KR20210030975A - 주행 지원 방법 및 주행 지원 장치 - Google Patents

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Abstract

자차(自車)가 인접 차선으로 차선 변경하는 장면에 있어서, 자차의 차선 변경할 곳에 충분한 공간 영역이 없는 장면이라도, 다른 차량이 주행하는 영역을 이용하여 자차의 차선 변경을 실행할 수 있도록 하는 것. 자차선(自車線)을 주행하는 자차(VI)가 자차 주위의 다른 차량(V4)이 주행하는 인접 차선(L2)으로 차선 변경하는 차선 변경 제어를 수행하는 차선 변경 컨트롤러(40)를 구비하고, 이하의 순서에 의한 주행 지원 방법으로 하고 있다. 자차(VI)의 인접 차선(L2)으로의 차선 변경 요구 유무를 검출한다. 자차(VI)가 차선 변경 요구가 있는 것으로 검출된 인접 차선(L2)을 주행하는 다른 차량(V4)의 자차선(L1)을 향해 가는 차선 변경 의사의 유무를 검출한다. 다른 차량(V4)의 자차선(L1)을 향해 가는 차선 변경 의사가 있는 것으로 검출된 경우, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량(V4)을 교체 차선 변경의 대상 차량(V2)으로 하고, 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역의 위치를 자차(VI)의 차선 변경 목표로 설정한다.

Description

주행 지원 방법 및 주행 지원 장치
본 개시는 주행 지원 방법 및 주행 지원 장치에 관한 것이다.
종래, 다른 차량의 정보를 통신에 의해 취득하는 다른 차량 정보 취득부와 센싱(sensing)에 의해 자차량(自車輛)의 외계(外界) 인식을 수행하는 외계 인식부를 구비한다. 외계 인식부는 취득한 정보에 기초하여 다른 차량 주위의 다른 차량 주위 공간을 센싱하는 차량 제어 장치가 알려져 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).
국제 공개 제2017/163614호
종래 장치에 있어서는, 자차(自車)가 차선 변경을 수행하는 경우, 다른 차량이 감속 또는 차량 주행 레인 이외로의 차선 변경을 수행하는 것을 상정(想定)하고, 다른 차량 주위 공간을 센싱하고 있다. 그러나 센싱되는 다른 차량 주위 공간이 충분히 확보되어 있지 않을 때, 자차를 인접 차선으로 차선 변경하는 방법에 대한 개시가 없다. 그 때문에, X자 합류 지점이나 복수 차선 등을 갖는 도로에서 자차가 인접 차선으로 차선 변경하는 장면에 있어서, 자차가 차선 변경할 곳에 충분한 공간 영역이 없는 경우, 자차는 차선 변경할 수 없다는 문제가 있었다.
본 개시는 상기 문제에 착안하여 이루어진 것으로, 자차가 인접 차선으로 차선 변경하는 장면에 있어서, 자차가 차선 변경할 곳에 충분한 공간 영역이 없는 장면이라 하더라도, 다른 차량이 주행하는 영역을 이용하여 자차의 차선 변경을 실행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 개시는, 자차선(自車線)을 주행하는 자차가 자차 주위의 다른 차량이 주행하는 인접 차선으로 차선 변경하는 차선 변경 제어를 수행하는 컨트롤러를 구비하고, 이하의 순서에 의한 주행 지원 방법으로 하고 있다.
자차의 인접 차선으로의 차선 변경 요구 유무를 검출하고,
자차가 차선 변경 요구가 있는 것으로 검출된 경우, 인접 차선을 주행하는 다른 차량의 자차선을 향해 가는 차선 변경 의사의 유무를 검출하고,
다른 차량의 자차선을 향해 가는 차선 변경 의사가 있는 것으로 검출된 경우, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량을 교체 차선 변경의 대상 차량으로 하고,
대상 차량의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역의 위치를 자차의 차선 변경 목표로 설정한다.
이와 같이, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량이 교체 차선 변경의 대상 차량이 되고, 대상 차량의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역의 위치가 자차의 차선 변경 목표로 설정된다. 그 결과, 자차가 인접 차선으로의 차선 변경을 요구하는 장면에 있어서, 자차가 차선 변경할 곳에 충분한 공간 영역이 없는 장면이라 하더라도, 자차선으로 차선 변경하는 대상 차량의 위치로 차선 변경할 수 있게 된다.
도 1은 실시 예 1의 주행 지원 방법 및 주행 지원 장치가 적용된 자동 운전 제어 시스템을 나타내는 전체 시스템도이다.
도 2는 자동 운전 제어 유닛에 구비하는 차선 변경 컨트롤러를 나타내는 제어 블록도이다.
도 3은 자차와 대상 차량과의 교체 차선 변경 동작을 패턴화하여 분류한 상호 동작 패턴 (A)~(F)를 나타내는 동작 패턴도이다.
도 4는 자동 운전 제어 유닛에 구비하는 차선 변경 컨트롤러로 실행되는 차선 변경 제어 처리의 전체 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 5는 차선 변경 제어 처리의 차선 변경 동작 결정 스텝에서 실행되는 차선 변경 동작 결정 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 6은 X자 합류 지점을 갖는 도로에 있어서의 자차와 대상 차량과의 교체 차선 변경 작용을 나타내는 작용 설명도이다.
도 7은 X자 합류 지점을 갖는 도로에 있어서 차선 변경 의사가 있는 다른 차량이 인접 차선에 1대 존재하는 경우의 교체 차선 변경의 대상 차량의 결정 작용과 자차의 차선 변경 목표 설정 작용을 나타내는 작용 설명도이다.
도 8은 X자 합류 지점을 갖는 도로에 있어서 차선 변경 의사가 있는 다른 차량이 인접 차선에 3대 존재하는 경우의 교체 차선 변경의 대상 차량의 결정 작용과 자차의 차선 변경 목표 설정 작용을 나타내는 작용 설명도이다.
도 9는 복수의 차선을 갖는 도로에 있어서 자차선과 인접 차선의 혼잡도에 의해 상호 동작 패턴을 선택하는 차선 변경 동작 결정 작용을 나타내는 작용 설명도이다.
도 10은 복수의 차선을 갖는 도로에 있어서 리스크 값(risk degree)에 의해 상호 동작 패턴을 선택하는 차선 변경 동작 결정 작용을 나타내는 작용 설명도이다.
도 11은 복수의 차선을 갖는 도로에 있어서 리스크 값이 문턱값보다 높은 경우에 자차와 대상 차량의 차선 변경 개시 시각의 시각차를 결정하는 시각차 결정 작용을 나타내는 작용 설명도이다.
이하, 본 개시에 의한 주행 지원 방법 및 주행 지원 장치를 실시하기 위한 형태를 도면에 도시한 실시 예 1에 기초하여 설명한다.
실시 예 1
실시 예 1에 있어서의 주행 지원 방법 및 주행 지원 장치는 자동 운전 제어 유닛에서 생성되는 주행 루트 정보를 이용하여 자동 운전 모드의 선택에 의해 구동/제동/타각(舵角)이 자동 제어되는 자동 운전 차량(주행 지원 차량의 일 예)에 적용한 것이다. 이하, 실시 예 1의 구성을, "전체 시스템 구성", "차선 변경 컨트롤러의 제어 블록 구성", "차선 변경 제어의 전체 처리 구성", "차선 변경 동작 결정 처리 구성"으로 나누어 설명한다.
[전체 시스템 구성]
도 1은 실시 예 1의 주행 지원 방법 및 주행 지원 장치가 적용된 자동 운전 제어 시스템을 나타낸다. 이하, 도 1에 기초하여 전체 시스템 구성을 설명한다.
자동 운전 시스템(A)은 차재(車載) 센서(1), 지도 데이터 기억부(2), 외부 데이터 통신기(3), 자동 운전 제어 유닛(4),액추에이터(5), 및 표시 디바이스(6)를 구비하고 있다.
차재 센서(1)는 카메라(11),레이더(12),GPS(13), 및 차재 데이터 통신기(14)를 갖는다. 차재 센서(1)에 의해 취득한 센서 정보는 자동 운전 제어 유닛(4)으로 출력된다.
카메라(11)는 자동 운전에서 요구되는 기능으로서, 차선이나 선행 차량이나 보행자 등 자차의 주위 정보를 화상 데이터에 의해 취득하는 기능을 실현하는 주위 인식 센서이다. 이 카메라(11)는,예컨대, 자차의 전방 인식 카메라, 후방 인식 카메라, 우방 인식 카메라, 좌방 인식 카메라 등을 조합함으로써 구성된다.
카메라(11)에서는 자차 주행로 상의 물체·차선·자차 주행로 이외의 물체(도로 구조물, 선행 차량, 후속 차량, 대향 차량, 주위 차량, 보행자, 자전거, 이륜차)·자차 주행로(도로 백선(白線), 도로 경계, 정지선, 횡단 보도)·도로 표지(제한 속도) 등이 검지된다.
레이더(12)는 자동 운전에서 요구되는 기능으로서, 자차 주위의 물체의 존재를 검지하는 기능과 함께, 자차 주위의 물체에 이르기까지의 거리를 검지하는 기능을 실현하는 측거(測距) 센서이다. 여기서 "레이더(12)"란, 전파를 이용한 레이더,광을 이용한 라이더(lidar), 및 초음파를 이용한 소나(SONAR)를 포함하는 총칭을 말한다. 레이더(12)로는, 예컨대, 레이저 레이더, 밀리파 레이더, 초음파 레이더, 레이저 레인지 파인더(laser range finder) 등을 이용할 수 있다. 이 레이더(12)는, 예컨대, 자차의 전방 레이더, 후방 레이더, 우방 레이더, 좌방 레이더 등을 조합함으로써 구성된다.
레이더(12)에서는 자차 주행로 상의 물체·자차 주행로 이외의 물체(도로 구조물, 선행 차량, 후속 차량, 대향 차량, 주위 차량, 보행자, 자전거, 이륜차) 등의 위치가 검지됨과 더불어, 각 물체에 이르기까지의 거리가 검지된다. 또한 시야각이 부족하면, 적절히 추가할 수도 있다.
GPS(13)는 GNSS 안테나(13a)를 가지며, 위성 통신을 이용함으로써 정차 중/주행 중인 자차 위치(위도·경도)를 검지하는 자차 위치 센서이다.
또한 "GNSS"는 "Global　Navigation　Satellite　System：전지구 항법 위성 시스템"의 약칭이며, "GPS"는 "Global　Positioning　System：글로벌 포지셔닝 시스템"의 약칭이다.
차재 데이터 통신기(14)는 외부 데이터 통신기(3)와의 사이에 송수신 안테나(3a, 14a)를 통해 무선 통신을 수행함으로써, 자차로 취득할 수 없는 정보를 외부로부터 취득하는 외부 데이터 센서이다.
외부 데이터 통신기(3)는, 예컨대, 자차의 주변을 주행하는 다른 차량에 탑재된 데이터 통신기의 경우, 자차와 다른 차량 사이에 차간 통신(vehicle-to-vehicle communication)을 수행한다. 이 차간 통신에 의해, 다른 차량이 보유하는 다양한 정보 중 자차에서 필요한 정보를 차재 데이터 통신기(14)로부터의 리퀘스트(request)에 의해 취득할 수 있다.
