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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024168412
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】車両走行制御装置及び車両走行制御方法
(51)【国際特許分類】
G08G 1/16 20060101AFI20241128BHJP
【ＦＩ】
G08G1/16 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023085085
(22)【出願日】2023-05-24
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002941
【氏名又は名称】弁理士法人ぱるも特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】西脇 和弘
【テーマコード（参考）】
5H181
【Ｆターム（参考）】
5H181AA00
5H181BB04
5H181CC27
5H181FF04
5H181FF13
5H181FF22
5H181FF27
5H181LL01
5H181LL02
5H181LL04
5H181LL14
(57)【要約】
【課題】 他車両の走行状態を考慮して適正に衝突を回避できる車両走行制御装置を提供する。
【解決手段】 自車両の位置情報及び速度情報、自車両の周辺に存在する周辺車両の位置情報及び速度情報を取得する取得部と、自車両の位置情報及び速度情報、周辺車両の位置情報及び速度情報に基づいて、自車両の移動先を走行する衝突する可能性のある対象車両を判定する対象車両判定部と、対象車両と衝突する衝突想定位置を設定し、仮想速度で走行して、対象車両が前記衝突想定位置に到達するときに衝突想定位置に到達する仮想車両を、自車両が衝突想定位置に到達する前から継続して生成する仮想車両生成部と、自車両と仮想車両との間隔を制御する指令を出す車両制御部とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】 自車両の位置情報及び速度情報、自車両の周辺に存在する周辺車両の位置情報及び速度情報を取得する取得部と、自車両の位置情報及び速度情報、周辺車両の位置情報及び速度情報に基づいて、自車両の移動先を走行する衝突する可能性のある対象車両を判定する対象車両判定部と、対象車両と衝突する衝突想定位置を設定し、仮想速度で走行して、対象車両が前記衝突想定位置に到達するときに衝突想定位置に到達する仮想車両を、自車両が衝突想定位置に到達する前から継続して生成する仮想車両生成部と、自車両と仮想車両との間隔を制御する指令を出す車両制御部とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自車両の位置情報及び速度情報、前記自車両の周辺に存在する周辺車両の位置情報及び速度情報を取得する取得部と、
前記自車両の位置情報及び速度情報、前記周辺車両の位置情報及び速度情報に基づいて、前記自車両の移動先を走行する衝突する可能性のある対象車両を判定する対象車両判定部と、
前記対象車両と衝突する衝突想定位置を設定し、仮想速度で走行して、前記対象車両が前記衝突想定位置に到達するときに前記衝突想定位置に到達する仮想車両を、前記自車両が前記衝突想定位置に到達する前から継続して生成する仮想車両生成部と、
前記自車両と前記仮想車両との間隔を制御する指令を出す車両制御部と
を備える車両走行制御装置。
前記自車両の位置情報及び速度情報、前記周辺車両の位置情報及び速度情報に基づいて、前記自車両の移動先を走行する衝突する可能性のある対象車両を判定する対象車両判定部と、
前記対象車両と衝突する衝突想定位置を設定し、仮想速度で走行して、前記対象車両が前記衝突想定位置に到達するときに前記衝突想定位置に到達する仮想車両を、前記自車両が前記衝突想定位置に到達する前から継続して生成する仮想車両生成部と、
前記自車両と前記仮想車両との間隔を制御する指令を出す車両制御部と
を備える車両走行制御装置。
【請求項2】
前記仮想車両生成部は、
前記対象車両から前記衝突想定位置までの距離をＸT、前記仮想車両から前記衝突想定位置までの距離をＸI、前記対象車両の速度をＶT、前記仮想速度をＶIをとしたとき、次式（１）
ＸT／ＶT＝ＸI／ＶI （１）
を満たすように、前記仮想車両を生成する請求項１に記載の車両走行制御装置。
前記対象車両から前記衝突想定位置までの距離をＸT、前記仮想車両から前記衝突想定位置までの距離をＸI、前記対象車両の速度をＶT、前記仮想速度をＶIをとしたとき、次式（１）
ＸT／ＶT＝ＸI／ＶI （１）
を満たすように、前記仮想車両を生成する請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項3】
前記取得部は、前記自車両の移動先の制限速度を取得し、
前記仮想車両生成部は、前記自車両の速度、前記自車両の移動先の制限速度、及び予め設定された速度の少なくともいずれか１つを前記仮想速度として設定する請求項１に記載の車両走行制御装置。
前記仮想車両生成部は、前記自車両の速度、前記自車両の移動先の制限速度、及び予め設定された速度の少なくともいずれか１つを前記仮想速度として設定する請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項4】
前記仮想車両生成部は、
前記自車両の移動先が前記対象車両の走行する変更先車線であり、前記自車両が変更元車線から前記変更先車線へ車線を変更する車両である場合に、
車線変更を行う車線変更想定区間内に前記衝突想定位置を設定し、前記自車両が前記衝突想定位置に到達するまで、前記変更先車線上に継続して前記仮想車両を生成する請求項１に記載の車両走行制御装置。
前記自車両の移動先が前記対象車両の走行する変更先車線であり、前記自車両が変更元車線から前記変更先車線へ車線を変更する車両である場合に、
車線変更を行う車線変更想定区間内に前記衝突想定位置を設定し、前記自車両が前記衝突想定位置に到達するまで、前記変更先車線上に継続して前記仮想車両を生成する請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項5】
前記変更元車線は支線で前記変更先車線は本線であって、前記自車両が前記支線から前記本線に合流する車両、前記対象車両が前記本線を走行する車両である場合に、
前記自車両が合流する合流制御区間を前記車線変更想定区間として、前記車線変更想定区間内に前記衝突想定位置を設定し、前記自車両が前記衝突想定位置に到達するまで、前記本線上に継続して前記仮想車両を生成する請求項４に記載の車両走行制御装置。
前記自車両が合流する合流制御区間を前記車線変更想定区間として、前記車線変更想定区間内に前記衝突想定位置を設定し、前記自車両が前記衝突想定位置に到達するまで、前記本線上に継続して前記仮想車両を生成する請求項４に記載の車両走行制御装置。
【請求項6】
前記仮想車両生成部は、
前記対象車両の速度をＶT、前記仮想速度をＶIをとしたとき、
ＶT＞ＶIの場合は、前記対象車両の前方に前記仮想車両を生成し、
ＶT＜ＶIの場合は、前記対象車両の後方に前記仮想車両を生成し、
ＶT＝ＶIの場合は、前記対象車両の位置に前記仮想車両を生成する
請求項４に記載の車両走行制御装置。
前記対象車両の速度をＶT、前記仮想速度をＶIをとしたとき、
ＶT＞ＶIの場合は、前記対象車両の前方に前記仮想車両を生成し、
