特許 7704159 車両制御装置、車両制御用コンピュータプログラム及び車両制御方法

(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】2025-06-30

(45)【発行日】2025-07-08

(54)【発明の名称】車両制御装置、車両制御用コンピュータプログラム及び車両制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60W 40/00 20060101AFI20250701BHJP

   B60W 30/10 20060101ALI20250701BHJP

   B60W 50/08 20200101ALI20250701BHJP

   B60W 50/14 20200101ALI20250701BHJP

   G08G 1/09 20060101ALI20250701BHJP

【ＦＩ】

B60W40/00

B60W30/10

B60W50/08

B60W50/14

G08G1/09 V

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023007491

(22)【出願日】2023-01-20

(65)【公開番号】P2024103255

(43)【公開日】2024-08-01

【審査請求日】2024-03-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100133835

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 努

(74)【代理人】

【識別番号】100135976

【弁理士】

【氏名又は名称】宮本 哲夫

(72)【発明者】

【氏名】橋本 竜太

(72)【発明者】

【氏名】瀬田 剛広

(72)【発明者】

【氏名】原田 晃汰

(72)【発明者】

【氏名】吉野 聡一

【審査官】戸田 耕太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－１４８２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１５０７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１４８１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０７０６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ ４０／００

Ｂ６０Ｗ ３０／１０

Ｂ６０Ｗ ５０／０８

Ｂ６０Ｗ ５０／１４

Ｇ０８Ｇ １／０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の現在位置から進行方向に向かった所定の区間において、車両が走行する予定の予定走行車線上に、自動制御による車両の運転が許可されない自動制御禁止領域が含まれるか否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部によって予定走行車線上に前記自動制御禁止領域が含まれると判定された場合、前記自動制御禁止領域の手前側の端部から手前側の所定の範囲の予定走行車線上に、車両の運転を自動制御から手動制御に移行するための制御移行領域を設定する第１設定部と、
車両の予定走行車線間の移動がある時に、車線間を移動する前に車両が走行する予定走行車線上に、車両が車線間を移動する位置を含む前後の所定の範囲を含むように車両通行領域を設定する計画部と、
前記計画部によって前記車両通行領域が設定された場合、前記車両通行領域が、前記制御移行領域の少なくとも一部を含むか否かを判定する第２判定部と、
前記第２判定部によって前記車両通行領域が前記制御移行領域の少なくとも一部を含むと判定された場合、前記車両通行領域を含むように新たに前記自動制御禁止領域を設定する第２設定部と、を有し、
前記車両通行領域が前記制御移行領域の少なくとも一部を含み、且つ、前記制御移行領域が前記車両通行領域に含まれないように前記制御移行領域の長さを短縮可能であることを表す所定の条件が満される場合、前記第１設定部は、前記制御移行領域が前記車両通行領域に含まれないように前記制御移行領域の長さを短縮して、新たに前記制御移行領域を設定し、且つ、前記第２設定部は、新たに設定された前記自動制御禁止領域を取り除く、ことを特徴とする車両制御装置。

【請求項2】

前記制御移行領域は、長さの変更が許容される可変部と、長さの変更が許容されない不変部とを有し、
前記所定の条件は、前記可変部の長さを短縮することにより前記制御移行領域が前記車両通行領域に含まれないようにできることである、請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

前記制御移行領域は、ドライバに対して車両の運転を自動制御から手動制御に移行することを通知する制御移行通知領域と、車両の運転を自動制御から手動制御に移行することを実行する制御移行実行領域とを有し、
前記所定の条件は、前記制御移行通知領域の長さを短縮することにより前記制御移行領域が前記車両通行領域に含まれないようにできることである、請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項4】

前記第１設定部は、車両の速度に基づいて前記制御移行領域の長さを決定しており、
前記所定の条件は、前記制御移行領域が前記車両通行領域に含まれないように求められた前記制御移行領域の長さに基づいて決定される車両の目標速度に、車両が前記制御移行領域に到達するまでに車両の速度を変更可能であることである、請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項5】

車両の現在位置から進行方向に向かった所定の区間において、車両が走行する予定の予定走行車線上に、自動制御による車両の運転が許可されない自動制御禁止領域が含まれるか否かを判定する第１ステップと、
予定走行車線上に前記自動制御禁止領域が含まれると判定された場合、前記自動制御禁止領域の手前側の端部から手前側の所定の範囲の予定走行車線上に、車両の運転を自動制御から手動制御に移行するための制御移行領域を設定する第２ステップと、
車両の予定走行車線間の移動がある時に、車線間を移動する前に車両が走行する予定走行車線上に、車両が車線間を移動する位置を含む前後の所定の範囲を含むように車両通行領域を設定する第３ステップと、
前記車両通行領域が設定された場合、前記車両通行領域が、前記制御移行領域の少なくとも一部を含むか否かを判定する第４ステップと、
前記車両通行領域が前記制御移行領域の少なくとも一部を含むと判定された場合、前記車両通行領域を含むように新たに前記自動制御禁止領域を設定する第５ステップと、
を含む処理をプロセッサに実行させ、
前記車両通行領域が前記制御移行領域の少なくとも一部を含み、且つ、前記制御移行領域が前記車両通行領域に含まれないように前記制御移行領域の長さを短縮可能であることを表す所定の条件が満される場合、前記制御移行領域が前記車両通行領域に含まれないように前記制御移行領域の長さが短縮されて、新たに前記制御移行領域が設定され、且つ、新たに設定された前記自動制御禁止領域は取り除かれる、ことを特徴とする車両制御用コンピュータプログラム。

【請求項6】

車両の現在位置から進行方向に向かった所定の区間において、車両が走行する予定の予定走行車線上に、自動制御による車両の運転が許可されない自動制御禁止領域が含まれるか否かを判定する第１ステップと、
予定走行車線上に前記自動制御禁止領域が含まれると判定された場合、前記自動制御禁止領域の手前側の端部から手前側の所定の範囲の予定走行車線上に、車両の運転を自動制御から手動制御に移行するための制御移行領域を設定する第２ステップと、
車両の予定走行車線間の移動がある時に、車線間を移動する前に車両が走行する予定走行車線上に、車両が車線間を移動する位置を含む前後の所定の範囲を含むように車両通行領域を設定する第３ステップと、
前記車両通行領域が設定された場合、前記車両通行領域が、前記制御移行領域の少なくとも一部を含むか否かを判定する第４ステップと、
前記車両通行領域が前記制御移行領域の少なくとも一部を含むと判定された場合、前記車両通行領域を含むように新たに前記自動制御禁止領域を設定する第５ステップと、
を車両制御装置が実行し、
前記車両通行領域が前記制御移行領域の少なくとも一部を含み、且つ、前記制御移行領域が前記車両通行領域に含まれないように前記制御移行領域の長さを短縮可能であることを表す所定の条件が満される場合、前記制御移行領域が前記車両通行領域に含まれないように前記制御移行領域の長さが短縮されて、新たに前記制御移行領域が設定され、且つ、新たに設定された前記自動制御禁止領域は取り除かれる、ことを特徴とする車両制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両制御装置、車両制御用コンピュータプログラム及び車両制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載される自動制御システムは、車両の現在位置と、車両の目的位置と、ナビゲーション用地図とに基づいて、車両のナビルートを生成する。自動制御システムは、地図情報を用いて車両の現在位置を推定し、車両をナビルートに沿って走行するように制御する。また、自動制御システムは、車線間の移動を含む車両の動作を制御する。