외부 데이터 통신기(3)는, 예컨대, 인프라스트럭처(infrastructure) 설비에 설치된 데이터 통신기의 경우, 자차와 인프라스트럭처 설비 사이에서 인프라 통신을 수행한다. 이 인프라 통신에 의해, 인프라스트럭처 설비가 보유하는 다양한 정보 중 자차에서 필요한 정보를 차재 데이터 통신기(14)로부터의 리퀘스트에 의해 취득할 수 있다. 예컨대, 지도 데이터 기억부(2)에 보존되어 있는 지도 데이터에서 부족한 정보나 지도 데이터로부터 변경된 정보가 있는 경우, 부족 정보/변경 정보를 보충할 수 있다. 또한, 자차가 주행을 예정하고 있는 목표 주행 경로 상에서의 정체 정보나 주행 규제 정보 등의 교통 정보를 취득할 수도 있다.
지도 데이터 기억부(2)는 위도 경도와 지도 정보가 관련지어진, 이른바 전자 지도 데이터가 격납된 차재 메모리에 의해 구성된다. 지도 데이터 기억부(2)에 격납된 지도 데이터는 적어도 복수 차선을 갖는 도로에서 각 차선을 인식할 수 있는 수준의 정밀도를 갖는 고정밀도 지도 데이터이다. 이 고정밀도 지도 데이터를 이용함으로써, 자동 운전시에 복수 차선 중에서 자차가 어느 차선을 주행하는가 하는 목표 주행 경로를 그릴 수 있다. 그리고 GPS(13)에서 검지되는 자차 위치를 자동 운전 제어 유닛(4)에서 자차 위치 정보로서 인식하면, 자차 위치를 중심으로 하는 고정밀도 지도 데이터가 지도 데이터 기억부(2)로부터 자동 운전 제어 유닛(4)으로 보내진다.
고정밀도 지도 데이터에는 각 지점에 대응된 도로 정보를 가지며, 도로 정보는 노드와 노드 사이를 접속하는 링크에 의해 정의된다. 도로 정보는 도로의 위치/영역에 의해 도로를 특정하는 정보와 도로마다의 도로 종별, 도로마다의 차선폭, 도로의 형상 정보를 포함한다. 도로 정보는 각 도로 링크의 식별 정보마다 교차점의 위치, 교차점의 진입 방향, 교차점의 종별 기타 교차점에 관한 정보를 관련지어 기억되고 있다. 또한, 도로 정보는, 각 도로 링크의 식별 정보마다 도로 종별, 차선폭, 도로 형상, 직진 가부(可否), 진행의 우선 관계, 추월 가부(인접 레인으로의 진입 가부), 제한 속도, 표지, 기타 도로에 관한 정보를 관련지어 기억되어 있다.
자동 운전 제어 유닛(4)은 차재 센서(1)나 지도 데이터 기억부(2)로부터의 입력 정보를 통합 처리하고, 목표 주행 경로와 목표 차량 속도 프로파일(가속 프로파일이나 감속 프로파일을 포함함) 등을 생성하는 기능을 갖는다. 즉, 현재 지점에서부터 목적지에 이르기까지의 주행 차선 레벨에 의한 목표 주행 경로를 지도 데이터 기억부(2)로부터의 고정밀도 지도 데이터나 소정의 루트 검색 수법 등에 기초하여 생성함과 더불어, 목표 주행 경로를 따른 목표 차량 속도 프로파일 등을 생성한다. 또한, 목표 주행 경로를 따르는 자차의 정차 중/주행 중, 차재 센서(1)에 의한 자차 주위의 센싱 결과에 의해 자동 운전을 유지할 수 없다고 판단되면, 자차 주위의 센싱 결과에 기초하여 목표 주행 경로나 목표 차량 속도 프로파일 등을 순서대로 수정한다.
자동 운전 제어 유닛(4)은 목표 주행 경로가 생성되면, 목표 주행 경로를 따라 주행하도록 구동 지령값/제동 지령값/타각 지령값을 연산하고, 연산한 지령값을 각 액추에이터로 출력하고, 자차를 목표 주행 경로를 따라 주행/정지시킨다. 구체적으로는, 구동 지령값의 연산 결과를 구동 액추에이터(51)로 출력하고, 제동 지령값의 연산 결과를 제동 액추에이터(52)로 출력하고, 타각 지령값의 연산 결과를 타각 액추에이터(53)로 출력한다.
액추에이터(5)는 자차를 목표 주행 경로를 따라 주행/정지시키는 제어 액추에이터이고, 구동 액추에이터(51), 제동 액추에이터(52), 및 타각 액추에이터(53)를 갖는다.
구동 액추에이터(51)는 자동 운전 제어 유닛(4)으로부터 구동 지령값을 입력하고, 구동륜(驅動輪)으로 출력하는 구동력을 제어하는 액추에이터이다. 구동 액추에이터(51)로서는, 예컨대, 엔진 차량의 경우에 엔진을 이용하여, 하이브리드 차량의 경우에 엔진과 모터/제네레이터(역행(力行))를 이용하여 전기 자동차의 경우에 모터/제네레이터(역행)를 이용한다.
제동 액추에이터(52)는 자동 운전 제어 유닛(4)으로부터 제동 지령값을 입력하고, 구동륜으로 출력하는 제동력을 제어하는 액추에이터이다. 제동 액추에이터(52)로는, 예컨대, 유압 부스터, 전동 부스터, 브레이크 액압 액추에이터, 브레이크 모터 액추에이터, 및 모터/제네레이터(회생(回生)) 등을 이용한다.
타각 액추에이터(53)는 자동 운전 제어 유닛(4)으로부터 타각 지령값을 입력하고, 조타륜(操舵輪)의 조타각을 제어하는 액추에이터이다. 또한, 타각 액추에이터(53)로는, 스티어링 시스템의 조타력 전달계에 설치되는 전타(轉舵) 모터 등을 이용한다.
표시디바이스(6)는 자동 운전에 의한 정차 중/주행 중 자차가 지도 상에서 어디를 이동하고 있는지 등을 화면 표시하고, 운전자나 승무원에게 자차 위치 시각 정보를 제공하는 디바이스이다. 이 표시 디바이스(6)는 자동 운전 제어 유닛(4)에 의해 생성된 목표 주행 경로 정보, 자차 위치 정보, 및 목적지 정보 등을 입력하고, 표시 화면에 지도, 도로, 목표 주행 경로(자차의 주행 루트), 차량 위치, 및 목적지 등을 알아보기 쉽게 표시한다.
또한, 자동 운전 시스템(A)의 자동 운전 제어 유닛(4)에는 자차선을 주행하는 자차가 자차 주위의 다른 차량이 주행하는 인접 차선으로 차선 변경할 때, 소정의 제어 규칙에 의해 차선 변경 제어를 수행하는 차선 변경 컨트롤러(40)(컨트롤러)를 구비한다.
[차선 변경 컨트롤러의 제어 블록 구성]
도 2는 자동 운전 제어 유닛(4)에 구비하는 차선 변경 컨트롤러(40)를 나타낸다. 이하, 도 2에 기초하여 차선 변경 컨트롤러(40)의 제어 블록 구성을 설명한다.
차선 변경 컨트롤러(40)는 차선 변경 요구 검출부(40a), 차선 변경 의사 검출부(40b), 차선 변경 목표 설정부(40c), 차선 변경 동작 결정부(40d), 차선 변경 제어부(40e), 및 식별기(40f)를 구비하고 있다.
차선 변경 요구 검출부(40a)는 자차의 인접 차선으로의 차선 변경 요구가 있는지 여부를 검출한다. 여기서 자차의 인접 차선으로의 차선 변경 요구의 검출은, 예컨대, 하기와 같은 (a), (b) 등의 검출 수법을 이용하여 실시한다.
(a) 운전자가 수동에 의해 차량 운전에 개입하는 운전 개입 정보가 나오고, 인접 차선으로의 자차의 차선 변경을 하게 됨으로써 검출한다(운전자 요구). 예컨대, 윙커(winker) 점등이나 점등 조작에 의해 검출한다. 그 밖에도, 운전자에 의한 인접 차선으로의 조타 조작을 검출한다.
(b) 자동 운전 제어 유닛(4)에 의해 차선 변경의 지령이 출력된 것을 검출한다(시스템 요구). 예컨대, 차선 변경의 판단이 내려졌을 때 출력된 플래그 신호(flag signal)를 검출할 수도 있고, 또한 자동 운전 제어 유닛(4)에 의해 산출된 목표 주행 경로로부터 인접 차선으로의 차선 변경을 검출하도록 할 수도 있다.
차선 변경 의사 검출부(40b)는 자차가 차선 변경 요구가 있는 것으로 검출된 경우, 인접 차선을 주행하는 다른 차량의 자차선을 향해 가는 차선 변경 의사가 있는지 여부를 검출한다.
여기서 차선 변경 의사가 있는 다른 차량의 검출은, 예컨대, 하기와 같은 (a)~(d) 등의 검출 수법을 이용하여 실시한다.
(a) 다른 차량이 윙커를 점등함으로써 검출한다.
(b) 다른 차량이 자차선 측을 향해 가는 거동을 검출하고, 차선 변경의 준비를 개시하고 있는 것을 검출한다.
(c) 다른 차량이 자차선 주행 중인 차량의 차간 공간을 향해 가감속하는 경우에 검출한다.
(d) 자차와 다른 차량 사이에서의 차간 통신에 의해 다른 차량이 차선 변경을 예정하고 있는 정보를 입력함으로써 검출한다. 또한, 차간 통신을 수행하는 차량은, 인접 차선을 주행하는 복수대의 차량 중 자차가 데드 포인트(dead point)에 도달하는 데드 포인트 도달 예측 시각보다 다른 차량 위치로의 도달 시각이 빠른 차량으로 한정한다. 여기서 "데드 포인트"란, 자차 전방에 존재하고, 자차가 인접 차선으로 차선 변경하는 경우에 차선 변경을 완료해야 하는 종점을 말한다.
차선 변경 목표 설정부(40c)는 다른 차량의 자차선을 향해 가는 차선 변경 의사가 있는 것으로 검출된 경우, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량을 교체 차선 변경의 대상 차량으로 하고, 대상 차량의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역의 위치를 자차의 차선 변경 목표로 설정한다. 이때, 자차에 대한 대상 차량의 상대 위치를 검출하고, 자차에 대한 대상 차량의 상대 위치를 빈 영역의 위치로서 자차의 차선 변경 목표로 설정한다.
여기서 "빈 영역의 위치"란, 대상 차량이 차선 변경하기 전인 경우, 대상 차량이 차선 변경함으로써 빈 영역이 생기게 되는 대상 차량의 존재 위치를 말하며, 대상 차량이 차선 변경한 후인 경우, 대상 차량이 인접 차선으로부터 빠짐으로써 생기는 빈 영역의 위치를 말한다.
