JP7461847B2 - 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。

近年、車両の走行を自動的に制御することについて研究が進められている。これに関連して、支線から本線への合流箇所における合流可能区間の長さと、支線から本線に至るまでに自車両が走行する走行距離との比率に基づいて、自車両の本線への合流の可否を判定し、合流が可能であると判定された場合に、支線から本線に向けて自車両が走行させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１７／１５９４９３号

従来の技術では、主に自車両の進行方向に関する距離情報に基づいて、合流区間での走行制御を行っていたが、自車両と他車両との横方向に関する情報を用いた走行制御については考慮されていなかった。そのため、合流区間において、充分に円滑な走行制御を実現することができない可能性があった。

本発明の態様は、このような事情を考慮してなされたものであり、合流区間において、より円滑な走行制御を実現する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、自車両の周辺の道路状況と、前記自車両が合流車線を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態とを認識する認識部と、前記認識部の認識結果に基づいて、前記自車両の前記本線への合流が可能か否かを判定する合流判定部と、前記合流判定部により前記本線への合流が可能であると判定された場合に、前記自車両を前記本線に合流させる走行制御部と、を備え、前記合流判定部は、前記本線の進行方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第１条件を満たし、且つ、前記本線の横方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第２条件を満たす場合に、前記自車両の前記本線への合流が可能であると判定する、車両制御装置である。

（２）：上記（１）の態様において、前記第１条件は、前記自車両と前記他車両との前記進行方向の位置関係における余裕度が所定値以上の他車両が存在することを含み、前記第２条件は、前記自車両と前記他車両との横方向の位置関係における余裕度が所定値以下であることを含むものである。

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記合流判定部は、前記合流車線の制限速度に基づいて、前記自車両が前記本線に合流する位置を判定するものである。

（４）：上記（１）～（３）のうち何れか一つの態様において、前記走行制御部は、前記第１条件および前記第２条件を満たす他車両の前方に前記自車両を進入させる走行制御を実行するものである。

（５）：上記（１）～（４）のうち何れか一つの態様において、前記認識部は、合流区間の終点を認識し、前記走行制御部は、前記終点より所定距離手前の地点に前記自車両が到達した場合に、前記自車両を前記本線に合流させるための操舵制御を開始するものである。

（６）：上記（５）の態様において、前記走行制御部は、前記本線に前記自車両が合流する領域が存在しない場合に、前記操舵制御によって、前記自車両を前記合流車線の中央よりも前記本線側に寄せるものである。

（７）：この発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺の道路状況と、前記自車両が走行する本線に合流する他車両の走行状態とを認識する認識部と、前記認識部の認識結果に基づいて、前記他車両の前記本線への合流が可能か否かを判定する合流判定部と、前記合流判定部により前記他車両の前記本線への合流が可能であると判定された場合に、前記他車両の挙動に基づく走行制御を実行する走行制御部と、を備え、前記合流判定部は、前記自車両と前記他車両との進行方向における位置関係が第１条件を満たし、且つ、前記自車両と前記他車両との横方向における位置関係が第２条件を満たす場合に、前記他車両の前記本線への合流が可能であると判定する、車両制御装置である。

（８）：この発明の一態様に係る車両制御方法は、コンピュータが、自車両の周辺の道路状況と、前記自車両が合流車線を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態とを認識し、認識した結果に基づいて前記自車両の前記本線への合流が可能か否かを判定し、前記本線への合流が可能であると判定された場合に、前記自車両を前記本線に合流させ、前記本線の進行方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第１条件を満たし、且つ、前記本線の横方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第２条件を満たす場合に、前記自車両の前記本線への合流が可能であると判定する、車両制御方法である。

（９）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、自車両の周辺の道路状況と、前記自車両が合流車線を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態とを認識させ、認識された結果に基づいて前記自車両の前記本線への合流が可能か否かを判定させ、前記本線への合流が可能であると判定された場合に、前記自車両を前記本線に合流させ、前記本線の進行方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第１条件を満たし、且つ、前記本線の横方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第２条件を満たす場合に、前記自車両の前記本線への合流が可能であると判定させる、プログラムである。

上記（１）～（９）の態様によれば、合流区間において、より円滑な走行制御を実現することができる。

実施形態に係る車両制御装置を含む車両システム１の構成図である。 第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。 第１の場面における合流区間での走行制御について説明するための図である。 合流判定部１４２による第１の判定処理について説明するための図である。 合流判定部１４２による第２の判定処理について説明するための図である。 走行制御部１４４による走行制御について説明するための図である。 第２の場面における合流区間での走行制御について説明するための図である。 第２の場面における判定処理について説明するための図である。 実施形態の自動運転制御装置１００により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。 実施形態に係る走行制御の変形例について説明するための図である。 変形例における判定処理について説明するための図である。 変形例において自動運転制御装置１００により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。 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。以下では、一例として、車両制御装置が自動運転車両に適用された実施形態について説明する。自動運転とは、例えば、自動的に車両の操舵または速度のうち、一方または双方を制御して運転制御を実行することである。上述した車両の運転制御には、例えば、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）や、ＡＬＣ（Auto Lane Changing）、ＬＫＡＳ（Lane Keeping Assistance System）といった種々の運転制御が含まれてよい。自動運転車両は、乗員（運転者）の手動運転によって運転が制御されることがあってもよい。

［全体構成］
図１は、実施形態に係る車両制御装置を含む車両システム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）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等の内燃機関、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等のバッテリ（蓄電池）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。自動運転制御装置１００は、「車両制御装置」の一例である。カメラ１０と、レーダ装置１２と、ＬＩＤＡＲ１４と、物体認識装置１６とを組み合わせたものが「外界センサ」の一例である。ＨＭＩ３０は、「出力部」の一例である。

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、車体の前頭部等に取り付けられる。後方を撮像する場合、カメラ１０は、リアウインドシールド上部やバックドア等に取り付けられる。側方を撮像する場合、カメラ１０は、ドアミラー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の周辺にミリ波等の電波を放射すると共に、周辺の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 Wave）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、自車両Ｍの周辺の物体の位置、種類、速度等を認識する。物体には、例えば、他車両（例えば、所定距離以内に存在する周辺車両）、歩行者、自転車、道路構造物等が含まれる。道路構造物には、例えば、道路標識や交通信号機、踏切、縁石、中央分離帯、ガードレール、フェンス等が含まれる。また、道路構造物には、例えば、路面に描画または貼付された道路区画線（以下、区画線と称する）や横断歩道、自転車横断帯、一時停止線等の路面標識が含まれてもよい。また、物体には、道路上の落下物（例えば、他車両の積み荷や道路周辺に設置されていた看板）等の障害物が含まれてよい。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。なお、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。その場合、車両システム１または外界センサの構成から物体認識装置１６が省略されてもよい。また、物体認識装置１６は、自動運転制御装置１００に含まれていてもよい。

