JP7474280B2 - 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、車両が走行する車線を区画する道路区画線を認識し、認識した区画線を基準に目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って車両を自動的に走行させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０２０－１２６０２４号公報

しかしながら、本線と、本線から分岐する分岐車線とが存在する分岐区間においては、本線と分岐車線とを区画する区画線が存在しない場合があるため、適切な目標軌道が生成できず、適切な車両の運転制御が行えない場合があった。

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、分岐区間において、より適切な運転制御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、検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況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目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御部と、を備え、前記認識部は、本線と複数の分岐車線とが接続される分岐区間において、前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に所定条件を満たす車線増加終了位置を探索し、前記運転制御部は、前記自車両が前記車線増加終了位置に到達するまでに前記分岐車線への進路変更が完了するように前記目標軌道を生成する、車両制御装置である。

（２）：上記（１）の態様において、前記認識部は、前記車線増加終了位置の探索を開始する探索開始位置と、前記分岐区間に接続される分岐車線の端部位置とに基づいて、前記車線増加終了位置の探索方向および前記所定条件を異ならせるものである。

（３）：上記（２）の態様において、前記分岐車線の端部位置が前記分岐区間における道路幅が最大となる位置であって、且つ、前記探索開始位置が前記分岐車線の端部位置よりも前記分岐区間の開始位置側にある場合、前記認識部は、前記探索開始位置から前記分岐車線の端部位置に向かって車線増加終了位置を探索し、前記道路幅に対して所定の誤差範囲内となる位置を前記車線増加終了位置とするものである。

（４）：上記（２）の態様において、前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に前記分岐車線の端部位置が存在する場合、認識部は、前記分岐車線の端部位置を前記探索開始位置として、前記分岐区間の開始位置に向かって車線増加終了位置を探索し、前記分岐車線の端部位置における道路幅に対して所定の誤差範囲より大きくなる位置を前記車線増加終了位置とするものである。

（５）：上記（２）～（４）のうち何れか一つ態様において、前記探索開始位置は、前記分岐区間におけるソフトノーズの位置に基づいて決定されるものである。

（６）：上記（１）～（５）のうち何れか一つの態様において、前記認識部は、前記分岐区間における車線増加開始位置を探索し、前記運転制御部は、前記車線増加開始位置を通過して分岐車線に到達するように前記目標軌道を生成するものである。

（７）：上記（６）の態様において、前記車線増加開始位置は、前記分岐区間における区画線と、前記目標軌道との干渉度合が低くなる位置である。

（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、検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況を認識し、認識結果に基づいて前記自車両の目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御を実行し、本線と複数の分岐車線とが接続される分岐区間において、前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に所定条件を満たす車線増加終了位置を探索し、前記自車両が前記車線増加終了位置に到達するまでに前記分岐車線への進路変更が完了するように前記目標軌道を生成する、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、検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況を認識させ、認識結果に基づいて前記自車両の目標軌道を生成させ、生成された目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御を実行させ、本線と複数の分岐車線とが接続される分岐区間において、前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に所定条件を満たす車線増加終了位置を探索させ、前記自車両が前記車線増加終了位置に到達するまでに前記分岐車線への進路変更が完了するように前記目標軌道を生成させる、プログラム。

上記（１）～（９）の態様によれば、分岐区間において、より適切な運転制御を行うことができる。

第１の実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両システム１の構成の一例を示す図である。 第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。 認識部１３０、判定部１４０、および行動計画生成部１５０の機能構成の一例を示す図である。 仮想区画線設定部１３２の機能について説明するための図である。 分岐区間終了点が複数存在する場合に仮想区画線を設定する一例を示す図である。 分岐区間で車線変更する際の目標軌道の生成について説明するための図である。 第１の実施形態の自動運転制御装置１００よって実行される運転制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態における分岐車線形状の推定処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態における分岐車線の車線増加開始位置ＩＳＰ２の探索方法について説明するための図である。 第２の実施形態における分岐車線形状の推定処理の一例を示すフローチャートである。 第１の道路形状パターンにおける車線増加終了位置の決定方法について説明するための図である。 第１の道路形状パターンにおいて決定された車線増加終了位置ＩＥＰ１について説明するための図である。 第２の道路形状パターンにおける車線増加終了位置の決定方法について説明するための図である。 第３の実施形態における分岐車線形状の推定処理の一例を示すフローチャートである。

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加減速のうち、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。車両の運転制御には、例えば、ＬＫＡＳ（Lane Keeping Assistance System）、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）、ＡＬＣ（Auto Lane Changing）といった種々の運転支援が含まれてよい。自動運転車両は、乗員（運転者）の手動運転によって一部または全部の運転が制御されることがあってもよい。なお、以下では、左側通行の法規が適用される場合について説明するが、右側通行の法規が適用される場合、左右を逆に読み替えればよい。

［第１の実施形態］
［全体構成］
図１は、第１の実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両システム１の構成の一例を示す図である。車両システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍ）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「検知デバイスＤＤ」の一例である。ＨＭＩ３０は、「出力装置」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、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。また、自車両Ｍの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。また、自車両Ｍの側方および後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、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（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、速度等を認識する。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。この場合、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）等を利用して、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のユーザに対して各種情報を提示すると共に、ユーザによる入力操作を受け付ける。ユーザには、例えば、自車両Ｍを運転する運転者や同乗者等の乗員が含まれる。以下では、特に区別する場合を除き「乗員」と称して説明する。ＨＭＩ３０は、例えば、ディスプレイ３２と、スピーカ３４と、ウインカスイッチ３６とを備える。また、ＨＭＩ３０には、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キー、マイク等が含まれてもよい。

ディスプレイ３２は、例えば、フロントウインドシールドの下に位置し、車室内の運転席および助手席の正面に設けられたダッシュボードに設けられる。また、ディスプレイ３２は、例えば、運転席（ステアリングホイールに最も近い座席）の正面付近に設けられ、運転者がステアリングホイールの間隙から、或いはステアリングホイール越しに視認可能な位置に設置されてもよい。

ディスプレイ３２は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の各種表示装置である。ディスプレイ３２は、後述するＨＭＩ制御部１７０により出力された画像を表示する。また、ディスプレイ３２は、乗員による操作を画面上で受け付けるタッチパネルでもよい。また、ディスプレイ３２は、スピードメーターやタコメーター等の計器類を表示するインストルメントパネル（メーターディスプレイ）として機能してもよい。

スピーカ３４は、車室内に少なくとも一つ設置される。スピーカ３４は、例えば、ＨＭＩ制御部１７０の制御により音声や警告音等を出力する。

ウインカスイッチ３６は、例えば、ステアリングコラム、またはステアリングホイールに設けられる。ウインカスイッチ３６は、例えば、運転者による自車両Ｍのレーンチェンジ（車線変更）の指示を受け付ける操作部の一例である。ウインカスイッチ３６は、例えば、ウインカレバーであってもよく、ウインカボタンであってもよい。例えば、運転者により自車両Ｍの車線変更（進路変更）を行う方向（自車両Ｍの移動方向）にウインカスイッチ３６が操作された場合、周囲に自車両Ｍの移動方向を示す方向指示器（例えば、ウインカ（車外点灯部））が点滅する。

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。また、車両センサ４０には、自車両Ｍの位置を取得する位置センサが含まれてよい。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。

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。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、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、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、道路の車線数や幅員（車線幅）に関する情報が含まれてよい。また、第２地図情報６２には、本線と分岐車線とが接続される分岐区間を示す情報や、本線と本線に合流する合流車線とが接続される合流区間を示す情報が含まれてよい。分岐区間を示す情報には、例えば、分岐区間の開始点と終了点の位置情報、分岐車線数、車線がどのように接続されているかを示す車線接続情報が含まれる。合流区間であることを示す情報には、例えば、合流区間の開始点と終了点の位置情報が含まれる。また、第２地図情報６２は、例えば、分岐区間や合流区間における車線の接続端（ノーズ）の位置や、ゼブラゾーン（導流帯）や立ち入り禁止領域の位置に関する情報、本線と他の車線（分岐車線、合流車線）とを区画する道路区画線（以下、区画線）が存在するか否かを示す情報、分岐区間や合流区間の形状情報が含まれてよい。接続端には、例えばソフトノーズやハードノーズが含まれる。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、電話番号情報等が含まれてよい。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、異形ステアリングホイール、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１６０と、ＨＭＩ制御部１７０と、記憶部１８０とを備える。第１制御部１２０、第２制御部１６０、およびＨＭＩ制御部１７０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。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。

記憶部１８０は、上記の各種記憶装置、或いはＳＳＤ（Solid State Drive）、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１８０は、例えば、第１の実施形態における運転制御を実行するために必要な情報、プログラム、その他の各種情報等が格納される。また、記憶部１８０には、地図情報（第１地図情報５４および第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、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。第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、判定部１４０と、行動計画生成部１５０とを備える。判定部１４０、行動計画生成部１５０、および第２制御部１６０を合わせたものが「運転制御部」の一例である。

認識部１３０は、検知デバイスＤＤまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる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、検知デバイスＤＤから取得した情報に基づいて、自車両Ｍの周辺（例えば、自車両Ｍから所定距離以内）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。物体には、他車両や道路を通行する交通参加者（歩行者、自転車等）や、道路構造物、その他の周辺に存在する物体等が含まれる。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を区画する区画線や横断歩道、自転車横断帯、一時停止線、ゼブラゾーン（導流帯）や立ち入り禁止領域等の路面標識、車線の接続端（ソフトノーズやハードノーズ）が含まれてもよい。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（例えば、重心や駆動軸中心等）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。以下、自車両Ｍの代表点は重心であるものとして説明する。物体が他車両の場合、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、物体までの相対距離（残距離）を認識してもよい。

