JP6555067B2 - 車線変更支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車線変更支援装置に関する。

従来、自車両を自車線から隣接車線へ車線変更させる車線変更支援装置として、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１に記載された車線変更支援装置では、隣接車線に他車両（障害物）が存在する場合に自車両が他車両と接触する可能性があるとき、車線変更が不可能であると判定され、自車線において自車両の車線幅方向位置が保持される。

特開２００９−０７８７３６号公報

例えば、隣接車線を走行する他車両が後続車両である場合、運転者は当該他車両に対する距離感や速度感を把握し難い傾向がある。一方、例えば、隣接車線を走行する他車両が先行車両である場合、運転者は当該他車両に対する距離感や速度感を把握しやすい傾向がある。しかし、上記車線変更支援装置では、隣接車線を走行する他車両が先行車両か後続車両かによらず、車線変更可否判定（車線変更の可否の判定）が行われる。そのため、運転者にとって違和感の大きい車線変更可否判定が行われてしまう可能性がある。

本発明は、運転者にとって違和感の少ない車線変更可否判定を行うことができる車線変更支援装置を提供することを課題とする。

本発明に係る車線変更支援装置は、自車両を自車線から隣接車線へ車線変更させる車線変更支援装置であって、自車両の周辺情報を検出する周辺情報検出部と、周辺情報検出部で検出した周辺情報に基づいて、隣接車線を走行する他車両が、自車両の前方を走行する先行車両及び自車両の後方を走行する後続車両の何れであるかを判定する他車両判定部と、周辺情報検出部で検出した周辺情報及び他車両判定部の判定結果に基づいて、自車両の車線変更の可否を判定する車線変更可否判定を行う車線変更可否判定部と、を備え、車線変更可否判定部は、車線変更の完了時における自車両と他車両との車間距離又は車線変更の開始時から完了時までにおける車間距離と、車線変更の開始時における自車両と他車両との衝突予測時間又は車線変更の開始時から完了時までにおける衝突予測時間と、を算出し、他車両が先行車両である場合、車間距離が第１距離閾値以上で、且つ、衝突予測時間が第１時間閾値以上であるときに、車線変更が可能であると判定し、他車両が後続車両である場合、車間距離が第１距離閾値よりも大きい第２距離閾値以上で、且つ、衝突予測時間が第１時間閾値よりも大きい第２時間閾値以上であるときに、車線変更が可能であると判定する。

この車線変更支援装置では、他車両が先行車両である場合には、車間距離が第１距離閾値以上で且つ衝突予測時間が第１時間閾値以上であるときに、車線変更が可能であると判定する。他車両が後続車両である場合には、車間距離が第１距離閾値よりも大きい第２距離閾値以上で且つ衝突予測時間が第１時間閾値よりも大きい第２時間閾値以上であるときに、車線変更が可能であると判定する。これにより、例えば他車両が先行車両であるか後続車両であるかで異なる当該他車両との距離感や速度感に応じて、車線変更可否判定における判定の閾値を切り替えることができる。この結果、運転者にとって違和感の少ない車線変更可否判定を行うことが可能となる。

本発明によれば、運転者にとって違和感の少ない車線変更可否判定を行うことができる車線変更支援装置を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係る車線変更支援装置の構成概要を示すブロック図である。 自車両と後続車両との車間距離を説明するための図である。 自車両と後続車両との衝突予測時間を説明するための図である。 自車両と先行車両との関係を説明するための図である。 自車両と後続車両との関係を説明するための図である。 他車両判定の処理及びレーンチェンジ可否判定の処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る車線変更支援装置１００の構成概要を示すブロック図である。図１において、車線変更支援装置１００は、自動車等の自車両に搭載され、自車両の走行制御を行う装置である。車線変更支援装置１００は、例えば走行計画に基づいて自車両を自動走行させる自動運転中において、自車両を自車線から隣接車線へ車線変更（レーンチェンジ）させるレーンチェンジ支援を実施する。

自動運転とは、装置が主体となって自車両の運転することを意味する。自動運転は、自車両の乗員が運転に関与しない完全自動運転でもよいし、自車両の乗員のサポートを受けつつ装置主体で運転を行うような運転支援制御による運転であってもよい。
自車線は、自車両が現在走行している車線である。隣接車線は、自車線に隣接して延びる車線である。隣接車線は、進行方向が自車線と同じであって、自車両がレーンチェンジする行き先の車線である。

