JP7291162B2

JP7291162B2 - 車両制御装置、車両制御装置の動作方法およびプログラム

Info

Publication number: JP7291162B2
Application number: JP2021001031A
Authority: JP
Inventors: 望廣澤; 大智加藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2021-01-06
Filing date: 2021-01-06
Publication date: 2023-06-14
Anticipated expiration: 2041-01-06
Also published as: CN114771523A; US20220212669A1; JP2022106190A

Description

本発明は、車両制御装置、車両制御装置の動作方法およびプログラムに関するものであり、具体的には、自動運転車両の車両制御技術に関する。

自動運転の技術として、前方車両を追い越すために自動車線変更を行い、隣接車線に移動することが知られている。一方、特許文献１は、合流車両の速度に応じて、被合流車両の速度を調整することを開示している。

特開２０１７－１１７１８６号公報

しかしながら、追い越しのための自動車線変更を行うためには、ある程度の車速で走行していることが必要である。従来の技術では、合流時に相手車両に譲るための減速によって自車両の車速が低速になり、追い越しのための自動車線変更動作が途中で中止してしまうことがあるという課題がある。

本発明は、上記課題の認識を契機として為されたものであり、自動車線変更動作が途中で中止することを抑制するための技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成する本発明の一態様に係る車両制御装置は、
自車両を制御する車両制御装置であって、
前記自車両の周辺情報を取得する取得手段と、
前記周辺情報に基づいて前記自車両の走行を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記周辺情報に基づいて前記自車両の自動車線変更動作を実行可能であり、
前記制御手段は、
前記周辺情報に基づいて前記自車両の走行速度と前記自車両が走行する走行車線に合流する合流車線を走行する他車両の走行速度との相対速度を算出するとともに、前記周辺情報に基づいて前記自車両と前記他車両との相対距離を算出し、
前記相対速度と前記相対距離とに基づいて、前記自車両の走行速度が減速して所定速度以下になるかどうかを推定し、
前記自車両の走行速度が所定速度以下になると推定された場合、前記走行車線と隣接する隣接車線への前記自動車線変更動作を禁止し、
前記車両制御装置は、
前記相対速度と、前記自動車線変更動作を禁止する基準となる前記自車両と前記他車両との相対閾値距離との関係を示す基準曲線の情報を格納する格納手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記基準曲線に基づいて前記相対速度から相対閾値距離を算出し、
前記相対距離が、算出された相対閾値距離以下であるか否かを判定し、
前記相対距離が前記相対閾値距離以下である場合に、前記自車両の走行速度が減速して前記所定速度以下になると推定する
ことを特徴とする。

本発明によれば、自動車線変更動作が途中で中止することを抑制することが可能となる。したがって、より快適な自動運転を実現することが可能となる。

本発明の実施形態を示す添付図面は明細書の一部を構成し、その記述と共に本発明を説明するために用いられる。
実施形態に係る車両の構成例を説明するための図である。実施形態に係る車両の構成例を説明するためのブロック図である。実施形態に係る車両制御装置が実施する処理の手順の一例を説明するためのフローチャートである。実施形態に係る合流車線付近の一例を示す模式図である。実施形態に係る、車両が７５～８０ｋｍ／ｈの場合における、相対速度と車間距離とに応じた車両の速度の変化の分布と、設定すべき相対閾値距離の一例を示す図である。実施形態に係る、車両が８０～８５ｋｍ／ｈの場合における、相対速度と車間距離とに応じた車両の速度の変化の分布と、設定すべき相対閾値距離の一例を示す図である。実施形態に係る、車両が８５～９０ｋｍ／ｈの場合における、相対速度と車間距離とに応じた車両の速度の変化の分布と、設定すべき相対閾値距離の一例を示す図である。実施形態に係る、車両が９０～９５ｋｍ／ｈの場合における、相対速度と車間距離とに応じた車両の速度の変化の分布と、設定すべき相対閾値距離の一例を示す図である。実施形態に係る、車両が９５～１００ｋｍ／ｈの場合における、相対速度と車間距離とに応じた車両の速度の変化の分布と、設定すべき相対閾値距離の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜車両構成＞
図１および図２は、第１の実施形態に係る車両１の構成を説明するための図である。図１は、以下で説明される各要素の配置位置および要素間の接続関係を、車両１の上面図および側面図を用いて示す。図２は、車両１のシステムブロック図である。

尚、以下の説明において、前／後、上／下、側方（左／右）などの表現を用いる場合があるが、これらは、車両１の車体を基準に示される相対的な方向を示す表現として用いられる。例えば、「前」は車体の前後方向における前方を示し、「上」は車体の高さ方向を示す。

