(57)【要約】  車両制御装置は、車両の周辺を走行する周辺車両による車線変更を推定する推定部と、前記推定部によって前記周辺車両の車線変更が推定された場合に、前記周辺車両の車線変更先の車線上に、前記推定の対象である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、前記仮想車両設定部によって設定された仮想車両に基づいて、前記車両の制御計画を生成する制御計画生成部と、前記制御計画生成部によって生成された制御計画に基づいて、前記車両の加速、減速または操舵を制御する走行制御部と、を備える。
2017022447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた車両制御装置であって、
前記車両の周辺を走行する周辺車両による車線変更を推定する推定部と、
前記推定部によって前記周辺車両による車線変更が推定された場合に、前記周辺車両の車線変更先の車線上に、前記推定の対象である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、
前記仮想車両設定部によって設定された仮想車両に基づいて、前記車両の制御計画を生成する制御計画生成部と、
前記制御計画生成部によって生成された制御計画に基づいて、前記車両の加速、減速または操舵を制御する走行制御部と、
を備える車両制御装置。
【請求項２】
前記仮想車両設定部は、前記推定部によって前記周辺車両による車線変更が推定された際の前記推定の対象である周辺車両の速度に関する情報に基づいて、前記仮想車両の状態を設定する、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記仮想車両設定部は、前記推定部によって前記周辺車両による車線変更が推定された際の前記周辺車両の車線変更先の車線が、前記車両が走行する車線である場合に、前記車両の位置から前方に、前記仮想車両を設定しない非設定領域を設ける、
請求項１または２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記非設定領域は、前記車両の速度と、前記車線変更の推定の対象である周辺車両の速度との相対速度に基づいて設けられる、
請求項３に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記仮想車両設定部は、前記推定部により、前記車両と前記車両の前方を走行する前走車両との間に対する前記周辺車両による車線変更が推定された場合に、前記車両が走行する車線上において前記仮想車両を設定し、
前記制御計画生成部は、前記前走車両の代わりに前記仮想車両設定部によって設定された仮想車両に基づいて、前記車両の制御計画を生成する、
請求項１から４のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記推定部は、前記車両の前方における車線の減少を検知した場合に、前記車両の周辺を走行する周辺車両が車線変更をすると推定する、
請求項１から５のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記推定部は、前記車両の位置を用いて地図情報を参照することにより、前記車両の前方における車線の減少を検知する、
請求項６に記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記推定部は、前記車両の前方における車線の減少を検知した場合に、前記車両または前記周辺車両から前記車線の減少する地点までの距離または到達時間に基づいて、前記車両の周辺を走行する周辺車両が車線変更をするタイミングを推定する、
請求項６または７に記載の車両制御装置。
【請求項９】
車両に設けられた車両制御装置であって、
前記車両の前方における車線の減少を検知した場合に、前記車両の周辺を走行する周辺車両による車線変更を推定する推定部と、
前記推定部によって前記周辺車両による車線変更が推定された場合に、前記周辺車両の車線変更先の車線上に、前記推定の対象である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、
前記仮想車両設定部によって設定された仮想車両に基づいて、前記車両の加速、減速または操舵を制御する走行制御部と、
を備える車両制御装置。
【請求項１０】
車両に設けられたコンピュータが、
前記車両の周辺を走行する周辺車両による車線変更を推定し、
前記周辺車両による車線変更を推定した場合に、前記周辺車両の車線変更先の車線上に、前記推定の対象である周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定し、
前記設定した仮想車両に基づいて、前記車両の制御計画を生成し、
前記生成した制御計画に基づいて、前記車両の加速、減速または操舵を制御する、
車両制御方法。
【請求項１１】
車両に設けられたコンピュータに、
前記車両の周辺を走行する周辺車両による車線変更を推定させ、
前記周辺車両による車線変更を推定させた場合に、前記周辺車両の車線変更先の車線上に、前記推定の対象である周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定させ、
前記設定させた仮想車両に基づいて、前記車両の制御計画を生成させ、
前記生成させた制御計画に基づいて、前記車両の加速、減速または操舵を制御させる、
車両制御プログラム。
【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８月６日に出願された日本国特許出願２０１５−１５６２０７号及び２０１５年９月１１日に出願された日本国特許出願２０１５−１７９９７４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】
近年、自車両（以下、第１車両又は単に車両ともいう）と周辺車両との相対関係によって走行時に車線変更を自動で行う技術が望まれている。
これに関連して、入力装置の入力に基づいて車線変更の支援を開始する支援開始部と、自車（以下、第１車両又は単に車両ともいう）と他車（以下、第２車両又は他車両ともいう）の相対距離及び相対速度を検出する検出部と、検出部が検出した相対距離及び相対速度に基づいて自車が車線変更した時の衝突危険度を他車に対して算出する算出部と、相対距離，相対速度及び衝突危険度に基づいて車線変更の可否を判断する第１の判断部と、第１の判断部が車線変更できないと判断した場合、相対距離及び相対速度に基づいて車線変更する目標スペースを決定する決定部と、目標スペースに車線変更できるスペースがあるか否かを判断する第２の判断部と、第２の判断部が前記スペースがないと判断した場合、車線変更待機位置へ向けて目標速度を設定し、スペースがあると判断した場合、車線変更可能位置へ向けて目標速度を設定する設定部と、自車の速度が目標速度となるように制御する制御部とを備える走行支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２００９−０７８７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、レーダやカメラ等の検出部による検出結果に基づいて車両の走行を制御する場合、周辺車両の動きに応じて柔軟な自動運転を行うことができない場合があった。【０００５】
本発明の態様は、このような事情を考慮してなされたものであり、周辺車両の動きに応じて柔軟な自動運転を行う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）本発明の一態様は、車両に設けられた車両制御装置であって、前記車両の周辺を走行する周辺車両による車線変更を推定する推定部と、前記推定部によって前記周辺車両による車線変更が推定された場合に、前記周辺車両の車線変更先の車線上に、前記推定の対象である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、前記仮想車両設定部によって設定された仮想車両に基づいて、前記車両の制御計画を生成する制御計画生成部と、前記制御計画生成部によって生成された制御計画に基づいて、前記車両の加速、減速または操舵を制御する走行制御部と、を備える。【０００７】
（２）上記（１）の態様では、前記仮想車両設定部は、前記推定部によって前記周辺車両による車線変更が推定された際の前記推定の対象である周辺車両の速度に関する情報に基づいて、前記仮想車両の状態を設定してもよい。【０００８】
（３）上記（１）又は（２）の態様では、前記仮想車両設定部は、前記推定部によって前記周辺車両による車線変更が推定された際の前記周辺車両の車線変更先の車線が、前記車両が走行する車線である場合に、前記車両の位置から前方に、前記仮想車両を設定しない非設定領域を設けてもよい。【０００９】
（４）上記（３）の態様では、前記非設定領域は、前記車両の速度と、前記車線変更の推定の対象である周辺車両の速度との相対速度に基づいて設けられてもよい。【００１０】
（５）上記（１）から（４）のいずれか一項の態様では、前記仮想車両設定部は、前記推定部により、前記車両と前記車両の前方を走行する前走車両との間に対する前記周辺車両の車線変更が推定された場合に、前記車両が走行する車線上において前記仮想車両を設定し、前記制御計画生成部は、前記前走車両の代わりに前記仮想車両設定部によって設定された仮想車両に基づいて、前記車両の制御計画を生成してもよい。【００１１】
（６）上記（１）から（５）のいずれか一項の態様では、前記推定部は、前記車両の前方における車線の減少を検知した場合に、前記車両の周辺を走行する周辺車両が車線変更をすると推定してもよい。【００１２】
（７）上記（６）の態様では、前記推定部は、前記車両の位置を用いて地図情報を参照することにより、前記車両の前方における車線の減少を検知してもよい。【００１３】
（８）上記（６）又は（７）の態様では、前記推定部は、前記車両の前方における車線の減少を検知した場合に、前記車両または前記周辺車両から前記車線の減少する地点までの距離または到達時間に基づいて、前記車両の周辺を走行する周辺車両が車線変更をするタイミングを推定してもよい。【００１４】
（９）本発明の別の一態様は、車両に設けられた車両制御装置であって、前記車両の前方における車線の減少を検知した場合に、前記車両の周辺を走行する周辺車両による車線変更を推定する推定部と、前記推定部によって前記周辺車両による車線変更が推定された場合に、前記周辺車両の車線変更先の車線上に、前記推定の対象である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、前記仮想車両設定部によって設定された仮想車両に基づいて、前記車両の加速、減速または操舵を制御する走行制御部と、を備える。【００１５】
（１０）本発明のさらに別の一態様は、車両に設けられたコンピュータが、前記車両の周辺を走行する周辺車両による車線変更を推定し、前記周辺車両による車線変更を推定した場合に、前記周辺車両の車線変更先の車線上に、前記推定の対象である周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定し、前記設定した仮想車両に基づいて、前記車両の制御計画を生成し、前記生成した制御計画に基づいて、前記車両の加速、減速または操舵を制御する車両制御方法である。【００１６】
（１１）本発明のさらに別の一態様は、車両に設けられたコンピュータに、前記車両の周辺を走行する周辺車両による車線変更を推定させ、前記周辺車両による車線変更を推定させた場合に、前記周辺車両の車線変更先の車線上に、前記推定の対象である周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定させ、前記設定させた仮想車両に基づいて、前記車両の制御計画を生成させ、前記生成させた制御計画に基づいて、前記車両の加速、減速または操舵を制御させる車両制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
上記（１）、（２）、（１０）、（１１）の態様によれば、車両の周辺を走行する周辺車両が車線変更をすると推定される場合に、周辺車両の車線変更先の車線上に、周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定し、設定した仮想車両に基づいて車両の制御計画を生成し、制御計画に基づいて、車両の加速、減速または操舵を制御するため、周辺車両の動きに応じて柔軟な自動運転を行うことができる。【００１８】
上記（３）の態様によれば、周辺車両の車線変更先の車線が、車両が走行する車線である場合に、車両の位置から前方に、仮想車両を設定しない非設定領域を設けるため、自動運転の制御下において、緩やかな制御状態の遷移を実現することができる。【００１９】
上記（４）の態様によれば、仮想車両を設定しない非設定領域は、車両の速度と、推定の対象である周辺車両の速度との相対速度に基づいて設けられるため、周辺車両の動きに応じて、より柔軟な自動運転を行うことができる。【００２０】
上記（５）の態様によれば、車両と車両の前方を走行する前走車両との間に対する車線変更が推定された場合に、車両が走行する車線上において仮想車両を設定し、前走車両の代わりに設定した仮想車両に基づいて、車両の制御計画を生成するため、周辺車両の動きに応じて、より柔軟な自動運転を行うことができる。【００２１】
上記（６）、（７）の態様によれば、車両の前方における車線の減少を検知した場合に、車両の周辺を走行する周辺車両が車線変更をすると推定するため、周辺車両から得られる情報のみで周辺車両の車線変更を推定する場合に比して、より迅速かつ正確な推定を行うことができる。【００２２】
上記（８）の態様によれば、車両の前方における車線の減少を検知した場合に、車線の減少する地点までの距離または到達時間に基づいて、車両の周辺を走行する周辺車両が車線変更をするタイミングを推定するため、更に正確な推定を行うことができる。【００２３】
