車速よりも低くするための車速差を減速度として演算する。

ステップＳ９にて、制御装置１８０は、演算された減速度と減速上限値とを比較する。減速上限値は、予め設定されている値であって、乗員の乗り心地等に影響を及ぼさない加速度範囲の上限値で示される。例えば要求される減速度で減速した場合には、急峻な減速となり、乗員の乗り心地等に影響を及ぼすような場合には、減速度は減速上限値に近い値、又は減速上限値より高い値となる。また、減速上限値は、自車両の車両状態及び／又は後方車両の車両状態に応じた値としてもよく、自車両の減速可能な加速度の上限値としてもよい。例えば、合流先の車線が渋滞しており、後方車両がほぼ停止している状態では、自車両の車速を減少させたとしても、自車両の車速が他車両の車速より低くならない。このような場合には、減速度が減速上限値より高くなり、減速度に応じて自車両の車速を減少させたとしても、自車両の車速が他車両の車速より低くならない。例えば、制御装置１８０は、自車両の車速が後方車両の車速より高いほど減速上限値が高くなるように、減速上限値を演算する。

演算された減速度が減速上限値より高い場合には、自車両を減速させても、自車両の車速は他車両の車速より低くならない。そして、制御装置１８０は、自車両を減速させたとしても、目標地点を含む車間距離（前方車両と後方車両との間の車間距離）は必要車間距離より短くならならないと判定して、図２に示す制御フローを終了させる。

演算された減速度が減速上限値以下である場合には、ステップＳ１０にて、制御装置１８０は、演算された減速度に基づき、自車両の車速を減少させるための減速制御を実行する。なお、ステップＳ１０の制御処理における減速制御は、この時点で行わなくてもよく、ステップＳ１２の制御処理で実行されてもよい。ステップＳ１１にて、制御装置１８０は、自車両の後端が後方車両の前端より前方に位置するか否かを判定する。後述するステップＳ２６で方向指示器１７０の点滅を開始するが、ステップＳ１６の制御処理は、後方車両のドライバーが、自車両の方向指示器１７０の点滅を視認できるような位置に、自車両が位置しているか否かを判定している。自車両の後端が後方車両の前端より前方に位置しない場合には、制御装置１８０は、ステップＳ７の制御処理を実行する。自車両の後端が後方車両の前端より前方に位置する場合には、制御装置１８０は、ステップＳ１２の制御処理を実行する。

ステップＳ１２にて、制御装置１８０は、自車両の車速が現在の車速よりも低くなるように減速制御を実行する。ステップＳ１３にて、制御装置１８０は必要車間距離を演算する。必要車間距離の演算方法は、ステップＳ５の演算方法と同様である。図３の例では、後方車両Ｑのドライバーが、後方車両Ｑの前方の位置で、自車両Ａが減速していることに気づき、車速を減少させたとする。このとき、式（１）で表されるように、後方車両Ｑの車速ｖ_１が低くなるため、必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）は短くなる。

ステップＳ１４にて、制御装置１８０は、前方車両の位置及び後方車両の位置に基づき、前方車両と後方車両との間の車間距離を演算し、演算された車間距離と必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）とを比較する。現在の車間距離（Ｌ_Ｍ）が必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）以上である場合に、制御装置１８０はステップＳ１５の制御処理を実行する。現在の車間距離（Ｌ_Ｍ）が必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）以上である場合には、制御装置１８０は、ステップＳ１８の制御処理を実行する。現在の車間距離（Ｌ_Ｍ）が必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）未満である場合には、目標地点を含む車間距離は必要車間距離より長くならないと判定して、図２に示す制御フローを終了させる。

ステップＳ６の制御処理において、現在の車間距離（Ｌ_Ｍ）が必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）以上であると判定された場合には、制御装置１８０は、自車両が後方車両を追い越すための車速を設定し、現在の車速が設定された車速と一致するように、駆動機構１６０を制御する（車速制御）。

ステップＳ１６にて、制御装置１８０は、自車両の後端が後方車両の前端より前方に位置するか否かを判定する。後述するステップＳ２６で方向指示器１７０の点滅を開始するが、ステップＳ１６の制御処理は、後方車両のドライバーが、自車両の方向指示器１７０の点滅を視認できるような位置に、自車両が位置しているか否かを判定している。自車両の後端が後方車両の前端より前方に位置しない場合には、制御装置１８０は、ステップＳ１５の制御処理を実行する。自車両の後端が後方車両の前端より前方に位置する場合には、制御装置１８０は、ステップＳ１７の制御処理を実行する。

