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JP5810520B2 - Lane change control device and lane change stress evaluation method - Google Patents

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JP5810520B2
JP5810520B2 JP2010273427A JP2010273427A JP5810520B2 JP 5810520 B2 JP5810520 B2 JP 5810520B2 JP 2010273427 A JP2010273427 A JP 2010273427A JP 2010273427 A JP2010273427 A JP 2010273427A JP 5810520 B2 JP5810520 B2 JP 5810520B2
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Description

本発明は、車線変更制御装置および車線変更ストレス評価方法に関するものである。   The present invention relates to a lane change control device and a lane change stress evaluation method.

従来より、合流車線が本線車線に合流する合流地点において、交通の安全性の向上を図るために、合流地点付近に設けた監視センサにより、合流地点を通行する車両を監視することで、合流車線を走行する車両が、本線車線に安全に車線変更することができるか否かを判定し、該判定の結果を、合流車線を走行する車両の運転者に提示する技術が知られている(たとえば、特許文献1)。   Conventionally, in order to improve the safety of traffic at the junction where the merge lane merges with the main lane, the vehicle that passes through the merge point is monitored by a monitoring sensor provided near the junction. There is known a technique for determining whether or not a vehicle traveling on the vehicle can safely change the lane to the main lane and presenting the result of the determination to the driver of the vehicle traveling on the merged lane (for example, Patent Document 1).

特開2001−134900号公報JP 2001-134900 A

しかしながら、従来技術においては、合流車線を走行する車両の運転者に対して、現在の走行状況に基づいた車線変更の可否のみが提供されるに過ぎず、どのようなタイミングで、どのように操舵操作を行えばよいかなどの車線変更に関する具体的な情報が提示されるものではなかった。そのため、合流地点において車線変更を行う際の運転者の運転負荷を十分に軽減することができないという問題があった。   However, in the prior art, only the lane change possibility based on the current driving situation is provided to the driver of the vehicle traveling in the merged lane, and the steering is performed at what timing and how. No specific information regarding lane changes such as whether to perform an operation was presented. For this reason, there has been a problem that the driving load on the driver when changing the lane at the merging point cannot be sufficiently reduced.

本発明が解決しようとする課題は、合流地点において車線変更を行う際の運転者の運転負荷を軽減することができる車線変更制御装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a lane change control device capable of reducing a driver's driving load when changing lanes at a junction.

本発明は、自車線が合流車線の終端である車線終端点に接近することに対する運転者のストレスを車線終端ストレス度合として時系列に沿って評価するとともに、本線車線において自車両の後方を走行する後方車両に対する運転者のストレスを後方車両ストレス度合として時系列に沿って評価する。そして、各時刻における車線終端ストレス度合および後方車両ストレス度合のうち大きい方の値を、合流地点における運転者のストレスを合流ストレス度合として時系列に沿って評価し、合流ストレス度合が小さくなるようなタイミングで、自車両の車線変更を行うように、自車両を誘導することで、上記課題を解決する。 The present invention evaluates the driver's stress as the lane approaches the lane termination point, which is the end of the merging lane, in time series as the lane termination stress degree, and travels behind the vehicle in the main lane. The driver's stress on the rear vehicle is evaluated along the time series as the rear vehicle stress level . Then, the larger of the lane end stress degree and the rear vehicle stress degree at each time, were evaluated in chronological stress of the driver in the mix flow point as a converging stress degree, so that merging stress degree is reduced The above problem is solved by guiding the host vehicle to change the lane of the host vehicle at a proper timing.

自車両が車線終端点に接近することに対する車線終端ストレス度合と、合流地点における後方車両に対する後方車両ストレス度合とを評価することで、合流地点において車線変更を行う際の自車両の運転者のストレスを適切に評価することができ、これにより、合流地点における自車両の運転者のストレスが小さくなるタイミングで、自車両の車線変更を行うように、自車両を誘導することができる。その結果、合流地点において自車両が車線変更を行う際の運転者の運転負荷を軽減することができる。   The driver's stress when changing lanes at the merge point by evaluating the lane end stress level when the vehicle approaches the lane end point and the rear vehicle stress level with respect to the rear vehicle at the merge point Thus, the host vehicle can be guided to change the lane of the host vehicle at a timing when the stress of the driver of the host vehicle at the junction is reduced. As a result, it is possible to reduce the driving load on the driver when the host vehicle changes lanes at the junction.

本実施形態に係る車線変更制御装置の構成図である。It is a block diagram of the lane change control apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るマイクロプロセッサのブロック図である。It is a block diagram of the microprocessor which concerns on this embodiment. 第1実施形態に係る車線変更制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the lane change control process which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る車線変更制御処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the lane change control process which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態における合流ストレス度合の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the merging stress degree in 1st Embodiment. 車線変更所要時間を説明するための図である。It is a figure for demonstrating lane change required time. ステップS111の所要時間算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the required time calculation process of step S111. 第1実施形態において算出される目標操舵角の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the target steering angle calculated in 1st Embodiment. 第2実施形態に係る車線変更制御処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the lane change control process which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る車線変更制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the lane change control process which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態において算出される合流ストレス度合の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the merging stress degree calculated in 3rd Embodiment. 第3実施形態において算出される目標操舵角の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the target steering angle calculated in 3rd Embodiment. 第4実施形態において算出される合流ストレス度合の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the merge stress degree calculated in 4th Embodiment. 第6実施形態に係る車線変更制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the lane change control process which concerns on 6th Embodiment. ステップS607の後方車両挙動予測処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the back vehicle behavior prediction process of step S607.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、車両に搭載される車線変更制御装置を例示して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a lane change control device mounted on a vehicle will be described as an example.

≪第1実施形態≫
図1は、本実施形態に係る車線変更制御装置の構成図である。図1に示すように、本実施形態に係る車線変更制御装置は、カメラ10a〜10d、車速センサ20、ストロークセンサ30、操舵角センサ40、方向指示スイッチ50、GPSユニット60、道路情報データベース70、マイクロプロセッサ80、モーターコントローラ90、操舵アシストモーター100、パワートレーンコントローラ110、およびエンジン・駆動系120から構成されている。これらの各構成は、CAN(Controller Area Network)その他の車載LANによって接続され、相互に情報の授受を行うことができる。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a configuration diagram of a lane change control device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the lane change control device according to the present embodiment includes cameras 10a to 10d, a vehicle speed sensor 20, a stroke sensor 30, a steering angle sensor 40, a direction indication switch 50, a GPS unit 60, a road information database 70, It comprises a microprocessor 80, a motor controller 90, a steering assist motor 100, a power train controller 110, and an engine / drive system 120. Each of these components is connected by a CAN (Controller Area Network) or other in-vehicle LAN, and can exchange information with each other.

カメラ10a〜10dは、図1に示すように、自車両の前方および後方に、それぞれ左右対称に設置されている。自車両の左前方に設置されたカメラ10aは、自車両の左前方を中心とする領域を撮像し、撮像した画像をマイクロプロセッサ80に送信する。同様に、カメラ10b〜10dは、自車両の右前方、左後方、および右後方を中心とする領域をそれぞれ撮像し、撮像した画像をマイクロプロセッサ80に送信する。なお、本実施形態においては、自車両の前方および後方に、カメラを2台ずつ設置することにより、自車両周囲の他車両(自車両以外の車両)が存在する方向だけではなく、他車両の相対位置も検出することができるようになっている。   As shown in FIG. 1, the cameras 10 a to 10 d are installed symmetrically in front and rear of the host vehicle. The camera 10 a installed on the left front side of the host vehicle images a region centered on the left front of the host vehicle and transmits the captured image to the microprocessor 80. Similarly, the cameras 10 b to 10 d respectively capture areas centered on the right front, left rear, and right rear of the host vehicle, and transmit the captured images to the microprocessor 80. In the present embodiment, two cameras are installed in front of and behind the host vehicle, so that not only the direction in which other vehicles (vehicles other than the host vehicle) exist around the host vehicle but also other vehicles. The relative position can also be detected.

車速センサ20は、自車両の車速を検出する。車速センサ20としては、例えば、自車両の前輪のタイヤホイールに設置したロータリーエンコーダを用いることができる。車速センサ20として、ロータリーエンコーダを用いる場合には、タイヤホイールの回転に比例して発生するパルス信号を検出することで、自車両の車速を計測することができる。車速センサ20により検出された自車両の車速情報は、マイクロプロセッサ80に送信される。   The vehicle speed sensor 20 detects the vehicle speed of the host vehicle. As the vehicle speed sensor 20, for example, a rotary encoder installed on the tire wheel of the front wheel of the host vehicle can be used. When a rotary encoder is used as the vehicle speed sensor 20, the vehicle speed of the host vehicle can be measured by detecting a pulse signal generated in proportion to the rotation of the tire wheel. The vehicle speed information of the host vehicle detected by the vehicle speed sensor 20 is transmitted to the microprocessor 80.

ストロークセンサ30は、アクセルペダルに設置され、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量(ストローク量)を検出する。ストロークセンサ30により検出されたストローク量の情報は、マイクロプロセッサ80に送信される。   The stroke sensor 30 is installed on the accelerator pedal, and detects the amount of depression (stroke amount) of the accelerator pedal by the driver. Information on the stroke amount detected by the stroke sensor 30 is transmitted to the microprocessor 80.

操舵角センサ40は、ステアリングコラム内に設置され、ステアリングホイールの回転角度(操舵角)を検出する。操舵角センサ40により検出された操舵角の情報は、マイクロプロセッサ80に送信される。   The steering angle sensor 40 is installed in the steering column and detects the rotation angle (steering angle) of the steering wheel. Information on the steering angle detected by the steering angle sensor 40 is transmitted to the microprocessor 80.

方向指示スイッチ50は、ステアリングコラム上に設置され、運転者の操作により、自車両の方向指示器の点灯制御を行う。また、方向指示スイッチ50は、方向指示器が点灯しているか否かの情報を、マイクロプロセッサ80に送信する。   The direction indication switch 50 is installed on the steering column, and performs lighting control of the direction indicator of the host vehicle by the operation of the driver. In addition, the direction indication switch 50 transmits information on whether or not the direction indicator is lit to the microprocessor 80.

GPS(Global Positioning System)ユニット60は、図示しない複数の衛星通信から送信される電波を検出して、自車両の位置情報を取得する。GPSユニット60により取得された自車両の位置情報は、マイクロプロセッサ80に送信される。   A GPS (Global Positioning System) unit 60 detects radio waves transmitted from a plurality of satellite communications (not shown) and acquires position information of the host vehicle. The position information of the host vehicle acquired by the GPS unit 60 is transmitted to the microprocessor 80.

道路情報データベース70は、道路に関する道路情報を記憶している。具体的には、道路情報データベース70は、道路情報として、例えば、各道路の車線が、本線車線であるか、あるいは、合流地点において本線車線に合流する合流車線であるかを示す情報や、車線が合流車線である場合には、合流車線の終端である車線終端点の位置情報を記憶している。   The road information database 70 stores road information related to roads. Specifically, the road information database 70 includes, as road information, for example, information indicating whether the lane of each road is a main lane or a merge lane that merges with the main lane at a merge point, When is a merging lane, position information of a lane end point that is the end of the merging lane is stored.

マイクロプロセッサ80は、経路誘導を行うためのプログラムの他、合流地点における自車両の車線変更を制御するためのプログラムを格納したROM(Read Only Memory)と、このROMに格納されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)とから構成される。なお、動作回路としては、CPU(Central Processing Unit)に代えて又はこれとともに、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などを用いることができる。   The microprocessor 80 executes a ROM (Read Only Memory) storing a program for controlling the lane change of the own vehicle at the junction point, as well as a program for performing route guidance, and a program stored in the ROM. It is composed of a CPU (Central Processing Unit) and a RAM (Random Access Memory) that functions as an accessible storage device. As an operation circuit, instead of or in addition to a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), etc. Can be used.

そして、マイクロプロセッサ80は、図2に示すように、自車両の走行情報を取得する走行情報取得部81、自車両が走行する車線の車線情報を取得する車線情報取得部82、自車両周囲を走行する他車両を検出する他車両検出部83、合流地点における自車両の挙動を予測する自車両挙動予測部84、本線車線において自車両の後方を走行する後方車両の挙動を予測する後方車両挙動予測部85、自車両が車線終端点に接近することに対する自車両の運転者のストレスを評価する車線終端ストレス評価部86、合流地点における後方車両に対する自車両の運転者のストレスを評価する後方車両ストレス評価部87、および合流地点における自車両の車線変更を制御する車線変更制御部88を有する。なお、図2は、マイクロプロセッサ80を示すブロック図である。   Then, as shown in FIG. 2, the microprocessor 80 includes a travel information acquisition unit 81 that acquires travel information of the host vehicle, a lane information acquisition unit 82 that acquires lane information of the lane in which the host vehicle travels, and the surroundings of the host vehicle. Other vehicle detection unit 83 for detecting another vehicle traveling, own vehicle behavior prediction unit 84 for predicting the behavior of the own vehicle at the junction, and backward vehicle behavior for predicting the behavior of the rear vehicle traveling behind the own vehicle in the main lane Prediction unit 85, lane end stress evaluation unit 86 that evaluates the driver's stress on the host vehicle when the host vehicle approaches the lane end point, and rear vehicle that evaluates the driver's stress on the rear vehicle at the junction It has the stress evaluation part 87 and the lane change control part 88 which controls the lane change of the own vehicle in a junction. FIG. 2 is a block diagram showing the microprocessor 80.

走行情報取得部81は、車速センサ20、ストロークセンサ30、および操舵角センサ40から、自車両の車速情報、アクセルペダルのストローク量情報、および操舵角情報を、それぞれ取得する。また、走行情報取得部81は、GPSユニット60により検出された自車両の現在位置の情報も取得する。   The travel information acquisition unit 81 acquires the vehicle speed information of the host vehicle, the stroke amount information of the accelerator pedal, and the steering angle information from the vehicle speed sensor 20, the stroke sensor 30, and the steering angle sensor 40, respectively. The travel information acquisition unit 81 also acquires information on the current position of the host vehicle detected by the GPS unit 60.

車線情報取得部82は、走行情報取得部81により取得された自車両の現在位置に基づいて、自車両が走行している道路の道路情報を、道路情報データベース70から抽出する。例えば、車線情報取得部82は、自車両が走行している車線が合流車線である場合に、道路情報として、合流車線の終端である車線終端点の位置情報を取得する。   The lane information acquisition unit 82 extracts the road information of the road on which the host vehicle is traveling from the road information database 70 based on the current position of the host vehicle acquired by the traveling information acquisition unit 81. For example, when the lane in which the host vehicle is traveling is a merge lane, the lane information acquisition unit 82 acquires position information of a lane end point that is the end of the merge lane as road information.

他車両検出部83は、カメラ10a〜10dにより撮像された画像データを取得し、取得した画像データを処理することで、自車両周囲に存在する他車両を検出するとともに、検出した他車両の相対位置および相対速度を算出する。なお、他車両の相対速度は、時系列に沿って検出された他車両の相対位置の履歴に基づいて、算出することができる。   The other vehicle detection unit 83 acquires image data picked up by the cameras 10a to 10d, processes the acquired image data, detects other vehicles existing around the host vehicle, and detects the relative of the detected other vehicles. Calculate position and relative velocity. The relative speed of the other vehicle can be calculated based on the history of the relative position of the other vehicle detected along the time series.

自車両挙動予測部84は、走行情報取得部81により取得された自車両の走行情報に基づいて、合流地点における自車両の挙動を予測する。なお、本実施形態においては、自車両挙動予測部84は、現在時刻以降の各時刻における自車両の走行位置および走行速度を、時系列に沿って算出することで、合流地点における自車両の挙動を予測する。   The own vehicle behavior predicting unit 84 predicts the behavior of the own vehicle at the joining point based on the traveling information of the own vehicle acquired by the traveling information acquiring unit 81. In the present embodiment, the host vehicle behavior prediction unit 84 calculates the travel position and the travel speed of the host vehicle at each time after the current time along the time series, so that the behavior of the host vehicle at the merge point is calculated. Predict.

後方車両挙動予測部85は、他車両検出部83により、本線車線において自車両の後方を走行する車両(以下、後方車両という。)が検出された場合に、合流地点における後方車両の挙動を予測する。なお、本実施形態においては、後方車両挙動予測機能85は、現在時刻以降の各時刻における後方車両の走行位置および走行速度を、時系列に沿って算出することで、後方車両の挙動を予測する。   The rear vehicle behavior prediction unit 85 predicts the behavior of the rear vehicle at the junction when the other vehicle detection unit 83 detects a vehicle traveling behind the host vehicle in the main lane (hereinafter referred to as a rear vehicle). To do. In the present embodiment, the rear vehicle behavior prediction function 85 predicts the behavior of the rear vehicle by calculating the travel position and travel speed of the rear vehicle at each time after the current time along the time series. .

車線終端ストレス評価部86は、自車両挙動予測部84により予測された自車両の挙動と、車線情報取得部82により取得された自車両が走行する合流車線の車線終端点の位置情報とに基づいて、自車両が車線終端点に接近することに対する自車両の運転者のストレスを、車線終端ストレス度合として評価する。なお、本実施形態においては、車線終端ストレス評価部86は、現在時刻以降の各時刻における車線終端ストレス度合を、時系列に沿って評価する。   The lane end stress evaluation unit 86 is based on the behavior of the host vehicle predicted by the host vehicle behavior prediction unit 84 and the position information of the lane end point of the merging lane on which the host vehicle travels acquired by the lane information acquisition unit 82. Thus, the stress of the driver of the host vehicle when the host vehicle approaches the lane end point is evaluated as the lane end point stress degree. In the present embodiment, the lane end stress evaluation unit 86 evaluates the lane end stress degree at each time after the current time along a time series.

後方車両ストレス評価部87は、自車両挙動予測部84により予測された自車両の挙動と、後方車両挙動予測部85により予測された後方車両の挙動とに基づいて、合流地点における後方車両に対する自車両の運転者のストレスを、後方車両ストレス度合として評価する。なお、本実施形態においては、後方車両ストレス評価部87は、現在時刻以降の各時刻における後方車両ストレス度合を、時系列に沿って評価する。   Based on the behavior of the host vehicle predicted by the host vehicle behavior prediction unit 84 and the behavior of the rear vehicle predicted by the rear vehicle behavior prediction unit 85, the rear vehicle stress evaluation unit 87 The vehicle driver's stress is evaluated as the rear vehicle stress level. In the present embodiment, the rear vehicle stress evaluation unit 87 evaluates the rear vehicle stress degree at each time after the current time along a time series.

車線変更制御部88は、車線終端ストレス評価部86により算出された車線終端ストレス度合と、後方車両ストレス評価部87により算出された後方車両ストレス度合とに基づいて、合流地点における自車両の車線変更を制御する。具体的には、車線変更制御部88は、車線終端ストレス度合と後方車両ストレス度合とに基づいて、合流地点において車線変更を行う際の自車両の運転者のストレスを合流ストレス度合として評価し、該合流ストレス度合に基づいて、合流地点における自車両の車線変更を制御するための車線変更計画を作成する。そして、車線変更制御部88は、作成した車線変更計画に基づいて、合流地点における自車両の操舵制御を行うことで、合流地点において自車両を合流車線から本線車線に誘導する。   The lane change control unit 88 changes the lane of the host vehicle at the merging point based on the lane end stress degree calculated by the lane end stress evaluation unit 86 and the rear vehicle stress degree calculated by the rear vehicle stress evaluation unit 87. To control. Specifically, the lane change control unit 88 evaluates the stress of the driver of the host vehicle when changing the lane at the merging point as the merging stress degree based on the lane end stress degree and the rear vehicle stress degree. A lane change plan for controlling the lane change of the host vehicle at the merging point is created based on the merging stress degree. Then, the lane change control unit 88 guides the host vehicle from the merge lane to the main lane at the merge point by performing steering control of the own vehicle at the merge point based on the created lane change plan.

図1に戻り、モーターコントローラ90は、マイクロプロセッサ80による操舵制御により、自車両の実際の操舵角を、合流地点において自車両が車線変更を行うために必要な操舵角(目標操舵角)に追従させるための操舵トルク量を算出する。そして、モーターコントローラ90により算出された操舵トルク量は、転舵アシストモーター100に送信され、転舵アシストモーター100により取得される。転舵アシストモーター100は、取得した操舵トルク量に応じた転舵トルクを、図示しない操舵系に加えることで、マイクロプロセッサ80により算出された車線変更計画に応じて、自車両が合流車線から本線車線に誘導されることとなる。   Returning to FIG. 1, the motor controller 90 follows the actual steering angle of the host vehicle to the steering angle (target steering angle) necessary for the host vehicle to change the lane at the junction by the steering control by the microprocessor 80. The amount of steering torque for making it run is calculated. Then, the steering torque amount calculated by the motor controller 90 is transmitted to the steering assist motor 100 and acquired by the steering assist motor 100. The steering assist motor 100 applies a steering torque corresponding to the acquired steering torque amount to a steering system (not shown), so that the own vehicle moves from the merging lane to the main line according to the lane change plan calculated by the microprocessor 80. You will be guided to the lane.

また、パワートレーンコントローラ110は、マイクロプロセッサ80から運転者によるアクセル操作に応じた目標駆動力を取得し、取得した目標駆動力を出力するように、エンジンのスロットル開度やトランスミッションの変速比を算出する。そして、パワートレーンコントローラ110は、算出したエンジンのスロットル開度やトランスミッションの変速比に応じて、エンジン・駆動機構120を制御する。   Further, the power train controller 110 obtains the target driving force according to the accelerator operation by the driver from the microprocessor 80, and calculates the engine throttle opening and the transmission gear ratio so as to output the obtained target driving force. To do. The power train controller 110 controls the engine / drive mechanism 120 in accordance with the calculated throttle opening of the engine and the transmission gear ratio.

続いて、図3を参照して、本実施形態の車線変更制御処理について説明する。図3は、第1実施形態に係る車線変更制御処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態の車線変更制御処理は、マイクロプロセッサ80により、一定の時間間隔ごとに繰り返し行われる。また、本実施形態に係る車線変更制御処理は、図4に示すように、自車両が合流地点において合流車線を走行している場面において行われる。なお、図4は、本実施形態に係る車線変更制御処理を説明するための図である。   Next, the lane change control process of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a lane change control process according to the first embodiment. Note that the lane change control process of the present embodiment is repeatedly performed by the microprocessor 80 at regular time intervals. Further, the lane change control process according to the present embodiment is performed in a scene in which the host vehicle is traveling on a merge lane at a merge point as shown in FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the lane change control process according to the present embodiment.

まず、ステップS101では、走行情報取得部81により、自車両の走行情報の取得が行われる。具体的には、走行情報取得部81は、車速センサ20、ストロークセンサ30、操舵角センサ40、およびGPSユニット60から、自車両の車速v、アクセルペダルのストローク量d、操舵角θ、および自車両の現在位置の各種情報を、走行情報として取得する。例えば、図4に示す場面例において、自車両は位置xを速度vで走行しているため、走行情報取得部81は、自車両の走行位置xおよび走行速度vを走行情報として取得する。なお、GPSユニット60から取得される自車両の位置情報が、GPS座標系で表されている場合には、走行情報取得部81は、自車両の位置情報を、例えば、図4に示すように、車線の延伸方向をX軸とし、X軸と垂直となる方向をY軸として設定した対地座標系に変換することができる。これにより、図4に示す例では、自車両の走行位置が、X座標がx、Y座標がyとして取得される。 First, in step S101, the travel information acquisition unit 81 acquires travel information of the host vehicle. Specifically, the travel information acquisition unit 81 receives the vehicle speed v h of the host vehicle, the stroke amount d A of the accelerator pedal, the steering angle θ s from the vehicle speed sensor 20, the stroke sensor 30, the steering angle sensor 40, and the GPS unit 60. And various information on the current position of the host vehicle is acquired as travel information. For example, in the example scene shown in Figure 4, since the vehicle is running on a position x h at the speed v h, traveling information acquisition unit 81, a travel information traveling position x h and the traveling speed v h of the vehicle get. In addition, when the position information of the own vehicle acquired from the GPS unit 60 is expressed in the GPS coordinate system, the travel information acquisition unit 81 displays the position information of the own vehicle, for example, as shown in FIG. The lane extending direction can be converted to the ground coordinate system set as the X axis and the direction perpendicular to the X axis as the Y axis. Thus, in the example shown in FIG. 4, the running position of the vehicle, X coordinate x h, Y-coordinate is obtained as y m.

