JP7105269B2 - 移動体制御装置、移動体及び移動体制御方法 - Google Patents

移動体制御装置、移動体及び移動体制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、移動体制御装置、移動体及び移動体制御方法に関する。
特許文献１には、車両を待機させている間に判定部によりスペースが存在すると判定された場合、待機位置から当該スペースに車両を移動させることが開示されている。
特開２０１６－２０３７４５号公報
しかしながら、特許文献１では、車線変更を必ずしも的確に行い得ない。
本発明の目的は、車線変更を的確に行い得る移動体制御装置、移動体及び移動体制御方法を提供することにある。
本発明の一態様による移動体制御装置は、移動体の周辺情報を取得する周辺情報取得部と、車線境界線を単一回越える車線変更である第１車線変更と、前記車線境界線を複数回越える車線変更である第２車線変更とを実行可能な車線変更制御部と、前記第１車線変更が許可される領域である第１車線変更可能領域と、前記第２車線変更が許可される領域である第２車線変更可能領域とを前記周辺情報に基づいて設定する領域設定部と、を備え、目的地に至る分岐位置までの距離が所定距離未満である範囲においては、前記第２車線変更可能領域は、前記第１車線変更可能領域より小さく、前記移動体が走行している第１車線と、前記分岐位置において分岐する第２車線との間に第３車線が位置している場合、前記第１車線上における前記第１車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端と前記第１車線上における前記第２車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端との間の距離は、前記第３車線上における前記第１車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端と前記第３車線上における前記第２車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端との間の距離より大きい。
本発明の他の態様による移動体制御装置は、移動体の周辺情報を取得する周辺情報取得部と、車線境界線を単一回越える車線変更である第１車線変更と、前記車線境界線を複数回越える車線変更である第２車線変更とを実行可能な車線変更制御部と、前記第１車線変更が許可される領域である第１車線変更可能領域と、前記第２車線変更が許可される領域である第２車線変更可能領域とを前記周辺情報に基づいて設定する領域設定部と、を備え、目的地に至る分岐位置までの距離が所定距離未満である範囲においては、前記第２車線変更可能領域は、前記第１車線変更可能領域より小さく、前記車線変更制御部は、前記移動体の乗員による目的地の設定に応じて走行車線計画を生成し、他の移動体が走行してから所定時間が経過していない領域である走行済領域内を前記移動体が前記走行車線計画に応じて走行する場合には、前記車線変更制御部は、前記移動体の前記乗員による承認を得ることなく前記車線変更を実行し、前記走行済領域外を前記移動体が走行する場合には、前記車線変更制御部は、前記乗員による承認に基づいて前記車線変更を実行する。
本発明の更に他の態様による移動体は、上記のような移動体制御装置を備える。
本発明の更に他の態様による移動体制御方法は、移動体の周辺情報を周辺情報取得部が取得する周辺情報取得ステップと、車線境界線を単一回越える車線変更である第１車線変更が許可される第１車線変更可能領域と、前記車線境界線を複数回越える車線変更である第２車線変更が許可される領域である第２車線変更可能領域とを前記周辺情報に基づいて領域設定部が設定する領域設定ステップと、前記第１車線変更又は前記第２車線変更を車線変更制御部が実行する車線変更制御ステップと、を有し、目的地に至る分岐位置までの距離が閾値未満である範囲においては、前記第２車線変更可能領域は、前記第１車線変更可能領域より小さく、前記移動体が走行している第１車線と、前記分岐位置において分岐する第２車線との間に第３車線が位置している場合、前記第１車線上における前記第１車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端と前記第１車線上における前記第２車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端との間の距離は、前記第３車線上における前記第１車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端と前記第３車線上における前記第２車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端との間の距離より大きい。
本発明の更に他の態様による移動体制御方法は、移動体の周辺情報を周辺情報取得部が取得する周辺情報取得ステップと、車線境界線を単一回越える車線変更である第１車線変更が許可される第１車線変更可能領域と、前記車線境界線を複数回越える車線変更である第２車線変更が許可される領域である第２車線変更可能領域とを前記周辺情報に基づいて領域設定部が設定する領域設定ステップと、前記第１車線変更又は前記第２車線変更を車線変更制御部が実行する車線変更制御ステップと、を有し、目的地に至る分岐位置までの距離が閾値未満である範囲においては、前記第２車線変更可能領域は、前記第１車線変更可能領域より小さく、前記車線変更制御ステップでは、前記移動体の乗員による目的地の設定に応じて走行車線計画を生成し、他の移動体が走行してから所定時間が経過していない領域である走行済領域内を前記移動体が前記走行車線計画に応じて走行する場合には、前記車線変更制御ステップでは、前記移動体の前記乗員による承認を得ることなく前記車線変更を実行し、前記走行済領域外を前記移動体が走行する場合には、前記車線変更制御ステップでは、前記乗員による承認に基づいて前記車線変更を実行する。
本発明によれば、車線変更を的確に行い得る移動体制御装置、移動体及び移動体制御方法を提供することができる。
