特許 6421391 車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラム

(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】6421391

(24)【登録日】2018年10月26日

(45)【発行日】2018年11月14日

(54)【発明の名称】車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/10 20060101AFI20181105BHJP

   B60W 30/00 20060101ALI20181105BHJP

【ＦＩ】

   B60W30/10

   B60W30/00

【請求項の数】23

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2017-528610(P2017-528610)

(86)(22)【出願日】2016年7月5日

(86)【国際出願番号】JP2016069874

(87)【国際公開番号】WO2017010349

(87)【国際公開日】20170119

【審査請求日】2017年11月7日

(31)【優先権主張番号】特願2015-141574(P2015-141574)

(32)【優先日】2015年7月15日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2016-51135(P2016-51135)

(32)【優先日】2016年3月15日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100154852

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 太一

(74)【代理人】

【識別番号】100194087

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 伸一

(72)【発明者】

【氏名】武田 政宣

【審査官】 佐々木 淳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０１９３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７８７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０７６６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０３８３２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ ３０／１０

Ｂ６０Ｗ ３０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自車両の周辺を走行する周辺車両を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、
自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化に基づいて導出する期間導出部と、
既に設定された車線変更ターゲット位置を、前記期間導出部により導出された車線変更可能期間のうち、車線変更可能期間が長いものから順に所定数の車線変更可能期間に対応する車線変更ターゲット位置に絞り込む絞り込み部と、
を備える車両制御装置。

【請求項2】

自車両の周辺を走行する周辺車両を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、
自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化に基づいて導出する期間導出部と、
既に設定された車線変更ターゲット位置を、前記期間導出部により導出された車線変更可能期間のうち、最も車線変更可能期間の長い車線変更可能期間に対応する車線変更ターゲット位置に絞り込む絞り込み部と
を備える車両制御装置。

【請求項3】

自車両の周辺を走行する周辺車両を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、
自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として前記隣接車線において設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記自車両と前記周辺車両との位置関係を類型化した位置関係パターンと、前記位置関係パターンにおける前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化を類型化した位置変化パターンに基づいて導出する期間導出部と、
を備える車両制御装置。

【請求項4】

自車両の周辺を走行する周辺車両であって、前記自車両が走行する自車線において前記自車両の前方を走行する前走車両と、前記自車線に隣接する隣接車線を走行する第１車両と、前記隣接車線において前記第１車両の後方を走行する第２車両とを含む周辺車両を検出する検出部と、
前記自車両および前記検出部により検出された周辺車両の位置関係に基づく前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、
前記第１車両と前記第２車両との間に設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化に基づいて導出する期間導出部と、
を備える車両制御装置。

【請求項5】

前記絞り込み部により絞り込まれた車線変更ターゲット位置に対応する車線変更可能期間内に車線変更するための軌道を含む制御計画を生成する生成部と、
前記生成部により生成された前記制御計画に基づいて、前記自車両の走行制御を行う走行制御部と、を更に備える、
請求項１または２に記載の車両制御装置。

【請求項6】

前記制御計画に関する、前記自車両と周辺物体との間隔を評価する安全性および前記軌道への追従性を含む要素を評価する計画性に基づいて、車線変更ターゲット位置を決定するターゲット位置決定部を、更に備える、
請求項５記載の車両制御装置。

【請求項7】

前記制御計画のうち、前記自車両が車線変更するための前記軌道と周辺の物体との間隔が広い制御計画に対応する位置を、車線変更ターゲット位置として決定するターゲット位置決定部を、更に備える、
請求項５または６記載の車両制御装置。

【請求項8】

前記制御計画のうち、前記車線変更の際に必要な前記自車両の加減速が小さい制御計画に対応する位置を、車線変更ターゲット位置として決定するターゲット位置決定部を、更に備える、
請求項５から７のうちいずれか１項記載の車両制御装置。

【請求項9】

前記期間導出部により導出された車線変更可能期間内に車線変更するための軌道を含む制御計画を生成する生成部と、
前記生成部により生成された前記制御計画に基づいて、前記自車両の走行制御を行う走行制御部と、を更に備える、
請求項１から４のうちいずれか１項記載の車両制御装置。

【請求項10】

前記生成部は、前記期間導出部により導出された車線変更可能期間内に前記車線変更ターゲット位置に車線変更するための速度の制約を導出し、前記導出した速度の制約下で前記制御計画を生成する、
請求項９記載の車両制御装置。

【請求項11】

自車両の周辺を走行する周辺車両を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、
自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化に基づいて導出する期間導出部と、を備え、
前記期間導出部は、前記自車両と、前記検出部により検出された周辺車両のうち監視対象となる周辺車両との位置分布に応じて、異なる手法で前記車線変更可能期間を導出する、
車両制御装置。

【請求項12】

前記監視対象となる周辺車両は、前記検出部により検出された周辺車両のうち前記自車両の直前を走行する周辺車両と、前記車線変更ターゲット位置の直前と直後を走行する周辺車両とを含む、
請求項１１記載の車両制御装置。

【請求項13】

自車両の周辺を走行する周辺車両を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、
自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化に基づいて導出する期間導出部と、を備え、
前記期間導出部は、前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化に基づいて導出されるタイミングであって、前記検出部により検出された周辺車両のうち監視対象となる周辺車両が他の周辺車両に追いつくタイミングを基準として、前記車線変更可能期間を導出する、
車両制御装置。

【請求項14】

前記期間導出部は、前記車線変更ターゲット位置の直後を走行する周辺車両が、前記車線変更ターゲット位置の直前を走行する周辺車両に追いつくまでの期間を、前記車線変更可能期間として導出する、
請求項１３記載の車両制御装置。

【請求項15】

前記期間導出部は、前記車線変更ターゲット位置の直後を走行する周辺車両が、前記自車両の直前を走行する周辺車両に追いつくまでの期間を、前記車線変更可能期間として導出する、
請求項１３または１４記載の車両制御装置。

【請求項16】

前記期間導出部は、前記自車両が前記車線変更ターゲット位置の直後を走行する周辺車両を追い抜く必要がある場合、前記追い抜いた後の期間を、前記車線変更可能期間として導出する、
請求項１３から１５のうちいずれか１項記載の車両制御装置。

【請求項17】

前記期間導出部は、前記自車両が前記車線変更ターゲット位置の直前を走行する周辺車両に追い抜かれる必要がある場合、前記追い抜かれた後の期間を、前記車線変更可能期間として導出する、
請求項１３から１６のうちいずれか１項記載の車両制御装置。

【請求項18】

自車両の周辺を走行する周辺車両を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、
前記検出部により検出された周辺車両のうち、自車線に隣接する隣接車線を走行する周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の直後を走行する周辺車両が、他の周辺車両に追いつくか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、車線変更の可否を判定する判定部と、
を備える車両制御装置。

【請求項19】

前記判定部は、自車線に隣接する隣接車線を走行する周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の直後を走行する周辺車両が、他の周辺車両に追いつくと判定した場合、追いつく点を終点とした前記自車両の変位の軌跡を生成し、前記生成した軌跡が少なくとも速度に関する制約を満たす場合に、車線変更が可能であると判定する、
請求項１８記載の車両制御装置。

【請求項20】

自車両の周辺を走行する周辺車両を検出することと、
前記検出された前記周辺車両の位置変化を推定することと、
自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定された周辺車両の位置変化に基づいて導出することと、
既に設定された車線変更ターゲット位置を、前記導出された車線変更可能期間のうち、車線変更可能期間が長いものから順に所定数の車線変更可能期間に対応する車線変更ターゲット位置に絞り込むことと、
を含む車両制御方法。

【請求項21】

車載コンピュータに、
自車両の周辺を走行する周辺車両を検出させることと、
前記検出された前記周辺車両の位置変化を推定させることと、
自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定された周辺車両の位置変化に基づいて導出させることと、
既に設定された車線変更ターゲット位置を、前記導出された車線変更可能期間のうち、車線変更可能期間が長いものから順に所定数の車線変更可能期間に対応する車線変更ターゲット位置に絞り込ませることと、
を含む車両制御プログラム。

【請求項22】

自車両の周辺を走行する周辺車両を検出することと、
前記検出された前記周辺車両の位置変化を推定することと、
自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定された周辺車両の位置変化に基づいて導出することと、
既に設定された車線変更ターゲット位置を、前記導出された車線変更可能期間のうち、最も車線変更可能期間の長い車線変更可能期間に対応する車線変更ターゲット位置に絞り込むことと、
を含む車両制御方法。

【請求項23】

車載コンピュータに、
自車両の周辺を走行する周辺車両を検出させることと、
前記検出された前記周辺車両の位置変化を推定させることと、
自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定された周辺車両の位置変化に基づいて導出させることと、
既に設定された車線変更ターゲット位置を、前記導出された車線変更可能期間のうち、最も車線変更可能期間の長い車線変更可能期間に対応する車線変更ターゲット位置に絞り込ませることと、
を含む車両制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。
本願は、２０１５年７月１５日に出願された日本国特願２０１５−１４１５７４号および２０１６年３月１５日に出願された日本国特願２０１６−０５１１３５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

