JP2019153039A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接車線から自車線に割り込んできた他車両との干渉を回避することができる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置は、自車両の周辺に存在する物体を認識し、認識された物体のなかから、隣接車線から自車線に割り込んでくる可能性のある監視対象車両を検出する。そして、監視対象車両の隣接車線の流れに対する所定の相対的動作が検知された場合、車両制御装置は、監視対象車両の割り込みに備えるための回避準備を実行する。回避準備の実行後、監視対象車両の自車両に対する所定の相対的動作が検知された場合、車両制御装置は、監視対象車両と自車両との干渉を回避するための回避動作を実行する。【選択図】図３

Description

本発明は車両制御装置に関し、特に、車線変更を許容された道路を自律走行可能な車両に用いて好適な車両制御装置に関する。

特許文献１には、自車両が走行する走行車線と合流車線とが合流する合流地点において、合流車線から走行車線に割り込んでくる合流車両が存在する場合の車両制御に関する技術が開示されている。この文献に開示された従来技術によれば、合流車両が一定速度で走行すると仮定した場合において円滑な合流のために必要な自車両の減速度と、自車両が一定車速で走行すると仮定した場合において円滑な合流のために必要な合流車両の減速度とが比較される。そして、その比較結果より自車両が合流車両よりも先に行くべきかの行動判断が行われる。

特開２０１７−１３２４０８号公報

自車線に他車両が割り込んでくるシーンとしては様々なシーンが想定される。例えば、一般的な割り込みのシーンとして、並行する２つの車線間において、隣接車線を走行している他車両が自車線に割り込んでくるシーンを挙げることができる。しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、割り込みのシーンが走行車線と合流車線との合流地点に限定されている。隣接車線から自車線に他車両が割り込んでくるシーンに対応した行動判断については、特許文献１には開示されていない。

行動判断の一つの方法としては、例えば、隣接車線を走行する他車両の横位置の変化に基づいて減速制御等の回避動作を開始することが考えられる。しかし、横位置の変化の検出精度は低いため、この例による方法では回避動作が遅れてしまい、割り込んできた他車両と自車両との間に十分な安全マージンを確保できない可能性がある。

本発明は、隣接車線から自車線に割り込んできた他車両との干渉を回避す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。

隣接車線を走行する他車両が自車線へ割り込みをしようとする場合、走行車線への横移動を開始する前に、隣接車線の流れ方向において特徴的な動きを起こす。その動きを検知したら先ずは回避準備を実行し、隣接車線を走行する他車両が割り込み体勢に入ったことを検知したら回避動作を実行することにより、早すぎる回避動作や急な回避動作によって乗員に違和感を与えることなく、隣接車線から自車線に割り込んできた他車両と自車両との干渉を回避することが可能となる。

そこで、本発明に係る車両制御装置は、自車両の周辺に存在する物体を認識する物体認識部と、監視対象車両検出部と、回避準備実行部と、回避動作実行部とを備える。監視対象車両検出部は、物体認識部で認識された物体のなかから、隣接車線から自車線に割り込んでくる可能性のある監視対象車両を検出するように構成される。回避準備実行部は、監視対象車両の隣接車線の流れに対する所定の相対的動作が検知された場合、監視対象車両の割り込みに備えるための回避準備を実行するように構成される。回避動作実行部は、回避準備の実行後、監視対象車両の自車両に対する所定の相対的動作が検知された場合、監視対象車両と自車両との干渉を回避するための回避動作を実行するように構成される。

上記のように構成される車両制御装置によれば、監視対象車両の隣接車線の流れに対する相対的動作と、監視対象車両の自車両に対する相対的動作とに基づいて行動判断が行われるので、監視対象車両の横移動に基づく行動判断に比較して判断の遅れは少ない。監視対象車両の隣接車線の流れに対する相対的動作からは、監視対象車両の自車線への割り込みを予測することができ、監視対象車両の自車両に対する相対的動作からは、監視対象車両が割り込み体勢に入ったことを予測することができる。そして、監視対象車両の自車線への割り込みが予測されたら先ずは回避準備を実行し、監視対象車両が割り込み体勢に入ったことが予測されたら回避動作を実行するという２段階の行動がとられることにより、早すぎる回避動作や急な回避動作によって乗員に違和感を与えることなく、割り込んできた監視対象車両と自車両との干渉を回避して円滑な交通を維持することができる。

回避準備実行部は、監視対象車両が隣接車線の群車速より速い車速からさらに加速したことを、監視対象車両の隣接車線の流れに対する所定の相対的動作として検知してもよい。また、回避準備実行部は、監視対象車両が隣接車線の群車速より遅い車速からさらに減速したことを、監視対象車両の隣接車線の流れに対する所定の相対的動作として検知してもよい。

回避準備実行部は、監視対象車両が隣接車線上の前方車両との間の車間距離を基準範囲よりも空けていることを、監視対象車両の隣接車線の流れに対する所定の相対的動作として検知してもよい。また、回避準備実行部は、監視対象車両が隣接車線上の前方車両との間の車間距離を基準範囲よりも詰めていることを、監視対象車両の隣接車線の流れに対する所定の相対的動作として検知してもよい。

回避動作実行部は、監視対象車両がその車速を自車両の車速に合わせてきたことを、監視対象車両の自車両に対する所定の相対的動作として検知してもよい。また、回避動作実行部は、監視対象車両が自車両に対して一定の車間距離に所定時間以上滞在していることを、監視対象車両の自車両に対する所定の相対的動作として検知してもよい。