따라서, "빈 영역의 위치"는, 차선 변경을 개시하기 전으로서, 자차와 대상 차량이 서로의 차선을 평행하게 달리고 있는 동안은, 자차에 대한 대상 차량의 상대 위치를 검출하고, 자차에 대해 대상 차량이 존재하는 상대 위치를 빈 영역의 위치로 하고, 자차의 차선 변경 목표로 설정하게 된다. 즉, "빈 영역의 위치"에는, 현실적으로 빈 영역이 되지 않은 자차에 대한 대상 차량의 존재 위치를 포함하기 때문에, 빈 공간의 검출이 아닌, 자차에 대한 대상 차량의 상대 위치를 검출한다.
또한, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량이 1대만 존재하는 경우는, 1대의 다른 차량을 교체 차선 변경의 대상 차량으로 한다. 한편, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량이 복수대 존재하는 경우는, 복수대의 다른 차량 중 차선 변경 리스크값이 가장 낮은 다른 차량을 교체 차선 변경의 대상 차량으로 한다.
차선 변경 동작 결정부(40d)는 자차의 차선 변경 목표가 설정된 경우, 자차와 대상 차량 사이에서의 교체 차선 변경의 상호 동작을 결정한다. 기본적으로, 자차와 대상 차량과의 교체 차선 변경 동작을 미리 패턴화하여 후술하는 상호 동작 패턴 (A)~(F)로 분류해 둔다. 그리고 다양한 판단 조건에 따라 분류한 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 하나의 패턴을 선택하고, 자차와 대상 차량 사이에서의 교체 차선 변경의 상호 동작을 결정한다.
여기서 상호 동작 패턴 (A)~(F)는 도 3에 도시한 바와 같다. 또한, 도 3에 있어서, V1은 자차, V2는 대상 차량이다.
(A) 대상 차량(V2)의 전방, 및 대상 차량(V2)보다 먼저 자차(V1)의 차선 변경을 개시한다.
(B) 대상 차량(V2)의 전방, 및 대상 차량(V2)과 동시에 자차(V1)의 차선 변경을 개시한다.
(C) 대상 차량(V2)의 전방, 및 대상 차량(V2)보다 나중에 자차(V1)의 차선 변경을 개시한다.
(D) 대상 차량(V2)의 후방, 및 대상 차량(V2)보다 먼저 자차(V1)의 차선 변경을 개시한다.
(E) 대상 차량(V2)의 후방, 및 대상 차량(V2)과 동시에 자차(V1)의 차선 변경을 개시한다.
(F) 대상 차량(V2)의 후방, 및 대상 차량(V2)보다 나중에 자차(V1)의 차선 변경을 개시한다.
차선 변경 제어부(40e)는, 차선 변경 동작 결정부(40d)에 의해 자차와 대상 차량 사이에서의 교체 차선 변경의 상호 동작이 결정되면, 결정된 교체 차선 변경 동작이 되도록 자차의 차선 변경 동작을 제어한다.
식별기(40f)는 자차와 대상 차량의 교체 차선 변경을 경험하면, 선택한 상호 동작 패턴 (A)~(F)마다 자차와 대상 차량을 포함하는 주변 환경의 분류 결과를 기억 보존해 둔다.
차선 변경 동작 결정부(40d)에서는 자차(V1)의 차선 변경 목표가 설정된 경우, 그 때의 주변 환경이 학습에 의한 분류 결과의 어느 하나에 적합하다고 판단되면, 판단된 분류 결과일 때의 상호 동작 패턴을 식별기(40f)로부터 독출하여 선택한다.
[차선 변경 제어의 전체 처리 구성]
도 4는 자동 운전 제어 유닛(4)에 구비하는 차선 변경 컨트롤러(40)에서 실행되는 차선 변경 제어 처리의 전체 흐름을 나타낸다. 이하, 도 4의 각 스텝에 대해 설명한다.
스텝 S1에서는, 스타트(START)에 이어, 자차가 자차선으로부터 인접 차선으로의 차선 변경 요구가 있는지 여부를 판단한다. YES(자차의 차선 변경 요구 있음)인 경우는 스텝 S2로 진행하고, NO(자차의 차선 변경 요구 없음)인 경우는 종료(END)로 진행한다.
스텝 S2에서는, 스텝 S1에서의 자차의 차선 변경 요구 있음이라는 판단에 이어, 인접 차선을 주행하고 있는 자차 주위의 다른 차량(1대 또는 복수대) 중 차선 변경 의사가 있는 다른 차량이 존재하는지 여부를 판단한다. YES(차선 변경 의사가 있는 다른 차량이 존재함)인 경우는 스텝 S3으로 진행하고, NO(차선 변경 의사가 있는 다른 차량이 존재하지 않음)인 경우는 종료로 진행한다.
스텝 S3에서는, 스텝 S2에서의 차선 변경 의사가 있는 다른 차량이 존재한다는 판단에 이어, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량이 1대인지 여부를 판단한다. YES(다른 차량은 1대임)인 경우는 스텝 S6으로 진행하고, NO(다른 차량은 복수대임)인 경우는 스텝 S4로 진행한다.
스텝 S4에서는, 스텝 S3에서의 차선 변경 의사가 있는 다른 차량이 복수대 존재한다는 판단에 이어, 복수대의 각각의 다른 차량에 대해 차선 변경 리스크값을 계산하고, 스텝 S5로 진행한다.
여기서 차선 변경 리스크값(R)는,
R=f(La, Lo, Sa, So, Pa, Po)
단, La：자차선 주행 차량의 차간 거리, Lo：인접 차선 주행 차량의 차간 거리, Sa：자차선 주행 차량의 차량 속도, So：인접 차선 주행 차량의 차량 속도, Pa：자차선 주행 차량의 차량 위치, Po：인접 차선 주행 차량의 차량 위치이다.
그리고 차선 변경 리스크값(R)의 함수식은 다수의 실험 결과에 기초하여 차간 거리가 클수록 차선 변경 리스크값(R)을 낮은 값으로 하고, 차량 속도가 낮을수록 차선 변경 리스크값(R)을 낮은 값으로 하고, 주행 차량의 대수가 적을수록 차선 변경 리스크값(R)을 낮은 값으로 하는 식으로 주어진다.
스텝 S5에서는, 스텝 S3에서의 차선 변경 리스크값의 계산에 이어, 차선 변경 의사가 있는 복수대의 다른 차량의 차선 변경 리스크값 중 리스크값이 가장 낮은 다른 차량을 선택하고, 스텝 S6으로 진행한다.
스텝 S6에서는, 스텝 S3에서의 다른 차량은 1대라는 판단, 또는, 스텝 S5에서의 리스크값이 가장 낮은 다른 차량의 선택에 이어, 1대의 다른 차량, 또는 리스크값이 가장 낮은 다른 차량을 교체 차선 변경의 대상 차량으로 결정하고, 스텝 S7로 진행한다.
스텝 S7에서는, 스텝 S6에서의 교체 차선 변경의 대상 차량 결정에 이어, 대상 차량의 차선 변경에 의해 생기는 인접 차선의 빈 영역의 위치(상대 위치)를 자차의 차선 변경 목표로서 설정하고, 스텝 S8로 진행한다.
여기서 "차선 변경 목표"는 주행하고 있는 대상 차량의 차선 변경에 의해 생기는 인접 차선의 빈 영역의 위치(상대 위치)로 하고 있기 때문에, 고정된 목표 위치가 존재한다는 것은 아니고, 대상 차량의 차선 변경 동작에 따라 시간의 경과와 더불어 자차와의 상대 위치 관계가 이동하는 가변 목표 위치가 된다.
스텝 S8에서는, 스텝 S7에서의 자차의 차선 변경 목표 설정에 이어, 도 5에 도시한 플로차트에 의해 자차와 대상 차량의 차선 변경 동작을 결정하고, 스텝 S9로 진행한다.
스텝 S9에서는, 스텝 S8에서의 차선 변경 동작의 결정, 또는 스텝 S10에서의 차선 변경 미완료라는 판단에 이어, 결정한 차선 변경 동작에 따라 차선 변경 제어를 실행하고, 스텝 S10으로 진행한다.
스텝 S10에서는, 스텝 S9에서의 차선 변경 제어의 실행에 이어, 자차와 대상 차량의 교체 차선 변경이 완료되었는지 여부를 판단한다. YES(차선 변경 완료)의 경우는 종료로 진행하고, NO(차선 변경 미완료)인 경우는 스텝 S9로 되돌아 간다.
[차선 변경 동작 결정 처리 구성]
도 5는 차선 변경 제어 처리의 차선 변경 동작 결정 스텝 S8에서 실행되는 차선 변경 동작 결정 처리의 흐름을 나타낸다. 이하, 도 5의 각 스텝에 대해 설명한다.
스텝 S801에서는, 차선 변경 동작 결정 처리 개시에 이어, 자차가 데드 포인트(dead point)에 이르기까지 도달하는데 소요되는 데드 포인트 도달 예측 시각을 계산하고, 데드 포인트 도달 예측 시각이 문턱값 이하인지 여부를 판단한다. YES(데드 포인트 도달 예측 시각
Figure pct00001
문턱값)인 경우는 스텝 S802로 진행하고, NO(데드 포인트 도달 예측 시각＞문턱값)인 경우는 스텝 S803으로 진행한다.
여기서, "데드 포인트"란, 예컨대, X자 합류하는 도로의 경우, 도 6에 도시한 "D.P"가 데드 포인트이다. Y자 분기 도로의 경우에는, 2개의 도로로 나누어지는 분기점이 데드 포인트가 된다.
"데드 포인트 도달 예측 시각"은 자차의 차량 속도와 자차 위치와 데드 포인트에 이르기까지의 괴리(乖離) 거리에 의해 계산한다. 또한, 서로 평행하게 연장되는 복수 차선이 존재하는 도로를 자차가 주행하는 경우는, 데드 포인트는 존재하지 않고, 데드 포인트 도달 예측 시각=∞가 된다.
"문턱값"은 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 어느 하나를 선택하였을 때, 선택한 패턴에 의한 교체 차선 변경을 위한 최소 필요 시간에 의한 값으로 설정된다. 즉, 데드 포인트 도달 예측 시각
Figure pct00002
문턱값이라고 판단되면, 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 패턴에 의한 교체 차선을 변경하는 시간적 여유가 없음을 의미한다.
스텝 S802에서는, S801에서의 데드 포인트 도달 예측 시각
Figure pct00003
문턱값이라는 판단에 이어, 상호 동작 패턴 (A)~(F)를 선택하지 않고 패턴 동작을 대신하여 바로 자차의 차선 변경을 개시한다.
스텝 S803에서는, S801에서의 데드 포인트 도달 예측 시각＞문턱값이라는 판단에 이어, 자차와 대상 차량의 전후 방향에 물체(주행 차량, 정지 차량 등)가 존재하는지 여부를 판단한다. YES(전후 방향으로 물체의 존재 없음)인 경우는 스텝 S804로 진행하고, NO(전후 방향으로 물체의 존재 있음)인 경우는 스텝 S805로 진행한다.
