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WO2020031238A1 - 車両制御方法及び車両制御装置 - Google Patents

車両制御方法及び車両制御装置 Download PDF

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Publication number
WO2020031238A1
WO2020031238A1 PCT/JP2018/029441 JP2018029441W WO2020031238A1 WO 2020031238 A1 WO2020031238 A1 WO 2020031238A1 JP 2018029441 W JP2018029441 W JP 2018029441W WO 2020031238 A1 WO2020031238 A1 WO 2020031238A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
speed
merging
lane
deceleration
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/029441
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敦 伊東
Original Assignee
日産自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日産自動車株式会社 filed Critical 日産自動車株式会社
Priority to CN201880096324.6A priority Critical patent/CN112533809B/zh
Priority to JP2020535352A priority patent/JP7031747B2/ja
Priority to RU2021105249A priority patent/RU2767653C1/ru
Priority to US17/265,358 priority patent/US11932253B2/en
Priority to EP18929014.1A priority patent/EP3835159B1/en
Priority to PCT/JP2018/029441 priority patent/WO2020031238A1/ja
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    • B60W2720/10—Longitudinal speed

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control method and a vehicle control device.
  • Patent Document 1 describes a merging support device that supports a vehicle traveling on a first lane to merge with a second lane.
  • the merging support device includes an acceleration unit that accelerates the own vehicle to a target speed in a first lane, a lane changing unit that changes the own vehicle from a first lane to a second lane, and a distance A from the own vehicle to a reference point.
  • a travel distance B calculation unit that calculates a travel distance B until the vehicle stops at a preset deceleration. , Provided that a value obtained by subtracting the traveling distance B from the distance A is smaller than a preset threshold value, a suspending unit for suspending the merging support is provided.
  • the merging support device described in Patent Literature 1 determines to stop merging support according to the situation around the own vehicle after starting merging support. If the merging support is stopped in the middle of the merging section, the remaining section in the merging section where the driver can accelerate the vehicle may be short. Therefore, it may be difficult to perform speed adjustment for changing lanes by an acceleration operation.
  • the present invention provides a method for changing the lane when the driver does not execute the merging support control that supports changing the lane of the own vehicle to another lane in a merging section where the own vehicle travels from the traveling lane to the other lane.
  • the purpose of the present invention is to make it easy to adjust the speed by an acceleration operation.
  • a merging section in which a traveling lane in which the own vehicle travels merges with another lane is detected on a route to be traveled by the own vehicle, and a self-vehicle to the other lane in the merging section is detected. It is determined whether or not to execute the merging support control that supports the lane change of the vehicle, and when it is determined that the merging support control is not to be performed in the merging section, the vehicle speed is equal to or less than a predetermined speed before passing the start point of the merging section. The speed of the own vehicle is controlled so that
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a controller illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of a second example of a merging section in which merging support control is not performed.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of a third example of a merging section in which merging support control is not performed.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of a fourth example of a merging section in which merging support control is not performed. It is explanatory drawing of the 5th example of the merging section in which merging support control is not performed. It is explanatory drawing of the conditions which do not perform junction support control. It is a flow chart of an example of the vehicle control method of an embodiment.
  • the vehicle control device 1 automatically drives the own vehicle without the driver's involvement based on a driving environment around a vehicle (hereinafter, referred to as “own vehicle”) on which the vehicle control device 1 is mounted. It performs control and driving support control for assisting the driver in driving the own vehicle.
  • the driving support control may include automatic steering, automatic braking, constant speed traveling control, lane keeping control, merging support control, and the like.
  • the vehicle control device 1 includes an external sensor 2, an internal sensor 3, a positioning device 4, a map database 5, a communication device 6, a navigation system 7, a traveling control unit 8, an actuator 9, and a controller 10. .
  • the map database is referred to as “map DB”.
  • the external sensor 2 is a sensor that detects an environment around the own vehicle, for example, an object around the own vehicle.
  • the external sensor 2 may include, for example, a camera 11 and a distance measuring device 12.
  • the camera 11 and the distance measuring device 12 are connected to objects existing around the host vehicle (for example, other vehicles, pedestrians, white lines such as lane boundaries and lane markings, traffic lights provided on or around the road, stop lines, etc.). , Signs, buildings, telephone poles, curbs, pedestrian crossings, etc.), the relative position of the object with respect to the vehicle, the relative distance between the vehicle and the object, and the like.
  • the camera 11 may be, for example, a stereo camera.
  • the camera 11 may be a monocular camera, or the monocular camera may photograph the same object from a plurality of viewpoints and calculate the distance to the object. Further, the distance to the object may be calculated based on the contact position of the object detected from the image captured by the monocular camera.
  • the distance measuring device 12 may be, for example, a laser range finder (LRF), a radar unit, or a laser scanner unit.
  • LRF laser range finder
  • the camera 11 and the distance measuring device 12 output surrounding environment information, which is information of the detected surrounding environment, to the navigation system 7, the traveling control unit 8, and the controller 10.
  • the internal sensor 3 is a sensor that detects a traveling state of the host vehicle.
  • the internal sensor 3 may include, for example, a wheel speed sensor 13.
  • the wheel speed sensor 13 detects a wheel speed of the own vehicle.
  • the internal sensor 3 may include, for example, an acceleration sensor that detects an acceleration generated in the host vehicle, and a gyro sensor that detects an angular velocity of the host vehicle.
  • the internal sensor 3 outputs traveling state information, which is information on the detected traveling state, to the navigation system 7, the traveling control unit 8, and the controller 10.
  • the positioning device 4 receives radio waves from a plurality of navigation satellites to acquire the current position of the own vehicle, and outputs the obtained current position of the own vehicle to the navigation system 7, the travel control unit 8, and the controller 10.
  • the positioning device 4 may include, for example, a GPS (Global Positioning System) receiver and a global positioning system (GNSS) receiver other than the GPS receiver.
  • GPS Global Positioning System
  • GNSS global positioning system
  • the map database 5 stores road map data.
  • Road map data includes white line shapes (lane shapes) such as lane boundaries and lane markings, coordinate information, altitudes of roads and white lines, traffic lights provided on or around roads, stop lines, signs, buildings, telephone poles, etc. , Curbstones, pedestrian crossings and other features.
  • the road map data may further include information on a road type, a road gradient, the number of lanes, a speed limit (legal speed), a road width, the presence or absence of a junction, and the like.
  • the road type may include, for example, a general road and an expressway.
  • the map database 5 is referred to by the navigation system 7, the traveling control unit 8, and the controller 10.
  • the communication device 6 performs wireless communication with a communication device outside the host vehicle.
  • the communication method by the communication device 6 may be, for example, wireless communication using a public mobile phone network, vehicle-to-vehicle communication, road-to-vehicle communication, or satellite communication.
  • the navigation system 7, the travel control unit 8, and the controller 10 may obtain road map data from an external information processing device via the communication device 6 instead of or in addition to the map database 5.
  • the navigation system 7 provides route guidance to the destination set on the map by the driver of the own vehicle to the occupant of the own vehicle.
  • the navigation system 7 estimates the current position of the vehicle using various types of information input from the external sensor 2, the internal sensor 3, and the positioning device 4, generates a route to a destination, and provides route guidance to an occupant.
  • the navigation system 7 outputs the route information to the traveling control unit 8 and the controller 10.
  • the traveling control unit 8 performs driving assistance control such as constant-speed traveling control and merging assistance control of the own vehicle, and automatic driving control.
  • driving assistance control such as constant-speed traveling control and merging assistance control of the own vehicle, and automatic driving control.
  • the set speed is set based on the driver's input operation and information on the speed limit output from the navigation system 7.
  • the traveling control unit 8 drives the actuator 9 to adjust the speed of the own vehicle so that the own vehicle runs at the set speed.
  • the traveling control unit 8 stops the constant-speed traveling control when the driver performs a braking operation (for example, an operation of a brake pedal).
  • the merging support control may include an automatic merging control that automatically changes the lane of the vehicle in the merging section.
  • the travel control unit 8 determines the route on which the vehicle is to travel based on the current position of the vehicle, the road map data in the map database 5, and the route information output from the navigation system 7.
  • the upper merging section is detected.
  • the traveling control unit 8 sets a target traveling trajectory at which the own vehicle changes lanes in the merging section based on the surrounding environment detected by the external sensor 2 and the driving state of the own vehicle detected by the internal sensor 3.
  • the traveling control unit 8 drives the actuator 9 so that the own vehicle travels on the target traveling trajectory, and performs steering control and acceleration / deceleration control of the own vehicle.
  • the merging support control may assist the merging of the own vehicle in the merging section by performing a turn signal control in addition to or instead of the steering control and the acceleration / deceleration control. Also, the merging support control may assist the merging of the own vehicle by presenting a display such as speed and steering to the driver or indicating timing.
