JP2024025029A - 車両制御装置、車両制御用コンピュータプログラム及び車両制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接地形においてドライバの判断した車両の動作との乖離の少ない動作をするように車両を制御可能な車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置は、隣接地形があり且つ隣接車線を走行する他車がある場合、自車が他車に先行して走行することを判定する位置１を隣接車線上に設定し且つ自車の前方に他車が移動可能なスペースを生成することを判定する位置２を隣接車線上に設定し、自車及び他車の速度及び位置に基づいて、他車が位置１まで移動する間に自車が他車よりも前方となる関係１が満たされるかを判定し、自車及び他車の速度及び位置に基づいて、他車が位置２まで移動する間に自車が他車よりも後方となる関係２が満たされるかを判定し、関係１が満たされると判定された場合、自車が他車に先行して走行することを決定するか又は関係２が満たされると判定された場合、自車の前方に他車が移動可能なスペースを生成することを決定する。【選択図】図２

Description

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

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

自車両が走行する走行車線と隣接する隣接車線が走行車線と合流して消滅する隣接地形では、隣接車線を走行する他車両は走行車線へ移動してくる。隣接車線を走行する他車両が、自車両の前方に検出された場合、自車両の自動制御システムは、運転計画を生成可能な範囲において、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成（譲り制御）して、他車両が走行車線へ移動できるように自車両を制御する。

例えば、特許文献１は、他車両を側方から見て他車両の少なくとも一部が自車両に重なっている状態において、他車両が自車両よりも前方に位置している場合に、自車両を減速させる減速制御を行う制御装置を提案している。これにより、制御装置は、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成できる。

特開２０２１－１４２９０２号公報

隣接地形では、隣接車線を走行する他車両は走行車線へ必ず移動してくるので、ドライバも自分の運転経験に基づいて隣接車線を走行する他車両と自車両との関係を予測して、自車両の動作を判断している。

そのため、隣接地形における自動制御システムの運転が、ドライバによっては、ドライバにより判断される自車両の動作に対して乖離している場合があった。

そこで、本開示は、隣接地形において、一般のドライバの判断した車両の動作との乖離の少ない動作をするように、車両を制御可能な車両制御装置を提供することを目的とする。

（１）一の実施形態によれば、車両制御装置が提供される。この車両制御装置は、自車両が走行する走行車線と隣接する隣接車線が走行車線と隣接することを開始する隣接開始位置と隣接車線が走行車線と隣接することを終了する隣接終了位置との間で隣接車線が走行車線と隣接している隣接地形が、自車両の前方の所定の範囲内にあるか否かを判定する第１判定部と、第１判定部によって隣接地形があると判定され、且つ、隣接車線を走行する他車両が検出された場合、他車両が走行車線へ移動する前に自車両が他車両に先行して走行するか否かを判定するために使用される第１基準位置を隣接車線上に設定し、且つ、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成するか否かを判定するために使用される第２基準位置を隣接車線上に設定する設定部と、自車両及び他車両のそれぞれの速度と、自車両及び他車両のそれぞれの位置とに基づいて、他車両が現在位置から第１基準位置まで移動する間に、自車両の位置が他車両の位置よりも前方となる第１関係が満たされるか否かを判定する第２判定部と、自車両及び他車両のそれぞれの速度と、自車両及び他車両のそれぞれの位置に基づいて、他車両が現在位置から第２基準位置まで移動する間に、自車両の位置が他車両の位置よりも後方となる第２関係が満たされるか否かを判定する第３判定部と、第２判定部によって第１関係が満たされると判定された場合、他車両が走行車線へ移動する前に自車両が他車両に先行して走行することを決定するか、又は、第３判定部によって、第２関係が満たされると判定された場合、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成することを決定する決定部と、を有する、ことを特徴とする。

（２）（１）の車両制御装置において、第１関係は、他車両が現在位置から第１基準位置まで移動する間に、自車両の速度が他車両の速度よりも速く、且つ、自車両の位置が他車両の位置よりも前方となることを含むことが好ましい。

（３）（２）の車両制御装置において、第２判定部は、判定時における自車両の速度で自車両が走行し、判定時における他車両の速度で他車両が走行すると仮定して、第１関係が満たされるか否かを判定することが好ましい。

（４）（１）～（３）の何れかの車両制御装置において、第２関係は、他車両が現在位置から第２基準位置まで移動する間に、自車両の速度が他車両の速度よりも遅く、且つ、自車両の位置が他車両の位置よりも後方となることを含むことが好ましい。

（５）（４）の車両制御装置において、第２判定部は、自車両が等減速度で走行し且つ他車両が等加速度で走行すると仮定して、第２関係が満たされるか否かを判定することが好ましい。

（６）（１）～（５）の何れかの車両制御装置において、設定部は、第１判定部によって隣接地形があると判定され、且つ、隣接車線を走行する他車両が自車両の前方に検出された場合、第１基準位置及び第２基準位置を走行車線上に設定することが好ましい。

（７）（１）～（６）の何れかの車両制御装置において、設定部は、自車両が走行している道路の制限速度、隣接車線が走行車線と隣接している距離、又は、他車両が走行している隣接車線の制限速度に基づいて、第１基準位置及び第２基準位置を設定することが好ましい。

（８）他の実施形態によれば、車両制御用コンピュータプログラムが提供される。この車両制御用コンピュータプログラムは、自車両が走行する走行車線と隣接する隣接車線が走行車線と隣接することを開始する隣接開始位置と隣接車線が走行車線と隣接することを終了する隣接終了位置との間で隣接車線が走行車線と隣接している隣接地形が、自車両の前方の所定の範囲内にあるか否かを判定し、隣接地形があると判定され、且つ、隣接車線を走行する他車両が検出された場合、他車両が走行車線へ移動する前に自車両が他車両に先行して走行するか否かを判定するために使用される第１基準位置を隣接車線上に設定し、且つ、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成するか否かを判定するために使用される第２基準位置を隣接車線上に設定し、自車両及び他車両のそれぞれの速度と、自車両及び他車両のそれぞれの位置とに基づいて、他車両が現在位置から第１基準位置まで移動する間に、自車両の位置が他車両の位置よりも前方となる第１関係が満たされるか否かを判定し、自車両及び他車両のそれぞれの速度と、自車両及び他車両のそれぞれの位置とに基づいて、他車両が現在位置から第２基準位置まで移動する間に、自車両の位置が他車両の位置よりも後方となる第２関係が満たされるか否かを判定し、第１関係が満たされると判定された場合、他車両が走行車線へ移動する前に自車両が他車両に先行して走行することを決定するか、又は、第２関係が満たされると判定された場合、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成することを決定する、ことを含む処理をプロセッサに実行させる、ことを特徴とする。