車線変更支援装置１００は、ＥＣＵ［Electronic Control Unit］１０を備えている。ＥＣＵ１０は、自車両の走行制御を行う電子制御ユニットであり、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read OnlyMemory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]を含むコンピュータを主体として構成されている。ＥＣＵ１０の詳細については、後述する。ＥＣＵ１０には、外部センサ（周辺情報検出部）２、ＧＰＳ［Global Positioning System］受信部３、内部センサ４、地図データベース５、ウインカ操作検出部６、ナビゲーションシステム７、及びアクチュエータ８がそれぞれ接続されている。

外部センサ２は、自車両の周辺情報を検出する検出機器である。周辺情報とは、例えば、自車両を中心として自車両から予め設定された所定距離の範囲内の情報である。周辺情報は、例えば、自車両の周囲の他車両に関する情報を含む。他車両に関する情報は、例えば、隣接車線を走行する他車両の有無、自車両に対する他車両の位置、及び自車両と他車両との距離を含む。他車両は、先行車両と後続車両とを含む。所定距離は、例えば１５０ｍとすることができる。所定距離は、固定値であってもよく、変動する値であってもよい。

先行車両は、隣接車線における自車両の前方を走行する他車両である。例えば先行車両は、隣接車線において自車両の前方を走行する他車両のうち、自車両に最も近い他車両である。自車両と先行車両との間には、他の車両は介在しない。後続車両は、隣接車線における自車両の後方を走行する他車両である。例えば後続車両は、隣接車線において自車両の後方を走行する他車両のうち、自車両に最も近い他車両である。自車両と後続車両との間には、他の車両は介在しない。

外部センサ２は、カメラ、レーダー［Radar］、及びライダー［LIDAR：LaserImaging Detection and Ranging］のうち少なくとも一つを含む。カメラは、自車両の周辺を撮像する撮像機器である。カメラは、例えば、自車両のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、自車両の周辺に関する撮像情報をＥＣＵ１０へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。

レーダーは、電波（例えばミリ波）を利用して自車両の外部の障害物を検出する。レーダーは、電波を自車両の周囲に送信し、障害物で反射された電波を受信することで障害物を検出する。レーダーは、検出した障害物情報をＥＣＵ１０へ送信する。ライダーは、光を利用して自車両の外部の障害物を検出する。ライダーは、光を自車両の周囲に出射し、障害物で反射された光を受光することで反射点までの距離を計測し、障害物を検出する。ライダーは、検出した障害物情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、外部センサ２としてのカメラ、ライダー及びレーダーは、必ずしも重複して備える必要はない。

ＧＰＳ受信部３は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、自車両の位置（例えば自車両の緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信部３は、測定した自車両の位置情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、ＧＰＳ受信部３に代えて、自車両の緯度及び経度が特定できる他の手段を用いてもよい。

内部センサ４は、自車両の走行状態を検出する検出機器である。内部センサ４は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサのうち少なくとも一つを含む。車速センサは、自車両の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、車両の車輪又は車輪と一体に回転し又は同期して回転するドライブシャフト等の部材に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車速情報をＥＣＵ１０に送信する。

加速度センサは、自車両の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、自車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、自車両の横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、例えば、車両の加速度情報をＥＣＵ１０に送信する。ヨーレートセンサは、自車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した自車両のヨーレート情報をＥＣＵ１０へ送信する。

地図データベース５は、地図情報を備えたデータベースである。地図データベースは、例えば、自車両に搭載されたＨＤＤ［Hard disk drive］内に形成されている。地図情報には、例えば、道路の位置情報、道路形状の情報（例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率等）、道路の車線数の情報が含まれる。さらに、建物や壁等の遮蔽構造物の位置情報、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）技術を使用するために、地図情報に外部センサ２の出力信号を含ませることが好ましい。なお、地図データベース５は、自車両と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。

ウインカ操作検出部６は、例えば、自車両のウインカレバーに対して設けられている。ウインカ操作検出部６は、運転者によるウインカレバーの操作（以下、単に「ウインカ操作」という）を検出する。ウインカ操作検出部６は、ウインカ操作が右ウインカの操作であるか左ウインカの操作であるか検出する。ウインカ操作検出部６は、検出したウインカ操作に関するウインカ操作情報をＥＣＵ１０へ送信する。

