(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
将来の所定時間ごとの自車両の位置の軌跡を前記自車両の軌道として生成し、前記自車両の周囲の環境に応じて前記生成した軌道を変更する生成部と、
前記生成部により前記軌道の変更がなされた場合に、前記生成部により前記軌道が変更された時点における前記変更前の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置と、前記変更後の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置との間に中間目標位置を設定し、前記自車両の位置から前記設定した中間目標位置に至る補正軌道を生成する補正軌道生成部と、
前記生成部により生成された軌道、または前記補正軌道生成部により生成された補正軌道に基づいて、前記自車両の走行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】
前記補正軌道生成部は、前記生成部によりなされた前記軌道の変更の程度が基準よりも大きい場合に、前記基準よりも大きい前記補正軌道の生成処理を行わない、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記補正軌道生成部は、前記中間目標位置を設定した後、前記所定時間経過するごとに、前記設定した中間目標位置と、前記変更後の軌道上の最終目標位置との間に前記中間目標位置を再設定し、前記自車両の位置から前記再設定した中間目標位置に至る補正軌道を生成する、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記補正軌道生成部は、前記自車両が前記変更後の軌道上の最終目標位置に到達するまで、前記中間目標位置を再設定して前記補正軌道を生成する処理を繰り返す、
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記自車両の周辺の環境を認識する外界認識部を更に備え、
前記生成部は、前記自車両の前方における前記生成した軌道上において、前記自車両の走行を妨げる物体が前記外界認識部により認識された場合、前記物体を回避するように前記生成した軌道を変更する、
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】
前記中間目標位置は、前記軌道が変更された時点における前記変更前の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置と、前記変更後の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置と、の中点である、
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】
車載コンピュータが、
将来の所定時間ごとの自車両の位置の軌跡を前記自車両の軌道として生成し、
前記自車両の周囲の環境に応じて前記生成した軌道を変更し、
前記軌道の変更をした場合に、前記軌道が変更された時点における前記変更前の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置と、前記変更後の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置との間に中間目標位置を設定し、
前記自車両の位置から前記設定した中間目標位置に至る補正軌道を生成し、
前記生成した軌道または補正軌道に基づいて、前記自車両の走行を制御する、
車両制御方法。
【請求項８】
車載コンピュータに、
将来の所定時間ごとの自車両の位置の軌跡を前記自車両の軌道として生成させ、
前記自車両の周囲の環境に応じて前記生成した軌道を変更させ、
前記軌道の変更をさせた場合に、前記軌道が変更された時点における前記変更前の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置と、前記変更後の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置との間に中間目標位置を設定させ、
前記自車両の位置から前記設定させた中間目標位置に至る補正軌道を生成させ、
前記生成させた軌道または補正軌道に基づいて、前記自車両の走行を制御させる、
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。
【背景技術】
【０００２】
近年、四輪車両などの車両を、自動的に運転する技術について研究が進められている。これに関連して、運転者の操作により自車両の自動運転の開始を指示する指示手段と、自動運転の目的地を設定する設定手段と、運転者により前記指示手段が操作された場合に、前記目的地が設定されているか否かに基づいて自動運転のモードを決定する決定手段と、前記決定手段により決定された前記自動運転のモードに基づいて車両走行制御する制御手段と、を備え、前記決定手段は、前記目的地が設定されていない場合は、前記自動運転のモードを、前記自車両の現在の走行路に沿って走行する自動運転又は自動停車に決定する、運転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】国際公開第２０１１／１５８３４７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、自車両の周辺環境の変化に応じてスムーズな車両挙動を実現することができない場合があった。
【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、自車両の周辺環境の変化に応じてスムーズな車両挙動を実現す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】