ＶT＜ＶIの場合は、前記対象車両の後方に前記仮想車両を生成し、
ＶT＝ＶIの場合は、前記対象車両の位置に前記仮想車両を生成する
請求項４に記載の車両走行制御装置。
【請求項7】
前記仮想車両生成部は、
前記自車両の移動先が、前記自車両が進入する交差点であり、前記対象車両が前記自車両と異なる車線から前記交差点に進入する車両である場合に、
前記交差点を前記衝突想定位置として、前記自車両が前記衝突想定位置に到達するまで、前記自車両が走行する車線上に継続して前記仮想車両を生成する請求項１に記載の車両走行制御装置。
前記自車両の移動先が、前記自車両が進入する交差点であり、前記対象車両が前記自車両と異なる車線から前記交差点に進入する車両である場合に、
前記交差点を前記衝突想定位置として、前記自車両が前記衝突想定位置に到達するまで、前記自車両が走行する車線上に継続して前記仮想車両を生成する請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項8】
前記取得部を複数有し、
第一取得部は、前記自車両に設けられ、前記自車両の位置情報及び速度情報を取得し、
第二取得部は、路側に設置される路側機に設けられ、前記周辺車両の位置情報及び速度情報を取得する請求項１に記載の車両走行制御装置。
第一取得部は、前記自車両に設けられ、前記自車両の位置情報及び速度情報を取得し、
第二取得部は、路側に設置される路側機に設けられ、前記周辺車両の位置情報及び速度情報を取得する請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項9】
前記車両制御部は、
前記自車両が前記衝突想定位置に到達した後、設定速度となる加速度指令を出力する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の車両走行制御装置。
前記自車両が前記衝突想定位置に到達した後、設定速度となる加速度指令を出力する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の車両走行制御装置。
【請求項10】
前記車両制御部は、前記設定速度を、前記取得部より取得した前記自車両の移動先の制限速度または予め決定された速度として加速度指令を出力する請求項９に記載の車両走行制御装置。
【請求項11】
自車両の位置情報及び速度情報、前記自車両の周辺に存在する周辺車両の位置情報及び速度情報を取得するステップと、
前記自車両の位置情報及び速度情報、前記周辺車両の位置情報及び速度情報に基づいて、前記自車両の移動先を走行する衝突する可能性のある対象車両を判定するステップと、
前記対象車両と衝突する衝突想定位置を設定し、仮想速度で走行して、前記対象車両が前記衝突想定位置に到達するときに前記衝突想定位置に到達する仮想車両を、前記自車両が前記衝突想定位置に到達する前から継続して生成するステップと、
前記自車両と前記仮想車両との間隔を制御する指令を出すステップと
を備える車両走行制御方法。
前記自車両の位置情報及び速度情報、前記周辺車両の位置情報及び速度情報に基づいて、前記自車両の移動先を走行する衝突する可能性のある対象車両を判定するステップと、
前記対象車両と衝突する衝突想定位置を設定し、仮想速度で走行して、前記対象車両が前記衝突想定位置に到達するときに前記衝突想定位置に到達する仮想車両を、前記自車両が前記衝突想定位置に到達する前から継続して生成するステップと、
前記自車両と前記仮想車両との間隔を制御する指令を出すステップと
を備える車両走行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両走行制御装置及び車両走行制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、目的地までの車両走行経路において、走行位置、速度等を自動制御する自動運転技術が検討されている。そして車両走行経路で車線を変更したり、支線から本線へ合流したりする場合に、他車両との衝突を回避して走行する制御技術についても検討されている。
例えば、特許文献１には、高速道路の支線から本線に合流する際に、本線を走行する他車両の位置、速度を考慮して決定した合流ターゲット位置に向けて自車両の加減速を制御することにより本線へスムーズに合流させる車両制御システムが開示されている。
例えば、特許文献１には、高速道路の支線から本線に合流する際に、本線を走行する他車両の位置、速度を考慮して決定した合流ターゲット位置に向けて自車両の加減速を制御することにより本線へスムーズに合流させる車両制御システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－１６５１９７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、従来の車両制御システムでは、決定した合流ターゲット位置に向けて自車両の加減速を制御するため、他車両の速度が制限速度を超過している等、他車両の走行状態によっては加減速を制御することが難しい場合があった。
【0005】
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、他車両の走行状態を考慮して適正に衝突を回避できる車両走行制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に係る車両走行制御装置は、自車両の位置情報及び速度情報、自車両の周辺に存在する周辺車両の位置情報及び速度情報を取得する取得部と、自車両の位置情報及び速度情報、周辺車両の位置情報及び速度情報に基づいて、自車両の移動先を走行する衝突する可能性のある対象車両を判定する対象車両判定部と、対象車両と衝突する衝突想定位置を設定し、仮想速度で走行して、対象車両が前記衝突想定位置に到達するときに衝突想定位置に到達する仮想車両を、自車両が衝突想定位置に到達する前から継続して生成する仮想車両生成部と、自車両と仮想車両との間隔を制御する指令を出す車両制御部とを備える。
【0007】
また、本開示に係る車両走行制御方法は、自車両の位置情報及び速度情報、自車両の周辺に存在する周辺車両の位置情報及び速度情報を取得するステップと、自車両の位置情報及び速度情報、周辺車両の位置情報及び速度情報に基づいて、自車両の移動先を走行する衝突する可能性のある対象車両を判定するステップと、対象車両と衝突する衝突想定位置を設定し、仮想速度で走行して、対象車両が衝突想定位置に到達するときに衝突想定位置に到達する仮想車両を、自車両が衝突想定位置に到達する前から継続して生成するステップと、自車両と仮想車両との間隔を制御する指令を出すステップとを備える。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、衝突する可能性がある対象車両が衝突想定位置に到達するときに、仮想速度で走行して衝突想定位置に到達する仮想車両を、対象車両が衝突想定位置に到達する前から継続して生成し、自車両と仮想車両との間隔を制御することによって、対象車両の走行状態を考慮した適正な衝突回避制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施の形態１に係る自車両に搭載される車両走行制御装置及び周辺機器を示す概略ブロック図である。
【図2】実施の形態１に係る車両走行制御装置が使用される道路の合流部を示す模式図である。
【図3】実施の形態１に係る合流制御開始時及び合流制御時における仮想車両生成部の処理を説明するための模式図である。