ステップS102では、車線情報取得部82により、道路情報の取得が行われる。具体的には、車線情報取得部82は、ステップS101で取得された自車両の位置情報に基づいて、自車両が走行する車線の道路情報を、道路情報データベース70から抽出する。ここで、道路情報データベース70から抽出される道路情報としては、例えば、合流車線の終端である車線終端点の位置情報が挙げられる。図4に示す場面例において、車線情報取得部82は、自車両が走行する合流車線の車線終端点の位置xendを、道路情報として取得する。 In step S102, the lane information acquisition unit 82 acquires road information. Specifically, the lane information acquisition unit 82 extracts, from the road information database 70, road information of the lane in which the host vehicle travels based on the position information of the host vehicle acquired in step S101. Here, as the road information extracted from the road information database 70, for example, position information of the lane end point that is the end point of the merging lane may be mentioned. In the example of the scene illustrated in FIG. 4, the lane information acquisition unit 82 acquires the position x end of the lane terminal point of the merging lane in which the host vehicle travels as road information.

ステップS103では、他車両検出部83により、カメラ10a〜10dにより撮像された画像データが取得され、取得した画像データに基づいて、自車両周囲を走行する他車両が検出される。そして、他車両検出部83は、取得した画像データに基づいて、検出した他車両の走行情報を取得する。本実施形態においては、他車両検出部83は、自車両周囲を走行する他車両の走行情報として、他車両の走行位置および走行速度の算出が行われる。例えば、図4に示す場面例においては、本線車線において自車両の後方を走行する後方車両が存在している。そのため、他車両検出部83は、自車両の後方を撮像するカメラ10c,10dから送信された画像データに基づいて、後方車両を検出するとともに、検出した後方車両の走行位置xおよび走行速度vを算出する。なお、他車両検出部83は、後方車両の走行位置を自車両の走行位置に対する相対位置として検出し、検出した後方車両の相対位置を対地座標系に変換することで、図4に示すように、後方車両の走行位置xを取得することができる。 In step S103, the other vehicle detection unit 83 acquires the image data captured by the cameras 10a to 10d, and the other vehicle that travels around the host vehicle is detected based on the acquired image data. And the other vehicle detection part 83 acquires the driving information of the detected other vehicle based on the acquired image data. In the present embodiment, the other vehicle detection unit 83 calculates the travel position and travel speed of the other vehicle as travel information of the other vehicle that travels around the host vehicle. For example, in the scene example shown in FIG. 4, there is a rear vehicle that travels behind the host vehicle in the main lane. Therefore, the other vehicle detection unit 83 detects the rear vehicle based on the image data transmitted from the cameras 10c and 10d that capture the rear of the host vehicle, and also detects the travel position xr and the travel speed v of the detected rear vehicle. r is calculated. The other vehicle detection unit 83 detects the traveling position of the rear vehicle as a relative position with respect to the traveling position of the host vehicle, and converts the detected relative position of the rear vehicle into the ground coordinate system, as shown in FIG. , it is possible to obtain the running position x r of the following vehicle.

ステップS104では、車線変更制御部88により、合流地点における自車両の車線変更を制御するための車線変更計画を作成する必要があるか否かの判定が行われる。本実施形態においては、以下の2つの条件が両方とも成立している場合に、車線変更計画を作成する必要があると判定される。すなわち、第1に、自車両が、図4に示すように、合流車線から本線車線に車線変更することが可能となる地点xstartを通過していること(第1の条件)、第2に、第1の条件が成立してから現在までに、車線変更計画に基づく操舵制御が行われていないこと(第2の条件)の2つの条件が成立している場合に、車線変更計画を作成する必要があると判定される。車線変更計画を作成する必要があると判定された場合はステップS105に進み、一方、車線変更計画を作成する必要はないと判定された場合はステップS114に進む。 In step S104, the lane change control unit 88 determines whether it is necessary to create a lane change plan for controlling the lane change of the host vehicle at the junction. In the present embodiment, when both of the following two conditions are satisfied, it is determined that a lane change plan needs to be created. That is, firstly, as shown in FIG. 4, the host vehicle passes a point x start where the lane can be changed from the merged lane to the main lane (first condition), and secondly A lane change plan is created when two conditions have been established that the steering control based on the lane change plan has not been performed (second condition) from when the first condition is satisfied to the present. Is determined to be necessary. If it is determined that it is necessary to create a lane change plan, the process proceeds to step S105. If it is determined that it is not necessary to create a lane change plan, the process proceeds to step S114.

ステップS105では、自車両挙動予測部84により、合流地点における自車両の挙動の予測が行われる。具体的には、まず、自車両挙動予測部84は、ステップS101で取得した自車両の走行情報のうち、自車両の車速vとアクセルペダルのストローク量dとから、予め作成されたマップを参照して、合流地点において車線変更を行うための推定目標速度v^と、該推定目標速度v^に至るための推定目標加速度a^とを算出する。なお、推定目標速度v^および推定目標加速度a^において、右肩に付した「^」は、その値が推定値であることを示している。以下、後述するv^(t),x^(t),v^(t),x^(t),v^(t),x^(t),a^(t)においても同様である。 In step S105, the own vehicle behavior predicting unit 84 predicts the behavior of the own vehicle at the junction. Specifically, the host vehicle behavior prediction unit 84 first creates a map created in advance from the vehicle speed v h of the host vehicle and the stroke amount d A of the accelerator pedal among the travel information of the host vehicle acquired in step S101. , An estimated target speed v * ^ for changing the lane at the junction and an estimated target acceleration a * ^ for reaching the estimated target speed v * ^ are calculated. In the estimated target speed v * ^ and the estimated target acceleration a * ^, “^” attached to the right shoulder indicates that the value is an estimated value. Hereinafter, v h ^ (t), x h ^ (t), v r ^ (t), x r ^ (t), v f ^ (t), x f ^ (t), a h ^ ( The same applies to t).

そして、自車両挙動予測部84は、算出した推定目標速度v^および推定目標加速度a^に基づき、自車両の走行速度v^(t)および走行位置x^(t)を、下記式(1),(2)に従って算出する。なお、本実施形態において、自車両挙動予測部84は、現在時刻から、自車両が車線終端点に到達するまでの各時刻tにおける自車両の走行速度v^(t)および走行位置x^(t)を算出することで、合流地点における自車両の挙動を予測する。

Figure 0005810520
Figure 0005810520
ここで、上記式(1),(2)において、tは現在時刻であり、tは自車両の走行速度vが推定目標速度vに到達すると予想される時刻であり、xは時刻tにおける自車両の走行位置である。また、上記式(1),(2)では、推定値であることを示す「^」を、それぞれ、vの「v」の真上、aの「a」の真上、x(t)の「x」の真上、v(t)の「v」の真上としているが、下記式(3)に示すように、これはv^,a^,v^(t)およびx^(t)と同義である。以下、v^(t),x^(t),x^(t),a^(t)においても同様である。
Figure 0005810520
Then, the own vehicle behavior prediction unit 84 determines the traveling speed v h ^ (t) and the traveling position x h ^ (t) of the own vehicle based on the calculated estimated target speed v * ^ and estimated target acceleration a * ^. It calculates according to following formula (1), (2). In the present embodiment, the host vehicle behavior prediction unit 84 determines the travel speed v h ^ (t) and the travel position x h of the host vehicle at each time t from the current time until the host vehicle reaches the lane end point. By calculating ^ (t), the behavior of the host vehicle at the junction is predicted.
Figure 0005810520
Figure 0005810520
Here, in the above formulas (1) and (2), t 0 is the current time, t 1 is the time when the traveling speed v h of the host vehicle is expected to reach the estimated target speed v * , and x 1 is the running position of the vehicle at time t 1. Further, in the above formulas (1) and (2), “^” indicating an estimated value is set to be just above “v” of v * , just above “a” of a * , and x h ( just above the "x" t), but is set to just above the "v" of v h (t), as shown in the following formula (3), this is v * ^, a * ^, v h ^ ( t) and x h ^ (t). The same applies to v r ^ (t), x r ^ (t), x f ^ (t), and a h ^ (t).
Figure 0005810520

次に、ステップS106では、車線終端ストレス評価部86により、ステップS105で予測された自車両の挙動と、ステップS102で取得された合流車線の車線終端点の位置情報とに基づいて、車線終端ストレス度合の評価が行われる。ここで、車線終端ストレス度合とは、自車両が合流地点で車線変更を行う際に、自車両が合流車線の車線終端点に接近することに対する自車両の運転者のストレスの大きさを表すものであり、第1実施形態においては、自車両の運転者のストレスが大きい順から、『高』、『中』、『低』の3段階で評価される。以下に、第1実施形態に係る車線終端ストレス度合の評価方法について説明する。   Next, in step S106, the lane end stress evaluation unit 86 determines the lane end stress based on the behavior of the host vehicle predicted in step S105 and the position information of the lane end point of the merged lane acquired in step S102. The degree is evaluated. Here, the lane end stress degree represents the magnitude of the stress of the driver of the own vehicle when the own vehicle approaches the lane end point of the merging lane when the own vehicle changes lanes at the merging point. In the first embodiment, the evaluation is made in three stages of “high”, “medium”, and “low” in descending order of the stress of the driver of the host vehicle. Below, the evaluation method of the lane termination | terminus stress degree which concerns on 1st Embodiment is demonstrated.

まず、車線終端ストレス評価部86は、上記式(2)を用いることにより、自車両の走行位置xおよび車線終端点の位置xendに基づいて、自車両が合流地点の車線終端点に到達する時刻tendを算出する。そして、車線終端ストレス評価部86は、下記式(4)に基づいて、現在時刻tから、自車両が車線終端点に到達する時刻tendまでの時間Tend(t)を算出する。

Figure 0005810520
First, the lane terminating stress evaluation unit 86, by using the above equation (2), on the basis of the position x end of travel position x h and lane end point of the vehicle, arrives at the lane end point of the vehicle junction The time t end to be calculated is calculated. Then, the lane end stress evaluation unit 86 calculates a time T end (t 0 ) from the current time t 0 to the time t end when the host vehicle reaches the lane end point based on the following equation (4).
Figure 0005810520

同様に、車線終端ストレス評価部86は、下記式(5)に基づいて、現在時刻t以降の各時刻tから、自車両が車線終端点に到達する時刻tendまでの時間Tend(t)を、時系列に沿って算出する。

Figure 0005810520
Similarly, lanes terminating stress evaluation unit 86 on the basis of the following equation (5), from each time t of the current time t 0 after the time up to time t end of the vehicle reaches the lane end point T end The (t ) Is calculated along a time series.
Figure 0005810520

そして、車線終端ストレス評価部86は、算出された時間Tend(t)を用いて、現在時刻t以降の各時刻tにおける車線終端ストレス度合を、下記式(6)に示すように評価する。なお、下記式(6)において、TmaxおよびTminは所定の到達時間であり、TmaxはTminよりも大きい時間(Tmax>Tmin)である。

Figure 0005810520
Then, the lane end stress evaluation unit 86 uses the calculated time T end (t) to evaluate the lane end stress degree at each time t after the current time t 0 as shown in the following formula (6). . In the following formula (6), T max and T min are predetermined arrival times, and T max is a time longer than T min (T max > T min ).
Figure 0005810520

次に、ステップS107では、後方車両挙動予測部85により、ステップS103で取得した後方車両の走行情報に基づいて、合流地点における後方車両の挙動の予測が行われる。具体的には、後方車両挙動予測部85は、後方車両は一定速度vで走行するものとして、下記式(7)に従って、現在時刻t以降の各時刻tにおける後方車両の走行位置x^(t)を算出する。

Figure 0005810520
Next, in step S107, the rear vehicle behavior predicting unit 85 predicts the behavior of the rear vehicle at the junction based on the travel information of the rear vehicle acquired in step S103. Specifically, the rear vehicle behavior predicting unit 85 assumes that the rear vehicle travels at a constant speed v r , and the rear vehicle travel position x r at each time t after the current time t 0 according to the following equation (7). ^ (T) is calculated.
Figure 0005810520

ステップS108では、後方車両ストレス評価部87により、ステップS105で予測された自車両の挙動と、ステップS107で予測された後方車両の挙動とに基づいて、後方車両ストレス度合の評価が行われる。ここで、後方車両ストレス度合とは、合流地点における後方車両に対する運転者のストレスの大きさを表すものである。以下に、第1実施形態に係る後方車両ストレス度合の評価方法について説明する。   In step S108, the rear vehicle stress evaluation unit 87 evaluates the rear vehicle stress degree based on the behavior of the host vehicle predicted in step S105 and the rear vehicle behavior predicted in step S107. Here, the rear vehicle stress level represents the magnitude of the driver's stress on the rear vehicle at the junction. Below, the evaluation method of the back vehicle stress degree which concerns on 1st Embodiment is demonstrated.

具体的には、まず、後方車両評価部87は、ステップS105で予測された自車両の走行位置x^(t)と、ステップS107で予測された後方車両の走行位置x^(t)と、ステップS103で取得された後方車両の現在の走行速度vとに基づいて、現在時刻t以降の各時刻tにおける自車両と後方車両との車間時間h(t)を、下記式(8)に従って算出する。

Figure 0005810520
Specifically, the rear vehicle evaluation unit 87 firstly determines the travel position x h ^ (t) of the host vehicle predicted in step S105 and the travel position x r ^ (t) of the rear vehicle predicted in step S107. And the inter-vehicle time h r (t) between the host vehicle and the rear vehicle at each time t after the current time t 0 based on the current travel speed v r of the rear vehicle acquired in step S103. Calculate according to (8).
Figure 0005810520

そして、後方車両ストレス評価部87は、算出された車間時間h(t)に基づいて、現在時刻t以降の各時刻tにおける後方車両ストレス度合を、下記式(9)に示すように評価する。なお、hmaxおよびhminは所定の車間時間であり、hmaxはhminよりも大きい(hmax>hmin)。

Figure 0005810520
Then, the rear vehicle stress evaluation unit 87 evaluates the rear vehicle stress degree at each time t after the current time t 0 based on the calculated inter-vehicle time h r (t) as shown in the following formula (9). To do. Note that h max and h min are predetermined inter-vehicle time, and h max is larger than h min (h max > h min ).
Figure 0005810520

次いで、ステップS109では、車線変更制御部88により、ステップS106で評価された車線終端ストレス度合と、ステップS108で評価された後方車両ストレス度合とに基づいて、合流ストレス度合の評価が行われる。ここで、合流ストレス度合とは、自車両が前記合流地点において車線変更を行う際の自車両の運転者のストレスの大きさを表すものである。第1実施形態においては、車線変更制御部88は、合流ストレス度合を、合流地点において自車両が車線変更を行うことができるか否かの2段階で評価する。   Next, in step S109, the lane change control unit 88 evaluates the merging stress degree based on the lane end stress degree evaluated in step S106 and the rear vehicle stress degree evaluated in step S108. Here, the degree of merging stress represents the magnitude of stress of the driver of the host vehicle when the host vehicle changes lanes at the merging point. In the first embodiment, the lane change control unit 88 evaluates the merging stress level in two stages whether or not the host vehicle can change lanes at the merging point.

ここで、上述したように、第1実施形態においては、車線終端ストレス度合および後方車両ストレス度合は、『高』、『中』、『低』の3段階で評価される。そこで、車線変更制御部88は、車線終端ストレス度合および後方車両ストレス度合の9通りの組み合わせに対して、合流ストレス度合を、図5に示すように、合流地点において車線変更を行うことができるか否かの2段階で評価する。ここで、図5は、第1実施形態における合流ストレス度合の一例を示す図である。なお、図5において、合流ストレス度合が、合流地点での車線変更を行うことができるものと評価される場合を『合流可』として表示し、合流地点での車線変更を行うことができないものと評価される場合を『合流不可』として表示している。車線変更制御部88は、図5に示すように、車線終端ストレス度合および後方車両ストレス度合のうち、どちらか一方でも『高』と評価されている場合には、合流地点において車線変更を行う際の自車両の運転者のストレスが大きくなるため、合流ストレス度合を、合流地点での車線変更を行うことができないものと評価する(図5に示す『合流不可』)。一方、車線変更制御部88は、車線終端ストレス度合が『低』または『中』と評価されており、かつ、後方車両ストレス度合も『低』または『中』と評価されている場合には、合流ストレス度合を、合流地点での車線変更を行うことができるものと評価する(図5に示す『合流可』)。   Here, as described above, in the first embodiment, the lane end stress degree and the rear vehicle stress degree are evaluated in three stages of “high”, “medium”, and “low”. Therefore, can the lane change control unit 88 perform lane change at the merging point as shown in FIG. 5 for the merging stress degree with respect to nine combinations of the lane end stress degree and the rear vehicle stress degree? Evaluate in two stages: no. Here, FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the merging stress degree in the first embodiment. In FIG. 5, the case where the merging stress level is evaluated as being able to change the lane at the merging point is displayed as “Mergeable”, and the lane change at the merging point cannot be performed. The case of being evaluated is displayed as “unable to join”. As shown in FIG. 5, the lane change control unit 88, when one of the lane end stress degree and the rear vehicle stress degree is evaluated as “high”, Since the driver's own vehicle's stress increases, the merging stress degree is evaluated as being unable to change the lane at the merging point ("unmerged" shown in FIG. 5). On the other hand, the lane change control unit 88, when the lane end stress degree is evaluated as “low” or “medium” and the rear vehicle stress degree is also evaluated as “low” or “medium”, The degree of merging stress is evaluated as being able to change lanes at the merging point (“Mergeable” shown in FIG. 5).

ここで、図6は、時系列に沿って評価された合流ストレス度合の一例を示す図である。なお、図6においても、合流ストレス度合を、合流地点において自車両が車線変更を行うことができるか否か(『合流可』または『合流不可』)の2段階で表示している。例えば、自車両が合流地点での車線変更のために加速し、時間の経過とともに、自車両と後方車両との車間時間が大きくなった場合には、図6に示すように、時間の経過とともに、後方車両ストレス度合が低くなる。その結果、図6に示す例では、現在時刻tから時刻tにおいて、後方車両ストレス度合が『高』となり、これにより、現在時刻tから時刻tにおいて、合流ストレス度合は、合流地点での車線変更を行うことができないもの(『合流不可』)と評価される。 Here, FIG. 6 is a diagram showing an example of the merging stress degree evaluated along the time series. In FIG. 6 as well, the merging stress level is displayed in two stages: whether or not the own vehicle can change lanes at the merging point (“mergeable” or “mergeable”). For example, when the own vehicle accelerates due to a lane change at the junction and the time between vehicles increases with the passage of time, as shown in FIG. As a result, the rear vehicle stress level is lowered. As a result, in the example shown in FIG. 6, at time t f from the current time t 0, the rear vehicle stress degree "high", and by this, at time t f from the current time t 0, confluent stress degree, junction It is evaluated that it is not possible to change lanes at the station ("Cannot join").

一方、車線終端点が接近することに対する自車両の運転者のストレスは、自車両が車線終端点に接近するほど大きくなる。そのため、図6に示すように、車線終端ストレス度合は、現在時刻tから、自車両が車線終端点に到達する時刻tendに向かって高くなる。その結果、図6に示す例では、時刻tを経過した後に、車線終端ストレス度合が『高』と評価され、これにより、合流ストレス度合も、時刻tを経過した後に、合流地点での車線変更を行うことができないもの(『合流不可』)と評価される。 On the other hand, the stress of the driver of the own vehicle with respect to the approach of the lane end point increases as the own vehicle approaches the lane end point. Therefore, as shown in FIG. 6, the lane end stress degree increases from the current time t 0 toward the time t end when the host vehicle reaches the lane end point. As a result, in the example shown in FIG. 6, after a lapse of time t t, lane termination stress degree is evaluated as "high", Thus, merging stress degree even after a lapse of time t t, at junction It is evaluated as a vehicle that cannot change lanes ("Cannot join").

これに対して、図6に示す例では、後方車両ストレス度合が『高』から『中』に変わる時刻tから、車線終端ストレス度合が『中』から『高』に変わる時刻tまでの時間において、車線終端ストレス度合および後方車両ストレス度合がともに『中』と評価されている。そのため、図6に示す例では、合流ストレス度合は、時刻tから時刻tまでの時間において、合流地点での車線変更を行うことができるもの(『合流可』)と評価される。 On the other hand, in the example shown in FIG. 6, from the time t f when the rear vehicle stress degree changes from “high” to “medium”, until the time t t when the lane end stress degree changes from “medium” to “high”. In time, both the lane termination stress level and the rear vehicle stress level are evaluated as “medium”. Therefore, in the example shown in FIG. 6, the confluence stress degree, in the time from time t f to time t t, it is evaluated as being capable of performing lane change at the junction ( "merge possible").

そして、車線変更制御部88は、合流ストレス度合の評価結果に基づいて、合流地点において自車両の車線変更が許容されるまでの時間を算出する。例えば、図6に示す例において、車線変更制御部88は、現在時刻tから、後方車両ストレス度合が『高』から『中』に変わる時刻tまでの時間T(T=t−t)を、現在時刻から合流地点での車線変更が許容される時刻までの最短時間である最短許容時間Tとして算出する。また、車線変更制御部88は、現在時刻tから、車線終端ストレス度合が『中』から『高』に変わる時刻tまでの時間T(T=t−t)を、現在時刻から合流地点における車線変更が許容される時刻までの最長時間である最長許容時間Tとして算出する。なお、最短許容時間Tおよび最長許容時間Tは、後述するステップS110,111において用いられる。 And the lane change control part 88 calculates time until the lane change of the own vehicle is accept | permitted based on the evaluation result of a merging stress degree. For example, in the example illustrated in FIG. 6, the lane change control unit 88 performs the time T f (T f = t f) from the current time t 0 to the time t f when the rear vehicle stress level changes from “high” to “medium”. the -t 0), is calculated as the shortest allowable time T f is the shortest time from the current time to the time when the lane change in junction is allowed. In addition, lane change control unit 88, from the current time t 0, time lane termination stress degree is from "medium" up to time t t change to "high" T t a (T t = t t -t 0 ), current It is calculated as the longest permissible time T t that is the longest time from the time to the time when the lane change at the junction is permitted. Note that the shortest allowable time T f and the longest allowable time T t are used in steps S110 and S11 described later.

