(57)【要約】【課題】自車両の運動を制御する車両制御装置において、自車両を進路変更先に移動させる制御を適切に実施できるようにする。【解決手段】前後運動制御部４１は、少なくとも運動状態および道路状態に基づいて、車線変更完了地点まで自車両を移動させるための自車両における前後方向の制御量を設定する。また、左右運動制御部４６は、少なくとも運動状態および道路状態に基づいて、車線変更完了地点まで自車両を移動させるための自車両における左右方向の制御量を設定する。制御部は、前後方向の制御量に従って自車両の前後方向の運動を制御し、前後方向の制御量に基づく自車両の走行状態に従って、左右方向の制御量を発生させるタイミングである発生タイミングを設定する。そして、制御部は、設定した発生タイミングに従って自車両の左右方向の運動を制御する。【選択図】図７
2017100657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に搭載され、自車両の運動を制御する車両制御装置（１０）であって、
少なくとも自車両の運動状態、および自車両が車線変更を完了する車線変更完了地点までの道路状態を取得する状態取得部（Ｓ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０）と、
少なくとも前記運動状態および前記道路状態に基づいて、前記車線変更完了地点まで自車両を移動させるための自車両における前後方向の制御量を設定する前後設定部（４１、Ｓ２２０）と、
少なくとも前記運動状態および前記道路状態に基づいて、前記車線変更完了地点まで自車両を移動させるための自車両における左右方向の制御量を設定する左右設定部（４６、Ｓ２２０）と、
前記前後方向の制御量に従って自車両の前後方向の運動を制御する前後運動部（Ｓ３２０）と、
前記前後方向の制御量に基づく自車両の走行状態に従って、前記左右方向の制御量を発生させるタイミングである発生タイミングを設定するタイミング設定部（Ｓ２３０）と、
前記発生タイミングに従って自車両の左右方向の運動を制御する左右運動部（Ｓ３２０）と、
を備えた車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記状態取得部は、自車両が車線変更しようとする車線を走行する他車両の運動状態も取得し、
前記前後設定部は、
前記自車両の運動状態および前記道路状態に基づいて前後方向の制御量である静的前後制御量を生成する静的前後生成部（４２、Ｓ２２０）と、
前記静的前後制御量に対して、前記他車両の運動状態を加味した前後方向の制御量である動的前後制御量を生成し、該動的前後制御量を前記前後方向の制御量として設定する動的前後生成部（４３、Ｓ２２０）と、
を備えた車両制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記動的前後生成部は、前記静的前後制御量を前記他車両の運動状態に基づいて補正することによって前記動的前後制御量を生成する
車両制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両制御装置において、
前記状態取得部は、自車両が車線変更しようとする車線を走行する他車両の運動状態も取得し、
前記左右設定部は、
前記自車両の運動状態および前記道路状態に基づいて左右方向の制御量である静的左右制御量を生成する静的左右生成部（４７、Ｓ２２０）と、
前記静的左右制御量に対して、前記他車両の運動状態および前記前後方向の制御量を加味した左右方向の制御量である動的左右制御量を生成し、該動的左右制御量を前記左右方向の制御量として設定する動的左右生成部（４８、Ｓ２２０）と、
を備えた車両制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両制御装置において、
前記動的左右生成部は、前記静的左右制御量を前記他車両の運動状態および前記前後方向の制御量に基づいて補正することによって前記動的左右制御量を生成する
