CN107848531A - 车辆控制装置、车辆控制方法及车辆控制程序 - Google Patents

车辆控制装置、车辆控制方法及车辆控制程序 Download PDF

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Abstract

车辆控制装置具备：检测部，其检测在本车辆的周边行驶的周边车辆；推定部，其推定由所述检测部检测出的所述周边车辆的位置变化；以及期间导出部，其基于由所述推定部推定出的所述周边车辆的位置变化，来导出能够向车道变更目标位置进行车道变更的车道可变更期间，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法及车辆控制程序
技术领域
本发明涉及车辆控制装置、车辆控制方法及车辆控制程序。
本申请基于在2015年7月15日申请的日本国特愿2015-141574号及在2016年3月15日申请的日本国特愿2016-051135号而主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
以往，已知有一种行驶支援装置，其具备：支援开始部，其开始车道变更的支援；检测部，其检测本车与其他车的相对距离及相对速度；算出部，其基于该相对距离及相对速度来算出本车进行车道变更时相对于其他车的碰撞危险度；第一判断部，其基于相对距离、相对速度及碰撞危险度来判断可否进行车道变更；决定部，其在不能进行车道变更的情况下，基于相对距离及相对速度来决定进行车道变更的目标空间；第二判断部，其判断在目标空间中是否存在能够进行车道变更的空间；设定部，其在不存在空间的情况下，朝向车道变更待机位置设定目标速度，在存在空间的情况下，朝向车道可变更位置设定目标速度；以及控制部，其以使本车的速度成为目标速度的方式进行控制(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2009-78735号
发明要解决的课题
然而，在以往的技术中，停留在判断可否进行车道变更，未考虑到车道可变更的期间。因此，有时不能进行顺畅的车道变更控制。
发明内容
本发明的方案是考虑到这样的情况而完成的，其目的之一在于，提供一种通过导出车道可变更的期间而能够供各种处理使用的车辆控制装置、车辆控制方法及车辆控制程序。
用于解决课题的方案
(1)本发明的一方案的车辆控制装置具备：检测部，其检测在本车辆的周边行驶的周边车辆；推定部，其推定由所述检测部检测出的所述周边车辆的位置变化；以及期间导出部，其基于由所述推定部推定出的所述周边车辆的位置变化，来导出能够向车道变更目标位置进行车道变更的车道可变更期间，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置。
(2)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，所述车辆控制装置还具备筛选部，该筛选部将已经设定的车道变更目标位置筛选成由所述期间导出部导出的车道可变更期间比预先设定的期间长的车道变更目标位置。
(3)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，所述车辆控制装置还具备筛选部，该筛选部将已经设定的车道变更目标位置筛选成与由所述期间导出部导出的车道可变更期间中的车道可变更期间从长到短顺次规定数量的车道可变更期间对应的车道变更目标位置。
(4)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，所述车辆控制装置还具备筛选部，该筛选部将已经设定的车道变更目标位置筛选成与由所述期间导出部导出的车道可变更期间中的车道可变更期间最长的车道可变更期间对应的车道变更目标位置。
(5)在上述(2)至(4)中任一方案的基础上，也可以是，所述车辆控制装置还具备：生成部，其生成包含轨道的控制计划，该轨道用于在与由所述筛选部筛选出的车道变更目标位置对应的车道可变更期间内进行车道变更；以及行驶控制部，其基于由所述生成部生成的所述控制计划，来进行所述本车辆的行驶控制。
(6)在上述(5)的方案的基础上，也可以是，所述车辆控制装置还具备目标位置决定部，该目标位置决定部基于与所述控制计划相关的对所述本车辆和周边物体之间的间隔进行评价的安全性及对包含向所述轨道追随的追随性的要素进行评价的计划性，来决定车道变更目标位置。
(7)在上述(5)或(6)的方案的基础上，也可以是，所述车辆控制装置还具备目标位置决定部，该目标位置决定部将与所述控制计划中的所述轨道和周边的物体之间的间隔宽的控制计划对应的位置决定为车道变更目标位置，所述轨道用于使所述本车辆进行车道变更。
(8)在上述(5)至(7)中任一方案的基础上，也可以是，所述车辆控制装置还具备目标位置决定部，该目标位置决定部将与所述控制计划中的在所述车道变更时所需的所述本车辆的加减速小的控制计划对应的位置决定为车道变更目标位置。
(9)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，所述车辆控制装置还具备：生成部，其生成包含轨道的控制计划，该轨道用于在由所述期间导出部导出的车道可变更期间内进行车道变更；以及行驶控制部，其基于由所述生成部生成的所述控制计划，来进行所述本车辆的行驶控制。
(10)在上述(9)的方案的基础上，也可以是，所述生成部导出用于在由所述期间导出部导出的车道可变更期间内向所述车道变更目标位置进行车道变更的速度的制约，并在导出的所述速度的制约下生成所述控制计划。
(11)在上述(1)至(10)中任一方案的基础上，也可以是，所述期间导出部根据所述本车辆与由所述检测部检测出的周边车辆中的成为监视对象的周边车辆的位置分布，通过不同的方法导出所述车道可变更期间。
(12)在上述(11)的方案的基础上，也可以是，成为所述监视对象的周边车辆包括由所述检测部检测出的周边车辆中的在所述本车辆的紧前方行驶的周边车辆和在所述车道变更目标位置的紧前方及紧后方行驶的周边车辆。
(13)在上述(1)至(12)中任一方案的基础上，也可以是，所述期间导出部以如下时机为基准来导出所述车道可变更期间，该时机是基于由所述推定部推定出的所述周边车辆的位置变化而导出的时机，且是由所述检测部检测出的周边车辆中的成为监视对象的周边车辆追上其他的周边车辆的时机。
(14)在上述(13)的方案的基础上，也可以是，所述期间导出部导出在所述车道变更目标位置的紧后方行驶的周边车辆追上在所述车道变更目标位置的紧前方行驶的周边车辆为止的期间，来作为所述车道可变更期间。
(15)在上述(13)或(14)的方案的基础上，也可以是，所述期间导出部导出在所述车道变更目标位置的紧后方行驶的周边车辆追上在所述本车辆的紧前方行驶的周边车辆为止的期间，来作为所述车道可变更期间。
(16)在上述(13)至(15)中任一方案的基础上，也可以是，所述期间导出部在所述本车辆需要超过在所述车道变更目标位置的紧后方行驶的周边车辆的情况下，导出所述超过后的期间来作为所述车道可变更期间。
(17)在上述(13)至(16)中任一方案的基础上，也可以是，所述期间导出部在所述本车辆需要被在所述车道变更目标位置的紧前方行驶的周边车辆超过的情况下，导出所述超过后的期间来作为所述车道可变更期间。
(18)本发明的一方案的车辆控制装置具备：检测部，其检测在本车辆的周边行驶的周边车辆；推定部，其推定由所述检测部检测出的所述周边车辆的位置变化；以及判定部，其判定由所述检测部检测出的周边车辆中的在车道变更目标位置的紧后方行驶的周边车辆是否会追上其他的周边车辆，并基于所述判定的结果来判定可否进行车道变更，其中，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的周边车辆的相对位置。
(19)在上述(18)的方案的基础上，也可以是，所述判定部在判定为在车道变更目标位置的紧后方行驶的周边车辆会追上其他的周边车辆的情况下，生成以追上的点为终点的所述本车辆的位移的轨迹，在生成的所述轨迹至少满足与速度相关的制约的情况下，判定为能够进行车道变更，其中，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的周边车辆的相对位置。
