JP7429172B2 - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムに関する。

従来、車両を自動的に（Automatedly）走行させる自動運転技術について研究および実用化が進められている。特許文献１に記載されているように、自動運転において本線車線への合流や車線変更は重要なテーマである。

特開２０１８－１７３７２８号公報

合流や車線変更を行う際に、目標とする車間位置（相対位置）に車両の縦位置（道路延在方向に関する位置）を合わせる必要が生じる場合がある。従来の技術では、縦位置を合わせる際に、スムーズな速度調整を行うことができない場合があった。

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、よりスムーズな速度調整を行うことができる車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

この発明に係る車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺状況を認識する認識部と、前記周辺状況に基づいて少なくとも前記自車両の速度を制御する運転制御部と、を備え、前記運転制御部は、前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定し、前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定し、道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行うものである。

（２）：上記（１）の態様において、前記運転制御部は、前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両のいずれかまたは双方の速度に基づいて前記目標速度を決定するものである。

（３）：上記（１）の態様において、前記運転制御部は、前記位置偏差と前記速度偏差とを線形結合した切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記速度偏差とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行うものである。

（４）：上記（３）の態様において、前記運転制御部は、前記切換関数がゼロになった後に前記切換関数をゼロに拘束するための等価制御入力を加えて前記制御入力を決定するものである。

（５）：上記（１）の態様において、前記運転制御部は、前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とを線形結合した第１切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記目標速度の補正量を決定し、前記二つの他車両のいずれかまたは双方の速度に基づく仮目標速度を前記補正量で補正して前記目標速度を決定し、前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とを線形結合した第２切換関数をゼロに近付けつつ前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行うものである。

（６）：上記（５）の態様において、前記運転制御部は、前記切換関数がゼロになった後に前記切換関数をゼロに拘束するための等価制御入力を加えて前記制御入力を決定し、前記等価制御入力は、前記仮目標速度に基づいて決定されるものである。

（７）：上記（１）の態様において、前記運転制御部は、前記位置偏差と前記速度偏差とを線形結合した切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記速度偏差とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行う第１のモードと、前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とを線形結合した第１切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記目標速度の補正量を決定し、前記二つの他車両のいずれかまたは双方の速度に基づく仮目標速度を前記補正量で補正して前記目標速度を決定し、前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とを線形結合した第２切換関数をゼロに近付けつつ前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行う第２のモードと、を実行可能であり、前記第１のモードと前記第２のモードとのうちいずれかを選択して前記自車両の速度調整を行うものである。

（８）：上記（１）の態様において、前記運転制御部は、前記自車両の走行環境に応じて前記応答指定型制御における誘導パラメータを設定するものである。

（９）：本発明の他の態様に係る車両制御方法は、プロセッサが、自車両の周辺状況を認識し、前記周辺状況に基づいて少なくとも前記自車両の速度を制御し、前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定し、前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定し、道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行うものである。

（１０）：本発明の他の態様に係るプログラムは、プロセッサに、自車両の周辺状況を認識させ、前記周辺状況に基づいて少なくとも前記自車両の速度を制御させ、前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定させ、前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定させ、道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行わせるものである。

上記（１）～（１０）の態様によれば、自車両の周辺状況を認識し、前記周辺状況に基づいて前記自車両の速度および操舵を制御し、前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定し、前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定し、道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行うことにより、よりスムーズな速度調整を行うことができる。

車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。 自動運転制御装置１００の機能構成図である。 リスク分布予測部１３５により設定されるリスクの概要を示す図である。 合流／車線変更制御部１５０の機能について説明するための図である。 第１実施形態の速度調整部１６０の機能構成図である。 想定される各種ケースに対して応答指定型制御によって位置偏差Ｅｐｔと速度偏差Ｅｖｔがゼロに収束する様子を示す図である。 第２実施形態の誘導コントローラ１６６Ｂと誘導パラメータ設定部１６８Ｂの機能を模式的に示す図である。 各実施形態についてのシミュレーションを行った結果を示す図である。 各実施形態についてのシミュレーションを行った結果を示す図である。 各実施形態についてのシミュレーションを行った結果を示す図である。 各実施形態についてのシミュレーションを行った結果を示す図である。 各実施形態についてのシミュレーションを行った結果を示す図である。 各実施形態についてのシミュレーションを行った結果を示す図である。 各実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。

＜各実施形態に共通の構成＞
図１は、車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。車両システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する場合がある）は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。

車両システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）１４と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、車両センサ４０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）６０と、運転操作子８０と、自動運転制御装置１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。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。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。

カメラ１０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１０は、車両システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍ）の任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウイ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１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。

レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ－ＣＷ（Frequency Modulated Continuous WaＶＭ）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。

ＬＩＤＡＲ１４は、自車両Ｍの周辺に光（或いは光に近い波長の電磁波）を照射し、散乱光を測定する。ＬＩＤＡＲ１４は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ＬＩＤＡＲ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。

物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置１６は、認識結果を自動運転制御装置１００に出力する。物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４の検出結果をそのまま自動運転制御装置１００に出力してよい。車両システム１から物体認識装置１６が省略されてもよい。

通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ－Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。

ＨＭＩ３０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。

車両センサ４０は、自車両Ｍの速度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。

ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備える。ナビゲーション装置５０は、ＨＤＤ（Hard Disk DriＶＭ）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ４０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。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。ナビゲーション装置５０は、地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。ナビゲーション装置５０は、例えば、乗員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。ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから地図上経路と同等の経路を取得してもよい。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１を含み、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された地図上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）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。

第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２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、第２地図情報６２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。第２地図情報６２は、通信装置２０が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。

運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御装置１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一部または全部に出力される。

自動運転制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１８０とを備える。第１制御部１２０および第２制御部１８０のそれぞれは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェア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、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）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協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装置に装着されることで自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。自動運転制御装置１００は「車両制御装置」の一例である。

図２は、自動運転制御装置１００の機能構成図である。第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、リスク分布予測部１３５と、行動計画生成部１４０とを備える。行動計画生成部１４０は、合流／車線変更制御部１５０を備える。行動計画生成部１４０と第２制御部を合わせたものが「運転制御部」の一例である。

第１制御部１２０は、例えば、他の交通参加者（車両、歩行者、自転車など、移動物標となり得る、あらゆるものをいう）の将来行動を予測し、交通参加者の現在位置に基づいて将来位置をリスク（後述）として表現し、更に、走行不可能領域もリスクで表現し、リスクが最小となるように、自車両Ｍの将来行動を逐次最適化アルゴリズムにより決定するものである。

認識部１３０は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、自車両Ｍの周辺にある物体の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心など）を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体の「状態」とは、物体の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。

また、認識部１３０は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）を認識する。例えば、認識部１３０は、第２地図情報６２から得られる道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ１０によって撮像された画像から認識される自車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。なお、認識部１３０は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレールなどを含む走路境界を認識することで、走行車線を認識してもよい。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される自車両Ｍの位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてもよい。また、認識部１３０は、一時停止線、障害物、赤信号、料金所、その他の道路事象を認識する。

