JP2018094960A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分岐路又は合流路に差し掛かる前であっても、できるだけ自動運転を継続しつつ、進路変更を行うことができ、自動運転としての商品性を高めることができる車両制御装置を提供する。【解決手段】自車両の予定走行経路に分岐路又は合流路がある場合に、自車両が走行するレーンと分岐路又は合流路が存在するレーンとが異なるかどうかを判定するレーン判定部６４と、レーン判定部６４が、自車両が走行するレーンと分岐路又は合流路が存在するレーンとが異なると判定した場合に、分岐路又は合流路が存在するレーンに自車両が自動的にレーン変更を行うように経路設定するレーン変更指示部６８とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、自動運転により自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置に関する。

特許文献１では、渋滞時には通常時より早めのタイミングで進行方向への進路変更を案内することを課題としている。

当該課題を解決するため、特許文献１では、ＧＰＳアンテナで受信した電波による信号を基に割り出された車両現在位置及びＣＤ−ＲＯＭからの道路地図のデータに基づき、車両前方に交差点が存在することを検知すると、所定タイミングで音声によって右側車線への進路変更を案内する。また、ＶＩＣＳ（登録商標）の受信機で交差点の手前の右側車線に渋滞が発生していることを検知すると、所定のタイミングを早めて右側車線への進路変更を案内する。渋滞時には通常時より早めのタイミングで右側車線への進路変更を案内する。特許文献１の段落［００２０］には、早めるタイミングは検出された渋滞の長さに応じた長さ（時間）であってもよいとの記載がある。

特開平１１−２２３５３１号公報

特許文献１は、左車線を走行する車両が交差点に差し掛かる前に右車線に進路変更し、その後、交差点を右折する場合を想定した技術で、進路変更のタイミングで運転者に音声で進路変更を案内する。

一般に、交差点を右折する行為は頻繁には起こり得ない。しかし、高速道路等において、分岐路や合流路を走行する機会は頻繁に起こり得る。このような場合に、例えば自動運転中に、音声による進路変更が発せられるたびに、手動運転に切り替えることは、自動運転としての商品性を損なうおそれがある。

本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、分岐路又は合流路に差し掛かる前であっても、できるだけ自動運転を継続しつつ、進路変更を行うことができ、自動運転としての商品性を高めることができる車両制御装置を提供することを目的とする。

［１］ 本発明に係る車両制御装置は、自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置であって、自車両の予定走行経路に分岐路又は合流路がある場合に、前記自車両が走行するレーンと前記分岐路又は前記合流路が存在するレーンとが異なるかどうかを判定するレーン判定部と、前記レーン判定部が、前記自車両が走行するレーンと前記分岐路又は前記合流路が存在するレーンとが異なると判定した場合に、前記分岐路又は前記合流路が存在するレーンに前記自車両が自動的にレーン変更を行うように経路設定するレーン変更指示部とを有することを特徴とする。

これにより、分岐路又は合流路に差し掛かる前であっても、できるだけ自動運転を継続しつつ、レーン変更を行うことができ、自動運転としての商品性を高めることができる。

［２］ 本発明において、前記レーン判定部は、前記自車両が前記分岐路又は前記合流路の所定距離手前に到達した時点、もしくは前記自車両が前記分岐路又は前記合流路に到達する時点の所定時間前に到達した時点で、前記判定を実施してもよい。

これにより、分岐路又は合流路で例えば渋滞が生じていた場合に、事前に、自車両を分岐路又は合流路が存在するレーンにレーン変更することができる。

［３］ 本発明において、前記自車両は、通信による渋滞情報を受信する手段を有し、前記レーン判定部は、前記渋滞情報が更新された際に、前記判定を実施してもよい。

これにより、分岐路又は合流路で渋滞が生じていた場合に、事前に、自車両を分岐路又は合流路が存在するレーンにレーン変更することができる。もちろん、渋滞が生じていない場合は、予め設定された行動計画に従って、自動運転が継続される。

［４］ 本発明において、前記レーン判定部は、前記自車両の予定走行経路が変更された際に、前記判定を実施してもよい。

これにより、目標にしていた分岐路又は合流路が変更になることに伴い、自車両が走行するレーンと変更後の分岐路又は合流路が存在するレーンとが異なるかどうかが判定される。つまり、前記自車両の予定走行経路が変更されても、それに応じてレーン変更のタイミングが適宜設定されていくため、自動運転をより長く継続させることができ、自動運転としての商品性をより一層高めることができる。

［５］ 本発明において、前記自車両の予定走行経路に走行レーンと追い越しレーンが存在し、且つ、前記自車両の予定走行経路に前記分岐路がある場合であって、前記レーン判定部が、前記自車両が前記走行レーンを走行し、前記分岐路が前記追い越しレーンに存在すると判定した場合に、前記予定走行経路に、前記自車両を前記追い越しレーンにレーン変更するための行動計画を設定し、自動運転を続行してもよい。

これにより、自車両が走行レーンを走行中、その先の追い越しレーン側に存在する分岐路で例えば渋滞が生じていた場合に、事前に、自車両を追い越しレーンにレーン変更することができる。

