WO2018164136A1 - 走行制御装置 - Google Patents

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WO2018164136A1
WO2018164136A1 PCT/JP2018/008620 JP2018008620W WO2018164136A1 WO 2018164136 A1 WO2018164136 A1 WO 2018164136A1 JP 2018008620 W JP2018008620 W JP 2018008620W WO 2018164136 A1 WO2018164136 A1 WO 2018164136A1
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WO
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vehicle
adjacent
lane
host vehicle
control device
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PCT/JP2018/008620
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English (en)
French (fr)
Inventor
昇平 服部
将史 渡邊
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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    • B60W2720/10Longitudinal speed
    • B60W2720/106Longitudinal acceleration

Definitions

  • the present disclosure relates to a technique for responding to lane changes of other vehicles in automatic driving.
  • Patent Document 1 describes a technique for recognizing an interrupted vehicle with respect to an interrupt from an adjacent lane during automatic driving, and setting a target speed so that an appropriate inter-vehicle distance is ensured after the interrupt.
  • the conventional device described in the cited document 1 can deal with a vehicle that has started lateral movement due to interruption, but has not started lateral movement. Found a problem that could not be addressed.
  • a travel control device includes a request detection unit, a prediction determination unit, an allowance determination unit, a target generation unit, and a control unit.
  • the request detection unit determines whether or not a lane change request to the own lane by the adjacent vehicle is detected from the lighting state of at least one of the blinker or the hazard lamp of the adjacent vehicle.
  • the prediction determination unit determines whether the relationship between the adjacent vehicle and the host vehicle predicted when the adjacent vehicle completes the lane change is determined by the driver of the adjacent vehicle and the host vehicle. It is determined whether or not a preset safety condition is satisfied so that none of them feels dangerous.
  • the allowance determination unit is connected to the front vehicle traveling in front of the own vehicle in the own lane or the rear vehicle traveling behind the own vehicle. It is determined whether or not a permissible condition including at least a permissible space is satisfied.
  • generation part produces
  • the control unit executes traveling control for automatic driving according to the motion target generated by the target generating unit as acceptance control.
  • the host vehicle is a vehicle equipped with the travel control device
  • the host lane is a lane in which the host vehicle travels
  • the adjacent vehicle is a vehicle that travels in an adjacent lane that is a lane adjacent to the host lane.
  • the allowable space is a space necessary for executing the acceptance control without causing any of the front vehicle, the rear vehicle, and the driver of the host vehicle to feel danger.
  • a response is started in response to a lane change request appearing on a winker or a hazard lamp, not a movement of a vehicle accompanying a lane change of an adjacent vehicle such as a lateral movement. For this reason, even when vehicle-to-vehicle communication is impossible, it is possible to quickly cope with lane changes of other vehicles. As a result, since it is possible to cope with a margin, it is possible to realize a safe and smooth lane change. Moreover, since the acceptance control is performed when the allowable condition is satisfied, the lane change of the adjacent vehicle can be performed without causing the driver of the front vehicle or the rear vehicle to feel danger.
  • An automatic driving system 1 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle and realizes automatic driving in which traveling control is automatically performed according to a set route.
  • a vehicle equipped with the automatic driving system 1 is referred to as a host vehicle.
  • the automatic driving system 1 includes a travel control unit 7.
  • the traveling control unit 7 corresponds to a traveling control device.
  • the automatic driving system 1 includes a behavior sensor group 2, an information acquisition unit 3, a map database (hereinafter referred to as map DB) 4, an environment sensor group 5, an environment recognition unit 6, a notification unit 8, and a controlled object.
  • Map DB map database
  • Unit 9 may be provided.
  • the behavior sensor group 2 is one or more sensors provided for detecting the behavior of the host vehicle.
  • the behavior sensor group 2 detects the speed, acceleration, yaw rate, steering angle, and the like of the host vehicle.
  • the information acquisition unit 3 uses a system that uses road-to-vehicle communication such as VICS, for example, to acquire various types of traffic information including regulation information about the road that is running.
  • the restriction information may include, for example, information related to lane restrictions based on accidents and construction.
  • VICS is an abbreviation for Vehicle Information and Communication System, and is a registered trademark.
  • the map DB 4 stores at least a high-precision map for automatic driving.
  • the high-accuracy map includes information on traffic rules such as whether to cross lanes and speed limits.
  • the environmental sensor group 5 includes at least one of cameras and radar sensors installed on the front, rear, left and right of the host vehicle.
  • the environmental sensor group 5 detects information related to various objects including other vehicles existing in the peripheral area of the host vehicle.
  • the environment sensor group 5 may detect a lane marking, a sign, and the like drawn on the road surface. For example, at least one of a millimeter wave radar, a laser radar, and an ultrasonic radar can be used as the radar sensor.
  • the environment recognizing unit 6 analyzes at least one of the information around the position of the own vehicle (hereinafter referred to as map information) acquired from the map DB 4 and the image and detection signal (hereinafter referred to as image) obtained from the environment sensor group 5. Etc. to recognize the surrounding environment of the host vehicle.
  • the environment recognition unit 6 includes a lane information unit 61, a regulation information unit 62, an adjacent information unit 63, and a front / rear information unit 64.
  • the lane information unit 61 recognizes a lane marking drawn on the road surface based on an image or the like, and recognizes the own lane in which the host vehicle is traveling, the adjacent lane adjacent to the own lane, and the like.
  • the regulation information unit 62 recognizes a traffic regulation related to the road on which the host vehicle is traveling based on at least one of the results of analyzing the map information and images.
  • the traffic regulation recognized by the regulation information unit 62 may include, for example, at least one of a speed limit and whether or not lanes can be crossed.
  • the adjacency information unit 63 recognizes information related to the adjoining vehicle, which is a vehicle traveling in the adjacent lane recognized by the lane information unit 61, based on the image or the like. However, a vehicle that is closest to the host vehicle within a predetermined distance before and after the host vehicle is defined as an adjacent vehicle.