認識部１３０は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。認識部１３０は、例えば、自車両Ｍの基準点の車線中央からの乖離、および自車両Ｍの進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識してもよい。これに代えて、認識部１３０は、走行車線のいずれかの側端部（道路区画線または道路境界）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。

リスク分布予測部１３５は、自車両Ｍの周辺の空間を上空から見た二次元平面で表した想定平面Ｓにおいて、自車両Ｍが進入ないし接近すべきでない度合いを示す指標値であるリスクを設定する。リスクは、値が大きいほど自車両Ｍが進入ないし接近すべきでないことを示し、値がゼロに近いほど自車両Ｍが走行するのに好ましいことを示すものとする。但し、この関係は逆でもよい。

リスク分布予測部１３５は、想定平面Ｓにおけるリスクを、現在時刻ｔ、Δｔ後（時刻ｔ＋Δｔ）、２Δｔ後（時刻ｔ＋２Δｔ）、…というように現時点だけでなく一定の時間間隔で規定される将来の各時点についても設定する。リスク分布予測部１３５は、将来の各時点におけるリスクを、認識部１３０により継続的に認識されている移動物標の位置の変化に基づいて予測する。

図３は、リスク分布予測部１３５により設定されるリスクの概要を示す図である。リスク分布予測部１３５は、車両、歩行者、自転車などの交通参加者（移動物標）について、想定平面Ｓ上で、進行方向および速度に基づく楕円ないし円を等高線とするリスクを設定し、走行不可能領域について一定値のリスクを設定する。図中、ＤＭは自車両Ｍの進行方向である。Ｒ（Ｍ１）は停止車両Ｍ１のリスクであり、Ｒ（Ｐ）は歩行者Ｐのリスクである。歩行者Ｐは道路を横断する方向に移動しているので、将来の各時点について現在時刻とは異なる位置にリスクが設定される。移動している車両や自転車などについても同様である。Ｒ（ＢＤ）は走行不可能領域ＢＤのリスクである。図中、ハッチングの濃さがリスクの値を示しており、ハッチングが濃いほどリスクが大きいことを示している。リスク分布予測部１３５は、車線の中央から離れる程、値が大きくなるようにリスクを設定してもよい。

行動計画生成部１４０は、原則的に推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、リスク分布予測部１３５により設定されたリスクの小さい部分を通過するように、自車両Ｍが自動的に（運転者の操作に依らずに）将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、自車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）ごとの自車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自車両Ｍの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。行動計画生成部１４０は、複数の目標軌道の候補を生成し、それぞれ効率性や安全性の観点に基づくスコアを計算して、スコアが良好な目標軌道の候補を目標軌道として選択する。第１制御部１２０は、目標軌道を第２制御部１８０に出力する。

合流／車線変更制御部１５０は、自車両Ｍが支線から本線に合流する場合、および、自車両Ｍが他車線に車線変更する場合に、上記のリスクとは異なる基準に基づいて自車両Ｍの走行を制御する。この場合、上記のリスクに基づく目標軌道は参照されないものとしてもよいし、合流／車線変更制御部１５０による制御指示とミックスされて制御に用いられてもよい。合流／車線変更制御部１５０は、自車両Ｍが支線から本線に合流する場合にのみ後述する制御を行うものであってもよく、自車両Ｍが他車線に車線変更する場合にのみ後述する制御を行うものであってもよい。以下において、説明を簡略化するために専ら合流時について説明するが、車線変更においても原理的には同じである（誘導パラメータ設定部１６８Ａの処理内容を除く）。

合流／車線変更制御部１５０は、目標パラメータ決定部１５２と、速度調整部１６０と、操舵制御部１５４とを備える。

図４は、合流／車線変更制御部１５０の機能について説明するための図である。図中の矢印は各車両の速度ベクトルを示す。目標パラメータ決定部１５２は、目標相対位置Ｐｔｇｔと、目標相対速度Ｖｍｔとを決定する。目標パラメータ決定部１５２は、第１車線Ｌ１から第２車線Ｌ２に合流または車線変更させる場合、第２車線Ｌ２において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両（以下、前方基準車両ｍｆ、後方基準車両ｍｒと称する）の間（以下、目標領域）に目標相対位置を決定する。前方基準車両ｍｆと後方基準車両ｍｒの組は、一つだけでなく複数の候補から選択可能な場合がある。目標パラメータ決定部１５２は、例えば、合流までの走行距離や必要な加減速度、前方基準車両ｍｆと後方基準車両ｍｒの車間距離などに基づいてスコアを算出し、総合的な評価で前方基準車両ｍｆと後方基準車両ｍｒの組を選択してもよいし、単に目標領域となる領域が自車両Ｍに最も近い前方基準車両ｍｆと後方基準車両ｍｒの組を選択してもよいし、場面に応じてこれらの選択手法を切り換えてもよい。前方基準車両ｍｆと後方基準車両ｍｒの組の選択手法は本発明の中核的な部分ではなく、これ以上の説明を省略する。図４の例では、他車両のうちｍ２が前方基準車両ｍｆに、ｍ３が前方基準車両ｍｆに選択されたものとする。

前方基準車両ｍｆと後方基準車両ｍｒの組を選択すると、目標パラメータ決定部１５２は、例えば、前方基準車両ｍｆの代表点Ｐｏｆと後方基準車両ｍｒの代表点Ｐｏｒの位置に基づいて目標相対位置Ｐｔｇｔを決定する。「代表点」とは、車両の重心、駆動軸の中心、前端部中央、後端部中央など任意に定義できるものである。前方基準車両ｍｆの代表点は後端部中央、後方基準車両ｍｒの代表点は前端部中央、というように車両によって定義が異なってもよい。図４の例では、代表点は重心であるものとしている。また、自車両Ｍの代表点ＰＭについても同様に重心であるものとする。目標パラメータ決定部１５２は、例えば、前方基準車両ｍｆの代表点Ｐｏｆと後方基準車両ｍｒの代表点Ｐｏｒの中間位置を、目標相対位置Ｐｔｇｔとして決定する。これに代えて、目標パラメータ決定部１５２は、上記の中間位置よりも所定量（または所定割合）だけ前側の位置を目標相対位置Ｐｔｇｔとして決定してもよいし、前方基準車両ｍｆの代表点Ｐｏｆから所定量だけ後側にシフトした位置を目標相対位置Ｐｔｇｔとして決定してもよい。目標相対位置Ｐｔｇｔは、地点に対して固定的に決定される位置ではなく、繰り返し決定処理がなされることで、前方基準車両ｍｆと後方基準車両ｍｒが移動するのに伴って移動する相対的な位置である。

