JP7260964B2 - 車両用制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用制御装置および制御方法に関する。

安全で円滑な自動運転制御を実現するためには、道路状況や交通状況などが異なる様々な環境下において自車両の周囲状況を正確に判断して車両を制御する必要がある。特に合流車線や分岐車線などでは周囲状況が複雑であることが多く、安全かつ円滑な自動運転制御を行うことが非常に重要となる。

特許文献１には、自車両が合流車線を走行中に、同じ合流車線で自車両の前方を走行する先行車両が本線の所定のフリー空間に合流可能な場合、合流後の先行車両の後方のフリー空間を自車両が合流する目標空間に決定する車両用制御装置が開示されている。

特開２０１６－７９５４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された車両用制御装置では、自車両の前方を走行する先行車両が本線に合流できない場合、自車両も本線に合流することができないという問題がある。その結果、自車両及び周囲車両に対して合流による危険性が及ぶだけでなく、自車両周辺の交通を乱してしまう恐れがある。

したがって、本発明は、自動運転制御による自車両の車線変更を安全で円滑に行うことを目的とする。

上記課題を解決するため、自車両を第１車線から第２車線に車線変更させる制御を行う車両用制御装置において、第１車線を走行する他車両の動作および道路環境に関する情報を取得する第１環境取得部と、第２車線を走行する隣接車両の動作および道路環境に関する情報を取得する第２環境取得部と、第２環境取得部により取得された第２車線の道路環境に関する情報に基づいて、第２車線に自車両が車線変更可能な空間が存在するか否かを判断する車線変更可能空間判定部と、第１環境取得部により取得された第１車線を走行する他車両の動作と、第２車線を走行する隣接車両の動作と、に基づいて第１車線を走行する他車両の車線変更の可否を判断する車線変更制御部と、を有し、車線変更制御部は、車線変更可能空間判定部による第２車線に自車両が車線変更可能な空間が存在するか否かの判断と、他車両の車線変更の可否の判断と、に基づいて自車両の車線変更制御を行う車両用制御装置とした。

本発明によれば、自動運転制御による自車両の車線変更を安全で円滑に行うことができる。

車両用制御装置の機能を説明するブロック図である。 車両用制御装置の全体制御の処理のフローチャートである。 車両用制御装置により制御される自車両の動作の一例を説明する図である。 車線変更要望判定処理のフローチャートである。 車線変更制御処理のフローチャートである。 車線変更許可処理のフローチャートである。 対象車滞留判定処理のフローチャートである。 自車両の車線変更動作の一例を説明する図である。 自車両の速度制御の一例を説明する図である。 第２の実施形態にかかる車両用制御装置の機能を説明するブロック図である。 第２の実施形態にかかる車両用制御装置の全体制御の処理のフローチャートである。 車線変更後処理のフローチャートである。 第２の実施形態にかかる自車両の速度制御の一例を説明する図である。 第２の実施形態にかかる車両用制御装置により制御される自車両の動作の一例を説明する図である。 車両用制御装置により制御される自車両の分岐車線における動きの一例を説明する図である。 第３の実施形態にかかる車両用制御装置の機能を説明するブロック図である。 第３の実施形態にかかる車々間通信部での処理のフローチャートである。

＜全体構造＞
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。実施形態では、本発明にかかる車両用制御装置１を自動運転車両（以下、自車両１００と言う）の運転制御に用いた場合を例示して説明する。車両用制御装置１では、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が図示しないメインメモリに記憶された制御プログラムを実行することで以下に説明する機能（例えば、周辺環境認識部１０、挙動予測部２０、車両制御部３０など）が実装される。

図１は、車両用制御装置１の機能を説明するブロック図である。
図１に示すように、車両用制御装置１は、自車両１００に搭載された外界認識装置４０と道路情報取得部４１とに接続されており、外界認識装置４０と道路情報取得部４１とにより自車両１００の周囲を走行する先行車両２００や後方車両（以下、対象車両とも言う）、及び自車線ＬＮ１に隣接する車線（以下、隣接車線ＬＮ２と言う）を走行する隣接車両３００～３３０などの情報（例えば、車間距離や速度）などを取得する。外界認識装置４０は、自車両１００の周囲環境に関する情報を取得する装置であって、例えば、自車両１００の前方を撮影する車載ステレオカメラや、自車両１００の前方、後方、右側方、左側方の周囲環境をそれぞれ撮影する車載カメラなどである。これらの車載ステレオカメラや車載カメラは取得した画像データから自車両１００周囲の静止立体物、移動体、車線区分線などの路面ペイント、標識などの物体の形状や位置を検出すると共に、さらに路面の凹凸などを検出して自車両１００が走行可能な路面であるか否かの判断を行う。ここで静止立体物とは、例えば、駐車車両、壁、ポール、パイロン、縁石、車止めなどが挙げられる。また移動体とは、例えば、歩行者、自転車、バイク、車両などが挙げられる。

また外界認識装置４０の一例である車載ステレオカメラや車載カメラは、自車両１００の周囲を走行する対象車両などのブレーキランプや方向指示器の点灯の有無、又は車内の人の有無などを検出する。物体の形状や位置は、パターンマッチング手法などを用いて検出できる。例えば、物体の位置は自車両１００の前方を撮影する車載カメラの位置に原点を有する座標系を当てはめることで取得することができる。そして外界認識装置４０は、車載カメラなどにより取得した物体の種別や距離、物体の方角などの情報を専用線やＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを用いて車両用制御装置１に出力する。なお車載カメラなどにより得られた画像データを専用線などから車両用制御装置１に出力し、当該画像データを車両用制御装置１により処理することで、物体の種別や距離、物体の方角などの情報を取得してもよい。また自車両１００の周囲環境に関する情報を取得できるものであれば車載カメラなどに限定されるものではなく、ミリ波やレーザを用いて物体との距離や相対速度、物体の方角を計測するレーダや、超音波を用いて物体との距離を計測するソナーなどでもよく、レーダやソナーで取得された物体との距離や相対速度、物体の方角などの情報は専用線やＣＡＮなどを用いて車両用制御装置１に出力される。

なお前述した外界認識装置４０には、自車両１００と外部との通信を行うための通信装置を含めてもよく、自車両１００の周囲を走行する車両（例えば、先行車両２００）と通信を行って各々の車両の位置や速度などの情報を相互に送受信できるようにしてもよく、又は路側の通信機と通信して自車両１００に搭載されたセンサによっては検出できない情報（例えば、自車両１００の死角にある障害物の情報など）を相互に送受信できるようにしてもよい。

道路情報取得部４１は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）やＶＩＣＳ（登録商標）などであり、現在の自車両１００の周囲の地図データや交通情報を取得する。取得された地図データは、ポリゴンやポリラインなどで表現される実際の道路形状に近い形状データと、通行規制情報（制限速度、通行可能車両種別など）、車線区分（本線、追い越し車線、登坂車線、直進車線、左折車線、右折車線など）、信号機や標識などの有無（有りの場合はその位置情報）などのデータである。

