(57)【要約】【課題】車両挙動に予期せぬ乱れが生じるのを抑制することができる車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。【解決手段】車両制御システムは、車両の乗員の操作を受け付けることにより、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両を車線変更させる車線変更支援制御部と、前記車両が走行している道路の種別を取得する道路情報取得部と、前記車線変更支援制御部による前記車両の車線変更が実行できるか否かを判定する車線変更可否判定部と、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両が走行する車線の逸脱を抑制するように操舵装置を制御する車線維持支援制御部であって、前記車線変更可否判定部により前記道路の種別に基づいて前記車両の車線変更ができないと判定された場合に、作動を継続する車線維持支援制御部と、を備える。【選択図】図１
2019043432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗員の操作を受け付けることにより、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両を車線変更させる車線変更支援制御部と、
前記車両が走行している道路の種別を取得する道路情報取得部と、
前記車線変更支援制御部による前記車両の車線変更が実行できるか否かを判定する車線変更可否判定部と、
前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両が走行する車線の逸脱を抑制するように操舵装置を制御する車線維持支援制御部であって、前記車線変更可否判定部により前記道路の種別に基づいて前記車両の車線変更ができないと判定された場合に、作動を継続する車線維持支援制御部と、
を備える車両制御システム。
【請求項２】
車両の乗員の操作を受け付けることにより、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両を車線変更させる車線変更支援制御部と、
前記車線変更支援制御部による前記車両の車線変更が実行できるか否かを判定する車線変更可否判定部と、
前記乗員による前記車両の操舵操作を受け付ける運転操作子と、
前記乗員が前記運転操作子を把持しているか否かを判定する把持判定部と、
前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両が走行する車線の逸脱を抑制するように操舵装置を制御する車線維持支援制御部であって、前記車線変更可否判定部により前記車両の車線変更ができないと判定され、且つ、前記把持判定部により前記運転操作子が把持されていないと判定された場合に、作動を継続する車線維持支援制御部と、
を備える車両制御システム。
【請求項３】
前記車線維持支援制御部は、前記把持判定部により前記乗員が前記運転操作子を把持していると判定された場合に、前記作動を終了する、
請求項２に記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記車線変更支援制御部は、前記車両の状態が、前記車両に対する車線変更支援制御を起動状態に遷移させるための第１の条件と、前記車線変更支援制御を作動状態に遷移させるための第２の条件とを満たす場合に、前記車線変更支援制御部による車線変更を実行し、前記車両の状態が前記第１の条件を満たすと判定された場合に、所定時間が経過するまで前記車線維持支援制御部による車線維持を継続させる、
請求項１または２に記載の車両制御システム。
【請求項５】
前記車線変更可否判定部により前記車両の車線変更ができないと判定された場合に、前記車線変更支援制御部により前記車両の車線変更が実行されないこと、或いは前記車線維持支援制御部により前記作動が継続されることのうち一方または双方を前記乗員に通知する情報出力部を更に備える、
請求項１から４のうち何れか１項に記載の車両制御システム。
【請求項６】
前記車線変更可否判定部は、前記車両が走行している道路の種別が高速道路でない場合に、前記車両の車線変更ができないと判定する、
請求項１から５のうち何れか１項に記載の車両制御システム。
【請求項７】
前記乗員による前記車線変更の指示を受け付ける方向指示器を更に備え、
前記車線維持支援制御部は、前記方向指示器による前記車線変更の指示が継続中である場合に、前記作動を継続する、
請求項１から６のうち何れか１項に記載の車両制御システム。
【請求項８】
車載コンピュータが、
車両の乗員の操作を受け付けることにより、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両を車線変更させ、
前記車両が走行している道路の種別を取得し、
前記車両の車線変更が実行できるか否かを判定し、
前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両が走行する車線の逸脱を抑制するように操舵装置を制御するとともに、取得された前記道路の種別に基づいて前記車両の車線変更ができないと判定された場合に、作動を継続する、
車両制御方法。
【請求項９】
車載コンピュータに、
車両の乗員の操作を受け付けることにより、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両を車線変更させ、
前記車両が走行している道路の種別を取得させ、
前記車両の車線変更が実行できるか否かを判定させ、
前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両が走行する車線の逸脱を抑制するように操舵装置を制御するとともに、取得された前記道路の種別に基づいて前記車両の車線変更ができないと判定された場合に、作動を継続させる、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車線維持の運転支援中に、方向指示器スイッチの操作が検出されると、目標レーンに車線変更の障害となる車両が存在するか否かを判定し、障害となる車両が存在するときは車線変更を抑制し、障害となる車両が存在しなくなるまで待機した後に車線変更の抑制を解除し、車線変更支援制御を行う技術が知られている（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】特開２０１２−２２６３９２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、マップマッチングの誤作動等により、車両が高速道路を走行しているにも拘わらず、システム上では一般道を走行していると誤認している場合には、乗員がシステムの誤認識を把握することができず、自動車線変更が行われるものと勘違いしてしまう可能性がある。そのため、乗員が車両の車線変更を実行させるための操作を行ったとしても、自動車線変更が実行されないだけでなく、乗員が意図せずに運転支援が終了してしまい、車両挙動に予期せぬ乱れが生じる場合があった。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、車両挙動に予期せぬ乱れが生じるのを抑制することができる車両制御システム、車両制御方法、および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）：車両（自車両Ｍ）の乗員の操作を受け付けることにより、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両を車線変更させる車線変更支援制御部（１５０）と、前記車両が走行している道路の種別を取得する道路情報取得部（１５１）と、前記車線変更支援制御部による前記車両の車線変更が実行できるか否かを判定する車線変更可否判定部（１５２、１５３）と、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両が走行する車線の逸脱を抑制するように操舵装置（２２０）を制御する車線維持支援制御部（１４０）であって、前記車線変更可否判定部により前記道路の種別に基づいて前記車両の車線変更ができないと判定された場合に、作動を継続する車線維持支援制御部と、を備える車両制御システムである。
【０００７】
（２）：車両の乗員の操作を受け付けることにより、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両を車線変更させる車線変更支援制御部（１５０）と、前記車線変更支援制御部による前記車両の車線変更が実行できるか否かを判定する車線変更可否判定部（１５２，１５３）と、前記乗員による前記車両の操舵操作を受け付ける運転操作子（４０、４０Ａ）と、前記乗員が前記運転操作子を把持しているか否かを判定する把持判定部（１５５）と、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両が走行する車線の逸脱を抑制するように操舵装置を制御する車線維持支援制御部（１４０）であって、前記車線変更可否判定部により前記車両の車線変更ができないと判定され、且つ、前記把持判定部により前記運転操作子が把持されていないと判定された場合に、作動を継続する車線維持支援制御部と、を備える車両制御システムである。