（９）また他の実施形態によれば、車両制御方法が提供される。この車両制御方法は、車両制御装置によって実行される車両制御方法であって、自車両が走行する走行車線と隣接する隣接車線が走行車線と隣接することを開始する隣接開始位置と隣接車線が走行車線と隣接することを終了する隣接終了位置との間で隣接車線が走行車線と隣接している隣接地形が、自車両の前方の所定の範囲内にあるか否かを判定し、隣接地形があると判定され、且つ、隣接車線を走行する他車両が検出された場合、他車両が走行車線へ移動する前に自車両が他車両に先行して走行するか否かを判定するために使用される第１基準位置を隣接車線上に設定し、且つ、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成するか否かを判定するために使用される第２基準位置を隣接車線上に設定し、自車両及び他車両のそれぞれの速度と、自車両及び他車両のそれぞれの位置とに基づいて、他車両が現在位置から第１基準位置まで移動する間に、自車両の位置が他車両の位置よりも前方となる第１関係が満たされるか否かを判定し、自車両及び他車両のそれぞれの速度と、自車両及び他車両のそれぞれの位置とに基づいて、他車両が現在位置から第２基準位置まで移動する間に、自車両の位置が他車両の位置よりも後方となる第２関係が満たされるか否かを判定し、第１関係が満たされると判定された場合、他車両が走行車線へ移動する前に自車両が他車両に先行して走行することを決定するか、又は、第２関係が満たされると判定された場合、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成することを決定する、ことを含む、ことを特徴とする。

本開示に係る車両制御装置は、隣接地形において、ドライバの判断した車両の動作との乖離の少ない動作をするように車両を制御できる。

（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態の運転計画装置の動作の概要を説明する図である。 本実施形態の車両制御システムが実装される車両の概略構成図である。 本実施形態の運転計画装置の車両制御処理に関する動作フローチャートの一例である。 本実施形態の運転計画装置の設定処理に関する動作フローチャートの一例である。 運転計画装置の車両制御処理を説明する図（その１）である。 運転装置の車両制御処理を説明する図（その２）である。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本実施形態の運転計画装置１５の動作の概要を説明する図である。以下、図１を参照しながら、本明細書に開示する運転計画装置１５の車両制御処理に関する動作の概要を説明する。運転計画装置１５は、車両制御装置の一例である。

図１に示すように、車両１０は、道路５０の車線５１上を走行している。車両１０は、自車両の一例である。車両１０は、道路５０の車線５１を直進している。

車両１０の現在位置の先には、道路６０が道路５０と合流する隣接地形Ｊがある。隣接地形Ｊでは、車線６１が車線５１と隣接することを開始する隣接開始位置６２と、車線６１が車線５１と隣接することを終了する隣接終了位置６３との間において、車線６１と車線５１とが接続している。車線６１と車線５１とは、車線区画線（車線境界線）６５により区画されている。道路６０の車線６１は、車線区画線６５を介して、車両１０が走行する道路５０の車線５１と隣接する隣接車線である。

隣接地形Ｊでは、道路６０の車線６１は、車線５１と合流することにより消滅する。隣接地形Ｊにおいて、道路６０の車線６１を走行する車両７０は、車線６１から車線５１へ移動してくる。車両７０は、他車両の一例である。

車両１０は、運転計画装置１５を有する。車両１０は、カメラ２等のセンサにより取得された情報に基づいて、車両１０の周辺の前方に車両７０を検出する。運転計画装置１５は、車両７０の位置を参照して、所定の時間先までの車両１０の予定走行軌跡を表す運転計画を生成する。車両１０は、自動運転車両であってもよい。

図１に示す例では、運転計画装置１５は、車両１０の現在位置と、地図情報とに基づいて、直近の運転区間内に、隣接地形Ｊがあると判定する。

隣接地形Ｊがあると判定され、且つ、車線６１を走行する車両７０が検出されたので、運転計画装置１５は、車両７０が車線５１へ移動する前に車両１０が車両７０に先行して走行するか否かを判定するために使用される第１基準位置Ｐ１（図１（Ａ）参照）を車線６１上に設定する。

第１基準位置Ｐ１は、車両７０が車線５１へ移動する前に車両１０が車両７０に先行して走行する場合に、車両７０が車線６１から車線５１へ車線変更を行うことができる限界の位置として設定され得る。

また、運転計画装置１５は、車両１０の前方に車両７０が移動可能なスペースを生成するか否かを判定するために使用される第２基準位置Ｐ２（図１（Ｂ）参照）を車線６１上に設定する。

第２基準位置Ｐ２は、車両１０の前方に車両７０が移動可能なスペースを生成する場合に、車両７０が車線６１から車線５１へ車線変更を行うことができる限界の位置として設定され得る。

運転計画装置１５は、車両１０及び車両７０のそれぞれの速度と、車両１０及び車両７０のそれぞれの位置とに基づいて、車両７０が現在位置から第１基準位置Ｐ１まで移動する間に、車両１０の位置が車両７０の位置よりも前方となる第１関係が満たされるか否かを判定する。この第１関係は、隣接地形における多数のドライバの走行データのうち、他車両が走行車線へ移動する前に自車両が他車両に先行して走行することを決定したデータに基づいて決定されることが好ましい。

運転計画装置１５は、第１関係が満たされるか否かを判定することにより、一般のドライバが自分の運転経験に基づいて、車両７０が車線６１から車線５１へ移動する前に車両１０が車両７０に先行して走行するか否かを判定することと近い判定を行うことができる。

また、運転計画装置１５は、車両１０及び車両７０のそれぞれの速度と、車両１０及び車両７０のそれぞれの位置とに基づいて、車両７０が現在位置から第２基準位置Ｐ２まで移動する間に、車両１０の位置が車両７０の位置よりも後方となる第２関係が満たされるか否かを判定する。この第２関係は、隣接地形における多数のドライバの走行データのうち、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成することしたデータに基づいて決定されることが好ましい。

運転計画装置１５は、第２関係が満たされるか否かを判定することにより、一般のドライバが自分の運転経験に基づいて、車両１０の前方に車両７０が移動可能なスペースを生成するか否かを判定することと近い判定を行うことができる。

第１関係が満たされると判定された場合、運転計画装置１５は、車両７０が車線６１から車線５１へ移動する前に車両１０が車両７０に先行して走行することを決定する。

そして、車両１０が車両７０に先行して走行することを決定された場合、運転計画装置１５は、ドライバにより設定された速度等に基づいて、車両１０が車線５１上を走行する運転計画を生成する。

又は、第２関係が満たされると判定された場合、運転計画装置１５は、車両１０の前方に車両７０が移動可能なスペース５２を生成することを決定する。

そして、スペースを生成することが決定された場合、運転計画装置１５は、車両７０が車線６１から移動可能なスペース５２を車両１０の前方の車線５１上に生成するスペース生成処理を含む運転計画を生成する。

