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2015年7月15日申请的日本国特愿2015-141383号及在2016年2月12日申请的日本国特愿2016-025271号而主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术：
以往，已知有一种车辆用推荐操作量生成装置，其具备：周围车辆检测机构，其检测本车的周围车辆；本车状态检测机构，其检测所述本车的状态；周围车辆行为预测机构，其预测所述周围车辆的行为；评价函数构成机构，其构成根据所述周围车辆检测机构的输出和所述本车状态检测机构的输出来算出对所述本车的驾驶操作的期望的评价函数；以及推荐操作量运算机构，其根据所述周围车辆行为预测机构的输出和所述评价函数构成机构的输出来计算对于所述本车而言期望的操作(例如，参照专利文献1)。在该装置中，其特征在于，所述周围车辆行为预测机构具有以所述本车的预测响应为输出的本车模型、以所述周围车辆的预测响应为输出的其他车模型、以及根据包括所述本车在内的车辆的信息来算出所述本车模型及所述其他车模型的计算所需的信息的车辆信息提取函数组，所述周围车辆行为预测机构通过所述车辆信息提取函数组将所述其他车模型与所述本车模型结合而构成。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2004-152125号
发明要解决的课题
然而，在以往的技术中，在车道变更时作为监视对象的车辆的数量是被限定的，仅能够设定一处进行车道变更的目标位置。其结果是，车道变更控制的自由度有时会变低。
技术实现要素：
本发明的方案是考虑到这样的情况而完成的，其目的之一在于，提供一种能够提高车道变更控制的自由度的车辆控制装置、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：检测部，其检测在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置；以及目标位置候补设定部，其参照所述检测部的检测结果，在与本车道相邻的相邻车道上的对象区域内设定根据在所述对象区域内行驶的所述周边车辆的数量而变动的数量的车道变更目标位置候补，来作为车道变更目标位置的候补，该车道变更目标位置被设定为相对于在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置。
(2)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，所述目标位置候补设定部在所述对象区域内行驶的所述周边车辆之间分别设定所述车道变更目标位置候补。
(3)在上述(1)或(2)的方案的基础上，也可以是，所述目标位置候补设定部将比前方基准车辆靠后的区域设定为所述对象区域，所述前方基准车辆是位于比在所述本车道上的所述本车辆的紧前方行驶的前行车辆靠前的位置且在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆中的最接近所述本车辆的车辆。
(4)在上述(1)至(3)中任一方案的基础上，也可以是，所述目标位置候补设定部将比后方基准车辆靠前的区域设定为所述对象区域，所述后方基准车辆是位于比在所述本车道上的所述本车辆的紧后方行驶的后续车辆靠后的位置且在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆中的最接近所述本车辆的车辆。
(5)在上述(1)至(4)中任一方案的基础上，也可以是，所述车辆控制装置还具备假想车辆设定部，该假想车辆设定部在所述本车辆的车道变更目的地的车道上设定对所述周边车辆假想地进行模拟的假想车辆，所述目标位置候补设定部将由所述假想车辆设定部设定的所述假想车辆视作所述周边车辆而在所述对象区域内设定所述车道变更目标位置候补。
(6)在上述(5)的方案的基础上，也可以是，所述车辆控制装置还具备推定部，该推定部推定所述周边车辆是否想要进行车道变更，所述假想车辆设定部在由所述推定部推定为所述周边车辆想要向所述本车辆的所述车道变更目的地的车道进行车道变更的情况下，设定所述假想车辆。
(7)在上述(6)的方案的基础上，也可以是，所述假想车辆设定部在由所述推定部推定为在与所述本车辆行驶的车道不同的车道上存在的周边车辆想要向所述本车辆的所述车道变更目的地的车道进行车道变更的情况下，设定所述假想车辆。
(8)本发明的一方案的车辆控制装置具备：检测部，其检测在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置；推定部，其推定由所述检测部检测出的在与所述本车辆行驶的车道不同的车道上存在的周边车辆是否想要向所述本车辆的车道变更目的地的车道进行车道变更；假想车辆设定部，其在由所述推定部推定为所述周边车辆想要进行车道变更的情况下，在所述本车辆的所述车道变更目的地的车道上设定对所述周边车辆假想地进行模拟的假想车辆；以及目标位置候补设定部，其参照所述检测部的检测结果及由所述假想车辆设定部设定的所述假想车辆，在所述假想车辆的前方及/或后方设定车道变更目标位置候补，来作为在与本车道相邻的相邻车道上设定的车道变更目标位置的候补。
(9)本发明的一方案的车辆控制方法包括：检测在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置的步骤；以及参照检测结果，在与本车道相邻的相邻车道上的对象区域内设定根据在所述对象区域内行驶的所述周边车辆的数量而变动的数量的车道变更目标位置候补，来作为车道变更目标位置的候补的步骤，其中，该车道变更目标位置被设定为相对于在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置。
(10)本发明的一方案的车辆控制程序使具备对在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置进行检测的检测部的车辆控制装置的计算机进行如下处理：参照所述检测部的检测结果，在与本车道相邻的相邻车道上的对象区域内设定根据在所述对象区域内行驶的所述周边车辆的数量而变动的数量的车道变更目标位置候补，来作为车道变更目标位置的候补，其中，该车道变更目标位置被设定为相对于在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置。
(11)本发明的一方案的车辆控制装置具备：检测部，其检测在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置；以及目标位置候补设定部，其参照所述检测部的检测结果，将设定车道变更目标位置的候补的对象区域设定为比前方基准车辆靠后且比后方基准车辆靠前的区域，其中，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置，所述前方基准车辆是位于比在所述本车道上的所述本车辆的紧前方行驶的前行车辆靠前的位置且在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆中的最接近所述本车辆的车辆，所述后方基准车辆是位于比在所述本车道上的所述本车辆的紧后方行驶的后续车辆靠后的位置且在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆中的最接近所述本车辆的车辆。
发明效果
根据上述(1)、(2)、(9)、(10)的方案，在与本车道相邻的相邻车道上的对象区域内设定根据在对象区域内行驶的周边车辆的数量而变动的数量的车道变更目标位置候补，来作为车道变更目标位置的候补，该车道变更目标位置被设定为相对于在相邻车道上行驶的周边车辆的相对位置，由此能够提高车道变更控制的自由度。
根据上述(3)的方案，将比前方基准车辆靠后的区域设定为对象区域，该前方基准车辆是在相邻车道上行驶的所述周边车辆中的、比在本车道上的本车辆的紧前方行驶的前行车辆靠前的位置行驶且最接近本车辆的车辆，由此能够防止在前方基准车辆的前方、即认为是车道变更困难的位置设定车道变更目标位置的候补的情况。
根据上述(4)的方案，能够防止在后方基准车辆的后方、即认为是车道变更困难的位置设定车道变更目标位置的候补的情况。
根据上述(5)至(7)的方案，将假想车辆视作所述周边车辆而在所述对象区域内设定所述车道变更目标位置候补，由此能够防止在认为是车道变更困难的位置设定车道变更目标位置的候补的情况。
根据上述(8)的方案，在假想车辆的前方及/或后方设定车道变更目标位置候补，来作为在与本车道相邻的相邻车道上设定的车道变更目标位置的候补，由此能够防止在认为是车道变更困难的位置设定车道变更目标位置的候补的情况，并且能够提高车道变更控制的自由度。
