JPWO2017158731A1 - 車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラム - Google Patents

Abstract

本発明は、自車両の周辺車両を検出する車両検出部と、目的地までの経路に沿って前記自車両が走行できるように、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する自動運転制御部と、を備え、前記自動運転制御部は、地図情報から車線が減少する特定領域の位置を示す情報を取得し、取得した特定領域を前記自車両が通過する際に、前記車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、前記自車両の目標速度を前記相対関係が所定の条件を満たす周辺車両の速度未満の速度に設定する車両制御システムである。

Description

本発明は、車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。

自車両の前方を走行する前走車両との距離に基づいて、自車両の速度を制御する技術が知られている。これに関連して、運転者の操作により自車両の自動運転の開始を指示する指示手段と、自動運転の目的地を設定する設定手段と、運転者により前記指示手段が操作された場合に、前記目的地が設定されているか否かに基づいて自動運転のモードを決定する決定手段と、前記決定手段により決定された前記自動運転のモードに基づいて車両走行制御する制御手段と、を備え、前記決定手段は、前記目的地が設定されていない場合は、前記自動運転のモードを、前記自車両の現在の走行路に沿って走行する自動運転又は自動停車に決定する、運転支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１１／１５８３４７号公報

しかしながら、従来の技術では、周辺環境を十分に考慮せずに、自車両の挙動を決定している場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、周辺車両に対して優しい車両制御を実現することができる車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。

請求項１記載の発明は、自車両の周辺車両を検出する車両検出部（１３０）と、目的地までの経路に沿って前記自車両が走行できるように、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する自動運転制御部（１２０）と、を備え、前記自動運転制御部は、地図情報から車線が減少する特定領域の位置を示す情報を取得し、取得した特定領域を前記自車両が通過する際に、前記車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、前記自車両の目標速度を前記相対関係が所定の条件を満たす周辺車両の速度未満の速度に設定する車両制御システム（１００）である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両制御装置であって、前記周辺車両が前記自車両の走行する自車線に車線変更することを予測する予測部（１５９）を、更に備え、前記自動運転制御部は、前記車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たし、且つ前記予測部により前記周辺車両が前記自車線に車線変更することが予測された場合に、前記自車両の速度を前記周辺車両の速度未満に設定するものである。

請求項３記載の発明は、請求項１または２項記載の車両制御システムであって、前記所定の条件は、前記周辺車両の位置が、前記自車両の側方における所定領域であって、前記自車両の前方側の領域が前記自車両の後方側の領域に比して広い所定領域内に収まっていることを含むものである。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の車両制御システムであって、前記所定領域は、車線が減少することで消失する車線に設定されるものである。

請求項５記載の発明は、自車両の周辺車両を検出する車両検出部（１３０）と、前記周辺車両が前記自車両の走行する自車線に車線変更することを予測する予測部（１５９）と、目的地までの経路に沿って前記自車両が走行できるように、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する自動運転制御部（１２０）と、を備え、前記自動運転制御部は、地図情報から車線が増加または分岐する特定領域の位置を示す情報を取得し、取得した特定領域を前記自車両が通過する際に、前記車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たし、且つ前記予測部により前記周辺車両が前記自車線に車線変更することが予測された場合に、前記自車両の速度を前記周辺車両の速度未満に設定する車両制御システム（１００）である。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の車両制御システムであって、前記所定の条件は、前記周辺車両の位置が、前記自車両の側方における所定領域であって、前記自車両の前方側の領域が前記自車両の後方側の領域に比して広い所定領域内に収まっていることを含むものである。

請求項７記載の発明は、自車両の周辺車両を検出する車両検出部（１３０）と、前記周辺車両が前記自車両の走行する自車線に車線変更することを予測する予測部（１５９）と、目的地までの経路に沿って前記自車両が走行できるように、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する自動運転制御部（１２０）と、を備え、前記自動運転制御部は、地図情報から車線が減少する第１の特定領域、および、車線が増加、または分岐する第２の特定領域の位置を示す情報を取得し、前記第１の特定領域を前記自車両が通過する際に、前記車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、前記自車両の速度を前記周辺車両の速度未満に設定し、前記第２の特定領域を前記自車両が通過する際に、前記車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たし、且つ前記予測部により前記周辺車両が前記自車線に車線変更することが予測された場合に、前記自車両の速度を前記周辺車両の速度未満に設定する車両制御システム（１００）である。

請求項８記載の発明は、請求項１から７のうちいずれか１項記載の車両制御システムであって、前記所定の条件は、前記周辺車両と前記自車両との相対速度が所定の速度範囲以内であることを含むものである。

請求項９記載の発明は、請求項１から８のうちいずれか１項記載の車両制御システムであって、前記自動運転制御部は、前記自車両の速度が所定速度以上の場合に、前記自車両の速度を前記周辺車両の速度未満の速度に設定する制御を実行するものである。

請求項１０記載の発明は、自車両の周辺車両を検出する車両検出部と、目的地までの経路に沿って前記自車両が走行できるように、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する自動運転制御部と、を備え、前記自動運転制御部は、地図情報から車線が減少する特定領域の位置を示す情報を取得し、取得した特定領域を前記自車両が通過する際に、前記車両検出部により検出された周辺車両のうち前記自車両が走行する車線の隣接車線を走行する側走車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、前記車両検出部により検出された周辺車両のうち前記自車両の直前を走行する前走車両と前記自車両との車間距離が所定の距離以上となるように前記自車両の速度を調整する車両制御システムである。

請求項１１記載の発明は、目的地までの経路に沿って自車両が走行できるように、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する車載コンピュータが、地図情報から車線が減少する特定領域の位置を示す情報を取得し、前記取得した特定領域を前記自車両が通過する際に、前記自車両の周辺車両を検出する車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、前記自車両の目標速度を前記相対関係が所定の条件を満たす周辺車両の速度未満の速度に設定する車両制御方法である。

請求項１２記載の発明は、目的地までの経路に沿って自車両が走行できるように、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する車載コンピュータに、地図情報から車線が減少する特定領域の位置を示す情報を取得させ、前記取得させた特定領域を前記自車両が通過する際に、前記自車両の周辺車両を検出する車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、前記自車両の目標速度を前記相対関係が所定の条件を満たす周辺車両の速度未満の速度に設定させる車両制御プログラムである。

請求項１、３、４、１１から１２記載の発明によれば、車線が減少する特定領域を自車両が通過する際に、周辺車両と自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、自車両の目標速度を相対関係が所定の条件を満たす周辺車両の速度未満の速度に設定することにより、周辺車両に対して優しい車両制御を実現することができる。

請求項２記載の発明によれば、車線が減少する特定領域を自車両が通過する際に、周辺車両と自車両との相対関係が所定の条件を満たし、且つ予測部により周辺車両が自車線に車線変更することが予測された場合に、自車両の速度を周辺車両の速度未満に減速させることにより、より精度よく周辺車両に対して優しい車両制御を実現することができる。

請求項５または６記載の発明によれば、車線が増加または分岐する特定領域を自車両が通過する際に、周辺車両と自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、自車両の速度を周辺車両の速度未満に減速させ、車線が増加または分離する特定領域を自車両が通過する際に、周辺車両と自車両との相対関係が所定の条件を満たし、且つ予測部により周辺車両が自車線に車線変更することが予測された場合に、自車両の速度を周辺車両の速度未満に減速させることにより、周辺車両に対して優しい車両制御を実現することができる。

