(57)【要約】【課題】自車両が他車両よりも先行すべきかどうかの判断を適切に行うことにより、合流部における円滑な交通を実現することができる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置は、合流部に進入する車両に課せられる交通上の制約条件に関する制約条件情報を取得する制約条件情報取得ユニットと、制約条件情報取得ユニットで取得された制約条件情報に基づいて自車両を制御する電子制御ユニットとを備える。電子制御ユニットは、制約条件情報に基づいて合流部における自車線と他車線の優先度を判定する優先度判定処理と、その優先度に基づいて自車両が他車両に対して先行すべきかどうか判断する行動判断処理とを実行する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車線と他車線とが合流する合流部を自律走行可能な車両のための車両制御装置であって、
前記合流部に進入する車両に課せられる交通上の制約条件に関する制約条件情報を取得する制約条件情報取得ユニットと、
前記制約条件情報取得ユニットで取得された前記制約条件情報に基づいて自車両を制御する電子制御ユニットと、を備え、
前記電子制御ユニットは、
前記制約条件情報に基づいて前記合流部における自車線と他車線の優先度を判定する優先度判定処理と、
前記優先度に基づいて前記自車両が他車両に対して先行すべきかどうか判断する行動判断処理と、を実行する
ことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記制約条件情報取得ユニットは、前記制約条件情報として少なくとも前記合流部の交通法令に関する情報を取得するよう構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記制約条件情報取得ユニットは、前記制約条件情報として少なくとも前記合流部の道路形状に関する情報を取得するよう構成される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記制約条件情報取得ユニットは、前記制約条件情報として少なくとも前記自車線及び前記他車線における前記合流部の手前の車線構造に関する情報を取得するよう構成される
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記制約条件情報取得ユニットは、前記制約条件情報として少なくとも前記合流部の交通法令に関する情報を含む複数種類の情報を取得するよう構成され、
前記電子制御ユニットは、前記優先度判定処理において、前記複数種類の情報の組み合わせに基づいて優先度を判断するように構成される
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記電子制御ユニットは、前記優先度判定処理において、前記制約条件情報取得ユニットで取得された前記制約条件情報が前記複数種類の情報の一部であった場合、前記一部の情報に基づいて優先度を判断するように構成される
ことを特徴とする請求項５に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記車両制御装置は、前記他車両の前記自車両に対する相対的関係に関する他車両情報を取得する他車両情報取得ユニットをさらに備え、
前記電子制御ユニットは、前記行動判断処理において、前記他車両情報取得ユニットで取得された前記他車両情報と前記優先度とに基づいて前記自車両が前記他車両に対して先行すべきかどうか判断するように構成される
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両制御装置に関し、特に、自車線と他車線とが合流する合流部を自律走行可能な車両に用いて好適な車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されるように、自車線に他車線が合流する合流部に向けて走行する自車両に対し、他車線を合流部に向けて走行する他車両が自車両の前方及び後方のいずれかにおいて自車線に入ることができるように自車両の動作を制御する車両制御装置が知られている。
【０００３】
上記車両制御装置では、他車両が自車両の前方での合流に必要な自車両の減速度と、他車両が自車両の後方での合流に必要な他車両の減速度とが算出される。そして、自車両のほうが他車両よりも必要な減速度が小さい場合は、自車両の前方で他車両が自車線に入ってくるように、自車両の減速の動作が制御される。一方、自車両のほうが他車両よりも必要な減速度が大きい場合は、自車両の後方で他車両が自車線に入ってくるように、他車両への通知の動作が制御される。つまり、上記車両制御装置では、自車両と他車両のうち必要な減速度が小さい方が減速するように自車両の動作が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１３２４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のとおり、特許文献１には、合流部において実施される自車両と他車両との相対的関係に基づく制御について記載されている。しかし、合流部において自車両と他車両のどちらが優先されるかは、自車両と他車両との相対的関係のみで決まるものではない。このため、特許文献１に記載の技術では、合流部において自車両が他車両よりも先行すべきか否かの適切な判断がなされないおそれがある。
【０００６】
本発明は、自車両が他車両よりも先行すべきかどうかの判断を適切に行うことにより、合流部における円滑な交通を実現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。 
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車両制御装置は、自車線と他車線とが合流する合流部を自律走行可能な車両のための車両制御装置であって、少なくとも制約条件情報取得ユニットと電子制御ユニットとを備える。制約条件情報取得ユニットは、合流部に進入する車両に課せられる交通上の制約条件に関する制約条件情報を取得するように構成される。電子制御ユニットは、制約条件情報取得ユニットで取得された制約条件情報に基づいて自車両を制御するように構成される。詳しくは、電子制御ユニットは、制約条件情報に基づいて合流部における自車線と他車線の優先度を判定する優先度判定処理と、優先度に基づいて自車両が他車両に対して先行すべきかどうか判断する行動判断処理と、を実行するように構成される。
