JP7494780B2 - 走行車線計画装置、走行車線計画用コンピュータプログラム及び走行車線計画方法 - Google Patents

Description

本開示は、走行車線計画装置、走行車線計画用コンピュータプログラム及び走行車線計画方法に関する。

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

自動制御システムは、車両が走行している走行車線から隣接する隣接車線へ移動する場合、隣接車線を走行している他の車両の位置及び速度等に基づいて、移動可能であるか否かを判定する。

自動制御システムは、隣接車線を走行している他の車両の位置に基づいて、隣接車線上に複数のスペースを設定する。自動制御システムは、複数のスペースのそれぞれについて評価して、評価結果に基づいて移動先のスペースを決定する（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１７／１０３４９号

自動制御システムによる車線変更は、車両に搭乗しているドライバにとって、心地の良い動作であることが好ましい。例えば、車両が狭いスペースに移動するよりも、広いスペースに移動する方が、ドライバには心地の良い車線変更となる。また、走行車線が消滅する位置の直前で車線変更を行うよりも、十分に手前の位置で車線変更を行う方が、ドライバには心地の良い車線変更となる。また、車線変更時の加減速度の変化量は大きいよりも、少ない方が、ドライバには心地の良い車線変更となる。

車線変更の移動先を決定する際に、ドライバに対する心地の良さをより考慮した車線変更を計画することが求められている。

そこで、本開示は、車両が移動可能な隣接車線上のスペースを評価する走行車線計画装置を提供することを目的とする。

一の実施形態によれば、走行車線計画装置が提供される。この走行車線計画装置は、車両の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、車両が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択するスペース選択部と、車両の現在位置から走行車線の地形的制限に基づいて決定される隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離、スペースの長さ、車両の現在位置とスペースとの位置関係、車両が現在位置からスペースと並ぶ位置まで走行する時に車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、スペースの速度と車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各スペースの評価値を求める評価値算出部と、評価値に基づいて、複数のスペースから車両の移動先となる一のスペースを決定するスペース決定部と、を有することを特徴とする。

また、この走行車線計画装置において、評価値算出部は、車両の現在位置から走行車線の地形的制限に基づいて決定される隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離と車両が走行車線を走行して隣接車線上のスペースと並走することを達成するまでに走行する並走達成距離との差、スペースの長さ、車両の現在位置とスペースとの位置関係、車両が現在位置からスペースと並ぶ位置まで走行する時に車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、スペースの速度と車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各スペースの評価値を求めることが好ましい。

また、この走行車線計画装置において、スペース決定部は、所定のタイミングごとに、車両の移動先となるスペースを決定しており、評価値算出部は、更に、前回のタイミングに車両の移動先として決定されたスペースと、今回のタイミングに選択されたスペースとが一致しているか否かを表す情報に基づいて、各スペースの評価値を求めることが好ましい。

また、この走行車線計画装置において、評価値算出部は、更に、車両が現在位置からスペースと並ぶ位置まで走行するのに要する並走達成時間に基づいて、各スペースの評価値を求めることが好ましい。

また、この走行車線計画装置において、評価値算出部は、更に、物理的及び法律的に、車両が走行車線から隣接車線への移動が可能となる開始位置まで走行車線上を走行するのに要する開始距離に基づいて、各スペースの評価値を求めることが好ましい。

また、この走行車線計画装置において、評価値算出部は、更に、車両の速度とスペースの速度との差である第２速度差に基づいて、各スペースの評価値を求めることが好ましい。

また、この走行車線計画装置において、評価値算出部は、更に、隣接車線上において、スペースの前方又は後方に位置する他の車両の速度と、車両の速度との差である第３速度差に基づいて、各スペースの評価値を求めることが好ましい。

また、この走行車線計画装置において、評価値算出部は、更に、走行車線上において、車両の前方又は後方に位置する他の車両の位置と、車両の現在位置との間の車間距離に基づいて、各スペースの評価値を求めることが好ましい。

また、この走行車線計画装置において、評価値算出部は、更に、走行車線上において、車両の前方又は後方に位置する他の車両の速度と、車両の速度との差である第４速度差に基づいて、各スペースの評価値を求めることが好ましい。

他の実施形態によれば、走行車線計画用コンピュータプログラムが提供される。この走行車線計画用コンピュータプログラムは、車両の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、車両が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択し、車両の現在位置から走行車線の地形的制限に基づいて決定される隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離、スペースの長さ、車両の現在位置とスペースとの位置関係、車両が現在位置からスペースと並ぶ位置まで走行する時に車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、スペースの速度と車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各スペースの評価値を求め、評価値に基づいて、複数のスペースから車両の移動先となる一のスペースを決定する、ことをプロセッサに実行させることを特徴とする。

また、他の実施形態によれば、走行車線計画方法が提供される。この走行車線計画方法は、車両の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、車両が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択し、車両の現在位置から走行車線の地形的制限に基づいて決定される隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離、スペースの長さ、車両の現在位置とスペースとの位置関係、車両が現在位置からスペースと並ぶ位置まで走行する時に車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、スペースの速度と車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各スペースの評価値を求め、評価値に基づいて、複数のスペースから車両の移動先となる一のスペースを決定する、ことを車線変更評価装置が実行することを特徴とする。

本開示に係る走行車線計画装置は、車両が移動可能な隣接車線上のスペースを評価できるので、このスペースに基づいてドライバに対する心地の良さをより考慮した車線変更を計画可能である。

本実施形態の車両制御システムの動作の概要を説明する図である。 本実施形態の車両制御システムが実装される車両の概略構成図である。 本実施形態の車両制御システムの走行車線計画処理に関する動作フローチャートの一例である。 スペース選択処理を説明する動作フローチャートの一例である。 並走達成距離を算出することを説明する図である。 車両とスペースとの位置関係の一例を示す図である。

図１は、本実施形態の車両制御システム１の動作の概要を説明する図である。以下、図１を参照しながら、本明細書に開示する車両制御システム１の走行車線計画処理に関する動作の概要を説明する。