上記（９）の態様によれば、車両の周辺を走行する周辺車両が車線変更をすると推定される場合に、周辺車両の車線変更先の車線上に、周辺車両を仮想的に擬した仮想車両を設定し、設定した仮想車両に基づいて車両の加速、減速または操舵を制御するため、周辺車両の動きに応じて、より安全な制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【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車両の機能構成図である。
【図３】自車位置認識部１０２により走行車線に対する車両の相対位置が認識される様子を示す図である。
【図４】外界認識部により、車線減少が検知された場合に周辺車両の車線変更が推定される様子を示す図である。
【図５】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６】第１の実施形態における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７】第１の実施形態における車線変更制御部の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態における仮想車両の設定処理の流れの一例を示すフローチャート（その１）である。
【図９】第１の実施形態における仮想車両の設定処理の流れの一例を示すフローチャート（その２）である。
【図１０】検出領域内において前走車両が認識されていない場面の一例を示す図である。
【図１１】検出領域の外縁付近に仮想車両を設定する様子の一例を示す図である。
【図１２】検出領域の外縁付近に仮想車両を設定する様子の他の例を示す図である。
【図１３】検出領域内において車線変更ターゲット位置候補後走車両が認識されていない場面の一例を示す図である。
【図１４】車線変更ターゲット位置候補後走車両を仮想的に擬した仮想割込み車両が設定される場面の一例を示す図である。
【図１５】車線変更ターゲット位置候補後走車両を仮想的に擬した仮想割込み車両が設定されない場面の一例を示す図である。
【図１６】検出領域内において車線変更ターゲット位置候補前走車両が認識されていない場面の一例を示す図である。
【図１７】車線変更ターゲット位置候補前走車両を仮想的に擬した仮想割込み車両が設定される場面の一例を示す図である。
【図１８】車線変更ターゲット位置候補前走車両を仮想的に擬した仮想割込み車両が設定されない場面の一例を示す図である。
【図１９】車線変更ターゲット位置候補後走車両を仮想的に擬した仮想割込み車両が設定される場面の他の例を示す図である。
【図２０】第２隣接車線走行車両を仮想的に擬した仮想割込み車両が設定される場面の一例を示す図である。
【図２１】第２隣接車線走行車両を仮想的に擬した仮想割込み車両が設定される場面の他の例を示す図である。
【図２２】判定の対象となる周辺車両が認識されている場合における車両と周辺車両との位置関係の一例を示す図である。
【図２３】車両位置関係のパターン（ａ）について周辺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２４】車両位置関係のパターン（ｂ）について周辺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２５】監視車両の一部が認識されていない場合における車両と監視車両との位置関係の一例を示す図である。
【図２６】車両位置関係のパターン（ｃ）について周辺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２７】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２８】第２の実施形態における車線変更制御部の処理の流れの一例を示すフローチャート（その１）である。
【図２９】第２の実施形態における車線変更制御部の処理の流れの一例を示すフローチャート（その２）である。
【図３０】非設定領域を設定するか否かを模式的に表した図である。
【図３１】非設定領域における車線長さ方向の距離成分と、相対速度との関係の一例を示した図である。
【図３２】非設定領域の前方の検出領域内に、車線変更ターゲット位置候補前走車両を仮想的に擬した仮想割込み車両を設定する場面を模式的に示した図である。
【図３３】第３の実施形態に係る車両制御装置を中心とした車両の機能構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係る車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムについて説明する。
＜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Ｍ（以下、第１車両Ｍとも称する）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Ｍ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、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 andRanging、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。ファインダ２０−１から２０−６は、例えば、水平方向に関して１５０度程度の検出領域を有している。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度の検出領域を有している。
【００２７】
レーダ３０−１および３０−４は、例えば、奥行き方向の検出領域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領域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）等の個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、フロントウィ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を中心とした車両Ｍの機能構成図である。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、走行駆動力出力装置７２、ステアリング装置７４、およびブレーキ装置７６と、操作デバイス７８と、操作検出センサ８０と、切替スイッチ８２と、車両制御装置１００とが搭載される。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。
【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。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、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。なお、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。
【００３２】
車両センサ６０は、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、車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。
【００３３】
走行駆動力出力装置７２は、例えば、車両Ｍが内燃機関を動力源とした自動車である場合、エンジンおよびエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）を備える。走行駆動力出力装置７２は、例えば、車両Ｍが電動機を動力源とした電気自動車である場合、走行用モータおよび走行用モータを制御するモータＥＣＵを備える。走行駆動力出力装置７２は、例えば、車両Ｍがハイブリッド自動車である場合、エンジンおよびエンジンＥＣＵと走行用モータおよびモータＥＣＵを備える。走行駆動力出力装置７２がエンジンのみを含む場合、エンジンＥＣＵは、後述する走行制御部１２０から入力される情報に従って、エンジンのスロットル開度やシフト段等を調整し、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を出力する。また、走行駆動力出力装置７２が走行用モータのみを含む場合、モータＥＣＵは、走行制御部１２０から入力される情報に従って、走行用モータに与えるＰＷＭ信号のデューティ比を調整し、上述した走行駆動力を出力する。また、走行駆動力出力装置７２がエンジンおよび走行用モータを含む場合、エンジンＥＣＵおよびモータＥＣＵの双方は、走行制御部１２０から入力される情報に従って、互いに協調して走行駆動力を制御する。
【００３４】
ステアリング装置７４は、例えば、電動モータと、ステアリングトルクセンサと、操舵角センサ等を備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機能等に力を作用させてステアリングホイールの向きを変更する。ステアリングトルクセンサは、例えば、ステアリングホイールを操作したときのトーションバーのねじれをステアリングトルク（操舵力）として検出する。操舵角センサは、例えば、ステアリング操舵角（または実舵角）を検出する。ステアリング装置７４は、走行制御部１２０から入力される情報に従って、電動モータを駆動させ、ステアリングホイールの向きを変更する。
【００３５】
ブレーキ装置７６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。制動制御部４４は、走行制御部１２０から入力される情報に従って、マスターシリンダーの圧力に応じた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７６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。
【００３６】
操作デバイス７８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７８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８０が取り付けられている。操作検出センサ８０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８０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８０の検出結果が、直接的に走行駆動力出力装置７２、ステアリング装置７４、またはブレーキ装置７６に出力されてもよい。
【００３７】
切替スイッチ８２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８２は、例えば、ステアリングホイールやガーニッシュ（ダッシュボード）等に設置される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８２は、運転者等の操作を受け付け、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し、制御切替部１２２に出力する。自動運転モードとは、上述したように、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）状態で走行する運転モードである。自動運転モードとは、より具体的には、行動計画に基づいて走行駆動力出力装置７２、ステアリング装置７４、およびブレーキ装置７６の一部または全部を制御する運転モードである。
【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、自車位置認識部１０２と、外界認識部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。自車位置認識部１０２、外界認識部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。プロセッサが実行するプログラムは、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】
自車位置認識部１０２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、車両Ｍが走行している車線（走行車線）、および、走行車線に対する車両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。より具体的には、地図情報１３２には、道路情報と、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報等が含まれる。道路情報には、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置（経度、緯度、高さを含む３次元座標）、車線のカーブの曲率、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事や交通事故、渋滞等によって車線が封鎖されているといった情報が含まれる。
【００４０】
図３は、自車位置認識部１０２により走行車線Ｌ１に対する車両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１０２は、例えば、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Ｌ１に対する車両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１０２は、走行車線Ｌ１（車両Ｍが走行する車線）のいずれかの側端部に対する車両Ｍの基準点の位置などを、走行車線に対する車両Ｍの相対位置として認識してもよい。
【００４１】
外界認識部１０４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、周辺車両の位置、および速度、加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、車両Ｍの周辺を走行する車両であって、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（以下、第２車両ともいう）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。また、外界認識部１０４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。
