JP6316265B2 - 車線変更制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の車線変更を制御する車線変更制御装置に関する。

特許文献１には、カメラにより車両の進行方向前方の道路を撮像して左右両側の白線を認識し、前記白線から車線幅を得、さらにカーブ半径等を演算して目標ヨーレートを算出し、前記車両の車線変更を支援する車線変更支援装置が開示されている（特許文献１の［００２３］、［００２４］、［００２５］、［数２］、［００５３］、［００５４］）。

特開２００８−１２９８９号公報

特許文献１の［００１６］には、車線幅を加味した操舵制御を行うことにより、走行中の車線から車線変更先の車線へ車両を誘導でき、車線変更を支援することができると開示されている。

しかしながら、特許文献１には、車線変更先の車線内或いは車線変更先の車線の近傍に物体が存在する場合を想定していないため、車線を変更しようとする（車線を変更中の）車両の乗員に違和感を与える等、適切な車線変更を行うことができない可能性があり、改良の余地がある。

この発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、車線変更先の車線又はその近傍に物体が存在している場合に、適切に車線変更制御を行うことを可能とする車線変更制御装置を提供することを目的とする。

この発明に係る車線変更制御装置は、少なくとも自車の前方の周辺環境を取得する周辺環境取得部と、取得された前記周辺環境中のレーンマーク及び物体を検出するレーンマーク・物体検出部と、検出された前記レーンマーク及び前記物体に応じて前記自車の車線変更を制御する車線変更制御部と、を備える車線変更制御装置であって、検出された前記周辺環境中の前記物体が車線変更先の車線内又は車線近傍に存在するか否かを判定する物体判定部をさらに備え、前記車線変更制御部は、検出された前記物体が、車線変更先の車線内又は車線近傍に存在する物体であると判定された場合、車線変更制御を行う際に、予め定められている横加速度又は横速度を減少させて行うようにしている。

この発明によれば、レーンマーク・物体検出部により検出された物体が、車線変更先の車線内又は車線近傍に存在する物体であると判定した場合、車線変更制御を行う際に、予め定められている横加速度又は横速度を減少させて行うようにしたので、車線を変更しようとする車両の乗員に違和感をなくすことができ、適切な車線変更制御を行うことができる。

この場合、前記物体判定部は、検出された前記物体の種類を判別する機能をさらに有し、前記車線変更制御部は、前記物体判定部で判別された前記物体の種類に応じて、前記横加速度又は前記横速度の減少率を変えるようにすることで、判別された前記物体の種類に応じた適切な前記横加速度又は前記横速度の減少率を設定することができる。

また、前記車線変更制御部は、検出された前記物体が人であると判別されている場合には、人以外の物体に比較して、前記横加速度又は前記横速度がより小さくなるように前記減少率を変えることで、車線を変更しようとする車両の乗員に違和感を与えることがなくなると同時に、変更しようとする車線内又は車線近傍に存在する前記人に違和感を与えることがない。

特に、検出され判別された前記人が自転車に乗っている人であると判別された場合には、歩行者に比較して、前記横加速度又は前記横速度がより小さくなるように前記減少率を変えることで、車線を変更しようとする車両の乗員に違和感を与えることがなくなると同時に、変更しようとする車線内又は車線近傍に存在する前記自転車に乗っている人に違和感を与えることがない。

なお、予め定められている前記横加速度又は前記横速度は、車線変更先の車線幅が狭いほど横加速度又は横速度を小さい値に設定することで、乗員に違和感を与えない且つ乗員に遅さを感じさせない適切な速度で車線を変更する制御を行うことができる。

また、検出された前記物体が、車線変更先の車線内又は車線近傍に存在する物体であると判定された場合であって、前記物体が、乗員が降車する可能性がある停止車両と判定されたときには、前記物体が、前記乗員が降車する可能性がない停止車両と判定されたときに比較して、前記横加速度又は前記横速度が小さくなるように前記減少率を変えることで、ドアが開く可能性のある停止車両に対しても適切な横加速度又は横速度を設定することができる。

この発明によれば、レーンマーク・物体検出部により検出された物体が、車線変更先の車線内又は車線近傍に存在する物体であると判定した場合、車線変更制御を行う際に、予め定められている横加速度又は横速度を減少させて行うようにしたので、車線を変更しようとする車両の乗員に与える違和感をなくすことができ、適切な車線変更制御を行うことができる。

この実施形態に係る車線変更制御装置を搭載した車両の構成を示すブロック図である。 図２Ａは、隣接車線幅に対する車両の車線幅方向の最大横加速度の特性図であり、図２Ｂは、隣接車線幅に対する車両の車線幅方向の最大横速度の特性図である。 この実施形態に係る車線変更制御装置の動作説明に供されるフローチャートである。 図４Ａは、車線変更先の車線に物体が存在していなく、中央分離帯寄りの車線をＸ方向に車両が走行している状態を示す説明図、図４Ｂは、車線変更先の車線に物体が存在し、中央分離帯寄りの車線をＸ方向に車両が走行している状態を示す説明図である。 図５Ａは、特定の隣接車線幅に対する最大横加速度の算出説明図、図５Ｂは、特定の隣接車線幅に対する最大横速度の算出説明図である。 物体の種類に応じた最大横加速度又は最大横速度の減少率を示す表図である。 物体の種類に基づき生成された車線変更軌道の例を示す平面的模式図である。

