JP7020130B2 - 車両制御装置、方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置、方法、およびプログラムに関する。

特許文献１には、設定された目標走行軌跡に車両を追従させる車線追従装置において、自車線の外に存在する車線外障害物の検出に基づき、車線外障害物が自車両とすれ違う場合に、目標走行軌跡を、車線外障害物のない方向にずらす補正をすることが開示されている。例えば、隣接する車線を走行している隣接先行車と自車両がすれ違う時には、隣接先行車から遠ざかるようにわずかに膨らむ目標走行軌跡への補正がなされる。

特開２００１－０４８０３６

特許文献１において、自車線の隣接車線を走行する隣接先行車の更に隣接する領域に車両や立体物等の物標が存在するとき、隣接先行車が該物標を避けるように自車線側へ膨らむように走行することがある。このような場合において、自車両の車線追従装置は、隣接先行車が膨らむように走行したことを検知して自車両の目標走行軌跡の補正を行うが、隣接先行車が膨らむように走行した後でないと自車両の目標走行軌跡の補正ができないため、自車両の乗員は目標走行軌跡への反映タイミングを遅く感じ、不安を感じるおそれがあった。

本発明は、車線外障害物に対して従来よりも早いタイミングで自車両の目標走行軌跡を補正することができる車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明の第１態様は、自車両を目標走行軌跡に沿って走行させることが可能な車両制御装置であって、前記自車両が走行する車線の隣接車線を走行する隣接先行車を検出する検出部と、前記隣接先行車が走行する車線の前記自車両が走行する車線とは反対側の車線の環境情報を取得する環境情報取得部と、前記環境情報取得部で取得した前記環境情報に基づいて、前記自車両が走行する車線の車線幅内で前記隣接先行車から横に遠ざかる前記自車両の目標走行軌跡を生成する目標走行軌跡生成部と、を備える。前記環境情報は、前記反対側の車線上に存在する車両として特定された車両である他の先行車両を含む。
前記自車両が走行する車線、前記隣接先行車が走行する車線、及び、前記反対側の車線は、本線車道に含まれる。

本発明の第２態様では第１態様において、前記環境情報に基づいて、前記隣接先行車が前記自車両とすれ違う際の前記隣接先行車の横位置を予測する予測部と、前記自車両が走行する車線の幅方向中央に沿った中央軌跡を目標走行軌跡として取得する軌跡取得部と、をさらに備え、前記反対側の車線上に前記他の先行車両が存在するとき、前記目標走行軌跡生成部は、前記隣接先行車の側に位置する前記他の先行車両の端からの所定距離と前記隣接先行車の車幅とに基づいて前記予測部によって予測された前記隣接先行車の横位置と、前記軌跡取得部で取得した前記自車両の目標走行軌跡との幅間隔が所定値未満である場合に、前記隣接先行車から横に遠ざかる方向に前記自車両の目標走行軌跡を補正する。
本発明の第３態様では第１態様において、前記自車両が走行する車線の幅方向中央に沿った中央軌跡を目標走行軌跡として取得する軌跡取得部をさらに備え、前記目標走行軌跡生成部は、前記環境情報に基づいて、前記軌跡取得部で取得した前記中央軌跡を補正する。

本発明の第４態様では第１又は第３態様において、前記環境情報に基づいて、前記隣接先行車が前記自車両とすれ違う際の前記隣接先行車の横位置を予測する予測部をさらに備え、前記目標走行軌跡生成部は、前記予測部で予測した前記隣接先行車の横位置に基づいて、前記自車両の目標走行軌跡を生成する。

本発明の第５態様では第４態様において、前記環境情報取得部で取得した前記環境情報の種別を判定する種別判定部をさらに備え、前記予測部は前記種別に基づいて前記横位置を予測する。

本発明の第６態様では第１態様において、前記自車両が走行する車線の幅方向中央に沿った中央軌跡を目標走行軌跡として取得する軌跡取得部と、前記環境情報に基づいて、前記隣接先行車が前記自車両とすれ違う際の前記隣接先行車の横位置を予測する予測部と、前記環境情報取得部で取得した前記環境情報の種別を判定する種別判定部と、をさらに備え、前記目標走行軌跡生成部は、前記予測部で予測した前記隣接先行車の横位置と、前記軌跡取得部で取得した前記自車両の目標走行軌跡との幅間隔が所定値未満である場合に、前記種別に応じて前記自車両の目標軌跡の変曲点の位置を可変とすることで、前記隣接先行車から横に遠ざかる走行制御の操舵開始時期が可変となるように前記目標走行軌跡を補正する。
また、本発明の他の態様は、自車両を目標走行軌跡に沿って走行させる方法であって、前記自車両が走行する車線の隣接車線を走行する隣接先行車を検出し、前記隣接先行車が走行する車線の前記自車両が走行する車線とは反対側の車線の環境情報を取得し、前記環境情報に基づいて、前記自車両が走行する車線の車線幅内で前記隣接先行車から横に遠ざかる前記自車両の目標走行軌跡を生成する。前記環境情報は、前記反対側の車線上に存在する車両として特定された車両である他の先行車両を含む。前記自車両が走行する車線、前記隣接先行車が走行する車線、及び、前記反対側の車線は、本線車道に含まれる。
また、本発明のさらに他の態様は、自車両を目標走行軌跡に沿って走行させることをコンピュータに実行させるプログラムであって、前記自車両が走行する車線の隣接車線を走行する隣接先行車を検出する処理と、前記隣接先行車が走行する車線の前記自車両が走行する車線とは反対側の車線の環境情報を取得する処理と、前記環境情報に基づいて、前記自車両が走行する車線の車線幅内で前記隣接先行車から横に遠ざかる前記自車両の目標走行軌跡を生成する処理と、を前記コンピュータに実行させる。前記環境情報は、前記反対側の車線上に存在する車両として特定された車両である他の先行車両を含む。前記自車両が走行する車線、前記隣接先行車が走行する車線、及び、前記反対側の車線は、本線車道に含まれる。

