特許 7599964 車両の走行制御方法及び走行制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-06

(45)【発行日】2024-12-16

(54)【発明の名称】車両の走行制御方法及び走行制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/12 20200101AFI20241209BHJP

   B60W 40/06 20120101ALI20241209BHJP

   B60W 60/00 20200101ALI20241209BHJP

   B60W 40/072 20120101ALI20241209BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20241209BHJP

【ＦＩ】

B60W30/12

B60W40/06

B60W60/00

B60W40/072

G08G1/16 C

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021006107

(22)【出願日】2021-01-19

(65)【公開番号】P2022110603

(43)【公開日】2022-07-29

【審査請求日】2023-11-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507308902

【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．

【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．

【住所又は居所原語表記】１２２－１２２ ｂｉｓ， ａｖｅｎｕｅ ｄｕ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｌｅｃｌｅｒｃ， ９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ－Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ

(74)【代理人】

【識別番号】110000486

【氏名又は名称】弁理士法人とこしえ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】後藤 明之

(72)【発明者】

【氏名】福重 孝志

【審査官】吉村 俊厚

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３４６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７７１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０６３６９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ ３０／１２

Ｂ６０Ｗ ４０／０６

Ｂ６０Ｗ ６０／００

Ｂ６０Ｗ ４０／０７２

Ｇ０８Ｇ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

現在走行中の車線から目標とする車線へ、自律車線変更制御を実行する車両の走行制御方法において、
自車両の走行状態を検出し、
前記自車両の側方において検出される側方レーンマーカ情報に基づいて、現在走行中の道路形状を推定し、
前記自律車線変更制御の開始指令に基づいて、当該自律車線変更制御を実行する際の目標軌跡を生成し、
前記検出された自車両の走行状態と、前記推定された道路形状と、前記生成された目標軌跡とに基づいて、前記自律車線変更制御の制御指令値を生成する車両の走行制御方法であって、
前方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状に依る第１制御指令値と、側方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状に依る第２制御指令値とを、選択的に用いて前記自律車線変更制御を実行する車両の走行制御方法。

【請求項2】

前記側方レーンマーカ情報は、道路の車線を区画するレーンマーカに関する情報であって、当該レーンマーカの位置情報と、当該レーンマーカの、前記自車両に対する相対角度情報とを含む請求項１に記載の車両の走行制御方法。

【請求項3】

前記前方レーンマーカ情報が検出可能な場合には、前記第１制御指令値を用いて前記自律車線変更制御を実行し、
前記前方レーンマーカ情報が検出不能な場合には、前記第２制御指令値を用いて前記自律車線変更制御を実行する請求項１又は２に記載の車両の走行制御方法。

【請求項4】

前記第１制御指令値と前記第２制御指令値を切り替える際は、制御指令値のローパスフィルタ処理又は制御指令値の時間的変化量を抑制する処理を実行する請求項１～３のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。

【請求項5】

前記前方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状は、
前記前方レーンマーカ情報が検出可能な場合には、時間の経過とともに逐次更新し、
前記前方レーンマーカ情報が、検出可能から検出不能になった場合には、検出可能になるまで、最後に推定された道路形状を保持して第１制御指令値の生成に用いる請求項１～４のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。

【請求項6】

前記道路形状は、道路曲率であり、
蓄積された側方レーンマーカ情報の位置情報を所定の関数に回帰分析することにより、道路曲率を推定する請求項１～５のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。

【請求項7】

現在走行中の車線から目標とする車線へ、自律車線変更制御を実行する車両の走行制御方法において、
自車両の走行状態を検出し、
前記自車両の側方において検出される側方レーンマーカ情報に基づいて、現在走行中の道路形状を推定し、
前記自律車線変更制御の開始指令に基づいて、当該自律車線変更制御を実行する際の目標軌跡を生成し、
前記検出された自車両の走行状態と、前記推定された道路形状と、前記生成された目標軌跡とに基づいて、前記自律車線変更制御の制御指令値を生成する車両の走行制御方法であって、
前記道路形状は、道路曲率であり、
蓄積された側方レーンマーカ情報の相対角度情報から、単位長さ当たりの相対角度変化量の平均値を算出することにより、道路曲率を推定する車両の走行制御方法。

【請求項8】

現在走行中の車線から目標とする車線へ、自律車線変更制御を実行する車両の走行制御方法において、
自車両の走行状態を検出し、
前記自車両の側方において検出される側方レーンマーカ情報に基づいて、現在走行中の道路形状を推定し、
前記自律車線変更制御の開始指令に基づいて、当該自律車線変更制御を実行する際の目標軌跡を生成し、
前記検出された自車両の走行状態と、前記推定された道路形状と、前記生成された目標軌跡とに基づいて、前記自律車線変更制御の制御指令値を生成する車両の走行制御方法であって、
前記道路形状は、道路曲率であり、
蓄積された側方レーンマーカ情報の位置情報を所定の関数に回帰分析することにより、道路曲率を推定し、
蓄積された側方レーンマーカ情報の相対角度情報から、単位長さ当たりの相対角度変化量の平均値を算出することにより、道路曲率を推定し、
前記検出された自車両の走行状態に含まれる車速およびヨーレートから、自車両の走行軌跡の曲率を推定し、
前記回帰分析による関数近時誤差が所定閾値よりも大きく、又は前記相対角度変化量の平均値の分散が所定閾値よりも大きい場合には、前記推定された自車両の走行軌跡の曲率を道路曲率と推定する車両の走行制御方法。

【請求項9】

自律車線変更制御を実行する際の目標軌跡は、前記自車両が車線変更を開始する位置及び姿勢と、前記自車両が車線変更を終了する位置及び姿勢とを滑らかに接続するように生成し、
生成された目標軌跡から、自律車線変更制御を実行する際の横位置の目標値及び姿勢角の目標値を生成する請求項１～８のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。

【請求項10】

現在走行中の車線から目標とする車線へ、前記自律車線変更制御を実行する場合、
前記横位置の目標値と実際の横位置との偏差を小さくする横位置補償処理を実行し、
前記姿勢角の目標値と実際の姿勢角との偏差を小さくする姿勢角補償処理を実行し、
前記推定された道路形状を加算処理する請求項９に記載の車両の走行制御方法。