［６］ 本発明において、前記自車両は、通信による渋滞情報を受信する手段を有し、前記レーン判定部は、前記自車両が前記分岐路又は前記合流路の所定距離手前に到達した時点、もしくは前記自車両が前記分岐路又は前記合流路に到達する時点の所定時間前に到達した時点で、前記渋滞情報を受信する手段により、前記分岐路又は前記合流路が渋滞していることが予測される場合には、自車両をレーン変更し易い挙動に自動的に制御する車両制御部を備えてもよい。

これにより、自動運転をレーン変更し易い挙動にすることで、渋滞しているところに到達する前に、自動的にレーン変更を容易に行うことができる。

［７］ 本発明において、前記車両制御部は、前記分岐路又は前記合流路が渋滞していることが予測された場合、予測される前に比べて、車速、加速、減速、操舵量のいずれかを減少又は増加させてもよい。

これにより、レーン変更し易くなり、レーン変更後に渋滞の最後尾に停止し易くなる。増加を含めたのは、加速等する方がレーン変更し易い場合もあるからである。

［８］ 本発明において、少なくとも道路に沿って自動的に前記自車両を走行させる際に、前記自車両が路外に逸脱するのを抑制する路外逸脱抑制制御を行う路外逸脱抑制制御部をさらに備え、前記自車両は、通信による渋滞情報を受信する手段を有し、前記レーン判定部は、前記自車両が前記分岐路又は前記合流路の所定距離手前に到達した時点、もしくは前記自車両が前記分岐路又は前記合流路に到達する時点の所定時間前に到達した時点で、前記渋滞情報を受信する手段により受信した情報に基づき、前記分岐路又は前記合流路の道路の長さよりも渋滞距離が長い場合には、前記路外逸脱抑制制御部による路外逸脱抑制制御を緩和してもよい。

分岐路又は合流路で渋滞している距離が長い場合、分岐路又は合流路に渋滞している車両が納まりきらず、通常の走行レーンにまで溢れて渋滞することが考えられる。このような場合、多くの車両は路肩に寄せて渋滞待ちすることが通常である。しかし、自動運転の場合、基本的には車線中心付近を走行するよう制御され、例えば路外逸脱抑制制御によって、路外逸脱しない方向に制御されている。

このため、上述のようなシーンで、自車両が渋滞末尾についても、自車両が車線中心で渋滞待ちをしてしまい、後続の直進車両の交通を阻害する虞がある。そこで、このような場合に、路外逸脱抑制制御を緩和し、路肩側に車両を寄せることを許容するようにしてもよい。これにより、後続車両の交通を阻害することなく、渋滞待ちが可能となる。

［９］ 本発明において、前記自車両の走行経路を設定する走行経路設定部と、通信により渋滞情報を受信する手段とを有し、前記レーン判定部は、前記自車両が前記分岐路又は前記合流路の所定距離手前に到達した時点、もしくは前記自車両が前記分岐路又は前記合流路に到達する時点の所定時間前に到達した時点で、前記渋滞情報を受信する手段により受信した情報に基づき、前記分岐路又は前記合流路の道路の長さよりも渋滞距離が長い場合には、前記走行経路設定部により、前記分岐路又は前記合流路を避ける走行経路に変更してもよい。

この場合、路肩に寄せるといった特殊な自動運転制御を行うことがないため、自動運転を実行するのが困難なシーンを避けることができ、自動運転の継続が容易になる。

本発明に係る車両制御装置によれば、分岐路又は合流路に差し掛かる前であっても、できるだけ自動運転を継続しつつ、進路変更を行うことができ、自動運転としての商品性を高めることができる。

本実施の形態に係る車両制御装置としての走行電子制御装置を含む自車両の構成を示すブロック図である。 走行制御処理部を示すブロック図である。 走行レーンと追い越しレーンとを有する高速道路の本線のうち、追い越しレーン側に分岐路が存在する例を示す説明図である。 走行レーンと追い越しレーンとを有する高速道路の本線のうち、追い越しレーン側に合流路が存在する例を示す説明図である。 本実施の形態に係る車両制御装置の処理動作を示すフローチャート（その１）である。 本実施の形態に係る車両制御装置の処理動作を示すフローチャート（その２）である。 走行レーンと追い越しレーンとを有する高速道路の本線のうち、走行レーン側に分岐路又は合流路が存在する例を示す説明図である。 図８Ａは自車両が路外逸脱抑制制御によって車線中心付近で渋滞待ちをしている状態を示す説明図であり、図８Ｂは路外逸脱抑制制御の緩和によって自車両が路肩側に渋滞待ちをしている状態を示す説明図である。

以下、本発明に係る車両制御装置の実施の形態例を図１〜図８Ｂを参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る車両制御装置１０としての走行電子制御装置を含む自車両の構成を示すブロック図である。

車両制御装置１０は、自車両１００に組み込まれており、且つ、自動運転又は手動運転により車両の走行制御を行う。この場合、「自動運転」は、車両の走行制御をすべて自動で行う「完全自動運転」のみならず、走行制御を部分的に自動で行う「部分自動運転」を含む概念である。

車両制御装置１０は、基本的には、入力系装置群と、制御システム１２と、出力系装置群とから構成される。入力系装置群及び出力系装置群をなす各々の装置は、制御システム１２に通信線を介して接続されている。

入力系装置群は、外界センサ１４と、通信装置１６と、ナビゲーション装置１８と、車両センサ２０と、自動運転スイッチ２２と、操作デバイス２４に接続された操作検出センサ２６と、を備える。

