(57)【要約】  車両制御装置は、自車両の周辺を走行する周辺車両を検出する検出部と、前記検出部の検出結果を参照し、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補として、前記隣接車線における対象領域内を走行する前記周辺車両の数に応じて変動する数の車線変更ターゲット位置候補を、前記対象領域内で設定するターゲット位置候補設定部と、を備える。
2017010344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果を参照し、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補として、前記隣接車線における対象領域内を走行する前記周辺車両の数に応じて変動する数の車線変更ターゲット位置候補を、前記対象領域内で設定するターゲット位置候補設定部と、
を備える車両制御装置。
【請求項２】
前記ターゲット位置候補設定部は、前記対象領域内を走行する前記周辺車両の間に、それぞれ前記車線変更ターゲット位置候補を設定する、
請求項１記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記ターゲット位置候補設定部は、前記自車線において前記自車両の直前を走行する前走車両よりも前で前記隣接車線を走行する前記周辺車両のうち、前記自車両に最も近い前方基準車両よりも後ろの領域を、前記対象領域として設定する、
請求項１または２記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記ターゲット位置候補設定部は、前記自車線において前記自車両の直後を走行する後続車両よりも後ろで前記隣接車線を走行する前記周辺車両のうち、前記自車両に最も近い後方基準車両よりも前の領域を、前記対象領域として設定する、
請求項１から３のうちいずれか１項記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記自車両の車線変更先の車線上に、前記周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定する仮想車両設定部を、更に備え、
前記ターゲット位置候補設定部は、前記仮想車両設定部により設定された前記仮想車両を前記周辺車両とみなして、前記車線変更ターゲット位置候補を前記対象領域内で設定する、
請求項１から４のうちいずれか１項記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記周辺車両が車線変更しようとしているか否かを推定する推定部を、更に備え、
前記仮想車両設定部は、前記推定部により前記周辺車両が前記自車両の前記車線変更先の車線に車線変更しようとしていると推定された場合、前記仮想車両を設定する、
請求項５記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記仮想車両設定部は、前記推定部により前記自車両が走行する車線とは異なる車線に存在する周辺車両が前記自車両の前記車線変更先の車線に車線変更しようとしていると推定された場合、前記仮想車両を設定する、
請求項６項記載の車両制御装置。
【請求項８】
自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記自車両が走行する車線とは異なる車線に存在する周辺車両が、前記自車両の車線変更先の車線に車線変更しようとしているか否かを推定する推定部と、
前記推定部により前記周辺車両が車線変更しようとしていると推定された場合、前記自車両の前記車線変更先の車線上に、前記周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定する仮想車両設定部と、
前記検出部の検出結果および前記仮想車両設定部により設定された前記仮想車両を参照し、自車線に隣接する隣接車線に設定される車線変更ターゲット位置の候補として、前記仮想車両の前方および／または後方に車線変更ターゲット位置候補を設定するターゲット位置候補設定部と、
を備える車両制御装置。
【請求項９】
自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出することと、
検出結果を参照し、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補として、前記隣接車線における対象領域内を走行する前記周辺車両の数に応じて変動する数の車線変更ターゲット位置候補を、前記対象領域内で設定することと、
を含む車両制御方法。
【請求項１０】
自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出する検出部を備える車両制御装置のコンピュータに、
前記検出部の検出結果を参照させ、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補として、前記隣接車線における対象領域内を走行する前記周辺車両の数に応じて変動する数の車線変更ターゲット位置候補を、前記対象領域内で設定させること、
を含む車両制御プログラム。
【請求項１１】
自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果を参照し、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補を設定する対象領域を、前記自車線において前記自車両の直前を走行する前走車両よりも前で前記隣接車線を走行する前記周辺車両のうち、前記自車両に最も近い前方基準車両よりも後ろの領域であって、前記自車線において前記自車両の直後を走行する後続車両よりも後ろで前記隣接車線を走行する前記周辺車両のうち、前記自車両に最も近い後方基準車両よりも前の領域に設定するターゲット位置候補設定部と、
を備える車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。
本願は、２０１５年７月１５日に出願された日本国特願２０１５−１４１３８３号および２０１６年２月１２日に出願された日本国特願２０１６−０２５２７１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車の周囲車両を検出する周囲車両検出手段と、前記自車の状態を検出する自車状態検出手段と、前記周囲車両の挙動を予測する周囲車両挙動予測手段と、前記周囲車両検出手段の出力と前記自車状態検出手段の出力とから前記自車に対する運転操作の望ましさを算出する評価関数を構成する評価関数構成手段と、前記周囲車両挙動予測手段の出力と前記評価関数構成手段の出力とから前記自車にとって望ましい操作を計算する推奨操作量演算手段、とを備えた車両用推奨操作量生成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、前記周囲車両挙動予測手段は、前記自車の予測応答を出力とする自車モデルと、前記周囲車両の予測応答を出力とする他車モデルと、前記自車を含む車両の情報から前記自車モデルおよび前記他車モデルの計算に必要な情報を算出する車両情報抽出関数群と、を有し、前記他車モデルと前記自車モデルとを、前記車両情報抽出関数群で結合することによって構成されることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２００４−１５２１２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、車線変更の際に監視対象とする車両の数が限定的であり、車線変更を行うターゲット位置を１か所しか設定することができない。この結果、車線変更制御の自由度が低くなってしまう場合があった。【０００５】
本発明に係る態様は、このような事情を考慮してなされたものであり、車線変更制御の自由度を高めることができる車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出する検出部と、前記検出部の検出結果を参照し、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補として、前記隣接車線における対象領域内を走行する前記周辺車両の数に応じて変動する数の車線変更ターゲット位置候補を、前記対象領域内で設定するターゲット位置候補設定部と、を備える。【０００７】
（２）上記（１）の態様において、前記ターゲット位置候補設定部は、前記対象領域内を走行する前記周辺車両の間に、それぞれ前記車線変更ターゲット位置候補を設定してもよい。【０００８】
（３）上記（１）または（２）の態様において、前記ターゲット位置候補設定部は、前記自車線において前記自車両の直前を走行する前走車両よりも前で前記隣接車線を走行する前記周辺車両のうち、前記自車両に最も近い前方基準車両よりも後ろの領域を、前記対象領域として設定してもよい。【０００９】
（４）上記（１）から（３）のうちいずれか１つの態様において、前記ターゲット位置候補設定部は、前記自車線において前記自車両の直後を走行する後続車両よりも後ろで前記隣接車線を走行する前記周辺車両のうち、前記自車両に最も近い後方基準車両よりも前の領域を、前記対象領域として設定してもよい。【００１０】
（５）上記（１）から（４）のうちいずれか１つの態様において、前記自車両の車線変更先の車線上に、前記周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定する仮想車両設定部を、更に備え、前記ターゲット位置候補設定部は、前記仮想車両設定部により設定された前記仮想車両を前記周辺車両とみなして、前記車線変更ターゲット位置候補を前記対象領域内で設定してもよい。【００１１】
（６）上記（５）の態様において、前記周辺車両が車線変更しようとしているか否かを推定する推定部を、更に備え、前記仮想車両設定部は、前記推定部により前記周辺車両が前記自車両の前記車線変更先の車線に車線変更しようとしていると推定された場合、前記仮想車両を設定してもよい。【００１２】
（７）上記（６）の態様において、前記仮想車両設定部は、前記推定部により前記自車両が走行する車線とは異なる車線に存在する周辺車両が前記自車両の前記車線変更先の車線に車線変更しようとしていると推定された場合、前記仮想車両を設定してもよい。【００１３】
（８）本発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記自車両が走行する車線とは異なる車線に存在する周辺車両が、前記自車両の車線変更先の車線に車線変更しようとしているか否かを推定する推定部と、前記推定部により前記周辺車両が車線変更しようとしていると推定された場合、前記自車両の前記車線変更先の車線上に、前記周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定する仮想車両設定部と、前記検出部の検出結果および前記仮想車両設定部により設定された前記仮想車両を参照し、自車線に隣接する隣接車線に設定される車線変更ターゲット位置の候補として、前記仮想車両の前方および／または後方に車線変更ターゲット位置候補を設定するターゲット位置候補設定部と、を備える。【００１４】
（９）本発明の一態様に係る車両制御方法は、自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出することと、検出結果を参照し、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補として、前記隣接車線における対象領域内を走行する前記周辺車両の数に応じて変動する数の車線変更ターゲット位置候補を、前記対象領域内で設定することと、を含む。【００１５】