請求項１に記載の発明は、将来の所定時間ごとの自車両の位置の軌跡を前記自車両の軌道として生成し、前記自車両の周囲の環境に応じて前記生成した軌道を変更する生成部（１１２、１２６）と、前記生成部により前記軌道の変更がなされた場合に、前記生成部により前記軌道が変更された時点における前記変更前の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置と、前記変更後の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置との間に中間目標位置を設定し、前記自車両の位置から前記設定した中間目標位置に至る補正軌道を生成する補正軌道生成部（１３０）と、前記生成部により生成された軌道、または前記補正軌道生成部により生成された補正軌道に基づいて、前記自車両の走行を制御する走行制御部（１３２）と、を備える車両制御装置（１００）である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両制御装置において、前記補正軌道生成部は、前記生成部によりなされた前記軌道の変更の程度が基準よりも大きい場合に、前記基準よりも大きい前記補正軌道の生成処理を行わないものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の車両制御装置において、前記補正軌道生成部は、前記中間目標位置を設定した後、前記所定時間経過するごとに、前記設定した中間目標位置と、前記変更後の軌道上の最終目標位置との間に前記中間目標位置を再設定し、前記自車両の位置から前記再設定した中間目標位置に至る補正軌道を生成するものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両制御装置において、前記補正軌道生成部は、前記自車両が前記変更後の軌道上の最終目標位置に到達するまで、前記中間目標位置を再設定して前記補正軌道を生成する処理を繰り返すものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、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において、前記自車両の周辺の環境を認識する外界認識部（１０４）を更に備え、前記生成部は、前記自車両の前方における前記生成した軌道上において、前記自車両の走行を妨げる物体が前記外界認識部により認識された場合、前記物体を回避するように前記生成した軌道を変更するものである。
請求項６に記載の発明は、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において、前記中間目標位置は、前記軌道が変更された時点における前記変更前の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置と、前記変更後の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置と、の中点であるものである。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、車載コンピュータが、将来の所定時間ごとの自車両の位置の軌跡を前記自車両の軌道として生成し、前記自車両の周囲の環境に応じて前記生成した軌道を変更し、前記軌道の変更をした場合に、前記軌道が変更された時点における前記変更前の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置と、前記変更後の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置との間に中間目標位置を設定し、前記自車両の位置から前記設定した中間目標位置に至る補正軌道を生成し、前記生成した軌道または補正軌道に基づいて、前記自車両の走行を制御する車両制御方法である。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、車載コンピュータに、将来の所定時間ごとの自車両の位置の軌跡を前記自車両の軌道として生成させ、前記自車両の周囲の環境に応じて前記生成した軌道を変更させ、前記軌道の変更をさせた場合に、前記軌道が変更された時点における前記変更前の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置と、前記変更後の軌道上の所定時間後の最後に設定される最終目標地点である最終目標位置との間に中間目標位置を設定させ、前記自車両の位置から前記設定させた中間目標位置に至る補正軌道を生成させ、前記生成させた軌道または補正軌道に基づいて、前記自車両の走行を制御させる車両制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１、７、８に記載の発明によれば、自車両の周囲の環境に応じて軌道の変更がなされた場合に、変更前の軌道と変更後の軌道との間の変化量を制限した補正軌道を生成するため、自車両の周辺環境の変化に応じてスムーズな車両挙動を実現することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、軌道の変更の程度が基準よりも大きい場合に、補正軌道の生成処理を行わないため、自車両の周辺環境の変化に応じて、さらにスムーズな車両挙動を実現することができる。
【００１６】
請求項３、４に記載の発明によれば、軌道が変更された時点における変更前の軌道上の最終目標位置と、変更後の軌道上の最終目標位置との間に中間目標位置を設定し、自車両の位置から中間目標位置に至る補正軌道を生成するため、自車両の周辺環境の変化に応じて、さらにスムーズな車両挙動を実現することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、自車両が変更後の軌道上の最終目標位置に到達するまで、中間目標位置を再設定して補正軌道を生成する処理を繰り返すため、自車両の周辺環境の変化に応じて、さらにスムーズな車両挙動を実現することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、自車両の前方における軌道上において、自車両の走行を妨げる物体が外界認識部により認識された場合、この物体を回避するように生成した軌道を変更するため、障害物を回避する際に、スムーズな車両挙動を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る車両制御装置１００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】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。