【請求項11】

現在走行中の車線から目標とする車線へ、自律車線変更制御を実行するためのプロセッサを備える車両の走行制御装置において、
前記プロセッサは、
自車両の走行状態を検出し、
前記自車両の側方において検出される側方レーンマーカ情報に基づいて、現在走行中の道路形状を推定し、
前記自律車線変更制御の開始指令に基づいて、当該自律車線変更制御を実行する際の目標軌跡を生成し、
前記検出された自車両の走行状態と、前記推定された道路形状と、前記生成された目標軌跡とに基づいて、前記自律車線変更制御の制御指令値を生成する車両の走行制御装置であって、
前方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状に依る第１制御指令値と、側方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状に依る第２制御指令値とを、選択的に用いて前記自律車線変更制御を実行する車両の走行制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の走行制御方法及び走行制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の道路情報の認識方法として、自車両が走行している車線のレーンマーカを検出し、この車線に隣接する車線のレーンマーカ及び車線幅を検出し、車線変更前の車線と車線変更後の車線とに共通するレーンマーカと、車線変更後の車線の車線幅とによって、車線変更後の車線の近方のレーンマーカと対になるレーンマーカを推定する方法が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１３４６６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来の道路情報の認識方法では、車線変更後の車線のレーンマーカを推定する場合、近方のレーンマーカが検出できなければ、これと対になる遠方のレーンマーカも推定できないという問題がある。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、自律走行制御による車線変更時に、車線変更後のレーンマーカを認識できる車両の走行制御方法及び走行制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、自車両の側方において検出される側方レーンマーカ情報に基づいて、現在走行中の道路形状を推定し、前記推定された道路形状と、検出された自車両の走行状態と、生成された目標軌跡とに基づいて、自律車線変更制御の制御指令値を生成することで上記課題を解決する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、自律走行制御による車線変更時に、車線変更後のレーンマーカを認識することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の車両の走行制御装置の一実施の形態を示すブロック図である。

【図2】図１の入力装置の一部を示す正面図である。

【図3】図１の走行制御装置の車線変更制御の一例を示す平面図である。

【図4】図１のセンサに含まれる前方カメラ、側方カメラ及び後方カメラの搭載例を示す平面図である。

【図5】（Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれは、前方カメラを用いた車線変更制御の一例を示す平面図である。

【図6】図１の制御装置に含まれる車線変更制御ユニットの一例を示すブロック図である。

【図7】図６の車線変更目標軌跡生成部で実行される処理例を示す図である。

【図8】（Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれは、前方カメラ及び側方カメラを用いた車線変更制御の一例を示す平面図である。

【図9】図６の道路曲率推定部で実行される処理例を示す図である。

【図10】図６の第１追従指令値生成部及び第２追従指令値生成部で実行される処理例を示す図である。

【図11】図６の車線変更制御ユニットで実行される制御処理例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

《走行制御装置の構成》
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る車両の走行制御装置１の構成を示すブロック図である。本実施形態の走行制御装置１は、本発明に係る車両の走行制御方法を実施する一実施の形態でもある。

【0010】

図１に示すように、本実施形態の走行制御装置１は、センサ１１、自車位置検出装置１２、地図データベース１３、車載機器１４、ナビゲーション装置１５、提示装置１６、入力装置１７、駆動制御装置１８、及び制御装置１９を備える。これらの装置は、たとえばＣＡＮ（Controller Area Network）その他の車載ＬＡＮにより接続され、相互に情報の送受信を行うことができる。

【0011】

センサ１１は、自車両の走行状態を検出する。たとえば、センサ１１として、自車両の前方を撮像する前方カメラ、自車両の左右の側方をそれぞれ撮像する側方カメラ、自車両の後方を撮像する後方カメラ、自車両の前方の障害物を検出する前方レーダー、自車両の後方の障害物を検出する後方レーダー、自車両の左右の側方に存在する障害物を検出する側方レーダー、自車両の車速を検出する車速センサ、ドライバーがハンドルを持っているか否かを検出するタッチセンサ（静電容量センサ）およびドライバーを撮像する車内カメラなどが挙げられる。なお、センサ１１として、上述した複数のセンサのうち１つを用いる構成としてもよいし、２種類以上のセンサを組み合わせて用いる構成としてもよい。センサ１１の検出結果は、所定時間間隔で制御装置１９に出力される。

【0012】

自車位置検出装置１２は、ＧＰＳユニット、ジャイロセンサ、および車速センサ等を備える。自車位置検出装置１２は、ＧＰＳユニットにより複数の衛星通信から送信される電波を検出し、対象車両（自車両）の位置情報を周期的に取得する。また、自車位置検出装置１２は、取得した対象車両の位置情報と、ジャイロセンサから取得した角度変化情報と、車速センサから取得した車速とに基づいて、対象車両の現在位置を検出する。自車位置検出装置１２により検出された対象車両の位置情報は、所定時間間隔で制御装置１９に出力される。

【0013】

地図データベース１３は、各種施設や特定の地点の位置情報を含む三次元高精度地図情報を格納し、制御装置１９からアクセス可能とされたメモリである。三次元高精度地図情報は、データ取得用車両を用いて実際の道路を走行した際に検出された道路形状に基づく三次元地図情報である。三次元高精度地図情報は、地図情報とともに、カーブ路及びそのカーブの大きさ（たとえば曲率又は曲率半径）、道路の合流地点、分岐地点、料金所、車線数の減少位置などの詳細かつ高精度の位置情報が、三次元情報として関連付けられた地図情報である。ただし、本発明の地図データベースに格納される地図情報は、三次元高精度地図情報にのみ限定されず、それ以外の地図情報であってもよい。

【0014】

車載機器１４は、車両に搭載された各種機器であり、ドライバーの操作により動作する。このような車載機器としては、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、方向指示器、ワイパー、ライト、クラクション、その他の特定のスイッチなどが挙げられる。車載機器１４は、ドライバーにより操作された場合に、その操作情報を制御装置１９に出力する。

【0015】

ナビゲーション装置１５は、自車位置検出装置１２から自車両の現在の位置情報を取得し、誘導用の地図情報に自車両の位置を重ね合わせてディスプレイなどに表示する。また、ナビゲーション装置１５は、ドライバーが目的地を入力すると、その目的地までのルートを演算し、設定されたルートをドライバーに案内するナビゲーション機能を備える。このナビゲーション機能により、ナビゲーション装置１５は、ディスプレイの地図上に目的地までのルートを表示するとともに、音声等によってルート上の走行推奨行動をドライバーに知らせる。

【0016】

提示装置１６は、ナビゲーション装置１５が備えるディスプレイ、ルームミラーに組み込まれたディスプレイ、メーター部に組み込まれたディスプレイ、フロントガラスに映し出されるヘッドアップディスプレイ等の各種ディスプレイを含む。また、提示装置１６は、オーディオ装置のスピーカー、振動体が埋設された座席シート装置など、ディスプレイ以外の装置を含む。提示装置１６は、制御装置１９の制御に従って、各種の提示情報をドライバーに報知する。