（１０）本発明の一態様に係る車両制御プログラムは、自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出する検出部を備える車両制御装置のコンピュータに、前記検出部の検出結果を参照させ、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補として、前記隣接車線における対象領域内を走行する前記周辺車両の数に応じて変動する数の車線変更ターゲット位置候補を、前記対象領域内で設定させること、を含む。【００１６】
（１１）本発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出する検出部と、前記検出部の検出結果を参照し、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補を設定する対象領域を、前記自車線において前記自車両の直前を走行する前走車両よりも前で前記隣接車線を走行する前記周辺車両のうち、前記自車両に最も近い前方基準車両よりも後ろの領域であって、前記自車線において前記自車両の直後を走行する後続車両よりも後ろで前記隣接車線を走行する前記周辺車両のうち、前記自車両に最も近い後方基準車両よりも前の領域に設定するターゲット位置候補設定部と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
上記（１）（２）（９）（１０）の態様によれば、自車線に隣接する隣接車線を走行する周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補として、隣接車線における対象領域内を走行する周辺車両の数に応じて変動する数の車線変更ターゲット位置の候補を対象領域内で設定することにより、車線変更制御の自由度を高めることができる。【００１８】
上記（３）の態様によれば、隣接車線を走行する前記周辺車両のうち、自車線において自車両の直前を走行する前走車両よりも前で走行し、且つ自車両に最も近い前方基準車両よりも後ろの領域を、対象領域として設定することにより、前方基準車両の前、すなわち車線変更が困難と考えられる位置で車線変更ターゲット位置の候補が設定されることを防止することができる。【００１９】
上記（４）の態様によれば、後方基準車両の後ろ、すなわち車線変更が困難と考えられる位置で車線変更ターゲット位置の候補が設定されることを防止することができる。【００２０】
上記（５）から（７）の態様によれば、仮想車両を前記周辺車両とみなして、前記車線変更ターゲット位置候補を前記対象領域内で設定することにより、車線変更が困難と考えられる位置で車線変更ターゲット位置の候補が設定されることを防止することができる。【００２１】
上記（８）の態様によれば、自車線に隣接する隣接車線に設定される車線変更ターゲット位置の候補として、仮想車両の前方および／または後方に車線変更ターゲット位置候補を設定することにより、車線変更が困難と考えられる位置で車線変更ターゲット位置の候補が設定されることを防止すると共に、車線変更制御の自由度を高めることができる。【００２２】
上記（１１）の態様によれば、自車線に隣接する隣接車線を走行する周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補を設定する対象領域を、隣接車線を走行する周辺車両のうち、自車線において自車両の直前を走行する前走車両よりも前で走行し、且つ自車両に最も近い前方基準車両よりも後ろの領域であって、隣接車線を走行する周辺車両のうち、自車線において自車両の直後を走行する後続車両よりも後ろで走行し、且つ自車両に最も近い後方基準車両よりも前の領域に設定することにより、前方基準車両の前、或いは後方基準車両の後ろといった、車線変更が困難と考えられる位置で車線変更ターゲット位置の候補が設定されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両（自車両）の有する構成要素を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る車両制御装置を中心とした自車両の機能構成図である。
【図３】自車位置認識部により走行車線に対する自車両の相対位置が認識される様子を示す図である。
【図４】ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。
【図５】ターゲット位置候補設定部が車線変更ターゲット位置候補を設定する様子を示す図である。
【図６】前方基準車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部が実行する処理を説明するための図である。
【図７】後方基準車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部が実行する処理を説明するための図である。
【図８】前走車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部が実行する処理を説明するための図である。
【図９】後続車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部が実行する処理を説明するための図である。
【図１０】前方基準車両および後方基準車両が対象領域に含まれないと定義した場合に、ターゲット位置候補設定部が実行する処理を説明するための図である。
【図１１】監視対象車両と自車両および車線変更ターゲット位置候補との位置関係を示す図である。
【図１２】車線変更ターゲット位置を決定するための処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】自車両と監視対象車両の位置関係を類型化した各パターンを示す図である。
【図１４】パターン（ａ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。
【図１５】パターン（ｂ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。
【図１６】パターン（ｃ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。
【図１７】パターン（ｄ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。
【図１８】パターン（ｅ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。
【図１９】パターン（ｆ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。
【図２０】車線変更可能期間導出部により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２１】制御計画生成部により生成される車線変更のための制御計画の一例を示す図である。
【図２２】走行態様決定部および走行軌道生成部を備えた車両制御装置の機能構成を示す図である。
【図２３】走行軌道生成部により生成される軌道の一例を示す図である。
【図２４】第２の実施形態に係る車両制御装置を中心とした自車両の機能構成図である。
【図２５】第２の実施形態に係る車線変更可否判定部により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２６】第３の実施形態に係る車両制御装置を中心とした自車両の機能構成図である。
【図２７】第４の実施形態に係る車両制御装置を中心とした自車両の機能構成図である。
【図２８】第４の実施形態のターゲット位置候補設定部が、車線変更ターゲット位置候補を設定する様子を示す図である。
【図２９】仮想車両が設定された場合に、ターゲット位置候補設定部が車線変更ターゲット位置候補を設定する様子を示す図である。
【図３０】隣接車線に周辺が走行していない場合に、ターゲット位置候補設定部が車線変更ターゲット位置候補を設定する様子を示す図である。
【図３１】仮想車両が設定された場合に、ターゲット位置候補設定部が車線変更ターゲット位置候補を設定する様子を示す図である。
【図３２】仮想車両が設定された場合に、ターゲット位置候補設定部が車線変更ターゲット位置候補を設定する様子を示す図である。
【図３３】車線が消失する前に、ターゲット位置候補設定部が車線変更ターゲット位置候補を設定する様子を示す図である。
【図３４】地点に到達する到達時間が所定値以内となった場合に、ターゲット位置候補設定部が、車線変更ターゲット位置候補を設定する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。
【００２５】
＜第１の実施形態＞
［車両構成］
図１は、第１の実施形態に係る車両制御装置１００が搭載された車両（以下、自車両Ｍと称する）の有する構成要素を示す図である。車両制御装置１００が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車であり、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を動力源とした自動車や、電動機を動力源とした電気自動車、内燃機関および電動機を兼ね備えたハイブリッド自動車等を含む。また、上述した電気自動車は、例えば、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池等の電池により放電される電力を使用して駆動する。
【００２６】
図１に示すように、車両には、ファインダ２０−１から２０−７、レーダ３０−１から３０−６、およびカメラ４０等のセンサと、ナビゲーション装置５０と、上述した車両制御装置１００とが搭載される。ファインダ２０−１から２０−７は、例えば、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を測定するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。例えば、ファインダ２０−１は、フロントグリル等に取り付けられ、ファインダ２０−２および２０−３は、車体の側面やドアミラー、前照灯内部、側方灯付近等に取り付けられる。ファインダ２０−４は、トランクリッド等に取り付けられ、ファインダ２０−５および２０−６は、車体の側面や尾灯内部等に取り付けられる。上述したファインダ２０−１から２０−６は、例えば、水平方向に関して１５０度程度の検出範囲を有している。また、ファインダ２０−７は、ルーフ等に取り付けられる。ファインダ２０−７は、例えば、水平方向に関して３６０度の検出範囲を有している。
【００２７】
上述したレーダ３０−１および３０−４は、例えば、奥行き方向の検出範囲が他のレーダよりも広い長距離ミリ波レーダである。また、レーダ３０−２、３０−３、３０−５、３０−６は、レーダ３０−１および３０−４よりも奥行き方向の検出範囲が狭い中距離ミリ波レーダである。以下、ファインダ２０−１から２０−７を特段区別しない場合は、単に「ファインダ２０」と記載し、レーダ３０−１から３０−６を特段区別しない場合は、単に「レーダ３０」と記載する。レーダ３０は、例えば、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体を検出する。
【００２８】
カメラ４０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ４０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ４０は、例えば周期的に繰り返し自車両Ｍの前方を撮像する。
【００２９】
なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。
【００３０】