【０００８】
合流部において自車両と他車両のどちらが優先されるかを決定する要素の１つが、合流部に進入する車両に課せられる交通上の制約条件である。本発明に係る車両制御装置によれば、この制約条件に基づいて合流部における自車線と他車線の優先度を判定するので、合流部において自車両が他車両よりも先行すべきか否か適切に判断することができる。
【０００９】
制約条件には、法律的な制約条件と物理的な制約条件とがある。ゆえに、制約条件情報取得ユニットは、制約条件情報として少なくとも合流部の交通法令に関する情報を取得するよう構成されてもよい。合流部の交通法令は法律的な制約条件に該当する。法律的な制約条件を優先度の判断に反映することにより、法律に違反することなく合流部における円滑な交通を実現することが可能となる。ただし、ここでいう合流部の交通法令に関する情報とは、優先度を直接定めた交通法令そのものでなくともよく、少なくとも他の情報との組み合わせによって優先度を判断できるものであればよい。
【００１０】
また、制約条件情報取得ユニットは、制約条件情報として少なくとも合流部の道路形状に関する情報を取得するよう構成されてもよいし、少なくとも自車線及び他車線における合流部の手前の車線構造に関する情報を取得するよう構成されてもよい。合流部の道路形状や合流部の手前の車線構造は物理的な制約条件に該当する。物理的な制約条件を優先度の判断に反映することにより、自車両及び他車両に対して無理な挙動を強いることなく合流部における円滑な交通を実現することが可能となる。
【００１１】
制約条件情報取得ユニットは、制約条件情報として少なくとも合流部の交通法令に関する情報を含む複数種類の情報を取得するよう構成されてもよい。その場合、電子制御ユニットは、優先度判定処理において、複数種類の情報の組み合わせに基づいて優先度を判断するように構成されてもよい。このような構成によれば、複数種類の情報に組み合わせに基づく信頼性の高い優先度の判断を行うことができる。
【００１２】
電子制御ユニットは、優先度判定処理において、制約条件情報取得ユニットで取得された制約条件情報が複数種類の情報の一部であった場合、その一部の情報に基づいて優先度を判断するように構成されてもよい。このような構成によれば、一部の情報が取得できない場合であっても、優先度の判断を実施することができる。例えば、合流部の交通法令に関する情報が取得できなった場合には、合流部の道路形状に関する情報等の物理的な制約条件に関する情報のみに基づいて優先度を判断するようにしてもよい。
【００１３】
車両制御装置は、他車両の自車両に対する相対的関係に関する他車両情報を取得する他車両情報取得ユニットをさらに備えてもよい。その場合、電子制御ユニットは、行動判断処理において、他車両情報取得ユニットで取得された他車両情報と優先度とに基づいて自車両が他車両に対して先行すべきかどうか判断するように構成されてもよい。交通上の制約条件から決まる優先度だけでなく、他車両との間の相対的関係も考慮することにより、自車両が他車両に対して先行すべきかどうかについて現実に即した判断を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べたように、本発明に係る車両制御装置によれば、合流部に進入する車両に課せられる交通上の制約条件に基づいて合流部における自車線と他車線の優先度を判定するので、合流部において自車両が他車両よりも先行すべきか否か適切に判断することができ、ひいては、合流部における円滑な交通を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】合流部の定義について説明する図である。
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれも合流部の交通法令を表す路面の白線の例を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ）のいずれも合流部の交通法令を表す道路標識看板の例を示す図である。
【図５】合流部の交通法令を表す路面標示の例を示す図である。
【図６】合流部における道路形状の例を示す図である。
【図７】（ａ），（ｂ）のいずれも合流部における道路形状の例を示す図である。
【図８】合流部の手前の車線構造の例を示す図である。
【図９】ＥＣＵにより実行される合流制御のメインルーチンの例を示すフローチャートである。
【図１０】メインルーチンのステップＳ１で読み出されるサブルーチンの例を示すフローチャートである。
【図１１】メインルーチンのステップＳ３で読み出されるサブルーチンの例を示すフローチャートである。
【図１２】メインルーチンのステップＳ４で読み出されるサブルーチンの例を示すフローチャートである。
【図１３】メインルーチンのステップＳ５で読み出されるサブルーチンの例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
１．車両制御装置の構成
本発明の実施の形態に係る車両制御装置は、例えばＳＡＥ（Society of Automotive Engineers）のレベル定義においてレベル２以上の自動運転レベルを実現する車両制御装置である。本発明の実施の形態に係る車両制御装置の構成は、図１に示すようにブロック図で表すことができる。
【００１８】
図１に示すように、車両１０には、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）７と、ＥＣＵ７に電気的に接続されたＧＰＳユニット２、地図情報ユニット３、カメラ４、レーダ５、ＬＩＤＡＲ６、通知ユニット８、及びアクチュエータ９が備えられる。本実施の形態では、ＧＰＳユニット２、地図情報ユニット３、カメラ４、レーダ５、ＬＩＤＡＲ６、及びＥＣＵ７によって、車両制御装置１が構成されている。
【００１９】
