(57)【要約】【課題】自動運転により自車両が合流先車線に合流できずに停止した場合の再発進の際に、合流先車線の状況の確認し易さを向上させる自動運転装置を提供する。【解決手段】合流走行制御が不可能であると判定された場合に、停止制御部１６により、走行車線３００において、走行車線３００と合流先車線４００との境界線３０４に向かって自車両１００が停止させられる。このため、自車両１００のドライバーがサイドウィンドウから合流先車線４００を直接目視できる範囲が増大する可能性が高まる。したがって、自車両１００のドライバーが手動運転により自車両１００を再発進させる際に、合流先車線４００の状況の確認し易さを向上させることができる。【選択図】図７
2016132421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両が走行する走行車線と前記走行車線が合流する合流先車線との合流場所に向けて自動運転により走行する前記自車両に対し、前記合流先車線に自動運転により前記自車両が合流するように前記自車両の合流走行制御を行う自動運転装置であって、
前記合流先車線を前記合流場所に向けて走行する他車両に関する他車両情報を取得する他車両情報取得部と、
前記自車両に関する自車両情報を取得する自車両情報取得部と、
地図情報を記憶する地図データベースと、
前記他車両情報、前記自車両情報及び前記地図情報に基づいて、前記合流走行制御の可否を判定する判定部と、
前記判定部によって前記合流走行制御が不可能であると判定された場合に、前記走行車線において、前記合流場所における前記走行車線と前記合流先車線との境界線に向かって前記自車両が停止するように前記自車両の走行を制御する停止制御部と、
を備えた自動運転装置。
【請求項２】
前記停止制御部は、前記自車両情報及び前記地図情報に基づいて、前記自車両の前後方向に伸びる中心軸と前記合流場所における前記合流先車線の方向とのなす角度が設定された角度をなすように前記自車両を停止させる、請求項１に記載の自動運転装置。
【請求項３】
前記停止制御部は、前記判定部によって前記合流走行制御が不可能であると判定された場合に、前記自車両の操舵輪の方向が前記合流場所における前記走行車線の延在方向と平行となるように前記自車両を停止させる、請求項１又は２に記載の自動運転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動運転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているように、自車両が走行する走行車線と走行車線が合流する合流先車線との合流場所に向けて自動運転により走行する自車両に対し、合流先車線に自車両が自動運転により合流するように自車両の合流走行制御を行う自動運転車両の自動合流システムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３９５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、合流先車線を走行する他車両等のために、自動運転により自車両が合流先車線に合流できず、走行車線と合流先車線との境界線の手前で停止することがある。この場合、自車両のドライバーが手動運転により自車両を再発進させ、手動運転により自車両を合流先車線に合流させることがある。しかし、自車両のドライバーが手動運転により自車両を再発進させる際に合流先車線の状況を確認し難い場合があり、改善が望まれている。
【０００５】
そこで本発明は、自動運転により自車両が合流先車線に合流できずに停止した場合において、自車両のドライバーが手動運転により自車両を再発進させる際に、合流先車線の状況の確認し易さを向上させる自動運転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】
【０００６】
本発明の一側面は、自車両が走行する走行車線と走行車線が合流する合流先車線との合流場所に向けて自動運転により走行する自車両に対し、合流先車線に自動運転により自車両が合流するように自車両の合流走行制御を行う自動運転装置であって、合流先車線を合流場所に向けて走行する他車両に関する他車両情報を取得する他車両情報取得部と、自車両に関する自車両情報を取得する自車両情報取得部と、地図情報を記憶する地図データベースと、他車両情報、自車両情報及び地図情報に基づいて、合流走行制御の可否を判定する判定部と、判定部によって合流走行制御が不可能であると判定された場合に、走行車線において、合流場所における走行車線と合流先車線との境界線に向かって自車両が停止するように自車両の走行を制御する停止制御部とを備える自動運転装置である。
【０００７】
この構成によれば、判定部により合流走行制御が不可能であると判定された場合に、停止制御部により、走行車線において、合流場所における走行車線と合流先車線との境界線に向かって自車両が停止するように自車両の走行が制御される。このため、自車両のドライバーがサイドウィンドウから合流先車線を直接目視できる範囲が増大する可能性が高まる。したがって、自車両のドライバーが手動運転により自車両を再発進させる際に、合流先車線の状況の確認し易さを向上させることができる。