図２は、第１の実施形態に係る車両制御装置１００を中心とした自車両Ｍの機能構成図である。自車両Ｍには、ファインダ２０、レーダ３０、およびカメラ４０の他、ナビゲーション装置５０と、車両センサ６０と、操作デバイス７０と、操作検出センサ７２と、切替スイッチ８０と、走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、およびブレーキ装置９４と、車両制御装置１００とが搭載される。
【００３１】
ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機や地図情報（ナビ地図）、ユーザインターフェースとして機能するタッチパネル式表示装置、スピーカ、マイク等を有する。ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ受信機によって自車両Ｍの位置を特定し、その位置からユーザによって指定された目的地までの経路を導出する。ナビゲーション装置５０により導出された経路は、経路情報１３４として記憶部１３０に格納される。自車両Ｍの位置は、車両センサ６０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、車両制御装置１００が手動運転モードを実行している際に、目的地に至る経路について音声やナビ表示によって案内を行う。なお、自車両Ｍの位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置５０とは独立して設けられてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、例えば、ユーザの保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の一機能によって実現されてもよい。この場合、端末装置と車両制御装置１００との間で無線または通信によって情報の送受信が行われる。
【００３２】
車両センサ６０は、自車両Ｍの速度（車速）を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。
【００３３】
操作デバイス７０は、例えば、アクセルペダルやステアリングホイール、ブレーキペダル、シフトレバー等を含む。操作デバイス７０には、運転者による操作の有無や量を検出する操作検出センサ７２が取り付けられている。操作検出センサ７２は、例えば、アクセル開度センサ、ステアリングトルクセンサ、ブレーキセンサ、シフト位置センサ等を含む。操作検出センサ７２は、検出結果としてのアクセル開度、ステアリングトルク、ブレーキ踏量、シフト位置等を走行制御部１２０に出力する。なお、これに代えて、操作検出センサ７２の検出結果が、直接的に走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、またはブレーキ装置９４に出力されてもよい。
【００３４】
切替スイッチ８０は、運転者等によって操作されるスイッチである。切替スイッチ８０は、機械式のスイッチであってもよいし、ナビゲーション装置５０のタッチパネル式表示装置に設けられるＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチであってもよい。切替スイッチ８０は、運転者が手動で運転する手動運転モードと、運転者が操作を行わない（或いは手動運転モードに比して操作量が小さい、または操作頻度が低い）状態で走行する自動運転モードとの切替指示を受け付け、走行制御部１２０による制御モードを自動運転モードまたは手動運転モードのいずれか一方に指定する制御モード指定信号を生成する。
【００３５】
走行駆動力出力装置９０は、例えば、エンジンと走行用モータのうち一方または双方を含む。走行駆動力出力装置９０がエンジンのみを有する場合、走行駆動力出力装置９０は更にエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）を含む。エンジンＥＣＵは、例えば、走行制御部１２０から入力される情報に従い、スロットル開度やシフト段等を調整することで、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を制御する。走行駆動力出力装置９０が走行用モータのみを有する場合、走行駆動力出力装置９０は、走行用モータを駆動するモータＥＣＵを含む。モータＥＣＵは、例えば、走行用モータに与えるＰＷＭ信号のデューティ比を調整することで、車両が走行するための走行駆動力を制御する。走行駆動力出力装置９０がエンジンと走行用モータの双方を含む場合は、エンジンＥＣＵとモータＥＣＵの双方が協調して走行駆動力を制御する。
【００３６】
ステアリング装置９２は、例えば、ラックアンドピニオン機能等に力を作用させて転舵輪の向きを変更可能な電動モータ、ステアリング操舵角（または実舵角）を検出する操舵角センサ等を備える。ステアリング装置９２は、走行制御部１２０から入力される情報に従い、電動モータを駆動する。
【００３７】
ブレーキ装置９４は、ブレーキペダルになされたブレーキ操作が油圧として伝達されるマスターシリンダー、ブレーキ液を蓄えるリザーバータンク、各車輪に出力される制動力を調節するブレーキアクチュエータ等を備える。ブレーキ装置９４は、走行制御部１２０から入力される情報に従い、所望の大きさのブレーキトルクが各車輪に出力されるように、ブレーキアクチュエータ等を制御する。なお、ブレーキ装置９４は、上記説明した油圧により作動する電子制御式ブレーキ装置に限らず、電動アクチュエーターにより作動する電子制御式ブレーキ装置であってもよい。
【００３８】
［車両制御装置］
以下、車両制御装置１００について説明する。車両制御装置１００は、例えば、外界認識部１０２と、自車位置認識部１０４と、行動計画生成部１０６と、車線変更制御部１１０と、走行制御部１２０と、制御切替部１２２と、記憶部１３０とを備える。外界認識部１０２、自車位置認識部１０４、行動計画生成部１０６、車線変更制御部１１０、走行制御部１２０、および制御切替部１２２のうち一部または全部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらのうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。また、記憶部１３０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。プログラムは、予め記憶部１３０に格納されていてもよいし、車載インターネット設備等を介して外部装置からダウンロードされてもよい。また、プログラムを格納した可搬型記憶媒体が図示しないドライブ装置に装着されることで記憶部１３０にインストールされてもよい。
【００３９】
外界認識部１０２は、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０等の出力に基づいて、周辺車両の位置、および速度等の状態を認識する。本実施形態における周辺車両とは、自車両Ｍの周辺を走行する車両であって、自車両Ｍと同じ方向に走行する車両である。周辺車両の位置は、他車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、他車両の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、上記各種機器の情報に基づいて周辺車両の加速度、車線変更をしているか否か（あるいはしようとしているか否か）を含んでもよい。外界認識部１０２は、周辺車両の位置の履歴や方向指示器の作動状態等に基づいて、車線変更をしているか否か（あるいはしようとしているか否か）を認識する。また、外界認識部１０２は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者その他の物体の位置を認識してもよい。以下、ファインダ２０、レーダ３０、およびカメラ４０と、外界認識部１０２とを合わせたものを、周辺車両を検出する「検出部ＤＴ」と称する。検出部ＤＴは、更に、周辺車両との通信によって周辺車両の位置や速度等の状態を認識してもよい。
【００４０】
自車位置認識部１０４は、記憶部１３０に格納された地図情報１３２と、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０、ナビゲーション装置５０、または車両センサ６０から入力される情報とに基づいて、自車両Ｍが走行している車線（自車線）、および、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置を認識する。地図情報１３２は、例えば、ナビゲーション装置５０が有するナビ地図よりも高精度な地図情報であり、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。図３は、自車位置認識部１０４により走行車線に対する自車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１０４は、例えば、自車両Ｍの基準点（例えば重心）の走行車線中央ＣＬからの乖離ＯＳ、および自車両Ｍの進行方向の走行車線中央ＣＬを連ねた線に対してなす角度θを、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１０４は、自車線Ｌ１のいずれかの側端部に対する自車両Ｍの基準点の位置などを、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してもよい。
【００４１】
行動計画生成部１０６は、所定の区間における行動計画を生成する。所定の区間とは、例えば、ナビゲーション装置５０により導出された経路のうち、高速道路等の有料道路を通る区間である。なお、これに限らず、行動計画生成部１０６は、任意の区間について行動計画を生成してもよい。
【００４２】
行動計画は、例えば、順次実行される複数のイベントで構成される。イベントには、例えば、自車両Ｍを減速させる減速イベントや、自車両Ｍを加速させる加速イベント、走行車線を逸脱しないように自車両Ｍを走行させるレーンキープイベント、走行車線を変更させる車線変更イベント、自車両Ｍに前方車両を追い越させる追い越しイベント、分岐ポイントにおいて所望の車線に変更させたり、現在の走行車線を逸脱しないように自車両Ｍを走行させたりする分岐イベント、車線合流ポイントにおいて自車両Ｍを加減速させ、走行車線を変更させる合流イベント等が含まれる。例えば、有料道路（例えば高速道路等）においてジャンクション（分岐点）が存在する場合、車両制御装置１００は、自動運転モードにおいて、自車両Ｍを目的地の方向に進行するように車線を変更したり、車線を維持したりする必要がある。従って、行動計画生成部１０６は、地図情報１３２を参照して経路上にジャンクションが存在していると判明した場合、現在の自車両Ｍの位置（座標）から当該ジャンクションの位置（座標）までの間に、目的地の方向に進行することができる所望の車線に車線変更するための車線変更イベントを設定する。
【００４３】
図４は、ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。図示するように、行動計画生成部１０６は、目的地までの経路に従って走行した場合に生じる場面を分類し、個々の場面に即したイベントが実行されるように行動計画を生成する。なお、行動計画生成部１０６は、自車両Ｍの状況変化に応じて動的に行動計画を変更してもよい。
【００４４】
［車線変更イベント］
車線変更制御部１１０は、行動計画生成部１０６により行動計画に含まれる車線変更イベントが実施される際の制御を行う。車線変更制御部１１０は、例えば、ターゲット位置候補設定部１１１と、他車位置変化推定部１１２と、車線変更可能期間導出部１１３と、制御計画生成部１１４と、ターゲット位置決定部１１５とを備える。
【００４５】
（ターゲット位置候補の設定）
