JP2016038717A - 先行車追越支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 先行車の追い越しをより適切に支援可能な先行車追越支援装置を提供する。
【解決手段】 コントローラ（５）は、目標経路上に複数の追越地点候補を設定する。続いて、コントローラ（５）は、複数の追越地点候補それぞれに対し、先行車の現在地と、先行車の車速と、予想到達時間とを用いて、予想到達時間後の先行車の位置を推定する。続いて、コントローラ（５）は、先先行車の現在地と、予想到達時間後の先先行車の車速の確率分布とを用いて、予想到達時間後の先先行車の位置を推定する。続いて、コントローラ（５）は、予想到達時間後の先行車の位置と、予想到達時間後の先先行車の位置とを用いて、複数の追越地点候補のうちから、予想到達時間後の先行車と先先行車との距離が予め定めた設定距離以上である追越地点候補を追越地点として設定する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、先行車追越支援装置に関する。

従来、先行車追越支援装置としては、例えば、特許文献１に記載の従来技術がある。
特許文献１に記載の従来技術では、先行車前方のスペースを検出し、検出したスペースに、自車が先行車を追い越した後に進入できるかどうかを判定するものがある。

特開２００７−１０８９６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、先先行車の挙動を考慮しないため、自車が先行車の追い越しを終えたときに、先行車前方のスペースがなくなっている可能性があった。それゆえ、自車の追い越し動作が無駄になる可能性があった。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、自車による先行車の追い越しをより適切に支援可能な先行車追越支援装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、目標経路上に複数の追越地点候補を設定する。続いて、複数の追越地点候補それぞれに対し、先行車の現在地と、先行車の車速と、自車が現在地から追越地点候補に到達するまでにかかる時間（予想到達時間）とを用いて、予想到達時間後の先行車の位置を推定する。続いて、先先行車の現在地と、予想到達時間後の先先行車の車速の確率分布とを用いて、予想到達時間後の先先行車の位置を推定する。続いて、予想到達時間後の先行車の位置と、予想到達時間後の先先行車の位置とを用いて、複数の追越地点候補のうちから、予想到達時間後の先行車と先先行車との距離が予め定めた設定距離以上である追越地点候補を追越地点として設定する。

本発明の一態様によれば、予想到達時間後、つまり、自車が現在地から追越地点候補に到達するときの先先行車の車速の確率分布を考慮して、予想到達時間後の先先行車の位置を推定する。それゆえ、予想到達時間後に、先行車の前方に自車が入るだけの適切なスペースがあるか否かを事前により適切に判断できる。これにより、自車による先行車の追い越しをより適切に支援することができる。

第１実施形態に係る運転支援装置１の概略構成を表す概念図である。 第１実施形態のコントローラ５の内部構成を表すブロック図である。 見通し距離Ｌmを説明するための図である。 先先行車車速確率分布ｆ（ｖ）を表す図である。 標準偏差σvの設定方法を表す図である。 コントローラ５が実行する先行車追越支援処理を表すフローチャートである。 第２実施形態のコントローラ５の内部構成を表すブロック図である。

本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
（構成）
図１に示すように、先行車追越支援装置１は、車両（以下、「自車」とも呼ぶ）Ａに搭載されている。そして、先行車追越支援装置１は、自車状態検出部２と、ナビゲーション装置３と、外部情報認識部４と、コントローラ５とを備える。

自車状態検出部２は、自車Ａの走行状態を検出する。自車状態検出部２は、車速検出部２ａと、加速度検出部２ｂと、ヨーレート検出部２ｃとを備える。
車速検出部２ａは、自車Ａの車速を検出する。そして、車速検出部２ａは、検出結果をナビゲーション装置３とコントローラ５とに出力する。車速検出部２ａとしては、例えば、自車Ａの駆動輪に取り付けられ、駆動輪の車輪速に比例して発生するパルスを検出し、検出したパルスを用いて自車Ａの車速を演算するロータリーエンコーダを採用できる。

加速度検出部２ｂは、自車Ａの加速度を検出する。そして、加速度検出部２ｂは、検出結果をナビゲーション装置３とコントローラ５とに出力する。
ヨーレート検出部２ｃは、自車Ａのヨーレートを検出する。そして、ヨーレート検出部２ｃは、検出結果をナビゲーション装置３とコントローラ５とに出力する。

ナビゲーション装置３は、地図データベース３ａと、自車位置検出部３ｂと、目標経路設定部３ｃと、経路表示部３ｄとを備える。
地図データベース３ａは、地図情報を記憶している。地図情報としては、例えば、道路の位置、道路構造（カーブの位置、停止線の位置、信号機の位置）がある。
自車位置検出部３ｂは、自車Ａの現在地を検出する。自車位置検出部３ｂとしては、例えば、ＧＰＳ(Global Positioning System)信号を受信し、受信したＧＰＳ信号を用いて自車Ａの現在地（絶対座標。緯度経度）を検出するＧＰＳ受信装置を採用できる。そして、自車位置検出部３ｂは、検出結果を目標経路設定部３ｃに出力する。

目標経路設定部３ｃは、自車状態検出部２で検出した自車Ａの走行状態と、地図データベース３ａが記憶している地図情報と、自車位置検出部３ｂで検出した自車Ａの現在地と、予め定めた目的地とを用いて、自車Ａの目標経路を設定する。自車Ａの目標経路としては、例えば、自車Ａの現在地から目的地までの経路がある。そして、目標経路設定部３ｃは、地図情報と自車Ａの現在地と設定結果とをコントローラ５に出力する。
経路表示部３ｄは、地図データベース３ａが記憶している地図情報と、目標経路設定部３ｃで探索した目標経路とを用いて、目標経路を自車Ａ周囲の地図に重畳させた画像をモニタに表示する。これにより、探索した目標経路を、自車Ａの運転者に提示する。
外部情報認識部４は、自車Ａ周囲に存在する周囲移動体を検出する。そして、外部情報認識部４は、検出結果をコントローラ５に出力する。外部情報認識部４としては、例えば、自車Ａの前端部に配置され、自車Ａ周囲にレーザー光を出射し、出射したレーザー光の反射光を用いて周囲移動体を検出するレーザレンジファインダを採用できる。

コントローラ５は、Ａ/Ｄ(Analog to Digital)変換回路とＤ/Ａ(Digital to Analog)変換回路とＣＰＵ(Central Processing Unit)とＲＯＭ(Read Only Memory)とＲＡＭ(Random Access Memory)等から構成した集積回路を備える。ＲＯＭは、各種処理を実現する１または２以上のプログラムを記憶している。ＣＰＵは、自車状態検出部２とナビゲーション装置３と外部情報認識部４との検出結果を用いＲＯＭが記憶している１または２以上のプログラムに従って各種処理（例えば、後述する先行車追越支援処理）を実行する。そして、ＣＰＵは、図２に示すように、先行車検出部５ａと、追越地点候補設定部５ｂと、先行車位置推定部５ｃと、先先行車現在地検出部５ｄと、確率分布設定部５ｅと、先先行車位置推定部５ｆと、先行車前方スペース判定部５ｇと、追越地点設定部５ｈと、目標経路生成部５ｉと、目標操舵生成部５ｊと、目標速度算出部５ｋとを備える。

先行車検出部５ａは、先行車現在地検出部５aaと、先行車車速検出部５abとを備える。先行車現在地検出部５aaは、ナビゲーション装置３と外部情報認識部４との検出結果等（目標経路、周囲移動体）を用いて、目標経路のうちの自車Ａ前方の部分（以下、「自車前方経路」とも呼ぶ）から先行車Ｂを検出する。具体的には、先行車現在地検出部５aaは、周囲移動体のうち、自車前方経路上に存在し且つ自車Ａから最も近い位置に存在する周囲移動物体を先行車Ｂとして検出する。続いて、先行車現在地検出部５aaは、検出した先行車Ｂの現在地を検出する。続いて、先行車車速検出部５abは、検出した先行車Ｂの車速Ｖs（目標経路に沿った方向の車速）を検出する。そして、先行車現在地検出部５aaと先行車車速検出部５abとは、検出結果を追越地点候補設定部５ｂと先行車位置推定部５ｃと確率分布設定部５ｅと目標速度算出部５ｋとに出力する。