  • a target traveling trajectory to be traveled by the own vehicle is set based on the current position of the own vehicle, the road map data, the route information, the surrounding environment, and the running state of the own vehicle.
  • the traveling control unit 8 drives the actuator 9 so that the own vehicle travels on the target traveling trajectory, and performs steering control and acceleration / deceleration control of the own vehicle.
  • the actuator 9 operates a steering wheel, an accelerator opening, and a brake device of the vehicle in accordance with a control signal output from the traveling control unit 8 to generate a vehicle behavior of the vehicle.
  • the actuator 9 includes a steering actuator 16, an accelerator opening actuator 17, and a brake control actuator 18.
  • the steering actuator 16 controls the steering direction and the amount of steering of the vehicle.
  • the accelerator opening actuator 17 controls the accelerator opening of the vehicle.
  • the brake control actuator 18 controls a braking operation of a brake device of the vehicle.
  • the controller 10 is an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) that supports merging of the own vehicle.
  • the controller 10 includes a processor 14 and peripheral components such as a storage device 15.
  • the processor 14 may be, for example, a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro-Processing Unit).
  • the controller 10 may be an electronic control unit integrated with the travel control unit 8, or may be a separate electronic control unit.
  • the storage device 15 may include a semiconductor storage device, a magnetic storage device, and an optical storage device.
  • the storage device 15 may include a register, a cache memory, and a memory such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) used as a main storage device.
  • the controller 10 may be realized by a functional logic circuit set in a general-purpose semiconductor integrated circuit.
  • the controller 10 may include a programmable logic device (PLD: Programmable Logic Device) such as a field programmable gate array (FPGA).
  • PLD Programmable Logic Device
  • the controller 10 detects a merging section on the planned traveling route on which the vehicle is to travel. Please refer to FIG.
  • the controller 10 detects, on the planned traveling route, a merging section 23 where the traveling lane 21 in which the vehicle 20 travels merges with another lane 22.
  • the other lane 22 may be a main lane
  • the traveling lane 21 may be a merging lane merging with the main lane.
  • the traveling lane 21 where the host vehicle 20 travels is referred to as a “merging lane”
  • the other lane 22 where the traveling lane 21 merges is referred to as a “merging destination lane”.
  • the merging section 23 is a section from the starting point 24 to the ending point 25, and the merging lane 21 and the merging destination lane 22 are separated by a broken lane dividing line.
  • the controller 10 determines whether or not to execute the merging support control for supporting the lane change of the vehicle 20 from the merging lane 21 to the merging destination lane 22 in the detected merging section. For example, the controller 10 determines whether or not to execute automatic merging control for changing the lane of the vehicle 20 from the merging lane 21 to the merging destination lane 22 in the detected merging section. For example, the controller 10 may determine whether or not to execute the automatic merging control based on the presence or absence of road map data used for the automatic merging control and the road shape. When the merging support control is not performed in the detected merging section, the controller 10 controls the speed of the self-vehicle 20 to be equal to or lower than the predetermined speed v0 before the vehicle 20 passes the start point 24 of the merging section. .
  • the controller 10 outputs the predetermined speed v0 to the vehicle speed control unit 19 of the traveling control unit 8 shown in FIG.
  • the vehicle speed control unit 19 may reduce the host vehicle 20 to the predetermined speed v0 before the host vehicle 20 passes the start point 24 of the merging section.
  • the vehicle speed control unit 19 may limit the acceleration so that the speed of the host vehicle 20 does not exceed the predetermined speed v0.
  • the controller 10 includes a merging search unit 31, a merging support availability determining unit 32, a front vehicle recognizing unit 33, a rear vehicle estimating unit 34, a vehicle speed estimating unit 35, and a deceleration method determining unit 36.
  • the functions of the merging search unit 31, the merging support availability determining unit 32, the front vehicle recognizing unit 33, the rear vehicle estimating unit 34, and the deceleration method determining unit 36 include, for example, a computer in which the processor 14 of the controller 10 is stored in the storage device 15. It may be realized by executing a program.
  • the merging search unit 31 estimates the current position of the host vehicle based on the measurement result of the current position of the host vehicle 20 by the positioning device 4, the surrounding environment detected by the external sensor 2, and the road map data in the map database 5. Based on the route information output from the navigation system 7, the merging search unit 31 searches the road map data for a merging section existing on a planned traveling route from the current position of the host vehicle in the future. The merging search unit 31 acquires information such as the detected shape of the merging section, the speed limit of the merging lane, the speed limit of the merging destination lane, and the like. The merging search unit 31 may use the road map data received from the external information processing device by the communication device 6 in addition to or instead of the road map data in the map database 5.
  • the merging search unit 31 outputs the acquired information of the merging section to the merging support availability determining unit 32 and the deceleration method determining unit 36.
  • the merging search unit 31 may output only the information of the merging section closest to the own vehicle among the merging sections on the planned traveling route, or may output the information of a plurality of merging sections in the order of closest to the own vehicle. .
  • the merging support availability determination unit 32 determines whether or not the merging support control by the traveling control unit 8 can be executed based on the information of the merging section output by the merging search unit 31. Please refer to FIG. For example, the merging support availability determination unit 32 may determine that the merging support control cannot be executed when the section length Lj of the merging section 23 is shorter than a predetermined length. Also, for example, the merging support availability determination unit 32 may determine that the merging support control cannot be executed when the radius of curvature of the merging lane 21 is shorter than a predetermined length or when the radius of curvature of the merging lane 22 is shorter than a predetermined length.
  • the merging support availability determination unit 32 executes the merging support control when the height difference between the merging lane 21 and the merging destination lane 22 is equal to or larger than a predetermined value and the merging lane 21 is lower than the merging destination lane 22. You may decide that you cannot.
  • the merging support availability determination section 32 may determine that the merging support control cannot be executed when there is a shield 28 having a predetermined height or more between the merging lane 21 and the merging destination lane 22.
  • the traffic condition of the merging lane 22 may not be determined before the merging section 23, and the merging support control may not be executed.
  • 6 and 7 show an example in which the traffic condition from the merging lane 21 to the merging lane 22 cannot be determined according to the road shape.
  • the vehicle enters the detection range 43 of the external sensor 2 in front of the host vehicle 20.
  • the length L2 of the range of the merging lane 22 (that is, the range in which the traffic condition can be detected by the external sensor 2) becomes short, and the traffic condition of the merging lane 22 may not be determined.
  • the merging lane 22 is viewed from a point a predetermined distance D1 before the merging section 23.
  • Other traveling vehicles 29 may overlap with each other, and it may not be possible to determine the traffic condition of the junction lane 22.
  • the merging support availability determination unit 32 determines whether the difference ⁇ between the traveling direction 41 of the merging lane 21 and the traveling direction 42 of the merging destination lane 22 at a point before the predetermined distance D1 from the merging section 23 is equal to or greater than a predetermined threshold. It may be determined that the merging support control cannot be executed.
  • the threshold value of the difference ⁇ may be set based on the threshold value L3 of the length of the range in which the traffic condition of the junction lane 22 is detected by the external sensor 2.
  • the detection range of the external sensor 2 is a range of the azimuth width ⁇ centered on the traveling direction 41 of the host vehicle 20, and the extension of the traveling direction 42 of the junction lane 22 from a point a predetermined distance D1 before the junction section 23.
  • P be the length of the perpendicular to the line.
  • the length L2 of the detection range of the junction lane 22 by the external sensor 2 can be obtained by the following equation (1).
  • the threshold of the difference ⁇ can be calculated as the upper limit of the range of the difference ⁇ in which the length L2 is longer than the threshold L3.
  • the distance from the point before the predetermined distance D1 from the junction section 23 to the junction lane 22 is described as D2. If the distance D2 is too long, the detection resolution of the other vehicle 29 on the junction lane 22 that falls within the detection range 43 of the external sensor 2 may decrease, and the traffic condition of the junction lane 22 may not be determined. Therefore, the merging support availability determination unit 32 may determine that the merging support control cannot be executed when the distance D2 from the point before the predetermined distance D1 from the merging section 23 to the merging destination lane 22 is equal to or more than the predetermined value.
  • Reference numeral 44 indicates a point where the extension of the traveling lane 21 in the traveling direction 41 and the junction lane 22 intersect at a point a predetermined distance D1 before the junction section 23.
  • the merging support availability determination unit 32 may determine that the merging support control cannot be executed when the road map data of the merging section 23 cannot be obtained or when the traveling control unit 8 does not have the merging support function.
  • the merging support availability determination unit 32 outputs the determination result to the deceleration method determination unit 36.