本発明によれば、隣接先行車が自車両側へ膨らむような走行を行う前から自車両の目標走行軌跡の補正を行い、乗員が不安を感じることを抑制することができる。

本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態における自車両３０と隣接先行車３１と環境情報とを含む状況種別を示す俯瞰図である。 本発明の第１実施形態の状況種別Ｂにおける、基準位置である他車両端と、隣接先行車走行マージンと、隣接先行車３１の車幅と、隣接先行車予測横位置と、自車走行マージンとの関係を示す俯瞰図である。 本発明の第１実施形態における各状況種別に対応する基準位置と隣接先行車予測横位置の一例を示す表である。 本発明の第１実施形態の車両制御装置１で行われる、自車両３０の目標走行軌跡の補正に係る一連の処理を表すフローチャートである。 本発明の第２実施形態における並走領域の進行方向の長さと、それに対応する並走領域の幅との関係の一例を示す表である。 本発明の第３実施形態における、状況種別と、隣接先行車である隣接先行車３１の車速と、隣接先行車走行マージンとの関係の一例を示した表である 本発明の第４実施形態において、自車両３０が隣接先行車３１を追い抜く状況において、通常の変曲点位置と、早めの変曲点位置との関係を示す図である。 本発明の第４実施形態における、状況種別と変曲点位置の対応関係の一例を示す図である。

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。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、重複する説明は省略する。

[第１実施形態]（自車マージン一定、並走車両マージン可変）
図１は、自車両３０に搭載される本発明の第1実施形態の車両制御装置１を搭載した自車両３０の構成を示すブロック図である。図１に示す自車両３０は、車両制御装置１と、車両制御装置１に接続される外界センサ２、地図データベース３、ＧＰＳユニット４、内界センサ５、およびアクチュエータ１４とを備えている。また、車両制御装置１には機能的構成として検出部６、環境情報取得部７、軌跡取得部８、マージン設定部９、状況種別判定部１０、予測部１１、軌跡補正要否判定部１２、目標走行軌跡生成部１３とを備えている。

図２では、自車両３０と、隣接車線を走行する隣接先行車３１と、周辺の道路白線、道路境界、立体物、他車両等を含む周辺環境とを含む４つの状況種別の俯瞰図を示している。以下では、第１実施形態の車両制御装置１の構成を、ここで示す自車両３０、隣接先行車３１を例に挙げながら説明する。また、図２で示す４つの状況種別については、後程さらに詳しく説明する。車線とは、白線、区画線、立体物等によって区画される、車両が走行可能な領域である。

車両制御装置１は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]、ＣＡＮ［Controller Area Network］通信回路等を有する電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。

外界センサ２は、自車両３０や隣接先行車３１の周辺環境を検出するためのセンサである。周辺環境とは、自車両３０や隣接先行車３１周辺の道路白線、路面標識、ガードレール、ポール等を含む道路構造や、他車両、歩行者等を含む動的物標や、建物や看板等を含む静的物標等の位置や形状、速度等の情報である。外界センサ２は、例えば、カメラ、ミリ波レーダ、LIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)等であり、検出した情報を車両制御装置１に送信する。外界センサ２としては、自車両３０に搭載される各種センサを用いる他、車両制御装置１と通信可能に接続されていれば、隣接先行車３１や道路設備側に搭載される各種センサを用いてもよい。自車両３０に搭載されないセンサとして隣接先行車３１に搭載されるセンサを用いる場合は車車間（Ｖ２Ｖ）通信、道路設備側のセンサを用いる場合は路車間（Ｖ２Ｘ）通信を用いることで車両制御装置１と通信可能に接続される。

地図データベース３は、道路ネットワーク情報、道路形状情報、車線情報、静的障害物情報等を含む地図を格納するデータベースであり、車両制御装置１からアクセス可能に記憶媒体に記憶されている。例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶媒体に記憶されている。地図データベース３は、車両制御装置１からアクセス可能であれば記憶場所は特に限定されず、自車両３０に搭載されてもよいし、自車両３０に搭載されない外部サーバに記憶されていてもよい。外部サーバを用いる場合は、路車間通信やＬＴＥなどの移動端末通信網を用いて車両制御装置１からアクセスすればよい。

ＧＰＳユニット４は、ＧＰＳ(Global Positioning System)衛星から受信する電波に基づいて、自車両３０の現在位置情報を取得することができる。

内界センサ５は、自車両３０に搭載され自車両３０の現在の走行状態に関する情報を取得する。内界センサ５は、例えば車輪速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、コンパス等である。