以下、この発明に係る車線変更制御装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この実施形態に係る車線変更制御装置１２を搭載した車両１０（以下「自車１０」ともいう。）の構成を示すブロック図である。

車両１０は、自動運転（自動運転支援を含む）車両、又は手動運転車両として切り替えることができるようになっている。この実施形態における車両１０は、自動運転（自動運転支援を含む）車両として機能している。

図１に示すように、車線変更制御装置１２は、基本的には、車両状態センサ２０と、周辺環境センサ３０と、ナビゲーション装置（ＮＡＶＩ）３６と、通信装置３７と、電子制御装置４０（以下「ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）４０」という。）と、操舵装置６２と、駆動装置６４と、制動装置６６と、表示装置７０と、スピーカ７２と、を有する。

ＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリであるＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む。）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、その他Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ等を有しており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部（機能実現手段）として機能する。

より具体的には、車線変更制御装置１２において、ＥＣＵ４０は、レーンマーク・物体検出部４２、物体判定部４４及び車線変更制御部４６を含む演算部５０と、記憶部５２と、入出力部５４等として機能する。

車両状態センサ２０には、例えば、車速センサ２２、舵角センサ２４、横加速度センサ２６、及びヨーレートセンサ２８等が含まれ、車両１０の状態に関する情報を検出する。車両状態センサ２０は、車両状態検出部として機能する。

周辺環境センサ３０には、例えば、カメラ３２及びレーダ３４等が含まれ、自車１０の前方、側方及び後方等の周辺環境に関する情報を検出する。周辺環境センサ３０は、周辺環境取得部として機能する。

車速センサ２２は、車両１０の車速Ｖ［ｍ／ｓ］を検出してＥＣＵ４０に出力する。舵角センサ２４は、車両１０の舵角θ［ｒａｄ］を検出してＥＣＵ４０に出力する。

横加速度センサ２６は、車両１０の横方向（幅方向）に発生する加速度である横加速度Ｇｌ［ｍ／ｓ²］を検出し、ＥＣＵ４０に出力する。横加速度センサ２６は、車両１０（車体）の略中央部重心位置に設けられる。或いは、横加速度センサ２６は、図示しない各車輪を支持する部位に設けてもよい。

ヨーレートセンサ２８は、車両１０の鉛直軸回りの回転角速度であるヨーレートＹｒ［ｒａｄ／ｓ］を検出し、ＥＣＵ４０に出力する。ヨーレートセンサ２８は、車両１０（車体）の略中央部重心位置に設けられる。

カメラ３２（撮像手段）は、例えばＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ等の固体撮像素子を使用した固体カメラ（赤外線カメラであってもよい。）であり、車両１０の少なくとも前方を含む車両１０の周囲の周辺画像（例えば、他車、歩行者、動物等の物体の他、レーンマーク）を取得し、周辺画像に対応する信号をＥＣＵ４０に出力する。

レーダ３４は、電磁波（ここではミリ波）である送信波を車両１０の少なくとも前方を含む外部に出力し、送信波のうち検出物体（例えば、他車や歩行者等の物体）に反射して戻って来る反射波を受信する。そして、反射波に対応する信号をＥＣＵ４０に出力する。

ナビゲーション装置３６は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎ Ｓｙｔｅｍ）装置等の衛星装置を用いて車両１０の現在位置を検出し、ユーザ（乗員）に対して目的地までの経路を案内する。また、ナビゲーション装置３６は、地図情報を記憶した記憶装置を有する。ナビゲーション装置３６は、ＧＰＳ衛星からの位置情報及び前記記憶装置に記憶されている地図情報に基づき車両１０の現在位置を検出又は特定する。

車両１０の現在位置を検出するという観点から、ナビゲーション装置３６を車両状態センサ２０の１つとして捉えることも可能である。また、車両１０の現在位置周辺の道路交通法規や道路規制等、車両１０を取り巻く周辺環境に関する情報である周辺環境情報を検出する周辺環境センサ３０としても捉えることも可能である。

なお、図１では、ナビゲーション装置３６を車両１０に取り付けるタイプを想定しているが、これに限らず、スマートフォン等の携帯情報端末をナビゲーション装置３６として用いてもよい。また、地図情報は外部サーバ（不図示）に記憶しておき、必要に応じてナビゲーション装置３６に提供してもよい。

通信装置３７は、車両（自車）１０以外の他車や、外部サーバ等の外部機器（例えば、道路脇に配置された光ビーコン、遠隔地に配置された外部端末を含む）と、直接或いはインターネット等の移動通信網を介して無線通信する。

表示装置７０は、自動運転等に関する表示を行う。表示装置７０は、例えば、図示しないインスツルメントパネルのメータの一部として構成してもよい。或いは、表示装置７０をナビゲーション装置３６の表示部と兼用させてもよい。

スピーカ７２は、自動運転等に関する音声出力（音声案内等）を行う。スピーカ７２は、図示しないオーディオ装置又はナビゲーション装置３６の一部として構成してもよい。

車線変更制御部４６は、自動運転による車両１０の走行に必要な制御を行う。

より具体的に、車線変更制御部４６は、車両状態センサ２０が検出した車両１０の状態を示す車両状態情報又はこれに基づいて得られる情報並びに周辺環境センサ３０が検出した車両１０の周辺環境に関する情報に基づき、車線変更軌道指令Ｔｃｏｍを生成し、該車線変更軌道指令Ｔｃｏｍに基づいて、操舵装置６２、駆動装置６４及び制動装置６６を制御して、車両１０の車線変更制御を行う。