請求項７記載の発明によれば、車線が減少する第１の特定領域を自車両が通過する際に、周辺車両と自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、自車両の速度を周辺車両の速度未満に減速させ、車線が増加または分岐する第２の特定領域を自車両が通過する際に、周辺車両と自車両との相対関係が所定の条件を満たし、且つ自車線に車線変更することが予測された場合に、自車両の速度を周辺車両の速度未満に減速させることにより、周辺車両に対して優しい車両制御を実現することができる。

請求項８記載の発明によれば、所定の条件は、周辺車両と自車両との相対速度が所定速度以内であることを含むことにより、自車両の速度が周辺車両の速度に比して所定速度以上速い、または遅い場合は、自車両の速度を減速させないため、自車両または周辺車両の走行状態に応じて、適切に自車両の制御を行うことができる。

請求項９記載の発明によれば、自動運転制御部は、自車両の速度が所定速度以上の場合に、自車両の速度を周辺車両の速度未満の速度に設定する制御を実行することにより、渋滞等で車両の速度が所定未満の道路状況において、自車両の速度を減速させず現状の速度を維持させて走行する。この結果、道路状況に応じて、適切に自車両の速度を制御することができる。

請求項１０記載の発明によれば、自動運転制御部は、周辺車両のうち自車両の直前を走行する前走車両と自車両との車間距離が所定の距離以上となるように自車両の速度を調整することにより、前走車両が存在する場合であっても、周辺車両が車線変更することができるように促すことができる。

各実施形態の車両制御システム１００が搭載される車両の構成要素を示す図である。 第１の実施形態に係る車両制御システム１００を搭載した自車両Ｍの機能構成図である。 自車位置認識部１２２により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。 ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。 軌道生成部１５０の構成の一例を示す図である。 軌道候補生成部１５４により生成される軌道の候補の一例を示す図である。 車線変更イベントが実施される場合に実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 ターゲット位置ＴＡが設定される様子を示す図である。 車線変更のための軌道が生成される様子を示す図である。 特定領域テーブル１８３の一例を示す図である。 車線が分岐、または増加する箇所の道路形状の一例を示す図である。 特定領域ＦＲを通過する際に、自動運転制御部１２０が、実行する処理の流れを示すフローチャートの一部を示す図である。 自車両Ｍと周辺車両ｍとの位置関係を説明するための図である。 図１２のフローチャートの変形例の処理の流れを示す図である。 特定領域ＦＲを通過する際に、自動運転制御部１２０が、実行する処理の流れを示すフローチャートの他の一部を示す図である。 周辺車両ｍが車線変更することが予測された場面の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る車両制御システム１００Ａを中心とした自車両Ｍの機能構成図である。 追従制御部１２６が、対象車両の速度に基づいて、自車両Ｍの設定する場面の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。
＜共通構成＞
図１は、各実施形態の車両制御システム１００が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）の構成要素を示す図である。車両制御システム１００が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車であり、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を動力源とした自動車や、電動機を動力源とした電気自動車、内燃機関および電動機を兼ね備えたハイブリッド自動車等を含む。電気自動車は、例えば、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池等の電池により放電される電力を使用して駆動される。

図１に示すように、自車両Ｍには、ファインダ２０−１から２０−７、レーダ３０−１から３０−６、およびカメラ４０等のセンサと、ナビゲーション装置５０と、車両制御システム１００とが搭載される。

ファインダ２０−１から２０−７は、例えば、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を測定するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。例えば、ファインダ２０−１は、フロントグリル等に取り付けられ、ファインダ２０−２および２０−３は、車体の側面やドアミラー、前照灯内部、側方灯付近等に取り付けられる。ファインダ２０−４は、トランクリッド等に取り付けられ、ファインダ２０−５および２０−６は、車体の側面や尾灯内部等に取り付けられる。上述したファインダ２０−１から２０−６は、例えば、水平方向に関して１５０度程度の検出領域を有している。また、ファインダ２０−７は、ルーフ等に取り付けられる。ファインダ２０−７は、例えば、水平方向に関して３６０度の検出領域を有している。

レーダ３０−１および３０−４は、例えば、奥行き方向の検出領域が他のレーダよりも広い長距離ミリ波レーダである。また、レーダ３０−２、３０−３、３０−５、３０−６は、レーダ３０−１および３０−４よりも奥行き方向の検出領域が狭い中距離ミリ波レーダである。

以下、ファインダ２０−１から２０−７を特段区別しない場合は、単に「ファインダ２０」と記載し、レーダ３０−１から３０−６を特段区別しない場合は、単に「レーダ３０」と記載する。レーダ３０は、例えば、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体を検出する。

カメラ４０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ４０は、フロントウィンドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ４０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの前方を撮像する。カメラ４０は、複数のカメラを含むステレオカメラであってもよい。

なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。

＜第１の実施形態＞
図２は、第１の実施形態に係る車両制御システム１００を搭載した自車両Ｍの機能構成図である。自車両Ｍには、ファインダ２０、レーダ３０、およびカメラ４０の他、ナビゲーション装置５０と、車両センサ６０と、表示部６２と、スピーカ６４と、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー（或いはパドルシフト）、ステアリングホイールなどの操作デバイス（操作子）７０と、アクセル開度センサ、ブレーキ踏量センサ（ブレーキスイッチ）、シフト位置センサ、ステアリング操舵角センサ（またはステアリングトルクセンサ）などの操作検出センサ７２と、切替スイッチ８０と、走行駆動力出力装置９０と、ステアリング装置９２、ブレーキ装置９４と、車両制御システム１００とが搭載される。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。例示した操作デバイスはあくまで一例であり、ジョイスティック、ボタン、ダイヤルスイッチ、ＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチなどが自車両Ｍに搭載されても構わない。なお、特許請求の範囲における車両制御システムは、車両制御システム１００だけでなく、図２に示した構成のうち、車両制御システム１００以外の構成（ファインダ２０など）を含んでもよい。

ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機や地図情報（ナビ地図）、ユーザインターフェースとして機能するタッチパネル式表示装置、スピーカ、マイク等を有する。ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ受信機によって自車両Ｍの位置を特定し、その位置からユーザによって指定された目的地までの経路を導出する。ナビゲーション装置５０により導出された経路は、車両制御システム１００の目標車線決定部１１０に提供される。自車両Ｍの位置は、車両センサ６０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、車両制御システム１００が手動運転モードを実行している際に、目的地に至る経路について音声やナビ表示によって案内を行う。なお、自車両Ｍの位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置５０とは独立して設けられてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、例えば、ユーザの保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。この場合、端末装置と車両制御システム１００との間で、無線または有線による通信によって情報の送受信が行われる。

車両センサ６０は、車速を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。

表示部６２は、情報を画像として表示する。表示部６２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や、有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置、ヘッドアップディスプレイなどを含む。表示部６２は、ナビゲーション装置５０が備える表示部や、自車両Ｍの状態（速度等）を表示するインストルメントパネルの表示部であってもよい。スピーカ６４は、情報を音声として出力する。

操作検出センサ７２は、検出結果としてのアクセル開度、ブレーキ踏量、シフト位置、ステアリング操舵角、ステアリングトルクなどを車両制御システム１００に出力する。なお、これに代えて、運転モードによっては操作検出センサ７２の検出結果が、直接的に走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、またはブレーキ装置９４に出力されてもよい。

切替スイッチ８０は、車両乗員によって操作されるスイッチである。切替スイッチ８０は、車両乗員の操作を受け付け、自車両Ｍの運転モードを指定する運転モード指定信号を生成し、切替制御部１７０に出力する。切替スイッチ８０は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチ、機械式スイッチのいずれであってもよい。