以上説明したように、運転計画装置１５は、隣接地形Ｊにおいて、一般のドライバの判断した車両１０の動作との乖離の少ない動作をするように車両１０を制御できる。

図２は、本実施形態の車両制御システム１が実装される車両１０の概略構成図である。車両１０は、カメラ２と、ＬｉＤＡＲセンサ３と、測位情報受信機４と、ナビゲーション装置５と、ユーザインターフェース（ＵＩ）６と、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６等とを有する。更に、車両１０は、ミリ波レーダといった、車両１０の周囲の物体までの距離を測定するための測距センサ（図示せず）を有してもよい。車両制御システム１は、少なくとも運転計画装置１５を有する。

カメラ２と、ＬｉＤＡＲセンサ３と、測位情報受信機４と、ナビゲーション装置５と、ＵＩ６と、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６とは、コントローラエリアネットワークといった規格に準拠した車内ネットワーク１７を介して通信可能に接続される。

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

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

ＬｉＤＡＲセンサ３は車両１０の前方を向くように、例えば、車両１０の外面に取り付けられる。ＬｉＤＡＲセンサ３は、所定の周期で設定される反射波情報取得時刻において、車両１０の前方の所定の視野に向けてレーザを走査するように発射して、反射物により反射された反射波を受信する。反射波が戻ってくるのに要する時間は、レーダが照射された方向に位置する物体と車両１０との間の距離情報を有する。ＬｉＤＡＲセンサ３は、レーダの照射方向及び反射波が戻ってくるのに要する時間を含む反射波情報を、レーダを発射した反射波情報取得時刻と共に、車内ネットワーク１７を介して物体検出装置１３等へ出力する。反射波情報は、物体検出装置１３において、車両１０の周囲の物体を検出する処理に使用される。反射波情報は、周辺環境情報の一例である。

測位情報受信機４は、車両１０の現在位置を表す測位情報を出力する。例えば、測位情報受信機４は、ＧＮＳＳ受信機とすることができる。測位情報受信機４は、所定の受信周期で測位情報を取得する度に、測位情報及び測位情報を取得した測位情報取得時刻を、ナビゲーション装置５及び地図情報記憶装置１１等へ出力する。

ナビゲーション装置５は、ナビゲーション用地図情報と、ＵＩ６から入力された車両１０の目的位置と、測位情報受信機４から入力された車両１０の現在位置を表す測位情報とに基づいて、車両１０の現在位置から目的位置までのナビルートを生成する。ナビルートは、右折、左折、合流、分岐等の位置に関する情報を含む。ナビゲーション装置５は、目的位置が新しく設定された場合、又は、車両１０の現在位置がナビルートから外れた場合等に、車両１０のナビルートを新たに生成する。ナビゲーション装置５は、ナビルートを生成する度に、そのナビルートを、車内ネットワーク１７を介して、位置推定装置１２、走行車線計画装置１４及び運転計画装置１５等へ出力する。なお、ナビゲーション装置５は、目的位置が設定されない場合には、ナビルートを生成しない。

ＵＩ６は、通知部の一例である。ＵＩ６は、ナビゲーション装置５、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等に制御されて、車両１０の走行情報等をドライバへ通知する。車両１０の走行情報は、車両の現在位置、ナビルート等の車両の現在及び将来の経路に関する情報等を含む。ＵＩ６は、走行情報等を表示するために、液晶ディスプレイ又はタッチパネル等の表示装置６ａを有する。また、ＵＩ６は、走行情報等をドライバへ通知するための音響出力装置（図示せず）を有していてもよい。また、ＵＩ６は、ドライバから車両１０に対する操作に応じた操作信号を生成する。操作情報として、例えば、目的位置、経由地、車両の速度及びその他の制御情報等が挙げられる。ＵＩ６は、ドライバから車両１０への操作情報を入力する入力装置として、例えば、タッチパネル又は操作ボタンを有する。ＵＩ６は、入力された操作情報を、車内ネットワーク１７を介して、ナビゲーション装置５及び運転計画装置１５等へ出力する。

地図情報記憶装置１１は、車両１０の現在位置を含む相対的に広い範囲（例えば１０～３０ｋｍ四方の範囲）の広域の地図情報を記憶する。この地図情報は、路面の３次元情報と、道路の制限速度、道路の曲率、道路上の車線区画線等の道路特徴物、構造物の種類及び位置を表す情報等を含む高精度地図情報を有する。

地図情報記憶装置１１は、車両１０の現在位置に応じて、車両１０に搭載される無線通信装置（図示せず）を介した無線通信により、基地局を介して外部のサーバから広域の地図情報を受信して記憶装置に記憶する。地図情報記憶装置１１は、測位情報受信機４から測位情報を入力する度に、記憶している広域の地図情報を参照して、測位情報により表される現在位置を含む相対的に狭い領域（例えば、１００ｍ四方～１０ｋｍ四方の範囲）の地図情報を、車内ネットワーク１７を介して、位置推定装置１２、物体検出装置１３、走行車線計画装置１４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等へ出力する。

位置推定装置１２は、カメラ２により撮影されたカメラ画像内に表された車両１０の周囲の道路特徴物に基づいて、カメラ画像撮影時刻における車両１０の位置を推定する。例えば、位置推定装置１２は、カメラ画像内に識別した車線区画線と、地図情報記憶装置１１から入力された地図情報に表された車線区画線とを対比して、カメラ画像撮影時刻における車両１０の推定位置及び推定方位角を求める。また、位置推定装置１２は、地図情報に表された車線区画線と、車両１０の推定位置及び推定方位角とに基づいて、車両１０が位置する道路上の走行車線を推定する。位置推定装置１２は、カメラ画像撮影時刻における車両１０の推定位置、推定方位角及び走行車線を求める度に、これらの情報を、物体検出装置１３、走行車線計画装置１４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等へ出力する。

物体検出装置１３は、カメラ画像に基づいて、車両１０の周囲の物体及びその種類を検出する。物体には、車両１０の周囲を走行する他車両が含まれる。物体検出装置１３は、例えば、カメラ画像を識別器に入力することで画像に表された物体を検出する。識別器として、例えば、入力された画像から、その画像に表された物体を検出するように予め学習されたディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）を用いることができる。物体検出装置１３は、ＤＮＮ以外の識別器を用いてもよい。例えば、物体検出装置１３は、識別器として、カメラ画像上に設定されるウィンドウから算出される特徴量（例えば、Histograms of Oriented Gradients, ＨＯＧ）を入力として、そのウィンドウに検出対象となる物体が表される確信度を出力するように予め学習されたサポートベクトルマシン（ＳＶＭ）を用いてもよい。あるいはまた、物体検出装置１３は、検出対象となる物体が表されたテンプレートと画像との間でテンプレートマッチングを行うことで、物体領域を検出してもよい。