出力系装置群は、図示しない車輪を駆動する駆動力装置２８と、当該車輪を操舵する操舵装置３０と、当該車輪を制動する制動装置３２と、主に視覚・聴覚を通じて運転者に報知する報知装置３４（報知部）と、を備える。

外界センサ１４は、車両の外界状態を示す情報（以下、外界情報）を取得し、当該外界情報を制御システム１２に出力する。外界センサ１４は、具体的には、複数のカメラ３８と、複数のレーダ３９と、複数のＬＩＤＡＲ４０（Light Detection and Ranging；光検出と測距／Laser Imaging Detection and Ranging；レーザ画像検出と測距）を含んで構成される。

通信装置１６は、路側機、他の車両、及びサーバを含む外部装置と通信可能に構成されており、例えば、交通機器に関わる情報、他の車両に関わる情報、プローブ情報（渋滞情報を含む）、最新の地図情報４４等を送受信する。この地図情報４４は、記憶装置４２の所定メモリ領域内に、あるいはナビゲーション装置１８に記憶される。

ナビゲーション装置１８は、車両の現在位置を検出可能な衛星測位装置と、ユーザインタフェース（例えば、タッチパネル式のディスプレイ、スピーカ及びマイク）を含んで構成される。ナビゲーション装置１８は、車両の現在位置又はユーザによる指定位置に基づいて、指定した目的地までの経路を算出し、制御システム１２に出力する。ナビゲーション装置１８により算出された経路は、記憶装置４２の所定メモリ領域内に、予定走行経路情報４６として記憶される。

車両センサ２０は、車両の走行速度Ｖ（車速）を検出する速度センサ、加速度を検出する加速度センサ、横Ｇを検出する横Ｇセンサ、垂直軸周りの角速度を検出するヨーレートセンサ、向き・方位を検出する方位センサ、勾配を検出する勾配センサを含み、各々のセンサからの検出信号を制御システム１２に出力する。これらの検出信号は、記憶装置４２の所定メモリ領域内に、自車情報４８として記憶される。

自動運転スイッチ２２は、例えば、インストルメントパネルに設けられた押しボタンスイッチである。自動運転スイッチ２２は、ドライバを含むユーザのマニュアル操作により、複数の運転モードを切り替え可能に構成される。

操作デバイス２４は、アクセルペダル、ステアリングホイール、ブレーキペダル、シフトレバー、及び方向指示レバーを含んで構成される。操作デバイス２４には、ドライバによる操作の有無や操作量、操作位置を検出する操作検出センサ２６が取り付けられている。

操作検出センサ２６は、検出結果としてアクセル踏込量（アクセル開度）、ステアリング操作量（操舵量）、ブレーキ踏込量、シフト位置、右左折方向等を車両制御部６０に出力する。

駆動力装置２８は、駆動力ＥＣＵ（電子制御装置；Electronic Control Unit）と、エンジン・駆動モータを含む駆動源から構成される。駆動力装置２８は、車両制御部６０から入力される車両制御値に従って車両の走行駆動力（トルク）を生成し、トランスミッションを介して、あるいは直接的に車輪に伝達する。

操舵装置３０は、ＥＰＳ（電動パワーステアリングシステム）ＥＣＵと、ＥＰＳ装置とから構成される。操舵装置３０は、車両制御部６０から入力される車両制御値に従って車輪（操舵輪）の向きを変更する。

制動装置３２は、例えば、油圧式ブレーキを併用する電動サーボブレーキであって、ブレーキＥＣＵと、ブレーキアクチュエータとから構成される。制動装置３２は、車両制御部６０から入力される車両制御値に従って車輪を制動する。

報知装置３４は、報知ＥＣＵと、表示装置と、音響装置とから構成される。報知装置３４は、制御システム１２（具体的には、走行制御処理部５４）から出力される報知指令に応じて、自動運転又は手動運転に関わる報知動作（後述するＴＯＲを含む）を行う。

ここで、自動運転スイッチ２２が押される度に、「自動運転モード」と「手動運転モード」（非自動運転モード）が順次切り替わるように設定されている。これに代わって、ドライバの意思確認を確実にするため、例えば、２度押しで手動運転モードから自動運転モードに切り替わり、１度押しで自動運転モードから手動運転モードに切り替わるように設定することもできる。

自動運転モードは、ドライバが、操作デバイス２４（具体的には、アクセルペダル、ステアリングホイール及びブレーキペダル）の操作を行わない状態で、車両が制御システム１２による制御下に走行する運転モードである。換言すれば、自動運転モードは、制御システム１２が、逐次作成される行動計画に従って、駆動力装置２８、操舵装置３０、及び制動装置３２の一部又は全部を制御する運転モードである。

なお、ドライバが、自動運転モードの実行中に操作デバイス２４を用いた所定の操作を行うと、自動運転モードが自動的に解除されると共に、運転の自動化レベルが相対的に低い運転モード（手動運転モードを含む）に切り替わる。以下、自動運転から手動運転へ移行させるために、ドライバが自動運転スイッチ２２又は操作デバイス２４を操作することを「オーバーライド操作」ともいう。