ステップＳ１７にて、制御装置１８０は、自車両の車速が現在の車速よりも低くなるように減速制御を実行する。減速制御は、自車両の位置が、自車両の進行方向で前方車両と後方車両の間の位置するように、例えば所定の範囲の減速度で車速を制御する制御である。この減速制御は、後方車両に対して合流意図を伝えるための制御でもある。すなわち、後方車両のドライバーは、前方の位置で、減速している車両を認識することで、合流意図を把握する。これにより、自車両の合流意思を後方車両に伝えることができる。なお、減速制御は、自車両の後端が後方車両の前端より前方に位置した時点で実行する必要はなく、自車両の後端が後方車両の前端より前方に位置した時点以降に実行してもよい。例えば、制御装置１８０は、自車両の位置が自車両の進行方向で前方車両と後方車両の間の中点である場合に、減速制御を実行してもよい。

ステップＳ１８にて、制御装置１８０は、自車両の加速度及び後方車両の加速度を演算し、演算された加速度を比較することで、後方車両に対する自車両の相対加速度が負であるか否かを判定する。後方車両の加速度は、後方車両の加速度を計測することによって演算してもよいし、後方車両が一定速度で走行していると仮定した上で演算してもよい。相対加速度が負である場合には、例えば後方車両が減速している場合でも、自車両は後方車両に対して相対的に減速していることになるため、自車両の合流意思が後方車両のドライバーに伝わり易くなる。なお、前方車両と後方車両との間の車間距離が十分に長い場合には、ステップＳ１８の制御処理を省略してもよい。

相対加速度が正又はゼロである場合には、ステップＳ１９にて、制御装置１８０は減速度を演算する。減速度の演算処理は、ステップＳ８と同様である。ステップＳ２０にて、制御装置１８０は、演算された減速度と減速上限値とを比較し、演算された減速度が減速上限値以下であるか否かを判定する。ステップＳ２０の判定処理は、ステップＳ９と同様である。演算された減速度が減速上限値以下である場合には、制御装置１８０はステップＳ１７の制御処理を実行する。すなわち、ステップＳ１８の判定処理で、相対加速度が正又はゼロである場合には、ステップＳ１７の制御処理に戻る。この制御ループによって、自車両の加速度が後方車両の加速度より高い場合には、自車両の加速度を低くしている。一方、演算された減速度が減速上限値より高い場合には、制御装置１８０は、自車両を減速させたとしても、目標地点を含む車間距離は必要車間距離より長くならないと判定して、図２に示す制御フローを終了させる。

ステップＳ１８の判定において、相対加速度が負であると判定された場合には、ステップＳ２１にて、制御装置１８０は、前方車両の車速、自車両から前方車両までの距離、自車両の車速、自車両の加速度を用いて、自車両と前方車両の、所定時間後の位置関係を予測する。具体的には、制御装置１８０は、前方車両の現在の加速度が現在から所定時間経過後まで一定で推移したと仮定して、現在時刻から所定時間経過後までの車速変化を演算する。同様に、制御装置１８０は、自車両の現在の加速度が現在から所定時間経過後まで一定で推移したと仮定して、現在時刻から所定時間経過後までの車速変化を演算する。そして、現在時刻から所定時間経過後までの、自車両及び前方車両の車速変化を比較して、自車両の車速が前方車両の車速より低くなる時刻を求める。そして、自車両の車速が前方車両の車速より低くなる時刻が存在する場合には、自車両が前方車両を追い越す可能性がある。すなわち、制御装置１８０は、自車両及び前方車両の車速変化から、所定時間経過時の前方車両と自車両の位置関係を予測している。なお、制御装置１８０は、前方車両の将来的な位置及び後方車両の将来的な位置を演算することで、所定時間経過時の前方車両と自車両の位置関係を予測してもよい。制御装置１８０は、現在の車速及び現在の加速度が現在から所定時間経過後まで一定で推移したと仮定して、自車両及び他車両の各移動距離を演算する。そして、制御装置１８０は、前方車両の現在位置に演算された移動距離を加算することで所定時間経過後の前方車両の位置を演算し、自車両の現在位置に演算された移動距離を加算することで所定時間経過後の自車両の位置を演算する。