【図３】自車位置認識部１０２により走行車線Ｌ１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。
【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】第１軌道生成部１１２により生成される第１軌道の一例を示す図である。
【図６】実施形態におけるターゲット位置設定部１２２がターゲット領域ＴＡを設定する様子を示す図である。
【図７】実施形態における第２軌道生成部１２６が軌道を生成する様子を示す図である。
【図８】第１軌道生成部１１２または第２軌道生成部１２６により生成される軌道上の各目標位置Ｋに対して設定される目標速度νの一例を示す図である。
【図９】補正軌道生成部１３０による中間目標位置Ｋｔｇ２＃の設定場面の一例を示す図である。
【図１０】図９における場面から更に所定時間Δｔ経過した際の場面の一例を示す図である。
【図１１】図１０における場面から更に所定時間Δｔ経過した際の場面の一例を示す図である。
【図１２】図１１における場面から更に所定時間Δｔ経過した際の場面の一例を示す図である。
【図１３】車線変更時に補正軌道生成部１３０が補正軌道Ｔ２＃を生成する場面の一例を示す図である。
【図１４】実施形態における車両制御装置１００の軌道補正生成部１３０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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
［車両構成］
図１は、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。
【００２１】
図１に示すように、自車両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、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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自車両Ｍの前方を撮像する。
【００２４】
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。
【００２５】
図２は、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、ブレーキ装置９４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。
【００２６】
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１５４として記憶部１５０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。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。
【００２７】
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、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。
【００２８】
走行駆動力出力装置９０は、例えば、自車両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、自車両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、自車両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９０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１３２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９０が走行用モータのみを含む場合、モータＥＣＵは、走行制御部１３２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９０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１３２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。
【００２９】
ステアリング装置９２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９２は、走行制御部１３２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。
【００３０】
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。制動制御部４４は、走行制御部１３２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。
【００３１】
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１３２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。
【００３２】
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、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８０は、運転者等の操作を受け付け、走行制御部１３２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１４０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り、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９０、ステアリング装置９２、およびブレーキ装置９４の一部または全部を制御する運転モードである。