【図4】実施の形態１に係る合流制御開始時及び合流制御時における仮想車両生成部の処理を説明するための模式図である。
【図5】実施の形態１に係る合流制御開始時及び合流制御時における仮想車両生成部の処理を説明するための模式図である。
【図6】実施の形態１に係る車両走行制御装置が実行する処理フローを示すフローチャートである。
【図7】実施の形態１に係る車両走行制御装置の各機能を実現する処理回路の一例を示す概略構成図である。
【図8】実施の形態１に係る車線変更制御開始時及び車線変更制御時における仮想車両生成部の処理を説明するための模式図である。
【図9】実施の形態２に係る取得部が自車両と路側機に分けて搭載される車両走行制御装置及び周辺機器示す概略ブロック図である。
【図10】実施の形態２に係る車両走行制御装置が使用される道路の合流部を示す模式図である。
【図11】実施の形態２に係る路側走行制御部の各機能を実現する処理回路の一例を示す概略構成図である。
【図12】実施の形態３に係る車両走行制御装置が使用される道路の交差点の状態を示す模式図である。
【図13】実施の形態３に係る制御開始及び制御時における仮想車両生成部の処理を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施の形態１．
実施の形態１に係る車両制御装置１００について図面を用いて説明する。
図１は、自車両ＶＳに搭載される車両走行制御装置１００及び周辺機器を示す概略ブロック図である。自車両ＶＳには、周辺機器として、位置受信機１１、速度センサ１２、周辺センサ１３、地図格納部１４、駆動制御装置１５が搭載され、これらの情報を処理する車両走行制御装置１００が搭載されている。
実施の形態１に係る車両制御装置１００について図面を用いて説明する。
図１は、自車両ＶＳに搭載される車両走行制御装置１００及び周辺機器を示す概略ブロック図である。自車両ＶＳには、周辺機器として、位置受信機１１、速度センサ１２、周辺センサ１３、地図格納部１４、駆動制御装置１５が搭載され、これらの情報を処理する車両走行制御装置１００が搭載されている。
【0011】
ここで位置受信機１１は、例えば衛星からのＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号により自車両ＶＳの位置情報を受信する。速度センサ１２は、自車両ＶＳの速度情報を検出する。周辺センサ１３は、自車両ＶＳの周辺に存在する周辺車両を検出するとともに、当該周辺車両の位置情報及び速度情報を検出する。地図格納部１４には、道路情報が格納されており、例えば後述の道路の本線Ｌ１及び支線Ｌ２等の道路情報を含んでいる。
【0012】
車両走行制御装置１００は、取得部１０１、対象車両判定部１０２、仮想車両生成部１０３、及び車両制御部１０４を備える。
取得部１０１は、自車両ＶＳの位置情報及び速度情報、自車両ＶＳの周辺に存在する周辺車両の位置情報及び速度情報を取得する。対象車両判定部１０２は、取得部１０１で取得した自車両ＶＳの位置情報及び速度情報、周辺車両の位置情報及び速度情報に基づいて、自車両ＶＳの移動先を走行する衝突する可能性のある対象車両ＶＴを判定する。そして判定した対象車両ＶＴの位置情報、速度情報を取得する。仮想車両生成部１０３は、対象車両ＶＴが自車両ＶＳに衝突する可能性がある衝突想定位置Ｐｓを設定し、仮想速度ＶIで走行して、対象車両ＶＳが衝突想定位置Ｐｓに到達するときに衝突想定位置Ｐｓに到達する仮想車両ＶＩを生成する。仮想車両ＶＩは、自車両ＶＳが衝突想定位置Ｐｓに到達する前から継続して対象車両ＶＴが走行する本線Ｌ１上に生成される。
取得部１０１は、自車両ＶＳの位置情報及び速度情報、自車両ＶＳの周辺に存在する周辺車両の位置情報及び速度情報を取得する。対象車両判定部１０２は、取得部１０１で取得した自車両ＶＳの位置情報及び速度情報、周辺車両の位置情報及び速度情報に基づいて、自車両ＶＳの移動先を走行する衝突する可能性のある対象車両ＶＴを判定する。そして判定した対象車両ＶＴの位置情報、速度情報を取得する。仮想車両生成部１０３は、対象車両ＶＴが自車両ＶＳに衝突する可能性がある衝突想定位置Ｐｓを設定し、仮想速度ＶIで走行して、対象車両ＶＳが衝突想定位置Ｐｓに到達するときに衝突想定位置Ｐｓに到達する仮想車両ＶＩを生成する。仮想車両ＶＩは、自車両ＶＳが衝突想定位置Ｐｓに到達する前から継続して対象車両ＶＴが走行する本線Ｌ１上に生成される。
【0013】
車両制御部１０４は、自車両ＶＳと仮想車両ＶＩとの間隔を制御する指令を出す。そして自車両ＶＳと生成した仮想車両ＶＩとの間隔を確保することにより、自車両ＶＳが対象車両ＶＴを回避できる適正な速度で合流するための指令を駆動制御装置１５に出力する。駆動制御装置１５は、車両走行制御装置１００の車両制御部１０４からの指令に基づいて、自車両ＶＳ内の図示しない駆動装置及び制動装置を制御することにより、自車両ＶＳの加減速を制御する。
【0014】
図１～図８を用いて、車両走行制御装置１００の機能について詳細に説明する。
図２は、車両走行制御装置１００が使用される道路の合流部を上面からみた模式図である。道路の合流部では、車線である本線Ｌ１と支線Ｌ２とが接続されており、自車両ＶＳは走行している支線Ｌ２から合流する本線Ｌ１へ移動しようとしている。対象車両ＶＴは本線Ｌ１を走行する車両である。自車両ＶＳは、合流部に入ると加減速しながら移動することで対象車両ＶＴを回避して本線Ｌ１へ合流する。図２では、本線Ｌ１と支線Ｌ２とが平行に設けられた例を示すが、必ずしも平行である必要はない。
図２は、車両走行制御装置１００が使用される道路の合流部を上面からみた模式図である。道路の合流部では、車線である本線Ｌ１と支線Ｌ２とが接続されており、自車両ＶＳは走行している支線Ｌ２から合流する本線Ｌ１へ移動しようとしている。対象車両ＶＴは本線Ｌ１を走行する車両である。自車両ＶＳは、合流部に入ると加減速しながら移動することで対象車両ＶＴを回避して本線Ｌ１へ合流する。図２では、本線Ｌ１と支線Ｌ２とが平行に設けられた例を示すが、必ずしも平行である必要はない。
【0015】
ここで自車両ＶＳの位置及び合流部の道路情報に基づき、支線Ｌ２において合流制御を開始する始点をＬ２ｓ、合流制御を完了する目標終点をＬ２ｅとし、始点Ｌ２ｓから目標終点Ｌ２ｅまでの区間を合流制御区間とする。合流部内に設定される合流制御区間の長さは始点Ｌ２ｓと目標終点Ｌ２ｅを結ぶＸＬである。始点Ｌ２ｓ及び目標終点Ｌ２ｅは、合流部の合流車線ＬＭ内に設ける。加速して対象車両ＶＴの前に合流する場合は、合流車線ＬＭの終端部の手前に目標終点Ｌ２ｅを設定する。
【0016】
取得部１０１は、地図格納部１４から道路情報を取得し、位置受信機１１から自車両ＶＳの位置情報を取得する。また速度センサ１２から自車両ＶＳの速度情報を取得し、周辺センサ１３から対象車両ＶＴを含む周辺車両の位置情報及び速度情報を取得する。対象車両判定部１０２は、取得部１０１から送信された情報に基づいて、回避すべき対象車両ＶＴを判定するとともに、取得部１０１から判定した対象車両ＶＴの位置情報、速度情報を取得する。
【0017】
より具体的に述べると、対象車両判定部１０２は、周辺センサ１３に周辺車両の位置情報を取得し、取得した周辺車両の中から自車両ＶＳの移動先である本線Ｌ１上に存在する衝突する可能性のある対象車両ＶＴを判定する。例えば図２の例では、本線Ｌ１上に存在する車両の中から対象車両ＶＴが判定される。図２には本線Ｌ１を走行する他の車両を図示していないが、本線Ｌ１に複数台の車両が走行している場合は、複数の車両のうち、対象車両ＶＴが対象として判定された車両となる。そして対象車両判定部１０２は、取得部１０１から取得した対象車両ＶＴの位置情報と、対象車両ＶＴの速度情報を仮想車両生成部１０３に出力する。本線Ｌ１の合流部に自車両ＶＳと衝突する可能性がある車両が存在しない場合は、対象車両ＶＴは判定されない。