ステップＳ２２にて、制御装置１８０は、ステップＳ２１の制御処理で得た予測結果に基づき、自車両が前方車両を追い越すか否かを判定する。具体的には、制御装置１８０は、ステップＳ２１の制御処理にて予測された、自車両と前方車両の位置関係を用いて、所定時間経過時の自車両の後端が所定時間経過時の前方車両の後方より前方に位置するか、後方に位置するか判定する。そして、所定時間経過時の自車両の後端が所定時間経過時の前方車両の後方より前方に位置すると予測できる場合には、制御装置１８０は、自車両が前方車両を追い越すと判定する。一方、所定時間経過時の自車両の後端が所定時間経過時の前方車両の後方より後方に位置すると予測できる場合には、制御装置１８０は、自車両が前方車両を追い越さないと判定する。自車両が前方車両を追い越すと判定した場合には、制御装置１８０は図２に示す制御フローを終了させる。

自車両が前方車両を追い越さないと判定した場合には、ステップＳ２３にて、制御装置１８０は必要車間距離を演算する。必要車間距離の演算方法は、ステップＳ５の演算方法と同様である。ステップＳ２４にて、制御装置１８０は、前方車両と後方車両との間の車間距離が必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）以上であるか否かを判定する。ステップＳ２４の判定処理はステップＳ６の判定処理と同様である。現在の車間距離（Ｌ_Ｍ）が必要車間距離（Ｌ_ＭＬＩＭ）未満である場合には、目標地点を含む車間距離は必要車間距離より短くならならないと判定して、図２に示す制御フローを終了させる。ステップＳ２３及びステップ２４の制御処理について、これまでの車速制御中に、自車両及び他車両の車両状態が変化することで、車間距離及び必要車間距離が変化する可能性があるため、制御処理１８０は、ステップＳ２３及びステップ２４の制御処理を実行している。

ステップＳ２５にて、制御装置１８０は、自車両の車両状態及び後方の車両状態に基づき、方向指示器１７０の点滅を開始するか否かを判定する。具体的には、制御装置１８０は、後方車両の乗員が方向指示器１７０の点滅を認識可能な認識距離を演算する。後方車両の車速が高い場合には、後方車両のドライバーは遠くを見ているため、自車両が後方車両と接近している状態で、方向指示器の点滅を開始したとしても、後方車両のドライバーは方向指示器の点滅を認識できない可能性がある。そのため、制御装置１８０は、後方車両の車速が高いほど認識距離が長くなるように、認識距離を演算する。そして、制御装置１８０は、自車両から後方車両までの車間距離と、演算された認識距離を比較し、車間距離が認識距離以上である場合には、方向指示器１７０の点滅を開始すると判定する。一方、車間距離が認識距離未満である場合には、制御装置１８０は、方向指示器１７０の点滅を開始しないと判定し、ステップＳ２３の制御処理を実行する。なお、制御装置１８０は、後方車両に対する自車両の相対速度が高いほど認識距離が長くなるように、認識距離を演算してもよい。後方車両に対する自車両の相対速度が高い場合には、自車両は、後方車両に対して相対的に遠い位置で隣接車線に合流する。そのため、後方車両のドライバーが遠くの位置で、方向指示器１７０の点滅を認識できるように、制御装置１８０は認識距離を演算してもよい。

ステップＳ２６にて、制御装置１８０は、方向指示器１７０の点滅を開始する。ステップ２７にて、制御装置１８０は、現在の自車両の車速を維持しつつ、ステアリングを制御して、自車両が車線変更可能領域内に入るように、自車両を自車線から隣接車線に移動させる。そして、車線変更後、制御装置１８０は図２の制御フローを終了させる。

上記のように、本実施形態では、隣接車線を走行する他車両の検出データを取得し、自車両と他車両の位置関係に基づき、自車両が走行車線から隣接車線に車線変更するための目標地点を隣接車線上に設定し、目標地点よりも後方に位置する他車両を後方車両として特定し、自車両の後端が対象車両の前端よりも前方に位置する場合に、自車両の方向指示器の点滅を開始する。これにより、後方車両の乗員が方向指示器の点滅を視認できるタイミングで、方向指示器の点滅を開始するため、自車両の合流意思を他車両に伝わり易くすることができる。