車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の運動を制御する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の車両制御装置として、複数の物体の位置および速度に基づいて、自車の取りうる進路（時間、縦位置、横位置）を複数生成し、周辺環境に応じて自車がとるべき進路を選択するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３５３１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記車両制御装置では、自車の取りうる進路を複数生成し、周辺環境に応じて自車がとるべき進路を選択するので、取りうる進路の生成および取るべき進路の選択に処理負荷がかかってしまう。
【０００５】
そこで、このような問題点を鑑み、自車両の運動を制御する車両制御装置において、自車両を進路変更先に移動させる制御を、処理負荷を軽減しつつ適切に実施できるようにすることを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面の車両制御装置において、状態取得部は、少なくとも自車両の運動状態、および自車両が車線変更を完了する車線変更完了地点までの道路状態を取得する（Ｓ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０）。また、前後設定部は、少なくとも運動状態および道路状態に基づいて、車線変更完了地点まで自車両を移動させるための自車両における前後方向の制御量を設定し（４１、Ｓ２２０）、左右設定部は、少なくとも運動状態および道路状態に基づいて、車線変更完了地点まで自車両を移動させるための自車両における左右方向の制御量を設定する（４６、Ｓ２２０）。
【０００７】
そして、前後運動部は、前後方向の制御量に従って自車両の前後方向の運動を制御し（Ｓ３２０）、タイミング設定部は、前後方向の制御量に基づく自車両の走行状態に従って、左右方向の制御量を発生させるタイミングである発生タイミングを設定する（Ｓ２３０）。また、左右運動部は、発生タイミングに従って自車両の左右方向の運動を制御する（Ｓ３２０）。
【０００８】
このような車両制御装置によれば、前後方向の制御と左右方向の制御とを分離しているので、処理負荷が軽減できる。また、少なくとも前後方向の制御と左右方向の制御との連携が必要なシーンである車線変更については、前後方向の走行状態に従って左右方向の制御を開始するタイミングを設定しているので、処理負荷を軽減しながら、複雑な制御が必要な車線変更にも対応することができる。
【０００９】
なお、各請求項の記載は、可能な限りにおいて任意に組み合わせることができる。この際、一部構成を除外してもよい。また、この欄および特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が適用された車両制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】制御部が実行する合流支援処理を示すフローチャートである。
【図３】合流領域の一例を示す平面図である。
【図４】自車両および他車両の位置の地図上へのマッピングする処理を示す平面図である。
【図５】自車両および他車両から合流領域までのルートを一次元化した例を示す平面図である。
【図６】制御パターンを生成する構成の概要を示すブロック図である。
【図７】目標速度と目標加速度とを設定する際の手順の一例を示す平面図である。
【図８】自車両と他車両との位置関係の一例を示す平面図である。
【図９】前後方向および左右方向における制御パターンの一例を示すマップである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［１−１．構成］
本発明が適用された車両制御システム１は、乗用車等の車両（以下、自車両という）に搭載されている。車両制御システム１は、自車両の運動を制御する機能を有しており、特に、合流や車線変更等、自車両が進路変更先の車線にレーンチェンジ（車線変更）を実施する際に、乗り心地を損なうことなく、また安全に自車両を制御できるよう構成されている。
【００１２】
車両制御システム１は、図１に示すように、制御部１０と、カメラ２１と、車速センサ２２と、ＧＰＳ（全地球測位システム）受信機２３と、ヨーレートセンサ２４と、地図データベース（ＤＢ）２５と、車車間通信装置２６と、車両制御アクチュエータ２７と、を備えている。