車両１は、操作機構１１、周辺監視装置１２、車両制御装置１３、駆動機構１４、制動機構１５、及び操舵機構１６を備える。尚、本実施形態では車両１は四輪車とするが、車輪の数はこれに限られるものではない。

操作機構１１は、加速用操作子１１１、制動用操作子１１２、及び、操舵用操作子１１３を含む。典型的には、加速用操作子１１１はアクセルペダルであり、制動用操作子１１２はブレーキペダルであり、また、操舵用操作子１１３はステアリングホイールである。しかし、これらの操作子１１１～１１３には、レバー式、ボタン式等、他の方式のものが用いられてもよい。

周辺監視装置１２は、カメラ１２１、レーダ１２２、及び、ライダ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇ（ＬｉＤＡＲ））１２３を含み、これらは何れも車両（自車両）１の周辺環境を監視ないし検出するためのセンサとして機能する。カメラ１２１は、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等を用いた撮像装置である。レーダ１２２は、例えばミリ波レーダ等の測距装置である。また、ライダ１２３は、例えばレーザレーダ等の測距装置である。これらは、図１に例示されるように、車両１の周辺環境を検出可能な位置、例えば、車体の前方側、後方側、上方側および側方側にそれぞれ配される。

上述の車両１の周辺環境の例としては、車両１の走行環境およびそれに関連する車両１周辺の環境（車線の延設方向、走行可能領域、信号機の色など）、車両１周辺のオブジェクト情報（他車両、歩行者、障害物などのオブジェクトの有無、そのオブジェクトの属性、位置、移動の向きや速さなど）等が挙げられる。この観点で、周辺監視装置１２は、車両１の周辺情報を検出して取得するための検出装置等と表現されてもよい。

車両制御装置１３は、車両１を制御可能に構成され、例えば、操作機構１１及び／又は周辺監視装置１２からの信号に基づいて、各機構１４～１６を制御する。車両制御装置１３は複数のＥＣＵ（電子制御ユニット）１３１～１３４を含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵ、メモリおよび通信インタフェースを含む。各ＥＣＵは、通信インタフェースを介して受け取った情報（データないし電気信号）に基づいてＣＰＵにより所定の処理を行い、その処理結果を、メモリに格納し、或いは、通信インタフェースを介して他の要素に出力する。

ＥＣＵ１３１は、加速用ＥＣＵであり、例えば、運転者による加速用操作子１１１の操作量に基づいて後述の駆動機構１４を制御する。ＥＣＵ１３２は、制動用ＥＣＵであり、例えば、運転者による制動用操作子１１２の操作量に基づいて制動機構１５を制御する。制動機構１５は、例えば、各車輪に設けられたディスクブレーキである。ＥＣＵ１３３は、操舵用ＥＣＵであり、例えば、運転者による操舵用操作子１１３の操作量に基づいて操舵機構１６を制御する。操舵機構１６は、例えば、パワーステアリングを含む。

ＥＣＵ１３４は、周辺監視装置１２に対応して設けられた解析用ＥＣＵである。ＥＣＵ１３４は、周辺監視装置１２により得られた車両１の周辺環境に基づいて所定の解析／処理を行い、その結果をＥＣＵ１３１～１３３に出力する。

即ち、ＥＣＵ１３１～１３３は、ＥＣＵ１３４からの信号に基づいて各機構１４～１６を制御することができる。このような構成により、車両制御装置１３は、周辺環境に応じた車両１の走行制御を行い、例えば自動運転を行うことができる。

本明細書において、自動運転は、運転操作（加速、制動および操舵）の一部または全部を、運転者側ではなく、車両制御装置１３側で行うことをいう。即ち、自動運転の概念には、運転操作の全部を車両制御装置１３側で行う態様（いわゆる完全自動運転）の他、運転操作の一部のみを車両制御装置１３側で行う態様（いわゆる運転支援）が含まれる。運転支援の例としては、車速制御（オートクルーズコントロール）機能、車間距離制御（アダプティブクルーズコントロール）機能、車線逸脱防止支援（レーンキープアシスト）機能、衝突回避支援機能等が挙げられる。

尚、車両制御装置１３は本構成に限られるものではない。例えば、各ＥＣＵ１３１～１３４にはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等の半導体装置が用いられてもよい。即ち、各ＥＣＵ１３１～１３４の機能は、ハードウェアおよびソフトウェアの何れによっても実現可能である。また、ＥＣＵ１３１～１３４の一部または全部は、単一のＥＣＵで構成されてもよい。

＜走行制御＞
車両制御装置１３は、複数の走行制御を実行することができる。複数の走行制御は、車両制御における自動化の度合い(自動化率)と、車両乗員（運転者）に要求される要求タスクの度合（車両乗員における車両操作の関与の度合い）とに応じて、複数の段階（レベル）に分類されている。

