CN113879307B - 车道变更计划装置、存储介质及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车道变更计划装置，在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，生成车道变更计划，以使驾驶员感到车辆向目标车道顺利地进行多次车道变更。车道变更计划装置具有判定部(41)和车道变更计划部(43)，判定部(41)基于表示车辆(10)在朝向车辆(10)的目标位置的行驶路径的规定区间内行驶的预定车道的行驶车道计划，判定是否计划在一条道路内进行多次车道变更，在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，车道变更计划部(43)生成车道变更计划，以使得在后进行的车道变更中为了使车辆(10)进行该车道变更而分配的第一车道变更预定区间比在先进行的车道变更中为了进行该车道变更而分配的第二车道变更预定区间短。

Description

车道变更计划装置、存储介质及方法

技术领域

本发明涉及车道变更计划装置、存储介质及方法。

背景技术

搭载于车辆的自动控制装置基于车辆的当前位置、车辆的目标位置和地图信息，生成车辆的行驶路径，控制车辆沿着该行驶路径行驶。

在行驶路径中包含有车辆从当前行驶的行驶道路向作为分支目标的其它道路移动的分支位置的情况下，自动控制装置控制车辆在分支位置从行驶道路向其它道路移动(例如，专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2019/198481号公报

发明内容

在车辆行驶于具有三条以上车道的道路内的一条车道(行驶车道)的情况下，有时，在分支位置，在与其它道路相连的车道与行驶车道之间存在有一条以上的车道。在这样的情况下，车辆为了从当前的行驶车道向与其它车道相连的车道(下面，也称作“目标车道”)移动，有必要进行两次以上的车道变更。

当车辆从比分支位置显著更靠跟前处开始车道变更时，存在着驾驶员对于车辆的行为具有不适感的风险。另外，由于自动控制装置在进行车道变更时对动作进行控制，以便在车辆与其它车辆之间保持安全的距离，因此，在车辆与其它车辆之间看来不能确保安全的距离的情况下，不能进行车道变更。即，当车辆开始车道变更的位置过于靠近分支位置时，存在着因其它车辆的存在，而在到达分支位置之前不能完成全部的车道变更的风险。从而，优选地，由车辆进行的多次车道变更以不对驾驶员给予不适感的方式进行。

因此，本发明的目的是提供一种车道变更计划装置，所述车道变更计划装置，在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，生成车道变更计划，以便使驾驶员感到车辆向目标车道顺利地进行多次车道变更。

解决课题的手段

根据一种实施方式，提供一种车道变更计划装置。该车道变更计划装置的特征在于，具有判定部和车道变更计划部，所述判定部基于行驶车道计划，判定是否计划在一条道路内进行多次车道变更，所述行驶车道计划表示车辆在朝向车辆的目标位置的行驶路径的规定区间内行驶的预定车道，在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，所述车道变更计划部生成车道变更计划，以便使第一车道变更预定区间比第二车道变更预定区间短，所述第一车道变更预定区间是在后进行的车道变更中为了使车辆进行该车道变更而分配的区间，所述第二车道变更预定区间是在先进行的车道变更中为了进行该车道变更而分配的区间。

在该车道变更计划装置中，优选地，所述车道变更计划部生成车道变更计划，以使得车道变更进行的次数越多，则第一车道变更预定区间的开始位置与第二车道变更预定区间的开始位置的距离变得越短。

另外，优选地，在该车道变更计划装置中，还具有完成位置确定部，所述完成位置确定部基于行驶路径以及行驶车道计划，在车辆从当前行驶的行驶车道起进行了多次车道变更之后的作为移动目标的目标车道上，确定完成多次车道变更的车道变更完成预定位置，车道变更计划部基于车道变更完成预定位置，在车道上确定第一车道变更预定区间的开始位置以及第二车道变更预定区域的开始位置。

另外，优选地，在该车道变更计划装置中，车道变更计划部基于车道变更完成预定位置，在车道上确定第一车道变更预定区间的结束位置以及第二车道变更预定区间的结束位置。

另外，优选地，在该车道变更计划装置中，还具有控制变更部，在车辆即使经过第一车道变更预定区间或者第二车道变更预定区间也不进行车道变更的情况下，所述控制变更部将车辆的驾驶从自动控制向手动控制变更。

根据另外的实施方式，提供一种车道变更计划装置。该车道变更计划装置的特征在于，具有判定部和车道变更计划部，所述判定部基于行驶车道计划，判定是否计划在一条道路内进行多次车道变更，所述行驶车道计划表示车辆在朝向车辆的目标位置的行驶路径的规定区间内行驶的预定车道，在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，所述车道变更计划部生成车道变更计划，以便使得车道变更进行的次数越多，则在开始车道变更之前为了使车辆进行该车道变更而分配的车道变更预定区间变得越短。

另外，根据另外的实施方式，提供一种非暂时性的存储介质，所述非暂时性的存储介质用于存储计算机能够读取的车道变更计划用计算机程序。该车道变更计划用计算机程序使处理器实施：基于行驶车道计划，判定是否计划在一条道路内进行多次车道变更，所述行驶车道计划表示车辆在朝向车辆的目标位置的行驶路径的规定区间内行驶的车道，在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，生成车道变更计划，以便使得第一车道变更预定区间比第二车道变更预定区间短，所述第一车道变更预定区间是在后进行的车道变更中为了使车辆进行该车道变更而分配的区间，所述第二车道变更预定区间是在先进行的车道变更中为了进行该车道变更而分配的区间。

