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CN108473140A - 车辆控制装置、车辆控制方法及车辆控制程序 - Google Patents

车辆控制装置、车辆控制方法及车辆控制程序 Download PDF

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CN108473140A CN201780005581.XA CN201780005581A CN108473140A CN 108473140 A CN108473140 A CN 108473140A CN 201780005581 A CN201780005581 A CN 201780005581A CN 108473140 A CN108473140 A CN 108473140A
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石冈淳之
幸加木彻
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

车辆控制装置具备：识别部，其识别在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置；目标位置设定部，其在所述本车辆进行车道变更的车道变更目的地的车道上设定车道变更的目标位置；车道变更可否判定部，其在满足第一条件和第二条件中的一方或双方的情况下，判定为能够进行车道变更，所述第一条件是在所述本车辆的侧方且所述车道变更目的地的车道上设定的禁止区域内不存在所述周边车辆的条件，所述第二条件是所述本车辆与存在于所述目标位置的前后的所述周边车辆的碰撞富余时间比阈值大的条件；以及控制部，其在由所述车道变更可否判定部判定为能够进行车道变更的情况下，使所述本车辆向所述车道变更目的地的车道进行车道变更。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法及车辆控制程序
技术领域
本发明涉及车辆控制装置、车辆控制方法及车辆控制程序。
本申请基于在2016年2月18日申请的日本国特愿2016-028721号而主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
近些年，关于通过本车辆与周边车辆的相对关系而在行驶时自动地进行车道变更的技术的研究不断进展。与此相关联而已知有一种行驶控制装置，其取得包括车辆行驶的道路的各车道的车辆密度的交通状态，使车辆向车道中的车辆密度高的车道进行车道变更，并对向车辆密度高的车道进行车道变更后的车辆以车辆密度越接近临界密度越难以缩短车间距离的方式进行行驶控制(例如参照专利文献1)。另外，已知有一种车辆位置关系显示装置，其检测车辆正行驶的道路上的位置，进行检测出的车辆的位置的信息的车车间通信，从通过车车间通信接收到的同一道路上的在自动行驶行车道上行驶中的其他车的位置信息中识别正在本车的附近自动行驶的车辆的队列中的最后尾的车辆，并显示该识别出的最后尾的车辆与本车的相对的位置关系(例如参照专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2010-36862号
专利文献2：日本国特开平10-103982号
发明的概要
发明要解决的课题
然而，以往，有时不能基于车道变更目的地的车道的状况而适当地判定车道变更的可否。
发明内容
本发明的方案考虑到这样的情况而完成，其目的之一在于，提供一种能够进行适当的车道变更可否判定的车辆控制装置、车辆控制方法及车辆控制程序。
用于解决课题的方案
(1)本发明的一方案的车辆控制装置具备：识别部，其识别在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置；目标位置设定部，其在所述本车辆进行车道变更的车道变更目的地的车道上设定车道变更的目标位置；车道变更可否判定部，其在满足第一条件和第二条件中的一方或双方的情况下，判定为能够进行车道变更，所述第一条件是在所述本车辆的侧方且所述车道变更目的地的车道上设定的禁止区域内不存在所述周边车辆的条件，所述第二条件是所述本车辆与存在于所述目标位置的前后的所述周边车辆的碰撞富余时间比阈值大的条件；以及控制部，其在由所述车道变更可否判定部判定为能够进行车道变更的情况下，使所述本车辆向所述车道变更目的地的车道进行车道变更。
(2)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，在满足所述第一条件和所述第二条件这双方的情况下，所述车道变更可否判定部判定为能够进行车道变更，在不满足所述第一条件和所述第二条件中的至少一方的情况下，所述车道变更可否判定部判定为不能进行车道变更。
(3)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，在满足所述第一条件和所述第二条件中的至少一方的情况下，判定为能够进行车道变更，在不满足所述第一条件和所述第二条件这双方的情况下，判定为不能进行车道变更。
(4)在上述(1)至(3)中任一方案的基础上，也可以是，所述控制部生成基于所述本车辆的将来的每规定时刻下的位置得到的所述本车辆的目标轨道，并对所述本车辆的加减速及转向进行控制，以使所述本车辆沿着所述目标轨道行驶，所述车辆控制装置还具备干涉判定部，该干涉判定部生成基于所述周边车辆的所述将来的每规定时刻下的位置得到的其他车辆预测轨道，并基于所述本车辆的所述目标轨道上的各位置和所述其他车辆预测轨道上的位置中的在时间上与所述本车辆的所述目标轨道上的位置对应的位置之间的距离，来判定所述本车辆的所述目标轨道与所述其他车辆预测轨道是否干涉，在由所述干涉判定部判定为所述本车辆的所述目标轨道与所述其他车辆预测轨道不干涉的情况下，所述车道变更可否判定部判定为能够进行车道变更。
(5)在上述(4)的方案的基础上，也可以是，所述车辆控制装置反复进行使用了所述第一条件和所述第二条件的所述车道变更的可否判定和由所述干涉判定部进行的判定。
(6)本发明的一方案的车辆控制方法使车载计算机执行如下处理，该处理包括：识别在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置；在所述本车辆进行车道变更的车道变更目的地的车道上设定车道变更的目标位置；在满足第一条件和第二条件中的一方或双方的情况下，判定为能够进行车道变更，所述第一条件是在所述本车辆的侧方且所述车道变更目的地的车道上设定的禁止区域内不存在所述周边车辆的条件，所述第二条件是所述本车辆与存在于所述目标位置的前后的所述周边车辆的碰撞富余时间比阈值大的条件；以及在判定为能够进行车道变更的情况下，使所述本车辆向所述车道变更目的地的车道进行车道变更。
(7)本发明的一方案的车辆控制程序使车载计算机执行如下处理，该处理包括：识别在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置；在所述本车辆进行车道变更的车道变更目的地的车道上设定车道变更的目标位置；在满足第一条件和第二条件中的一方或双方的情况下，判定为能够进行车道变更，所述第一条件是在所述本车辆的侧方且所述车道变更目的地的车道上设定的禁止区域内不存在所述周边车辆的条件，所述第二条件是所述本车辆与存在于所述目标位置的前后的所述周边车辆的碰撞富余时间比阈值大的条件；以及在判定为能够进行车道变更的情况下，使所述本车辆向所述车道变更目的地的车道进行车道变更。