【０００８】
この場合、停止制御部は、自車両情報及び地図情報に基づいて、自車両の前後方向に伸びる中心軸と合流場所における合流先車線の方向とのなす角度が設定された角度をなすように自車両を停止させることができる。
【０００９】
この構成によれば、停止制御部により、自車両情報及び地図情報に基づいて、自車両の前後方向に伸びる中心軸と合流場所における合流先車線の方向とのなす角度が設定された角度をなすように自車両が停止させられため、自車両のドライバーがサイドウィンドウから合流先車線を直接目視できる範囲が増大する可能性がさらに高まる。
【００１０】
また、停止制御部は、判定部によって合流走行制御が不可能であると判定された場合に、自車両の操舵輪の方向が合流場所における走行車線の延在方向と平行となるように自車両を停止させることができる。
【００１１】
この構成によれば、自車両の操舵輪の方向が合流場所における走行車線の延在方向と平行となるように自車両が停止させられる。このために、自車両のドライバーが手動運転により自車両を再発進させる際に、自車両のドライバーが走行車線に平行に自車両を加速させつつ走行させることが容易であるため、合流先車線に自車両を合流させることがより容易となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、自動運転により自車両が合流先車線に合流できずに停止した場合において、自車両のドライバーが手動運転により自車両を再発進させる際に、合流先車線の状況の確認し易さを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る自動運転装置の構成を示すブロック図である。
【図２】自車両が走行する走行車線と走行車線が合流する合流先車線との合流場所の状況を示す平面図である。
【図３】図１の自動運転装置の動作のメインフローを示すフローチャートである。
【図４】図１の自動運転装置の合流可否判定の処理を示すフローチャートである。
【図５】図１の自動運転装置の停止制御の処理を示すフローチャートである。
【図６】自車両の前後方向に伸びる中心軸と合流場所における合流先車線とのなす角度が平行となるように自車両を停止させた場合における視認領域を示す平面図である。
【図７】自車両の前後方向に伸びる中心軸と合流場所における合流先車線の方向とのなす角度が停止角度Θをなすように自車両を停止させた場合における視認領域を示す平面図である。
【図８】停止角度Θに対する視認領域の大きさを示すグラフである。
【図９】停止角度Θに対する停止位置の横位置ｙを示すグラフである。
【図１０】自車両の操舵輪の方向と合流場所における走行車線の延在方向とを示す平面図である。
【図１１】自車両が走行する走行車線が合流先車線の進行方向の右側から合流先車線に合流する場合において、自車両を停止させた場合における視認領域を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１に示すように、自動運転装置５０は自車両１００に搭載される。自動運転装置５０は、自車両が走行する走行車線と走行車線が合流する合流先車線との合流場所に向けて自動運転により走行する自車両に対し、合流先車線に自動運転により自車両が合流するように自車両の合流走行制御を行う。
【００１５】
自動運転とは、自車両の加速、減速及び操舵等の運転操作が自車両のドライバーの運転操作によらずに実行されることを意味する。合流走行制御とは、合流先車線を合流場所に向けて走行する他車両に関する情報と、自車両に関する情報と、地図情報とに基づいて、自車両のドライバーの運転操作によらずに、自車両が合流先車線を走行する他車両の間に合流するように自車両の走行を制御することを意味する。
【００１６】
図１に示すように、自動運転装置５０は、外部センサ１、ＧＰＳ［Global Positioning System］受信部２、内部センサ３、地図データベース４、通信部５、ナビゲーションシステム６、アクチュエータ７、ＨＭＩ［Human Machine Interface］８、灯火機器９及び補助機器Ｕ、ＥＣＵ［ElectronicControl Unit］１０を備えている。
【００１７】
外部センサ１は、自車両１００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１は、カメラ、レーダー［Radar］、及びライダー［LIDER：LaserImaging Detection and Ranging］のうち少なくとも一つを含む。カメラは、自車両１００の外部状況を撮像する撮像機器である。
【００１８】
カメラは、例えば、自車両１００のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、自車両１００の外部状況に関する撮像情報をＥＣＵ１０へ送信する。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。
