WO2018138769A1

WO2018138769A1 - 車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラム

Info

Publication number: WO2018138769A1
Application number: PCT/JP2017/002302
Authority: WO
Inventors: 了水谷; 淳之石岡; 明彦大津; 大智加藤; 高橋　和幸
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2017-01-24
Filing date: 2017-01-24
Publication date: 2018-08-02
Also published as: CN110191832A; JPWO2018138769A1; US20190359209A1

Abstract

車両が走行する推奨車線を決定する推奨車線決定部と、道路の形状を含む道路情報を取得する取得部と、前記推奨車線決定部により決定された前記推奨車線に沿って車両を走行させる自動運転制御部であって、前記推奨車線決定部により決定された推奨車線が、第１の推奨車線から第２の推奨車線に切り替わる場合に、前記取得部により取得された道路情報に基づいて、自動運転の制御内容を決定する自動運転制御部と、を備える、車両制御装置。

Description

車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラム

　本発明は、車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。

　近年、加減速や操舵を自動的に行う自動運転について研究が進められている。これに関連し、車両前方の情報に含まれる走行路特定対象としての白線に基づいて車両の目標軌跡を求め、車両が目標軌跡に沿って走行するよう走行軌跡制御を行う車両の走行制御装置が開示されている。この走行制御装置は、走行路が複数の走行路に分かれる領域であって白線に基づいて目標軌跡を求めることができない交差点などの領域を車両が走行する場合には、特定の領域に隣接する領域の白線および車両が特定の領域を走行した後に走行すべき走行路に基づいて、暫定の目標軌跡を求め、車両が暫定の目標軌跡に沿って走行するよう暫定の走行軌跡制御を行うことが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１４／００６７５９号公報

　しかしながら、特許文献１に記載された技術は、走行路の形状に応じて円滑に車両を走行させることができない可能性があった。

　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、走行路の形状に応じてより円滑に車両を走行させることができる車両制御装置、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。

　請求項１記載の発明は、車両が走行する推奨車線を決定する推奨車線決定部と（６１）、道路の形状を含む道路情報を取得する取得部（１３２）と、前記推奨車線決定部により決定された前記推奨車線に沿って車両を走行させる自動運転制御部であって、前記推奨車線決定部により決定された推奨車線が、第１の推奨車線から第２の推奨車線に切り替わる場合に、前記取得部により取得された道路情報に基づいて、自動運転の制御内容を決定する自動運転制御部（１３４）と、を備える、車両制御装置（１）である。

　請求項２記載の発明は、請求項１に記載の車両制御装置であって、車前記自動運転制御部は、前記道路形状が、本線から分岐路に分岐する形状である場合に、前記制御内容を、前記第１の推奨車線と前記第２の推奨車線とを繋ぐ仮想車線を維持して車両を走行させる車線維持制御に決定するものである。

　請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の車両制御装置であって、前記自動運転制御部は、前記道路形状が、本線から分岐路に分岐する形状でない場合に、前記制御内容を、前記第１の推奨車線から前記第２の推奨車線に車線変更する車線変更制御に決定するものである。

　請求項４記載の発明は、請求項２または３に記載の車両制御装置であって、前記自動運転制御部は、前記道路形状が、前記推奨車線決定部により決定された推奨車線が第１の推奨車線から第２の推奨車線に切り替わる前後において車線数が増加している形状である場合に、前記道路形状が、本線から分岐路に分岐する形状であると判定するものである。

　請求項５記載の発明は、請求項１に記載の車両制御装置であって、前記自動運転制御部は、前記道路形状が、第１の推奨車線から第２の推奨車線に切り替わる地点よりも手前側に前記第２の推奨車線が延在しない形状である場合に、前記道路形状が、本線から分岐路に分岐する形状であると判定するものである。

　請求項６記載の発明は、コンピュータが、車両が走行する推奨車線を決定し、前記推奨車線が第１の推奨車線から第２の推奨車線に切り替わる場合に、道路の形状を含む道路情報を取得し、取得された前記道路情報に基づいて、自動運転の制御内容を決定する、車両制御方法、である。

