JP6369061B2 - Lane change support device - Google Patents

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Description

本発明は、車線変更支援装置に関する。   The present invention relates to a lane change support device.

従来、車線変更支援装置としては、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、自車両前方がカーブ路である場合に、自車両からカーブ路までの距離に応じて許容車速を設定し、設定された許容車速を自車速が超えないように自車速を制御する。したがって、カーブ路に進入する時点で、十分に車速が低くなっているために、カーブ路走行中に車線変更する場合においても、車両挙動の変化が生じ難くなっている。 Conventionally, as a lane change support device, for example, there is a conventional technique described in Patent Document 1.
In the prior art described in Patent Document 1, when the front of the host vehicle is a curved road, an allowable vehicle speed is set according to the distance from the host vehicle to the curved road so that the host vehicle speed does not exceed the set allowable vehicle speed. To control the vehicle speed. Therefore, since the vehicle speed is sufficiently low when entering the curved road, even when the lane is changed while traveling on the curved road, it is difficult for the vehicle behavior to change.

特開２００２−３４２９００号公報JP 2002-342900 A

しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、カーブ路を走行中に追い越し車線へと車線変更を行う場合にも、自車両の車速が低いため、自車両と車線変更先（追い越し車線）を走行する後方車両とが接近する可能性があった。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、車線変更をより適切に行うことが可能な車線変更支援装置を提供することを目的とする。 However, in the prior art described in Patent Document 1, even when a lane change is made to an overtaking lane while traveling on a curved road, the vehicle speed of the own vehicle is low, so the vehicle and the lane change destination (the overtaking lane) are traveling. There was a possibility of approaching the vehicle behind.
The present invention has been made paying attention to the above points, and an object of the present invention is to provide a lane change support device capable of performing lane change more appropriately.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、自車両を車線変更させる際の目標加速度を設定するとともに、この目標加速度で自車両を加速させた場合に自車両と他車両との間に予め定めた設定距離以上の車間距離を維持可能な時間である距離維持可能時間を算出する。続いて、自車両を目標加速度で加速させた場合に、距離維持可能時間以内に自車両が車線変更を完了可能な目標経路を設定する。続いて、目標経路が設定された場合、自車両が目標経路に沿って走行するとともに、自車両の加速度が目標加速度に追従するように自車両を制御する。   In order to solve the above-described problems, according to one aspect of the present invention, a target acceleration for changing the lane of the host vehicle is set, and when the host vehicle is accelerated by the target acceleration, the host vehicle and the other vehicle The distance maintenance possible time, which is the time during which the inter-vehicle distance that is equal to or greater than the preset set distance can be maintained, is calculated. Subsequently, when the host vehicle is accelerated at the target acceleration, a target route that allows the host vehicle to complete the lane change within the distance maintenance possible time is set. Subsequently, when the target route is set, the host vehicle travels along the target route, and the host vehicle is controlled so that the acceleration of the host vehicle follows the target acceleration.

本発明の一態様によれば、距離維持可能時間以内に自車両が車線変更を完了可能な目標経路が設定されると、この目標経路に沿って自車両が走行し、自車両の加速度が目標加速度に追従する。これにより、車線変更中に、自車両と他車両との間に予め定めた設定距離以上の車間距離を維持できる。それゆえ、車線変更をより適切に行うことができる。   According to one aspect of the present invention, when a target route that allows the vehicle to complete a lane change within a distance maintenance time is set, the vehicle travels along the target route, and the acceleration of the vehicle is Follow acceleration. Thereby, during a lane change, the inter-vehicle distance more than the preset set distance between the own vehicle and other vehicles can be maintained. Therefore, the lane change can be performed more appropriately.

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。It is a conceptual diagram showing schematic structure of the driving assistance device 1 which concerns on 1st Embodiment. 他車両（前方車両Ａ、Ｂ、後方車両Ｃ）を説明するための図である。It is a figure for explaining other vehicles (front vehicles A and B, back vehicles C). ナビゲーション装置４及びコントローラ５の内部構成を表すブロック図である。3 is a block diagram showing the internal configuration of a navigation device 4 and a controller 5. FIG. 第１領域Ｄ及び第２領域Ｅの設定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting method of the 1st area | region D and the 2nd area | region E. FIG. 目標加速度ａxlimの設定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting method of target acceleration axlim. 変形例に係るコントローラ５の内部構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the internal structure of the controller 5 which concerns on a modification. 目標経路の終端点の設定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting method of the termination point of a target path | route. コントローラ５が実行する車線変更支援処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the lane change assistance process which the controller 5 performs. 第２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。It is a conceptual diagram showing schematic structure of the driving assistance device 1 which concerns on 2nd Embodiment. コントローラ５の内部構成を表すブロック図である。3 is a block diagram illustrating an internal configuration of a controller 5. FIG. 第３実施形態に係るナビゲーション装置４及びコントローラ５の内部構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the internal structure of the navigation apparatus 4 and the controller 5 which concern on 3rd Embodiment.

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、車線変更支援装置１は、車両（以下、「自車両」とも呼ぶ）Ｍに搭載されている。そして、車線変更支援装置１は、車速検出部２、他車状態検出部３、ナビゲーション装置４、及びコントローラ５を備える。
車速検出部２は、自車両Ｍの車速Ｖmを検出する。そして、車速検出部２は、検出結果をコントローラ５に出力する。車速検出部２としては、例えば、自車両Ｍの各輪に取り付けられ、各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両Ｍの車速Ｖmを演算するロータリーエンコーダを採用できる。 Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
(Constitution)
As shown in FIG. 1, the lane change assist device 1 is mounted on a vehicle (hereinafter also referred to as “own vehicle”) M. The lane change support device 1 includes a vehicle speed detection unit 2, an other vehicle state detection unit 3, a navigation device 4, and a controller 5.
The vehicle speed detector 2 detects the vehicle speed Vm of the host vehicle M. Then, the vehicle speed detection unit 2 outputs the detection result to the controller 5. For example, the vehicle speed detector 2 is attached to each wheel of the host vehicle M, detects a pulse generated in proportion to the wheel speed of each wheel, and calculates the vehicle speed Vm of the host vehicle M using the detected pulse. A rotary encoder can be used.

他車状態検出部３は、自車両Ｍに対する他車両の相対距離（車間距離）及び相対速度を検出する。例えば、図２に示すように、自車両Ｍに対する、自車線（自車両Ｍが走行する車線）を走行する前方車両Ａの相対距離Ｌa及び相対速度Ｖaを検出する。また、自車両Ｍに対する、隣接車線を走行する前方車両Ｂ、後方車両Ｃの相対距離Ｌb、Ｌｃ、及び相対速度Ｖb、Ｖｃを検出する。ここで、前方車両Ｂの相対距離Ｌb及び相対速度Ｖbとしては、例えば、自車両Ｍを前方車両Ｂが走行する隣接車線にシフトさせた場合の、自車両Ｍに対する前方車両Ｂの相対距離Ｌb及び相対速度Ｖbを検出する。また、後方車両Ｃの相対距離Ｌc及び相対速度Ｖcとしては、例えば、自車両Ｍを後方車両Ｃが走行する隣接車線にシフトさせた場合の、自車両Ｍに対する後方車両Ｃの相対距離Ｌc及び相対速度Ｖcを検出する。そして、他車状態検出部３は、検出結果をコントローラ５に出力する。他車状態検出部３としては、例えば、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相対距離及び相対速度を演算するレーザレンジファインダを採用できる。   The other vehicle state detection unit 3 detects the relative distance (inter-vehicle distance) and the relative speed of the other vehicle with respect to the host vehicle M. For example, as shown in FIG. 2, the relative distance La and the relative speed Va of the front vehicle A traveling in the own lane (the lane in which the own vehicle M travels) with respect to the own vehicle M are detected. Further, relative distances Lb and Lc and relative speeds Vb and Vc of the front vehicle B and the rear vehicle C traveling in the adjacent lane with respect to the host vehicle M are detected. Here, as the relative distance Lb and the relative speed Vb of the front vehicle B, for example, the relative distance Lb of the front vehicle B with respect to the host vehicle M when the host vehicle M is shifted to an adjacent lane on which the front vehicle B travels. The relative speed Vb is detected. Further, as the relative distance Lc and the relative speed Vc of the rear vehicle C, for example, when the host vehicle M is shifted to an adjacent lane on which the rear vehicle C travels, The speed Vc is detected. Then, the other vehicle state detection unit 3 outputs the detection result to the controller 5. As the other vehicle state detection unit 3, for example, a laser range finder that emits laser light to the surroundings and calculates a relative distance and a relative speed using reflected light of the emitted laser light can be employed.

ナビゲーション装置４は、図３に示すように、地図情報記憶部４ａ、現在位置検出部４ｂ、経路探索部４ｃ、及び経路表示部４ｄを備える。
地図情報記憶部４ａは、自車両Ｍが走行する地域の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、形状（曲率）、車線数等の情報を含むものがある。道路の位置の情報としては、例えば、道路網を表すノードやリンクを採用できる。
現在位置検出部４ｂは、自車両Ｍの現在位置を検出する。現在位置検出部４ｂとしては、例えば、ＧＰＳ(Global Positioning System)信号を受信し、受信したＧＰＳ信号を用いて自車両Ｍの現在位置を検出するＧＰＳ受信装置を採用できる。そして、現在位置検出部４ｂは、検出結果を経路探索部４ｃ、及びコントローラ５に出力する。 As shown in FIG. 3, the navigation device 4 includes a map information storage unit 4a, a current position detection unit 4b, a route search unit 4c, and a route display unit 4d.
The map information storage unit 4a stores map information of an area where the host vehicle M travels. As map information, there exists information containing information, such as the position of a road, a shape (curvature), the number of lanes, for example. As information on the position of the road, for example, a node or a link representing a road network can be employed.
The current position detection unit 4b detects the current position of the host vehicle M. As the current position detector 4b, for example, a GPS receiver that receives a GPS (Global Positioning System) signal and detects the current position of the host vehicle M using the received GPS signal can be employed. Then, the current position detection unit 4 b outputs the detection result to the route search unit 4 c and the controller 5.

経路探索部４ｃは、地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報、現在位置検出部４ｂが出力した自車両Ｍの現在位置、及び予め定めた目的地に基づいて、自車両Ｍの現在位置から目的地までの走行経路（以下、「案内経路」とも呼ぶ）を探索する。そして、経路探索部４ｃは、探索結果を経路表示部４ｄ、及びコントローラ５に出力する。
経路表示部４dは、地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報、及び経路探索部４ｃが出力した案内経路を用いて、案内経路を自車両Ｍの周辺の地図に重畳させた画像（以下、「案内画像」とも呼ぶ）を図示しない表示モニタに表示する。これにより、自車両Ｍの運転者は、案内画像を用いて案内経路を走行するように運転操作を行う。 The route search unit 4c is configured to determine the current position of the host vehicle M based on the map information stored in the map information storage unit 4a, the current position of the host vehicle M output by the current position detection unit 4b, and a predetermined destination. The travel route from the destination to the destination (hereinafter also referred to as “guide route”) is searched. Then, the route search unit 4 c outputs the search result to the route display unit 4 d and the controller 5.
The route display unit 4d uses the map information stored in the map information storage unit 4a and the guide route output by the route search unit 4c to superimpose the guide route on a map around the host vehicle M (hereinafter referred to as the map). , Also called “guidance image”) on a display monitor (not shown). Accordingly, the driver of the host vehicle M performs a driving operation so as to travel along the guidance route using the guidance image.

コントローラ５は、Ａ/Ｄ(Analog to Digital)変換回路、Ｄ/Ａ(Digital to Analog)変換回路、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、及び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、ＲＯＭが記憶しているプログラムに従って各種処理（例えば、後述する車線変更支援処理）を実行する。そして、ＣＰＵは、図３に示すように、最大曲率検出部５ａ、車線変更判定部５ｂ、経路終端点設定部５ｃ、目標経路設定部５ｄ、及び車両制御部５ｅを備える。
最大曲率検出部５ａは、地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報、現在位置検出部４ｂが出力した自車両Ｍの現在位置、及びナビゲーション装置４が出力した案内経路に基づいて、自車両Ｍの現在位置から予め定めた設定距離（例えば、３００[ｍ]）前方の地点までの道路の最大曲率を検出する。設定距離は、例えば、車速検出部２が出力した自車両Ｍの車速Ｖmが大きいほど長くする。また、最大曲率は、正負を示す符号によって道路のカーブ方向を表す。例えば、道路のカーブ方向が右方向である場合には正符号をとり、道路のカーブ方向が左方向である場合には負符号をとる。そして、最大曲率検出部５ａは、検出結果を経路終端点設定部５ｃに出力する。 The controller 5 includes an A / D (Analog to Digital) conversion circuit, a D / A (Digital to Analog) conversion circuit, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. Integrated circuit. The ROM stores one or more programs that realize various processes. The CPU executes various processes (for example, a lane change support process described later) according to a program stored in the ROM. As shown in FIG. 3, the CPU includes a maximum curvature detection unit 5a, a lane change determination unit 5b, a route end point setting unit 5c, a target route setting unit 5d, and a vehicle control unit 5e.
The maximum curvature detection unit 5a is based on the map information stored in the map information storage unit 4a, the current position of the host vehicle M output by the current position detection unit 4b, and the guide route output by the navigation device 4. The maximum curvature of the road from a current position of M to a point ahead of a predetermined set distance (for example, 300 [m]) is detected. For example, the set distance is increased as the vehicle speed Vm of the host vehicle M output from the vehicle speed detection unit 2 increases. Moreover, the maximum curvature represents the curve direction of the road by a sign indicating positive or negative. For example, a positive sign is taken when the road curve direction is the right direction, and a negative sign is taken when the road curve direction is the left direction. Then, the maximum curvature detection unit 5a outputs the detection result to the path termination point setting unit 5c.