また、物体検出装置１３は、LiDARセンサ３が出力する反射波情報に基づいて、車両１０の周囲の物体を検出してもよい。また、物体検出装置１３は、カメラ画像内の物体の位置に基づいて、車両１０に対する物体の方位を求め、この方位と、LiDARセンサ３が出力する反射波情報とに基づいて、この物体と車両１０との間の距離を求めてもよい。物体検出装置１３は、車両１０の現在位置と、車両１０に対する物体までの距離及び方位に基づいて、例えば世界座標系で表された、物体の位置を推定する。また、物体検出装置１３は、オプティカルフローに基づく追跡処理に従って、最新のカメラ画像から検出された物体を過去の画像から検出された物体と対応付けることで、最新の画像から検出された物体を追跡してもよい。そして、物体検出装置１３は、過去の画像から最新の画像における物体の世界座標系で表された位置に基づいて、追跡中の物体の軌跡を求めてもよい。物体検出装置１３は、時間経過に伴う物体の位置の変化に基づいて、車両１０に対するその物体の速度を推定できる。また、物体検出装置１３は、時間経過に伴う物体の速度の変化に基づいて、物体の加速度を推定できる。更に、物体検出装置１３は、地図情報に表された車線区画線と、物体の位置とに基づいて、物体が走行している走行車線を特定する。例えば、物体検出装置１３は、物体の水平方向の中心位置を挟むように位置する互いに隣接する二つの車線区画線で特定される車線を物体が走行していると判定する。

また、物体検出装置１３は、LiDARセンサ３が出力する反射波情報を、識別器に入力することで反射波情報に表された物体を検出してもよい。識別器として、例えば、入力された反射波情報から、その反射波情報に表された物体を検出するように予め学習されたディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）を用いることができる。

物体検出装置１３は、LiDARセンサ３が出力する反射波情報に基づいて、物体の長さを求める。物体検出装置１３は、反射波情報に基づいて、平面視された物体を囲む矩形領域を形成し、この矩形領域における車両１０の進行方向の長さを求める。物体検出装置１３は、車両１０の進行方向の長さに基づいて、物体の長さを求める。

物体検出装置１３は、検出された物体の種類を示す情報と、物体の長さと、その位置を示す情報、速度、加速度及び走行車線を示す情報を含む物体検出情報を、走行車線計画装置１４及び運転計画装置１５等へ出力する。

走行車線計画装置１４は、所定の周期で設定される走行車線計画生成時刻において、ナビルートから選択された直近の運転区間（例えば、１０ｋｍ）において、地図情報と、ナビルート及び周辺環境情報と、車両１０の現在位置とに基づいて、車両１０が走行する道路内の車線を選択して、車両１０が走行する予定走行車線を表す走行車線計画を生成する。走行車線計画装置１４は、例えば、車両１０が追い越し車線以外の車線を走行するように、走行車線計画を生成する。走行車線計画装置１４は、走行車線計画を生成する度に、この走行車線計画を運転計画装置１５等へ出力する。

運転計画装置１５は、計画処理と、地形判定処理と、設定処理と、関係判定処理と、決定処理とを実行する。そのために、運転計画装置１５は、通信インターフェース（ＩＦ）２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とを有する。通信インターフェース２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とは、信号線２４を介して接続されている。通信インターフェース２１は、運転計画装置１５を車内ネットワーク１７に接続するためのインターフェース回路を有する。

メモリ２２は、記憶部の一例であり、例えば、揮発性の半導体メモリ及び不揮発性の半導体メモリを有する。そしてメモリ２２は、プロセッサ２３により実行される情報処理において使用されるアプリケーションのコンピュータプログラム及び各種のデータを記憶する。

運転計画装置１５が有する機能の全て又は一部は、例えば、プロセッサ２３上で動作するコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。プロセッサ２３は、計画部２３１と、地形判定部２３２と、設定部２３３と、関係判定部２３４と、決定部２３５とを有する。あるいは、プロセッサ２３が有する機能モジュールは、プロセッサ２３に設けられる、専用の演算回路であってもよい。プロセッサ２３は、１個又は複数個のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びその周辺回路を有する。プロセッサ２３は、論理演算ユニット、数値演算ユニットあるいはグラフィック処理ユニットといった他の演算回路を更に有していてもよい。

計画部２３１は、所定の周期で設定される運転計画生成時刻において、走行車線計画と、地図情報と、車両１０の現在位置と、周辺環境情報と、車両状態情報とに基づいて、所定の時間（例えば、５秒）先までの車両１０の予定走行軌跡を表す運転計画を生成する運転計画処理を実行する。運転計画は、所定の制限を満たすように生成されることが好ましい。所定の制限として、加速度、減速度、ヨーレート等が挙げられる。周辺環境情報は、車両の１０の周囲を走行する他車両の位置及び速度等を含む。車両状態情報は、車両１０の現在位置、車両速度、加速度及び進行方向等を含む。運転計画は、現時刻から所定時間先までの各時刻における、車両１０の目標位置及びこの目標位置における目標車両速度の集合として表される。運転計画が生成される周期は、走行車線計画が生成される周期よりも短いことが好ましい。運転計画装置１５は、車両１０と物体（他車両等）との間に所定の距離以上の間隔を維持できるように運転計画を生成する。運転計画装置１５は、運転計画を生成する度に、その運転計画を車両制御装置１６へ出力する。

また、計画部２３１は、隣接車線を走行する他車両が車両１０の前方に移動可能なスペースを生成することが決定された場合、このスペースを生成するためのスペース生成処理を計画する。計画部２３１は、スペース生成処理を含む運転計画を生成する。なお、スペースを生成することが決定されても、所定の基準減速度以上の減速を行う等の所定の制限を満たさない運転計画を生成することが必要な場合、スペース生成処理は計画されない。運転計画装置１５の他の動作については、後述する。

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

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

図３は、本実施形態の運転計画装置１５の車両制御処理に関する動作フローチャートの一例である。図３を参照しながら、運転計画装置１５の車両制御処理について、以下に説明する。運転計画装置１５は、所定の周期を有する車両制御時刻に、図３に示される動作フローチャートに従って車両制御処理を実行する。

まず、地形判定部２３２は、車両１０の現在位置から車両１０の進路の前方に向かった所定の範囲内に、車両１０が走行する走行車線と隣接する隣接車線が走行車線と合流することにより消滅する隣接地形があるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。具体的には、地形判定部２３２は、車両１０の現在位置と、ナビルートと、地図情報とに基づいて、ナビルートの直近の運転区間内に、隣接地形があるか否かを判定する。隣接地形には、車両１０が走行する道路に他の道路が合流して、走行車線と隣接する隣接車線が走行車線と合流することにより消滅する場合（図１（Ａ）及び図１（Ｂ）参照）がある。また、隣接地形には、車両１０が走行する道路内において、走行車線と隣接する隣接車線が走行車線と合流することにより消滅する場合（例えば、登板車線を含む地形）がある。車両１０が走行車線と隣接車線とが接続することを終了する合流終了位置を通過するまで、隣接地形があると判定される。