　請求項７記載の発明は、コンピュータに、車両が走行する推奨車線を決定させ、前記推奨車線が第１の推奨車線から第２の推奨車線に切り替わる場合に、道路の形状を含む道路情報を取得させ、取得された前記道路情報に基づいて、自動運転の制御内容を決定させる、車両制御プログラムである。

　請求項１、６、または７記載の発明によれば、推奨車線が、第１の推奨車線から第２の推奨車線に切り替わる場合に、前記取得部により取得された道路情報に基づいて、自動運転の制御内容を決定するので、道路の形状に合わせて自動運転の制御内容を変更することができる。

　請求項２記載の発明によれば、道路形状が、本線から分岐路に分岐する形状である場合に、車線維持制御より円滑に車両を走行させることができる。

　請求項３記載の発明によれば、道路形状が、本線から分岐路に分岐する形状でない場合に、車線変更制御により推奨車線を変更することができる。

　請求項４または５記載の発明によれば、道路形状が、本線から分岐路に分岐する形状であるか否かを適切に判定することができる。

自動運転制御ユニット１００を含む車両システム１の構成図である。自車位置認識部１２２により車線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。車線維持制御の一例を説明するための図である。車線変更制御の一例を説明するための図である。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。本線および分岐路にそれぞれに設定される推奨車線を示す図である。車線維持制御により自車両Ｍが本線から分岐路に進入する様子の一例を示す図である。自車両Ｍが本線から分岐路に進入する様子の比較例を示す図である。行動計画生成部１３０による処理手順の一例を示すフローチャートである。車線変更制御により自車両Ｍが車線を切り替えて走行する様子を示す図である。

　以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、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。図１は、自動運転制御ユニット１００を含む車両システム１の構成図である。車両システム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、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）６０と、車両センサ７０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、フロントウインド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、ＦＭ－ＣＷ（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と通信し、或いはＶＩＣＳ（登録商標）などの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。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。ＨＭＩ３０におけるタッチパネル、スイッチ、キーなどの操作部が、自車両Ｍの運転モードを、自動運転モードに切り替える操作を受け付ける受付部として機能する。自動運転モードは、例えば、自車両Ｍの操舵または加減速の少なくとも一方を制御することで、目的地までの経路に沿って自車両Ｍを自動的に走行させる運転モードである。

　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、経路探索部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７０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、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。ナビＨＭＩ５２は、乗員の操作に基づいて、目的地などの情報を受け付ける。

　経路探索部５３は、例えば、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、ナビＨＭＩ５２を用いて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。経路探索部５３は、自車両Ｍの現在位置が探索した経路から所定距離以上離れている場合に、経路を再計算する。経路探索部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、経路探索部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。

　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（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。

　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、例えば推奨車線決定部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。推奨車線決定部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推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、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、推奨車線を決定する。

　第２地図情報６２は、ナビゲーション装置５０における第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ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。さらに、道路情報には、推奨車線が切り替わる地点における道路の形状が含まれる。推奨車線が切り替わる地点は、例えば、本線と分岐路とが接続する位置である。また、推奨車線が切り替わる地点は、本線と、当該本線と並行している道路とが接続している地点を含む。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。

　車両センサ７０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。

　運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイールその他の操作子を含む。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と第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、以下に説明する第１制御部１２０と第２制御部１４０の機能部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）などのハードウェア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１３０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）を含んでもよい。また、外界認識部１２１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、並びに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、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（Inertial Navigation System）による処理結果が加味されてもよい。

　自車位置認識部１２２は、例えば、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）の車線中央ＣＬからの乖離ＯＳ、および自車両Ｍの進行方向の車線中央ＣＬを連ねた線に対してなす角度θを、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、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、推奨車線決定部６１および行動計画生成部１３０に提供される。

　行動計画生成部１３０は、情報取得部１３２と、車線切替制御部１３４と、目標軌道生成部１３６とを備える。行動計画生成部１３０は、推奨車線決定部６１により決定された推奨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、自動運転において順次実行されるイベントを決定する。イベントには、例えば、一定速度で同じ車線を走行する定速走行イベント、前走車両に追従する追従走行イベント、車線変更イベント、合流イベント、分岐イベント、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ある。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、回避のための行動が計画される場合もある。

