(57)【要約】【課題】他車両との間における影響に基づき、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】車両の外界の情報として、車両の走行車線を走行する車両で車両の前方を走行する第１前方他車両の情報が取得される場合、第１前方他車両と車両の車間距離と、第１前方他車両の速度と、車両の速度と、から車両の車線変更が可能な第１可能空間を特定する。車両の外界の情報として、車両の走行車線と異なる隣接車線を走行する車両で車両の後方を走行する後方他車両の情報と、車両及び後方他車両の前方を走行する第２前方他車両の情報とが取得される場合、第２前方他車両と後方他車両の車間距離と、第２前方他車両の速度と、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。第１可能空間と第２可能空間とに基づいて、車両の車線変更が可能であるか否かを判断する。【選択図】図４
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【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を走行する車両で前記車両の前方を走行する第１前方他車両の情報が取得される場合、前記第１前方他車両と前記車両の車間距離と、前記第１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を走行する車両で前記車両の後方を走行する後方他車両の情報と、前記車両及び前記後方他車両の前方を走行する第２前方他車両の情報とが取得される場合、前記第２前方他車両と前記後方他車両の車間距離と、前記第２前方他車両の速度と、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る前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする走行制御装置。
【請求項２】
前記第２特定手段は、前記隣接車線上に推定される前記車両の位置に基づいて、前記第２可能空間を特定し、
前記推定される前記車両の位置は、所定の車線変更が必要な時間により前記車両が車線変更を行ったと推定される位置である、
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】
前記第２特定手段は、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、前記後方他車両の速度と、前記推定もしくは計測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第２前方他車両の車間距離と、前記推定もしくは計測される前記車両の速度と、前記第２前方他車両の速度と、から特定される第４可能空間と、に基づいて、前記第２可能空間を特定することを特徴とする請求項２に記載の走行制御装置。
【請求項４】
前記第２可能空間は、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３に記載の走行制御装置。
【請求項５】
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可能空間は、２車両間における車間距離および相対距離を用いて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３又は４に記載の走行制御装置。
【請求項６】
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５に記載の走行制御装置。
【請求項７】
前記判断手段は、前記第１可能空間と前記第２可  能空間が車線方向を軸として隣接している場合、前記車両の車線変更が可能であると判断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】
前記制御手段は、前記判断手段により前記車両の車線変更が可能であると判断された場合、該車線変更を開始するよう前記車両の走行を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の走行制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第１可能空間と前記第２可能空間が前記車線方向を軸として隣接している場合、該隣接している空間において前記車両から最も近い位置で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請求項７又は８に記載の走行制御装置。
【請求項１０】
前記第１特定手段による前記第１可能空間の特定と前記第２特定手段による前記第２可能空間の特定は、並列に行われることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の走行制御装置。
【請求項１１】
前記第１特定手段による前記第１可能空間の特定と前記第２特定手段による前記第２可能空間の特定は、搭乗者の方向指示の入力に伴い開始されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の走行制御装置。
【請求項１２】
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を走行する車両で前記車両の後方を走行する第１後方他車両の情報が取得される場合、前記第１後方他車両と前記車両の車間距離と、前記第１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後方他車両の情報と、前記車両及び前記第２後方他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第２後方他車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、前記第２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る前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする走行制御装置。
【請求項１３】
前記第２特定手段は、前記隣接車線上に推定される前記車両の位置に基づいて、前記第２可能空間を特定し、
前記推定される前記車両の位置は、所定の車線変更が必要な時間により前記車両が車線変更を行ったと推定される位置である、
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】
前記第２特定手段は、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、前記第２後方他車両の速度と、前記推定もしくは計測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前方他車両の車間距離と、前記推定もしくは計測される前記車両の速度と、前記前方他車両の速度と、から特定される第４可能空間と、に基づいて、前記第２可能空間を特定することを特徴とする請求項１３に記載の走行制御装置。