【００３３】
［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、走行態様決定部１１０と、第１軌道生成部１１２と、車線変更制御部１２０と、補正軌道生成部１３０と、走行制御部１３２と、制御切替部１４０と、記憶部１５０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、走行態様決定部１１０、第１軌道生成部１１２、車線変更制御部１２０、補正軌道生成部１３０、走行制御部１３２、および制御切替部１４０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１５０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１５０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１５０にインストールされてもよい。
【００３４】
自車位置認識部１０２は、記憶部１５０に格納された地図情報１５２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（走行車線）、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１５２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１５２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。
【００３５】
図３は、自車位置認識部１０２により走行車線Ｌ１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１０２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Ｌ１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１０２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。
【００３６】
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、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（あるいは車線変更を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。
【００３７】
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。
【００３８】
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１５２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。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１５６として記憶部１５０に格納される。
【００３９】
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。
【００４０】
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自車両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車両が自車両Ｍ前方に割り込んで来たりする場合、自車両Ｍは、前方の車両の挙動や、隣接する車線の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。
【００４１】
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、自車線に隣接する車線を走行する他車両の移動方向が自車線方向に向いたりした場合に、自車両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当該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、自車両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、安全に自車両Ｍを自動走行させることができる。
【００４２】
［レーンキープイベント］
走行態様決定部１１０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１３２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１１０は、自車両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１１０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１１０は、外界認識部１０４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１１０は、外界認識部１０４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１１０は、外界認識部１０４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。
【００４３】
第１軌道生成部１１２は、走行態様決定部１１０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１１０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。
【００４４】
また、第１軌道生成部１１２は、生成した軌道を、自車両Ｍの周囲の環境に応じて変更する。例えば、自車両Ｍが走行している最中に、走行態様決定部１１０が、外界認識部１０４の認識結果に基づいて自車両Ｍの走行態様を再決定した場合、これに伴って第１軌道生成部１１２は、再決定された走行態様に応じて新たに軌道を再生成することで前回生成した軌道から今回生成した軌道に変更する。