次に、車両制御装置１の機能的構成について説明する。
検出部６は、外界センサ２から受信する信号に基づいて、自車両３０が走行する車線に隣接する車線を走行する隣接先行車３１を検出し、隣接先行車３１の位置、形状、大きさ、車幅等の情報を取得する。

環境情報取得部７は、検出部６で検出した隣接先行車３１の並走領域内の環境情報を取得する。並走領域とは、隣接先行車３１の、自車両３０とは左右反対側に、所定の長さおよび幅を持ち、隣接先行車３１が走行する車線に隣接する領域である。環境情報取得部７は、外界センサ２から得られる情報に基づき、隣接先行車３１の並走領域内に存在する道路白線、路面標識、ガードレール、ポール等を含む道路構造や、他車両、歩行者等を含む動的物標や、建物や看板等を含む静的物標等の位置や形状、速度等の情報を取得する。また、環境情報取得部７は、ＧＰＳユニット４で取得した自車両３０の現在位置に基づいて地図データベース３を参照し、地図情報から隣接先行車３１の並走領域内の環境情報を取得してもよい。また、環境情報取得部７は、並走領域に限られず、取得可能な範囲すべての環境情報を取得してもよい。

軌跡取得部８は、自車両３０の目標走行軌跡を取得する。本実施例では、外界センサ２から受信する信号に基づく自車両３０周辺の物標情報と、内界センサ５から受信する信号に基づく自車両３０の現在の走行状態と、ＧＰＳユニット４および地図データベース３から受信する信号に基づいて取得する自車両３０が走行する道路の道路形状等に基づき、隣接先行車３１とすれ違うと予測される時点を含む自車両３０の目標走行軌跡を生成する。また、内界センサ５から受信する信号やドライバによる操舵操作、ペダル操作に基づいて自車両３０の走行軌跡を予測することで自車両３０の目標走行軌跡を取得してもよい。さらに、地図情報と自車両３０の現在位置に基づいて、道なりに走行する仮定の下、現在走行中の車線中央に沿った軌跡を自車両３０の目標走行軌跡として取得してもよい。

マージン設定部９は、後程説明する軌跡補正要否判定部１２の判定に用いる自車走行マージンを設定する。マージン設定部９は、軌跡取得部８で取得した自車両３０の走行軌跡から、自車両３０が隣接先行車３１の横をすれ違う際の自車両３０の横位置を取得し、隣接先行車３１が現時点での走行軌跡を続けると仮定した場合の自車両３０と隣接先行車３１との横距離を予測した値を自車走行マージンとして設定する。また、自車走行マージンは予め定められた一定値であってもよい。

状況種別判定部１０は、検出部６と環境情報取得部７とから受信する信号に基づき、自車両３０と隣接車線を走行する隣接先行車３１と、並走領域の環境情報とを含む状況の種別を判定する。本実施形態において、状況種別判定部１０は図２に示す４つの種別に分けて現在の状況を判定する。以下に、図２に示す各状況種別について説明する。

（状況種別Ａ）
まず、図２左上に示す状況種別Ａでは、自車両３０が走行する車線の左側に隣接する車線において、自車両３０よりも先行して走行する隣接先行車３１が存在する。状況種別Ａにおいては、隣接先行車３１からさらに自車両３０から離れる位置に隣接する車線（隣接先行車３１の左側車線）が存在する。隣接先行車３１の左側の並走領域内に他車両は存在しない。

（状況種別Ｂ）
図２右上に示す状況種別Ｂでは、上述の状況種別Ａと同様に自車両３０が走行する車線の左側に隣接する車線において、自車両３０よりも先行して走行する隣接先行車３１が存在し、隣接先行車３１の左側車線が存在する。しかし、状況種別Ｂでは、隣接先行車３１の左側車線の、並走領域内に他車両３２が存在する。

（状況種別Ｃ）
図２左下に示す状況種別Ｃでは、上述の状況種別Ａと同様に、自車両３０が走行する車線の左側に隣接する車線において、自車両３０よりも先行して走行する隣接先行車３１が存在する。しかし、状況種別Ｃでは、隣接先行車３１の左側は非車道となっている。また、隣接先行車３１の左側にある非車道の並走領域内に建築物、歩行者等の立体物は存在しない。

（状況種別Ｄ）
図２右下に示す状況種別Ｄでは、上述の状況種別Ｃと同様に、自車両３０が走行する車線の左側に隣接する車線において、自車両３０よりも先行して走行する隣接先行車３１が存在し、隣接先行車３１の左側は非車道となっている。しかし、隣接先行車３１の左側にある非車道の並走領域内には建築物、歩行者等の立体物が存在する。

以上に説明した各状況種別に対して、隣接先行車３１は自車両３０が走行している方向へ膨らんだ軌跡に沿って走行することがある。また、状況種別によって軌跡の膨らみ度合が異なることがある。本実施形態の車両制御装置１は隣接先行車３１に対して自車両３０が近付き過ぎないよう、隣接先行車３１から遠ざかる方向へ目標走行軌跡を補正する。以下に、状況種別に応じて適切な軌跡補正を行うための構成について説明する。