【００１９】
レーダーは、電波（例えばミリ波）を利用して自車両１００の外部の障害物を検出する。レーダーは、電波を自車両１００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。
【００２０】
ライダーは、光を利用して自車両１００の外部の障害物を検出する。ライダーは、光を自車両１００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、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。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。
【００２１】
ＧＰＳ受信部２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１００の位置（例えば自車両１００の緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信部２は、測定した自車両１００の位置情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、ＧＰＳ受信部２に代えて、自車両１００の緯度及び経度が特定できる他の手段を用いてもよい。
【００２２】
内部センサ３は、自車両１００の走行状態を検出する検出機器である。内部センサ３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、自車両１００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、自車両１００の車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、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。
【００２３】
加速度センサは、自車両１００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、自車両１００の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、自車両１００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、自車両１００の加速度情報をＥＣＵ１０に送信する。ヨーレートセンサは、自車両１００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、検出した自車両１００のヨーレート情報をＥＣＵ１０へ送信する。
【００２４】
また、内部センサ３は、ドライバーによるアクセルペダル、ブレーキペダル又はステアリングホイールへの運転操作を検出するセンサを含んでいる。アクセルペダル又はブレーキペダルへの運転操作を検出するセンサとしては、例えば、アクセルペダル又はブレーキペダルに対して設けられ、アクセルペダル又はブレーキペダルの踏込み量（アクセルペダル又はブレーキペダルの位置）を検出するセンサとすることができる。また、アクセルペダル又はブレーキペダルへの運転操作を検出するセンサは、アクセルペダル又はブレーキペダルの操作力（アクセルペダル又はブレーキペダルに対する踏力やマスタシリンダの圧力等）から、アクセルペダル又はブレーキペダルの踏込み量を検出するセンサでもよい。
【００２５】
ステアリングホイールへの運転操作を検出するセンサとしては、ステアリングホイールの回転軸に取付けられ、ステアリングホイールへの操舵トルクを検出するトルクセンサとすることができる。また、ステアリングホイールへの運転操作を検出するセンサとしては、ステアリングホイールの表面に設置されたタッチセンサとすることができる。
【００２６】
地図データベース４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）、交差点、分岐点、合流場所の位置情報が含まれる。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１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、自車両１００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。
【００２７】
通信部５は、道路に設置されるセンサ、例えば合流場所の周囲を撮像するカメラ、合流場所の周囲の物体を検出するレーダセンサ、ライダーを有する路側施設と通信し、これらのセンサ等の検出情報を取得可能な路車間通信装置である。また、通信部５は、他車両との車車間通信が可能な車車間通信装置が組み合わせて構成されていてもよい。
【００２８】