发明效果
根据上述(1)、(6)及(7)的方案，控制部能够进行自动驾驶控制中的适当的车道变更可否判定。因此，能够根据车道变更目的地的车辆的行驶状况而在适当的时机进行车道变更。
根据上述(2)的方案，在满足基于禁止区域中的其他车辆的存在的有无得到的第一条件和基于与其他车辆的碰撞富余时间得到的第二条件这双方的条件的情况下，控制部判定为能够进行车道变更，因此能够在更适当的时机进行车道变更。
根据上述(3)的方案，控制部在不满足第一条件或第二条件中的一方的情况下，也能够判定为能进行车道变更。由此，能够扩大车道变更的允许范围。
根据上述(4)的方案，控制部通过使用本车辆和在车道变更目的地的车道上行驶的其他车辆的预测轨道来判定行驶位置是否干涉，由此能够更适当地判定车道变更的可否。
根据上述(5)的方案，控制部在本车辆的行驶中反复执行使用了第一条件和第二条件的车道变更的可否判定和由干涉判定部进行的判定，因此能够判定与行驶状况的变化对应的车道变更的可否。
附图说明
图1是表示搭载有第一实施方式的车辆控制系统的车辆所具有的构成要素的图。
图2是搭载有第一实施方式的车辆控制系统的本车辆的功能结构图。
图3是表示由本车位置识别部识别出本车辆相对于行驶车道的相对位置的情形的图。
图4是表示针对某区间生成的行动计划的一例的图。
图5A是表示由第一轨道生成部生成的轨道的一例的图。
图5B是表示由第一轨道生成部生成的轨道的一例的图。
图5C是表示由第一轨道生成部生成的轨道的一例的图。
图5D是表示由第一轨道生成部生成的轨道的一例的图。
图6是表示第一实施方式中的目标位置设定部设定目标位置的情形的图。
图7是表示第一实施方式中的第二轨道生成部生成轨道的情形的图。
图8是用于说明本车辆的目标轨道与其他车辆预测轨道的干涉判定的图。
图9是表示在需要进行车道变更的情况下生成的轨道的一例的图。
图10是表示车道变更控制处理的一例的流程图。
图11是表示第一实施方式中的车道变更可否判定处理的一例的流程图。
图12是表示目标位置变更处理的一例的流程图。
图13是说明将目标位置向前方变更的情形的图。
图14是说明将目标位置向后方变更的情形的图。
图15是表示第二实施方式中的车道变更可否判定处理的一例的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的车辆控制装置、车辆控制方法及车辆控制程序的实施方式。
<第一实施方式>
[车辆结构]
图1是表示搭载有第一实施方式的车辆控制系统1的车辆(以下称作本车辆M)所具有的构成要素的图。搭载有车辆控制系统1的车辆例如为二轮、三轮、四轮等的机动车，包括以柴油发动机、汽油发动机等内燃机为动力源的机动车、以电动机为动力源的电动机动车、兼具备内燃机及电动机的混合动力机动车等。另外，上述的电动机动车例如使用由二次电池、氢燃料电池、金属燃料电池、醇类燃料电池等电池放出的电力来进行驱动。
如图1所示，在本车辆M中搭载有探测器20-1～20-7、雷达30-1～30-6及相机40等传感器、导航装置50及车辆控制装置100。探测器20-1～20-7例如是测定相对于照射光的散射光而测定直至对象为止的距离的LIDAR(Light Detection and Ranging、或者LaserImaging Detection and Ranging)。例如，探测器20-1安装于前格栅等，探测器20-2及探测器20-3安装于车身的侧面、车门上后视镜、前照灯内部、侧灯附近等。探测器20-4安装在行李箱盖等，探测器20-5及探测器20-6安装于车身的侧面、尾灯内部等。上述的探测器20-1～20-6例如在水平方向上具有150度左右的检测区域。另外，探测器20-7安装于车顶等。探测器20-7例如在水平方向上具有360度的检测区域。
上述的雷达30-1及雷达30-4例如是进深方向的检测区域比其他雷达宽的长距离毫米波雷达。另外，雷达30-2、30-3、30-5、30-6是比雷达30-1及雷达30-4的进深方向的检测区域窄的中距离毫米波雷达。以下，在不对探测器20-1～20-7进行特别区分的情况下，仅记载为“探测器20”，在不对雷达30-1～30-6进行特别区分的情况下，仅记载为“雷达30”。雷达30例如通过FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式等来检测本车辆M的周围的物体(例如周边车辆(其他车辆)、障碍物等)的有无、到物体的距离、相对速度等。
相机40例如是利用了CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)等固体摄像元件的数码相机。相机40安装于前风窗玻璃上部、车室内后视镜背面等。相机40例如周期性地反复对本车辆M的前方进行拍摄。
需要说明的是，图1所示的结构只是一例，可以省略结构的一部分，也可以进一步追加其他的结构。
图2是搭载有第一实施方式的车辆控制系统1的本车辆M的功能结构图。在本车辆M上除了搭载有探测器20、雷达30及相机40以外，还搭载有导航装置50、车辆传感器60、操作器件70、操作检测传感器72、切换开关80、行驶驱动力输出装置90、转向装置92、制动装置94及车辆控制装置100。这些装置、设备通过CAN(Controller Area Network)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等而彼此连接。
导航装置50具有GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机、地图信息(导航地图)、作为用户界面发挥功能的触摸面板式显示装置、扬声器、话筒等。导航装置50通过GNSS接收机来确定本车辆M的位置，并导出从该位置到由用户指定的目的地为止的路径。由导航装置50导出的路径作为路径信息154而保存于存储部150。本车辆M的位置也可以通过利用了车辆传感器60的输出的INS(Inertial Navigation System)来确定或补充。另外，导航装置50在车辆控制装置100正执行手动驾驶模式时，通过声音、导航显示来对直至目的地的路径进行引导。需要说明的是，用于确定本车辆M的位置的结构也可以与导航装置50独立地设置。另外，导航装置50例如也可以通过用户持有的智能手机、平板终端等终端装置的一个功能来实现。在该情况下，在终端装置与车辆控制装置100之间通过无线或有线的通信来进行信息的收发。
车辆传感器60包括检测本车辆M的车速的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅垂轴的角速度的横摆角速度传感器、以及检测本车辆M的朝向的方位传感器等。
操作器件70例如包括油门踏板、转向盘、制动踏板、变速杆等。在操作器件70上安装有检测由驾驶员进行的操作的有无、操作量的操作检测传感器72。操作检测传感器72例如包括油门开度传感器、转向转矩传感器、制动传感器、档位传感器等。操作检测传感器72将作为检测结果的油门开度、转向转矩、制动踩踏量、档位等向行驶控制部130输出。需要说明的是，也可以代替于此，将操作检测传感器72的检测结果直接向行驶驱动力输出装置90、转向装置92或制动装置94输出。