  • the information recognized by the adjacent information unit 63 may include the relative distance and relative speed of the adjacent vehicle with respect to the host vehicle, and the lighting state of the blinker and the hazard lamp of the adjacent vehicle.
  • the lighting state may include a duration time after the blinking is started, in addition to whether or not the blinker and the hazard lamp are blinking.
  • the front-rear information unit 64 is a vehicle that is traveling in the own lane recognized by the lane information unit 61 based on images and the like, and is a front vehicle that travels ahead of the host vehicle and a rear vehicle that travels behind the host vehicle. Recognize information about. However, a vehicle that is closest to the host vehicle within a predetermined distance before and after the host vehicle is a front vehicle and a rear vehicle.
  • the information recognized by the front-rear information unit 64 may include the relative distance and relative speed of the front vehicle and the rear vehicle with respect to the host vehicle, and the relative distance and relative speed of the rear vehicle with respect to the host vehicle.
  • the notification unit 8 displays a message to that effect when performing acceptance control for accepting a lane change request for an adjacent vehicle in accordance with an instruction from the travel control unit 7.
  • the notification unit 8 includes an in-vehicle display unit 81, a side display unit 82, and a rear display unit 83.
  • the in-vehicle display unit 81 is arranged at a place where the driver of the host vehicle can visually recognize.
  • the side display parts 82 are respectively installed on the left and right side parts of the host vehicle with the display surface facing outward so that the driver of an adjacent vehicle can visually recognize.
  • the rear display unit 83 is installed at the rear part of the host vehicle with the display surface facing outward so that the driver of the rear vehicle can visually recognize.
  • the controlled unit 9 controls the traveling state of the host vehicle by controlling at least one of the engine 91, the brake 92, and the steering 93 in accordance with an instruction from the traveling control unit 7.
  • the traveling control unit 7 includes a microcomputer having a CPU 71 and a semiconductor memory (hereinafter, memory 72) such as a RAM, a ROM, and a flash memory. Various functions of the traveling control unit 7 are realized by the CPU 71 executing a program stored in a non-transitional tangible recording medium.
  • the memory 72 corresponds to a non-transitional tangible recording medium that stores a program. Also, by executing this program, a method corresponding to the program is executed.
  • the traveling control unit 7 may include one microcomputer or a plurality of microcomputers.
  • the traveling control unit 7 realizes automatic operation processing by the CPU 71 executing a program. In the automatic driving process, a route to the destination is set, and travel control is executed according to the set route and the surrounding situation.
  • the method for realizing the function of the travel control unit 7 is not limited to software, and some or all of the elements may be realized using one or a plurality of hardware.
  • the electronic circuit may be realized by a digital circuit, an analog circuit, or a combination thereof.
  • This process is repeatedly executed at a constant cycle.
  • the traveling control unit 7 determines whether or not there is an adjacent vehicle according to the recognition result in the adjacent information unit 63 in S110. If there is an adjacent vehicle, the traveling control unit 7 shifts the process to S120, and if there is no adjacent vehicle, the process is terminated.
  • the traveling control unit 7 determines whether a lane change request by the adjacent vehicle is detected according to the recognition result in the adjacent information unit 63. Specifically, the traveling control unit 7 determines that the lane change request has been detected when the blinker on the own lane side is blinking among the blinkers of adjacent vehicles, or when the hazard lamp is blinking. To do. If the lane change request is detected, the traveling control unit 7 shifts the process to S130, and if the lane change request is not detected, the traveling control unit 7 ends this process.
  • the traveling control unit 7 determines whether it is difficult for the adjacent vehicle to change to the own lane according to the detection result in the behavior sensor group 2 and the recognition result in the adjacent information unit 63. Specifically, the traveling control unit 7 determines that it is difficult to change the lane when both the expressions (1) and (2) are satisfied.
  • xr is a relative distance between the host vehicle Ms and the adjacent vehicle Mn.
  • vr is the relative speed between the host vehicle Ms and the adjacent vehicle Mn, and the value in the direction in which the distance opens is positive, and the value in the direction in which the distance approaches is negative.
  • Ls is the own lane
  • t is a standard time required for the adjacent vehicle Mn to start and complete after changing lanes.
  • the traveling control unit 7 proceeds to S140, and determines that the lane change is not difficult, that is, the safety condition is satisfied. If so, the process ends.
  • the traveling control unit 7 is located with a permissible space in front of or behind the host vehicle according to the detection result of the behavior sensor group 2 and the recognition result of the front-rear information unit 64. It is determined whether or not the relative speed with the preceding vehicle or the following vehicle is equal to or greater than a preset longitudinal speed threshold value V ⁇ .
  • the condition used for this determination is one of allowable conditions.
  • the traveling control unit 7 determines whether to interrupt the front or rear of the host vehicle from the positional relationship between the host vehicle and the adjacent vehicle. This determination is appropriately determined in comparison with, for example, a condition experimentally determined in advance according to the positional relationship between the host vehicle and the adjacent vehicle and the relative speed.
  • the traveling control unit 7 When the traveling control unit 7 interrupts an adjacent vehicle in front of the host vehicle, whether or not there is an allowable space behind the host vehicle and whether the relative speed with the rear vehicle is equal to or greater than the longitudinal speed threshold V ⁇ . Judge whether or not. In addition, when the adjacent vehicle is interrupted behind the host vehicle, the traveling control unit 7 determines whether there is an allowable space in front of the host vehicle, and the relative speed with the front vehicle is equal to or greater than the longitudinal speed threshold V ⁇ . Judge whether there is.
  • a distance ⁇ X + XS that is equal to or greater than a distance ⁇ X that is obtained by adding a safe inter-vehicle distance XS to an inter-vehicle distance variation ⁇ X that is changed by executing acceptance control between the rear vehicle Mb and the front vehicle Mf.
  • the traveling control unit 7 determines that there is an allowable space.
  • the front-rear speed threshold value V ⁇ is set to a relative speed at which the driver does not feel danger at the inter-vehicle distance XS.