【００１３】
カメラ２１は、複数のカメラを用いて自車両の周囲を撮像する周知のカメラシステムとして構成されている。カメラ２１は、複数のカメラから得られた撮像画像を制御部１０に送る。なお、カメラ２１は、周囲に位置する他車両の位置や速度を、画像処理を用いて認識するために用いられる。
【００１４】
車速センサ２２は、自車両の走行速度を検知する周知の車速センサとして構成されている。車速センサ２２は、検知した車速を制御部１０に送る。
ＧＰＳ受信機２３は、複数のＧＰＳ衛星から送信された電波を受信することによって自車両の位置を認識する周知のＧＰＳ受信機として構成されている。ＧＰＳ受信機２３は、自車両の緯度・経度の情報を制御部１０に送る。
【００１５】
ヨーレートセンサ２４は、自車両の旋回角速度を検知する周知のヨーレートセンサとして構成されている。ヨーレートセンサ２４は、検知したヨーレートを制御部１０に送る。
車車間通信装置２６は、通信可能範囲内に位置する他車両と位置情報を交換する通信を行う。すなわち、車車間通信装置２６は、自車両の位置を他車両に送るとともに、他車両から他車両を特定する情報（ＩＤ等の識別情報）と他車両の位置とを含む情報を受ける。車車間通信装置２６は、得られた情報を制御部１０に送る。
【００１６】
地図ＤＢ２５は、緯度・経度が対応付けられた地図情報を格納する周知のデータベースとして構成されている。地図ＤＢ２５には、地図情報として、合流領域や、合流領域でない場合における車線が減少する位置等、自車両のレーンチェンジが必要となる位置の情報が格納されている。
【００１７】
なお、合流領域とは、複数の道路が接続されて１つになり、何れかの車線が消滅する際に消滅する車線から他の車線にレーンチェンジ可能な領域を表す。合流領域は、この領域の開始ポイント（始点）と終了ポイント（終点）とによって特定される（図３参照）。
【００１８】
地図ＤＢ２５からは、制御部１０からの要求に応じて主として自車両の周囲を示す地図情報が読み出される。
車両制御アクチュエータ２７は、自車両の自動操縦を行う際に必要となるアクチュエータを表す。例えば、車両制御アクチュエータ２７には、自車両のアクセル開度やブレーキ油圧を制御するアクチュエータや、操舵状態を制御するアクチュエータ等が含まれる。
【００１９】
制御部１０は、ＣＰＵ１１とＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ１２とを備えたコンピュータとして構成されている。ＣＰＵ１１は、メモリ１２に格納されたプログラムに基づいて、後述する合流支援処理等の各種処理を実施する。
【００２０】
各種処理には、自車両を自動操縦する処理も含まれる。自車両を自動操縦する際には、地図ＤＢ２５から目的地までの地図情報を取得して目的地までのルートを設定する。そして、カメラ２１による撮像画像や地図情報に基づいて、実際の道路状況に合わせた制御パターンを生成し、この制御パターンに応じて車両制御アクチュエータ２７に指示を送ることによって自車両を目的地に到達させる。
【００２１】
ここで、制御パターンとは、時刻とその時刻における自車両の制御量（図９に示す例では加速度）とが対応付けられたマップを示す。すなわち、制御パターンを参照すれば、現在または未来における時刻を指定するだけで、どのような制御量を出力すべきかを認識可能となる。なお、制御量とは、自車両の運動を制御するために必要となる運動に関するパラメータである。例えば、制御量には、速度、加速度、旋回角速度、これらを変更するためのアクチュエータの作動量等が含まれうる。
【００２２】
［１−２．処理］
このように構成された車両制御システム１において、制御部１０は、図２に示す合流支援処理を実施する。合流支援処理は、自車両が走行する道路が他の道路と接続されて１つになり、自車両が走行する車線が消滅する際に、自車両を他の車線にレーンチェンジさせる際の制御である。
【００２３】
合流支援処理は、例えば、制御部１０が自車両の自動操縦を実施しており、かつ、自車両から予め設定された距離範囲内（加速に十分な距離：例えば５００ｍ以上）に合流領域が存在する場合に開始される。
【００２４】