【0003】

自動制御システムは、走行している走行道路から分岐する分岐道路へ退出する場合がある。この時、車両は、走行道路の車線から分岐道路の車線へ車線間の移動を行う。（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００７－６２６５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

車両が分岐位置において、走行道路の車線から分岐道路の車線へ移動する時に、車両が通過することが予定される車両通行領域に、車両の運転を自動制御から手動制御に移行するための制御移行領域の一部が含まれる場合がある。これは、車両が進入する分岐道路の先に、自動制御による車両の運転が許可されない自動制御禁止領域が位置する場合、自動制御禁止領域の手前に制御移行領域が設定されるためである。

【0006】

自動制御システムは、車両通行領域に制御移行領域の一部が含まれると、自動制御で車両を安全に運転できないと判断して、車両通行領域を含むように新たな自動制御禁止領域を設定する。車両通行領域を含むように新たな自動制御禁止領域が設定されると、自動制御システムは、この新たな自動制御禁止領域の手前にも新たな制御移行領域を設定する。

【0007】

そのため、ドライバは、最初の制御移行領域よりも手前に設定される新たな制御移行領域において、車両の手動運転を開始しなければならないという問題が生じる。

【0008】

そこで、本開示は、車両通行領域が制御移行領域の一部を含む場合、この車両通行領域において自動制御で車両の車線間の移動を可能とする車両制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）一の実施形態によれば、車両制御装置が提供される。この車両制御装置は、車両の現在位置から進行方向に向かった所定の区間において、車両が走行する予定の予定走行車線上に、自動制御による車両の運転が許可されない自動制御禁止領域が含まれるか否かを判定する第１判定部と、第１判定部によって予定走行車線上に自動制御禁止領域が含まれると判定された場合、自動制御禁止領域の手前側の端部から手前側の所定の範囲の予定走行車線上に、車両の運転を自動制御から手動制御に移行するための制御移行領域を設定する第１設定部と、車両の予定走行車線間の移動がある時に、車線間を移動する前に車両が走行する予定走行車線上に、車両が車線間を移動する位置を含む前後の所定の範囲を含むように車両通行領域を設定する計画部と、計画部によって車両通行領域が設定された場合、車両通行領域が、制御移行領域の少なくとも一部を含むか否かを判定する第２判定部と、第２判定部によって車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含むと判定された場合、車両通行領域を含むように新たに自動制御禁止領域を設定する第２設定部と、を有し、車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含み、且つ、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように制御移行領域の長さを短縮可能であることを表す所定の条件が満される場合、第１設定部は、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように制御移行領域の長さを短縮して、新たに制御移行領域を設定し、且つ、第２設定部は、新たに設定された自動制御禁止領域を取り除く、ことを特徴とする。

【0010】

（２）（１）の車両制御装置において、制御移行領域は、長さの変更が許容される可変部と、長さの変更が許容されない不変部とを有し、所定の条件は、可変部の長さを短縮することにより制御移行領域が車両通行領域に含まれないようにできることであることが好ましい。

【0011】

（３）（１）の車両制御装置において、制御移行領域は、ドライバに対して車両の運転を自動制御から手動制御に移行することを通知する制御移行通知領域と、車両の運転を自動制御から手動制御に移行することを実行する制御移行実行領域とを有し、所定の条件は、制御移行通知領域の長さを短縮することにより制御移行領域が車両通行領域に含まれないようにできることであることが好ましい。

【0012】

（４）（１）の車両制御装置において、第１設定部は、車両の速度に基づいて制御移行領域の長さを決定しており、所定の条件は、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように求められた制御移行領域の長さに基づいて決定される車両の目標速度に、車両が制御移行領域に到達するまでに車両の速度を変更可能であることであることが好ましい。

【0013】

（５）他の実施形態によれば、車両制御用コンピュータプログラムが提供される。この車両制御用コンピュータプログラムは、車両の現在位置から進行方向に向かった所定の区間において、車両が走行する予定の予定走行車線上に、自動制御による車両の運転が許可されない自動制御禁止領域が含まれるか否かを判定する第１ステップと、予定走行車線上に自動制御禁止領域が含まれると判定された場合、自動制御禁止領域の手前側の端部から手前側の所定の範囲の予定走行車線上に、車両の運転を自動制御から手動制御に移行するための制御移行領域を設定する第２ステップと、車両の予定走行車線間の移動がある時に、車線間を移動する前に車両が走行する予定走行車線上に、車両が車線間を移動する位置を含む前後の所定の範囲を含むように車両通行領域を設定する第３ステップと、車両通行領域が設定された場合、車両通行領域が、制御移行領域の少なくとも一部を含むか否かを判定する第４ステップと、車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含むと判定された場合、車両通行領域を含むように新たに自動制御禁止領域を設定する第５ステップと、を含む処理をプロセッサに実行させ、車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含み、且つ、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように制御移行領域の長さを短縮可能であることを表す所定の条件が満される場合、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように制御移行領域の長さが短縮されて、新たに制御移行領域が設定され、且つ、新たに設定された自動制御禁止領域は取り除かれる、ことを特徴とする。

【0014】

（６）また、他の実施形態によれば、車両制御方法が提供される。この車両制御方法は、車両の現在位置から進行方向に向かった所定の区間において、車両が走行する予定の予定走行車線上に、自動制御による車両の運転が許可されない自動制御禁止領域が含まれるか否かを判定する第１ステップと、予定走行車線上に自動制御禁止領域が含まれると判定された場合、自動制御禁止領域の手前側の端部から手前側の所定の範囲の予定走行車線上に、車両の運転を自動制御から手動制御に移行するための制御移行領域を設定する第２ステップと、車両の予定走行車線間の移動がある時に、車線間を移動する前に車両が走行する予定走行車線上に、車両が車線間を移動する位置を含む前後の所定の範囲を含むように車両通行領域を設定する第３ステップと、車両通行領域が設定された場合、車両通行領域が、制御移行領域の少なくとも一部を含むか否かを判定する第４ステップと、車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含むと判定された場合、車両通行領域を含むように新たに自動制御禁止領域を設定する第５ステップと、を車両制御装置が実行し、車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含み、且つ、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように制御移行領域の長さを短縮可能であることを表す所定の条件が満される場合、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように制御移行領域の長さが短縮されて、新たに制御移行領域が設定され、且つ、新たに設定された自動制御禁止領域は取り除かれる、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本開示に係る車両制御装置は、車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含む場合、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように制御移行領域を新たに設定することにより、車両通行領域において自動制御で車両の車線間の移動を可能とするので、ドライバの負担を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施形態の走行車線計画装置の動作の概要を説明する図である（その１）。