方向指示器４２は、この種の車両の保安部品であり、自車両１００の右左折や進路変更の際にその方向を周囲の車両などに示すための装置である。

操舵装置４３は、外部からの駆動指令に基づいて、電動や油圧のアクチュエータにより自車両１００の舵角を制御する。例えば、操舵装置４３は電動パワーステアリングや油圧パワーステアリングなどで構成されている。

駆動装置４４は、外部からの駆動指令に基づいて電動のスロットルによりエンジントルクを制御することができるエンジンシステム、又は外部からの駆動指令に基づいて駆動力を制御することが可能なモータを含む電動パワートレインシステムなどで構成される。

制動装置４５は、外部からの制動指令に基づいて、電動や油圧のアクチュエータにより制動力を制御することの可能な電動ブレーキや油圧ブレーキなどで構成される。

＜車両用制御装置＞
次に車両用制御装置１の機能を説明する。
図１に示すように、車両用制御装置１は、周辺環境認識部１０と、挙動予測部２０と、車両制御部３０とを有して構成されている。

周辺環境認識部１０は、自車線環境認識部１１と、隣接車線環境認識部１２とを有して構成されている。自車線環境認識部１１及び隣接車線環境認識部１２は、外界認識装置４０により検出した物体の形状や位置、種別などに関する情報と、道路情報取得部４１により取得された地図データや車線区分に基づいて自車線ＬＮ１及び隣接車線ＬＮ２（図３参照）を走行している車両（例えば、図３に示す自車線ＬＮ１で自車両１００の前方を走行する先行車両２００、隣接車線ＬＮ２を走行する隣接車両３００～３３０）を認識する。また外界認識装置４０により検出された情報に基づいて認識された車両（先行車両２００、隣接車両３００～３３０）の相対位置、相対速度、加速度、方向指示器の点灯の有無を演算する。

挙動予測部２０は、自車両１００の目標位置に対して車両を安全に走行できるように自車両１００の運動を算出する機能を有している。挙動予測部２０は、車線変更要望判定部２１と、車線変更可能空間判定部２２とを有して構成されている。車線変更要望判定部２１は、周辺環境認識部１０で演算された情報に基づいて自車線ＬＮ１（図３参照）を走行している車両（例えば、図３に示す先行車両２００）が車線変更を要望しているか否かを判断する。車線変更可能空間判定部２２は、道路情報取得部４１で取得された地図データ及び車線区分の情報と、周辺環境認識部１０で演算された自車線ＬＮ１と隣接車線ＬＮ２を走行する対象車両の相対位置、相対速度、加速度、方向指示器の点灯の有無などの情報に基づいて隣接車線ＬＮ２に自車両１００が車線変更可能な空間があるか否かの判断と、車線変更可能な空間がある場合には当該空間の中から車線変更する目標空間を選定する。

車両制御部３０は、車線変更制御部３１を有して構成されている。車線変更制御部３１は、挙動予測部２０で決定した自車両１００の運動に基づいて、自車両１００が対象車両に衝突せずに車線変更可能な目標舵角と目標速度を演算する。そして車線変更制御部３１は、演算した目標舵角を実現するための目標操舵トルクを操舵装置４３に出力する。また車線変更制御部３１は、目標速度を実現するための目標駆動力や目標制動力を駆動装置４４や制動装置４５に出力する。ここで舵角装置４３に出力する制御パラメータとしては目標舵角を実現するための目標操舵トルクが挙げられるが、操舵装置４３の構成によっては直接目標舵角を操舵装置４３に出力することも可能である。また駆動装置４４と制動装置４５に出力する制御パラメータとしては目標速度を実現するための目標エンジントルクや目標ブレーキ圧などが挙げられるが、駆動装置４４と制動装置４５の構成によっては直接目標速度を駆動装置４４や制動装置４５に出力することも可能である。さらに自車両１００が右折や左折、又は進路変更などを実施する場合は、方向指示器４２に駆動信号を出力することで、方向指示器４２による右折点灯や左折点灯などが実行される。

＜全体制御の処理＞
次に車両用制御装置１の全体制御の流れを説明する。
図２は、車両用制御装置１の全体制御のフローチャートである。
図３は、車両用制御装置１により制御される自車両１００の動作の一例を説明する図である。
初めに、ステップＳ１０１において、周辺環境認識部１０の自車線環境認識部１１は、図３の（Ａ）に示すように、自車両１００が自車線ＬＮ１（図３の実施形態では合流車線）を走行している際、自車線ＬＮ１を走行している対象車両（図３の実施形態では先行車両２００）を認識する。なお、図３において自車両１００及び先行車両２００は自車線ＬＮ１から隣接車線ＬＮ２（図３の実施形態では本線）に合流するため加速を開始している状態を示している。

ステップＳ１０２において、周辺環境認識部１０の隣接車線環境認識部１２は、図３の（Ｂ）に示すように、外界認識装置４０で検出された隣接車線ＬＮ２を走行する隣接車両３００～３３０の位置や速度などの情報、及び道路情報取得部４１により取得された地図データや車線区分の情報に基づいて隣接車線ＬＮ２を走行している隣接車両３００～３３０の情報及び車線情報を取得する。

ステップＳ１０３において、挙動予測部２０の車線変更可能空間判定部２２は、図３の（Ｂ）に示すように、ステップＳ１０２で取得した隣接車線ＬＮ２を走行している隣接車両３００～３３０の位置や速度の情報に基づいて自車両１００が車線変更可能な空間（図３の実施形態では空間Ｓ１～Ｓ３）を抽出する。自車両１００が車線変更可能な空間Ｓ１～Ｓ３は、例えば、隣接車線ＬＮ２を走行している隣接車両３００～３３０の各々の車間距離又は車間時間、自車両１００と隣接車両３００～３３０間の相対位置及び相対速度などを用いて抽出される。具体的には、自車両１００と隣接車両３００～３３０との車間時間、自車両１００と隣接車両３００～３３０との衝突余裕時間などが所定の閾値以上である場合、自車両１００と隣接車両３００～３３０との間の距離が十分にあり車線変更可能な空間であると判断する。ここで車間時間とは、自車両１００と隣接車両３００～３３０との間の車間距離を自車両１００の速度で割った値であり、衝突余裕時間とは、自車両１００が、当該自車両１００の現在速度で走行した場合に隣接車両３００～３３０に衝突してしまうまでの時間を表している。

ステップＳ１０４において、挙動予測部２０の車線変更要望判定部２１は、ステップＳ１０１で取得した自車線ＬＮ１を走行している対象車両（図３の実施形態では先行車両２００）が車線変更を行うか否かを予測する。このステップＳ１０４の処理の詳細は後述する。

ステップＳ１０５において、車両制御部３０の車線変更制御部３１は、図３の（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、ステップＳ１０３で抽出した車線変更可能な空間Ｓ１～Ｓ３と、ステップＳ１０４で取得した先行車両２００の車線変更要望の有無の判断結果に基づいて操舵装置４３、駆動装置４４、及び制動装置４５を制御して、自車両１００を最も安全かつ円滑に車線変更可能な空間Ｓ２に移動させる制御を行う。このステップＳ１０５の処理の詳細は後述する。