另外，根据另外的实施方式，提供一种车道变更计划方法。该车道变更计划方法使车道变更计划装置实施：基于行驶车道计划，判定是否计划在一条道路内进行多次车道变更，所述行驶车道计划表示车辆在朝向车辆的目标位置的行驶路径的规定区间内行驶的车道，在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，生成车道变更计划，以便使得第一车道变更预定区间比第二车道变更预定区间短，所述第一车道变更预定区间是在后进行的车道变更中为了使车辆进行该车道变更而分配的区间，所述第二车道变更预定区间是在先进行的车道变更中为了进行该车道变更而分配的区间。

发明的效果

根据本发明的车道变更计划装置，在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，能够生成车道变更计划，以便使驾驶员感到车辆向目标车道顺利地进行多次车道变更。

附图说明

图1是说明车道变更计划装置的动作的概要的图(其一)。

图2是说明车道变更计划装置的动作的概要的图(其二)。

图3是说明车道变更计划装置的动作的概要的图(其三)。

图4是安装了车道变更计划装置的车辆的概略结构图。

图5是车辆变更计划装置的动作流程图。

图6是说明完成位置确定部的处理的图。

图7是说明车道变更计划部的处理的图(其一)。

图8是说明车道变更计划部的处理的图(其二)。

图9是说明车道变更计划部的处理的图(其三)。

具体执行方式

图1～图3是说明车道变更计划装置的动作的概要的图。下面，参照图1～图3说明本说明书中公开的车道变更计划装置的动作的概要。

图1表示由导航装置15形成的行驶路径70的一个例子，被自动控制的车辆10在当前位置P1行驶于道路50，并且被预定为从分支位置B向侧道60驶出。在行驶路径70中不包含与车道相关的信息。

图2表示关于在紧接图1所示的行驶路径70的驾驶区间，由行驶车道计划装置19生成的行驶车道计划的一个例子。表示这样的情况：由于实际的道路50具有四条车道51～54以及与分支位置B相连的目标车道55，实际的侧道60具有一条车道61，因此，在行驶车道计划中，如图中附图标记80所示那样，进行四次车道变更，从当前的行驶车道51向侧道60移动。

图3是搭载于车辆10的车道变更计划装置22基于高精度的地图信息、行驶路径70、以及行驶车道计划而生成的车道变更计划的一个例子。在图3的车道变更计划中，设定用于从当前位置P1进行四次车道变更LC1～LC4的车道变更预定区间A1～A4，计划在比车道变更完成预定位置P3靠近前处移动至目标车道55。另外，如果基于图3所示的车道变更计划，则车辆10如图中附图标记90所示的轨迹那样移动。

各个车道变更预定区间A1～A4分别具有开始位置Q1～Q4、以及结束位置R1～R4。例如，车辆10即使在紧接在车道变更预定区间A1的开始位置Q1之后从车道51向车道52进行车道变更，在其它车辆行驶于车道52上的情况下，也不一定在紧接开始位置Q1之后就进行车道变更。因此，车道变更计划装置22生成车道变更计划，以便如果在车道变更预定区间A1之间，则允许车辆10从车道51向车道52的车道变更。例如，在即使经过结束位置R1，车辆10也不向车道52进行车道变更的情况下，做出向驾驶员进行警告、或者从自动控制向手动控制切换等处理。

这里，设定成车道变更预定区间A1比车道变更预定区间A2长，车道变更预定区间A2比车道变更预定区间A3长，车道变更预定区间A3比车道变更预定区间A4长。即，设定成车道变更的进行次数越多，越接近目标车道55，则车道变更预定区间变得越短。

每当车辆10从当前行驶的行驶车道51向目标车道55进行车道变更时，虽然也会受到行驶于作为车道变更目标的车道的其它车辆的状况的影响，但是，平均而言，直到开始下次的车道变更之前的时滞变短。从而，驾驶员觉得车辆10从行驶车道51向目标车道55顺利地进行多次车道变更。

图4是安装有车道变更计划装置22的车辆10的概略结构图。车辆10具有照相机11、激光雷达传感器12a～12d、测位信息接收机13、地图信息存储装置14、导航装置15、用户接口(UI)16、位置推定装置17、物体检测装置18、行驶车道计划装置19、驾驶计划装置20、车辆控制装置21和车道变更计划装置22等。

照相机11、激光雷达传感器12a～12d、测位信息接收机13、地图信息存储装置14、导航装置15、UI16、位置推定装置17、物体检测装置18、行驶车道计划装置19、驾驶计划装置20、车辆控制装置21和车道变更计划装置22经由以控制器局域网络这样的规格为基准的车内网络23被能够进行通信地连接起来。

照相机11是设置于车辆10的摄像部的一个例子。照相机11朝向车辆10的前方地安装于车辆10。照相机11例如以规定的周期摄制表示车辆10的前方的规定区域的环境的照相机图像。在照相机图像中可以表示出包含在车辆10的前方的规定区域内的道路、以及该路面上的车道区划线等道路特征物。照相机11具有CCD或者C-MOS等由对可见光具有灵敏度的光电转换元件的阵列构成的二维检测器、以及将成为摄制对象的区域的像成像于该二维检测器上的摄像光学系统。