根据上述(11)的方案，将设定车道变更目标位置的候补的对象区域设定为比前方基准车辆靠后且比后方基准车辆靠前的区域，其中，该车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的周边车辆的相对位置，该前方基准车辆是在相邻车道上行驶的周边车辆中的、比在本车道上的本车辆的紧前方行驶的前行车辆靠前的位置行驶且最接近本车辆的车辆，该后方基准车辆是在相邻车道上行驶的周边车辆中的、比在本车道上的本车辆的紧后方行驶的后续车辆靠后的位置行驶且最接近本车辆的车辆，由此能够防止在前方基准车辆的前方、或者后方基准车辆的后方这样的认为是车道变更困难的位置设定车道变更目标位置的候补的情况。
附图说明
图1是表示搭载有第一实施方式的车辆控制装置的车辆(本车辆)具有的构成要素的图。
图2是以第一实施方式的车辆控制装置为中心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是表示针对某一区间生成的行动计划的一例的图。
图5是表示目标位置候补设定部设定车道变更目标位置候补的情形的图。
图6是用于说明在未检测出前方基准车辆的情况下目标位置候补设定部执行的处理的图。
图7是用于说明在未检测出后方基准车辆的情况下目标位置候补设定部执行的处理的图。
图8是用于说明在未检测出前行车辆的情况下目标位置候补设定部执行的处理的图。
图9是用于说明在未检测出后续车辆的情况下目标位置候补设定部执行的处理的图。
图10是用于说明定义为在对象区域不包含前方基准车辆及后方基准车辆的情况下目标位置候补设定部执行的处理的图。
图11是表示监视对象车辆与本车辆及车道变更目标位置候补的位置关系的图。
图12是表示用于决定车道变更目标位置的处理的流程的一例的流程图。
图13是表示使本车辆与监视对象车辆的位置关系类型化的各样式的图。
图14是表示使样式(a)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。
图15是表示使样式(b)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。
图16是表示使样式(c)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。
图17是表示使样式(d)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。
图18是表示使样式(e)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。
图19是表示使样式(f)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。
图20是表示由车道可变更期间导出部执行的处理的流程的一例的流程图。
图21是表示由控制计划生成部生成的用于车道变更的控制计划的一例的图。
图22是表示具备行驶形态决定部及行驶轨道生成部的车辆控制装置的功能结构的图。
图23是表示由行驶轨道生成部生成的轨道的一例的图。
图24是以第二实施方式的车辆控制装置为中心的本车辆的功能结构图。
图25是表示由第二实施方式的车道可否变更判定部执行的处理的流程的一例的流程图。
图26是以第三实施方式的车辆控制装置为中心的本车辆的功能结构图。
图27是以第四实施方式的车辆控制装置为中心的本车辆的功能结构图。
图28是表示第四实施方式的目标位置候补设定部设定车道变更目标位置候补的情形的图。
图29是表示在设定有假想车辆的情况下目标位置候补设定部设定车道变更目标位置候补的情形的图。
图30是表示在相邻车道上没有周边车辆行驶的情况下目标位置候补设定部设定车道变更目标位置候补的情形的图。
图31是表示在设定有假想车辆的情况下目标位置候补设定部设定车道变更目标位置候补的情形的图。
图32是表示在设定有假想车辆的情况下目标位置候补设定部设定车道变更目标位置候补的情形的图。
图33是表示在车道消失之前目标位置候补设定部设定车道变更目标位置候补的情形的图。
图34是表示在到达地点的到达时间成为规定值以内的情况下目标位置候补设定部设定车道变更目标位置候补的情形的图。
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装置100的车辆(以下，称作本车辆m)具有的构成要素的图。搭载有车辆控制装置100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，车辆中搭载有探测器20-1～20-7、雷达30-1～30-6及相机40等传感器、导航装置50、以及上述的车辆控制装置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(lightdetectionandranging、或者laserimagingdetectionandranging)。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安装于行李箱盖等，探测器20-5及探测器20-6安装在车身的侧面、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度左右的检测范围。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度的检测范围。
上述的雷达30-1及雷达30-4例如是进深方向的检测范围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30-4的进深方向的检测范围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(frequencymodulatedcontinuouswave)方式来检测物体。
相机40例如是利用了ccd(chargecoupleddevice)、cmos(complementarymetaloxidesemiconductor)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是以第一实施方式的车辆控制装置100为中心的本车辆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。
导航装置50具有gnss(globalnavigationsatellitesystem)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，根据该位置导出直至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134而保存于存储部130。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(inertialnavigationsystem)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的速度(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上安装有检测驾驶员的操作的有无、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120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可以是机械式的开关，也可以是设置于导航装置50的触摸面板式显示装置的gui(graphicaluserinterface)开关。切换开关80接受驾驶员通过手动驾驶的手动驾驶模式与驾驶员不进行操作的(或者与手动驾驶模式相比，操作量小或操作频率低的)状态下行驶的自动驾驶模式的切换指示，并生成将由行驶控制部120控制的控制模式向自动驾驶模式或手动驾驶模式中的任一方指定的控制模式指定信号。
行驶驱动力输出装置90例如包括发动机和行驶用马达中的一方或双方。在行驶驱动力输出装置90仅具有发动机的情况下，行驶驱动力输出装置90还包括对发动机进行控制的发动机ecu(electroniccontrolunit)。发动机ecu例如按照从行驶控制部120输入的信息，来对节气门开度、档级等进行调整，由此对用于使车辆行驶的行驶驱动力(转矩)进行控制。在行驶驱动力输出装置90仅具有行驶用马达的情况下，行驶驱动力输出装置90包括对行驶用马达进行驱动的马达ecu。马达ecu例如通过调整向行驶用马达施加的pwm信号的占空比来对用于使车辆行驶的行驶驱动力进行控制。在行驶驱动力输出装置90包括发动机和行驶用马达这双方的情况下，发动机ecu和马达ecu这双方协调地对行驶驱动力进行控制。