切换开关80是由驾驶员等操作的开关。切换开关80接受驾驶员等的操作，生成将由行驶控制部130控制的控制模式指定为自动驾驶模式或手动驾驶模式中的任一方的控制模式指定信号，并将该控制模式指定信号向控制切换部140输出。自动驾驶模式如上述那样，是指在驾驶员不进行操作(或者与手动驾驶模式相比操作量小或操作频率低)的状态下行驶的驾驶模式。更具体而言，自动驾驶模式是基于行动计划来对行驶驱动力输出装置90、转向装置92及制动装置94中的一部分或全部进行控制的驾驶模式。
行驶驱动力输出装置90例如在本车辆M为以内燃机为动力源的机动车的情况下，具备发动机及对发动机进行控制的发动机ECU(Electronic Control Unit)，在本车辆M为以电动机为动力源的电动机动车的情况下，具备行驶用马达及对行驶用马达进行控制的马达ECU，在本车辆M为混合动力机动车的情况下，具备发动机及发动机ECU和行驶用马达及马达ECU。在行驶驱动力输出装置90仅包括发动机的情况下，发动机ECU按照从后述的行驶控制部130输入的信息来调整发动机的节气门开度、档级等，并输出用于使车辆行驶的行驶驱动力(转矩)。另外，在行驶驱动力输出装置90仅包括行驶用马达的情况下，马达ECU按照从行驶控制部130输入的信息来调整向行驶用马达施加的PWM信号的占空比，并输出上述的行驶驱动力。另外，在行驶驱动力输出装置90包括发动机及行驶用马达的情况下，发动机ECU及马达ECU这双方按照从行驶控制部130输入的信息而彼此协调地对行驶驱动力进行控制。
转向装置92例如具备电动马达。电动马达例如在齿条-小齿轮功能等中使力作用来变更转向轮的朝向。转向装置92按照从行驶控制部130输入的信息来驱动电动马达，变更转向轮的朝向。
制动装置94例如是具备制动钳、向制动钳传递液压的液压缸、使液压缸产生液压的电动马达、以及制动控制部的电动伺服制动装置。电动伺服制动装置的制动控制部按照从行驶控制部130输入的信息来对电动马达进行控制，并将与制动操作对应的制动转矩向各车轮输出。电动伺服制动装置可以具备将通过制动踏板的操作而产生的液压经由主液压缸向液压缸传递的机构来作为备用。需要说明的是，制动装置94不限于上述说明的电动伺服制动装置，也可以是电子控制式液压制动装置。电子控制式液压制动装置按照从行驶控制部130输入的信息来对致动器进行控制，从而将主液压缸的液压向液压缸传递。另外，制动装置94也可以包括通过行驶驱动力输出装置90可能包含的行驶用马达进行再生的再生制动器。
[车辆控制装置]
以下，说明车辆控制装置100。需要说明的是，车辆控制装置100是“控制部”的一例。
车辆控制装置100例如具备本车位置识别部102、外界识别部104、行动计划生成部106、行驶形态决定部110、第一轨道生成部112、车道变更控制部120、操作要求部128、行驶控制部130、控制切换部140及存储部150。本车位置识别部102、外界识别部104、行动计划生成部106、行驶形态决定部110、第一轨道生成部112、车道变更控制部120、操作要求部128、行驶控制部130及控制切换部140中的一部分或全部为通过CPU(Central ProcessingUnit)等处理器执行程序而发挥功能的软件功能部。另外，它们中的一部分或全部也可以是LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等硬件功能部。另外，存储部150通过ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等来实现。处理器执行的程序可以预先保存于存储部150，也可以经由车载互联网设备等而从外部装置下载。另外，程序也可以通过将保存有该程序的可移动型存储介质装配于未图示的驱动装置而安装于存储部150。由此，对于本车辆M的车载计算机而言，使上述的硬件功能部与由程序等构成的软件协同配合，从而能够实现第一实施方式中的各种处理。
本车位置识别部102基于保存于存储部150的地图信息152和从探测器20、雷达30、相机40、导航装置50或车辆传感器60输入的信息，来识别本车辆M正行驶的车道(行驶车道、本车道)及本车辆M相对于行驶车道的相对位置。地图信息152例如为比导航装置50所具有的导航地图精度高的地图信息，包括车道的中央的信息或车道的边界的信息等。更具体而言，地图信息152中包括道路信息、交通限制信息、住所信息(住所、邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。道路信息中包括高速道路、收费道路、国道、都道府县道这样的表示道路的类别的信息、道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包括经度、纬度、高度的三维坐标)、车道的转弯的曲率、车道的汇合及分支点的位置、设置于道路的标识等信息。交通限制信息包括因施工、交通事故、拥堵等而车道被封锁这样的信息。
图3是表示由本车位置识别部102识别本车辆M相对于行驶车道L1的相对位置的情形的图。本车位置识别部102例如识别本车辆M的基准点(例如重心)从行驶车道中央CL的偏离OS、以及本车辆M的行进方向相对于将行驶车道中央CL相连的线所成的角度θ，来作为本车辆M相对于行驶车道(本车道)L1的相对位置。需要说明的是，也可以代替于此，本车位置识别部102识别本车辆M的基准点相对于本车道L1中的任一侧端部的位置等，来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置。
外界识别部104基于从探测器20、雷达30、相机40等输入的信息，来识别周边车辆的位置、速度、加速度等的状态。第一实施方式中的周边车辆例如是在本车辆M的周边行驶的其他车辆，且是向与本车辆M相同的方向行驶的车辆。周边车辆的位置例如可以由其他车辆的重心、角部等代表点来表示，也可以通过由其他车辆的轮廓表现的区域来表示。周边车辆的“状态”也可以基于上述各种设备的信息而包括周边车辆的加速度、是否正进行车道变更(或者是否要进行车道变更)等信息。另外，周边车辆的“状态”也可以包括本车辆M与各周边车辆的距离信息。另外，外界识别部104除了识别周边车辆以外，还可以识别护栏、电线杆、驻车车辆、行人及其他的物体的位置。需要说明的是，上述的本车位置识别部102、外界识别部104为“识别部”的一例。
行动计划生成部106设定自动驾驶的开始地点及/或自动驾驶的目的地。自动驾驶的开始地点可以是本车辆M的当前位置，也可以是进行了指示自动驾驶的操作的地点。行动计划生成部106在该开始地点与自动驾驶的目的地之间的区间中生成行动计划。需要说明的是，不限定于此，行动计划生成部106也可以针对任意的区间生成行动计划。
行动计划例如由依次执行的多个事件构成。事件中例如包括使本车辆M减速的减速事件、使本车辆M加速的加速事件、使本车辆M以不脱离行驶车道的方式行驶的行车道保持事件、变更行驶车道的车道变更事件、使本车辆M赶超前行车辆的赶超事件、使本车辆M在分支点处变更为所期望的车道或以不脱离当前的行驶车道的方式行驶的分支事件、使本车辆M在用于向干线汇合的汇合车道上加减速并变更行驶车道的汇合事件等。
例如，在收费道路(例如高速道路等)中存在汇接点(分支点)的情况下，车辆控制装置100在自动驾驶模式下需要变更车道或维持车道，以使本车辆M向目的地的方向行进。因此，行动计划生成部106在参照地图信息152而判明为在路径上存在汇接点的情况下，设定在从当前的本车辆M的位置(坐标)到该汇接点的位置(坐标)之间用于将车道变更为能够向目的地的方向行进的所期望的车道的车道变更事件。需要说明的是，表示由行动计划生成部106生成的行动计划的信息作为行动计划信息156而保存于存储部150。
