CN113264047A - 车辆控制装置及存储车辆控制用程序的非易失性存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆控制装置及存储车辆控制用计算机程序的非易失性存储介质，能够确保在车道变更时驾驶员监视车辆的周围所需的时间，并且尽可能迅速地进行车道变更，且防止等待时间不必要地变长，能够提高车道变更成功的概率。车辆控制装置具有时间决定部，该时间决定部在能够自动控制驱动、制动及转向中的至少一个车辆动作的车辆实施车道变更的情况下，基于示出驾驶员参与车辆的控制的程度的第一信息及示出驾驶员能够手动控制车辆的程度的第二信息中的任一个，以由第一信息示出的驾驶员参与车辆的控制的程度或由第二信息示出的驾驶员能够手动控制车辆的程度越大则变得越短的方式决定等待至车辆开始与车道变更相关的动作为止的等待时间。

Description

车辆控制装置及存储车辆控制用程序的非易失性存储介质
技术领域
本发明涉及车辆控制装置及存储计算机能够读取的车辆控制用计算机程序的非易失性存储介质。
背景技术
为了在自动控制的车辆的驾驶中利用，基于车辆的当前位置、车辆的目的地及地图数据生成车辆的行驶预定路径。为了在车辆与其他车辆之间维持安全距离，以沿着该行驶预定路径行驶的方式控制车辆。
在行驶预定路径中，例如可能包括车辆从当前正在行驶的道路进入作为合流目的地的其他道路的合流区间、车辆从当前正在行驶的道路向作为分岔目的地的其他道路退出的分岔区间或车道数减少的道路区间。在这样的区间中，车辆有时以从当前正在行驶的车道向相邻的车道移动的方式进行车道变更。
例如，专利文献1记载的车辆控制系统进行判定分岔动作的结束时机的结束时机处理，在判定为第一条件或第二条件成立的情况下，使转向灯的点亮动作结束。第一条件是本车辆的基准位置存在于分岔行车道上且本车辆的行驶距离相对于分岔行车道的入口处的上游侧端与下游侧端之间的距离的比例超过规定比例，第二条件是基准位置存在于分岔行车道上且干线上的基准线与该基准位置之间的距离超过规定距离。由此，车辆控制系统在与分岔用的行车道变换控制的执行同步地执行转向灯的点亮动作的情况下，能够使该点亮动作的结束时机接近驾驶员的感觉。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-128773号公报
关于开始与车道变更相关的动作的时机，也优选接近驾驶员的感觉。可认为：在车道变更时掌握车辆的周围所需的时间根据驾驶员的监视周围的状态而不同。如上所述，当使方向指示器闪烁并在经过一定时间后开始用于实施车道变更的转向操作时，在车道变更时驾驶员监视车辆的周围的时间会过剩或不足。另外，在车辆进行车道变更时，从使车道变更成功的观点出发，优选在判断为能够进行车道变更并使方向指示器闪烁后，迅速地开始用于变更车道的转向操作。但是，如上所述，当使方向指示器闪烁并在经过一定时间后开始用于进行车道变更的转向操作时，有可能错过进行车道变更的时机。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种如下的车辆控制装置，所述车辆控制装置能够确保在车道变更时驾驶员监视车辆的周围所需的时间，并且尽可能迅速地进行车道变更，且防止等待时间不必要地变长的情形，能够提高车道变更成功的概率。
根据一个实施方式，提供车辆控制装置。该车辆控制装置具有时间决定部，所述时间决定部在能够自动控制驱动、制动及转向中的至少一个车辆动作的车辆实施车道变更的情况下，基于示出驾驶员参与车辆的控制的程度的第一信息及示出驾驶员能够手动控制车辆的程度的第二信息中的任一个，以由第一信息示出的驾驶员参与车辆的控制的程度或由第二信息示出的驾驶员能够手动控制车辆的程度越大则等待时间变得越短的方式决定所述等待时间，所述等待时间是等待至车辆开始与车道变更相关的动作为止的时间。
另外，优选的是，该车辆控制装置还具有基于车辆的当前位置和行驶预定路径判定是否需要变更车道的判定部，第一信息包含选择模式信息，所述选择模式信息示出由驾驶员从驾驶员判断车道变更的必要性的第一模式、驾驶员同意判定部判定为需要的车道变更的第二模式及驾驶员接收实施判定部判定为需要的车道变更的通知的第三模式中选择的模式。
特别是，优选的是，在该车辆控制装置中，时间决定部将驾驶员参与车辆的控制的程度判定为驾驶员参与车辆的控制的程度按第三模式、第二模式及第一模式的顺序变大，对于由选择模式信息示出的模式，以按第三模式、第二模式及第一模式的顺序变短的方式决定等待时间。
另外，优选的是，在该车辆控制装置中，第二信息包含示出驾驶员正在操作操作部的信息、示出驾驶员的面部的朝向的信息或示出驾驶员正在进行驾驶操作以外的作业的信息，所述操作部操作车辆。
另外，优选的是，该车辆控制装置还具有向驾驶员通知车辆的信息的通知部、以及基于车辆的行驶预定路径、车辆的当前位置及车辆的周边环境信息生成包含车道变更的到规定的时间后为止的车辆的驾驶计划的驾驶计划部，等待时间包括在驾驶计划部生成包含车道变更的驾驶计划并使用通知部向驾驶员通知与车道变更相关的车辆动作的开始后到开始方向指示器的闪烁的时刻为止的期间等待的第一等待时间、以及在开始方向指示器的闪烁后到车辆开始与车道变更相关的动作的时刻为止的期间等待的第二等待时间。
另外，优选的是，该车辆控制装置具有环境判定部，所述环境判定部判定驾驶员掌握车辆周围的环境的困难度，环境判定部基于车辆的周边环境信息，以困难度越高则等待时间变得越长的方式修正等待时间。
根据另一实施方式，提供存储计算机能够读取的车辆控制用计算机程序的非易失性存储介质。存储计算机能够读取的车辆控制用计算机程序的该非易失性存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使处理器执行：在能够自动控制驱动、制动及转向中的至少一个车辆动作的车辆实施车道变更的情况下，基于示出驾驶员参与车辆的控制的程度的第一信息及示出驾驶员能够手动控制车辆的程度的第二信息中的任一个，以由第一信息示出的驾驶员参与车辆的控制的程度或由第二信息示出的驾驶员能够手动控制车辆的程度越大则等待时间变得越短的方式决定所述等待时间，所述等待时间是等待至车辆开始与车道变更相关的动作为止的时间。
本发明的车辆控制装置起到如下效果：能够确保在车道变更时驾驶员监视车辆的周围所需的时间，并且尽可能迅速地进行车道变更，且防止等待时间不必要地变长，能够提高车道变更成功的概率。
附图说明
图1是安装有车辆控制装置的车辆控制系统的概略结构图。
图2是作为车辆控制装置的一实施方式的电子控制装置的硬件结构图。
图3是与等待时间决定处理相关的电子控制装置的处理器的功能框图。
图4是说明生成合流区间中的行驶车道计划的处理的图。
图5是说明进行车道变更的处理的图。
图6是说明第一等待时间及第二等待时间的图(其一)。
图7是说明第一等待时间及第二等待时间的图(其二)。
图8是包括车辆控制处理的车辆控制系统的动作流程图。
附图标记的说明
1 车辆控制系统
10 车辆
11 相机
12a～12d 激光雷达传感器
13 定位信息接收机
13a 定位信息接收部
13b 处理器
14 地图信息存储装置
15 用户界面(UI)
16 操作装置
17a～17d 方向指示器
18 导航装置
19 电子控制装置(ECU)
21 通信接口
22 存储器
23 处理器
31 位置推定部
32 物体检测部
33 行驶车道计划部
331 判定部
34 时间决定部
35 驾驶计划部
36 通知控制部
37 车辆控制部
38 环境判定部
39 识别判定部
具体实施方式