转向装置92例如具备在齿条-小齿轮功能等中使力作用而能够变更转向轮的方向的电动马达、检测转向角(或实际舵角)的转向角传感器等。转向装置92按照从行驶控制部120输入的信息来对电动马达进行驱动。
制动装置94具备将对制动踏板施加的制动操作作为液压来传递的主液压缸、蓄积制动液的贮存箱、对向各车轮输出的制动力进行调节的制动致动器等。制动装置94按照从行驶控制部120输入的信息来对制动致动器等进行控制，以便将所期望的大小的制动转矩向各车轮输出。需要说明的是，制动装置94不限于上述说明的通过液压进行工作的电子控制式制动装置，也可以是通过电动致动器进行工作的电子控制式制动装置。
[车辆控制装置]
以下，说明车辆控制装置100。车辆控制装置100例如具备外界识别部102、本车位置识别部104、行动计划生成部106、车道变更控制部110、行驶控制部120、控制切换部122及存储部130。外界识别部102、本车位置识别部104、行动计划生成部106、车道变更控制部110、行驶控制部120及控制切换部122中的一部分或全部是通过cpu(centralprocessingunit)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(largescaleintegration)、asic(applicationspecificintegratedcircuit)等硬件功能部。另外，存储部130通过rom(readonlymemory)、ram(randomaccessmemory)、hdd(harddiskdrive)、闪存器等来实现。程序可以预先保存于存储部130，也可以经由车载互联网设备等从外部装置下载。另外，也可以是，通过将保存有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130。
外界识别部102基于探测器20、雷达30、相机40等的输出，来识别周边车辆的位置及速度等状态。本实施方式中的周边车辆是指在本车辆m的周边行驶且沿着与本车辆m相同的方向行驶的车辆。周边车辆的位置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(或者是否将要进行车道变更)。外界识别部102基于周边车辆的位置的历史、方向指示器的工作状态等来识别是否正进行车道变更(或者是否将要进行车道变更)。另外，外界识别部102除了识别周边车辆以外，还可以识别护栏、电线杆、驻车车辆、行人及其他物体的位置。以下，将探测器20、雷达30、相机40、以及外界识别部102组合成的部件称作对周边车辆进行检测的“检测部dt”。检测部dt还可以通过与周边车辆进行通信来识别周边车辆的位置、速度等状态。
本车位置识别部104基于存储部130所保存的地图信息132、以及从探测器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(本车道)、以及本车辆m相对于行驶车道的相对位置。地图信息132例如是比导航装置50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者车道的边界的信息等。图3是表示由本车位置识别部104识别出本车辆m相对于行驶车道的相对位置的情形的图。本车位置识别部104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104识别本车辆m的基准点相对于本车道l1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。
行动计划生成部106生成规定的区间中的行动计划。规定的区间例如是由导航装置50导出的路径中的通过高速道路等收费道路的区间。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。
行动计划例如由顺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赶超前方车辆的赶超事件、使本车辆m在分支点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在车道汇合点进行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者维持车道，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132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。
图4是表示针对某一区间生成的行动计划的一例的图。如图所示，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，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。
[车道变更事件]
车道变更控制部110进行由行动计划生成部106实施行动计划所包含的车道变更事件时的控制。车道变更控制部110例如具备目标位置候补设定部111、其他车位置变化推定部112、车道可变更期间导出部113、控制计划生成部114及目标位置决定部115。
(目标位置候补的设定)
目标位置候补设定部111参照由检测部dt检测出的周边车辆的位置，首先设定成为车道变更的对象的大框架的对象区域，在对象区域内，设定车道变更目标位置候补，作为相对于在与本车辆m正行驶的行驶车道(本车道)相邻的相邻车道上行驶的周边车辆的相对位置。
图5是目标位置候补设定部111设定车道变更目标位置候补的情形的图。在图中，m1～m7为周边车辆，d为各车辆的行驶方向，l1为本车道，l2为相邻车道。另外，ar为对象区域，t1～t3为车道变更目标位置候补。在不对是哪一个车道变更目标位置候补进行区分时，仅记作车道变更目标位置候补t。在以下的说明中，通过行动计划指示向在本车道l1的右侧延伸的相邻车道l2进行车道变更。
首先，目标位置候补设定部111将比周边车辆m4(前方基准车辆)靠后且比周边车辆m7(后方基准车辆)靠前的区域设定为对象区域ar，所述周边车辆m4(前方基准车辆)是在相邻车道l2上行驶的周边车辆中的、比在本车道l1上的本车辆m的紧前方行驶的周边车辆m1(前行车辆)靠前的位置行驶且最接近本车辆m的车辆，所述周边车辆m7(后方基准车辆)是在相邻车道l2行驶的周边车辆中的、比在本车道l1上的本车辆m的紧后方行驶的周边车辆m2(后续车辆)靠后的位置行驶且最接近本车辆m的车辆。
在此，“在比前行车辆靠前的位置行驶的周边车辆”可以意味着前端部处于比前行车辆的前端部靠前的位置的周边车辆，也可以意味着后端部处于比前行车辆的后端部靠前的位置的周边车辆。另外，也可以意味着重心等基准点处于比前行车辆的基准点、前端部或后端部靠前的位置的周边车辆。
另一方面，“在比后续车辆靠后的位置行驶的周边车辆”可以意味着前端部处于比后续车辆的前端部靠后的位置的周边车辆，也可以意味着后端部处于比后续车辆的后端部靠后的位置的周边车辆。另外，也可以意味着重心等基准点处于比后续车辆的基准点、前端部或后端部靠后的位置的周边车辆。
由此，目标位置候补设定部111能够防止在比前行车辆靠前的位置行驶的周边车辆之前、或者在比后续车辆靠后的位置行驶的周边车辆之后这样的认为是车道变更困难的位置设定车道变更目标位置候补t的情况。这是因为在这些位置，用于车道变更的本车辆m的行为会被前行车辆或后续车辆的行为大幅限制。其结果是，目标位置候补设定部111能够预防在车道变更时对本车辆m强加无理的行为的情况。
并且，目标位置候补设定部111在对象区域ar内行驶的周边车辆m4～m7中以紧前方紧后方的关系(以之间不存在周边车辆的关系)行驶的两个周边车辆(m4与m5、m5与m6、以及m6与m7)之间，分别设定车道变更目标位置候补t1、t2及t3。因此，车道变更目标位置候补t的数量根据在相邻车道l2上的对象区域ar内行驶的周边车辆的数量而变动。在对象区域ar内行驶的周边车辆的数量为n台的情况下，设定n-1个车道变更目标位置候补t。
由此，目标位置候补设定部111根据周边车辆的分布而设定多个进行车道变更的目的地的候补，从而能够提高车道变更控制的自由度。其结果是，之后能够设定最佳的车道变更目标位置t#。