ターゲット位置候補設定部１１１は、検出部ＤＴにより検出された周辺車両の位置を参照し、まず車線変更の対象となる大枠の対象領域を設定し、対象領域内において、自車両Ｍが走行している走行車線（自車線）に隣接する隣接車線を走行する周辺車両に対する相対位置として、車線変更ターゲット位置候補を設定する。
【００４６】
図５は、ターゲット位置候補設定部１１１が車線変更ターゲット位置候補を設定する様子を示す図である。図中、ｍ１からｍ７は周辺車両であり、ｄは各車両の走行方向であり、Ｌ１は自車線であり、Ｌ２は隣接車線である。また、Ａｒは対象領域であり、Ｔ１からＴ３は車線変更ターゲット位置候補である。いずれの車線変更ターゲット位置候補であるかを区別しないときは、単に車線変更ターゲット位置候補Ｔと表記する。以下の説明では、行動計画によって自車線Ｌ１の右側に延在する隣接車線Ｌ２に車線変更することが指示されているものとする。
【００４７】
まず、ターゲット位置候補設定部１１１は、隣接車線Ｌ２を走行する周辺車両のうち、自車線Ｌ１において自車両Ｍの直前を走行する周辺車両ｍ１（前走車両）よりも前で走行し、且つ自車両Ｍに最も近い周辺車両ｍ４（前方基準車両）よりも後ろの領域であって、隣接車線Ｌ２を走行する周辺車両のうち、自車線Ｌ１において自車両Ｍの直後を走行する周辺車両ｍ２（後続車両）よりも後ろで走行し、且つ自車両Ｍに最も近い周辺車両ｍ７（後方基準車両）よりも前の領域を、対象領域Ａｒとして設定する。
【００４８】
ここで、「前走車両よりも前で走行する周辺車両」とは、前端部が前走車両の前端部よりも前にある周辺車両を意味してもよいし、後端部が前走車両の後端部よりも前にある周辺車両を意味してもよい。また、重心等の基準点が前走車両の基準点、前端部、または後端部よりも前にある周辺車両を意味してもよい。
【００４９】
一方、「後続車両よりも後ろで走行する周辺車両」とは、前端部が後続車両の前端部よりも後ろにある周辺車両を意味してもよいし、後端部が後続車両の後端部よりも後ろにあるに周辺車両を意味してもよい。また、重心等の基準点が後続車両の基準点、前端部、または後端部よりも後ろにある周辺車両を意味してもよい。
【００５０】
これによって、ターゲット位置候補設定部１１１は、前走車両よりも前で走行する周辺車両の前、あるいは後続車両よりも後ろで走行する周辺車両の後といった、車線変更が困難と考えられる位置で車線変更ターゲット位置候補Ｔが設定されることを防止することができる。これらの位置では、前走車両または後続車両の挙動によって、車線変更のための自車両Ｍの挙動が大きく制限されるからである。この結果、ターゲット位置候補設定部１１１は、車線変更の際に、自車両Ｍに無理な挙動を強いることを予防することができる。
【００５１】
そして、ターゲット位置候補設定部１１１は、対象領域Ａｒ内を走行する周辺車両ｍ４からｍ７のうち、直前直後の関係で（間に周辺車両が存在しない関係で）走行する二つの周辺車両（ｍ４とｍ５、ｍ５とｍ６、およびｍ６とｍ７）の間に、それぞれ車線変更ターゲット位置候補Ｔ１、Ｔ２、およびＴ３を設定する。従って、車線変更ターゲット位置候補Ｔの数は、隣接車線Ｌ２における対象領域Ａｒ内を走行する周辺車両の数に応じて変動することになる。対象領域Ａｒ内を走行する周辺車両の数がｎ台である場合、ｎ−１個の車線変更ターゲット位置候補Ｔが設定される。
【００５２】
これによって、ターゲット位置候補設定部１１１は、周辺車両の分布によっては車線変更する先の候補を複数設定することになり、車線変更制御の自由度を高めることができる。この結果、後に最適な車線変更ターゲット位置Ｔ＃を設定することができる。
【００５３】
ここで、前方基準車両、後方基準車両、前走車両、および後続車両のいずれかが検出部ＤＴにより検出されない場合も想定される。以下、これについて説明する。図６は、前方基準車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部１１１が実行する処理を説明するための図である。図示するように、前方基準車両が検出されない場合（前走車両よりも前にある周辺車両が存在しない場合）、ターゲット位置候補設定部１１１は、例えば自車両Ｍの前端部から前方に向けて所定距離Ｘ１の地点を、対象領域Ａｒの前方側境界Ａｒｆとして決定する。所定距離Ｘ１は、例えば、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０等によって自車両Ｍの前方における周辺車両を検知可能な距離に設定される。この場合、ターゲット位置候補設定部１１１は、直前直後の関係で走行する二つの周辺車両の間だけでなく、対象領域Ａｒの前方側境界Ａｒｆと、対象領域Ａｒ内で最も前を走行する周辺車両ｍ５との間にも、車線変更ターゲット位置候補Ｔ１を設定してもよい。
【００５４】
図７は、後方基準車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部１１１が実行する処理を説明するための図である。図示するように、後方基準車両が検出されない場合（後続車両よりも後ろにある周辺車両が存在しない場合）、ターゲット位置候補設定部１１１は、例えば自車両Ｍの後端部から後方に向けて所定距離Ｘ２の地点を、対象領域Ａｒの後方側境界Ａｒｒとして決定する。所定距離Ｘ２は、例えば、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０等によって自車両Ｍの後方における周辺車両を検知可能な距離に設定される。この場合、ターゲット位置候補設定部１１１は、直前直後の関係で走行する二つの周辺車両の間だけでなく、対象領域Ａｒの後方側境界Ａｒｒと、対象領域Ａｒ内で最も後ろを走行する周辺車両ｍ６との間にも、車線変更ターゲット位置候補Ｔ３を設定してもよい。
【００５５】
図８は、前走車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部１１１が実行する処理を説明するための図である。図示するように、前走車両が検出されない場合（自車両Ｍの前方における検出部ＤＴの検出範囲内に周辺車両が存在しない場合）、ターゲット位置候補設定部１１１は、例えば自車両Ｍの前端部から前方に向けて所定距離Ｘ１の地点を、対象領域Ａｒの前方側境界Ａｒｆとして決定する。
【００５６】
図９は、後続車両が検出されない場合にターゲット位置候補設定部１１１が実行する処理を説明するための図である。図示するように、後続車両が検出されない場合（自車両Ｍの後方における検出部ＤＴの検出範囲内に周辺車両が存在しない場合）、ターゲット位置候補設定部１１１は、例えば自車両Ｍの後端部から後方に向けて所定距離Ｘ２の地点を、対象領域Ａｒの後方側境界Ａｒｒとして決定する。
【００５７】
なお、上記の説明では、便宜上、前方基準車両および後方基準車両は対象領域Ａｒに含まれるものと定義して説明したが、これらが対象領域Ａｒに含まれないものと定義して処理を行ってもよい。この場合、ターゲット位置候補設定部１１１は、直前直後の関係で（間に周辺車両が存在しない関係で）走行する二つの周辺車両の間だけでなく、対象領域Ａｒの前方側境界Ａｒｆと、その直後の周辺車両の間、および、対象領域Ａｒの後方側境界Ａｒｒと、その直前の周辺車両の間にも車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定してよい。
図１０は、前方基準車両および後方基準車両が対象領域Ａｒに含まれないと定義した場合に、ターゲット位置候補設定部１１１が実行する処理を説明するための図である。なお、図５に示す場合とは、車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定するに至る処理の過程が異なるが、結果としては同じであり、これらの処理は等価の関係にある。
【００５８】
他車位置変化推定部１１２は、検出部ＤＴにより検出された周辺車両のうち、車線変更に干渉する可能性が高い周辺車両（以下の例では３台の周辺車両）を選択し、選択した車両について将来の位置変化を推定する。以下、車線変更に干渉する可能性が高い周辺車両を、監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、ｍＣと称する。
【００５９】
図１１は、監視対象車両と自車両および車線変更ターゲット位置候補Ｔとの位置関係を示す図である。監視対象車両ｍＡは、自車両Ｍの前走車両である。また、監視対象車両ｍＢは、車線変更ターゲット位置候補Ｔの直前を走行する周辺車両であり、監視対象車両ｍＣは、車線変更ターゲット位置候補Ｔの直後を走行する周辺車両である。
【００６０】
車線変更可能期間導出部１１３は、他車位置変化推定部１１２により推定された監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣの位置変化に基づいて、車線変更ターゲット位置候補Ｔに対する車線変更可能期間Ｐを導出する。車線変更可能期間導出部１１３による処理の詳細については後述する。
【００６１】
制御計画生成部１１４は、ターゲット位置候補設定部１１１により設定された車線変更ターゲット位置候補Ｔごとに、他車位置変化推定部１１２により推定された監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣの位置変化に基づいて、車線変更のための制御計画を生成する。
【００６２】
ターゲット位置決定部１１５は、ターゲット位置候補設定部１１１により設定された車線変更ターゲット位置候補Ｔごとに制御計画生成部１１４により生成された制御計画に基づいて、車線変更ターゲット位置Ｔ＃を決定する。
【００６３】
以下、車線変更ターゲット位置を決定するための処理について、フローチャートを参照しながら説明する。図１２は、車線変更ターゲット位置を決定するための処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６４】
まず、ターゲット位置候補設定部１１１が、車線変更ターゲット位置候補Ｔを一つ選択する（ステップＳ２００）。次に、他車位置変化推定部１１２が、車線変更ターゲット位置候補Ｔに対応した監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣを特定する（ステップＳ２０２；図１１参照）。
【００６５】
次に、他車位置変化推定部１１２が、監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣの将来の位置変化を推定する（ステップＳ２０４）。
【００６６】
将来の位置変化は、例えば、現在の速度を保ったまま走行すると仮定した定速度モデル、現在の加速度を保ったまま走行すると仮定した定加速度モデル、その他、種々のモデルに基づいて推定することができる。また、他車位置変化推定部１１２は、監視対象車両の操舵角について考慮してもよいし、操舵角を考慮せず、現在の走行車線を維持したまま走行すると仮定して位置変化を推定してもよい。以下の説明では、監視対象車両は、現在の速度を保ったまま、走行車線を維持して走行すると仮定して位置変化を推定するものとする。
【００６７】
次に、車線変更可能期間導出部１１３が、車線変更可能期間Ｐを導出する（ステップＳ２０６）。これらの処理の詳細については、後に別のフローチャートに即して説明し、先に車線変更可能期間導出部１１３により実行される処理の元となる原理について説明する。
【００６８】
まず、自車両Ｍと監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣとの関係（位置分布）は、例えば、以下に示すように６通りのパターンに類型化される。以下において、左側に記載される車両ほど、前を走行していることを表す。パターン（ａ）および（ｂ）は、周辺車両との相対位置を変えずに車線変更する場合の例を示し、パターン（ｃ）は、周辺車両との相対位置を下げて（相対的に減速して）車線変更する場合の例を示し、パターン（ｄ）、（ｅ）、および（ｆ）は、周辺車両との相対位置を上げて（相対的に加速して）車線変更する場合の例を示している。
