JP2022150784A - 車両制御装置、車両制御用コンピュータプログラム及び車両制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の地形が識別された場合でも、自動制御による車両の運転の安全を保つことができる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置は、地図情報に基づいて、所定の地形を車線合流地形として識別する地形識別部と、ナビルートの所定の運転区間内に地形識別部によって車線合流地形が識別された場合、区画線消滅位置と、区画線消滅位置から車両の進行方向に向かって第１距離と第２距離との和が第１基準距離の位置との間を、自動制御によって車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定する移動禁止区間設定部と、車両の現在位置と、ナビルートと、地図情報とに基づいて、ナビルートの運転区間において車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、移動禁止区間において車両が車線間を移動しないように走行車線を選択する走行車線計画部と、を有する。【選択図】図２

Description

本開示は、車両制御装置、車両制御用コンピュータプログラム及び車両制御方法に関する。

車両に搭載される自動制御システムは、車両の現在位置と、車両の目的位置と、ナビゲーション用地図とに基づいて、車両のナビルートを生成する。自動制御システムは、地図情報を用いて車両の現在位置を推定し、車両をナビルートに沿って走行するように制御する。

自動制御システムは、ナビルート又は周辺の状況に応じて、車両を制御して車線間を移動する。自動制御システムは、車線間を移動する場合、車両と他の車両との間に所定の距離以上の間隔が維持されるように、車両を運転する。

例えば、道路に存在する車線毎に車線変更の制限の理由が異なる複数の制限レベルを車線に対応付けておき、車両のナビルートにおける車線変更の制限レベルを参照し、車両の車線変更を制御する車線変更支援装置が提案されている（特許文献１参照）。この車線変更支援装置は、他の道路と合流する地形において車線変更を推奨しないように車両の車線変更を制御する。

特開２０１８－１９７７５８号公報

道路の車線は、数が減少したり、また増えたりすることがある。例えば、車両が走行している走行車線の片側に隣接していた複数の車線の数が減少することがある。また、走行道路から複数の車線を有する分岐道路が分岐する場合、走行車線に対して分岐道路側に隣接する隣接車線の数が増加することがある。

走行車線と隣接する隣接車線の数が減少するか又は増加するような地形において、自動制御システムが車両を隣接車線へ移動させた場合、他の車両と自車両との間に所定の距離以上の間隔を維持できなくなって、車両の安全を保てなくなるおそれがある。

そこで、本開示は、自動制御によって車線間の移動を行うと他の車両と車両との間に所定の距離以上の間隔を維持できなくなるおそれのある地形が識別された場合でも、自動制御による車両の運転の安全を保つことができる車両制御装置を提供することを目的とする。

一の実施形態によれば、車両制御装置が提供される。この車両制御装置は、地図情報に基づいて、共通車線区画線と第１車線区画線とにより区画される第１車線と、共通車線区画線と第２車線区画線とにより区画される第２車線と、第２車線区画線により第２車線との間が区画される第３車線と、共通車線区画線が消滅する区画線消滅位置から第１車線と第２車線とが合わさって車両の進行方向に向かって伸びており、第１車線区画線と第２車線区画線とにより区画される第４車線と、を有し、共通車線区画線を区画線消滅位置から仮想的に車両の進行方向に延長した延長区画線と第１車線区画線との間の第１距離及び延長区画線と第２車線との間の第２距離が車両の進行方向に向かって減少している地形を車線合流地形として識別する地形識別部と、ナビルートの所定の運転区間内に地形識別部によって車線合流地形が識別された場合、区画線消滅位置と、区画線消滅位置から車両の進行方向に向かって第１距離と第２距離との和が第１基準距離の位置との間を、自動制御によって車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定する移動禁止区間設定部と、車両の現在位置と、ナビルートと、地図情報とに基づいて、ナビルートの運転区間において車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、移動禁止区間において車両が車線間を移動しないように走行車線を選択する走行車線計画部と、を有することを特徴とする。

また、この車両制御装置において、周辺環境情報に基づいて、車両の車線間の移動を計画する車線変更計画部と、車線変更計画部によって、移動禁止区間における車両の車線間の移動が計画された場合、区画線消滅位置と、区画線消滅位置から車両の進行方向に向かって第１距離と第２距離との和が第１基準距離以下である第２基準距離の位置との間を、ドライバに対して車両の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する制御移行要求区間として設定する制御移行区間設定部と、を有することが好ましい。

また、この車両制御装置において、車線変更計画部によって、移動禁止区間における車両の車線間の移動が計画された場合、区画線消滅位置と区画線消滅位置から第３距離だけ手前の位置との間を、ドライバに対して手動制御で車線間の移動を要求する手動車線変更予定区間として設定する手動車線変更予定区間設定部を有することが好ましい。

更に、この車両制御装置において、地形識別部は、識別された車線合流地形の長さを、移動禁止区間設定部へ通知し、移動禁止区間設定部は、識別された車線合流地形の長さが、第１基準距離よりも長い距離閾値以上である場合、移動禁止区間を設定しないことが好ましい。

他の実施形態によれば、車両制御装置が提供される。この車両制御装置は、地図情報に基づいて、共通車線区画線により区画される第１車線及び第２車線を有し、共通車線区画線の分岐開始位置から、第１車線と接続する第３車線と、第３車線と隣接する第４車線とを有する分岐道路が伸びており、第４車線と第２車線とは分岐開始位置を超えて車両の進行方向に伸びる共通車線区画線により区画されている地形を車線分岐地形として識別する地形識別部と、ナビルートの所定の運転区間内に地形識別部によって車線分岐地形が識別された場合、分岐開始位置と、分岐開始位置から車両の進行方向に向かって第１距離の位置との間を、自動制御によって車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定する移動禁止区間設定部と、車両の現在位置と、ナビルートと、地図情報とに基づいて、ナビルートの所定の運転区間において車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、移動禁止区間において車両が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する走行車線計画部と、を有することを特徴とする。

また、この車両制御装置において、周辺環境情報に基づいて、車両の車線間の移動を計画する車線変更計画部と、車線変更計画部によって、移動禁止区間における車両の車線間の移動が計画された場合、分岐開始位置と、分岐開始位置から車両の進行方向に向かって第１距離以上である第２距離の位置との間を、ドライバに対して車両の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する制御移行要求区間として設定する制御移行区間設定部と、を有することが好ましい。

また、この車両制御装置において、車線変更計画部によって、移動禁止区間における車両の車線間の移動が計画された場合、分岐開始位置と、分岐開始位置から第３距離だけ手前の位置との間を、ドライバに対して手動制御で車線間の移動を要求する手動車線変更予定区間として設定する手動車線変更予定区間設定部を有することが好ましい。

更に、この車両制御装置において、地形識別部は、識別された車線分岐地形の長さを、移動禁止区間設定部へ通知し、移動禁止区間設定部は、識別された車線分岐地形の長さが、第１距離よりも長い距離閾値以上である場合、移動禁止区間を設定しないことが好ましい。

また他の実施形態によれば、車両制御装置が提供される。この車両制御装置は、地図情報に基づいて、第１車線と、第１車線と隣接する第２車線と、第２車線と隣接する第３車線とを有し、第２車線の幅が減少し始める第１位置と、第２車線が消滅し且つ第１車線と第３車線とが隣接し始める第２位置との間を車線合流地形として識別する地形識別部と、ナビルートの所定の運転区間内に地形識別部によって車線合流地形が識別された場合、第１位置と、第２位置から第１距離だけ手前の位置との間を、自動制御によって車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定する移動禁止区間設定部と、車両の現在位置と、ナビルートと、地図情報とに基づいて、ナビルートの所定の運転区間において車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、移動禁止区間において車両が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する走行車線計画部と、を有することを特徴とする。

また、この車両制御装置において、周辺環境情報に基づいて、車両の車線間の移動を計画する車線変更計画部と、車線変更計画部によって、移動禁止区間における車両の車線間の移動が計画された場合、第１位置と、第２位置から第１距離以下である第２距離だけ手前の位置との間を、ドライバに対して車両の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する制御移行要求区間として設定する制御移行区間設定部と、を有することが好ましい。

また、この車両制御装置において、車線変更計画部によって、移動禁止区間における車両の車線間の移動が計画された場合、第１位置と、第１位置から第３距離だけ手前の位置との間を、ドライバに対して手動制御で車線間の移動を要求する手動車線変更予定区間として設定する手動車線変更予定区間設定部を有することが好ましい。

更に、この車両制御装置において、地形識別部は、識別された車線合流地形の長さを、移動禁止区間設定部へ通知し、移動禁止区間設定部は、識別された車線合流地形の長さが、第１距離よりも長い距離閾値以上である場合、移動禁止区間を設定しないことが好ましい。

更に他の実施形態によれば、車両制御用コンピュータプログラムが提供される。この車両制御用コンピュータプログラムは、地図情報に基づいて、共通車線区画線と第１車線区画線とにより区画される第１車線と、共通車線区画線と第２車線区画線とにより区画される第２車線と、第２車線区画線により第２車線との間が区画される第３車線と、共通車線区画線が消滅する区画線消滅位置から第１車線と第２車線とが合わさって車両の進行方向に向かって伸びており、第１車線区画線と第２車線区画線とにより区画される第４車線と、を有し、共通車線区画線を区画線消滅位置から仮想的に車両の進行方向に延長した延長区画線と第１車線区画線との間の第１距離及び延長区画線と第２車線との間の第２距離が車両の進行方向に向かって減少している地形を車線合流地形として識別し、ナビルートの所定の運転区間内に車線合流地形が識別された場合、区画線消滅位置と、区画線消滅位置から車両の進行方向に向かって第１距離と第２距離との和が第１基準距離の位置との間を、自動制御によって車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定し、車両の現在位置と、ナビルートと、地図情報とに基づいて、ナビルートの運転区間において車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、移動禁止区間において車両が車線間を移動しないように走行車線を選択する、ことをプロセッサに実行させることを特徴とする。

更に他の実施形態によれば、車両制御用コンピュータプログラムが提供される。この車両制御用コンピュータプログラムは、地図情報に基づいて、共通車線区画線により区画される第１車線及び第２車線を有し、共通車線区画線の分岐開始位置から、第１車線と接続する第３車線と、第３車線と隣接する第４車線とを有する分岐道路が伸びており、第４車線と第２車線とは分岐開始位置を超えて車両の進行方向に伸びる共通車線区画線により区画されている地形を車線分岐地形として識別し、ナビルートの所定の運転区間内に車線分岐地形が識別された場合、分岐開始位置と、分岐開始位置から車両の進行方向に向かって第１距離の位置との間を、自動制御によって車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定し、車両の現在位置と、ナビルートと、地図情報とに基づいて、ナビルートの所定の運転区間において車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、移動禁止区間において車両が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する、ことをプロセッサに実行させることを特徴とする。

更に他の実施形態によれば、車両制御用コンピュータプログラムが提供される。この車両制御用コンピュータプログラムは、地図情報に基づいて、第１車線と、第１車線と隣接する第２車線と、第２車線と隣接する第３車線とを有し、第２車線の幅が減少し始める第１位置と、第２車線が消滅し且つ第１車線と第３車線とが隣接し始める第２位置との間を車線合流地形として識別し、ナビルートの所定の運転区間内に車線合流地形が識別された場合、第１位置と、第２位置から第１距離だけ手前の位置との間を、自動制御によって車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定し、車両の現在位置と、ナビルートと、地図情報とに基づいて、ナビルートの所定の運転区間において車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、移動禁止区間において車両が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する、ことをプロセッサに実行させることを特徴とする。