【図2】第１実施形態の走行車線計画装置の動作の概要を説明する図である（その２）。

【図3】第１実施形態の走行車線計画装置の動作の概要を説明する図である（その３）。

【図4】第１実施形態の走行車線計画装置を含む車両制御システムが実装される車両の概略構成図である。

【図5】第１実施形態の走行車線計画装置の計画生成処理に関する動作フローチャートの一例である。

【図6】第１実施形態の走行車線計画装置の領域判定処理に関する動作フローチャートの一例である。

【図7】第１実施形態の走行車線計画装置の短縮判定処理に関する動作フローチャートの一例である。

【図8】第２実施形態の制御移行領域を説明する図である。

【図9】第２実施形態の走行車線計画装置の短縮判定処理に関する動作フローチャートの一例である。

【図10】第３実施形態の制御移行領域を説明する図である

【図11】第３実施形態の走行車線計画装置の短縮判定処理に関する動作フローチャートの一例である。

【図12】第３実施形態の走行車線計画装置の速度判定処理に関する動作フローチャートの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１～図３は、第１実施形態の走行車線計画装置１４の動作の概要を説明する図である。以下、図１～図３を参照しながら、本明細書に開示する走行車線計画装置１４の車両制御処理に関する動作の概要を説明する。

【0018】

車両１０は、自動制御により車両１０が運転される自動運転モード（例えば、レベル３～５の運転モード）と、手動制御により車両１０が運転される手動運転モード（例えば、レベル０～２の運転モード）とを有する。

【0019】

車両１０は、自動運転モードにおいて、車線５１、５２を有する道路５０の車線５２上を走行している。車線５１と車線５２とは、車線区画線５３により区画されている。車両１０の走行ルートを表すナビルートＮは、車両１０が、分岐位置５４において道路５０から道路６０へ退出することを示している。

【0020】

走行車線計画装置１４は、車両の現在位置と、地図情報及びナビルートＮとに基づいて、ナビルートＮの直近の運転区間において、車両１０が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する。直近の運転区間は、車両１０の現在位置から進行方向に向かった所定の区間の一例である。

【0021】

走行車線計画は、直近の運転区間において、車両１０が道路５０の車線５２を走行することと、分岐位置５４において、車両１０が道路５０の車線５２から道路６０の車線６１へ移動することと、車両１０が道路６０の車線６１を走行することを含む。

【0022】

走行車線計画装置１４は、車両１０が車線間を移動する時に、車両１０が通過することが予定される車線５２上に車両通行領域Ｐを設定する。図１に示す例では、車両通行領域Ｐは、車線５２上において、分岐位置５４を含む前後の所定の範囲に設定される。

【0023】

直近の運転区間において、車両１０が走行する道路６０の車線６１上に、自動制御による車両の運転が許可されない自動制御禁止領域Ｒ１が含まれるので、走行車線計画装置１４は、自動制御禁止領域Ｒ１の手前の車線６１上に、車両１０の運転を自動制御から手動制御に移行するための制御移行領域ＴＤ１を設定する。制御移行領域ＴＤ１は、固定した長さで、又は、車両１０の速度に基づいて設定され得る。

【0024】

制御移行領域ＴＤ１において、車両１０の運転は、自動制御から手動制御に移行される。自動制御禁止領域Ｒ１では、ドライバは手動制御で車両１０を運転する。

【0025】

図１に示す例では、自動制御禁止領域Ｒ１の位置が、分岐位置５４に近かったので、制御移行領域ＴＤ１の一部は、道路５０の車両通行領域Ｐと重なっている。

【0026】

車両１０の車線間の移動が行われる車両通行領域Ｐと、車両１０の運転が自動制御から手動制御に移行される制御移行領域ＴＤ１とが重なる部分では、車両１０の安全を確保する観点から、自動制御による車両１０の運転は許可されない。

【0027】

車両通行領域Ｐが制御移行領域ＴＤ１の一部を含むので、図２に示すように、走行車線計画装置１４は、車両通行領域Ｐと重なっている制御移行領域ＴＤ１の部分を含むように新たに自動制御禁止領域Ｒ２を車線５２上に設定する。

【0028】

また、図２に示すように、直近の運転区間において、車両１０が走行する道路５０の車線５２上に自動制御禁止領域Ｒ２が含まれるので、走行車線計画装置１４は、自動制御禁止領域Ｒ２の手前の車線５２上に、新たに制御移行領域ＴＤ２を設定する。

【0029】

このままでは、ドライバは、最初の制御移行領域ＴＤ１よりも手前に設定される新たな制御移行領域ＴＤ２において、車両１０の手動制御を開始しなければならなくなる。

【0030】

そこで、走行車線計画装置１４は、車両通行領域Ｐが制御移行領域ＴＤ１の一部を含むので、制御移行領域ＴＤ１が車両通行領域Ｐに含まれないように制御移行領域ＴＤ１の長さを短縮して、新たに制御移行領域ＴＤ１を設定する（図３参照）。

【0031】

以上説明したように、本実施形態の走行車線計画装置１４は、車両通行領域Ｐが制御移行領域ＴＤ１の少なくとも一部を含む場合、制御移行領域ＴＤ１が車両通行領域に含まれないように新たに制御移行領域ＴＤ１を設定する。これにより、新たに設定された自動制御禁止領域Ｒ２及び制御移行領域ＴＤ２は取り除かれる。走行車線計画装置１４は、車両通行領域Ｐにおいて自動制御で車両１０の車線間の移動を可能とするので、ドライバの負担を軽減できる。

【0032】

図４は、走行車線計画装置１４を含む車両制御システム１が実装される車両１０の概略構成図である。車両１０は、カメラ２と、測位情報受信機３と、ナビゲーション装置４と、ユーザインターフェース（ＵＩ）５と、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６等とを有する。更に、車両１０は、ＬｉＤＡＲセンサといった、車両１０の周囲の物体までの距離を測定するための測距センサ（図示せず）を有してもよい。車両制御システム１は、少なくとも、走行車線計画装置１４を含む。

【0033】

カメラ２と、測位情報受信機３と、ナビゲーション装置４と、ＵＩ５と、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６とは、コントローラエリアネットワークといった規格に準拠した車内ネットワーク１７を介して通信可能に接続される。

【0034】

カメラ２は、車両１０に設けられる撮像部の一例である。カメラ２は、車両１０の前方を向くように、車両１０に取り付けられる。カメラ２は、例えば所定の周期で、車両１０の前方の所定の領域の環境が表されたカメラ画像を撮影する。カメラ画像には、車両１０の前方の所定の領域内に含まれる道路と、その路面上の車線区画線等の道路特徴物が表わされ得る。カメラ２は、ＣＣＤあるいはＣ－ＭＯＳ等、可視光に感度を有する光電変換素子のアレイで構成された２次元検出器と、その２次元検出器上に撮影対象となる領域の像を結像する撮像光学系を有する。

【0035】

カメラ２は、カメラ画像を撮影する度に、カメラ画像及びカメラ画像が撮影されたカメラ画像撮影時刻を、車内ネットワーク１７を介して、位置推定装置１２及び物体検出装置１３等へ出力する。カメラ画像は、位置推定装置１２において、車両１０の位置を推定する処理に使用される。また、カメラ画像は、物体検出装置１３において、車両１０の周囲の他の物体を検出する処理に使用される。