ナビゲーションシステム７は、自車両の運転者によって設定された目的地まで、自車両の運転者に対して案内を行う装置である。ナビゲーションシステム７は、ＧＰＳ受信部３の測定した自車両の位置情報と地図データベース５の地図情報とに基づいて、自車線及び隣接車線を認識すると共に、自車両の走行するルートを算出する。ルートは、複数車線の区間において、自車線から隣接車線への自車両のレーンチェンジを含む好適な車線を特定したものであってもよい。ナビゲーションシステム７は、例えば、自車両の位置から目的地に至るまでの目標ルートを演算し、ディスプレイの表示及びスピーカの音声出力により運転者に対して目標ルートの報知を行う。ナビゲーションシステム７は、例えば、自車両の目標ルートの情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、ナビゲーションシステム７は、自車両と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。

アクチュエータ８は、自車両の走行制御を含む自動運転制御を実行する装置である。アクチュエータ８は、エンジンアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び操舵アクチュエータを少なくとも含む。エンジンアクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量（スロットル開度）を制御し、自車両の駆動力を制御する。なお、自車両がハイブリッド車又は電気自動車である場合には、動力源としてのモータにＥＣＵ１０からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。

ブレーキアクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、自車両の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。操舵アクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じて制御する。これにより、操舵アクチュエータは、自車両の操舵トルクを制御する。

ＥＣＵ１０は、外部状況認識部１１、車両位置認識部１２、走行計画生成部１３、他車両判定部１４、レーンチェンジ意思判定部１５、レーンチェンジ可否判定部（車線変更可否判定部）１６、及び走行制御部１７を備えている。

外部状況認識部１１は、外部センサ２の検出結果（例えばカメラの撮像情報、レーダーの障害物情報、ライダーの障害物情報等）に基づいて、自車両の外部状況を認識する。外部状況は、自車両の周囲の他車両状況（例えば周囲の他車両の位置、速度等）、道路の形状（例えば走行車線の曲率等）、車両の周辺の障害物の状況（例えば、固定障害物と移動障害物を区別する情報、障害物の位置、移動障害物の移動方向、速度等）を含む。外部状況は、隣接車線における他車両の状況（例えば他車両の位置、速度等）を含む。

車両位置認識部１２は、ＧＰＳ受信部３で受信した自車両の位置情報、及び地図データベース５の地図情報に基づいて、地図上における自車両の位置（以下、「車両位置」という）を認識する。なお、車両位置認識部１２は、ナビゲーションシステム７で用いられる車両位置を当該ナビゲーションシステム７から取得して認識してもよい。車両位置認識部１２は、道路等の外部に設置されたセンサで自車両の車両位置が測定され得る場合、このセンサから通信によって車両位置を取得してもよい。

走行計画生成部１３は、例えば、ナビゲーションシステム７で演算された目標ルート、車両位置認識部１２で認識された車両位置、及び、外部状況認識部１１で認識された自車両の外部状況（車両位置、方位を含む）に基づいて、自車両の進路を生成する。進路は、目標ルートにおいて自車両が進む軌跡である。進路は、自車両が自車線から隣接車線へレーンチェンジすることが可能な軌跡を含む。

走行計画生成部１３は、目標ルート上において自車両が安全、法令順守、走行効率等の基準に照らして好適に走行するように進路を生成する。このとき、走行計画生成部１３は、自車両の周辺の障害物の状況に基づき、障害物との接触を回避するように自車両の進路を生成することはいうまでもない。

走行計画生成部１３は、生成した進路に応じた走行計画を生成する。すなわち、走行計画生成部１３は、自車両の周辺情報である外部状況と地図データベース５の地図情報とに少なくとも基づいて、予め設定された目標ルートに沿った走行計画を生成する。走行計画生成部１３は、自車線を走行する自車両を隣接車線へレーンチェンジさせる走行計画を生成する。

走行計画生成部１３は、好ましくは、生成する走行計画を、自車両の進路を自車両に固定された座標系での目標位置ｐと各目標点での速度ｖとの二つの要素からなる組、すなわち配位座標（ｐ、ｖ）を複数持つものとして出力する。ここで、それぞれの目標位置ｐは、少なくとも自車両に固定された座標系でのｘ座標、ｙ座標の位置もしくはそれと等価な情報を有する。なお、走行計画は、自車両の挙動を記すものであれば特に限定されるものではない。走行計画は、例えば速度ｖの代わりに目標時刻ｔを用いてもよいし、目標時刻ｔとその時点での自車両の方位とを付加したものでもよい。