【0018】
仮想車両生成部１０３は、対象車両ＶＴの位置情報、対象車両ＶＴの速度情報、自車両ＶＳの位置情報、及び速度センサ１２から取得する自車両ＶＳの速度情報に基づいて、本線Ｌ１を走行する仮想車両ＶＩを生成する。そして、仮想車両ＶＩの位置情報及び仮想車両ＶＩの速度情報を車両制御部１０４へ出力する。
【0019】
仮想車両ＶＩを生成する例について説明する。図３は、（ａ）合流制御開始時及び（ｂ）合流制御時における仮想車両生成部１０３の処理を説明するための模式図である。自車両ＶＳが合流制御区間の始点Ｌ２ｓを通過する時点で合流制御を開始し（図３（ａ））、合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅに衝突想定位置Ｐｓを設定して目標距離ｄ*を確保する合流制御を行う状態（図３（ｂ））を例示している。図３において対象車両ＶＴは、本線Ｌ１を走行している車両であり、対象車両判定部１０２により自車両ＶＳと衝突する可能性があると判定された車両である。
ここで対象車両ＶＴと自車両ＶＳとの相対距離をｄとし、合流制御開始時の初期値をｄ0とする。相対距離ｄは自車両ＶＳの前方を正とし、図３（ａ）に示すように対象車両ＶＴが後方を走行する場合は、ｄ＜０である。自車両ＶＳの速度はＶS、対象車両ＶＴの速度はＶTとする。
ここで対象車両ＶＴと自車両ＶＳとの相対距離をｄとし、合流制御開始時の初期値をｄ0とする。相対距離ｄは自車両ＶＳの前方を正とし、図３（ａ）に示すように対象車両ＶＴが後方を走行する場合は、ｄ＜０である。自車両ＶＳの速度はＶS、対象車両ＶＴの速度はＶTとする。
【0020】
対象車両ＶＴは速度ＶTで距離（ＸＬ－ｄ0）を走行する。そのため、合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅまでの走行に要する時間Ｔは、式（１）となる。
【0021】
【数1】
【0022】
仮想車両生成部１０３において、自車両ＶＳとの相対距離ｄIが合流制御開始時にｄI0である仮想車両ＶＩを生成する。仮想車両ＶＩが仮想速度ＶIで合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅまでの距離（ＸＬ－ｄIO）を走行するのに要する時間Ｔは、式（２）となる。
【0023】
【数2】
【0024】
対象車両ＶＴと仮想車両ＶＩが同時刻Ｔｓに目標終点Ｌ２ｅに到着すると仮定すると、仮想車両ＶＩの相対距離ｄIの初期値ｄI0は、式（３）で表される。
【0025】
【数3】
【0026】
すなわち、図３（ｂ）に示す合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅは、対象車両ＶＴと仮想車両ＶＩとの位置が一致する衝突想定位置Ｐｓである。このように対象車両ＶＴが自車両ＶＳに衝突する可能性がある衝突想定位置Ｐｓを自車両ＶＳの位置情報、対象車両ＶＴの位置情報及び速度情報から設定できる。
【0027】
仮想車両ＶＩの仮想速度ＶIは、例えば自車両ＶＳの速度ＶSとする。地図格納部１４の道路情報から取得する本線Ｌ１の制限速度ＶLIM、制限速度ＶLIMを参照した目標速度、ドライバ、車載機器等により予め設定された速度等としてもよい。
【0028】
（ケース１）
ここで、対象車両ＶＴの速度ＶTが仮想車両ＶＩの仮想速度ＶIを超過している（ＶT＞ＶI）場合、対象車両ＶＴの前方を走行する仮想車両ＶＩを生成すると（図３（ａ）においてｄI0＞ｄ0）、仮想車両ＶＩは対象車両ＶＴの前方を走行した後、所定の時刻Ｔｓに、図３（ｂ）に示す合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅで対象車両ＶＴに追いつかれ、仮想車両ＶＩと対象車両ＶＴの位置が一致することとなる。したがって合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅが衝突想定位置Ｐｓとなる。
ここで、対象車両ＶＴの速度ＶTが仮想車両ＶＩの仮想速度ＶIを超過している（ＶT＞ＶI）場合、対象車両ＶＴの前方を走行する仮想車両ＶＩを生成すると（図３（ａ）においてｄI0＞ｄ0）、仮想車両ＶＩは対象車両ＶＴの前方を走行した後、所定の時刻Ｔｓに、図３（ｂ）に示す合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅで対象車両ＶＴに追いつかれ、仮想車両ＶＩと対象車両ＶＴの位置が一致することとなる。したがって合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅが衝突想定位置Ｐｓとなる。
【0029】
この場合、図３（ｂ）に示すように、対象車両ＶＴが合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅを通過する時刻Ｔｓより前に、支線Ｌ２上の自車両ＶＳと本線Ｌ１上の仮想車両ＶＩとの間隔が目標距離ｄ*確保できるように、支線Ｌ２上で仮想車両ＶＩの後方に移動するように減速する。そして、目標距離ｄ*を確保できた時点で自車両ＶＳは本線Ｌ１上に移動して合流する。
【0030】
（ケース２）
一方、対象車両ＶＴの速度ＶTが仮想車両ＶＩの仮想速度ＶIを超過しない（ＶT＜ＶI）場合、対象車両ＶＴの後方を走行する仮想車両ＶＩを生成すると（図４（ａ）においてｄI0＜ｄ0）、仮想車両ＶＩは対象車両ＶＴの後方を走行し、所定の時刻Ｔｓに合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅで対象車両ＶＴに追いつき、仮想車両ＶＩと対象車両ＶＴの位置が一致する。したがって合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅが衝突想定位置Ｐｓとなる。
一方、対象車両ＶＴの速度ＶTが仮想車両ＶＩの仮想速度ＶIを超過しない（ＶT＜ＶI）場合、対象車両ＶＴの後方を走行する仮想車両ＶＩを生成すると（図４（ａ）においてｄI0＜ｄ0）、仮想車両ＶＩは対象車両ＶＴの後方を走行し、所定の時刻Ｔｓに合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅで対象車両ＶＴに追いつき、仮想車両ＶＩと対象車両ＶＴの位置が一致する。したがって合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅが衝突想定位置Ｐｓとなる。
【0031】
この場合、対象車両ＶＴが合流制御区間の目標終点Ｌ２ｅを通過する時刻Ｔｓより前に、支線Ｌ２上の自車両ＶＳと本線Ｌ１上の仮想車両ＶＩとの間隔が目標距離ｄ*確保できるように、支線Ｌ２上で仮想車両ＶＩの例えば前方に移動するように加速する。そして、目標距離ｄ*を確保できた時点で自車両ＶＳは本線Ｌ１上に移動して合流する（図４（ｂ））。
図４（ｂ）に示す合流制御時において、支線Ｌ２上で仮想車両ＶＩの後方に移動するように減速する制御を行ってもよい。
図４（ｂ）に示す合流制御時において、支線Ｌ２上で仮想車両ＶＩの後方に移動するように減速する制御を行ってもよい。
【0032】
（ケース３）