스텝 S804에서는, S803에서의 전후 방향으로 물체의 존재 없음이라는 판단에 이어, 교체 차선 변경을 수행하였을 때의 자차의 현재 차량 속도로부터의 차량 속도 변화를 패턴 (A)~(F)의 각각에 대해 계산하고, 차량 속도 변화가 가장 작은 상호 동작 패턴을 선택한다.
스텝 S805에서는, S803에서의 전후 방향으로 물체의 존재 있음이라는 판단에 이어, 그때의 자차선을 주행하는 차량과 인접 차선을 주행하는 차량에 의한 주변 환경이 학습한 분류 결과 중 어느 하나에 적합한지 여부를 판단한다. YES(분류 결과에 적합함)인 경우는 스텝 S806으로 진행하고, NO(분류 결과에 적합하지 않음)인 경우는 스텝 S807로 진행한다.
여기서 "학습한 분류 결과"는 자차와 대상 차량의 교체 차선 변경을 경험할 때마다 식별기(40f)에 기억 보존되어 있는 자차와 대상 차량을 포함하는 주변 환경의 분류 결과를 말한다.
스텝 S806에서는, S805에서의 분류 결과에 적합하다는 판단에 이어, 판단된 분류 결과에 해당하는 패턴을 선택한다.
여기서 판단된 분류 결과에 해당하는 패턴은 주변 환경의 분류 결과가 상호 동작 패턴 (A)~(F)로부터의 하나의 선택 패턴과 함께 기억 보존되어 있는 식별기(40f)로부터의 독출에 의해 선택된다.
스텝 S807에서는, S805에서의 분류 결과에 적합하지 않다는 판단에 이어, 자차선보다 인접 차선이 혼잡한지 여부를 판단한다. YES(인접 차선이 혼잡함)인 경우는 스텝 S808로 진행하고, NO(인접 차선이 혼잡하지 않음)인 경우는 스텝 S811로 진행한다.
여기서 자차선과 인접 차선의 혼잡 정도는, 자차와 대상 차량을 포함하여 자차의 교체 차선 변경의 대상이 될 수 있는 동일 거리의 혼잡 판별 구간을 차재 센서(1)에 의해 검지 가능한 범위로 설정한다. 그리고 자차선에서의 혼잡 판별 구간에 존재하는 차량의 대수에 의해 자차선의 혼잡도를 계산하고, 인접 차선에서의 혼잡 판별 구간에 존재하는 차량의 대수에 의해 인접 차선의 혼잡도를 계산한다. 그리고 인접 차선의 혼잡도와 자차선의 혼잡도와의 차이가 문턱값 이상이면, 인접 차선이 혼잡하다고 판단한다.
스텝 S808에서는, S807에서의 인접 차선이 혼잡하다는 판단에 이어, 자차가 대상 차량보다 앞인지 여부를 판단한다. YES(자차가 대상 차량보다 앞임)인 경우는 스텝 S809로 진행하고, NO(차량이 대상 차량보다 뒤임)인 경우는 스텝 S810으로 진행한다.
스텝 S809에서는, S808에서의 자차가 대상 차량보다 앞이라는 판단에 이어, 도 3에 도시한 상호 동작 패턴 (A)~(F)중에서 상호 동작 패턴 (C)를 선택한다.
스텝 S810에서는, S808에서의 자차가 대상 차량보다 뒤에 있다는 판단에 이어, 도 3에 도시한 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중에서 상호 동작 패턴 (F)를 선택한다.
스텝 S811에서는, S807에서의 인접 차선이 혼잡하지 않다는 판단에 이어, 인접 차선보다 자차선이 혼잡한지 여부를 판단한다. YES(자차선이 혼잡함)인 경우는 스텝 S812로 진행하고, NO(자차선이 혼잡하지 않음)인 경우는 스텝 S815로 진행한다.
여기서 자차선의 혼잡도와 인접 차선의 혼잡도와의 차이가 문턱값 이상이면, 자차선이 혼잡하다고 판단한다.
스텝 S812에서는, S811에서의 자차선이 혼잡하다는 판단에 이어, 자차가 대상 차량보다 앞인지 여부를 판단한다. YES(자차가 대상 차량보다 앞임)인 경우는 스텝 S813으로 진행하고, NO(자차가 대상 차량보다 뒤임)인 경우는 스텝 S814로 진행한다.
스텝 S813에서는, S812에서의 자차가 대상 차량보다 앞이라는 판단에 이어, 도 3에 도시한 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중에서 상호 동작 패턴 (A)를 선택한다.
스텝 S814에서는, S812에서의 자차가 대상 차량보다 뒤에 있다는 판단에 이어, 도 3에 도시한 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중에서 상호 동작 패턴 (D)을 선택한다.
스텝 S815에서는, S811에서의 자차선이 혼잡하지 않다는 판단에 이어, 도 3에 도시한 상호 동작 패턴 (A)~(F) 각각에 대해 차선 변경 리스크값을 계산하고, 스텝 S816으로 진행한다.
여기서 차선 변경 리스크값(R)의 계산은, 상기 스텝 S4에서 설명한 바와 같이,
R=f(La, Lo, Sa, So, Pa, Po)
의 식을 이용하여 계산한다.
스텝 S816에서는, S815에서의 차선 변경 리스크값의 계산에 이어, 상호 동작 패턴 (A)~(F) 각각에 대해 차선 변경 리스크값 중 최소치를 선택하고, 선택한 최소 리스크값이 문턱값 이상인지 여부를 판단한다. YES(리스크값
Figure pct00004
문턱값)인 경우는 스텝 S817로 진행하고, NO(리스크값＜문턱값)인 경우는 스텝 S818로 진행한다.
여기서 최소의 차선 변경 리스크값(R)이 되는 상호 동작 패턴으로서 패턴 (B), (E)가 선택되었을 때는, 리스크값
Figure pct00005
문턱값인지 여부의 판단 대상으로부터 제외된다. 즉, 자차와 대상 차량의 차선 변경 개시 시각을 다르게 하는 패턴 (A), (C), (D), (F)가 선택되었을 때, 리스크값
Figure pct00006
≥문턱값인지 여부를 판단한다.
스텝 S817에서는, S816에서의 리스크값
Figure pct00007
문턱값이라는 판단에 이어, 대상 차량의 차선 변경 개시 시각과 자차의 차선 변경 개시 시각의 시각차를 미리 설정되어 있는 기준 시각으로부터 보정하고, 스텝 S818로 진행한다.
여기서 "시각차의 보정"은 차선 변경 리스크값(R)
Figure pct00008
문턱값인 경우, 대상 차량의 차선 변경 개시 시각과 자차의 차선 변경 개시 시각의 시각차는 차선 변경 리스크값(R)이 높을수록 짧은 시각차로 설정된다.
스텝 S818에서는, S816에서의 리스크값＜문턱값이라는 판단, 또는 S817에서의 시각차의 보정에 이어, 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 차선 변경 리스크값(R)이 최소치가 되는 상호 동작 패턴을 선택한다.
이어서, 실시 예 1의 작용을, "차선 변경 제어 작용, "차선 변경 목표 설정 작용", "차선 변경 동작 결정 작용"으로 나누어 설명한다. 이하, 자차선(L1), 자차(V1), 인접 차선(L2), 대상 차량(V2), 자차선의 다른 차량(V3), 인접 차선의 다른 차량(V4), 데드 포인트(D.P)로 한다.
[차선 변경 제어 작용]
특허 문헌 1에 기재된 장치에 있어서는, 자차가 차선 변경을 수행하는 경우, 다른 차량이 감속 또는 자차 주행 레인 이외로의 차선 변경을 수행하는 것을 상정(想定)하고, 다른 차량 주위 공간을 센싱하고 있다. 그러나 센싱되는 다른 차량 주위 공간이 충분하지 않을 때, 자차를 인접 차선으로 차선 변경하는 방법에 대한 개시가 없다. 그 때문에, X자 합류나 복수 차선을 갖는 도로에서 자차가 인접 차선으로의 차선 변경하는 장면에 있어서, 자차가 차선 변경할 곳에 충분한 공간 영역이 없는 경우, 자차는 차선 변경할 수 없다.
예컨대, 운전자 요구나 시스템 요구에 의해, 자차가 인접 차선으로 차선 변경할 때, 특허 문헌 1에 기재된 장치에서는, 인접 차선에 자차가 차선 변경에 의해 끼어드는 공간이 확보되어 있지 않으면 차선 변경을 수행할 수 없다. 예컨대, 도 6에 도시한 바와 같이, X자 합류 지점을 갖는 도로에서 자차의 인접 차선에 거의 등간격으로 복수대의 다른 차량이 주행하고 있으면, 자차가 차선 변경에 의해 끼어들 만한 충분한 공간이 확보되지 않아 차선 변경을 수행할 수 없다. 또한, 차선 변경을 수행하기 위해 자차가 정차하고, 끼어드는 충분한 공간이 확보될 때까지 기다리면, 자차선을 주행하는 후속차의 장애물이 되어 정체를 일으킨다.
본 개시는, 상기 과제에 착안하여 이루어진 것으로, 자차(V1)의 인접 차선(L2)으로의 차선 변경 요구 유무를 검출하고, 자차(V1)가 차선 변경 요구가 있는 것으로 검출된 경우, 인접 차선(L2)을 주행하는 다른 차량(V4)의 자차선(L1)을 향해 가는 차선 변경 의사의 유무를 검출한다. 다른 차량(V4)의 자차선(L1)을 향해 가는 차선 변경 의사가 있는 것으로 검출된 경우, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량(V4)을 교체 차선 변경 대상 차량(V2)으로 한다. 그리고 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역의 위치(상대 위치)를 자차(V1)의 차선 변경 목표로 설정하는 차선 변경 제어 방법을 채용하였다.
즉, 자차(V1)의 차선 변경 요구가 없는 것으로 판단되었을 때는, 도 4의 플로차트에 있어서, S1→종료(END)로 진행된다. 또한, 자차(V1)의 차선 변경 요구가 있는 것으로 판단되었지만, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량(V4)이 없을 때는, 도 4의 플로차트에 있어서, S1→S2→종료로 진행된다. 어떠한 경우도 교체 차선 변경을 수행하는 일 없이, 예컨대, 자차(V1)에서는 자동 운전 제어를 그대로 계속하여 자동 운전 주행하는 지령이 출력된다.
한편, 자차(V1)의 차선 변경 요구가 있고, 또한 차선 변경 의사가 있는 다른 차량(V4)이 있는 것으로 판단되었을 때는, 도 4의 플로차트에 있어서, S1→S2→S3(→S4→S5)→S6→S7→S8→S9→S10으로 진행된다. S6에서는, 교체 차선 변경 대상 차량(V2)이 결정되고, S7에서는, 자차(V1)의 차선 변경 목표가 설정되고, S8에서는 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 차선 변경 동작이 결정되며, S9에서는 차선 변경 제어가 실행된다. 그리고 차선 변경 제어가 완료될 때까지는 S9→S10으로 진행되는 흐름이 반복되고, 차선 변경 제어가 완료되면 S10로부터 종료로 진행된다.