複数の走行制御のそれぞれには、車両の加速、減速、車線変更を含む操舵および制動等に関する車両制御と、車両乗員（運転者）に要求されるタスクとが設定されている。車両乗員への要求タスクには、車両周辺の監視要求に対応するために車両乗員に要求される動作、例えば、ハンドル把持（ハンズオフ、ハンズオン）、周辺監視（アイズオフ、アイズオン）、運転交代などが含まれる。

車両制御装置１３は、周辺監視装置１２により取得された車両１の周辺環境の情報(外界情報)に基づいて、以下の第１の走行制御と第２の走行制御とを含む複数の走行制御のうち、いずれか１つの走行制御により車両１の自動運転走行を実行することが可能である。

第１の走行制御は、相対的に自動化率が低い、若しくは、相対的に運転者に要求される車両操作の関与の度合いが増大された走行制御である。第１の走行制御の状態では、車両１の運転主体は運転者（ドライバ）であり、運転者による周辺監視、及び、運転者のハンドル把持が必要である。第１の走行制御は、例えば、高速道路から離脱した一般道などで実行可能な制御である。第１の走行制御では、車速制御（オートクルーズコントロール）機能、車間距離制御（アダプティブクルーズコントロール）機能、車線逸脱防止支援（レーンキープアシスト）機能、衝突回避支援機能等の運転支援が行われてもよい。

第２の走行制御は、相対的に自動化率が高い、若しくは、相対的に運転者に要求される車両操作の関与の度合いが低減された走行制御である。第２の走行制御の状態では、車両１の運転主体は、車両制御装置１３（車両システム）であり、運転者による周辺監視は必要であるが運転者のハンドル把持は不要である。但し、第２の走行制御中では、車両制御装置１３（車両システム）からのハンドルの把持要求通知に備えて、運転者は把持ができるように備えておくことが必要とされる。

また、複数の走行制御の各々は、相対的に自動化率が異なっているか、若しくは、相対的に運転者に要求される車両操作の関与の度合いが異なっていればよく、その走行制御の具体的な内容は限定されるものではない。

＜車線変更制御＞
また、車両制御装置１３は、第１の車線変更制御及び第２の車線変更制御を含む複数の車線変更制御を実行可能である。第１の車線変更制御は、例えばシステム発の自動車線変更制御、すなわち、車両制御装置１３が自己判断に基づいて車線変更を行う制御である。第２の車線変更制御は、例えば車両乗員（運転者）発の自動運転制御であり、車両乗員（運転者）が指示を行うことにより車両制御装置１３によって自動車線変更を行う制御である。第２の車線変更制御は、第１の車線変更制御よりも自動化率が低い、若しくは、運転者に要求される車両操作の関与の度合いが増大された車線変更制御である。本実施形態で以降に説明する車線変更制御は、システム発の自動車線変更制御が主な対象である。

＜処理＞
続いて、図３乃至図９を参照しながら、本実施形態の処理の詳細について説明する。図３は、本実施形態に係る車両の制御の手順の一例を説明するためのフローチャートである。図４は、本実施形態に係る自車両が走行する走行車線に合流する合流車線の一例を示す模式図である。図５乃至図９は、本実施形態に係る推定を行うためのマップの一例を示す図である。

まず、図３のステップＳ１０１（以下、単に「Ｓ１０１」と示す。他のステップについても同様とする。）では、車両制御装置１３は、車両１の動作モードが自動運転モードか否かを判定する。自動運転モードの場合にはＳ１０２に進み、そうでない場合（運転操作の全部を運転者が行う通常モードの場合）には本フローを終了とする。尚、車両１の動作モードとしての通常モード／自動運転モードの切り替えは、車内において運転者（或いは、自動運転を解除した際に運転者となりうる者）が所定のスイッチを押すことで行われうる。

Ｓ１０２では、車両制御装置１３は、車両１の周辺情報を取得する。このステップは、周辺監視装置１２により検出された車両１の周辺情報を車両制御装置１３のＥＣＵ１３４が取得することにより行われる。車両制御装置１３は、周辺情報に基づいて車両１の動作（加速、制動及び／又は操舵など）を制御する。