更に他の実施形態によれば、車両制御方法が提供される。この車両制御方法は、地図情報に基づいて、共通車線区画線と第１車線区画線とにより区画される第１車線と、共通車線区画線と第２車線区画線とにより区画される第２車線と、第２車線区画線により第２車線との間が区画される第３車線と、共通車線区画線が消滅する区画線消滅位置から第１車線と第２車線とが合わさって車両の進行方向に向かって伸びており、第１車線区画線と第２車線区画線とにより区画される第４車線と、を有し、共通車線区画線を区画線消滅位置から仮想的に車両の進行方向に延長した延長区画線と第１車線区画線との間の第１距離及び延長区画線と第２車線との間の第２距離が車両の進行方向に向かって減少している地形を車線合流地形として識別し、ナビルートの所定の運転区間内に車線合流地形が識別された場合、区画線消滅位置と、区画線消滅位置から車両の進行方向に向かって第１距離と第２距離との和が第１基準距離の位置との間を、自動制御によって車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定し、車両の現在位置と、ナビルートと、地図情報とに基づいて、ナビルートの運転区間において車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、移動禁止区間において車両が車線間を移動しないように走行車線を選択する、ことを車両制御装置が実行することを特徴とする。

更に他の実施形態によれば、車両制御方法が提供される。この車両制御方法は、地図情報に基づいて、共通車線区画線により区画される第１車線及び第２車線を有し、共通車線区画線の分岐開始位置から、第１車線と接続する第３車線と、第３車線と隣接する第４車線とを有する分岐道路が伸びており、第４車線と第２車線とは分岐開始位置を超えて車両の進行方向に伸びる共通車線区画線により区画されている地形を車線分岐地形として識別し、ナビルートの所定の運転区間内に車線分岐地形が識別された場合、分岐開始位置と、分岐開始位置から車両の進行方向に向かって第１距離の位置との間を、自動制御によって車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定し、車両の現在位置と、ナビルートと、地図情報とに基づいて、ナビルートの所定の運転区間において車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、移動禁止区間において車両が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する、ことを車両制御装置が実行することを特徴とする。

更に他の実施形態によれば、車両制御方法が提供される。この車両制御方法は、地図情報に基づいて、第１車線と、第１車線と隣接する第２車線と、第２車線と隣接する第３車線とを有し、第２車線の幅が減少し始める第１位置と、第２車線が消滅し且つ第１車線と第３車線とが隣接し始める第２位置との間を車線合流地形として識別し、ナビルートの所定の運転区間内に車線合流地形が識別された場合、第１位置と、第２位置から第１距離だけ手前の位置との間を、自動制御によって車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定し、車両の現在位置と、ナビルートと、地図情報とに基づいて、ナビルートの所定の運転区間において車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、移動禁止区間において車両が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する、ことを車両制御装置が実行することを特徴とする。

本開示に係る車両制御装置は、自動制御によって車線間の移動を行うと他の車両と車両との間に所定の距離以上の間隔を維持できなくなるおそれのある地形が識別された場合には、自動制御によって車両が走行車線から移動することを禁止するので、自動制御による車両の運転の安全を保つことができる。

第１実施形態の車両制御システムの動作の概要を説明する図である。 第１実施形態の車両制御システムが実装される車両の概略構成図である。 第１実施形態の車両制御システムの車両制御処理に関する動作フローチャートの一例である。 移動禁止区間における車線変更が生成された場合の車両制御処理に関する動作フローチャートの一例である。 第１実施形態の車両制御システムの車両制御処理の一例を説明する図である。 第２実施形態の車両制御システムの動作の概要を説明する図である。 第２実施形態の車両制御システムの車両制御処理の一例を説明する図である。 第３実施形態の車両制御システムの動作の概要を説明する図である。 第３実施形態の車両制御システムの車両制御処理の一例を説明する図である。

図１は、第１実施形態の車両制御システム１の動作の概要を説明する図である。以下、図１を参照しながら、本明細書に開示する車両制御システム１の車両制御処理に関する動作の概要を説明する。

車両１０は、車線５１、５２、５３を有する道路５０の車線５３上を走行している。車線５１は、車線区画線Ａ１と車線区画線Ａ２とにより区画され、車線５２は、車線区画線Ａ２と車線区画線Ａ３とにより区画され、車線５３は、車線区画線Ａ３と車線区画線Ａ４とにより区画されている。車両制御システム１によって生成されたナビルートＲは、車両１０が道路５０を直進することを表している。

車両制御システム１は、地図情報に基づいて、ナビルートＲの直近の運転区間内に、所定の車線合流地形Ｇ１を識別する。車線合流地形Ｇ１では、共通車線区画線である車線区画線Ａ２により区画される車線５１と車線５２とが、車線区画線Ａ２が消滅する区画線消滅位置５５から合わさって車線５４となって車両１０の進行方向に向かって伸びている。車線合流地形Ｇ１では、車線区画線Ａ２を区画線消滅位置５５から仮想的に車両１０の進行方向に延長した延長区画線Ａ５と車線区画線Ａ１との間の距離Ｌ１及び延長区画線Ａ５と車線区画線Ａ３との間の距離Ｌ２が車両１０の進行方向に向かって減少している。

車線合流地形Ｇ１では、車線５１及び車線５２は、区画線消滅位置５５から先において同じように幅が減少しているので、車線５４は、車線５１及び車線５２のうちの何れか一方が主体となって伸びているようには見えない。そのため、車線５１又は車線５２を走行して来た他の車両のドライバは、それまで走行して来た車線５１及び車線５２をそのまま直進しているような感覚で、車線５４を走行すると考えられる。

車線合流地形Ｇ１において、車線５１又は車線５２を走行して来た他の車両のドライバは、車線５３から車線５４へ移動してくる車両１０に対して、十分な注意を払わないおそれがある。特に、車線５１を走行して来た他の車両のドライバは、このようなおそれが強いと考えられる。そのため、車線合流地形Ｇ１では、車両１０は、自動制御により他の車両との間に安全な距離を維持しつつ車線５３から車線５４への移動を試みた場合、他の車両との間に安全な距離を保てなくおそれがある。

そこで、車両制御システム１は、区画線消滅位置５５と、区画線消滅位置５５から車両１０の進行方向に向かって距離Ｌ１と距離Ｌ２との和が第１基準距離Ｌ３の位置Ｒ１２との間を、自動制御によって車両１０の車線間の移動を禁止する移動禁止区間Ｒ１として設定する。

車両制御システム１は、車両１０の現在位置Ｐ１と、ナビルートＲと、地図情報とに基づいて、ナビルートＲの直近の運転区間において、車両１０が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する。ここで、車両制御システム１は、車線合流地形Ｇ１の移動禁止区間Ｒ１において車両１０が車線間を移動しないように走行車線を選択する。

これにより、車両制御システム１は、自動制御によって車線間の移動を行うと他の車両と車両１０との間に所定の距離以上の間隔を維持できなくなるおそれのある車線合流地形Ｇ１が識別された場合には、自動制御によって車両１０が走行車線から移動することを禁止するので、自動制御による車両１０の運転の安全を保つことができる。

図２は、車両制御システム１が実装される車両１０の概略構成図である。車両１０は、カメラ２と、測位情報受信機３と、ナビゲーション装置４と、ユーザインターフェース（ＵＩ）５と、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６等とを有する。更に、車両１０は、ＬｉＤＡＲセンサといった、車両１０の周囲の物体までの距離を測定するための測距センサ（図示せず）を有してもよい。

カメラ２と、測位情報受信機３と、ナビゲーション装置４と、ＵＩ５と、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６とは、コントローラエリアネットワークといった規格に準拠した車内ネットワーク１７を介して通信可能に接続される。

カメラ２は、車両１０に設けられる撮像部の一例である。カメラ２は、車両１０の前方を向くように、車両１０に取り付けられる。カメラ２は、例えば所定の周期で、車両１０の前方の所定の領域の環境が表されたカメラ画像を撮影する。カメラ画像には、車両１０の前方の所定の領域内に含まれる道路と、その路面上の車線区画線等の道路特徴物が表わされ得る。カメラ２は、ＣＣＤあるいはＣ－ＭＯＳ等、可視光に感度を有する光電変換素子のアレイで構成された２次元検出器と、その２次元検出器上に撮影対象となる領域の像を結像する撮像光学系を有する。

カメラ２は、カメラ画像を撮影する度に、カメラ画像及びカメラ画像が撮影されたカメラ画像撮影時刻を、車内ネットワーク１７を介して、位置推定装置１２及び物体検出装置１３等へ出力する。カメラ画像は、位置推定装置１２において、車両１０の位置を推定する処理に使用される。また、カメラ画像は、物体検出装置１３において、車両１０の周囲の他の物体を検出する処理に使用される。

測位情報受信機３は、車両１０の現在位置を表す測位情報を出力する。例えば、測位情報受信機３は、ＧＮＳＳ受信機とすることができる。測位情報受信機３は、所定の受信周期で測位情報を取得する度に、測位情報及び測位情報を取得した測位情報取得時刻を、ナビゲーション装置４及び地図情報記憶装置１１等へ出力する。

ナビゲーション装置４は、ナビゲーション用地図情報と、ＵＩ５から入力された車両１０の目的位置と、測位情報受信機３から入力された車両１０の現在位置を表す測位情報とに基づいて、車両１０の現在位置から目的位置までのナビルートＲを生成する。ナビルートＲは、右折、左折、合流、分岐等の位置に関する情報を含む。ナビゲーション装置４は、目的位置が新しく設定された場合、又は、車両１０の現在位置がナビルートＲから外れた場合等に、車両１０のナビルートＲを新たに生成する。ナビゲーション装置４は、ナビルートＲを生成する度に、そのナビルートＲを、車内ネットワーク１７を介して、位置推定装置１２及び走行車線計画装置１４等へ出力する。

ＵＩ５は、通知部の一例である。ＵＩ５は、ナビゲーション装置４及び車両制御装置１６等に制御されて、車両１０の走行情報、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する制御移行要求又は手動制御で車線変更を行うことの要求等をドライバへ通知する。また、ＵＩ５は、ドライバから車両１０に対する操作に応じた操作信号を生成する。車両１０の走行情報は、車両の現在位置、ナビルート等の車両の現在及び将来の経路に関する情報等を含む。ＵＩ５は、走行情報等を表示するために、液晶ディスプレイ又はタッチパネル等の表示装置５ａを有する。また、ＵＩ５は、走行情報等をドライバへ通知するための音響出力装置（図示せず）を有していてもよい。また、ＵＩ５は、ドライバから車両１０への操作情報を入力する入力装置として、例えば、タッチパネル又は操作ボタンを有する。操作情報として、例えば、目的位置、経由地、車両速度、制御移行要求の承認及びその他の車両１０の制御情報等が挙げられる。ＵＩ５は、入力された操作情報を、車内ネットワーク１７を介してナビゲーション装置４及び車両制御装置１６等へ出力する。