予測部１１は、状況種別判定部１０の判定結果に基づいて、隣接先行車３１が、自車両３０とすれ違う際の横位置（隣接先行車予測横位置）を予測する。予測部１１では、以下に説明する通り、各状況種別に対応する基準位置と隣接先行車走行マージンと隣接先行車３１の車幅とに基づいて隣接先行車予測横位置を予測する。これによって、軌跡取得部８で予測した自車走行軌跡の左端から、隣接先行車予測横位置までの距離を求めることができる。自車走行軌跡の左端から隣接先行車予測横位置までの距離が、隣接先行車３１と自車両３０とがすれ違う際に予測される横方向の間隔である。

図３および４を参照しながら、状況種別に応じた隣接先行車予測横位置の定め方の一例を説明する。図３は、図２で示した状況種別Ｂにおける、基準位置と、隣接先行車走行マージンと、隣接先行車３１の車幅と、隣接先行車予測横位置と、自車走行マージンとの関係を示す俯瞰図である。

図３の例において、隣接先行車予測横位置は、隣接先行車３１の隣接車線を走行する他車両３２の右側端の位置を基準位置として、基準位置から所定距離の隣接先行車走行マージンと、隣接先行車３１の車幅とを道路の横に足した位置として求められる。それぞれの状況種別に対する基準位置と隣接先行車走行マージンとは図４に示す例のように、予め定められている。

図４は、各状況種別に対応する基準位置と隣接先行車予測横位置の一例を示す表である。図３で説明した状況種別Ｂ以外の状況種別についても、基準位置から隣接先行車走行マージンと隣接先行車３１の車幅とを道路の右方向へ足した位置として、隣接先行車予測横位置を求める。
（状況種別Ａ）状況種別Ａでは、基準位置は隣接先行車３１左側の区画線端であり、隣接先行車走行マージンは０．５ｍである。
（状況種別Ｂ）状況種別Ｂでは、基準位置は他車両端、すなわち他車両３２の右側端である。隣接先行車走行マージンは１．８ｍである。
（状況種別Ｃ）状況種別Ｃでは、基準位置は隣接先行車３１左側の区画線端であり、隣接先行車走行マージンは０．７５ｍである。
（状況種別Ｄ）状況種別Ｄでは、基準位置は隣接先行車側方立体物端、すなわち隣接先行車３１左側の立体物の右端である。隣接先行車走行マージンは１．５ｍである。

以下では、状況種別に応じた制御に関わる車両制御装置１の機能的構成について説明する。

軌跡補正要否判定部１２は、軌跡取得部８で自車両の目標走行軌跡と、マージン設定部９で設定した自車両走行マージンと、予測部１１で予測した隣接先行車予測横位置とに基づいて、自車両３０の目標走行軌跡の補正要否を判定する。自車走行軌跡と隣接先行車予測横位置との横方向の間隔が自車両走行マージン未満である場合は、隣接先行車３１から遠ざかる方向に自車両３０の走行軌跡を補正する必要があると判定する。

目標走行軌跡生成部１３は、隣接先行車３１が存在する場合、検出部６で検出した隣接先行車３１から横に遠ざかるように自車両３０の目標走行軌跡を補正可能であり、この場合、環境情報取得部７で取得した環境情報に基づいて隣接先行車３１の横を走行する際の自車両３０の横の目標走行位置を設定し、この目標走行位置を自車両３０が走行するように自車両３０の目標走行軌跡を補正する。ここで、目標走行軌跡生成部１３は、軌跡補正要否判定部１２の判定結果に基づいて自車両３０の目標走行軌跡を補正する。軌跡補正要否判定部１２で自車両３０の目標走行軌跡の補正要と判定されれば、目標走行軌跡生成部１３は、現在の目標走行軌跡よりも隣接先行車３１から遠ざかる方向に膨らんだ軌跡に補正する。この際、補正された軌跡の元の目標走行軌跡からの膨らみ幅は予め定められた一定値に基づいて設定されてもよく、横間隔と自車両走行マージンとの差に基づいて可変に定められてもよい。ただし、目標走行軌跡は外界センサ２や、ＧＰＳユニット４および地図データベース３から得られる情報に基づき、他の物標、障害物、道路区画線等の位置と干渉しない範囲で定められる。

アクチュエータ１４は、車両制御装置１から送信される信号に基づいて転舵を行う装置であり、例えばＥＰＳ(Electric Power Steering)装置が用いられる。アクチュエータ１４は、転舵を行う駆動装置と、転舵角を計測する装置とを含み、フィードバック制御によって車両制御装置１で求められた目標走行軌跡に沿うように舵角制御される。

（フローチャート）
次に、車両制御装置１で行われる、自車両３０の軌跡補正に係る一連の処理を図５のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１において、軌跡取得部８によって自車両３０の目標走行軌跡を取得する。

次に、ステップＳ２において、検出部６によって隣接先行車３１を検出する。ここでは、隣接先行車の位置および車幅を取得する。

次に、ステップＳ３において、環境情報取得部７によって隣接先行車３１の左側に設定される並走領域内の周辺環境に関する環境情報を取得する。

次に、ステップＳ４では、状況種別判定部１０が、環境情報取得部７で取得した環境情報に基づき、隣接先行車３１の並走領域が車道であるか否かを判定する。車道であると判定されない場合（Ｓ４：Ｎｏ）は、ステップＳ５へ移行する。一方、車道であると判定された場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）は、ステップＳ６へ移行する。