隣接地形がある場合（ステップＳ１０１－Ｙｅｓ）、地形判定部２３２は、車両１０が、車両制御処理を開始する制御開始位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。地形判定部２３２は、走行車線と隣接車線とが接続することを開始する隣接開始位置に対して、所定の距離だけ手前の位置を、制御開始位置として設定する。制御開始位置は、ドライバが、隣接地形を視認可能な位置に設定されることが好ましい。

所定の距離は、例えば、車両１０の速度に基づいて決定され得る。車両１０の速度は、道路の法定速度、制限速度又は車両１０の直近の平均速度であってもよい。車両１０の速度に基づいて決定される所定の距離として、例えば、視距を用いることができる。視距は、法定速度ごとに定められており、道路を作る際に、ドライバの視野を妨げないように道路構造物が設置されるようにするドライバが視認可能な距離である。車両１０が制御開始位置に到達していない場合（ステップＳ１０２－Ｎｏ）、一連の処理を終了する。なお、制御開始位置は、例えば、ソフトノーズの位置としてもよい。ソフトノーズの位置は、地図情報に基づいて取得され得る。また、隣接地形がない場合（ステップＳ１０１－Ｎｏ）、一連の処理を終了する。

車両１０が制御開始位置に到達している場合（ステップＳ１０２－Ｙｅｓ）、設定部２３３は、物体検出情報に基づいて、隣接車線を走行する他車両が検出されているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、隣接車線は、隣接地形において、走行車線と合流することにより消滅する車線である。このことは、以下の記載にも適用される。なお、ステップＳ１０２の処理は省略してもよい。この場合、隣接地形がある場合（ステップＳ１０１－Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３へ進む。

本実施形態では、設定部２３３は、物体検出情報に基づいて、隣接車線を走行する他車両が車両１０の前方に検出されているか否かを判定する。設定部２３３は、車両１０の進行方向において、他車両の位置が車両１０の位置よりも前方に位置している場合、隣接車線を走行する他車両が車両１０の前方に検出されたと判定する。

他車両が検出されている場合（ステップＳ１０３－Ｙｅｓ）、設定部２３３は、他車両が走行車線へ移動する前に車両１０が他車両に先行して走行するか否かを判定するために使用される第１基準位置を隣接車線上に設定する（ステップＳ１０４）。また、設定部２３３は、車両１０の前方に他車両が移動可能なスペースを生成するか否かを判定するために使用される第２基準位置を隣接車線上に設定する（ステップＳ１０４）。第１基準位置及び第２基準位置は、他車両の現在位置と隣接終了位置との間に設定される。設定部２３３によって、第１基準位置及び第２基準位置が設定される処理の詳細は後述する。

上述したように、本実施形態では、他車両が車両１０の前方に検出されている場合、第１基準位置及び第２基準位置が設定される。

次に、関係判定部２３４は、車両１０及び他車両のそれぞれの速度と、車両１０及び他車両のそれぞれの位置とに基づいて、車両７０が現在位置から第１基準位置Ｐ１まで移動する間に、車両１０の位置が他車両の位置よりも前方となる第１関係が満たされるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。関係判定部２３４によって、第１関係が満たされるか否かが判定される処理の詳細は後述する。

第１関係が満たされない場合（ステップＳ１０５－Ｎｏ）、関係判定部２３４は、車両１０及び他車両のそれぞれの速度と、車両１０及び他車両のそれぞれの位置とに基づいて、車両７０が現在位置から第２基準位置Ｐ２まで移動する間に、車両１０の位置が他車両の位置よりも後方となる第２関係が満たされるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。関係判定部２３４によって、第２関係が満たされるか否かが判定される処理の詳細は後述する。

第２関係が満たされる場合（ステップＳ１０６－Ｙｅｓ）、決定部２３５は、車両１０の前方に他車両が移動可能なスペースを生成することを決定して（ステップＳ１０７）、一連の処理を終了する。そして、計画部２３１は、スペース生成処理を含む運転計画を生成する。

一方、第１関係が満たされる場合（ステップＳ１０５－Ｎｏ）、決定部２３５は、他車両が隣接車線から走行車線へ移動する前に車両１０が他車両に先行して走行することを決定して（ステップＳ１０８）、一連の処理を終了する。計画部２３１は、ドライバにより設定された速度で、車両１０を走行させるように運転計画を生成する。又は、計画部２３１は、ドライバによって、車両１０の前方に位置する前方車両に車両１０が追従するように設定されている場合には、設定された速度の範囲で車両１０が前方車両に追従するように運転計画を生成する。

また、第２関係が満たされない場合（ステップＳ１０６－Ｎｏ）、決定部２３５は、現在の速度で車両１０を走行することを決定して（ステップＳ１０９）、一連の処理を終了する。計画部２３１は、ドライバにより設定された速度で、車両１０を走行させるように運転計画を生成する。

次に、図４を参照しながら、設定部２３３によって、第１基準位置及び第２基準位置が設定される処理について、以下に説明する。図４は、本実施形態の運転計画装置１５の設定処理に関する動作フローチャートの一例である。

まず、設定部２３３は、地図情報を参照して、車両１０が走行する走行道路の制限速度を取得する（ステップＳ２０１）。

次に、設定部２３３は、隣接車線が走行車線と隣接している隣接距離を求める（ステップＳ２０２）。設定部２３３は、地図情報を参照して、隣接車線が走行車線と隣接することを開始する隣接開始位置（図１（Ａ）及び図１（Ｂ）参照）と、隣接車線が走行車線と隣接することを終了する隣接終了位置（図１（Ａ）及び図１（Ｂ）参照）とを取得する。設定部２３３は、隣接開始位置と隣接終了位置との間の距離を、隣接距離として求める。ここで、走行車線は、車両１０が走行する車線を意味する。このことは、以下の記載にも適用される。

次に、設定部２３３は、地図情報を参照して、他車両が走行する隣接車線の制限速度を取得する（ステップＳ２０３）。

次に、設定部２３３は、車両１０が走行している走行道路の制限速度A１、又は／及び、隣接距離Ａ２、又は／及び、隣接車線の制限速度Ａ３に基づいて、第１基準位置Ｐ１及び第２基準位置Ｐ２を設定する（ステップＳ２０４）。

本実施形態では、設定部２３３は、隣接終了位置から第１基準位置Ｐ１までの距離Ｌ１を、制限速度A１、隣接距離Ａ２、及び、隣接車線の制限速度Ａ３に基づいて、下記式（１）を用いて求める。

