JP2022134819A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車線変更が中断される際に生成される車線変更中断経路の終点を、中断された地点に応じて変化させる車両制御装置を得る。【解決手段】自車環境認識部３１により自車両の挙動を認識し、周辺環境認識部３２により自車両周辺の他車両を認識して、この自車両の挙動および他車両の挙動に基づき、経路切替判定部３３により、自車両が走行する経路の切替の可否を判定するとともに、自車線から隣接車線への車線変更の中断が判定された際、車線変更の中断が判定された地点を始点とし自車線を終点とする車線変更中断経路の終点の位置を算出するための中断経路ゲイン値を経路ゲイン値作成部３４によって作成したのち、経路生成部３５により、中断経路ゲイン値を用いて車線変更中断経路を生成して、車両制御部２１により、車線変更中断経路に自車両を追従させるようにした。【選択図】図１

Description

本願は、車両制御装置に関するものである。

従来の車両制御装置では、車両の自動運転による車線変更を実現するために、自車両が自車線を走行している状況において、隣接車線を走行している車両（すなわち、他車両）の有無を確認して、自車線から隣接車線へ車線変更する経路（すなわち、車線変更経路）を生成し、車両がこの車線変更経路に追従するように車両を制御（すなわち、車線変更制御）する。
このとき、隣接車線に他車両が有り、かつ、自車両が他車両に衝突する蓋然性が高い（すなわち、不許可条件がある）場合は、車線変更制御を実施せず、また、隣接車線に他車両が無い、または、自車両が他車両に衝突する蓋然性が低い（すなわち、不許可条件がない）場合は、車線変更制御を実施するようになっている。
この従来の車両制御装置では、車線変更制御の開始後に不許可条件が成立したときの自車両の制御について考慮されていなかった。

これに対して、特許文献１には、車線変更制御の開始後に不許可条件が成立したときに、車両を適切に制御できる車線変更支援装置が記載されている。
特許文献１では、車線変更制御の開始後に不許可条件が成立したときに、車線変更を中断するような経路（すなわち、車線変更中断経路）を生成し、この生成した車線変更中断経路に追従して、元々走行していた自車線に戻るように車両を制御する。
特許文献１では、車線変更中断経路の生成に関して、不許可条件が成立したタイミングで、まず、自車両のヨー角が車線変更制御開始時のヨー角に近い値になる、すなわち、ゼロに近い値（すなわち、車線に平行）になるように車両を制御（すなわち、ヨー角戻し制御）する。
次に、ヨー角戻し制御が終了した後に、このヨー角戻し制御が終了した地点から自車線中央の地点への車線変更中断経路を生成し、この生成した車線変更中断経路に追従するように自車両を制御することで、自車両の乗車員が違和感を覚え難い車両制御を実現している。

特開２０１８－２０３１０１号公報（第３～６頁、第６図）

特許文献１では、車線変更経路から車線変更中断経路に切り替える際に、ヨー角戻し制御を適用することで、自車両の乗車員が違和感を覚え難い車両制御を実現することができる。
しかしながら、ヨー角戻し制御を終了した地点から自車線中央の地点への車線変更中断経路が、車線変更が中断された地点に応じて、その終点が変更可能になっていないという問題があった。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、車線変更が中断される際に生成される車線変更中断経路の終点を、中断された地点に応じて変化させる車両制御装置を提供することを目的とする。

本願に開示される車両制御装置は、自車両の挙動を認識する自車両挙動認識部、他車両の挙動を認識する他車両挙動認識部、自車両挙動認識部によって認識された自車両の挙動および他車両挙動認識部によって認識された他車両の挙動に基づき、自車両が走行する経路の切替の可否を判定する経路切替判定部、自車線から隣接車線への車線変更が中断される際、車線変更の中断が判定された地点を始点とし自車線を終点とする車線変更中断経路の終点の位置を算出するために、車線変更の始点から車線変更の中断が判定された地点までの距離に基づく係数である中断経路ゲイン値を作成する経路ゲイン値作成部、車線変更の際に自車両が追従する車線変更経路および中断経路ゲイン値を用いて車線変更中断経路を生成する経路生成部、車線変更経路に自車両を追従させる車線変更制御と、車線変更中断経路に自車両を追従させる車線変更中断制御とを含む車両制御部を備えたものである。

本願に開示される車両制御装置によれば、車線変更が中断される際に生成される車線変更中断経路の終点を、中断された地点に応じて変化させることができる。

実施の形態１による車両制御装置の概略構成を示すブロック図である。 実施の形態１による車両制御装置の車線変更経路と車線変更中断経路の関係を示す説明図である。 実施の形態１による車両制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１による車両制御装置の車線変更経路のグラフを示す図である。 実施の形態１による車両制御装置の車線変更中断経路と中断経路ゲイン値の関係を示す図である。 実施の形態２による車両制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３による車両制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３による車両制御装置の自車両と隣接車線の他車両との位置と速度の関係を示す図である。 実施の形態４による車両制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態４による車両制御装置の車線変更経路と車線変更中断経路と車線変更中断中止経路の関係を示す図である。 実施の形態１～実施の形態４による車両制御装置のハードウェア構成を示す図である。

なお、以下の実施の形態の説明に用いる図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされたものである。
また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。

実施の形態１．
＜概要＞
実施の形態１は、自車両に対して、自車線から隣接車線への車線変更制御中に、車線変更の中断が判定され、自車両が車線変更中断経路を追従する際のものである。
この際に、自車両のドライバーが車線変更を中断する指示を出した地点に応じて、車線変更を中断した地点から自車線への車線変更中断経路の終端地点を変更し、この変更した車線変更中断経路に追従するように自車両を制御するものである。
また、自車両のドライバーが車線変更を中断する指示を出した地点が、自車線と隣接車線の間の区分線を超えている場合、車線変更の中断を実施しないと判定し、自車線から隣接車線への車線変更制御を継続するようにしている。

＜構成＞
図１は、実施の形態１による車両制御装置の概略構成を示すブロック図である。
図１において、車両制御装置２０は、車両１０に搭載され、後述する経路生成装置３０および車両制御部２１を有し、自車線から隣接車線への車線変更を自動で実施できるように制御する。
車両制御部２１は、経路生成装置３０によって生成された経路に追従する走行を実現するべく、車両１０を制御する。すなわち、経路生成装置３０によって生成された経路に基づいて、目標車速および目標舵角を算出し、車速指令を、車両機器、例えばＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）コントローラ、ＥＰＳ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ、電動パワーステアリング）コントローラなどに送信し、車両の制御を行う。
実施の形態１における車両制御部２１は、車線追従制御と車線変更制御と車線変更中断制御を行う。各制御の詳細については、後述する。

経路生成装置３０は、次のように構成されている。
自車環境認識部３１（自車両挙動認識部）は、車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサなどの車両１０の運動状態を表す物理量を計測する機器、および測位センサなどの車両１０の位置を計測する機器から、情報を取得する。
周辺環境認識部３２（他車両挙動認識部）は、ミリ波レーダー、カメラ、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒａｎｇｉｎｇ）、バックカメラなどの機器から、自車両の前後左右方向の所定領域内の車両および障害物などの速度、位置、距離および区分線情報などの情報を取得する。