また、認識部１３０は、例えば、検知デバイスＤＤから取得した情報に基づいて自車両Ｍが走行している道路の車線数や走行車線（自車レーン）を認識する。この場合、認識部１３０は、第２地図情報６２から得られる区画線のパターン（例えば実線と破線の線種や配列）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の周辺の区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識してもよい。また、認識部１３０は、区画線に限らず、道路構造物等の走路境界（道路境界）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。

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（区画線または道路境界）に対する自車両Ｍの基準点の位置等を、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。また、認識部１３０は、一時停止線、障害物、信号機、料金所、その他の道路事象を認識する。

また、認識部１３０は、自車両Ｍの前方に存在する分岐区間や、分岐区間における車線接続情報、線種等の分岐区間を走行するための各種情報を認識する。このときの認識部１３０の機能の詳細については後述する。

判定部１４０は、認識部１３０による認識結果に基づいて、自車両Ｍの乗員に所定情報を通知させるか否かの判定や、自車両Ｍに搭載されたウインカ（方向指示器）を動作させるか否かの判定、本線側から分岐車線側へ進路変更（車線変更）するための横移動の開始判定等の各種判定処理を行う。判定部１４０の機能の詳細については後述する。

行動計画生成部１５０は、認識部１３０の認識結果や判定部１４０の判定結果に基づいて、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、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１５０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。自動運転のイベントには、定速走行イベント、低速追従走行イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベント、テイクオーバーイベント、緊急停止イベント等がある。行動計画生成部１５０は、起動させ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１５０は、目標軌道を生成するにあたり、自車両Ｍの速度調整や横移動量の調整等を行う。行動計画生成部１５０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１５０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、取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。取得部１６２は、行動計画生成部１５０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１７０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、車線変更を行うか否かの問い合わせや、自動運転から手動運転等に切り替えるために必要な乗員に課される情報（乗員に対するタスク要求情報）、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。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。

例えば、ＨＭＩ制御部１７０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のディスプレイ３２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３４から出力させてもよい。また、ＨＭＩ制御部１７０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。

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。

［認識部、判定部、および行動計画生成部の機能について］
次に、認識部１３０、判定部１４０、および行動計画生成部１５０の機能の詳細について説明する。図３は、認識部１３０、判定部１４０、および行動計画生成部１５０の機能構成の一例を示す図である。認識部１３０は、例えば、仮想区画線設定部１３２と、分岐車線形状推定部１３４と、分岐残距離導出部１３６とを備える。

仮想区画線設定部１３２は、上述したセンサフュージョン処理による自車両Ｍの周辺状況の認識結果や自車両Ｍの位置に基づいて地図情報から取得した自車両Ｍの周辺状況に基づいて、自車両Ｍの進行方向の所定距離以内に分岐区間が存在するか否かを判定する。分岐区間が存在すると判定した場合に、更に仮想区画線設定部１３２は、認識結果に基づいて、分岐区間に本線側と分岐車線側とを区画する区画線が認識できているか否かを判定する、区画線が認識できていない場合、本線と分岐車線とを区画する仮想区画線を設定する。

図４は、仮想区画線設定部１３２の機能について説明するための図である。図４の例では、本線である車線Ｌ１（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ）およびＬ２（Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ）と、分岐車線である車線Ｌ３とを含む道路ＲＤ１が示されている。車線Ｌ１およびＬ２は、共に同一方向（車線の延伸方向、図中Ｘ軸方向）に走行可能な車線である。車線Ｌ１は、進行可能方向に対して左側の区画線ＬＬと、右側の区画線ＬＲにより区画されている。図４の例では、自車両Ｍが車線Ｌ１を速度ＶＭで走行している。区画線ＬＬやＬＲ、車線Ｌ１、Ｌ２に関する情報は、センサフュージョン処理により取得されてもよく、地図情報（第１地図情報５４、第２地図情報６２）により取得されてもよい。

仮想区画線設定部１３２は、車両センサ４０により検出された自車両Ｍの位置情報に基づいて、地図情報を参照し、道路ＲＤ１の形状、車線数、本線（車線Ｌ１、Ｌ２）と分岐車線Ｌ３とが接続される分岐区間ＲＳ１の開始位置（以下、分岐区間開始点）ＳＰ１、分岐区間ＲＳ１の終了位置（以下、分岐区間終了点）ＥＰ１の位置情報を取得する。分岐区間開始点ＳＰ１とは、例えば、分岐車線Ｌ３と本線（具体的にはＬ１）とが接続する接続点のうち進行方向を見て道路手前側にある地点である。分岐区間終了点ＥＰ１とは、例えば、上記接続点のうち進行方向を見て道路奥側にある地点であり、分岐車線Ｌ３の開始位置に相当する地点である。

仮想区画線設定部１３２は、認識部１３０による認識結果に基づいて、本線（車線Ｌ１、Ｌ２）の延伸方向における分岐区間開始点ＳＰ１から分岐区間終了点ＥＰ１までの分岐区間ＲＳ１において、自車両Ｍが走行する車線Ｌ１側から見て分岐車線側（分岐側）に、本線側と分岐車線側とを区画する区画線（分岐側区画線）が認識できているか否かを判定する。分岐側区画線が認識できていると判定した場合、本線側（車線Ｌ２）側の車線Ｌ１とＬ２とを区画する区画線（本線側区画線）ＬＲと、分岐側区画線とに基づいて、車線Ｌ１の中央ＣＬ１を自車両Ｍが通過するように目標軌道が生成され、生成された目標軌道に沿って走行するように運転制御が実行される。

また、仮想区画線設定部１３２は、分岐区間ＲＳ１において分岐側区画線が認識できていないと判定した場合に、分岐区間開始点ＳＰ１と分岐区間終了点ＥＰ１との間に仮想区画線を設定する。この場合、仮想区画線設定部１３２は、例えば、地図情報における本線側の区画線（具体的には区画線ＬＲ）の位置を基準としたオフセット量（本線側区画線からの距離）ＯＳＴを決定し、決定したオフセット量ＯＳＴに基づいて仮想区画線を設定する。

例えば、仮想区画線設定部１３２は、地図情報等を参照し、分岐区間開始点ＳＰ１を基準として区画線ＬＲまでの道路幅方向（図中Ｙ軸方向）の距離Ｗ１と、分岐区間終了点ＥＰ１を基準として区画線ＬＲまでの道路幅方向の距離Ｗ２とを取得する。つまり、距離Ｗ１は、分岐区間開始点ＳＰ１における車線Ｌ１の幅員であり、距離Ｗ２は、分岐区間終了点ＥＰ１における車線Ｌ１の幅員である。そして、仮想区画線設定部１３２は、分岐区間開始点ＳＰ１から分岐区間終了点ＥＰ１までを結ぶ仮想区画線ＶＬ１を設定する場合に、区画線ＬＲと仮想区画線ＶＬ１との道路幅方向の距離（区画線ＬＲからのオフセット量ＯＳＴ）が、距離Ｗ１から距離Ｗ２まで所定の変化量で変化（増加または減少）するように仮想区画線ＶＬ１を設定する。

これにより、例えば図４に示すように、分岐前の走行車線Ｌ１ａの幅員（つまり、距離Ｗ１）と、分岐後の走行車線Ｌ１ｂの幅員（つまり、距離Ｗ２）とが異なるような道路形状の場合であっても、走行車線の幅員の変化量を一定に保ちながら（単調増加または単調減少しながら）滑らかな仮想区画線を設定することができる。したがって、例えば、分岐区間ＲＳ１において車線Ｌ１ｂ側へ進行する目標軌道を生成する場合に、仮想区画線ＶＬ１と区画線ＬＲとの中央を自車両Ｍの重心が通過するような目標軌道を生成することができるため、分岐区間ＲＳ１があっても分岐車線側に横移動せずに滑らかな挙動で走行することができる。また、自車両Ｍが車線Ｌ１から分岐車線Ｌ３に車線変更（進路変更）する場合には、仮想区画線ＶＬ１を基準に走行制御が実行されるため、より適切な車線変更の制御（速度制御、操舵制御）が実行される。

また、仮想区画線設定部１３２は、道路形状によって分岐区間終了点ＥＰが複数存在する場合に、それぞれの分岐区間終了点に対して仮想区画線を設定してもよい。図５は、分岐区間終了点が複数存在する場合に仮想区画線を設定する一例を示す図である。図５に示す道路ＲＤ１＃は、図４の道路ＲＤ１と比較して、２つの分岐区間終了点ＥＰ１、ＥＰ２が存在する点で相違する。図５のように、分岐区間終了点ＥＰが複数存在する例としては、例えば、本線（より具体的には車線Ｌ１ｂ）と、分岐車線Ｌ３との間に分離帯やガードレール、フェンス等の道路構造物ＯＢ１が存在する場合や、例えば進行方向から見てハードノーズまたはソフトノーズの横幅（図中Ｙ軸方向の長さ）が所定値以上である場合である。図５の例では、ハードノーズに２つの分岐区間終了点ＥＰ１、ＥＰ２が存在しており、この２つの分岐区間終了点ＥＰ１、ＥＰ２の位置情報は地図情報に格納されている。

仮想区画線設定部１３２は、地図情報から分岐区間開始点ＳＰ１、および分岐区間終了点ＥＰ１、ＥＰ２の位置情報を取得すると共に、自車両Ｍの走行車線Ｌ１の本線（図５の車線Ｌ２）側の区画線ＬＲの位置情報を取得する。そして、仮想区画線設定部１３２は、分岐区間開始点ＳＰ１と分岐区間終了点ＥＰ１とを結ぶ区画線および分岐区間開始点ＳＰ１と分岐区間終了点ＥＰ２とを結ぶ区画線のうち、一方または双方が存在しない場合に仮想区画線を設定する。