ナビゲーションシステム６は、自車両１００のドライバーによって設定された目的地まで、自車両１００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２の測定した自車両１００の位置情報と地図データベース４の地図情報とに基づいて、自車両１００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、自車両１００の位置から目的地に至るまでの目標ルートを演算し、ＨＭＩ８のディスプレイの表示及びＨＭＩ８のスピーカの音声出力によりドライバー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、自車両１００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、自車両１００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。
【００２９】
アクチュエータ７は、自車両１００の走行制御を実行する装置である。アクチュエータ７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、自車両１００の駆動力を制御する。なお、自車両１００がハイブリッド車又は電気自動車である場合には、アクチュエータ７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。
【００３０】
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、自車両１００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、自車両１００の操舵トルクを制御する。
【００３１】
ＨＭＩ８は、自車両１００の乗員（ドライバーを含む）と自動運転装置５０との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。ＨＭＩ８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。ＨＭＩ８は、ＥＣＵ１０により自動運転の作動及び停止に係る制御がなされると、乗員に自動運転の作動及び停止に関する情報を出力する。また、ＨＭＩ８は、乗員により自動運転の作動又は停止に係る入力操作がなされると、ＥＣＵ１０に信号を出力して自動運転を開始又は停止させる。
【００３２】
灯火機器９は、自車両の前照灯、方向指示灯及びハザードランプ等を含む。自動運転の実行中には、灯火機器９の方向指示灯及びハザードランプ等はＥＣＵ１０からの制御信号により制御される。補助機器Ｕは、自動運転の実行中においても、通常は自車両１００の運転者によって操作され得る機器である。
【００３３】
補助機器Ｕは、アクチュエータ７及び灯火機器９に含まれない機器を総称したものである。本実施形態における補助機器Ｕは、例えば、空調装置、ワイパー等を含む。なお、補助機器Ｕは、自車両１００周囲の気温、天候等に応じてＥＣＵ１０からの制御信号により自動的に制御されてもよい。
【００３４】
ＥＣＵ１０は、自車両１００の自動運転を制御する。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ１０は、他車両情報取得部１１、自車両情報取得部１２、走行計画生成部１３、走行制御部１４、判定部１５及び停止制御部１６を有している。ＥＣＵ１０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、上記の他車両情報取得部１１等の各部の制御を実行する。ＥＣＵ１０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。
【００３５】
他車両情報取得部１１は、外部センサ１及び通信部５により取得された情報に基づいて、合流先車線を合流場所に向けて走行する他車両に関する他車両情報を取得する。他車両情報には、合流先車線を走行する他車両それぞれの位置、速度、加速度、方向、車間距離、車間時間及び全長等が含まれる。
【００３６】
自車両情報取得部１２は、ＧＰＳ受信部２、内部センサ３及び地図データベース４により取得された情報に基づいて、自車両１００に関する自車両情報を取得する。自車両情報には、自車両１００の位置、速度、加速度、方向及びヨーレート等が含まれる。
【００３７】
走行計画生成部１３は、ナビゲーションシステム６で演算された目標ルート、他車両情報取得部１１で取得された他車両情報、自車両情報取得部１２で取得された自車両情報、及び地図データベース４から取得された地図情報に基づいて、自車両１００の走行計画を生成する。走行計画は、目標ルートにおいて自車両１００が進む軌跡である。走行計画生成部１３は、他車両情報、自車両情報及び地図情報に基づいて、合流走行制御を実行するための走行計画を生成する。
【００３８】