目標速度Ｖｔｇｔは、自車両Ｍが目標相対位置Ｐｔｇｔに到達した際に自車両Ｍの速度ＶＭの目標値となる速度である。目標パラメータ決定部１５２は、例えば、前方基準車両ｍｆの速度Ｖｏｆを目標速度Ｖｔｇｔに決定する。これに代えて、目標パラメータ決定部１５２は、前方基準車両ｍｆの速度Ｖｏｆと後方基準車両ｍｒの速度Ｖｏｒの中間値あるいは加重和などを目標速度Ｖｔｇｔに決定してもよいし、前方基準車両ｍｆの速度Ｖｏｆと後方基準車両ｍｒの速度Ｖｏｒのいずれかを選択して目標速度Ｖｔｇｔに決定してもよい。なお、自車両Ｍの速度ＶＭが第２車線Ｌ２の延在方向に対して角度を持つ場合があるが、その場合、測定された自車両Ｍの速度を第２車線Ｌ２の延在方向に射影した速度を自車両Ｍの速度ＶＭとしてもよいし、測定された自車両Ｍの速度をそのまま自車両Ｍの速度ＶＭとしてもよい。

速度調整部１６０は、自車両Ｍが目標相対位置Ｐｔｇｔに到達するまでの間、自車両Ｍの速度を調整する。速度調整部１６０の機能の詳細については実施形態ごとに図面を参照して説明する。

操舵制御部１５４は、自車両Ｍが道路の延在方向に関して目標相対位置Ｐｔｇｔに十分に接近したときに（例えば所定距離以内となったときに）自動操舵を開始し、自車両Ｍを車線Ｌ２に進行させる。操舵制御部１５４の処理内容は本発明の中核的な部分ではなく、これ以上の説明を省略する。

第２制御部１８０は、第１制御部１２０によって生成された目標軌道により規定された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２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。「速度調整装置」は、走行駆動力出力装置２００とブレーキ装置２１０とのうち一方または双方を指すものである。また、第２制御部１８０は、運転操作子８０に対して基準よりも大きい操作量で操作がなされた場合に、第１制御部１２０による自動運転を中止して手動運転に切り替える処理などを行う。

走行駆動力出力装置２００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２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを備える。ＥＣＵは、第２制御部１８０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。

ブレーキ装置２１０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、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、第２制御部１８０から入力される情報、或いは運転操作子８０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。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれる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２１０は、上記説明した構成に限らず、第２制御部１８０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電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

ステアリング装置２２０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、第２制御部１８０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

＜第１実施形態＞
以下、第１実施形態の速度調整部１６０について説明する。第１実施形態の速度調整部１６０は、以下に説明するように、シングル位相平面を用いた応答指定型制御によって合流または車線変更時の速度調整を行う。

図５は、第１実施形態の速度調整部１６０の機能構成図である。速度調整部１６０は、例えば、ＦＦ（フィードフォワード）駆動力決定部１６２と、乗算器１６４と、誘導コントローラ１６６Ａと、誘導パラメータ設定部１６８Ａとを備える。認識部１３０は、前方基準車両ｍｆの位置Ｐｏｆ、後方基準車両ｍｒの位置Ｐｏｒ、前方基準車両ｍｆの速度Ｖｏｆ、後方基準車両ｍｒの速度Ｖｏｒ、自車両Ｍの速度ＶＭを目標パラメータ決定部１５２に出力する。目標パラメータ決定部１５２は、これらの情報に基づいて、前述したように目標相対位置Ｐｔｇｔおよび目標速度Ｖｔｇｔを決定する。

ＦＦ駆動力決定部１６２は、走行抵抗を考慮して目標速度Ｖｔｇｔで走行するために必要なフォードフォワード駆動力Ｆｄｔを決定する。ＦＦ駆動力決定部１６２は、例えば、目標速度Ｖｔｇｔに対して必要なフォードフォワード駆動力Ｆｄｔが対応付けられたテーブルないしマップである対応情報に、目標パラメータ決定部１５２から入力された目標速度Ｖｔｇｔを当てはめることで、フォードフォワード駆動力Ｆｄｔを決定する。ＦＦ駆動力決定部１６２は、目標速度Ｖｔｇｔが大きくなるほどフォードフォワード駆動力Ｆｄｔが大きくなるように、且つ、目標速度Ｖｔｇｔが大きくなるほど目標速度Ｖｔｇｔの増加量に対するフォードフォワード駆動力Ｆｄｔの変化率が大きくなるように、フォードフォワード駆動力Ｆｄｔを決定する。

乗算器１６４は、目標相対位置Ｐｔｇｔにマイナス１などの係数を乗算することで、位置偏差Ｅｐｔを算出する。元々、目標相対位置Ｐｔｇｔが自車両Ｍの代表点ＰＭを基準として決定されていれば、上記のようにマイナスを乗算したものが位置偏差となる。

誘導コントローラ１６６は、まず、自車両Ｍの速度ＶＭから目標速度Ｖｔｇｔを減算することで、速度偏差Ｅｖｔを計算する（式（１））。式中、ｋは制御サイクルを表している。速度調整部１６０を含む第１制御部１２０の処理は、所定の周期で繰り返し実行されており、ｋは繰り返し行われる中で何番目の処理であるかを示すパラメータである。第１実施形態の説明文中では、「（ｋ）」の表記を省略する。

Ｅｖｔ（ｋ）＝ＶＭ（ｋ）－Ｖｔｇｔ（ｋ） …（１）

誘導コントローラ１６６Ａは、位置偏差Ｅｐｔと速度偏差Ｅｖｔとに基づく応答指定型制御（Pole-assignment control、例えば、スライディングモード制御、バックステッピング制御など）によって誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂを算出し、それによって自車両Ｍの速度制御を行う。誘導コントローラ１６６Ａは、位置偏差Ｅｐｔと速度偏差Ｅｖｔとを線形結合した切換関数σをゼロに近付けつつ位置偏差Ｅｐｔと速度偏差Ｅｖｔとをゼロに近付ける（例えば、指数関数的減衰で近付ける）ように、誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂを算出する。切換関数σは、式（２）で表される。式中、Ｓは誘導パラメータであり、ゼロを超え、１未満の値に設定される。誘導パラメータＳには、値が大きい程、位置偏差Ｅｐｔのゼロへの収束が早くなる（すなわち自車両Ｍが迅速に目標相対位置Ｐｔｇｔの近傍に到達する）反面、目標相対位置Ｐｔｇｔに到達する直前において速度偏差Ｅｖｔをゼロに近付けるための加減速度も大きくなるという性質がある。誘導パラメータＳが大きいと、図示する位相平面（位置偏差Ｅｐｔと速度偏差Ｅｖｔを軸とする平面）における切換関数σの傾きが垂直に近くなり、このことは、位置偏差Ｅｐｔと速度偏差Ｅｖｔとがゼロに近くなった時点で、速度偏差Ｅｖｔがある程度大きい値をもっても許容されることを意味するからである。自車両Ｍの走行環境に基づく誘導パラメータＳの設定手法に関しては後述する。誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂは、フォードフォワード駆動力Ｆｄｔと加算されて、制御入力Ｆｌｅａｄとして自車両Ｍの速度調整装置に与られる。より具体的に、制御入力Ｆｌｅａｄは第２制御部１８０に出力され、第２制御部１８０において制御入力Ｆｌｅａｄに基づいて走行駆動力出力装置２００および／またはブレーキ装置２１０の制御が行われる。