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）、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（WiＤe Area Network）、インターネット等のネットワークを利用して、例えば、自車両Ｍの周辺に存在する他車両、自車両Ｍを利用する利用者の端末装置、或いは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出力すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０には、例えば、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、マイク等が含まれる。また、ＨＭＩ３０には、自動運転と乗員による手動運転とを相互に切り替える運転切替スイッチ等が含まれてもよい。

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、ヨーレート（例えば、自車両Ｍの重心点を通る鉛直軸回りの回転角速度）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。また、車両センサ４０は、自車両Ｍの位置を検出する位置センサが設けられていてもよい。位置センサは、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置から位置情報（経度・緯度情報）を取得するセンサである。また、位置センサは、ナビゲーション装置５０のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１を用いて位置情報を取得するセンサであってもよい。車両センサ４０により検出した結果は、自動運転制御装置１００に出力される。

ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ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 Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置に第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、キー等を含む。ＧＮＳＳ受信機５１は、車両センサ４０に設けられてもよい。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、所定区間の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、ＰＯＩ（Point Of Interest）情報等を含んでもよい。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、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。ナビゲーション装置５０は、決定した地図上経路を、ＭＰＵ６０に出力する。

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等の記憶装置に第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、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。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、道路形状や道路構造物に関する情報等を含んでいる。道路形状には、第１地図情報５４よりも更に詳細な道路形状として、例えば、車線数、道路の曲率半径（或いは曲率）、幅員、勾配等が含まれる。上記情報は、第１地図情報５４に格納されていてもよい。道路構造物に関する情報には、道路構造物の種別、位置、道路の延伸方向に対する向き、大きさ、形状、色等の情報が含まれてよい。道路構造物の種別において、例えば、区画線を１つの種別としてもよく、区画線に属するレーンマークや縁石、中央分離帯等のそれぞれを異なる種別としてもよい。また、区画線の種別には、例えば、車線変更が可能であることを示す区画線と、車線変更が不可能であることを示す区画線とが含まれてもよい。区画線の種別は、例えば、リンクを基準とした道路または車線の区間ごとに設定されてもよく、１つのリンク内に複数の種別が設定されてもよい。

また、第２地図情報６２には、道路や建物の位置情報（緯度経度）、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報等が含まれてよい。第２地図情報６２は、通信装置２０が外部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。第１地図情報５４および第２地図情報６２は、地図情報として一体に設けられていてもよい。また、地図情報（第１地図情報５４および第２地図情報６２）は、記憶部１９０に記憶されていてもよい。

運転操作子８０は、例えば、ステアリングホイールと、アクセルペダルと、ブレーキペダルとを備える。また、運転操作子８０は、シフトレバー、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含んでもよい。運転操作子８０の各操作子には、例えば、乗員による操作子の操作量あるいは操作の有無を検出する操作検出部が取り付けられている。操作検出部は、例えば、ステアリングホイールの操舵角や操舵トルク、アクセルペダルやブレーキペダルの踏込量等を検出する。そして、操作検出部は、検出結果を自動運転制御装置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のうち一方または双方に出力する。

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１６０と、ＨＭＩ制御部１８０と、記憶部１９０とを備える。第１制御部１２０と、第２制御部１６０と、ＨＭＩ制御部１８０とは、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等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）等のハードウェア（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。上述のプログラムは、予め自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置（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、メモリカード等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）がドライブ装置やカードスロット等に装着されることで自動運転制御装置１００の記憶装置にインストールされてもよい。行動計画生成部１４０と第２制御部１６０とを合わせたものが「運転制御部」の一例である。ＨＭＩ制御部１８０は、「出力制御部」の一例である。

記憶部１９０は、上記の各種記憶装置、或いはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＲＡＭ（Random Access Memory）等により実現されてもよい。記憶部１９０には、例えば、本実施形態における合流制御を実行するために必要な情報、その他の各種情報、プログラム等が格納される。また、記憶部１９０には、地図情報（第１地図情報５４、第２地図情報６２）が格納されていてもよい。

図２は、第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、行動計画生成部１４０とを備える。第１制御部１２０は、例えば、ＡＩ（Artificial Intelligence；人工知能）による機能と、予め与えられたモデルによる機能とを並行して実現する。例えば、「交差点を認識する」機能は、ディープラーニング等による交差点の認識と、予め与えられた条件（パターンマッチング可能な信号、道路標示等がある）に基づく認識とが並行して実行され、双方に対してスコア付けして総合的に評価することで実現されてよい。これによって、自動運転の信頼性が担保される。また、第１制御部１２０は、例えば、ＭＰＵ６０やＨＭＩ制御部１８０等からの指示に基づいて自車両Ｍの自動運転に関する制御を実行する。

認識部１３０は、外界センサの認識の結果（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の周辺状況を認識する。例えば、認識部１３０は、自車両Ｍ、および自車両Ｍの周辺に存在する物体の種別や位置、速度、加速度等の状態を認識する。物体の種別は、例えば、物体が車両であるか、歩行者であるか等の種別であってもよく、車両ごとに識別するための種別であってもよい。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系（以下、車両座標系）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、進行方向の先端部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。速度には、例えば、走行する車線の進行方向（縦方向）に対する自車両Ｍおよび他車両の速度（以下、縦速度と称する）と、車線の横方向に対する自車両Ｍおよび他車両の速度（以下、横速度）とが含まれる。物体の「状態」とは、例えば、物体が他車両等の移動体である場合には、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、道路状況認識部１３２と、他車両認識部１３４とを備える。これらの機能の詳細については後述する。

行動計画生成部１４０は、認識部１３０の認識の結果に基づいて、自動運転等の走行制御により自車両Ｍを走行させる行動計画を生成する。例えば、行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、認識部１３０による認識結果または地図情報から取得された自車両Ｍの現在位置に基づく周辺の道路形状等に基づいて、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、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（および目標加速度）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、目標軌道を生成するにあたり、自動運転のイベントを設定してよい。イベントには、例えば、自車両Ｍを一定の速度で同じ車線を走行させる定速走行イベント、自車両Ｍの前方の所定距離以内（例えば１００［ｍ］以内）に存在し、自車両Ｍに最も近い他車両（以下、前方車両と称する）に自車両Ｍを追従させる追従走行イベント、自車両Ｍを自車線から隣接車線へと車線変更させる車線変更イベント、道路の分岐地点で自車両Ｍを目的地側の車線に分岐させる分岐イベント、合流地点で自車両Ｍを本線に合流させる合流イベント、自動運転を終了して手動運転に切り替えるためのテイクオーバーイベント等が含まれる。また、イベントには、例えば、自車両Ｍを一旦隣接車線に車線変更させて前方車両を追い越してから再び元の車線へと車線変更させる追い越しイベントや、自車両Ｍの前方に存在する物体との接触を回避するために自車両Ｍに制動および操舵の少なくとも一方を行わせる回避イベント等が含まれてよい。