なお、本線車線に後方車両が存在しない場合には、合流地点において車線変更が許容されるまでの最短許容時間Tは0となる。しかしながら、自車両の車線変更を安全に行うためには急速な転舵は望ましくなく、転舵を行う際には、少なくとも最小所要時間Tmin’が確保されることが推奨される。そのため、本線車線に後方車両が存在しない場合には、車線変更制御部88は、下記式(10)に従って、最短許容時間Tを算出することができる。なお、下記式(10)におけるmax()は、現在時刻tから時刻tまでの時間(t−t)および最小所要時間Tmin’のうち、最大となる値を選択的に算出するものであることを示す(以下、式(25),(30)においても同様。)

Figure 0005810520
When there is no rear vehicle on the main lane, the shortest allowable time T f until the lane change is allowed at the junction is 0. However, rapid turning is not desirable in order to safely change the lane of the host vehicle, and it is recommended that at least the minimum required time T min ′ be secured when turning. Therefore, when there is no rear vehicle in the main lane, the lane change control unit 88 can calculate the shortest allowable time T f according to the following equation (10). It should be noted that max () in the following equation (10) is selectively calculated as a maximum value among the time (t t −t 0 ) from the current time t 0 to the time t t and the minimum required time T min ′. (Hereinafter, the same applies to formulas (25) and (30).)
Figure 0005810520

そして、ステップS110では、車線変更制御部88により、ステップS109における合流ストレス度合の評価結果に基づいて、合流地点において車線変更が許容される時間があるか否かの判断が行われる。本実施形態においては、例えば、ステップS109で最短許容時間Tおよび最長許容時間Tを算出できなかった場合や、最短許容時間Tが最長許容時間Tよりも大きい場合(T>T)には、合流地点において車線変更が許容される時間がないものと判断される。合流地点において車線変更が許容される時間があると判断された場合は、ステップS111に進み、一方、合流地点において車線変更が許容される時間がないと判断された場合はステップS115に進む。 Then, in step S110, the lane change control unit 88 determines whether or not there is a time during which the lane change is allowed at the merging point based on the evaluation result of the merging stress degree in step S109. In the present embodiment, for example, when the shortest allowable time Tf and the longest allowable time Tt cannot be calculated in step S109, or when the shortest allowable time Tf is greater than the longest allowable time Tt (T t > T In f ), it is determined that there is no time for which the lane change is allowed at the junction. If it is determined that there is a time during which the lane change is allowed at the junction, the process proceeds to step S111. On the other hand, if it is determined that there is no time allowed for the lane change at the junction, the process proceeds to step S115.

次に、ステップS111およびステップS112では、車線変更制御部88により、車線変更計画を作成するための処理が行われる。ここで、車線変更計画とは、合流地点において車線変更を行う際の転舵を開始するタイミングや転舵の速度など、合流地点における操舵制御の方法を定めたものである。   Next, in step S111 and step S112, the lane change control unit 88 performs a process for creating a lane change plan. Here, the lane change plan defines a method of steering control at the merging point such as the timing of starting the steering when changing the lane at the merging point and the speed of the steering.

まず、ステップS111では、車線変更制御部88により、車線変更所要時間を算出するための所要時間算出処理が行われる。具体的には、車線変更制御部88は、ステップS109における合流ストレス度合の評価結果に基づいて、合流地点において自車両の車線変更が許容される時間内(例えば、図6に示す例では、時刻tから時刻tまでの時間)に、自車両の車線変更が完了するように、合流地点において操舵制御を行う時間を、車線変更所要時間として算出する。 First, in step S111, the lane change control unit 88 performs a required time calculation process for calculating the lane change required time. Specifically, the lane change control unit 88 is based on the evaluation result of the degree of merging stress in step S109 within the time when the lane change of the host vehicle is allowed at the merging point (for example, in the example shown in FIG. time) from t f to time t t, as lane change of the vehicle is completed, the time for steering control in junction, is calculated as a lane change required time.

ここで、合流地点において自車両が車線変更を行う際の時間は、自車両が合流車線の走行を継続している時間と、自車両の転舵が開始されてから終了するまでの時間とに分けることができる。そこで、車線変更制御部88は、合流地点における自車両の車線変更が許容される時間に、自車両の車線変更が完了するように、自車両が合流車線での走行を継続する時間を走行継続時間Tとして算出するとともに、自車両の転舵が開始されてから終了するまでの時間を車線変更時間Tとして算出することで、走行継続時間Tと車線変更時間Tとの合計時間を車線変更所要時間TLC(TLC=T+T)として算出する。以下においては、図7を参照して、車線変更所要時間TLCを算出する所要時間算出処理について説明する。なお、図7は、ステップS111の所要時間算出処理を示すフローチャートである。 Here, the time when the host vehicle changes lanes at the merge point is the time during which the host vehicle continues to travel in the merge lane and the time from when the own vehicle starts turning until it ends. Can be divided. Therefore, the lane change control unit 88 continues traveling for a time during which the host vehicle continues to travel in the merged lane so that the lane change of the host vehicle is completed at the time when the lane change of the host vehicle is permitted at the junction. and calculates a time T a, the time until exiting the turning of the vehicle is started by calculating the lane-changing time T B, the travel duration T a and lane change time T B and the total time of Is calculated as a lane change required time T LC (T LC = T A + T B ). In the following, the required time calculation process for calculating the lane change required time TLC will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the required time calculation process in step S111.

まず、ステップS1101では、自車両が合流車線での走行を継続する走行継続時間Tが初期値の0に設定され(T=0)、自車両の転舵が開始されてから終了するまでの車線変更時間Tが初期値のTmin’に設定される(T=Tmin’)。なお、Tmin’は、上述したように、転舵を行う際に最低限確保されるべき最小所要時間である。 First, in step S1101, the running time duration T A where the vehicle continues to travel at the joining lane is set to 0 in the initial value (T A = 0), until exiting the turning of the vehicle is started lane change time T B of T min of the initial value 'is set to (T B = T min'). Note that T min ′ is the minimum required time that should be ensured at the minimum when turning, as described above.

ステップS1102では、走行継続時間Tに所定時間ΔTが追加され、走行継続時間Tが更新される。そして、ステップS1103では、ステップS1102で所定時間ΔTが追加された走行継続時間Tと、初期値Tmin’のままの車線変更時間Tとの合計時間が、最長許容時間T以上(T+T≧T)であるか否かの判断が行われる。走行継続時間Tと車線変更時間Tとの合計時間が最長許容時間T以上である場合は、ステップS1115に進み、現時点での走行継続時間Tと、初期値Tmin’である車線変更時間Tが、車線変更所要時間TLCを構成する時間として算出され、この所要時間算出処理を終了する。一方、走行継続時間Tと車線変更時間Tとの合計時間が最長許容時間Tよりも小さい場合は、ステップS1104に進む。 In step S1102, the predetermined time [Delta] T A is added to the running time duration T A, the travel duration T A is updated. In step S1103, the travel duration and T A the predetermined time [Delta] T A is added in step S1102, the total time of the lane change time T B remains the initial value T min 'is the longest allowable time T t or more ( A determination is made as to whether T A + T B ≧ T t ). If the total time of the travel duration T A and lane change time T B is the maximum allowable time T t or more, the process proceeds to step S1115, a the travel duration T A at the present time, the initial value T min 'lane change time T B is calculated as the time to configure the lane change required time T LC, it ends the required time calculation process. On the other hand, if the total time of the travel duration T A and lane change time T B is less than the maximum allowable time T t, the process advances to step S1104.

ステップS1104では、走行継続時間Tが、所定時間T に到達したか否かの判定が行われる。ここで、所定時間T は、例えば、自車両の転舵を開始するのに好適な地点まで、自車両が走行するために要する時間とすることができる。走行継続時間Tが所定時間T に到達していない場合は、ステップS1102に戻り、走行継続時間Tが所定時間T に到達するまで、走行継続時間Tが段階的に増加される。一方、走行継続時間Tが所定時間T に到達した場合は、ステップS1105に進む。 In step S1104, the running duration T A is a determination whether the host vehicle has reached the predetermined time T A 0 is performed. Here, the predetermined time T A 0 can be, for example, a time required for the host vehicle to travel to a point suitable for starting the steering of the host vehicle. If the travel duration T A has not reached the predetermined time T A 0, the process returns to step S1102, until the travel duration T A reaches a predetermined time T A 0, increases stepwise travel duration T A is Is done. On the other hand, if the travel duration T A has reached the predetermined time T A 0 , the process proceeds to step S1105.

ステップS1105では、所定時間T となった走行継続時間Tと、初期値Tmin’のままの車線変更時間Tとの合計時間が、最短許容時間Tよりも小さいか(T+T<T)否かの判定が行われる。走行継続時間Tと車線変更時間Tとの合計時間が最短許容時間T以上である場合には、ステップS1115に進み、所定時間T である走行継続時間Tと、初期値Tmin’のままの車線変更時間Tとが、車線変更所要時間TLCを構成する時間として算出され、この所要時間算出処理を終了する。一方、走行継続時間Tと車線変更時間Tとの合計時間が最短許容時間Tよりも小さい場合には、ステップS1106に進む。 In step S1105, is the total time of the travel continuation time T A at the predetermined time T A 0 and the lane change time T B with the initial value T min ′ smaller than the shortest allowable time T f (T A A determination is made as to whether + T B <T f ). If the total time of the travel duration T A and lane change time T B is the shortest allowable time T f or more, the process proceeds to step S1115, traveling duration and T A is a predetermined time T A 0, the initial value T a lane change time T B of the left min 'is, is calculated as the time to configure the lane change required time T LC, ends the required time calculation process. On the other hand, if the total time of the travel duration T A and lane change time T B is less than the shortest allowable time T f, the process proceeds to step S1106.

また、ステップS1106〜S1109では、ステップS1102〜S1104と同様に、自車両の転舵が開始されてから終了するまでの車線変更時間Tを、所定時間T まで段階的に増加させた後(ステップS1106〜S1108)、所定時間T となった走行継続時間Tと、所定時間T となった車線変更時間Tとの合計時間が、最短許容時間Tよりも小さいか(T+T<T)否かの判定が行われる(ステップS1109)。すなわち、車線変更時間Tが所定時間T に到達するまで、車線変更時間Tに所定時間ΔTが繰り返し追加され(ステップS1106)、車線変更時間Tが所定時間T に到達した場合に(ステップS1108=Yes)、走行継続時間Tと車線変更時間Tとの合計時間が最短許容時間Tよりも小さいか否かの判定が行われる(ステップS1109)。そして、ステップS1109において、走行継続時間Tと車線変更時間Tとの合計時間が最短許容時間T以上であると判定された場合には、ステップS1115に進み、所定時間T である走行継続時間Tと、所定時間T である車線変更時間Tとの合計時間が、車線変更所要時間TLCを構成する時間として算出され、この所要時間算出処理を終了する。一方、走行継続時間Tと車線変更時間Tとの合計時間が、最短許容時間Tよりも小さいと判定された場合には、ステップS1110に進む。なお、車線変更時間Tが所定時間T に到達するまでに、走行継続時間Tと車線変更時間Tとの合計時間が、最長許容時間T以上となった場合(ステップS1107=Yes)には、ステップS1115に進み、所定時間T である走行継続時間Tと、現時点での車線変更時間Tとが、車線変更所要時間TLCを構成する時間として算出され、この所要時間算出処理を終了する。 In step S1106~S1109, similar to step S1102~S1104, after the lane change time T B to the steering of the vehicle is ended from the start, it was increased stepwise until the predetermined time T B 0 (step S1106~S1108), or a predetermined time T a 0 and since traveling duration T a, the total time of the predetermined time T B 0 and became lane change time T B is less than the shortest allowable time T f (T a + T B <T f) whether the determination is made (step S1109). That is, until the lane change time T B reaches a predetermined time T B 0, the predetermined time [Delta] T B is repeatedly added to the lane change time T B (step S1106), the lane change time T B reaches the predetermined time T B 0 when (step S1108 = Yes), the total time of the travel duration T a and lane change time T B is less whether a determination is made than the shortest allowable time T f (step S1109). If it is determined in step S1109 that the total time of the travel continuation time T A and the lane change time T B is equal to or longer than the shortest allowable time T f , the process proceeds to step S1115, and is a predetermined time T A 0 . a traveling duration T a, the total time of the lane change time T B which is a predetermined time T B 0 is calculated as the time to configure the lane change required time T LC, it ends the required time calculation process. On the other hand, the total time of the travel duration T A and lane change time T B is, if it is determined to be smaller than the shortest allowable time T f, the process proceeds to step S1110. Incidentally, if the lane change time T B is to reach the predetermined time T B 0, the total time of the travel duration T A and lane change time T B, was the maximum allowable time T t or more (step S1107 = the yes), the flow proceeds to step S1115, and the travel duration T a is a predetermined time T a 0, and a lane change time T B at the present time is calculated as the time to configure the lane change required time T LC, this The required time calculation process ends.

さらに、ステップS1110〜S1113では、ステップS1106〜S1109と同様に、車線変更時間Tが、所定時間T から所定時間T まで段階的に増加され(ステップS1110〜S1112)、所定時間T である走行継続時間Tと、所定時間T となった車線変更時間Tとの合計時間が、最短許容時間Tよりも小さいか(T+T<T)否かの判定が行われる(ステップS1113)。そして、ステップS1113において、走行継続時間Tと車線変更時間Tとの合計時間が最短許容時間T以上であると判定された場合は、ステップS1115に進み、所定時間T である走行継続時間Tと、所定時間T である車線変更時間Tとの合計時間が、車線変更所要時間TLCを構成する時間として算出され、この所要時間算出処理を終了する。一方、ステップS1113において、走行継続時間Tと車線変更時間Tとの合計時間が最短許容時間Tよりも小さいと判定された場合は、ステップS1114に進む。なお、車線変更時間Tを、所定時間T から所定時間T まで段階的に増加させている間に、走行継続時間Tと車線変更時間Tとの合計時間が、合流地点における車線変更が許容される最長許容時間T以上となった場合(ステップS1111=Yes)には、ステップS1115に進み、所定時間T である走行継続時間Tと、現時点の車線変更時間Tとが、車線変更所要時間TLCを構成する時間として算出され、この所要時間算出処理を終了する。 Further, in step S1110~S1113, similarly to step S1106~S1109, lane change time T B is stepwise increased from the predetermined time T B 0 until a predetermined time T B 1 (step S1110~S1112), the predetermined time T Drive and duration T a is a 0, the total time of the predetermined time T B 1 and became lane change time T B is either less than the shortest allowable time T f (T a + T B <T f) whether Is determined (step S1113). If it is determined in step S1113 that the total time of the travel continuation time T A and the lane change time T B is equal to or greater than the shortest allowable time T f , the process proceeds to step S1115 and travels for a predetermined time T A 0. a duration T a, the total time of the lane change time T B which is a predetermined time T B 1 is calculated as the time to configure the lane change required time T LC, it ends the required time calculation process. On the other hand, in step S1113, if the total time of the travel duration T A and lane change time T B is determined to be smaller than the shortest allowable time T f, the process proceeds to step S1114. Note that the lane change time T B, while stepwise increasing the predetermined time T B 0 until a predetermined time T B 1, the total time of the travel duration T A and lane change time T B, the junction If the lane change has become acceptable maximum allowable time T t above in (step S1111 = Yes), the process proceeds to step S1115, and the travel duration T a is a predetermined time T a 0, lane change time moment and T B is calculated as the time to configure the lane change required time T LC, it ends the required time calculation process.

ステップS1114では、走行継続時間Tが、最短許容時間Tと所定時間T である車線変更時間Tとの差(T=T−T )に設定される。そして、所定時間T である車線変更時間Tと、最短許容時間Tおよび車線変更時間Tの差である走行継続時間Tとの合計時間が、車線変更所要時間TLCを構成する時間として算出され、この所要時間算出処理を終了する。 In step S1114, the running duration T A is set to the difference between the lane-changing time T B is the shortest allowable time T f and the predetermined time T B 1 (T A = T f -T B 1). The configuration and lane change time T B which is a predetermined time T B 1, the total time of the travel duration T A is the difference between the shortest allowable time T f and lane change time T B is the lane change required time T LC And the required time calculation process is terminated.

以上のように、走行継続時間Tおよび車線変更時間Tが算出され、ステップS111の所要時間算出処理が行われる。 As described above, the travel duration T A and lane change time T B is calculated, required time calculation process in step S111 is performed.

次いで、ステップS112では、車線変更制御部88により、ステップS111で算出された車線変更所要時間TLCに基づいて、目標操舵角の算出が行われる。具体的には、車線変更制御部88は、合流地点において車線変更を行う際の自車両の操舵角を、目標操舵角として、時系列に沿って算出する。以下においては、図8を参照して、目標操舵角の算出方法について説明する。ここで、図8は、第1実施形態において算出される目標操舵角の一例を示す図である。図8においては、横軸が時間を、縦軸が目標操舵角の大きさ(振幅)を表している。 At step S112, the lane change control section 88, based on the calculated lane change required time T LC at step S111, calculation of the target steering angle is performed. Specifically, the lane change control unit 88 calculates the steering angle of the host vehicle when changing the lane at the merging point as a target steering angle along a time series. Hereinafter, a method for calculating the target steering angle will be described with reference to FIG. Here, FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the target steering angle calculated in the first embodiment. In FIG. 8, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the magnitude (amplitude) of the target steering angle.

図8に示すように、車線変更制御部88は、車線変更所要時間TLCのうち、自車両が合流車線での走行を継続する走行継続時間T(図8においては、現在時刻tから時刻t+Tまでの時間)においては、目標操舵角θ を0°として算出する。また、車線変更制御部88は、車線変更所要時間TLCのうち、自車両の転舵を開始してから終了するまでの車線変更時間T(図8においては、時刻t+Tから時刻t+T+Tまでの時間)においては、目標操舵角θ を、例えば、周期が車線変更時間Tである正弦波状の操舵パターンとして生成する。なお、車線変更時間Tにおける目標操舵角θ の大きさ(正弦波状の操舵パターンの振幅)は、図8に示すように、自車両が合流車線の中央位置から本線車線の中央位置まで移動するのに十分な値に設定されることが好適である。そして、車線変更制御部88は、車線変更所要時間TLCを経過した後(時刻t+T+Tの経過後)は、目標操舵角θ を0°として算出する。 As shown in FIG. 8, the lane change control unit 88 includes a travel continuation time T A (in FIG. 8, from the current time t 0) in the lane change required time T LC . in the time) until the time t 0 + T a, it calculates the target steering angle θ s * as 0 °. Further, the lane change control unit 88, among the lane change required time T LC, the lane change time T B (FIG. 8 from the start to the end of the turning of the vehicle, the time from the time t 0 + T A in t 0 + T a + T time to B), the target steering angle theta s *, for example, the period is produced as a sinusoidal steering pattern is changing lanes time T B. Note that (the amplitude of the sinusoidal steering pattern) target steering angle theta s * size in lane change time T B, as shown in FIG. 8, to the center position of the main lane from the center position of the vehicle merging lane It is preferable that the value is set to a value sufficient to move. Then, the lane change control unit 88 (after the elapse of the time t 0 + T A + T B ) after the expiration of lane change required time T LC calculates the target steering angle theta s * as 0 °.

次に、ステップS113では、車線変更制御部88により、ステップS112で算出された目標操舵角θ のうち、現在時刻に応じた目標操舵角θ が、モーターコントローラ90に出力される。これにより、モーターコントローラ90は、現在時刻の目標操舵角θ に応じた転舵トルク量を算出し、転舵アシストモーター100を介して、自車両の操舵系に、転舵トルク量に応じた転舵トルクを加える。その結果、合流地点における自車両の車線変更において、ステップS111,S112で作成された車線変更計画に応じた操舵制御が行われることとなる。 Next, in step S113, the lane change control unit 88, among the target steering angle theta s * calculated in step S112, the target steering angle theta s * in accordance with the current time, it is outputted to the motor controller 90. As a result, the motor controller 90 calculates a turning torque amount corresponding to the target steering angle θ s * at the current time, and sends the turning assist motor 100 to the steering system of the host vehicle according to the turning torque amount. Add steering torque. As a result, the steering control according to the lane change plan created in steps S111 and S112 is performed in the lane change of the host vehicle at the junction.

なお、ステップS104において、車線変更計画を作成する必要がないと判断された場合は、ステップS114に進む。ステップS114では、車線変更制御部88により、車線変更計画に基づく自車両の操舵制御が行われているか否かの判断が行われる。車線変更制御部88は、例えば、車線変更計画が作成されていない場合や、車線変更所要時間TLCが経過し、車線変更計画に基づく自車両の操舵制御が終了している場合には、車線変更計画に基づく自車両の操舵制御が行われていないと判断することができる。車線変更計画に基づく自車両の操舵制御が行われていないと判断された場合には、この車線変更制御処理を終了する。一方、車線変更計画に基づく自車両の操舵制御が行われている場合には、ステップS113に進み、現在時刻の目標操舵角θ がモーターコントローラ90に出力される。 If it is determined in step S104 that it is not necessary to create a lane change plan, the process proceeds to step S114. In step S114, the lane change control unit 88 determines whether or not steering control of the host vehicle is being performed based on the lane change plan. The lane change control unit 88, for example, when the lane change plan is not created or when the lane change required time TLC has elapsed and the steering control of the host vehicle based on the lane change plan has been completed, It can be determined that the steering control of the host vehicle based on the change plan is not performed. If it is determined that the steering control of the host vehicle is not performed based on the lane change plan, the lane change control process is terminated. On the other hand, if the steering control of the host vehicle is being performed based on the lane change plan, the process proceeds to step S113, and the target steering angle θ s * at the current time is output to the motor controller 90.

また、ステップS110において、合流地点において車線変更が許容される時間がないと判断された場合は、ステップS115に進む。ステップS115では、このままの状態で、合流地点における車線変更は困難であると判断され、自車両の運転者に対して警報が行われる。なお、自車両の運転者に対して警告を行う方法は、特に限定されず、例えば、図示しないディスプレイやスピーカにより警告することができる。   On the other hand, if it is determined in step S110 that there is no time for which the lane change is allowed at the junction, the process proceeds to step S115. In step S115, in this state, it is determined that it is difficult to change the lane at the junction, and a warning is given to the driver of the host vehicle. In addition, the method of warning to the driver of the own vehicle is not particularly limited, and for example, the warning can be given by a display or a speaker (not shown).

以上のように、本実施形態に係る車線変更制御装置は、合流地点において自車両が車線変更を行う際に、車線終端点が接近することに対する自車両の運転者のストレスを車線終端ストレス度合として評価するとともに、合流地点における後方車両に対する自車両の運転者のストレスを後方車両ストレス度合として評価することで、車線終端ストレス度合および後方車両ストレス度合に基づいて、合流地点において車線変更を行う際の自車両の運転者のストレスを、合流ストレス度合として評価する。そして、この合流ストレス度合が低く、合流地点における自車両の車線変更が許容される時間(例えば、図6に示す例では、時刻tから時刻tまでの時間)に、自車両の車線変更が完了するように、自車両の誘導が行われる。これにより、本実施形態では、合流地点において自車両が車線変更を行う際の自車両の運転者のストレスを、自車両周囲の状況に応じて適切に評価することができ、その結果、合流地点において車線変更を行う際の自車両の運転者のストレスを低減するように、自車両の誘導を適切に行うことができる。特に、本実施形態では、合流地点において自車両が車線変更を行う際の自車両の運転者のストレスが小さくなるように、合流地点における車線変更を行うための目標操舵角の時系列データを、車線変更計画として作成し、該車線変更計画に基づいて操舵制御を行うことで、合流地点において車線変更を行う際の自車両の運転者の運転負荷を低減することができる。 As described above, the lane change control device according to the present embodiment, when the host vehicle changes lanes at the junction, determines the stress of the driver of the host vehicle when the lane end point approaches as the lane end stress degree. In addition to evaluating the stress of the driver of the host vehicle with respect to the rear vehicle at the merge point as the rear vehicle stress degree, when changing the lane at the merge point based on the lane end stress degree and the rear vehicle stress degree The stress of the driver of the own vehicle is evaluated as the degree of merging stress. Then, the merged stress degree is low, the time to change lanes of the own vehicle in the merging point is allowed (e.g., in the example shown in FIG. 6, the time from the time t f to time t t), the lane change of the vehicle The vehicle is guided so that is completed. Thereby, in this embodiment, the stress of the driver of the own vehicle when the own vehicle changes lanes at the junction can be appropriately evaluated according to the situation around the own vehicle, and as a result, the junction The vehicle can be appropriately guided so as to reduce the stress on the driver of the vehicle when changing the lane in FIG. In particular, in the present embodiment, the time series data of the target steering angle for changing the lane at the merging point is reduced so that the stress on the driver of the own vehicle when the own vehicle changes the lane at the merging point is reduced. By creating a lane change plan and performing steering control based on the lane change plan, it is possible to reduce the driving load on the driver of the host vehicle when changing the lane at the junction.