【0017】

入力装置１７は、たとえば、ドライバーの手動操作による入力が可能なボタンスイッチ、ディスプレイ画面上に配置されたタッチパネル、又はドライバーの音声による入力が可能なマイクなどの装置である。本実施形態では、ドライバーが入力装置１７を操作することで、提示装置１６により提示された提示情報に対する設定情報を入力することができる。図２は、本実施形態の入力装置１７の一部を示す正面図であり、ステアリングホイールのスポーク部などに配置されたボタンスイッチ群からなる一例を示す。

【0018】

図示する入力装置１７は、制御装置１９が備える自律走行制御機能（自律速度制御機能及び自律操舵制御機能）のＯＮ／ＯＦＦ等を設定する際に使用するボタンスイッチである。自律速度制御機能及び自律操舵制御機能を含む自律走行制御機能の詳細は、後述する。本実施形態の入力装置１７は、メインスイッチ１７１、リジューム・アクセラレートスイッチ１７２、セット・コーストスイッチ１７３、キャンセルスイッチ１７４、車間調整スイッチ１７５、及び車線変更支援スイッチ１７６を備える。

【0019】

メインスイッチ１７１は、制御装置１９の自律速度制御機能及び自律操舵制御機能を実現するシステムの電源をＯＮ／ＯＦＦするスイッチである。リジューム・アクセラレートスイッチ１７２は、自律速度制御機能を一旦ＯＦＦしたのちＯＦＦ前の設定速度で自律速度制御機能を再開したり、先行車両（自車両と同じ車線の前方を走行する他車両。以下、本明細書において同じ。）に追従して停車したのち制御装置１９によって再発進したりするリジューム操作や、設定速度を上げるアクセラレート操作をするためのスイッチである。セット・コーストスイッチ１７３は、走行時の速度で自律速度制御機能を開始するセット操作や、設定速度を下げるコースト操作をするためのスイッチである。キャンセルスイッチ１７４は、自律速度制御機能をＯＦＦするスイッチである。車間調整スイッチ１７５は、先行車両との車間距離を設定するためのスイッチであり、たとえば短距離・中距離・長距離といった複数段の設定から１つを選択するスイッチである。車線変更支援スイッチ１７６は、制御装置１９が車線変更の開始をドライバーに確認した場合に車線変更の開始を承諾するためのスイッチである。なお、車線変更の開始を承諾した後に、車線変更支援スイッチ１７６を所定時間よりも長く押すことで、制御装置１９による車線変更の提案の承諾を取り消すことができる。

【0020】

図２に示すボタンスイッチ群以外にも、方向指示器の方向指示レバーやその他の車載機器１４のスイッチを入力装置１７として用いることができる。たとえば、制御装置１９から自律制御により車線変更を行うか否かを提案された場合に、ドライバーが方向指示器のスイッチをオンにすることで、車線変更の承諾又は許可を入力する構成とすることもできる。また、制御装置１９から自律制御により車線変更を行うか否かを提案された場合に、ドライバーが方向指示レバーを操作すると、提案された車線変更ではなく、方向指示レバーが操作された方向に向かって車線変更を行う構成とすることもできる。入力装置１７により入力された設定情報は、制御装置１９に出力される。

【0021】

駆動制御装置１８は、種々の態様で自車両の走行を制御する。たとえば、駆動制御装置１８は、自律速度制御機能により自車両が設定速度で定速走行する場合には、自車両が設定速度となるように、加速および減速、並びに走行速度を維持するために、駆動機構の動作（エンジン自動車にあっては内燃機関の動作、電気自動車系にあっては走行用モータの動作を含み、ハイブリッド自動車にあっては内燃機関と走行用モータとのトルク配分も含む）およびブレーキ動作を制御する。また、駆動制御装置１８は、自律速度制御機能により自車両が先行車両に追従走行する場合には、自車両と先行車両との車間距離が一定距離となるように、加減速度および走行速度を実現するための駆動機構の動作およびブレーキ動作を制御する。

【0022】

また、駆動制御装置１８は、自律操舵制御機能により、上述した駆動機構とブレーキの動作制御に加えて、ステアリングアクチュエータの動作を制御することで、自車両の操舵制御を実行する。たとえば、駆動制御装置１８は、自律操舵制御機能によりレーンキープ制御を実行する場合に、自車線（自車両が走行する車線。以下、本明細書において同じ。）のレーンマーカを検出し、自車両が自車線内の所定位置を走行するように、自車両の幅員方向における走行位置を制御する。また、駆動制御装置１８は、後述する車線変更支援機能により車線変更支援を実行する場合に、自車両が車線変更を行うように、自車両の幅員方向における走行位置を制御する。さらに、駆動制御装置１８は、自律操舵制御機能により右左折支援を実行する場合には、交差点などにおいて右折又は左折する走行制御を行う。なお、駆動制御装置１８は、後述する制御装置１９の指示により自車両の走行を制御する。また、駆動制御装置１８による走行制御方法として、その他の公知の方法を用いることもできる。

【0023】

制御装置１９は、自車両の走行を制御するためのプログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）と、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。なお、動作回路としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代えて又はこれとともに、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などを用いることができる。

【0024】

《制御装置１９により実現される機能》
制御装置１９は、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵにより実行することにより、自車両の走行状態に関する情報を取得する走行情報取得機能と、自車両の走行シーンを判定する走行シーン判定機能と、自車両の走行速度及び／又は操舵を自律制御する自律走行制御機能とを実現する。以下、制御装置１９が備える各機能について説明する。

【0025】

制御装置１９の走行情報取得機能は、制御装置１９が自車両の走行状態に関する走行情報を取得するための機能である。たとえば、制御装置１９は、センサ１１の前方カメラ、後方カメラ及び側方カメラにより撮像された自車両外部の画像情報を走行情報として取得する。また、制御装置１９は、前方レーダー、後方レーダー及び側方レーダーによる検出結果を、走行情報として取得する。さらに、制御装置１９は、センサ１１の車速センサにより検出された自車両の車速情報、ジャイロセンサにより検出された自車両の姿勢角・ヨーレート、車内カメラにより撮像されたドライバーの顔の画像情報なども走行情報として取得する。

【0026】

さらに、制御装置１９は、自車両の現在の位置情報を走行情報として自車位置検出装置１２から取得する。また、制御装置１９は、設定された目的地及び目的地までのルートを走行情報としてナビゲーション装置１５から取得する。さらに、制御装置１９は、カーブ路及びそのカーブの大きさ（たとえば曲率又は曲率半径）、合流地点、分岐地点、料金所、車線数の減少位置などの位置情報を走行情報として地図データベース１３から取得する。加えて、制御装置１９は、ドライバーによる車載機器１４の操作情報を、走行情報として車載機器１４から取得する。以上が、制御装置１９により実現される走行情報取得機能である。