  • the front vehicle recognition unit 33 acquires the position of the front vehicle 26 traveling on the merging lane 21 in front of the host vehicle 20 based on the surrounding environment information output by the external sensor 2 (see FIG. 2). Further, the forward vehicle recognition unit 33 estimates the speed of the forward vehicle 26 based on the position information of the forward vehicle 26, and estimates the acceleration of the forward vehicle 26 from the speed information of the forward vehicle 26. The forward vehicle recognition unit 33 may directly measure the speed of the forward vehicle 26 without estimating from the position information. The forward vehicle recognition unit 33 may acquire the position information, the speed information, and the acceleration information of the forward vehicle 26 by using the communication device 6. The forward vehicle recognition unit 33 outputs the position information, speed information, and acceleration information of the forward vehicle 26 to the deceleration method determination unit 36.
  • the rear vehicle estimating unit 34 acquires the position information and the speed information of the rear vehicle 27 traveling on the merging lane 21 behind the host vehicle 20 based on the surrounding environment information output from the external sensor 2 (see FIG. 2). Note that the rear vehicle estimating unit 34 may estimate the position information and the speed information of the rear vehicle 27 based on the position and the speed of the host vehicle 20 without depending on the surrounding environment information output by the external sensor 2. The rear vehicle estimating unit 34 may acquire the position information and the speed information of the rear vehicle 27 by the communication device 6.
  • the rear vehicle estimating unit 34 outputs the position information and the speed information of the rear vehicle 27 to the deceleration method determining unit 36.
  • the vehicle speed estimating unit 35 estimates the speed of the host vehicle based on the wheel speed of the host vehicle 20 detected by the wheel speed sensor 13.
  • the vehicle speed estimation unit 35 outputs the speed information of the own vehicle to the deceleration method determination unit 36.
  • the deceleration method determining unit 36 determines whether the own vehicle 20 has passed the start point 24 of the merging section 23 at the latest. A deceleration method for reducing the speed to a predetermined speed v0 or less is determined. Specifically, the deceleration method determination unit 36 determines a predetermined speed v0, a deceleration completion point, a deceleration d0, and a deceleration start point.
  • the deceleration method determination unit 36 may calculate the predetermined speed v0 based on the lowest speed among the speed of the preceding vehicle 26, the speed limit of the merging lane 21, and the speed limit of the merging destination lane 22.
  • the predetermined speed v0 may be lower than the lowest speed among the speed of the forward vehicle 26, the speed limit of the merging lane 21, and the speed limit of the merging lane 22 by 10 km / h or more.
  • the predetermined speed v0 may be 20% or more lower than the lowest speed among the speed of the preceding vehicle 26, the speed limit of the merging lane 21, and the speed limit of the merging lane 22.
  • the predetermined speed v0 may be an average value of the lowest speed among the speed of the preceding vehicle 26, the speed limit of the merging lane 21, and the speed limit of the merging destination lane 22, and the legal slow speed (10 kilometers per hour). However, if the predetermined speed v0 calculated as described above is lower than the legal cruising speed, the deceleration method determination unit 36 resets the lower of the legal cruising speed and the speed of the preceding vehicle 26 to the predetermined speed v0. You may.
  • the deceleration method determination unit 36 calculates a deceleration completion point at which the speed of the host vehicle 20 has been reduced to the predetermined speed v0.
  • the deceleration method determination unit 36 may use the start point 24 of the merging section 23 as a deceleration completion point.
  • the host vehicle is decelerated from the deceleration start point before the start point 24 to a predetermined speed v0 at a constant deceleration d0.
  • the deceleration method determination unit 36 may set a point that is a predetermined distance before the start point 24 of the merging section 23 as the deceleration completion point.
  • the speed of the host vehicle may be maintained at the predetermined speed v0 from the deceleration completion point to the start point 24.
  • the deceleration method determination unit 36 determines that the speed of the own vehicle reaches the speed limit v1 of the merged destination lane 22 before the own vehicle passes the start point 24 when the own vehicle accelerates at the predetermined acceleration a from the deceleration completion point.
  • the acceleration a may be set within a range of acceleration used when a standard driver accelerates, and may be, for example, 0.8 m / s 2 .
  • the acceleration pattern of the driver of the host vehicle may be recorded, and a value obtained by subtracting a certain percentage from the highest acceleration in the recorded acceleration range may be used as the acceleration a.
  • the deceleration method determining unit 36 calculates a deceleration d0 for reducing the speed of the host vehicle to the predetermined speed v0.
  • the deceleration method determining unit 36 determines that the deceleration d0 is greater than the deceleration used when the traveling control unit 8 decelerates the own vehicle in the constant speed traveling control. May be determined.
  • the traveling control unit 8 when there is no other vehicle serving as an obstacle in front of the own vehicle, and when decelerating the own vehicle to a set speed, the own vehicle is decelerated at a constant deceleration da. Let it. For example, when the set speed is changed to be lower, in the constant speed traveling control, the own vehicle is decelerated at a constant deceleration da.
  • the deceleration method determination unit 36 may set the deceleration d0 to a value larger than the deceleration da. By decelerating at the deceleration d0 larger than the deceleration da used in the constant speed traveling control, it is possible to inform the driver that the merging support control is not performed.
  • the deceleration method determination unit 36 When the rear vehicle 27 is present, the deceleration method determination unit 36 considers the inter-vehicle time between the rear vehicle 27 and the host vehicle so that the inter-vehicle time between the rear vehicle 27 and the host vehicle does not become too short. Alternatively, the deceleration d0 may be calculated. For example, the deceleration method determination unit 36 may calculate the deceleration db that ensures the inter-vehicle time with the following vehicle 27 after 1 second according to the following equation (3).
  • db 2d ⁇ 4vr + 2vs (3)
  • d is an inter-vehicle distance between the own vehicle and the rear vehicle 27 before deceleration
  • vr is the speed of the rear vehicle 27
  • vs is the speed of the own vehicle before deceleration.
  • the deceleration method determination unit 36 determines the deceleration d0 so as to be equal to or larger than a small deceleration of the deceleration da used in the constant speed traveling control and the deceleration db according to the inter-vehicle time between the rear vehicle 27 and the own vehicle. Good.
  • the deceleration d0 may be set as the deceleration dr.
  • deceleration dr may be 0.7 m / s 2.
  • an allowable upper limit du of the deceleration is determined in advance, and when the deceleration da and the deceleration db are larger than the upper limit du, the deceleration d0 may be set as the upper limit du.
  • upper du deceleration may be 1.3 m / s 2.
  • the relationship between the upper limit du and the lower limit dr of the deceleration and the following vehicle 27 is only an example.
  • the upper limit du of the deceleration may be set within a range that does not cause the occupant to feel uneasy due to sudden deceleration, and the lower limit dr of the deceleration may be set within a range in which the driver can perceive that the driver is decelerating.
  • the relationship with the rear vehicle 27 may be determined so that the risk of a rear-end collision by the rear vehicle 27 is not significantly increased.
  • the deceleration method determination unit 36 determines the deceleration db according to the inter-vehicle time between the rear vehicle 27 and the host vehicle, and the deceleration df of the front vehicle.
  • the deceleration d0 may be calculated.
  • the deceleration method determining unit 36 may determine which of the deceleration db and the deceleration df is larger.
  • the deceleration df is equal to or greater than the deceleration db
  • the deceleration d0 may be determined so as to be equal to or greater than the deceleration df.
  • the deceleration d0 may be determined so that the deceleration is not less than the deceleration df and not more than the deceleration db.
  • the deceleration method determination unit 36 calculates a deceleration start point that satisfies these.
  • the deceleration method determination unit 36 outputs the calculated deceleration start point, deceleration d0, and predetermined speed v0 to the vehicle speed control unit 19 of the traveling control unit 8.
  • the vehicle speed control unit 19 decelerates at a constant deceleration d0 from the deceleration start point output from the deceleration method determination unit 36, and decelerates the host vehicle to a predetermined speed v0.
  • the vehicle speed control unit 19 decelerates the own vehicle at a constant deceleration d0 from the deceleration start point before the start point 24, and moves to the start point 24.
  • the speed of the host vehicle may be set to the predetermined speed v0.
  • the vehicle speed control unit 19 decelerates the own vehicle at a constant deceleration d0 from the deceleration start point, and completes deceleration.
  • the speed of the host vehicle may be set to the predetermined speed v0 at the point, and the speed of the host vehicle may be maintained at the predetermined speed v0 from the deceleration completion point to the start point 24.
  • the vehicle speed control unit 19 determines whether the deceleration of the own vehicle has been completed. After the deceleration of the host vehicle is completed, the vehicle speed control unit 19 determines whether the driver has completed the manual merging operation in the merging section 23. After the driver completes the manual merging operation, if the speed of the own vehicle is equal to or lower than the speed set by the cruise control unit 8 for the constant speed cruise control (for example, the speed limit of the merging destination lane 22), the vehicle speed control unit 19 Then, the host vehicle is accelerated to the set speed.
  • the controller 10 determines that the merging support control is not performed by means other than deceleration of the host vehicle at the deceleration d0 (for example, The driver may be notified by voice signal output or signal display).
  • an acceleration operation for example, an accelerator operation
  • the driver may preferentially accept the acceleration operation over the deceleration of the host vehicle.