(20)本发明的一方案的车辆控制方法包括：检测在本车辆的周边行驶的周边车辆的步骤；推定所述检测出的所述周边车辆的位置变化的步骤；以及基于推定出的所述周边车辆的位置变化来导出能够向车道变更目标位置进行车道变更的车道可变更期间的步骤，其中，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置。
(21)本发明的一方案的车辆控制程序使车载计算机进行如下处理：检测在本车辆的周边行驶的周边车辆；推定所述检测出的所述周边车辆的位置变化；以及基于推定出的所述周边车辆的位置变化来导出能够向车道变更目标位置进行车道变更的车道可变更期间，其中，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置。
发明效果
根据上述(1)、(20)、(21)的方案，检测周边车辆的位置，推定由所述检测部检测出的所述周边车辆的位置变化，基于由所述推定部推定出的所述周边车辆的位置变化来导出能够向车道变更目标位置进行车道变更的车道可变更期间，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的周边车辆的相对位置，由此能够供各种处理使用。
根据上述(2)至(5)的方案，筛选部将已经设定的车道变更目标位置筛选成由期间导出部导出的车道可变更期间比预先设定的期间长的车道变更目标位置，由此能够更简单地进行车道变更目标位置的决定。
根据上述(6)的方案，目标位置决定部基于与由生成部生成的用于进行车道变更的控制计划相关的对本车辆和周边物体之间的间隔进行评价的安全性及对包含向轨道追随的追随性的要素进行评价的计划性，来决定车道变更目标位置，由此能够决定安全性和计划性高的车道变更目标位置。
根据上述(7)的方案，目标位置决定部将与由生成部生成的用于进行车道变更的控制计划中的轨道和周边的物体之间的间隔宽的控制计划对应的位置决定为车道变更目标位置，所述轨道用于使本车辆进行车道变更，由此能够决定出安全性更高的车道变更目标位置。
根据上述(8)的方案，目标位置决定部将与由生成部生成的用于进行车道变更的控制计划中的在车道变更时所需的本车辆的加减速小的控制计划对应的位置决定为车道变更目标位置，由此能够决定出安全性更高的车道变更目标位置。
根据上述(9)的方案，所述车辆控制装置还具备：生成部，其生成用于在车道可变更期间内进行车道变更的控制计划；以及行驶控制部，其基于由生成部生成的控制计划，来进行本车辆的行驶控制，由此能够使导出的车道可变更期间供本车辆的行驶控制使用。
根据上述(10)的方案，导出用于在由期间导出部导出的车道可变更期间内向车道变更目标位置进行车道变更的速度的制约，在导出的速度的制约下生成控制计划，由此能够抑制发生制定出不可能实现的控制计划这样的事态。
根据上述(11)至(17)的方案，基于本车辆与由检测部检测出的周边车辆中的成为监视对象的周边车辆的位置分布，通过不同的方法导出车道可变更期间，由此能够通过与本车辆和周边车辆的位置分布相应的适当的方法导出车道可变更期间。
根据上述(18)、(19)的方案，检测周边车辆的位置，推定检测出的周边车辆的位置变化，判定检测出的周边车辆中的在车道变更目标位置的紧后方行驶的周边车辆是否会追上其他的周边车辆，并基于判定的结果来判定可否进行车道变更，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的周边车辆的相对位置，由此能够更适当地判定可否进行车道变更。
附图说明
图1是表示搭载有第一实施方式的车辆控制装置的车辆(本车辆)具有的构成要素的图。
图2是以第一实施方式的车辆控制装置为中心的本车辆的功能结构图。
图3是表示由本车位置识别部识别出本车辆相对于行驶车道的相对位置的情形的图。
图4是表示针对某一区间生成的行动计划的一例的图。
图5是表示目标位置候补设定部设定车道变更目标位置候补的情形的图。
图6是用于说明在未检测出前方基准车辆的情况下目标位置候补设定部执行的处理的图。
图7是用于说明在未检测出后方基准车辆的情况下目标位置候补设定部执行的处理的图。
图8是用于说明在未检测出前行车辆的情况下目标位置候补设定部执行的处理的图。
图9是用于说明在未检测出后续车辆的情况下目标位置候补设定部执行的处理的图。
图10是用于说明定义为在对象区域不包含前方基准车辆及后方基准车辆的情况下目标位置候补设定部执行的处理的图。
图11是表示监视对象车辆与本车辆及车道变更目标位置候补的位置关系的图。
图12是表示用于决定车道变更目标位置的处理的流程的一例的流程图。
图13是表示使本车辆与监视对象车辆的位置关系类型化的各样式的图。
图14是表示使样式(a)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。
图15是表示使样式(b)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。
图16是表示使样式(c)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。
图17是表示使样式(d)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。
图18是表示使样式(e)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。
图19是表示使样式(f)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。
图20是表示由车道可变更期间导出部执行的处理的流程的一例的流程图。
图21是表示由控制计划生成部生成的用于车道变更的控制计划的一例的图。
图22是以第一实施方式的变形例的车辆控制装置为中心的本车辆的功能结构图。
图23是表示由第一实施方式的变形例的车辆控制装置执行的处理的流程的流程图。
图24是表示基于安全性指数及计划性指数得到的轨道判定的基准的一例的图。
图25是以第二实施方式的车辆控制装置为中心的本车辆的功能结构图。
图26是表示由第二实施方式的车道可否变更判定部执行的处理的流程的一例的流程图。
图27是以第三实施方式的车辆控制装置为中心的本车辆的功能结构图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的车辆控制装置、车辆控制方法及车辆控制程序的实施方式。
＜第一实施方式＞
[车辆结构]
图1是表示搭载有第一实施方式的车辆控制装置100的车辆(以下，称作本车辆M)具有的构成要素的图。搭载有车辆控制装置100的车辆例如为二轮、三轮、四轮等的机动车，包括以柴油发动机、汽油发动机等内燃机为动力源的机动车、以电动机为动力源的电动机动车、兼具备内燃机及电动机的混合动力机动车等。另外，上述的电动机动车例如使用由二次电池、氢燃料电池、金属燃料电池、醇类燃料电池等电池放出的电力来进行驱动。
如图1所示，车辆中搭载有探测器20-1～20-7、雷达30-1～30-6及相机40等传感器、导航装置50、以及上述的车辆控制装置100。探测器20-1～20-7例如是测定相对于照射光的散射光而测定直至对象为止的距离的LIDAR(LightDetectionandRanging、或者LaserImagingDetectionandRanging)。例如，探测器20-1安装于前格栅等，探测器20-2及探测器20-3安装于车身的侧面、车门上后视镜、前照灯内部、侧灯附近等。探测器20-4安装于行李箱盖等，探测器20-5及探测器20-6安装在车身的侧面、尾灯内部等。上述的探测器20-1～20-6例如在水平方向上具有150度左右的检测范围。另外，探测器20-7安装于车顶等。探测器20-7例如在水平方向上具有360度的检测范围。