また、行動計画生成部１４０は、例えば、自車両Ｍの走行時に認識された自車両Ｍの周辺状況に応じて、現在の区間に対して既に決定したイベントを他のイベントに変更したり、現在の区間に対して新たなイベントを設定したりしてよい。また、行動計画生成部１４０は、ＨＭＩ３０への乗員の操作に応じて、現在の区間に対して既に設定したイベントを他のイベントに変更したり、現在の区間に対して新たなイベントを設定したりしてよい。行動計画生成部１４０は、設定したイベントに応じた目標軌道を生成する。

また、行動計画生成部１４０は、例えば、合流判定部１４２と、走行制御部１４４とを備える。これらの機能の詳細については後述する。

第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０によって生成された目標軌道を、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。

第２制御部１６０は、例えば、目標軌道取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。目標軌道取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置２２０を制御する。速度制御部１６４および操舵制御部１６６の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部１６６は、自車両Ｍの前方の道路の曲率半径（或いは曲率）に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。

ＨＭＩ制御部１８０は、ＨＭＩ３０により、乗員に所定の情報を通知する。所定の情報には、例えば、自車両Ｍの状態に関する情報や運転制御に関する情報等の自車両Ｍの走行に関連のある情報が含まれる。自車両Ｍの状態に関する情報には、例えば、自車両Ｍの速度、エンジン回転数、シフト位置等が含まれる。また、運転制御に関する情報には、例えば、自動運転による運転制御の実行の有無、自動運転を開始するか否かを問い合わせる情報、運転制御の変更に関する情報、自動運転による運転制御の状況（例えば、実行中のイベントの内容）に関する情報等が含まれる。運転制御の変更に関する情報には、例えば、自動化の度合の変更を示す情報や、変更される地点を示す情報、変更に伴って運転者に運転操作の一部または全部を要求する情報が含まれる。また、所定の情報には、テレビ番組、ＤＶＤ等の記憶媒体に記憶されたコンテンツ（例えば、映画）等の自車両Ｍの走行制御に関連しない情報が含まれてもよい。また、所定の情報には、例えば、自車両Ｍの現在位置や目的地、燃料の残量に関する情報が含まれてよい。

例えば、ＨＭＩ制御部１８０は、上述した所定の情報を含む画像を生成し、生成した画像をＨＭＩ３０の表示装置に表示させてもよく、所定の情報を示す音声を生成し、生成した音声をＨＭＩ３０のスピーカから出力させてもよい。また、ＨＭＩ制御部１８０は、ＨＭＩ３０により受け付けられた情報を通信装置２０、ナビゲーション装置５０、第１制御部１２０等に出力してもよい。また、ＨＭＩ制御部１８０は、ＨＭＩ３０に出力させる各種情報を、通信装置２０を介して自車両Ｍの利用者（乗員）が利用する端末装置に送信してもよい。端末装置は、例えば、スマートフォンやタブレット端末である。

走行駆動力出力装置２００は、自車両Ｍ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、および変速機等の組み合わせと、これらを制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを備える。ＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０のアクセルペダル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１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０のブレーキペダル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、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１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０のステアリングホイール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。

［道路状況認識部、他車両認識部、合流判定部、および走行制御部の機能］
以下、実施形態に係る道路状況認識部１３２、他車両認識部１３４、合流判定部１４２、および走行制御部１４４の機能について詳細に説明する。以下では、合流区間およびその付近における走行制御を幾つかの場面に分けて説明するものとする。

＜第１の場面＞
図３は、第１の場面における合流区間での走行制御について説明するための図である。以下の説明において、Ｘ方向は、ほぼ道路の進行方向（道路の縦方向）であり、Ｙ方向は、ほぼ道路の幅方向（道路の横方向）であるものとする。また、車両が車線に沿って走行している場合、Ｘ方向は、ほぼ車両の進行方向となり、Ｙ方向は、ほぼ車両の車幅方向（車両の横方向）となる。

図３は、車線Ｌ１～Ｌ３を含む。車線Ｌ１は、車線Ｌ２の進行方向に対して左側から合流する合流車線である。車線Ｌ２およびＬ３は、図示の進行方向（Ｘ方向）の矢印に沿って延伸する本線である。また、車線Ｌ２は、被合流車線である。自車両Ｍは、例えば、ナビゲーション装置５０により設定された目的地までの経路に沿って自動運転が実行されており、車線Ｌ１を合流区間に向かって速度Ｖｍで走行している。合流区間とは、車線Ｌ１と車線Ｌ２とが連結される区間であり、例えば、車線Ｌ１～Ｌ３における地点（始点）Ｐ１から地点（終点）Ｐ２までの距離Ｄ１の区間である。地点Ｐ１は、例えば、車線Ｌ１と車線Ｌ２の進行方向から見て、車線Ｌ１と車線Ｌ２との間に存在するゼブラゾーン（導流帯）Ｚ１の終端の地点である。また、地点Ｐ１は、ゼブラゾーンＺ１内の任意の地点であってもよい。また、地点Ｐ２は、例えば、車線Ｌ１の終端から所定距離だけ手前の地点である。ここでの所定距離とは、少なくとも車線Ｌ１を走行する車両が車線Ｌ２に合流するために必要な距離を含む。また、図３の例において、車線Ｌ１と車線Ｌ２とが分離している区間（以下、「分離区間」と称する）には、車線Ｌ１と車線Ｌ２との間に区画体ＯＢ１～ＯＢ２が設けられている。区画体ＯＢ１～ＯＢ２は、例えば、壁や塀、中央分離帯等の車両が走行できないような道路構造物である。図３の例において、区画体ＯＢ１は、一方の車線（例えば、車線Ｌ２）に存在する車両から区画体ＯＢ１を挟んだ先の他方の車線（例えば、車線Ｌ１）に存在する車両が認識部１３０によって認識できないような壁や塀等の道路構造物である。また、区画体ＯＢ２は、一方の車線に存在する車両から区画体ＯＢ２を挟んだ先の他方の車線に存在する車両が認識部１３０によって認識できる中央分離帯等である。また、図３の例において、車線Ｌ２には、他車両ｍ１を先頭に、他車両ｍ２、ｍ３の順で、それぞれ速度Ｖｍ１～Ｖｍ３で走行しているものとする。また、図３に示す、１０［ｍ］、０［ｍ］、－１０［ｍ］は、各車両の後述する所定位置（例えば、自車両Ｍの位置）からの距離を示すものとする。

道路状況認識部１３２は、例えば、外界センサの検出結果に基づいて、自車両Ｍの周辺の道路状況を認識する。道路状況とは、例えば、道路形状や車線数、車線幅、勾配、カーブ曲率、車線ごとの法定速度等である。道路形状には、例えば、合流路、分岐路、交差路等の情報が含まれる。また、道路状況認識部１３２は、合流車線が存在する場合に、合流区間（開始点および終了点）に関する情報を認識してもよい。また、道路状況認識部１３２は、自車両Ｍの位置情報に基づいて、地図情報を参照し、位置情報に対応付けられた道路情報から道路状況に関する情報を認識してもよい。また、道路状況認識部１３２は、外界センサの検出結果から認識された結果と、地図情報から認識された結果とを照合して道路状況を認識してもよい。

