JP2019172166A - 自動運転システムおよび自動運転プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転における乗員の違和感を低減する技術の提供。【解決手段】自動運転システムは、車両の環境状態を検知する環境検知部と、前記環境検知部が検知した前記環境状態が第１状態である場合に第１制御目標で運転制御を行い、前記環境検知部が検知した前記環境状態が第２状態である場合に第２制御目標で運転制御を行う運転制御部と、を備える自動運転システムであって、前記運転制御部は、前記環境検知部が検知した前記環境状態が前記第２状態であり、かつ、前記車両の乗員が前記第２状態を認知できない緩衝区間における制御目標である緩衝制御目標を、前記第２制御目標から前記第１制御目標に近づくように修正した制御目標に設定する。【選択図】図２

Description

本発明は、自動運転システムおよび自動運転プログラムに関する。

車両の進行を阻害する阻害要因が存在する場合に、阻害要因を回避可能な車線を走行するように車線移動経路を設定し、この車線移動経路上を走行するように自動運転支援を行う技術が知られている（特許文献１、参照。）。特許文献１において、地図情報ＤＢからレーン構成を取得し、レーン構成が示すレーンごとに阻害要因が存在するか否かが判定される。

特開２０１６−１９４８１３号公報

しかしながら、特許文献１において、乗員自らが阻害要因を視認しているか否かに拘わらず車線移動経路上を走行するように自動運転支援が行われてしまう。すなわち、乗員自らが阻害要因を視認しておらず、車線移動経路上を走行する必要性を判断できない段階で、車線移動経路上を走行するように自動運転支援が行われてしまい、乗員は違和感を覚えるという問題があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、自動運転における乗員の違和感を低減する技術を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明の自動運転システムは、車両の環境状態を検知する環境検知部と、環境検知部が検知した環境状態が第１状態である場合に第１制御目標で運転制御を行い、環境検知部が検知した環境状態が第２状態である場合に第２制御目標で運転制御を行う運転制御部と、を備える自動運転システムであって、運転制御部は、環境検知部が検知した環境状態が第２状態であり、かつ、車両の乗員が第２状態を認知できない緩衝区間における制御目標である緩衝制御目標を、第２制御目標から第１制御目標に近づくように修正した制御目標に設定する。

前記の目的を達成するため、本発明の自動運転プログラムは、コンピュータを、車両の環境状態を検知する環境検知部、環境検知部が検知した環境状態が第１状態である場合に第１制御目標で運転制御を行い、環境検知部が検知した環境状態が第２状態である場合に第２制御目標で運転制御を行う運転制御部、として機能させる自動運転プログラムであって、運転制御部は、環境検知部が検知した環境状態が第２状態であり、かつ、車両の乗員が第２状態を認知できない緩衝区間における制御目標である緩衝制御目標を、第２制御目標から第１制御目標に近づくように修正した制御目標に設定する。

前記のように構成した本発明において、運転制御部は、環境検知部が検知した環境状態が第１状態である場合に第１制御目標で運転制御を行い、環境検知部が検知した環境状態が第２状態である場合に第２制御目標で運転制御を行う。しかし、環境検知部が第２状態を検知していても、乗員が第２状態を認知できない緩衝区間において、第２制御目標そのもので運転制御を行わない。その代わりに、第２制御目標から第１制御目標に近づくように修正した制御目標で運転制御を行う。これにより、環境状態が第２状態であることを認知できない乗員が、第２制御目標で運転制御が行われることに違和感を覚える可能性を低減できる。すなわち、第２制御目標から第１制御目標に近づくように修正した制御目標で運転制御を行うことにより、環境状態が第１状態であるかも知れないと考えている乗員が違和感を覚える可能性を低減できる。

自動運転システムのブロック図である。 道路の平面図である。 レーン変更の説明図である。 自動運転処理のフローチャートである。 緩衝区間の説明図である。 図６Ａ，図６Ｂは目標速度のグラフである。 第２実施形態の自動運転処理のフローチャートである。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）第１実施形態の自動運転システムの構成：
（２）第１実施形態の自動運転処理：
（３）第２実施形態：
（４）第３実施形態：
（５）他の実施形態：