【０００８】
（３）：（２）において、前記車線維持支援制御部は、前記把持判定部により前記乗員が前記運転操作子を把持していると判定された場合に、前記作動を終了するものである。
【０００９】
（４）：（１）または（２）において、前記車線変更支援制御部は、前記車両の状態が、前記車両に対する車線変更支援制御を起動状態に遷移させるための第１の条件と、前記車線変更支援制御を作動状態に遷移させるための第２の条件とを満たす場合に、前記車線変更支援制御部による車線変更を実行し、前記車両の状態が前記第１の条件を満たすと判定された場合に、所定時間が経過するまで前記車線維持支援制御部による車線維持を継続させるものである。
【００１０】
（５）：（１）〜（４）のうち何れか一つにおいて、前記車線変更可否判定部により前記車両の車線変更ができないと判定された場合に、前記車線変更支援制御部により前記車両の車線変更が実行されないこと、或いは前記車線維持支援制御部により前記作動が継続されることのうち一方または双方を前記乗員に通知する情報出力部（２０、１６０）を更に備えるものである。
【００１１】
（６）：（１）〜（５）のうち何れか一つにおいて、前記車線変更可否判定部は、前記車両が走行している道路の種別が高速道路でない場合に、前記車両の車線変更ができないと判定するものである。
【００１２】
（７）：（１）〜（６）のうち何れか一つにおいて、前記乗員による前記車線変更の指示を受け付ける方向指示器（４１）を更に備え、前記車線維持支援制御部は、前記方向指示器による前記車線変更の指示が継続中である場合に、前記作動を継続するものである。
【００１３】
（８）：車載コンピュータが、車両の乗員の操作を受け付けることにより、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両を車線変更させ、前記車両が走行している道路の種別を取得し、前記車両の車線変更が実行できるか否かを判定し、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両が走行する車線の逸脱を抑制するように操舵装置を制御するとともに、取得された前記道路の種別に基づいて前記車両の車線変更ができないと判定された場合に、作動を継続する、車両制御方法である。
【００１４】
（９）：車載コンピュータに、車両の乗員の操作を受け付けることにより、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両を車線変更させ、前記車両が走行している道路の種別を取得させ、前記車両の車線変更が実行できるか否かを判定させ、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両が走行する車線の逸脱を抑制するように操舵装置を制御するとともに、取得された前記道路の種別に基づいて前記車両の車線変更ができないと判定された場合に、作動を継続させる、プログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
（１）〜（９）によれば、車両挙動に予期せぬ乱れが生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態の車両制御システム１の構成図である。
【図２】自車位置認識部１２０により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。
【図３】運転支援制御ユニット１００による運転支援制御について説明するための図である。
【図４】隣接車線に車線変更ターゲット位置ＴＡｓが設定される様子を模式的に示す図である。
【図５】自車両Ｍの自動車線変更支援制御が実行された場合の走行内容について説明するための図である。
【図６】自車両Ｍの自動車線変更支援制御が実行されなかった場合の走行内容について説明するための図である。
【図７】第１の実施形態の自動車線変更支援制御が実行できなかった場合に表示部２４に表示する画面の一例を示す図である。
【図８】第１の実施形態の運転支援制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態の車両制御システム２の構成図である。
【図１０】第２の実施形態の自動車線変更支援制御が実行できなかった場合に表示部２４に表示する画面の一例を示す図である。
【図１１】第２の実施形態の運転支援制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】実施形態の運転支援制御ユニット１００および１００Ａのハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
［全体構成］
図１は、第１の実施形態の車両制御システム１の構成図である。車両制御システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
【００１９】
車両制御システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）２０と、車両センサ３０と、運転操作子４０と、車室内カメラ５０と、運転支援制御ユニット１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置（操舵装置）２２０とを備える。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。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。
【００２０】
カメラ１０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１０は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０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１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。
【００２１】
レーダ１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波等の電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ１２は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ１２は、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
【００２２】
ファインダ１４は、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を検出するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。
【００２３】
物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ１２、およびファインダ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度、移動方向等を認識する。認識される物体は、例えば、車両や、ガードレール、電柱、歩行者、道路標識といった種類の物体である。物体認識装置１６は、認識結果を運転支援制御ユニット１００に出力する。また、物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ１２、またはファインダ１４から入力された情報の一部を、そのまま運転支援制御ユニット１００に出力してもよい。
【００２４】
ＨＭＩ２０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ２０は、例えば、追従走行開始スイッチ２１、車線維持開始スイッチ２２、および車線変更開始スイッチ２３等の各種ボタン、表示部２４、スピーカ、マイク、ブザー等を含む。ＨＭＩ２０の各機器は、例えば、インストルメントパネルの各部やステアリングホイールに取り付けられる。また、ＨＭＩ２０の各機器は、助手席や後部座席の任意の箇所に取り付けられてもよい。
【００２５】
追従走行開始スイッチ２１、車線維持開始スイッチ２２、および車線変更開始スイッチ２３のそれぞれは、運転支援モードと、手動運転モードとを切り替えるためのスイッチである。運転支援モードは、例えば、運転支援制御ユニット１００によって、走行駆動力出力装置２００およびブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０との何れか一方または双方が制御されるモードである。手動運転モードは、運転操作子４０の操作量に応じて、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０が制御されるモードである。
【００２６】