一実施形態による移動体制御装置が備えられた移動体を示すブロック図である。 走行車線の例を示す図である。 走行車線の例を示す図である。 一実施形態による移動体制御装置の動作の例を示すフローチャートである。 一実施形態による移動体制御装置の動作の例を示すフローチャートである。 一実施形態による移動体制御装置の動作の例を示すフローチャートである。
本発明による移動体制御装置、移動体及び移動体制御方法について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。
［一実施形態］
一実施形態による移動体制御装置、移動体及び移動体制御方法について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態による移動体制御装置が備えられた移動体を示すブロック図である。ここでは、移動体１０が車両である場合を例に説明するが、移動体１０は車両に限定されるものではない。例えば、移動体１０がロボット等であってもよい。
移動体１０には、移動体制御装置１２、即ち、移動体制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が備えられている。移動体１０には、外界センサ１４と、車体挙動センサ１６と、移動体操作センサ１８と、通信部２０と、ＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インタフェース）２２とが更に備えられている。移動体１０には、駆動装置２４と、制動装置２６と、操舵装置２８と、ナビゲーション装置３０と、測位部３３とが更に備えられている。移動体１０には、これらの構成要素以外の構成要素も備えられているが、ここでは説明を省略する。
外界センサ１４は、外界情報、即ち移動体１０の周辺情報を取得する。外界センサ１４には、複数のカメラ３２と、複数のレーダ３４とが備えられている。外界センサ１４には、複数のＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ、Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）３６が更に備えられている。
カメラ（撮像部）３２によって取得された情報、即ち、カメラ情報が、カメラ３２から移動体制御装置１２に供給される。カメラ情報としては、撮影情報等が挙げられる。カメラ情報は、後述するレーダ情報及びＬｉＤＡＲ情報と相俟って、外界情報を構成する。図１においては、１つのカメラ３２が図示されているが、実際には複数のカメラ３２が備えられている。
レーダ３４は、送信波を移動体１０の外部に向かって発射し、発射した送信波のうちの検出物体によって反射されて戻って来る反射波を受信する。送信波としては、例えば電磁波等が挙げられる。電磁波としては、例えば、ミリ波等が挙げられる。検出物体としては、例えば、移動体１０とは異なる他の移動体７０Ａ～７０Ｅ（図２参照）、即ち、他車両等が挙げられる。レーダ３４は、反射波等に基づいてレーダ情報（反射波信号）を生成する。レーダ３４は、生成した当該レーダ情報を移動体制御装置１２に供給する。図１においては、１つのレーダ３４が図示されているが、実際には、複数のレーダ３４が移動体１０に備えられている。なお、レーダ３４は、ミリ波レーダに限定されるものではない。例えば、レーザレーダ、超音波センサ等がレーダ３４として用いられるようにしてもよい。
ＬｉＤＡＲ３６は、移動体１０の全方位にレーザを連続的に発射し、発射したレーザの反射波に基づいて反射点の３次元位置を測定し、当該３次元位置に関する情報、即ち、３次元情報を出力する。ＬｉＤＡＲ３６は、当該３次元情報、即ち、ＬｉＤＡＲ情報を、移動体制御装置１２に供給する。図１においては、１つのＬｉＤＡＲ３６が図示されているが、実際には、複数のＬｉＤＡＲ３６が移動体１０に備えられている。
車体挙動センサ１６は、移動体１０の挙動に関する情報、即ち、車体挙動情報を取得する。車体挙動センサ１６には、不図示の速度センサ、不図示の車輪速センサ、不図示の加速度センサ、及び、不図示のヨーレートセンサが含まれる。速度センサは、移動体１０の速度、即ち、車速を検出する。また、速度センサは、移動体１０の進行方向を更に検出する。車輪速センサは、不図示の車輪の速度、即ち、車輪速を検出する。加速度センサは、移動体１０の加速度を検出する。加速度は、前後加速度、横加速度、及び、上下加速度を含む。なお、一部の方向のみの加速度が加速度センサによって検出されるようにしてもよい。ヨーレートセンサは、移動体１０のヨーレートを検出する。
移動体操作センサ（運転操作センサ）１８は、乗員（運転者）による運転操作に関する情報、即ち、運転操作情報を取得する。移動体操作センサ１８には、不図示のアクセルペダルセンサ、不図示のブレーキペダルセンサ、不図示の舵角センサ、及び、不図示の操舵トルクセンサが含まれる。アクセルペダルセンサは、不図示のアクセルペダルの操作量を検出する。ブレーキペダルセンサは、不図示のブレーキペダルの操作量を検出する。舵角センサは、不図示のステアリングホイールの舵角を検出する。操舵トルクセンサは、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクを検出する。
通信部２０は、不図示の外部機器との間で無線通信を行う。外部機器には、例えば、不図示の外部サーバ等が含まれ得る。通信部２０は、移動体１０に対して、着脱不能であってもよいし、着脱可能であってもよい。移動体１０に対して着脱可能な通信部２０としては、例えば、携帯電話機、スマートフォン等が挙げられる。
ＨＭＩ２２は、乗員による操作入力を受け付けるとともに、各種情報を視覚的、聴覚的又は触覚的に乗員に提供する。ＨＭＩ２２には、例えば、自動運転スイッチ（運転アシストスイッチ）３８と、ディスプレイ４０と、カメラ４４と、スピーカ４６と、操作入力部６８とが含まれる。
自動運転スイッチ３８は、自動運転の開始及び終了を乗員が指示するためのものである。自動運転スイッチ３８は、不図示の開始スイッチと不図示の終了スイッチとを含む。開始スイッチは、乗員の操作に応じて移動体制御装置１２に対して開始信号を出力する。終了スイッチは、乗員の操作に応じて移動体制御装置１２に対して終了信号を出力する。
ディスプレイ（表示部）４０は、例えば、液晶パネル、有機ＥＬパネル等を含む。ここでは、ディスプレイ４０がタッチパネルである場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。