　情報取得部１３２は、推奨車線が切り替わる地点に対応する道路情報を取得する。車線切替制御部１３４は、推奨車線が切り替わる際に、道路情報に基づいて、自動運転の制御内容を決定する。具体的に、車線切替制御部１３４は、推奨車線が切り替わる際に、道路情報に基づいて、制御内容を、車線維持制御または車線変更制御に決定する。

　目標軌道生成部１３６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、自車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、所定の走行距離ごとの自車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自車両Ｍの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。

　自動運転制御ユニット１００は、車線維持制御および車線変更制御を含む制御を実行することにより自車両Ｍの自動運転を実行する。図３は、車線維持制御の一例を説明するための図である。目標軌道生成部１３６は、推奨車線（Ｌ１）に沿って走行している場合において、当該推奨車線の幅方向における中央位置に軌道点を設定する。これにより、目標軌道生成部１３６は、推奨車線の幅方向における中央位置を基準として目標軌道を生成する。なお、目標軌道生成部１３６は推奨車線の幅方向における両端位置を基準として目標軌道を生成してよい。自動運転制御ユニット１００は、設定された軌道点と自車両Ｍの所定位置（重心位置または幅方向の中央位置）とを合致させるように自車両Ｍの走行を制御する。これにより、自動運転制御ユニット１００は、自車両Ｍの位置を推奨車線内に維持しながら自動運転を実行する。このような制御が車線維持制御に相当する。

　図４は、車線変更制御の一例を説明するための図である。自動運転制御ユニット１００は、車線をＬ１から、Ｌ１に隣接する車線のＬ２に変更する場合に、車線変更制御を実行する。目標軌道生成部１３６は、車線Ｌ１における幅方向の中央位置に軌道点（Ｋ１）を設定し、車線変更先のＬ２における幅方向における中央位置に軌道点（Ｋ２）を設定し、さらに、軌道点（Ｋ１）と軌道点（Ｋ２）とを滑らかに繋ぐ曲線上に軌道点（Ｋ３）を設定する。このとき、目標軌道生成部１３６は、車線Ｌ１における自車両Ｍの前走車、Ｌ２における自車両Ｍに対する前走車および後続車などの周辺車両の有無および位置に基づいて、軌道点Ｋ１およびＫ２の設定地点、および軌道点Ｋ１とＫ２とを繋ぐ曲線の進行方向に対する角度を調整する。目標軌道生成部１３６は、周辺車両を回避するように、軌道点Ｋ１およびＫ２の設定地点を進行方向において調整し、軌道点Ｋ１とＫ２とを繋ぐ曲線の進行方向に対する角度を調整する。目標軌道生成部１３６は、例えばスプライン関数を用いて、軌道点（Ｋ１）と軌道点（Ｋ２）とを滑らかに繋ぐ曲線を演算する。これにより、目標軌道生成部１３６は、周辺車両の有無および位置、Ｌ１の幅方向における中央位置、Ｌ２の幅方向における中央位置、およびＫ１とＫ２とを滑らかに繋ぐ曲線を基準として目標軌道を生成する。なお、目標軌道生成部１３６は、周辺車両の有無および位置、Ｌ１の幅方向における両端位置、Ｌ２の幅方向における両端位置、およびＫ１とＫ２とを繋ぐ直線または曲線を基準として目標軌道を生成してよい。自動運転制御ユニット１００は、設定された軌道点と自車両Ｍの所定位置とを合致させるように自車両Ｍの走行を制御する。これにより、自動運転制御ユニット１００は、自車両Ｍの車線をＬ１からＬ２に変更する自動運転を実行する。このような制御が車線変更制御に相当する。

　図５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１３０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、料金所通過イベントなどを起動する。各イベントの実行中に、障害物を回避する必要が生じた場合には、図示するように回避軌道が生成される。目標軌道生成部１３６は、例えば、選択された制御内容に対応する基準に基づいて目標軌道を生成する。目標軌道生成部１３６は、安全性と効率性の観点に基づいて、生成した目標軌道を、その時点での最適な目標軌道に変更しても良い。このように、自動運転モードは、目的地までの経路に沿って、自車両Ｍを走行させる。

