JP6237694B2

JP6237694B2 - 走行制御装置

Info

Publication number: JP6237694B2
Application number: JP2015091803A
Authority: JP
Inventors: 郁真鈴木; 昌樹松永; 平　哲也; 哲也平
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2035-04-28
Also published as: JP2016203942A; CN106080601A; US9550496B2; DE102016206318B4; CN106080601B; DE102016206318A1; US20160318518A1

Description

本発明は、車両の走行制御装置に関する。

従来、車両の走行に関し、例えば、特開２０１０−２８７１６２号公報に記載されるように、自車両の前方を走行している他車両を検出し、自車両における他車両を追い越す動作を検出し、その追い越し動作中における自車両が走行した車線の位置関係に基づき追い越し動作が適正であるか否かを判断する装置が知られている。この装置は、自車両の追い越し動作が適正であるかを判断し、自車両の運転評価を行うものである。

特開２０１０−２８７１６２号公報

ところで、車両を走行制御するにあたり、先行車を追い越すような追い越し制御を行うことが考えられる。この場合、先行車の走行状態を検出し、追い越し制御を行うこととなるが、追い越し動作を開始した後に先行車が加速するような場合、適切に先行車を追い越せないおそれがある。このため、先行車が加速するような場合には追い越し制御を中止することが考えられる。

しかし、先行車が加速するような場合に一律に追い越し制御を中止してしまうと、車両の走行が円滑に行えない。先行車が加速しても周囲の車両の走行状況によっては追い越し制御を適切に行える場合も考えられる。

そこで、本技術分野において、周囲車両の走行状況に応じた適切な追越走行が行える走行制御装置の開発が望まれる。

すなわち、本発明の一側面における走行制御装置は、自車両の自動運転中に前方を走行する車両を追越対象車として前記自車両の追越走行を行う走行制御装置であって、前記自車両の周囲の車両の走行状態情報を取得する走行状態取得部と、前記走行状態情報に基づいて、前記自車両の追越走行中に前記追越対象車が閾値以上に加速しているか否かを判定する加速判定部と、前記加速判定部により前記自車両の追越走行中に前記追越対象車が閾値以上に加速していると判定された場合、前記走行状態情報に基づいて、前記追越対象車の前方を走行する前方車両が存在するか否かを判定する前方車両判定部と、前記前方車両判定部により前記前方車両が存在しないと判定された場合には前記自車両の前記追越走行を中止し、前記前方車両判定部により前記前方車両が存在すると判定された場合には所定の条件の下で前記自車両の前記追越走行を継続する走行制御部とを備えて構成される。

この走行制御装置によれば、自車両の追越走行中に追越対象車が加速した場合において、前方車両が存在しないときには自車両の追越走行を中止する。これにより、追越対象車の追越しが円滑に行えないおそれのある場合に追越走行を中止することで、車両走行の安全を確保することができる。一方、自車両の追越走行中に追越対象車が加速しても前方車両が存在する場合には自車両の追越走行を継続する。これにより、加速した追越対象車がその後に減速する可能性がある場合に追越走行を継続して周囲車両の走行状態に応じた適切な追越走行が行える。

また、この走行制御装置において、前記前方車両判定部により前記追越対象車の前方を走行する前記前方車両が存在すると判定された場合、前記前方車両の存在することにより前記追越対象車が減速するか否かを推定する推定部を更に備え、前記走行制御部は、前記推定部により前記追越対象車が減速しないと推定された場合には前記自車両の前記追越走行を中止し、前記推定部により前記追越対象車が減速すると推定された場合には前記自車両の前記追越走行を継続してもよい。

この場合、自車両の追越走行中に追越対象車が閾値以上に加速しており追越対象車の前方を走行する前方車両が存在する場合であっても、追越対象車が減速しないと推定される場合に自車両の追越走行を中止する。これにより、自車両の無理な追越走行を回避でき、車両走行の安全を確保できる。

本発明によれば、車両の走行制御において、周囲車両の走行状況に応じて適切な追越走行が行える。

本発明の一実施形態に係る走行制御装置の構成概要を示すブロック図である。図１の走行制御装置における走行制御処理を示すフローチャートである。図１の走行制御装置における車両走行状態の説明図である。図１の走行制御装置における経路生成処理の説明図である。図１の走行制御装置における経路生成処理の説明図である。図１の走行制御装置における経路生成処理の説明図である。図１の走行制御装置における経路生成処理の説明図である。図１の走行制御装置における経路生成処理の説明図である。図１の走行制御装置における経路生成処理の説明図である。図１の走行制御装置における経路生成処理の説明図である。図１の走行制御装置における経路生成処理の説明図である。図１の走行制御装置における変形例を示す構成概要図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る走行制御装置１の構成概要図である。図１において、本実施形態に係る走行制御装置１は、自車両に搭載され、その自車両の走行制御を行う装置であって、自車両の自動運転中に前方を走行する先行車を追越対象車として追越走行制御を可能とする装置である。