従来、車線変更の支援を開始する支援開始部と、自車と他車の相対距離及び相対速度を検出する検出部と、当該相対距離及び相対速度に基づいて自車が車線変更した時の衝突危険度を他車に対して算出する算出部と、相対距離，相対速度及び衝突危険度に基づいて車線変更の可否を判断する第１の判断部と、車線変更できない場合、相対距離及び相対速度に基づいて車線変更する目標スペースを決定する決定部と、目標スペースに車線変更できるスペースがあるか否かを判断する第２の判断部と、スペースがない場合、車線変更待機位置へ向けて目標速度を設定し、スペースがある場合、車線変更可能位置へ向けて目標速度を設定する設定部と、自車の速度が目標速度となるように制御する制御部を備える走行支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】日本国特開２００９−７８７３５号

【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、従来の技術では、車線変更の可否を判断するのに留まっており、車線変更可能な期間についての考慮がなされていない。このため、スムーズな車線変更制御を行うことができない場合があった。

【0005】

本発明に係る態様は、このような事情を考慮してなされたものであり、車線変更可能な期間を導出することで種々の処理に役立てることができる車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺を走行する周辺車両を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化に基づいて導出する期間導出部と、既に設定された車線変更ターゲット位置を、前記期間導出部により導出された車線変更可能期間のうち、車線変更可能期間が長いものから順に所定数の車線変更可能期間に対応する車線変更ターゲット位置に絞り込む絞り込み部と、を備える。

【0007】

（２）本発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺を走行する周辺車両を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化に基づいて導出する期間導出部と、既に設定された車線変更ターゲット位置を、前記期間導出部により導出された車線変更可能期間のうち、最も車線変更可能期間の長い車線変更可能期間に対応する車線変更ターゲット位置に絞り込む絞り込み部とを備える。

【0008】

（３）本発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺を走行する周辺車両を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として前記隣接車線において設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記自車両と前記周辺車両との位置関係を類型化した位置関係パターンと、前記位置関係パターンにおける前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化を類型化した位置変化パターンに基づいて導出する期間導出部を更に備える。

【0009】

（４）本発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺を走行する周辺車両であって、前記自車両が走行する自車線において前記自車両の前方を走行する前走車両と、前記自車線に隣接する隣接車線を走行する第１車両と、前記隣接車線において前記第１車両の後方を走行する第２車両とを含む周辺車両を検出する検出部と、前記自車両および前記検出部により検出された周辺車両の位置関係に基づく前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、前記第１車両と前記第２車両との間に設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化に基づいて導出する期間導出部とを備える。

【0010】

（５）上記（１）または（２）の態様において、前記絞り込み部により絞り込まれた車線変更ターゲット位置に対応する車線変更可能期間内に車線変更するための軌道を含む制御計画を生成する生成部と、前記生成部により生成された前記制御計画に基づいて、前記自車両の走行制御を行う走行制御部と、を更に備えてもよい。

【0011】

（６）上記（５）の態様において、前記制御計画に関する、前記自車両と周辺物体との間隔を評価する安全性および前記軌道への追従性を含む要素を評価する計画性に基づいて、車線変更ターゲット位置を決定するターゲット位置決定部を更に備えてもよい。

【0012】

（７）上記（５）または（６）の態様において、前記制御計画のうち、前記自車両が車線変更するための前記軌道と周辺の物体との間隔が広い制御計画に対応する位置を、車線変更ターゲット位置として決定するターゲット位置決定部を、更に備えてもよい。

【0013】

（８）上記（５）から（７）のうちいずれか１つの態様において、前記制御計画のうち、前記車線変更の際に必要な前記自車両の加減速が小さい制御計画に対応する位置を、車線変更ターゲット位置として決定するターゲット位置決定部を更に備えてもよい。

【0014】

（９）上記（１）から（４）のうちいずれか１つの態様において、前記期間導出部により導出された車線変更可能期間内に車線変更するための軌道を含む制御計画を生成する生成部と、前記生成部により生成された前記制御計画に基づいて、前記自車両の走行制御を行う走行制御部と、を更に備えてもよい。

【0015】

（１０）上記（９）の態様において、前記生成部は、前記期間導出部により導出された車線変更可能期間内に前記車線変更ターゲット位置に車線変更するための速度の制約を導出し、前記導出した速度の制約下で前記制御計画を生成してもよい。

【0016】

（１１）本発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺を走行する周辺車両を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化に基づいて導出する期間導出部と、を備え、前記期間導出部は、前記自車両と、前記検出部により検出された周辺車両のうち監視対象となる周辺車両との位置分布に応じて、異なる手法で前記車線変更可能期間を導出する。

【0017】

（１２）上記（１１）の態様において、前記監視対象となる周辺車両は、前記検出部により検出された周辺車両のうち前記自車両の直前を走行する周辺車両と、前記車線変更ターゲット位置の直前と直後を走行する周辺車両とを含んでもよい。

【0018】

（１３）本発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺を走行する周辺車両を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化に基づいて導出する期間導出部と、を備え、前記期間導出部は、前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化に基づいて導出されるタイミングであって、前記検出部により検出された周辺車両のうち監視対象となる周辺車両が他の周辺車両に追いつくタイミングを基準として、前記車線変更可能期間を導出する。

【0019】

（１４）上記（１３）の態様において、前記期間導出部は、前記車線変更ターゲット位置の直後を走行する周辺車両が、前記車線変更ターゲット位置の直前を走行する周辺車両に追いつくまでの期間を、前記車線変更可能期間として導出してもよい。

【0020】

（１５）上記（１３）または（１４）の態様において、前記期間導出部は、前記車線変更ターゲット位置の直後を走行する周辺車両が、前記自車両の直前を走行する周辺車両に追いつくまでの期間を、前記車線変更可能期間として導出してもよい。

【0021】

（１６）上記（１３）から（１５）のうちいずれか１つの態様において、前記期間導出部は、前記自車両が前記車線変更ターゲット位置の直後を走行する周辺車両を追い抜く必要がある場合、前記追い抜いた後の期間を、前記車線変更可能期間として導出してもよい。

【0022】

（１７）上記（１３）から（１６）のうちいずれか１つの態様において、前記期間導出部は、前記自車両が前記車線変更ターゲット位置の直前を走行する周辺車両に追い抜かれる必要がある場合、前記追い抜かれた後の期間を、前記車線変更可能期間として導出してもよい。

【0023】

（１８）本発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺を走行する周辺車両を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記周辺車両の位置変化を推定する推定部と、前記検出部により検出された周辺車両のうち、自車線に隣接する隣接車線を走行する周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の直後を走行する周辺車両が、他の周辺車両に追いつくか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、車線変更の可否を判定する判定部と、を備える。

【0024】

（１９）上記（１８）の態様において、前記判定部は、自車線に隣接する隣接車線を走行する周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の直後を走行する周辺車両が、他の周辺車両に追いつくと判定した場合、追いつく点を終点とした前記自車両の変位の軌跡を生成し、前記生成した軌跡が少なくとも速度に関する制約を満たす場合に、車線変更が可能であると判定してもよい。

【0025】

（２０）本発明の一態様に係る車両制御方法は、自車両の周辺を走行する周辺車両を検出することと、前記検出された前記周辺車両の位置変化を推定することと、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定された周辺車両の位置変化に基づいて導出することと、既に設定された車線変更ターゲット位置を、前記導出された車線変更可能期間のうち、車線変更可能期間が長いものから順に所定数の車線変更可能期間に対応する車線変更ターゲット位置に絞り込むことと、を含む。

【0026】

（２１）本発明の一態様に係る車両制御プログラムは、本発明の一態様に係る車両制御プログラムは、車載コンピュータに、自車両の周辺を走行する周辺車両を検出させることと、前記検出された前記周辺車両の位置変化を推定させることと、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定された周辺車両の位置変化に基づいて導出させることと、既に設定された車線変更ターゲット位置を、前記導出された車線変更可能期間のうち、車線変更可能期間が長いものから順に所定数の車線変更可能期間に対応する車線変更ターゲット位置に絞り込ませることと、を含む。
（２２）本発明の一態様に係る車両制御方法は、自車両の周辺を走行する周辺車両を検出することと、前記検出された前記周辺車両の位置変化を推定することと、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定された周辺車両の位置変化に基づいて導出することと、既に設定された車線変更ターゲット位置を、前記導出された車線変更可能期間のうち、最も車線変更可能期間の長い車線変更可能期間に対応する車線変更ターゲット位置に絞り込むことと、を含む。
（２３）本発明の一態様に係る車両制御プログラムは、車載コンピュータに、自車両の周辺を走行する周辺車両を検出させることと、前記検出された前記周辺車両の位置変化を推定させることと、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定された周辺車両の位置変化に基づいて導出させることと、既に設定された車線変更ターゲット位置を、前記導出された車線変更可能期間のうち、最も車線変更可能期間の長い車線変更可能期間に対応する車線変更ターゲット位置に絞り込ませることと、を含む。