パターン（ａ）：ｍＡ−ｍＢ−Ｍ−ｍＣ
パターン（ｂ）：ｍＢ−ｍＡ−Ｍ−ｍＣ
パターン（ｃ）：ｍＡ−Ｍ−ｍＢ−ｍＣ
パターン（ｄ）：ｍＡ−ｍＢ−ｍＣ−Ｍ
パターン（ｅ）：ｍＢ−ｍＡ−ｍＣ−Ｍ
パターン（ｆ）：ｍＢ−ｍＣ−ｍＡ−Ｍ
【００６９】
図１３は、自車両と監視対象車両の位置関係を類型化した各パターンを示す図である。
なお、パターン（ｆ）については、第１の実施形態におけるターゲット位置候補設定部１１１によっては設定されない車線変更ターゲット位置候補Ｔに基づいているため、ここでは参考例とする。
【００７０】
それぞれのパターン（ａ）〜（ｆ）について、監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣの位置変化は、更に監視対象車両の速度に基づいて類型化される。図１４から図１９は、パターン（ａ）〜（ｆ）のそれぞれについて監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。図１４から図１９における縦軸は、自車両Ｍを基準とした進行方向に関する変位を、横軸は経過時間を表している。また、図１４から図１９における車線変更後存在可能領域とは、車線変更を行った後、監視対象車両が同じ傾向で走行を続けた場合に、自車両Ｍが存在できる変位の領域を示している。例えば、図１４における「速度：ｍＢ＞ｍＡ＞ｍＣ」の図において、車線変更可能領域が監視対象車両ｍＡの変位よりも下側にある、すなわち車線変更を行う前には自車両Ｍが監視対象車両ｍＡよりも前に出ないように制約されるが、車線変更を行った後は、監視対象車両ｍＡよりも前に出ても問題無いことを示している。この車線変更後存在可能領域は、制御計画生成部１１４の処理に用いられる。
【００７１】
図１４は、パターン（ａ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。また、図１５は、パターン（ｂ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。パターン（ａ）、（ｂ）における車線変更可能期間Ｐは、以下のように定義される（以下、「監視対象車両」を省略する）。
開始時点：いつでも。
終了時点：ｍＣがｍＡに追いつく時点、またはｍＣがｍＢに追いつく時点のいずれか早い方。
【００７２】
図１６は、パターン（ｃ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。パターン（ｃ）における車線変更可能期間Ｐは、以下のように定義される
開始時点：ｍＢが自車両Ｍを追い抜く時点。
終了時点：ｍＣがｍＡに追いつく時点、またはｍＣがｍＢに追いつく時点のいずれか早い方。
【００７３】
図１７は、パターン（ｄ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。また、図１８は、パターン（ｅ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。パターン（ｄ）、（ｅ）における車線変更可能期間Ｐは、以下のように定義される（以下、「監視対象車両」を省略する）。
開始時点：自車両ＭがｍＣを追い抜く時点。
終了時点：ｍＣがｍＡに追いつく時点、またはｍＣがｍＢに追いつく時点のいずれか早い方。
【００７４】
図１９は、パターン（ｆ）における監視対象車両の位置変化を類型化した各パターンを示す図である。パターン（ｆ）における車線変更可能期間Ｐは、以下のように定義される
開始時点：ｍＡがｍＣを追い抜く時点。
終了時点：ｍＣがｍＢに追いつく時点（ｍＣがｍＡに追いつくことは、開始時点の制約から考慮しない）。
なお、パターン（ｆ）において、速度がｍＣ＞ｍＢ＞ｍＡの場合、ｍＢ＞ｍＣ＞ｍＡの場合、およびｍＣ＞ｍＡ＞ｍＢの場合、車線変更は不可である。
【００７５】
図２０は、車線変更可能期間導出部１１３により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、図１２のステップＳ２０６の処理に相当する。
【００７６】
まず、車線変更可能期間導出部１１３は、自車両Ｍと、監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣとの位置分布を類型化する（ステップＳ３００）。次に、車線変更可能期間導出部１１３は、他車位置変化推定部１１２により推定された監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣの位置変化に基づいて、車線変更可能期間の開始時点を決定する（ステップＳ３０２）。
【００７７】
ここで、前述したように車線変更の開始時点を決定するためには、「監視対象車両ｍＢが自車両Ｍを追い抜く時点」、「自車両Ｍが監視対象車両ｍＣを追い抜く時点」といった要素が存在し、これを解くためには自車両Ｍの加減速に関する仮定が必要となる。この点、車線変更可能期間導出部１１３は、例えば、減速するのであれば、現在の自車両Ｍの速度から所定程度（例えば２割程度）減速するものとし、急減速にならない範囲内で速度変化曲線を導出し、監視対象車両ｍＢの位置変化と合わせて「監視対象車両ｍＢが自車両Ｍを追い抜く時点」を決定する。また、車線変更可能期間導出部１１３は、加速するのであれば、現在の自車両Ｍの速度から急加速とならない範囲内で、法定速度を上限として速度変化曲線を導出し、監視対象車両ｍＣの位置変化と合わせて「自車両Ｍが監視対象車両ｍＣを追い抜く時点」を決定する。
【００７８】
次に、車線変更可能期間導出部１１３は、他車位置変化推定部１１２により推定された監視対象車両ｍＡ、ｍＢ、およびｍＣの位置変化に基づいて、車線変更可能期間の終了時点を決定する（ステップＳ３０４）。そして、車線変更可能期間導出部１１３は、ステップＳ３０２で決定した開始時点とステップＳ３０４で決定した終了時点に基づいて、車線変更可能期間を導出する（ステップＳ３０６）。
【００７９】
図１２に戻り、フローチャートの処理について説明する。制御計画生成部１１４は、車線変更可能期間Ｐが導出された車線変更ターゲット位置候補Ｔについて、制御計画を生成する（ステップＳ２０８）。そして、車線変更制御部１１０は、全ての車線変更ターゲット位置候補ＴについてステップＳ２００からＳ２０８の処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ２１０）。全ての車線変更ターゲット位置候補ＴについてステップＳ２００からＳ２０８の処理を行っていない場合、ステップＳ２００に戻り、次の車線変更ターゲット位置候補Ｔを選択して以降の処理を行う。
【００８０】
図２１は、制御計画生成部１１４により生成される車線変更のための制御計画の一例を示す図である。制御計画は、例えば、自車両Ｍの進行方向に関する変位の軌道で表現される。制御計画生成部１１４は、まず、車線変更可能領域に進入可能な自車両Ｍの速度の制約を求める。自車両Ｍの速度の制約は、車線変更可能期間Ｐ内に車線変更可能領域に進入できることを含む。また、自車両Ｍの速度の制約は、車線変更後において、前走車両となる監視対象車両ｍＢに追従走行することを含んでもよい。この場合、追従走行を開始した時点では、自車両Ｍが車線変更可能領域から逸脱し、車線変更後存在可能領域に進入してもよい。
【００８１】
更に、制御計画生成部１１４は、自車両Ｍが監視対象車両ｍＣを追い抜いてから車線変更する必要がある場合には、自車両Ｍの変位が監視対象車両ｍＣの変位よりも十分に大きくなったポイント（図中、ＣＰ）で車線変更を開始するように、制御計画を生成する。
【００８２】
このような制御によって、車線変更制御部１１０は、円滑な車線変更制御を実現することができる。
【００８３】
全ての車線変更ターゲット位置候補ＴについてステップＳ２００からＳ２０８の処理を行った場合、ターゲット位置決定部１１５が、対応する制御計画を評価することにより、車線変更ターゲット位置Ｔ＃を決定する（ステップＳ２１２）。
【００８４】
ターゲット位置決定部１１５は、例えば、安全性や効率性の観点から車線変更ターゲット位置Ｔ＃を決定する。ターゲット位置決定部１１５は、車線変更ターゲット位置候補Ｔのそれぞれに対応する制御計画を参照し、車線変更の際の前後車両との間隔が広いもの、速度が法定速度に近いもの、或いは車線変更の際に必要な加減速が小さいものを、優先的に車線変更ターゲット位置Ｔ＃として選択する。こうして一つの車線変更ターゲット位置Ｔ＃、および制御計画が決定される。
【００８５】
車線変更制御部１１０は、決定された車線変更ターゲット位置Ｔ＃、および制御計画に基づいて、車線変更するための軌道を生成する。軌道とは、到達することが想定される将来の目標位置を、所定時間ごとにサンプリングした点の集合（軌跡）である。詳細は後述する。
【００８６】
［走行制御］
走行制御部１２０は、制御切替部１２２による制御によって、制御モードを自動運転モードあるいは手動運転モードに設定し、設定した制御モードに従って制御対象を制御する。走行制御部１２０は、自動運転モード時において、行動計画生成部１０６によって生成された行動計画情報１３６を読み込み、読み込んだ行動計画情報１３６に含まれるイベントに基づいて制御対象を制御する。このイベントが車線変更イベントである場合、走行制御部１２０は、制御計画生成部１１４により生成された制御計画に従い、ステアリング装置９２における電動モータの制御量（例えば回転数）と、走行駆動力出力装置９０におけるＥＣＵの制御量（例えばエンジンのスロットル開度やシフト段等）とを決定する。走行制御部１２０は、イベントごとに決定した制御量を示す情報を、対応する制御対象に出力する。これによって、制御対象の各装置（９０、９２、９４）は、走行制御部１２０から入力された制御量を示す情報に従って、自装置を制御することができる。また、走行制御部１２０は、車両センサ６０の検出結果に基づいて、決定した制御量を適宜調整する。
【００８７】
また、走行制御部１２０は、手動運転モード時において、操作検出センサ７２により出力される操作検出信号に基づいて制御対象を制御する。例えば、走行制御部１２０は、操作検出センサ７２により出力された操作検出信号を、制御対象の各装置にそのまま出力する。
【００８８】
制御切替部１２２は、行動計画生成部１０６によって生成された行動計画情報１３６に基づいて、走行制御部１２０による自車両Ｍの制御モードを自動運転モードから手動運転モードに、または手動運転モードから自動運転モードに切り換える。また、制御切替部１２２は、切替スイッチ８０から入力される制御モード指定信号に基づいて、走行制御部１２０による自車両Ｍの制御モードを自動運転モードから手動運転モードに、または手動運転モードから自動運転モードに切り換える。すなわち、走行制御部１２０の制御モードは、運転者等の操作によって走行中や停車中に任意に変更することができる。
【００８９】
また、制御切替部１２２は、操作検出センサ７２から入力される操作検出信号に基づいて、走行制御部１２０による車両Ｍの制御モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。例えば、制御切替部１２２は、操作検出信号に含まれる操作量が閾値を超える場合、すなわち、操作デバイス７０が閾値を超えた操作量で操作を受けた場合、走行制御部１２０の制御モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。例えば、自動運転モードに設定された走行制御部１２０によって自車両Ｍが自動走行している場合において、運転者によってステアリングホール、アクセルペダル、またはブレーキペダルが閾値を超える操作量で操作された場合、制御切替部１２２は、走行制御部１２０の制御モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。これによって、車両制御装置１００は、人間等の物体が車道に飛び出して来たり、前方車両が急停止したりした際に運転者により咄嗟になされた操作によって、切替スイッチ８０の操作を介さずに直ぐさま手動運転モードに切り替えることができる。この結果、車両制御装置１００は、運転者による緊急時の操作に対応することができ、走行時の安全性を高めることができる。