【００４２】
外界認識部１０４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、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。また、外界認識部１０４は、ナビゲーション装置５０から取得される車両Ｍ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する。外界認識部１０４は、「推定部」の一例である。
【００４３】
図４は、外界認識部１０４により、車線減少が検知された場合に周辺車両の車線変更が推定される様子を示す図である。図中、ｍは周辺車両であり、ｄは各車両の進行（走行）方向であり、Ｌ１は車両Ｍが走行する車線であり、Ｌ２、Ｌ３は隣接車線である。図示するように、車両Ｍの前方における地点ＶＰにおいて、隣接車線Ｌ２が消失して車線Ｌ１に合流するような道路形状となっている。この場合、外界認識部１０４は、隣接車線Ｌ２を走行する周辺車両ｍが車線Ｌ１に車線変更すると推定する。
【００４４】
外界認識部１０４は、ナビゲーション装置５０から取得される車両Ｍの位置に基づいて地図情報１３２を検索し、例えば車両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があるか否かを判定する。そして、外界認識部１０４は、車線の減少する地点ＶＰがあると判定した場合に、車両Ｍまたは消失する車線を走行する周辺車両ｍから地点ＶＰまでの距離または到達時間（距離を車両Ｍまたは周辺車両ｍ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ｍ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、車両Ｍまたは消失する車線を走行する周辺車両ｍ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。所定値は、距離に対する値である場合は、例えば数十［ｍ］程度に設定される。所定値は、到達時間に対する値である場合は、例えば数秒程度に設定される。なお、上記数値は一例であり、所定値はこれらの数値に限定されない。
【００４５】
また、外界認識部１０４は、カメラ４０により車両Ｍの前方を撮像した画像に基づいて、車両Ｍの前方における車線の減少を検知してもよい。
【００４６】
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。
【００４７】
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、車両Ｍを減速させる減速イベントや、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、車両Ｍに前走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車両Ｍを加速又は減速させ、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、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、現在の車両Ｍの位置（座標）からその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。なお、行動計画生成部１０６によって生成された行動計画を示す情報は、行動計画情報１３６として記憶部１３０に格納される。
【００４８】
図５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、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。
【００４９】
行動計画生成部１０６は、例えば、生成した行動計画を、外界認識部１０４によって認識された外界の状態に基づいて変更（更新）してもよい。一般的に、車両が走行している間、外界の状態は絶えず変化する。特に、複数の車線を含む道路を車両Ｍが走行する場合、他車両との距離間隔は相対的に変化する。例えば、前方の他車両が急ブレーキを掛けて減速したり、隣の車線を走行する他車両が車両Ｍ前方に割り込んで来たりする場合、車両Ｍは、前方の他車両の挙動や、隣接する車線の他車両の挙動に合わせて速度や車線を適宜変更しつつ走行する必要がある。従って、行動計画生成部１０６は、上述したような外界の状態変化に応じて、制御区間ごとに設定したイベントを変更してもよい。
【００５０】
具体的には、行動計画生成部１０６は、車両走行中に外界認識部１０４によって認識された他車両の速度が閾値を超えたり、走行車線に隣接する隣接車線を走行する他車両の移動方向が走行車線方向に向いたりした場合に、車両Ｍが走行予定の運転区間に設定されたイベントを変更する。例えば、レーンキープイベントの後に車線変更ベントが実行されるようにイベントが設定されている場合において、外界認識部１０４の認識結果によってそのレーンキープイベント中に車線変更先の車線後方から車両が閾値以上の速度で進行してきたことが判明した場合、行動計画生成部１０６は、レーンキープイベントの次のイベントを車線変更から減速イベントやレーンキープイベント等に変更する。これによって、車両制御装置１００は、車両Ｍが車線変更先の車両に衝突することを回避することができる。この結果、車両制御装置１００は、外界の状態に変化が生じた場合においても、安全に車両Ｍを自動走行させることができる。
【００５１】
［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、仮想車両設定部１１２と、他車位置変化推定部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。
【００５２】
（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、外界認識部１０４によって認識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、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。本実施形態では、一例として、対象領域を機器の全検出領域に相当するものとして説明する。なお、対象領域は、機器の検出領域の一部領域であってもよい。
【００５３】
図６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中、ｍａ、ｍｂは周辺車両であり、ＤＲは検出領域であり、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。
【００５４】
図６の例の場合、ターゲット位置候補設定部１１１は、隣接車線Ｌ２上において、車両ｍａと車両ｍｂとの間に、車線変更ターゲット位置候補Ｔ１を設定し、車両ｍｂの後方から車両進行方向ｄに対して後方側の検出領域ＤＲの外縁までの間に、車線変更ターゲット位置候補Ｔ２を設定している。すなわち、ターゲット位置候補設定部１１１は、隣接車線上に周辺車両が複数台存在している場合には、これら複数台の周辺車両間に車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定する。例えば、ターゲット位置候補設定部１１１は、周辺車両がｎ台存在している場合には、この隣接車線上の検出領域ＤＲにおいてｎ＋１個の車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定する。なお、図６の例では、車両ｍａの前方は、検出領域Ｄの境界であるため、車両ｍａの前方にはターゲット位置候補Ｔは設定できない。従って、ターゲット位置候補設定部１１１は、隣接車線Ｌ２上において車両が２台存在することから、３つの車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定するべきであるが、車両ｍａの前方にはターゲット位置候補Ｔが設定できないため、２つの車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定している。
【００５５】
また、ターゲット位置候補設定部１１１は、隣接車線Ｌ３上に周辺車両が存在しないことから、隣接車線Ｌ３上において、車両進行方向ｄに対して前方側の検出領域ＤＲの外縁から、車両進行方向ｄに対して後方側の検出領域ＤＲの外縁までの間に、車線変更ターゲット位置候補Ｔ３を設定している。すなわち、ターゲット位置候補設定部１１１は、隣接車線上に周辺車両が存在しない場合には、この隣接車線上の検出領域ＤＲ全体に（隣接車線Ｌ３全てに）１つの車線変更ターゲット位置候補Ｔを設定する。なお、以下の説明では、特段の記載がない限り、行動計画によって走行車線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。
【００５６】
（仮想車両の設定）
仮想車両設定部１１２は、監視車両が外界認識部１０４によって認識されていない場合、外界認識部１０４によって認識されていない監視車両を仮想的に擬した仮想車両を、機器の検出領域の外縁に、所定の状態で設定する。
【００５７】
監視車両とは、走行車線において車両Ｍの前方（直前）を走行する車両と、車線変更ターゲット位置候補Ｔの前方（直前）を走行する車両と、車線変更ターゲット位置候補Ｔの後方（直後）を走行する車両とを含む。以下、走行車線において車両Ｍの前方（直前）を走行する車両を、前走車両と称し、車線変更ターゲット位置候補Ｔの前方を走行する車両を、車線変更ターゲット位置候補前走車両と称し、車線変更ターゲット位置候補Ｔの後方を走行する車両を、車線変更ターゲット位置候補後走車両と称する。
【００５８】
また、所定の状態とは、仮想車両の速度がゼロである状態や、仮想車両の速度（或いは加速度）が閾値以下である状態、仮想車両の速度が車両Ｍと等速度である状態を含む。例えば、仮想車両設定部１１２は、検出領域の外縁付近に、停止している仮想車両を設定してもよいし、一定の速度で徐行しているような仮想車両を設定してもよい。本実施形態では、仮想車両設定部１１２は、車両Ｍの前方側の検出領域の外縁付近に仮想車両を設定する場合、停止している静止体として仮想車両を設定するものとし、車両Ｍの後方側、或いは検出領域内部に仮想車両を設定する場合、所定の速度（加速度）を有する移動体として仮想車両を設定するものとする。
【００５９】
仮想車両設定部１１２は、移動体として仮想車両を設定する場合、仮想車両の速度（或いは加速度）が閾値以上である状態で設定する。例えば、仮想車両設定部１１２は、検出領域ＤＲの外縁付近に、想定する最高速度の定数倍（１倍も含む）で走行する仮想車両を設定してもよいし、車両Ｍや周辺車両の速度の定数倍（１倍も含む）の速度で走行する仮想車両を設定してもよい。本実施形態では、一例として、仮想車両設定部１１２は、想定される最高速度で走行する移動体として仮想車両を設定するものとする。
【００６０】
また、仮想車両設定部１１２は、外界認識部１０４により監視車両の車線変更が推定された場合に、監視車両による車線変更先の車線上に、監視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。本実施形態では、監視車両の車線変更は、検出領域内において外界認識部１０４により推定されるため、車線変更をしようとしている、或いは車線変更をしている監視車両を仮想的に擬した仮想車両は、移動体として設定されるものとする。
以下、車線変更をしようとしている、或いは車線変更をしている監視車両を仮想的に擬した仮想車両を、特に仮想割込み車両と称して説明する。
【００６１】
（周辺車両の位置変化の推定）
他車位置変化推定部１１３は、外界認識部１０４によって認識されている監視車両（前走車両、車線変更ターゲット位置候補前走車両、および車線変更ターゲット位置候補後走車両）について、将来の位置変化を推定する。この際、前走車両、車線変更ターゲット位置候補前走車両、および車線変更ターゲット位置候補後走車両のうちいずれか１つ以上の車両が外界認識部１０４によって認識されていない場合、これら３つの車両のうちの外界認識部１０４によって認識されている車両と、車両が認識されていないことを受けて仮想車両設定部１１２が設定した仮想車両とについて、将来の位置変化を推定する。
【００６２】
また、他車位置変化推定部１１３は、仮想車両設定部１１２によって仮想割込み車両が設定された場合、外界認識部１０４によって認識されている監視車両、車両が認識されていないことを受けて仮想車両設定部１１２が設定した仮想車両、および車両が車線変更動作をしていることを受けて仮想車両設定部１１２が設定した仮想割込み車両のうちの一部または全部について、将来の位置変化を推定する。
【００６３】
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ごとに対して、他車位置変化推定部１１３により推定された周辺車両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。
【００６４】
ターゲット位置決定部１１５は、制御計画生成部１１４によって車線変更ターゲット位置候補Ｔごとに生成された制御計画に基づいて、ターゲット位置候補設定部１１１によって設定された複数の車線変更ターゲット位置候補Ｔから１つの車線変更ターゲット位置Ｔ＃を決定する。
【００６５】
以下、フローチャートに即して、車線変更制御部１１０の具体的な処理について説明する。図７は、第１の実施形態における車線変更制御部１１０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６６】
まず、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１つ選択する（ステップＳ１００）。次に、仮想車両設定部１１２は、仮想車両の設定処理を実施する（ステップＳ１０２）。
【００６７】