图4是表示针对某区间生成的行动计划的一例的图。如图4所示，行动计划生成部106对在按照直至目的地为止的路径进行行驶的情况下产生的场景进行分类，且以执行切合各个场景的事件的方式生成行动计划。需要说明的是，行动计划生成部106也可以根据本车辆M的状况变化而动态地变更行动计划。
行动计划生成部106例如也可以基于由外界识别部104识别出的外界的状态来变更(更新)生成的行动计划。通常，在车辆正行驶的期间，外界的状态不断变化。尤其是本车辆M在包括多个车道的道路上行驶的情况下，与其他车辆的距离间隔相对地变化。例如，在前方的车辆施加紧急制动而减速、或者在相邻的车道上行驶的车辆向本车辆M前方插队过来的情况下，本车辆M需要与前方的车辆的行为、相邻的车道的车辆的行为对应而适当变更速度、车道且同时进行行驶。因此，行动计划生成部106也可以根据上述那样的外界的状态变化来变更在每个控制区间设定的事件。
具体而言，在车辆行驶中由外界识别部104识别出的其他车辆的速度超过阈值、或者在与本车道相邻的车道(以下称作“相邻车道”)上行驶的其他车辆的移动方向朝向本车道方向的情况下，行动计划生成部106变更在本车辆M预定行驶的驾驶区间设定的事件。例如，在将事件设定为在行车道保持事件之后执行车道变更事件的情况下，在根据外界识别部104的识别结果而判明在该行车道保持事件中车辆以阈值以上的速度从车道变更目的地的车道后方行进过来的情况下，行动计划生成部106将行车道保持事件的接下来的事件从车道变更向减速事件、行车道保持事件等变更。其结果是，车辆控制装置100即便在外界的状态产生了变化的情况下，也能够安全地使本车辆M自动行驶。
[行车道保持事件]
行驶形态决定部110在由行驶控制部130实施行动计划所包含的行车道保持事件时，决定定速行驶、追随行驶、减速行驶、弯道行驶、障碍物躲避行驶等中的任一行驶形态。例如，行驶形态决定部110在本车辆M的前方不存在其他车辆的情况下，将行驶形态决定为定速行驶。另外，行驶形态决定部110在相对于前行车辆进行追随行驶那样的情况下，将行驶形态决定为追随行驶。另外，行驶形态决定部110在由外界识别部104识别出前行车辆的减速的情况、或实施停车、驻车等事件的情况下，将行驶形态决定为减速行驶。另外，行驶形态决定部110在由外界识别部104识别出本车辆M已来到弯路的情况下，将行驶形态决定为弯道行驶。另外，行驶形态决定部110在由外界识别部104在本车辆M的前方识别出障碍物的情况下，将行驶形态决定为障碍物躲避行驶。
第一轨道生成部112基于由行驶形态决定部110决定的行驶形态来生成轨道。轨道是指在本车辆M基于由行驶形态决定部110决定的行驶形态而行驶的情况下，对设想到达的将来目标位置按规定时间进行采样而得到的点的集合(轨迹)。第一轨道生成部112至少基于由本车位置识别部102或外界识别部104识别出的存在于本车辆M的前方的对象物体的速度、以及本车辆M与对象物体的距离，来算出本车辆M的目标速度。第一轨道生成部112基于算出的目标速度来生成轨道。对象物体包括前行车辆、汇合地点、分支地点、目标地点等地点、障碍物等物体等。
以下，说明不特别考虑对象物体的存在的情况和考虑对象物体的存在的情况这双方的轨道的生成。图5A～5D是表示由第一轨道生成部112生成的轨道的一例的图。如图5A所示，例如，第一轨道生成部112以本车辆M的当前位置为基准，将从当前时刻起每经过规定时间△t时的K(1)、K(2)、K(3)、…这样的将来的目标位置设定为本车辆M的轨道。以下，在不对这些目标位置进行区别的情况下，仅记作“轨道点K”。例如，轨道点K的个数根据目标时间T来决定。例如，第一轨道生成部112在目标时间T为5秒的情况下，在该5秒钟中，将每规定时间△t(例如0.1秒)的轨道点K设定在行驶车道的中央线上，并基于行驶形态来决定上述多个轨道点K的配置间隔。第一轨道生成部112例如可以从地图信息152所包含的车道的宽度等信息中导出行驶车道的中央线，在中央线的位置的信息预先包含于地图信息152的情况下，也可以从该地图信息152中取得。
例如，在通过上述的行驶形态决定部110将行驶形态决定为定速行驶的情况下，第一轨道生成部112如图5A所示那样以等间隔设定多个轨道点K来生成轨道。
另外，在由行驶形态决定部110将行驶形态决定为减速行驶的情况下(也包括在追随行驶中前行车辆减速了的情况)，如图5B所示，第一轨道生成部112以如下方式生成轨道：越是到达的时刻较早的轨道点K，间隔越宽，越是到达的时刻较晚的轨道点K，间隔越窄。在该情况下，有时将前行车辆设定为对象物体、或将前行车辆以外的汇合地点、分支地点、目标地点等地点、障碍物等设定为对象物体。由此，距本车辆M的到达的时刻晚的轨道点K接近本车辆M的当前位置，因此后述的行驶控制部130使本车辆M减速。
另外，如图5C所示那样，在道路为弯路的情况下，行驶形态决定部110将行驶形态决定为弯道行驶。在该情况下，第一轨道生成部112例如根据道路的曲率，将多个轨道点K一边变更相对于本车辆M的行进方向的横向位置(车道宽度方向的位置)一边配置来生成轨道。另外，如图5D所示，在本车辆M的前方的道路上存在人、停止车辆等障碍物OB的情况下，行驶形态决定部110将行驶形态决定为障碍物躲避行驶。在该情况下，第一轨道生成部112以躲避该障碍物OB而行驶的方式配置多个轨道点K来生成轨道。
[车道变更事件]
车道变更控制部120进行由行驶控制部130实施如下事件的情况下的控制，该事件是用于自动地进行行动计划所包含的车道变更的事件(车道变更事件)。车道变更控制部120例如具备各车道速度确定部121、目标位置设定部122、车道变更可否判定部123、第二轨道生成部124及干涉判定部125。需要说明的是，车道变更控制部120也可以在由行驶控制部130实施分支事件、汇合事件时进行后述那样的处理。
各车道速度确定部121确定本车辆M行驶的车道上的第一车速和在车道变更目的地的对象车道上行驶的周边车辆的第二车速。第一车速是从在本车道上行驶的一个或多个周边车辆(例如本车辆M的紧前方及紧后方的周边车辆)分别得到的车速平均值，但并不限定于此。例如，第一车速也可以是本车辆M的车速，还可以是本车辆M的车速与在本车道上行驶的一个或多个周边车辆的车速平均值。第二车速例如为在车道变更目的地的车道上行驶的一个或多个周边车辆的车速平均值，但并不限定于此。各车道速度确定部121例如可以使用从在车道变更目的地的车道上行驶的一个或多个周边车辆中的距本车辆M由近及远顺次规定数量(例如三台)的周边车辆得到的速度信息，来确定第二车速，也可以将在车道变更目的地的车道上行驶的一台周边车辆的速度作为第二车速。
另外，各车道速度确定部121也可以将第一车速及第二车速确定为固定值。在该情况下，各车道速度确定部121例如也可以使赶超车道以外的行驶车道的车速为第一固定值(例如80(km/h)左右)，且使赶超车道的车速为第二固定值(例如100(km/h))。
需要说明的是，各车道速度确定部121中的各车道的速度的确定也可以在本车辆M的行驶中不反复进行，例如可以控制为在车道变更可否判定部123的可否判定中判定为不能进行车道变更的情况下进行。
目标位置设定部122在本车辆M自动地进行车道变更的车道变更目的地的车道上设定车道变更的目标位置TA。例如，目标位置设定部122确定出在与本车辆M行驶的车道(本车道)相邻的相邻车道上行驶且在比本车辆M靠前方的位置行驶的车辆、以及在相邻车道上行驶且在比本车辆M靠后方的位置行驶的车辆，在上述车辆之间设定目标位置TA。相邻车道例如是基于由行动计划生成部106生成的行动计划得到的车道变更目的地的车道。以下，将在相邻车道上行驶且在比本车辆M靠前方的位置行驶的车辆称作前方基准车辆，并将在相邻车道上行驶且在比本车辆M靠后方的位置行驶的车辆称作后方基准车辆来进行说明。目标位置TA是基于本车辆M与前方基准车辆及后方基准车辆之间的位置关系得到的相对的区域。