【００９０】
以上説明した本実施形態の車両制御装置１００によれば、ターゲット位置候補設定部１１１が、前走車両よりも前で走行する周辺車両の前、あるいは後続車両よりも後ろで走行する周辺車両の後といった、車線変更が困難と考えられる位置で車線変更ターゲット位置候補Ｔが設定されることを防止することができる。この結果、ターゲット位置候補設定部１１１は、車線変更の際に、自車両Ｍに無理な挙動を強いることを予防することができる。
【００９１】
また、本実施形態の車両制御装置１００によれば、ターゲット位置候補設定部１１１が、周辺車両の分布によっては車線変更する先の候補を複数設定することになり、車線変更制御の自由度を高めることができる。この結果、後に最適な車線変更ターゲット位置Ｔ＃を設定することができる。
【００９２】
また、本実施形態の車両制御装置１００によれば、車線変更可能期間導出部１１３が、自車線Ｌ１に隣接する隣接車線Ｌ２を走行する周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置候補Ｔに車線変更可能な車線変更可能期間Ｐを、周辺車両（監視対象車両）の位置変化に基づいて導出することにより、車線変更のための制御計画の生成といった種々の処理に役立てることができる。
【００９３】
また、本実施形態の車両制御装置１００によれば、制御計画生成部１１４が、車線変更可能期間導出部１１３により導出された車線変更可能期間Ｐ内に車線変更ターゲット位置Ｔ＃に車線変更するための速度の制約を導出し、導出した速度の制約下で制御計画を生成することにより、実現不可能な制御計画が立てられるような事態が生じるのを抑制することができる。
【００９４】
また、本実施形態の車両制御装置１００によれば、車線変更可能期間導出部１１３が、自車両Ｍと、監視対象車両との位置分布に応じた異なる手法で車線変更可能期間Ｐを導出することにより、自車両Ｍと監視対象車両との位置分布に応じた適切な手法で車線変更可能期間Ｐを導出することができる。
【００９５】
なお、車両制御装置１００は、上述した機能部に加え、更に走行態様決定部１０８および走行軌道生成部１０９を備えてもよい。図２２は、走行態様決定部１０８および走行軌道生成部１０９を備えた車両制御装置１００の機能構成を示す図である。
【００９６】
［レーンキープイベント］
走行態様決定部１０８は、行動計画に含まれるレーンキープイベントが走行制御部１２０により実施される際に、定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行、障害物回避走行などのうちいずれかの走行態様を決定する。例えば、走行態様決定部１０８は、自車両Ｍの前方に他車両が存在しない場合に、走行態様を定速走行に決定する。また、走行態様決定部１０８は、前走車両に対して追従走行するような場合に、走行態様を追従走行に決定する。また、走行態様決定部１０８は、外界認識部１０２により前走車両の減速が認識された場合や、停車や駐車などのイベントを実施する場合に、走行態様を減速走行に決定する。また、走行態様決定部１０８は、外界認識部１０２により自車両Ｍがカーブ路に差し掛かったことが認識された場合に、走行態様をカーブ走行に決定する。また、走行態様決定部１０８は、外界認識部１０２により自車両Ｍの前方に障害物が認識された場合に、走行態様を障害物回避走行に決定する。
【００９７】
走行軌道生成部１０９は、走行態様決定部１０８により決定された走行態様に基づいて、軌道を生成する。軌道とは、自車両Ｍが走行態様決定部１０８により決定された走行態様に基づいて走行する場合に、到達することが想定される将来の目標位置を、所定時間ごとにサンプリングした点の集合（軌跡）である。走行軌道生成部１０９は、少なくとも、外界認識部１０２または自車位置認識部１０４により認識された自車両Ｍの前方に存在する対象ＯＢの速度、および自車両Ｍと対象ＯＢとの距離に基づいて自車両Ｍの目標速度を算出する。走行軌道生成部１０９は、算出した目標速度に基づいて軌道を生成する。対象ＯＢとは、前走車両や、合流地点、分岐地点、目標地点などの地点、障害物などの物体等を含む。
【００９８】
以下、特に対象ＯＢの存在を考慮しない場合と、考慮する場合との双方における軌道の生成について説明する。図２３は、走行軌道生成部１０９により生成される軌道の一例を示す図である。図中（Ａ）に示すように、例えば、走行軌道生成部１０９は、自車両Ｍの現在位置を基準に、現時刻から所定時間Δｔ経過するごとに、Ｋ（１）、Ｋ（２）、Ｋ（３）、…といった将来の目標位置を自車両Ｍの軌道として設定する。以下、これら目標位置を区別しない場合、単に「目標位置Ｋ」と表記する。例えば、目標位置Ｋの個数は、目標時間Ｔに応じて決定される。例えば、走行軌道生成部１０９は、目標時間Ｔを５秒とした場合、この５秒間において、所定時間Δｔ（例えば０．１秒）刻みで目標位置Ｋを走行車線の中央線上に設定し、これら複数の目標位置Ｋの配置間隔を走行態様に基づいて決定する。走行軌道生成部１０９は、例えば、走行車線の中央線を、地図情報１３２に含まれる車線の幅員等の情報から導出してもよいし、予め地図情報１３２に含まれている場合に、この地図情報１３２から取得してもよい。
【００９９】
例えば、上述した走行態様決定部１０８により走行態様が定速走行に決定された場合、走行軌道生成部１０９は、図中（Ａ）に示すように、等間隔で複数の目標位置Ｋを設定して軌道を生成する。
【０１００】
また、走行態様決定部１０８により走行態様が減速走行に決定された場合（追従走行において前走車両が減速した場合も含む）、走行軌道生成部１０９は、図中（Ｂ）に示すように、到達する時刻がより早い目標位置Ｋほど間隔を広くし、到達する時刻がより遅い目標位置Ｋほど間隔を狭くして軌道を生成する。この場合において、前走車両が対象ＯＢに設定されたり、前走車両以外の合流地点や、分岐地点、目標地点などの地点、障害物等が対象ＯＢに設定されたりすることがある。これにより、自車両Ｍからの到達する時刻が遅い目標位置Ｋが自車両Ｍの現在位置と近づくため、後述する走行制御部１２０が自車両Ｍを減速させることになる。
【０１０１】
また、図中（Ｃ）に示すように、道路がカーブ路である場合に、走行態様決定部１０８は、走行態様をカーブ走行に決定する。この場合、走行軌道生成部１０９は、例えば、道路の曲率に応じて、複数の目標位置Ｋを自車両Ｍの進行方向に対する横位置（車線幅方向の位置）を変更しながら配置して軌道を生成する。また、図中（Ｄ）に示すように、自車両Ｍの前方の道路上に人間や停止車両等の障害物ＯＢが存在する場合、走行態様決定部１０８は、走行態様を障害物回避走行に決定する。この場合、走行軌道生成部１０９は、この障害物ＯＢを回避して走行するように、複数の目標位置Ｋを配置して軌道を生成する。
【０１０２】
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について説明する。図２４は、第２の実施形態に係る車両制御装置１００Ａを中心とした自車両Ｍの機能構成図である。第２の実施形態に係る車両制御装置１００Ａは、車線変更制御部１１０が車線変更可否判定部１１６を備える点で、第１の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。
【０１０３】
図２５は、第２の実施形態に係る車線変更可否判定部１１６により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、車線変更可否判定部１１６は、監視対象車両ｍＣがｍＢに追いつくか否かを判定する（ステップＳ４００）。
【０１０４】
監視対象車両ｍＣがｍＢに追いつく場合、車線変更可否判定部１１６は、監視対象車両ｍＣがｍＢに追いつく点を終点とした自車両Ｍの変位の軌跡を生成する（ステップＳ４０２）。次に、車線変更可否判定部１１６は、監視対象車両ｍＣがｍＢに追いつく前に、監視対象車両ｍＣがｍＡに追いつくか否かを判定する（ステップＳ４０４）。
【０１０５】
監視対象車両ｍＣがｍＢに追いつく前に、監視対象車両ｍＣがｍＡに追いつく場合（図１４の右上図など参照）、車線変更可否判定部１１６は、監視対象車両ｍＣがｍＡに追いついた時点で自車両Ｍが監視対象車両ｍＣよりも前にいるか否かを判定する（ステップＳ４０６）。
【０１０６】
監視対象車両ｍＣがｍＡに追いついた時点で自車両Ｍが監視対象車両ｍＣよりも前にいる場合、車線変更可否判定部１１６は、自車両Ｍの軌跡が速度および加速度の制約を満たすか否かを判定する（ステップＳ４０８）。速度および加速度の制約とは、例えば、法定速度を上限、法定速度の６０％程度を下限とした速度の範囲内で、且つ加減速度がそれぞれに設けられた閾値未満であることと定義される。
【０１０７】
自車両Ｍの軌跡が速度および加速度の制約を満たす場合、車線変更可否判定部１１６は、車線変更が可能であると判定する（ステップＳ４１０）。一方、自車両Ｍの軌跡が速度および加速度の制約を満たさない場合、車線変更可否判定部１１６は、車線変更が不可であると判定する（ステップＳ４１２）。
【０１０８】
ステップＳ４００において否定的な判定を得た場合、車線変更可否判定部１１６は、監視対象車両ｍＣがｍＡに追いつくか否かを判定する（ステップＳ４１４）。監視対象車両ｍＣがｍＡに追いつく場合（図１４の中下図など参照）、車線変更可否判定部１１６は、監視対象車両ｍＣがｍＡに追いつく点を終点とした自車両Ｍの軌跡を生成し（ステップＳ４１６）、ステップＳ４０８に処理を進める。
【０１０９】
一方、監視対象車両ｍＣがｍＡに追いつかない場合（図１４の左上図など参照）、車線変更可否判定部１１６は、車線変更可能であると判定する（ステップＳ４１０）。
【０１１０】
以上説明した本実施形態の車両制御装置１００Ａによれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する他、自車線Ｌ１に隣接する隣接車線Ｌ２を走行する周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置Ｔ＃の直後を走行する周辺車両が、他の周辺車両に追いつくか否かを判定し、判定の結果に基づいて、車線変更の可否を判定することにより、より適切に車線変更の可否を判定することができる。
【０１１１】
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について説明する。図２６は、第３の実施形態に係る車両制御装置１００Ｂを中心とした自車両Ｍの機能構成図である。第３の実施形態に係る車両制御装置１００Ｂは、ナビゲーション装置５０との連携で行動計画を生成する構成を備えておらず、任意の車線変更トリガが入力されたときに車線変更制御を行い、それ以外の場合に手動運転モードで制御を行う。なお、自車位置認識部１０４は、ＧＮＳＳ受信機や地図情報等（ナビゲーション装置に属するものとは限らない）を参照して自車位置を認識する。
【０１１２】
車線変更トリガは、例えば、運転者によって車線変更のためのスイッチ操作等がなされたときに生成される。また、車線変更トリガは、車両の状態に応じて自動的に生成されてもよい。
【０１１３】
＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について説明する。第１の実施形態の車両制御装置１００は、自車両Ｍが車線変更しようとしている車線に隣接する車線を走行する周辺車両については考慮せずに、車線変更ターゲット位置候補を設定するものとした。これに対して、第４の実施形態の車両制御装置１００Ｃは、自車両Ｍが車線変更しようとしている車線に隣接する車線を走行する周辺車両を考慮して、車線変更ターゲット位置候補を設定する点で、第１の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。