合流支援処理では、まず、自車両の情報を取得する（Ｓ１１０）。この処理では、車速センサ２２から自車両の走行速度を取得し、ヨーレートセンサ２４から自車両の旋回角速度を取得する。また、ＧＰＳ受信機２３から自車両の位置を取得する。
【００２５】
続いて、他車両の情報を取得する（Ｓ１２０）。この処理では、カメラ２１によって得られた撮像画像から他車両の位置を推定する。また、車車間通信装置２６から他車両の位置を取得する。そして、これらの位置と前回得られた他車両の位置とに基づいて、他車両の走行速度を算出する。
【００２６】
続いて、地図情報を取得する（Ｓ１３０）。ここで取得される地図情報には、自車両の周囲（前述の距離範囲内）に位置する合流領域までの道路形状や合流領域の開始ポイントおよび終了ポイントの位置が含まれる。なお、道路形状には、自車両が走行する車線の曲率や車線幅等の情報が含まれる。
【００２７】
続いて、進路変更先の車線（変更先車線）を走行する他車両の有無を判定する（Ｓ１４０）。この処理では、カメラ２１による撮像画像や車車間通信装置２６による情報によって変更先車線に他車両が検知されていれば他車両ありと判定され、これらの情報によって他車両が検知されていなければ他車両なしと判定される。
【００２８】
他車両があれば（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、合流完了地点を終了ポイントに設定する（Ｓ１５０）。つまり、自車両が終了ポイントに到達したときに合流が完了するよう設定する。また、他車両がなければ（Ｓ１４０：ＮＯ）、合流完了地点を中央ポイントに設定する（Ｓ１６０）。ここで、中央ポイントとは、図３に示すように開始ポイントと終了ポイントとの中間（中央）点を示す。他車両がない場合には、他車両がある場合よりも早期にレーンチェンジを完了させることを意味する。
【００２９】
続いて、自車両および他車両の位置を地図上に仮想的に配置するマッピングを行う（Ｓ１７０）。この処理では、自車両および他車両の位置に従って、自車両周囲の地図データ上において、図４に示すように、自車両および他車両を仮想的に配置する。
【００３０】
続いて、一次元化を行う（Ｓ１８０）。ここで、一次元化とは、道路形状が直線であるか曲線であるかに拘わらず、道路形状が直線であるものとみなすことを示す。つまり、図５に示すように、自車両や他車両が合流領域まで自車両の前後方向に延びる一次元のグラフ上を走行するものとして取り扱うことになる。
【００３１】
ここで、制御部１０は、図６に示すように、機能として、前後運動制御部４１と、左右運動制御部４６とを備えている。
前後運動制御部４１は、少なくとも運動状態および道路状態に基づいて、合流完了地点まで自車両を移動させるための自車両における前後方向の制御量を設定する。また、左右運動制御部４６は、少なくとも運動状態および道路状態に基づいて、合流完了地点まで自車両を移動させるための自車両における左右方向の制御量を設定する。
【００３２】
なお、運動状態とは、自車両の軌道を設定するにあたって必要となる自車両の現在の状態を表す。運動状態は、１または複数の値によって示される。本実施形態における運動状態には、自車両の走行速度および自車両のヨーレートが含まれる。
【００３３】
また、道路状態とは、自車両が合流完了地点に至るまでの軌道を生成する際に必要となる道路の形状に関する値であり、道路の特徴を示す値を示す。本実施形態における道路の形には、合流完了地点に至るまでの道路の曲率、道路の勾配、道路幅等が含まれ、道路の特徴には道路の制限速度等が含まれる。
【００３４】
前後運動制御部４１は、機能として、静的制御パターン生成部４２と、動的前後パターン生成部４３とを備える。静的制御パターン生成部４２は、自車両の運動状態および道路状態に基づいて前後方向の制御量である静的前後制御量を生成する。つまり、他車両が存在しない場合において、自車両が合流完了地点に至るまでの前後方向の制御量を演算する。
【００３５】
一方、動的前後パターン生成部４３は、静的前後制御量に対して、他車両の運動状態を加味した前後方向の制御量である動的前後制御量を生成し、この動的前後制御量を前後方向の制御量として設定する。
【００３６】