また、通常、走行計画は、概ね現在時刻から数秒先の将来のデータで充分であるが、交差点の右折、自車両の追い越し等の状況によっては数十秒のデータが必要となるので、走行計画の配位座標の数は可変、且つ配位座標間の距離も可変とすることが好ましい。さらに、配位座標をつなぐ曲線をスプライン関数等で近似し、当該曲線のパラメータを走行計画としてもよい。走行計画の生成としては、自車両の挙動を記すことができるものであれば、任意の公知方法を用いることができる。

走行計画は、目標ルートに沿った進路を自車両が走行する際における、自車両の車速、加減速度及び操舵トルク等の推移を示すデータとしてもよい。走行計画は、自車両の速度パターン、加減速度パターン及び操舵パターンを含んでいてもよい。

ちなみに、速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔（例えば１ｍ）で設定された目標制御位置に対して、目標制御位置ごとに時間に関連付けられて設定された目標車速からなるデータである。加減速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔（例えば１ｍ）で設定された目標制御位置に対して、目標制御位置ごとに時間に関連付けられて設定された目標加減速度からなるデータである。操舵パターンとは、例えば、進路上に所定間隔（例えば１ｍ）で設定された目標制御位置に対して、目標制御位置ごとに時間に関連付けられて設定された目標操舵トルクからなるデータである。

他車両判定部１４は、外部状況認識部１１で認識された外部状況に基づいて、隣接車線に他車両が存在する場合に当該他車両が先行車両及び後続車両の何れであるかを判定する（他車両判定）。他車両判定部１４は、例えば、外部状況認識部１１によって隣接車線における自車両の前方の他車両が認識されている場合、当該他車両が先行車両であると判定する。他車両判定部１４は、例えば、外部状況認識部１１によって隣接車線における自車両の後方の他車両が認識されている場合、当該他車両が後続車両であると判定する。

レーンチェンジ意思判定部１５は、ウインカ操作検出部６の検出結果に基づいて、運転者のレーンチェンジの意思の有無を判定する。例えばレーンチェンジ意思判定部１５は、例えば自動運転中において隣接車線側のウインカを作動させるウインカ操作をウインカ操作検出部６が検出した場合、運転者のレーンチェンジの意思が有ると判定する。

レーンチェンジ可否判定部１６は、外部状況認識部１１で認識された外部状況及び走行計画生成部１３で生成された走行計画に基づいて、隣接車線に他車両が存在する場合に、自車両と他車両との車間距離（以下、単に「車間距離」ともいう）を算出する。図２に示されるように、ここでの車間距離は、自車線Ｌ１の延在方向における自車両５０と他車両５５との間隔である。レーンチェンジ可否判定部１６は、レーンチェンジ完了時における車間距離を算出して予測する。レーンチェンジ完了時は、レーンチェンジが正常終了する時点である。レーンチェンジ完了時は、レーンチェンジに係る自動走行から通常の自動走行に戻る将来の時点である。

レーンチェンジ可否判定部１６は、外部状況認識部１１で認識された外部状況及び走行計画生成部１３で生成された走行計画に基づいて、隣接車線に他車両が存在する場合に、自車両と他車両との相対速度（以下、単に「相対速度」ともいう）を算出する。ここでの相対速度は、自車線Ｌ１の延在方向における自車両５０の速度と当該方向における他車両５５の速度との差である。

レーンチェンジ可否判定部１６は、外部状況認識部１１で認識された外部状況及び走行計画生成部１３で生成された走行計画に基づいて、隣接車線に他車両が存在する場合に、自車両と他車両との衝突予測時間（ＴＴＣ［Time To Collision］、以下、単に「衝突予測時間」ともいう）を算出する。衝突予測時間は、算出した車間距離を相対速度で除して得られる時間である。図３に示されるように、ここでの衝突予測時間は、自車線Ｌ１の延在方向における自車両５０と他車両５５との衝突予測時間である。レーンチェンジ可否判定部１６は、レーンチェンジ開始時における衝突予測時間を算出する。レーンチェンジ開始時は、レーンチェンジを開始する時点である。レーンチェンジ開始時は、現在の時点（現時点）である。