上述的雷达30-1及雷达30-4例如是进深方向的检测范围比其他雷达宽的长距离毫米波雷达。另外，雷达30-2、30-3、30-5、30-6是比雷达30-1及30-4的进深方向的检测范围窄的中距离毫米波雷达。以下，在不对探测器20-1～20-7进行特别区分的情况下，仅记载为“探测器20”，在不对雷达30-1～30-6进行特别区分的情况下，仅记载为“雷达30”。雷达30例如通过FM-CW(FrequencyModulatedContinuousWave)方式来检测物体。
相机40例如是利用了CCD(ChargeCoupledDevice)、CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)等固体摄像元件的数码相机。相机40安装于前风窗玻璃上部、车室内后视镜背面等。相机40例如周期性地反复对本车辆M的前方进行拍摄。
需要说明的是，图1所示的结构只是一例，可以省略结构的一部分，也可以进一步追加其他的结构。
图2是以第一实施方式的车辆控制装置100为中心的本车辆M的功能结构图。在本车辆M上除了搭载有探测器20、雷达30及相机40以外，还搭载有导航装置50、车辆传感器60、操作器件70、操作检测传感器72、切换开关80、行驶驱动力输出装置90、转向装置92、制动装置94及车辆控制装置100。
导航装置50具有GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem)接收机、地图信息(导航地图)、作为用户界面发挥功能的触摸面板式显示装置、扬声器、话筒等。导航装置50通过GNSS接收机来确定本车辆M的位置，根据该位置导出直至由用户指定的目的地为止的路径。由导航装置50导出的路径作为路径信息134而保存于存储部130。本车辆M的位置也可以通过利用了车辆传感器60的输出的INS(InertialNavigationSystem)来确定或补充。另外，导航装置50在车辆控制装置100正执行手动驾驶模式时，通过声音、导航显示来对直至目的地的路径进行引导。需要说明的是，用于确定本车辆M的位置的结构也可以与导航装置50独立地设置。另外，导航装置50例如也可以通过用户持有的智能手机、平板终端等终端装置的一个功能来实现。在该情况下，在终端装置与车辆控制装置100之间通过无线或通信来进行信息的收发。
车辆传感器60包括检测本车辆M的速度(车速)的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅垂轴的角速度的横摆角速度传感器、以及检测本车辆M的朝向的方位传感器等。
操作器件70例如包括油门踏板、转向盘、制动踏板、变速杆等。在操作器件70上安装有检测驾驶员的操作的有无、操作量的操作检测传感器72。操作检测传感器72例如包括油门开度传感器、转向转矩传感器、制动传感器、档位传感器等。操作检测传感器72将作为检测结果的油门开度、转向转矩、制动踩踏量、档位等向行驶控制部120输出。需要说明的是，也可以代替于此，将操作检测传感器72的检测结果直接向行驶驱动力输出装置90、转向装置92、或制动装置94输出。
切换开关80是由驾驶员等操作的开关。切换开关80可以是机械式的开关，也可以是设置于导航装置50的触摸面板式显示装置的GUI(GraphicalUserInterface)开关。切换开关80接受驾驶员通过手动驾驶的手动驾驶模式与驾驶员不进行操作的(或者与手动驾驶模式相比，操作量小或操作频率低的)状态下行驶的自动驾驶模式的切换指示，并生成将由行驶控制部120控制的控制模式向自动驾驶模式或手动驾驶模式中的任一方指定的控制模式指定信号。
行驶驱动力输出装置90例如包括发动机和行驶用马达中的一方或双方。在行驶驱动力输出装置90仅具有发动机的情况下，行驶驱动力输出装置90还包括对发动机进行控制的发动机ECU(ElectronicControlUnit)。发动机ECU例如按照从行驶控制部120输入的信息，来对节气门开度、档级等进行调整，由此对用于使车辆行驶的行驶驱动力(转矩)进行控制。在行驶驱动力输出装置90仅具有行驶用马达的情况下，行驶驱动力输出装置90包括对行驶用马达进行驱动的马达ECU。马达ECU例如通过调整向行驶用马达施加的PWM信号的占空比来对用于使车辆行驶的行驶驱动力进行控制。在行驶驱动力输出装置90包括发动机和行驶用马达这双方的情况下，发动机ECU和马达ECU这双方协调地对行驶驱动力进行控制。
转向装置92例如具备在齿条-小齿轮功能等中使力作用而能够变更转向轮的方向的电动马达、检测转向角(或实际舵角)的转向角传感器等。转向装置92按照从行驶控制部120输入的信息来对电动马达进行驱动。
制动装置94具备将对制动踏板施加的制动操作作为液压来传递的主液压缸、蓄积制动液的贮存箱、对向各车轮输出的制动力进行调节的制动致动器等。制动装置94按照从行驶控制部120输入的信息来对制动致动器等进行控制，以便将所期望的大小的制动转矩向各车轮输出。需要说明的是，制动装置94不限于上述说明的通过液压进行工作的电子控制式制动装置，也可以是通过电动致动器进行工作的电子控制式制动装置。
[车辆控制装置]
以下，说明车辆控制装置100。车辆控制装置100例如具备外界识别部102、本车位置识别部104、行动计划生成部106、车道变更控制部110、行驶控制部120、控制切换部122及存储部130。外界识别部102、本车位置识别部104、行动计划生成部106、车道变更控制部110、行驶控制部120及控制切换部122中的一部分或全部是通过CPU(CentralProcessingUnit)等处理器执行程序而发挥功能的软件功能部。另外，它们中的一部分或全部也可以是LSI(LargeScaleIntegration)、ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)等硬件功能部。另外，存储部130通过ROM(ReadOnlyMemory)、RAM(RandomAccessMemory)、HDD(HardDiskDrive)、闪存器等来实现。程序可以预先保存于存储部130，也可以经由车载互联网设备等从外部装置下载。另外，也可以是，通过将保存有程序的可移动型存储介质装配于未图示的驱动装置而安装于存储部130。
外界识别部102基于探测器20、雷达30、相机40等的输出，来识别周边车辆的位置及速度等状态。本实施方式中的周边车辆是指在本车辆M的周边行驶且沿着与本车辆M相同的方向行驶的车辆。周边车辆的位置可以由其他车辆的重心、角部等代表点来表示，也可以通过由其他车辆的轮廓表现的区域来表示。周边车辆的“状态”也可以基于上述各种设备的信息而包括周边车辆的加速度、是否正进行车道变更(或者是否将要进行车道变更)。外界识别部102基于周边车辆的位置的历史、方向指示器的工作状态等来识别是否正进行车道变更(或者是否将要进行车道变更)。另外，外界识别部102除了识别周边车辆以外，还可以识别护栏、电线杆、驻车车辆、行人及其他物体的位置。以下，将探测器20、雷达30、相机40、以及外界识别部102组合成的部件称作对周边车辆进行检测的“检测部DT”。检测部DT还可以通过与周边车辆进行通信来识别周边车辆的位置、速度等状态。
本车位置识别部104基于存储部130所保存的地图信息132、以及从探测器20、雷达30、相机40、导航装置50或车辆传感器60输入的信息，来识别本车辆M正行驶的车道(本车道)、以及本车辆M相对于行驶车道的相对位置。地图信息132例如是比导航装置50具有的导航地图精度高的地图信息，包括车道的中央的信息或者车道的边界的信息等。图3是表示由本车位置识别部104识别出本车辆M相对于行驶车道的相对位置的情形的图。本车位置识别部104例如识别本车辆M的基准点(例如重心)从行驶车道中央CL的偏离OS、以及本车辆M的行进方向相对于将行驶车道中央CL相连的线所成的角度θ，来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置。需要说明的是，也可以代替于此，本车位置识别部104识别本车辆M的基准点相对于本车道L1的任一侧端部的位置等，来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置。
行动计划生成部106生成规定的区间中的行动计划。规定的区间例如是由导航装置50导出的路径中的通过高速道路等收费道路的区间。需要说明的是，不限定于此，行动计划生成部106也可以针对任意的区间生成行动计划。