  • step S1 the merging search unit 31 detects a merging section 23 existing on a planned traveling route scheduled to travel in the future from the current position of the vehicle.
  • step S ⁇ b> 2 the merging support availability determination section 32 determines whether or not to execute the merging support control by the traveling control section 8 in the merging section 23 detected by the merging search section 31.
  • step S2: Y the merge support control is executed (step S2: Y)
  • step S3 If the merging support control is not to be performed (step S2: N), the process proceeds to step S4.
  • step S ⁇ b> 3 the traveling control unit 8 executes merging support control that supports changing the lane of the own vehicle from the merging lane 21 to the merging destination lane 22 in the merging section 23. Thereafter, the process ends.
  • step S4 the deceleration method determination unit 36 calculates the predetermined speed v0.
  • step S5 the deceleration method determination unit 36 calculates a deceleration completion point.
  • step S6 the deceleration method determination unit 36 calculates the deceleration d0.
  • step S7 the deceleration method determination unit 36 calculates a deceleration start point.
  • the vehicle speed control unit 19 decelerates at a constant deceleration d0 from the deceleration start point output from the deceleration method determination unit 36, and decelerates the host vehicle to a predetermined speed v0.
  • step S8 the vehicle speed control unit 19 determines whether the deceleration of the own vehicle has been completed. If the own vehicle has been decelerated (step S8: Y), the process proceeds to step S9. If the own vehicle has not been decelerated yet (step S8: N), the process returns to step S8.
  • step S9 the vehicle speed control unit 19 determines whether the driver has completed the manual merging operation in the merging section 23. If the manual merging operation has been completed (step S9: Y), the process proceeds to step S10. If the manual merging operation has not been completed yet (step S9: N), the process returns to step S9. In step S10, the vehicle speed control unit 19 accelerates the own vehicle to the set speed. Thereafter, the process ends.
  • the merging search unit 31 detects a merging section 23 where the merging lane 21 in which the own vehicle 20 travels merges with the merging destination lane 22 on a route on which the own vehicle 20 is to travel.
  • the merging support availability determining unit 32 determines whether or not to perform merging support control for supporting the lane change of the vehicle 20 to the merging destination lane 22 in the merging section 23.
  • the deceleration method determining unit 36 and the vehicle speed control unit 19 reduce the speed to a predetermined speed v0 or less before the vehicle 20 passes the start point 24 of the merging section 23.
  • the speed of the host vehicle 20 is controlled as described above.
  • the speed of the host vehicle 20 As described above, by setting the speed of the host vehicle 20 to the predetermined speed v0 or less before the host vehicle 20 passes the start point 24 of the junction section 23, a section in which the driver can accelerate the host vehicle in the junction section 23. The length can be secured. This makes it easy for the driver to adjust the speed for changing lanes only by accelerating. If the speed adjustment for changing lanes is performed by both the acceleration operation (for example, the accelerator operation) and the braking operation (for example, the brake operation), the stepping operation between the accelerator pedal and the brake pedal is complicated. . By performing the speed adjustment only by the acceleration operation, a complicated pedal change operation can be avoided.
  • the acceleration operation for example, the accelerator operation
  • the braking operation for example, the brake operation
  • the pedal when the pedal is depressed from the brake pedal to the accelerator pedal, it is difficult to predict the acceleration with respect to the depression amount of the accelerator pedal. Also, when the pedal is depressed from the brake pedal to the accelerator pedal, the expected acceleration may not be obtained due to the low rotational speed of the engine. By performing the speed adjustment only by the acceleration operation, the acceleration of the host vehicle can be easily predicted by continuously adjusting the depression amount of the accelerator pedal.
  • the traveling control unit 8 stops the constant-speed traveling control when the driver performs a braking operation (for example, an operation of a brake pedal). Therefore, when a braking operation is performed for merging, not only the merging support control is not performed, but also the cruise control stops. By performing the speed adjustment only by the acceleration operation, the constant-speed traveling control can be continued even if the joining support control is not executed.