本発明に係る車両制御装置は、隣接車線に設定された並走判定領域内に並走判定時間以上滞在する他車両が検出された場合、他車両との並走を回避するように自車両の運転を制御する並走回避制御部をさらに備えてもよい。車両制御装置が並走回避制御部を備える場合、回避準備実行部は、監視対象車両の隣接車線の流れに対する所定の相対的動作が検知された場合、並走判定領域を隣接車線の車線方向に拡大するとともに並走判定時間を短縮することを回避準備として実行してもよい。そして、回避動作実行部は、監視対象車両が並走判定領域内に並走判定時間以上滞在していることを、監視対象車両の自車両に対する所定の相対的動作として検知してもよい。

監視対象車両検出部は、隣接車線上において自車両の斜め前方を走行している車両を前記監視対象車両として検出してもよい。また、監視対象車両検出部は、隣接車線上に設定された自車両の真横を含む監視領域内を走行している車両を監視対象車両として検出してもよい。

回避動作実行部は、自車両と自車線上の先行車両との車間距離が第１基準距離よりも空いており、且つ、自車両と隣接車線上の隣接先行車両との車間距離が第２基準距離よりも空いている場合において、隣接車線上を後方より隣接車線の群車速より速い車速で車両が接近し、当該車両の隣接車線上の前方車両に対するＴＴＣ（衝突余裕時間）が所定値以下になった場合、回避準備が実行されることを待たずに回避動作を即実行してもよい。

以上述べたように、本発明に係る車両制御装置によれば、隣接車線を走行する他車両の自車線への割り込みが予測されたら先ずは回避準備を実行し、隣接車線を走行する他車両が割り込み体勢に入ったことが予測されたら回避動作を実行するという２段階の行動をとることにより、早すぎる回避動作や急な回避動作によって乗員に違和感を与えることなく、隣接車線をから自車線に割り込んできた他車両と自車両との干渉を回避して円滑な交通を維持することができる。

本発明の実施の形態１に係る車両制御装置が適用された車両の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る車両制御装置としてのＥＣＵの機能を示すブロック図である。 本発明が適用される、隣接車線から自車線へ他車両が割り込んでくるシーンについて説明する図である。 回避準備が実行される、監視対象車両の隣接車線の流れに対する相対的動作の一例を説明する図である。 回避準備が実行される、監視対象車両の隣接車線の流れに対する相対的動作の一例を説明する図である。 回避準備が実行される、監視対象車両の隣接車線の流れに対する相対的動作の一例を説明する図である。 回避準備が実行される、監視対象車両の隣接車線の流れに対する相対的動作の一例を説明する図である。 回避準備の実行後に回避動作が実行される、監視対象車両の自車両に対する相対的動作の一例を説明する図である。 回避準備の実行後に回避動作が実行される、監視対象車両の自車両に対する相対的動作の一例を説明する図である。 本発明の実施の形態１に係る車両制御装置により実行される回避準備の例と対応する回避動作について説明する図である。 回避準備の実行を待つことなく回避動作が実行される、監視対象車両の動作の一例を説明する図である。 本発明の実施の形態１に係る車両制御装置により実行される回避制御のルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る車両制御装置としてのＥＣＵの機能を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る車両制御装置により実行される並走回避制御を説明する図である。 本発明の実施の形態２に係る車両制御装置により実行される回避準備を説明する図である。 本発明の実施の形態２に係る車両制御装置により実行される回避制御のルーチンを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数にこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

１．実施の形態１
１−１．車両の構成
本発明の実施の形態に係る車両制御装置は、例えばＳＡＥ（Society of Automotive Engineers）のレベル定義においてレベル２以上の自動運転レベルを実現する車両制御装置である。本発明の実施の形態に係る車両制御装置は、図１に示す概略構成を有する車両に適用される。

図１に示すように、車両２は、自動運転のための情報の取得手段としてＧＰＳユニット２０、地図情報ユニット２２、カメラ２４、レーダ２６、及びＬＩＤＡＲ２８を備える。これらは、車両制御装置としての電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと表記する）３０に電気的に接続されている。

ＧＰＳユニット２０は、ＧＰＳ信号に基づいて自車両の現在位置を示す位置情報を取得する手段である。ＥＣＵ３０は、ＧＰＳユニット２０から提供される位置情報に基づいて、車両２の現在位置を知ることができる。地図情報ユニット２２は、例えば、車両に搭載されたＨＤＤやＳＳＤ等のストレージ内に形成されている。地図情報ユニット２２が有する地図情報には、道路の位置、道路の形状、車線構造等の各種の情報が含まれる。

カメラ２４は、車両２の周囲を撮影して得られた画像情報をＥＣＵ３０へ送信する。ＥＣＵ３０は、カメラ２４から送信された画像情報に対して公知の画像処理を施すことにより、車両２の周辺に存在する他車両や、白線を含む道路境界線を認識することができる。レーダ２６は、車両２に搭載されるミリ波レーダ装置である。レーダ２６からＥＣＵ３０へは、車両２に対する他車両の相対位置及び相対速度が反映された他車両情報が送信される。ＬＩＤＡＲ２８は、車両２に搭載されるＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）装置である。ＬＩＤＡＲ２８からＥＣＵ３０へは、少なくとも車両２に対する他車両の相対位置が反映された他車両情報が送信される。ＥＣＵ３０は、レーダ２６やＬＩＤＡＲ２８から送信された他車両情報に基づいて、車両２の周辺に存在する他車両やその他の物体の相対位置や相対速度を認識することができる。

