JP2017081426A - 車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より精度よく車両の挙動を制御することができる車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。
【解決手段】本発明は、自車両の前方に存在する対象の速度と、前記対象と前記自車両との距離とを特定する特定部と、前記特定部により特定された前走車両の速度と、前記距離に基づく値とに基づいて、前記自車両の目標速度を算出する算出部と、前記算出部により算出された目標速度に基づいて、前記自車両の走行を制御する走行制御部とを備える車両制御装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。

近年、自車両と周辺車両との相対関係によって走行時に車線変更を自動で行う技術が望まれている。これに関連して、運転者の操作により自車両の自動運転の開始を指示する指示手段と、自動運転の目的地を設定する設定手段と、運転者により前記指示手段が操作された場合に、前記目的地が設定されているか否かに基づいて自動運転のモードを決定する決定手段と、前記決定手段により決定された前記自動運転のモードに基づいて車両走行制御する制御手段と、を備え、前記決定手段は、前記目的地が設定されていない場合は、前記自動運転のモードを、前記自車両の現在の走行路に沿って走行する自動運転又は自動停車に決定する、運転支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１１／１５８３４７号

しかしながら、従来の技術では、自車両と前走車両との距離に基づいて、自車両の走行速度を算出していたため、精度よく車両の挙動を制御することができない場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、より精度よく車両の挙動を制御することができる車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。

請求項１に記載の発明は、自車両の前方に存在する対象の速度と、前記対象と前記自車両との距離とを特定する特定部（１０２、１０４）と、前記特定部により特定された前走車両の速度と、前記距離に基づく値とに基づいて、前記自車両の目標速度を算出する算出部（１１２、１２６）と、前記算出部により算出された目標速度に基づいて、前記自車両の走行を制御する走行制御部（１３０）とを備える車両制御装置（１００）である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両制御装置において、前記算出部は、前記特定部により特定された対象の速度と、前記距離と目標距離との差分とに基づいて、前記自車両の目標速度を算出するものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両制御装置において、前記算出部は、前記特定部により特定された対象の速度と、前記距離と前記目標距離との差分に第１の重み係数を乗算した値とを加算して、前記自車両の目標速度を算出するものである。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３のうちいずれか１項記載の車両制御装置において、前記算出部は、前記特定部により特定された対象の速度に、その時点の前記対象の位置に前記自車両が到達するまでの時間を乗算することで、前記目標距離を算出するものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のうちいずれか１項に記載の車両制御装置において、前記算出部は、更に、前記対象と前記自車両との相対速度に基づいて、前記自車両の目標速度を算出するものである。

請求項６に記載の発明は、請求項５記載の車両制御装置であって、前記算出部は、前記特定部により特定された対象の速度と、前記距離と目標距離との差分に第１の重み係数を乗算した値と、前記相対速度に第２の重み係数を乗算した値とを加算して、前記自車両の目標速度を算出するものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のうちいずれか１項記載の車両制御装置であって、前記特定部は、自車両の前方に存在する複数の対象の速度と、前記複数の対象と前記自車両との距離とを特定し、前記算出部は、前記複数の対象に対応して前記自車両の目標速度を複数算出し、前記走行制御部は、前記算出部により複数算出された前記自車両の目標速度のうち小さい方の目標速度に基づいて、前記自車両の走行を制御するものである。

請求項８に記載の発明は、請求項７記載の車両制御装置であって、前記自車両が、走行中の車線から異なる車線に進入する場合に、前記特定部が、自車両の前方に存在する複数の対象の速度と、前記複数の対象と前記自車両との距離とを特定し、前記算出部が、前記自車両が走行する車線から異なる車線に進入する場合に、前記複数の対象に対応して前記自車両の目標速度を複数算出し、前記走行制御部が、前記算出部により複数算出された前記自車両の目標速度のうち小さい方の目標速度に基づいて、前記自車両の走行を制御するものである。

請求項９に記載の発明は、自車両の前方を走行する前走車両の速度および前記前走車両と前記自車両との車間距離と、前記自車両の前方に存在する合流地点と前記自車両との距離とを特定する特定部と、前記特定部により特定された前走車両の速度と前記車間距離に基づく値とに基づいて、前記自車両の第１の目標速度を算出すると共に、前記特定部により特定された前記合流地点と前記自車両の距離とに基づいて第２の目標速度を算出する算出部と、前記算出部により算出された第１の目標速度と第２の目標速度とのうち小さい方の目標速度に基づいて前記自車両の走行を制御する走行制御部とを備える車両制御装置である。

請求項１０に記載の発明は、請求項９記載の車両制御装置であって、前記走行制御部は、前記合流地点において前記自車両が合流可能な場合、前記第１の目標速度と第２の目標速度とのうち小さい方の目標速度を考慮せず、前記自車両の走行を制御するものである。

請求項１１に記載の発明は、車載コンピュータが、自車両の前方に存在する対象の速度と、前記対象と前記自車両との距離とを特定し、前記特定された前走車両の速度と、前記距離に基づく値とに基づいて、前記自車両の目標速度を算出し、前記算出された目標速度に基づいて、前記自車両の走行を制御する車両制御方法である。

請求項１２に記載の発明は、車載コンピュータに、自車両の前方に存在する対象の速度と、前記対象と前記自車両との距離とを特定させ、前記特定された前走車両の速度と、前記距離に基づく値とに基づいて、前記自車両の目標速度を算出させ、前記算出された目標速度に基づいて、前記自車両の走行を制御させる車両制御プログラムである。

請求項１から３、１１および１２に記載の発明によれば、前走車両の速度と、対象と自車両との距離に基づく値とに基づいて自車両の目標速度を算出し、算出された自車両の目標速度に基づいて自車両の走行を制御するため、より精度よく車両の挙動を制御することができる。

請求項４に記載の発明によれば、算出部が、対象の速度に、その時点の対象の位置に自車両が到達するまでの時間を乗算することで目標速度を算出するため、より安全性の高い目標速度を算出することができる。

請求項５に記載の発明によれば、算出部が、更に、対象と自車両との相対速度に基づいて、自車両の目標速度を算出するため、より精度よく車両の挙動を制御することができる。

請求項６に記載の発明によれば、距離と目標距離との差分に第１の重み係数を乗算した値と、相対速度に第２の重み係数を乗算した値とを加算して、自車両の目標速度を算出するため、より適切な目標速度を算出することができる。

請求項７に記載の発明によれば、走行制御部が、算出部により複数算出された自車両の目標速度のうち小さい方の目標速度に基づいて自車両の走行を制御するため、自車両の前方に複数の対象が存在する場合であっても、より精度よく車両の挙動を制御することができる。