照相机11每次摄制照相机图像时，将照相机图像及摄制照相机图像的照相机图像摄制时刻经由车内网络23向位置推定装置17以及物体检测装置18输出。照相机图像在位置推定装置17中被用于推定车辆10的位置的处理。另外，照相机图像在物体检测装置18中被用于检测车辆10周围的其它物体的处理。

激光雷达传感器12a～12d分别朝向车辆10的前方、左侧方、后方、右侧方地例如安装于车辆10的外表面。激光雷达传感器12a～12d分别在以规定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、右侧方同步地发射脉冲状的激光，并且接收由反射物反射的反射波。反射波返回所需的时间含有位于激光照射的方向上的其它物体与车10之间的距离信息。激光雷达传感器12a～12d分别将包含激光的照射方向以及反射波返回所需的时间在内的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23向物体检测装置18输出。反射波信息在物体检测装置18中被用于检测车辆10周围的其它物体的处理。

测位信息接收机13输出表示车辆10的当前位置的测位信息。例如，测位信息接收机13可以为GNSS(全球导航系统)接收机。测位信息接收机13每当以规定的接收周期取得测位信息，就将测位信息以及取得测位信息的测位信息取得时刻向地图信息存储装置14及导向装置15等输出。

地图信息存储装置14存储包含车辆10的当前位置在内的相对宽的范围(例如，10～30km的四方的范围)的广域地图信息。该广域地图信息具有：路面的三维信息；表示道路上的车道区划线等道路特征物、构造物的种类以及位置的信息；以及包含道路的法定速度等在内的高精度地图信息。地图信息存储装置14根据车辆10的当前位置，通过经由搭载于车辆10的无线通信装置(图中未示出)的无线通信，从外部的服务器经由基站接收广域地图信息并且存储于存储装置。每当从测位信息接收机13输入测位信息时，地图信息存储装置14参照存储的广域地图信息，将由测位信息表示的包括当前位置在内的相对窄的区域(例如，100m～10km的四方的范围)的地图信息经由车内网络23向位置推定装置17、物体检测装置18以及车道变更计划装置22等输出。

导航装置15基于导航用地图信息、从UI16输入的车辆10的目标位置、以及从测位信息接收机13输入的表示车辆10的当前位置的测位信息，生成从车辆10的当前位置到目标位置的行驶路径。行驶路径包括与右拐、左拐、汇流、分支等的位置相关的信息。在重新设定了目标位置或者在车辆10的当前位置脱离了行驶路径等情况下，导航装置15重新生成车辆10的行驶路径。导向装置15每当生成行驶路径时，将该行驶路径经由车内网络23向位置推定装置17及车道变更计划装置22等输出。

UI16是通知部的一个例子。UI16由导航装置15及车道变更计划装置22等控制，向驾驶员通知车辆10的行驶信息以及表示将车辆10的控制从自动控制向手动控制变更的控制变更通知等。另外，UI16生成与由驾驶员对车辆10的操作相对应的操作信号。车辆10的行驶信息包括与车辆的位置、行驶路径等车辆的当前及将来的路径相关的信息等。UI16为了表示行驶信息以及控制变更通知等，具有液晶显示器或者触摸屏等显示装置161。另外，UI16作为驾驶员向车辆10输入操作信息的输入装置，例如，具有触摸屏或者操作按钮等。作为操作信息，例如，可以举例为目标位置、经过地、车辆速度以及其它车辆的控制信息等。UI16将被输入的操作信息经由车内网络23向导航装置15、驾驶计划装置20以及车道变更计划装置22等通知。

位置推定装置17基于在照相机图像内显示的车辆10周围的道路特征物，推定在照相机图像摄制时刻的车辆10的位置。例如，位置推定装置17对在照相机图像内识别的车道区划线与从地图信息存储装置14输入的地图信息中显示的车道区划线进行对比，求出在照相机图像摄制时刻的车辆10的推定位置及推定方位角。另外，位置推定装置17基于在地图信息中显示的车道区划线、以及车辆10的推定位置及推定方位角，推定车辆10所位于的道路上的行驶车道。位置推定装置17，每当求出在照相机图像摄制时刻的车辆10的推定位置、推定方位角以及行驶车道时，向物体检测装置18、行驶车道计划装置19、驾驶计划装置20、车辆控制装置21以及车道变更计划装置22通知这些信息。

物体检测装置18基于照相机图像及反射波信息，检测车辆10周围的其它物体及其种类(例如，车辆)。在其它物体中，包括行驶于车辆10周围的其它车辆。物体检测装置18跟踪被检测的其它物体，求出其它物体的轨迹。物体检测装置18基于在地图信息中显示的车道区划线和其它物体的位置，确定其它物体行驶的行驶车道。物体检测装置18向行驶车道计划装置19及驾驶计划装置20通知表示检测出的其它物体的种类的信息、表示其位置的信息及行驶车道。

