特許 7198176 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム

(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】

(24)【登録日】2022-12-20

(45)【発行日】2022-12-28

(54)【発明の名称】車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/10 20060101AFI20221221BHJP

   B60W 40/04 20060101ALI20221221BHJP

   B60W 40/06 20120101ALI20221221BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20221221BHJP

【ＦＩ】

B60W30/10

B60W40/04

B60W40/06

G08G1/16 D

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019147946

(22)【出願日】2019-08-09

(65)【公開番号】P2021028210

(43)【公開日】2021-02-25

【審査請求日】2021-03-29

(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】余 開江

【審査官】藤村 泰智

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０８３９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３６３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２３４４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ ３０／００ ～ ６０／００

Ｇ０８Ｇ １／００ ～ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自車両の走行状態を検出する第１検出部と、
前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態、および前記本線の交通量を検出する第２検出部と、
前記他車両に対する前記自車両の前後方向距離が所定以上である場合に前記他車両の車線変更に寄らず前記自車両の合流を制御する合流制御部と、
を備え、
前記合流制御部は、前記第２検出部により前記本線の交通量が所定量以上であると検出された場合、自車両の合流制御を開始しやすくし、
前記合流制御部は、前記第２検出部により前記本線を走行する他車両が複数存在し、且つ前記合流路に隣接する第１車線からの車線変更を行う前記他車両の数が、前記第１車線からの車線変更を行わない前記他車両の数以上であると検出された場合に、前記第２検出部により前記本線を走行する他車両が複数存在しない、または前記合流路に隣接する前記第１車線からの車線変更を行う前記他車両の数が、前記第１車線からの車線変更を行わない前記他車両の数未満であると検出された場合に比して前記自車両の合流制御を開始しやすくする、
車両制御装置。

【請求項2】

前記合流制御部は、前記本線が複数車線を含み、且つ前記本線のうち前記合流路に隣接する第１車線の交通量が所定量以上である場合に、前記本線が単線である場合または前記合流路に隣接する第１車線の交通量が所定量未満である場合に比して前記自車両の合流制御を開始しやすくする、
請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

前記合流制御部は、前記本線が複数車線を含み、且つ前記本線のうち前記合流路に隣接する第１車線と、前記本線のうち前記第１車線に隣接する第２車線の交通量が所定量以上である場合に、前記第１車線の交通量が所定量未満である場合に比して前記自車両の合流制御を開始しやすくする、
請求項１または２に記載の車両制御装置。

【請求項4】

前記合流制御部は、前記合流路から遠く、且つ前記第１車線と隣接する第２車線の交通量が所定量未満である場合に、前記第２車線の交通量が所定量以上である場合に比して前記自車両の合流制御を開始しやすくする、
請求項１から３のいずれか一項に記載の車両制御装置。

【請求項5】

コンピュータが、
自車両の走行状態を検出し、
前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態、および前記本線の交通量を検出し、
前記他車両に対する前記自車両の前後方向距離が所定以上である場合に前記他車両の車線変更に寄らず前記自車両の合流を制御し、
前記本線の交通量が所定量以上であると検出された場合、自車両の合流制御を開始しやすくするものであり、
前記本線を走行する他車両が複数存在し、且つ前記合流路に隣接する第１車線からの車線変更を行う前記他車両の数が、前記第１車線からの車線変更を行わない前記他車両の数以上であると検出された場合に、前記本線を走行する他車両が複数存在しない、または前記合流路に隣接する前記第１車線からの車線変更を行う前記他車両の数が、前記第１車線からの車線変更を行わない前記他車両の数未満であると検出された場合に比して前記自車両の合流制御を開始しやすくする、
車両制御方法。

【請求項6】

コンピュータに、
自車両の走行状態を検出させ、
前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態、および前記本線の交通量を検出させ、
前記他車両に対する前記自車両の前後方向距離が所定以上である場合に前記他車両の車線変更に寄らず前記自車両の合流を制御させ、
前記本線の交通量が所定量以上であると検出された場合、自車両の合流制御を開始しやすくさせるものであり、
前記本線を走行する他車両が複数存在し、且つ前記合流路に隣接する第１車線からの車線変更を行う前記他車両の数が、前記第１車線からの車線変更を行わない前記他車両の数以上であると検出された場合に、前記本線を走行する他車両が複数存在しない、または前記合流路に隣接する前記第１車線からの車線変更を行う前記他車両の数が、前記第１車線からの車線変更を行わない前記他車両の数未満であると検出された場合に比して前記自車両の合流制御を開始しやすくさせる、
プログラム。

【請求項7】

自車両の走行状態を検出する第１検出部と、
前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態、および前記本線の交通量を検出する第２検出部と、
前記他車両に対する前記自車両の前後方向距離が所定以上である場合に前記他車両の車線変更に寄らず前記自車両の合流を制御する合流制御部と、
を備え、
前記合流制御部は、前記第２検出部により前記本線の交通量が所定量以上であると検出された場合、自車両の合流制御を開始しやすくするものであり、
前記本線が複数車線を含み、且つ前記本線のうち前記合流路に隣接する第１車線の交通量が所定量以上である場合に、前記本線が単線である場合に比して前記自車両の合流制御を開始しやすくする、
車両制御装置。

【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、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、道路環境の検出結果と、車両の位置および速度の検出結果とに基づいて、各車両の車間距離や速度を制御するための制御目安となる閉塞区間を算出し、閉塞区間に基づいて車線変更の可否判定などを行うことにより多数の走行車両を安全にかつ高密度に制御する車両交通管理装置の技術が開示されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－５２８０８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、従来の技術では、合流先の車線が渋滞している場合に好適な車線変更が行うことができない可能性があった。

【0005】

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、渋滞時に安定的な車線変更を行うことができる車両制御装置、車両制御方法、および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】

この発明に係る車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の走行状態を検出する第１検出部と、前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態、および前記本線の交通量を検出する第２検出部と、前記他車両に対する前記自車両の前後方向距離が所定以上である場合に前記他車両の車線変更に寄らず前記自車両の合流を制御する合流制御部と、を備え、前記合流制御部は、前記第２検出部により前記本線の交通量が所定量以上であると検出された場合、自車両の合流制御を開始しやすくする、車両制御装置である。