地図情報記憶装置１１は、車両１０の現在位置を含む相対的に広い範囲（例えば１０～３０ｋｍ四方の範囲）の広域の地図情報を記憶する。この地図情報は、路面の３次元情報と、道路上の車線区画線等の道路特徴物、構造物の種類及び位置を表す情報と、道路の法定速度等を含む高精度地図情報を有する。走行車線計画装置１４、この地図情報に基づいて、上述した車線合流地形Ｇ１等の地形を識別可能である。また、地図情報は、上述した車線合流地形Ｇ１等の地形の位置と関連付けられており、地形を識別する識別情報を含んでいてもよい。

地図情報記憶装置１１は、車両１０の現在位置に応じて、車両１０に搭載される無線通信装置（図示せず）を介した無線通信により、基地局を介して外部のサーバから広域の地図情報を受信して記憶装置に記憶する。地図情報記憶装置１１は、測位情報受信機３から測位情報を入力する度に、記憶している広域の地図情報を参照して、測位情報により表される現在位置を含む相対的に狭い領域（例えば、１００ｍ～１０ｋｍ四方の範囲）の地図情報を、車内ネットワーク１７を介して、位置推定装置１２、物体検出装置１３、走行車線計画装置１４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等へ出力する。

位置推定装置１２は、カメラ画像内に表された車両１０の周囲の道路特徴物に基づいて、カメラ画像撮影時刻における車両１０の位置を推定する。例えば、位置推定装置１２は、カメラ画像内に識別した車線区画線と、地図情報記憶装置１１から入力された地図情報に表された車線区画線とを対比して、カメラ画像撮影時刻における車両１０の推定位置及び推定方位角を求める。また、位置推定装置１２は、地図情報に表された車線区画線と、車両１０の推定位置及び推定方位角とに基づいて、車両１０が位置する道路上の走行車線を推定する。位置推定装置１２は、カメラ画像撮影時刻における車両１０の推定位置、推定方位角及び走行車線を求める度に、これらの情報を、物体検出装置１３、走行車線計画装置１４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等へ出力する。

物体検出装置１３は、カメラ画像等に基づいて、車両１０の周囲の他の物体及びその種類（例えば、車両）を検出する。他の物体には、車両１０の周囲を走行する他の車両が含まれる。物体検出装置１３は、検出された他の物体を追跡して、他の物体の軌跡を求める。物体検出装置１３は、地図情報に表された車線区画線と、他の物体位置とに基づいて、他の物体が走行している走行車線を特定する。物体検出装置１３は、検出された他の物体の種類を示す情報と、その位置を示す情報及び走行車線を示す情報を含む物体検出情報を、走行車線計画装置１４及び運転計画装置１５等へ出力する。

走行車線計画装置１４は、所定の周期で設定される走行車線計画生成時刻において、ナビルートＲから選択された直近の運転区間（例えば、１０ｋｍ）において、地図情報と、ナビルートＲ及び周辺環境情報と、車両１０の現在位置とに基づいて、車両１０が走行する道路内の車線を選択して、車両１０が走行する予定走行車線を表す走行車線計画を生成する。走行車線計画装置１４は、例えば、車両１０が追い越し車線以外の車線を走行するように、走行車線計画を生成する。また、走行車線計画装置１４は、車線合流地形Ｇ１の移動禁止区間Ｒ１において車両１０が車線間を移動しないように走行車線を選択する。走行車線計画装置１４は、走行車線計画を生成する度に、この走行車線計画を運転計画装置１５へ出力する。走行車線計画装置１４は、車両制御装置の一例である。

また、走行車線計画装置１４は、ナビルートＲから選択された直近の運転区間において、走行車線計画と、地図情報と、ナビルートＲと、車両１０の現在位置とに基づいて、車線変更の要否を判定し、判定結果に応じて車線変更計画を生成する。具体的には、走行車線計画装置１４は、ナビルートＲと車両１０の現在位置とに基づいて、車両１０の目的位置へ向かう車線へ移動するために、車線変更の要否を判定する。車両１０が現在走行している走行道路から合流先の他の道路へ進入すること（合流）、及び、車両１０が走行道路から分岐先の他の道路へ退出すること（分岐）の有無を判定する。合流及び分岐では、車両が走行道路の車線から他の道路の車線へ移動するので、車線変更が行われる。走行車線計画装置１４は、車線変更の要否の判定に、周辺環境情報又は車両状態情報を更に利用してもよい。周辺環境情報は、車両の１０の周囲を走行する他の車両の位置及び速度等を含む。車両状態情報は、車両１０の現在位置、車両速度、加速度及び進行方向等を含む。更に、走行車線計画装置１４は、ドライバによる車線間の移動要求に応じて、車線変更計画を生成してもよい。走行車線計画装置１４は、車線変更計画を生成した場合、この車線変更計画を追加した走行車線計画を運転計画装置１５へ出力する。

また、走行車線計画装置１４は、車線合流地形を識別する。また、走行車線計画装置１４は、車線合流地形に対して、区画線消滅位置と、区画線消滅位置から車両１０の進行方向に向かって距離Ｌ１と距離Ｌ２との和が第１基準距離Ｌ３の位置との間を、自動制御によって車両１０の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定する。また、走行車線計画装置１４は、ドライバの要求又は周辺環境情報等に基づいて、移動禁止区間における車両１０の車線間の移動が計画された場合、区画線消滅位置と、区画線消滅位置から車両１０の進行方向に向かって距離Ｌ１と距離Ｌ２との和が第１基準距離Ｌ３以下である第２基準距離の位置との間を、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する制御移行要求区間として設定する。更に、走行車線計画装置１４は、区画線消滅位置と区画線消滅位置から所定の距離だけ手前の位置との間を、ドライバに対して手動制御で車線間の移動を要求する手動車線変更予定区間として設定する。そのために、走行車線計画装置１４は、通信インターフェース（ＩＦ）２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とを有する。通信インターフェース２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とは、信号線２４を介して接続されている。通信インターフェース２１は、走行車線計画装置１４を車内ネットワーク１７に接続するためのインターフェース回路を有する。

走行車線計画装置１４が有する機能の全て又は一部は、例えば、プロセッサ２３上で動作するコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。プロセッサ２３は、地形識別部２３１と、移動禁止区間設定部２３２と、走行車線計画部２３３と、車線変更計画部２３４と、制御移行区間設定部２３５と、手動車線変更予定区間設定部２３６とを有する。あるいは、プロセッサ２３が有する機能モジュールは、プロセッサ２３に設けられる、専用の演算回路であってもよい。プロセッサ２３は、１個又は複数個のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びその周辺回路を有する。プロセッサ２３は、論理演算ユニット、数値演算ユニットあるいはグラフィック処理ユニットといった他の演算回路を更に有していてもよい。メモリ２２は、記憶部の一例であり、例えば、揮発性の半導体メモリ及び不揮発性の半導体メモリを有する。そしてメモリ２２は、プロセッサ２３により実行される情報処理において使用されるアプリケーションのコンピュータプログラム及び各種のデータを記憶する。走行車線計画部２３３は、上述した走行車線計画を生成し、車線変更計画部２３４は、上述した車線変更計画を生成する。走行車線計画装置１４における他の動作の詳細については、後述する。

運転計画装置１５は、所定の周期で設定される運転計画生成時刻において、走行車線計画と、地図情報と、車両１０の現在位置と、周辺環境情報と、車両状態情報とに基づいて、所定の時間（例えば、５秒）先までの車両１０の予定走行軌跡を表す運転計画を生成する運転計画処理を実行する。運転計画は、現時刻から所定時間先までの各時刻における、車両１０の目標位置及びこの目標位置における目標車両速度の集合として表される。運転計画が生成される周期は、走行車線計画が生成される周期よりも短いことが好ましい。運転計画装置１５は、車両１０と他の車両との間に所定の距離以上の間隔を維持できるように運転計画を生成する。運転計画装置１５は、走行車線計画が車両１０の車線間を移動する車線変更を含んでいても、車両１０と他の車両との間に所定の距離以上の間隔を確保できない場合、車両１０を停車するように運転計画を生成する。運転計画装置１５は、運転計画を生成する度に、その運転計画を車両制御装置１６へ出力する。

車両制御装置１６は、車両１０が自動制御で運転される場合、車両１０の現在位置と、車両速度及びヨーレートと、運転計画装置１５によって生成された運転計画とに基づいて、車両１０の各部を制御する。例えば、車両制御装置１６は、運転計画、車両１０の車両速度及びヨーレートに従って、車両１０の操舵角、加速度及び角加速度を求め、その操舵角、加速度及び角加速度となるように、操舵量、アクセル開度又はブレーキ量を設定する。そして車両制御装置１６は、設定された操舵量に応じた制御信号を、車両１０の操舵輪を制御するアクチュエータ（図示せず）へ車内ネットワーク１７を介して出力する。また、車両制御装置１６は、設定されたアクセル開度に従って燃料噴射量を求め、その燃料噴射量に応じた制御信号を車両１０のエンジンなどの駆動装置（図示せず）へ車内ネットワーク１７を介して出力する。あるいは、車両制御装置１６は、設定されたブレーキ量に応じた制御信号を車両１０のブレーキ（図示せず）へ車内ネットワーク１７を介して出力する。なお、車両制御装置１６は、車両１０が手動制御で運転される場合、ドライバの操作による操舵量、アクセル開度又はブレーキ量に応じて、操舵輪、駆動装置又はブレーキを制御する。

図２では、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６は、別々の装置として説明されているが、これらの装置の全て又は一部は、一つの装置として構成されていてもよい。

図３は、第１実施形態の車両制御システム１の車両制御処理に関する動作フローチャートの一例である。図３を参照しながら、車両制御システム１の車両制御処理について、以下に説明する。走行車線計画装置１４は、所定の周期を有する地形識別時刻に、図３に示される動作フローチャートに従って地形識別処理を実行する。地形識別処理が実行される周期は、走行車線計画が生成される周期よりも短いことが好ましい。

まず、地形識別部２３１は、地図情報を参照して、ナビルートＲの直近の運転区間内に、所定の地形の一例である車線合流地形Ｇ１があるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。車線合流地形Ｇ１がない場合（ステップＳ１０１－Ｎｏ）、地形識別部２３１は、次の地形識別時刻まで待機した後、ステップＳ１０１の処理を実行する。一方、車線合流地形Ｇ１がある場合（ステップＳ１０１－Ｙｅｓ）、地形識別部２３１は、車線合流地形Ｇ１の長さが、距離閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

車線合流地形Ｇ１の長さが距離閾値未満である場合（ステップＳ１０２－Ｎｏ）、移動禁止区間設定部２３２は、区画線消滅位置５５と、区画線消滅位置５５から車両１０の進行方向に向かって距離Ｌ１と距離Ｌ２との和が第１基準距離Ｌ３の位置Ｒ１２との間を、自動制御によって車両１０の車線間の移動を禁止する移動禁止区間Ｒ１として設定して（ステップＳ１０３）、一連の処理を終了する。

一方、車線合流地形Ｇ１の長さが距離閾値以上である場合（ステップＳ１０２－Ｙｅｓ）、一連の処理は終了する。

以下、図３に示す動作フローチャートにおける走行車線計画装置１４の処理を、図１の例に基づいて説明する。地形識別部２３１は、地形識別時刻ごとに、地図情報記憶装置１１が記憶する地図情報を参照して、ナビルートＲの直近の運転区間内に、車線合流地形があるか否かを判定する。