請求項８に記載の発明によれば、自車両が、走行中の車線から異なる車線に進入する場合に、算出部により複数算出された自車両の目標速度のうち小さい方の目標速度に基づいて、自車両の走行を制御するため、安全性を確認した上でスムーズに車線変更を行うことができる。

請求項９および１０に記載の発明によれば、前走車両の速度と車間距離に基づく値とに基づいて、自車両の第１の目標速度を算出すると共に、合流地点と自車両の距離とに基づいて第２の目標速度を算出し、第１の目標速度と第２の目標速度とのうち小さい方の目標速度に基づいて自車両の走行を制御するため、安全性を確認した上でスムーズな合流を行うことができる。

第１の実施形態に係る車両制御装置１００が搭載された車両（以下、自車両Ｍと称する）の有する構成要素を示す図である。 第１の実施形態に係る車両制御装置１００を中心とした自車両Ｍの機能構成図である。 自車位置認識部１０２により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。 ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。 第１軌道生成部１１２により生成される軌道の一例を示す図である。 第１の実施形態におけるターゲット位置設定部１２２がターゲット領域ＴＡを設定する様子を示す図である。 第１の実施形態における第２軌道生成部１２６が軌道を生成する様子を示す図である。 合流時における車線変更可否の判定について説明するための図である。 合流地点付近で第２軌道生成部１２６が目標速度を算出する場面の一例を示す図である。 合流時における第２軌道生成部１２６の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 合流地点Ｐの手前で自車両Ｍが停止する様子を示す図である。 第２の実施形態の車両制御装置１００Ａの機能構成について説明するための図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。
＜第１の実施形態＞
［車両構成］
図１は、第１の実施形態に係る車両制御装置１００が搭載された車両（以下、自車両Ｍと称する）の有する構成要素を示す図である。車両制御装置１００が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車であり、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を動力源とした自動車や、電動機を動力源とした電気自動車、内燃機関および電動機を兼ね備えたハイブリッド自動車等を含む。また、上述した電気自動車は、例えば、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池等の電池により放電される電力を使用して駆動する。

図１に示すように、自車両Ｍには、ファインダ２０−１から２０−７、レーダ３０−１から３０−６、およびカメラ４０等のセンサと、ナビゲーション装置５０と、上述した車両制御装置１００とが搭載される。ファインダ２０−１から２０−７は、例えば、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を測定するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。例えば、ファインダ２０−１は、フロントグリル等に取り付けられ、ファインダ２０−２および２０−３は、車体の側面やドアミラー、前照灯内部、側方灯付近等に取り付けられる。ファインダ２０−４は、トランクリッド等に取り付けられ、ファインダ２０−５および２０−６は、車体の側面や尾灯内部等に取り付けられる。上述したファインダ２０−１から２０−６は、例えば、水平方向に関して１５０度程度の検出領域を有している。また、ファインダ２０−７は、ルーフ等に取り付けられる。ファインダ２０−７は、例えば、水平方向に関して３６０度の検出領域を有している。

上述したレーダ３０−１および３０−４は、例えば、奥行き方向の検出領域が他のレーダよりも広い長距離ミリ波レーダである。また、レーダ３０−２、３０−３、３０−５、３０−６は、レーダ３０−１および３０−４よりも奥行き方向の検出領域が狭い中距離ミリ波レーダである。以下、ファインダ２０−１から２０−７を特段区別しない場合は、単に「ファインダ２０」と記載し、レーダ３０−１から３０−６を特段区別しない場合は、単に「レーダ３０」と記載する。レーダ３０は、例えば、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体を検出する。

カメラ４０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の個体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ４０は、フロントウィンドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ４０は、例えば周期的に繰り返し自車両Ｍの前方を撮像する。

なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。

図２は、第１の実施形態に係る車両制御装置１００を中心とした自車両Ｍの機能構成図である。自車両Ｍには、ファインダ２０、レーダ３０、およびカメラ４０の他、ナビゲーション装置５０と、車両センサ６０と、操作デバイス７０と、操作検出センサ７２と、切替スイッチ８０と、走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、ブレーキ装置９４と、車両制御装置１００とが搭載される。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。

ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機や地図情報（ナビ地図）、ユーザインターフェースとして機能するタッチパネル式表示装置、スピーカ、マイク等を有する。ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ受信機によって自車両Ｍの位置を特定し、その位置からユーザによって指定された目的地までの経路を導出する。ナビゲーション装置５０により導出された経路は、経路情報１５４として記憶部１５０に格納される。自車両Ｍの位置は、車両センサ６０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、車両制御装置１００が手動運転モードを実行している際に、目的地に至る経路について音声やナビ表示によって案内を行う。なお、自車両Ｍの位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置５０とは独立して設けられてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、例えば、ユーザの保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の一機能によって実現されてもよい。この場合、端末装置と車両制御装置１００との間で無線または通信によって情報の送受信が行われる。なお、自車両Ｍの位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置５０とは独立して設けられてもよい。

車両センサ６０は、車速を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。

走行駆動力出力装置９０は、例えば、自車両Ｍが内燃機関を動力源とした自動車である場合、エンジンおよびエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）を備え、自車両Ｍが電動機を動力源とした電気自動車である場合、走行用モータおよび走行用モータを制御するモータＥＣＵを備え、自車両Ｍがハイブリッド自動車である場合、エンジンおよびエンジンＥＣＵと走行用モータおよびモータＥＣＵを備える。走行駆動力出力装置９０がエンジンのみを含む場合、エンジンＥＣＵは、後述する走行制御部１３０から入力される情報に従って、エンジンのスロットル開度やシフト段等を調整し、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を出力する。また、走行駆動力出力装置９０が走行用モータのみを含む場合、モータＥＣＵは、走行制御部１３０から入力される情報に従って、走行用モータに与えるＰＷＭ信号のデューティ比を調整し、上述した走行駆動力を出力する。また、走行駆動力出力装置９０がエンジンおよび走行用モータを含む場合、エンジンＥＣＵおよびモータＥＣＵの双方は、走行制御部１３０から入力される情報に従って、互いに協調して走行駆動力を制御する。

ステアリング装置９２は、例えば、電動モータと、ステアリングトルクセンサと、操舵角センサ等を備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機能等に力を作用させてステアリングホイールの向きを変更する。ステアリングトルクセンサは、例えば、ステアリングホイールを操作したときのトーションバーのねじれをステアリングトルク（操舵力）として検出する。操舵角センサは、例えば、ステアリング操舵角（または実舵角）を検出する。ステアリング装置９２は、走行制御部１３０から入力される情報に従って、電動モータを駆動させ、ステアリングホイールの向きを変更する。