　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１３０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、およびブレーキ装置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、推奨車線決定部６１により決定される推奨車線が切り替わる場合に、道路情報に基づいて自動運転の制御内容を複数の制御内容から選択する制御例について説明する。図６は、車線Ｌ１とＬ２を含む本線および車線Ｌ３を含む分岐路にそれぞれに設定される推奨車線を示す図である。本線とは、一以上の車線を含む走行路をいい、分岐したり合流されたりするものである。分岐路とは、本線から分岐する走行路であり、本線に含まれる車線から進行可能な走行路である。推奨車線決定部６１は、自車両Ｍが車線Ｌ１とＬ２を含む本線から車線Ｌ３を含む分岐路へ走行する経路が設定されている場合、例えば、自車両Ｍの位置から本線と分岐路との接続地点Ｐ３までの本線における左側車線Ｌ１を、推奨車線として決定する。また、推奨車線決定部６１は、本線と分岐路とが接続している位置から先については、分岐路における車線Ｌ３を推奨車線として決定する。

　図７は、車線維持制御により自車両Ｍが本線から分岐路に進入する様子の一例を示す図である。車線切替制御部１３４は、道路情報に基づき、道路形状が、接続地点Ｐ３において本線から分岐路に分岐する形状であるか否かを判定する。車線切替制御部１３４は、例えば、推奨車線が切り替わる地点の前後で車線数が増加している形状（すなわち、推奨車線が切り替わる地点の手前側よりも先側の車線数が多い形状）である場合、又は、推奨車線に切り替わった車線が推奨車線の切替地点よりも手前側に延在していない形状である場合に、道路形状が分岐する形状であると判定する。車線切替制御部１３４は、道路形状が、接続地点Ｐ３において本線から分岐路に分岐する形状であると判定した場合、本線から分岐路に繋がる仮想車線Ｌ１＃を設定し、設定した仮想車線Ｌ１＃に沿って車線維持制御により自車両Ｍを走行させる。これにより、車線切替制御部１３４は、自車両Ｍを本線上の車線Ｌ１から分岐路上の車線Ｌ３に進入させる。

　車線切替制御部１３４は、例えば、本線上の車線Ｌ１に対応して描かれた道路区画線（図７のＷＬ１、ＷＬ２）と、分岐路上の車線Ｌ３に描かれた道路区画線（ＷＬ４、ＷＬ５）とを繋ぐ仮想線ＶＬに基づいて、本線から分岐路に繋がる仮想車線Ｌ１＃を設定する。

　そして、目標軌道生成部１３６は、仮想車線Ｌ１＃の道路幅方向に関する中央位置を連ねたラインに基づいて、目標軌道を生成する。これにより、自動運転制御ユニット１００は、自車両Ｍの位置を、仮想車線Ｌ１＃内に維持しながら自動運転を実行することができる。また、自動運転制御ユニット１００は、自車両Ｍの舵角制御を、仮想線ＶＬと中央区分線ＷＬ１とが交わる地点Ｐ３の付近から開始することができる。

　車線維持制御により自車両Ｍが本線から分岐路に進入することに対する比較例について説明する。図８は、比較例の車両Ｍ１が本線上の車線Ｌ１から分岐路上の車線Ｌ３に進入する様子を示す図である。比較例の車両Ｍ１は、推奨車線が切り替わる際に、仮想車線を設定して車線維持制御を行う機能が無い車両であり、それ以外の機能は実施例の自車両Ｍと同様の機能を有する車両である。この場合、車両Ｍ１の車線切替制御部１３４は、車線Ｌ１と車線Ｌ３とを異なる車線として扱い、車線変更を実行する。目標軌道生成部１３６は、車線Ｌ１における幅方向の中央位置に軌道点（Ｋ１）を設定し、車線Ｌ３における幅方向における中央位置に軌道点（Ｋ２）を設定し、さらに、軌道点（Ｋ１）と軌道点（Ｋ２）とを滑らかに繋ぐ曲線上に軌道点（Ｋ３）を設定する。これにより、自動運転制御ユニット１００は、車両Ｍ１の舵角制御を地点Ｐ２から開始することで、車両Ｍ１の位置を車線Ｌ１から車線Ｌ３に変更する自動運転を実行する。この比較例において、車両Ｍ１は、本来は必要が無い筈の、分岐路における前後車両（特に後方車両）の確認などを行う必要があり、制御負荷が高くなってしまう。また、車線維持制御を行う場合に比して、舵角制御が細かく行われる可能性があり、車両Ｍ１の横方向加速度が一時的に大きくなる可能性がある。