カメラ４４は、移動体１０の内部、即ち、不図示の車室内を撮像する。また、カメラ４４は、乗員を撮像するように設けられ得る。カメラ４４は、例えば、不図示のダッシュボードに設けられてもよいし、不図示の天井に設けられてもよい。カメラ４４は、車室内を撮像することによって取得される情報、即ち、画像情報を、移動体制御装置１２に出力する。
スピーカ４６は、各種の情報を音声で乗員に提供するためのものである。移動体制御装置１２は、各種の報知、警報等を、スピーカ４６を用いて出力する。
操作入力部６８は、車線変更の指示のための操作入力を乗員が行うためのものである。車線変更の提案、即ち、車線変更提案が移動体制御装置１２によって行われる場合、乗員は、当該車線変更提案を承認するか否かの意思表示を、操作入力部６８を用いて行い得る。操作入力部６８は、例えば、不図示のレバー状の操作子であるが、これに限定されるものではない。操作入力部６８は、例えば、不図示のステアリングコラムに設けられているが、これに限定されるものではない。操作入力部６８は、例えば、支軸を中心として、時計回り及び反時計回りに回動され得る。操作入力部６８には、不図示の操作位置センサが備えられている。操作位置センサは、操作入力部６８の操作位置を検出する。操作入力部６８は、操作位置センサによって得られた情報、即ち、操作入力部６８の操作位置に関する情報を、後述する移動体制御装置１２に供給する。乗員は、後述する第１車線変更と後述する第２車線変更とのうちのいずれを実行するかを、操作入力部６８に対する操作によって指示し得る。例えば、乗員は、操作入力部６８を比較的小さく回動させることにより、第１車線変更を指示し得る。また、乗員は、操作入力部６８を比較的大きく回動させることにより、第２車線変更を指示し得る。
駆動装置（駆動力制御システム）２４には、不図示の駆動ＥＣＵと、不図示の駆動源とが備えられている。駆動ＥＣＵは、駆動源を制御することにより、移動体１０の駆動力（トルク）を制御する。駆動源としては、例えば、エンジン、駆動モータ等が挙げられる。駆動ＥＣＵは、アクセルペダルに対する乗員による操作に基づいて、駆動源を制御することにより、駆動力を制御し得る。また、駆動ＥＣＵは、移動体制御装置１２から供給される指令に基づいて、駆動源を制御することにより、駆動力を制御し得る。駆動源の駆動力は、不図示のトランスミッション等を介して不図示の車輪に伝達される。
制動装置（制動力制御システム）２６には、不図示の制動ＥＣＵと、不図示のブレーキ機構とが備えられている。ブレーキ機構は、ブレーキモータ、油圧機構等によってブレーキ部材を作動させる。制動ＥＣＵは、ブレーキペダルに対する乗員による操作に基づいて、ブレーキ機構を制御することにより、制動力を制御し得る。また、制動ＥＣＵは、移動体制御装置１２から供給される指令に基づいて、ブレーキ機構を制御することにより、制動力を制御し得る。
操舵装置（操舵システム）２８には、不図示の操舵ＥＣＵ、即ち、ＥＰＳ（電動パワーステアリングシステム）ＥＣＵと、不図示の操舵モータとが備えられている。操舵ＥＣＵは、ステアリングホイールに対する乗員による操作に基づいて、操舵モータを制御することによって、車輪（操舵輪）の向きを制御する。また、操舵ＥＣＵは、移動体制御装置１２から供給される指令に基づいて、操舵モータを制御することによって、車輪の向きを制御する。なお、左右の車輪に対するトルク配分や制動力配分を変更することによって操舵が行われるようにしてもよい。
ナビゲーション装置３０には、不図示のＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ、全地球航法衛星システム）センサが備えられている。また、ナビゲーション装置３０には、不図示の演算部と、不図示の記憶部とが更に備えられている。ＧＮＳＳセンサは、移動体１０の現在位置を検出する。演算部は、ＧＮＳＳセンサによって検出された現在位置に対応する地図情報を、記憶部に記憶された地図データベースから読み出す。演算部は、当該地図情報を用い、現在位置から目的地までの目標経路を決定する。なお、目的地は、ＨＭＩ２２を介して乗員によって入力される。上述したように、ディスプレイ４０はタッチパネルである。タッチパネルが乗員によって操作されることによって、目的地の入力が行われる。ナビゲーション装置３０は、作成した目標経路を移動体制御装置１２に出力する。移動体制御装置１２は、当該目標経路をＨＭＩ２２に供給する。ＨＭＩ２２は、当該目標経路をディスプレイ４０に表示する。
測位部３３には、ＧＮＳＳ４８が備えられている。測位部３３には、ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ、慣性計測装置）５０と、地図データベース（地図ＤＢ）５２とが更に備えられている。測位部３３は、ＧＮＳＳ４８によって得られる情報と、ＩＭＵ５０によって得られる情報と、地図データベース５２に記憶された地図情報とを適宜用いて、移動体１０の位置を特定する。測位部３３は、移動体１０の位置を示す情報である自己位置情報、即ち、移動体１０の位置情報を、移動体制御装置１２に対して供給し得る。また、測位部３３は、移動体制御装置１２に対して地図情報を供給し得る。
移動体制御装置１２には、演算部５４と、記憶部５６とが備えられている。演算部５４は、移動体制御装置１２の全体の制御を司る。演算部５４は、例えば１つ以上のプロセッサによって構成され得る。かかるプロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等が用いられ得る。演算部５４は、記憶部５６に記憶されているプログラムに基づいて各部を制御することによって、移動体１０に対する制御を実行し得る。
演算部５４には、制御部５７と、周辺情報取得部５８と、走行制御部６０と、車線変更制御部６２と、領域設定部６４と、判定部６６とが備えられている。制御部５７と、周辺情報取得部５８と、走行制御部６０と、車線変更制御部６２と、領域設定部６４と、判定部６６とは、記憶部５６に記憶されているプログラムが演算部５４によって実行されることによって実現され得る。