图6是表示第一实施方式中的目标位置设定部122设定目标位置TA的情形的图。需要说明的是，在图6中，mA表示在本车辆M的紧前方行驶的前行车辆，mB表示前方基准车辆，mC表示后方基准车辆。另外，箭头d表示本车辆M的行进(行驶)方向，L1表示本车道，L2表示相邻车道。在图6的例子的情况下，目标位置设定部122在相邻车道L2上且在前方基准车辆mB与后方基准车辆mC之间设定目标位置TA(第一目标位置)。即，前方基准车辆mB是在目标位置TA的紧前方行驶的车辆，后方基准车辆mC是在目标位置TA的紧后方行驶的车辆。
另外，目标位置设定部122在由后述的车道变更可否判定部123判定为在当前时刻不能进行车道变更的情况下，进行目标位置的变更(再次设定)。
在该情况下，目标位置设定部122使用通过上述的各车道速度确定部121得到的第一车速及第二车速的信息来进行目标位置的变更(进行第二目标位置的设定)。
在第一实施方式中，车道变更可否判定部123例如在满足第一条件和第二条件这双方的情况下，作为一次判定而判定为能够进行车道变更，所述第一条件是在本车辆M的侧方且在车道变更目的地的车道上设定的禁止区域内不存在周边车辆的条件，所述第二条件是本车辆M与存在于目标位置的前后的周边车辆的碰撞富余时间(TTC：Time ToCollision)为阈值以上的条件。
在此，使用图6来具体地说明车道变更的可否判定。如上所述，车道变更可否判定部123判定是否能够向由目标位置设定部122设定的目标位置TA(即前方基准车辆mB与后方基准车辆mC之间)进行车道变更。此时，车道变更可否判定部123将本车辆M向车道变更目的地的车道L2投影，来设定在前后具有若干的富余距离的禁止区域RA。禁止区域RA设定为从车道L2的横向的一端延伸到另一端的区域。
在禁止区域RA内即便是存在周边车辆(前方基准车辆mB或后方基准车辆mC)的一部分的情况下，车道变更可否判定部123也判定为不能进行向目标位置TA的车道变更。需要说明的是，禁止区域RA也可以以从本车辆M的重心或后轮轴中心向前方“7.0(m)+偏置4.5(m)”、向后方“7.0(m)+偏置1.0(m)”这样的方式设定。
另外，在禁止区域RA内不存在周边车辆的情况下，车道变更可否判定部123进一步基于本车辆M与前方基准车辆mB及后方基准车辆mC各自的碰撞富余时间TTC(B)、TTC(C)来判定是否能够进行车道变更。
车道变更可否判定部123例如图6所示那样设想出使本车辆M的前端及后端向车道变更目的地的车道L2侧假想地延伸出的延伸线FM及延伸线RM。
车道变更可否判定部123算出延伸线FM与前方基准车辆mB的碰撞富余时间TTC(B)、以及延伸线RM与后方基准车辆mC的碰撞富余时间TTC(C)。
碰撞富余时间TTC(B)是通过延伸线FM与前方基准车辆mB的后端的距离(车间距离)除以本车辆M与前方基准车辆mB的相对速度而导出的时间。碰撞富余时间TTC(C)是通过延伸线RM与后方基准车辆mC的前端的距离(车间距离)除以本车辆M与后方基准车辆mC的相对速度而导出的时间。需要说明的是，上述的车间距离也可以以各车辆的重心点或后轮轴中心为基准来算出。
车道变更可否判定部123在碰撞富余时间TTC(B)比阈值Th(B)大且碰撞富余时间TTC(C)比阈值Th(C)大的情况下，作为一次判定而判定为本车辆M能够进行向目标位置TA的车道变更。需要说明的是，上述的阈值Th(B)及阈值Th(C)例如可以根据本车辆M的速度来设定，也可以根据行驶中的道路的法定速度来设定。阈值Th(B)与阈值Th(C)可以是相同的值，也可以是不同的值。阈值Th(B)及阈值Th(C)例如为2.0(s)。需要说明的是，也设想不存在上述的前方基准车辆mB及后方基准车辆mC中的一方或双方的情况。在该情况下，车道变更可否判定部123即便不能算出相对于不存在的车辆的碰撞富余时间，也判定为碰撞富余时间比阈值大而进行车道变更可否的判定。
在作为一次判定而判定为本车辆M能够向目标位置TA进行车道变更的情况下，第二轨道生成部124生成用于向该目标位置TA进行车道变更的轨道。此处的轨道是指在本车辆M向车道变更目的地的车道进行车道变更的情况下，将设想到达的情况的将来目标位置按规定时间采样而得到的轨道点K的集合(轨迹)。
需要说明的是，车道变更可否判定部123也可以使用前行车辆mA、前方基准车辆mB及后方基准车辆mC的速度、加速度或跃度(加加速度)等信息，来判定本车辆M是否能够向目标位置TA进行车道变更。例如，在预想前方基准车辆mB及后方基准车辆mC的速度比前行车辆mA的速度大、且在本车辆M的车道变更所需的时间的范围内前方基准车辆mB及后方基准车辆mC超过前行车辆mA的情况下，车道变更可否判定部123判定为不能向设定在前方基准车辆mB与后方基准车辆mC之间的目标位置TA进行本车辆M的车道变更。
图7是表示第一实施方式中的第二轨道生成部124生成轨道的情形的图。例如，第二轨道生成部124将前方基准车辆mB及后方基准车辆mC假定为以规定的速度模型行驶的车辆，基于上述的三台车辆的速度模型和本车辆M的速度，以使本车辆M不与前行车辆mA干涉且在将来的某时刻本车辆M位于前方基准车辆mB与后方基准车辆mC之间的方式生成轨道。
例如，第二轨道生成部124使用样条曲线等多项式曲线从本车辆M的当前地点(当前位置)平滑地连接到车道变更目的地的车道的中央且车道变更的结束地点，并在该曲线上以等间隔或不等间隔配置规定个数的轨道点K。需要说明的是，轨道点K可以与上述的轨道点对应，也可以包含轨道点中的至少一个，还可以不包含轨道点。此时，第二轨道生成部124以轨道点K中的至少一个配置在目标位置TA内的方式生成轨道。
干涉判定部125推定基于周边车辆(例如图7所示的后方基准车辆mC)的将来的每规定时刻下的位置得到的其他车辆预测轨道(例如图7所示的KmC)。需要说明的是，干涉判定部125基于由外界识别部104识别出的对周边车辆(后方基准车辆mC)的识别结果，来适用定速模型、加速度恒定模型、加加速度(跃度)恒定模型等，并基于适用的模型来生成其他车辆预测轨道(其他车辆的推定轨道)。其他车辆预测轨道与本车辆M的目标轨道同样，例如作为每规定时间△t(例如0.1秒)下的轨道点的集合而生成。
并且，干涉判定部125基于本车辆M的目标轨道和其他车辆预测轨道，并基于本车辆M的轨道上的各位置和周边车辆(后方基准车辆mC)的轨道上的位置中的在时间上与本车辆M的目标轨道上的位置(轨道点)对应的位置之间的距离，来判定本车辆M的目标轨道与其他车辆预测轨道是否干涉。
图8是用于说明本车辆M的目标轨道与其他车辆预测轨道的干涉判定的图。需要说明的是，在图8的例子中，示出了本车辆M与上述的后方基准车辆mC之间的轨道彼此的干涉判定的情形，但通过同样的方法也能够进行本车辆M与前行车辆mA或前方基准车辆mB的干涉判定。
例如，干涉判定部125测定本车辆M的目标轨道与其他车辆预测轨道上的每一个或多个轨道点(将前者表现为KM，将后者表现为KmC)的点间距离，来判定干涉的有无。