他車両認識部１３４は、自車両Ｍの周辺（例えば、自車両Ｍを中心として所定距離以内）に存在する他車両の走行状態を認識する。例えば、他車両認識部１３４は、自車両Ｍが合流区間を走行する場合、または将来走行すると予測される場合に、合流車線（車線Ｌ１）および本線（車線Ｌ２）を走行する他車両の走行状態を認識する。走行状態には、例えば、他車両が合流先の車線Ｌ２を走行しているか否かに関する情報や、他車両が車線Ｌ２を走行している場合に、その他車両の走行位置、速度、角速度、車長等の情報が含まれる。また、走行状態には、例えば、自車両Ｍと他車両との相対位置や相対速度に関する情報が含まれてもよい。図３の例において、他車両認識部１３４は、本線Ｌ２を走行する他車両ｍ１～ｍ３の走行状態を認識する。他車両ｍ３は、自車両Ｍが図３に示す位置（ゼブラゾーンＺ１の横を走行する位置、または合流区間よりも手前の位置）から認識部１３０により認識できた他車両のうち最後尾の車両である。

合流判定部１４２は、道路状況認識部１３２および他車両認識部１３４の認識結果に基づいて、自車両Ｍの車線Ｌ２への合流が可能か否かを判定する。例えば、合流判定部１４２は、道路状況認識部１３２による認識結果と自車両Ｍの走行状態に基づいて自車両Ｍが車線Ｌ１から車線Ｌ２に合流する必要があると判定した場合に、道路状況と他車両の走行状態とに基づいて、自車両Ｍの車線Ｌ２の合流が可能な否かを判定する。

具体的には、合流判定部１４２は、合流先の車線Ｌ２の進行方向（縦方向）における自車両Ｍと他車両ｍ１～ｍ３との位置関係が第１条件を満たし、且つ、車線Ｌ２の横方向における自車両Ｍと他車両ｍ１～ｍ３との位置関係が第２条件を満たす場合に、自車両Ｍが車線Ｌ２への合流が可能であると判定する。位置関係とは、例えば、自車両Ｍと他車両ｍ１～ｍ３との相対位置や相対速度である。また、位置関係とは、自車両Ｍまたは他車両ｍ１～ｍ３と、道路上の所定位置との相対位置であってもよい。

また、合流判定部１４２は、自車両Ｍと他車両ｍ１～ｍ３との位置関係に基づいて、例えば、自車両Ｍと他車両ｍ１～ｍ３との干渉リスクを定量化する指標値を導出し、導出した指標値を用いて合流が可能な否かを判定する。指標値には、自車両Ｍと他車両ｍ１～ｍ３とのＴＨＷ（Time Headway）やＴＴＣ（Time to Collision）が含まれる。

本実施形態において、ＴＨＷは、他車両ｍ１～ｍ３が所定位置に到着するまでの余裕度（以下、第１余裕度と称する）の一例である。また、第１余裕度には、自車両Ｍが所定位置に到着するまでの余裕度が含まれてもよい。所定位置とは、例えば、自車両Ｍが存在する地点（例えば自車両Ｍの進行方向の先端が存在する地点）である。また、所定位置とは、例えば、合流区間の始点（地点Ｐ１）や終点（地点Ｐ２）であってもよい。

また、実施形態において、ＴＴＣは、自車両Ｍと他車両ｍ１～ｍ３との縦方向または横方向における車両間の接触に関する余裕度（以下、第２余裕度と称する）の一例である。例えば、ＴＴＣは、例えば、車線Ｌ２の進行方向（縦方向）における第２余裕度を導出する場合には、車線の縦方向に関する車両間のＴＴＣを導出し、車線Ｌ２の横方向における第２余裕度を導出する場合には、自車両Ｍまたは他車両ｍ１～ｍ３が横方向の所定位置（例えば、車線Ｌ２を区画する区画線（例えば、車線Ｌ１とＬ２の境界線）または車線Ｌ２の中央の位置に接触するまでのＴＴＣを導出する。

例えば、合流判定部１４２は、車線Ｌ２の進行方向（本線の縦方向）に関する第１余裕度（以下、ＴＨＷｖと称する）および第２余裕度（以下、ＴＴＣｖと称する）を導出する。例えば、合流判定部１４２は、以下の（１）式、（２）式を用いてＴＨＷｖ、ＴＴＣｖを算出する。
ＴＨＷｖ＝（他車両の位置－所定位置（自車両Ｍが存在する地点））／他車両の縦速度
・・・（１）
ＴＴＣｖ＝（他車両の位置－自車両Ｍの位置）／（他車両の縦速度－自車両Ｍの縦速度）
・・・（２）

合流判定部１４２は、ＴＨＷｖおよびＴＴＣｖの導出を他車両ｍ１～ｍ３ごとに算出する。そして、合流判定部１４２は、ＴＨＷｖおよびＴＴＣｖの値が第１条件を満たすか否かを判定する。以下では、上述の判定を第１判定処理として説明する。図４は、合流判定部１４２による第１の判定処理について説明するための図である。図４に示すグラフの横軸は、ＴＨＷｖ［ｓ］を示し、縦軸はＴＴＣｖ［ｓ］を示している。また、図４の例では、図３に示す自車両Ｍと他車両ｍ１～ｍ３との位置関係において導出される他車両ごとのＴＨＷｖおよびＴＴＣｖの値がプロットされているものとする。図４の例において、ＴＨＷｖは、例えば、所定位置に既に到達している場合に正の領域にプロットされ、未到達の場合に負の領域にプロットされる。また、ＴＴＣｖは、例えば、車線Ｌ２の縦方向において自車両Ｍと対象の他車両との車間距離が拡大し続ける場合に正の領域にプロットされ、自車両Ｍと対象の他車両との車間距離が縮小し続ける場合に負の領域にプロットされる。

また、図４に示すグラフ上の閾値ラインＴＨ１～ＴＨ３は、第１条件に対応付けられた閾値の領域を示している。閾値ラインＴＨ１は、ＴＨＷｖの条件を特定するためのラインであり、閾値ラインＴＨ２はＴＴＣｖ［ｓ］の条件を特定するためのラインであり、閾値ラインＴＨ３は、原点を通り、車線Ｌ１と車線Ｌ２との速度差に基づいて傾きが変わるラインである。車線Ｌ１と車線Ｌ２との速度は、それぞれの車線の法定速度でもよく、その車線を走行する車両の平均速度でもよい。閾値ラインＴＨ３は、例えば、車線Ｌ１と車線Ｌ２との速度差が大きくなるほどラインの傾きが小さくなる（図４に示すθ１が小さくなる）ように設定される。

