(57)【要約】【課題】車線変更を可能とする空間が複数存在する場合において、車線変更を適切に行うよう車両の走行を制御する走行制御装置を提供する。【解決手段】前方他車両と近接車両の車間距離と、前方他車両の速度と、近接車両の速度と、から車両の車線変更が可能な第１可能空間を特定し、近接車両と後方他車両の車間距離と、近接車両の速度と、後方他車両の速度と、から車両の車線変更が可能な第２可能空間を特定する。特定された第１可能空間と、特定された第２可能空間とを評価し、その評価の結果に基づいて、隣接車線への車線変更を行うよう車両の走行を制御する。【選択図】図６
2020157831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外界の情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記車両の外界の情報に基づいて、前記車両の走行を制御する制御手段と、
前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の前方を走行する前方他車両の情報とが取得される場合、前記前方他車両と前記近接車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、前記近接車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第１可能空間を特定する第１特定手段と、
前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の後方を走行する後方他車両の情報とが取得される場合、前記近接車両と前記後方他車両の車間距離と、前記近接車両の速度と、前記後方他車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第２可能空間を特定する第２特定手段と、
前記第１特定手段により特定された前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定された前記第２可能空間とを評価する評価手段と、を備え、
前記制御手段は、前記評価手段による評価の結果に基づいて、前記隣接車線への車線変更を行うよう前記車両の走行を制御する、
ことを特徴とする走行制御装置。
【請求項２】
前記評価手段は、前記第１可能空間および前記第２可能空間の大きさに基づいて評価を行うことを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
【請求項３】
前記評価手段は、前記車両が前記第１可能空間および前記第２可能空間に車線変更すると推定される位置に到達するまでの距離に基づいて評価を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の走行制御装置。
【請求項４】
前記推定される位置は、前記第１可能空間および前記第２可能空間それぞれの中点であることを特徴とする請求項３に記載の走行制御装置。
【請求項５】
前記評価手段は、前記車両が前記第１可能空間および前記第２可能空間に車線変更したと推定した場合、各推定される時間からの前記第１可能空間および前記第２可能空間の時間変化に基づいて評価を行うことを特徴とする請求項３又は４に記載の走行制御装置。
【請求項６】
前記各推定される時間は、所定の同一の上限値が設定されることを特徴とする請求項５に記載の走行制御装置。
【請求項７】
前記第１特定手段は、前記前方他車両と前記近接車両の間に推定される前記車両の位置に基づいて、前記第１可能空間を特定し、
前記第２特定手段は、前記近接車両と前記後方他車両の間に推定される前記車両の位置に基づいて、前記第２可能空間を特定する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の走行制御装置。
【請求項８】
前記第１特定手段は、前記前方他車両と前記推定される前記車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、前記推定される前記車両の速度と、から特定される第３可能空間と、前記推定される前記車両と前記近接車両の車間距離と、前記近接車両の速度と、前記推定される前記車両の速度と、から特定される第４可能空間と、に基づいて、前記第１可能空間を特定することを特徴とする請求項７に記載の走行制御装置。
【請求項９】
前記第１可能空間は、前記隣接車線上で特定され、前記第３可能空間と前記第４可能空間とを含む領域であることを特徴とする請求項８に記載の走行制御装置。
【請求項１０】
前記第２特定手段は、前記近接車両と前記推定される前記車両の車間距離と、前記近接車両の速度と、前記推定される前記車両の速度と、から特定される第５可能空間と、前記推定される前記車両と前記後方他車両の車間距離と、前記推定される前記車両の速度と、前記後方他車両の速度と、から特定される第６可能空間と、に基づいて、前記第２可能空間を特定することを特徴とする請求項８又は９に記載の走行制御装置。
【請求項１１】
前記第２可能空間は、前記隣接車線上で特定され、、前記第５可能空間と前記第６可能空間とを含む領域であることを特徴とする請求項１０に記載の走行制御装置。
【請求項１２】
前記第１可能空間、前記第２可能空間、前記第３可能空間、前記第４可能空間、前記第５可能空間、前記第６可能空間は、２車両間における車間距離および相対距離を用いて後方車両の加減速度を算出するモデルに基づいて特定されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の走行制御装置。
【請求項１３】
前記第１可能空間、前記第２可能空間、前記第３可能空間、前記第４可能空間、前記第５可能空間、前記第６可能空間は、前記加減速度の大きさが所定値以下である空間として特定されることを特徴とする請求項１２に記載の走行制御装置。
【請求項１４】
前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線を走行する車両で前記車両の前方を走行する第２前方他車両の情報が取得される場合、前記第２前方他車両と前記車両の車間距離と、前記第２前方他車両の速度と、前記車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第７可能空間を特定する第３特定手段と、
前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線を走行する車両で前記車両の後方を走行する第２後方他車両の情報が取得される場合、前記第２後方他車両と前記車両の車間距離と、前記第２後方他車両の速度と、前記車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第８可能空間を特定する第４特定手段と、をさらに備え、
前記評価手段は、前記第３特定手段により特定された前記第７可能空間と、前記第４特定手段により特定された前記第８可能空間とに基づいて、前記第１特定手段により特定された前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定された前記第２可能空間とを評価する、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の走行制御装置。
【請求項１５】
前記第７可能空間および前記第８可能空間は、２車両間における車間距離および相対距離を用いて後方車両の加減速度を算出するモデルに基づいて特定されることを特徴とする請求項１４に記載の走行制御装置。
【請求項１６】
前記第７可能空間および前記第８可能空間は、前記加減速度の大きさが所定値以下である空間として特定されることを特徴とする請求項１５に記載の走行制御装置。
【請求項１７】
走行制御装置において実行される走行制御方法であって、
車両の外界の情報を取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された前記車両の外界の情報に基づいて、前記車両の走行を制御する制御工程と、
前記取得工程において、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の前方を走行する前方他車両の情報とが取得される場合、前記前方他車両と前記近接車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、前記近接車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第１可能空間を特定する第１特定工程と、
前記取得工程において、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の後方を走行する後方他車両の情報とが取得される場合、前記近接車両と前記後方他車両の車間距離と、前記近接車両の速度と、前記後方他車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第２可能空間を特定する第２特定工程と、
前記第１特定工程において特定された前記第１可能空間と、前記第２特定工程において特定された前記第２可能空間とを評価する評価工程と、を有し、
前記制御工程では、前記評価工程における評価の結果に基づいて、前記隣接車線への車線変更を行うよう前記車両の走行を制御する、
ことを特徴とする走行制御方法。
【請求項１８】
車両の外界の情報を取得する取得手段、
前記取得手段により取得された前記車両の外界の情報に基づいて、前記車両の走行を制御する制御手段、
前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の前方を走行する前方他車両の情報とが取得される場合、前記前方他車両と前記近接車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、前記近接車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第１可能空間を特定する第１特定手段、
前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の後方を走行する後方他車両の情報とが取得される場合、前記近接車両と前記後方他車両の車間距離と、前記近接車両の速度と、前記後方他車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第２可能空間を特定する第２特定手段、