経路切替判定部３３は、自車両が車両制御部２１によって制御され、後述する経路生成部３５により生成された経路を走行しているときに、経路を切り替えるべき事象が生じたか否かを監視し、経路を切り替えると判定された場合に、経路生成部３５に経路を新たに生成するように指示を行う。
ここで、経路を切り替えるべき事象とは、例えば、車線変更制御中に、隣接車線の自車両前方を走行している他車両が減速してくる場合などである。このとき、車線変更制御を続けると、自車両の前方を走行している他車両に衝突する可能性があるため、隣接車線への車線変更制御を中断し、他車両を避ける制御をするための経路に切り替える必要がある。
実施の形態１における経路切替判定部３３は、車線追従制御から車線変更制御への切り替えと、車線変更制御から車線変更中断制御への切り替えと、車線変更中断経路から車線追従制御への切り替えの判定を行う。

経路ゲイン値作成部３４は、経路生成部３５により生成する経路のパラメータである経路ゲイン値を作成する。経路ゲイン値については、図２で後述する。

経路生成部３５は、車両制御部２１によって自車両を追従制御させる対象になる経路を生成する。
すなわち、自車環境認識部３１により取得された自車位置情報と、周辺環境認識部３２により取得された区分線情報などを用いて、自車位置から目標地点までの経路を算出する。
実施の形態１の経路生成部３５は、車線追従経路と、車線変更経路と、車線変更中断経路を生成する。
なお、車線変更経路と車線変更中断経路の詳細については、後述する。

図２は、実施の形態１による車両制御装置の車線変更経路と車線変更中断経路の関係を示す説明図である。
図２においては、車線の自車両の進行方向をｘ座標、車線の幅方向をｙ座標として、車線変更経路４１と、車線変更中断経路４２とが示されている。
各経路の始点と終点は、それぞれ、車線変更経路４１の始点４１ｓ、車線変更経路４１の終点４１ｅ、車線変更中断経路４２の始点４２ｓ、車線変更中断経路４２の終点４２ｅである。それぞれの終点を、終端地点と呼ぶこともある。
車線については、区分線Ｌ１と区分線Ｌ２の間が自車線、区分線Ｌ２と区分線Ｌ３の間が隣接車線である。車線変更経路４１の始点４１ｓは自車線中央Ｅｏ上に、車線変更経路４１の終点４１ｅは隣接車線中央Ｎｏ上にある。
また、車線変更中断経路４２の始点４２ｓは、車線変更経路４１上に、車線変更中断経路４２の終点４２ｅは、自車線中央Ｅｏ上にある。
また、車線変更中断経路４２の、横偏差すなわちｙ座標が一番大きいピーク位置を４２Ｐで示している。

ここで、経路ゲイン値作成部３４によって作成される経路ゲイン値について説明する。
図２の、車線変更中断経路４２の始点４２ｓのｘ座標をｘ_０とする。このｘ_０は、車線変更経路４１の始点４１ｓから車線変更中断経路４２の始点４２ｓまでの距離を示している。
また、車線変更中断経路４２の終点４２ｅのｘ座標をｋｘ_０とする。ｋｘ_０は、車線変更経路４１の始点４１ｓから車線変更中断経路４２の終点４２ｅまでの距離である。
実施の形態１では、このｋのことを経路ゲイン値と呼ぶ。ｋを変化させることで、車線変更中断経路４２の終端地点を変えることができる。ｋは０より大きい整数であり、本実施の形態１では、２以上の値を設定する。
実施の形態１の経路ゲイン値作成部３４は、中断経路ゲイン値を作成し、この作成された中断経路ゲイン値は、経路生成部３５によって車線変更中断経路の生成に用いられる。

図４は、実施の形態１による車両制御装置の車線変更経路のグラフを示す図である。
図４において、座標は、自車線中央Ｅｏのｙ座標を０とし、車線変更経路４１の終端地点となる隣接車線中央Ｎｏの座標を（１，１）として正規化している。
座標（０，０）と座標（１，１）における自車線中央Ｅｏと隣接車線中央Ｎｏについて、車線変更経路４１の始点と終点を、２次の微分係数まで滑らかに接続する必要がある。

図５は、実施の形態１による車両制御装置の車線変更中断経路と中断経路ゲイン値の関係を示す図である。
図５において、符号４１、４２は図２におけるものと同一のものである。図５では、車線変更中断経路４２を、中断経路ゲイン値に応じて複数示している。ここで、ｘ_０の係数、つまり図５における２、３、４が中断経路ゲイン値である。中断経路ゲイン値は、０以上の整数で示される。
図５（ａ）は、自車線中央Ｅｏのｙ座標を０として、車線変更中断経路の始点４２ｓが、ｘ＝０に近い位置の場合の経路を示す図、図５（ｂ）は、車線変更中断経路の始点４２ｓが、図５（ａ）に比べて、車線変更経路４１と区分線Ｌ２との交点に近い位置の場合の経路を示す図である。

＜動作＞
次に、動作について説明する。
実施の形態１による車両制御装置２０の動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。
まず前提として、実施の形態１では、自車両は、自動運転が可能な車両で、自車線もしくは隣接車線を車線追従制御により自動走行している状態として説明する。
すなわち、実施の形態１による車両制御装置２０の動作は、自車両が自車線もしくは隣接車線を車線追従制御により自動走行している状態で開始し、自車線もしくは隣接車線を車線追従制御により自動走行する状態で終了する。
なお、隣接車線は、自車両が車線変更を実施する側の車線であるとする。

また、以下の説明における自車両と他車両の位置について、実施の形態１では、車両の前輪タイヤの軸中心を自車両または他車両の位置、と定義する。ただし、位置を示す車体の箇所は、車両の重心位置など他にもあり、この限りではない。
実施の形態１では、例えば、自車両が区分線を跨いだとき、という場合、自車両の前輪タイヤの軸中心が区分線を跨いだとき、ということになる。

ステップＳ１０１において、自車両は、自車線を車線追従制御で自動走行している状態である。車両制御部２１が、自車両に対して車線追従制御を実施している。
続いて、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２において、自車両のドライバーが、車線変更の指示をしたか否かを判定する。この判定は、車両制御部２１によって行われ、ドライバーが車線変更の指示をしたと判定した場合、自車両の制御を車線追従制御から車線変更制御に切り替える。
例えば、車両制御装置２０に、ウィンカー動作により車線変更を実施するシステムが組み込まれている場合、ドライバーのウィンカー操作を車線変更の指示とする。
また、例えば、音声認識により車線変更の指示を実施するシステムが組み込まれている場合、ドライバーの発言、例えば、「右車線に車線変更して」などを車線変更の指示とする。
ドライバーが車線変更の指示をする具体的な手段については、これらの限りではない。
ドライバーからの車線変更指示は、車両機器、例えば、ウィンカー、ナビゲーションなどにより、車両制御部２１に信号が送られる。自車両から右側の隣接車線に車線変更をする場合は、例えば、ウィンカーを右に動作させる。

ステップＳ１０２において、ドライバーが、車線変更の指示をした場合は、ステップＳ１０３に進む。ドライバーが、車線変更の指示をしない場合は、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０３では、周辺環境認識部３２により、ミリ波レーダー、カメラ、ＬｉＤＡＲなどを用いて、隣接車線に他車両が走行しているか否かを判定する。ミリ波レーダーなどで検知できる範囲内に他車両が存在していなければ、隣接車線に他車両は走行していないものとする。