（１）第１実施形態の自動運転システムの構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる自動運転システム１０のブロック図である。自動運転システム１０は車両５０に搭載されている。自動運転システム１０は、無線通信を介して障害物監視サーバ１００と通信可能となっている。図示しないが、多数の車両５０のそれぞれに自動運転システム１０が搭載されており、自動運転システム１０のそれぞれが障害物監視サーバ１００と通信可能となっている。

車両５０は、障害物感知部５１と運転Ｉ／Ｆ部５２と外部通信部５３と車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５４と加減速部５５ａと操舵部５５ｂと位置センサ５６とを備える。運転Ｉ／Ｆ部５２は、運転に関する操作を入力したり運転に関する情報を出力したりする装置であり、ステアリングホイールやペダルやシフトレバー等の各種操作部やディスプレイやスピーカ等の各種出力部を含む。

障害物感知部５１は、車両５０の前方（水平方向において正面前方からの角度が障害物感知角α内）に存在する障害物を感知するためのセンサを含む。障害物感知部５１のセンサはレーダーであってもよいし、車両５０の前方風景を撮像するカメラであってもよい。障害物感知部５１は、レーダーの反射波の信号処理や前方風景の画像認識処理を行うことにより、障害物を感知する。また、障害物感知部５１は、障害物の位置を計測可能である。

障害物感知部５１は、障害物を感知すると、障害物が存在することを示すプローブ情報Ｐを生成し、障害物監視サーバ１００に送信する。障害物が存在することを示すプローブ情報Ｐは、少なくとも障害物の感知時刻と、当該感知時刻における車両５０の現在地と、障害物の位置と、を示す。

車両５０から障害物が存在することを示すプローブ情報Ｐを受信した障害物監視サーバ１００は、プローブ情報Ｐに基づいて障害物情報Ｏを生成し、障害物情報Ｏを各車両５０に送信する。障害物情報Ｏは、少なくとも障害物が存在する位置と、障害物の感知時刻とを示す。なお、障害物監視サーバ１００は、障害物から一定の距離以内に存在する車両５０にのみ障害物情報Ｏを送信してもよい。また、プローブ情報Ｐは車両５０から送信されるだけでなく、固定感知器からも送信されてもよい。固定感知器は、障害物を感知する装置であり、例えば道路上の高所に設置される。

外部通信部５３は、自動運転システム１０と無線通信を行うための通信回路である。車両ＥＣＵ５４は、加減速部５５ａと操舵部５５ｂとを制御するためのコンピュータである。なお、手動運転中において、車両ＥＣＵ５４は、運転Ｉ／Ｆ部５２に対する操作に応じて加減速部５５ａと操舵部５５ｂとを制御する。一方、自動運転中において、車両ＥＣＵ５４は、自動運転システム１０からの指令に基づいて加減速部５５ａと操舵部５５ｂとを制御する。加減速部５５ａは、車両５０を加速または減速させる各種アクチュエータであり、エンジンのスロットルバルブやモータや摩擦ブレーキやトランスミッション等である。操舵部５５ｂは、車両５０を操舵させる各種アクチュエータであり、ステアリングギアボックスや操舵輪等である。

位置センサ５６は、車両５０の位置を検出するためのセンサであり、ＧＮＳＳ受信部や車速センサやジャイロセンサや外部カメラ等である。ＧＮＳＳ受信部や車速センサやジャイロセンサの出力信号に基づいて車両５０の現在地を特定できる。さらに、自動運転システム１０は、外部カメラによって撮像された車両５０の前方風景や後方風景を画像認識処理することによって、車両５０の高精度の現在地を得る。以下、現在地とは、高精度の現在地を意味することとする。自動運転システム１０は、現在地に基づいて自動運転を行う。むろん、制御部２０は、車両５０が現在位置しているレーンである走行レーンを特定可能である。

自動運転システム１０は、制御部２０と記録媒体３０と通信部４０とを備えている。制御部２０は、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭ等を備え、記録媒体３０やＲＯＭに記憶された自動運転プログラム２１を実行する。通信部４０は、車両５０の各部５１〜５６と通信をするための有線通信回路である。通信部４０は、無線通信回路であってもよい。