行动计划例如由顺次执行的多个事件构成。事件中例如包括使本车辆M减速的减速事件、使本车辆M加速的加速事件、使本车辆M以不脱离行驶车道的方式行驶的车道保持事件、变更行驶车道的车道变更事件、使本车辆M赶超前方车辆的赶超事件、使本车辆M在分支点变更为所期望的车道或以不脱离当前的行驶车道的方式行驶的分支事件、使本车辆M在车道汇合点进行加减速并变更行驶车道的汇合事件等。例如在收费道路(例如高速道路等)中存在汇接点(分支点)的情况下，车辆控制装置100在自动驾驶模式下需要变更车道或者维持车道，以使本车辆M向目的地的方向行进。因此，行动计划生成部106在参照地图信息132而判明为在路径上存在汇接点的情况下，设定在从当前的本车辆M的位置(坐标)到该汇接点的位置(坐标)之间用于将车道变更为能够向目的地的方向行进的所期望的车道的车道变更事件。
图4是表示针对某一区间生成的行动计划的一例的图。如图所示，行动计划生成部106对在按照直至目的地为止的路径进行行驶的情况下产生的场景进行分类，以执行切合各个场景的事件的方式生成行动计划。需要说明的是，行动计划生成部106也可以根据本车辆M的状况变化而动态地变更行动计划。
[车道变更事件]
车道变更控制部110进行由行动计划生成部106实施行动计划所包含的车道变更事件时的控制。车道变更控制部110例如具备目标位置候补设定部111、其他车位置变化推定部112、车道可变更期间导出部113、控制计划生成部114及目标位置决定部115。
(目标位置候补的设定)
目标位置候补设定部111参照由检测部DT检测出的周边车辆的位置，首先设定成为车道变更的对象的大框架的对象区域，在对象区域内，设定车道变更目标位置候补，作为相对于在与本车辆M正行驶的行驶车道(本车道)相邻的相邻车道上行驶的周边车辆的相对位置。
图5是目标位置候补设定部111设定车道变更目标位置候补的情形的图。在图中，m1～m7为周边车辆，d为各车辆的行驶方向，L1为本车道，L2为相邻车道。另外，Ar为对象区域，T1～T3为车道变更目标位置候补。在不对是哪一个车道变更目标位置候补进行区分时，仅记作车道变更目标位置候补T。在以下的说明中，通过行动计划指示向在本车道L1的右侧延伸的相邻车道L2进行车道变更。
首先，目标位置候补设定部111将比周边车辆m4(前方基准车辆)靠后且比周边车辆m7(后方基准车辆)靠前的区域设定为对象区域Ar，所述周边车辆m4(前方基准车辆)是在相邻车道L2上行驶的周边车辆中的、比本车道L1上在本车辆M的紧前方行驶的周边车辆m1(前行车辆)靠前的位置行驶且最接近本车辆M的车辆，所述周边车辆m7(后方基准车辆)是在相邻车道L2行驶的周边车辆中的、比本车道L1上在本车辆M的紧后方行驶的周边车辆m2(后续车辆)靠后的位置行驶且最接近本车辆M的车辆。
在此，“在比前行车辆靠前的位置行驶的周边车辆”可以意味着前端部处于比前行车辆的前端部靠前的位置的周边车辆，也可以意味着后端部处于比前行车辆的后端部靠前的位置的周边车辆。另外，也可以意味着重心等基准点处于比前行车辆的基准点、前端部或后端部靠前的位置的周边车辆。
另一方面，“在比后续车辆靠后的位置行驶的周边车辆”可以意味着前端部处于比后续车辆的前端部靠后的位置的周边车辆，也可以意味着后端部处于比后续车辆的后端部靠后的位置的周边车辆。另外，也可以意味着重心等基准点处于比后续车辆的基准点、前端部或后端部靠后的位置的周边车辆。
由此，目标位置候补设定部111能够防止在比前行车辆靠前的位置行驶的周边车辆之前、或者在比后续车辆靠后的位置行驶的周边车辆之后这样的认为是车道变更困难的位置设定车道变更目标位置候补T的情况。这是因为在这些位置，用于车道变更的本车辆M的行为会被前行车辆或后续车辆的行为大幅限制。其结果是，目标位置候补设定部111能够预防在车道变更时对本车辆M强加无理的行为的情况。
并且，目标位置候补设定部111在对象区域Ar内行驶的周边车辆m4～m7中以紧前方紧后方的关系(以之间不存在周边车辆的关系)行驶的两个周边车辆(m4与m5、m5与m6、以及m6与m7)之间，分别设定车道变更目标位置候补T1、T2及T3。因此，车道变更目标位置候补T的数量根据在相邻车道L2上的对象区域Ar内行驶的周边车辆的数量而变动。在对象区域Ar内行驶的周边车辆的数量为n台的情况下，设定n-1个车道变更目标位置候补T。
由此，目标位置候补设定部111根据周边车辆的分布而设定多个进行车道变更的目的地的候补，从而能够提高车道变更控制的自由度。其结果是，之后能够设定最佳的车道变更目标位置T#。
在此，还假想存在前方基准车辆、后方基准车辆、前行车辆及后续车辆中的任一方未被检测部DT检测出的情况。以下，对其进行说明。图6是用于说明在未检测出前方基准车辆的情况下目标位置候补设定部111执行的处理的图。如图所示，在未检测出前方基准车辆的情况下(在不存在处于比前行车辆靠前的位置的周边车辆的情况下)，目标位置候补设定部111例如将从本车辆M的前端部朝向前方规定距离X1的地点决定为对象区域Ar的前方侧边界Arf。规定距离X1例如设定为能够通过探测器20、雷达30、相机40等检测本车辆M的前方的周边车辆的距离。在该情况下，也可以是，目标位置候补设定部111不仅在以紧前方紧后方的关系行驶的两个周边车辆之间设定车道变更目标位置候补，还在对象区域Ar的前方侧边界Arf与在对象区域Ar内最靠前行驶的周边车辆m5之间设定车道变更目标位置候补T1。
图7是用于说明在未检测出后方基准车辆的情况下目标位置候补设定部111执行的处理的图。如图所示，在未检测出后方基准车辆的情况下(在不存在处于比后续车辆靠后的位置的周边车辆的情况下)，目标位置候补设定部111例如将从本车辆M的后端部朝向后方规定距离X2的地点决定为对象区域Ar的后方侧边界Arr。规定距离X2例如设定为能够通过探测器20、雷达30、相机40等检测本车辆M的后方的周边车辆的距离。在该情况下，也可以是，目标位置候补设定部111不仅在以紧前方紧后方的关系行驶的两个周边车辆之间设定车道变更目标位置候补，还在对象区域Ar的后方侧边界Arr与在对象区域Ar内最靠后行驶的周边车辆m6之间设定车道变更目标位置候补T3。
图8是用于说明在未检测出前行车辆的情况下目标位置候补设定部111执行的处理的图。如图所示，在未检测出前行车辆的情况下(在本车辆M的前方的检测部DT的检测范围内不存在周边车辆的情况下)，目标位置候补设定部111例如将从本车辆M的前端部朝向前方规定距离X1的地点决定为对象区域Ar的前方侧边界Arf。
图9是用于说明在未检测出后续车辆的情况下目标位置候补设定部111执行的处理的图。如图所示，在未检测出后续车辆的情况下(在本车辆M的后方的检测部DT的检测范围内不存在周边车辆的情况下)，目标位置候补设定部111例如将从本车辆M的后端部朝向后方规定距离X2的地点决定为对象区域Ar的后方侧边界Arr。
需要说明的是，在上述的说明中，为了方便起见，定义为在对象区域Ar包含前方基准车辆及后方基准车辆而进行了说明，但也可以定义为在对象区域Ar不包含前方基准车辆及后方基准车辆来进行处理。在该情况下，目标位置候补设定部111可以不仅在以紧前方紧后方的关系(以之间不存在周边车辆的关系)行驶的两个周边车辆之间设定车道变更目标位置候补T，还在对象区域Ar的前方侧边界Arf与其紧后方的周边车辆之间、以及对象区域Ar的后方侧边界Arr与其紧前方的周边车辆之间设定车道变更目标位置候补T。
图10是用于说明定义为在对象区域Ar不包含前方基准车辆及后方基准车辆的情况下目标位置候补设定部111执行的处理的图。需要说明的是，直至设定车道变更目标位置候补T的处理的过程与图5所示的情况不同，但结果相同，这些处理为等效的关系。
其他车位置变化推定部112选择由检测部DT检测出的周边车辆中的与车道变更干涉的可能性高的周边车辆(在以下的例子中，为三台周边车辆)，针对选择出的车辆来推定将来的位置变化。以下，将与车道变更干涉的可能性高的周边车辆称作监视对象车辆mA、mB、mC。
图11是表示监视对象车辆与本车辆及车道变更目标位置候补T的位置关系的图。监视对象车辆mA为本车辆M的前行车辆。另外，监视对象车辆mB为在车道变更目标位置候补T的紧前方行驶的周边车辆，监视对象车辆mC为在车道变更目标位置候补T的紧后方行驶的周边车辆。