車線変更判定部５ｂは、現在位置検出部４ｂが出力した自車両Ｍの現在位置、及び経路探索部４ｃが出力した案内経路に基づいて、自車両Ｍ前方の案内経路上に、自車両Ｍを右折させる地点（以下、「右折地点」とも呼ぶ）または左折させる地点（以下、「左折地点」とも呼ぶ）があるか否かを判定する。自車両Ｍ前方の案内経路としては、例えば、自車両Ｍの現在位置から予め定めた設定距離（３００[ｍ]）前方の地点までの案内経路がある。そして、車線変更判定部５ｂは、自車両Ｍ前方の案内経路上に右折地点があると判定した場合には、車幅方向右方向の車線への車線変更の実行要求があると判定し、車線変更の実行要求及び車線変更の方向（右方向）を経路終端点設定部５ｃに出力する。   The lane change determination unit 5b places the host vehicle M on the guide route ahead of the host vehicle M based on the current position of the host vehicle M output by the current position detection unit 4b and the guide route output by the route search unit 4c. It is determined whether there is a point to be turned right (hereinafter also referred to as “right turn point”) or a point to be left turned (hereinafter also referred to as “left turn point”). The guidance route ahead of the host vehicle M includes, for example, a guide route from the current position of the host vehicle M to a point ahead of a predetermined set distance (300 [m]). When the lane change determination unit 5b determines that there is a right turn point on the guide route ahead of the host vehicle M, the lane change determination unit 5b determines that there is a request to execute a lane change to the lane in the right direction in the vehicle width direction. The change execution request and the direction of lane change (right direction) are output to the route end point setting unit 5c.

一方、車線変更判定部５ｂは、自車両Ｍ前方の案内経路上に左折地点があると判定した場合には、車幅方向左方向の車線への車線変更の実行要求があると判定し、車線変更の実行要求及び車線変更の方向（左方向）を経路終端点設定部５ｃに出力する。なお、車線変更判定部５ｂは、自車両Ｍ前方の案内経路上に右折地点及び左折地点いずれもないと判定した場合には、車線変更の実行要求及び車線変更の方向の出力を行わない。
また、車線変更判定部５ｂは、地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報、現在位置検出部４ｂが出力した自車両Ｍの現在位置、及び他車状態検出部３が出力した他車両の相対距離に基づいて、自車線に先行車両（前方車両Ａ）が存在するか否かを判定する。そして、車線変更判定部５ｂは、自車線に前方車両Ａが存在すると判定した場合には、前方車両Ａの車速（Ｖm＋Ｖａ）が設定車速（例えば、２０[km/h]）以下であるか否かを判定する。ここで、Ｖaは、自車両Ｍに対する前方車両Ａの相対速度である。 On the other hand, if the lane change determination unit 5b determines that there is a left turn point on the guidance route ahead of the host vehicle M, the lane change determination unit 5b determines that there is a request to execute a lane change to the lane in the left direction in the vehicle width direction. The change execution request and the lane change direction (left direction) are output to the route end point setting unit 5c. If the lane change determination unit 5b determines that neither a right turn point nor a left turn point exists on the guide route ahead of the host vehicle M, the lane change determination request and the output of the lane change direction are not performed.
Further, the lane change determination unit 5b includes the map information stored in the map information storage unit 4a, the current position of the host vehicle M output from the current position detection unit 4b, and the other vehicle output from the other vehicle state detection unit 3. Based on the relative distance, it is determined whether or not there is a preceding vehicle (front vehicle A) in the own lane. When the lane change determination unit 5b determines that the forward vehicle A exists in the own lane, whether or not the vehicle speed (Vm + Va) of the forward vehicle A is equal to or less than a set vehicle speed (for example, 20 [km / h]). Determine whether. Here, Va is the relative speed of the preceding vehicle A with respect to the host vehicle M.

そして、車線変更判定部５ｂは、前方車両Ａの車速（Ｖm＋Ｖａ）が設定車速（２０[km/h]）以下であると判定した場合には、自車両Ｍを隣接車線（追い越し車線）に車線変更させて前方車両Ａを追い越すための車線変更の実行要求（追い越し車線への車線変更の実行要求）があると判定し、車線判定の実行要求及び車線変更の方向（例えば、隣接車線（追い越し車線）が存在する方向）を経路終端点設定部５ｃに出力する。
一方、車線変更判定部５ｂは、自車線に前方車両Ａが存在しないと判定した場合、または自車線に存在する前方車両Ａの車速（Ｖm＋Ｖａ）が設定車速（２０[km/h]）より大きいと判定した場合には、自車両Ｍを隣接車線（追い越し車線）に車線変更させて前方車両Ａを追い越すための車線変更の実行要求（追い越し車線への車線変更の実行要求）がないと判定し、車線変更の実行要求及び車線変更の方向の出力を行わない。 When the lane change determination unit 5b determines that the vehicle speed (Vm + Va) of the preceding vehicle A is equal to or lower than the set vehicle speed (20 [km / h]), the lane change determination unit 5b lanes the host vehicle M in the adjacent lane (passing lane). It is determined that there is a lane change execution request (a request to execute a lane change to the overtaking lane) for overtaking the preceding vehicle A, and the lane determination execution request and the direction of the lane change (for example, an adjacent lane (passing lane) ) Is output to the path termination point setting unit 5c.
On the other hand, the lane change determination unit 5b determines that the forward vehicle A does not exist in the own lane, or the vehicle speed (Vm + Va) of the forward vehicle A existing in the own lane is greater than the set vehicle speed (20 [km / h]). If it is determined that there is no lane change execution request (execution request for lane change to the overtaking lane) for changing the lane of the host vehicle M to the adjacent lane (overtaking lane) and overtaking the preceding vehicle A. The lane change execution request and the lane change direction output are not performed.

経路終端点設定部５ｃは、車線変更判定実行部５ｃａ、距離維持可能時間算出部５ｃｂ、終端点設定部５ｃｃ、及び到達時間判定部５ｃｄを備える。
車線変更判定実行部５ｃａは、最大曲率検出部５ａが検出した最大曲率、及び車線変更判定部５ｂが出力した車線変更の方向から、自車両Ｍにカーブ路の内側車線から外側車線への車線変更（以下、「対象車線変更」とも呼ぶ）の実行要求があるか否かを判定する。
具体的には、車線変更判定実行部５ｃａは、車線変更の方向と道路のカーブ方向とが反対方向であるか否かを判定する。そして、車線変更判定実行部５ｃａは、車線変更の方向と道路のカーブ方向とが反対方向であると判定した場合には、自車両Ｍに対象車線変更の実行要求があると判定する。一方、車線変更判定実行部５ｃａは、車線変更の方向と道路のカーブ方向とが同一であると判定した場合には、自車両Ｍに対象車線変更の実行要求がないと判定する。そして、車線変更判定実行部５ｃａは判定結果を距離維持可能時間算出部５ｃｂに出力する。 The route termination point setting unit 5c includes a lane change determination execution unit 5ca, a distance maintenance possible time calculation unit 5cb, a termination point setting unit 5cc, and an arrival time determination unit 5cd.
The lane change determination execution unit 5ca changes the lane from the inner lane of the curve road to the outer lane from the maximum curvature detected by the maximum curvature detection unit 5a and the direction of lane change output by the lane change determination unit 5b. It is determined whether or not there is an execution request (hereinafter also referred to as “target lane change”).
Specifically, the lane change determination execution unit 5ca determines whether or not the lane change direction and the road curve direction are opposite to each other. When the lane change determination execution unit 5ca determines that the direction of the lane change is opposite to the curve direction of the road, the lane change determination execution unit 5ca determines that the subject vehicle M has an execution request for the target lane change. On the other hand, if the lane change determination execution unit 5ca determines that the lane change direction and the road curve direction are the same, the lane change determination execution unit 5ca determines that the subject vehicle M has no request to execute the target lane change. Then, the lane change determination execution unit 5ca outputs the determination result to the distance maintenance possible time calculation unit 5cb.

距離維持可能時間算出部５ｃｂは、車線変更判定実行部５ｃａが自車両Ｍにカーブ路の内側車線から外側車線への車線変更（対象車線変更）の実行要求があると判定すると、車速検出部２が検出した自車両Ｍの車速Ｖm、及び他車状態検出部３が検出した他車両の相対距離及び相対速度（前方車両Ａ、後方車両Ｃの相対距離Ｌa、Ｌc、相対速度Ｖa、Ｖc）に基づき、目標加速度ａxlim、及び距離維持可能時間ｔoを算出する。目標加速度ａxlimとしては、例えば、自車両Ｍをカーブ路の内側車線から外側車線へ車線変更させる際（対象車線変更させる際）の加速度の目標値がある。また、距離維持可能時間ｔoとしては、例えば、目標加速度ａxlimで自車両Ｍを加速させた場合に、自車両Ｍと他車両（前方車両Ａ、後方車両Ｃ）との間に予め定めた設定距離Ｌtha、Ｌthc以上の車間距離（相対距離Ｌa、Ｌc）を維持可能な時間がある。設定距離Ｌtha、Ｌthcとしては、例えば、自車両Ｍと他車両（前方車両Ａ、後方車両Ｃ）との干渉を抑制可能な車間距離がある。そして、距離維持可能時間算出部５ｃｂは、算出結果を終端点設定部５ｃｃに出力する。   When the distance maintenance possible time calculation unit 5cb determines that the lane change determination execution unit 5ca has an execution request for a lane change (target lane change) from the inner lane to the outer lane of the curved road, the vehicle speed detection unit 2 The vehicle speed Vm of the own vehicle M detected by the vehicle and the relative distance and relative speed of the other vehicle detected by the other vehicle state detection unit 3 (relative distances La and Lc and relative speeds Va and Vc of the front vehicle A and the rear vehicle C). Based on this, the target acceleration axlim and the distance maintainable time to are calculated. As the target acceleration axlim, for example, there is a target value of acceleration when the vehicle M is changed from the inner lane to the outer lane of the curve road (when changing the target lane). Further, as the distance maintenance possible time to, for example, when the host vehicle M is accelerated with the target acceleration axlim, a predetermined set distance between the host vehicle M and another vehicle (the front vehicle A, the rear vehicle C). There is a time during which the inter-vehicle distances (relative distances La and Lc) of Ltha and Lthc can be maintained. The set distances Ltha and Lthc include, for example, an inter-vehicle distance that can suppress interference between the host vehicle M and other vehicles (the front vehicle A and the rear vehicle C). Then, the distance maintenance possible time calculation unit 5cb outputs the calculation result to the termination point setting unit 5cc.

具体的には、距離維持可能時間算出部５ｃｂは、図４（ａ）（ｂ）に示すように、対象車線変更中に自車両Ｍが通過する第１領域Ｄ及び第２領域Ｅを設定する。第１領域Ｄとしては、例えば、自車両Ｍが車線変更先の車線（隣接車線）に自車両Ｍの全体が進入したときに自車両Ｍが存在する領域がある。なお、図４（ａ）では、左車線が自車線であり、右車線が車線変更先の車線（隣接車線）である場合の、第１領域Ｄを表している。自車両Ｍの全体が第１領域Ｄに進入するまでに自車両Ｍが車幅方向へ移動する距離ΔｙAは、地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報（例えば、車線変更先の車線の車線幅Ｗr）、及び予め定めた自車両Ｍの車幅Ｗy0を用い、下記（１）式に従って算出される。
ΔｙA＝（Ｗr＋Ｗy0）/２ ………（１） Specifically, as shown in FIGS. 4A and 4B, the distance maintenance possible time calculation unit 5cb sets the first region D and the second region E through which the host vehicle M passes during the change of the target lane. . As the first region D, for example, there is a region where the host vehicle M exists when the host vehicle M enters the lane (adjacent lane) of the lane change destination. FIG. 4A shows the first region D when the left lane is the host lane and the right lane is the lane to which the lane is changed (adjacent lane). The distance ΔyA that the vehicle M moves in the vehicle width direction before the entire vehicle M enters the first region D is the map information stored in the map information storage unit 4a (for example, the lane to be changed) The lane width Wr) and the vehicle width Wy0 of the host vehicle M determined in advance are calculated according to the following equation (1).
ΔyA = (Wr + Wy0) / 2 (1)

また、第２領域Ｅとしては、例えば、自車両Ｍが自車線と隣接車線との境界（区分線）を跨ぎ、自車両Ｍが車線変更先の車線（隣接車線）を走行する後方車両Ｃの進路をふさぐ状態になったときに自車両Ｍが存在する領域がある。なお、図４（ｂ）では、左車線が自車線であり、右車線が車線変更先の車線（隣接車線）である場合の、第２領域Ｅを表している。自車両Ｍの全体が第２領域Ｅに進入するまでに自車両Ｍが車幅方向へ移動する距離ΔｙAは、地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報（例えば、車線変更先の車線の車線幅Ｗr）、前方車両Ｂの車幅Ｗｙb（例えば、予め定めた中型自動車両の車幅）、及び予め定めた自車両Ｍの車幅Ｗy0を用い、下記（２）式に従って算出される。
ΔｙA＝（３Ｗr−２ＷyB−Ｗy0）/２ ………（２） Further, as the second area E, for example, the host vehicle M straddles the boundary (partition line) between the host lane and the adjacent lane, and the host vehicle M travels the lane (adjacent lane) to which the lane is changed. There is an area where the host vehicle M exists when the route is blocked. FIG. 4B shows the second region E when the left lane is the host lane and the right lane is the lane to which the lane is changed (adjacent lane). The distance ΔyA that the vehicle M moves in the vehicle width direction before the entire vehicle M enters the second region E is the map information stored in the map information storage unit 4a (for example, the lane to be changed) Lane width Wr), vehicle width Wyb of forward vehicle B (for example, a predetermined vehicle width of a medium-sized automatic vehicle), and a predetermined vehicle width Wy0 of own vehicle M are calculated according to the following equation (2).
ΔyA = (3Wr-2WyB-Wy0) / 2 (2)

続いて、距離維持可能時間算出部５ｃｂは、設定した第１領域Ｄを自車両Ｍが通過する際に自車両Ｍと前方車両Ａとが予め定めた設定距離Ｌtha以上の相対距離Ｌaとなる加速度（以下、「第１目標加速度」とも呼ぶ）を複数算出する。続いて、距離維持可能時間算出部５ｃｂは、算出した第１目標加速度で自車両Ｍを加速させた場合に設定距離Ｌtha以上の相対距離Ｌaを維持可能な時間（以下、「第１距離維持可能時間」とも呼ぶ）を算出する。図５（ａ）では、第１目標加速度と第１距離維持可能時間との関係を表している。
続いて、距離維持可能時間算出部５ｃｂは、設定した第２領域Ｅを自車両Ｍが通過する際に自車両Ｍと後方車両Ｃとが予め定めた設定距離Ｌthc以上の相対距離Ｌcとなる加速度（以下、「第２目標加速度」とも呼ぶ）を複数算出する。続いて、距離維持可能時間算出部５ｃｂは、算出した第２目標加速度で自車両Ｍを加速させた場合に設定距離Ｌthc以上の相対距離Ｌcを維持可能な時間（以下、「第２距離維持可能時間」とも呼ぶ）を算出する。図５（ｂ）では、第２目標加速度と第２距離維持可能時間との関係を表している。 Subsequently, the distance maintenance possible time calculation unit 5cb accelerates when the host vehicle M and the preceding vehicle A have a relative distance La equal to or larger than a predetermined set distance Ltha when the host vehicle M passes through the set first region D. (Hereinafter also referred to as “first target acceleration”). Subsequently, the distance maintainable time calculation unit 5cb can maintain the relative distance La equal to or greater than the set distance Ltha when the host vehicle M is accelerated with the calculated first target acceleration (hereinafter, “first distance maintainable”). Also called “time”). FIG. 5A shows the relationship between the first target acceleration and the first distance maintenance possible time.
Subsequently, the distance maintenance possible time calculation unit 5cb accelerates when the host vehicle M and the rear vehicle C have a relative distance Lc equal to or greater than a predetermined set distance Lthc when the host vehicle M passes through the set second region E. (Hereinafter also referred to as “second target acceleration”) are calculated. Subsequently, the distance maintainable time calculation unit 5cb can maintain the relative distance Lc that is equal to or greater than the set distance Lthc when the host vehicle M is accelerated with the calculated second target acceleration (hereinafter referred to as “second distance maintainable”. Also called “time”). FIG. 5B shows the relationship between the second target acceleration and the second distance maintenance possible time.