前記第１特定手段により特定された前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定された前記第２可能空間とを評価する評価手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記制御手段は、前記評価手段による評価の結果に基づいて、前記隣接車線への車線変更を行うよう前記車両の走行を制御する、
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行を制御する走行制御装置、走行制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の走行を自動的に制御する技術が知られている。車線変更を行う技術もその一つであり、特許文献１には、自車両の周辺を走行する周辺車両として、自車両が走行する車線上で自車両の前を走行する前走車両、隣接車線を走行する前方基準車両および後方基準車両、が存在する場合に、それら周辺車両の将来位置を考慮して、前方基準車両と後方基準車両の間をターゲットとして車線変更を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１４１７６５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、特許文献１には、車線変更を可能とする複数のターゲットが存在する場合に、車線変更をどのように行うかについては言及されていない。
【０００５】
本発明は、車線変更を可能とする空間が複数存在する場合において、車線変更を適切に行うよう車両の走行を制御する走行制御装置、走行制御方法、およびプログラム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】
【０００６】
本発明に係る走行制御装置は、車両の外界の情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記車両の外界の情報に基づいて、前記車両の走行を制御する制御手段と、前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の前方を走行する前方他車両の情報とが取得される場合、前記前方他車両と前記近接車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、前記近接車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第１可能空間を特定する第１特定手段と、前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の後方を走行する後方他車両の情報とが取得される場合、前記近接車両と前記後方他車両の車間距離と、前記近接車両の速度と、前記後方他車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第２可能空間を特定する第２特定手段と、前記第１特定手段により特定された前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定された前記第２可能空間とを評価する評価手段と、を備え、前記制御手段は、前記評価手段による評価の結果に基づいて、前記隣接車線への車線変更を行うよう前記車両の走行を制御することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る走行制御方法は、走行制御装置において実行される走行制御方法であって、車両の外界の情報を取得する取得工程と、前記取得工程において取得された前記車両の外界の情報に基づいて、前記車両の走行を制御する制御工程と、前記取得工程において、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の前方を走行する前方他車両の情報とが取得される場合、前記前方他車両と前記近接車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、前記近接車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第１可能空間を特定する第１特定工程と、前記取得工程において、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の後方を走行する後方他車両の情報とが取得される場合、前記近接車両と前記後方他車両の車間距離と、前記近接車両の速度と、前記後方他車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第２可能空間を特定する第２特定工程と、前記第１特定工程において特定された前記第１可能空間と、前記第２特定工程において特定された前記第２可能空間とを評価する評価工程と、を有し、前記制御工程では、前記評価工程における評価の結果に基づいて、前記隣接車線への車線変更を行うよう前記車両の走行を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るプログラムは、車両の外界の情報を取得する取得手段、前記取得手段により取得された前記車両の外界の情報に基づいて、前記車両の走行を制御する制御手段、前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の前方を走行する前方他車両の情報とが取得される場合、前記前方他車両と前記近接車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、前記近接車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第１可能空間を特定する第１特定手段、前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の後方を走行する後方他車両の情報とが取得される場合、前記近接車両と前記後方他車両の車間距離と、前記近接車両の速度と、前記後方他車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第２可能空間を特定する第２特定手段、前記第１特定手段により特定された前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定された前記第２可能空間とを評価する評価手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記制御手段は、前記評価手段による評価の結果に基づいて、前記隣接車線への車線変更を行うよう前記車両の走行を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車線変更を可能とする空間が複数存在する場合において、車線変更を適切に行うよう車両の走行を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両用制御装置の構成を示す図である。
【図２】制御ユニットの機能ブロックを示す図である。
【図３】車線変更による車両間への進入動作を説明するための図である。
【図４】車線変更による車両間への進入動作を説明するための図である。
【図５】加減速度の予測マップを示す図である。
【図６】車線変更の処理を示すフローチャートである。
【図７】車線変更の処理を示すフローチャートである。
【図８】探索処理を示すフローチャートである。
【図９】探索処理を示すフローチャートである。
【図１０】探索処理を示すフローチャートである。
【図１１】ＬＣ可能空間の評価を説明するための図である。
【図１２】ＬＣ可能空間の評価を説明するための図である。
【図１３】車線変更の処理を示すフローチャートである。
【図１４】後方他車両の意思推定の処理を示すフローチャートである。
【図１５】加減速度の予測マップに基づいて意思推定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１２】
［第１実施形態］
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用制御装置（走行制御装置）のブロック図であり、車両１を制御する。図１において、車両１はその概略が平面図と側面図とで示されている。車両１は一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。
【００１３】
図１の走行制御装置は、制御ユニット２を含む。制御ユニット２は車内ネットワークにより通信可能に接続された複数のＥＣＵ２０〜２９を含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。また、図１の走行制御装置の構成は、プログラムに係る本発明を実施するコンピュータとなり得る。
【００１４】
以下、各ＥＣＵ２０〜２９が担当する機能等について説明する。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。
【００１５】
ＥＣＵ２０は、車両１の自動運転に関わる制御を実行する。自動運転においては、車両１の操舵と、加減速の少なくともいずれか一方を自動制御する。
【００１６】
ＥＣＵ２１は、電動パワーステアリング装置３を制御する。電動パワーステアリング装置３は、ステアリングホイール３１に対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。また、電動パワーステアリング装置３は、操舵操作をアシストしたり、あるいは、前輪を自動操舵するための駆動力を発揮するモータや、操舵角を検知するセンサ等を含む。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２１は、ＥＣＵ２０からの指示に対応して電動パワーステアリング装置３を自動制御し、車両１の進行方向を制御する。
【００１７】
ＥＣＵ２２および２３は、車両の周囲状況を検知する検知ユニット４１〜４３の制御および検知結果の情報処理を行う。検知ユニット４１は、車両１の前方を撮影するカメラであり（以下、カメラ４１と表記する場合がある。）、本実施形態の場合、車両１のルーフ前部でフロントウィンドウの車室内側に取り付けられる。カメラ４１が撮影した画像の解析により、例えば、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。
【００１８】
検知ユニット４２は、Light Detection and Ranging（LIDAR）であり、車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、検知ユニット４２は５つ設けられており、車両１の前部の各隅部に１つずつ、後部中央に１つ、後部各側方に１つずつ設けられている。検知ユニット４３は、ミリ波レーダであり（以下、レーダ４３と表記する場合がある）、車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、レーダ４３は５つ設けられており、車両１の前部中央に１つ、前部各隅部に１つずつ、後部各隅部に一つずつ設けられている。