具体的には、図２において、Ｓ１９０の処理では、静的制御パターン生成部４２が、他車両が存在しないと仮定した場合における目標速度、目標加速度を設定する（Ｓ１９０）。この場合、一次元化された道路において例えば、合流先の道路の制限速度等、任意の速度を目標速度として、時刻と目標加速度との関係を表す制御パターンを設定する。なお、目標加速度の設定手法の一例については後述する。
【００３７】
また、動的前後パターン生成部４３は、後述するＳ２２０において、Ｓ１９０にて設定された制御パターンや他車両の運動状態を加味して制御パターンを生成する。
次に、図６に示すように、左右運動制御部４６は、車両経路生成部４７と、動的左右制御パターン生成部４８と、を備えている。車両経路生成部４７は、自車両の運動状態および道路状態に基づいて左右方向の制御量である静的左右制御量を生成する。
【００３８】
また、動的左右制御パターン生成部４８は、静的左右制御量に対して、他車両の運動状態および前後方向の制御量を加味した左右方向の制御量である動的左右制御量を生成し、この動的左右制御量を左右方向の制御量として設定する。
【００３９】
具体的には、図２において、Ｓ１９０の処理では、車両経路生成部４７が、他車両が存在しないと仮定した場合における目標ヨーレート、目標舵角を設定する。つまり、地図ＢＤ２５やカメラ２１による画像を画像処理することによって得られた道路の曲率に従って自車両を移動させるための制御量と時刻の関係とを示す制御パターンを生成する。この際、他車両の運動状態は加味されない。
【００４０】
なお、動的左右パターン生成部４８は、後述するＳ２２０において、Ｓ１９０にて設定された制御パターンや他車両の運動状態を加味して制御パターンを生成する。
続いて、流入位置候補３１Ａ，３１Ｂを設定する（Ｓ２００）。流入位置候補３１Ａ，３１Ｂは、進路変更先の車線において、他車両の位置を考慮して比較的安全となる位置に設定される。例えば、流入位置候補は、２台の他車両の中央や、他車両から安全距離（例えば４０ｍ程度）だけ離れた位置に設定される。
【００４１】
なお、他車両から安全距離だけ離れた位置が多数存在する場合には、所定距離毎（例えば１０ｍ毎）に流入位置候補３１Ｂを設定する。また、流入位置候補３１Ａ，３１Ｂの移動速度を求めておく。流入位置候補３１Ａ，３１Ｂの移動速度は、この候補３１Ａ，３１Ｂが２台の他車両の中央に設定された場合には、これら２台の他車両の走行速度の平均値となり、１台の他車両の前方や後方に設定された場合には、この他車両の走行速度となる。
【００４２】
続いて、複数の流入位置候補３１Ａ，３１Ｂから最適な流入位置を選択する処理を実施する（Ｓ２１０〜Ｓ３１０）。まず、流入位置候補３１Ａ，３１Ｂの１つを選択する（Ｓ２１０）。
【００４３】
続いて、目標速度、目標加速度を設定する（Ｓ２２０）。この処理では、図７に示すように、選択した流入位置候補３１Ａ，３１Ｂを自車両が走行する車線に射影し、選択した流入位置候補３１Ａ，３１Ｂの運動と自車両の運動とが一致するよう、目標速度、目標加速度を設定する。
【００４４】
この際、加速度を変化させるタイミング等については、Ｓ１９０にて設定された制御パターンを参照し、この制御パターンにて設定されたタイミングにより近いタイミングが設定される。
【００４５】
この自車両の走行速度をＶｓｅｌｆ、流入位置候補３１Ａ，３１Ｂの移動速度をＶｔｒｇｔとし、流入位置候補が開始ポイントに到達するまでの時間をｔとすると、前後方向の目標加速度αｘｒｅｆは、以下の式で求めることができる。
【００４６】
【数１】
2017100657.tif 000003
【００４７】
なお、目標速度は流入位置候補の移動速度Ｖｔｒｇｔとなる。
続いて、レーンチェンジタイミングおよび横方向の目標加速度を設定する（Ｓ２３０）。開始ポイントまでの距離をＬｓｔａｒｔ、前後方向のマージンをＬｍａｒｇｉｎとすると、下記式によりレーンチェンジを開始するまでの時間ｔＬａｎｅｃｈａｎｇｅを求めることができる。
【００４８】
【数２】
2017100657.tif 000004
【００４９】
なお、前後方向のマージンをＬｍａｒｇｉｎは、路面状況等の走行環境によって設定される。また、横方向の目標加速度αｙｒｅｆは、レーンチェンジ開始から合流完了地点に到達するまでの時間に応じて、合流完了地点にて車線変更が完了する予め設定された値が適用される。
【００５０】