ここで、第１目標加速度、第１距離維持可能時間、第２目標加速度、及び第２距離維持可能時間は、対象車線変更中に、前方車両Ａ及び後方車両Ｃが現在の車速（Ｖm＋Ｖａ）、Ｖm＋Ｖcを維持すると仮定して算出する。また、設定距離Ｌthaは、設定距離Ｌthcよりも短くする。さらに、設定距離Ｌthaは、前方車両Ａの相対速度Ｖaが大きいほど長くする。また、設定距離Ｌthcは、後方車両Ｃの相対速度Ｖcが大きいほど長くする。
続いて、距離維持可能時間算出部５ｃｂは、図５（ｃ）に示すように、算出した第１目標加速度と第１距離維持可能時間との組み合わせ、及び第２目標加速度と第２距離維持可能時間との組み合わせ（以下、「目標加速度の候補ａxlim*と距離維持可能時間の候補ｔo*との組み合わせ」とも呼ぶ）のうち、自車両Ｍの車幅方向の移動量が最大となる組み合わせ（下記（３）式を満たす組み合わせ）を選択する。続いて、距離維持可能時間算出部５ｃｂは、選択した組み合わせを目標加速度ａxlim及び距離維持可能時間ｔoとして設定する。なお、目標加速度ａxlimは、予め定めた最大許容加速度以下となるように設定する。 Here, the first target acceleration, the first distance maintainable time, the second target acceleration, and the second distance maintainable time are determined based on the current vehicle speed (Vm + Va) of the front vehicle A and the rear vehicle C during the target lane change. It is calculated on the assumption that Vm + Vc is maintained. The set distance Ltha is shorter than the set distance Lthc. Further, the set distance Ltha is made longer as the relative speed Va of the preceding vehicle A is larger. The set distance Lthc is increased as the relative speed Vc of the rear vehicle C is increased.
Subsequently, as shown in FIG. 5C, the distance maintenance possible time calculation unit 5cb can maintain the combination of the calculated first target acceleration and the first distance maintenance time, and the second target acceleration and the second distance. Among combinations with time (hereinafter also referred to as “combination of target acceleration candidate axlim * and distance maintenance time candidate to *”), a combination that maximizes the amount of movement in the vehicle width direction of host vehicle M (below) (3) A combination that satisfies the formula is selected. Subsequently, the distance maintenance possible time calculation unit 5cb sets the selected combination as the target acceleration axlim and the distance maintenance possible time to. The target acceleration axlim is set to be equal to or less than a predetermined maximum allowable acceleration.

Figure 0006369061
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ここで、ａxlim*は目標加速度の候補（第１目標加速度、第２目標加速度）であり、ｔo*はａxlim*を用いて算出した距離維持可能時間の候補（第１設定値時間、第２設定値時間）である。また、ａxyは自車両Ｍに許容される加速度（最大許容加速度）であり、ａxy−ａxlim*はａxlim*発生時に許容される横加速度（最大横加速度）である。
このように、第１実施形態では、自車両Ｍが車線変更先の車線（隣接車線）に自車両Ｍの全体が進入したときの自車両Ｍと前方車両Ａとの相対距離Ｌaが設定距離Ｌtha以上となり、且つ、自車両Ｍが自車線と車線変更先の隣接車線との境界を跨ぎ自車両Ｍが車線変更先の車線を走行する後方車両Ｃの進路をふさぐ状態になったときの自車両Ｍと後方車両Ｃとの相対距離Ｌcが設定距離Ｌthc以上となる自車両Ｍの加速度を目標加速度ａxlimとする。これにより、自車線に前方車両Ａが存在し、車線変更先の車線（隣接車線）に後方車両Ｃが存在する場合に、適切に加速しながら自車両Ｍを車線変更できる。 Here, axlim * is a candidate for a target acceleration (first target acceleration, second target acceleration), and to * is a candidate for a distance maintainable time calculated using axlim * (first set value time, second set value). Value time). Further, axy is an acceleration allowed for the host vehicle M (maximum allowable acceleration), and axy-axlim * is a lateral acceleration (maximum lateral acceleration) allowed when axlim * occurs.
Thus, in the first embodiment, the relative distance La between the host vehicle M and the front vehicle A when the host vehicle M enters the lane (adjacent lane) to which the host vehicle lane is changed is the set distance Ltha. The host vehicle when the host vehicle M crosses the boundary between the host lane and the adjacent lane to which the lane is changed, and the host vehicle M is in a state of blocking the course of the rear vehicle C traveling in the lane to which the lane is changed. The acceleration of the host vehicle M at which the relative distance Lc between M and the rear vehicle C is equal to or greater than the set distance Lthc is defined as a target acceleration axlim. Thereby, when the forward vehicle A exists in the own lane and the rear vehicle C exists in the lane to which the lane is changed (adjacent lane), the own vehicle M can be changed while accelerating appropriately.

また、第１実施形態では、予め定めた目標加速度の候補ａxlim*と距離維持可能時間の候補ｔo*との組み合わせのうち、予め定めた最大許容加速度ａxyから目標加速度の候補ａxlim*を減算した減算結果ａxy−ａxlim*と距離維持可能時間の候補ｔo*の二乗値ｔo*2との乗算結果（ａxy−ａxlim*）×ｔo*2が最大となる組み合わせを選択する（上記（３）式）。続いて、選択した組み合わせの目標加速度の候補ａxlim*及び距離維持可能時間の候補ｔo*のそれぞれを目標加速度ａxlim及び距離維持可能時間ｔoとして設定する。これにより、目標加速度ａxlim発生時に許容される横加速度（ａxy−ａxlim）を増大できる。それゆえ、自車両Ｍを加速しつつ、素早い車線変更が可能となる。 Further, in the first embodiment, subtraction by subtracting the target acceleration candidate axlim * from the predetermined maximum allowable acceleration axy out of the combinations of the predetermined target acceleration candidate axlim * and the distance maintenance possible time candidate to *. The combination that maximizes the result (axy-axlim *) × to * 2 of the result axy−axlim * and the square value to * 2 of the distance tolerable time candidate to * is selected (formula (3) above). Subsequently, the target acceleration candidate axlim * and the distance maintainable time candidate to * of the selected combination are set as the target acceleration axlim and the distance maintainable time to. Thereby, the lateral acceleration (axy-axlim) allowed when the target acceleration axlim is generated can be increased. Therefore, it is possible to change the lane quickly while accelerating the host vehicle M.

なお、第１実施形態では、図６に示すように、自車両Ｍのタイヤと路面との間の摩擦係数を推定する摩擦係数推定部５ｆを備え、摩擦係数推定部５ｆが推定した摩擦係数が小さいほど最大許容加速度ａxyを小さくする構成としてもよい。これにより、路面が凍結し、自車両Ｍのタイヤと路面との間の摩擦係数が低下した場合に、最大許容加速度ａxyが低減する。それゆえ、目標加速度ａxlimの上限値を低減でき、路面凍結時に、車両挙動の安定性をより向上できる。   In addition, in 1st Embodiment, as shown in FIG. 6, the friction coefficient estimation part 5f which estimates the friction coefficient between the tire of the own vehicle M and a road surface is provided, and the friction coefficient which the friction coefficient estimation part 5f estimated is provided. The smaller the smaller, the smaller the maximum allowable acceleration axy may be configured. As a result, when the road surface freezes and the friction coefficient between the tire of the host vehicle M and the road surface decreases, the maximum allowable acceleration axy decreases. Therefore, the upper limit value of the target acceleration axlim can be reduced, and the stability of the vehicle behavior can be further improved when the road surface is frozen.

終端点設定部５ｃｃは、地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報、現在位置検出部４ｂが出力した自車両Ｍの現在位置、及び距離維持可能時間算出部５ｃｂが算出した目標加速度ａxlimに基づいて、自車両Ｍが対象車線変更中に走行する目標経路の終端点を設定する。目標経路の終端点は、対象車線変更の開始時に自車両Ｍに発生する横加速度、転舵角及び車体角の少なくともいずれかが小さくなるように設定する。例えば、対象車線変更の開始時に自車両Ｍに発生する横加速度、転舵角及び車体角のそれぞれを設定値以下に抑えるために必要な目標経路の長さが維持される位置に設定する。車体角としては、例えば、道路（例えば、道路区分線）と自車両Ｍの前後方向とがなす角がある。そして、終端点設定部５ｃｃは、設定結果を到達時間判定部５ｃｄに出力する。   The end point setting unit 5cc is configured to use the map information stored in the map information storage unit 4a, the current position of the host vehicle M output from the current position detection unit 4b, and the target acceleration axlim calculated by the distance maintainable time calculation unit 5cb. Based on this, the terminal point of the target route on which the vehicle M travels while the target lane is being changed is set. The end point of the target route is set so that at least one of the lateral acceleration, the turning angle, and the vehicle body angle generated in the host vehicle M at the start of the target lane change becomes small. For example, it is set to a position where the length of the target route necessary to keep the lateral acceleration, the turning angle, and the vehicle body angle generated in the host vehicle M at the start of the target lane change below the set values is maintained. The vehicle body angle includes, for example, an angle formed by a road (for example, a road marking line) and the front-rear direction of the host vehicle M. Then, the termination point setting unit 5cc outputs the setting result to the arrival time determination unit 5cd.

このように、第１実施形態では、地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報、現在位置検出部４ｂが検出した自車両Ｍの現在位置、及び距離維持可能時間算出部５ｃｂが算出した目標加速度ａxlimに基づいて、対象車線変更の開始時に自車両Ｍに発生する横加速度、転舵角及び車体角の少なくともいずれかが小さくなるように目標経路の終端点を設定する。これにより、急な車両挙動が抑制され、車両挙動の安定性を向上できる。
なお、第１実施形態では、車速検出部２が検出した自車両Ｍの車速Ｖmが大きいほど、対象車線変更の開始時に自車両Ｍに発生する横加速度、転舵角及び車体角の少なくともいずれかが小さくなるように目標経路の終端点を設定する構成としてもよい。例えば、自車両Ｍの車速Ｖmが大きいほど目標経路の長さが長くなるように設定する。これにより、高速走行時に、車両挙動の安定性をより向上できる。 As described above, in the first embodiment, the map information stored in the map information storage unit 4a, the current position of the host vehicle M detected by the current position detection unit 4b, and the target calculated by the distance maintainable time calculation unit 5cb. Based on the acceleration axlim, the end point of the target route is set so that at least one of the lateral acceleration, the turning angle, and the vehicle body angle generated in the host vehicle M at the start of the target lane change becomes small. Thereby, a sudden vehicle behavior is suppressed and the stability of the vehicle behavior can be improved.
In the first embodiment, as the vehicle speed Vm of the host vehicle M detected by the vehicle speed detection unit 2 increases, at least one of the lateral acceleration, the turning angle, and the vehicle body angle generated in the host vehicle M at the start of the target lane change. The end point of the target route may be set so that becomes smaller. For example, the length of the target route is set longer as the vehicle speed Vm of the host vehicle M is higher. Thereby, the stability of the vehicle behavior can be further improved during high-speed traveling.

具体的には、終端点設定部５ｃｃは、図７に示すように、自車両Ｍの現在位置から設定距離（３００[ｍ]）前方までの道路の曲率が、最大曲率検出部５ａが出力した最大曲率でカーブしているカーブ路を想定する。そして、終端点設定部５ｃｃは、カーブ路の内側車線の曲率半径Ｒ１、カーブ路の外側車線の曲率半径Ｒ２、目標経路の曲率半径ｒ、及び前方車両Ｂの車速（Ｖm＋Ｖb）（道路の制限速度のほうが遅い場合には、道路の制限速度を用いる）を用い、下記（４）式に従って現在の自車両Ｍの向きと車線変更終了時の自車両Ｍの向きとの差（以下、「車体角差」とも呼ぶ）φを算出する。   Specifically, as shown in FIG. 7, the end point setting unit 5cc outputs the curvature of the road from the current position of the host vehicle M to the front of the set distance (300 [m]), which is output from the maximum curvature detecting unit 5a. Assume a curved road that curves with maximum curvature. Then, the end point setting unit 5cc has a curvature radius R1 of the inner lane of the curved road, a curvature radius R2 of the outer lane of the curved road, a curvature radius r of the target route, and the vehicle speed (Vm + Vb) of the preceding vehicle B (road speed limit). If the vehicle speed is slower, the speed limit of the road is used), and the difference between the current direction of the host vehicle M and the direction of the host vehicle M at the end of the lane change (hereinafter referred to as “vehicle angle”) (Also called “difference”) φ is calculated.