【発明の効果】

【0027】

上記（１）〜（４）（２０）〜（２３）の態様によれば、周辺車両の位置を検出し、前記検出部により検出された前記周辺車両の位置変化を推定し、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置に車線変更可能な車線変更可能期間を、前記推定部により推定された前記周辺車両の位置変化に基づいて導出することにより、種々の処理に役立てることができる。

【0028】

更に、上記（１）（２）（５）の態様によれば、絞り込み部が、既に設定された車線変更ターゲット位置を、期間導出部により導出された車線変更可能期間が、予め設定された期間より長い車線変更ターゲット位置に絞り込むことにより、車線変更ターゲット位置の決定を、より簡易に行うことができる。

【0029】

上記（６）の態様によれば、ターゲット位置決定部が、生成部により生成された車線変更するための制御計画に関する、自車両と周辺物体との間隔を評価する安全性および軌道への追従性を含む要素を評価する計画性に基づいて、車線変更ターゲット位置を決定することにより、安全性と計画性とが高い車線変更ターゲット位置を決定することができる。

【0030】

上記（７）の態様によれば、ターゲット位置決定部が、生成部により生成された車線変更するための制御計画のうち、自車両が車線変更するための軌道と周辺の物体との間隔が広い制御計画に対応する位置を、車線変更ターゲット位置として決定することにより、より安全性の高い車線変更ターゲット位置を決定することができる。

【0031】

上記（８）の態様によれば、ターゲット位置決定部が、生成部により生成された車線変更するための制御計画のうち、車線変更の際に必要な自車両の加減速が小さい制御計画に対応する位置を、車線変更ターゲット位置として決定することにより、より安全性の高い車線変更ターゲット位置を決定することができる。

【0032】

上記（９）の態様によれば、車線変更可能期間内に車線変更するための制御計画を生成する生成部と、生成部により生成された制御計画に基づいて、自車両の走行制御を行う走行制御部と、を更に備えることにより、導出された車線変更可能期間を自車両の走行制御に役立てることができる。

【0033】

上記（１０）の態様によれば、期間導出部により導出された車線変更可能期間内に車線変更ターゲット位置に車線変更するための速度の制約を導出し、導出した速度の制約下で制御計画を生成することにより、実現不可能な制御計画が立てられるような事態が生じるのを抑制することができる。

【0034】

上記（１１）から（１７）の態様によれば、自車両と、検出部により検出された周辺車両のうち監視対象となる周辺車両との位置分布に応じて異なる手法で、車線変更可能期間を導出することにより、自車両と周辺車両との位置分布に応じた適切な手法で車線変更可能期間を導出することができる。

【0035】

上記（１８）（１９）の態様によれば、周辺車両の位置を検出し、検出された周辺車両の位置変化を推定し、検出された周辺車両のうち、自車線に隣接する隣接車線を走行する周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の直後を走行する周辺車両が、他の周辺車両に追いつくか否かを判定し、判定の結果に基づいて、車線変更の可否を判定することにより、より適切に車線変更の可否を判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】第１の実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両（自車両）の有する構成要素を示す図である。

【図2】第１の実施形態に係る車両制御装置を中心とした自車両の機能構成図である。

【図3】自車位置認識部により走行車線に対する自車両の相対位置が認識される様子を示す図である。

【図4】ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。

【図5】ターゲット位置候補設定部が車線変更ターゲット位置候補を設定する様子を示す図である。

【図6】前方基準車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部が実行する処理を説明するための図である。

【図7】後方基準車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部が実行する処理を説明するための図である。

【図8】前走車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部が実行する処理を説明するための図である。

【図9】後続車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部が実行する処理を説明するための図である。

【図10】前方基準車両および後方基準車両が対象領域に含まれないと定義した場合に、ターゲット位置候補設定部が実行する処理を説明するための図である。

【図11】監視対象車両と自車両および車線変更ターゲット位置候補との位置関係を示す図である。

【図12】車線変更ターゲット位置を決定するための処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図13】自車両と監視対象車両の位置関係を類型化した各パターンを示す図である。

【図14】パターン（ａ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。

【図15】パターン（ｂ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。

【図16】パターン（ｃ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。

【図17】パターン（ｄ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。

【図18】パターン（ｅ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。

【図19】パターン（ｆ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。

【図20】車線変更可能期間導出部により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図21】制御計画生成部により生成される車線変更のための制御計画の一例を示す図である。

【図22】第１の実施形態の変形例に係る車両制御装置を中心とした自車両の機能構成図である。

【図23】第１の実施形態の変形例の車両制御装置により実行される処理の流れを示すフローチャートである。

【図24】安全性指数および計画性指数に基づく、軌道判定の基準の一例を示す図である。

【図25】第２の実施形態に係る車両制御装置を中心とした自車両の機能構成図である。

【図26】第２の実施形態に係る車線変更可否判定部により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図27】第３の実施形態に係る車両制御装置を中心とした自車両の機能構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。

【0038】

＜第１の実施形態＞
［車両構成］
図１は、第１の実施形態に係る車両制御装置１００が搭載された車両（以下、自車両Ｍと称する）の有する構成要素を示す図である。車両制御装置１００が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車であり、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を動力源とした自動車や、電動機を動力源とした電気自動車、内燃機関および電動機を兼ね備えたハイブリッド自動車等を含む。また、上述した電気自動車は、例えば、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池等の電池により放電される電力を使用して駆動する。

【0039】

図１に示すように、車両には、ファインダ２０−１から２０−７、レーダ３０−１から３０−６、およびカメラ４０等のセンサと、ナビゲーション装置５０と、上述した車両制御装置１００とが搭載される。ファインダ２０−１から２０−７は、例えば、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を測定するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。例えば、ファインダ２０−１は、フロントグリル等に取り付けられ、ファインダ２０−２および２０−３は、車体の側面やドアミラー、前照灯内部、側方灯付近等に取り付けられる。ファインダ２０−４は、トランクリッド等に取り付けられ、ファインダ２０−５および２０−６は、車体の側面や尾灯内部等に取り付けられる。上述したファインダ２０−１から２０−６は、例えば、水平方向に関して１５０度程度の検出範囲を有している。また、ファインダ２０−７は、ルーフ等に取り付けられる。ファインダ２０−７は、例えば、水平方向に関して３６０度の検出範囲を有している。

【0040】

上述したレーダ３０−１および３０−４は、例えば、奥行き方向の検出範囲が他のレーダよりも広い長距離ミリ波レーダである。また、レーダ３０−２、３０−３、３０−５、３０−６は、レーダ３０−１および３０−４よりも奥行き方向の検出範囲が狭い中距離ミリ波レーダである。以下、ファインダ２０−１から２０−７を特段区別しない場合は、単に「ファインダ２０」と記載し、レーダ３０−１から３０−６を特段区別しない場合は、単に「レーダ３０」と記載する。レーダ３０は、例えば、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体を検出する。

【0041】

カメラ４０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ４０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ４０は、例えば周期的に繰り返し自車両Ｍの前方を撮像する。

【0042】

なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。

【0043】

図２は、第１の実施形態に係る車両制御装置１００を中心とした自車両Ｍの機能構成図である。自車両Ｍには、ファインダ２０、レーダ３０、およびカメラ４０の他、ナビゲーション装置５０と、車両センサ６０と、操作デバイス７０と、操作検出センサ７２と、切替スイッチ８０と、走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、およびブレーキ装置９４と、車両制御装置１００とが搭載される。

【0044】

ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機や地図情報（ナビ地図）、ユーザインターフェースとして機能するタッチパネル式表示装置、スピーカ、マイク等を有する。ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ受信機によって自車両Ｍの位置を特定し、その位置からユーザによって指定された目的地までの経路を導出する。ナビゲーション装置５０により導出された経路は、経路情報１３４として記憶部１３０に格納される。自車両Ｍの位置は、車両センサ６０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、車両制御装置１００が手動運転モードを実行している際に、目的地に至る経路について音声やナビ表示によって案内を行う。なお、自車両Ｍの位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置５０とは独立して設けられてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、例えば、ユーザの保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の一機能によって実現されてもよい。この場合、端末装置と車両制御装置１００との間で無線または通信によって情報の送受信が行われる。

【0045】

車両センサ６０は、自車両Ｍの速度（車速）を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。

【0046】

操作デバイス７０は、例えば、アクセルペダルやステアリングホイール、ブレーキペダル、シフトレバー等を含む。操作デバイス７０には、運転者による操作の有無や量を検出する操作検出センサ７２が取り付けられている。操作検出センサ７２は、例えば、アクセル開度センサ、ステアリングトルクセンサ、ブレーキセンサ、シフト位置センサ等を含む。操作検出センサ７２は、検出結果としてのアクセル開度、ステアリングトルク、ブレーキ踏量、シフト位置等を走行制御部１２０に出力する。なお、これに代えて、操作検出センサ７２の検出結果が、直接的に走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、またはブレーキ装置９４に出力されてもよい。