Ｌ１＝α１×Ａ１＋β１×Ａ２＋γ１×Ａ３ （１）

ここで、α１、β１及びγ１は、所定の係数である。α１、β１及びγ１は、例えば、隣接地形における多数のドライバの走行データのうち、他車両が走行車線へ移動する前に自車両が他車両に先行して走行することを決定したデータに基づいて決定される。この場合、Ｌ１に対応するデータとして、他車両が走行車線へ移動した位置と隣接終了位置との間の距離が用いられる。α１、β１及びγ１は、例えば多変量解析を用いて決定してもよい。

設定部２３３は、隣接終了位置から距離Ｌ１だけ手前の位置を、第１基準位置Ｐ１として隣接車線上に設定する。

このように決定される第１基準位置Ｐ１は、他車両が走行車線へ移動する前に自車両が他車両に先行して走行する場合に、他車両が走行車線へ車線変更を行うことができる限界の位置と考えられる。

また、設定部２３３は、隣接終了位置から第２基準位置までの距離Ｌ２を、制限速度A１、隣接距離Ａ２、及び、隣接車線の制限速度Ａ３に基づいて、下記式（２）を用いて求める。
Ｌ２＝α２×Ａ１＋β２×Ａ２＋γ２×Ａ３ （２）

ここで、α２、β２及びγ２は、所定の係数である。α２、β２及びγ２は、例えば、隣接地形における多数のドライバの走行データのうち、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成することしたデータに基づいて決定される。この場合、Ｌ２に対応するデータとして、他車両が走行車線へ移動した位置と隣接終了位置との間の距離が用いられる。α２、β２及びγ２は、例えば多変量解析を用いて決定してもよい。

設定部２３３は、隣接終了位置から距離Ｌ２だけ手前の位置を、第２基準位置Ｐ２として隣接車線上に設定する。

このように決定される第２基準位置Ｐ２は、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成する場合に、他車両が走行車線へ車線変更を行うことができる限界の位置と考えられる。

次に、関係判定部２３４によって、第１関係が満たされるか否かが判定される処理について、図５を参照しながら、以下に説明する。

関係判定部２３４は、車両１０及び車両７０の速度と、車両１０及び車両７０の位置とに基づいて、車両７０が現在位置から第１基準位置Ｐ１まで移動する間に、車両１０の位置が車両７０の位置よりも前方となる第１関係が満たされるか否かを判定する。

本実施形態では、第１関係は、車両７０が現在位置から第１基準位置Ｐ１まで移動する間に、車両１０の速度が他車両の速度よりも速く、且つ、車両１０の進行方向において、車両１０の位置が車両７０の位置よりも前方となることを含む。

具体的には、関係判定部２３４は、車両１０及び車両７０の速度と、車両１０及び車両７０の位置とに基づいて、車両７０が現在位置から第１基準位置Ｐ１まで移動する間に、車両１０の速度が他車両の速度よりも速く、且つ、車両１０の進行方向において、車両１０の位置が車両７０の位置よりも前方となる、第１関係が満たされるか否かを判定する。

関係判定部２３４は、車両７０と隣接終了位置６３との間の距離Ｄ（ｔ）と、第１基準位置Ｐ１と隣接終了位置６３との間の距離ｄ１と、車両１０と車両７０との間の距離Ｙ（ｔ）と、車両１０の長さＬｅと、車両７０の長さＬｔと、車両１０と車両７０との間に確保される最低車間距離Ｄｍと、車両１０の速度Ｖｅ（ｔ）と、車両７０の速度Ｖｔ（ｔ）とが、下記式（３）で表される第１関係が満たされるか否かを判定する。ここで、距離Ｙ（ｔ）は、車両１０の前端と車両７０の後端との間の距離である。距離Ｄｍは、例えば、車両１０と車両７０と相対速度に基づいて決定され得る。ｔは、時刻である。

ｄ１＜Ｄ（ｔ）且つＹ（ｔ）－Ｌｔ－Ｌｅ＞＝Ｄｍ且つＶｅ（ｔ）＞Ｖｔ（ｔ） （３）

関係判定部２３４は、車両７０が現在位置（判定時刻）から第１基準位置Ｐ１まで移動する間に、車両１０及び車両７０が等速度で走行すると仮定して、第１関係が満たされるか否かを判定する。車両１０及び車両７０の速度として、それぞれの判定時刻の速度が用いられる。

車両１０は、判定時刻の速度で走行し、車両７０は、判定時刻の速度で走行すると仮定される。判定時刻は、関係判定部２３４によって第１関係が判定される時刻である。

具体的には、関係判定部２３４は、車両７０が現在位置（判定時刻）から第１基準位置Ｐ１まで移動する間において、第１関係を満たす、車両１０と隣接終了位置６３との間の距離Ｘ０及び車両１０と車両７０との間の距離Ｙ０が存在する場合、第１関係が満たされると判定する。

ここで、距離Ｄ（ｔ）は、下記式（４）で表される。

Ｄ（ｔ）＝Ｘ（ｔ）＋Ｙ（ｔ）－Ｌｔ＝Ｘ０－Ｙ０－Ｖｔ×ｔ－Ｌｔ （４）

ここで、Ｘ（ｔ）は、時刻ｔにおける車両１０と隣接終了位置６３との間の距離であり、Ｙ（ｔ）は、時刻ｔにおける車両１０と車両７０との間の距離である。

Ｘ（ｔ）は、下記式（５）で表される。

Ｘ（ｔ）＝Ｘ０－Ｖｅ×ｔ （５）

Ｙ（ｔ）は、下記式（６）で表される。

Ｙ（ｔ）＝Ｖｅ×ｔ－（Ｙ０+Ｖｔ×ｔ） （６）

現在位置（判定時刻）から、車両１０が車両７０を追い抜いて、最低車間距離Ｄｍ以上の距離を先行するのに要する時間ｔは、下記式（７）で表される。

ｔ＞＝（Ｄｍ+Ｌｔ+Ｌｅ+Ｙ０）/（Ｖｅ－Ｖｔ） （７）

上記式（３）におけるｄ１＜Ｄ（ｔ）は、Ｄ（ｔ）を上記式（４）及び（７）を用いて表すと、下記式（８）で表される。

ｄ１＜Ｘ０－Ｙ０－Ｖｔ×（Ｄｍ+Ｌｔ+Ｌｅ+Ｙ０）/（Ｖｅ－Ｖｔ）－Ｌｔ （８）

上記式（８）は、変形すると下記式（９）で表される。

Ｙ０＜（Ｖｅ－Ｖｔ）/Ｖｅ×（Ｘ０-ｄ１）－Ｖｔ/Ｖｅ×（Ｄｍ+Ｌｅ）－Ｌｔ （９）

従って、上記式（３）で表される第１関係は、下記式（１０）で表される。

式（９）且つＶｅ（ｔ）＞Ｖｔ（ｔ） （１０）

関係判定部２３４は、車両１０及び車両７０が等速度で走行すると仮定して、車両１０及び車両７０のそれぞれの位置を時間発展させて、上記式（１０）を満たす距離Ｘ０及び距離Ｙ０が存在する場合、第１関係が満たされると判定する。