Ｓ１０３では、車両制御装置１３は、周辺情報に基づいて、車両１が走行している走行車線に対して合流してくる合流車線上を他車両が走行しているか否かを検出する。なお、本実施形態では、高速道路などの自動車専用道路を例に説明を行う。図４に示すように、車両１が走行している走行車線４０１に対して合流してくる合流車線４０２が存在し、その合流車線４０２上を走行する他車両２が検出されている。追越車線４０３は、走行車線４０１に隣接する走行車線である。合流車線４０２の存在は、周辺情報に基づいて検出してもよい。あるいは、車両１が備えるＧＰＳセンサ（不図示）により取得された自己位置の情報を使用し、予め保持されている地図情報と自己位置とを照合することにより、合流車線４０２の存在を検出するようにしてもよい。そして、合流車線４０２の存在が検出された場合、合流車線４０２を走行している他車両２が存在するかどうかを検出する。合流車線を走行する他車両が検出された場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、Ｓ１０４へ進む。一方、合流車線を走行する他車両が検出されていない場合、Ｓ１０１に戻る。

Ｓ１０４では、車両制御装置１３は、周辺情報に基づいて、車両１と他車両２との相対距離（車間距離）の情報を取得する。

Ｓ１０５では、車両制御装置１３は、車両１の走行速度と、他車両２の走行速度との相対速度の情報を取得する。車両１の走行速度の情報は、車両１の速度計から取得することができる。他車両２の走行速度の情報は、例えば通信部（不図示）を使用した車車間通信を用いて他車両２から取得することができる。そして、車両１の走行速度と他車両２の走行速度との差分から相対速度を算出することができる。あるいは、相対速度は、Ｓ１０４で取得した相対距離の時間変化と、車両１の走行速度の情報とから直接算出してもよい。

Ｓ１０６では、車両制御装置１３は、Ｓ１０５で取得した相対速度の情報と、Ｓ１０４で取得した相対距離の情報とに基づいて、車両１の走行速度が所定速度（例えば６０ｋｍ／ｈ）以下になるかどうかを推定する。図４の例えは、合流車線を走行する他車両２が、近い将来に車両１の走行車線４０１に合流してくることで、車両１の前方に他車両２が進路変更してくることになる。他車両２の速度が車両１よりも遅い場合、衝突を回避するために車両１が自動で制動動作を実行することになる。本ステップは、この際に、減速により車両１の走行速度が所定速度以下になるかどうかを推定する処理である。

ここで、図５乃至図９を参照して、推定処理の詳細を説明する。図５乃至図９は、相対速度と車間距離とに応じた車両の速度の変化の分布と、設定すべき相対閾値距離の一例を示す図である。横軸が、自車両の走行速度から他車両の走行速度を減算した相対速度、縦軸が、走行車線を走行する自車両と合流車線を走行する他車両との相対距離を示している。相対速度がプラスの値の場合、自車両の走行速度が他車両の走行速度よりも早く、自車両の走行車線に合流した他車両に自車両が接近しやすい状況である。反対に、相対速度がマイナスの値の場合、他車両の走行速度が自車両の走行速度よりも早く、自車両の走行車線に合流した他車両に自車両が接近しにくい状況である。

図５の点分布の各点は、車両１（自車両）の走行速度が７５～８０ｋｍ／ｈである場合の、相対速度と車間距離とに応じた車両の速度の変化の測定結果を示す。点Ａは、取得した相対速度と相対距離の時に、７０ｋｍ／ｈ超の走行速度を維持することができたケースである。点Ｂは、取得した相対速度と相対距離の時に、７０ｋｍ／ｈ以下（６５ｋｍ／ｈ超）の走行速度となったケースである。点Ｃは、取得した相対速度と相対距離の時に、６５ｋｍ／ｈ以下（６０ｋｍ／ｈ超）の走行速度となったケースである。点Ｄは、取得した相対速度と相対距離の時に、６０ｋｍ／ｈ以下の走行速度となったケースである。様々な相対速度と相対距離の時の走行データを事前に測定し、各測定の結果が点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄとして多数プロットされている。

自動運転においては、所定速度（例えば６０ｋｍ／ｈ）以下となるような大きな減速が起こる場合には、自動運転中に車両１（自車両）の自動車線変更動作が開始されていたとしても途中で動作を中止し、走行車線に留まる処理が行われる。他車両が高速で走行しうる追い越し車線に、低速で走行する車両１が車線変更すると、他車両を急減速させてしまう可能性があり、そうした事態の発生を防止するためである。

しかし、一度、開始した自動車線変更動作が、合流車線を走行する他車両の存在によって途中で中止することが頻繁に起こると、乗り心地に影響を与える可能性がある。そこで、他車両が合流車線から自車両の走行車線に合流してくることで自車両が所定速度以下となることが推定される場合には、そもそも自動車線変更動作を禁止する制御を行う。これにより、自動車線変更動作の開始及び中止が不用意に起こることを抑制することが可能となり、乗員にとってより快適な自動運転を実現することができる。