カメラ２４、レーダ２６、及びＬＩＤＡＲ２８は、車両２の外部状況に関する情報を取得するための自律センサである。これらの自律センサ２４，２６，２８とは別に、車両２には、車両２の運動状態に関する情報を取得する図示しない車両センサが設けられている。車両センサには、例えば車輪の回転速度から車両の走行速度を計測する速度センサ、車両に作用する加速度を計測する加速度センサ、車両の旋回角速度を計測するヨーレートセンサ、操舵角を計測する操舵角センサ等が含まれる。

車両２には、車両２を操舵するための操舵アクチュエータ４、車両２を減速させるための制動アクチュエータ６、及び車両２を加速させるための駆動アクチュエータ８が設けられている。操舵アクチュエータ４には、例えば、パワーステアリングシステム、ステアバイワイヤ操舵システム、後輪操舵システムが含まれる。制動アクチュエータ６には、例えば、油圧ブレーキ、電力回生ブレーキが含まれる。駆動アクチュエータ８には、例えば、エンジン、ＥＶシステム、ハイブリッドシステム、燃料電池システムが含まれる。

また、車両２には、通知ユニット１０が設けられている。通知ユニット１０は、例えば、外部から視覚的に認識可能な表示装置であるウインカ或いはブレーキランプである。通知ユニット１０は、ＥＣＵ３０から送信される制御指令値に基づいて、車両２の行動判断に関する情報を車両２の周辺に位置している他車両へ通知する。

ＥＣＵ３０は、少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリを有する。メモリには、マップを含む各種のデータや各種のプログラムが記憶されている。メモリに記憶されているプログラムが読み出されてプロセッサで実行されることで、ＥＣＵ３０には様々な機能が実現される。なお、車両制御装置を構成するＥＣＵ３０は、複数のＥＣＵの集合であってもよい。

１−２．車両制御装置としてのＥＣＵの機能
１−２−１．ＥＣＵの機能の詳細
図２は、本実施の形態に係る車両制御装置としてのＥＣＵ３０の機能の一部を示すブロック図である。図２には、ＥＣＵ３０が有する種々の機能のうち、隣接車線から自車線に割り込んできた他車両との干渉の回避に関係する機能が抽出されてブロックで表現されている。ＥＣＵ３０はその他にも様々な機能を備えているが、それらについての図示は省略されている。ＥＣＵ３０は、隣接車線から自車線に割り込んでくる可能性のある車両を検出し、当該車両の隣接車線の流れに対する相対的動作と、当該車両の自車両に対する相対的動作とに基づいて干渉回避のための行動判断を行う機能を有する。この機能は、ＥＣＵ３０が備える物体認識部３２、監視対象車両検出部３４、回避準備実行部３６、回避動作実行部３８により実現される。ただし、これらは、ＥＣＵ３０内にハードウェアとして存在するものではなく、メモリに記憶されたプログラムがプロセッサで実行されたときにソフトウェア的に実現される。以下、車両制御装置としてのＥＣＵ３０の機能について図を参照しながら説明する。

物体認識部３２は、カメラ２４、レーダ２６、或いはＬＩＤＡＲ２８からの情報をもとに自車両の周辺に存在する物体を認識する。物体認識は、これらの自律センサ２４，２６，２８の何れか１つの情報に基づいて行ってもよいし、複数の自律センサ２４，２６，２８を組み合わせたセンサフュージョンによって物体認識を行ってもよい。物体認識では、物体の種別、例えば、当該物体が移動体なのか静止物なのかが判断され、移動体であるならばその位置と速度の計算が行われる。移動体の位置と速度は、例えば、自車両を中心にして自車両の幅方向を横軸とし進行方向を縦軸とする基準座標系において計算される。

監視対象車両検出部３４は、物体認識部３２で認識された物体のなかから、隣接車線から自車線に割り込んでくる可能性のある監視対象車両を検出する。具体例について図３を用いて説明する。図３には、第１走行車線７１と第２走行車線７２と追越車線７３とを有する片側３車線の道路において、第２走行車線７２を自車両５１及び先行車両５２が走行し、追越車線７３を３台の車両６１，６２，６３が走行している様子が描かれている。物体認識部３２では、先行車両５２と追越車線７３の３台の車両６１，６２，６３が認識されている。物体認識部３２で認識されている車両のうち、車両６１は、図中に矢印で示すように、隣接車線である追越車線７３から自車線である第２走行車線７２へ車線変更し、自車両５１の前に割り込んでくる可能性がある。

そこで、監視対象車両検出部３４は、追越車線７３を走行している車両６１、すなわち、自車両５１の斜め前方を走行している車両６１を監視対象車両として検出する。自車両５１の斜め前方に相当する範囲に複数の車両が存在する場合には、それら複数の車両のそれぞれを監視対象車両として検出してもよい。また、隣接車線である追越車線７３上に自車両５１の真横から斜め前方まで広がる監視領域８０を設定し、監視領域８０内を走行している車両を監視対象車両として検出してもよい。監視領域８０は、追越車線７３を走行している車両の群車速に応じて拡大或いは短縮してもよい。