＜車線変更要望判定処理＞
次に、ステップＳ１０４で説明した車線変更要望判定部２１による車線変更要望判定処理の詳細を説明する。
図４は、車線変更要望判定処理のフローチャートである。
初めにステップＳ２０１において、車線変更要望判定部２１は、前述したステップＳ１０１で自車線環境認識部１１が取得した自車線ＬＮ１の情報（例えば地図データ）に基づいて、自車線ＬＮ１が所定値以下の距離（例えば２００ｍ以下）で消滅するか否かを判断する。車線変更要望判定部２１は自車線ＬＮ１が所定値以下の距離（例えば２００ｍ）で消滅すると判断した場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、自車線ＬＮ１を走行している対象車両（例えば先行車両２００）が直進走行を継続することは不可能であると判断してステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、自車線ＬＮ１を走行している先行車両２００の直進走行の継続が不可能なため、先行車両２００が隣接車線ＬＮ２への車線変更を行うことを要望していると予測し、車線変更要望有りのフラグをメモリ（図示せず）に設定して処理を終了する。一方、ステップＳ２０１において、自車線ＬＮ１が所定値以下の距離で消滅しないと判断した場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、自車線ＬＮ１を走行している先行車両２００が直進走行を継続できると判断し、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２において、車線変更要望判定部２１は、ステップＳ１０１で取得した自車線ＬＮ１を走行している先行車両２００の情報に基づいて先行車両２００の方向指示器の点灯の有無を判断し、点灯していると判断した場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４に進み、車線変更要望有りのフラグをメモリに設定して処理を終了する。一方、車線変更要望判定部２１は先行車両２００の方向指示器が点灯していないと判断した場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、先行車両２００が直進走行の継続が可能であり車線変更の意思もないと判断し、ステップＳ２０３に進み、車線変更要望無しのフラグをメモリに設定して処理を終了する。

＜車線変更制御処理＞
次にステップ１０５で説明した車線変更制御処理の詳細を説明する。
図５は、車線変更制御処理のフローチャートである。
図８は、自車両１００の車線変更動作の一例を説明する図である。
図９は、自車両１００の速度制御の一例を説明する図である。
ステップＳ３０１において、車線変更制御部３１は、自車両１００の隣接車線ＬＮ２への車線変更の許可を示すフラグがメモリに設定されているか否かを判断し、車線変更の許可を示すフラグがメモリに設定されていると判断した場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０２に進み、車線変更の許可を示すフラグがメモリに設定されていないと判断した場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、処理を終了する。このステップＳ３０１の処理の詳細は後述する。

ステップＳ３０２において、車線変更制御部３１は、自車線環境認識部１１で取得した情報に基づいて、自車線ＬＮ１を走行している対象車両（例えば先行車両２００又は後続車両）が車線変更を開始したか否かを判断し、先行車両２００又は後続車両が車線変更を開始したと判断した場合（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０３に進み、先行車両２００又は後続車両が車線変更を開始していないと判断した場合（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、ステップＳ３０４に進む。

ステップＳ３０３において、車線変更制御部３１は、自車線ＬＮ１を走行している先行車両２００又は後続車両が車線変更を行うことで自車両１００が車線変更を行う予定の目標空間のスペースが確保でき、自車両１００が継続して車線変更を行うことが可能か否かを判断する。車線変更制御部３１は、隣接車線ＬＮ２の目標空間に継続して車線変更が可能と判断した場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０４に進み、隣接車線ＬＮ２の目標空間への車線変更が不可能と判断した場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、車線変更を行う制御を継続せずに処理を終了する。例えば、図８の（Ａ）に示すように、自車両１００は、車線変更可能と判断した目標空間（空間Ｓ２）に車線変更を開始している状態である。自車両１００の目標空間（空間Ｓ２）への車線変更が完了していない状態で、図８の（Ｂ）に示すように、先行車両２００が空間Ｓ１へ車線変更しようとすることで、隣接車線ＬＮ２を走行している隣接車両３１０が安全な車間距離確保のため速度を落とす。その結果、自車両１００の車線変更の目的とする目標空間（空間Ｓ２）が狭くなり、車線変更を行うことができない場合がある。その場合、車線変更制御部３１は、自車両１００の車線変更の動作を中止して自車線ＬＮ１（合流車線）に避難する制御を行う。

ステップＳ３０４において、車線変更制御部３１は、周囲環境認識部１０の情報及び挙動予測部２０で選択された車線変更が可能な目標空間の情報に基づき、自車両１００を前後方向又は横方向に制御して自車線ＬＮ１から隣接車線ＬＮ２の目標空間（例えば、図３に示す空間Ｓ２）に移動させる制御を行う。この車線変更制御部３１による自車両１００の前後方向又は横方向への制御において、車線変更制御部３１は、図９に示すように、自車両１００が車線変更を開始する前では、車線変更のために予め設定された目標速度（例えば１００ｋｍ／ｈ）まで加速し、隣接車線ＬＮ２の目標空間に横付けを行う。自車両１００の車線変更中の制御として、自車両１００の周囲に車線変更要望有りの他車両（例えば先行車両２００）が存在しない場合、目標速度を一定に保ちつつ通常の車線変更制御を行う（図９の点線）。一方、自車両１００の周囲に車線変更要望有りの他車両が存在する場合、車線変更制御部３１は、自車両１００を車線変更させつつ、自車両１００の目標速度を車線変更要望有りの他車両が存在する場合に比べて徐々に低くなるように制御する（図９の実線）。その結果、自車両１００の前方の空間が広がり、先行車両２００が車線変更を行える可能性を高め、自車両１００も先行車両２００も滞留することなく車線変更を行えることで、安全かつ交通の流れを円滑にすることができる。

ステップＳ３０５において、車線変更制御部３１は、自車両１００が目標空間（例えば、図３に示す空間Ｓ２）への車線変更が完了したか否かの判断を行う。車線変更制御部３１は、自車両１００の車線変更が完了したと判断した場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、処理を終了し、自車両１００の車線変更が完了していないと判断した場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、再度ステップＳ３０１に戻って、ステップＳ３０１～ステップＳ３０４の車線変更制御を実行する。

＜車線変更許可処理＞
次にステップＳ３０１で説明した車線変更許可処理を詳細に説明する。
図６は、車線変更許可処理のフローチャートである。
ステップＳ４０１において、車線変更制御部３１は、自車線ＬＮ１を走行している対象車両（例えば先行車両２００）の車線変更の要望があるか否かを車線変更要望判定部２１で設定された車線変更要望有り又は車線変更要望無しのフラグに基づいて判断する。車線変更制御部３１は、先行車両２００の車線変更要望有りのフラグがメモリに設定されていると判断した場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０２に進み、車線変更要望無しのフラグがメモリに設定されていると判断した場合（ステップＳ４０１：Ｎｏ）、ステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０２において、車線変更制御部３１は、自車線環境認識部１１の情報に基づいて、自車線ＬＮ１を走行する対象車両（例えば先行車両２００）が自車線ＬＮ１において滞留するか否かの判断を行う。車線変更制御部３１は、対象車両が滞留すると判断した場合（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０４に進み、対象車両が滞留しないと判断した場合（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、ステップＳ４０３に進む。このステップＳ４０２の処理の詳細は後述する。