例如，干涉判定部125针对时刻T的本车辆M的轨道点KM，提取与时刻T减去富余时间(Margin time)而得到的开始时刻(T-富余时间)至时刻T加上富余时间而得到的结束时刻(T+富余时间)为止的期间对应的后方基准车辆mC的轨道点KmC，并设想以提取出的各轨道点KmC为中心的规定半径R的圆。然后，在时刻T的本车辆M的轨道点KM不包含于(或者不接触于)设想出的任一个圆的情况下，判定为不存在时刻T下的干涉。富余时间例如被设定为0.5(s)左右。干涉判定部125针对将来的多个时刻进行这样的判定。在图8的例子中，针对时刻t＝0(s)、t＝0.5、t＝1.0、t＝1.5、t＝2.0中的各个时刻的本车辆M的轨道点KM进行判定。
在此，富余时间也可以不是固定值，例如为车速越快则越增加的值。另外，圆的大小也可以不是固定值，例如为车速越快则越增加的值。另外，设定圆来进行干涉判定是为了方便说明，可以通过求出轨道点KM与轨道点KmC的点间距离来进行同样的判定。
在第一实施方式中，车道变更可否判定部123除了上述的一次判定以外，作为二次判定，在由干涉判定部125基于本车辆M的目标轨道与周边车辆(例如前方基准车辆mB及后方基准车辆mC)的干涉判定结果而判定为本车辆M的目标轨道与其他车辆预测轨道不干涉的情况下，最终地判定为能够进行车道变更。需要说明的是，车道变更可否判定部123也可以不进行基于上述的干涉判定部125的干涉判定结果(二次判定)，而仅通过上述的一次判定来判定车道变更的可否。另外，车道变更可否判定部123也可以针对轨道点KM的各点，以加减速度、转向角、设想的横摆角速度等收敛于规定的范围内为条件来判定车道变更的可否。
在此，在第一实施方式中，第二轨道生成部124也可以不是仅生成一个进行车道变更的轨道，而是生成多个进行车道变更的轨道。另外，第二轨道生成部124在生成一个或多个车道变更的轨道的情况下，也继续生成用于使本车辆M在本车道上进行行车道保持地行驶的轨道。干涉判定部125对车道变更用的多个轨道中分别进行干涉判定。例如若存在本车辆M与周边车辆的轨道不干涉且行驶路径短的最佳的路径，则车道变更控制部120选择该路径而进行车道变更，若不存在能够进行车道变更的路径，则车道变更控制部120选择进行行车道保持的轨道而使本车道继续行驶。
图9是表示在需要进行车道变更的情况下生成的轨道的一例的图。第二轨道生成部124在需要从行驶中的本车道L1向车道变更目的地的车道L2进行车道变更的情况下，生成与车道变更用的一个或多个轨道对应的轨道点(图9的例子所示的各轨道点KM1、KM2)，并且生成用于使本车辆M进行行车道保持而继续行驶的轨道点(图9的例子所示的轨道点KM3)。
例如，在本车辆M行驶的本车道L1的前方存在障碍物OB等的情况下，车道变更控制部120要从由第二轨道生成部124生成的多个车道变更的轨道中选择任一轨道而进行车道变更。若能够进行车道变更，则例如以由图9所示的各轨道点KM1、KM2形成的任一轨道进行车道变更，但例如在因图9所示的后方基准车辆mC的紧急的加速等而不能进行车道变更的情况下，通过与车道变更的轨道一起生成的行车道保持的轨道(图9的例子所示的各轨道点KM3)进行行驶。
[处理流程]
以下，说明本实施方式的车辆控制装置100进行的处理的流程。需要说明的是，在以下的说明中，说明车辆控制装置100的各种处理中的本车辆M的车道变更控制处理的流程。图10是表示车道变更控制处理的一例的流程图。首先，车道变更控制部120进行待机，直至从行动计划生成部106接受到车道变更事件为止(步骤S100)。
当接受到车道变更事件时，车道变更控制部120进行车道变更可否判定处理(步骤S102)。对本步骤的处理的详细情况后叙。
接着，车道变更控制部120对步骤S102的处理的结果、即是否能够进行车道变更进行判定(步骤S104)。在不能进行车道变更的情况下，目标位置设定部122进行基于由各车道速度确定部121确定的各车道的速度结果等来变更目标位置的变更处理(步骤S106)。接着，车道变更控制部120待机，直至进行车道变更的时机到来为止(步骤S108)。
当进行车道变更的时机到来时，车道变更控制部120使处理返回步骤S102。
另外，在上述的步骤S104的处理中判定为能够进行车道变更的情况下，车道变更控制部120通过行驶控制部130输出轨道，进行车道变更(步骤S112)。
[车道变更可否判定处理]
图11是表示第一实施方式中的车道变更可否判定处理的一例的流程图。图11中的处理与上述的图10的步骤S102的处理对应。首先，车道变更可否判定部123针对车道变更目的地的车道设定禁止区域RA(步骤S200)。接着，车道变更可否判定部123判定在步骤S200中设定出的禁止区域RA内是否周边车辆的一部分也不存在(步骤S202)。
在禁止区域RA内不存在周边车辆的情况下，车道变更可否判定部123算出相对于前方基准车辆mB及后方基准车辆mC的碰撞富余时间TTC(B)及碰撞富余时间TTC(C)(步骤S204)。
接着，车道变更可否判定部123判定相对于前方基准车辆mB的TTC(B)是否比阈值Th(B)大(步骤S206)。在TTC(B)比Th(B)大的情况下，车道变更可否判定部123判定相对于后方基准车辆mC的TTC(C)是否比阈值Th(C)大(步骤S208)。在TTC(C)比Th(C)大的情况下，干涉判定部125生成关于前行车辆mA、前方基准车辆mB及后方基准车辆mC的其他车辆预测轨道(步骤S210)。
接着，干涉判定部125判定本车辆M的目标轨道与其他车辆预测轨道是否干涉(步骤S212)。在由干涉判定部125判定为不干涉的情况下，车道变更可否判定部123判定为能够进行本车辆M向车道变更目的地的车道的车道变更(步骤S214)。
另一方面，在由干涉判定部125判定为干涉的情况下，车道变更可否判定部123判定为不能进行车道变更(步骤S216)，并使处理返回步骤S200。需要说明的是，可以对该反复循环的循环次数设置上限，当达到上限时，返回不能进行车道变更这一判定结果。另外，也可以在判定为不能进行车道变更之后不使处理返回步骤S200，而是立即返回不能进行车道变更这一判定结果。
这样，在第一实施方式中，在本车辆M的行驶中，反复进行使用了上述的第一条件和第二条件的车道变更的可否判定、由干涉判定部125执行的判定，从而能够与行驶状况的变化对应而适当判定车道变更的可否。需要说明的是，在第一实施方式中，也可以省略上述的车道变更可否判定处理中的步骤S210及步骤S212的处理。
[目标位置变更处理的一例]
图12是表示目标位置变更处理的一例的流程图。图12的处理与图10的步骤S106的处理对应。首先，各车道速度确定部121确定本车道上的车速(第一车速)(步骤S300)。接着，各车道速度确定部121确定车道变更目的地的车道上的车速(第二车速)(步骤S302)。
接着，目标位置设定部122判定第一车速是否比第二车速快(步骤S304)。在第一车速比第二车速快的情况下，目标位置设定部122将目标位置TA向前方基准车辆mB的前方变更(步骤S306)。另一方面，在第一车速为第二车速以下的情况下，将目标位置TA向后方基准车辆mC的后方变更(步骤S308)。
图13是说明将目标位置向前方变更的情形的图。需要说明的是，图13的例子与上述的步骤S306的处理对应。如上所述，在判定为本车辆M不能向车道变更目的地的车道进行车道变更的情况下，目标位置设定部122如上述那样确定各车道的车速(例如上述的第一车速和第二车速)，并基于该速度彼此的比较结果来进行目标位置TA的变更。在图13的例子中，第一车速比第二车速快，因此在前方基准车辆mB的前方设定变更后的目标位置TAF。
当这样设定新的目标位置TAF时，车道变更控制部120进行等待，直至成为进行车道变更的时机为止(例如直至目标位置TAF来到本车辆M的旁边)，在成为车道变更的时机的时刻进行车道变更处理。需要说明的是，在该情况下，车道变更控制部120也可以使行驶控制部130进行使本车辆M一边加速一边接近目标位置TAF这样的速度调整控制。由此，能够更迅速地进行车道变更。