ステップＳ５では、状況種別判定部１０が、隣接先行車３１の並走領域に立体物があるか否かを判定する。隣接先行車３１の並走領域に立体物があると判定されない場合（Ｓ５：Ｎｏ）は、ステップＳ７へ移行し、状況種別＝Ｃとする（Ｓ７）。一方、ステップＳ５において隣接先行車３１の並走領域に立体物があると判定された場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）は、ステップＳ８へ移行し、状況種別＝Ｄとする（Ｓ８）。

ステップＳ６では、状況種別判定部１０が、隣接先行車３１の並走領域に隣接先行車隣接車両（他車両３２）が存在するか否かを判定する。隣接先行車３１の並走領域に他車両３２が存在すると判定されない場合（Ｓ６：Ｎｏ）は、ステップＳ９へ移行し、状況種別＝Ａとする（Ｓ６）。一方、ステップＳ６において、隣接先行車３１の並走領域に他車両３２が存在すると判定された場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０へ移行し、状況種別＝Ｂとする（Ｓ１０）。

ステップＳ６～Ｓ１０のいずれかで状況種別を判定した後、ステップＳ１１へ移行する。ステップＳ１１では、状況種別判定部１０がステップＳ６～Ｓ１０のいずれかにおいて状況種別を判定した後、予測部１１は、状況種別に応じたパラメータとして隣接先行車走行マージンおよび基準位置を取得し、ステップＳ１２へ移行する。

ステップＳ１２では、予測部１１はステップＳ１１において反映された隣接先行車走行マージンと基準位置、およびステップＳ２で検出した隣接先行車３１の車幅に基づいて隣接先行車３１の横位置を予測し、ステップＳ１３へと移行する。

ステップＳ１３では、軌跡補正要否判定部１２は、ステップS１で取得し目標走行軌跡とステップＳ１２で求めた隣接先行車予測横位置との横方向の間隔が自車両走行マージン未満であるか否かを判定する。横方向の間隔が自車両走行マージン未満であると判定された場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１４の処理へと移行する。一方、横間隔が自車両走行マージン未満であると判定されない場合（Ｓ１３：Ｎｏ）は、車両制御装置１は一連の処理を終了する。

ステップＳ１４では、目標走行軌跡生成部１３が、自車両３０の目標走行軌跡を補正し、両制御装置１は一連の処理を終了する。

以上に、第１実施形態について説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されない。上述した第１実施形態の説明における自車両３０、隣接先行車３１、他車両３２、立体物等の位置は左右が逆であってもよい。また、隣接先行車走行マージンの値は、第１実施形態において例示した値以外であってもよい。

第１実施形態によれば、自車両が走行する車線の隣接車線を走行する隣接先行車の並走領域の環境情報に基づいて、自車両の目標走行軌跡が補正することで、環境情報に対して隣接先行車の挙動変化が生じる前から自車両の目標走行軌跡の補正ができる。また、状況種別によって変わる隣接先行車３１の位置を予測し、的確な補正の要否判断と、自車両３０が隣接先行車３１から遠ざかるために適切な補正量を求めることができる。これによって、乗員の不安感を抑制することができる。

なお、以上の例では、４つの状況種別に対してそれぞれ対応する基準位置や隣接先行車走行マージンを参照した上で隣接先行車３１の横位置を予測したが、状況種別は２以上あれば４つに限られない。また、外界センサ２の検出結果と既存の物体軌跡予測手法を用いて、予め用意された状況種別のデータベースを用いることなく隣接先行車予測横位置を算出してもよい。

また、以上の例では、状況種別判定部１０および予測部１１による隣接先行車３１の横位置の予測に基づいて補正要否を判定し、補正要と判定された場合に自車両３０の目標走行軌跡を補正したが、隣接先行車３１の横位置の予測と、横位置予測に基づく補正要否判定を行わずに目標走行軌跡を補正してもよい。例えば、隣接先行車３１の並走領域に物標が検出された場合は、隣接先行車３１から遠ざかるように自車両３０の目標走行軌跡を補正する構成であってもよい。ただし、この場合も目標走行軌跡は外界センサ２や、ＧＰＳユニット４および地図データベース３から得られる情報に基づき、他の物標、障害物、道路区画線等の位置と干渉しない範囲で補正される。

また、以上に説明した実施例では、軌跡取得部８で取得した車線中央に沿った軌跡を補正する構成となっているが、環境情報に基づいて目標走行軌跡生成部１３で直接軌跡を生成する構成であってもよい。

[第２実施形態]（並走領域可変）
次に、第２実施形態について説明する。以下においては、第１実施形態と異なる点を説明し、重複する説明は省略する。第２実施形態における第１実施形態との相違点は、環境情報取得部７は並走領域を可変に設定する点にある。環境情報取得部７がどのように並走領域を可変に設定するかを以下に説明する。