ここで、自動運転とは、装置が主体となって自車両の運転することを意味する。この自動運転は、車両の乗員が運転に関与しない完全自動運転でもよいし、車両の乗員のサポートを受けつつ装置主体で運転を行うような運転支援制御による運転であってもよい。また、先行車は、自車両の前方の直近の車両であってもよいし、自車両の前方直近の車両がさらに前方の車両と連なって走行している場合にはその連なっている複数の車両における先頭車両であってもよい。追越走行とは、車線変更し、先行車を追抜き、車線変更して元の車線に戻る走行をいう。

走行制御装置１は、ＥＣＵ［Electronic Control Unit］１０を備えている。ＥＣＵ１０は、車両の走行制御を行う電子制御ユニットであり、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]を含むコンピュータを主体として構成されている。ＥＣＵ１０の詳細については、後述する。

ＥＣＵ１０には、外部センサ２、ＧＰＳ［Global Positioning System］受信部３、内部センサ４、地図データベース５、ナビゲーションシステム６、ＨＭＩ［Human Machine Interface］７及びアクチュエータ８がそれぞれ接続されている。

外部センサ２は、車両の周辺情報である外部状況を検出する検出機器である。外部センサ２は、カメラ、レーダー［Radar］、及びライダー［LIDER：Laser Imaging Detection and Ranging］のうち少なくとも一つを含む。カメラは、車両の外部状況を撮像する撮像機器である。

外部センサ２のカメラは、自車両の周囲の車両を検出する検出部として機能する。周囲の車両としては、自車両の前方を走行する先行車を含み、その先行車の前方を走行する車両を検出してもよい。また、隣接する車線がある場合には隣接する車線の車両を検出してもよい。また、カメラは、自車両が走行する車線の左右に設けられるレーンマーカを検出する検出部として用いることができる。カメラの撮像情報は、ＥＣＵ１０へ送信される。

カメラは、例えば、車両のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれている。ステレオカメラを用いる場合、カメラは先行車を含む周囲車両や障害物を含む物体を検出する物体検出部として機能する。

レーダーは、電波（例えばミリ波）を利用して周囲の車両や障害物を検出する。レーダーは、電波を車両の周囲に送信し、障害物で反射された電波を受信することで車両や障害物を検出する。レーダーは、検出した障害物情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、後段においてセンサーフュージョンを行う場合には、電波の受信情報をＥＣＵ１０へ送信することが好ましい。

ライダーは、光を利用して周囲の車両や障害物を検出する。ライダーは、光を車両の周囲に送信し、障害物で反射された光を受信することで反射点までの距離を計測し、周囲の車両や障害物を検出する。ライダーは、検出した障害物情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、後段においてセンサーフュージョンを行う場合には、反射された光の受信情報をＥＣＵ１０へ送信することが好ましい。カメラ、ライダー及びレーダーは、必ずしも重複して備える必要はない。

ＧＰＳ受信部３は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、自車両の位置（例えば車両の緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信部３は、測定した車両の位置情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、ＧＰＳ受信部３に代えて、車両の緯度及び経度が特定できる他の手段を用いてもよい。また、車両の方位を測定する機能を持たせることは、センサの測定結果と後述する地図情報との照合のために好ましい。

内部センサ４は、車両の走行状態を検出する検出機器である。内部センサ４は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサのうち少なくとも一つを含む。車速センサは、車両の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、車両の車輪又は車輪と一体に回転し又は同期して回転するドライブシャフト等の部材に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車速情報（車輪速情報）をＥＣＵ１０に送信する。

加速度センサは、車両の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、車両の横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、例えば、車両の加速度情報をＥＣＵ１０に送信する。ヨーレートセンサは、車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した車両のヨーレート情報をＥＣＵ１０へ送信する。

地図データベース５は、地図情報を備えたデータベースである。地図データベースは、例えば、車両に搭載されたＨＤＤ［Hard disk drive］内に形成されている。地図情報には、例えば、道路の位置情報、道路形状の情報（例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率等）、道路の車線数の情報が含まれる。さらに、建物や壁等の遮蔽構造物の位置情報、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）技術を使用するために、地図情報に外部センサ２の出力信号を含ませることが好ましい。なお、地図データベースは、車両と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。

ナビゲーションシステム６は、車両の運転者によって設定された目的地まで、車両の運転者に対して案内を行う装置である。ナビゲーションシステム６は、ＧＰＳ受信部３の測定した車両の位置情報と地図データベース５の地図情報とに基づいて、車両の走行するルートを算出する。ルートは、複数車線の区間において好適な車線を特定したものであってもよい。ナビゲーションシステム６は、例えば、車両の位置から目的地に至るまでの目標ルートを演算し、ディスプレイの表示及びスピーカの音声出力により運転者に対して目標ルートの報知を行う。ナビゲーションシステム６は、例えば、車両の目標ルートの情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、ナビゲーションシステム６は、車両と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。