Figure 0006369061
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続いて、終端点設定部５ｃｃは、算出した車体角差φを用い、下記（５）式に従って対象車線変更の開始時に自車両Ｍに発生する横加速度、転舵角及び車体角を小さくするために必要な目標経路の長さ（以下、「目標経路長」とも呼ぶ）Ｌを算出する。
Ｌ＝Ｒ2×φ ………（５）
また、終端点設定部５ｃｃは、算出した目標経路長Ｌを用い、下記（６）式に従って自車両Ｍが目標経路の終端点に到達するまでに要する時間（以下、「終端点到達時間」とも呼ぶ）ｔgを算出する。目標経路の終端点としては、例えば、自車両Ｍの現在位置から目標経路長Ｌ前方の自車線上の地点を、車線変更判定部５ｂが出力した車線変更の方向（右方向、左方向）に車線幅Ｗr分シフトさせた地点を設定する。
L=ｖm×ｔg＋１/２×ａxlim×ｔg2 ………（６） Subsequently, the end point setting unit 5cc uses the calculated vehicle body angle difference φ to reduce the lateral acceleration, the turning angle, and the vehicle body angle generated in the host vehicle M at the start of the target lane change according to the following equation (5). A target route length L (hereinafter also referred to as “target route length”) L required for the calculation is calculated.
L = R 2 × φ (5)
Further, the termination point setting unit 5cc uses the calculated target route length L, and the time required for the host vehicle M to reach the termination point of the target route according to the following equation (6) (hereinafter referred to as “end point arrival time”): Tg) is calculated. As the end point of the target route, for example, a point on the own lane ahead of the target route length L from the current position of the host vehicle M in the lane change direction (right direction, left direction) output by the lane change determination unit 5b. A point shifted by the lane width Wr is set.
L = vm × tg + 1/2 × axlim × tg 2 (6)

到達時間判定部５ｃｄは、車速検出部２が出力した自車両Ｍの車速Ｖm、距離維持可能時間算出部５ｃｂが出力した目標加速度ａxlim、距離維持可能時間ｔo、及び終端点設定部５ｃｃが設定した目標経路の終端点に基づいて、目標加速度ａxlimで自車両Ｍを加速させた場合に、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが目標経路の終端点に到達可能（自車両Ｍと他車両（前方車両Ｂ、後方車両Ｃ）との相対距離Ｌb、Ｌcが設定距離Ｌtha、Ｌthc以下になる時間内に到達可能）であるか否かを判定する。そして、到達時間判定部５ｃｄは、判定結果を終端点設定部５ｃｅに出力する。   The arrival time determination unit 5cd is set by the vehicle speed Vm of the host vehicle M output by the vehicle speed detection unit 2, the target acceleration axlim output by the distance maintenance time calculation unit 5cb, the distance maintenance time to, and the terminal point setting unit 5cc. When the host vehicle M is accelerated at the target acceleration axlim based on the end point of the target route, the host vehicle M can reach the end point of the target route within the distance maintaining time to (the host vehicle M and other vehicles ( It is determined whether or not the relative distances Lb and Lc with the preceding vehicle B and the rear vehicle C) can be reached within a time when they are equal to or less than the set distances Ltha and Lthc). Then, the arrival time determination unit 5cd outputs the determination result to the termination point setting unit 5ce.

具体的には、到達時間判定部５ｃｄは、終端点到達時間ｔgが距離維持可能時間ｔo以下であるか否かを判定する。そして、到達時間判定部５ｃｄは、終端点到達時間ｔgが距離維持可能時間ｔo以下であると判定した場合には、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが目標経路の終端点に到達可能であると判定し、終端点設定部５ｃｃが出力した目標経路の終端点を車両制御部５ｅに出力する。一方、到達時間判定部５ｃｄは、終端点到達時間ｔgが距離維持可能時間ｔoより大きいと判定した場合には、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが目標経路の終端点に到達できないと判定し、終端点設定部５ｃｃが出力した目標経路の終端点を車両制御部５ｅに出力しない。   Specifically, the arrival time determination unit 5cd determines whether or not the terminal point arrival time tg is less than or equal to the distance maintenance possible time to. When the arrival time determination unit 5cd determines that the terminal point arrival time tg is less than or equal to the distance maintenance time to, the host vehicle M can reach the terminal point of the target route within the distance maintenance time to. It is determined that there is, and the termination point of the target route output by the termination point setting unit 5cc is output to the vehicle control unit 5e. On the other hand, when the arrival time determination unit 5cd determines that the terminal point arrival time tg is greater than the distance maintenance possible time to, it determines that the host vehicle M cannot reach the terminal point of the target route within the distance maintenance time to. Then, the terminal point of the target route output by the terminal point setting unit 5cc is not output to the vehicle control unit 5e.

目標経路設定部５ｄは、目標加速度ａxlimで自車両Ｍを加速させた場合に、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが車線変更を完了可能な目標経路を設定する。具体的には、目標経路設定部５ｄは、到達時間判定部５ｃｄが目標経路の終端点を出力すると、つまり、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが終端点に到達可能であると判定すると、現在位置検出部４ｂが出力した自車両Ｍの現在位置から到達時間判定部５ｃｄが出力した目標経路の終端点までの経路を目標経路として設定する。そして、目標経路設定部５ｄは、設定結果を車両制御部５ｅに出力する。目標経路の生成方法としては、例えば、下記（７）式に示すように、目標経路の始点（自車両Ｍの現在位置）及び目標経路の終端点を境界条件として最適制御問題を解くことで生成する方法がある。   The target route setting unit 5d sets a target route that allows the host vehicle M to complete the lane change within the distance maintenance possible time to when the host vehicle M is accelerated at the target acceleration axlim. Specifically, when the arrival time determination unit 5cd outputs the end point of the target route, that is, the target route setting unit 5d determines that the host vehicle M can reach the end point within the distance maintainable time to. The route from the current position of the host vehicle M output by the current position detection unit 4b to the end point of the target route output by the arrival time determination unit 5cd is set as the target route. Then, the target route setting unit 5d outputs the setting result to the vehicle control unit 5e. As a method for generating the target route, for example, as shown in the following equation (7), the target route is generated by solving the optimal control problem using the start point of the target route (the current position of the host vehicle M) and the end point of the target route as boundary conditions. There is a way to do it.

Figure 0006369061
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ここで、評価関数Ｊの第１項は入力（目標経路の曲率変化）に対するペナルティ、第２項は曲率に対するペナルティ、第３項は道路境界に対するペナルティである。
車両制御部５ｅは、転舵制御実行部５ｅａ、及び制駆動力制御実行部５ｅｂを備える。
転舵制御実行部５ｅａは、到達時間判定部５ｃｄが目標経路の終端点を出力すると、つまり、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが終端点に到達可能であると判定すると、目標経路設定部５ｄが出力した目標経路に沿って自車両Ｍが走行するように操向輪４Ｌ、４Ｒを転舵させる転舵指令値を設定する。転舵指令値の演算は、例えば、自車両Ｍ前方に設定した前方注視点と目標走行経路との乖離が小さくなるように操向輪４Ｌ、４Ｒを転舵するモデル（前方注視点モデル）を用いて行う。そして、転舵制御実行部５ｅａは、設定した転舵指令値を転舵角制御装置６に出力する。 Here, the first term of the evaluation function J is a penalty for the input (curvature change of the target route), the second term is a penalty for the curvature, and the third term is a penalty for the road boundary.
The vehicle control unit 5e includes a steering control execution unit 5ea and a braking / driving force control execution unit 5eb.
When the arrival time determination unit 5cd outputs the end point of the target route, that is, when the turning control execution unit 5ea determines that the host vehicle M can reach the end point within the distance maintenance possible time to, the target route setting is performed. A steering command value for turning the steered wheels 4L and 4R is set so that the host vehicle M travels along the target route output by the unit 5d. The steering command value is calculated by, for example, a model (front gazing point model) that steers the steered wheels 4L and 4R so that the difference between the front gazing point set ahead of the host vehicle M and the target travel route is small. To do. Then, the turning control execution unit 5ea outputs the set turning command value to the turning angle control device 6.

なお、第１実施形態では、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが目標経路の終端点に到達可能であると判定すると、目標経路設定部５ｄが出力した目標経路に沿って自車両Ｍが走行するように操舵トルクの付与を行う構成としてもよい。
制駆動力制御実行部５ｅｂは、到達時間判定部５ｃｄが目標経路の終端点を出力すると、つまり、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが終端点に到達可能であると判定すると、距離維持可能時間算出部５ｃｂが出力した目標加速度ａxlimに自車両Ｍの加速度が追従するように自車両Ｍ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、制駆動力制御実行部５ｅｂは、距離維持可能時間算出部５ｃｂが出力した目標加速度ａxlimに自車両Ｍの加速度が追従するように自車両Ｍ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。 In the first embodiment, if it is determined that the host vehicle M can reach the end point of the target route within the distance maintenance possible time to, the host vehicle M will follow the target route output by the target route setting unit 5d. It is good also as composition which gives steering torque so that it may run.
The braking / driving force control execution unit 5eb maintains the distance when the arrival time determination unit 5cd outputs the end point of the target route, that is, when the host vehicle M determines that the end point can be reached within the distance maintenance possible time to. A driving force command value for accelerating the host vehicle M is output to the power train controller 7 so that the acceleration of the host vehicle M follows the target acceleration axlim output from the possible time calculation unit 5cb. Further, the braking / driving force control execution unit 5eb gives the brake controller 8 a braking force command value for decelerating the host vehicle M so that the acceleration of the host vehicle M follows the target acceleration axlim output by the distance maintenance possible time calculation unit 5cb. Output.

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４Ｌ、４Ｒ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。 The turning angle control device 6 uses the turning angle command value output by the controller 5 to control the turning angle control device 9 so that the turning angle represented by the turning angle command value is generated. As the turning angle control device 9, for example, there is a drive source (motor, hydraulic device) for turning the steered wheels 4L, 4R.
The power train controller 7 uses the driving force command value output from the controller 5 to control the driving force control device 10 so that the driving force represented by the driving force command value is generated. As the driving force control device 10, for example, there is a driving source (engine, motor) for driving driving wheels.
The brake controller 8 controls the braking force control device 11 using the braking force command value output from the controller 5 so that the braking force represented by the braking force command value is generated. As the braking force control device 11, for example, there is a wheel cylinder that generates a braking force hydraulically at each wheel.

（車線変更支援処理）
次に、経路終端点設定部５ｃが実行する車線変更支援処理について図面を参照しつつ説明する。車線変更支援処理は、予め定めた設定周期毎に実施する。
図８に示すように、まずステップＳ１０１では、経路終端点設定部５ｃは、現在位置検出部４ｂが出力した自車両Ｍの現在位置を取得する。
続いてステップＳ１０２に移行して、経路終端点設定部５ｃは、車線変更判定部５ｂからの車線変更の実行要求から、自車両Ｍに車線変更の実行要求があるか否かを判定する。具体的には、経路終端点設定部５ｃは、車線変更判定部５ｂが車線変更の実行要求を出力したか否かを判定する。そして、経路終端点設定部５ｃは、車線変更判定部５ｂが車線変更の実行要求を出力したと判定した場合には（Ｙｅｓ）、自車両Ｍに車線変更の実行要求があると判定し、ステップＳ１０３に移行する。一方、経路終端点設定部５ｃは、車線変更判定部５ｂが車線変更の実行要求を出力していないと判定した場合には（Ｎｏ）、自車両Ｍに車線変更の実行要求がないと判定し、この演算処理を終了する。 (Lane change support processing)
Next, the lane change support process executed by the route end point setting unit 5c will be described with reference to the drawings. The lane change support process is performed at predetermined intervals.
As shown in FIG. 8, first, in step S101, the route end point setting unit 5c acquires the current position of the host vehicle M output by the current position detection unit 4b.
Subsequently, the process proceeds to step S102, and the route end point setting unit 5c determines whether or not the host vehicle M has a lane change execution request from the lane change execution request from the lane change determination unit 5b. Specifically, the route end point setting unit 5c determines whether or not the lane change determination unit 5b outputs a lane change execution request. When the lane change determination unit 5b determines that the lane change execution request has been output (Yes), the route end point setting unit 5c determines that the host vehicle M has a lane change execution request, and step The process proceeds to S103. On the other hand, when it is determined that the lane change determination unit 5b does not output a lane change execution request (No), the route end point setting unit 5c determines that the host vehicle M has no lane change execution request. This calculation process is terminated.

ステップＳ１０３では、経路終端点設定部５ｃは、ステップＳ１０１で取得した自車両Ｍの現在位置、他車状態検出部３が出力した他車両の相対距離及び相対速度、及び地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報から、図２に示すように、自車両Ｍに対する、自車線を走行する前方車両Ａの相対距離Ｌa及び相対速度Ｖaを検出する。また、経路終端点設定部５ｃは、自車両Ｍに対する、隣接車線を走行する前方車両Ｂ、後方車両Ｃの相対距離Ｌb、Ｌｃ、及び相対速度Ｖb、Ｖｃを検出する。なお、経路終端点設定部５ｃは、自車線を走行する前方車両Ａが存在しない場合、相対距離Ｌa及び相対速度Ｖaを予め定めた大きな正値とする。また、経路終端点設定部５ｃは、隣接車線を走行する前方車両Ｂが存在しない場合、相対距離Ｌb及び相対速度Ｖbを予め定めた大きな正値とする。さらに、経路終端点設定部５ｃは、隣接車線を走行する後方車両Ｃが存在しない場合、相対距離Ｌc及び相対速度Ｖcを予め定めた小さな負値とする。   In step S103, the route end point setting unit 5c stores the current position of the host vehicle M acquired in step S101, the relative distance and relative speed of the other vehicle output by the other vehicle state detection unit 3, and the map information storage unit 4a. As shown in FIG. 2, the relative distance La and the relative speed Va of the forward vehicle A traveling in the own lane with respect to the own vehicle M are detected from the map information being processed. The route end point setting unit 5c detects relative distances Lb and Lc and relative speeds Vb and Vc of the front vehicle B and the rear vehicle C traveling in the adjacent lane with respect to the host vehicle M. Note that the route end point setting unit 5c sets the relative distance La and the relative speed Va to large positive values in advance when the forward vehicle A traveling in the own lane does not exist. In addition, when there is no forward vehicle B traveling in the adjacent lane, the route end point setting unit 5c sets the relative distance Lb and the relative speed Vb to predetermined large positive values. Further, when there is no rear vehicle C traveling in the adjacent lane, the route end point setting unit 5c sets the relative distance Lc and the relative speed Vc to predetermined small negative values.