예컨대, 도 6에 기초하여 X자 합류 지점을 갖는 도로에 있어서 자차(V1)와 대상 차량(V2)과의 교체 차선 변경 작용을 설명한다. X자 합류 지점 직전의 위치에서 자차(V1)가 차선 변경 요구하고 있을 때, 동시 타이밍에 인접 차선(L2)에 윙커를 점등하고 있는 다른 차량(V4)이 존재하는 것으로 한다. 이 경우, 윙커 점등의 다른 차량(V4)을 차선 변경 의사가 있는 다른 차량으로서 인식하고, 이를 교체 차선 변경 대상 차량(V2)으로서 결정한다. 그리고 대상 차량(V2)이, 도 6의 대상 차량(V2)으로부터 연장되는 화살표로 도시한 바와 같이, 자차선(L1)으로 차선 변경한 것으로 한다. 이때, 자차(V1)는 인접 차선(L2) 중 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역의 위치(다른 차량(V4-2)과 다른 차량(V4-3) 사이에서 주행에 의해 이동하는 빈 영역의 상대 위치)를 차선 변경 목표로 하고, 도 6의 자차(V1)로부터 연장되는 화살표로 도시한 바와 같이, 인접 차선(L2)으로 차선 변경한다. 이와 같이, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량이 교체 차선 변경 대상 차량(V2)이 되고, 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역의 위치(상대 위치)가 자차(V1)의 차선 변경 목표로서 설정된다.
그 결과, 자차(V1)가 인접 차선(L2)으로의 차선 변경을 요구하는 장면에 있어서, 자차(V1)의 차선 변경할 곳에 충분한 공간 영역이 없는 장면이라 하더라도, 자차선(L1)으로 차선 변경하는 대상 차량(V2)의 위치로 차선 변경할 수 있게 된다. 따라서, 예컨대, 도 6에 도시한 바와 같이, X자 합류를 갖는 도로에 있어서, 자차(V1)가 차선 변경을 요구하고 있는 인접 차선(L2)에 거의 등간격으로 복수대의 다른 차량(V4)이 주행하고 있는 장면이라면, 자차(V1)가 차선 변경에 의해 끼어드는 만큼의 충분한 공간이 확보되지 않는다. 그러나 자차(V1)의 끼어들기 공간이 확보되지 않는 장면이라 하더라도, 교체에 의해 자차(V1)와 대상 차량(V2)이 차선 변경을 수행할 수 있다. 또한, 차선 변경을 수행하기 위해 자차(V1)가 정차하고, 인접 차선(L2)에 끼어드는 충분한 공간이 확보될 때까지 기다리는 것도 해소된다. 이 때문에, 자차선(L1)을 주행하는 후속 차량의 장애물이 되어 정체를 일으키는 것을 방지할 수 있고, 차선 변경이 교통 흐름의 저해 요인이 되는 일도 없다. 또한, 자차(V1)의 연료 소비도 억제할 수 있다. 또한, 자차(V1)의 승무원에게 주는 스트레스도 줄일 수 있다.
[차선 변경 목표 설정 작용]
도 7 및 도 8에 기초하여 X자 합류 지점을 갖는 도로에 있어서 교체 차선 변경 대상 차량(V2)의 결정 작용과 자차(V1)의 차선 변경 목표 설정 작용을 설명한다.
자차(V1)의 차선 변경 요구가 있고, 또한 차선 변경 의사가 있는 다른 차량(V4)이 1대 있을 때는, 도 4의 플로차트에 있어서, S1→S2→S3→S6→S7로 진행된다. S6에서는, 1대의 다른 차량(V4)이 교체 차선 변경 대상 차량(V2)으로서 결정된다. S7에서는, 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 생기는 인접 차선(L2)의 빈 영역의 위치(상대 위치)가 자차(V1)의 차선 변경 목표로 설정된다.
즉, 도 7에 도시한 바와 같이, 자차(V1)에 차선 변경 요구가 있을 때, 인접 차선을 3대의 다른 차량(V4-1, V4-2, V4-3)과 1대의 윙커 점등에 의한 대상 차량 후보가 주행하고 있을 때는, 1대의 대상 차량 후보가 대상 차량(V2)으로서 결정된다. 그리고 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 생기는 인접 차선(L2)의 다른 차량(V4-2)과 다른 차량(V4-3) 사이에 형성되는 빈 영역의 위치(상대 위치)가 자차(V1)의 차선 변경 목표로 설정된다.
자차(V1)의 차선 변경 요구가 있고, 또한 차선 변경 의사가 있는 다른 차량(V4)이 복수대 있을 때는, 도 4의 플로차트에 있어서, S1→S2→S3→S4→S5→S6→S7로 진행된다. S4에서는, 복수대의 각각의 다른 차량(V4)에 대해 차선 변경 리스크값(R)이 계산된다. S5에서는, 차선 변경 의사가 있는 복수대의 다른 차량의 차선 변경 리스크값(R) 중 리스크값이 가장 낮은 다른 차량이 대상 차량 후보로서 선택된다. S6에서는, 차선 변경 리스크값(R)이 가장 낮은 대상 차량 후보가 교체 차선 변경 대상 차량(V2)으로 결정된다.
즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 자차(V1)에 차선 변경 요구가 있을 때, 인접 차선을 2대의 다른 차량(V4-1, V4-2)과 3대의 윙커 점등에 의한 대상 차량 후보(V2-1, V2-2, V2-3)가 주행하고 있을 때는, 차선 변경 리스크값(R)이 가장 낮은 대상 차량 후보(V2-2)가 대상 차량(V2)으로서 결정된다. 그리고 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 생기는 인접 차선(L2)의 다른 차량(V4-2)과 대상 차량 후보(V2-3) 사이에 형성되는 빈 영역의 위치(상대 위치)가 자차(V1)의 차선 변경 목표로 설정된다.
이와 같이, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량(V4)이 복수대 있을 때는, 차선 변경 리스크값(R)이 가장 낮은 대상 차량 후보(V2-2)를 대상 차량(V2)으로서 결정하고 있다. 이 때문에, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 교체 차선 변경을 수행하는 장면에 있어서, 공간 여유나 시간 여유를 가지고 원활하게 교체 차선 변경을 수행할 수 있다.
[차선 변경 동작 결정 작용]
(차선 변경 동작 결정 작용 1)
데드 포인트(dead point) 도달 예측 시각
Figure pct00009
문턱값의 경우는, 도 5의 플로차트에 있어서, S801→S802로 진행된다. S802에서는, 상호 동작 패턴 (A)~(F)를 선택하지 않고, 바로 자차(V1)의 차선 변경이 개시된다.
즉, 자차(V1)와 대상 차량(V2)이 교체 차선 변경하는 패턴을 상호 동작 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때, 데드 포인트 도달 예측 시각
Figure pct00010
문턱값이면, 자차(V1)의 차선 변경을 단념하지 않을 수 없다. 즉, 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 패턴에 의한 교체 차선 변경하는 시간적 여유가 없다.
이에 대해, 예컨대, X자 합류하는 도로의 경우로서, 데드 포인트 도달 예측 시각
Figure pct00011
문턱값으로 판단되면, 즉시 자차(V1)의 차선 변경을 개시함으로써, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 교체 차선 변경을 수행할 수 있다. 그 결과, 데드 포인트 도달 예측 시각
Figure pct00012
문턱값인 장면에 있어서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 상호 동작 패턴을 패턴 (A)~(F)로 나눈 규정의 예외로서 취급함으로써, 자차(V1)의 차선 변경을 수행할 수 있다.
(차선 변경 동작 결정 작용 2)
데드 포인트 도달 예측 시각＞문턱값이지만, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 전후 방향으로 물체가 존재하지 않는 경우, 도 5의 플로차트에 있어서, S801→S803→S804로 진행된다. S804에서는, 교체 차선 변경을 수행하였을 때의 자차(V1)의 현재 차량 속도로부터의 차량 속도 변화가 패턴 (A)~(F)의 각각에 대해 계산되고, 차량 속도 변화가 가장 작은 상호 동작 패턴이 선택된다.
즉, 자차(V1)와 대상 차량(V2)이 교체 차선 변경하는 패턴을 상호 동작 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 전후 방향으로 물체가 존재하지 않는 경우, 패턴 (A)~(F) 중 어느 쪽도 선택할 수 있다. 그러나 임의로 패턴을 선택하면, 자차(V1)의 차량 속도를 감속으로부터 가속으로 이행시키거나, 가속으로부터 감속으로 이행시킬 필요가 있다.
이에 대해, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 전후 방향으로 물체가 존재하지 않는 경우, 차량 속도 변화가 가장 작은 상호 동작 패턴을 선택함으로써, 교체 차선 변경에서의 자차(V1)의 차량 속도 변화를 작게 억제할 수 있다. 그 결과, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 전후 방향으로 물체가 존재하지 않는 장면에 있어서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 상호 동작 패턴을 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때, 교체 차선 변경에서의 자차(V1)의 차량 속도 변화를 작게 억제할 수 있다.
(차선 변경 동작 결정 작용 3)
데드 포인트 도달 예측 시각＞문턱값이고, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 전후 방향으로 물체가 존재하지만, 주변 환경이 학습한 분류 결과 중 어느 하나에 적합한 경우, 도 5의 플로차트에 있어서, S801→S803→S805→S806으로 진행된다. S806에서는, 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 판단된 분류 결과에 해당하는 패턴이 식별기(40f)에 의해 독출되어 선택된다.
즉, 자차(V1)와 대상 차량(V2)이 교체 차선 변경하는 패턴을 상호 동작 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때, 각 패턴 (A)~(F) 모두에 대해 차선 변경 리스크값(R)을 계산하고, 최소 리스크값의 패턴을 선택하도록 하면, 계산이 번거로워진다.
이에 대해, 상호 동작 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정한 것으로서, 이를 학습 제어에 이용할 수 있는 점에 착안하였다. 즉, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 교체 차선 변경을 경험할 때마다 식별기(40f)에 자차(V1)와 대상 차량(V2)를 포함하는 주변 환경의 분류 결과와, 분류 결과마다 선택된 상호 동작 패턴을 기억 보존시킬 수 있다. 그 결과, 자차(V1)와 대상 차량(V2)를 포함하는 주변 환경으로서 동일한 환경을 과거에 경험한 장면에 있어서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 상호 동작 패턴의 선택에 학습 결과를 이용함으로써, 동작 패턴의 선택 처리를 단시간에 용이하게 수행할 수 있다.
(차선 변경 동작 결정 작용 4)
데드 포인트 도달 예측 시각＞문턱값이고, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 전후 방향으로 물체가 존재하며, 주변 환경이 학습한 분류 결과 중 어디에도 적합하지 않은 것으로 한다. 이러한 3개의 조건이 성립하는 경우로서, 자차선(L1)보다 인접 차선(L2)이 혼잡하고, 또한 자차(V1)가 대상 차량(V2)보다 앞에 존재하는 경우, 도 5의 플로차트에 있어서, S801→S803→S805→S807→S808→S809로 진행된다. S809에서는, 도 3에 도시한 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중에서 상호 동작 패턴 (C)이 선택된다. 상기 3개의 조건이 성립하는 경우로서, 자차선(L1)보다 인접 차선(L2)이 혼잡하고, 또한 자차(V1)가 대상 차량(V2)보다 나중에 존재하는 경우, 도 5의 플로차트에 있어서, S801→S803→S805→S807→S808→S810으로 진행된다. S810에서는, 도 3에 도시한 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중에서 상호 동작 패턴 (F)이 선택된다.