追越地点候補設定部５ｂは、先行車検出部５ａの検出結果を用いて、先行車検出部５ａで先行車Ｂを検出したか否かを判定する。そして、追越地点候補設定部５ｂは、先行車Ｂを検出したと判定した場合には、ナビゲーション装置３と先行車検出部５ａとの検出結果等（地図情報、自車Ａの現在地、目標経路、先行車Ｂの車速）を用いて、自車前方経路上に先行車Ｂの追い越しを行う追越地点の候補である複数の追越地点候補を設定する。

具体的には、追越地点候補設定部５ｂは、自車位置検出部３ｂと目標経路設定部３ｃとの検出結果等（自車Ａの現在地、目標経路）と、地図データベース３ａの記憶内容とを用いて、自車前方経路上に予め定めた設定位置（自車Ａの将来位置）から見通すことができる距離（以下、「見通し距離」とも呼ぶ）Ｌmを算出する。見通し距離Ｌmとしては、例えば、図３に示すように、自車Ａが片側１車線ずつの対面通行の道路を走行しているときに、自車前方経路における、自車Ａから自車Ａに最も近いカーブのカーブ内側の道路境界に延ばした直線（接線）とカーブ内側の道路境界との交点を点Ｄとし、この接線とカーブ外側の道路境界との交点を点Ｅとし、点Ｄと点Ｅとを通る直線と目標経路（ナビゲーション装置３で設定した目標経路）との交点を点Ｆとした場合、設定位置から点Ｆまでの目標経路に沿った距離がある。これにより、追越地点候補設定部５ｂは、予め定めた複数の設定位置（自車Ａの将来位置）それぞれに対して見通し距離Ｌmを算出する。

続いて、追越地点候補設定部５ｂは、先行車検出部５ａの検出結果（先行車Ｂの車速Ｖs）と、地図データベース３ａの記憶内容とを用いて、先行車Ｂを追い越す際に必要な距離（以下、「追越必要距離」とも呼ぶ）Ｌoを算出する。追越必要距離Ｌoとしては、例えば、先行車Ｂの車速Ｖsと、自車Ａや先行車Ｂが走行している道路の法定速度Ｖlimと、追い越し開始時の自車Ａの車速Ｖ0と、先行車Ｂの全長lvsと、目標車間時間Ｔsと、目標加速度ａ0とを用いて、下記（１）式で算出される距離がある。

ここで、目標車間時間Ｔsとしては、例えば、比較的短い時間（例えば、２秒程度）を用いる。また、先行車Ｂの全長lvsとしては、例えば、一般的な車の全長（例えば、５［ｍ］程度）を用いる。なお、外部情報認識部４を先行車Ｂの種別（大型自動車、普通自動車）を判定可能な構成とし、判定した種別に応じて先行車Ｂの全長lvsを設定する構成としてもよい。例えば、先行車Ｂの種別が「大型自動車」であると判定した場合には先行車Ｂの全長lvsを７［ｍ］とし、先行車Ｂの種別が「普通自動車」であると判定した場合には先行車Ｂの全長lvsを５［ｍ］とする。また、目標加速度ａ0としては、例えば、自車Ａの乗員が不快に感じない程度の加速度（例えば、１．５［ｍ/ｓ²］）を用いる。
続いて、追越地点候補設定部５ｂは、算出した見通し距離Ｌmのうちから、追越必要距離Ｌoより長い見通し距離Ｌmを選択し、選択した見通し距離Ｌmに対応する予め定めた設定位置（自車Ａの将来位置）それぞれを追越地点候補として設定する。

先行車位置推定部５ｃは、追越地点候補設定部５ｂで設定した複数の追越地点候補それぞれに対し、自車Ａが現在地から追越地点候補に到達するまでにかかる時間である予想到達時間後の先行車Ｂの位置（以下、「将来先行車位置」とも呼ぶ）を推定する。将来先行車位置の算出は、例えば、自車状態検出部２、ナビゲーション装置３（目標経路設定部３ｃ）、先行車検出部５ａと追越地点候補設定部５ｂとの検出結果等（自車Ａの車速、目標経路、先行車Ｂの現在地、先行車Ｂの車速、複数の追越地点候補）を用いて行う。
具体的には、先行車位置推定部５ｃは、複数の追越地点候補それぞれに対し、自車Ａの現在地から追越地点候補までの目標経路に沿った距離を先行車Ｂの車速で除算して予想到達時間を算出する。続いて、先行車位置推定部５ｃは、算出した予想到達時間それぞれに対し、先行車Ｂの車速に乗算した乗算結果それぞれを将来先行車位置とする。

先先行車現在地検出部５ｄは、ナビゲーション装置３と外部情報認識部４との検出結果等（目標経路、周囲移動体）を用いて、自車前方経路から先行車Ｂ前方の先先行車Ｃを検出する。具体的には、先先行車現在地検出部５ｄは、周囲移動体のうち、自車前方経路上に存在し且つ自車Ａから２番目に近い位置に存在する周囲移動物体（先行車Ｂの前方で、先行車Ｂから最も近い位置に存在する周囲移動物体）を先先行車Ｃとして検出する。続いて、先先行車現在地検出部５ｄは、検出した先先行車Ｃの位置と車速（目標経路に沿った方向の車速）とを検出する。そして、検出結果を確率分布設定部５ｅに出力する。
その際、先先行車現在地検出部５ｄは、自車Ａから最も近い位置に存在する移動物体（例えば、先行車Ｂ）によって外部情報認識部４の検出範囲に死角を生じ、自車前方経路上に存在し且つ自車Ａから２番目に近い位置に存在する移動物体（先先行車Ｃ）を検出できない場合（以下、「先先行車有死角状態」とも呼ぶ）には、無効値を出力する。

なお、本実施形態では、先先行車有死角状態である場合、無効値を出力する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、先先行車Ｃが検出されていない場合、自車Ａが信号機の手前で停止しているときに自車Ａ前方の停止線から自車Ａの現在地までの距離を検出し、検出した距離が予め定めた設定距離以上である場合、先行車Ｂ前方に先先行車Ｃが存在しているものとして、先先行車Ｃの現在地を設定する構成としてもよい。具体的には、自車Ａの停止時に、自車Ａから停止線までの距離が自車Ａの全長（以下、「自車全長」とも呼ぶ）ｌvに対して十分大きい場合（例えば、自車全長ｌvの３倍）、先先行車Ｃが存在すると判定する構成としてもよい。自車Ａから停止線までの距離としては、例えば、自車位置検出部３ｂの検出結果（自車Ａの現在地）と地図データベース３ａの記憶内容（停止線の位置）とを用いて、自車Ａの現在地と停止線の位置との差分を採用できる。この場合、先行車Ｂの現在地から自車全長ｌv前方の位置を先先行車Ｃの位置とし、自車Ａや先行車Ｂ、先先行車Ｃの走行車線の法定速度を先先行車Ｃの車速としてもよい。

このように、第１実施形態では、先先行車Ｃが検出されていない場合、自車Ａが信号機の手前で停止しているときに自車Ａ前方の停止線から自車Ａの現在地までの距離を検出し、検出した距離が予め定めた設定距離以上である場合、先行車Ｂ前方に先先行車Ｃが存在しているものとして、先先行車Ｃの現在地を設定する。それゆえ、先先行車Ｃを直接に検出できない場合にも、先先行車Ｃの存在を推定することができる。そのため、追い越しできるシーンを増やすことができ、遅い先行車Ｂに追従する時間を短縮することができる。