ステップＳ１０３において、隣接車線に他車両が走行していない場合は、ステップＳ１０６に進む。他車両が走行している場合は、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、隣接車線に他車両が走行し、かつ、自車両が隣接車線に車線変更する場合に、他車両が自車両と衝突する可能性が高い車間距離で走行している場合、自車両を減速または加速して、隣接車線を走行している他車両との距離を一定以上空ける。
例えば、自車両が、他車両よりも速度が大きい場合は、加速する制御を行い、他車両との距離を空ける。
また、例えば、自車両が、他車両よりも速度が小さい場合は、減速する制御を行い、他車両との距離を空ける。距離の算出については、ステップＳ１０５で説明する。
続いて、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、自車両と、隣接車線を走行している他車両との車間距離が一定以上か、すなわち、自車両が、隣接車線に車線変更するのに十分な距離が空いているかどうかを判定する。
この判定には、隣接車線の前方を走行している他車両、すなわち、前側方車両と、隣接車線の後方を走行している他車両、すなわち、後側方車両について、自車両との車間距離の算出結果を用いる。

まず、自車両と前側方車両との十分な車間距離Ｄｓａｆｅ＿ｆ、自車両と後側方車両との十分な車間距離Ｄｓａｆｅ＿ｒを、それぞれ、例えば、自車両が現在の車速で２秒間進む距離と車体長さの合計と定義する。
続いて、自車両と前側方車両の現在の車間距離をＤｆ１、ｔ秒後の自車両と前側方車両の車間距離をＤｆ２、自車両と後側方車両の現在の車間距離をＤｒ１、ｔ秒後の自車両と後側方車両の車間距離をＤｒ２とする。ｔは、車線変更開始から終了までの時刻を示し、例えば、３秒とする。
隣接車線に前側方車両もしくは後側方車両が走行している場合、Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｒ１、Ｄｒ２それぞれが、Ｄｓａｆｅ＿ｆもしくはＤｓａｆｅ＿ｒより大きい場合、自車両と他車両との車間距離が十分な車間距離である、とする。比較は、ｆとｒの符号が同じもので行う。

ステップＳ１０５において、自車両と他車両が十分な車間距離以下である場合は、ステップＳ１０４に戻る。十分な車間距離より大きい場合は、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６においては、経路生成部３５が、車両制御部２１が自車両を隣接車線に車線変更するように追従制御するための車線変更経路を生成する。以降、自車両が隣接車線へ車線変更するときの経路を車線変更経路と呼ぶ。
車線変更経路は、車線変更を開始した地点、すなわち、例えば、ステップＳ１０５にて、自車両と隣接車線の他車両との車間距離が一定以上空いて、車両制御部２１が車線変更制御を実施した地点から、車線変更先の隣接車線中央の目標地点、を結ぶ５次多項式で算出する。

以下、５次多項式で表される車線変更経路について説明する。
車線変更経路をｆ（ｘ）とすると、式（１）のように表される。

図４に示した、車線変更経路４１のグラフでは、座標（０，０）と座標（１，１）における自車線中央Ｅｏと隣接車線中央Ｎｏについて、車線変更経路４１の始点４１ｓと終点４１ｅを、２次の微分係数まで滑らかに接続することが必要であるため、式（２）の条件を満たす。

以上から、車線変更経路ｆ（ｘ）を求めると、式（３）となる。式（３）は、図４に示すとおり、座標を正規化したときの式であるため、実際は、車線幅と車線変更に必要な距離に応じて、係数を調整する必要がある。

例えば、車線幅、すなわち、図４における車線変更経路のｙ座標０から１の実際の長さをＷ、車線変更に必要な距離、すなわち、図４における車線変更経路４１のｘ座標０から１の実際の距離をＬとすると、式（４）のように計算できる。

続いて、ステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０７では、車両制御部２１が、ステップＳ１０６で生成された車線変更経路に追従するように自車両を制御、すなわち車線変更制御を実施する。
続いて、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８では、自車両が、自車線と車線変更を実施する側の隣接車線との間の区分線Ｌ２を跨いだか否かを判定する。
自車両が、区分線Ｌ２を跨いだか否かは、車両制御部２１が、自車環境認識部３１と周辺環境認識部３２により得られた情報を基に判定する。

ステップＳ１０８において、自車両が自車両と隣接車線の間の区分線Ｌ２を跨いだ場合は、ステップＳ１１５に進む。区分線Ｌ２を跨いでいない場合は、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９では、経路切替判定部３３が、車線変更制御を中断する事象が生じたか否かを判定する。
実施の形態１における車線変更制御を中断する事象とは、例えば、ドライバーのウィンカー操作である。例えば、自車両を、右側の隣接車線に対して車線変更制御する場合、ドライバーがウィンカーを右にオンした時点で車線変更制御を開始し、車線変更制御中はウィンカーを右にオンにした状態を継続する。そして、車線変更制御中にウィンカーをオフにすると、車線変更を中断する事象が生じたと判定する。
なお、ウィンカー操作以外の方法で、車線変更の中断を指示するようなシステムであってもよいが、実施の形態１ではウィンカー操作により車線変更を中断するものとする。

ステップＳ１０９において、車線変更の中断指示を実施した場合は、ステップＳ１１０に進む。車線変更の中断指示を実施しない場合は、ステップＳ１０７に戻る。

ステップＳ１１０では、車線変更を中断したときの自車両の位置に応じて、中断経路ゲイン値を決定する。

ここで、中断経路ゲイン値について、図５を用いて説明する。
図５に示されるように、車線変更中断経路４２の始点４２ｓの位置によって、車線変更中断経路４２の曲率具合が大きく異なる。車線変更中断経路４２の終端地点４２ｅのｘ座標が大きい、すなわち、中断経路ゲイン値が大きい方が、自車線中央に向けて緩やかに制御することができる。
しかし、車線変更を中断するタイミングが遅い、すなわち、車線変更中断経路４２の始点４２ｓが、車線変更経路４１と区分線Ｌ２との交点のｘ座標に近いと、車線変更中断経路４２が、区分線Ｌ２をはみ出してしまう。

したがって、実施の形態１では、車線変更中断経路４２の始点４２ｓに応じて、車線変更中断経路４２の終端地点４２ｅ、すなわち、中断経路ゲイン値を変更する。
例えば、車線変更経路４１の始点４１ｓのｘ座標と、車線変更経路４１と区分線Ｌ２の交点のｘ座標をあらかじめ決めた値で等分し、車線変更中断経路４２の始点４２ｓが、等分した範囲のどこに位置するかにより、中断経路ゲイン値を決める。

一例として、１０等分する場合に、車線変更中断経路４２の始点４２ｓが、１０等分されたうちの４～５の範囲であった場合、中断経路ゲイン値を５とする。
また、車線変更中断経路４２の始点４２ｓが、１０等分されたうちの２～３の範囲であった場合、中断経路ゲイン値を７とする。
また、車線変更中断経路４２の始点４２ｓが、１０等分されたうちの７～８の範囲であった場合、中断経路ゲイン値は２とする。
このように、逆比率の中断経路ゲイン値を設定しておくように決めておく。ただし、中断経路ゲイン値は、２以上の値が設定されるようにしておく。
また、車線変更中断経路４２の始点４２ｓに応じた、中断経路ゲイン値の決め方は、この例のように、距離を等分して離散的に決める方法の他に、始点４２ｓに応じて、連続的に決めるなど、この例に限らない。