地形識別部２３１は、地図情報を参照して、共通車線区画線と第１車線区画線とにより区画される第１車線と、共通車線区画線と第２車線区画線とにより区画される第２車線と、第２車線区画線により第２車線との間が区画される第３車線と、共通車線区画線が消滅する区画線消滅位置を有し、且つ、区画線消滅位置から第１車線と前記第２車線とが合わさって車両の進行方向に向かって伸びており、第１車線区画線と第２車線区画線とにより区画される第４車線を有し、共通車線区画線を区画線消滅位置から仮想的に車両の進行方向に延長した延長区画線と第１車線区画線との間の第１距離及び延長区画線と第２車線との間の第２距離が車両の進行方向に向かって減少している地形があるか否かを判定する。このような地形があると判定された場合、地形識別部２３１は、地図情報に含まれる地形から車線合流地形Ｇ１を識別したことになる。

地形識別部２３１は、地図情報を参照して、車線合流地形Ｇ１があると判定する。車線合流地形Ｇ１は、共通車線区画線である車線区画線Ａ２と車線区画線Ａ１とにより区画される車線５１と、車線区画線Ａ２と車線区画線Ａ３とにより区画される車線５２と、車線区画線Ａ３により車線５２との間が区画される車線５３と、車線区画線Ａ２が消滅する区画線消滅位置５５から車線５１と車線５２とが合わさって車両１０の進行方向に向かって伸びており、車線区画線Ａ１と車線区画線Ａ３とにより区画される車線５４と、を有する。そして、車線合流地形Ｇ１では、車線区画線Ａ２を区画線消滅位置５５から仮想的に車両１０の進行方向に延長した延長区画線Ａ５と車線区画線Ａ１との間の距離Ｌ１及び延長区画線Ａ５と車線区画線Ａ３との間の距離Ｌ２が車両１０の進行方向に向かって減少している。

また、地形識別部２３１は、地図情報を参照して、ナビルートＲの直近の運転区間内に、所定の識別情報により識別される車線合流地形Ｇ１があるか否かを判定してもよい。

更に、地形識別部２３１は、車線合流地形Ｇ１を識別するように学習した識別器を用いて、地図情報に基づいて、ナビルートＲの直近の運転区間内に、車線合流地形Ｇ１を識別してもよい。

図１に示す例では、車線合流地形Ｇ１の開始位置Ｇ１１は、道路５０の伸びる方向において、区画線消滅位置５５と一致する。また、車線合流地形Ｇ１の終了位置Ｇ１２は、道路５０の伸びる方向において、距離Ｌ１と距離Ｌ２との和が一定となる開始位置と一致する。なお、距離Ｌ１と距離Ｌ２との和が一定であることは、距離Ｌ１と距離Ｌ２との和が所定の値以内で変化することを含む。地形識別部２３１は、地図情報を参照して、車線合流地形Ｇ１の長さを求める。車線合流地形Ｇ１の長さは、例えば、開始位置Ｇ１１と終了位置Ｇ１２との間の道路５０の中心線に沿った長さである。地形識別部２３１は、識別された車線合流地形Ｇ１の長さを、移動禁止区間設定部２３２へ通知する。

移動禁止区間設定部２３２は、区画線消滅位置５５と、区画線消滅位置５５から車両１０の進行方向に向かって距離Ｌ１と距離Ｌ２との和が第１基準距離Ｌ３の位置Ｒ１２との間を、自動制御によって車両１０の車線間の移動を禁止する移動禁止区間Ｒ１として設定する。移動禁止区間Ｒ１の開始位置Ｒ１１は、道路５０の伸びる方向において、区画線消滅位置５５と一致する。移動禁止区間Ｒ１は、車線合流地形Ｇ１において、開始位置Ｒ１１と終了位置Ｒ１２との間の区間である。車両１０の進行方向は、道路５０の伸びる方向と一致する。

第１基準距離Ｌ３は、車線５４の幅が一車線程度に減少している位置に対応することが好ましい。車線５１又は車線５２を走行して来た他の車両のドライバは、車線５４の幅が一車線程度に減少していると、車線５３から車線５４へ移動してくる車両１０に対して、十分な注意を払うようになると考えられる。第１基準距離Ｌ３として、例えば、車線５１又は車線５２の幅の１．０～１．５倍の範囲とすることができる。

なお、移動禁止区間設定部２３２は、車線合流地形Ｇ１の長さが、所定の距離未満である場合、移動禁止区間Ｒ１を、車線合流地形Ｇ１の全体にわたって設定してもよい。

移動禁止区間Ｒ１では、車両１０は、自動制御によって車線５３から車線５４へ移動することが禁止される。また、移動禁止区間Ｒ１では、車両１０は、自動制御によって車線５４から車線５３へ移動することも禁止される。そこで、走行車線計画部２３３は、移動禁止区間Ｒ１において車両１０が車線間を移動しないように走行車線を選択して、走行車線計画を生成する。図１に示す例では、走行車線計画部２３３は、車線合流地形Ｇ１において、車両１０が走行する車線として車線５３を選択する。

ただし、移動禁止区間設定部２３２は、車線合流地形Ｇ１の長さが距離閾値以上である場合には、車線合流地形Ｇ１に対して移動禁止区間を設定しない。車線合流地形Ｇ１が十分に長い場合、他の車両の動きに対応して車両１０の動作を制御できる時間を確保できる。そのため、車両１０は、自動制御によって車線間を移動する際に、車両１０と他の車両との間に所定の距離以上の間隔を維持できると考えられる。距離閾値は、例えば、車両１０の直近の平均速度と、所定の時間との積に基づいて決定される。所定の時間として、例えば、５秒～１５秒とすることができる。

図４は、第１実施形態の車両制御システムにおいて、移動禁止区間における車線変更が計画された場合の動作フローチャートの一例である。車線計画装置１４は、新しい車線変更計画が生成される度に、図４に示される動作フローチャートに従って車両制御処理を実行する。ただし、図４に示される動作フローチャートは、車線合流地形に対して移動禁止区間が設定されていない場合には、実行されない。

まず、制御移行区間設定部２３５は、車線変更計画が生成された場合、移動禁止区間における車両１０の車線間の移動が計画された否かを判定する（ステップＳ２０１）。移動禁止区間では、走行車線計画に基づいた車線変更は計画されないが、周辺環境情報又はドライバによる車線間の移動要求に基づいて、車線変更が計画されることはあり得る。移動禁止区間における車両１０の車線間の移動は、車線変更計画において、車両１０の車線変更が予定される区間と、移動禁止区間とが重なっていることをいう。

移動禁止区間における車両１０の車線間の移動が計画された場合（ステップＳ２０１－Ｙｅｓ）、制御移行区間設定部２３５は、車線合流地形Ｇ１において、区画線消滅位置と、区画線消滅位置から車両１０の進行方向に向かって距離Ｌ１と距離Ｌ２との和が第１基準距離Ｌ３以下である第２基準距離の位置との間を、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する第１制御移行要求区間として設定して（ステップＳ２０２）、一連の処理は終了する。

一方、移動禁止区間における車両の車線間の移動が計画されていない場合（ステップＳ２０１－Ｎｏ）、一連の処理は終了する。

なお、図４に示される動作フローチャートにおいて、ステップＳ２０２の代わりにステップＳ２０３の処理が行われてもよい。この場合、制御移行区間設定部２３５は、区画線消滅位置と区画線消滅位置から所定の距離だけ手前の位置との間を、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する第２制御移行要求区間として設定して（ステップＳ２０４）、一連の処理が終了する。

以下、図４に示す動作フローチャートにおける走行車線計画装置１４の処理を、図５の例に基づいて説明する。図５は、第１実施形態の車両制御システムの車両制御処理の一例を説明する図である。制御移行区間設定部２３５は、移動禁止区間Ｒ１における車両１０の車線間の移動が計画された場合、区画線消滅位置５５と、区画線消滅位置５５から車両１０の進行方向に向かって距離Ｌ１と距離Ｌ２との和が第１基準距離Ｌ３以下である第２基準距離Ｌ４の位置との間を、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する第１制御移行要求区間ＴＤ１として設定する。第２基準距離Ｌ４の下限値としては、例えば、車線５４の幅が一定となった時の値とすることができる。

移動禁止区間Ｒ１では、車両１０の運転の安全を保つ観点から自動制御による車線間の移動は禁止される。一方、車両１０の前方を走行する他の車両と車両１０との接近を回避すること等を目的として、移動禁止区間Ｒ１における車両１０の車線間の移動が計画されることがあり得る。

そこで、車線合流地形Ｇ１に対して第１制御移行要求区間ＴＤ１が設定される。車両１０が第１制御移行要求区間ＴＤ１に進入すると、車両制御装置１６によって、制御移行要求がＵＩ５を介してドライバへ通知される。ドライバは、ＵＩ５を介して制御移行要求を承認する操作を行った後、手動制御により車両１０の運転を開始する。そして、車両制御装置１６は、車線間を移動することを、ＵＩ５を介してドライバへ通知する。ドライバは、通知に従って、移動禁止区間Ｒ１において車線間の移動を行う。車両１０が第１制御移行要求区間ＴＤ１を通過した後、ドライバは、そのまま手動制御により車両１０の運転を続けてもよいし、又は、自動制御による車両１０の運転に変更してもよい。

第２基準距離Ｌ４の位置は、第１制御移行要求区間ＴＤ１の長さが、制御移行要求が通知されたドライバが余裕を持って制御移行要求を承認する操作をして、車両１０の運転を開始可能となるように決定されることが好ましい。

なお、車線合流地形Ｇ１の長さが所定の距離未満である場合、第１制御移行要求区間ＴＤ１は、車線合流地形Ｇ１の全体にわたって設定されてもよい。

また、ステップＳ２０２の代わりにステップＳ２０３が行われた場合、制御移行区間設定部２３５は、区画線消滅位置５５と区画線消滅位置５５から距離Ｌ５だけ手前の位置との間を、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する第２制御移行要求区間ＴＤ２として設定する。

距離Ｌ５は、第２制御移行要求区間ＴＤ２の長さが、制御移行要求が通知されたドライバが余裕を持って制御移行要求を承認する操作を行って、車両１０の運転を開始可能となるように決定されることが好ましい。距離Ｌ５は、例えば、車両１０の直近の平均速度に基づいて決定される。

移動禁止区間Ｒ１における車両１０の車線間の移動が計画された場合、車両１０が移動禁止区間Ｒ１へ進入する前に、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行することを要求する第２制御移行要求区間ＴＤ２が設定される。これにより、ドライバは余裕をもって、手動制御により車両１０の運転を開始して、移動禁止区間Ｒ１において車線間の移動を行うことができる。