図１は、車両１０に搭載される車両制御システム１によって生成されたナビルートＲの一例を示している。自動制御される車両１０は現在位置Ｐ１で道路５０を走行しており、道路５０を直進することが予定されている。

車両１０は、車線５１、５２を有する道路５０の車線５２上を走行している。車線５１と車線５２とは、車線区画線５３により区画されている。車線５２は、車両１０の現在位置Ｐ１から距離Ｌだけ先の消滅位置５４において消滅している。車線５２は、走行車線の一例であり、車線５１は、隣接車線の一例である。車線が消滅することは、車線の地形的制限の一例である。

消滅位置５４の手前には、車線５２が消滅することに基づいて、車線５２から車線５１への移動を完了する移動完了位置６０が設定される。

車両制御システム１は、車両１０が移動完了位置６０へ到達するまでに、車線５２から車線５１へ移動することを計画する。

車両制御システム１は、車両１０の現在位置Ｐ１から所定の距離以内にあり、且つ、車両１０が走行している車線５２から移動可能な車線５１上の複数のスペースＳ１～Ｓ４を選択する。複数のスペースＳ１～Ｓ４は、車線５１上に位置する車両３１、３２、３３の位置に基づいて設定される。

車両制御システム１は、複数のスペースＳ１～Ｓ４のそれぞれについて、評価値を求める。評価値は、少なくとも以下の５つの変数に基づいて求められる。
（１）車両１０の現在位置Ｐ１から車線５２の地形的制限に基づいて決定される車線５１への移動を完了する移動完了位置６０までの距離Ｌ
（２）スペースＳ１～Ｓ４の長さ
（３）車両１０の現在位置Ｐ１とスペースＳ１～Ｓ４との位置関係
（４）車両１０が現在位置Ｐ１からスペースＳ１～Ｓ４と並ぶ位置まで走行する時に車両１０に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ
（５）スペースＳ１～Ｓ４の速度と車両１０の走行において目標とする目標速度との速度差

車両制御システム１は、各変数と、各変数に対する重みとの積和を求める評価関数を用いて、複数のスペースＳ１～Ｓ４のそれぞれについて、評価値を求める。

評価関数は、同じような長さのスペースが２つある場合、距離Ｌと、車両１０がスペースと並走するまでの移動距離との差の大きい程、スペースの評価値が高くなるように評価値を求める。これにより、消滅位置５４よりも、より手前のスペースが選択され易くなる。

また、評価関数は、同じような長さのスペースが２つある場合、車両１０に生じると推定される加速度又は減速度の小さい程、スペースの評価値が高くなるように評価値を求める。これにより、移動の際に生じる加速度又は減速度の小さいスペースが選択され易くなる。

また、評価関数は、同じような長さのスペースが２つある場合、スペースＳ１～Ｓ４の速度と車両１０の走行において目標とする目標速度との速度差が小さい程、スペースの評価値が高くなるように評価値を求める。これにより、移動の際に生じる速度変化の小さいスペースが選択され易くなる。

車両制御システム１は、評価値に基づいて、複数のスペースＳ１～Ｓ４から車両１０の移動先となる一のスペースを決定する。

これにより、車両制御システム１は、車両が移動可能な隣接車線上のスペースを評価できるので、このスペースに基づいてドライバに対する心地の良さをより考慮した車線変更を計画可能である。

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

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

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

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

LiDARセンサ３ａ～３ｄのそれぞれは、車両１０の前方、左側方、後方、右側方を向くように、例えば、車両１０の外面に取り付けられる。LiDARセンサ３ａ～３ｄのそれぞれは、所定の周期で設定される反射波情報取得時刻において、車両１０の前方、左側方、後方、右側方に向けてパルス状のレーザを同期して発射して、反射物により反射された反射波を受信する。反射波が戻ってくるのに要する時間は、レーザが照射された方向に位置する地物と車両１０との間の距離情報を有する。LiDARセンサ３ａ～３ｄのそれぞれは、レーザの照射方向及び反射波が戻ってくるのに要する時間を含む反射波情報を、レーザを発射した反射波情報取得時刻と共に、車内ネットワーク１７を介して物体検出装置１３へ出力する。反射波情報は、物体検出装置１３において、車両１０の周囲の他の物体を検出する処理に使用される。

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

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

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

地図情報記憶装置１１は、車両１０の現在位置を含む相対的に広い範囲（例えば１０～３０ｋｍ四方の範囲）の広域の地図情報を記憶する。この地図情報は、路面の３次元情報と、道路上の車線区画線等の道路特徴物、構造物の種類及び位置を表す情報と、道路の法定速度等を含む高精度地図情報を有する。地図情報記憶装置１１は、車両１０の現在位置に応じて、車両１０に搭載される無線通信装置（図示せず）を介した無線通信により、基地局を介して外部のサーバから広域の地図情報を受信して記憶装置に記憶する。地図情報記憶装置１１は、測位情報受信機４から測位情報を入力する度に、記憶している広域の地図情報を参照して、測位情報により表される現在位置を含む相対的に狭い領域（例えば、１００ｍ～１０ｋｍ四方の範囲）の地図情報を、車内ネットワーク１７を介して、位置推定装置１２、物体検出装置１３、走行車線計画装置１４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等へ出力する。

