(57)【要約】【課題】簡易な処理によって適切な軌道を生成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。【解決手段】本発明は、前記自車両の始点の位置と状態、および前記自車両の終点の位置と状態を入力すると、前記始点から前記終点までの軌道が決定される関数を用いて、自車両が走行する予定の軌道を生成する軌道生成部であって、前記自車両の現在の位置と状態に基づいて、前記終点の位置と状態を推定し、前記推定した終点の位置と状態を前記関数に入力することで前記軌道を生成する軌道生成部と、前記軌道生成部により生成された軌道に沿って前記自車両が走行するように、前記自車両の少なくとも操舵を自動的に制御する走行制御部と、を備える車両制御システムである。【選択図】図２
2017165156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
始点の位置と状態、および終点の位置と状態を入力すると、前記始点から前記終点までの軌道が決定される関数を用いて、自車両が走行する予定の軌道を生成する軌道生成部であって、前記自車両の現在の位置と状態に基づいて前記終点の位置と状態を推定し、前記推定した終点の位置と状態を前記関数に入力することで前記軌道を生成する軌道生成部と、
前記軌道生成部により生成された軌道に沿って前記自車両が走行するように、前記自車両の少なくとも操舵を自動的に制御する走行制御部と、
を備える車両制御システム。
【請求項２】
前記関数は、更に、前記自車両の始点から終点までの移動に要する必要時間の入力を必要とし、
前記軌道生成部は、前記自車両の横方向の移動量に基づいて前記必要時間を推定し、前記推定した必要時間を前記関数に入力することで前記軌道を生成する、
請求項１記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記軌道生成部は、前記必要時間が長くなるのに応じて、前記終点の位置を前記自車両から遠い位置に推定する、
請求項２記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記関数はスプライン関数である、
請求項１から３のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
【請求項５】
車載コンピュータが、
始点の位置と状態、および終点の位置と状態を入力すると、前記始点から前記終点までの軌道が決定される関数を用いて、自車両が走行する予定の軌道を生成する処理であって、前記自車両の現在の位置と状態に基づいて、前記終点の位置と状態を推定し、前記推定した終点の位置と状態を前記関数に入力することで前記軌道を生成する処理と、
前記生成された軌道に沿って前記自車両が走行するように、前記自車両の少なくとも操舵を自動的に制御する処理と、
を実行する車両制御方法。
【請求項６】
車載コンピュータに、
始点の位置と状態、および終点の位置と状態を入力すると、前記始点から前記終点までの軌道が決定される関数を用いて、自車両が走行する予定の軌道を生成する処理であって、前記自車両の現在の位置と状態に基づいて、前記終点の位置と状態を推定し、前記推定した終点の位置と状態を前記関数に入力することで前記軌道を生成する処理と、
前記生成された軌道に沿って前記自車両が走行するように、前記自車両の少なくとも操舵を自動的に制御する処理と、
を実行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、車両制御システム、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】
車両の通過点を設定し、通過点を通るようにスプライン関数により軌道を生成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この軌道生成技術では、地図情報に始点、終点、および通過交差点を指示し、指示された始点、終点、および通過交差点を通る主要通過点を作成し、主要通過点を通るスプライン曲線に沿って軌道を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１２３５４７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、スプライン曲線は、始点や終点その他の情報に依存するため、適切な位置に終点を設定することができない場合、軌道の修正や評価によって処理量が多くなることがあった。
【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、簡易な処理によって適切な軌道を生成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記載の発明は、始点の位置と状態、および終点の位置と状態を入力すると、前記始点から前記終点までの軌道が決定される関数を用いて、自車両が走行する予定の軌道を生成する軌道生成部（１５０）であって、前記自車両の現在の位置と状態に基づいて前記終点の位置と状態を推定し、前記推定した終点の位置と状態を前記関数に入力することで前記軌道を生成する軌道生成部と、前記軌道生成部により生成された軌道に沿って前記自車両が走行するように、前記自車両の少なくとも操舵を自動的に制御する走行制御部とを備える車両制御システム（１００）である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両制御システムであって、前記関数は、更に、前記自車両の始点から終点までの移動に要する必要時間の入力を必要とし、前記軌道生成部は、前記自車両の横方向の移動量に基づいて前記必要時間を推定し、前記推定した必要時間を前記関数に入力することで前記軌道を生成するものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の車両制御システムであって、前記軌道生成部は、前記必要時間が長くなるのに応じて、前記終点の位置を前記自車両から遠い位置に推定するものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のうちいずれか１項記載の車両制御システムであって、前記関数はスプライン関数であるものである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、車載コンピュータが、始点の位置と状態、および終点の位置と状態を入力すると、前記始点から前記終点までの軌道が決定される関数を用いて、自車両が走行する予定の軌道を生成する処理であって、前記自車両の現在の位置と状態に基づいて、前記終点の位置と状態を推定し、前記推定した終点の位置と状態を前記関数に入力することで前記軌道を生成する処理と、前記生成された軌道に沿って前記自車両が走行するように、前記自車両の少なくとも操舵を自動的に制御する処理とを実行する車両制御方法である。