また、手動車線変更予定区間設定部２３６は、第１制御移行要求区間ＴＤ１又は第２制御移行要求区間ＴＤ２に代えて、ドライバに対して手動制御で車線間の移動を要求する手動車線変更予定区間を設定してもよい。この場合、車両１０が手動車線変更予定区間に進入すると、車両制御装置１６によって、ドライバに対して手動制御で車線間の移動を要求することがＵＩ５を介して通知される。手動車線変更予定区間では、車両１０の運転は自動制御の状態にあるが、車両制御装置１６は、ドライバの操作による操舵量、アクセル開度又はブレーキ量に応じて、操舵輪、駆動装置又はブレーキを制御する。手動車線変更予定区間では、ドライバは、手動制御で車両１０を運転して、車線間を移動可能である。

以上に説明してきたように、この車両制御装置は、自動制御によって車線間の移動を行うと他の車両と車両との間に所定の距離以上の間隔を維持できなくなるおそれのある車線合流地形が識別された場合には、自動制御によって車両が走行車線から移動することを禁止するので、自動制御による車両の運転の安全を保つことができる。

次に、上述した車両制御装置の他の実施形態について、図６～図１３を参照しながら、以下に説明する。他の実施形態について説明しない構成については、上述した第１実施形態の説明が適宜適用される。

図６は、第２実施形態の車両制御システムの動作の概要を説明する図である。車両１０は、車線６１、６２を有する道路６０の車線６２上を走行している。車線６１は、車線区画線Ｂ１と車線区画線Ｂ２とにより区画され、車線６２は、車線区画線Ｂ２と車線区画線Ｂ３とにより区画されている。車両制御システム１によって生成されたナビルートＲは、車両１０が道路分岐位置７３において道路６０から分岐道路７０へ退出することを表している。

分岐道路７０は、車線７１、７２を有する。車線７１は、車線区画線Ｂ４と車線区画線Ｂ５とにより区画され、車線７２は、車線区画線Ｂ５と車線区画線Ｂ６とにより区画されている。道路６０と分岐道路７０とは、道路分岐位置７３において、道路分岐開始位置７３１と、道路分岐終了位置７３２との間で接続している。

車両制御システム１は、地図情報に基づいて、ナビルートＲの直近の運転区間内に、所定の車線分岐地形Ｇ２を識別する。車線分岐地形Ｇ２は、共通車線区画線である車線区画線Ｂ２により区画される車線６１及び車線６２を有し、車線区画線Ｂ２の分岐開始位置６３から、車線６１と接続する車線７１と、車線７１と隣接する車線７２とを有する分岐道路である分岐道路７０が伸びており、車線７２と車線６２とは分岐開始位置６３を超えて車両１０の進行方向に伸びる車線区画線Ｂ２により区画されている。

車線区画線Ｂ５は、分岐開始位置６３から伸びている。車線区画線Ｂ６は、道路分岐終了位置６４から伸びている。分岐道路７０の車線７２は、車線区画線Ｂ５と車線区画線Ｂ６とにより区画されて、分岐開始位置６３から新たに発生する。

車線６１を走行して来た車両及び車線６２を走行して来た車両は、分岐開始位置６３を通過した後に、この車線７２に対して移動可能である。車線６１を走行して来た他の車両のドライバは、車線７１へ進入した後車線７２へ車両を移動する場合がある。しかし、車線６１を走行して来た他の車両のドライバは、車線６２から車線７２へ移動してくる車両１０に対して、十分な注意を払わないおそれがある。そのため、車線分岐地形Ｇ２では、車両１０は、自動制御により他の車両との間に安全な距離を維持しつつ車線６２から車線７２への移動を試みた場合、他の車両との間に安全な距離を保てなくおそれがある。

そこで、車両制御システム１は、分岐開始位置６３と、分岐開始位置６３から車両１０の進行方向に向かって距離Ｌ６の位置との間を、自動制御によって車両１０の車線間の移動を禁止する移動禁止区間Ｒ２として設定する。

車両制御システム１は、車両の現在位置Ｐ１と、ナビルートＲと、地図情報と、周辺環境情報とに基づいて、ナビルートＲの直近の運転区間において車両１０が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する。車両制御システム１は、移動禁止区間Ｒ２において車両１０が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する。

これにより、車両制御システム１は、自動制御によって車線間の移動を行うと他の車両と車両１０との間に所定の距離以上の間隔を維持できなくなるおそれのある車線分岐地形Ｇ２が識別された場合には、自動制御によって車両が走行車線から移動することを禁止するので、自動制御による車両１０の運転の安全を保つことができる。

上述した図３を参照しながら、本実施形態の車両制御システム１の車両制御処理について、以下に説明する。走行車線計画装置１４は、所定の周期を有する地形識別時刻に、図３に示される動作フローチャートに従って地形識別処理を実行する。

まず、地形識別部２３１は、地図情報を参照して、ナビルートＲの直近の運転区間内に、所定の地形の一例である車線分岐地形Ｇ２があるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。車線合流地形Ｇ２がない場合（ステップＳ１０１－Ｎｏ）、地形識別部２３１は、次の地形識別時刻まで待機した後、ステップＳ１０１の処理を実行する。一方、車線分岐地形Ｇ２がある場合（ステップＳ１０１－Ｙｅｓ）、地形識別部２３１は、車線分岐地形Ｇ２の長さが、距離閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

車線分岐地形Ｇ２の長さが距離閾値未満である場合（ステップＳ１０２－Ｎｏ）、移動禁止区間設定部２３２は、分岐開始位置と、分岐開始位置から車両１０の進行方向に向かって所定の距離の位置との間を、自動制御によって車両１０の車線間の移動を禁止する移動禁止区間Ｒ２として設定して（ステップＳ１０３）、一連の処理を終了する。

一方、車線分岐地形Ｇ２の長さが距離閾値以上である場合（ステップＳ１０２－Ｙｅｓ）、一連の処理は終了する。

以下、図３に示す動作フローチャートにおける本実施形態の車両制御システムの走行車線計画装置１４の処理を、図６の例に基づいて説明する。地形識別部２３１は、地形識別時刻ごとに、地図情報記憶装置１１が記憶する地図情報を参照して、ナビルートＲの直近の運転区間内に、車線分岐地形があるか否かを判定する。

地形識別部２３１は、地図情報を参照して、共通車線区画線により区画される第１車線及び第２車線を有し、共通車線区画線の分岐開始位置から、第１車線と接続する第３車線と、第３車線と隣接する第４車線とを有する分岐道路が伸びており、第４車線と第２車線とは分岐開始位置を超えて車両１０の進行方向に伸びる共通車線区画線により区画されている地形があるか否かを判定する。このような地形があると判定された場合、地形識別部２３１は、地図情報に含まれる地形から車線分岐地形Ｇ２を識別したことになる。

地形識別部２３１は、地図情報を参照して、車線分岐地形Ｇ２があると判定する。車線分岐地形Ｇ２は、共通車線区画線である車線区画線Ｂ２により区画される車線６１及び車線６２を有し、車線区画線Ｂ２の分岐開始位置６３から、車線６１と接続する車線７１と、車線７１と隣接する車線７２とを有する分岐道路である分岐道路７０が伸びており、車線７２と車線６２とは分岐開始位置６３を超えて車両１０の進行方向に伸びる車線区画線Ｂ２により区画されている。

また、地図情報は、上述した車線分岐地形Ｇ２の位置と関連付けられており、この車線分岐地形Ｇ２を識別する識別情報とを含んでいてもよい。地形識別部２３１は、地図情報を参照して、ナビルートＲの直近の運転区間内に、所定の識別情報により識別される車線分岐地形Ｇ２があるか否かを判定してもよい。

更に、地形識別部２３１は、車線分岐地形Ｇ２を識別するように学習した識別器を用いて、地図情報に基づいて、ナビルートＲの直近の運転区間内に、車線分岐地形Ｇ２を識別してもよい。

図６に示す例では、車線分岐地形Ｇ２の開始位置Ｇ２１は、道路６０の伸びる方向において、分岐開始位置６３と一致する。また、車線分岐地形Ｇ２の終了位置Ｇ２２は、道路６０の伸びる方向において、車線区画線Ｂ２から車線区画線Ｂ６が分岐する位置６４と一致している。地形識別部２３１は、地図情報を参照して、車線分岐地形Ｇ２の長さを求める。車線分岐地形Ｇ２の長さは、例えば、開始位置Ｇ２１と終了位置Ｇ２２との間の道路６０の中心線に沿った長さである。地形識別部２３１は、識別された車線分岐地形Ｇ２の長さを、移動禁止区間設定部２３２へ通知する。なお、車線分岐地形Ｇ２の終了位置Ｇ２２は、道路分岐終了位置７３２と一致していてもよい。

移動禁止区間設定部２３２は、車線区画線Ｂ２の分岐開始位置６３と、この分岐開始位置６３から車両１０の進行方向に向かって距離Ｌ６の位置Ｒ２２との間を、自動制御によって車両１０の車線間の移動を禁止する移動禁止区間Ｒ２として設定する。移動禁止区間Ｒ２の開始位置Ｒ２１は、道路６０の伸びる方向において、分岐開始位置６３と一致する。移動禁止区間Ｒ２は、車線分岐地形Ｇ２において、開始位置Ｒ２１と終了位置Ｒ２２との間の区間である。

距離Ｌ６は、分岐開始位置６３から距離Ｌ６以上離れていれば、自動制御により車両１０が車線間の移動を行っても、周辺環境情報に基づいて車両１０の操舵又は速度等を制御することにより、他の車両と車両１０との間に安全な距離を維持できるような距離である。距離Ｌ６は、例えば、車両１０の直近の平均速度に基づいて決定される。なお、車線分岐地形Ｇ２の長さが、距離Ｌ６以下である場合、移動禁止区間Ｒ２は、車線分岐地形Ｇ２の全体にわたって設定される。

移動禁止区間Ｒ２では、車両１０は、自動制御によって車線６２から車線７２へ移動することが禁止される。また、移動禁止区間Ｒ２では、車両１０は、自動制御によって車線７１から車線７２へ移動することも禁止される。そこで、走行車線計画部２３３は、移動禁止区間Ｒ２において車両１０が車線間を移動しないように走行車線を選択して、走行車線計画を生成する。

ただし、移動禁止区間設定部２３２は、車線分岐地形Ｇ２の長さが距離閾値以上である場合には、車線分岐地形Ｇ２に対して移動禁止区間を設定しない。車線分岐地形Ｇ２が十分に長い場合、他の車両の動きに対応して車両１０の動作を制御できる時間を確保できる。そのため、車両１０は、自動制御によって車線間を移動する際に、車両１０と他の車両との間に所定の距離以上の間隔を維持できると考えられる。距離閾値は、例えば、車両１０の直近の平均速度と、所定の時間との積に基づいて決定される。所定の時間として、例えば、５秒～１５秒とすることができる。

次に、上述した図４を参照して、第２実施形態の車両制御システムにおいて、移動禁止区間における車線変更が計画された場合の動作を説明する。車線計画装置１４は、新しい車線変更計画が生成される度に、図４に示される動作フローチャートに従って車両制御処理を実行する。ただし、図４に示される動作フローチャートは、車線分岐地形に対して移動禁止区間が設定されていない場合には、実行されない。

まず、制御移行区間設定部２３５は、車線変更計画が生成された場合、移動禁止区間における車両の車線間の移動が計画された否かを判定する（ステップＳ２０１）。移動禁止区間では、走行車線計画に基づいた車線変更は計画されないが、周辺環境情報又はドライバによる車線間の移動要求に基づいて、車線変更が計画されることはあり得る。