記録媒体３０は、地図情報３０ａと自動運転計画３０ｂとを記録している。地図情報３０ａは、ノードデータとリンクデータと案内データとを含む。ノードデータは、おもに交差点についての情報を示す。具体的に、ノードデータは、交差点に対応するノードの座標や交差点の形状や交差点における交通整理（信号機，交通誘導員等）の有無を示す。また、交差点には、駐車場等の施設の出口が道路区間に接続する施設接続点が含まれる。リンクデータは、道路区間に対応するリンクについて区間長や旅行時間や制限速度等の各種情報を示す。道路区間は、長さ方向に連続する交差点で区切った道路の単位であり、リンクの両端にはノードが存在する。なお、３個以上のリンクが接続しているノードが交差点に対応する。

さらに、地図情報３０ａは、レーン構造データやレーン形状データや路面ペイントデータ等を含む。レーン構造データは、道路区間ごとにレーン数や交差点付近におけるレーンの増設状況などを規定したデータである。レーン形状データは、レーンの幅やレーンの長さなどを規定したデータである。路面ペイントデータは、路面上に形成されたペイントの位置と内容とを示すデータである。レーン構造データや路面ペイントデータは、画像認識処理によって現在地を得る際に利用される。自動運転計画３０ｂは、道路上に設定された時系列の目標位置と、各目標位置における目標速度と目標加減速度と目標操舵角とを示す。

自動運転プログラム２１は、環境検知モジュール２１ａと運転制御モジュール２１ｂとを含む。環境検知モジュール２１ａと運転制御モジュール２１ｂとは、それぞれコンピュータとしての制御部２０を環境検知部と運転制御部として機能させるプログラムモジュールである。

環境検知モジュール２１ａの機能により制御部２０は、車両５０の環境状態を検知する。本実施形態において、環境検知モジュール２１ａの機能により制御部２０は、車両５０の環境状態として走行レーンの前方における障害物の有無を検知する。制御部２０は、障害物監視サーバ１００から障害物情報Ｏを受信し、当該障害物情報Ｏに基づいて障害物の有無を検知する。障害物監視サーバ１００は、多数の車両５０から受信したプローブ情報Ｐに基づいて障害物情報Ｏを生成する。

図２は、障害物を検知する様子を示す道路の模式図である。図２において、障害物としての駐車車両（クロスハッチング）が車両５０（自車両）の走行レーンの前方に存在している。車両５０（自車両）と障害物との間には建物Ｚが存在しており、建物Ｚによって形成された車両５０（自車両）の乗員の死角に障害物が存在することとなる。従って、車両５０（自車両）の乗員は、障害物を認知することができない。また、車両５０（自車両）が備える障害物感知部５１も同様に障害物を感知することができない。なお、障害物としての駐車車両はあくまでも例示であり、障害物は道路上を走行している通常の車両以外のどのような物体であってもよい。

一方、ハッチングで示す車両５０（他車両）は、車両５０（自車両）よりも前方を走行しており、車両５０（他車両）の障害物感知部５１は、障害物を感知することが可能となっている。障害物を感知した車両５０（他車両）は、障害物が存在することを示すプローブ情報Ｐを生成し、障害物監視サーバ１００に送信する。障害物が存在することを示すプローブ情報Ｐは、少なくとも障害物の感知時刻と、当該感知時刻における車両５０（他車両）の現在地と、障害物の位置と、を示す。

車両５０（他車両）から障害物が存在することを示すプローブ情報Ｐを受信した障害物監視サーバ１００は、プローブ情報Ｐに基づいて障害物情報Ｏを生成し、自車両を含む各車両５０に送信する。障害物情報Ｏは、少なくとも障害物が存在する位置である回避地点Ｕと、障害物の感知時刻における車両５０（他車両）の現在地とを示す。なお、障害物監視サーバ１００は、回避地点Ｕから一定の距離以内（例えば１０ｋｍ以内）に存在する車両５０にのみ障害物情報Ｏを送信してもよい。なお、同一の障害物を複数の車両５０（他車両）が感知した場合、障害物監視サーバ１００は、複数のプローブ情報Ｐが示す情報を統計処理（平均等）することにより、障害物情報Ｏを生成すればよい。