ブレーキ装置９４は、ブレーキペダルになされたブレーキ操作が油圧として伝達されるマスターシリンダー、ブレーキ液を蓄えるリザーバータンク、各車輪に出力される制動力を調節するブレーキアクチュエータ等を備える。制動制御部４４は、走行制御部１３０から入力される情報に従って、マスターシリンダーの圧力に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるように、ブレーキアクチュエータ等を制御する。なお、ブレーキ装置９４は、上記説明した油圧により作動する電子制御式ブレーキ装置に限らず、電動アクチュエーターにより作動する電子制御式ブレーキ装置であってもよい。

操作デバイス７０は、例えば、アクセルペダルやステアリングホイール、ブレーキペダル、シフトレバー等を含む。操作デバイス７０には、運転者による操作の有無や量を検出する操作検出センサ７２が取り付けられている。操作検出センサ７２は、例えば、アクセル開度センサ、ステアリングトルクセンサ、ブレーキセンサ、シフト位置センサ等を含む。操作検出センサ７２は、検出結果としてのアクセル開度、ステアリングトルク、ブレーキ踏量、シフト位置等を走行制御部１３０に出力する。なお、これに代えて、操作検出センサ７２の検出結果が、直接的に走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、またはブレーキ装置９４に出力されてもよい。

切替スイッチ８０は、運転者等によって操作されるスイッチである。切替スイッチ８０は、例えば、ステアリングホイールやガーニッシュ（ダッシュボード）等に設置される機械式のスイッチであってもよいし、ナビゲーション装置５０のタッチパネルに設けられるＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチであってもよい。切替スイッチ８０は、運転者等の操作を受け付け、走行制御部１３０による制御モードを自動運転モードまたは手動運転モードのいずれか一方に指定する制御モード指定信号を生成し、制御切替部１４０に出力する。自動運転モードとは、上述したように、運転者が操作を行わない（或いは手動運転モードに比して操作量が小さい、または操作頻度が低い）状態で走行する運転モードであり、より具体的には、行動計画に基づいて走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、およびブレーキ装置９４の一部または全部を制御する運転モードである。

［車両制御装置］
以下、車両制御装置１００について説明する。車両制御装置１００は、例えば、自車位置認識部１０２と、外界認識部１０４と、行動計画生成部１０６と、走行態様決定部１１０と、第１軌道生成部１１２と、車線変更制御部１２０と、走行制御部１３０と、制御切替部１４０と、記憶部１５０とを備える。自車位置認識部１０２、外界認識部１０４、行動計画生成部１０６、走行態様決定部１１０、第１軌道生成部１１２、車線変更制御部１２０、走行制御部１３０、および制御切替部１４０のうち一部または全部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらのうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。また、記憶部１５０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。プロセッサが実行するプログラムは、予め記憶部１５０に格納されていてもよいし、車載インターネット設備等を介して外部装置からダウンロードされてもよい。また、プログラムを格納した可搬型記憶媒体が図示しないドライブ装置に装着されることで記憶部１５０にインストールされてもよい。

自車位置認識部１０２は、記憶部１５０に格納された地図情報１５２と、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０、ナビゲーション装置５０、または車両センサ６０から入力される情報とに基づいて、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）、および、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置を認識する。地図情報１５２は、例えば、ナビゲーション装置５０が有するナビ地図よりも高精度な地図情報であり、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。より具体的には、地図情報１５２には、道路情報と、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報等が含まれる。道路情報には、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置（経度、緯度、高さを含む３次元座標）、車線のカーブの曲率、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事や交通事故、渋滞等によって車線が封鎖されているといった情報が含まれる。

図３は、自車位置認識部１０２により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１０２は、例えば、自車両Ｍの基準点（例えば重心）の走行車線中央ＣＬからの乖離ＯＳ、および自車両Ｍの進行方向の走行車線中央ＣＬを連ねた線に対してなす角度θを、走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１０２は、自車線Ｌ１のいずれかの側端部に対する自車両Ｍの基準点の位置などを、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してもよい。

外界認識部１０４は、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０等から入力される情報に基づいて、周辺車両の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。本実施形態における周辺車両とは、自車両Ｍの周辺を走行する車両であって、自車両Ｍと同じ方向に走行する車両である。周辺車両の位置は、他車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、他車両の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、上記各種機器の情報に基づいて周辺車両の加速度、車線変更をしているか否か（あるいは車線変更をしようとしているか否か）を含んでもよい。また、外界認識部１０４は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者その他の物体の位置を認識してもよい。

行動計画生成部１０６は、所定の区間における行動計画を生成する。所定の区間とは、例えば、ナビゲーション装置５０により導出された経路のうち、高速道路等の有料道路を通る区間である。なお、これに限らず、行動計画生成部１０６は、任意の区間について行動計画を生成してもよい。

行動計画は、例えば、順次実行される複数のイベントで構成される。イベントには、例えば、自車両Ｍを減速させる減速イベントや、自車両Ｍを加速させる加速イベント、走行車線を逸脱しないように自車両Ｍを走行させるレーンキープイベント、走行車線を変更させる車線変更イベント、自車両Ｍに前走車両を追い越させる追い越しイベント、分岐ポイントにおいて所望の車線に変更させたり、現在の走行車線を逸脱しないように自車両Ｍを走行させたりする分岐イベント、本線に合流するための合流車線において自車両Ｍを加減速させ、走行車線を変更させる合流イベント等が含まれる。例えば、有料道路（例えば高速道路等）においてジャンクション（分岐点）が存在する場合、車両制御装置１００は、自動運転モードにおいて、自車両Ｍを目的地の方向に進行するように車線を変更したり、車線を維持したりする必要がある。従って、行動計画生成部１０６は、地図情報１５２を参照して経路上にジャンクションが存在していると判明した場合、現在の自車両Ｍの位置（座標）から当該ジャンクションの位置（座標）までの間に、目的地の方向に進行することができる所望の車線に車線変更するための車線変更イベントを設定する。なお、行動計画生成部１０６によって生成された行動計画を示す情報は、行動計画情報１５６として記憶部１５０に格納される。

図４は、ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。図示するように、行動計画生成部１０６は、目的地までの経路に従って走行した場合に生じる場面を分類し、個々の場面に即したイベントが実行されるように行動計画を生成する。なお、行動計画生成部１０６は、自車両Ｍの状況変化に応じて動的に行動計画を変更してもよい。