ステップＳ４０３において、車線変更制御部３１は、自車線ＬＮ１を走行する対象車両の車両変更要望があり、かつ、滞留状態にない対象車両が、車線変更先として選択する空間を予測する。この結果と、車線変更可能空間判定部２２で抽出された車線変更が可能な空間の候補とに基づいて、自車両１００が車線変更可能な空間の絞り込みを行う。なお車線変更可能空間判定部２２で抽出された空間、かつ、自車線ＬＮ１を走行している対象車両の車線変更先として予測される空間が十分に広く、車両２台が同じ空間に同時に車線変更しても安全性が担保される場合、その空間を自車両１００の車線変更可能空間としてもよい。これにより効率良く円滑な車線変更を実施することができる。

ステップＳ４０４において、車線変更制御部３１は、ステップＳ４０３で絞り込まれた自車両１００が車線変更可能な空間が存在するか否かを判断し、少なくとも１つ以上の車線変更可能な空間が存在すると判断した場合（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０５に進む。一方、車線変更制御部３１は、自車両１００が車線変更可能な空間が存在しないと判断した場合（ステップＳ４０４：Ｎｏ）、ステップＳ４０７に進み、自車両１００の車線変更が不可能なため車線変更の禁止を示すフラグをメモリに設定して処理を終了する。

ステップＳ４０５において、車線変更制御部３１は、自車両１００の車線変更可能な空間として抽出された空間（例えば、図３に示す空間Ｓ１～Ｓ３）の中から、最適な空間を目標空間として設定する。具体的には、車線変更制御部３１は、車線変更が可能な空間として抽出された複数の空間Ｓ１～Ｓ３に対して、各々の空間Ｓ１～Ｓ３の大きさ、車線変更後の対象車両との車間距離や車間時間、車線変更に必要な加速度プロファイルなど、少なくとも１つ以上の指標に重みをかけた評価関数を用いて、各々の空間Ｓ１～Ｓ３の評価値を算出する。車線変更制御部３１は、そしてその中から評価値が最も高い空間（図３に示す実施形態では空間Ｓ２）を目標空間として設定し、ステップＳ４０６に進む。これにより、車線変更制御部３１は、最も安全性の高い車線変更が可能な空間（実施形態では空間Ｓ２）に自車両１００を車線変更させることができ、自車両１００の安全で円滑な合流を実施することが可能となる。

ステップＳ４０６において、車線変更制御部３１は、車線変更の許可を示すフラグをメモリに設定して処理を終了する。

＜対象車滞留判定処理＞
次にステップＳ４０２で説明した対象車滞留判定処理を詳細に説明する。
図７は、対象車滞留判定処理のフローチャートである。
ステップＳ５０１において、車線変更制御部３１は、自車線環境認識部１１と隣接車線環境認識部１２とにより取得した情報に基づいて自車線ＬＮ１を走行している対象車両（先行車両２００又は後続車両）と隣接車線ＬＮ２を走行している隣接車両３００～３３０との速度差が所定の閾値（例えば３０ｋｍ／ｈ）以上か否かを判定する。車線変更制御部３１は、自車線ＬＮ１を走行している対象車両と隣接車線ＬＮ２を走行している隣接車両３００～３３０との速度差が所定の閾値以上であると判定した場合（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０２に進み、速度差が所定の閾値以上でないと判定した場合（ステップＳ５０１：Ｎｏ）、対象車両の速度が十分に速く隣接車線ＬＮ２に車線変更可能であり、その結果、滞留が発生しないと判断して処理を終了する。

ステップＳ５０２において、車線変更制御部３１は、自車線環境認識部１１により取得された自車線ＬＮ１の道路形状変更までの距離が所定距離以下か否かを判断する。車線変更制御部３１は、道路形状変更までの距離が所定距離以下であると判断した場合（ステップＳ５０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０３に進み、道路形状変更までの距離が所定距離以下でないと判断した場合（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、対象車両と隣接車線ＬＮ２を走行する隣接車両３００～３３０との速度差は大きいが、速度差を無くすための加速に必要な距離が十分に確保できており、その結果、対象車両の滞留が発生しないと判断して処理を終了する。道路形状変更とは、現在、自車両が走行する道路形状が大きく変化する位置を意味し、例えば、車線の合流位置（図３）や分岐位置（図１５）などが挙げられる。

ステップＳ５０３において、車線変更制御部３１は、自車線ＬＮ１を走行している対象車両と隣接車線ＬＮ２を走行している隣接車両３００～３３０との速度差が所定値以上であり、速度差を無くすための加速に必要な距離も不足していると判断し、その結果、対象車両が滞留状態であると判断して処理を終了する。

以上説明した通り、実施の形態では、
（１）自車両１００を自車線ＬＮ１（第１車線）から隣接車線ＬＮ２（第２車線）に車線変更させる制御を行う車両用制御装置１において、自車線ＬＮ１を走行する対象車両（他車両）の動作および道路環境に関する情報（画像データや車線区分の情報など）を取得する自車線環境認識部１１（第１環境取得部）と、隣接車線ＬＮ２を走行する隣接車両３００～３３０の動作および道路環境に関する情報（画像データや車線区分の情報など）を取得する隣接車線環境認識部１２（第２環境取得部）と、隣接車線環境認識部１２により取得された隣接車線ＬＮ２の道路環境に関する情報に基づいて、隣接車線ＬＮ２に自車両１００が車線変更可能な空間Ｓ１～Ｓ３が存在するか否かを判断する車線変更可能空間判定部２２と、自車線環境認識部１１により取得された自車線ＬＮ１を走行する対象車両の動作と、隣接車線ＬＮ２を走行する隣接車両３００～３３０の動作とに基づいて、自車線ＬＮ１を走行する対象車両の車線変更の可否を判断する車線変更制御部３１と、を有し、車線変更制御部３１は、車線変更可能空間判定部２２による隣接車線ＬＮ２に自車両１００が車線変更可能な空間Ｓ１～Ｓ３が存在するか否かの判断と、対象車両の車線変更の可否の判断と、に基づいて自車両１００の車線変更制御を行う構成とした。

このように構成すると、車線変更制御部３１は、自車両１００の車線変更可能な空間Ｓ１～Ｓ３の存在と、対象車両の車線変更の可否とに基づいて、自車両１００の車線変更を行うか否かを判断するので、自動運転制御による自車両の車線変更を安全で円滑に行うことができる。