【００１９】
ＥＣＵ２２は、一方のカメラ４１と、各検知ユニット４２の制御および検知結果の情報処理を行う。ＥＣＵ２３は、他方のカメラ４１と、各レーダ４３の制御および検知結果の情報処理を行う。車両の周囲状況を検知する装置を二組備えたことで、検知結果の信頼性を向上でき、また、カメラやレーダ等、種類の異なる検知ユニットを備えたことで、車両の周辺環境の解析を多面的に行うことができる。
【００２０】
ＥＣＵ２４は、ジャイロセンサ５、ＧＰＳセンサ２４ｂ、通信装置２４ｃの制御および検知結果あるいは通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ５は、車両１の回転運動を検知する。ジャイロセンサ５の検知結果や、車輪速等により車両１の進路を判定することができる。ＧＰＳセンサ２４ｂは、車両１の現在位置を検知する。通信装置２４ｃは、地図情報や交通情報、気象情報を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。ＥＣＵ２４は、記憶デバイスに構築された地図情報のデータベース２４ａにアクセス可能であり、ＥＣＵ２４は、現在地から目的地へのルート探索等を行う。なお、データベース２４ａには、上記の交通情報や気象情報などのデータベースが構築されても良い。
【００２１】
ＥＣＵ２５は、車車間通信用の通信装置２５ａを備える。通信装置２５ａは、周辺の他車両と無線通信を行い、車両間での情報交換を行う。通信装置２５ａは、各種の通信機能を有し、例えば、専用狭域通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short Range Communication）機能やセルラー通信機能を有する。通信装置２５ａは、送受信アンテナを含むＴＣＵ（Telematics Communication Unit）として構成されても良い。
【００２２】
ＥＣＵ２６は、パワープラント６を制御する。パワープラント６は、車両１の駆動輪を回転させる駆動力を出力する機構であり、例えば、エンジンと変速機とを含む。ＥＣＵ２６は、例えば、アクセルペダル７Ａに設けた操作検知センサ７ａにより検知した運転者の運転操作（アクセル操作あるいは加速操作）に対応してエンジンの出力を制御したり、車速センサ７ｃが検知した車速等の情報に基づいて変速機の変速段を切り替える。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２６は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してパワープラント６を自動制御し、車両１の加減速を制御する。
【００２３】
ＥＣＵ２７は、方向指示器８（ウィンカ）を含む灯火器（ヘッドライト、テールライト等）を制御する。図１の例の場合、方向指示器８は、車両１の前部、ドアミラーおよび後部に設けられている。
【００２４】
ＥＣＵ２８は、入出力装置９の制御を行う。入出力装置９は、運転者に対する情報の出力と、運転者からの情報の入力の受け付けを行う。音声出力装置９１は、運転者に対して音声により情報を報知する。表示装置９２は、運転者に対して画像の表示により情報を報知する。表示装置９２は例えば運転席正面に配置され、インストルメントパネル等を構成する。なお、ここでは、音声と表示を例示したが振動や光により情報を報知してもよい。また、音声、表示、振動または光のうちの複数を組み合わせて情報を報知してもよい。更に、報知すべき情報のレベル（例えば緊急度）に応じて、組み合わせを異ならせたり、報知態様を異ならせてもよい。また、表示装置９２は、ナビゲーション装置を含んでも良い。
【００２５】
入力装置９３は、運転者が操作可能な位置に配置され、車両１に対する指示を行うスイッチ群であるが、マイク等の音声入力装置も含まれてもよい。
【００２６】
ＥＣＵ２９は、ブレーキ装置１０やパーキングブレーキ（不図示）を制御する。ブレーキ装置１０は、例えばディスクブレーキ装置であり、車両１の各車輪に設けられ、車輪の回転に抵抗を加えることで車両１を減速あるいは停止させる。ＥＣＵ２９は、例えば、ブレーキペダル７Ｂに設けた操作検知センサ７ｂにより検知した運転者の運転操作（ブレーキ操作）に対応してブレーキ装置１０の作動を制御する。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２９は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してブレーキ装置１０を自動制御し、車両１の減速および停止を制御する。ブレーキ装置１０やパーキングブレーキは、車両１の停止状態を維持するために作動することができる。また、パワープラント６の変速機がパーキングロック機構を備える場合、これを車両１の停止状態を維持するために作動することもできる。
【００２７】
ＥＣＵ２０が実行する車両１の自動運転に関わる制御について説明する。ＥＣＵ２０は、運転者により目的地と自動運転が指示されると、ＥＣＵ２４により探索された案内ルートにしたがって、目的地へ向けて車両１の走行を自動制御する。自動制御の際、ＥＣＵ２０はＥＣＵ２２および２３から車両１の周囲状況に関する情報（外界情報）を取得し、取得した情報に基づきＥＣＵ２１、ＥＣＵ２６および２９に指示して、車両１の操舵、加減速を制御する。
【００２８】
図２は、制御ユニット２の機能ブロックを示す図である。制御部２００は、図１の制御ユニット２に対応し、外界認識部２０１、自己位置認識部２０２、車内認識部２０３、行動計画部２０４、駆動制御部２０５、デバイス制御部２０６を含む。各ブロックは、図１に示す１つのＥＣＵ、若しくは、複数のＥＣＵにより実現される。
【００２９】
外界認識部２０１は、外界認識用カメラ２０７及び外界認識用センサ２０８からの信号に基づいて、車両１の外界情報を認識する。ここで、外界認識用カメラ２０７は、例えば図１のカメラ４１であり、外界認識用センサ２０８は、例えば図１の検知ユニット４２、４３である。外界認識部２０１は、外界認識用カメラ２０７及び外界認識用センサ２０８からの信号に基づいて、例えば、交差点や踏切、トンネル等のシーン、路肩等のフリースペース、他車両の挙動（速度や進行方向等）を認識する。自己位置認識部２０２は、ＧＰＳセンサ２１１からの信号に基づいて車両１の現在位置を認識する。ここで、ＧＰＳセンサ２１１は、例えば、図１のＧＰＳセンサ２４ｂに対応する。
【００３０】
車内認識部２０３は、車内認識用カメラ２０９及び車内認識用センサ２１０からの信号に基づいて、車両１の搭乗者を識別し、また、搭乗者の状態を認識する。車内認識用カメラ２０９は、例えば、車両１の車内の表示装置９２上に設置された近赤外カメラであり、例えば、搭乗者の視線の方向を検出する。また、車内認識用センサ２１０は、例えば、搭乗者の生体信号を検知するセンサである。車内認識部２０３は、それらの信号に基づいて、搭乗者の居眠り状態、運転以外の作業中の状態、であることなどを認識する。
【００３１】
行動計画部２０４は、外界認識部２０１、自己位置認識部２０２による認識の結果に基づいて、最適経路、リスク回避経路など、車両１の行動を計画する。行動計画部２０４は、例えば、交差点や踏切等の開始点や終点に基づく進入判定、他車両の挙動の予測結果に基づく行動計画を行う。駆動制御部２０５は、行動計画部２０４による行動計画に基づいて、駆動力出力装置２１２、ステアリング装置２１３、ブレーキ装置２１４を制御する。ここで、駆動力出力装置２１２は、例えば、図１のパワープラント６に対応し、ステアリング装置２１３は、図１の電動パワーステアリング装置３に対応し、ブレーキ装置２１４は、ブレーキ装置１０に対応する。
【００３２】
デバイス制御部２０６は、制御部２００に接続されるデバイスを制御する。例えば、デバイス制御部２０６は、スピーカ２１５を制御し、警告やナビゲーションのためのメッセージ等、所定の音声メッセージを出力させる。また、例えば、デバイス制御部２０６は、表示装置２１６を制御し、所定のインタフェース画面を表示させる。表示装置２１６は、例えば表示装置９２に対応する。また、例えば、デバイス制御部２０６は、ナビゲーション装置２１７を制御し、ナビゲーション装置２１７での設定情報を取得する。
【００３３】
制御部２００は、図２に示す以外の機能ブロックを適宜含んでも良く、例えば、通信装置２４ｃを介して取得した地図情報に基づいて目的地までの最適経路を算出する最適経路算出部を含んでも良い。また、制御部２００が、図２に示すカメラやセンサ以外から情報を取得しても良く、例えば、通信装置２５ａを介して他の車両の情報を取得するようにしても良い。また、制御部２００は、ＧＰＳセンサ２１１だけでなく、車両１に設けられた各種センサからの検知信号を受信する。例えば、制御部２００は、車両１のドア部に設けられたドアの開閉センサやドアロックの機構センサの検知信号を、ドア部に構成されたＥＣＵを介して受信する。それにより、制御部２００は、ドアのロック解除や、ドアの開閉動作を検知することができる。
【００３４】
図３は、本実施形態における車線変更による車両間への進入動作を説明するための図である。図３において、自車両３０１は、自車線をＶ０で走行している。車両３０２は、隣接車線において自車両３０１の前方を速度Ｖｆで走行する前方他車両である。車両３０３は、隣接車線において自車両３０１の後方を速度Ｖｒで走行する後方他車両である。車両３０４は、隣接車線において自車両３０１のほぼ近傍を速度Ｖｓで並走する並走他車両である。図３では、車両３０４は、自車両３０１のやや前方を走行しているように示されているが、やや後方を走行する場合もある。そのため、本実施形態では、並走他車両を近接車両ともいう。車間距離３０７は、車両３０２と車両３０４の車間距離を表し、車間距離３０８は、車両３０４と車両３０３の車間距離を表す。
【００３５】
自車両３０１が加速してから車線変更を行う場合には、自車両３０１は、車両３０２と車両３０４の車間領域をターゲットとして進入することになる。以下、そのような車線変更を前方車線変更ともいう。位置３０５は、そのようなケースにおいて車両３０２と車両３０４の車間領域での自車両３０１の推定される将来位置を示している。一方、自車両３０１が減速してから車線変更を行う場合には、自車両３０１は、車両３０４と車両３０３の車間領域をターゲットとして進入することになる。以下、そのような車線変更を後方車線変更ともいう。位置３０６は、そのようなケースにおいて車両３０４と車両３０３の車間領域での自車両３０１の推定される将来位置を示している。なお、本実施形態における車両の「位置」とは、経度、緯度等で規定される絶対的な位置ではなく、車両間の相対的な位置を指すものとする。