以上のようにして生成された障害物情報Ｏを受信した車両５０（自車両）において、制御部２０は、障害物情報Ｏが示す感知時刻が現在時刻から一定期間（例えば２分）以内の障害物が存在する回避地点Ｕが走行レーンの前方（例えば２ｋｍ以内）に存在するか否かを判定する。回避地点Ｕが走行レーンの前方に存在すると判定することをもって、環境検知モジュール２１ａの機能により制御部２０は、走行レーンの前方において障害物が存在することを検知することとなる。これにより、車両５０（自車両）の乗員が障害物を認知できない段階で、制御部２０は、車両５０（自車両）の走行レーンの前方に障害物が存在することを検知できる。なお、障害物情報Ｏは、障害物監視サーバ１００において生成されなくてもよく、車車間通信によって車両５０間で送受信されたプローブ情報Ｐに基づいて、障害物が存在することが検知されてもよい。なお、車両５０（自車両）の制御部２０が障害物の有無を特定することを検知と表記し、車両５０（自車両）の乗員が障害物の有無を知ることを認知と表記し、車両５０（他車両）の障害物感知部５１が障害物の有無を特定することを感知と表記する。以下の説明において、車両５０と表記した場合、特に示さない限り自車両を意味することとする。

運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、環境検知部（制御部２０）が検知した環境状態が第１状態である場合に第１制御目標で運転制御を行い、環境検知部が検知した環境状態が第２状態である場合に第２制御目標で運転制御を行う。ここで、第１状態は、車両５０が走行している走行レーンの前方に障害物が存在しない状態であり、第２状態は、走行レーンの前方に障害物が存在する状態である。また、第１制御目標は、走行レーンからレーン変更を行わない車両５０の目標経路であり、第２制御目標は、レーン変更を行う車両５０の目標経路である。

自動運転計画３０ｂは、走行レーンの前方に障害物が存在しないことを前提に作成されており、もともと走行レーンからのレーン変更を行わない目標経路上に各目標位置が設定されている。運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、走行レーンの前方に障害物が存在しないことが検知された場合、自動運転計画３０ｂに規定されているレーン変更を行わない第１制御目標を維持する。一方、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、走行レーンの前方に障害物が存在することが検知された場合、レーン変更を行う第２制御目標を設定する。このように、走行レーンの前方に障害物が存在する場合にレーン変更を行うことにより、障害物を回避することができる。

ただし、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、環境検知部（制御部２０）が検知した環境状態が第２状態であり、かつ、車両５０の乗員が第２状態を認知できない緩衝区間Ｗにおける制御目標である緩衝制御目標を、第２制御目標から第１制御目標に近づくように修正した制御目標に設定する。本実施形態において、車両５０の乗員が第２状態を認知できない場合とは、乗員の死角に障害物が存在することを意味する。障害物が乗員の死角に存在する場合、すなわち緩衝区間Ｗが存在する場合には、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、以下のような目標経路を設定する。

図２の場合、車両５０の環境検知部（制御部２０）は、障害物情報Ｏに基づいて走行レーンの前方の回避地点Ｕに障害物が存在する状態（第２状態）を検知できる。しかし、車両５０の乗員は、回避地点Ｕに障害物が存在する状態（第２状態）を認知できない。回避地点Ｕは乗員の死角に存在しているからである。

運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、障害物情報Ｏに基づいて走行レーンの前方に障害物が存在する状態（第２状態）を車両５０の制御部２０が検知した地点である検知地点Ｄを緩衝区間Ｗの始点として取得する。一方、制御部２０は、障害物を感知した際の車両５０（他車両）の現在地を、車両５０の乗員が障害物を認知することとなる地点である認知地点Ａとして取得する。認知地点Ａは、緩衝区間Ｗの終点である。