行驶车道计划装置19，在以规定周期设定的行驶车道计划生成时刻，在从导航装置15输入的行驶路径中选择出的就近的驾驶区间(例如，10km)，基于地图信息、行驶路径及周边环境信息、以及车辆10的当前位置，选择车辆10行驶的道路内的车道，生成表示车辆10行驶的行驶预定车道的行驶车道计划。行驶车道计划装置19，例如，生成行驶车道计划，以便使车辆10在超车车道以外的车道行驶。行驶车道计划装置19，每当生成行驶车道计划时，向驾驶计划装置20及车道变更计划装置22通知该行驶车道计划。

另外，在从行驶路径中选择出的就近的驾驶区间内，行驶车道计划装置19基于地图信息、行驶路径和车辆10的当前位置，判定是否需要变更车道。行驶车道计划装置19在是否需要变更车道的判定中也可以还利用周边环境信息或者车辆状态信息。周边环境信息包括行驶于车辆10周围的其它车辆的位置及速度等。车辆状态信息包括车辆10的当前位置、车辆速度、加速度以及行进方向等。具体地，行驶车道计划装置19基于行驶路径和车辆10的当前位置，为了向朝向车辆10的目标位置的车道移动，判定是否需要变更车道。判定有无车辆10从当前行驶的行驶道路向作为汇流目标的其它道路进入(汇流)以及车辆10从行驶道路向作为分支目标的其它道路驶出(分支)。在汇流及分支中，由于车辆从行驶道路的车道向其它道路的车道移动，因此，包含有车道变更。

在以规定周期设定的驾驶计划生成时刻，驾驶计划装置20基于地图信息、行驶车道计划、车辆10的当前位置、周边环境信息和车辆状态信息，生成表示直到规定的时间(例如，5秒钟)之前的车辆10的预定行驶轨迹的驾驶计划。在从车道变更计划装置22被通知车道变更计划的情况下，驾驶计划装置20基于这些信息、以及车道变更计划，生成驾驶计划。驾驶计划表示为在从当前时刻直到规定时间之前的各个时刻的车辆10的目标位置、以及在该目标位置的目标车辆速度的集合。优选地，生成驾驶计划的周期比生成行驶车道计划的周期短。在行驶车道计划包含有车辆10在车道之间移动的车道变更的情况下，驾驶计划装置20生成包含车道变更在内的驾驶计划，以便能够在车辆10与其它车辆之间确保规定的距离。在即使行驶车道计划包含有车辆10在车道之间移动的车道变更，也不能在车辆10与其它车辆之间确保规定的距离的情况下，驾驶计划装置20生成驾驶计划，以便在当前的车道行驶。驾驶计划装置20每当生成驾驶计划时，向车辆控制装置21通知驾驶计划。

车辆控制装置21基于车辆10的位置、车辆速度及偏航率、以及驾驶计划，控制车辆10的各个部分，以便使车辆10沿着行驶路径行驶。例如，车辆控制装置21根据驾驶计划、车辆10的车辆速度以及偏航率求出车辆10的转向角、加速度以及角加速度，设定转向量、加速器开度或者制动量，以达成该转向角、加速度及角加速度。并且，车辆控制装置21向控制车辆10的转向轮的促动器(图中未示出)输出与设定的转向量相应的控制信号。另外，车辆控制装置21根据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(图中未示出)输出与该燃料喷射量相应的控制信号。或者，车辆控制装置21向车辆10的制动器(图中未示出)输出与设定的制动量相应的控制信号。

车辆控制装置21具有通过上述自动控制来驾驶车辆10的自动控制驾驶模式、以及驾驶员操作并驾驶车辆10的手动控制驾驶模式。在由驾驶员认可了从自动控制向手动控制变更的控制变更通知的情况下，车辆控制装置21将车辆10的驾驶从正在采用的自动控制驾驶模式向手动控制驾驶模式切换。由此，驾驶员能够通过手动控制来操作车辆10，进行车道变更等操作。在手动控制驾驶模式中，车辆10的驱动、制动以及转向之中的至少一个动作由手动来控制。车辆控制装置21，每当变更驾驶模式时，向车道变更计划装置22通知变更后的驾驶模式。

位置推定装置17、物体检测装置18、行驶车道计划装置19、驾驶计划装置20及车辆控制装置21所具有的功能的全部或者一部分，例如，是由在处理器中工作的计算机程序实现的功能模块。或者，位置推定装置17、物体检测装置18、行驶车道计划装置19、驾驶计划装置20以及车辆控制装置21所具有的功能的全部或者一部分也可以是专用的运算电路。对于位置推定装置17、物体检测装置18、行驶车道计划装置19、驾驶计划装置20、车辆控制装置21以及车道变更计划装置22，虽然被作为独立的装置来说明，但是，这些装置的全部或者一部分也可以构成为一个装置。