【請求項１５】
前記第２可能空間は、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１４に記載の走行制御装置。
【請求項１６】
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可能空間は、２車両間における車間距離および相対距離を用いて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又は１５に記載の走行制御装置。
【請求項１７】
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１６に記載の走行制御装置。
【請求項１８】
前記判断手段は、前記第１可能空間と前記第２可能空間が車線方向を軸として隣接している場合、前記車両の車線変更が可能であると判断することを特徴とする請求項１２乃至１７のいずれか１項に記載の走行制御装置。
【請求項１９】
前記制御手段は、前記判断手段により前記車両の車線変更が可能であると判断された場合、該車線変更を開始するよう前記車両の走行を制御することを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれか１項に記載の走行制御装置。
【請求項２０】
前記制御手段は、前記第１可能空間と前記第２可能空間が前記車線方向を軸として隣接している場合、該隣接している空間において前記車両から最も近い位置で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請求項１８又は１９に記載の走行制御装置。
【請求項２１】
前記第１特定手段による前記第１可能空間の特定と前記第２特定手段による前記第２可能空間の特定は、並列に行われることを特徴とする請求項１２乃至２０のいずれか１項に記載の走行制御装置。
【請求項２２】
前記第１特定手段による前記第１可能空間の特定と前記第２特定手段による前記第２可能空間の特定は、搭乗者の方向指示の入力に伴い開始されることを特徴とする請求項１２乃至２１のいずれか１項に記載の走行制御装置。
【請求項２３】
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を走行する他車両の情報が取得される場合、前記他車両と前記車両の車間距離と、前記他車両の速度と、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を走行する車両で前記車両の後方を走行する後方他車両の情報と、前記車両及び前記後方他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後方他車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、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る前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする走行制御装置。
【請求項２４】
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１他車両と、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他車両との情報が取得される場合、
前記第１特定手段は、前記車両と前記第１他車両とに基づく前記第１可能空間と、前記第２他車両と前記車両に基づく前記第１可能空間と、を特定し、
前記判断手段は、前記第１特定手段により特定されるそれぞれの第１可能空間と、前記第２特定手段により特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する、
ことを特徴とする請求項２３に記載の走行制御装置。
【請求項２５】
前記制御手段は、前記判断手段による判断の結果に応じて、加速もしくは減速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請求項２４に記載の走行制御装置。
【請求項２６】
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を走行する車両で前記車両の前方を走行する第１前方他車両の情報が取得される場合、前記第１前方他車両と前記車両の車間距離と、前記第１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を走行する車両で前記車両の後方を走行する後方他車両の情報と、前記車両及び前記後方他車両の前方を走行する第２前方他車両の情報とが取得される場合、前記第２前方他車両と前記後方他車両の車間距離と、前記第２前方他車両の速度と、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る前記第１可能空間と、前記第２特定工程において特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断工程と、
を有することを特徴とする走行制御方法。
【請求項２７】
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を走行する車両で前記車両の後方を走行する第１後方他車両の情報が取得される場合、前記第１後方他車両と前記車両の車間距離と、前記第１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後方他車両の情報と、前記車両及び前記第２後方他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第２後方他車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、前記第２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る前記第１可能空間と、前記第２特定工程において特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断工程と、
を有することを特徴とする走行制御方法。
【請求項２８】
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を走行する他車両の情報が取得される場合、前記他車両と前記車両の車間距離と、前記他車両の速度と、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を走行する車両で前記車両の後方を走行する後方他車両の情報と、前記車両及び前記後方他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後方他車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、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る前記第１可能空間と、前記第２特定工程において特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断工程と、