例えば、分岐区間開始点ＳＰ１と分岐区間終了点ＥＰ１とを結ぶ区画線が存在しない場合、仮想区画線設定部１３２は、上述したように分岐区間開始点ＳＰ１から区画線ＬＲまでの道路幅方向の距離Ｗ１と、分岐区間終了点ＥＰ１から区画線ＬＲまでの道路幅方向の距離Ｗ２とを取得し、分岐区間開始点ＳＰ１から分岐区間終了点ＥＰ１までを結ぶ仮想区画線ＶＬ１を設定する場合に、区画線ＬＲと仮想区画線ＶＬ１との道路幅方向の距離（区画線ＬＲからのオフセット量ＯＳＴ）が、距離Ｗ１から距離Ｗ２まで所定の変化量で変化するように仮想区画線ＶＬ１を設定する。また同様に、分岐区間開始点ＳＰ１と分岐区間終了点ＥＰ２とを結ぶ区画線が存在しない場合、仮想区画線設定部１３２は、距離Ｗ１と、分岐区間終了点ＥＰ２から区画線ＬＲまでの道路幅方向の距離Ｗ３とを取得し、分岐区間開始点ＳＰ１から分岐区間終了点ＥＰ２までを結ぶ仮想区画線ＶＬ２を設定する場合に、区画線ＬＲと仮想区画線ＶＬ２との道路幅方向の距離（区画線ＬＲからのオフセット量ＯＳＴ）が、距離Ｗ１から距離Ｗ３まで所定の変化量で変化するように仮想区画線ＶＬ２を設定する。図５の例では、所定の変化量により線形の仮想区画線ＶＬ１、ＶＬ２が設定されている。なお、仮想区画線設定部１３２は、分岐区間終了点が３つ以上ある場合にも上述した手法でそれぞれの分岐区間終了点に対して仮想区画線が設定される。

これにより、例えば、分岐区間ＲＳ１において、自車両Ｍが車線Ｌ１を継続して走行する場合には、仮想区画線ＶＬ１と本線側区画線ＬＲとの中央を自車両Ｍが走行するように目標軌道が生成される。また、自車両Ｍが車線Ｌ１から分岐車線Ｌ３に車線変更する場合には、車線Ｌ３への車線変更が開始されるまでの間は仮想区画線ＶＬ１を基準に自車両Ｍの走行制御が実行され、車線変更による操舵制御の開始時には仮想区画線ＶＬ２に切り替えて、自車両Ｍの車線変更の制御（速度制御、操舵制御）が実行される。

なお、行動計画生成部１５０（後述する横移動調整部１５４）は、進路変更時に操舵制御の基準となる仮想区画線を切り替えることで自車両Ｍの軌道が大きく変化しないように（操舵の変化量が閾値未満となるように）、仮想区画線ＶＬ１とＶＬ２の切替前後における自車両Ｍの移動量（例えば、横移動量）が所定量未満になるように目標軌道を調整してもよい。これにより、走行制御の対象となる仮想区画線が切り替わった場合であっても滑らかに自車両Ｍを走行させることができ、走行中の乗員の違和感を低減させることができる。

また、仮想区画線設定部１３２は、自車両Ｍが車線Ｌ１を継続して走行する場合であっても、車線Ｌ１から車線Ｌ３に車線変更する場合であっても、予め仮想区画線ＶＬ１およびＶＬ２の両方を設定する。これにより、例えば、自車両Ｍが分岐区間ＲＳ１を走行中に自車両Ｍの乗員の操作（例えば、ウインカ操作）によって、急に分岐車線Ｌ３側に進路変更する場合に、その時点で区画線が設定されることによる時間のロスを抑制することができ、時間のロスによって自車両Ｍの挙動が大きくなることを抑制することができる。

上述したように、分岐区間終了点が複数存在する場合、仮想区画線設定部１３２は、それぞれの分岐区間終了点に対応する仮想区画線を設定することで、例えば、複数の分岐区間終了点の中間地点を基準として一本の仮想区画線を設定するよりも、道路状態に応じた、より正確な仮想区画線を設定することができる。したがって、仮想区画線に基づいて走行する場合に、自車両Ｍの乗員に違和感を与えることを低減した運転制御を実行することができる。

なお、仮想区画線設定部１３２により仮想区画線が設定された場合、ＨＭＩ制御部１７０は、仮想区画線に関する情報をＨＭＩ３０のディスプレイ３２等に出力させてもよい。これにより、自動運転等において、仮想区画線に基づいて車線変更等の制御が実行されることを、乗員に把握させ易くすることができ、自車両Ｍの挙動の変化に基づく不安をより低減させることができる。

図３に戻り、分岐車線形状推定部１３４は、仮想区画線設定部１３２により設定された仮想区画線と、地図情報から取得した道路形状（分岐区間や分岐車線の形状）、分岐車線数、分岐の種別や区画線の種別を取得する。分岐の種別とは、例えば、「片開き分岐」や「両開き分岐」、「三枝分岐」、「外方分岐（カーブの外側に分岐）」、「内方分岐（カーブの内側に分岐）」等である。また、分岐車線形状推定部１３４は、分岐車線の車線ごとに車線の中央の位置を推定する。

また、分岐車線形状推定部１３４は、例えば、車線増加位置探索部１３４ａを備える。車線増加位置探索部１３４ａは、例えば、地図情報等から分岐区間の位置を取得し、取得した分岐区間において分岐側の車線の増加が開始する位置（車線増加開始位置）を探索する。分岐車線形状推定部１３４の機能の詳細については後述する。

分岐残距離導出部１３６は、車両センサ４０の検出結果による自車両Ｍの現在位置（自車位置）から分岐区間開始点までの残距離または分岐終了位置までの残距離のうち、一方または双方を導出する。また、分岐残距離導出部１３６は、自車位置から車線増加開始位置までの残距離を導出してもよい。

判定部１４０は、認識部１３０による認識結果（例えば、分岐残距離導出部１３６により導出された分岐残距離、車線数、車線接続情報、自車レーン位置）に基づいて、分岐区間での進路変更（車線変更）を開始するか否かを判定する。判定部１４０は、例えば、レコメンド開始判定部１４２と、ウインカ点灯開始判定部１４４とを備える。

レコメンド開始判定部１４２は、例えば、自車両Ｍの運転制御の少なくとも一部を手動運転により実行されている場合に、自車両Ｍの位置と、地図情報と、目的地と、認識部１３０による認識結果とに基づいて、自車両Ｍの乗員に車線変更等を促すレコメンドを開始するか否かを判定する。例えば、レコメンド開始判定部１４２は、自車両Ｍの位置から分岐区間開始点または車線増加開始位置までの距離が所定距離以内であって、且つ、自車両Ｍの目的地方面（進行方向）が現在の走行車線（例えば、本線）とは異なる車線（例えば、分岐側車線）である場合に、乗員に車線変更を促すレコメンドを開始すると判定する。また、レコメンド開始判定部１４２は、自車両Ｍの分岐区間からの距離が所定距離未満であっても目的地方面が走行車線である場合（車線変更を行う必要がない場合）には、レコメンドを開始しないと判定する。

レコメンド開始判定部１４２は、車線変更のレコメンドを開始すると判定した場合、ＨＭＩ制御部１７０に、自車両Ｍの乗員に車線変更を促す通知をＨＭＩ３０に出力させるための制御情報を出力する。ＨＭＩ制御部１７０は、例えば、分岐区間で車線変更を促す画像を生成し、生成した画像をＨＭＩ３０のディスプレイ３２に出力させる。また、ＨＭＩ３０は、画像に代えて（または加えて）音声を生成し、生成した音声をスピーカ３４から出力させてもよい。

ウインカ点灯開始判定部１４４は、自車両Ｍに搭載されたウインカの点灯が開始されたか否かを判定する。例えば、ウインカ点灯開始判定部１４４は、乗員によるウインカスイッチ３６の操作を受け付けた場合に、ウインカスイッチ３６により操作された車線変更の方向（右方向または左方向）のウインカの点灯が開始されたと判定する。また、ウインカ点灯開始判定部１４４は、レコメンド開始判定部１４２によりレコメンドを開始する判定された後に、ウインカの点灯が開始されたと判定した場合に、レコメンドに沿った運転制御（例えば、ＡＬＣ）を実行することに対する乗員の意思を受け付けたことを示す情報を、行動計画生成部１５０に出力する。

行動計画生成部１５０は、認識部１３０による認識結果（例えば、分岐残距離導出部１３６により導出された分岐残距離、車線数、車線接続情報、自車レーン、区画線形状）等に基づいて、自車両Ｍの現在位置を基準に将来走行する目標軌道を生成する。行動計画生成部１５０は、例えば、速度調整部１５２と、横移動調整部１５４と、経路生成部１５６とを備える。

速度調整部１５２は、例えば、分岐残距離導出部１３６により導出された分岐残距離、自車両Ｍの位置（走行車線）、車線数や車線接続情報に基づいて、自車両Ｍが分岐車線に進路変更する場合における自車両Ｍの速度を調整する。また、速度調整部１５２は、分岐区間において本線を継続して走行する場合の速度を調整してもよく、周辺状況（道路形状や周辺車両）等に応じて分岐区間に限らずに速度調整を行ってもよい。

