JP2017065420A - 車線変更システム - Google Patents

Abstract

【課題】安全を確保した車線変更システムを提供すること。【解決手段】自車の走行している第一の車線から自車の走行している車線とは異なる第二の車線に移動する軌道に従ってステアリングを制御して車線変更をする車線変更システムにおいて、前記第一の車線から前記第二の車線に向けて車線変更をしている間に、前記第二の車線に衝突リスクの高い周囲車両が存在する場合に車線変更を停止する。【選択図】 図９

Description

本発明は、自動的に車線変更する車両の制御システムに関する。

特許文献１には、「外界認識のための画像入力手段を備えた自律走行車両の走行制御装置であって、入力画像から走行車線を抽出する抽出手段と、前記抽出手段にて抽出した走行車線から、車両が車線変更する際に通過する車線を特定する特定手段と、前記特定手段にて特定された車線が水平線となす角度を算出する算出手段と、車速を検出する検出手段と、車線変更の要求があるとき、前記算出手段にて算出された角度と、前記検出手段にて検出された車速とに基づいて舵角を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする自律走行車両の走行制御装置」が示されている。

特許文献１によれば、画像処理によって抽出した走行車線と水平線とのなす角、並びに車速に応じて舵角制御を行うことができ、自律走行制御による車線変更を、円滑、且つ安全に行うことができるとしている。さらに、画像処理によって抽出した車両前方の車線を区画する２本の基準線のうち、何れか一方の基準線に基づいて舵角制御を行うことができるため、使用している基準線が、走行中の走行車線または車線変更中の舵角制御の途中で入力画像から外れた合にも、他方の基準線に基づいて舵角制御を継続することができるため、自律走行制御をより確実に、円滑、且つ安全に行うことができるとしている。

特許２９８９６５１号

しかしながら、特許文献１は、自車両が車線変更している最中に、並走車両が他の車線から変更先の車線に車線変更してきた場合、危険な車両に対してどのように軌道を修正するかは考慮されていない。すなわち、上記状況で、いかに安全な軌道を生成し、衝突を回避するかが課題である。

本発明の目的は、安全を確保した車線変更システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の望ましい態様の一つは次の通りである。自車の走行している第一の車線から自車の走行している車線とは異なる第二の車線に移動する軌道に従ってステアリングを制御して車線変更をする車線変更システムにおいて、前記第一の車線から前記第二の車線に向けて車線変更をしている間に、前記第二の車線に衝突リスクの高い周囲車両が存在する場合に車線変更を停止する。

本発明によれば、安全を確保した車線変更システムを提供することが可能となる。

第１及び第２の実施形態におけるシステム構成図。 第１及び第２の実施形態における状態遷移図。 第１及び第２の実施形態における車線変更可否判断モードのフローチャート。 第１及び第２の実施形態における車線変更制御条件の成立判断を示す図。 第１及び第２の実施形態における車線変更意図の表示を示す図。 第１及び第２の実施形態における周囲車両の相対位置、相対速度を示す図。 第１及び第２の実施形態における車体速度 と車線変更に要する時間 の関係を示す図。 第１及び第２の実施形態における車線変更の可否判断を示す図。 第１及び第２の実施形態における車線変更モードのフローチャート。 第１の実施形態における車線変更システムの動作例１。 第１の実施形態における車線変更システムの動作例２。 第２の実施形態における車線変更モードのフローチャート。 第２の実施形態における車線変更システムの動作例１。 第２の実施形態における車線変更システムの動作例２。

以下、本発明の車線変更システムの実施例について、図面を用いて説明する。

まず初めに第１の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、車線変更システム０を示す図である。なお、ＦＬ輪は左前輪、ＦＲ輪は右前輪、ＲＬ輪は左後輪、ＲＲ輪は右後輪を、それぞれ意味する。

車線変更システム０は、後述する外界を認識するセンサ、それらの情報に基づき車線変更するための各アクチュエータであるステアリング制御機構１０、ブレーキ制御機構１３、スロットル制御機構２０と、警報装置２３、及び、各アクチュエータ１０、１３、２０への指令値を演算する車両制御装置１と、当該車両制御装置１からの指令値に基づき上記ステアリング制御機構１０を制御するステアリング制御装置８と、当該指令値に基づき上記ブレーキ制御機構１３を制御し各輪のブレーキ力配分を調整するブレーキ制御装置１５と、当該指令値に基づきスロットル制御機構２０を制御しエンジンのトルク出力を調整するスロットル制御装置１９と、を備える。