を有することを特徴とする走行制御方法。
【請求項２９】
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を走行する車両で前記車両の前方を走行する第１前方他車両の情報が取得される場合、前記第１前方他車両と前記車両の車間距離と、前記第１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を走行する車両で前記車両の後方を走行する後方他車両の情報と、前記車両及び前記後方他車両の前方を走行する第２前方他車両の情報とが取得される場合、前記第２前方他車両と前記後方他車両の車間距離と、前記第２前方他車両の速度と、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る前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項３０】
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を走行する車両で前記車両の後方を走行する第１後方他車両の情報が取得される場合、前記第１後方他車両と前記車両の車間距離と、前記第１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後方他車両の情報と、前記車両及び前記第２後方他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第２後方他車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、前記第２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る前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項３１】
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を走行する他車両の情報が取得される場合、前記他車両と前記車両の車間距離と、前記他車両の速度と、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を走行する車両で前記車両の後方を走行する後方他車両の情報と、前記車両及び前記後方他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後方他車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、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る前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【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、車線変更を行う際には、他車両から受ける影響や、他車両に及ぼす影響を考慮する必要があり、さらなる改善が求められている。
【０００５】
本発明は、他車両との間における影響に基づき、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を走行する車両で前記車両の前方を走行する第１前方他車両の情報が取得される場合、前記第１前方他車両と前記車両の車間距離と、前記第１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を走行する車両で前記車両の後方を走行する後方他車両の情報と、前記車両及び前記後方他車両の前方を走行する第２前方他車両の情報とが取得される場合、前記第２前方他車両と前記後方他車両の車間距離と、前記第２前方他車両の速度と、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る前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断手段とを備え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を走行する車両で前記車両の前方を走行する第１前方他車両の情報が取得される場合、前記第１前方他車両と前記車両の車間距離と、前記第１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を走行する車両で前記車両の後方を走行する後方他車両の情報と、前記車両及び前記後方他車両の前方を走行する第２前方他車両の情報とが取得される場合、前記第２前方他車両と前記後方他車両の車間距離と、前記第２前方他車両の速度と、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る前記第１可能空間と、前記第２特定工程において特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断工程とを有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を走行する車両で前記車両の前方を走行する第１前方他車両の情報が取得される場合、前記第１前方他車両と前記車両の車間距離と、前記第１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を走行する車両で前記車両の後方を走行する後方他車両の情報と、前記車両及び前記後方他車両の前方を走行する第２前方他車両の情報とが取得される場合、前記第２前方他車両と前記後方他車両の車間距離と、前記第２前方他車両の速度と、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る前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断手段、としてコンピュータを機能させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、他車両との間における影響に基づき、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】車線変更の処理を示すフローチャートである。
【図５】探索処理を示すフローチャートである。
【図６】探索処理を示すフローチャートである。
【図７】加減速度の予測マップを示す図である。
【図８】車線変更の処理を示すフローチャートである。
【図９】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１０】探索処理を示すフローチャートである。
【図１１】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１２】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１３】車線変更の処理を示すフローチャートである。