车道可变更期间导出部113基于由其他车位置变化推定部112推定出的监视对象车辆mA、mB、mC的位置变化，来导出相对于车道变更目标位置候补T的车道可变更期间P。由车道可变更期间导出部113进行的处理的详细情况见后述。
控制计划生成部114按由目标位置候补设定部111设定的车道变更目标位置候补T，基于由其他车位置变化推定部112推定出的监视对象车辆mA、mB、mC的位置变化来生成用于车道变更的控制计划。
目标位置决定部115基于由控制计划生成部114生成的控制计划，按由目标位置候补设定部111设定的车道变更目标位置候补T来决定车道变更目标位置T#。
以下，参照流程图来说明用于决定车道变更目标位置的处理。图12是表示用于决定车道变更目标位置的处理的流程的一例的流程图。
首先，目标位置候补设定部111选择一个车道变更目标位置候补T(步骤S200)。接着，其他车位置变化推定部112确定与车道变更目标位置候补T对应的监视对象车辆mA、mB、mC(步骤S202；参照图11)。
接着，其他车位置变化推定部112推定监视对象车辆mA、mB、mC的将来的位置变化(步骤S204)。
将来的位置变化例如可以基于假定为保持当前的速度的状态下进行行驶的定速度模型、假定为保持当前的加速度的状态下进行行驶的定加速度模型、以及其他各种模型来推定。另外，其他车位置变化推定部112可以考虑监视对象车辆的转向角，也可以不考虑转向角而假定为维持当前的行驶车道的状态下进行行驶来推定位置变化。在以下的说明中，假定为监视对象车辆保持当前的速度的状态下维持行驶车道进行行驶来推定位置变化。
接着，车道可变更期间导出部113导出车道可变更期间P(步骤S206)。关于这些处理的详细情况，之后根据其他流程图来说明，先说明成为由车道可变更期间导出部113执行的处理的基础的原理。
首先，本车辆M与监视对象车辆mA、mB、mC的关系(位置分布)例如以下所示那样被类型化为6个样式。以下，越是记载在左侧的车辆，则表示越靠前行驶的情况。样式(a)及样式(b)表示不改变与周边车辆的相对位置地进行车道变更的情况的例子，样式(c)表示降低与周边车辆的相对位置(相对地减速)地进行车道变更的情况的例子，样式(d)、(e)、(f)表示提高与周边车辆的相对位置(相对地加速)地进行车道变更的情况的例子。
样式(a)：mA-mB-M-mC
样式(b)：mB-mA-M-mC
样式(c)：mA-M-mB-mC
样式(d)：mA-mB-mC-M
样式(e)：mB-mA-mC-M
样式(f)：mB-mC-mA-M
图13是表示使本车辆与监视对象车辆的位置关系类型化的各样式的图。
需要说明的是，样式(f)是基于不由第一实施方式中的目标位置候补设定部111设定的车道变更目标位置候补T得到的样式，因此在此作为参考例。
针对各个样式(a)～(f)，监视对象车辆mA、mB、mC的位置变化进一步基于监视对象车辆的速度而被类型化。图14～图19是表示针对样式(a)～(f)分别使监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。图14至图19中的纵轴表示以本车辆M为基准的与行进方向相关的位移，横轴表示经过时间。另外，图14至图19中的车道变更后可存在区域表示在进行车道变更之后监视对象车辆以相同趋势继续行驶的情况下本车辆M能够存在的位移的区域。例如，在图14中的“速度：mB＞mA＞mC”的图中，车道可变更区域处于比监视对象车辆mA的位移靠下侧的位置，即表示虽然在进行车道变更之前本车辆M被制约成不比监视对象车辆mA向前超出，但在进行车道变更之后即使比监视对象车辆mA向前超出也没有问题。该车道变更后可存在区域用于控制计划生成部114的处理。
图14是表示使样式(a)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。另外，图15是表示使样式(b)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。样式(a)、(b)中的车道可变更期间P如以下这样定义(以下，省略“监视对象车辆”)。
开始时刻：随时。
结束时刻：mC追上mA的时刻或mC追上mB的时刻中的较早的一方。
图16是表示使样式(c)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。样式(c)中的车道可变更期间P如以下这样定义。
开始时刻：mB超过本车辆M的时刻。
结束时刻：mC追上mA的时刻或mC追上mB的时刻中的较早的一方。
图17是表示使样式(d)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。另外，图18是表示使样式(e)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。样式(d)、(e)中的车道可变更期间P如以下这样定义(以下，省略“监视对象车辆”)。
开始时刻：本车辆M超过mC的时刻。
结束时刻：mC追上mA的时刻或mC追上mB的时刻中的较早的一方。
图19是表示使样式(f)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。样式(f)中的车道可变更期间P如以下这样定义。
开始时刻：mA超过mC的时刻。
结束时刻：mC追上mB的时刻(在开始时刻的制约中不考虑mC追上mA)。
需要说明的是，在样式(f)中，在速度为mC＞mB＞mA的情况、mB＞mC＞mA的情况、以及mC＞mA＞mB的情况下，不可进行车道变更。
图20是表示由车道可变更期间导出部113执行的处理的流程的一例的流程图。本流程图的处理相当于图12的步骤S206的处理。
首先，车道可变更期间导出部113使本车辆M与监视对象车辆mA、mB、mC的位置分布类型化(步骤S300)。接着，车道可变更期间导出部113基于由其他车位置变化推定部112推定出的监视对象车辆mA、mB、mC的位置变化，来决定车道可变更期间的开始时刻(步骤S302)。
在此，为了如前述那样决定车道变更的开始时刻，存在“监视对象车辆mB超过本车辆M的时刻”、“本车辆M超过监视对象车辆mC的时刻”这样的要素，为了解决该情况而需要进行与本车辆M的加减速相关的假定。关于该点，车道可变更期间导出部113例如在减速时，从当前的本车辆M的速度以规定程度(例如两成程度)减速，在不成为紧急减速的范围内导出速度变化曲线，并与监视对象车辆mB的位置变化相对应来决定“监视对象车辆mB超过本车辆M的时刻”。另外，车道可变更期间导出部113在加速时，在从当前的本车辆M的速度起不成为紧急加速的范围内以法定速度为上限来导出速度变化曲线，并与监视对象车辆mC的位置变化相对应来决定“本车辆M超过监视对象车辆mC的时刻”。
接着，车道可变更期间导出部113基于由其他车位置变化推定部112推定出的监视对象车辆mA、mB、mC的位置变化，来决定车道可变更期间的结束时刻(步骤S304)。然后，车道可变更期间导出部113基于在步骤S302中决定的开始时刻和在步骤S304中决定的结束时刻，来导出车道可变更期间(步骤S306)。
返回图12，说明流程图的处理。控制计划生成部114针对导出了车道可变更期间P的车道变更目标位置候补T而生成控制计划(步骤S208)。然后，车道变更控制部110判定是否已针对全部的车道变更目标位置候补T进行了步骤S200至S208的处理(步骤S210)。在未针对全部的车道变更目标位置候补T进行步骤S200至S208的处理的情况下，返回步骤S200，选择下一车道变更目标位置候补T而进行以后的处理。
图21是表示由控制计划生成部114生成的用于车道变更的控制计划的一例的图。控制计划例如以与本车辆M的行进方向相关的位移的轨道来表现。控制计划生成部114首先求出能够向车道可变更区域进入的本车辆M的速度的制约。本车辆M的速度的制约包含在车道可变更期间P内能够向车道可变更区域进入的情况。另外，本车辆M的速度的制约也可以包含在车道变更后对成为前行车辆的监视对象车辆mB进行追随行驶的情况。在该情况下，也可以是，在开始了追随行驶的时刻，本车辆M从车道可变更区域脱离并向车道变更后可存在区域进入。