以下，参照附图说明车辆控制装置。该车辆控制装置在能够自动控制驱动、制动及转向中的至少一个车辆动作的车辆实施车道变更的情况下，基于示出驾驶员参与车辆的控制的程度的第一信息及示出驾驶员能够手动控制车辆的程度的第二信息中的任一个，以由第一信息示出的驾驶员参与车辆的控制的程度或由第二信息示出的驾驶员能够手动控制车辆的程度越大则等待时间变得越短的方式决定所述等待时间，所述等待时间是等待至车辆开始与车道变更相关的动作为止的时间。由此，车辆控制装置能够确保在车道变更时驾驶员监视车辆的周围所需的时间，并且尽可能迅速地进行车道变更，且防止等待时间不必要地变长，能够提高车道变更成功的概率。
具有本实施方式的车辆控制装置的车辆控制系统具有通过自动控制驾驶车辆的自动控制驾驶模式和驾驶员操作车辆来进行驾驶的手动控制驾驶模式。车辆控制系统在应用自动控制驾驶模式时能够自动控制驱动、制动及转向这些全部的车辆动作。自动控制驾驶模式下的车辆控制系统在驾驶员同意了要求从自动控制向手动控制的变更的控制变更通知的情况下，从正在应用的自动控制驾驶模式向手动控制驾驶模式切换车辆的驾驶。由此，在车辆不能通过自动控制进行安全的行驶的情况下，驾驶员能够通过手动控制操作车辆来进行行驶。在手动控制驾驶模式中，手动控制车辆的驱动、制动及转向中的至少一个动作。此外，也能够根据驾驶员的要求从自动控制变更为手动控制。
图1是安装有车辆控制装置的车辆控制系统的概略结构图。图2是作为车辆控制装置的一实施方式的电子控制装置的硬件结构图。
在本实施方式中，搭载于车辆10且控制车辆10的车辆控制系统1具有拍摄车辆前方的图像的相机11和配置在车辆10的前后左右的激光雷达(lidar)传感器12a～12d。另外，车辆控制系统1具有定位信息接收机13、基于定位信息接收机13输出的定位信息生成地图信息的地图信息存储装置14、用户界面(UI)15、操作装置16、方向指示器17a～17d、导航装置18及作为车辆控制装置的一例的电子控制装置(ECU)19。
相机11、激光雷达传感器12a～12d、地图信息存储装置14、UI15、操作装置16、方向指示器17a～17d、导航装置18及ECU19经由依据控制器局域网这样的规格的车内网络以能够通信的方式连接。
相机11以朝向车辆10的前方的方式例如安装于车辆10的车室内。相机11在以规定的周期设定的图像信息取得时刻生成图像，所述图像示出车辆10的前方的规定区域。在生成的图像中示出车辆10的周围的其他车辆或车辆10前方的规定区域内包含的路面上的车道划分线等地上物。利用相机11生成的图像可以是彩色图像，或者可以是灰色图像。相机11是拍摄部的一例，具有CCD或C-MOS等由对可见光具有感光度的光电转换元件的阵列构成的二维检测器和将成为拍摄对象的区域的像成像到该二维检测器上的拍摄光学系统。相机11每当生成图像时经由车内网络向ECU19输出图像及生成图像的图像信息取得时刻。图像在ECU19中用于推定车辆的位置的处理，并且用于检测车辆10的周围的其他物体的处理。
激光雷达传感器12a～12d中的每一个以朝向车辆10的前方、左侧方、后方及右侧方的方式例如安装于车辆10的外表面。激光雷达传感器12a～12d中的每一个在以规定的周期设定的反射波信息取得时刻，向车辆10的前方、左侧方、后方及右侧方同步发射脉冲状的激光，并接收由反射物反射的反射波。反射波返回来所需的时间具有位于照射激光的方向上的地上物与车辆10之间的距离信息。激光雷达传感器12a～12d中的每一个将反射波信息与发射激光的反射波信息取得时刻一起经由车内网络向ECU19输出，所述反射波信息包含激光的照射方向及反射波返回来所需的时间。反射波信息在ECU19中用于检测车辆10的周围的其他物体的处理。
定位信息接收机13输出定位信息，所述定位信息示出车辆10的当前位置。例如，定位信息接收机13能够设为GPS接收机。定位信息接收机13具有接收GPS电波的定位信息接收部13a和基于定位信息接收部13a接收到的GPS电波输出定位信息的处理器13b，所述定位信息示出车辆10的当前位置。每当定位信息接收部13a以规定的接收周期取得定位信息时，处理器13b向地图信息存储装置14输出定位信息及取得定位信息的定位信息取得时刻。
地图信息存储装置14具有处理器(未图示)和磁盘驱动器或非易失性的半导体存储器等存储装置(未图示)，该存储装置存储包含车辆10的当前位置在内的相对较广的范围(例如10～30km见方的范围)的广域地图信息。优选的是，该广域地图信息是包含路面的三维信息、示出道路上的车道划分线等地上物、构造物的种类及位置的信息以及道路的法定速度等在内的高精度地图信息。另外，广域地图信息也可以具有示出路面的平坦度的信息及发出强风提醒警报等气象警报的频率较高的地区的信息。此外，道路上的地上物、构造物的位置例如用以实际空间中的规定的基准位置为原点的世界坐标系示出。处理器根据车辆10的当前位置，通过经由车辆控制系统1包含的无线通信装置(未图示)的无线通信，经由基站从外部的服务器接收广域地图信息并存储于存储装置。每当从定位信息接收机13输入定位信息时，处理器参照存储于存储装置的广域地图信息，经由车内网络向ECU19输出包含由定位信息示出的当前位置在内的相对较窄的区域(例如100m～10km见方的范围)的地图信息、定位信息及定位信息取得时刻。另外，地图信息存储装置的处理器每当从定位信息接收机13接收定位信息及定位信息取得时刻时，经由车内网络向导航装置18发送定位信息及定位信息取得时刻。
UI15由ECU19控制，向驾驶员通知车辆10的行驶状况信息、地图信息、由车辆预定的动作、车辆的状态、实施车道变更的提议或者要求从自动控制向手动控制变更车辆10的控制的控制变更通知等，另外，生成与从驾驶员对车辆10的操作对应的操作信号。车辆10的行驶状况信息包含与车辆的当前位置、行驶预定路径、进行车道变更的预定等车辆的当前及将来的路径相关的信息等。另外，车辆10的行驶状况信息例如也可以包含后述的行驶车道计划。作为向驾驶员通知行驶状况信息、由车辆预定的动作、车辆的状态或控制变更通知等的通知装置，UI15例如具有液晶显示器或触摸面板。另外，作为受理从驾驶员向车辆10的操作信息的输入装置，UI15例如具有触摸面板或操作按钮。作为操作信息，例如可列举目的地、经由地、车辆速度、其他车辆的控制信息及驾驶员对控制变更通知的回答等。UI15将输入的操作信息经由车内网络向ECU19输出。
操作装置16具有在应用车辆10的手动控制驾驶模式时用于供驾驶员手动操作车辆10的方向盘、加速踏板、制动踏板及方向指示开关等。操作装置16生成与由驾驶员的方向盘操作产生的转向量对应的控制信号，并向控制车辆10的转向轮的致动器(未图示)输出。操作装置16生成与由驾驶员的加速踏板操作产生的加速器开度对应的控制信号，并向车辆10的发动机等驱动装置(未图示)输出。操作装置16生成与由驾驶员的制动踏板操作产生的制动量对应的控制信号，并向车辆10的制动器(未图示)输出。操作装置16根据驾驶员的方向指示开关的操作，向方向指示器17a～17d输出示出车辆10右转或向右侧的车道进行车道变更的信息或者示出车辆10左转或向左侧的车道进行车道变更的信息。
方向指示器17a～17d以朝向车辆10的左前方、左后方、右前方及右后方的方式例如安装于车辆10的外表面。方向指示器17a、17b在车辆10左转或向左侧的车道进行车道变更时从ECU19或操作装置16输入闪烁开始信号，并在车辆10左转或进行车道变更的期间闪烁。另外，方向指示器17c、17d在车辆10右转或向右侧的车道进行车道变更时从ECU19或操作装置16输入闪烁开始信号，并在车辆10右转或进行车道变更的期间闪烁。