（２）また車線変更制御部３１は、自車車線ＬＮ１を走行する対象車両と自車車線ＬＮ１の道路形状変更位置（図３の自車線ＬＮ１の合流位置）までの距離が所定距離以下、または対象車両ＬＮ１の方向指示器が点灯している場合であって、自車線ＬＮ１を走行する対象車両と隣接車線ＬＮ２を走行する隣接車両３００～３３０との速度差が所定速度（例えば、３０ｋｍ／ｈ）以上である場合、自車線ＬＮ１を走行する対象車両の車線変更不可と判断する構成とした。

このように構成すると、車線変更制御部３１は、自車線ＬＮ１を走行する対象車両の自車線ＬＮ１の道路形状変更位置までの距離が少ない場合、又は対象車両の方向指示器が点灯している場合には、対象車両の車線変更要求があると判断するが、一方、対象車両と隣接車両３００～３３０との速度差が所定速度（例えば、３０ｋｍ／ｈ）以上である場合には、隣接車両３００～３３０との速度差が大きく、安全に車線変更することが難しいため、対象車両の車線変更不可と判断する。これにより、対象車両が安全かつ円滑に車線変更できない場合には、対象車両の車線変更を待たずに、自車両１００の車線変更を優先して行うことができる。

（３）また車線変更制御部３１は、自車線ＬＮ１を走行する対象車両が車線変更可能と判断した場合、隣接車線３００～３３０における対象車両が車線変更した際の空間の大きさを算出し、算出された空間の大きさが所定値以上の場合、自車両１００の車線変更を許可または継続し、算出された空間の大きさが所定値未満の場合、自車両１００の車線変更を禁止する構成とした。

このように構成すると、車線変更制御部３１は、対象車両が車線変更可能と判断された隣接車両ＬＮ２における空間が十分に大きい場合、対象車両の車線変更による自車両１００の車線変更に及ぼす影響は少ないので、自車両１００を自車線１００の車線変更可能と判断された空間に安全かつ円滑に車線変更できる。

（４）また車線変更制御部３１により算出された空間の大きさは、自車線ＬＮ１を走行する自車両１００と対象車両とが同時に車線変更可能な大きさに設定されている構成とした。

このように構成すると、車線変更制御部３１は、自車両１００と対象車両とを、対象車両が車線変更可能な空間と判断された同じ空間に車線変更できるので、安全を確保しつつ。より効率よく円滑に車線変更することができる。

（５）また車線変更制御部３１は、自車線ＬＮ１を走行する対象車両の車線変更不可と判断した場合、自車両１００を自車線ＬＮ１から隣接車線ＬＮ２に車線変更しながら自車両１００の前後方向の速度を制御して、隣接車線ＬＮ２における自車両１００の前後方向の何れかの空間の大きさを、対象車両の車線変更が可能な大きさに変更する構成とした。

このように構成すると、車線変更制御部３１は、自車両１００の車線変更を行いつつ、対象車両の車線変更可能な空間を作り出すことができるため、対象車両の車線変更を促すことができる。よって、道路における交通の流れを乱すことなく、より円滑に車線変更を行うことができる。

＜第２の実施の形態＞
次に本発明の第２の実施形態にかかる車両用制御装置１Ａを説明する。第２の実施形態にかかる車両用制御装置１Ａでは、車両制御部３０Ａが車線変更後制御部３２を有し、自車両１００を車線変更させた後に、先行車両２００又は後方車両の車線変更を安全かつ円滑に行わせるために自車両１００の前後方向の速度を制御する点、及びその結果を先行車両２００等に報知する報知装置４６が設けられている点が前述した車両用制御装置１と異なる。

図１０は、第２の実施形態にかかる車両用制御装置１Ａの機能を説明するブロック図である。なお、第２の実施形態において第１の実施形態と同一の構成及び機能については同一の符号を付し必要に応じて説明する。

図１０に示すように、車両制御部３０Ａは車線変更後制御部３２をさらに有して構成されている。車線変更後制御部３２は、自車両１００が車線変更後に、車線変更要望有りの対象車両（例えば先行車両２００）が存在する場合、自車両１００の前後方向の速度制御により対象車両が車線変更可能な空間を確保できる場合には、前後方向の速度制御を行って対象車両の車線変更可能な空間を作り出すように制御する。そして、車線変更後制御部３２は、対象車両の車線変更可能な空間を確保した旨を通知するための信号を報知装置４６に送信する。報知装置４６は、車線変更後制御部３２から受信した信号に基づき、対象車両に対して車線変更可能な空間を確保した旨を報知する。

＜全体制御＞
次に車両用制御装置１Ａの全体制御の処理を説明する。
図１１は、車両用制御装置１Ａの全体制御の処理のフローチャートである。ここで、ステップＳ６０１～ステップＳ６０５までの処理は、前述した図２で説明した全体制御のステップＳ１０１～ステップＳ１０５と同じであるので説明は省略する。

ステップＳ６０６において、車両制御部３０Ａの車線変更制御部３１は、自車両１００の車線変更が完了したか否かを判断し、車線変更が完了していると判断した場合（ステップＳ６０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ６０７に進み、車線変更が完了していないと判断した場合（ステップＳ６０６：Ｎｏ）、処理を終了する。ここで自車両１００の車線変更が完了していないと判断される状況の一例としては、自車両１００の車線変更可能な空間が存在しない場合や、車線変更を中断した場合などが挙げられる。

ステップＳ６０７において、車線変更後制御部３２は、自車両１００の車線変更が完了した場合に車線変更後制御を行い、処理を終了する。ステップＳ６０７の処理の詳細は後述する。

＜車線変更後制御＞
次に、ステップＳ６０７で説明した車線変更後制御部３２による車線変更後制御の詳細を説明する。
図１２は、車線変更後制御の処理を説明するフローチャートである。
ステップＳ７０１において、車線変更後制御部３２は、車線変更要望判定部２１により自車線ＬＮ１を走行する対象車両の中で車線変更要望有りの対象車両が存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合（ステップＳ７０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ７０２に進み、存在しないと判断した場合（ステップＳ７０１：Ｎｏ）、自車両１００の車線変更後に対象車両（例えば先行車両２００）を車線変更させる必要ないので処理を終了する。

ステップＳ７０２において、車線変更後制御部３２は、車線変更要望有りの対象車両に対して、自車両１００の前後方向の速度制御などにより車線変更可能な空間を作り出すことが可能か否かを判断する。車線変更後制御部３２は、車線変更要望有りの対象車両が車線変更を行える程度の空間を作り出すことができると判断した場合（ステップＳ７０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ７０３に進み、車線変更要望有りの対象車両が車線変更を行える程度の空間を作り出すことができないと判断した場合（ステップＳ７０２：Ｎｏ）、処理を終了する。