本実施形態では、隣接終了位置６３は、車線６１の幅の減少が開始するテーパ開始位置６４であってもよい。この場合、Ｄ（ｔ）は、車両７０と、車線６１の幅の減少が開始するテーパ開始位置６４との間の距離であってもよい。また、ｄ１は、第１基準位置Ｐ１とテーパ開始位置６４との間の距離であってもよい。また、Ｘ（ｔ）は、時刻ｔにおける車両１０とテーパ開始位置６４との間の距離であってもよい。また、Ｘ０は、車両１０とテーパ開始位置６４との間の距離であってもよい。

関係判定部２３４は、上述したステップＳ１０４の後に、車両１０の速度が他車両の速度よりも速いか否かを判定して、車両１０の速度が他車両の速度よりも速くない場合には、第１関係は満たされないと判定してステップＳ１０６へ進み、そうでない場合には、ステップＳ１０５へ進むようにしてもよい。

次に、関係判定部２３４によって、第２関係が満たされるか否かが判定される処理について、図６を参照しながら、以下に説明する。

関係判定部２３４は、車両１０及び車両７０の速度と、車両１０及び車両７０の位置とに基づいて、車両７０が現在位置（判定時刻）から第２基準位置Ｐ２まで移動する間に、車両１０の位置が車両７０の位置よりも後方にある第２関係が満たされるか否かを判定する。判定時刻は、関係判定部２３４によって第２関係が判定される時刻である。

本実施形態では、第２関係は、車両７０が現在位置（判定時刻）から第２基準位置Ｐ２まで移動する間に、車両１０の速度が車両７０の速度よりも遅く、且つ、車両１０の位置が車両７０の位置よりも後方にあることを含む。

具体的には、関係判定部２３４は、車両１０及び車両７０の速度と、車両１０及び車両７０の位置とに基づいて、車両７０が現在位置（判定時刻）から第２基準位置Ｐ２まで移動する間に、車両１０の速度が車両７０の速度よりも遅く、且つ、車両１０の進行方向において、車両１０の位置が車両７０の位置よりも後方にある、第２関係が満たされるか否かを判定する。

関係判定部２３４は、車両７０と隣接終了位置６３との間の距離Ｄ（ｔ）と、第２基準位置Ｐ２と隣接終了位置６３との間の距離ｄ２と、車両１０と車両７０との間の距離Ｙ（ｔ）と、車両１０と車両７０との間に確保される最低車間距離Ｄｍと、車両１０の速度Ｖｅ（ｔ）と、車両７０の速度Ｖｔ（ｔ）とが、下記式（１１）で表される第２関係が満たされるか否かが判定する。ここで、距離Ｙ（ｔ）は、車両１０の前端と車両７０の後端との間の距離である。距離Ｄｍは、例えば、車両１０と車両７０と相対速度に基づいて決定され得る。ｔは、時刻である。

ｄ２＜Ｄ（ｔ）且つＹ（ｔ）＞＝Ｄｍ且つＶｅ（ｔ）＜Ｖｔ（ｔ） （１１）

ここで、距離Ｄ（ｔ）は、下記式（１２）で表される。

Ｄ（ｔ）＝Ｘ（ｔ）＋Ｙ（ｔ）－Ｌｔ （１２）

Ｘ（ｔ）は、下記式（１３）で表される。

Ｘ（ｔ）＝Ｘ０－（１／２×Ａｅ×ｔ^２+Ｖｅ（ｔ）×ｔ） （１３）

ここで、距離Ｘ０は、車両１０と隣接終了位置６３との間の距離である。Ａｅは、車両１０の減速度である。

Ｙ（ｔ）は、下記式（１４）で表される。

Ｙ（ｔ）＝Ｙ０＋（１／２×Ａｔ×ｔ^２+Ｖｔ（ｔ）×ｔ）－（１／２×Ａｅ×ｔ^２+Ｖｅ（ｔ）×ｔ） （１４）

ここで、距離Ｙ０は、車両１０と車両７０との間の距離である。Ａｔは、車両７０の加速度である。

関係判定部２３４は、車両７０が現在位置（判定時刻）から第２基準位置Ｐ２まで移動する間に、車両１０が等減速度で走行し、車両７０が等加速度で走行すると仮定して、第２関係が満たされるか否かを判定する。例えば、関係判定部２３４は、車両１０が１．５ｍ／ｓ^２で等減速と仮定する。判定時刻における車両１０の速度が、車両１０の初期速度であり、判定時刻における車両７０の速度が、車両７０の初期速度である。

Ａｔは、第２基準位置Ｐ２において、車両７０の速度Ｖｔ（ｔ）が車両１０の速度Ｖｅ（ｔ）と一致するように決定され得る。具体的には、加速度Ａｔは、下記式（１５）で求めることができる。

Ａｔ＝（Ｖｅ（ｔ）^２－Ｖｔ（ｔ）^２）／（２×（Ｘ０－Ｙ０－Ｌｔ－ｄ２）） （１５）

ここで、加速度Ａｔに対して、下限値（例えば、０ｍ／ｓ^２）及び上限値（例えば、２．０ｍ／ｓ^２）を設定してもよい。

具体的には、関係判定部２３４は、車両７０が現在位置（判定時刻）から第２基準位置Ｐ２まで移動する間において、第２関係を満たす、車両１０と隣接終了位置６３との間の距離Ｘ０及び車両１０と車両７０との間の距離Ｙ０が存在する場合、第２関係が満たされると判定する。

関係判定部２３４は、車両１０及び車両７０のそれぞれの位置を時間発展させて、上記式（１１）を満たす距離Ｘ０及び距離Ｙ０が存在する場合、第２関係が満たされると判定する。

本実施形態では、隣接終了位置６３は、車線６１の幅の減少が開始するテーパ開始位置６４であってもよい。この場合、Ｄ（ｔ）は、車両７０と、車線６１の幅の減少が開始するテーパ開始位置６４との間の距離であってもよい。また、ｄ２は、第２基準位置Ｐ２とテーパ開始位置６４との間の距離であってもよい。また、Ｘ（ｔ）は、時刻ｔにおける車両１０とテーパ開始位置６４との間の距離であってもよい。また、Ｘ０は、車両１０とテーパ開始位置６４との間の距離であってもよい。

以上説明したように、運転計画装置は、隣接地形において、第１基準位置及び第２基準位置と、自車両及び他車両のそれぞれの速度と、自車両及び他車両のそれぞれの位置とに基づいて、自車両が他車両に先行して走行するか、又は、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成するかを判定するので、一般のドライバの判断した自車両の動作との乖離の少ない動作をするように自車両を制御できる。

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

例えば、上述した実施形態では、第１関係が満たされない場合に、第２関係が判定されていたが、第１関係及び第２関係のそれぞれを判定するようにしてもよい。第１関係及び第２関係の両方が満たされる場合、他車両が走行車線へ移動する前に自車両が他車両に先行して走行することが決定される。