第２実施形態の環境情報取得部７は、隣接先行車３１の車速に基づいて並走領域の進行方向の長さを設定する。第２実施形態においては、隣接先行車３１の車速に規定秒数を乗することで並走領域の進行方向の長さを設定する。すなわち、並走領域の進行方向の長さは、隣接先行車が現在の車速を維持した場合に規定秒数の間に走行する距離である。規定秒数は任意に定めることができる。一例として、規定秒数は3秒から6秒の間に定められる。

また、環境情報取得部７は、隣接先行車３１と自車両３０との相対速度と規定秒数を乗することで並走領域の進行方向の長さを設定してもよい。

また、環境情報取得部７は、並走領域の進行方向の長さに応じて並走領域の横方向の長さ（幅）を可変に定める。図６は並走領域の進行方向の長さと、それに対応する並走領域の幅との関係の一例を表している。この例では、並走領域の長さが大きくなるのにつれ、幅も大きくなっている。また、並走領域の長さのみ可変で、幅は一定であるように設定するようにしてもよい。

[第３実施形態]（隣接先行車走行マージン可変）
次に、第３実施形態について説明する。以下においては、第１実施形態と異なる点を説明し、重複する説明は省略する。第３実施形態における第１実施形態との相違点は、予測部１１は可変の隣接先行車走行マージンに基づいて隣接先行車予測横位置を求める点にある。予測部１１で用いる可変の隣接先行車走行マージンの求め方の例を以下に説明する。

図７は、図２に示した状況種別と、隣接先行車である隣接先行車３１の車速と、隣接先行車走行マージンとの関係を示した表である。図７で示すように、隣接先行車の車速が大きくなるにしたがって、隣接先行車走行マージンも大きくなる関係にある。また、状況種別と隣接先行車走行マージンの大小との関係は、図４と同様であってもよい。予測部１１は、図７に示されるように、隣接先行車である隣接先行車３１の車速と、状況種別判定部１０で判定した状況種別の判定結果とに基づいて、図７に示した対応関係に基づいて隣接先行車走行マージンを求める。そして、予測部１１はこの隣接先行車走行マージンに基づいて前述したとおり隣接先行車予測横位置を予測する。

図７の例では、隣接先行車の車速と状況種別とに基づいて隣接先行車走行マージンを可変としたが、例えば状況種別Ｂや状況種別Ｄのように、隣接先行車である隣接先行車３１の前方に他車両３２や立体物が存在する場合、他車両３２や立体物と隣接先行車３１との相対速度に基づいて隣接先行車走行マージンを可変としてもよい。また、隣接先行車３１と自車両３０との相対車速、隣接先行車３１のふらつき度、隣接先行車３１の車両種別（乗用車、バス、トラック、トレーラ）、自車両３０の車速、自車両３０の車幅、等に基づいて同様に隣接先行車走行マージンを可変としてもよい。

第３実施形態によれば、隣接先行車の車速が高く、隣接先行車が取り得る走行マージンが大きくなると予測される場合に、適切な隣接先行車走行マージンを設定し、それに基づいて隣接先行車予測横位置を予測することで、隣接先行車の挙動に対して余裕を持った自車両の目標走行軌跡に補正をすることができる。

[第４実施形態]（操舵開始時期可変）
次に、第４実施形態について説明する。以下においては、第１実施形態と異なる点を説明し、重複する説明は省略する。第４実施形態における第１実施形態との相違点は、目標走行軌跡生成部１３が状況種別判定部１０で判定した状況種別に応じて、自車両３０の目標走行軌跡の変曲点の位置を可変とすることで、隣接先行車３１から横に遠ざかる走行制御の操舵開始時期を可変とする点である。変曲点とは、自車両３０の目標走行軌跡において、自車両３０が隣接先行車３１から横に遠ざかり始める地点のことを指す。状況種別に応じて目標走行軌跡の変曲点の位置、すなわち操舵開始時期を変える例を以下に説明する。

図８は、自車両３０が隣接先行車３１を追い抜く状況において、通常の位置の変曲点をもつ自車両３０の補正後の目標走行軌跡と、現在位置により近い位置の変曲点を持つ自車両３０の補正後の目標走行軌跡との関係を示している。破線で表される自車両３０と隣接先行車３１は、自車両３０が軌跡補正要否を判定した時点における自車両３０と隣接先行車３１の位置を示す。実線で表される自車両３０と隣接先行車３１は、自車両３０が隣接先行車３１を追い抜くためにすれ違う時点における自車両３０と隣接先行車３１の位置を示す。この状況において、通常の変曲点は破線の自車両３０の位置からx[m]先の地点であるが、第４実施形態によって操舵開始時期が早くなった場合の変曲点はそれよりも手前に位置する。操舵開始のトリガーとしては、隣接先行車と自車両との相対距離に限られず、ＴＴＣ(Time to Collision)であってもよい。通常の変曲点（現在の自車両からx[m]の地点）は、自車両３０と隣接先行車３１との相対距離もしくはＴＴＣが所定の基準値となる地点に設定される。

図９には、状況種別と変曲点位置の対応関係の一例を示している。図９の例では、状況種別Ａにおいては通常通り図８で示した破線の自車両３０の位置からx[m]先の変曲点で操舵を開始する目標走行軌跡となる。一方、状況種別Ｂ、Ｃ、Ｄに対しては、x[m]先の地点より手前の位置に変曲点を持つ目標走行軌跡となる。すなわち、この場合、通常の変曲点位置の所定の基準値よりも長めの相対距離、もしくはＴＴＣを基準として、軌跡の変曲点が設定されるように目標走行軌跡が補正される。

