JP2018195246A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車線変更の目的と、車両の異常発生時の車線変更に関する動作とに基づいて、車両の車線変更を完遂又は中止する電子制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置１００は、車載システムの異常発生を検出する異常検出部１０１と、車両の車線変更に関する動作を検出する車両動作検出部１０２と、異常発生時の車線変更に関する動作を特定する車両動作特定部１０３と、自動運転のための走行計画を保存する走行計画保存部１０４と、車両に関する自車両情報、車両の周辺環境に関する周辺情報、及び運転手に関する運転手情報の少なくとも１つを取得する情報取得部１０５と、走行計画、自車両情報、周辺情報、及び運転手情報の少なくとも１つに基づいて、車両の車線変更の目的を特定する目的特定部１０６と、異常発生時の車線変更に関する動作及び車線変更の目的に基づいて車線変更の完遂又は中止を決定し、指示する車線変更制御部１０７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動運転車両に搭載される電子制御装置に関するものである。

近年、自動車の自動運転に関する開発が進められている。特に、車載システムが車両の加速、操舵、制動の全てを自動的に行い、システムから要請があった場合にのみ運転手が手動で車両を運転する自動運転車両の開発が活発になっている。

さらに、このような自動運転車両の開発に伴い、自動運転中の車載システムに異常や故障が生じた場合に車両の安全性を確保するためのフェイルオペレーショナル技術の開発も進んでいる。

例えば、特許文献１には、自動運転車両が追い越し制御を行っている間に車載システムに異常が発生した場合、車両が元の走行車線に戻るようなフェイルオペレーションを実行する走行制御装置が開示されている。

特開２０１６−８４０３８号公報

ところで、追い越し制御には、走行車線から追い越し車線へと車線変更を行い、追い越し対象車両を追い越し走行した後に、元の走行車線に戻るために車線変更を再び行うという一連の制御が含まれる。このうち、車両の車線変更は、追い越し制御を行う場合以外にも、車両の進路を変更する場合や、道路上の障害を回避する場合等、様々な状況で行われる。そして、状況によっては、車載システムの異常発生時に元の走行車線に戻るというフェイルオペレーションを実行してしまうと、走行目的や安全走行にそぐわない結果が起こりうることを発明者は知見した。

そこで、本発明の目的は、自動運転車両に異常が発生した場合であっても、車両の安全を確保しながら走行目的を達成することができる電子制御装置を実現することにある。

上記課題を解決するために、本発明の車載システムを搭載する車両に設けられる電子制御装置（１００）は、
前記車載システムに異常が発生したことを検出する異常検出部（１０１）と、
前記車両の車線変更に関する動作を検出する車両動作検出部（１０２）と、
前記異常が発生した時の前記車線変更に関する動作を特定する車両動作特定部（１０３）と、
前記車両の自動運転を行うための走行計画を保存する走行計画保存部（１０４）と、
前記車両に関する自車両情報、前記車両の周辺環境に関する周辺情報、及び前記運転手に関する運転手情報の少なくとも１つを取得する情報取得部（１０５）と、
前記走行計画、前記自車両情報、前記周辺情報、及び前記運転手情報の少なくとも１つに基づいて、前記車両の前記車線変更の目的を特定する目的特定部（１０６）と、
前記異常が発生した時の前記車線変更に関する動作及び前記車線変更の目的に基づいて前記車線変更の完遂又は中止を決定し、前記車線変更の完遂又は中止を指示する車線変更制御部（１０７）と、を備える。

本発明の電子制御装置によれば、車線変更動作中の自動運転車両に異常が発生した場合であっても、車両の目的地への到着等の走行目的を達成できるとともに、車両を安全に走行又は停止させることが可能となる。

実施形態１の電子制御装置を含む車載システムを説明するブロック図 実施形態１の電子制御装置の動作を説明するフローチャート 実施形態１における車線変更の目的及び異常発生時の車線変更動作と、車線変更の完遂又は中止との組み合わせを説明する説明図

以下、本発明の電子制御装置の構成及び機能について、図面を参照して説明する。なお、本発明とは、特許請求の範囲又は課題を解決するための手段の項に記載された発明を意味するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。また、鉤括弧内の語は、特許請求の範囲又は課題を解決するための手段の項に記載された語を意味し、同じく以下の実施形態に限定されるものではない。
また、特許請求の範囲の従属項に記載の構成及び方法、従属項に記載の構成及び方法に対応する実施形態の構成及び方法、および特許請求の範囲に記載がなく実施形態のみに記載の構成及び方法は、本発明においては任意の構成及び方法である。
発明が解決しようとする課題に記載した課題は公知の課題ではなく、本発明者が独自に知見したものであり、本発明の手段とともに発明の進歩性を肯定する事実である。

（実施形態１）
１．電子制御装置１００の構成
図１は、実施形態１の電子制御装置１００の構成、及び電子制御装置１００に接続される装置を示している。電子制御装置１００は、異常検出部１０１、車両動作検出部１０２、車両動作特定部１０３、走行計画保存部１０４、情報取得部１０５、目的特定部１０６、車線変更制御部１０７、及び自動／手動指示部１０８を備える。

電子制御装置１００は、車両の走行に必要な情報を取得する情報検知装置、車両を駆動等させるための車両制御装置、及びインタフェース等の車載システムを構成する装置に車載ネットワークを介して接続される。図１に示すように、情報検知装置は、例えば、自車両情報検知部２０１、周辺情報検知部２０２、運転手情報検知部２０３等を含み、車両制御装置は、例えば、車両制御部２０４と、車両制御部２０４からの指示に基づいて車両を駆動するパワートレイン２０５、ブレーキ駆動部２０６、及び操舵駆動部２０７等を含む。さらに、インタフェースは、運転手に対して様々な情報を通知する通知部２０８等を含む。