【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Ｖｅで走行している。車両３０２は、自車線において自車両３０１の前方を速度Ｖｆ０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。また、車両３０４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。本実施形態では、このような車両の位置関係において、自車両３０１が、自車線から隣接車線へ加速することにより、車線変更（ＬＣ）を行うシーンを想定している。そのようなシーンにおいて車線変更が行われると、自車両３０１は、車両３０３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。位置３０５は、そのようなケースにおいて車両３０３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。推定される将来位置は、例えば、所定の車線変更が必要な時間に基づいて決定される。例えば、ウィンカ点灯が車線変更の３秒前に提示する必要がある場合には、所定の車線変更が必要な時間とは、例えば、ウィンカ点灯から３秒となる。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。
【００３５】
本実施形態では、自車両３０１が実際に進入する位置を、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。以下、実際に進入する位置のことを、車両変更（ＬＣ：Ｌａｎｅ  Ｃｈａｎｇｅ）位置ともいう。
【００３６】
ここで、加減速度の予測マップを説明する。図７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。
【００３７】
【数１】
2020157829.tif 000003
・・・（１）
【００３８】
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。
【００３９】
図７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７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７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相対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。
【００４０】
図３において、自車両３０１と車両３０２の間のハッチング表示は、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３０７において自車両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ＬＣ可能空間３０６は、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、自車両３０１が車両３０２から受ける衝撃は比較的小さいので、自車両３０１が、後述するＬＣ可能空間３０８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。
【００４１】
また、位置３０５と車両３０４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３０４をＩＤＭモデルとして考えた場合に、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、自車両３０１がＬＣ可能空間３０８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３０３と位置３０５の間のハッチング表示は、車両３０３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、自車両３０１がＬＣ可能空間３０８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】
本実施形態では、ＬＣ可能空間３０６とＬＣ可能空間３０８とが重複する空間、即ち図３ではＬＣ可能空間３０６において自車両３０１から最も近い位置を、自車両３０１が車線変更を行うＬＣ位置として特定する。その特定した位置で車線変更を行えば、自車両３０１が車両３０２から受ける影響、将来位置の自車両３０１が車両３０４から受ける影響、将来位置の自車両３０１が車両３０３に及ぼす影響、のいずれも小さくすることができ、スムーズな車線変更を実現することができる。
【００４４】
図４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４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。
【００４５】
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。その後、Ｓ１０２及びＳ１０３の処理が行われる。Ｓ１０２では、ＬＣ可能空間３０８を探索するための探索処理Ａが行われ、Ｓ１０３では、ＬＣ可能空間３０６を探索するための探索処理Ｂが行われる。なお、本実施形態では、Ｓ１０２の探索処理ＡとＳ１０３の探索処理Ｂとが並列で行われるとして説明するが、探索処理Ａの後に探索処理Ｂが行われるようにしても良いし、探索処理Ｂの後に探索処理Ａが行われるようにしても良い。
【００４６】
図５は、Ｓ１０２の探索処理Ａの処理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３１１に対応する。なお、本実施形態では、車間距離３０７、３０９、３１０、３１１、ＬＣ可能空間３０６、３０８は、走行車線上に沿った距離を表すものとする。
【００４７】
Ｓ２０２において、制御部２００は、第２前方他車両の速度Ｖｆを取得する。ここで、第２前方他車両とは、車両３０４である。Ｓ２０３において、制御部２００は、第２後方他車両の速度Ｖｒを取得する。ここで、第２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や外界認識用センサ２０８を用いて、第２前方他車両及び第２後方他車両の速度を取得する。
【００４８】
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ＳＡ（仮想位置ＳＡ）を初期化する。図３の位置３０５は図５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ＳＡの初期値は、例えば、第２前方車両から１ｍ後方の位置とする（ＳＡ＝１）。
【００４９】
Ｓ２０５において、制御部２００は、第２前方他車両に対する仮想位置ＳＡ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、第２前方他車両と仮想位置ＳＡ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ＳＡに対応づけて記憶領域に保持する。
【００５０】