ＧＰＳユニット２は、ＧＰＳ信号に基づいて自車両の現在位置を示す位置情報を取得する手段である。ＥＣＵ７は、ＧＰＳユニット２から提供される位置情報に基づいて、車両１０の現在位置を知ることができる。地図情報ユニット３は、例えば、車両に搭載されたＨＤＤやＳＳＤ等のストレージ内に形成されている。地図情報ユニット３が有する地図情報には、道路の位置、道路の形状、車線構造、道路に紐付けされた交通法令等の各種の情報が含まれる。
【００２０】
カメラ４、レーダ５、及びＬＩＤＡＲ６は、車両１０の外部状況に関する情報を取得するための外部センサである。カメラ４は、例えば少なくとも車両１０の進行方向前方を含む車両１０の周囲を撮影し、撮影で得られた画像情報をＥＣＵ７へ送信する。ＥＣＵ７は、カメラ４から送信された画像情報に対して公知の画像処理を施すことにより、車両１０の進行方向前方に存在する道路標識看板や路面標示、白線を含む車線を認識することができる。
【００２１】
レーダ５は、車両１０に搭載されるミリ波レーダ装置である。レーダ５からＥＣＵ７へは、車両１０に対する他車両の相対位置及び相対速度が反映された他車両情報が送信される。ＬＩＤＡＲ６は、車両１０に搭載されるＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）装置である。ＬＩＤＡＲ６からＥＣＵ７へは、少なくとも車両１０に対する他車両の相対位置が反映された他車両情報が送信される。ＥＣＵ７は、レーダ５やＬＩＤＡＲ６から送信された他車両情報に基づいて、車両１０の周辺に存在する他車両やその他の物体の相対位置や相対位速度を認識することができる。
【００２２】
ＥＣＵ７は、少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリを有するコンピュータである。メモリには、マップを含む各種のデータや各種のプログラムが記憶されている。メモリに記憶されているプログラムが読み出されてプロセッサで実行されることで、ＥＣＵ７には様々な機能が実現される。ＥＣＵ７は、地図情報ユニット３から取得した地図情報、及び／又は、カメラ４から取得した画像情報に基づいて後述の行動判断処理を行う。ＥＣＵ７は、後述する行動判断処理の結果に基づいて、通知ユニット８およびアクチュエータ９に制御指令値を送信する。なお、車両制御装置１を構成するＥＣＵ７は、複数のＥＣＵの集合であってもよい。
【００２３】
通知ユニット８は、ＥＣＵ７から送信される制御指令値に基づいて、車両１０の行動判断に関する情報を車両１０の周辺に位置している他車両へ通知する。本実施形態において、通知ユニット８は、外部から視覚的に認識可能な表示装置であるウインカ或いはハザードランプである。ただし、通知ユニット８は、車両１０の行動判断に関する情報を他車両へ通知できる構成であればこれに限定されない。例えば、ディスプレイの光点滅によって視覚的に認識可能な装置として構成することもできるし、スピーカからの音声によって聴覚的に認識可能な装置として構成することもできる。さらに、車両間通信によって情報を他車両へ通知する装置として構成されてもよい。
【００２４】
アクチュエータ９は、ＥＣＵ７から送信される制御指令値に基づいて動作する。アクチュエータ９には、例えば、車両１０を加速させるための加速アクチュエータ、車両１０を減速させるための減速アクチュエータ、車両１０を操舵するための操舵アクチュエータが含まれ、車両１０の加減速と操舵角とを変化させることが可能である。加速アクチュエータは、例えば、動力装置としてのエンジン及び／又はモータである。減速アクチュエータは、例えば、油圧ブレーキ及び／又は電力回生ブレーキである。操舵アクチュエータは、例えば、モータ或いは油圧を用いたパワーステアリングシステムである。
【００２５】
ＥＣＵ７は、アクチュエータ９の制御によって、車両１０を自車線と他車線とが合流する合流部を自動で走行させることができる。ここで、本明細書における合流部の定義について図２を用いて説明する。図２には、２つの車線２１，２２が合流して１つの車線２３を形成する様子が描かれている。図２において、２つの車線２１，２２が合流する地点と、その前後所定距離以内の領域（つまり、点線で囲む領域）が合流部２４である。この領域には、合流する地点へ向かう車線２１，２２すべてが含まれる。この領域を定める所定距離は、車線２１，２２上を走行する車両１１，１２の車速（少なくとも自車両の車速）に応じて変化する。ただし、所定距離は一定値であっても、あらかじめ地点ごとに地図情報上に定められた値であってもよい。
【００２６】
合流部の自動走行においては、自車両が走行している自車線と他車線のどちらが優先されるかの判断が重要である。ＥＣＵ７は、合流部に進入する車線に課せられる制約条件を判断材料として優先度の判断を行う。
【００２７】
２．制約条件の説明
本明細書における制約条件とは、合流部を走行する車両に対して等しく且つ自ずと課せられる交通上の制約条件であって、法律的な制約条件と物理的な制約条件とが含まれる。法律的な制約条件とは、具体的には合流部に関係する交通法令である。物理的な制約条件とは、合流部の道路形状や合流部の手前の車線構造等である。これらの制約条件に関する情報は、地図情報ユニット３から取得した地図情報に含まれる場合もあるし、カメラ４から取得した画像情報に含まれる場合もある。つまり、請求項との関係においては、地図情報ユニット３とカメラ４は「制約条件情報取得ユニット」に相当する。以下、法律的な制約条件と物理的な制約条件のそれぞれの例について図を用いて説明する。
【００２８】
まず、法律的な制約条件の例について説明する。法律的な制約条件である合流部に関係する交通法令とは、停止義務、徐行義務、注意義務、通行の優先有無等に関する法令である。交通法令に関する情報は、地図情報ユニット３に記憶された地図情報に含まれている。ゆえに、地図情報ユニット３のデータベースを検索することにより、地図情報から合流部の交通法令に関する情報を取得することができる。
【００２９】
また、交通法令に関する情報は、実空間において道路設備に表されている。ここでいう道路設備とは、道路に付帯する設備であって、路面標識、区画線、停止線、道路標識看板のような交通法令を表示する設備の総称である。これらはカメラ４で撮影することができるので、カメラ４の画像情報から道路設備を抽出することで、合流部の交通法令に関する情報を取得することができる。