즉, 자차선(L1)보다 인접 차선(L2)이 혼잡하면, 먼저 대상 차량(V2)이 차선 변경에 의해 빠져 빈 영역을 확보하고, 그 후, 자차(V1)가 차선 변경에 의해 빈 영역으로 끼어들도록 하면, 원활하게 교체 차선 변경할 수 있다. 즉, 자차(V1)와 대상 차량(V2)이 교체 차선 변경하는 패턴을 상호 동작 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때, 각 패턴 (A)~(F) 중 (A), (B), (D), (E)의 패턴은 제외된다.
이에 대해, 자차선(L1)보다 인접 차선(L2)이 혼잡하고, 또한 자차(V1)가 대상 차량(V2)보다 앞에 존재하는 경우는, 상호 동작 패턴 (C)를 선택한다. 또한, 자차선(L1)보다 인접 차선(L2)이 혼잡하고, 또한 자차(V1)가 대상 차량(V2)보다 나중에 존재하는 경우는, 도 9에 도시한 바와 같이, 상호 동작 패턴 (F)을 선택하도록 하고 있다. 이 때문에, 자차(V1)가 대상 차량(V2)의 후방 위치이고, 또한 대상 차량(V2)보다 나중에 자차(V1)의 차선 변경을 개시함으로써, 먼저 대상 차량(V2)이 차선 변경에 의해 빠져 빈 영역이 확보되고, 원활하게 교체 차선 변경이 이루어진다. 그 결과, 자차선(L1)보다 인접 차선(L2)이 혼잡한 장면에 있어서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 상호 동작 패턴을 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때 적절한 패턴 선택에 의해, 원활하게 교체 차선 변경을 수행할 수 있다.
(차선 변경 동작 결정 작용 5)
데드 포인트 도달 예측 시각＞문턱값이고, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 전후 방향으로 물체가 존재하고, 주변 환경이 학습한 분류 결과 중 어디에도 적합하지 않은 것으로 한다. 이러한 3개의 조건이 성립하는 경우로서, 인접 차선(L2)보다 자차선(L1)이 혼잡하고, 또한 자차(V1)가 대상 차량(V2)보다 앞에 존재하는 경우, 도 5의 플로차트에 있어서, S801→S803→S805→S807→S811→S812→S813으로 진행된다. S813에서는, 도 3에 도시한 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중에서 상호 동작 패턴 (A)가 선택된다. 상기 3개의 조건이 성립하는 경우로서, 인접 차선(L2)보다 자차선(L1)이 혼잡하고, 또한 자차(V1)가 대상 차량(V2)보다 나중에 존재하는 경우, 도 5의 플로차트에 있어서, S801→S803→S805→S807→S811→S812→S814로 진행된다. S814에서는, 도 3에 도시한 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중에서 상호 동작 패턴 (D)이 선택된다.
즉, 인접 차선(L2)보다 자차선(L1)이 혼잡하다면, 먼저 혼잡한 자차선(L1)으로부터 자차(V1)가 차선 변경에 의해 빠지고, 그 후, 대상 차량(V2)이 차선 변경에 의해 자차(V1)의 빈 영역을 확보하도록 하면, 원활하게 교체 차선 변경할 수 있다. 즉, 자차(V1)와 대상 차량(V2)이 교체 차선 변경하는 패턴을 상호 동작 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때, 각 패턴 (A)~(F) 중 (B), (C), (E), (F)의 패턴은 제외된다.
이에 대해, 인접 차선(L2)보다 자차선(L1)이 혼잡하고, 또한 자차(V1)가 대상 차량(V2)보다 앞에 존재하는 경우는, 상호 동작 패턴 (A)를 선택한다. 또한, 인접 차선(L2)보다 자차선(L1)이 혼잡하고, 또한 자차(V1)가 대상 차량(V2)보다 나중에 존재하는 경우는, 상호 동작 패턴 (D)를 선택하도록 하고 있다. 그 결과, 인접 차선(L2)보다 자차선(L1)이 혼잡한 장면에 있어서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 상호 동작 패턴을 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때 적절한 패턴 선택에 의해, 원활하게 교체 차선 변경을 수행할 수 있다.
(차선 변경 동작 결정 작용 6)
데드 포인트 도달 예측 시각＞문턱값이고, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 전후 방향으로 물체가 존재하고, 주변 환경이 학습한 분류 결과 중 어디에도 적합하지 않은 것으로 한다. 이러한 3개의 조건이 성립하는 경우로서, 자차선(L1)과 인접 차선(L2)의 혼잡도가 문턱값 이내의 차이인 경우, 도 5의 플로차트에 있어서, S801→S803→S805→S807→S811→S815→S816으로 진행된다. S815에서는, 도 3에 도시한 상호 동작 패턴 (A)~(F) 각각에 대해 차선 변경 리스크값(R)이 계산된다. S816에서는, 상호 동작 패턴 (A)~(F) 각각에 대해 차선 변경 리스크값(R) 중 최소치가 선택되고, 선택된 최소의 리스크값(R)이 문턱값 이상인지 여부가 판단된다. S816에서의 판단이 차선 변경 리스크값＜문턱값인 경우, S816으로부터 S818로 진행되고, S818에서는, 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 차선 변경 리스크값(R)이 최소치가 되는 상호 동작 패턴이 선택된다.
즉, 자차(V1)와 대상 차량(V2)이 교체 차선 변경하는 패턴을 상호 동작 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때, 각 패턴 (A)~(F) 중 어느 패턴을 선택할지의 선택 조건으로는 다양한 조건이 존재한다.
이에 대해, 상호 동작 패턴 (A)~(F) 각각에 대해 차선 변경 리스크값(R)을 계산하고, 계산된 차선 변경 리스크값(R(A)~R(F)) 중 최소치의 동작 패턴을 선택하도록 하고 있다. 그 결과, 자차(V1)와 대상 차량(V2)를 교체 차선 변경하는 장면에 있어서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 상호 동작 패턴을 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때 차선 변경 성공 확률을 높인 교체 차선 변경을 수행할 수 있다.
예컨대, 도 10의 좌측 부분에 도시한 바와 같이, 자차(V1)가 대상 차량(V2)의 후방에 존재할 때 상호 동작 패턴 (D)를 선택하면, 자차선 주행 차량의 차간 거리(La)가 넓어지지만, 인접 차선 주행 차량의 차간 거리(Lo)가 좁아진다. 도 10의 우측 부분에 도시한 바와 같이, 자차(V1)가 대상 차량(V2)의 후방에 존재할 때 상호 동작 패턴 (F)를 선택하면, 자차선 주행 차량의 차간 거리(La)가 상호 동작 패턴 (D)를 선택한 경우에 비해 좁아진다. 그러나 인접 차선 주행 차량의 차간 거리(Lo)가 상호 동작 패턴 (D)를 선택한 경우에 비해 넓어진다. 따라서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)이 도 10에 도시한 관계에 있는 경우는, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의한 화살표 길이가 짧고 차간이 평균화됨으로써 차선 변경 리스크값(R)이 작은 값이 되는 상호 동작 패턴 (F)가 선택된다. 또한, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의한 이동 거리(도 10의 화살표 길이)가 길면 차선 변경 리스크값(R)이 증대되고, 차간이 좁으면 차선 변경 리스크값(R)이 증대되는 관계에 있다.
한편, S816에서의 판단이 차선 변경 리스크값
Figure pct00013
문턱값인 경우, S816으로부터 S817→S818로 진행되고, S817에서는, 대상 차량(V2)의 차선 변경 개시 시각과 자차(V1)의 차선 변경 개시 시각의 시각차가 미리 설정되어 있는 기준 시각으로부터 보정된다. S818에서는, 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 차선 변경 리스크값(R)이 최소치가 되는 상호 동작 패턴이 선택된다.
즉, 각 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 차선 변경 리스크값(R)이 최소치가 되는 상호 동작 패턴을 선택하였을 때, 도 11의 좌측 부분에 도시한 바와 같이, 차선 변경 리스크값(R) 그 자체가 낮은 값으로 한다. 이 경우, 대상 차량(V2)의 차선 변경 개시 시각과 자차(V1)의 차선 변경 개시 시각의 시각차를 미리 설정되어 있는 기준 시각(예컨대, 2.0sec 정도)으로 하더라도 차선 변경 성공 확률을 높일 수 있다.
이에 대해, 각 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 차선 변경 리스크값(R)이 최소치가 되는 상호 동작 패턴을 선택하였을 때, 도 11의 우측 부분에 도시한 바와 같이, 차선 변경 리스크값(R) 그 자체가 높은 값으로 한다. 이 경우, 대상 차량(V2)의 차선 변경 개시 시각과 자차(V1)의 차선 변경 개시 시각의 시각차를 미리 설정되어 있는 기준 시각으로 하면, 차선 변경 성공 확률을 높일 수 없다. 따라서, 차선 변경 리스크값
Figure pct00014
문턱값인 경우, 대상 차량(V2)의 차선 변경 개시 시각과 자차(V1)의 차선 변경 개시 시각의 시각차가 미리 설정되어 있는 기준 시각보다 짧은 시각(예컨대, 0.5sec 정도)으로 하도록 보정한다. 그 결과, 차선 변경 리스크값(R)이 최소치의 패턴을 선택하는 장면에 있어서, 차선 변경 리스크값
Figure pct00015
문턱값이라면 차선 변경 개시 시각의 시각차를 짧게 함으로써, 차선 변경 성공 확률을 높인 교체 차선 변경을 수행할 수 있다. 또한, 시각차의 보정은 각 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 패턴 (A), (C), (D), (F)가 선택되는 경우에 한정된다.
이상 설명한 바와 같이, 실시 예 1의 주행 지원 방법 및 주행 지원 장치에서는 하기에 열거한 효과를 나타낸다.
(1) 자차선(L1)을 주행하는 자차(V1)가 자차 주위의 다른 차량(V4)이 주행하는 인접 차선(L2)으로 차선 변경하는 차선 변경 제어를 수행하는 컨트롤러(차선 변경 컨트롤러(40))를 구비하는 주행 지원 방법으로서,
자차(V1)가 인접 차선(L2)으로의 차선 변경 요구 유무를 검출하고,
자차(V1)가 차선 변경 요구가 있는 것으로 검출된 경우, 인접 차선(L2)을 주행하는 다른 차량(V4)의 자차선(L1)을 향해 가는 차선 변경 의사의 유무를 검출하고,
다른 차량(V4)의 자차선(L1)을 향해 가는 차선 변경 의사가 있는 것으로 검출된 경우, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량(V4)을 교체 차선 변경 대상 차량(V2)으로 하고,
대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역의 위치를 자차(V1)의 차선 변경 목표로 설정한다(도 6).