続いてステップＳ１０４に移行して、経路終端点設定部５ｃは、ステップＳ１０３で検出した前方車両Ａ、Ｂ及び後方車両Ｃの相対距離Ｌa、Ｌb、Ｌc及び相対速度Ｖa、Ｖb、Ｖcから、前方車両Ａ、Ｂ、後方車両Ｃの余裕時間ＴＴＣa、ＴＴＣb、ＴＴＣc及び車間時間ＴＨＷa、ＴＨＷb、ＴＨＷcを推定する。余裕時間ＴＴＣaとしては、例えば、相対距離Ｌaを相対速度Ｖaで除算した除算結果がある。また、余裕時間ＴＴＣbとしては、例えば、相対距離Ｌbを相対速度Ｖbで除算した除算結果がある。さらに、余裕時間ＴＴＣcとしては、例えば、相対距離Ｌcを相対速度Ｖcで除算した除算結果がある。   Subsequently, the process proceeds to step S104, where the route end point setting unit 5c determines the forward distance from the relative distances La, Lb, Lc and the relative speeds Va, Vb, Vc of the front vehicles A, B and the rear vehicle C detected in step S103. The margin times TTCa, TTCb, TTCc and inter-vehicle times THWa, THWb, THWc of the vehicles A, B and the rear vehicle C are estimated. As the margin time TTCa, for example, there is a division result obtained by dividing the relative distance La by the relative speed Va. Further, as the margin time TTCb, for example, there is a division result obtained by dividing the relative distance Lb by the relative speed Vb. Further, as the margin time TTCc, for example, there is a division result obtained by dividing the relative distance Lc by the relative speed Vc.

また、車間時間ＴＨＷaとしては、例えば、相対距離Ｌaを自車両Ｍの車速Ｖmで除算した除算結果がある。また、車間時間ＴＨＷｂとしては、例えば、相対距離Ｌｂを自車両Ｍの車速Ｖmで除算した除算結果がある。さらに、車間時間ＴＨＷｃとしては、例えば、相対距離Ｌｃを後方車両Ｃの車速Ｖm＋Ｖcで除算した除算結果がある。ここで、前方車両Ｂ、後方車両Ｃの余裕時間ＴＴＣb、ＴＴＣc及び車間時間ＴＨＷb、ＴＨＷcとしては、例えば、自車両Ｍを前方車両Ｂ及び後方車両Ｃが走行している隣接車線にシフトさせた場合の、余裕時間ＴＴＣb、ＴＴＣc及び車間時間ＴＨＷb、ＴＨＷcを検出する。   The inter-vehicle time THWa includes, for example, a division result obtained by dividing the relative distance La by the vehicle speed Vm of the host vehicle M. The inter-vehicle time THWb includes, for example, a division result obtained by dividing the relative distance Lb by the vehicle speed Vm of the host vehicle M. Further, as the inter-vehicle time THWc, for example, there is a division result obtained by dividing the relative distance Lc by the vehicle speed Vm + Vc of the rear vehicle C. Here, as the margin times TTCb and TTCc and the inter-vehicle times THWb and THWc of the front vehicle B and the rear vehicle C, for example, when the host vehicle M is shifted to an adjacent lane in which the front vehicle B and the rear vehicle C are traveling. The margin times TTCb and TTCc and the inter-vehicle time THWb and THWc are detected.

続いて、経路終端点設定部５ｃは、推定した余裕時間ＴＴＣa、ＴＴＣb、ＴＴＣc及び車間時間ＴＨＷa、ＴＨＷb、ＴＨＷcのすべてが予め定めた設定時間Ｔth以上であるか否かを判定する。そして、経路終端点設定部５ｃは、余裕時間ＴＴＣa、ＴＴＣb、ＴＴＣc及び車間時間ＴＨＷa、ＴＨＷb、ＴＨＷcのすべてが設定時間Ｔth以上であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、自車両Ｍを車線変更可能と判定し、ステップＳ１０５に移行する。一方、経路終端点設定部５ｃは、余裕時間ＴＴＣa、ＴＴＣb、ＴＴＣc及び車間時間ＴＨＷa、ＴＨＷb、ＴＨＷcのいずれかが設定時間Ｔthより小さいと判定した場合には（Ｎｏ）、自車両Ｍの車線変更が困難であると判定し、この演算処理を終了する。これにより、経路終端点設定部５ｃは、自車両Ｍの車線変更が困難である場合には、自車両Ｍを車線変更させない。そして、経路終端点設定部５ｃは、自車両Ｍと他車両（前方車両Ａ、Ｂ、後方車両Ｃ）との関係が変化し、自車両Ｍが車線変更可能となるまで待機する。   Subsequently, the route end point setting unit 5c determines whether or not all of the estimated margin times TTCa, TTCb, TTCc and inter-vehicle times THWa, THWb, THWc are equal to or longer than a predetermined set time Tth. When the route end point setting unit 5c determines that all of the surplus times TTCa, TTCb, TTCc and the inter-vehicle times THWa, THWb, THWc are equal to or longer than the set time Tth (Yes), the vehicle M is changed to a lane. It is determined that it is possible, and the process proceeds to step S105. On the other hand, if the path end point setting unit 5c determines that any of the surplus times TTCa, TTCb, TTCc and the inter-vehicle time THWa, THWb, THWc is smaller than the set time Tth (No), the lane change of the host vehicle M is performed. Is determined to be difficult, and the calculation process is terminated. Thereby, the route end point setting unit 5c does not change the lane of the host vehicle M when it is difficult to change the lane of the host vehicle M. Then, the route end point setting unit 5c waits until the relationship between the host vehicle M and other vehicles (the front vehicles A and B, the rear vehicle C) changes and the host vehicle M can change lanes.

続いてステップＳ１０５に移行して、経路終端点設定部５ｃは、車線変更判定部５ｂが出力した自車両Ｍの車線変更の方向（右方向、左方向）を取得する。
続いてステップＳ１０６に移行して、経路終端点設定部５ｃは、最大曲率検出部５ａが出力した最大曲率（自車両Ｍ前方の道路の最大曲率）を取得する。
続いてステップＳ１０７に移行して、経路終端点設定部５ｃ（車線変更判定実行部５ｃａ）は、ステップＳ１０５で取得した自車両Ｍの車線変更の方向、及びステップＳ１０６で取得した最大曲率から、自車両Ｍにカーブ路の内側車線から外側車線への車線変更（対象車線変更）の実行要求があるか否かを判定する。具体的には、経路終端点設定部５ｃ（車線変更判定実行部５ｃａ）は、車線変更の方向と道路のカーブ方向とが反対方向であるか否かを判定する。そして、経路終端点設定部５ｃ（車線変更判定実行部５ｃａ）は、車線変更の方向と道路のカーブ方向とが反対方向であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、自車両Ｍに対象車線変更の実行要求があると判定し、ステップＳ１０８に移行する。一方、経路終端点設定部５ｃ（車線変更判定実行部５ｃａ）は、車線変更の方向と道路のカーブ方向とが同一であると判定した場合には（Ｎｏ）、自車両Ｍに対象車線変更の実行要求がないと判定し、この演算処理を終了する。 Then, it transfers to step S105 and the path | route terminal point setting part 5c acquires the direction (right direction, left direction) of the lane change of the own vehicle M which the lane change determination part 5b output.
Then, it transfers to step S106 and the path | route terminal point setting part 5c acquires the maximum curvature (maximum curvature of the road ahead of the own vehicle M) which the maximum curvature detection part 5a output.
Subsequently, the process proceeds to step S107, and the route end point setting unit 5c (lane change determination execution unit 5ca) determines the lane change direction of the host vehicle M acquired in step S105 and the maximum curvature acquired in step S106. It is determined whether or not the vehicle M has a request for executing a lane change (target lane change) from the inner lane to the outer lane of the curved road. Specifically, the route end point setting unit 5c (lane change determination execution unit 5ca) determines whether or not the lane change direction and the road curve direction are opposite to each other. When the route end point setting unit 5c (lane change determination execution unit 5ca) determines that the direction of the lane change and the curve direction of the road are opposite directions (Yes), the target lane change is made to the host vehicle M. It is determined that there is an execution request, and the process proceeds to step S108. On the other hand, when the route end point setting unit 5c (lane change determination execution unit 5ca) determines that the direction of the lane change and the curve direction of the road are the same (No), the target lane change of the host vehicle M is changed. It is determined that there is no execution request, and this calculation process is terminated.

ステップＳ１０８では、経路終端点設定部５ｃ（距離維持可能時間算出部５ｃｂ）は、車速検出部２が検出した自車両Ｍの車速Ｖm、及びステップＳ１０３で検出した前方車両Ａ、後方車両Ｃの相対距離Ｌa、Ｌc、相対速度Ｖa、Ｖcから、上記（１）〜（３）式に従って目標加速度ａxlim、及び距離維持可能時間ｔoを算出する。
続いてステップＳ１０９に移行して、経路終端点設定部５ｃ（終端点設定部５ｃｃ）は、地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報、現在位置検出部４ｂが出力した自車両Ｍの現在位置、及びステップＳ１０８で算出した目標加速度ａxlimから、自車両Ｍが対象車線変更中に走行する目標経路の終端点を設定する。続いて、経路終端点設定部５ｃ（到達時間判定部５ｃｄ）は、設定した目標経路の終端点、車速検出部２が出力した自車両Ｍの車速Ｖm、ステップＳ１０８で算出した目標加速度ａxlim、距離維持可能時間ｔoから、自車両Ｍを目標加速度ａxlimで加速させた場合に、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが目標経路の終端点に到達可能であるか否かを判定する。そして、経路終端点設定部５ｃ（到達時間判定部５ｃｄ）は、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが目標経路の終端点に到達可能であると判定した場合には、設定した目標経路の終端点を目標経路設定部５ｄに出力し、この演算処理を終了する。一方、経路終端点設定部５ｃ（到達時間判定部５ｃｄ）は、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが目標経路の終端点に到達できないと判定した場合には、設定した目標経路の終端点を出力せず、この演算処理を終了する。 In step S108, the route end point setting unit 5c (distance maintenance possible time calculation unit 5cb) compares the vehicle speed Vm of the host vehicle M detected by the vehicle speed detection unit 2, and the relative relationship between the front vehicle A and the rear vehicle C detected in step S103. From the distances La and Lc and the relative velocities Va and Vc, the target acceleration axlim and the distance maintainable time to are calculated according to the above equations (1) to (3).
Subsequently, the process proceeds to step S109, where the route end point setting unit 5c (end point setting unit 5cc) displays the map information stored in the map information storage unit 4a and the current vehicle M output from the current position detection unit 4b. From the position and the target acceleration axlim calculated in step S108, an end point of the target route on which the host vehicle M travels while changing the target lane is set. Subsequently, the route end point setting unit 5c (arrival time determination unit 5cd) sets the set end point of the target route, the vehicle speed Vm of the host vehicle M output from the vehicle speed detection unit 2, the target acceleration axlim calculated in step S108, and the distance When the host vehicle M is accelerated at the target acceleration axlim from the maintainable time to, it is determined whether or not the host vehicle M can reach the end point of the target route within the distance maintainable time to. When the route termination point setting unit 5c (arrival time determination unit 5cd) determines that the host vehicle M can reach the termination point of the target route within the distance maintaining time to, the route termination point setting unit 5c (arrival time determination unit 5cd) The terminal point is output to the target route setting unit 5d, and this calculation process is terminated. On the other hand, if the route end point setting unit 5c (arrival time determination unit 5cd) determines that the host vehicle M cannot reach the end point of the target route within the distance maintenance possible time to, the end point of the set target route Is not output, and this arithmetic processing is terminated.

（動作その他）
次に、本実施形態の車線変更支援装置１を搭載した車両の動作について説明する。
片側二車線の道路の左側車線において、ナビゲーション装置４が設定した案内経路に沿って自車両Ｍが走行するように自車両Ｍの運転者が運転操作を行っているときに、自車両Ｍの現在位置から設定距離（３００[ｍ]）前方の地点までの案内経路上に右折点が現れたとする。すると、コントローラ５（車線変更判定部５ｂ）が、自車両Ｍ前方の案内経路上に右折地点があると判定し、右側の隣接車線への車線変更の実行要求があると判定して、車線変更の実行要求及び車線変更の方向（右方向）を経路終端点設定部５ｃに出力する。 (Operation other)
Next, the operation of the vehicle equipped with the lane change support device 1 of this embodiment will be described.
When the driver of the host vehicle M is driving in the left lane of the two-lane road so that the host vehicle M travels along the guide route set by the navigation device 4, Assume that a right turning point appears on the guide route from the position to a point ahead of the set distance (300 [m]). Then, the controller 5 (lane change determination unit 5b) determines that there is a right turn point on the guidance route ahead of the host vehicle M, determines that there is a request to execute a lane change to the adjacent lane on the right side, and changes the lane. And the lane change direction (right direction) are output to the route end point setting unit 5c.

ここで、図２に示すように、自車両Ｍが走行中の道路が左方向にカーブしているカーブ路であったとする。すると、コントローラ５（最大曲率検出部５ａ）が、地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報、現在位置検出部４ｂが出力した自車両Ｍの現在位置、及びナビゲーション装置４が出力した案内経路から、自車両Ｍの現在位置から設定距離（３００[ｍ]）前方の地点までの道路の最大曲率（負値）を検出する。また、コントローラ５（経路終端点設定部５ｃ）が、現在位置検出部４ｂが出力した自車両Ｍの現在位置、他車状態検出部３が出力した他車両の相対距離及び相対速度、及び地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報から、自車両Ｍに対する、前方車両Ａ、Ｂ、後方車両Ｃの相対距離Ｌa、Ｌb、Ｌc及び相対速度Ｖa、Ｖb、Ｖcを検出する（図３のステップＳ１０２）。   Here, as shown in FIG. 2, it is assumed that the road on which the host vehicle M is traveling is a curved road that curves in the left direction. Then, the controller 5 (maximum curvature detection unit 5a) maps the map information stored in the map information storage unit 4a, the current position of the host vehicle M output from the current position detection unit 4b, and the guide route output from the navigation device 4. To the maximum curvature (negative value) of the road from the current position of the host vehicle M to a point ahead of the set distance (300 [m]). In addition, the controller 5 (route end point setting unit 5c) outputs the current position of the host vehicle M output from the current position detection unit 4b, the relative distance and relative speed of the other vehicle output from the other vehicle state detection unit 3, and map information. From the map information stored in the storage unit 4a, the relative distances La, Lb, Lc and relative speeds Va, Vb, Vc of the front vehicles A, B and the rear vehicle C with respect to the host vehicle M are detected (step of FIG. 3). S102).

