(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に搭載され、自車両の運動を制御する車両制御装置（１０）であって、
進路変更先の車線において、該車線を走行する他車両の運動に基づいて、未来において該車線を走行する他車両が存在しない領域を表す目標領域を探索し、該目標領域についての運動を推定する目標運動推定部（Ｓ１９０）と、
前記目標領域の運動と自車両の運動とを一致させるために必要となる自車両の制御量を、前記目標領域に合流するための目標制御量として設定する制御量設定部（Ｓ２２０，Ｓ２３０，Ｓ３１０，Ｓ３２０）と、
前記設定された目標制御量に従って自車両の運動を制御することにより、前記目標領域に前記自車両を合流させる運動制御部（Ｓ３２０）と、
を備え、
前記目標運動推定部は、複数の目標領域についての運動を推定し、
前記制御量設定部は、
前記複数の目標領域の運動について、それぞれ前記目標制御量を演算する制御量演算部（Ｓ２２０，Ｓ２３０）と、
演算された複数の目標制御量のうちの、予め設定された制御条件を満たす目標制御量を選択する制御量選択部（Ｓ３１０）と、
選択された目標制御量を前記運動制御部が自車両の制御に用いる目標制御量として設定する選択設定部（Ｓ３２０）と、
を備え、
前記制御量選択部は、演算された複数の目標制御量について、それぞれ、他車両との車間距離の大きさの逆数に基づく値と、それぞれの目標制御量に含まれる加速度の大きさに基づく値とを加算することによって評価値を求め、該評価値が最小となる目標制御量を、前記制御条件を満たす目標制御量として選択する、
よう構成された
車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
自車両から、自車両が進路変更先の車線に車線変更可能である領域の始点までの距離を表す始点距離、および自車両から該車線変更可能な領域の終点までの距離を表す終点距離を取得する始点終点距離取得部（Ｓ１３０）、
を備え、
前記制御量設定部は、目標領域の運動と自車両の運動とを一致させるために必要となる自車両の制御量であって、かつ、自車両が前記始点距離を走行後から前記終点距離を走行前までの間に車線変更を完了する目標制御量を設定する
よう構成された車両制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記制御量設定部は、自車両が前記終点距離を走行時に車線変更を完了する目標制御量を設定する
よう構成された車両制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両制御装置において、
前記制御量設定部は、自車両から予め設定された判定距離以内に進路変更先の車線を走行する他車両が存在する場合に、自車両が前記終点距離を走行時に車線変更が完了する制御量を設定し、自車両から前記判定距離以内に前記他車両が存在しない場合に、自車両が前記終点距離を走行前に車線変更が完了する目標制御量を設定する
よう構成された車両制御装置。
【請求項５】
自車両に搭載され、自車両の運動を制御する車両制御装置（１０）であって、
進路変更先の車線において、該車線を走行する他車両の運動に基づいて、未来において該車線を走行する他車両が存在しない領域を表す目標領域を探索し、該目標領域についての運動を推定する目標運動推定部（Ｓ１９０）と、
前記目標領域の運動と自車両の運動とを一致させるために必要となる自車両の制御量を、前記目標領域に合流するための目標制御量として設定する制御量設定部（Ｓ２２０，Ｓ２３０，Ｓ３１０，Ｓ３２０）と、
前記設定された目標制御量に従って自車両の運動を制御することにより、前記目標領域に前記自車両を合流させる運動制御部（Ｓ３２０）と、
自車両から、自車両が進路変更先の車線に車線変更可能である領域の始点までの距離を表す始点距離、および自車両から該車線変更可能な領域の終点までの距離を表す終点距離を取得する始点終点距離取得部（Ｓ１３０）、
を備え、
前記制御量設定部は、目標領域の運動と自車両の運動とを一致させるために必要となる自車両の制御量であって、かつ、自車両が前記始点距離を走行後から前記終点距離を走行前までの間に車線変更を完了する目標制御量を設定し、
前記制御量設定部は、自車両が前記終点距離を走行時に車線変更を完了する目標制御量を設定し、
前記制御量設定部は、自車両から予め設定された判定距離以内に進路変更先の車線を走行する他車両が存在する場合に、自車両が前記終点距離を走行時に車線変更を完了する制御量を設定し、自車両から前記判定距離以内に前記他車両が存在しない場合に、自車両が進路変更先の車線に車線変更可能である領域の前記始点と前記終点との中点において車線変更を完了する目標制御量を設定する