また、対象車両ＶＴの速度ＶTと仮想車両ＶＩの仮想速度ＶIが等しい（ＶT＝ＶI）場合、仮想車両ＶＩを対象車両ＶＴの位置に生成する（図５（ａ）においてｄI0＝ｄ0）。この場合制御開始時から、仮想車両ＶＩと対象車両ＶＴの位置が一致し、一致した位置が衝突想定位置Ｐｓとなる。
また、対象車両ＶＴの速度ＶTと仮想車両ＶＩの仮想速度ＶIが等しい（ＶT＝ＶI）場合、仮想車両ＶＩを対象車両ＶＴの位置に生成する（図５（ａ）においてｄI0＝ｄ0）。この場合制御開始時から、仮想車両ＶＩと対象車両ＶＴの位置が一致し、一致した位置が衝突想定位置Ｐｓとなる。
【0033】
この場合、制御開始時から、自車両ＶＳと仮想車両ＶＩとの間隔が目標距離ｄ*確保できるように、加速または減速して、目標距離ｄ*を確保できた時点で自車両ＶＳは本線Ｌ１上に移動して合流する（図５（ｂ））。
【0034】
そして、目標距離ｄ*を確保するための加速度指令ａrefは、次の式（４）により演算される。ここで、ｄ*は自車両ＶＳから仮想車両ＶＩまでの目標距離であり、ｄ*＞０の場合は仮想車両ＶＩの後方に移動するように減速し、ｄ*＜０の場合は仮想車両ＶＩの前方に移動するように加速する。式（４）において、Ｋdp，Ｋddはそれぞれ、車間距離制御のための比例ゲイン，微分ゲインである。
【0035】
【数4】
【0036】
車両制御部１０４は、仮想車両ＶＩの位置情報及び速度情報、自車両ＶＳの速度情報に基づいて、加速度指令ａrefを演算する。そして、演算した加速度指令ａrefを駆動制御装置１５へ出力する。駆動制御装置１５は、加速度指令ａrefに従って自車両ＶＳの加減速を制御する。
【0037】
このように、対象車両ＶＴの速度が速い場合（ケース１）でも、対象車両ＶＴの速度が遅い場合（ケース２）でも対象車両ＶＴの走行状態を考慮した適正な衝突回避制御を行うことができる。
すなわち、対象車両ＶＳから衝突想定位置Ｐｓまでの距離ＸT、仮想車両ＶＩから衝突想定位置までの距離ＸI、対象車両ＶＴの速度ＶT、仮想速度ＶIをとしたとき、次の式（５）、
すなわち、対象車両ＶＳから衝突想定位置Ｐｓまでの距離ＸT、仮想車両ＶＩから衝突想定位置までの距離ＸI、対象車両ＶＴの速度ＶT、仮想速度ＶIをとしたとき、次の式（５）、
【0038】
【数5】
いずれの場合も、合流部の終端部に達するまでに、合流が完了できるように合流制御区間を設定することは言うまでもない。
【0039】
また、対象車両ＶＴとの衝突を回避した後は、自車両ＶＳの速度ＶSを設定速度ＶSETとし、例えば、設定速度ＶSETを地図格納部１４の道路情報から取得する本線Ｌ１の制限速度ＶLIMを設定速度ＶSETとすれば、本線Ｌ１の制限速度を守ることができる。制限速度ＶLIMを参照して設定した目標速度を設定速度ＶSETとしてもよく、ドライバが設定する速度としてもよい。
【0040】
図６は、車両走行制御装置１００が実行する処理フローを示すフローチャートである。処理フローにおいて、制御開始となると、取得部１０１は、自車両ＶＳの位置情報及び速度情報、周辺車両の位置情報及び速度情報を取得する（ステップＳ１０１）。
【0041】
次いで、対象車両判定部１０２は、取得部１０１で取得した情報に基づいて、例えば自車両ＶＳが支線Ｌ２から本線Ｌ１に合流する際に、移動先を走行する周辺車両に自車両ＶＳに衝突する可能性のある車両が存在するか否かを確認し、衝突する可能性のある車両が存在すれば、その車両を対象車両ＶＴと判定し、取得部１０１から対象車両ＶＴの位置情報及び速度情報を取得する（ステップＳ１０２）。
【0042】
次いで、仮想車両生成部１０３は、対象車両ＶＴと衝突する衝突想定位置Ｐｓを設定し、仮想速度ＶIで走行して、対象車両ＶＴが衝突想定位置Ｐｓに到達するときに衝突想定位置Ｐｓに到達する仮想車両ＶＩを、自車両ＶＳが衝突想定位置Ｐｓに到達する前から継続して生成する（ステップＳ１０３）。
【0043】
次いで、車両制御部１０４は、自車両ＶＳと仮想車両ＶＩとの間隔を制御する指令を出す（ステップＳ１０４）。そして、間隔が目標距離ｄ*となれば、合流等の移動が実行可能であることを通知する。
【0044】
ここで、車両走行制御装置１００の各機能は、処理回路によって実現される。図７は、車両走行制御装置１００の各機能を実現する処理回路の一例を示す構成図である。車両走行制御装置１００は、演算処理装置８０と、複数の記憶装置８１と、通信装置８２と、車載ネットワーク８３とを有している。
【0045】
演算処理装置８０には、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が用いられる。複数の記憶装置８１は、演算処理装置８０との間においてデータを送受信し、データを記憶する。通信装置８２は、車載ネットワーク８３とデータ通信を行う。通信装置８２は、車載ネットワーク８３を経由して、外部装置としての地図格納部１４、位置受信機１１、及び周辺センサ１３と通信を行う。
【0046】
また、演算処理装置８０には、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等を用いた論理回路、及び各種の信号処理回路が備えられていてもよい。また、演算処理装置８０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられることにより、各処理が複数の演算処理装置によって分担して実行されてもよい。
【0047】
複数の記憶装置８１としては、例えば、演算処理装置８０からのデータの読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、演算処理装置８０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）が備えられる。
【0048】
車両走行制御装置１００の各機能は、演算処理装置８０が、複数の記憶装置８１に記憶されたソフトウェア又はプログラムを実行し、ハードウェアと協働することにより実現される。例えば通信装置８２等の他のハードウェアと協働することもある。車両走行制御装置１００に設定される設定データは、ソフトウェア又はプログラムの一部として、複数の記憶装置８１に記憶されていてもよく、ユーザにより入力されるようにしてもよい。
【0049】
このように、本実施の形態の車両走行制御装置１００は、支線Ｌ２を走行する自車両ＶＳが本線Ｌ１に合流する際に、本線Ｌ１を走行する対象車両ＶＴを判定し、衝突する可能性がある対象車両ＶＴが衝突想定位置Ｐｓに到達するときに、仮想速度ＶIで走行して衝突想定位置Ｐｓに到達する仮想車両ＶＩを、対象車両ＶＴが衝突想定位置Ｐｓに到達する前から継続して生成し、自車両ＶＳと仮想車両ＶＩとの間隔を制御する指令を出すことで、対象車両ＶＴの走行状態を考慮して適正に衝突を回避して自車両ＶＳの走行を制御できる。
【0050】
また対象車両ＶＴが制限速度を超過したり、遅すぎたりする場合であっても、仮想車両ＶＩに対して、自車両ＶＳの加減速を制御するため、必要以上に加減速を発生させず、適正な走行が可能となる。
【0051】
さらに、自車両ＶＳと仮想車両ＶＩとの間隔が目標距離ｄ*確保でき、合流等の移動を実行した後、設定された速度となるように加速度指令を出力すれば、所望の速度で適正に走行を継続できる。対象車両ＶＴが道路の制限速度ＶLIMを超過している場合であっても自車両は制限速度ＶLIMを守ることができ、所望の速度で走行したい場合には所望の速度で走行できる。
【0052】
なお、本実施の形態において、地図格納部１４から道路情報取得する例について説明したが、例えば、周辺センサ１３により合流部等の道路情報を把握して、地図格納部１４を用いず実行してもよい。