Ｓ２０６において、制御部２００は、仮想位置ＳＡの自車両３０１に対する第２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３０３の速度に基づいてＩＤＭモデルを作成し、仮想位置ＳＡの自車両３０１と第２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ＳＡに対応づけて記憶領域に保持する。
【００５１】
Ｓ２０７において、制御部２００は、仮想位置ＳＡを更新する。仮想位置ＳＡ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ＳＡが「ＳＡ≦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３１１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。
【００５２】
Ｓ２０９において、制御部２００は、各仮想位置ＳＡ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３１２及び３１３を含む空間をＬＣ可能空間３０８として特定する。つまり、図５の探索処理Ａ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５の処理を終了する。
【００５３】
図６は、Ｓ１０３の探索処理Ｂ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、前方長を取得する。ここで、前方長は、図３の車間距離３０７に対応する。
【００５４】
Ｓ３０２において、制御部２００は、第１前方他車両の速度Ｖｆ０、自車両３０１の速度Ｖｅを取得する。ここで、第１前方他車両とは、車両３０２である。また、ここで取得される速度Ｖｅは、車線変更のための加速後の速度となる。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、第１前方他車両の速度を取得する。
【００５５】
Ｓ３０３において、制御部２００は、車間距離３０７における自車両３０１の仮想位置（将来位置）を表す変数ＳＢ（仮想位置ＳＢ）を初期化する。仮想位置ＳＢの初期値は、例えば、車両３０２から１ｍ後方の位置とする（ＳＢ＝１）。
【００５６】
Ｓ３０４において、制御部２００は、第１前方他車両に対する仮想位置ＳＢの自車両３０１のＩＤＭ値α０を取得する。Ｓ３０４では、制御部２００は、例えば、仮想位置ＳＢの自車両３０１の速度に基づいてＩＤＭモデルを作成し、第１前方他車両と仮想位置ＳＢ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α０を求め、仮想位置ＳＢに対応づけて記憶領域に保持する。
【００５７】
Ｓ３０５において、制御部２００は、仮想位置ＳＢを更新する。仮想位置ＳＢ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。Ｓ３０６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ＳＢが「ＳＢ≦ｄ」を満たすか否かを判定する。ここで、ｄ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、Ｓ３０７に進み、所定の条件を満たさないと判定された場合は、Ｓ３０４からの処理を繰り返す。
【００５８】
Ｓ３０７において、制御部２００は、各仮想位置ＳＢについて求められた加減速度α０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３０６として特定する。つまり、図６の探索処理Ｂ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。Ｓ３０７の後、図６の処理を終了する。
【００５９】
再び、図４を参照する。Ｓ１０２及びＳ１０３の後、Ｓ１０４に進む。Ｓ１０４において、制御部２００は、探索処理ＡのＳ２０９で特定されたＬＣ可能空間３０８と、探索処理ＢのＳ３０７で特定されたＬＣ可能空間３０６と、に基づいて、車線変更が可能か否かを判断し、車線変更が可能であると判断した場合、自車両３０１がＬＣ可能空間３０８に進入するＬＣ位置を決定する。例えば、ＬＣ可能空間３０６とＬＣ可能空間３０８との重複領域が自車両３０１の車長分以上であれば、車線変更が可能であると判断する。車線変更が可能でないと判断した場合、車線変更を中止し、図４の処理を終了する。また、車線変更が可能であると判断した場合、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３０８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３０６がＬＣ可能空間３０８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。Ｓ１０５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。Ｓ１０５の後、図４の処理を終了する。
【００６０】
図８は、Ｓ１０５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、Ｓ１０４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。
【００６１】
Ｓ４０２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、第２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、第２後方他車両に及ぼす影響により、第２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、Ｓ４０４において、車線変更を中止し、図８及び図４の処理を終了する。
【００６２】
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、Ｓ４０３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。Ｓ４０３では、制御部２００は、自車両３０１がＳ１０４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８及び図４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、Ｓ４０１からの処理を繰り返す。
【００６３】
以上のように、本実施形態によれば、加速してから隣接車線へ車線変更を行う場合、自車線の第１前方他車両から受ける影響、隣接車線における第２前方他車両から受ける影響、隣接車線における第２後方他車両に及ぼす影響を考慮する。その結果、隣接車線への最適な進入位置を特定することができ、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。
【００６４】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について、第１実施形態と異なる点について説明する。第１実施形態では、加速してから隣接車線へ車線変更を行うケースを説明した。本実施形態では、減速してから隣接車線へ車線変更を行うケースについて説明する。