一方、先先行車現在地検出部５ｄは、自車Ａから最も近い位置に存在する移動物体（例えば、先行車Ｂ）によって外部情報認識部４の検出範囲に死角を生じていないが、自車前方経路上に存在し且つ自車Ａから２番目に近い位置に存在する移動物体（先先行車Ｃ）を検出できない場合には、外部情報認識部４の検出範囲最大値（最大距離）を先先行車Ｃの位置とし、自車Ａや先行車Ｂの走行車線の法定速度を先先行車Ｃの車速としてもよい。

確率分布設定部５ｅは、追越地点候補設定部５ｂで設定した複数の追越地点候補それぞれに対し、先先行車Ｃの走行状態（以下、「先先行車状態」とも呼ぶ）を推定する。先先行車状態の推定は、例えば、自車状態検出部２とナビゲーション装置３と先行車検出部５ａと追越地点候補設定部５ｂと先先行車現在地検出部５ｄとの検出結果等（自車Ａの車速、現在地、追越地点候補、先先行車Ｃの車速、現在地）を用いて行う。

先先行車状態としては、例えば、先先行車Ｃの初期位置、予想到達時間後（自車Ａが追越地点候補に到達したとき）の先先行車Ｃの車速の確率分布（以下、「先先行車車速確率分布」とも呼ぶ）ｆ（ｖ）がある。先先行車Ｃの初期位置としては、例えば、先先行車現在地検出部５ｄが先先行車Ｃを検出したときの目標経路上における先先行車Ｃの位置がある。また、先先行車車速確率分布ｆ（ｖ）としては、例えば、図４に示すように、先先行車現在地検出部５ｄで検出した先先行車Ｃの車速を平均車速ｖmとする、単峰性の確率密度関数（例えば、正規分布）がある。正規分布を用いる場合、平均車速ｖmを用いて、下記（２）式に従って先先行車車速確率分布ｆ（ｖ）を算出する構成としてもよい。

ここで、先先行車車速確率分布ｆ（ｖ）では、自車Ａの現在地と先先行車Ｃの現在地とを用いて、図５（ａ）に示すように、先先行車現在地検出部５ｄが先先行車Ｃを検出したときの先先行車Ｃと自車Ａとの距離が遠いほど標準偏差σv（ｆ（ｖ）のばらつき）を大きくする。また、先先行車車速確率分布ｆ（ｖ）では、自車Ａの車速を用いて、図５（ｂ）に示すように、先先行車現在地検出部５ｄが先先行車Ｃを検出した前後で、自車Ａの現時点の車速の変化量が大きいほど標準偏差σv（ｆ（ｖ）のばらつき）を大きくする。

このように、第１実施形態では、先先行車Ｃと自車Ａとの距離が遠いほど、先先行車車速確率分布ｆ（ｖ）のばらつきを大きくする。それゆえ、先先行車Ｃと自車Ａとの距離が遠く、先先行車現在地検出部５ｄによる先先行車Ｃの現在地の検出精度が低下する場合に、先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）における、先先行車Ｃが存在する可能性がある位置の範囲を広げることができる。

また、第１実施形態では、自車Ａの現時点の車速の変化量が大きいほど、先先行車車速確率分布ｆ（ｖ）のばらつきを大きくする。それゆえ、自車Ａの現時点の車速の変化量が大きく、ピッチングが発生し、先先行車現在地検出部５ｄによる先先行車Ｃの現在地の検出精度が低下する場合に、先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）における、先先行車Ｃが存在する可能性がある位置の範囲を広げることができる。

なお、本実施形態では、自車Ａの車速を用いて、自車Ａの現時点の車速の変化量が大きいほど標準偏差σv（ｆ（ｖ）のばらつき）を大きくする例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、自車Ａの加速度を用いて、自車Ａの加速度の変化量が大きいほど、自車Ａの現時点の車速の変化量が大きいと判定し、標準偏差σvを大きくする構成としてもよい。

また、先先行車車速確率分布ｆ（ｖ）では、先先行車現在地検出部５ｄで検出した先先行車Ｃの位置から、追越地点候補設定部５ｂで設定した追越地点候補までの距離が遠く、予想到達時間、つまり、自車Ａが追越地点候補に到達するまでの時間が長くなる場合には、予想到達時間が長いほど標準偏差σv（ｆ（ｖ）のばらつき）を大きくする。
このように、第１実施形態では、予想到達時間が長いほど、先先行車Ｃの車速の確率分布（先先行車車速確率分布）のばらつきを大きくする。それゆえ、予想到達時間（自車Ａが現在地から追越地点候補に到達するまでの時間）が長く、先先行車Ｃの位置の検出結果の信頼度が下がる場合に、先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）における、先先行車Ｃが存在する可能性がある位置の範囲を広げることができる。

その際、先先行車車速確率分布ｆ（ｖ）では、ナビゲーション装置３で設定した目標経路を用いて、目標経路（自車前方経路）のうち自車Ａの現在地から追越地点候補までの経路の曲率の変化が予め定めた設定値以上になると判定した場合、設定値未満になると判定した場合よりも、標準偏差σvを大きくする。例えば、曲率変化が大きいほど、図５（ｃ）の予想到達時間の変化量に対する標準偏差σvの傾きをより急峻とする。

このように、第１実施形態では、目標経路のうち自車Ａの現在地から追越地点候補までの経路の曲率の変化量が予め定めた設定値以上になると判定した場合、設定値未満になると判定した場合よりも、先先行車Ｃの車速の確率分布（先先行車車速確率分布）のばらつきを大きくする。それゆえ、道路形状が複雑となっており、曲率の変化で先先行車Ｃの車速が変化しやすい場合に、先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）における、先先行車Ｃが存在する可能性がある位置の範囲を広げることができる。

さらに、先先行車車速確率分布ｆ（ｖ）では、ナビゲーション装置３で設定した目標経路を用いて、目標経路（自車前方経路）のうち自車Ａの現在地から追越地点候補までの経路上に分岐点（例えば、交差点）があると判定した場合、分岐点がないと判定した場合よりも、標準偏差σv（ｆ（ｖ）のばらつき）を大きくする。例えば、図５（ｃ）の予想到達時間の変化量に対する標準偏差σvの傾きをより急峻とする。

このように、第１実施形態では、目標経路のうち自車Ａの現在地から追越地点候補までの経路上に分岐点があると判定した場合、分岐点がないと判定した場合よりも、先先行車車速確率分布のばらつきを大きくする。それゆえ、道路形状が複雑となっており、分岐点で先先行車Ｃが目標経路からはずれやすい場合に、先先行車位置確率分布における、先先行車Ｃが存在する可能性がある位置の範囲を広げることができる。

なお、確率分布設定部５ｅは、先先行車車速確率分布のばらつきが予め定めた設定値以上となった場合、または後述する先先行車位置確率分布のばらつき（標準偏差）が予め定めた設定値以上となった場合、先先行車車速確率分布の推定を一旦停止する構成としてもよい。この場合、先先行車車速確率分布の推定を一旦停止した後、先先行車現在地検出部５ｄで先先行車Ｃの現在地を検出した場合、先先行車車速確率分布の推定を再開する。

このように、第１実施形態では、先先行車車速確率分布のばらつきが予め定めた設定値以上となった場合、または先先行車位置確率分布のばらつきが予め定めた設定値以上となった場合、先先行車車速確率分布の推定を一旦停止し、その後、先先行車現在地検出部５ｄが先先行車Ｃの現在地を検出した場合、先先行車車速確率分布の推定を再開する。それゆえ、先先行車Ｃの車速の検出結果の信頼度が下がる場合、または先先行車Ｃの位置の検出結果の信頼度が下がる場合に、先先行車車速確率分布の推定を停止できる。

先先行車位置推定部５ｆは、追越地点候補設定部５ｂで設定した複数の追越地点候補それぞれに対し、予想到達時間後（自車Ａが追越地点候補に到達したとき）の先先行車Ｃの位置を推定する。予想到達時間後（自車Ａが追越地点候補に到達したとき）の先先行車Ｃの位置としては、例えば、予想到達時間後の先先行車Ｃの位置の確率分布（以下、「先先行車位置確率分布」とも呼ぶ）がある。先先行車Ｃの位置の推定は、例えば、追越地点候補設定部５ｂと確率分布設定部５ｅとの検出結果等（追越地点候補、先先行車Ｃの初期位置（現在地）、先先行車車速確率分布ｆ（ｖ））を用いて行う。