横移動調整部１５４は、仮想区画線設定部１３２により設定された仮想区画線と、地図情報から得られた区画線情報（形状や種別）、およびカメラ１０の撮像画像の認識結果から得られた区画線情報等に基づいて、自車両Ｍの道路に対する横位置（道路幅方向の位置）を調整する。また、横移動調整部１５４は、速度調整部１５２により調整された自車両Ｍの速度情報に基づいて、例えば自車両Ｍがどの地点で、目標とする横位置にいるためにはどの程度の操舵制御が必要かといった調整を行ってもよい。また、横移動調整部１５４は、例えば、操舵制御を開始する位置や終了する位置、所定時間における横位置の移動量等を調整してもよい。上述した速度調整部１５２および横移動調整部１５４は、認識部１３０により自車両Ｍの周辺に物体（例えば、他車両）が存在すると認識された場合には、認識された物体と接触しないように、速度制御や横移動制御の調整を行う。

経路生成部１５６は、例えば、自車両Ｍの現在位置と、速度調整部１５２や横移動調整部１５４による調整結果等に基づいて分岐区間で本線から分岐車線へ車線変更するための目標軌道（走行経路）を生成したり、本線を継続して走行する目標軌道を生成する。経路生成部１５６は、例えば、所定周期で繰り返し目標軌道を生成する。経路生成部１５６により生成された経路は、第２制御部１６０に出力され、生成した目標軌道に沿って自車両Ｍが走行するように速度制御や操舵制御が実行される。

［分岐車線形状推定部と分岐区間での車線変更］
次に、第１実施形態における分岐車線形状推定部１３４の機能と、推定結果に基づく分岐区間での車線変更について具体的に説明する。図６は、分岐区間で車線変更する際の目標軌道の生成について説明するための図である。図６の例では、同一方向に進行可能な２つの車線（Ｌ１、Ｌ２）と、２つの分岐車線Ｌ３、Ｌ４とを有する道路ＲＤ２を示している。また、図６の例では、自車両Ｍの重心が車線Ｌ１の中央ＣＬ１上であって、分岐区間（分岐区間開始点ＳＰ１）よりも距離Ｄ１だけ手前の地点を速度ＶＭで走行しているものとする。また、図６の例において、自車両Ｍの目的地方面は、分岐車線Ｌ３、Ｌ４側であるものとする。また、図６において、車線Ｌ１の幅員の半分の長さ（言い換えると区画線ＬＬまたはＬＲから中央ＣＬ１までの横方向距離）をＷ１１とし、分岐車線Ｌ４の幅員の半分（車線Ｌ４の区画線から車線Ｌ４の中央ＣＬ４までの横方向距離）をＷ１２とし、分岐車線Ｌ３の幅員の半分の長さ（車線Ｌ３の区画線から車線Ｌ３の中央ＣＬ３までの横方向距離）をＷ１４とし、長さＷ１２とＷ１４との和となる長さをＷ１３とする。また、図６の例において、距離Ｄ１は、分岐残距離導出部１３６により導出された自車両Ｍの現在位置から分岐区間開始点ＳＰ１までの残距離である。

図６の場面において、仮想区画線設定部１３２は、分岐区間開始点ＳＰ１から分岐区間終了点ＥＰ１までの分岐区間ＲＳ１において、認識部１３０による認識結果や地図情報に基づいて、本線側（車線Ｌ１）と分岐車線側とを区画する区画線が認識されているか否かを判定し、区画線が認識されていない場合に、上述したように分岐区間開始点ＳＰ１から分岐区間終了点ＥＰ１までを結ぶ仮想区画線ＶＬ１を設定する。また、本線側と分岐車線側とを区画する区画線が認識されている場合は、仮想区画線の設定を行わずに認識された区画線を用いて以降の処理を行う。以下では、仮想区画線設定部１３２により仮想区画線が設定されたものとして説明する。

ここで、分岐区間ＲＳ１において、車線Ｌ３、Ｌ４の区画線が存在しない場合には、区画線ＬＲと区画線ＳＬ１とにおける車線幅が徐々に拡幅するため、自車両Ｍはその中央を走行しようとして不要な操舵制御を行ったり、自車両Ｍが仮想区画線ＶＬ１に干渉して走行（言い換えると仮想区画線ＶＬ１上を走行）することで乗員に違和感を与えるなど、適切な運転制御が行えない場合がある。そこで、行動計画生成部１５０は、自車両Ｍが車線Ｌ１から車線Ｌ３またはＬ４に車線変更する場合に、分岐車線形状推定部１３４により推定された分岐車線形状等に基づいて、仮想区画線ＶＬ１との干渉度合が小さくなるように目標軌道を生成する。仮想区画線ＶＬ１と目標軌道との干渉度合が小さくなるとは、例えば、目標軌道に沿って走行する自車両Ｍが仮想区画線ＶＬ１上を走行しないようにすることであり、更に言い換えると、仮想区画線ＶＬ１と目標軌道との距離を所定距離以上にすることである。また、「仮想区画線ＶＬ１との干渉度合を小さくする」は、「仮想区画線ＶＬ１との干渉を抑制する」と言い換えてもよい。

分岐車線形状推定部１３４は、認識部１３０による認識結果または地図情報に基づいて、分岐車線Ｌ３、Ｌ４のうち最外側にある区画線（最外郭区画線）ＳＬ１の形状を推定する。また、分岐車線形状推定部１３４は、仮想区画線設定部１３２により設定された仮想区画線ＶＬ１に基づいて、分岐区間開始点ＳＰ１から分岐端部位置ＢＰ１までのＸ軸方向の移動（図中の距離Ｄ１１の移動）に対して、仮想区画線ＶＬ１からのオフセット量が所定の変化量となるように（例えば、所定量で増加するように）、遷移させた区画線（最外郭区画線）ＳＬ１を推定してもよい。

また、分岐車線形状推定部１３４は、各分岐車線Ｌ３、Ｌ４の端部位置（分岐端部位置）を決定する。分岐端部位置とは、例えば、全ての分岐車線の幅が決定できる位置である。例えば、図６では、自車両Ｍから見て分岐区間終了点ＥＰ１よりも手前の位置に車線Ｌ３と車線Ｌ４とを区画する区画線ＢＬ１の端部ＢＰ１が存在し、この端部ＢＰ１と、分岐車線の最外側にある区画線（最外郭区画線）ＳＬ１と、仮想区画線ＶＬ１とによって、車線Ｌ３、Ｌ４の幅員を認識することができる。そのため、分岐車線形状推定部１３４は、この端部ＢＰ１の位置を分岐端部位置として決定する。

また、分岐車線形状推定部１３４の車線増加位置探索部１３４ａは、分岐区間ＲＳ１における車線増加開始位置ＤＰ１を探索する。この場合、車線増加開始位置ＤＰ１は、所定のパラメータｋと分岐側車線の最外郭区画線ＳＬ１の形状とに基づいて探索される。例えば、分岐車線形状推定部１３４は、仮想区画線ＶＬ１からの横方向（Ｙ軸方向）の距離が所定のパラメータｋと車線Ｌ３の幅員の半分の値Ｗ１４とを乗算した基準値（所定値）ｋＷ１４以上となるような位置を探索して車線増加開始位置ＤＰ１として決定する。パラメータｋは、固定値でもよく、道路ＲＤ２の車線数（または分岐車線数）、道路または車線の曲率、分岐区間ＲＳ１の距離等に基づいて可変に設定されてよい。

また、パラメータｋは、基準値ｋＷ１４が自車両Ｍの車幅の半分の長さに所定量（マージン量）を加算した長さよりも大きい長さとなるように設定されてもよい。したがって、第１の実施形態において、車線増加開始位置ＩＳＰ１は、仮想区画線ＶＬ１からの横位置の距離が自車両Ｍの車幅の半分以上となる位置になる。このように、車線増加開始位置ＩＳＰ１を設定することで、自車両Ｍが仮想区画線ＶＬ１に干渉しない適切な位置に車線増加開始位置ＩＳＰ１を設定することができる。

また、分岐車線形状推定部１３４は、分岐区間開始点ＳＰ１から車線増加開始位置ＤＰ１までのＸ軸方向の距離Ｄ１２を導出する。距離Ｄ１２は、自車両Ｍが現在位置から車線増加開始位置ＩＳＰ１までの横移動するための距離であるため、自車両Ｍの操舵量が所定量以上とならないように（所定距離における横移動量が所定量以上とならないように）距離Ｄ１２は所定長以上に調整されてよい。これにより、道路ＲＤ２上の車線増加開始位置ＩＳＰ１の座標が特定される。なお、分岐車線形状推定部１３４は、分岐車線が２車線である場合に限定されず、１車線や３車線以上の場合にも車線増加開始位置ＩＳＰ１を決定してもよい。

経路生成部１５６は、分岐区間ＲＳ１において、自車両Ｍが現在の走行車線Ｌ１から車線Ｌ３または車線Ｌ４を走行させるための目標軌道を生成する場合に、分岐車線形状推定部１３４により推定された車線増加開始位置ＩＳＰ１を通過する目標軌道を生成する。例えば、自車両Ｍを車線Ｌ１から分岐車線Ｌ４に走行させる場合、経路生成部１５６は、自車両Ｍの重心が車線増加開始位置ＩＳＰ１上を通過し、且つ分岐開始点ＳＰ１における車線Ｌ１の中央ＣＬ１の位置ＰＯ１と、車線Ｌ４の中央ＣＬ４の端部位置ＰＯ４とを結ぶ目標軌道ＴＴ１を生成する。この場合、経路生成部１５６は、分岐区間ＲＳ１の最外郭区画線ＳＬ１から所定距離αだけ横方向（図６に示すＹ軸方向）にオフセットした位置を通るように目標軌跡ＴＴ１を形成する。αは、自車両Ｍが最外郭区画線ＳＬ１との干渉度合が小さくなるように設定される値であり、例えば基準値ｋＷ１４である。