合流判定部１４２は、例えば、自車両Ｍと他車両との進行方向の位置関係における余裕度が所定値以上の他車両が存在する場合に、第１条件を満たすと判定し、所定値以上の他車両が存在しない場合に、第１条件を満たさないと判定する。合流判定部１４２は、例えば、ＴＨＷｖが閾値ラインＴＨ１以下であり、ＴＴＣｖが閾値ラインＴＨ２以上であり、更にＴＨＷｖおよびＴＴＣｖが閾値ラインＴＨ３以上である領域Ａ１内に、他車両の点がプロットされている場合に、自車両Ｍと他車両との位置関係が、第１条件を満たすと判定し、領域Ａ１内に他車両の点がプロットされていない場合は、第１条件を満たさないと判定する。図４の例では、他車両ｍ３のプロット点が領域Ａ１に含まれている。この場合、合流判定部１４２は、自車両Ｍと他車両ｍ３とが第１条件を満たすと判定する。

なお、合流判定部１４２は、道路状況や他車両の走行状況に応じて、上述した閾値ラインＴＨ１～ＴＨ３を変更することで第１条件を変更することができる。例えば、閾値ラインＴＨ１をＴＴＣｖ軸上に設定した場合、第１条件は、自車両Ｍよりも後方の車両であって、所定位置の到達時間が自車両Ｍの到達時間よりも長い他車両が第１条件に含まれることになる。

更に、合流判定部１４２は、車線Ｌ２の横方向の余裕度を導出する。なお、横方向の余裕度は、第１余裕度または第２余裕度のうち、一方でもよく、双方でもよい。以下では、第２余裕度を横方向の余裕度とし、第１余裕度は縦方向の余裕度とするものとして説明する。合流判定部１４２は、車線Ｌ２の横方向に関する第１余裕度（以下、ＴＨＷｈと称する）と第２余裕度（以下、ＴＴＣｈと称する）とを以下の（３）式、（４）式を用いて算出する。
ＴＨＷｈ＝（車両の位置－所定位置（合流区間の始点（地点Ｐ１））／車両の縦速度
・・・（３）
ＴＴＣｈ＝（所定位置（車線Ｌ２を区画する区画線）－車両の位置）／車両の横速度
・・・（４）

上記（３）および（４）式の車両は、自車両Ｍおよび他車両ｍ１～ｍ３である。なお、（４）式において、他車両ｍ１～ｍ３が車線に平行で走行している場合には、仮の横速度が設定されてよい。合流判定部１４２は、ＴＨＷｈおよびＴＴＣｈを自車両Ｍおよび他車両ｍ１～ｍ３ごとに算出する。そして、合流判定部１４２は、ＴＨＷｈおよびＴＴＣｈの値が第２条件を満たすか否かを判定する。以下では、上述の判定を第２判定処理として説明する。

図５は、合流判定部１４２による第２の判定処理について説明するための図である。図５に示すグラフの横軸は、ＴＨＷｈ［ｓ］を示し、縦軸はＴＴＣｈ［ｓ］を示している。また、図５の例では、図３に示す自車両Ｍと他車両ｍ１～ｍ３との位置関係において導出される他車両ごとのＴＨＷｈおよびＴＴＣｈの値がプロットされているものとする。図５の例において、ＴＨＷｈは、例えば、所定位置に既に到達している場合に正の領域にプロットされ、未だ未到達の場合に負の領域にプロットされる。また、ＴＴＣｈは、例えば、車線Ｌ２の進行方向の左側区画線の右側を走行している場合に負の領域にプロットされ、左側区画線の左側を走行している場合に正の領域にプロットされる。また、ＴＴＣｈは、例えば、車線Ｌ２の進行方向を見て右側に移動する場合に負の領域にプロットされてもよく、左側に移動する場合に正の領域にプロットされてもよい。

合流判定部１４２は、第２条件として、自車両ＭのＴＴＣｈと他車両ｍ１～ｍ３のＴＴＣｈとの差分が第１所定時間以下であり、且つ自車両ＭのＴＨＷｈと他車両ｍ１～ｍ３のＴＨＷｈとの差が第２所定時間以下であるか否かを判定する。第１所定値および第２所定値は、（３）および（４）式における所定位置に基づいて設定されてよい。合流判定部１４２は、上記条件を満たす場合に第２条件を満たすと判定し、上記条件を満たさない場合に第２条件を満たさないと判定する。

そして、合流判定部１４２は、上述した第１条件を満たし且つ第２条件を満たす場合に、自車両Ｍの車線Ｌ２への合流が可能であると判定する。なお、上述した判定は、合流区間およびその付近を走行中において繰り返し実行される。また、合流判定部１４２は、合流が可能であると判定された場合に、更に第１条件を満たす他車両の前方への合流が可能であると判定してもよい。また、合流判定部１４２は、第１条件を満たす車両が複数存在する場合には、第２条件を満たす車両のＴＴＣｈやＴＨＷｈに基づいて、合流する位置を判定してもよい。例えば、合流判定部１４２は、第２条件を満たす車両のＴＴＣｈやＴＨＷｈが最も大きい他車両の前方または後方への合流が可能であると判定する。

走行制御部１４４は、合流判定部１４２により合流が可能であると判定された場合に、自車両Ｍを車線Ｌ２に合流させる走行制御を実行する。例えば、走行制御部１４４は、合流判定部１４２により判定された他車両ｍ３の前方（具体的には、他車両ｍ２とｍ３の間）に進入して車線Ｌ２に合流するための制御を行う。

図６は、走行制御部１４４による走行制御について説明するための図である。走行制御部１４４は、自車両Ｍを他車両ｍ２と他車両ｍ３との間の領域に入るように目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させる。なお、走行制御部１４４は、図６の走行軌跡Ｋ１に示すように、合流区間において、自車両Ｍの右側のウインカーを点滅させながら、自車両Ｍを車線Ｌ１の中央より車線Ｌ２側を寄せて走行させるように操舵制御を行ってもよい。更に、走行制御部１４４は、合流区間において、他車両ｍ２およびｍ３の速度（例えば、平均速度）に近づけるような速度制御や減速制御を行ってもよい。これにより、自車両Ｍの後方にいる他車両ｍ３に自車両Ｍが車線Ｌ２に合流することを認識させ易くすることができる。これにより、他車両ｍ３に減速を促して、他車両ｍ２と他車両ｍ３との領域を大きくすることができる。したがって、より円滑な合流を行うことができる。

なお、走行制御部１４４は、合流判定部１４２により自車両Ｍが車線Ｌ２に合流できないと判定された場合に、合流可能と判定されるまで減速または停止させる制御を行ってもよい。
＜第２の場面＞
次に、第２の場面について説明する。第２の場面は、例えば、合流判定部１４２が車線Ｌ１および車線Ｌ２～Ｌ３の制限速度に基づいて、合流する位置の判定を行う。図７は、第２の場面における合流区間での走行制御について説明するための図である。図７の例では、自車両Ｍが合流車線Ｌ１を速度ＶＭで走行し、他車両ｍ４～ｍ６が、他車両ｍ４を先頭に、他車両ｍ５、ｍ６の順で、それぞれ速度Ｖｍ４～Ｖｍ６で走行しているものとする。また、図７に示す、０［ｍ］、５［ｍ］、２５［ｍ］、４０［ｍ］は、各車両の所定位置（例えば、自車両Ｍの位置）からの距離を示すものとする。