【０１１４】
図２７は、第４の実施形態に係る車両制御装置１００Ｃを中心とした自車両Ｍの機能構成図である。第４の実施形態の車両制御装置１００Ｃは、第１の実施形態の車両制御装置１００Ｃの機能構成に加え、更に仮想車両設定部１１７を備える。
【０１１５】
車両制御装置１００Ｃの外界認識部１０２は、第１の実施形態と同様、周辺車両の位置の履歴や方向指示器の作動状態等に基づいて、周辺車両が車線変更をしているか否か（あるいはしようとしているか否か）を推定する。外界認識部１０２は、「推定部」の一例である。
【０１１６】
仮想車両設定部１１７は、外界認識部１０２により自車両Ｍの車線変更先の車線に車線変更すると判定された周辺車両が存在する場合に、その周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を所定の状態で設定する。所定の状態とは、例えば、現時点の周辺車両の速度を維持した状態である。なお、所定の状態は、現時点の周辺車両の速度より遅い、または速い速度であってもよい。
【０１１７】
ターゲット位置候補設定部１１１は、検出部ＤＴにより検出された周辺車両の位置を参照し、仮想車両設定部１１７により設定された仮想車両を周辺車両とみなして、車線変更ターゲット位置候補を設定する。
【０１１８】
［車線変更先の車線に周辺車両が存在する場合の例］
図２８は、第４の実施形態のターゲット位置候補設定部１１１が、車線変更ターゲット位置候補を設定する様子を示す図である。図中、Ｌ１は自車線、Ｌ２は隣接車線（自車両Ｍの車線変更先の車線）、Ｌ３は隣接車線に隣接する車線（以下、第３車線）である。Ｔ１およびＴ２は車線変更ターゲット位置候補である。図中、ｍＡからｍＸは周辺車両である。周辺車両ｍＡは、前走車両であり、周辺車両ｍＢは、隣接車線Ｌ２において自車両Ｍの直前を走行する車両であり、周辺車両ｍＣは、隣接車線Ｌ２において自車両Ｍの直後を走行する車両である。周辺車両ｍＸは、第３車線Ｌ３において、周辺車両ｍＢと周辺車両ｍＣとの間に位置し、その位置において走行する車両である。
【０１１９】
まず、第４の実施形態では、ターゲット位置候補設定部１１１は、隣接車線Ｌ２を走行する周辺車両ｍＢおよび周辺車両ｍＣを含む領域を、対象領域Ａｒとして設定する。対象領域Ａｒの設定の手法は、第１の実施形態と同様でもよい。ターゲット位置候補設定部１１１は、例えば周辺車両ｍＢおよび周辺車両ｍＣに干渉せず、自車両Ｍが安全に車線変更することができる位置に車線変更ターゲット位置候補Ｔ１およびＴ２を設定する。ターゲット位置候補設定部１１１は、例えば周辺車両ｍＢとｍＣとの間に、車線変更ターゲット位置候補Ｔ１を設定する。ターゲット位置候補設定部１１１は、例えば周辺車両ｍＣの後方に、車線変更ターゲット位置候補Ｔ２を設定する。なお、周辺車両ｍＣの後方に自車両Ｍが車線変更するための領域が存在しない場合、ターゲット位置候補設定部１１１は、車線変更ターゲット位置候補Ｔ２を設定せず、車線変更ターゲット位置候補Ｔ１のみを設定する。
【０１２０】
従って、車線変更ターゲット位置候補Ｔの数は、隣接車線Ｌ２における対象領域Ａｒ内を走行する周辺車両の数に応じて変動することになる。また、車線変更ターゲット位置候補Ｔを形成する領域の大きさは、隣接車線Ｌ２における対象領域Ａｒ内を走行する周辺車両間の領域の大きさに応じて変動することになる。
【０１２１】
ターゲット位置候補設定部１１１は、仮想車両設定部１１７により仮想車両が設定された場合、仮想車両を周辺車両とみなして、車線変更ターゲット位置候補Ｔを対象領域内Ａｒで設定する。図２９は、仮想車両が設定された場合に、ターゲット位置候補設定部１１１が車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定する様子を示す図である。図示する例では、周辺車両ｍＸの方向指示器が隣接車線Ｌ２に車線変更することを示す作動をしたため、外界認識部１０２が、周辺車両ｍＸの隣接車線Ｌ２への車線変更を推定したものとする。外界認識部１０２により周辺車両の車線変更が推定された場合、仮想車両設定部１１７は、隣接車線Ｌ２上に周辺車両ｍＸに対応する仮想車両ｍＸＶｔを設定する。仮想車両設定部１１７は、例えば、周辺車両ｍＸの横方向に、現時点の周辺車両の速度を維持した状態で仮想車両ｍＸＶｔを設定する。
【０１２２】
ターゲット位置候補設定部１１１は、設定された仮想車両ｍＸＶｔを隣接車線Ｌ２において周辺車両ｍＢとｍＣとの間に位置し、その位置で走行する周辺車両とみなす。ターゲット位置候補設定部１１１は、周辺車両ｍＢ、ｍＣ、および仮想車両ｍＸＶｔに基づいて、車線変更ターゲット位置候補Ｔを対象領域Ａｒ内で設定する。この場合、例えば、ターゲット位置候補設定部１１１は、周辺車両ｍＢとｍＣとの間の位置、周辺車両ｍＣと仮想車両ｍＸＶｔとの間の位置、周辺車両ｍＣの後方の位置に、車線変更ターゲット位置候補Ｔ（Ｔ１−１、Ｔ１−２、Ｔ２）を設定する。ただし、ターゲット位置候補設定部１１１は、周辺車両ｍＢと仮想車両ｍＸＶｔとの間の位置、または周辺車両ｍＣと仮想車両ｍＸＶｔとの間の位置に、自車両Ｍが車線変更するための十分な領域が存在しない場合、その位置については車線変更ターゲット位置候補Ｔから除外する。
【０１２３】
このように車両制御装置１００は、自車両Ｍの車線変更先の車線に車線変更すると推定された周辺車両が存在する場合に、その周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を車線変更先の車線に設定し、車線変更先の車線を走行する周辺車両および仮想車両に基づいて、車線変更ターゲット位置候補を設定する。この結果、車両制御装置１００は、車線変更が困難と考えられる位置で車線変更ターゲット位置の候補が設定されることを防止しつつ、車線変更制御の自由度を高めることができる。
【０１２４】
［車線変更先の車線に周辺車両が存在しない場合の例］
また、車両制御装置１００は、隣接車線Ｌ２に周辺車両が走行していない場合であっても、第３車線Ｌ３を走行する周辺車両が隣接車線Ｌ２に車線変更しようと推定されるとき、隣接車線Ｌ２に仮想車両を設定する。図３０は、隣接車線Ｌ２に周辺車両が走行していない場合に、ターゲット位置候補設定部１１１が車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定する様子を示す図である。隣接車線Ｌ２に周辺車両が走行していない場合、例えば、ターゲット位置候補設定部１１１は、対象領域Ａｒ内の所望の領域を車線変更ターゲット位置候補Ｔとして設定する。所望の領域は、対象領域Ａｒの全体でもよいし、一部でもよい。
【０１２５】
ターゲット位置候補設定部１１１は、仮想車両設定部１１７により仮想車両が設定された場合、仮想車両を周辺車両とみなして、車線変更ターゲット位置候補Ｔを対象領域内Ａｒで設定する。図３１は、仮想車両が設定された場合に、ターゲット位置候補設定部１１１が車線変更ターゲット位置候補Ｔ１およびＴ２を設定する様子を示す図である。外界認識部１０２により周辺車両の車線変更が推定された場合、仮想車両設定部１１７は、隣接車線Ｌ２上に周辺車両ｍＸに対応する仮想車両ｍＸＶｔを設定する。
【０１２６】
ターゲット位置候補設定部１１１は、設定された仮想車両ｍＸＶｔを隣接車線Ｌ２において周辺車両とみなす。例えば、ターゲット位置候補設定部１１１は、仮想車両ｍＸＶｔの前後に、車線変更ターゲット位置候補Ｔ（Ｔ１、Ｔ２）を設定する。
【０１２７】
このように車両制御装置１００は、第３車線を走行する周辺車両が車線変更先の車線に車線変更しようとしていると推定される場合、車線変更先の車線に仮想車両を設定し、仮想車両を車線変更先の車線を走行する周辺車両とみなすことにより、車線変更が困難と考えられる位置で車線変更ターゲット位置の候補が設定されることを防止することができる。
【０１２８】
［自車線を走行する車両が車線変更先の車線に車線変更する場合の例］
車両制御装置１００は、自車線Ｌ１を走行している周辺車両が隣接車線Ｌ２に車線変更しようと推定されるときに、隣接車線Ｌ２に仮想車両を設定してもよい。ターゲット位置候補設定部１１１は、仮想車両が設定された場合、仮想車両を周辺車両とみなして、車線変更ターゲット位置候補Ｔを対象領域内Ａｒで設定する。図３２は、仮想車両が設定された場合に、ターゲット位置候補設定部１１１が車線変更ターゲット位置候補Ｔ１を設定する様子を示す図である。外界認識部１０２により自車線Ｌ１を走行する周辺車両ｍＡが隣接車線Ｌ２に車線変更することが推定された場合、仮想車両設定部１１７は、隣接車線Ｌ２上に周辺車両ｍＡに対応する仮想車両ｍＡＶｔを設定する。
【０１２９】
ターゲット位置候補設定部１１１は、設定された仮想車両ｍＡＶｔを隣接車線Ｌ２において周辺車両とみなす。例えば、ターゲット位置候補設定部１１１は、車線変更ターゲット位置候補Ｔを仮想車両ｍＡＶｔに干渉しないように変更した車線変更ターゲット位置候補Ｔ１を、仮想車両ｍＡＶｔの後方に設定する。
【０１３０】
このように車両制御装置１００は、自車線Ｌ１を走行している周辺車両が隣接車線Ｌ２に車線変更しようと推定される場合においても、ターゲット位置候補設定部１１１は、仮想車両を車線変更先の車線に設定し、設定した仮想車両を周辺車両とみなして、車線変更ターゲット位置候補Ｔを対象領域内Ａｒで設定することにより、車線変更が困難と考えられる位置で車線変更ターゲット位置の候補が設定されることを防止することができる。
【０１３１】
［第３車線が消失する場合の例］
上述した例では、外界認識部１０２は、方向指示器の作動状態等に基づいて、周辺車両車線変更をしているか否か（あるいはしようとしているか否か）を推定するものとしたが、ナビゲーション装置５０から取得される自車両の位置および地図情報１３２、あるいはファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０等から入力される情報に基づいて自車両Ｍの前方における車線減少を検知した場合に、その車線減少地点までの距離または到達時間に基づいて、周辺車両の車線変更を推定してもよい。
【０１３２】
外界認識部１０２は、ナビゲーション装置５０から取得される自車両Ｍの位置に基づいて地図情報１３２を検索し、例えば自車両Ｍの位置から前方に向けて第１所定距離（例えば数百［ｍ］〜数［ｋｍ］）以内に車線の減少する地点ＶＰ（後述する図３３参照）があるか否かを判定する。そして、車線の減少する地点ＶＰがあると判定した場合に、自車両Ｍまたは消失する車線を走行する周辺車両から地点ＶＰまでの距離または到達時間（距離を自車両Ｍまたは周辺車両の速度で除算したもの）が所定値以内となったタイミングで、周辺車両が車線変更をするという推定結果を後段の他の機能部（車線変更制御部１１０等）に出力する。すなわち、自車両Ｍまたは消失する車線を走行する周辺車両から、地点ＶＰまでの距離または到達時間に基づいて、車線変更のタイミングを推定する。所定値とは、距離に対する値である場合は、例えば数十［ｍ］程度に、到達時間に対する値である場合は、例えば数［ｓｅｃ］程度に、それぞれ設定される。
【０１３３】
また、外界認識部１０２は、カメラ４０により自車両Ｍの前方を撮像した画像に基づいて、自車両Ｍの前方における車線の減少を検知してもよい。
【０１３４】
図３３は、車線が消失する前に、ターゲット位置候補設定部１１１が車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定する様子を示す図である。第３車線Ｌ３は、地点ＶＰから車線が徐々に減少して、その後、車線が消失する車線である。図示する例では、地点ＶＰより先で消失する第３車線Ｌ３を走行する周辺車両ｍＸが、地点ＶＰに到達する到達時間が所定値以内となっていないものとする。この場合、外界認識部１０２は、周辺車両ｍＸは車線変更しないと推定する。そして、ターゲット位置候補設定部１１１は、隣接車線Ｌ２に車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定する。