而且，在需要本车辆M超过监视对象车辆mC后进行车道变更的情况下，控制计划生成部114以在本车辆M的位移充分大于监视对象车辆mC的位移的点(图中的CP)处开始车道变更的方式生成控制计划。
通过这样的控制，车道变更控制部110能够实现顺利的车道变更控制。
在针对全部的车道变更目标位置候补T进行了步骤S200至S208的处理的情况下，目标位置决定部115评价对应的控制计划，由此决定车道变更目标位置T#(步骤S212)。
目标位置决定部115例如从安全性、效率性的观点出发来决定车道变更目标位置T#。目标位置决定部115参照与车道变更目标位置候补T分别对应的控制计划，将车道变更时的与前后车辆之间的间隔宽的车道变更目标位置候补、速度接近法定速度的车道变更目标位置候补、或者在车道变更时所需的加减速小的车道变更目标位置候补优先地选择为车道变更目标位置T#。这样，决定出一个车道变更目标位置T#及控制计划。
[行驶控制]
行驶控制部120通过由控制切换部122进行的控制而将控制模式设定为自动驾驶模式或者手动驾驶模式，并按照设定的控制模式来对控制对象进行控制。行驶控制部120在自动驾驶模式时读入由行动计划生成部106生成的行动计划信息136，并基于读入的行动计划信息136所包含的事件来对控制对象进行控制。在该事件为车道变更事件的情况下，行驶控制部120按照由控制计划生成部114生成的控制计划，来决定转向装置92中的电动马达的控制量(例如转速)和行驶驱动力输出装置90中的ECU的控制量(例如发动机的节气门开度、档级等)。行驶控制部120将表示按事件决定出的控制量的信息向对应的控制对象输出。由此，控制对象的各装置(90、92、94)能够按照从行驶控制部120输入的表示控制量的信息来对自身装置进行控制。另外，行驶控制部120基于车辆传感器60的检测结果来对决定的控制量进行适当调整。
另外，行驶控制部120在手动驾驶模式时基于由操作检测传感器72输出的操作检测信号来对控制对象进行控制。例如，行驶控制部120将由操作检测传感器72输出的操作检测信号向控制对象的各装置直接输出。
控制切换部122基于由行动计划生成部106生成的行动计划信息136，来将行驶控制部120对本车辆M的控制模式从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换，或者从手动驾驶模式向自动驾驶模式切换。另外，控制切换部122基于从切换开关80输入的控制模式指定信号，来将行驶控制部120对本车辆M的控制模式从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换，或者从手动驾驶模式向自动驾驶模式切换。即，行驶控制部120的控制模式能够通过驾驶员等的操作而在行驶中、停车中任意变更。
另外，控制切换部122基于从操作检测传感器72输入的操作检测信号，来将行驶控制部120对车辆M的控制模式从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换。例如，控制切换部122在操作检测信号所包含的操作量超过阈值的情况下，即在操作器件70以超过阈值的操作量接受到操作的情况下，将行驶控制部120的控制模式从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换。例如，在通过设定为自动驾驶模式的行驶控制部120使本车辆M正进行自动行驶的情况下，在由驾驶员以超过阈值的操作量对转向盘、油门踏板或制动踏板进行了操作时，控制切换部122将行驶控制部120的控制模式从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换。由此，车辆控制装置100在人等物体突然出现在车道上，或者前方车辆紧急停止时，能够通过由驾驶员瞬间进行的操作，不经由切换开关80的操作地立即向手动驾驶模式切换。其结果是，车辆控制装置100能够应对由驾驶员进行的紧急时的操作，能够提高行驶时的安全性。
根据以上说明的本实施方式的车辆控制装置100，目标位置候补设定部111能够防止在比前行车辆靠前的位置行驶的周边车辆之前、或者在比后续车辆靠后的位置行驶的周边车辆之后这样的认为是车道变更困难的位置设定车道变更目标位置候补T的情况。其结果是，目标位置候补设定部111能够预防在进行车道变更时对本车辆M强加无理的行为的情况。
另外，根据本实施方式的车辆控制装置100，目标位置候补设定部111根据周边车辆的分布而设定多个进行车道变更的目的地的候补，从而能够提高车道变更控制的自由度。其结果是，之后能够设定最佳的车道变更目标位置T#。
另外，根据本实施方式的车辆控制装置100，车道可变更期间导出部113基于周边车辆(监视对象车辆)的位置变化来导出能够向车道变更目标位置候补T进行车道变更的车道可变更期间P，其中，所述车道变更目标位置候补T被设定为相对于在与本车道L1相邻的相邻车道L2上行驶的周边车辆的相对位置，由此能够供用于车道变更的控制计划的生成这样的各种处理使用。
另外，根据本实施方式的车辆控制装置100，控制计划生成部114导出用于在由车道可变更期间导出部113导出的车道可变更期间P内向车道变更目标位置T#进行车道变更的速度的制约，在导出的速度的制约下生成控制计划，由此能够抑制发生制定出不可能实现的控制计划这样的事态。
另外，根据本实施方式的车辆控制装置100，车道可变更期间导出部113通过与本车辆M和监视对象车辆的位置分布对应的不同的方法来导出车道可变更期间P，由此能够通过与本车辆M和监视对象车辆的位置分布对应的适当的方法来导出车道可变更期间P。
＜第一实施方式的变形例＞
以下，对第一实施方式的变形例进行说明。第一实施方式的变形例的车辆控制装置100与第一实施方式不同点在于，基于导出的车道可变更期间来决定是否将车道变更目标位置候补作为车道变更目标位置的对象，并从作为车道变更目标位置的对象而决定的车道变更目标位置候补中决定车道变更目标位置。以下，以这样的不同点为中心进行说明。
图22是以第一实施方式的变形例的车辆控制装置100为中心的本车辆M的功能结构图。第一实施方式的变形例的车辆控制装置100除了具备第一实施方式的车辆控制装置100的功能结构以外，还具备筛选部117。筛选部117基于由车道可变更期间导出部113导出的车道可变更期间，来决定是否将车道变更目标位置候补作为决定为车道变更目标位置的对象。第一实施方式的变形例的筛选部117的处理的详细情况见后述。
图23是表示由第一实施方式的变形例的车辆控制装置100执行的处理的流程的流程图。首先，目标位置候补设定部111选择一个车道变更目标位置候补T(步骤S250)。接着，其他车位置变化推定部112确定与车道变更目标位置候补T对应的监视对象车辆mA、mB、mC(步骤S252；参照图11)。
接着，其他车位置变化推定部112推定监视对象车辆mA、mB、mC的将来的位置变化(步骤S254)。接着，车道可变更期间导出部113导出车道可变更期间P(步骤S256)。
接着，筛选部117判定在步骤S256中导出的车道可变更期间P是否为比预先设定的规定的期间长的期间(步骤S258)。在车道可变更期间P为比预先设定的规定期间长的期间的情况下，筛选部117将在步骤S250中选择出的车道变更目标位置候补决定为车道变更目标位置的对象(步骤S260)。这样，筛选部117对已经设定的车道变更目标位置候补进行筛选。在车道可变更期间P为预先设定的规定的期间以下的期间的情况下，筛选部117决定为将在步骤S250中选择出的车道变更目标位置候补从车道变更目标位置的对象中排除(步骤S262)。
接着，筛选部117判定是否已针对全部的车道变更目标位置候补T进行了步骤S250～S262的处理(步骤S264)。在未针对全部的车道变更目标位置候补T进行步骤S250～S262的处理的情况下，返回步骤S250，选择下一车道变更目标位置候补T而进行以后的处理。
在已针对全部的车道变更目标位置候补T进行了步骤S250至S262的处理的情况下，控制计划生成部114针对在步骤S260中决定为车道变更目标位置的对象的车道变更目标位置候补T生成控制计划(步骤S266)。