レーンチェンジ可否判定部１６は、算出した車間距離及び衝突予測時間と他車両判定部１４の判定結果とに基づいて、自車両５０のレーンチェンジの可否を判定する（レーンチェンジ可否判定）。なお、レーンチェンジ可否判定部１６は、自車両５０が走行する自車線Ｌ１が単一車線である場合には、自車両５０のレーンチェンジが不可能であると判定してもよい。

レーンチェンジ可否判定部１６は、他車両５５が先行車両５１の場合と後続車両５２の場合とで異なる閾値を用いて、車間距離に関する第１条件及び衝突予想時間に関する第２条件が成立したか否かを判定し、レーンチェンジの可否を判定する。すなわち、レーンチェンジ可否判定部１６は、他車両判定部１４によって他車両５５が先行車両５１であると判定された場合、車間距離が第１距離閾値以上で、且つ、衝突予測時間が第１時間閾値以上であるときに、レーンチェンジが可能であると判定する。レーンチェンジ可否判定部１６は、他車両判定部１４によって他車両５５が後続車両５２であると判定された場合、車間距離が第１距離閾値よりも大きい第２距離閾値以上で、且つ、衝突予測時間が第１時間閾値よりも大きい第２時間閾値以上であるときに、レーンチェンジが可能であると判定する。

第１距離閾値、第１時間閾値、第２距離閾値、及び第２時間閾値は、レーンチェンジ可否判定部１６により自車両５０のレーンチェンジの可否を判定するための閾値である。第１距離閾値は、他車両５５が先行車両５１の場合の車間距離に係る閾値である。第１時間閾値は、他車両５５が先行車両５１の場合の衝突予測時間に係る閾値である。第２距離閾値は、他車両５５が後続車両５２の場合の車間距離に係る閾値である。第２時間閾値は、他車両５５が後続車両５２の場合の衝突予測時間に係る閾値である。第１距離閾値は、一例として５ｍに設定される。第１時間閾値は、一例として３秒に設定される。第２距離閾値は、第１距離閾値よりも大きい値とされ、一例として１０ｍに設定される。第２時間閾値は、第１時間閾値よりも大きい値とされ、一例として６秒に設定される。第１距離閾値、第１時間閾値、第２距離閾値、及び第２時間閾値の値は、上述した例に限定されない。第１距離閾値、第１時間閾値、第２距離閾値、及び第２時間閾値は、固定値であってもよく、変動する値であってもよい。第１距離閾値、第１時間閾値、第２距離閾値、及び第２時間閾値は、例えば実験等により決定される値であってもよく、シミュレーションにより決定される値であってもよい。

走行制御部１７は、走行計画生成部１３で生成した走行計画に基づいて自車両５０の走行を自動で制御する。走行制御部１７は、レーンチェンジ可否判定部１６の判定結果に応じて自車両５０の走行を自動で制御し、自車線Ｌ１から隣接車線Ｌ２への自車両５０のレーンチェンジを実行する。

走行制御部１７は、レーンチェンジ可否判定部１６によって自車両５０のレーンチェンジが可能であると判定された場合、自車線Ｌ１から隣接車線Ｌ２への自車両５０のレーンチェンジを開始、又は、実行中のレーンチェンジを継続する。走行制御部１７は、レーンチェンジ可否判定部１６によって自車両５０のレーンチェンジが不可能であると判定された場合、自車線Ｌ１から隣接車線Ｌ２への自車両５０のレーンチェンジを開始させない、又は、実行中のレーンチェンジを中止（キャンセル）する。

以上のように構成された車線変更支援装置１００では、走行計画に基づく走行制御部１７による自動運転中において、運転者によりウインカ操作が行われると、当該ウインカ操作がウインカ操作検出部６によって検出される。レーンチェンジ意思判定部１５によって運転者のレーンチェンジの意思が有ると判定され、走行制御部１７によりレーンチェンジ支援が開始される。レーンチェンジ支援では、他車両判定部１４によって他車両５５が先行車両５１及び後続車両５２の何れであるかが判定される。他車両判定部１４の判定結果に応じて、レーンチェンジ可否判定部１６によってレーンチェンジ可否判定が行われる。