【0047】

切替スイッチ８０は、運転者等によって操作されるスイッチである。切替スイッチ８０は、機械式のスイッチであってもよいし、ナビゲーション装置５０のタッチパネル式表示装置に設けられるＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチであってもよい。切替スイッチ８０は、運転者が手動で運転する手動運転モードと、運転者が操作を行わない（或いは手動運転モードに比して操作量が小さい、または操作頻度が低い）状態で走行する自動運転モードとの切替指示を受け付け、走行制御部１２０による制御モードを自動運転モードまたは手動運転モードのいずれか一方に指定する制御モード指定信号を生成する。

【0048】

走行駆動力出力装置９０は、例えば、エンジンと走行用モータのうち一方または双方を含む。走行駆動力出力装置９０がエンジンのみを有する場合、走行駆動力出力装置９０は更にエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）を含む。エンジンＥＣＵは、例えば、走行制御部１２０から入力される情報に従い、スロットル開度やシフト段等を調整することで、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を制御する。走行駆動力出力装置９０が走行用モータのみを有する場合、走行駆動力出力装置９０は、走行用モータを駆動するモータＥＣＵを含む。モータＥＣＵは、例えば、走行用モータに与えるＰＷＭ信号のデューティ比を調整することで、車両が走行するための走行駆動力を制御する。走行駆動力出力装置９０がエンジンと走行用モータの双方を含む場合は、エンジンＥＣＵとモータＥＣＵの双方が協調して走行駆動力を制御する。

【0049】

ステアリング装置９２は、例えば、ラックアンドピニオン機能等に力を作用させて転舵輪の向きを変更可能な電動モータ、ステアリング操舵角（または実舵角）を検出する操舵角センサ等を備える。ステアリング装置９２は、走行制御部１２０から入力される情報に従い、電動モータを駆動する。

【0050】

ブレーキ装置９４は、ブレーキペダルになされたブレーキ操作が油圧として伝達されるマスターシリンダー、ブレーキ液を蓄えるリザーバータンク、各車輪に出力される制動力を調節するブレーキアクチュエータ等を備える。ブレーキ装置９４は、走行制御部１２０から入力される情報に従い、所望の大きさのブレーキトルクが各車輪に出力されるように、ブレーキアクチュエータ等を制御する。なお、ブレーキ装置９４は、上記説明した油圧により作動する電子制御式ブレーキ装置に限らず、電動アクチュエーターにより作動する電子制御式ブレーキ装置であってもよい。

【0051】

［車両制御装置］
以下、車両制御装置１００について説明する。車両制御装置１００は、例えば、外界認識部１０２と、自車位置認識部１０４と、行動計画生成部１０６と、車線変更制御部１１０と、走行制御部１２０と、制御切替部１２２と、記憶部１３０とを備える。外界認識部１０２、自車位置認識部１０４、行動計画生成部１０６、車線変更制御部１１０、走行制御部１２０、および制御切替部１２２のうち一部または全部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらのうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。また、記憶部１３０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。プログラムは、予め記憶部１３０に格納されていてもよいし、車載インターネット設備等を介して外部装置からダウンロードされてもよい。また、プログラムを格納した可搬型記憶媒体が図示しないドライブ装置に装着されることで記憶部１３０にインストールされてもよい。

【0052】

外界認識部１０２は、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０等の出力に基づいて、周辺車両の位置、および速度等の状態を認識する。本実施形態における周辺車両とは、自車両Ｍの周辺を走行する車両であって、自車両Ｍと同じ方向に走行する車両である。周辺車両の位置は、他車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、他車両の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、上記各種機器の情報に基づいて周辺車両の加速度、車線変更をしているか否か（あるいはしようとしているか否か）を含んでもよい。外界認識部１０２は、周辺車両の位置の履歴や方向指示器の作動状態等に基づいて、車線変更をしているか否か（あるいはしようとしているか否か）を認識する。また、外界認識部１０２は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者その他の物体の位置を認識してもよい。以下、ファインダ２０、レーダ３０、およびカメラ４０と、外界認識部１０２とを合わせたものを、周辺車両を検出する「検出部ＤＴ」と称する。検出部ＤＴは、更に、周辺車両との通信によって周辺車両の位置や速度等の状態を認識してもよい。

【0053】

自車位置認識部１０４は、記憶部１３０に格納された地図情報１３２と、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０、ナビゲーション装置５０、または車両センサ６０から入力される情報とに基づいて、自車両Ｍが走行している車線（自車線）、および、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置を認識する。地図情報１３２は、例えば、ナビゲーション装置５０が有するナビ地図よりも高精度な地図情報であり、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。図３は、自車位置認識部１０４により走行車線に対する自車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１０４は、例えば、自車両Ｍの基準点（例えば重心）の走行車線中央ＣＬからの乖離ＯＳ、および自車両Ｍの進行方向の走行車線中央ＣＬを連ねた線に対してなす角度θを、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１０４は、自車線Ｌ１のいずれかの側端部に対する自車両Ｍの基準点の位置などを、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してもよい。

【0054】

行動計画生成部１０６は、所定の区間における行動計画を生成する。所定の区間とは、例えば、ナビゲーション装置５０により導出された経路のうち、高速道路等の有料道路を通る区間である。なお、これに限らず、行動計画生成部１０６は、任意の区間について行動計画を生成してもよい。

【0055】

行動計画は、例えば、順次実行される複数のイベントで構成される。イベントには、例えば、自車両Ｍを減速させる減速イベントや、自車両Ｍを加速させる加速イベント、走行車線を逸脱しないように自車両Ｍを走行させるレーンキープイベント、走行車線を変更させる車線変更イベント、自車両Ｍに前方車両を追い越させる追い越しイベント、分岐ポイントにおいて所望の車線に変更させたり、現在の走行車線を逸脱しないように自車両Ｍを走行させたりする分岐イベント、車線合流ポイントにおいて自車両Ｍを加減速させ、走行車線を変更させる合流イベント等が含まれる。例えば、有料道路（例えば高速道路等）においてジャンクション（分岐点）が存在する場合、車両制御装置１００は、自動運転モードにおいて、自車両Ｍを目的地の方向に進行するように車線を変更したり、車線を維持したりする必要がある。従って、行動計画生成部１０６は、地図情報１３２を参照して経路上にジャンクションが存在していると判明した場合、現在の自車両Ｍの位置（座標）から当該ジャンクションの位置（座標）までの間に、目的地の方向に進行することができる所望の車線に車線変更するための車線変更イベントを設定する。

【0056】

図４は、ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。図示するように、行動計画生成部１０６は、目的地までの経路に従って走行した場合に生じる場面を分類し、個々の場面に即したイベントが実行されるように行動計画を生成する。なお、行動計画生成部１０６は、自車両Ｍの状況変化に応じて動的に行動計画を変更してもよい。

【0057】

［車線変更イベント］
車線変更制御部１１０は、行動計画生成部１０６により行動計画に含まれる車線変更イベントが実施される際の制御を行う。車線変更制御部１１０は、例えば、ターゲット位置候補設定部１１１と、他車位置変化推定部１１２と、車線変更可能期間導出部１１３と、制御計画生成部１１４と、ターゲット位置決定部１１５とを備える。

【0058】

（ターゲット位置候補の設定）
ターゲット位置候補設定部１１１は、検出部ＤＴにより検出された周辺車両の位置を参照し、まず車線変更の対象となる大枠の対象領域を設定し、対象領域内において、自車両Ｍが走行している走行車線（自車線）に隣接する隣接車線を走行する周辺車両に対する相対位置として、車線変更ターゲット位置候補を設定する。

【0059】

図５は、ターゲット位置候補設定部１１１が車線変更ターゲット位置候補を設定する様子を示す図である。図中、ｍ１からｍ７は周辺車両であり、ｄは各車両の走行方向であり、Ｌ１は自車線であり、Ｌ２は隣接車線である。また、Ａｒは対象領域であり、Ｔ１からＴ３は車線変更ターゲット位置候補である。いずれの車線変更ターゲット位置候補であるかを区別しないときは、単に車線変更ターゲット位置候補Ｔと表記する。以下の説明では、行動計画によって自車線Ｌ１の右側に延在する隣接車線Ｌ２に車線変更することが指示されているものとする。

【0060】

まず、ターゲット位置候補設定部１１１は、隣接車線Ｌ２を走行する周辺車両のうち、自車線Ｌ１において自車両Ｍの直前を走行する周辺車両ｍ１（前走車両）よりも前で走行し、且つ自車両Ｍに最も近い周辺車両ｍ４（前方基準車両）よりも後ろの領域であって、隣接車線Ｌ２を走行する周辺車両のうち、自車線Ｌ１において自車両Ｍの直後を走行する周辺車両ｍ２（後続車両）よりも後ろで走行し、且つ自車両Ｍに最も近い周辺車両ｍ７（後方基準車両）よりも前の領域を、対象領域Ａｒとして設定する。

【0061】

ここで、「前走車両よりも前で走行する周辺車両」とは、前端部が前走車両の前端部よりも前にある周辺車両を意味してもよいし、後端部が前走車両の後端部よりも前にある周辺車両を意味してもよい。また、重心等の基準点が前走車両の基準点、前端部、または後端部よりも前にある周辺車両を意味してもよい。