第２の場面において、道路状況認識部１３２は、車線Ｌ１の法定速度を、それぞれの車線の制限速度として認識する。例えば、道路状況認識部１３２は、カメラ１０により撮像された画像から車線Ｌ１に対応付けられた道路標識ＭＫ１に描画された速度を画像解析によって取得する。また、道路状況認識部１３２は、自車両Ｍの位置に基づいて地図情報を参照し、地図情報から走行する車線Ｌ１の法定速度を取得してもよい。図７の例において、道路状況認識部１３２は、車線Ｌ１の法定速度が６０［ｋｐｈ］であると認識する。なお、道路状況認識部１３２は、合流先の車線Ｌ２および車線Ｌ３の法定速度を、それぞれの車線の制限速度として取得してもよい。この場合、道路状況認識部１３２は、道路標識ＭＫ２から車線Ｌ２およびＬ３の法定速度が１００［ｋｐｈ］であると認識する。また、道路状況認識部１３２は、車線を走行する他車両の平均速度を制限速度として認識してもよく、固定速度を制限速度として認識してもよい。

合流判定部１４２は、道路状況認識部１３２により認識された制限速度も含めて車線Ｌ２への合流が可能か否かを判定する。なお、以下の説明では、上述した第１条件および第２条件は満たしているものとする。

図８は、第２の場面における判定処理について説明するための図である。図８の例では、図５と同様に、グラフの横軸はＴＨＷｈ［ｓ］を示し、縦軸はＴＴＣｈ［ｓ］を示している。また、図８には、上述した（３）式、（４）式で取得した自車両Ｍおよび他車両ｍ４～ｍ６のそれぞれのＴＨＷｈ、ＴＴＣｈがグラフ上にプロットされている。また、図８には、車線Ｌ１の制限速度に基づいて設定される閾値ラインＴＨ４が示されている。閾値ラインＴＨ４は、例えば、自車両Ｍの速度と制限速度との差が所定値以上にならないように指標値（例えば、ＴＨＷｈ）等の範囲を規定するためのものである。

例えば、合流判定部１４２は、自車両Ｍが車線Ｌ２に合流する場合であって、第１条件および第２条件を満たし、且つ、自車両Ｍに近い他車両（ＴＴＣｈが所定距離以内の他車両）が存在する場合に、ＴＨＷｈの値が閾値ラインＴＨ４から所定範囲（例えば、±１［Ｓ］）以内において自車両Ｍが合流する位置を判定する。図８の例において、合流判定部１４２は、合流可能な位置として領域Ａ２と領域Ａ３に合流が可能であると判定する。領域Ａ２は、他車両ｍ４とｍ５との間の領域である。領域Ａ３は、他車両ｍ５とｍ６との間の領域である。

走行制御部１４４は、２つの領域Ａ２、Ａ３で合流可能と判定された場合に、進行方向側の領域である領域Ａ２に進入するための合流制御を行う。ここで、他車両Ｍの速度変化等により領域Ａ２への進入が困難であると判定された場合、減速により縦方向の位置を調整し、領域Ａ３に進入する制御を行う。「進入が困難である」とは、例えば、自車両Ｍが進入できない程度に領域Ａ２が狭くなったり、車両ｍ４またはｍ５が自車両Ｍに並走する場合である。この場合に、無理に領域Ａ２に進入する走行制御を行うよりも、領域Ａ３への進入を行うことで、より円滑に自車両Ｍを合流させることができる。

なお、走行制御部１４４は、例えば、他車両の速度変化等により速度調整を行っても領域Ａ３に進入することが困難であると判定された場合（言い換えると、車線Ｌ２に自車両Ｍが合流する領域が存在しない場合）には、走行制御部１４４は、合流区間において自車両Ｍを車線Ｌ１の中央よりも車線Ｌ２側に寄せる制御や加減速する制御を行ってもよい。これにより、合流する意思表示を他車両に伝えることができ、他車両同士の車間を広げるように促すことができる。

また、走行制御部１４４は、領域Ａ２およびＡ３への進入が困難である場合に、合流区間の終点（地点Ｐ２）から所定距離だけ手前の地点Ｐ３に自車両Ｍが到達した時点で、車線Ｌ２に合流するための操舵制御を開始してもよい。これにより、合流区間が終了するまでに、より確実に車線Ｌ２に合流することができる。なお、上述した走行制御によっても合流が困難である場合には、他車両が通過するまで減速または停止し、他車両が通過した後に車線Ｌ２への合流を行ってもよい。

第２の場面に示すように、車線の制限速度に基づいて車両の合流時における走行を制御することで、合流区間における交通渋滞を抑制して、より円滑な交通流を実現させることができる。

［処理フロー］
図９は、実施形態の自動運転制御装置１００により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。なお、図９の例では、自動運転制御装置１００により実行される処理のうち、主に合流制御に関する処理を中心として説明する。以下に示す処理は、合流イベントとして実行されてよい。また、図９に示す処理は、例えば、自動運転の実行中において、所定タイミングまたは所定周期で繰り返し実行されてよい。

図９の例において、まず、認識部１３０は、自車両Ｍの周辺を認識する（ステップＳ１００）。ステップＳ１００の処理には、道路状況認識部１３２および他車両認識部１３４による認識処理が含まれる。次に、合流判定部１４２は、合流制御を行うか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の処理では、例えば、合流判定部１４２は、走行道路の先の合流区間を認識した場合や走行中の車線が所定距離先の地点で終了している場合に合流を行うと判定する。

合流制御を行うと判定した場合、合流判定部１４２は、合流先の本線を走行する他車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。本線を走行する対象が存在すると判定した場合、合流判定部１４２は、進行方向における他車両との位置関係が第１条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。進行方向における他車両との位置関係が第１条件を満たすと判定した場合、合流判定部１４２は、横方向における他車両との位置関係が第２条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０８）。

横方向における他車両との位置関係が第２条件を満たすと判定された場合、走行制御部１４４は、他車両の前方に進入する合流制御を実行する（ステップＳ１１０）。また、ステップＳ１０８の処理において、横方向における他車両との位置関係が第２条件を満たさないと判定された場合、走行制御部１４４は、例えば、減速または停止して他車両の後方に合流するための走行制御を行う（ステップＳ１１２）。