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

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

また、物体検出装置１３は、LiDARセンサ３ａ～３ｄが出力する反射波情報に基づいて、車両１０の周囲の他の物体を検出してもよい。また、物体検出装置１３は、カメラ画像内の他の物体の位置に基づいて、車両１０に対する他の物体の方位を求め、この方位と、LiDARセンサ３ａ～３ｄが出力する反射波情報とに基づいて、この他の物体と車両１０との間の距離を求めてもよい。物体検出装置１３は、車両１０の現在位置と、車両１０に対する他の物体までの距離及び方位に基づいて、例えば世界座標系で表された、他の物体の位置を推定する。また、物体検出装置１３は、オプティカルフローに基づく追跡処理に従って、最新のカメラ画像から検出された他の物体を過去の画像から検出された物体と対応付けることで、最新の画像から検出された他の物体を追跡してもよい。そして、物体検出装置１３は、過去の画像から最新の画像における物体の世界座標系で表された位置に基づいて、追跡中の他の物体の軌跡を求めてもよい。物体検出装置１３は、時間経過に伴う他の物体の位置の変化に基づいて、車両１０に対するその物体の速度を推定できる。また、物体検出装置１３は、時間経過に伴う他の物体の速度の変化に基づいて、他の物体の加速度を推定できる。更に、物体検出装置１３は、地図情報に表された車線区画線と、他の物***置とに基づいて、他の物体が走行している走行車線を特定する。例えば、物体検出装置１３は、他の物体の水平方向の中心位置を挟むように位置する互いに隣接する二つの車線区画線で特定される車線を他の物体が走行していると判定する。物体検出装置１３は、検出された他の物体の種類を示す情報と、その位置を示す情報、速度、加速度及び走行車線を示す情報を含む物体検出情報を、走行車線計画装置１４及び運転計画装置１５等へ出力する。

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

また、走行車線計画装置１４は、ナビルートＲから選択された直近の運転区間において、走行車線計画と、地図情報と、ナビルートＲと、車両１０の現在位置とに基づいて、車線変更の要否を判定し、判定結果に応じて車線変更計画を生成する。車線変更計画は、車両１０が走行する車線上において隣接する車線へ移動することを予定する車線変更予定区間を含む。具体的には、走行車線計画装置１４は、ナビルートＲと車両１０の現在位置とに基づいて、車両１０の目的位置へ向かう車線へ移動するために、車線変更の要否を判定する。車両１０が現在走行している走行道路から合流先の他の道路へ進入すること（合流）、及び、車両１０が走行道路から分岐先の他の道路へ退出すること（分岐）の有無を判定する。合流及び分岐では、車両が走行道路の車線から他の道路の車線へ移動するので、車線変更が行われる。走行車線計画装置１４は、車線変更の要否の判定に、周辺環境情報又は車両状態情報を更に利用してもよい。周辺環境情報は、車両の１０の周囲を走行する他の車両の位置及び速度等を含む。車両状態情報は、車両１０の現在位置、車両速度、加速度及び進行方向等を含む。また、走行車線計画装置１４は、ドライバの要求に応じて、車線変更計画を生成する。

また、走行車線計画装置１４は、車両１０の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、車両１０が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択する。また、走行車線計画装置１４は、車両１０の現在位置から走行車線の地形的制限に基づいて決定される隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離、スペースの長さ、車両１０の現在位置とスペースとの位置関係、車両１０が現在位置からスペースと並ぶ位置まで走行する時に車両１０に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、スペースの速度と車両１０の走行において目標とする目標速度との速度差に基づいて、各スペースの評価値を求める。更に、走行車線計画装置１４は、評価値に基づいて、複数のスペースから車両の移動先となる一のスペースを決定する。そのために、走行車線計画装置１４は、通信インターフェース（ＩＦ）２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とを有する。通信インターフェース２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とは、信号線２４を介して接続されている。通信インターフェース２１は、走行車線計画装置１４を車内ネットワーク１７に接続するためのインターフェース回路を有する。走行車線計画装置１４は、車線変更評価装置の一例である。

走行車線計画装置１４が有する機能の全て又は一部は、例えば、プロセッサ２３上で動作するコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。プロセッサ２３は、走行車線計画部２３０と、車線変更計画部２３１と、スペース評価部２３２と、距離算出部２３３と、並走情報算出部２３４と、加減速度推定部２３５と、速度差算出部２３６と、評価値算出部２３７とを有する。あるいは、プロセッサ２３が有する機能モジュールは、プロセッサ２３に設けられる、専用の演算回路であってもよい。プロセッサ２３は、１個又は複数個のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びその周辺回路を有する。プロセッサ２３は、論理演算ユニット、数値演算ユニットあるいはグラフィック処理ユニットといった他の演算回路を更に有していてもよい。メモリ２２は、記憶部の一例であり、例えば、揮発性の半導体メモリ及び不揮発性の半導体メモリを有する。そしてメモリ２２は、プロセッサ２３により実行される情報処理において使用されるアプリケーションのコンピュータプログラム及び各種のデータを記憶する。走行車線計画部２３０は、上述した走行車線計画を生成し、車線変更計画部２３１は、上述した車線変更計画を生成する。走行車線計画装置１４における他の動作の詳細については、後述する。

運転計画装置１５は、所定の周期で設定される運転計画生成時刻において、走行車線計画と、地図情報と、車両１０の現在位置と、周辺環境情報と、車両状態情報とに基づいて、所定の時間（例えば、５秒）先までの車両１０の予定走行軌跡を表す運転計画を生成する運転計画処理を実行する。運転計画は、現時刻から所定時間先までの各時刻における、車両１０の目標位置及びこの目標位置における目標車両速度の集合として表される。運転計画が生成される周期は、走行車線計画が生成される周期よりも短いことが好ましい。運転計画装置１５は、車両１０と他の車両との間に所定の距離以上の間隔を維持できるように運転計画を生成する。運転計画装置１５は、走行車線計画が車両１０の車線間を移動する車線変更を含んでいても、車両１０と他の車両との間に所定の距離以上の間隔を確保できない場合、車両１０を停車するように運転計画を生成する。運転計画装置１５は、運転計画を生成する度に、その運転計画を車両制御装置１６へ出力する。

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

図３では、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６とは、別々の装置として説明されているが、これらの装置の全て又は一部は、一つの装置として構成されていてもよい。

図３は、本実施形態の車両制御システム１の走行車線計画処理に関する動作フローチャートの一例である。図３を参照しながら、車両制御システム１の走行車線計画処理について、以下に説明する。走行車線計画装置１４は、車線変更計画が生成される度に、図３に示される動作フローチャートに従って走行車線計画処理を実行する。