【００３０】
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）には、合流部の交通法令を表す路面の白線の例が表されている。停止線や区画線の存在は、地図情報から取得することもできるし、カメラ４の画像情報に対する画像処理によって取得することもできる。
【００３１】
図３（ａ）では、左側の車線２１に走路を遮断する実線２６が引かれている。このことが示す交通法令に関する情報は、左側の車線２１を走行する車両１１の停止義務である。一方、右側の車線２２には走路を遮断する線がない。このことが示す交通法令に関する情報は、右側の車線２２を走行する車両１２に停止義務はないということである。これらの情報を総合すると、合流部２４における優先度は右側の車線２２のほうが高いと判断することができる。
【００３２】
図３（ｂ）では、左側の車線２１に走路を遮断する実線２６が引かれている。このことが示す交通法令に関する情報は、左側の車線２１を走行する車両１１の停止義務である。一方、右側の車線２２には走路を遮断する点線２７が引かれている。このことが示す交通法令に関する情報は、右側の車線２２を走行する車両１２の注意義務である。これらの情報を総合すると、合流部２４における優先度は右側の車線２２のほうが高いと判断することができる。
【００３３】
図３（ｃ）では、左側の車線２１と右側の車線２２の両方に走路を遮断する実線２６，２８が引かれている。ただし、左側の車線２１の実線２６よりも右側の車線２２の実線２８の方が細い。停止線の太さは停止義務の強さを表しているとすると、実線２６，２８の太さの関係からは、合流部２４における優先度は右側の車線２２のほうが高いと判断することができる。
【００３４】
図４（ａ），（ｂ）には、合流部の交通法令を表す道路標識看板の例が表されている。道路標識看板の存在は、地図情報から取得することもできるし、カメラ４の画像情報に対する画像処理によって取得することもできる。
【００３５】
図４（ａ）に示す道路標識看板３１は、進行方向の前方に自車線に対して他車線が合流してくる合流交差点があることを示している。この道路標識看板３１が示す交通法令に関する情報は、自車線を走行する車両による他車線に対する注意義務である。この道路標識看板３１が示す交通法令情報からは、合流部における優先度は自車線のほうが高いと判断することができる。
【００３６】
一方、図４（ｂ）に示す道路標識看板３２は、進行方向の前方に自車線と他車線とが互いに対等に合流する合流交差点があることを示している。この道路標識看板３２が示す交通法令情報からは、合流部における自車線と他車線の優先度は同等であると判断することができる。
【００３７】
図５には、合流部の交通法令を表す路面標示の例が表されている。路面標示の存在は、地図情報から取得することもできるし、カメラ４の画像情報に対する画像処理によって取得することもできる。
【００３８】
図５では、片側２車線道路の右側の車線４１に矢印４３が引かれている。矢印４３は、左側の車線４１が右側の車線４２へ合流する合流部４４において、車線４１の延伸方向から右側の車線４２の側へ傾斜した方向に向けて引かれている。この矢印４３が示す交通法令に関する情報は、矢印４３が引かれた車線４１が合流側の車線であり、矢印４３が向いている隣の車線４２が本線であることである。この矢印４３が示す交通法令情報からは、合流部４４における優先度は右側の車線４２のほうが高いと判断することができる。
【００３９】
次に、物理的な制約条件の例について説明する。物理的な制約条件の例である合流部の道路形状とは、具体的には、合流する２つの車線の擦り寄せられ方を意味する。合流部を含む道路形状には、一方の車線が他方の車線に擦り寄せられるようにして合流する道路形状と、２つの車線が対等な擦り寄せられ方で合流する道路形状とがある。合流する車線間で擦り寄せられ方に差がある場合、擦り寄る側の車線のほうが、擦り寄られる側の車線よりも車両の操舵量や減速量は大きくなりがちである。ゆえに、擦り寄る側の車線よりも擦り寄られる側の車線のほうが優先度は高いと考えてよい。
【００４０】
合流部を含む恒久的な道路形状は、地図情報ユニット３に記憶された地図情報に含まれている。ゆえに、地図情報ユニット３のデータベースを検索することにより、合流部の道路形状に関する情報を取得することができる。また、車両１０の走行環境によっては、カメラ４の画像情報に対する画像処理によって、合流部の道路形状に関する情報を取得することもできる。パイロン等の設置によってできた臨時の道路形状については、カメラ４の画像情報から得ることができる。
【００４１】
図６には、片側４車線道路に複数のパイロン５５が設置され、これらパイロン５５によって車線数が４車線から１車線に減少させられている様子が描かれている。この例では、パイロン５５によって形成される道路形状は、両側から対称に狭くなっているので、右側の車両１２が走行している車線５３と左側の車両１１が走行している車線５２との擦り寄せられ方は等しい。したがって、この道路形状からは、合流部５６における優先度は右側の車線５３と左側の車線５２とで同等であると判断することができる。
【００４２】
ここで、図７（ａ），（ｂ）を用いて合流部の道路形状についての判断、より具体的には、合流する２つの車線の擦り寄せられ方についての判断の方法について説明する。擦り寄せられ方の判断では、自車線と他車線の境界線を延長した直線又は曲線と自車線上の相手側境界線との距離W１と、自車線と他車線の境界線を延長した直線又は曲線と他車線上の自車線側境界線との距離W２とを計算し、２つの距離W１，W２を比較することが行われる。図７（ａ），（ｂ）では、自車両１１が走行する自車線と他車両１２が走行する他車線の境界線を延長した直線又は曲線は実線で描かれ、自車線上の相手側境界線は二点鎖線で描かれ、他車線上の自車線側境界線は一点鎖線で描かれている。
【００４３】