走行駆動力出力装置９０は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置９０は、例えば、自車両Ｍが内燃機関を動力源とした自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）を備え、自車両Ｍが電動機を動力源とした電気自動車である場合、走行用モータおよび走行用モータを制御するモータＥＣＵを備え、自車両Ｍがハイブリッド自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンＥＣＵと走行用モータおよびモータＥＣＵとを備える。走行駆動力出力装置９０がエンジンのみを含む場合、エンジンＥＣＵは、後述する走行制御部１６０から入力される情報に従って、エンジンのスロットル開度やシフト段等を調整する。走行駆動力出力装置９０が走行用モータのみを含む場合、モータＥＣＵは、走行制御部１６０から入力される情報に従って、走行用モータに与えるＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。走行駆動力出力装置９０がエンジンおよび走行用モータを含む場合、エンジンＥＣＵおよびモータＥＣＵは、走行制御部１６０から入力される情報に従って、互いに協調して走行駆動力を制御する。

ステアリング装置９２は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、車両制御システム１００から入力される情報、或いは入力されるステアリング操舵角またはステアリングトルクの情報に従って電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

ブレーキ装置９４は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、制動制御部とを備える電動サーボブレーキ装置である。電動サーボブレーキ装置の制動制御部は、走行制御部１６０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。電動サーボブレーキ装置は、ブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置９４は、上記説明した電動サーボブレーキ装置に限らず、電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。電子制御式油圧ブレーキ装置は、走行制御部１６０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する。また、ブレーキ装置９４は、走行駆動力出力装置９０に含まれ得る走行用モータによる回生ブレーキを含んでもよい。

［車両制御システム］
以下、車両制御システム１００について説明する。車両制御システム１００は、例えば、一以上のプロセッサまたは同等の機能を有するハードウェアにより実現される。車両制御システム１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ、記憶装置、および通信インターフェースが内部バスによって接続されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）、或いはＭＰＵ（Micro-Processing Unit）などが組み合わされた構成であってよい。

車両制御システム１００は、例えば、目標車線決定部１１０と、自動運転制御部１２０と、記憶部１８０とを備える。自動運転制御部１２０は、例えば、自車位置認識部１２２と、外界認識部１３０と、行動計画生成部１４０と、軌道生成部１５０と、走行制御部１６０と、切替制御部１７０とを備える。目標車線決定部１１０、および自動運転制御部１２０の各部のうち一部または全部は、プロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらのうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。

記憶部１８０には、例えば、高精度地図情報１８２、目標車線情報１８４、行動計画情報１８６などの情報が格納される。記憶部１８０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。プロセッサが実行するプログラムは、予め記憶部１８０に格納されていてもよいし、車載インターネット設備等を介して外部装置からダウンロードされてもよい。また、プログラムは、そのプログラムを格納した可搬型記憶媒体が図示しないドライブ装置に装着されることで記憶部１８０にインストールされてもよい。また、車両制御システム１００は、複数のコンピュータ装置によって分散化されたものであってもよい。

目標車線決定部１１０は、例えば、ＭＰＵにより実現される。目標車線決定部１１０は、ナビゲーション装置５０から提供された経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、高精度地図情報１８２を参照してブロックごとに目標車線を決定する。目標車線決定部１１０は、例えば、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。目標車線決定部１１０は、例えば、経路において分岐箇所や合流箇所などが存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な走行経路を走行できるように、目標車線を決定する。目標車線決定部１１０により決定された目標車線は、目標車線情報１８４として記憶部１８０に記憶される。

高精度地図情報１８２は、ナビゲーション装置５０が有するナビ地図よりも高精度な地図情報である。高精度地図情報１８２には、車両が車線変更を行う頻度が高い特定領域の位置を示す情報が格納されている。特定領域の詳細については、後述する。

また、高精度地図情報１８２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、高精度地図情報１８２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。道路情報には、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、車線のカーブの曲率、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事や交通事故、渋滞等によって車線が封鎖されているといった情報が含まれる。

自動運転制御部１２０の自車位置認識部１２２は、記憶部１８０に格納された高精度地図情報１８２と、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０、ナビゲーション装置５０、または車両センサ６０から入力される情報とに基づいて、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）、および、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置を認識する。

図３は、自車位置認識部１２２により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１２２は、例えば、自車両Ｍの基準点（例えば重心）の走行車線中央ＣＬからの乖離ＯＳ、および自車両Ｍの進行方向の走行車線中央ＣＬを連ねた線に対してなす角度θを、走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１２２は、自車線Ｌ１のいずれかの側端部に対する自車両Ｍの基準点の位置などを、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してもよい。自車位置認識部１２２により認識される自車両Ｍの相対位置は、目標車線決定部１１０に提供される。

外界認識部１３０は、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０等から入力される情報に基づいて、周辺車両の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。周辺車両とは、例えば、自車両Ｍの周辺を走行する車両であって、自車両Ｍと同じ方向に走行する車両である。また、周辺車両とは、自車両Ｍと同じ方向を走行し、且つ自車両Ｍが走行する車線に隣接する車線を走行する車両と定義されてもよい。周辺車両の位置は、他車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、他車両の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、上記各種機器の情報に基づいて把握される、周辺車両の加速度、車線変更をしているか否か（あるいは車線変更をしようとしているか否か）を含んでもよい。また、外界認識部１３０は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者その他の物体の位置を認識してもよい。

行動計画生成部１４０は、自動運転のスタート地点、および／または自動運転の目的地を設定する。自動運転のスタート地点は、自車両Ｍの現在位置であってもよいし、自動運転を指示する操作がなされた地点でもよい。行動計画生成部１４０は、そのスタート地点と自動運転の目的地との間の区間において、行動計画を生成する。なお、これに限らず、行動計画生成部１４０は、任意の区間について行動計画を生成してもよい。

行動計画は、例えば、順次実行される複数のイベントで構成される。イベントには、例えば、自車両Ｍを減速させる減速イベントや、自車両Ｍを加速させる加速イベント、走行車線を逸脱しないように自車両Ｍを走行させるレーンキープイベント、走行車線を変更させる車線変更イベント、自車両Ｍに前走車両を追い越させる追い越しイベント、分岐ポイントにおいて所望の車線に変更させたり、現在の走行車線を逸脱しないように自車両Ｍを走行させたりする分岐イベント、本線に合流するための合流車線において自車両Ｍを加減速させ、走行車線を変更させる合流イベント等が含まれる。行動計画生成部１４０は、目標車線決定部１１０により決定された目標車線が切り替わる箇所において、車線変更イベント、分岐イベント、または合流イベントを設定する。行動計画生成部１４０によって生成された行動計画を示す情報は、行動計画情報１８６として記憶部１８０に格納される。

図４は、ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。図示するように、行動計画生成部１４０は、目標車線情報１８４が示す目標車線上を自車両Ｍが走行するために必要な行動計画を生成する。なお、行動計画生成部１４０は、自車両Ｍの状況変化に応じて、目標車線情報１８４に拘わらず、動的に行動計画を変更してもよい。例えば、行動計画生成部１４０は、車両走行中に外界認識部１３０によって認識された周辺車両の速度が閾値を超えたり、自車線に隣接する車線を走行する周辺車両の移動方向が自車線方向に向いたりした場合に、自車両Ｍが走行予定の運転区間に設定されたイベントを変更する。例えば、レーンキープイベントの後に車線変更イベントが実行されるようにイベントが設定されている場合において、外界認識部１３０の認識結果によって当該レーンキープイベント中に車線変更先の車線後方から車両が閾値以上の速度で進行してきたことが判明した場合、行動計画生成部１４０は、レーンキープイベントの次のイベントを、車線変更イベントから減速イベントやレーンキープイベント等に変更してよい。この結果、車両制御システム１００は、外界の状態に変化が生じた場合においても、安全に自車両Ｍを自動走行させることができる。