【００６５】
図９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９において、自車両９０１は、自車線をＶｅで走行している。車両９０２は、自車線において自車両９０１の後方を速度Ｖｒ０で走行する後方他車両である。車両９０３は、隣接車線において自車両９０１の後方を速度Ｖｒで走行する後方他車両である。また、車両９０４は、隣接車線において自車両９０１の前方を速度Ｖｆで走行する前方他車両である。本実施形態では、このような車両の位置関係において、自車両９０１が、自車線から隣接車線へ減速することにより、車線変更（ＬＣ）を行うシーンを想定している。そのようなシーンにおいて車線変更が行われると、自車両９０１は、車両９０３と車両９０４の車間領域をターゲットとして進入することになる。位置９０５は、そのようなケースにおいて車両９０３と車両９０４の車間領域での自車両９０１の推定される将来位置を示している。
【００６６】
図９において、自車両９０１と車両９０２の間のハッチング表示は、自車両９０１と車両９０２をＩＤＭモデルとして考えた場合に、車間距離９０７において車両９０２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ＬＣ可能空間９０６は、車両９０２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、自車両９０１が車両９０２に及ぼす衝撃は比較的小さいので、自車両９０１が、後述するＬＣ可能空間９０８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。
【００６７】
また、位置９０５と車両９０４の間のハッチング表示は、例えば位置９０５にある将来位置の自車両９０１と車両９０４をＩＤＭモデルとして考えた場合に、車間距離９０９において将来位置の自車両９０１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９１３は、将来位置の自車両９０１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９０１が車両９０４から受ける衝撃は比較的小さいので、自車両９０１がＬＣ可能空間９０８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。
【００６８】
また、車両９０３と位置９０５の間のハッチング表示は、車両９０３と例えば位置９０５にある将来位置の自車両９０１をＩＤＭモデルとして考えた場合に、車間距離９１０において車両９０３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９１４は、車両９０３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９０３が将来位置の自車両９０１から受ける衝撃は比較的小さいので、自車両９０１がＬＣ可能空間９０８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。
【００６９】
本実施形態では、ＬＣ可能空間９０６とＬＣ可能空間９０８とが重複する空間、即ち図９では空間９１２において自車両９０１から最も近い位置を、自車両９０１が車線変更を行うＬＣ位置として特定する。その特定した位置で車線変更を行えば、自車両９０１が車両９０２に及ぼす影響、将来位置の自車両９０１が車両９０４から受ける影響、将来位置の自車両９０１が車両９０３に及ぼす影響、のいずれも小さくすることができ、スムーズな車線変更を実現することができる。
【００７０】
本実施形態においても、図４と図５の処理は同様である。但し、本実施形態において、図５のＳ１０３の探索処理Ｂでは、車両９０２との間の領域でのＬＣ可能空間９０６が探索される。
【００７１】
図１０は、本実施形態におけるＳ１０３の探索処理Ｂ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、後方長を取得する。ここで、後方長は、図９の車間距離９０７に対応する。
【００７２】
Ｓ５０２において、制御部２００は、第１後方他車両の速度Ｖｒ０、自車両９０１の速度Ｖｅを取得する。ここで、第１後方他車両とは、車両９０２である。また、ここで取得されるＶｅは、車線変更のための減速後の速度となる。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、第１後方他車両の速度を取得する。
【００７３】
Ｓ５０３において、制御部２００は、車間距離９０７における自車両９０１の仮想位置（将来位置）を表す変数ＳＢ（仮想位置ＳＢ）を初期化する。仮想位置ＳＢの初期値は、例えば、第１後方他車両から１ｍ後方の位置とする（ＳＢ＝１）。
【００７４】
Ｓ５０４において、制御部２００は、仮想位置ＳＢの自車両９０１に対する第１後方他車両のＩＤＭ値α０を取得する。Ｓ５０４では、制御部２００は、例えば、第１後方他車両の速度に基づいてＩＤＭモデルを作成し、第１後方他車両と仮想位置ＳＢの自車両９０１についての相対速度および車間距離からＩＤＭ値α０を求め、仮想位置ＳＢに対応づけて記憶領域に保持する。
【００７５】
Ｓ５０５において、制御部２００は、仮想位置ＳＢを更新する。仮想位置ＳＢ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。Ｓ５０６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ＳＢが「ＳＢ≦ｄ」を満たすか否かを判定する。ここで、ｄとは、図９の車間距離９０７に対応する。所定の条件を満たすと判定された場合には、Ｓ９０７に進み、所定の条件を満たさないと判定された場合は、Ｓ９０４からの処理を繰り返す。
【００７６】
Ｓ５０７において、制御部２００は、各仮想位置ＳＢについての加減速度α０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９０６として特定する。つまり、図１０の探索処理Ｂ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９０１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。Ｓ５０７の後、図１０の処理を終了する。
【００７７】
図４のＳ１０２及びＳ１０３の後、Ｓ１０４に進む。Ｓ１０４において、制御部２００は、探索処理ＡのＳ２０９で特定されたＬＣ可能空間９０８と、探索処理ＢのＳ５０７で特定されたＬＣ可能空間９０６と、に基づいて、自車両９０１がＬＣ可能空間９０８に進入するＬＣ位置を決定する。例えば、制御部２００は、自車両９０１の位置から最も最短でＬＣ可能空間９０８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９０６がＬＣ可能空間９０８に含まれている場合には、自車両９０１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。Ｓ１０５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９０１を制御する。Ｓ１０５の後、図４の処理を終了する。Ｓ１０５において行われる図８の処理は、第１実施形態における説明と同じである。