【0036】

測位情報受信機３は、車両１０の現在位置を表す測位情報を出力する。例えば、測位情報受信機３は、ＧＮＳＳ受信機とすることができる。測位情報受信機３は、所定の受信周期で測位情報を取得する度に、測位情報及び測位情報を取得した測位情報取得時刻を、ナビゲーション装置４及び地図情報記憶装置１１等へ出力する。

【0037】

ナビゲーション装置４は、ナビゲーション用地図情報と、ＵＩ５から入力された車両１０の目的位置と、測位情報受信機３から入力された車両１０の現在位置を表す測位情報とに基づいて、車両１０の現在位置から目的位置までのナビルートＮを生成する。ナビルートＮは、右折、左折、合流、分岐等の位置に関する情報を含む。ナビゲーション装置４は、目的位置が新しく設定された場合、又は、車両１０の現在位置がナビルートＮから外れた場合等に、車両１０のナビルートＮを新たに生成する。ナビゲーション装置４は、ナビルートＮを生成する度に、そのナビルートＮを、車内ネットワーク１７を介して、位置推定装置１２及び走行車線計画装置１４等へ出力する。

【0038】

ＵＩ５は、通知部の一例である。ＵＩ５は、ナビゲーション装置４及び車両制御装置１６等に制御されて、車両１０の走行情報、又は、制御移行要求等をドライバへ通知する。制御移行要求は、車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行することを求める要求である。車両１０の走行情報は、車両１０の現在位置、ナビルート等の車両１０の現在及び将来の経路に関する情報等を含む。ＵＩ５は、走行情報等を表示するために、液晶ディスプレイ又はタッチパネル等の表示装置５ａを有する。また、ＵＩ５は、走行情報等をドライバへ通知するための音響出力装置（図示せず）を有していてもよい。また、ＵＩ５は、ドライバから車両１０に対する操作に応じた操作信号を生成する。ＵＩ５は、ドライバから車両１０への操作情報を入力する入力装置として、例えば、タッチパネル又は操作ボタンを有する。操作情報として、例えば、目的位置、経由地、車両速度、制御移行要求の承認及びその他の車両１０の制御情報等が挙げられる。ＵＩ５は、入力された操作情報を、車内ネットワーク１７を介してナビゲーション装置４及び車両制御装置１６等へ出力する。

【0039】

地図情報記憶装置１１は、車両１０の現在位置を含む相対的に広い範囲（例えば１０～３０ｋｍ四方の範囲）の広域の地図情報を記憶する。この地図情報は、路面の３次元情報と、道路上の車線区画線等の道路特徴物、構造物の種類及び位置を表す情報と、道路の法定速度と、自動制御禁止領域等を含む高精度地図情報を有する。地図情報記憶装置１１は、車両１０の現在位置に応じて、車両１０に搭載される無線通信装置（図示せず）を介した無線通信により、基地局を介して外部のサーバから広域の地図情報を受信して記憶装置に記憶する。地図情報記憶装置１１は、測位情報受信機３から測位情報を入力する度に、記憶している広域の地図情報を参照して、測位情報により表される現在位置を含む相対的に狭い領域（例えば、１００ｍ四方～１０ｋｍ四方の範囲）の地図情報を、車内ネットワーク１７を介して、位置推定装置１２、物体検出装置１３、走行車線計画装置１４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等へ出力する。

【0040】

位置推定装置１２は、カメラ画像内に表された車両１０の周囲の道路特徴物に基づいて、カメラ画像撮影時刻における車両１０の位置を推定する。例えば、位置推定装置１２は、カメラ画像内に識別した車線区画線と、地図情報記憶装置１１から入力された地図情報に表された車線区画線とを対比して、カメラ画像撮影時刻における車両１０の推定位置及び推定方位角を求める。また、位置推定装置１２は、地図情報に表された車線区画線と、車両１０の推定位置及び推定方位角とに基づいて、車両１０が位置する道路上の走行車線を推定する。位置推定装置１２は、カメラ画像撮影時刻における車両１０の推定位置、推定方位角及び走行車線を求める度に、これらの情報を、物体検出装置１３、走行車線計画装置１４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等へ出力する。

【0041】

物体検出装置１３は、カメラ画像等に基づいて、車両１０の周囲の物体及びその種類（例えば、車両）を検出する。物体には、車両１０の周囲を走行する他の車両が含まれる。物体検出装置１３は、検出された物体を追跡して、物体の軌跡を求める。物体検出装置１３は、地図情報に表された車線区画線と、物体位置とに基づいて、物体が走行している走行車線を特定する。物体検出装置１３は、検出された物体の種類を示す情報と、その位置を示す情報及び走行車線を示す情報を含む物体検出情報を、走行車線計画装置１４及び運転計画装置１５等へ出力する。

【0042】

走行車線計画装置１４は、計画処理と、判定処理と、設定処理とを実行する。そのために、走行車線計画装置１４は、通信インターフェース（ＩＦ）２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とを有する。通信ＩＦ２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とは、信号線２４を介して接続されている。通信ＩＦ２１は、走行車線計画装置１４を車内ネットワーク１７に接続するためのインターフェース回路を有する。

【0043】

メモリ２２は、記憶部の一例であり、例えば、揮発性の半導体メモリ及び不揮発性の半導体メモリを有する。そしてメモリ２２は、プロセッサ２３により実行される情報処理において使用されるアプリケーションのコンピュータプログラム及び各種のデータを記憶する。

【0044】

走行車線計画装置１４が有する機能の全て又は一部は、例えば、プロセッサ２３上で動作するコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。プロセッサ２３は、計画部２３１と、判定部２３２と、設定部２３３とを有する。あるいは、プロセッサ２３が有する機能モジュールは、プロセッサ２３に設けられる、専用の演算回路であってもよい。プロセッサ２３は、１個又は複数個のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びその周辺回路を有する。プロセッサ２３は、論理演算ユニット、数値演算ユニットあるいはグラフィック処理ユニットといった他の演算回路を更に有していてもよい。走行車線計画装置１４の動作の詳細については後述する。

【0045】

運転計画装置１５は、所定の周期で設定される運転計画生成時刻において、走行車線計画と、地図情報と、車両１０の現在位置と、周辺環境情報と、車両状態情報とに基づいて、所定の時間（例えば、５秒）先までの車両１０の予定走行軌跡を表す運転計画を生成する運転計画処理を実行する。運転計画は、現時刻から所定時間先までの各時刻における、車両１０の目標位置及びこの目標位置における目標車両速度の集合として表される。運転計画装置１５は、所定の制約の範囲内で、運転計画を生成することが好ましい。所定の制約として、加速度、減速度、角加速度の上限値が挙げられる。運転計画が生成される周期は、走行車線計画が生成される周期よりも短いことが好ましい。運転計画装置１５は、車両１０と他の車両との間に所定の距離以上の間隔を維持できるように運転計画を生成する。運転計画装置１５は、走行車線計画が車両１０の車線間を移動する車線変更を含んでいても、車両１０と他の車両との間に所定の距離以上の間隔を確保できない場合、車両１０を停車するように運転計画を生成する。運転計画装置１５は、運転計画を生成する度に、その運転計画を車両制御装置１６へ出力する。