次に、車線変更中断経路４２の始点４２ｓが、車線変更経路４１と区分線Ｌ２との交点よりも、ｘ座標が小さいときに、車線変更中断経路４２が区分線Ｌ２を跨いだ経路となってしまう場合、すなわち、例えば、図５（ｂ）の中断経路ゲイン値が３の場合について、説明する。
この場合、ステップＳ１０５において、隣接車線の他車両との車間距離は、十分空いていると判断されているため、他車両と衝突する可能性は無く、車線変更中断経路４２が区分線Ｌ２を跨いだ経路となってしまう中断経路ゲイン値であっても、実施の形態１では問題ない。
続いて、ステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１は、ステップＳ１１０にて決定した中断経路ゲイン値を用いて、経路生成部３５により、車線変更中断経路を生成する。

ここで、車線変更中断経路の生成方法について説明する。
車線変更制御を中断した地点と、自車線中央の点とを滑らかに接続する車線変更中断経路を生成する。ステップＳ１０６に示した車線変更経路と同様、始点と終点を２次の微分係数まで滑らかに接続することを考える。
実施の形態１では、車線変更中断経路をｇ（ｘ）とし、車線変更経路と同様、式（５）に示す５次多項式で表す。
実施の形態１では、正規化された車線変更経路、すなわち、式（３）を用いて車線変更中断経路を計算する。

式（５）の５次多項式が満たす条件は、式（３）との接続が２次の微分係数まで滑らかであることと、自車線中央の点との接続が、２次の微分係数まで滑らかであることである。
したがって、以下の式（６）に示す６つの条件となる。なお、ｋは、図２に示すｋのことで、経路ゲイン値を表す。

つまり、式（５）の係数ｃ_ｉは、式（７）の解となる。

ただし、上記の計算方法では、車線変更中断時に、式（７）に示す６×６行列で表される連立方程式の解を求める必要があるため、演算負荷が大きい。
そのため、座標変換を行うことで、演算負荷を小さくすることを考える。
式（６）、式（７）の計算方法では、図２に示す座標系、すなわち、車線変更中断経路４２の始点４２ｓのｘ座標をｘ_０、車線変更中断経路４２の終点４２ｅのｘ座標をｋｘ_０としていた。以下の計算方法では、４２ｓをＸ＝０、４２ｅをＸ＝１となるようなＸ軸を定義して計算する。
このときの座標変換は、式（８）で表される。以降、式（８）の右辺第一項のｘの係数をｐとして計算する。

つまり、座標変換後の車線変更中断経路は、式（９）に示す５次多項式で表される。

このとき、式（９）が満たす条件は、経路の始点と終点を２次の微分係数まで滑らか接続することであるため、式（１０）に示す６つの条件となる。

ただし、式（１１）に示す２つの条件も満たす必要がある。

式（１０）と式（１１）について、行列で表すと、式（１２）のように書くことができる。

Ｘ＝０における境界条件、すなわち、式（１２）の行列の上３行から、式（１３）の３つの式が得られる。係数ｃ２、ｃ１、ｃ０は、式（１３）にｘ_０とｐの値を代入することで求められる。

また、式（１２）の行列の下３行を計算することで、式（１４）が得られ、さらに、式（１４）の左辺係数行列の逆行列を左から両辺に乗算することで、式（１５）のように係数ｃ５、ｃ４、ｃ３が求められる。係数ｃ２、ｃ１、ｃ０は、式（１３）より求められている。つまり、係数ｃ５、ｃ４、ｃ３も一意に決まる。

以上により、６×６行列の連立方程式を解く必要があった計算を、座標変換により、連立方程式を解くことなく、式（１５）で示される３×３行列から、簡単に式（９）で表される車線変更中断経路ｇ（ｘ）の係数を求めることができ、演算負荷を低減できる。
本ステップＳ１１１では、正規化した車線変更経路、式（３）を用いて車線変更中断経路を計算したが、実際は、式（４）のように実距離を用いて計算した車線変更経路を用いて車線変更中断経路を計算する。
続いて、ステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１１２では、車両制御部２１により、ステップＳ１１１で生成された車線変更中断経路に対して、自車両を追従するよう制御する。
続いて、ステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３では、自車両が、自車線中央を走行しているかどうかを判定する。自車環境認識部３１と周辺環境認識部３２から得られた情報に基づき、車両制御部２１により、自車両の位置を判定する。

ステップＳ１１３において、自車両が、自車線中央を走行している、すなわち、車線変更中断制御を完了した場合、ステップＳ１１４に進む。
自車線中央を走行していない、すなわち、まだ車線変更中断経路上を走行している場合、ステップＳ１１２に戻る。

ステップＳ１１４では、ステップＳ１０１と同様に、車両制御部２１によって、自車両を自車線で車線追従制御する。
ステップＳ１１４にて、実施の形態１による車両制御装置２０の処理フローは終了する。

ステップＳ１１５では、自車両が、車線変更制御中に自車線と隣接車線の間の区分線を跨いだため、車線変更制御を中断せず、車線変更制御を継続する。
区分線を跨いだ地点以降の車線変更経路上において、車線変更中断制御を実施すると、車線変更中断経路が隣接車線側により大きく侵入することになり、他車両が走行していない状況においては、ドライバーにとって不自然な挙動となる。
また、自車線もしくは隣接車線に他車両が走行している状況においては、他車両に対して、不安を煽る挙動となる。
このため、実施の形態１では、車線変更制御中において、自車両が区分線を跨いだ地点以降では、車線変更の中断を実施するべきではないとする。
続いて、ステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１６では、自車両が、隣接車線中央を走行しているかどうかを判定する。自車環境認識部３１と周辺環境認識部３２から得られた情報に基づき、車両制御部２１により、自車両の位置を判定する。

ステップＳ１１６において、自車両が、隣接車線中央を走行している、すなわち、車線変更制御を完了した場合、ステップＳ１１７に進む。
自車両が、隣接車線中央を走行していない、すなわち、まだ車線変更経路上を走行している場合には、ステップＳ１１５に戻る。

ステップＳ１１７では、ステップＳ１０１と同様に、車両制御部２１により、自車両を隣接車線で車線追従制御する。
ステップＳ１１７にて、実施の形態１による車両制御装置２０の処理フローは終了する。

＜効果＞
実施の形態１によれば、自車両のドライバーが車線変更を中断する指示を出した地点に応じて、車線変更を中断した地点から自車線への車線変更中断経路の終端地点を変更した車線変更中断経路に追従するように自車両を制御することにより、車線変更中断経路を緩やかに走行でき、自車両のドライバフィーリングが良い制御を実施することができる。

実施の形態２．
＜概要＞
実施の形態２は、自車両に対して、自車線から隣接車線への車線変更制御中に、車線変更の中断が判定され、自車両が車線変更中断経路を追従する際におけるものである。
自車両のドライバーが車線変更を中断する指示を出した地点と、車線変更中断経路の横偏差変化量と、車線変更中断経路に追従するときの自車両の加速度およびジャークとを算出する。
そして、指示を出した地点と、算出された横偏差変化量と加速度およびジャークに応じて、中断経路ゲイン値を決定し、車線変更を中断した地点から自車線への車線変更中断経路の終端地点を変更した車線変更中断経路に追従するように自車両を制御する。

＜構成＞
実施の形態２の構成は、実施の形態１の構成と同一である。
以下には、実施の形態１との内容に差分がある経路ゲイン値作成部３４について、実施の形態１と内容が異なる部分のみについて説明する。