図５は、軌道生成部１５０の構成の一例を示す図である。軌道生成部１５０は、例えば、走行態様決定部１５２と、軌道候補生成部１５４と、評価・選択部１５６と、車線変更制御部１５８と、予測部１５９とを備える。

走行態様決定部１５２は、レーンキープイベントを実施する際に、定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行、障害物回避走行などのうちいずれかの走行態様を決定する。例えば、走行態様決定部１５２は、自車両Ｍの前方に他車両が存在しない場合に、走行態様を定速走行に決定する。また、走行態様決定部１５２は、前走車両に対して追従走行するような場合に、走行態様を追従走行に決定する。また、走行態様決定部１５２は、外界認識部１３０により前走車両の減速が認識された場合や、停車や駐車などのイベントを実施する場合に、走行態様を減速走行に決定する。また、走行態様決定部１５２は、外界認識部１３０により自車両Ｍがカーブ路に差し掛かったことが認識された場合に、走行態様をカーブ走行に決定する。また、走行態様決定部１５２は、外界認識部１３０により自車両Ｍの前方に障害物が認識された場合に、走行態様を障害物回避走行に決定する。

軌道候補生成部１５４は、走行態様決定部１５２により決定された走行態様に基づいて、軌道の候補を生成する。本実施形態における軌道とは、将来の所定時間ごと（或いは所定走行距離ごと）に、自車両Ｍの基準位置（例えば重心や後輪軸中心）が到達すべき目標位置（軌道点）の集まりである。軌道候補生成部１５４は、少なくとも、外界認識部１３０により認識された自車両Ｍの前方に存在する対象ＯＢの速度、および自車両Ｍと対象ＯＢとの距離に基づいて自車両Ｍの目標速度を算出する。軌道候補生成部１５４は、算出した目標速度に基づいて一以上の軌道を生成する。対象ＯＢとは、前走車両や、合流地点、分岐地点、目標地点などの地点、障害物などの物体等を含む。

また、軌道候補生成部１５４は、特定領域を通過する際に、周辺車両と自車両Ｍとの相対関係（例えば、位置関係および相対速度に関する関係）が所定の条件を満たす場合に、自車両Ｍの速度を、条件を満たした周辺車両（以下、対象車両と称する）の速度未満に減速させるための目標速度を算出し、算出した目標速度に対応する軌道を生成する。なお、詳細については後述する。

図６は、軌道候補生成部１５４により生成される軌道の候補の一例を示す図である。なお、本図および後述する図９において、複数設定され得る軌道の候補のうち代表的な軌道または評価・選択部１５６により選択された軌道のみ表記して説明する。図中（Ａ）に示すように、例えば、軌道候補生成部１５４は、自車両Ｍの現在位置を基準に、現時刻から所定時間Δｔ経過するごとに、Ｋ（１）、Ｋ（２）、Ｋ（３）、…といった軌道点を設定する。以下、これら軌道点を区別しない場合、単に「軌道点Ｋ」と表記する場合がある。

走行態様決定部１５２により走行態様が定速走行に決定された場合、軌道候補生成部１５４は、図中（Ａ）に示すように、等間隔で複数の軌道点Ｋを設定する。このような単純な軌道が生成される場合、軌道候補生成部１５４は、軌道を一つのみ生成するものとしてよい。

走行態様決定部１５２により走行態様が減速走行に決定された場合（追従走行において前走車両が減速した場合も含む）、軌道候補生成部１５４は、図中（Ｂ）に示すように、到達する時刻がより早い軌道点Ｋほど間隔を広くし、到達する時刻がより遅い軌道点Ｋほど間隔を狭くして軌道を生成する。この場合において、前走車両が対象ＯＢに設定されたり、前走車両以外の合流地点や、分岐地点、目標地点などの地点、障害物等が対象ＯＢに設定されたりすることがある。これにより、自車両Ｍからの到達する時刻が遅い軌道点Ｋが自車両Ｍの現在位置と近づくため、後述する走行制御部１６０が自車両Ｍを減速させることになる。

走行態様決定部１５２により走行態様がカーブ走行に決定された場合、図中（Ｃ）に示すように、軌道候補生成部１５４は、道路の曲率に応じて、複数の軌道点Ｋを自車両Ｍの進行方向に対する横位置（車線横方向の位置）を変更しながら配置する。また、図中（Ｄ）に示すように、自車両Ｍの前方の道路上に人間や停止車両等の障害物ＯＢが存在する場合、軌道候補生成部１５４は、この障害物ＯＢを回避して走行するように、複数の軌道点Ｋを配置する。

評価・選択部１５６は、軌道候補生成部１５４により生成された軌道の候補に対して、例えば、計画性と安全性の二つの観点で評価を行い、走行制御部１６０に出力する軌道を選択する。計画性の観点からは、例えば、既に生成されたプラン（例えば行動計画）に対する追従性が高く、軌道の全長が短い場合に軌道が高く評価される。例えば、右方向に車線変更することが望まれる場合に、一旦左方向に車線変更して戻るといった軌道は、低い評価となる。安全性の観点からは、例えば、自車両Ｍと物体（周辺車両等）との距離が遠く、加減速度や操舵角の変化量などが小さいほど高く評価される。

車線変更制御部１５８は、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベントなどが実施される場合、すなわち広義の車線変更が行われる場合に動作する。図７は、車線変更イベントが実施される場合に実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本図および図８を参照しながら処理について説明する。

まず、車線変更制御部１５８は、自車両Ｍが走行する車線（自車線）に対して隣接する隣接車線であって、車線変更先の隣接車線を走行する周辺車両から２台の周辺車両を選択し、これらの周辺車両の間にターゲット位置ＴＡを設定する（ステップＳ１００）。以下、隣接車線においてターゲット位置ＴＡの直前を走行する周辺車両を前方基準車両ｍＢと称し、隣接車線においてターゲット位置ＴＡの直後を走行する周辺車両を後方基準車両ｍＣと称して説明する。ターゲット位置ＴＡは、自車両Ｍと前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣとの位置関係に基づく相対的な位置である。

図８は、ターゲット位置ＴＡが設定される様子を示す図である。図中、ｍＡは前走車両を表し、ｍＢは前方基準車両を表し、ｍＣは後方基準車両を表している。また、矢印ｄは自車両Ｍの進行（走行）方向を表し、Ｌ１は自車線を表し、Ｌ２は隣接車線を表している。図８の例の場合、車線変更制御部１５８は、隣接車線Ｌ２上において、前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間にターゲット位置ＴＡを設定する。

次に、車線変更制御部１５８は、ターゲット位置ＴＡに（すなわち前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間に）車線変更が可能か否かを判定するための一次条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

一次条件は、例えば、隣接車線に設けた禁止領域ＲＡに周辺車両が一部でも存在せず、且つ、自車両Ｍと、前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣとのＴＴＣがそれぞれ閾値よりも大きいことである。なお、この判定条件は、自車両Ｍの側方にターゲット位置ＴＡを設定した場合の一例である。一次条件を満たさない場合、車線変更制御部１５８は、ステップＳ１００に処理を戻し、ターゲット位置ＴＡを再設定する。この際に、一次条件を満たすようなターゲット位置ＴＡが設定できるタイミングまで待機、或いはターゲット位置ＴＡを変更し、ターゲット位置ＴＡの側方に移動するための速度制御が行われてもよい。