【0046】

車両制御装置１６は、自動制御により車両１０が運転される自動運転モード（例えば、レベル３～５の運転モード）と、手動制御により車両１０が運転される手動運転モード（例えば、レベル０～２の運転モード）とを有する。

【0047】

車両制御装置１６は、車両１０が自動運転モードで運転される場合、車両１０の現在位置と、車両速度及びヨーレートと、運転計画装置１５によって生成された運転計画とに基づいて、車両１０の各部を制御する。例えば、車両制御装置１６は、運転計画、車両１０の車両速度及びヨーレートに従って、車両１０の操舵角、加速度及び角加速度を求め、その操舵角、加速度及び角加速度となるように、操舵量、駆動力又はブレーキ量を設定する。そして車両制御装置１６は、設定された操舵量に応じた自動制御信号を、車両１０の操舵輪を制御するアクチュエータ（図示せず）へ車内ネットワーク１７を介して出力する。また、車両制御装置１６は、設定された駆動力に従った自動制御信号を生成して、その制御信号を車両１０のエンジン又はモータ等の駆動装置（図示せず）へ車内ネットワーク１７を介して出力する。あるいは、車両制御装置１６は、設定されたブレーキ量に応じた自動制御信号を車両１０のブレーキ（図示せず）へ車内ネットワーク１７を介して出力する。

【0048】

車両制御装置１６は、車両１０が手動運転モードで運転される場合、ドライバの操作に基づいて、操舵、駆動、制動等の車両１０の動作を制御する手動制御信号を生成して、この手動制御信号を、車内ネットワーク１７を介して、操舵輪を駆動するアクチュエータ、駆動装置又はブレーキへ出力する。

【0049】

図４では、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６は、別々の装置（例えば、ＥＣＵ）として説明されているが、これらの装置の全て又は一部は、一つの装置として構成されていてもよい。

【0050】

また、図４では、計画部２３１と、判定部２３２と、設定部２３３とは、一つの走行車線計画装置１４に含まれていたが、計画部２３１と、判定部２３２及び設定部２３３とは、異なる装置に含まれていてもよい。

【0051】

図５は、第１実施形態の走行車線計画装置１４の計画生成処理に関する動作フローチャートの一例である。図５を参照しながら、走行車線計画装置１４の計画生成処理について、以下に説明する。走行車線計画装置１４は、所定の周期で設定される走行車線計画生成時刻に、図５に示される動作フローチャートに従って計画生成処理を実行する。

【0052】

まず、計画部２３１は、ナビルートＮから選択された直近の運転区間（例えば、１０ｋｍ）において、車両１０が走行する予定走行車線を表す走行車線計画を生成する（ステップＳ１０１）。具体例には、計画部２３１は、地図情報と、ナビルートＮ及び周辺環境情報と、車両１０の現在位置とに基づいて、車両１０が走行する道路内の車線を選択して、走行車線計画を生成する（ステップＳ１０１）。計画部２３１は、例えば、車両１０が追い越し車線以外の車線を走行するように、走行車線計画を生成する。計画部２３１は、走行車線計画を生成する度に、この走行車線計画を運転計画装置１５へ出力する。計画部２３１は、車両制御装置の一例である。

【0053】

また、計画部２３１は、ナビルートＮから選択された直近の運転区間において、走行車線計画と、地図情報と、ナビルートＮと、車両１０の現在位置とに基づいて、車線変更の要否を判定し、判定結果に応じて車線変更計画を生成する。具体的には、計画部２３１は、ナビルートＮと車両１０の現在位置とに基づいて、車両１０の目的位置へ向かう車線へ移動するために、車線変更の要否を判定する。車両１０が現在走行している走行道路から合流先の他の道路へ進入すること（合流）、及び、車両１０が走行道路から分岐先の他の道路へ退出すること（分岐）の有無を判定する。合流及び分岐では、車両が走行道路の車線から他の道路の車線へ移動するので、車線変更が行われる。計画部２３１は、車線変更の要否の判定に、周辺環境情報又は車両状態情報を更に利用してもよい。周辺環境情報は、車両の１０の周囲を走行する他の車両の位置及び速度等を含む。車両状態情報は、車両１０の現在位置、車両速度、加速度及び進行方向等を含む。計画部２３１は、車線変更計画を生成した場合、この車線変更計画を追加した走行車線計画を運転計画装置１５へ出力する。

【0054】

また、計画部２３１は、車線変更計画が生成された場合、車両１０が車線間を移動する時に、車両１０が通過することが予定される車両通行領域を走行車線上に設定する。

【0055】

次に、判定部２３２は、直近の運転区間において、車両１０が走行する走行車線上に、自動制御による車両１０の運転が許可されない自動制御禁止領域が含まれるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。例えば、計画部２３１は、地図情報を参照して、車両１０が走行する走行車線上に、自動制御禁止領域が含まれるか否かを判定する。判定部２３２は、第１判定部の一例である。

【0056】

自動制御禁止領域として、車両制御装置１６が、自動運転モードで安全に車両１０の動作を制御できない地形を有する領域、高精度地図が整備されていない領域、一時的に車両１０の自動制御での走行が禁止されている領域が挙げられる。車両制御装置１６が安全に車両の動作を制御できない地形を有する領域としては、大きな曲率半径を有するカーブを有する地形、大きな勾配を有する地形、停止線等の道路標示を含む地形、交差点を含む地形、バス停留所を含む地形、車両が走行している道路が他の道路に合流しており且つ他の道路へ合流するための合流区間が短い地形、車両制御装置１６が安全に車両の動作を制御できない程度に道路の幅が狭い地形、及び、複数の車両が横方向に並んで走行可能な幅を有しているが車線区画線のない地形等が挙げられる。高精度地図が整備されていない領域としては、自動車専用道路における料金所から先の領域、サービスエリア又はパーキングエリア等が挙げられる。一時的に車両の自動制御での走行が禁止されている領域としては、工事区間、又は、落下物情報が通知されている領域等が挙げられる。

【0057】

自動制御禁止領域が含まれる場合（ステップＳ１０２－Ｙｅｓ）、設定部２３３は、自動制御禁止領域の手前の走行車線上に、車両１０の運転を自動制御から手動制御に移行するための制御移行領域を設定して（ステップＳ１０３）、一連の処理を終了する。

【0058】

また、自動制御禁止領域が含まれない場合（ステップＳ１０２－Ｎｏ）、一連の処理を終了する。

【0059】

図１に示す例では、ナビルートＮから選択された直近の運転区間において、走行車線計画は、車両１０が道路５０の車線５２を走行することと、分岐位置５４において、車両１０が道路５０の車線５２から道路６０の車線６１へ移動することと、車両１０が道路６０の車線６１を走行することを含む。

【0060】

車線５２から車線６１への車両１０の車線間の移動があるので、計画部２３１は、分岐位置５４を設定する。分岐位置５４は、例えば、車線５２の中心線と、車線６１の中心線を車線５２に向かって延長した延長線との交点とすることができる。