記憶部５６は、不図示の揮発性メモリと、不図示の不揮発性メモリとを含む。揮発性メモリとしては、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等が挙げられる。不揮発性メモリとしては、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等が挙げられる。外界情報、車体挙動情報、運転操作情報等が、例えば揮発性メモリに格納される。プログラム、テーブル、マップ等が、例えば不揮発性メモリに記憶される。
制御部５７は、移動体制御装置１２の全体の制御を司る。
周辺情報取得部５８は、移動体１０の周辺情報を取得し得る。かかる周辺情報は、例えば外界センサ１４から供給され得る。なお、通信部２０を介して周辺情報が取得されるようにしてもよい。
走行制御部６０は、移動体１０の走行を制御し得る。より具体的には、走行制御部６０は、周辺情報取得部５８によって取得される周辺情報に基づいて移動体１０の走行を制御し得る。ナビゲーション装置３０から供給される情報に基づいて、移動体１０の走行の制御が行われ得る。
車線変更制御部６２は、移動体１０の車線変更の制御を行い得る。より具体的には、車線変更制御部６２は、自動車線変更（Ａｕｔｏ Ｌａｎｅ Ｃｈａｎｇｉｎｇ）を実行し得る。車線変更制御部６２は、車線変更提案を乗員に対して行い、当該車線変更提案が乗員によって承認された場合に、車線変更を行い得るが、これに限定されるものではない。車線変更提案が乗員に対して行われることなく、車線変更制御部６２によって車線変更が自動で行われるようにしてもよい。また、乗員による車線変更の指示に基づいて、車線変更が行われるようにしてもよい。車線変更を行う際、車線変更制御部６２は、車線変更を行うことを示す情報を、例えばディスプレイ４０、スピーカ４６等を用いて乗員に報知し得る。
図２は、走行車線の例を示す図である。図２に示す例においては、車線７２Ａと、当該車線７２Ａに隣接する車線７２Ｂと、当該車線７２Ｂに隣接する車線７２Ｃと、当該車線７２Ｃに隣接する車線７２Ｄとが示されている。車線一般について説明する際には、符号７２を用い、個々の車線について説明する際には、符号７２Ａ～７２Ｄを用いる。図２に示す例においては、移動体１０が車線７２Ａ、即ち、自車線を走行している。図２に示す例においては、車線７２Ａは、分岐車線７４Ａに接続されている。車線７２Ａは、分岐位置７５Ａにおいて分岐する。また、図２に示す例においては、車線７２Ｄは、分岐車線７４Ｂに接続されている。分岐車線７４Ｂは、目的地に至る車線である。車線７２Ｄは、目的地に至る分岐位置７５Ｂにおいて分岐する。分岐位置一般について説明する際には、符号７５を用い、個々の分岐位置について説明する際には、符号７５Ａ、７５Ｂを用いる。例えば、高速道路等においては、分岐車線７４に分岐される部分、即ち、分岐部分が、分岐位置７５に相当し得る。複数の車線７２Ａ～７２Ｄの間には、車線境界線７６Ａ～７６Ｃ、即ち、レーンマークが備えられている。車線境界線一般について説明する際には、符号７６を用い、個々の車線境界線について説明する際には、符号７６Ａ～７６Ｃを用いる。図２に示す例においては、他の移動体７０Ａが車線７２Ａを走行しており、当該他の移動体７０Ａは移動体１０の前方に位置している。また、図２に示す例においては、他の移動体７０Ｂが車線７２Ｂを走行しており、当該他の移動体７０Ｂは、移動体１０よりも前方に位置している。また、図２に示す例においては、他の移動体７０Ｃ、７０Ｄが車線７２Ｃを走行している。他の移動体７０Ｃは、移動体１０よりも前方に位置している。他の移動体７０Ｄは、他の移動体７０Ｃの後方に位置している。また、図２に示す例においては、他の移動体７０Ｅが車線７２Ｄを走行している。他の移動体７０Ｅは、移動体１０よりも前方に位置している。他の移動体一般について説明する際には符号７０を用い、個々の他の移動体について説明する際には符号７０Ａ～７０Ｅを用いる。なお、ここでは、他の移動体７０が他車両である場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。他の移動体７０が、ロボット等であってもよい。
車線変更制御部６２は、第１車線変更と第２車線変更とを実行し得る。第１車線変更も第２車線変更も、自動車線変更である。第１車線変更は、車線境界線７６を単一回越える車線変更である。例えば、移動体１０の走行車線を車線７２Ａから車線７２Ｂに変更する車線変更７８が、第１車線変更に該当し得る。第２車線変更は、車線境界線７６を複数回越える車線変更である。例えば、移動体１０の走行車線を車線７２Ａから車線７２Ｃに変更する車線変更８０Ａが、第２車線変更に該当し得る。当該車線変更８０Ａにおいては、移動体１０の走行車線が車線７２Ａから車線７２Ｂに変更された後、移動体１０の走行車線が速やかに車線７２Ｂから車線７２Ｃに変更される。即ち、当該車線変更８０Ａにおいては、走行車線の変更が連続的に２回行われる。また、移動体１０の走行車線を車線７２Ａから車線７２Ｄに変更する車線変更８０Ｂが、第２車線変更に該当し得る。当該車線変更８０Ｂにおいては、移動体１０の走行車線が車線７２Ａから車線７２Ｂに変更された後に、移動体１０の走行車線が車線７２Ｂから車線７２Ｃに速やかに変更され、更にその後、移動体１０の走行車線が車線７２Ｃから車線７２Ｄに変更される。即ち、当該車線変更８０Ｂにおいては、走行車線の変更が連続的に３回行われる。
図３は、走行車線の例を示す図である。図３に示す例においては、移動体１０が車線７２Ｂを走行している。また、図３に示す例においては、他の移動体７０Ａ、７０Ｂが車線７２Ｂを走行しており、当該他の移動体７０Ａ、７０Ｂは、移動体１０の前方に位置している。また、図３に示す例においては、他の移動体７０Ｃが車線７２Ｃを走行しており、当該他の移動体７０Ｃは、移動体１０よりも前方に位置している。また、図３に示す例においては、他の移動体７０Ｄが車線７２Ｄを走行しており、当該他の移動体７０Ｄは、移動体１０よりも前方に位置している。車線７２Ｂを走行している移動体１０が、走行車線を車線７２Ｂから車線７２Ａに変更した後、走行車線を車線７２Ａから車線７２Ｂに速やかに変更する車線変更８０Ｃも、第２車線変更に該当し得る。即ち、当該車線変更８０Ｃにおいては、走行車線の変更が連続的に２回行われる。また、車線７２Ｂを走行している移動体１０が、走行車線を車線７２Ｂから車線７２Ａに変更し、この後、速やかに、走行車線を車線７２Ａから車線７２Ｄに変更する車線変更８０Ｄも、第２車線変更に該当し得る。即ち、当該車線変更８０Ｄにおいては、走行車線の変更が連続的に４回行われる。