例えば図４に示されるように、他車両５５が先行車両５１である場合、レーンチェンジ完了時における自車両５０と先行車両５１との車間距離が第１距離閾値以上で、且つ、レーンチェンジ開始時における自車両５０と先行車両５１との衝突予測時間が第１時間閾値以上であるときには、自車線Ｌ１から隣接車線Ｌ２への自車両５０のレーンチェンジが可能であると判定される。例えば、レーンチェンジ完了時における当該車間距離が第１距離閾値未満のとき、又は、レーンチェンジ開始時における当該衝突予測時間が第１時間閾値未満のときには、自車両５０のレーンチェンジが不可能であると判定される。

一方、例えば図５に示されるように、他車両５５が後続車両５２である場合、レーンチェンジ完了時における自車両５０と後続車両５２との車間距離が第２距離閾値以上で、且つ、レーンチェンジ開始時における自車両５０と後続車両５２との衝突予測時間が第２時間閾値以上であるときには、自車線Ｌ１から隣接車線Ｌ２への自車両５０のレーンチェンジが可能であると判定される。例えば、レーンチェンジ完了時における自車両５０と後続車両５２との車間距離が第２距離閾値未満のとき、又は、レーンチェンジ開始時における自車両５０と後続車両５２との衝突予測時間が第２時間閾値未満のときには、自車両５０のレーンチェンジが不可能であると判定される。

そして、レーンチェンジ支援では、レーンチェンジ可否判定部１６の判定結果に応じて、走行制御部１７によって自車両のレーンチェンジが制御される。具体的には、レーンチェンジ可否判定部１６によってレーンチェンジ可能と判定された場合、走行計画生成部１３によって生成されたレーンチェンジの走行計画に基づいて、走行制御部１７によって自車両５０のレーンチェンジが実行される。当該レーンチェンジが完了すると、レーンチェンジ支援は終了される。一方、レーンチェンジ支援では、レーンチェンジ可否判定部１６によってレーンチェンジ不可能と判定された場合、自車両５０のレーンチェンジが開始されず、あるいは、実行中のレーンチェンジが中止される。

なお、車線変更支援装置１００では、例えば図４及び図５に示されるように、自車両５０又は他車両５５の相対的な位置関係及び速度関係が同じである場合（互いの位置関係及び速度関係が、自車両５０又は他車両５５が入れ替わっている以外は物理的に同じである場合）、他車両５５が先行車両５１であるときにレーンチェンジ不可能と判定するためのシステムキャンセルタイミングは、他車両５５が後続車両５２であるときにレーンチェンジ不可能と判定するためのシステムキャンセルタイミングと比較して、遅くなる。

ちなみに、上述した外部状況認識部１１、車両位置認識部１２、走行計画生成部１３、他車両判定部１４、レーンチェンジ意思判定部１５、レーンチェンジ可否判定部１６、及び走行制御部１７は、ＥＣＵ１０にそれぞれの機能を実現するソフトウェア又はプログラムを導入することにより構成すればよい。また、それらの一部又は全部をそれぞれ個別の電子制御ユニットにより構成してもよい。

次に、車線変更支援装置１００によるレーンチェンジ支援における、他車両判定及びレーンチェンジ可否判定に係る判定処理について詳説する。図６は、他車両判定及びレーンチェンジ可否判定の処理を示すフローチャートである。図６に示されるように、まず、レーンチェンジ可否判定部１６により、隣接車線Ｌ２に先行車両５１が存在するか否かを判定する（Ｓ１）。このＳ１において隣接車線Ｌ２に先行車両５１が存在すると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部１６により、自車両５０と当該先行車両５１との車間距離及び衝突予測時間を算出する（Ｓ２）。

続いて、レーンチェンジ可否判定部１６により、自車両５０と先行車両５１との車間距離が第１距離閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ３）。このＳ３において当該車間距離が第１距離閾値以上であると判定された場合、自車両５０と先行車両５１との衝突予測時間が第１時間閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ４）。このＳ４において当該衝突予測時間が第１時間閾値以上であると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部１６により、レーンチェンジが可能であると判定する（Ｓ５）。その後、上記Ｓ１に移行し、判定処理を再び実行する。

一方、上記Ｓ３において車間距離が第１距離閾値未満であると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部１６により、レーンチェンジが不可能であると判定する（Ｓ６）。上記Ｓ４において衝突予測時間が第１時間閾値未満であると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部１６により、レーンチェンジが不可能であると判定する（Ｓ６）。その後、上記Ｓ１に移行し、判定処理を再び実行する。