制御システム１２は、１つ又は複数のＥＣＵにより構成され、上記した記憶装置４２の他、各種機能実現部を備える。なお、機能実現部は、この実施の形態では、ＣＰＵ（中央処理ユニット）が記憶装置４２に記憶されているプログラムを実行することにより機能が実現されるソフトウエア機能部であるが、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の集積回路からなるハードウエア機能部により実現することもできる。

制御システム１２は、記憶装置４２及び車両制御部６０の他、外界認識部５０と、行動計画作成部５２と、走行制御処理部５４と、情報取得部５６と、軌道生成部５８と、を含んで構成される。

外界認識部５０は、入力系装置群により入力された各種情報（例えば、外界センサ１４からの外界情報）を用いて、車両の両側にあるレーンマーク（白線）を認識し、停止線・信号機の位置情報、又は走行可能領域を含む「静的」な外界認識情報を生成する。また、外界認識部５０は、入力された各種情報を用いて、駐停車車両等の障害物、人・他車両等の交通参加者、又は信号機の灯色を含む「動的」な外界認識情報を生成する。

行動計画作成部５２は、外界認識部５０による認識結果に基づいて走行区間毎の行動計画（イベントの時系列）を作成し、必要に応じて行動計画を更新する。イベントの種類として、例えば、減速、加速、分岐、合流、レーンキープ、レーン変更、追い越し、路外逸脱抑制制御等が挙げられる。ここで、「減速」「加速」は、車両を減速又は加速させるイベントである。「分岐」「合流」は、分岐地点又は合流地点にて車両を円滑に走行させるイベントである。「レーン変更」は、車両の走行レーンを変更させるイベントである。「追い越し」は、車両に前走車両を追い越させるイベントである。

また、「レーンキープ」は、走行レーンを逸脱しないように車両を走行させるイベントであり、走行態様との組み合わせによって細分化される。走行態様として、具体的には、定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行、あるいは障害物回避走行が含まれる。「路外逸脱抑制制御」は、単眼カメラで車線を認識し、自車両が車線を外れそうになると表示とステアリング振動で注意を促し、回避操作がない場合にはステアリングを制御して車線内への復帰を支援する。また、逸脱量が大きいと予測した場合はブレーキも制御し、逸脱を抑制する。

軌道生成部５８は、記憶装置４２から読み出した地図情報４４、予定走行経路情報４６及び自車情報４８を用いて、行動計画作成部５２により作成された行動計画に従う走行軌道（目標挙動の時系列）を生成する。この走行軌道は、具体的には、位置、姿勢角、速度、加速度、曲率、ヨーレート、操舵角をデータ単位とする時系列データセットである。

車両制御部６０は、軌道生成部５８により生成された走行軌道（目標挙動の時系列）に従って、車両を走行制御するための各々の車両制御値を決定する。そして、車両制御部６０は、得られた各々の車両制御値を、駆動力装置２８、操舵装置３０、及び制動装置３２に出力する。

情報取得部５６は、車両の走行環境に関する条件（以下、環境条件）の判定処理に必要な情報を取得する。必要な情報には、具体例として、時間情報（例えば、現在時刻・時間帯・到着予想時刻）、地理情報（例えば、緯度・経度・標高・地形・高低差）、天候情報（例えば、天気・気温・湿度・予報情報）が挙げられる。

一方、走行制御処理部５４は、運転モードの移行処理を行うと共に、行動計画作成部５２、報知装置３４に向けて信号を出力する。具体的には、走行制御処理部５４は、図２に示すように、走行環境取得部６２、レーン判定部６４、レーン判定起動部６６、レーン変更指示部６８、引継要求部７０、レーン変更支援部７２として機能する。

走行環境取得部６２は、自車両１００の走行環境を取得する。この走行環境には、外界認識部５０による直近の認識結果、又は、情報取得部５６からの取得情報（例えば、上記した時間情報・地理情報・天候情報）が含まれる。

レーン判定部６４は、予定走行経路情報４６が示す自車両１００の予定走行経路の先に進入予定の分岐路又は合流路がある場合に、自車両１００が走行するレーンと進入予定の分岐路又は合流路が存在するレーンとが異なるかどうかを判定する（レーン判定）。

分岐路１１０については、例えば図３に示すように、予定走行経路１０２に、例えば走行レーン１０４と追い越しレーン１０６とを有する高速道路の本線１０８が存在し、そのうち、追い越しレーン１０６側に分岐路１１０が存在する場合を想定する。この例では、自車両１００が本線１０８の走行レーン１０４を走行している場合に、自車両１００が走行するレーンと分岐路１１０が存在するレーンとが異なるとして判定する。

合流路１１２としては、例えば図４に示すように、予定走行経路１０２に、例えば第１走行レーン１０４Ａと第１追い越しレーン１０６Ａとを有する高速道路の第１本線１０８Ａと、第２走行レーン１０４Ｂと第２追い越しレーン１０６Ｂとを有する高速道路の第２本線１０８Ｂとが略平行して設置され、そのうち、第１本線１０８Ａの第１追い越しレーン１０６Ａ側に合流路１１２が存在する場合を想定する。この例では、自車両１００が第１本線１０８Ａの第１走行レーン１０４Ａを走行している場合に、自車両１００が走行するレーンと合流路１１２が存在するレーンとが異なるとして判定する。