【００４５】
図５は、第１軌道生成部１１２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、第１軌道生成部１１２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、第１軌道生成部１１２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。第１軌道生成部１１２は、例えば、走行車線の中央線を、地図情報１５２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１５２に含まれている場合に、この地図情報１５２から取得してもよい。
【００４６】
例えば、上述した走行態様決定部１１０により走行態様が定速走行に決定された場合、第１軌道生成部１１２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。また、走行態様決定部１１０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）、第１軌道生成部１１２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１３２が自車両Ｍを減速させることになる。
【００４７】
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１１０は、走行態様をカーブ走行に決定する。この場合、第１軌道生成部１１２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。
【００４８】
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１１０は、走行態様を障害物回避走行に決定する。この場合、第１軌道生成部１１２は、この障害物ＯＢを回避して走行するように、目標位置Ｋを配置して軌道を生成する。なお、第１軌道生成部１１２は、障害物ＯＢに対する自車両Ｍの衝突余裕時間ＴＴＣ（Time-To Collision）が閾値以上であるといった所定の設定条件を満たす場合に、障害物ＯＢを回避するための軌道を再生成して軌道を変更する。衝突回避時の衝突余裕時間ＴＴＣは、例えば、自車両Ｍの現在位置から障害物ＯＢまでの距離を、自車両Ｍの速度および障害物ＯＢの相対速度で除算することで導出される。
【００４９】
［車線変更イベント］
車線変更制御部１２０は、行動計画に含まれる車線変更イベントが走行制御部１３２により実施される際の制御を行う。車線変更制御部１２０は、例えば、ターゲット位置設定部１２２と、車線変更可否判定部１２４と、第２軌道生成部１２６とを備える。なお、車線変更制御部１２０は、分岐イベントや合流イベントが走行制御部１３２により実施される際に、後述する処理を行ってもよい。
【００５０】
ターゲット位置設定部１２２は、自車両Ｍが走行する車線（自車線）に対して隣接する隣接車線を走行し、且つ自車両Ｍよりも前方を走行する車両と、隣接車線を走行し、且つ自車両Ｍよりも後方を走行する車両とを特定し、これら車両の間にターゲット領域ＴＡを設定する。以下、隣接車線を走行し、且つ自車両Ｍよりも前方を走行する車両を、前方基準車両と称し、隣接車線を走行し、且つ自車両Ｍよりも後方を走行する車両を、後方基準車両と称して説明する。なお、ターゲット位置設定部１２２は、隣接車線Ｌ２上において、後方基準車両ｍＣの後方（後方基準車両ｍＣと、その後方に存在する車両との間）にターゲット領域ＴＡを設定してもよい。
【００５１】
車線変更可否判定部１２４は、ターゲット位置設定部１２２により設定されたターゲット領域ＴＡ上に周辺車両が存在せず、且つ自車両Ｍと前方基準車両との仮想的な衝突余裕時間ＴＴＣと、自車両Ｍと後方基準車両との仮想的な衝突余裕時間ＴＴＣが共に、閾値以上であるといった所定の設定条件を満たす場合に、隣接車線上に設定されたターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更可能であると判定する。車線変更時の衝突余裕時間ＴＴＣは、例えば、ターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更したと仮定し、このターゲット領域ＴＡ上の仮想定な自車両Ｍと、前方基準車両（あるいは後方基準車両）との車間距離を、自車両Ｍの速度および前方基準車両（あるいは後方基準車両）の相対速度で除算することで導出される。
【００５２】
図６は、実施形態におけるターゲット位置設定部１２２がターゲット領域ＴＡを設定する様子を示す図である。図中、ｍＡは前走車両を表し、ｍＢは前方基準車両を表し、ｍＣは後方基準車両を表している。また、矢印ｄは自車両Ｍの進行（走行）方向を表し、Ｌ１は自車線を表し、Ｌ２は隣接車線を表している。
【００５３】
図６の例の場合、ターゲット位置設定部１２２は、隣接車線Ｌ２上において、前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間にターゲット領域ＴＡを設定する。このような場合、車線変更可否判定部１２４は、ターゲット位置設定部１２２により設定されたターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍを仮想的に配置し、この仮想的な自車両Ｍを基準に前方基準車両ｍＢに対する衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｂ）と、後方基準車両ｍＣに対する衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｃ）とを導出する。車線変更可否判定部１２４は、導出したこれら２つの衝突余裕時間ＴＴＣが共に所定の設定条件を満たすか否かを判定し、両方の衝突余裕時間ＴＴＣが共に所定の設定条件を満たす場合（例えば前方、後方それぞれに設定された閾値以上である場）、隣接車線Ｌ２上に設定されたターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更可能であると判定する。