また、ステップＳ１０８の処理において、進行方向における他車両との位置関係が第１条件を満たさないと判定された場合、走行制御部１４４は、合流区間の所定位置で操舵制御を開始し（ステップＳ１１４）、後方車両等の減速等により、合流可能な領域が見つかったタイミングで、その領域に合流するように自車両Ｍを制御する（ステップＳ１１６）。また、ステップＳ１０４の処理において、本線を走行する他車両が存在しないと判定された場合、走行制御部１４４は、合流区間で本線に合流するように自車両Ｍを制御する（ステップＳ１１８）。これにより、本フローチャートは、終了する。また、ステップＳ１０２の処理において、合流制御を行わないと判定された場合、本フローチャートは、終了する。

［変形例］
次に、実施形態に係る走行制御の変形例について具体的に説明する。図１０は、実施形態に係る走行制御の変形例について説明するための図である。変形例では、自車両Ｍが車線（本線、被合流車線）Ｌ２を走行し、且つ合流区間を走行する場合に、車線Ｌ１からの他車両の合流を認識して走行制御（合流させるための走行制御）を行うものである。図１０の例において、車線Ｌ１には、他車両ｍ７を先頭に、他車両ｍ８、ｍ９の順で、それぞれ速度Ｖｍ７～Ｖｍ９で走行しているものとする。また、図１０の例において、車線Ｌ２には、他車両ｍ１０を先頭に、自車両Ｍ、他車両Ｖｍ１１の順で、それぞれ速度Ｖｍ１０、ＶＭ、Ｖｍ１１で走行しているものとする。また、図１０に示す、５［ｍ］、０［ｍ］、－１５［ｍ］、－２５［ｍ］、－３５［ｍ］、－５０［ｍ］は、各車両の所定位置（例えば、合流区間の始点（地点Ｐ１））からの距離を示すものとする。また、車線Ｌ１の法定速度は、６０［ｋｐｈ］であり、車線Ｌ２、Ｌ３の法定速度は、１００［ｋｐｈ］である。

合流判定部１４２は、被合流車線を走行する場合にも、上述した（１）～（４）式等を用いて車線Ｌ２の進行方向（縦方向）および横方向における指標値を導出する。そして、合流判定部１４２は、導出した指標値に基づいて車線Ｌ１を走行する他車両ｍ７～ｍ９が車線Ｌ２に合流するための第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する。また、合流判定部１４２は、他車両ｍ７～ｍ９のうち何れかの車両が第１条件および第２条件を満たす場合に、車線Ｌ１および車線Ｌ２の法定速度に基づいて他車両が車線Ｌ２に合流する場合の位置を判定する。

図１１は、変形例における判定処理について説明するための図である。図１１のグラフの横軸はＴＨＷｈ［ｓ］を示し、縦軸はＴＴＣｈ［ｓ］を示している。また、図１０には、（３）式、（４）式で取得した自車両Ｍおよび他車両ｍ７～ｍ１１のそれぞれのＴＨＷｈ、ＴＴＣｈがグラフ上にプロットされている。また、図１１には、車線Ｌ１の法定速度に基づく閾値ラインＴＨ４と、車線Ｌ２、Ｌ３の法定速度に基づいて設定された閾値ラインＴＨ５が示されている。閾値ラインＴＨ５は、例えば、自車両Ｍの速度と法定速度との差が所定値以上に大きくならないように指標値（例えば、ＴＨＷｈ）等の範囲を規定するためのものである。

合流判定部１４２は、図１１のプロット結果に基づいて、車線Ｌ１を走行する他車両ｍ７～ｍ９のうち、自車両Ｍのプロット点と最も近い他車両ｍ９が、車線Ｌ２に合流してきた場合には、自車両Ｍの前に進入してくる可能性が高いと判定する。この場合、走行制御部１４４は、他車両Ｍの挙動に基づいて減速制御を行い、自車両Ｍの前に他車両ｍ９を進入させ易くする。なお、走行制御部１４４は、減速制御を行う場合に、閾値ラインＴＨ５を基準とした所定範囲内で減速するように制御してもよい。また、走行制御部１４４は、他車両ｍ９と自車両ＭとのＴＨＷｈおよびＴＴＣｈの差分値に基づいて加速制御を行い、自車両Ｍの後（自車両Ｍと他車両ｍ１１との間）の領域に、他車両ｍ９を進入させるようにしてもよい。上述の処理により、合流区間において、より円滑な走行制御を実現できる。

［処理フロー］
図１２は、変形例において自動運転制御装置１００により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。なお、図１２の例では、主に自車線（本線）を走行している場合に、他車両が合流する場面での走行制御処理を中心として説明する。また、図１２に示す処理は、例えば、自動運転の実行中において、所定タイミングまたは所定周期で繰り返し実行されてよい。また、図１２の例では、自車両Ｍは、自動運転により自車線を定速走行しているものとする。

図１２の例において、まず、認識部１３０は、自車両Ｍの周辺を認識する（ステップＳ２００）。ステップＳ２００の処理には、道路状況認識部１３２および他車両認識部１３４による認識処理が含まれる。次に、合流判定部１４２は、自車線に合流を行う他車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

自車線に合流を行う他車両が存在すると判定した場合、合流判定部１４２は、進行方向における他車両との位置関係が第１条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０４）。進行方向における他車両との位置関係が第１条件を満たすと判定した場合、合流判定部１４２は、横方向における他車両との位置関係が第２条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０６）。

横方向における他車両との位置関係が第２条件を満たすと判定された場合、走行制御部１４４は、他車両Ｍの挙動に基づいて自車両Ｍの前方に他車両を進入させる走行制御を実行する（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８の処理では、走行制御部１４４は、他車両と接触しないように減速制御等を行ってもよい。また、ステップＳ２０４の処理において、進行方向における他車両との位置関係が第２条件を満たさないと判定された場合、走行制御部１４４は、減速、加速、または自車線に対して合流車線側とは反対側の隣接車線に車線変更等を行って他車両との接触を回避する走行制御を実行する（ステップＳ２１０）。また、ステップＳ２０２の処理において、合流を行う他車両が存在しないと判定された場合、走行制御部１４４は、自動運転（例えば、定速走行）を継続する（ステップＳ２１２）。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。

上述した実施形態によれば、自動運転制御装置１００（車両制御装置の一例）は、自車両Ｍの周辺の道路状況と、自車両Ｍが合流車線を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態とを認識する認識部１３０と、認識部１３０の認識結果に基づいて、自車両Ｍの本線への合流が可能か否かを判定する合流判定部１４２と、合流判定部１４２により本線への合流が可能であると判定された場合に、自車両Ｍを本線に合流させる走行制御部１４４と、を備え、合流判定部１４２は、本線の進行方向における自車両Ｍと他車両との位置関係が第１条件を満たし、且つ、本線の横方向における自車両Ｍと他車両との位置関係が第２条件を満たす場合に、自車両Ｍの本線への合流が可能であると判定することにより、合流区間において、より円滑な走行制御を実現することができる。