図８に示すように、車線変更制御部１５８は、例えば、自車両Ｍを車線変更先の車線Ｌ２に射影し、前後に若干の余裕距離を持たせた禁止領域ＲＡを設定する。禁止領域ＲＡは、車線Ｌ２の横方向の一端から他端まで延在する領域として設定される。

禁止領域ＲＡ内に周辺車両が存在しない場合、車線変更制御部１５８は、例えば、自車両Ｍの前端および後端を車線変更先の車線Ｌ２側に仮想的に延出させた延出線ＦＭおよび延出線ＲＭを想定する。車線変更制御部１５８は、延出線ＦＭと前方基準車両ｍＢの衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｂ）、および延出線ＲＭと後方基準車両ｍＣの後方基準車両ＴＴＣ（Ｃ）を算出する。衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｂ）は、延出線ＦＭと前方基準車両ｍＢとの距離を、自車両Ｍおよび前方基準車両ｍＢの相対速度で除算することで導出される時間である。衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｃ）は、延出線ＲＭと後方基準車両ｍＣとの距離を、自車両Ｍおよび後方基準車両ｍＣの相対速度で除算することで導出される時間である。車線変更制御部１５８は、衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｂ）が閾値Ｔｈ（Ｂ）よりも大きく、且つ衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｃ）が閾値Ｔｈ（Ｃ）よりも大きい場合に、一次条件を満たすと判定する。閾値Ｔｈ（Ｂ）とＴｈ（Ｃ）は同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

一次条件を満たす場合、車線変更制御部１５８は、車線変更のための軌道の候補を軌道候補生成部１５４に生成させる（ステップＳ１０４）。図９は、車線変更のための軌道が生成される様子を示す図である。例えば、軌道候補生成部１５４は、前走車両ｍＡ、前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣが所定の速度モデルで走行するものと仮定し、これら３台の車両の速度モデルと自車両Ｍの速度とに基づいて、自車両Ｍが前走車両ｍＡと干渉せずに、将来のある時刻において前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間に位置するように軌道の候補を生成する。例えば、軌道候補生成部１５４は、現在の自車両Ｍの位置から、将来のある時刻における前方基準車両ｍＢの位置や、車線変更先の車線の中央、且つ車線変更の終了地点までをスプライン曲線等の多項式曲線を用いて滑らかに繋ぎ、この曲線上に等間隔あるいは不等間隔で軌道点Ｋを所定個数配置する。この際、軌道候補生成部１５４は、軌道点Ｋの少なくとも１つがターゲット位置ＴＡ内に配置されるように軌道を生成する。

次に、評価・選択部１５６は、設定条件を満たす軌道の候補を生成できたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。設定条件とは、例えば、前述した計画性や安全性の観点から閾値以上の評価値が得られたことである。設定条件を満たす軌道の候補を生成できた場合、評価・選択部１５６は、例えば最も評価値の高い軌道の候補を選択し、軌道の情報を走行制御部１６０に出力し、車線変更を実施させる（ステップＳ１０８）。一方、設定条件を満たす軌道を生成できなかった場合、ステップＳ１００に処理を戻す。この際に、ステップＳ１０２で否定的な判定を得た場合と同様に、待機状態になったり、ターゲット位置ＴＡを再設定したりする処理が行われてもよい。

予測部１５９は、周辺車両が自車両Ｍの走行する自車線に車線変更することを予測する。予測部１５９は、周辺車両の位置の履歴や方向指示器の作動状態等に基づいて、周辺車両が車線変更をすることを予測する。予測部１５９は、例えば、カメラ４０によって撮像された画像から方向指示器が作動していることが外界認識部１３０によって認識された場合、車車間通信によって車線変更の旨が伝えられた場合、或いは周辺車両が自車両Ｍの走行車線に向けて横方向に接近してきている場合、もしくはこれらの組み合わせによって、その周辺車両が車線変更をすると予測する。

走行制御部１６０は、軌道生成部１５０によって生成された軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、およびブレーキ装置９４を制御する。

切替制御部１７０は、切替スイッチ８０から入力される運転モード指定信号に基づいて運転モードを切り替える他、操作デバイス７０に対する加速、減速または操舵を指示する操作に基づいて、運転モードを切り替える。例えば、切替制御部１７０は、操作検出センサ７２から入力された操作量が閾値を超えた状態が、基準時間以上継続した場合に、自動運転モードから手動運転モードに切り替える。また、切替制御部１７０は、自動運転の目的地付近において、運転モードを自動運転モードから手動運転モードに切り替える。

切替制御部１７０は、手動運転モードから自動運転モードに切り替える場合、切替スイッチ８０から入力される運転モード指定信号に基づいて、これを行う。また、自動運転モードから手動運転モードに切り替わった後、所定時間の間、操作デバイス７０に対する加速、減速または操舵を指示する操作が検出されなかった場合に、自動運転モードに復帰するといった制御が行われてもよい。

［特定領域を通過する際の処理］
軌道候補生成部１５４は、特定領域の位置を示す情報を高精度地図情報１８２から取得する。軌道候補生成部１５４は、特定領域を自車両Ｍが通過する際に、自車両Ｍの周辺車両と自車両Ｍとの相対関係が所定の条件を満たす場合に、自車両Ｍの速度を対象車両の速度未満の速度に設定する。

高精度地図情報１８２には、特定領域テーブル１８３が格納されている。図１０は、特定領域テーブル１８３の一例を示す図である。特定領域テーブル１８３には、特定領域の識別情報に対して、特定領域の位置を示す情報（例えば三次元座標）と、その特定領域の種別（合流車線や、分岐車線等）を示す情報とが対応付けられて格納されている。特定領域とは、車両が車線変更を行う頻度が高い領域であって、例えば、車線が合流する箇所や、車線が消失する箇所、車線数が増加する箇所、車線が分岐する箇所等である。

また、特定領域とは、予め実験的、または統計的な手法により導出された、高頻度で車両が車線変更を行う箇所を含んでもよい。例えば、勾配等の地形的な特徴により、車両が追い抜き車線に移って追い抜きを行い、その後、元の車線に戻る可能性が高い領域を含んでもよい。

また、特定領域の位置を示す位置情報は、高精度地図情報１８２に格納された道路に関する情報に対応付けられていてもよい。例えば道路に関する情報とは、道路に沿った道路基準線上の基準点（道路ノードＩＤ）や、道路リンクＩＤ等である。道路リンクＩＤとは、道路リンクの始点として接続される道路ノードＩＤ（始点道路ノードＩＤ）と、道路リンクの終点として接続される道路ノードＩＤ（終点道路ノードＩＤ）とに対応付けられた情報である。

図１１（Ａ）は、車線が分岐する箇所の道路形状の一例を示す図である。図示する例では、走行車線Ｌ１およびＬ２が存在し、走行車線Ｌ２から分岐する分岐車線Ｌ３が存在する。分岐車線Ｌ３が存在する場合、走行車線Ｌ１を走行する車両が走行車線Ｌ２またはＬ３に車線変更する頻度が高いため、この分岐点の手前側を少なくとも含む領域が、特定領域ＦＲとして設定され得る。

図１１（Ｂ）は、車線が増加する箇所の道路形状の一例を示す図である。図示する例では、走行車線Ｌ１およびＬ２が存在し、走行車線Ｌ２の途中から増加車線Ｌ３が設けられている。例えば増加車線Ｌ３が、走行車線Ｌ１およびＬ２とは異なる方面に向かう道路である場合、走行車線Ｌ１を走行する車両が、走行車線Ｌ２または増加車線Ｌ３に車線変更する頻度が高いため、この増加点の手前側を少なくとも含む領域が、特定領域ＦＲとして設定され得る。