ここで、車線変更か可能か否かの判断は、対象車両（例えば先行車両２００）の位置や、自車両１００と対象車両との相対速度などから、対象車両が車線変更を行うためにどの程度の広さの空間が必要かを演算する。ここで新たな先行車両又は後続車両（新たな対象車両とも言う）とは、車線変更を行った後に変更後の車線を走行している先行車両（例えば、図１４に示す車両３１０）と後続車両（例えば、図１４に示す車両３２０）のことを言う。また、車両用制御装置１Ａは、車線変更要望有りの対象車両が車線変更できる程度の空間を作り出すため、自車両１００が車線変更後の車線からさらに隣接する車線（図１４に示す隣接車線ＬＮ３）に車線変更するように、自車両１００の前後制御及び横制御を行ってもよい。

ここで、自車両１００の車線変更後に、車線変更要望有りの対象車両の車線変更に必要な空間を作り出すための車両１００の速度制御の一例を説明する。
図１３は、自車両１００の速度制御の一例を説明する図である。図１３の（Ａ）は自車両１００の目標速度の時間推移を示しており、通常制御を点線、車両用制御装置１Ａによる制御を実線で示している。図１３の（Ｂ）は自車両１００と先行車両（図１４に示す先行車両３１０）との車間距離（空間）の時間推移を示しており、通常制御を点線、車両用制御装置１Ａによる制御を実線で示している。

図１３の（Ａ）に示すように、自車両１００の車線変更後に、自車両１００の目標速度を通常時と比べて低くすることによって、先行車両（図１４の先行車両３１０）との車間距離が広くなり、図１３の（Ｂ）に示すように、自車両１００と先行車両との間の空間の広さを徐々に大きくする。ここで、自車両１００の目標速度の下げ方は、所定の減速度以内に抑えるように設定する。これによって、自車両１００の急減速により後続車両（例えば図１４に示す後続車両３２０）に恐怖感を与えないようにすることができる。さらに、この所定の減速度は後続車両との車間距離が大きいほど大きくなるように設定してもよい。これにより短時間で効率よく先行車両（図１４の先行車両３１０）との空間を、車線変更要望有りの対象車両（車両２００）が車線変更できる程度の大きさにすることができる。よって、車線変更要望有りの対象車両を車線変更する空間に受け入れやすくすることができる。なお、自車両１００と先行車両（図１４の先行車両３１０）との車間距離を広くし過ぎても交通の流れを悪くしてしまう可能性があるので、先行車両との許容車間距離を設けてもよい（図１３（Ｂ）の破線参照）。車線変更後制御部３２は、自車両１００と先行車両との距離が許容車線変更距離を超えないように（離れすぎないように）、自車両１００の目標速度を大きくして先行車両との距離を調整する制御を行う。また、自車両１００と先行車両との車間距離に代えて、自車両１００と先行車両との車間時間を用いてもよい。車線変更後制御部３２は、車線変更要望有りの対象車両が車線変更を行うための十分な空間を確保した後、先行車両との車間距離がそれ以上離れないように自車両１００の目標速度を先行車両と同一となるように設定し（図１３（Ｂ）参照）、車線変更要望有りの対象車両が車線変更を開始するのを待つ。

図１２に戻って、ステップＳ７０３において、ステップＳ７０２で判断した車線変更要望有りの対象車両が車線変更可能な空間を作り出すことができるという情報に基づいて、車線変更後制御部３２は、車線変更要望有りの対象車両が車線変更を行える空間を確保するための前後方向の制御又は横方向の制御を行う。

ステップＳ７０４において、車線変更後制御部３２は、車線変更要望有りの対象車両が車線変更を行うのに十分な空間を確保できたか否かを判断し、十分な空間が確保できたと判断した場合（ステップＳ７０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ７０５に進み、十分な空間が確保できていないと判断した場合（ステップＳ７０４：Ｎｏ）、再度ステップ７０２に戻り車線変更後制御を継続する。

ステップＳ７０５において、車線変更後制御部３２は、車線変更要望有りの対象車両に対して自車両１００が作り出した空間に車線変更を行っても構わない旨を知らせるため、対象車両に対して報知を行う。ここで報知とは、例えば、車々間通信などが挙げられる。これにより、車線変更要望有りの対象車両の滞留などを防止し、合流区間における交通の流れの悪化を抑制できる。

＜車線変更後制御による自車両の動作例＞
次に車線変更後制御部３２により制御される自車両１００の動作の一例を説明する。
図１４は、車両用制御装置１Ａにより制御される自車両の動作の一例を説明する図である。図１４では、自車両１００の自車線ＬＮ１から隣接車線ＬＮ２への車線変更が完了した状態を示している。

図１４の（Ａ）に示すように、自車線ＬＮ１（合流車線）に車線変更要望有りの先行車両２００（対象車両）が存在していることから、車線変更後制御部３２は、自車両１００の周囲に先行車両２００が車線変更を行える空間を確保できるか否かを算出する。ここで自車両１００の周囲とは、図１４に示す実施形態における空間Ｓ１２と空間Ｓ１３である。車線変更後制御部３２は、自車両１００の前方の空間Ｓ１２を広げることができる場合、自車両１００の速度を調整しながら空間Ｓ１２を広げる。さらに車線変更後制御部３２は、自車両１００が隣接車線ＬＮ３（本線）に車線変更可能であり、これにより車線変更要望有りの先行車両２００が、自車両１００が車線変更することで空いた空間に車線変更可能であれば、自車両１００が隣接車線ＬＮ３に車線変更するように制御してもよい。

図１４の（Ｂ）に示すように、自車両１００が目標速度を下げることで、通常制御時の空間Ｓ１２よりも大きくなる。しかしながら、先行車両２００が車線変更を行うのに必要な空間を確保できていないことから、車線変更後制御部３２は、再度自車両１００の目標速度を調整する制御を行う。

図１４の（Ｃ）に示すように、自車両１００がさらに目標速度を下げることで先行車両２００が車線変更を行うのに必要な空間Ｓ１２が確保できたことから、自車両１００に設けられた報知装置４６は、先行車両２００に対して車線変更の許可を報知し、この報知に基づいて先行車両２００が隣接車線ＬＮ２の空間Ｓ１２に車線変更を開始する。

なお、前述した実施形態では、自車両１００が合流するシーンで、２車線道路での車線変更の場合を例示して説明したが、例えば、高速道路で車線が分岐するシーンにおいても本制御装置による制御は適用可能である。

次に、車両用制御装置１、１Ａにより制御される自車両１００の分岐車線における動きの一例を説明する。
図１５は、車両用制御装置１、１Ａにより制御される自車両１００の分岐車線における動きの一例を説明する図である。
図１５の（Ａ）では、第１車線ＬＮ２０（本線）を走行している自車両１００と、先行車両２００とが共に第２車線ＬＮ２１（分岐車線）車線変更の要望がある状況とする。この時、第１車線ＬＮ２０は消滅しないことから車線変更の要望は、車両の方向指示器の情報のみで判断する。

図１５の（Ｂ）に示すように、自車両１００が車線変更可能な空間Ｓ１３が存在することから、車両相制御装置１、１Ａは自車両１００の車線変更制御を開始する。この時、車線変更要望の有る先行車両２００は車線変更を行えずにいるため、車両用制御装置１、１Ａは自車両１００の目標速度を下げつつ車線変更を行うように制御する。