【0061】

また、計画部２３１は、分岐位置５４を含むように、車両通行領域Ｐを車線５２上に設定する。車両通行領域Ｐは、車両１０が車線５２から車線６１へ移動する時に、車両１０が通過することが予定される車線５２上の領域である。車両通行領域Ｐは、車線５２上において、分岐位置５４を含む前後の所定の範囲に設定される。所定の範囲は、固定された範囲として設定されてもよいし、又は、車両１０の速度に基づいて設定されてもよい。

【0062】

設定部２３３は、道路６０の自動制御禁止領域Ｒ１の手前に制御移行領域ＴＤ１を設定する。制御移行領域ＴＤ１の進行方向側の端部ＴＤ１１は、自動制御禁止領域Ｒ１の手前側の端と一致する。進行方向に向かって手前側の端部ＴＤ１２と、端部ＴＤ１１との間が、制御移行領域ＴＤ１となる。制御移行領域ＴＤ１の長さは、固定された長さであってもよいし、又は、車両１０の速度に基づいて決定されてもよい。

【0063】

本実施形態では、制御移行領域ＴＤ１は、図１に示すように、長さの変更が許容される可変部Ａ２と、長さの変更が許容されない不変部Ａ１とを有する。不変部Ａ１は、自動制御禁止領域Ｒ１側に配置され、可変部Ａ２は、車両１０の進行方向に向かって手前側に配置される。

【0064】

車両１０が自動運転モードである場合、車両制御装置１６は、可変部Ａにおいて、車両１０の自動制御の運転が終了することを、ＵＩ５を介してドライバへ通知する。また、車両制御装置１６は、車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行することを求める制御移行要求を、ＵＩ５を介して、ドライバへ通知してもよい。ドライバが制御移行要求を承認することにより、車両制御装置１６は、車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行してもよい。

【0065】

ステアリングホイール（図示せず）、ブレーキペダル（図示せず）又はアクセルペダル（図示せず）に対して、ドライバによる所定の操作が行われた場合、車両制御装置１６は、ドライバによって制御移行要求が承認されたと判定する。また、車両制御装置１６は、ＵＩ５に対して、ドライバによる所定の操作が行われた場合、ドライバによって制御移行要求が承認されたと判定する。

【0066】

また、不変部Ａ１では、車両制御装置１６は、車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行する。例えば、車両制御装置１６は、車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行することを、ＵＩ５を介してドライバへ通知し、所定の時間（例えば、１０秒）の経過後、車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行する。車両１０が自動制御禁止領域Ｒ１に到達した時点では、車両１０は手動運転モードとなっている。

【0067】

不変部Ａ１は、固定された長さ（例えば、３００ｍ）を有する。可変部Ａ２の長さは、車両１０の速度に基づいて決定され得る。可変部Ａ２の長さは、ドライバにより設定された速度又は道路の制限速度と、所定の時間（例えば、４秒）との積により求められ得る。

【0068】

図１に示す例では、制御移行領域ＴＤ１における端部ＴＤ１２側の一部は、道路５０の車線５２と重なっている。制御移行領域ＴＤ１における端部ＴＤ１２側の一部は、車両通行領域Ｐに含まれている。

【0069】

図６は、第１実施形態の走行車線計画装置１４の領域判定処理に関する動作フローチャートの一例である。図６を参照しながら、走行車線計画装置１４の領域判定処理について、以下に説明する。走行車線計画装置１４は、上述した計画生成処理の後に、図６に示される動作フローチャートに従って領域判定処理を実行する。

【0070】

まず、判定部２３２は、走行車線計画が生成された直近の運転区間に車両通行領域が含まれるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

【0071】

車両通行領域が含まれる場合（ステップＳ２０１－Ｙｅｓ）、判定部２３２は、車両１０が通過することが予定される走行車線上の車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含むか否かを判定する（ステップＳ２０２）。判定部２３２は、第２判定部の一例である。

【0072】

車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含む場合（ステップＳ２０２－Ｙｅｓ）、設定部２３３は、車両通行領域を含むように新たに自動制御禁止領域を設定して（ステップＳ２０３）、一連の処理は終了する。

【0073】

また、車両通行領域が含まれない場合（ステップＳ２０１－Ｎｏ）、又は、車両通行領域が制御移行領域を含まない場合（ステップＳ２０２－Ｎｏ）、一連の処理は終了する。

【0074】

図１に示す例では、車両１０の車線間の移動が行われる車両通行領域Ｐと、車両１０の運転が自動制御から手動制御に移行される制御移行領域ＴＤ１とが重なる部分では、車両１０の安全を確保する観点から、自動制御による車両１０の運転は許可されない。

【0075】

そこで、設定部２３３は、図２に示すように、車両通行領域Ｐと重なっている制御移行領域ＴＤ１の部分を含むように新たに自動制御禁止領域Ｒ２を車線５２上に設定する。設定部２３３は、車両通行領域Ｐの全体を含むように、新たに自動制御禁止領域Ｒ２を車線５２上に設定してもよい。

【0076】

そして、図５に示す計画生成処理によって、新たな自動制御禁止領域Ｒ２の手前の車線５２上に、車両１０の運転を自動制御から手動制御に移行するための新たな制御移行領域ＴＤ２が設定される。制御移行領域ＴＤ２については、上述した制御移行領域ＴＤ１に関する説明が適宜適用される。

【0077】

図７は、第１実施形態の走行車線計画装置１４の短縮判定処理に関する動作フローチャートの一例である。図７を参照しながら、走行車線計画装置１４の短縮判定処理について、以下に説明する。走行車線計画装置１４は、上述した領域判定処理の後に、図７に示される動作フローチャートに従って短縮判定処理を実行する。

【0078】

まず、判定部２３２は、走行車線計画が生成された直近の運転区間に車両通行領域が含まれるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。

【0079】

車両通行領域が含まれる場合（ステップＳ３０１－Ｙｅｓ）、判定部２３２は、車両１０が通過することが予定される走行車線上の車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含むか否かを判定する（ステップＳ３０２）。

【0080】

車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含む場合（ステップＳ３０２－Ｙｅｓ）、判定部２３２は、可変部の長さを短縮することにより、制御移行領域が車両通行領域に含まれないようにできるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。

【0081】

可変部の長さを短縮することにより制御移行領域が車両通行領域に含まれないようにできる場合（ステップＳ３０３－Ｙｅｓ）、設定部２３３は、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように、可変部の長さを短縮する（ステップＳ３０４）。

【0082】

次に、設定部２３３は、新たな自動制御禁止領域及び制御移行領域を取り除いて（ステップＳ３０５）、一連の処理を終了する。

【0083】

また、車両通行領域が含まれない場合（ステップＳ３０１－Ｎｏ）、車両通行領域が制御移行領域を含まない場合（ステップＳ３０２－Ｎｏ）、又は、可変部の長さを短縮することにより制御移行領域が車両通行領域に含まれないようにできない場合（ステップＳ３０３－Ｎｏ）、一連の処理は終了する。