以下、ステップＳ１０２の処理である仮想車両の設定処理について説明する。図８および図９は、第１の実施形態における仮想車両の設定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、上述した図７のフローチャートにおけるステップＳ１０２の処理に相当する。以下の説明では、前走車両をｍ１、車線変更ターゲット位置候補前走車両をｍ２、車線変更ターゲット位置候補後走車両をｍ３と称する。前走車両ｍ１に対応する仮想車両をｖｍ１、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２に対応する仮想車両をｖｍ２、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３に対応する仮想車両をｖｍ３と称する。車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２に対応する仮想割込み車両をｖｍ２＃、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３に対応する仮想割込み車両をｖｍ３＃と称する。
【００６８】
まず、仮想車両設定部１１２は、外界認識部１０４によって前走車両ｍ１が認識されたか否かを判定し（ステップＳ２００）する。仮想車両設定部１１２は、外界認識部１０４によって前走車両ｍ１が認識されていない場合、前走車両ｍ１を仮想的に擬した仮想車両ｖｍ１を、検出領域の外縁付近に静止体として設定する（ステップＳ２０２）。
【００６９】
図１０は、検出領域ＤＲ内において前走車両ｍ１が認識されていない場面の一例を示す図である。図１０の例では、走行車線（車両Ｍが走行する車線）をＬ１、走行車線Ｌ１の右側の隣接車線をＬ２、走行車線Ｌ１の左側の隣接車線をＬ３、車線変更ターゲット位置候補をＴとして表している。図１０の例の場合、車両ｍ２は、隣接車線Ｌ２において車線変更ターゲット位置候補Ｔの前方に位置しているため、車線変更ターゲット位置候補前走車両であると認識される。また、車両ｍ３は、隣接車線Ｌ２において車線変更ターゲット位置候補Ｔの後方に位置しているため、車線変更ターゲット位置候補後走車両であると認識される。また、走行車線Ｌ１において車両Ｍの前方に位置する車両が検出されていないため前走車両ｍ１は認識されていない。従って、仮想車両設定部１１２は、走行車線Ｌ１の前方における検出領域ＤＲの外縁付近に、静止体の仮想車両ｖｍ１を設定する。
【００７０】
具体的には、仮想車両設定部１１２は、検出領域ＤＲの外側に車体の後端部が位置するように仮想車両ｖｍ１を設定する。図１１は、検出領域ＤＲの外縁付近に仮想車両ｖｍ１を設定する様子の一例を示す図である。図１１に示すように、仮想車両設定部１１２は、全ての車体領域が検出領域ＤＲ内に含まれないように仮想車両ｖｍ１を外縁よりも外側に配置する。
【００７１】
また、仮想車両設定部１１２は、検出領域ＤＲの内側に車体の後端部が位置するように仮想車両ｖｍ１を設定してもよい。図１２は、検出領域ＤＲの外縁付近に仮想車両ｖｍ１を設定する様子の他の例を示す図である。図１２に示すように、仮想車両設定部１１２は、一部の車体領域が検出領域ＤＲ内に含まれるように仮想車両ｖｍ１を外縁上に配置する。なお、仮想車両設定部１１２は、全部の車体領域が検出領域ＤＲ内に含まれるように仮想車両ｖｍ１を外縁よりも内側に配置してもよい。また、仮想車両設定部１１２は、車線進行方向に対する車線幅方向に関して、例えば、走行車線の中央ＣＬに仮想車両ｖｍ１を設定する。なお、仮想車両設定部１１２は、車線幅方向に関して、中央ＣＬから外れた位置に仮想車両ｖｍ１を設定してもよい。
【００７２】
一方、外界認識部１０４によって前走車両ｍ１が認識された場合、或いは仮想車両ｖｍ１を設定した場合、仮想車両設定部１１２は、外界認識部１０４によって車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が認識されたか否かを判定する（ステップＳ２０４）。外界認識部１０４によって車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が認識されていない場合、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３を仮想的に擬した仮想車両ｖｍ３を、検出領域の外縁付近に移動体として設定する（ステップＳ２０６）。
【００７３】
図１３は、検出領域ＤＲ内において車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が認識されていない場面の一例を示す図である。図１３の例では、図１０と同様に、走行車線をＬ１、走行車線Ｌ１の右側の隣接車線をＬ２、走行車線Ｌ１の左側の隣接車線をＬ３、車線変更ターゲット位置候補をＴとして表している。図１３の例の場合、車両ｍ１は、走行車線Ｌ１において車両Ｍの前方に位置しているため、前走車両であると認識される。また、車両ｍ２は、隣接車線Ｌ２において車線変更ターゲット位置候補Ｔの前方に位置しているため、車線変更ターゲット位置候補前走車両であると認識される。また、隣接車線Ｌ２において車線変更ターゲット位置候補Ｔの後方に位置する車両が検出されていないため車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３は認識されていない。従って、仮想車両設定部１１２は、隣接車線Ｌ２の後方における検出領域ＤＲの外縁付近に、移動体の仮想車両ｖｍ３を設定する。
【００７４】
仮想車両ｖｍ３の配置位置は、上述した仮想車両ｖｍ１の配置位置と同様である。例えば、仮想車両設定部１１２は、検出領域ＤＲの外側に車体の前端部が位置するように仮想車両ｖｍ３を設定してもよいし、検出領域ＤＲの内側に車体の前端部が位置するように仮想車両ｖｍ３を設定してもよい。
【００７５】
一方、外界認識部１０４によって車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が認識された場合、仮想車両設定部１１２は、外界認識部１０４によって認識されている車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が走行車線に車線変更する（或いは車線変更しようとする）と推定されたか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００７６】
外界認識部１０４によって認識されている車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が走行車線に車線変更する（或いは車線変更しようとする）と推定されていない場合、仮想車両設定部１１２は、後述するステップＳ２１８の処理を実施する。一方、外界認識部１０４によって認識されている車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が走行車線に車線変更する（或いは車線変更しようとする）と推定された場合、仮想車両設定部１１２は、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１よりも後方であり、且つ車両Ｍよりも前方であるか否か、すなわち、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１と車両Ｍとの間に位置しているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。
【００７７】
例えば、仮想車両設定部１１２は、ステップＳ２００の判定処理において、前走車両ｍ１が外界認識部１０４によって認識されていると判定した場合、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の位置、前走車両ｍ１の位置、および車両Ｍの位置を比較して、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が、前走車両ｍ１と車両Ｍとの間に位置しているか否かを判定する。より具体的には、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の前端部が、前走車両ｍ１の前端部よりも後方に位置し、且つ車両Ｍの前端部よりも前方に位置する場合、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が、前走車両ｍ１と車両Ｍとの間に位置していると判定する。
【００７８】
なお、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の後端部が前走車両ｍ１の後端部よりも後方に位置し、且つ車両Ｍの後端部よりも前方に位置する場合に、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が、前走車両ｍ１と車両Ｍとの間に位置していると判定してもよい。また、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の重心等の基準点が、前走車両ｍ１の基準点、前端部、または後端部よりも後方に位置する場合に、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が前走車両ｍ１よりも後方に位置すると判定し、車両Ｍの基準点、前端部、または後端部よりも前方に位置する場合に、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が車両Ｍよりも前方に位置すると判定してもよい。
【００７９】
なお、本実施形態では、仮想車両ｖｍ１は、検出領域ＤＲ前方の外縁付近に設定されるため、外界認識部１０４によって認識される車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３は、仮想車両ｖｍ１よりも後方に位置することになる。従って、上述したステップＳ２００の処理において、前走車両ｍ１が外界認識部１０４によって認識されていないと判定された場合（“Ｎｏ”の判定結果）、ステップＳ２１０の判定処理では、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の位置が、仮想車両ｖｍ１の位置に対して、後方であると判定される。
【００８０】
車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１と車両Ｍとの間に位置していない場合、仮想車両設定部１１２は、後述するステップＳ２１８の処理を実施する。一方、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１と車両Ｍとの間に位置している場合、仮想車両設定部１１２は、仮想車両ｖｍ１を既に設定したか否かを判定する（ステップＳ２１２）。
【００８１】
仮想車両設定部１１２は、仮想車両ｖｍ１を既に設定していた場合、設定した仮想車両ｖｍ１を消去して（ステップＳ２１４）、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ３＃を、検出領域ＤＲ内に移動体として設定する（ステップＳ２１６）。
【００８２】
一方、仮想車両設定部１１２は、仮想車両ｖｍ１を設定していない場合、ステップＳ２１４の処理をスキップして、上述したステップＳ２１６の処理を実施する。
【００８３】
図１４は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ３＃が設定される場面の一例を示す図である。図１４の例は、検出領域ＤＲ内に、前走車両ｍ１および車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が存在せず、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が存在し、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が車両Ｍの前方に位置し、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が隣接車線Ｌ２から走行車線Ｌ１に車線変更しようとしている状況を表している。このような場合、仮想車両設定部１１２は、上述したステップＳ２１６の処理を行って、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ３＃を、検出領域ＤＲ内に移動体として設定する。この際、図１４中に示す仮想車両ｖｍ１は、仮想割込み車両ｖｍ３＃の設定時に消去される。
【００８４】
例えば、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の車線変更先である走行車線Ｌ１上において、現在の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の隣に位置するように仮想割込み車両ｖｍ３＃を設定する。より具体的には、例えば、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の重心等の基準点から引いた垂線と走行車線Ｌ１上の車線中央線とが直行する点に、仮想割込み車両ｖｍ３＃を設定する。
【００８５】
この際、仮想車両設定部１１２は、仮想割込み車両ｖｍ３＃の速度あるいは加速度等を、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の状態に基づいて設定する。例えば、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の速度と同じ速度を有する仮想割込み車両ｖｍ３＃を設定する。
【００８６】
このような場合、他車位置変化推定部１１３は、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が認識されていないことを受けて仮想車両設定部１１２が設定した仮想車両ｖｍ２と、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｖｍ３が車線変更動作中であることを受けて仮想車両設定部１１２が設定した仮想割込み車両ｖｍ３＃と、外界認識部１０４によって認識された車線変更中の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３について、将来の位置変化を推定する。
【００８７】