【００３６】
本実施形態では、自車両３０１が実際に車両間へ進入する位置を、ＩＤＭモデルに基づく加減速度の予測マップを用いて決定する。図３において、実際に車両間へ進入する位置は、車両３０２と車両３０４の車間領域と、車両３０４と車両３０３の車間領域のいずれかになる。以下、実際に車両間へ進入する位置のことを、車両変更（ＬＣ：Ｌａｎｅ  Ｃｈａｎｇｅ）位置ともいう。
【００３７】
ここで、加減速度の予測マップを説明する。図５は、加減速度の予測マップの一例を示す図である。加減速度の予測マップは、先行車両とそれに追従する後続車両の２車両についての追従走行モデル（ＩＤＭモデル：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｄｒｉｖｅｒ  Ｍｏｄｅｌ）に基づいている。ＩＤＭモデルでは、先行車両の存在により生じる後続車両の加減速度αは、式（１）で表されることが知られている。
【００３８】
【数１】
2020157831.tif 000003
・・・（１）
【００３９】
ここで、ｖは先行車両の速度、ｖ０は後続車両の速度、Δｖは相対速度、δは指数定数、ｓは車間距離、ｓ＊は有効車間距離、を表す。式（１）の右辺の第３項は、車間距離と相対速度に関する項であり、他車両からの影響を表している。加減速度αは、他車両からの影響に基づいて決定され、例えば、後続車両の速度＞先行車両の速度の関係で速度差が大きく車間距離が短いほど、最適な車間距離とするために、後続車両は、相対速度と車間距離から算出される加減速度αの衝撃を大きく受けることが分かる。
【００４０】
図５の横軸は、２車両間の相対速度を表し、縦軸は、２車両間の車間距離を表している。また、式（１）で算出される加減速度αは、図５上では、各ハッチングの違いにより表されている。加減速度αの変化は、図示上、ハッチング境界が明確に示されているが、グラデーション状に変化する場合もある。なお、各ハッチングで表される加減速度αは、後続車両の絶対速度で決定される。図５では、式（１）で表されるＩＤＭモデルに基づいて、２車両間の相対速度及び車間距離を両軸として定められる空間上で、車両の加減速度αの分布が表されている。なお、加減速度αは、例えば、−２０００ｍｍ／ｓ２＝−０．２Ｇとして、Ｇ値に換算されても良い。
【００４１】
図３において、位置３０５と車両３０２の間のハッチング表示は、例えば位置３０５にある将来位置の自車両３０１と車両３０２をＩＤＭモデルとして考えた場合に、車間距離３０９にある将来位置の自車両３０１が受ける加減速度αの分布を表す。特に、右上斜め方向の太斜線で示される空間は、将来位置の自車両３０１が受ける加減速度αの大きさが所定値以下であることを表す。そのため、将来位置の自車両３０１が車両３０２から受ける衝撃は比較的小さいので、ＬＣ可能空間３１３をターゲットとして車線変更をスムーズに行うことが可能である。
【００４２】
また、車両３０４と位置３０５の間のハッチング表示は、車両３０４と例えば位置３０５にある将来位置の自車両３０１をＩＤＭモデルとして考えた場合に、車間距離３１０にある車両３０４が受ける加減速度αの分布を表す。特に、右上斜め方向の太斜線で示される空間は、車両３０４が受ける加減速度αの大きさが所定値以下であることを表す。そのため、車両３０４が将来位置の自車両３０１から受ける衝撃は比較的小さいので、ＬＣ可能空間３１３をターゲットとして車線変更をスムーズに行うことが可能である。
【００４３】
また、車両３０４と位置３０６の間のハッチング表示は、車両３０４と例えば位置３０６にある将来位置の自車両３０１をＩＤＭモデルとして考えた場合に、車間距離３１１にある将来位置の自車両３０１が受ける加減速度αの分布を表す。特に、右上斜め方向の太斜線で示される空間は、将来位置の自車両３０１が受ける加減速度αの大きさが所定値以下であることを表す。そのため、将来位置の自車両３０１が車両３０４から受ける衝撃は比較的小さいので、後述するＬＣ可能空間３１４をターゲットとして車線変更をスムーズに行うことが可能である。
【００４４】
また、位置３０６と車両３０３の間のハッチング表示は、例えば位置３０６にある将来位置の自車両３０１と車両３０３をＩＤＭモデルとして考えた場合に、車間距離３１２にある車両３０３が受ける加減速度αの分布を表す。特に、右上斜め方向の太斜線で示される空間は、車両３０３が受ける加減速度αの大きさが所定値以下であることを表す。そのため、車両３０３が将来位置の自車両３０１から受ける衝撃は比較的小さいので、ＬＣ可能空間３１４をターゲットとして車線変更をスムーズに行うことが可能である。
【００４５】
本実施形態ではさらに、ＬＣ可能空間３１３とＬＣ可能空間３１４が時間的にどのように変化していくかということに基づいて、自車両３０１がいずれのターゲットに向かって車線変更を行うか（つまり、前方車線変更若しくは後方車線変更）を判断する。例えば、ＬＣ可能空間３１４が比較的大きい空間であっても、車両３０３が車両３０４より速い場合には、ＬＣ可能空間３１４の大きさは時間の経過に伴い急速に減少していくことになる。そのような場合には、ＬＣ可能空間３１４は車線変更のターゲットとして適切でないと判断する。本実施形態では、ＬＣ可能空間３１３とＬＣ可能空間３１４の時間的な変化を考慮して評価し、いずれのＬＣ可能空間をターゲットとして車線変更を行うかを判断する。その結果、交通全体の走行を妨げることなく、円滑な車線変更を行うことができる。
【００４６】
図６は、本実施形態における自車両３０１の車線変更の処理を示すフローチャートである。図６の処理は、例えば、自車両３０１の制御部２００がＲＯＭ等の記憶領域に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。以下、特に断らない限り、自車両３０１の制御部２００は、単に制御部２００として説明する。
【００４７】
Ｓ１０１において、制御部２００は、車線変更の要求を受け付けると、例えばウィンカを点灯させる。そして、Ｓ１０２において、制御部２００は、並走他車両があるか否かを判定する。ここで、並走他車両とは、図３の車両３０４である。並走他車両がないと判定された場合には、図６の処理を終了し、並走他車両があると判定された場合には、Ｓ１０３及びＳ１０４の処理が行われる。Ｓ１０３では、ＬＣ可能空間３１３を探索するための探索処理αが行われ、Ｓ１０４では、ＬＣ可能空間３１４を探索するための探索処理βが行われる。なお、本実施形態では、Ｓ１０３の探索処理αとＳ１０４の探索処理βとが並列で行われるとして説明するが、探索処理αの後に探索処理βが行われるようにしても良いし、探索処理βの後に探索処理αが行われるようにしても良い。以下、探索処理α、βを図８を参照しながら説明する。
【００４８】
図８は、Ｓ１０３の探索処理αを示すフローチャートである。Ｓ２０１において、制御部２００は、ギャップ長を取得する。ここで、ギャップ長は、図３の車間距離３０７に対応する。なお、本実施形態では、車間距離３０７、３０８、３０９、３１０、３１１、３１２、ＬＣ可能空間３１３、３１４は、走行車線上に沿った距離を表すものとする。
【００４９】
Ｓ２０２において、制御部２００は、前方他車両の速度Ｖｆを取得する。ここで、前方他車両とは、車両３０２である。Ｓ２０３において、制御部２００は、後方他車両の速度Ｖｒを取得する。ここで、後方他車両とは、車両３０４である。制御部２００は、例えば、外界認識用カメラ２０７外界認識用センサ２０８を用いて、前方他車両及び後方他車両の速度を取得する。
【００５０】
Ｓ２０４において、制御部２００は、自車両３０１が隣接車線に車線変更を行ったと推定した場合の仮想位置（将来位置）を表す変数Ｓ（仮想位置Ｓ）を初期化する。図３の位置３０５は、図８の処理で用いられる仮想位置の一つを表している。仮想位置Ｓの初期値は、例えば、車両３０２から１ｍ後方の位置とする（Ｓ＝１）。
【００５１】
Ｓ２０５において、制御部２００は、前方他車両に対する仮想位置Ｓの自車両３０１のＩＤＭ値αｆを取得する。ＩＤＭ値は、後続車の予測加減速値の一例であり、本実施形態では、ＩＤＭモデルを用いて求められるＩＤＭ値を一例として用いて説明する。Ｓ２０５では、制御部２００は、例えば、自車両３０１の車線変更のための加速後の速度に基づいてＩＤＭモデルを作成し、前方他車両と仮想位置Ｓの自車両３０１についての相対速度および車間距離からＩＤＭ値αｆを求め、仮想位置Ｓに対応づけて記憶領域に保持する。
【００５２】
Ｓ２０６において、制御部２００は、仮想位置Ｓの自車両３０１に対する後方他車両のＩＤＭ値αｒを取得する。Ｓ２０６では、制御部２００は、例えば、車両３０４の速度に基づいてＩＤＭモデルを作成し、仮想位置Ｓの自車両３０１と後方他車両についての相対速度および車間距離からＩＤＭ値αｒを求め、仮想位置Ｓに対応づけて記憶領域に保持する。
【００５３】
Ｓ２０７において、制御部２００は、仮想位置Ｓを更新する。仮想位置Ｓは、例えば、１ずつインクリメントしていくようにしても良い。Ｓ２０８において、制御部２００は、所定の条件、例えば、更新された仮想位置Ｓが「Ｓ≦Ｌ−１」を満たすか否かを判定する。ここで、Ｌとは、図３の車間距離３０７に対応する。所定の条件を満たすと判定された場合には、Ｓ２０９に進み、所定の条件を満たさないと判定された場合は、Ｓ２０５からの処理を繰り返す。
【００５４】
Ｓ２０９において、制御部２００は、各仮想位置Ｓについて求められた加減速度αｆ、αｒから、ともに大きさが所定値以下（例えば、０．２以下）となる空間３１５、３１６を含む空間をＬＣ可能空間３１３として特定する。つまり、図８の探索処理αが終了すると、加速してから車線変更を行う場合、加減速度が所定値以下となる空間を特定することができる。Ｓ２０９の後、図８（探索処理α）の処理を終了する。
【００５５】
次に、Ｓ１０４の探索処理βについて、図８を参照しながら説明する。
【００５６】
Ｓ２０１において、制御部２００は、ギャップ長を取得する。ここで、ギャップ長は、図３の車間距離３０８に対応する。
【００５７】
Ｓ２０２において、制御部２００は、前方他車両の速度Ｖｆを取得する。ここで、前方他車両とは、車両３０４である。Ｓ２０３において、制御部２００は、後方他車両の速度Ｖｒを取得する。ここで、後方他車両とは、車両３０３である。制御部２００は、例えば、外界認識用カメラ２０７外界認識用センサ２０８を用いて、前方他車両及び後方他車両の速度を取得する。
【００５８】