ここで、車両状態センサ２０が検出した車両１０の状態を示す車両状態情報又はこれに基づいて得られる情報は、車両１０の車線方向（道路の長さ方向）Ｘの車速Ｖｘと加速度Ａｘ、車両１０の車線方向と直交する方向（道路の幅方向又は車線幅方向）Ｙの車速（横速度ともいう。）Ｖｙと加速度（横加速度ともいう。）Ａｙ等である。

また、周辺環境センサ３０が検出した車両１０の周辺環境に関する情報である周辺環境情報は、自車線（自車両１０が走行中の車線）の車線幅の他、車線変更先の車線幅（隣接車線幅ともいう。）Ｌｌａｎｅの情報及び自車線（自車両１０が走行中の車線）内の物体の他、車線変更先の車線（隣接車線ともいう。）内の物体及び／又は隣接車線近傍の物体の情報（隣接物体情報ともいう。）Ｏｂｉｎｆｏ等である。

隣接車線幅Ｌｌａｎｅと隣接物体情報Ｏｂｉｎｆｏを合わせて隣接車線情報Ｌｌａｎｅｉｎｆｏともいう。

従って、車線変更制御部４６は、隣接車線情報Ｌｌａｎｅｉｎｆｏ（＝隣接車線幅情報Ｌｌａｎｅ＋隣接物体情報Ｏｂｉｎｆｏ）に基づき、車線変更軌道指令Ｔｃｏｍを生成し、該車線変更軌道指令Ｔｃｏｍに基づいて、操舵装置６２、駆動装置６４及び制動装置６６を制御して、車線変更制御を行う。

なお、車線変更軌道指令Ｔｃｏｍを生成する際に、車線変更制御部４６は、記憶部５２に記憶されている、図２Ａに示す隣接車線幅Ｌｌａｎｅに対する車両１０の車線幅方向Ｙの最大横加速度Ａｙｍａｘ［ｍ／ｓ²］の特性８１又は図２Ｂに示す隣接車線幅Ｌｌａｎｅ［ｍ］に対する車両１０の車線幅方向Ｙの最大横速度Ｖｙｍａｘ［ｍ／ｓ］の特性８２を参照する。

なお、特性８１は、次の（１）式に示すように隣接車線幅Ｌｌａｎｅの関数ｆａｍａｘ（Ｌｌａｎｅ）として、特性８２は、次の（２）式に示すように隣接車線幅Ｌｌａｎｅの関数ｆｖｍａｘ（Ｌｌａｎｅ）として記憶部５２に記憶しておいてもよい。

Ａｙｍａｘ＝ｆａｍａｘ（Ｌｌａｎｅ） …（１）
Ｖｙｍａｘ＝ｆｖｍａｘ（Ｌｌａｎｅ） …（２）

操舵装置６２は、ＥＰＳ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ：電動パワーステアリング）装置を含み、車線変更制御部４６からの車線変更軌道指令Ｔｃｏｍ等に基づいて車両１０の進行方向（舵角θ）を切り換えると共に、車両１０に操舵力を付与する。

駆動装置６４は、車線変更制御部４６からの車線変更軌道指令Ｔｃｏｍ等に基づいて車両１０の駆動力を生成する。車両１０がエンジン車両である場合、駆動装置６４は、例えば、図示しないエンジン及びトランスミッションを有する。或いは、車両１０が狭義の電気自動車（battery vehicle）である場合、駆動装置６４は、例えば、図示しない走行モータ及びトランスミッションを有する。

制動装置６６は、車線変更制御部４６からの車線変更軌道指令Ｔｃｏｍ等に基づいて車両１０の制動力を生成する。制動装置６６は、ＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋｅｄ Ｂｒａｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）システムを備え、例えば、図示しないブレーキディスク、ブレーキキャリパ及び油圧機構を備える。さらに、車両１０が、図示しない走行モータを備える電動車両（electric vehicle）である場合、制動装置６６は、前記走行モータを回生ブレーキのためにその一部に含んでもよい。ここにいう電動車両は、狭義の電気自動車に限らず、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車等を含む。

入出力部５４は、車両状態センサ２０、周辺環境センサ３０、ナビゲーション装置３６、通信装置３７、操舵装置６２、駆動装置６４、制動装置６６、表示装置７０、及びスピーカ７２と、ＥＣＵ４０との間で、信号の入出力に用いられる。

演算部５０は、車両状態センサ２０及び周辺環境センサ３０等からの入力情報に基づき演算を行い、該演算結果に基づいて、操舵装置６２、駆動装置６４、制動装置６６、表示装置７０及びスピーカ７２に出力する信号を生成する。

この演算部５０は、図１に示したように、レーンマーク・物体検出部４２と、物体判定部４４と、上述した車線変更制御部４６と、を有する。

次に、基本的には、以上のように構成される車両１０の車線変更制御装置１２の動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。フローチャートに係るプログラムの実行主体はＥＣＵ４０（のＣＰＵ）であるが、処理の都度、ＥＣＵ４０を実行主体として説明すると煩雑になるので必要に応じて説明する。フローチャートは、所定周期毎に実行される。