追従走行開始スイッチ２１は、乗員による操舵操作や加減速操作に依らずに、追従走行支援制御部１３０により自車両Ｍを前走車両に追従させる追従走行支援制御を実行させるためのスイッチである。操舵操作とは、例えば、運転操作子４０に含まれるステアリングホイール等の操舵操作子に対する操作である。加減速操作とは、例えば、運転操作子４０に含まれるアクセスペダルやブレーキペダル等の加減速操作子に対する操作である。操舵操作子および加減速操作としては、例えば、ジョイスティック、ジェスチャ認識装置等も使用され得る。また、前走車両とは、例えば、外界認識部１１０により認識された周辺車両のうち、自車両Ｍの前方の所定距離（例えば、５０［ｍ］程度）以内に存在する周辺車両である。
【００２７】
車線維持開始スイッチ２２は、乗員による操舵操作に寄らずに、車線維持支援制御部１４０により自車両Ｍの走行車線を維持する車線維持支援制御を開始するためのスイッチである。走行車線を維持するとは、例えば、自車両が走行する車線（以下、自車線と称する）の車線幅方向に関する走行位置が、自車線の中央ＣＬ等を基準としながら走行するように操舵制御を行うことである。
【００２８】
車線変更開始スイッチ２３は、乗員による操舵操作および加減速操作に依らずに、車線変更支援制御部１５０により、自車両Ｍを車線変更させる車線変更支援制御を開始させるためのスイッチである。また、車線変更支援制御とは、自車両Ｍの操舵制御または速度制御のうち、一方または双方を制御して、自車両Ｍを目標の隣接車線に自動的に車線変更させることである。以下、車線変更支援制御部１５０による車線変更支援制御を、「自動車線変更支援制御」と称して説明する。また、車線変更開始スイッチ２３は、車線変更の開始操作を受け付けることに加えて（または代えて）、ワンタッチウィンカースイッチとして、自車両Ｍが車線変更を行う左右何れかの方向を示す情報を受け付けてもよい。
【００２９】
表示部２４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の各種表示装置である。また、表示部２４は、画面への操作により入力を受け付けるタッチパネルであってもよい。
【００３０】
車両センサ３０は、例えば、自車両Ｍの速度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。速度は、例えば、自車両Ｍの進行方向に関する縦速度または自車両Ｍの横方向に対する横速度のうち少なくとも一方を含む。また、加速度は、例えば、自車両Ｍの進行方向に関する縦加速度または自車両Ｍの横方向に対する横加速度の少なくとも一方を含む。車両センサ３０に含まれる各センサは、検出結果を示す検出信号を運転支援制御ユニット１００に出力する。
【００３１】
運転操作子４０は、例えば、上述したステアリングホイールや、ウィンカー（方向指示器）を作動させるウィンカーレバー４１、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー等の各種操作子を含む。運転操作子４０の各操作子には、例えば、乗員による操作子の操作量を検出する操作検出部が取り付けられている。操作検出部は、ウィンカーレバー４１の位置や、アクセルペダルやブレーキペダルの踏込量、シフトレバーの位置、ステアリングホイールの操舵角や操舵トルク等を検出する。そして、操作検出部は、検出結果を示す検出信号を運転支援制御ユニット１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一方または双方に出力する。
【００３２】
車室内カメラ５０は、例えば、車室内に設置されたシートに着座する乗員（特に、運転席に着座する乗員）の上半身を中心に撮像する。車室内カメラ５０は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。車室内カメラ５０は、例えば、周期的に乗員を撮像する。車室内カメラ５０により撮像された画像は、例えば、乗員によるジェスチャ動作を認識するために用いられる。車室内カメラ５０の撮像画像は、運転支援制御ユニット１００に出力される。
【００３３】
運転支援制御ユニット１００の説明に先立って、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を説明する。走行駆動力出力装置２００は、自車両Ｍが走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機等の組み合わせと、これらを制御するパワーＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを備える。パワーＥＣＵは、運転支援制御ユニット１００から入力される情報、或いは運転操作子４０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。
【００３４】
ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、運転支援制御ユニット１００から入力される情報、或いは運転操作子４０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、運転操作子４０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、運転支援制御ユニット１００から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
【００３５】
ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、運転支援制御ユニット１００から入力される情報、或いは運転操作子４０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
【００３６】
［運転支援制御ユニットの構成］
運転支援制御ユニット１００は、例えば、外界認識部１１０と、自車位置認識部１２０と、追従走行支援制御部１３０と、車線維持支援制御部１４０と、車線変更支援制御部１５０と、ＨＭＩ制御部１６０と、記憶部１７０とを備える。これらの構成要素のうち、記憶部１７０以外の構成要素は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、記憶部１７０以外の構成要素の一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。また、車線変更起動判定部１５２および車線変更作動判定部１５３を組み合わせたものが「車線変更可否判定部」の一例である。また、ＨＭＩ２０およびＨＭＩ制御部１６０を組み合わせたものが「情報出力部」の一例である。
【００３７】
外界認識部１１０は、物体認識装置１６を介してカメラ１０、レーダ１２、およびファインダ１４から入力された情報に基づいて、周辺車両の位置、速度、および加速度等の状態を認識する。周辺車両の位置は、その周辺車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、周辺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、周辺車両の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば加速車線変更をしている、また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１１０は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者といった他の種類の物体の状態を認識してよい。
【００３８】
自車位置認識部１２０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機（不図示）によりＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ３０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、自車位置認識部１２０は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）、並びに走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢を認識する。自車位置認識部１２０は、例えば、カメラ１０によって撮像された画像から道路の区画線ＬＭを認識し、認識した区画線ＬＭの中で自車両Ｍに最も近い２本の区画線ＬＭにより区画された車線を走行車線として認識する。そして、自車位置認識部１２０は、認識した走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。
【００３９】
図２は、自車位置認識部１２０により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１２０は、例えば、区画線ＬＭ１からＬＭ３を認識し、自車両Ｍに最も近い区画線ＬＭ１およびＬＭ２の間の領域を自車両Ｍの走行車線（自車線）Ｌ１として認識する。そして、自車位置認識部１２０は、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Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１２０は、走行車線Ｌ１の何れかの側端部に対する自車両Ｍの基準点の位置等を、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。