ＨＭＩ７は、車両の乗員（運転者を含む）と走行制御装置１と間で情報の出力及び入力をするためのインターフェイスである。ＨＭＩ７は、例えば、乗員に画像情報を表示するためのディスプレイパネル、音声出力のためのスピーカ、及び乗員が入力操作を行うための操作ボタン又はタッチパネル等を備えている。例えば、ＨＭＩ７は、乗員により自動運転制御又は走行制御の作動もしくは停止に係る入力操作が行われると、ＥＣＵ１０に信号を出力して自動運転制御又は走行制御を開始もしくは停止させる。ＨＭＩ７は、自動運転制御又は走行制御を終了する目的地に到達する場合、乗員に目的地到達を通知する。ＨＭＩ７は、無線で接続された携帯情報端末を利用して、乗員に対する情報の出力を行ってもよく、携帯情報端末を利用して乗員による入力操作を受け付けてもよい。

アクチュエータ８は、車両の走行制御を含む自動運転制御を実行する装置である。アクチュエータ８は、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び操舵アクチュエータを少なくとも含む。スロットルアクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量（スロットル開度）を制御し、車両の駆動力を制御する。なお、車両がハイブリッド車又は電気自動車である場合には、スロットルアクチュエータを含まず、動力源としてのモータにＥＣＵ１０からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。

ブレーキアクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、車両の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。操舵アクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じて制御する。これにより、操舵アクチュエータは、車両の操舵トルクを制御する。

ＥＣＵ１０は、外部状況認識部１１、車両位置認識部１２、走行状態認識部１３、走行計画生成部１４、走行制御部１５を備えている。

外部状況認識部１１は、外部センサ２の検出結果（例えばカメラの撮像情報、レーダーの障害物情報、ライダーの障害物情報等）に基づいて、車両の外部状況を認識する。外部状況は、例えば、自車両の周囲の車両状況（周囲の車両の位置、速度等）、道路の形状（例えば走行車線の曲率、外部センサ２の見通し推定に有効な路面の勾配変化、うねり等）、車両の周辺の障害物の状況（例えば、固定障害物と移動障害物を区別する情報、車両に対する障害物の位置、車両に対する障害物の移動方向、車両に対する障害物の相対速度等）を含む。また、外部センサ２の検出結果と地図情報とを照合することにより、ＧＰＳ受信部３等で取得される自車両の位置及び方向の精度を補ってもよい。この外部状況認識部１１は、自車両の周囲の車両の走行状態情報を取得する走行状態取得部として機能する。

車両位置認識部１２は、ＧＰＳ受信部３で受信した車両の位置情報、及び地図データベース５の地図情報に基づいて、地図上における車両の位置（以下、「車両位置」という）を認識する。なお、車両位置認識部１２は、ナビゲーションシステム６で用いられる車両位置を該ナビゲーションシステム６から取得して認識してもよい。車両位置認識部１２は、道路等の外部に設置されたセンサで車両の車両位置が測定され得る場合、このセンサから通信によって車両位置を取得してもよい。

走行状態認識部１３は、内部センサ４の検出結果（例えば車速センサの車速情報、加速度センサの加速度情報、ヨーレートセンサのヨーレート情報等）に基づいて、自車両の走行状態を認識する。自車両の走行状態には、例えば、車速、加速度、ヨーレートが含まれる。また、走行状態認識部１３は、車両の位置の時間的変化に基づいて、車両の走行方向を認識してもよい。

走行計画生成部１４は、車両の走行計画を生成するものであり、例えば、ナビゲーションシステム６で演算された目標ルート、車両位置認識部１２で認識された車両位置、及び、外部状況認識部１１で認識された車両の外部状況（車両位置、方位を含む）に基づいて、車両の走行経路を生成する。

走行計画生成部１４は、車線に沿って自車両を走行させるように走行経路を生成する。また、走行計画生成部１４は、自車両が先行車を追越す走行を行う場合、周囲の車両の有無及び周囲の車両の走行状態に応じて、追越走行のための走行経路を生成する。このとき、走行計画生成部１４は、追越走行を行うに際し、追越対象車の前方を走行する前方車両が存在するか否かを判定する前方車両判定部として機能する。前方車両の存在の有無の判定は、外部状況認識部１１の周囲車両の走行状態情報を用いて行えばよい。追越対象車は、原則として、自車両の先行車である。また、先行車がその前方を走行する車両と連なって走行している場合には、その連なって走行する複数の車両の先頭車両を追越対象車としてもよい。自車両の追越走行は、例えば、自車両の乗員による追越走行指示の操作によって開始されてもよいし、先行車を含む周囲の車両の走行状況に応じて自動的に開始されてもよい。