【００１１】
請求項６記載の発明は、車載コンピュータに、始点の位置と状態、および終点の位置と状態を入力すると、前記始点から前記終点までの軌道が決定される関数を用いて、自車両が走行する予定の軌道を生成する処理であって、前記自車両の現在の位置と状態に基づいて、前記終点の位置と状態を推定し、前記推定した終点の位置と状態を前記前記関数に入力することで前記軌道を生成する処理と、前記生成された軌道に沿って前記自車両が走行するように、前記自車両の少なくとも操舵を自動的に制御する処理とを実行させる車両制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１から６記載の発明によれば、車両制御システムが、自車両の現在の位置と状態に基づいて、終点の位置と状態を推定することにより、簡易な処理によって適切な軌道を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】各実施形態の車両制御システム１００が搭載される車両の構成要素を示す図である。
【図２】実施形態に係る車両制御システム１００を搭載した自車両Ｍの機能構成図である。
【図３】自車位置認識部１２２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】軌道生成部１５０の構成の一例を示す図である。
【図６】軌道候補生成部１５４により生成される軌道の候補の一例を示す図である。
【図７】実施形態の軌道候補生成部１５４が実行する軌道の演算処理を説明するための図である。
【図８】軌道候補生成部１５４により実行される軌道の候補を生成する処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】必要時間Ｔの必要時間Ｔの取得について説明するための図である。
【図１０】図９の例に比して車線幅が広い場合の終点Ｐｅを示す図である。
【図１１】車線変更イベントが実施される場合に実行される処理の流れの別の一例を示すフローチャートである。
【図１２】ターゲット位置ＴＡが設定される様子を示す図である。
【図１３】車線変更のための軌道が生成される様子を示す図である。
【図１４】終点Ｐｅに対して予測した変位を適用した一例を示す図である。
【図１５】第２の実施形態に係る車両制御システム１００Ａを中心とした自車両Ｍの機能構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。
＜共通構成＞
図１は、各実施形態の車両制御システム１００が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）の構成要素を示す図である。車両制御システム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。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される。
【００１５】
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、車両制御システム１００とが搭載される。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
カメラ４０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ４０は、フロントウ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。カメラ４０は、複数のカメラを含むステレオカメラであってもよい。
【００２０】
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。
【００２１】
＜第１の実施形態＞
図２は、第１の実施形態に係る車両制御システム１００を搭載した自車両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、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー（或いはパドルシフト）、ステアリングホイールなどの操作デバイス（操作子）７０と、アクセル開度センサ、ブレーキ踏量センサ（ブレーキスイッチ）、シフト位置センサ、ステアリング操舵角センサ（またはステアリングトルクセンサ）などの操作検出センサ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、車両制御システム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。例示した操作デバイスはあくまで一例であり、ジョイスティック、ボタン、ダイヤルスイッチ、ＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチなどが自車両Ｍに搭載されても構わない。なお、特許請求の範囲における車両制御システムは、車両制御システム１００だけでなく、図２に示した構成のうち、車両制御システム１００以外の構成（ファインダ２０など）を含んでもよい。
【００２２】
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、車両制御システム１００の目標車線決定部１１０に提供される。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、車両制御システム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システム１００との間で、無線または有線による通信によって情報の送受信が行われる。
【００２３】
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。
【００２４】
表示部６２は、情報を画像として表示する。表示部６２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や、有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置、ヘッドアップディスプレイなどを含む。表示部６２は、ナビゲーション装置５０が備える表示部や、自車両Ｍの状態（速度等）を表示するインストルメントパネルの表示部であってもよい。スピーカ６４は、情報を音声として出力する。
【００２５】