在此，还假想存在前方基准车辆、后方基准车辆、前行车辆及后续车辆中的任一方未被检测部dt检测出的情况。以下，对其进行说明。图6是用于说明在未检测出前方基准车辆的情况下目标位置候补设定部111执行的处理的图。如图所示，在未检测出前方基准车辆的情况下(在不存在处于比前行车辆靠前的位置的周边车辆的情况下)，目标位置候补设定部111例如将从本车辆m的前端部朝向前方规定距离x1的地点决定为对象区域ar的前方侧边界arf。规定距离x1例如设定为能够通过探测器20、雷达30、相机40等检测本车辆m的前方的周边车辆的距离。在该情况下，也可以是，目标位置候补设定部111不仅在以紧前方紧后方的关系行驶的两个周边车辆之间设定车道变更目标位置候补，还在对象区域ar的前方侧边界arf与在对象区域ar内最靠前行驶的周边车辆m5之间设定车道变更目标位置候补t1。
图7是用于说明在未检测出后方基准车辆的情况下目标位置候补设定部111执行的处理的图。如图所示，在未检测出后方基准车辆的情况下(在不存在处于比后续车辆靠后的位置的周边车辆的情况下)，目标位置候补设定部111例如将从本车辆m的后端部朝向后方规定距离x2的地点决定为对象区域ar的后方侧边界arr。规定距离x2例如设定为能够通过探测器20、雷达30、相机40等检测本车辆m的后方的周边车辆的距离。在该情况下，也可以是，目标位置候补设定部111不仅在以紧前方紧后方的关系行驶的两个周边车辆之间设定车道变更目标位置候补，还在对象区域ar的后方侧边界arr与在对象区域ar内最靠后行驶的周边车辆m6之间设定车道变更目标位置候补t3。
图8是用于说明在未检测出前行车辆的情况下目标位置候补设定部111执行的处理的图。如图所示，在未检测出前行车辆的情况下(在本车辆m的前方的检测部dt的检测范围内不存在周边车辆的情况下)，目标位置候补设定部111例如将从本车辆m的前端部朝向前方规定距离x1的地点决定为对象区域ar的前方侧边界arf。
图9是用于说明在未检测出后续车辆的情况下目标位置候补设定部111执行的处理的图。如图所示，在未检测出后续车辆的情况下(在本车辆m的后方的检测部dt的检测范围内不存在周边车辆的情况下)，目标位置候补设定部111例如将从本车辆m的后端部朝向后方规定距离x2的地点决定为对象区域ar的后方侧边界arr。
需要说明的是，在上述的说明中，为了方便起见，定义为在对象区域ar包含前方基准车辆及后方基准车辆而进行了说明，但也可以定义为在对象区域ar不包含前方基准车辆及后方基准车辆来进行处理。在该情况下，目标位置候补设定部111可以不仅在以紧前方紧后方的关系(以之间不存在周边车辆的关系)行驶的两个周边车辆之间设定车道变更目标位置候补t，还在对象区域ar的前方侧边界arf与其紧后方的周边车辆之间、以及对象区域ar的后方侧边界arr与其紧前方的周边车辆之间设定车道变更目标位置候补t。
图10是用于说明定义为在对象区域ar不包含前方基准车辆及后方基准车辆的情况下目标位置候补设定部111执行的处理的图。需要说明的是，直至设定车道变更目标位置候补t的处理的过程与图5所示的情况不同，但结果相同，这些处理为等效的关系。
其他车位置变化推定部112选择由检测部dt检测出的周边车辆中的与车道变更干涉的可能性高的周边车辆(在以下的例子中，为三台周边车辆)，针对选择出的车辆来推定将来的位置变化。以下，将与车道变更干涉的可能性高的周边车辆称作监视对象车辆ma、mb、mc。
图11是表示监视对象车辆与本车辆及车道变更目标位置候补t的位置关系的图。监视对象车辆ma为本车辆m的前行车辆。另外，监视对象车辆mb为在车道变更目标位置候补t的紧前方行驶的周边车辆，监视对象车辆mc为在车道变更目标位置候补t的紧后方行驶的周边车辆。
车道可变更期间导出部113基于由其他车位置变化推定部112推定出的监视对象车辆ma、mb、mc的位置变化，来导出相对于车道变更目标位置候补t的车道可变更期间p。由车道可变更期间导出部113进行的处理的详细情况见后述。
控制计划生成部114按由目标位置候补设定部111设定的车道变更目标位置候补t，基于由其他车位置变化推定部112推定出的监视对象车辆ma、mb、mc的位置变化来生成用于车道变更的控制计划。
目标位置决定部115基于由控制计划生成部114生成的控制计划，按由目标位置候补设定部111设定的车道变更目标位置候补t来决定车道变更目标位置t#。
以下，参照流程图来说明用于决定车道变更目标位置的处理。图12是表示用于决定车道变更目标位置的处理的流程的一例的流程图。
首先，目标位置候补设定部111选择一个车道变更目标位置候补t(步骤s200)。接着，其他车位置变化推定部112确定与车道变更目标位置候补t对应的监视对象车辆ma、mb、mc(步骤s202；参照图11)。
接着，其他车位置变化推定部112推定监视对象车辆ma、mb、mc的将来的位置变化(步骤s204)。
将来的位置变化例如可以基于假定为保持当前的速度的状态下进行行驶的定速度模型、假定为保持当前的加速度的状态下进行行驶的定加速度模型、以及其他各种模型来推定。另外，其他车位置变化推定部112可以考虑监视对象车辆的转向角，也可以不考虑转向角而假定为维持当前的行驶车道的状态下进行行驶来推定位置变化。在以下的说明中，假定为监视对象车辆保持当前的速度的状态下维持行驶车道进行行驶来推定位置变化。
接着，车道可变更期间导出部113导出车道可变更期间p(步骤s206)。关于这些处理的详细情况，之后根据其他流程图来说明，先说明成为由车道可变更期间导出部113执行的处理的基础的原理。
首先，本车辆m与监视对象车辆ma、mb、mc的关系(位置分布)例如以下所示那样被类型化为6个样式。以下，越是记载在左侧的车辆，则表示越靠前行驶的情况。样式(a)及样式(b)表示不改变与周边车辆的相对位置地进行车道变更的情况的例子，样式(c)表示降低与周边车辆的相对位置(相对地减速)地进行车道变更的情况的例子，样式(d)、(e)、(f)表示提高与周边车辆的相对位置(相对地加速)地进行车道变更的情况的例子。
样式(a)：ma-mb-m-mc
样式(b)：mb-ma-m-mc
样式(c)：ma-m-mb-mc
样式(d)：ma-mb-mc-m
样式(e)：mb-ma-mc-m
样式(f)：mb-mc-ma-m
图13是表示使本车辆与监视对象车辆的位置关系类型化的各样式的图。
需要说明的是，样式(f)是基于不由第一实施方式中的目标位置候补设定部111设定的车道变更目标位置候补t得到的样式，因此在此作为参考例。
针对各个样式(a)～(f)，监视对象车辆ma、mb、mc的位置变化进一步基于监视对象车辆的速度而被类型化。图14～图19是表示针对样式(a)～(f)分别使监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。图14至图19中的纵轴表示以本车辆m为基准的行进方向上的位移，横轴表示经过时间。另外，图14至图19中的车道变更后可存在区域表示在进行车道变更之后监视对象车辆以相同趋势继续行驶的情况下本车辆m能够存在的位移的区域。例如，在图14中的“速度：mb＞ma＞mc”的图中，车道可变更区域处于比监视对象车辆ma的位移靠下侧的位置，即表示虽然在进行车道变更之前本车辆m被制约成不比监视对象车辆ma向前超出，但在进行车道变更之后即使比监视对象车辆ma向前超出也没有问题。该车道变更后可存在区域用于控制计划生成部114的处理。
图14是表示使样式(a)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。另外，图15是表示使样式(b)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。样式(a)、(b)中的车道可变更期间p如以下这样定义(以下，省略“监视对象车辆”)。
开始时刻：随时。
结束时刻：mc追上ma的时刻或mc追上mb的时刻中的较早的一方。
图16是表示使样式(c)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。样式(c)中的车道可变更期间p如以下这样定义。
开始时刻：mb超过本车辆m的时刻。
结束时刻：mc追上ma的时刻或mc追上mb的时刻中的较早的一方。
图17是表示使样式(d)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。另外，图18是表示使样式(e)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。样式(d)、(e)中的车道可变更期间p如以下这样定义(以下，省略“监视对象车辆”)。
开始时刻：本车辆m超过mc的时刻。
结束时刻：mc追上ma的时刻或mc追上mb的时刻中的较早的一方。
图19是表示使样式(f)中的监视对象车辆的位置变化类型化的各样式的图。样式(f)中的车道可变更期间p如以下这样定义。
开始时刻：ma超过mc的时刻。
结束时刻：mc追上mb的时刻(在开始时刻的制约中不考虑mc追上ma)。