続いて、コントローラ５（車線変更判定実行部５ｃａ）が、検出した最大曲率、及び車線変更判定部５ｂが出力した自車両Ｍの車線変更の方向（右方向）から、自車両Ｍにカーブ路の内側車線から外側車線への車線変更（対象車線変更）の実行要求があると判定する（図８のステップＳ１０７「Ｙｅｓ」）。続いて、コントローラ５（距離維持可能時間算出部５ｃｂ）が、検出した前方車両Ａ、後方車両Ｃの相対距離Ｌa、Ｌc、相対速度Ｖa、Ｖc、及び車速検出部２が検出した自車両Ｍの車速Ｖmから、目標加速度ａxlim、及び距離維持可能時間ｔoを算出する（図８のステップＳ１０８）。続いて、コントローラ５（終端点設定部５ｃｃ）が、算出した目標加速度ａxlim、地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報、及び現在位置検出部４ｂが出力した自車両Ｍの現在位置から、自車両Ｍが対象車線変更中に走行する目標経路の終端点を設定する（図８のステップＳ１０９）。   Subsequently, the controller 5 (the lane change determination execution unit 5ca) detects a curve road from the detected maximum curvature and the lane change direction (right direction) of the own vehicle M output from the lane change determination unit 5b. It is determined that there is an execution request for a lane change (target lane change) from the inner lane to the outer lane (step S107 “Yes” in FIG. 8). Subsequently, the controller 5 (distance maintainable time calculation unit 5cb) detects the relative distances La and Lc, the relative speeds Va and Vc of the front vehicle A and the rear vehicle C, and the vehicle speed M detected by the vehicle speed detection unit 2. A target acceleration axlim and a distance maintenance possible time to are calculated from the vehicle speed Vm (step S108 in FIG. 8). Subsequently, from the calculated target acceleration axlim, the map information stored in the map information storage unit 4a, and the current position of the host vehicle M output from the current position detection unit 4b, the controller 5 (end point setting unit 5cc) A terminal point of a target route on which the host vehicle M travels while the target lane is changed is set (step S109 in FIG. 8).

続いて、コントローラ５（到達時間判定部５ｃｄ）が、設定した目標経路の終端点、車速検出部２が出力した自車両Ｍの車速Ｖm、算出した目標加速度ａxlim、及び距離維持可能時間ｔoから、自車両Ｍを目標加速度ａxlimで加速させた場合に距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが目標経路の終端点に到達可能であるか否かを判定する（図８のステップＳ１０９）。ここで、コントローラ５（終端点設定部５ｃｃ）が、設定した距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが目標経路の終端点に到達可能であると判定すると、設定した目標経路の終端点を目標経路設定部５ｄに出力する（図８のステップＳ１０９）。   Subsequently, the controller 5 (arrival time determination unit 5cd) determines from the set end point of the target route, the vehicle speed Vm of the host vehicle M output from the vehicle speed detection unit 2, the calculated target acceleration axlim, and the distance maintenance possible time to. When the host vehicle M is accelerated at the target acceleration axlim, it is determined whether or not the host vehicle M can reach the end point of the target route within the distance maintenance possible time to (step S109 in FIG. 8). If the controller 5 (end point setting unit 5cc) determines that the host vehicle M can reach the end point of the target route within the set distance maintaining time to, the target end point of the set target route is set as the target. The data is output to the route setting unit 5d (step S109 in FIG. 8).

続いて、コントローラ５（目標経路設定部５ｄ）が、設定した目標経路の終端点、現在位置検出部４ｂが出力した自車両Ｍの現在位置、及び地図情報記憶部４ａが記憶している地図情報から、自車両Ｍの現在位置から目標経路の終端点までの経路を目標経路として設定する。これにより、コントローラ５（目標経路設定部５ｄ）が、目標加速度ａxlimで自車両Ｍを加速させて、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが車線変更を完了可能な目標経路を設定する。続いて、コントローラ５（転舵制御実行部５ｅａ）が、生成（設定）した目標経路に沿って走行するように自車両Ｍの操向輪４Ｌ、４Ｒを転舵させる転舵指令値を転舵角制御装置６に出力する。これにより、自車両Ｍが対象車線変更を行う。   Subsequently, the controller 5 (target route setting unit 5d) sets the end point of the set target route, the current position of the host vehicle M output by the current position detection unit 4b, and the map information stored in the map information storage unit 4a. To the route from the current position of the host vehicle M to the end point of the target route is set as the target route. As a result, the controller 5 (target route setting unit 5d) accelerates the host vehicle M at the target acceleration axlim, and sets a target route on which the host vehicle M can complete the lane change within the distance maintenance possible time to. Subsequently, the controller 5 (steering control execution unit 5ea) steers steering command values for steering the steered wheels 4L and 4R of the host vehicle M so as to travel along the generated (set) target route. Output to the angle controller 6. As a result, the host vehicle M changes the target lane.

また、コントローラ５（制駆動力制御実行部５ｅｂ）は、算出した目標加速度ａxlimに自車両Ｍの加速度が追従するように自車両Ｍ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、コントローラ５（制駆動力制御実行部５ｅｂ）は、算出した目標加速度ａxlimに自車両Ｍの加速度が追従するように自車両Ｍを減速（過加速を抑制）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。これにより、対象車線変更中に、自車両Ｍが目標加速度ａxlimで加速し、自車両Ｍと他車両（前方車両Ｂ、後方車両Ｃ）との相対距離Ｌa、Ｌcを設定距離Ｌtha、Ｌthc以上に維持できる。   The controller 5 (braking / driving force control execution unit 5eb) outputs a driving force command value for accelerating the host vehicle M to the power train controller 7 so that the acceleration of the host vehicle M follows the calculated target acceleration axlim. Further, the controller 5 (braking / driving force control execution unit 5eb) sets a braking force command value for decelerating (suppressing overacceleration) the host vehicle M so that the acceleration of the host vehicle M follows the calculated target acceleration axlim. 8 is output. As a result, the host vehicle M is accelerated at the target acceleration axlim during the target lane change, and the relative distances La and Lc between the host vehicle M and the other vehicles (the front vehicle B and the rear vehicle C) are set to be greater than the set distances Ltha and Lthc. Can be maintained.

このように、第１実施形態では、自車両Ｍを車線変更させる際の目標加速度ａxlimを設定するとともに、この目標加速度ａxlimで自車両Ｍを加速させた場合に自車両Ｍと他車両（前方車両Ａ、後方車両Ｃ）との間に予め定めた設定距離Ｌtha、Ｌthc以上の車間距離（相対距離Ｌa、Ｌc）を維持可能な時間（距離維持可能時間ｔo）を算出する。続いて、算出した目標加速度ａxlimで自車両Ｍを加速させた場合に、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが車線変更を完了可能な目標経路を設定する。続いて、目標経路が設定された場合、自車両Ｍが目標経路に沿って走行するとともに、算出した目標加速度ａxlimに加速度が追従するように自車両Ｍを制御する。これにより、対象車線変更中に、自車両Ｍと他車両（前方車両Ａ、後方車両Ｃ）との間に予め定めた設定距離Ｌtha、Ｌthc以上の車間距離（相対距離Ｌa、Ｌc）を維持できる。それゆえ、車線変更をより適切に行うことができる。   Thus, in the first embodiment, the target acceleration axlim for changing the lane of the host vehicle M is set, and when the host vehicle M is accelerated by the target acceleration axlim, the host vehicle M and other vehicles (front vehicles) A time (distance maintainable time to) that can maintain the inter-vehicle distances (relative distances La and Lc) equal to or greater than the preset distances Ltha and Lthc between the vehicle A and the rear vehicle C) is calculated. Subsequently, when the host vehicle M is accelerated at the calculated target acceleration axlim, a target route on which the host vehicle M can complete the lane change within the distance maintenance possible time to is set. Subsequently, when the target route is set, the host vehicle M travels along the target route, and the host vehicle M is controlled so that the acceleration follows the calculated target acceleration axlim. Thereby, the inter-vehicle distances (relative distances La and Lc) equal to or greater than the preset distances Ltha and Lthc between the host vehicle M and the other vehicles (the front vehicle A and the rear vehicle C) can be maintained during the target lane change. . Therefore, the lane change can be performed more appropriately.

第１実施形態では、図１の車速検出部２が車速検出部を構成する。以下同様に、図１の他車状態検出部３が他車状態検出部を構成する。また、図３の距離維持可能時間算出部５ｃｂが距離維持可能時間算出部を構成する。さらに、図３の目標経路設定部５ｄが目標経路設定部を構成する。また、図３の到達時間判定部５ｃｄが到達時間判定部を構成する。さらに、図３の車両制御部５ｅが車両制御部を構成する。さらに、図１の現在位置検出部４ｂが現在位置検出部を構成する。また、図３の終端点設定部５ｃｃが終端点設定部を構成する。   In the first embodiment, the vehicle speed detection unit 2 in FIG. 1 constitutes a vehicle speed detection unit. Similarly, the other vehicle state detection unit 3 in FIG. 1 constitutes the other vehicle state detection unit. Further, the distance maintainable time calculation unit 5cb in FIG. 3 constitutes a distance maintainable time calculation unit. Further, the target route setting unit 5d in FIG. 3 constitutes a target route setting unit. In addition, the arrival time determination unit 5cd of FIG. 3 constitutes an arrival time determination unit. Further, the vehicle control unit 5e in FIG. 3 constitutes a vehicle control unit. Further, the current position detection unit 4b in FIG. 1 constitutes a current position detection unit. Further, the termination point setting unit 5cc of FIG. 3 constitutes a termination point setting unit.

（第１実施形態の効果）
第１実施形態に係る車線変更支援装置１は、次のような効果を奏する。
（１）第１実施形態に係る車線変更支援装置１によれば、コントローラ５は、自車両Ｍを車線変更させる際の目標加速度ａxlimを設定するとともに、この目標加速度ａxlimで自車両Ｍを加速させた場合に自車両Ｍと他車両（前方車両Ａ、後方車両Ｃ）との間に予め定めた設定距離Ｌtha、Ｌthc以上の車間距離（相対距離Ｌa、Ｌc）を維持可能な時間（距離維持可能時間ｔo）を算出する。続いて、コントローラ５は、自車両Ｍを目標加速度ａxlimで加速させた場合に、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが車線変更を完了可能な目標経路を設定する。続いて、コントローラ５は、目標経路が設定された場合、自車両Ｍが目標経路に沿って走行するとともに、自車両Ｍの加速度が目標加速度ａxlimに追従するように自車両Ｍを制御する。
このような構成によれば、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが車線変更を完了可能な目標経路が設定されると、この目標経路に沿って自車両Ｍが走行し、自車両Ｍの加速度が目標加速度ａxlimに追従する。これにより、車線変更中に自車両Ｍと他車両（前方車両Ａ、後方車両Ｃ）との間に予め定めた設定距離Ｌtha、Ｌthc以上の車間距離（相対距離Ｌa、Ｌc）を維持できる。それゆえ、車線変更をより適切に行うことができる。 (Effect of 1st Embodiment)
The lane change assist device 1 according to the first embodiment has the following effects.
(1) According to the lane change assist device 1 according to the first embodiment, the controller 5 sets the target acceleration axlim when changing the lane of the host vehicle M, and accelerates the host vehicle M with the target acceleration axlim. When the vehicle M and the other vehicle (the front vehicle A, the rear vehicle C) can maintain a distance between the vehicles (relative distances La, Lc) that is equal to or greater than the preset distances Ltha, Lthc (distance can be maintained) Time to) is calculated. Subsequently, when the host vehicle M is accelerated at the target acceleration axlim, the controller 5 sets a target route on which the host vehicle M can complete the lane change within the distance maintenance possible time to. Subsequently, when the target route is set, the controller 5 controls the host vehicle M so that the host vehicle M travels along the target route and the acceleration of the host vehicle M follows the target acceleration axlim.
According to such a configuration, when a target route on which the host vehicle M can complete the lane change is set within the distance maintaining time to, the host vehicle M travels along the target route, and the host vehicle M The acceleration follows the target acceleration axlim. Thereby, it is possible to maintain the inter-vehicle distances (relative distances La and Lc) equal to or greater than the preset distances Ltha and Lthc between the host vehicle M and the other vehicles (the front vehicle A and the rear vehicle C) during lane change. Therefore, the lane change can be performed more appropriately.

（２）第１実施形態に係る車線変更支援装置１によれば、コントローラ５は、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが終端点に到達可能であると判定すると、自車両Ｍの現在位置から終端点までの経路を目標経路として設定する。
このような構成によれば、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが終端点に到達可能であると判定した場合、つまり、操向輪４Ｌ、４Ｒの転舵や操舵トルクの付与、自車両Ｍの加速を行う場合にのみ、目標経路を生成する。それゆえ、例えば、常時目標経路を生成する方法に比べ、目標経路の生成に要するコントローラ５の演算能力を低減できる。 (2) According to the lane change assist device 1 according to the first embodiment, when the controller 5 determines that the host vehicle M can reach the terminal point within the distance maintenance possible time to, the current position of the host vehicle M The route from to the end point is set as the target route.
According to such a configuration, when it is determined that the host vehicle M can reach the end point within the distance maintenance possible time to, that is, the steering wheels 4L, 4R are steered, the steering torque is applied, the host vehicle A target route is generated only when M is accelerated. Therefore, for example, it is possible to reduce the calculation capability of the controller 5 required for generating the target route, compared to a method of always generating the target route.