图14是说明将目标位置向后方变更的情形的图。需要说明的是，图14的例子与上述的步骤S308的处理对应。在图14的例子中，第一车速为第二车速以下，因此在后方基准车辆mC的后方设定变更后的目标位置TAR。
当这样设定新的目标位置TAR时，车道变更控制部120进行等待，直至成为进行车道变更的时机为止(例如，直至目标位置TAR来到本车辆M的旁边)，在成为了车道变更的时机的时刻进行车道变更处理。需要说明的是，在该情况下，车道变更控制部120也可以使行驶控制部130进行使本车辆M一边减速一边接近目标位置TAR这样的速度调整控制。由此，能够更迅速地进行车道变更。
另外，车道变更控制部120也可以在变更后的目标位置TAR刚成为本车辆的旁边之后，以成为与车道变更目的地的车道的速度(第二车速)或在目标位置TAR的前方或后方行驶的车辆的速度(任一方的速度或平均速度)相等的速度的方式使行驶控制部130进行速度调整控制。由此，在之后的车道变更中能够减少速度的增减，进行平顺的车道变更。
[行驶控制]
行驶控制部130通过由控制切换部140进行的控制，来将控制模式设定为自动驾驶模式或手动驾驶模式，并按照设定的控制模式来对包括行驶驱动力输出装置90、转向装置92及制动装置94中的一部分或全部的控制对象进行控制。行驶控制部130在自动驾驶模式时读入由行动计划生成部106生成的行动计划信息156，并基于读入的行动计划信息156所包含的事件来对控制对象进行控制。另外，行驶控制部130对本车辆M的加减速及转向等进行控制，以使本车辆M沿着生成的目标轨道行驶。
例如，在该事件为行车道保持事件的情况下，行驶控制部130按照由第一轨道生成部112生成的轨道，来决定转向装置92中的电动马达的控制量(例如转速)和行驶驱动力输出装置90中的ECU的控制量(例如发动机的节气门开度、档级等)。具体而言，行驶控制部130基于轨道点K间的距离和配置轨道点K时的规定时间△t，来导出每规定时间△t的本车辆M的速度，并按照该每规定时间△t的速度来决定行驶驱动力输出装置90中的ECU的控制量。另外，行驶控制部130根据每个轨道点K的本车辆M的行进方向与以该轨道点为基准的下一轨道点的方向所成的角度，来决定转向装置92中的电动马达的控制量。
另外，在上述事件为车道变更事件的情况下，行驶控制部130按照由第一轨道生成部112或第二轨道生成部124生成的轨道，来决定转向装置92中的电动马达的控制量和行驶驱动力输出装置90中的ECU的控制量。
行驶控制部130将表示按事件决定出的控制量的信息向对应的控制对象输出。由此，控制对象的各装置(90、92、94)能够按照从行驶控制部130输入的表示控制量的信息，来对本装置进行控制。另外，行驶控制部130基于车辆传感器60的检测结果，来适当地调整决定出的控制量。
另外，行驶控制部130在手动驾驶模式时，基于由操作检测传感器72输出的操作检测信号来对控制对象进行控制。例如，行驶控制部130将由操作检测传感器72输出的操作检测信号向控制对象的各装置直接输出。
控制切换部140基于由行动计划生成部106生成并保存于存储部150的行动计划信息156，来将行驶控制部130对本车辆M的控制模式从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换，或者从手动驾驶模式向自动驾驶模式切换。另外，控制切换部140基于从切换开关80输入的控制模式指定信号，来将行驶控制部130对本车辆M的控制模式从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换，或者从手动驾驶模式向自动驾驶模式切换。即，行驶控制部130的控制模式能够通过驾驶员等的操作而在行驶中、停车中任意地变更。
另外，控制切换部140基于从操作检测传感器72输入的操作检测信号，来将行驶控制部130对本车辆M的控制模式从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换。例如，控制切换部140在操作检测信号所包含的操作量超过阈值的情况下，即，操作器件70以超过阈值的操作量接受到操作的情况下，将行驶控制部130的控制模式从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换。例如，在通过设定为自动驾驶模式的行驶控制部130使本车辆M正进行自动行驶的情况下，在由驾驶员以超过阈值的操作量对转向盘、油门踏板或制动踏板进行了操作时，控制切换部140将行驶控制部130的控制模式从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换。由此，车辆控制装置100在人等物体突然出现在车道上或者前行车辆mA紧急停止时，能够通过由驾驶员瞬间进行的操作，不经由切换开关80的操作而立即向手动驾驶模式切换。其结果是，车辆控制装置100能够应对由驾驶员进行的紧急时的操作，能够提高行驶时的安全性。
根据以上说明的第一实施方式中的车辆控制装置100、车辆控制方法及车辆控制程序，在自动驾驶控制中，能够基于禁止区域RA中的车辆的存在的有无及TTC来适当地进行车道变更的可否判定。因此，能够与车道变更目的地的车辆的行驶状况对应而在适当的时机进行车道变更。
另外，根据第一实施方式，在满足基于禁止区域RA中的其他车辆的存在的有无得到的第一条件和基于与其他车辆的碰撞富余时间得到的第二条件这双方的条件的情况下，判定为能够进行车道变更，因此能够在更适当的时机进行车道变更。
另外，根据第一实施方式，判定使用了本车辆M和在车道变更目的地的车道上行驶的其他车辆的预测轨迹的行驶位置是否干涉，并包括该判定结果而进行车道变更，由此能够更适当地判定车道变更的可否。
另外，根据第一实施方式，反复进行车道变更的可否判定，因此能够判定与行驶状况的变化对应的车道变更的可否。
另外，根据第一实施方式，在由车道变更可否判定部123判定为不能进行车道变更的情况下，基于由各车道速度确定部121确定的第一车速和所述第二车速来变更目标位置，因此能够更适当地设定车道变更的目标位置。
<第二实施方式>
以下，说明第二实施方式。在上述的第一实施方式中，在禁止区域内不存在车辆的情况(上述的第一条件)和本车辆M与周边车辆(例如前方基准车辆mB、后方基准车辆mC)的碰撞富余时间为阈值以上的情况(上述的第二条件)这双方均满足的情况下，判定为能够进行本车辆M向车道变更目的地的车道变更。在第二实施方式中，在满足上述的第一条件和第二条件等多个条件中的至少一方的情况下，判定为能够进行本车辆M向车道变更目的地的车道变更。
需要说明的是，在第二实施方式中，仅车道变更可否判定处理的内容与第一实施方式不同，功能结构等能够适用与在第一实施方式中说明的内容同样的结构，因此省略此处的详细的说明，主要说明不同的部分。
图15是表示第二实施方式中的车道变更可否判定处理的一例的流程图。在图15的例子中，首先，车道变更可否判定部123针对车道变更目的地的车道设定禁止区域RA(步骤S400)。接着，车道变更可否判定部123判定在步骤S400中设定的禁止区域RA内是否周边车辆的一部分也不存在(步骤S402)。
在此，在第二实施方式中，即便在禁止区域RA内存在周边车辆的情况下，若在碰撞富余时间上满足规定的条件，则也判定为能够进行车道变更。因此，在禁止区域RA内即便存在周边车辆的一部分的情况下，车道变更可否判定部123也算出相对于前方基准车辆mB及后方基准车辆mC的碰撞富余时间TTC(B)及碰撞富余时间TTC(C)(步骤S404)。