また、本実施形態に係る車線変更制御装置では、合流地点における自車両の車線変更が許容される時間内に、自車両の車線変更が完了するように、自車両が合流車線での走行を継続する走行継続時間と、自車両の転舵を開始してから終了するまでの車線変更時間とを算出し、走行継続時間と車線変更時間との合計時間を車線変更所要時間として算出する。これにより、本実施形態においては、合流地点において自車両の車線変更を行う際の自車両の転舵を開始するタイミングや、自車両の転舵速度を適切に算出することができる。   Further, in the lane change control device according to the present embodiment, the host vehicle continues to travel in the merging lane so that the lane change of the host vehicle is completed within a time when the lane change of the host vehicle is permitted at the junction. The travel continuation time and the lane change time from the start to the end of steering of the host vehicle are calculated, and the total time of the travel continuation time and the lane change time is calculated as the lane change required time. Thereby, in this embodiment, the timing which starts the turning of the own vehicle at the time of changing the lane of the own vehicle at a junction, and the turning speed of the own vehicle can be appropriately calculated.

≪第2実施形態≫
続いて、第2実施形態に係る車線変更制御処理を説明する。第2実施形態では、第1実施形態と同様に、図1に示す構成を備える車両において、以下に説明するように動作すること以外は、第1実施形態と同様である。具体的には、第2実施形態に係る車線変更制御処理では、図9に示すように、本線道路において自車両の前方を走行する他車両(以下、前方車両と言う。)が存在する場合に、この前方車両を考慮して、合流地点における自車両の車線変更を行うように、自車両を誘導するため、ステップS103,S105およびステップS107のみにおいて、第1実施形態に係る車線変更制御処理と異なる処理が行われ、それ以外の処理においては、第1実施形態と同様に処理が行われる。そこで、以下においては、図9に示すように、前方車両が存在する場面において、第2実施形態に係るステップS103,S105およびステップS107について説明する。なお、図9は、第2実施形態に係る車線変更制御処理を説明するための図である。
<< Second Embodiment >>
Subsequently, the lane change control process according to the second embodiment will be described. Similar to the first embodiment, the second embodiment is the same as the first embodiment except that the vehicle having the configuration shown in FIG. 1 operates as described below. Specifically, in the lane change control process according to the second embodiment, as shown in FIG. 9, when there is another vehicle (hereinafter referred to as a forward vehicle) traveling in front of the host vehicle on the main road. Considering this preceding vehicle, the vehicle lane change control process according to the first embodiment is performed only in steps S103, S105, and S107 in order to guide the vehicle to change the lane of the vehicle at the junction. Different processes are performed, and other processes are performed in the same manner as in the first embodiment. Therefore, in the following, as shown in FIG. 9, steps S103, S105, and S107 according to the second embodiment will be described in a scene where a vehicle ahead is present. FIG. 9 is a diagram for explaining the lane change control process according to the second embodiment.

ステップS103では、他車両検出部83により、自車両周囲を走行する他車両の検出が行われる。ここで、第2実施形態では、図9に示すように、本線車線において自車両の前方に前方車両が走行しているため、他車両検出部83は、自車両前方を撮像するカメラ10a,10bから送信された画像データに基づいて、前方車両を検出し、検出した前方車両の走行位置xおよび走行速度vを検出する。 In step S <b> 103, the other vehicle detection unit 83 detects the other vehicle that travels around the host vehicle. Here, in the second embodiment, as shown in FIG. 9, since the front vehicle is traveling ahead of the host vehicle in the main lane, the other vehicle detection unit 83 uses the cameras 10 a and 10 b that capture the front of the host vehicle. based on the image data transmitted from, it detects the preceding vehicle, detecting a running position x f and the traveling speed v f of the detected forward vehicle.

また、ステップS105では、自車両挙動予測部84により、合流地点における自車両の挙動の予測が行われる。ここで、第2実施形態では、図9に示す場面例のように、ステップS103において、前方車両が検出されているため、自車両挙動予測部84は、この前方車両を考慮して、合流地点における自車両の挙動を予測する。以下に、第2実施形態に係る自車両の挙動の予測方法について、説明する。   In step S105, the host vehicle behavior prediction unit 84 predicts the host vehicle behavior at the junction. Here, in the second embodiment, as in the example of the scene shown in FIG. 9, since the preceding vehicle is detected in step S <b> 103, the own vehicle behavior predicting unit 84 considers this preceding vehicle and joins the meeting point. Predict the behavior of your vehicle at Below, the prediction method of the behavior of the own vehicle which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated.

自車両挙動予測部84は、まず、自車両の車速vとストローク量dとに基づき、予め作成されたマップを参照して、推定目標速度v^および推定目標加速度a^を算出する。ここで、図9に示すように、前方車両が存在する場面では、算出された推定目標速度v^と、ステップS103で検出された前方車両の走行速度vとの比較が行われ、比較の結果、推定目標速度v^よりも前方車両の走行速度vのほうが遅い場合には、前方車両の走行速度vが推定目標速度v^として設定される。 Vehicle behavior prediction unit 84, first, based on the vehicle speed v h and the stroke amount d A of the vehicle, with reference to the map created in advance, calculates an estimated target velocity v * ^ and estimated target acceleration a * ^ To do. Here, as shown in FIG. 9, in the scene where the forward vehicle exists, the calculated estimated target speed v * ^ is compared with the traveling speed v f of the forward vehicle detected in step S103. as a result, in case more of the estimated target speed v * ^ traveling speed of the vehicle ahead than v f is slow, the traveling speed v f of the front of the vehicle is set as the estimated target speed v * ^.

次に、自車両挙動予測部84は、ステップS103で検出された前方車両の走行位置xおよび走行速度vに基づいて、合流地点における前方車両の挙動を予測する。具体的には、自車両挙動予測部84は、下記式(11)に基づいて、現在時刻t以降の各時刻tにおける前方車両の走行位置x^(t)を算出する。

Figure 0005810520
Then, the vehicle behavior prediction unit 84 based on the travel position x f and the traveling speed v f of the detected forward vehicle in step S103, predicting the behavior of the front vehicle at the junction. Specifically, the host vehicle behavior prediction unit 84 calculates the traveling position x f ^ (t) of the preceding vehicle at each time t after the current time t 0 based on the following equation (11).
Figure 0005810520

そして、自車両挙動予測部84は、自車両の車速vが推定目標速度v^に到達する時刻tにおいて、自車両と前方車両とが接近しているか否かの判断を行う。具体的には、自車両挙動予測部84は、自車両と前方車両とが接近しているか否かを判断するために、まず、時刻tにおける自車両と前方車両との車間時間h(t)を、下記式(12)に基づいて算出する。

Figure 0005810520
Then, the own vehicle behavior prediction unit 84 determines whether or not the own vehicle and the preceding vehicle are approaching at time t 1 when the vehicle speed v h of the own vehicle reaches the estimated target speed v * ^. Specifically, in order to determine whether or not the host vehicle and the preceding vehicle are approaching, the host vehicle behavior predicting unit 84 first determines the inter-vehicle time h f (at the time t 1) . t 1 ) is calculated based on the following formula (12).
Figure 0005810520

そして、自車両挙動予測部84は、時刻tにおける車間時間h(t)が所定の車間時間h以上であるか否かを判断することで、自車両と前方車両とが接近しているか否かを判断する。すなわち、自車両挙動予測部84は、時刻tにおける車間時間h(t)が所定の車間時間h以上である場合には、自車両と前方車両とが接近していないと判断する。このように、自車両と前方車両とが接近していない場合には、自車両は前方車両の影響を受けずに加減速を行うものと考えられる。そこで、この場合、自車両挙動予測部84は、第1実施形態と同様に、上記式(1),(2)に基づいて、現在時刻t以降の各時刻tにおける自車両の走行速度v^(t)と走行位置x^(t)とを予測する。 Then, the host vehicle behavior prediction unit 84 determines whether or not the inter-vehicle time h f (t 1 ) at the time t 1 is equal to or greater than the predetermined inter-vehicle time h * , whereby the host vehicle and the preceding vehicle approach each other. Judge whether or not. That is, the own vehicle behavior prediction unit 84 determines that the own vehicle and the preceding vehicle are not approaching when the inter-vehicle time h f (t 1 ) at the time t 1 is equal to or greater than the predetermined inter-vehicle time h *. . Thus, when the own vehicle and the preceding vehicle are not approaching, it is considered that the own vehicle performs acceleration / deceleration without being affected by the preceding vehicle. Therefore, in this case, the vehicle behavior prediction unit 84, similarly to the first embodiment, the equation (1), based on (2), the traveling speed v of the vehicle at each time t of the current time t 0 after h ^ (t) and travel position xh ^ (t) are predicted.

一方、時刻tにおける車間時間h(t)が所定の車間時間h未満である場合には、自車両挙動予測部84は、自車両と前方車両とが接近していると判断する。この場合、自車両が前方車両に過度に接近しないように、自車両の走行速度を加減速するものと考えられるため、自車両挙動予測部84は、下記式(13)に基づいて、現在時刻t以降の各時刻tにおける自車両の加速度を算出する。

Figure 0005810520
ここで、上記式(13)において、t’は、自車両と前方車両とが接近することにより、自車両の運転者が加速を緩め始めると予想される時刻であり、t’は、自車両の運転者が自車両の加速を緩めた後、自車両の走行速度が推定目標速度v^に到達すると予想される時刻である。また、kは、下記式(14)で求められるパラメータ値である。
Figure 0005810520
また、t’を所定時刻として設定し、上記式(13)を2回積分して自車両の走行位置に関する予測を生成すると、下記式(15)の条件を満たすt’を一意に定めることができる。
Figure 0005810520
On the other hand, when the inter-vehicle time h f (t 1 ) at time t 1 is less than the predetermined inter-vehicle time h * , the host vehicle behavior prediction unit 84 determines that the host vehicle and the preceding vehicle are approaching. . In this case, since it is considered that the traveling speed of the host vehicle is accelerated and decelerated so that the host vehicle does not approach the vehicle ahead, the host vehicle behavior prediction unit 84 calculates the current time based on the following equation (13). The acceleration of the host vehicle at each time t after t 0 is calculated.
Figure 0005810520
Here, in the above formula (13), t 0 ′ is the time when the driver of the host vehicle is expected to start accelerating as the host vehicle approaches the preceding vehicle, and t 1 ′ is This is the time when the driving speed of the host vehicle is expected to reach the estimated target speed v * ^ after the driver of the host vehicle relaxes the acceleration of the host vehicle. K is a parameter value obtained by the following formula (14).
Figure 0005810520
When t 0 ′ is set as a predetermined time and the above equation (13) is integrated twice to generate a prediction regarding the traveling position of the host vehicle, t 1 ′ satisfying the following equation (15) is uniquely determined. be able to.
Figure 0005810520

このように、自車両挙動予測部84は、前方車両と自車両とが接近している場合に、上記式(13)式に基づいて加速度a^(t)を算出し、算出した加速度a^(t)を用いて、現在時刻t以降の各時刻tにおける自車両の走行速度v(t)と走行位置x(t)とを予測することで、合流地点における自車両の挙動を予測する。 Thus, the own vehicle behavior prediction unit 84 calculates the acceleration a h ^ (t) based on the above equation (13) when the preceding vehicle and the own vehicle are approaching, and calculates the calculated acceleration a By using h ^ (t) to predict the traveling speed v h (t) and the traveling position x h (t) of the host vehicle at each time t after the current time t 0 , Predict behavior.

また、ステップS107では、後方車両挙動予測部85により、後方車両の挙動の予測が行なわれる。ここで、図9に示す例のように前方車両が検出される場合に、後方車両挙動予測部85は、後方車両が前方車両の存在を考慮して走行するものとして、後方車両の挙動を予測する。具体的には、後方車両挙動予測部85は、前方車両を先行車両、後方車両を後続車両とした、公知の追従モデルを用いて、現在時刻t以降の各時刻tの後方車両の走行位置x(t)と走行速度v(t)とを算出することで、合流地点における後方車両の挙動を予測する。 In step S107, the rear vehicle behavior prediction unit 85 predicts the behavior of the rear vehicle. Here, when a forward vehicle is detected as in the example illustrated in FIG. 9, the backward vehicle behavior predicting unit 85 predicts the behavior of the backward vehicle, assuming that the backward vehicle travels in consideration of the presence of the forward vehicle. To do. Specifically, the rear vehicle behavior prediction unit 85, the preceding vehicle ahead vehicle was a rear vehicle and the following vehicle, using a known follow-up model, the travel position behind the vehicle at each time t of the current time t 0 after By calculating x f (t) and travel speed v f (t), the behavior of the rear vehicle at the junction is predicted.

以上のように、第2実施形態に係る車線変更制御装置は、図9に示すように、本線車線において自車両の前方に前方車両が存在する場合に、自車両が前方車両に接近しすぎないように、自車両の運転者が加減速を行うものとして、自車両の挙動を予測する。これにより、第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、前方車両が存在する状況における自車両の挙動を適切に予測することができ、合流地点において車線変更を行う際の自車両の誘導を適切に行うことができる。さらに、第2実施形態では、後方車両が前方車両に追従するものとして、後方車両の挙動を予測することで、前方車両が存在する状況における後方車両の挙動も適切に予測することができる。   As described above, the lane change control device according to the second embodiment, as shown in FIG. 9, when the forward vehicle is present in front of the own vehicle in the main lane, the own vehicle does not approach the forward vehicle too much. As described above, the behavior of the host vehicle is predicted on the assumption that the driver of the host vehicle performs acceleration and deceleration. Thereby, according to 2nd Embodiment, in addition to the effect of 1st Embodiment, the behavior of the own vehicle in the situation where the front vehicle exists can be estimated appropriately, and when performing a lane change at a junction The own vehicle can be guided appropriately. Furthermore, in 2nd Embodiment, the behavior of a back vehicle in the condition where a front vehicle exists can be appropriately estimated by estimating the behavior of a back vehicle as what a back vehicle follows a front vehicle.

≪第3実施形態≫
続いて、第3実施形態に係る車線変更制御装置について説明する。第3実施形態に係る車線変更制御装置は、図1に示す車線変更制御装置と同様の構成を有するものであり、以下に説明するように動作すること以外は、第1実施形態と同様である。以下において、図10を参照して、第3実施形態に係る車線変更制御装置の動作について説明する。図10は、第3実施形態に係る車線変更制御処理を示すフローチャートである。なお、第3実施形態に係る車線変更制御処理も、マイクロプロセッサ80により、一定の時間間隔ごとに繰り返し行われる。
«Third embodiment»
Subsequently, a lane change control device according to a third embodiment will be described. The lane change control device according to the third embodiment has the same configuration as the lane change control device shown in FIG. 1 and is the same as the first embodiment except that it operates as described below. . Hereinafter, the operation of the lane change control device according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing a lane change control process according to the third embodiment. Note that the lane change control process according to the third embodiment is also repeatedly performed by the microprocessor 80 at regular time intervals.

まず、ステップS301〜ステップS303では、第1実施形態のステップS101〜S103と同様に、自車両の走行情報、合流車線の車線終端点を含む車線情報、および他車両の走行情報の取得が行われる。   First, in steps S301 to S303, as in steps S101 to S103 of the first embodiment, the travel information of the host vehicle, the lane information including the lane end point of the merged lane, and the travel information of other vehicles are acquired. .

そして、ステップS304では、車線変更計画に基づく操舵制御が行われているか否かの判断が行われる。車線変更計画に基づく操舵制御が行われている場合は、ステップS314に進み、一方、車線変更計画に基づく操舵操作が行われていない場合は、ステップS305に進む。   In step S304, it is determined whether steering control based on the lane change plan is being performed. When the steering control based on the lane change plan is being performed, the process proceeds to step S314. On the other hand, when the steering operation based on the lane change plan is not being performed, the process proceeds to step S305.

ステップS305では、第1実施形態のステップS105と同様に、合流地点における自車両の挙動の予測が行われる。   In step S305, the behavior of the host vehicle at the junction is predicted as in step S105 of the first embodiment.

そして、ステップS306では、車線終端ストレス評価部86により、車線終端ストレス度合の算出が行われる。第3実施形態では、以下に説明するように、自車両が合流車線の車線終端点に到達するまでの到達時間TTCendに基づいて、車線終端ストレス度合が、時系列に沿った数値データとして算出される。 In step S306, the lane end stress evaluation unit 86 calculates the lane end stress degree. In the third embodiment, as described below, the lane end stress degree is calculated as numerical data along the time series based on the arrival time TTC end until the host vehicle reaches the lane end point of the merging lane. Is done.

すなわち、車線終端ストレス評価部86は、まず、自車両が合流車線の車線終端点xendに到達するまでの到達時間TTCendを算出する。具体的には、車線終端ストレス評価部86は、ステップS305で予測した各時刻tにおける自車両の走行位置x^(t)および走行速度v^(t)と、ステップS302で取得した合流車線の車線終端点の位置情報とに基づいて、下記式(16)に従って、現在時刻t以降の各時刻tにおける到達時間TTCend(t)を算出する。

Figure 0005810520
That is, the lane end stress evaluation unit 86 first calculates the arrival time TTC end until the host vehicle reaches the lane end point x end of the merged lane. Specifically, the lane end stress evaluation unit 86 uses the travel position x h ^ (t) and the travel speed v h ^ (t) of the host vehicle at each time t predicted in step S305, and the merge acquired in step S302. Based on the position information of the lane end point of the lane, the arrival time TTC end (t) at each time t after the current time t 0 is calculated according to the following equation (16).
Figure 0005810520

ここで、自車両が車線終端点に到達するまでの到達時間TTCendが小さいほど、車線終端点に接近することに対する自車両の運転者のストレスは大きくものと考えられる。そこで、車線終端ストレス評価部86は、算出した到達時間TTCendに基づいて、自車両が車線終端点に接近することに対する自車両の運転者のストレスを、車線終端ストレス度合Send(t)として算出する。具体的には、車線終端ストレス評価部86は、下記式(17)に基づいて、車線終端ストレス度合Send(t)を、時系列に沿った数値データとして算出する。なお、下記式(17)において、aは、車線終端ストレス度合Send(t)と到達時間TTCend(t)の逆数の値とをスケーリングするためのパラメータ値である。

Figure 0005810520
Here, the smaller the arrival time TTC end until the host vehicle reaches the lane end point, the greater the driver's stress on approaching the lane end point. Therefore, the lane end stress evaluation unit 86 sets the stress of the driver of the host vehicle when the host vehicle approaches the lane end point based on the calculated arrival time TTC end as the lane end stress degree S end (t). calculate. Specifically, the lane end stress evaluation unit 86 calculates the lane end stress degree S end (t) as numerical data along a time series based on the following formula (17). In the following equation (17), a is a parameter value for scaling the lane end stress degree S end (t) and the inverse value of the arrival time TTC end (t).
Figure 0005810520

ステップS307では、第1実施形態のステップS107と同様に、後方車両挙動予測部85により、合流地点における後方車両の挙動の予測が行なわれる。   In step S307, similarly to step S107 of the first embodiment, the rear vehicle behavior prediction unit 85 predicts the behavior of the rear vehicle at the junction.

そして、ステップS308では、後方車両ストレス評価部87により、後方車両ストレス度合の評価が行われる。第3実施形態では、後述するように、自車両と後方車両との車間時間および接近時間に基づいて、後方車両ストレス度合が、時系列に沿った数値データとして算出される。以下に、第3実施形態に係る後方車両ストレス度合の評価方法について説明する。   In step S308, the rear vehicle stress evaluation unit 87 evaluates the rear vehicle stress level. In the third embodiment, as will be described later, the rear vehicle stress degree is calculated as numerical data along the time series based on the inter-vehicle time and the approach time between the host vehicle and the rear vehicle. Below, the evaluation method of the back vehicle stress degree which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated.

まず、後方車両ストレス評価部87は、ステップS305で予測した各時刻tにおける自車両の走行位置x^(t)と、ステップS307で予測した各時刻tにおける後方車両の走行位置x^(t)および走行速度v^(t)とに基づいて、下記式(18)に従って、各時刻tにおける自車両と後方車両との車間時間h(t)を算出する。

Figure 0005810520
First, the rear vehicle stress evaluation unit 87 calculates the travel position x h ^ (t) of the host vehicle at each time t predicted in step S305 and the rear vehicle travel position x r ^ (() predicted at each time t predicted in step S307. Based on t) and travel speed v r ^ (t), an inter-vehicle time h r (t) between the host vehicle and the rear vehicle at each time t is calculated according to the following equation (18).
Figure 0005810520

さらに、後方車両ストレス評価部87は、ステップS305で予測した各時刻tにおける自車両の走行位置x^(t)および走行速度v^(t)と、ステップS307で予測した各時刻tにおける後方車両の走行位置x^(t)および走行速度v^(t)とに基づいて、下記式(19)に従って、各時刻tにおける自車両と後方車両との接近時間TTC(t)を算出する。

Figure 0005810520
Further, the rear vehicle stress evaluation unit 87 determines the travel position x h ^ (t) and the travel speed v h ^ (t) of the host vehicle at each time t predicted in step S305, and each time t predicted in step S307. Based on the traveling position x r ^ (t) and the traveling speed v r ^ (t) of the rear vehicle, the approach time TTC r (t) between the host vehicle and the rear vehicle at each time t according to the following equation (19). Is calculated.
Figure 0005810520

ここで、車間時間h(t)および接近時間TTC(t)が小さくなるほど、合流地点における後方車両に対する自車両の運転者のストレスは大きくなるものと考えられる。そこで、後方車両ストレス評価部87は、以下に説明するように、車間時間h(t)および接近時間TTC(t)に基づいて、後方車両ストレス度合S(t)を算出する。具体的には、後方車両ストレス評価部87は、下記式(20)に基づいて、後方車両ストレス度合S(t)を、時系列に沿った数値データとして算出する。なお、下記式(20)において、bおよびcは、後方車両ストレス度合に対して、車間時間および接近時間がそれぞれ寄与する大きさを示すパラメータである。

Figure 0005810520
Here, it is considered that as the inter-vehicle time h r (t) and the approach time TTC r (t) become smaller, the stress of the driver of the own vehicle with respect to the rear vehicle at the joining point becomes larger. Therefore, the rear vehicle stress evaluation unit 87 calculates the rear vehicle stress degree S r (t) based on the inter-vehicle time h r (t) and the approach time TTC r (t), as described below. Specifically, the rear vehicle stress evaluation unit 87 calculates the rear vehicle stress degree S r (t) as numerical data along a time series based on the following formula (20). In the following equation (20), b and c are parameters indicating the magnitudes of the inter-vehicle time and the approach time that contribute to the rear vehicle stress degree.
Figure 0005810520

ステップS309では、車線変更制御部88により、ステップS306で算出された車線終端ストレス度合Send(t)と、ステップS308で算出された後方車両ストレス度合S(t)とに基づいて、合流ストレス度合S(t)の算出が行われる。具体的には、車線変更制御部88は、下記式(21)に示すように、車線終端ストレス度合Send(t)と、後方車両ストレス度合S(t)とを加算することで、合流ストレス度合S(t)を、時系列に沿った数値データとして算出する。

Figure 0005810520
In step S309, the lane change control unit 88 uses the lane end stress degree S end (t) calculated in step S306 and the rear vehicle stress degree S r (t) calculated in step S308 to determine the merging stress. The degree S m (t) is calculated. Specifically, the lane change control unit 88 adds the lane end stress degree S end (t) and the rear vehicle stress degree S r (t) as shown in the following formula (21), thereby joining The degree of stress S m (t) is calculated as numerical data along the time series.
Figure 0005810520

ここで、図11は、第3実施形態における合流ストレス度合S(t)の一例を示す図である。自車両が車線終端点に到達する時間は、時間の経過とともに小さくなるため、図11に示すように、車線終端ストレス度合Send(t)は、時間の経過とともに大きくなる。また、合流地点において車線変更を行うために自車両の加速が行われ、自車両と後方車両との車間時間および接近時間が、時間の経過とともに大きくなる場合には、図11に示すように、後方車両ストレス度合Sは、時間の経過とともに小さくなる。そして、図11に示すような車線終端ストレス度合Send(t)と後方車両ストレス度合S(t)とが算出された場合、合流ストレス度合S(t)は、図11に示すように、現在時刻tから、合流ストレス度合が最小の値となる時刻tに向かって小さくなり、時刻から時刻tendに向かって大きくなる。 Here, FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the merging stress degree S m (t) in the third embodiment. Since the time for the host vehicle to reach the lane terminal point decreases with time, the lane terminal stress degree S end (t) increases with time as shown in FIG. Further, when the host vehicle is accelerated in order to change the lane at the merging point, and the inter-vehicle time and the approach time between the host vehicle and the rear vehicle increase with the passage of time, as shown in FIG. the rear vehicle stress degree S r is smaller with the passage of time. When the lane end stress degree S end (t) and the rear vehicle stress degree S r (t) as shown in FIG. 11 are calculated, the merging stress degree S m (t) is calculated as shown in FIG. , from the current time t 0, the confluence stress degree is reduced toward the minimum value and becomes time t *, increases toward from the time * to time t end.