なお、障害物感知部５１は人間の視野角と同様の障害物感知角αを有しており、障害物感知部５１が障害物を感知する地点と、当該障害物感知部５１を備えた車両５０の乗員が障害物を認知する地点が同じであると見なすことができる。ただし、障害物感知部５１と人間の視覚との差が無視できない場合、障害物を感知した際の車両５０（他車両）の現在地を補正することにより、認知地点Ａを取得してもよい。例えば、図２の障害物感知部５１の障害物感知角αが人間の視野角よりも広い場合、制御部２０は、障害物を感知した際の車両５０（他車両）の現在地から前方に補正した地点を認知地点Ａとして取得してもよい。

以上のようにして、緩衝区間Ｗを取得すると、制御部２０は、緩衝区間Ｗにおける運転制御の制御目標を第１制御目標に設定する。すなわち、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、緩衝区間Ｗにおける緩衝制御目標として、走行レーンからのレーン変更を行わない目標経路（第１制御目標）を設定する。なお、自動運転計画３０ｂにおいては、もともとレーン変更を行わない目標経路上に目標位置が設定されている。従って、制御部２０は、予め作成されている自動運転計画３０ｂのうちの緩衝区間Ｗ内の目標位置をそのまま使用する。このように緩衝区間Ｗにおいては障害物を避けるためのレーン変更が行われないため、制御部２０は、緩衝区間Ｗの通過後にレーン変更を行うようにする。

具体的に、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、認知地点Ａにおいてレーン変更を開始すると、レーン変更を終了することが推奨される推奨終了地点Ｅよりも手前でレーン変更が終了する場合に、緩衝制御目標としてレーン変更を行わない目標経路を設定し、認知地点Ａにおいてレーン変更を開始させる。

図３は、緩衝区間Ｗとレーン変更を行う区間とを示す説明図である。運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、障害物が存在することを検知すると、車両５０の現在の車速に基づいて、レーン変更をしている間に車両５０が前方に進行する距離であるレーン変更距離Ｌ３を取得する。レーン変更距離Ｌ３は車速ごとに予め決められており、車速ごとが大きいほど長くなる。なお、障害物を回避するためのレーン変更回数は１回に限られず、レーン変更回数に応じてレーン変更距離Ｌ３が設定されてもよい。

制御部２０は、走行レーン上において認知地点Ａからレーン変更距離Ｌ３だけ前方に進んだ地点を基準地点ＩＥとして取得する。図３のケース１に示すように、制御部２０は、基準地点ＩＥが推奨終了地点Ｅよりも手前である場合に、緩衝区間Ｗの終点である認知地点Ａにおいてレーン変更を開始させる。図３において、レーン変更を開始する地点を開始地点ＣＳと示し、レーン変更が終了する地点を終了地点ＣＥと示す。開始地点ＣＳと終了地点ＣＥとの間の区間がレーン変更を行う区間であり、レーン変更の目標経路が設定される区間である。

ケース１では、緩衝区間Ｗの終点である認知地点Ａにおいてレーン変更が開始するため、緩衝区間Ｗの全体においてレーン変更を行わない目標経路（第１制御目標）が設定されることとなる。すなわち、緩衝区間Ｗにおいては、すでに制御部２０が障害物を検知していることとなるが、レーン変更を即座に行うのではなく、乗員が障害物を認知するまでレーン変更の開始が遅らせられることとなる。図３の最上段に示すように、推奨終了地点Ｅは、障害物が存在する回避地点Ｕから予め決められた安全距離Ｌ１だけ手前の地点である。安全距離Ｌ１は、例えば障害物の位置の計測誤差に基づいて設定されてもよく、障害物感知部５１が計測する障害物の位置の標準偏差の４倍等の距離であってもよい。

また、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、認知地点Ａにおいてレーン変更を開始すると、推奨終了地点Ｅよりも手前でレーン変更が終了しない場合に、推奨終了地点Ｅよりも手前でレーン変更が終了し、レーン変更中に認知地点Ａを通過する目標経路を緩衝制御目標として設定する。図３のケース２に示すように、制御部２０は、認知地点Ａからレーン変更距離Ｌ３だけ前方に進んだ基準地点ＩＥが推奨終了地点Ｅよりも前方である場合に、レーン変更中に認知地点Ａを通過する目標経路を設定する。図２の例では、レーン変更の開始地点ＣＳと終了地点ＣＥとの中間地点に認知地点Ａが位置するように目標経路が設定されているが、認知地点Ａは開始地点ＣＳと終了地点ＣＥとの中間地点よりも手前であってもよいし、前方であってもよい。