また本実施形態では、後方車両の車両状態及び自車両の車両状態に基づき、後方車両の乗員により方向指示器の点滅を認識可能な距離を示す認識距離を演算し、自車両と後方車両との間の車間距離が認識距離以上である場合に、自車両の方向指示器の点滅を開始するこれにより、自車両が後方車両に接近した状態で方向指示器が点滅することがなく、後方の乗員へ不安感を与えることを防ぎつつ、自車両の合流意思を他車両に伝えることができる。

また本実施形態では、後方車両に対する自車両の相対加速度が負である場合に、自車両の方向指示器の点滅を開始する。これにより、自車が車線変更のために車速を変化させていることを、後方車両のドライバーは認識できるため、自車両の合流意思を他車両に伝わり易くすることができる。

また本実施形態では、自車両の加速度が後方車両の加速度より高い場合には、前記自車両の加速度を低くし、自車両の加速度が低下した後に、自車両の方向指示器の点滅を開始する。これにより、自車が車線変更のために、速度を変化させて後方車両の前方の位置に近づいていることを、後方車両のドライバーは認識できるため、自車両の合流意思を他車両に伝わり易くすることができる。

また本実施形態では、前方車両の車両状態及び自車両の車両状態に基づき、所定時間経過時の前方車両と自車両の位置関係を予測し、所定時間経過時の自車両の後端が、所定時間経過時の前記前方車両の後端より後方に位置するか否かを判定し、予測される位置関係に基づき、所定時間経過時の自車両の後端が、所定時間経過時の前方車両の後端より後方に位置すると判定した場合に、自車両の方向指示器１７０の点滅を開始する。これにより、自車両の後端が前方車両の後端より後方に位置する状態で、方向指示器１７０の点滅が開始するため、自車両の合流意思を他車両に伝わり易くすることができる。

なお、本実施形態において、ステップＳ２１及びステップＳ２２の制御処理では、自車両が前方車両を追い越すか否か判定するために、自車両及び前方車両の所定時間経過後の位置関係を予測したが、位置関係の予測結果を他の判定に用いてもよい。例えば、制御装置１８０は、自車両及び前方車両の所定時間経過後の位置関係に基づき、所定時間経過後の自車両の前端から所定時間経過後の他車両の位置までの距離を、所定の距離閾値とを比較する。所定の距離閾値は、後方車両が自車両の合流意図を把握し易くするための上限距離を表しており、自車両と後方車両との間の位置関係又は車速差等により決まる。

例えば、図４の例のように、自車両が走行車線Ｓを走行し、前方車両Ｐ及び後方車両Ｑが隣接車線Ｔを走行している。前方車両Ｐと後方車両Ｑとの間の車間距離（Ｌ_Ｍ）は十分に広い。このような状態で、自車両が後方車両Ｑを追い越して、車線変更が前方車両Ｐに接近した位置で実行された場合には、後方車両Ｑのドライバーは、自車両が後方車両Ｐを追い越して前方車両Ｐに向かって走っている状態から、自車両は後方車両Ｐの前方で合流意図がないものと判定するおそれがある。このような誤認識を防ぐために、制御装置１８０は、ステップＳ２１の制御処理にて予測された、自車両と前方車両Ｐの位置関係を用いて、所定時間経過時の自車両の前端から、所定時間経過時の他車両の後端までの距離が、所定の距離閾値以上であるか否かを判定する。そして、所定時間経過時の自車両の前端から、所定時間経過時の前方車両Ｐの後端までの距離が、所定の距離閾値以上であると判定した場合に、制御装置１８０は、自車両の方向指示器の点滅を開始する。また、制御装置１８０は、所定時間経過時の自車両の前端から、所定時間経過時の前方車両の後端までの距離が、所定の距離閾値未満である場合に、自車両の方向指示器の点滅を開始しない。