Ｓ２０４において、制御部２００は、自車両３０１が隣接車線に車線変更を行ったと推定した場合の仮想位置（将来位置）を表す変数Ｓ（仮想位置Ｓ）を初期化する。図３の位置３０６は、図８の処理で用いられる仮想位置の一つを表している。仮想位置Ｓの初期値は、例えば、車両３０４から１ｍ後方の位置とする（Ｓ＝１）。
【００５９】
Ｓ２０５において、制御部２００は、前方他車両に対する仮想位置Ｓの自車両３０１のＩＤＭ値βｆを取得する。Ｓ２０５では、制御部２００は、例えば、自車両３０１の車線変更のための減速後の速度に基づいてＩＤＭモデルを作成し、前方他車両と仮想位置Ｓの自車両３０１についての相対速度および車間距離からＩＤＭ値βｆを求め、仮想位置Ｓに対応づけて記憶領域に保持する。
【００６０】
Ｓ２０６において、制御部２００は、仮想位置Ｓの自車両３０１に対する後方他車両のＩＤＭ値βｒを取得する。Ｓ２０６では、制御部２００は、例えば、車両３０３の速度に基づいてＩＤＭモデルを作成し、仮想位置Ｓの自車両３０１と後方他車両についての相対速度および車間距離からＩＤＭ値βｒを求め、仮想位置Ｓに対応づけて記憶領域に保持する。
【００６１】
Ｓ２０７において、制御部２００は、仮想位置Ｓを更新する。仮想位置Ｓは、例えば、１ずつインクリメントしていくようにしても良い。Ｓ２０８において、制御部２００は、所定の条件、例えば、更新された仮想位置Ｓが「Ｓ≦Ｌ−１」を満たすか否かを判定する。ここで、Ｌとは、図３の車間距離３０８に対応する。所定の条件を満たすと判定された場合には、Ｓ２０９に進み、所定の条件を満たさないと判定された場合は、Ｓ２０５からの処理を繰り返す。
【００６２】
Ｓ２０９において、制御部２００は、各仮想位置Ｓについて求められた加減速度βｆ、βｒから、ともに大きさが所定値以下（例えば、０．２以下）となる空間３１７、３１８を含む空間をＬＣ可能空間３１４として特定する。つまり、図８の探索処理βが終了すると、減速してから車線変更を行う場合、加減速度が所定値以下となる空間を特定することができる。Ｓ２０９の後、図８（探索処理β）の処理を終了する。
【００６３】
再び、図６を参照する。Ｓ１０３及びＳ１０４の後、Ｓ１０５に進む。Ｓ１０５において、制御部２００は、探索処理αと探索処理βの両方で、加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたか否かを判定する。ここで、探索処理αと探索処理βの両方で加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたと判定された場合には、Ｓ１０７に進む。一方、そうでないと判定された場合には、Ｓ１０６において、制御部２００は、探索処理α、探索処理βの一方で、加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたか否かを判定する。ここで、探索処理α、探索処理βの一方で、加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたと判定された場合には、図６の処理を終了し、後方他車両の意思推定処理が行われる。後方他車両の意思推定処理については後述する。一方、そうでないと判定された場合には、再び、Ｓ１０３及びＳ１０４の処理が行われる。
【００６４】
探索処理αと探索処理βの両方で加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたと判定された場合、Ｓ１０７において、制御部２００は、自車線上に前方他車両及び後方他車両があるか否かを判定する。前方他車両及び後方他車両があると判定された場合の処理については、図７で後述する。なお、図３に示すシーンは、自車線上に前方他車両及び後方他車両がないケースであるので、Ｓ１０７からＳ１０８に進む。
【００６５】
Ｓ１０８において、制御部２００は、探索処理αで特定されたＬＣ可能空間３１３と、探索処理βで特定されたＬＣ可能空間３１４とを評価する。
【００６６】
ここで、Ｓ１０８で行われるＬＣ可能空間の評価について説明する。図１１は、ＬＣ可能空間の評価を説明するための図である。図１１の左部分は、図３のシーンと対応している。図１１の右部分は、Ｖｆ、Ｖｓ、Ｖｒに基づき制御部２００により予測される、車両３０２、３０３、３０４の位置関係の時間変化を示している。つまり、図１１のグラフ１１０５、１１０６、１１０７に示されるように、Ｖｆ＝Ｖｓ＜Ｖｒの関係となっているので、車両３０４と車両３０３の車間距離は、時間の経過につれて縮まっていくことが分かる。点１１０１、１１０２、１１０４は、車両３０２、３０４、３０３に対応し、点１１０３は、自車両３０１に対応している。従って、点１１０１と点１１０２の間の距離は車間距離３０７に対応し、点１１０２と点１１０４の間の距離は車間距離３０８に対応する。
【００６７】
図１１においてグラフ１１０５とグラフ１１０６の間のハッチング領域は、ＬＣ可能空間３１３の時間積分値に相当する。また、グラフ１１０６とグラフ１１０７の間のハッチング領域は、ＬＣ可能空間３１４の時間積分値に相当する。さらに、時間軸上のｔ１は、自車両３０１が後方車線変更を行うと推定した場合の車線変更開始タイミングを示している。また、時間軸上のｔ２は、自車両３０１が前方車線変更を行うと推定した場合の車線変更開始タイミングを示している。ここで、車線変更開始タイミングは、自車両３０１が隣接車線との間の車線（白線等）を乗り越えるタイミングであり、ウィンカの点灯時から決定されるタイミングである。例えば、ウィンカの点灯から３秒間（ウィンカ点灯から車線変更を開始するまでの所定待機時間）を加算し、さらに車線変更のための時間（白線にかかるまで）を加算したタイミングとしても良い。車線変更のための時間は、自車両３０１から車両３０２と車両３０４の中点までの距離と、加速後の自車両３０１の速度とに基づいて算出しても良い。もしくは、自車両３０１から車両３０４と車両３０３の中点までの距離と、減速後の自車両３０１の速度とに基づいて算出しても良い。
【００６８】
図３に示すケースでは、自車両３０１は、車両３０４より若干後方に位置するため、後方車線変更を開始するタイミングが前方車線変更を開始するタイミングよりも早い。また、時間軸上のｔｍａｘは、ウィンカの点灯から車線変更終了までの限界時間であり、例えば、ウィンカの点灯から１０秒間を加算したタイミングである。
【００６９】
ハッチング領域１１０８は、自車両３０１が前方車線変更を開始してから（時間ｔ２）、時間ｔｍａｘまでのＬＣ可能空間３１３の時間積分値Ｓαを示している。また、ハッチング領域１１０９は、自車両３０１が後方車線変更を開始してから（時間ｔ１）、ハッチング領域１１０９が消失するまでのＬＣ可能空間３１４の時間積分値Ｓβを示している。
【００７０】
図１１に示すように、車両３０２の速度Ｖｆと車両３０４の速度Ｖｓはほぼ等しいため、ハッチング領域１１０８は、時間ｔｍａｘまで維持されている。一方、車両３０４の速度Ｖｓより車両３０３の速度Ｖｒの方が大きいため、ハッチング領域１１０９は、時間の経過とともに減少し、時間ｔｍａｘまでに消失している。つまり、後方車線変更を行う場合は、前方車線変更を行う場合よりも車線変更開始タイミングを早くすることができる一方、ＬＣ可能空間が消失する可能性があるので、交通全体の流れを妨げてしまうおそれがある。一方、前方車線変更を行う場合、後方車線変更を行う場合に比べてＬＣ可能空間が維持されるものの、車線変更開始タイミングは遅くなってしまう。
【００７１】
そこで、本実施形態では、以下のような式（２）を用いて、時間積分値Ｓ（Ｓα、Ｓβ）を評価する。
【００７２】
評価関数ｆ  ＝  （ｗ１／ｄ）×（ｗ２×Ｓ）×（ｗ３×Ｓ’（ｔ））  ・・・（２）
ここで、右辺の第１項では、自車両３０１の移動距離が寄与し、第２項では、ＬＣ可能空間の面積Ｓ（時間積分値）が寄与し、第３項では、その面積Ｓの時間変化分が寄与している。ｄは、自車両３０１から、車間距離３０７、３０８それぞれの中点への距離である（ｄα、ｄβ）。ｗ１、ｗ２、ｗ３は、任意のパラメータであり、例えばシーンに応じて、移動距離ｄ、ＬＣ可能空間の面積Ｓ、面積の時間変化分Ｓ’（ｔ）、の重要度を設定することができる。
【００７３】
面積Ｓの時間変化分については、所定の時間間隔、ｔ０〜ｔｂ（ｔ１＜ｔｂ）に対するＳｂと、ｔ０〜ｔａ（ｔ１＜ｔａ＜ｔｂ）に対するＳａとについて、以下のように求められても良い。
【００７４】
Ｓ’（ｔ）  ＝  （Ｓｂ−Ｓａ）／（ｔｂ−ｔａ）  ・・・（３）
式（３）の右辺の第１項はΔＳを表し、第２項はΔｔを表している。
【００７５】
式（２）に示されるように、ｄが大きくなるほど評価値は小さくなり、ｄが小さくなるほど評価値は大きくなる。これは、車線変更を行うための移動距離が長くなるほど評価値が小さくなり、短くなるほど評価値が大きくなることを表している。また、Ｓが大きくなるほど評価値は大きくなり、Ｓが小さくなるほど評価値は小さくなる。これは、ＬＣ可能空間が大きくなるほど評価値が大きくなり、ＬＣ可能空間が小さくなるほど評価値が小さくなることを表している。また、Ｓ’（ｔ）が大きくなるほど評価値は大きくなり、Ｓ’（ｔ）が小さくなるほど評価値は小さくなる。これは、ＬＣ可能空間が時間経過に伴い増大するほど評価値が大きくなり、ＬＣ可能空間が時間経過に伴い減少するほど評価値が小さくなることを表している。
【００７６】
再び、図６を参照する。Ｓ１０８でＬＣ可能空間３１３及び３１４それぞれについて評価値が算出されると、Ｓ１０９において、制御部２００は、評価値の大きい方を車線変更の実行対象として選択する。Ｓ１１０において、制御部２００は、選択されたＬＣ可能空間に進入するＬＣ位置を決定する。例えば、選択されたＬＣ可能空間の中間位置をＬＣ位置として決定しても良い。Ｓ１１１において、制御部２００は、決定されたＬＣ位置に向かって車線変更を行うよう自車両３０１を制御する。Ｓ１１１の後、図６の処理を終了する。
【００７７】
図１３は、Ｓ１１１の処理を示すフローチャートである。Ｓ５０１において、制御部２００は、Ｓ１１０で決定されたＬＣ位置に向かうよう自車両３０１の走行を制御する。その際、Ｓ１０１でのウィンカの点灯から所定の時間内に行うよう自車両３０１の走行を制御する。所定の時間とは、例えば、ウィンカの点灯から車線変更終了までの時間１０秒である。
【００７８】
Ｓ５０２において、制御部２００は、車線変更が可能であるか否かを判定する。制御部２００は、前方他車両による影響により、自車両３０１に加わる加減速度の大きさが所定値より大きくなったか否かを判定する。また、制御部２００は、後方他車両に及ぼす影響により、後方他車両に加わる加減速度の大きさが所定値より大きくなったか否かを判定する。上記の２つの判定のいずれかについて、加減速度の大きさが所定値より大きくなったと判定された場合、制御部２００は、車線変更が可能でないと判定し、Ｓ５０４において、車線変更を中止し、図１３及び図６の処理を終了する。