【0027】

制御装置１９の走行シーン判定機能は、制御装置１９のＲＯＭに記憶されたテーブルを参照して、自車両が走行している走行シーンを判定する機能である。制御装置１９のＲＯＭに記憶されたテーブルには、たとえば車線変更や追い越しに適した走行シーンとその判定条件が、走行シーンごとに記憶されている。制御装置１９は、ＲＯＭに記憶されたテーブルを参照して、自車両の走行シーンが、たとえば車線変更や追い越しに適した走行シーンであるか否かを判定する。

【0028】

たとえば、「先行車両への追いつきシーン」の判定条件として、「前方に先行車両が存在」、「先行車両の車速＜自車両の設定車速」、「先行車両への到達が所定時間以内」、および「車線変更の方向が車線変更禁止条件になっていない」の４つの条件が設定されているとする。この場合、制御装置１９は、たとえば、センサ１１に含まれる前方カメラや前方レーダーによる検出結果、車速センサにより検出された自車両の車速、および自車位置検出装置１２による自車両の位置情報などに基づいて、自車両が上記条件を満たすか否かを判断する。上記条件を満たす場合には、制御装置１９は、自車両が「先行車両への追いつきシーン」であると判定する。以上が、制御装置１９により実現される走行シーン判定機能である。

【0029】

制御装置１９の自律走行制御機能は、制御装置１９が自車両の走行をドライバーの操作に依ることなく自律制御するための機能である。制御装置１９の自律走行制御機能は、自車両の走行速度を自律制御する自律速度制御機能と、自車両の操舵を自律制御する自律操舵制御機能とを含む。なお、ドライバーの操作に依ることなく自律制御することには、一部の操作をドライバーにより行うことも含まれる。また、自律速度制御機能と自律操舵制御機能は、互いに独立した機能であってもよく、互いに関連した機能であってもよい。以下、本実施形態の自律速度制御機能と自律操舵制御機能について説明する。

【0030】

自律速度制御機能は、先行車両を検出しているときは、ドライバーが設定した車速を上限にして、車速に応じた車間距離を保つように車間制御を行いつつ先行車両に追従走行する一方、先行車両を検出していない場合には、ドライバーが設定した車速で定速走行する機能である。前者を車間制御、後者を定速制御ともいう。なお、自律速度制御機能は、センサ１１により道路標識から走行中の道路の制限速度を検出し、あるいは地図データベース１３の地図情報から制限速度を取得して、その制限速度を自動的に設定車速にする機能を含んでもよい。

【0031】

自律速度制御機能を作動するには、まずドライバーが、図２に示す入力装置１７のリジューム・アクセラレートスイッチ１７２又はセット・コーストスイッチ１７３を操作して、所望の走行速度を入力する。たとえば、自車両が７０ｋｍ／ｈで走行中にセット・コーストスイッチ１７３を押すと、現在の走行速度がそのまま設定されるが、ドライバーが所望する速度が８０ｋｍ／ｈであるとすると、リジューム・アクセラレートスイッチ１７２を複数回押して、設定速度を上げればよい。リジューム・アクセラレートスイッチ１７２に付された「＋」の印は、設定値を増加させるスイッチであることを示している。逆にドライバーが所望する速度が６０ｋｍ／ｈであるとすると、セット・コーストスイッチ１７３を複数回押して、設定速度を下げればよい。セット・コーストスイッチ１７３に付された「－」の印は、設定値を減少させるスイッチであることを示している。また、ドライバーが所望する車間距離は、図２に示す入力装置１７の車間調整スイッチ１７５を操作し、たとえば短距離・中距離・長距離といった複数段の設定から１つを選択すればよい。

【0032】

ドライバーが設定した車速で定速走行する定速制御は、センサ１１の前方レーダー等により、自車線の前方に先行車両が存在しないことが検出された場合に実行される。定速制御では、設定された走行速度を維持するように、車速センサによる車速データをフィードバックしながら、駆動制御装置１８によりエンジンやブレーキなどの駆動機構の動作を制御する。

【0033】

車間制御を行いつつ先行車両に追従走行する車間制御は、センサ１１の前方レーダー等により、自車線の前方に先行車両が存在することが検出された場合に実行される。車間制御では、設定された走行速度を上限にして、設定された車間距離を維持するように、前方レーダーにより検出した車間距離データをフィードバックしながら、駆動制御装置１８によりエンジンやブレーキなどの駆動機構の動作を制御する。なお、車間制御で走行中に先行車両が停止した場合は、先行車両に続いて自車両も停止する。また、自車両が停止した後、たとえば３０秒以内に先行車両が発進すると、自車両も発進し、再び車間制御による追従走行を開始する。自車両が３０秒を超えて停止している場合は、先行車両が発進しても自動で発進せず、先行車両が発進した後、リジューム・アクセラレートスイッチ１７２を押すか又はアクセルペダルを踏むと、再び車間制御による追従走行を開始する。

【0034】

一方、自律操舵制御機能は、ステアリングアクチュエータの動作を制御することで、自車両の操舵制御を実行するための機能である。本実施形態の自律操舵制御機能には、（１）車線のたとえば中央付近を走行するようにステアリングを制御して、ドライバーのハンドル操作を支援するレーンキープ機能（車線幅員方向維持機能）、（２）ドライバーがウィンカーレバーを操作するとステアリングを制御し、車線変更に必要なハンドル操作を支援する車線変更支援機能、（３）設定車速よりも遅い車両を前方に検出すると、表示によりドライバーに追い越し操作を行うか確認し、ドライバーが承諾スイッチを操作した場合、ステアリングを制御し追い越し操作を支援する追い越し支援機能、（４）ドライバーがナビゲーション装置などに目的地を設定している場合には、ルートに従って走行するために必要な車線変更地点に到達すると、表示によりドライバーに車線変更を行うか確認し、ドライバーが承諾スイッチを操作した場合、ステアリングを制御し車線変更を支援するルート走行支援機能などが含まれる。なお、自律操舵制御を実行する場合、自律速度制御も同時に実行するが、速度制御はドライバーのアクセル・ブレーキ操作によって実行してもよい。

【0035】

ここで、自律操舵制御機能のうちの車線変更支援機能について説明する。なお、車線変更支援とともに、自律速度制御も同時に実行される。図３は、本実施形態の制御装置１９が実行する車線変更制御（車線変更支援機能）の一例を示す平面図である。図３に示すように、ドライバーが自車両Ｖ１のウィンカーレバーを操作すると、制御装置１９は方向指示器を点灯し、予め設定された車線変更開始条件を満たすと車線変更操作ＬＣＰ（Lane Change Process、自律車線変更の一連の処理をいう。）を開始する。制御装置１９は、センサ１１により取得した各種の走行情報に基づいて、車線変更開始条件が成立するか否かを判断する。車線変更開始条件としては、特に限定されないが、（１）レーンキープモードであること、（２）ドライバーがステアリングホイールを保持していること、（３）速度６０ｋｍ／時以上で走行していること、（４）車線変更方向に車線があること、（５）車線変更先の車線に車線変更可能なスペースがあること、（６）レーンマーカの種別が車線変更可能であること、（７）道路の曲率半径が２５０ｍ以上であること、（８）ドライバーが方向指示レバーを操作してから１秒以内であること、といった全ての条件（１）～（８）が成立することを例示できる。なお、制御装置１９は、ドライバーの指示がなくても、車線変更支援機能により車線変更開始条件が成立すると判断した場合には、提示装置１６によってドライバーに報知することで、ドライバーに車線変更を提案してもよい。