  • ⁇ X may be a fixed value or a variable value determined from the states of the host vehicle Ms, the front vehicle Mf, and the rear vehicle Mb. Moreover, when it is a fixed value, it is good also as a distance equivalent to the space for one vehicle, for example.
  • the traveling control unit 7 shifts the process to S150, and if it is determined that there is no allowable space, the traveling control unit 7 ends this process.
  • the traveling control unit 7 presents the current result according to the detection result in the behavior sensor group 2, the acquisition information in the information acquisition unit 3, the map information acquired from the map DB 4, and the recognition result in the environment recognition unit 6. It is determined whether or not the above condition satisfies a preset allowable condition. However, those described in S130 are excluded from the allowable conditions in this step.
  • the permissible condition includes at least the case where the blinker of the adjacent vehicle continues to flash for a predetermined time.
  • the permissible conditions may differ depending on the combination of the traveling state of the host vehicle and the position of the moving space.
  • the traveling state of the host vehicle is one of constant speed traveling, decelerating traveling, and accelerated traveling.
  • the position of the moving space is either in front of or behind the host vehicle.
  • the permissible condition may be that a permissible space exists behind the host vehicle in order to interrupt the adjacent vehicle.
  • the permissible condition may be that a permissible space exists in front of the host vehicle in order to interrupt the adjacent vehicle behind the host vehicle.
  • the permissible condition may not be satisfied when the recognized traffic laws prohibit travel across lanes such as lane changes.
  • the allowable conditions may be satisfied immediately, assuming that the degree of demand for lane change is high.
  • the case where the degree of request is high may include, for example, a case where a hazard lamp is blinking.
  • the case where the degree of demand is high may include a case where there is a branch road or an exit road that branches in a direction opposite to the adjacent lane in which the adjacent vehicle exists in front of the own lane.
  • the case where the degree of demand is high may include a case where there is a regulation due to an accident or construction in front of the adjacent lane.
  • the case where the degree of demand is high may include a case where the front of the adjacent lane disappears due to the merge path or lane decrease.
  • the traveling control unit 7 shifts the process to S160, and if it is determined that the allowable condition is not satisfied, the traveling control unit 7 ends this process.
  • the traveling control unit 7 generates a target trajectory that is a motion target for giving way to an adjacent vehicle based on the detection result of the behavior sensor group 2 and the recognition result of the environment recognition unit 6, and performs processing.
  • the target trajectory is a profile in which a target position for each fixed distance is associated with a target speed at the target position.
  • the generation of the target track is performed in consideration of complying with the traffic regulations and satisfying the safety condition described in S130 described above for the state between the vehicles after the lane change.
  • the traffic regulations may include at least one of not accelerating beyond the speed limit and not decelerating below the speed limit.
  • the target trajectory may be generated by relaxing the safety conditions.
  • the travel control unit 7 performs the acceptance control, which is control for giving way to the adjacent vehicle, according to the exercise target set in S160, via the notification unit 8, the own vehicle, the adjacent vehicle,
  • the driver of the rear vehicle is notified and the process proceeds to S180.
  • the driver of the host vehicle is notified of using the in-vehicle display unit 81 to decelerate or accelerate to give way.
  • the driver of the adjacent vehicle is notified of the use of the side display unit 82 to give way and to prompt the vehicle to interrupt forward or backward.
  • the driver of the rear vehicle is notified of deceleration or acceleration for giving way to an adjacent vehicle using the rear display unit 83.
  • the traveling control unit 7 executes acceptance control and ends this process. Specifically, the travel control unit 7 appropriately transmits various commands for realizing automatic travel according to the target route to the controlled unit 9.
  • S120 corresponds to the request detection unit
  • S130 corresponds to the prediction determination unit
  • S140 to S150 correspond to the allowance determination unit
  • S160 corresponds to the target generation unit
  • S170 corresponds to the notification unit
  • S180 corresponds to the control unit.
  • the automatic driving system 1 causes the adjacent vehicle Mn to be interrupted behind the host vehicle Ms, as shown in FIG. 7, a sufficient space that does not make the front vehicle Mf feel dangerous even if the host vehicle Ms accelerates. It is confirmed that an allowable space is secured in front of the host vehicle Ms. Thereafter, the automatic driving system 1 starts the acceptance control after notifying the adjacent vehicle Mn such as “to secure a moving space behind”.
  • the acceptance control control is performed to accelerate the host vehicle Ms and secure a space as a destination of the adjacent vehicle Mn behind the host vehicle Ms.
  • the automatic driving system 1 detects a lane change request appearing on a winker or a hazard lamp, not a movement of an adjacent vehicle such as a lateral movement accompanying a lane change, and copes with the lane change request. For this reason, according to the automatic driving system 1, it is possible to quickly cope with a lane change of another vehicle without requiring inter-vehicle communication. As a result, since it is possible to cope with a margin, it is possible to realize a safe and smooth lane change.
  • the automatic driving system 1 notifies the driver of the own vehicle, the adjacent vehicle, and the following vehicle before executing the acceptance control. For this reason, the driver of an adjacent vehicle and a succeeding vehicle can predict the behavior of the own vehicle, and can deal with the actual behavior of the own vehicle with a margin.
  • one of the allowable conditions is that the adjacent vehicle keeps making a lane change request for a certain time or more, so that it is possible to prevent the acceptance control from being started in response to an erroneous operation of the blinker. can do. Further, in the automatic driving system 1, after a lane change request is indicated from an adjacent vehicle, there is a high possibility that some countermeasure for the lane change request is started after a certain time. For this reason, according to the automatic driving system 1, it is possible to suppress the driver of the adjacent vehicle from feeling that the other driver's intention is innocent driving.
  • the acceptance control is executed on the assumption that the degree of lane change is high, so that an unpredictable danger based on an emergency can be avoided. .
  • a dangerous behavior such as a sudden stop may be exhibited.
  • the acceptance control after the lane change, the inter-vehicle distance with the adjacent vehicle that has been interrupted may be controlled to be larger than usual.
  • the acceptance control is executed on the assumption that the demand for changing the lane is high.