走行計画生成部１４は、外部状況認識部１１の周囲車両の走行状態情報に基づいて、自車両の追越走行中に追越対象車が閾値以上に加速しているか否かを判定する加速判定部として機能する。追越走行中は、自車両が追越走行を行っていることを意味し、追越走行を開始して追越走行が完了するまで走行が含まれる。例えば、追越走行中としては、自車両が追越対象車の後方を走行し車線変更する前の走行状態であってもよいし、車線変更中の走行状態であってもよいし、車線変更して追越対象車の隣りの車線を走行している状態であってもよいし、追越対象車を追越した後であってもよい。追越対象車の加速の閾値は、予めＥＣＵ１０に設定される加速値を用いればよい。追越対象車の加速には、自車両の追越走行を妨害するための加速が含まれる。

走行計画生成部１４は、自車両の追越走行中に追越対象車が閾値以上に加速しており、かつ、追越対象車の前方に前方車両が存在すると判定した場合、その前方車両の存在により追越対象車が減速するか否かを推定する推定部として機能する。例えば、走行計画生成部１４は、自車両の追越走行中に追越対象車が閾値以上に加速しており、かつ、追越対象車の前方に前方車両が存在すると判定した場合、その前方車両と追越対象車の相対距離および相対速度に基づいて追越対象車が減速するか否かを推定する。具体的には、前方車両の車速が追越対象車の車速より速い場合、追越対象車は減速しないと推定される。追越対象車の車速が前方車両の車速より速い場合であっても、前方車両と追越対象車との距離が長く、自車両が追越対象車を追い抜くまでに追越対象車が減速しない場合には、追越対象車が減速しないと推定される。

走行計画生成部１４は、自車両が追越走行を行わない場合には、追越しを行わない経路の生成を行う。例えば、先行車が存在せず、追越走行を行わない場合には、現在の車線に沿って自車両を走行させる経路が生成される。また、先行車が存在し追越走行を開始した後に先行車が加速し、その後に減速しないと推定される場合なども、追越しを行わない経路が生成される。このとき、自車両を減速させるように走行させてもよい。一方、先行車を追越すため追越走行を開始した後に、先行車が加速走行しない場合には、その先行車を追越すための第一追越経路の生成が行われる。第一追越経路は、自車両の前方直近の先行車を追越対象車とする追越経路であり、例えば、自車両が車線変更し、先行車を追抜き、先行車の前方で元の車線に戻るように車線変更する経路である。また、先行車を追越すため追越走行を開始した後に、先行車が加速したがその後に減速すると推定される場合には、その先行車の前方を走行する車両を追越すための第二追越経路の生成が行われる。第二追越経路は、自車両の先行車の前方を走行する前方車両を追越対象車とする追越経路であり、例えば、自車両が車線変更し、先行車の前方を走行する前方車両を追抜き、その車両の前方で元の車線に戻るように車線変更する経路である。

走行計画生成部１４は、自車両の追越走行中に追越対象車が閾値以上に加速していると判定された場合において、追越対象車の前方に前方車両が存在しないと判定されたときには自車両の追越走行を中止し追越しない経路を生成し、前方車両が存在すると判定されたときには自車両の追越走行を継続する第二追越経路を生成してもよい。この場合、所定の条件の下で自車両の追越走行を継続する第二追越経路を生成してもよい。ここで、所定の条件とは、例えば、前方車両の存在により追越対象車が減速することが該当する。上述した経路生成の詳細については、後述する。

走行経路は、目標ルートにおいて車両が進む軌跡である。走行計画生成部１４は、目標ルート上において車両が安全、法令順守、走行効率等の基準に照らして好適に走行するように経路を生成する。このとき、走行計画生成部１４は、車両の周辺の障害物の状況に基づき、障害物との接触を回避するように車両の経路を生成することはいうまでもない。

なお、ここで言う目標ルートには、特許５３８２２１８号公報（ＷＯ２０１１／１５８３４７号公報）に記載された「運転支援装置」、又は、特開２０１１−１６２１３２号公報に記載された「自動運転装置」における道なり走行ルートように、目的地の設定が運転者から明示的に行われていない際に、外部状況や地図情報に基づき自動的に生成される走行ルートも含まれる。