【0007】

（２）：上記（１）の態様において、前記合流制御部は、前記本線が複数車線を含み、且つ前記本線のうち前記合流路に隣接する第１車線の交通量が所定量以上である場合に、前記本線が単線である場合または前記合流路に隣接する第１車線の交通量が所定量未満である場合に比して前記自車両の合流制御を開始しやすくするものである。

【0008】

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記合流制御部は、前記本線が複数車線を含み、且つ前記本線のうち前記合流路に隣接する第１車線と、前記本線のうち前記第１車線に隣接する第２車線が渋滞である場合に、前記第１車線の交通量が所定量未満である場合に比して前記自車両の合流制御を開始しやすくするものである。

【0009】

（４）：上記（１）から（３）のいずれかの態様において、前記合流制御部は、前記第２検出部により前記本線を走行する他車両が複数存在し、且つ前記合流路に隣接する第１車線からの車線変更を行う前記他車両の数が、前記第１車線からの車線変更を行わない前記他車両の数以上であると検出された場合に、前記第２検出部により前記本線を走行する他車両が複数存在しない、または前記合流路に隣接する前記第１車線からの車線変更を行う前記他車両の数が、前記第１車線からの車線変更を行わない前記他車両の数未満であると検出された場合に比して前記自車両の合流制御を開始しやすくするものである。

【0010】

（５）：上記（４）の態様において、前記合流制御部は、前記合流路から遠く、且つ前記第１車線と隣接する第２車線の交通量が所定量未満である場合に、前記第２車線の交通量が所定量以上である場合に比して前記自車両の合流制御を開始しやすくするものである。

【0011】

（６）：この発明の一態様に係る車両制御方法は、コンピュータが、自車両の走行状態を検出し、前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態、および前記本線の交通量を検出し、前記他車両に対する前記自車両の前後方向距離が所定以上である場合に前記他車両の車線変更に寄らず前記自車両の合流を制御し、前記本線の交通量が所定量以上であると検出された場合、自車両の合流制御を開始しやすくする、車両制御方法である。

【0012】

（７）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、自車両の走行状態を検出させ、前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態、および前記本線の交通量を検出させ、前記他車両に対する前記自車両の前後方向距離が所定以上である場合に前記他車両の車線変更に寄らず前記自車両の合流を制御させ、前記本線の交通量が所定量以上であると検出された場合、自車両の合流制御を開始しやすくさせる、プログラムである。

【発明の効果】

【0013】

（１）～（７）によれば、渋滞時であっても安定的な車線変更を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態の車両制御装置１００を利用した車両システム１の構成図である。

【図2】第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。

【図3】第１場面を示す図である。

【図4】第２場面を示す図である。

【図5】第３場面の仮想枠設定部１３４－２による設定結果の一例を示す図である。

【図6】時刻ｔ６における仮想枠Ｒｍ１の拡大図である。

【図7】仮想枠Ｒｍ１のオフセットについて説明するための図である。

【図8】仮想枠Ｏｍ１について説明するための図である。

【図9】仮想枠Ｏｍ１のオフセットについて説明するための図である。

【図10】第４場面を示す図である。

【図11】第４場面における仮想枠のサイズ変更について説明するための図である。

【図12】サイズ変更時の仮想枠のサイズを説明するための図である。

【図13】車両制御装置１００による合流軌道生成処理の他の一例を示すフローチャートである。

【図14】合流制御の開始しやすさの設定の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図15】合流制御の開始しやすさの設定の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図16】合流制御の開始しやすさの設定の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図17】実施形態の車両制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。なお、実施形態の車両制御装置は、自動運転車両に適用される。自動運転とは、例えば、車両の操舵と加減速の双方を制御して運転制御を実行することである。実施形態の車両制御装置は、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control System）やＬＫＡＳ（Lane Keeping Assistance System）等の運転支援を行う車両に適用されてもよい。

【0016】

［全体構成］
図１は、第１実施形態の車両制御装置１００を利用した車両システム１の構成図である。車両システム１が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。

【0017】

車両システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、運転操作子８０と、車両制御装置１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。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。

【0018】

カメラ１０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１０は、車両システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍ）の任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０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１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。

【0019】

レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ－ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。

【0020】

ファインダ１４は、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ファインダ１４は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。

【0021】

物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置１６は、認識結果を車両制御装置１００に出力する。物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４の検出結果をそのまま車両制御装置１００に出力してよい。車両システム１から物体認識装置１６が省略されてもよい。

【0022】

通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ－Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自動運転車両の周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して交通情報（例えば、道路渋滞情報、交通量調整や緊急車両通行などによる優先経路・優先車線の設定情報）等を提供する各種サーバ装置と通信する。

【0023】

ＨＭＩ３０は、自動運転車両の乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。

【0024】

車両センサ４０は、自動運転車両の速度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、自動運転車両の向きを検出する方位センサ等を含む。

【0025】

ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備える。ナビゲーション装置５０は、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自動運転車両の位置を特定する。自動運転車両の位置は、車両センサ４０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。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自動運転車両の位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。ナビゲーション装置５０は、地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。ナビゲーション装置５０は、例えば、乗員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機能によって実現されてもよい。ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから地図上経路と同等の経路を取得してもよい。

【0026】

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１を含み、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された地図上経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、自動運転車両が、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。

【0027】

第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、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。また、第２地図情報６２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。第２地図情報６２は、通信装置２０が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。

【0028】

運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、車両制御装置１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一部または全部に出力される。

【0029】

車両制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０とを備える。第１制御部１２０と第２制御部１６０は、それぞれ、例えば、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵなどのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め車両制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装着されることで車両制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。

【0030】

図２は、第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、行動計画生成部１４０とを備える。第１制御部１２０は、例えば、ＡＩ（Artificial Intelligence；人工知能）による機能と、予め与えられたモデルによる機能とを並行して実現する。例えば、「交差点を認識する」機能は、ディープラーニング等による交差点の認識と、予め与えられた条件（パターンマッチング可能な信号、道路標示などがある）に基づく認識とが並行して実行され、双方に対してスコア付けして総合的に評価することで実現されてよい。これによって、自動運転の信頼性が担保される。

【0031】

認識部１３０は、自車両Ｍの周辺を認識し、認識した対象物の挙動を推定する。認識部１３０は、例えば、周辺認識部１３２を備える。

【0032】

周辺認識部１３２は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、自動運転車両の周辺にある物体（前走車両や対向車両、合流路の本線を走行する本線車両など）の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。物体の位置は、例えば、自動運転車両の代表点（重心や駆動軸中心など）を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体の「状態」とは、物体の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば自車両Ｍの先行車両が車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。