具体的には、相対速度に応じた相対閾値距離を予め定義しておき、ある相対速度、ある相対距離の情報が取得されたときに、相対距離が、当該相対速度に対応する相対閾値距離以下となるかどうかを判定する。そして、ある相対速度のときの相対距離が相対閾値距離以下となる場合に、所定速度（例えば６０ｋｍ／ｈ）以下となるような大きな減速が起こると推定する。

図５の例では、点Ｄが、幅広い範囲に分布しており、様々な相対速度、相対距離の時であっても、６０ｋｍ／ｈ以下の走行速度となりうることが分かる。すなわち、図５の例のように、自車両の走行速度が７５～８０ｋｍ／ｈの時には、どのような相対速度、相対距離であっても６０ｋｍ／ｈ以下となる可能性があると考えられる。従って、この場合、例えば５０１で示される直線のように、どのような相対速度のときでも一定の相対閾値距離となるような直線を定義する。図示の例では相対閾値距離は２００ｍである。これはあくまでも一例に過ぎず、他の値であってもよい。相対距離の検出限界距離が約１００ｍなので、１００ｍを超えた値（例えば１２０ｍ、１５０ｍ、２５０ｍ）を相対閾値距離として設定することで、相対速度に関わらず、相対距離が相対閾値距離以下となる。よって、自車両の走行速度が７５～８０ｋｍ／ｈの時には、自車両の走行速度が所定速度（例えば６０ｋｍ／ｈ）以下となるような大きな減速が起こると推定することができる。

続いて、図６乃至図９を参照して、図５の例よりも自車両の走行速度が大きい場合について説明する。図６の点分布の各点は、車両１（自車両）の走行速度が８０～８５ｋｍ／ｈである場合の、相対速度と車間距離とに応じた車両の速度の変化の測定結果を示す。図７の点分布の各点は、車両１（自車両）の走行速度が８５～９０ｋｍ／ｈである場合の、相対速度と車間距離とに応じた車両の速度の変化の測定結果を示す。図８の点分布の各点は、車両１（自車両）の走行速度が９０～９５ｋｍ／ｈである場合の、相対速度と車間距離とに応じた車両の速度の変化の測定結果を示す。図９の点分布の各点は、車両１（自車両）の走行速度が９０～１００ｋｍ／ｈである場合の、相対速度と車間距離とに応じた車両の速度の変化の測定結果を示す。各図における点Ａ乃至点Ｄは、図５で説明した内容と同様である。

図６乃至図９における、６０１～６０３の各曲線は、相対速度に応じた相対閾値距離を示す曲線の一例である。これらの曲線は、自車両と他車両との相対速度と、自動車線変更動作を禁止する基準となる自車両と他車両との相対閾値距離との関係を示す基準曲線の候補である。

車両制御装置１３は、不図示のメモリに格納されている基準曲線（例えば曲線６０２を採用する場合、曲線６０２が基準曲線）の情報に基づいて車両１と他車両２との相対速度から相対閾値距離を算出する。そして、車両１と他車両２との相対距離が、算出された相対閾値距離以下であるか否かを判定する。さらに、相対距離が相対閾値距離以下である場合に、自車両の走行速度が所定速度以下になると推定する。つまり、ある相対速度、相対距離の情報が取得された場合、その点をグラフにプロットしたときに相対距離が閾値相対距離以下である場合に、車両１の走行速度が所定速度以下になると推定する。

ここで、曲線６０１は、アクセルペダルオフ時相当の第１の減速度（例えば０．５ｍ／ｓ^２）の場合の曲線である。曲線６０２は、常用ブレーキ相当の第２の減速度（例えば１．０ｍ／ｓ^２）の場合の曲線である。曲線６０３は、最大ブレーキ時相当の第３の減速度（例えば２．０ｍ／ｓ^２）の場合の曲線である。各曲線は、以下の式（１）により表される。

ここで、Ｓ_{ｃｒｉｔｉｃａｌ}は相対閾値距離を示している。Ｖ_ＡＣＳＦは自車両の走行速度、Ｖ_ｔｇｔは他車両の走行速度、ｔ_Ｂはブレーキ反応時間、ａは減速度、ｔ_Ｇは車間時間である。（Ｖ_ＡＣＳＦ－Ｖ_ｔｇｔ）＊ｔ_Ｂは、空走距離を表している。（Ｖ_ＡＣＳＦ－Ｖ_ｔｇｔ）^２／（２＊ａ）は、減速中に詰まる距離を表している。Ｖ_ＡＣＳＦ＊ｔ_Ｇはマージン距離を表している。式（１）のａが０．５ｍ／ｓ^２の時の曲線が曲線６０１に対応し、式（１）のａが１．０ｍ／ｓ^２の時の曲線が曲線６０２に対応し、式（１）のａが２．０ｍ／ｓ^２の時の曲線が曲線６０３に対応している。