ここで、自車両情報検知部２０１は、車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、ＧＰＳ等を含む。周辺情報検知部２０２は、自車両の周囲を走行する車両に関する情報を取得するカメラ、レーダ、測距センサ等、及び自車両が走行している道路の情報を取得する地図データベース等を含む。運転手情報検知部２０３は、運転手の体調等に関する情報を取得するセンサ等を含む。

なお、車載システムを構成する装置は、図１の例に限定されるものではない。また、本発明の電子制御装置１００を設ける車両の車載システムは、車載システムの一部に異常が発生した場合であっても車両が自動運転走行を継続できるように、車載システムを構成する各装置が二重構成となった冗長構成を有するシステムであることが望ましい。しかしながら、電子制御装置１００は、冗長構成を有するシステムに使用するものに限定されない。また、本発明の電子制御装置自体を冗長構成としてもよい。

以下に、図１を参照して、実施形態１の電子制御装置１００の構成、及び電子制御装置１００に車載ネットワークを介して接続される装置について説明する。

異常検出部１０１は、車載システムに異常が発生したことを検出する。車載システムの異常とは、情報検知装置、車両制御装置等の車載システムを構成する装置の故障の他、車載ネットワークの異常をも含む。異常検出部１０１は、例えば、車載システムのいずれかに異常が発生したことを知らせる信号を車載ネットワークを介して受け取る、あるいは、情報検知装置等から信号が正常に入力されないことを検出することにより、車載システムの異常を検出することができる。

車両動作検出部１０２は、車両の通常走行、加減速、右左折といった様々な動作のうち、「車線変更」に「関する」動作を検出する。車両が車線変更に関する一連の動作のうちいずれの動作をしているかは、電子制御装置１００に入力される情報に基づいて検出することができる。例えば、車両動作検出部１０２は、自車両情報検知部２０１から入力された速度情報、進行方向情報、操舵情報、進行方向に対する車両の傾き、及びヨーレート情報、周辺情報検知部２０２から入力された画像情報、あるいは、車両がターンシグナルを表示させているか否か、といった情報から、車両の車線変更に関する動作を検出する。
ここで、車両の車線変更の開始は、例えば、進行方向情報、操舵情報、車両の傾き、ヨーレートの大きさのうち少なくとも１つから判断することができる。また、車両が隣接車線に進入したかどうかは、例えば、画像情報から得られた車線境界線と自車両との位置関係に基づいて判断することができる。

ここで、本発明の「車線変更」とは、走行中の車線から異なる車線に車両が移動することをいい、例えば、複数の車線を有する道路において、ある車線から隣接する車線に移動することの他、高速道路において入口車線から本線に合流すべく移動すること、あるいは、分流地点において異なる進路の車線に移動することをも含む。

また、本発明の車線変更「に関する」動作とは、車両が車線変更をするために必要な動作をいい、車両が隣接車線に移動して、実際に車線を変更している間の動作だけでなく、車線を移動する前後の動作、例えば、ターンシグナルを表示させる動作、及び、車線を移動した後にターンシグナルを消す動作をも含む。

車両動作特定部１０３は、異常検出部１０１及び車両動作検出部１０２の検出結果に基づいて、車載システムに異常が発生した時に、車両が車線変更に関する動作のうちいずれの動作を実行しているかを特定する。本実施形態１の例では、車線変更に関する動作を３つの段階、すなわち、
（Ａ）車線変更をするためにターンシグナルを表示しているが、車両は隣接車線に向かって移動しておらず、実際の車線変更を開始する前、
（Ｂ）車両が隣接車線に向かって移動を始めることにより車線変更を開始した後であって、車両が隣接車線に「進入する」前、
（Ｃ）車両が隣接車線に進入した後、
に分け、車両動作特定部１０３は、車載システムに異常が発生した時に車両が上記（Ａ）〜（Ｃ）のいずれの動作をしているかを特定している。しかしながら、上記（Ａ）〜（Ｃ）の車線変更に関する動作の分類は一例にすぎず、車両動作特定部１０３は、車線変更に関する動作を（Ａ）〜（Ｃ）以外の段階に分類して、異常が発生した時の車線変更に関する動作を特定してもよい。

ここで、本発明の「進入する」とは、車両の所定の部分が隣接車線に入った状態となることをいい、車両の所定の部分とは、車両の特定の部分（例えば、隣接車線側に位置する前方のタイヤ等）の他、条件に応じて異なる車両の部分であってもよい。

走行計画保存部１０４は、車両のカーナビゲーションシステム等を介して入力された目的地や選択された経路に基づいて生成される、自動運転を行うための走行計画を保存する。この走行計画には、車両の走行予定速度や走行予定経路といった情報が含まれる。

情報取得部１０５は、自車両情報検知部２０１から車両に関する情報（本発明の「自車両情報」に対応）を、周辺情報検知部２０２から自車両が走行している道路や周辺車両といった車両の「周辺環境に関する情報」（本発明の「周辺情報」に対応）を、及び、運転手情報検知部２０３から車両を運転する「運転手に関する情報」（本発明の「運転手情報」に対応）を、それぞれ取得する。なお、情報取得部１０５は、これらの情報を全て取得してもよく、あるいは、これらの情報の一部のみを取得してもよい。