いずれの場合においても、自車両１００が走行するレーンが分岐路１１０又は合流路１１２の箇所にて終端していないことが挙げられる。すなわち、非渋滞時であれば分岐直前又は合流直前にレーン変更することで分岐又は合流が可能である。しかし、渋滞時には他車両が密集して進入スペースが少なく、分岐路１１０又は合流路１１２の直前でレーン変更ができない可能性がある。その結果、分岐路１１０又は合流路１１２を通過せざるを得ない。これは、走行レーン１０４が終端していないためである。換言すれば、レーンが終端していれば、レーン変更の必要がなく、渋滞していても、渋滞の最後尾に停止することが可能である。

レーン判定起動部６６は、例えば下記（ａ）〜（ｅ）のタイミングでレーン判定部６４を起動し、上述したレーン判定を実施させる。
（ａ） 自車両１００が進入予定の分岐路１１０又は合流路１１２の所定距離手前に到達した時点。
（ｂ） 自車両１００が進入予定の分岐路１１０又は合流路１１２に到達する時点の所定時間前に到達した時点。
（ｃ） 通信装置１６を通じて受信された渋滞情報が更新された時点。
（ｄ） 自車両１００の予定走行経路１０２（特に、進入予定の分岐路１１０又は合流路１１２）が変更された時点。
（ｅ） 通信装置１６を通じて受信された渋滞個所の統計情報を取得し、統計情報に基づき、進入予定の分岐路１１０又は合流路１１２で渋滞が予想される場合。

レーン変更指示部６８は、レーン判定部６４による判定結果がレーン変更を示す判定結果である場合、すなわち、自車両１００が走行するレーンと進入予定の分岐路１１０又は合流路１１２が存在するレーンとが異なる場合に起動され、レーン変更を実施するための指示を行う。すなわち、分岐路１１０又は合流路１１２が存在するレーンに自車両１００が自動運転にてレーン変更を行うように経路設定する。例えば自車両１００を分岐路１１０又は合流路１１２が存在するレーンにレーン変更するための情報を行動計画作成部５２に出力する。これによって、車両制御部６０を介して操舵装置３０、制動装置３２等が制御され、自車両１００は自動運転によって分岐路１１０又は合流路１１２が存在するレーンにレーン変更される。

引継要求部７０は、レーン判定部６４による判定結果がレーン変更を示す判定結果である場合に、レーン変更指示部６８に先立って起動され、走行支援でのレーン変更が困難な場合に、ドライバに対して手動運転への引継ぎ（テイクオーバー）を要求する要求動作を行う。これにより、報知装置３４は、引継要求部７０からの要求動作（報知指令）に応じて、ドライバに対して引継ぎを行うべき旨を報知する。以下、この要求動作から報知動作までの一連の動作のことを「テイクオーバーリクエスト（ＴＯＲ）」という場合がある。

走行支援でのレーン変更が困難な場合とは、例えば以下の場合が挙げられる。
（ｉ） 自車両１００から進入予定の分岐路１１０又は合流路１１２までの距離が短い（例えば３０ｍ未満）。
（ｉｉ） 自車両１００が分岐路１１０又は合流路１１２の所定距離手前に到達した時点で分岐路１１０又は合流路１１２が渋滞していることが予想される場合。
（ｉｉｉ） 自車両１００が分岐路１１０又は合流路１１２に到達する時点の所定時間前に到達した時点で分岐路１１０又は合流路１１２が渋滞していることが予想される場合。

レーン変更支援部７２は、上述のような走行支援でのレーン変更が困難な場合に、レーン変更に先立って自車両１００をレーン変更し易い挙動（車速、操舵角等）に制御する。

具体的には、例えば下記（１）〜（３）のいずれかを行うための情報を行動計画作成部５２に出力する。
（１） 渋滞が予測される箇所の所定距離手前（又は所定時間前）から目標車速を所定値減少させる。これは、レーン変更後に渋滞の最後尾に停止し易くするためである。
（２） 目標操舵角の操舵角規制を通常時より緩和する。通常の自動運転中では、最大操舵角を制限しているが、レーン変更の際に一時的に最大操舵角の制限を緩和することで、レーン変更後に渋滞の最後尾に停止し易くなる。
（３） レーン変更時の目標車速を通常時より増加、あるいは加速制御によって加速する。レーン変更をし易くするためである。

次に、本実施の形態に係る車両制御装置１０の処理動作について図５を参照しながら説明する。

先ず、ステップＳ１において、走行制御処理部５４は、自動運転モードが「オン」であるか否かを判別する。自動運転モードでない、すなわち、手動運転であれば（ステップＳ１：ＮＯ）、ステップＳ２に進み、車両制御装置１０は、自車両１００の手動運転を継続し、一定期間経過後にステップＳ１に戻る。一方、自動運転モードであると判別された場合、すなわち、自車両１００が行動計画を基に走行中である場合は（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、レーン判定起動部６６は、レーン判定のための情報を入手する。情報としては、自車両１００の現在位置、進入すべき分岐路１１０又は合流路１１２の位置、自車両１００の車速、渋滞情報の更新の有無、予定走行経路１０２の変更の有無、渋滞個所の統計情報等が挙げられる。渋滞個所の統計情報としては、例えば時期（季節や月等）や時間帯に応じた分岐路１１０又は合流路１１２の渋滞状況等が挙げられる。