また、自車両Ｍを車線Ｌ１から分岐車線Ｌ３に走行させる場合には、経路生成部１５６は、自車両Ｍの重心が車線増加開始位置ＩＳＰ１上を通過し、且つ位置ＰＯ１と車線Ｌ３の中央ＣＬ３の端部位置ＰＯ３とを結ぶ目標軌道ＴＴ２を生成する。図６の例では、目標軌道ＴＴ１、ＴＴ２を線形に示しているが操舵量（自車両Ｍの横位置変化量）が閾値以下となるように少なくとも一部が非線形（曲線）となる目標軌道が生成されてよい。これにより、自車両Ｍが分岐車線側に移動する場合に、分岐車線側と本線側とを区画する区画線（図６の例では仮想区画線ＶＬ１）との干渉度合が小さくなるように目標軌道を生成することができる。

なお、経路生成部１５６は、複数の分岐車線のうちどの車線に進行する場合であっても位置ＰＯ１から車線増加開始位置ＩＳＰ１に到達するまでの目標軌道を共通の目標軌道として生成し、車線増加開始位置ＩＳＰ１に到達した後に、自車両Ｍが進行する分岐車線に応じて残りの目標軌道を生成してもよい。この場合、車線増加開始位置ＩＳＰ１はそれぞれ分岐車線に向かう目標軌道の分岐点となる。このように、車線増加開始位置ＩＳＰ１を定めることで、分岐により複数車線が増加した場合であっても、自車両Ｍと区画線との干渉を抑制し、乗員の違和感を低減させて、より適切な目標軌道を生成し、目標軌道に沿った運転制御を実行することができる。

なお、レコメンド開始判定部１４２は、自車両Ｍが車線Ｌ１を走行中であって、目的地方面への進路が分岐車線Ｌ３、Ｌ４である場合に所定のタイミングで自車両Ｍの乗員に車線変更を促す通知を行ってもよい。所定のタイミングとは、例えば、自車両Ｍの位置から車線増加開始位置ＩＳＰ１までの距離Ｄ１が閾値未満となるタイミングである。レコメンド開始判定部１４２は、乗員に車線変更を促す通知を行う場合に、ＨＭＩ３０に所定の通知を行わせるための制御情報をＨＭＩ制御部１７０に出力する。ＨＭＩ制御部１７０は、制御情報に基づいて分岐車線（車線Ｌ３または車線Ｌ４）への車線変更を促す通知をＨＭＩ３０に出力させる。その後、乗員からウインカスイッチ３６等の操作により分岐車線方向への車線変更の指示を受け付けた場合、ウインカ点灯開始判定部１４４は、自車両Ｍの分岐車線方向側（図中左側）のウインカの点灯を開始する。

速度調整部１５２は、分岐区間の形状や分岐車線の形状、車線増加開始位置等に基づいて車線変更を行うための速度調整を行う。また、横移動調整部１５４は、仮想区画線ＶＬ１や本線側の区画線ＬＲ、車線増加開始位置、自車両Ｍの位置から車線増加開始位置または分岐区間終了点までの距離に基づいて、自車両Ｍの操舵量を調整する。これにより、運転制御部は、目標軌道ＴＴ１またはＴＴ２に沿って走行するように自車両Ｍの運転制御を実行する。なお、目標軌道ＴＴ１またはＴＴ２のうちどちらの軌道に沿って走行するかについては、例えばナビゲーション装置５０により設定された目的地情報と自車両Ｍの位置とに基づいて設定されてもよく、乗員による指示（ウインカ操作）に基づいて設定されてもよく、車線Ｌ３、Ｌ４ごとの混雑状況、自車両Ｍの速度等に基づいて設定されてよい。

［処理フロー（第１の実施形態）］
次に、第１の実施形態の自動運転制御装置１００よって実行される処理の流れについて説明する。なお、以下では、自動運転制御装置１００によって実行される処理のうち、主に仮想区画線の設定や分岐車線形状の推定結果に基づいて目標軌道を生成する処理を含む運転制御処理を中心として説明する。本フローチャートの処理は、例えば、所定のタイミングで繰り返し実行されてよい。

図７は、第１の実施形態の自動運転制御装置１００よって実行される運転制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図７に示す処理は、後述する第２、第３の実施形態でも実行される処理である。図７の例では、自車両Ｍが自動運転により本線を走行しているものとする。図７の例において、認識部１３０は、自車両Ｍの周辺状況を認識し（ステップＳ１００）、自車両Ｍの進行方向の所定距離以内に分岐区間が存在するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。分岐区間が存在すると判定された場合、仮想区画線設定部１３２は、本線と分岐車線とを区画する区画線を認識したか否かを判定する（ステップＳ１２０）。区画線を認識していないと判定した場合、仮想区画線設定部１３２は、分岐区間の開始点と終了点とを取得し（ステップＳ１３０）、取得した開始点と終了点とを結ぶ仮想区画線を設定する（ステップＳ１３２）。次に、分岐車線形状推定部１３４は、認識部１３０の認識結果や地図情報に基づいて分岐車線の車線数や形状等を推定する（ステップＳ１４０）。また、ステップＳ１２０の処理において、本線と分岐車線とを区画する区画線を認識したと判定した場合、その区画線の位置情報を取得する（ステップＳ１５０）。

ステップＳ１４０またはステップＳ１５０の処理後、自動運転制御装置１００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情報と自車両Ｍの位置とに基づいて、自車両Ｍが分岐区間の先に存在する分岐車線を走行するか否かを判定する（ステップＳ１６０）。なお、ステップＳ１６０の処理では、ナビゲーション装置５０により設定された目的地情報に代えて、乗員のウインカスイッチ３６やＨＭＩ３０等への操作により車線変更の意思を受け付けたか否かによって、自車両Ｍが分岐車線を走行するか否かを判定してもよい。

自車両Ｍが分岐車線を走行すると判定された場合、分岐車線形状推定部１３４は、例えば、ステップＳ１３２の処理により設定された仮想区画線やステップＳ１４０の処理により推定された分岐車線形状、またはステップＳ１５０の処理により取得した区画線に基づいて、目標軌道を生成する（ステップＳ１７０）。また、ステップＳ１１０の処理において分岐区間が存在しないと判定された場合、または、ステップＳ１６０の処理において自車両Ｍが分岐車線を走行しないと判定した場合、現在の走行車線の区画線に基づいて目標軌道を生成する（ステップＳ１８０）。ステップＳ１７０またはステップＳ１８０の処理後、第２制御部１６０は、生成された目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させる（ステップＳ１９０）。これにより、本フローチャートの処理は終了する。

［ステップＳ１４０：分岐車線形状の推定］
次に、図７に示す処理のうち、ステップＳ１６０、Ｓ１７０に示す分岐車線形状の推定処理について具体的に説明する。図８は、第１の実施形態における分岐車線形状の推定処理の一例を示すフローチャートである。図８の例において、分岐車線形状推定部１３４は、認識部１３０の認識結果や地図情報から得られる分岐区間の形状や種別、分岐区間の先に存在する一以上の分岐車線のそれぞれの開始位置（分岐端部位置）を決定する（ステップＳ１４１Ａ）。次に、分岐車線形状推定部１３４は、分岐車線のうち最外郭の分岐車線の区画線の形状（最外郭区画線形状）を推定する（ステップＳ１４１Ｂ）。

次に、分岐車線形状推定部１３４は、分岐区間における車線増加開始位置を探索する（ステップＳ１４１Ｃ）。次に、分岐車線形状推定部１３４は、認識部１３０の認識結果や地図情報に基づいて自車両Ｍの走行車線の中央線を設定する（ステップＳ１４１Ｄ）。これにより、本フローチャートは終了する。なお、行動計画生成部１５０は、車線の中央が、目標軌道が目指す理想的な走行経路であるものとして、上述した最外郭区画線や、本線と分岐車線とを区画する区画線（仮想区画線）、走行車線の中央線の情報等に基づき、自車両Ｍの現在位置から車線増加開始位置を通過して自車両Ｍが走行する分岐車線を走行する目標軌道を生成する。

以上の通り説明した第１の実施形態によれば、分岐区間において本線側と分岐車線側とを区画する区画線が認識できない場合であっても、より適切な仮想区画線を設定することができ、本線を走行する場合であっても、分岐車線側に進路変更（車線変更）する場合であっても乗員に違和感を与えることを低減させた運転制御が可能となる。また、第１の実施形態によれば、分岐区間終了点が複数存在する場合に、終了点ごとに対応させて仮想区画線を設定することで、本線を走行する場合であっても、分岐車線側に進路変更する場合であっても、より適切な目標軌道で自車両Ｍを走行させることができる。また、第１の実施形態によれば、区画線との干渉度合が小さくなるように自車両Ｍの目標軌道（走行経路）を生成することができる。そのため、自車両Ｍに対して、より適切な運転制御を行うことができる。

［第２の実施形態］
次に、車両制御装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と比較して、分岐区間における車線増加開始位置の探索方法が異なる。具体的には、第１の実施形態では、分岐区間開始点ＳＰ１側（自車両Ｍ）側から分岐車線に向かって、自車両Ｍの車幅および分岐車線の幅員に基づいて車線増加開始位置を探索したが、第２の実施形態では、分岐車線側から分岐区間開始点ＳＰ１側に向かって、分岐区間の幅に基づいて車線増加開始位置を探索する点で相違する。したがって、以下では、主に上記の相違点を中心として説明し、その他の説明は省略する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の車両システム１の構成を適用することができるため、以下では、上述した車両システム１の構成を用いて説明する。