ステップＳ１にて、ＥＣＵ４０は、車両状態センサ２０を通じて車速Ｖｓ、舵角θ、横加速度Ａｙｒｅａｌ、ヨーレートＹｒｒｅａｌ等の車両状態を取り込む。

ステップＳ２にて、ＥＣＵ４０は、周辺環境センサ３０を通じてカメラ３２により撮像された周辺環境の画像情報を有する信号及びレーダ３４により検出された周辺環境の物体情報を有する信号を取り込む。

ステップＳ３にて、レーンマーク・物体検出部４２は、以下に概説するように、公知の要領にてレーンマークを検出し、ステップＳ４にて、車線（レーン）を認識する。

レーンマークは、車線境界（車線区画）を示すマークであり、レーンマークには、間隔を持って設けられた破線の白線（線分）からなる連続線（みなし連続線ともいう。）、実線の白線等の連続線の他、ボッツドットやキャッツアイ等からなる連続マーク（みなし連続線と考えることもできる。）も含まれる。

この場合、レーンマーク・物体検出部４２は、ステップＳ３にて、カメラ３２により撮像された画像から所定輝度以上（路面上の明度が所定明度以上）の画像を取り込み、画像全体（実際上は、レーンマークが存在する画像部分）を、Ｘ軸方向（前方方向）一定距離間隔の検知ライン毎に水平方向に走査しながら微分処理を行って車両１０側（基準座標側）から画像全体のエッジ（エッジ画像）を抽出する。

さらに、ステップＳ３にて、レーンマーク・物体検出部４２は、抽出された画像全体のエッジから、レーンマークとしての特徴を持つ画像を抽出する。

次いで、ステップＳ４にて、レーンマーク・物体検出部４２は、レーンマークの特徴を持つ画像、換言すれば、レーンマークの特徴を備える特徴点の点列（点列の車両１０の前方方向の間隔は、直線路であれば、上記一定距離間隔に対応している。）からなる車線（自車線と隣接車線）及び各前記車線の車線幅（自車線と隣接車線の車線幅）を認識する。

ステップＳ４と略同時に、ステップＳ５にて、レーンマーク・物体検出部４２は、公知の要領にて、ステップＳ２において周辺環境センサ３０を通じてカメラ３２により撮像された周辺環境の画像情報を有する信号及びレーダ３４により検出された周辺環境の物体情報を有する信号に基づき、物体、ここでは、歩行者、人に漕がれて進んでいる自転車、停止車両、並びに動物を、それぞれの形状等の特徴と予め記憶部５２に記憶されている形状等の特徴を比較し、いわゆるパターンマッチング等の手法により検出する。

次いで、検出した物体を考慮して、ステップＳ６にて、隣接車線幅Ｌｌａｎｅを検出する。

図４Ａは、中央分離帯８４寄りの車線（自車線ともいう。）８５をＸ方向に車両１０が走行している状態を示しており、カメラ３２やレーダ３４の検知範囲８３の中で検出乃至認識された車線（自車線、車線変更元の車線ともいう。）８５及び車線（隣接車線ともいう。）８７から車線変更先の車線（隣接車線）８７の車線幅である隣接車線幅Ｌｌａｎｅ＝Ｌが検出される。なお、車線８５は、中央分離帯８４と車線境界線８６との間に形成され、隣接車線８７は、車線境界線８６と路側（路肩）８９側の車線境界線８８との間に形成されている。図４Ａにおいて、隣接車線８７には、検知範囲８３内に物体が検出されていない。

図４Ｂに示すように、ステップＳ５で隣接車線８７に物体９０が検出されているとき、ステップＳ６にて、隣接車線幅Ｌｌａｎｅは、物体９０が隣接車線８７側にはみ出している分が相殺された、隣接車線幅Ｌｌａｎｅ＝Ｌｏｂとして検出される。

但し、図示はしていないが、図４Ａ、図４Ｂにおいて、隣接車線８７の車線境界線８８の外側の路側８９等に駐車等している車両も検知範囲８３の中で検出乃至認識されると、物体として検出され、その場合、隣接車線幅Ｌｌａｎｅは、Ｌｌａｎｅ＝Ｌとして検出する（みなす）点に留意する。

つまり、検知範囲８３で検出乃至認識される物体９０としては、路側８９側の車線境界線８８の内側（隣接車線８７側、隣接車線８７内）、外側（路側８９側）、又は車線境界線８８を跨いでいる物体が対象となる。なお、この物体は、基本的に、車両１０の速度に比較して低い速度で車両１０の進行方向もしくは逆方向に移動している物体又は停止している物体である。

次に、ステップＳ７にて、図４Ａ、図４Ｂに示すように、車線変更する場合の隣接車線８７の目標位置１０２が設定される。隣接車線８７の目標位置１０２は、自車線８５の車線幅方向Ｙの位置（自車位置）１０１から隣接車線８７の車線幅方向Ｙの目標位置１０２に至るまでの車線幅方向Ｙのオフセット距離Ｄｏｆｆを算出するために設定される。

ここで、目標位置１０２は、物体９０が隣接車線８７内に検出されなかった場合又は路側８９に検出された場合には、隣接車線幅Ｌｌａｎｅ＝Ｌの半分の距離Ｌ／２に設定される。物体９０が図４Ｂに示すように隣接車線８７に検出された場合には、目標位置１０２は、隣接車線幅Ｌｌａｎｅ＝Ｌの半分の距離Ｌ／２又は隣接車線幅Ｌｌａｎｅ＝Ｌｏｂの半分の距離Ｌｏｂ／２に設定される。