また、本線Ｌ１に支線Ｌ２から合流する例について説明したが、図８に示すように複数車線を有する道路において、他の車線に移動する場合に適用してもよい。つまり、支線Ｌ２を変更元車線Ｌ４、本線Ｌ１を移動先の変更先車線Ｌ３とすれば、同様に制御が可能である。
つまり、自車両ＶＳの移動先が対象車両ＶＴの走行する変更先車線Ｌ３であり、自車両ＶＳが変更元車線Ｌ４から変更先車線Ｌ３へ車線を変更する車両である場合に、仮想車両生成部１０３は、車線変更を行う車線変更想定区間内に衝突想定位置Ｐｓを設定し、自車両ＶＳが衝突想定位置Ｐｓに到達するまで、変更先車線Ｌ３上に継続して仮想車両ＶＩを生成する。
上述した合流する場合は、変更元車線Ｌ４は支線で変更先車線Ｌ３は本線であり、自車両ＶＳが支線から本線に合流する車両、対象車両ＶＴが本線を走行する車両である。この場合に、自車両ＶＳが合流する合流制御区間を車線変更想定区間として、車線変更想定区間内に衝突想定位置Ｐｓを設定し、自車両ＶＳが衝突想定位置Ｐｓに到達するまで、本線上に継続して仮想車両ＶＩを生成する。
また、取得部１０１で、地図格納部１４、位置受信機１１、周辺センサ１３の情報を取得し、対象車両判定部１０２において、対象車両ＶＴを判定する例について説明したが、対象車両判定部１０２で取得を含めて行うようにしてもよい。
自車両ＶＳの速度ＶS初期値と合流時間Ｔvを設定してこれらの積から合流制御区間の長さＸＬを決定してもよい。道路情報を用いず合流制御区間を設定できる。
このようにしても、同様の効果を得ることができる。
また、本線Ｌ１に支線Ｌ２から合流する例について説明したが、図８に示すように複数車線を有する道路において、他の車線に移動する場合に適用してもよい。つまり、支線Ｌ２を変更元車線Ｌ４、本線Ｌ１を移動先の変更先車線Ｌ３とすれば、同様に制御が可能である。
つまり、自車両ＶＳの移動先が対象車両ＶＴの走行する変更先車線Ｌ３であり、自車両ＶＳが変更元車線Ｌ４から変更先車線Ｌ３へ車線を変更する車両である場合に、仮想車両生成部１０３は、車線変更を行う車線変更想定区間内に衝突想定位置Ｐｓを設定し、自車両ＶＳが衝突想定位置Ｐｓに到達するまで、変更先車線Ｌ３上に継続して仮想車両ＶＩを生成する。
上述した合流する場合は、変更元車線Ｌ４は支線で変更先車線Ｌ３は本線であり、自車両ＶＳが支線から本線に合流する車両、対象車両ＶＴが本線を走行する車両である。この場合に、自車両ＶＳが合流する合流制御区間を車線変更想定区間として、車線変更想定区間内に衝突想定位置Ｐｓを設定し、自車両ＶＳが衝突想定位置Ｐｓに到達するまで、本線上に継続して仮想車両ＶＩを生成する。
また、取得部１０１で、地図格納部１４、位置受信機１１、周辺センサ１３の情報を取得し、対象車両判定部１０２において、対象車両ＶＴを判定する例について説明したが、対象車両判定部１０２で取得を含めて行うようにしてもよい。
自車両ＶＳの速度ＶS初期値と合流時間Ｔvを設定してこれらの積から合流制御区間の長さＸＬを決定してもよい。道路情報を用いず合流制御区間を設定できる。
このようにしても、同様の効果を得ることができる。
【0053】
実施の形態２．
実施の形態２に係る車両制御装置２００について図面を用いて説明する。
図９は、取得部１０１が第一取得部２０１ａ、第二取得部２０１ｂとして自車両ＶＳと路側機ＲＳＵに分けて搭載される車両走行制御装置２００及び周辺機器示す概略ブロック図である。実施の形態２に係る車両走行制御装置２００は、自車両ＶＳに搭載される車両側走行制御部１００Ａと路側機ＲＳＵに搭載される路側走行制御部１００Ｂとで構成される点、周辺車両の情報、道路情報を路側機ＲＳＵで取得し、取得した情報を自車両ＶＳへ送信する点が実施の形態１と異なり、その他は実施の形態１と同様である。
実施の形態２に係る車両制御装置２００について図面を用いて説明する。
図９は、取得部１０１が第一取得部２０１ａ、第二取得部２０１ｂとして自車両ＶＳと路側機ＲＳＵに分けて搭載される車両走行制御装置２００及び周辺機器示す概略ブロック図である。実施の形態２に係る車両走行制御装置２００は、自車両ＶＳに搭載される車両側走行制御部１００Ａと路側機ＲＳＵに搭載される路側走行制御部１００Ｂとで構成される点、周辺車両の情報、道路情報を路側機ＲＳＵで取得し、取得した情報を自車両ＶＳへ送信する点が実施の形態１と異なり、その他は実施の形態１と同様である。
【0054】
図９に示すように、自車両ＶＳには、位置受信機１１、速度センサ１２、駆動制御装置１５が備えられ、実施の形態１と同様に機能する。自車両ＶＳには、車両側走行制御部１００Ａが備えられる。
【0055】
また、図１０に示す支線Ｌ２から本線Ｌ１に合流する合流部には、路側機ＲＳＵが設置され、路側機ＲＳＵには、道路上の物体を検出する路側センサ２１、車線Ｌ１、Ｌ２の情報を含む道路情報を格納する地図格納部１４、路側走行制御部１００Ｂが備えられる。
【0056】
自車両ＶＳ、路側機ＲＳＵには、それぞれ通信部１６ａ、１６ｂが備えられ、互いに通信を行う。
【0057】
車両ＶＳに搭載される車両側走行制御部１００Ａには、位置受信機１１から自車両ＶＳの位置情報を取得する第一取得部２０１ａが備えられる。通信部１６ａは路側機ＲＳＵから対象車両ＶＴの位置情報及び速度情報、本線Ｌ１、支線Ｌ２の情報を含む道路情報を受信する。仮想車両生成部２０３は第一取得部２０１ａ、通信部１６ａから取得した情報に基づいて、仮想速度ＶIで時刻Ｔｓに本線Ｌ１で対象車両ＶＴとの位置が一致する仮想車両ＶＩを生成する。車両制御部２０４は仮想車両ＶＩ、自車両ＶＳの情報に基づき、相対距離を制御する加速度指令ａrefを演算する。第一取得部２０１ａ、仮想車両生成部２０３、車両制御部２０４の具体的な機能は、実施の形態１に係る車両走行制御装置１００の各機能と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【0058】
路側機ＲＳＵに搭載される路側走行制御部１００Ｂには、路側センサ２１から合流部の周辺車両の位置情報及び速度情報、地図格納部１４から車線Ｌ１、Ｌ２の情報を含む道路情報を取得する第二取得部２０１ｂが備えられ、さらに第二取得部２０１ｂの情報に基づき、周辺車両から対象車両ＶＴを判定し、対象車両ＶＴの位置情報、速度情報を通信部１６ｂに送信する対象車両判定部２０２が備えられる。
そして、通信部１６ｂは、対象車両ＶＴの位置情報及び速度情報を自車両ＶＳに搭載された通信部１６ａへ送信する。
そして、通信部１６ｂは、対象車両ＶＴの位置情報及び速度情報を自車両ＶＳに搭載された通信部１６ａへ送信する。
【0059】
通信部１６ａで受けた情報は、車両ＶＳに搭載される車両側走行制御部１００Ａで上述のとおり処理され、実施の形態１と同様にして車両制御部２０４から取得した指令に基づき、駆動制御装置１５が自車両ＶＳの駆動装置及び制動装置を制御することにより、自車両ＶＳを加減速制御する。
【0060】
図１１は、図９の路側走行制御部１００Ｂの機能を実現する処理回路の一例を示す構成図である。路側走行制御部１００Ｂは、演算処理装置９０と、複数の記憶装置９１と、通信装置９２と、内部ネットワーク９３とを有している。
【0061】
演算処理装置９０には、例えば、ＣＰＵが用いられる。複数の記憶装置９１は、演算処理装置９０との間においてデータを送受信し、データを記憶する。通信装置９２は、内部ネットワーク９３とデータ通信を行う。通信装置９２は、内部ネットワーク９３を経由して、外部装置としての路側センサ２１及び地図格納部１４と通信を行う。
【0062】