よう構成された
車両制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両制御装置において、
前記目標運動推定部は、複数の目標領域についての運動を推定し、
前記制御量設定部は、
前記複数の目標領域の運動について、それぞれ前記目標制御量を演算する制御量演算部（Ｓ２２０，Ｓ２３０）と、
演算された複数の目標制御量のうちの、予め設定された制御条件を満たす目標制御量を選択する制御量選択部（Ｓ３１０）と、
選択された目標制御量を前記運動制御部が自車両の制御に用いる目標制御量として設定する選択設定部（Ｓ３２０）と、
を備えた車両制御装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車両制御装置において、
前記制御量設定部は、前記目標領域の運動と自車両の運動とを一次元化した一元化モデルにおいて、前記目標制御量を設定する
よう構成された車両制御装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の車両制御装置において、
前記目標運動推定部、前記制御量設定部、および前記運動制御部による作動を繰り返し実施させる繰り返し部（Ｓ３３０）、
を備えた車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の運動を制御する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の車両制御装置として、自車両が本線への合流を行う場合に周囲の交通流を予測するものが知られている（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】特許第２９６９１７５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、上記車両制御装置では、交通流の予測後に、自車両をどのように進路変更先に移動させるかが明確でなく、適切な制御を実施できるとは限らない。
そこで、このような問題点を鑑み、自車両の運動を制御する車両制御装置において、自車両を進路変更先に移動させる制御を適切に実施できるようにすることを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面の車両制御装置において、目標運動推定部は、進路変更先の車線において、該車線を走行する他車両の運動に基づいて、未来において該車線を走行する他車両が存在しない領域を表す目標領域を探索し、該目標領域についての運動を推定する。制御量設定部は、目標領域に合流するための目標制御量を設定する。運動制御部は、設定された目標制御量に従って自車両の運動を制御する。
【０００６】
このような車両制御装置によれば、他車両が存在しない目標領域の運動を推定し、目標領域に合流させる。つまり、目標領域の運動と自車両の運動とが一致するよう自車両を制御するので、自車両を進路変更先に移動させる制御を適切に実施することができる。
【０００７】
なお、各請求項の記載は、可能な限りにおいて任意に組み合わせることができる。この際、一部構成を除外してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用された車両制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】制御部が実行する合流支援処理を示すフローチャートである。
【図３】合流領域の一例を示す平面図である。
【図４】自車両および他車両の位置の地図上へのマッピングする処理を示す平面図である。
【図５】自車両および他車両から合流領域までのルートを一次元化した例を示す平面図である。
【図６】流入位置候補の設定を示す平面図である。
【図７】目標速度と目標加速度とを設定する際の手順の一例を示す平面図である。
【図８】自車両と他車両との位置関係の一例を示す平面図である。
【図９】前後方向における制御パターンの一例を示すマップである。
【図１０】左右方向における制御パターンの一例を示すマップである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［本実施形態の構成］
本発明が適用された車両制御システム１は、乗用車等の車両（以下、自車両という）に搭載されている。車両制御システム１は、自車両の運動を制御する機能を有しており、特に、合流や車線変更等、自車両が進路変更先の車線にレーンチェンジ（車線変更）を実施する際に、乗り心地を損なうことなく、また安全に自車両を制御できるよう構成されている。