【００７９】
一方、上記の２つの判定のいずれについても、加減速度の大きさが所定値より大きくなっていないと判定された場合、制御部２００は、Ｓ５０３において、車線変更の走行制御が終了したか否かを判定する。Ｓ５０３では、制御部２００は、自車両３０１がＳ１１０で決定されたＬＣ位置に到達したか否かに基づいて判定する。車線変更の走行制御が終了したと判定された場合、図１３及び図６の処理を終了する。一方、車線変更の走行制御が終了していないと判定された場合、Ｓ５０１からの処理を繰り返す。
【００８０】
以下、図６のＳ１０７で自車線上に前方他車両及び後方他車両があると判定された場合について説明する。図４は、自車線上に前方他車両及び後方他車両があると判定された場合のシーンの一例を示す図である。図４に示すように、自車両３０１の前方に車両３２１が速度Ｖｆ０で走行しており、車両３２１が上記の前方他車両に対応する。また、自車両３０１の後方に車両３２２が速度Ｖｒ０で走行しており、車両３２２が上記の後方他車両に対応する。車間距離３２３は、車両３２１と自車両３０１の車間距離であり、車間距離３２４は、自車両３０１と車両３２２の車間距離である。
【００８１】
Ｓ１０７で自車線上に前方他車両及び後方他車両があると判定された場合、図７のＳ１１１及びＳ１１２の処理が行われる。Ｓ１１１では、ＬＣ可能空間３２５を探索するための探索処理γが行われ、Ｓ１１２では、ＬＣ可能空間３２６を探索するための探索処理δが行われる。なお、本実施形態では、Ｓ１１１の探索処理γとＳ１１２の探索処理δとが並列で行われるとして説明するが、探索処理γの後に探索処理δが行われるようにしても良いし、探索処理δの後に探索処理γが行われるようにしても良い。
【００８２】
図９は、Ｓ１１２の探索処理γの処理を示すフローチャートである。Ｓ３０１において、制御部２００は、ギャップ長を取得する。ここで、ギャップ長は、図４の車間距離３２４に対応する。なお、本実施形態では、車間距離３２３、３２４、ＬＣ可能空間３２５、３２６は、走行車線上に沿った距離を表すものとする。
【００８３】
Ｓ３０２において、制御部２００は、自車両３０１の速度Ｖ０を取得する。ここで取得される速度Ｖ０は、車線変更のための減速後の速度となる。Ｓ３０３において、制御部２００は、後方他車両の速度Ｖｒ０を取得する。ここで、後方他車両とは、車両３２２である。制御部２００は、例えば、外界認識用カメラ２０７、外界認識用センサ２０８を用いて、後方他車両の速度を取得する。
【００８４】
Ｓ３０４において、制御部２００は、車間距離３２４における自車両３０１の仮想位置（将来位置）を表す変数Ｓ（仮想位置Ｓ）を初期化する。仮想位置Ｓの初期値は、例えば、車両３２２から１ｍ前方の位置とする（Ｓ＝１）。
【００８５】
Ｓ３０５において、制御部２００は、仮想位置Ｓの自車両３０１に対する後方他車両のＩＤＭ値γを取得する。Ｓ３０５では、制御部２００は、例えば、車両３２２の速度に基づいてＩＤＭモデルを作成し、仮想位置Ｓの自車両３０１と後方他車両についての相対速度および車間距離からＩＤＭ値γを求め、仮想位置Ｓに対応づけて記憶領域に保持する。
【００８６】
Ｓ３０６において、制御部２００は、仮想位置Ｓを更新する。仮想位置Ｓは、例えば、１ずつインクリメントしていくようにしても良い。Ｓ３０７において、制御部２００は、所定の条件、例えば、更新された仮想位置Ｓが「Ｓ≦Ｌ−１」を満たすか否かを判定する。ここで、Ｌとは、図４の車間距離３２４に対応する。所定の条件を満たすと判定された場合には、Ｓ３０８に進み、所定の条件を満たさないと判定された場合は、Ｓ３０５からの処理を繰り返す。
【００８７】
Ｓ３０８において、制御部２００は、各仮想位置Ｓについて求められた加減速度γから、大きさが所定値以下（例えば、０．２以下）となる空間をＬＣ可能空間３２６として特定する。つまり、図９の探索処理γが終了すると、減速してから車線変更を行う場合の自車両３０１の後方に加減速度の大きさが所定値以下となる空間を特定することができる。Ｓ３０８の後、図９の処理を終了する。
【００８８】
図１０は、Ｓ１１２の探索処理δの処理を示すフローチャートである。Ｓ４０１において、制御部２００は、ギャップ長を取得する。ここで、ギャップ長は、図４の車間距離３２３に対応する。
【００８９】
Ｓ４０２において、制御部２００は、自車両３０１の速度Ｖ０を取得する。ここで取得される速度Ｖ０は、車線変更のための加速後の速度となる。Ｓ４０３において、制御部２００は、前方他車両の速度Ｖｆ０を取得する。ここで、前方他車両とは、車両３２１である。制御部２００は、例えば、外界認識用カメラ２０７、外界認識用センサ２０８を用いて、前方他車両の速度を取得する。
【００９０】
Ｓ４０４において、制御部２００は、車間距離３２３における自車両３０１の仮想位置（将来位置）を表す変数Ｓ（仮想位置Ｓ）を初期化する。仮想位置Ｓの初期値は、例えば、車両３２１から１ｍ後方の位置とする（Ｓ＝１）。
【００９１】
Ｓ４０５において、制御部２００は、前方他車両に対する仮想位置Ｓの自車両３０１のＩＤＭ値δを取得する。Ｓ４０５では、制御部２００は、例えば、仮想位置Ｓの自車両３０１の速度に基づいてＩＤＭモデルを作成し、前方他車両と仮想位置Ｓの自車両３０１についての相対速度および車間距離からＩＤＭ値δを求め、仮想位置Ｓに対応づけて記憶領域に保持する。
【００９２】
Ｓ４０６において、制御部２００は、仮想位置Ｓを更新する。仮想位置Ｓは、例えば、１ずつインクリメントしていくようにしても良い。Ｓ４０７において、制御部２００は、所定の条件、例えば、更新された仮想位置Ｓが「Ｓ≦Ｌ−１」を満たすか否かを判定する。ここで、Ｌとは、図４の車間距離３２３に対応する。所定の条件を満たすと判定された場合には、Ｓ４０８に進み、所定の条件を満たさないと判定された場合には、Ｓ４０５からの処理を繰り返す。
【００９３】
Ｓ４０８において、制御部２００は、各仮想位置Ｓについて求められた加減速度δから、大きさが所定値以下（例えば、０．２以下）となる空間をＬＣ可能空間３２５として特定する。つまり、図１０の探索処理δが終了すると、加速してから車線変更を行う場合の自車両３０１の前方に加減速度の大きさが所定値以下となる空間を特定することができる。Ｓ４０８の後、図１０の処理を終了する。
【００９４】
再び、図７を参照する。Ｓ１１１及びＳ１１２の後、Ｓ１１３に進む。Ｓ１１３において、制御部２００は、探索処理γと探索処理δの両方で、加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたか否かを判定する。ここで、探索処理γと探索処理δの両方で加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたと判定された場合には、図６のＳ１０８に進む。一方、そうでないと判定された場合には、Ｓ１１４において、制御部２００は、探索処理γ、探索処理δの一方で、加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたか否かを判定する。ここで、探索処理γ、探索処理δの一方で、加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたと判定された場合には、図７の処理を終了し、後方他車両の意思推定処理が行われる。後方他車両の意思推定処理については後述する。一方、そうでないと判定された場合には、再び、Ｓ１１１及びＳ１１２の処理が行われる。
【００９５】
探索処理γと探索処理δの両方で加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたと判定された場合、Ｓ１０８において、制御部２００は、探索処理γ、探索処理δで特定されたＬＣ可能空間３２５及び３２６を考慮して、探索処理αで特定されたＬＣ可能空間３１３と、探索処理βで特定されたＬＣ可能空間３１４とを評価する。
【００９６】
ここで、Ｓ１０８で行われるＬＣ可能空間の評価について説明する。図１２は、ＬＣ可能空間の評価を説明するための図である。図１２の左部分は、図４のシーンと対応している。図１２の右部分は、Ｖｆ、Ｖｓ、Ｖｒ、Ｖｆ０、Ｖｒ０に基づき制御部２００により予測される、車両３０２、３０３、３０４、３２１、３２２の位置関係の時間変化を示している。つまり、図１２のグラフ１２０３に示されるように、Ｖｆ０＞Ｖｆ、Ｖｒ０＜Ｖｒの関係となっている。点１２０１、１２０２は、車両３２１、３２２に対応し、点１１０３は、自車両３０１に対応している。従って、点１２０１と点１１０３の間の距離は車間距離３２３に対応し、点１１０３と点１２０２の間の距離は車間距離３２４に対応する。
【００９７】
図１２において、グラフ１１０５とグラフ１１０６の間のハッチング領域は、ＬＣ可能空間３１３の時間積分値に相当するが、車両３２１による影響によって時間ｔ０〜ｔ１近傍で図１１よりもハッチングの形状が削れている。これは、車間距離３２３内のＬＣ可能空間３２５以外の部分では、自車両３０１が受ける加減速度の大きさが所定値より大きくなることから、ＬＣ可能空間３１３の一部であっても評価の対象外とする必要があるためである。また、グラフ１１０６とグラフ１１０７の間のハッチング領域は、ＬＣ可能空間３１４の時間積分値に相当するが、車両３２２による影響によって時間ｔ０〜ｔ１近傍で図１１よりもハッチングの形状が削れている。これは、車間距離３２４内のＬＣ可能空間３２６以外の部分では、車両３２２に及ぼす加減速度の大きさが所定値より大きくなることから、ＬＣ可能空間３１４の一部であっても評価の対象外とする必要があるためである。
【００９８】
上記の点以外は図１１と同様であり、既に説明したように、式（２）を用いて、探索処理αで特定されたＬＣ可能空間３１３と、探索処理βで特定されたＬＣ可能空間３１４とを評価する。
【００９９】
図１２では、時間ｔ１において、車間距離３０８の中点は、ハッチング領域のほぼ中心に位置するために、図１１のケースと同様に評価が行われる。ここで、ハッチング領域の形状が車両３２１の影響により削れることにより、車間距離３０８の中点がハッチング領域から外れる、若しくは、境界近傍に位置することがある。その場合には、車間距離３０８の中点がハッチング領域の中心近傍内に含まれる位置に、時間ｔ１の軸を変更しても良い。時間ｔ２の軸についても同様に変更しても良い。
【０１００】