【0062】

一方、「後続車両よりも後ろで走行する周辺車両」とは、前端部が後続車両の前端部よりも後ろにある周辺車両を意味してもよいし、後端部が後続車両の後端部よりも後ろにあるに周辺車両を意味してもよい。また、重心等の基準点が後続車両の基準点、前端部、または後端部よりも後ろにある周辺車両を意味してもよい。

【0063】

これによって、ターゲット位置候補設定部１１１は、前走車両よりも前で走行する周辺車両の前、あるいは後続車両よりも後ろで走行する周辺車両の後といった、車線変更が困難と考えられる位置で車線変更ターゲット位置候補Ｔが設定されることを防止することができる。これらの位置では、前走車両または後続車両の挙動によって、車線変更のための自車両Ｍの挙動が大きく制限されるからである。この結果、ターゲット位置候補設定部１１１は、車線変更の際に、自車両Ｍに無理な挙動を強いることを予防することができる。

【0064】

そして、ターゲット位置候補設定部１１１は、対象領域Ａｒ内を走行する周辺車両ｍ４からｍ７のうち、直前直後の関係で（間に周辺車両が存在しない関係で）走行する二つの周辺車両（ｍ４とｍ５、ｍ５とｍ６、およびｍ６とｍ７）の間に、それぞれ車線変更ターゲット位置候補Ｔ１、Ｔ２、およびＴ３を設定する。従って、車線変更ターゲット位置候補Ｔの数は、隣接車線Ｌ２における対象領域Ａｒ内を走行する周辺車両の数に応じて変動することになる。対象領域Ａｒ内を走行する周辺車両の数がｎ台である場合、ｎ−１個の車線変更ターゲット位置候補Ｔが設定される。

【0065】

これによって、ターゲット位置候補設定部１１１は、周辺車両の分布によっては車線変更する先の候補を複数設定することになり、車線変更制御の自由度を高めることができる。この結果、後に最適な車線変更ターゲット位置Ｔ＃を設定することができる。

【0066】

ここで、前方基準車両、後方基準車両、前走車両、および後続車両のいずれかが検出部ＤＴにより検出されない場合も想定される。以下、これについて説明する。図６は、前方基準車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部１１１が実行する処理を説明するための図である。図示するように、前方基準車両が検出されない場合（前走車両よりも前にある周辺車両が存在しない場合）、ターゲット位置候補設定部１１１は、例えば自車両Ｍの前端部から前方に向けて所定距離Ｘ１の地点を、対象領域Ａｒの前方側境界Ａｒｆとして決定する。所定距離Ｘ１は、例えば、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０等によって自車両Ｍの前方における周辺車両を検知可能な距離に設定される。この場合、ターゲット位置候補設定部１１１は、直前直後の関係で走行する二つの周辺車両の間だけでなく、対象領域Ａｒの前方側境界Ａｒｆと、対象領域Ａｒ内で最も前を走行する周辺車両ｍ５との間にも、車線変更ターゲット位置候補Ｔ１を設定してもよい。

【0067】

図７は、後方基準車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部１１１が実行する処理を説明するための図である。図示するように、後方基準車両が検出されない場合（後続車両よりも後ろにある周辺車両が存在しない場合）、ターゲット位置候補設定部１１１は、例えば自車両Ｍの後端部から後方に向けて所定距離Ｘ２の地点を、対象領域Ａｒの後方側境界Ａｒｒとして決定する。所定距離Ｘ２は、例えば、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０等によって自車両Ｍの後方における周辺車両を検知可能な距離に設定される。この場合、ターゲット位置候補設定部１１１は、直前直後の関係で走行する二つの周辺車両の間だけでなく、対象領域Ａｒの後方側境界Ａｒｒと、対象領域Ａｒ内で最も後ろを走行する周辺車両ｍ６との間にも、車線変更ターゲット位置候補Ｔ３を設定してもよい。

【0068】

図８は、前走車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部１１１が実行する処理を説明するための図である。図示するように、前走車両が検出されない場合（自車両Ｍの前方における検出部ＤＴの検出範囲内に周辺車両が存在しない場合）、ターゲット位置候補設定部１１１は、例えば自車両Ｍの前端部から前方に向けて所定距離Ｘ１の地点を、対象領域Ａｒの前方側境界Ａｒｆとして決定する。

【0069】

図９は、後続車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部１１１が実行する処理を説明するための図である。図示するように、後続車両が検出されない場合（自車両Ｍの後方における検出部ＤＴの検出範囲内に周辺車両が存在しない場合）、ターゲット位置候補設定部１１１は、例えば自車両Ｍの後端部から後方に向けて所定距離Ｘ２の地点を、対象領域Ａｒの後方側境界Ａｒｒとして決定する。

【0070】

なお、上記の説明では、便宜上、前方基準車両および後方基準車両は対象領域Ａｒに含まれるものと定義して説明したが、これらが対象領域Ａｒに含まれないものと定義して処理を行ってもよい。この場合、ターゲット位置候補設定部１１１は、直前直後の関係で（間に周辺車両が存在しない関係で）走行する二つの周辺車両の間だけでなく、対象領域Ａｒの前方側境界Ａｒｆと、その直後の周辺車両の間、および、対象領域Ａｒの後方側境界Ａｒｒと、その直前の周辺車両の間にも車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定してよい。
図１０は、前方基準車両および後方基準車両が対象領域Ａｒに含まれないと定義した場合に、ターゲット位置候補設定部１１１が実行する処理を説明するための図である。なお、図５に示す場合とは、車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定するに至る処理の過程が異なるが、結果としては同じであり、これらの処理は等価の関係にある。

【0071】

他車位置変化推定部１１２は、検出部ＤＴにより検出された周辺車両のうち、車線変更に干渉する可能性が高い周辺車両（以下の例では３台の周辺車両）を選択し、選択した車両について将来の位置変化を推定する。以下、車線変更に干渉する可能性が高い周辺車両を、監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、ｍＣと称する。

【0072】

図１１は、監視対象車両と自車両および車線変更ターゲット位置候補Ｔとの位置関係を示す図である。監視対象車両ｍＡは、自車両Ｍの前走車両である。また、監視対象車両ｍＢは、車線変更ターゲット位置候補Ｔの直前を走行する周辺車両であり、監視対象車両ｍＣは、車線変更ターゲット位置候補Ｔの直後を走行する周辺車両である。

【0073】

車線変更可能期間導出部１１３は、他車位置変化推定部１１２により推定された監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣの位置変化に基づいて、車線変更ターゲット位置候補Ｔに対する車線変更可能期間Ｐを導出する。車線変更可能期間導出部１１３による処理の詳細については後述する。

【0074】

制御計画生成部１１４は、ターゲット位置候補設定部１１１により設定された車線変更ターゲット位置候補Ｔごとに、他車位置変化推定部１１２により推定された監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣの位置変化に基づいて、車線変更のための制御計画を生成する。

【0075】

ターゲット位置決定部１１５は、ターゲット位置候補設定部１１１により設定された車線変更ターゲット位置候補Ｔごとに制御計画生成部１１４により生成された制御計画に基づいて、車線変更ターゲット位置Ｔ＃を決定する。

【0076】

以下、車線変更ターゲット位置を決定するための処理について、フローチャートを参照しながら説明する。図１２は、車線変更ターゲット位置を決定するための処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0077】

まず、ターゲット位置候補設定部１１１が、車線変更ターゲット位置候補Ｔを一つ選択する（ステップＳ２００）。次に、他車位置変化推定部１１２が、車線変更ターゲット位置候補Ｔに対応した監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣを特定する（ステップＳ２０２；図１１参照）。

【0078】

次に、他車位置変化推定部１１２が、監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣの将来の位置変化を推定する（ステップＳ２０４）。

【0079】

将来の位置変化は、例えば、現在の速度を保ったまま走行すると仮定した定速度モデル、現在の加速度を保ったまま走行すると仮定した定加速度モデル、その他、種々のモデルに基づいて推定することができる。また、他車位置変化推定部１１２は、監視対象車両の操舵角について考慮してもよいし、操舵角を考慮せず、現在の走行車線を維持したまま走行すると仮定して位置変化を推定してもよい。以下の説明では、監視対象車両は、現在の速度を保ったまま、走行車線を維持して走行すると仮定して位置変化を推定するものとする。

【0080】

次に、車線変更可能期間導出部１１３が、車線変更可能期間Ｐを導出する（ステップＳ２０６）。これらの処理の詳細については、後に別のフローチャートに即して説明し、先に車線変更可能期間導出部１１３により実行される処理の元となる原理について説明する。

【0081】

まず、自車両Ｍと監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣとの関係（位置分布）は、例えば、以下に示すように６通りのパターンに類型化される。以下において、左側に記載される車両ほど、前を走行していることを表す。パターン（ａ）および（ｂ）は、周辺車両との相対位置を変えずに車線変更する場合の例を示し、パターン（ｃ）は、周辺車両との相対位置を下げて（相対的に減速して）車線変更する場合の例を示し、パターン（ｄ）、（ｅ）、および（ｆ）は、周辺車両との相対位置を上げて（相対的に加速して）車線変更する場合の例を示している。
パターン（ａ）：ｍＡ−ｍＢ−Ｍ−ｍＣ
パターン（ｂ）：ｍＢ−ｍＡ−Ｍ−ｍＣ
パターン（ｃ）：ｍＡ−Ｍ−ｍＢ−ｍＣ
パターン（ｄ）：ｍＡ−ｍＢ−ｍＣ−Ｍ
パターン（ｅ）：ｍＢ−ｍＡ−ｍＣ−Ｍ
パターン（ｆ）：ｍＢ−ｍＣ−ｍＡ−Ｍ