さらに、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、認知地点Ａが推奨終了地点Ｅよりも前方である場合に、推奨終了地点Ｅにおいてレーン変更を終了させる目標経路を緩衝制御目標として設定する。図３のケース３に示すように、制御部２０は、認知地点Ａが推奨終了地点Ｅよりも前方である場合に、推奨終了地点Ｅをレーン変更の終了地点ＣＥとして設定し、推奨終了地点Ｅよりもレーン変更距離Ｌ３だけ手前にレーン変更の開始地点ＣＳを設定する。

さらに、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、認知地点Ａが、レーン変更を開始させることが推奨される推奨開始地点Ｉよりも手前にある場合、推奨開始地点Ｉにおいてレーン変更を開始させる。図３のケース４に示すように、制御部２０は、認知地点Ａが推奨開始地点Ｉよりも手前である場合に、推奨開始地点Ｉをレーン変更の開始地点ＣＳとして設定する。

図３の最上段に示すように、推奨開始地点Ｉは、推奨終了地点Ｅよりも、レーン変更距離Ｌ３と予備距離Ｌ４を合計した距離だけ手前側の地点である。推奨開始地点Ｉは推奨終了地点Ｅまでに余裕をもってレーン変更が可能な地点であり、例えば予備距離Ｌ４はレーン変更距離Ｌ３のばらつきを吸収可能な距離であってもよい。また、予備距離Ｌ４は、車両５０の車速が大きいほど長くなる距離であってもよい。例えば、予備距離Ｌ４は、レーン変更距離Ｌ３に０．１〜０．３を乗算した距離であってもよい。なお、ケース４は、そもそもレーン変更をすることが推奨される区間に緩衝区間Ｗが存在していないケースであり、原則通り、レーン変更をすることが推奨される区間にてレーン変更を行えばよいケースである。

以上説明したように、緩衝区間Ｗやその周辺の区間について目標経路を設定すると、制御部２０は、各区間における目標位置が目標経路上の位置となるように、自動運転計画３０ｂを更新する。また、制御部２０は、目標位置だけでなく目標経路が実現できる目標速度と目標加減速度と目標操舵角とを設定し、自動運転計画３０ｂを更新する。例えば、制御部２０は、レーン変更を行う区間について、レーン変更の方向に操舵するように目標操舵角を設定する。また、制御部２０は、レーン変更にともなって加減速が行われるように、レーン変更の方向に操舵するように目標速度と目標加減速度を設定してもよい。

運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、自動運転計画３０ｂが示す時系列の目標位置における目標速度と目標加減速度と目標操舵角を実現するように、加減速部５５ａと操舵部５５ｂをフィードバック制御する。むろん、障害物に応じて自動運転計画３０ｂが更新されれば、更新後の自動運転計画３０ｂに基づいて自動運転の運転制御が行われることとなる。

前記のように構成した第１実施形態においては、環境検知部が第２状態を検知していても、乗員が第２状態を認知できない緩衝区間Ｗにおいて、第２制御目標そのもので運転制御を行わない。その代わりに、第２制御目標から第１制御目標に近づくように修正した制御目標で運転制御を行う。これにより、環境状態が第２状態であることを認知できない乗員が、第２制御目標で運転制御が行われることに違和感を覚える可能性を低減できる。すなわち、第２制御目標から第１制御目標に近づくように修正した制御目標で運転制御を行うことにより、環境状態が第１状態であるかも知れないと考えている乗員が違和感を覚える可能性を低減できる。

本実施形態において、第１状態は、車両５０が走行している走行レーンの前方に障害物が存在しない状態であり、第２状態は、走行レーンの前方に障害物が存在する状態である。また、第１制御目標は、走行レーンからレーン変更を行わない車両５０の目標経路であり、第２制御目標は、レーン変更を行う車両５０の目標経路である。この構成においては、乗員が走行レーン前方に障害物が存在することを認知していないのに、レーン変更を行うような目標経路が設定される可能性を低減でき、乗員の違和感を低減できる。すなわち、乗員が不必要と考えるようなレーン変更が行われる可能性を低減できる。