第４実施形態によれば、状況種別に応じて早めの操舵開始を行うため、操舵開始からすれ違いまでの時間余裕を確保が可能であり、乗員が操舵制御に対して感じ得る違和感を低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。第２～第４実施形態において説明した追加の構成は、任意に組み合わせて実施されてもよい。

１…ＥＣＵ、２…外界センサ、３…地図データベース、４…ＧＰＳユニット、５…内界センサ、６…検出部、７…環境情報取得部、８…軌跡取得部、９…マージン設定部、１０…状況種別判定部、１１…予測部、１２…軌跡補正要否判定部、１３…目標走行軌跡生成部、１４…アクチュエータ、３０…自車両、３１…隣接先行車、３２…他車両

Claims (18)

1. 自車両を目標走行軌跡に沿って走行させることが可能な車両制御装置であって、
   前記自車両が走行する車線の隣接車線を走行する隣接先行車を検出する検出部と、
   前記隣接先行車が走行する車線の前記自車両が走行する車線とは反対側の車線の環境情報を取得する環境情報取得部と、
   前記環境情報取得部で取得した前記環境情報に基づいて、前記自車両が走行する車線の車線幅内で前記隣接先行車から横に遠ざかる前記自車両の目標走行軌跡を生成する目標走行軌跡生成部と、
   を備え、
   前記環境情報は、前記反対側の車線上に存在する車両として特定された車両である他の先行車両を含み、
   前記自車両が走行する車線、前記隣接先行車が走行する車線、及び、前記反対側の車線は、本線車道に含まれることを特徴とする、
   車両制御装置。
2. 前記環境情報に基づいて、前記隣接先行車が前記自車両とすれ違う際の前記隣接先行車の横位置を予測する予測部と、
   前記自車両が走行する車線の幅方向中央に沿った中央軌跡を目標走行軌跡として取得する軌跡取得部と、
   をさらに備え、
   前記反対側の車線上に前記他の先行車両が存在するとき、前記目標走行軌跡生成部は、前記隣接先行車の側に位置する前記他の先行車両の端からの所定距離と前記隣接先行車の車幅とに基づいて前記予測部によって予測された前記隣接先行車の横位置と、前記軌跡取得部で取得した前記自車両の目標走行軌跡との幅間隔が所定値未満である場合に、前記隣接先行車から横に遠ざかる方向に前記自車両の目標走行軌跡を補正することを特徴とする、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記自車両が走行する車線の幅方向中央に沿った中央軌跡を目標走行軌跡として取得する軌跡取得部をさらに備え、
   前記目標走行軌跡生成部は、前記環境情報に基づいて、前記軌跡取得部で取得した前記中央軌跡を補正することを特徴とする、
   請求項１に記載の車両制御装置。
4. 前記環境情報に基づいて、前記隣接先行車が前記自車両とすれ違う際の前記隣接先行車の横位置を予測する予測部をさらに備え、
   前記目標走行軌跡生成部は、前記予測部で予測した前記隣接先行車の横位置に基づいて、前記自車両の目標走行軌跡を生成することを特徴とする、
   請求項１または３に記載の車両制御装置。
5. 前記環境情報取得部で取得した前記環境情報の種別を判定する種別判定部をさらに備え、
   前記予測部は前記種別に基づいて前記横位置を予測することを特徴とする、
   請求項４に記載の車両制御装置。
6. 前記自車両が走行する車線の幅方向中央に沿った中央軌跡を目標走行軌跡として取得する軌跡取得部と、
   前記環境情報に基づいて、前記隣接先行車が前記自車両とすれ違う際の前記隣接先行車の横位置を予測する予測部と、
   前記環境情報取得部で取得した前記環境情報の種別を判定する種別判定部と、
   をさらに備え、
   前記目標走行軌跡生成部は、前記予測部で予測した前記隣接先行車の横位置と、前記軌跡取得部で取得した前記自車両の目標走行軌跡との幅間隔が所定値未満である場合に、前記種別に応じて前記自車両の目標軌跡の変曲点の位置を可変とすることで、前記隣接先行車から横に遠ざかる走行制御の操舵開始時期が可変となるように前記目標走行軌跡を補正することを特徴とする、
   請求項１に記載の車両制御装置。
7. 自車両を目標走行軌跡に沿って走行させる方法であって、
   前記自車両が走行する車線の隣接車線を走行する隣接先行車を検出し、
   前記隣接先行車が走行する車線の前記自車両が走行する車線とは反対側の車線の環境情報を取得し、
   前記環境情報に基づいて、前記自車両が走行する車線の車線幅内で前記隣接先行車から横に遠ざかる前記自車両の目標走行軌跡を生成し、
   前記環境情報は、前記反対側の車線上に存在する車両として特定された車両である他の先行車両を含み、
   前記自車両が走行する車線、前記隣接先行車が走行する車線、及び、前記反対側の車線は、本線車道に含まれることを特徴とする、
   方法。
8. 前記方法は、
   前記環境情報に基づいて、前記隣接先行車が前記自車両とすれ違う際の前記隣接先行車の横位置を予測し、
   前記自車両が走行する車線の幅方向中央に沿った中央軌跡を目標走行軌跡として取得し、
   前記反対側の車線上に前記他の先行車両が存在するとき、前記隣接先行車の側に位置する前記他の先行車両の端からの所定距離と前記隣接先行車の車幅とに基づいて予測された前記隣接先行車の横位置と、取得した前記自車両の目標走行軌跡との幅間隔が所定値未満である場合に、前記隣接先行車から横に遠ざかる方向に前記自車両の目標走行軌跡を補正することを特徴とする、