【0033】

周辺認識部１３２は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自動運転車両の位置や姿勢を認識する。周辺認識部１３２は、例えば、自動運転車両の基準点の車線中央からの乖離、および自動運転車両の進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する自動運転車両の相対位置および姿勢として認識してもよい。これに代えて、周辺認識部１３２は、走行車線のいずれかの側端部（道路区画線または道路境界）に対する自動運転車両の基準点の位置などを、走行車線に対する自動運転車両の相対位置として認識してもよい。

【0034】

周辺認識部１３２は、例えば、自動運転車両が走行している車線（走行車線）を認識する。例えば、周辺認識部１３２は、第２地図情報６２から得られる道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ１０によって撮像された画像から認識される自動運転車両の周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。なお、周辺認識部１３２は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレールなどを含む走路境界（道路境界）を認識することで、走行車線を認識してもよい。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される自動運転車両の位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてもよい。また、周辺認識部１３２は、一時停止線、信号機、その他の道路事象を認識する。

【0035】

周辺認識部１３２は、カメラ１０によって撮像された画像から認識される自車両Ｍの周辺車両と、カメラ１０により撮像された画像、ナビゲーション装置５０により取得された自車両Ｍの周辺の渋滞情報、または第２地図情報６２から得られる位置情報に基づいて、周辺車両、特に自車両Ｍの走行予定の車道に関する情報を認識する。走行予定の車道に関する情報には、例えば、自車両Ｍの走行予定の車線幅（車道幅）などが含まれる。

【0036】

周辺認識部１３２は、例えば、第１検出部１３３と、第２検出部１３４とを備える。

【0037】

第１検出部１３３は、周辺認識部１３２の認識結果に基づいて、自車両Ｍの走行状態を検出する。第１検出部１３３は、自車両Ｍが合流路を進行している場合に、自車両Ｍの走行位置や速度、角速度などの走行状態を検出する。また、第１検出部１３３は、自車両Ｍが合流路を走行している場合に、合流路の混雑状態（渋滞であるか否か）を検出する。

【0038】

第２検出部１３４は、周辺認識部１３２の認識結果に基づいて、自車両Ｍが合流路を進行している場合の、合流先である本線を進行する他車両（以下、本線車両ｍＮ；Ｎは走行中の車線の符号の数字を付し、車線Ｌ１に複数車両が存在する場合には、本線車両ｍ１１、本線車両ｍ１２、本線車両ｍ１３…のように示す）の走行状態を検出する。第２検出部１３４は、例えば、本線車両ｍ１が存在するか否か、本線車両ｍ１の走行位置、速度、角速度、車長などの走行状態を検出する。また、第２検出部１３４は、本線車両ｍ１の横移動状況を検出し、本線車両ｍ１が走行中の車線を継続して走行しているか、走行中の車線から車線変更しようとしているかを検出する。

【0039】

第２検出部１３４は、例えば、交通量認識部１３４－１と、仮想枠設定部１３４－２とを備える。

【0040】

交通量認識部１３４－１は、本線に含まれる車線毎の交通量を認識し、本線が渋滞状態であるか否かを認識する。交通量認識部１３４－１は、車線の交通量が所定量以上であるか否かに基づいて、本線が渋滞状態であるか否かを認識する。「交通量が所定量以上」とは、例えば、ナビゲーション装置５０などにより提供される交通情報に基づいて判定されるものであってもよいし、周辺認識部１３２の認識結果のうち、自車両Ｍの周辺車両の台数や走行位置に基づいて判定されるものであってもよい。

【0041】

仮想枠設定部１３４－２は、交通量認識部１３４－１による認識結果に基づいて、本線車両のそれぞれに対して、車両の基準箇所を内包する仮想枠を設定する。仮想枠は、例えば、直進中の車両を上面や側面から見たときの車両の輪郭線を内包するように設定される。仮想枠設定部１３４－２の詳細については後述する。

【0042】

行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、自車両Ｍの周辺状況に対応した自動運転が実行されるように、自車両Ｍが将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、自車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）ごとの自車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。

【0043】

行動計画生成部１４０は、目標軌道を生成するにあたり、自動運転のイベントを設定してよい。自動運転のイベントには、定速走行イベント、低速追従走行イベント、車線変更イベント、分岐イベント、接触回避イベント、合流イベント等がある。合流イベントとは、例えば、高速道路などの信号や停止線のない合流地点で自車両Ｍを本線に合流させるイベントである。行動計画生成部１４０は、起動させたイベントに応じた目標軌道を生成する。

【0044】

行動計画生成部１４０は、例えば、合流制御部１４２を備える。合流制御部１４２の機能の詳細については後述する。

【0045】

第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自動運転車両が通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。

【0046】

図１に戻り、第２制御部１６０は、例えば、取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置２２０を制御する。速度制御部１６４および操舵制御部１６６の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部１６６は、自動運転車両の前方の道路の曲率に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。

【0047】

走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。

【0048】

ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、第２制御部１６０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

【0049】

ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

【0050】

［合流制御部の機能］
以下、合流制御部１４２の機能の詳細について説明する。なお、以下に示す合流制御部１４２の機能は、合流イベントにより実行される機能であってもよく、その他の合流制御における機能であってもよい。

【0051】

［本線が単線の場合の合流制御］
以下、図３および図４を参照し、場面の進行と共に第１検出部１３３、第２検出部１３４、および合流制御部１４２の処理について説明する。

【0052】

図３は、第１場面を示す図である。第１場面は合流制御の開始前の場面である。第１場面において、自車両Ｍは本線である車線Ｌ１に合流する車線Ｌ３を走行している。本線の車線Ｌ１には、他車両（以下、本線車両ｍ１）が走行している。合流地点付近には停止線が存在せず、本線車両ｍ１は、車線Ｌ１を走行しているものとする。

【0053】

図３の例では、図中のＸ軸方向（進行方向）に延伸する本線（車線Ｌ１）と、車線Ｌ１の進行方向に対して左側から合流する合流車線（車線Ｌ３）を示している。自車両Ｍは、ナビゲーション装置５０により設定された目的地までの経路に沿って自動運転が実行されており、車線Ｌ１を合流地点（或いは合流エリア、定義について後述）に向かって走行している。合流地点付近には停止線が存在せず、本線車両ｍ１は、車線Ｌ１を走行しているものとする。