σ（ｋ）＝Ｅｐｔ（ｋ）＋Ｓ（ｋ）・Ｅｖｔ（ｋ） …（２）

誘導コントローラ１６６Ａは、例えば、式（３）～（６）に基づいて誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂを算出する。式中、Ｆｆｂ＿ｒｃｈは到達則入力であり、Ｆｆｂ＿ａｄｐは適応則入力であり、Ｆｆｂ＿ｅｑは等価制御入力であり、Ｍは自車両Ｍの車重であり、ＫｒｃｈとＫａｄｐのそれぞれはフィードバックゲインである。等価制御入力Ｆｆｂ＿ｅｑは、切換関数σがゼロになった後、切換関数σをゼロに拘束する（換言すると、位置偏差Ｅｐｔと速度偏差Ｅｖｔを、切換関数σがゼロである制御ラインに拘束する）ように作用する項である。等価制御入力Ｆｆｂ＿ｅｑを計算に入れることで、コントローラ全体としてのフィードバックゲインを大きくすることができ、結果としてより迅速な合流を実現することができる。非誘導実行時とは、手動運転が行われているときをいう。

Ｆｆｂ＿ｒｃｈ（ｋ）＝Ｋｒｃｈ・σ（ｋ） …（３）
Ｆｆｂ＿ａｄｐ（ｋ）＝Ｆｆｂ＿ａｄｐ（ｋ－１）＋Ｋａｄｐ・σ（ｋ） （誘導実行時）
または ＝－Ｋｒｃｈ・σ（ｋ） （非誘導実行時） …（４）
Ｆｆｂ＿ｅｑ（ｋ）＝－Ｍ・Ｅｖｔ（ｋ）／Ｓ（ｋ） …（５）
Ｆｆｂ（ｋ）＝Ｆｆｂ＿ｒｃｈ（ｋ）＋Ｆｆｂ＿ａｄｐ（ｋ）＋Ｆｆｂ＿ｅｑ（ｋ） …（６）

誘導パラメータ設定部１６８Ａは、認識部１３０から走路情報を取得する。走路情報には、自車両Ｍの位置から車線Ｌ１の消失位置Ｒｅまでの距離（合流利用可能距離）Ｄが含まれる（図４参照）。誘導パラメータ設定部１６８Ａは、距離Ｄが長いほど誘導パラメータＳが小さくなり、距離Ｄが短いほど誘導パラメータＳが大きくなるように誘導パラメータＳを設定する。これによって、合流までの残り距離が短い場合は位置偏差Ｅｐｔを優先的にゼロにすることができ、迅速な合流を実現することができる。一方で、距離Ｄが十分に長い場合は誘導パラメータＳを小さくすることで、加減速を抑制した乗り心地優先の合流制御が行われる。なお、合流でなく車線変更の場合、原則として第１車線の消失位置Ｒｅが存在しないため、Ｄは十分に大きい値に設定され、誘導パラメータＳは十分に小さい値に設定される。

上記のように誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂを算出することで、位置偏差Ｅｐｔと速度偏差Ｅｖｔとをほぼ同時にゼロに近付けることができる。図６は、想定される各種ケースに対して応答指定型制御によって位置偏差Ｅｐｔと速度偏差Ｅｖｔがゼロに収束する様子を示す図である。ケース１は、自車両Ｍの速度ＶＭが前方基準車両ｍｆの速度Ｖｏｆおよび後方基準車両ｍｒの速度Ｖｏｒとほぼ同じ（相対速度がほぼゼロ）であり、且つ自車両Ｍが目標相対位置Ｐｔｇｔと比べて少し前側に位置する場合である。ケース２は、自車両Ｍの速度ＶＭが前方基準車両ｍｆの速度Ｖｏｆおよび後方基準車両ｍｒの速度Ｖｏｒよりも少し速く、且つ自車両Ｍが目標相対位置Ｐｔｇｔと比べて少し前側に位置する場合である。ケース３は、自車両Ｍの速度ＶＭが前方基準車両ｍｆの速度Ｖｏｆおよび後方基準車両ｍｒの速度Ｖｏｒよりも過度に速く、且つ自車両Ｍが目標相対位置Ｐｔｇｔと比べて少し前側に位置する場合である。ケース４は、自車両Ｍの速度ＶＭが前方基準車両ｍｆの速度Ｖｏｆおよび後方基準車両ｍｒの速度Ｖｏｒよりも過度に遅く、且つ自車両Ｍが目標相対位置Ｐｔｇｔと比べて少し前側に位置する場合である。ケース５は、ケース１とほぼ同様で、自車両Ｍの速度ＶＭが前方基準車両ｍｆの速度Ｖｏｆおよび後方基準車両ｍｒの速度Ｖｏｒとほぼ同じ（相対速度がほぼゼロ）であり、且つ自車両Ｍが目標相対位置Ｐｔｇｔと比べて少し前側に位置する場合である。ケース６は、自車両Ｍの速度ＶＭが前方基準車両ｍｆの速度Ｖｏｆおよび後方基準車両ｍｒの速度Ｖｏｒとほぼ同じ（相対速度がほぼゼロ）であり、且つ自車両Ｍが目標相対位置Ｐｔｇｔと比べて大きく前側に位置する場合である。ケース７は、自車両Ｍの速度ＶＭが前方基準車両ｍｆの速度Ｖｏｆおよび後方基準車両ｍｒの速度Ｖｏｒとほぼ同じ（相対速度がほぼゼロ）であり、且つ自車両Ｍが目標相対位置Ｐｔｇｔと比べて大きく後側に位置する場合である。ケース８は、自車両Ｍの速度ＶＭが前方基準車両ｍｆの速度Ｖｏｆおよび後方基準車両ｍｒの速度Ｖｏｒよりも過度に速く、且つ自車両Ｍが目標相対位置Ｐｔｇｔと比べて大きく後側に位置する場合である。いずれのケースにおいても、位置偏差Ｅｐｔと速度偏差Ｅｖｔを切換関数σをゼロに近付けつつ、最終的に位置偏差Ｅｐｔと速度偏差Ｅｖｔを切換関数σがゼロである制御ラインに沿ってゼロに近付けることができる。

係る制御によって、自動運転制御装置１００は、よりスムーズな速度調整を行うことができる。ＰＩＤ制御に代表される従来のフィードバック制御では、目標値に近付ける対象を一つしか選択することができない。これに対して、実施形態の自動運転制御装置１００では、応答指定型制御によって位置偏差Ｅｐｔと速度偏差Ｅｖｔをほぼ同時にゼロに近付けることができるため、自車両Ｍが目標相対位置Ｐｔｇｔの近傍に到達した時点で、自車両Ｍの速度ＶＭが前方基準車両ｍｆなどと同程度の速度に調整されている。このため、合流直前に急な加減速が生じることが抑制され、乗員にとって自然に感じられる挙動で合流が行われる。