【0036】

車線変更開始条件を満たすと、制御装置１９は、車線変更操作ＬＣＰを開始する。本実施形態の車線変更操作ＬＣＰは、図３に示すように、自車両Ｖ１が自車線Ｌ１内において隣接車線Ｌ２の方へ移動する横移動と、自車両Ｖ１が自車線Ｌ１からレーンマーカを跨いで隣接車線Ｌ２へ移動する車線変更操縦ＬＣＭ（Lane Change Manipulation）とを含む。制御装置１９は、車線変更操作ＬＣＰを実行中に、自律制御により車線変更を行っていることを表す情報を、提示装置１６を介してドライバーに提示し、周囲へ注意を払うよう喚起する。制御装置１９は、車線変更操縦ＬＣＭが完了すると、方向指示器を消灯し、隣接車線Ｌ２でのレーンキープ機能の実行などを開始する。なお、車線変更操作ＬＣＰは、ウィンカーレバーの操作による方向指示器の点灯から消灯までの期間をいい、車線変更操縦ＬＣＭは、自車両Ｖ１が自車線Ｌ１と隣接車線Ｌ２との境界線を踏み始めてから踏み終わるまでの期間をいう。

【0037】

さて、自律操舵制御機能のうちの車線変更支援機能を用いて車線変更を実行する場合、自車線の位置及び車線変更先の隣接車線の位置と道路の曲率とを制御装置１９が認識した上で、この隣接車線に自車両の走行スペースが存在するか否かを確認する必要がある。この場合、地図データベース１３に三次元高精度地図情報が格納されていれば、自車線及び隣接車線の位置情報や道路の曲率情報が含まれているが、三次元高精度地図情報が含まれていない道路については、センサ１１のうちの前方カメラ、側方カメラ及び後方カメラを用いて実際の道路を撮像し、自車線及び隣接車線の位置と道路の曲率を認識する必要がある。

【0038】

図４は、図１のセンサ１１に含まれる前方カメラ１１１、側方カメラ１１２及び後方カメラ１１３の搭載例を示す平面図である。同図に示す搭載例では、前方カメラ１１１は、車両Ｖのフロントグリル又はフロントバンパの中央に設けられ、車両Ｖの前方走査領域ＦＡを撮像する。側方カメラ１１２は、車両Ｖのドアミラーに設けられ、車両Ｖの左右それぞれの側方走査領域ＳＡを撮像する。後方カメラ１１３は、トランクリッド、バックドア又はリヤバンパの中央に設けられ、車両Ｖの後方走査領域ＢＡを撮像する。特に限定されないが、前方カメラ１１１により撮像される前方走査領域ＦＡ、側方カメラ１１２により撮像される前方走査領域ＳＡ及び後方カメラ１１３により撮像される後方走査領域ＢＡは、半径が約１０ｍの扇形とされている。

【0039】

このように搭載された前方カメラ１１１、側方カメラ１１２及び後方カメラ１１３を用いて自律的に車線変更制御する場合の一例を図５に示す。図５（Ａ）は、自車両Ｖ１と先行車両Ｖ２が自車線Ｌ１を走行中に、自車両Ｖ１が隣接車線Ｌ２へ車線変更して先行車両Ｖ２を追い越し又は追い抜きするシーンを示す平面図である。この場合、自車線Ｌ１のレーンマーカＬＭ１，ＬＭ２の位置や車線変更先の隣接車線Ｌ２のレーンマーカＬＭ２，ＬＭ３の位置は、車線変更によって自車両Ｖ１の姿勢（ヨー角）が変更しても前方カメラ１１１による前方走査領域ＦＡに含まれるので、制御装置１９は、自車線Ｌ１の位置及び車線変更先の隣接車線Ｌ２の位置を認識することができる。また、自車線Ｌ１の位置及び隣接車線Ｌ２の位置を認識した上で、この隣接車線Ｌ２に自車両Ｖ１の走行スペースが存在するか否かも前方カメラ１１１にて確認することができる。

【0040】

これに対し、図５（Ｂ）に示すように車線変更によって自車両Ｖ１の姿勢（ヨー角）が大きくなると、自車線Ｌ１のレーンマーカＬＭ１，ＬＭ２の位置や車線変更先の隣接車線Ｌ２のレーンマーカＬＭ２，ＬＭ３の位置は、前方カメラ１１１による前方走査領域ＦＡに含まれなくなるので、制御装置１９は、自車線Ｌ１の位置及び車線変更先の隣接車線Ｌ２の位置を認識することができない。したがって、自律的な車線変更制御が中断又は停止することになり、ドライバーによる手動操作に遷移せざるを得ない。こうした状況は、自車両Ｖ１と先行車両Ｖ２との車間距離が短い場合などに発生することが少なくない。

【0041】

そこで、本実施形態に係る車両の走行制御装置１では、前方カメラ１１１による前方走査領域ＦＡに、自車線Ｌ１のレーンマーカＬＭ１，ＬＭ２及び車線変更先の隣接車線Ｌ２のレーンマーカＬＭ２，ＬＭ３が含まれず、これにより自律的な車線変更制御が継続できない場合には、側方カメラ１１２を用いて自車線Ｌ１のレーンマーカＬＭ１，ＬＭ２及び車線変更先の隣接車線Ｌ２のレーンマーカＬＭ２，ＬＭ３を認識する。以下、前方カメラ１１１及び側方カメラ１１２を用いた車線変更制御の実施形態を説明する。図６は、制御装置１９に含まれる車線変更制御ユニット１９０の一例を示すブロック図、図７（Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれは、前方カメラ１１１及び側方カメラ１１２を用いた車線変更制御の一例を示す平面図である。

【0042】

図６に示すように、本実施形態の車線変更制御ユニット１９０は、車線変更目標軌跡生成部１９１と、前方レーンマーカ推定部１９２と、第１追従指令値生成部１９３と、道路曲率推定部１９４と、第２追従指令値生成部１９５と、指令値切り替え部１９６と、を備え、これに、前方レーンマーカ検出部としての前方カメラ１１１と、側方レーンマーカ検出部としての側方カメラ１１２（及び／又は後方カメラ１１３）と、車両状態検出部としてのセンサ１１からの信号又は情報が読み込まれ、さらに最終的な指令値は駆動制御装置１８に出力される。この車線変更制御ユニット１９０を構成する各部は、便宜的に表現したものであり、実際にはＲＯＭに格納したプログラムにより実現される。