行動計画生成部１０６は、例えば、生成した行動計画を、外界認識部１０４によって認識された外界の状態に基づいて変更（更新）してもよい。一般的に、車両が走行している間、外界の状態は絶えず変化する。特に、複数の車線を含む道路を自車両Ｍが走行する場合、他車両との距離間隔は相対的に変化する。例えば、前方の車両が急ブレーキを掛けて減速したり、隣の車線を走行する車両が自車両Ｍ前方に割り込んで来たりする場合、自車両Ｍは、前方の車両の挙動や、隣接する車線の車両の挙動に合わせて速度や車線を適宜変更しつつ走行する必要がある。従って、行動計画生成部１０６は、上述したような外界の状態変化に応じて、制御区間ごとに設定したイベントを変更してもよい。

具体的には、行動計画生成部１０６は、車両走行中に外界認識部１０４によって認識された他車両の速度が閾値を超えたり、自車線に隣接する車線を走行する他車両の移動方向が自車線方向に向いたりした場合に、自車両Ｍが走行予定の運転区間に設定されたイベントを変更する。例えば、レーンキープイベントの後に車線変更ベントが実行されるようにイベントが設定されている場合において、外界認識部１０４の認識結果によって当該レーンキープイベント中に車線変更先の車線後方から車両が閾値以上の速度で進行してきたことが判明した場合、行動計画生成部１０６は、レーンキープイベントの次のイベントを車線変更から減速イベントやレーンキープイベント等に変更する。これによって、車両制御装置１００は、自車両Ｍが車線変更先の車両に衝突することを回避することができる。この結果、車両制御装置１００は、外界の状態に変化が生じた場合においても、安全に自車両Ｍを自動走行させることができる。

［レーンキープイベント］
走行態様決定部１１０は、行動計画に含まれるレーンキープイベントが走行制御部１３０により実施される際に、定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行、障害物回避走行などのうちいずれかの走行態様を決定する。例えば、走行態様決定部１１０は、自車両Ｍの前方に他車両が存在しない場合に、走行態様を定速走行に決定する。また、走行態様決定部１１０は、前走車両に対して追従走行するような場合に、走行態様を追従走行に決定する。また、走行態様決定部１１０は、外界認識部１０４により前走車両の減速が認識された場合や、停車や駐車などのイベントを実施する場合に、走行態様を減速走行に決定する。また、走行態様決定部１１０は、外界認識部１０４により自車両Ｍがカーブ路に差し掛かったことが認識された場合に、走行態様をカーブ走行に決定する。また、走行態様決定部１１０は、外界認識部１０４により自車両Ｍの前方に障害物が認識された場合に、走行態様を障害物回避走行に決定する。

第１軌道生成部１１２は、走行態様決定部１１０により決定された走行態様に基づいて、軌道を生成する。軌道とは、自車両Ｍが走行態様決定部１１０により決定された走行態様に基づいて走行する場合に、到達することが想定される将来の目標位置を、所定時間ごとにサンプリングした点の集合（軌跡）である。第１軌道生成部１１２は、少なくとも、自車位置認識部１０２または外界認識部１０４により認識された自車両Ｍの前方に存在する対象ＯＢの速度、および自車両Ｍと対象ＯＢとの距離に基づいて自車両Ｍの目標速度を算出する。第１軌道生成部１１２は、算出した目標速度に基づいて軌道を生成する。対象ＯＢとは、前走車両や、合流地点、分岐地点、目標地点などの地点、障害物などの物体等を含む。

以下、目標速度の算出手法について説明する。第１軌道生成部１１２は、例えば、式（１）により、目標速度を算出する。式中、ｔａｒｇｅｔ＿ｏｂｊｅｃｔ＿ｖｅｌは、対象ＯＢの速度、Ｋ１はゲイン、ｄＰは後述する式（２）に基づいて算出される、対象ＯＢまでの距離と目標距離との差分、Ｋ２はゲイン、ｄＶは後述する式（４）に基づいて算出される、対象ＯＢの速度と自車両Ｍの速度との差分である。なお、第１軌道生成部１１２は、式（１）中の「Ｋ１＊ｄＰ」または「Ｋ２＊ｄＶ」のうち、いずれか一方を省略して目標速度を算出してもよい。
Ｖｔ＝ｔａｒｇｅｔ＿ｏｂｊｅｃｔ＿ｖｅｌ＋Ｋ１＊ｄＰ＋Ｋ２＊ｄＶ・・・（１）

第１軌道生成部１１２は、例えば、式（２）に基づいて、ｄＰを算出する。式中、ｔａｒｇｅｔ＿ｏｂｊｅｃｔ＿ｄｉｓｔは、自車両Ｍから対象ＯＢまでの距離である。式中、ｔａｒｇｅｔ＿ｄｉｓｔは、予め設定された自車両Ｍと対象ＯＢとの目標距離である。
ｄＰ＝ｔａｒｇｅｔ＿ｏｂｊｅｃｔ＿ｄｉｓｔ−ｔａｒｇｅｔ＿ｄｉｓｔ・・・（２）

また、第１軌道生成部１１２は、例えば、式（３）に基づいて、目標距離ｔａｒｇｅｔ＿ｄｉｓｔを算出する。式中、Ｔｈｗは車頭時間または到達時間である。車頭時間とは、ある特定地点を先行車両が通過した後に、次の車両がこの特定地点を通過するまでの時間である。また、到達時間は、対象ＯＢが静止物の場合、自車両Ｍが対象ＯＢに到達するまでの到達時間である。
ｔａｒｇｅｔ＿ｄｉｓｔ＝ｔａｒｇｅｔ＿ｏｂｊｅｃｔ＿ｖｅｌ＊Ｔｈｗ・・・（３）

ただし、目標距離ｔａｒｇｅｔ＿ｄｉｓｔは、最低目標距離ＭＩＮ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＤＩＳＴ以下とならないように設定される。最低目標距離ＭＩＮ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＤＩＳＴは、自車両Ｍと対象ＯＢとの間の最低目標距離である。最低目標距離は予め設定されている。

第１軌道生成部１１２は、例えば、式（４）に基づいて、ｄＶを算出する。式中、ｅｇｏ＿ｃａｒ＿ｖｅｌは、自車両Ｍの速度である。
ｄＶ＝ｔａｒｇｅｔ＿ｏｂｊｅｃｔ＿ｖｅｌ−ｅｇｏ＿ｃａｒ＿ｖｅｌ・・・（４）

ここで、車間距離を設定距離に維持する制御を行う場合、自車両Ｍは、迅速に前走車両との車間距離を設定された車間距離に保つ速度に制御することができない場合があった。これに対して、本実施形態の車両制御装置１００は、対象ＯＢとして設定される前走車両の速度と、車間距離に基づく値とに基づいて、自車両Ｍの目標速度を算出する。これにより、前走車両が急減速した場合であっても、車両制御装置１００は、迅速に自車両Ｍを減速させることができる。