【００１０】
車両制御システム１は、図１に示すように、制御部１０と、カメラ２１と、車速センサ２２と、ＧＰＳ（全地球測位システム）受信機２３と、ヨーレートセンサ２４と、地図データベース（ＤＢ）２５と、車車間通信装置２６と、車両制御アクチュエータ２７と、を備えている。
【００１１】
カメラ２１は、複数のカメラを用いて自車両の周囲を撮像する周知のカメラシステムとして構成されている。カメラ２１は、複数のカメラから得られた撮像画像を制御部１０に送る。なお、カメラ２１は、周囲に位置する他車両の位置や速度を、画像処理を用いて認識するために用いられる。
【００１２】
車速センサ２２は、自車両の走行速度を検知する周知の車速センサとして構成されている。車速センサ２２は、検知した車速を制御部１０に送る。
ＧＰＳ受信機２３は、複数のＧＰＳ衛星から送信された電波を受信することによって自車両の位置を認識する周知のＧＰＳ受信機として構成されている。ＧＰＳ受信機２３は、自車両の緯度・経度の情報を制御部１０に送る。
【００１３】
ヨーレートセンサ２４は、自車両の旋回角速度を検知する周知のヨーレートセンサとして構成されている。ヨーレートセンサ２４は、検知したヨーレートを制御部１０に送る。
車車間通信装置２６は、通信可能範囲内に位置する他車両と位置情報を交換する通信を行う。すなわち、車車間通信装置２６は、自車両の位置を他車両に送るとともに、他車両から他車両を特定する情報（ＩＤ等の識別情報）と他車両の位置とを含む情報を受ける。車車間通信装置２６は、得られた情報を制御部１０に送る。
【００１４】
地図ＤＢ２５は、緯度・経度が対応付けられた地図情報を格納する周知のデータベースとして構成されている。地図ＤＢ２５には、地図情報として、合流領域や、合流領域でない場合における車線が減少する位置等、自車両のレーンチェンジが必要となる位置の情報が格納されている。
【００１５】
なお、合流領域とは、複数の道路が接続されて１つになり、何れかの車線が消滅する際に消滅する車線から他の車線にレーンチェンジ可能な領域を表す。合流領域は、この領域の開始ポイント（始点）と終了ポイント（終点）とによって特定される（図３参照）。
【００１６】
地図ＤＢ２５からは、制御部１０からの要求に応じて主として自車両の周囲を示す地図情報が読み出される。
車両制御アクチュエータ２７は、自車両の自動操縦を行う際に必要となるアクチュエータを表す。例えば、車両制御アクチュエータ２７には、自車両のアクセル開度やブレーキ油圧を制御するアクチュエータや、操舵状態を制御するアクチュエータ等が含まれる。
【００１７】
制御部１０は、ＣＰＵ１１とＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ１２とを備えたコンピュータとして構成されている。ＣＰＵ１１は、メモリ１２に格納されたプログラムに基づいて、後述する合流支援処理等の各種処理を実施する。
【００１８】
各種処理には、自車両を自動操縦する処理も含まれる。自車両を自動操縦する際には、地図ＤＢ２５から目的地までの地図情報を取得して目的地までのルートを設定する。そして、カメラ２１による撮像画像や地図情報に基づいて、実際の道路状況に合わせた制御パターンを生成し、この制御パターンに応じて車両制御アクチュエータ２７に指示を送ることによって自車両を目的地に到達させる。
【００１９】
ここで、制御パターンとは、時刻とその時刻における自車両の制御量（図９および図１０に示す例では加速度）とが対応付けられたマップを示す。すなわち、制御パターンを参照すれば、現在または未来における時刻を指定するだけで、どのような制御量を出力すべきかを認識可能となる。なお、制御量とは、自車両の運動を制御するために必要となる運動に関するパラメータである。例えば、制御量には、速度、加速度、旋回角速度、これらを変更するためのアクチュエータの作動量等が含まれうる。
【００２０】
［本実施形態の処理］
このように構成された車両制御システム１において、制御部１０は、図２に示す合流支援処理を実施する。合流支援処理は、自車両が走行する道路が他の道路と接続されて１つになり、自車両が走行する車線が消滅する際に、自車両を他の車線にレーンチェンジさせる際の制御である。
【００２１】
合流支援処理は、例えば、制御部１０が自車両の自動操縦を実施しており、かつ、自車両から予め設定された距離範囲内（加速に十分な距離：例えば５００ｍ以上）に合流領域が存在する場合に開始される。
【００２２】