   請求項７に記載の方法。
9. 前記方法は、
   前記自車両が走行する車線の幅方向中央に沿った中央軌跡を目標走行軌跡として取得し、
   前記環境情報に基づいて、取得した前記中央軌跡を補正することを特徴とする、
   請求項７に記載の方法。
10. 前記方法は、
    前記環境情報に基づいて、前記隣接先行車が前記自車両とすれ違う際の前記隣接先行車の横位置を予測し、
    予測した前記隣接先行車の横位置に基づいて、前記自車両の目標走行軌跡を生成することを特徴とする、
    請求項７または９に記載の方法。
11. 前記方法は、
    取得した前記環境情報の種別を判定し、
    前記種別に基づいて前記横位置を予測することを特徴とする、
    請求項１０に記載の方法。
12. 前記方法は、
    前記自車両が走行する車線の幅方向中央に沿った中央軌跡を目標走行軌跡として取得し、
    前記環境情報に基づいて、前記隣接先行車が前記自車両とすれ違う際の前記隣接先行車の横位置を予測し、
    取得した前記環境情報の種別を判定し、
    予測した前記隣接先行車の横位置と、取得した前記自車両の目標走行軌跡との幅間隔が所定値未満である場合に、前記種別に応じて前記自車両の目標軌跡の変曲点の位置を可変とすることで、前記隣接先行車から横に遠ざかる走行制御の操舵開始時期が可変となるように前記目標走行軌跡を補正することを特徴とする、
    請求項７に記載の方法。
13. 自車両を目標走行軌跡に沿って走行させることをコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記自車両が走行する車線の隣接車線を走行する隣接先行車を検出する処理と、
    前記隣接先行車が走行する車線の前記自車両が走行する車線とは反対側の車線の環境情報を取得する処理と、
    前記環境情報に基づいて、前記自車両が走行する車線の車線幅内で前記隣接先行車から横に遠ざかる前記自車両の目標走行軌跡を生成する処理と、
    を前記コンピュータに実行させ、
    前記環境情報は、前記反対側の車線上に存在する車両として特定された車両である他の先行車両を含み、
    前記自車両が走行する車線、前記隣接先行車が走行する車線、及び、前記反対側の車線は、本線車道に含まれることを特徴とする、
    プログラム。
14. 前記プログラムは、
    前記環境情報に基づいて、前記隣接先行車が前記自車両とすれ違う際の前記隣接先行車の横位置を予測する処理と、
    前記自車両が走行する車線の幅方向中央に沿った中央軌跡を目標走行軌跡として取得する処理と、
    前記反対側の車線上に前記他の先行車両が存在するとき、前記隣接先行車の側に位置する前記他の先行車両の端からの所定距離と前記隣接先行車の車幅とに基づいて予測された前記隣接先行車の横位置と、取得した前記自車両の目標走行軌跡との幅間隔が所定値未満である場合に、前記隣接先行車から横に遠ざかる方向に前記自車両の目標走行軌跡を補正する処理と、
    を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、
    請求項１３に記載のプログラム。
15. 前記プログラムは、
    前記自車両が走行する車線の幅方向中央に沿った中央軌跡を目標走行軌跡として取得する処理と、
    前記環境情報に基づいて、取得した前記中央軌跡を補正する処理と、
    を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、
    請求項１３に記載のプログラム。
16. 前記プログラムは、
    前記環境情報に基づいて、前記隣接先行車が前記自車両とすれ違う際の前記隣接先行車の横位置を予測する処理と、
    予測した前記隣接先行車の横位置に基づいて、前記自車両の目標走行軌跡を生成する処理と、
    を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、
    請求項１３または１５に記載のプログラム。
17. 前記プログラムは、
    取得した前記環境情報の種別を判定する処理と、
    前記種別に基づいて前記横位置を予測する処理と、
    を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、
    請求項１６に記載のプログラム。
18. 前記プログラムは、
    前記自車両が走行する車線の幅方向中央に沿った中央軌跡を目標走行軌跡として取得する処理と、
    前記環境情報に基づいて、前記隣接先行車が前記自車両とすれ違う際の前記隣接先行車の横位置を予測する処理と、
    取得した前記環境情報の種別を判定する処理と、
    予測した前記隣接先行車の横位置と、取得した前記自車両の目標走行軌跡との幅間隔が所定値未満である場合に、前記種別に応じて前記自車両の目標軌跡の変曲点の位置を可変とすることで、前記隣接先行車から横に遠ざかる走行制御の操舵開始時期が可変となるように前記目標走行軌跡を補正する処理と、
    を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、
    請求項１３に記載のプログラム。

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