外界を認識するセンサとして、例えば、前方にステレオカメラ２、左右側方にレーザレーダ３、４、後方にミリ波レーダ５を備えており、自車と周囲車両の相対距離及び相対速度を検出することができる。また、前方のステレオカメラ２は、自車が走行している車線のレーンマーカの横位置を検出することができる。なお、本実施例では、センサ構成の一例として上記センサの組み合わせを示しているが、それに限定するものではなく、超音波センサ、単眼カメラ、赤外線カメラなどとの組み合わせでもよい。

そして、上記センサ信号が車両制御装置１に入力される。又、車両制御装置１には、図示しない自動運転開始ボタンと、車線変更入力装置１１の信号が入力される。図示しない自動運転開始ボタンの入力によって、自動運転が起動される。車線変更入力装置１１は、例えば、ウインカが用いられ、そのＯＮ、ＯＦＦ情報によって車線変更支援の動作が開始、中止される。但し、上記車線変更入力装置１１は、ウインカに限定されるものではなく、専用の入力装置を用いてもよい。

車両制御装置１は、図１に詳細に示していないが、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力装置を有する。上記ＲＯＭには、以下説明する車線変更制御システムのソフトウェアが記憶されている。詳細は後述するが、車両制御装置１は、各アクチュエータ１０、１３、２０の指令値を演算する。各アクチュエータ１０、１３、２０の制御装置８、１５、１９は、車両制御装置１の指令値を通信により受信し、当該指令値に基づき各アクチュエータを制御する。

次に、ブレーキの動作について説明する。ドライバのブレーキペダル１２を踏む踏力を、ブレーキブースタ（不図示）で倍力し、マスタシリンダ（不図示）によって、その力に応じた油圧を発生させる。発生した油圧は、ブレーキ制御機構１３を介して、ホイルシリンダ１６に供給される。ホイルシリンダ１６ＦＬ〜１６ＲＲは、シリンダ（不図示）、ピストン、パッド、等から構成されており、マスタシリンダ９から供給された作動液によってピストンが推進され、ピストンに連結されたパッドがディスクロータに押圧される。なお、ディスクロータは、車輪（不図示）とともに回転している。そのため、ディスクロータに作用したブレーキトルクは、車輪と路面との間に作用するブレーキ力となる。以上により、ドライバのブレーキペダル操作に応じて、各輪に制動力が発生させることができる。

ブレーキ制御装置１５は、図１に詳細に示していないが、車両制御装置１と同様に例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力装置を有する。ブレーキ制御装置１５には、前後加速度、横加速度、ヨーレートを検出可能な慣性センサ１４と、各輪に設置された車輪速センサ８ＦＬ〜８ＲＲと、上述のブレーキ制御装置１５からのブレーキ力指令と、後述するステアリング制御装置８を介しハンドル角検出装置２１からのセンサ信号が入力されている。又、ブレーキ制御装置１５の出力は、ポンプ（不図示）、制御バルブを有するブレーキ制御機構１３に接続されており、ドライバのブレーキペダル操作とは独立に、各輪に任意の制動力を発生させることができる。ブレーキ制御装置１５は、上記情報に基づいて車両のスピン、ドリフトアウト、車輪のロックを推定し、それらを抑制するように該当輪の制動力を発生させ、ドライバの操縦安定性を高める役割を担っている。又、車両制御装置１が、ブレーキ制御装置にブレーキ指令を通信することで、車両に任意のブレーキ力を発生させることができる。但し、本稿では、上記ブレーキ制御装置に限定するものではなく、ブレーキバイワイヤ等のほかのアクチュエータを用いてもよい。

次に、ステアリングの動作について説明する。ドライバがハンドル６を介して入力した操舵トルクとハンドル角をそれぞれ操舵トルク検出装置７とハンドル角検出装置２１で検出し、それらの情報に基づいてステアリング制御装置８はモータを制御しアシストトルクを発生させる。なお、ステアリング制御装置８も、図１に詳細に示していないが、車両制御装置１と同様に例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力装置を有する。上記ドライバの操舵トルクと、モータによるアシストトルクの合力により、ステアリング制御機構１０が可動し、前輪が切れる。一方で、前輪の切れ角に応じて、路面からの反力がステアリング制御機構に伝わり、路面反力としてドライバに伝わる構成となっている。