次いで、ステップＳ８にて、車線変更先の車線である隣接車線８７方向の物体９０の有無が判定される。

図４Ａに示すように、車線変更先の車線８７内又は車線変更先の車線８７近傍に物体が存在しないことが確認された場合（ステップＳ８：ＮＯ）には、ステップＳ９にて、通常通りの車線変更軌道指令Ｔｃｏｍを算出する。

その一方、ステップＳ８にて、図４Ｂに示すように、車線変更先の車線である隣接車線８７内又は車線変更先の車線８７近傍（図示はしていないが図４Ａの状態で路側８９内等に物体が存在している場合も含む。）に物体９０が存在することが確認された場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ステップＳ１０にて、図４Ａ又は図４Ｂに示す隣接車線幅Ｌｌａｎｅ＝Ｌ、Ｌｏｂに対する車両１０の車線幅方向Ｙの最大横加速度Ａｙｍａｘの特性８１を参照して、図５Ａに示すように、検出した隣接車線幅Ｌｌａｎｅ＝Ｌ、Ｌｏｂに対する車両１０の車線幅方向Ｙの最大横加速度Ａｙｍａｘ´を算出する。

又は、ステップＳ１０にて、図４Ａ又は図４Ｂに示す隣接車線幅Ｌｌａｎｅ＝Ｌ、Ｌｏｂに対する車両１０の車線幅方向の最大横速度Ｖｙｍａｘの特性８２を参照して、図５Ｂに示すように、検出した隣接車線幅Ｌｌａｎｅ＝Ｌ、Ｌｏｂに対する車両１０の車線幅方向の最大横速度Ｖｙｍａｘ´を算出する。

次に、ステップＳ１１にて、物体判定部４４は、レーンマーク・物体検出部４２により検出された周辺環境中の前記物体９０の種類を判別する。具体的には、このステップＳ１１にて、車線変更先の車線８７内又は隣接車線８７近傍（路側８９も含む）に確認された物体９０が動物か動物以外の物体｛歩行者、人に漕がれている自転車、停止車両（ドア開可能性無し）、停止車両（ドア開可能性有り）｝であるかの物体の種類ＩＤが判別される。

なお、ドアの開く可能性のない停止車両（ドア開可能性無し）であるか、ドアの開く可能性のある停止車両（ドア開可能性有り）であるかの判定は、通信装置３７を用いた停止車両との車車間通信等によりその停止車両のエンジンがオン状態からオフ状態になったことが車両１０により検出された場合、或いはオフ状態になった直後であることが車両１０により検出された場合には、その停止車両から乗員がドアを開いて降車する可能性があるものと判定される。

ステップＳ１１にて、物体９０が鹿等の動物であり物体の種類ＩＤがＩＤ＝ｅｘと判別された場合には、一般に、動物の行動は予測が難しいので、次のステップＳ１２及びステップＳ９（車線変更軌道生成ステップ）をスキップして車線変更軌道Ｔｃｏｍの生成を行わない。なお、物体９０の種類ＩＤが判別できなかった場合にも、動物である場合と同じＩＤ＝ｅｘが付与され、ステップＳ１２、及びステップＳ９（車線変更軌道生成ステップ）をスキップして車線変更軌道Ｔｃｏｍの生成を行わない。但し、動物が具体的に特定された場合には、後述するステップＳ１２のみスキップして、ステップＳ９にてステップＳ１０の結果に基づいて車線変更軌道Ｔｃｏｍを生成してもよい。

ステップＳ１１の判定において、物体９０が動物以外の物体（歩行者、人に漕がれている自転車、停止車両）の種類ＩＤであると判別された場合、人に漕がれている自転車に対して種類ＩＤ＝１、歩行者に対して種類ＩＤ＝２、停止車両（ドア開可能性無し）に対して種類ＩＤ＝３、及び停止車両（ドア開可能性有り）に対して種類ＩＤ＝４が付与される。

次いで、ステップＳ１２にて、図６に示す物体の種類ＩＤに応じた最大横加速度Ａｙｍａｘ´又は最大横速度Ｖｙｍａｘ´の減少率ｒａｔｉｏの表（マップ）１００が参照される。

以下、人に漕がれている自転車の種類ＩＤ＝１の減少率をｒａｔｉｏ１、歩行者の種類ＩＤ＝２の減少率をｒａｔｉｏ２、停止車両（ドア開可能性無し）の種類ＩＤ＝３の減少率をｒａｔｉｏ３＝１（値１）、及び停止車両（ドア開可能性有り）の種類ＩＤ＝３の減少率をｒａｔｉｏ４としたとき、０＜ｒａｔｉｏ１＜ｒａｔｉｏ２＜ｒａｔｉｏ４＜ｒａｔｉｏ３＝１の関係でそれらの値が付与される。

そして、ステップＳ１２にて、ステップＳ１１で判別した物体の種類ＩＤに応じた車両１０の車線幅方向Ｙの最大横加速度Ａｙｍａｘの減少後の最大横加速度ＡｙｍａｘＩＤ´又は車両１０の車線幅方向の最大横速度Ｖｙｍａｘの減少後の最大横速度ＶｙｍａｘＩＤ´をそれぞれ次の（３）、（４）式で算出する。