以下、特に対象ＯＢの存在を考慮しない場合と、考慮する場合との双方における軌道の生成について説明する。図５は、第１軌道生成部１１２により生成される軌道の一例を示す図である。図中（Ａ）に示すように、例えば、第１軌道生成部１１２は、自車両Ｍの現在位置を基準に、現時刻から所定時間Δｔ経過するごとに、Ｋ（１）、Ｋ（２）、Ｋ（３）、…といった将来の目標位置を自車両Ｍの軌道として設定する。以下、これら目標位置を区別しない場合、単に「目標位置Ｋ」と表記する。例えば、目標位置Ｋの個数は、目標時間Ｔに応じて決定される。例えば、第１軌道生成部１１２は、目標時間Ｔを５秒とした場合、この５秒間において、所定時間Δｔ（例えば０．１秒）刻みで目標位置Ｋを走行車線の中央線上に設定し、これら複数の目標位置Ｋの配置間隔を走行態様に基づいて決定する。第１軌道生成部１１２は、例えば、走行車線の中央線を、地図情報１５２に含まれる車線の幅員等の情報から導出してもよいし、予め地図情報１５２に含まれている場合に、この地図情報１５２から取得してもよい。

例えば、上述した走行態様決定部１１０により走行態様が定速走行に決定された場合、第１軌道生成部１１２は、図中（Ａ）に示すように、等間隔で複数の目標位置Ｋを設定して軌道を生成する。

また、走行態様決定部１１０により走行態様が減速走行に決定された場合（追従走行において前走車両が減速した場合も含む）、第１軌道生成部１１２は、図中（Ｂ）に示すように、到達する時刻がより早い目標位置Ｋほど間隔を広くし、到達する時刻がより遅い目標位置Ｋほど間隔を狭くして軌道を生成する。この場合において、前走車両が対象ＯＢに設定されたり、前走車両以外の合流地点や、分岐地点、目標地点などの地点、障害物等が対象ＯＢに設定されたりすることがある。これにより、自車両Ｍからの到達する時刻が遅い目標位置Ｋが自車両Ｍの現在位置と近づくため、後述する走行制御部１３０が自車両Ｍを減速させることになる。

また、図中（Ｃ）に示すように、道路がカーブ路である場合に、走行態様決定部１１０は、走行態様をカーブ走行に決定する。この場合、第１軌道生成部１１２は、例えば、道路の曲率に応じて、複数の目標位置Ｋを自車両Ｍの進行方向に対する横位置（車線幅方向の位置）を変更しながら配置して軌道を生成する。また、図中（Ｄ）に示すように、自車両Ｍの前方の道路上に人間や停止車両等の障害物ＯＢが存在する場合、走行態様決定部１１０は、走行態様を障害物回避走行に決定する。この場合、第１軌道生成部１１２は、この障害物ＯＢを回避して走行するように、複数の目標位置Ｋを配置して軌道を生成する。

［車線変更イベント］
車線変更制御部１２０は、行動計画に含まれる車線変更イベントが走行制御部１３０により実施される際の制御を行う。車線変更制御部１２０は、例えば、ターゲット位置設定部１２２と、車線変更可否判定部１２４と、第２軌道生成部１２６とを備える。なお、車線変更制御部１２０は、分岐イベントや合流イベントが走行制御部１３０により実施される際に、後述する処理を行ってもよい。

ターゲット位置設定部１２２は、自車両Ｍが走行する車線（自車線）に対して隣接する隣接車線を走行し、且つ自車両Ｍよりも前方を走行する車両と、隣接車線を走行し、且つ自車両Ｍよりも後方を走行する車両とを特定し、これら車両の間にターゲット領域ＴＡを設定する。以下、隣接車線を走行し、且つ自車両Ｍよりも前方を走行する車両を、前方基準車両と称し、隣接車線を走行し、且つ自車両Ｍよりも後方を走行する車両を、後方基準車両と称して説明する。

車線変更可否判定部１２４は、ターゲット位置設定部１２２により設定されたターゲット領域ＴＡ上に周辺車両が存在せず、且つ自車両Ｍと前方基準車両との仮想的な衝突余裕時間ＴＴＣ（Time-To Collision）と、自車両Ｍと後方基準車両との仮想的な衝突余裕時間ＴＴＣが共に、閾値以上であるといった所定の設定条件を満たす場合に、隣接車線上に設定されたターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更可能であると判定する。衝突余裕時間ＴＴＣは、例えば、ターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更したと仮定し、このターゲット領域ＴＡ上の仮想定な自車両Ｍと、前方基準車両（あるいは後方基準車両）との車間距離を、自車両Ｍの速度および前方基準車両（あるいは後方基準車両）の相対速度で除算することで導出される。

図６は、第１の実施形態におけるターゲット位置設定部１２２がターゲット領域ＴＡを設定する様子を示す図である。図中、ｍＡは前走車両を表し、ｍＢは前方基準車両を表し、ｍＣは後方基準車両を表している。また、矢印ｄは自車両Ｍの進行（走行）方向を表し、Ｌ１は自車線を表し、Ｌ２は隣接車線を表している。

図６の例の場合、ターゲット位置設定部１２２は、隣接車線Ｌ２上において、前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間にターゲット領域ＴＡを設定する。このような場合、車線変更可否判定部１２４は、ターゲット位置設定部１２２により設定されたターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍを仮想的に配置し、この仮想的な自車両Ｍを基準に前方基準車両ｍＢに対する衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｂ）と、後方基準車両ｍＣに対する衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｃ）とを導出する。車線変更可否判定部１２４は、導出したこれら２つの衝突余裕時間ＴＴＣが共に所定の設定条件を満たすか否かを判定し、両方の衝突余裕時間ＴＴＣが共に所定の設定条件を満たす場合（例えば前方、後方それぞれに設定された閾値以上である場）、隣接車線Ｌ２上に設定されたターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更可能であると判定する。なお、ターゲット位置設定部１２２は、隣接車線Ｌ２上において、後方基準車両ｍＣの後方（後方基準車両ｍＣと、その後方に存在する車両との間）にターゲット領域ＴＡを設定してもよい。

また、車線変更可否判定部１２４は、前走車両ｍＡ、前方基準車両ｍＢ、および後方基準車両ｍＣの速度、加速度、または躍度（ジャーク）等を加味して、ターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更可能であるか否かを判定してもよい。例えば、前走車両ｍＡの速度よりも前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣの速度が大きく、自車両Ｍの車線変更に必要な時間の範囲内で前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣが前走車両ｍＡを追い抜くことが予想されるような場合、車線変更可否判定部１２４は、前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣの間に設定されたターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更可能でないと判定する。