　以下、図６および図７を参照して説明した制御の流れについて説明する。図９は、行動計画生成部１３０による処理手順の一例を示すフローチャートである。車線切替制御部１３４は、自動運転を実行している最中において（ステップＳ１００）、推奨車線が切り替わる地点まで所定距離以内であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。車線切替制御部１３４は、推奨車線が切り替わる地点まで所定距離以内でない場合、本フローチャートの処理を終了する。車線切替制御部１３４は、推奨車線が切り替わる地点まで所定距離以内である場合、推奨車線が切り替わる地点の道路形状が、本線から分岐路が分岐する形状であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

　車線切替制御部１３４は、推奨車線が切り替わる地点の道路形状が、本線から分岐路が分岐する形状である場合、車線維持制御により自車両Ｍを走行させることを決定する（ステップＳ１０６）。車線切替制御部１３４は、推奨車線が切り替わる地点の道路形状が、本線から分岐路が分岐する形状でない場合、車線変更制御により自車両Ｍを走行させることを決定する（ステップＳ１０８）。次に、目標軌道生成部１３６は、目標軌道を生成する（ステップＳ１１０）。次に、自動運転制御ユニット１００は、生成された目標軌道に基づいて車両制御を行う（ステップＳ１１２）。

　以上説明したように、車両システム１は、推奨車線が切り替わる地点における道路形状が、本線から分岐路に分岐する形状である場合に、本線から分岐路へ進入するための自動運転の制御として、車線維持制御を選択することができる。

　以下、推奨車線が切り替わる場合であって、道路形状が、本線から分岐路が分岐する形状でない場合について説明する。図１０は、車線変更制御により自車両Ｍが車線を切り替えて走行する様子を示す図である。車線切替制御部１３４は、取得した道路情報に基づいて、道路形状が、本線から分岐路が分岐する形状でないと判定した場合、車線変更制御により自車両Ｍを走行させる。前述したように、車線切替制御部１３４は、推奨車線が切り替わる地点の前後で車線数が増加している形状である場合、又は、推奨車線に切り替わった車線が推奨車線の切替地点よりも手前側に延在していない形状である場合に、道路形状が分岐する形状であると判定する。図１０に示す道路形状は、推奨車線が切り替わる地点の前後で車線数が増加しておらず、且つ、推奨車線に切り替わった車線が推奨車線切替地点よりも手前側に延在している。従って、車線切替制御部１３４は、道路形状が、本線から分岐路が分岐する形状でないと判定し、車線変更制御により自車両Ｍを走行させる。

　車線変更制御によって推奨車線の切り替わりに追従する場合、目標軌道生成部１３６は、本線上の車線Ｌ１における道路幅方向に関する中央位置に軌道点（Ｋ１）を設定し、本線に接触して離反する走行路上の車線Ｌ３における道路幅方向に関する中央位置に軌道点（Ｋ２）を設定し、さらに、軌道点（Ｋ１）と軌道点（Ｋ２）とを繋ぐ曲線上に軌道点（Ｋ３）を設定する。また、目標軌道生成部１３６は、自車両Ｍの位置と他車両Ｍ１の位置との関係に基づき、軌道点の間隔および軌道点の位置を調整しても良い。自動運転制御ユニット１００は、目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させることで、自車両Ｍを、本線上の車線Ｌ１から境界線ＷＬ１０を通過して、車線Ｌ３に進入させる。

　以上説明したように、車両システム１は、道路形状が本線から分岐路に分岐する形状でない場合に、本線から分岐路へ進入するための自動運転の制御として、車線変更制御を選択することができる。これによって、制御負担を軽減したり、不要な横加速度が生じるのを抑制したりすることができる。また、自車両Ｍが操舵制御開始するタイミングを早くすることができる場合もある。