図６乃至図９の点分布を見ると、点Ｄ（６０ｋｍ／ｈ以下）の分布は、必ずしも曲線６０３の下方領域に含まれるとは限らない。一方、点Ｄ（６０ｋｍ／ｈ以下）の分布は、曲線６０１の下方領域に含まれるので、曲線６０１を相対閾値距離として定義してもよい。あるいは、点Ｄ（６０ｋｍ／ｈ以下）の分布は、曲線６０２の下方領域にも含まれるので曲線６０１を相対閾値距離として定義してもよい。

ここで、相対閾値距離はできるだけ小さく設定したい。相対閾値距離が大きいと、自車両が所定速度以下に減速すると推定されるケースが増加してしまい、本来は不要にもかかわらず自動車線変更動作を禁止してしまうことが増えることに繋がるからである。一方、前述した通り、曲線６０３を相対閾値距離の基準曲線として定義してしまうと、自車両の走行速度が６０ｋｍ／ｈ以下になるにも関わらず、自動車線変更動作を禁止できないケースが発生することになる。一例として、曲線６０１と曲線６０３の間に含まれるような曲線６０２を相対閾値距離の基準曲線として定義して採用する。これにより、自車両の走行速度が６０ｋｍ／ｈ以下になってしまうことを防止しつつ、本来は不要にもかかわらず自動車線変更動作を禁止してしまうことを低減することができる。

ただし、曲線６０２は相対閾値距離の基準曲線の一例に過ぎず、他の曲線（直線を含む）であってもよいことは言うまでもない。例えば、曲線６０２と曲線６０３との間にさらに別の曲線を定義し、それを基準曲線として採用してもよい。自車両の走行速度が６０ｋｍ／ｈ以下になるような点Ｄの各位置が、曲線の下方領域にすべて含まれるような曲線（直線を含む）であれば、どのような曲線（直線を含む）であってもよい。基準曲線の情報は、不図示のメモリに予め格納しておく。

このように、自車両の走行速度が基準速度（例えば８０ｋｍ／ｈ）以下の時には図５に示されるような相対閾値距離の基準曲線（直線５０１）を定義することで、一律で車両１の走行速度が所定速度（例えば６０ｋｍ／ｈ）以下になると推定する。一方、自車両の走行速度が基準速度（例えば８０ｋｍ／ｈ）超の時には図６乃至図９に示されるような相対閾値距離の基準曲線（曲線６０２）を定義し、相対閾値距離の基準曲線（曲線６０２）に基づいて車両１の走行速度が所定速度（例えば６０ｋｍ／ｈ）以下になるかどうかを推定する。

Ｓ１０７では、車両制御装置１３は、Ｓ１０６での推定処理結果に基づいて、車両１の走行速度が所定速度（例えば６０ｋｍ／ｈ）以下になるか否かを判定する。車両１の走行速度が所定速度以下になると判定された場合、Ｓ１０８へ進む。一方、車両１の走行速度が所定速度以下にならないと判定された場合、Ｓ１０９へ進む。

Ｓ１０８では、車両制御装置１３は、走行車線と隣接する隣接車線（図４の例では走行車線４０１に隣接する追越車線４０３）への車両１の自動車線変更動作を禁止する。

Ｓ１０９では、車両制御装置１３は、車両１の動作モードが自動運転モードを継続するか否かを判定する。自動運転モードを継続する場合にはＳ１０２に戻り、そうでない場合には本フローを終了とする。以上で図３の一連の処理が終了する。

以上説明したように、本実施形態では、自車両の走行速度と当該自車両が走行する走行車線に合流する合流車線を走行する他車両の走行速度との相対速度と、自車両と他車両との相対距離とに基づいて、自車両の走行速度が所定速度以下になるかどうかを推定する。そして、自車両の走行速度が所定速度以下になると推定された場合、走行車線と隣接する隣接車線への自車両の自動車線変更動作を禁止する。

これにより、追い越しのための自動車線変更動作が開始したにも関わらず、合流する他車両の存在により自車両が減速し、減速に起因して途中で自動車線変更動作が中止することを抑制することが可能となる。

[変形例]
上記実施形態では、車両の走行速度が所定速度以下になると推定された場合、走行車線と隣接する隣接車線への自車両の自動車線変更動作を禁止することを説明した。さらに、自動車線変更動作を禁止するとともに、車両の自動運転レベルを下げる制御を実行してもよい。例えば、相対的に自動化率が低い、若しくは、相対的に運転者に要求される車両操作の関与の度合いが増大された走行制御に変更してもよい。