【0054】

なお、車線Ｌ３と、本線である車線Ｌ１は、合流地点よりも各車両の進行方向に関する手前側において、柵ＦＦや分岐帯ＣＣ、ゼブラゾーン（導流帯）ＺＺなどにより区切られている。柵ＦＦおよび分岐帯ＣＣは、車線Ｌ１と車線Ｌ３とを物理的に分断するものであるが、ゼブラゾーンＺＺは、道路面に描画されているのみであり、車線Ｌ１と車線Ｌ３とを物理的に分断しない。なお、柵ＦＦは、車線Ｌ１と車線Ｌ３のうち一方の車線から他方の車線が視認できない程度の高さを備えてもよい。

【0055】

合流地点は、車線Ｌ１と車線Ｌ３とが連結される地点であり、例えば、車線Ｌ３のソフトノーズからエンドノーズまでの領域を含む。自車両Ｍは、ソフトノーズからエンドノーズまでの領域を走行するまでに車線Ｌ１に合流する必要がある。なお、自車両Ｍは、物理的に通過可能であっても、法規上交通が制限されるゼブラゾーンＺＺを通過して車線Ｌ１に合流することはないものとする。

【0056】

第１検出部１３３は、周辺認識部１３２の認識結果に基づいて、自車両Ｍの速度ＶＭを含む自車両Ｍの走行状態を検出する。また、第２検出部１３４は、例えば、自車両Ｍの基準箇所（車頭、重心、前輪軸中心、後輪軸中心など）が分岐帯ＣＣに到達したタイミングから、自車両Ｍの基準箇所がゼブラゾーンＺＺの終端であるソフトノーズに到達するタイミングまでの間に、本線車両ｍ１を選択する。なお、第２検出部１３４は、車線Ｌ１を走行する複数の車両を認識した場合には、複数車両のうち自車両Ｍから近く、且つ、自車両Ｍよりも進行方向後方に位置する車両を本線車両ｍ１として選択してもよい。これにより、合流制御部１４２は、自車両Ｍが車線Ｌ３を減速しながら進行して本線の車線Ｌ１に合流する場合に、合流目標としやすい車両を本線車両ｍ１として選択することができる。

【0057】

第２検出部１３４は、本線車両ｍ１の進行方向の速度Ｖｘｍ１や、進行方向に対して横方向（図中のＹ軸方向）の速度Ｖｙｍ１を検出する。

【0058】

図４は、第２場面を示す図である。第２場面は、第１場面から所定時間経過した状態を示す場面である。

【0059】

合流制御部１４２は、車線Ｌ３の終端であるエンドノーズに到達するタイミングまでに、自車両Ｍを本線に合流させるように合流制御する。合流制御部１４２は、第２検出部１３４により検出された本線車両ｍ１の検出結果に基づいて、自車両Ｍを車線Ｌ１に合流させる合流制御を行う。合流制御部１４２は、本線を走行する本線車両ｍ１に対する自車両Ｍの前後方向距離Ｄが所定距離以上である場合に、本線車両ｍ１の車線変更に寄らず自車両Ｍの合流を制御する。前後方向距離Ｄは、例えば、図示のように自車両Ｍの前端部から本線車両ｍ１の後端部からまでの距離であってもよいし、自車両Ｍの基準箇所から本線車両ｍ１の基準箇所までの距離であってもよい。

【0060】

合流制御部１４２により合流制御が開始される場合、仮想枠設定部１３４－２は、本線車両ｍ１の仮想枠Ｒｍ１を設定する。仮想枠Ｒｍ１は、例えば、本線車両ｍ１の進行方向の前後に余裕距離を持たせて設定され、本線車両ｍ１の先行車両が急停止したり、後続車両が急加速したり、本線車両ｍ１の前後に車線変更車を受け付けたりした場合でも通常の制動手段で安全に制御（または回避）可能な程度の大きさが設定される。

【0061】

また、合流制御部１４２は、本線を走行する本線車両ｍ１に対する自車両Ｍの前後方向距離Ｄが所定距離未満である場合、自車両Ｍを減速させて前後方向距離Ｄが所定距離以上となるようにしたり、合流制御の目標とする車両を本線車両ｍ１の後方を走行する車両に変更するなどしたりすることで、自車両Ｍの合流を制御する。

【0062】

［本線が複数車線の場合の合流制御］
図５は、第３場面の仮想枠設定部１３４－２による設定結果の一例を示す図である。第３場面は、本線が複数車線である場合の合流制御について説明する場面である。自車両Ｍは本線である車線Ｌ１およびＬ２に合流する車線Ｌ３を走行している。本線車両ｍ１は、本線の車線Ｌ１を走行しており、自車両Ｍが合流するのに合わせて車線Ｌ２に車線変更している。合流地点付近には停止線が存在せず、本線車両ｍ１は、車線Ｌ１を走行しているものとする。

【0063】

図５には、自車両Ｍが車線Ｌ３から車線Ｌ１に車線変更するまでの時刻ｔ０～ｔ９のそれぞれにおける自車両Ｍ、および仮想枠設定部１３４－２により本線車両ｍ１に設定された仮想枠Ｒｍ１の位置を示す。時刻ｔ０～時刻ｔ９は、任意の時間経過を示すものであり、数〔ｓｅｃ〕間隔の時間経過を示すものであってもよい。仮想枠Ｒｍ１は、例えば、本線車両ｍ１の将来位置の予測領域を示すものであり、枠内が本線車両ｍ１との干渉する可能性が高い領域を示すものである。

【0064】

なお、以下の説明において、時刻ｔ２は、本線車両ｍ１がウインカーランプを点灯させたタイミングであるものとして説明する。時刻ｔ３は、本線車両ｍ１が減速を開始したタイミングであり、横方向の移動量は所定未満であるものとして説明する。また、本線車両ｍ１は、時刻ｔ４に車線Ｌ１から車線Ｌ２への車線変更を開始し、時刻ｔ８に車線変更を終了するものとして説明する。この間の本線車両ｍ１の横方向の移動量は、所定以上であるものとして説明する。時刻ｔ９は、本線車両ｍ１が車線Ｌ２を車線維持した状態で走行開始した時刻である。