合流支援処理では、まず、自車両の情報を取得する（Ｓ１１０）。この処理では、車速センサ２２から自車両の走行速度を取得し、ヨーレートセンサ２４から自車両の旋回角速度を取得する。また、ＧＰＳ受信機２３から自車両の位置を取得する。
【００２３】
続いて、他車両の情報を取得する（Ｓ１２０）。この処理では、カメラ２１によって得られた撮像画像から他車両の位置を推定する。また、車車間通信装置２６から他車両の位置を取得する。そして、これらの位置と前回得られた他車両の位置とに基づいて、他車両の走行速度を算出する。
【００２４】
続いて、地図情報を取得する（Ｓ１３０）。ここで取得される地図情報には、自車両の周囲（前述の距離範囲内）に位置する合流領域までの道路形状や合流領域の開始ポイントおよび終了ポイントの位置が含まれる。なお、道路形状には、自車両が走行する車線の曲率や車線幅等の情報が含まれる。
【００２５】
続いて、進路変更先の車線（変更先車線）を走行する他車両の有無を判定する（Ｓ１４０）。この処理では、カメラ２１による撮像画像や車車間通信装置２６による情報によって変更先車線に他車両が検知されていれば他車両ありと判定され、これらの情報によって他車両が検知されていなければ他車両なしと判定される。
【００２６】
他車両があれば（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、合流完了地点を終了ポイントに設定する。つまり、自車両が終了ポイントに到達したときに合流が完了するよう設定する。また、他車両がなければ（Ｓ１４０：ＮＯ）、合流完了地点を中央ポイントに設定する（Ｓ１６０）。ここで、中央ポイントとは、図３に示すように開始ポイントと終了ポイントとの中間（中央）点を示す。他車両がない場合には、他車両がある場合よりも早期にレーンチェンジを完了させることを意味する。
【００２７】
続いて、自車両および他車両の位置を地図上に仮想的に配置するマッピングを行う（Ｓ１７０）。この処理では、自車両および他車両の位置に従って、自車両周囲の地図データ上において、図４に示すように、自車両および他車両を仮想的に配置する。
【００２８】
続いて、一次元化を行う（Ｓ１８０）。ここで、一次元化とは、道路形状が直線であるか曲線であるかに拘わらず、道路形状が直線であるものとみなすことを示す。つまり、図５に示すように、自車両や他車両が合流領域まで自車両の前後方向に延びる一次元のグラフ上を走行するものとして取り扱うことになる。
【００２９】
続いて、流入位置候補３１Ａ，３１Ｂを設定する（Ｓ１９０）。流入位置候補３１Ａ，３１Ｂは、進路変更先の車線において、他車両の位置を考慮して比較的安全となる位置に設定される。例えば、流入位置候補は、図６に示すように、２台の他車両の中央や、他車両から安全距離（例えば４０ｍ程度）だけ離れた位置に設定される。
【００３０】
なお、他車両から安全距離だけ離れた位置が多数存在する場合には、所定距離毎（例えば１０ｍ毎）に流入位置候補３１Ｂを設定する。また、流入位置候補３１Ａ，３１Ｂの移動速度を求めておく。流入位置候補３１Ａ，３１Ｂの移動速度は、この候補３１Ａ，３１Ｂが２台の他車両の中央に設定された場合には、これら２台の他車両の走行速度の平均値となり、１台の他車両の前方や後方に設定された場合には、この他車両の走行速度となる。なお、他車両が存在しない場合には、流入位置候補の移動速度は、例えば、合流先の道路の制限速度等、任意の速度とする。
【００３１】
続いて、複数の流入位置候補３１Ａ，３１Ｂから最適な流入位置を選択する処理を実施する（Ｓ２１０〜Ｓ３１０）。まず、流入位置候補３１Ａ，３１Ｂの１つを選択する（Ｓ２１０）。
【００３２】
続いて、目標速度、目標加速度を設定する（Ｓ２２０）。この処理では、図７に示すように、選択した流入位置候補３１Ａ，３１Ｂを自車両が走行する車線に射影し、選択した流入位置候補３１Ａ，３１Ｂの運動と自車両の運動とが一致するよう、目標速度、目標加速度を設定する。この自車両の走行速度をＶｓｅｌｆ、流入位置候補３１Ａ，３１Ｂの移動速度をＶｔｒｇｔとし、流入位置候補が開始ポイントに到達するまでの時間をｔとすると、前後方向の目標加速度αｘｒｅｆは、以下の式で求めることができる。
【００３３】
【数１】
0006657881.tif 000002
【００３４】
なお、目標速度は流入位置候補の移動速度Ｖｔｒｇｔとなる。
続いて、レーンチェンジタイミングおよび横方向の目標加速度を設定する（Ｓ２３０）。開始ポイントまでの距離をＬｓｔａｒｔ、前後方向のマージンをＬｍａｒｇｉｎとすると、下記式によりレーンチェンジを開始するまでの時間ｔＬａｎｅｃｈａｎｇｅを求めることができる。