領域設定部６４は、第１車線変更が許可され得る領域である第１車線変更可能領域８２と、第２車線変更が許可され得る領域である第２車線変更可能領域８４とを、周辺情報取得部５８によって取得された周辺情報に基づいて設定し得る。また、領域設定部６４は、手動での車線変更が可能な領域である手動車線変更可能領域８８を更に設定し得る。目的地に至る分岐位置７５Ｂまでの距離が所定距離ＬＸ未満である範囲においては、第１車線変更可能領域８２と第２車線変更可能領域８４と手動車線変更可能領域８８とが、例えば図２に示すように設定され得る。図２に示すように、第２車線変更可能領域８４は、第１車線変更可能領域８２より小さい。第２車線変更可能領域８４は、第１車線変更可能領域８２に含まれている。第２車線変更可能領域８４が第１車線変更可能領域８２より小さくなるのは、第２車線変更に要する時間が第１車線変更に要する時間より長くなるためである。即ち、移動体１０の周辺の状況の把握、車線変更の際の移動体１０の移動経路の生成、移動体１０の操舵等に要する時間が、第２車線変更の場合には、第１車線変更の場合よりも長くなるためである。
図２に示すように、移動体１０の進行方向における第１車線変更可能領域８２の終端８２Ａ～８２Ｃは、目的地に至る分岐車線７４Ｂに接続された車線７２Ｄから遠ざかるほど、手前側に位置している。即ち、車線７２Ｂ上における第１車線変更可能領域８２の移動体１０の進行方向における終端８２Ｂは、車線７２Ｃ上における第１車線変更可能領域８２の移動体１０の進行方向における終端８２Ｃに対して、移動体１０の進行方向における手前側に位置している。車線７２Ａ上における第１車線変更可能領域８２の移動体１０の進行方向における終端８２Ａは、車線７２Ｂ上における第１車線変更可能領域８２の移動体１０の進行方向における終端８２Ｂに対して、移動体１０の進行方向における手前側に位置している。
図２に示すように、移動体１０の進行方向における第２車線変更可能領域８４の終端８４Ａ～８４Ｃも、目的地に至る分岐車線７４Ｂに接続された車線７２Ｄから遠ざかるほど、手前側に位置している。即ち、車線７２Ｂ上における第２車線変更可能領域８４の移動体１０の進行方向における終端８４Ｂは、車線７２Ｃ上における第２車線変更可能領域８４の移動体１０の進行方向における終端８４Ｃに対して、移動体１０の進行方向における手前側に位置している。車線７２Ａ上における第２車線変更可能領域８４の移動体１０の進行方向における終端８４Ａは、車線７２Ｂ上における第２車線変更可能領域８４の移動体１０の進行方向における終端８４Ｂに対して、移動体１０の進行方向における手前側に位置している。
図２に示すように、車線７２Ａ上における第１車線変更可能領域８２の移動体１０の進行方向における終端８２Ａと車線７２Ａ上における第２車線変更可能領域８４の移動体１０の進行方向における終端８４Ａとの間の距離ＬＡは、以下のようになっている。即ち、かかる距離ＬＡは、車線７２Ｂ上における第１車線変更可能領域８２の移動体１０の進行方向における終端８２Ｂと車線７２Ｂ上における第２車線変更可能領域８４の移動体１０の進行方向における終端８４Ｂとの間の距離ＬＢより大きくなっている。
また、図２に示すように、車線７２Ｂ上における第１車線変更可能領域８２の移動体１０の進行方向における終端８２Ｂと車線７２Ｂにおける第２車線変更可能領域８４の移動体１０の進行方向における終端８４Ｂとの間の距離ＬＢは、以下のようになっている。即ち、かかる距離ＬＢは、車線７２Ｃ上における第１車線変更可能領域８２の移動体１０の進行方向における終端８２Ｃと車線７２Ｃ上における第２車線変更可能領域８４の移動体１０の進行方向における終端８４Ｃとの間の距離ＬＣより大きくなっている。
第１車線変更可能領域８２内、且つ、第２車線変更可能領域８４外に移動体１０が位置している状態で、移動体１０の乗員によって第２車線変更の実行が指示された場合、車線変更制御部６２は、以下のような制御を行い得る。即ち、移動体１０が第２車線変更可能領域８４外に位置しているため、第２車線変更は実行し得ない。一方、移動体１０は、第１車線変更可能領域８２内に位置しているため、第１車線変更は実行し得る。このような場合、車線変更制御部６２は、第１車線変更を実行する。
判定部６６は、他の移動体７０が走行してから所定時間が経過していない領域である走行済領域８６Ａ～８６Ｄを判定し得る。走行済領域一般について説明する際には、符号８６を用い、個々の走行済領域について説明する際には、符号８６Ａ～８６Ｄを用いる。車線変更制御部６２は、乗員による目的地の設定に応じて走行車線計画を生成し得る。かかる走行車線計画は、詳細な走行軌跡を示す計画ではなく、前後方向（移動体１０の走行方向）にある程度の自由度を有する計画である。例えば、図２に示す例においては、以下のような走行車線計画が車線変更制御部６２によって生成され得る。まず、他の移動体７０Ｂの後方の領域に移動体１０を位置させるように車線変更を行う。この後、他の移動体７０Ｃと他の移動体７０Ｄとの間の領域に移動体１０を位置させるように車線変更を行う。この後、他の移動体７０Ｅの後方の領域に移動体１０を位置させるように車線変更を行う。このように、車線変更制御部６２によって生成される走行車線計画は、前後方向にある程度の自由度を有する計画である。走行済領域８６を移動体１０が走行車線計画に応じて走行する場合には、車線変更制御部６２は、移動体１０の乗員の承認を得ることなく当該車線変更を実行し得る。走行済領域８６においては、既に他の移動体７０が走行しているため、移動体１０の走行の妨げとなる障害物等が存在している可能性が低いためである。走行済領域８６以外の領域を移動体１０が走行する場合には、車線変更制御部６２は、移動体１０の乗員による承認に基づいて車線変更を実行し得る。他の移動体７０がしばらく走行していない領域を走行するため、乗員に確認を行わせることが好ましいためである。
領域設定部６４は、移動体１０の前方を走行する他の移動体７０に追従する追従走行が行われる場合にのみ、第１車線変更可能領域８２と第２車線変更可能領域８４とを設定するようにしてもよいが、これに限定されるものではない。