自車両情報は車両の状態を示す情報であり、例えば、車両の速度情報、加速情報、操舵情報、自車両位置などの情報が挙げられる。また、周辺情報には、例えば、自車両の周囲を走行する周辺車両の台数、自車両と周辺車両との間の距離情報、自車両が走行している道路の交通情報や地図情報などの情報が挙げられる。また、運転手情報には、例えば、運転手の体温、脈拍、脳波、あるいは顔の向きや視線といった運転手の状態を示す情報や、これらの情報に基づいて求められる運転手の覚醒度（睡眠状態か否か）や運転手が体調不良であることを示す情報が含まれる。

ここで、「周辺環境に関する情報」とは、自車両が走行している道路等の状態を示す情報だけでなく、自車両の周囲を走行する周辺車両の状態をも含むものである。この情報は、例えば、自車両に搭載したセンサ等によって、自車両に搭載したデータベース等によって、あるいは、路側機又は周辺車両から無線通信によって得られる。また、「運転手に関する情報」とは、運転手の行動や状態を示す情報をいい、センサやカメラ等によって直接的に得られる情報の他、センサ等で取得した情報に基づいて求められる情報、例えば、運転手の覚醒度（眠気）や体調不良を示す情報をも含む。

目的特定部１０６は、走行計画保存部１０４に保存されている走行計画、並びに、情報取得部１０５において取得した自車両情報、周辺情報、及び運転手情報の少なくとも１つに基づいて、車両の車線変更の目的を特定する。本実施形態１では、目的特定部１０６は、走行計画に基づく目的地到達他車線への合流又はキープレフト、高速道路等の分流地点における車線変更、走行経路における障害を回避するための車線変更、前方を走行する車両を追い越すための車線変更、及び、運転手に異常が発生したことによる車両停止のための車線変更のいずれに該当するかを特定している。しかしながら、目的特定部１０６は、上記以外の車線変更の目的を特定してもよい。

車線変更制御部１０７は、車両動作特定部１０３にて特定した異常発生時の車線変更に関する動作と、目的特定部１０６にて特定した車線変更の目的とに基づいて、現在実行している車線変更を完遂するか、あるいは中止するかを決定する。そして、車線変更の完遂又は中止を車両制御部２０４に対して「指示する」。

ここで、本発明の「指示する」とは、車線変更の完遂又は中止を示す信号を出力することによって指示することの他、車線変更の完遂を指示する場合には特定の信号を出力しないことにより、車線変更をそのまま完遂させることをも含む。あるいは、走行する車線を指示することにより、間接的に車線変更の完遂又は中止を指示することも含む。

車線変更制御部１０７から車線変更の完遂又は中止の指示を受けた車両制御部２０４は、パワートレイン２０５、ブレーキ駆動部２０６、操舵駆動部２０７等の車両制御装置に対し制御信号を出力する。例えば、車線変更を完遂する場合には、車両制御部２０４は操舵駆動部２０７に対して操舵角を増大させる信号を出力し、車線変更を中止する場合には、操舵駆動部２０７に対して操舵角を小さくする信号を出力する。
なお、図１では、車両制御部２０４は電子制御装置１００とは別個に設けられているが、車両制御部２０４は電子制御装置１００に組み込まれてもよい。

自動／手動指示部１０８は、車線変更の終了又は中止「後に」、自動運転から運転手による手動運転に切り替えることを運転手に通知するように、通知部２０８に対して指示する。そして、自動／手動指示部１０８からの指示に基づいて、通知部２０８は、運転手に対して手動運転への切り替えを促すメッセージを画面又は音声により通知する。

例えば、自動／手動指示部１０８は、車線変更が終了して車両が車線変更後の車線を所定の距離だけ通常走行した後に、あるいは、車線変更を中止して車両が元々走行していた車線を所定の距離だけ通常走行した後に、通知部２０８に対して手動運転への切り替えを指示する。これにより、自動運転から手動運転へと安全に運転を引き継げる状態となったときに、運転手は通知部２０８から運転切替に関する通知を受け、手動運転に切り替えることが可能となる。

なお、本実施形態１では、自動／手動指示部１０８は、車線変更の終了又は中止後に、自動運転から運転手による手動運転への切り替えを指示している。しかしながら、自動／手動指示部１０８は、異常検出部１０１が異常を検出したと判断すると直ちに、自動運転から手動運転に切り替えることを通知部２０８に対して指示してもよい。

ここで、本発明の終了又は中止「後に」とは、時間的に後であればよく、例えば、車線変更が完全に終了して直ちに、あるいは、車線変更を中止して直ちに信号を送信する場合の他、その他の条件を更に満たしたときに信号を送信する場合を含む。

２．電子制御装置１００及び電子制御装置１００に接続された装置の動作
次に、図２のフローチャートを参照して電子制御装置１００の動作を説明する。

Ｓ１０１では、電子制御装置１００は、当該電子制御装置１００を設けた車両が自動運転中であるかどうかを判断し、自動運転中であると判断した場合には、以下の処理を続ける。

Ｓ１０２では、車両動作検出部１０２が、車両が車線変更に関する動作をしているかどうかを検出する。Ｓ１０２において車両が車線変更に関する動作をしていることを検出した場合、Ｓ１０３に移行する。
Ｓ１０３では、車両動作検出部１０２が、現在実行している車線変更に関する動作を検出する。

Ｓ１０４では、異常検出部１０１が、車載システムに異常が発生したかどうかを検出する。そして、Ｓ１０４において異常が発生したことを検出した場合、Ｓ１０５に移行する。
Ｓ１０５では、車両動作特定部１０３が、Ｓ１０４で検出した異常が発生した時の車両の車線変更に関する動作を特定する。