导航装置18基于导航用地图信息、车辆10的目的地及车辆10的当前位置，生成从车辆10的当前位置到目的地为止的行驶预定路径。导航装置18具有存储导航用地图信息的存储器(未图示)和处理器(未图示)。导航用地图信息具有示出道路的链路(link)的位置信息、由链路连接的节点(node)的位置信息。行驶预定路径的道路配置利用示出道路的链路和由链路连接的节点示出。链路及节点的位置例如用世界坐标系的坐标示出。处理器基于存储于存储器的导航用地图信息、从UI15接收到的车辆10的目的地及从地图信息存储装置14接收到的示出车辆10的当前位置的定位信息，生成从车辆10的当前位置到目的地为止的行驶预定路径。处理器例如使用迪杰斯特拉算法(Dijkstra method)，生成车辆10的行驶预定路径。行驶预定路径包含与右转、左转、合流、分岔等的位置相关的信息。处理器在新设定了目的地或者车辆10的当前位置从行驶预定路径偏离等情况下，重新生成车辆10的行驶预定路径。处理器每当生成行驶预定路径时经由车内网络向ECU19输出该行驶预定路径。
ECU19按照应用的驾驶模式，控制车辆10的行驶。在本实施方式中，ECU19在应用自动控制驾驶模式时，在车辆10实施车道变更的情况下，进行如下等待时间决定处理：基于示出驾驶员参与车辆10的控制的程度的第一信息及示出驾驶员能够手动控制车辆10的程度的第二信息中的任一个，以由第一信息示出的驾驶员参与车辆10的控制的程度或由第二信息示出的驾驶员能够手动控制车辆10的程度越大则等待时间变得越短的方式决定所述等待时间，所述等待时间是等待至车辆10开始与车道变更相关的动作为止的时间。因此，ECU19具有通信接口21、存储器22及处理器23。
通信接口(I/F)21是通信部的一例，具有用于将ECU19与车内网络连接的接口电路。即，通信接口21经由车内网络与方向指示器17a～17d等连接。另外，通信接口21经由车内网络与相机11及地图信息存储装置14等连接。通信接口21例如每当从相机11接收图像及图像信息取得时刻时，向处理器23交付接收到的图像及图像信息取得时刻。另外，通信接口21每当从地图信息存储装置14接收地图信息、定位信息及定位信息取得时刻时，向处理器23交付接收到的地图信息、定位信息及定位信息取得时刻。另外，通信接口21向处理器23交付从未图示的车辆速度传感器、加速度传感器及偏航率传感器接收到的车辆速度、加速度及偏航率。
存储器22是存储部的一例，例如具有易失性的半导体存储器及非易失性的半导体存储器。并且，存储器22存储在利用ECU19的处理器23执行的等待时间决定处理中使用的各种数据、相机11的光轴方向及安装位置等设置位置信息、拍摄光学系统的焦距及视角这样的内部参数等。另外，存储器22存储各激光雷达传感器12a～12d的设置位置及操作范围等内部参数等。另外，存储器22存储从导航装置18接收到的行驶预定路径、从相机11等接收到的图像及图像信息取得时刻、从地图信息存储装置14接收到的地图信息、定位信息及定位信息取得时刻等。
处理器23具有一个或多个CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)及其周边电路。处理器23也可以还具有逻辑运算单元、数值运算单元或图形处理单元这样的其他运算电路。在处理器23具有多个CPU的情况下，也可以按每个CPU具有存储器。处理器23在自动控制的车辆10实施车道变更的情况下进行等待时间决定处理。另外，处理器23执行如下位置推定处理：基于相机11生成的图像，推定生成该图像的图像信息取得时刻的车辆10的位置。另外，处理器23在以规定的周期设定的位置决定时刻，使用最近的图像信息取得时刻的车辆10的推定位置及车辆速度等车辆状态信息，更新车辆10的位置。处理器23基于车辆10的推定位置、车辆10的目的地及与车辆10的周围的其他物体的相对位置关系，控制车辆10的行驶动作。
图3是与包含等待时间决定处理的车辆控制处理相关的、ECU19的处理器23的功能框图。处理器23具有位置推定部31、物体检测部32、行驶车道计划部33、时间决定部34、驾驶计划部35、通知控制部36及车辆控制部37。处理器23具有的这些各部分的全部或一部分例如是利用在处理器23上动作的计算机程序实现的功能模块。或者，处理器23具有的这些各部分的全部或一部分也可以是设置于处理器23的专用的运算电路。另外，处理器23具有的这些各部分中的行驶车道计划部33、时间决定部34执行等待时间决定处理。
处理器23的位置推定部31基于车辆10的周围的地上物推定车辆10的位置。位置推定部31通过将设置在相机11的图像内的、用于检测作为车辆10的周围的地上物的一例的车道划分线的对照区域输入到识别图像内的车道划分线的识别器，从而检测出车道划分线。作为识别器，例如能够使用以从输入的图像检测出该图像所示出的车道划分线的方式预先学习得到的深度神经网络(DNN)。并且，位置推定部31假定车辆10的位置及姿势，将从地图信息生成装置5接收到的地图信息所示出的车道划分线投影到在本次的图像信息取得时刻生成的相机11的图像上。例如，位置推定部31将车辆10的位置及与最近得到的车辆10的行进方向相当的车辆10的姿势作为车辆10的假定位置及假定姿势，所述车辆10的位置由在本次的图像信息取得时刻从定位信息接收机13接收到的定位信息示出。位置推定部31按照该假定位置及假定姿势，求出从世界坐标系向相机坐标系的转换式，所述相机坐标系将相机11的位置作为原点并将相机11的光轴方向作为一个轴向。这样的转换式用示出坐标系间的旋转的旋转矩阵与示出坐标系间的平行移动的平移矢量的组合示出。然后，位置推定部31按照该转换式，将地图信息包含的用世界坐标系示出的车辆10的周围的道路上的车道划分线的坐标转换为相机坐标系的坐标。然后，位置推定部31基于相机11的焦距这样的相机11的内部参数，将用相机坐标系示出的车辆10的周围的车道划分线投影到在本次的图像信息取得时刻生成的相机11的图像上。然后，位置推定部31算出从相机11的图像检测出的车道划分线与地图所示出的车辆10的周围的车道划分线的一致程度。位置推定部31通过一边使假定位置及假定姿势逐次变化规定量，一边执行与上述同样的坐标系转换、投影及一致程度算出这些各处理，从而对于多个假定位置及假定姿势中的每一个，算出地图信息所示出的车辆10的周围的车道划分线与从图像检测出的车道划分线的一致程度。然后，位置推定部31确定一致程度成为最大时的假定位置及假定姿势，将该假定位置作为车辆10的推定位置，并基于该假定姿势求出示出车辆10的行进方向的推定方位角。
另外，位置推定部31在以比相机11生成图像的图像信息取得时刻的周期短的周期设定的位置决定时刻，基于在紧靠该位置决定时刻之前的图像信息取得时刻推定的车辆10的推定位置及推定方位角、该图像信息取得时刻与位置决定时刻之间的车辆10的移动量及移动方向，推定位置决定时刻的车辆10的推定位置及车辆10的推定方位角。位置推定部31对车辆10的车辆速度进行积分，求出图像信息取得时刻与位置决定时刻之间的车辆10的移动量，对车辆10的偏航率进行积分，求出图像信息取得时刻与位置决定时刻之间的车辆10的移动方向。位置推定部31基于地图信息、车辆10的推定位置及推定方位角，推定车辆10所处的道路上的行驶车道。例如，位置推定部31判定为车辆10在用相互相邻的两条车道划分线确定的车道上行驶，所述两条车道划分线配置成夹着车辆10的水平方向上的中心位置。位置推定部31每当求出位置决定时刻的车辆10的推定位置、推定方位角及行驶车道时，向物体检测部32、行驶车道计划部33、驾驶计划部35及车辆控制部37通知这些信息。此外，位置推定部31在与上述图像信息取得时刻一致的定位接收时刻没有定位信息的情况下，也可以基于该图像信息取得时刻与定位接收时刻之间的车辆10的移动量及移动方向，推定图像信息取得时刻的车辆10的推定位置及车辆10的姿势。