なお、（３）式、（４）式にて、関数Ｆａ（ＩＤ）、Ｆｖ（ＩＤ）は、図６に基づいて、図５Ａ及び図５Ｂの特性８１及び特性８２を用いて算出した横加速度Ａｙｍａｘ´又は横速度Ｖｙｍａｘ´がより小さくなるように減少率ｒａｔｉｏが決定される関数である。

ＡｙｍａｘＩＤ´＝Ｆａ（ＩＤ）×Ａｙｍａｘ´ …（３）
ＶｙｍａｘＩＤ´＝Ｆｖ（ＩＤ）×Ｖｙｍａｘ´ …（４）

従って、判別した物体の種類ＩＤに応じて、以下のように低減後の最大横加速度ＡｙｍａｘＩＤ´、及び最大加速度ＶｙｍａｘＩＤ´が算出される。

自転車 ＩＤ＝１ Ａｙｍａｘ１´＝ｒａｔｉｏ１×Ａｙｍａｘ´
Ｖｙｍａｘ１´＝ｒａｔｉｏ１×Ｖｙｍａｘ´
歩行者 ＩＤ＝２ Ａｙｍａｘ２´＝ｒａｔｉｏ２×Ａｙｍａｘ´
Ｖｙｍａｘ２´＝ｒａｔｉｏ２×Ｖｙｍａｘ´
停止車両（ドア開可能性無し）
ＩＤ＝３ Ａｙｍａｘ３´＝ｒａｔｉｏ３×Ａｙｍａｘ´
＝Ａｙｍａｘ´
Ｖｙｍａｘ３´＝ｒａｔｉｏ３×Ｖｙｍａｘ´
＝Ｖｙｍａｘ´
停止車両（ドア開可能性有り）
ＩＤ＝４ Ａｙｍａｘ４´＝ｒａｔｉｏ４×Ａｙｍａｘ´
Ｖｙｍａｘ４´＝ｒａｔｉｏ４×Ｖｙｍａｘ´

次いで、ステップＳ１２にて、減少後の最大横加速度ＡｙｍａｘＩＤ´又は減少後の最大横速度ＶｙｍａｘＩＤ´、及びＸ方向の速度又は加速度並びにオフセット距離Ｄｏｆｆに基づき車線変更軌道Ｔｃｏｍが生成される。

図７は、物体９０が隣接車線８７上に検出された場合の物体の種類ＩＤに基づき生成された車線変更軌道Ｔｃｏｍ＝９１（ＩＤ１）、９２（ＩＤ２）、９３（ＩＤ３）、９４（ＩＤ４）の例を平面的且つ模式的に示している。

物体９０が、人に漕がれている自転車である場合には車線変更軌道Ｔｃｏｍ＝９１（ＩＤ１）が算出され、歩行者である場合には車線変更軌道Ｔｃｏｍ＝９２（ＩＤ２）が算出され、停止車両（ドア開可能性無し）である場合には車線変更軌道Ｔｃｏｍ＝９３（ＩＤ３）が算出され、停止車両（ドア開可能性有り）である場合には車線変更軌道Ｔｃｏｍ＝９４（ＩＤ４）が算出される。すなわち、物体９０の種類ＩＤに応じた車線変更軌道Ｔｃｏｍが適切且つ的確に算出される。

以降、車線変更制御部４６は、算出した車線変更軌道Ｔｃｏｍに沿って、横速度ＶｙｍａｘＩＤ´制御の場合には、操舵装置６２の舵角を制御することで自動車線変更制御を行う。また、車線変更制御部４６は、算出した車線変更軌道Ｔｃｏｍに沿って、横加速度ＡｙｍａｘＩＤ´制御の場合には、操舵装置６２の舵角を制御すると共に駆動装置６４の駆動力を増加させる制御を行って自動車線変更制御を行う。

［実施形態のまとめ］
以上説明したように上述した実施形態に係る車線変更制御装置１２は、少なくとも自車１０の前方の周辺環境を取得する周辺環境取得部としての周辺環境センサ３０等と、取得された前記周辺環境中のレーンマーク及び物体９０を検出するレーンマーク・物体検出部４２と、検出された前記レーンマーク及び物体９０に応じて自車１０の車線変更を制御する車線変更制御部４６と、検出された前記周辺環境中の物体９０が車線変更先の車線８７内又は隣接車線８７近傍に存在するか否かを判定する物体判定部４４を備える。

この場合、車線変更制御部４６は、検出された物体９０が、車線変更先の車線８７内又は車線８７近傍に存在する物体９０であると判定された場合、車線変更制御を行う際に、図５Ａに示す車線変更先の車線（隣接車線）８７の車線幅Ｌｌａｎｅ＝Ｌ、Ｌｏｂに対して予め定められている最大横加速度Ａｙｍａｘ´又は図５Ｂに示す車線変更先の車線（隣接車線）８７の車線幅Ｌｌａｎｅ＝Ｌ、Ｌｏｂに対して予め定められている最大横速度Ｖｙｍａｘ´を用いて行うようにしている。