まず、スペース評価部２３２は、スペース選択処理において、車両１０の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、車両１０が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択する（ステップＳ１０１）。スペース評価部２３２は、スペース選択部の一例である。

次に、スペース評価部２３２と、距離算出部２３３と、並走情報算出部２３４と、加減速度推定部２３５と、速度差算出部２３６は、複数のスペースのそれぞれについての変数を求める（ステップＳ１０２）。

次に、評価値算出部２３７は、各スペースの変数を用いて、各スペースの評価値を求める（ステップＳ１０３）。

次に、スペース評価部２３２は、評価値に基づいて、複数のスペースから車両１０の移動先となる一のスペースを決定する（ステップＳ１０４）。スペース評価部２３２は、スペース決定部の一例である。

次に、スペース評価部２３２は、決定されたスペースの評価値が閾値を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０５）。スペースの評価値が閾値を満たさない場合（ステップＳ１０５－Ｎｏ）、処理は、ステップＳ１０１へ移動する。この場合、スペース評価部２３２は、所定のタイミングごとに、車両１０の移動先となるスペースを決定することになる。なお、車両１０が車線変更計画に含まれる車線変更予定区間から退出した場合、一連の処理は終了する。この場合、走行車線計画装置１４は、車線変更を中止した車線変更計画を生成する。車両１０は、現在の車線の走行を続ける。

一方、スペースの評価値が閾値を満たす場合（ステップＳ１０５－Ｙｅｓ）、スペース評価部２３２は、車両１０の移動先となるスペースを表す情報を含む車線変更計画を走行車線計画に追加して、一連の処理を終了する（ステップＳ１０６）。

運転計画装置１５は、走行車線計画に基づいて、スペースへ移動することを含む運転計画を生成して、車両制御装置１６へ通知する。車両制御装置１６は、運転計画に基づいて、運転計画に基づいて、車両１０の車線間の移動を制御する。

走行車線計画装置１４は、車両１０が移動先のスペースと並走して隣接車線に向かって横方向への操舵を開始する時点まで、図３に示す処理を実行することが好ましい。例えば、車両１０が移動先のスペースと並走して隣接車線に向かって横方向への操舵を開始する前に、閾値を満たす評価値を有するスペースがなくなった場合、走行車線計画装置１４は、車線変更を中止した車線変更計画を生成する。車両１０は、現在の車線の走行を続ける。

図４は、スペース選択処理を説明する動作フローチャートの一例である。まず、スペース評価部２３２は、隣接車線上を走行する他の車両の位置に基づいて、隣接車線上にスペースを設定する（ステップＳ２０１）。

次に、スペース評価部２３２は、隣接車線上を走行する他の車両の位置及び速度に基づいて、スペースの長さ及び速度を設定する（ステップＳ２０２）。

次に、スペース評価部２３２は、車両１０の現在位置と、スペースの位置との間の距離を求める（ステップＳ２０３）。

次に、スペース評価部２３２は、車両１０の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、車両１０が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の１又は複数のスペースを選択して、一連の処理を終了する（ステップＳ２０４）。

以下、図４の動作フローチャートにおけるスペース選択処理を、図１の例に基づいて以下に説明する。

まず、スペース評価部２３２は、物体検出装置１３から入力された物体検出情報に基づいて、車両１０の現在位置Ｐ１の周囲に位置する他の車両の位置、速度及び走行車線を取得する。

図１に示す例では、スペース評価部２３２は、車両１０の現在位置Ｐ１の周囲の車線５１上に、車両３１、３２、３３が位置していることを取得する。

スペース評価部２３２は、スペースＳ２を、車両３１と車両３２との間に設定する。スペース評価部２３２は、スペースＳ２の長さを、車両３１と車両３２との間の距離に基づいて設定する。例えば、スペース評価部２３２は、スペースＳ２の長さを、車両３１と車両３２との間の平均距離としてもよい。スペース評価部２３２は、スペースＳ２の速度を、車両３１及び車両３２の速度に基づいて設定する。例えば、スペース評価部２３２は、スペースＳ２の速度を、車両３１及び車両３２の平均速度としてもよい。

同様にして、スペース評価部２３２は、スペースＳ３を、車両３２と車両３３との間に設定する。スペース評価部２３２は、スペースＳ３の長さを、車両３２と車両３３との間の距離に基づいて設定する。例えば、スペース評価部２３２は、スペースＳ３の長さを、車両３２と車両３３との間の平均距離としてもよい。スペース評価部２３２は、スペースＳ３の速度を、車両３２及び車両３３の速度に基づいて設定する。例えば、スペース評価部２３２は、スペースＳ３の速度を、車両３２及び車両３３の平均速度としてもよい。

スペース評価部２３２は、車両３１の前方の所定の距離以内に、他の車両が位置していない場合、車両３１の前方にスペースＳ１を設定する。スペースＳ１の長さとして、例えば、１５ｍとすることができる。スペース評価部２３２は、スペースＳ１の速度を、車両３１の速度に基づいて決定する。例えば、スペース評価部２３２は、スペースＳ１の速度を、車両３１の平均速度としてもよい。

スペース評価部２３２は、車両３３の後方の所定の距離以内に、他の車両が位置していない場合、車両３３の後方にスペースＳ４を設定する。スペースＳ４の長さとして、例えば、１５ｍとすることができる。スペース評価部２３２は、スペースＳ４の速度を、車両３３の速度に基づいて決定する。例えば、スペース評価部２３２は、スペースＳ４の速度を、車両３３の平均速度としてもよい。

スペース評価部２３２は、車両１０の現在位置Ｐ１と、各スペースＳ１～Ｓ４の位置との間の、車線５２に沿った距離を求める。各スペースＳ１～Ｓ４の位置として、各スペースにおける車線５２に沿った方向の中央の位置とすることができる。