【0082】

図１３は、自車両と監視対象車両の位置関係を類型化した各パターンを示す図である。
なお、パターン（ｆ）については、第１の実施形態におけるターゲット位置候補設定部１１１によっては設定されない車線変更ターゲット位置候補Ｔに基づいているため、ここでは参考例とする。

【0083】

それぞれのパターン（ａ）〜（ｆ）について、監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣの位置変化は、更に監視対象車両の速度に基づいて類型化される。図１４から図１９は、パターン（ａ）〜（ｆ）のそれぞれについて監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。図１４から図１９における縦軸は、自車両Ｍを基準とした進行方向に関する変位を、横軸は経過時間を表している。また、図１４から図１９における車線変更後存在可能領域とは、車線変更を行った後、監視対象車両が同じ傾向で走行を続けた場合に、自車両Ｍが存在できる変位の領域を示している。例えば、図１４における「速度：ｍＢ＞ｍＡ＞ｍＣ」の図において、車線変更可能領域が監視対象車両ｍＡの変位よりも下側にある、すなわち車線変更を行う前には自車両Ｍが監視対象車両ｍＡよりも前に出ないように制約されるが、車線変更を行った後は、監視対象車両ｍＡよりも前に出ても問題無いことを示している。この車線変更後存在可能領域は、制御計画生成部１１４の処理に用いられる。

【0084】

図１４は、パターン（ａ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。また、図１５は、パターン（ｂ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。パターン（ａ）、（ｂ）における車線変更可能期間Ｐは、以下のように定義される（以下、「監視対象車両」を省略する）。
開始時点：いつでも。
終了時点：ｍＣがｍＡに追いつく時点、またはｍＣがｍＢに追いつく時点のいずれか早い方。

【0085】

図１６は、パターン（ｃ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。パターン（ｃ）における車線変更可能期間Ｐは、以下のように定義される。
開始時点：ｍＢが自車両Ｍを追い抜く時点。
終了時点：ｍＣがｍＡに追いつく時点、またはｍＣがｍＢに追いつく時点のいずれか早い方。

【0086】

図１７は、パターン（ｄ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。また、図１８は、パターン（ｅ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。パターン（ｄ）、（ｅ）における車線変更可能期間Ｐは、以下のように定義される（以下、「監視対象車両」を省略する）。
開始時点：自車両ＭがｍＣを追い抜く時点。
終了時点：ｍＣがｍＡに追いつく時点、またはｍＣがｍＢに追いつく時点のいずれか早い方。

【0087】

図１９は、パターン（ｆ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。パターン（ｆ）における車線変更可能期間Ｐは、以下のように定義される。
開始時点：ｍＡがｍＣを追い抜く時点。
終了時点：ｍＣがｍＢに追いつく時点（ｍＣがｍＡに追いつくことは、開始時点の制約から考慮しない）。
なお、パターン（ｆ）において、速度がｍＣ＞ｍＢ＞ｍＡの場合、ｍＢ＞ｍＣ＞ｍＡの場合、およびｍＣ＞ｍＡ＞ｍＢの場合、車線変更は不可である。

【0088】

図２０は、車線変更可能期間導出部１１３により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、図１２のステップＳ２０６の処理に相当する。

【0089】

まず、車線変更可能期間導出部１１３は、自車両Ｍと、監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣとの位置分布を類型化する（ステップＳ３００）。次に、車線変更可能期間導出部１１３は、他車位置変化推定部１１２により推定された監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣの位置変化に基づいて、車線変更可能期間の開始時点を決定する（ステップＳ３０２）。

【0090】

ここで、前述したように車線変更の開始時点を決定するためには、「監視対象車両ｍＢが自車両Ｍを追い抜く時点」、「自車両Ｍが監視対象車両ｍＣを追い抜く時点」といった要素が存在し、これを解くためには自車両Ｍの加減速に関する仮定が必要となる。この点、車線変更可能期間導出部１１３は、例えば、減速するのであれば、現在の自車両Ｍの速度から所定程度（例えば２割程度）減速するものとし、急減速にならない範囲内で速度変化曲線を導出し、監視対象車両ｍＢの位置変化と合わせて「監視対象車両ｍＢが自車両Ｍを追い抜く時点」を決定する。また、車線変更可能期間導出部１１３は、加速するのであれば、現在の自車両Ｍの速度から急加速とならない範囲内で、法定速度を上限として速度変化曲線を導出し、監視対象車両ｍＣの位置変化と合わせて「自車両Ｍが監視対象車両ｍＣを追い抜く時点」を決定する。

【0091】

次に、車線変更可能期間導出部１１３は、他車位置変化推定部１１２により推定された監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣの位置変化に基づいて、車線変更可能期間の終了時点を決定する（ステップＳ３０４）。そして、車線変更可能期間導出部１１３は、ステップＳ３０２で決定した開始時点とステップＳ３０４で決定した終了時点に基づいて、車線変更可能期間を導出する（ステップＳ３０６）。

【0092】

図１２に戻り、フローチャートの処理について説明する。制御計画生成部１１４は、車線変更可能期間Ｐが導出された車線変更ターゲット位置候補Ｔについて、制御計画を生成する（ステップＳ２０８）。そして、車線変更制御部１１０は、全ての車線変更ターゲット位置候補ＴについてステップＳ２００からＳ２０８の処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ２１０）。全ての車線変更ターゲット位置候補ＴについてステップＳ２００からＳ２０８の処理を行っていない場合、ステップＳ２００に戻り、次の車線変更ターゲット位置候補Ｔを選択して以降の処理を行う。

【0093】

図２１は、制御計画生成部１１４により生成される車線変更のための制御計画の一例を示す図である。制御計画は、例えば、自車両Ｍの進行方向に関する変位の軌道で表現される。制御計画生成部１１４は、まず、車線変更可能領域に進入可能な自車両Ｍの速度の制約を求める。自車両Ｍの速度の制約は、車線変更可能期間Ｐ内に車線変更可能領域に進入できることを含む。また、自車両Ｍの速度の制約は、車線変更後において、前走車両となる監視対象車両ｍＢに追従走行することを含んでもよい。この場合、追従走行を開始した時点では、自車両Ｍが車線変更可能領域から逸脱し、車線変更後存在可能領域に進入してもよい。

【0094】

更に、制御計画生成部１１４は、自車両Ｍが監視対象車両ｍＣを追い抜いてから車線変更する必要がある場合には、自車両Ｍの変位が監視対象車両ｍＣの変位よりも十分に大きくなったポイント（図中、ＣＰ）で車線変更を開始するように、制御計画を生成する。

【0095】

このような制御によって、車線変更制御部１１０は、円滑な車線変更制御を実現することができる。

【0096】

全ての車線変更ターゲット位置候補ＴについてステップＳ２００からＳ２０８の処理を行った場合、ターゲット位置決定部１１５が、対応する制御計画を評価することにより、車線変更ターゲット位置Ｔ＃を決定する（ステップＳ２１２）。

【0097】

ターゲット位置決定部１１５は、例えば、安全性や効率性の観点から車線変更ターゲット位置Ｔ＃を決定する。ターゲット位置決定部１１５は、車線変更ターゲット位置候補Ｔのそれぞれに対応する制御計画を参照し、車線変更の際の前後車両との間隔が広いもの、速度が法定速度に近いもの、或いは車線変更の際に必要な加減速が小さいものを、優先的に車線変更ターゲット位置Ｔ＃として選択する。こうして一つの車線変更ターゲット位置Ｔ＃、および制御計画が決定される。

【0098】

［走行制御］
走行制御部１２０は、制御切替部１２２による制御によって、制御モードを自動運転モードあるいは手動運転モードに設定し、設定した制御モードに従って制御対象を制御する。走行制御部１２０は、自動運転モード時において、行動計画生成部１０６によって生成された行動計画情報１３６を読み込み、読み込んだ行動計画情報１３６に含まれるイベントに基づいて制御対象を制御する。このイベントが車線変更イベントである場合、走行制御部１２０は、制御計画生成部１１４により生成された制御計画に従い、ステアリング装置９２における電動モータの制御量（例えば回転数）と、走行駆動力出力装置９０におけるＥＣＵの制御量（例えばエンジンのスロットル開度やシフト段等）とを決定する。走行制御部１２０は、イベントごとに決定した制御量を示す情報を、対応する制御対象に出力する。これによって、制御対象の各装置（９０、９２、９４）は、走行制御部１２０から入力された制御量を示す情報に従って、自装置を制御することができる。また、走行制御部１２０は、車両センサ６０の検出結果に基づいて、決定した制御量を適宜調整する。