次いで、ステップS310では、車線変更制御部88により、合流地点での車線変更を行うために、自車両の運転者により操舵が開始されたか否かの判定が行われる。本実施形態において、車線変更制御部88は、例えば、ステップS301で取得した操舵角θが所定値以上であるか否かを判断し、操舵角θが所定値以上である場合には、自車両の運転者により操舵が開始されたものと判定する。自車両の運転者により操舵が開始されたと判定された場合は、ステップS311に進み、一方、自車両の運転者により操舵が開始されていないと判定された場合は、この車線変更制御処理を終了する。 Next, in step S310, the lane change control unit 88 determines whether or not steering is started by the driver of the host vehicle in order to change the lane at the junction. In the present embodiment, for example, the lane change control unit 88 determines whether or not the steering angle θ s acquired in step S301 is greater than or equal to a predetermined value, and if the steering angle θ s is greater than or equal to a predetermined value, It is determined that steering is started by the driver of the host vehicle. If it is determined that the driver of the host vehicle has started steering, the process proceeds to step S311. On the other hand, if it is determined that the driver of the host vehicle has not started steering, the lane change control process ends. To do.

ステップS311では、車線変更制御部88により、ステップS309における合流ストレス度合の評価結果に基づいて、合流地点における自車両の車線変更を行うことができるか否かの判断が行われる。本実施形態においては、車線変更制御部88は、合流地点における自車両の車線変更を行うことができる時間があるか否かを判断することで、合流地点における自車両の車線変更を行うことができるか否かを判断する。具体的には、車線変更制御部88は、図11に示すように、現在時刻tから、自車両が車線終端点に到達する時刻tendまでの時間において、合流ストレス度合S(t)が所定値S を下回る時間があるか否かを判断することで、合流地点において車線変更を行うことができる時間があるか否かの判断を行う。図11に示す例では、例えば、時刻tにおいて、合流ストレス度合S(t)が所定値S を下回っているため、合流地点において車線変更を行うことができる時間があると判断され、これにより、合流地点における自車両の車線変更を行うことができると判断される。合流地点において車線変更を行うことができる時間があると判断された場合は、車線変更計画の作成を行うために、ステップS312に進み、一方、合流地点において車線変更を行うことができる時間がないと判断された場合は、ステップS315に進む。 In step S311, the lane change control unit 88 determines whether or not the lane change of the host vehicle at the merge point can be performed based on the evaluation result of the merge stress degree in step S309. In the present embodiment, the lane change control unit 88 can change the lane of the host vehicle at the junction by determining whether or not there is a time during which the lane change of the host vehicle at the junction can be performed. Determine if you can. Specifically, as shown in FIG. 11, the lane change control unit 88 has a merging stress degree S m (t) in the time from the current time t 0 to the time t end when the host vehicle reaches the lane terminal point. there by determining whether there is a time below a predetermined value S m a, and determines whether there is a time that can perform the lane change at a junction. In the example shown in FIG. 11, for example, at time t *, since the merging stress degree S m (t) is below the predetermined value S m a, it is determined that there is a time that can perform the lane change at junction Thus, it is determined that the lane change of the host vehicle at the junction can be performed. If it is determined that there is time to change the lane at the junction, the process proceeds to step S312 to create a lane change plan, while there is no time to change the lane at the junction. If it is determined, the process proceeds to step S315.

ステップS312では、車線変更計画を作成するために、車線変更制御部88により、合流ストレス度合が最小となる時刻tが、自車両が本線車線への合流を完了する時刻として算出され、現在時刻tから、合流ストレス度合S(t)が最小となる時刻tまでの時間が、車線変更所要時間TLc(TLC=t−t)として算出される。 In step S312, in order to create a lane change plan, the lane change control unit 88 calculates the time t * at which the merging stress degree is minimum as the time when the host vehicle completes merging into the main lane, and the current time The time from t 0 to time t * at which the merging stress degree S m (t) is minimized is calculated as a lane change required time T Lc ( TLC = t * −t 0 ).

そして、ステップS313では、車線変更制御部88により、ステップS312で算出した車線変更所要時間TLcに基づいて、目標操舵角θ の算出が行われる。具体的には、車線変更制御部88は、図12に示すように、車線変更所要時間TLcに基づいて、目標操舵角θ を時系列に沿って算出する。ここで、図12は、第3実施形態において算出される目標操舵角θ の一例を示す図である。車線変更制御部88は、例えば、図12に示すように、現在時刻tから、合流ストレス度合S(t)が最小となる時刻tまでの車線変更所要時間TLcにおいて、目標操舵角θ を、周期が車線変更所要時間TLcである正弦波状の操舵パターンとして算出する。なお、目標操舵角θ の大きさ(正弦波状の操舵パターンの振幅)は、自車両が合流車線の中央位置から本線車線の中央位置まで移動するのに十分な値に設定することが好適である。 In step S313, the lane change control unit 88 calculates the target steering angle θ s * based on the lane change required time T Lc calculated in step S312. Specifically, as shown in FIG. 12, the lane change control unit 88 calculates the target steering angle θ s * along the time series based on the lane change required time T Lc . Here, FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the target steering angle θ s * calculated in the third embodiment. For example, as shown in FIG. 12, the lane change control unit 88 performs a target steering angle at a lane change required time T Lc from the current time t 0 to the time t * at which the merging stress degree S m (t) is minimum. θ s * is calculated as a sinusoidal steering pattern whose cycle is the lane change required time TLc . Note that the magnitude of the target steering angle θ s * (the amplitude of the sinusoidal steering pattern) is preferably set to a value sufficient for the host vehicle to move from the center position of the merged lane to the center position of the main lane. It is.

そして、ステップS314においては、ステップS313で算出された目標操舵角θ のうち、現在時刻に応じた目標操舵角θ がモーターコントローラ90に出力され、モーターコンローラ90により、転舵アシストモーター100が制御される。これにより、合流地点における自車両の車線変更において、車線変更計画に応じた操舵制御が行われることとなる。 Then, in step S314, the out of target steering angle theta s * calculated in step S313, the target steering angle theta s * in accordance with the current time is output to the motor controller 90, the motor con roller 90, turning assist The motor 100 is controlled. Thereby, steering control according to a lane change plan will be performed in the lane change of the own vehicle in a junction.

また、ステップS311において、合流地点において車線変更を行うことができないと判断された場合は、ステップS315に進む。ステップS315では、このままの状況では、合流地点における車線変更が困難であると判断され、自車両の運転者に対して警報が行われる。そして、ステップS315において警告が行われた後は、この車線変更制御処理を終了する。   In Step S311, when it is determined that the lane change cannot be performed at the junction, the process proceeds to Step S315. In step S315, in this situation, it is determined that it is difficult to change the lane at the junction, and a warning is given to the driver of the host vehicle. And after warning is performed in step S315, this lane change control process is complete | finished.

以上のように、第3実施形態に係る車線変更制御装置では、車線終端ストレス度合を、時系列に沿って、自車両が合流車線の車線終端に到達するまでの時間に応じた数値データ(車線終端ストレス度合の経時変化を表す関数)として算出するとともに、後方車両ストレス度合を、時系列に沿って、自車両と後方車両との車間時間および接近時間に応じた数値データ(後方車両ストレス度合の経時変化を表す関数)として算出する。そして、車線終端ストレス度合の時系列に沿った数値データと、後方車両ストレス度合の時系列に沿った数値データとを、加算し、または各時刻において最大となる値を選択することで、合流ストレス度合を、時系列に沿った数値データとして適切に算出することができる。これにより、第3実施形態では、合流ストレス度合が最小となる時刻を算出することでき、合流ストレス度合が最小となる時刻で車線変更を行うように、自車両の車線変更を行う車線変更所要時間を算出することができる。その結果、第3実施形態では、第1実施形態の効果に加えて、自車両の運転者のストレスが最も小さくなるタイミングに合わせて、自車両が車線変更を行うように、自車両の誘導を行うことができ、合流地点における自車両の運転者の運転負荷をより軽減することができる。   As described above, in the lane change control device according to the third embodiment, numerical data (lanes) corresponding to the time until the host vehicle reaches the lane end of the merging lane along the time series in the lane end stress degree. As a function representing the time course of the end-point stress level), and the rear vehicle stress level is calculated along the time series with numerical data corresponding to the inter-vehicle time and the approach time between the host vehicle and the rear vehicle (rear vehicle stress level). It is calculated as a function representing a change with time. Then, by adding the numerical data along the time series of the lane end stress degree and the numerical data along the time series of the rear vehicle stress degree, or by selecting the maximum value at each time, the merging stress The degree can be appropriately calculated as numerical data along a time series. Thereby, in 3rd Embodiment, the time when the merging stress degree becomes the minimum can be calculated, and the lane change required time for changing the lane of the host vehicle so as to change the lane at the time when the merging stress degree becomes the minimum. Can be calculated. As a result, in the third embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, guidance of the host vehicle is performed so that the host vehicle changes the lane in accordance with the timing when the driver's driver's stress is minimized. This can be performed, and the driving load on the driver of the vehicle at the junction can be further reduced.

≪第4実施形態≫
続いて、第4実施形態に係る車線変更制御装置について説明する。第4実施形態に係る車線変更制御装置は、図1に示す車線変更制御装置と同様の構成を有するものであり、車線終端ストレス度合を評価するステップS306、後方終端ストレス度合を評価するステップS308、合流ストレス度合を評価するステップS309、およびステップS311のみにおいて、第3実施形態に係る車線変更制御装置と異なり、それ以外の処理においては、第3実施形態と同様に処理が行われる。そこで、以下においては、第4実施形態に係るステップS306,S308,S309、およびステップS311について説明する。
<< Fourth Embodiment >>
Subsequently, a lane change control device according to a fourth embodiment will be described. The lane change control device according to the fourth embodiment has the same configuration as the lane change control device shown in FIG. 1, and step S306 for evaluating the lane end stress degree, step S308 for evaluating the rear end stress degree, Only in step S309 and step S311 for evaluating the merging stress degree, unlike the lane change control device according to the third embodiment, the other processes are performed in the same manner as in the third embodiment. Therefore, in the following, steps S306, S308, S309, and step S311 according to the fourth embodiment will be described.

ステップS306では、車線終端ストレス評価部86により、車線終端ストレス度合の評価が行われる。第4実施形態においては、車線終端ストレス評価部86は、まず、第3実施形態と同様に、自車両が合流車線の車線終端点xendに到達するまでの到達時間TTCend(t)を算出する。 In step S306, the lane end stress evaluation unit 86 evaluates the lane end stress degree. In the fourth embodiment, the lane end stress evaluation unit 86 first calculates the arrival time TTC end (t) until the host vehicle reaches the lane end point x end of the merged lane, as in the third embodiment. To do.

そして、車線終端ストレス評価部86は、算出した到達時間TTCend(t)に基づき、車線終端ストレス度合Send(t)を評価する。具体的には、車線終端ストレス評価部86は、下記式(22)に基づいて、車線終端ストレス度合Send(t)を、時系列に沿った数値データとして算出する。

Figure 0005810520
ここで、TTCend minは、到達時間TTCend(t)が小さいために、自車両の運転者のストレスが大きく、自車両の運転者により車線変更が許容されない状態であると考えられる到達時間である。また、TTCend maxは、到達時間TTCend(t)が大きいために、車線終端点に接近することに対する自車両の運転者のストレスは小さく、自車両の運転者により車線終端点があまり意識されることがない状態であると考えられる到達時間である。 Then, the lane end stress evaluation unit 86 evaluates the lane end stress degree S end (t) based on the calculated arrival time TTC end (t). Specifically, the lane end stress evaluation unit 86 calculates the lane end stress degree S end (t) as numerical data along a time series based on the following formula (22).
Figure 0005810520
Here, TTC end min is an arrival time that is considered to be a state in which the driver's own vehicle driver has a large stress because the arrival time TTC end (t) is small and the driver of the own vehicle is not allowed to change lanes. is there. In addition, since TTC end max has a large arrival time TTC end (t), the stress on the driver of the own vehicle for approaching the lane end point is small, and the lane end point is less conscious by the driver of the own vehicle. It is the arrival time that is considered to be in a state where there is no problem.

このように、車線終端ストレス評価部86は、上記式(22)に従って、接近時間TTCend(t)が所定時間TTCend min以下(TTCend(t)≦TTCend min)である場合には、車線終端ストレス度合Send(t)を上限値である『1』として算出し(Send(t)=1)、接近時間TTCend(t)が所定時間TTCend maxよりも大きい(TTCend(t)>TTCend max)場合には、車線終端ストレス度合Send(t)を下限値である『0』として算出する(Send(t)=0)。また、車線終端ストレス評価部86は、到達時間TTCend(t)が、所定時間TTCend minよりも大きく、かつ、所定時間TTCend max以下である(TTCend min≦TTCend(t)≦TTCend max)場合には、到達時間TTCend(t)が大きくなるほど、車線終端ストレス度合Send(t)を、上限値である『1』から下限値である『0』へと連続的に変化するように算出する。 Thus, the lane end stress evaluation unit 86, when the approach time TTC end (t) is equal to or shorter than the predetermined time TTC end min (TTC end (t) ≦ TTC end min ) according to the above equation (22), The lane end stress degree S end (t) is calculated as an upper limit “1” (S end (t) = 1), and the approach time TTC end (t) is larger than the predetermined time TTC end max (TTC end ( If t)> TTC end max ), the lane end stress degree S end (t) is calculated as “0” which is the lower limit (S end (t) = 0). Further, the lane termination stress evaluation unit 86 has the arrival time TTC end (t) larger than the predetermined time TTC end min and not more than the predetermined time TTC end max (TTC end min ≦ TTC end (t) ≦ TTC end max ), the higher the arrival time TTC end (t), the lane end stress degree S end (t) continuously changes from the upper limit “1” to the lower limit “0”. Calculate as follows.

また、ステップS308では、後方車両ストレス評価部87により、後方車両ストレス度合の評価が行われる。第4実施形態においては、まず、第3実施形態と同様に、自車両と後方車両との車間時間h(t)と、自車両と後方車両との接近時間TTC(t)とが算出される。 In step S308, the rear vehicle stress evaluation unit 87 evaluates the rear vehicle stress level. In the fourth embodiment, first, as in the third embodiment, an inter-vehicle time h r (t) between the host vehicle and the rear vehicle and an approach time TTC r (t) between the host vehicle and the rear vehicle are calculated. Is done.

そして、後方車両ストレス評価部87は、算出した車間時間h(t)に基づいて、下記式(23)に示すように、車間時間h(t)による自車両の運転者のストレスを、車間時間ストレス度合S(t)として算出するとともに、算出した接近時間TTC(t)に基づいて、下記式(24)に示すように、接近時間TTC(t)による自車両の運転者のストレスを、接近時間ストレス度合STTC(t)として算出する。

Figure 0005810520
Figure 0005810520
ここで、h minは、車間時間h(t)が小さいため、後方車両に対する自車両の運転者のストレスが大きくなり、自車両の運転者により車線変更が許容されない状態であると考えられる車間時間である。同様に、TTC minは、接近時間TTC(t)が小さいため、自車両の運転者により車線変更が許容されない状態であると考えられる接近時間である。一方、h maxは、車間時間h(t)が大きいため、後方車両に対する自車両の運転者のストレスは小さく、自車両の運転者により後方車両があまり意識されない状態であると考えられる車間時間であり、同様に、TTC maxは、車間時間TTC(t)が大きいため、自車両の運転者により後方車両があまり意識されない状態であると考えられる車間時間である。 Then, the rear vehicle stress evaluation unit 87, based on the calculated inter-vehicle time h r (t), calculates the driver's stress due to the inter-vehicle time h r (t) as shown in the following equation (23). and calculates a time headway stress degree S h (t), based on the calculated approach time TTC r (t), as shown in the following formula (24), the driver of the vehicle by the approaching time TTC r (t) Is calculated as an approach time stress degree S TTC (t).
Figure 0005810520
Figure 0005810520
Here, h r min is considered to be a state in which the driver's stress on the rear vehicle increases because the inter-vehicle time h r (t) is small, and the driver of the host vehicle is not allowed to change lanes. It is the time between cars. Similarly, TTC r min is an approach time that is considered to be a state in which a lane change is not permitted by the driver of the host vehicle because the approach time TTC r (t) is small. On the other hand, h r max has a large inter-vehicle time h r (t), so that the driver's stress on the vehicle behind the vehicle is small, and the vehicle lane is considered to be a state in which the vehicle behind the vehicle is not much conscious by the driver of the vehicle. Similarly, TTC r max is an inter-vehicle time that is considered to be a state in which the driver of the host vehicle is less aware of the rear vehicle because the inter-vehicle time TTC r (t) is large.

このように、後方車両ストレス評価部87は、上記式(24)に従って、車間時間h(t)が所定時間h min以下(h(t)≦h min)である場合には、車間時間hによる車間時間ストレス度合S(t)を上限値である『1』として算出し(S(t)=1)、車間時間h(t)が所定時間h maxよりも大きい(h(t)>h max)場合には、車間時間hによる車間時間ストレス度合S(t)を下限値である『0』として算出する(S(t)=0)。また、後方車両ストレス評価部87は、車間時間h(t)が、所定時間h minよりも大きく、かつ、所定時間h max以下である(h min<h(t)≦h max)場合には、車間時間h(t)による車間時間ストレス度合S(t)を、車間時間h(t)が大きくなるほど、上限値である『1』から下限値である『0』へと連続的に変化するように算出する。同様に、後方車両ストレス評価部87は、接近時間TTC(t)による接近時間ストレス度合STTC(t)も算出する。 Thus, the rear vehicle stress evaluation unit 87, when the inter-vehicle time h r (t) is equal to or shorter than the predetermined time h r min (h r (t) ≦ h r min ) according to the above equation (24), The inter-vehicle time stress degree S h (t) due to the inter-vehicle time h r is calculated as “1” which is the upper limit (S h (t) = 1), and the inter-vehicle time h r (t) is greater than the predetermined time h r max. If it is larger (h r (t)> h r max ), the inter-vehicle time stress degree S h (t) due to the inter-vehicle time h r is calculated as “0” which is the lower limit (S h (t) = 0). . Further, the rear vehicle stress evaluation unit 87 determines that the inter-vehicle time h r (t) is greater than the predetermined time h r min and not more than the predetermined time h r max (h r min <h r (t) ≦ h If r max) is an inter-vehicle time h r (t) the time headway due to the stress degree S h (t), the larger the inter-vehicle time h r (t) is the lower limit value from a maximum value of "1", " It is calculated so as to continuously change to “0”. Similarly, the rear vehicle stress evaluation unit 87 calculates the approach time stress degree S TTC (t) based on the approach time TTC r (t).

次いで、後方車両ストレス評価部87は、各時刻tにおける車間時間h(t)による車間時間ストレス度合S(t)と、各時刻tにおける接近時間TTC(t)による接近時間ストレス度合STTC(t)とに基づいて、各時刻tにおける後方車両ストレス度合S(t)を算出する。第4実施形態では、車間時間h(t)による車間時間ストレス度合S(t)、および、接近時間TTC(t)による接近時間ストレス度合STTC(t)のうち、そのストレス度合の大きいいずれか一方が、自車両の運転者に大きく影響するものと考えて、下記式(25)に示すように、各時刻tにおける後方車両ストレス度合S(t)が算出される。

Figure 0005810520
Next, the rear vehicle stress evaluation unit 87 determines the degree of inter-vehicle time stress S h (t) based on the inter-vehicle time h r (t) at each time t and the approach time stress S based on the approach time TTC r (t) at each time t. Based on TTC (t), the rear vehicle stress degree S r (t) at each time t is calculated. In the fourth embodiment, among the inter-vehicle time stress degree S h (t) based on the inter-vehicle time h r (t) and the approach time stress degree S TTC (t) based on the approach time TTC r (t), the stress degree Assuming that one of the larger ones greatly affects the driver of the host vehicle, the rear vehicle stress degree S r (t) at each time t is calculated as shown in the following formula (25).
Figure 0005810520

ここで、上記式(25)において、車間時間に対する車間時間ストレス度合S(t)が合流ストレス度合S(t)として選択される場合とは、自車両と後方車両とが同程度の走行速度で走行している場合であるものと想定される。自車両と後方車両との相対速度が小さくなるほど、車間時間h(t)に対して、接近時間TTC(t)は大きくなることから、車間時間に基づくストレス度合S(t)が、接近時間に基づく後方車両ストレス度合STTC(t)よりも大きいことが想定されるためである。このように、自車両と後方車両とが同程度の走行速度で走行している場合に、自車両と後方車両との間に、自車両が後方車両の前方に車線変更することが可能な車間距離が確保されていれば、後方車両は、自車両の車線変更を予測し、自車両に接近しないように挙動するものと想定されることから、合流地点における後方車両に対する自車両の運転者のストレスも小さくなるものと想定される。そこで、車線変更制御部88は、上記式(25)において、車間時間h(t)による車間時間ストレス度合S(t)を、合流ストレス度合S(t)として選択した場合に、後方車両ストレス度合S(t)を、以下に説明するように設定する。 Here, in the above equation (25), when the inter-vehicle time stress degree S h (t) with respect to the inter-vehicle time is selected as the merging stress degree S r (t), the host vehicle and the rear vehicle travel in the same degree. It is assumed that the vehicle is traveling at a speed. As the relative speed between the host vehicle and the rear vehicle decreases, the approach time TTC r (t) increases with respect to the inter-vehicle time h r (t). Therefore, the stress degree S h (t) based on the inter-vehicle time is This is because it is assumed that the rear vehicle stress degree S TTC (t) is larger than the approach time. As described above, when the host vehicle and the rear vehicle are traveling at the same traveling speed, the distance between the host vehicle and the rear vehicle can be changed to the front of the rear vehicle. If the distance is secured, it is assumed that the rear vehicle predicts the lane change of the own vehicle and behaves so as not to approach the own vehicle. It is assumed that stress will also be reduced. Therefore, when the lane change control unit 88 selects the inter-vehicle time stress level S h (t) based on the inter-vehicle time h r (t) as the merging stress level S r (t) in the above equation (25), The vehicle stress degree S r (t) is set as described below.