第２軌道生成部１２６は、上述した車線変更可否判定部１２４によりターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更可能であると判定された場合、このターゲット領域ＴＡ上に車線変更するための軌道を生成する。

図７は、第１の実施形態における第２軌道生成部１２６が軌道を生成する様子を示す図である。例えば、第２軌道生成部１２６は、前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣを所定の速度モデルで走行するものとして仮定し、これら３台の車両の速度モデルと自車両Ｍの速度とに基づいて、将来のある時刻において自車両Ｍが前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間、または後方基準車両ｍＣの後方に存在するように軌道を生成する。例えば、第２軌道生成部１２６は、現在の自車両Ｍの位置から、将来のある時刻における前方基準車両ｍＢの位置や、分岐先の車線の始点までをスプライン曲線等の多項式曲線を用いて滑らかに繋ぎ、この曲線上に等間隔あるいは不等間隔で目標位置Ｋを所定個数配置する。この際、第２軌道生成部１２６は、目標位置Ｋの少なくとも１つがターゲット領域ＴＡ上に配置されるように軌道を生成する。

ここで、例えば、前走車両ｍＡまたは前方基準車両ｍＢが減速した等の所定の条件を満たした場合、第２軌道生成部１２６は、以下の処理を行う。第２軌道生成部１２６は、少なくとも自車両Ｍの前方に存在する前走車両ｍＡの速度、および自車両Ｍと前走車両ｍＡとの距離に基づいて自車両Ｍの第１の目標速度を算出すると共に、少なくとも自車両Ｍの前方に存在する前方基準車両ｍＢの速度、および自車両Ｍと前方基準車両ｍＢとの距離に基づいて自車両Ｍの第２の目標速度を算出する。第１の目標速度は、前走車両ｍＡを対象ＯＢとして上述した式（１）〜（４）に基づいて算出される値であり、第２の目標速度は、前方基準車両ｍＢを対象ＯＢとして上述した式（１）〜（４）に基づいて算出される値である。この場合、第２軌道生成部１２６は、２つの目標速度のうち小さい方の目標速度を選択し、この選択した目標速度が、上述した車線変更のための軌道から求められる速度よりも小さい場合に、車線変更を保留にして、目標速度を満たす軌道を再生成する。ただし、自車両Ｍが走行する車線Ｌ１から隣接する車線Ｌ２に、ある程度進行したときは（例えば車線Ｌ１と車線Ｌ２との間に存在する道路区画線を自車両Ｍの車両幅の所定割合以上跨いだとき）、前走車両ｍＡについては考慮せずに、第２軌道生成部１２６は、前方基準車両ｍＢの速度、および自車両Ｍと前方基準車両ｍＢとの距離に基づいて自車両Ｍの目標速度を算出してよい。

また、車線変更可否判定部１２４は、自車両Ｍが合流車線において合流先の車線（本線）に合流しようとする際にも、この合流としての車線変更の可否を判定する。図８は、合流時における車線変更可否の判定について説明するための図である。車線変更可否判定部１２４は、ターゲット位置設定部１２２により設定されたターゲット領域ＴＡ上に周辺車両が存在せず、且つ自車両Ｍと前方基準車両ｍＢとの仮想的な衝突余裕時間ＴＴＣ（Time-To Collision）と、自車両Ｍと後方基準車両ｍＣとの仮想的な衝突余裕時間ＴＴＣが共に、閾値以上であるといった所定の設定条件を満たす場合に、合流先の車線上に設定されたターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更可能であると判定する。図中、ｍＡは前走車両を表し、ｍＢは前方基準車両を表し、ｍＣは後方基準車両を表している。また、矢印ｄは自車両Ｍの進行（走行）方向を表し、Ｌ３は自車線を表し、Ｌ４は合流先の車線（本線）を表している。

図８の例の場合、ターゲット位置設定部１２２は、本線Ｌ４上において、前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間にターゲット領域ＴＡを設定する。そして、図６で説明した処理と同様に、２つの衝突余裕時間ＴＴＣが共に所定の設定条件を満たす場合、本線Ｌ４上に設定されたターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが合流可能であると判定する。

第２軌道生成部１２６は、上述した車線変更可否判定部１２４によりターゲット領域ＴＡ上に自車両Ｍが車線変更可能であると判定された場合、このターゲット領域ＴＡ上に車線変更するための軌道を生成する。

図９は、合流地点付近で第２軌道生成部１２６が目標速度を算出する場面の一例を示す図である。合流地点Ｐは、例えば、車線の合流地点付近に設定される。合流地点Ｐは、例えば記憶部１５０の地図情報１５２における車線の合流地点に対応付けられて記憶されている。また、車両制御装置１００が合流地点の情報に基づいて設定してもよい。このとき、第２軌道生成部１２６は、例えば、自車両Ｍの前方に存在する前走車両ｍＡを対象ＯＢとした場合の第１の目標速度と、自車両Ｍの前方に存在する合流地点Ｐを対象ＯＢとした場合の第２の目標速度とを算出し、合流を開始することが可能となるまでの間、算出された第１の目標速度および第２の目標速度のうち小さい方の目標速度に基づいて自車両Ｍの走行を制御する。

以下、合流時に実行される処理について説明する。図１０は、合流時における第２軌道生成部１２６の処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、第２軌道生成部１２６は、前走車両ｍＡを対象ＯＢとした第１の目標速度を算出すると共に（ステップＳ１００）、合流地点Ｐを対象ＯＢとした第２の目標速度を算出する（ステップＳ１０２）。

次に、車線変更可否判定部１２４が、合流先の車線に合流できるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。合流先の車線に合流できると判定した場合、第２軌道生成部１２６は、第１の目標速度または、第１の目標速度や第２の目標速度に依存しない任意の速度を選択する（ステップＳ１０６）。次に、第２軌道生成部１２６は、ステップＳ１０６で選択された第１の目標速度または任意の速度で合流車線に合流するための軌道を生成する（ステップＳ１０８）。これによって、走行制御部１３０は、生成された軌道に基づいて合流先の車線Ｌ４に車線変更を行う。

合流先の車線に合流できないと判定した場合、第２軌道生成部１２６は、第１の目標速度および第２の目標速度のうち小さい方の速度を選択する（ステップＳ１１０）。次に、第２軌道生成部１２６は、合流先の車線に合流できない場合の軌道を生成する（ステップＳ１１２）。合流先の車線に合流できない場合の軌道とは、例えば、自車両Ｍが第１の目標速度および第２の目標速度のうち小さい目標速度に基づいて、走行するための軌道である。走行制御部１３０は、生成された軌道に基づいて合流先の車線Ｌ４に車線変更を行う。これにより本フローチャートの処理は終了する。