需要说明的是，在样式(f)中，在速度为mc＞mb＞ma的情况、mb＞mc＞ma的情况、以及mc＞ma＞mb的情况下，不可进行车道变更。
图20是表示由车道可变更期间导出部113执行的处理的流程的一例的流程图。本流程图的处理相当于图12的步骤s206的处理。
首先，车道可变更期间导出部113使本车辆m与监视对象车辆ma、mb、mc的位置分布类型化(步骤s300)。接着，车道可变更期间导出部113基于由其他车位置变化推定部112推定出的监视对象车辆ma、mb、mc的位置变化，来决定车道可变更期间的开始时刻(步骤s302)。
在此，为了如前述那样决定车道变更的开始时刻，存在“监视对象车辆mb超过本车辆m的时刻”、“本车辆m超过监视对象车辆mc的时刻”这样的要素，为了解决该情况而需要进行与本车辆m的加减速相关的假定。关于该点，车道可变更期间导出部113例如在减速时，从当前的本车辆m的速度以规定程度(例如两成程度)减速，在不成为紧急减速的范围内导出速度变化曲线，并与监视对象车辆mb的位置变化相对应来决定“监视对象车辆mb超过本车辆m的时刻”。另外，车道可变更期间导出部113在加速时，在从当前的本车辆m的速度起不成为紧急加速的范围内以法定速度为上限来导出速度变化曲线，并与监视对象车辆mc的位置变化相对应来决定“本车辆m超过监视对象车辆mc的时刻”。
接着，车道可变更期间导出部113基于由其他车位置变化推定部112推定出的监视对象车辆ma、mb、mc的位置变化，来决定车道可变更期间的结束时刻(步骤s304)。然后，车道可变更期间导出部113基于在步骤s302中决定的开始时刻和在步骤s304中决定的结束时刻，来导出车道可变更期间(步骤s306)。
返回图12，说明流程图的处理。控制计划生成部114针对导出了车道可变更期间p的车道变更目标位置候补t而生成控制计划(步骤s208)。然后，车道变更控制部110判定是否已针对全部的车道变更目标位置候补t进行了步骤s200至s208的处理(步骤s210)。在未针对全部的车道变更目标位置候补t进行步骤s200至s208的处理的情况下，返回步骤s200，选择下一车道变更目标位置候补t而进行以后的处理。
图21是表示由控制计划生成部114生成的用于车道变更的控制计划的一例的图。控制计划例如以与本车辆m的行进方向相关的位移的轨道来表现。控制计划生成部114首先求出能够向车道可变更区域进入的本车辆m的速度的制约。本车辆m的速度的制约包含在车道可变更期间p内能够向车道可变更区域进入的情况。另外，本车辆m的速度的制约也可以包含在车道变更后对成为前行车辆的监视对象车辆mb进行追随行驶的情况。在该情况下，也可以是，在开始了追随行驶的时刻，本车辆m从车道可变更区域脱离并向车道变更后可存在区域进入。
而且，在需要本车辆m超过监视对象车辆mc后进行车道变更的情况下，控制计划生成部114以在本车辆m的位移充分大于监视对象车辆mc的位移的点(图中的cp)处开始车道变更的方式生成控制计划。
通过这样的控制，车道变更控制部110能够实现顺利的车道变更控制。
在针对全部的车道变更目标位置候补t进行了步骤s200至s208的处理的情况下，目标位置决定部115评价对应的控制计划，由此决定车道变更目标位置t#(步骤s212)。
目标位置决定部115例如从安全性、效率性的观点出发来决定车道变更目标位置t#。目标位置决定部115参照与车道变更目标位置候补t分别对应的控制计划，将车道变更时的与前后车辆之间的间隔宽的车道变更目标位置候补、速度接近法定速度的车道变更目标位置候补、或者在车道变更时所需的加减速小的车道变更目标位置候补优先地选择为车道变更目标位置t#。这样，决定出一个车道变更目标位置t#及控制计划。
车道变更控制部110基于决定出的车道变更目标位置t#及控制计划来生成用于车道变更的轨道。轨道是按规定时间对假想到达的将来的目标位置进行采样而得到的点的集合(轨迹)。详细情况见后述。
[行驶控制]
行驶控制部120通过由控制切换部122进行的控制而将控制模式设定为自动驾驶模式或者手动驾驶模式，并按照设定的控制模式来对控制对象进行控制。行驶控制部120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136，并基于读入的行动计划信息136所包含的事件来对控制对象进行控制。在该事件为车道变更事件的情况下，行驶控制部120按照由控制计划生成部114生成的控制计划，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)。行驶控制部120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120输入的表示控制量的信息来对自身装置进行控制。另外，行驶控制部120基于车辆传感器60的检测结果来对决定的控制量进行适当调整。
另外，行驶控制部120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120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122基于由行动计划生成部106生成的行动计划信息136，来将行驶控制部120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122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120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120的控制模式能够通过驾驶员等的操作而在行驶中、停车中任意变更。
另外，控制切换部122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120对车辆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122在操作检测信号所包含的操作量超过阈值的情况下，即在操作器件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120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120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122将行驶控制部120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，或者前方车辆紧急停止时，能够通过由驾驶员瞬间进行的操作，不经由切换开关80的操作地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。
根据以上说明的本实施方式的车辆控制装置100，目标位置候补设定部111能够防止在比前行车辆靠前的位置行驶的周边车辆之前、或者在比后续车辆靠后的位置行驶的周边车辆之后这样的认为是车道变更困难的位置设定车道变更目标位置候补t的情况。其结果是，目标位置候补设定部111能够预防在进行车道变更时对本车辆m强加无理的行为的情况。
另外，根据本实施方式的车辆控制装置100，目标位置候补设定部111根据周边车辆的分布而设定多个进行车道变更的目的地的候补，从而能够提高车道变更控制的自由度。其结果是，之后能够设定最佳的车道变更目标位置t#。
另外，根据本实施方式的车辆控制装置100，车道可变更期间导出部113基于周边车辆(监视对象车辆)的位置变化来导出能够向车道变更目标位置候补t进行车道变更的车道可变更期间p，其中，所述车道变更目标位置候补t被设定为相对于在与本车道l1相邻的相邻车道l2上行驶的周边车辆的相对位置，由此能够供用于车道变更的控制计划的生成这样的各种处理使用。
另外，根据本实施方式的车辆控制装置100，控制计划生成部114导出用于在由车道可变更期间导出部113导出的车道可变更期间p内向车道变更目标位置t#进行车道变更的速度的制约，在导出的速度的制约下生成控制计划，由此能够抑制发生制定出不可能实现的控制计划这样的事态。
另外，根据本实施方式的车辆控制装置100，车道可变更期间导出部113通过与本车辆m和监视对象车辆的位置分布对应的不同的方法来导出车道可变更期间p，由此能够通过与本车辆m和监视对象车辆的位置分布对应的适当的方法来导出车道可变更期间p。
需要说明的是，车辆控制装置100除了具备上述的功能部以外，还可以具备行驶形态决定部108及行驶轨道生成部109。图22是表示具备行驶形态决定部108及行驶轨道生成部109的车辆控制装置100的功能结构的图。
[车道保持事件]