他方、上記Ｓ１において隣接車線Ｌ２に先行車両５１が存在しないと判定された場合、レーンチェンジ可否判定部１６により、隣接車線Ｌ２に後続車両５２が存在するか否かを判定する（Ｓ７）。このＳ７において隣接車線Ｌ２に後続車両５２が存在すると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部１６により、自車両５０と当該後続車両５２との車間距離及び衝突予測時間を算出する（Ｓ８）。

続いて、レーンチェンジ可否判定部１６により、自車両５０と後続車両５２との車間距離が第２距離閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ９）。このＳ９において当該車間距離が第２距離閾値以上であると判定された場合、自車両５０と後続車両５２との衝突予測時間が第２時間閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０）。このＳ１０において衝突予測時間が第２時間閾値以上であると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部１６により、レーンチェンジが可能であると判定する（Ｓ１１）。その後、上記Ｓ１に移行し、判定処理を再び実行する。

一方、上記Ｓ９において車間距離が第２距離閾値未満であると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部１６により、レーンチェンジが不可能であると判定する（Ｓ１２）。また、上記Ｓ１０において衝突予測時間が第２時間閾値未満であると判定された場合、レーンチェンジ可否判定部１６により、レーンチェンジが不可能であると判定する（Ｓ１２）。その後、上記Ｓ１に移行し、判定処理を再び実行する。

上記Ｓ１０において隣接車線Ｌ２に後続車両５２が存在しないと判定された場合、レーンチェンジ可否判定部１６により、レーンチェンジが可能であると判定する（Ｓ１３）。その後、上記Ｓ１に移行し、判定処理を再び実行する。なお、自車両５０の自動運転が終了されたときには、フローチャートの途中であっても、上記一連の処理が終了される。

ここで、隣接車線Ｌ２を走行する他車両５５が後続車両５２である場合、運転者は当該後続車両５２に対する距離感や速度感を把握し難い傾向がある。そのため、例えば他車両５５が自車両５０から十分離れた位置に存在する後続車両５２である場合には、レーンチェンジが不可能であるとのレーンチェンジ可否判定が行われたとしても、運転者に違和感を与え難い。

一方、例えば、隣接車線Ｌ２を走行する他車両５５が先行車両５１である場合、運転者は当該先行車両５１に対する距離感や速度感を把握しやすい傾向がある。しかし、上述した従来の車線変更支援装置では、隣接車線Ｌ２を走行する他車両５５が先行車両５１か後続車両５２かによらず、レーンチェンジ可否判定が行われる。そのため、例えば他車両５５が後続車両５２である場合を基準として距離閾値及び時間閾値を設定すると、他車両５５が自車両５０から十分離れた位置に存在する先行車両５１である場合においても、レーンチェンジが不可能であるとのレーンチェンジ可否判定が行われ、レーンチェンジが中止されてしまう可能性がある。その結果、運転者に違和感（レーンチェンジ支援の中止が早過ぎるという違和感）を与えるおそれがある。すなわち、運転者にとって違和感の大きいレーンチェンジ可否判定が行われてしまう可能性がある。

この点、本実施形態の車線変更支援装置１００では、他車両５５が先行車両５１である場合には、車間距離が第１距離閾値以上で且つ衝突予測時間が第１時間閾値以上であるときに、レーンチェンジが可能であると判定する。他車両５５が後続車両５２である場合には、車間距離が第１距離閾値よりも大きい第２距離閾値以上で且つ衝突予測時間が第１時間閾値よりも大きい第２時間閾値以上であるときに、レーンチェンジが可能であると判定する。これにより、例えば他車両５５が先行車両５１であるか後続車両５２であるかで異なる当該他車両５５との距離感や速度感に応じて、レーンチェンジ可否判定における判定の閾値を切り替えることができる。この結果、運転者にとって違和感の少ないレーンチェンジ可否判定を行うことが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

上記実施形態において、ＥＣＵ１０の各機能の一部、すなわち、外部状況認識部１１、車両位置認識部１２、走行計画生成部１３、他車両判定部１４、レーンチェンジ意思判定部１５、レーンチェンジ可否判定部１６、及び走行制御部１７の一部は、自車両５０と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータにおいて実行されてもよい。

上記実施形態では、レーンチェンジ完了時における自車両５０と他車両５５との車間距離をレーンチェンジ可否判定に用いたが、例えば、レーンチェンジ開始時から完了時までにおける車間距離をレーンチェンジ可否判定に用いてもよい。レーンチェンジの開始時から完了時までにおける車間距離は、レーンチェンジ完了時だけではなくレーンチェンジの開始時も含めたレーンチェンジ実行中の各時点にて算出された車間距離である。