合流走行制御を実行するための走行計画を生成する際には、走行計画生成部１３は、例えば、合流先車線上の複数の他車両の間の空間を合流候補空間として検出する。次に、走行計画生成部１３は、合流場所への自車両１００の到達時間と、合流候補空間の当該合流場所への到達時間との時間差を算出する。さらに、走行計画生成部１３は、当該時間差が所定の時間未満である合流候補空間が検出された場合に、当該交流候補空間に自車両１００が進入するための走行計画を生成する。合流走行制御を実行するための走行計画には、例えば、各時刻における自車両１００の速度、加速度、減速度、方向及び舵角等が含まれる。
【００３９】
走行制御部１４は、走行計画生成部１３で生成した走行計画に基づいて自車両１００の走行を自動で制御する。走行制御部１４は、走行計画生成部１３により合流走行制御を実行するための走行計画が生成された場合には、当該走行計画に基づいて合流走行制御を実行する。走行制御部１４は、走行計画に応じた制御信号をアクチュエータ７に出力する。これにより、走行制御部１４は、走行計画に沿って自車両１００の自動運転が実行されるように、自車両１００の走行を制御する。また、走行制御部１４は、判定部１５の判定結果に基づいて、自動運転から手動運転への切替を制御する。
【００４０】
判定部１５は、他車両情報、自車両情報及び地図情報に基づいて、合流走行制御の可否を判定する合流可否判定を実行する。合流可否判定は、後述するように、例えば、路側施設から合流先車線の情報を取得可能か否か、自車両１００が合流可能な速度に到達可能か否か、外部センサ１により合流先車線の状況を認識可能か否か、及び合流先車線に急変が発生したか否かを基準として判定される。また、判定部１５は、合流可否判定により合流走行制御が不可能であると判定された場合には、自動運転から手動運転への切替時間が有るか否かを判定する。
【００４１】
停止制御部１６は、判定部１５によって合流走行制御が不可能であると判定された場合であって、自動運転から手動運転への切替時間が無いと判定された場合には、走行車線において、合流場所における走行車線と合流先車線との境界線に向かって自車両１００が停止するように自車両１００の走行を制御する停止制御を実行する。走行車線において、合流場所における走行車線と合流先車線との境界線に向かって自車両１００が停止するとは、例えば、自車両１００の前後方向に伸びる中心軸と合流場所における走行車線と合流先車線との境界線とが交差するように自車両１００が停止することを意味する。停止制御の際には、停止制御部１６は、合流走行制御において走行計画生成部１３により生成された走行計画をキャンセルし、停止制御部１６により新たに決定された走行経路を走行するように自車両１００の走行を制御する。停止制御部１６は、停止制御により自車両１００が停止した後に自動運転から手動運転へと切り替える。
【００４２】
次に、自動運転装置５０で実行される処理について説明する。以下の説明では、図２に示すような状況を想定する。図２に示すように、自車両１００が走行する走行車線３００と、複数の他車両２００が走行する合流先車線４００とが、合流場所３０３において合流する。走行車線３００は例えば一般道であり、合流先車線４００は例えば高速道路である。
【００４３】
合流場所３０３は、一般に加速車線を形成する合流場所入口３０１から合流場所終端３０２までの区間である。合流場所３０３において、走行車線３００と合流先車線４００とは、境界線３０４により区画されている。図２の例では、自車両１００は、合流場所終端３０２から自車両１００の前端１０１までの距離が距離Ｌである位置に到達している。合流先車線４００は、合流場所３０３の手前において、合流場所３０３とは反対側に湾曲したカーブ４０１を有している。合流先車線４００の合流場所３０３付近には、合流先車線を走行する他車両２００の速度等に関する情報を取得するセンサを有し、自車両１００と路車間通信が可能な不図示の路側施設を備える。
【００４４】
まず、自動運転装置５０の動作のメインフローについて説明する。図３に示すように、ＥＣＵ１０の走行制御部１４は、走行計画生成部１３が生成した走行計画に基づいて、合流走行制御を実行する（Ｓ１）。判定部１５による合流可否判定により合流走行制御が不可能であると判定された場合であって（Ｓ２）、判定部１５により自動運転から手動運転への切替時間が無いと判定された場合には（Ｓ３）、停止制御部１６により停止制御が実行される（Ｓ４）。
【００４５】
判定部１５は、例えば、合流場所終端３０２から自車両１００の前端１０１までの距離Ｌを自車両１００の速度で除した値である余裕時間が予め設定された閾値以上である場合に、自動運転から手動運転への切替時間が有ると判定し、当該余裕時間が閾値未満である場合に、自動運転から手動運転への切替時間が無いと判定する。なお、余裕時間は、自車両１００が合流場所３０３の手前に位置している場合には、合流場所入口３０１から自車両１００までの距離を自車両１００の速度で除した値としてもよい。
【００４６】