ステアリング制御装置８は、ドライバのステアリング操作とは独立に、モータ９によりトルクを発生し、ステアリング制御機構１０を制御することができる。従って、車両制御装置１は、ステアリング制御装置８に目標操舵トルクを通信することで、前輪を任意の切れ角に制御することができる。なお、ステアリング制御装置に限定するものではなく、ステアバイワイヤ等のほかのアクチュエータを用いても同様である。

次に、アクセルについて説明する。ドライバのアクセルペダル１７の踏み込み量はストロークセンサ１８で検出され、スロットル制御装置１９に入力される。なお、スロットル制御装置１９も、図１に詳細に示していないが、車両制御装置１と同様に例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力装置を有する。スロットル制御装置１９は、上記アクセルペダル踏み込み量に応じてスロットル開度を調節し、エンジンを制御する。以上により、ドライバのアクセルペダル操作に応じて車両を加速させることができる。又、スロットル制御装置１９はドライバのアクセル操作とは独立にスロットル開度を制御することができる。従って、車両制御装置１は、スロットル制御装置１９に目標加速度を通信することで、車両に任意の加速度を発生させることができる。

以上により、車線変更システム０は、ドライバが車線変更をしたい時に、周囲車両の状況に応じてブレーキ、スロットルを調整することで車両の速度を適切に制御するとともに、ステアリングを制御し自動的に車線変更することができる。

図２は、車線変更システムの状態遷移図である。まず、自動運転開始ボタンの入力によって、車線内走行モードが起動される。車線内走行モードでは、車両制御装置１に実装されているＬＫＡＳ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ）及びＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が連携して、車両が車線内を自動走行する。車線内走行モードで、ウインカが入力されると、車線変更可否判断モードに遷移する。車線変更可否判断モードでは、詳細は後述するが、周囲車両の情報に基づき、安全に車線変更できるかどうかを判断する。車線変更が可能と判断した場合、車線変更モードに遷移する。一方、車線変更可否判断モードで車線変更可能と判断せずに所定時間（例えば１秒）以上経過した場合には、車線内走行モードに遷移し、車線変更できない旨をドライバに通知する。車線変更モードでは、詳細は後述するが、レーンマーカの情報に基づき、車線変更の軌道を生成し、隣車線に向けて車線変更をする。車線変更が終了すると、車線内走行モードに戻り、車線内で自動運転する。
続いて、図３を用いて、車線変更可否判断モードのフローチャートを説明する。まず、車両制御装置１は、車線変更制御条件の成立の有無を判定する（Ｓ３０１）。Ｓ３０１は、図４のフローチャートで実行される。まず、ドライバによる車線変更入力装置１１の開始入力があるか否かを判定し（Ｓ４０１）、ＹＥＳの場合はＳ４０２へ進み、ＮＯの場合は車線変更制御条件が不成立と判定する（Ｓ４０５）。

次に、ドライバによる車線変更入力装置１１の終了入力があるか否かを判定し（Ｓ４０２）、ＮＯの場合はＳ４０３へ、ＹＥＳの場合はＳ４０５へ進む。

次に、車両制御装置１は、システムに異常があるか否かを判定する（Ｓ４０４）。ＹＥＳの場合はＳ４０５へ進み、車線変更制御条件が不成立と判断する。ＮＯの場合は、Ｓ４０４へ進み車線変更制御条件が成立したと判断する。以上、Ｓ４０１〜Ｓ４０５の結果に基づいて、Ｓ３０１の車線変更制御条件が成立しているか否かが判断される。

Ｓ３０１でＹＥＳの場合はＳ３０２へ進み、ＮＯの場合はリターン処理に進む。リターン処理では、ある所定時間（数十ｍsから数百ｍs）経過後に図３のフローのスタートに戻る。即ち、車線変更制御条件が成立するか否かを常に監視し、成立した場合に車線変更制御が開始される構成となっている。特に指定しない限り、他のフローチャートも同様にリターン処理後は、所定時間経過後にフローチャートのスタートに戻る。