走行計画生成部１４は、生成した経路に応じた走行計画を生成する。すなわち、走行計画生成部１４は、車両の周辺情報である外部状況と地図データベース５の地図情報とに少なくとも基づいて、予め設定された目標ルートに沿った走行計画を生成する。走行計画生成部１４は、好ましくは、生成する走行計画を、車両の進路を車両に固定された座標系での目標位置ｐと各目標点での速度ｖとの二つの要素からなる組、すなわち配位座標（ｐ、ｖ）を複数持つものとして出力する。ここで、それぞれの目標位置ｐは、少なくとも車両Ｖに固定された座標系でのｘ座標、ｙ座標の位置もしくはそれと等価な情報を有する。なお、走行計画は、車両の挙動を記すものであれば特に限定されるものではない。走行計画は、例えば速度ｖの代わりに目標時刻ｔを用いてもよいし、目標時刻ｔとその時点での車両の方位とを付加したものでもよい。

また、通常、走行計画は、概ね現在時刻から数秒先の将来のデータで充分であるが、交差点の右折、車両の追い越し等の状況によっては数十秒のデータが必要となるので、走行計画の配位座標の数は可変、且つ配位座標間の距離も可変とすることが好ましい。さらに、配位座標をつなぐ曲線をスプライン関数等で近似し、当該曲線のパラメータを走行計画としてもよい。走行計画の生成としては、車両の挙動を記すことができるものであれば、任意の公知方法を用いることができる。

走行計画は、目標ルートに沿った進路を車両が走行する際における、車両の車速、加減速度及び操舵トルク等の推移を示すデータとしてもよい。走行計画は、車両の速度パターン、加減速度パターン及び操舵パターンを含んでいてもよい。ここでの走行計画生成部１４は、旅行時間（車両が目的地に到着するまでに要する所要時間）が最も小さくなるように、走行計画を生成してもよい。

ちなみに、速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔（例えば１ｍ）で設定された目標制御位置に対して、目標制御位置ごとに時間に関連付けられて設定された目標車速からなるデータである。加減速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔（例えば１ｍ）で設定された目標制御位置に対して、目標制御位置ごとに時間に関連付けられて設定された目標加減速度からなるデータである。操舵パターンとは、例えば、進路上に所定間隔（例えば１ｍ）で設定された目標制御位置に対して、目標制御位置ごとに時間に関連付けられて設定された目標操舵トルクからなるデータである。

走行制御部１５は、走行計画生成部１４で生成した走行計画に基づいて自車両の走行を自動で制御する。走行制御部１５は、走行計画に応じた制御信号をアクチュエータ８に出力する。これにより、走行制御部１５は、走行計画に沿って車両が自動走行するように、車両の走行を制御する。

例えば、走行制御部１５は、走行計画生成部１４により自車両の追越走行中に追越対象車が閾値以上に加速していると判定された場合において、追越対象車の前方を走行する前方車両が存在しないときには自車両の追越走行を中止し、前方車両が存在するときには自車両の追越走行を継続する。また、走行制御部１５は、自車両を追越走行させる際に、走行計画生成部１４により追越対象車が減速すると推定された場合に自車両の追越走行を継続する。一方、走行制御部１５は、走行計画生成部１４により前方車両が存在しないと判定された場合及び走行計画生成部１４により追越対象車が減速しないと推定された場合に、自車両の追越走行を中止する。

なお、上述した外部状況認識部１１、車両位置認識部１２、走行状態認識部１３、走行計画生成部１４及び走行制御部１５は、ＥＣＵ１０にそれぞれの機能を実現するソフトウェア又はプログラムを導入することにより構成すればよい。また、それらの一部又は全部をそれぞれ個別の電子制御ユニットにより構成してもよい。

次に、本実施形態に係る走行制御装置１の動作について説明する。

図２は、本実施形態に係る走行制御装置１における走行制御処理を示すフローチャートである。図２の走行制御処理は、例えば、自車両の自動走行制御を実行している際に行われ、自動走行制御の開始とともに開始される。また、この走行制御処理は、例えば、ＥＣＵ１０により行われ、所定の周期で繰り返して実行される。

図２のＳ１０に示すように、まず、センサ情報の読み込み処理が行われる。この処理は、例えば外部センサ２、ＧＰＳ受信部３、内部センサ４、ナビゲーションシステム６の情報を読み込む処理である。例えば、外部センサ２のセンサ情報として、自車両の周囲の車両の位置情報、車速情報が少なくとも読み込まれる。また、ＧＰＳ受信部３のセンサ情報として、自車両の位置情報が読み込まれる。また、内部センサ４のセンサ情報として、少なくとも車速情報が読み込まれる。また、ナビゲーションシステム６の情報として、少なくとも道路データ及び地図上における自車両の位置情報が読み込まれる。

そして、Ｓ１２に処理が移行し、周辺車両の走行状態認識処理が行われる。この走行状態認識処理は、自車両の周辺の車両の走行状態を認識する処理であり、例えば外部状況認識部１１により行われる。具体的には、自車両の前方直近を走行する先行車の有無、先行車との相対距離及び相対速度、先行車の前方を走行する車両の有無、その車両との相対距離及び相対速度などが認識される。また、自車両が走行する車線に隣り車線がある場合には、隣り車線の車両の走行状況を認識してもよい。