回避準備実行部３６は、監視対象車両検出部３４で検出された監視対象車両の隣接車線の流れに対する所定の相対的動作を検知する。自車線へ割り込みをしようとする隣接車両は、自車線への横移動を開始する前に、隣接車線の流れ方向において特徴的な動きを起こす、ということが分かっている。その特徴的な動きは、隣接車線の流れに対する所定の相対的動作として検知することができる。早すぎる回避動作や急な回避動作は乗員に違和感を与えてしまうので、ＥＣＵ３０は、隣接車線の流れに対する所定の相対的動作を検知した場合、先ずは、回避準備実行部３６において監視対象車両の割り込みに備えるための回避準備を実行する。回避準備の具体的内容については追って詳細に説明するものとし、以下では、回避準備の実行の条件となる相対的動作について具体例を挙げて説明する。

図４及び図５には、自車線７２を自車両５１及び先行車両５２が走行し、隣接車線７３を３台の車両６１，６２，６３が走行している様子が描かれている。図中の各片矢印の長さは、各車両の車速の大きさを表している。

図４に示す例では、自車両５１の斜め前方を走行する車両６１が監視対象車両であり、監視対象車両６１の車速は隣接車線７３の群車速、すなわち、隣接車線７３を走行する車両の平均車速よりも速い。この状態で監視対象車両６１がさらに加速した場合は、監視対象車両６１が自車両５１の前に割り込もうとしている可能性は高い。そこで、回避準備実行部３６は、監視対象車両６１が隣接車線７３の群車速より速い車速からさらに加速したことを、監視対象車両６１の隣接車線７３の流れに対する所定の相対的動作として検知する。なお、このケースでの割り込みは、隣接車線７３の群車速が自車両５１の車速より遅い場合に起こりやすいと考えられる。

図５に示す例では、自車両５１の斜め前方を走行する車両６１が監視対象車両であり、監視対象車両６１の車速は隣接車線７３の群車速、すなわち、隣接車線７３を走行する車両の平均車速よりも遅い。この状態で監視対象車両６１がさらに減速した場合は、監視対象車両６１が自車両５１の前に割り込もうとしている可能性は高い。そこで、回避準備実行部３６は、監視対象車両６１が隣接車線７３の群車速より遅い車速からさらに減速したことを、監視対象車両６１の隣接車線７３の流れに対する所定の相対的動作として検知する。なお、このケースでの割り込みは、隣接車線７３の群車速が自車両５１の車速より速い場合に起こりやすいと考えられる。

図６及び図７には、自車線７２を自車両５１及び先行車両５２が走行し、隣接車線７３を３台の車両６１，６２，６３が走行している様子が描かれている。図中の両矢印の長さは、監視対象車両６１とその前方車両６２との間の車間距離の大きさを表している。

図６に示す例では、自車両５１の斜め前方を走行する車両６１が監視対象車両であり、監視対象車両６１は前方車両６２に対して車間距離を大きく空けている。車間距離には、衝突防止と円滑な交通の観点から適切な範囲が存在する。ＥＣＵ３０には、その適切な範囲が基準範囲として記憶されている。ただし、基準範囲は監視対象車両６１の車速によって変わり、車速が大きいほど基準範囲は広く且つ監視対象車両６１から遠い距離に設定される。普通であれば、ドライバは、交通の流れを妨げることや隣接車線からの割り込みを誘引することがないように前方車両との車間距離を空けすぎないようにする。よって、監視対象車両６１が車間距離を基準範囲よりも空けている場合は、監視対象車両６１が自車両５１の前に割り込もうとしている可能性は高い。そこで、回避準備実行部３６は、監視対象車両６１がその前方車両６２との車間距離を基準範囲よりも空けていることを、監視対象車両６１の隣接車線７３の流れに対する所定の相対的動作として検知する。

図７に示す例では、自車両５１の斜め前方を走行する車両６１が監視対象車両であり、監視対象車両６１は前方車両６２に対して車間距離を詰めている。普通であれば、ドライバは、衝突を防止するために前方車両との車間距離を詰めすぎないようにする。よって、監視対象車両６１が車間距離を基準範囲よりも詰めている場合は、監視対象車両６１が自車両５１の前に割り込もうとしている可能性は高い。そこで、回避準備実行部３６は、監視対象車両６１がその前方車両６２との車間距離を基準範囲よりも詰めていることを、監視対象車両６１の隣接車線７３の流れに対する所定の相対的動作として検知する。

回避動作実行部３８は、回避準備実行部３６による回避準備の実行後、監視対象車両が割り込み体勢に入ったことが予測されたら、監視対象車両と自車両との干渉を回避するための回避動作を実行する。監視対象車両が割り込み体勢に入ったことは、監視対象車両の自車両に対する所定の相対的動作として検知することができる。監視対象車両の自車線への割り込みが予測されたら先ずは回避準備動作を実行し、監視対象車両が割り込み体勢に入ったことが予測されたら回避動作を実行するという２段階の行動をとることにより、早すぎる回避動作や急な回避動作によって乗員に違和感を与えることなく、割り込んできた監視対象車両と自車両との干渉を回避することが可能となる。回避動作の具体的内容については追って詳細に説明するものとし、以下では、回避動作の実行の条件となる相対的動作について具体例を挙げて説明する。