【0043】

車線変更目標軌跡生成部１９１は、車線変更の開始信号をトリガにして車線変更の目標軌跡を生成する。上述した走行シーン判定機能による自律的な車線変更や、ドライバーによって車線変更の指示がされると、車線変更目標軌跡生成部１９１に車線変更の開始信号が入力される。図７は、車線変更目標軌跡生成部１９１で実行される生成処理の一例を示す図であり、上図は、車両Ｖが、車線Ｌ１の開始位置から車線Ｌ２の終了位置へ車線変更するシーンを示す平面図、下図は、上図のシーンにおける目標横位置Ｙ_ｒｅｆと目標姿勢角θ_ｒｅｆを示すグラフである。なお、姿勢角θとは車両Ｖの進行方向に対するヨー角である。

【0044】

車線変更目標軌跡生成部１９１には、基準となる開始位置から終了位置までの距離と、この距離における基準の横位置とが予め格納されており、これら基準距離と基準横位置とに基づいて車線変更の目標軌跡を生成する。たとえば、走行速度に応じて設定された開始位置から終了位置までに対しては、下図の距離－目標横位置Ｙ_ｒｅｆのグラフに示すように、これら開始位置と終了位置を滑らかに繋ぐ緩和曲線、たとえば三角関数、多項式関数、クロソイド曲線、ベジェ曲線などを生成する。また、これら開始位置から終了位置までに対する目標姿勢角θ_ｒｅｆは、下図の距離－目標姿勢角θ_ｒｅｆのグラフに示すように、距離－目標横位置Ｙ_ｒｅｆのグラフの目標横位置Ｙ_ｒｅｆを距離で微分することで求めることができる。車線変更目標軌跡生成部１９１は、生成した、車線変更の開始位置から終了位置までに対する目標横位置Ｙ_ｒｅｆと目標姿勢角θ_ｒｅｆを、第１追従指令値生成部１９３へ出力する。

【0045】

前方レーンマーカ推定部１９２は、前方レーンマーカ検出部である前方カメラ１１１にて撮像した前方走査領域ＦＡの撮像画像及び側方レーンマーカ検出部である側方カメラ１１２（及び／又は後方カメラ１１３）により撮像した側方走査領域ＳＡの撮像画像から、前方レーンマーカを抽出し、自車両が現在走行中の車線のレーンマーカと、車線変更先となる隣接車線のレーンマーカを認識する。図８（Ａ）は、前方カメラ１１１及び側方カメラ１１２を用いた車線変更制御の一例を示す平面図である。自車両Ｖ１は、前方カメラ１１１の前方走査領域ＦＡと側方カメラ１１２の側方走査領域ＳＡに、現在走行中の車線Ｌ１のレーンマーカＬＭ１，ＬＭ２と隣接車線Ｌ２のレーンマーカＬＭ２，ＬＭ３を捉えることができるので、前方レーンマーカ推定部１９２は、レーンマーカＬＭ１，ＬＭ２，Ｌ３を認識し、認識した前方レーンマーカＬＭ１，ＬＭ２，Ｌ３の前方レーンマーカ情報（すなわち横位置Ｙ、姿勢角θ）から道路の曲率ρを演算し、このレーンマーカ情報Ｙ，θ及び道路の曲率ρを第１追従指令値生成部１９３へ出力する。

【0046】

側方レーンマーカ検出部である側方カメラ１１２（及び／又は後方カメラ１１３）は、側方走査領域ＳＡの撮像画像から、自車両が現在走行中の車線のレーンマーカと、車線変更先となる隣接車線のレーンマーカを認識する。図８（Ａ）において、自車両Ｖ１は、側方カメラ１１２の側方走査領域ＳＡに、現在走行中の車線Ｌ１のレーンマーカＬＭ１，ＬＭ２と、隣接車線Ｌ２のレーンマーカＬＭ２，ＬＭ３を捉えることができる。これによる側方レーンマーカＬＭ１，ＬＭ２，ＬＭ３の側方レーンマーカ情報（すなわち横位置Ｙ及び姿勢角θ）は、第２追従指令値生成部１９５と道路曲率推定部１９４へ出力される。ただし、側方レーマーカ情報は、あくまで自車両Ｖ１の側方走査領域ＳＡにて検出されるレーンマーカＬＭ１，ＬＭ２，ＬＭ３であり、自車両Ｖ１がこれから車線変更する隣接車線Ｌ２の前方領域で検出されたレーンマーカではないため、道路の曲率はその撮像画像からそのまま検出することはできない。

【0047】

そのため、道路曲率推定部１９４は、側方カメラ１１２により自車両Ｖ１の側方走査領域ＳＡにて検出されたレーンマーカＬＭ１，ＬＭ２，ＬＭ３の側方レーンマーカ情報を時間的に蓄積し、蓄積した側方レーンマーカ情報の横位置Ｙ及び姿勢角θと、車両状態検出部であるセンサ１１により検出された自車両Ｖ１の車速及びヨーレートから、道路の曲率ρを演算し、これを第１追従指令値生成部１９３へ出力する。図９は、道路曲率推定部１９４における推定処理の一例を示す図であり、車両Ｖの後方に位置するレーンマーカ情報（横位置Ｙ及び姿勢角θ，図９に白丸にて示す）が蓄積した側方レーンマーカ情報に相当する。

【0048】

道路曲率推定部１９４は、車両Ｖの車速及びヨーレートに基づき、オドメトリ（odometry，路程測定法）によるデッドレコニング（dead reckoning，推測航法）にて、過去の検出結果である側方レーンマーカ情報を蓄積する。そして、（１）蓄積した直近の横位置Ｙ情報を用い、最小二乗法などの回帰分析によって多項式関数などに関数近似し、これから道路の曲率を推定する。これに代えて又はこれに加えて、（２）蓄積した直近の姿勢角θ情報を用い、距離に対する姿勢角変化量の平均値を求め、これから道路の曲率を推定してもよい。さらにこれに代えて又はこれに加えて、（３）センサ１１により検出された自車両Ｖ１の走行状態に含まれる車速およびヨーレートから、図９に示す車両Ｖの走行軌跡Ｔの曲率を推定し、これから道路の曲率を推定してもよい。なお、上記（３）の車両Ｖの走行軌跡の曲率から道路の曲率を推定する方法は、上記（１）の回帰分析による関数近時誤差が所定閾値よりも大きく、又は上記（２）の相対角度変化量の平均値の分散が所定閾値よりも大きい場合に限って採用してもよい。