図４は、本実施形態による移動体制御装置の動作の例を示すフローチャートである。乗員による承認を得ることなく、車線変更が自動で行われる場合の動作の例が図４には示されている。
ステップＳ１において、周辺情報取得部５８は、移動体１０の周辺情報を取得する。この後、ステップＳ２に遷移する。
ステップＳ２において、領域設定部６４は、第１車線変更可能領域８２と第２車線変更可能領域８４とを周辺情報に基づいて設定する。この後、ステップＳ３に遷移する。
ステップＳ３において、車線変更制御部６２は、車線変更を行うことが走行制御部６０等によって決定されたか否かを判定する。車線変更を行うことが決定された場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、ステップＳ４に遷移する。車線変更を行うことが決定されていない場合（ステップＳ３においてＮＯ）、ステップＳ１以降の処理が繰り返される。
ステップＳ４において、車線変更制御部６２は、第２車線変更を行うことが走行制御部６０等によって決定されたか否かを判定する。第２車線変更を行うことが決定された場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、ステップＳ５に遷移する。第１車線変更を行うことが決定された場合（ステップＳ４においてＮＯ）、ステップＳ６に遷移する。
ステップＳ５において、車線変更制御部６２は、移動体１０が第２車線変更可能領域８４内に位置しているか否かを判定する。移動体１０が第２車線変更可能領域８４内に位置している場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、ステップＳ７に遷移する。移動体１０が第２車線変更可能領域８４内に位置していない場合（ステップＳ５においてＮＯ）、ステップＳ６に遷移する。
ステップＳ６において、車線変更制御部６２は、移動体１０が第１車線変更可能領域８２内に位置しているか否かを判定する。移動体１０が第１車線変更可能領域８２内に位置している場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、ステップＳ８に遷移する。移動体１０が第１車線変更可能領域８２内に位置していない場合（ステップＳ６においてＮＯ）、ステップＳ１１に遷移する。
ステップＳ７において、車線変更制御部６２は、第２車線変更が可能であるか否かを周辺情報に基づいて判定する。第２車線変更が可能であると判定した場合には（ステップＳ７においてＹＥＳ）、ステップＳ９に遷移する。第２車線変更が不可能であると判定した場合には（ステップＳ７においてＮＯ）、ステップＳ８に遷移する。
ステップＳ８において、車線変更制御部６２は、第１車線変更が可能であるか否かを周辺情報に基づいて判定する。第１車線変更が可能であると判定した場合には（ステップＳ８においてＹＥＳ）、ステップＳ１０に遷移する。第１車線変更が不可能であると判定した場合には（ステップＳ８においてＮＯ）、ステップＳ１１に遷移する。
ステップＳ９において、車線変更制御部６２は、第２車線変更を実行する。ステップＳ９が完了した場合には、図４に示す処理が完了する。
ステップＳ１０において、車線変更制御部６２は、第１車線変更を実行する。ステップＳ１０が完了した場合には、図４に示す処理が完了する。
ステップＳ１１において、制御部５７は、自動車線変更を実行し得ない旨の情報を、ＨＭＩ２２を用いて乗員に報知する。移動体１０が手動車線変更可能領域８８内に位置している状態でこのような報知が行われた場合には、例えば、乗員による手動での車線変更が行われ得る。ステップＳ１１が完了した場合には、図４に示す処理が完了する。
図５は、本実施形態による移動体制御装置の動作の例を示すフローチャートである。乗員による車線変更の指示に基づいて自動車線変更が行われる場合の動作の例が図５には示されている。
ステップＳ１～Ｓ２は、図４を用いて上述したステップＳ１～Ｓ２と同様であるため、説明を省略する。
ステップＳ２１において、車線変更制御部６２は、車線変更が乗員によって指示されたか否かを判定する。かかる指示は、例えば、操作入力部６８を介して乗員によって行われる操作入力によって行われ得るが、これに限定されるものではない。乗員によって車線変更が指示された場合（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、ステップＳ２２に遷移する。乗員によって車線変更が指示されていない場合（ステップＳ２１においてＮＯ）、ステップＳ１以降の処理が繰り返される。
ステップＳ２２において、車線変更制御部６２は、乗員によって指示された車線変更が第２車線変更であるか否かを判定する。乗員によって指示された車線変更は第２車線変更である場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、ステップＳ５に遷移する。乗員によって指示された車線変更が第１車線変更である場合（ステップＳ２２においてＮＯ）、ステップＳ６に遷移する。
ステップＳ５～Ｓ１１は、図４を用いて上述したステップＳ５～Ｓ１１と同様であるため、説明を省略する。こうして、図５に示す処理が完了する。
図６は、本実施形態による移動体制御装置の動作の例を示すフローチャートである。走行済領域８６内を移動体１０が走行車線計画に応じて走行するか否かに応じた動作の例が図６には示されている。
ステップＳ３１において、車線変更制御部６２は、走行済領域８６内を移動体１０が走行車線計画に応じて走行するか否かを判定する。走行済領域８６内を移動体１０が走行車線計画に応じて走行する場合（ステップＳ３１においてＹＥＳ）、ステップＳ３４に遷移する。走行済領域８６外を移動体１０が走行する場合（ステップＳ３１においてＮＯ）、ステップＳ３２に遷移する。
ステップＳ３２において、車線変更制御部６２は、車線変更の承認を乗員に対して要求する。かかる要求は、ＨＭＩ２２を介して行われ得る。この後、ステップＳ３３に遷移する。
ステップＳ３３において、車線変更制御部６２は、車線変更に対する承認が乗員によって行われたか否かを判定する。かかる承認は、例えば、操作入力部６８を介して乗員によって行われる操作入力によって行われ得るが、これに限定されるものではない。車線変更に対する承認が乗員によって行われた場合（ステップＳ３３においてＹＥＳ）、ステップＳ３４に遷移する。車線変更に対する承認が乗員によって行われない場合（ステップＳ３３においてＮＯ）、ステップＳ３５に遷移する。