【００５４】
また、車線変更可否判定部１２４は、前走車両ｍＡ、前方基準車両ｍＢ、および後方基準車両ｍＣの速度、加速度、または躍度（ジャーク）等を加味して、ターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更可能であるか否かを判定してもよい。例えば、前走車両ｍＡの速度よりも前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣの速度が大きく、自車両Ｍの車線変更に必要な時間の範囲内で前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣが前走車両ｍＡを追い抜くことが予想されるような場合、車線変更可否判定部１２４は、前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣの間に設定されたターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更可能でないと判定する。
【００５５】
第２軌道生成部１２６は、上述した車線変更可否判定部１２４によりターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更可能であると判定された場合、このターゲット領域ＴＡ上に車線変更するための軌道を生成する。
【００５６】
図７は、実施形態における第２軌道生成部１２６が軌道を生成する様子を示す図である。例えば、第２軌道生成部１２６は、前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣを所定の速度モデルで走行するものとして仮定し、これら３台の車両の速度モデルと自車両Ｍの速度とに基づいて、将来のある時刻において自車両Ｍが前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣの間に存在するように軌道を生成する。例えば、第２軌道生成部１２６は、現在の自車両Ｍの位置から、将来のある時刻における前方基準車両ｍＢの位置までをスプライン曲線等の多項式曲線を用いて滑らかに繋ぎ、この曲線上に等間隔あるいは不等間隔で目標位置Ｋを所定個数配置する。この際、第２軌道生成部１２６は、目標位置Ｋの少なくとも１つがターゲット領域ＴＡ上に配置されるように軌道を生成する。
【００５７】
また、第２軌道生成部１２６は、生成した軌道を、自車両Ｍの周囲の環境に応じて変更する。例えば、自車両Ｍが走行している最中に、ターゲット位置設定部１２２が、外界認識部１０４の認識結果に基づいてターゲット領域ＴＡを隣接車線上に再設定した場合、これに伴って第２軌道生成部１２６は、再設定されたターゲット領域ＴＡ上に車線変更するための軌道を再生成することで前回生成した軌道から今回生成した軌道に変更する。
【００５８】
図８は、第１軌道生成部１１２または第２軌道生成部１２６により生成される軌道上の各目標位置Ｋに対して設定される目標速度νの一例を示す図である。図示するように、目標速度νは、軌道上の各目標位置Ｋと、配置間隔（所定時間Δｔ）と、目標時間Ｔとに基づいて、自動的に決定される。例えば、目標位置Ｋ（０）には目標速度ν０、目標位置Ｋ（１）には目標速度ν１、目標位置Ｋ（２）には目標速度ν２、といったように目標位置Ｋごとに目標速度νが決定される。
【００５９】
補正軌道生成部１３０は、第１軌道生成部１１２または第２軌道生成部１２６により軌道の変更がなされた場合に、変更前の軌道Ｔ１と変更後の軌道Ｔ２との間の距離の変化量を制限した補正軌道Ｔ２＃を生成する。例えば、補正軌道生成部１３０は、第１軌道生成部１１２または第２軌道生成部１２６により軌道の変更がなされた時点において設定されていた、変更される前の軌道Ｔ１上の最終目標位置Ｋｔｇ１と、変更された後の軌道Ｔ２上の最終目標位置Ｋｔｇ２との間の範囲において中間目標位置Ｋｔｇ２＃を設定し、自車両Ｍの現在位置から中間目標位置Ｋｔｇ２＃に至る補正軌道Ｔ２＃を生成する。最終目標位置Ｋｔｇ１および最終目標位置Ｋｔｇ２は、例えば、目標時間Ｔ内において最後に設定される目標位置Ｋであり、これら両最終目標位置は共に自車両Ｍの到達予定の時刻が同時刻であるものとして設定される。
【００６０】
図９は、補正軌道生成部１３０による中間目標位置Ｋｔｇ２＃の設定場面の一例を示す図である。図示の例は、上述した図５における（Ｄ）の軌道生成例の場面に対応する。本図では、一例として、自車両Ｍの現在位置を基準に、６Δｔ時間走行させたときに到達する予定の目標位置Ｋ（６）を最終目標位置として説明する。
【００６１】
例えば、走行態様決定部１１０により走行態様が定速走行に決定された場合、第１軌道生成部１１２は、図中に示す軌道Ｔ１を生成する。このような軌道Ｔ１に沿って自車両Ｍが走行している最中に、外界認識部１０４が障害物ＯＢを認識した場合、走行態様決定部１１０は走行態様を障害物回避走行に決定する。これに伴い、第１軌道生成部１１２は、軌道Ｔ１上の障害物ＯＢを回避するために、例えば、先に生成した軌道Ｔ１を、障害物ＯＢを回避可能な軌道Ｔ２に変更する。
【００６２】
ここで、第１軌道生成部１１２（あるいは第２軌道生成部１２６）により変更された軌道Ｔ２をそのまま自車両Ｍの走行に適用させると、車両制御装置１００は、自車両Ｍに急激な旋回を実行させてしまう場合があった。
【００６３】
そのため、本実施形態における補正軌道生成部１３０は、第１軌道生成部１１２（あるいは第２軌道生成部１２６）により変更された軌道Ｔ２を、車線幅方向に関してより緩やかな軌道に補正する。例えば、補正軌道生成部１３０は、軌道Ｔ１とＴ２との差が大きい場合には軌道Ｔ２を緩やかな軌道に補正する。また、補正軌道生成部１３０は、軌道Ｔ１とＴ２との間の変化もしくは変化の度合いが小さい場合、軌道Ｔ２を補正しなくてもよい。なお、変化の考え方は後述する。
【００６４】
補正軌道生成部１３０は、例えば、変更される前の軌道Ｔ１上の最終目標位置Ｋｔｇ１と、変更された後の軌道Ｔ２上の最終目標位置Ｋｔｇ２との間の距離の中点に中間目標位置Ｋｔｇ２＃を設定する。そして、補正軌道生成部１３０は、設定した中間目標位置Ｋｔｇ２＃に向けた補正軌道Ｔ２＃を生成する。走行制御部１３２は、この補正軌道Ｔ２＃に沿って自車両Ｍを走行させる。