  • a braking operation for example, an operation of a brake pedal
  • the predetermined speed v0 is lower than the lowest speed among the speed limit of the merging lane 21 where the host vehicle 20 travels, the speed limit of the destination lane 22 and the running speed of the front vehicle 26 running ahead of the host vehicle 20. It may be slower than 10 km / h. By limiting the speed of the vehicle 20 to such a predetermined speed v0, it is possible to promptly notify the driver that the merging support control is not executed.
  • the deceleration method determining unit 36 and the vehicle speed control unit 19 determine the speed of the own vehicle 20 before the own vehicle 20 passes the start point 24. The speed is reduced to v0. By decelerating the host vehicle 20 to such a predetermined speed v0, it is possible to promptly notify the driver that the merging support control is not executed.
  • the deceleration method determination unit 36 determines the deceleration completion point where the speed of the host vehicle 20 has been decelerated to the predetermined speed, and sets the start point when the host vehicle 20 accelerates at the predetermined acceleration a from the deceleration completion point.
  • the vehicle speed may be determined so that the speed of the host vehicle 20 can reach the speed limit of the junction lane 22 before passing through the vehicle.
  • the deceleration is completed so that the vehicle can accelerate to the speed required for merging to the start point 24 of the merging section 23 at the predetermined acceleration a, so that the driver can perform the merging operation by an acceleration operation that does not cause a sense of discomfort.
  • the traveling control unit 8 may have an automatic constant-speed traveling function that allows the vehicle 20 to travel at a set speed.
  • the deceleration method determining unit 36 may set the deceleration d0 for decelerating the speed of the host vehicle 20 to the predetermined speed v0 to be larger than the deceleration da for decelerating by the automatic constant speed traveling function when the set speed is reduced.
  • the traveling control unit 8 has an automatic constant-speed traveling function for traveling the own vehicle 20 at a set speed. After the manual merging operation by the driver in the merging section 23 is completed, the vehicle speed control unit 19 accelerates the own vehicle 20 to the set speed when the speed of the own vehicle 20 is equal to or lower than the set speed. As a result, the traveling at the set speed by the automatic constant speed traveling can be resumed after the completion of the manual joining operation by the driver.

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Abstract

車両制御方法では、自車両（２０）が走行する走行車線（２１）が他の車線（２２）へ合流する合流区間（２３）を自車両（２０）の走行予定の経路上で検出し（Ｓ１）、合流区間（２３）において他の車線（２２）への自車両（２０）の車線変更を支援する合流支援制御を実行するか否を判断し（Ｓ２）、合流区間（２３）において合流支援制御を実行しないと判断した場合、自車両（２０）が合流区間（２３）の開始地点（２４）を通過する前に、所定速度（ｖ０）以下になるように自車両（２０）の速度を制御する（Ｓ４～Ｓ８）。

Description

車両制御方法及び車両制御装置
　本発明は、車両制御方法及び車両制御装置に関する。
　特許文献１には、第１レーンを走行中の自車両が第２レーンに合流することを支援する合流支援装置が記載されている。合流支援装置は、第１レーンにおいて自車両を目標速度まで加速させる加速ユニットと、自車両を第１レーンから第２レーンに車線変更させる車線変更ユニットと、自車両から、基準地点までの距離Ａを取得する距離Ａ取得ユニットと、自車両の速度を取得する自車両速度取得ユニットと、自車両が、予め設定された減速度により停車するまでの走行距離Ｂを算出する走行距離Ｂ算出ユニットと、距離Ａから、走行距離Ｂを差し引いた値が、予め設定された閾値より小さいことを条件に、合流の支援を中止する中止ユニットを備える。
特開２０１７‐１２４７４３号公報
　特許文献１に記載の合流支援装置は、合流支援を開始した後に自車両の周囲の状況によって合流支援の中止を決定する。合流区間の途中で合流支援を中止すると、合流区間の中で運転者が自車両を加速できる残りの区間が短くなっていることがある。このため、車線変更のための速度調整を加速操作で行うのが困難になることがある。
　本発明は、自車両が走行する走行車線から他の車線へ合流する合流区間で他の車線への自車両の車線変更を支援する合流支援制御を実行しない場合に、運転者が車線変更のための速度調整を加速操作で行うことを容易にすることを目的とする。
　本発明の一態様に係る車両制御方法では、自車両が走行する走行車線が他の車線へ合流する合流区間を自車両の走行予定の経路上で検出し、合流区間において他の車線への自車両の車線変更を支援する合流支援制御を実行するか否を判断し、合流区間において合流支援制御を実行しないと判断した場合、自車両が合流区間の開始地点を通過する前に、所定速度以下になるように自車両の速度を制御する。
　本発明の一態様によれば、合流支援制御を実行しない場合に、運転者が車線変更のための速度調整を加速操作で行うことが容易になる。
　本発明の目的及び利点は、特許請求の範囲に示した要素及びその組合せを用いて具現化され達成される。前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方は、単なる例示及び説明であり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものでないと解するべきである。
実施形態の車両制御装置の一例の概略構成図である。 合流区間の一例を示す図である。 図１に示すコントローラの機能構成の一例を示すブロック図である。 合流支援制御が実行されない合流区間の第２例の説明図である。 合流支援制御が実行されない合流区間の第３例の説明図である。 合流支援制御が実行されない合流区間の第４例の説明図である。 合流支援制御が実行されない合流区間の第５例の説明図である。 合流支援制御を実行しない条件の説明図である。 実施形態の車両制御方法の一例のフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
　（構成）
　図１を参照する。車両制御装置１は、車両制御装置１を搭載する車両（以下、「自車両」と表記する）の周囲の走行環境に基づいて、運転者が関与せずに自車両を自動で運転する自動運転制御や、運転者による自車両の運転を支援する運転支援制御を行う。
　運転支援制御には、自動操舵や、自動ブレーキ、定速走行制御、車線維持制御、合流支援制御などを含んでよい。
　車両制御装置１は、外部センサ２と、内部センサ３と、測位装置４と、地図データベース５と、通信装置６と、ナビゲーションシステム７と、走行制御部８と、アクチュエータ９と、コントローラ１０を備える。なお、添付する図面において地図データベースを「地図ＤＢ」と表記する。
　外部センサ２は、自車両の周囲環境、例えば自車両の周囲の物体を検出するセンサである。外部センサ２は、例えばカメラ１１と測距装置１２を含んでよい。
　カメラ１１と測距装置１２は、自車両の周囲に存在する物体（例えば、他車両、歩行者、車線境界線や車線区分線などの白線、道路上又は道路周辺に設けられた信号機、停止線、標識、建物、電柱、縁石、横断歩道等の地物）、自車両に対する物体の相対位置、自車両と物体との間の相対距離等の自車両の周囲環境を検出する。