【００４０】
また、自車位置認識部１２０は、認識された自車両Ｍの位置および速度と、外界認識部１１０に認識された周辺車両の位置および速度とに基づいて、自車両Ｍと周辺車両との相対位置および相対速度を認識してもよい。
【００４１】
また、自車位置認識部１２０は、例えば、自車線に隣接する隣接車線を認識してよい。例えば、自車位置認識部１２０は、自車線の区画線の次に自車両Ｍに近い区画線と、自車線の区画線との間の領域を隣接車線として認識する。図２の例では、自車位置認識部１２０は、自車線の区画線ＬＭ２と、その区画線ＬＭ２の次に自車両Ｍに近い区画線ＬＭ３との間の領域を右隣接車線Ｌ２として認識する。
【００４２】
追従走行支援制御部１３０は、例えば、乗員による追従走行開始スイッチ２１への操作により追従走行の運転支援モードの開始を受け付けた場合、前走車両に自車両Ｍが追従するように、走行駆動力出力装置２００およびブレーキ装置２１０を制御して、予め決められた設定車速（例えば、５０〜１１０［ｋｍ／ｈ］）の範囲内で自車両Ｍを加速または減速させる。「追従する」とは、例えば、自車両Ｍと前走車両との相対距離（車間距離）を一定に維持させる走行態様である。なお、追従走行支援制御部１３０は、外界認識部１１０により前走車両が認識されていない場合、単に設定車速の範囲内で自車両Ｍを走行させてよい。
【００４３】
また、追従走行支援制御部１３０は、例えば、乗員による追従走行開始スイッチ２１への操作に応じて追従走行支援制御を終了してもよい。
【００４４】
車線維持支援制御部１４０は、例えば、乗員による車線維持開始スイッチ２２への操作により車線維持の運転支援モードの開始を受け付けた場合、自車位置認識部１２０により認識された自車線から逸脱することがないように、ステアリング装置２２０を制御する。例えば、車線維持支援制御部１４０は、自車線の中央を自車両Ｍが走行するように自車両Ｍの操舵を制御する。
【００４５】
また、車線維持支援制御部１４０は、自車両Ｍが自車線の中央から左右何れかに偏した位置を走行している場合に、路外逸脱抑制制御を行う。路外逸脱抑制制御とは、自車両Ｍが自車線から逸脱しようとする際に、左右方向のうち逸脱する方向とは反対方向に操舵トルクをかけて自車線内を走行するように操舵制御を支援する運転支援制御である。路外逸脱抑制制御として、例えば、車線維持支援制御部１４０は、自車線を区画する区画線ＬＭと自車両Ｍとの距離が所定距離以下となるまで自車両Ｍが区画線ＬＭに近づいた場合に、ステアリングホイールを振動させることで乗員に注意を促す。このとき、ＨＭＩ制御部１６０は、ＨＭＩ２０の各種表示装置に画像を表示させたり、スピーカから音声等を出力させたりすることで、自車両Ｍが自車線から逸脱しそうであることを乗員に通知してもよい。ステアリングホイールを振動させた後に、ステアリングホイールに対して乗員の操作が無い場合（操舵角や操舵トルクが閾値未満である場合）、車線維持支援制御部１４０は、ステアリング装置２２０を制御することで、転舵輪の向きを車線中央側に変更し、自車両Ｍが車線中央側へと復帰するように操舵を制御する。
【００４６】
また、車線維持支援制御部１４０は、例えば、乗員による車線維持開始スイッチ２２への操作に応じて車線維持支援制御を終了してもよい。
【００４７】
車線変更支援制御部１５０は、例えば、乗員による車線変更操作を受け付けた場合に、自動車線変更支援制御による車線変更を実行する。車線変更操作を受け付けるとは、例えば、乗員によりウィンカーレバー４１や車線変更開始スイッチ２３が操作されて、車線変更の運転支援モードの開始を受け付けることである。また、車線変更操作を受け付けるとは、車室内カメラ５０により撮像された画像を解析することで認識した乗員のジェスチャ動作を、予め決められた車線変更操作と対応付けることで、車線変更操作を受け付けてもよい。例えば、乗員が「手を体の左側から右方向に移動させる」、「正面を向いたまま頭を右側に傾ける」、「顔を右に向ける」等のジェスチャ動作を行った場合、車線変更支援制御部１５０は、右隣接車線に車線変更する操作を受け付ける。また、車線変更支援制御部１５０が受け付ける車線変更操作は、車線変更が実行される前に受け付ける操作であり、例えば、車線変更が完了した際に、ウィンカーレバー４１が方向を指示しない位置に戻っていなかったとしても、これを車線変更操作として受け付けない。
【００４８】
車線変更支援制御部１５０は、例えば、道路情報取得部１５１と、車線変更起動判定部１５２と、車線変更作動判定部１５３と、車線変更実行部１５４とを備える。
【００４９】
道路情報取得部１５１は、自車位置認識部１２０により得られる自車両Ｍの走行位置に基づいて、記憶部１７０に記憶された地図情報１７１を参照し、マップマッチングにより走行位置に対応する道路の種別を取得する。道路の種別とは、例えば、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種類を表す情報である。地図情報１７１は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。地図情報１７１には、位置情報に対応付けられた、道路情報、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てよい。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類を表す情報や、道路の基準速度、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）、道路またはその道路の各車線のカーブの曲率半径、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。基準速度は、例えば、法定速度や、その道路を過去に走行した複数の車両の平均速度等である。なお、地図情報１７１は、運転支援制御ユニット１００内に設けられていなくてもよく、例えば、車両制御システム１に設けられるナビゲーション装置（不図示）に記憶された地図情報を用いてもよい。
【００５０】
車線変更起動判定部１５２は、ウィンカーレバー４１が操作されると、自車両Ｍの右側と左側のそれぞれのウィンカーのうち、レバー操作に応じて作動するウィンカー側の車線（例えば、右側のウィンカーが作動すれば右隣接車線）への自動車線変更支援制御を起動状態に遷移させるか否かを判定する。また、車線変更起動判定部１５２は、ウィンカーレバー４１の操作前に、自動車線変更支援制御を起動状態に遷移させるか否かを判定してもよい。車線変更起動判定部１５２の機能の詳細については、後述する。
【００５１】
車線変更作動判定部１５３は、車線変更起動判定部１５２により自動車線変更支援制御が起動状態に遷移した場合に、自動車線変更支援制御の作動状態への遷移が可能であるか否かを判定する。自動車線変更支援制御の作動状態への遷移とは、例えば、自車両Ｍの操舵制御および速度制御を実行して、自車両Ｍを車線変更先の車線に走行させることである。車線変更作動判定部１５３の機能の詳細については、後述する。
【００５２】
車線変更実行部１５４は、車線変更作動判定部１５３により自動車線変更支援制御が作動状態に遷移した場合に、ウィンカーレバー４１による操作に応じて作動するウィンカー側の車線への自動車線変更支援制御を実行する。車線変更実行部１５４の機能の詳細については、後述する。
【００５３】
また、車線変更支援制御部１５０は、例えば、乗員によるウィンカーレバー４１や車線変更開始スイッチ２３への操作に応じて自動車線変更支援制御を終了してもよい。
【００５４】
なお、運転支援制御ユニット１００は、追従走行支援制御部１３０による追従走行支援制御を実行しながら、車線維持支援制御部１４０による車線維持支援制御または車線変更支援制御部１５０の何れかを実行させてよい。
【００５５】
ＨＭＩ制御部１６０は、運転支援制御ユニット１００による処理内容や処理結果等をＨＭＩ２０の表示部２４に出力する。また、ＨＭＩ制御部１６０は、追従走行開始スイッチ２１、車線維持開始スイッチ２２、車線変更開始スイッチ２３、および表示部２４により入力された情報を受け付ける。ＨＭＩ制御部１６０の機能の詳細については後述する。
【００５６】
記憶部１７０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等により実現される。記憶部１７０には、例えば、地図情報１７１、およびその他の情報が格納される。
【００５７】
［自車両Ｍに対する運転支援制御］
次に、自車両Ｍに対する運転支援制御について、具体的に説明する。図３は、運転支援制御ユニット１００による運転支援制御について説明するための図である。図３の例では、時刻ｔ１〜ｔ４における運転支援制御の作動状態を示している。図中、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）は、追従走行支援制御を表し、ＬＫＡＳ（Lane Keeping Assistance System）は、車線維持支援制御を表し、ＡＬＣ（Auto Lane Changing）は、自動車線変更支援制御を表している。また、図中には、自車両Ｍの走行軌道を表している。
【００５８】