ステップＳ３４において、車線変更制御部６２は、車線変更を実行する。ステップＳ３４が完了した場合には、図６に示す処理が完了する。
ステップＳ３５において、車線変更制御部６２は、車線変更を実行しない。ステップＳ３５が完了した場合には、図６に示す処理が完了する。
このように、本実施形態によれば、第１車線変更が許可される領域である第１車線変更可能領域８２と、第２車線変更が許可される領域である第２車線変更可能領域８４とが周辺情報に基づいて設定される。こうして設定される第１車線変更可能領域８２及び第２車線変更可能領域８４に基づいて、車線変更のための処理が適宜行われ得る。従って、本実施形態によれば、車線変更を的確に行い得る移動体制御装置１２を提供することができる。
本発明についての好適な実施形態を上述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。
上記実施形態をまとめると以下のようになる。
移動体制御装置（１２）は、移動体（１０）の周辺情報を取得する周辺情報取得部（５８）と、車線境界線（７６Ａ～７６Ｃ）を単一回越える車線変更である第１車線変更と、前記車線境界線を複数回越える車線変更である第２車線変更とを実行可能な車線変更制御部（６２）と、前記第１車線変更が許可される領域である第１車線変更可能領域（８２）と、前記第２車線変更が許可される領域である第２車線変更可能領域（８４）とを前記周辺情報に基づいて設定する領域設定部（６４）と、を備え、目的地に至る分岐位置（７５Ｂ）までの距離が所定距離（ＬＸ）未満である範囲においては、前記第２車線変更可能領域は、前記第１車線変更可能領域より小さい。このような構成によれば、第１車線変更が許可される領域である第１車線変更可能領域と、第２車線変更が許可される領域である第２車線変更可能領域とが周辺情報に基づいて設定される。こうして設定される第１車線変更可能領域及び第２車線変更可能領域に基づいて、車線変更のための処理が適宜行われ得る。従って、このような構成によれば、車線変更を的確に行い得る移動体制御装置を提供することができる。
前記第２車線変更可能領域は、前記第１車線変更可能領域に含まれるようにしてもよい。
前記移動体が走行している第１車線（７２Ａ）と、前記分岐位置において分岐する第２車線（７２Ｄ）との間に第３車線（７２Ｂ）が位置している場合、前記第１車線上における前記第１車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端（８２Ａ）と前記第１車線上における前記第２車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端（８４Ａ）との間の距離（ＬＡ）は、前記第３車線上における前記第１車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端（８２Ｂ）と前記第３車線上における前記第２車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端（８４Ｂ）との間の距離（ＬＢ）より大きいようにしてもよい。
前記第１車線変更可能領域内、且つ、前記第２車線変更可能領域外に前記移動体が位置している状態で、前記移動体の乗員によって前記第２車線変更の実行が指示された場合、前記車線変更制御部は、前記第１車線変更を実行するようにしてもよい。
前記車線変更制御部は、前記乗員による目的地の設定に応じて走行車線計画を生成し、他の移動体が走行してから所定時間が経過していない領域である走行済領域（８６Ｂ～８６Ｄ）内を前記移動体が前記走行車線計画に応じて走行する場合には、前記車線変更制御部は、前記移動体の乗員による承認を得ることなく前記車線変更を実行し、前記走行済領域外を前記移動体が走行する場合には、前記車線変更制御部は、前記乗員による承認に基づいて前記車線変更を実行するようにしてもよい。
前記領域設定部は、前記移動体の前方を走行する他の移動体（７０Ａ）に追従する追従走行が行われる場合にのみ、前記第１車線変更可能領域と前記第２車線変更可能領域とを設定するようにしてもよい。
前記第２車線変更は、同一の車線境界線（７６Ａ～７６Ｃ）を複数回越える車線変更を含むようにしてもよい。
移動体は、上記のような移動体制御装置を備える。
移動体制御方法は、移動体の周辺情報を取得する周辺情報取得ステップ（Ｓ１）と、車線境界線を単一回越える車線変更である第１車線変更が許可される第１車線変更可能領域と、前記車線境界線を複数回越える車線変更である第２車線変更が許可される領域である第２車線変更可能領域とを前記周辺情報に基づいて設定する領域設定ステップ（Ｓ２）と、を有し、目的地に至る分岐位置までの距離が閾値未満である範囲においては、前記第２車線変更可能領域は、前記第１車線変更可能領域より小さい。
１０：移動体 １２：移動体制御装置
１４：外界センサ １６：車体挙動センサ
１８：移動体操作センサ ２０：通信部
２４：駆動装置 ２６：制動装置
２８：操舵装置 ３０：ナビゲーション装置
３２、４４：カメラ ３３：測位部
３４：レーダ ３８：自動運転スイッチ
４０：ディスプレイ ４６：スピーカ
５２：地図データベース ５４：演算部
５６：記憶部 ５７：制御部
５８：周辺情報取得部 ６０：走行制御部
６２：車線変更制御部 ６４：領域設定部
６６：判定部 ６８：操作入力部
７０Ａ～７０Ｅ：移動体 ７２Ａ～７２Ｄ：車線
７４Ａ、７４Ｂ：分岐車線 ７５Ａ、７５Ｂ：分岐位置
７６Ａ～７６Ｃ：車線境界線 ７８、８０Ａ～８０Ｄ：車線変更
８２：第１車線変更可能領域 ８２Ａ～８２Ｃ：終端
８４：第２車線変更可能領域 ８４Ａ～８４Ｃ：終端
８６Ａ～８６Ｄ：走行済領域 ８８：手動車線変更可能領域
ＬＡ～ＬＣ：距離 ＬＸ：所定距離

Claims (9)

  1. 移動体の周辺情報を取得する周辺情報取得部と、
    車線境界線を単一回越える車線変更である第１車線変更と、前記車線境界線を複数回越える車線変更である第２車線変更とを実行可能な車線変更制御部と、
    前記第１車線変更が許可される領域である第１車線変更可能領域と、前記第２車線変更が許可される領域である第２車線変更可能領域とを前記周辺情報に基づいて設定する領域設定部と、