次に、車両制御装置１は、図５に示す自車の車線変更の意図を他車に明示する処理を行う（Ｓ３０２）。車線変更の意図を他車両に明示する方法は、図５（ａ）のウインカを点灯する方法がある。他には、図５（ｂ）の車線変更したい隣接車線との境界に沿うように車両を制御する方法が挙げられる。上記制御を実現するために、車両制御装置１は、まず前方に設置したステレオカメラ２の情報を用いて車線を検出する。そして、後述する自車の車体速度、上記車線情報に基づいて車両に必要な目標ヨーモーメントを算出する。上記目標ヨーモーメントから目標操舵角、又は、目標ヨーモーメントを算出し、それぞれステアリング制御装置８、ブレーキ制御装置１５へ通信する。以上より、隣接車線の境界に沿うように車両を制御することができる。隣接車線との境界に沿うように車両を制御する方法は、上記に限定せず他の方法でもよい。他に、自車の車線変更意図を他車に明示する方法としては、図５（ｃ）の車車間通信による他車へ自車の車線変更の意図を送る方法もある。以上、Ｓ３０２の処理により、ドライバの車線変更の意図が明確に他車に伝えられるので、他車両が自車の車線変更意図を認識することができ、スムーズに車線変更ができる。次に、車両制御装置１は、外界認識センサ２、３、４、５で車両の車線変更先の車線を走行する他車両（合流などで車線変更先の車線に侵入してくる車両も含む）を検知する（Ｓ３０３）。

Ｓ３０４では、図６に示すように車両前方を検出するステレオカメラ２、車両の左右側方を検出するレーザレーダ３、４及び車両の後方を検出するミリ波レーダ５により、自車とその周囲車両の相対距離及び相対速度を算出する。他車の相対位置及び相対速度は、車両の重心位置に原点、Ｘ軸を車両の前方とする座標系で表す。時刻ｔ秒におけるＸ軸方向の周囲車両との重心間の相対距離Ｘ_i及び相対速度Ｖ_iはそれぞれ、

で表せる。

次に、上記相対位置及び相対速度に基づいて、車線変更した場合の衝突リスクを算出する（Ｓ３０５）。まず、推定した車体速度を図６に示す車体速度と車線変更に要する時間のマップに入力し、車線変更に要する時間を算出する。図７のマップは、車体速度が高くなるにつれて、車線変更に要する時間は短くなるように設定されている。これにより、高速では車線変更に要する時間が短く、一方低速では同時間が短くなり、車体速度に応じて適切に車線変更に要する時間Ｔ１を算出することができる。次に、算出した車線変更に要する時間Ｔ１に基づき、車線変更した時の（車線変更に要する時間Ｔ１秒後の）衝突リスクを表す車間距離Ｘi^gap(t+T1)及び衝突予測時間Ｔi^ttc(t+T1)を次式で算出する。

但し、Ｌ_oは自車の全長（前後方向）、Ｌ_iは周囲車両iの長さを表す。

次に、図８を用いて（２）、（３）式で求めた車間距離Ｘi^gap(t+T1)及び衝突予測時間Ｔi^ttc(t+T1)から図８のマップを用いて車線変更可能か否かを判定する（Ｓ３０６）。図８は、縦軸に車間距離、横軸に衝突予測時間をとっている。判定基準は、全ての周囲車両の相対距離及び衝突予測時間に十分余裕がある場合、すなわち、次式が成り立つ場合に車線変更可能とし、それ以外の場合は車線変更不可とする。

Ｘ_１ ^gap_aは、車線変更するスペース（以後、目標スペース）の前方車両に対して車線変更可能か否かの相対距離の閾値（以後、第１の所定値と呼ぶ）であり、Ｘ₂ ^gap_aは、目標スペースの後方車両に対して車線変更可能か否かの相対距離の閾値（以後、第３の所定値と呼ぶ）である。第１と第３の所定値は、ドライバがこの相対距離にいる時は相対速度に関わらず車線変更しないと考える距離（例えば第１の所定値は７ｍ、第３の所定値は１０ｍ）であることが望ましい。なお、これらは一定値ではなく車速又はドライバに応じて変えてもよい。一方、Ｔ₁ ^TTC_aは、目標スペースの前方車両に対して車線変更可能か否かの衝突予測時間の閾値（以後、第２の所定値と呼ぶ）であり、Ｔ₂ ^TTC_aは、目標スペースの後方車両に対して車線変更可能か否かの衝突予測時間の閾値（以後、第４の所定値と呼ぶ）である。第２と第４の所定値は、ドライバがこの衝突予測時間の時は危険と感じる時間（例えば第２の所定値は５Ｓ、第４の所定値は６Ｓ）であることが望ましい。なお、これらも一定値ではなく車速又はドライバに応じて変えてもよい。この判断基準により、例えば、相対距離が長くても衝突予測時間が短い（相対速度が大きい）状態で車線変更しようとした場合、即ち、車線変更後すぐに後続車に追いつかれるような場合は車線変更不可判定となる。又、相対速度が負、即ち、車両が遠ざかっていくような場合でも、相対距離が短い場合は車線変更できないと判断することができる。上記判断で車線変更可能と判断した場合、Ｓ３０７の車線変更モードへ遷移する。一方、車線変更不可能と判断した場合リターン処理に進む。ここで、車線変更可否判断は図８に限定されるものではなく、例えば図８の横軸を相対速度に置き換えたものでもよい。