Ｓ１０６では、目的特定部１０６が、走行計画、自車両情報、運転手情報、及び周辺情報の少なくとも１つを取得し、これらの情報に基づいて車線変更の目的を特定する。そして、車線変更制御部１０７は、Ｓ１０５において車両動作特定部１０３が特定した車線変更に関する動作と、Ｓ１０６において目的特定部１０６が特定した車線変更の目的とに基づいて、車線変更を完遂する又は中止することを決定し、車両制御部２０４に対して車線変更の完遂又は中止を指示する。
Ｓ１０７及びＳ１０８では、車両制御部２０４が、車線変更制御部１０７からの指示に基づいて、車線変更を完遂する（Ｓ１０７）、あるいは中止する（Ｓ１０８）。

Ｓ１０９では、車両は、車線変更を完遂（Ｓ１０７）した場合には車線変更後の新たな車線内を、車線変更を中止（Ｓ１０８）した場合には元々走行していた車線内を走行する。

Ｓ１１０では、自動／手動指示部１０８が、自動運転から運転手による手動運転に切り替えることを通知するように通知部２０８に対して指示する。

Ｓ１１１では、Ｓ１１０における手動運転への切り替え指示に対して、運転手が手動運転に切り替えたどうかを判断する。ここで、運転手が車両を自動運転から手動運転に切り替えた場合には、Ｓ１１２に移行して自動運転は終了する。一方、運転手が手動運転に切り替えない場合には、Ｓ１１３に移行し、車載システムは自動運転による走行を継続し、安全な場所で車両を停止させる。

なお、Ｓ１０５とＳ１０６の動作の順序は任意である。また、その他の動作についても、順序を適宜入れ替えてもよい。

３．車線変更に関する動作及び車線変更の目的と、車線変更の完遂又は中止の決定との組み合わせの具体例
図３は、車線変更の目的毎に、異常が発生した時の車線変更に関する動作が上述した（Ａ）〜（Ｃ）それぞれに該当する場合の車線変更制御部１０７の指示内容、すなわち、車線変更を完遂するか、又は中止するかを示している。図３を参照して、車線変更の目的毎の車線変更制御部１０７の指示内容を以下に説明する。

（１）車線変更の目的が目的地到達、車線の合流又はキープレフトの場合
以下に、車線変更の目的が目的地到達、車線の合流、又はキープレフトの場合の動作を例示する。
なお、「目的地到達」のための車線変更とは、例えば、交差点において右左折するための準備として右側又は左側車線へと移動することや、後述する分流地点の手前において、右方向への分流地点に隣接する最右側車線を走行するために右側車線へと移動することをも含む。

例えば、目的地に向けた分流を将来的に予定している走行計画、ＧＰＳから取得した自車両の位置情報、地図データベースから取得した地図情報に照らして、分流地点に隣接する車線とは異なる車線を自車両が走行していると認定できる場合、目的特定部１０６は車線変更の目的が目的地の到達であると特定する。

この場合、異常発生時の車線変更に関する動作が（Ａ）車線変更の開始前では、車両の車線変更を中止する。一方、（Ｂ）車線変更開始後であって、隣接車線に進入する前、及び（Ｃ）隣接車線に進入した後では、車線変更をそのまま完遂する。

異常発生時の車線変更に関する動作が（Ａ）の場合、車両は、元々走行している車線を走行しながら運転手による手動運転に切り替える、あるいは、車両が安全な場所で停止した後に、運転手による手動運転に切り替える。その後、運転手は、手動運転によって目的地到達のための車線変更を行う。
（Ａ）の場合に車線変更を中止する理由は、車線変更の開始前であり、隣接する車線に安全に車線変更できると判断されていない状況であるため、安全確認しながら走行している現車線の走行を継続したほうが安全性の観点から望ましいからである。また、（Ａ）の状況であれば、運転手の手動運転によって将来の分流に間に合うよう車線変更を行うことができる可能性が高いからである。

一方、異常発生時の車線変更に関する動作が（Ｂ）又は（Ｃ）の場合、車両は車線変更後の車線を走行しながら運転手による手動運転に切り替える、あるいは、車両が安全な場所で停止した後に運転手による手動運転に切り替える。（Ｂ）、（Ｃ）の場合に車線変更を中止する理由は、以下のとおりである。
（Ｂ）の場合、車線変更を中止すると、分流地点に隣接する車線へと移動する猶予がなくなるため、運転手の手動運転に切り替わったとしても、将来の分流に間に合うよう車線変更することは困難になる。そのため、走行目的の確保のため、車線変更を完遂することが望ましい。また、運転手が慌てて安全確認が不十分な状態で車線変更をすることが考えられるため、安全性の観点からも車線変更を完遂することが望ましい。
また、（Ｃ）の場合、車両は既に隣接する車線に進入しているため、元の車線に戻るよりも、そのまま車線変更を完遂した方が車両の安全性を確保できる可能性が高い。
そこで、（Ｂ）、（Ｃ）の場合には、車線変更を完遂させる。

他の例として、高速道路を走行することを予定している走行計画、ＧＰＳから取得した自車両の位置情報、地図データベースに基づく地図情報に照らして、自車両が高速道路に進入して合流車線を走行していると認定できる場合、目的特定部１０６は車線変更の目的が車線の合流であると特定する。