操作検出センサ７２は、検出結果としてのアクセル開度、ブレーキ踏量、シフト位置、ステアリング操舵角、ステアリングトルクなどを車両制御システム１００に出力する。なお、これに代えて、運転モードによっては操作検出センサ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。
【００２６】
切替スイッチ８０は、車両乗員によって操作されるスイッチである。切替スイッチ８０は、車両乗員の操作を受け付け、自車両Ｍの運転モードを指定する運転モード指定信号を生成し、切替制御部１７０に出力する。切替スイッチ８０は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチ、機械式スイッチのいずれであってもよい。
【００２７】
走行駆動力出力装置９０は、車両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、変速機、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、変速機、およびエンジンＥＣＵと走行用モータおよびモータＥＣＵとを備える。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１６０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する。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１６０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する。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は、走行制御部１６０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。
【００２８】
ステアリング装置９２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、車両制御システム１００から入力される情報、或いは入力されるステアリング操舵角またはステアリングトルクの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。
【００２９】
ブレーキ装置９４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、制動制御部とを備える電動サーボブレーキ装置である。電動サーボブレーキ装置の制動制御部は、走行制御部１６０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。電動サーボブレーキ装置は、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９４は、上記説明した電動サーボブレーキ装置に限らず、電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。電子制御式油圧ブレーキ装置は、走行制御部１６０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。また、ブレーキ装置９４は、走行駆動力出力装置９０に含まれ得る走行用モータによる回生ブレーキを含んでもよい。
【００３０】
［車両制御システム］
以下、車両制御システム１００について説明する。車両制御システム１００は、例えば、一以上のプロセッサまたは同等の機能を有するハードウェアにより実現される。車両制御システム１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ、記憶装置、および通信インターフェースが内部バスによって接続されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）、或いはＭＰＵ（Micro-Processing Unit）などが組み合わされた構成であってよい。
【００３１】
車両制御システム１００は、例えば、目標車線決定部１１０と、自動運転制御部１２０と、記憶部１８０とを備える。自動運転制御部１２０は、例えば、自車位置認識部１２２と、外界認識部１３０と、行動計画生成部１４０と、軌道生成部１５０と、走行制御部１６０と、切替制御部１７０とを備える。目標車線決定部１１０、および自動運転制御部１２０の各部のうち一部または全部は、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、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組み合わせによって実現されてもよい。
【００３２】
記憶部１８０には、例えば、高精度地図情報１８２、目標車線情報１８４、行動計画情報１８６などの情報が格納される。記憶部１８０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１８０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、プログラムは、その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１８０にインストールされてもよい。また、車両制御システム１００は、複数のコンピュータ装置によって分散化されたものであってもよい。
【００３３】
目標車線決定部１１０は、例えば、ＭＰＵにより実現される。目標車線決定部１１０は、ナビゲーション装置５０から提供された経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、高精度地図情報１８２を参照してブロックごとに目標車線を決定する。目標車線決定部１１０は、例えば、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。目標車線決定部１１０は、例えば、経路において分岐箇所や合流箇所などが存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な走行経路を走行できるように、目標車線を決定する。目標車線決定部１１０により決定された目標車線は、目標車線情報１８４として記憶部１８０に記憶される。
【００３４】
高精度地図情報１８２は、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る。高精度地図情報１８２は、例えば、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。また、高精度地図情報１８２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。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別を表す情報や、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、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】