【００７８】
以上のように、本実施形態によれば、減速してから隣接車線へ車線変更を行う場合、自車線の第１後方他車両に及ぼす影響、隣接車線における第２前方他車両から受ける影響、隣接車線における第２後方他車両に及ぼす影響を考慮する。その結果、隣接車線への最適な進入位置を特定することができ、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。
【００７９】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について、第１及び第２実施形態と異なる点について説明する。第１実施形態では、加速してから隣接車線へ車線変更を行うケースを説明した。第２実施形態では、減速してから隣接車線へ車線変更を行うケースについて説明した。本実施形態では、加速してから隣接車線へ車線変更を行うか、若しくは、減速してから隣接車線へ車線変更を行うか、について判断するケースについて説明する。
【００８０】
図１１及び図１２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１１及び図１２において、自車両１１０１は、自車線をＶｅで走行している。車両１１０２は、自車線において自車両１１０１の前方を速度Ｖｆ０で走行する第１前方他車両である。車両１１０３は、自車線において自車両１１０１の後方を速度Ｖｒ０で走行する第１後方他車両である。車両１１０５は、隣接車線において自車両１１０１の後方を速度Ｖｒで走行する第２後方他車両である。また、車両１１０４は、隣接車線において自車両１１０１の前方を速度Ｖｆで走行する第２前方他車両である。本実施形態では、このような車両の位置関係において、自車両１１０１が加速してから隣接車線へ車線変更するか、若しくは減速してから隣接車線へ車線変更するか、を判断する。
【００８１】
図１３は、本実施形態における自車両１１０１の車線変更の処理を示すフローチャートである。図１３の処理は、例えば、自車両１１０１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１１０１の制御部２００は、単に制御部２００として説明する。また、以下、加速してからの車線変更を前方車線変更（前方ＬＣ）、減速してからの車線変更を後方車線変更（後方ＬＣ）ともいう。
【００８２】
Ｓ６０１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。その後、Ｓ６０２及びＳ６０３、並びに、Ｓ６０４及びＳ６０５の処理が行われる。Ｓ６０２において、制御部２００は、前方ＬＣのための探索処理Ａ及びＢを行う。Ｓ６０２の処理は、第１実施形態で説明した図４のＳ１０２及びＳ１０３と同じである。そして、Ｓ６０３において、制御部２００は、前方ＬＣのためのＬＣ位置を決定する。Ｓ６０３の処理は、図４のＳ１０４と同じである。つまり、探索処理ＡのＳ２０９で特定されたＬＣ可能空間１１０９と、探索処理ＢのＳ３０７で特定されたＬＣ可能空間１１０７とに基づいて、自車両１１０１がＬＣ可能空間１１０９に進入するＬＣ位置が決定される。
【００８３】
一方、Ｓ６０４において、制御部２００は、後方ＬＣのための探索処理Ａ及びＢを行う。Ｓ６０４の処理は、第２実施形態で説明した図４のＳ１０２及びＳ１０３と同じである。そして、Ｓ６０５において、制御部２００は、後方ＬＣのためのＬＣ位置を決定する。Ｓ６０５の処理は、第２実施形態で説明した図５のＳ２０９及び図１０のＳ５０７と同じである。つまり、探索処理ＡのＳ２０９で特定されたＬＣ可能空間１２０３と、探索処理ＢのＳ５０７で決定されたＬＣ可能空間１２０１と、に基づいて、自車両１１０１がＬＣ可能空間１２０３に進入するＬＣ位置が決定される。
【００８４】
上記では、Ｓ６０２及びＳ６０３の処理と、Ｓ６０４及びＳ６０５の処理とが並列に行われると記載したが、Ｓ６０２及びＳ６０３の処理と、Ｓ６０４及びＳ６０５の処理とが順次行われるようにしても良い。
【００８５】
Ｓ６０６において、制御部２００は、前方ＬＣを行うか、若しくは後方ＬＣを行うか、を判断する。この判断は、例えば、以下のように行われる。Ｓ６０２で特定されたＬＣ可能空間１１０７とＬＣ可能空間１１０９の重複領域を求める。一方、Ｓ６０４で特定されたＬＣ可能空間１２０１とＬＣ可能空間１２０３の重複領域を求める。重複領域として、例えば、車線方向上で重複する長さを求める。そして、制御部２００は、重複領域の大きい方について行われた車線変更動作を実行すると判断する。なお、重複領域が所定長以下であれば、車線変更を中止するとしても良い。その場合の所定長とは、例えば自車両１１０１の車長である。
【００８６】
Ｓ６０７において、制御部２００は、Ｓ６０５で実行すると判断された車線変更動作を実行する旨を通知する。この通知は、例えば、デバイス制御部２０６を介して表示装置２１６にユーザインタフェース画面を表示することにより行われる。Ｓ６０８において、制御部２００は、ユーザインタフェース画面上で運転者から車線変更動作の指示を受け付ける。
【００８７】
Ｓ６０９において、制御部２００は、受け付けた指示により実行する車線変更動作が前方ＬＣであるか、後方ＬＣであるかを判定する。前方ＬＣであると判定された場合、Ｓ６１０において、制御部２００は、第１実施形態のＳ１０５と同様に、Ｓ６０３で決定されたＬＣ位置に向かって車線変更を行うよう自車両１１０１を制御する。その後、図１３の処理を終了する。一方、後方ＬＣであると判定された場合、Ｓ６１１において、制御部２００は、第２実施形態のＳ１０５と同様に、Ｓ６０５で決定されたＬＣ位置に向かって車線変更を行うよう自車両１１０１を制御する。その後、図１３の処理を終了する。
【００８８】
以上のように、本実施形態によれば、加速してから隣接車線へ車線変更を行うか、若しくは、減速してから隣接車線へ車線変更を行うか、について判断する。その結果、隣接車線への最適な進入位置をより特定しやすくなり、各車両全体の円滑な走行を妨げることなく車線変更を行うことができる。
【００８９】
＜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を走行する車両で前記車両の前方を走行する第１前方他車両の情報が取得される場合、前記第１前方他車両と前記車両の車間距離と、前記第１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１可能空間（９０６）を特定する第１特定手段と（Ｓ１０３）、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を走行する車両で前記車両の後方を走行する後方他車両の情報と、前記車両及び前記後方他車両の前方を走行する第２前方他車両の情報とが取得される場合、前記第２前方他車両と前記後方他車両の車間距離と、前記第２前方他車両の速度と、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（Ｓ１０２）、前記第１特定手段により特定される前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定される前記第２可能空間（９０８）とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断手段と（Ｓ１０４）を備えることを特徴とする。