    を備え、
    目的地に至る分岐位置までの距離が所定距離未満である範囲においては、前記第２車線変更可能領域は、前記第１車線変更可能領域より小さく、
    前記移動体が走行している第１車線と、前記分岐位置において分岐する第２車線との間に第３車線が位置している場合、前記第１車線上における前記第１車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端と前記第１車線上における前記第２車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端との間の距離は、前記第３車線上における前記第１車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端と前記第３車線上における前記第２車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端との間の距離より大きい、移動体制御装置。
  2. 請求項１に記載の移動体制御装置において、
    前記第２車線変更可能領域は、前記第１車線変更可能領域に含まれる、移動体制御装置。
  3. 請求項１又は２に記載の移動体制御装置において、
    前記第１車線変更可能領域内、且つ、前記第２車線変更可能領域外に前記移動体が位置している状態で、前記移動体の乗員によって前記第２車線変更の実行が指示された場合、前記車線変更制御部は、前記第１車線変更を実行する、移動体制御装置。
  4. 移動体の周辺情報を取得する周辺情報取得部と、
    車線境界線を単一回越える車線変更である第１車線変更と、前記車線境界線を複数回越える車線変更である第２車線変更とを実行可能な車線変更制御部と、
    前記第１車線変更が許可される領域である第１車線変更可能領域と、前記第２車線変更が許可される領域である第２車線変更可能領域とを前記周辺情報に基づいて設定する領域設定部と、
    を備え、
    目的地に至る分岐位置までの距離が所定距離未満である範囲においては、前記第２車線変更可能領域は、前記第１車線変更可能領域より小さく、
    前記車線変更制御部は、前記移動体の乗員による目的地の設定に応じて走行車線計画を生成し、
    他の移動体が走行してから所定時間が経過していない領域である走行済領域内を前記移動体が前記走行車線計画に応じて走行する場合には、前記車線変更制御部は、前記移動体の前記乗員による承認を得ることなく前記車線変更を実行し、
    前記走行済領域外を前記移動体が走行する場合には、前記車線変更制御部は、前記乗員による承認に基づいて前記車線変更を実行する、移動体制御装置。
  5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の移動体制御装置において、
    前記領域設定部は、前記移動体の前方を走行する他の移動体に追従する追従走行が行われる場合にのみ、前記第１車線変更可能領域と前記第２車線変更可能領域とを設定する、移動体制御装置。
  6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の移動体制御装置において、
    前記第２車線変更は、同一の車線境界線を複数回越える車線変更を含む、移動体制御装置。
  7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の移動体制御装置を備える移動体。
  8. 移動体の周辺情報を周辺情報取得部が取得する周辺情報取得ステップと、
    車線境界線を単一回越える車線変更である第１車線変更が許可される第１車線変更可能領域と、前記車線境界線を複数回越える車線変更である第２車線変更が許可される領域である第２車線変更可能領域とを前記周辺情報に基づいて領域設定部が設定する領域設定ステップと、
    前記第１車線変更又は前記第２車線変更を車線変更制御部が実行する車線変更制御ステップと、
    を有し、
    目的地に至る分岐位置までの距離が閾値未満である範囲においては、前記第２車線変更可能領域は、前記第１車線変更可能領域より小さく、
    前記移動体が走行している第１車線と、前記分岐位置において分岐する第２車線との間に第３車線が位置している場合、前記第１車線上における前記第１車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端と前記第１車線上における前記第２車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端との間の距離は、前記第３車線上における前記第１車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端と前記第３車線上における前記第２車線変更可能領域の前記移動体の進行方向における終端との間の距離より大きい、移動体制御方法。
  9. 移動体の周辺情報を周辺情報取得部が取得する周辺情報取得ステップと、
    車線境界線を単一回越える車線変更である第１車線変更が許可される第１車線変更可能領域と、前記車線境界線を複数回越える車線変更である第２車線変更が許可される領域である第２車線変更可能領域とを前記周辺情報に基づいて領域設定部が設定する領域設定ステップと、
    前記第１車線変更又は前記第２車線変更を車線変更制御部が実行する車線変更制御ステップと、
    を有し、
    目的地に至る分岐位置までの距離が閾値未満である範囲においては、前記第２車線変更可能領域は、前記第１車線変更可能領域より小さく、
    前記車線変更制御ステップでは、前記移動体の乗員による目的地の設定に応じて走行車線計画を生成し、
    他の移動体が走行してから所定時間が経過していない領域である走行済領域内を前記移動体が前記走行車線計画に応じて走行する場合には、前記車線変更制御ステップでは、前記移動体の前記乗員による承認を得ることなく前記車線変更を実行し、
    前記走行済領域外を前記移動体が走行する場合には、前記車線変更制御ステップでは、前記乗員による承認に基づいて前記車線変更を実行する、移動体制御方法。
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