また、この処理では、Ｓ１９０の処理にて設定された目標ヨーレート、目標舵角を他車両の有無に応じて補正するようにする。つまり、道路の曲率等に応じた制御量に車線変更に必要な制御量を加えたものを最終的に出力する左右方向の制御量として設定する。
【００５１】
続いて、現在選択している流入位置候補３１Ａ，３１Ｂについての評価値Ｊを算出する（Ｓ２４０）。評価値Ｊは、加速度に関する評価値ｘｖｈｃｌと、車間距離の逆数に関する評価値ｘｅｎｖとに対して、所定の加重を示す定数Ｗｖｈｃｌ、Ｗｅｎｖを乗じたコスト関数で表現される。
【００５２】
【数３】
2017100657.tif 000005
【００５３】
例えば、定数Ｗｖｈｃｌ、Ｗｅｎｖは、レーンチェンジを開始するタイミングがＳ１９０にて設定された制御パターンにて設定されたタイミングに近いほどコストが小さくなるよう設定する。
【００５４】
後述する処理にてこの評価値Ｊが最小となる流入位置候補を最適な流入位置として選択することになる。ただし、設定可能な加速度および車間距離の逆数には上限値（制御条件）が設定されており、評価値Ｊが最小になったとしても、加速度および車間距離の逆数が上限値を超えるものに関しては最適な流入位置から除外される。
【００５５】
続いて、未選択の他の流入位置候補３１Ａ，３１Ｂの有無を判定する（Ｓ２５０）。未選択の他の流入位置候補３１Ａ，３１Ｂがあれば（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、未選択の他の流入位置候補３１Ａ，３１Ｂのうちの１つを選択し（Ｓ２６０）、Ｓ２２０の処理に戻る。
【００５６】
また、未選択の他の流入位置候補３１Ａ，３１Ｂがなければ（Ｓ２５０：ＮＯ）、評価値Ｊが最小となる流入位置候補３１Ａ，３１Ｂを最適な流入位置として選択する（Ｓ３１０）。例えば、図７に示すように、流入位置候補３１Ａを最適な流入位置とする。続いて、最適な流入位置について求めた加速度や制御タイミング等に従って自車両の制御パターンを設定し、この制御パターンを実現するための指令を車両制御アクチュエータ２７に出力する（Ｓ３２０）。
【００５７】
この処理では、例えば、図８に示すように、何れも他車両である他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃが変更先車線を走行中である場合であれば、例えば、図９に示すような制御パターンが設定される。
【００５８】
すなわち、前後方向についての制御パターンは、例えば、他車Ｂと他車Ｃとの間にてレーンチェンジを行う場合には、図９（Ａ）の実線にて示すように、所定の加速度の増加率で自車両を加速させ、途中、加速度を一定として、その後、所定の加速度の減少率で加速度を小さくすることで自車両の加速を終了させる。自車両の加速を終了したときに、合流領域の開始ポイントに到達するようにする。
【００５９】
なお、例えば、他車Ａと他車Ｂとの間にてレーンチェンジを行う場合には、図９（Ａ）の破線にて示すように、他車Ｂと他車Ｃとの間にてレーンチェンジを行う場合よりも、加速度の増加率、加速度の上限値、加速度の減少率の全てにおいて大きく設定することになる。
【００６０】
一方、左右方向の加速度については、原則として自車両の加速開始後にレーンチェンジを開始し、加速の終了までにレーンチェンジを終了するよう設定される。つまり、左右方向の制御開始タイミングについては、前後方向についての制御パターンを参照して設定される。
【００６１】
例えば、他車Ｂと他車Ｃとの間にてレーンチェンジを行う場合には、図９（Ｂ）の実線にて示すような制御パターンを生成する。すなわち、左右方向の加速度についても前後方向の加速度と同様に、所定の加速度の増加率で自車両を左右に移動させ、途中、加速度を一定として、その後、所定の加速度の減少率で加速度を小さくすることで自車両のレーンチェンジを終了させる。
【００６２】
なお、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示す例においては、自車両が走行する道路を一次元化した例であるため、自車両が走行する道路の形状に応じた左右方向の加速度についてもレーンチェンジのための加速度とは別に演算されて左右方向の加速度に重畳されることになる。
【００６３】