具体的には、先先行車位置推定部５ｆは、先先行車車速確率分布ｆ（ｖ）に対し、自車Ａが現在地から追越地点候補に到達するまでにかかる時間（予想到達時間）を乗算して、乗算結果を先先行車Ｃの移動距離の確率分布とする。先先行車Ｃの移動距離の確率分布は、追越地点候補毎に算出する。続いて、先先行車位置推定部５ｆは、先先行車Ｃが初期位置から目標経路に沿って、算出した先先行車Ｃの移動距離の確率分布分だけ移動した場合を、予想到達時間後の先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）として算出する。先先行車位置確率分布も、追越地点候補毎に算出する。そして、先先行車位置推定部５ｆは、算出結果を先行車前方スペース判定部５ｇに出力する。
その際、先先行車位置推定部５ｆは、移動距離の確率分布の分散が十分に大きいと（例えば、先先行車Ｃの位置の確率分布の標準偏差を３倍した値のうちに、予想時間後の自車Ａの推定位置が含まれる場合）、推定精度が悪いと判定し、無効値を出力する。

先行車前方スペース判定部５ｇは、追越地点候補設定部５ｂで設定した複数の追越地点候補それぞれに対し、予想到達時間後（自車Ａが追越地点候補に到達したとき）に先行車Ｂの前方に十分なスペースが確保されるか否かを判定する。具体的には、先行車前方スペース判定部５ｇは、自車Ａが先行車Ｂを追い越した後に、自車Ａ前方及び後方に安全な距離を確保するために必要な、先行車Ｂの前方の距離（以下、「先行車前方必要距離」とも呼ぶ）Ｌaを算出する。先行車前方必要距離Ｌaの算出は、先行車位置推定部５ｃ及び先先行車位置推定部５ｆの検出結果（予想到達時間後の先行車Ｂの位置、予想到達時間後の先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布））を用いて行う。

先行車前方必要距離Ｌaとしては、例えば、予め定めた自車全長ｌvと、予め定めた目標車間時間Ｔaとを用いて、下記（３）式に従って算出する構成としてもよい。目標車間時間Ｔaとしては、例えば、安全が確保できる時間（例えば、２秒程度）を設定する。
Ｌa＝ｌv＋２ＶoＴa …（３）
続いて、先行車前方スペース判定部５ｇは、先行車位置推定部５ｃで推定した将来先行車位置（自車Ａが追越地点候補に到達したときの先行車Ｂの位置）と、先先行車位置推定部５ｆで推定した先先行車位置確率分布（自車Ａが追越地点候補に到達したときの先先行車Ｃの位置の確率分布）の平均値から標準偏差の３倍までの距離範囲内の各点との距離の最小値（以下、「推定先行車前方距離」とも呼ぶ）Ｌeを算出する。

続いて、先行車前方スペース判定部５ｇは、算出した推定先行車前方距離Ｌeが先行車前方必要距離Ｌaより大きいか否か（Ｌe＞Ｌa）を判定する。そして、先行車前方スペース判定部５ｇは、Ｌe＞Ｌaであると判定した場合には、自車Ａが追越地点候補に到達したとき（予想到達時間後）に先行車Ｂの前方に十分なスペースが確保されると判定する。これにより、先行車前方スペース判定部５ｇは、複数の追越地点候補それぞれに対し、予想到達時間後に先行車Ｂの前方に十分なスペースが確保されるか否かを判定する。

追越地点設定部５ｈは、追越地点候補設定部５ｂで設定した複数の追越地点候補のうちから、先行車前方スペース判定部５ｇで先行車Ｂの前方に十分な距離が確保されると判定された追越地点候補、つまり、予想到達時間後（自車Ａが追越地点候補に到達したとき）の先行車Ｂと先先行車Ｃとの距離が予め定めた先行車前方必要距離Ｌa以上である追越地点候補を選択する。例えば、十分な距離が確保されると判定された追越地点候補が複数存在する場合には、その距離が最も長い追越地点候補を選択する。続いて、追越地点設定部５ｈは、選択した追越地点候補を先行車Ｂの追い越しを行う追越地点として設定する。

このように、第１実施形態では、先先行車Ｃの現在地と、予想到達時間後の先先行車Ｃの車速の確率分布（先先行車車速確率分布）とを用いて、予想到達時間後の先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）を先先行車Ｃの位置として推定する。それゆえ、先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）を用いて、先行車Ｂの前方に確保される前方距離を判定できる。これにより、より適切に追越地点を設定できる。

目標経路生成部５ｉは、地図データベース３ａと自車位置検出部３ｂと目標経路設定部３ｃと外部情報認識部４と追越地点設定部５ｈとの検出結果等を用いて、自車Ａの自動走行のための目標経路（以下、「自動走行用目標経路」とも呼ぶ）を生成する。自動走行用目標経路の生成は、例えば、自車Ａの現在地から進行方向に十分に離れた位置（例えば、自車Ａが現在の車速で５秒走行した場合の到達地点）まで行う。
具体的には、目標経路生成部５ｉは、地図データベース３ａと自車位置検出部３ｂとの検出結果等（地図情報、自車Ａの現在地）を用いて、自車線の中央（左右の道路境界の中央）を通る中央線（以下、「ベース経路」とも呼ぶ）を算出する。続いて、目標経路生成部５ｉは、ベース経路を自動走行用目標経路として目標操舵生成部５ｊに出力する。

なお、目標経路生成部５ｉは、自車位置検出部３ｂと外部情報認識部４と追越地点設定部５ｈの検出結果（自車Ａの現在地、移動物体の位置、追越地点）を用いて、追越地点に自車Ａが近づいたと判定した場合、追越地点付近に対向車を検出していない場合には、自車Ａの進路を対向車線に変更して、先行車Ｂを追い越すための経路（以下、「追越用経路」とも呼ぶ）を自動走行用目標経路とする。対向車としては、例えば、外部情報認識部４で検出した移動物体の位置と、地図データベース３ａの記憶内容（地図情報）とを用いて、自車Ａ前方の対向車線上に存在し且つ自車Ａから最も近くにある移動物体がある。追越用経路としては、例えば、ベース経路と同様に、地図データベース３ａが記憶している道路境界を用いて、対向車線の左右の道路境界の中央を通る中央線を算出する。

また、目標経路生成部５ｉは、自車Ａが対向車線に車線変更した後、自車Ａが先行車Ｂを追い越したと判定した場合、自車Ａの進路を対向車線からもとの自車線に変更する経路（以下、「復帰用経路」とも呼ぶ）を自動走行用目標経路とする。例えば、先行車Ｂが自車Ａ前方側から後方側に移動したと判定した場合に、自車Ａが先行車Ｂを追い越したと判定する。復帰用経路としては、例えば、地図データベース３ａの記憶内容（地図情報）を用いて、追越用経路（先行車Ｂを追い越すための経路）とベース経路（ベースとなる経路）とをクロソイド曲線や円弧を組み合わせて滑らかに繋ぐラインを算出する。

目標操舵生成部５ｊは、目標経路生成部５ｉの検出結果（自動走行用目標経路）を用いて、自車Ａの目標操舵量を生成する。目標操舵量としては、例えば、自車Ａに自動走行用目標経路をトレースさせる操舵量を算出する。目標操舵量の生成方法としては、例えば、自車Ａ前方注視点における、自車Ａの自動走行用目標経路からのずれを低減させる操舵角を演算する制御系（例えば、ＰＩＤ制御系）を採用する方法がある。続いて、目標操舵生成部５ｊは、生成した目標操舵量どおりに操向輪を転舵させる指令（以下、「転舵角指令値」とも呼ぶ）を転舵角制御装置６に出力する。