車線変更の目的が合流の場合も、目的地到達を目的とする場合と同様、異常発生時の車線変更に関する動作が（Ａ）車線変更の開始前では、車両の車線変更を中止し、（Ｂ）車線変更開始後であって、隣接車線に進入する前、及び（Ｃ）隣接車線に進入した後では、車線変更をそのまま完遂する。

（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）それぞれの場合において車線変更を中止又は完遂する理由は、以下のとおりである。
（Ａ）の場合、段落００４９で述べたとおり、安全確認しながら走行している現車線の走行を継続したほうが安全性の観点から望ましく、また、車線変更を中止しても、合流先端に到達するまで猶予があり、運転手の手動運転によって合流できる可能性が高いため、走行目的を達成することができるからである。
（Ｂ）の場合、車線変更を中止すると、その後再度合流する猶予がなく、合流先端で停止する可能性が高く、運転手の手動運転に切り替わったとしても、停止した状況から合流することは困難になる。そのため、走行目的の確保のため、車線変更を完遂することが望ましい。また、運転手が慌てて安全確認が不十分な状態で合流することが考えられるため、安全性の観点からも車線変更を完遂することが望ましい。
（Ｃ）の場合、車両は既に合流車線から本線へと進入しているため、元の車線に戻るよりも、そのまま車線変更を完遂した方が車両の安全性を確保できる可能性が高い。また、車線変更を完遂させて合流を行うことにより、走行目的をも達成することができる。

さらに他の例として、左方向への分流や左折を一定期間予定していない走行計画、ＧＰＳから取得した自車両の位置情報、地図データベースに基づく地図情報に照らして自車両が最左側以外の車線を走行していると認定できる場合、目的特定部１０６はキープレフトが目的の車線変更であると特定する。
なお、キープレフトが目的の車線変更とは、例えば、右側の合流車線から本線に合流する場合、前方車両を追い越すために追い越し車線（右側車線）に移動した後に左側車線に戻る場合、道路上の障害を回避するために右側車線に車線変更をした後に左側車線に戻る場合が含まれる。

車線変更の目的がキープレフトの場合も、目的地到達を目的とする場合と同様、異常発生時の車線変更に関する動作が（Ａ）車線変更の開始前では、車両の車線変更を中止し、（Ｂ）車線変更開始後であって、隣接車線に進入する前、及び（Ｃ）隣接車線に進入した後では、車線変更をそのまま完遂する。

（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）それぞれの場合において車線変更を中止又は完遂する理由は、以下のとおりである。
（Ａ）の場合、目的地到達や合流を目的とする場合と同様、安全確認しながら走行している現車線の走行を継続したほうが安全性の観点から望ましく、また、運転手の手動運転によって速やかに車線変更を行うことができるからである。
（Ｂ）の場合、法律順守のため車線変更を完遂することが望ましいからである。また、隣接する車線に安全に車線変更できると判断されている状況であること、車線変更先である左側車線の方が低速帯であることから、安全性の観点からも望ましく、さらに、車線変更を完遂することで走行目的をも達成することができるからである。
（Ｃ）の場合、車両は既に隣接する車線に進入しているため、元の車線に戻るよりも、そのまま車線変更を完遂した方が車両の安全性を確保できる可能性が高い。また、車線変更を完遂することで走行目的をも達成することができるからである。

なお、以上の例では、車両が左側通行であることを想定しているが、車両が右側通行である場合には、車両はキープライトを目的とした車線変更を行ってもよい。車線変更の目的がキープライトの場合、キープレフトと同様に、異常発生時の車線変更に関する動作に応じて、車両は車線変更を中止又は完遂する。

（２）車線変更の目的が分流地点における進路変更の場合
以下に、車線変更の目的が分流地点における進路変更の場合の動作を例示する。

例えば、分流を予定している走行計画、ＧＰＳから取得した自車両の位置情報、地図データベースから取得した地図情報に照らして、車両が分流地点に接近していると認定できる場合、目的特定部１０６は車線変更の目的が分流地点における進路変更であると特定する。

この場合、異常発生時の車線変更に関する動作が（Ａ）車線変更の開始前、（Ｂ）車線変更開始後であって、隣接車線に進入する前、又は（Ｃ）隣接車線に進入した後のいずれの場合においても、車両は車線変更をそのまま完遂する。

車線変更をする際、車両は車線変更を行う３秒前にターンシグナルを点灯して、周辺車両に対して車線変更の合図を行うことが好ましい。ここで、異常発生時の車線変更に関する動作が（Ａ）であり、既にターンシグナルを点灯している場合、分流地点に到達するまでの時間は約３秒しかない。したがって、車両が自動運転から手動運転に切り替わった時には、車両は既に分流地点を通り過ぎてしまっている可能性が高い。そのため、車両は、走行計画に基づいて走行を予定している道路を走行することができなくなり、目的地に到達することができなくなる。そこで、分流地点における進路変更を目的とした車線変更を行っている場合には、異常発生時の車線変更に関する動作（Ａ）〜（Ｃ）にかかわらず車線変更を完遂することにより、走行目的を実現することが可能となる。

また、分流地点には、車両が安全に停止可能なスペースがないことが多い。したがって、安全走行の観点からも、そのまま車線変更を完遂させて、車線変更の終了後に車両を停止させる、あるいは手動運転に切り替える方が望ましい。

（３）車線変更の目的が道路上の障害の回避の場合
以下に、車線変更の目的が道路上の障害の回避の場合の動作を例示する。

例えば、道路に停止している故障車を示す画像情報、あるいは、路側機から無線通信により受信した、道路の前方に通行制限区間があることを示す周辺情報に照らして、道路上に自車両の走行を妨げる「障害」が存在すると認定できる場合、目的特定部１０６は車線変更の目的が障害の回避であると特定する。