また、認知地点Ａにおいてレーン変更を開始させることにより、乗員が障害物を認知するまでレーン変更の開始を遅らせ、乗員が障害物を認知した段階でレーン変更を開始させることができる（図３のケース１）。レーン変更の開始時において乗員が障害物を認知しているため、不必要なレーン変更が行われているような違和感を低減できる。

本実施形態では、認知地点Ａにおいてレーン変更を開始すると、レーン変更を終了することが推奨される推奨終了地点Ｅよりも手前でレーン変更が終了する場合に、認知地点Ａにおいてレーン変更を開始させる構成を採用している（図３のケース１）。これにより、推奨終了地点Ｅよりも手前でレーン変更が終了できる場合に、乗員が障害物を認知する認知地点Ａまではレーン変更を行わないようにすることができる。

さらに、本実施形態では、認知地点Ａにおいてレーン変更を開始しても、推奨終了地点Ｅよりも手前でレーン変更が終了しない場合に、レーン変更中に認知地点Ａを通過する目標経路を緩衝制御目標として設定する構成を採用している（図３のケース２）。これにより、レーン変更中にレーン変更の原因である障害物を乗員が認知できるようにすることができる。従って、レーン変更が終了するまで乗員が違和感を覚え続ける可能性を低減できる。

また、本実施形態では、推奨終了地点Ｅまでに乗員が障害物を認知できない場合には、推奨終了地点Ｅにてレーン変更を終了させる構成を採用している（図３のケース３）。これにより、推奨終了地点Ｅまでに乗員が障害物を認知できない場合には、乗員の違和感の低減よりも安全性や法令を遵守することを優先した緩衝制御目標を設定することができる。

さらに、推奨開始地点Ｉよりも手前で乗員が障害物を認知しても、推奨開始地点Ｉまではレーン変更を開始しないようにする構成を採用している（図３のケース４）。このように、認知地点Ａを通過していても推奨開始地点Ｉを通過するまではレーン変更を開始させないことにより、認知地点Ａを通過後に障害物が存在しなくなった場合に無駄なレーン変更が行われる可能性を低減できる。

（２）第１実施形態の自動運転処理：
次に、自動運転システム１０が実行する自動運転処理について説明する。図４は、自動運転処理のフローチャートである。自動運転システム１０は予め作成された自動運転計画３０ｂに基づいて自動運転の運転制御を行っている期間において、障害物情報Ｏを受信した場合に実行される処理である。まず、環境検知モジュール２１ａの機能により制御部２０は、障害物情報Ｏを受信する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、車両５０（他車両）が感知した障害物に関する障害物情報Ｏを受信する。

次に、環境検知モジュール２１ａの機能により制御部２０は、障害物があるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、障害物情報Ｏが示す回避地点Ｕを取得し、当該回避地点Ｕが走行レーンの前方（例えば２ｋｍ以内）に存在するか否かを判定する。

障害物があると判定しなかった場合（ステップＳ１１０：Ｎ）、制御部２０は、ステップＳ１００にリターンする。一方、障害物があると判定した場合（ステップＳ１１０：Ｙ）、環境検知モジュール２１ａの機能により制御部２０は、緩衝区間Ｗと推奨終了地点Ｅとレーン変更距離Ｌ３と推奨開始地点Ｉと基準地点ＩＥとを取得する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、障害物情報Ｏ等に基づいて図３のケース１〜４を判別するために必要なパラメータを取得する。

次に、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、推奨開始地点Ｉよりも認知地点Ａが手前であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。すなわち、制御部２０は、回避地点Ｕまでに余裕をもってレーン変更が可能な推奨開始地点Ｉよりも手前において、乗員が障害物の存在有無を認知できるか否かを判定する。