自動運転制御部１２０の自車位置認識部１２２は、記憶部１８０に格納された高精度地図情報１８２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。
【００３６】
図３は、自車位置認識部１２２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１２２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１２２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。自車位置認識部１２２により認識される自車両Ｍの相対位置は、目標車線決定部１１０に提供される。
【００３７】
外界認識部１３０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。周辺車両とは、例えば、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把握される、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１３０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。
【００３８】
行動計画生成部１４０は、自動運転のスタート地点、および／または自動運転の目的地を設定する。自動運転のスタート地点は、自車両Ｍの現在位置であってもよいし、自動運転を指示する操作がなされた地点でもよい。行動計画生成部１４０は、そのスタート地点と自動運転の目的地との間の区間において、行動計画を生成する。なお、これに限らず、行動計画生成部１４０は、任意の区間について行動計画を生成してもよい。
【００３９】
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、本線に合流するための合流車線において自車両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。行動計画生成部１４０は、目標車線決定部１１０により決定された目標車線が切り替わる箇所において、車線変更イベント、分岐イベント、または合流イベントを設定する。行動計画生成部１４０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１８６として記憶部１８０に格納される。
【００４０】
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１４０は、目標車線情報１８４が示す目標車線上を自車両Ｍが走行するために必要な行動計画を生成する。なお、行動計画生成部１４０は、自車両Ｍの状況変化に応じて、目標車線情報１８４に拘わらず、動的に行動計画を変更してもよい。例えば、行動計画生成部１４０は、車両走行中に外界認識部１３０によって認識された周辺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周辺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イ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１３０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１４０は、レーンキープイベントの次のイベントを、車線変更イベントから減速イベントやレーンキープイベント等に変更してよい。この結果、車両制御システム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。
【００４１】
図５は、軌道生成部１５０の構成の一例を示す図である。軌道生成部１５０は、例えば、走行態様決定部１５２と、軌道候補生成部１５４と、評価・選択部１５６と、車線変更制御部１５８とを備える。
【００４２】
走行態様決定部１５２は、レーンキープイベントを実施する際に、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１５２は、自車両Ｍの前方に他車両が存在しない場合に、走行態様を定速走行に決定する。また、走行態様決定部１５２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１５２は、外界認識部１３０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１５２は、外界認識部１３０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１５２は、外界認識部１３０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】
軌道候補生成部１５４は、走行態様決定部１５２により決定された走行態様に基づいて、軌道の候補を生成する。本実施形態における軌道とは、将来の所定時間ごと（或いは所定走行距離ごと）に、自車両Ｍの基準位置（例えば重心や後輪軸中心）が到達すべき目標位置（軌道点）の集まりである。軌道候補生成部１５４は、少なくとも、外界認識部１３０により認識された自車両Ｍの前方に存在する対象ＯＢの速度、および自車両Ｍと対象ＯＢとの距離に基づいて自車両Ｍの目標速度を算出する。軌道候補生成部１５４は、算出した目標速度に基づいて一以上の軌道を生成する。対象ＯＢとは、前走車両や、合流地点、分岐地点、目標地点などの地点、障害物などの物体等を含む。
【００４４】
図６は、軌道候補生成部１５４により生成される軌道の候補の一例を示す図である。なお、本図および後述する図１３において、複数設定され得る軌道の候補のうち代表的な一つの軌道、または評価・選択部１５６により選択された一つの軌道のみ表記して説明する。図中（Ａ）に示すように、例えば、軌道候補生成部１５４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）、…といった軌道点を設定する。以下、これら軌道点を区別しない場合、単に「軌道点Ｋ」と表記する場合がある。
【００４５】
走行態様決定部１５２により走行態様が定速走行に決定された場合、軌道候補生成部１５４は、図中（Ａ）に示すように、等間隔で複数の軌道点Ｋを設定する。このような単純な軌道が生成される場合、軌道候補生成部１５４は、軌道を一つのみ生成するものとしてよい。