车道变更计划装置22实施基于行驶车道计划判定是否计划在一条道路内进行多次车道变更的判定处理，所述行驶车道计划表示车辆10在行驶路径的规定区间内行驶的预定的车道。另外，车道变更计划装置22实施完成位置确定处理，所述完成位置确定处理基于行驶路径，在从车辆10行驶的行驶车道起进行多次车道变更并移动的作为移动目标的目标车道上，确定完成多次车道变更的车道变更完成预定位置。另外，车道变更计划装置22，在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，实施车道变更计划处理，所述车道变更计划处理生成车道变更计划，以便使得在后进行的车道变更中为了使车辆10进行该车道变更而分配的第一车道变更预定区间比在先进行的车道变更中为了进行该车道变更而分配的第二车道变更预定区间短。进而，车道变更计划装置22，在车辆10即使经过第一车道变更预定区间以及第二车道变更预定区间也不进行车道变更的情况下，实施将车辆10的驾驶从自动控制向手动控制变更的控制变更处理。为此，车道变更计划装置22具有通信接口(IF)31、存储器32和处理器33。通信接口31、存储器32和处理器33经由信号线34被连接起来。

通信IF31是车内通信部的一个例子，具有用于将车道变更计划装置22与车内网络23连接的接口电路。即，通信IF31经由车内网络23与照相机11、激光雷达传感器12a～12d、测位信息接收机13、地图信息存储装置14、导航装置15、UI16、位置推定装置17、物体检测装置18、行驶车道计划装置19、驾驶计划装置20、以及车辆控制装置21等连接。

存储器32是存储部的一个例子，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32存储在由车道变更计划装置22的处理器33实施的信息处理中使用的应用计算机程序及各种数据。

处理器33具有一个或者多个CPU(中央处理器)及其外围电路。处理器33也可以还具有逻辑运算单元、数值运算单元或者图像处理单元这样的其它运算电路。在处理器33具有多个CPU的情况下，也可以每个CPU都具有存储器。处理器33实施判定处理、完成位置确定处理、车道变更计划处理以及控制变更处理。

处理器33具有实施判定处理的判定部41、实施完成位置确定处理的完成位置确定部42、实施车道变更计划处理的车道变更计划部43、以及实施控制变更处理的控制变更部44。处理器33所具有的所述各部，例如，是由在处理器33中工作的计算机程序实现的功能模块。或者，处理器33所具有的所述各部也可以是在处理器33设置的专用的运算电路。

图5是车道变更计划装置22的动作流程图。下面，参照图5，对于车道变更计划装置22对车道变更进行计划的处理进行说明。车道变更计划装置22，在车辆10的行驶中，根据图5所示的动作流程图，反复实施车道变更计划处理。

首先，车道变更计划装置22的处理器33的判定部41基于从导航装置15通知的行驶路径70，判定在行驶路径70的就近的规定距离(区间路径)以内是否包含有路径的分支(步骤S101)。在行驶路径70的区间路径中包含有道路分支的分支位置的情况下，判定部41判定为有路径的分支。另一方面，在行驶路径70的区间路径中不包含分支位置的情况下，判定部41判定为没有路径的分支。在图1所示的例子中，由于在区间路径中包含有分支位置B，因此，判定部41判定为有路径的分支。在不包含路径的分支的情况下(步骤S101为“否”)，车道变更计划装置22的处理结束。

接着，车道变更计划装置22的处理器33的判定部41基于从行驶车道计划装置19通知的行驶车道计划，判定是否计划在一条道路内进行多次车道变更(步骤S102)。在对于行驶路径70的区间路径计划的行驶车道计划中预定有多次车道变更的情况下，判定部41判定为在行驶车道计划中包含有在一条道路内进行的多次车道变更(步骤S102为“是”)。另外，在图2所示的例子中，由于包含有4次车道变更，因此，判定部41判定为在行驶车道计划中包含多次车道变更。另一方面，在行驶车道计划中不包含多次车道变更的情况下(步骤S102为“否”)，车道变更计划装置22的处理结束。

在行驶车道计划中包含有多次车道变更的情况下(步骤S102为“是”)，车道变更计划装置22的处理器33的完成位置确定部42参照行驶车道计划以及地图信息，在从车辆10行驶的行驶车道起进行多次车道变更并移动的作为移动目标的目标车道(在图3所示的例子中，为车道55)上，确定完成多次车道变更的车道变更完成预定位置(在图3所示的例子中，为P3)(步骤S103)。所谓车道变更完成预定位置是指在直到到达车道变更完成预定位置之前，成为用于完成多次车道变更的目标的位置。对于步骤S103中的判定处理的详细情况，将在后面利用图6进行描述。

接着，车道变更计划装置22的处理器33的车道变更计划部43基于车道变更完成预定位置，对于每条车道确定车道变更预定区间的开始位置(步骤S104)。在图3所示的例子中，车道变更预定区间的开始位置相当于车道51～54中的Q1～Q4。对于步骤S104中的确定处理的详细情况，将在后面利用图7进行描述。

接着，车道变更计划装置22的处理器33的车道变更计划部43基于车道变更完成预定位置，对于每条车道确定车道变更预定区间的结束位置(步骤S105)。在图3所示的例子中，车道变更预定区间的结束位置相当于车道51～54中的R1～R4。对于步骤S105中的确定处理的详细情况，将在后面利用图8及图9进行描述。另外，步骤S104的处理和步骤S105的处理的顺序也可以反过来。另外，基于步骤S103～步骤S105的处理，在从车辆10的当前位置到车道变更完成预定位置之间，完成对于每条车道生成车道变更预定区间被确定了的车道变更计划。另外，车道变更预定区间，在图3所示的例子中，相当于车道51～54中的A1～A4。