図１５の（Ｃ）に示すように、自車両１００が車線変更を完了し、第２車線ＬＮ２１（分岐車線）を走行している際、車両用制御装置１Ａは、先行車両２００が車線変更を行うのに必要な空間Ｓ１５を隣接車両３１０との間に確保できるように自車両１００の目標速度の調整を行う。

以上説明した通り、第２の実施形態では、
（６）自車両１００が車線変更した後に、少なくとも自車両１００の前後方向の速度を制御する車線変更後制御部３２をさらに有し、車線変更後制御部３２は、自車線ＬＮ１を走行する対象車両の車線変更不可と判断した場合、自車両１００を自車線ＬＮ１から隣接車線ＬＮ２に車線変更した後、自車両１００の前後方向の速度を制御して、隣接車線ＬＮ２における自車両１００の前後方向の何れかの空間の大きさを、対象車両の車線変更が可能な大きさに変更する構成とした。

このように構成すると、車線変更制御部３１は、自車両１００の車線変更後に対象車両の車線変更可能な空間を作り出すことができるため、対象車両の車線変更を促すことができる。よって、道路における交通の流れを乱すことなく、より円滑に車線変更を行うことができる。

＜第３の実施の形態＞
次に本発明の第３の実施形態にかかる車両用制御装置１Ｂを説明する。第３の実施形態にかかる車両用制御装置１Ｃは、自車両１００と他車両との間で車々間通信を行うことができる通信部５０と通信装置４７とを有しており、他車両との通信により他車両が自動運転車両か否かを判断し、自動運転車両である場合には、車線変更が可能な空間が狭くても自車両１００の車線変更を行うように制御する点が前述した実施形態と異なる。

図１６は、第３の実施形態にかかる車両用制御装置１Ｂの機能を説明するブロック図である。なお、第３の実施形態において第１の実施形態と同一の構成及び機能については同一の符号を付し必要に応じて説明する。

図１６に示すように、車両用制御装置１Ｂは、自車両１００と他車両（例えば、前述した先行車両２００や隣接車両３００～３３０）と車々間通信、又は路側に設けられた通信機と通信を行うことができる車々間通信部５０を有している。この車々間通信部５０は、自車両１００に搭載された通信装置４７に接続されており、この通信装置４７を介して他車両と車々間通信を行うことができるようになっている。つまり、前述した車々間通信部４７と通信装置５０とを合わせたシステムによりＣ２Ｘ（Ｃａｒ ｔｏ Ｘ：車両対車両または車両対インフラ通信）通信が行える。

車々間通信部４７は、通信装置５０を介して他車両から取得した車両情報に基づいて、通信を行った他車両が自動運転車両か否かを判断する。

車線変更可能空間判定部２２は、車々間通信部４７により他車両が自動運転車両の場合と手動運転車両の場合とで、自車両１００が車線変更する際に必要と判断する空間の大きさの閾値を変更する。

＜車々間通信部処理＞
次に、車々間通信部４７での処理を説明する。
図１７は、車々間通信部４７での処理のフローチャートである。
ステップＳ８０１において、車々間通信部４７は、通信装置５０を介した他車両との車々間通信の結果、通信を行った他車両が自動運転車両か否かを判断する。車々間通信部４７は、通信を行った他車両が自動運転車両であると判断した場合（ステップＳ８０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ８０２に進み、通信を行った他車両が自動運転車両でないと判断した場合（ステップＳ８０１：Ｎｏ）、ステップＳ８０３に進む。

ステップＳ８０２において、車線変更可能空間判定部２２は、車々間通信部４７により通信を行った他車両が自動運転車両であると判断した場合、隣接車線における車線変更に必要な空間の広さを第１の閾値Ｓｍｉｎに設定する。自車両１００と他車両のどちらも自動運転車両である場合には、高い精度で車両運転を行うことができるので、自車両１００の車線変更に必要な空間をＧＰＳの精度などに応じて最小限に小さくしても安全で無理のない車線変更が可能となるからである。

一方、ステップＳ８０３において、車線変更可能空間判定部２２は、車々間通信部４７により通信を行った他車両が自動運転車両でない（手動運転車両）と判断した場合、隣接車線における車線変更に必要な空間の広さを、どちらの車両も自動運転車両である場合に設定する第１の閾値Ｓｍｉｎよりも大きい第２の閾値Ｓｍａｘ（Ｓｍａｘ＞Ｓｍｉｎ）に設定する。他車両が自動運転車両でない場合、他車両の運転精度は運転者の運転技術に大きく依存する。よって、他車両が自動運転車両でない場合、安全で無理のない車線変更を行うため、車線変更に必要な空間を大きくする必要があるからである。

以上説明した通り、第３の実施形態では、
（７）隣接車線ＬＮ２を走行する隣接車両３００～３３０と通信を行うと共に、隣接車両３００～３３０との通信結果に基づいて隣接車両３００～３３０が自動運転車両であるか否かを判断する車々間通信部４７（通信部）をさらに有し、車線変更可能空間判定部２２は、車々間通信部４７により隣接車両３００～３３０が自動運転車両であると判断された場合、隣接車線ＬＮ２に自車両１００が車線変更可能な空間が存在するか否かを判断する際に用いられる閾値Ｓｍｉｎを、隣接車両３００～３３０が自動運転車両でないと判断した場合に用いられる閾値Ｓｍａｘよりも小さい値（Ｓｍｉｎ＜Ｓｍａｘ）に設定する構成とした。

このように構成すると、自車両１００と隣接車両３００～３３０とがどちらも自動運転車両である場合、車線変更をドライバの運転技術に依存することなく精度よく行うことができるので、車間距離が小さい場合でも安全で無理なく車線変更を行うことができる。

（８）また車々間通信部４７は、自車線ＬＮ１または隣接車線ＬＮ２に設置された通信機と通信可能に設けられていると共に、通信機から自車線ＬＮ１を走行する対象車両に関する情報または隣接車線ＬＮ２を走行する隣接車両３００～３３０に関する情報を取得し、車線変更制御部３１は、車々間通信部４７により取得された隣接車線ＬＮ２の隣接車両３００～３３０に関する情報に基づいて、自車両１００の前後方向の速度を調整する構成とした。

このように構成すると、車線変更制御部３１は、車々間通信部４７により得られた隣接車両３００～３３０に関する情報に基づいて、自車両１００の速度を適切に調整して、対象車両が車線変更可能な空間を効率的に作り出すことができる。

（９）また車々間通信部４７を介して対象車両に情報を通知する通信装置５０を有し、通信装置５０は、自車両１００の前後方向の速度制御により対象車両が車線変更可能な空間を確保できた場合、対象車両に車線変更許可を通知する構成とした。

このように構成すると、車々間通信を行うことができる車両同士では、車線変更可能な空間を通信により知らせることができ、対象車両は安全で円滑な車線変更を行うことができる。