【００４６】
走行態様決定部１５２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）、軌道候補生成部１５４は、図中（Ｂ）に示すように、到達する時刻がより早い軌道点Ｋほど間隔を広くし、到達する時刻がより遅い軌道点Ｋほど間隔を狭くして軌道を生成する。この場合において、前走車両が対象ＯＢに設定されたり、前走車両以外の合流地点や、分岐地点、目標地点などの地点、障害物等が対象ＯＢに設定されたりすることがある。これにより、自車両Ｍからの到達する時刻が遅い軌道点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１６０が自車両Ｍを減速させることになる。
【００４７】
走行態様決定部１５２により走行態様がカーブ走行に決定された場合、図中（Ｃ）に示すように、軌道候補生成部１５４は、道路の曲率に応じて、複数の軌道点Ｋを自車両Ｍの進行方向に対する横位置（車線横方向の位置）を変更しながら配置する。また、図中（Ｄ）に示すように、自車両Ｍの前方の道路上に人間や停止車両等の障害物ＯＢが存在する場合、軌道候補生成部１５４は、この障害物ＯＢを回避して走行するように、複数の軌道点Ｋを配置する。
【００４８】
評価・選択部１５６は、軌道候補生成部１５４により生成された軌道の候補に対して、例えば、計画性と安全性の二つの観点で評価を行い、走行制御部１６０に出力する軌道を選択する。計画性の観点からは、例えば、既に生成されたプラン（例えば行動計画）に対する追従性が高く、軌道の全長が短い場合に軌道が高く評価される。例えば、右方向に車線変更することが望まれる場合に、一旦左方向に車線変更して戻るといった軌道は、低い評価となる。安全性の観点からは、例えば、自車両Ｍと物体（周辺車両等）との距離が遠く、加減速度や操舵角の変化量などが小さいほど高く評価される。
【００４９】
［車線変更］
車線変更制御部１５８は、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベントなどが実施される場合、すなわち広義の車線変更が行われる場合に動作する。
【００５０】
ここで、自車両Ｍが車線変更するときに、自車両Ｍの周辺に車線変更に干渉する周辺車両が存在しない場合に、軌道生成部１５０が、実行する処理の一例について説明する。自車両Ｍの車線変更に干渉する周辺車両が存在しないとは、例えば走行車線の自車両Ｍの前方および後方の所定距離以内に周辺車両が存在せず、且つ走行車線に隣接する車線変更先の車線の前方および後方の所定距離以内に周辺車両が存在しないことである。
【００５１】
軌道候補生成部１５４は、自車両Ｍの現在の位置と状態に基づいて、車線変更するための軌道の終点の位置と状態を推定する。軌道候補生成部１５４は、始点から終点までの軌道を決定する関数に、自車両Ｍの始点の位置と状態、および推定した終点の位置と状態とを、入力して始点から終点までの軌道を生成する。
【００５２】
図７は、実施形態の軌道候補生成部１５４が実行する軌道の演算処理を説明するための図である。図７において、自車両Ｍが存在する空間をＸＹ座標で表している。Ｘ軸は、道路の延在方向に例えば一致するものとする。軌道候補生成部１５４は、始点Ｐｓから終点Ｐｅまでを結ぶ曲線を、関数または同等の性質を有するマップ等を用いて演算する。
【００５３】
図７に示すように、始点Ｐｓの座標（ｘ０，ｙ０）において自車両Ｍの速度がｖ０であり、加速度がａ０であるものと定義する。自車両Ｍの速度ｖ０は、速度のｘ方向成分ｖｘ０とｙ方向成分ｖｙ０とが合成された速度ベクトルである。自車両Ｍの加速度ａ０は、加速度のｘ方向成分ａｘ０とｙ方向成分ａｙ０とが合成された加速度ベクトルである。
【００５４】
また、終点Ｐｅの座標（ｘ１，ｙ１）において自車両Ｍの速度がｖ１であり、加速度がａ１であるものと定義する。自車両Ｍの速度ｖ１は、速度のｘ方向成分ｖｘ１とｙ方向成分ｖｙ１とが合成された速度ベクトルである。自車両Ｍの加速度ａ１は、加速度のｘ方向成分ａｘ１とｙ方向成分ａｙ１とが合成された加速度ベクトルである。
【００５５】
また、自車両Ｍが始点Ｐｓから終点Ｐｅに到達するのに必要な時間を、必要時間Ｔと定義する。軌道候補生成部１５４は、始点Ｐｓから終点Ｐｅまでの各点（ｘ，ｙ）を、式（１）および式（２）のスプライン関数により求める。
【００５６】
【数１】
2017165156.tif 000003
【００５７】
【数２】
2017165156.tif 000004
【００５８】
式（１）および式（２）において、ｍ５、ｍ４、およびｍ３は、式（３）、式（４）および式（５）のように表される。また、式（１）および式（２）における係数ｋ１およびｋ２は、同じであってもよいし相違していてもよい。
【００５９】
【数３】
2017165156.tif 000005
【００６０】
【数４】
2017165156.tif 000006
【００６１】
【数５】
2017165156.tif 000007
【００６２】
式（３）、式（４）および式（５）において、ｐ０は始点Ｐｓにおける自車両Ｍの位置（式（１）に適用される場合はｘ０、式（２）に適用される場合はｙ０）であり、ｐ１は終点Ｐｅにおける自車両Ｍの位置（式（１）に適用される場合はｘ１、式（２）に適用される場合はｙ１）である。
【００６３】
軌道候補生成部１５４は、式（１）における、ａｘ０に始点Ｐｓの自車両Ｍの加速度ベクトルのｘ方向成分、ｖｘ０に始点Ｐｓで車両センサ６０により取得された車速における速度ベクトルのｘ方向成分、ｘ０に始点ＰｓのＸ座標の値を入力する。
【００６４】
軌道候補生成部１５４は、式（２）における、ａｙ０に始点Ｐｓの自車両Ｍの加速度ベクトルのｙ方向成分、ｖｙ０に始点Ｐｓで車両センサ６０により取得された車速における速度ベクトルのｙ方向成分、ｙ０に始点ＰｓのＹ座標の値を入力する。
【００６５】
また、軌道候補生成部１５４は、式（３）から式（５）における、ｐ０に始点Ｐｓにおける自車両Ｍの位置、ｐ１に終点Ｐｅにおける自車両Ｍの位置、ｖ０に始点Ｐｓで車両センサ６０により取得された車速における速度ベクトル、ｖ１に終点Ｐｅの速度ベクトル、
ａ０に始点Ｐｓの自車両Ｍの加速度ベクトル、ａ１に終点Ｐｅの加速度ベクトルを入力する。上述した終点Ｐｅにおける速度、または加速度に関する情報のうち一部については、所定の速度モデルに基づいて決定される。
【００６６】