接着，车道变更计划部43经由通信IF31向驾驶计划装置20以及控制变更部44通知生成的车道变更计划(步骤S106)，结束一系列的处理。之后，驾驶计划装置20基于从车道变更计划部43通知的车道变更计划以及从行驶车道计划装置19通知的行驶车道计划，生成驾驶计划。通过上述一系列的处理，生成车道变更计划，以使得多个车道中的车道变更预定区间越接近目标车道则变得越短。如果实施这样的车道变更计划，则对于驾驶员而言，感到车辆向作为目标的车道顺利地进行多次车道变更。

图6是说明完成位置确定部42的处理的图。下面，利用图6详细地说明在图5的步骤S103中的完成位置确定部42的完成位置确定处理。完成位置确定部42参照行驶车道计划及地图信息，检测出在包含目标车道55的分支位置B的规定区间内的中心线55b。另外，完成位置确定部42参照行驶路径和地图信息，检测出在包含侧道60的分支位置B的规定区间内的车道61的中心线61a。并且，完成位置确定部42求出将侧道60的车道61的中心线61a延长至目标车道55内的延长线61c与目标车道55的中心线55b的交点P2。

完成位置确定部42将从交点P2起沿着车道55朝向车辆10的当前位置P1规定距离D的位置作为车道变更完成预定位置P3。另外，完成位置确定部42也可以基于车辆10的最近的车辆速度的平均值，确定车道变更完成预定位置P3，以使得车辆10通过车道变更完成预定位置P3到达交点P2所需的时间变成规定的时间(例如，2～5秒钟)。另外，完成位置确定部42也可以将交点P2作为车道变更完成预定位置P3。

图7是说明车道变更计划部43的处理的图。下面，利用图7详细地描述在图5的步骤S104中的车道变更计划部43的确定车道变更预定区间的开始位置的处理。车道变更计划部43，最初参照行驶车道计划及地图信息，将从车道变更完成预定位置P3起沿着车道54朝向车辆10的当前位置P1规定距离X0的位置作为开始位置Q4。

车道变更计划部43也可以在比车辆10的当前位置P1与车道变更完成预定位置P3之间的距离短的范围内，从多个候补长度中选择距离X0。另外，车道变更计划部43也可以基于车辆10的最近的车辆速度的平均值，确定开始位置Q4，以使得第一时间与第二时间之比成为规定的比例(例如，10:1～4:1)，所述第一时间是被推定为车辆10从当前位置P1起在车道51上直行并到达与车道变更完成预定位置P3并列的位置所需的时间，所述第二时间是被推定为车辆10从开始位置Q4起在车道54上直行并到达与车道变更完成预定位置P3并列的位置所需的时间。

车道变更计划部43基于距离X0，在其它车道51～53上依次确定相对于各个车道51～53的车道变更预定区间的开始位置Q1～Q3。

具体地，车道变更计划部43基于下面的公式(1)，确定其它车道51～53上的开始位置之间的距离Xn。

Xn＝K(n)×X0 (1)

K(n)被确定成使得Xn>Xn+1。例如，K(n)<K(n+1)，n是0以上的整数0，1，2。可以使K(n)为K(1)＝1.1，K(2)＝1.2，K(3)＝1.3。

车道变更计划部43由X1＝K(1)×X0计算出车道53上的开始位置Q3与车道54上的开始位置Q4之间的沿着车道53的距离X1。接着，车道变更计划部43由X2＝K(2)×X0计算出车道52上的开始位置Q2与车道53上的开始位置Q3之间的沿着车道52的距离X2。接着，车道变更计划部43由X3＝K(3)×X0计算出车道51上的开始位置Q1与车道52上的开始位置Q2之间的沿着车道51的距离X3。设定成距离X2比距离X3短，距离X1比距离X2短，距离X0比距离X1短。

图8是说明车道变更计划部43的处理的图。下面，利用图8详细地说明在图5的步骤S105中的车道变更计划部43的确定车道变更预定区间的结束位置的处理。

车道变更计划部43参照地图信息，将最初从车道变更完成预定位置P3起沿着车道54朝向车辆10的当前位置P1规定距离Y0的位置作为结束位置R4。距离Y0被设定得比距离X0短。

车道变更计划部43也可以在比距离X0短的范围内，从多个候补长度之中选择距离Y0。另外，车道变更计划部43也可以基于车辆10的最近的车辆速度的平均值，确定结束位置R4，以使得第一时间与第二时间之比成为规定的比例(例如，13:1～6:1)，所述第一时间是被推定为车辆10从当前位置P1起在车道51上直行并到达与车道变更完成预定位置P3并列的位置所需的时间，第二时间是被推定为车辆10从结束位置R4起在车道54上直行并到达与车道变更完成预定位置P3并列的位置所需要的时间。

车道变更计划部43基于距离Y0，在其它车道51～53上依次确定相对于各个车道51～53的车道变更预定区间的结束位置R1～R3。

具体地，车道变更计划部43基于下面的公式(2)确定其它车道51～53上的结束位置之间的距离Yn。

Ym＝L(m)×Y0 (2)

Ym被确定成使得越靠近目标车道55侧，则车道变更预定区间的距离变得越短。例如，L(m)<L(m+1)，m是0以上的整数0，1，2。可以使L(m)为L(1)＝1.1，L(2)＝1.2，L(3)＝1.3。

