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公開番号2021015314
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210212
出願番号2017198833
出願日20171012
発明の名称車両制御装置
出願人日立オートモティブシステムズ株式会社
代理人特許業務法人平木国際特許事務所
主分類G08G 1/16 20060101AFI20210115BHJP(信号)
要約【課題】円滑な動作により自車両を車線変更させることができる車両制御装置を得ること。
【解決手段】本発明の車両制御装置1は、第1の車線から隣接する第2の車線に自車両を移動させる車線変更制御を行うものであり、自車両よりも前方でかつ第2の車線を走行する先行車両の速度または加減速度と、先行車両の前方でかつ第2の車線を走行する先々行車両の速度または加減速度とに基づいて、自車両が第1の車線から第2の車線でかつ先行車両の後ろに移動するための自車両の速度を設定することを特徴とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
第1の車線から隣接する第2の車線に自車両を移動させる車線変更制御を行う車両制御装置であって、
前記自車両よりも前方でかつ前記第2の車線を走行する先行車両の速度または加減速度と、該先行車両の前方でかつ前記第2の車線を走行する先々行車両の速度または加減速度とに基づいて、前記自車両が前記第1の車線から前記第2の車線でかつ前記先行車両の後ろに移動するための前記自車両の速度を設定することを特徴とする車両制御装置。
続きを表示(約 700 文字)【請求項2】
前記先行車両と前記先々行車両を検出する車両検出手段と、
前記車両検出手段により検出された前記先行車両と前記先々行車両の減速度をそれぞれ演算する減速度演算手段と、
前記先行車両の減速度と前記先々行車両の減速度に基づいて前記自車両の加減速度を演算して設定する加減速度設定手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
【請求項3】
前記加減速度設定手段は、前記先行車両の減速度と前記先々行車両の減速度が各々設定された閾値よりも小さい場合に、前記自車両の加減速度を演算して設定することを特徴とする請求項2に記載の車両制御装置。
【請求項4】
前記加減速度設定手段は、前記先行車両と前記先々行車両との離間距離が第1の基準距離よりも短い場合に、前記先行車両の減速度よりも大きな減速度を設定することを特徴とする請求項2に記載の車両制御装置。
【請求項5】
前記加減速度設定手段は、前記先行車両と前記先々行車両との離間距離が第2の基準距離よりも長い場合に、前記先々行車両の減速度に基づいて前記自車両の加減速度を演算して設定することを特徴とする請求項2に記載の車両制御装置。
【請求項6】
前記車両検出手段は、前記自車両よりも後方でかつ前記第2の車線を走行する後方車両を検出し、
前記加減速度設定手段は、前記先行車両の減速度と、前記先々行車両の減速度と、前記自車両と前記後方車両との離間距離とに基づいて前記自車両の加減速度を演算して設定することを特徴とする請求項2に記載の車両制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、自車両の車線変更を自動で行う車両制御装置に関する。
続きを表示(約 5,300 文字)【背景技術】
【0002】
従来より、合流車線から本線に移動する場合や、走行車線間あるいは走行車線と追越車線との間を移動する場合などの、自車両の車線変更を自動運転により行う車両制御の技術が種々提案されている。
【0003】
特許文献1には、合流地点における移動体の走行支援において、各移動体の乗員に与えられる違和感を解消または軽減することを目的とした走行支援装置の構成が示されている。特許文献1の走行支援装置は、基準時点以降、かつ、合流完了時点までの期間を含む合流期間における対象移動体1の周辺移動体に対する相対的な複数の走行態様候補からなる走行態様候補群から、周辺移動体の状態と各走行態様候補の出現確率との相関関係を示す合流モデルを用いて、周辺移動体状態認識手段により認識された周辺移動体の状態に基づいて出現確率が最も高い走行態様候補を選択する走行態様候補選択手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2016-110406号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1では、合流車線を走行する自車両と、本線を走行する先行車両との関係に基づいて自車両の制御を行っている。しかしながら、先行車両の行動は、例えば先行車両の前方を先行する先々行車両の行動に影響を受けるので、先行車両との関係だけに注目して自車両の車線変更の制御を行うと、自車両に急激な減速動作や、危険回避動作が発生する可能性がある。