なお、前述した実施形態では、車両用制御装置を車両の車線変更制御に適用した場合を例示して説明したが、車両の制御に限定されるものではなく、自動で移動する様々な移動体の制御に適用することができる。例えば、車両用制御装置は、ドローン（無人航空機）、ロボット、建設機械などの制御に適用することができる。

以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は、前述した実施の形態を全て組み合わせてもよく、何れか２つ以上の実施の形態を任意に組み合わせても好適である。

また、本発明は、前述した実施の形態の全ての構成を備えているものに限定されるものではなく、前述した実施の形態の構成の一部を、他の実施の形態の構成に置き換えてもよく、また、前述した実施の形態の構成を、他の実施の形態の構成に置き換えてもよい。

また、前述した実施の形態の一部の構成について、他の実施の形態の構成に追加、削除、置換をしてもよい。

１：車両用制御装置、１０：周辺環境認識部、１１：自車線環境認識部、１２：隣接車線環境認識部、２０：挙動予測部、２１：車線変更要望判定部、２２：車線変更可能空間判定部、３０：車両制御部、３１：車線変更制御部、４０：外界認識装置、４１：道路情報取得部、４２：方向指示器、４３：操舵装置、４４：駆動装置、４５：制動装置、１００：自車両、２００：先行車両、３００～３３０：隣接車両、Ｓ１～Ｓ３：空間、Ｋ：目標空間、ＬＮ１：自車線（合流車線）、ＬＮ２：隣接車線、ＬＮ３：隣接車線

Claims (9)

1. 自車両を第１車線から第２車線に車線変更させる制御を行う車両用制御装置において、
   前記第１車線を走行する他車両の動作および道路環境に関する情報を取得する第１環境取得部と、
   前記第２車線を走行する隣接車両の動作および道路環境に関する情報を取得する第２環境取得部と、
   前記第２環境取得部により取得された前記第２車線の道路環境に関する情報に基づいて、前記第２車線に前記自車両が車線変更可能な空間が存在するか否かを判断する車線変更可能空間判定部と、
   前記第１環境取得部により取得された前記第１車線を走行する前記他車両の動作と、前記第２車線を走行する前記隣接車両の動作とに基づいて、前記第１車線を走行する前記他車両の車線変更の可否を判断する車線変更制御部と、を有し、
   前記車線変更制御部は、前記車線変更可能空間判定部による前記第２車線に前記自車両が車線変更可能な空間が存在するか否かの判断と、前記他車両の車線変更の可否の判断と、に基づいて前記自車両の車線変更制御を行い、
   前記車線変更制御部は、前記第１車線を走行する前記他車両と前記第１車線の道路形状変更位置までの距離が所定距離以下、または前記他車両の方向指示器が点灯している場合であって、前記第１車線を走行する前記他車両と前記第２車線を走行する前記隣接車両との速度差が所定速度以上である場合、前記第１車線を走行する前記他車両の車線変更不可と判断する、車両用制御装置。
2. 前記第２車線を走行する前記隣接車両と通信を行うと共に、前記隣接車両との通信結果に基づいて前記隣接車両が自動運転車両であるか否かを判断する通信部をさらに有し、
   前記車線変更可能空間判定部は、前記通信部により前記隣接車両が自動運転車両であると判断された場合、前記第２車線に前記自車両が車線変更可能な空間が存在するか否かを判断する際に用いられる閾値を、前記隣接車両が自動運転車両でないと判断した場合に用いられる閾値よりも小さい値に設定する請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 前記車線変更制御部は、前記第１車線を走行する前記他車両が車線変更可能と判断した場合、前記第２車線における前記他車両が車線変更した際の空間の大きさを算出し、前記算出された空間の大きさが所定値以上の場合、前記自車両の車線変更を許可または継続し、前記算出された空間の大きさが所定値未満の場合、前記自車両の車線変更を禁止する請求項１に記載の車両用制御装置。
4. 前記車線変更制御部により算出された空間の大きさは、前記第１車線を走行する前記自車両と前記他車両とが同時に車線変更可能な大きさに設定されている請求項３に記載の車両用制御装置。
5. 前記車線変更制御部は、前記第１車線を走行する前記他車両の車線変更不可と判断した場合、前記自車両を前記第１車線から前記第２車線に車線変更しながら前記自車両の前後方向の速度を制御して、前記第２車線における前記自車両の前後方向の何れかの空間の大きさを、前記他車両の車線変更が可能な大きさに変更する請求項３に記載の車両用制御装置。
6. 前記自車両が車線変更した後に、少なくとも前記自車両の前後方向の速度を制御する車線変更後制御部をさらに有し、
   前記車線変更後制御部は、前記第１車線を走行する前記他車両の車線変更不可と判断した場合、前記自車両を前記第１車線から前記第２車線に車線変更した後、前記自車両の前後方向の速度を制御して、前記第２車線における前記自車両の前後方向の何れかの空間の大きさを、前記他車両の車線変更が可能な大きさに変更する請求項３に記載の車両用制御装置。
7. 前記通信部は、前記第１車線または前記第２車線に設置された通信機と通信可能に設けられていると共に、前記通信機から前記第１車線を走行する前記他車両に関する情報または前記第２車線を走行する前記隣接車両に関する情報を取得し、
   前記車線変更制御部は、前記通信部により取得された前記第２車線の前記隣接車両に関する情報に基づいて、前記自車両の前後方向の速度を調整する請求項２に記載の車両用制御装置。
8. 前記通信部を介して前記他車両に情報を通知する通信装置を有し、
   前記通信装置は、前記自車両の前後方向の速度制御により前記他車両が車線変更可能な空間を確保できた場合、前記他車両に車線変更許可を通知する請求項７に記載の車両用制御装置。
9. 自車両を第１車線から第２車線に車線変更させる制御を行う車両用制御装置が行う制御方法において、
   前記第１車線を走行する他車両の動作および道路環境に関する情報を取得するステップと、
   前記第２車線を走行する隣接車両の動作および道路環境に関する情報を取得するステップと、
   前記取得された前記第２車線の道路環境に関する情報に基づいて、前記第２車線に前記自車両が車線変更可能な空間が存在するか否かを判断するステップと、
   前記取得された前記第１車線を走行する前記他車両の動作と、前記第２車線を走行する前記隣接車両の動作とに基づいて、前記第１車線を走行する前記他車両の車線変更の可否を判断するステップと、
   前記第２車線に前記自車両が車線変更可能な空間が存在するか否かの判断と、前記他車両の車線変更の可否の判断と、に基づいて前記自車両の車線変更制御を行うステップと、
   を有し、
   前記車線変更制御を行うステップでは、前記第１車線を走行する前記他車両と前記第１車線の道路形状変更位置までの距離が所定距離以下、または前記他車両の方向指示器が点灯している場合であって、前記第１車線を走行する前記他車両と前記第２車線を走行する前記隣接車両との速度差が所定速度以上である場合、前記第１車線を走行する前記他車両の車線変更不可と判断する、制御方法。

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