図７（ａ）の例では、距離W２よりも距離W１の方が大きい。このことは、合流部６４の道路形状は、自車両１１が走行する自車線６１に他車両１２が走行する他車線６２が擦り寄せられるようにして合流する道路形状であることを示している。つまり、自車線６１が本線で他車線６２は合流線であることを示している。したがって、この道路形状からは、合流部６４における優先度は自車両１１が走行する自車線６１のほうが高いと判断することができる。
【００４４】
一方、図７（ｂ）の例では、距離W２と距離W１とは等しい。このことは、合流部７４の道路形状は、自車両１１が走行する自車線７１と他車線７２とが対等な擦り寄せられ方で合流する道路形状であることを示している。したがって、この道路形状からは、合流部６４における優先度は自車線７１と他車線７２とで同等であると判断することができる。なお、自車線又は他車線の片方の車線の車線境界線が地図情報にも画像情報にも無い場合は、反対側の車線に車線幅を足した位置をその車線の車線境界線とすることができる。
【００４５】
物理的な制約条件の例である合流部の手前の車線構造とは、具体的には、合流部の手前において車線が接続される道路施設を意味する。道路施設とは、詳しくは、高速道路又は自動車専用道路における道路施設であって、例えば、サービスエリア、パーキングエリア、インターチェンジ、バス停等を含む。これらの道路施設から延びる車線では、道路施設から延びていない車線（つまり本線）に比較して、合流部に進入する際の車両速度は低くなりがちである。ゆえに、道路施設から合流部につながる車線はそうでない車線よりも優先度は低いと考えてよい。
【００４６】
例示したような道路施設は、地図情報ユニット３に記憶された地図情報に含まれている。ゆえに、地図情報ユニット３のデータベースを検索することにより、合流部の手前の車線構造に関する情報を取得することができる。また、車両１０の走行環境によっては、カメラ４の画像情報に対する画像処理によって、合流部の手前の車線構造に関する情報を取得することもできる。
【００４７】
図８に示す例では、自車両１１が走行する自車線８１と他車両１２が走行する他車線８２とが合流部８４で合流している。そして、他車線８２は道路施設８３から合流部８４につながっている。この車線構造からは、合流部８４における優先度は、道路施設８３につながる他車線８２よりも、そのようなものにつながらない自車線８１のほうが高いと判断することができる。
【００４８】
３．車両制御装置の基本動作
車両の運転者は、図示しない入力インタフェースを用いて、ＥＣＵ７に対して合流のための車両制御（以下、合流制御という）を含む自動運転制御を要求することができる。自動運転制御の実行中は、ＥＣＵ７は、ＧＰＳユニット２から提供される位置情報に基づいて、現在の車両１０の位置に関係する地図情報を地図情報ユニット３から取得する。また、ＥＣＵ７は、車両１０の周辺をカメラ４で撮影して得られた画像情報をカメラ４から取得する。そして、地図情報及び／又は画像情報の中から、合流部に進入する車両に課せられる交通上の制約条件に関する情報を抽出する。また、ＥＣＵ７は、レーダ５あるいはＬＩＤＡＲ６から提供される情報に基づいて、車両１０の周辺を走行する他車両の車両１０に対する相対的関係に関する情報を取得する。請求項との関係においてはレーダ５及びＬＩＤＡＲ６は「他車両情報取得ユニット」に相当する。
【００４９】
ＥＣＵ７は、地図情報ユニット３から取得した地図情報に基づき車両１０の進行方向に合流部があるかどうか判断する。より詳しくは、車両１０の現在位置から所定距離内に或いは所定時間内に合流部が現れるかどうか判断する。車両１０の進行方向に合流部があると判断される場合、ＥＣＵ７は合流制御を実行する。合流制御では、ＥＣＵ７は、取得した制約条件に関する情報に基づいて車両１０が走行する自車線と他車線との優先度を判断する。次に、ＥＣＵ７は、自車線と他車線との優先度と、他車線を走行する他車両の自車両に対する相対的関係に関する情報とに基づいて、自車両が他車両よりも先行すべきかどうか判断する処理を行い、その判断結果に基づいてアクチュエータ９に制御指令値を送信する。以下、合流制御の詳細について説明する。
【００５０】
４．合流制御に係る処理
図９は、ＥＣＵ７により実行される合流制御のルーチン（メインルーチン）の例を示すフローチャートである。図９に示すルーチンは、車両１０が走行する自車線が他車線と合流する状況において実行される。
【００５１】
図９に示すルーチンが起動されると、ステップＳ１において、優先度判定に必要な制約条件に関する情報が取得される。詳しくは、ステップＳ１では、図１０に示すサブルーチンがＥＣＵ７により実行される。ただし、図１０に示すサブルーチンは、ステップＳ１において実行される制約条件情報の取得のための処理の一例である。
【００５２】
図１０に示すサブルーチンによれば、まず、ステップＳ１０１において、地図情報ユニット３から取得した地図情報を検索し、地図情報の中に制約条件に関する情報が含まれているかどうかの判定が行われる。
【００５３】
地図情報の中に制約条件に関する情報が含まれる場合、ステップＳ１０２の処理が実行される。ステップＳ１０２では、地図情報ユニット３から取得した地図情報から優先度判定に必要な制約条件に関する情報が取得される。これにより、メインルーチンのステップＳ１の処理は終了する。
【００５４】
一方、地図情報の中に制約条件に関する情報が含まれない場合、ステップＳ１０３の処理が実行される。ステップＳ１０３では、カメラ４から取得した画像情報に対して画像処理を施し、画像情報の中に制約条件に関する情報が含まれているかどうかの判定が行われる。
【００５５】
画像情報の中に制約条件に関する情報が含まれる場合、ステップＳ１０４の処理が実行される。ステップＳ１０４では、カメラ４から取得した画像情報から優先度判定に必要な制約条件に関する情報が取得される。これにより、メインルーチンのステップＳ１の処理は終了する。
【００５６】
一方、画像情報の中に制約条件に関する情報が含まれない場合、ステップＳ１０５の処理が実行される。ステップＳ１０５では、優先度判定に必要な制約条件に関する情報がないことを示すフラグをオンすることが行われる。これにより、メインルーチンのステップＳ１の処理は終了する。
【００５７】
再び図９に示すメインルーチンに戻り、ステップＳ２以降の処理について説明する。ステップＳ２では、優先度判定に必要な制約条件に関する情報があるかないかが判定される。制約条件に関する情報があるかないかは、図１０に示すサブルーチンにおけるステップＳ１０５のフラグがオンかどうかによって判断することができる。