経路ゲイン値作成部３４は、経路生成部３５により経路ゲイン値を変更して生成された車線変更中断経路に対して、車線変更中断経路の横偏差変化量と、自車両が車線変更中断経路を走行するときの加速度およびジャークとを算出する。
そして、横偏差変化量が閾値以下、かつ、加速度およびジャークの少なくとも一方が、閾値以下になるような中断経路ゲイン値を決定する。

＜動作＞
次に、動作について説明する。
図６のフローチャートを用いて、実施の形態２による車両制御装置２０の動作について説明する。
図６は、実施の形態１の動作を示す図３のステップＳ１１０を、ステップＳ２０１～ステップＳ２０４に入れ替えたものである。
以下、図６のステップＳ２０１～ステップＳ２０４について説明する。

ステップＳ１０９の処理完了後、ステップＳ２０１に進む。

ステップＳ２０１では、車線変更中断経路の横偏差変化量を算出する。横偏差とは、ｙ座標方向の変位のことである。
図５（ｂ）を用いて説明する。図５（ｂ）は、同じ車線変更中断経路の同じ始点、ｘ座標＝ｘ_０から、異なる中断経路ゲイン値、図の例では、２と３で、車線変更中断経路４２を生成したものを示している。ここで、ｘ_０は、ステップＳ１０９にて車線変更制御の中断を指示したときのｘ座標である。

横偏差変化量について、中断経路ゲイン値ごとの車線変更中断経路４２の傾きを計算する。図５（ｂ）の中断経路ゲイン値は、２と３の二種類だが、例えば、中断経路ゲイン値を１から５までの０．５刻みで生成した複数の車線変更中断経路について、それぞれの車線変更中断経路の各微小点の傾き、すなわち、横偏差変化量を求める。
なお、この５と０．５は、固定ではなく、あらかじめ決めた値としておく。
この手順により、中断経路ゲイン値ごとの、各車線変更中断経路４２における横偏差変化量を計算する。横偏差変化量は、中断経路ゲイン値が大きいほど小さくなる。
続いて、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、自車両が車線変更中断経路を追従するときの加速度を算出する。
加速度について、中断経路ゲイン値ごとに、自車両が車線変更中断経路の始点で走行していた車速で経路を追従するときの、各微小区間における横加速度を計算する。
横加速度は、ｙ座標方向の加速度のことである。例えば、中断経路ゲイン値を１から５までの０．５刻みで生成した複数の車線変更中断経路について、自車両が車線変更中断経路の始点で走行していた車速、例えば、６０ｋｍ／ｈで、経路を追従するときの横加速度を計算する。
例えば、車線変更中断経路の任意の微小区間（ｘ１、ｙ１）と（ｘ２、ｙ２）をその速度で走行したときの加速度について、横方向の加速度、すなわち、横加速度を計算する。
この手順で、中断経路ゲイン値ごとの、各車線変更中断経路の各微小区間における横加速度を計算する。横加速度は、中断経路ゲイン値が大きいほど、小さくなる。
続いて、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、自車両が車線変更中断経路を追従するときのジャークを算出する。
ジャークは、横加速度の変化量であり、ステップＳ２０３では、ステップＳ２０２により計算された横加速度の変化量を求める。
例えば、車線変更中断経路の任意の微小区間（ｘ１、ｙ１）と（ｘ２、ｙ２）における横加速度と、微小区間（ｘ２、ｙ２）と（ｘ３、ｙ３）における横加速度の変化量を求める。
この手順で、中断経路ゲイン値ごとの、各車線変更中断経路の各微小区間における横加速度の変化量、すなわちジャークを計算する。ジャークは、横加速度と同様、中断経路ゲイン値が大きいほど、小さくなる。
続いて、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、ステップＳ２０１～ステップＳ２０３で算出された横偏差変化量と横加速度と横ジャークに基づき、中断経路ゲイン値を決定する。
今、車線変更制御を中断した位置のｘ座標ｘ_０を始点として、複数の中断経路ゲイン値を用いて生成された複数の車線変更中断経路について、各微小区間における横偏差変化量と横加速度と横ジャークが求められている状態とする。このとき、横偏差変化量が閾値以下、かつ、横加速度と横ジャークの少なくとも一方が閾値以下となる中断経路ゲイン値を決定する。

ここで、中断経路ゲイン値の決め方は、例えば、各微小区間にて計算された横偏差変化量と横加速度と横ジャークについて、経路の始点から終点に移動したときの、横偏差変化量が閾値以下、かつ、横加速度と横ジャークの少なくとも一方が閾値以下となるときの中断経路ゲイン値とする。
また、例えば、経路の始点から終点に移動したときの、横偏差変化量の分散が閾値以下となるような中断経路ゲイン値、加速度の分散が閾値以下となるような中断経路ゲイン値、ジャークの分散が閾値以下となるような中断経路ゲイン値、をそれぞれ求め、それら３つの中断経路ゲイン値の平均値を中断経路ゲイン値としてもよい。
加速度とジャークのどちらかが閾値以下である場合は、閾値以下である方の中断経路ゲイン値を用いて、この中断経路ゲイン値と、横偏差変化量の分散が閾値以下のときの中断経路ゲイン値との、２つの中断経路ゲイン値の平均値としてもよい。
なお、閾値は、あらかじめ決めておくものとする。中断経路ゲイン値の決め方は、ここに例で示したが、これに限らない。
続いて、ステップＳ１１１に進む。

＜効果＞
実施の形態２によれば、自車両のドライバーが車線変更を中断する指示を出した地点と、車線変更中断経路の横偏差変化量と、車線変更中断経路に追従するときの自車両の加速度およびジャークを算出し、この地点と、算出された横偏差変化量と加速度およびジャークに応じて、中断経路ゲイン値を決定する。
そして、車線変更を中断した地点から自車線への車線変更中断経路の終端地点を変更した車線変更中断経路に追従するように自車両を制御することで、車線変更中断経路を緩やかに走行でき、自車両のドライバフィーリングが良い車両制御を実施することができる。

実施の形態３．
＜概要＞
実施の形態３は、自車両に対して、自車線から隣接車線への車線変更制御中に、車線変更の中断が判定され、自車両が車線変更中断経路を追従する際のものである。
車線変更の中断が判定されたときの他車両の挙動に加え、自車両から所定領域内で隣接車線の他車両を認識した地点と、車線変更中断経路の横偏差変化量と、車線変更中断経路に追従するときの自車両の加速度およびジャークを算出する。
他車両を認識した地点と他車両の挙動と、算出された横偏差変化量と加速度とジャークに応じて、中断経路ゲイン値を決定する。
そして、車線変更を中断した地点から自車線への車線変更中断経路の終端地点を変更した車線変更中断経路に追従するよう自車両を制御する。

例えば、隣接車線の前側方車両が減速して、車線変更中の自車両に近づいてくるときは、終端地点を自車両に近くした車線変更中断経路を生成して、自車線に戻る挙動を早める。
また、例えば、隣接車線の前側方車両が加速して、自車両から離れていくときは、終端地点を自車両から遠くした車線変更中断経路を生成して、自車線に戻る挙動を緩やかにする。

＜構成＞
実施の形態３の構成は、実施の形態１の構成と同一である。
以下では、実施の形態１との内容に差分がある経路ゲイン値作成部３４について、実施の形態１と内容が異なる部分のみについて説明する。
実施の形態３における経路ゲイン値作成部３４は、隣接車線の他車両の挙動に応じて、中断経路ゲイン値が取り得る範囲を決定する。