移動禁止区間における車両の車線間の移動が計画された場合（ステップＳ２０１－Ｙｅｓ）、制御移行区間設定部２３５は、車線分岐地形Ｇ２において、分岐開始位置と、分岐開始位置から車両１０の進行方向に向かって距離Ｌ６以上である所定の距離の位置との間を、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する第１制御移行要求区間として設定して（ステップＳ２０２）、一連の処理は終了する。

一方、移動禁止区間における車両の車線間の移動が計画されていない場合（ステップＳ２０１－Ｎｏ）、一連の処理は終了する。

なお、図４に示される動作フローチャートにおいて、ステップＳ２０２の代わりにステップＳ２０３の処理が行われてもよい。この場合、制御移行区間設定部２３５は、分岐開始位置と、分岐開始位置から所定の距離だけ手前の位置との間を、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する第２制御移行要求区間として設定して（ステップＳ２０３）、一連の処理は終了する。

以下、図４に示す動作フローチャートにおける走行車線計画装置１４の処理を、図７の例に基づいて説明する。図７は、本実施形態の車両制御システムの車両制御処理の一例を説明する図である。制御移行区間設定部２３５は、移動禁止区間Ｒ２における車両１０の車線間の移動が計画された場合、分岐開始位置６３と、分岐開始位置６３から車両１０の進行方向に向かって距離Ｌ６以上である距離Ｌ７の位置との間を、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する第１制御移行要求区間ＴＤ３として設定する。図７に示す例では、距離Ｌ７は、道路６０の中心線に沿った距離であるが、道路７０の中心線に沿った距離であってもよい。

移動禁止区間Ｒ２では、車両１０の運転の安全を保つ観点から自動制御による車線間の移動は禁止される。一方、車両１０の前方を走行する他の車両と車両１０との接近を回避すること等を目的として、移動禁止区間Ｒ２における車両１０の車線間の移動が計画されることがあり得る。

そこで、車線分岐地形Ｇ２に対して第１制御移行要求区間ＴＤ３が設定される。車両１０が第１制御移行要求区間ＴＤ３に進入すると、車両制御装置１６によって、制御移行要求がＵＩ５を介してドライバへ通知される。ドライバは、ＵＩ５を介して制御移行要求を承認する操作を行った後、手動制御により車両１０の運転を開始する。そして、車両制御装置１６は、車線間を移動することを、ＵＩ５を介してドライバへ通知する。ドライバは、通知に従って、移動禁止区間Ｒ２において車線間の移動を行う。車両１０が第１制御移行要求区間ＴＤ３を通過した後、ドライバは、そのまま手動制御により車両１０の運転を続けてもよいし、又は、自動制御による車両１０の運転に変更してもよい。

距離Ｌ７は、第１制御移行要求区間ＴＤ３の長さが、制御移行要求が通知されたドライバが余裕を持って制御移行要求を承認する操作を行って、車両１０の運転を開始可能となるように決定されることが好ましい。

なお、車線分岐地形Ｇ２の長さが距離Ｌ７以下である場合、第１制御移行要求区間ＴＤ３は、車線分岐地形Ｇ２の全体にわたって設定されてもよい。距離Ｌ７は、例えば、車両１０の直近の平均速度に基づいて決定される。

また、ステップＳ２０２の代わりにステップＳ２０３が行われた場合、制御移行区間設定部２３５は、分岐開始位置６３と、分岐開始位置６３から距離Ｌ８だけ手前の位置との間を、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する第２制御移行要求区間ＴＤ４として設定する。

距離Ｌ８は、第２制御移行要求区間ＴＤ４の長さが、制御移行要求が通知されたドライバが余裕を持って制御移行要求を承認する操作を行って、車両１０の運転を開始可能となるように決定されることが好ましい。距離Ｌ８は、例えば、車両１０の直近の平均速度に基づいて決定される。

移動禁止区間Ｒ２における車両１０の車線間の移動が計画された場合、車両１０が移動禁止区間Ｒ２へ進入する前に、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行することを要求する第２制御移行要求区間ＴＤ４が設定される。これにより、ドライバは余裕をもって、手動制御により車両１０の運転を開始して、移動禁止区間Ｒ２において車線間の移動を行うことができる。

また、制御移行区間設定部２３５は、第１制御移行要求区間ＴＤ３又は第２制御移行要求区間ＴＤ４に代えて、車両制御装置１６によって、ドライバに対して手動制御で車線間の移動を要求することがＵＩ５を介して通知される手動車線変更予定区間を設定してもよい。手動車線変更予定区間では、車両１０の運転は自動制御の状態にあるが、車両制御装置１６は、ドライバの操作による操舵量、アクセル開度又はブレーキ量に応じて、操舵輪、駆動装置又はブレーキを制御する。手動車線変更予定区間では、ドライバは、手動制御で車両１０を運転して、車線間を移動可能である。

以上に説明してきたように、この車両制御装置は、自動制御によって車線間の移動を行うと他の車両と車両との間に所定の距離以上の間隔を維持できなくなるおそれのある車線分岐地形が識別された場合には、自動制御によって車両が走行車線から移動することを禁止するので、自動制御による車両の運転の安全を保つことができる。

図８は、第３実施形態の車両制御システムの動作の概要を説明する図である。車両１０は、車線８１、８２、８３を有する道路８０の車線８２上を走行している。車線８１は、車線区画線Ｃ１と車線区画線Ｃ２とにより区画され、車線８２は、車線区画線Ｃ２と車線区画線Ｃ３とにより区画され、車線８３は、車線区画線Ｃ３と車線区画線Ｃ４とにより区画されている。車両制御システム１によって生成されたナビルートＲは、車両１０が道路８０を直進することを表している。

車両制御システム１は、地図情報に基づいて、ナビルートＲの直近の運転区間内に、所定の車線合流地形Ｇ３を識別する。車線合流地形Ｇ３は、車線８１と、車線８１と隣接する車線８２と、車線８２と隣接する車線８３とを有し、車線８２の幅が減少し始める第１位置Ｇ３１と、車線８２が消滅し且つ車線８１と第３車線８３とが隣接し始める第２位置Ｇ３２とを有する。

車線合流地形Ｇ３において、車線８２は消滅するが、車線８１及び車線８３は、車線の幅は減少していない。車線８２上を走行する車両１０は、車線合流地形Ｇ３において、車線８１又は車線８３のうちの何れか一方の車線へ移動しようとするが、車線８１又は車線８３を走行して来た他の車両のドライバは、自分の車両が走行している車線の幅に変化がないので、車線８２から車線間の移動をしようとしている車両１０に対して、十分な注意を払わないおそれがある。そのため、車線合流地形Ｇ３では、車両１０は、自動制御により他の車両との間に安全な距離を維持しつつ車線８２から車線８１又は車線８３への移動を試みた場合、他の車両との間に安全な距離を保てなくおそれがある。

そこで、車両制御システム１は、第１位置Ｇ３１と、第２位置Ｇ３２から距離Ｌ９だけ手前の位置Ｒ３２との間を、自動制御によって車両１０の車線間の移動を禁止する移動禁止区間Ｒ３として設定する。

車両制御システム１は、車両の現在位置Ｐ１と、ナビルートＲと、地図情報と、周辺環境情報とに基づいて、ナビルートＲの直近の運転区間において車両１０が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する。車両制御システム１は、移動禁止区間Ｒ３において車両１０が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する。

これにより、車両制御システム１は、自動制御によって車線間の移動を行うと他の車両と車両１０との間に所定の距離以上の間隔を維持できなくなるおそれのある車線合流地形Ｇ３が識別された場合には、自動制御によって車両が走行車線から移動することを禁止するので、自動制御による車両１０の運転の安全を保つことができる。

上述した図３を参照しながら、本実施形態の車両制御システム１の車両制御処理について、以下に説明する。走行車線計画装置１４は、所定の周期を有する地形識別時刻に、図３に示される動作フローチャートに従って地形識別処理を実行する。

まず、地形識別部２３１は、地図情報を参照して、ナビルートＲの直近の運転区間内に、所定の地形の一例である車線合流地形Ｇ３があるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。車線合流地形Ｇ３がない場合（ステップＳ１０１－Ｎｏ）、地形識別部２３１は、次の地形識別時刻まで待機した後、ステップＳ１０１の処理を実行する。一方、車線合流地形Ｇ３がある場合（ステップＳ１０１－Ｙｅｓ）、地形識別部２３１は、車線合流地形Ｇ３の長さが、距離閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

車線合流地形Ｇ３の長さが距離閾値未満である場合（ステップＳ１０２－Ｎｏ）、移動禁止区間設定部２３２は、第１位置Ｇ３１と、第２位置Ｇ３２から所定の距離だけ手前の位置との間を、自動制御によって車両１０の車線間の移動を禁止する移動禁止区間Ｒ３として設定して、（ステップＳ１０３）、一連の処理を終了する。

一方、車線合流地形Ｇ３の長さが距離閾値以上である場合（ステップＳ１０２－Ｙｅｓ）、一連の処理は終了する。

以下、図３に示す動作フローチャートにおける本実施形態の車両制御システムの走行車線計画装置１４の処理を、図８の例に基づいて説明する。地形識別部２３１は、地形識別時刻ごとに、地図情報記憶装置１１が記憶する地図情報を参照して、ナビルートＲの直近の運転区間内に、車線分岐地形があるか否かを判定する。

地形識別部２３１は、地図情報を参照して、第１車線と、第１車線と隣接する第２車線と、第２車線と隣接する第３車線とを有し、第２車線の幅が減少し始める第１位置と、第２車線が消滅し且つ第１車線と第３車線とが隣接し始める第２位置と含む地形があるか否かを判定する。このような地形があると判定された場合、地形識別部２３１は、地図情報に含まれる地形から車線合流地形Ｇ３を識別したことになる。

地形識別部２３１は、地図情報を参照して、車線合流地形Ｇ３があると判定する。車線合流地形Ｇ３は、車線８１と、車線８１と隣接する車線８２と、車線８２と隣接する車線８３とを有し、車線８２の幅が減少し始める第１位置Ｇ３１と、車線８２が消滅し且つ車線８１と第３車線８３とが隣接し始める第２位置Ｇ３２とを有する。

また、地図情報は、上述した車線合流地形Ｇ３の位置と関連付けられており、この車線合流地形Ｇ３を識別する識別情報とを含んでいてもよい。地形識別部２３１は、地図情報を参照して、ナビルートＲの直近の運転区間内に、所定の識別情報により識別される車線合流地形Ｇ３があるか否かを判定してもよい。

更に、地形識別部２３１は、車線合流地形Ｇ３を識別するように学習した識別器を用いて、地図情報に基づいて、ナビルートＲの直近の運転区間内に、車線合流地形Ｇ３を識別してもよい。

図８に示す例では、第１位置Ｇ３１及び第２位置Ｇ３２は、道路８０の伸びる方向における位置を表す。車線合流地形Ｇ３の開始位置は、道路８０の伸びる方向において、第１位置Ｇ３１と一致する。また、車線合流地形Ｇ３の終了位置は、道路８０の伸びる方向において、第２位置Ｇ３２と一致している。地形識別部２３１は、地図情報を参照して、車線合流地形Ｇ３の長さを求める。車線合流地形Ｇ３の長さは、例えば、開始位置Ｇ３１と終了位置Ｇ３２との間の道路８０の中心線に沿った長さである。地形識別部２３１は、識別された車線合流地形Ｇ３の長さを、移動禁止区間設定部２３２へ通知する。