そして、Ｓ１４に処理が移行し、自車両の追越走行が開始されたか否かが判定される。この判定処理は、自車両の走行制御として追越走行が開始されたか否かを判定する処理であり、例えば走行計画生成部１４により行われる。自車両の追越走行は、例えば、自車両の乗員による追越走行指示の操作によって開始される。また、自車両の追越走行は、自動運転制御の一環として、先行車を含む周囲の車両の走行状況に応じて自動的に開始されてもよい。具体的には、自車両の前方に先行車が存在しない場合には追越走行は開始されない。また、図３に示すように、自車両９０の前方に先行車９１が存在する場合であっても、先行車９１までの距離が十分に長いときには追越走行は開始されない。一方、自車両９０の車速が先行車９１の車速より速く、自車両９０から先行車９１までの距離が所定距離以下になった場合に追越走行が開始される。

図２のＳ１４にて自車両の追越走行が開始されていないと判定された場合、追越しない経路の生成が行われる（Ｓ２２）。この場合の経路の生成処理は、自車両が走行する車線に沿って自車両を走行させる経路が生成される。具体的な経路の生成手法は、任意の公知の手法を用いることができる。

一方、Ｓ１４にて自車両の追越走行が開始されていると判定された場合、その追越走行中に追越対象車が閾値以上に加速しているか否かが判定される（Ｓ１６）。この判定処理は、自車両が追越走行を開始し、その追越走行中において追越対象車が予め設定される閾値以上に加速しているか否かを判定する処理である。追越走行中には、追越走行を開始して追越走行が完了するまで走行状態が含まれる。例えば、追越走行中としては、自車両が追越対象車の後方を走行し車線変更する前の走行状態であってもよいし、車線変更中の走行状態であってもよいし、車線変更して追越対象車の隣りの車線を走行している状態でもよいし、追越対象車を追い抜いた後の走行状態であってもよい。追越対象車としては、自車両の前方直近を走行する先行車が設定されるが、この先行車の前方に車両が連なって走行している場合にはその連なっている複数の車両における先頭車を追越対象車として設定してもよい。なお、車両が連なっているか否かの判断は、例えば、自車両が先行車等を追い抜いて先行車等の前で元の車線に戻る際に十分な車間スペースがあるか否かに基づいて行えばよい。つまり、自車両が元の車線に戻る際に十分な車間スペースがない場合には車両が連なっていると判断すればよい。加速度の閾値は、予めＥＣＵ１０に設定される加速度値を用いればよい。

Ｓ１６にて追越走行中に追越対象車が閾値以上に加速していないと判定された場合、第一追越経路が生成される（Ｓ２４）。この生成処理は、通常の追越経路である第一追越経路を生成する処理であって、車線変更して追越対象車を追抜き、追越対象車の前で元の車線に戻る第一追越経路を生成する。例えば、図４に示すように、追越対象車である先行車９１の後方を自車両９０が走行している場合、自車両９０が車線変更し、先行車９１を追抜き、先行車９１の前で元の車線に戻るように車線変更する走行経路（図４の破線）が生成される。

一方、図２のＳ１６にて追越走行中に追越対象車が閾値以上に加速していると判定された場合、追越対象車の前方に前方車両が存在するか否かが判定される（Ｓ１８）。この判定処理は、追越対象車の前方の所定の距離以内に前方車両が存在するか否かを判定する処理である。所定の距離は、予めＥＣＵ１０に設定される距離値を用いればよい。例えば、図５に示すように、追越対象車である先行車９１の前方の所定の距離以内に車両が存在する場合、前方車両９６が存在すると判定される。一方、図６に示すように、先行車９１の前方の所定の距離以内に車両が存在しない場合、前方車両９６が存在しないと判定される。

図２のＳ１８にて追越対象車の前方に前方車両が存在しないと判定された場合、自車両の追越走行を中止し、追越しない経路の生成が行われる（Ｓ２２）。ここでの経路生成処理は、自車両が追越対象車を追越さずに走行する走行経路が生成される。

例えば、図６に示すように、自車両９０が追越対象車である先行車９１の後方位置から車線変更する前に、先行車９１が加速していること及び前方車両が存在しないことが判定された場合、自車両９０を現在の車線でそのまま走行させる経路が生成される。この場合、先行車９１が加速して走行しその後も減速しないと推測され、自車両９０が先行車９１を円滑に追抜くことが困難である。このため、自車両９０の追越走行を中止し、車線変更せずにそのまま同じ車線を走行させる走行経路が生成される。これにより、自車両の走行の安全が確保される。なお、追越走行の中止に伴い、自車両を減速するように走行させてもよい。