　カメラ１１は、例えばステレオカメラであってよい。カメラ１１は、単眼カメラであってもよく、単眼カメラにより複数の視点で同一の物体を撮影して、物体までの距離を計算してもよい。また、単眼カメラによる撮像画像から検出された物体の接地位置に基づいて、物体までの距離を計算してもよい。
　測距装置１２は、例えば、レーザレンジファインダ（ＬＲＦ：Laser Range-Finder）、レーダユニット、レーザスキャナユニットであってよい。
　カメラ１１と測距装置１２は、検出した周囲環境の情報である周囲環境情報をナビゲーションシステム７、走行制御部８及びコントローラ１０へ出力する。
　内部センサ３は、自車両の走行状態を検出するセンサである。内部センサ３は、例えば車輪速センサ１３を備えてよい。車輪速センサ１３は、自車両の車輪速を検出する。
　内部センサ３は、例えば自車両に発生する加速度を検出する加速度センサや、自車両の角速度を検出するジャイロセンサを備えてよい。
　内部センサ３は、検出した走行状態の情報である走行状態情報をナビゲーションシステム７、走行制御部８及びコントローラ１０へ出力する。
　測位装置４は、複数の航法衛星から電波を受信して自車両の現在位置を取得し、取得した自車両の現在位置を、ナビゲーションシステム７、走行制御部８及びコントローラ１０へ出力する。測位装置４は、例えばＧＰＳ（地球測位システム：Global Positioning System）受信機や、ＧＰＳ受信機以外の他の全地球型測位システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）受信機を有していてもよい。
　地図データベース５は、道路地図データを記憶している。
　道路地図データは、車線境界線や車線区分線などの白線の形状（車線形状）や座標情報、道路や白線の高度、道路上又は道路周辺に設けられた信号機、停止線、標識、建物、電柱、縁石、横断歩道等の地物の座標情報を含む。
　道路地図データは、さらに道路種別、道路の勾配、車線数、制限速度（法定速度）、道幅、合流地点の有無等に関する情報を含んでもよい。道路種別には、例えば一般道路と高速道路が含んでよい。
　地図データベース５は、ナビゲーションシステム７、走行制御部８及びコントローラ１０から参照される。
　通信装置６は、自車両の外部の通信装置との間で無線通信を行う。通信装置６による通信方式は、例えば公衆携帯電話網による無線通信や、車車間通信、路車間通信、又は衛星通信であってよい。
　ナビゲーションシステム７、走行制御部８及びコントローラ１０は、地図データベース５に代えて又は加えて外部の情報処理装置から、通信装置６によって道路地図データを取得してもよい。
　ナビゲーションシステム７は、自車両の運転者によって地図上に設定された目的地までの経路案内を自車両の乗員に対して行う。ナビゲーションシステム７は、外部センサ２、内部センサ３、測位装置４から入力された各種情報を用いて自車両の現在位置を推定し、目的地までの経路を生成し、乗員に経路案内を行う。ナビゲーションシステム７は、その経路情報を走行制御部８及びコントローラ１０へ出力する。
　走行制御部８は、自車両の定速走行制御や合流支援制御などの運転支援制御や、自動運転制御を行う。
　例えば、定速走行制御では、運転者の入力操作やナビゲーションシステム７から出力される制限速度の情報に基づいて設定速度を設定する。走行制御部８は、自車両を設定速度で走行させるようにアクチュエータ９を駆動して自車両の速度を調整する。また、走行制御部８は、運転者が制動操作（例えばブレーキペダルの操作）を行った場合に、定速走行制御を停止する。
　例えば、合流支援制御は合流区間において自車両を自動的に車線変更させる自動合流制御を含んでよい。自動合流制御では、走行制御部８は、自車両の現在位置と、地図データベース５の道路地図データと、ナビゲーションシステム７から出力された経路情報とに基づいて、自車両がこれから走行する予定の経路上の合流区間を検出する。
　走行制御部８は、外部センサ２が検出した周囲環境と、内部センサ３が検出した自車両の走行状態に基づいて、合流区間において自車両が車線変更する目標走行軌道を設定する。走行制御部８は、自車両が目標走行軌道を走行するようにアクチュエータ９を駆動して、自車両の操舵制御と加減速制御を行う。
　また合流支援制御は、操舵制御と加減速制御に加えてまたは代えてターンシグナル制御を行うことによって合流区間における自車両の合流を支援してもよい。また合流支援制御は、速度や操舵などの表示をドライバに提示したり、タイミングを示したりすることによって自車両の合流を支援してもよい。
　例えば、自動合流制御では、自車両の現在位置と、道路地図データと、経路情報と周囲環境と、自車両の走行状態に基づいて、自車両が走行すべき目標走行軌道を設定する。走行制御部８は、自車両が目標走行軌道を走行するようにアクチュエータ９を駆動して、自車両の操舵制御と加減速制御を行う。
　アクチュエータ９は、走行制御部８から出力された制御信号に応じて、車両のステアリングホイール、アクセル開度及びブレーキ装置を操作して、車両の車両挙動を発生させる。
　アクチュエータ９は、ステアリングアクチュエータ１６と、アクセル開度アクチュエータ１７と、ブレーキ制御アクチュエータ１８を備える。
　ステアリングアクチュエータ１６は、車両のステアリングの操舵方向及び操舵量を制御する。アクセル開度アクチュエータ１７は、車両のアクセル開度を制御する。ブレーキ制御アクチュエータ１８は、車両のブレーキ装置の制動動作を制御する。
　コントローラ１０は、自車両の合流支援を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。コントローラ１０は、プロセッサ１４と記憶装置１５等の周辺部品とを含む。プロセッサ１４は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）であってよい。
　コントローラ１０は、走行制御部８と一体の電子制御ユニットであってもよく、別個の電子制御ユニットであってもよい。
　記憶装置１５は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置を備えてよい。記憶装置１５は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
　なお、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路でコントローラ１０を実現してもよい。例えば、コントローラ１０はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。
　コントローラ１０は、自車両がこれから走行する予定の予定走行経路上の合流区間を検出する。
　図２を参照する。コントローラ１０は、自車両２０が走行する走行車線２１が他の車線２２へ合流する合流区間２３を、予定走行経路上で検出する。例えば、他の車線２２は本線であってよく、走行車線２１は本線に合流する合流車線であってよい。以下、自車両２０が走行する走行車線２１を「合流車線」と表記し、走行車線２１が合流する他の車線２２を「合流先車線」と表記する。
　合流区間２３は、開始地点２４から終了地点２５までの区間であり、合流車線２１と合流先車線２２とが、破線の車線区分線にて区切られている。
　コントローラ１０は、検出した合流区間において、合流車線２１から合流先車線２２への自車両２０の車線変更を支援する合流支援制御を実行するか否かを判断する。例えばコントローラ１０は、検出した合流区間において、合流車線２１から合流先車線２２へ自車両２０を車線変更する自動合流制御を実行するか否かを判断する。例えば、コントローラ１０は、自動合流制御に使用する道路地図データの有無や道路形状に基づいて自動合流制御を実行するか否かを判断してよい。
　検出した合流区間において合流支援制御を実行しない場合に、コントローラ１０は、自車両２０が合流区間の開始地点２４を通過する前に、所定速度ｖ０以下になるように自車両２０の速度を制御する。
　この場合、例えばコントローラ１０は、図１に示す走行制御部８の車速制御部１９に所定速度ｖ０を出力する。例えば自車両２０の走行速度が所定速度ｖ０より高い場合には、車速制御部１９は、自車両２０が合流区間の開始地点２４を通過する前に自車両２０を所定速度ｖ０へ減速してよい。例えば自車両２０が所定速度ｖ０以下で走行していた場合には、車速制御部１９は、自車両２０の速度が所定速度ｖ０を超えないように加速を制限してよい。
　このように、自車両２０が合流区間２３の開始地点２４を通過する前に自車両２０の速度を所定速度ｖ０以下にすることにより、合流区間２３の中で運転者が自車両を加速できる区間長を確保できる。これにより運転者が車線変更のための速度調整を加速操作のみで行うことを容易にする。
　次に図３を参照して、コントローラ１０の機能構成を説明する。コントローラ１０は、合流探索部３１と、合流支援可否判断部３２と、前方車両認識部３３と、後方車両推定部３４と、車速推定部３５と、減速方法決定部３６を備える。
　合流探索部３１、合流支援可否判断部３２、前方車両認識部３３、後方車両推定部３４、及び減速方法決定部３６の機能は、例えばコントローラ１０のプロセッサ１４が、記憶装置１５に格納されたコンピュータプログラムを実行することによって実現されてよい。
　合流探索部３１は、測位装置４による自車両２０の現在位置の測定結果、外部センサ２が検出した周囲環境、地図データベース５の道路地図データに基づいて自車両の現在位置を推定する。
　合流探索部３１は、ナビゲーションシステム７から出力された経路情報に基づいて、自車両の現在位置から今後走行する予定の予定走行経路上に存在する合流区間を道路地図データから検索する。合流探索部３１は、検出した合流区間の形状、合流車線の制限速度、合流先車線の制限速度等の情報を取得する。
　合流探索部３１は、地図データベース５の道路地図データに加えて又は代えて、通信装置６によって外部の情報処理装置から受信した道路地図データを利用してもよい。
　合流探索部３１は、取得した合流区間の情報を合流支援可否判断部３２と、減速方法決定部３６へ出力する。
　合流探索部３１は、予定走行経路上の合流区間のうち、自車両に最も近い合流区間の情報のみを出力してもよく、複数の合流区間の情報を自車両に近い順に出力してもよい。
　合流支援可否判断部３２は、合流探索部３１が出力した合流区間の情報に基づいて、走行制御部８による合流支援制御を実行可能か否か判断する。
　図２を参照する。例えば合流支援可否判断部３２は、合流区間２３の区間長Ｌｊが所定の長さよりも短い場合に合流支援制御を実行できないと判断してよい。
　また例えば合流支援可否判断部３２は、合流車線２１の曲率半径が所定長より短い場合や、合流先車線２２の曲率半径が所定長より短い場合に合流支援制御を実行できないと判断してよい。
　図４を参照する。合流車線２１と合流先車線２２との間の高低差が所定値以上であり、合流車線２１が合流先車線２２よりも低い場合には、道路構造物により生じる死角に合流先車線２２が隠れる。