  • the lane change request in this case is presumed to be due to the approach to the front branch road, so it is desirable to provide convenience for adjacent vehicles.
  • the degree of request for lane change is high. Perform acceptance control. That is, in this case, it is estimated that the lane change request is for avoiding the disappearance of the lane due to the regulation or the road shape.
  • the target trajectory when generating the target trajectory, it is considered that the traffic regulations are observed and the condition between the vehicles after the lane change satisfies the safety condition. It is not limited to.
  • the target trajectory may be generated according to the result of evaluating the magnitude of the risk from the surrounding situation.
  • the vehicle state to be considered when generating the target trajectory is considered to be during constant speed travel, acceleration travel, and deceleration travel, but the present disclosure is limited to this. It is not a thing.
  • the steering state may be further considered as the state of the vehicle.
  • whether to move the adjacent vehicle forward or backward of the own vehicle is determined based on the relative relationship between the own vehicle and the adjacent vehicle, and the target trajectory is determined according to the determination.
  • the present disclosure is not limited to this. For example, by generating a target trajectory for both moving to the front of the host vehicle and moving to the rear of the host vehicle, and comparing the contents of control necessary to realize both target tracks, One may be selected.
  • the notification unit 8 is capable of displaying characters.
  • the present disclosure is not limited to this.
  • existing various HMI devices, lighting devices, and the like may be used as the notification unit 8 to notify using not only characters but also lighting patterns.
  • the driver of the host vehicle may be notified using voice.
  • the permissible condition information obtained without using vehicle-to-vehicle communication is used as the permissible condition.
  • vehicle-to-vehicle communication the following information obtained by vehicle-to-vehicle communication is obtained.
  • It may be acceptable conditions. For example, it is good also as one of the allowable conditions that the navigation of an adjacent vehicle is requesting the exit on the next branch road.
  • One of the allowable conditions may be that the fuel remaining amount or the travelable distance of the adjacent vehicle is equal to or less than a certain value.
  • One of the permissible conditions may be that the adjacent vehicle is in Fail Safe, that is, is in the evacuation traveling at the time of failure or abnormality.
  • One of acceptable conditions may be that the health condition of the driver of the adjacent vehicle is poor.
  • a plurality of functions of one constituent element in the above embodiment may be realized by a plurality of constituent elements, or a single function of one constituent element may be realized by a plurality of constituent elements. . Further, a plurality of functions possessed by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element, or one function realized by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element. Moreover, you may abbreviate
  • at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment.