【0006】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、円滑な動作により自車両を車線変更させることができる車両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】
【0007】
上記課題を解決する本発明の車両制御装置は、第1の車線から隣接する第2の車線に自車両を移動させる車線変更制御を行う車両制御装置であって、前記自車両よりも前方でかつ前記第2の車線を走行する先行車両の速度または加減速度と、該先行車両の前方でかつ前記第2の車線を走行する先々行車両の速度または加減速度とに基づいて、前記自車両が前記第1の車線から前記第2の車線でかつ前記先行車両の後ろに移動するための前記自車両の速度を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、先行車両だけでなく先々行車両の行動も考慮して、車線変更する際の自車両の速度または加減速度を設定するので、自車両に急激な減速動作や、危険回避動作が発生するのを抑制でき、円滑な動作により自車両を車線変更させることができる。
【0009】
本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本発明の実施形態に係わる車両制御装置の機能ブロック図。
本発明の実施形態に係わる車両制御装置による制御フロー図。
自車両を合流車線から本線に移動させる車線変更制御の一例を説明する図。
本発明の実施形態に係わる車両制御装置が未適用の場合の車速チャート。
本発明の実施形態に係わる車両制御装置が適用された場合の車速チャート。
本発明の実施形態に係わる車両制御装置が適用された場合の車速チャート。
先々行車両と先行車両との離間距離が短い場合の制御例を示す車速チャート。
先々行車両と先行車両との離間距離が長い場合の制御例を示す車速チャート。
自車両を走行車線から追越車線に移動させる車線変更制御の一例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
次に、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係わる車両制御装置の機能ブロック図である。
車両制御装置1は、自車両に搭載されており、自動運転中に自車両を自車両の走行している第1の車線から隣接する第2の車線に移動させる車線変更制御を行うものである。車線変更の定義には、例えば、高速道路の合流車線から本線に合流する場合や、隣接する2つの走行車線間あるいは走行車線と追越車線との間を移動する場合などが含まれる。
【0012】
車両制御装置1は、例えば車載ECU等のハードウエアによって構成されており、ソフトウエアプログラムとの協働により具現化される。車両制御装置1は、図1に示すように、入力側に車両情報出力部11と各センサ12〜15が接続され、出力側にハンドル制御アクチュエータ31と、加速制御アクチュエータ32と、減速制御アクチュエータ33が接続されている。
【0013】
車両情報出力部11は、例えば車両ECUとの間で情報の通信を行うCANバス等の通信手段を有しており、自車両の車両情報として、車速、加減速度、操舵角、アクセルペダルの操作量及びブレーキペダルの操作量などの車両情報を取得し、車両制御装置1に出力する。
【0014】
各センサ12〜15は、自車両の車両周囲の環境の情報を取得するためのものであり、自車両41の周囲に存在する他の車両を検出する(車両検出手段)。各センサ12〜15は、例えば、カメラや、レーザーレーダー、Lidar、ソナー等によって構成されている。前方向センサ12は、自車両41の前方に存在する他車両を検出し、前側方センサ13は、自車両41の左右斜め前方に存在する他車両を検出し、後側方センサ14は、自車両の左右斜め後方及び後方に存在する他車両を検出し、側方センサは、自車両の左右に存在する他車両を検出する。自車両の車両周囲の環境の情報を取得する手段は、各センサ12〜15に限られるものではない。例えば、道路や施設等のインフラ設備との間で通信する路車間通信や、他の車両との間で通信を行う車車間通信により自車両の車両周囲の環境の情報を取得しても良い。
【0015】
ハンドル制御アクチュエータ31は、車両制御装置1から出力される制御指示に基づいて自車両の操舵を行い、車線変更するために設定された走行軌道に沿って車両を移動させる。加速制御アクチュエータ32と減速制御アクチュエータ33は、自車両のスロットルバルブやブレーキアクチュエータを制御して、自車両を加減速させて車速の調整を行う。
【0016】
車両制御装置1は、センサデータ統合部21と、立体物情報部22と、行動予測部23と、走行軌道/速度作成部24と、制御指示生成部25を有している。
【0017】
センサデータ統合部21は、車両情報出力部11及び各センサ12〜15から入力されるデータを統合して、自車両の周囲の環境を認識する処理を行う。立体物情報部22は、センサデータ統合部21で統合された情報から、自車両の周囲に存在する他車両(例えば先行車両、先々行車両、後方車両など)の情報を取得する。他車両の情報として、例えば他車両の存在の有無や、他車両の位置などの情報が取得される。行動予測部23は、自車両の周囲に存在する他車両の行動を予測する。他車両の行動予測は、例えば、他車両の車速や加減速度を用いて行われる。