すなわち、まず、後方車両ストレス評価部87は、自車両と後方車両との車間距離が、自車両が後方車両の前方に車線変更することが可能な車間距離となる時刻tを算出する。具体的には、後方車両ストレス評価部87は、下記式(26)に従って、時刻tを算出する。

Figure 0005810520
なお、上記式(26)において、Rminは、自車両が後方車両の前方に車線変更することが可能な自車両と後方車両との車間距離のうち、最小の車間距離である。 That is, first, the rear vehicle stress evaluation unit 87, the inter-vehicle distance between the host vehicle and the rear vehicle, the vehicle is calculated time t R which is able to change lanes in front of the vehicle behind the vehicle distance as possible. Specifically, the rear vehicle stress evaluation unit 87 calculates time t R according to the following formula (26).
Figure 0005810520
In the above formula (26), R min is the minimum inter-vehicle distance among the inter-vehicle distances between the host vehicle and the rear vehicle, in which the host vehicle can change lanes ahead of the rear vehicle.

次に、後方車両ストレス評価部87は、時刻tに基づいて、後方車両ストレス度合S(t)を補正するための補正量ΔS(t)を、下記式(27)に従って算出する。なお、下記式(27)において、Smaxは補正量の最大値、αは補正量の増加の速さを調節するためのパラメータ値を示す。

Figure 0005810520
Next, the rear vehicle stress evaluation unit 87 calculates a correction amount ΔS (t) for correcting the rear vehicle stress degree S r (t) based on the time t R according to the following equation (27). In the following equation (27), S max represents a maximum value of the correction amount, and α represents a parameter value for adjusting the speed of increase of the correction amount.
Figure 0005810520

なお、後方車両ストレス評価部87は、自車両の方向指示器の動作状況の検出を行い、本線車線側における方向指示器の点灯を検出した場合には、この方向指示器の点灯により、後方車両が自車両の車線変更をより早く予測するものと判断し、自車両の車線変更をより早いタイミングで行うことができるように、例えば、上記式(27)におけるαを、より大きな値に設定して、補正量ΔS(t)を算出してもよい。   The rear vehicle stress evaluation unit 87 detects the operation state of the direction indicator of the host vehicle, and when the lighting of the direction indicator on the main lane side is detected, Is set to a larger value so that the lane change of the host vehicle can be predicted earlier and the lane change of the host vehicle can be performed at an earlier timing. Thus, the correction amount ΔS (t) may be calculated.

そして、後方車両ストレス評価部87は、算出された補正量ΔS(t)を用いて、下記式(28)に示すように、各時刻tにおける後方車両ストレス度合S (t)を算出する。なお、S (t)は、補正後の後方車両ストレス度合S(t)である。

Figure 0005810520
ここで、下記式(28)においては、補正値であることを示す「」を、S(t)の「S」の真上としているが、下記式(29)に示すように、これはSr(t)と同義である。
Figure 0005810520
Then, the rear vehicle stress evaluation unit 87 uses the calculated correction amount ΔS (t) to calculate the rear vehicle stress degree S r to (t) at each time t as shown in the following formula (28). . Note that S r to (t) is the corrected rear vehicle stress degree S r (t).
Figure 0005810520
Here, in the following formula (28), “ ˜ ” indicating a correction value is set immediately above “S” of S r (t), but as shown in the following formula (29), Is synonymous with Sr ~ (t).
Figure 0005810520

そして、ステップS309では、車線変更制御部88により、ステップS306で算出された車線終端ストレス度合Send(t)と、ステップS308で算出された後方車両ストレス度合S(t)または補正後の後方車両ストレス度合S (t)とに基づいて、合流ストレス度合S(t)の算出が行われる。例えば、補正後の後方車両ストレス度合S (t)が算出された場合には、図13に示すように、下記式(30)に基づいて、現在時刻t以降の各時刻tにおける合流ストレス度合S(t)が算出される。なお、図13は、第4実施形態における合流ストレス度合S(t)の一例を示す図である。

Figure 0005810520
In step S309, the lane change control unit 88 uses the lane end stress degree S end (t) calculated in step S306, the rear vehicle stress degree S r (t) calculated in step S308, or the corrected rear side. Based on the vehicle stress level S r ˜ (t), the merging stress level S m (t) is calculated. For example, when the corrected rear vehicle stress degree S r ˜ (t) is calculated, as shown in FIG. 13, based on the following equation (30), the merging at each time t after the current time t 0 The degree of stress S m (t) is calculated. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the merging stress degree S m (t) in the fourth embodiment.
Figure 0005810520

また、車線変更制御部88は、下記式(31)に従って、合流ストレス度合S(t)を算出してもよい。

Figure 0005810520
なお、上記式(30),(31)は、後方車両ストレス度合S(t)が補正された場合の合流ストレス度合S(t)の算出方法を示すものであり、後方ストレス度合S(t)が補正されていない場合には、下記式(30),(31)における後方ストレス度合S (t)を、後方車両ストレス度合Sに置き換えることで、合流ストレス度合S(t)を算出することができる。 Further, the lane change control unit 88 may calculate the merging stress degree S m (t) according to the following equation (31).
Figure 0005810520
The above formula (30), (31) shows a method of calculating the converging stress degree S m (t) when the rear vehicle stress degree S r (t) is corrected backward stress degree S r When (t) is not corrected, the merging stress degree S m (( m ) is replaced by replacing the rear stress degree S r to (t) in the following expressions (30) and (31) with the rear vehicle stress degree S r. t) can be calculated.

ステップS311では、車線変更制御部88により、合流ストレス度合の評価結果に基づいて、合流地点において車線変更を行うことができるか否かの判断が行われる。第4実施形態では、車線変更制御部88は、図13に示すように、現在時刻tから、自車両が車線終端に到達するまでの時刻tendにおいて、合流ストレス度合S(t)が1よりも小さくなる時間があるか否かを判断することで、合流地点において車線変更を行うことができるか否かの判定を行う。 In step S311, the lane change control unit 88 determines whether or not the lane change can be performed at the merging point based on the evaluation result of the merging stress degree. In the fourth embodiment, as shown in FIG. 13, the lane change control unit 88 has the merging stress degree S m (t) at the time t end from the current time t 0 until the host vehicle reaches the lane end. By determining whether or not there is a time smaller than 1, it is determined whether or not a lane change can be performed at the junction.

以上のように、第4実施形態に係る車線変更制御装置では、到達時間TTCend(t)が所定値TTCend min以下となる場合には、自車両の運転者により車線変更が許容されない状態であると判断し、車線変更ストレス度合に上限値が設定されるとともに、到達時間TTCend(t)が所定値TTCend maxよりも大きい場合には、自車両の運転者により合流車線の車線終端点があまり意識されない状態であるとして、車線変更ストレス度合に下限値が設定される。そして、車線変更ストレス度合が、設定された上限値と下限値との間の範囲内において算出されることとなる。同様に、車間時間h(t)による車間時間ストレス度合、および接近時間TTC(t)による接近時間ストレス度合についても、上限値および下限値が設定され、設定された上限値と下限値との間の範囲内において、車間時間h(t)による車間時間ストレス度合、および接近時間TTC(t)による接近時間ストレス度合が算出されることとなる。これにより、第4実施形態では、第1実施形態の効果に加えて、車線終端ストレス度合および後方車両ストレス度合のいずれか一方が過大な値になることを防止することができ、車線終端ストレス度合と後方車両ストレス度合とがバランスのとれた合流ストレス度合を算出することができる。 As described above, in the lane change control device according to the fourth embodiment, when the arrival time TTC end (t) is equal to or less than the predetermined value TTC end min , the lane change is not permitted by the driver of the host vehicle. If it is determined that there is an upper limit value for the degree of lane change stress and the arrival time TTC end (t) is greater than the predetermined value TTC end max , the driver of the host vehicle will drive the lane termination point of the merging lane. Is set to a lower limit value for the degree of lane change stress. The lane change stress level is calculated within a range between the set upper limit value and lower limit value. Similarly, an upper limit value and a lower limit value are set for an inter-vehicle time stress level based on the inter-vehicle time h r (t) and an approach time stress level based on the approach time TTC r (t). In the range between, the inter-vehicle time stress degree due to the inter-vehicle time h r (t) and the approach time stress degree due to the approach time TTC r (t) are calculated. Thus, in the fourth embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, it is possible to prevent either one of the lane end stress degree and the rear vehicle stress degree from becoming an excessive value, and the lane end stress degree. And the merging stress degree in which the rear vehicle stress degree is balanced can be calculated.

また、第4実施形態においては、自車両と後方車両とが同程度で走行しており、自車両と後方車両との車間距離が、自車両が後方車両の前方に車線変更することが可能な範囲内である場合には、後方車両は、自車両の車線変更を予測し、自車両に対して一定の車間距離を確保するものと判断し、後方車両ストレス度合を低くなるように設定する。さらに、このような場合に、自車両の方向指示器の点灯が検出された場合には、後方車両の運転者が、自車両の車線変更をより早く予測するものと判断し、自車両の車線変更をより早いタイミングで行えるように、後方車両ストレス度合を設定する。このように、第4実施形態においては、自車両と後方車両との走行状況に応じて、後方車両ストレス度合を適切に算出することがで、合流地点において車線変更を行う際の自車両の運転者のストレスをより適切に評価することができる。   Further, in the fourth embodiment, the host vehicle and the rear vehicle are traveling at the same level, and the distance between the host vehicle and the rear vehicle can change the lane to the front of the rear vehicle. If it is within the range, the rear vehicle predicts a lane change of the host vehicle, determines that a certain inter-vehicle distance is secured with respect to the host vehicle, and sets the rear vehicle stress level to be low. Further, in such a case, when lighting of the direction indicator of the host vehicle is detected, the driver of the rear vehicle determines that the lane change of the host vehicle is predicted earlier, and the lane of the host vehicle is determined. The rear vehicle stress level is set so that the change can be made at an earlier timing. Thus, in 4th Embodiment, according to the driving | running state of the own vehicle and a back vehicle, a back vehicle stress degree can be calculated appropriately, and the driving | running | working of the own vehicle at the time of changing a lane at a junction It is possible to more appropriately evaluate a person's stress.

≪第5実施形態≫
続いて、第5実施形態に係る車線変更制御装置について説明する。第5実施形態に係る車線変更制御装置は、図1に示す車線変更制御装置と同様の構成を有するものであり、車線変更所要時間を算出するステップS111のみにおいて、第1実施形態に係る車線変更制御装置と異なり、それ以外の処理においては、第1実施形態と同様に処理が行われる。そこで、以下においては、第5実施形態に係るステップS111について説明する。
«Fifth embodiment»
Subsequently, a lane change control device according to a fifth embodiment will be described. The lane change control device according to the fifth embodiment has the same configuration as the lane change control device shown in FIG. 1, and the lane change according to the first embodiment only in step S111 for calculating the lane change required time. Unlike the control device, the other processes are performed in the same manner as in the first embodiment. Therefore, step S111 according to the fifth embodiment will be described below.

第5実施形態に係るステップS111では、車線変更制御部88により、自車両の方向指示器の動作状況に基づいて、車線変更所要時間TLCの算出が行われる。以下、第5実施形態における車線変更所要時間TLCの算出方法について説明する。なお、第5実施形態においても、第1実施形態と同様に、自車両が合流車線での走行を継続する走行継続時間Tと、自車両の転舵が開始されてから終了するまでの車線変更時間Tとを算出することで、車線変更所要時間TLCの算出を行う。 In step S111 according to the fifth embodiment, the lane change control unit 88 calculates the lane change required time TLC based on the operation state of the direction indicator of the host vehicle. Hereinafter, a method of calculating the lane change required time TLC in the fifth embodiment will be described. Incidentally, lane until in the fifth embodiment, like the first embodiment, a traveling duration T A where the vehicle continues to travel at the joining lanes, before exiting the turning of the vehicle is started by calculating the change time T B, to calculate the lane change required time T LC.

ここで、合流地点において自車両が車線変更を行う際に、自車両の運転者が方向指示スイッチ50を操作して、本線車線側の方向指示器を点灯した場合、自車両の運転者は、後方車両の運転者に自車両が車線変更を行うことを認知させるために、方向指示器の点灯後、合流車線での走行を一定時間継続することが推奨される。そのため、車線変更制御部88は、本線車線側の方向指示器の動作状況の検出を行い、方向指示器の点灯を検出した場合には、走行継続時間Tを、下記式(32)の条件を満たすものと判断する。なお、下記式(32)において、tは、本線車線側の方向指示器の点灯が検出された時刻であり、Tは、自車両の運転者が方向指示器を点灯した後、自車両が合流車線での走行を継続することが推奨される推奨時間である。

Figure 0005810520
なお、現在時刻tにおいて自車両の方向指示器が点灯されていない場合には、自車両の運転者が、所定時間Ton後に、自車両の方向指示器を点灯させるものと判断し、上記式(32)のtを、現在時刻tから所定時間Ton経過した時刻(t=t+Ton)として設定してもよい。 Here, when the host vehicle changes the lane at the junction, the driver of the host vehicle operates the direction indicator switch 50 and turns on the direction indicator on the main lane side. In order for the driver of the vehicle behind to recognize that the host vehicle is changing lanes, it is recommended that the lane indicator is lit to continue running in the merged lane for a certain period of time. Therefore, the lane change control section 88 performs the detection of the operating status of the direction indicator of the main lane side, when detecting the lighting of the direction indicator, the travel duration T A, the conditions of the following formula (32) Judge that it satisfies. In the following equation (32), tw is the time when lighting of the direction indicator on the main lane is detected, and Tw is the vehicle after the driver of the vehicle turns on the direction indicator. Is the recommended time to continue running in the merge lane.
Figure 0005810520
In the case where the current time t 0 the direction indicator of the vehicle is not lit, the driver of the vehicle, after a predetermined time T on, determines that turns on the turn signal of the vehicle, the the t w of formula (32) may be set from the present time t 0 as the predetermined time T on elapsed time (t w = t 0 + T on).

そして、上記式(32)から、走行継続時間Tは、現在時刻tから自車両の方向指示器の点灯が検出される時刻までの時間(t―t)と、自車両の方向指示器の点灯後に、自車両が合流車線での走行を継続することが推奨される推奨時間Tとの合計時間以上(T≧T+t―t)という条件を満たすものと判断される。また、上述したように、車線変更のために転舵を行う際には、少なくとも最小所要時間Tmin’を確保する必要がある。そのため、車線変更所要時間TLCのうち、自車両の転舵を開始してから終了するまでの車線変更時間Tは、最小所要時間Tmin’以上(T≧Tmin’)となるため、走行継続時間Tは、車線変更所要時間TLC(TLC=T+T)から最小所要時間Tmin’を引いた時間以下(T≦TLC−Tmin’)であるという条件も満たすものと判断される。そこで、車線変更制御部88は、下記式(33)に従って、走行継続時間Tの暫定値T^を算出する。なお、下記式(33)におけるmin()は、方向指示器を点灯させた場合に推奨される走行継続時間(T+t―t)と、転舵に要する最小所要時間Tmin’とに基づく走行継続時間(TLC−Tmin’)のうち、最小となる値を選択的に算出することを示す(以下、式(34)においても同様。)

Figure 0005810520
Then, from the equation (32), travel duration T A is the time from the current time t 0 to the time of lighting of the direction indicator of the vehicle is detected to (t w -t 0), the direction of the vehicle after lighting of the indicator, the condition is satisfied and determines that the host vehicle is recommended time T w the total time over which it is recommended to continue running at the joining lane (T a ≧ T w + t w -t 0) Is done. Further, as described above, at the time of turning to change the lane, it is necessary to secure at least the minimum required time T min ′. Therefore, among the lane change required time T LC, lane change time T B from the start to the end of the turning of the vehicle, the minimum required time T min 'or (T BT min'), and therefore , provided that the travel duration T a is the 'less time obtained by subtracting (T a ≦ T LC -T min ' minimum required time T min from the lane change required time T LC (T LC = T a + T B)) Is also satisfied. Therefore, the lane change control unit 88 calculates a provisional value T A ^ for the travel duration T A according to the following equation (33). Note that min () in the following equation (33) is the recommended travel duration (T w + t w −t 0 ) when the direction indicator is turned on, and the minimum required time T min ′ required for turning. Of the travel duration ( TLC− T min ′) based on the value is selectively calculated (the same applies to equation (34) below).
Figure 0005810520

一方、自車両が転舵を開始してから終了するまでの車線変更時間Tについては、速すぎる転舵が許容されないことに対応して、車線変更時間Tが最小所要時間Tmin’以上(T≧Tmin’)という制約を設けているが、余りにも遅すぎる転舵も運転者にとっては違和感を生じる原因となる。そこで、車線変更制御部88は、転舵を行う際に許容される最大所要時間をTmax’とした場合に、車線変更時間Tが最大所要時間Tmax’以下(T≦Tmax’)であるという条件も満たすように、車線変更時間Tを算出する。具体的には、車線変更制御部88は、算出した暫定値T^に基づいて、車線変更時間Tを、下記式(34)に従って算出する。

Figure 0005810520
Meanwhile, the lane change time T B until the vehicle has been completed since the start of steering, in response to turning too fast is not permitted, a lane change time T B is the minimum required time T min 'or Although the constraint of (T B ≧ T min ′) is provided, turning that is too slow also causes a sense of discomfort for the driver. Therefore, the lane change control section 88, 'in case of the lane change time T B is the maximum required time T max' the maximum duration allowed for when performing turning T max below (T BT max ' ) is to satisfy also the condition that a, calculates a lane change time T B. Specifically, the lane change control unit 88 based on the calculated provisional value T A ^, the lane change time T B, is calculated according to the following equation (34).
Figure 0005810520

そして、車線変更制御部88は、算出した車線変更時間Tに基づいて、下記式(35)に従って、走行継続時間Tを算出する。

Figure 0005810520
Then, the lane change control unit 88, based on the calculated lane change time T B, according to the following equation (35), calculates the travel duration T A.
Figure 0005810520

以上のように、第5実施形態に係る車線変更制御装置は、自車両の方向指示器の動作状況を検出し、自車両の方向指示器の点灯を検出した場合には、自車両の運転者は、後方車両の運転者に自車両が車線変更を行うことを認知させるために、方向指示器の点灯後、合流車線での走行を一定時間継続するものと判断し、自車両が合流車線での走行を継続する車走行継続時間Tを算出することで、車線変更所要時間TLCの算出を行う。これにより、第5実施形態では、第1実施形態の効果に加えて、自車両の方向指示器の動作状況に応じて推奨される運転方法で、自車両の操舵制御を行うことができ、合流地点における自車両の誘導をより適切に行うことができる。 As described above, the lane change control device according to the fifth embodiment detects the operation status of the direction indicator of the host vehicle, and when the lighting of the direction indicator of the host vehicle is detected, the driver of the host vehicle. Determines that the vehicle will continue to travel in the merging lane for a certain period of time after the direction indicator is lit, in order for the driver of the rear vehicle to recognize that the lane change will occur. by calculating the vehicle traveling duration T a to continue the running of, for calculating the lane change duration T LC. As a result, in the fifth embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the steering control of the host vehicle can be performed by the recommended driving method according to the operation status of the direction indicator of the host vehicle. The vehicle can be guided more appropriately at the point.

≪第6実施形態≫
続いて、第6実施形態に係る車線変更制御装置について説明する。第6実施形態に係る車線変更制御装置は、図1に示す車線変更制御装置と同様の構成を有するものであり、以下に説明するように動作すること以外は、第1実施形態と同様である。以下において、図14を参照して、第6実施形態に係る車線変更制御装置の動作について説明する。図14は、第6実施形態に係る車線変更制御処理を示すフローチャートである。なお、第6実施形態に係る車線変更制御処理も、マイクロプロセッサ80により、一定の時間間隔ごとに繰り返し行われる。
<< Sixth Embodiment >>
Subsequently, a lane change control device according to a sixth embodiment will be described. The lane change control device according to the sixth embodiment has the same configuration as the lane change control device shown in FIG. 1 and is the same as the first embodiment except that it operates as described below. . Below, with reference to FIG. 14, operation | movement of the lane change control apparatus which concerns on 6th Embodiment is demonstrated. FIG. 14 is a flowchart showing a lane change control process according to the sixth embodiment. Note that the lane change control process according to the sixth embodiment is also repeatedly performed by the microprocessor 80 at regular time intervals.

ステップS601〜S603は、第1実施形態のステップS101〜S103と同様に、自車両の走行情報、合流車線の車線終端点を含む車線情報、および他車両の走行情報の取得が行われる。   In steps S601 to S603, as in steps S101 to S103 of the first embodiment, the travel information of the host vehicle, the lane information including the lane termination point of the merged lane, and the travel information of other vehicles are acquired.

そして、ステップS604では、車線変更制御部88により、合流地点において車線変更を行うための合流制御モードがオンになっているか否かの判定が行われる。具体的には、以下の4つの条件がすべて成立している場合に、合流制御モードがオンであると判定される。すなわち、第1に、自車両の運転者により合流地点における操舵制御が許可されていること(第1の条件)、第2に、自車両が本線車線に合流可能な範囲を走行していること(第2の条件)、第3に、合流地点における車線変更が完了していないこと(第3の条件)、第4に、後述する停止モードがオンになっていないこと(第4の条件)、の4つの条件を満たしている場合に、合流制御モードがオンであると判定される。ここで、第1の条件については、例えば、自車両の運転者により、合流地点における操舵制御を許可するためのスイッチ(不図示)がオンにされている場合に、自車両の運転者により合流地点における操舵制御が許可されていると判定される。また、第2の条件については、例えば、図4または図9に示すように、自車両の走行位置xが合流可能開始点xstartから車線終端点xendまでの範囲内である(xstart≦x≦xend)場合に、自車両が本線車線に合流可能な範囲を走行していると判定される。合流制御モードがオンと判定された場合はステップS605に進み、一方、合流制御モードがオフと判定された場合は、この車線変更制御処理を終了する。 In step S604, the lane change control unit 88 determines whether or not the merging control mode for changing the lane at the merging point is on. Specifically, it is determined that the merge control mode is on when all of the following four conditions are satisfied. That is, first, the driver of the host vehicle is permitted to perform steering control at the junction (first condition), and second, the host vehicle is traveling in a range where the host vehicle can join the main lane. (2nd condition), 3rd, the lane change in a junction is not completed (3rd condition), 4th, the stop mode mentioned later is not ON (4th condition) When the four conditions are satisfied, it is determined that the merge control mode is on. Here, with respect to the first condition, for example, when a switch (not shown) for permitting steering control at the junction is turned on by the driver of the host vehicle, the driver of the host vehicle joins. It is determined that the steering control at the point is permitted. As for the second condition, for example, as shown in FIG. 4 or FIG. 9, the traveling position x h of the host vehicle is within the range from the mergeable start point x start to the lane end point x end (x start ≦ x h ≦ x end ), it is determined that the host vehicle is traveling in a range where it can join the main lane. If it is determined that the merge control mode is on, the process proceeds to step S605. On the other hand, if it is determined that the merge control mode is off, the lane change control process is terminated.