スペース評価部２３２は、車両１０の現在位置Ｐ１から所定の距離以内にあるスペースを選択する。所定の距離としては、例えば、車両１０の現在位置Ｐ１の前後の２５０ｍの範囲とすることができる。また、スペース評価部２３２は、車両１０が走行している走行車線５２から安全に移動可能な隣接車線５１上のスペースとして、所定の長さを有するスペースを選択する。所定の長さとして、例えば、１０ｍとすることができる。図１に示す例では、スペース評価部２３２は、４つのスペースＳ１～Ｓ４を選択する。

スペース評価部２３２は、選択されたスペースについて、スペースを識別するスペース識別情報を用いて識別してもよい。スペース評価部２３２は、スペースの前方又は後方に位置する他の車両を識別する車両識別情報と、スペース識別情報とを関連付けて、スペースを追跡してもよい。

各スペースについて、スペースの長さは、スペースの評価値を求めるための変数Ａ２である。また、各スペースについて、スペースと車両１０の現在位置との間の距離は、スペースの評価値を求めるための変数Ａ３である。

次に、スペースの評価値を求めるための他の変数について、以下に説明する。距離算出部２３３は、地図情報を参照して、所定の距離以内の走行車線上に、地形的制限を有する地形があるか否かを判定する。この所定の距離は、スペース評価部２３２がスペースを選択する際の距離よりも長いことが好ましい。所定の距離として、例えば、５００ｍとすることができる。地形的制限は、例えば、車線が消滅すること、工事又は事故等により通行止めとなっていることが挙げられる。距離算出部２３３は、地形的制限を有する地形がある場合、地形的制限を有する地形の手前に、隣接車線への移動を完了する移動完了位置を設定する。例えば、移動完了位置は、地形的制限を有する地形の手前２０ｍに設定される。また、移動完了位置は、地図情報に登録されていてもよい。

距離算出部２３３は、地図情報を参照して、走行車線に沿って、車両１０の現在位置から移動完了位置までの距離を求める。図１に示す例では、距離算出部２３３は、車線５２に沿って、車両１０の現在位置Ｐ１から移動完了位置６０までの距離Ｌを求める。

並走情報算出部２３４は、車両１０の現在位置及び速度と、選択されたスペースの位置及び速度に基づいて、車両１０が走行車線を走行して隣接車線上の選択されたスペースと並走することを達成するまでに走行する並走達成距離を算出する。

図５は、並走達成距離を算出することを説明する図である。車両１０は、車線５２から車線５１へ移動する車線変更計画を有する。車線５１上には、車両３１、３２が走行している。車線５１上には、スペースＳ１、Ｓ２、Ｓ３が設定される。車両１０の前方には、車両３３が車線５２上を走行している。

図６は、車両１０とスペースとの位置関係の一例を示す図である。図６は、横軸が相対速度を示し、縦軸が相対位置を示す座標を用いて、図５に示す車両１０、車両３１、３２、３３及びスペースＳ２の関係を表す。図６では、スペースＳ２が原点に位置している。縦軸は、スペースＳ２に対する車両１０、車両３１、３２、３３の相対位置を表しており、横軸は、スペースＳ２に対する車両１０、車両３１、３２、３３の相対速度を表す。

車両１０の前方に位置する車両３３の速度は、車両１０よりも遅い。車両３１は、スペースＳ２と同じ速度である。車両３２の速度は、車両１０よりも遅い。

車両１０がスペースＳ２へ移動する軌跡として、例えばＴ１及びＴ２が考えられる。軌跡Ｔ１は、車両１０が、前方の車両３３よりも速度を低減しながら、スペースＳ２へ移動することを表す。一方、軌跡Ｔ２は、車両１０が車両３１の前方まで移動した後、速度を低減してスペースＳ２へ移動することを表す。

しかし、軌跡Ｔ２のように車両１０が走行すると、車両１０は前方の車両３３と接触することになるので、このような軌跡は採用されない。

並走情報算出部２３４は、車両１０が、他の車両と接触しないような軌跡Ｔ１を選択して、並走達成距離を算出する。

並走情報算出部２３４は、各スペースについて、車両１０の現在位置から移動完了位置までの距離と、並走達成距離との差を求める。この差は、各スペースについて、スペースの評価値を求めるための変数Ａ１である。

加減速度推定部２３５は、車両１０が、現在位置から隣接車線上の選択されたスペースと並ぶ位置に走行車線上を移動するまでに、車両１０に生じると推定される加速度又は減速度の大きさを推定する。

加減速度推定部２３５は、図６に示すように、車両１０が他の車両と接触しないような軌跡Ｔ１に沿って、車両１０が走行する時の加速度又は／及び減速度の絶対値を積分して、加速度又は／及び減速度の大きさを求める。

各スペースについて、車両１０が現在位置からスペースと並ぶ位置まで走行する時に車両１０に生じると推定される加速度又は／及び減速度の大きさは、スペースの評価値を求めるための変数Ａ４である。

速度差算出部２３６は、スペースの速度と車両１０の走行において目標とする目標速度との速度差を求める。目標速度として、例えば、法定速度又はドライバに指定された速度が挙げられる。

各スペースについて、スペースの速度と車両１０の走行において目標とする目標速度との速度差は、スペースの評価値を求めるための変数Ａ５である。

評価値算出部２３７は、下記式（１）に示す評価関数を用いて、スペースの評価値Ｆｊを求める。評価関数は、各変数と、各変数に対する重みとの積和を、スペースの評価値Ｆｊとして求める。ここで、ｊは、スペースを識別する番号である。

ｉは、変数を識別する番号である。ｗｉは、変数Ａｉの重みである。Ａ１～Ａ５は、以下の変数を表す。Ｎは、変数の数であり、ここでは５である。
Ａ１：車両１０の現在位置から移動完了位置までの距離と、車両１０が走行車線を走行して隣接車線上のスペースと並走することを達成するまでに走行する並走達成距離との差
Ａ２：スペースの長さ
Ａ３：スペースと車両１０の現在位置との間の距離
Ａ４：車両が現在位置から前記スペースと並ぶ位置まで走行する時に前記車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ
Ａ５：スペースの速度と車両１０の走行において目標とする目標速度との速度差