【0018】
走行軌道/速度作成部24は、自車両が車線変更するための走行軌道と、速度を作成する処理を行う。走行軌道/速度作成部24は、自車両の周囲に存在する他車両の情報と行動予測に基づいて走行軌道と速度を作成する。
【0019】
制御指示生成部25は、走行軌道/速度作成部24によって作成された走行軌道と速度になるように自車両を制御すべく、ハンドル制御アクチュエータ31、加速制御アクチュエータ32、減速制御アクチュエータ33に対する制御指示を生成し、それぞれに制御指示信号を出力する。
【0020】
次に、本発明の実施形態に係わる車両制御装置による車線変更制御の一例として、自車両を合流車線から本線に移動させる場合について説明する。
【0021】
図2は、本発明の実施形態に係わる車両制御装置による制御フロー図、図3は、車線変更制御の一例として、自車両を合流車線から本線に移動させる車線変更制御を説明する図である。
【0022】
図3に示す例では、自車両41が合流車線(第1の車線)61を走行している状態を示している。そして、合流車線61に隣接する本線(第2の車線)62には、自車両41よりも前方を走行する先行車両51と、先行車両51のさらに前方を走行する先々行車両52と、自車両41よりも後方を走行する後方車両53が存在している。図3に示される領域42、43は、自車両41に搭載された各センサ12〜15により他車両を検出可能な検出領域を示したものであり、領域42には、先行車両51と後方車両53が含まれ、領域43には先々行車両52が含まれている。
【0023】
車両制御装置1は、自車両41が合流車線61に進入すると、合流開始と判断して自車両41を通常加速させる制御を行う(S101)。ここでは、車両制御装置1から加速制御アクチュエータ32に加速制御指令が出力され、予め設定されている合流速度まで自車両41が加速される。
【0024】
車両制御装置1は、自車両41の車速が合流速度まで到達したか否かを判断し(S102)、合流速度に到達していると判断すると(S102でYES)、先々行車両52の存在の有無を判断する(S104)。先々行車両52が存在する場合には(S104でNO)、先々行車両52の減速度と先行車両51の減速度を演算する(減速度演算手段)。先々行車両52と先行車両51の減速度は、例えば自車両41に対する相対速度の変化により演算することができる。
【0025】
そして、先々行車両52の減速度が予め設定されている第1の閾値Th1よりも小さいか否か、及び、先行車両51の減速度が予め設定されている第2の閾値Th2よりも小さいか否かを判断する(S105)。第1の閾値Th1及び第2の閾値Th2は、例えば10%に設定されている。つまり、先々行車両52及び先行車両51の減速度がそれぞれ10%よりも小さい場合に減速度が小であると判断される。
【0026】
先々行車両52の減速度が第1の閾値Th1よりも小さく、かつ、先行車両51の減速度が第2の閾値Th2よりも小さいと判断された場合(S105でYES)、車両変更制御を実行すべくステップS106以降の処理に移行し、先々行車両52の減速度が第1の閾値Th1以上、または、先行車両51の減速度が第2の閾値Th2以上と判断された場合(S105でNO)には、車線変更制御を中断すべく、ステップS108の処理に移行する。
【0027】
ステップS105でYESと判断された場合、先行車両51と後方車両53との間に自車両41が進入したときに自車両41と後方車両53との間に所定距離を確保できるか否かを判断する(S106)。そして、後方車両53との間に所定距離を確保できると判断した場合には(S106でYES)、自車両41が合流車線61から本線62の先行車両51の後ろに移動するための自車両41の加減速度を演算して設定する(S107)。
【0028】
なお、先行車両51と後方車両53との間に自車両41が進入したときに、自車両41と後方車両53との間に所定距離を確保するための処理は、後方車両53の車両制御により実行させることもできる。したがって、車両制御装置1においてステップS106の処理を省略することもできる。
【0029】
車両制御装置1は、先行車両51の減速度と先々行車両52の減速度に基づいて自車両41の加減速度を演算して設定する(加減速度設定手段)。車両制御装置1は、先々行車両52と先行車両51との離間距離を考慮して、自車両41の加減速度を演算する。
【0030】
例えば、第1の基準距離と、第1の基準距離よりも長い第2の基準距離とが予め設定されており、先行車両51と先々行車両52との離間距離が第1の基準距離よりも短い場合には、先行車両51が減速を開始するタイミングとほぼ同じタイミングで自車両41の減速を開始し、かつ、自車両41の加減速度として、先行車両51の減速度よりも大きな減速度を設定する。
(【0031】以降は省略されています)

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