１ 車両制御システム
２ カメラ
３ LiDARセンサ
４ 測位情報受信機
５ ナビゲーション装置
６ ユーザインターフェース
６ａ 表示装置
１０ 車両
１１ 地図情報記憶装置
１２ 位置推定装置
１３ 物体検出装置
１４ 走行車線計画装置
２１ 通信インターフェース
２２ メモリ
２３ プロセッサ
２３１ 計画部
２３２ 地形判定部
２３３ 設定部
２３４ 関係判定部
２３５ 決定部
１５ 運転計画装置
１６ 車両制御装置
１７ 車内ネットワーク

Claims (9)

1. 自車両が走行する走行車線と隣接する隣接車線が前記走行車線と隣接することを開始する隣接開始位置と前記隣接車線が前記走行車線と隣接することを終了する隣接終了位置との間で前記隣接車線が前記走行車線と隣接している隣接地形が、自車両の前方の所定の範囲内にあるか否かを判定する第１判定部と、
   前記第１判定部によって前記隣接地形があると判定され、且つ、前記隣接車線を走行する他車両が検出された場合、他車両が前記走行車線へ移動する前に自車両が他車両に先行して走行するか否かを判定するために使用される第１基準位置を前記隣接車線上に設定し、且つ、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成するか否かを判定するために使用される第２基準位置を前記隣接車線上に設定する設定部と、
   自車両及び他車両のそれぞれの速度と、自車両及び他車両のそれぞれの位置とに基づいて、他車両が現在位置から前記第１基準位置まで移動する間に、自車両の位置が他車両の位置よりも前方となる第１関係が満たされるか否かを判定する第２判定部と、
   自車両及び他車両のそれぞれの速度と、自車両及び他車両のそれぞれの位置に基づいて、他車両が現在位置から前記第２基準位置まで移動する間に、自車両の位置が他車両の位置よりも後方となる第２関係が満たされるか否かを判定する第３判定部と、
   前記第２判定部によって前記第１関係が満たされると判定された場合、他車両が前記走行車線へ移動する前に自車両が前記他車両に先行して走行することを決定するか、又は、前記第３判定部によって、前記第２関係が満たされると判定された場合、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成することを決定する決定部と、
   を有する、ことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記第１関係は、他車両が現在位置から前記第１基準位置まで移動する間に、自車両の速度が他車両の速度よりも速く、且つ、自車両の位置が他車両の位置よりも前方となることを含む、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記第２判定部は、判定時における自車両の速度で自車両が走行し、判定時における他車両の速度で他車両が走行すると仮定して、前記第１関係が満たされるか否かを判定する、請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記第２関係は、他車両が現在位置から前記第２基準位置まで移動する間に、自車両の速度が他車両の速度よりも遅く、且つ、自車両の位置が他車両の位置よりも後方となることを含む、請求項１に記載の車両制御装置。
5. 前記第２判定部は、自車両が等減速度で走行し且つ他車両が等加速度で走行すると仮定して、前記第２関係が満たされるか否かを判定する、請求項４に記載の車両制御装置。
6. 前記設定部は、前記第１判定部によって前記隣接地形があると判定され、且つ、前記隣接車線を走行する他車両が自車両の前方に検出された場合、前記第１基準位置及び前記第２基準位置を走行車線上に設定する、請求項１に記載の車両制御装置。
7. 前記設定部は、自車両が走行している道路の制限速度、前記隣接車線が前記走行車線と隣接している距離、又は、他車両が走行している前記隣接車線の制限速度に基づいて、前記第１基準位置及び前記第２基準位置を設定する、請求項１～６の何れか一項に記載の車両制御装置。
8. 自車両が走行する走行車線と隣接する隣接車線が前記走行車線と隣接することを開始する隣接開始位置と前記隣接車線が前記走行車線と隣接することを終了する隣接終了位置との間で前記隣接車線が前記走行車線と隣接している隣接地形が、自車両の前方の所定の範囲内にあるか否かを判定し、
   前記隣接地形があると判定され、且つ、前記隣接車線を走行する他車両が検出された場合、他車両が前記走行車線へ移動する前に自車両が他車両に先行して走行するか否かを判定するために使用される第１基準位置を前記隣接車線上に設定し、且つ、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成するか否かを判定するために使用される第２基準位置を前記隣接車線上に設定し、
   自車両及び他車両のそれぞれの速度と、自車両及び他車両のそれぞれの位置とに基づいて、他車両が現在位置から前記第１基準位置まで移動する間に、自車両の位置が他車両の位置よりも前方となる第１関係が満たされるか否かを判定し、
   自車両及び他車両のそれぞれの速度と、自車両及び他車両のそれぞれの位置とに基づいて、他車両が現在位置から前記第２基準位置まで移動する間に、自車両の位置が他車両の位置よりも後方となる第２関係が満たされるか否かを判定し、
   前記第１関係が満たされると判定された場合、他車両が前記走行車線へ移動する前に自車両が前記他車両に先行して走行することを決定するか、又は、前記第２関係が満たされると判定された場合、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成することを決定する、
   ことを含む処理をプロセッサに実行させる、ことを特徴とする車両制御用コンピュータプログラム。
9. 車両制御装置によって実行される車両制御方法であって、
   自車両が走行する走行車線と隣接する隣接車線が前記走行車線と隣接することを開始する隣接開始位置と前記隣接車線が前記走行車線と隣接することを終了する隣接終了位置との間で前記隣接車線が前記走行車線と隣接している隣接地形が、自車両の前方の所定の範囲内にあるか否かを判定し、
   前記隣接地形があると判定され、且つ、前記隣接車線を走行する他車両が検出された場合、他車両が前記走行車線へ移動する前に自車両が他車両に先行して走行するか否かを判定するために使用される第１基準位置を前記隣接車線上に設定し、且つ、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成するか否かを判定するために使用される第２基準位置を前記隣接車線上に設定し、
   自車両及び他車両のそれぞれの速度と、自車両及び他車両のそれぞれの位置とに基づいて、他車両が現在位置から前記第１基準位置まで移動する間に、自車両の位置が他車両の位置よりも前方となる第１関係が満たされるか否かを判定し、
   自車両及び他車両のそれぞれの速度と、自車両及び他車両のそれぞれの位置とに基づいて、他車両が現在位置から前記第２基準位置まで移動する間に、自車両の位置が他車両の位置よりも後方となる第２関係が満たされるか否かを判定し、
   前記第１関係が満たされると判定された場合、他車両が前記走行車線へ移動する前に自車両が前記他車両に先行して走行することを決定するか、又は、前記第２関係が満たされると判定された場合、自車両の前方に他車両が移動可能なスペースを生成することを決定する、
   ことを含む、ことを特徴とする車両制御方法。

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