이와 같이, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량(V4)이 교체 차선 변경 대상 차량(V2)이 되고, 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역의 위치가 자차(V1)의 차선 변경 목표로 설정된다. 그 결과, 자차(V1)가 인접 차선(L2)으로의 차선 변경을 요구하는 장면에 있어서, 자차(V1)의 차선 변경할 곳에 충분한 공간 영역이 없는 장면이라 하더라도, 자차선(L1)으로 차선 변경하는 대상 차량(V2)의 위치로 차선 변경할 수 있는 주행 지원 방법을 제공할 수 있게 된다. 즉, 인접 차선(L2)으로 차선 변경하기 위한 빈 영역이 작더라도, 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역으로 차선 변경할 수 있게 된다.
(2) 자차(V1)에 대한 대상 차량(V2)의 상대 위치를 검출하고,
자차(V1)에 대한 대상 차량(V2)의 상대 위치를 빈 영역의 위치로서, 자차(V1)의 차선 변경 목표로 설정한다(도 2).
이와 같이, 자차(V1)에 대한 대상 차량(V2)의 상대 위치를 검출함으로써, 자차(V1) 및 대상 차량(V2)이 주행하고 있는 경우라도, 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 생기게 되는 빈 영역의 위치를 검출할 수 있게 된다. 따라서, 자차(V1) 및 대상 차량(V2)이 주행하고 있는 경우라도, 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 생기게 되는 빈 영역의 위치를 차선 변경 목표로 설정할 수 있게 된다.
(3) 차선 변경 의사가 있는 다른 차량(V4)이 복수대 존재하는 경우, 복수대의 다른 차량(V4) 중 차선 변경 리스크값(R)이 가장 낮은 다른 차량(V4)을 교체 차선 변경 대상 차량(V2)으로 한다(도 8).
이와 같이, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량(V4)이 복수대 있을 때는, 차선 변경 리스크값(R)이 가장 낮은 대상 차량 후보를 대상 차량(V2)으로서 결정하고 있다. 그 결과, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 교체 차선 변경을 수행하는 장면에 있어서, 공간 여유나 시간 여유를 가지고 원활하게 교체 차선 변경을 수행할 수 있다.
(4) 대상 차량(V2)를 결정하면, 자차(V1)의 위치를 대상 차량(V2)의 전방 위치 또는 후방 위치로 하고, 자차(V1)와 대상 차량(V2)이 전후 방향으로 어긋난 위치 관계가 된 상태에서 교체 차선 변경을 개시한다(도 3).
이와 같이, 자차(V1)와 대상 차량(V2)이 병렬 상태에서 교체 차선 변경을 개시하면 차량끼리의 간섭 가능성이 높아지기 때문에, 의도적으로 자차(V1)와 대상 차량(V2)이 전후 방향으로 어긋난 위치 관계로서 교체 차선 변경을 개시하도록 하고 있다. 그 결과, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 교체 차선 변경을 개시하는 장면에 있어서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 차량끼리의 간섭을 억제하여 교체 차선 변경을 개시할 수 있다.
(5) 자차(V1)와 대상 차량(V2)에 의한 차선 변경의 상호 동작을 6개의 상호 동작 패턴 (A)~(F)로 나누고,
자차(V1)의 차선 변경 목표가 설정된 경우, 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 하나의 패턴을 선택하여 자차(V1)의 차선 변경 동작을 결정한다(도 3).
이와 같이, 기본적인 자차(V1)와 대상 차량(V2)에 의한 차선 변경의 상호 동작은 결정되어 있으므로, 미리 6개의 상호 동작 패턴 (A)~(F)로 나누도록 하고 있다. 그 결과, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 교체 차선 변경을 수행하는 장면에 있어서, 장면마다 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 상호 동작 패턴을 결정하는 처리를 생략할 수 있고, 주행 중의 연산 처리 부하를 경감할 수 있다.
(6) 자차(V1)가 주행하는 자차선(L1)보다 대상 차량(V2)이 주행하는 인접 차선(L2)이 혼잡한 경우, (C) 또는 (F)의 상호 동작 패턴을 선택하는 확률을 높인다(도 5).
이와 같이, 인접 차선(L2)이 혼잡하면, 먼저 대상 차량(V2)이 차선 변경에 의해 빠지고 자차(V1)의 빈 영역을 확보하는 (C) 또는 (F)의 상호 동작 패턴을 선택하면, 원활하게 교체 차선 변경이 이루어진다. 그 결과, 자차선(L1)보다 인접 차선(L2)이 혼잡한 장면에 있어서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 상호 동작 패턴을 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때 적절한 패턴 선택에 의해 원활하게 교체 차선 변경을 수행할 수 있다.
(7) 대상 차량(V2)이 주행하는 인접 차선(L2)보다 자차(V1)가 주행하는 자차선(L1)이 혼잡한 경우, (A) 또는 (D)의 상호 동작 패턴을 선택하는 확률을 높인다(도 5).
이와 같이, 자차선(L1)이 혼잡하다면, 먼저 자차(V1)가 차선 변경에 의해 빠지고 대상 차량(V2)의 빈 영역을 확보하는 (A) 또는 (D)의 상호 동작 패턴을 선택하면, 원활하게 교체 차선 변경이 이루어진다. 그 결과, 인접 차선(L2)보다 자차선(L1)이 혼잡한 장면에 있어서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 상호 동작 패턴을 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때 적절한 패턴 선택에 의해 원활하게 교체 차선 변경을 수행할 수 있다.
(8) 자차(V1) 및 대상 차량(V2)에 있어서의 차선 변경 리스크값(R)를 6개의 상호 동작 패턴의 각각의 패턴에 대해 산출하고,
차선 변경 리스크값(R) 중 가장 낮은 값의 하나의 상호 동작 패턴을 선택하고, 자차(V1)의 차선 변경 동작을 결정한다(도 10).
이와 같이, 상호 동작 패턴 (A)~(F) 각각에 대해 차선 변경 리스크값(R)을 계산하고, 계산된 차선 변경 리스크값(R(A)~R(F)) 중 최소치의 동작 패턴을 선택하도록 하고 있다. 그 결과, 자차(V1)와 대상 차량(V2)을 교체 차선 변경하는 장면에 있어서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 상호 동작 패턴을 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때, 차선 변경 성공 확률을 높인 교체 차선 변경을 수행할 수 있다.
(9) 상호 동작 패턴으로서 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 차선 변경 개시 시각을 다르게 하는 패턴이 선택되고, 또한 차선 변경 리스크값(R)이 문턱값 이상인 경우, 대상 차량(V2)의 차선 변경 개시 시각과 자차(V1)의 차선 변경 개시 시각의 시각차를 차선 변경 리스크값(R)이 높을수록 짧게 한다(도 11).
이와 같이, 차선 변경 리스크값
Figure pct00016
문턱값인 경우, 대상 차량(V2)의 차선 변경 개시 시각과 자차(V1)의 차선 변경 개시 시각의 시각차가 미리 설정되어 있는 기준 시각보다 짧은 시각이 된다. 그 결과, 차선 변경 리스크값(R)이 최소치의 패턴을 선택하는 장면에 있어서, 차선 변경 리스크값
Figure pct00017
문턱값이면, 차선 변경 개시 시각의 시각차를 짧게 함으로써, 차선 변경 성공 확률을 높인 교체 차선 변경을 수행할 수 있다.
(10) 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 교체 차선 변경을 경험하면, 선택한 상호 동작 패턴마다 자차(V1)와 대상 차량(V2)을 포함하는 주변 환경의 분류 결과를 기억 보존해 두는 식별기(40f)를 마련하고,
자차(V1)의 차선 변경 목표가 설정된 경우, 그때의 주변 환경이 학습에 의한 분류 결과 중 어느 하나에 적합하다고 판단되면, 판단된 분류 결과일 때의 상호 동작 패턴을 식별기(40f)로부터 독출하여 선택한다(도 2).
이와 같이, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 교체 차선 변경을 경험할 때마다 식별기(40f)에 자차(V1)와 대상 차량(V2)을 포함하는 주변 환경의 분류 결과와, 분류 결과마다 선택된 상호 동작 패턴을 기억 보존시켜 둔다. 그 결과, 자차(V1)와 대상 차량(V2)을 포함하는 주변 환경으로서 동일한 환경을 과거에 경험한 장면에 있어서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 상호 동작 패턴의 선택에 학습 결과를 이용함으로써, 동작 패턴의 선택 처리를 단시간에 용이하게 수행할 수 있다.
(11) 자차(V1) 및 대상 차량(V2)의 전후 방향으로 물체가 존재하지 않는 경우, 6개의 상호 동작 패턴 중 자차(V1)의 차량 속도 변화가 최소가 되는 상호 동작 패턴을 선택한다(도 5).
이와 같이, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 전후 방향으로 물체가 존재하지 않는 경우, 차량 속도 변화가 가장 작은 상호 동작 패턴이 선택된다. 그 결과, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 전후 방향으로 물체가 존재하지 않는 장면에 있어서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 상호 동작 패턴을 패턴 (A)~(F)로 나누어 규정하였을 때, 교체 차선 변경에서의 자차(V1)의 차량 속도 변화를 작게 억제할 수 있다.
(12) 자차(V1)의 차선 변경이 가능한 한계 위치인 데드 포인트(D.P)에 이르기까지의 데드 포인트 도달 예상 시각이 문턱값 이하라면, 상호 동작 패턴을 선택하지 않고, 자차(V1)의 차선 변경을 개시한다(도 5).
이와 같이, 데드 포인트 도달 예측 시각
Figure pct00018
문턱값이라고 판단되면, 즉시 자차(V1)의 차선 변경이 개시된다. 그 결과, 데드 포인트 도달 예측 시각
Figure pct00019
문턱값인 장면에 있어서, 자차(V1)와 대상 차량(V2)의 상호 동작 패턴을 패턴 (A)~(F)로 나눈 규정의 예외로서 취급함으로써, 자차(V1)의 차선 변경을 수행할 수 있다.
(13) 자차선(L1)을 주행하는 자차(V1)가 차량 주위의 다른 차량(V4)이 주행하는 인접 차선(L2)으로 차선 변경하는 차선 변경 제어를 수행하는 컨트롤러(차선 변경 컨트롤러(40))를 구비하는 주행 지원 장치로서,
컨트롤러(차선 변경 컨트롤러(40))는,
자차(V1)의 인접 차선(L2)으로의 차선 변경 요구 유무를 검출하는 차선 변경 요구 검출부(40a)와, 자차(V1)가 차선 변경 요구가 있는 것으로 검출된 경우, 인접 차선(L2)을 주행하는 다른 차량(V4)의 자차선(L1)을 향해 가는 차선 변경 의사의 유무를 검출하는 차선 변경 의사 검출부(40b)와,
다른 차량(V4)의 자차선(L1)을 향해 가는 차선 변경 의사가 있는 것으로 검출된 경우, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량(V4)을 교체 차선 변경 대상 차량(V2)으로 하고,
대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역의 위치를 자차(V1)의 차선 변경 목표로 설정하는 차선 변경 목표 설정부(40c)를 갖는다(도 2).