以上説明した第１実施形態によれば、よりスムーズな速度調整を行うことができる。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。第２実施形態の自動運転制御装置１００は、誘導コントローラの機能が第１実施形態と相違し、それ以外の点では第１実施形態と同様である。従って、係る相違点を中心に説明する。第２実施形態では制御サイクルを省略せずに説明する。

図７は、第２実施形態の誘導コントローラ１６６Ｂと誘導パラメータ設定部１６８Ｂの機能を模式的に示す図である。誘導コントローラ１６６Ｂは、プライマリコントローラ１６６Ｂａと、セカンダリコントローラ１６６Ｂｂとを備える。プライマリコントローラ１６６Ｂａは位置制御コントローラとして機能し、セカンダリコントローラ１６６Ｂｂは速度制御コントローラとして機能する。

プライマリコントローラ１６６Ｂａは、位置偏差Ｅｐｔ（ｋ）と位置偏差の過去値Ｅｐｔ（ｋ－ｎ）とを線形結合した第１切換関数σｐ（ｋ）をゼロに近付けつつ、位置偏差Ｅｐｔ（ｋ）と位置偏差の過去値Ｅｐｔ（ｋ－ｎ）とをゼロに近付けるように、目標速度Ｖｔｇｔの補正量Ｕｆｂを決定する。ｎは自然数である。従って、Ｅｐｔ（ｋ－ｎ）は制御サイクルｋに対してｎサイクル前の値という意味である。第１切換関数σｐ（ｋ）は、式（７）で表される。Ｓｐ（ｋ）は第１誘導パラメータであり、－１＜Ｓｐ（ｋ）＜０の範囲で設定される。

σｐ（ｋ）＝Ｅｐｔ（ｋ）＋Ｓｐ（ｋ）・Ｅｐｔ（ｋ－ｎ） …（７）

プライマリコントローラ１６６Ｂａは、例えば、式（８）～（１０）に基づいて補正量Ｕｆｂを算出する。式中、Ｕｒｃｈ（ｋ）は位置制御用の到達則入力であり、Ｕａｄｐ（ｋ）は位置制御用の適応則入力であり、Ｋｒｃｈ＿ｐとＫａｄｐ＿ｐのそれぞれはフィードバックゲインである。

Ｕｒｃｈ（ｋ）＝Ｋｒｃｈ＿ｐ・σｐ（ｋ） …（８）
Ｕａｄｐ（ｋ）＝Ｋａｄｐ＿ｐ・σｐ（ｋ）＋Ｕａｄｐ（ｋ－１） …（９）
Ｕｆｂ（ｋ）＝Ｕｒｃｈ（ｋ）＋Ｕａｄｐ（ｋ） …（１０）

誘導コントローラ１６６Ｂは、前方基準車両ｍｆの速度Ｖｏｆと後方基準車両ｍｒの速度Ｖｏｒのいずれか又は双方に基づく仮目標速度Ｖｔｇｔ＃を補正量Ｕｆｂ（ｋ）で補正して目標速度Ｖｔｇｔを決定する。第２実施形態における速度偏差Ｅｖｔ（ｋ）は、この補正された目標速度Ｖｔｇｔと速度ＶＭとの差分である。

セカンダリコントローラ１６６Ｂｂは、速度偏差Ｅｖｔ（ｋ）と速度偏差の過去値Ｅｖｔ（ｋ－ｍ）とを線形結合した第２切換関数σｖ（ｋ）をゼロに近付けつつ、速度偏差Ｅｖｔ（ｋ）と速度偏差の過去値Ｅｖｔ（ｋ－ｍ）とをゼロに近付けるように、誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂ（ｋ）を算出する。ｍは自然数である。従って、Ｅｖｔ（ｋ－ｍ）は制御サイクルｋに対してｍサイクル前の値という意味である。第２切換関数σｖ（ｋ）は、式（１１）で表される。Ｓｖ（ｋ）は第２誘導パラメータであり、－１＜Ｓｖ（ｋ）＜０の範囲で設定される。ここで、ｎとｍを同じ値にしてもよいが、ｎ＞ｍに設定することで、位置制御の収束速度よりも速度制御の収束速度を早くするように調整できる。

σｖ（ｋ）＝Ｅｖｔ（ｋ）＋Ｓｖ（ｋ）・Ｅｖｔ（ｋ－ｍ） …（１１）

セカンダリコントローラ１６６Ｂｂは、例えば、式（１２）～（１４）に基づいて誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂを算出する。式中、Ｆｒｃｈ（ｋ）は速度制御用の到達則入力であり、Ｆａｄｐ（ｋ）は速度制御用の適応則入力であり、Ｋｒｃｈ＿ｖとＫａｄｐ＿ｖのそれぞれはフィードバックゲインである。

Ｆｒｃｈ（ｋ）＝Ｋｒｃｈ＿ｖ・σｖ（ｋ） …（１２）
Ｆａｄｐ（ｋ）＝Ｋａｄｐ＿ｖ・σｖ（ｋ）＋Ｆａｄｐ（ｋ－１） （誘導実行時）
または ＝－Ｆｄｒｖ（ｋ）－Ｆｆｆ（ｋ）－Ｆｆｂ（ｋ） （非誘導実行時） …（１３）
Ｆｆｂ（ｋ）＝Ｆｒｃｈ（ｋ）＋Ｆａｄｐ（ｋ） …（１４）

誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂは、フォードフォワード駆動力Ｆｄｔと加算されて、制御入力Ｆｌｅａｄとして自車両Ｍの速度調整装置に与られる。上記のように誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂを算出することで、第１実施形態と同様に位置偏差Ｅｐｔと速度偏差Ｅｖｔとをほぼ同時にゼロに近付けることができるが、第１実施形態と比較すると、位置偏差Ｅｐｔをゼロに近付ける方が若干早く実現され、その時点で速度偏差Ｅｖｔが若干残る結果となる。このため、第１実施形態よりも迅速に目標相対位置Ｐｔｇｔの近傍まで自車両Ｍを到達させることが可能であるが、乗員が感じる加減速度は大きくなる。また、第２実施形態の方が第１実施形態よりもフィードバックゲインを大きくしても制御が発振しない性質があるので、これによっても同様に、第１実施形態よりも迅速に目標相対位置Ｐｔｇｔの近傍まで自車両Ｍを到達させることが可能となる。

誘導パラメータ設定部１６８Ｂは、少なくとも第１誘導パラメータＳｐ（ｋ）を自車両Ｍの走行環境に基づいて設定する。例えば、誘導パラメータ設定部１６８Ｂは、第１実施形態と同様に、認識部１３０から走路情報を取得し、走路情報に含まれる距離Ｄが長いほど第１誘導パラメータＳｐ（ｋ）の絶対値が大きくなり、距離Ｄが短いほど第１誘導パラメータＳｐ（ｋ）の絶対値が小さくなるように第１誘導パラメータＳｐ（ｋ）を設定する。これによって、合流までの残り距離が短い場合は位置偏差Ｅｐｔ（ｋ）を優先的にゼロにすることができ、迅速な合流を実現することができる。一方で、距離Ｄが十分に長い場合は第１誘導パラメータＳｐ（ｋ）の絶対値を大きくすることで、加減速を抑制した乗り心地優先の合流制御が行われる。