図１５は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ３＃が設定されない場面の一例を示す図である。図１５の例は、検出領域ＤＲ内に、前走車両ｍ１、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２および車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が存在し、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が隣接車線Ｌ２から走行車線Ｌ１に車線変更しようとしている状況を表している。このような場合、仮想車両設定部１１２は、上述したステップＳ２１０の処理を行って、前走車両ｍ１、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３、および車両Ｍの位置の比較を行って、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が前走車両ｍ１と車両Ｍとの間に位置しているか否かを判定する。図１５の例では、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が車両Ｍよりも後方に位置するため、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ３＃を、検出領域ＤＲ内に設定しない。
【００８８】
このような場合、他車位置変化推定部１１３は、外界認識部１０４によって認識された前走車両ｍ１、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２および車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３について、将来の位置変化を推定する。
【００８９】
次に、仮想車両設定部１１２は、外界認識部１０４によって車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が認識されたか否かを判定する（ステップＳ２１８）。外界認識部１０４によって車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が認識されない場合、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２を仮想的に擬した仮想車両ｖｍ２を、検出領域の外縁付近に静止体として設定する（ステップＳ２２０）。
【００９０】
図１６は、検出領域ＤＲ内において車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が認識されていない場面の一例を示す図である。図１６の例では、図１０および図１３と同様に、走行車線をＬ１、走行車線Ｌ１の右側の隣接車線をＬ２、走行車線Ｌ１の左側の隣接車線をＬ３、車線変更ターゲット位置候補をＴとして表している。図１６の例の場合、車両ｍ１は、走行車線Ｌ１において車両Ｍの前方に位置しているため、前走車両であると認識される。
また、車両ｍ３は、隣接車線Ｌ２において車線変更ターゲット位置候補Ｔの後方に位置しているため、車線変更ターゲット位置候補後走車両であると認識される。また、隣接車線Ｌ２において車線変更ターゲット位置候補Ｔの前方に位置する車両が検出されていないため車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２は認識されていない。従って、仮想車両設定部１１２は、隣接車線Ｌ２の前方における検出領域ＤＲの外縁付近に、静止体の仮想車両ｖｍ２を設定する。
【００９１】
仮想車両ｖｍ２の配置位置は、上述した仮想車両ｖｍ１や仮想車両ｖｍ３の配置位置と同様である。例えば、仮想車両設定部１１２は、検出領域ＤＲの外側に車体の後端部が位置するように仮想車両ｖｍ２を設定してもよいし、検出領域ＤＲの内側に車体の後端部が位置するように仮想車両ｖｍ２を設定してもよい。
【００９２】
一方、外界認識部１０４によって車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が認識された場合、仮想車両設定部１１２は、外界認識部１０４によって認識されている車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が、走行車線に車線変更する（或いは車線変更しようとする）と推定されたか否かを判定する（ステップＳ２２２）。
【００９３】
外界認識部１０４によって認識されている車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が走行車線に車線変更する（或いは車線変更しようとする）と推定されていない場合、車線変更制御部１１０は、本フローチャートの処理を終了する。
【００９４】
一方、外界認識部１０４によって認識されている車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が走行車線に車線変更する（或いは車線変更しようとする）と推定された場合、仮想車両設定部１１２は、仮想割込み車両ｖｍ３＃を既に設定したか否かを判定する（ステップＳ２２４）。
【００９５】
仮想割込み車両ｖｍ３＃を既に設定した場合、車線変更制御部１１０は、本フローチャートの処理を終了する。一方、仮想割込み車両ｖｍ３＃を設定していない場合、仮想車両設定部１１２は、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１よりも後方であり、且つ車両Ｍよりも前方であるか否か、すなわち、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１と車両Ｍとの間に位置しているか否かを判定する（ステップＳ２２６）。仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２の位置関係を、上述した車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の位置関係を判定する場合と同様に、車両の前端部や後端部、重心等の基準点を比較することで判定する。
【００９６】
車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１と車両Ｍとの間に位置していない場合、車線変更制御部１１０は、本フローチャートの処理を終了する。一方、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１と車両Ｍとの間に位置している場合、仮想車両設定部１１２は、仮想車両ｖｍ１を既に設定したか否かを判定する（ステップＳ２２８）。
【００９７】
仮想車両設定部１１２は、仮想車両ｖｍ１を既に設定していた場合、設定した仮想車両ｖｍ１を消去して（ステップＳ２３０）、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ２＃を、検出領域ＤＲ内に移動体として設定する（ステップＳ２３２）。
【００９８】
一方、仮想車両設定部１１２は、仮想車両ｖｍ１を設定していない場合、ステップＳ２３０の処理をスキップして、上述したステップＳ２３２の処理を実施する。
【００９９】
図１７は、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ２＃が設定される場面の一例を示す図である。図１７の例は、検出領域ＤＲ内に、前走車両ｍ１が存在せず、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２および車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が存在し、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が車両Ｍの前方に位置し、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が隣接車線Ｌ２から走行車線Ｌ１に車線変更しようとしている状況を表している。このような場合、仮想車両設定部１１２は、上述したステップＳ２３２の処理を行って、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ２＃を、検出領域ＤＲ内に移動体として設定する。この際、図１７中に示す仮想車両ｖｍ１は、仮想割込み車両ｖｍ２＃の設定時に消去される。
【０１００】
例えば、仮想車両設定部１１２は、仮想割込み車両ｖｍ２＃を設定するときと同様に、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２の車線変更先である走行車線Ｌ１上において、現在の車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２の隣に位置するように仮想割込み車両ｖｍ２＃を設定する。
【０１０１】
この際、仮想車両設定部１１２は、仮想割込み車両ｖｍ２＃の速度あるいは加速度等を、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２の状態に基づいて設定する。例えば、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２の速度と同じ速度を有する仮想割込み車両ｖｍ２＃を設定する。
【０１０２】
このような場合、他車位置変化推定部１１３は、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が車線変更動作中であることを受けて仮想車両設定部１１２が設定した仮想割込み車両ｖｍ２＃と、外界認識部１０４によって認識された、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３および車線変更中の車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２とについて、将来の位置変化を推定する。
【０１０３】
図１８は、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ２＃が設定されない場面の一例を示す図である。図１８の例は、検出領域ＤＲ内に、前走車両ｍ１、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２および車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が存在し、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が隣接車線Ｌ２から走行車線Ｌ１に車線変更しようとしている状況を表している。このような場合、仮想車両設定部１１２は、上述したステップＳ２２６の処理を行って、前走車両ｍ１、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２、および車両Ｍの位置の比較を行って、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が前走車両ｍ１と車両Ｍとの間に位置しているか否かを判定する。図１８の例では、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が前走車両ｍ１よりも前方に位置するため、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ２＃を、検出領域ＤＲ内に設定しない。
【０１０４】
このような場合、他車位置変化推定部１１３は、外界認識部１０４によって認識された前走車両ｍ１、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２および車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３について、将来の位置変化を推定する。
【０１０５】
図１９は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ３＃が設定される場面の他の例を示す図である。図１９の例は、検出領域ＤＲ内に、前走車両ｍ１が存在せず、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２および車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が存在し、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２および車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の両方の車両が車両Ｍの前方に位置し、これら両方の車両が共に隣接車線Ｌ２から走行車線Ｌ１に車線変更しようとしている状況を表している。このような場合、仮想車両設定部１１２は、上述したステップＳ２１６の処理を行って、先に車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ３＃を、検出領域ＤＲ内に移動体として設定する。このため、仮想車両設定部１１２は、ステップＳ２２４による仮想割込み車両ｖｍ３＃を既に設定したか否かを判定する処理において“ＹＥＳ”の判定結果となり、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ２＃の設定処理を実施せずに、フローチャートの処理を終了する。すなわち、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補Ｔの前後の車両が共に車線変更しようとしている場合、車両Ｍにより近い位置を走行している車両（車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３）を仮想的に擬した仮想車両を、優先的に車両Ｍの前方に設定する。
【０１０６】