接着，车道变更可否判定部123判定碰撞富余时间TTC(B)是否比阈值Th(B)大(步骤S406)。在碰撞富余时间TTC(B)比Th(B)大的情况下，接着车道变更可否判定部123判定碰撞富余时间TTC(C)是否比阈值Th(C)大(步骤S408)。在碰撞富余时间TTC(C)比Th(C)大的情况下，干涉判定部125生成从通过第一轨道生成部112得到的本车辆M、前方基准车辆mB及后方基准车辆mC的当前位置起的预测轨道(本车辆M的目标轨道、其他车辆预测轨道)(步骤S410)。另外，在第二实施方式中，在步骤S402中，在禁止区域RA内即便周边车辆的一部分也不存在的情况下，同样生成本车辆M的目标轨道及其他车辆预测轨道。
接着，干涉判定部125基于本车辆M和其他车辆(前方基准车辆mB、后方基准车辆mC)的轨道，来判定车辆彼此是否干涉(步骤S412)。在由干涉判定部125判定为不干涉的情况下，车道变更可否判定部123判定为能够进行本车辆M向车道变更目的地的车道的车道变更(步骤S414)。
另一方面，在由干涉判定部125判定为干涉的情况下，判定为不能进行车道变更(步骤S416)，使处理返回步骤S400。需要说明的是，可以对该反复循环的循环次数设置上限，当达到上限时，返回不能进行车道变更这一判定结果。另外，也可以在判定为不能进行车道变更之后不使处理返回步骤S400，而是立即返回不能进行车道变更这一判定结果。
根据以上说明的第二实施方式中的车辆控制装置100、车辆控制方法及车辆控制程序，在满足基于禁止区域RA中的其他车辆的存在的有无得到的第一条件的情况下，判定为能够进行车道变更，即便在不满足第一条件的情况下，在满足基于与其他车辆的碰撞富余时间得到的第二条件的情况下，也能够判定为能进行车道变更。由此，在第二实施方式中，与第一实施方式相比，能够扩大车道变更的允许范围。另外，在第二实施方式中，车道变更可否判定部123在不满足上述的第一条件及第二条件的情况下，判定为不能进行车道变更。需要说明的是，作为另一实施方式，车道变更可否判定部123例如也可以在不满足上述的第二条件的情况下，进行基于第一条件的判定，并基于其判定结果来判定可否进行车道变更。
以上，使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及替换。
符号说明：
1…车辆控制系统、20…探测器、30…雷达、40…相机、50…导航装置、60…车辆传感器、70…操作器件、72…操作检测传感器、80…切换开关、90…行驶驱动力输出装置、92…转向装置、94…制动装置、100…车辆控制装置、102…本车位置识别部、104…外界识别部、106…行动计划生成部、110…行驶形态决定部、112…第一轨道生成部、120…车道变更控制部、121…各车道速度确定部、122…目标位置设定部、123…车道变更可否判定部、124…第二轨道生成部、125…干涉判定部、130…行驶控制部、140…控制切换部、150…存储部、M…本车辆。

Claims (7)

1.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具备：
识别部，其识别在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置；
目标位置设定部，其在所述本车辆进行车道变更的车道变更目的地的车道上设定车道变更的目标位置；
车道变更可否判定部，其在满足第一条件和第二条件中的一方或双方的情况下，判定为能够进行车道变更，所述第一条件是在所述本车辆的侧方且所述车道变更目的地的车道上设定的禁止区域内不存在所述周边车辆的条件，所述第二条件是所述本车辆与存在于所述目标位置的前后的所述周边车辆的碰撞富余时间比阈值大的条件；以及
控制部，其在由所述车道变更可否判定部判定为能够进行车道变更的情况下，使所述本车辆向所述车道变更目的地的车道进行车道变更。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
在满足所述第一条件和所述第二条件这双方的情况下，所述车道变更可否判定部判定为能够进行车道变更，
在不满足所述第一条件和所述第二条件中的至少一方的情况下，所述车道变更可否判定部判定为不能进行车道变更。
3.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
在满足所述第一条件和所述第二条件中的至少一方的情况下，所述车道变更可否判定部判定为能够进行车道变更，
在不满足所述第一条件和所述第二条件这双方的情况下，所述车道变更可否判定部判定为不能进行车道变更。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置，其中，
所述控制部生成基于所述本车辆的将来的每规定时刻下的位置得到的所述本车辆的目标轨道，并对所述本车辆的加减速及转向进行控制，以使所述本车辆沿着所述目标轨道行驶，
所述车辆控制装置还具备干涉判定部，该干涉判定部生成基于所述周边车辆的所述将来的每规定时刻下的位置得到的其他车辆预测轨道，并基于所述本车辆的所述目标轨道上的各位置和所述其他车辆预测轨道上的位置中的在时间上与所述本车辆的所述目标轨道上的位置对应的位置之间的距离，来判定所述本车辆的所述目标轨道与所述其他车辆预测轨道是否干涉，
在由所述干涉判定部判定为所述本车辆的所述目标轨道与所述其他车辆预测轨道不干涉的情况下，所述车道变更可否判定部判定为能够进行车道变更。
5.根据权利要求4所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置反复进行使用了所述第一条件和所述第二条件的所述车道变更的可否判定和由所述干涉判定部进行的判定。
6.一种车辆控制方法，其中，
所述车辆控制方法使车载计算机执行如下处理，该处理包括：
识别在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置；
在所述本车辆进行车道变更的车道变更目的地的车道上设定车道变更的目标位置；
在满足第一条件和第二条件中的一方或双方的情况下，判定为能够进行车道变更，所述第一条件是在所述本车辆的侧方且所述车道变更目的地的车道上设定的禁止区域内不存在所述周边车辆的条件，所述第二条件是所述本车辆与存在于所述目标位置的前后的所述周边车辆的碰撞富余时间比阈值大的条件；以及
在判定为能够进行车道变更的情况下，使所述本车辆向所述车道变更目的地的车道进行车道变更。
7.一种车辆控制程序，其中，
所述车辆控制程序用于使车载计算机执行如下处理，该处理包括：
识别在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置；
在所述本车辆进行车道变更的车道变更目的地的车道上设定车道变更的目标位置；
在满足第一条件和第二条件中的一方或双方的情况下，判定为能够进行车道变更，所述第一条件是在所述本车辆的侧方且所述车道变更目的地的车道上设定的禁止区域内不存在所述周边车辆的条件，所述第二条件是所述本车辆与存在于所述目标位置的前后的所述周边车辆的碰撞富余时间比阈值大的条件；以及
在判定为能够进行车道变更的情况下，使所述本车辆向所述车道变更目的地的车道进行车道变更。
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