  • all the aspects included in the technical idea specified from the wording described in the claims are embodiments of the present disclosure.
  • (G) In addition to the above-described travel control device, that is, the travel control unit 7, a system including the travel control device as a component, a program for causing a computer to function as the travel control device, a semiconductor memory storing the program, and the like
  • the present disclosure can also be realized in various forms such as a non-transitional actual recording medium and a method for handling a lane change request.

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Abstract

予測判断部(S130)は、要求検知部(S120)にて車線変更要求が検知された場合、隣接車両が車線変更を完了したときに予測される隣接車両と自車両との関係が、安全条件を充足するか否かを判断する。許容判断部(S140、S150)は、予測判断部にて安全条件を充足することが困難であると判断された場合、許容条件を充足するか否かを判断する。目標生成部(S160)は、許容判断部にて許容条件を充足すると判断された場合、隣接車両の車線変更が安全条件を充足したものとなるように、自車両の運動目標を生成する。制御部(S180)は、目標生成部にて生成された運動目標に従った自動運転の走行制御を受入制御として実行する。

Description

走行制御装置 関連出願の相互参照
 本国際出願は、2017年3月7日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第2017-042766号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2017-042766号の全内容を参照により本国際出願に援用する。
 本開示は、自動運転において他車両の車線変更に対応する技術に関する。
 特許文献1には、自動運転時の隣接車線からの割り込みに対し、割り込み車両を認識し、割り込み後に適切な車間距離が確保されるように、目標速度を設定する技術が記載されている。
特開2015-63245号公報
 しかしながら、発明者による詳細な検討の結果、引用文献1に記載の従来装置では、割り込みのために横移動を開始している車両には対処することができるが、横移動を開始していない車両には対処することができないという課題が見いだされた。
 これに対して、車車間通信により各種情報を共有することで、迅速な対処を可能とすることが考えられる。但し、その場合、全ての車両が車々間通信機を搭載していることが前提となり、通信不能な車両が混在する状況では、適用することができなかった。
 本開示は、自動運転において、他車の車線変更に対する迅速な対処を、車車間通信を用いることなく実現する技術を提供することにある。
 本開示の一態様による走行制御装置は、要求検知部と、予測判断部と、許容判断部と、目標生成部と、制御部とを備える。
 要求検知部は、隣接車両のウィンカーまたはハザードランプのうち少なくとも一方の点灯状態から、隣接車両による自車線への車線変更要求を検知したか否かを判断する。
 予測判断部は、要求検知部にて車線変更要求が検知された場合、隣接車両が車線変更を完了したときに予測される隣接車両と自車両との関係が、隣接車両および自車両のドライバーのいずれにも危険を感じさせることがないよう予め設定された安全条件を充足するか否かを判断する。
 許容判断部は、予測判断部にて安全条件を充足することが困難であると判断された場合、自車線において自車両の前方を走行する前方車両または自車両の後方を走行する後方車両との間に許容スペースが存在することを少なくとも含んだ許容条件を充足するか否かを判断する。
 目標生成部は、許容判断部にて許容条件を充足すると判断された場合、隣接車両の車線変更が安全条件を充足したものとなるように、自車両の運動目標を生成する。
 制御部は、目標生成部にて生成された運動目標に従った自動運転の走行制御を受入制御として実行する。
 ただし、自車両は、当該走行制御装置を搭載する車両であり、自車線は、自車両が走行する車線であり、隣接車両は、自車線に隣接する車線である隣接車線を走行する車両であり、許容スペースは、前方車両および後方車両並びに自車両のドライバーのいずれにも危険を感じさせることなく受入制御を実行するのに必要なスペースである。
 このような構成によれば、横移動等の隣接車両の車線変更に伴う車両の動きではなく、ウィンカーやハザードランプに表れる車線変更要求に反応して対処を開始する。このため、車車間通信が不能な場合でも、他車の車線変更に対して迅速に対処することができる。その結果、余裕を持って対処することができるため、安全かつスムーズな車線変更を実現することができる。しかも、許容条件を充足する場合に、受入制御を行うため、前方車両や後方車両のドライバーにも危険を感じさせることなく、隣接車両の車線変更を行わせることができる。
 なお、この欄及び請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
自動運転システムの構成を示すブロック図である。 要求対処処理のフローチャートである。 自車両と隣接車両との相対的な関係を示す説明図である。 車線変更後の隣接車両と自車両との位置関係を、相対速度毎に示す説明図である。 自車両の前方および後方の許容スペースに関する説明図である。 減速して自車両の前方に隣接車両を移動させるスペースを確保する一連の流れを示す説明図である。 加速して自車両の後方に隣接車両を移動させるスペースを確保する一連の流れを示す説明図である。
 以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
 [1.構成]
 図1に示す自動運転システム1は、車両に搭載され、設定経路に従って自動で走行制御を行う自動運転を実現する。以下では、自動運転システム1を搭載した車両を自車両といる。
 自動運転システム1は、走行制御部7を備える。走行制御部7が走行制御装置に相当する。また、自動運転システム1は、挙動センサ群2と、情報取得部3と、地図データベース(以下、地図DB)4と、環境センサ群5と、環境認識部6と、通知部8と、被制御部9とを備えてもよい。
 挙動センサ群2は、自車両の挙動を検出するために設けられた1つ以上のセンサである。挙動センサ群2により、例えば、自車両の速度、加速度、ヨーレート、及び舵角等が検出される。
 情報取得部3は、例えば、VICS等の路車間通信を利用したシステムを利用して、走行中の道路に関する規制情報を含んだ各種交通情報を取得する。規制情報には、例えば、事故及び工事等に基づく車線規制に関する情報が含まれてもよい。なお、VICSとは、Vehicle Information and Communication Systemの略称であり、登録商標である。
 地図DB4は、自動運転用の高精度地図を少なくとも記憶する。高精度地図には、車線跨ぎ可否、及び制限速度等の交通規則に関する情報が含まれる。