处理器23的物体检测部32基于相机11生成的图像，检测车辆10的周围的其他物体及其种类。其他物体包含在车辆10的周围行驶的其他车辆。物体检测部32例如通过向识别器输入相机11生成的图像，从而检测出图像所示出的物体。作为识别器，例如能够使用以从输入的图像检测出该图像所示出的物体的方式预先学习得到的深度神经网络(DNN)。物体检测部32也可以使用DNN以外的识别器。例如，作为识别器，物体检测部32也可以使用以如下方式预先学习得到的支持向量机(SVM)：将从设定在图像上的窗口算出的特征量(例如Histograms of Oriented Gradients：方向梯度直方图，HOG)作为输入，输出在该窗口中示出成为检测对象的物体的置信度(confidence factor)。或者，物体检测部32也可以通过在示出成为检测对象的物体的模板(template)与图像之间进行模板匹配，从而检测出物体区域。另外，物体检测部32可以基于激光雷达传感器12a～12d输出的反射波信息，检测出车辆10的周围的其他物体。另外，物体检测部32可以基于相机11生成的图像内的其他物体的位置，求出其他物体相对于车辆10的方位，基于该方位和激光雷达传感器12a～12d输出的反射波信息，求出该其他物体与车辆10之间的距离。物体检测部32基于车辆10的当前位置、其他物体相对于车辆10的距离及方位，推定例如用世界坐标系示出的其他物体的位置。另外，物体检测部32也可以按照基于光流的追踪处理，将从相机11生成的最新的图像检测出的其他物体与从过去的图像检测出的物体关联，从而追踪从最新的图像检测出的其他物体。然后，物体检测部32也可以基于从过去的图像到最新的图像中的物体的用世界坐标系示出的位置，求出正在追踪的其他物体的轨迹。物体检测部32能够基于伴随着时间经过的其他物体的位置的变化，推定该物体相对于车辆10的速度。另外，物体检测部32能够基于伴随着时间经过的其他物体的速度的变化，推定其他物体的加速度。而且，物体检测部32基于地图信息所示出的车道划分线和其他物体位置，确定其他物体正在行驶的行驶车道。例如，物体检测部32判定为其他物体在用相互相邻的两条车道划分线确定的车道上行驶，所述两条车道划分线配置成夹着其他物体的水平方向上的中心位置。物体检测部32向行驶车道计划部33及驾驶计划部35通知示出检测出的其他物体的种类(例如车辆)的信息、示出其位置的信息、速度、加速度及行驶车道。
处理器23的行驶车道计划部33在以规定的周期设定的行驶车道计划生成时刻，在选自从导航装置18通知的行驶预定路径中的最近的驾驶区间(例如10km)中，基于地图信息、朝向车辆10的目的地的行驶预定路径及车辆10的当前位置，选择车辆10行驶的道路内的车道，生成示出车辆10行驶的行驶预定车道的行驶车道计划。行驶车道计划部33每当生成行驶车道计划时，向驾驶计划部35通知该行驶车道计划。
行驶车道计划部33是判定部331的一例，关于车道变更，具有驾驶员判断车道变更的必要性的第一模式(驾驶员触发模式)、驾驶员同意行驶车道计划部33判定为需要的车道变更的第二模式(提议同意模式)、驾驶员接收实施行驶车道计划部33判定为需要的车道变更的通知的第三模式(无需同意模式)。在第一模式下，驾驶员对车道变更的必要性及执行进行判断。判断为需要变更车道的驾驶员例如通过操作方向指示器开关(未图示)，从而向行驶车道计划部33通知驾驶员的车道变更的要求及作为移动目的地的车道。在第二模式下，在行驶车道计划部33判定车道变更的必要性且驾驶员同意车道变更的执行后，开始车辆10的车道变更。在第三模式下，行驶车道计划部33判定车道变更的必要性，开始车辆10的车道变更而无需从驾驶员得到同意。驾驶员操作UI15，选择第一模式、第二模式及第三模式中的任意的车道变更模式。每当由驾驶员选择模式时，行驶车道计划部33向驾驶计划部35通知选择模式信息，所述选择模式信息示出由驾驶员选择的模式。
行驶车道计划部33根据由驾驶员选择的利用选择模式信息示出的车道变更模式，判定是否需要变更车道。行驶车道计划部33在应用第一模式时，基于驾驶员的车道变更的要求，判定为需要变更车道。行驶车道计划部33例如根据由驾驶员进行的UI15的操作，输入驾驶员的车道变更的要求。行驶车道计划部33在行驶预定路径的驾驶区间内判定为需要变更车道时，生成包含变更前的车道及变更后的车道的行驶车道计划。
另一方面，行驶车道计划部33在应用第二模式及第三模式时，在从行驶预定路径选择的最近的驾驶区间中，基于地图信息、行驶预定路径及车辆10的当前位置，判定是否需要变更车道。另外，行驶车道计划部33也可以在是否需要变更车道的判定中进一步利用周边环境信息或车辆状态信息。周边环境信息包含在车辆10的周围行驶的其他车辆的位置及速度等。车辆状态信息包含车辆10的当前位置、车辆速度、加速度及行进方向等。具体而言，行驶车道计划部33在以规定的周期设定的行驶车道计划生成时刻，从由导航装置18通知的行驶预定路径中选择最近的驾驶区间，选择该驾驶区间内的车辆10行驶的道路内的车道，生成行驶车道计划。另外，行驶车道计划部33基于行驶预定路径和车辆10的当前位置，判定产生车辆10从当前正在行驶的道路进入作为合流目的地的其他道路(合流)的情况、车辆10右转的情况、车辆10左转的情况及车辆10从当前正在行驶的道路向作为分岔目的地的其他道路退出(分岔)的情况中的至少一个事件的事件位置的有无。行驶车道计划部33在应用第二模式及第三模式时，在驾驶区间包含事件位置的情况下，判定是否需要变更车道。具体而言，行驶车道计划部33判定用于执行事件位置处的事件的车道与车辆10当前正在行驶的车道是否相同，在不同的情况下，判定为需要变更车道。另外，行驶车道计划部33在应用第二模式及第三模式时，在存在在与车辆10正在行驶的车道相同的车道上行驶的其他车辆且当车辆10保持原样在相同的车道上行驶时预测到车辆10会与其他车辆碰撞的情况下，判定为需要变更车道。然后，行驶车道计划部33使用UI15向驾驶员通知实施车道变更的提议。行驶车道计划部33在应用第二模式时，当从驾驶员得到对实施车道变更的同意时，生成包含变更前的车道及变更后的车道的行驶车道计划。另一方面，行驶车道计划部33在应用第三模式时，生成包含变更前的车道及变更后的车道的行驶车道计划，而无需从驾驶员得到对实施车道变更的同意。此外，在应用第二模式时，行驶车道计划部33在驾驶员不同意实施车道变更的提议的情况下，以在当前正在行驶的车道上继续行驶的方式生成行驶车道计划。
以下，参照示出车辆10从当前正在行驶的道路进入作为合流目的地的其他道路(合流)的图4，说明行驶车道计划部33在应用第二模式及第三模式时生成行驶车道计划的处理的动作例。
在图4所示的例子中，行驶车道计划部33在驾驶区间包含作为事件位置的合流区间的情况下，基于地图信息、行驶预定路径及车辆10的当前位置，判定用于执行合流区间中的事件的车道与车辆10当前正在行驶的车道是否相同。行驶车道计划部33在用于执行合流区间中的事件的车道与车辆10当前正在行驶的车道不同的情况下，判定为需要进行车道变更。行驶车道计划部33在应用第二模式时在驾驶员同意后，或者，在应用第三模式时无需得到驾驶员的同意，生成包含从车辆10当前正在行驶的车道向用于执行合流区间中的事件的车道移动的行驶车道计划。
在图4所示的例子中，车辆10的行驶预定路径403包括道路401上的路径403a和道路401合流的道路402上的路径403b。车辆10的当前位置400位于路径403a上。路径403b是车辆10将来行驶的路径。当前的驾驶区间404包括车辆10当前正在行驶的道路401向其他道路402合流的合流区间405。行驶车道计划部33将车辆10从当前正在行驶的道路401进入作为合流目的地的其他道路402的合流区间405判定为驾驶区间404内的事件位置。从位置推定部31向行驶车道计划部33通知车辆10的当前位置400位于车道401a上的情况。由于驾驶区间404包括合流区间405，所以行驶车道计划部33判定是否需要进行车道变更。由于车辆10在合流区间405中从当前正在行驶的道路401的车道401a向作为合流目的地的道路402的车道402a移动，所以行驶车道计划部33判定为用于执行事件位置处的事件的车道402a与车辆10当前正在行驶的车道401a不同。因此，行驶车道计划部33判定为需要从当前正在行驶的道路401的车道401a向道路402的车道402a进行车道变更。然后，行驶车道计划部33在驾驶区间404中生成行驶车道计划，所述行驶车道计划包含车辆10在到达合流区间405之前从道路401的车道401a向道路402的车道402a进行车道变更的计划。