【0065】

第２検出部１３４は、周辺認識部１３２の認識結果に基づいて、自車両Ｍが合流路を進行している場合の、合流先である本線を進行する本線車両ｍ１の走行状態を検出する。例えば、第２検出部１３４は、本線車両ｍ１がウインカーランプを点灯させているか否か、本線車両ｍ１の進行方向の速度Ｖｘｍ１、および進行方向の横方向の速度Ｖｙｍ１を検出する。

【0066】

仮想枠設定部１３４－２は、第２検出部１３４の検出結果、特に横方向の速度Ｖｙｍ１に基づいて仮想枠Ｒｍ１を設定する。仮想枠設定部１３４－２は、本線車両ｍ１が車線変更を行う走行状態にあることが検出された場合、本線車両ｍ１から合流路から離間する方向に仮想枠Ｒｍ１をオフセットさせる。

【0067】

仮想枠設定部１３４－２は、本線車両ｍ１が車線変更を行う走行状態にあることが検出された場合、図示のように、時刻ｔ２から図中Ｙ軸方向（車線Ｌ１から車線Ｌ２に向かう方向）に仮想枠Ｒｍ１をオフセットさせる。なお、オフセット量は、横方向の速度Ｖｙｍ１に基づいて設定されてもよい。仮想枠設定部１３４－２は、例えば、横方向の速度Ｖｙｍ１が所定以上である場合、横方向の速度Ｖｙｍ１の大きさに応じて、仮想枠Ｒｍ１をより大きくオフセットさせる。

【0068】

例えば、仮想枠設定部１３４－２は、車線変更に向けて減速を開始した時刻ｔ３のオフセット量は、実際の横方向の速度Ｖｙｍ１が小さいため、所定量（例えば、数十［ｃｍ］程度）を設定する。仮想枠設定部１３４－２は、時刻ｔ４～時刻ｔ８とのオフセット量は、横方向の速度Ｖｙｍ１の大きさに応じてオフセット量を設定する。

【0069】

仮想枠Ｒｍ１は本線車両ｍ１の将来位置の推定領域を示すものであるため、仮想枠設定部１３４－２は、横方向の移動量が小さい時刻ｔ３においても仮想枠Ｒｍ１をオフセットさせる。

【0070】

なお、仮想枠設定部１３４－２は、第２検出部１３４により本線車両ｍ１が車線変更を行う走行状態にあることが検出された場合、第２検出部１３４による縦方向の速度Ｖｘｍ１の検出結果に基づいて仮想枠Ｒｍ１をオフセットしてもよい。その場合、例えば、仮想枠設定部１３４－２は、本線車両ｍ１が減速している場合には仮想枠Ｒｍ１を本線車両ｍ１よりも進行方向後方にオフセットする。また、例えば、仮想枠設定部１３４－２は、本線車両ｍ１が加速している場合には仮想枠Ｒｍ１を本線車両ｍ１よりも進行方向前方にオフセットする。

【0071】

合流制御部１４２は、仮想枠設定部１３４－２により設定された仮想枠による時空間行動予測（時刻ｔ０～時刻ｔ８において設定された仮想枠Ｒｍ１の位置の移動状況）に基づいて本線車両ｍ１の走行軌道の曲率導出を行うなどの処理を行い、自車両Ｍを本線に合流させる合流制御を行う。

【0072】

合流制御部１４２は、車線Ｌ３の終端であるエンドノーズに到達するタイミングまでに、自車両Ｍを本線に合流させるように合流制御する。合流制御部１４２は、第２検出部１３４により検出された本線車両ｍ１の検出結果に基づいて、自車両Ｍを車線Ｌ１に合流させる合流開始を制御する。合流制御部１４２は、本線を走行する本線車両ｍ１に対する自車両Ｍの前後方向距離Ｄが所定距離以上である場合に、本線車両ｍ１の車線変更に寄らず自車両Ｍの合流を制御する。

【0073】

合流制御部１４２は、本線を走行する本線車両ｍ１に対する自車両Ｍの前後方向距離Ｄが所定距離未満であり、且つ、本線車両ｍ１が車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更を行う場合に、自車両Ｍの合流開始を制御する。合流制御部１４２は、本線を走行する本線車両ｍ１に対する自車両Ｍの前後方向距離Ｄが所定距離未満であり、且つ、本線車両ｍ１が車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更を行わない場合に、自車両Ｍを減速させて前後方向距離Ｄが所定距離以上となるようにしたり、合流制御の目標とする車両を本線車両ｍ１の後方を走行する車両に変更するなどしたりすることで、自車両Ｍの合流を制御する。

【0074】

〔仮想枠〕
以下、仮想枠設定部１３４－２による仮想枠Ｒｍ１の設定例について説明する。仮想枠設定部１３４－２は、少なくとも本線車両ｍ１の基準箇所を包含する仮想枠Ｒｍ１を設定する。仮想枠設定部１３４－２は、本線車両ｍ１が車線維持している場合には、仮想枠Ｒｍ１が本線車両ｍ１の輪郭線を内包するように設定する。仮想枠設定部１３４－２は、本線車両ｍ１が車線変更している場合には、仮想枠Ｒｍ１が車線変更先の車線に近づくようにオフセットしつつ、本線車両ｍ１の基準箇所を内包するように設定する。

【0075】

図６は、図５に示した時刻ｔ６における仮想枠Ｒｍ１の拡大図である。仮想枠設定部１３４－２は、仮想枠Ｒｍ１が車線変更先の車線Ｌ３に近づくようにオフセットする場合であっても、本線車両ｍ１の基準箇所Ｆを包含するように設定する。

【0076】

図７は、図６に示した仮想枠Ｒｍ１のオフセットについて説明するための図である。仮想枠設定部１３４－２は、例えば、時刻ｔ６において横方向の移動を終了した場合に本線車両ｍ１の予測姿勢（図中に破線で示す車両ｖｍ１）に対して、仮想枠Ｒｍ１を設定する。

【0077】

図８は、仮想枠の変形例である略円形の仮想枠Ｏｍ１について説明するための図である。仮想枠Ｏｍ１は、上述の矩形の仮想枠Ｒｍ１と同様に、本線車両ｍ１を上面や側面から見たときの本線車両ｍ１の輪郭線を内包するように設定される。