【００９０】
そのような構成により、自車線の他車両と、隣接車線の他車両とに基づいて前方への車線変更の判断を行うことができる。
【００９１】
また、前記第２特定手段は、前記隣接車線上に推定される前記車両の位置（９０５）に基づいて、前記第２可能空間を特定し、前記推定される前記車両の位置は、所定の車線変更が必要な時間により前記車両が車線変更を行ったと推定される位置であることを特徴とする。また、前記第２特定手段は、前記推定される前記車両と前記後方他車両の車間距離（９１０）と、前記後方他車両の速度と、前記推定もしくは計測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第２前方他車両の車間距離（９０９）と、前記推定もしくは計測される前記車両の速度と、前記第２前方他車両の速度と、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。
【００９２】
そのような構成により、自車線の他車両の挙動と、隣接車線の他車両の挙動とに基づいて車線変更の判断を行うことができる。また、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得られる空間を車線変更が可能な空間として特定することができる。
【００９３】
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可能空間は、２車両間における車間距離および相対距離を用いて加減速度を算出するモデル（図７）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。
【００９４】
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と、隣接車線の他車両の挙動とに基づき、車線変更の判断を行うことができる。
【００９５】
また、前記判断手段は、前記第１可能空間と前記第２可能空間が車線方向を軸として隣接している場合、前記車両の車線変更が可能であると判断する（Ｓ１０４）ことを特徴とする。
【００９６】
そのような構成により、第１可能空間と第２可能空間が車線方向に重複している場合に、車線変更が可能であると判断することができる。
【００９７】
また、前記制御手段は、前記判断手段により前記車両の車線変更が可能であると判断された場合、該車線変更を開始するよう前記車両の走行を制御する（Ｓ１０５）ことを特徴とする。前記制御手段は、前記第１可能空間と前記第２可能空間が前記車線方向を軸として隣接している場合、該隣接している空間において前記車両から最も近い位置で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。
【００９８】
そのような構成により、第１可能空間と第２可能空間とに基づいて、最短距離で車線変更を行うことができる。
【００９９】
また、前記第１特定手段による前記第１可能空間の特定と前記第２特定手段による前記第２可能空間の特定は、並列に行われる（Ｓ１０２、Ｓ１０３）ことを特徴とする。そのような構成により、車線変更を行うまでの処理時間が長くなることを防ぐことができる。
【０１００】
また、前記第１特定手段による前記第１可能空間の特定と前記第２特定手段による前記第２可能空間の特定は、搭乗者の方向指示の入力に伴い（Ｓ１０１）開始されることを特徴とする。そのような構成により、例えばウィンカを点灯させたことをトリガとして処理を開始することができる。
【０１０１】
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、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を走行する車両で前記車両の後方を走行する第１後方他車両の情報が取得される場合、前記第１後方他車両と前記車両の車間距離と（９０７）、前記第１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後方他車両の情報と、前記車両及び前記第２後方他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第２後方他車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、前記第２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る前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断手段とを備えることを特徴とする。
【０１０２】
そのような構成により、自車線の他車両と、隣接車線の他車両とに基づいて後方への車線変更の判断を行うことができる。
【０１０３】
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、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を走行する他車両の情報が取得される場合、前記他車両と前記車両の車間距離と、前記他車両の速度と、前記車両の速度と、から前記車両の車線変更が可能な第１可能空間を特定する第１特定手段と（図１１、図１２）、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を走行する車両で前記車両の後方を走行する後方他車両の情報と、前記車両及び前記後方他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後方他車両の車間距離と、前記前方他車両の速度と、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る前記第１可能空間と、前記第２特定手段により特定される前記第２可能空間とに基づいて、前記車両の車線変更が可能であるか否かを判断する判断手段とを備えることを特徴とする。
【０１０４】
そのような構成により、自車線の他車両と、隣接車線の他車両とに基づいて車線変更の判断を行うことができる。
【０１０５】
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】
【０１０６】
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】
2020157829.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【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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