移動禁止区間設定部２３２は、開始位置Ｇ３１と、終了位置Ｇ３２から距離Ｌ９だけ手前の位置Ｒ３２との間を、自動制御によって車両１０の車線間の移動を禁止する移動禁止区間Ｒ３として設定する。移動禁止区間Ｒ３の開始位置Ｒ３１は、道路８０の伸びる方向において、開始位置Ｇ３１と一致する。移動禁止区間Ｒ３は、車線合流地形Ｇ３において、開始位置Ｒ３１と終了位置Ｒ３２との間の区間である。距離Ｌ９は、例えば、道路８０の中心線に沿った距離である。

移動禁止区間Ｒ３の終了位置Ｒ３２と、車線合流地形Ｇ３の終了位置Ｇ３２との間の区間Ｑは、自動制御による車両１０の車線間の移動が許容される許容区間である。車両１０が移動禁止区間Ｒ３を走行している間に、車両制御システム１が、周辺環境情報に基づいて車両１０の操舵又は速度等を制御することにより、許容区間Ｑにおいて車両１０が安全に車線間の移動ができるように、距離Ｌ９は決定される。距離Ｌ９は、例えば、車両１０の直近の平均速度に基づいて決定される。

なお、移動禁止区間設定部２３２は、車線合流地形Ｇ３の長さが、所定の距離未満である場合、移動禁止区間Ｒ３を、車線合流地形Ｇ３の全体にわたって設定してもよい。車線合流地形Ｇ３の長さが十分に長くない場合には、許容区間Ｑを設けることは安全上好ましくないからである。

移動禁止区間Ｒ３では、車両１０は、自動制御によって車線８２から車線８１及び車線８３へ移動することが禁止される。また、移動禁止区間Ｒ３では、車両１０は、自動制御によって車線８１又は車線８３から車線８２へ移動することも禁止される。そこで、走行車線計画部２３３は、移動禁止区間Ｒ３において車両１０が車線間を移動しないように走行車線を選択して、走行車線計画を生成する。

なお、車両１０の運転計画装置１５は、許容区間Ｑにおいて、自動制御により車線８２から車線８１及び車線８３へ移動することができない場合、車線８２上で停止するように車両１０を制御してもよい。

移動禁止区間設定部２３２は、車線合流地形Ｇ３の長さが距離閾値以上である場合には、車線合流地形Ｇ３に対して移動禁止区間を設定しない。車線合流地形Ｇ３が十分に長い場合、他の車両の動きに対応して車両１０の動作を制御できる時間を確保できる。そのため、車両１０は、自動制御によって車線間を移動する際に、車両１０と他の車両との間に所定の距離以上の間隔を維持できると考えられる。距離閾値は、例えば、車両１０の直近の平均速度と、所定の時間との積に基づいて決定される。所定の時間として、例えば、５秒～１５秒とすることができる。

次に、上述した図４を参照して、第３実施形態の車両制御システムにおいて、移動禁止区間における車線変更が計画された場合の動作を説明する。車線計画装置１４は、新しい車線変更計画が生成される度に、図４に示される動作フローチャートに従って車両制御処理を実行する。ただし、図４に示される動作フローチャートは、車線合流地形に対して移動禁止区間が設定されていない場合には、実行されない。

まず、制御移行区間設定部２３５は、車線変更計画が生成された場合、移動禁止区間における車両の車線間の移動が計画された否かを判定する（ステップＳ２０１）。移動禁止区間では、走行車線計画に基づいた車線変更は計画されないが、周辺環境情報又はドライバによる車線間の移動要求に基づいて、車線変更が計画されることはあり得る。

移動禁止区間における車両の車線間の移動が計画された場合（ステップＳ２０１－Ｙｅｓ）、制御移行区間設定部２３５は、車線合流地形Ｇ３において、第１位置Ｇ３１と、第２位置Ｇ３２から距離Ｌ９以下である所定の距離だけ手前の位置との間を、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する第１制御移行要求区間として設定して（ステップＳ２０２）、一連の処理が終了する。

一方、移動禁止区間における車両の車線間の移動が計画されていない場合（ステップＳ２０１－Ｎｏ）、一連の処理は終了する。

なお、図４に示される動作フローチャートにおいて、ステップＳ２０２の代わりにステップＳ２０３の処理が行われてもよい。この場合、制御移行区間設定部２３５は、第１位置Ｇ３１と、第１位置Ｇ３１から所定の距離だけ手前の位置との間を、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する第２制御移行要求区間として設定して（ステップＳ２０３）、一連の処理が終了する。

以下、図４に示す動作フローチャートにおける走行車線計画装置１４の処理を、図９の例に基づいて説明する。図９は、本実施形態の車両制御システムの車両制御処理の一例を説明する図である。制御移行区間設定部２３５は、移動禁止区間Ｒ３における車両１０の車線間の移動が計画された場合、第１位置Ｇ３１と、第２位置Ｇ３２から距離Ｌ９以下である距離Ｌ１０だけ手前の位置との間を、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する第１制御移行要求区間ＴＤ５として設定する。距離Ｌ１０は、例えば、道路８０の中心線に沿った距離である。

移動禁止区間Ｒ３では、車両１０の運転の安全を保つ観点から自動制御による車線間の移動は禁止される。一方、車両１０の前方を走行する他の車両と車両１０との接近を回避すること等を目的として、移動禁止区間Ｒ３における車両１０の車線間の移動が計画されることがあり得る。

そこで、車線合流地形Ｇ３に対して第１制御移行要求区間ＴＤ５が設定される。車両１０が第１制御移行要求区間ＴＤ５に進入すると、車両制御装置１６によって、制御移行要求がＵＩ５を介してドライバへ通知される。ドライバは、ＵＩ５を介して制御移行要求を承認する操作を行った後、手動制御により車両１０の運転を開始する。そして、車両制御装置１６は、車線間を移動することを、ＵＩ５を介してドライバへ通知する。ドライバは、通知に従って、移動禁止区間Ｒ３において車線間の移動を行う。

車両１０が第１制御移行要求区間ＴＤ５を通過した後、ドライバは、そのまま手動制御により車両１０の運転を続けてもよいし、又は、自動制御による車両１０の運転に変更してもよい。

距離Ｌ１０は、第１制御移行要求区間ＴＤ５の長さが、制御移行要求が通知されたドライバが余裕を持って制御移行要求を承認する操作を行って、車両１０の運転を開始可能なとなるように決定されることが好ましい。距離Ｌ１０は、例えば、車両１０の直近の平均速度に基づいて決定される。

なお、車線合流地形Ｇ３の長さが所定の距離未満である場合、第１制御移行要求区間ＴＤ５は、車線合流地形Ｇ３の全体にわたって設定されてもよい。

また、ステップＳ２０２の代わりにステップＳ２０３が行われた場合、制御移行区間設定部２３５は、第１位置Ｇ３１と、第１位置Ｇ３１から距離Ｌ１１だけ手前の位置との間を、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する第２制御移行要求区間ＴＤ６として設定する。

距離Ｌ１１は、第１制御移行要求区間ＴＤ６の長さが、制御移行要求が通知されたドライバが余裕を持って制御移行要求を承認する操作を行って、車両１０の運転を開始可能な位置となるように決定されることが好ましい。距離Ｌ１１は、例えば、車両１０の直近の平均速度に基づいて決定される。

移動禁止区間Ｒ３における車両１０の車線間の移動が計画された場合、車両１０が移動禁止区間Ｒ３へ進入する前に、ドライバに対して車両１０の運転を自動制御から手動制御へ移行することを要求する第２制御移行要求区間ＴＤ６が設定される。これにより、ドライバは余裕をもって、手動制御により車両１０の運転を開始して、移動禁止区間Ｒ３において車線間の移動を行うことができる。

また、制御移行区間設定部２３５は、第１制御移行要求区間ＴＤ５又は第２制御移行要求区間ＴＤ６に代えて、車両制御装置１６によって、ドライバに対して手動制御で車線間の移動を要求することがＵＩ５を介して通知される手動車線変更予定区間を設定してもよい。手動車線変更予定区間では、ドライバは、手動制御で車両１０を運転して、車線間を移動可能である。

以上に説明してきたように、この車両制御装置は、自動制御によって車線間の移動を行うと他の車両と車両との間に所定の距離以上の間隔を維持できなくなるおそれのある車線合流地形が識別された場合には、自動制御によって車両が走行車線から移動することを禁止するので、自動制御による車両の運転の安全を保つことができる。

本開示では、上述した実施形態の車両制御装置、車両制御用コンピュータプログラム及び車両制御方法は、本開示の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、本開示の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

例えば、例えば、上述した実施形態では、それぞれの走行車線計画装置が識別する地形は異なっていたが、一つ走行車線計画装置が３つの地形を識別して、その地形に対応するように移動禁止区間を設定するようにしてもよい。

１ 車両制御システム
２ カメラ
３ 測位情報受信機
４ ナビゲーション装置
５ ユーザインターフェース
５ａ 表示装置
１０ 車両
１１ 地図情報記憶装置
１２ 位置推定装置
１３ 物体検出装置
１４ 走行車線計画装置
１５ 運転計画装置
１６ 車両制御装置
１７ 車内ネットワーク
２１ 通信インターフェース
２２ メモリ
２３ プロセッサ
２３１ 地形識別部
２３２ 移動禁止区間設定部
２３３ 走行車線計画部
２３４ 車線変更計画部
２３５ 制御移行区間設定部

Claims (18)