所定の速度モデルとは、例えば、自車両Ｍが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、自車両Ｍが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、車両が現在のジャークを保ったまま走行すると仮定した定ジャークモデル、その他、種々のモデルに基づいて予測される。例えば、定速度モデルで走行する場合は、ｖ０およびｖ１に入力される速度は一定であり、ａ０およびａ１に入力される加速度はゼロである。定加速度モデルで走行する場合は、ａ０およびａ１に入力される加速度は一定である。定ジャークモデルで走行する場合は、ａ１に入力されるジャークは、ａ０＋Ｊ×必要時間Ｔである（但し、Ｊ＝ｄａ／ｄｔ（一定））。
【００６７】
更に、本実施形態の軌道候補生成部１５４は、自車両Ｍの横方向の移動量に基づいて推定した必要時間Ｔに基づいて、終点Ｐｅを推定する。これにより、処理量の増加を抑制しつつ所望の軌道を生成するための軌道の終点Ｐｅの位置を、式（１）および式（２）に入力することができる。
【００６８】
図８は、軌道候補生成部１５４により実行される軌道の候補を生成する処理の流れを示すフローチャートである。まず、軌道候補生成部１５４が、行動計画生成部１４０（上位）から取得した車線変更する車線の情報に基づいて、横方向の移動量を特定する（ステップＳ１００）。横方向の移動量とは、自車両Ｍから基準線までの横（Ｙ方向）方向の距離である。基準線とは、例えば車線変更先の車線の中央である。
【００６９】
次に、軌道候補生成部１５４は、特定した横方向の移動量に基づいて、必要時間Ｔを取得する（ステップＳ１０２）。図９は、必要時間Ｔの取得について説明するための図である。図中、Ｓ（１）は、自車両Ｍの車線変更先の隣接車線Ｌ２の中央線である。例えば、必要時間Ｔは、自車両Ｍが隣接車線Ｌ２に車線変更する場合に、横方向（ｙ方向）に関して、隣接車線Ｌ２の中央線Ｓまで移動するための移動時間である。図中、距離ｄｙは、自車両Ｍから中央線Ｓまでの距離である。
【００７０】
なお、必要時間Ｔは、距離ｄｙを、自車両Ｍが横方向に移動する横方向移動速度Ｖｙで除算した値や、一定値でもよい。より厳密に必要時間Ｔを導出する場合、横方向移動速度Ｖｙを時間の関数として定義し、必要時間Ｔを求めてもよい。
【００７１】
次に、軌道候補生成部１５４は、自車両Ｍが所定の速度モデルで走行するものと仮定し、取得した必要時間Ｔと、始点Ｐｓにおける車速（状態）とに基づいて、自車両Ｍの進行方向における終点Ｐｅの距離ｄｘ（１）を導出する（ステップＳ１０４）。図９のｄｘ（１）は、自車両Ｍの進行方向における始点Ｐｓから終点Ｐｅ（１）までの距離である。
【００７２】
次に、軌道候補生成部１５４は、車線変更先の車線の中央線Ｓ（１）における、現在の自車両Ｍの位置から距離ｄｘ（１）の位置を、終点Ｐｅ（１）として推定する（ステップＳ１０６）。次に、軌道候補生成部１５４は、始点Ｐｓおよび終点Ｐｅ（１）における自車両Ｍの位置と状態を、スプライン関数に入力して軌道の候補を生成する（ステップＳ１０８）。
【００７３】
そして、軌道候補生成部１５４は、生成した軌道の候補の周辺に終点Ｐｅを複数設定し、設定した終点Ｐｅに応じた軌道の候補を生成し、複数の軌道の候補のうちから、評価の高い軌道を選択する。これにより、本フローチャートの処理は終了する。
【００７４】
図１０は、図９の例に比して車線幅が広い場合の終点Ｐｅを示す図である。この場合、始点Ｐｓから車線変更先の車線の中央線Ｓ（２）までの横（Ｙ方向）方向における距離ｄｙ（２）は、図９の距離ｄｙ（１）より長い距離である。また、横方向の速度を規定値とする場合、進行方向に関する初速と、速度モデルが同じであれば、終点Ｐｅまでの距離ｄｘ（２）は、図９の距離ｄｘ（１）に比して長くなる。この結果、軌道候補生成部１５４は、隣接車線Ｌ２の中央線Ｓ（２）において、距離ｄｘ（２）の位置に終点Ｐｅ（２）を設定する。
【００７５】
上述したように、本実施形態の軌道候補生成部１５４は、自車両Ｍの必要時間Ｔと、自車両Ｍの現在の速度Ｖ０に基づいて、終点Ｐｅの位置を決定することにより、簡易な処理によって適切な軌道を生成することができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、軌道候補生成部１５４は、スプライン関数を用いるものとして説明したが、これに代えて、所定の関数を用いていてもよい。所定の関数とは、少なくとも始点の位置と状態、および終点の位置と状態とが設定された場合に、始点から終点までを補間する曲線を生成する関数である。
【００７７】
また、本実施形態では、軌道候補生成部１５４は、関数を用いるものとして説明したが、これに代えて、始点の位置と状態、終点の位置と状態、および必要時間Ｔが設定されると、設定された値に応じて所望の軌道を導出するマップを用いてもよい。
【００７８】
また、本実施形態では、軌道候補生成部１５４は、車線変更する際に上述した処理を実行するものとして説明したが、これに限らず、自車両Ｍが横方向に移動する場合において、自車両Ｍの必要時間Ｔと、自車両Ｍの現在の速度Ｖ０に基づいて、終点Ｐｅの位置を決定してもよい。
【００７９】
図１１は、車線変更イベントが実施される場合に実行される処理の流れの別の一例を示すフローチャートである。本図および図１２を参照しながら処理について説明する。本処理は、自車両Ｍの車線変更先に周辺車両が存在する場合に実行される処理の一例である。
【００８０】
まず、車線変更制御部１５８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であって、車線変更先の隣接車線を走行する周辺車両から２台の周辺車両を選択し、これらの周辺車両の間にターゲット位置ＴＡを設定する（ステップＳ２００）。以下、隣接車線においてターゲット位置ＴＡの直前を走行する周辺車両を前方基準車両ｍＢと称し、隣接車線においてターゲット位置ＴＡの直後を走行する周辺車両を後方基準車両ｍＣと称して説明する。ターゲット位置ＴＡ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。
【００８１】
図１２は、ターゲット位置ＴＡが設定され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。図１２の例の場合、車線変更制御部１５８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位置ＴＡを設定する。
【００８２】
次に、車線変更制御部１５８は、ターゲット位置ＴＡに（すなわち前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間に）車線変更が可能か否かを判定するための一次条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００８３】