　このため、合流支援可否判断部３２は、合流車線２１と合流先車線２２との間の高低差が所定値以上であり、合流車線２１が合流先車線２２よりも低い場合に合流支援制御を実行できないと判断してよい。
　図５を参照する。合流車線２１と合流先車線２２との間に所定高さ以上の遮蔽物２８がある場合には、遮蔽物２８により生じる死角に合流先車線２２が死角に隠れる。
　このため、合流支援可否判断部３２は、合流車線２１と合流先車線２２との間に所定高さ以上の遮蔽物２８がある場合には、合流支援制御を実行できないと判断してよい。
　さらに、合流車線２１の道路形状と合流先車線２２の道路形状とに応じて、合流区間２３の手前で合流先車線２２の交通状況を判定できず、合流支援制御を実行できないこともある。図６及び図７は、道路形状に応じて合流車線２１から合流先車線２２の交通状況を判定できない場合の例を示す。
　図６を参照する。合流区間２３から所定距離Ｄ１手前の地点における合流車線２１の進行方向４１と合流先車線２２の進行方向４２との差分θが大きいと、自車両２０の前方における外部センサ２の検出範囲４３に入る合流先車線２２の範囲（すなわち、外部センサ２により交通状況を検出可能な範囲）の長さＬ２が短くなり、合流先車線２２の交通状況を判定できなくなることがある。
　図７を参照する。合流車線２１の進行方向４１と合流先車線２２の進行方向４２との差分θがさらに大きくなって１８０度へ近づくと、合流区間２３から所定距離Ｄ１手前の地点から見て、合流先車線２２を走行する他車両２９同士が重なり、合流先車線２２の交通状況を判定できなくなることがある。
　このため、合流支援可否判断部３２は、合流区間２３から所定距離Ｄ１手前の地点における合流車線２１の進行方向４１と合流先車線２２の進行方向４２との差分θが所定の閾値以上の場合に、合流支援制御を実行できないと判断してよい。
　差分θの閾値は、外部センサ２により合流先車線２２の交通状況を検知すべき範囲の長さの閾値Ｌ３に基づいて設定してよい。
　図８を参照する。例えば、外部センサ２の検出範囲が自車両２０の進行方向４１を中心とする方位角幅αの範囲であり、合流区間２３から所定距離Ｄ１手前の地点から合流先車線２２の進行方向４２の延長線までの垂線の長さをＰとする。
　外部センサ２による合流先車線２２の検出範囲の長さＬ２を、次式（１）により求めることができる。
　Ｌ２＝Ｐ（ｔａｎ（９０°－θ＋α／２）－ｔａｎ（９０°－θ－α／２））…（１）
　差分θの閾値は、閾値Ｌ３より長さＬ２が長くなる差分θの範囲の上限値として算出できる。
　図７を参照する。合流区間２３から所定距離Ｄ１手前の地点から合流先車線２２までの距離をＤ２と記載する。
　距離Ｄ２が長すぎると、外部センサ２の検出範囲４３に入る合流先車線２２上の他車両２９の検出分解能が低下して、合流先車線２２の交通状況を判定できないことがある。
　このため、合流支援可否判断部３２は、合流区間２３から所定距離Ｄ１手前の地点から合流先車線２２までの距離Ｄ２が所定値以上の場合に、合流支援制御を実行できないと判断してよい。参照符号４４は、合流区間２３から所定距離Ｄ１手前の地点における走行車線２１の進行方向４１の延長線と合流先車線２２とが交差する地点を示す。
　また、合流支援可否判断部３２は、合流区間２３の道路地図データを取得できない場合や、走行制御部８が合流支援機能を有しない場合にも、合流支援制御を実行できないと判断してよい。
　合流支援可否判断部３２は、判断結果を減速方法決定部３６へ出力する。
　前方車両認識部３３は、外部センサ２が出力する周囲環境情報に基づいて、自車両２０の前方で合流車線２１を走行する前方車両２６の位置を取得する（図２参照）。また、前方車両認識部３３は、前方車両２６の位置情報に基づいて前方車両２６の速度を推定し、前方車両２６の速度情報から前方車両２６の加速度を推定する。前方車両認識部３３は、位置情報から推定せずに前方車両２６の速度を直接測定してもよい。前方車両認識部３３は、通信装置６によって前方車両２６の位置情報や、速度情報、加速度情報を取得しても良い。
　前方車両認識部３３は、前方車両２６の位置情報、速度情報及び加速度情報を減速方法決定部３６へ出力する。
　後方車両推定部３４は、外部センサ２が出力する周囲環境情報に基づいて、自車両２０の後方で合流車線２１を走行する後方車両２７の位置情報及び速度情報を取得する（図２参照）。なお、後方車両推定部３４は、外部センサ２が出力する周囲環境情報によらずに、自車両２０の位置や速度に基づいて、後方車両２７の位置情報及び速度情報を推定してもよい。後方車両推定部３４は、通信装置６によって後方車両２７の位置情報や速度情報を取得してもよい。
　後方車両推定部３４は、後方車両２７の位置情報及び速度情報を減速方法決定部３６へ出力する。
　車速推定部３５は、車輪速センサ１３が検出した自車両２０の車輪速に基づいて自車両の速度を推定する。車速推定部３５は、自車両の速度情報を減速方法決定部３６へ出力する。
　減速方法決定部３６は、合流支援可否判断部３２が合流支援制御を実行できないと判断した場合に、遅くても自車両２０が合流区間２３の開始地点２４を通過する前に、自車両２０の速度を所定速度ｖ０以下に減速する減速方法を決定する。
　具体的には、減速方法決定部３６は所定速度ｖ０、減速完了地点、減速度ｄ０、減速開始地点を決定する。
　例えば減速方法決定部３６は、前方車両２６の速度、合流車線２１の制限速度及び合流先車線２２の制限速度のうち最も低い速度に基づいて所定速度ｖ０を演算してよい。
　例えば所定速度ｖ０は、前方車両２６の速度、合流車線２１の制限速度及び合流先車線２２の制限速度のうち最も低い速度より時速１０キロメート以上遅くてよい。
　また、例えば所定速度ｖ０は、前方車両２６の速度、合流車線２１の制限速度及び合流先車線２２の制限速度のうち最も低い速度よりも２０％以上遅くてよい。
　また所定速度ｖ０は、前方車両２６の速度、合流車線２１の制限速度及び合流先車線２２の制限速度のうち最も低い速度と、法定徐行速度（時速１０キロメートル）との平均値であってよい。
　ただし、上記のようにして算出した所定速度ｖ０が法定徐行速度よりも低い場合は、減速方法決定部３６は、法定徐行速度及び前方車両２６の速度のうち遅い方を所定速度ｖ０に再設定してもよい。
　次に、減速方法決定部３６は、自車両２０の速度を所定速度ｖ０まで減速し終える減速完了地点を演算する。
　例えば減速方法決定部３６は、合流区間２３の開始地点２４を減速完了地点として使用してよい。この場合には、開始地点２４より手前の減速開始地点から一定の減速度ｄ０で所定速度ｖ０まで自車両を減速させる。
　例えば減速方法決定部３６は、合流区間２３の開始地点２４よりも所定距離手前の地点を減速完了地点としてもよい。この場合には、減速完了地点から開始地点２４まで自車両の速度を所定速度ｖ０に維持してよい。
　例えば減速方法決定部３６は、自車両が減速完了地点から所定の加速度ａで加速した場合に自車両が開始地点２４を通過するまでに自車両の速度が合流先車線２２の制限速度ｖ１に到達できるように減速完了地点を決定してもよい。
　具体的には、開始地点２４から次式（２）で定めた距離Ｄだけ手前の地点を減速完了地点として決定してよい。
　Ｄ＝（ｖ１２－ｖ０２）／２ａ　　…（２）
　加速度ａは、標準的な運転者が加速をする際に用いる加速度の範囲内に設定すればよく、例えば０．８ｍ／ｓ２であってよい。また、自車両の運転者の加速パターンを記録して、記録した加速度の範囲のうち最も高い加速度から一定割合を減じた値を加速度ａとして使用してもよい。
　次に減速方法決定部３６は、自車両の速度を所定速度ｖ０まで減速する減速度ｄ０を演算する。
　自車両の前方に前方車両２６が存在しない場合、減速方法決定部３６は、定速走行制御において走行制御部８が自車両を減速する際に使用する減速度よりも大きくなるように減速度ｄ０を決定してよい。
　例えば、走行制御部８による定速走行制御では、自車両の前方に障害物となる他車両が存在しない場合、自車両を設定速度まで減速させる場合に、一定の減速度ｄａで自車両を減速させる。例えば、設定速度をより低くなるように変更した場合、定速走行制御では、一定の減速度ｄａで自車両を減速させる。
　例えば、減速方法決定部３６は、減速度ｄ０を減速度ｄａより大きな値に設定してよい。定速走行制御で使用する減速度ｄａよりも大きな減速度ｄ０で減速することにより、合流支援制御が行われないことを運転者に知らせることができる。
　後方車両２７が存在する場合には、減速方法決定部３６は、後方車両２７と自車両との間の車間時間が過小とならないように後方車両２７と自車両との間の車間時間を考慮して減速度ｄ０を演算してもよい。
　例えば減速方法決定部３６は、１秒後に後方車両２７との車間時間が１秒以上確保させる減速度ｄｂを次式（３）に従って演算してよい。
　ｄｂ＝２ｄ－４ｖｒ＋２ｖｓ　　…（３）
　式（３）において、ｄは減速前の自車両と後方車両２７との間の車間距離であり、ｖｒは後方車両２７の速度であり、ｖｓは減速前の自車両の速度である。
　減速方法決定部３６は、定速走行制御で用いる減速度ｄａと後方車両２７と自車両との車間時間に応じた減速度ｄｂのうち小さな減速度以上になるように減速度ｄ０を決定してよい。
　ただし、回生ブレーキで制動灯を点灯できる減速度ｄｒを減速度の下限として、減速度ｄａや減速度ｄｂが減速度ｄｒより小さい場合には、減速度ｄ０を減速度ｄｒとしてよい。例えば減速度ｄｒは０．７ｍ／ｓ２であってよい。
　また、許容可能な減速度の上限ｄｕを予め定めておき、減速度ｄａや減速度ｄｂが上限ｄｕより大きい場合には、減速度ｄ０を上限ｄｕとしてもよい。例えば減速度の上限ｄｕは１．３ｍ／ｓ２であってよい。
　なお、上記の減速度の上限ｄｕ、下限ｄｒ及び後方車両２７との関係はあくまでも一例である。減速度の上限ｄｕは急な減速により乗員に不安感を与えない範囲で定めてよく、減速度の下限ｄｒは運転者が減速していることを知覚可能な範囲で定めてよい。後方車両２７との関係は、後方車両２７による追突のリスクを明らかに増大させないように定めればよい。
　一方で、自車両の前方に前方車両２６が存在する場合、減速方法決定部３６は、後方車両２７と自車両との車間時間に応じた減速度ｄｂと、前方車両の減速度ｄｆに基づいて減速度ｄ０を演算してよい。
　例えば減速方法決定部３６は、減速度ｄｂと減速度ｄｆのどちらが大きいかを判断してよい。減速度ｄｆが減速度ｄｂ以上の場合、減速度ｄｆ以上になるように減速度ｄ０を決定してよい。減速度ｄｆが減速度ｄｂ未満の場合には、減速度ｄｆ以上で減速度ｄｂ以下になるように減速度ｄ０を決定してよい。
　次に、減速方法決定部３６は、演算した所定速度ｖ０、減速完了地点、減速度ｄ０に基づいて、これらを満たす減速開始地点を演算する。
　減速方法決定部３６は、演算した減速開始地点、減速度ｄ０及び所定速度ｖ０を、走行制御部８の車速制御部１９に出力する。
　車速制御部１９は、減速方法決定部３６から出力された減速開始地点から一定の減速度ｄ０で減速して自車両を所定速度ｖ０へ減速する。
　例えば、合流区間２３の開始地点２４が減速完了地点である場合、車速制御部１９は、開始地点２４より手前の減速開始地点から一定の減速度ｄ０で自車両を減速させて、開始地点２４にて自車両の速度を所定速度ｖ０にしてよい。
　例えば、合流区間２３の開始地点２４よりも所定距離Ｄ手前の地点が減速完了地点である場合、車速制御部１９は、減速開始地点から一定の減速度ｄ０で自車両を減速させて、減速完了地点にて自車両の速度を所定速度ｖ０にし、減速完了地点から開始地点２４まで自車両の速度を所定速度ｖ０に維持してよい。