时间决定部34在自动控制的车辆10实施车道变更的情况下，基于示出驾驶员参与车辆10的控制的程度的第一信息及示出驾驶员能够手动控制车辆10的程度的第二信息中的任一个，以由第一信息示出的驾驶员参与车辆10的控制的程度或由第二信息示出的驾驶员能够手动控制车辆10的程度越大则等待时间变得越短的方式决定所述等待时间，所述等待时间是等待至车辆10开始与车道变更相关的动作为止的时间。在本实施方式中，说明时间决定部34基于第一信息决定等待时间的处理。可认为：如果驾驶员参与车辆10的控制的程度较大，则驾驶员监视车辆10的周围的程度也较大。如果驾驶员监视车辆10的周围的程度较大，则即使减少等待时间，也能够确保在车道变更时驾驶员监视车辆的周围所需的时间。具体而言，第一信息包含示出第一模式的第一模式信息、示出第二模式的第二模式信息或示出第三模式的第三模式信息。另外，在后述的第一变形例中，说明时间决定部34基于第二信息决定等待时间的处理。以下，参照图5～图7，说明时间决定部34在车辆10的车道变更中决定等待时间的处理。
图5是说明判定车道变更的必要性并实施的处理的图。首先，在步骤S101中，在应用第一模式时，驾驶员判断为需要变更车道，在应用第二模式或第三模式时，行驶车道计划部33判断为需要进行车道变更。行驶车道计划部33在应用第一模式时通过使用操作装置16等从驾驶员受理车道变更的要求，从而被通知驾驶员判断为需要变更车道的判断。另外，在应用第二模式或第三模式时，行驶车道计划部33使用UI15向驾驶员通知实施车道变更的提议，在此，在应用第二模式时，从驾驶员得到对实施车道变更的同意。接着，在步骤S102中，后述的驾驶计划部35在以从车辆10到其他车辆为止的相对距离成为规定距离以上且车辆10的动作满足规定的限制的方式判定为能够进行车道变更时，向驾驶员通知与车道变更相关的动作的开始(开始与车道变更相关的动作的预告)。接着，在步骤S103中，控制方向指示器17a～17d，使其开始闪烁。接着，在步骤S104中，后述的车辆控制部37控制车辆10的各部分，使与车道变更相关的动作开始。等待时间包括：在从向驾驶员通知与车道变更相关的动作的开始的时刻到方向指示器17a～17d开始闪烁的时刻为止的期间等待的第一等待时间T1及在从方向指示器17a～17d开始闪烁的时刻到车辆10开始与车道变更相关的动作(例如转向轮的转向动作)的时刻为止的期间等待的第二等待时间T2。第一等待时间T1是在步骤S102与步骤S103之间ECU19的处理器23等待的时间，第二等待时间T2是在步骤S103与步骤S104之间ECU19的处理器23等待的时间。在此，由于从向驾驶员通知与车道变更相关的动作的开始的时刻起，随着时间的经过，从车辆10到其他车辆为止的相对距离可能变化，所以从提高车道变更的成功率的观点出发，第一等待时间T1及第二等待时间T2优选较短。
时间决定部34将驾驶员参与车辆10的控制的程度判定为驾驶员参与车辆10的控制的程度按由第三模式信息示出的第三模式、由第二模式信息示出的第二模式、由第一模式信息示出的第一模式的顺序变大。因此，时间决定部34以按第三模式、第二模式及第一模式的顺序变短的方式决定等待时间。时间决定部34向驾驶计划部35通知第一等待时间T1及第二等待时间T2。
时间决定部34既可以以按每个模式不同的方式决定第一等待时间T1及第二等待时间T2中的每一个，也可以将第二等待时间T2设为固定值并以按每个模式不同的方式决定第一等待时间T1。另外，时间决定部34也可以将第一等待时间T1设为固定值并以按每个模式不同的方式决定第二等待时间T2。
例如，如图6所示，时间决定部34也可以参照存储于存储器22的表600，按每个模式决定第一等待时间T1及第二等待时间T2。在表600中，以按每个模式不同的方式登记有第一等待时间T1及第二等待时间T2中的每一个。第一等待时间T1及第二等待时间T2中的每一个按第三模式、第二模式及第一模式的顺序变短。
另外，如图7所示，时间决定部34也可以参照存储于存储器22的表700，按每个模式决定第一等待时间T1及第二等待时间T2中的每一个。在表700中登记有如下内容：将第一模式的第一等待时间T1作为基准值，将第二模式的第一等待时间T1设为第一模式的1.5倍，将第三模式的第一等待时间T1设为第一模式的2倍。将第一等待时间T1作为基准值，例如能够设为0.5～2秒的范围。将第二等待时间T2作为基准值，例如能够设为1.5～4秒的范围。另外，在表700中登记有如下内容：将第一模式的第二等待时间T2作为基准值，将第二模式的第二等待时间T2设为第一模式的1.1倍，将第三模式的第二等待时间T2设为第一模式的1.2倍。第一等待时间T1及第二等待时间T2按第三模式、第二模式及第一模式的顺序变短。
另外，时间决定部34也可以基于包含车辆10的当前位置、车辆速度、加速度及行进方向等车辆状态信息，对按上述方式决定的第一等待时间T1或第二等待时间T2进行修正。例如，时间决定部34也可以基于车辆10的车辆速度，对按上述方式决定的第一等待时间T1或第二等待时间T2进行修正。具体而言，也可以是，时间决定部34以车辆10的最近的规定期间的平均车辆速度越快则第一等待时间T1或第二等待时间T2变得越长的方式，对按上述方式决定的第一等待时间T1或第二等待时间T2进行修正。另外，时间决定部34也可以基于车辆10的加速度，对按上述方式决定的第一等待时间T1或第二等待时间T2进行修正。具体而言，也可以是，时间决定部34以车辆10的最近的规定期间的平均的行进方向上的加速度的绝对值越大则第一等待时间T1或第二等待时间T2变得越长的方式，对按上述方式决定的第一等待时间T1或第二等待时间T2进行修正。另外，也可以是，时间决定部34以车辆10的最近的规定期间的平均的与行进方向正交的方向上的加速度的绝对值越大则第一等待时间T1或第二等待时间T2变得越长的方式，对按上述方式决定的第一等待时间T1或第二等待时间T2进行修正。而且，时间决定部34也可以基于车辆10的转向量，对按上述方式决定的第一等待时间T1或第二等待时间T2进行修正。具体而言，也可以是，时间决定部34以车辆10的最近的规定期间的平均的每单位时间的转向量的绝对值越大则第一等待时间T1或第二等待时间T2变得越长的方式，对按上述方式决定的第一等待时间T1或第二等待时间T2进行修正。
驾驶计划部35在以规定的周期设定的驾驶计划生成时刻，基于地图信息、行驶车道计划、车辆10的当前位置、周边环境信息及车辆状态信息，生成到规定的时间(例如5秒)后为止的车辆10的驾驶计划。驾驶计划示出为从当前时刻到规定时间后为止的各时刻的、车辆10的目标位置及该目标位置处的目标车辆速度的集合。驾驶计划生成时刻的周期优选比行驶车道计划生成时刻的周期短。驾驶计划部35也可以基于从驾驶员输入的车辆速度或正在行驶的车道的法定速度决定目标车辆速度。驾驶计划部35每当生成驾驶计划时，向车辆控制部37通知驾驶计划。驾驶计划部35使用卡尔曼滤波器等预测滤波器，基于检测出的其他车辆的最近的轨迹推定将来的轨迹，基于根据检测出的其他车辆正在行驶的车道及推定的轨迹算出的相对距离，以从车辆10到其他车辆为止的相对距离成为规定距离以上且车辆10的动作满足规定的限制的方式生成车辆10的驾驶计划。作为规定的限制，可列举每单位时间的速度变化量、每单位时间的加速度变化量或每单位时间的偏航率变化量成为上限值以下的情况。驾驶计划部35也可以基于行驶车道计划生成多个驾驶计划。在该情况下，驾驶计划部35也可以选择多个驾驶计划中的、车辆10的加速度的绝对值的总和成为最小的驾驶计划。驾驶计划部35向车辆控制部37通知驾驶计划。