なお上述した例では、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２および車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が車線変更しようとしている場合に、仮想割込み車両を設定するものとして説明したがこれに限られない。例えば、車線変更ターゲット位置候補Ｔが設定された隣接車線と異なる隣接車線上を走行する車両が、走行車線上に車線変更しようとしている場合、仮想車両設定部１１２は、この車両を仮想的に擬した仮想割込み車両を設定してもよい。以下、車線変更ターゲット位置候補Ｔが設定された隣接車線と異なる隣接車線上を走行する車両を、第２隣接車線走行車両ｍ４と称して説明する。
【０１０７】
図２０は、第２隣接車線走行車両ｍ４を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ４＃が設定される場面の一例を示す図である。図２０の例は、検出領域ＤＲ内に、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が存在せず、前走車両ｍ１、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３、第２隣接車線走行車両ｍ４が存在し、第２隣接車線走行車両ｍ４が前走車両ｍ１と車両Ｍとの間を位置し、第２隣接車線走行車両ｍ４が隣接車線Ｌ３から走行車線Ｌ１に車線変更しようとしている状況を表している。このような場合、仮想車両設定部１１２は、第２隣接車線走行車両ｍ４を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ４＃を、検出領域ＤＲ内に移動体として設定する。
【０１０８】
この際、仮想車両設定部１１２は、仮想割込み車両ｖｍ４＃の速度あるいは加速度等を、第２隣接車線走行車両ｍ４の状態に基づいて設定する。例えば、仮想車両設定部１１２は、第２隣接車線走行車両ｍ４の速度と同じ速度を有する仮想割込み車両ｖｍ４＃を設定する。
【０１０９】
このような場合、他車位置変化推定部１１３は、第２隣接車線走行車両ｍ４が車線変更動作中であることを受けて仮想車両設定部１１２が設定した仮想割込み車両ｖｍ４＃と、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が認識されないことを受けて仮想車両設定部１１２が設定した仮想車両ｖｍ２と、外界認識部１０４によって認識された車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３とについて、将来の位置変化を推定する。
【０１１０】
図２０に表す場面において、さらに車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が隣接車線Ｌ２から走行車線Ｌ１上に車線変更しようとしている場合、仮想車両設定部１１２は、第２隣接車線走行車両ｍ４および車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の位置を比較して、より車両Ｍに近い車両を仮想的に擬した仮想割込み車両を設定する。
【０１１１】
図２１は、第２隣接車線走行車両ｍ４を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ４＃が設定される場面の他の例を示す図である。図２１の例は、図２０と同様に、検出領域ＤＲ内に、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が存在せず、前走車両ｍ１、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３、第２隣接車線走行車両ｍ４が存在し、第２隣接車線走行車両ｍ４および車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が前走車両ｍ１と車両Ｍとの間を位置し、第２隣接車線走行車両ｍ４が隣接車線Ｌ３から走行車線Ｌ１に車線変更しようとしている状況を表している。また、図２１の例では、さらに車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が隣接車線Ｌ２から走行車線Ｌ１上に車線変更しようとしている状況を表している。このような場合、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３に比して第２隣接車線走行車両ｍ４が、より車両Ｍに近い位置に存在しているため、第２隣接車線走行車両ｍ４を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ４＃を、優先的に検出領域ＤＲ内に移動体として設定する。
【０１１２】
以上、説明したフローチャートの処理によって、車線変更制御部１１０は、周辺車両の車線変更動作に応じて種々の仮想車両を設定することができる。
【０１１３】
ここで図７のフローチャートの説明に戻る。上述したステップＳ１０２の処理において仮想車両が設定されない場合、すなわち、前走車両、車線変更ターゲット位置候補前走車両、および車線変更ターゲット位置候補後走車両が外界認識部１０４によって認識された場合、他車位置変化推定部１１３は、これら３台の監視車両について、将来の位置変化を推定する（ステップＳ１０４）。
【０１１４】
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１１３は、車両Ｍが車線変更時に干渉する可能性の高い監視車両（仮想車両も含む）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、上記監視車両は、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。
【０１１５】
図２２は、判定の対象となる監視車両が認識されている場合における車両Ｍと周辺車両との位置関係の一例を示す図である。図中において、Ｍは車両、ｍ１は前走車両、ｍ２は車線変更ターゲット位置候補前走車両、ｍ３は車線変更ターゲット位置候補後走車両、Ｔは車線変更ターゲット位置候補を表している。例えば、パターン（ａ）は、車両の進行方向側から順に、ｍ１−ｍ２−Ｍ−ｍ３の位置関係であり、車両Ｍが監視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ている。また、パターン（ｂ）は、車両の進行方向側から順に、ｍ２−ｍ１−ｍ３−Ｍの位置関係であり、監視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。
【０１１６】
例えば、他車位置変化推定部１１３は、車両の位置関係を類型化したパターンごとに、監視車両ｍ１、ｍ２、およびｍ３の速度モデルに基づいて、将来の位置変化の類型化を行う。図２３は、車両位置関係のパターン（ａ）について周辺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２４は、車両位置関係のパターン（ｂ）について周辺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２３および図２４における縦軸は、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２３および図２４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、監視車両（ｍ１、ｍ２、ｍ３）が同じ傾向で走行を続けた場合に、車両Ｍが存在できる変位の領域を示している。例えば、図２３における「速度：ｍ２＞ｍ１＞ｍ３」の図において、車線変更可能領域が前走車両ｍ１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車両Ｍが前走車両ｍ１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、前走車両ｍ１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。なお、車両の位置関係を類型化したパターンは、上述したパターン（ａ）、（ｂ）の他に、例えば、ｍ２−ｍ１−Ｍ−ｍ３の順序や、ｍ１−Ｍ−ｍ２−ｍ３の順序等の位置関係を表すパターンであってもよく、これらパターンは車両の数に応じて分類化されてもよい。上述した例の場合、車両の位置関係を表すパターンは、６通りに類型化される。
【０１１７】
また、上述したステップＳ１０２の処理において仮想車両が設定された場合、他車位置変化推定部１１３は、外界認識部１０４によって認識された監視車両と、監視車両が認識されないことを受けて仮想車両設定部１１２が設定した仮想車両とについて、将来の位置変化を推定する（ステップＳ１０４）。
【０１１８】
例えば、車線変更ターゲット位置候補前走車両および車線変更ターゲット位置候補後走車両が認識され、前走車両が認識されていない場合、他車位置変化推定部１１３は、認識されている車線変更ターゲット位置候補前走車両および車線変更ターゲット位置候補後走車両と、認識されていない前走車両を仮想的に擬した仮想車両とについて、将来の位置変化を推定する。
【０１１９】
図２５は、監視車両の一部が認識されていない場合における車両Ｍと監視車両との位置関係の一例を示す図である。図２５の例では、前走車両ｍ１が認識されておらず、前走車両ｍ１を仮想的に擬した仮想車両ｖｍ１が設定されている。以下、仮想車両ｖｍ１が設定された場合の車両の位置関係を、パターン（ｃ）として説明する。例えば、パターン（ｃ）は、車両の進行方向側から順に、ｖｍ１−ｍ２−Ｍ−ｍ３の位置関係であり、車両Ｍが周辺車両（監視車両）との相対位置を変えずに車線変更する場合の例を示している。
【０１２０】
パターン（ｃ）の位置関係の場合、他車位置変化推定部１１３は、仮想車両ｖｍ１と、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２と、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３との速度モデルに基づいて、将来の位置変化の類型化を行う。図２６は、車両位置関係のパターン（ｃ）について周辺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２４における縦軸は、図２３および図２４と同様に、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。図２６の例では、仮想車両ｖｍ１を速度ゼロの静止体として仮定したモデルによって将来の位置変化を推定している。
【０１２１】
また、前走車両、車線変更ターゲット位置候補前走車両、および車線変更ターゲット位置候補後走車両の全部が外界認識部１０４によって認識されない場合、他車位置変化推定部１１３は、これら全ての周辺車両に対応した仮想車両について、将来の位置変化を推定する。このような場合、他車位置変化推定部１１３は、仮想車両設定部１１２によって設定された各仮想車両の速度に従った速度モデルに基づいて、将来の位置変化を推定する。
【０１２２】
なお、他車位置変化推定部１１３は、上述した前走車両、車線変更ターゲット位置候補前走車両、および車線変更ターゲット位置候補後走車両に限らず、例えば、走行車線を走行する上記前走車両とは異なる車両や、隣接車線を走行する上記車線変更ターゲット位置候補前走車両および車線変更ターゲット位置候補後走車両とは異なる車両を考慮して、将来の位置変化を推定してもよい。また、他車位置変化推定部１１３は、隣接車線のさらに隣の車線上を走行する車両（例えば、第２隣接車線車両ｍ４等）を考慮して、将来の位置変化を推定してもよい。
【０１２３】
次に、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１１３により推定された周辺車両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（ステップＳ１０６）。
【０１２４】
以下、ステップＳ１０６の処理について説明する。以下の説明では、上述した車両位置関係のパターン（ｂ）におけるｍ１＞ｍ３＞ｍ２の速度関係を例にとって説明する。例えば、制御計画生成部１１４は、他車位置変化推定部１１３により推定された周辺車両（監視車両）の位置変化に基づいて、車線変更の開始時点と終了時点とを決定し、この開始時点から終了時点までの期間（車線変更可能期間Ｐ）において、車線変更するように車両Ｍの速度を決定する。ここで、車線変更の開始時点を決定するためには、「車両Ｍが車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３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車両Ｍの加速又は減速に関する仮定が必要となる。この点、制御計画生成部１１４は、例えば、加速するのであれば、現在の車両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、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の位置変化と合わせて「車両Ｍが車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３を追い抜く時点」を決定する。これによって、制御計画生成部１１４は、車線変更の開始時点を決定する。
【０１２５】
また、車線変更の終了時点を決定するためには、「車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が前走車両ｍ１に追いつく時点」、「車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２に追いつく時点」といった要素を考慮して、車両Ｍの加速又は減速に関する仮定を行ってこの問題を解く。制御計画生成部１１４は、例えば、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２に追いつき、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３と車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２との間の距離が所定距離となったときを終了時点と決定する。このように、制御計画生成部１１４は、車線変更の開始時点と終了時点とを決定することによって、車線変更可能期間Ｐを導出する。