【0078】

図９は、図８に示した仮想枠Ｏｍ１のオフセットについて説明するための図である。図９に示す本線車両ｍ１は、図６および図７に示す時刻ｔ６時点の本線車両ｍ１と同じである。仮想枠設定部１３４－２は、仮想枠Ｏｍ１が車線変更先の車線Ｌ３に近づくようにオフセットする場合であっても、本線車両ｍ１の基準箇所Ｆを包含するように設定する。以下、仮想枠は矩形であるものとして説明するが、矩形に限定するものではなく、例えば、図８および図９に示したように略円形であってもよいし、矩形以外の多角形であってもよい。

【0079】

［合流制御の始動性向上］
合流制御部１４２は、第２検出部１３４により本線の交通量が所定量以上である（本線が渋滞状態である）と検出された場合（本線が渋滞状態であると検出された場合）、本線の交通量が所定量未満（本線が渋滞状態でない）であると検出された場合に比して自車両Ｍの合流制御を開始しやすくする。「自車両Ｍの合流制御を開始しやすくする」ことには、例えば、他車両に対する前後方向の余裕距離を小さくすることなどが含まれる。本線の交通量が所定量以上であり、本線を走行中の車両同士の車間距離が合流制御のための十分な距離がない場合であっても、本線車両ｍ１は合流路の自車両Ｍの存在を認識して、自車両Ｍが合流できるよう徐行して本線車両ｍ１の先行車両との車間距離を確保するなどにより、自車両Ｍは、合流可能となる可能性が高い。そのため、合流制御部１４２は、本線の交通量に応じて合流制御の始動性を向上してもよい。

【0080】

なお、他車両に対する前後方向の余裕距離を小さくすることには、例えば、仮想枠設定部１３４－２による仮想枠Ｒｍ１の枠の車長側のサイズを、平常時の仮想枠Ｒｍ１のサイズよりも小さくすることが含まれてもよい。また、他車両に対する前後方向の余裕距離を小さくすることには、仮想枠設定部１３４－２による仮想枠Ｒｍ１の枠の全体的なサイズを、平常時よりも小さくする（例えば、平常時の仮想枠Ｒｍ１のサイズの９０［％］程度に小さくする）ことが含まれてもよい。

【0081】

また、合流制御部１４２は、本線が複数車線を含み、且つ本線のうち合流路に隣接する第１車線が渋滞である場合に、本線が単線である場合または第１車線が渋滞でない場合に比して自車両Ｍの合流制御を開始しやすくしてもよい。第１車線の交通量が所定量以上であり、本線車両の車間距離が合流制御のための十分な距離がない場合であっても、本線車両ｍ１が合流路の自車両Ｍの存在を認識して、自車両Ｍが合流できるよう徐行して本線車両ｍ１の先行車両との車間距離を確保したり、第１車線以外の車線（以下、第２車線と称する）に車線変更したりすることにより、自車両Ｍは合流可能となる可能性が高い。そのため、合流制御部１４２は、本線が単線であるか否かに基づいて合流制御の始動性を変更してもよい。

【0082】

また、合流制御部１４２は、本線が複数車線を含み、且つ本線のうち合流路に隣接する第１車線が渋滞であり、合流路から遠く且つ第１車線と隣接する第２車線の交通量が所定量未満である場合に、第２車線の交通量が所定量以上である場合に比して自車両Ｍの合流制御を開始しやすくしてもよい。これは、第１車線が渋滞である場合であっても、本線車両ｍ１が合流路の自車両Ｍの存在を認識して、自車両Ｍが合流できるよう徐行して本線車両ｍ１の先行車両との車間距離を確保したり、第２車線に車線変更したりすることにより、自車両Ｍが合流可能となる可能性が高いためである。

【0083】

［車線変更車両数に応じた始動性向上］
また、合流制御部１４２は、本線車両の走行態様に応じて自車両Ｍの車線変更の始動性を変更してもよく、例えば、第１車線において車線変更を行う本線車両の台数と、第１車線において車線変更を行わずに直進する本線車両の台数とに基づいて車線変更の始動性を変更する。

【0084】

図１０は、第４場面を示す図である。第４場面は、本線の車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更する車両が複数存在する場面である。なお、以下の説明において、車線Ｌ１を走行する車両を本線車両ｍ１（本線車両ｍ１０、ｍ１１…）、車線Ｌ２を走行する車両を本線車両ｍ２（本線車両ｍ２０、ｍ２１…）、合流路の車線Ｌ３を走行する自車両Ｍ以外の車両を合流車両ｍ３（合流車両ｍ３１、ｍ３２…）と称する。

【0085】

第４場面において、車線Ｌ１を走行中の車両のうち本線車両ｍ１３、本線車両ｍ１４および本線車両ｍ１６は、車線Ｌ１から車線Ｌ２への車線変更を試みているが、その他の本線車両は走行中の車線を直進している。また、第４場面において、合流車両ｍ３１～ｍ３３および自車両Ｍは、車線Ｌ１へ車線変更しようとしている。例えば、合流車両ｍ３１は、車線Ｌ１を走行中の本線車両ｍ１２と本線車両ｍ１３の間に車線変更しようとしている。また、本線車両ｍ１３は、合流車両ｍ３１の車線変更に伴い、車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更しようとしている。

【0086】

合流制御部１４２は、第２検出部１３４により本線を走行する他車両が複数存在し、且つ合流路に隣接する第１車線からの車線変更を行う他車両の数が、第１車線からの車線変更を行わない他車両の数以上である場合に、自車両Ｍの合流制御を開始しやすくする。例えば、合流制御部１４２は、少なくとも車線Ｌ３のソフトノーズからエンドノーズまでの領域に隣接する範囲内（図中の本線車両ｍ１２～ｍ１６が走行する範囲内）の、車線Ｌ２に車線変更する車両の台数と、車線Ｌ１を直進する車両の台数とに基づいて、合流制御の始動性を変更するか否かを決定する。合流制御部１４２は、車線Ｌ２に車線変更する車両の台数が本線車両ｍ１３、本線車両ｍ１４および本線車両ｍ１６の３台、車線Ｌ１を直進する車両の台数が本線車両ｍ１２および本線車両ｍ１５の２台であり、車線変更する車両の台数の方が多いことから、自車両Ｍの合流制御を開始しやすくする。

【0087】

なお、第２検出部１３４が車線変更する車両の台数をカウントする対象は、第２検出部１３４が検出可能な最大範囲であってもよく、本線車両ｍ１０～ｍ１９の全てがカウント対象であってもよい。