ここで、本発明の「障害」とは、走行している車線上の物理的又は観念的な障壁をいい、例えば、自車両の走行経路上に位置している落下物や故障車両、被合流車両の他、道路上の事故や工事、あるいは、通行車両種別や車線を特定した通行規制などを含む。

この場合、異常発生時の車線変更に関する動作が（Ａ）車線変更の開始前では、車両の車線変更を中止する。一方、（Ｂ）車線変更開始後であって、隣接車線に進入する前、又は（Ｃ）隣接車線に進入した後では、車線変更をそのまま完遂する。

異常発生時の車線変更に関する動作が（Ａ）の場合、車両は、元々走行している車線を走行しながら運転手による手動運転に切り替える、あるいは、障害と接触する前に停止し、運転手による手動運転に切り替える。その後、運転手は、手動運転によって障害物を回避するために車線変更を行い、目的地に向かって走行を続ける。
（Ａ）の場合に車線変更を中止する理由は、車線変更の開始前であり、隣接する車線に安全に車線変更できると判断されていない状況であるため、安全確認しながら走行している現車線の走行を継続したほうが安全性の観点から望ましいからである。また、障害に到達するまでには猶予があるため、運転手の手動運転によって車線変更し回避できる可能性が高いからである。

一方、異常発生時の車線変更に関する動作が（Ｂ）又は（Ｃ）の場合、車両は車線変更後の車線を走行しながら運転手による手動運転に切り替える、あるいは、車両が安全な場所で停止した後に運転手による手動運転に切り替える。
（Ｂ）、（Ｃ）の場合に車線変更を完遂する理由は、隣接する車線に安全に車線変更できると判断されている状況であるため、障害が存在する現車線よりも安全確認済みの隣接する車線に車線変更を完遂したほうが安全性の観点から望ましく、また、障害を回避して目的地へ向かうという走行目的をも確保できるからである。

（４）車線変更の目的が前方車両の追い越しの場合
以下に、車線変更の目的が前方車両の追い越しの場合の動作を例示する。

例えば、右方向への分流や右折を一定期間予定していない走行計画、前方を走行する車両を示す画像情報、前方及び周囲の車線を走行する車両の速度情報、自車両の速度情報、走行している道路の制限速度情報、及び追い越し車線側に点灯しているターンシグナルの情報に照らして、自車両が前方の車両の追い越しをしようとしていると認定できる場合、目的特定部１０６は車線変更の目的が前方車両の追い越しであると特定する。なお、車線変更の目的が前方車両の追い越しであることを特定する場合、上記情報に加えて、運転手が予め設定した走行最大速度（例えば、１００ｋｍ／ｈ）を特定のために使用してもよい。

この場合、異常発生時の車線変更に関する動作が（Ａ）車線変更の開始前、又は（Ｂ）車線変更開始後であって、隣接車線に進入する前では、車両の車線変更を中止する。一方、（Ｃ）隣接車線に進入した後では、車線変更をそのまま完遂する。

車両の車線変更の目的が前方車両の追い越しの場合、車線変更の有無が、車両が目的地に到着するか否かという走行目的に影響を与えることはない。また、異常発生時の車線変更に関する動作が（Ａ）又は（Ｂ）の場合には、高速帯である追い越し車線に車線変更するよりも、低速帯である現車線の走行を継続したほうが、車両の安全性の観点から望ましい。
したがって、（Ａ）、（Ｂ）の場合には、車線変更を中止しても、走行目的、安全走行のいずれも確保することができる。

これに対し、異常発生時の車線変更に関する動作が（Ｃ）の場合、車両は既に隣接する車線に進入しているため、元の車線に戻るよりも、そのまま車線変更を完遂した方が車両の安全性を確保できる可能性が高い。そこで、（Ｃ）の場合には、車線変更を完遂させて車両の安全を確保する。

（５）車線変更の目的が、運転手異常時の車両停止を目的とする場合
以下に、車線変更の目的が運転手異常時の車両停止の場合の動作を例示する。

運転手の体調不良や居眠りなどにより、運転手が運転することができない状態にある場合、車両は停止させることが望ましい。そこで、自動運転車両は、運転手が運転できない状況にあることを検知した場合、安全に路肩に停止させる、あるいは、車線変更後に路肩に停止させるように構成されることが考えられる。
このような機能を有する自動運転車両の運転手情報検知部２０３から入力された運転手情報が運転手の体調不良や居眠りを示している場合、あるいは、運転手が運転できない状況にあることを示している場合、目的特定部１０６は、車線変更の目的が運転手に異常が発生したことによる車両停止のための車線変更であると特定する。

運転手異常時の車両停止を目的とした車線変更に関する動作をしている間に車載システムに異常が発生した場合、異常発生時の車両の車線変更に関する動作が、（Ａ）車線変更の開始前、（Ｂ）車線変更開始後であって、隣接車線に進入する前、又は（Ｃ）隣接車線に進入した後のいずれの場合であっても、車両は車線変更をそのまま完遂する。

上述したとおり、運転手に異常が発生している場合、安全性の観点から、車両を一刻も早く停止させることが望ましい。したがって、運転手に異常が発生したことによる車両停止のための車線変更に関する動作中に車載システムに異常が発生した場合には、車両は車線変更を完遂して、安全な車線に移動してから車両を停止させる。