［特定領域を通過する場合の具体的な処理］
図１２は、特定領域ＦＲを通過する際に、自動運転制御部１２０が、実行する処理の流れを示すフローチャートの一部を示す図である。本処理は、車線が減少する特定領域ＦＲを通過する際の処理の一例について説明する。

まず、軌道候補生成部１５４が、高精度地図情報１８２から取得した特定領域ＦＲを、自車両Ｍが通過しようとしているか否かを判定する（ステップＳ２００）。高精度地図情報１８２から取得した特定領域ＦＲは、ナビゲーション装置５０から提供された経路内に存在する領域である。特定領域ＦＲを自車両Ｍが通過しようとしているとは、例えば自車両Ｍが特定領域ＦＲから所定距離以内に接近、または特定領域ＦＲに進入したことを意味する。特定領域ＦＲを自車両Ｍが通過しようとしていない場合、軌道候補生成部１５４は、本フローチャートにおける以降の処理は実行せず、前述したように各種イベントに基づく軌道を生成する。

特定領域ＦＲを自車両Ｍが通過しようとしている場合、軌道候補生成部１５４は、特定領域ＦＲに対応付けられた種別に基づいて、通過しようとしている特定領域ＦＲが、車線が減少する箇所に対応する特定領域ＦＲであるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。車線が減少する箇所に対応する特定領域ＦＲでない場合、ステップＳ３００の処理（図１５）に進む。

車線が減少する箇所に対応する特定領域ＦＲである場合、軌道候補生成部１５４は、外界認識部１３０の認識結果に基づいて、周辺車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ２０４）。周辺車両が存在しない場合、本フローチャートの処理は終了する。

周辺車両が存在する場合、軌道候補生成部１５４は、自車両Ｍと周辺車両とが所定の位置関係にあるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。所定の位置関係とは、周辺車両の位置が自車両Ｍの側方における所定領域に収まっていることである。

より具体的には、所定の位置関係とは、自車両Ｍの側方に設定した所定領域に、周辺車両の一部または全部が収まっていることである。図１３は、自車両Ｍと周辺車両ｍとの位置関係を説明するための図である。図中、Ｒが所定領域を示している。所定領域Ｒは、走行車線Ｌ２に合流する合流車線Ｌ１において、自車両Ｍの基準点Ｐから前方側に第１の所定距離ｄ１まで、後方側に第２の所定距離ｄ２までの領域である。例えば基準点Ｐは、自車両Ｍの運転席等の任意の位置に設定される。このように、所定領域Ｒは、合流すなわち車線の減少によって消失する車線（図１３のＬ１）に設定されてよい。第１の所定距離ｄ１は、第２の所定距離ｄ２より長い距離である。より具体的には、ｄ１は２０［ｍ］程度、ｄ２は３［ｍ］程度に設定される。

自車両Ｍと周辺車両ｍとが所定の位置関係にない場合、本フローチャートの処理は終了する。自車両Ｍと周辺車両ｍとが所定の位置関係にある場合、軌道候補生成部１５４は、周辺車両ｍの自車両Ｍに対する相対速度が所定の速度範囲（例えばプラスマイナス１０ｋｍ／ｈ）に収まっているか否かを判定する（ステップＳ２０８）。相対速度が所定の速度範囲に収まっていない場合、本フローチャートの処理は終了する。

例えば、相対速度が所定の速度範囲内に収まっていない場合、自車両Ｍは、周辺車両ｍを考慮せずに、これまで維持していた速度で走行を続ける。例えば周辺車両ｍが自車両Ｍに比して十分に速い場合（相対速度がプラス１０ｋｍ／ｈを超える場合）、周辺車両ｍは短時間で自車両Ｍよりも十分に前方に移動し、所定の位置関係が解消されるためである。一方、例えば周辺車両ｍが自車両Ｍに比して十分に遅い場合（相対速度がマイナス１０ｋｍ／ｈを下回る場合）、自車両Ｍが短時間で周辺車両ｍよりも十分に前方に移動し、所定の位置関係が解消されるためである。

自車両Ｍと周辺車両ｍとの相対速度が所定の速度範囲内に収まっている場合、軌道候補生成部１５４は、対象車両の速度に基づいて、自車両Ｍの目標速度（Vego_car_target）を算出する（ステップＳ２１０）。例えば軌道候補生成部１５４は、例えば、式（１）により、目標速度を算出する。式中、Kは予め設定された設定値であり、「１」未満の値（例えば０．８程度）に設定される。Vtarget_carは、周辺車両ｍの速度である。
Vego_car_target＝K＊Vtarget_car・・・（１）

軌道候補生成部１５４は、ステップＳ２１０で算出した目標速度に基づいて、軌道の候補を生成し、生成した軌道の候補を評価・選択部１５６に出力する。評価・選択部１５６は、前述したように最も評価値の高い軌道の候補を選択し、軌道の情報を走行制御部１６０に出力し、自車両Ｍを減速させる。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理は終了する。

なお、上述した例では、走行車線Ｌ２において自車両Ｍの前方を走行する前走車両が存在しないものとして説明したが、前走車両が存在する場合、軌道候補生成部１５４は、前走車両を加味して、自車両Ｍを制御してもよい。図１４は、図１２のフローチャートの変形例の処理の流れを示す図である。本処理は、ステップＳ２１０の処理後、またはステップＳ２１０に代えて実行される。軌道候補生成部１５４は、自車両Ｍと前走車両との車間距離が所定以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。自車両Ｍと前走車両との車間距離が所定以上である場合、本フローチャートの１ルーチンの処理は終了する。自車両Ｍと前走車両との車間距離が所定以上でない場合、軌道候補生成部１５４は、自車両Ｍと前走車両との車間距離が所定以上になるように、更に自車両Ｍを減速させる（ステップＳ２１４）。例えば、自車両Ｍが前走車両に追従走行している状態において、前走車両が減速した場合であっても、軌道候補生成部１５４は、前走車両の減速に応じて、前走車両と自車両Ｍとの車間距離を所定以上に保つように自車両Ｍを制御することができる。これにより、自車両Ｍが、特定領域ＦＲに進入し、自車両Ｍと周辺車両ｍ（側走車両）とが所定の位置関係である場合に、周辺車両ｍを自車両Ｍと前走車両との間に車線変更させるように促すことができる。

ここで、図１３で示したように自車両Ｍと周辺車両ｍとが所定の位置関係で走行する場面において、隣接車線Ｌ１を走行する周辺車両ｍを考慮せずに自車両Ｍを制御するものと仮定すると、車線変更する予定の周辺車両ｍが存在するにもかかわらず、自車両Ｍは、これまでの速度を維持して走行したり、加速したりする場合があり得る。この場合、周辺車両ｍの車線変更が困難になり、周辺車両ｍに優しくない自動運転が行われてしまう。

これに対して、本実施形態の車両制御システム１００は、特定領域ＦＲを自車両Ｍが通過する際に、自車両Ｍと周辺車両ｍとの相対関係が所定の条件を満たす場合に、自車両Ｍの速度を対象車両の速度未満の速度に設定する。これにより、車両制御システム１００は、周辺車両ｍに対して優しい車両制御を実現することができる。

図１５は、特定領域ＦＲを通過する際に、自動運転制御部１２０が、実行する処理の流れを示すフローチャートの他の一部を示す図である。図１５に示す処理は、図１２のステップＳ２０２で、軌道候補生成部１５４が、車線が減少する特定領域ＦＲでないと判定した場合、すなわち車線数が増加または分岐する箇所、または高頻度で車両が車線変更を行うその他の箇所に対応する特定領域ＦＲを通過する際の処理である。