例えば、車線Ｌ１を走行する自車両Ｍの乗員は、時刻ｔ１に至った時点で追従走行開始スイッチ２１および車線維持開始スイッチ２２を操作する。運転支援制御ユニット１００は、追従走行開始スイッチ２１および車線維持開始スイッチ２２による運転支援を開始する操作を受け付けた場合に、追従走行支援制御部１３０による追従走行支援制御および車線維持支援制御部１４０による車線維持支援制御を作動させる。図３の例では、前走車両が存在しないため、自車両Ｍは、設定車速の範囲内で車線Ｌ１を走行する。
【００５９】
また、乗員は、時刻ｔ２に至った時点で、ウィンカーレバー４１による車線変更操作を行う。自車両Ｍは、ウィンカーレバー４１の操作により指示された方向に対応するウィンカーを作動させる。運転支援制御ユニット１００は、ウィンカーレバー４１の操作を受け付けた場合に、車線変更支援制御部１５０による車線変更支援制御を実行する。
【００６０】
例えば、車線変更起動判定部１５２は、以下に示す車線変更支援制御の起動条件（第１の条件）を全て満たすか否かを判定し、起動条件を全て満たすと判定された場合に、車線変更支援制御を起動状態に遷移させ、何れかの起動条件を満たさないと判定された場合に、車線変更支援制御を起動状態に遷移させないと判定する。
【００６１】
起動条件（ａ）：自車両Ｍの車線維持支援制御の開始操作を受け付けていること。
起動条件（ｂ）：自車両Ｍの追従走行支援制御が実行中であること。
起動条件（ｃ）：自車両Ｍが高速道路を走行中であること。
起動条件（ｄ）：自車両Ｍの速度が所定速度範囲内であること。
【００６２】
［起動条件（ａ）の判定方法］
例えば、車線変更起動判定部１５２は、起動条件（ａ）を満たすか否かを判定するために、車線維持開始スイッチ２２により、車線維持支援制御を開始するための操作入力を受け付けた状態であるか否かを判定する。車線変更起動判定部１５２は、例えば、車線維持開始スイッチ２２により車線維持支援制御を開始するための操作入力を受け付けた状態である場合に、起動条件（ａ）を満たすと判定し、車線維持開始スイッチ２２により車線維持支援制御を開始するための操作入力を受け付けていない状態である場合に、起動条件（ａ）を満たさないと判定する。
【００６３】
［起動条件（ｂ）の判定方法］
例えば、車線変更起動判定部１５２は、起動条件（ｂ）を満たすか否かを判定するために、追従走行支援制御部１３０の制御によって自車両Ｍが前走車両に追従しているか否かを判定する。車線変更起動判定部１５２は、自車両Ｍが追従走行支援制御部１３０の制御によって前走車両に追従している場合に、起動条件（ｂ）を満たすと判定し、前走車両に追従していない場合に、起動条件（ｂ）を満たさないと判定する。なお、車線変更起動判定部１５２は、追従走行支援制御部１３０により、前方車両が存在せずに、単に設定車速の範囲内で自車両Ｍを走行している場合に、起動条件（ｂ）を満たすと判定してもよい。
【００６４】
［起動条件（ｃ）の判定方法］
例えば、車線変更起動判定部１５２は、起動条件（ｃ）を満たすか否かを判定するために、道路情報取得部１５１により取得した道路情報に基づいて、自車両Ｍが高速道路を走行しているか否かを判定する。車線変更起動判定部１５２は、自車両Ｍが高速道路を走行していると判定された場合に、起動条件（ｃ）を満たすと判定し、自車両Ｍが高速道路以外の道路を走行していると判定された場合に、起動条件（ｃ）を満たさないと判定する。
【００６５】
［起動条件（ｄ）の判定方法］
例えば、車線変更起動判定部１５２は、自車両Ｍの速度が所定速度範囲内であるか否かに応じて、起動条件（ｄ）を満たすか否かを判定する。所定速度範囲は、例えば、７０〜１１０［ｋｍ／ｈ］程度の速度帯に設定される。車線変更起動判定部１５２は、自車両Ｍの速度が所定速度範囲内でない場合に起動条件（ｄ）を満たさないと判定し、自車両Ｍの速度が所定速度範囲内である場合に起動条件（ｄ）を満たすと判定する。
【００６６】
また、車線変更起動判定部１５２は、車線変更を起動状態に遷移させた場合に、ウィンカーレバー４１が操作されてから所定時間が経過するまでは、ウィンカーが作動させた状態のままで車線維持支援制御部１４０による車線維持支援制御を継続させる。所定時間とは、周辺車両に自車両Ｍの車線変更の意図を周知させるための時間であり、１〜３［秒］程度の時間である。以下の説明では、上記の所定時間を「待機時間」と称する。
【００６７】
車線変更作動判定部１５３は、車線変更起動判定部１５２により車線変更支援制御が起動状態に遷移した場合であって、且つ、待機時間が経過後に、車線変更支援制御の作動状態への遷移が可能であるか否かを判定する。車線変更支援制御の作動状態への遷移とは、例えば、自車両Ｍの操舵制御および速度制御を実行して、自車両Ｍを車線変更先の車線に走行させることである。例えば、車線変更起動判定部１５２は、以下に示す車線変更支援制御の作動条件（第２の条件）を全て満たすか否かを判定し、作動条件を全て満たすと判定された場合に、車線変更支援制御を作動状態に遷移し、何れかの作動条件を満たさないと判定された場合に、車線変更支援制御を作動状態に遷移させない。
【００６８】
作動条件（１）：車線変更先の車線が認識されていること（実在していること）。
作動条件（２）：車線変更先の車線と自車線との間を区画する区画線ＬＭが、車線変更の禁止（はみ出しの禁止）を表す道路標示でないこと。
作動条件（３）：車線変更先の車線に障害物が存在しないこと。
作動条件（４）：走行している道路の曲率半径が所定値以上であること。
作動条件（５）：車線変更のための操舵支援制御よりも優先順位の高い他の運転支援制御が行われていないこと。
【００６９】
［作動条件（１）の判定方法］
例えば、車線変更作動判定部１５３は、ウィンカーレバー４１や車線変更開始スイッチ２３が操作されて車線変更が指示されたときに、車線変更先として指示された車線が自車位置認識部１２０によって認識されていない場合に作動条件（１）を満たさないと判定する。また、車線変更作動判定部１５３は、その車線変更先として指示された車線が自車位置認識部１２０によって認識されている場合に作動条件（２）を満たすと判定する。これによって、例えば、乗員の誤操作によって隣接車線が存在しない側に車線変更が指示された場合であっても、自車位置認識部１２０が車線変更先として指示された車線を認識していないため、車線変更が中止されることになる。
【００７０】
［作動条件（２）の判定方法］
例えば、車線変更作動判定部１５３は、自車位置認識部１２０により認識された自車線と車線変更先の隣接車線との間の区画線、すなわち車線変更の際に跨ぐ必要のある区画線の種類に応じて、作動条件（２）を満たすか否かを判定する。例えば、車線変更作動判定部１５３は、自車線と車線変更先の隣接車線との間の区画線が、車線変更の禁止やはみ出しの禁止を表す道路標示（例えば黄色実線）である場合に作動条件（２）を満たさないと判定し、そうでないことを表す道路標示（例えば白色破線）である場合に作動条件（２）を満たすと判定する。
【００７１】
［作動条件（３）の判定方法］
例えば、車線変更作動判定部１５３は、作動条件（３）を満たすか否かを判定するために、隣接車線において車線変更先とする目標位置（以下、車線変更ターゲット位置ＴＡｓと称す）を設定し、この車線変更ターゲット位置ＴＡｓに周辺車両が障害物として存在しているか否かを判定する。
【００７２】
図４は、隣接車線に車線変更ターゲット位置ＴＡｓが設定される様子を模式的に示す図である。図中Ｌ１は自車線を表し、Ｌ２は自車両Ｍの車線変更先である右隣接車線を表している。また、矢印ｄは、自車両Ｍの進行（走行）方向を表している。
【００７３】
例えば、ウィンカーレバー４１の操作によって右隣接車線Ｌ２への車線変更が指示された場合、車線変更作動判定部１５３は、右隣接車線Ｌ２に存在する周辺車両の中から任意の２台の車両（例えば自車両Ｍに相対的に近い２台の車両）を選択し、選択した２台の周辺車両の間に車線変更ターゲット位置ＴＡｓを設定する。例えば、車線変更ターゲット位置ＴＡｓは、隣接車線Ｌ２の中央に設定される。以下、設定した車線変更ターゲット位置ＴＡｓの直前に存在する周辺車両を「前方基準車両ｍＢ」と称し、車線変更ターゲット位置ＴＡｓの直後に存在する周辺車両を「後方基準車両ｍＣ」と称して説明する。車線変更ターゲット位置ＴＡｓは、自車両Ｍと前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣとの位置関係に基づく相対的な位置である。
【００７４】
車線変更作動判定部１５３は、車線変更ターゲット位置ＴＡｓを設定した後、車線変更ターゲット位置ＴＡｓの設定位置を基に、図中に示すような禁止領域ＲＡを設定する。例えば、車線変更作動判定部１５３は、自車両Ｍを車線変更先の隣接車線Ｌ２に射影し、射影した自車両Ｍの前後に若干の余裕距離を持たせた領域を禁止領域ＲＡとする。禁止領域ＲＡは、隣接車線Ｌ２を区画する一方の区画線ＬＭから他方の区画線ＬＭまで延在する領域として設定される。
【００７５】