誘導パラメータ設定部１６８Ｂは、第２誘導パラメータＳｖ（ｋ）を固定値に設定してもよいし、第１誘導パラメータＳｐ（ｋ）の変化に応じて変動する変動値に設定してもよい。

第２実施形態の誘導コントローラ１６６Ｂの手法に基づいて、自動運転ではなく音による手動運転誘導を行ってもよい。この場合、目標相対位置Ｐｔｇｔに対して道路延在方向に関する自車両Ｍの位置合わせを行うために、自車両Ｍが加速を要する場合と減速を要する場合とで異なる通知音をスピーカから出力させてよい。この場合、加速を要する場合と減速を要する場合とで、通知音の音程を異ならせてもよく、位置合わせを行うために必要な自車両Ｍの速度変化度に応じて通知音の間隔を異ならせてもよい。また、誘導コントローラ１６６Ｂによって導出された誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂに基づいて通知音を決定し、決定した前記通知音をスピーカから出力させるようにしてもよい。

以上説明した第２実施形態によれば、よりスムーズな速度調整を行うことができると共に、第１実施形態に比して位置合わせを優先した制御を行うことができる。

＜第２実施形態の変形例＞
第２実施形態において、セカンダリコントローラ１６６Ｂｂは、等価制御入力を用いた制御を行ってもよい。プライマリコントローラ１６６Ｂａの機能は第２実施形態と同様であるものとする。第２実施形態の変形例におけるセカンダリコントローラ１６６Ｂｂは、例えば、前述した式（１２）、（１３）、および（１５）に基づいて誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂを算出する。式（１５）におけるＦｒｃｈ（ｋ）は速度制御用の到達則入力であり、Ｆａｄｐ（ｋ）は速度制御用の適応則入力であり、Ｆｅｑ（ｋ）は等価制御入力である。等価制御入力Ｆｅｑ（ｋ）は、仮目標速度Ｖｔｇｔ＃を用いて、式（１６）で表される。等価制御入力Ｆｅｑ（ｋ）は、切換関数σｖ（ｋ）がゼロになった後、切換関数σｖ（ｋ）をゼロに拘束する（換言すると、速度偏差Ｅｖｔ（ｋ－ｍ）と速度偏差Ｅｖｔ（ｋ）を、切換関数σｖ（ｋ）がゼロである制御ラインに拘束する）ように作用する項である。等価制御入力Ｆｅｑ（ｋ）を計算に入れることで、フィードバックゲインを大きくすることができ、結果としてより迅速な合流を実現することができる。式（１６）におけるＭは自車両Ｍの車重であり、ΔＴは制御周期（例えば数十［ｍｓ］～数百［ｍｓ］程度）である。

Ｆｆｂ（ｋ）＝Ｆｒｃｈ（ｋ）＋Ｆａｄｐ（ｋ）＋Ｆｅｑ（ｋ） …（１５）
Ｆｅｑ（ｋ）＝（Ｍ／ΔＴ）×｛－Ｓｖ（ｋ）×ＶＭ（ｋ）＋Ｓｖ（ｋ）×ＶＭ（ｋ－１）｝＋（Ｓｖ（ｋ）＋１）×Ｖｔｇｔ＃（ｋ）－（Ｓｖ（ｋ）＋１）×Ｖｔｇｔ＃（ｋ－１）｝ …（１６）

上記のように等価制御入力Ｆｅｑ（ｋ）を定める原理について説明する。Ｆｅｑ（ｋ）において、原則的には１制御サイクル将来の目標速度Ｖｔｇｔ（ｋ＋１）が必要となるが、それは算出できないため、速度偏差Ｅｖｔ（ｋ）の算出と等価制御入力Ｆｅｑ（ｋ）の算出に用いられる目標速度Ｖｔｇｔを１制御サイクル遅らせる必要がある。また、理想的には、等価制御入力Ｆｅｑ（ｋ）の算出に用いられる目標速度Ｖｔｇｔは、プライマリーコントローラ１６６Ｂａにより仮目標速度Ｖｔｇｔ＃が補正量Ｕｆｂ（ｋ）で補正された目標速度Ｖｔｇｔであるべきである。

１制御サイクル将来の目標速度Ｖｔｇｔ（ｋ＋１）を用いて等価制御入力Ｆｅｑ（ｋ）を定めると、式（１７）を前提とした上で、式（１８）のようになる。この式から１制御サイクル将来の目標速度Ｖｔｇｔ（ｋ＋１）を消去するために１制御サイクル前にシフトすると式（１９）のようになる。

Ｅｖｔ（ｋ）＝ＶＭ（ｋ）－Ｖｔｇｔ（ｋ－１） …（１７）
Ｆｅｑ（ｋ）＝（Ｍ／ΔＴ）×｛－Ｓｖ（ｋ）×ＶＭ（ｋ）＋Ｓｖ（ｋ）×ＶＭ（ｋ－１）｝＋Ｖｔｇｔ（ｋ＋１）＋（Ｓｖ（ｋ）－１）×Ｖｔｇｔ（ｋ）－Ｓｖ（ｋ）×Ｖｔｇｔ（ｋ－１）｝ …（１８）
Ｆｅｑ（ｋ）＝（Ｍ／ΔＴ）×｛－Ｓｖ（ｋ）×ＶＭ（ｋ）＋Ｓｖ（ｋ）×ＶＭ（ｋ－１）｝＋Ｖｔｇｔ（ｋ）＋（Ｓｖ（ｋ）－１）×Ｖｔｇｔ（ｋ－１）－Ｓｖ（ｋ）×Ｖｔｇｔ（ｋ－２）｝ …（１９）

しかしながら、式（１９）で求められた等価制御入力Ｆｅｑ（ｋ）を用いて合流制御を行うと、プライマリコントローラ１６６Ｂａとセカンダリーコントローラ１６６Ｂｂが、速度目標値Ｖｔｇｔの遅延と等価制御入力Ｆｅｑ（ｋ）によるフィードフォワード制御的行動力変更の影響により共振し、位置と速度の制御が発散してしまう。

よって、速度偏差Ｅｖｔ（ｋ）を算出する際に目標速度Ｖｔｇｔの１制御サイクル遅延を無くした式（２０）を前提とした上で、前述した仮目標速度Ｖｔｇｔ＃の予測値Ｖｔｇｔ＃（ｋ＋１）を用いて将来の目標速度とし、式（２１）により等価制御入力Ｆｅｑ（ｋ）を定めることとした。