　車速制御部１９は、自車両の減速が完了したか否かを判断する。自車両の減速が完了した後、車速制御部１９は、合流区間２３における運転者による手動合流操作が完了したか否かを判断する。
　運転者による手動合流操作が完了した後、自車両の速度が走行制御部８による定速走行制御の設定速度（例えば、合流先車線２２の制限速度）以下の場合には、車速制御部１９は、設定速度まで自車両を加速させる。
　なお、合流支援可否判断部３２の判断結果により合流支援制御が行われない場合、コントローラ１０は、合流支援制御が行われないことを、減速度ｄ０での自車両の減速以外の手段（例えば、音声信号の出力や信号表示）で運転者に報知してもよい。
　また運転者が加速操作（例えばアクセル操作）を行った場合には、自車両の減速よりも運転者が加速操作を優先して受け付けてよい。
　（動作）
　次に、図９を参照して実施形態の車両制御方法の一例を説明する。
　ステップＳ１において合流探索部３１は、自車両の現在位置から今後走行する予定の予定走行経路上に存在する合流区間２３を検出する。
　ステップＳ２において合流支援可否判断部３２は、合流探索部３１が検出した合流区間２３において、走行制御部８による合流支援制御を実行するか否か判断する。合流支援制御を実行する場合（ステップＳ２：Ｙ）に処理はステップＳ３へ進む。合流支援制御を実行しない場合（ステップＳ２：Ｎ）に処理はステップＳ４へ進む。
　ステップＳ３において走行制御部８は、合流区間２３において合流車線２１から合流先車線２２への自車両の車線変更を支援する合流支援制御を実行する。その後に処理は終了する。
　一方、ステップＳ４において減速方法決定部３６は、所定速度ｖ０を演算する。
　ステップＳ５において減速方法決定部３６は、減速完了地点を演算する。
　ステップＳ６において減速方法決定部３６は、減速度ｄ０を演算する。
　ステップＳ７において減速方法決定部３６は、減速開始地点を演算する。
　車速制御部１９は、減速方法決定部３６から出力された減速開始地点から一定の減速度ｄ０で減速して自車両を所定速度ｖ０へ減速する。
　ステップＳ８において車速制御部１９は、自車両の減速が完了したか否かを判断する。自車両の減速が完了した場合（ステップＳ８：Ｙ）に処理はステップＳ９へ進む。自車両の減速がまだ完了していない場合（ステップＳ８：Ｎ）に処理はステップＳ８へ戻る。
　ステップＳ９において車速制御部１９は、合流区間２３における運転者による手動合流操作が完了したか否かを判断する。手動合流操作が完了した場合（ステップＳ９：Ｙ）に処理はステップＳ１０へ進む。手動合流操作がまだ完了していない場合（ステップＳ９：Ｎ）に処理はステップＳ９へ戻る。
　ステップＳ１０において車速制御部１９は、設定速度まで自車両を加速させる。その後に処理は終了する。
　（実施形態の効果）
　（１）合流探索部３１は、自車両２０が走行する合流車線２１が合流先車線２２へ合流する合流区間２３を自車両２０の走行予定の経路上で検出する。合流支援可否判断部３２は、合流区間２３において合流先車線２２への自車両２０の車線変更を支援する合流支援制御を実行するか否を判断する。合流区間２３において合流支援制御を実行しないと判断した場合、減速方法決定部３６及び車速制御部１９は、自車両２０が合流区間２３の開始地点２４を通過する前に、所定速度ｖ０以下になるように自車両２０の速度を制御する。
　このように、自車両２０が合流区間２３の開始地点２４を通過する前に自車両２０の速度を所定速度ｖ０以下にすることにより、合流区間２３の中で運転者が自車両を加速できる区間長を確保できる。これにより運転者が車線変更のための速度調整を加速操作のみで行うことを容易になる。
　もし、車線変更のための速度調整を加速操作（例えばアクセル操作）と制動操作（例えばブレーキ操作）の両方で行う場合には、アクセルペダルとブレーキペダルとの間のペダル踏み替え操作が煩雑である。速度調整を加速操作のみで行うことにより、煩雑なペダル踏み替え操作を回避することができる。
　特に、ブレーキペダルからアクセルペダルへのペダル踏み替え時には、アクセルペダルの踏み込み量に対する加速度が予測しにくい。また、ブレーキペダルからアクセルペダルへのペダル踏み替え時には、エンジンの回転速度が低いので予期した加速度を得られないこともある。
　速度調整を加速操作のみで行うことにより、アクセルペダルの踏み込み量を連続的に加減することにより、自車両の加速度を予測しやすくなる。
　また、走行制御部８は、運転者が制動操作（例えばブレーキペダルの操作）を行った場合に、定速走行制御を停止する。したがって、合流のために制動操作を行うと、合流支援制御が実行されないだけでなく定速走行制御まで停止する。
　速度調整を加速操作のみで行うことにより、合流支援制御が実行されなくても定速走行制御を継続することができる。
　（２）所定速度ｖ０は、自車両２０が走行する合流車線２１の制限速度、合流先車線２２の制限速度、及び自車両２０の前方を走行する前方車両２６の走行速度のうち最も低い速度より時速１０キロメート以上遅くてよい。
　このような所定速度ｖ０に自車両２０の速度を制限することにより、合流支援制御が実行されないことを速やかに運転者に知らせることができる。
　（３）合流区間２３において合流支援制御を実行しないと判断した場合、減速方法決定部３６及び車速制御部１９は、自車両２０が開始地点２４を通過する前に、自車両２０の速度を所定速度ｖ０まで低下させる。
　このような所定速度ｖ０まで自車両２０を減速することにより、合流支援制御が実行されないことを速やかに運転者に知らせることができる。
　（４）減速方法決定部３６は、自車両２０の速度を所定速度まで減速し終える減速完了地点を、自車両２０が減速完了地点から所定の加速度ａで加速した場合に自車両２０が開始地点２４を通過するまでに自車両２０の速度が合流先車線２２の制限速度に到達できるように決定してよい。
　これにより、所定の加速度ａで合流区間２３の開始地点２４まで合流に必要な速度まで加速できるように減速を完了するので、運転者は違和感を生じさせない加速操作で合流操作を行える。
　（５）走行制御部８は、自車両２０を設定速度で走行させる自動定速走行機能を有してよい。減速方法決定部３６は、自車両２０の速度を所定速度ｖ０まで減速する減速度ｄ０を、設定速度を下げた場合に自動定速走行機能により減速する減速度ｄａよりも大きく設定してよい。
　このように大きな減速度ｄ０で自車両２０を減速させることにより、合流支援制御が実行されないことを速やかに運転者に知らせることができる。
　（６）走行制御部８は、自車両２０を設定速度で走行させる自動定速走行機能を有する。車速制御部１９は、合流区間２３における運転者による手動合流操作が完了した後に、自車両２０の速度が設定速度以下の場合に、設定速度まで自車両２０を加速させる。
　これにより、運転者による手動合流操作が完了した後に自動定速走行による設定速度での走行を再開できる。
　ここに記載されている全ての例及び条件的な用語は、読者が、本発明と技術の進展のために発明者により与えられる概念とを理解する際の助けとなるように、教育的な目的を意図したものであり、具体的に記載されている上記の例及び条件、並びに本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する本明細書における例の構成に限定されることなく解釈されるべきものである。本発明の実施例は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であると解すべきである。
　１…車両制御装置、２…外部センサ、３…内部センサ、４…測位装置、５…地図データベース、６…通信装置、７…ナビゲーションシステム、８…走行制御部、９…アクチュエータ、１０…コントローラ、１１…カメラ、１２…測距装置、１３…車輪速センサ、１４…プロセッサ、１５…記憶装置、１６…ステアリングアクチュエータ、１７…アクセル開度アクチュエータ、１８…ブレーキ制御アクチュエータ、１９…車速制御部、２０…自車両、２１…合流車線、２２…合流先車線、２３…合流区間、２４…開始地点、２５…終了地点、２６…前方車両、２７…後方車両、３１…合流探索部、３２…合流支援可否判断部、３３…前方車両認識部、３４…後方車両推定部、３５…車速推定部、３６…減速方法決定部

Claims (7)

  1. 　自車両が走行する走行車線が他の車線へ合流する合流区間を前記自車両の走行予定の経路上で検出し、
    　前記合流区間において前記他の車線への前記自車両の車線変更を支援する合流支援制御を実行するか否を判断し、
    　前記合流区間において前記合流支援制御を実行しないと判断した場合、前記自車両が前記合流区間の開始地点を通過する前に、所定速度以下になるように前記自車両の速度を制御することを特徴とする車両制御方法。
  2. 　前記所定速度は、前記自車両が走行する走行車線の制限速度、前記他の車線の制限速度、及び前記自車両の前方を走行する前方車両の走行速度のうち最も低い速度より時速１０キロメート以上遅いことを特徴とする請求項１に記載の車両制御方法。
  3. 　前記合流区間において前記合流支援制御を実行しないと判断した場合、前記自車両が前記開始地点を通過する前に、前記自車両の速度を前記所定速度まで低下させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両制御方法。
  4. 　前記自車両の速度を前記所定速度まで減速し終える減速完了地点を、前記自車両が前記減速完了地点から所定の加速度で加速した場合に前記自車両が前記開始地点を通過するまでに前記自車両の速度が前記他の車線の制限速度に到達できるように決定することを特徴とする請求項３に記載の車両制御方法。
  5. 　前記自車両は、前記自車両を設定速度で走行させる自動定速走行機能を有し、
    　前記自車両の速度を前記所定速度まで減速する減速度を、前記設定速度を下げた場合に前記自動定速走行機能により減速する減速度よりも大きく設定することを特徴とする請求項３又は４に記載の車両制御方法。
  6. 　前記自車両は、前記自車両を設定速度で走行させる自動定速走行機能を有し、
    　前記合流区間における運転者による手動合流操作が完了した後に、前記自車両の速度が前記設定速度以下の場合に、前記設定速度まで前記自車両を加速させることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両制御方法。
  7. 　自車両の速度を制御するアクチュエータと、
    　前記自車両の走行車線が他の車線へ合流する合流区間を前記自車両の走行予定の経路上で検出し、前記合流区間において前記他の車線への前記自車両の車線変更を支援する合流支援制御を実行するか否を判断し、前記合流区間において前記合流支援制御を実行しないと判断した場合、前記自車両が前記合流区間の開始地点を通過する前に、前記自車両の速度が所定速度以下なるように前記アクチュエータを制御するコントローラと、
    　を備えることを特徴とする車両制御装置。
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