目標速度算出部５ｋは、先行車検出部５ａと目標経路生成部５ｉとの検出結果等（先行車Ｂの現在地、車速Ｖs、自動走行用目標経路）を用いて、自車Ａの目標車速を算出する。目標車速の算出方法としては、例えば、先行車Ｂと自車Ａとの距離、先行車Ｂの車速Ｖsと、自動走行用目標経路とを用いて、先行車Ｂと自車Ａとの距離を予め定めた設定距離より大きくする車速を演算する制御系（例えば、ＰＩＤ制御系）を採用する方法がある。続いて、目標速度算出部５ｋは、算出した目標車速に自車Ａの車速が追従するように自車Ａを加速させる駆動力指令値をパワートレーンコントローラ７に出力する。また、目標速度算出部５ｋは、算出した目標車速に自車Ａの車速が追従するように自車Ａを減速させる制動力指令値をブレーキコントローラ８に出力する。

なお、本実施形態では、自車Ａの現在地から追越地点までの走行経路（目標経路）に沿った距離が予め定めた設定距離以下になった場合、先行車Ｂと自車Ａとの距離が増加し、その後、自車Ａの速度が先行車Ｂの速度よりも高くなるように自車Ａの車速を制御する構成としてもよい。例えば、追越地点設定部５ｈで設定した追越地点付近を自車Ａが通過する際に、自車Ａを減速させて、先行車Ｂと自車Ａとの距離を一時的に大きくし、その後、自車Ａを加速させて、先行車Ｂと自車Ａとの距離をもとに戻す構成としてもよい。これにより、自車Ａを加速させ、先行車Ｂと自車Ａとの間に速度差をもたせ（自車Ａの速度＞先行車Ｂの速度）、自車Ａを追越地点に到着させることができる。その際、予め定めた速度差Ｖtと、自車Ａの追い越し開始時の車速Ｖ0とを用いて、下記（４）式に従って目標距離に加算する距離Ｄtを算出する。これにより、追越地点に対してＤt手前まで先行車Ｂがきたときに、目標距離が一時的にＤtだけ広がる。

このように、第１実施形態では、自車Ａの現在地から追越地点までの目標経路に沿った距離を算出し、算出した距離が予め定めた設定距離以下になった場合、先行車Ｂと自車Ａとの距離が増加し、その後、自車Ａの車速が先行車Ｂの車速よりも高くなるように自車Ａの車速を制御する。それゆえ、追い越しの準備を早くから行うことができ、追い越しに必要な走行距離を短縮できる。そのため、追い越しできるシーンを増やすことができ、遅い先行車Ｂに追従する時間を短縮することができるため、乗員の不快感を低減できる。

転舵角制御装置６は、コントローラ５が出力した転舵角指令値を用い、転舵角指令値が表す転舵角が発生するように転舵角制御装置９を制御する。転舵角制御装置９としては、例えば、操向輪を転舵する駆動源（モータ、油圧装置）がある。
パワートレーンコントローラ７は、コントローラ５が出力した駆動力指令値を用い、駆動力指令値が表す駆動力が発生するように駆動力制御装置１０を制御する。駆動力制御装置１０としては、例えば、駆動輪を駆動する駆動源（エンジン、モータ）がある。
ブレーキコントローラ８は、コントローラ５が出力した制動力指令値を用い、制動力指令値が表す制動力が発生するように制動力制御装置１１を制御する。制動力制御装置１１としては、例えば、各輪に油圧で制動力を発生するホイールシリンダがある。

（先行車追越支援処理）
次に、コントローラ５が実行する先行車追越支援処理について図面を参照しつつ説明する。先行車追越支援処理は、予め定めた設定周期毎に実施する。
図６に示すように、まずステップＳ１０１では、コントローラ５（先行車検出部５ａ、先行車現在地検出部５aa）は、自車前方経路から先行車Ｂを検出する。続いて、コントローラ５（追越地点候補設定部５ｂ）は、自車前方経路から先行車Ｂを検出できたか否かを判定する。そして、コントローラ５（追越地点候補設定部５ｂ）は、自車前方経路から先行車Ｂを検出できたと判定した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に移行する。一方、コントローラ５（追越地点候補設定部５ｂ）は、自車前方経路から先行車Ｂを検出できないと判定した場合には（Ｎｏ）、この先行車追越支援処理を終了する。

ステップＳ１０２では、コントローラ５（追越地点候補設定部５ｂ）は、自車前方経路上に複数の追越地点候補（先行車Ｂの追い越しを行う追越地点の候補）を設定する。
続いてステップＳ１０３に移行して、コントローラ５（先行車位置推定部５ｃ）は、ステップＳ１０２で設定した複数の追越地点候補のうちから、変数ｉ番目の追越地点候補を選択する。なお、変数ｉは、この先行車追越支援処理の開始時に初期値「１」に設定する。続いて、コントローラ５（先行車位置推定部５ｃ）は、変数ｉに「１」を加算する。

続いてステップＳ１０４に移行して、コントローラ５（先行車位置推定部５ｃ）は、ステップＳ１０３で選択した変数ｉ番目の追越地点候補に対し、予想到達時間後（自車Ａが追越地点候補に到達するとき）の先行車Ｂの位置（将来先行車位置）を算出する。
続いてステップＳ１０５に移行して、コントローラ５（先先行車現在地検出部５ｄ）は、自車前方経路から先行車Ｂ前方の先先行車Ｃ（自車前方経路上に存在し且つ自車Ａから２番目に近い位置に存在する周囲移動物体）と、先先行車Ｃの位置及び車速とを検出する。続いて、コントローラ５（確率分布設定部５ｅ）は、検出結果を用いて、先先行車状態（先先行車Ｃの初期位置、先先行車車速確率分布ｆ（ｖ））を推定する。

続いてステップＳ１０６に移行して、コントローラ５（先先行車位置推定部５ｆ）は、ステップＳ１０５で推定した先先行車状態を用いて、予想到達時間後（自車Ａが追越地点候補に到達したとき）の先先行車Ｃの位置（先先行車位置確率分布）を推定する。
続いてステップＳ１０７に移行して、コントローラ５（先行車前方スペース判定部５ｇ）は、ステップＳ１０３で選択したｉ番目の追越地点候補に対し、予想到達時間後（自車Ａが追越地点候補に到達したとき）に先行車Ｂの前方に十分なスペースが確保されるか否かを判定する（推定先行車前方距離Ｌe＞先行車前方必要距離Ｌa）。

続いてステップＳ１０８に移行して、コントローラ５（追越地点設定部５ｈ）は、ステップＳ１０７で先行車Ｂ前方に十分なスペースが確保されると判定された場合には、ｉ番目の追越地点候補を先行車Ｂの追い越しを行う追越地点として設定する。一方、コントローラ５（追越地点設定部５ｈ）は、ステップＳ１０７で先行車Ｂ前方に十分なスペースが確保されないと判定された場合には、追越候補地点を設定しない。

続いてステップＳ１０９に移行して、コントローラ５（追越地点設定部５ｈ）は、ステップＳ１０２で設定した複数の追越地点候補すべてに対し、ステップＳ１０３〜Ｓ１０８のフローを実行したか否かを判定する。そして、コントローラ５（追越地点設定部５ｈ）は、複数の追越地点候補すべてに対しステップＳ１０３〜Ｓ１０８のフローを実行したと判定した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０に移行する。一方、コントローラ５（追越地点設定部５ｈ）は、複数の追越地点候補すべてに対しステップＳ１０３〜Ｓ１０８のフローを実行していないと判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ０３に戻る。

ステップＳ１１０では、コントローラ５（目標経路生成部５ｉ）は、ステップＳ１０９で設定した追越地点と、地図データベース３ａ、自車位置検出部３ｂ、目標経路設定部３ｃ及び外部情報認識部４の検出結果等とを用いて、自車Ａの自動走行のための目標経路（自動走行用目標経路）を生成する。なお、コントローラ５（目標操舵生成部５ｊ）は、ステップＳ１０８で複数の追越地点を設定した場合には、複数の追越地点のうちから選択した１つの追越地点を用いる。続いて、コントローラ５（目標操舵生成部５ｊ）は、生成した自動走行用目標経路を自車Ａにトレースさせる操舵量（目標操舵量）を算出する。続いて、コントローラ５（目標操舵生成部５ｊ）は、算出した目標操舵量どおりに操向輪を転舵させる指令（転舵角指令値）を転舵角制御装置６に出力する。