【００３５】
【数２】
0006657881.tif 000003
【００３６】
なお、前後方向のマージンをＬｍａｒｇｉｎは、路面状況等の走行環境によって設定される。また、横方向の目標加速度αｙｒｅｆは、レーンチェンジ開始から合流完了地点に到達するまでの時間に応じて、合流完了地点にて車線変更が完了する予め設定された値が適用される。
【００３７】
続いて、現在選択している流入位置候補３１Ａ，３１Ｂについての評価値Ｊを算出する（Ｓ２４０）。評価値Ｊは、加速度に関する評価値ｘｖｈｃｌと、車間距離の逆数に関する評価値ｘｅｎｖとに対して、所定の加重を示す定数Ｗｖｈｃｌ、Ｗｅｎｖを乗じたコスト関数で表現される。
【００３８】
【数３】
0006657881.tif 000004
【００３９】
後述する処理にてこの評価値Ｊが最小となる流入位置候補を最適な流入位置として選択することになる。ただし、設定可能な加速度および車間距離の逆数には上限値（制御条件）が設定されており、評価値Ｊが最小になったとしても、加速度および車間距離の逆数が上限値を超えるものに関しては最適な流入位置から除外される。
【００４０】
続いて、未選択の他の流入位置候補３１Ａ，３１Ｂの有無を判定する（Ｓ２５０）。未選択の他の流入位置候補３１Ａ，３１Ｂがあれば（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、未選択の他の流入位置候補３１Ａ，３１Ｂのうちの１つを選択し（Ｓ２６０）、Ｓ２２０の処理に戻る。
【００４１】
また、未選択の他の流入位置候補３１Ａ，３１Ｂがなければ（Ｓ２５０：ＮＯ）、評価値Ｊが最小となる流入位置候補３１Ａ，３１Ｂを最適な流入位置として選択する（Ｓ３１０）。例えば、図７に示すように、流入位置候補３１Ａを最適な流入位置とする。続いて、最適な流入位置について求めた加速度や制御タイミング等に従って自車両の制御パターンを設定し、この制御パターンを実現するための指令を車両制御アクチュエータ２７に出力する（Ｓ３２０）。
【００４２】
この処理では、例えば、図８（Ａ）に示すように、何れも他車両である他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃが変更先車線を走行中である場合であれば、例えば、図９（Ａ）および図１０に示すような制御パターンが設定される。
【００４３】
すなわち、前後方向についての制御パターンは、例えば、他車Ｂと他車Ｃとの間にてレーンチェンジを行う場合には、図９（Ａ）の実線にて示すように、所定の加速度の増加率で自車両を加速させ、途中、加速度を一定として、その後、所定の加速度の減少率で加速度を小さくすることで自車両の加速を終了させる。自車両の加速を終了したときに、合流領域の開始ポイントに到達するようにする。
【００４４】
なお、例えば、他車Ａと他車Ｂとの間にてレーンチェンジを行う場合には、図９（Ａ）の破線にて示すように、他車Ｂと他車Ｃとの間にてレーンチェンジを行う場合よりも、加速度の増加率、加速度の上限値、加速度の減少率の全てにおいて大きく設定することになる。
【００４５】
一方、左右方向の加速度については、原則として自車両の加速の終了後にレーンチェンジを行うよう設定される。つまり、左右方向の加速度については、前後方向についての制御パターンを参照して設定される。
【００４６】
例えば、他車Ｂと他車Ｃとの間にてレーンチェンジを行う場合には、図１０の実線にて示すような制御パターンを生成する。すなわち、左右方向の加速度についても前後方向の加速度と同様に、所定の加速度の増加率で自車両を左右に移動させ、途中、加速度を一定として、その後、所定の加速度の減少率で加速度を小さくすることで自車両のレーンチェンジを終了させる。
【００４７】
なお、例えば、他車Ａと他車Ｂとの間にてレーンチェンジを行う場合には、自車両の加速が完了するまでの時間が短くなるので、図１０の破線にて示すように、他車Ｂと他車Ｃとの間にてレーンチェンジを行う場合よりも早期にレーンチェンジを開始することになる。
【００４８】
また、図１０に示す例においては、自車両が走行する道路を一次元化した例であるため、自車両が走行する道路の形状に応じた左右方向の加速度についてもレーンチェンジのための加速度とは別に演算されて左右方向の加速度に重畳されることになる。
【００４９】
続いて、レーンチェンジが終了したか否かを判定する（Ｓ３３０）。レーンチェンジが終了していなければ（Ｓ３３０：ＮＯ）、Ｓ１１０の処理に戻る。すなわち、レーンチェンジを完了するまで他車両のセンシングおよび制御パターンの生成を繰り返し実施する。また、レーンチェンジが完了していれば（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、合流支援処理を終了する。