1. 地図情報に基づいて、共通車線区画線と第１車線区画線とにより区画される第１車線と、前記共通車線区画線と第２車線区画線とにより区画される第２車線と、前記第２車線区画線により前記第２車線との間が区画される第３車線と、前記共通車線区画線が消滅する区画線消滅位置から前記第１車線と前記第２車線とが合わさって車両の進行方向に向かって伸びており、前記第１車線区画線と前記第２車線区画線とにより区画される第４車線と、を有し、前記共通車線区画線を前記区画線消滅位置から仮想的に前記車両の進行方向に延長した延長区画線と前記第１車線区画線との間の第１距離及び前記延長区画線と前記第２車線との間の第２距離が前記車両の進行方向に向かって減少している地形を車線合流地形として識別する地形識別部と、
   ナビルートの所定の運転区間内に前記地形識別部によって前記車線合流地形が識別された場合、前記区画線消滅位置と、前記区画線消滅位置から前記車両の進行方向に向かって前記第１距離と前記第２距離との和が第１基準距離の位置との間を、自動制御によって前記車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定する移動禁止区間設定部と、
   前記車両の現在位置と、前記ナビルートと、前記地図情報とに基づいて、前記ナビルートの運転区間において前記車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、前記移動禁止区間において前記車両が車線間を移動しないように走行車線を選択する走行車線計画部と、
   を有する、車両制御装置。
2. 周辺環境情報に基づいて、前記車両の車線間の移動を計画する車線変更計画部と、
   前記車線変更計画部によって、前記移動禁止区間における前記車両の車線間の移動が計画された場合、前記区画線消滅位置と、前記区画線消滅位置から前記車両の進行方向に向かって前記第１距離と前記第２距離との和が前記第１基準距離以下である第２基準距離の位置との間を、ドライバに対して前記車両の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する制御移行要求区間として設定する制御移行区間設定部と、
   を有する、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記車線変更計画部によって、前記移動禁止区間における前記車両の車線間の移動が計画された場合、前記区画線消滅位置と前記区画線消滅位置から第３距離だけ手前の位置との間を、ドライバに対して手動制御で車線間の移動を要求する手動車線変更予定区間として設定する手動車線変更予定区間設定部を有する、請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記地形識別部は、識別された前記車線合流地形の長さを、前記移動禁止区間設定部へ通知し、前記移動禁止区間設定部は、識別された前記車線合流地形の長さが、前記第１基準距離よりも長い距離閾値以上である場合、前記移動禁止区間を設定しない、請求項１～３の何れか一項に記載の車両制御装置。
5. 地図情報に基づいて、共通車線区画線により区画される第１車線及び第２車線を有し、前記共通車線区画線の分岐開始位置から、前記第１車線と接続する第３車線と、前記第３車線と隣接する第４車線とを有する分岐道路が伸びており、前記第４車線と前記第２車線とは前記分岐開始位置を超えて車両の進行方向に伸びる前記共通車線区画線により区画されている地形を車線分岐地形として識別する地形識別部と、
   ナビルートの所定の運転区間内に前記地形識別部によって前記車線分岐地形が識別された場合、前記分岐開始位置と、前記分岐開始位置から前記車両の進行方向に向かって第１距離の位置との間を、自動制御によって前記車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定する移動禁止区間設定部と、
   前記車両の現在位置と、前記ナビルートと、前記地図情報とに基づいて、前記ナビルートの所定の運転区間において前記車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、前記移動禁止区間において前記車両が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する走行車線計画部と、
   を有する、車両制御装置。
6. 周辺環境情報に基づいて、前記車両の車線間の移動を計画する車線変更計画部と、
   前記車線変更計画部によって、前記移動禁止区間における前記車両の車線間の移動が計画された場合、前記分岐開始位置と、前記分岐開始位置から前記車両の進行方向に向かって前記第１距離以上である第２距離の位置との間を、ドライバに対して前記車両の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する制御移行要求区間として設定する制御移行区間設定部と、
   を有する、請求項５に記載の車両制御装置。
7. 前記車線変更計画部によって、前記移動禁止区間における前記車両の車線間の移動が計画された場合、前記分岐開始位置と、前記分岐開始位置から第３距離だけ手前の位置との間を、ドライバに対して手動制御で車線間の移動を要求する手動車線変更予定区間として設定する手動車線変更予定区間設定部を有する、請求項６に記載の車両制御装置。
8. 前記地形識別部は、識別された前記車線分岐地形の長さを、前記移動禁止区間設定部へ通知し、前記移動禁止区間設定部は、識別された前記車線分岐地形の長さが、前記第１距離よりも長い距離閾値以上である場合、前記移動禁止区間を設定しない、請求項５～７の何れか一項に記載の車両制御装置。
9. 地図情報に基づいて、第１車線と、前記第１車線と隣接する第２車線と、前記第２車線と隣接する第３車線とを有し、前記第２車線の幅が減少し始める第１位置と、前記第２車線が消滅し且つ前記第１車線と前記第３車線とが隣接し始める第２位置との間を車線合流地形として識別する地形識別部と、
   ナビルートの所定の運転区間内に前記地形識別部によって前記車線合流地形が識別された場合、前記第１位置と、前記第２位置から第１距離だけ手前の位置との間を、自動制御によって車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定する移動禁止区間設定部と、
   前記車両の現在位置と、前記ナビルートと、前記地図情報とに基づいて、前記ナビルートの所定の運転区間において前記車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、前記移動禁止区間において前記車両が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する走行車線計画部と、
   を有する、車両制御装置。
10. 周辺環境情報に基づいて、前記車両の車線間の移動を計画する車線変更計画部と、
    前記車線変更計画部によって、前記移動禁止区間における前記車両の車線間の移動が計画された場合、前記第１位置と、前記第２位置から前記第１距離以下である第２距離だけ手前の位置との間を、ドライバに対して前記車両の運転を自動制御から手動制御へ移行するように要求する制御移行要求区間として設定する制御移行区間設定部と、
    を有する、請求項９に記載の車両制御装置。
11. 前記車線変更計画部によって、前記移動禁止区間における前記車両の車線間の移動が計画された場合、前記第１位置と、前記第１位置から第３距離だけ手前の位置との間を、ドライバに対して手動制御で車線間の移動を要求する手動車線変更予定区間として設定する手動車線変更予定区間設定部を有する、請求項１０に記載の車両制御装置。
12. 前記地形識別部は、識別された前記車線合流地形の長さを、前記移動禁止区間設定部へ通知し、前記移動禁止区間設定部は、識別された前記車線合流地形の長さが、前記第１距離よりも長い距離閾値以上である場合、前記移動禁止区間を設定しない、請求項９～１１の何れか一項に記載の車両制御装置。
13. 地図情報に基づいて、共通車線区画線と第１車線区画線とにより区画される第１車線と、前記共通車線区画線と第２車線区画線とにより区画される第２車線と、前記第２車線区画線により前記第２車線との間が区画される第３車線と、前記共通車線区画線が消滅する区画線消滅位置から前記第１車線と前記第２車線とが合わさって車両の進行方向に向かって伸びており、前記第１車線区画線と前記第２車線区画線とにより区画される第４車線と、を有し、前記共通車線区画線を前記区画線消滅位置から仮想的に前記車両の進行方向に延長した延長区画線と前記第１車線区画線との間の第１距離及び前記延長区画線と前記第２車線との間の第２距離が前記車両の進行方向に向かって減少している地形を車線合流地形として識別し、
    ナビルートの所定の運転区間内に前記車線合流地形が識別された場合、前記区画線消滅位置と、前記区画線消滅位置から前記車両の進行方向に向かって前記第１距離と前記第２距離との和が第１基準距離の位置との間を、自動制御によって前記車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定し、
    前記車両の現在位置と、前記ナビルートと、前記地図情報とに基づいて、前記ナビルートの運転区間において前記車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、前記移動禁止区間において前記車両が車線間を移動しないように走行車線を選択する、
    ことをプロセッサに実行させることを特徴とする車両制御用コンピュータプログラム。
14. 地図情報に基づいて、共通車線区画線により区画される第１車線及び第２車線を有し、前記共通車線区画線の分岐開始位置から、前記第１車線と接続する第３車線と、前記第３車線と隣接する第４車線とを有する分岐道路が伸びており、前記第４車線と前記第２車線とは前記分岐開始位置を超えて車両の進行方向に伸びる前記共通車線区画線により区画されている地形を車線分岐地形として識別し、
    ナビルートの所定の運転区間内に前記車線分岐地形が識別された場合、前記分岐開始位置と、前記分岐開始位置から前記車両の進行方向に向かって第１距離の位置との間を、自動制御によって前記車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定し、
    前記車両の現在位置と、前記ナビルートと、前記地図情報とに基づいて、前記ナビルートの所定の運転区間において前記車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、前記移動禁止区間において前記車両が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する、
    ことをプロセッサに実行させることを特徴とする車両制御用コンピュータプログラム。
15. 地図情報に基づいて、第１車線と、前記第１車線と隣接する第２車線と、前記第２車線と隣接する第３車線とを有し、前記第２車線の幅が減少し始める第１位置と、前記第２車線が消滅し且つ前記第１車線と前記第３車線とが隣接し始める第２位置との間を車線合流地形として識別し、
    ナビルートの所定の運転区間内に前記車線合流地形が識別された場合、前記第１位置と、前記第２位置から第１距離だけ手前の位置との間を、自動制御によって車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定し、
    前記車両の現在位置と、前記ナビルートと、前記地図情報とに基づいて、前記ナビルートの所定の運転区間において前記車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、前記移動禁止区間において前記車両が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する、
    ことをプロセッサに実行させることを特徴とする車両制御用コンピュータプログラム。
16. 地図情報に基づいて、共通車線区画線と第１車線区画線とにより区画される第１車線と、前記共通車線区画線と第２車線区画線とにより区画される第２車線と、前記第２車線区画線により前記第２車線との間が区画される第３車線と、前記共通車線区画線が消滅する区画線消滅位置から前記第１車線と前記第２車線とが合わさって車両の進行方向に向かって伸びており、前記第１車線区画線と前記第２車線区画線とにより区画される第４車線と、を有し、前記共通車線区画線を前記区画線消滅位置から仮想的に前記車両の進行方向に延長した延長区画線と前記第１車線区画線との間の第１距離及び前記延長区画線と前記第２車線との間の第２距離が前記車両の進行方向に向かって減少している地形を車線合流地形として識別し、
    ナビルートの所定の運転区間内に前記車線合流地形が識別された場合、前記区画線消滅位置と、前記区画線消滅位置から前記車両の進行方向に向かって前記第１距離と前記第２距離との和が第１基準距離の位置との間を、自動制御によって前記車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定し、
    前記車両の現在位置と、前記ナビルートと、前記地図情報とに基づいて、前記ナビルートの運転区間において前記車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、前記移動禁止区間において前記車両が車線間を移動しないように走行車線を選択する、
    ことを車両制御装置が実行することを特徴とする車両制御方法。
17. 地図情報に基づいて、共通車線区画線により区画される第１車線及び第２車線を有し、前記共通車線区画線の分岐開始位置から、前記第１車線と接続する第３車線と、前記第３車線と隣接する第４車線とを有する分岐道路が伸びており、前記第４車線と前記第２車線とは前記分岐開始位置を超えて車両の進行方向に伸びる前記共通車線区画線により区画されている地形を車線分岐地形として識別し、
    ナビルートの所定の運転区間内に前記車線分岐地形が識別された場合、前記分岐開始位置と、前記分岐開始位置から前記車両の進行方向に向かって第１距離の位置との間を、自動制御によって前記車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定し、
    前記車両の現在位置と、前記ナビルートと、前記地図情報とに基づいて、前記ナビルートの所定の運転区間において前記車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、前記移動禁止区間において前記車両が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する、
    ことを車両制御装置が実行することを特徴とする車両制御方法。
18. 地図情報に基づいて、第１車線と、前記第１車線と隣接する第２車線と、前記第２車線と隣接する第３車線とを有し、前記第２車線の幅が減少し始める第１位置と、前記第２車線が消滅し且つ前記第１車線と前記第３車線とが隣接し始める第２位置との間を車線合流地形として識別し、
    ナビルートの所定の運転区間内に前記車線合流地形が識別された場合、前記第１位置と、前記第２位置から第１距離だけ手前の位置との間を、自動制御によって車両の車線間の移動を禁止する移動禁止区間として設定し、
    前記車両の現在位置と、前記ナビルートと、前記地図情報とに基づいて、前記ナビルートの所定の運転区間において前記車両が走行する走行車線を表す走行車線計画を生成する走行車線計画部であって、前記移動禁止区間において前記車両が車線間の移動を行わないように走行車線を選択する、
    ことを車両制御装置が実行することを特徴とする車両制御方法。

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