続いて、車線変更モードの処理を図９に示す。Ｓ９０１では、衝突リスクとしてＳ３０５で求めた衝突予測時間を用いる。しかし、衝突リスクは上記に限定する必要はなく、衝突の確率等のほかの指標でもよい。上記衝突リスクが第５の所定値以上ではない場合（Ｓ９０１がＮｏの場合）、第２の車線に向けて軌道を生成する。第５の所定値は、ただちに軌道を変更しなければ衝突すると判断するための閾値であり、例えば３Ｓに設定される。上記衝突リスクが第５の所定値以上の場合（Ｓ９０１がＹｅｓの場合）、第１の車線に向けて軌道を生成する。続いて、Ｓ９０４では、Ｓ９０２、９０３で生成した目標軌道に基づき、目標軌道に追従するように操舵制御をする。Ｓ９０５では、車線変更完了したかどうかを判断し、車線変更が完了したと判断した場合はＳ９０６の車線内走行モードへ遷移する。車線変更完了していないと判断した場合、リターン処理に進む。図９に示すように、車線変更中に周囲車両との衝突リスクを判断し、衝突リスクが所定値以上に大きい場合に、第１の車線に向けて目標軌道を生成し、その軌道に追従するように操舵制御することで、自車両が車線変更する際に並走車両が他の車線から変更先車線に車線変更してきた場合にも、衝突リスクが高いと判断し軌道を修正することができ、安全を確保することができる。

以上説明した車線変更システムの動作例について説明する。図１０は、自車両と並走する車両がいないときに、車線変更した場合の動作例である。なお、自車両が走行している車線を第１の車線、自車両が車線変更しようとしている車線を第２の車線、そのさらにお隣の車線を第３の車線と呼ぶ。図１０（ａ）では、自車両が車線内走行中に、ドライバが左方向に向けてウインカを出す。このドライバの入力をトリガに、図２、３、４、９で説明した処理が行われる。ここでは特徴的な図９の処理について説明する。図１０（ａ）の場合、周囲車両がいないため、Ｓ９０１で衝突リスクが第５の所定値以上ではないと判定され、Ｓ９０２で第２の車線に向けて目標軌道を生成される。Ｓ９０４では、目標軌道に追従するように操舵制御が行われる。図１０（ｂ）も図１０（ａ）と同様の制御が実行され、車両が隣車線に向けて移動している。図１０（ｃ）では、Ｓ９０５の処理で車線変更が完了したと判断し、車線内走行モードに遷移し、車線変更先の車線の中心を走行する。このように、車線変更中に、周囲車両との衝突リスクを判断し、衝突リスクが第５の所定値以上ではないと判断した場合に第２の車線に向けて目標軌道を生成し、車線変更することができる。すなわち、車線変更中も安全を確認し、安全と判断した場合に車線変更を実現することができる。

続いて、図１１に、自車両と並走する車両がいる場合の車線変更システムの動作例を示す。図１１（ａ）では、ドライバが運転している第３の車線にいる他車両が、第２の車線に向けて車線変更しようとしている。一方、車線変更システムは図１０（ａ）と同様に、第２の車線に向けた操舵制御をしている。図１１（ｂ）では、前記他車両が第２の車線に向けて車線変更を継続している。それに対し、自車両は、Ｓ９０１で衝突リスクが第５の所定値以上であると判定され、Ｓ９０３で第１の車線に向けて目標軌道を生成し、Ｓ９０４で目標軌道に追従するように操舵制御が行われ、安全な自車線に戻ることができる。すなわち、自車両が車線変更している最中に、並走車両が他の車線から変更先車線に車線変更してきた場合にも、衝突リスクが高いと判断し軌道を修正することができ、安全を確保することができる。