驾驶计划部35在行驶车道计划包含车辆10在车道间移动的车道变更的情况下，将作为用于从当前正在行驶的车道向相邻的车道移动的车道变更后的移动目的地的一个或多个目标位置决定为作为移动目的地的车道上。驾驶计划部35以朝向一个或多个目标位置且从车辆10到其他车辆为止的相对距离成为规定距离以上的方式，生成驾驶计划作为车辆10的合流目标位置及该合流目标位置处的目标车辆速度的集合。驾驶计划部35在能够生成从车辆10到其他车辆为止的相对距离成为规定距离以上且车辆10的动作满足规定的限制的驾驶计划的情况下，判定为能够执行车道变更。驾驶计划部35在判定为能够执行车道变更的情况下，使用UI15向驾驶员通知与车道变更相关的车辆10的动作的开始(开始与车道变更相关的动作的预告)。驾驶计划部35在等待第一等待时间T1后，开始要移动的车道侧的方向指示器17a及17b或17c及17d的闪烁，所述第一等待时间T1与由从时间决定部34通知的选择模式信息示出的车道变更的模式对应。然后，等待第二等待时间T2，所述第二等待时间T2与由从时间决定部34通知的选择模式信息示出的车道变更的模式对应。驾驶计划部35在等待第二等待时间T2后，向车辆控制部37通知驾驶计划。此外，也可以是，行驶车道计划部33在等待第一等待时间T1后向驾驶计划部35通知行驶车道计划来代替驾驶计划部35等待第一等待时间T1。此外，驾驶计划部35在第一等待时间T1及第二等待时间T2的等待期间也按驾驶计划生成时刻更新驾驶计划。驾驶计划部35在第一等待时间T1或第二等待时间T2的等待期间判定为不再能够执行车道变更的情况下，以在当前正在行驶的车道上继续行驶的方式生成驾驶计划。另外，驾驶计划部35使方向指示器17a及17b或17c及17d的闪烁停止，并且使用UI15向驾驶员通知中止预定的车道变更。另外，驾驶计划部35也可以在开始方向指示器17a及17b或17c及17d的闪烁后，经过规定时间或者行驶规定的距离或者到达在行驶车道计划时预先设定的模式变更决定位置的时刻，经由通知控制部36向驾驶员通知控制变更通知。在此，模式变更决定位置作为在车辆10不能执行车道变更并到达模式变更决定位置时中止自动控制的车道变更并向驾驶员通知控制变更通知的位置，是在行驶车道计划部33生成包含车道变更的行驶车道计划时，基于车辆10的当前位置等设定在车辆10当前正在行驶的车道上的位置。
此外，驾驶计划部35在行驶车道计划不包含车道变更的情况下，以在当前正在行驶的车道上继续行驶的方式生成车辆10的驾驶计划。
当从驾驶计划部35输入要求向驾驶员通知控制变更通知的通知要求时，通知控制部36使用UI15向驾驶员通知控制变更通知，所述控制变更通知要求从自动控制向手动控制变更车辆10的控制。UI15输入驾驶员对控制变更通知的回答的操作信号，经由车内网络向ECU19输出。驾驶计划部35在驾驶员同意控制变更通知的情况下，从正在应用的自动控制驾驶模式向手动控制驾驶模式切换车辆10的驾驶。
车辆控制部37在应用自动驾驶控制模式时，基于位置决定时刻的车辆10的位置、车辆速度及偏航率、被通知的驾驶计划(包含车道变更计划)，以车辆10沿着行驶预定路径行驶的方式控制车辆10的各部分。例如，车辆控制部37按照被通知的驾驶计划、车辆10的当前的车辆速度及偏航率求出车辆10的转向角、加速度及角加速度，以成为该转向角、加速度及角加速度的方式设定转向量、加速器开度、换挡位置或制动量。然后，车辆控制部37向控制车辆10的转向轮的致动器(未图示)输出与设定的转向量对应的控制信号。另外，车辆控制部37按照设定的加速器开度求出燃料喷射量，向车辆10的发动机等驱动装置(未图示)输出与该燃料喷射量对应的控制信号。或者，车辆控制部37向车辆10的制动器(未图示)输出与设定的制动量对应的控制信号。另外，车辆控制部37在应用手动驾驶控制模式时，根据驾驶员的操作装置16的操作，生成加速器开度信号、换挡位置信号及制动信号，控制车辆10的各部分。
车辆控制部37在驾驶计划包含用于车道变更的目标轨迹及目标车辆速度的集合的情况下，以进行车道变更的方式开始车辆10的转向轮的转向并控制行驶动作。
图8是由处理器23执行的包含等待时间决定处理在内的车辆控制处理的动作流程图。此外，在以下所示的动作流程图中，步骤S205及S207的处理与等待时间决定处理对应。
首先，导航装置18基于导航用地图信息、车辆10的目的地及车辆10的当前位置，生成从车辆10的当前位置到目的地为止的行驶预定路径(步骤S201)。
接着，处理器23的位置推定部31按位置决定时刻求出车辆10的推定位置及推定方位角(步骤S202)。
接着，处理器23的物体检测部32基于由相机11生成的图像及由激光雷达传感器12a～12d生成的反射波信息，检测车辆10的周围的其他物体(步骤S203)。
接着，处理器23的行驶车道计划部33在行驶预定路径的驾驶区间中基于地图信息和车辆10的当前位置决定是否需要进行车道变更，并且选择车辆10行驶的道路内的车道，生成行驶车道计划部(步骤S204)。
接着，处理器23的时间决定部34在自动控制的车辆10实施车道变更的情况下，基于示出驾驶员参与车辆10的控制的程度的第一信息及示出驾驶员能够手动控制车辆10的程度的第二信息中的任一个，以由第一信息示出的驾驶员参与车辆10的控制的程度或由第二信息示出的驾驶员能够手动控制车辆10的程度越大则等待时间变得越短的方式决定所述等待时间，所述等待时间是等待至车辆10开始与车道变更相关的动作为止的时间(步骤S205)。
接着，处理器23的驾驶计划部35在以规定的周期设定的驾驶计划生成时刻，生成到规定的时间后为止的车辆10的驾驶计划(步骤S206)。
接着，处理器23的驾驶计划部35或车辆控制部37在等待了等待时间后开始与车道变更相关的动作(步骤S207)。
如以上说明的那样，该车辆控制装置在自动控制的车辆实施车道变更的情况下，基于示出驾驶员参与车辆的控制的程度的第一信息及示出驾驶员能够手动控制车辆的程度的第二信息中的任一个，以由第一信息示出的驾驶员参与车辆的控制的程度或由第二信息示出的驾驶员能够手动控制车辆的程度越大则等待时间变得越短的方式决定所述等待时间，所述等待时间是等待至车辆开始与车道变更相关的动作为止的时间。由此，车辆控制装置能够确保在车道变更时驾驶员监视车辆的周围所需的时间，并且尽可能迅速地进行车道变更，且防止等待时间不必要地变长，能够提高车道变更成功的概率。另外，关于开始与车道变更相关的动作的时机，也能够接近驾驶员的感觉。
接着，以下说明上述实施方式的第一变形例～第三变形例。在第一变形例中，时间决定部34在自动控制的车辆10实施车道变更的情况下，基于示出驾驶员能够手动控制车辆10的程度的第二信息，以由第二信息示出的驾驶员能够手动控制车辆10的程度越大则等待时间变得越短的方式决定所述等待时间，所述等待时间是等待至车辆10开始与车道变更相关的动作为止的时间。可认为：如果驾驶员能够手动控制车辆10的程度较大，则驾驶员监视车辆10的周围的程度也较大。如果驾驶员监视车辆10的周围的程度较大，则即使减少等待时间，也能够确保在车道变更时驾驶员监视车辆的周围所需的时间。等待时间包括第一等待时间和/或第二等待时间。示出驾驶员能够手动控制车辆10的程度的状态包括在应用自动控制驾驶模式时实际上驾驶员正在操作任意的转向装置的状态。另外，示出驾驶员能够手动控制车辆10的程度的状态可包括在应用自动控制驾驶模式时虽然实际上驾驶员没有操作但驾驶员能够操作任意的转向装置的状态。而且，驾驶员能够手动控制车辆10的程度可包括在车辆10的控制从自动控制驾驶模式变更为手动控制驾驶模式时能够应对驾驶员手动控制车辆10的程度(例如驾驶员的应对所需的时间)。