図９は、第２の実施形態における分岐車線の車線増加開始位置ＩＳＰ２の探索方法について説明するための図である。図９の例では、本線Ｌ１、Ｌ２と、二つの分岐車線Ｌ５、Ｌ６とを有する道路ＲＤ３を示している。また、図９の例では、一つの分岐区間開始点ＳＰ１と、二つの分岐区間終了点ＥＰ１、ＥＰ２とが存在し、仮想区画線設定部１３２により分岐区間開始点ＳＰ１と分岐区間終了点ＥＰ１とを線形に結ぶ仮想区画線ＶＬ１と、分岐区間開始点ＳＰ１と分岐区間終了点ＥＰ２とを線形に結ぶ仮想区画線ＶＬ２とが設定されているものとする。また、図９の例では、分岐区間ＲＳ２において、分岐区間開始点ＳＰ１からの道路の幅員が分岐車線側に向かって徐々に広く（長く、大きく）なっているものとする。また、図９の例において、自車両Ｍは車線Ｌ１を速度ＶＭで分岐区間ＲＳ２に向かって走行しているものとする。

例えば、図９に示す分岐区間ＲＳ２に分岐車線Ｌ５とＬ６とを区画する区画線がない場合、並走する複数の分岐車線Ｌ５、Ｌ６のうち、何れかの車線を自車両Ｍに走行させる場合であっても、目標軌道同士（分岐車線Ｌ５，Ｌ６の中央同士）が必要以上に干渉する（所定距離以内に接近している状態となる）と、自車両Ｍがどちらの分岐車線に向かっているかを乗員や周辺車両が特定できず、乗員を不安にさせたり、円滑な走行ができない場合がある。そこで、第２の実施形態では、車線増加開始位置を探索する場合に、目標軌道と区画線との干渉を小さくすることに加えて、目標軌道同士（分岐車線の中央同士）の干渉度合が小さくなるような車線増加開始位置を探索する。

第２の実施形態において、車線増加位置探索部１３４ａは、分岐区間ＲＳ２における道路の最大幅員Ｗｍａｘとなる位置から分岐区間開始点方向（または自車両Ｍ側方向）に向かって所定条件を満たす位置を探索する。道路の最大幅員Ｗｍａｘとは、例えば、本線側と分岐車線側とを区画する区画線（図９の例では仮想区画線ＶＬ１、ＶＬ２）のうち、分岐車線側の区画線（図９の例では仮想区画線ＶＬ２）と、最外郭区画線ＳＬ２との幅員が最大となることである。図９の例では、分岐区間終了点ＥＰ２から、車線Ｌ５、Ｌ６を区画する区画線ＢＬ２の分岐端部位置ＢＰ２を通り、最外郭区画線ＳＬ２に接触するまで直線で結んだ線が、道路の最大幅員Ｗｍａｘとなる。したがって、車線増加位置探索部１３４ａは、この位置から分岐区間開始点ＳＰ１に向かって所定条件を満たす位置を探索し、所定条件を満たす位置を車線増加開始位置ＩＳＰ２として決定する。

ここで、所定条件とは、例えば、複数の分岐車線（図９に示す車線Ｌ５、Ｌ６）のうち、最外側の車線（図９に示す車線Ｌ６）の中央ＣＬ６の端部位置ＰＯ６と位置ＰＯ１とを結ぶ目標軌道ＴＴ３と、仮想区画線ＶＬ２との幅Ｗｉが所定値以下となる位置である。なお、目標軌道ＴＴ３は、例えば、最外郭区画線ＳＬ２の形状（分岐区間ＲＳの形状）に基づき、最外郭区画線ＳＬ２からの横方向の距離が、車線Ｌ６の幅員の半分の長さＷｈ６となる位置（所定のマージン（許容範囲）を含む）に沿って生成される軌道であり、経路生成部１５６により生成される。また、所定値とは、例えば、複数の分岐車線（車線Ｌ５、Ｌ６）のうち、最も本線側にある車線Ｌ５（複数の分岐車線のうち目標軌道ＴＴ３を生成した対象分岐車線ではない方の車線Ｌ５）の幅員の半分の長さＷｈ５である。上述の条件で車線増加開始位置ＩＳＰ２を決定することで、自車両Ｍは、車線増加開始位置ＩＳＰ２を通過した後は、仮想区画線ＶＬ２や最外郭区画線ＳＬ２との干渉度合を小さくし、且つそれぞれの分岐車線までの目標軌道同士の干渉度合を小さくして分岐端部位置（分岐車線の開始位置）まで走行することができる。

車線増加位置探索部１３４ａにより車線増加開始位置ＩＳＰ２が決定された後、経路生成部１５６は、分岐区間ＲＳ２において、自車両Ｍが車線Ｌ１から車線Ｌ５を走行させるための目標軌道ＴＴ４を生成する。この場合、経路生成部１５６は、自車両Ｍの重心が位置ＰＯ１と車線増加開始位置ＩＳＰ２とを通過した後、車線Ｌ５の中央線ＣＬ５の開始位置ＰＯ５を通過する目標軌道ＴＴ４を生成する。

なお、経路生成部１５６は、複数の分岐車線のうちどの車線に進行する場合であっても位置ＰＯ１から車線増加開始位置ＩＳＰ２に到達するまでの目標軌道を共通の目標軌道として生成し、車線増加開始位置ＩＳＰ２に到達した後に、自車両Ｍが進行する分岐車線に応じて残りの目標軌道を生成してもよい。この場合、車線増加開始位置ＩＳＰ２はそれぞれ分岐車線に向かう目標軌道の分岐点となる。

運転制御部は、目標軌道ＴＴ３またはＴＴ４に沿って走行するように自車両Ｍの運転制御を実行する。なお、目標軌道ＴＴ３またはＴＴ４のうちどちらの軌道に沿って走行するかについては、例えばナビゲーション装置５０により設定された目的地情報と自車両Ｍの位置とに基づいて設定されてもよく、乗員による指示（ウインカ操作）に基づいて設定されてもよく、車線Ｌ５、Ｌ６ごとの混雑状況、自車両Ｍの速度等に基づいて設定されてよい。

［処理フロー（第２の実施形態）］
図１０は、第２の実施形態における分岐車線形状の推定処理の一例を示すフローチャートである。

図１０の処理において、分岐車線形状推定部１３４は、認識部１３０の認識結果や地図情報から得られる分岐区間の形状や種別、分岐区間の先に存在する複数の分岐車線のそれぞれの開始位置（分岐端部位置）を決定する（ステップＳ１４２Ａ）。次に、分岐車線形状推定部１３４は、分岐区間の道路の幅員が最大となる地点を決定する（ステップＳ１４２Ｂ）。ステップＳ１４２Ｂの処理において、分岐車線形状推定部１３４は、例えば、分岐端部位置を最も長い地点とする。次に、行動計画生成部１５０は、分岐車線形状推定部１３４により推定される最外郭区画線ＳＬ２の形状等に基づいて分岐区間の開始地点における走行車線の中央から複数の分岐車線のうち最外側の分岐車線の端部位置の中央までの目標軌道を生成する（ステップＳ１４２Ｃ）。

次に、分岐車線形状推定部１３４は、幅員が最大となる地点から分岐区間開始点に向かって目標軌道と、本線側と分岐車線側とを区画する区画線との距離が所定条件を満たす位置を探索し（ステップＳ１４２Ｄ）、探索した所定条件を満たす位置（探索位置）を車線増加開始位置に決定する（ステップＳ１４２Ｅ）。次に、認識部１３０の認識結果や地図情報に基づいて分岐車線形状推定部１３４は、自車両Ｍの走行車線の中央線を設定する（ステップＳ１４２Ｆ）。これにより、本フローチャートの処理は終了する。なお、行動計画生成部１５０は、車線の中央が、目標軌道が目指す理想的な走行経路であるものとして、自車両Ｍの現在位置から車線増加開始位置を通過して分岐車線を走行する目標軌道を生成する。

以上の通り説明した第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する他、分岐区間後に複数の分岐車線が存在する場合に、分岐区間の道路の幅員が最大幅員（Ｗｍａｘ）となる地点から分岐区間の開始点方向に探索して、目標軌道同士（分岐車線の中央線同士）の干渉度合が小さくなるように車線増加開始位置ＩＳＰ２を設定することで、どの分岐車線に向かっているのかを乗員や周辺車両に認識させ易くすることができる。これにより、乗員をより安心させることができると共に、分岐区間での自車両Ｍの挙動による渋滞の発生を抑制することができる。

［第３の実施形態］
次に、車両制御装置の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、第１および第２の実施形態と比較して、車線増加位置探索部１３４ａが車線増加開始位置を決定することに代えて、車線の増加が終了する位置（車線増加終了位置）を決定する点で相違する。更に、第３の実施形態では、自車両Ｍが決定した車線増加終了位置に到達するまでに走行する分岐車線への進路変更が完了するように目標軌道を生成する点で相違する。したがって、以下では、主に上記の相違点を中心として説明し、その他の説明は省略する。なお、第３の実施形態は、第１の実施形態と同様の車両システム１の構成を適用することができるため、以下では、上述した車両システム１の構成を用いて説明する。

第３の実施形態において、車線増加位置探索部１３４ａは、分岐区間の道路形状によって車線増加終了位置の探索方向や探索条件が異なる。したがって、以下では、道路形状のパターンごとに車線増加終了位置の決定方法について説明する。