続いて、レーンチェンジが終了したか否かを判定する（Ｓ３３０）。レーンチェンジが終了していなければ（Ｓ３３０：ＮＯ）、Ｓ１１０の処理に戻る。すなわち、レーンチェンジを完了するまで他車両のセンシングおよび制御パターンの生成を繰り返し実施する。また、レーンチェンジが完了していれば（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、合流支援処理を終了する。
【００６４】
［１−３．効果］
上記の車両制御システム１において制御部１０は、少なくとも自車両の運動状態、および自車両が車線変更を完了する車線変更完了地点までの道路状態を取得する。そして、前後運動制御部４１は、少なくとも運動状態および道路状態に基づいて、車線変更完了地点まで自車両を移動させるための自車両における前後方向の制御量を設定する。また、左右運動制御部４６は、少なくとも運動状態および道路状態に基づいて、車線変更完了地点まで自車両を移動させるための自車両における左右方向の制御量を設定する。
【００６５】
制御部１０は、前後方向の制御量に従って自車両の前後方向の運動を制御し、前後方向の制御量に基づく自車両の走行状態に従って、左右方向の制御量を発生させるタイミングである発生タイミングを設定する。そして、制御部１０は、設定した発生タイミングに従って自車両の左右方向の運動を制御する。
【００６６】
このような車両制御システム１によれば、前後方向の制御と左右方向の制御とを分離しているので処理負荷が軽減できる。また、少なくとも前後方向の制御と左右方向の制御との連携が必要なシーンである車線変更については、前後方向の走行状態に従って左右方向の制御を開始するタイミングを設定しているので、処理負荷を軽減しながら、複雑な制御が必要な車線変更にも対応することができる。また、前後方向の走行状態に従って左右方向の制御を開始するタイミングを設定するので、自車両の運動特性を考慮して良好に自車両の運動を制御することができる。
【００６７】
上記の車両制御システム１において制御部１０は、自車両が車線変更しようとする車線を走行する他車両の運動状態も取得し、前後運動制御部４１は、自車両の運動状態および道路状態に基づいて前後方向の制御量である静的前後制御量を生成する静的制御パターン生成部４２と、静的前後制御量に対して、他車両の運動状態を加味した前後方向の制御量である動的前後制御量を生成し、この動的前後制御量を前後方向の制御量として設定する動的前後パターン生成部４３とを備えている。
【００６８】
このような車両制御システム１によれば、道路状態に従って静的前後制御量を生成し、この静的前後制御量に他車両の運動状態を加味した動的前後制御量を生成するので、それぞれの制御量を個別に求めて最適な制御量を設定することを示す調停を行う場合よりも処理を簡素化することができる。
【００６９】
上記の車両制御システム１において動的前後パターン生成部４３は、静的前後制御量を他車両の運動状態に基づいて補正することによって動的前後制御量を生成する。
このような車両制御システム１によれば、動的前後制御量を求める際に、静的前後制御量に対する補正量を求めるだけでよいので、簡素な処理で自車両の制御量を設定することができる。
【００７０】
上記の車両制御システム１において左右運動制御部４６は、自車両の運動状態および道路状態に基づいて左右方向の制御量である静的左右制御量を生成する車両経路生成部４７と、静的左右制御量に対して、他車両の運動状態および前後方向の制御量を加味した左右方向の制御量である動的左右制御量を生成し、この動的左右制御量を左右方向の制御量として設定する動的左右制御パターン生成部４８と、を備えている。
【００７１】
このような車両制御システム１によれば、道路状態に従って静的左右制御量を生成し、この静的左右制御量に他車両の運動状態および前後方向の制御量を加味した動的左右制御量を生成するので、それぞれの制御量を個別に求めて最適な制御量を設定することを示す調停を行う場合よりも処理を簡素化することができる。
【００７２】
また、動的左右制御量を生成する際には、前後方向の制御量を加味するので、自車両の前後方向への運動状態に応じた最適な制御量を設定することができる。
上記の車両制御システム１において動的左右制御パターン生成部４８は、静的左右制御量を他車両の運動状態および前後方向の制御量に基づいて補正することによって動的左右制御量を生成する。
【００７３】