図８には、自車線７２を自車両５１及び先行車両５２が走行し、隣接車線７３を２台の車両６１，６３が走行している様子が描かれている。図中の各片矢印の長さは、各車両の車速の大きさを表している。図８に示す例では、自車両５１の斜め前方を走行する車両６１が監視対象車両であり、監視対象車両６１の車速は自車両５１の車速と略等しくなっている。監視対象車両６１がその車速を自車両５１の車速に合わせてきた場合、監視対象車両６１は自車両５１の前に割り込む体勢に入ったものと考えられる。そこで、回避動作実行部３８は、監視対象車両６１がその車速を自車両５１の車速に合わせてきたことを、監視対象車両６１の自車両５１に対する所定の相対的動作として検知する。より具体的には、自車両５１の車速に対する自車両５１と監視対象車両６１との車速差の比率が所定値以下になったとき、監視対象車両６１がその車速を自車両５１の車速に合わせてきたと判断する。

図９には、自車線７２を自車両５１及び先行車両５２が走行し、隣接車線７３を監視対象車両６１が走行している様子が描かれている。図中の両矢印の長さは、自車両５１に対する監視対象車両６１の車間距離の大きさを表している。自車両５１と隣接車線７３を走行する車両との間の車間距離は、自車線７２と隣接車線７３の車速の違いから時間により変化するのが通常である。しかし、監視対象車両６１が自車両に対して一定の車間距離に一定時間滞在している場合には、監視対象車両６１は自車両５１の前に割り込む体勢に入ったものと考えられる。そこで、回避動作実行部３８は、監視対象車両６１が自車両５１に対して一定の車間距離に所定時間滞在していることを、監視対象車両６１の自車両５１に対する所定の相対的動作として検知する。

次に、回避準備と回避動作のそれぞれの具体的内容について図１０を用いて説明する。図１０には、車両制御装置としてのＥＣＵ３０により実行される回避準備の例と、それに対応する回避動作とが示されている。回避準備には、システムに対して行うものと、ドライバに対して行うものとが含まれる。システムに対して行う回避準備には、車両の動きを伴わないものと、車両の動きを伴うものとが含まれる。車両の動きを伴わない回避準備には、操作系に対するものと、判断系に対するものと、認識系に対するものと、通知系に対するものとが含まれる。さらに、操作系に対する回避準備には、減速に関するものと、操舵に関するものと、加速に関するものとが含まれる。車両の動きを伴う回避準備は操作系に対するものであり、これには、減速に関するものと、操舵に関するものとが含まれる。ドライバに対して行う回避準備は通知系に対するものである。上記の分類によれば、図１０に示すように、１番から１５番までの１５種類の回避準備を例示することができる。

図１０に示す１番目の例の回避準備は、ブレーキパッドの位置を詰めることであり、対応する回避動作はブレーキをかけることである。ブレーキパッドの位置を予め詰めておくことで、素早くブレーキをかけることができる。

２番目の例の回避準備は、車速を維持したままギアを下げることであり、対応する回避動作はアクセル操作で減速することである。予めギアを下げておけば、アクセルを戻し側に操作することで速やかに減速することができる。

３番目の例の回避準備は、ブレーキ制御に係るパラメータを予め調整しておくことであり、対応する回避動作はブレーキをかけることである。例えば、目標ブレーキ圧を大きくておけば、素早くブレーキをかけることができる。

４番目の例の回避準備は、操舵系の遊びの範囲で予めステアを切っておくことであり、対応する回避動作は自車線内を横方向にオフセットすること、或いは、車線変更することである。操舵系の遊びの分だけ予めステアを切っておくことで、車両の向きを素早く変えることができる。

５番目の例の回避準備は、車速を維持したままギアを下げることであり、対応する回避動作はアクセル操作で加速することである。予めギアを下げておけば、アクセルを踏み込み側に操作することで速やかに加速することができる。

６番目の例の回避準備は、隣接車線上での監視対象車両の前方車両に対するＴＴＣの閾値を大きく取ることであり、対応する回避動作はブレーキをかけることである。ただし、このケースでは、監視対象車両の自車両に対する所定の相対的動作を検知するのではなく、上記ＴＴＣが閾値以下になったことが検知された場合に回避動作が実行される。

７番目の例の回避準備は、並走回避制御に係る並走判定領域を拡大し、且つ、並走判定時間を短縮することである。これについては後述する実施の形態２において詳しく説明する。

８番目の例の回避準備は、先行車両判定領域を広げることであり、対応する回避動作はブレーキをかけることである。先行車両判定領域は、自車両より前方に位置する車両を自車線上の先行車両と判定する領域である。このケースでは、監視対象車両の先行車両判定領域への進入が監視対象車両の自車両に対する所定の相対的動作として検知される。

９番目の例の回避準備は、監視対象車両のウィンカへの応答を早めることであり、対応する回避動作はブレーキをかけることである。このケースでは、監視対象車両のウィンカの点滅が監視対象車両の自車両に対する所定の相対的動作として検知される。

１０番目と１１番目の例の回避準備は、自車線に割り込みしてきた監視対象車両と自車両との干渉を回避するための準備ではなく、回避動作の結果生じ得る自車両と周囲の車両との干渉を回避するための準備である。具体的には、１０番目の例の回避準備は、自車両のウィンカを点けることであり、対応する回避動作は車線変更することである。１１番目の例の回避準備は、自車両のブレーキランプを点けることであり、対応する回避動作はブレーキをかけることである。回避動作に先立って早めにウィンカやブレーキランプを点けておくことで、回避動作の際に自車両が周囲の車両と干渉することを回避することができる。