【0049】

第１追従指令値生成部１９３は、車線変更目標軌跡生成部１９１にて生成された目標横位置Ｙ_ｒｅｆ及び目標姿勢角θ_ｒｅｆと、前方レーンマーカ推定部１９２にて推定された横位置Ｙ_ｓｅｎｓ，姿勢角θ_ｓｅｎｓ，道路の曲率ρ_ｒｏａｄとから、実際に駆動制御装置１８へ出力する車線変更の第１制御指令値を演算する。図１０は、第１追従指令値生成部１９３及び第２追従指令値生成部１９５で実行される生成処理の一例を示す図であり、上図は、車両Ｖが、車線Ｌ１の開始位置から車線Ｌ２の終了位置へ車線変更するシーンを示す平面図、下図は、上図のシーンにおける横位置Ｙと姿勢角θと道路曲率ρを補償する制御回路の一例を示す回路図である。

【0050】

図１０の下図に示す制御回路図において、横位置補償部１９７は、車線変更目標軌跡生成部１９１にて生成された目標横位置Ｙ_ｒｅｆと前方レーンマーカ推定部１９２にて推定された横位置Ｙ_ｓｅｎｓとの差ΔＹを演算し、この差ΔＹをゼロに近づける横位置の制御指令値をフィードバック制御することで出力する。姿勢角補償部１９８は、車線変更目標軌跡生成部１９１にて生成された目標姿勢角θ_ｒｅｆと前方レーンマーカ推定部１９２にて推定された姿勢角θ_ｓｅｎｓとの差Δθを演算し、この差Δθをゼロに近づける姿勢角の制御指令値をフィードバック制御することで出力する。道路曲率補償部１９９は、前方レーンマーカ推定部１９２にて推定された道路曲率ρ_ｒｏａｄを制御指令値に加算する。これにより、第１追従指令値生成部１９３は、車線変更目標軌跡生成部１９１にて生成された目標横位置Ｙ_ｒｅｆ及び目標姿勢角θ_ｒｅｆに、前方レーンマーカ推定部１９２にて推定された道路曲率ρ_ｒｏａｄを加味した、目標軌跡に追従する第１制御指令値を、駆動制御装置１８へ出力する。

【0051】

なお、前方レーンマーカ推定部１９２にて推定された道路曲率ρ_ｒｏａｄは、前方カメラ１１１により前方レーンマーカ情報が検出可能な場合には、時間の経過とともに逐次更新するが、前方レーンマーカ情報が、検出可能な状態から検出不能になった場合には、検出可能になるまで、最後に推定された道路曲率ρ_ｒｏａｄを保持して第１追従指令値生成部１９３の第１制御指令値の生成に用いることがより好ましい。

【0052】

これに対し、第２追従指令値生成部１９５は、車線変更目標軌跡生成部１９１にて生成された目標横位置Ｙ_ｒｅｆ及び目標姿勢角θ_ｒｅｆと、側方レーンマーカ検出部である側方カメラ１１２（及び／又は後方カメラ１１３）にて検出された横位置Ｙ_ｓｅｎｓ及び姿勢角θ_ｓｅｎｓと、道路曲率推定部１９４による推定された道路の曲率ρ_ｒｏａｄとから、実際に駆動制御装置１８へ出力する車線変更の第２制御指令値を演算する。すなわち、上述した第１追従指令値生成部１９３と同様に図１０の下図に示す制御回路図を用い、横位置補償部１９７は、車線変更目標軌跡生成部１９１にて生成された目標横位置Ｙ_ｒｅｆと側方カメラ１１２にて検出された横位置Ｙ_ｓｅｎｓとの差ΔＹを演算し、この差ΔＹをゼロに近づける横位置の制御指令値をフィードバック制御することで出力する。姿勢角補償部１９８は、車線変更目標軌跡生成部１９１にて生成された目標姿勢角θ_ｒｅｆと側方カメラ１１２にて検出された姿勢角θ_ｓｅｎｓとの差Δθを演算し、この差Δθをゼロに近づける姿勢角の制御指令値をフィードバック制御することで出力する。道路曲率補償部１９９は、道路曲率推定部１９４にて推定された道路曲率ρ_ｒｏａｄを制御指令値に加算する。これにより、第２追従指令値生成部１９５は、車線変更目標軌跡生成部１９１にて生成された目標横位置Ｙ_ｒｅｆ及び目標姿勢角θ_ｒｅｆに、道路曲率推定部１９４にて推定された道路曲率ρ_ｒｏａｄを加味した、目標軌跡に追従する第２制御指令値を、駆動制御装置１８へ出力する。

【0053】

指令値切り替え部１９６は、第１追従指令値生成部１９３で生成された第１制御指令値と、第２追従指令値生成部１９５で生成された第２制御指令値とを選択的に切り替え、いずれか一方を駆動制御装置１８へ出力する。駆動制御装置１８へ出力する制御指令値は、第１制御指令値及び第２制御指令値の何れでもよいが、好ましくは、指令値切り替え部１９６は、前方レーンマーカ情報が検出可能な場合、すなわち前方カメラ１１１により前方レーンマーカの横位置、姿勢角及び道路曲率が認識可能な場合には、第１追従指令値生成部１９３の第１制御指令値を駆動制御装置１８へ出力する。一方において、前方レーンマーカ情報が検出不能な場合、すなわち前方カメラ１１１により前方レーンマーカの横位置、姿勢角及び道路曲率が認識不可能な場合には、第２追従指令値生成部１９５の第２制御指令値を駆動制御装置１８へ出力する。

【0054】

特に限定はされないが、指令値切り替え部１９６は、第１追従指令値生成部１９３の制御指令値と、第２追従指令値生成部１９５の制御指令値とを切り替える際は、制御指令値をローパスフィルタ処理するか、又は制御指令値の時間的変化量を抑制する処理を実行することが好ましい。

【0055】

《車線変更制御処理》
次に、図１１を参照して、本実施形態に係る車線変更制御処理について説明する。図１１は、本実施形態の制御装置１９が実行する車線変更制御処理の一例を示すフローチャートである。以下に説明する走行制御処理は、制御装置１９により所定時間間隔で実行される。また、以下においては、制御装置１９の自律走行制御機能により、自律速度制御と自律操舵制御が実行され、自車両がドライバーの設定した速度で車線内を走行するように、自車両の幅員方向における走行位置を制御するレーンキープ制御が行われているものとする。

【0056】

図１１のステップＳ１において、制御装置１９は、車線変更制御の開始信号が入力されたか否かを判断する。車線変更制御の開始信号が入力されるまで、制御装置１９はステップＳ１を繰り返す。これに対して、車線変更制御の開始信号が入力されたらステップＳ２へ進む。