接着，目标位置决定部115基于安全性和效率性来评价对应的控制计划(步骤S268)。例如，目标位置决定部115针对控制计划导出评价值，基于导出的评价值来决定车道变更目标位置T#。评价值例如从安全性、计划性的观点出发来导出。
例如，目标位置决定部115基于下述式(1)所示的评价函数f来选择最佳的控制计划。w1(＝(w+1)-1)及w2为加权系数，e1为安全性指数，e2为计划性指数。安全性指数例如是基于向车道变更目标位置候补进行了车道变更的情况下的本车辆M与前后车辆的距离、形成在进行车道变更的情况下行驶的轨道(假定为本车辆行驶的轨道)的各轨道点与本车辆M的周边车辆(物体)的间隔等而决定的评价值。另外，安全性指数也可以是基于在进行车道变更的情况下行驶的轨道的各轨道点处的加减速度、转向角、假定的横摆角速度等而决定的评价值。例如本车辆M与前后车辆(或周边车辆)的距离越远，加减速度、转向角的变化量等越小，评价为安全性指数越高。另外，安全性指数也可以是，在进行车道变更的情况下的本车辆M的速度越接近法定速度，评价为安全性指数越高。
计划性指数是基于相对于由行动计划生成部106生成的计划的追随性、及/或轨道的长短而得到的评价值。在行动计划生成部106决定为“在中央车道行驶，向右进行车道变更，在几十米的交叉点右转。”的情况下，使本车辆M朝向位于本车辆M的前方的车道变更目标位置候补进行加速并进行车道变更这样的轨道由目标位置决定部115判定为计划性指数低。
这是因为，若选择这样的轨道，则本车辆M很难在交叉点的近前紧急减速而右转。由行动计划生成部106生成的计划的实现的可能性越低，计划性指数被评价为越低。
f＝w1e1(w2e2+1)···(1)
图24是表示基于安全性指数及计划性指数得到的轨道判定的基准的一例的图。纵轴表示计划性，横轴表示安全性指数。评价函数f在图中箭头ar方向上具有评价上升的梯度。评价函数f与例如f*＝w1e1+w2e2那样单纯地作为加权和而求出的情况相比，能够降低安全性指数极低的轨道的评价，并将其排除。
接着，目标位置决定部115基于步骤S268的评价结果，从在步骤S260中决定出的作为车道变更目标位置的对象的车道变更目标位置候补中决定车道变更目标位置T#(步骤S270)。由此，本流程图的处理结束。
这样，目标位置决定部115基于用于车道变更的控制计划所包含的轨道的安全性及计划性来决定车道变更目标位置。其结果是，目标位置决定部115能够在充分考虑了安全性的基础上选择加入了计划性的车道变更目标位置。
需要说明的是，目标位置决定部115在不存在成为车道变更目标位置的对象的车道变更目标位置候补的情况下，判定为不可进行车道变更。另外，目标位置决定部115也可以在步骤S268中的车道变更目标位置候补的评价结果小于阈值的情况下，判定为不可进行车道变更。在该情况下，目标位置决定部115也可以进行再次设定待机状态、目标位置的处理等。
需要说明的是，筛选部117也可以将与由车道可变更期间导出部113导出的车道可变更期间P中的车道可变更期间从长到短顺次规定数量(例如三个)的车道可变更期间对应的车道变更目标位置候补决定为车道变更目标位置的对象。
上述的规定数量或步骤S258的预先设定的规定的期间也可以任意设定。例如，根据包含车道变更控制部110的处理器的每单位时间的处理能力来设定。例如，在包含车道变更控制部110的处理器的每单位时间的处理能力低的情况下，车辆控制装置100减少上述的规定数量，将步骤S258的预先设定的规定期间设定得长，由此能够减少在规定时间内执行的处理。另一方面，在包含车道变更控制部110的处理器的每单位时间的处理能力高的情况下，车辆控制装置100增多上述的规定数量，将步骤S258的预先设定的规定的期间设定得短，由此能够在规定时间内针对更多的目标位置候补执行处理。在该情况下，车辆控制装置100能够针对更多的车道变更目标位置候补导出评价值，并基于导出的得分决定车道变更目标位置T#，从而能够进一步进行最佳的车道变更目标位置的选择。
另外，筛选部117也可以将与由车道可变更期间导出部113导出的车道可变更期间P中的期间最长的车道可变更期间P对应的车道变更目标位置决定为车道变更目标位置的对象。在该情况下，在上述的流程图的处理中，省略步骤S258至步骤S262的处理，在步骤S264的处理之后，筛选部117从全部的车道可变更期间中导出最长的车道可变更期间。
根据以上说明的本实施方式的车辆控制装置100的变形例，除了第一实施方式的功能以外，还判定导出的车道可变更期间是否比预先设定的期间长，在车道可变更期间比预先设定的期间长的情况下，将与比预先设定的期间长的车道可变更期间相对的车道变更目标位置决定为车道变更目标位置的对象，由此除了起到与第一实施方式同样的效果以外，还从处理的对象中进行排除，因此能够减轻处理负担。
＜第二实施方式＞
以下，对第二实施方式进行说明。图25是以第二实施方式的车辆控制装置100A为中心的本车辆M的功能结构图。第二实施方式的车辆控制装置100A与第一实施方式不同点在于，车道变更控制部110具备车道可否变更判定部116。以下，以这样的不同点为中心进行说明。
图26是表示由第二实施方式的车道可否变更判定部116执行的处理的流程的一例的流程图。首先，车道可否变更判定部116判定监视对象车辆mC是否会追上监视对象车辆mB(步骤S400)。
在监视对象车辆mC会追上监视对象车辆mB的情况下，车道可否变更判定部116生成以监视对象车辆mC追上监视对象车辆mB的点为终点的本车辆M的位移的轨迹(步骤S402)。接着，车道可否变更判定部116判定在监视对象车辆mC追上监视对象车辆mB之前监视对象车辆mC是否会追上监视对象车辆mA(步骤S404)。
在监视对象车辆mC追上监视对象车辆mB之前监视对象车辆mC追上监视对象车辆mA的情况下(参照图14的右上图等)，车道可否变更判定部116判定在监视对象车辆mC追上监视对象车辆mA的时刻本车辆M是否位于比监视对象车辆mC靠前的位置(步骤S406)。
在监视对象车辆mC追上监视对象车辆mA的时刻本车辆M位于比监视对象车辆mC靠前的位置的情况下，车道可否变更判定部116判定本车辆M的轨迹是否满足速度及加速度的制约(步骤S408)。速度及加速度的制约例如定义为，处于以法定速度为上限且以法定速度的60％左右为下限的速度的范围内，且加减速度小于分别设定的阈值。
在本车辆M的轨迹满足速度及加速度的制约的情况下，车道可否变更判定部116判定为能够进行车道变更(步骤S410)。另一方面，在本车辆M的轨迹不满足速度及加速度的制约的情况下，车道可否变更判定部116判定为不可进行车道变更(步骤S412)。
在步骤S400中得到了否定的判定的情况下，车道可否变更判定部116判定监视对象车辆mC是否会追上监视对象车辆mA(步骤S414)。在监视对象车辆mC会追上监视对象车辆mA的情况下(参照图14的中下图等)，车道可否变更判定部116生成以监视对象车辆mC追上监视对象车辆mA的点为终点的本车辆M的轨迹(步骤S416)，并使处理进入步骤S408。
另一方面，在监视对象车辆mC不会追上监视对象车辆mA的情况下(参照图14的左上图等)，车道可否变更判定部116判定为能够进行车道变更(步骤S410)。
根据以上说明的本实施方式的车辆控制装置100A，除了起到与第一实施方式同样的效果以外，还判定在车道变更目标位置T#的紧后方行驶的周边车辆是否会追上其他的周边车辆，并基于判定的结果来判定可否进行车道变更，其中，所述车道变更目标位置T#被设定为相对于在与本车道L1相邻的相邻车道L2上行驶的周边车辆的相对位置，由此能够更适当地判定可否进行车道变更。
＜第三实施方式＞
以下，对第三实施方式进行说明。图27是以第三实施方式的车辆控制装置100B为中心的本车辆M的功能结构图。第三实施方式的车辆控制装置100B不具备通过与导航装置50联合来生成行动计划的结构，在被输入了任意的车道变更触发时，进行车道变更控制，在除此以外的情况下以手动驾驶模式进行控制。需要说明的是，本车位置识别部104参照GNSS接收机、地图信息等(不一定属于导航装置)来识别本车位置。
车道变更触发例如在由驾驶员进行了用于车道变更的开关操作等时生成。另外，车道变更触发也可以根据车辆的状态而自动地生成。