そして、車線変更作動判定部１５３は、設定した禁止領域ＲＡに周辺車両の一部も存在せず、自車両Ｍと前方基準車両ｍＢとの衝突余裕時間ＴＴＣ（Time-To-Collision）（Ｂ）が閾値Ｔｈ（Ｂ）よりも大きく、且つ自車両Ｍと後方基準車両ｍＣとの衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｃ）が閾値Ｔｈ（Ｃ）よりも大きい場合に、作動条件（３）を満たすと判定する。「禁止領域ＲＡに周辺車両が一部も存在しない」とは、例えば、上方から見て禁止領域ＲＡと周辺車両を示す領域とが互いにオーバーラップしないことである。また、衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｂ）は、例えば、自車両Ｍの前端を隣接車線Ｌ２側に仮想的に延出させた延出線ＦＭと前方基準車両ｍＢとの距離を、自車両Ｍおよび前方基準車両ｍＢの相対速度で除算することで導出される。また、衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｃ）は、例えば、自車両Ｍの後端を隣接車線Ｌ２側に仮想的に延出させた延出線ＲＭと後方基準車両ｍＣとの距離を、自車両Ｍおよび後方基準車両ｍＣの相対速度で除算することで導出される。閾値Ｔｈ（Ｂ）とＴｈ（Ｃ）は同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
【００７６】
作動条件（３）を満たさない場合、車線変更作動判定部１５３は、右隣接車線Ｌ２に存在する周辺車両の中から他の２台の車両を選択し、新たに車線変更ターゲット位置ＴＡｓを設定することで、作動条件（３）を満たすか否かの判定処理を繰り返し行う。この際に、運転支援制御ユニット１００は、作動条件（３）を満たすような車線変更ターゲット位置ＴＡｓが設定されるまで、現在の速度が維持されるように自車両Ｍの速度を制御したり、車線変更ターゲット位置ＴＡｓの側方に自車両Ｍが移動するように自車両Ｍを加減速させたりしてよい。
【００７７】
なお、車線変更ターゲット位置ＴＡｓの設定時に隣接車線Ｌ２に周辺車両が一台も存在しない場合、車線変更作動判定部１５３は、禁止領域ＲＡに干渉する周辺車両が存在しないことから、作動条件（３）を満たすと判定してよい。また、車線変更ターゲット位置ＴＡｓの設定時に隣接車線Ｌ２に周辺車両が一台のみ存在する場合、車線変更作動判定部１５３は、その周辺車両の前方や後方の任意の位置に車線変更ターゲット位置ＴＡｓを設定してよい。
【００７８】
［作動条件（４）の判定方法］
例えば、車線変更作動判定部１５３は、走行している道路の曲率半径が所定値以上であるか否かに応じて、作動条件（４）を満たすか否かを判定する。走行している道路の曲率半径は、例えば、記憶部１７０に記憶された地図情報１７１により取得することができる。また、所定値は、例えば、その道路に沿って自車両Ｍを走行させたときに乗員に対して過負荷が生じない曲率半径（例えば５００［ｍ］程度）に設定される。なお、所定値は、自車両Ｍの速度が小さくなるほどより小さな値（例えば２００［ｍ］程度）に設定され、自車両Ｍの速度が大きくなるほどより大きな値（例えば１０００［ｍ］程度）に設定されてよい。
【００７９】
［作動条件（５）の判定方法］
例えば、車線変更作動判定部１５３は、車線変更のための操舵支援制御よりも優先順位の高い他の運転支援制御が行われているか否かに応じて、作動条件（５）を満たすか否かを判定する。例えば、最も優先順位が高い運転支援制御は、障害物等の物体に対応した自動ブレーキ制御である。自動ブレーキ制御とは、例えば、障害物等の物体に接触しないように自車両Ｍを減速または停止させる制御である。例えば、車線変更作動判定部１５３は、車線変更の可否を判定する際に自動ブレーキ制御が行われている場合に作動条件（５）を満たさないと判定し、自動ブレーキ制御が行われていない場合に作動条件（５）を満たすと判定する。
【００８０】
なお、上述した作動条件（１）〜（５）の全てを一時的に満たさない場合に考えられる。例えば、短距離の急カーブがある場合や車線変更先の車線を走行する周辺車両を一時的に並走状態となっている場合である。この場合、車線変更作動判定部１５３は、所定時間（例えば、５〜１０［秒］程度）が経過するまで、作動条件（１）〜（５）の全てを満たすか否かを繰り返し判定する。また、繰り返し判定が実行されている間、運転支援制御ユニット１００は、車線維持支援制御部１４０による車線維持支援制御を継続して作動させる。そして、所定時間内の何れかの時点で作動条件（１）〜（５）の全てを満たした場合に、車線変更作動判定部１５３は、自動車線変更支援制御を作動状態に遷移させる。
【００８１】
自動車線変更支援制御が作動状態に遷移した場合、車線変更実行部１５４は、操舵制御により自車両Ｍを車線Ｌ１から車線Ｌ２への車線変更を実行する。例えば、車線変更実行部１５４は、自車両Ｍの速度と車線変更に必要な秒数とを乗算し、自車両Ｍの車線変更に必要な距離を導出する。車線変更に必要な秒数は、車線変更を行う際の横移動の距離と、横方向の速度とが一定値である前提で、予め設定されている。車線変更実行部１５４は、導出した車線変更に必要な距離に基づいて、車線変更先の車線に車線変更の終了地点を設定する。
【００８２】
また、車線変更実行部１５４は、例えば、現在の自車両Ｍの位置及びヨー角の基準方向と、設定された車線変更の終了地点の位置及びヨー角の基準方向とに基づいて、この二点間をスプライン曲線等の多項式曲線を用いて滑らかに繋いで車線変更のための軌道を生成する。車線変更実行部１５４は、例えば、生成した軌道上に所定の間隔で複数の軌道点を生成する。車線変更実行部１５４は、フィードフォワード制御として、生成された軌道点に沿って自車両を走行させるために必要な操舵支援量（ステアリングトルク）を、例えば軌道点ごとに決定し、ステアリング装置２２０に出力する。更に、車線変更実行部１５４は、フィードバック制御として、軌道点と自車両Ｍの位置との乖離に基づいて、乖離を小さくするための操舵支援量を計算し、ステアリング装置２２０に出力する。
【００８３】
図３の例では、時刻ｔ２からｔ３までの間に、車線変更起動判定部１５２および車線変更作動判定部１５３による車線変更の可否判定が行われる。この時刻ｔ２からｔ３までの間は、車線維持支援制御部１４０による車線維持支援制御が継続される。また、自車両Ｍが時刻ｔ３に至った時点で上述した操舵制御による車線変更が実行され、時刻ｔ４に至った時点で車線変更が完了する。車線変更が完了した場合、車線維持支援制御部１４０に制御主体が切り替わり、車線維持支援制御が復帰する。また、車線変更が完了した場合、ウィンカーレバー４１や車線変更開始スイッチ２３は、方向を指示していない状態に戻る。
【００８４】
図５は、自車両Ｍの自動車線変更支援制御が実行された場合の走行内容について説明するための図である。自車両Ｍの車両維持制御が実行されている状態で、ウィンカーレバー４１の操作を受け付けると、車線変更支援制御部１５０は、上述した自動車線変更支援制御の起動条件および作動条件を全て満たすか否かを判定し、全て満たす場合には、自車線（車線Ｌ２）から、ウィンカーレバー４１の操作で指示された方向に存在する隣接車線（車線Ｌ１）に車線変更を実行する。
【００８５】
また、上述した起動条件（ａ）〜（ｄ）および作動条件（１）〜（５）のうち、何れかの条件を満たしていない場合、自動車線変更支援制御がキャンセルされ、車線維持支援制御部１４０による車線維持支援制御が継続される。
【００８６】
図６は、自車両Ｍの自動車線変更支援制御が実行されなかった場合の走行内容について説明するための図である。車線変更支援制御部１５０は、上述した起動条件および作動条件のうち何れかの条件を満たさない場合に、車線維持支援制御部１４０の車線維持支援制御を継続させる。したがって、自車両Ｍは、図６に示すようなカーブ路において、車線Ｌ２から逸脱しないように走行することができる。このように、乗員が、車線変更を実行させるつもりでウィンカーレバー４１等を操作した場合であって、且つ、何れかの条件を満たさないことにより車線変更が実行されなかった場合であっても、車線維持支援制御が継続されるため、運転支援を継続することができる。この場合、ＨＭＩ制御部１６０は、自動車線変更支援制御による車線変更（自動車線変更）が実行できなかったこと、或いは車線維持支援制御が継続されていることのうち一方または双方を表示部２４により乗員に通知してもよい。
【００８７】
図７は、第１の実施形態の自動車線変更支援制御が実行できなかった場合に表示部２４に表示する画面の一例を示す図である。ＨＭＩ制御部１６０は、自動車線変更支援制御が実行できない場合に、図７に示す画面ＩＭ１を表示部２４に表示させる。画面ＩＭ１には、条件を満たしていないために自動車線変更が実行できない旨と、車線維持支援制御を継続する旨が表示されている。また、ＨＭＩ制御部１６０は、画面ＩＭ１に示す内容と同内容の音声をＨＭＩ２０のスピーカにより出力してもよい。これにより、乗員は、車線変更支援制御による車線変更が実行できなかったことと、車線維持支援制御が継続されていることを容易に把握することができる。
【００８８】
［処理フロー］
図８は、第１の実施形態の運転支援制御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、例えば、車線維持支援制御の実行中に、車線変更の操作を受け付けた場合の運転支援制御処理である。また、本フローチャートの処理は、所定の周期或いは所定のタイミングで繰り返し実行されてよい。
【００８９】
まず、運転支援制御ユニット１００は、乗員によるウィンカーレバー４１の操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１００）。ウィンカーレバー４１の操作を受け付けた場合、道路情報取得部１５１は、走行している道路の種別を取得する（ステップＳ１０２）。