ステップS605,S606では、第1実施形態のステップS105,106と同様に、合流地点における自車両の挙動の予測が行われ(ステップS605)、予測した自車両の挙動に基づいて、車線終端ストレス度合の評価が行われる(ステップS606)。   In steps S605 and S606, as in steps S105 and 106 of the first embodiment, the behavior of the host vehicle at the junction is predicted (step S605). Based on the predicted behavior of the host vehicle, the lane end stress degree is calculated. Is evaluated (step S606).

そして、ステップS607では、後方車両挙動予測部85により、合流地点における後方車両の挙動の予測が行なわれる。以下においては、図15を参照して、ステップS607の後方車両挙動予測処理を説明する。図15は、ステップS607の後方車両挙動予測処理を示すフローチャートである。なお、以下においては、図9に示す場面例のように、自車両周囲に後方車両および前方車両が存在するものとして、後方車両の挙動を予測する方法を説明する。また、この後方車両挙動予測処理においては、所定時間Δtをサイクル時間として設定し、合流地点における後方車両の挙動を、サイクル時間Δtごとの各時刻tにおいて予測する。 In step S607, the rear vehicle behavior prediction unit 85 predicts the behavior of the rear vehicle at the junction. Below, with reference to FIG. 15, the back vehicle behavior prediction process of step S607 is demonstrated. FIG. 15 is a flowchart showing the rear vehicle behavior prediction process in step S607. In the following, a method for predicting the behavior of the rear vehicle will be described assuming that the rear vehicle and the front vehicle exist around the host vehicle as in the scene example shown in FIG. Further, in this rear vehicle behavior prediction processing, the predetermined time Delta] t is set as the cycle time, the behavior of the rear vehicle in the merging point is predicted at each time t p of each cycle time Delta] t.

まず、ステップS6701では、合流不可能状態(詳細は後述する。)が継続している継続時間Tが初期値の0に設定され(T=0)、また、継続時間Tを求めるための時刻tが初期値の現在時刻tに設定される(t=t)。 First, in step S6701, the continuation time T p in which the merging impossible state (details will be described later) continues is set to the initial value 0 (T p = 0), and the continuation time T p is obtained. time t p of is set to the current time t 0 initial value (t p = t 0).

次いで、ステップS6702では、公知の追従モデルを用いて、合流地点における後方車両の挙動の予測を行うため、後方車両の追従の対象となる追従対象車両の設定が行われる。具体的には、後方車両挙動予測部85は、自車両が合流地点において転舵を開始している場合には、自車両を、後方車両の追従対象車両として設定し、一方、自車両が合流地点において転舵を開始していない場合には、前方車両を、後方車両の追従対象車両として設定する。   Next, in step S6702, in order to predict the behavior of the rear vehicle at the merging point using a known following model, a target vehicle to be followed by the rear vehicle is set. Specifically, the rear vehicle behavior predicting unit 85 sets the own vehicle as a vehicle to be followed by the rear vehicle when the own vehicle starts turning at the joining point, while the own vehicle joins. When the steering is not started at the point, the front vehicle is set as a vehicle to be followed by the rear vehicle.

ステップS6703では、時刻tにおける自車両および前方車両の挙動の予測が行われる。具体的には、後方車両挙動予測部85は、時刻tにおける自車両の走行位置x^(t)および走行速度v^(t)を算出するとともに、時刻tにおける前方車両の走行位置x^(t)と走行速度v^(t)を算出する。なお、時刻tにおける自車両の走行位置x^(t)および走行速度v^(t)は、ステップS605で予測した自車両の走行位置x^(t)および走行速度v^(t)を用いることができる。また、時刻tにおける前方車両の走行位置x^(t)と走行速度v^(t)は、例えば、前方車両の車速が一定であるものとして、ステップS603で算出した前方車両の現在の走行速度vに基づいて、算出することができる。 In step S6703, the prediction of the behavior of the host vehicle and the preceding vehicle at time t p is performed. Specifically, the rear vehicle behavior prediction unit 85 calculates the traveling position of the vehicle x h ^ (t p) and the traveling speed v h ^ (t p) at a time t p, the preceding vehicle at time t p The travel position x f ^ (t p ) and the travel speed v f ^ (t p ) are calculated. Incidentally, the running position of the vehicle at time t p x h ^ (t p ) and the traveling speed v h ^ (t p) is the running position of the vehicle predicted in Step S605 x h ^ (t) and the traveling speed v h ^ (t) can be used. The time t traveling position of the forward vehicle in the p x f ^ (t p) and the traveling speed v f ^ (t p) is, for example, preceding vehicle speed of the forward vehicle as being constant, calculated in step S603 based of the current speed v f, it can be calculated.

ステップS6704では、前方車両が、後方車両の追従対象車両として設定されているか否かの判定が行われる。前方車両が、追従対象車両として設定されている場合はステップS6705に進み、一方、自車両が、追従対象車両に設定されている場合はステップS6710に進む。   In step S6704, it is determined whether or not the preceding vehicle is set as a vehicle to be followed by the following vehicle. If the preceding vehicle is set as the tracking target vehicle, the process proceeds to step S6705. If the host vehicle is set as the tracking target vehicle, the process proceeds to step S6710.

ステップS6705では、自車両が本線車線に車線変更することができない合流不可能状態となっているか否かの判定が行われる。具体的には、後方車両挙動予測部85は、ステップS6703で算出した時刻tにおける自車両の走行位置x^(t)および走行速度v^(t)と、時刻tにおける後方車両の走行位置x^(t)および走行速度v^(t)とが、下記式(36),(37)に示す条件を満しているか否かを判定することで、時刻tにおいて、自車両が合流不可能状態であるか否かを判定する。

Figure 0005810520
Figure 0005810520
なお、Rは、後方車両から自車両を視認することができる自車両と後方車両との車間距離のうち、最小の車間距離であり、また、Vは、自車両と後方車両がほぼ同じ速度で走行していると判断できる相対速度のうち、最大の相対速度である。なお、自車両が合流不可能状態であるか否かを判定する際には、上記式(36),(37)に示す条件に加えて、自車両と後方車両との車間距離が、自車両が後方車両の前方に車線変更することができない範囲にあるという条件を満たすかを判定してもよい。 In step S6705, it is determined whether or not the host vehicle is in a merging impossible state where the lane cannot be changed to the main lane. Specifically, the rear vehicle behavior prediction unit 85 includes a running position of the vehicle at time t p calculated x h ^ (t p) and the traveling speed v h ^ (t p) at step S6703, at time t p By determining whether or not the traveling position x r ^ (t p ) and the traveling speed v r ^ (t p ) of the rear vehicle satisfy the conditions shown in the following expressions (36) and (37), at time t p, it is determined whether or not the own vehicle is merging impossible state.
Figure 0005810520
Figure 0005810520
Note that R 0 is the minimum inter-vehicle distance of the inter-vehicle distance between the host vehicle and the rear vehicle in which the host vehicle can be visually recognized from the rear vehicle, and V 0 is substantially the same for the host vehicle and the rear vehicle. It is the maximum relative speed among the relative speeds that can be determined to be traveling at a speed. When determining whether or not the host vehicle is in a state where it cannot join, in addition to the conditions shown in the above formulas (36) and (37), the inter-vehicle distance between the host vehicle and the rear vehicle is determined as follows. It may be determined whether the condition that the vehicle is in a range where the lane cannot be changed in front of the rear vehicle is satisfied.

ステップS6705において、時刻tにおいて自車両が合流不可能状態であると判定された場合は、ステップS6706に進み、一方、時刻tにおいて、自車両が合流不可能状態ではないと判定された場合は、ステップS6709に進み、合流不可能状態が継続する継続時間Tが0にリセットされる。 In step S6705, when the vehicle is determined to be confluent impossible state at time t p, the process proceeds to step S6706, whereas, if at time t p, is determined that the vehicle is not in merging impossible state Advances to step S6709, and the duration T p during which the unmerging state is continued is reset to zero.

ステップS6706では、自車両が合流不可能状態であると判定されているため、合流不可能状態が継続する継続時間Tに、上述したサイクル時間Δtが追加され、継続時間Tが更新される。 In step S6706, since it is determined that the vehicle is merging impossible state, the duration T p of merging impossible state continues, adds cycle time Δt as described above, the duration T p is updated .

そして、ステップS6707では、継続時間Tが、所定時間T よりも大きいか否かの判定が行われる。継続時間Tが所定時間T よりも大きいと判定された場合には、後方車両の運転者が、後方車両の前方に自車両が車線変更するものと予測し、後方車両が自車両に対して一定の車間距離を確保するように挙動するものと判断して、ステップS6708に進む。そして、ステップS6708において、追従対象車両が、前方車両から自車両に変更される。一方、ステップS6707において、継続時間Tが所定時間T 以下であると判定された場合には、前方車両が、追従対象車両として設定されたまま、ステップS6710に進む。 In step S6707, the duration T p is greater whether a determination is made than the predetermined time T p 0. If the duration T p is determined to be greater than the predetermined time T p 0 is the driver of the rear vehicle, the vehicle in front of the rear vehicle is expected to change lanes, the rear vehicle vehicle On the other hand, it is determined that the vehicle behaves so as to ensure a certain inter-vehicle distance, and the process proceeds to step S6708. In step S6708, the follow target vehicle is changed from the preceding vehicle to the own vehicle. On the other hand, if it is determined in step S6707 that the duration time T p is equal to or shorter than the predetermined time T p 0 , the preceding vehicle continues to be set as the tracking target vehicle and proceeds to step S6710.

なお、後方車両挙動予測部85は、自車両の方向指示器の動作状況の検出を行い、本線車線側の方向指示器の点灯を検出した場合には、後方車両の運転者は、後方車両の前方に自車両が車線変更をすることを、より早いタイミングで予測することができるものと判断し、所定時間T をより小さい値に設定してもよい。 The rear vehicle behavior predicting unit 85 detects the operation status of the turn indicator of the host vehicle, and when the turn indicator on the main lane is detected, the driver of the rear vehicle The predetermined time T p 0 may be set to a smaller value by determining that it is possible to predict at an earlier timing that the host vehicle will change the lane ahead.

そして、ステップS6710では、公知の追従モデルに基づいて、合流地点における後方車両の挙動の予測が行われる。具体的には、後方車両挙動予測部85は、追従対象車両として設定された自車両または前方車両に、後方車両が追従するものとして、時刻tにおける後方車両の挙動を予測する。そして、ステップS6711では、時刻tが、上述したサイクル時間Δt経過した時刻に更新される。 In step S6710, the behavior of the rear vehicle at the merging point is predicted based on a known tracking model. Specifically, the rear vehicle behavior prediction unit 85, the vehicle or the preceding vehicle is set as follow the target vehicle, as the rear vehicle to follow, to predict the behavior of the rear vehicle at time t p. In step S6711, the time t p is updated to the time that the cycle time Δt elapses described above.

ステップS6712では、自車両が車線終端点に到達する時刻tendまでの後方車両の挙動が予測されたか否かの判定が行われる。本実施形態においては、後方車両挙動予測部85は、時刻tが、自車両が車線終端点に到達する時刻tendよりも遅い時刻であるか否かを判定し、時刻tが時刻tendよりも遅い時刻である場合に、自車両が車線終端点に到達する時刻tendまでの後方車両の挙動が予測されたと判定する。刻tendまでの後方車両の挙動が予測されたと判定された場合は、この後方車両挙動予測処理を終了する。一方、時刻tendまでの後方車両の挙動が予測されていないと判定された場合は、ステップS6703に戻り、自車両が車線終端点に到達する時刻tendまで、合流地点における後方車両の挙動の予測が行われる。 In step S6712, it is determined whether or not the behavior of the rear vehicle is predicted until the time t end when the host vehicle reaches the lane terminal point. In the present embodiment, the rear vehicle behavior prediction unit 85, the time t p is the own vehicle is equal to or slower than the correct time t end to reach the lane end point, time t p the time t When the time is later than end, it is determined that the behavior of the rear vehicle is predicted until time t end when the host vehicle reaches the lane terminal point. If the behavior of the rear vehicle to time t end is determined to have been predicted to end the rear vehicle behavior prediction process. On the other hand, if it is determined that the behavior of the rear vehicle up to the time t end is not predicted, the process returns to step S6703, and the behavior of the rear vehicle at the junction is reached until the time t end when the host vehicle reaches the lane terminal point. A prediction is made.

以上のように、ステップS607の後方車両挙動予測処理が行われる。   As described above, the rear vehicle behavior prediction process in step S607 is performed.

図14に戻り、ステップS608〜S610では、第1実施形態のステップS108〜S110と同様に、後方車両ストレス度合の評価が行われ(ステップS608)、合流ストレス度合の評価が行われた後(ステップS609)、合流地点において車線変更が許容される時間があるか否かの判断が行われる(ステップS610)。ステップS610において、合流地点において車線変更が許容される時間があると判断された場合には、ステップS611に進み、一方、合流地点において車線変更が許容される時間がないと判断された場合は、ステップS615に進む。   Returning to FIG. 14, in steps S <b> 608 to S <b> 610, as in steps S <b> 108 to S <b> 110 of the first embodiment, the rear vehicle stress degree is evaluated (step S <b> 608), and after the merging stress degree is evaluated (step 608). S609), it is determined whether or not there is a time during which the lane change is allowed at the junction (step S610). In step S610, if it is determined that there is a time during which the lane change is allowed at the junction, the process proceeds to step S611. On the other hand, if it is determined that there is no time during which the lane change is allowed at the junction, The process proceeds to step S615.

ステップS611では、車線変更制御部88により、車線変更所要時間の算出が行われる。ここで、第6実施形態では、後方車両が、自車両の車線変更を予測して、自車両に対して一定の車間距離を確保するように挙動するまでは、自車両は合流車線を走行するものと判断して、車線変更所要時間TLCを構成する走行継続時間Tを算出してもよい。具体的には、車線変更制御部88は、走行継続時間Tが下記式(38)に示す条件を満たすものとして、走行継続時間Tを算出する。

Figure 0005810520
なお、上記式(38)において、t’は、自車両と後方車両とが上記式(36),(37)に示す条件を満たすことで、自車両が合流不可能状態となった最初の時刻である。また、T’は、合流不可能状態が継続することで、後方車両の運転者が、自車両が後方車両の前方に車線変更することを予測し、自車両と一定の車間距離をとるように挙動するものと判断されるまでの時間であり、例えば、上述したステップS6707で導入した所定時間T を用いることができる。 In step S611, the lane change control unit 88 calculates the lane change required time. Here, in the sixth embodiment, the host vehicle travels in the merged lane until the rear vehicle behaves so as to predict a lane change of the host vehicle and secure a certain inter-vehicle distance with respect to the host vehicle. it is determined that the objects may calculate the travel duration T a constituting the lane change required time T LC. Specifically, the lane change control unit 88, travel duration T A is as satisfy the condition represented by the following formula (38), calculates the travel duration T A.
Figure 0005810520
In the above formula (38), t w ′ is the first time when the host vehicle and the rear vehicle satisfy the conditions shown in the above formulas (36) and (37), and the host vehicle becomes in a state where it cannot merge. It's time. In addition, T w ′ predicts that the driver of the vehicle behind the vehicle will change lanes ahead of the vehicle behind the vehicle by taking a state where the merge is impossible, and takes a certain distance between the vehicle and the vehicle. For example, the predetermined time T p 0 introduced in step S6707 described above can be used.

次に、ステップS612,S613では、第1実施形態のステップS112,113と同様に、目標操舵角の算出および出力が行われ、ステップS614に進む。   Next, in steps S612 and S613, similarly to steps S112 and 113 of the first embodiment, the target steering angle is calculated and output, and the process proceeds to step S614.

ステップS614では、車線変更制御部88により、目標駆動力の出力が行われる。具体的には、車線変更制御部88は、例えば、ステップS601で算出した推定目標加速度a^を得るための駆動力を目標駆動力として算出し、パワートレーンコントローラ110に出力することができる。これにより、パワートレーンコントローラ110は、目標駆動力に応じて、エンジンのスロットル開度やトランスミッションの変速比を算出し、エンジン・駆動機構120を制御する。 In step S614, the lane change control unit 88 outputs the target driving force. Specifically, the lane change control unit 88 can calculate, for example, the driving force for obtaining the estimated target acceleration a * ^ calculated in step S601 as the target driving force, and output the target driving force to the power train controller 110. Thus, the power train controller 110 calculates the throttle opening of the engine and the transmission gear ratio in accordance with the target driving force, and controls the engine / drive mechanism 120.

なお、ステップS610において、合流地点において車線変更が許容される時間がないと判断された場合に、ステップS615に進む。ステップS615では、車線変更制御部88により、自車両の現在の走行位置から車線終端点までの距離が、所定値以下か否かの判定が行われる。自車両の走行位置から車線終端点までの距離が所定値以下である場合には、ステップS617に進み、一方、自車両の走行位置から車線終端点までの距離が所定値よりも大きい場合はステップS616に進む。   In step S610, when it is determined that there is no time for which the lane change is allowed at the junction, the process proceeds to step S615. In step S615, the lane change control unit 88 determines whether or not the distance from the current travel position of the host vehicle to the lane end point is equal to or less than a predetermined value. If the distance from the travel position of the host vehicle to the lane end point is less than or equal to the predetermined value, the process proceeds to step S617. On the other hand, if the distance from the travel position of the host vehicle to the lane end point is greater than the predetermined value, step The process proceeds to S616.

ステップS616では、自車両の走行位置から車線終端点までの距離が所定値よりも大きく、自車両が車線終端点に到達するまでに時間的な余裕があるものと判断される。そこで、車線変更制御部88は、合流制御モードを継続したまま、自車両の現在の車速を維持するように、パワートレーンコントローラ110に指示し、この車線変更制御処理を終了する。これにより、次回以降の車線変更制御処理において、合流地点における自車両の誘導を行うことができる。   In step S616, it is determined that the distance from the traveling position of the host vehicle to the lane end point is greater than a predetermined value, and that there is a time margin until the host vehicle reaches the lane end point. Therefore, the lane change control unit 88 instructs the power train controller 110 to maintain the current vehicle speed of the host vehicle while continuing the merge control mode, and ends this lane change control process. Thereby, in the lane change control processing after the next time, it is possible to guide the host vehicle at the junction.

一方、ステップS615において、自車両の走行位置から車線終端点までの距離が所定値以下であると判断された場合には、ステップS617に進む。ステップS617では、自車両が車線終端点に接近しているため、自車両の車線変更が困難であると判断され、自車両の走行を停止するための停止モードがオンとなり、自車両を停止させように、パワートレーンコントローラ110が制御される。なお、自車両の走行を停止するための停止モードがオンにされた後は、次回処理以降のステップS604において、合流制御モードがオンと判断されず、合流地点における自車両の誘導が行われないこととなる。   On the other hand, if it is determined in step S615 that the distance from the traveling position of the host vehicle to the lane end point is equal to or smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S617. In step S617, since the host vehicle is approaching the lane end point, it is determined that it is difficult to change the lane of the host vehicle, the stop mode for stopping the host vehicle is turned on, and the host vehicle is stopped. As described above, the power train controller 110 is controlled. In addition, after the stop mode for stopping the traveling of the host vehicle is turned on, the merge control mode is not determined to be turned on in step S604 after the next processing, and the host vehicle is not guided at the junction point. It will be.

以上のように、第6実施形態に係る車線変更制御装置は、自車両と後方車両との車間距離が、後方車両から自車両を視認できる範囲にあり、かつ、自車両と後方車両とが同程度の走行速度で、所定時間以上継続して走行している場合に、後方車両の運転者は、自車両が後方車両の前方に車線変更するものと予測し、自車両と一定の車間距離をとるものと判断し、合流地点における後方車両の挙動を予測する。また、このような場合に、自車両の方向指示器の点灯が検出された場合には、後方車両の運転者は、後方車両の前方に自車両が車線変更をすることを、より早いタイミングで予測することができるものと判断し、合流地点における後方車両の挙動を予測する。これにより、第6実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、合流地点における後方車両の挙動を、自車両と後方車両との走行状況に応じて、より適切に予測することができ、合流地点における後方車両に対する自車両の運転者のストレスをより適切に評価することができる。   As described above, in the lane change control device according to the sixth embodiment, the inter-vehicle distance between the host vehicle and the rear vehicle is within a range where the host vehicle can be visually recognized from the rear vehicle, and the host vehicle and the rear vehicle are the same. When traveling at a certain speed for a predetermined time or longer, the driver of the rear vehicle predicts that the host vehicle will change lanes ahead of the rear vehicle, and sets a certain distance between the host vehicle and the host vehicle. Judgment is taken and the behavior of the rear vehicle at the junction is predicted. Also, in such a case, when lighting of the direction indicator of the host vehicle is detected, the driver of the rear vehicle can change the lane of the host vehicle ahead of the rear vehicle at an earlier timing. Judging that it can be predicted, the behavior of the rear vehicle at the junction is predicted. Thereby, according to 6th Embodiment, in addition to the effect of 1st Embodiment, the behavior of the back vehicle in a junction can be predicted more appropriately according to the driving | running state of the own vehicle and a back vehicle. It is possible to more appropriately evaluate the driver's stress on the vehicle behind the vehicle at the junction.

さらに、第6実施形態においては、合流地点における自車両の操舵制御を行うだけではなく、推定目標加速度に基づいて、合流地点における自車両の駆動力の制御も行われる。そのため、第6実施形態においては、合流地点において車線変更を行う際の自車両の運転者の運転負荷をより低減することができる。   Furthermore, in the sixth embodiment, not only the steering control of the host vehicle at the junction point is performed, but also the driving force of the host vehicle at the junction point is controlled based on the estimated target acceleration. Therefore, in 6th Embodiment, the driving load of the driver | operator of the own vehicle at the time of changing a lane at a junction can be reduced more.

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

すなわち、本発明は、上述した実施形態に限られず、また、上述した第1〜6実施形態を組合せて実施してもよい。   That is, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented by combining the above-described first to sixth embodiments.

また、上述した2,3実施形態では、合流ストレス度合を、車線終端ストレス度合と後方車両ストレス度合との合計値、または、車線終端ストレス度合および後方車両ストレス度合のうち各時刻において最大となる値を選択して算出する構成を例示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、合流ストレス度合を、車線終端ストレス度合および後方車両ストレス度合のうち各時刻において最小となる値を選択して算出する構成としてもよい。   In the second and third embodiments described above, the merging stress degree is the sum of the lane end stress degree and the rear vehicle stress degree, or a value that is maximum at each time of the lane end stress degree and the rear vehicle stress degree. However, the present invention is not limited to this. For example, the merging stress level is selected as the minimum value at each time from the lane end stress level and the rear vehicle stress level. It is good also as a structure calculated by doing.