図１１（ｃ）では、車線変更を終了したと判定し、車線内の自動運転に戻っている。これは、車線変更中に、他車両と衝突の可能性があっても、第１の車線に戻り自動運転を継続することができることを示している。すなわち、再度自動運転を起動する必要がなく、ドライバにとって受容性が高いシステムを実現できる。

続いて、第２の実施形態の車線変更システムを説明する。第１の実施形態と同一の機能を有する部分については、説明を省略する。第２の実施形態の、車線変更モードの処理を図１２に示す。Ｓ１２０１では、Ｓ３０５で演算した衝突リスクが第６の所定値以上ではない場合（Ｓ１２０１がＮｏの場合）、Ｓ１２０２で第２の車線に向けて軌道を生成する。第６の所定値は、数秒後に衝突するかどうかを判断するための閾値であり、第５の閾値よりも長い時間（例えば５Ｓ）に設定されることが望ましい。上記衝突リスクが所定値以上の場合（Ｓ１２０１がＹｅｓの場合）、Ｓ１２０３に進む。

Ｓ１２０３では、衝突リスクが第６の所定値以上かどうか判断し、所定値以上と判断した場合に（Ｓ１２０３がＹｅｓの場合）、Ｓ１２０６で第１の車線に向けて目標軌道を生成し、所定値以上ではないと判断した場合に（Ｓ１２０３がＮｏの場合）、Ｓ１２０４へ進む。Ｓ１２０４では、車線変更待機軌道を第７の所定時間以上継続しているかどうかを判定し、所定時間以上と判断した場合（Ｓ１２０４がＹｅｓの場合）はＳ１２０６へ進む。第７の所定値は、自車が車線変更待機軌道をどのくらい走行してよいかを規定する値であり、交通規則や各国の交通事情、マナーなどを考慮して規定することが望ましい。継続していないと判断した場合（Ｓ１２０４がＮｏの場合）、Ｓ１２０５にて車線変更待機軌道を生成する。Ｓ１２０７からＳ１２０９の処理は、Ｓ９０４からＳ９０６に記載の処理と同じである。

ここで、車線変更待機軌道とは、レーンマーカと平行して走行する軌道であり、第１の車線にも、第２の車線のどちらにも近づかない軌道である。このように、車線変更待機軌道を走行し、他車両に自車が車線変更することを明示することで、安全性を維持しつつ、他車両が自車に気づかせることができる。すなわち、他車両が自車の車線変更の意図を認知して譲ってくれる可能性があがるため、車線変更の成功率を向上させることができ、車線変更システムの利便性の向上が期待できる。

本車線変更待機軌道は、他車両が車線内を走行するタイミングによって軌道の位置が変化する。車線変更待機軌道を走行したときに自車が第１の車線内を走行する場合は、第５の所定値を例えば３秒程度に設定し、車線変更待機軌道を走行したときに自車が第１の車線内をはみ出して走行する場合は、第５の所定値を例えば０．１秒程度に設定する。こうすることで、自車が第１の車線をはみ出して走行する時間が短くなり、車線変更の安全性が向上することが期待できる。走行状態によっては、第５の所定値をゼロ秒に設定してもよく、その場合車線変更待機軌道を走行することがなくなる。さらに、自車両が合流する際は、前記第５の所定値を大きく設定する。こうすることで、合流する際に、自車が合流することを合流先の車線を走行する他車両が認知しやすくなるため、スムーズに合流することができる。

また、Ｓ１２０４の処理を追加することで、どちらも同じ車線変更システムが同時に作動したときに、２台ともに車線変更待機軌道を走行し続けることを防止することができる。

以上説明した第２の実施形態の車線変更システムを適用した場合の車線変更システムの動作例を示す。図１３（ａ）に示すように、ドライバが運転している第３の車線にいる他車両が、第２の車線に向けて車線変更しようとしている。一方、車線変更システムは、第２の車線に向けた操舵制御をしている。図１３（ｂ）では、前記他車両が第２の車線に向けて車線変更を継続している。それに対し、自車両は、Ｓ１２０１で衝突リスクが第６の所定値以上であると判定され、Ｓ１２０３で衝突リスクが第５の所定値以上ではないと判断され、Ｓ１２０４で車線変更待機軌道を第７の所定時間以上の間生成していないと判断され、Ｓ１２０５ で車線変更待機軌道を生成している。