另外，在本实施方式中，也可以不设定多个车道变更目标位置候补T，而自动地设定一个车道变更目标位置T#。
以上，使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变形及替换。
符号说明：
20…探测器、30…雷达、40…相机、50…导航装置、60…车辆传感器、70…操作器件、72…操作检测传感器、80…切换开关、90…行驶驱动力输出装置、92…转向装置、94…制动装置、100…车辆控制装置、102…外界识别部、104…本车位置识别部、106…行动计划生成部、110…车道变更控制部、111…目标位置候补设定部、112…其他车位置变化推定部、113…车道可变更期间导出部、114…控制计划生成部、115…目标位置决定部、116…车道可否变更判定部、117…筛选部、120…行驶控制部、122…控制切换部、130…存储部、M…本车辆。

Claims (21)

1.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具备：
检测部，其检测在本车辆的周边行驶的周边车辆；
推定部，其推定由所述检测部检测出的所述周边车辆的位置变化；以及
期间导出部，其基于由所述推定部推定出的所述周边车辆的位置变化，来导出能够向车道变更目标位置进行车道变更的车道可变更期间，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置还具备筛选部，该筛选部将已经设定的车道变更目标位置筛选成由所述期间导出部导出的车道可变更期间比预先设定的期间长的车道变更目标位置。
3.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置还具备筛选部，该筛选部将已经设定的车道变更目标位置筛选成与由所述期间导出部导出的车道可变更期间中的车道可变更期间从长到短顺次规定数量的车道可变更期间对应的车道变更目标位置。
4.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置还具备筛选部，该筛选部将已经设定的车道变更目标位置筛选成与由所述期间导出部导出的车道可变更期间中的车道可变更期间最长的车道可变更期间对应的车道变更目标位置。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置还具备：
生成部，其生成包含轨道的控制计划，该轨道用于在与由所述筛选部筛选出的车道变更目标位置对应的车道可变更期间内进行车道变更；以及
行驶控制部，其基于由所述生成部生成的所述控制计划，来进行所述本车辆的行驶控制。
6.根据权利要求5所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置还具备目标位置决定部，该目标位置决定部基于与所述控制计划相关的对所述本车辆和周边物体之间的间隔进行评价的安全性及对包含向所述轨道追随的追随性的要素进行评价的计划性，来决定车道变更目标位置。
7.根据权利要求5或6所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置还具备目标位置决定部，该目标位置决定部将与所述控制计划中的所述轨道和周边的物体之间的间隔宽的控制计划对应的位置决定为车道变更目标位置，所述轨道用于使所述本车辆进行车道变更。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置还具备目标位置决定部，该目标位置决定部将与所述控制计划中的在所述车道变更时所需的所述本车辆的加减速小的控制计划对应的位置决定为车道变更目标位置。
9.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置还具备：
生成部，其生成包含轨道的控制计划，该轨道用于在由所述期间导出部导出的车道可变更期间内进行车道变更；以及
行驶控制部，其基于由所述生成部生成的所述控制计划，来进行所述本车辆的行驶控制。
10.根据权利要求9所述的车辆控制装置，其中，
所述生成部导出用于在由所述期间导出部导出的车道可变更期间内向所述车道变更目标位置进行车道变更的速度的制约，并在导出的所述速度的制约下生成所述控制计划。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的车辆控制装置，其中，
所述期间导出部根据所述本车辆与由所述检测部检测出的周边车辆中的成为监视对象的周边车辆的位置分布，通过不同的方法导出所述车道可变更期间。
12.根据权利要求11所述的车辆控制装置，其中，
成为所述监视对象的周边车辆包括由所述检测部检测出的周边车辆中的在所述本车辆的紧前方行驶的周边车辆和在所述车道变更目标位置的紧前方及紧后方行驶的周边车辆。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的车辆控制装置，其中，
所述期间导出部以如下时机为基准来导出所述车道可变更期间，该时机是基于由所述推定部推定出的所述周边车辆的位置变化而导出的时机，且是由所述检测部检测出的周边车辆中的成为监视对象的周边车辆追上其他的周边车辆的时机。
14.根据权利要求13所述的车辆控制装置，其中，
所述期间导出部导出在所述车道变更目标位置的紧后方行驶的周边车辆追上在所述车道变更目标位置的紧前方行驶的周边车辆为止的期间，来作为所述车道可变更期间。
15.根据权利要求13或14所述的车辆控制装置，其中，
所述期间导出部导出在所述车道变更目标位置的紧后方行驶的周边车辆追上在所述本车辆的紧前方行驶的周边车辆为止的期间，来作为所述车道可变更期间。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的车辆控制装置，其中，
所述期间导出部在所述本车辆需要超过在所述车道变更目标位置的紧后方行驶的周边车辆的情况下，导出所述超过后的期间来作为所述车道可变更期间。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的车辆控制装置，其中，
所述期间导出部在所述本车辆需要被在所述车道变更目标位置的紧前方行驶的周边车辆超过的情况下，导出所述超过后的期间来作为所述车道可变更期间。
18.一种车辆控制装置，其具备：
检测部，其检测在本车辆的周边行驶的周边车辆；
推定部，其推定由所述检测部检测出的所述周边车辆的位置变化；以及
判定部，其判定由所述检测部检测出的周边车辆中的在车道变更目标位置的紧后方行驶的周边车辆是否会追上其他的周边车辆，并基于所述判定的结果来判定可否进行车道变更，其中，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的周边车辆的相对位置。
19.根据权利要求18所述的车辆控制装置，其中，
所述判定部在判定为在车道变更目标位置的紧后方行驶的周边车辆会追上其他的周边车辆的情况下，生成以追上的点为终点的所述本车辆的位移的轨迹，在生成的所述轨迹至少满足与速度相关的制约的情况下，判定为能够进行车道变更，其中，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的周边车辆的相对位置。
20.一种车辆控制方法，其包括：
检测在本车辆的周边行驶的周边车辆的步骤；
推定所述检测出的所述周边车辆的位置变化的步骤；以及
基于推定出的所述周边车辆的位置变化来导出能够向车道变更目标位置进行车道变更的车道可变更期间的步骤，其中，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置。
21.一种车辆控制程序，其使车载计算机进行如下处理：
检测在本车辆的周边行驶的周边车辆；
推定所述检测出的所述周边车辆的位置变化；以及
基于推定出的所述周边车辆的位置变化来导出能够向车道变更目标位置进行车道变更的车道可变更期间，其中，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位冒。
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