车道变更计划部43由Y1＝L(1)×Y0计算出车道53上的结束位置R3与车道54上的结束位置R4之间的沿着车道53的距离Y1。接着，车道变更计划部43由Y2＝L(2)×Y0计算出车道52上的结束位置R2与车道53上的结束位置R3之间的沿着车道52的距离Y2。接着，车道变更计划部43由Y3＝L(3)×Y0计算出车道51上的结束位置R1与车道52上的结束位置R2之间的沿着车道51的距离Y3。设定成距离Y2比距离Y3短，距离Y1比距离Y2短，距离Y0比距离Y1短。

图9是用于说明由车道变更计划部43生成的车道变更计划的图。在图9中，在图3的基础上还追加了手动控制车道变更预定区间M1～M4。

由于通过上述图3的步骤S104及S105来确定车道变更预定区间的开始位置及结束位置，因此，由此确定车道变更预定区间。具体地，在车道54中，开始位置Q4与结束位置R4之间成为通过自动控制来进行车道变更的自动控制车道变更预定区域A4，在车道53中，开始位置Q3与结束位置R3之间成为通过自动控制来进行车道变更的自动控制车道变更预定区间A3。同样地，在车道52中，开始位置Q2与结束位置R2之间成为通过自动控制来进行车道变更的自动控制车道变更预定区间A2，在车道51中，开始位置Q1与结束位置R1之间成为通过自动控制来进行车道变更的自动控制车道变更预定区间A1。设定成自动控制车道变更预定区间A4比自动控制车道变更预定区间A3短，自动控制车道变更预定区间A3比自动控制车道变更预定区间A2短，自动控制车道变更预定区间A2比自动控制车道变更预定区间A1短。

另外，在车道54中，结束位置R4与和车道变更完成预定位置P3并列的位置之间成为通过手动控制来进行车道变更的手动控制车道变更预定区间M4，在车道53中，结束位置R3与和车道变更完成预定位置P3并列的位置之间成为通过手动控制来进行车道变更的手动控制车道变更预定区间M3。同样地，在车道52中，结束位置R2与和车道变更完成预定位置P3并列的位置之间成为通过手动控制来进行车道变更的手动控制车道变更预定区间M2，在车道51中，结束位置R1与和车道变更完成预定位置P3并列的位置之间成为通过手动控制来进行车道变更的手动控制车道变更预定区间M1。设定成手动控制车道变更预定区间M4比手动控制车道变更预定区间M3短，手动控制车道变更预定区间M3比手动控制车道变更预定区间M2短，手动控制车道变更预定区间M2比手动控制车道变更预定区间M1短。

接着，下面参照图9说明车辆10的车道变更中的动作。

在第一个动作例中，基于图9所示的车道变更计划，车辆10如图3中的附图标记90所示的轨迹那样移动，进行四个车道变更，在比车道变更完成预定位置P3靠近前处，移动至目标车道55。

在第二个动作例中，车辆10由于在车道51上的自动控制车道变更预定区间A1内不能保持车辆10与其它车辆的安全距离，因此，不能进行向车道52的车道变更。在规定周期的判定时刻，车道变更计划装置22的处理器33的控制变更部44基于车辆10的当前位置P1、地图信息、以及各个车道上的结束位置，判定车辆10是否到达了各个车道上的结束位置。在车辆10到达了车道51上的结束位置R1的情况下，车道变更计划装置22的处理器33的控制变更部44将车辆10的驾驶从自动控制向手动控制变更。控制变更部44向车辆控制装置21通知将车辆10的驾驶从自动控制向手动控制变更的控制变更要求。车辆控制装置21，当从控制变更部被通知控制变更要求时，将驾驶模式从自动控制驾驶模式向手动控制驾驶模式变更。另外，控制变更部44通过利用UI16的显示装置161显示出表示将车辆10的控制从自动控制向手动控制变更的控制变更通知，向驾驶员进行通知。

驾驶员一边关注车辆10周围的状况，一边通过手动控制来操作车辆10，进行从车道51向车道52的车道变更。即使车辆10从车道51向车道52移动的位置位于自动控制车道变更预定区间A2，车辆10的驾驶模式也保持为手动控制驾驶模式。在车辆10处于手动控制驾驶模式的情况下，除非进行由驾驶员实施的向自动控制驾驶模式的控制变更操作，否则保持为手动控制驾驶模式。同样地，在车辆10在车道52～54上的自动控制车道变更预定区间A2～A4内不能进行车道变更的情况下，控制变更部44也向车辆控制装置21通知将车辆10的控制从自动控制向手动控制变更的控制变更要求。

由于手动控制车道变更预定区间M1～M4的距离越靠行驶车道51侧越长，因此，驾驶员能够一边关注车辆10周围的状况，一边有余暇实施车道变更。在移动至目标车道55之后，驾驶员操作车辆10以向侧道60移动。

如上面说明的那样，该车道变更计划装置基于行驶车道计划判定是否计划在一条道路内进行多次车道变更，所述行驶车道计划表示车辆10在朝向车辆10的目标位置的行驶路径的规定区间内行驶的车道，在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，生成车道变更计划，以便使得第一车道变更预定区间比第二车道变更预定区间短，所述第一车道变更预定区间是在后进行的车道变更中为了使车辆10进行该车道变更而分配的区间，所述第二车道变更预定区间是在先进行的车道变更中为了进行该车道变更而分配的区间。由此，车道变更计划装置，在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，能够生成车道变更计划，以使得驾驶员感到车辆向目标车道顺利地进行多次车道变更。