続いて、コントローラ５（目標速度算出部５ｋ）は、先行車Ｂの現在地と先行車Ｂの車速Ｖsと自動走行用目標経路とを用いて、先行車Ｂと自車Ａとの距離を予め定めた設定距離より大きくする車速（目標車速）を算出する。続いて、コントローラ５（目標速度算出部５ｋ）は、算出した目標車速に自車Ａの車速が追従するように自車Ａを加速させる駆動力指令値をパワートレーンコントローラ７に出力する、または、自車Ａを減速させる制動力指令値をブレーキコントローラ８に出力した後、この先行車追越支援処理を終了する。

なお、第１実施形態では、設定した追越地点を用いて、自車Ａの転舵角と駆動力と制動力とを制御する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、設定した追越地点を自車Ａの運転者に提示する構成としてもよい。具体的には、目標経路設定部３ｃのモニタが、目標経路を自車Ａ周囲の地図に重畳させた画像に加え、追越地点を表示する構成としてもよい。これにより、自車Ａの運転者に追越地点を報知できる。

（動作その他）
次に、本実施形態の先行車追越支援装置１を搭載した車両の動作について説明する。
片側１車線ずつの対面通行の道路で、自動走行用目標経路（自動走行のための目標経路）に沿って走行するように自車Ａの転舵角と駆動力と制動力とが制御されているときに、自車Ａ前方の目標経路上に先行車Ｂが現れたとする。すると、コントローラ５が、自車前方経路から先行車Ｂを検出し、先行車Ｂを検出できたと判定する（図６のステップＳ１０１「Ｙｅｓ」）。続いて、コントローラ５が、検出した先行車Ｂの追い越しを行う複数の追越地点の候補（複数の追越地点候補）を設定する（図６のステップＳ１０２）。

続いて、コントローラ５が、変数ｉを「１」に初期化し、設定した複数の追越地点候補のうちから、変数ｉ番目（１番目）の追越地点候補を選択する（図６のステップＳ１０３）。続いて、コントローラ５が、選択した変数ｉ番目（１番目）の追越地点候補に対し、予想到達時間後（自車Ａが追越地点候補に到達するとき）の先行車Ｂの位置（将来先行車位置）を算出する（図６のステップＳ１０４）。続いて、コントローラ５が、先先行車Ｃと、先先行車Ｃの位置及び車速とを検出し、検出結果を用いて先先行車状態（先先行車Ｃの初期位置、推定車速分布ｆ（ｖ））を推定する（図６のステップＳ１０５）。続いて、コントローラ５が、推定した先先行車状態を用いて、予想到達時間後（自車Ａが追越地点候補に到達するとき）の先先行車位置確率分布を推定する（図６のステップＳ１０６）。

ここで、コントローラ５が、ｉ番目（１番目）の追越地点候補に対し、予想到達時間後（自車Ａが追越地点候補に到達するとき）に先行車Ｂ前方に十分なスペースが確保されたとする（図６のステップＳ１０７）。すると、コントローラ５が、先行車Ｂ前方に十分なスペースが確保されると判定し、ｉ番目（１番目）の追越地点候補を先行車Ｂの追越地点候補を追越地点として設定する（図５のステップＳ１０８、Ｓ１０９「Ｎｏ」）。
そして、コントローラ５が、ステップＳ１０３〜Ｓ１０９のフローを繰り返し実行し、１または２以上の追越候補地点を設定する（図６のステップＳ１０８）。なお、コントローラ５が、２以上の追越地点を設定した場合には、複数の追越地点のうちから選択した１つの追越地点を、設定した追越地点として用いる（図６のステップＳ１１０）。

続いて、コントローラ５が、設定した追越地点で先行車Ｂの追い越しを行うための追越用経路（自動走行用目標経路）を生成し、生成した自動走行用目標経路を自車Ａにトレースさせる操舵量（目標操舵量）を算出する（図６のステップＳ１１０）。続いて、コントローラ５が、算出した目標操舵量どおりに操向輪を転舵させる指令（転舵角指令値）を転舵角制御装置６に出力する（図６のステップＳ１１０）。続いて、コントローラ５が、先行車Ｂと自車Ａとの距離を予め定めた設定距離より大きくする車速（目標車速）を算出する（図６のステップＳ１１０）。続いて、コントローラ５が、算出した目標車速に自車Ａの車速が追従するように自車Ａを加速させる指令（駆動力指令値）をパワートレーンコントローラ７に出力する、または、自車Ａを減速させる指令（制動力指令値）をブレーキコントローラ８に出力する（図６のステップＳ１１０）。これにより、自車Ａが、先行車Ｂの追い越しを行うための追越用経路（自動走行用目標経路）をトレースする。

このように、第１実施形態では、目標経路上に複数の追越地点候補を設定する。続いて、複数の追越地点候補それぞれに対し、先行車Ｂの現在地と、先行車Ｂの車速と、自車Ａが現在地から追越地点候補に到達するまでにかかる時間（予想到達時間）とを用いて、予想到達時間後の先行車Ｂの位置を推定する。続いて、先先行車Ｃの現在地と、予想到達時間後の先先行車Ｃの車速の確率分布（先先行車車速確率分布）とを用いて、予想到達時間後の先先行車Ｃの位置を推定する。続いて、予想到達時間後の先行車Ｂの位置と、予想到達時間後の先先行車Ｃの位置とを用いて、複数の追越地点候補のうちから、予想到達時間後の先行車Ｂと先先行車Ｃとの距離が予め定めた設定距離以上である追越地点候補を追越地点として設定する。それゆえ、予想到達時間後、つまり、自車Ａが現在地から追越地点候補に到達するときの先先行車Ｃの車速の確率分布（先先行車車速確率分布）を考慮して、予想到達時間後の先先行車Ｃの位置を推定する。そのため、予想到達時間後に、先行車Ｂの前方に自車Ａが入るだけの適切なスペースがあるか否かを事前により適切に判断できる。これにより、先行車Ｂの追い越しをより適切に支援できる。

第１実施形態では、図２の目標経路設定部３ｃが目標経路設定部を構成する。以下同様に、図２の追越地点候補設定部５ｂが追越地点候補設定部を構成する。また、図２の先行車現在地検出部５aaが先行車現在地検出部を構成する。さらに、図２の先行車車速検出部５abが先行車車速検出部を構成する。また、図２の先行車位置推定部５ｃが先行車位置推定部を構成する。さらに、図２の先先行車現在地検出部５ｄが先先行車現在地検出部を構成する。また、図２の確率分布設定部５ｅが確率分布設定部を構成する。さらに、図２の先先行車位置推定部５ｆが先先行車位置推定部を構成する。また、図２の追越地点設定部５ｈが追越地点設定部を構成する。さらに、図２の目標速度算出部５ｋが車速制御部を構成する。さらに、図２の経路表示部３ｄが追越地点提示部を構成する。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態に係る先行車追越支援装置１は、次のような効果を奏する。
（１）第１実施形態に係る先行車追越支援装置１によれば、コントローラ５は、目標経路上に複数の追越地点候補を設定する。続いて、コントローラ５は、複数の追越地点候補それぞれに対し、先行車Ｂの現在地と、先行車Ｂの車速と、自車Ａが現在地から追越地点候補に到達するまでにかかる時間（予想到達時間）とを用いて、予想到達時間後の先行車Ｂの位置を推定する。続いて、コントローラ５は、先先行車Ｃの現在地と、予想到達時間後の先先行車Ｃの車速の確率分布（先先行車車速確率分布）とを用いて、予想到達時間後の先先行車Ｃの位置を推定する。続いて、コントローラ５は、予想到達時間後の先行車Ｂの位置と、予想到達時間後の先先行車Ｃの位置とを用いて、複数の追越地点候補のうちから、予想到達時間後の先行車Ｂと先先行車Ｃとの距離が予め定めた設定距離以上である追越地点候補を追越地点として設定する。