【0099】

また、走行制御部１２０は、手動運転モード時において、操作検出センサ７２により出力される操作検出信号に基づいて制御対象を制御する。例えば、走行制御部１２０は、操作検出センサ７２により出力された操作検出信号を、制御対象の各装置にそのまま出力する。

【0100】

制御切替部１２２は、行動計画生成部１０６によって生成された行動計画情報１３６に基づいて、走行制御部１２０による自車両Ｍの制御モードを自動運転モードから手動運転モードに、または手動運転モードから自動運転モードに切り換える。また、制御切替部１２２は、切替スイッチ８０から入力される制御モード指定信号に基づいて、走行制御部１２０による自車両Ｍの制御モードを自動運転モードから手動運転モードに、または手動運転モードから自動運転モードに切り換える。すなわち、走行制御部１２０の制御モードは、運転者等の操作によって走行中や停車中に任意に変更することができる。

【0101】

また、制御切替部１２２は、操作検出センサ７２から入力される操作検出信号に基づいて、走行制御部１２０による車両Ｍの制御モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。例えば、制御切替部１２２は、操作検出信号に含まれる操作量が閾値を超える場合、すなわち、操作デバイス７０が閾値を超えた操作量で操作を受けた場合、走行制御部１２０の制御モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。例えば、自動運転モードに設定された走行制御部１２０によって自車両Ｍが自動走行している場合において、運転者によってステアリングホール、アクセルペダル、またはブレーキペダルが閾値を超える操作量で操作された場合、制御切替部１２２は、走行制御部１２０の制御モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。これによって、車両制御装置１００は、人間等の物体が車道に飛び出して来たり、前方車両が急停止したりした際に運転者により咄嗟になされた操作によって、切替スイッチ８０の操作を介さずに直ぐさま手動運転モードに切り替えることができる。この結果、車両制御装置１００は、運転者による緊急時の操作に対応することができ、走行時の安全性を高めることができる。

【0102】

以上説明した本実施形態の車両制御装置１００によれば、ターゲット位置候補設定部１１１が、前走車両よりも前で走行する周辺車両の前、あるいは後続車両よりも後ろで走行する周辺車両の後といった、車線変更が困難と考えられる位置で車線変更ターゲット位置候補Ｔが設定されることを防止することができる。この結果、ターゲット位置候補設定部１１１は、車線変更の際に、自車両Ｍに無理な挙動を強いることを予防することができる。

【0103】

また、本実施形態の車両制御装置１００によれば、ターゲット位置候補設定部１１１が、周辺車両の分布によっては車線変更する先の候補を複数設定することになり、車線変更制御の自由度を高めることができる。この結果、後に最適な車線変更ターゲット位置Ｔ＃を設定することができる。

【0104】

また、本実施形態の車両制御装置１００によれば、車線変更可能期間導出部１１３が、自車線Ｌ１に隣接する隣接車線Ｌ２を走行する周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置候補Ｔに車線変更可能な車線変更可能期間Ｐを、周辺車両（監視対象車両）の位置変化に基づいて導出することにより、車線変更のための制御計画の生成といった種々の処理に役立てることができる。

【0105】

また、本実施形態の車両制御装置１００によれば、制御計画生成部１１４が、車線変更可能期間導出部１１３により導出された車線変更可能期間Ｐ内に車線変更ターゲット位置Ｔ＃に車線変更するための速度の制約を導出し、導出した速度の制約下で制御計画を生成することにより、実現不可能な制御計画が立てられるような事態が生じるのを抑制することができる。

【0106】

また、本実施形態の車両制御装置１００によれば、車線変更可能期間導出部１１３が、自車両Ｍと、監視対象車両との位置分布に応じた異なる手法で車線変更可能期間Ｐを導出することにより、自車両Ｍと監視対象車両との位置分布に応じた適切な手法で車線変更可能期間Ｐを導出することができる。

【0107】

＜第１の実施形態の変形例＞
以下、第１の実施形態の変形例について説明する。第１の実施形態の変形例の車両制御装置１００は、導出した車線変更可能期間に基づいて、車線変更ターゲット位置候補を車線変更ターゲット位置の対象とするか否かを決定し、車線変更ターゲット位置の対象として決定された車線変更ターゲット位置候補のうちから車線変更ターゲット位置を決定する点で、第１の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。

【0108】

図２２は、第１の実施形態の変形例に係る車両制御装置１００を中心とした自車両Ｍの機能構成図である。第１の実施形態の変形例の車両制御装置１００は、第１の実施形態の車両制御装置１００の機能構成に加え、更に絞り込み部１１７を備える。絞り込み部１１７は、車線変更可能期間導出部１１３により導出された車線変更可能期間に基づいて、車線変更ターゲット位置候補を車線変更ターゲット位置として決定される対象とするか否かを決定する。第１の実施形態の変形例の絞り込み部１１７の処理の詳細については、後述する。

【0109】

図２３は、第１の実施形態の変形例の車両制御装置１００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。まず、ターゲット位置候補設定部１１１が、車線変更ターゲット位置候補Ｔを一つ選択する（ステップＳ２５０）。次に、他車位置変化推定部１１２が、車線変更ターゲット位置候補Ｔに対応した監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣを特定する（ステップＳ２５２；図１１参照）。

【0110】

次に、他車位置変化推定部１１２が、監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣの将来の位置変化を推定する（ステップＳ２５４）。次に、車線変更可能期間導出部１１３が、車線変更可能期間Ｐを導出する（ステップＳ２５６）。

【0111】

次に、絞り込み部１１７が、ステップＳ２５６で導出された車線変更可能期間Ｐが、予め設定された所定の期間より長い期間であるか否かを判定する（ステップＳ２５８）。車線変更可能期間Ｐが、予め設定された所定の期間より長い期間である場合、絞り込み部１１７は、ステップＳ２５０で選択した車線変更ターゲット位置候補を、車線変更ターゲット位置の対象と決定する（ステップＳ２６０）。このように絞り込み部１１７は、既に設定された車線変更ターゲット位置候補を絞り込む。車線変更可能期間Ｐが、予め設定された所定の期間以下の期間である場合、絞り込み部１１７は、ステップＳ２５０で選択した車線変更ターゲット位置候補を、車線変更ターゲット位置の対象から除外すると決定する（ステップＳ２６２）。

【0112】

次に、絞り込み部１１７は、全ての車線変更ターゲット位置候補ＴについてステップＳ２５０からＳ２６２の処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ２６４）。全ての車線変更ターゲット位置候補ＴについてステップＳ２５０からＳ２６２の処理を行っていない場合、ステップＳ２５０に戻り、次の車線変更ターゲット位置候補Ｔを選択して以降の処理を行う。

【0113】

全ての車線変更ターゲット位置候補ＴについてステップＳ２５０からＳ２６２の処理を行った場合、制御計画生成部１１４は、ステップＳ２６０で車線変更ターゲット位置の対象と決定した車線変更ターゲット位置候補Ｔについて、制御計画を生成する（ステップＳ２６６）。

【0114】

次に、ターゲット位置決定部１１５が、対応する制御計画を安全性と効率性に基づいて、評価する（ステップＳ２６８）。例えば、ターゲット位置決定部１１５は、制御計画について評価値を導出し、導出した評価値に基づいて車線変更ターゲット位置Ｔ＃を決定する。評価値は、例えば、安全性や計画性の観点から導出される。

【0115】

例えば、ターゲット位置決定部１１５は、下記式（１）に示す評価関数ｆに基づいて、最適な制御計画を選択する。ｗ_１（＝（ｗ＋１）^−１）およびｗ_２は、重み係数であり、ｅ_１は安全性指数であり、ｅ_２は計画性指数である。安全性指数とは、例えば、車線変更ターゲット位置候補に車線変更した場合の自車両Ｍと前後車両との距離や、車線変更する場合に走行する軌道（自車両が走行すると想定される軌道）を形成する各軌道点と自車両Ｍの周辺車両（物体）との間隔等に基づいて、決定される評価値である。また、安全性指数は、車線変更する場合に走行する軌道の各軌道点における加減速度や操舵角、想定されるヨーレート等に基づいて決定される評価値であってもよい。例えば自車両Ｍと前後車両（または周辺車両）との距離が遠いほど、加減速度や操舵角の変化量等が小さいほど、安全性指数が高いものと評価される。また、安全性指数は、車線変更する場合の自車両Ｍの速度が法定速度に近いほど、安全性指数が高いものと評価してもよい。

【0116】

計画性指数とは、行動計画生成部１０６により生成された計画に対する追従性、および／または軌道の短さに基づく評価値である。行動計画生成部１０６が、「中央車線を走行し、右に車線変更し、数十メートル先の交差点で右折する。」と決定した場合、自車両Ｍの前方に位置する車線変更ターゲット位置候補に向けて自車両Ｍを加速させ、車線変更するような軌道は、計画性指数が低いと、ターゲット位置決定部１１５により判定される。
このような軌道を選択すると、自車両Ｍは交差点の手前で急減速して右折しにくくなるためである。計画性指数は、行動計画生成部１０６により生成された計画の実現の可能性が低くなる程低く評価される。
ｆ＝ｗ_１ｅ_１（ｗ_２ｅ_２＋１）・・・（１）