另外，在上述实施方式中，目标车道是从车辆行驶的道路向将要移动的作为分支目标的道路连接的车道。但是，目标车道也可以是车辆正在行驶的道路内的其它车道。另外，在车辆行驶的道路内包含优先车道(例如，汽车合乘车道)的情况下，也可以将该优先车道作为目标车道。

在本发明中，对于上述实施方式的车道变更计划装置、存储介质及方法，只要不脱离本发明的主旨，则可以适当地变更。另外，本发明的技术范围不限于这些实施方式，而是覆盖与权利要求书中所记载的发明的等同物。

附图标记说明

10 车辆

11 照相机

12a～12d 激光雷达传感器

13 测位信息接收机

14 地图信息存储部

15 导航装置

16 用户接口

17 位置推定装置

18 物体检测装置

19 行驶车道计划装置

20 驾驶计划装置

21 车辆控制装置

22 车道变更计划装置

23 车内网络

31 通信接口

32 存储器

33 处理器

24 信号线

41 判定部

42 完成位置确定部

43 车道变更计划部

44 控制变更部

Claims (8)

1.一种车道变更计划装置，其特征在于，具有判定部和车道变更计划部，

所述判定部基于行驶车道计划，判定是否计划在一条道路内进行多次车道变更，所述行驶车道计划表示车辆在朝向所述车辆的目标位置的行驶路径的规定区间内行驶的预定车道，

在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，所述车道变更计划部生成车道变更计划，以便使第一车道变更预定区间比第二车道变更预定区间短，所述第一车道变更预定区间是在后进行的车道变更中为了使所述车辆进行该车道变更而分配的区间，所述第二车道变更预定区间是在先进行的车道变更中为了进行该车道变更而分配的区间。

2.如权利要求1所述的车道变更计划装置，其特征在于，所述车道变更计划部生成所述车道变更计划，以使得车道变更进行的次数越多，则所述第一车道变更预定区间的开始位置与所述第二车道变更预定区间的开始位置的距离变得越短。

3.如权利要求2所述的车道变更计划装置，其特征在于，还具有完成位置确定部，所述完成位置确定部基于所述行驶路径以及所述行驶车道计划，在所述车辆从当前行驶的行驶车道起进行了所述多次车道变更之后的作为移动目标的目标车道上，确定完成所述多次车道变更的车道变更完成预定位置，

所述车道变更计划部基于所述车道变更完成预定位置，在车道上确定所述第一车道变更预定区间的开始位置以及所述第二车道变更预定区间的开始位置。

4.如权利要求3所述的车道变更计划装置，其特征在于，所述车道变更计划部基于所述车道变更完成预定位置，在车道上确定所述第一车道变更预定区间的结束位置以及所述第二车道变更预定区间的结束位置。

5.如权利要求3或4所述的车道变更计划装置，其特征在于，还具有控制变更部，在所述车辆即使经过所述第一车道变更预定区间或者所述第二车道变更预定区间也不进行车道变更的情况下，所述控制变更部将所述车辆的驾驶从自动控制向手动控制变更。

6.一种车道变更计划装置，其特征在于，具有判定部和车道变更计划部，

所述判定部基于行驶车道计划，判定是否计划在一条道路内进行多次车道变更，所述行驶车道计划表示车辆在朝向所述车辆的目标位置的行驶路径的规定区间内行驶的预定车道，

在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，所述车道变更计划部生成车道变更计划，以便使得车道变更进行的次数越多，则在开始车道变更之前为了使所述车辆进行该车道变更而分配的车道变更预定区间变得越短。

7.一种非暂时性的存储介质，其特征在于，所述非暂时性的存储介质用于存储计算机能够读取的车道变更计划用计算机程序，该车道变更计划用计算机程序使处理器实施：

基于行驶车道计划，判定是否计划在一条道路内进行多次车道变更，所述行驶车道计划表示车辆在朝向所述车辆的目标位置的行驶路径的规定区间内行驶的车道，

在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，生成车道变更计划，以便使得第一车道变更预定区间比第二车道变更预定区间短，所述第一车道变更预定区间是在后进行的车道变更中为了使所述车辆进行该车道变更而分配的区间，所述第二车道变更预定区间是在先进行的车道变更中为了进行该车道变更而分配的区间。

8.一种车道变更计划方法，其特征在于，所述车道变更计划方法使处理器实施：

基于行驶车道计划，判定是否计划在一条道路内进行多次车道变更，所述行驶车道计划表示车辆在朝向所述车辆的目标位置的行驶路径的规定区间内行驶的车道，

在计划在一条道路内进行多次车道变更的情况下，生成车道变更计划，以便使得第一车道变更预定区间比第二车道变更预定区间短，所述第一车道变更预定区间是在后进行的车道变更中为了使所述车辆进行该车道变更而分配的区间，所述第二车道变更预定区间是在先进行的车道变更中为了进行该车道变更而分配的区间。