このように、レーンマーク・物体検出部４２により検出された物体９０が、車線変更先の車線８７内又は隣接車線８７近傍に存在する物体９０であると判定した場合、車線変更制御を行う際に、隣接車線８７の車線幅Ｌｌａｎｅ＝Ｌ、Ｌｏｂに応じて予め定められている最大横加速度Ａｙｍａｘ´又は最大横速度Ｖｙｍａｘ´を減少させて行うようにしたので、車線８５を自車位置１０１から隣接車線８７の目標位置１０２に変更しようとする車両１０の乗員に与える違和感をなくすことができる。

この場合において、物体判定部４４は、検出された物体９０の種類ＩＤを判別する機能を有しているので、車線変更制御部４６は、判別された物体９０の種類ＩＤに応じて、最大横加速度Ａｙｍａｘ´又は最大横速度Ｖｙｍａｘ´がより小さくなるように減少率ｒａｔｉｏを変えることで、判別された物体９０の種類ＩＤに応じた適切な最大横加速度Ａｙｍａｘ´又は最大横速度Ｖｙｍａｘ´の減少率ｒａｔｉｏを設定することができる。

より具体的には、車線変更制御部４６は、検出された物体９０が人、すなわち歩行者であると種類ＩＤがＩＤ＝２判別されている場合には、人以外の物体９０、この実施形態では、停止車両（ドア開可能性無し）ＩＤ＝３又は停止車両（ドア開可能性有り）ＩＤ＝４に比較して最大横加速度Ａｙｍａｘ´又は最大横速度Ｖｙｍａｘ´がより小さくなるように前記減少率ｒａｔｉｏを変える（ｒａｔｉｏ２＜ｒａｔｉｏ３、ｒａｔｉｏ４）ようにしたので、車線８５を車線８７に変更しようとする車両１０の乗員に違和感を与えることがなくなると同時に、変更しようとする隣接車線８７内又は隣接車線８７近傍に存在する前記人に違和感を与えることがない。

なお、検出され判別された前記人が自転車に乗っている人（自転車を漕いでいる人）であると判別された場合には、歩行者の場合の減少率ｒａｔｉｏ２に比較して最大横加速度Ａｙｍａｘ´２又は最大横速度Ｖｙｍａｘ´２がより小さくなる（最大横加速度Ａｙｍａｘ´１又は最大横速度Ｖｙｍａｘ´１になる）ように減少率ｒａｔｉｏをｒａｔｉｏ２からｒａｔｉｏ１に変えることで、車線８５を隣接車線８７に変更しようとする車両１０の乗員に違和感を与えることがなくなると同時に、変更しようとする隣接車線８７内又は隣接車線８７近傍に存在する前記自転車に乗っている人（自転車を漕いでいる人）に違和感を与えることがない。なお、歩行者に比較して人が漕いでいる自転車は、進行方向の横揺れ量が大きい。

停止車両（ドア開可能性無し）は、進行方向の横揺れ量がないので、減少率ｒａｔｉｏ３をｒａｔｉｏ３＝１としているが、停止車両（ドア開可能性有り）は、乗員が乗降することを考慮して、停止車両（ドア開可能性無し）の減少率ｒａｔｉｏ３に比較して、最大横加速度Ａｙｍａｘ´又は最大横速度Ｖｙｍａｘ´がより小さくなる減少率ｒａｔｉｏ４（ｒａｔｉｏ４＜ｒａｔｉｏ３）に変える。この設定により、ドアが開く可能性のある停止車両に対してより適切な減少率ｒａｔｉｏ４で最大横加速度Ａｙｍａｘ４´又は最大横速度Ｖｙｍａｘ´を設定することができる。

なお、図２Ａ、図５Ａ、及び図２Ｂ、図５Ｂに示したように、予め定められている最大横加速度Ａｙｍａｘ（Ａｙｍａｘ´）又は最大横速度Ｖｙｍａｘ（Ｖｙｍａｘ´）は、車線変更先の車線幅Ｌｌａｎｅが狭いほど小さい値に設定しているので、乗員に違和感を与えない且つ乗員に遅さを感じさせない適切な速度で車線８５を変更先の隣接車線８７に変更する制御を行うことができる。

このようにこの実施形態によれば、隣接車線幅Ｌｌａｎｅの情報と隣接物体情報Ｏｂｉｎｆｏを合わせた隣接車線情報Ｌｌａｎｅｉｎｆｏに基づいて車線変更制御を行うようにしたので、車両１０の乗員及び物体９０が歩行者等である場合に、それらの人に違和感を与えない適切な車線変更制御を行うことができる。

なお、この発明は、上述した実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

例えば、上述したステップＳ１１で物体の種類判別を行うこととしたが、その限りではなく、ステップＳ８の時点で物体９０の有無を判定すると共に、その物体９０の種類を先行して判別するようにしてもよい。

物体９０の種類の先行判別の結果、ガードレールやポール等の路側８９に存在する路側静止物であると判定した場合には、物体（前記路側静止物）有（ステップＳ８：ＹＥＳ）と判定するが、この場合には、ステップＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２をスキップしてステップＳ９（車線変更軌道生成）に進むこととし、通常通りの車線変更軌道指令Ｔｃｏｍを算出するようにしてもよい。

なお、物体９０の種類の先行判別の結果、自転車、歩行者、停止車両、動物と判定した場合には、ステップＳ１０及びステップＳ１１と進み、物体の種類に応じた減少率を選択するようにする。