이와 같이, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량(V4)이 교체 차선 변경 대상 차량(V2)이 되고, 대상 차량(V2)의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역의 위치가 자차(V1)의 차선 변경 목표로 설정된다. 그 결과, 자차(V1)가 인접 차선(L2)으로의 차선 변경을 요구하는 장면에 있어서, 자차(V1)의 차선 변경할 곳에 충분한 공간 영역이 없는 장면이라 하더라도, 자차선(L1)으로 차선 변경하는 대상 차량(V2)의 위치로 차선 변경할 수 있게 되는 주행 지원 장치를 제공할 수 있다.
이상, 본 개시의 주행 지원 방법 및 주행 지원 장치를 실시 예 1에 기초하여 설명하였다. 그러나 구체적인 구성에 대해서는, 이 실시 예 1에 한정되는 것은 아니며, 청구범위의 각 청구항에 따른 발명의 요지를 벗어나지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.
실시 예 1에서는, 차선 변경 동작 결정부(40d)로서 자차(V1)와 대상 차량(V2)에 의한 차선 변경의 상호 동작을 6개의 상호 동작 패턴 (A)~(F)로 나눈다. 그리고 자차(V1)의 차선 변경 목표가 설정된 경우, 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 하나의 패턴을 선택하여 자차(V1)의 차선 변경 동작을 결정하는 예를 나타냈다. 그러나 차선 변경 동작 결정부로는, 자차와 대상 차량에 의한 차선 변경의 상호 동작을 6개의 상호 동작 패턴 (A)~(F)로 나누지 않고, 자차와 대상 차량에 의한 차선 변경의 상호 동작을 결정하는 예를 나타낼 수도 있다.
실시 예 1에서는, 차선 변경 동작 결정부(40d)로서 자차(V1)가 주행하는 자차선(L1)보다 대상 차량(V2)이 주행하는 인접 차선(L2)이 혼잡한 경우, (C) 또는 (F)의 상호 동작 패턴을 선택한다. 대상 차량(V2)이 주행하는 인접 차선(L2)보다 자차(V1)가 주행하는 자차선(L1)이 혼잡한 경우, (A) 또는 (D)의 상호 동작 패턴을 선택하는 예를 나타냈다. 그러나 차선 변경 동작 결정부로는, (C) 또는 (F)의 상호 동작 패턴을 선택하는 확률을 높여 선택을 용이하게 하는 예나, (A) 또는 (D)의 상호 동작 패턴을 선택하는 확률을 높여 선택을 용이하게 하는 예를 나타낼 수도 있다.
실시 예 1에서는, 차선 변경 리스크값(R)을 R=f(La, Lo, Sa, So, Pa, Po)의 식으로 계산하는 예를 나타냈다. 그러나 차선 변경 리스크값은 주변 차량 상태나 자차의 대상 차량 위치로의 도달 예측 시간이나 도로 구조 등을 포함하여 계산할 수도 있다. 또한, 자차와 대상 차량의 차간 통신이 가능하면, 차선 변경 리스크값을 저하시키는 보정을 가할 수도 있다. 즉, 자차와 대상 차량의 차간 통신이 가능하다면, 교체 차선 변경시에 자차와 대상 차량의 차량 속도를 맞출 수 있다. 또한, 차선 변경 동작 결정부에서 상호 동작 패턴 (A)~(F) 중 하나의 패턴을 선택하여 자차(V1)의 차선 변경 동작을 결정할 때, 혼잡도나 데드 포인트 도달 예측 시각 등을 차선 변경 리스크값에 집약하여 결정하는 예로 할 수도 있다. 이 경우, 차선 변경 동작 결정 조건에 따라 차선 변경 리스크값을 높이는 보정이나 낮추는 보정을 수행한다.
실시 예 1에서는, 본 개시의 주행 지원 방법 및 주행 지원 장치를 자동 운전 모드의 선택에 의해 구동/제동/조타가 자동 제어되는 자동 운전 차량에 적용하는 예를 나타냈다. 그러나 본 개시의 주행 지원 방법 및 주행 지원 장치는 운전자에 의한 구동 운전/제동 운전/조타 운전 중 일부의 운전을 지원하여 주행하는 주행 지원 차량일 수도 있다. 또한, 주행 루트나 정차 루트나 정차 위치에 대해 모니터 표시나 음성 안내를 함으로써, 운전자 조작에 의한 주행을 시각이나 청각에 호소하여 지원하는 주행 지원 차량이라 하더라도 적용할 수 있다.

Claims (13)

  1. 자차선(自車線)을 주행하는 자차(自車)가 자차 주위의 다른 차량이 주행하는 인접 차선으로 차선 변경하는 차선 변경 제어를 수행하는 컨트롤러를 구비하는 주행 지원 방법으로서,
    상기 자차의 인접 차선으로의 차선 변경 요구 유무를 검출하고,
    상기 자차가 차선 변경 요구가 있는 것으로 검출된 경우, 상기 인접 차선을 주행하는 상기 다른 차량의 자차선을 향해 가는 차선 변경 의사의 유무를 검출하고,
    상기 다른 차량의 자차선을 향해 가는 차선 변경 의사가 있는 것으로 검출된 경우, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량을 교체 차선 변경의 대상 차량으로 하고,
    상기 대상 차량의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역의 위치를 상기 자차의 차선 변경 목표로 설정하는 것을 특징으로 하는, 주행 지원 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자차에 대한 상기 대상 차량의 상대 위치를 검출하고,
    상기 자차에 대한 상기 대상 차량의 상대 위치를 상기 빈 영역의 위치로서 상기 자차의 차선 변경 목표로 설정하는 것을 특징으로 하는, 주행 지원 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 차선 변경 의사가 있는 다른 차량이 복수대 존재하는 경우, 복수대의 다른 차량 중 차선 변경 리스크값이 가장 낮은 다른 차량을 교체 차선 변경의 대상 차량으로 하는 것을 특징으로 하는, 주행 지원 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상 차량을 결정하면, 상기 자차의 위치를 상기 대상 차량의 전방 위치 또는 후방 위치로 하고, 상기 자차와 상기 대상 차량이 전후 방향으로 어긋난 위치 관계가 된 상태로 교체 차선 변경을 개시하는 것을 특징으로 하는, 주행 지원 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 자차와 상기 대상 차량에 의한 차선 변경의 상호 동작을,
    (A) 상기 대상 차량의 전방, 및 상기 대상 차량보다 먼저 상기 자차의 차선 변경을 개시하는 것,
    (B) 상기 대상 차량의 전방, 및 상기 대상 차량과 동시에 상기 자차의 차선 변경을 개시하는 것,
    (C) 상기 대상 차량의 전방, 및 상기 대상 차량보다 나중에 상기 자차의 차선 변경을 개시하는 것,
    (D) 상기 대상 차량의 후방, 및 상기 대상 차량보다 먼저 상기 자차의 차선 변경을 개시하는 것,
    (E) 상기 대상 차량의 후방, 및 상기 대상 차량과 동시에 상기 자차의 차선 변경을 개시하는 것,
    (F) 상기 대상 차량의 후방, 및 상기 대상 차량보다 나중에 상기 자차의 차선 변경을 개시하는 것에 의한 6개의 상호 동작 패턴으로 나누고,
    상기 자차의 차선 변경 목표가 설정된 경우, 상기 상호 동작 패턴 중 하나의 패턴을 선택하여 상기 자차의 차선 변경 동작을 결정하는 것을 특징으로 하는, 주행 지원 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 자차가 주행하는 자차선보다 상기 대상 차량이 주행하는 인접 차선이 혼잡한 경우, (C) 또는 (F)의 상호 동작 패턴을 선택하는 확률을 높이는 것을 특징으로 하는, 주행 지원 방법.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 대상 차량이 주행하는 인접 차선보다 상기 자차가 주행하는 자차선이 혼잡한 경우, (A) 또는 (D)의 상호 동작 패턴을 선택하는 확률을 높이는 것을 특징으로 하는, 주행 지원 방법.
  8. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자차 및 상기 대상 차량에 있어서의 차선 변경 리스크값을 상기 6개의 상호 동작 패턴 각각의 패턴에 대해 산출하고,
    상기 차선 변경 리스크값 중 가장 낮은 값의 하나의 상호 동작 패턴을 선택하고, 상기 자차의 차선 변경 동작을 결정하는 것을 특징으로 하는, 주행 지원 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 상호 동작 패턴으로서 상기 자차와 상기 대상 차량의 차선 변경 개시 시각을 다르게 하는 패턴이 선택되고, 또한 상기 차선 변경 리스크값이 문턱값 이상인 경우, 상기 대상 차량의 차선 변경 개시 시각과 상기 자차의 차선 변경 개시 시각의 시각차를 상기 차선 변경 리스크값이 높을수록 짧게 하는 것을 특징으로 하는, 주행 지원 방법.
  10. 청구항 5 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자차와 상기 대상 차량의 교체 차선 변경을 경험하면, 선택한 상호 동작 패턴마다 상기 자차와 상기 대상 차량을 포함하는 주변 환경의 분류 결과를 기억 보존해 두는 식별기를 마련하고,
    상기 자차의 차선 변경 목표가 설정된 경우, 그때의 주변 환경이 학습에 의한 분류 결과 중 어느 하나에 적합하다고 판단되면, 판단된 분류 결과일 때의 상호 동작 패턴을 상기 식별기로부터 독출하여 선택하는 것을 특징으로 하는, 주행 지원 방법.
  11. 청구항 5 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자차 및 상기 대상 차량의 전후 방향으로 물체가 존재하지 않는 경우, 상기 6개의 상호 동작 패턴 중 상기 자차의 차량 속도 변화가 최소가 되는 상호 동작 패턴을 선택하는 것을 특징으로 하는, 주행 지원 방법.
  12. 청구항 5 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자차의 차선 변경이 가능한 한계 위치인 데드 포인트에 이르기까지의 데드 포인트 도달 예상 시각이 문턱값 이하라면, 상호 동작 패턴을 선택하지 않고 상기 자차의 차선 변경을 개시하는 것을 특징으로 하는, 주행 지원 방법.
  13. 자차선을 주행하는 자차가 자차 주위의 다른 차량이 주행하는 인접 차선으로 차선 변경하는 차선 변경 제어를 수행하는 컨트롤러를 구비하는 주행 지원 장치로서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 자차의 인접 차선으로의 차선 변경 요구 유무를 검출하는 차선 변경 요구 검출부;
    상기 자차가 차선 변경 요구가 있는 것으로 검출된 경우, 상기 인접 차선을 주행하는 상기 다른 차량의 자차선을 향해 가는 차선 변경 의사의 유무를 검출하는 차선 변경 의사 검출부; 및
    상기 다른 차량의 자차선을 향해 가는 차선 변경 의사가 있는 것으로 검출된 경우, 차선 변경 의사가 있는 다른 차량을 교체 차선 변경의 대상 차량으로 하고, 상기 대상 차량의 차선 변경에 의해 발생하는 빈 영역의 위치를 상기 자차의 차선 변경 목표로 설정하는 차선 변경 목표 설정부;
    를 갖는 것을 특징으로 하는, 주행 지원 장치.
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