【0088】

また、合流制御部１４２は、第２検出部１３４により本線が渋滞状態であることが検出され（本線が複数車線である場合には、第１車線および第２車線の両方が渋滞であることが検出され）、且つ第１検出部１３３により自車両Ｍの走行する合流路が渋滞であることが検出された場合に、自車両Ｍの合流制御を開始しやすくしてもよい。

【0089】

［仮想枠のサイズ変更］
合流制御部１４２により合流制御の始動性を向上させる変更が行われている場合、例えば、仮想枠設定部１３４－２は、本線車両に設定する仮想枠のサイズ、特に車長方向のサイズを変更してもよい。

【0090】

図１１は、第４場面における仮想枠のサイズ変更について説明するための図である。図１１に示すように、第４場面において仮想枠設定部１３４－２が本線車両ｍ１３～ｍ１５のそれぞれに仮想枠Ｒｍ１３～Ｒｍ１５を設定する。仮想枠設定部１３４－２は、例えば、車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更中の本線車両ｍ１３およびｍ１４には標準的な大きさの仮想枠Ｒｍ１３およびＲｍ１４を設定する。一方、仮想枠設定部１３４－２は、例えば、車線変更しない本線車両ｍ１５の仮想枠Ｒｍ１５のサイズを、仮想枠Ｒｍ１３と比較してより小さいサイズに変更して設定する。

【0091】

図１２は、サイズ変更時の仮想枠のサイズを説明するための図である。図１２の上図は図１１の本線車両ｍ１３に対して仮想枠設定部１３４－２が設定した仮想枠Ｒｍ１３を示す図である。図１２の下図は図１１の本線車両ｍ１５に対して仮想枠設定部１３４－２が設定した仮想枠Ｒｍ１５を示す図である。仮想枠設定部１３４－２は、車線変更をしない本線車両ｍ１５が検出された場合、車線間での車線変更をする本線車両（例えば、本線車両ｍ１３）に比して、仮想枠Ｒｍ１５の進行方向に関する長さを短く設定する。これにより、合流制御部１４２Ａは、本線車両ｍ１５の前方や後方に自車両Ｍを合流しやすくすることができる。このように、自車両Ｍが本線へ接近することにより本線車両への車線変更を促し、後方の本線車両が加速することに対するけん制を行い、自車両がより容易に合流できるように他車両（本線車両および合流車両）に働き掛けを行うことができる。なお、仮想枠Ｒｍ１５の進行方向に関する長さを短くすることに加えて、本線車両ｍ１５の進行方向前方のみ余裕距離を小さくすることや、進行方向後方のみ余裕距離を小さくすること、仮想枠Ｒｍ１５の車幅方向に関する長さを短くすることなどが行われてもよい。

【0092】

なお、合流制御部１４２は、合流制御の始動性の度合いを段階的に調整可能である場合、例えば、第１検出部１３３および第２検出部１３４による検出結果に基づいて、以下のように始動性の度合いを設定してもよい。
（度合い：低） 本線が単線であり且つ渋滞状態である場合、または、本線が複数車線であり且ついずれの車線も渋滞状態である場合：仮想枠設定部１３４－２による仮想枠のサイズを小さくする。
（度合い：高） 本線が複数車線であり且つ第１車線が渋滞状態であるが第２車線が渋滞状態でない場合、または、第１車線から第２車線に車線変更する車両台数が車線変更しない車両台数よりも多い場合、または、合流車線および本線が渋滞状態である場合：仮想枠設定部１３４－２による仮想枠のサイズをより小さくする。

【0093】

なお、ここでは合流制御部１４２により制御可能な始動性の度合いが３段階（変更なし、「度合い；低い」、「度合い：高い」）で定義される例を挙げて説明したが、これに限定するものではなく、始動性の度合いが４段階以上の多段階の度合いで制御可能であってもよい。例えば、合流制御部１４２は、後述する図１４～図１６のフローチャートにおいて、成立した条件が多い程、始動性の度合いを高くしてよい。

【0094】

［処理フロー］
図１３は、車両制御装置１００による合流軌道生成処理の他の一例を示すフローチャートである。

【0095】

まず、周辺認識部１３２は、自車両Ｍの周辺状況を認識する（ステップＳ１００）。次に、第１検出部１３３は、自車両Ｍの状態を検出する（ステップＳ１０２）。次に、第２検出部１３４は、本線車両ｍ１を検出し（ステップＳ１０４）、本線を走行する車両の台数に基づいて、本線の交通量を認識する（ステップＳ１０６）。次に、合流制御部１４２は、合流制御の開始のしやすさの設定を行う（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８の処理の流れの詳細については、後述する。

【0096】

次に、第２検出部１３４は、本線車両ｍ１の時空間行動を予測し（ステップＳ１１０）、本線車両ｍ１の目標軌道を予測（または実際の走行軌道を検出）する（ステップＳ１１２）。次に、曲率導出部１３４－３は、本線車両ｍ１の走行軌道の曲率を導出する（ステップＳ１１４）。次に、合流制御部１４２は、ステップＳ１０２～Ｓ１１４の結果に基づいて、自車両Ｍの合流軌道を生成し（ステップＳ１１６）、合流制御を開始する（ステップＳ１１８）。以上、本フローチャートの処理を終了する。

【0097】

図１４～図１６は、合流制御の開始しやすさの設定の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１４～図１６に示すフローチャートは、図１３のフローチャートのステップＳ１０８の処理の詳細に当たる。

【0098】

まず、周辺認識部１３２は、本線が複数車線であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。複数車線であると判定した場合、第２検出部１３４は、第１車線の交通量が所定量以上か否か（第１車線が渋滞状態か否か）を判定する（ステップＳ２０２）。第１車線の交通量が所定量未満であると判定した場合、第２検出部１３４は、本フローチャートの処理を終了する（すなわち、合流制御の開始しやすさの設定を変更しない）。第１車線の交通量が所定量以上であると判定した場合、第２検出部１３４は、第２車線の交通量が所定量以上か否か（第２車線が渋滞状態か否か）を判定する（ステップＳ２０４）。第２車線の交通量が所定量未満であると判定した場合、第２検出部１３４は、第１車線を走行する本線車両のうち第２車線に車線変更中の車両の数が、第１車線からの車線変更を行わない他車両の数以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。第２車線に車線変更中の車両の数の方が多いと判定された場合、第１検出部１３３は、合流路が渋滞しているか否かを判定する（ステップＳ２０８）。合流路が渋滞していない場合、合流制御部１４２は、より合流制御しやすくして（ステップＳ２１０）、本フローチャートの処理を終了する。合流路が渋滞している場合、合流制御部１４２は、より合流制御しやすくして（ステップＳ２１２）、本フローチャートの処理を終了する。