これにより、通常の車線変更を行うにあたって障害となるものではない路側静止物については通常の車線変更を行っても乗員の違和感とならないため、余分な制御（ステップＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２）を行わないこととすることができる。

１０…車両（自車両）、自車 １２…車線変更制御装置
２０…車両状態センサ ３０…周辺環境センサ
３２…カメラ ３４…レーダ
４０…ＥＣＵ ４２…レーンマーク・物体検出部
４４…物体判定部 ４６…車線変更制御部
５０…演算部 ８３…検知範囲
８４…中央分離帯 ８５…車線
８６…車線境界線 ８７…隣接車線（車線変更先の車線）
８９…路側（路肩） ９０…物体
１００…表 １０１…自車位置
１０２…目標位置

Claims (8)

1. 少なくとも自車の前方の周辺環境を取得する周辺環境取得部と、取得された前記周辺環境中のレーンマーク及び物体を検出するレーンマーク・物体検出部と、検出された前記レーンマーク及び前記物体に応じて前記自車の車線変更を制御する車線変更制御部と、を備える車線変更制御装置であって、
   検出された前記周辺環境中の前記物体が車線変更先の車線内又は車線近傍に存在するか否かを判定する物体判定部をさらに備え、
   前記車線変更制御部は、
   検出された前記物体が、車線変更先の車線内又は車線近傍に存在する物体であると判定された場合に、前記車線変更先の車線である隣接車線内に目標位置を設定して車線変更制御を行う際、
   検出された前記物体が、前記隣接車線の外側の車線境界線から前記隣接車線側にはみ出している場合には、
   自車が、車線変更する場合の前記隣接車線内の前記目標位置を、前記隣接車線の自車線に近い側の車線境界線と、前記隣接車線側にはみ出している前記物体と、の間に設定すると共に、予め定められている横加速度又は横速度を減少させて前記車線変更制御を行う
   ことを特徴とする車線変更制御装置。
2. 請求項１に記載の車線変更制御装置において、
   前記物体判定部は、
   検出された前記物体の種類を判別する機能をさらに有し、
   前記車線変更制御部は、
   判別された前記物体の種類に応じて、前記横加速度又は前記横速度の減少率を変える
   ことを特徴とする車線変更制御装置。
3. 請求項２に記載の車線変更制御装置において、
   前記車線変更制御部は、
   検出された前記物体が人であると判別されている場合には、人以外の物体に比較して、前記横加速度又は前記横速度がより小さくなるように前記減少率を変える
   ことを特徴とする車線変更制御装置。
4. 請求項３に記載の車線変更制御装置において、
   検出され判別された前記人が自転車に乗っている人であると判別された場合には、歩行者に比較して、前記横加速度又は前記横速度がより小さくなるように前記減少率を変える
   ことを特徴とする車線変更制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車線変更制御装置において、
   予め定められている前記横加速度又は前記横速度は、車線変更先の車線幅が狭いほど小さい値に設定されている
   ことを特徴とする車線変更制御装置。
6. 請求項２〜５のいずれか１項に記載の車線変更制御装置において、
   検出された前記物体が、車線変更先の車線内又は車線近傍に存在する物体であると判定された場合であって、前記物体が、乗員が降車する可能性がある停止車両と判定されたときには、前記物体が、前記乗員が降車する可能性がない停止車両と判定されたときに比較して、前記横加速度又は前記横速度が小さくなるように前記減少率を変える
   ことを特徴とする車線変更制御装置。
7. 少なくとも自車の前方の周辺環境を取得する周辺環境取得部と、取得された前記周辺環境中のレーンマーク及び物体を検出するレーンマーク・物体検出部と、検出された前記レーンマーク及び前記物体に応じて前記自車の車線変更を制御する車線変更制御部と、を備える車線変更制御装置であって、
   検出された前記周辺環境中の前記物体が車線変更先の車線内又は車線近傍に存在するか否かを判定する物体判定部をさらに備え、
   前記車線変更制御部は、
   検出された前記物体が、車線変更先の車線内又は車線近傍に存在する物体であると判定された場合、車線変更制御を行う際に、予め定められている横加速度又は横速度を減少させて行うとき、予め定められている前記横加速度又は前記横速度が、車線変更先の車線幅が狭いほど小さい値に設定されている
   ことを特徴とする車線変更制御装置。
8. 少なくとも自車の前方の周辺環境を取得する周辺環境取得部と、取得された前記周辺環境中のレーンマーク及び物体を検出するレーンマーク・物体検出部と、検出された前記レーンマーク及び前記物体に応じて前記自車の車線変更を制御する車線変更制御部と、を備える車線変更制御装置であって、
   検出された前記周辺環境中の前記物体が車線変更先の車線内又は車線近傍に存在するか否かを判定すると共に、検出された前記物体の種類を判別する物体判定部をさらに備え、
   前記車線変更制御部は、
   検出された前記物体が、車線変更先の車線内又は車線近傍に存在する物体であると判定された場合、
   車線変更制御を行う際に、判別された前記物体の種類に応じて、予め定められている横加速度又は横速度を減少させる減少率を変えるものであり、
   前記物体判定部によって検出された前記物体の種類が人であり、該人が自転車に乗っている人であると判別された場合には、歩行者と判別された人に比較して、前記横加速度又は前記横速度がより小さくなるように前記減少率を変える
   ことを特徴とする車線変更制御装置。

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