【００５８】
ステップＳ２で優先度判定に必要な制約条件に関する情報があると判定された場合、ステップＳ３において、優先度判定処理が実施される。詳しくは、ステップＳ３では、図１１に示すサブルーチンがＥＣＵ７により実行される。ただし、図１１に示すサブルーチンは、ステップＳ３において実行される優先度判定処理の一例である。
【００５９】
図１１に示すサブルーチンによれば、まず、ステップＳ３０１において、ステップＳ１で取得した制約条件に関する情報のうち合流部の交通法令に関する情報が参照される。そして、他車線を遮断する白線（停止線）があり、且つ、自車線を遮断する白線がないという条件が成立しているかどうかの判定が行われる。
【００６０】
ステップＳ３０１の条件が成立している場合、つまり、他車線のみに車線を遮断する白線がある場合、ステップＳ３０２の処理が実行される。ステップＳ３０２では、他車線よりも自車線の優先度が高いとの判定がなされる。これにより、メインルーチンのステップＳ３の処理は終了する。
【００６１】
ステップＳ３０１の条件が成立していない場合、ステップＳ３０３において再び白線についての判定が行われる。ステップＳ３０３では、他車線を遮断する白線がなく、且つ、自車線を遮断する白線があるという条件が成立しているかどうかの判定が行われる。
【００６２】
ステップＳ３０３の条件が成立している場合、つまり、自車線のみに車線を遮断する白線がある場合、ステップＳ３１１の処理が実行される。ステップＳ３１１では、自車線よりも他車線の優先度が高いとの判定がなされる。これにより、メインルーチンのステップＳ３の処理は終了する。
【００６３】
ステップＳ３０３の条件が成立していない場合、つまり、自車線と他車線の両方に白線がない場合もしくは両方に白線がある場合、白線の有無では優先度を判定できない。この場合、ステップＳ３０４の処理が実行される。ステップＳ３０４では、ステップＳ１で取得した制約条件に関する情報のうち合流部の手前の車線構造に関する情報が参照される。そして、他車線の合流部の手前にパーキングエリア等の道路施設があり、且つ、自車線の合流部の手前に道路施設がないという条件が成立しているかどうかの判定が行われる。
【００６４】
ステップＳ３０４の条件が成立している場合、つまり、他車線の合流部の手前にのみ道路施設がある場合、ステップＳ３０２の処理が実行される。ステップＳ３０２では、他車線よりも自車線の優先度が高いとの判定がなされる。これにより、メインルーチンのステップＳ３の処理は終了する。
【００６５】
ステップＳ３０４の条件が成立していない場合、ステップＳ３０５において再び道路施設についての判定が行われる。ステップＳ３０５では、他車線の合流部の手前にパーキングエリア等の道路施設がなく、且つ、自車線の合流部の手前に道路施設があるという条件が成立しているかどうかの判定が行われる。
【００６６】
ステップＳ３０５の条件が成立している場合、つまり、自車線の合流部の手前にのみ道路施設がある場合、ステップＳ３１１の処理が実行される。ステップＳ３１１では、自車線よりも他車線の優先度が高いとの判定がなされる。これにより、メインルーチンのステップＳ３の処理は終了する。
【００６７】
ステップＳ３０５の条件が成立していない場合、つまり、自車線と他車線の両方に道路施設がない場合もしくは両方に道路施設がある場合、道路施設の有無では優先度を判定できない。この場合、ステップＳ３０６の処理が実行される。ステップＳ３０６では、ステップＳ１で取得した制約条件に関する情報のうち再び合流部の交通法令に関する情報が参照される。そして、他車線の路面に自車線への合流を促す矢印の標示があるかどうかの判定が行われる。
【００６８】
ステップＳ３０６の条件が成立している場合、つまり、他車線の路面に自車線への合流を促す矢印の標示がある場合、ステップＳ３０２の処理が実行される。ステップＳ３０２では、他車線よりも自車線の優先度が高いとの判定がなされる。これにより、メインルーチンのステップＳ３の処理は終了する。
【００６９】
ステップＳ３０６の条件が成立していない場合、ステップＳ３０７において再び路面の矢印標示についての判定が行われる。ステップＳ３０７では、自車線の路面に他車線への合流を促す矢印の標示があるかどうかの判定が行われる。
【００７０】
ステップＳ３０７の条件が成立している場合、つまり、自車線の路面に他車線への合流を促す矢印の標示がある場合、ステップＳ３１１の処理が実行される。ステップＳ３１１では、自車線よりも他車線の優先度が高いとの判定がなされる。これにより、メインルーチンのステップＳ３の処理は終了する。
【００７１】
ステップＳ３０７の条件が成立していない場合、つまり、自車線と他車線の両方の路面に矢印標示がない場合もしくは両方の路面に矢印標示がある場合、矢印標示の有無では優先度を判定できない。この場合、ステップＳ３０８の処理が実行される。ステップＳ３０８では、ステップＳ１で取得した制約条件に関する情報のうち道路形状に関する情報が参照される。そして、合流部の道路形状が他車線を自車線に擦り寄らせる道路形状であるかどうかの判定が行われる。
【００７２】
ステップＳ３０８の条件が成立している場合、つまり、合流部の道路形状が他車線を自車線に擦り寄らせる道路形状である場合、ステップＳ３０２の処理が実行される。ステップＳ３０２では、他車線よりも自車線の優先度が高いとの判定がなされる。これにより、メインルーチンのステップＳ３の処理は終了する。
【００７３】
ステップＳ３０８の条件が成立していない場合、ステップＳ３０９において再び道路形状についての判定が行われる。ステップＳ３０９では、合流部の道路形状が自車線を他車線に擦り寄らせる道路形状であるかどうかの判定が行われる。
【００７４】
ステップＳ３０９の条件が成立している場合、つまり、合流部の道路形状が自車線を他車線に擦り寄らせる道路形状である場合、ステップＳ３１１の処理が実行される。ステップＳ３１１では、自車線よりも他車線の優先度が高いとの判定がなされる。これにより、メインルーチンのステップＳ３の処理は終了する。
【００７５】