各重みは、評価関数に与えられた評価値との差が最小化されるように、各変数に対する重みが最適化されることにより求められている。重みは、変数の内容に応じて、正と負の場合がある。式（１）に示す評価関数については、例えば、最小自乗法を用いて、各重みを決定することができる。

評価値を最適化する際に、評価関数に与える評価値を好ましいスペース程大きな値にすれば、好ましいスペース程高い評価値を与える評価関数となる。この場合、上述したステップＳ１０５では、評価値が閾値以上である場合、スペースの評価値が閾値を満たすことになる。一方、評価関数に与える評価値を好ましいスペース程小さな値にすれば、好ましいペース程、低い評価値を与える評価関数となる。この場合、上述したステップＳ１０５では、評価値が閾値以下である場合、スペースの評価値が閾値を満たすことになる。

式（１）では、評価関数は、各変数と、各変数に対する重みとの積和で表されている。ここで、評価関数は、各変数と、各変数に対する重みとの積和とともに、変数の逆数と、この逆数に対する重みとの積（ｗｉ／Ａｉ）を含むように表されていてもよい。

また、評価値算出部２３７は、各変数と、スペースの評価値との関係を学習した識別器を用いて、スペースの評価値を求めてもよい。

上述した評価関数は、変数Ａ１が大きいスペース程、高い（又は低い）評価値を与える。これにより、移動完了位置から手前に位置するスペース程移動先として決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

評価関数は、変数Ａ２が大きいスペース程、高い（又は低い）評価値を与える。これにより、長さが長いスペース程移動先として決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

評価関数は、変数Ａ３が小さいスペース程、高い（又は低い）評価値を与える。これにより、移動距離の短いスペース程移動先として決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

評価関数は、変数Ａ４が小さいスペース程、高い（又は低い）評価値を与える。これにより、移動中に生じる加速度又は減速度の小さいスペース程移動先として決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

評価関数は、変数Ａ５が小さいスペース程、高い（又は低い）評価値を与える。これにより、移動中に生じる速度差の小さいスペース程移動先として決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

以上に説明してきたように、本実施形態の車線変更評価装置は、車両が移動可能な隣接車線上のスペースを評価できるので、このスペースに基づいてドライバに対する心地の良さをより考慮した車線変更を計画可能である。

上述した実施形態では、評価値算出部２３７は、５つの変数に基づいて、スペースの評価値を求めていた。評価値算出部２３７は、更に他の変数に基づいて、スペースの評価値を求めてもよい。次に、評価値算出部２３７がスペースの評価値を求めるのに使用し得る変数について、以下に説明する。

（１）前回のタイミングに車両１０の移動先として決定されたスペースと、今回のタイミングに選択されたスペースとが一致しているか否かを表す情報は、変数Ａ６である。

図３のステップＳ１０５で説明したように、スペースの評価値が閾値を満たさない場合（ステップＳ１０５－Ｎｏ）、スペースの評価値が閾値を満たすまで、スペース評価部２３２は、所定のタイミングごとに、車両１０の移動先となるスペースを決定することになる。

スペース評価部２３２は、前回のタイミングに車両１０の移動先として決定されたスペースと、今回のタイミングに選択されたスペースとが一致しているか否かを表すスペース情報を、変数として決定する。例えば、スペース評価部２３２は、前回のタイミングに車両１０の移動先として決定されたスペースと、今回のタイミングに選択されたスペースとが一致している場合、スペース情報を５０として、一致していない場合、スペース情報を０とする。

スペース評価部２３２は、前回のタイミングに車両１０の移動先として決定されたスペースと関連付けられていた車両の車両識別情報と、今回のタイミングに選択されたスペースと関連付けられている車両の車両識別情報とが一致している場合、前回と今回のスペースは一致していると判定してもよい。

評価関数は、前回のタイミングに移動先として決定されたスペースと同じスペースについては、高い（又は低い）評価値を与える。これにより、移動先として同じスペースが決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

（２）車両１０が現在位置からスペースと並ぶ位置まで走行するのに要する並走時間は、変数Ａ７である。

並走情報算出部２３４は、車両１０の現在位置及び速度と、選択されたスペースの位置及び速度に基づいて、車両１０が走行車線を走行して隣接車線上の選択されたスペースと並走するのに要する並走達成時間を算出する。並走情報算出部２３４は、図６に示すように、車両１０が他の車両と接触しないような軌跡Ｔ１を選択して、並走達成時間を算出する。

評価関数は、変数Ａ７の小さいスペース程、高い（又は低い）評価値を与える。これにより、移動時間の短いスペース程移動先として決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

（３）物理的及び法律的に、車両１０が走行車線から隣接車線への移動が可能となる開始位置まで走行車線上を走行するのに要する開始距離は、変数Ａ８である。

距離算出部２３３は、車両１０の現在位置と、物体検出情報と、地図情報とに基づいて、物理的及び法律的に、車両１０が走行している走行車線から隣接する隣接車線への移動が可能となる開始位置までに車両１０が走行車線上を移動するのに要する開始距離を算出する。

例えば、走行車線と隣接車線との間にポールが立っている区間では、車両１０が走行車線から隣接する隣接車線へ移動することは物理的に可能ではない。また、走行車線と隣接車線との間に、車線間の移動を禁止する車線区画線が示されている区間では、車両１０が走行車線から隣接する隣接車線へ移動することは法律的に可能ではない。

距離算出部２３３は、車両１０の現在位置において、物理的及び法律的に、走行車線から隣接する隣接車線への移動が可能である場合、開始距離をゼロとする。

評価関数は、変数Ａ８の小さいスペース程、高い（又は低い）評価値を与える。これにより、開始距離の短いスペース程移動先として決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

（４）車両１０の速度とスペースの速度との差である速度差は、変数Ａ９である。

速度差算出部２３６は、車両１０の現在の速度と、選択されたスペースの速度との差である速度差を求める。

評価関数は、変数Ａ９の小さいスペース程、高い（又は低い）評価値を与える。これにより、移動中に生じる速度差の小さいスペース程移動先として決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