１２番目の例の回避準備は、エンジンブレーキをかけることであり、対応する回避動作はブレーキをかけることである。予めエンジンブレーキをかけておくことで、ブレーキをかけたときの減速度を大きくすることができる。

１３番目の例の回避準備は、アクセルを戻すことであり、対応する回避動作はブレーキをかけることである。予めアクセルを戻しておくことで、ブレーキをかけたときの減速度を大きくすることができる。

１４番目の例の回避準備は、自車線内で横方法にオフセットすることであり、対応する回避動作は車線変更することである。予め横方法にオフセットしておくことで、隣車線に素早く車線変更することができる。

１５番目の例の回避準備は、自車線に割り込みしてきた監視対象車両と自車両との干渉を回避するための準備ではなく、回避動作に対するドライバの違和感を回避するための準備である。具体的には、１５番目の例の回避準備は、ドライバに対して画像、光、音、或いは振動で通知することであり、対応する回避動作はブレーキをかけること、或いは車線変更することである。ドライバに対して隣接車線からの他車両の割り込みの可能性を予め通知しておくことにより、回避動作に対するドライバの違和感を低減することができる。

以上が回避準備と回避動作のそれぞれの具体的内容である。上記のように車両制御装置としてのＥＣＵ３０は、監視対象車両の隣接車線の流れに対する所定の相対的動作を検知したら回避準備を実行し、監視対象車両の自車両に対する所定の相対的動作を検知したら回避動作を実行する。しかし、シーンによっては、回避準備の実行を待つことなく回避動作を実行するほうが好ましいこともある。図１１は、そのようなシーンについて具体的に説明する図である。

図１１には、自車線７２を自車両５１及び先行車両５２が走行し、隣接車線７３を２台の車両６１，６２が走行している様子が描かれている。図１１に示す例では、自車両５１と先行車両５２との車間距離が第１基準距離よりも空いており、且つ、自車両５１と隣接車線７３上の隣接先行車両６２との車間距離が第２基準距離よりも空いている。第２基準距離は、自車両５１と隣接先行車両６２との間から他車両が割り込みをかけるのに十分な車間距離である。第１基準距離は、割り込んできた他車両が先行車両５２との衝突を回避するのに十分な車間距離である。

このような状況において、図中に片矢印で示すように、隣接車線７３上を後方より隣接車線７３の群車速より速い車速で車両６１が接近したとする。この場合、回避動作実行部３８は、当該車両６１の隣接車線７３上の前方車両６２に対するＴＴＣを計算し続け、ＴＴＣが所定値以下になったとき、回避準備が実行されることを待たずに回避動作を即実行する。このような処理を行うことにより、後方から車両が割り込んできた場合に、その車両との干渉を回避することができる。

１−２−２．回避制御
車両制御装置としてのＥＣＵ３０が有する上記の機能は、隣接車線からの他車両の割り込みに対する回避制御において用いられる。図１２は、ＥＣＵ３０により実行される回避制御のルーチンを示すフローチャートである。ＥＣＵ３０は、図１２に示すルーチンを所定の制御周期で繰り返し実行している。以下、ステップＳ１０１から順に、回避制御のルーチンの内容について説明する。

ステップＳ１０１では、隣接車線を後方から急接近してきた車両の自車両の前方への割り込みの可能性について判定される。具体的には、自車両と自車線上の先行車両との車間距離が第１基準距離よりも空いていること（第１条件）、自車両と隣接車線上の隣接先行車両との車間距離が第２基準距離よりも空いていること（第２条件）、隣接車線上を後方より隣接車線の群車速より速い車速で車両が接近してきたこと（第３条件）、当該車両の隣接車線上の前方車両に対するＴＴＣが所定値以下になったこと（第４条件）の４つの条件が全て満たされた場合、割り込みの可能性があるとの判定がなされる。

ステップＳ１０１において割り込みの可能性があるとの判定がなされた場合、ステップＳ１０９において回避動作が即実行される。この場合、回避準備は実行されない。また、回避動作の内容には限定ない。図１０に例示されている回避動作のうちのどれを実行してもよい。

ステップＳ１０１の判定結果が否定である場合、ステップＳ１０２の判定が行われる。ステップＳ１０２では、監視対象車両が隣接車線の群車速より遅い車速からさらに減速したかどうか判定される。監視対象車両の検出は本ルーチンとは別のルーチンにて行われている。ステップＳ１０２の判定結果が肯定であれば、ステップＳ１０５に進んで回避準備が実行される。ステップＳ１０５では、図１０に例示されている回避準備のうち６番目と７番目を除くどれを実行してもよい。

ステップＳ１０２の判定結果が否定である場合、ステップＳ１０３の判定が行われる。ステップＳ１０３では、監視対象車両が隣接車線の群車速より速い車速からさらに加速したかどうか判定される。ステップＳ１０３の判定結果が肯定であれば、ステップＳ１０５に進んで回避準備が実行される。

ステップＳ１０３の判定結果が否定である場合、ステップＳ１０４の判定が行われる。ステップＳ１０４では、監視対象車両が隣接車線上の前方車両との車間距離を通常以上に詰めているかどうか、或いは空けているかどうか判定される。ステップＳ１０４の判定結果が肯定であれば、ステップＳ１０５に進んで回避準備が実行される。一方、ステップＳ１０４の判定結果が否定である場合、何もすることなく本ルーチンは終了する。