 環境センサ群5は、自車両の前後左右に設置されたカメラ及びレーダセンサのうち少なくとも一方を含む。環境センサ群5は、自車両の周辺領域に存在する他車両を含む様々な物体に関する情報を検出する。また、環境センサ群5は、路面に描かれた区画線及び標識等を検出してもよい。なお、レーダセンサとしては、例えば、ミリ波レーダ、レーザレーダ、及び超音波レーダのうち少なくとも一つを用いることができる。
 環境認識部6は、地図DB4から取得する自車両の位置周辺の情報(以下、地図情報)と、環境センサ群5から得られる画像及び検出信号(以下、画像等)のうち少なくとも一方の解析結果等とを用いて、自車両の周辺環境を認識する。環境認識部6は、車線情報部61と、法規情報部62と、隣接情報部63と、前後情報部64とを備える。
 車線情報部61は、画像等にもとづいて、路面に描かれた区画線を認識し、自車両が走行している自車線、及び自車線に隣接する隣接車線等を認識する。
 法規情報部62は、地図情報及び画像等を解析した結果のうち少なくとも一方に基づき、自車両が走行している道路に関する交通法規を認識する。法規情報部62にて認識される交通法規には、例えば、制限速度、及びレーン跨ぎの可否のうち少なくとも一方が含まれてもよい。
 隣接情報部63は、画像等に基づき、車線情報部61で認識された隣接車線を走行している車両である隣接車両に関する情報を認識する。但し、自車両の前後所定距離内で最も自車両と近い位置に存在する車両を隣接車両とする。隣接情報部63にて認識される情報には、自車両に対する隣接車両の相対距離および相対速度と、隣接車両のウィンカーおよびハザードランプの点灯状態とが含まれてもよい。なお、点灯状態には、ウィンカーおよびハザードランプが点滅しているか否かの他、点滅を開始してからの継続時間が含まれてもよい。
 前後情報部64は、画像等に基づき、車線情報部61で認識された自車線を走行している車両であって、自車両の前方を走行する前方車両および自車両の後方を走行する後方車両に関する情報を認識する。但し、自車両の前後所定距離内で最も自車両に近い位置に存在する車両を前方車両および後方車両とする。前後情報部64にて認識される情報には、自車両に対する前方車両および後方車両の相対距離および相対速度と、自車両に対する後方車両の相対距離および相対速度とが含まれてもよい。
 通知部8は、走行制御部7からの指示に従い、隣接車両の車線変更要求を受け入れるための受入制御を実施する場合に、その旨を表示する。通知部8は、車内表示部81と、側方表示部82と、後方表示部83とを備える。車内表示部81は、自車両のドライバーが視認できる場所に配置される。側方表示部82は、自車両の左右両側部に、隣接車両のドライバーが視認できるよう表示面を外側に向けてそれぞれ設置される。後方表示部83は、自車両の後部に、後方車両のドライバーが視認できるよう表示面を外側に向けて設置される。
 被制御部9は、走行制御部7からの指示に従って、エンジン91、ブレーキ92、及びステアリング93のうち少なくとも一つを制御することによって自車両の走行状態を制御する。
 走行制御部7は、CPU71と、RAM、ROM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ(以下、メモリ72)と、を有するマイクロコンピュータを備える。走行制御部7の各種機能は、CPU71が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ72が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、走行制御部7は、1つのマイクロコンピュータを備えてもよいし、複数のマイクロコンピュータを備えてもよい。
 走行制御部7は、CPU71がプログラムを実行することで自動運転処理を実現する。自動運転処理は、目的地に至る経路を設定し、その設定経路と周囲の状況とに応じて走行制御を実行する。走行制御部7の機能を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路はデジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。
 [2.処理]
 次に、走行制御部7が実行する自動運転処理の一部である、隣接車両の車線変更要求に対処する要求対応処理について、図2に示すフローチャートを用いて説明する。
 本処理は一定周期で繰り返し実行される。
 本処理が開始されると、走行制御部7は、S110にて、隣接情報部63での認識結果に従って、隣接車両が存在するか否かを判断する。走行制御部7は、隣接車両が存在すればS120に処理を移行し、隣接車両が存在しなければ本処理を終了する。
 走行制御部7は、S120では、隣接情報部63での認識結果に従って、隣接車両による車線変更要求が検知されたか否かを判断する。具体的には、走行制御部7は、隣接車両のウィンカーのうち、自車線側のウィンカーが点滅している場合、または、ハザードランプが点滅している場合に、車線変更要求が検知されたと判断する。走行制御部7は、車線変更要求が検知されていれば処理をS130に移行し、車線変更要求が検知されていなければ本処理を終了する。
 走行制御部7は、S130では、挙動センサ群2での検出結果および隣接情報部63での認識結果に従って、隣接車両が自車線に車線変更することが困難であるか否かを判断する。具体的には、走行制御部7は、(1)及び(2)式をいずれも充足する場合に、車線変更が困難であると判断する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 但し、図3に示すように、xrは、自車両Msと隣接車両Mnとの相対距離である。vrは、自車両Msと隣接車両Mnとの相対速度であり、距離が開く方向の値を正、距離が接近する方向の値を負とする。なお、図3において、Lsは自車線、Lnは隣接車線である。つまり、自車両Msの速度をve、隣接車両Mnの速度をvtとすると、隣接車両Mnが自車両Msの前方に位置する場合は、vr=vt-veである。また、隣接車両Mnが自車両Msの後方に位置する場合は、vr=ve-vtである。tは、隣接車両Mnが車線変更を開始してから完了するまでに要する標準的な時間である。(1)式の右辺は、車線変更の間、自車両Msと隣接車両Mnとの相対速度vrが一定に保持されるものとして、車線変更を終了したときの自車両Msと隣接車両Mnとの相対距離の予測値を表す。図4に示すように、車線変更後の相対距離は、vr=0であればxrのままであり、vr>0であればxrより大きくなり、vr<0であればxrより小さくなる。図4では、隣接車両Mnが自車両Msより前方に存在する場合を示したが、隣接車両Mnが自車両Msより後方に存在する場合も、車線変更後の隣接車両Mnと自車両Msの位置関係が反対になる以外は同様である。なお、距離閾値Xαおよび隣接速度閾値Vαは、車線変更が終了したときに、自車両Msおよび隣接車両Mnのドライバーがいずれも危険を感じることがないような値となるよう実験的に決定される。以下では、(1)及び(2)式を否定する条件を安全条件という。つまり、S130は、安全条件を充足するか否かを判断しているともいえる。
 走行制御部7は、S130において、車線変更が困難である、即ち、安全条件を充足しないと判断した場合は処理をS140に移行し、車線変更が困難ではない、即ち、安全条件を充足すると判断した場合は本処理を終了する。
 走行制御部7は、S140では、挙動センサ群2での検出結果および前後情報部64での認識結果に従って、自車両の前方または後方に許容スペースが存在し、かつ、許容スペースを挟んで位置する前方車両または後方車両との相対速度が予め設定された前後速度閾値Vβ以上であるか否かを判断する。この判断に用いる条件は許容条件の一つである。具体的には、走行制御部7は、自車両と隣接車両との位置関係等から自車両の前方または後方のいずれに割り込ませるかを判断する。この判断は、例えば、自車両と隣接車両との位置関係、相対速度に応じ、予め実験的に決められた条件と比較して適宜決定する。走行制御部7は、自車両の前方に隣接車両を割り込ませる場合には、自車両の後方に許容スペースが存在するか否か、及び後方車両との相対速度が前後速度閾値Vα以上であるか否かを判断する。また、走行制御部7は、自車両の後方に隣接車両を割り込ませる場合には、自車両の前方に許容スペースが存在するか否か、及び前方車両との相対速度が前後速度閾値Vβ以上であるか否かを判断する。