【００５０】
ところで、本実施形態の合流支援処理では、上記のようにレーンチェンジを完了するまで他車両のセンシングおよび制御パターンの生成を繰り返すので、図８（Ｂ）および図８（Ｃ）に示すように、カメラ２１や車車間通信装置２６で検知できなかった新たな他車両が突然検知できる状態になった場合にも良好に対処できる。
【００５１】
特に、図８（Ｂ）に示すように、新たな他車両が自車両の真横において検知された場合には、図９（Ｂ）に示すように、この新たな他車両と自車両の速度とを比較し、他車両の速度が自車両の速度よりも小さい場合、例えば、自車両をさらに加速させてこの他車両の前にてレーンチェンジさせるよう制御パターンを生成する。
【００５２】
また、他車両の速度が自車両の速度よりも大きい場合、例えば、自車両の加速を鈍らせて他車両の後ろにてレーンチェンジさせるよう制御パターンを生成する。なお、加速を鈍らせる態様には、自車両を減速させる場合も含む。
【００５３】
すなわち、レーンチェンジの際の加速度が小さくなるように自車両を制御することで、乗り心地の良さと安全性を向上させることができるようにしている。
また、図８（Ｃ）に示すように、相対速度が小さな新たな他車両が自車両の側方の前後において検知された場合には、図９（Ｃ）に示すように、この新たな他車両の位置に応じて自車両を加速させるか減速させるかを決定することになる。例えば、他車両が自車両よりも後方に位置する場合には、自車両を加速させてこの他車両の前にてレーンチェンジさせるよう制御パターンを生成する。
【００５４】
また、例えば、他車両が自車両よりも前方に位置する場合には、自車両の加速を鈍らせてこの他車両の後ろにてレーンチェンジさせるよう制御パターンを生成する。
［本実施形態による効果］
上記の車両制御システム１において、制御部１０は、進路変更先の車線において、該車線を走行する他車両の運動に基づいて、未来において該車線を走行する他車両が存在しない領域を表す目標領域（流入位置候補）についての運動を推定する（Ｓ１９０）。また、制御部１０は、目標領域の運動と自車両の運動とを一致させるために必要となる自車両の制御量を時系列に従って示した制御パターンを設定する（Ｓ２２０，Ｓ２３０，Ｓ３１０，Ｓ３２０）。そして、制御部１０は、設定された制御パターンに従って自車両の運動を制御する（Ｓ３２０）。
【００５５】
このような車両制御システム１によれば、他車両が存在しない目標領域の運動を推定し、この運動と自車両の運動とが一致するよう自車両を制御するので、自車両を進路変更先に移動させる制御を適切に実施することができる。
【００５６】
上記の車両制御システム１において、制御部１０は、複数の目標領域についての運動を推定し、複数の目標領域の運動について、それぞれ自車両に対する制御パターンを演算する。また、制御部１０は、演算された複数の制御パターンのうちの、予め設定された制御条件を満たす制御パターンを選択し、選択された制御パターンを自車両に対する制御パターンとして設定する。
【００５７】
このような車両制御システム１によれば、複数の目標領域の運動について、制御条件を満たすものを選択して採用するので、安全性や車両特性を加味して最適な制御を行うことができる。
【００５８】
上記の車両制御システム１において、制御部１０は、演算された複数の制御パターンについて、それぞれ、他車両との車間距離の大きさの逆数に基づく値と、制御パターンに含まれる加速度の大きさに基づく値とを加算することによって評価値を求め、該評価値が最小となる制御パターンを、制御条件を満たす制御パターンとして選択する。
【００５９】
このような車両制御システム１によれば、車間距離と加速度とを加味した評価値が最小となる制御パターンを採用するので、安全性と乗り心地のよさとを両立する制御を行うことができる。
【００６０】
上記の車両制御システム１において、制御部１０は、自車両が進路変更先の車線に車線変更可能である領域の始点までの距離を表す始点距離、および該車線変更可能な領域の終点までの距離を表す終点距離を取得する。また、制御部１０は、目標領域の運動と自車両の運動とを一致させるために必要となる自車両の制御量を時系列に従って示した制御パターンであって、かつ、自車両が前記始点距離を走行後から終点距離を走行前までの間に車線変更を完了する制御パターンを設定する。
【００６１】