【0084】

図１に示す例では、車両通行領域Ｐと重なっている制御移行領域ＴＤ１の部分の長さは、制御移行領域ＴＤ１の可変部Ａ２の長さよりも短い。そこで、判定部２３２は、制御移行領域ＴＤ１の可変部Ａ２の長さを短縮することにより、制御移行領域ＴＤ１が車両通行領域Ｐに含まれないようにできると判定する。ここで、制御移行領域ＴＤ１の長さは、車線の中心線に沿った長さとしてもよい。

【0085】

図３に示すように、設定部２３３は、進行方向に向かって手前側の端部ＴＤ１２の位置を進行方向側に移動させて、制御移行領域ＴＤ１が車両通行領域Ｐに含まれないように、可変部Ａ２の長さを短縮して、新たに制御移行領域ＴＤ１を設定する。

【0086】

もし、車両通行領域Ｐと重なっている制御移行領域ＴＤ１の部分の長さが、制御移行領域ＴＤ１の可変部Ａ２の長さよりも長い場合、判定部２３２は、制御移行領域ＴＤ１が車両通行領域Ｐに含まれないようにできないと判定する。また、可変部Ａ２を短縮すると、可変部Ａ２の長さとして所定の基準長さを確保できない場合、判定部２３２は、制御移行領域ＴＤ１が車両通行領域Ｐに含まれないようにできないと判定してもよい。

【0087】

そして、図３に示すように、設定部２３３は、新たな自動制御禁止領域Ｒ２及び制御移行領域ＴＤ２を取り除く。ドライバは、制御移行領域ＴＤ２において、制御移行要求が通知されなくなる。

【0088】

以上説明したように、本実施形態の走行車線計画装置は、車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含む場合、可変部の長さを短縮することにより、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように制御移行領域の長さを短縮する。これにより、新たな自動制御禁止領域が取り除かれるので、車両通行領域において自動制御で車両の車線間の移動を可能となる。また、新たな制御移行領域も取り除かれるので、走行車線計画装置は、ドライバの負担を軽減できる。

【0089】

次に、本明細書に開示する第２実施形態～第３実施形態の走行車線計画装置１４の動作について、図８～図１２等を参照しながら、以下に説明する。他の実施形態について説明されない部分については、上述した第１実施形態の説明が適宜適用される。

【0090】

第２実施形態～第３実施形態の走行車線計画装置１４の動作では、制御移行領域の構成及び制御移行領域を短縮可能か否かを判定する条件が、上述した第１実施形態とは異なっている。

【0091】

図８は、第２実施形態の制御移行領域を説明する図である。制御移行領域ＴＤ１は、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御に移行することを通知する制御移行通知領域Ｂ２と、車両１０の運転を自動制御から手動制御に移行することを実行する制御移行実行領域Ｂ１とを有する。

【0092】

制御移行通知領域Ｂ２では、車両制御装置１６は、車両１０の自動制御の運転が終了することを、ＵＩ５を介してドライバへ通知する。これにより、ドライバは、手動運転モードで車両１０の運転を開始することを認識する。車両制御装置１６は、制御移行通知領域Ｂ２において、ドライバが運転を開始することを容易にする観点から、車両１０の速度を低減してもよい。また、車両制御装置１６は、車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行することを求める制御移行要求を、ＵＩ５を介してドライバへ通知してもよい。ドライバが制御移行要求を承認することにより、車両制御装置１６は、車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行してもよい。

【0093】

制御移行実行領域Ｂ１では、車両制御装置１６は、車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行する。例えば、車両制御装置１６は、車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行することを、ＵＩ５を介してドライバへ通知する。車両制御装置１６は、所定の時間（例えば、１０秒）の経過後、車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行する。車両１０が自動制御禁止領域Ｒ１に到達した時点では、車両１０の運転は手動運転モードとなっている。なお、車両１０が制御移行実行領域Ｂ１に到達した時点で、車両１０が手動運転モードにある場合には、この運転モードが維持される。

【0094】

制御移行実行領域Ｂ１は、固定された長さ（例えば、３００ｍ）を有する。制御移行通知領域Ｂ２の長さは、車両１０の速度に基づいて決定され得る。制御移行通知領域Ｂ２の長さは、ドライバにより設定された速度又は道路の制限速度と、所定の時間（例えば、４秒）との積により求められ得る。

【0095】

制御移行実行領域Ｂ１は、不変部であってもよい。また、制御移行通知領域Ｂ２は、制御移行実行領域Ｂ１側に配置される可変部と、可変部の手前に配置される不変部とを有していてもよい。

【0096】

図９は、第２実施形態の走行車線計画装置１４の短縮判定処理に関する動作フローチャートの一例である。図９を参照しながら、走行車線計画装置１４の短縮判定処理について、以下に説明する。走行車線計画装置１４は、上述した領域判定処理の後に、図９に示される動作フローチャートに従って短縮判定処理を実行する。

【0097】

ステップＳ４０１、Ｓ４０２及びＳ４０５の処理は、上述したステップＳ３０１、Ｓ３０２及びＳ３０５と同じである。

【0098】

車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含む場合（ステップＳ４０２－Ｙｅｓ）、判定部２３２は、制御移行通知領域の長さを短縮することにより制御移行領域が車両通行領域に含まれないようにできるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。

【0099】

制御移行通知領域の長さを短縮可能な場合（ステップＳ４０３－Ｙｅｓ）、設定部２３３は、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように、制御移行通知領域の長さを短縮する（ステップＳ４０４）。走行車線計画装置１４の短縮判定処理の他の動作は、第１実施形態と同様である。

【0100】

図８に示す例では、車両通行領域Ｐと重なっている制御移行領域ＴＤ１の部分の長さは、制御移行通知領域Ｂ２の長さよりも短い。そこで、判定部２３２は、制御移行領域ＴＤ１の制御移行通知領域Ｂ２の長さを短縮することにより、制御移行領域ＴＤ１が車両通行領域Ｐに含まれないようにできると判定する。

【0101】

図３に示すように、設定部２３３は、進行方向に向かって手前側の端部ＴＤ１２の位置を進行方向側に移動させて、制御移行領域ＴＤ１が車両通行領域Ｐに含まれないように、制御移行通知領域Ｂ２の長さを短縮して、新たに制御移行領域ＴＤ１を設定する。

【0102】

もし、車両通行領域Ｐと重なっている制御移行領域ＴＤ１の部分の長さが、制御移行通知領域Ｂ２の長さよりも長い場合、判定部２３２は、制御移行領域ＴＤ１が車両通行領域Ｐに含まれないようにできないと判定する。また、制御移行通知領域Ｂ２を短縮した場合、制御移行通知領域Ｂ２の長さとして所定の基準長さを確保できない場合、判定部２３２は、制御移行領域ＴＤ１が車両通行領域Ｐに含まれないようにできないと判定してもよい。

【0103】

そして、図３に示すように、設定部２３３は、新たな自動制御禁止領域Ｒ２及び制御移行領域ＴＤ２を取り除く。ドライバは、制御移行領域ＴＤ２において、制御移行要求が通知されなくなる。

【0104】

以上説明したように、本実施形態の走行車線計画装置は、車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含む場合、制御移行通知領域の長さを短縮することにより、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように制御移行領域の長さを短縮する。これにより、新たな自動制御禁止領域が取り除かれるので、車両通行領域において自動制御で車両の車線間の移動を可能となる。また、新たな制御移行領域も取り除かれるので、走行車線計画装置は、ドライバの負担を軽減できる。