さらに、上述した第2,3実施形態では、自車両と後方車両との車間時間および接近時間に基づいて、後方車両ストレス度合を算出する構成を例示したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、自車両と後方車両との車間時間および接近時間のうち、いずれか一方のみに基づいて、後方車両ストレス度合を算出する構成としてもよい。
また、自車両の走行情報(自車位置情報)を取得する走行情報取得部81、自車両が走行する車線の車線情報を取得する車線情報取得部82、自車両周囲を走行する他車両を検出する他車両検出部83、合流地点における自車両の挙動を予測する自車両挙動予測部84、本線車線において自車両の後方を走行する後方車両の挙動を予測する後方車両挙動予測部85、自車両が車線終端点に接近することに対する自車両の運転者のストレスを評価する車線終端ストレス評価部86、合流地点における後方車両に対する自車両の運転者のストレスを評価する後方車両ストレス評価部87、車線変更制御部88の合流ストレス評価までを、車線変更ストレス評価方法として車両に予め記憶させるのではなく、プログラムデータとして外部から通信によって受信し、記憶させてもよい。これにより、最新の合流地点が随時更新可能になり、ユーザーが逐次設定する手間を省くことができる。
Furthermore, in the second and third embodiments described above, the configuration in which the rear vehicle stress degree is calculated based on the inter-vehicle time and the approach time between the host vehicle and the rear vehicle is exemplified, but the present invention is not limited to this configuration. For example, the rear vehicle stress degree may be calculated based on only one of the inter-vehicle time and the approach time between the host vehicle and the rear vehicle.
In addition, a travel information acquisition unit 81 that acquires travel information of the host vehicle (own vehicle position information), a lane information acquisition unit 82 that acquires lane information of the lane in which the host vehicle travels, and other vehicles that travel around the host vehicle are detected. The other vehicle detection unit 83, the own vehicle behavior prediction unit 84 that predicts the behavior of the host vehicle at the junction, the rear vehicle behavior prediction unit 85 that predicts the behavior of the rear vehicle traveling behind the host vehicle in the main lane, and the host vehicle A lane end stress evaluation unit 86 that evaluates the driver's stress on the host vehicle when the vehicle approaches the lane end point, a rear vehicle stress evaluation unit 87 that evaluates the driver's stress on the rear vehicle at the junction, and a lane The process up to the merge stress evaluation of the change control unit 88 is not stored in the vehicle in advance as a lane change stress evaluation method, but is communicated from the outside as program data. Receiving Te, it may be stored. As a result, the latest meeting point can be updated at any time, and the user can save time and effort.

なお、上述した実施形態のマイクロプロセッサ80の走行情報取得部81は本発明の走行情報取得手段に、車線情報取得部82は本発明の車線情報取得手段に、自車両挙動予測部84は本発明の自車両挙動予測手段に、他車両検出部83は本発明の他車両検出手段に、後方車両挙動予測部85は本発明の後方車両挙動予測手段および合流不可能状態判断手段に、車線終端ストレス評価部86は本発明の車線終端ストレス評価手段に、後方車両ストレス評価部87は本発明の後方車両ストレス評価手段および合流可能状態判断手段に、車線変更制御部88は本発明の合流ストレス評価手段、車線変更計画手段、および誘導手段に、モーターコントローラ90および操舵アシストモーター100は、本発明の誘導手段にそれぞれ相当する。   In the above-described embodiment, the travel information acquisition unit 81 of the microprocessor 80 is the travel information acquisition unit of the present invention, the lane information acquisition unit 82 is the lane information acquisition unit of the present invention, and the own vehicle behavior prediction unit 84 is the present invention. The other vehicle detecting unit 83 is used as the other vehicle detecting unit of the present invention, the rear vehicle behavior predicting unit 85 is used as the lane end stress for the rear vehicle behavior predicting unit and the incompatibility determining unit of the present invention. The evaluation unit 86 is a lane end stress evaluation unit of the present invention, the rear vehicle stress evaluation unit 87 is a rear vehicle stress evaluation unit and a mergeable state determination unit of the present invention, and the lane change control unit 88 is a merge stress evaluation unit of the present invention. The lane change planning means and the guidance means, and the motor controller 90 and the steering assist motor 100 correspond to the guidance means of the present invention.

10a〜10d…カメラ
20…車速センサ
30…ストロークセンサ
40…操舵角センサ
50…方向指示スイッチ
60…GPSユニット
70…道路情報データベース
80…マイクロプロセッサ
81…走行情報取得部
82…車線情報取得部
83…他車両検出部
84…自車両挙動予測部
85…後方車両挙動予測部
86…車線終端ストレス評価部
87…後方車両ストレス評価部
88…車線変更制御部
90…モーターコントローラ
100…操舵アシストモーター
110…パワートレーンコントローラ
120…エンジン・駆動系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10a-10d ... Camera 20 ... Vehicle speed sensor 30 ... Stroke sensor 40 ... Steering angle sensor 50 ... Direction indication switch 60 ... GPS unit 70 ... Road information database 80 ... Microprocessor 81 ... Travel information acquisition part 82 ... Lane information acquisition part 83 ... Other vehicle detection unit 84 ... own vehicle behavior prediction unit 85 ... rear vehicle behavior prediction unit 86 ... lane end stress evaluation unit 87 ... rear vehicle stress evaluation unit 88 ... lane change control unit 90 ... motor controller 100 ... steering assist motor 110 ... power Train controller 120 ... engine and drive system

Claims (13)

自車両の操舵角を含む走行情報を取得する走行情報取得手段と、
前記自車両の走行情報に基づいて、自車両が走行する車線が本線車線に合流する合流車線であるかを判断し、自車両が走行する車線が前記合流車線である場合に、前記合流車線と前記本線車線とが合流する合流地点において、前記合流車線の終端である車線終端点の位置情報を取得する車線情報取得手段と、
前記自車両の走行情報に基づいて、前記合流地点における自車両の挙動を予測する自車両挙動予測手段と、
自車両周囲を走行する他車両を検出し、検出した他車両の走行情報を検出する他車両検出手段と、
前記他車両検出手段により検出された前記他車両が、前記本線車線において自車両の後方を走行する後方車両である場合に、前記他車両の走行情報に基づいて、前記合流地点における前記後方車両の挙動を予測する後方車両挙動予測手段と、
前記車線終端点の位置情報と、前記合流地点における自車両の挙動の予測結果とに基づいて、自車両が前記車線終端点に接近することに対する自車両の運転者のストレスを、車線終端ストレス度合として、時系列に沿って評価する車線終端ストレス評価手段と、
前記合流地点における自車両の挙動の予測結果と、前記合流地点における後方車両の挙動の予測結果とに基づいて、前記合流地点における前記後方車両に対する自車両の運転者のストレスを、後方車両ストレス度合として、時系列に沿って評価する後方車両ストレス評価手段と、
各時刻における前記車線終端ストレス度合および前記後方車両ストレス度合のうち大きい方の値を、自車両が前記合流地点において車線変更を行う際の自車両の運転者のストレスである合流ストレス度合として、時系列に沿って評価する合流ストレス評価手段と、
前記合流ストレス度合が、小さくなるようなタイミングで、自車両が前記合流車線から前記本線車線に車線変更することができるように、自車両の操舵角の時系列データを車線変更計画として作成する車線変更計画手段と、
前記車線変更計画に基づいて、自車両を前記合流車線から自車両の操舵制御を行うことにより、前記本線車線に誘導する誘導手段と、を備えることを特徴とする車線変更制御装置。
Traveling information acquisition means for acquiring traveling information including the steering angle of the host vehicle;
Based on the travel information of the host vehicle, it is determined whether the lane in which the host vehicle is traveling is a merge lane that merges with the main lane, and when the lane in which the host vehicle is traveling is the merge lane, Lane information acquisition means for acquiring position information of a lane terminal that is the terminal of the merging lane at a merging point where the main lane merges;
Based on the traveling information of the host vehicle, the host vehicle behavior prediction means for predicting the behavior of the host vehicle at the junction point;
Other vehicle detection means for detecting other vehicles traveling around the host vehicle and detecting the detected traveling information of the other vehicles;
When the other vehicle detected by the other vehicle detection means is a rear vehicle that travels behind the host vehicle in the main lane, based on the travel information of the other vehicle, the rear vehicle at the junction point. Rear vehicle behavior prediction means for predicting behavior,
Based on the positional information of the lane termination point and the prediction result of the behavior of the host vehicle at the merging point, the stress of the driver of the host vehicle when the host vehicle approaches the lane termination point is determined. As lane end stress evaluation means to evaluate along the time series ,
Based on the prediction result of the behavior of the host vehicle at the junction point and the prediction result of the behavior of the rear vehicle at the junction point, the stress of the driver of the host vehicle with respect to the rear vehicle at the junction point is determined as the degree of rear vehicle stress. As a rear vehicle stress evaluation means for evaluating along the time series ,
The larger value of the lane termination stress degree and the rear vehicle stress degree at each time, as the confluence stress degree is stress of the driver of the vehicle when the vehicle makes a lane change in the junction, when Merging stress evaluation means to evaluate along the series ,
A lane that creates time-series data of the steering angle of the host vehicle as a lane change plan so that the host vehicle can change the lane from the merging lane to the main lane at a timing such that the degree of merging stress decreases. Change planning means,
A lane change control device comprising: guidance means for guiding the host vehicle to the main lane by performing steering control of the host vehicle from the merging lane based on the lane change plan.
請求項に記載の車線変更制御装置であって、
前記車線変更計画手段は、時系列に沿って算出された前記合流ストレス度合の数値データが、相対的に小さくなるようなタイミングで、自車両が前記合流車線から前記本線車線に車線変更することができるように、前記車線変更計画を作成することを特徴とする車線変更制御装置。
The lane change control device according to claim 1 ,
The lane change planning means may change the lane from the merging lane to the main lane at a timing such that the numerical data of the merging stress degree calculated along the time series becomes relatively small. A lane change control device that creates the lane change plan so as to be able to do so.
請求項に記載の車線変更制御装置であって、
前記車線変更計画手段は、前記車線変更計画を作成する際に、前記合流ストレス度合が最小となる時刻を、自車両が前記本線車線への合流を完了する時刻として算出することを特徴とする車線変更制御装置。
The lane change control device according to claim 2 ,
The lane change planning means, when creating the lane change plan, calculates a time when the degree of merging stress is minimum as a time when the own vehicle completes merging into the main lane. Change control unit.
請求項1〜3のいずれかに記載の車線変更制御装置であって、
前記車線終端ストレス評価手段は、前記車線終端ストレス度合を、前記車線終端ストレス度合の経時変化を表す関数として算出し、
前記後方車両ストレス評価手段は、前記後方車両ストレス度合を、前記後方車両ストレス度合の経時変化を表す関数として算出し、
前記合流ストレス評価手段は、前記合流ストレス度合を、前記車線終端ストレス度合の経時変化を表す関数と前記後方車両ストレス度合の経時変化を表す関数とに基づいて、前記合流ストレス度合の経時変化を表す関数として算出することを特徴とする車線変更制御装置。
The lane change control device according to any one of claims 1 to 3 ,
The lane end stress evaluation means calculates the lane end stress degree as a function representing a change with time of the lane end stress degree,
The rear vehicle stress evaluation means calculates the rear vehicle stress degree as a function representing a temporal change of the rear vehicle stress degree,
The merging stress evaluation means represents the merging stress degree over time based on a function representing a temporal change in the lane end stress degree and a function representing a temporal change in the rear vehicle stress degree. A lane change control device characterized by calculating as a function.
請求項1〜4のいずれかに記載の車線変更制御装置であって、
前記車線終端ストレス度合の数値データおよび前記後方車両ストレス度合の数値データは、前記合流地点において自車両が車線変更を行う際に、自車両の運転者が車線変更を不可能であると判断する値である上限ストレス値と、自車両の運転者がストレスを感じない値である下限ストレス値との間の範囲内となるように設定されることを特徴とする車線変更制御装置。
A lane change control device according to any one of claims 1 to 4 ,
The numerical data of the lane end stress degree and the numerical data of the rear vehicle stress degree are values that determine that the driver of the own vehicle cannot change the lane when the own vehicle changes the lane at the junction. The lane change control device is set to be within a range between an upper limit stress value that is a lower limit stress value that is a value at which the driver of the vehicle does not feel stress.
請求項に記載の車線変更制御装置であって、
自車両と前記後方車両との相対速度が所定値以下であり、かつ、自車両と前記後方車両との車間距離が、自車両が前記後方車両の前方に車線変更することが可能な範囲にある場合に、自車両が前記本線車線に合流可能な合流可能状態であると判断する合流可能状態判断手段をさらに備え、
前記後方車両ストレス評価手段は、前記合流可能状態の継続時間が大きいほど、前記後方車両ストレス度合を、前記下限ストレス値に近づけるように設定することを特徴とする車線変更制御装置。
The lane change control device according to claim 5 ,
The relative speed between the host vehicle and the rear vehicle is equal to or less than a predetermined value, and the inter-vehicle distance between the host vehicle and the rear vehicle is within a range in which the host vehicle can change lanes ahead of the rear vehicle. In this case, the vehicle further comprises a merging possible state judging means for judging that the host vehicle is in a merging possible state capable of merging with the main lane,
The lane change control device according to claim 1, wherein the rear vehicle stress evaluation unit sets the rear vehicle stress degree closer to the lower limit stress value as the duration time of the mergeable state is larger.
請求項に記載の車線変更制御装置であって、
前記後方車両ストレス評価手段は、自車両の方向指示器の動作状況の検出を行い、前記方向指示器の方向指示動作を検出した場合には、前記合流可能状態が継続することにより、前記後方車両ストレス度合を前記下限ストレス値に近づける度合を、大きくなるようにすることを特徴とする車線変更制御装置。
The lane change control device according to claim 6 ,
The rear vehicle stress evaluation means detects the operation status of the direction indicator of the host vehicle, and when the direction indication operation of the direction indicator is detected, the merging possible state continues, whereby the rear vehicle A lane change control device characterized in that the degree of approaching the degree of stress to the lower limit stress value is increased.
請求項1〜のいずれかに記載の車線変更制御装置であって、
前記車線変更計画手段は、自車両が転舵を開始せずに前記合流車線での走行を継続する時間である走行継続時間、および自車両が車線変更するための転舵を開始してから終了するまでの時間である車線変更時間を算出し、現在の時刻から、前記走行継続時間と前記車線変更時間とを合計した時間である合計時間が経過した際の時刻を、自車両が前記本線車線への合流を完了する時刻として算出することを特徴とする車線変更制御装置。
A lane change control device according to any one of claims 1 to 7 ,
The lane change planning means ends when the own vehicle starts turning for changing the lane, and a running duration time for which the own vehicle does not start turning and continues to run in the merged lane. A lane change time that is a time until the lane change is calculated, and the time when the total vehicle time that is a total time of the travel duration time and the lane change time has elapsed from the current time is calculated by the host vehicle as the main lane. A lane change control device, characterized in that the time is calculated as a time to complete the merge.
請求項に記載の車線変更制御装置であって、
前記車線変更計画手段は、自車両の方向指示器の動作状況の検出を行い、前記方向指示器の方向指示動作を検出した場合に、前記方向指示器の方向指示動作を検出した時刻から一定時間は、前記自車両が転舵を開始せずに前記合流車線での走行を継続すると判断し、該判断に基づき、前記走行継続時間を算出することを特徴とする車線変更制御装置。
The lane change control device according to claim 8 ,
The lane change planning means detects the operation status of the direction indicator of the host vehicle, and when detecting the direction indication operation of the direction indicator, a predetermined time from the time when the direction indication operation of the direction indicator is detected. Determines that the host vehicle continues to travel on the merged lane without starting steering, and calculates the travel duration based on the determination.
請求項1〜のいずれかに記載の車線変更制御装置であって、
自車両と前記後方車両との相対速度が所定値以下であり、かつ、自車両と前記後方車両との車間距離が、前記後方車両から自車両が視認可能な範囲にある場合に、自車両が前記本線車線に合流不可能な合流不可能状態であると判断する合流不可能状態判断手段をさらに備え、
前記後方車両挙動予測手段は、前記合流不可能状態が所定の継続時間以上継続した場合に、前記後方車両は、自車両に対して一定の車間距離を確保するように挙動するものと予測し、
前記後方車両ストレス評価手段は、前記後方車両の挙動の予測結果に基づいて、前記後方車両ストレス度合を評価することを特徴とする車線変更制御装置。
A lane change control device according to any one of claims 1 to 9 ,
When the relative speed between the host vehicle and the rear vehicle is equal to or less than a predetermined value, and the distance between the host vehicle and the rear vehicle is within a range in which the host vehicle is visible from the rear vehicle, A merging impossible state determining means for determining that the merging is impossible in the main lane;
The rear vehicle behavior predicting means predicts that the rear vehicle behaves so as to ensure a certain inter-vehicle distance with respect to the own vehicle when the unmerged state continues for a predetermined duration or longer.
The rear vehicle stress evaluation means evaluates the rear vehicle stress degree based on a prediction result of the behavior of the rear vehicle.
請求項10に記載の車線変更制御装置であって、
前記後方車両挙動予測手段は、自車両の方向指示器の動作状況の検出を行い、前記方向指示器の方向指示動作を検出した場合に、前記所定の継続時間よりも短い時間で、前記後方車両が自車両に対して一定の車間距離を確保するように挙動するものと予測することを特徴とする車線変更制御装置。
The lane change control device according to claim 10 ,
The rear vehicle behavior predicting means detects the operation status of the direction indicator of the host vehicle, and detects the direction indication operation of the direction indicator, and the rear vehicle behavior is shorter than the predetermined duration time. A lane change control device that predicts that the vehicle behaves so as to ensure a certain inter-vehicle distance with respect to the host vehicle.
請求項1〜11のいずれかに記載の車線変更制御装置であって、
前記自車両挙動予測手段は、前記他車両検出手段により前記本線車線において自車両の前方を走行する前方車両が検出された場合に、自車両は前記前方車両に接近しすぎないように加減速を行うものとして、自車両の挙動を予測し、
前記車線終端ストレス評価手段は、前記自車両の挙動の予測結果に基づいて、前記車線終端ストレス度合を評価し、
前記後方車両ストレス評価手段は、前記自車両の挙動の予測結果に基づいて、前記後方車両ストレス度合を評価することを特徴とする車線変更制御装置。
A lane change control device according to any one of claims 1 to 11 ,
The own vehicle behavior predicting means performs acceleration / deceleration so that the own vehicle does not approach the preceding vehicle too much when the other vehicle detecting means detects a forward vehicle traveling ahead of the own vehicle in the main lane. What to do, predict the behavior of your vehicle,
The lane end stress evaluation means evaluates the lane end stress degree based on a prediction result of the behavior of the host vehicle,
The rear vehicle stress evaluation means evaluates the rear vehicle stress degree based on a prediction result of the behavior of the host vehicle.
走行情報取得手段と、自車両挙動予測手段と、車線情報取得手段と、車線終端ストレス評価手段と、他車両検出手段と、後方車両挙動予測手段と、後方車両ストレス評価手段と、合流ストレス評価手段と、を備えるコンピュータを用いて、合流地点において車線変更を行う際の運転者のストレスを合流ストレス度合として評価する車線変更ストレス評価方法であって、
前記走行情報取得手段により、自車両の走行情報を取得し、
前記自車両挙動予測手段により、取得した前記自車両の走行情報に基づいて、合流車線と本線車線とが合流する合流地点における自車両の挙動を予測し、
前記車線情報取得手段により、前記合流車線の終端である車線終端点の位置情報を取得し、
前記車線終端ストレス評価手段により、取得した前記車線終端点の位置情報と、予測した前記自車両の挙動とに基づいて、自車両が前記車線終端点に接近することに対する自車両の運転者のストレスを車線終端ストレス度合として時系列に沿って評価し、
前記他車両検出手段により、自車両周囲の他車両を検出して該他車両の走行情報を取得し、
前記後方車両挙動予測手段により、前記他車両が前記本線車線において自車両の後方を走行する後方車両である場合に、前記他車両の走行情報に基づいて、前記合流地点における前記後方車両の挙動を予測し、
前記後方車両ストレス評価手段により、予測した前記他車両の挙動と、前記予測した自車両との挙動とに基づいて、前記合流地点における前記後方車両に対する自車両の運転者のストレスを後方車両ストレス度合として時系列に沿って評価し、
前記合流ストレス評価手段により、各時刻における前記車線終端ストレス度合および前記後方車両ストレス度合のうち大きい方の値を、前記合流ストレス度合として、時系列に沿って評価することを特徴とする車線変更ストレス評価方法。
Driving information acquisition means, own vehicle behavior prediction means, lane information acquisition means, lane end stress evaluation means, other vehicle detection means, rear vehicle behavior prediction means, rear vehicle stress evaluation means, and merging stress evaluation means When using a computer having a, a lane-changing stress evaluation method for evaluating a driver's stress when performing lane change as merging stress degree in junction,
The travel information acquisition means acquires travel information of the host vehicle,
Based on the acquired travel information of the host vehicle, the host vehicle behavior predicting means predicts the behavior of the host vehicle at the junction where the merge lane and the main lane merge ,
By the lane information acquisition means, acquire the position information of the lane end point that is the end of the merging lane,
Based on the position information of the lane termination point acquired by the lane termination stress evaluation means and the predicted behavior of the host vehicle, the driver's stress on the host vehicle when the vehicle approaches the lane termination point Is evaluated along the time series as the degree of lane termination stress,
The other vehicle detection means detects other vehicles around the host vehicle to obtain travel information of the other vehicles,
When the other vehicle is a rear vehicle traveling behind the host vehicle in the main lane by the rear vehicle behavior predicting means, the behavior of the rear vehicle at the junction is determined based on the travel information of the other vehicle. Predict,
Based on the predicted behavior of the other vehicle and the predicted behavior of the host vehicle, the stress of the driver of the host vehicle with respect to the rear vehicle at the junction is determined by the rear vehicle stress evaluation means. As a time series evaluation,
A lane change stress characterized in that the merging stress evaluation means evaluates a larger value of the lane end stress degree and the rear vehicle stress degree at each time as the merging stress degree in time series. Evaluation method.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6040607B2 (en) * 2012-07-19 2016-12-07 日産自動車株式会社 Travel control device and travel control method
JP6040611B2 (en) * 2012-07-23 2016-12-07 日産自動車株式会社 Travel control device and travel control method
JP6365402B2 (en) * 2015-05-13 2018-08-01 トヨタ自動車株式会社 Travel control device
JP6657881B2 (en) * 2015-12-04 2020-03-04 株式会社デンソー Vehicle control device
JP6575492B2 (en) 2016-11-29 2019-09-18 トヨタ自動車株式会社 Automated driving system
JP6558356B2 (en) 2016-12-22 2019-08-14 トヨタ自動車株式会社 Automated driving system
JP6881244B2 (en) 2017-11-06 2021-06-02 トヨタ自動車株式会社 Automatic driving device
US11572099B2 (en) * 2018-04-27 2023-02-07 Honda Motor Co., Ltd. Merge behavior systems and methods for merging vehicles
JP7077870B2 (en) * 2018-08-28 2022-05-31 トヨタ自動車株式会社 Autonomous driving system
EP3893217B1 (en) * 2018-12-06 2022-11-30 NISSAN MOTOR Co., Ltd. Travel assistance method and travel assistance device
KR102257893B1 (en) * 2019-07-01 2021-05-31 경북대학교 산학협력단 Apparatus of providing lane change information, method of providing lane change information and readable medium for performing the method
JP7110307B2 (en) * 2020-11-24 2022-08-01 パシフィックコンサルタンツ株式会社 Merging support device, merging support method, merging support program

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2909106B2 (en) * 1989-09-29 1999-06-23 マツダ株式会社 Travel control device for mobile vehicles
JP3824784B2 (en) * 1998-06-30 2006-09-20 富士通株式会社 Driving support device, lane change permission determination device, method and recording medium
JP3882797B2 (en) * 2003-08-08 2007-02-21 日産自動車株式会社 VEHICLE DRIVE OPERATION ASSISTANCE DEVICE AND VEHICLE HAVING VEHICLE DRIVE OPERATION ASSISTANCE DEVICE
JP2006176069A (en) * 2004-12-24 2006-07-06 Aisin Seiki Co Ltd Interchange merging support device
JP2008309966A (en) * 2007-06-13 2008-12-25 Fujitsu Ten Ltd Voice input processing device and voice input processing method

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