【００６５】
このようにして、補正軌道生成部１３０は、所定時間Δｔ経過するごとに、設定した中間目標位置Ｋｔｇ２＃と、軌道Ｔ２上の最終目標位置Ｋｔｇ２との間に中間目標位置Ｋｔｇ２＃を再設定し、自車両Ｍの現在位置から再設定した中間目標位置Ｋｔｇ２＃に至る補正軌道Ｔ２＃を新たに生成する。以下、繰り返し再設定を行う中で、過去に設定した中間目標位置Ｋｔｇ２＃に対応する補正軌道Ｔ２＃を補正軌道Ｔ２＃ＯＬＤと称し、新たに再設定する中間目標位置Ｋｔｇ２＃に対応する補正軌道Ｔ２＃を補正軌道Ｔ２＃ＮＥＷと称して説明する。
【００６６】
図１０は、上述した図９における場面から更に所定時間Δｔ経過した際の場面の一例を示す図である。この場合、自車両Ｍは、所定時間Δｔ走行したことにより補正軌道Ｔ２＃上の目標位置Ｋ（１）に到達しているものとする。例えば、補正軌道生成部１３０は、目標位置Ｋ（１）において、中間目標位置Ｋｔｇ２＃を再設定する。具体的には、補正軌道生成部１３０は、補正軌道Ｔ２＃ＯＬＤ上の中間目標位置Ｋｔｇ２＃を最終目標位置Ｋｔｇ１として扱い、この補正軌道Ｔ２＃ＯＬＤ上の最終目標位置Ｋｔｇ１と、軌道Ｔ２上の最終目標位置Ｋｔｇ２との間に中間目標位置Ｋｔｇ２＃を再設定する。そして、補正軌道生成部１３０は、自車両Ｍの現在位置から再設定した中間目標位置Ｋｔｇ２＃に至る補正軌道Ｔ２＃ＮＥＷを生成する。
【００６７】
図１１は、上述した図１０における場面から更に所定時間Δｔ経過した際の場面の一例を示す図である。この場面では、自車両Ｍは、補正軌道Ｔ２＃ＯＬＤ上の目標位置Ｋ（２）に到達しているものとする。補正軌道生成部１３０は、所定時間Δｔ前に生成した補正軌道Ｔ２＃ＯＬＤ（図１０では補正軌道Ｔ２＃ＮＥＷ）の上の中間目標位置Ｋｔｇ２＃を最終目標位置Ｋｔｇ１として扱い、この最終目標位置Ｋｔｇ１と軌道Ｔ２上の最終目標位置Ｋｔｇ２との間に中間目標位置Ｋｔｇ２＃を再設定する。そして、補正軌道生成部１３０は、自車両Ｍの現在位置から再設定した中間目標位置Ｋｔｇ２＃に至る補正軌道Ｔ２＃ＮＥＷを生成する。
【００６８】
図１２は、上述した図１１における場面から更に所定時間Δｔ経過した際の場面の一例を示す図である。この場面では、自車両Ｍは、補正軌道Ｔ２＃ＯＬＤ上の目標位置Ｋ（３）に到達しているものとする。補正軌道生成部１３０は、中間目標位置Ｋｔｇ２＃を再設定し、自車両Ｍの現在位置から再設定した中間目標位置Ｋｔｇ２＃に至る補正軌道Ｔ２＃ＮＥＷを生成する。
【００６９】
補正軌道生成部１３０は、自車両Ｍが変更後の軌道Ｔ２上の最終目標位置Ｋｔｇ２に到達するまで、上述した中間目標位置Ｋｔｇ２＃を再設定して補正軌道Ｔ２＃を生成する処理を繰り返す。これによって、補正軌道生成部１３０は、補正軌道Ｔ２＃を、所定時間Δｔ経過するごとに、障害物ＯＢを回避するために変更された軌道Ｔ２上に近づけていくことができる。この結果、車両制御装置１００は、障害物ＯＢの回避時にスムーズな車両挙動を実現することができる。なお、補正軌道生成部１３０は、自車両Ｍの現在位置または設定する中間目標位置Ｋｔｇ２＃が、ある程度まで最終目標位置Ｋｔｇ２に近づいた場合、中間目標位置の設定を終了して、最終目標位置Ｋｔｇ２に至る軌道を生成するようにしてよい。
【００７０】
図１３は、車線変更時に補正軌道生成部１３０が補正軌道Ｔ２＃を生成する場面の一例を示す図である。例えば、車両制御装置１００は、第２軌道生成部１２６により生成される車線変更のための軌道Ｔ２上の最終目標位置Ｋｔｇ２と、車線変更イベントに移る前の自車両Ｍの軌道Ｔ１の最終目標位置Ｋｔｇ１との間に、中間目標位置Ｋｔｇ２＃を設定して補正軌道Ｔ２＃を生成し、この処理を繰り返し行うことで、車線変更時にスムーズな車両挙動を実現することができる。
【００７１】
［走行制御］
走行制御部１３２は、制御切替部１４０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９０、ステアリング装置９２、およびブレーキ装置９４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１３２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１５６を読み込み、読み込んだ行動計画情報１５６に含まれるイベントに基づいて制御対象を制御する。
【００７２】
例えば、走行制御部１３２は、第１軌道生成部１１２または第２軌道生成部１２６により生成された軌道、または補正軌道生成部１３０により生成された補正軌道に基づいて、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。具体的には、走行制御部１３２は、軌道の目標位置Ｋから算出された所定時間Δｔごとの目標速度ν（または加速度や躍度）に従って、走行駆動力出力装置９０におけるＥＣＵの制御量を決定する。また、走行制御部１３２は、目標位置Ｋごとの自車両Ｍの進行方向と、この目標位置を基準とした次の目標位置の方向とのなす角度に応じて、ステアリング装置９２における電動モータの制御量を決定する。
【００７３】
図１４は、実施形態における車両制御装置１００の軌道補正生成部１３０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。
【００７４】
まず、軌道補正生成部１３０は、第１軌道生成部１１２または第２軌道生成部１２６によって軌道の変更がなされたか否かを判定する（ステップＳ１００）。軌道の変更がなされていない場合、本フローチャートの１ルーチンが終了する。
【００７５】
一方、軌道の変更がなされた場合、補正軌道生成部１３０は、中間目標位置Ｋｔｇ２＃を設定し（ステップＳ１０２）、自車両Ｍの現在位置から中間目標位置Ｋｔｇ２＃に至る補正軌道Ｔ２＃を生成する（ステップＳ１０４）。
【００７６】
次に、補正軌道生成部１３０は、所定時間Δｔ経過したか否かを判定し（ステップＳ１０６）、所定時間Δｔ経過した場合に、自車位置認識部１０２により認識された自車両Ｍの現在位置に基づいて、自車両Ｍが現在走行している軌道上の最終目標位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。例えば、補正軌道生成部１３０は、最終目標位置を基準とした円形の所定範囲内に自車両Ｍが位置する場合に、自車両Ｍが最終目標位置に到達したと判定する。