Ｓ１０８でＬＣ可能空間３１３及び３１４それぞれについて評価値が算出されると、Ｓ１０９において、制御部２００は、評価値の大きい方を車線変更の実行対象として選択する。Ｓ１１０において、制御部２００は、選択されたＬＣ可能空間に進入するＬＣ位置を決定する。例えば、制御部２００は、自車両３０１の位置から最も最短でＬＣ可能空間３１３に進入する位置をＬＣ位置として決定する。例えば、ＬＣ可能空間３２５がＬＣ可能空間３１３に含まれている場合には、自車両３０１の車長分前方で隣接車線に平行移動した位置をＬＣ位置として決定する。Ｓ１１１において、制御部２００は、決定されたＬＣ位置に向かって車線変更を行うよう自車両３０１を制御する。その際の処理は、図１３に示すように行われる。Ｓ１１１の後、図６の処理を終了する。
【０１０１】
以下、後方他車両の意思推定処理について説明する。図６のＳ１０２で並走他車両がないと判定された場合、図６のＳ１０６で探索処理α、探索処理βの一方で、加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたと判定された場合、図７のＳ１１４で探索処理γ、探索処理δの一方で、加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたと判定された場合、に行われる。
【０１０２】
後方他車両の意思推定処理とは、例えば自車両３０１が車線変更のためのウィンカを点灯させることによって車線変更の意思を表した場合に、隣接車線の後方他車両による自車両３０１に対する譲る意思の有無を推定する。例えば、自車両３０１がウィンカを点灯させてから、後方他車両が減速したとしても、後方他車両は、隣接車線の前方他車両が減速したために減速したに過ぎない可能性がある。その場合は、後方他車両は自車両３０１に対して譲る意思がないと推定される。このように、本実施形態では、後方他車両の自車両３０１に対する挙動、後方他車両の前方他車両に対する挙動、に基づいて、後方他車両の自車両に対する譲る意思の有無を推定する。なお、「譲る」とは、後方他車両の前方の車間領域に自車両３０１が車線変更して進入してくることを許容するという意味で用いる。
【０１０３】
図６のＳ１０２で並走他車両がないと判定された場合では、自車両３０１は、意図推定処理によって、後方他車両の自車両３０１に対する譲る意思の有無を推定する。また、図６のＳ１０６で探索処理α、探索処理βの一方で、加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたと判定された場合では、その特定されたＬＣ可能空間とターゲットとして車線変更を行うことになる。その際、自車両３０１は、意図推定処理によって、後方他車両の自車両３０１に対する譲る意思の有無を推定する。また、図７のＳ１１４で探索処理γ、探索処理δの一方で、加減速度の大きさが所定値以下となるＬＣ可能空間が特定されたと判定された場合、その特定されたＬＣ可能空間を通して車線変更を行うことになる。その際、自車両３０１は、意図推定処理によって、後方他車両の自車両３０１に対する譲る意思の有無を推定する。
【０１０４】
図１４は、後方他車両の意図推定処理を示すフローチャートである。図１４の処理は、例えば、自車両３０１の制御部２００がＲＯＭ等の記憶領域に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。以下、特に断らない限り、自車両３０１の制御部２００は、単に制御部２００として説明する。
【０１０５】
Ｓ６０１において、制御部２００は、後方他車両の速度を取得する。制御部２００は、例えば、外界認識用カメラ２０７や外界認識用センサ２０８を用いて、隣接車線の後方他車両の速度を取得する。そして、Ｓ６０２において、制御部２００は、Ｓ６０１で取得した後方他車両３０２の速度に基づいて、図５に示すような加減速度の予測マップを作成する。
【０１０６】
本実施形態では、Ｓ６０２で作成された加減速度の予測マップ上で、自車両３０１と後方他車両との間における相対速度及び車間距離に対応する点の軌跡、後方他車両と隣接車線の前方他車両との間における相対速度及び車間距離に対応する点の軌跡、を判定する。そして、判定された両軌跡に基づいて、後方他車両の譲る意思の有無を推定する。
【０１０７】
Ｓ６０３において、制御部２００は、自車両３０１と後方他車両との間における車間距離、後方他車両と前方他車両との間における車間距離、を取得する。Ｓ６０４において、制御部２００は、自車両３０１と後方他車両との間における相対速度、後方他車両と前方他車両との間における相対速度、を取得する。
【０１０８】
Ｓ６０５において、制御部２００は、Ｓ６０２で作成された加減速度の予測マップ上で、自車両３０１と後方他車両との間における相対速度及び車間距離に対応する第１の点をプロットし、その点の座標、及び、そのＩＤＭ値としての加減速度を保存する。さらに、Ｓ６０５において、制御部２００は、Ｓ６０２で作成された加減速の予測マップ上で、後方他車両と前方他車両との間における相対速度及び車間距離に対応する第２の点をプロットし、その点の座標、及び、そのＩＤＭ値としての加減速度を保存する。
【０１０９】
Ｓ６０６において、制御部２００は、Ｓ６０５の処理が所定回数行われたか否かを判定する。所定回数行われていないと判定された場合には、Ｓ６０３〜Ｓ６０５の処理を繰り返す。一方、Ｓ６０５の処理が所定回数行われたと判定された場合には、Ｓ６０７において、制御部２００は、第１の点の所定回数分の軌跡と、第２の点の所定回数分の軌跡とに基づいて、後方他車両の譲る意思の有無を推定する。
【０１１０】
以下、Ｓ６０７における後方他車両の譲る意思の有無の推定について、Ｓ１０２で並走他車両がないと判定されたケースを一例として説明する。
【０１１１】
図１４のＳ６０２で加減速度の予測マップが生成された後、１回目のＳ６０３及びＳ６０４の処理が行われる際、自車両３０１、前方他車両３０２、後方他車両３０３がそれぞれ、Ｖ０＝６５ｋｍ／ｈ、Ｖｆ＝８０ｋｍ／ｈ、Ｖｒ＝７０ｋｍ／ｈで走行しているとする。なお、Ｓ６０３〜Ｓ６０５の処理を繰り返す所定回数は３回とする。
【０１１２】
このとき、自車両３０１と後方他車両３０３との間における相対速度は、６５ｋｍ／ｈ−７０ｋｍ／ｈ＝−５ｋｍ／ｈとなる。その際、自車両３０１と後方他車両３０３との間における車間距離は３０ｍとする。つまり、第１点は、図１５（ａ）の点１５０１に示すようにプロットされる。一方、後方他車両３０３と前方他車両３０２との間における相対速度は、８０ｋｍ／ｈ−７０ｋｍ／ｈ＝１０ｋｍ／ｈとなる。その際、後方他車両３０３と前方他車両３０２との間における車間距離は７０ｍとする。つまり、第２点は、図１５（ａ）の点１５０２に示すようにプロットされる。
【０１１３】
次に、２回目のＳ６０３及びＳ６０４の処理が行われる際、自車両３０１、前方他車両３０２、後方他車両３０３がそれぞれ、Ｖ０＝６５ｋｍ／ｈ、Ｖｆ＝８０ｋｍ／ｈ、Ｖｒ＝６５ｋｍ／ｈで走行しているとする。
【０１１４】
このとき、自車両３０１と後方他車両３０３との間における相対速度は、６５ｋｍ／ｈ−６５ｋｍ／ｈ＝０ｋｍ／ｈとなる。その際、自車両３０１と後方他車両３０３との間における車間距離は３５ｍとする。つまり、第１点は、図１５（ｂ）の点１５０１に示すようにプロットされる。一方、後方他車両３０３と前方他車両３０２との間における相対速度は、８０ｋｍ／ｈ−６５ｋｍ／ｈ＝＋１５ｋｍ／ｈとなる。その際、後方他車両３０３と前方他車両３０２との間における車間距離は８０ｍとする。つまり、第２点は、図１５（ｂ）の点１５０２に示すようにプロットされる。
【０１１５】
次に、３回目のＳ６０３及びＳ６０４の処理が行われる際、自車両３０１、前方他車両３０２、後方他車両３０３がそれぞれ、Ｖ０＝６５ｋｍ／ｈ、Ｖｆ＝８０ｋｍ／ｈ、Ｖｒ＝６０ｋｍ／ｈで走行しているとする。
【０１１６】
このとき、自車両３０１と後方他車両３０３との間における相対速度は、６５ｋｍ／ｈ−６０ｋｍ／ｈ＝＋５ｋｍ／ｈとなる。その際、自車両３０１と後方他車両３０３との間における車間距離は４０ｍとする。つまり、第１点は、図１５（ｃ）の点１５０１に示すようにプロットされる。一方、後方他車両３０３と前方他車両３０２との間における相対速度は、８０ｋｍ／ｈ−６０ｋｍ／ｈ＝＋２０ｋｍ／ｈとなる。その際、後方他車両３０３と前方他車両３０２との間における車間距離は９０ｍである。つまり、第２点は、図１５（ｃ）の点１５０２に示すようにプロットされる。
【０１１７】
図１５（ａ）〜図１５（ｃ）のように、各保存された第１点（点１５０１）の軌跡に着目すると、次第に右上へ移動していることが分かる。加減速度の予測マップ上での右上への移動とは、相対速度と車間距離がともに大きくなる傾向を示している。言い換えると、加減速度の予測マップ上での右上への移動とは、相手車両に及ぼす加減速度が小さくなる方向への移動ともいえる。自車両３０１と後方他車両３０３に着目すれば、後方他車両３０３の速度が自車両３０１の速度よりも遅くなるとともに、車間距離が長くなることを示している。
【０１１８】
さらに、各保存された第２点（点１５０２）の軌跡に着目すると、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に示されるように、次第に右上へ移動していることが分かる。加減速度の予測マップ上での右上への移動とは、相対速度と車間距離がともに大きくなる傾向を示している。後方他車両３０３と前方他車両３０２に着目すれば、後方他車両３０３の速度が前方他車両３０２の速度よりも遅くなるとともに、車間距離が長くなることを示している。
【０１１９】
上記の２つの点の移動の傾向から、自車両３０１の制御部２００は、後方他車両３０３は自車両３０１に対して譲る意思があると推定する。また、譲る意思があると推定可能となる第１点及び第２点の右上への移動については、例えば、車間距離と相対速度の各軸に基づく４５°ライン近傍を所定の移動ラインとして定めても良い。また、各軸と、加減速度の分布とに基づいて、所定の移動ラインを定めても良い。また、移動ライン上の点１５０１及び１５０２の移動量、即ち、図１５（ｂ）及び（ｃ）の矢印方向への移動量が閾値以上である場合に、点１５０１及び１５０２が移動したと判定する。
【０１２０】
以下、自車両と後方他車両、後方他車両と前方他車両、のそれぞれの相対関係（相対距離、相対速度）と、推定結果の一例について説明する。
【０１２１】
＜後方他車両と前方他車両の相対距離及び相対速度が離れ（若しくは維持）、且つ、後方他車両と自車両の相対距離及び相対速度が縮まるケース＞
本ケースの場合、後方他車両と前方他車両の関係に着目すれば、後方他車両の速度が前方他車両の速度よりも遅くなるとともに、車間距離が長くなることを示している。この傾向からは、後方他車両は、自車両に対して譲る意図ありと推定できる可能性がある。しかしながら、さらに、自車両と後方他車両の関係に着目すれば、後方他車両の速度が自車両の速度よりも速くなるとともに、車間距離が短くなることを示している。その結果、結論として、後方他車両は、自車両に対して譲る意思がないと推定される。
【０１２２】