ステップＳ１０５において回避準備の実行後、ステップＳ１０６の判定が行われる。ステップＳ１０６では、監視対象車両の車速が自車両の車速に近いかどうか、つまり、監視対象車両がその車速を自車両の車速に合わせてきたかどうか判定される。ステップＳ１０６の判定結果が肯定であれば、ステップＳ１０９に進んで回避動作が実行されて本ルーチンは終了する。ここでは、図１０に示す組み合わせに従い、ステップＳ１０５で実行された回避準備に対応する回避動作が実行される。

ステップＳ１０６の判定結果が否定である場合、ステップＳ１０７の判定が行われる。ステップＳ１０７では、監視対象車両が自車両に対して一定の車間距離に一定時間滞在しているかどうか判定される。ステップＳ１０７の判定結果が肯定であれば、ステップＳ１０９に進んで回避動作が実行されて本ルーチンは終了する。ここでは、図１０に示す組み合わせに従い、ステップＳ１０５で実行された回避準備に対応する回避動作が実行される。一方、ステップＳ１０７の判定結果が否定である場合、ステップＳ１０８において回避準備が継続されて本ルーチンは終了する。

２．実施の形態２
２−１．車両の構成
本実施の形態に係る車両制御装置が適用される車両の概略構成は、図１に示す実施の形態１に係るそれと同一である。よって、車両の構成の説明については省略する。

２−２．車両制御装置としてのＥＣＵの機能
２−２−１．ＥＣＵの機能の詳細
図１３は、本実施の形態に係る車両制御装置としてのＥＣＵ３０の機能の一部を示すブロック図である。本実施の形態では、実施の形態１においてＥＣＵ３０が備える機能に加えて、自車両が隣接車線を走行する他車両の死角に入らないように、他車両との並走を回避する機能を有する。この機能は、ＥＣＵ３０が備える並走回避制御部３９によって実現される。

並走回避制御部３９は、自車両を基準にして隣接車線に並走判定領域を設定し、隣接車線を走行する他車両が並走判定領域内に一定時間以上滞在していないかどうか判定する。並走判定領域内に一定時間以上滞在する他車両が検出された場合、並走回避制御部３９は、当該他車両との並走を回避するように自車両の運転を制御する。並走を回避するための動作としては、車線変更でもよいし、減速でもよいし、加速でもよい。自車両の周囲に存在する他車両との干渉が生じないように最適な動作が選択される。以下、図１４を用いて並走回避制御の具体例について説明する。

図１４には、自車線７２を自車両５１及び先行車両５２が走行し、隣接車線７３を２台の車両６１，６３が走行している様子が描かれている。図１４に示す例において、追越車線である隣接車線７３に設定された四角で囲まれた領域８１が並走判定領域である。並走判定領域８１は、自車両５１の真横を含み少なくとも車両１台分の長さを有する領域である。図１４に示す例では、車両６１が並走判定領域８１内に入っている。並走回避制御部３９は、車両６１が並走判定領域８１内に所定の並走判定時間以上滞在していることが検知された場合、車両６１との並走を回避するように自車両の運転を制御する。

本実施の形態は、回避準備実行部３６による回避準備の内容にも特徴がある。本実施の形態では、回避準備実行部３６は、図１０に例示されている回避準備のうち７番目の回避準備のみを実行する。すなわち、回避準備実行部３６は、並走回避制御において設定される並走判定領域を車線方向に拡大するとともに、並走判定時間を短縮することを回避準備として実行する。

また、本実施の形態は、回避動作実行部３８における回避動作の実行の条件となる相対的動作にも特徴がある。回避動作実行部３８は、回避準備実行部３６により上記の回避準備が行われた後、監視対象車両が並走判定領域内に並走判定時間以上滞在していることを、監視対象車両の自車両に対する所定の相対的動作として検知する。以下、図１５を用いて回避準備と回避動作の具体例について説明する。

図１５には、自車線７２を自車両５１及び先行車両５２が走行し、隣接車線７３を２台の車両６１，６３が走行している様子が描かれている。自車両５１の斜め前方を走行する車両６１が監視対象車両である。回避準備では、並走判定領域８１が領域８２まで拡大される。なお、図１５に示す例では、拡大された並走判定領域８２は元の並走判定領域８１に対して車線方向の前方と後方のそれぞれに拡大されているが、前方のみに拡大されてもよい。

図１５に示す例では、監視対象車両６１が拡大された並走判定領域８２内に入っている。回避動作実行部３８は、監視対象車両６１が並走判定領域８２内に所定の並走判定時間以上滞在していることを、監視対象車両６１の自車両５１に対する所定の相対的動作として検知する。ただし、回避動作実行部３８の判定で用いられる並走判定時間は、並走回避制御部３９の判定で用いられる並走判定時間よりも短縮されている。回避動作実行部３８により実行される回避動作は、車線変更でもよいし、減速でもよいし、加速でもよい。自車両の周囲に存在する他車両との干渉が生じないように最適な動作が選択される。

２−２−２．回避制御
車両制御装置としてのＥＣＵ３０が有する上記の機能は、隣接車線からの他車両の割り込みに対する回避制御において用いられる。図１６は、本実施の形態においてＥＣＵ３０により実行される回避制御のルーチンを示すフローチャートである。ＥＣＵ３０は、図１６に示すルーチンを所定の制御周期で繰り返し実行している。なお、上述の並走回避制御は、回避制御のルーチンとは別のルーチンにて実行されている。以下、実施の形態１に係る回避制御のルーチンとの相違点を中心に、本実施の形態に係る回避制御のルーチンの内容について説明する。