判定部１５により自動運転から手動運転への切替時間が有ると判定された場合には（Ｓ３）、走行制御部１４はＨＭＩ８により手動運転への切替をドライバーに事前通知する（Ｓ５）。走行制御部１４は、内部センサ３によりドライバーによる運転操作が検出され、ドライバーによる手動運転の準備が完了したと判定された場合には（Ｓ６）、自動運転から手動運転に切り替える（Ｓ７）。走行制御部１４は、ドライバーによる手動運転の準備が完了していないと判定された場合には（Ｓ６）、自動運転から手動運転への切替時間が無くなるまで（Ｓ３）、Ｓ５〜Ｓ６の処理を繰り返す。
【００４７】
以下、判定部１５による合流可否判定について説明する。図４に示すように、判定部１５は、合流先車線４００の路側施設から、合流先車線４００の他車両２００の速度（合流先車線４００の交通流の速度）等の情報を通信部５により取得可能か否かを判定する（Ｓ１１）。判定部１５は、路側施設の故障等により路側施設から合流先車線４００の情報を取得不可能な場合は、合流走行制御が不可能と判定する（Ｓ１６）。判定部１５は、路側施設から合流先車線４００の情報を取得可能な場合は、Ｓ１２の処理を実行する。
【００４８】
判定部１５は、路側施設から通信部５を介して取得された他車両２００の速度、内部センサ３により検出された自車両１００の速度、合流場所終端３０２から自車両１００の前端１０１までの距離Ｌ及び自車両１００の加速性能に基づいて、自車両１００が合流可能な速度に到達可能か否かを判定する（Ｓ１２）。判定部１５は、距離Ｌの不足や自車両１００の加速性能の不足のために、自車両１００が合流可能な速度に到達不可能な場合は、合流走行制御が不可能と判定する（Ｓ１６）。判定部１５は、自車両１００が合流可能な速度に到達可能な場合は、Ｓ１３の処理を実行する。
【００４９】
判定部１５は、外部センサ１により合流先車線４００の状況を認識可能か否かを判定する（Ｓ１３）。判定部１５は、霧等の悪天候により合流先車線４００の状況を認識不可能な場合は、合流走行制御が不可能と判定する（Ｓ１６）。この場合、判定部１５は、外部センサ１により合流先車線４００の状況を認識可能であっても、他車両２００同士の車間距離が所定の閾値よりも短すぎる場合にも、合流走行制御が不可能であると判定する。判定部１５は、合流先車線４００の状況を認識可能な場合は、Ｓ１４の処理を実行する。
【００５０】
判定部１５は、外部センサ１により、走行車線３００又は合流先車線４００に急変が生じたか否かを判定する（Ｓ１４）。走行車線３００における自車両１００の先行車両が急停止した場合や、走行車線３００又は合流先車線４００に事故が生じた場合には、判定部１５は急変が生じたと判定し、合流走行制御が不可能と判定する（Ｓ１６）。判定部１５は、急変が生じていないと判定した場合には、合流走行制御が可能と判定する（Ｓ１５）。
【００５１】
以下、停止制御部１６による停止制御について説明する。図５に示すように、停止制御部１６は、自車両情報取得部１２により取得された自車両情報及び地図データベース４の地図情報に基づいて、自車両１００の停止位置及び停止角度ごとの視認領域を演算する（Ｓ２１）。
【００５２】
まず、図６に示すように、自車両１００の前後方向に伸びる中心軸１０３と合流場所３０３における合流先車線４００の方向４０２とのなす角度が平行となるように自車両１００を停止させた場合を想定する。中心軸１０３は自車両１００の中心１０２を通り、自車両１００の前後方向に伸びている。中心軸１０３は方向４０２に平行であるため、中心軸と方向４０２とのなす角度である停止角度Θは０°である。自車両１００の停止位置（ｘ，ｙ）は、合流場所終端３０２から自車両１００の前端１０１までの距離である前後方向位置ｘと、境界線３０４から自車両１００の中心１０２までの距離である横方向位置ｙとで定義される。視認領域を大きくするため、自車両１００は境界線３０４に可能な限り近接して停止する。
【００５３】
自車両１００のドライバーが自車両１００のサイドウィンドウを介して直接的に目視可能と想定される領域を直接目視領域１０４として定義する。また、自車両１００のドライバーが自車両１００のサイドミラーを介して間接的に目視可能と想定される領域をミラー経由領域１０５として定義する。直接目視領域１０４及びミラー経由領域１０５は、自車両１００の車種やドライバーの視力、視野範囲等の身体的条件により異なる。そこで、本実施形態では、自車両１００の寸法等の緒元や統計的に得られる一般的なドライバーの身体的条件に基づいて、直接目視領域１０４及びミラー経由領域１０５が所定の領域に定められる。本実施形態では、直接目視領域１０４及びミラー経由領域１０５のそれぞれと合流先車線４００との重複する領域を視認領域として定義する。
【００５４】
一方、図７に示すように、自車両１００を境界線３０４に可能な限り近接させつつ、自車両１００の前後方向に伸びる中心軸１０３と合流場所３０３における合流先車線４００の方向４０２とのなす角度が停止角度Θをなすように自車両１００を停止させた場合を想定する。図７の例では、カーブ４０１により合流先車線４００が合流場所３０３とは反対側に湾曲しているため、停止角度Θが０°よりも大きくなることにより、直接目視領域１０４と合流先車線４００との重複する領域は大きくなる。停止制御部１６は、図６及び図７のそれぞれに示すような場合における視認領域を自車両情報の自車両１００の位置と地図データベース４の地図情報とに基づいて演算することができる。