図１３（ｃ）では、他車両が、自車両が車線変更待機軌道を走行していることに気づき、車線変更を中止している。一方、車線変更システムは、衝突リスクが低減したため、Ｓ１２０１の衝突リスクが第６の所定値を下回り、第２の車線に向けて目標軌道を生成している。

以上のように、第２の実施形態の車線変更システムによれば、自車両が車線変更している最中に、並走車両が他の車線から変更先車線に車線変更してきた場合にも、車線変更待機軌道を走行し、他車両に自車が車線変更することを明示することで、車線変更の成功率を向上させることができ、車線変更システムの利便性の向上できる。

続いて、他車が車線変更を継続した場合の第２実施形態における車線変更システムの動作例を説明する。図１４（ａ）（ｂ）は、図１３と同様の処理となるため説明を省略する。図１４（ｃ）では、他車両が自車両に気づかずに車線変更を継続している。車線変更システムは、Ｓ１２０３ で衝突リスクが第５の所定値以上になったと判断し、第１の車線に向けて目標軌道を生成、すなわち元の車線に戻るように操舵制御を行う。

以上のように、車線変更待機軌道走行中に衝突リスクが増大した場合、車線変更を中止し、安全な自車線に戻ることができる。さらに、車線変更中に、他車両と衝突の可能性があっても、第１の車線に戻り自動運転を継続することができる。すなわち、再度自動運転を起動する必要がなく、ドライバにとって受容性が高いシステムを実現できる。

以上、実施例について説明したが、具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

０…車線変更システム、１…車両制御装置、２…外界認識センサ（ステレオカメラ）、３、４…外界認識センサ（レーザレーダ）、５…外界認識センサ（ミリ波レーダ、６…ハンドル、７…操舵トルク検出装置、８…ステアリング制御装置、９…モータ、１０…アクチュエータ（ステアリング制御機構）、１１…車線変更入力装置、１２…ブレーキペダル、１３…アクチュエータ（ブレーキ制御機構）、１４…慣性センサ、１５…ブレーキ制御装置、１６ＦＬ〜１６ＲＲ…ホイルシリンダ、１７…アクセルペダル、１８…ストロークセンサ、１９…スロットル制御装置、２０…アクチュエータ（スロットル制御機構）、２１…ハンドル角検出装置、２２ＦＬ〜２２ＲＲ…車輪速センサ、２３…警報装置

Claims (7)

1. 自車の走行している第一の車線から自車の走行している車線とは異なる第二の車線に移動する軌道に従ってステアリングを制御して車線変更をする車線変更システムにおいて、
   前記第一の車線から前記第二の車線に向けて車線変更をしている間に、前記第二の車線に衝突リスクの高い周囲車両が存在する場合に車線変更を停止することを特徴とする車線変更システム。
2. 請求項１に記載の車線変更システムであって、
   前記自車の周囲車両との相対位置および／または相対速度に基づき前記衝突リスクを計算し、
   前記第一の車線から前記第二の車線に向けて車線変更している間に、前記衝突リスクが第１の閾値より高いと判断した場合に、前記第一の車線に向けて軌道を修正することを特徴とする車線変更システム。
3. 請求項２に記載の車線変更システムであって、
   前記衝突リスクが第２の閾値より高いと判断した場合に、前記自車両が車線変更待機軌道に向けて軌道を修正することを特徴とする車線変更システム。
4. 請求項３に記載の車線変更システムであって、
   前記車線変更待機軌道とは、前記第一の車線と前記第二の車線と平行な軌道であることを特徴とする車線変更システム。
5. 請求項２または３に記載の車線変更システムであって、
   車線変更待機軌道を走行している時間が第３の閾値より大きいと判断すると、前記第一の車線に向けて軌道を修正することを特徴とする車線変更システム。
6. 請求項５に記載の車線変更システムであって、
   車線変更待機軌道が前記第一の車線よりも前記第二の車線に近い場合は、遠い場合に比べて第３の閾値を小さく設定することを特徴とする車線変更システム。
7. 請求項５に記載の車線変更システムであって、
   自車が合流する場合、車線変更する場合よりも第３の閾値を大きく設定することを特徴とする車線変更システム。

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