（３）第１実施形態に係る車線変更支援装置１によれば、コントローラ５は、自車両Ｍの車速Ｖmが大きいほど、車線変更開始時に自車両Ｍに発生する横加速度、転舵角及び車体角の少なくともいずれかが小さくなるように目標経路の終端点を設定する。
このような構成によれば、高速走行時に、車線変更開始時に自車両Ｍに発生する横加速度、転舵角及び車体角が小さくなる。それゆえ、車両挙動の安定性をより向上できる。
（４）第１実施形態に係る車線変更支援装置１によれば、コントローラ５は、自車両Ｍのタイヤと路面との間の摩擦係数が小さいほど最大許容加速度ａxyを小さくする。
このような構成によれば、例えば、路面が凍結し、自車両Ｍのタイヤと路面との間の摩擦係数が低下した場合に、最大許容加速度ａxyが低減する。それゆえ、目標加速度ａxlimの上限値を低減でき、路面凍結時に、車両挙動の安定性をより向上できる。 (3) According to the lane change assisting apparatus 1 according to the first embodiment, the controller 5 increases the lateral acceleration, the turning angle, and the vehicle body that are generated in the own vehicle M when the lane change starts as the vehicle speed Vm of the own vehicle M increases. The end point of the target route is set so that at least one of the corners becomes small.
According to such a configuration, the lateral acceleration, the turning angle, and the vehicle body angle generated in the host vehicle M at the start of lane change are reduced during high speed traveling. Therefore, the stability of the vehicle behavior can be further improved.
(4) According to the lane change assist device 1 according to the first embodiment, the controller 5 decreases the maximum allowable acceleration axy as the friction coefficient between the tire of the host vehicle M and the road surface decreases.
According to such a configuration, for example, when the road surface freezes and the friction coefficient between the tire of the host vehicle M and the road surface decreases, the maximum allowable acceleration axy decreases. Therefore, the upper limit value of the target acceleration axlim can be reduced, and the stability of the vehicle behavior can be further improved when the road surface is frozen.

（５）第１実施形態に係る車線変更支援装置１によれば、コントローラ５は、予め定めた目標加速度の候補ａxlim*と距離維持可能時間の候補ｔo*との組み合わせのうち、予め定めた最大許容加速度ａxyから目標加速度の候補ａxlim*を減算した減算結果ａxy−ａxlim*と距離維持可能時間の候補ｔo*の二乗値ｔo*2との乗算結果（ａxy−ａxlim*）×ｔo*2が最大となる組み合わせを選択する（上記（３）式参照）。続いて、コントローラ５は、選択した組み合わせの目標加速度の候補ａxlim*及び距離維持可能時間の候補ｔo*のそれぞれを目標加速度ａxlim及び距離維持可能時間ｔoとして設定する。
このような構成によれば、目標加速度ａxlim発生時に許容される横加速度（ａxy−ａxlim）を増大できる。それゆえ、自車両Ｍを加速しつつ、素早い車線変更が可能となる。 (5) According to the lane change assisting apparatus 1 according to the first embodiment, the controller 5 determines a predetermined maximum of a combination of a predetermined target acceleration candidate axlim * and a distance maintenance possible time candidate to *. Multiplication result (axy−axlim *) × to * 2 of the subtraction result axy−axlim * obtained by subtracting the target acceleration candidate axlim * from the allowable acceleration axy and the square value to * 2 of the distance tolerable time candidate to * Is selected (see equation (3) above). Subsequently, the controller 5 sets the target acceleration candidate axlim * and the distance maintenance time candidate to * of the selected combination as the target acceleration axlim and the distance maintenance time to.
According to such a configuration, it is possible to increase the lateral acceleration (axy-axlim) allowed when the target acceleration axlim is generated. Therefore, it is possible to change the lane quickly while accelerating the host vehicle M.

（６）第１実施形態に係る車線変更支援装置１によれば、コントローラ５は、自車両Ｍが車線変更先の車線（隣接車線）に自車両Ｍの全体が進入したときの自車両Ｍと前方車両Ａとの相対距離Ｌaが予め定めた設定距離Ｌtha以上となり、且つ、自車両Ｍが自車線と車線変更先の車線（隣接車線）との境界を跨ぎ自車両Ｍが車線変更先の車線（隣接車線）を走行する後方車両Ｃの進路をふさぐ状態になったときの自車両Ｍと後方車両Ｃとの相対距離Ｌcが予め定めた設定距離Ｌthc以上となる自車両Ｍの加速度を目標加速度ａxlimとする。
このような構成によれば、自車線に前方車両Ａが存在し、車線変更先の車線（隣接車線）に後方車両Ｃが存在する場合に、適切に加速しながら自車両Ｍを車線変更できる。 (6) According to the lane change support device 1 according to the first embodiment, the controller 5 includes the host vehicle M when the host vehicle M enters the lane (adjacent lane) to which the host vehicle M is changing lanes. The relative distance La to the preceding vehicle A is equal to or greater than a predetermined set distance Ltha, and the own vehicle M straddles the boundary between the own lane and the lane to be changed (adjacent lane), and the own vehicle M is the lane to which the lane is changed The acceleration of the host vehicle M in which the relative distance Lc between the host vehicle M and the rear vehicle C when the route of the rear vehicle C traveling in (adjacent lane) is blocked is equal to or greater than a predetermined set distance Lthc is the target acceleration. axlim.
According to such a configuration, when the forward vehicle A exists in the own lane and the rear vehicle C exists in the lane to which the lane is changed (adjacent lane), the own vehicle M can be changed while accelerating appropriately.

（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、車線変更先の車線（隣接車線）の他車両が大型自動車であると判定した場合には、他車両が大型自動車よりも小型の車両（中型自動車、普通自動車）であると判定した場合に比べ、距離維持可能時間ｔoを長くする点が第１実施形態と異なる。大型自動車、中型自動車、普通自動車としては、例えば、道路交通法が定める区分を採用できる。道路交通法では、中型自動車、普通自動車は大型自動車よりも小型の車両である。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure similar to the said embodiment, the same code | symbol is used and the detail is abbreviate | omitted.
In the second embodiment, when it is determined that the other vehicle of the lane to which the lane is changed (adjacent lane) is a large vehicle, the other vehicle is a smaller vehicle (medium vehicle, ordinary vehicle) than the large vehicle. Compared to the case of the determination, the distance maintenance possible time to is lengthened. As large-sized cars, medium-sized cars, and ordinary cars, for example, a category defined by the Road Traffic Law can be adopted. According to the Road Traffic Law, medium-sized cars and ordinary cars are smaller vehicles than large cars.

具体的には、第２実施形態は、図９に示すように、車線変更支援装置１にカメラ１２を設けたことと、図１０に示すように、他車状態検出部３、地図情報記憶部４ａ、現在位置検出部４ｂ、及び距離維持可能時間算出部５ｃｂの内容とが異なっている。
カメラ１２は、自車両Ｍ周囲の道路環境を撮影する。道路環境としては、例えば、道路上の物体、車線がある。そして、カメラ１２は、撮影結果をコントローラ５に出力する。カメラ１２としては、例えば、車室内または車室外のフロントウィンドウ上部及びリアウィンドウ上部に取り付けられたＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラがある。
地図情報記憶部４ａは、道路の位置、形状（曲率）、車線数等に加え、道路環境のエッジの位置及び形状を三次元で記録した三次元地図も地図情報として記憶している。 Specifically, in the second embodiment, as shown in FIG. 9, the camera 12 is provided in the lane change assisting device 1, and as shown in FIG. 10, the other vehicle state detection unit 3, the map information storage unit The contents of 4a, the current position detection unit 4b, and the distance maintenance possible time calculation unit 5cb are different.
The camera 12 images the road environment around the host vehicle M. Examples of the road environment include an object on the road and a lane. Then, the camera 12 outputs the photographing result to the controller 5. As the camera 12, for example, there is a CCD (Charge Coupled Device) camera attached to the upper part of the front window and the upper part of the rear window inside or outside the vehicle.
The map information storage unit 4a stores a three-dimensional map in which the position and shape of the edge of the road environment are recorded in three dimensions as map information in addition to the road position, shape (curvature), number of lanes, and the like.

現在位置検出部４ｂは、カメラ１２が出力した映像を画像処理して、道路上の信号機、車線等のエッジ画像を抽出する。続いて、現在位置検出部４ｂは、抽出したエッジ画像を地図情報記憶部４ａが記憶している三次元地図と照合して、自車両Ｍの現在位置を検出する。そして、現在位置検出部４ｂは、検出結果を他車状態検出部３及びコントローラ５に出力する。なお、現在位置検出部４ｂはコントローラ５に設ける構成としてもよい。
他車状態検出部３は、カメラ１２が出力した映像を用いて、自車両Ｍに対する他車両の相対距離Ｌa、Ｌｂ、Ｌｃ、相対速度Ｖa、Ｖｂ、Ｖｃ、他車両の車種区分を検出する。例えば、カメラ１２が出力した映像を他車両（前方車両Ａ、Ｂ、後方車両Ｃ）の相対距離、相対速度、及び車種区分を検出するための画像と照合するテンプレートマッチングを用いて検出する。車種区分としては、例えば、大型自動車、中型自動車両、普通自動車両がある。そして、他車状態検出部３は、検出結果をコントローラ５に出力する。 The current position detection unit 4b performs image processing on the video output from the camera 12, and extracts edge images of traffic lights, lanes, and the like on the road. Subsequently, the current position detection unit 4b compares the extracted edge image with the three-dimensional map stored in the map information storage unit 4a to detect the current position of the host vehicle M. Then, the current position detection unit 4 b outputs the detection result to the other vehicle state detection unit 3 and the controller 5. The current position detection unit 4b may be provided in the controller 5.
The other vehicle state detection unit 3 detects the relative distances La, Lb, Lc, the relative speeds Va, Vb, Vc of the other vehicle with respect to the host vehicle M, and the vehicle type classification of the other vehicle, using the video output from the camera 12. For example, the image output from the camera 12 is detected by using template matching that collates with images for detecting the relative distance, relative speed, and vehicle type classification of other vehicles (the front vehicles A and B and the rear vehicle C). As the vehicle type classification, for example, there are large automobiles, medium-sized automobiles, and ordinary automobiles. Then, the other vehicle state detection unit 3 outputs the detection result to the controller 5.

距離維持可能時間算出部５ｃｂは、他車状態検出部３が出力した車種区分から、他車両（前方車両Ａ、後方車両Ｃ）が大型自動車であるか否かを判定する。そして、距離維持可能時間算出部５ｃｂは、他車両（前方車両Ａ、後方車両Ｃ）が大型自動車であると判定した場合には、他車両（前方車両Ａ、後方車両Ｃ）が大型自動車よりも小型の車両（中型自動車、普通自動車）であると判定した場合に比べ、距離維持可能時間ｔoを長くする。
具体的には、距離維持可能時間算出部５ｃｂは、前方車両Ａが大型自動車であると判定した場合には、前方車両Ａが大型自動車よりも小型の車両（中型自動車、普通自動車）であると判定した場合に比べ、距離維持可能時間ｔoを長くする。また、距離維持可能時間算出部５ｃｂは、後方車両Ｃが大型自動車であると判定した場合には、後方車両Ｃが大型自動車よりも小型の車両（中型自動車、普通自動車）であると判定した場合に比べ、距離維持可能時間ｔoを長くする。距離維持可能時間ｔoを長くする方法としては、例えば、上記（３）式に代えて、距離維持可能時間の候補ｔo*に重み付けした下記（８）式に従い、目標加速度の候補ａxlim*と距離維持可能時間の候補ｔo*との組み合わせを選択する方法がある。そして、選択した組み合わせを目標加速度ａxlim及び距離維持可能時間ｔoとする。 The distance maintenance possible time calculation unit 5cb determines whether or not the other vehicle (the front vehicle A and the rear vehicle C) is a large vehicle from the vehicle type classification output by the other vehicle state detection unit 3. When the distance maintenance time calculation unit 5cb determines that the other vehicle (the front vehicle A, the rear vehicle C) is a large vehicle, the other vehicle (the front vehicle A, the rear vehicle C) is more than the large vehicle. Compared with the case where it is determined that the vehicle is a small vehicle (medium-sized vehicle, ordinary vehicle), the distance maintenance possible time to is increased.
Specifically, when the distance maintaining time calculation unit 5cb determines that the preceding vehicle A is a large vehicle, the preceding vehicle A is a vehicle smaller than the large vehicle (medium-sized vehicle, ordinary vehicle). Compared to the case of determination, the distance maintenance possible time to is lengthened. When the distance maintenance time calculation unit 5cb determines that the rear vehicle C is a large vehicle, the distance maintenance time calculation unit 5cb determines that the rear vehicle C is a smaller vehicle (medium vehicle, ordinary vehicle) than the large vehicle. Compared to the above, the distance maintenance time to is increased. As a method of lengthening the distance maintainable time to, for example, instead of the above equation (3), the target acceleration candidate axlim * and the distance maintenance are performed according to the following equation (8) weighted to the distance maintainable time candidate to *: There is a method of selecting a combination with a possible time candidate to *. The selected combination is set as the target acceleration axlim and the distance maintenance possible time to.

Figure 0006369061
Figure 0006369061

また、距離維持可能時間算出部５ｃｂは、上記（４）式でΔyAを算出する際に、他車状態検出部３が出力した前方車両Ｂの車種区分に応じた車幅Ｗyb（大型自動車の車幅＞中型自動車の車幅＞普通自動車の車幅）を前方車両Ｂの車幅Ｗybとして用いる。
なお、その他の構成は第１実施形態と同様である。
（第２実施形態の効果）
第２実施形態に係る車線変更支援装置１は、第１実施形態に係る車線変更支援装置１の効果（１）〜（６）に加え、次のような効果を奏する。
（１）第２実施形態に係る車線変更支援装置１によれば、コントローラ５は、他車両（前方車両Ｂ、後方車両Ｃ）が大型自動車であると判定した場合には、他車両（前方車両Ｂ、後方車両Ｃ）が大型自動車より小型の車両（中型自動車、普通自動車）であると判定した場合に比べて、距離維持可能時間ｔoを長くする。
このような構成によれば、他車両（前方車両Ｂ、後方車両Ｃ）が大型自動車であり、加減速能力が低い場合、距離維持可能時間ｔoを増大できる。それゆえ、他車両（前方車両Ｂ、後方車両Ｃ）との車間距離をより適切に保ちながら自車両Ｍを車線変更できる。 Further, the distance maintenance time calculation unit 5cb calculates the vehicle width Wyb (the vehicle of the large vehicle) according to the vehicle type classification of the front vehicle B output by the other vehicle state detection unit 3 when calculating ΔyA by the above equation (4). Width> vehicle width of medium-sized vehicle> vehicle width of ordinary vehicle) is used as the vehicle width Wyb of the forward vehicle B.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
(Effect of 2nd Embodiment)
The lane change support device 1 according to the second embodiment has the following effects in addition to the effects (1) to (6) of the lane change support device 1 according to the first embodiment.
(1) According to the lane change assist device 1 according to the second embodiment, when the controller 5 determines that the other vehicle (the front vehicle B, the rear vehicle C) is a large vehicle, the other vehicle (the front vehicle). B, the distance maintenance possible time t0 is made longer than when it is determined that the rear vehicle C) is a smaller vehicle (medium-sized vehicle, ordinary vehicle) than a large vehicle.
According to such a configuration, when the other vehicle (the front vehicle B, the rear vehicle C) is a large automobile and the acceleration / deceleration capability is low, the distance maintenance possible time to can be increased. Therefore, it is possible to change the lane of the host vehicle M while maintaining an appropriate inter-vehicle distance from other vehicles (the front vehicle B and the rear vehicle C).