　なお、車両システム１は、推奨車線の切り替わり地点において自動運転の制御内容を変更する一例として、車線変更制御または車線維持制御のどちらか一方を選択して実行することを説明したが、これに限定されない。車両システム１は、推奨車線の切り替わり地点において、道路形状が、本線から分岐路が分岐する形状である場合の車速を、そうでない場合の車速に比して、高くするように制御内容を切り替えても良い。これにより、車両システム１は、道路形状に応じて、迅速に推奨車線の切り替わり地点を通過するか、低速で安全に通過するかを切り替えることができる。

　以上説明したように、車両システム１によれば、自車両Ｍが走行する推奨車線を決定し、推奨車線が切り替わる場合に、道路の形状を含む道路情報を取得し、取得された道路情報に基づいて、自動運転の制御内容を決定するので、道路形状に応じてより円滑に自車両Ｍを走行させることができる。

　さらに、車両システム１によれば、道路形状が、本線から分岐路に分岐する形状でない場合に車線変更制御を実行するので、道路形状に応じて安全性を優先した走行を実現することができる。

　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‥車両システム
３０‥ＨＭＩ
５０‥ナビゲーション装置
５１‥ＧＮＳＳ受信機
５２‥ナビＨＭＩ
５３‥経路探索部
５４‥第１地図情報
６０‥ＭＰＵ
６１‥推奨車線決定部
６２‥第２地図情報
１００‥自動運転制御ユニット
１２０‥第１制御部
１３０‥行動計画生成部
１３２‥情報取得部
１３４‥車線切替制御部
１３６‥目標軌道生成部
１４０‥第２制御部

Claims

　車両が走行する推奨車線を決定する推奨車線決定部と、
　道路の形状を含む道路情報を取得する取得部と、
　前記推奨車線決定部により決定された前記推奨車線に沿って車両を走行させる自動運転制御部であって、前記推奨車線決定部により決定された推奨車線が、第１の推奨車線から第２の推奨車線に切り替わる場合に、前記取得部により取得された道路情報に基づいて、自動運転の制御内容を決定する自動運転制御部と、
　を備える、車両制御装置。
　前記自動運転制御部は、前記道路形状が、本線から分岐路に分岐する形状である場合に、前記制御内容を、前記第１の推奨車線と前記第２の推奨車線とを繋ぐ仮想車線を維持して車両を走行させる車線維持制御に決定する、
　請求項１に記載の車両制御装置。
　前記自動運転制御部は、前記道路形状が、本線から分岐路に分岐する形状でない場合に、前記制御内容を、前記第１の推奨車線から前記第２の推奨車線に車線変更する車線変更制御に決定する、
　請求項１または２に記載の車両制御装置。
　前記自動運転制御部は、前記道路形状が、前記推奨車線決定部により決定された推奨車線が第１の推奨車線から第２の推奨車線に切り替わる前後において車線数が増加している形状である場合に、前記道路形状が、本線から分岐路に分岐する形状であると判定する、
　請求項２または３に記載の車両制御装置。
　前記自動運転制御部は、前記道路形状が、前記推奨車線決定部により決定された推奨車線が第１の推奨車線から第２の推奨車線に切り替わる地点よりも手前側に延在しない形状である場合に、前記道路形状が、本線から分岐路に分岐する形状であると判定する、
　請求項２または３に記載の車両制御装置。
　コンピュータが、
　車両が走行する推奨車線を決定し、
　前記推奨車線が第１の推奨車線から第２の推奨車線に切り替わる場合に、道路の形状を含む道路情報を取得し、
　取得された前記道路情報に基づいて、自動運転の制御内容を決定する、
　車両制御方法。
　コンピュータに、
　車両が走行する推奨車線を決定させ、
　前記推奨車線が第１の推奨車線から第２の推奨車線に切り替わる場合に、道路の形状を含む道路情報を取得させ、
　取得された前記道路情報に基づいて、自動運転の制御内容を決定させる、
　車両制御プログラム。