【０１２６】
制御計画生成部１１４は、導出した車線変更可能期間Ｐ内において、車線変更可能領域に進入可能な車両Ｍの速度の制約を求め、この速度の制約に従って車線変更のための制御計画を生成する。図２７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。図２７における縦軸は、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、前走車両はｍ１、車線変更ターゲット位置候補前走車両はｍ２、車線変更ターゲット位置候補後走車両はｍ３として表している。図２７の例において、車線変更可能領域とは、前走車両ｍ１の変位よりも小さく、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２の変位よりも小さく、且つ車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の変位よりも大きい領域である。すなわち、車両Ｍの速度の制約は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２に追いつくまでの期間（車線変更可能期間Ｐ）において、車両Ｍが前走車両ｍ１に追いつかず、且つ車両Ｍが車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３を追い抜くような速度範囲で設定される。
【０１２７】
また、車両Ｍの速度の制約は、車線変更後（車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２と車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３との間に位置する状態）において、前走車両となる車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２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、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。車線変更後存在可能領域とは、図２７に示すように、前走車両ｍ１の変位が車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２の変位よりも小さい領域である。すなわち、車線変更可能領域から車線変更後存在可能領域に進入することは、車線変更を行う前において、上記速度の制約により車両Ｍが前走車両ｍ１よりも前に出ない状態を維持しているときから、車線変更を行った後において、車両Ｍが前走車両ｍ１よりも前に出る状態に遷移することを示している。
【０１２８】
更に、制御計画生成部１１４は、車両Ｍが車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３を追い抜いてから車線変更する必要がある場合には、車両Ｍの変位が車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の変位よりも十分に大きくなったポイント（例えば図２７中ＣＰ）で車線変更を開始するように、車両Ｍの速度の制約を設定する。このようにして設定した速度の制約を満たすように、制御計画生成部１１４は、図２７中に示す車両Ｍの変位の変化を表す軌道（軌跡）を描き、この軌道（軌跡）を制御計画として導出する。なお、制御計画生成部１１４は、例えば、車両Ｍと前走車両との相対位置が一定になるような速度で、車両Ｍがこの前走車両を追従するような制御計画を生成してもよい。
【０１２９】
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Ｓ１００からＳ１０６の処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ１０８）。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Ｓ１００からＳ１０６の処理を行っていない場合、ステップＳ１００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。
【０１３０】
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Ｓ１００からＳ１０６の処理を行った場合、ターゲット位置決定部１１６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Ｓ１１０）。
【０１３１】
ターゲット位置決定部１１６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１１６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速又は減速が小さいもの等を、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１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。
【０１３２】
以上、説明した処理手順によって、本フローチャートの処理は終了する。
【０１３３】
［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、走行駆動力出力装置７２、ステアリング装置７４、およびブレーキ装置７６の一部または全部を含む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（７２、７４、７６）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、その制御対象の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。
【０１３４】
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８０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８０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。
【０１３５】
制御切替部１２２は、行動計画生成部１０６によって生成され、記憶部１３０に格納された行動計画情報１３６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、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８２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。
【０１３６】
また、制御切替部１２２は、操作検出センサ８０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イール、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、前走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８２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。
【０１３７】
以上説明した第１の実施形態における車両制御装置１００、車両制御方法、および車両制御プログラムによれば、車両Ｍの周辺を走行する周辺車両による車線変更を推定する外界認識部１０４と、外界認識部によって周辺車両による車線変更が推定された場合に、周辺車両の車線変更先の車線上に、認識対象である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１１２と、仮想車両設定部１１２によって設定された仮想車両に基づいて、車両Ｍの制御計画を生成する制御計画生成部１１４と、制御計画生成部１１４によって生成された制御計画に基づいて、車両Ｍの加速、減速または操舵を制御する走行制御部１２０と、を備えることにより、周辺車両の動きに応じて柔軟な自動運転を行うことができる。
【０１３８】
また、第１の実施形態における車両制御装置１００、車両制御方法、および車両制御プログラムによれば、車線変更中の周辺車両が、前走車両に比して車両Ｍに近い場合に、仮想割込み車両を車両Ｍの前方に設定し、前走車両の代わりに設定した仮想割込み車両を参照して車両Ｍの制御計画を生成するため、周辺車両の動きに応じて、より柔軟な自動運転を行うことができる。
【０１３９】
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態における車両制御装置１００は、監視車両の速度と車両Ｍの速度との相対速度Ｖｒに基づいて仮想車両を設定する点で、第１および第２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。
【０１４０】
第２の実施形態における仮想車両設定部１１２は、監視車両の車線変更先が走行車線であるか否かを判定し、監視車両の車線変更先が走行車線である場合に、監視車両の速度と車両Ｍの速度との相対速度Ｖｒに基づいて、仮想車両を設定しない領域（以下、「非設定領域ＮＳＲ」と称する）を、車両Ｍの前方に設定する。
【０１４１】
以下、フローチャートに即して第２の実施形態における車線変更制御部１１０の具体的な処理について説明する。図２８および図２９は、第２の実施形態における車線変更制御部１１０の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、上述した第１の実施形態において説明した図７のフローチャートのステップＳ１０２の処理に相当する。
【０１４２】
まず、仮想車両設定部１１２は、外界認識部１０４によって前走車両ｍ１が認識されたか否かを判定し（ステップＳ３００）、外界認識部１０４によって前走車両ｍ１が認識されていない場合、前走車両ｍ１を仮想的に擬した仮想車両ｖｍ１を、検出領域の外縁付近に静止体として設定する（ステップＳ３０２）。
【０１４３】
一方、外界認識部１０４によって前走車両ｍ１が認識された場合、或いは仮想車両ｖｍ１を設定した場合、仮想車両設定部１１２は、外界認識部１０４によって車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が認識されたか否かを判定する（ステップＳ３０４）。外界認識部１０４によって車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が認識されていない場合、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３を仮想的に擬した仮想車両ｖｍ３を、検出領域の外縁付近に移動体として設定する（ステップＳ３０６）。
【０１４４】
一方、外界認識部１０４によって車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が認識された場合、仮想車両設定部１１２は、外界認識部１０４によって認識されている車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が走行車線に車線変更する（或いは車線変更しようとする）と推定されたか否かを判定する（ステップＳ３０８）。
【０１４５】
外界認識部１０４によって認識されている車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が走行車線に車線変更する（或いは車線変更しようとする）と推定されていない場合、仮想車両設定部１１２は、後述するステップＳ３２２の処理を実施する。
【０１４６】
一方、外界認識部１０４によって認識されている車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が走行車線に車線変更する（或いは車線変更しようとする）と推定された場合、仮想車両設定部１１２は、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１よりも後方であり、且つ車両Ｍよりも前方であるか否か、すなわち、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１と車両Ｍとの間に位置しているか否かを判定する（ステップＳ３１０）。
【０１４７】
車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１と車両Ｍとの間に位置していない場合、仮想車両設定部１１２は、後述するステップＳ３２２の処理を実施する。
【０１４８】
一方、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１と車両Ｍとの間に位置している場合、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の速度と車両Ｍの速度との相対速度Ｖｒがゼロ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１２）。ここで、相対速度Ｖｒとは、車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３の速度値から車両Ｍの速度値を減算した値である。
【０１４９】
仮想車両設定部１１２は、相対速度Ｖｒがゼロ以上である場合、非設定領域ＮＳＲを車両Ｍの前方に設定する（ステップＳ３１４）。
【０１５０】
図３０は、非設定領域ＮＳＲを設定するか否かを模式的に表した図である。図３０において、縦軸は、進行方向側の距離（位置）を表し、横軸は、相対速度Ｖｒを表している。
図３０に示す点Ｏは、原点座標であり、ゼロの相対速度Ｖｒと、車両Ｍの位置とを基準座標としている。従って、監視車両が車両Ｍより前方に位置する場合、縦軸において正の値をとる。また、監視車両の速度が車両Ｍの速度よりも大きい場合、相対速度Ｖｒはゼロ以上となり、横軸において正の値をとる。
【０１５１】