一次条件は、例えば、隣接車線に設けた禁止領域ＲＡに周辺車両が一部でも存在せず、且つ、自車両Ｍと、前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣとのＴＴＣがそれぞれ閾値よりも大きいことである。なお、この判定条件は、自車両Ｍの側方にターゲット位置ＴＡを設定した場合の一例である。一次条件を満たさない場合、車線変更制御部１５８は、ステップＳ２００に処理を戻し、ターゲット位置ＴＡを再設定する。この際に、一次条件を満たすようなターゲット位置ＴＡが設定できるタイミングまで待機、或いはターゲット位置ＴＡを変更し、ターゲット位置ＴＡの側方に移動するための速度制御が行われてもよい。
【００８４】
図１２に示すように、車線変更制御部１５８は、例えば、自車両Ｍを車線変更先の車線Ｌ２に射影し、前後に若干の余裕距離を持たせた禁止領域ＲＡを設定する。禁止領域ＲＡは、車線Ｌ２の横方向の一端から他端まで延在する領域として設定される。
【００８５】
禁止領域ＲＡ内に周辺車両が存在しない場合、車線変更制御部１５８は、例えば、自車両Ｍの前端および後端を車線変更先の車線Ｌ２側に仮想的に延出させた延出線ＦＭおよび延出線ＲＭを想定する。車線変更制御部１５８は、延出線ＦＭと前方基準車両ｍＢの衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｂ）、および延出線ＲＭと後方基準車両ｍＣの後方基準車両ＴＴＣ（Ｃ）を算出する。衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｂ）は、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時間である。衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｃ）は、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時間である。車線変更制御部１５８は、衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｂ）が閾値Ｔｈ（Ｂ）よりも大きく、且つ衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｃ）が閾値Ｔｈ（Ｃ）よりも大きい場合に、一次条件を満たすと判定する。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。
【００８６】
一次条件を満たす場合、車線変更制御部１５８は、車線変更のための軌道の候補を軌道候補生成部１５４に生成させる（ステップＳ２０４）。図１３は、車線変更のための軌道が生成される様子を示す図である。例えば、軌道候補生成部１５４は、前走車両ｍＡ、前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣが所定の速度モデルで走行するものと仮定し、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、自車両Ｍが前走車両ｍＡと干渉せずに、将来のある時刻において前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間に位置するように軌道の候補を生成する。例えば、軌道候補生成部１５４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の位置や、車線変更先の車線の中央、且つ車線変更の終了地点までをスプライン関数等の多項式関数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軌道点Ｋを所定個数配置する。この際、軌道候補生成部１５４は、軌道点Ｋの少なくとも１つがターゲット位置ＴＡ内に配置されるように軌道を生成する。
【００８７】
より具体的には、例えば軌道候補生成部１５４は、上述した処理によって、終点Ｐｅを推定する。軌道候補生成部１５４は、周辺車両の将来の変位を予測し、推定した終点Ｐｅに対して予測した変位を適用して軌道を生成する。図１４は、終点Ｐｅに対して、予測した周辺車両の将来の変位を適用した一例を示す図である。図示する例は、周辺車両が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で周辺車両の将来の変位を予測した例である。
【００８８】
図１４では、周辺車両の位置関係は、図１２および図１３と同様に、前走車両ｍＡが最も先を走行しており、次に前方基準車両ｍＢ、次に自車両Ｍ、最後に後方基準車両ｍＣが走行しているものとする。図１４における縦軸は、自車両Ｍの現在の位置を原点とした進行方向に関する変位ｘを、横軸は経過時間ｔを、それぞれ表している。車線変更可能領域は、車線変更するまでは前走車両ｍＡの変位よりも下側、前方基準車両ｍＢの変位よりも下側、且つ後方基準車両ｍＣよりも上側である。
【００８９】
例えば、軌道候補生成部１５４は、必要時間Ｔにおいて、終点Ｐｅが車線変更可能領域に収まるように、所定の速度モデルを選択する。図１４の例では、等速で走行した場合に車線変更可能領域に収まることが可能であるため、等速で車線変更すると決定してよい。例えば、軌道候補生成部１５４は、必要時間Ｔの後は、その位置に応じて前方基準車両ｍＢに追従する軌道を生成する。
【００９０】
次に、評価・選択部１５６は、設定条件を満たす軌道の候補を生成できたか否かを判定する（ステップＳ２０６）。設定条件とは、例えば、前述した計画性や安全性の観点から閾値以上の評価値が得られたことである。設定条件を満たす軌道の候補を生成できた場合、評価・選択部１５６は、例えば最も評価値の高い軌道の候補を選択し、軌道の情報を走行制御部１６０に出力し、車線変更を実施させる（ステップＳ２０８）。一方、設定条件を満たす軌道を生成できなかった場合、ステップＳ２００に処理を戻す。この際に、ステップＳ２０２で否定的な判定を得た場合と同様に、待機状態になったり、ターゲット位置ＴＡを再設定したりする処理が行われてもよい。
【００９１】
走行制御部１６０は、軌道生成部１５０によって生成された軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、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を制御する。
【００９２】
切替制御部１７０は、切替スイッチ８０から入力される運転モード指定信号に基づいて運転モードを切り替える他、操作デバイス７０に対する加速、減速または操舵を指示する操作に基づいて、運転モードを切り替える。例えば、切替制御部１７０は、操作検出センサ７２から入力された操作量が閾値を超えた状態が、基準時間以上継続した場合に、自動運転モードから手動運転モードに切り替える。また、切替制御部１７０は、自動運転の目的地付近において、運転モードを自動運転モードから手動運転モードに切り替える。