【００９０】
次に、車線変更起動判定部１５２は、上述した起動条件（ａ）〜（ｄ）の全てを満たすか否かを判定する（ステップＳ１０４）。起動条件を全て満たす場合、車線変更作動判定部１５３は、車線維持支援制御を継続し（ステップＳ１０６）、ウィンカーレバー４１の操作を受け付けてから待機時間Ｔｗが経過したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。車線変更作動判定部１５３は、待機時間Ｔｗが経過するまで待機し、待機時間Ｔｗの経過後に、自車両Ｍが車線変更の作動条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１０）。車線変更の作動条件を満たす場合、車線維持支援制御部１４０による車線維持支援制御が停止し、車線変更実行部１５４が、自動車線変更支援制御を開始する（ステップＳ１１２）。次に、車線変更実行部１５４は、自動車線変更が完了した後、車線維持支援制御部１４０による車線維持支援制御を復帰させる（ステップＳ１１４）。
【００９１】
また、車線変更の作動条件を満たさない場合、車線変更作動判定部１５３は、所定時間Ｔｈ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１６）。所定時間Ｔｈ１が経過していない場合、ステップＳ１１０の処理に戻る。また、所定時間Ｔｈ１が経過した場合、自動車線変更支援制御をキャンセルする（ステップＳ１１８）。また、ＨＭＩ制御部１６０は、自動車線変更が実行できないことを乗員に通知する（ステップＳ１２０）。
【００９２】
また、ステップＳ１０４において、車線変更の起動条件を満たさなかった場合、車線維持支援制御部１４０は、車線維持支援制御を継続する（ステップＳ１２２）。また、ＨＭＩ制御部１６０は、自動車線変更が実行できないことを乗員に通知する（ステップＳ１２４）。これにより、本フローチャートの処理は終了する。なお、上述した図８に示す処理では、ステップＳ１００の処理において、乗員によるウィンカーレバー４１の操作を受け付けた場合に、ウィンカーレバー４１の操作が継続中である条件下で、ステップＳ１０２〜Ｓ１２０の処理が実行されてもよい。
【００９３】
以上説明した第１の実施形態によれば、乗員の車線変更操作に対する自動車線変更が実行されなかった場合であっても車線維持支援制御が継続されるため、車両挙動に予期せぬ乱れが生じるのを抑制することができる。また、第１の実施形態によれば、自車両Ｍが走行している道路の種別に基づいて、自動車線変更支援制御の可否判定が実行されるため、より適切な運転支援を実行することができる。
【００９４】
また、第１の実施形態によれば、例えば、自動車線変更制御のトリガーとしてウィンカーレバー４１が操作された場合であって、且つ、車線変更の起動条件を満たさない場合であっても、車線維持制御が維持される。これにより、例えば、マップマッチングの誤作動等により、乗員が車線変更可能な道路と判断しているにも拘わらず、システム側が車線変更の起動条件を満たさないと誤認識した場合であって、且つ、乗員がシステムの誤認識を把握することができずにステアリングホイールから手を離した場合であっても、車線維持制御が維持されるため、車両挙動に予期せぬ乱れが生じるのを抑制することができる。
【００９５】
＜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の実施形態では、車線変更支援制御部１５０Ａにおいて把持判定部１５５を備えている点で、上述した第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。
【００９６】
図９は、第２の実施形態の車両制御システム２の構成図である。車両制御システム２は、例えば、カメラ１０と、レーダ１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、ＨＭＩ２０と、車両センサ３０と、運転操作子４０Ａと、車室内カメラ５０と、運転支援制御ユニット１００Ａと、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。図９において、運転操作子４０Ａには、ウィンカーレバー４１に加えて、運転操作子の一例であるステアリングホイール４２が示されている。
【００９７】
運転支援制御ユニット１００Ａは、例えば、外界認識部１１０と、自車位置認識部１２０と、追従走行支援制御部１３０と、車線維持支援制御部１４０と、車線変更支援制御部１５０Ａと、ＨＭＩ制御部１６０と、記憶部１７０と、を備える。車線変更支援制御部１５０Ａは、道路情報取得部１５１と、車線変更起動判定部１５２と、車線変更作動判定部１５３と、車線変更実行部１５４と、把持判定部１５５とを備える。
【００９８】
把持判定部１５５は、車線変更起動判定部１５２により、自動車線変更支援制御の起動条件を満たしていないと判定された場合に、乗員がステアリングホイール４２を把持しているか否かを判定する。例えば、ステアリングホイール４２には、把持センサ（不図示）が設けられている。把持センサとは、例えば、ステアリングホイール４２の周方向に沿うように設けられた静電容量センサである。把持センサは、検出対象の領域に物体が接触したことを、静電容量の変化として検出する。把持判定部１５５は、把持センサにより得られる静電容量の変化量が所定量以上である場合に、乗員がステアリングホイール４２を把持していると判定する。また、静電容量の変化量が所定量未満である場合に、ステアリングホイール４２を把持していないと判定する。
【００９９】
また、把持判定部１５５は、ステアリングホイール４２に設けられている操作検出部により、ステアリングホイールの操舵角や操舵トルク等を検出し、検出した操舵角や操舵トルクと、車線維持支援制御部１４０により制御される操舵角や操舵トルクとの差分量が所定量以上である場合に、乗員がステアリングホイール４２を操作するために把持していると判定してもよい。
【０１００】
把持判定部１５５によりステアリングホイール４２が乗員に把持されていると判定された場合、車線維持支援制御部１４０は、車線維持支援制御を終了する。これにより、乗員の操舵操作による手動運転にスムーズに切り替えることができる。
【０１０１】
また、把持判定部１５５によりステアリングホイール４２が乗員に把持されていないと判定された場合、車線維持支援制御部１４０は、車線維持支援制御を継続する。この場合、ＨＭＩ制御部１６０は、自動車線変更が実行できない旨と、乗員にハンドルの把持を促す旨を表示部２４に出力してもよい。
【０１０２】
図１０は、第２の実施形態の自動車線変更支援制御が実行できなかった場合に表示部２４に表示する画面の一例を示す図である。ＨＭＩ制御部１６０は、自動車線変更支援制御が実行できない場合に、図１０に示す画面ＩＭ２を表示部２４に表示させる。画面ＩＭ２は、条件を満たしていないために自動車線変更が実行できない旨と、ハンドル（ステアリングホイール４２）を把持させるための旨の表示を行う。これにより、乗員は、自動車線変更が実行できなかったこと、或いはハンドルを把持する必要があることのうち一方または双方を容易に把握することができる。また、ＨＭＩ制御部１６０は、図１０に示すように画面ＩＭ２にステアリングハンドルの把持を促す画像オブジェクト３００を表示してもよい。これにより、乗員は、ステアリングホイール４２を把持する動作が要求されていることを直観的に把握することができる。
【０１０３】
また、車線維持支援制御部１４０は、ＨＭＩ制御部１６０により乗員に通知を行ってから所定時間（例えば、１０〜１５［秒］程度）が経過しても乗員がステアリングホイール４２を把持していないと判定された場合に、車線維持支援制御を終了してもよい。
【０１０４】
なお、車線維持支援制御部１４０は、把持判定部１５５により乗員がステアリングホイールを把持していると判定された場合に、一時的に車線維持支援制御を停止してもよい。車線維持支援制御の停止後において、車線維持支援制御部１４０は、以下に示す車線維持支援制御の復帰条件（第３の条件）を全て満たすか否かを判定し、復帰条件を全て満たすと判定された場合に、車線維持支援制御を復帰し、何れかの復帰条件を満たさないと判定された場合に、車線維持支援制御を復帰させないように制御する。
【０１０５】
復帰条件（α）：乗員による方向指示操作がなされていないこと。
復帰条件（β）：乗員による運転操作子への操作量が所定量以下であること。
復帰条件（γ）：車線維持支援制御が作動するための条件を満たしていること。
【０１０６】
［復帰条件（α）の判定方法］
例えば、車線維持支援制御部１４０は、復帰条件（α）を満たすか否かを判定するために、ウィンカーレバー４１による方向指示操作が行われていない状態であるか否かを判定し、ウィンカーレバー４１による方向指示操作が行われていない状態である場合に、復帰条件（α）を満たすと判定し、ウィンカーレバー４１による方向指示操作が行われている状態である場合に、復帰条件（α）を満たさないと判定する。
【０１０７】
［復帰条件（β）の判定方法］
例えば、車線維持支援制御部１４０は、復帰条件（β）を満たすか否かを判定するために、ステアリングホイール４２の操作検出部により検出される操舵角や操舵トルクを取得し、取得した操舵角や操舵トルクの操作量が所定量以下であるか否かを判定する。車線維持支援制御部１４０は、取得した操舵角や操舵トルクが所定量以下である場合に、復帰条件（β）を満たすと判定し、所定量を超える場合に、復帰条件（β）を満たさないと判定する。