【0105】

次に、第３実施形態の走行車線計画装置の動作について、以下に説明する。本実施形態では、設定部２３３は、車両１０の速度に基づいて制御移行領域ＴＤ１の長さを決定する。

【0106】

図１０は、第３実施形態の制御移行領域を説明する図である。設定部２３３は、車両１０の速度に基づいて、制御移行領域ＴＤ１の長さを決定する。例えば、制御移行領域ＴＤ１の長さは、ドライバにより設定された速度又は道路の制限速度と、所定の時間（例えば、４秒）との積により求められる。ドライバにより設定された速度又は道路の制限速度が速い程、制御移行領域ＴＤ１の長さは長くなる。また、制御移行領域ＴＤ１の長さは、所定の基準長さと、速度に基づいて決定される長さとの和であってもよい。

【0107】

図１１は、第３実施形態の走行車線計画装置の短縮判定処理に関する動作を説明する図である。図１１を参照しながら、走行車線計画装置１４の短縮判定処理について、以下に説明する。走行車線計画装置１４は、上述した領域判定処理の後に、図１１に示される動作フローチャートに従って短縮判定処理を実行する。

【0108】

ステップＳ５０１、Ｓ５０２及びＳ５０５の処理は、上述したステップＳ３０１、Ｓ３０２及びＳ３０５と同じである。

【0109】

車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含む場合（ステップＳ５０２－Ｙｅｓ）、判定部２３２は、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように求められた制御移行領域の長さに基づいて決定される車両の目標速度に、車両が制御移行領域に到達するまでに車両の速度を変更可能であるか否かを判定する（ステップＳ５０３）。ステップＳ５０３の速度判定処理については、図１２を参照して、後で詳述する。

【0110】

車両の速度を変更可能である場合（ステップＳ５０３－Ｙｅｓ）、設定部２３３は、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように、制御移行領域の長さを短縮する（ステップＳ５０４）。走行車線計画装置１４の短縮判定処理の他の動作は、第１実施形態と同様である。

【0111】

図１２は、第３実施形態の走行車線計画装置の速度判定処理に関する動作フローチャートの一例である。

【0112】

まず、判定部２３２は、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように、長さが短縮された場合の制御移行領域の目標長さを求める（ステップＳ６０１）。

【0113】

次に、判定部２３２は、目標長さに基づいて決定される車両１０の目標速度を求める（ステップＳ６０２）。目標速度は、目標長さを所定の時間（例えば、４秒）で割った商である。ここで、所定の時間は、制御移行領域ＴＤ１の長さを求める際に用いられた時間である。

【0114】

次に、判定部２３２は、現在の車両１０の速度を、車両１０が、目標長さを有する制御移行領域に到達するまでに、目標速度に変更可能であるか否かを判定する（ステップＳ６０３）。

【0115】

現在の車両１０の速度を目標速度に変更することが、運転計画の生成時に用いられる制約を満たす場合、判定部２３２は、目標速度に変更できると判定する。一方、現在の車両１０の速度を目標速度に変更することが、運転計画の生成時に用いられる制約を超える場合、判定部２３２は、目標速度に変更できないと判定する。例えば、現在の車両１０の速度を減速して目標速度に変更する時の減速度が、運転計画の生成時に用いられる減速度の上限値を超える場合、判定部２３２は、目標速度に変更できないと判定する。

【0116】

目標速度に変更可能である場合（ステップＳ６０３－Ｙｅｓ）、判定部２３２は、目標速度に変更できると判定して（ステップＳ６０４）、一連の処理を終了する。

【0117】

一方、目標速度に変更可能ではない場合（ステップＳ６０３－Ｎｏ）、判定部２３２は、目標速度に変更できないと判定して（ステップＳ６０５）、一連の処理を終了する。

【0118】

図１０に示す例のように、制御移行領域ＴＤ１における端部ＴＤ１２側の一部は、道路５０の車線５２と重なっている。制御移行領域ＴＤ１における端部ＴＤ１２側の一部は、車両通行領域Ｐに含まれている。

【0119】

図１０に示す例では、判定部２３２は、制御移行領域ＴＤ１が車両通行領域Ｐに含まれないように、長さが短縮された場合の制御移行領域ＴＤ１の目標長さを求める。目標長さは、端部ＴＤ１１と道路５０と道路６０との接続位置との長さとすることができる。

【0120】

判定部２３２は、目標長さを所定の時間（例えば、４秒）で割った商を、目標速度として求める。現在の車両１０の速度を目標速度に変更することが、運転計画の生成時に用いられる制約を満たすと判定する。

【0121】

判定部２３２は、現在の車両１０の速度を、車両１０が、目標長さを有する制御移行領域ＴＤ１に到達するまでに、目標速度に変更可能であると判定する。

【0122】

図３に示すように、設定部２３３は、進行方向に向かって手前側の端部ＴＤ１２の位置を進行方向側に移動させて、制御移行領域ＴＤ１が車両通行領域Ｐに含まれないように、制御移行領域ＴＤ１の長さを短縮して、新たに制御移行領域ＴＤ１を設定する。

【0123】

判定部２３２は、車両１０の速度を、目標速度に変更するように、車両制御装置１６へ通知する。車両１０は、目標速度で走行して、制御移行領域ＴＤ１に到達する。

【0124】

以上説明したように、本実施形態の走行車線計画装置は、車両通行領域が制御移行領域の少なくとも一部を含む場合、車両の速度を目標速度に変更して、制御移行領域が車両通行領域に含まれないように制御移行領域の長さを短縮する。これにより、新たな自動制御禁止領域が取り除かれるので、車両通行領域において自動制御で車両の車線間の移動を可能となる。また、新たな制御移行領域も取り除かれるので、走行車線計画装置は、ドライバの負担を軽減できる。

【0125】

本開示では、上述した実施形態の車両制御装置、車両制御用コンピュータプログラム及び車両制御方法は、本開示の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、本開示の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

【0126】

例えば、上述した各実施形態では、自動制御禁止領域は、車両が走行する走行道路から分岐する他の道路に位置していたが、自動制御禁止領域の位置はこれに限定されない。例えば、自動制御禁止領域は、車両が走行する走行道路が合流する合流先の他の道路に位置していてもよい。また、自動制御禁止領域は、車両が走行する走行道路内にあってもよい。この場合、自動制御禁止領域は、車両が走行する走行車線と隣接する隣接車線に位置する。

【符号の説明】

【0127】

１ 車両制御システム
２ カメラ
３ 測位情報受信機
４ ナビゲーション装置
５ ユーザインターフェース
５ａ 表示装置
１０ 車両
１１ 地図情報記憶装置
１２ 位置推定装置
１３ 物体検出装置
１４ 走行車線計画装置
２１ 通信インターフェース
２２ メモリ
２３ プロセッサ
２３１ 計画部
２３２ 判定部
２３３ 設定部
１５ 運転計画装置
１６ 車両制御装置
１７ 車内ネットワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】