また、他車両の走行速度、他車両との相対距離の情報の取得は、他車両が最初に検出されたタイミングでのみ実行するようにしてもよい。これにより、自動車線変更動作の禁止／許容を時間的に余裕を持たせて判定することが可能となる。さらに、複数回処理を実行することで禁止／許容が何度も変化することを防止することができる。

＜その他の実施形態＞
また、各実施形態で説明された１以上の機能を実現する車両制御プログラムは、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給され、該システム又は装置のコンピュータにおける１以上のプロセッサは、このプログラムを読み出して実行することができる。このような態様によっても本発明は実現可能である。

＜実施形態のまとめ＞
構成１．上記実施形態の車両制御装置は、
自車両（例えば１）を制御する車両制御装置（例えば１３）であって、
前記自車両の周辺情報を取得する取得手段（例えば１２）と、
前記周辺情報に基づいて前記自車両の走行を制御する制御手段（例えば１３１～１３４）と、を備え、
前記制御手段は、
前記自車両の走行速度と前記自車両が走行する走行車線（例えば４０１）に合流する合流車線（例えば４０２）を走行する他車両（例えば２）の走行速度との相対速度と、前記自車両と前記他車両との相対距離とに基づいて、前記自車両の走行速度が所定速度以下になるかどうかを推定し、
前記自車両の走行速度が所定速度以下になると推定された場合、前記走行車線と隣接する隣接車線（例えば４０３）への前記自車両の自動車線変更動作を禁止する。

これにより、追い越しのための自動車線変更動作が開始したにも関わらず、合流する他車両の存在により自車両が減速し、減速に起因して途中で自動車線変更動作が中止することを抑制することが可能となる。従って、より快適な自動運転を実現することができる。

構成２．上記実施形態の車両制御装置では、
前記所定速度は、６０ｋｍ／ｈである。

これにより、自車両の走行速度が６０ｋｍ／ｈ以下になることが推定される場合に、自車両の自動車線変更動作を禁止することができるため、より安全性の高い自動運転を実現することが可能となる。

構成３．上記実施形態の車両制御装置では、
前記制御手段は、前記他車両が検出された際の前記自車両の走行速度が基準速度（例えば８０ｋｍ／ｈ）以下である場合、前記相対速度及び前記相対距離に関わらず、前記自車両の走行速度が前記所定速度以下になると推定する。

これにより、自車両の走行速度が基準速度以下であり、統計的に自車両の走行速度が所定速度以下になる可能性が高い場合に、一律に自動車線変更動作を禁止することができる。

構成４．上記実施形態の車両制御装置では、
前記基準速度は、８０ｋｍ／ｈである。

これにより、統計的に自車両の走行速度が所定速度以下になる可能性が高いことが分かっている、自車両の走行速度が８０ｋｍ／ｈ以下である場合に、一律に自動車線変更動作を禁止することができる。

構成５．上記実施形態の車両制御装置では、
前記自車両と前記他車両との相対速度と、前記自動車線変更を禁止する基準となる前記自車両と前記他車両との相対閾値距離との関係を示す基準曲線（例えば５０１、６０２）の情報を格納する格納手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記基準曲線に基づいて前記自車両と前記他車両との相対速度から相対閾値距離を算出し、
前記自車両と前記他車両との相対距離が、算出された相対閾値距離以下であるか否かを判定し、
前記相対距離が前記相対閾値距離以下である場合に、前記自車両の走行速度が所定速度以下になると推定する。

これにより、相対速度、相対距離、基準曲線上の相対閾値距離に基づいて自車両の走行速度が所定速度以下になるかどうかを容易に推定することができる。

構成６．上記実施形態の車両制御装置では、
前記基準曲線は、前記自車両の減速度に応じて決まる曲線であり、
前記基準曲線は、前記自車両のアクセルペダルがオフの状態における第１の減速度（例えば０．５ｍ／ｓ^２）と、前記自車両の最大ブレーキ時の第２の減速度（例えば２．０ｍ／ｓ^２）との間の第３の減速度（例えば１．０ｍ／ｓ^２）に対応する曲線（例えば６０２）である。

これにより、自車両の走行速度が所定速度（例えば６０ｋｍ／ｈ）以下になってしまうことを防止しつつ、本来は不要にもかかわらず自動車線変更動作を禁止してしまうことを低減することができる。すなわち、自動車線変更の禁止を、それが必要な状況により限定して適用することが可能となる。