【０１０８】
［復帰条件（γ）の判定方法］
例えば、車線維持支援制御部１４０は、復帰条件（γ）を満たすか否かを判定するために、外界認識部１１０により自車線が認識できているか否かを判定するとともに、車両センサ３０により得られる車速が所定速度範囲内であるか否かを判定する。所定速度範囲内とは、車線維持支援制御を実行可能な速度範囲であり、例えば、５０〜１１０［ｋｍ／ｈ］程度である。車線維持支援制御部１４０は、自車線を認識できている場合であって、且つ、車速が所定速度範囲内である場合に、復帰条件（γ）を満たすと判定し、自車線が認識できていないか、或いは、車速が所定速度範囲内でない場合に、復帰条件（γ）を満たさないと判定する。
【０１０９】
［処理フロー］
図１１は、第２の実施形態の運転支援制御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、例えば、車線維持支援制御の実行中に、車線変更の操作を受け付けた場合の運転支援制御処理である。また、本フローチャートの処理は、所定の周期或いは所定のタイミングで繰り返し実行されてよい。
【０１１０】
まず、運転支援制御ユニット１００は、乗員によるウィンカーレバー４１の操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２００）。ウィンカーレバー４１の操作を受け付けた場合、道路情報取得部１５１は、走行している道路の種別を取得する（ステップＳ２０２）。
【０１１１】
次に、車線変更起動判定部１５２は、上述した起動条件（ａ）〜（ｄ）の全てを満たすか否かを判定する（ステップＳ２０４）。起動条件を全て満たす場合、車線変更支援制御部１５０Ａは、車線変更支援制御実行処理を実行する（ステップＳ２０６）。車線変更支援制御実行処理は、図８に示す第１の実施形態の運転支援制御処理のステップＳ１０８〜Ｓ１２０の処理と同様の処理であるため、ここでの説明は省略する。
【０１１２】
また、ステップＳ２０４の処理において、起動条件を満たさない場合、把持判定部１５５は、ステアリングホイール４２を把持しているか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ステアリングホイール４２が把持されていると判定された場合、車線維持支援制御部１４０は、車線維持支援制御を終了する（ステップＳ２１０）。また、ステアリングホイール４２を把持していない場合、ＨＭＩ制御部１６０は、自動車線変更が実行できないことを乗員に通知するとともに（ステップＳ２１２）、ステアリングホイール４２を把持するように通知する（ステップＳ２１４）。
【０１１３】
次に、把持判定部１５５は、乗員がステアリングホイール４２を把持しているか否かを判定する（ステップＳ２１６）。乗員がステアリングホイール４２を把持していると判定された場合、車線維持支援制御部１４０は、車線維持支援制御を終了する（ステップＳ２１０）。また、乗員がステアリングホイール４２を把持していないと判定された場合、把持判定部１５５は、ステップＳ２１４の処理における通知を行ってから所定時間Ｔｈ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ２１８）。所定時間Ｔｈ２が経過していない場合、ステップＳ２１６の処理に戻る。また、所定時間Ｔｈ２が経過した場合、車線維持支援制御部１４０は、車線維持支援制御を終了する（ステップＳ２１０）。これにより、本フローチャートは、終了する。
【０１１４】
なお、第２の実施形態の運転支援制御処理において、車線維持支援制御部１４０は、例えば、ウィンカーレバー４１の操作後であって、且つ、ステアリングホイール４２を把持していない場合に、自車両Ｍの車両制御システム１が高速道路であると正しく認識していることを前提に、乗員がステアリングホイール４２から手を離した可能性があると判断して、車線維持制御を継続してもよい。
【０１１５】
以上説明した第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する他、ウィンカーレバー４１等による方向指示操作があった場合でも、上述した起動条件（ａ）〜（ｄ）の何れかを満たさず、且つ、乗員がステアリングホイール４２を把持していない場合のような運転者が自動車線変更支援が行われると誤認してしまった場合でも、車両維持支援制御を継続させることができる。また、乗員がステアリングホイール４２を把持している場合には、車両維持支援制御を終了して、手動運転に速やかに切り替えることができる。これにより、運転支援制御ユニット１００Ａは、乗員の意図に即した運転支援を実行することができる。
【０１１６】
＜ハードウェア構成＞
上述した実施形態の運転支援制御ユニット１００および１００Ａは、例えば、図１２に示すようなハードウェア構成により実現される。図１２は、実施形態の運転支援制御ユニット１００および１００Ａのハードウェア構成の一例を示す図である。なお、運転支援制御ユニット１００および１００Ａは、共通のハードウェア構成が適用可能であるため、以下に纏めて説明する。
【０１１７】
運転支援制御ユニット１００および１００Ａのそれぞれは、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００−３、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の記憶装置１００−５、およびドライブ装置１００−６が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。ドライブ装置１００−６には、光ディスク等の可搬型記憶媒体が装着される。記憶装置１００−５に格納されたプログラム１００−５ａ、或いはドライブ装置１００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されたプログラムがＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）等によってＲＡＭ１００−３に展開され、ＣＰＵ１００−２によって実行されることで、運転支援制御ユニット１００および１００Ａのそれぞれの機能が実現される。ＣＰＵ１００−２が参照するプログラムは、例えば、インターネット等のネットワークを介して他の装置からダウンロードされてもよい。
【０１１８】
上記実施形態は、以下のように表現することができる。
情報を記憶する記憶装置と、
プログラムを実行するハードウェアプロセッサと、を備え、
前記記憶装置には、前記ハードウェアプロセッサに、
車両の乗員の操作を受け付けることにより、前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両を車線変更させる車線変更支援制御処理と、
前記車両が走行している道路の種別を取得する道路情報取得処理と、
前記車線変更支援制御処理による前記車両の車線変更が実行できるか否かを判定する車線変更可否判定処理と、
前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両が走行する車線の逸脱を抑制するように操舵装置を制御する車線維持支援制御処理であって、前記車線変更可否判定処理により前記道路の種別に基づいて前記車両の車線変更ができないと判定された場合に、作動を継続する車線維持支援制御処理と、
を実行させるための前記プログラムが格納される、
車両制御システム。
【０１１９】
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】
【０１２０】
１、２…車両制御システム、１０…カメラ、１２…レーダ、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…ＨＭＩ、３０…車両センサ、４０、４０Ａ…運転操作子、４１…ウィンカーレバー、４２…ステアリングホイール、５０…車室内カメラ、１００、１００Ａ…運転支援制御ユニット、１１０…外界認識部、１２０…自車位置認識部、１３０…追従走行支援制御部、１４０…車線維持支援制御部、１５０、１５０Ａ…車線変更支援制御部、１５１…道路情報取得部、１５２…車線変更起動判定部、１５３…車線変更作動判定部、１５４…車線変更実行部、１５５…把持判定部、１６０…ＨＭＩ制御部、１７０…記憶部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置
【図１】
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【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】
2019043432.tif 000009
【図８】
2019043432.tif 000010
【図９】
2019043432.tif 000011
【図１０】
2019043432.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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