まず、軌道候補生成部１５４が、外界認識部１３０の認識結果に基づいて、周辺車両ｍが存在するか否かを判定する（ステップＳ３００）。周辺車両ｍが存在しない場合、本フローチャートの処理は終了する。

周辺車両ｍが存在する場合、軌道候補生成部１５４は、自車両Ｍと周辺車両ｍとが所定の位置関係にあるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。自車両Ｍと周辺車両ｍとが所定の位置関係にない場合、本フローチャートの処理は終了する。

自車両Ｍと周辺車両ｍとが所定の位置関係にある場合、軌道候補生成部１５４は、周辺車両ｍの自車両Ｍに対する相対速度が所定の速度範囲に収まっているか否かを判定する（ステップＳ３０４）。相対速度が所定の速度範囲に収まっていない場合、本フローチャートの処理は終了する。

相対速度が所定の速度範囲に収まっている場合、軌道候補生成部１５４は、予測部１５９により周辺車両ｍが車線変更をすることが予測されたか否かを判定する（ステップＳ３０６）。

周辺車両ｍが車線変更をすることが予測されなかった場合、本フローチャートの１ルーチンの処理は終了する。周辺車両ｍが車線変更をすることを予測された場合、軌道候補生成部１５４は、対象車両の速度に基づいて、自車両Ｍの目標速度を算出する（ステップＳ３０８）。軌道候補生成部１５４は、上述した（１）に基づいて、目標速度を算出する。軌道候補生成部１５４は、ステップＳ３０８で算出した目標速度に基づいて、軌道の候補を生成し、生成した軌道の候補を評価・選択部１５６に出力する。これにより本フローチャートの１ルーチンは、処理は終了する。なお、ステップＳ３０８の処理後、またはステップＳ３０８に代えて、図１４のフローチャートのステップＳ２１２およびステップＳ２１４の処理を実行してもよい。

図１６は、周辺車両ｍが車線変更することが予測された場面の一例を示す図である。図示する例では、走行車線Ｌ１および周辺車両ｍが走行する走行車線Ｌ２と、自車両Ｍが走行する走行車線Ｌ３とが、それぞれＸ方面とＹ方面とに二股に分岐する。このような分岐する箇所の特定領域ＦＲ内に、周辺車両ｍが存在する場合、周辺車両ｍは走行車線Ｌ２を走行し続けてＸ方面に進む場合もあり、走行車線Ｌ３に車線変更してＹ方向に進む場合もある。図１６の例では、周辺車両ｍは走行車線Ｌ３に車線変更しようとしている。

例えば、分岐する箇所の特定領域ＦＲ内において、自車両Ｍと周辺車両ｍとが所定の位置関係で走行する場面において、隣接車線Ｌ２を走行する周辺車両ｍを考慮せずに自車両Ｍを制御するものと仮定すると、車線変更する可能性のある周辺車両ｍが存在するにもかかわらず、自車両Ｍは、これまでの速度を維持して走行したり、加速したりする場合があり得る。この場合、周辺車両ｍに車線変更の意思があっても車線変更が困難になる。

これに対して、本実施形態では、周辺車両ｍが車線変更する可能性が高い分岐する箇所の特定領域ＦＲを通過する場合、自動運転制御システム１００は、予測部１５９により対象車両の車線変更が予測された場合に、自車両Ｍの速度を対象車両の速度未満の速度に設定する。これによって、周辺車両ｍに対して優しい自動運転を実現することができる。

なお、軌道候補生成部１５４は、所定速度以上で自車両Ｍが特定領域ＦＲを通過する際に、上述した処理を実行してもよい。軌道候補生成部１５４は、渋滞等で自車両Ｍの速度が所定速度（中速域）未満の場合は、上述した処理を実行せずに自車両Ｍの速度を算出してもよい。

また、軌道候補生成部１５４は、図１２のフローチャートの処理においても、予測部１５９の予測結果を参照してもよい。これにより、軌道候補生成部１５４は、車線が減少する特定領域ＦＲにおいても、より精度よく、周辺車両ｍに対して優しい自動運転を実現する。

また、軌道候補生成部１５４は、車線が減少する特定領域ＦＲに対してのみ減速制御を行ってもよいし、車線が増加または分岐する特定領域ＦＲにおいて車線変更が予測された場合にのみ減速制御を行ってもよい。

以上説明した第１の実施形態によれば、車両制御システム１００は、車線が減少する特定領域ＦＲを自車両Ｍが通過する際に、周辺車両ｍと自車両Ｍとの相対関係が所定の条件を満たす場合に、自車両Ｍの速度を対象車両の速度未満の速度に設定する。また、車両制御システム１００は、車線が増加または分離する特定領域ＦＲを自車両Ｍが通過する際に、周辺車両ｍと自車両Ｍとの相対関係が所定の条件を満たし、且つ対象車両が車線変更すると予測された場合に、自車両Ｍの速度を対象車両の速度未満の速度に設定する。この結果、車両制御システム１００は、周辺車両ｍに対して優しい車両制御を実現することができる。

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、車両制御システム１００Ａは、目的地までの経路に基づいてイベントを設定し、自動運転を行うのではなく、単に自車両Ｍの前方を走行する前走車両に追従走行を行う装置に適用される点で、第１の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明し、第１の実施形態と同じ機能を有する構成要素については同じ符号を付して、説明を適宜省略する。

図１７は、第２の実施形態に係る車両制御システム１００Ａを中心とした自車両Ｍの機能構成図である。自車両Ｍには、レーダ３０、車両センサ６０、操作デバイス７０、操作検出センサ７２、追従走行スイッチ８２、走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、ブレーキ装置９４、および車両制御システム１００Ａが搭載される。

車両制御システム１００Ａは、例えば、運転支援部１２３と、記憶部１８０Ａとを備える。運転支援部１２３は、周辺車両認識部１２４と、追従制御部１２６と、予測部１５９と、走行制御部１６０とを備える。記憶部１８０Ａは、高精度地図情報１８２を格納する。

追従走行スイッチ８２は、運転者等によって操作されるスイッチである。追従走行スイッチ８２は、運転者等の操作を受け付け、走行制御部１６０による制御モードを追従走行モードまたは手動運転モードのいずれか一方に指定する制御モード指定信号を生成し、追従制御部１２６に出力する。追従走行モードとは、前走車両が存在する場合は、前走車両との車間距離を一定に維持して前走車両を追従して走行し、前走車両が存在しない場合は、予め設定された速度で走行するモードである。

周辺車両認識部１２４は、レーダ３０によって検出された自車両Ｍの周辺の車両（周辺車両）を認識する。追従制御部１２６は、追従走行スイッチ８２により運転者等の操作が受け付けられた場合、自車両Ｍの目標速度を算出する。前走車両が存在しない場合、追従制御部１２６は、予め設定された目標速度を算出する。前走車両が存在する場合、追従制御部１２６は、前走車両と自車両Ｍとの車間距離を一定に維持して、前走車両を追従する目標速度を算出する。

追従制御部１２６は、高精度地図情報１８２から特定領域ＦＲの位置を示す情報を取得する。追従制御部１２６は、取得した特定領域ＦＲを自車両Ｍが通過する際に、周辺車両認識部１２４により検出された周辺車両ｍと自車両Ｍとの相対関係が所定の条件を満たす場合に、対象車両の速度に基づいて、対象車両の速度未満の速度に自車両Ｍの速度を設定する。