上記実施形態では、レーンチェンジ開始時における衝突予測時間をレーンチェンジ可否判定に用いたが、例えば、レーンチェンジ開始時から完了時までにおける衝突予測時間をレーンチェンジ可否判定に用いてもよい。レーンチェンジ開始時から完了時までの衝突予測時間は、レーンチェンジ開始時だけでなくレーンチェンジ完了時も含めたレーンチェンジ実行中の各時点にて算出された衝突予測時間である。

上記実施形態では、自車両５０と他車両５５との車間距離及び衝突予測時間をレーンチェンジ可否判定に用いたが、例えば、自車両５０と他車両５５との車間時間（ＴＨＷ［Time Headway］）を更に用いてもよい。車間時間は、算出した車間距離を他車両５５の速度で除して得られる時間である。

上記実施形態では、自車両５０の運転者にレーンチェンジの意思がある場合に、自車線Ｌ１から隣接車線Ｌ２へ自車両５０をレーンチェンジさせたが、例えば自車線Ｌ１において自車両５０の前方に障害物が存在する等の理由からレーンチェンジが必要な場合には、運転者のレーンチェンジの意思の有無によらず、自車線Ｌ１から隣接車線Ｌ２へ自車両５０をレーンチェンジさせてもよい。

なお、上述したように、他車両５５が後続車両５２である場合には、運転者が当該他車両５５を視認し難いことに起因して、自車両５０と他車両５５との距離感及び速度感を運転者が把握し難い。そこで、上記実施形態では、例えばルームミラー及びドアミラー等を電子ミラー化して広視野化してもよい。この場合、自車両５０と他車両５５との距離感及び速度感を運転者が把握し易くなる。

２…外部センサ（周辺情報検出部）、１４…他車両判定部、１６…レーンチェンジ可否判定部（車線変更可否判定部）、１００…車線変更支援装置。

Claims (1)

1. 自車両を自車線から隣接車線へ車線変更させる車線変更支援装置であって、
   前記自車両の周辺情報を検出する周辺情報検出部と、
   前記周辺情報検出部で検出した周辺情報に基づいて、前記隣接車線を走行する他車両が、前記自車両の前方を走行する先行車両及び前記自車両の後方を走行する後続車両の何れであるかを判定する他車両判定部と、
   前記周辺情報検出部で検出した前記周辺情報及び前記他車両判定部の判定結果に基づいて、前記自車両の車線変更の可否を判定する車線変更可否判定を行う車線変更可否判定部と、
   前記車線変更可否判定部の判定結果に応じて、前記自車線から前記隣接車線への前記自車両の車線変更を実行する走行制御部と、を備え、
   前記車線変更可否判定部は、
   車線変更の完了時における前記自車両と前記他車両との車間距離又は車線変更の開始時から完了時までにおける前記車間距離と、車線変更の開始時における前記自車両と前記他車両との衝突予測時間又は車線変更の開始時から完了時までにおける前記衝突予測時間と、を算出し、
   前記他車両が前記先行車両である場合、
   前記車間距離が第１距離閾値以上で、且つ、前記衝突予測時間が第１時間閾値以上であるときに、前記車線変更が可能であると判定し、
   前記車間距離が前記第１距離閾値未満のとき、又は、前記衝突予測時間が前記第１時間閾値未満のときに、前記車線変更が不可能であると判定し、
   前記他車両が前記後続車両である場合、
   前記車間距離が前記第１距離閾値よりも大きい第２距離閾値以上で、且つ、前記衝突予測時間が前記第１時間閾値よりも大きい第２時間閾値以上であるときに、前記車線変更が可能であると判定し、
   前記車間距離が前記第２距離閾値未満のとき、又は、前記衝突予測時間が前記第２時間閾値未満のときに、前記車線変更が不可能であると判定し、
   前記走行制御部は、
   前記車線変更可否判定部によって前記車線変更が可能であると判定された場合、前記車線変更を開始、又は、実行中の前記車線変更を継続させ、
   前記車線変更可否判定部によって前記車線変更が不可能であると判定された場合、
   前記車線変更を開始させない、又は、実行中の前記車線変更を中止する、車線変更支援装置。

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