図３０に示すように、仮想車両設定部１１２は、縦軸および横軸の両軸において正の値をとる場合に、非設定領域ＮＳＲを設定する。すなわち、仮想車両設定部１１２は、監視車両が車両Ｍより前方に位置し、且つ監視車両の速度が車両Ｍの速度よりも大きい場合に、非設定領域ＮＳＲを設定する。
【０１５２】
また、仮想車両設定部１１２は、相対速度Ｖｒに基づいて、非設定領域ＮＳＲの領域面積を決定する。例えば、非設定領域ＮＳＲの車線幅方向の距離成分ＮＳＲｙと車線長さ方向の距離成分ＮＳＲｘとをそれぞれ決定し、非設定領域ＮＳＲの領域面積を決定する。
【０１５３】
図３１は、非設定領域ＮＳＲにおける車線長さ方向の距離成分ＮＳＲｘと、相対速度Ｖｒとの関係の一例を示した図である。図中の点Ｏは、原点座標であり、相対速度Ｖｒがゼロであるときと、距離成分ＮＳＲｘがゼロであるときとを基準座標としている。図３１の例では、距離成分ＮＳＲｘは、原点Ｏから、ある変曲点ＩＰまでの範囲において、相対速度Ｖｒの増大に伴って指数関数的に増大し、ある変曲点ＩＰ以降の範囲において、相対速度Ｖｒの増大に伴って対数的（あるいは正の平方根函数的）に増大して漸近線に沿って飽和するような関数Ｆによって表される。このような関数Ｆは、例えば、図３１に示すようなグラフ状のマップによって表されてもよいし、いくつかのサンプル点ごとに距離成分ＮＳＲｘと相対速度Ｖｒとが対応付けられたテーブルデータとして表されていてもよい。このような関数Ｆ（或いはマップやテーブルデータ）は、記憶部１３０に非設定領域導出情報１３８として格納させておくものとする。従って、仮想車両設定部１１２は、非設定領域導出情報１３８を参照して、例えば、上記関数Ｆに相対速度Ｖｒを代入して、非設定領域ＮＳＲにおける車線長さ方向の距離成分ＮＳＲｘを決定する。なお、上述した関数は、あくまでも一例であり、他の関数によって表されてもよい。
【０１５４】
また、仮想車両設定部１１２は、非設定領域ＮＳＲにおける車線幅方向の距離成分ＮＳＲｙを、例えば、走行車線Ｌ１の幅と同じ値に決定する。
【０１５５】
一方、仮想車両設定部１１２は、相対速度Ｖｒがゼロ以上でない場合、或いは非設定領域ＮＳＲを設定した場合に、仮想車両ｖｍ１を既に設定したか否かを判定する（ステップＳ３１６）。仮想車両設定部１１２は、仮想車両ｖｍ１を既に設定していた場合、設定した仮想車両ｖｍ１を消去して（ステップＳ３１８）、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ３＃を、非設定領域ＮＳＲを除く検出領域ＤＲ内に移動体として設定する（ステップＳ３２０）。
【０１５６】
一方、仮想車両設定部１１２は、仮想車両ｖｍ１を設定していない場合、ステップＳ３１８の処理をスキップして、上述したステップＳ３２０の処理を実施する。
【０１５７】
次に、仮想車両設定部１１２は、外界認識部１０４によって車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が認識されたか否かを判定する（ステップＳ３２２）。外界認識部１０４によって車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が認識されない場合、仮想車両設定部１１２は、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２を仮想的に擬した仮想車両ｖｍ２を、検出領域の外縁付近に静止体として設定する（ステップＳ３２４）。
【０１５８】
一方、外界認識部１０４によって車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が認識された場合、仮想車両設定部１１２は、外界認識部１０４によって認識されている車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が、走行車線に車線変更する（或いは車線変更しようとする）動作をしているか否かを判定する（ステップＳ３２６）。
【０１５９】
外界認識部１０４によって認識されている車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が走行車線に車線変更する（或いは車線変更しようとする）動作をしていない場合、車線変更制御部１１０は、本フローチャートの処理を終了する。
【０１６０】
一方、外界認識部１０４によって認識されている車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が走行車線に車線変更する（或いは車線変更しようとする）動作をしている場合、仮想車両設定部１１２は、仮想割込み車両ｖｍ３＃を既に設定したか否かを判定する（ステップＳ３２８）。
【０１６１】
仮想割込み車両ｖｍ３＃を既に設定した場合、車線変更制御部１１０は、本フローチャートの処理を終了する。一方、仮想割込み車両ｖｍ３＃を設定していない場合、仮想車両設定部１１２は、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１よりも後方であり、且つ車両Ｍよりも前方であるか否か、すなわち、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１と車両Ｍとの間に位置しているか否かを判定する（ステップＳ３３０）。
【０１６２】
車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１と車両Ｍとの間に位置していない場合、車線変更制御部１１０は、本フローチャートの処理を終了する。
【０１６３】
一方、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が、前走車両ｍ１或いは仮想車両ｖｍ１と車両Ｍとの間に位置している場合、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２の速度と車両Ｍの速度との相対速度Ｖｒがゼロ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３３２）。
【０１６４】
仮想車両設定部１１２は、相対速度Ｖｒがゼロ以上である場合、非設定領域ＮＳＲを車両Ｍの前方に設定する（ステップＳ３３４）。
【０１６５】
一方、仮想車両設定部１１２は、相対速度Ｖｒがゼロ以上でない場合、或いは非設定領域ＮＳＲを設定した場合に、仮想車両ｖｍ１を既に設定したか否かを判定する（ステップＳ３３６）。仮想車両設定部１１２は、仮想車両ｖｍ１を既に設定していた場合、設定した仮想車両ｖｍ１を消去して（ステップＳ３３８）、車線変更動作中の車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ２＃を、非設定領域ＮＳＲを除く検出領域ＤＲ内に移動体として設定する（ステップＳ３４０）。
【０１６６】
一方、仮想車両設定部１１２は、仮想車両ｖｍ１を設定していない場合、ステップＳ３３８の処理をスキップして、上述したステップＳ３４０の処理を実施する。これによって、本フローチャートの処理が終了する。
【０１６７】
図３２は、非設定領域ＮＳＲの前方の検出領域ＤＲ内に、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２を仮想的に擬した仮想割込み車両ｖｍ２＃を設定する場面を模式的に示した図である。図３２の例は、検出領域ＤＲ内に、前走車両ｍ１が存在せず、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２および車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３が存在し、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が隣接車線Ｌ２から走行車線Ｌ１に車線変更しようとしている状況を表している。図３２の例では、車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２が仮想車両ｖｍ１と車両Ｍとの間に位置するため、仮想車両設定部１１２は、仮想割込み車両ｖｍ２＃を設定する。この際、仮想車両設定部１１２は、上述した図３１に示すような関数Ｆを用いて、車両Ｍの前端部を基準に非設定領域ＮＳＲを設定する。仮想車両設定部１１２は、この非設定領域ＮＳＲを除く領域に、仮想割込み車両ｖｍ２＃を設定する。
【０１６８】
このような場合、他車位置変化推定部１１３は、仮想車両設定部１１２によって設定された仮想割込み車両ｖｍ２＃と、外界認識部１０４によって認識された車線変更ターゲット位置候補前走車両ｍ２および車線変更ターゲット位置候補後走車両ｍ３とについて、将来の位置変化を推定する。
【０１６９】
以上説明した第２の実施形態における車両制御装置１００、車両制御方法、および車両制御プログラムによれば、隣接車線を走行する監視車両が走行車線上に車線変更する場合、走行車線上に非設定領域ＮＳＲを設定するため、車両Ｍの近い位置に仮想車両を設定しなくなる。これにより、第２の実施形態における車両制御装置１００は、監視車両が走行車線に割り込んで車線変更するような場合であっても、緩やかな制御状態の遷移を実現することができる。この結果、第２の実施形態における車両制御装置１００は、車両Ｍの走行をスムーズに制御することができる。
【０１７０】
また、第２の実施形態における車両制御装置１００、車両制御方法、および車両制御プログラムによれば、上記非設定領域ＮＳＲを、車両Ｍの速度と監視車両の速度との相対速度Ｖｒに基づいて設定するため、車両Ｍおよび監視車両の走行状態に合わせて仮想車両の設定位置を変更することができる。この結果、第２の実施形態における車両制御装置１００は、車両Ｍの走行を、よりスムーズに制御することができる。
【０１７１】
＜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３３は、第３の実施形態に係る車両制御装置１００Ａを中心とした車両Ｍの機能構成図である。ここでは、第１の実施形態と共通する機能部については共通の符号を付し、再度の説明を省略する。車両制御装置１００Ａの外界認識部１０４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。また、外界認識部１０４は、ナビゲーション装置５０から取得される車両Ｍ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する。
外界認識部１０４は、「推定部」の他の一例である。
【０１７２】
仮想車両設定部１１２は、外界認識部１０４により車両Ｍの走行する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。
【０１７３】
そして、第３の実施形態に係る走行制御部１２０Ａは、自動運転モードに設定されている場合に、車両Ｍの前方を走行する周辺車両、または車両Ｍの前方に設定された仮想車両のうち車両Ｍに近い方の周辺車両に対し、車間距離を一定に維持する制御を行う。
これによって、車両制御装置１００Ａは、車両Ｍの前方を実際に走行する車両に対してのみ車間距離制御を行うものに比して、より安全な制御を行うことができる。
【０１７４】
なお、上述した実施形態では、車線変更イベントの場合の自動運転の制御方法について説明したが、他のイベントである場合も同様に、仮想車両を設定して車両Ｍの走行を制御してもよい。
【０１７５】
以上、本発明の実施形態について図面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】
【０１７６】
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、７２…走行駆動力出力装置、７４…ステアリング装置、７６…ブレーキ装置、７８…操作デバイス、８０…操作検出センサ、８２…切替スイッチ、１００…車両制御装置、１０２…自車位置認識部、１０４…外界認識部、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…仮想車両設定部、１１３…他車位置変化推定部、１１４…制御計画生成部、１１５…ターゲット位置決定部、１２０…走行制御部、１２２…制御切替部、１３０…記憶部、Ｍ…車両。
【図１】
2017022447.tif 000003
【図２】
2017022447.tif 000004
【図３】
2017022447.tif 000005
【図４】
2017022447.tif 000006
【図５】
2017022447.tif 000007
【図６】
2017022447.tif 000008
【図７】
2017022447.tif 000009
【図８】
2017022447.tif 000010
【図９】
2017022447.tif 000011
【図１０】
2017022447.tif 000012
【図１１】
2017022447.tif 000013
【図１２】
2017022447.tif 000014
【図１３】
2017022447.tif 000015
【図１４】
2017022447.tif 000016
【図１５】
2017022447.tif 000017
【図１６】
2017022447.tif 000018
【図１７】
2017022447.tif 000019
【図１８】
2017022447.tif 000020
【図１９】
2017022447.tif 000021
【図２０】
2017022447.tif 000022
【図２１】
2017022447.tif 000023
【図２２】
2017022447.tif 000024
【図２３】
2017022447.tif 000025
【図２４】
2017022447.tif 000026
【図２５】
2017022447.tif 000027
【図２６】
2017022447.tif 000028
【図２７】
2017022447.tif 000029
【図２８】
2017022447.tif 000030
【図２９】
2017022447.tif 000031
【図３０】
2017022447.tif 000032
【図３１】
2017022447.tif 000033
【図３２】
2017022447.tif 000034
【図３３】
2017022447.tif 000035
【国際調査報告】
2017022447.tif 000036
2017022447.tif 000037