ステップＳ４において、レーン判定起動部６６は、入手した各情報に基づいて、現在の時点が上述したレーン判定部６４を起動するタイミング（ａ）〜（ｅ）のいずれかに該当するかどうかを判定する。

該当すれば（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５に進み、レーン判定起動部６６は、レーン判定部６４を起動する。レーン判定部６４は、自車両１００が走行するレーンと進入予定の分岐路１１０又は合流路１１２が存在するレーンとが異なるかどうかを判定する。

レーンが異なる場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）は、先ず、ステップＳ７において、引継要求部７０は、走行支援でのレーン変更が困難であるか否かを判別する。この判別は、上述した（ｉ）〜（ｉｉｉ）等に該当するかどうかで行われる。

レーン変更が困難でなければ（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ８に進み、レーン変更指示部６８は、レーン変更を実施するための指示を行う。例えばレーン変更指示部６８は、自車両１００を、進入予定の分岐路１１０又は合流路１１２が存在するレーンにレーン変更するための情報を行動計画作成部５２に出力する。

その後、ステップＳ９において、自動運転によるレーン変更が行われる。すなわち、車両制御部６０を介して例えば制動装置３２等が制御され、自車両１００は分岐路１１０又は合流路１１２が存在するレーンにレーン変更される。このとき、レーン変更支援部７２による上述した（１）〜（３）等による支援も実施される。

その後、ステップＳ１０において、走行制御処理部５４は、レーン変更が終了したか否かを判別する。レーン変更が終了していなければ（Ｓ１０：ＮＯ）、ステップＳ９に戻り、ステップＳ９以降の処理を繰り返す。ステップＳ１０において、レーン変更が終了したと判別された段階で（Ｓ１０：ＹＥＳ）、一定期間経過後にステップＳ１に戻る。

一方、上記ステップＳ７において、レーン変更が困難であると判別された場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）は、図６のステップＳ１１に進み、ドライバに対して手動運転の引継ぎ要求（ＴＯＲ）が行われる。

その後、ステップＳ１２において、運転者による手動運転への引継ぎが完了したかどうかを監視し、ハンドル操作又はアクセル操作、さらにはドライバ状態を監視（車室内でドライバの状態をカメラで確認）する。

ステップＳ１３において、ドライバが手動運転を実行、もしくは実行可能な状態になったことを検出した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、自動運転モードを終了し、手動運転に引き継ぐ。ステップＳ１１でのＴＯＲに基づいてステップＳ１３で手動運転に切り替わる際に、完全に手動でドライバにハンドル操作させてもよいし、自動レーンチェンジの運転支援で、例えばドライバによるウィンカ操作に基づいて、分岐路１１０又は合流路１１２がある追い越しレーン１０６へのレーン変更を開始、実施するようにしてもよい。その後、所定時間経過後に、図５のステップＳ１に戻る。

なお、自動レーンチェンジを含めたのは、ドライバのウィンカ操作をトリガにレーン変更を行うので、自動化の度合いが高い自動運転では、レーン変更を行うのが難しいタイミングでも、ドライバがタイミングを見計らってレーン変更させることも考えられるからである。

上記ステップＳ１３での判別において、ドライバがＴＯＲを受けてから所定時間経過あるいはＴＯＲを受けてから所定距離走行しても、ドライバが運転を引き継がない場合には、ステップＳ１４に進み、縮退制御を実施する。縮退制御とは、ハザードランプを点灯し、自動ブレーキで車両停止又は車両停止を保持する。また、車両を停止させる際に、操舵制御で路肩寄せ、もしくは高速道路の追い越しレーンから走行レーンへの車線変更という内容の少なくとも一つを実施する。

図５のステップＳ６でのレーン判定の結果、自車両が走行するレーンと進入予定の分岐路又は合流路が存在するレーンとが同じであると判定された場合（ステップＳ６：ＮＯ）又は上記ステップＳ４において、現在の時点がレーン判定部６４を起動するタイミングでないと判別された場合は（ステップＳ４：ＮＯ）、レーン判定部６４は、ステップＳ１５に進み、現在のレーンでの自動運転による走行を継続する。その後、所定時間経過後に、ステップＳ１に戻る。

このように、本実施の形態に係る車両制御装置１０は、自車両１００の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置であって、自車両１００の予定走行経路１０２に分岐路１１０又は合流路１１２がある場合に、自車両１００が走行するレーンと分岐路１１０又は合流路１１２が存在するレーンとが異なるかどうかを判定（レーン判定）するレーン判定部６４と、レーン判定部６４が、自車両１００が走行するレーンと分岐路１１０又は合流路１１２が存在するレーンとが異なると判定した場合に、分岐路１１０又は合流路１１２が存在するレーンに自車両１００が自動的にレーン変更を行うように経路設定するレーン変更指示部６８とを有する。

これにより、分岐路１１０又は合流路１１２に差し掛かる前であっても、できるだけ自動運転を継続しつつ、レーン変更を行うことができ、自動運転としての商品性を高めることができる。

本実施の形態において、レーン判定部６４は、自車両１００が分岐路１１０又は合流路１１２の所定距離手前に到達した時点、もしくは自車両１００が分岐路１１０又は合流路１１２に到達する時点の所定時間前に到達した時点で、レーン判定を実施してもよい。