このような車両制御システム１によれば、動的左右制御量を求める際に、静的左右制御量に対する補正量を求めるだけでよいので、簡素な処理で自車両の制御量を設定することができる。
【００７４】
［２．他の実施形態］
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００７５】
本発明は、上記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、上記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【００７６】
上述した車両制御システム１の他、当該車両制御システム１の構成要素となる装置、当該車両制御システムとしてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、車両制御方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
【００７７】
例えば、上記実施形態において、自車両を他の車線に合流させる際に支援を実施したが、合流に限らず車線変更の際にも適用することができる。車線変更時には、自車両が走行する車線が消滅することがないので、自車両前方の任意の位置にて合流領域と同様の領域を設定すればよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、自車両の前後方向の制御が完了してから自車両を左右方向に制御するよう構成したが、自車両の前後方向の制御が完了前に自車両の左右方向の制御を開始してもよい。
【００７９】
また、この車両制御装置は、前後方向の制御と左右方向の制御とを分離しているが、カーブ前減速にも対応できる。つまり、前後方向制御部が前方のカーブを検知して減速を開始し、カーブ進入前に減速を完了し、カーブ進入時には、左右方向制御部はすでに減速された状態で左右方向制御を実施できる。よって、安定したカーブ走行ができる。
【００８０】
この手法の場合、カーブ進入前に減速を完了すればよく、前後方向の制御と左右方向の制御とを連携させる必要がないので、処理負荷を軽減しつつカーブ前の減速と、安定したカーブ走行とを実施することができる。
【００８１】
これらのようにしても上記実施形態と概ね同様の効果を享受することができる。
［３．実施形態の構成と本発明の手段との対応関係］
上記実施形態において制御部１０の機能のうちの、前後運動制御部４１は本発明でいう前後設定部に相当し、静的制御パターン生成部４２は本発明でいう静的前後生成部に相当する。また、上記実施形態において制御部１０の機能のうちの、動的前後制御パターン生成部４３は本発明でいう動的前後生成部に相当し、左右運動制御部４６は本発明でいう左右設定部に相当する。
【００８２】
さらに、上記実施形態において制御部１０の機能のうちの、車両経路生成部４７は本発明でいう静的左右生成部に相当し、動的左右制御パターン生成部４８は本発明でいう動的左右生成部に相当する。
【００８３】
また、制御部１０が実行する処理のうちのＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０の処理は本発明でいう状態取得部に相当し、Ｓ２３０の処理は本発明でいうタイミング設定部に相当する。さらに、上記実施形態においてＳ３２０の処理は本発明でいう前後運動部に相当し、Ｓ３２０の処理は本発明でいう左右運動部に相当する。
【符号の説明】
【００８４】
１…車両制御システム、１０…制御部、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、２１…カメラ、２２…車速センサ、２３…ＧＰＳ受信機、２４…ヨーレートセンサ、２５…地図ＤＢ、２６…車車間通信装置、２７…車両制御アクチュエータ、３１…流入位置候補、４１…前後運動制御部、４２…静的制御パターン生成部、４３…動的前後制御パターン生成部、４６…左右運動制御部、４７…車両経路生成部、４８…動的左右制御パターン生成部。
【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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