 図5に示すように、後方車両Mbまたは前方車両Mfとの間に、受入制御を実行することによって変化する車間距離の変動分△Xに、安全な車間距離XSを加えた距離△X+XS以上の車間距離がある場合に、走行制御部7は、許容スペースが存在すると判断する。前後速度閾値Vβは、車間距離XSのときにドライバーが危険を感じることが無いような相対速度に設定される。ΔXは、固定値であってもよいし、自車両Ms、前方車両Mf、後方車両Mbの状態から決まる可変値であってもよい。また、固定値である場合、例えば、車両1台分のスペースに相当する距離としてもよい。
 走行制御部7は、S140において、許容スペースが存在すると判定した場合はS150に処理を移行し、許容スペースが存在しないと判断した場合は本処理を終了する。
 走行制御部7は、S150では、挙動センサ群2での検出結果と、情報取得部3での取得情報と、地図DB4から取得した地図情報と、環境認識部6での認識結果とに従って、現在の状況が予め設定された許容条件を充足するか否かを判断する。但し、本ステップでの許容条件からは、S130で説明したものを除外する。
 許容条件は、少なくとも、隣接車両のウィンカーが、予め設定された一定時間以上継続して点滅している場合を含む。許容条件は、自車両の走行状態と、移動スペースの位置との組み合わせによって異なっていてもよい。自車両の走行状態とは、定速走行中、減速走行中、及び加速走行中のいずれかである。移動スペースの位置とは、自車両の前方および後方のいずれかである。例えば、自車両が減速走行中である場合、許容条件は、自車両の前方に隣接車両を割り込ませるために許容スペースが後方に存在することでもよい。また、自車両が加速走行中である場合、許容条件は、自車両の後方に隣接車両を割り込ませるために、許容スペースが前方に存在することでもよい。但し、認識した交通法規により、車線変更等の車線跨ぎ走行が禁止されている場合、許容条件は、充足されないとしてもよい。
 以下の事例については、車線変更への要求度が高いものとして、許容条件は、直ちに充足されるとしてもよい。要求度が高い事例には、例えば、ハザードランプが点滅している場合が含まれてもよい。要求度が高い事例には、自車線の前方に隣接車両が存在する隣接車線とは反対方向に分岐する分岐路や退出路が存在する場合が含まれてもよい。要求度が高い事例には、隣接車線の前方に事故や工事等による規制が存在する場合が含まれてもよい。要求度が高い事例には、隣接車線の前方が合流路や車線減少により消失する場合が含まれてもよい。
 走行制御部7は、S150において、許容条件を充足すると判断した場合はS160に処理を移行し、許容条件を充足しないと判断した場合は本処理を終了する。
 走行制御部7は、S160では、挙動センサ群2での検出結果と環境認識部6での認識結果とに基づき、隣接車両に道を譲るための運動目標となる目標軌道を生成して、処理をS170に進める。目標軌道は、一定距離毎の目標位置とその目標位置での目標速度とを対応づけたプロファイルである。但し、目標軌道の生成は、交通法規を遵守し、かつ、車線変更後の各車両間の状態が先のS130で説明した安全条件を満たすことを考慮して行われる。例えば、交通法規については、制限速度以上には加速しないこと、及び制限速度以下には減速しないことのうち少なくとも一方が含まれてもよい。但し、要求度が高い場合には、安全条件を緩めて目標軌道を生成してもよい。
 走行制御部7は、S170では、S160で設定された運動目標に従って、隣接車両に道を譲るための制御である受入制御を実施することを、通知部8を介して、自車両、隣接車両、後方車両のドライバーに通知して、処理をS180に進める。例えば、自車両のドライバーには、車内表示部81を用いて、道を譲るための減速又は加速をすること等が通知される。隣接車両のドライバーには、側方表示部82を用いて、道を譲ること、および自車両の前方または後方への割り込みを促すこと等が通知される。後方車両のドライバーには、後方表示部83を用いて、隣接車両に道を譲るための減速または加速をすること等が通知される。
 走行制御部7は、S180では、受入制御を実行して、本処理を終了する。具体的には、走行制御部7は、被制御部9に対して、目標経路に従った自動走行を実現するための各種指令を適宜送信する。
 なお、S120が要求検知部、S130が予測判断部、S140~S150が許容判断部、S160が目標生成部、S170が通知部、S180が制御部に相当する。
 [3.動作例]
 自動運転システム1は、隣接車両Mnを自車両Msの前方に割り込ませる場合、図6に示すように、自車両Msが減速しても後方車両Mbに危険を感じさせることがない十分なスペースである許容スペースが自車両Msの後方に確保されていることを確認する。その後、自動運転システム1は、隣接車両Mnに対しては「道を譲ります」等の通知、後方車両Mbに対しては「減速します」等の通知を行った上で、受入制御を開始する。ここでは、受入制御として、自車両Msを減速させ、自車両Msの前方に隣接車両Mnの移動先となるスペースを確保する制御を実行する。
 自動運転システム1は、隣接車両Mnを自車両Msの後方に割り込ませる場合は、図7に示すように、自車両Msが加速しても前方車両Mfに危険を感じさせることがない十分なスペースである許容スペースが自車両Msの前方に確保されていることを確認する。その後、自動運転システム1は、隣接車両Mnに対して「後方に移動スペースを確保します」等の通知を行った上で、受入制御を開始する。ここでは、受入制御として、自車両Msを加速させ、自車両Msの後方に隣接車両Mnの移動先となるスペースを確保する制御を実行する。
 [4.効果]
 以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
 (1)自動運転システム1では、車線変更に伴う横移動等の隣接車両の動きではなく、ウィンカーやハザードランプに表れる車線変更要求を検知して、車線変更要求に対処する。このため、自動運転システム1によれば、車車間通信を必要とすることなく、他車両の車線変更に対して迅速に対処することができる。その結果、余裕を持って対処することができるため、安全かつスムーズな車線変更を実現することができる。
 (2)自動運転システム1では、隣接車両と自車両との相対的な関係が安全な車線変更の実施が困難な状態であったとしても、自車両の前方は又は後方に許容スペースが確保されていれば、隣接車両の車線変更を受け入れるための受入制御を実行する。このため、自動運転システム1によれば、受入制御にて自車両の加速または減速を行ったとしても、前方車両や後方車両のドライバーに危険を感じさせることなく、隣接車両の移動先となるスペースを確保することができる。
 (3)自動運転システム1では、受入制御を実行する前に、自車両、隣接車両、後続車両のドライバーにその旨を通知している。このため、隣接車両、後続車両のドライバーは自車両の挙動を予測でき、自車両の実際の挙動に対して余裕を持って対処することができる。
 (4)自動運転システム1では、隣接車両が車線変更要求を一定時間以上だし続けていることを許容条件の一つとしているため、ウィンカーの誤操作に反応して受入制御が開始されることを抑制することができる。また、自動運転システム1では、隣接車両から車線変更要求が示された後、一定時間後には車線変更要求に対する何らかの対処が開始される可能性が高い。このため、自動運転システム1によれば、隣接車両のドライバーに、相手ドライバーの意図を無心した意地悪な走行をしているように感じさせてしまうことを抑制することができる。