このような車両制御システム１によれば、自車両が進路変更先の車線に車線変更可能である領域に制限がある場合（つまり、合流等により現在自車両が走行する車線が消滅する場合等）においても良好に車両制御を実施することができる。
【００６２】
上記の車両制御システム１において、制御部１０は、自車両が終了距離を走行時に車線変更を完了する制御パターンを設定する。
このような車両制御システム１によれば、車線変更可能である領域に制限がある場合に最大限の距離を利用して車線変更を行うので、余裕を持った制御を行うことができる。
【００６３】
上記の車両制御システム１において、制御部１０は、自車両から予め設定された判定距離以内に進路変更先の車線を走行する他車両が存在する場合に、自車両が前記終了距離を走行時に車線変更を完了する制御パターンを設定し、自車両から判定距離以内に他車両が存在しない場合に、自車両が前記終了距離を走行前に車線変更を完了する制御パターンを設定する。
【００６４】
このような車両制御システム１によれば、他車両が判定距離以内に存在しない場合にはより早期に車線変更を完了させるので、自車両の乗員に車線変更時の緊張から早期に開放させることができる。
【００６５】
上記の車両制御システム１において、制御部１０は、目標領域の運動と自車両の運動とを一次元化した一元化モデルにおいて、制御パターンを設定する。
このような車両制御システム１によれば、目標領域の運動と自車両の運動とを一次元化することで簡素化することができる。よって、自車両の制御パターン（特に、加減速に関する制御量）を簡素な演算で求めることができる。
【００６６】
上記の車両制御システム１において、制御部１０は、自車両の制御パターンを求める処理を繰り返し実施する。
このような車両制御システム１によれば、他車両が速度を変更した場合や、新たに現れた他車両に対応して自車両を制御することができる。
【００６７】
［その他の実施形態］
本発明は、上記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、上記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【００６８】
上述した車両制御システム１の他、当該車両制御システム１の構成要素となる装置、当該車両制御システムとしてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、車両制御方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
【００６９】
例えば、上記実施形態において、自車両を他の車線に合流させる際に支援を実施したが、合流に限らず車線変更の際にも適用することができる。車線変更時には、自車両が走行する車線が消滅することがないので、自車両前方の任意の位置にて合流領域と同様の領域を設定すればよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、自車両の前後方向の制御が完了してから自車両を左右方向に制御するよう構成したが、自車両の前後方向の制御が完了前に自車両の左右方向の制御を開始してもよい。
【００７１】
これらのようにしても上記実施形態と概ね同様の効果を享受することができる。
［実施形態の構成と本発明の手段との対応関係］
上記実施形態において制御部１０が実行する処理のうちのＳ１３０の処理は本発明でいう始点終点距離取得部に相当し、上記実施形態におけるＳ１９０の処理は本発明でいう目標運動推定部に相当する。また、上記実施形態におけるＳ２２０，Ｓ２３０，Ｓ３１０，Ｓ３２０の処理は本発明でいう制御パターン設定部に相当し、上記実施形態におけるＳ２２０，Ｓ２３０の処理は本発明でいう制御パターン演算部に相当する。
【００７２】
また、上記実施形態におけるＳ３１０の処理は本発明でいう制御パターン選択部に相当し、上記実施形態におけるＳ３２０の処理は本発明でいう選択設定部および運動制御部に相当する。また、上記実施形態におけるＳ３３０の処理は本発明でいう繰り返し部に相当する。
【符号の説明】
【００７３】
１…車両制御システム、１０…制御部、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、２１…カメラ、２２…車速センサ、２３…ＧＰＳ受信機、２４…ヨーレートセンサ、２５…地図ＤＢ、２６…車車間通信装置、２７…車両制御アクチュエータ、３１…流入位置候補。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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