ステップＳ３０９の条件が成立していない場合、つまり、自車線と他車線とが対等な擦り寄せられ方で合流する道路形状である場合、道路形状からは優先度を判定できない。この場合、ステップＳ３１０の処理が実行される。ステップＳ３１０では、自車線と他車線の優先度は同じとの判定がなされる。これにより、メインルーチンのステップＳ３の処理は終了する。
【００７６】
以上説明した優先度判定処理の例では、交通法令のうち車線を遮断する白線に基づく判定、合流部の手前の車線構造に基づく判定、交通法令のうち路面の矢印標示に基づく判定、そして、合流部の路面形状に基づく判定の順で優先度の判定を行っている。ゆえに、例えば、道路形状から判断される優先度と路面の矢印標示から判断される優先度とが矛盾するような場合には、路面の矢印標示から判断される優先度が優先される。また、路面の矢印標示から判断される優先度と車線を遮断する白線から判断される優先度とが矛盾するような場合には、車線を遮断する白線から判断される優先度が優先される。このように優先度判定の判定基準に優先順位をつけることで、複数種類の情報に組み合わせに基づく信頼性の高い優先度の判断を行うことができる。
【００７７】
再び図９に示すメインルーチンに戻って説明を続ける。ステップＳ２で優先度判定に必要な制約条件に関する情報がないと判定された場合、ステップＳ６の処理が実行される。ステップＳ６では、優先度判定処理は実施されず、自車線と他車線の優先度は同じとみなすことが行われる。
【００７８】
ステップＳ３の処理の後、及び、ステップＳ６の処理の後、ステップＳ４において、行動判断処理が実施される。詳しくは、ステップＳ４では、図１２に示すサブルーチンがＥＣＵ７により実行される。ただし、図１２に示すサブルーチンは、ステップＳ４において実行される行動判断処理の一例である。
【００７９】
図１２に示すサブルーチンによれば、まず、ステップＳ４０１において、他車線よりも自車線の優先度が高いとの判定がなされているかどうか判定される。自車線の優先度が高いのであれば、ステップＳ４０２の処理が行われる。ステップＳ４０２では、自車両が先行することに問題がないかどうか、他車線を走行する他車両の自車両に対する相対的関係に基づいて判定される。例えば、他車両の走行速度が高く、自車両が他車両の前に入ると衝突のおそれがあり、他車両との衝突回避のための退避挙動や急な挙動変化を必要とするような場合は、自車両が先行することに問題があると判定される。
【００８０】
自車両が先行することに問題がない場合は、ステップＳ４０３の処理が選択される。ステップＳ４０３では、自車両が他車両よりも先行すべきとの行動判断がなされる。そして、ステップＳ４０４において、減速制限フラグＡがオンにされる。減速制限フラグＡは、後述するステップＳ５で実行されるサブルーチン内の判定において使用される。これにより、メインルーチンのステップＳ４の処理は終了する。
【００８１】
一方、自車両が先行することに問題がある場合は、ステップＳ４０７の処理が選択される。ステップＳ４０７では、他車両が自車両よりも先行すべきとの行動判断がなされる。そして、ステップＳ４０８において、減速制限フラグＢがオンにされる。減速制限フラグＢは、後述するステップＳ５で実行されるサブルーチン内の判定において使用される。これにより、メインルーチンのステップＳ４の処理は終了する。
【００８２】
ステップＳ４０１の条件が成立していない場合、つまり、自車線の優先度が高くない場合には、ステップＳ４０５において、自車線よりも他車線の優先度が高いとの判定がなされているかどうか判定される。他車線の優先度が高いのであれば、ステップＳ４０６の処理が行われる。ステップＳ４０６では、他車線を走行する他車両が先行することに問題がないかどうか、自車両に対する他車両の相対的関係に基づいて判定される。例えば、他車両の走行速度が遅く、自車両が他車両の後ろに入ると衝突のおそれがあるような場合は、他車両が先行することに問題があると判定される。
【００８３】
他車両が先行することに問題がない場合は、ステップＳ４０７において、他車両が自車両よりも先行すべきとの行動判断がなされる。そして、ステップＳ４０８において、減速制限フラグＢがオンにされる。これにより、メインルーチンのステップＳ４の処理は終了する。
【００８４】
一方、他車両が先行することに問題がある場合は、ステップＳ４０３において、自車両が他車両よりも先行すべきとの行動判断がなされる。そして、ステップＳ４０４において、減速制限フラグＡがオンにされる。これにより、メインルーチンのステップＳ４の処理は終了する。
【００８５】
ステップＳ４０５の条件が成立していない場合、つまり、自車線と他車線の優先度が同じ場合には、ステップＳ４０９の処理が選択される。自車線と他車線の優先度が同じ場合とは、ステップＳ６の処理が選択された場合、もしくは、ステップＳ３１０の処理が選択された場合である。ステップＳ４０９では、他車線を走行する他車両の自車両に対する相対的関係、つまり、相対位置及び相対速度に基づいて先行車両を決定するとの行動判断がなされる。そして、ステップＳ４１０において、減速制限フラグCがオンにされる。減速制限フラグCは、後述するステップＳ５で実行されるサブルーチン内の判定において使用される。これにより、メインルーチンのステップＳ４の処理は終了する。
【００８６】
再び図９に示すメインルーチンに戻って説明を続ける。行動判断処理の後、ステップＳ５において行動実施を行う。ステップＳ５では、ＥＣＵ７は、ステップＳ４の行動判断結果に基づいてアクチュエータ９および通知ユニット８に対する制御指令値を送信する。例えば、自車両が先行すべきとの行動判断がなされた場合は、他車線を走行する他車両よりも自車両が先行して合流するようにアクチュエータ９を制御するとともに、自車両の後ろへ合流する他車両に対して自車両の行動判断結果を通知するよう通知ユニット８を制御する。一方、他車線を走行する他車両が先行すべきとの行動判断がなされた場合は、他車両が自車両より先行して合流できるようにアクチュエータ９を制御するとともに、自車両の前方へ合流する他車両に対して自車両の行動判断結果を通知するよう通知ユニット８を制御する。
【００８７】