車両を安全に停止させるために更なる車線変更が必要な場合には、電子制御装置１００は、車両が安全な場所に停止できる車線に移動するまで車線変更を完遂して行うことが望ましい。

なお、以上に述べた異常発生時の車線変更に関する動作及び車線変更の目的と、車線変更の完遂又は中止の決定との組み合わせは一例にすぎず、上記組み合わせに限定されるものではない。
また、異常発生時の車線変更に関する動作及び車線変更の目的と、車線変更の完遂又は中止の決定との組み合わせは、車両製造工場又は電子制御装置の製造工場において予め設定されてもよく、あるいは、車両の運転手が手動で予め設定してもよい。

（変形例１）
実施形態１の（５）では、運転手異常時の車両停止を目的とした車線変更時に車載システムに異常が発生した場合における車線変更制御部１０７の指示内容を説明した。
しかしながら、車線変更の目的が運転手異常時の車両停止を目的としない場合、例えば、実施形態１の（１）〜（４）のような場合であっても、運転手情報検知部２０３から入力された情報が運転手の異常を示している場合には、車両が車線変更しようとする方向に応じて、車線変更制御部１０７は実施形態１とは異なる車線変更の完遂又は中止を指示してもよい。

例えば、現車線から左側の車線へと車線変更しようとしている間に車載システムに異常が発生し、かつ、運転手情報が運転手の体調不良を示している場合には、異常が発生した時の車線変更に関する動作が（Ａ）〜（Ｃ）いずれの場合であっても、車線変更制御部１０７は左側車線への車線変更を完遂する。
これは、左側通行の道路では、最左車線に停止することが安全性の観点から望ましいからである。

これに対し、現車線から右側の車線へと車線変更しようとしている間に車載システムに異常が発生し、かつ、運転手情報が運転手の体調不良を示している場合には、異常が発生した時の車線変更に関する動作が（Ａ）車線変更の開始前、及び（Ｂ）車線変更開始後であって、隣接車線に進入する前の場合には、車線変更制御部１０７は右側車線への車線変更を中止する。
上述したとおり、左側通行の道路では最左車線に停止することが望ましいが、右側車線への車線変更を完遂してしまうと、車両を停止させるために左側車線へと再度車線変更することが必要となる。そこで、（Ａ）、（Ｂ）の場合には、右側車線への車線変更を中止する。一方、（Ｃ）の場合には、車両は既に隣接する車線に進入しているため、元の車線に戻るよりも、そのまま車線変更を完遂した方が車両の安全性を確保できる可能性が高いため、車線変更を完遂させる。

（変形例２）
電子制御装置１００はさらに、車載システム又は車両の運転手に異常が発生した場合に、運転手に対して異常が発生したことを通知する異常通知部を備えてもよい。

例えば、車載システムに異常が発生した場合、異常通知部は運転手に対して直ちに異常が発生したことを通知する。そして、運転手が自動運転から手動運転へと安全に運転を引き継げる状態になったときに、自動／手動指示部１０８は運転手に対して手動運転への切り替えを要求する。

このように、二段階に分けて、運転手に対して異常の発生と運転切替の要求を通知することにより、運転手は車載システムに異常が発生したことを即座に認識すると共に、自動運転から手動運転へと安全に運転を引き継ぐことが可能となる。

なお、本明細書では、道路交通に関する表現として、右方向（左方向）、右側（左側）、右折（左折）、ライト（レフト）という語を用いているが、これらの記載は、日本のように右側通行のルールを有する場合の説明として記載している。よって、右側通行のルールを有する場合には、左右を入れ替えて読み替える。

（総括）
以上、本発明の各実施形態における電子制御装置の特徴について説明した。

各実施形態における電子制御装置の動作は、ブロック図及びフローチャートで方法の説明としても説明した。かかる方法は上述の物で実現できるだけでなく、メモリやハードディスク等の記録媒体に記録したプログラム、及びこれを実行する専用又は汎用ＣＰＵ及びメモリ等を有するマイクロコンピュータとの組み合わせとしても実現できる。プログラムは、記録媒体を介さずにサーバから通信回線を経由して提供することもできる。これにより、プログラムのアップグレードを通じて常に最新の機能を提供することができる。

本発明にかかる電子制御装置は、主として自動車の走行を制御するために用いられるものであるが、自動車以外の車両、例えば、自動二輪車、電動アシスト自転車などの走行を制御するために用いてもよい。さらに、本発明はこれらの用途に限られるものではない。

１００ 電子制御装置、１０１ 異常検出部、１０２ 車両動作検出部、１０３ 車両動作特定部、１０４ 走行計画保存部、１０５ 情報取得部、１０６ 目的特定部、１０７ 車線変更制御部、１０８ 自動／手動指示部、２０１ 自車両情報検知部、２０２ 周辺情報検知部、２０３ 運転手情報検知部、２０４ 車両制御部、２０５ パワートレイン、２０６ ブレーキ駆動部、２０７ 操舵駆動部、２０８ 通知部

Claims (12)