【００５５】
図８に、停止角度Θに対する視認領域の大きさを示す。図８の視認領域の最大値は、０°≦停止角度Θ≦９０°において、直接目視領域１０４と合流先車線４００との重複する領域及びミラー経由領域１０５と合流先車線４００との重複する領域の内で大きい方の領域の面積の最大値を意味する。図８の実線は、直接目視領域１０４と合流先車線４００との重複する領域である視認領域の最大値に対する割合を示す。図８の破線は、ミラー経由領域１０５と合流先車線４００との重複する領域である視認領域の最大値に対する割合を示す。
【００５６】
図８に示すように、ある停止角度Θに対して、直接目視領域１０４と合流先車線４００との重複する領域である視認領域が最大値となる。また、自車両１００を境界線３０４に可能な限り近接させた場合は、図９に示すように、横方向位置ｙは停止角度Θを変数とする関数となる。停止制御部１６は、任意の前後方向位置ｘ及び停止角度Θに対する視認領域を演算し、停止角度Θに対する横方向位置ｙを演算する。なお、前後方向位置ｘ、横方向位置ｙ及び停止角度Θに対する視認領域は、合流場所３０３に到達する前に予め演算され、地図データベース４の地図情報に関連付けられて記憶されていてもよい。
【００５７】
図５に戻り、停止制御部１６は、停止位置（ｘ，ｙ）、停止角度Θ及び停止操舵輪角度を決定する（Ｓ２２）。停止制御部１６は、停止位置（ｘ，ｙ）の前後方向位置ｘを、例えば、自車両１００の速度や制動力に基づいて、自車両１００が合流場所終端３０２に到達するまでに停止可能な任意の位置に決定することができる。次に、停止制御部１６は、決定された前後方向位置ｘにおいて、視認領域が最大値に対して所定の割合となる停止角度Θを決定する。図８の例では、最大値に対して８０％の視認領域となる停止角度Θが決定される。
【００５８】
停止角度Θが大きくなり過ぎると、自車両１００の再発進の際に自車両１００の中心軸１０３を走行車線３００の方向に平行とする操舵が難しくなる。また、図９に示すように、停止角度Θが大きくなるにつれて横方向位置ｙも増大するが、横方向位置ｙは走行車線３００の道路幅の制限を受けるため、停止角度Θも制限される。しかし、状況に応じて視認領域が最大値となる停止角度Θが決定されてもよい。図９に示すように、決定された停止角度Θに対する横方向位置ｙが決定される。
【００５９】
また、図１０に示すように、本実施形態では、原則として、操舵輪１０６の方向１０７が合流場所３０３における走行車線３００の延在方向３０５と平行になるように、停止時操舵輪角度βが決定される。停止時操舵輪角度βは、停止時における操舵輪１０６の方向１０７と操舵輪１０６の中立時の方向とがなす角度である。方向１０７と延在方向３０５とが平行であるため、自車両１００の再発進時に、ドライバーは自車両１００の中心軸１０３が延在方向３０５と平行となるまで操舵角を維持し、中心軸１０３と延在方向３０５とが平行となった時に停止時操舵輪角度βを０°とすればよいため、再発進時の運転操作が容易となる。
【００６０】
なお、停止時操舵輪角度βは、自車両１００の再発進の際に急激な操舵が必要ではない範囲に決定される。急激な操舵とは、例えば、０．５秒間に９０°以上の操舵が必要ではない範囲の操舵である。また、停止時操舵輪角度βは、自車両１００の再発進の際に急激な横加速度が生じない範囲に決定される。急激な横加速度とは、例えば、０．３Ｇ以上の横加速度である。もし、自車両１００の再発進の際に急激な操舵を要する場合や急激な横加速度が生じる場合は、必ずしも、方向１０７と延在方向３０５とが平行になるように停止時操舵輪角度βを決定しなくてもよい。
【００６１】
また、停止位置（ｘ，ｙ）の前後方向位置ｘが短く、自車両１００が合流場所終端３０２に近い位置に停止する場合は、再発進の際に自車両１００が走行車線３００を走行する距離が短くなるため、必ずしも、方向１０７と延在方向３０５とが平行になるように停止時操舵輪角度βを決定しなくてもよい。前後方向位置ｘが短いときは、停止時操舵輪角度βを０°としてもよい。
【００６２】
停止制御部１６は、決定された停止位置（ｘ，ｙ）、停止角度Θ及び停止時操舵輪角度βに基づいて、走行経路を決定する（Ｓ２３）。停止制御部１６は、決定された走行経路を自車両１００が走行するようにアクチュエータ７を作動させる（Ｓ２４）。決定された停止位置（ｘ，ｙ）、停止角度Θ及び停止時操舵輪角度βで自車両１００が停止を完了したときには（Ｓ２５）、停止制御部１６は灯火機器９のハザードランプを点灯させる（Ｓ２６）。
【００６３】
停止制御部１６は、停止制御の終了後に自動運転を手動運転に切り替える。再発進の際には、視認領域内の合流先車線４００の状況を確認して、手動運転により自車両１００を再発進させ、自車両１００を合流先車線４００に合流させる。
【００６４】