【0057】

車線変更制御の開始信号が入力されると、ステップＳ２において、制御装置１９は、前方レーンマーカ検出部である前方カメラ１１１にて走行中の車線及び車線変更先の隣接車線のレーンマーカが検出可能か否かを判断する。たとえば、図８（Ａ）に示す状態では、前方カメラ１１１により車線Ｌ１，Ｌ２のレーンマーカＬＭ１，ＬＭ２，ＬＭ３が前方走査領域ＦＡに含まれるので、前方レーンマーカ情報は検出可能と判断する。これに対し、自車両Ｖ１の姿勢角が大きくなった図８（Ｂ）に示す状態では、前方カメラ１１１により車線Ｌ１，Ｌ２のレーンマーカＬＭ１，ＬＭ２が前方走査領域ＦＡに含まれないので、前方レーンマーカ情報は検出不可能と判断する。前方レーンマーカ情報が検出可能と判断した場合にはステップＳ３へ進み、前方レーンマーカ情報が検出不可能と判断した場合にはステップＳ６へ進む。

【0058】

前方レーンマーカ情報が検出可能と判断した場合には、ステップＳ３において、第１追従指令値生成部１９３により第１制御指令値が生成され、続くステップＳ４において、第１制御指令値により車線変更制御が実行される。

【0059】

これに対して、図８（Ｂ）に示す状態のように、前方レーンマーカ情報が検出不可能と判断した場合には、ステップＳ６において、側方カメラ１１２（及び／又は後方カメラ１１３）にて走行中の車線及び車線変更先の隣接車線のレーンマーカが検出可能か否かを判断する。図８（Ｂ）に示す状態では、車線Ｌ１，Ｌ２のレーンマーカＬＭ１，ＬＭ２が前方カメラ１１１による前方走査領域ＦＡに含まれないが、側方カメラ１１２による側方走査領域ＳＡに車線Ｌ１，Ｌ２のレーンマーカＬＭ１，ＬＭ２，ＬＭ３が含まれるので、側方レーンマーカ情報は検出可能と判断する。そして、ステップＳ７にて、第２追従指令値生成部１９５により第２制御指令値が生成され、続くステップＳ４において、第２制御指令値により車線変更制御が実行される。なお、ステップＳ６にて側方レーンマーカ情報が検出不可能と判断されたら、車線変更制御を終了する。

【0060】

ステップＳ５において、車線変更が終了したか否かを判断し、終了していない場合はステップＳ２へ戻り、これ以降の処理を繰り返す。

【0061】

以上のとおり、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置１によれば、自車両Ｖ１の側方において検出される側方レーンマーカ情報（横位置Ｙと姿勢角θ）に基づいて、現在走行中の道路形状、具体的には道路曲率ρを推定し、この推定された道路形状と、自律車線変更制御の開始指令により生成された目標軌跡と、検出された自車両の走行状態とに基づいて、自律車線変更制御の制御指令値を生成する。これにより、自律車線変更制御による車線変更時に、車線変更後のレーンマーカを認識することができる。その結果、前方レーンマーカ情報が検出できなくても、自律車線変更制御を継続することができる。

【0062】

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置１によれば、自車両Ｖ１の前方において検出される前方レーンマーカ情報に基づいて、現在走行中の道路形状を推定し、前方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状に依る第１制御指令値と、側方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状に依る第２制御指令値とを、選択的に用いて自律車線変更制御を実行する。これにより、自車両Ｖ１の周囲において検出できるレーンマーカの範囲を拡大することができる。

【0063】

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置１によれば、前方レーンマーカ情報が検出可能な場合には、これに基づく第１制御指令値を用いて自律車線変更制御を実行し、前方レーンマーカ情報が検出不能な場合には、側方レーンマーカ情報に基づく第２制御指令値を用いて自律車線変更制御を実行するので、前方レーンマーカ情報が検出不能な場合でも自律車線変更制御を継続して実行することができる。

【0064】

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置１によれば、前方レーンマーカ情報に基づく第１制御指令値と、側方レーンマーカ情報に基づく第２制御指令値を切り替える際は、制御指令値のローパスフィルタ処理又は制御指令値の時間的変化量を抑制する処理を実行するので、切り替え時に制御指令値が急激に変動するのを抑制することができる。

【0065】

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置１によれば、前方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状は、前方レーンマーカ情報が検出可能な場合には、時間の経過とともに逐次更新し、前方レーンマーカ情報が、検出可能から検出不能になった場合には、検出可能になるまで、最後に推定された道路形状を保持して第１制御指令値の生成に用いる。これにより、道路形状の推定の信頼性が高い前方レーンマーカ情報を用いた第１制御指令値を可能な限り利用することができる。

【0066】

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置１によれば、蓄積された側方レーンマーカ情報の位置情報を所定の関数に回帰分析することにより、当該道路の曲率を推定するか、又は蓄積された側方レーンマーカ情報の相対角度情報から、単位長さ当たりの相対角度変化量の平均値を算出することにより、当該道路の曲率を推定するので、道路の曲率を精度よく推定することができる。

【0067】

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置１によれば、回帰分析による関数近時誤差が所定閾値よりも大きく、又は相対角度変化量の平均値の分散が所定閾値よりも大きい場合には、検出された自車両の走行状態に含まれる車速およびヨーレートから、自車両の走行軌跡の曲率を推定し、この推定された自車両の走行軌跡の曲率を当該道路の曲率と推定するので、道路の曲率を可能な限り精度よく推定することができる。

【0068】

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置１によれば、自律車線変更制御を実行する際の目標軌跡は、自車両が車線変更を開始する位置及び姿勢と、自車両が車線変更を終了する位置及び姿勢とを滑らかに接続するように生成し、生成された目標軌跡から、自律車線変更制御を実行する際の横位置の目標値及び姿勢角の目標値を生成するので、乗り心地のよい円滑な走行軌跡で車線変更することができる。

【0069】

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置１によれば、現在走行中の車線から目標とする車線へ、前記自律車線変更制御を実行する場合、横位置の目標値と実際の横位置との偏差を小さくする横位置補償処理を実行し、姿勢角の目標値と実際の姿勢角との偏差を小さくする姿勢角補償処理を実行し、推定された道路形状を加算処理するので、正確な制御により車線変更することができる。

【符号の説明】

【0070】

１…走行制御装置
１１…センサ
１２…自車位置検出装置
１３…地図データベース
１４…車載機器
１５…ナビゲーション装置
１６…提示装置
１７…入力装置
１８…駆動制御装置
１９…制御装置
Ｖ１…自車両
Ｖ２…先行車両
Ｌ１…走行中の車線
Ｌ２…隣接車線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】