1. 車載システムを搭載する車両に設けられる電子制御装置（１００）であって、
   前記車載システムに異常が発生したことを検出する異常検出部（１０１）と、
   前記車両の車線変更に関する動作を検出する車両動作検出部（１０２）と、
   前記異常が発生した時の前記車線変更に関する動作を特定する車両動作特定部（１０３）と、
   前記車両の自動運転を行うための走行計画を保存する走行計画保存部（１０４）と、
   前記車両に関する自車両情報、前記車両の周辺環境に関する周辺情報、及び前記運転手に関する運転手情報の少なくとも１つを取得する情報取得部（１０５）と、
   前記走行計画、前記自車両情報、前記周辺情報、及び前記運転手情報の少なくとも１つに基づいて、前記車両の前記車線変更の目的を特定する目的特定部（１０６）と、
   前記異常が発生した時の前記車線変更に関する動作及び前記車線変更の目的に基づいて前記車線変更の完遂又は中止を決定し、前記車線変更の完遂又は中止を指示する車線変更制御部（１０７）と、
   を備える、電子制御装置。
2. 前記車両動作特定部は、前記異常が発生した時の前記車線変更に関する動作が、ａ）前記車両が前記車線変更を開始する前、ｂ）前記車両が前記車線変更を開始した後であって、且つ、前記車両が隣接車線に進入する前、又は、ｃ）前記車両が前記隣接車線に進入した後、のいずれの動作であるかを特定する、
   請求項１記載の電子制御装置。
3. 前記目的特定部が、前記車線変更の目的は前記走行計画に基づく目的地到達、車線の合流、キープレフト、又はキープライトであると特定し、且つ、
   前記車両動作特定部が、
   ａ）前記車両が前記車線変更を開始する前の動作であると特定した場合には、前記車線変更制御部は前記車線変更の中止を指示し、
   ｂ）前記車両が前記車線変更を開始した後であって、且つ、前記車両が隣接車線に進入する前、又は、ｃ）前記車両が前記隣接車線に進入した後の動作であると特定した場合には、前記車線変更制御部は前記車線変更の完遂を指示する、
   請求項２記載の電子制御装置。
4. 前記目的特定部が、前記車線変更の目的は分流地点における車線変更であると特定した場合には、
   前記車線変更制御部は、前記異常が発生した時の前記車線変更に関する動作にかかわらず前記車線変更の完遂を指示する、
   請求項２記載の電子制御装置。
5. 前記目的特定部が、前記車線変更の目的は前記車両の走行経路における障害の回避であると特定し、且つ、
   前記車両動作特定部が、
   ａ）前記車両が前記車線変更を開始する前の動作であると特定した場合には、前記車線変更制御部は前記車線変更の中止を指示し、
   ｂ）前記車両が前記車線変更を開始した後であって、且つ、前記車両が隣接車線に進入する前、又は、ｃ）前記車両が前記隣接車線に進入した後の動作であると特定した場合には、前記車線変更制御部は前記車線変更の完遂を指示する、
   請求項２記載の電子制御装置。
6. 前記目的特定部が、前記車線変更の目的は前方車両の追い越しであると特定し、且つ、
   前記車両動作特定部が、
   ａ）前記車両が前記車線変更を開始する前、又は、ｂ）前記車両が前記車線変更を開始した後であって、且つ、前記車両が隣接車線に進入する前の動作であると特定した場合には、前記車線変更制御部は前記車線変更の中止を指示し、
   ｃ）前記車両が前記隣接車線に進入した後の動作であると特定した場合には、前記車線変更制御部は前記車線変更の完遂を指示する、
   請求項２記載の電子制御装置。
7. 前記目的特定部が、前記車線変更の目的は運転手の異常による車両停止であると特定した場合には、前記異常が発生した時の前記車線変更に関する動作にかかわらず前記車線変更の完遂を指示する、
   請求項２記載の電子制御装置。
8. 前記車線変更の終了又は中止後に前記自動運転から前記運転手による手動運転への切り替えを指示する自動／手動指示部（１０８）を更に備える、
   請求項１記載の電子制御装置。
9. 前記車載システムに異常が発生した場合に、前記運転手に対して前記異常が発生したことを通知する異常通知部を更に備える、
   請求項８記載の電子制御装置。
10. 前記異常が発生した時の前記車線変更に関する動作及び前記車線変更の目的と、前記車線変更の完遂又は中止の決定との組み合わせは、前記運転手によって予め設定される、
    請求項１記載の電子制御装置。
11. 車載システムに異常が発生したことを検出するステップと、
    車両の車線変更に関する動作を検出するステップと、
    前記異常が発生した時の前記車線変更に関する動作を特定するステップと、
    前記車両に関する自車両情報、前記車両の周辺環境に関する周辺情報、及び前記運転手に関する運転手情報の少なくとも１つを取得するステップと、
    前記車両の自動運転を行うための走行計画、前記自車両情報、前記周辺情報、及び前記運転手情報の少なくとも１つに基づいて、前記車両の前記車線変更の目的を特定するステップと、
    異常が発生した時の前記車線変更に関する動作及び前記車線変更の目的に基づいて前記車線変更の完遂又は中止を決定し、前記車線変更の完遂又は中止を指示するステップと、
    を含む、車両制御方法。
12. 車載システムに異常が発生したことを検出するステップと、
    車両の車線変更に関する動作を検出するステップと、
    前記異常が発生した時の前記車線変更に関する動作を特定するステップと、
    前記車両に関する自車両情報、前記車両の周辺環境に関する周辺情報、及び前記運転手に関する運転手情報の少なくとも１つを取得するステップと、
    前記車両の自動運転を行うための走行計画、前記自車両情報、前記周辺情報、及び前記運転手情報の少なくとも１つに基づいて、前記車両の前記車線変更の目的を特定するステップと、
    異常が発生した時の前記車線変更に関する動作及び前記車線変更の目的に基づいて前記車線変更の完遂又は中止を決定し、前記車線変更の完遂又は中止を指示するステップと、
    を実行させる車両制御用プログラム。