在由行驶控制部120实施行动计划所包含的车道保持事件时，行驶形态决定部108决定定速行驶、追随行驶、减速行驶、转弯行驶、障碍物躲避行驶等中的任一行驶形态。例如，在本车辆m的前方不存在其他车辆的情况下，行驶形态决定部108将行驶形态决定为定速行驶。另外，在相对于前行车辆进行追随行驶这样的情况下，行驶形态决定部108将行驶形态决定为追随行驶。另外，在由外界识别部102识别出前行车辆的减速的情况、实施停车、驻车等事件的情况下，行驶形态决定部108将行驶形态决定为减速行驶。另外，在由外界识别部102识别出本车辆m来到了弯路的情况下，行驶形态决定部108将行驶形态决定为转弯行驶。另外，在由外界识别部102在本车辆m的前方识别出障碍物的情况下，行驶形态决定部108将行驶形态决定为障碍物躲避行驶。
行驶轨道生成部109基于由行驶形态决定部108决定出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108决定出的行驶形态进行行驶的情况下，按规定时间对假想到达的将来的目标位置进行采样而得到的点的集合(轨迹)。行驶轨道生成部109至少基于由外界识别部102或本车位置识别部104识别出的存在于本车辆m的前方的对象ob的速度、以及本车辆m与对象ob的距离，来算出本车辆m的目标速度。行驶轨道生成部109基于算出的目标速度来生成轨道。对象ob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ob的存在的情况和考虑对象ob的存在的情况这双方的轨道的生成。图23是表示由行驶轨道生成部109生成的轨道的一例的图。如图中(a)所示，例如，行驶轨道生成部109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δt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分的情况下，仅记作“目标位置k”。例如，目标位置k的个数根据目标时间t来决定。例如，行驶轨道生成部109在将目标时间t设为5秒的情况下，在该5秒中，以每规定时间δt(例如0.1秒)在行驶车道的中央线上设定目标位置k，并基于行驶形态来决定上述多个目标位置k的配置间隔。行驶轨道生成部109例如可以从地图信息132所包含的车道的宽度等信息中导出行驶车道的中央线，在行驶车道的中央线预先包含于地图信息132的情况下，也可以从该地图信息132取得行驶车道的中央线。
例如，在由上述的行驶形态决定部108将行驶形态决定为定速行驶的情况下，行驶轨道生成部109如图中(a)所示那样以等间隔设定多个目标位置k而生成轨道。
另外，在由行驶形态决定部108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)，行驶轨道生成部109如图中(b)所示那样，以到达的时刻越早的目标位置k间隔越宽、到达的时刻越晚的目标位置k间隔越窄的方式生成轨道。在该情况下，有时将前行车辆设定为对象ob，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ob。由此，从本车辆m起的到达的时刻晚的目标位置k接近本车辆m的当前位置，因此后述的行驶控制部120使本车辆m减速。
另外，如图中(c)所示，在道路为弯路的情况下，行驶形态决定部108将行驶形态决定为转弯行驶。在该情况下，行驶轨道生成部109例如根据道路的曲率，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)一边配置多个目标位置k来生成轨道。另外，如图中(d)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108将行驶形态决定为障碍物躲避行驶。在该情况下，行驶轨道生成部109以躲避该障碍物ob进行行驶的方式配置多个目标位置k来生成轨道。
<第二实施方式>
以下，对第二实施方式进行说明。图24是以第二实施方式的车辆控制装置100a为中心的本车辆m的功能结构图。第二实施方式的车辆控制装置100a与第一实施方式不同点在于，车道变更控制部110具备车道可否变更判定部116。以下，以这样的不同点为中心进行说明。
图25是表示由第二实施方式的车道可否变更判定部116执行的处理的流程的一例的流程图。首先，车道可否变更判定部116判定监视对象车辆mc是否会追上监视对象车辆mb(步骤s400)。
在监视对象车辆mc会追上监视对象车辆mb的情况下，车道可否变更判定部116生成以监视对象车辆mc追上监视对象车辆mb的点为终点的本车辆m的位移的轨迹(步骤s402)。接着，车道可否变更判定部116判定在监视对象车辆mc追上监视对象车辆mb之前监视对象车辆mc是否会追上监视对象车辆ma(步骤s404)。
在监视对象车辆mc追上监视对象车辆mb之前监视对象车辆mc追上监视对象车辆ma的情况下(参照图14的右上图等)，车道可否变更判定部116判定在监视对象车辆mc追上监视对象车辆ma的时刻本车辆m是否位于比监视对象车辆mc靠前的位置(步骤s406)。
在监视对象车辆mc追上监视对象车辆ma的时刻本车辆m位于比监视对象车辆mc靠前的位置的情况下，车道可否变更判定部116判定本车辆m的轨迹是否满足速度及加速度的制约(步骤s408)。速度及加速度的制约例如定义为，处于以法定速度为上限且以法定速度的60％左右为下限的速度的范围内，且加减速度小于分别设定的阈值。
在本车辆m的轨迹满足速度及加速度的制约的情况下，车道可否变更判定部116判定为能够进行车道变更(步骤s410)。另一方面，在本车辆m的轨迹不满足速度及加速度的制约的情况下，车道可否变更判定部116判定为不可进行车道变更(步骤s412)。
在步骤s400中得到了否定的判定的情况下，车道可否变更判定部116判定监视对象车辆mc是否会追上监视对象车辆ma(步骤s414)。在监视对象车辆mc会追上监视对象车辆ma的情况下(参照图14的中下图等)，车道可否变更判定部116生成以监视对象车辆mc追上监视对象车辆ma的点为终点的本车辆m的轨迹(步骤s416)，并使处理进入步骤s408。
另一方面，在监视对象车辆mc不会追上监视对象车辆ma的情况下(参照图14的左上图等)，车道可否变更判定部116判定为能够进行车道变更(步骤s410)。
根据以上说明的本实施方式的车辆控制装置100a，除了起到与第一实施方式同样的效果以外，还判定在车道变更目标位置t#的紧后方行驶的周边车辆是否会追上其他的周边车辆，并基于判定的结果来判定可否进行车道变更，其中，所述车道变更目标位置t#被设定为相对于在与本车道l1相邻的相邻车道l2上行驶的周边车辆的相对位置，由此能够更适当地判定可否进行车道变更。
<第三实施方式>
以下，对第三实施方式进行说明。图26是以第三实施方式的车辆控制装置100b为中心的本车辆m的功能结构图。第三实施方式的车辆控制装置100b不具备通过与导航装置50联合来生成行动计划的结构，在被输入了任意的车道变更触发时，进行车道变更控制，在除此以外的情况下以手动驾驶模式进行控制。需要说明的是，本车位置识别部104参照gnss接收机、地图信息等(不一定属于导航装置)来识别本车位置。
车道变更触发例如在由驾驶员进行了用于车道变更的开关操作等时生成。另外，车道变更触发也可以根据车辆的状态而自动地生成。
<第四实施方式>
以下，对第四实施方式进行说明。第一实施方式的车辆控制装置100不考虑在与本车辆m想要进行车道变更的车道相邻的车道上行驶的周边车辆而设定车道变更目标位置候补。与此相对，第四实施方式的车辆控制装置100c与第一实施方式不同点在于，考虑在与本车辆m想要进行车道变更的车道相邻的车道上行驶的周边车辆来设定车道变更目标位置候补。以下，以这样的不同点为中心进行说明。
图27是以第四实施方式的车辆控制装置100c为中心的本车辆m的功能结构图。第四实施方式的车辆控制装置100c除了具备第一实施方式的车辆控制装置100c的功能结构以外，还具备假想车辆设定部117。
车辆控制装置100c的外界识别部102与第一实施方式同样，基于周边车辆的位置的历史、方向指示器的工作状态等来推定周边车辆是否正在进行车道变更(或者是否想要进行车道变更)。外界识别部102为“推定部”的一例。
当存在由外界识别部102判定为向本车辆m的车道变更目的地的车道进行车道变更的周边车辆的情况下，假想车辆设定部117以规定的状态设定对该周边车辆假想地进行模拟的假想车辆。规定的状态例如是维持当前时刻的周边车辆的速度的状态。需要说明的是，规定的状态也可以是比当前时刻的周边车辆的速度慢或快的速度。
目标位置候补设定部111参照由检测部dt检测出的周边车辆的位置，将由假想车辆设定部117设定的假想车辆视作周边车辆来设定车道变更目标位置候补。
[在车道变更目的地的车道上存在周边车辆的情况的例子]