追従制御部１２６は、上述した第１の実施形態の図１２、または図１５のフローチャートで説明した処理と同等の処理を実行することで、上記の減速制御を実現する。図１８は、追従制御部１２６が、対象車両の速度に基づいて、自車両Ｍの設定する場面の一例を示す図である。図示する例では、走行車線Ｌ２およびＬ３が存在し、走行車線Ｌ２に合流する合流車線Ｌ１が存在する。自車両Ｍは、周辺車両ｍ１に追従して走行し、周辺車両ｍ２は、合流車線Ｌ３から走行車線Ｌ２に車線変更しようとしているものとする。

図１８（Ａ）に示すように、合流する箇所の特定領域ＦＲを通過する際、自動運転制御システム１００は、周辺車両ｍ２と自車両Ｍとの相対関係が所定の条件を満たす場合に、これまでの速度を維持して走行したり、加速したりして周辺車両ｍ１を追従せずに、自車両Ｍの速度を対象車両の速度未満の速度に設定する。これにより、図１８（Ｂ）に示すように自動運転制御システム１００は、合流車線Ｌ１から走行車線Ｌ２に合流する対象車両を自車両Ｍの前方に車線変更させることができる。この結果、車両制御システム１００Ａは、周辺車両ｍに優しい車両制御を実現することができる。

走行制御部１６０は、追従制御部１２６により算出された目標速度を取得し、取得した目標速度で自車両Ｍが走行するように走行駆動力出力装置９０や、ブレーキ装置９４、アクセルペダルの操作量を制御する。なお、追従制御部１２６は、操作検出センサ７２から入力される操作検出信号に基づいて、走行制御部１６０による自車両Ｍの制御モードを追従制御モードから手動運転モードに切り換える。

以上説明した第２の実施形態によれば、車両制御システム１００Ａが、追従走行モードで自車両Ｍが走行している場合、周辺車両ｍと自車両Ｍとの相対関係が所定の条件を満たす場合に、自車両Ｍの速度を対象車両の速度未満の速度に設定することにより、周辺車両ｍに対して優しい車両制御を実現することができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

２０…ファインダ、３０…レーダ、４０…カメラ、５０…ナビゲーション装置、６０…車両センサ、６２…表示部、６４…スピーカ、７０…操作デバイス、７２…操作検出センサ、８０…切替スイッチ、９０…走行駆動力出力装置、９２…ステアリング装置、９４…ブレーキ装置、１００…車両制御システム、１１０…目標車線決定部、１２０…自動運転制御部、１２２…自車位置認識部、１２３…運転支援部、１２４…周辺車両認識部、１２６…追従制御部、１３０…外界認識部、１４０…行動計画生成部、１５０…軌道生成部、１５４…軌道候補生成部、１５９…予測部、１６０…走行制御部、１７０…切替制御部、１８０…記憶部、１８２…高精度地図情報、１８３…特定領域テーブル、Ｍ…自車両

Claims (12)

1. 自車両の周辺車両を検出する車両検出部と、
   目的地までの経路に沿って前記自車両が走行できるように、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する自動運転制御部と、を備え、
   前記自動運転制御部は、地図情報から車線が減少する特定領域の位置を示す情報を取得し、取得した特定領域を前記自車両が通過する際に、前記車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、前記自車両の目標速度を前記相対関係が所定の条件を満たす周辺車両の速度未満の速度に設定する、
   車両制御システム。
2. 前記周辺車両が前記自車両の走行する自車線に車線変更することを予測する予測部を、更に備え、
   前記自動運転制御部は、前記車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たし、且つ前記予測部により前記周辺車両が前記自車線に車線変更することが予測された場合に、前記自車両の速度を前記周辺車両の速度未満に設定する、
   請求項１記載の車両制御システム。
3. 前記所定の条件は、前記周辺車両の位置が、前記自車両の側方における所定領域であって、前記自車両の前方側の領域が前記自車両の後方側の領域に比して広い所定領域内に収まっていることを含む、
   請求項１または２項記載の車両制御システム。
4. 前記所定領域は、車線が減少することで消失する車線に設定される、
   請求項３記載の車両制御システム。
5. 自車両の周辺車両を検出する車両検出部と、
   前記周辺車両が前記自車両の走行する自車線に車線変更することを予測する予測部と、
   目的地までの経路に沿って前記自車両が走行できるように、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する自動運転制御部と、を備え、
   前記自動運転制御部は、地図情報から車線が増加または分岐する特定領域の位置を示す情報を取得し、取得した特定領域を前記自車両が通過する際に、前記車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たし、且つ前記予測部により前記周辺車両が前記自車線に車線変更することが予測された場合に、前記自車両の速度を前記周辺車両の速度未満に設定する、
   車両制御システム。
6. 前記所定の条件は、前記周辺車両の位置が、前記自車両の側方における所定領域であって、前記自車両の前方側の領域が前記自車両の後方側の領域に比して広い所定領域内に収まっていることを含む、
   請求項５記載の車両制御システム。
7. 自車両の周辺車両を検出する車両検出部と、
   前記周辺車両が前記自車両の走行する自車線に車線変更することを予測する予測部と、
   目的地までの経路に沿って前記自車両が走行できるように、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する自動運転制御部と、を備え、
   前記自動運転制御部は、地図情報から車線が減少する第１の特定領域、および、車線が増加、または分岐する第２の特定領域の位置を示す情報を取得し、
   前記第１の特定領域を前記自車両が通過する際に、前記車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、前記自車両の速度を前記周辺車両の速度未満に設定し、
   前記第２の特定領域を前記自車両が通過する際に、前記車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たし、且つ前記予測部により前記周辺車両が前記自車線に車線変更することが予測された場合に、前記自車両の速度を前記周辺車両の速度未満に設定する、
   車両制御システム。
8. 前記所定の条件は、前記周辺車両と前記自車両との相対速度が所定の速度範囲以内であることを含む、
   請求項１から７のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
9. 前記自動運転制御部は、前記自車両の速度が所定速度以上の場合に、前記自車両の速度を前記周辺車両の速度未満の速度に設定する制御を実行する、
   請求項１から８のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
10. 自車両の周辺車両を検出する車両検出部と、
    目的地までの経路に沿って前記自車両が走行できるように、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する自動運転制御部と、を備え、
    前記自動運転制御部は、地図情報から車線が減少する特定領域の位置を示す情報を取得し、取得した特定領域を前記自車両が通過する際に、前記車両検出部により検出された周辺車両のうち前記自車両が走行する車線の隣接車線を走行する側走車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、前記車両検出部により検出された周辺車両のうち前記自車両の直前を走行する前走車両と前記自車両との車間距離が所定の距離以上となるように前記自車両の速度を調整する、
    車両制御システム。
11. 目的地までの経路に沿って自車両が走行できるように、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する車載コンピュータが、
    地図情報から車線が減少する特定領域の位置を示す情報を取得し、前記取得した特定領域を前記自車両が通過する際に、前記自車両の周辺車両を検出する車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、前記自車両の目標速度を前記相対関係が所定の条件を満たす周辺車両の速度未満の速度に設定する、
    車両制御方法。
12. 目的地までの経路に沿って自車両が走行できるように、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する車載コンピュータに、
    地図情報から車線が減少する特定領域の位置を示す情報を取得させ、前記取得させた特定領域を前記自車両が通過する際に、前記自車両の周辺車両を検出する車両検出部により検出された周辺車両と前記自車両との相対関係が所定の条件を満たす場合に、前記自車両の目標速度を前記相対関係が所定の条件を満たす周辺車両の速度未満の速度に設定させる、
    車両制御プログラム。

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