【００７７】
最終目標位置に到達していない場合、補正軌道生成部１３０は、上述したステップＳ１０２の処理に戻り、中間目標位置Ｋｔｇ２＃の設定処理と、補正軌道Ｔ２＃の生成処理を繰り返す。これによって本フローチャートの処理が終了する。
【００７８】
なお、走行制御部１３２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１３２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。
【００７９】
制御切替部１４０は、行動計画生成部１０６によって生成され、記憶部１５０に格納された行動計画情報１５６に基づいて、走行制御部１３２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１４０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１３２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１３２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。
【００８０】
また、制御切替部１４０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１３２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切り換える。例えば、制御切替部１４０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１３２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１３２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１４０は、走行制御部１３２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。
【００８１】
以上説明した実施形態における車両制御装置１００によれば、将来の所定時間Δｔごとの自車両Ｍの位置の軌跡を自車両Ｍの軌道として生成し、自車両Ｍの周囲の環境に応じて生成した軌道を変更する第１軌道生成部１１２および第２軌道生成部１２６と、第１軌道生成部１１２または第２軌道生成部１２６により軌道の変更がなされた場合に、変更前の軌道と変更後の軌道との間の変化量を制限した補正軌道を生成する補正軌道生成部１３０と、第１軌道生成部１１２または第２軌道生成部１２６により生成された軌道、または補正軌道生成部１３０により生成された補正軌道に基づいて、自車両Ｍの走行を制御する走行制御部１３２と、を備えることにより、自車両Ｍの周辺環境の変化に応じてスムーズな車両挙動を実現することができる。
【００８２】
以下、その他の実施形態（変形例）について説明する。
上述した補正軌道生成部１３０は、中間目標位置Ｋｔｇ２＃を、最終目標位置Ｋｔｇ１および最終目標位置Ｋｔｇ２の間の距離の中点から見て、最終目標位置Ｋｔｇ１側あるいは最終目標位置Ｋｔｇ２側に偏った位置に設定してもよい。また、補正軌道生成部１３０は、中間目標位置Ｋｔｇ２＃の設定処理の回数を重ねるごとに、中間目標位置Ｋｔｇ２＃の位置の偏りをずらしてもよい。例えば、補正軌道生成部１３０は、初回の中間目標位置Ｋｔｇ２＃の設定位置を、中点から見て最終目標位置Ｋｔｇ１側に偏った位置に設定し、中間目標位置Ｋｔｇ２＃の設定処理の回数を重ねるごとに、この位置を中点から見て最終目標位置Ｋｔｇ２側に遷移させていくようにしてもよい。また、補正軌道生成部１３０は、この逆の傾向で偏りを遷移させてもよい。これによって、車両制御装置１００は、所定時間Δｔ経過するのに応じて補正軌道Ｔ２＃を軌道Ｔ２に緩やかに近づけていくことができる。この結果、車両制御装置１００は、自車両Ｍの周辺環境の変化に応じて、よりスムーズな車両挙動を実現することができる。
【００８３】
また、補正軌道生成部１３０は、軌道Ｔ１と軌道Ｔ２との間の変化が閾値より大きい場合に、軌道を補正してもよいし、障害物を回避する軌道を生成した場合のＴＴＣに基づいて軌道を補正してもよい。例えば、障害物とのＴＴＣが閾値よりも小さい場合、すなわち障害物が自車両Ｍから近い場合や回避時間が短い場合において、補正軌道生成部１３０が軌道の補正を行ってしまうと、障害物の回避が間に合わない場合がある。そのため、補正軌道生成部１３０は、障害物とのＴＴＣに基づいて軌道の補正処理を一時的に禁止したり、補正の度合いを小さくしたりして、障害物の回避を優先させてもよい。
【００８４】
また、補正軌道生成部１３０は、外界認識部１０４により障害物が認識（検知）され、パターンマッチング等で障害物の種類などが判別された場合に、この判別された障害物の種類に応じて、軌道を補正するか否かを決定してもよい。例えば、補正軌道生成部１３０は、障害物が避けなければならないもの（例えば車両や歩行者等）である場合、軌道の補正処理を一時的に禁止してもよいし、障害物として優先度が低いもの（例えば反射板やキャッツアイ等）の場合は、上述した補正処理と同様に緩やかに軌道を補正してもよい。
【００８５】
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】
【００８６】
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…自車位置認識部、１０４…外界認識部、１０６…行動計画生成部、１１０…走行態様決定部、１１２…第１軌道生成部、１２０…車線変更制御部、１２２…ターゲット位置設定部、１２４…車線変更可否判定部、１２６…第２軌道生成部、１３０…補正軌道生成部、１３２…走行制御部、１４０…制御切替部、１５０…記憶部、Ｍ…車両
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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