（５）隣接車線上において、スペースの前方又は後方に位置する他の車両の速度と、車両１０の速度との差である速度差は、変数Ａ１０である。

速度差算出部２３６は、車両１０の現在の速度と、隣接車線を走行する他の車両の速度との差である速度差を求める。

評価関数は、変数Ａ１０の小さいスペース程、高い（又は低い）評価値を与える。これにより、移動中に生じる速度変化の小さいスペース程移動先として決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

（６）走行車線上において、車両１０の前方又は後方に位置する他の車両の位置と、車両１０の現在位置との間の車間距離は、変数Ａ１１である。

距離算出部２３３は、走行車線上において、車両１０の前方又は後方に位置する他の車両の位置と車両１０の現在位置との間の車間距離を求める。

評価関数は、例えば、車両１０の前方に位置する他の車両との車間距離（変数Ａ１１）の短い（小さい）場合、加速しないと移動できないスペース程、低い（又は高い）評価値を与える。これにより、移動中に、車両１０の前方に位置する他の車両との車間距離が近くなり過ぎないスペースが移動先として決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

また、評価関数は、例えば、車両１０の後方に位置する他の車両との車間距離（変数Ａ１１）の短い（小さい）場合、減速しないと移動できないスペース程、低い（又は高い）評価値を与える。これにより、移動中に、車両１０の後ろに位置する他の車両との車間距離が近くなり過ぎないスペースが移動先として決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

（７）走行車線上において、車両１０の前方又は後方に位置する他の車両の速度と、車両１０の速度との差である速度差は、変数Ａ１２である。

速度差算出部２３６は、走行車線上において、車両１０の前方又は後方に位置する他の車両の速度と、車両１０の速度との差である速度差を求める。

評価関数は、例えば、車両１０の前方に位置する他の車両との速度差（変数Ａ１２）の小さい場合、加速しないと移動できないスペース程、低い（又は高い）評価値を与える。これにより、移動中に、車両１０の前方に位置する他の車両との車間距離が近くなり過ぎないスペースが移動先として決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

また、評価関数は、例えば、車両１０の後方に位置する他の車両との速度差（変数Ａ１２）の短い場合、減速しないと移動できないスペース程、低い（又は高い）評価値を与える。これにより、移動中に、車両１０の後ろに位置する他の車両との車間距離が近くなり過ぎないスペースが移動先として決定され易くなるので、車線変更時のドライバに対する心地の良さが向上する。

評価値算出部２３７は、上述した変数Ａ６～Ａ１２の全て又は一部に基づいて、スペースの評価値を求めてもよい。例えば、式（１）に対して、上述した変数Ａ６～Ａ１２の全てを追加した場合、Ｎ＝１２となる。

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

例えば、上述した実施形態では、評価関数は変数と重みとの積和で表されていたが、表関数は、線形関数でなくてもよい。評価関数は非線形関数であってもよい。

１ 車両制御システム
２ カメラ
３ａ～３ｄ ＬｉＤＡＲセンサ
４ 測位情報受信機
５ ナビゲーション装置
６ ユーザインターフェース
６ａ 表示装置
１０ 車両
１１ 地図情報記憶装置
１２ 位置推定装置
１３ 物体検出装置
１４ 走行車線計画装置
１５ 運転計画装置
１６ 車両制御装置
１７ 車内ネットワーク
２１ 通信インターフェース
２２ メモリ
２３ プロセッサ
２３０ 走行車線計画部
２３１ 車線変更計画部
２３２ スペース評価部
２３３ 距離算出部
２３４ 並走情報算出部
２３５ 加減速度推定部
２３６ 速度差算出部
２３７ 評価値算出部

Claims (10)