＜第１の道路形状パターン＞
図１１は、第１の道路形状パターンにおける車線増加終了位置の決定方法について説明するための図である。図１１の例では、本線Ｌ１、Ｌ２と、二つの分岐車線Ｌ７、Ｌ８とを有する道路ＲＤ４を示している。また、図１１の例では、一つの分岐区間開始点ＳＰ１と、二つの分岐区間終了点ＥＰ１、ＥＰ２とが存在し、仮想区画線設定部１３２により分岐区間開始点ＳＰ１と分岐区間終了点ＥＰ１とを線形に結ぶ仮想区画線ＶＬ１と、分岐区間開始点ＳＰ１と分岐区間終了点ＥＰ２とを線形に結ぶ仮想区画線ＶＬ２とが設定されているものとする。更に図１１の例では、分岐区間終了点ＥＰ１、ＥＰ２がハードノーズであり、その手前側（分岐区間開始点ＳＰ１側または自車両Ｍ側）に、ソフトノーズＳＮが存在するものとする。ソフトノーズＳＮから分岐区間終了点ＥＰ１、ＥＰ２までの領域にはゼブラゾーンＺＺ１が設けられている。また、図１１の例において、自車両Ｍは車線Ｌ１を速度ＶＭで分岐区間に向かって走行しているものとする。

ここで、第１の道路形状パターンは、車線増加終了位置の探索開始位置ＳＳＰが、車線Ｌ７とＬ８とを区画する区画線ＢＬ３の端部（分岐端部位置）ＢＰ３が存在する道路位置ＢＳＰよりも、分岐区間開始点ＳＰ１側（自車両Ｍ側）に存在する道路形状である。探索開始位置ＳＳＰは、例えば、分岐車線側の分岐区間終了点ＥＰ２と分岐端部位置ＢＰ３とを通る直線（分岐車線の横幅方向の直線）と並行な直線であって、ソフトノーズＳＮを通る地点である。第１の道路形状パターンの場合に、車線増加位置探索部１３４ａは、探索開始位置ＳＳＰから、分岐端部位置ＢＰ３が存在する道路位置ＢＳＰ方向（図中矢印Ａ１の方向）に向かって、分岐車線形状推定部１３４により推定される最外郭区画線ＳＬ３から分岐車線側の仮想区画線ＶＬ２までの距離（道路幅）Ｗｉが第１条件を満たす地点を探索し、第１条件を満たす地点を車線増加終了位置として決定する。

ここで、第１条件とは、例えば、道路幅Ｗｉが分岐端部位置ＢＰ３の道路位置ＢＳＰにおける道路幅Ｗｅｎｄに対して所定の誤差範囲内となることであり、一例としては「０．９Ｗｅｎｄ＜Ｗｉ＜１．１Ｗｅｎｄ」の条件を満たすことである。なお、上記０．９、１．１の数値についてはこれに限定されるものではなく、例えば道路形状や車線数等に基づいて可変に設定されてよい。

図１２は、第１の道路形状パターンにおいて決定された車線増加終了位置ＩＥＰ１について説明するための図である。図１２の例では、図１１のうち車線増加終了位置ＩＥＰ１付近を拡大して示したものである。車線増加位置探索部１３４ａは、分岐端部位置ＢＰ３から区画線ＢＬ３を分岐区間開始点ＳＰ１側に延伸させて道路幅Ｗｉが第１条件を満たす地点と重なる位置を車線増加終了位置ＩＥＰ１に決定する。また、車線増加位置探索部１３４ａは、分岐端部位置ＢＰ３と車線増加終了位置ＩＥＰ１とを結ぶ仮想区画線ＶＬ３を設定する。また、車線増加位置探索部１３４ａは、車線Ｌ７の中央ＣＬ７、および車線Ｌ８の中央ＣＬ８のそれぞれを車線増加終了位置ＩＥＰ１まで延伸させてもよい。

車線増加位置探索部１３４ａにより車線増加終了位置ＩＥＰ１が決定された後、経路生成部１５６は、自車両Ｍが車線Ｌ１から車線Ｌ７または車線Ｌ８を走行させるための目標軌道を生成する。この場合、経路生成部１５６は、自車両Ｍが車線増加終了位置ＩＥＰ１に到達したときには、車線Ｌ７または車線Ｌ８の中央を自車両Ｍが走行するように目標軌道を生成する。

このように、第１の道路形状パターンにおいては、車線増加終了位置ＩＥＰ１が分岐端部位置ＢＰ３よりも分岐区間開始位置側に設定されるため、車両Ｍを分岐車線の中央位置により早く位置付けることができる。したがって、自車両Ｍが走行する車線を乗員や周辺車両に、より早く把握させることができる。なお、図１１、図１２の例では、道路の幅員が徐々に広がる例を示したが、徐々に狭くなる場合も同様に、第１条件に基づいて車線増加終了位置ＩＥＰ１を決定し、この位置に到達した時点で分岐車線の中央を自車両Ｍが走行するように目標軌道を生成することで、より適切な運転制御を実行することができる。

＜第２の道路形状パターン＞
図１３は、第２の道路形状パターンにおける車線増加終了位置の決定方法について説明するための図である。図１３の例では、本線Ｌ１、Ｌ２と、二つの分岐車線Ｌ９、Ｌ１０とを有する道路ＲＤ５を示している。また、図１３の例では、一つの分岐区間開始点ＳＰ１と、ソフトノーズＳＮとが存在し、仮想区画線設定部１３２により分岐区間開始点ＳＰ１とソフトノーズＳＮとを線形に結ぶ仮想区画線ＶＬ１が設定されているものとする。なお、ソフトノーズＳＮに代えて分岐区間終了点であってもよい。また、図１３の例において、自車両Ｍは車線Ｌ１を速度ＶＭで分岐区間に向かって走行しているものとする。

ここで、第２の道路形状パターンは、ソフトノーズＳＮよりも分岐区間開始点ＳＰ１側（自車両Ｍ側）に車線Ｌ９とＬ１０とを区画する区画線ＢＬ４の端部（分岐端部位置）ＢＰ４が存在する道路形状である。この場合、ソフトノーズＳＮの位置は、第１条件を満たすため、自車両Ｍから見て現在の分岐端部位置ＢＰ４よりも奥側に車線増加終了位置ＩＥＰ１が設定されてしまう。そこで、図１３に示すような第２の道路形状パターンの場合には、分岐端部位置ＢＰ４が存在する道路位置ＢＳＰを探索開始位置ＳＳＰとし、そこから分岐区間の開始点ＳＰ１側（図中矢印Ａ２の方向）に向かって、分岐車線形状推定部１３４により推定される最外郭区画線ＳＬ４から仮想区画線ＶＬ１までの距離（道路幅）Ｗｉが第２条件を満たす地点を探索し、条件を満たす地点を車線増加終了位置として決定する。

ここで、第２条件とは、例えば、道路幅Ｗｉが分岐端部位置ＢＰ３の道路位置ＢＳＰにおける道路幅Ｗｅｎｄに対して所定の誤差範囲より大きくなることであり、一例としては「Ｗｉ＜０．９Ｗｅｎｄ、または、Ｗｉ＞１．１Ｗｅｎｄ」の条件を満たすことである。なお、上記０．９、１．１の数値についてはこれに限定されるものではなく、例えば道路形状や車線数等に基づいて可変に設定されてよい。図１３の例では、道路位置ＢＳＰから分岐区間の開始点ＳＰ１側（図中矢印Ａ２の方向）に向かって道路の幅員が徐々に狭くなるため、探索の結果「Ｗｉ＜０．９Ｗｅｎｄ」を満たす位置が車線増加終了位置ＩＥＰ１として決定される。なお、道路位置ＢＳＰから分岐区間の開始点ＳＰ１側に向かって道路の幅員が徐々に広くなる場合には「Ｗｉ＞１．１Ｗｅｎｄ」を満たす位置が車線増加終了位置ＩＥＰ１として決定される。

また、車線増加位置探索部１３４ａは、分岐端部位置ＢＰ４と車線増加終了位置ＩＥＰ１とを結ぶ仮想区画線ＶＬ４を設定する。また、車線増加位置探索部１３４ａは、車線Ｌ９の中央線ＣＬ９、および車線Ｌ１０の中央線ＣＬ１０のそれぞれを車線増加終了位置ＩＥＰ１まで延伸させてもよい。

車線増加位置探索部１３４ａにより車線増加終了位置ＩＥＰ１が決定された後、経路生成部１５６は、自車両Ｍが車線Ｌ１から車線Ｌ９または車線Ｌ１０を走行させるための目標軌道を生成する。この場合、経路生成部１５６は、自車両Ｍが車線増加終了位置ＩＥＰ１に到達したときには、車線Ｌ９または車線Ｌ１０の中央を自車両Ｍが走行するように目標軌道を生成する。

このように、第２の道路形状パターンにおいても、車線増加終了位置ＩＥＰ１が分岐端部位置ＢＰ４よりも分岐区間開始位置側に設定されるため、車両Ｍを分岐車線の中央位置により早く位置付けることができる。

なお、第１および第２以外の道路形状パターンの場合にも、上述した第１条件および第２条件と、探索方向に基づき、探索開始位置ＳＳＰから探索することで、分岐端部位置ＢＰ４よりも手前の位置に車線増加終了位置ＩＥＰ１を設定することができる。なお、第３の実施形態において、車線増加位置探索部１３４ａは、探索開始位置ＳＳＰをどの位置にするかに応じて、探索方向や条件を変更してもよい。また、車線増加位置探索部１３４ａは、例えば、探索方向への探索で第１条件を満たす位置が存在しなかった場合に第２条件を用いて探索してもよく、逆に第２条件を満たす位置が存在しなかった場合に、第１条件を用いて探索してもよい。