また、図７に示すように、自車両９０が先行車９１の後方位置から車線変更した後に、先行車９１が加速していること及び前方車両が存在しないことが判定された場合、自車両９０を元の車線に戻すよう走行経路が生成され、または現在の車線をそのまま走行させる経路が生成される。この場合、先行車９１が加速して走行しその後も減速しないと推測され、自車両９０が先行車９１を円滑に追抜くことが困難である。このため、自車両９０の追越走行を中止し、元の車線に戻るか、現在の車線をそのまま走行させる走行経路が生成される。これにより、自車両の走行の安全が確保される。なお、この場合も、追越走行の中止に伴い、自車両を減速するように走行させてもよい。

一方、図２のＳ１８にて追越対象車の前方に前方車両が存在すると判定された場合、その前方車両の存在により追越対象車が減速するか否かが推定される（Ｓ２０）。この推定処理は、追越対象車が前方車両に追い付くことにより減速するか否かを推定する処理である。例えば、所定の時間以内に追越対象車が前方車両に追い付いて減速するかどうかが判定される。具体的には、図５に示すように、加速した追越対象車である先行車９１が所定の時間以内に前方車両９６に追い付くかどうかが判定される。所定の時間は、予めＥＣＵ１０に設定される時間を用いればよい。先行車９１が所定の時間以内に前方車両９６に追い付く場合には先行車９１が減速すると判定され、先行車９１が所定の時間以内に前方車両９６に追い付かない場合には先行車９１が減速しないと判定される。また、追越対象車である先行車９１が前方車両９６の存在により減速するか否かは、自車両９０、先行車９１および前方車両９６の相対距離及び相対速度に基づいて判定してもよい。

Ｓ２０にて追越対象車が減速しないと判定された場合、自車両の追越走行を中止し、追越しない経路の生成が行われる（Ｓ２２）。ここでの経路生成処理は、自車両が追越対象車を追越さずに走行する走行経路が生成される。

例えば、図８に示すように、自車両９０が追越対象車である先行車９１の後方位置から車線変更する前に、先行車９１が減速しないことが判定された場合、自車両９０を現在の車線でそのまま走行させる経路が生成される。この場合、自車両９０が先行車９１を円滑に追抜くことが困難であると判断され、自車両９０の追越走行を中止し、車線変更せずにそのまま同じ車線を走行させる走行経路が生成される。これにより、自車両の走行の安全が確保される。なお、追越走行の中止に伴い、自車両を減速するように走行させてもよい。

また、図９に示すように、自車両９０が追越対象車である先行車９１の後方位置から車線変更した後に、先行車９１が減速しないことが判定された場合、自車両９０を元の車線に戻すよう走行経路が生成され、または現在の車線をそのまま走行させる経路が生成される。この場合、自車両９０が先行車９１を円滑に追抜くことが困難であると判断され、自車両９０の追越走行を中止し、元の車線に戻るか、現在の車線をそのまま走行させる走行経路が生成される。これにより、自車両の走行の安全が確保される。なお、この場合も、追越走行の中止に伴い、自車両を減速するように走行させてもよい。

ところで、図２のＳ２０にて追越対象車が減速すると判定された場合、第二追越経路が生成される（Ｓ２４）。この第二追越経路の生成処理は、追越対象車を切り替えて追越経路を生成する処理であって、車線変更した後、切り替えた新たな追越対象車を追抜き、その追越対象車の前で元の車線に戻る走行経路を生成する。この場合、追越対象車が自車両の前方直近の先行車からその前方を走行する前方車両に切り替えられる。つまり、第二追越経路は、自車両が先行車及び前方車両を一度に追越す走行経路となる。

例えば、図１０に示すように、自車両９０が先行車９１の後方位置から車線変更する前に先行車９１が減速することが判定された場合、追越対象車が先行車９１から前方車両９６に切り替えられ、自車両９０が車線変更し先行車９１および前方車両９６を追抜き、追越対象車である前方車両９６の前で元の車線に向けて車線変更する走行経路が生成される。これにより、自車両９０の追越走行中に先行車９１が加速した場合であっても、周囲車両の走行状況に応じて円滑に追越走行が行える。従って、自車両９０の目的地までの走行時間が長くなることが抑制される。

また、図１１に示すように、自車両９０が先行車９１の後方位置から車線変更した後に先行車９１が減速することが判定された場合、追越対象車が先行車９１から前方車両９６に切り替えられ、先行車９１および前方車両９６を追抜き追越対象車である前方車両９６の前で元の車線に向けて車線変更する走行経路が生成される。これにより、先行車９１が自車両９０の追越走行中に先行車９１が加速した場合であっても、周囲車両の走行状況に応じて円滑に追越走行が行える。従って、自車両９０の目的地までの走行時間が長くなることが抑制される。