（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３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３実施形態は、カーブ路への進入前に自車両Ｍを減速させる減速制御を行うとともに、車線変更を行う場合にこの減速制御の実行を禁止する点が第１実施形態と異なる。
具体的には、第３実施形態は、図１１に示すように、コントローラ５は、道路曲率算出部５ｇ、及び目標車速算出部５ｈを備える。
道路曲率算出部５ｇは、自車両Ｍ前方のカーブ路の曲率を算出する。自車両Ｍ前方のカーブ路の曲率の算出方法としては、例えば、最大曲率検出部５ａと同様に、自車両Ｍの現在位置から設定距離（３００[ｍ]）前方の地点までの道路の最大曲率を検出する方法がある。そして、道路曲率算出部５ｇは、算出結果を目標車速算出部５ｈに出力する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure similar to the said embodiment, the same code | symbol is used and the detail is abbreviate | omitted.
The third embodiment is different from the first embodiment in that deceleration control for decelerating the host vehicle M is performed before entering a curved road, and execution of this deceleration control is prohibited when a lane change is performed.
Specifically, in the third embodiment, as illustrated in FIG. 11, the controller 5 includes a road curvature calculation unit 5g and a target vehicle speed calculation unit 5h.
The road curvature calculation unit 5g calculates the curvature of the curved road ahead of the host vehicle M. As a calculation method of the curvature of the curved road ahead of the host vehicle M, for example, the maximum curvature of the road from the current position of the host vehicle M to a point ahead of the set distance (300 [m]), as in the maximum curvature detection unit 5a. There is a way to detect. Then, the road curvature calculation unit 5g outputs the calculation result to the target vehicle speed calculation unit 5h.

目標車速算出部５ｈは、道路曲率算出部５ｇが出力したカーブ路の曲率を用いて、自車両Ｍがカーブ路を走行する際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、予め定めた設定値をカーブ路の曲率で除算して目標車速とする方法がある。そして、目標車速算出部５ｈは、算出結果を制駆動力制御実行部５ｅｂに出力する。
制駆動力制御実行部５ｅｂは、車速検出部２が出力した車速Ｖmと目標車速算出部５ｈが出力した目標車速との差が予め定めた設定値以下となるように自車両Ｍ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（以下、「減速制御」とも呼ぶ）。 The target vehicle speed calculation unit 5h calculates a target vehicle speed when the host vehicle M travels on a curved road using the curvature of the curved road output by the road curvature calculation unit 5g. As a method for calculating the target vehicle speed, for example, there is a method of dividing a predetermined set value by the curvature of a curved road to obtain a target vehicle speed. Then, the target vehicle speed calculation unit 5h outputs the calculation result to the braking / driving force control execution unit 5eb.
The braking / driving force control execution unit 5eb controls the vehicle M to decelerate so that the difference between the vehicle speed Vm output from the vehicle speed detection unit 2 and the target vehicle speed output from the target vehicle speed calculation unit 5h is equal to or less than a predetermined set value. The power command value is output to the brake controller 8 (hereinafter also referred to as “deceleration control”).

また、制駆動力制御実行部５ｅｂは、到達時間判定部５ｃｄが目標経路の終端点を出力すると、つまり、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが終端点に到達可能であると判定すると、減速制御の実行を禁止する。なお、減速制御の実行の禁止は、禁止開始から予め定めた設定時間（例えば、距離維持可能時間ｔo）経過後に終了する。
なお、その他の構成は第１実施形態と同様である。
第３実施形態では、図１１の道路曲率算出部５ｇが道路曲率算出部を構成する。以下同様に、図１１の目標車速算出部５ｈが目標車速算出部を構成する。また、図１１の制駆動力制御実行部５ｅｂが減速制御部を構成する。 The braking / driving force control execution unit 5eb determines that the arrival time determination unit 5cd outputs the end point of the target route, that is, determines that the host vehicle M can reach the end point within the distance maintenance possible time to. Prohibits execution of deceleration control. It should be noted that the prohibition of execution of the deceleration control ends after a predetermined set time (for example, a distance maintenance possible time to) has elapsed from the start of the prohibition.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
In 3rd Embodiment, the road curvature calculation part 5g of FIG. 11 comprises a road curvature calculation part. Similarly, the target vehicle speed calculation unit 5h in FIG. 11 constitutes the target vehicle speed calculation unit. Further, the braking / driving force control execution unit 5eb of FIG. 11 constitutes a deceleration control unit.

（第３実施形態の効果）
第３実施形態に係る車線変更支援装置１は、第１実施形態に係る車線変更支援装置１の効果（１）〜（６）に加え、次のような効果を奏する。
（１）第３実施形態に係る車線変更支援装置１によれば、距離維持可能時間ｔo以内に自車両Ｍが終端点に到達可能であると判定すると、減速制御の実行を禁止する。
このような構成によれば、例えば、カーブ路走行中に車線変更を行う場合に、自車両Ｍが減速することを防止できる。それゆえ、車線変更をより適切に行うことができる。 (Effect of the third embodiment)
The lane change support device 1 according to the third embodiment has the following effects in addition to the effects (1) to (6) of the lane change support device 1 according to the first embodiment.
(1) According to the lane change support device 1 according to the third embodiment, if it is determined that the host vehicle M can reach the terminal point within the distance maintenance possible time to, the execution of the deceleration control is prohibited.
According to such a configuration, for example, the host vehicle M can be prevented from decelerating when changing lanes while traveling on a curved road. Therefore, the lane change can be performed more appropriately.

２ 車速検出部
３ 他車状態検出部
４ｂ 現在位置検出部
５ｃｂ 距離維持可能時間算出部
５ｃｃ 終端点設定部
５ｃｄ 到達時間判定部
５ｄ 目標経路設定部
５ｅ 車両制御部
５ｇ 道路曲率算出部
５ｈ 目標車速算出部
５ｅｂ 制駆動力制御実行部 2 Vehicle speed detection unit 3 Other vehicle state detection unit 4b Current position detection unit 5cb Distance maintenance time calculation unit 5cc End point setting unit 5cd Arrival time determination unit 5d Target route setting unit 5e Vehicle control unit 5g Road curvature calculation unit 5h Target vehicle speed calculation Part 5eb Braking / driving force control execution part

Claims (8)

自車両の車速を検出する車速検出部と、
前記自車両に対する他車両の相対距離及び相対速度を検出する他車状態検出部と、
前記自車両の車速、前記相対距離、及び前記相対速度に基づき、前記自車両を車線変更させる際の目標加速度を設定するとともに、この目標加速度で前記自車両を加速させた場合に前記自車両と前記他車両との間に予め定めた設定距離以上の車間距離を維持可能な時間である距離維持可能時間を算出する距離維持可能時間算出部と、
前記自車両を前記目標加速度で加速させた場合に、前記距離維持可能時間以内に前記自車両が車線変更を完了可能な目標経路を設定する目標経路設定部と、
前記目標経路が設定された場合、前記自車両が前記目標経路に沿って走行するとともに、前記自車両の加速度が前記目標加速度に追従するように前記自車両を制御する車両制御部と、を備えることを特徴とする車線変更支援装置。 A vehicle speed detector for detecting the vehicle speed of the host vehicle;
Other vehicle state detection unit for detecting the relative distance and relative speed of the other vehicle with respect to the host vehicle,
Based on the vehicle speed of the host vehicle, the relative distance, and the relative speed, a target acceleration for changing the lane of the host vehicle is set, and when the host vehicle is accelerated at the target acceleration, A distance maintainable time calculating unit that calculates a distance maintainable time that is a time during which a distance between vehicles equal to or greater than a predetermined set distance with the other vehicle can be maintained;
A target route setting unit that sets a target route by which the host vehicle can complete a lane change within the distance maintenance possible time when the host vehicle is accelerated at the target acceleration;
A vehicle control unit that controls the host vehicle so that the host vehicle travels along the target route and the acceleration of the host vehicle follows the target acceleration when the target route is set; A lane change assisting device characterized by that. 前記自車両の現在位置を検出する現在位置検出部と、
前記目標経路の終端点を設定する終端点設定部と、
前記自車両を前記目標加速度で加速させた場合に、前記距離維持可能時間以内に前記自車両が前記終端点に到達可能であるか否かを判定する到達時間判定部と、を備え、
前記目標経路設定部は、前記距離維持可能時間以内に前記自車両が前記終端点に到達可能であると判定すると、前記現在位置から前記終端点までの経路を前記目標経路として設定することを特徴とする請求項１に記載の車線変更支援装置。 A current position detector for detecting a current position of the host vehicle;
An end point setting unit for setting an end point of the target path;
An arrival time determination unit that determines whether or not the own vehicle can reach the terminal point within the distance maintenance possible time when the host vehicle is accelerated at the target acceleration,
The target route setting unit sets a route from the current position to the end point as the target route when the host vehicle determines that the host vehicle can reach the end point within the distance maintenance possible time. The lane change support device according to claim 1. 前記終端点設定部は、前記車速検出部が検出した車速が大きいほど、車線変更の開始時に前記自車両に発生する横加速度、転舵角及び車体角の少なくともいずれかが小さくなるように前記終端点を設定することを特徴とする請求項２に記載の車線変更支援装置。   The end point setting unit is configured so that the higher the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit, the smaller the lateral acceleration, turning angle, and vehicle body angle generated in the host vehicle at the start of lane change. The lane change support device according to claim 2, wherein a point is set. 前記自車両のタイヤと路面との間の摩擦係数を推定する摩擦係数推定部を備え、
前記距離維持可能時間算出部は、前記目標加速度を予め定めた最大許容加速度以下に設定するとともに、前記摩擦係数が小さいほど前記最大許容加速度を小さくすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車線変更支援装置。 A friction coefficient estimator for estimating a friction coefficient between the tire of the host vehicle and the road surface;
4. The distance maintaining time calculating unit sets the target acceleration to be equal to or less than a predetermined maximum allowable acceleration, and decreases the maximum allowable acceleration as the friction coefficient decreases. The lane change support device according to claim 1. 前記距離維持可能時間算出部は、予め定めた前記目標加速度の候補と前記距離維持可能時間の候補との組み合わせのうち、予め定めた最大許容加速度から前記目標加速度の候補を減算した減算結果と前記距離維持可能時間の候補の二乗値との乗算結果が最大となる組み合わせを選択し、選択した組み合わせの前記目標加速度の候補及び前記距離維持可能時間の候補のそれぞれを前記目標加速度及び前記距離維持可能時間として設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車線変更支援装置。   The distance maintainable time calculation unit includes a subtraction result obtained by subtracting the target acceleration candidate from a predetermined maximum allowable acceleration among combinations of the predetermined target acceleration candidate and the distance maintainable time candidate. A combination that maximizes the result of multiplication with the square value of the distance maintainable time candidate is selected, and the target acceleration candidate and the distance maintainable time candidate of the selected combination can be maintained as the target acceleration and the distance, respectively. The lane change support device according to any one of claims 1 to 4, wherein the lane change support device is set as a time. 前記他車状態検出部は、自車線の前方車両と前記自車両との相対距離及び相対速度、及び車線変更先の車線の後方車両と前記自車両との相対距離及び相対速度を検出し、
前記距離維持可能時間算出部は、前記自車両が車線変更先の車線に前記自車両の全体が進入したときの前記自車両と前記前方車両との相対距離が予め定めた第１設定値以上となり、且つ、前記自車両が自車線と車線変更先の車線との境界を跨ぎ前記自車両が前記後方車両の進路をふさぐ状態になったときの前記自車両と前記後方車両との相対距離が予め定めた第２設定値以上となる前記自車両の加速度を前記目標加速度とすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車線変更支援装置。 The other vehicle state detection unit detects a relative distance and a relative speed between a vehicle ahead of the host lane and the host vehicle, and a relative distance and a relative speed between a vehicle behind the lane to which the lane is changed and the host vehicle,
The distance maintenance possible time calculation unit is configured such that a relative distance between the host vehicle and the preceding vehicle when the host vehicle enters the lane of a lane change destination is equal to or greater than a predetermined first set value. In addition, the relative distance between the host vehicle and the rear vehicle when the host vehicle straddles the boundary between the host lane and the lane to which the lane is changed and the host vehicle enters a path of the rear vehicle is determined in advance. 6. The lane change assist device according to claim 1, wherein an acceleration of the host vehicle that is equal to or greater than a predetermined second set value is set as the target acceleration. 前記他車両が大型自動車であるか否かを判定する大型自動車判定部を備え、
前記距離維持可能時間算出部は、前記他車両が大型自動車であると推定した場合には、前記他車両が大型自動車より小型の車両であると判定した場合に比べて、前記距離維持可能時間を長くすることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車線変更支援装置。 A large vehicle determination unit for determining whether the other vehicle is a large vehicle;
When it is estimated that the other vehicle is a large vehicle, the distance maintenance time calculation unit calculates the distance maintenance time compared to a case where the other vehicle is a smaller vehicle than the large vehicle. The lane change support device according to any one of claims 1 to 6, wherein the lane change support device is lengthened. 前記自車両前方のカーブ路の曲率を算出する道路曲率算出部と、
前記カーブ路の曲率を用いて、前記自車両が前記カーブ路を走行する際の目標車速を算出する目標車速算出部と、
前記自車両の車速と前記目標車速との差が予め定めた設定値以下となるように前記自車両を減速させる減速制御を行う減速制御部と、を備え、
前記減速制御部は、前記車両制御部の動作中、前記減速制御を禁止することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の車線変更支援装置。 A road curvature calculator that calculates a curvature of a curved road ahead of the host vehicle;
A target vehicle speed calculation unit that calculates a target vehicle speed when the host vehicle travels on the curved road using the curvature of the curved road;
A deceleration control unit that performs deceleration control to decelerate the host vehicle so that a difference between the vehicle speed of the host vehicle and the target vehicle speed is equal to or less than a predetermined set value;
The lane change support device according to any one of claims 1 to 7, wherein the deceleration control unit prohibits the deceleration control during operation of the vehicle control unit.
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