図８は、実施の形態３による車両制御装置の自車両と隣接車線の他車両との位置と速度の関係を示す図である。
図８（ａ）は、自車線を走行している自車両５１と、隣接車線の前方を走行している、自車両５１に最も近い他車両５２、つまり前側方車両との、位置と速度を示す図である。
自車両５１の車速をＶ_ｅｇｏ、他車両５２の速度をＶ_{ｆｏｒｗａｒｄ}、現在の二者、つまり自車両５１と他車両５２の車間距離をＤ１とする。
図８（ｂ）は、自車線を走行している自車両５１と、隣接車線の後方を走行している、自車に最も近い他車両５３、つまり後側方車両との、位置と速度を示す図である。
自車両５１の車速をＶ_ｅｇｏ、他車両５３の速度をＶ_ｒｅａｒ、現在の二者、つまり自車両５１と他車両５３の車間距離をＤ２とする。

＜動作＞
次に、動作について説明する。
図７を用いて、実施の形態３による車両制御装置２０の動作について説明する。
図７は、図３のステップＳ１０８～ステップＳ１１１の間にステップＳ３０１～ステップＳ３０３、ステップＳ２０１～ステップＳ２０４を挿入したものである。
なお、ステップＳ２０１～ステップＳ２０４については、実施の形態２の図６における処理と同一の処理であり、その説明を省略する。
以下、実施の形態３に関係するステップＳ３０１～ステップＳ３０３について説明する。

ステップＳ１０８において、自車両が区分線を跨いでいない場合、ステップＳ３０１に進む。

ステップＳ３０１では、周辺環境認識部３２が、ミリ波レーダー、カメラ、ＬｉＤＡＲなどを用いて、隣接車線に他車両が走行しているか否かを判定する。ミリ波レーダーなどで検知できる範囲内に他車両が存在していなければ、隣接車線に他車両は走行していないと判定する。

ステップＳ３０１において、隣接車線に他車両が走行していない場合は、ステップＳ１０７に戻る。他車両が走行している場合は、ステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２では、経路切替判定部３３により、隣接車線の他車両の挙動に応じて車線変更の中断をするか否かを判定する。
ここで、判定する条件を、図８と以下の式を用いて説明する。
まず、自車両の前側方に車両が走行しているときに、車線変更制御の中断をするか否かを判定するための条件について、図８（ａ）を用いて説明する。
走行中、Ｄ１に示される距離が、式（１６）に示される車線変更許可車間距離Ｓ以下であれば、二者が衝突する可能性が高いため、車線変更が許可されずに車線変更を中断するものと判定する。
逆に、Ｄ１が車線変更許可車間距離Ｓより大きければ、二者が衝突する可能性が低く、車線変更が許可されるため、車線変更の中断は実施しない、つまり車線変更を継続するものと判定する。

式（１６）の第一項は、ｔ１秒後の、自車両５１と他車両５２の車間距離を示す。ｔ１は、例えば、０．４秒などの固定値とする。
式（１６）の第二項は、自車両がａ（ｍ／ｓ＾２）で減速し、他車両５２の速度になるまでに進む距離を示す。ａは、例えば３などの固定値とする。ａが大きいほど、急減速となるため、ドライバーの不快感を低減させるように、あまり大きく設定しないことが望ましい。
また、他車両５２の速度が、自車速よりも大きい場合は、式（１６）の第二項は除いて、第一項と第三項のみで、車線変更許可車間距離Ｓを計算する。
式（１６）の第三項は、他車両５２の車速で、ｔ２秒走行した場合の距離を示す。ｔ２は、例えば、１秒などの固定値とする。

続いて、自車両５１の後側方に車両が走行しているときに車線変更制御の中断をするか否かを判定するための条件については、上述の前側方車両の場合と同様であるため、その説明を省略する。
この場合に用いる式を、式（１７）に示す。

このときも上記と同様に、自車速が、他車両５３の速度よりも大きい場合は、式（１７）の第二項は除いて、第一項と第三項のみで、車線変更許可車間距離Ｓを計算する。

ステップＳ３０２において、自車両と他車両の車間距離と、車線変更許可車間距離Ｓの計算結果より、車線変更の中断が判定された場合は、ステップＳ３０３に進む。
車線変更の中断が判定されない場合は、ステップＳ１０７に戻る。

ステップＳ３０３では、他車両の挙動から中断経路ゲイン値の範囲を決定する。
自車両が車線変更制御中において、隣接車線を走行している他車両の挙動は、以下の４パターンである。
ただし、このとき、自車両が車線変更を開始する時点では、ステップＳ１０５にて隣接車線の他車両との車間距離は十分空いていることが前提である。この状態で、以下の４パターンが考えられる。
（１）隣接車線前方を走行している他車両５２が減速し、後方を自車両５１が走行していることに気づかず、そのまま減速してくる。
（２）隣接車線前方を走行している他車両５２が減速してくるが、後方を自車両５１が走行していることに気づいて、加速してくれる。
（３）隣接車線後方を走行している他車両５３が加速し、そのまま加速してくる。
（４）隣接車線後方を走行している他車両５３が加速してくるが、前方を自車両５１が走行していることに気づいて、減速してくれる。

これらの４パターンについて、パターン（１）と（３）は、他車両が自車両に近づいてくる挙動を取るため、早めに車線変更を中断して自車線中央に戻る必要がある。すなわち、中断経路ゲイン値は小さくする必要がある。
一方、パターン（２）と（４）は、他車両が自車両から遠ざかる挙動を取るため、車線変更を中断して自車線中央に戻る経路は、緩やかに設定してよい。すなわち、中断経路ゲイン値は大きくてもよい。

ステップＳ３０３では、自車両が車線変更制御中に隣接車線の他車両が近づいてくる可能性がある場合、前方または後方の他車両と、自車両の相対速度で計算した車間距離の変化、すなわち、大きくなっていくか、小さくなっていくか、によって、中断経路ゲイン値の範囲を決める。
車間距離が小さくなっていく場合、例えば、中断経路ゲイン値は、２以上３未満までの範囲とし、車間距離が大きくなっていく場合、例えば、中断経路ゲイン値は、３以上の範囲とする、などとする。
続いて、ステップＳ２０１に進む。ステップＳ２０１以降については、ステップＳ３０３で決定された経路ゲイン値の範囲内で処理を実施する。

＜効果＞
実施の形態３によれば、車線変更の中断を判定したときの他車両の挙動、すなわち他車両の位置および速度を元にして、中断経路ゲイン値の範囲を決める。
そして、自車両から所定領域内に隣接車線の他車両を認識した地点と、車線変更中断経路の横偏差変化量と、車線変更中断経路に追従するときの自車両の加速度およびジャークを算出し、中断経路ゲイン値の範囲において、地点と横偏差変化量と加速度およびジャークに応じて、中断経路ゲイン値を決定する。
さらに、車線変更を中断した地点から自車線への車線変更中断経路の終端地点を変更した車線変更中断経路に追従するよう自車両を制御する。
これにより、他車両と衝突する可能性を抑え、かつ、自車両のドライバフィーリングが良い制御を実施することができる。