ここで、合流の場面においては、合流地点Ｐの方が前走車両ｍＡ（図では合流を終えて本線を走行中であるものとする）よりも速度が小さいため、第２の目標速度が第１の目標速度よりも小さくなる。従って、図１０のステップＳ１１０では、第２の目標速度が選択されることになるため、自車両Ｍは減速しながら合流地点Ｐに接近することになる。この際に、合流（車線変更）の条件が満たされなければ、自車両Ｍは減速を継続し、最終的には合流地点Ｐの手前で停止する。図１１は、合流地点Ｐの手前で自車両Ｍが停止する様子を示す図である。これによって、無理な合流を試みることで不適切な状況が生じるのを抑制することができる。

一方、合流（車線変更）の条件が満たされると、自車両Ｍは、合流地点Ｐを対象ＯＢとした減速制御を停止して、速やかに合流を行う。この結果、安全性を確認した上でスムーズな合流が実現される。

［走行制御］
走行制御部１３０は、制御切替部１４０による制御によって、制御モードを自動運転モードあるいは手動運転モードに設定し、設定した制御モードに従って、走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、およびブレーキ装置９４の一部または全部を含む制御対象を制御する。走行制御部１３０は、自動運転モード時において、行動計画生成部１０６によって生成された行動計画情報１５６を読み込み、読み込んだ行動計画情報１５６に含まれるイベントに基づいて制御対象を制御する。

例えば、このイベントがレーンキープイベントである場合、走行制御部１３０は、第１軌道生成部１１２により生成された軌道に従い、ステアリング装置９２における電動モータの制御量（例えば回転数）と、走行駆動力出力装置９０におけるＥＣＵの制御量（例えばエンジンのスロットル開度やシフト段等）と、を決定する。具体的には、走行制御部１３０は、軌道の目的位置Ｋ間の距離と、目的位置Ｋを配置した際の所定時間Δｔとに基づいて、所定時間Δｔごとの自車両Ｍの速度を導出し、この所定時間Δｔごとの速度に従って、走行駆動力出力装置９０におけるＥＣＵの制御量を決定する。また、走行制御部１３０は、目的位置Ｋごとの自車両Ｍの進行方向と、この目的位置を基準とした次の目的位置の方向とのなす角度に応じて、ステアリング装置９２における電動モータの制御量を決定する。

また、上記イベントが車線変更イベントである場合、走行制御部１３０は、第２軌道生成部１２６により生成された軌道に従い、ステアリング装置９２における電動モータの制御量と、走行駆動力出力装置９０におけるＥＣＵの制御量とを決定する。

走行制御部１３０は、イベントごとに決定した制御量を示す情報を、対応する制御対象に出力する。これによって、制御対象の各装置（９０、９２、９４）は、走行制御部１３０から入力された制御量を示す情報に従って、自装置を制御することができる。また、走行制御部１３０は、車両センサ６０の検出結果に基づいて、決定した制御量を適宜調整する。

また、走行制御部１３０は、手動運転モード時において、操作検出センサ７２により出力される操作検出信号に基づいて制御対象を制御する。例えば、走行制御部１３０は、操作検出センサ７２により出力された操作検出信号を、制御対象の各装置にそのまま出力する。

制御切替部１４０は、行動計画生成部１０６によって生成され、記憶部１５０に格納された行動計画情報１５６に基づいて、走行制御部１３０による自車両Ｍの制御モードを自動運転モードから手動運転モードに、または手動運転モードから自動運転モードに切り換える。また、制御切替部１４０は、切替スイッチ８０から入力される制御モード指定信号に基づいて、走行制御部１３０による自車両Ｍの制御モードを自動運転モードから手動運転モードに、または手動運転モードから自動運転モードに切り換える。すなわち、走行制御部１３０の制御モードは、運転者等の操作によって走行中や停車中に任意に変更することができる。

また、制御切替部１４０は、操作検出センサ７２から入力される操作検出信号に基づいて、走行制御部１３０による自車両Ｍの制御モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。例えば、制御切替部１４０は、操作検出信号に含まれる操作量が閾値を超える場合、すなわち、操作デバイス７０が閾値を超えた操作量で操作を受けた場合、走行制御部１３０の制御モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。例えば、自動運転モードに設定された走行制御部１３０によって自車両Ｍが自動走行している場合において、運転者によってステアリングホイール、アクセルペダル、またはブレーキペダルが閾値を超える操作量で操作された場合、制御切替部１４０は、走行制御部１３０の制御モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。これによって、車両制御装置１００は、人間等の物体が車道に飛び出して来たり、前走車両ｍＡが急停止したりした際に運転者により咄嗟になされた操作によって、切替スイッチ８０の操作を介さずに直ぐさま手動運転モードに切り替えることができる。この結果、車両制御装置１００は、運転者による緊急時の操作に対応することができ、走行時の安全性を高めることができる。

以上説明した第１の実施形態における車両制御装置１００、車両制御方法、および車両制御プログラムによれば、車両制御装置１００は、対象ＯＢの速度と、自車両Ｍと対象ＯＢとの距離に基づく値とに基づいて、算出された自車両Ｍの目標速度に基づいて、自車両Ｍの走行を制御するため、より精度よく車両の挙動を制御することができる。

また、以上説明した第１の実施形態における車両制御装置１００、車両制御方法、および車両制御プログラムによれば、車両制御装置１００が、複数の対象ＯＢについて求めた第１の目標速度と、第２の目標速度とのうち小さい方の目標速度に基づいて、自車両Ｍの走行を制御するため、自車両Ｍの前方に急減速または停止している対象ＯＢが存在する場合に、安全に減速することができる。

また、以上説明した第１の実施形態における車両制御装置１００、車両制御方法、および車両制御プログラムによれば、車両制御装置１００が、自車両Ｍの前方を走行する前走車両の速度および前走車両ｍＡと自車両Ｍとの車間距離と、自車両Ｍの前方に存在する合流地点Ｐと自車両Ｍとの距離とを特定する特定部と、前走車両ｍＡの速度、および自車両Ｍと前走車両との車間距離に基づく値とに基づいて、自車両Ｍの第１の目標速度を算出すると共に、合流地点Ｐと自車両Ｍとの距離に基づいて第２の目標速度を算出し、算出された第１の目標速度と第２の目標速度とのうち小さい方の目標速度に基づいて、自車両Ｍの走行を制御することにより、自車両Ｍの合流が困難である場合に、安全に合流地点Ｐの手前で減速することができる。また、車両制御装置１００は、合流が可能となった場合には速やかに合流を行うことができる。

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態における車両制御装置１００は、自車両Ｍの前方を走行する車両に追従走行を行う点で、第１の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。