第二信息例如包含示出驾驶员正在操作UI15或操作装置16的操作信息、示出驾驶员的面部的朝向的信息或示出驾驶员正在进行驾驶操作以外的作业的信息，所述操作装置16操作车辆10。操作信息例如包含示出驾驶员正握着方向盘的信息。时间决定部34例如能够使用检测驾驶员正把持着方向盘的把持传感器，检测驾驶员正握着方向盘的情况。时间决定部34也可以在驾驶员正握着方向盘的情况下，与不是这样的情况相比缩短等待时间。时间决定部34例如也可以基于使用配置于车室内的相机(未图示)拍摄驾驶员的面部得到的图像，推定驾驶员的视线，并基于该视线求出示出驾驶员的面部的朝向的信息。时间决定部34也可以在驾驶员的视线朝向车辆10的前方的时间为规定的时间以上的情况下，判定为驾驶员的面部的朝向正朝向车辆10的前方。时间决定部34也可以在驾驶员的面部的朝向正朝向车辆10的前方的情况下，与不是这样的情况相比缩短等待时间。此外，时间决定部34也可以使用学习面部的朝向之后的识别器，对拍摄驾驶员的面部得到的图像判定驾驶员的面部的朝向。另外，时间决定部34也可以使用学习面部的朝向及眼睛睁开的情况之后的识别器，对拍摄驾驶员的面部得到的图像进行判定。时间决定部34也可以在驾驶员的面部的朝向正朝向车辆10的前方且驾驶员的眼睛睁开的情况下，与不是这样的情况相比缩短等待时间。时间决定部34也可以根据驾驶员正在操作UI15且副驾驶席上没有人就座的情况，从而检测出驾驶员正在进行驾驶操作以外的作业。也可以是，在从UI15输入动作信号或操作信号且没有从配置于副驾驶席的就座传感器输入示出就座的信号的情况下，由于驾驶员正在看或正在操作UI15，所以时间决定部34推定为驾驶员正在进行驾驶操作以外的作业。UI15在正在再现影像等时向ECU19输出动作信号。另外，时间决定部34也可以使用学习驾驶员正在进行驾驶操作以外的作业的图像之后的识别器，对拍摄驾驶员得到的图像判定驾驶员正在进行驾驶操作以外的作业。作为驾驶员正在进行驾驶操作以外的作业的图像，例如可列举驾驶员正在操作高性能便携终端的图像或驾驶员正在读书的图像等。时间决定部34也可以在驾驶员正在进行驾驶操作以外的作业的情况下，与不是这样的情况相比延长等待时间。
时间决定部34也可以基于示出驾驶员参与车辆10的控制的程度的第一信息及示出驾驶员能够手动控制车辆10的程度的第二信息，以由第一信息示出的驾驶员参与车辆10的控制的程度越大则等待时间变得越短且由第二信息示出的驾驶员能够手动控制车辆10的程度越大则等待时间变得越短的方式决定所述等待时间，所述等待时间是等待至车辆10开始与车道变更相关的动作为止的时间，例如，时间决定部34也可以将基于第一信息决定的第一信息等待时间与基于第二信息决定的第二信息等待时间的平均值作为用于控制的等待时间。
在第二变形例中，处理器23具有环境判定部38，所述环境判定部38基于车辆10的周边环境信息判定驾驶员掌握车辆10的周围的环境的困难度，该环境判定部38以困难度越高则等待时间变得越长的方式对由时间决定部34决定的等待时间进行修正。可认为：如果驾驶员掌握车辆10的周围的环境的困难度较高，则驾驶员监视车辆10的周围所需的时间变长。因此，以驾驶员能够充分地监视车辆10的周围的方式延长等待时间，确保在车道变更时驾驶员监视车辆的周围所需的时间。
作为车辆10的周边环境信息的具体例，可列举：(1)在作为车道变更的移动目的地的车道中，存在在车辆10的后方行驶的其他车辆；(2)与车辆10相距规定的距离以内的其他车辆的数量；(3)车辆10的行驶速度与周边车辆的行驶速度相差规定的值以上；(4)紧急车辆在车辆10的附近行驶；(5)由于车辆10正在行驶的道路转弯等地形理由而驾驶员不容易辨识其他车辆；(6)车辆10当前正在行驶的道路的车道数；(7)车辆10当前正在隧道内行驶；(8)在行进方向上的前方有合流地点；(9)雾或雨等对驾驶员的辨识性带来影响的气象信息；(10)强风等使车辆的行驶变得不稳定的气象信息；(11)车辆10的周围的亮度；(12)车辆10当前正在行驶的道路的路面的平坦度；(13)在车辆10的周围有驾驶员能够识别的道路标识等。
关于上述(1)～(13)的例子，以下说明环境判定部38修正等待时间的处理。(1)环境判定部38在基于从物体检测部32输入的示出其他车辆的信息及其位置和从驾驶计划部35输入的作为车辆10的车道变更的移动目的地的车道上的目标位置，推定为在作为移动目的地的车道中存在在车辆10的后方行驶的其他车辆的情况下，判定为困难度较高，在不是这样的情况下判定为困难度较低。这是因为：由于驾驶员注视后方的时间变长，所以驾驶员监视车辆10的周围所需的时间变长。(2)环境判定部38在基于从物体检测部32输入的示出其他车辆的信息及其位置和从位置推定部31输入的车辆10的推定位置，推定为车辆10的规定的距离(例如10m)以内的其他车辆的数量为规定数(例如两辆)以上的情况下，判定为困难度较高，在不是这样的情况下判定为困难度较低。这是因为：由于与其他车辆的数量对应地驾驶员注视周围的时间变长，所以驾驶员监视车辆10的周围所需的时间变长。(3)环境判定部38在基于从物体检测部32输入的示出其他车辆的信息、其位置及车辆速度、车辆10的行驶速度，推定为车辆10的行驶速度与周边车辆(例如与车辆10相距10m以内)的行驶速度相差规定的值(例如10km/h)以上的情况下，判定为困难度较高，在不是这样的情况下判定为困难度较低。(4)环境判定部38在基于从物体检测部32输入的示出其他车辆的信息及其位置和从位置推定部31输入的车辆10的推定位置，推定为紧急车辆正在车辆10的附近(例如与车辆10相距100m以内)行驶的情况下，判定为困难度较高，在不是这样的情况下判定为困难度较低。这是因为：由于驾驶员判断车辆10的车道变更是否可能妨碍紧急车辆的行驶，驾驶员监视车辆10的周围所需的时间变长。(5)环境判定部38在基于从地图信息存储装置14输入的地图信息和从位置推定部31输入的车辆10的推定位置，推定为当前正在行驶的道路具有规定的曲率以上的曲率的情况下，由于因地形理由而驾驶员不容易辨识其他车辆，所以判定为困难度较高，在不是这样的情况下判定为困难度较低。(6)环境判定部38在基于从地图信息存储装置14输入的地图信息和从位置推定部31输入的车辆10的推定位置，推定为车辆10当前正在行驶的道路的车道数为规定数(例如3)以上的情况下，判定为困难度较高，在不是这样的情况下判定为困难度较低。(7)环境判定部38在基于从地图信息存储装置14输入的地图信息和从位置推定部31输入的车辆10的推定位置，推定为车辆10当前正在隧道内行驶的情况下，判定为困难度较高，在不是这样的情况下判定为困难度较低。(8)环境判定部38在基于从导航装置18输入的行驶预定路径和从位置推定部31输入的车辆10的推定位置，推定为在车辆10的行进方向上的前方存在合流地点的情况下，判定为困难度较高，在不是这样的情况下判定为困难度较低。(9)环境判定部38在通过经由车辆控制系统1包含的无线通信装置(未图示)的无线通信，经由基站从外部的服务器取得气象信息，车辆10的当前位置的气象信息包含雾或雨等对驾驶员的辨识性带来影响的气象状态的情况下，判定为困难度较高，在不是这样的情况下判定为困难度较低。(10)环境判定部38在通过经由车辆控制系统1包含的无线通信装置(未图示)的无线通信，经由基站从外部的服务器取得气象信息，车辆10的当前位置的风速为使车辆的行驶变得不稳定的规定的风速(例如风速10m/h)以上的情况下，判定为困难度较高，在不是这样的情况下判定为困难度较低。(11)环境判定部38在使用测量车辆10的周围的照度的照度计测定得到的照度为规定的照度以上的情况下，判定为困难度较低，在不是这样的情况下判定为困难度较高。(12)环境判定部38在基于激光雷达传感器12a～12d生成的反射波信息或相机2拍摄到的图像推定车辆10当前正在行驶的道路的路面的平坦度，该平坦度为规定的阈值以上的情况下，判定为困难度较低，不是这样的情况下判定为困难度较高。(13)环境判定部38在基于从地图信息存储装置14输入的地图信息和从位置推定部31输入的车辆10的推定位置，推定为在车辆10的周围存在驾驶员能够识别的道路标识的情况下，由于推定为驾驶员容易掌握车辆10的周围的环境，所以判定为困难度较低，在不是这样的情况下判定为困难度较高。这是因为：由于通过驾驶员识别限制车辆10及其他车辆的行驶的道路标识，从而对掌握车辆10的周围的状况进行辅助，所以驾驶员监视车辆10的周围所需的时间变短。