すなわち、本実施形態では、前方車両の車両状態及び自車両の車両状態に基づき、所定時間経過時の前方車両と自車両の位置関係を予測し、所定時間経過時の自車両の前端から、所定時間経過時の前方車両の後端までの距離が、所定の距離閾値以上であるか否かを判定し、所定時間経過時の自車両の前端から、所定時間経過時の前方車両の後端までの距離が、所定の距離閾値以上であると判定した場合に、自車両の方向指示器の点滅を開始する。例えば複数の車両の車間距離が広い状態で、自車両は前方車両との間で車間距離を確保しつつ、後方車両に対して合流意思を伝わり易いタイミングで、方向指示器１７０の点滅を開始している。これにより、自車両の合流意思を他車両に伝わり易くすることができる。

１００…車両制御装置
１１０…センサ群
１２０…自車位置検出装置
１３０…地図データベース
１４０…ナビゲーションシステム
１５０…駆動制御装置
１６０…駆動機構
１７０…方向指示器
１８０…制御装置

Claims (7)

1. 自車両を制御するプロセッサに実行させる車両制御方法であって、
   前記自車両の周囲の状態を検出するセンサから、前記自車両が走行する走行車線に対して隣接する隣接車線を走行する他車両の検出データを取得し、
   前記自車両と前記他車両の位置関係に基づき、前記自車両が前記走行車線から前記隣接車線に車線変更するための目標地点を前記隣接車線上に設定し、
   前記目標地点よりも後方に位置する前記他車両を後方車両として特定し、
   前記自車両の後端が前記後方車両の前端よりも前方に位置する場合に、前記自車両の方向指示器の点滅を開始する車両制御方法。
2. 請求項１記載の車両制御方法において、
   前記後方車両の車速が高いほど、又は、前記後方車両に対する前記自車両の相対速度が高いほど、前記後方車両の乗員により前記方向指示器の点滅を認識可能な距離を示す認識距離が長くなるように、前記認識距離を演算し、
   前記自車両と前記後方車両との間の車間距離が前記認識距離以上である場合に、前記自車両の方向指示器の点滅を開始する車両制御方法。
3. 請求項１又は２記載の車両制御方法において、
   前記後方車両に対する前記自車両の相対加速度が負である場合に、前記自車両の方向指示器の点滅を開始する車両制御方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両制御方法において、
   前記自車両の加速度が前記後方車両の加速度より高い場合には、前記自車両の加速度を低くし、
   前記自車両の加速度が低下した後に、前記自車両の方向指示器の点滅を開始する車両制御方法。
5. 請求項１記載の車両制御方法において、
   前記目標地点よりも前方に位置する前記他車両を前方車両として特定し
   前記前方車両の車両状態及び前記自車両の車両状態に基づき、所定時間経過時の前記前方車両と前記自車両の位置関係を予測し、
   前記所定時間経過時の前記自車両の後端が、前記所定時間経過時の前記前方車両の後端より後方に位置するか否かを判定し、
   前記所定時間経過時の前記自車両の後端が、前記所定時間経過時の前記前方車両の後端より後方に位置すると判定した場合に、前記自車両の方向指示器の点滅を開始する車両制御方法。
6. 請求項１記載の車両制御方法において、
   前記目標地点よりも前方に位置する前記他車両を前方車両として特定し
   前記前方車両の車両状態及び前記自車両の車両状態に基づき、所定時間経過時の前記前方車両と前記自車両の位置関係を予測し、
   前記所定時間経過時の前記自車両の前端から、前記所定時間経過時の前記前方車両の後端までの距離が、所定の距離閾値以上であるか否かを判定し、
   前記所定時間経過時の前記自車両の前端から、前記所定時間経過時の前記前方車両の後端までの距離が、所定の距離閾値以上であると判定した場合に、前記自車両の方向指示器の点滅を開始する車両制御方法。
7. 自車両の周囲の状態を検出するセンサと、
   前記自車両を制御する制御装置とを備え、
   前記センサは、前記自車両が走行する走行車線に対して隣接する隣接車線を走行する他車両を検出し、
   前記制御装置は、
   前記自車両と前記他車両の位置関係に基づき、前記自車両が前記走行車線から前記隣接車線に車線変更するための目標地点を前記隣接車線上に設定し、
   前記目標地点よりも後方に位置する前記他車両を後方車両として特定し、
   前記自車両の後端が前記後方車両の前端よりも前方に位置する場合に、前記自車両の方向指示器の点滅を開始する車両制御装置。

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