Ｅｖｔ（ｋ）＝ＶＭ（ｋ）－Ｖｔｇｔ（ｋ） …（２０）
Ｆｅｑ（ｋ）＝（Ｍ／ΔＴ）×｛－Ｓｖ（ｋ）×ＶＭ（ｋ）＋Ｓｖ（ｋ）×ＶＭ（ｋ－１）｝＋Ｖｔｇｔ＃（ｋ＋１）＋（Ｓｖ（ｋ）－１）×Ｖｔｇｔ＃（ｋ－２）－Ｓｖ（ｋ）×Ｖｔｇｔ＃（ｋ－３）｝ …（２１）

ここで、仮目標速度Ｖｔｇｔ＃の予測値Ｖｔｇｔ＃（ｋ＋１）は、ΔＶｔｇｔ＃（ｋ）＝Ｖｔｇｔ＃（ｋ）－Ｖｔｇｔ＃（ｋ－１）と定義すると、Ｖｔｇｔ＃（ｋ）＋ΔＶｔｇｔ＃（ｋ＋１）で表され、これはＶｔｇｔ＃（ｋ）＋ΔＶｔｇｔ＃（ｋ）と近似することができる。この関係により、Ｖｔｇｔ＃（ｋ＋１）＝２×Ｖｔｇｔ＃（ｋ）－Ｖｔｇｔ＃（ｋ－１）となり、これを用いて式（２１）を整理すると、前述した式（１６）が得られる。

このように、第２実施形態の変形例によれば、プライマリコントローラ１６６Ｂａによって補正される前の仮目標速度Ｖｔｇｔ＃を用いて等価制御入力を決定することにより、制御の発散を防止しつつ、より迅速に速度調整と位置合わせを行うことができる。

＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について説明する。第３実施形態の自動運転制御装置１００は、第１実施形態の誘導コントローラ１６６Ａの機能と、第２実施形態の誘導コントローラ１６６Ｂの機能の双方を備え、それらのうち一方を選択して実行可能である。第１実施形態の誘導コントローラ１６６Ａの機能を選択した状態を第１のモード、第２実施形態の誘導コントローラ１６６Ｂの機能を選択した状態を第２のモードと称する。第３実施形態の自動運転制御装置１００は、乗員によってＨＭＩ３０を用いて行われた入力操作に基づいて第１のモードを実行するか第２のモードを実行するかを切り換えてもよい。第３実施形態の自動運転制御装置１００は、距離Ｄが閾値よりも長い場合は乗り心地を優先して第１のモードを実行し、距離Ｄが閾値よりも短い場合は迅速な位置合わせを優先して第２のモードを実行するようにしてもよい。第３実施形態の自動運転制御装置１００は、第２車線Ｌ２の混雑度や平均速度などの情報に基づいて、第１のモードを実行するか第２のモードを実行するかを切り換えてもよい。

＜各実施形態の比較＞
図８～１３は、各実施形態について本出願の発明者らが、各実施形態の機能を持たせた仮想マシンに仮想環境を与えてシミュレーションを行った結果を示している。図８～１０は減速して合流する場合を示し、図１１～１３は加速して合流する場合を示す。

図８～１０の例では位置偏差Ｅｐｔがプラスで始まり（目標相対位置Ｐｔｇｔよりも自車両Ｍが前）、初期の速度偏差Ｅｖｔの解消のためにプラスの誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂが発生し、その後、マイナスの誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂが発生することで自車両Ｍを減速させ、位置偏差Ｅｐｔをゼロに収束させている。この減速に伴い生じる速度偏差Ｅｖｔも位置偏差Ｅｐｔがゼロに収束するあたりでゼロに収束するように誘導される。

図１１～１３の例では位置偏差Ｅｐｔがマイナスで始まり（目標相対位置Ｐｔｇｔよりも自車両Ｍが後ろ）、初期の位置偏差Ｅｐｔの解消のためにプラスの誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂが発生し、その後、再度、プラスの誘導フィードバック駆動力Ｆｆｂが発生することで自車両Ｍを加速させ、位置偏差Ｅｐｔをゼロに収束させている。この加速に伴い生じる速度偏差Ｅｖｔも位置偏差Ｅｐｔがゼロに収束するあたりでゼロに収束するように誘導される。なお、図１１～１３において位置偏差Ｅｐｔが初期状態から一回低下するのは、時刻ｔ２まではＡＣＣモードすなわち速度のみを目標値とする制御が行われ、位置合わせの制御が行われていないからである。

図８および図１１は、第１実施形態において仮に等価制御入力Ｆｆｂ＿ｅｑの項を計算に入れなかった場合のシミュレーション結果であり、図９および図１２は第１実施形態によるシミュレーション結果であり、図１０および図１３は第２実施形態によるシミュレーション結果である。図８と図９、図１１と図１２を比較すると、第１実施形態（等価制御入力なし）に比して第１実施形態の方が、微小偏差のゼロへの収束が早くなっている。図９と図１０、図１２と図１３を比較すると、第１実施形態に比して第２実施形態の方が、位置偏差のゼロへの収束が早くなっている反面、速度偏差のゼロへの収束が遅くなっている。このように、上記説明した各実施形態の特性がシミュレーションによって裏付けられた。

＜その他＞
上記各実施形態は、本発明が、速度および操舵の双方を制御する自動運転制御装置に適用されることを前提としている。これに代えて、本発明は、合流場面において速度のみを制御する運転支援装置に適用されてもよい。その場合の運転支援装置は、実施形態の自動運転制御装置１００からリスク分布予測部１３５、操舵制御部１５４などが省略された構成を有し、目標パラメータ決定部１５２が目標相対位置Ｐｔｇｔと目標相対速度Ｖｍｔとを決定すると、目標相対位置Ｐｔｇｔに位置合わせするための速度制御を行い、横移動のための操舵に関しては運転者の操作に委ねる。係る構成によっても同様に、よりスムーズな速度調整を行うことができる。

［ハードウェア構成］
図１４は、各実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、自動運転制御装置１００は、通信コントローラ１００－１、ＣＰＵ１００－２、ワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１００－３、ブートプログラムなどを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１００－４、フラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置１００－５、ドライブ装置１００－６などが、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。通信コントローラ１００－１は、自動運転制御装置１００以外の構成要素との通信を行う。記憶装置１００－５には、ＣＰＵ１００－２が実行するプログラム１００－５ａが格納されている。このプログラムは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）などによってＲＡＭ１００－３に展開されて、ＣＰＵ１００－２によって実行される。これによって、第１制御部１２０、第２制御部１８０のうち一部または全部が実現される。

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
自車両の周辺状況を認識し、
前記周辺状況に基づいて前記自車両の速度および操舵を制御し、
前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、
前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定し、
前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定し、
道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行う、
ように構成されている、車両制御装置。

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。

１００ 自動運転制御装置
１２０ 第１制御部
１３０ 認識部
１３５ リスク分布予測部
１４０ 行動計画生成部
１５０ 合流／車線変更制御部
１５２ 目標パラメータ決定部
１５４ 操舵制御部
１６０ 速度調整部
１６２ ＦＦ駆動力決定部
１６４ 乗算器
１６６Ａ、１６６Ｂ 誘導コントローラ
１６８Ａ、１６８Ｂ 誘導パラメータ設定部
１８０ 第２制御部
２００ 走行駆動力出力装置
２１０ ブレーキ装置
２２０ ステアリング装置