これにより、分岐路１１０又は合流路１１２で例えば渋滞が生じていた場合に、事前に、自車両１００を分岐路１１０又は合流路１１２が存在するレーンにレーン変更することができる。

本実施の形態において、自車両１００は、通信による渋滞情報を受信する手段（通信装置１６）を有し、レーン判定部６４は、渋滞情報が更新された際に、レーン判定を実施してもよい。

これにより、分岐路１１０又は合流路１１２で渋滞が生じていた場合に、事前に、自車両１００を分岐路１１０又は合流路１１２が存在するレーンにレーン変更することができる。もちろん、渋滞が生じていない場合は、予め設定された行動計画に従って、自動運転が継続される。

本実施の形態において、レーン判定部６４は、自車両１００の予定走行経路１０２が変更された際に、レーン判定を実施してもよい。

これにより、目標にしていた分岐路１１０又は合流路１１２が変更になることに伴い、自車両１００が走行するレーンと変更後の分岐路１１０又は合流路１１２が存在するレーンとが異なるかどうかが判定される。つまり、自車両１００の予定走行経路１０２が変更されても、それに応じてレーン変更のタイミングが適宜設定されていくため、自動運転をより長く継続させることができ、自動運転としての商品性をより一層高めることができる。

本実施の形態において、自車両１００の予定走行経路１０２に走行レーン１０４と追い越しレーン１０６が存在し、且つ、自車両１００の予定走行経路１０２に分岐路１１０がある場合であって、レーン判定部６４が、自車両１００が走行レーン１０４を走行し、分岐路１１０が追い越しレーン１０６に存在すると判定した場合に、予定走行経路１０２に、自車両１００を追い越しレーン１０６にレーン変更するための行動計画を設定し、自動運転を続行してもよい。

これにより、自車両１００が走行レーン１０４を走行中、その先の追い越しレーン１０６側に存在する分岐路１１０で例えば渋滞が生じていた場合に、事前に、自車両１００を追い越しレーン１０６にレーン変更することができる。

本実施の形態において、自車両１００は、通信による渋滞情報を受信する手段（通信装置１６）を有し、レーン判定部６４は、自車両１００が分岐路１１０又は合流路１１２の所定距離手前に到達した時点、もしくは自車両１００が分岐路１１０又は合流路１１２に到達する時点の所定時間前に到達した時点で、渋滞情報を受信する手段により、分岐路１１０又は合流路１１２が渋滞していることが予測される場合には、自車両１００をレーン変更し易い挙動に自動的に制御する車両制御部６０を備えてもよい。

これにより、自動運転をレーン変更し易い挙動にすることで、渋滞しているところに到達する前に、自動的にレーン変更を容易に行うことができる。

本実施の形態において、車両制御部６０は、分岐路１１０又は合流路１１２が渋滞していることが予測された場合、予測される前に比べて、車速、加速、減速、操舵量のいずれかを減少又は増加させてもよい。

これにより、レーン変更し易くなり、レーン変更後に渋滞の最後尾に停止し易くなる。増加を含めたのは、加速等する方がレーン変更し易い場合もあるからである。

なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

例えば図７に示すように、レーン判定部６４が、自車両１００が追い越しレーン１０６を走行し、分岐路１１０又は合流路１１２が走行レーン１０４に存在すると判定した場合に、予定走行経路１０２に、自車両１００を走行レーン１０４にレーン変更するための行動計画を設定し、自動運転を続行してもよい。

このとき、分岐路１１０又は合流路１１２で渋滞している距離が長い場合、分岐路１１０又は合流路１１２に渋滞している車両が納まりきらず、通常の走行レーン１０４にまで溢れて渋滞することが考えられる。

このような場合、図８Ａに示すように、多くの車両は路肩に寄せて渋滞待ちすることが通常である。しかし、自動運転の場合、基本的には車線中心付近を走行するよう制御され、例えば路外逸脱抑制制御によって、路外逸脱しない方向に制御されている。

このため、上述のようなシーンで、自車両１００が渋滞末尾についても、自車両１００が車線中心で渋滞待ちをしてしまい、後続の直進車両の交通を阻害する虞がある。

そこで、渋滞の長さが分岐路１１０又は合流路１１２の長さを超えると予想される場合、図８Ｂに示すように、自車両１００が渋滞末尾につく際に、自動運転、あるいは自動運転中に作動する運転支援において、路外逸脱抑制制御を緩和し、路肩側に自車両１００を寄せることを許容するようにしてもよい。これにより、後続車両の交通を阻害することなく、渋滞待ちが可能となる。

また、図３及び図４の例では、自車両１００が走行レーン１０４を走行中、その先の追い越しレーン１０６側に存在する分岐路１１０又は合流路１１２で例えば渋滞が生じていた場合に、事前に、自車両１００を追い越しレーン１０６にレーン変更するようにしている。また、図７の例では、自車両１００が追い越しレーン１０６を走行中、その先の走行レーン１０４側に存在する分岐路１１０又は合流路１１２で例えば渋滞が生じていた場合に、事前に、自車両１００を走行レーン１０４にレーン変更するようにしている。