［処理フロー（第３の実施形態）］
図１４は、第３の実施形態における分岐車線形状の推定処理の一例を示すフローチャートである。

図１４の処理において、分岐車線形状推定部１３４は、複数の分岐車線の開始位置（分岐端部位置）および探索開始位置を決定する（ステップＳ１４３Ａ）。次に、分岐車線形状推定部１３４は、分岐区間の道路形状に応じた探索方向および条件（第１条件または第２条件）に基づいて車線増加終了位置を探索する（ステップＳ１４３Ｂ）。次に、分岐車線形状推定部１３４は、分岐車線の区画線を車線増加終了位置まで延伸させた仮想区画線を設定する（ステップＳ１４３Ｃ）。次に、分岐車線形状推定部１３４は、認識部１３０の認識結果や地図情報に基づいて自車両Ｍの走行車線の中央線を設定する（ステップＳ１４３Ｄ）。これにより、本フローチャートの処理は終了する。なお、行動計画生成部１５０は、車線の中央が、目標軌道が目指す理想的な走行経路であるものとして、自車両Ｍの現在位置から仮想区画線の端部（車線増加終了位置）に到達するまでに分岐車線の中央を走行する目標軌道を生成する。

以上の通り説明した第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する他、分岐端部位置よりも分岐区間開始点側に車線増加終了位置を設定し、設定した車線増加終了位置に自車両Ｍに到達する時点で、分岐車線の中央を自車両Ｍが走行できるように目標軌道を生成することで、分岐区間において、自車両Ｍが走行する分岐車線を乗員や周辺車両に把握させ易くすることができる。また、第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様に、各分岐車線までの目標軌道同士の干渉をより少なくすることができる。

［変形例］
上述した第１～第３の実施形態のそれぞれは、他の実施形態の一部または全部を組み合わせてもよい。例えば、第１の実施形態と第２の実施形態における車線増加開始位置の決定手法について、例えば、分岐区間の道路形状や分岐車線数等に応じて何れかの決定手法を選択的に切り替えて車線増加開始位置を決定してもよく、それぞれの決定手法で求めた車線増加開始位置の中央位置（平均値）を最終的な車線増加開始位置としてもよい。

また、第１または第２の実施形態に、第３の実施形態を組み合わせて、車線増加開始位置と車線増加終了位置とを決定し、決定したそれぞれの位置に基づいて、分岐区間における分岐車線までの目標軌道を生成してもよい。この場合、行動計画生成部１５０は、例えば、決定された車線増加開始位置と車線増加終了位置のうち、予め決められた優先度の高い方の位置に基づいて目標軌道を生成してもよい。これにより、分岐区間において自車両Ｍをより適切な経路で走行させることができる。

また、実施形態では、車線増加開始位置や車線増加終了位置に基づく目標軌道を生成するか否かについて、レコメンド開始判定部１４２が所定のタイミングでＨＭＩ制御部１７０に乗員への問い合わせを行わせてもよい。この場合、行動計画生成部１５０は、問い合わせ結果に基づいて目標軌道を生成してもよい。これにより、乗員が希望する軌道で自車両Ｍを走行させることができ、乗員の違和感をより低減させることができる。

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。
コンピュータによって読み込み可能な命令（computer-readable instructions）を格納する記憶媒体（storage medium）と、
前記記憶媒体に接続されたプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記コンピュータによって読み込み可能な命令を実行することにより（the processor executing the computer-readable instructions to:）、
検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況を認識し、
認識結果に基づいて前記自車両の目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御を実行し、
本線と複数の分岐車線とが接続される分岐区間において、前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に所定条件を満たす車線増加終了位置を探索し、
前記自車両が前記車線増加終了位置に到達するまでに前記分岐車線への進路変更が完了するように目標軌道を生成する、
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、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…仮想区画線設定部、１３４…分岐車線形状推定部、１３６…分岐残距離導出部、１４０…判定部、１４２…レコメンド開始判定部、ウインカ点灯開始判定部１４４、１５０…行動計画生成部、１５２…速度調整部、１５４…横移動調整部、１５６…経路生成部、１６０…第２制御部、１６２…取得部、１６４…速度制御部、１６６…操舵制御部、１７０…ＨＭＩ制御部、１８０…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. 検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況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目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御部と、を備え、
   前記認識部は、本線と複数の分岐車線とが接続される分岐区間において、前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に車線増加終了位置を探索し、
   前記運転制御部は、前記自車両が前記車線増加終了位置に到達するまでに前記分岐車線への進路変更が完了するように前記目標軌道を生成し、
   前記分岐車線の端部位置が前記分岐区間における道路幅が最大となる位置であって、且つ、前記車線増加終了位置の探索を開始する探索開始位置が前記分岐区間に接続される分岐車線の端部位置よりも前記分岐区間の開始位置側にある場合、前記認識部は、前記探索開始位置から前記分岐車線の端部位置に向かって車線増加終了位置を探索し、前記道路幅に対して所定の誤差範囲内となる位置を前記車線増加終了位置とする、
   車両制御装置。
2. 検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況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目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御部と、を備え、
   前記認識部は、本線と複数の分岐車線とが接続される分岐区間において、前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に車線増加終了位置を探索し、
   前記運転制御部は、前記自車両が前記車線増加終了位置に到達するまでに前記分岐車線への進路変更が完了するように前記目標軌道を生成し、
   前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に前記分岐区間に接続される分岐車線の端部位置が存在する場合、認識部は、前記分岐車線の端部位置を前記車線増加終了位置の探索を開始する探索開始位置として、前記分岐区間の開始位置に向かって車線増加終了位置を探索し、前記分岐車線の端部位置における道路幅に対して所定の誤差範囲より大きくなる位置を前記車線増加終了位置とする、
   車両制御装置。
3. 前記探索開始位置は、前記分岐区間におけるソフトノーズの位置に基づいて決定される、
   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、前記分岐区間における車線増加開始位置を探索し、
   前記車線増加開始位置は、前記分岐区間の最大幅員位置から前記分岐区間の開始点方向に向かって、前記目標軌道と、前記分岐区間における本線側と分岐車線側とを区画する区画線との距離が所定値以下となる位置であり、
   前記運転制御部は、前記車線増加開始位置を通過して分岐車線に到達するように前記目標軌道を生成する、
   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. コンピュータが、
   検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況を認識し、
   認識結果に基づいて前記自車両の目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御を実行し、
   本線と複数の分岐車線とが接続される分岐区間において、前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に車線増加終了位置を探索し、
   前記自車両が前記車線増加終了位置に到達するまでに前記分岐車線への進路変更が完了するように前記目標軌道を生成し、
   前記分岐車線の端部位置が前記分岐区間における道路幅が最大となる位置であって、且つ、前記車線増加終了位置の探索を開始する探索開始位置が前記分岐区間に接続される分岐車線の端部位置よりも前記分岐区間の開始位置側にある場合、前記探索開始位置から前記分岐車線の端部位置に向かって車線増加終了位置を探索し、前記道路幅に対して所定の誤差範囲内となる位置を前記車線増加終了位置とする、
   車両制御方法。
6. コンピュータが、
   検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況を認識し、
   認識結果に基づいて前記自車両の目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御を実行し、
   本線と複数の分岐車線とが接続される分岐区間において、前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に車線増加終了位置を探索し、
   前記自車両が前記車線増加終了位置に到達するまでに前記分岐車線への進路変更が完了するように前記目標軌道を生成し、
   前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に前記分岐区間に接続される分岐車線の端部位置が存在する場合、認識部は、前記分岐車線の端部位置を前記車線増加終了位置の探索を開始する探索開始位置として、前記分岐区間の開始位置に向かって車線増加終了位置を探索し、前記分岐車線の端部位置における道路幅に対して所定の誤差範囲より大きくなる位置を前記車線増加終了位置とする、
   車両制御方法。
7. コンピュータに、
   検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況を認識させ、
   認識結果に基づいて前記自車両の目標軌道を生成させ、生成された目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御を実行させ、
   本線と複数の分岐車線とが接続される分岐区間において、前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に車線増加終了位置を探索させ、
   前記自車両が前記車線増加終了位置に到達するまでに前記分岐車線への進路変更が完了するように前記目標軌道を生成させ、
   前記分岐車線の端部位置が前記分岐区間における道路幅が最大となる位置であって、且つ、前記車線増加終了位置の探索を開始する探索開始位置が前記分岐区間に接続される分岐車線の端部位置よりも前記分岐区間の開始位置側にある場合、前記探索開始位置から前記分岐車線の端部位置に向かって車線増加終了位置を探索させ、前記道路幅に対して所定の誤差範囲内となる位置を前記車線増加終了位置とさせる、
   プログラム。
8. コンピュータに、
   検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況を認識させ、
   認識結果に基づいて前記自車両の目標軌道を生成させ、生成された目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御を実行させ、
   本線と複数の分岐車線とが接続される分岐区間において、前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に車線増加終了位置を探索させ、
   前記自車両が前記車線増加終了位置に到達するまでに前記分岐車線への進路変更が完了するように前記目標軌道を生成させ、
   前記分岐区間の終了位置よりも前記分岐区間の開始位置側に前記分岐区間に接続される分岐車線の端部位置が存在する場合、認識部は、前記分岐車線の端部位置を前記車線増加終了位置の探索を開始する探索開始位置として、前記分岐区間の開始位置に向かって車線増加終了位置を探索させ、前記分岐車線の端部位置における道路幅に対して所定の誤差範囲より大きくなる位置を前記車線増加終了位置とさせる、
   プログラム。

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