さらに、ステップＳ５では、合流部での自車両の円滑な動作を実現するため、行動判断結果に応じて合流時の自車両の減速度の制限を実行する。図１３に示すサブルーチンは、ステップＳ５においてＥＣＵ７により実行される減速度制限処理の一例である。
【００８８】
図１３に示すサブルーチンによれば、まず、ステップＳ５０１において、減速制限フラグＡがオンかどうか判定される。減速制限フラグＡは、ステップＳ４において、自車両が他車線を走行する他車両よりも先行すべきとの行動判断がなされたときにオンにされる。減速制限フラグＡがオンであるならば、ステップＳ５０２において、自車両の減速度の制限値が所定値Ａに設定される。
【００８９】
減速制限フラグＡがオンでない場合には、ステップＳ５０３において、減速制限フラグＢがオンかどうか判定される。減速制限フラグＢは、ステップＳ４において、他車線を走行する他車両が自車両よりも先行すべきとの行動判断がなされたときにオンにされる。減速制限フラグＢがオンであるならば、ステップＳ５０４において、自車両の減速度の制限値が所定値Ｂに設定される。
【００９０】
減速制限フラグＡと減速制限フラグＢがともにオンでない場合、つまり、減速制限フラグCがオンである場合には、ステップＳ５０５において、自車両の減速度の制限値が所定値Cに設定される。
【００９１】
所定値Ａ，Ｂ及びＣの間には、Ａ＜Ｂ＜Ｃとなる関係が設けられている。この関係によれば、自車線が優先である場合の自車両の減速度の制限値が最も小さい。他車線を走行する他車両よりも自車両が先行すべき状況では、自車両が走行している自車線の流れはよい。このため、強い減速をかけると後続車との距離が縮まりすぎるおそれがある。それを防止するために、自車線が優先である場合の自車両の減速度の制限値は小さく設定されている。また、上記関係によれば、自車線と他車線の優先度が等しい場合の自車両の減速度の制限値は大きい。優先度が等しい場合、他車線を走行する他車両の側でも自分が優先と考えて合流してくる可能性がある。このような場合、他車両の挙動との関係によっては合流直前まで自車両の挙動変更が必要となる可能性がある。このため、合流する他車両に対する回避を確実に行えるようにするべく、優先度が等しい場合の自車両の減速度の制限値は大きく設定されている。ただし、所定値Ａ，Ｂ及びＣの間の関係は、所定値Ａが最小であるならば、所定値Ｂと所定値Ｃとは同値でもよいし逆の大小関係であってもよい。
【００９２】
以上説明した合流制御によれば、交通法令に関する情報、道路形状に関する情報、車線構造に関する情報等、合流部に進入する車両に課せられる交通上の制約条件に関する情報に基づいて、合流部における自車線と他車線の優先度が合流部の実態に沿った形で判定される。したがって、自車両が他車両よりも先行すべきかどうかの判断を適切に行うことができ、ひいては、その判断に基づき自車両の運転を制御することによって、合流部における円滑な交通を実現することができる。
【００９３】
５．変形例
図１１に示す優先度判定処理において、車線を遮断する白線の有無の判定に加えて、或いは、その判定に代えて、白線が実線であるか点線であるかという判定や、白線の太さが閾値以上かどうかという判定を行なってもよい。また、それらの判定に加えて、或いは、それらの判定に代えて、道路標識看板の標示内容に基づく判定を行なってもよい。
【００９４】
図１１に示す優先度判定処理では、交通法令に関する情報、道路形状に関する情報、および車線構造に関する情報のすべてを優先度判定に用いたが、これら３つの情報のうち少なくとも１つが含まれていればよい。例えば、カメラ４の検知異常または地図情報ユニット３のデータ欠損等によって交通法令に関する情報が取得できない場合は、道路形状に関する情報や車線構造に関する情報等、入手可能な他の情報に基づいて優先度判定を行ってもよい。この場合、図１１において、ステップＳ３０１およびステップＳ３０３をスキップし、ステップＳ３０４の処理から優先度判定処理が開始される。この変形例によれば、一部の制約条件に関する情報が取得できない場合でも、取得できる残りの情報を用いて優先度判定を行うことができるため、広範な状況において優先度判定を適用することが可能となる。
【００９５】
図１２に示す行動判断処理において、自車両が先行することに問題があるかどうか判断するステップＳ４０２と、他車両が先行することに問題があるかどうか判断するステップＳ４０６を省略してもよい。つまり、単純に優先度のみに従って自車両と他車両のどちらが先行すべきか判断するようにしてもよい。
【００９６】
図１２に示す行動判断処理では、自車両が先行することに問題があると判断した場合、他車両を先行させるようにしている。しかし、自車両が先行することに問題がある場合は、合流制御とは別のルーチンで実行される衝突回避制御に切り替えてもよい。もしくは、車両１０の乗員へ報知した後に手動運転への切り替えを実施してもよい。例えば、他車両との相対距離が所定閾値以内であり、かつ相対速度が所定閾値以上である場合には、衝突危険性が高いと判断し、以上のように別制御への切り替えや、手動切り替えを実施してもよい。このような制御を行うことで、通常の合流制御では危険を回避できない場合であっても適切に対処することが可能となる。他車両が先行することに問題があると判断した場合についても同様である。
【符号の説明】
【００９７】
１  車両制御装置
２  ＧＰＳユニット
３  地図情報ユニット
４  カメラ
５  レーダ
６  ＬＩＤＡＲ
７  ＥＣＵ
８  通知ユニット
９  アクチュエータ
１０  車両
【図１】
2019075008.tif 000003
【図２】
2019075008.tif 000004
【図３】
2019075008.tif 000005
【図４】
2019075008.tif 000006
【図５】
2019075008.tif 000007
【図６】
2019075008.tif 000008
【図７】
2019075008.tif 000009
【図８】
2019075008.tif 000010
【図９】
2019075008.tif 000011
【図１０】
2019075008.tif 000012
【図１１】
2019075008.tif 000013
【図１２】
2019075008.tif 000014
【図１３】
2019075008.tif 000015