本実施形態では、合流走行制御が不可能であると判定された場合に、停止制御部１６により、走行車線３００において、合流場所３０３における走行車線３００と合流先車線４００との境界線３０４に向かって自車両１００が停止するように自車両１００の走行が制御される。このため、自車両１００のドライバーがサイドウィンドウから合流先車線４００を直接目視できる範囲が増大する可能性が高まる。したがって、自車両１００のドライバーが手動運転により自車両１００を再発進させる際に、合流先車線４００の状況の確認し易さを向上させることができる。
【００６５】
また、停止制御部１６により、自車両情報及び地図情報に基づいて、自車両１００の前後方向に伸びる中心軸１０３と合流場所３０３における合流先車線４００の方向４０２とのなす角度が設定された角度をなすように自車両１００が停止させられる。このため、自車両１００のドライバーがサイドウィンドウから合流先車線４００を直接目視できる範囲が増大する可能性がさらに高まる。
【００６６】
また、本実施形態では、自車両１００の操舵輪１０６の方向が合流場所３０３における走行車線３００の延在方向３０５と平行となるように自車両１００が停止させられる。このために、自車両１００のドライバーが手動運転により自車両１００を再発進させる際に、自車両１００のドライバーが走行車線３００に平行に自車両１００を加速させつつ走行させることが容易であるため、合流先車線４００に自車両１００を合流させることがより容易となる。
【００６７】
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。例えば、図１１に示すように、自車両１００が走行する走行車線３００が合流先車線４００の進行方向の右側から合流先車線４００に合流する場合においては、ドライバーと左側のサイドミラーとの距離が遠くなるため、サイドミラーにより合流先車線４００の状況を確認することが難しいことが予測される。このため、図１１に示すような場合には、ミラー経由領域１０５を考慮に入れず、直接目視領域１０４と合流先車線４００との重複する領域である視認領域のみを考慮して、上述したように停止角度Θ等が決定されてもよい。
【００６８】
また、走行車線３００において自動運転により合流走行制御が実行されている際に、距離Ｌが十分に長く、自動運転から手動運転への切替時間が十分にある場合には、走行制御部１４はＨＭＩ８により手動運転への切替をドライバーに事前通知しつつ、自動運転により自車両１００を徐行させることにより、停車による後続車両との接触を避けることができる。後続車両が接近している場合には、走行制御部１４は速度を維持する。この後に、上述したように自動運転から手動運転への切替又は停止制御が実行されるが、例えば、走行車線３００を走行する先行車両が急停止したような場合には、即時、自動運転により自車両１００を停止させてもよい。
【００６９】
さらに、判定部１５による合流可否判定により合流走行制御が不可能であると判定された場合、又は判定部１５による合流可否判定により合流走行制御が不可能であると判定され且つ判定部１５により自動運転から手動運転への切替時間が無いと判定された場合には、停止制御部１６は、停止角度Θを設定することなく、自車両情報及び地図情報に基づいて、走行車線３００において、単に、合流場所３０３における走行車線３００と合流先車線４００との境界線３０４に向かって自車両１００が停止するように自車両１００の走行を制御する停止制御を実行してもよい。これにより、直接目視領域１０４及びミラー経由領域１０５を参照して停止角度Θを演算するための演算負荷を軽減することができる。この場合においても、上記実施形態と同様に、自車両１００の操舵輪１０６の方向が合流場所３０３における走行車線３００の延在方向３０５と平行となるように自車両１００が停止させられてもよく、自車両１００の操舵輪１０６の方向が合流場所３０３における走行車線３００の延在方向３０５と平行にならないように自車両１００が停止させられてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１…外部センサ、２…ＧＰＳ受信部、３…内部センサ、４…地図データベース、５…通信部、６…ナビゲーションシステム、７…アクチュエータ、８…ＨＭＩ、９…灯火機器、Ｕ…補助機器、１０…ＥＣＵ、１１…他車両情報取得部、１２…自車両情報取得部、１３…走行計画生成部、１４…走行制御部、１５…判定部、１６…停止制御部、５０…自動運転装置、１００…自車両、１０１…前端、１０２…中心、１０３…中心軸、１０４…直接目視領域、１０５…ミラー経由領域、１０６…操舵輪、１０７…方向、２００…他車両、３００…走行車線、３０１…合流場所入口、３０２…合流場所終端、３０３…合流場所、３０４…境界線、３０５…延在方向、４００…合流先車線、４０１…カーブ、４０２…方向、ｘ…前後方向位置、ｙ…横位置、Θ…停止角度、β…停止時操舵輪角度、Ｌ…距離。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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