また、上述した実施形態によれば、自動運転制御装置１００（車両制御装置の一例）は、自車両Ｍの周辺の道路状況と、自車両Ｍが走行する本線に合流する他車両の走行状態とを認識する認識部１３０と、認識部１３０の認識結果に基づいて、他車両の本線への合流が可能か否かを判定する合流判定部１４２と、合流判定部１４２により他車両の本線への合流が可能であると判定された場合に、他車両の挙動に基づく走行制御を実行する走行制御部１４４と、を備え、合流判定部１４２は、自車両Ｍと他車両との進行方向における位置関係が第１条件を満たし、且つ、自車両Ｍと他車両との横方向における位置関係が第２条件を満たす場合に、前記他車両の前記本線への合流が可能であると判定することにより、合流区間において、より円滑な走行制御を実現することができる。

また、上述した実施形態によれば、合流区間における交通流を、より円滑にさせることができる。

［ハードウェア構成］
図１３は、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のコンピュータは、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ＲＡＭ１００－３、ブートプログラム等を格納するＲＯＭ１００－４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の記憶装置１００－５、ドライブ装置１００－６等が、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。ドライブ装置１００－６には、光ディスク等の可搬型記憶媒体（例えば、コンピュータ読み込み可能な非一時的記憶媒体）が装着される。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）等によってＲＡＭ１００－３に展開されて、ＣＰＵ１００－２によって実行される。ＣＰＵ１００－２が参照するプログラム１００－５ａは、ドライブ装置１００－６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークを介して他の装置からダウンロードされてもよい。これによって、自動運転制御装置１００の各構成要素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、
自車両の周辺の道路状況と、前記自車両が合流車線を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態とを認識し、
認識した結果に基づいて前記自車両の前記本線への合流が可能か否かを判定し、
前記本線への合流が可能であると判定された場合に、前記自車両を前記本線に合流させ、
前記本線の進行方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第１条件を満たし、且つ、前記本線の横方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第２条件を満たす場合に、前記自車両の前記本線への合流が可能であると判定する、
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。

１…車両システム、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ＬＩＤＡＲ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、３０…ＨＭＩ、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、６０…ＭＰＵ、８０…運転操作子、１００…自動運転制御装置、１２０…第１制御部、１３０…認識部、１３２…道路状況認識部、１３４…他車両認識部、１４０…行動計画生成部、１４２…合流判定部１４２…走行制御部、１６０…第２制御部、１６２…目標軌道取得部、１６４…速度制御部、１６６…操舵制御部、１８０…ＨＭＩ制御部、１９０…記憶部、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 (8)

1. 自車両の周辺の道路状況と、前記自車両が合流車線を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態とを認識する認識部と、
   前記認識部の認識結果に基づいて、前記自車両の前記本線への合流が可能か否かを判定する合流判定部と、
   前記合流判定部により前記本線への合流が可能であると判定された場合に、前記自車両を前記本線に合流させる走行制御部と、を備え、
   前記合流判定部は、前記本線の進行方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第１条件を満たし、且つ、前記本線の横方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第２条件を満たす場合に、前記自車両の前記本線への合流が可能であると判定し、
   前記第１条件は、前記合流車線と前記本線との速度差に応じた前記自車両と前記他車両との前記進行方向の位置関係における余裕度が所定値以上の他車両が存在することを含み、
   前記第２条件は、前記自車両と前記他車両との横方向の位置関係における余裕度が所定値以下であることを含み、
   前記速度差は、前記合流車線の法定速度と前記本線の法定速度との差、または、前記認識部により認識された前記合流車線を走行する車両の平均速度と前記本線を走行する車両の平均速度との差である、
   車両制御装置。
2. 前記合流判定部は、前記合流車線の法定速度に基づいて、前記自車両が前記本線に合流する位置を判定する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記走行制御部は、前記第１条件および前記第２条件を満たす他車両の前方に前記自車両を進入させる走行制御を実行する、
   請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記認識部は、合流区間の終点を認識し、
   前記走行制御部は、前記終点より所定距離手前の地点に前記自車両が到達した場合に、前記自車両を前記本線に合流させるための操舵制御を開始する、
   請求項１から３のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
5. 前記走行制御部は、前記本線に前記自車両が合流する領域が存在しない場合に、前記操舵制御によって、前記自車両を前記合流車線の中央よりも前記本線側に寄せる、
   請求項４に記載の車両制御装置。
6. 前記自車両が本線を走行している場合において、
   前記認識部は、前記自車両の周辺の道路状況と、前記自車両が走行する本線に合流する他車両の走行状態とを認識し、
   前記合流判定部は、前記認識部の認識結果に基づいて、前記他車両の前記本線への合流が可能か否かを判定し、
   前記走行制御部は、前記合流判定部により前記他車両の前記本線への合流が可能であると判定された場合に、前記他車両の挙動に基づく走行制御を実行し、
   前記合流判定部は、前記自車両と前記他車両との進行方向における位置関係が前記第１条件を満たし、且つ、前記自車両と前記他車両との横方向における位置関係が前記第２条件を満たす場合に、前記他車両の前記本線への合流が可能であると判定する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
7. コンピュータが、
   自車両の周辺の道路状況と、前記自車両が合流車線を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態とを認識し、
   認識した結果に基づいて前記自車両の前記本線への合流が可能か否かを判定し、
   前記本線への合流が可能であると判定された場合に、前記自車両を前記本線に合流させ、
   前記本線の進行方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第１条件を満たし、且つ、前記本線の横方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第２条件を満たす場合に、前記自車両の前記本線への合流が可能であると判定し、
   前記第１条件は、前記合流車線と前記本線との速度差に応じた前記自車両と前記他車両との前記進行方向の位置関係における余裕度が所定値以上の他車両が存在することを含み、
   前記第２条件は、前記自車両と前記他車両との横方向の位置関係における余裕度が所定値以下であることを含み、
   前記速度差は、前記合流車線の法定速度と前記本線の法定速度との差、または、認識した前記合流車線を走行する車両の平均速度と前記本線を走行する車両の平均速度との差である、
   車両制御方法。
8. コンピュータに、
   自車両の周辺の道路状況と、前記自車両が合流車線を進行している場合の本線を進行する他車両の走行状態とを認識させ、
   認識された結果に基づいて前記自車両の前記本線への合流が可能か否かを判定させ、
   前記本線への合流が可能であると判定された場合に、前記自車両を前記本線に合流させ、
   前記本線の進行方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第１条件を満たし、且つ、前記本線の横方向における前記自車両と前記他車両との位置関係が第２条件を満たす場合に、前記自車両の前記本線への合流が可能であると判定させ、
   前記第１条件は、前記合流車線と前記本線との速度差に応じた前記自車両と前記他車両との前記進行方向の位置関係における余裕度が所定値以上の他車両が存在することを含み、
   前記第２条件は、前記自車両と前記他車両との横方向の位置関係における余裕度が所定値以下であることを含み、
   前記速度差は、前記合流車線の法定速度と前記本線の法定速度との差、または、認識された前記合流車線を走行する車両の平均速度と前記本線を走行する車両の平均速度との差である、
   プログラム。

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