Claims (12)

1. 自車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記周辺状況に基づいて少なくとも前記自車両の速度を制御する運転制御部と、を備え、
   前記運転制御部は、前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、
   前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定し、
   前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定し、
   道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行い、
   前記運転制御部は、前記位置偏差と前記速度偏差とを線形結合した切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記速度偏差とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行い、前記切換関数がゼロになった後に前記切換関数をゼロに拘束するための等価制御入力を加えて前記制御入力を決定する、
   車両制御装置。
2. 前記運転制御部は、前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両のいずれかまたは双方の速度に基づいて前記目標速度を決定する、
   請求項１記載の車両制御装置。
3. 自車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記周辺状況に基づいて少なくとも前記自車両の速度を制御する運転制御部と、を備え、
   前記運転制御部は、前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、
   前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定し、
   前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定し、
   道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行い、
   前記運転制御部は、
   前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とを線形結合した第１切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記目標速度の補正量を決定し、
   前記二つの他車両のいずれかまたは双方の速度に基づく仮目標速度を前記補正量で補正して前記目標速度を決定し、
   前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とを線形結合した第２切換関数をゼロに近付けつつ前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行う、
   請求項１記載の車両制御装置。
4. 前記運転制御部は、前記第２切換関数がゼロになった後に前記第２切換関数をゼロに拘束するための等価制御入力を加えて前記制御入力を決定し、
   前記等価制御入力は、前記仮目標速度に基づいて決定される、
   請求項３記載の車両制御装置。
5. 自車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記周辺状況に基づいて少なくとも前記自車両の速度を制御する運転制御部と、を備え、
   前記運転制御部は、前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、
   前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定し、
   前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定し、
   道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行い、
   前記運転制御部は、
   前記位置偏差と前記速度偏差とを線形結合した切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記速度偏差とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行う第１のモードと、
   前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とを線形結合した第１切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記目標速度の補正量を決定し、前記二つの他車両のいずれかまたは双方の速度に基づく仮目標速度を前記補正量で補正して前記目標速度を決定し、前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とを線形結合した第２切換関数をゼロに近付けつつ前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行う第２のモードと、
   を実行可能であり、
   前記第１のモードと前記第２のモードとのうちいずれかを選択して前記自車両の速度調整を行う、
   車両制御装置。
6. 前記運転制御部は、前記自車両の走行環境に応じて前記応答指定型制御における誘導パラメータを設定する、
   請求項１記載の車両制御装置。
7. プロセッサが、
   自車両の周辺状況を認識し、
   前記周辺状況に基づいて少なくとも前記自車両の速度を制御し、
   前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、
   前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定し、
   前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定し、
   道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行い、
   前記速度調整を行う際に、
   前記位置偏差と前記速度偏差とを線形結合した切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記速度偏差とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行い、前記切換関数がゼロになった後に前記切換関数をゼロに拘束するための等価制御入力を加えて前記制御入力を決定する、
   車両制御方法。
8. プロセッサが、
   自車両の周辺状況を認識し、
   前記周辺状況に基づいて少なくとも前記自車両の速度を制御し、
   前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、
   前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定し、
   前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定し、
   道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行い、
   前記速度調整を行う際に、
   前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とを線形結合した第１切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記目標速度の補正量を決定し、
   前記二つの他車両のいずれかまたは双方の速度に基づく仮目標速度を前記補正量で補正して前記目標速度を決定し、
   前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とを線形結合した第２切換関数をゼロに近付けつつ前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行う、
   車両制御方法。
9. プロセッサが、
   自車両の周辺状況を認識し、
   前記周辺状況に基づいて少なくとも前記自車両の速度を制御し、
   前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、
   前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定し、
   前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定し、
   道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行い、
   前記速度調整を行う際に、
   前記位置偏差と前記速度偏差とを線形結合した切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記速度偏差とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行う第１のモードと、
   前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とを線形結合した第１切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記目標速度の補正量を決定し、前記二つの他車両のいずれかまたは双方の速度に基づく仮目標速度を前記補正量で補正して前記目標速度を決定し、前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とを線形結合した第２切換関数をゼロに近付けつつ前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行う第２のモードと、
   を実行可能であり、
   前記第１のモードと前記第２のモードとのうちいずれかを選択して前記自車両の速度調整を行う、
   車両制御方法。
10. プロセッサに、
    自車両の周辺状況を認識させ、
    前記周辺状況に基づいて少なくとも前記自車両の速度を制御させ、
    前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、
    前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定させ、
    前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定させ、
    道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行わせ、
    前記速度調整を行う際に、
    前記位置偏差と前記速度偏差とを線形結合した切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記速度偏差とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行わせ、前記切換関数がゼロになった後に前記切換関数をゼロに拘束するための等価制御入力を加えて前記制御入力を決定させる、
    プログラム。
11. プロセッサに、
    自車両の周辺状況を認識させ、
    前記周辺状況に基づいて少なくとも前記自車両の速度を制御させ、
    前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、
    前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定させ、
    前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定させ、
    道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行わせ、
    前記速度調整を行う際に、
    前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とを線形結合した第１切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記目標速度の補正量を決定させ、
    前記二つの他車両のいずれかまたは双方の速度に基づく仮目標速度を前記補正量で補正して前記目標速度を決定させ、
    前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とを線形結合した第２切換関数をゼロに近付けつつ前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行わせる、
    プログラム。
12. プロセッサに、
    自車両の周辺状況を認識させ、
    前記周辺状況に基づいて少なくとも前記自車両の速度を制御させ、
    前記自車両を、第１車線から第２車線に合流または車線変更させる場合、
    前記第２車線において間に車両が存在しない状態で存在する二つの他車両の間に目標相対位置を決定させ、
    前記自車両が前記目標相対位置に到達する際の目標となる目標速度を決定させ、
    道路の延在方向に関する前記目標相対位置と前記自車両の位置との偏差である位置偏差と、前記自車両の速度と前記目標速度との偏差である速度偏差とに基づく応答指定型制御によって前記自車両の速度調整を行わせ、
    前記速度調整を行う際に、
    前記位置偏差と前記速度偏差とを線形結合した切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記速度偏差とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行う第１のモードと、
    前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とを線形結合した第１切換関数をゼロに近付けつつ前記位置偏差と前記位置偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記目標速度の補正量を決定し、前記二つの他車両のいずれかまたは双方の速度に基づく仮目標速度を前記補正量で補正して前記目標速度を決定し、前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とを線形結合した第２切換関数をゼロに近付けつつ前記速度偏差と前記速度偏差の過去値とをゼロに近付けるように、前記自車両の速度調整装置に与える制御入力を決定することで、前記自車両の速度調整を行う第２のモードと、
    のうちいずれかを選択して前記自車両の速度調整を行わせる、
    プログラム。

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