そして、図２のＳ２８に処理が移行し、走行制御処理が行われる。走行制御処理は、生成された走行経路に従って自車両の走行制御を行う処理である。走行経路に沿って自車両が走行するように、制御信号がＥＣＵ１０からアクチュエータ８に出力され、アクチュエータ８の作動により、自車両の走行制御が行われる。Ｓ２８の走行制御処理を終えたら、一連の制御処理を終了する。

なお、図２の走行制御処理において、制御結果に影響を及ぼさなければ、制御処理の一部の実行を省略してもよいし、制御処理の順番を入れ替えてもよいし、他の制御処理を追加してもよい。

また、上述における図２の走行制御処理において、Ｓ１６の追越対象車の加速判定は、実際の追越対象車の走行状態に基づいて判定しているが、追越対象車の過去の走行履歴などに基づいて加速するか否かを推定してもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る走行制御装置１によれば、自車両の追越走行中に追越対象車が加速し前方車両が存在しない場合及び前方車両が存在しても追越対象車が減速しない場合には自車両の追越走行を中止する。これにより、車両走行の安全を確保することができる。一方、自車両の追越走行中に追越対象車が加速しても、前方車両の存在により追越対象車が減速する場合には自車両の追越走行を継続する。これにより、自車両の周囲車両の走行状態に応じて適切に追越走行を行うことができる。また、自車両の目的地までに要する旅行時間が長くなることを抑制することができる。

なお、上述した実施形態は、本発明に係る走行制御装置の一実施形態を説明したものであり、本発明に係る走行制御装置は上記実施形態に記載されたものに限定されない。本発明に係る走行制御装置は、各請求項に記載した要旨を変更しないように上記実施形態に係る走行制御装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、上述した実施形態の図２の走行制御処理において、Ｓ２０の減速判定を省略してもよい。すなわち、Ｓ１８にて追越対象車の前方に前方車両が存在すると判定された場合にはＳ２６の第二追越経路の生成を行ってもよい。このような走行制御処置においては、自車両の追越走行中に追越対象車が加速した場合において、前方車両が存在しないときには自車両の追越走行を中止する。これにより、追越対象車の追越しが円滑に行えないおそれのある場合に追越走行を中止することで、車両走行の安全を確保することができる。一方、自車両の追越走行中に追越対象車が加速しても前方車両が存在する場合には自車両の追越走行を継続する。これにより、加速した追越対象車がその後に減速する可能性がある場合に追越走行を継続して周囲車両の走行状態に応じた適切な追越走行が行える。

また、上述した実施形態に係る走行制御装置１では、自車両周囲の車両の走行状態情報を外部センサ２を通じて取得するものであるが、他の装置又は設備等を通じて取得するものであってもよい。図１２に示すように、他車両又は路上設備と通信可能な通信部９を設け、他車両との車々間通信又は路上設備との路車間通信を通じて周囲の車両の走行状態情報を取得して用いる装置であってもよい。この場合、通信部９は、追越対象車の運転者の加速操作を含む操作状態情報を取得して用いるものであってもよい。

１…走行制御装置、２…外部センサ、３…ＧＰＳ受信部、４…内部センサ、５…地図データベース、６…ナビゲーションシステム、７…ＨＭＩ、８…アクチュエータ、１０…ＥＣＵ、１１…外部状況認識部、１２…車両位置認識部、１３…走行状態認識部、１４…走行計画生成部、１５…走行制御部。

Claims

自車両の自動運転中に前方を走行する車両を追越対象車として前記自車両の追越走行を行う走行制御装置であって、
前記自車両の周囲の車両の走行状態情報を取得する走行状態取得部と、
前記走行状態情報に基づいて、前記自車両の追越走行中に前記追越対象車が閾値以上に加速しているか否かを判定する加速判定部と、
前記加速判定部により前記自車両の追越走行中に前記追越対象車が閾値以上に加速していると判定された場合、前記走行状態情報に基づいて、前記追越対象車の前方を走行する前方車両が存在するか否かを判定する前方車両判定部と、
前記前方車両判定部により前記前方車両が存在しないと判定された場合には前記自車両の前記追越走行を中止し、前記前方車両判定部により前記前方車両が存在すると判定された場合には前記自車両の前記追越走行を継続する走行制御部と、
を備える走行制御装置。
前記前方車両判定部により前記追越対象車の前方を走行する前記前方車両が存在すると判定された場合、前記前方車両の存在することにより前記追越対象車が減速するか否かを推定する推定部を更に備え、
前記走行制御部は、前記推定部により前記追越対象車が減速しないと推定された場合には前記自車両の前記追越走行を中止し、前記推定部により前記追越対象車が減速すると推定された場合には前記自車両の前記追越走行を継続する、
請求項１に記載の走行制御装置。