上述のようなレーン変更前あるいはレーン変更後に、分岐路１１０又は合流路１１２の長さを超えて分岐待ち、合流待ちの渋滞が予想される場合、行動計画における経路を書き換え、上記分岐路１１０又は合流路１１２を避けるルートに変更してもよい。このとき、分岐路１１０又は合流路１１２の手前でドライバにルート変更してもよいかの許諾を求めてもよい。

これにより、路肩に寄せるといった特殊な自動運転制御を行うことがないため、自動運転を実行するのが困難なシーンを避けることができ、自動運転の継続が容易になり、自動運転を行う車両としての商品価値を高めることができる。

１０…車両制御装置 １２…制御システム
１６…通信装置 ４６…予定走行経路情報
５２…行動計画作成部 ５４…走行制御処理部
６４…レーン判定部 ６６…レーン判定起動部
６８…レーン変更指示部 ７０…引継要求部
７２…レーン変更支援部 １００…自車両
１０２…予定走行経路 １０４…走行レーン
１０４Ａ…第１走行レーン １０４Ｂ…第２走行レーン
１０６…追い越しレーン １０６Ａ…第１追い越しレーン
１０６Ｂ…第２追い越しレーン １０８…本線
１０８Ａ…第１本線 １０８Ｂ…第２本線
１１０…分岐路 １１２…合流路

Claims (9)

1. 自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置であって、
   自車両の予定走行経路に分岐路又は合流路がある場合に、前記自車両が走行するレーンと前記分岐路又は前記合流路が存在するレーンとが異なるかどうかを判定するレーン判定部と、
   前記レーン判定部が、前記自車両が走行するレーンと前記分岐路又は前記合流路が存在するレーンとが異なると判定した場合に、前記分岐路又は前記合流路が存在するレーンに前記自車両が自動的にレーン変更を行うように経路設定するレーン変更指示部とを有すること
   を特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１記載の車両制御装置において、
   前記レーン判定部は、前記自車両が前記分岐路又は前記合流路の所定距離手前に到達した時点、もしくは前記自車両が前記分岐路又は前記合流路に到達する時点の所定時間前に到達した時点で、前記判定を実施することを特徴とすること
   を特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１記載の車両制御装置において、
   前記自車両は、通信による渋滞情報を受信する手段を有し、
   前記レーン判定部は、前記渋滞情報が更新された際に、前記判定を実施すること
   を特徴とする車両制御装置。
4. 請求項１記載の車両制御装置において、
   前記レーン判定部は、前記自車両の予定走行経路が変更された際に、前記判定を実施すること
   を特徴とする車両制御装置。
5. 請求項１記載の車両制御装置において、
   前記自車両の予定走行経路に走行レーンと追い越しレーンが存在し、且つ、前記自車両の予定走行経路に前記分岐路がある場合であって、
   前記レーン判定部が、前記自車両が前記走行レーンを走行し、前記分岐路が前記追い越しレーンに存在すると判定した場合に、前記予定走行経路に、前記自車両を前記追い越しレーンにレーン変更するための行動計画を設定し、自動運転を続行すること
   を特徴とする車両制御装置。
6. 請求項１記載の車両制御装置において、
   前記自車両は、通信による渋滞情報を受信する手段を有し、
   前記レーン判定部は、前記自車両が前記分岐路又は前記合流路の所定距離手前に到達した時点、もしくは前記自車両が前記分岐路又は前記合流路に到達する時点の所定時間前に到達した時点で、
   前記渋滞情報を受信する手段により、前記分岐路又は前記合流路が渋滞していることが予測される場合には、
   前記自車両をレーン変更し易い挙動に自動的に制御する車両制御部を備えること
   を特徴とする車両制御装置。
7. 請求項６記載の車両制御装置において、
   前記車両制御部は、前記分岐路又は前記合流路が渋滞していることが予測された場合、予測される前に比べて、車速、加速、減速、操舵量のいずれかを減少又は増加させること
   を特徴とする車両制御装置。
8. 請求項１記載の車両制御装置において、
   少なくとも道路に沿って自動的に前記自車両を走行させる際に、前記自車両が路外に逸脱するのを抑制する路外逸脱抑制制御を行う路外逸脱抑制制御部をさらに備え、
   前記自車両は、通信による渋滞情報を受信する手段を有し、
   前記レーン判定部は、前記自車両が前記分岐路又は前記合流路の所定距離手前に到達した時点、もしくは前記自車両が前記分岐路又は前記合流路に到達する時点の所定時間前に到達した時点で、
   前記渋滞情報を受信する手段により受信した情報に基づき、前記分岐路又は前記合流路の道路の長さよりも渋滞距離が長い場合には、
   前記路外逸脱抑制制御部による路外逸脱抑制制御を緩和すること
   を特徴とする車両制御装置。
9. 請求項１記載の車両制御装置において、
   自車両の走行経路を設定する走行経路設定部と、
   通信により渋滞情報を受信する手段とを有し、
   前記レーン判定部は、前記自車両が前記分岐路又は前記合流路の所定距離手前に到達した時点、もしくは前記自車両が前記分岐路又は前記合流路に到達する時点の所定時間前に到達した時点で、
   前記渋滞情報を受信する手段により受信した情報に基づき、前記分岐路又は前記合流路の道路の長さよりも渋滞距離が長い場合には、
   前記走行経路設定部により、前記分岐路又は前記合流路を避ける走行経路に変更すること
   を特徴とする車両制御装置。

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