また、演算処理装置９０には、例えば、ＡＳＩＣ、ＩＣ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路が備えられていてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられることにより、各処理が複数の演算処理装置によって分担して実行されてもよい。複数の記憶装置９１としては、例えば、演算処理装置９０からのデータの読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ及び演算処理装置９０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭが備えられている。
【0063】
路側走行制御部１００Ｂの機能は、演算処理装置９０が、複数の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア又はプログラムを実行し、複数の記憶装置９１、通信装置９２等の路側機ＲＳＵの他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、路側走行制御部１００Ｂの各機能により用いられる設定データは、ソフトウェア又はプログラムの一部として、複数の記憶装置９１に記憶されている。
【0064】
このように、本実施の形態に係る車両走行制御装置２００は、第二取得部２０１ｂ及び対象車両判定部２０２を路側機ＲＳＵ内の路側走行制御部１００Ｂに設け、第一取得部２０１ａ、仮想車両生成部２０３、及び車両制御部２０４を自車両ＶＳ内の車両側走行制御部１００Ａに設けて、支線Ｌ２を走行する自車両ＶＳが本線Ｌ１に合流する際に、本線Ｌ１を走行する対象車両ＶＴを判定し、対象車両ＶＴと衝突する衝突想定位置Ｐｓを設定し、対象車両ＶＴが衝突想定位置Ｐｓに到達するときに衝突想定位置Ｐｓに到達する仮想車両ＶＩを、自車両ＶＳが衝突想定位置Ｐｓに到達する前に生成し、自車両ＶＳと仮想車両ＶＩとの間隔を制御する指令を出すことで、対象車両の走行状態を考慮して適正に衝突を回避して自車両の走行を制御できる。
【0065】
また対象車両ＶＴが制限速度を超過して走行する場合であっても、対象車両ＶＴとの衝突を回避でき、適正な加減速制御で移動が可能となる。また仮想車両ＶＩに対して、自車両ＶＳの加減速を制御するため、必要以上に加減速を発生させず、適正な走行が可能となる。
【0066】
また自車両ＶＳと仮想車両ＶＩとの間隔が目標距離ｄ*確保でき、合流等の移動を実行した後、設定された速度となるように加速度指令を出力すれば、所望の速度で適正に走行を継続できる。対象車両ＶＴが道路の制限速度ＶLIMを超過している場合であっても自車両は制限速度ＶLIMを守ることができ、所望の速度で走行したい場合には所望の速度で走行できる。
【0067】
そしてさらに、対象車両ＶＴが自車両ＶＳの周辺センサ１３の死角に存在している場合であっても、本線Ｌ１を走行する対象車両ＶＴの位置情報及び速度情報を取得することができる。
【0068】
なお、本実施の形態において、道路情報を路側機ＲＳＵに搭載された地図格納部１４から取得する例について説明したが、路側機ＲＳＵに搭載された路側センサ２１で取得してもよい。自車両ＶＳ内に地図格納部１４を設けていない例について説明したが、自車両ＶＳ内に地図格納部１４を備えて道路情報を取得してもよい。道路情報を用いず合流制御区間を設定してもよい。
また、車両側走行制御部１００Ａ、路側走行制御部１００Ｂのそれぞれに第一取得部２０１ａ、第二取得部２０１ｂを設けた例を説明したが、第一取得部２０１ａを仮想車両生成部２０３内に備え、第二取得部２０１ｂを対象車両判定部２０２内に備えるようにしてもよい。
また、通信部１６ａを車両側走行制御部１００Ａ内に、通信部１６ｂを路側走行制御部内に設けてもよい。
また、第二取得部２０１ｂを路側走行制御部１００Ｂに設け、対象車両判定部２０２は車両側走行制御部１００Ａ内に設けて、第二取得部２０１ｂで取得した情報を通信部１６ｂ、１６ａを介して取り込み自車両ＶＳ内に搭載された車両側走行制御部１００Ａで処理するようにしてもよい。
このようにしても、同様の効果を得ることができる。
また、車両側走行制御部１００Ａ、路側走行制御部１００Ｂのそれぞれに第一取得部２０１ａ、第二取得部２０１ｂを設けた例を説明したが、第一取得部２０１ａを仮想車両生成部２０３内に備え、第二取得部２０１ｂを対象車両判定部２０２内に備えるようにしてもよい。
また、通信部１６ａを車両側走行制御部１００Ａ内に、通信部１６ｂを路側走行制御部内に設けてもよい。
また、第二取得部２０１ｂを路側走行制御部１００Ｂに設け、対象車両判定部２０２は車両側走行制御部１００Ａ内に設けて、第二取得部２０１ｂで取得した情報を通信部１６ｂ、１６ａを介して取り込み自車両ＶＳ内に搭載された車両側走行制御部１００Ａで処理するようにしてもよい。
このようにしても、同様の効果を得ることができる。
【0069】
実施の形態３．
実施の形態３について図面を用いて説明する。車両走行制御装置２００は実施の形態２と同様に構成される。実施の形態３では、自車両ＶＳは交差点に進入する車両であり、対象車両ＶＴは自車両ＶＳと異なる車線から交差点に進入する車両である。自車両ＶＳは走行車線を変えないため、交差点において衝突する可能性のある車両があるか否か確認される。したがって移動先は交差点上の同じ車線となるが、制御処理は実施の形態１、２と同様である。
実施の形態３について図面を用いて説明する。車両走行制御装置２００は実施の形態２と同様に構成される。実施の形態３では、自車両ＶＳは交差点に進入する車両であり、対象車両ＶＴは自車両ＶＳと異なる車線から交差点に進入する車両である。自車両ＶＳは走行車線を変えないため、交差点において衝突する可能性のある車両があるか否か確認される。したがって移動先は交差点上の同じ車線となるが、制御処理は実施の形態１、２と同様である。
【0070】
図１２は車両走行制御装置２００が使用される道路の交差点の状態を示す模式図である。車線Ｌ５と自車両ＶＳが走行する車線Ｌ６とは交差しており、自車両ＶＳと車線Ｌ５を走行する対象車両ＶＴとがともに交差点に差しかかろうとする状態である。交差点には路側機ＲＳＵが設置されている。車線Ｌ５と車線Ｌ６が直交する交差点の例を示すが、必ずしも直角に交差する必要はない。
【0071】
ここで、自車両ＶＳと対象車両ＶＴが仮に同時刻に交差点に進入した場合、自車両ＶＳと対象車両ＶＴは衝突するおそれがある。対象車両ＶＴが車線Ｌ５を紙面の上から下へ、自車両ＶＳが車線Ｌ６を紙面の左から右へ移動する例を示すが移動方向は問わない。
【0072】
路側機ＲＳＵは、路側センサ２１、地図格納部１４、通信部１６ｂ、及び路側走行制御部１００Ｂを有している。路側センサ２１は、交差点上の車両を検出する。地図格納部１４は、車線Ｌ５、Ｌ６の情報を含む道路情報を格納している。通信部１６ｂは、路側走行制御部１００Ｂからの信号を自車両ＶＳの通信部１６ａに送信する。
【0073】
路側走行制御部１００Ｂは、第二取得部２０１ｂ及び対象車両判定部２０２を有している。第二取得部２０１ｂは、路側センサ２１から周辺車両の位置情報及び周辺車両の速度情報を、地図格納部１４からの道路情報を取得する。そして対象車両判定部２０２は、周辺車両の位置情報及び周辺車両の速度情報と、道路情報とを照合し、周辺車両の中から車線Ｌ５上に存在する車両から対象車両ＶＴを判定する。対象車両ＶＴの位置情報及び速度情報は通信部１６ｂへ出力され、通信部１６ｂから自車両ＶＳの通信部１６ａへ送信される。
【0074】
車両側走行制御部１００Ａは、第一取得部２０１ａ、仮想車両生成部２０３、及び車両制御部２０４を有している。第一取得部２０１ａは、位置受信機１１から自車両ＶＳの位置情報を取得する。