【０１３５】
図３４は、地点ＶＰに到達する到達時間が所定値以内となった場合に、ターゲット位置候補設定部１１１が、車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定する様子を示す図である。周辺車両ｍＸが、地点ＶＰに到達する到達時間が所定値以内となった場合、外界認識部１０２は、周辺車両ｍＸは車線変更すると推定する。この場合、仮想車両設定部１１７は、隣接車線Ｌ２上に周辺車両ｍＸに対応する仮想車両ｍＸＶｔを設定する。ターゲット位置候補設定部１１１は、仮想車両設定部１１７により設定された仮想車両ｍＸＶｔを周辺車両とみなして、仮想車両ｍＸＶｔの前方および後方に車線変更ターゲット位置候補Ｔ（Ｔ１およびＴ２）を設定する。なお、ターゲット位置候補設定部１１１は、仮想車両ｍＸＶｔの前方または後方に車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定してもよい。
【０１３６】
なお、外界認識部１０２は、周辺車両の位置の履歴や方向指示器の作動状態等、およびナビゲーション装置５０から取得される自車両の位置および地図情報１３２、あるいはファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０等から入力される情報等を並列に用いて、周辺車両の車線変更を推定してもよい。
【０１３７】
以上説明した第４の実施形態によれば、車両制御装置１００は、隣接車線における対象領域Ａｒ内を走行する周辺車両の数に応じて変動する数の車線変更ターゲット位置候補Ｔを、対象領域Ａｒ内で設定する。より具体的には、車両制御装置１００は、自車両Ｍの車線変更先の車線に車線変更すると判定された周辺車両が存在する場合に、その周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を隣接車線に設定し、隣接車線を走行する周辺車両および仮想車両に基づいて、車線変更ターゲット位置候補を設定する。この結果、車両制御装置１００は、安全性を向上させつつ、車線変更制御の自由度を高めることができる。
【０１３８】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【０１３９】
２０…ファインダ、３０…レーダ、４０…カメラ、５０…ナビゲーション装置、６０…車両センサ、７０…操作デバイス、７２…操作検出センサ、８０…切替スイッチ、９０…走行駆動力出力装置、９２…ステアリング装置、９４…ブレーキ装置、１００…車両制御装置、１０２…外界認識部、１０４…自車位置認識部、１０６…行動計画生成部、１１０…車線変更制御部、１１１…ターゲット位置候補設定部、１１２…他車位置変化推定部、１１３…車線変更可能期間導出部、１１４…制御計画生成部、１１５…ターゲット位置決定部、１１６…車線変更可否判定部、１１７…仮想車両設定部、１２０…走行制御部、１２２…制御切替部、１３０…記憶部、Ｍ…自車両
【図１】
2017010344.tif 000003
【図２】
2017010344.tif 000004
【図３】
2017010344.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017010344.tif 000009
【図８】
2017010344.tif 000010
【図９】
2017010344.tif 000011
【図１０】
2017010344.tif 000012
【図１１】
2017010344.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2017010344.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2017010344.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2017010344.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2017010344.tif 000029
【図２８】
2017010344.tif 000030
【図２９】
2017010344.tif 000031
【図３０】
2017010344.tif 000032
【図３１】
2017010344.tif 000033
【図３２】
2017010344.tif 000034
【図３３】
2017010344.tif 000035
【図３４】
2017010344.tif 000036
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月1日(2016.12.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果を参照し、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補として、前記隣接車線における対象領域内を走行する前記周辺車両の数に応じて変動する数の車線変更ターゲット位置候補を、前記対象領域内で設定するターゲット位置候補設定部と、
前記自車両の車線変更先の車線上に、前記周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定する仮想車両設定部と、
を備え、
前記ターゲット位置候補設定部は、前記仮想車両設定部により設定された前記仮想車両を前記周辺車両とみなして、前記車線変更ターゲット位置候補を前記対象領域内で設定する、
車両制御装置。
【請求項２】
前記ターゲット位置候補設定部は、前記対象領域内を走行する前記周辺車両の間に、それぞれ前記車線変更ターゲット位置候補を設定する、
請求項１記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記ターゲット位置候補設定部は、前記自車線において前記自車両の直前を走行する前走車両よりも前で前記隣接車線を走行する前記周辺車両のうち、前記自車両に最も近い前方基準車両よりも後ろの領域を、前記対象領域として設定する、
請求項１または２記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記ターゲット位置候補設定部は、前記自車線において前記自車両の直後を走行する後続車両よりも後ろで前記隣接車線を走行する前記周辺車両のうち、前記自車両に最も近い後方基準車両よりも前の領域を、前記対象領域として設定する、
請求項１から３のうちいずれか１項記載の車両制御装置。
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
前記周辺車両が車線変更しようとしているか否かを推定する推定部を、更に備え、
前記仮想車両設定部は、前記推定部により前記周辺車両が前記自車両の前記車線変更先の車線に車線変更しようとしていると推定された場合、前記仮想車両を設定する、
請求項１記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記仮想車両設定部は、前記推定部により前記自車両が走行する車線とは異なる車線に存在する周辺車両が前記自車両の前記車線変更先の車線に車線変更しようとしていると推定された場合、前記仮想車両を設定する、
請求項６項記載の車両制御装置。
【請求項８】
自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記自車両が走行する車線とは異なる車線に存在する周辺車両が、前記自車両の車線変更先の車線に車線変更しようとしているか否かを推定する推定部と、
前記推定部により前記周辺車両が車線変更しようとしていると推定された場合、前記自車両の前記車線変更先の車線上に、前記周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定する仮想車両設定部と、
前記検出部の検出結果および前記仮想車両設定部により設定された前記仮想車両を参照し、自車線に隣接する隣接車線に設定される車線変更ターゲット位置の候補として、前記仮想車両の前方および／または後方に車線変更ターゲット位置候補を設定するターゲット位置候補設定部と、
を備える車両制御装置。
【請求項９】
自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出することと、
検出結果を参照し、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補として、前記隣接車線における対象領域内を走行する前記周辺車両の数に応じて変動する数の車線変更ターゲット位置候補を、前記対象領域内で設定することと、
前記自車両の車線変更先の車線上に、前記周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定することと、
を含み、
前記仮想車両を前記周辺車両とみなして、前記車線変更ターゲット位置候補を前記対象領域内で設定する、
車両制御方法。
【請求項１０】
自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出する検出部を備える車両制御装置のコンピュータに、
前記検出部の検出結果を参照させ、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補として、前記隣接車線における対象領域内を走行する前記周辺車両の数に応じて変動する数の車線変更ターゲット位置候補を、前記対象領域内で設定させることと、
前記自車両の車線変更先の車線上に、前記周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定させることと、
を含み、
前記仮想車両を前記周辺車両とみなして、前記車線変更ターゲット位置候補を前記対象領域内で設定させる、
車両制御プログラム。
【請求項１１】
自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果を参照し、自車線に隣接する隣接車線を走行する前記周辺車両に対する相対位置として設定される車線変更ターゲット位置の候補を設定する対象領域を、前記自車線において前記自車両の直前を走行する前走車両よりも前で前記隣接車線を走行する前記周辺車両のうち、前記自車両に最も近い前方基準車両よりも後ろの領域であって、前記自車線において前記自車両の直後を走行する後続車両よりも後ろで前記隣接車線を走行する前記周辺車両のうち、前記自車両に最も近い後方基準車両よりも前の領域に設定するターゲット位置候補設定部と、
前記自車両の車線変更先の車線上に、前記周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定する仮想車両設定部と、
を備え、
前記ターゲット位置候補設定部は、前記仮想車両設定部により設定された前記仮想車両を前記周辺車両とみなして、前記車線変更ターゲット位置候補を前記対象領域内で設定する、
車両制御装置。
【請求項１２】
前記ターゲット位置候補設定部は、前記前走車両および前記前方基準車両のうち少なくとも一方が存在しない場合、前記自車両の前方に向けて第１所定距離の地点を、前記対象領域の前方側境界として決定する、
請求項３記載の車両制御装置。
【請求項１３】
前記ターゲット位置候補設定部は、前記後続車両および前記後方基準車両のうち少なくとも一方が存在しない場合、前記自車両の後方に向けて第２所定距離の地点を、前記対象領域の後方側境界として決定する、
請求項４記載の車両制御装置。
【国際調査報告】
2017010344.tif 000037
2017010344.tif 000038
2017010344.tif 000039
2017010344.tif 000040