 (5)自動運転システム1では、隣接車両がハザードを出している場合は、車線変更の要求度が高いものとして受入制御を実行するため、緊急事態に基づく予期し難い危険を回避することができる。つまり、ハザードを出している状況は、車両の故障やドライバーの不調等の緊急事態である可能性が高いため、積極的に道を譲ることが望ましいからである。なお、隣接車両がハザードを出している場合は、急停止など危険な挙動を示す場合がある。このため、受入制御では、車線変更後に、割り込んできた隣接車両との車間距離が、通常より大きくなるように制御してもよい。
 (6)自動運転システム1では、自車線の前方に分岐路が存在する場合に、車線変更の要求が高いものとして受入制御を実行する。つまり、この場合の車線変更要求は、前方の分岐路への進入のためであると推測されるため、隣接車両に対して便宜を図ることが望ましい。また、自動運転システム1では、隣接車線の前方に事故又は工事による規制が存在する場合、及び隣接車線の前方が合流路や車線減少により消失する場合にも、車線変更の要求度が高いものとして受入制御を実行する。つまり、この場合、車線変更要求は、規制や道路形状による車線消失を回避するためのものであると推定されるため、隣接車両に対して便宜を図ることが望ましい。
 [5.他の実施形態]
 以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
 (a)上記実施形態では、目標軌道を生成する際に、交通法規を遵守すること、車線変更後の各車両間の状態が安全条件を満たすことを考慮しているが、本開示は、これに限定されるものではない。目標軌道は、例えば、周囲の状況からリスクの大きさを評価した結果に応じて生成されてもよい。
 (b)上記実施形態では、目標軌道を生成する際に考慮する車両の状態として、定速走行中、加速走行中、減速走行中を考慮しているが、本開示は、これに限定されるものではない。目標軌道を生成する際には、車両の状態として、例えば、操舵状態が更に考慮されてもよい。
 (c)上記実施形態では、隣接車両を自車両の前方または後方のいずれに移動させるかを、自車両と隣接車両との相対的な関係に基づいて決定し、その決定に応じて目標軌道を一つだけ生成しているが、本開示は、これに限定されるものではない。例えば、自車両の前方に移動させる場合および自車両の後方に移動させる場合の両方について目標軌道を生成し、両者の目標軌道を実現するために必要な制御の内容を比較することで、いずれか一方を選択してもよい。
 (d)上記実施形態では、通知部8として、文字を表示できるものを用いたが、本開示は、これに限定されるものではない。例えば、既存の各種HMI機器や灯火装置等を通知部8として利用し、文字だけでなく、点灯パターン等を用いて通知してもよい。特に自車両のドライバーに対しては音声を用いて通知してもよい。
 (e)上記実施形態では、許容条件として、車車間通信を用いることなく得られる情報を用いているが、車車間通信が可能である場合は、車車間通信により取得される以下の情報が得られることを許容条件としてもよい。例えば、隣接車両のナビが次の分岐路での退出を要求していることを許容条件の一つとしてもよい。隣接車両の燃料残量あるいは走行可能距離が一定値以下であることを許容条件の一つとしてもよい。隣接車両がFail Safe中、即ち、故障、異常時の退避走行中であることを許容条件の一つとしてもよい。隣接車両のドライバーの健康状態が悪いことを許容条件の一つとしてもよい。
 (f)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
 (g)上述した走行制御装置、即ち走行制御部7の他、当該走行制御装置を構成要素とするシステム、当該走行制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、車線変更要求への対処方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

Claims (6)

  1.  自動運転を実行する走行制御装置であって、
     隣接車両のウィンカーまたはハザードランプのうち少なくとも一方の点灯状態から、前記隣接車両による自車線への車線変更要求を検知したか否かを判断するように構成された要求検知部(S120)と、
     前記要求検知部にて、前記車線変更要求が検知された場合、前記隣接車両が車線変更を完了したときに予測される前記隣接車両と自車両との関係が、前記隣接車両および前記自車両のドライバーのいずれにも危険を感じさせることがないよう予め設定された安全条件を充足するか否かを判断するように構成された予測判断部(S130)と、
     前記予測判断部にて前記安全条件を充足することが困難であると判断された場合、前記自車両の前方を走行する前方車両または前記自車両の後方を走行する後方車両との間に許容スペースが存在することを少なくとも含んだ許容条件を充足するか否かを判断するように構成された許容判断部(S140,S150)と、
     前記許容判断部にて前記許容条件を充足すると判断された場合、前記隣接車両の車線変更が前記安全条件を充足したものとなるように、前記自車両の運動目標を生成するように構成された目標生成部(S160)と、
     前記目標生成部にて生成された前記運動目標に従った自動運転の走行制御である受入制御を実行するように構成された制御部(S180)と、
     を備え、
     前記自車両は、当該走行制御装置を搭載する車両であり、
     前記自車線は、前記自車両が走行する車線であり、
     前記隣接車両は、前記自車線に隣接する車線である隣接車線を走行する車両であり、
     前記許容スペースは、前記前方車両および前記後方車両並びに前記自車両のドライバーのいずれにも危険を感じさせることなく前記受入制御を実行するのに必要なスペースである、走行制御装置。
  2.  請求項1に記載の走行制御装置であって、
     前記予測判断部は、前記隣接車両が車線変更を完了したときに予測される前記隣接車両と前記自車両との車間距離が予め設定された距離閾値以上であること、および相対速度が予め設定された隣接速度閾値以上であることのうち少なくとも一方を前記安全条件として用いるように構成された、走行制御装置。
  3.  請求項1又は請求項2に記載の走行制御装置であって、
     前記許容判断部は、前記自車両と前記移動スペースを挟んで位置する車両との相対速度が、予め設定された前後速度閾値以上であることを、前記許容条件の一つとするように構成された、走行制御装置。
  4.  請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の走行制御装置であって、
     前記許容判断部は、前記隣接車両による前記車線変更要求の要求度の高低を推定し、推定された前記要求度が高いことを、前記許容条件の一つとするように構成された、走行制御装置。
  5.  請求項4に記載の走行制御装置であって、
     前記許容判断部は、前記車線変更要求が予め設定された一定時間以上継続している場合、前記自車両の前方に分岐路が存在する場合、前記隣接車線の前方に規制が存在する場合、隣接車線の前方が合流路や車線減少のため消失する場合、前記隣接車両がハザードを点灯している場合のいずれかに該当する場合に、前記要求度が高いと推定するように構成された、走行制御装置。
  6.  請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の走行制御装置であって、
     前記自車両、前記隣接車両、前記自車両の前方を走行する前方車両、および前記自車両の後方を走行する後方車両のいずれかのドライバーに対して、前記受入制御の実行を通知するように構成された通知部(S170)を、更に備える走行制御装置。
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