実施の形態４．
＜概要＞
実施の形態４は、自車両に対して、自車線から隣接車線への車線変更制御中に、車線変更の中断により、自車両が車線変更中断経路を追従しているとき、隣接車線の他車両の挙動から車線変更中断制御の中止が判定された場合のものである。
このとき、自車両が車線変更中断経路の所定範囲内に存在する場合に、車線変更中断制御を中止すると判定された地点から、隣接車線中央の地点への車線変更中断中止経路を生成し、車線変更中断中止経路に追従するよう自車両を制御する。
実施の形態４では、車線変更中断制御の中止が判定されたときの自車両の位置に応じて、車線変更中断中止経路の終端地点を変更する。

＜構成＞
実施の形態４の構成は、実施の形態１の構成と同一である。
以下では、実施の形態１との内容に差分がある経路切替判定部３３と、経路ゲイン値作成部３４と、経路生成部３５と、車両制御部２１とについて、実施の形態１と内容が異なる部分のみについて説明する。

実施の形態４の経路切替判定部３３は、実施の形態１での車線追従制御から車線変更制御への切り替え、および車線変更制御から車線変更中断制御への切り替えに加え、車線変更中断制御から車線変更中断中止制御への切り替えと、車線変更中断中止制御から車線追従制御への切り替えの判定を行う。

実施の形態４の経路ゲイン値作成部３４は、実施の形態１で作成された中断経路ゲイン値に加え、経路生成部３５による車線変更中断中止経路の生成に用いられる中止経路ゲイン値を作成する。

実施の形態４の経路生成部３５は、実施の形態１で作成された車線追従経路と、車線変更経路と、車線変更中断経路に加え、車線変更中断中止経路を生成する。

実施の形態４の車両制御部２１は、実施の形態１で制御した車線追従制御と車線変更制御と車線変更中断制御に加え、車線変更中断中止制御を行う。

図１０は、実施の形態４による車両制御装置の車線変更経路と車線変更中断経路と車線変更中断中止経路の関係を示す図である。
図１０において、符号４１、４２は図２におけるものと同一のものである。図１０では、図２に対して、車線変更中断中止経路４３と、この経路の始点４３ｓ、終点４３ｅを追加し、さらに車線変更中断経路の横偏差のピーク位置４２Ｐを示している。
図１０においては、自車両がｘ＝０からｘ＝４２Ｐのｘ座標の区間を走行し、ｘ＝４２Ｐを超えて走行していない場合に、車線変更中断制御を中止し、車線変更中断中止経路４３が生成されている。

＜動作＞
次に、動作について説明する。
実施の形態４による車両制御装置２０の動作について、図９を用いて説明する。
図９のフローは、図３のフローのステップＳ１１３からステップＳ１１２への遷移の間に、ステップＳ４０１、ステップＳ４０２を追加し、さらにステップＳ４０２から分岐して、ステップＳ４０３～ステップＳ４０７を追加したものである。
以下に、ステップＳ４０１～ステップＳ４０７について説明する。

ステップＳ１１３で、自車両が自車線中央を走行していない場合、ステップＳ４０１に進む。

ステップＳ４０１では、経路切替判定部３３により、車線変更中断制御を中止する事象が生じたか否かを判定する。
実施の形態４における車線変更中断制御を中止する事象は、隣接車線を走行している他車両の挙動である。
例えば、車線変更制御中に、隣接車線の前側方に他車両が走行し、自車両と他車両の車間距離が小さいために車線変更中断制御に切り替えた際に、他車両が速度を上げたことで、自車両と他車両の車間距離が十分大きくなり、車線変更の中断を実施する必要が無くなった場合である。この場合に、隣接車線への車線変更を実施しても良いと判定されたとき、車線変更中断制御を中止する事象が生じたとする。
すなわち、車線変更中断制御を中止する事象は、他車両が速度を上げ、自車両と他車両の車間距離が十分大きくなった場合である。

ステップＳ４０１において、車線変更中断制御に対して、中止指示を実施した場合は、ステップＳ４０２に進む。車線変更中断制御に対して、中止指示を実施しない場合は、ステップＳ１１２に戻る。

ステップＳ４０２においては、自車両が車線変更中断経路のピーク位置４２Ｐより手前を走行しているか否かを判定する。
車線変更中断経路のピーク位置４２Ｐは、図１０に示すとおりである。自車両がｘ＝０からｘ＝４２Ｐのｘ座標の区間を走行しており、ｘ＝４２Ｐを超えて走行していないことを判定する。
すなわち、図１０で、自車両がｘ＝０からｘ＝４２Ｐのｘ座標の区間を走行し、ｘ＝４２Ｐを超えて走行していない場合には、自車両の位置が、車線変更中断経路上の自車線から隣接車線方向の最大横偏差を持つ地点を通り過ぎていない。

自車両の位置について、車線変更中断経路のピーク位置４２Ｐを超えているか否かを判定する理由は、自車両がピーク位置４２Ｐを超えてから車線変更中断中止経路を生成すると、車線変更中断を中止した地点のｙ座標に対して、車線変更中断中止経路のピーク位置のｙ座標が小さくなり、一旦、自車線中央側に膨らんだ経路になるためである。この場合は、横移動が大きくなるため、ドライバーのフィーリングが悪くなる。
一方、ピーク位置４２Ｐの前に中止判定をすることで、車線変更中断経路から車線変更中断中止経路へ切り替える際の横移動が少なくなり、違和感なく車線変更中断中止経路に追従することができる。

ステップＳ４０２において、自車両が車線変更中断経路４２のピーク位置４２Ｐの手前を走行している場合は、ステップＳ４０３に進む。ピーク位置４２Ｐを超えて走行している場合は、ステップＳ１１２に戻る。

ステップＳ４０３は、車線変更中断制御を中止した位置を元に、中止経路ゲイン値を決定する。
中止経路ゲイン値は、実施の形態１の図３のステップＳ１１０と同様の手順で求める。つまり、車線変更中断経路の始点４２ｓのｘ座標と、車線変更中断経路のピーク位置４２Ｐのｘ座標をあらかじめ決めた値で等分し、車線変更中断中止経路の始点４３ｓが、この等分した範囲のどこに位置するかで、中止経路ゲイン値を決める。

例えば、１０等分した場合、車線変更中断中止経路４３の始点４３ｓが１０等分されたうちの４～５の範囲であった場合、中止経路ゲイン値は５とする。
また、車線変更中断中止経路４３の始点４３ｓが１０等分されたうちの２～３の範囲であった場合、中止経路ゲイン値は７とする。
また、車線変更中断中止経路４３の始点４３ｓが１０等分されたうちの７～８の範囲であった場合、中止経路ゲイン値は２とする。
このように、逆比率の中止経路ゲイン値を設定しておくように決めておく。ただし、中止経路ゲイン値は、２以上の値が設定されるようにしておく。
また、車線変更中断中止経路４３の始点４３ｓに応じた、中止経路ゲイン値の決め方は、上述の例のように、距離を等分して離散的に決める方法の他に、始点４３ｓに応じて、連続的に決めるなど、この例に限らない。
続いて、ステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３により決定された中止経路ゲイン値を用いて、経路生成部３５により、車線変更中断中止経路４３を生成する。
車線変更中断中止経路４３の始点、つまり、車線変更中断経路４２上の車線変更中断制御を中止した地点と、車線変更中断中止経路４３の終点、つまり、車線変更中断中止経路４３と隣接車線中央との交点、の２点について、２次の微分係数まで滑らかに接続することを条件に５次多項式を求める。５次多項式の算出方法は、ステップＳ１１１と同様であるため、その説明を省略する。
続いて、ステップＳ４０５に進む。