このような構成によれば、予想到達時間後、つまり、自車Ａが現在地から追越地点候補に到達するときの先先行車Ｃの車速の確率分布（先先行車車速確率分布）を考慮して、予想到達時間後の先先行車Ｃの位置を推定する。それゆえ、予想到達時間後に、先行車Ｂの前方に自車Ａが入るだけの適切なスペースがあるか否かを事前により適切に判断できる。これにより、自車Ａによる先行車Ｂの追い越しをより適切に支援することができる。

（２）第１実施形態に係る先行車追越支援装置１によれば、コントローラ５は、先先行車Ｃの現在地と、予想到達時間後の先先行車Ｃの車速の確率分布（先先行車車速確率分布）とを用いて、予想到達時間後の先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）を先先行車Ｃの位置として推定する。
このような構成によれば、先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）を用いて、先行車Ｂの前方に確保される前方距離を判定できる。

（３）第１実施形態に係る先行車追越支援装置１によれば、コントローラ５は、先先行車Ｃと自車Ａとの距離が遠いほど、先先行車車速確率分布のばらつきを大きくする。
このような構成によれば、先先行車Ｃと自車Ａとの距離が遠く、先先行車現在地検出部５ｄによる先先行車Ｃの現在地の検出精度が低下する場合に、先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）における、先先行車Ｃが存在する可能性がある位置の範囲を広げることができる。これにより、より適切に追越地点を設定できる。

（４）第１実施形態に係る先行車追越支援装置１によれば、コントローラ５は、自車Ａの現時点の車速の変化量が大きいほど、先先行車車速確率分布のばらつきを大きくする。
このような構成によれば、自車Ａの現時点の車速の変化量が大きく、ピッチングが発生し、先先行車現在地検出部５ｄによる先先行車Ｃの現在地の検出精度が低下する場合に、先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）における、先先行車Ｃが存在する可能性がある位置の範囲を広げることができる。これにより、より適切に追越地点を設定できる。

（５）第１実施形態に係る先行車追越支援装置１によれば、コントローラ５は、予想到達時間が長いほど、先先行車車速確率分布のばらつきを大きくする。
このような構成によれば、予想到達時間（自車Ａが現在地から追越地点候補に到達するまでの時間）が長く、先先行車Ｃの位置の検出結果の信頼度が下がる場合に、先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）における、先先行車Ｃが存在する可能性がある位置の範囲を広げることができる。これにより、より適切に追越地点を設定できる。

（６）第１実施形態に係る先行車追越支援装置１によれば、コントローラ５は、先先行車車速確率分布のばらつきが予め定めた設定値以上となった場合、または先先行車位置確率分布のばらつきが予め定めた設定値以上となった場合、先先行車車速確率分布の推定を一旦停止し、その後、先先行車Ｃの現在地を検出した場合、先先行車車速確率分布の推定を再開する。
このような構成によれば、先先行車Ｃの車速の検出結果の信頼度が下がる場合、または先先行車Ｃの位置の検出結果の信頼度が下がる場合に、先先行車車速確率分布の推定を停止する。これにより、より適切に追越地点を設定できる。

（７）第１実施形態に係る先行車追越支援装置１によれば、コントローラ５は、目標経路のうち自車Ａの現在地から追越地点候補までの経路の曲率の変化量が予め定めた設定値以上になると判定した場合、設定値未満になると判定した場合よりも、先先行車車速確率分布のばらつきを大きくする。
このような構成によれば、道路形状が複雑となっており、曲率の変化で先先行車Ｃの車速が変化しやすい場合に、先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）における、先先行車Ｃが存在する可能性がある位置の範囲を広げることができる。

（８）第１実施形態に係る先行車追越支援装置１によれば、コントローラ５は、目標経路のうち自車Ａの現在地から追越地点候補までの経路上に分岐点があると判定した場合、分岐点がないと判定した場合よりも、先先行車車速確率分布のばらつきを大きくする。
このような構成によれば、道路形状が複雑となっており、分岐点で先先行車Ｃが目標経路からはずれやすい場合に、先先行車Ｃの位置の確率分布（先先行車位置確率分布）における、先先行車Ｃが存在する可能性がある位置の範囲を広げることができる。

（９）第１実施形態に係る先行車追越支援装置１によれば、コントローラ５は、先先行車Ｃが検出されていない場合、自車Ａが信号機の手前で停止しているときに自車Ａ前方の停止線から自車Ａの現在地までの距離を検出し、検出した距離が予め定めた設定距離以上である場合、先行車Ｂ前方に先先行車Ｃが存在しているものとして、先先行車Ｃの現在地を設定する。
このような構成によれば、先先行車Ｃを直接に検出できない場合にも、先先行車Ｃの存在を推定することができる。それゆえ、追い越しできるシーンを増やすことができ、遅い先行車Ｂに追従する時間を短縮することができるため、乗員の不快感を低減できる。

（１０）第１実施形態に係る先行車追越支援装置１によれば、コントローラ５は、自車Ａの現在地から追越地点までの目標経路に沿った距離を算出し、算出した距離が予め定めた設定距離以下になった場合、先行車Ｂと自車Ａとの距離が増加し、その後、先行車Ｂと自車Ａとの速度差が予め定めた速度差以上となるように自車Ａの車速を制御する。
このような構成によれば、追い越しの準備を早くから行うことができ、追い越しに必要な走行距離を短縮できる。それゆえ、追い越しできるシーンを増やすことができ、遅い先行車Ｂに追従する時間を短縮することができるため、乗員の不快感を低減できる。

（１１）第１実施形態に係る先行車追越支援装置１によれば、経路表示部３ｄは、設定した追越地点を自車Ａの運転者に提示する構成としてもよい。
このような構成によれば具体的には、目標経路設定部３ｃのモニタが、目標経路を自車Ａ周囲の地図に重畳させた画像に加え、追越地点を表示する構成としてもよい。これにより、追越地点を運転者に報知できる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な構成等については同一の符号を使用して、その詳細は省略する。
第２実施形態は、予想到達時間後の先行車Ｂの位置と、予想到達時間後の先先行車Ｃの位置との距離が予め定めた設定距離（例えば、自車全長ｌv）未満であると判定した場合、複数の追越地点候補のうちから、先行車Ｂと先先行車Ｃとを連続して追い越すことが可能な追越地点候補を追越地点として設定する点が第１実施形態と異なる。

この場合、コントローラ５は、第１実施形態の図２の内部構成に加え、図７に示す内部構成も有する。図７に示す内部構成では、図２の追越地点候補設定部５ｂと、先行車位置推定部５ｃと、先先行車現在地検出部５ｄと、確率分布設定部５ｅと、先先行車位置推定部５ｆと、先行車前方スペース判定部５ｇとを一部変更した、追越地点候補設定部５ｂ*と、先行車位置推定部５ｃ*と、前方車現在地検出部５ｄ*と、確率分布設定部５ｅ*と、前方車位置推定部５ｆ*と、先行車前方スペース判定部５ｇ*と、追越地点設定部５ｈ*とを備える。これら各構成要素５ｂ*、５ｃ*、５ｄ*、５ｅ*、５ｆ*、５ｇ*、５ｈ*では、先先行車Ｃに代えて前方車Ｃ*を用いる。前方車Ｃ*としては、例えば、自車前方経路上に存在し且つ先行車Ｂ前方に存在するすべての周囲移動物体がある。