1. 車両の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、前記車両が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択するスペース選択部と、
   前記車両の現在位置から前記走行車線の地形的制限に基づいて決定される前記隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離と前記車両が前記走行車線を走行して前記隣接車線上の前記スペースと並走することを達成するまでに走行する並走達成距離との差、前記スペースの長さ、前記車両の現在位置と前記スペースとの位置関係、前記車両が現在位置から前記スペースと並ぶ位置まで走行する時に前記車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、前記スペースの速度と前記車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各前記スペースの評価値を求める評価値算出部と、
   前記評価値に基づいて、複数の前記スペースから前記車両の移動先となる一の前記スペースを決定するスペース決定部と、
   を有することを特徴とする走行車線計画装置。
2. 車両の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、前記車両が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択するスペース選択部と、
   前記車両の現在位置から前記走行車線の地形的制限に基づいて決定される前記隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離、前記スペースの長さ、前記車両の現在位置と前記スペースとの位置関係、前記車両が現在位置から前記スペースと並ぶ位置まで走行する時に前記車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、前記スペースの速度と前記車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各前記スペースの評価値を求める評価値算出部と、
   前記評価値に基づいて、複数の前記スペースから前記車両の移動先となる一の前記スペースを決定するスペース決定部と、
   を有し、
   前記スペース決定部は、所定のタイミングごとに、前記車両の移動先となる前記スペースを決定しており、
   前記評価値算出部は、更に、前回のタイミングに前記車両の移動先として決定された前記スペースと、今回のタイミングに選択された前記スペースとが一致しているか否かを表す情報に基づいて、各前記スペースの評価値を求める、ことを特徴とする走行車線計画装置。
3. 車両の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、前記車両が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択するスペース選択部と、
   前記車両の現在位置から前記走行車線の地形的制限に基づいて決定される前記隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離、前記スペースの長さ、前記車両の現在位置と前記スペースとの位置関係、前記車両が現在位置から前記スペースと並ぶ位置まで走行する時に前記車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、前記スペースの速度と前記車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各前記スペースの評価値を求める評価値算出部と、
   前記評価値に基づいて、複数の前記スペースから前記車両の移動先となる一の前記スペースを決定するスペース決定部と、
   を有し、
   前記評価値算出部は、更に、前記車両が現在位置から前記スペースと並ぶ位置まで走行するのに要する並走達成時間に基づいて、各前記スペースの評価値を求める、ことを特徴とする走行車線計画装置。
4. 車両の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、前記車両が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択するスペース選択部と、
   前記車両の現在位置から前記走行車線の地形的制限に基づいて決定される前記隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離、前記スペースの長さ、前記車両の現在位置と前記スペースとの位置関係、前記車両が現在位置から前記スペースと並ぶ位置まで走行する時に前記車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、前記スペースの速度と前記車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各前記スペースの評価値を求める評価値算出部と、
   前記評価値に基づいて、複数の前記スペースから前記車両の移動先となる一の前記スペースを決定するスペース決定部と、
   を有し、
   前記評価値算出部は、更に、物理的及び法律的に、前記車両が前記走行車線から前記隣接車線への移動が可能となる開始位置まで前記走行車線上を走行するのに要する開始距離に基づいて、各前記スペースの評価値を求める、ことを特徴とする走行車線計画装置。
5. 車両の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、前記車両が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択するスペース選択部と、
   前記車両の現在位置から前記走行車線の地形的制限に基づいて決定される前記隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離、前記スペースの長さ、前記車両の現在位置と前記スペースとの位置関係、前記車両が現在位置から前記スペースと並ぶ位置まで走行する時に前記車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、前記スペースの速度と前記車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各前記スペースの評価値を求める評価値算出部と、
   前記評価値に基づいて、複数の前記スペースから前記車両の移動先となる一の前記スペースを決定するスペース決定部と、
   を有し、
   前記評価値算出部は、更に、前記車両の速度と前記スペースの速度との差である第２速度差に基づいて、各前記スペースの評価値を求める、ことを特徴とする走行車線計画装置。
6. 車両の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、前記車両が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択するスペース選択部と、
   前記車両の現在位置から前記走行車線の地形的制限に基づいて決定される前記隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離、前記スペースの長さ、前記車両の現在位置と前記スペースとの位置関係、前記車両が現在位置から前記スペースと並ぶ位置まで走行する時に前記車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、前記スペースの速度と前記車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各前記スペースの評価値を求める評価値算出部と、
   前記評価値に基づいて、複数の前記スペースから前記車両の移動先となる一の前記スペースを決定するスペース決定部と、
   を有し、
   前記評価値算出部は、更に、前記隣接車線上において、前記スペースの前方又は後方に位置する他の車両の速度と、前記車両の速度との差である第３速度差に基づいて、各前記スペースの評価値を求める、ことを特徴とする走行車線計画装置。
7. 車両の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、前記車両が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択するスペース選択部と、
   前記車両の現在位置から前記走行車線の地形的制限に基づいて決定される前記隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離、前記スペースの長さ、前記車両の現在位置と前記スペースとの位置関係、前記車両が現在位置から前記スペースと並ぶ位置まで走行する時に前記車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、前記スペースの速度と前記車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各前記スペースの評価値を求める評価値算出部と、
   前記評価値に基づいて、複数の前記スペースから前記車両の移動先となる一の前記スペースを決定するスペース決定部と、
   を有し、
   前記評価値算出部は、更に、前記走行車線上において、前記車両の前方又は後方に位置する他の車両の位置と、前記車両の現在位置との間の車間距離に基づいて、各前記スペースの評価値を求める、ことを特徴とする走行車線計画装置。
8. 車両の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、前記車両が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択するスペース選択部と、
   前記車両の現在位置から前記走行車線の地形的制限に基づいて決定される前記隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離、前記スペースの長さ、前記車両の現在位置と前記スペースとの位置関係、前記車両が現在位置から前記スペースと並ぶ位置まで走行する時に前記車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、前記スペースの速度と前記車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各前記スペースの評価値を求める評価値算出部と、
   前記評価値に基づいて、複数の前記スペースから前記車両の移動先となる一の前記スペースを決定するスペース決定部と、
   を有し、
   前記評価値算出部は、更に、前記走行車線上において、前記車両の前方又は後方に位置する他の車両の速度と、前記車両の速度との差である第４速度差に基づいて、各前記スペースの評価値を求める、ことを特徴とする走行車線計画装置。
9. 車両の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、前記車両が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択し、
   前記車両の現在位置から前記走行車線の地形的制限に基づいて決定される前記隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離と前記車両が前記走行車線を走行して前記隣接車線上の前記スペースと並走することを達成するまでに走行する並走達成距離との差、前記スペースの長さ、前記車両の現在位置と前記スペースとの位置関係、前記車両が現在位置から前記スペースと並ぶ位置まで走行する時に前記車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、前記スペースの速度と前記車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各前記スペースの評価値を求め、
   前記評価値に基づいて、複数の前記スペースから前記車両の移動先となる一の前記スペースを決定する、
   ことをプロセッサに実行させることを特徴とする走行車線計画用コンピュータプログラム。
10. 車両の現在位置から所定の距離以内にあり、且つ、前記車両が走行している走行車線から移動可能な隣接車線上の複数のスペースを選択し、
    前記車両の現在位置から前記走行車線の地形的制限に基づいて決定される前記隣接車線への移動を完了する移動完了位置までの距離と前記車両が前記走行車線を走行して前記隣接車線上の前記スペースと並走することを達成するまでに走行する並走達成距離との差、前記スペースの長さ、前記車両の現在位置と前記スペースとの位置関係、前記車両が現在位置から前記スペースと並ぶ位置まで走行する時に前記車両に生じると推定される加速度又は減速度の大きさ、及び、前記スペースの速度と前記車両の走行において目標とする目標速度との第１速度差に基づいて、各前記スペースの評価値を求め、
    前記評価値に基づいて、複数の前記スペースから前記車両の移動先となる一の前記スペースを決定する、
    ことを車線変更の評価装置が実行することを特徴とする走行車線計画方法。

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