ステップＳ４０５では、車両制御部２１により、自車両を車線変更中断中止経路４３に追従するように制御する。
続いて、ステップＳ４０６に進む。

ステップＳ４０６では、自車両が隣接車線中央を走行しているか否かを判定する。自車環境認識部３１と周辺環境認識部３２から得た情報から、車両制御部２１により自車両の位置を判定する。

ステップＳ４０６において、自車両が隣接車線中央を走行している、すなわち、車線変更中断中止制御を完了した場合は、ステップＳ４０７に進む。
隣接車線中央を走行してない、すなわち、まだ車線変更中断中止経路４３上を走行している場合は、ステップＳ４０５に戻る。

ステップＳ４０７では、ステップＳ１０１と同様、車両制御部２１により、自車両を隣接車線で車線追従制御する。
ステップＳ４０７にて、実施の形態４による車両制御装置の動作フローは終了する。

＜効果＞
実施の形態４によれば、自車両が車線変更中断経路を追従しているとき、隣接車線の他車両の挙動から車線変更中断制御を中止すると判定された際のものである。
この際に、自車両が車線変更中断経路の所定範囲内に存在する場合、自車両の位置に応じて、車線変更中断制御を中止すると判定された地点から隣接車線の中央の地点への終端地点を変更した車線変更中断中止経路を生成する。
この生成された車線変更中断中止経路に追従するよう自車両を制御することで、自車両のドライバフィーリングが良い車線変更中断中止制御、すなわち車線変更制御を実施できることである。

なお、車両制御装置２０および経路生成装置３０は、ハードウェアの一例を図１１に示すように、処理回路１００および記憶装置１０１を有する。
処理回路１００は、記憶装置１０１、外部のＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、外部のＤＶＤ－ＲＯＭ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｋ ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、または、外部のフラッシュメモリなどに格納されたプログラムを実行するものであってもよい。

すなわち、処理回路１００は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュ―タ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）であってもよい。

ここで、記憶装置１０１は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）およびＥＥＰＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）などの、揮発性または不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクまたはＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｋ）などを含むメモリ（記憶媒体）、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。

処理回路１００が、記憶装置１０１、外部のＣＤ－ＲＯＭ、外部のＤＶＤ－ＲＯＭ、または、外部のフラッシュメモリなどに格納されたプログラムを実行するものである場合、車両制御装置２０および経路生成装置３０は、記憶装置１０１に格納されたプログラムが処理回路１００によって実行されるソフトウェア、ファームウェアまたはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。
なお、車両制御装置２０および経路生成装置３０の機能は、例えば、複数の処理回路が連携することによって実現されてもよい。

ソフトウェアおよびファームウェアは、プログラムとして記述され、記憶装置１０１に記憶されるものであってもよい。その場合、処理回路１００は、記憶装置１０１に格納されたプログラムを読み出して実行することによって、上記の機能を実現する。
すなわち、記憶装置１０１は、処理回路１００に実行されることによって、上記の機能が結果的に実現されるプログラムを記憶するものであってもよい。

また、車両制御装置２０および経路生成装置３０に対応する処理回路１００は、専用のハードウェアであってもよい。
すなわち、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）またはこれらを組み合わせた回路であってもよい。

本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１０ 車両、２０ 車両制御装置、２１ 車両制御部、３０ 経路生成装置、
３１ 自車環境認識部、３２ 周辺環境認識部、３３ 経路切替判定部、
３４ 経路ゲイン値作成部、３５ 経路生成部、４１ 車線変更経路、
４２ 車線変更中断経路、４３ 車線変更中断中止経路、５１ 自車両、５２ 他車両、
５３ 他車両、１００ 処理回路、１０１ 記憶装置

本願に開示される車両制御装置は、自車両の挙動を認識する自車両挙動認識部、他車両の挙動を認識する他車両挙動認識部、自車両挙動認識部によって認識された自車両の挙動および他車両挙動認識部によって認識された他車両の挙動に基づき、自車両が走行する経路の切替の可否を判定する経路切替判定部、自車線から隣接車線への車線変更が中断される際、車線変更の中断が判定された地点を始点とし自車線を終点とする車線変更中断経路の終点の位置を算出するために、車線変更の始点から車線変更の中断が判定された地点までの距離に基づく係数である中断経路ゲイン値を作成する経路ゲイン値作成部、車線変更の際に自車両が追従する車線変更経路および中断経路ゲイン値を用いて車線変更中断経路を生成する経路生成部、車線変更経路に自車両を追従させる車線変更制御と、車線変更中断経路に自車両を追従させる車線変更中断制御とを含む車両制御部を備え、経路ゲイン値作成部によって作成される中断経路ゲイン値は、０より大きい整数であり、経路生成部は、車線変更の始点から車線変更の中断が判定された地点までの距離に、中断経路ゲイン値を乗じて、車線変更中断経路の終点の位置を算出するものである。

Claims (7)

1. 自車両の挙動を認識する自車両挙動認識部、
   他車両の挙動を認識する他車両挙動認識部、
   上記自車両挙動認識部によって認識された自車両の挙動および上記他車両挙動認識部によって認識された他車両の挙動に基づき、自車両が走行する経路の切替の可否を判定する経路切替判定部、
   自車線から隣接車線への車線変更が中断される際、上記車線変更の中断が判定された地点を始点とし自車線を終点とする車線変更中断経路の上記終点の位置を算出するために、上記車線変更の始点から上記車線変更の中断が判定された地点までの距離に基づく係数である中断経路ゲイン値を作成する経路ゲイン値作成部、
   上記車線変更の際に自車両が追従する車線変更経路および上記中断経路ゲイン値を用いて上記車線変更中断経路を生成する経路生成部、
   上記車線変更経路に自車両を追従させる車線変更制御と、上記車線変更中断経路に自車両を追従させる車線変更中断制御とを含む車両制御部を備えたことを特徴とする車両制御装置。
2. 上記経路生成部は、上記車線変更中断経路を、上記車線変更経路との接続点および自車線との接続点で滑らかに接続されるように、生成することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 上記車両制御部は、上記車線変更制御中に、上記経路切替判定部により、上記車線変更制御の中断が判定された場合に、当該判定時に自車両が自車線と隣接車線との間の区分線を超えている場合には、上記車線変更中断制御を行わないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両制御装置。
4. 上記経路ゲイン値作成部は、上記車線変更中断経路の横偏差変化量と、上記車線変更中断経路における自車両の加速度およびジャークを算出し、上記横偏差変化量が閾値以下、かつ、上記加速度および上記ジャークのいずれか一方または両方が閾値以下になる上記中断経路ゲイン値を作成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
5. 上記経路ゲイン値作成部は、車線変更時の隣接車線の他車両の挙動に応じて、上記中断経路ゲイン値が取り得る範囲を決定したのち、上記中断経路ゲイン値を作成することを特徴とする請求項４に記載の車両制御装置。
6. 上記経路切替判定部は、上記車線変更中断制御の中止の可否を他車両の挙動に基づき判定し、
   上記経路生成部は、上記車線変更中断制御の中止が判定された場合に、上記中止が判定された地点を始点とし隣接車線を終点とする車線変更中断中止経路を生成することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両制御装置。
7. 上記経路ゲイン値作成部は、上記車線変更中断中止経路の上記終点を算出するための中止経路ゲイン値を作成し、
   上記経路生成部は、上記中止経路ゲイン値を用いて、上記車線変更中断中止経路を生成することを特徴とする請求項６に記載の車両制御装置。

Images