【００９３】
切替制御部１７０は、手動運転モードから自動運転モードに切り替える場合、切替スイッチ８０から入力される運転モード指定信号に基づいて、これを行う。また、自動運転モードから手動運転モードに切り替わった後、所定時間の間、操作デバイス７０に対する加速、減速または操舵を指示する操作が検出されなかった場合に、自動運転モードに復帰するといった制御が行われてもよい。
【００９４】
以上説明した第１の実施形態によれば、車両制御システム１００は、自車両Ｍの現在の位置と状態に基づいて、終点の位置と状態を推定して、自車両Ｍの始点の位置と状態、および推定した終点の位置と状態を、始点から終点までの軌道を決定する関数に入力することにより、簡易な処理によって適切な軌道を生成することができる。
【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の実施形態における車両制御システム１００Ａは、目的地までの経路に基づいてイベントを設定し、自動運転を行うのではなく、単に自車両Ｍが車線変更する場合に、自動的に自車両Ｍが車線変更するように自車両Ｍを制御する点で、第１の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。第１の実施形態と同じ機能を有する構成要素については同じ符号を付して、説明を適宜省略する。
【００９６】
図１５は、第２の実施形態に係る車両制御システム１００Ａ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、レーダ３０、車両センサ６０、操作デバイス７０、操作検出センサ７２、車線変更スイッチ８２、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、および車両制御システム１００Ａが搭載される。車両制御システム１００Ａは、運転支援部１２１と、記憶部１８０Ａとを備える。運転支援部１２１は、例えば、自車位置認識部１２２と、外界認識部１３０と、自動車線変更制御部１５３と、走行制御部１３０とを備える。記憶部１８０Ａは、高精度地図情報１８２を格納する。
【００９７】
車線変更スイッチ８２は、運転者等によって操作されるスイッチである。車線変更スイッチ８２は、運転者等の操作を受け付け、走行制御部１３０による制御モードを自動車線変更モードまたは手動運転モードのいずれか一方を指定する制御モード指定信号を生成し、自動車線変更制御部１５３に出力する。自動車線変更モードとは、自動車線変更制御部１５３の制御によって自動的に自車両Ｍが車線変更するモードである。
【００９８】
例えば車線変更スイッチ８２は、例えば右側の隣接車線への車線変更を受け付ける車線変更スイッチＲと、左側の隣接車線への車線変更を受け付ける車線変更スイッチＬとを有する。運転者等によって車線変更スイッチＲが操作されると、車線変更スイッチＲは右側に車線変更するための自動車線変更モードを指定するモード指定信号を生成し、自動車線変更制御部１５３に出力する。運転者等によって車線変更スイッチＬが操作されると、車線変更スイッチＬは左側に車線変更するための自動車線変更モードを指定するモード指定信号を生成し、自動車線変更制御部１５３に出力する。また、車線変更スイッチ８２は、方向指示器であってもよい。
【００９９】
自動車線変更制御部１５３は、第１の実施形態の軌道候補生成部１５４、評価・選択部１５６、および車線変更制御部１５８と同等の機能を有する。自動車線変更制御部１５３は、車線変更スイッチ８２により運転者等の操作が受け付けられた場合、自車位置認識部１２２により取得された情報と、外界認識部１３０により取得された情報とに基づいて、車線変更を行うための軌道を生成する。自動車線変更制御部１５３は、自車両Ｍの周辺に周辺車両が存在しない場合は、始点から終点までの軌道を決定する関数に、自車両Ｍの始点の位置と状態、および推定した終点の位置と状態とを、入力して始点から終点までの軌道を生成する。
【０１００】
自動車線変更制御部１５３は、自車両Ｍの周辺に周辺車両が存在する場合は、周辺車両の将来の位置の変位を所定の速度モデルによって予測する。自動車線変更制御部１５３は、必要時間Ｔにおいて、終点Ｐｅが車線変更可能領域に収まるように所定の速度モデルを選択して、車線変更するための軌道を生成する。走行制御部１６０は、自動車線変更制御部１５３により生成された軌道を取得し、取得した軌道に沿って自車両Ｍが走行するように走行駆動力出力装置９０や、ステアリング装置９２、ブレーキ装置９４、アクセルペダルの操作量を制御する。
【０１０１】
以上説明した第２の実施形態によれば、車両制御システム１００Ａが、自車両Ｍの現在の位置と状態に基づいて、終点の位置と状態を推定して、自車両Ｍの始点の位置と状態、および推定した終点の位置と状態を、始点から終点までの軌道を決定する関数に入力することにより、簡易な処理によって適切な軌道を生成することができる。
【０１０２】
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】
【０１０３】
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、６２…表示部、６４…スピーカ、６６…スイッチ部、７０…操作デバイス、７２…操作検出センサ、８０…切替スイッチ、８２…車線変更スイッチ、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…車両制御システム、１１０…目標車線決定部、１２０…自動運転制御部、１２１…運転支援部、１２２…自車位置認識部、１３０…外界認識部、１４０…行動計画生成部、１５０…軌道生成部、１５３…自動車線変更制御部、１６０…走行制御部、１７０…切替制御部、１８０…記憶部、１８２…高精度地図情報、Ｍ…自車両
【図１】
2017165156.tif 000008
【図２】
2017165156.tif 000009
【図３】
2017165156.tif 000010
【図４】
2017165156.tif 000011
【図５】
2017165156.tif 000012
【図６】
2017165156.tif 000013
【図７】
2017165156.tif 000014
【図８】
2017165156.tif 000015
【図９】
2017165156.tif 000016
【図１０】
2017165156.tif 000017
【図１１】
2017165156.tif 000018
【図１２】
2017165156.tif 000019
【図１３】
2017165156.tif 000020
【図１４】
2017165156.tif 000021
【図１５】
2017165156.tif 000022