环境判定部38在困难度较高的情况下，与困难度较低的情况相比，以延长等待时间的方式修正等待时间。例如，环境判定部38在困难度较高的情况下，与困难度较低的情况相比，以将等待时间延长为1.1～1.5倍的方式修正等待时间。等待时间包括第一等待时间和/或第二等待时间。例如，也可以是，环境判定部38在困难度较高的情况下，相对于困难度较低的情况，不修正第二等待时间而以延长第一等待时间的方式修正第一等待时间。
在第三变形例中，处理器23具有识别判定部39，所述识别判定部39判定是否识别出驾驶员将要进行车道变更，该识别判定部39在识别出驾驶员将要进行车道变更的情况下，与不是这样的情况相比，以缩短等待时间的方式修正由时间决定部34决定的等待时间。例如，识别判定部39在(1)车辆10进行用于超越前方的其他车辆的车道变更的情况下；(2)车辆10在合流车道或车道数减少的道路上行驶的情况下；(3)在分岔区间中向驾驶员通知到实施车道变更为止的时间的情况下，判定为识别出驾驶员将要进行车道变更。
关于上述(1)～(3)的例子，以下说明识别判定部39修正等待时间的处理。(1)当行驶车道计划部33在应用第一模式时，其他车辆在车辆10的前方的规定的距离(例如15m)以内行驶且基于驾驶员的车道变更的要求生成行驶车道计划，或者行驶车道计划部33在应用第二模式及第三模式时，生成进行用于车辆10超越前方的其他车辆的车道变更的行驶车道计划的情况下，识别判定部39判定为识别出驾驶员将要进行车道变更，在不是这样的情况下，判定为没有识别出驾驶员将要进行车道变更。(2)识别判定部39在基于从地图信息存储装置14输入的地图信息、从导航装置18输入的行驶预定路径及从位置推定部31输入的车辆10的推定位置，推定为车辆10在合流车道或车道数减少的道路上行驶的情况下，判定为识别出驾驶员将要进行车道变更，在不是这样的情况下，判定为没有识别出驾驶员将要进行车道变更。(3)在分岔区间中生成了包含车道变更的行驶车道计划的行驶车道计划部33经由通知控制部36，使用UI15或车室内的示出方向指示器的闪烁的显示装置，通知到实施车道变更为止的时间。例如，到实施车道变更为止的时间可以是车辆10到达分岔区间的起点为止的到达时间。也可以是，使用UI15显示到达时间，或者在成为车辆10到达分岔区间的起点的规定的时间前的时刻，将车室内的示出方向指示器的闪烁的显示装置点亮。在这样的情况下，由于UI15向驾驶员明示地通知车道变更，所以识别判定部39判定为识别出驾驶员将要进行车道变更，在不是这样的情况下，判定为没有识别出驾驶员将要进行车道变更。
识别判定部39在识别出驾驶员将要进行车道变更的情况下，与不是这样的情况相比，以缩短等待时间的方式修正等待时间。例如，环境判定部38在困难度较高的情况下，与困难度较低的情况相比，以将等待时间延长为1.1～1.5倍的方式修正等待时间。等待时间包括第一等待时间和/或第二等待时间。例如，也可以是，环境判定部38在困难度较高的情况下，相对于困难度较低的情况，不修正第二等待时间而以缩短第一等待时间的方式修正第一等待时间。
在本发明中，只要不偏离本发明的宗旨，上述实施方式的车辆控制装置能够适当变更。另外，本发明的技术范围不限定于这些实施方式，而是遍及权利要求书记载的发明及其等同物。
例如，在本发明中，示出驾驶员参与车辆的控制的程度的第一信息及示出驾驶员能够手动控制车辆的程度的第二信息不限定于在上述实施方式中说明的信息。例如，第一信息也可以是示出驾驶员对于自动控制的车辆的驱动、制动及转向中的任意动作的控制进行参与的程度的信息。

Claims (7)

1.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具有时间决定部，所述时间决定部在能够自动控制驱动、制动及转向中的至少一个车辆动作的车辆实施车道变更的情况下，基于示出驾驶员参与所述车辆的控制的程度的第一信息及示出驾驶员能够手动控制所述车辆的程度的第二信息中的任一个，以由所述第一信息示出的驾驶员参与所述车辆的控制的程度或由所述第二信息示出的驾驶员能够手动控制所述车辆的程度越大则等待时间变得越短的方式决定所述等待时间，所述等待时间是等待至所述车辆开始与车道变更相关的动作为止的时间。
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有判定部，所述判定部基于所述车辆的当前位置和行驶预定路径，判定是否需要变更车道，
所述第一信息包含选择模式信息，所述选择模式信息示出由驾驶员从驾驶员判断车道变更的必要性的第一模式、驾驶员同意所述判定部判定为需要的车道变更的第二模式及驾驶员接收实施所述判定部判定为需要的车道变更的通知的第三模式中选择的模式。
3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其中，
所述时间决定部将驾驶员参与所述车辆的控制的程度判定为驾驶员参与所述车辆的控制的程度按所述第三模式、所述第二模式及所述第一模式的顺序变大，对于由所述选择模式信息示出的模式，以按所述第三模式、所述第二模式及所述第一模式的顺序变短的方式决定所述等待时间。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆控制装置，其中，
所述第二信息包含示出驾驶员正在操作操作部的信息、示出驾驶员的面部的朝向的信息或示出驾驶员正在进行驾驶操作以外的作业的信息，所述操作部操作所述车辆。
5.根据权利要求1～4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有通知部及驾驶计划部，所述通知部向驾驶员通知所述车辆的信息，所述驾驶计划部基于所述车辆的行驶预定路径、所述车辆的当前位置及所述车辆的周边环境信息生成包含车道变更的到规定的时间后为止的所述车辆的驾驶计划，
所述等待时间包括第一等待时间和第二等待时间，所述第一等待时间是在所述驾驶计划部生成包含车道变更的所述驾驶计划并使用所述通知部向驾驶员通知与车道变更相关的所述车辆动作的开始后到开始方向指示器的闪烁的时刻为止的期间等待的时间，所述第二等待时间是在开始所述方向指示器的闪烁后到所述车辆开始与车道变更相关的动作的时刻为止的期间等待的时间。
6.根据权利要求1～5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有环境判定部，所述环境判定部判定驾驶员掌握所述车辆的周围的环境的困难度，
所述环境判定部基于所述车辆的周边环境信息，以所述困难度越高则所述等待时间变得越长的方式修正所述等待时间。
7.一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质存储计算机能够读取的车辆控制用计算机程序，其中，所述车辆控制用计算机程序使处理器执行：在能够自动控制驱动、制动及转向中的至少一个车辆动作的车辆实施车道变更的情况下，基于示出驾驶员参与所述车辆的控制的程度的第一信息及示出驾驶员能够手动控制所述车辆的程度的第二信息中的任一个，以由所述第一信息示出的驾驶员参与所述车辆的控制的程度或由所述第二信息示出的驾驶员能够手动控制所述车辆的程度越大则等待时间变得越短的方式决定所述等待时间，所述等待时间是等待至所述车辆开始与车道变更相关的动作为止的时间。
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