图28是表示第四实施方式的目标位置候补设定部111设定车道变更目标位置候补的情形的图。在图中，l1为本车道，l2为相邻车道(本车辆m的车道变更目的地的车道)，l3为与相邻车道相邻的车道(以下称作第三车道)。t1及t2为车道变更目标位置候补。在图中，ma至mx为周边车辆。周边车辆ma为前行车辆，周边车辆mb为在相邻车道l2上在本车辆m的紧前方行驶的车辆，周边车辆mc为在相邻车道l2上在本车辆m的紧后方行驶的车辆。周边车辆mx为在第三车道l3上位于周边车辆mb与周边车辆mc之间而在该位置行驶的车辆。
首先，在第四实施方式中，目标位置候补设定部111将包含在相邻车道l2上行驶的周边车辆mb及周边车辆mc的区域设定为对象区域ar。对象区域ar的设定的方法也可以与第一实施方式同样。目标位置候补设定部111例如在本车辆m能够不与周边车辆mb及周边车辆mc干涉的情况下安全地进行车道变更的位置设定车道变更目标位置候补t1及车道变更目标位置候补t2。目标位置候补设定部111例如在周边车辆mb与周边车辆mc之间设定车道变更目标位置候补t1。目标位置候补设定部111例如在周边车辆mc的后方设定车道变更目标位置候补t2。需要说明的是，在周边车辆mc的后方不存在用于使本车辆m进行车道变更的区域的情况下，目标位置候补设定部111不设定车道变更目标位置候补t2而仅设定车道变更目标位置候补t1。
因此，车道变更目标位置候补t的数量根据在相邻车道l2上的对象区域ar内行驶的周边车辆的数量而变动。另外，形成车道变更目标位置候补t的区域的大小根据在相邻车道l2上的对象区域ar内行驶的周边车辆间的区域的大小而变动。
在由假想车辆设定部117设定了假想车辆的情况下，目标位置候补设定部111将假想车辆视作周边车辆而在对象区域ar内设定车道变更目标位置候补t。图29是表示在设定有假想车辆的情况下目标位置候补设定部111设定车道变更目标位置候补t的情形的图。在图示的例子中，周边车辆mx的方向指示器做出了表示向相邻车道l2进行车道变更的工作，因此外界识别部102推定出周边车辆mx向相邻车道l2的车道变更。在由外界识别部102推定出周边车辆的车道变更的情况下，假想车辆设定部117在相邻车道l2上设定与周边车辆mx对应的假想车辆mxvt。假想车辆设定部117例如在周边车辆mx的横向上以维持当前时刻的周边车辆的速度的状态设定假想车辆mxvt。
目标位置候补设定部111将设定的假想车辆mxvt视作在相邻车道l2上位于周边车辆mb与周边车辆mc之间而在该位置行驶的周边车辆。目标位置候补设定部111基于周边车辆mb、周边车辆mc及假想车辆mxvt而在对象区域ar内设定车道变更目标位置候补t。在该情况下，例如，目标位置候补设定部111在周边车辆mb与周边车辆mc之间的位置、周边车辆mc与假想车辆mxvt之间的位置、周边车辆mc的后方的位置设定车道变更目标位置候补t(t1-1、t1-2、t2)。但是，在周边车辆mb与假想车辆mxvt之间的位置、或者周边车辆mc与假想车辆mxvt之间的位置不存在用于使本车辆m进行车道变更的足够的区域的情况下，目标位置候补设定部111将该位置从车道变更目标位置候补t中排除。
这样，车辆控制装置100在存在推定为向本车辆m的车道变更目的地的车道进行车道变更的周边车辆的情况下，在车道变更目的地的车道设定对该周边车辆假想地进行模拟的假想车辆，并基于在车道变更目的地的车道上行驶的周边车辆及假想车辆来设定车道变更目标位置候补。其结果是，车辆控制装置100能够防止在认为是车道变更困难的位置设定车道变更目标位置的候补的情况，且同时能够提高车道变更控制的自由度。
[在车道变更目的地的车道上不存在周边车辆的情况的例子]
另外，即使在相邻车道l2上没有周边车辆行驶的情况下，在推定为在第三车道l3上行驶的周边车辆想要向相邻车道l2进行车道变更时，车辆控制装置100也在相邻车道l2上设定假想车辆。图30是表示在相邻车道l2没有周边车辆行驶的情况下目标位置候补设定部111设定车道变更目标位置候补t的情形的图。在相邻车道l2上没有周边车辆行驶的情况下，例如，目标位置候补设定部111将对象区域ar内的期望的区域设定为车道变更目标位置候补t。期望的区域可以是对象区域ar的整体，也可以是对象区域ar的一部分。
在由假想车辆设定部117设定了假想车辆的情况下，目标位置候补设定部111将假想车辆视作周边车辆而在对象区域ar内设定车道变更目标位置候补t。图31是表示在设定有假想车辆的情况下目标位置候补设定部111设定车道变更目标位置候补t1及t2的情形的图。在由外界识别部102推定出周边车辆的车道变更的情况下，假想车辆设定部117在相邻车道l2上设定与周边车辆mx对应的假想车辆mxvt。
目标位置候补设定部111将设定的假想车辆mxvt在相邻车道l2上视作周边车辆。例如，目标位置候补设定部111在假想车辆mxvt的前后设定车道变更目标位置候补t(t1、t2)。
这样，在推定为在第三车道上行驶的周边车辆想要向车道变更目的地的车道进行车道变更的情况下，车辆控制装置100在车道变更目的地的车道上设定假想车辆，将假想车辆视作在车道变更目的地的车道上行驶的周边车辆，由此能够防止在认为是车道变更困难的位置设定车道变更目标位置的候补的情况。
[在本车道上行驶的车辆向车道变更目的地的车道进行车道变更的情况的例子]
车辆控制装置100在推定为正在本车道l1上行驶的周边车辆想要向相邻车道l2进行车道变更时，也可以在相邻车道l2上设定假想车辆。目标位置候补设定部111在设定有假想车辆的情况下，将假想车辆视作周边车辆而在对象区域ar内设定车道变更目标位置候补t。图32是表示在设定有假想车辆的情况下目标位置候补设定部111设定车道变更目标位置候补t1的情形的图。在由外界识别部102推定出在本车道l1上行驶的周边车辆ma向相邻车道l2进行车道变更的情况下，假想车辆设定部117在相邻车道l2上设定与周边车辆ma对应的假想车辆mavt。
目标位置候补设定部111将设定的假想车辆mavt在相邻车道l2上视作周边车辆。例如，目标位置候补设定部111在假想车辆mavt的后方设定以使车道变更目标位置候补t不与假想车辆mavt干涉的方式进行变更后的车道变更目标位置候补t1。
这样，在车辆控制装置100推定为正在本车道l1上行驶的周边车辆想要向相邻车道l2进行车道变更的情况下，目标位置候补设定部111也在车道变更目的地的车道上设定假想车辆，并将设定的假想车辆视作周边车辆而在对象区域ar内设定车道变更目标位置候补t，由此能够防止在认为是车道变更困难的位置设定车道变更目标位置的候补的情况。
[第三车道消失的情况的例子]
在上述的例子中，外界识别部102基于方向指示器的工作状态等来推定周边车辆是否正在进行车道变更(或者是否想要进行车道变更)，但在基于从导航装置50取得的本车辆的位置及地图信息132、或者从探测器20、雷达30、相机40等输入的信息而检测出本车辆m的前方的车道减少的情况下，也可以基于直至该车道减少地点的距离或到达时间来推定周边车辆的车道变更。
外界识别部102基于从导航装置50取得的本车辆m的位置来检索地图信息132，判定例如从本车辆m的位置朝向前方第一规定距离(例如几百[m]～几[km])以内是否存在车道减少的地点vp(参照后述的图33)。然后，在判定为存在车道减少的地点vp的情况下，将周边车辆在如下时机进行车道变更这一推定结果向后段的其他的功能部(车道变更控制部110等)输出，所述时机是从本车辆m或在消失的车道上行驶的周边车辆到地点vp为止的距离或到达时间(距离除以本车辆m或周边车辆的速度得到的时间)成为规定值以内的时机。即，基于从本车辆m或在消失的车道上行驶的周边车辆到地点vp为止的距离或到达时间，来推定车道变更的时机。在规定值为相对于距离的值的情况下，规定值例如设定为几十[m]程度，在规定值为相对于到达时间的值的情况下，规定值例如设定为几[sec]程度。
另外，外界识别部102也可以基于由相机40对本车辆m的前方进行拍摄的图像，来检测本车辆m的前方处的车道的减少。
图33是表示在车道消失之前目标位置候补设定部111设定车道变更目标位置候补t的情形的图。第三车道l3是从地点vp起车道逐渐减少而之后车道消失的车道。在图示的例子中，在地点vp的前方消失的第三车道l3上行驶的周边车辆mx到达地点vp的到达时间未成为规定值以内。在该情况下，外界识别部102推定为周边车辆mx不进行车道变更。然后，目标位置候补设定部111在相邻车道l2上设定车道变更目标位置候补t。
图34是表示在到达地点vp的到达时间成为了规定值以内的情况下目标位置候补设定部111设定车道变更目标位置候补t的情形的图。在周边车辆mx到达地点vp的到达时间成为了规定值以内的情况下，外界识别部102推定为周边车辆mx进行车道变更。在该情况下，假想车辆设定部117在相邻车道l2上设定与周边车辆mx对应的假想车辆mxvt。目标位置候补设定部111将由假想车辆设定部117设定的假想车辆mxvt视作周边车辆而在假想车辆mxvt的前方及后方设定车道变更目标位置候补t(t1及t2)。需要说明的是，目标位置候补设定部111也可以在假想车辆mxvt的前方或后方设定车道变更目标位置候补t。