本実施の形態に係る回避制御のルーチンでは、図１２に示すルーチンのステップＳ１０５の処理に代えてステップＳ２０５の処理が行われる。また、図１２に示すルーチンのステップＳ１０６及びステップＳ１０７の判定に代えてステップＳ２０６の判定が行われる。

ステップＳ２０５の処理は、ステップＳ１０２、Ｓ１０３及びＳ１０４のうちの何れか１つの判定結果が肯定の場合に実行される。ステップＳ２０５では、回避準備として並走判定領域の拡大と、並走判定時間の縮小とが行われる。

ステップＳ２０５において回避準備の実行後、ステップＳ２０６の判定が行われる。ステップＳ２０６では、監視対象車両が並走判定領域内に並走判定時間以上滞在しているかどうか判定される。ステップＳ２０６の判定結果が肯定であれば、ステップＳ１０９に進んで回避動作が実行されて本ルーチンは終了する。図１０に示す組み合わせに従えば、ここで実行される回避動作はブレーキをかけることであるが、周囲の状況が許すのであれば車線変更することでもよいし、加速することでもよい。一方、ステップＳ２０６の判定結果が否定である場合、ステップＳ１０８において回避準備が継続されて本ルーチンは終了する。

２ 車両
４ 操舵アクチュエータ
６ 制動アクチュエータ
８ 駆動アクチュエータ
１０ 通知ユニット
２０ ＧＰＳユニット
２２ 地図情報ユニット
２４ カメラ
２６ レーダ
２８ ＬＩＤＡＲ
３０ 車両制御装置（ＥＣＵ）
３２ 物体認識部
３４ 監視対象車両検出部
３６ 回避準備実行部
３８ 回避動作実行部
３９ 並走回避制御部

Claims (10)

1. 自車両の周辺に存在する物体を認識する物体認識部と、
   前記物体認識部で認識された物体のなかから、隣接車線から自車線に割り込んでくる可能性のある監視対象車両を検出する監視対象車両検出部と、
   前記監視対象車両の前記隣接車線の流れに対する所定の相対的動作が検知された場合、前記監視対象車両の割り込みに備えるための回避準備を実行する回避準備実行部と、
   前記回避準備の実行後、前記監視対象車両の前記自車両に対する所定の相対的動作が検知された場合、前記監視対象車両と前記自車両との干渉を回避するための回避動作を実行する回避動作実行部と、
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
2. 前記回避準備実行部は、前記監視対象車両が前記隣接車線の群車速より速い車速からさらに加速したこと、或いは、前記監視対象車両が前記隣接車線の群車速より遅い車速からさらに減速したことを、前記監視対象車両の前記隣接車線の流れに対する前記所定の相対的動作として検知する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記回避準備実行部は、前記監視対象車両が前記隣接車線上の前方車両との間の車間距離を基準範囲よりも空けていること、或いは、前記車間距離を前記基準範囲よりも詰めていることを、前記監視対象車両の前記隣接車線の流れに対する前記所定の相対的動作として検知する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
4. 前記回避動作実行部は、前記監視対象車両がその車速を前記自車両の車速に合わせてきたことを、前記監視対象車両の前記自車両に対する前記所定の相対的動作として検知する
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両制御装置。
5. 前記回避動作実行部は、前記監視対象車両が前記自車両に対して一定の車間距離に所定時間以上滞在していることを、前記監視対象車両の前記自車両に対する前記所定の相対的動作として検知する
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両制御装置。
6. 前記車両制御装置は、前記隣接車線に設定された並走判定領域内に並走判定時間以上滞在する他車両が検出された場合、前記他車両との並走を回避するように前記自車両の運転を制御する並走回避制御部をさらに備え、
   前記回避準備実行部は、前記監視対象車両の前記隣接車線の流れに対する前記所定の相対的動作が検知された場合、前記並走判定領域を前記隣接車線の車線方向に拡大するとともに前記並走判定時間を短縮することを前記回避準備として実行し、
   前記回避動作実行部は、前記監視対象車両が前記並走判定領域内に前記並走判定時間以上滞在していることを、前記監視対象車両の前記自車両に対する前記所定の相対的動作として検知する
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両制御装置。
7. 前記監視対象車両検出部は、前記隣接車線上において前記自車両の斜め前方を走行している車両を前記監視対象車両として検出する
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の車両制御装置。
8. 前記監視対象車両検出部は、前記隣接車線上に設定された前記自車両の真横を含む監視領域内を走行している車両を前記監視対象車両として検出する
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の車両制御装置。
9. 前記回避動作実行部は、前記自車両と前記自車線上の先行車両との車間距離が第１基準距離よりも空いており、且つ、前記自車両と前記隣接車線上の隣接先行車両との車間距離が第２基準距離よりも空いている場合において、前記隣接車線上を後方より前記隣接車線の群車速より速い車速で車両が接近し、当該車両の前記隣接車線上の前方車両に対するＴＴＣが所定値以下になった場合、前記回避準備が実行されることを待たずに前記回避動作を即実行する
   ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の車両制御装置。
10. 前記回避動作実行部は、操舵すること、減速すること、及び加速することのうち少なくとも１つの動作を前記回避動作として実行する
    ことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の車両制御装置。

Images