さらに、本ケースでは、後方他車両と前方他車両の相対距離が維持され、相対速度も維持されていることを示している。そのような場合には、自車両と後方他車両の関係に関わらず、例えば、後方他車両のドライバは、自車両に気が付いていない可能性がある。従って、結論として、後方他車両は、自車両に対して譲る意思がないと推定される。
【０１２３】
＜後方他車両と前方他車両の相対距離及び相対速度が縮まり（若しくは維持）、且つ、後方他車両と自車両の相対距離及び相対速度が離れるケース＞
本ケースの場合、自車両と後方他車両の関係に着目すれば、後方他車両の速度が自車両の速度よりも遅くなるとともに、車間距離が長くなることを示している。この傾向からは、後方他車両は、自車両に対して譲る意思があると推定できる可能性がある。しかしながら、さらに、後方他車両と前方他車両の関係に着目すれば、後方他車両の速度が前方他車両の速度よりも速くなるとともに、車間距離が短くなることを示している。その結果、結論として、後方他車両は、自車両に対して譲る意思がないと推定される。
【０１２４】
さらに、本ケースでは、後方他車両と前方他車両の相対距離が維持され、相対速度も維持されていることを示している。そのような場合には、自車両と後方他車両の関係に関わらず、例えば、後方他車両のドライバは、自車両に気が付いていない可能性がある。従って、結論として、後方他車両は、自車両に対して譲る意思がないと推定される。
【０１２５】
＜後方他車両と前方他車両の相対距離及び相対速度が縮まり、且つ、後方他車両と自車両の相対距離及び相対速度が縮まるケース＞
本ケースの場合、後方他車両と前方他車両の関係に着目すれば、後方他車両の速度が前方他車両の速度より速くなるとともに、車間距離が短くなることを示している。また、自車両と後方他車両の関係に着目すれば、後方他車両の速度が自車両の速度よりも速くなるとともに、車間距離が短くなることを示している。その結果、結論として、後方他車両は、自車両に対して譲る意思がないと推定される。
【０１２６】
このように、自車両と後方他車両との間における相対速度及び車間距離、後方他車両と前方他車両との間における相対速度及び車間距離、に基づいて、後方他車両の譲る意思の有無を推定することができる。
【０１２７】
以上のように、本実施形態によれば、複数のＬＣ可能空間それぞれが時間的にどのように変化していくかということに基づいて、各ＬＣ可能空間を評価し、前方車線変更を行うか、若しくは後方車線変更を行うかを判断する。その結果、交通全体の走行を妨げることなく、円滑な車線変更を行うことができる。
【０１２８】
＜実施形態のまとめ＞
上記実施形態の走行制御装置は、車両の外界の情報を取得する取得手段と（外界認識用カメラ２０７、外界認識用センサ２０８）、前記取得手段により取得された前記車両の外界の情報に基づいて、前記車両の走行を制御する制御手段と（制御部２００）、前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の前方を走行する前方他車両の情報とが取得される場合、前記前方他車両と前記近接車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、前記近接車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第１可能空間（３１３）を特定する第１特定手段と、前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線と異なる隣接車線で前記車両の近傍を走行する近接車両の情報と、前記近接車両の後方を走行する後方他車両の情報とが取得される場合、前記近接車両と前記後方他車両の車間距離と、前記近接車両の速度と、前記後方他車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第２可能空間（３１４）を特定する第２特定手段と、前記第１特定手段により特定された前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定された前記第２可能空間とを評価する評価手段と（Ｓ１０８）、を備え、前記制御手段は、前記評価手段による評価の結果に基づいて、前記隣接車線への車線変更を行うよう前記車両の走行を制御することを特徴とする。
【０１２９】
そのような構成により、車線変更のターゲットが複数ある場合に、それらを評価結果に基づいて、車両の走行を制御することができる。
【０１３０】
また、前記評価手段は、前記第１可能空間および前記第２可能空間の大きさに基づいて評価を行うことを特徴とする。また、前記評価手段は、前記車両が前記第１可能空間および前記第２可能空間に車線変更すると推定される位置に到達するまでの距離に基づいて評価を行うことを特徴とする。また、前記推定される位置は、前記第１可能空間および前記第２可能空間それぞれの中点であることを特徴とする。また、前記評価手段は、前記車両が前記第１可能空間および前記第２可能空間に車線変更したと推定した場合、各推定される時間からの前記第１可能空間および前記第２可能空間の時間変化に基づいて評価を行うことを特徴とする。また、前記各推定される時間は、所定の同一の上限値が設定されることを特徴とする。
【０１３１】
そのような構成により、車両変更可能な空間の大きさ、その時間変化、車両変更を行うと推定される位置までの距離に基づいて、評価を行うことができる。また、車線変更にはウィンカの点灯から所定時間内に完了することが求められることから、上限値としてのタイムリミットを設けることができる。また、２つの空間に対して同じ上限値を設けることで、同様の基準での評価が可能となる。
【０１３２】
また、前記第１特定手段は、前記前方他車両と前記近接車両の間に推定される前記車両の位置（３０５）に基づいて、前記第１可能空間を特定し、前記第２特定手段は、前記近接車両と前記後方他車両の間に推定される前記車両の位置（３０６）に基づいて、前記第２可能空間を特定することを特徴とする。また、前記第１特定手段は、前記前方他車両と前記推定される前記車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、前記推定される前記車両の速度と、から特定される第３可能空間と、前記推定される前記車両と前記近接車両の車間距離と、前記近接車両の速度と、前記推定される前記車両の速度と、から特定される第４可能空間と、に基づいて、前記第１可能空間を特定することを特徴とする。また、前記第１可能空間は、前記隣接車線上で特定され、前記第３可能空間と前記第４可能空間とを含む領域であることを特徴とする。また、前記第２特定手段は、前記近接車両と前記推定される前記車両の車間距離と、前記近接車両の速度と、前記推定される前記車両の速度と、から特定される第５可能空間と、前記推定される前記車両と前記後方他車両の車間距離と、前記推定される前記車両の速度と、前記後方他車両の速度と、から特定される第６可能空間と、に基づいて、前記第２可能空間を特定することを特徴とする。また、前記第２可能空間は、前記隣接車線上で特定され、前記第５可能空間と前記第６可能空間とを含む領域であることを特徴とする。
【０１３３】
そのような構成により、隣接車線において推定される車両の位置の前後の他車両の挙動から特定される空間に基づいて、評価を行うことができる。
【０１３４】
また、前記第１可能空間、前記第２可能空間、前記第３可能空間、前記第４可能空間、前記第５可能空間、前記第６可能空間は、２車両間における車間距離および相対距離を用いて後方車両の加減速度を算出するモデルに基づいて特定されることを特徴とする。また、前記第１可能空間、前記第２可能空間、前記第３可能空間、前記第４可能空間、前記第５可能空間、前記第６可能空間は、前記加減速度の大きさが所定値以下である空間として特定されることを特徴とする。
【０１３５】
そのような構成により、ＩＤＭモデルを用いて、隣接車線において推定される車両の位置の前後の他車両の挙動から特定される空間に基づいて、評価を行うことができる。
【０１３６】
また、前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線を走行する車両で前記車両の前方を走行する第２前方他車両の情報が取得される場合、前記第２前方他車両と前記車両の車間距離（３２３）と、前記第２前方他車両の速度と、前記車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第７可能空間（３２５）を特定する第３特定手段と、前記取得手段により、前記車両の外界の情報として、前記車両の走行車線を走行する車両で前記車両の後方を走行する第２後方他車両の情報が取得される場合、前記第２後方他車両と前記車両の車間距離（３２４）と、前記第２後方他車両の速度と、前記車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第８可能空間（３２４）を特定する第４特定手段と、をさらに備え、前記評価手段は、前記第３特定手段により特定された前記第７可能空間と、前記第４特定手段により特定された前記第８可能空間とに基づいて、前記第１特定手段により特定された前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定された前記第２可能空間とを評価することを特徴とする。
【０１３７】
そのような構成により、自車線の他車両の挙動から特定される空間に基づいて、評価を行うことができる。
【０１３８】
また、前記第７可能空間および前記第８可能空間は、２車両間における車間距離および相対距離を用いて後方車両の加減速度を算出するモデルに基づいて特定されることを特徴とする。また、前記第７可能空間および前記第８可能空間は、前記加減速度の大きさが所定値以下である空間として特定されることを特徴とする。
【０１３９】
そのような構成により、ＩＤＭモデルを用いて、自車線の他車両の挙動から推定される空間に基づいて、評価を行うことができる。
【０１４０】
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
１  車両：  ２  制御ユニット：  ２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９  ＥＣＵ：  ２００  制御部
【図１】
2020157831.tif 000004
【図２】
2020157831.tif 000005
【図３】
2020157831.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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