需要说明的是，外界识别部102也可以并列使用周边车辆的位置的历史、方向指示器的工作状态等、以及从导航装置50取得的本车辆的位置及地图信息132、或者从探测器20、雷达30、相机40等输入的信息等，来推定周边车辆的车道变更。
根据以上说明的第四实施方式，车辆控制装置100在相邻车道上的对象区域ar内设定根据在该对象区域ar内行驶的周边车辆的数量而变动的数量的车道变更目标位置候补t。更具体而言，车辆控制装置100在存在判定为向本车辆m的车道变更目的地的车道进行车道变更的周边车辆的情况下，在相邻车道上设定对该周边车辆假想地进行模拟的假想车辆，并基于在相邻车道上行驶的周边车辆及假想车辆来设定车道变更目标位置候补。其结果是，车辆控制装置100能够提高安全性，且同时能够提高车道变更控制的自由度。
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，能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变形及替换。
符号说明：
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…外界识别部、104…本车位置识别部、106…行动计划生成部、110…车道变更控制部、111…目标位置候补设定部、112…其他车位置变化推定部、113…车道可变更期间导出部、114…控制计划生成部、115…目标位置决定部、116…车道可否变更判定部、117…假想车辆设定部、120…行驶控制部、122…控制切换部、130…存储部、m…本车辆。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种车辆控制装置，其具备：
检测部，其检测在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置；
目标位置候补设定部，其参照所述检测部的检测结果，在与本车道相邻的相邻车道上的对象区域内设定根据在所述对象区域内行驶的所述周边车辆的数量而变动的数量的车道变更目标位置候补，来作为车道变更目标位置的候补，该车道变更目标位置被设定为相对于在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置；以及
假想车辆设定部，其在所述本车辆的车道变更目的地的车道上设定对所述周边车辆假想地进行模拟的假想车辆，
所述目标位置候补设定部将由所述假想车辆设定部设定的所述假想车辆视作所述周边车辆而在所述对象区域内设定所述车道变更目标位置候补。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
所述目标位置候补设定部在所述对象区域内行驶的所述周边车辆之间分别设定所述车道变更目标位置候补。
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，
所述目标位置候补设定部将比前方基准车辆靠后的区域设定为所述对象区域，所述前方基准车辆是位于比在所述本车道上的所述本车辆的紧前方行驶的前行车辆靠前的位置且在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆中的最接近所述本车辆的车辆。
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，
所述目标位置候补设定部将比后方基准车辆靠前的区域设定为所述对象区域，所述后方基准车辆是位于比在所述本车道上的所述本车辆的紧后方行驶的后续车辆靠后的位置且在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆中的最接近所述本车辆的车辆。
5.(删除)
6.(修改后)根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置还具备推定部，该推定部推定所述周边车辆是否想要进行车道变更，
所述假想车辆设定部在由所述推定部推定为所述周边车辆想要向所述本车辆的所述车道变更目的地的车道进行车道变更的情况下，设定所述假想车辆。
7.根据权利要求6所述的车辆控制装置，其中，
所述假想车辆设定部在由所述推定部推定为在与所述本车辆行驶的车道不同的车道上存在的周边车辆想要向所述本车辆的所述车道变更目的地的车道进行车道变更的情况下，设定所述假想车辆。
8.一种车辆控制装置，其具备：
检测部，其检测在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置；
推定部，其推定由所述检测部检测出的在与所述本车辆行驶的车道不同的车道上存在的周边车辆是否想要向所述本车辆的车道变更目的地的车道进行车道变更；
假想车辆设定部，其在由所述推定部推定为所述周边车辆想要进行车道变更的情况下，在所述本车辆的所述车道变更目的地的车道上设定对所述周边车辆假想地进行模拟的假想车辆；以及
目标位置候补设定部，其参照所述检测部的检测结果及由所述假想车辆设定部设定的所述假想车辆，在所述假想车辆的前方及/或后方设定车道变更目标位置候补，来作为在与本车道相邻的相邻车道上设定的车道变更目标位置的候补。
9.(修改后)一种车辆控制方法，其包括：
检测在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置的步骤；
参照检测结果，在与本车道相邻的相邻车道上的对象区域内设定根据在所述对象区域内行驶的所述周边车辆的数量而变动的数量的车道变更目标位置候补，来作为车道变更目标位置的候补的步骤，其中，该车道变更目标位置被设定为相对于在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置；以及
在所述本车辆的车道变更目的地的车道上设定对所述周边车辆假想地进行模拟的假想车辆的步骤，
将所述假想车辆视作所述周边车辆而在所述对象区域内设定所述车道变更目标位置候补。
10.(修改后)一种车辆控制程序，其使具备对在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置进行检测的检测部的车辆控制装置的计算机进行如下处理：
参照所述检测部的检测结果，在与本车道相邻的相邻车道上的对象区域内设定根据在所述对象区域内行驶的所述周边车辆的数量而变动的数量的车道变更目标位置候补，来作为车道变更目标位置的候补，其中，该车道变更目标位置被设定为相对于在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置；以及
在所述本车辆的车道变更目的地的车道上设定对所述周边车辆假想地进行模拟的假想车辆，
将所述假想车辆视作所述周边车辆而在所述对象区域内设定所述车道变更目标位置候补。
11.(修改后)一种车辆控制装置，其具备：
检测部，其检测在本车辆的周边行驶的周边车辆的位置；
目标位置候补设定部，其参照所述检测部的检测结果，将设定车道变更目标位置的候补的对象区域设定为比前方基准车辆靠后且比后方基准车辆靠前的区域，其中，所述车道变更目标位置被设定为相对于在与本车道相邻的相邻车道上行驶的所述周边车辆的相对位置，所述前方基准车辆是位于比在所述本车道上的所述本车辆的紧前方行驶的前行车辆靠前的位置且在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆中的最接近所述本车辆的车辆，所述后方基准车辆是位于比在所述本车道上的所述本车辆的紧后方行驶的后续车辆靠后的位置且在所述相邻车道上行驶的所述周边车辆中的最接近所述本车辆的车辆；以及
假想车辆设定部，其在所述本车辆的车道变更目的地的车道上设定对所述周边车辆假想地进行模拟的假想车辆，
所述目标位置候补设定部将由所述假想车辆设定部设定的所述假想车辆视作所述周边车辆而在所述对象区域内设定所述车道变更目标位置候补。
12.(追加)根据权利要求3所述的车辆控制装置，其中，
所述目标位置候补设定部在所述前行车辆及所述前方基准车辆中的至少一方不存在的情况下，将朝向所述本车辆的前方第一规定距离的地点决定为所述对象区域的前方侧边界。
13.(追加)根据权利要求4所述的车辆控制装置，其中，
所述目标位置候补设定部在所述后续车辆及所述后方基准车辆中的至少一方不存在的情况下，将朝向所述本车辆的后方第二规定距离的地点决定为所述对象区域的后方侧边界。