仮想車両生成部２０３は、通信部１６ａから対象車両ＶＴの位置情報及び速度情報を取得し、自車両ＶＳが走行する現車線であり移動車線となる車線Ｌ６を走行する仮想車両ＶＩを生成する。そして、仮想車両ＶＩの位置情報及び仮想車両ＶＩの速度情報を車両制御部１０４へ出力する。
仮想車両生成部２０３は、通信部１６ａから対象車両ＶＴの位置情報及び速度情報を取得し、自車両ＶＳが走行する現車線であり移動車線となる車線Ｌ６を走行する仮想車両ＶＩを生成する。そして、仮想車両ＶＩの位置情報及び仮想車両ＶＩの速度情報を車両制御部１０４へ出力する。
【0075】
図１３は、制御開始時及び制御時における仮想車両生成部２０３の処理を説明するための模式図である。図１３（ａ）は、制御開始時において、自車両ＶＳが交差点から距離ｘso離れた車線Ｌ６上の位置を走行し、対象車両ＶＴが交差点から距離ｘT0の離れた車線Ｌ５上の位置を走行しており、互いに交差点に進入しようとしている状態を示す。自車両ＶＳの初期速度はＶS0、対象車両ＶＴの速度はＶTである。図１３（ｂ）は、交差点を通過する際に、自車両ＶＳを制御する状態を示す。
【0076】
ここで、対象車両ＶＴは、制御開始時から交差点に到達するまで、速度ＶTで距離ｘT0を走行する。そのため、（ａ）制御開始時から（ｂ）交差点到達までの走行に要する時間Ｔは、式（６）となる。
【0077】
【数6】
【0078】
自車両ＶＳが初期速度ＶS0を維持して時間Ｔ走行した場合、交差点からの距離は式（７）となる。この距離が車両長さより小さい場合、対象車両ＶＴと衝突する。
【0079】
【数7】
【0080】
そこで、仮想車両生成部２０３は車線Ｌ６を仮想速度ＶIで走行し、時間Ｔ経過後に交差点を通過する仮想車両ＶＩを生成する。仮想車両ＶＩは、制御開始時には図１３（ａ）に示すように交差点からの距離ＸI0手前の位置を走行する。距離ｘI0、及び自車両ＶＳと仮想車両ＶＩとの相対距離ｄI0は、次の式（８）、式（９）となる。
【0081】
【数8】
【0082】
【数9】
【0083】
車両制御部２０４は、実施の形態１及び実施の形態２と同様に、自車両ＶＳと仮想車両ＶＩとの相対距離を目標距離ｄ*となるように加減速を制御する。これにより、交差点における対象車両ＶＴとの衝突を回避する。
【0084】
ここで、仮想車両ＶＩの仮想速度ＶIは、例えば道路情報から取得する車線Ｌ６の制限速度ＶLIMとする。自車両ＶＳが制限速度ＶLIMで走行している場合、制御開始時に交差点からの距離ＸI0手前の位置であった仮想車両ＶＩは、交差点到達時に距離ｘso進んだ位置となり、対象車両ＶＴと同じ位置になる。そして車両制御部２０４は自車両ＶＳと仮想車両ＶＩとの間に目標距離ｄ*を確保するために減速を指令し、交差点通過後に仮想車両ＶＩの仮想速度ＶI（＝制限速度ＶLIM）まで加速するように指令する。
【0085】
すなわち、自車両ＶＳは交差点に進入する車両であり、対象車両ＶＴは自車両ＶＳと異なる車線から交差点に進入する車両である。この場合に、仮想車両生成部１０３は、交差点を衝突想定位置Ｐｓとして、自車両ＶＳが衝突想定位置Ｐｓに到達するまで、自車両ＶＳが走行する車線上に継続して仮想車両ＶＩを生成する。そして、車両制御部１０４は、自車両ＶＳと仮想車両ＶＩとの間隔を目標距離ｄ*となるように制御する指令を出す。
【0086】
仮想車両ＶＩの仮想速度ＶIは、例えば対象車両ＶＴの位置情報、速度情報及び自車両ＶＳの位置情報、速度情報から決定してもよい。（ａ）制御開始時の状態から、自車両ＶＳが一定の加速度ａ（＜０）で減速し、時間Ｔ経過後仮想車両ＶＩの仮想速度ＶIに到達し、仮想車両ＶＩと目標距離ｄ*を確保して走行する状態を考える。このとき、時間、速度、距離の関係は式（１０）、式（１１）となる。
【0087】
【数10】
【0088】
【数11】
【0089】
式を整理すると、仮想車両ＶＩの仮想速度ＶIは次の式（１２）のようになる。加速度ａを任意に設定することで、対象車両ＶＴの位置情報、速度情報及び自車両ＶＳの位置情報、速度情報に基づいて仮想車両ＶＩの仮想速度ＶIを変更することができる。
【0090】
【数12】
【0091】
上述の説明において、自車両ＶＳから交差点までの距離、対象車両ＶＴから交差点までの距離、自車両ＶＳの速度をそれぞれ、制御開始時の初期値としたが、自車両ＶＳが衝突想定位置Ｐｓに到達するまで、自車両ＶＳから交差点までの距離ｘS、対象車両ＶＴから交差点までの距離ｘT、自車両ＶＳの速度Ｖsとすれば、継続して仮想車両ＶＩを生成できる。
すなわち、対象車両ＶＳから衝突想定位置Ｐｓまでの距離ＸT、仮想車両ＶＩから衝突想定位置までの距離ＸI、対象車両ＶＴの速度ＶT、仮想速度ＶIをとしたとき、次の式（１３）、
すなわち、対象車両ＶＳから衝突想定位置Ｐｓまでの距離ＸT、仮想車両ＶＩから衝突想定位置までの距離ＸI、対象車両ＶＴの速度ＶT、仮想速度ＶIをとしたとき、次の式（１３）、
【0092】
【数13】
【0093】
このように、本実施の形態に係る車両走行制御装置２００は、車両側走行制御部１００Ａの仮想車両生成部２０３により車線Ｌ６を走行する自車両ＶＳ車線Ｌ５と交わる交差点に進入する際に、車線Ｌ５を走行する対象車両ＶＴを判定し、対象車両ＶＴと衝突する衝突想定位置Ｐｓを設定し、対象車両ＶＴが衝突想定位置Ｐｓに到達するときに衝突想定位置Ｐｓに到達する仮想車両ＶＩを、自車両ＶＳが衝突想定位置Ｐｓに到達する前に生成し、自車両ＶＳと仮想車両ＶＩとの間隔を制御する指令を出すことで、対象車両の走行状態を考慮して適正に衝突を回避して自車両の走行を制御できる。
【0094】
また対象車両ＶＴが制限速度を超過して走行する場合であっても、対象車両ＶＴとの衝突を回避でき、適正な加減速制御で移動が可能となる。また仮想車両ＶＩに対して、自車両ＶＳの加減速を制御するため、必要以上に加減速を発生させず、適正な走行が可能となる。
【0095】
また自車両ＶＳと仮想車両ＶＩとの間隔が目標距離ｄ*確保でき、合流等の移動を実行した後、設定された速度となるように加速度指令を出力すれば、所望の速度で適正に走行を継続できる。対象車両ＶＴが道路の制限速度ＶLIMを超過している場合であっても自車両は制限速度ＶLIMを守ることができ、所望の速度で走行したい場合には所望の速度で走行できる。
【0096】
なお、上記実施の形態１～３において、位置情報における基準点に触れなかったが、距離を決定するためには基準点を決めることはいうまでもない。例えば自車両ＶＳの位置の基準点は、車長を半分にした位置等適宜決めればよい。衝突想定位置Ｐｓを仮想車両ＶＩと対象車両ＶＴとの位置が一致する点としたが、互いの基準点、中心等が一致する位置のみではなく、対象車両ＶＴとの衝突を考慮した位置を含む。目標距離ｄ*を確保するための位置は、車体が当たらず衝突を回避する距離であることはいうまでもない。
【0097】
本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【0098】
１１ 位置受信機、１２ 速度センサ、１３ 周辺センサ、１４ 地図格納部、１５ 駆動制御装置、２１ 路側センサ、１６ａ、１６ｂ 通信部、１００、２００ 車両走行制御装置、１００Ａ 車両側走行制御部、１００Ｂ 路側走行制御部、１０１、２０１ａ、２０１ｂ 取得部、１０２、２０２ 対象車両判定部、１０３、２０３ 仮想車両生成部、１０４ 車両制御部、Ｌ１～Ｌ６ 車線、ＶＳ 自車両、ＶＴ 対象車両、ＶＩ 仮想車両、ＲＳＵ 路側機、Ｐｓ 衝突想定位置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】