【0099】

ステップＳ２１０およびステップＳ２１２は、例えば、合流制御部１４２による合流制御の始動性の度合いが「度合い：高い」に設定されることに該当する。なお、合流制御部１４２による始動性の度合いが４段階以上の多段階の度合いで制御可能である場合には、ステップＳ２１０よりもステップＳ２１２の方が、より高い度合いに設定されてもよい。

【0100】

ステップＳ２０６において、第２車線に車線変更中の車両の数が直進中の本線車両数以下であると判定された場合、第１検出部１３３は、合流路が渋滞しているか否かを判定する（ステップＳ２１４）。合流路が渋滞していない場合、合流制御部１４２は、より合流制御しやすくして（例えば、合流制御の始動性の度合いを「度合い：高い」に設定して）（ステップＳ２１６）、本フローチャートの処理を終了する。合流路が渋滞している場合、合流制御部１４２は、より合流制御しやすくして（例えば、合流制御の始動性の度合いを「度合い：高い」に設定して）（ステップＳ２１８）、本フローチャートの処理を終了する。

【0101】

次に、図１５について説明する。図１４のステップＳ２０４において、第２車線の交通量が所定量以上と判定された場合、第２検出部１３４は、第１車線を走行する本線車両のうち第２車線に車線変更中の車両の数が、第１車線からの車線変更を行わない他車両の数以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。第２車線に車線変更中の車両の数が直進中の本線車両数以下であると判定された場合、第１検出部１３３は、合流路が渋滞しているか否かを判定する（ステップＳ２２２）。合流路が渋滞していない場合、合流制御部１４２は、より合流制御しやすくして（例えば、合流制御の始動性の度合いを「度合い：高い」に設定して）（ステップＳ２２４）、本フローチャートの処理を終了する。合流路が渋滞している場合、合流制御部１４２は、より合流制御しやすくして（例えば、合流制御の始動性の度合いを「度合い：高い」に設定して）（ステップＳ２２６）、本フローチャートの処理を終了する。

【0102】

ステップＳ２２０において、第２車線に車線変更中の車両の数の方が多いと判定された場合、第１検出部１３３は、合流路が渋滞しているか否かを判定する（ステップＳ２２８）。合流路が渋滞していない場合、合流制御部１４２は、合流制御しやすくして（ステップＳ２３０）、本フローチャートの処理を終了する。合流路が渋滞している場合、合流制御部１４２は、より合流制御しやすくして（ステップＳ２３２）、本フローチャートの処理を終了する。

【0103】

なお、ステップＳ２３０は、ステップＳ２３２よりも合流制御の始動性の度合いが低い設定にすること（例えば、ステップＳ２３２において「度合い：高い」に設定される場合に、ステップＳ２３０において「度合い：低い」に設定すること）に該当する。

【0104】

次に、図１６について説明する。ステップＳ２００において本線が複数車線でないと判定した場合、第２検出部１３４は、本線の交通量が所定量以上か否か（渋滞状態か否か）を判定する（ステップＳ２３４）。本線の交通量が所定量未満であると判定した場合、第２検出部１３４は、本フローチャートの処理を終了する（すなわち、合流制御の開始しやすさの設定を変更しない）。本線の交通量が所定量以上であると判定した場合、第１検出部１３３は、合流路が渋滞しているか否かを判定する（ステップＳ２３６）。合流路が渋滞していない場合、合流制御部１４２は、合流制御しやすくして（例えば、合流制御の始動性の度合いを「度合い：低い」に設定して）（ステップＳ２３８）、本フローチャートの処理を終了する。合流路が渋滞している場合、合流制御部１４２は、より合流制御しやすくして（例えば、合流制御の始動性の度合いを「度合い：高い」に設定して）（ステップＳ２４０）、本フローチャートの処理を終了する。以上、本フローチャートの処理の説明を終了する。

【0105】

以上説明した実施形態の車両制御装置１００は、第２検出部１３４による本線車両の交通量などの車両の検出結果に基づいて、合流制御部１４２が合流制御のしやすさを変更することにより、渋滞時であっても安定的な車線変更を行うことができる。

【0106】

［ハードウェア構成］
図１７は、実施形態の車両制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、各種制御装置は、通信コントローラ１００－１、ＣＰＵ１００－２、ワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ１００－３、ブートプログラムなどを格納するＲＯＭ１００－４、フラッシュメモリやＨＤＤなどの記憶装置１００－５、ドライブ装置１００－６などが、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。通信コントローラ１００－１は、車両制御装置１００以外の構成要素との通信を行う。記憶装置１００－５には、ＣＰＵ１００－２が実行するプログラム１００－５ａが格納されている。このプログラムは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）などによってＲＡＭ１００－３に展開されて、ＣＰＵ１００－２によって実行される。これによって、車両制御装置１００の第１制御部１２０および第２制御部１６０のうち一部または全部が実現される。

【0107】

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
自車両の走行状態を検出し、
前記自車両が合流路を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態、および前記本線の交通量を検出し、
前記他車両に対する前記自車両の前後方向距離が所定以上である場合に前記他車両の車線変更に寄らず前記自車両の合流を制御し、
前記本線の交通量が所定量以上であると検出された場合、自車両の合流制御を開始しやすくする、
ように構成されている、車両制御装置。

【0108】

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】

【0109】

１…車両システム、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、５１…ＧＮＳＳ受信機、５３…経路決定部、６１…推奨車線決定部、８０…運転操作子、１００…車両制御装置、１２０…第１制御部、１３０…認識部、１３２…周辺認識部、１３３…第１検出部、１３４…第２検出部、１４０…行動計画生成部、１４２…合流制御部、１６０…第２制御部、１６２…取得部、１６４…速度制御部、１６６…操舵制御部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置、Ｍ…自車両、ｍ１…本線車両、ｍ２…本線車両、ｍ３…合流車両

【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】