【0117】

図２４は、安全性指数および計画性指数に基づく、軌道判定の基準の一例を示す図である。縦軸は計画性を示し、横軸は安全性指数を示している。評価関数ｆは、図中、矢印ａｒ方向に評価が上昇する勾配を有する。評価関数ｆは、例えばｆ＊＝ｗ_１ｅ_１＋ｗ_２ｅ_２のように単純に加重和として求める場合に比して、安全性指数が極めて低い軌道の評価を下げ、これを除外することができる。

【0118】

次に、ターゲット位置決定部１１５は、ステップＳ２６８の評価結果に基づいて、ステップＳ２６０で決定した車線変更ターゲット位置の対象とした車線変更ターゲット位置候補のうちから、車線変更ターゲット位置Ｔ＃を決定する（ステップＳ２７０）。これにより、本フローチャートの処理は終了する。

【0119】

このようにターゲット位置決定部１１５は、車線変更のための制御計画に含まれる軌道の安全性および計画性に基づいて、車線変更ターゲット位置を決定する。この結果、ターゲット位置決定部１１５は、安全性を十分に考慮した上で、計画性を加味した車線変更ターゲット位置を選択することができる。

【0120】

なお、ターゲット位置決定部１１５は、車線変更ターゲット位置の対象となる車線変更ターゲット位置候補が存在しない場合、車線変更は不可であると判定する。また、ターゲット位置決定部１１５は、ステップＳ２６８での車線変更ターゲット位置候補の評価結果が閾値未満である場合、車線変更は不可であると判定してもよい。この場合、ターゲット位置決定部１１５は、待機状態やターゲット位置を再設定する処理等を行ってもよい。

【0121】

なお、絞り込み部１１７は、車線変更可能期間導出部１１３により導出された車線変更可能期間Ｐのうち、車線変更可能期間が長いものから順に所定数（例えば３つ）の車線変更可能期間に対応する車線変更ターゲット位置候補を、車線変更ターゲット位置の対象として決定してもよい。

【0122】

上述した所定数またはステップＳ２５８の予め設定された所定の期間は、任意に設定されてもよい。例えば、車線変更制御部１１０を含むプロセッサの単位時間あたりの処理能力により設定される。例えば、車両制御装置１００は、車線変更制御部１１０を含むプロセッサの単位時間あたりの処理能力が低い場合は、上述した所定数を少なくし、ステップＳ２５８の予め設定された所定の期間を長く設定することにより、所定時間内に実行する処理を軽減することができる。一方、車両制御装置１００は、車線変更制御部１１０を含むプロセッサの単位時間あたりの処理能力が高い場合は、上述した所定数を多くし、ステップＳ２５８の予め設定された所定の期間を短く設定することにより、より多くのターゲット位置候補について、所定時間内に処理を実行することできる。この場合、車両制御装置１００は、より多くの車線変更ターゲット位置候補について、評価値を導出し、導出したスコアに基づいて車線変更ターゲット位置Ｔ＃を決定することができ、より最適な車線変更ターゲット位置の選択をすることができる。

【0123】

また、絞り込み部１１７は、車線変更可能期間導出部１１３により導出された車線変更可能期間Ｐのうち、最も期間の長い車線変更可能期間Ｐに対応する車線変更ターゲット位置を、車線変更ターゲット位置の対象として決定してもよい。この場合、上述したフローチャートの処理において、ステップＳ２５８からステップＳ２６２の処理は省略され、ステップＳ２６４の処理の後に、絞り込み部１１７が、全ての車線変更可能期間のうちから、最も長い車線変更可能期間を導出する。

【0124】

以上説明した本実施形態の車両制御装置１００の変形例によれば、第１の実施形態の機能に加え、更に導出された車線変更可能期間が、予め設定された期間より長いか否かを判定し、車線変更可能期間が予め設定された期間より長い場合、予め設定された期間より長い車線変更可能期間に対する車線変更ターゲット位置を、車線変更ターゲット位置の対象として決定することにより、第１の実施形態と同様の効果を奏する他、処理の対象から除外するため、処理負荷を軽減することができる。

【0125】

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について説明する。図２５は、第２の実施形態に係る車両制御装置１００Ａを中心とした自車両Ｍの機能構成図である。第２の実施形態に係る車両制御装置１００Ａは、車線変更制御部１１０が車線変更可否判定部１１６を備える点で、第１の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。

【0126】

図２６は、第２の実施形態に係る車線変更可否判定部１１６により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、車線変更可否判定部１１６は、監視対象車両ｍＣがｍＢに追いつくか否かを判定する（ステップＳ４００）。

【0127】

監視対象車両ｍＣがｍＢに追いつく場合、車線変更可否判定部１１６は、監視対象車両ｍＣがｍＢに追いつく点を終点とした自車両Ｍの変位の軌跡を生成する（ステップＳ４０２）。次に、車線変更可否判定部１１６は、監視対象車両ｍＣがｍＢに追いつく前に、監視対象車両ｍＣがｍＡに追いつくか否かを判定する（ステップＳ４０４）。

【0128】

監視対象車両ｍＣがｍＢに追いつく前に、監視対象車両ｍＣがｍＡに追いつく場合（図１４の右上図など参照）、車線変更可否判定部１１６は、監視対象車両ｍＣがｍＡに追いついた時点で自車両Ｍが監視対象車両ｍＣよりも前にいるか否かを判定する（ステップＳ４０６）。

【0129】

監視対象車両ｍＣがｍＡに追いついた時点で自車両Ｍが監視対象車両ｍＣよりも前にいる場合、車線変更可否判定部１１６は、自車両Ｍの軌跡が速度および加速度の制約を満たすか否かを判定する（ステップＳ４０８）。速度および加速度の制約とは、例えば、法定速度を上限、法定速度の６０％程度を下限とした速度の範囲内で、且つ加減速度がそれぞれに設けられた閾値未満であることと定義される。

【0130】

自車両Ｍの軌跡が速度および加速度の制約を満たす場合、車線変更可否判定部１１６は、車線変更が可能であると判定する（ステップＳ４１０）。一方、自車両Ｍの軌跡が速度および加速度の制約を満たさない場合、車線変更可否判定部１１６は、車線変更が不可であると判定する（ステップＳ４１２）。

【0131】

ステップＳ４００において否定的な判定を得た場合、車線変更可否判定部１１６は、監視対象車両ｍＣがｍＡに追いつくか否かを判定する（ステップＳ４１４）。監視対象車両ｍＣがｍＡに追いつく場合（図１４の中下図など参照）、車線変更可否判定部１１６は、監視対象車両ｍＣがｍＡに追いつく点を終点とした自車両Ｍの軌跡を生成し（ステップＳ４１６）、ステップＳ４０８に処理を進める。

【0132】

一方、監視対象車両ｍＣがｍＡに追いつかない場合（図１４の左上図など参照）、車線変更可否判定部１１６は、車線変更可能であると判定する（ステップＳ４１０）。

【0133】

以上説明した本実施形態の車両制御装置１００Ａによれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する他、自車線Ｌ１に隣接する隣接車線Ｌ２を走行する周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置Ｔ＃の直後を走行する周辺車両が、他の周辺車両に追いつくか否かを判定し、判定の結果に基づいて、車線変更の可否を判定することにより、より適切に車線変更の可否を判定することができる。

【0134】

＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について説明する。図２７は、第３の実施形態に係る車両制御装置１００Ｂを中心とした自車両Ｍの機能構成図である。第３の実施形態に係る車両制御装置１００Ｂは、ナビゲーション装置５０との連携で行動計画を生成する構成を備えておらず、任意の車線変更トリガが入力されたときに車線変更制御を行い、それ以外の場合に手動運転モードで制御を行う。なお、自車位置認識部１０４は、ＧＮＳＳ受信機や地図情報等（ナビゲーション装置に属するものとは限らない）を参照して自車位置を認識する。

【0135】

車線変更トリガは、例えば、運転者によって車線変更のためのスイッチ操作等がなされたときに生成される。また、車線変更トリガは、車両の状態に応じて自動的に生成されてもよい。

【0136】

また、本実施形態において、車線変更ターゲット位置候補Ｔを複数設定せず、一つの車線変更ターゲット位置Ｔ＃が自動的に設定されてもよい。

【0137】

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0138】

２０…ファインダ、３０…レーダ、４０…カメラ、５０…ナビゲーション装置、６０…車両センサ、７０…操作デバイス、７２…操作検出センサ、８０…切替スイッチ、９０…走行駆動力出力装置、９２…ステアリング装置、９４…ブレーキ装置、１００…車両制御装置、１０２…外界認識部、１０４…自車位置認識部、１０６…行動計画生成部、１１０…車線変更制御部、１１１…ターゲット位置候補設定部、１１２…他車位置変化推定部、１１３…車線変更可能期間導出部、１１４…制御計画生成部、１１５…ターゲット位置決定部、１１６…車線変更可否判定部、１１７…絞り込み部、１２０…走行制御部、１２２…制御切替部、１３０…記憶部、Ｍ…自車両

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】