構成７．上記実施形態の車両制御装置では、
前記第３の減速度は、１．０ｍ／ｓ^２である。

構成８．上記実施形態の車両制御装置の動作方法では、
自車両（例えば１）を制御する車両制御装置（例えば１３）の動作方法であって、
前記自車両の周辺情報を取得する取得工程（例えばＳ１０２）と、
前記周辺情報に基づいて前記自車両の走行を制御する制御工程（例えば１０３～Ｓ１０９）と、を有し、
前記制御工程では、
前記自車両の走行速度と前記自車両が走行する走行車線（例えば４０１）に合流する合流車線（例えば４０２）を走行する他車両（例えば２）の走行速度との相対速度と、前記自車両と前記他車両との相対距離とに基づいて、前記自車両の走行速度が所定速度以下になるかどうかを推定し（例えばＳ１０３～Ｓ１０６）、
前記自車両の走行速度が所定速度以下になると推定された場合、前記走行車線と隣接する隣接車線（例えば４０３）への前記自車両の自動車線変更動作を禁止する（例えばＳ１０７～Ｓ１０８）。

構成１０．上記実施形態のプログラムは、
コンピュータを、構成１乃至７の何れかに記載の車両制御装置（例えば１３）として機能させるためのプログラムである。

これにより、車両制御装置の処理をコンピュータにより実現可能となる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１：車両、１３：車両制御装置、１３１～１３４：ＥＣＵ

Claims

自車両を制御する車両制御装置であって、
前記自車両の周辺情報を取得する取得手段と、
前記周辺情報に基づいて前記自車両の走行を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記周辺情報に基づいて前記自車両の自動車線変更動作を実行可能であり、
前記制御手段は、
前記周辺情報に基づいて前記自車両の走行速度と前記自車両が走行する走行車線に合流する合流車線を走行する他車両の走行速度との相対速度を算出するとともに、前記周辺情報に基づいて前記自車両と前記他車両との相対距離を算出し、
前記相対速度と前記相対距離とに基づいて、前記自車両の走行速度が減速して所定速度以下になるかどうかを推定し、
前記自車両の走行速度が所定速度以下になると推定された場合、前記走行車線と隣接する隣接車線への前記自動車線変更動作を禁止し、
前記車両制御装置は、
前記相対速度と、前記自動車線変更動作を禁止する基準となる前記自車両と前記他車両との相対閾値距離との関係を示す基準曲線の情報を格納する格納手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記基準曲線に基づいて前記相対速度から相対閾値距離を算出し、
前記相対距離が、算出された相対閾値距離以下であるか否かを判定し、
前記相対距離が前記相対閾値距離以下である場合に、前記自車両の走行速度が減速して前記所定速度以下になると推定する
ことを特徴とする車両制御装置。
前記所定速度は、６０ｋｍ／ｈであることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
前記制御手段は、前記他車両が検出された際の前記自車両の走行速度が予め定められた基準速度以下である場合、前記相対速度及び前記相対距離に関わらず、前記自車両の走行速度が減速して前記基準速度よりも小さい前記所定速度以下になると推定す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。
前記基準速度は、８０ｋｍ／ｈであることを特徴とする請求項３に記載の車両制御装置。
前記基準曲線は、前記自車両の減速度に応じて決まる曲線であり、
前記基準曲線は、前記自車両のアクセルペダルがオフの状態における第１の減速度と、前記自車両の最大ブレーキ時の第２の減速度との間の第３の減速度に対応する曲線であ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。
前記第３の減速度は、１．０ｍ／ｓ^２であることを特徴とする請求項５に記載の車両制御装置。
自車両を制御する車両制御装置の動作方法であって、
前記自車両の周辺情報を取得する取得工程と、
前記周辺情報に基づいて前記自車両の走行を制御する制御工程と、を有し、
前記制御工程では、前記周辺情報に基づいて前記自車両の自動車線変更動作を実行可能であり、
前記制御工程では、
前記周辺情報に基づいて前記自車両の走行速度と前記自車両が走行する走行車線に合流する合流車線を走行する他車両の走行速度との相対速度を算出するとともに、前記周辺情報に基づいて前記自車両と前記他車両との相対距離を算出し、
前記相対速度と前記相対距離とに基づいて、前記自車両の走行速度が減速して所定速度以下になるかどうかを推定し、
前記自車両の走行速度が所定速度以下になると推定された場合、前記走行車線と隣接する隣接車線への前記自動車線変更動作を禁止し、
前記車両制御装置は、
前記相対速度と、前記自動車線変更動作を禁止する基準となる前記自車両と前記他車両との相対閾値距離との関係を示す基準曲線の情報を格納する格納手段を備えており、
前記制御工程では、
前記基準曲線に基づいて前記相対速度から相対閾値距離を算出し、
前記相対距離が、算出された相対閾値距離以下であるか否かを判定し、
前記相対距離が前記相対閾値距離以下である場合に、前記自車両の走行速度が減速して前記所定速度以下になると推定する
ことを特徴とする車両制御装置の動作方法。
コンピュータを、請求項１乃至６の何れか１項に記載の車両制御装置として機能させるためのプログラム。