図１２は、第２の実施形態の車両制御装置１００Ａの機能構成について説明するための図である。自車両Ｍには、レーダ３０、車両センサ６０、および車両制御装置１００Ａが搭載される。車両制御装置１００Ａは、例えば、前走車両認識部１０５と、追従制御部１２８と、走行制御部１３０と、制御切替部１４０と、記憶部１５０とを備える。以下、第１の実施形態の構成または機能部と同様の構成または機能部については説明を省略する。

前走車両認識部１０５は、レーダ３０によって検出された前走車両ｍＡを認識する。追従制御部１２８は、前走車両認識部１０５によって認識された前走車両ｍＡを対象ＯＢとして、目標速度を式（１）に基づいて算出することで、前走車両ｍＡに追従して走行する。走行制御部１３０は、追従制御部１２８により算出された目標速度を取得し、取得した目標速度で自車両Ｍが走行するように走行駆動力出力装置９０や、ブレーキ装置９４、アクセルペダルの操作量を制御する。

このように、第２の実施形態に係る車両制御装置１００Ａ、車両制御方法、および車両制御プログラムによれば、対象ＯＢとして設定される前走車両ｍＡの速度と、自車両Ｍと前走車両ｍＡとの車間距離に基づく値とに基づいて、自車両Ｍの目標速度を算出する。これにより、前走車両ｍＡが急減速した場合であっても、迅速に自車両Ｍを減速させることができる。

上説明した第２の実施形態における車両制御装置１００Ａ、車両制御方法、および車両制御プログラムによれば、追従制御部１２８が、自車両Ｍの先行する対象ＯＢの速度、および自車両Ｍと対象ＯＢとの距離に基づいて自車両Ｍの目標速度を算出し、算出された目標速度に基づいて自車両Ｍを制御するため、前走車両ｍＡに追従する際に、より精度よく車両の挙動を制御することができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

２０…ファインダ、３０…レーダ、４０…カメラ、５０…ナビゲーション装置、６０…車両センサ、７０…操作デバイス、７２…操作検出センサ、８０…切替スイッチ、９０…走行駆動力出力装置、９２…ステアリング装置、９４…ブレーキ装置、１００…車両制御装置、１０２…自車位置認識部、１０４…外界認識部、１０６…行動計画生成部、１１０…走行態様決定部、１１２…第１軌道生成部、１２０…車線変更制御部、１２２…ターゲット位置決定部、１２４…車線変更可否判定部、１２６…第２軌道生成部、１２８…追従制御部、１３０…走行制御部、１４０…制御切替部、１５０…記憶部、Ｍ…車両

Claims (12)

1. 自車両の前方に存在する対象の速度と、前記対象と前記自車両との距離とを特定する特定部と、
   前記特定部により特定された前走車両の速度と、前記距離に基づく値とに基づいて、前記自車両の目標速度を算出する算出部と、
   前記算出部により算出された目標速度に基づいて、前記自車両の走行を制御する走行制御部と、
   を備える車両制御装置。
2. 前記算出部は、前記特定部により特定された対象の速度と、前記距離と目標距離との差分とに基づいて、前記自車両の目標速度を算出する、
   請求項１記載の車両制御装置。
3. 前記算出部は、前記特定部により特定された対象の速度と、前記距離と前記目標距離との差分に第１の重み係数を乗算した値とを加算して、前記自車両の目標速度を算出する、
   請求項２記載の車両制御装置。
4. 前記算出部は、前記特定部により特定された対象の速度に、その時点の前記対象の位置に前記自車両が到達するまでの時間を乗算することで、前記目標距離を算出する、
   請求項２または３のうちいずれか１項記載の車両制御装置。
5. 前記算出部は、更に、前記対象と前記自車両との相対速度に基づいて、前記自車両の目標速度を算出する、
   請求項１から４のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
6. 前記算出部は、前記特定部により特定された対象の速度と、前記距離と目標距離との差分に第１の重み係数を乗算した値と、前記相対速度に第２の重み係数を乗算した値とを加算して、前記自車両の目標速度を算出する、
   請求項５記載の車両制御装置。
7. 前記特定部は、自車両の前方に存在する複数の対象の速度と、前記複数の対象と前記自車両との距離とを特定し、
   前記算出部は、前記複数の対象に対応して前記自車両の目標速度を複数算出し、
   前記走行制御部は、前記算出部により複数算出された前記自車両の目標速度のうち小さい方の目標速度に基づいて、前記自車両の走行を制御する、
   請求項１から６のうちいずれか１項記載の車両制御装置。
8. 前記自車両が、走行中の車線から異なる車線に進入する場合に、
   前記特定部が、自車両の前方に存在する複数の対象の速度と、前記複数の対象と前記自車両との距離とを特定し、
   前記算出部が、前記自車両が走行する車線から異なる車線に進入する場合に、前記複数の対象に対応して前記自車両の目標速度を複数算出し、
   前記走行制御部が、前記算出部により複数算出された前記自車両の目標速度のうち小さい方の目標速度に基づいて、前記自車両の走行を制御する、
   請求項７記載の車両制御装置。
9. 自車両の前方を走行する前走車両の速度および前記前走車両と前記自車両との車間距離と、前記自車両の前方に存在する合流地点と前記自車両との距離とを特定する特定部と、
   前記特定部により特定された前走車両の速度と前記車間距離に基づく値とに基づいて、前記自車両の第１の目標速度を算出すると共に、前記特定部により特定された前記合流地点と前記自車両の距離とに基づいて第２の目標速度を算出する算出部と、
   前記算出部により算出された第１の目標速度と第２の目標速度とのうち小さい方の目標速度に基づいて、前記自車両の走行を制御する走行制御部と、
   を備える車両制御装置。
10. 前記走行制御部は、前記合流地点において前記自車両が合流可能な場合、前記第１の目標速度と第２の目標速度とのうち小さい方の目標速度を考慮せず、前記自車両の走行を制御する、
    請求項９記載の車両制御装置。
11. 車載コンピュータが、
    自車両の前方に存在する対象の速度と、前記対象と前記自車両との距離とを特定し、
    前記特定された前走車両の速度と、前記距離に基づく値とに基づいて、前記自車両の目標速度を算出し、
    前記算出された目標速度に基づいて、前記自車両の走行を制御する、
    車両制御方法。
12. 車載コンピュータに、
    自車両の前方に存在する対象の速度と、前記対象と前記自車両との距離とを特定させ、
    前記特定された前走車両の速度と、前記距離に基づく値とに基づいて、前記自車両の目標速度を算出させ、
    前記算出された目標速度に基づいて、前記自車両の走行を制御させる、
    車両制御プログラム。

Images