例えば、追越地点候補設定部５ｂ*では、自車前方経路上に先行車Ｂと前方車Ｃ*とを連続して追い越すための追越地点の候補である複数の追越地点候補を設定する。ここで、追越必要距離Ｌoとしては、対象とする前方車Ｃ*の速度ｖsnと、自車Ａや先行車Ｂが走行している道路の法定速度Ｖlimと、追い越し開始時の自車Ａの車速Ｖ0と、対象とする前方車Ｃ*と自車Ａとの相対距離ｘnと、目標車間時間Ｔsとを用いて、下記（５）式で算出される距離を用いる。

ここで、図２に示す内部構成と同様に、目標車間時間Ｔsとしては、例えば、比較的短い時間（例えば、２秒程度）を用いる。また、目標加速度ａ0としては、例えば、自車Ａの乗員が不快に感じない程度の加速度（例えば、１．５［ｍ/ｓ²］）を用いる。
また、先行車位置推定部５ｃ*では、設定した複数の追越地点候補それぞれに対し、予想到達時間（自車Ａが現在地から追越地点候補に到達するまでの時間）後の先行車Ｂの位置を推定する。さらに、先先行車現在地検出部５ｄ*では、すべての前方車Ｃ*を検出する。また、確率分布設定部５ｅ*では、複数の追越地点候補それぞれに対し、検出したすべての前方車Ｃ*の走行状態（以下、「前方車状態」とも呼ぶ）を推定する。さらに、先先行車位置推定部５ｆ*では、推定した前方車状態を用いて、複数の追越地点候補それぞれに対し、予想到達時間後のすべての前方車Ｃ*の位置（前方車Ｃ*の位置の確率分布）を推定する。また、先行車前方スペース判定部５ｇ*では、推定した予想到達時間後のすべての前方車Ｃ*の位置を用いて、複数の追越地点候補それぞれに対し、予想到達時間後に少なくとも１台の前方車Ｃ*の前方に十分なスペースが確保されるか否かを判定する。さらに、追越地点設定部５ｈ*は、設定した複数の追越地点候補のうちから、前方車Ｃ*の前方に十分な距離が確保されると判定された追越地点候補、つまり、予想到達時間後の前方車Ｃ*間の距離が予め定めた先行車前方必要距離Ｌa以上である追越地点候補を選択する。
なお、その他の内部構成は図２の内部構成と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態に係る先行車追越支援装置１は、第１実施形態に係る先行車追越支援装置１の効果（１）〜（１１）に加え、次のような効果を奏する。
（１）第２実施形態に係る先行車追越支援装置１によれば、コントローラ５は、予想到達時間後の先行車Ｂの位置と、予想到達時間後の先先行車Ｃの位置との距離が予め定めた設定距離未満であると判定した場合、複数の追越地点候補のうちから、先行車Ｂと先先行車Ｃとを連続して追い越すことが可能な追越地点候補を追越地点として設定する。
このような構成によれば、先行車Ｂと先先行車Ｃとの間に自車Ａを進入させることができる適切なスペースを確保できない場合には、先行車Ｂと先先行車Ｃとを同時に追い越すことができる。それゆえ、追い越しできるシーンを増やすことができ、遅い先行車Ｂに追従する時間を短縮することができるため、乗員の不快感を低減できる。

３ｃ 目標経路設定部
３ｄ 経路表示部
５ｂ 追越地点候補設定部
５aa 先行車現在地検出部
５ab 先行車車速検出部
５ｃ 先行車位置推定部
５ｄ 先先行車現在地検出部
５ｅ 確率分布設定部
５ｆ 先先行車位置推定部
５ｈ 追越地点設定部
５ｋ 目標速度算出部

Claims (12)

1. 自車の目標経路を設定する目標経路設定部と、
   前記自車両前方の先行車の車速を検出する先行車車速検出部と、
   前記先行車の車速を用いて、前記目標経路上に前記先行車の追い越しを行う追越地点の候補である複数の追越地点候補を設定する追越地点候補設定部と、
   前記先行車の現在地を検出する先行車現在地検出部と、
   複数の前記追越地点候補それぞれに対し、前記先行車の現在地と、前記先行車の車速と、前記自車が現在地から前記追越地点候補に到達するまでにかかる時間である予想到達時間とを用いて、前記予想到達時間後の前記先行車の位置を推定する先行車位置推定部と、
   前記先行車前方の先先行車の現在地を検出する先先行車現在地検出部と、
   前記予想到達時間後の前記先先行車の車速の確率分布を設定する確率分布設定部と、
   前記先先行車の現在地と、前記予想到達時間後の前記先先行車の車速の確率分布とを用いて、前記予想到達時間後の前記先先行車の位置を推定する先先行車位置推定部と、
   前記予想到達時間後の前記先行車の位置と、前記予想到達時間後の前記先先行車の位置とを用いて、複数の前記追越地点候補のうちから、前記予想到達時間後の前記先行車と前記先先行車との距離が予め定めた設定距離以上である前記追越地点候補を前記追越地点として設定する追越地点設定部と、を備えたことを特徴とする先行車追越支援装置。
2. 前記先先行車位置推定部は、前記先先行車の現在地と、前記予想到達時間後の前記先先行車の車速の確率分布を用いて、前記予想到達時間後の前記先先行車の位置の確率分布を前記先先行車の位置として推定することを特徴とする請求項１に記載の先行車追越支援装置。
3. 前記確率分布設定部は、前記先先行車と前記自車との距離が遠いほど、前記先先行車の車速の確率分布のばらつきを大きくすることを特徴とする請求項２に記載の先行車追越支援装置。
4. 前記確率分布設定部は、前記自車の現時点の車速の変化量が大きいほど、前記先先行車の車速の確率分布のばらつきを大きくすることを特徴とする請求項２または３に記載の先行車追越支援装置。
5. 前記確率分布設定部は、前記予想到達時間が長いほど、前記先先行車の車速の確率分布のばらつきを大きくすることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の先行車追越支援装置。
6. 前記確率分布設定部は、前記先先行車の車速の確率分布のばらつきが予め定めた設定値以上となった場合、または前記先先行車の位置の確率分布のばらつきが予め定めた設定値以上となった場合、前記先先行車の車速の確率分布の推定を一旦停止し、その後、前記先先行車現在地検出部で前記先先行車の現在地を検出した場合、前記先先行車の車速の確率分布の推定を再開することを特徴とする請求項５に記載の先行車追越支援装置。
7. 前記確率分布設定部は、前記目標経路のうち前記自車の現在地から前記追越地点候補までの経路の曲率の変化量が予め定めた設定値以上になると判定した場合、前記設定値未満になると判定した場合よりも、前記先先行車の車速の確率分布のばらつきを大きくすることを特徴とする請求項５または６に記載の先行車追越支援装置。
8. 前記確率分布設定部は、前記目標経路のうち前記自車の現在地から前記追越地点候補までの経路上に分岐点があると判定した場合、前記分岐点がないと判定した場合よりも、前記先先行車の車速の確率分布のばらつきを大きくすることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の先行車追越支援装置。
9. 前記先先行車位置推定部は、前記先先行車が検出されていない場合、前記自車が信号機の手前で停止しているときに前記自車前方の停止線から前記自車の現在地までの距離を検出し、検出した距離が予め定めた設定距離以上である場合、前記先行車前方に前記先先行車が存在しているものとして、前記先先行車の現在地を設定することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の先行車追越支援装置。
10. 前記追越地点設定部は、前記予想到達時間後の前記先行車の位置と、前記予想到達時間後の前記先先行車の位置との距離が予め定めた設定距離未満であると判定した場合、複数の前記追越地点候補のうちから、前記先行車と前記先先行車とを連続して追い越すことが可能な前記追越地点候補を前記追越地点として設定することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の先行車追越支援装置。
11. 前記自車の現在地から前記追越地点までの前記目標経路に沿った距離が予め定めた設定距離以下になった場合、前記先行車と前記自車との距離が増加し、その後、前記自車の車速が前記先行車の車速よりも高くなるように前記自車の車速を制御する車速制御部を備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の先行車追越支援装置。
12. 前記追越地点設定部で設定した前記追越地点を前記自車の運転者に提示する追越地点提示部を備えたことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の先行車追越支援装置。

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