図３のケース４のように、推奨開始地点Ｉよりも認知地点Ａが手前であると判定した場合（ステップＳ１４０：Ｙ）、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、推奨開始地点Ｉにてレーン変更を開始させる（ステップＳ１５０）。すなわち、制御部２０は、推奨開始地点Ｉにてレーン変更が開始（第２制御目標へと移行）するように、自動運転計画３０ｂを更新する。この場合、緩衝区間Ｗの全体においてレーン維持（第１制御目標）の運転制御が行われることとなる。

一方、推奨開始地点Ｉよりも認知地点Ａが手前であると判定しなかった場合（ステップＳ１４０：Ｎ）、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、推奨終了地点Ｅよりも認知地点Ａが前方であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。すなわち、制御部２０は、障害物が存在することを乗員が認知するのが、レーン変更を終了させるべき推奨終了地点Ｅの通過後となるか否かを判定する。

図３のケース３のように、推奨終了地点Ｅよりも認知地点Ａが前方であると判定した場合（ステップＳ１６０：Ｙ）、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、推奨終了地点Ｅにてレーン変更を終了させる（ステップＳ１７０）。すなわち、制御部２０は、推奨終了地点Ｅにてレーン変更が終了（第２制御目標が終了）するように、自動運転計画３０ｂを更新する。この場合、緩衝区間Ｗのうち初期の部分においてレーン維持（第１制御目標）の運転制御が行われることとなる。

一方、推奨終了地点Ｅよりも認知地点Ａが前方であると判定しなかった場合（ステップＳ１６０：Ｎ）、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、推奨終了地点Ｅよりも基準地点ＩＥが手前であるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。すなわち、制御部２０は、障害物が存在することを乗員が認知する認知地点Ａにてレーン変更を開始した場合に、推奨終了地点Ｅの手前でレーン変更を終了させることができるか否かを判定する。

図３のケース１のように、推奨終了地点Ｅよりも基準地点ＩＥが手前であると判定した場合（ステップＳ１８０：Ｙ）、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、認知地点Ａにてレーン変更を開始させる（ステップＳ１９０）。すなわち、制御部２０は、認知地点Ａにてレーン変更が開始（第２制御目標へと移行）するように、自動運転計画３０ｂを更新する。この場合、緩衝区間Ｗの全体においてレーン維持（第１制御目標）の運転制御が行われることとなる。

図３のケース２のように、推奨終了地点Ｅよりも基準地点ＩＥが手前であると判定しなかった場合（ステップＳ１８０：Ｎ）、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、レーン変更中に認知地点Ａを通過するようにレーン変更させる（ステップＳ１９５）。すなわち、制御部２０は、レーン変更中に認知地点Ａを通過するようにレーン変更（第２制御目標）するように、自動運転計画３０ｂを更新する。この場合、緩衝区間Ｗのうち初期の部分においてレーン維持（第１制御目標）の運転制御が行われることとなる。

（３）第２実施形態：
表１は、第１実施形態〜第３実施形態における制御目標を示す表である。
第１実施形態においては走行レーンの前方の地点における障害物の有無に基づいて自動運転の制御目標が設定されたが、第２実施形態においては道路上の注意地点における障害物の有無に基づいて自動運転の制御目標が設定される。

以下、第２実施形態の詳細について説明する。第２実施形態において、環境検知モジュール２１ａの機能により制御部２０は、注意地点における障害物の有無を検知する。ここで、注意地点とは、車両５０の進路上に障害物としての他車両等が進入する可能性がある地点である。具体的に、注意地点とは、交通整理がされていない交差点である。

図５は、注意地点Ｃを説明する道路の模式図である。同図に示すように、注意地点Ｃは、車両５０が走行している道路区間である走行区間Ｂ１に対して、別の道路区間である接続区間Ｂ２が接続している交差点に設定されている。注意地点Ｃは、地図情報３０ａのノードデータに基づいて取得できる。走行区間Ｂ１の幅方向の境界線Ｑからの距離が０〜基準距離Ｈとなる接続区間Ｂ２内の領域を注意地点Ｃとする。基準距離Ｈは、予め決められた距離であり、例えば２ｍであってもよい。

本実施形態においても、環境検知モジュール２１ａの機能により制御部２０は、障害物監視サーバ１００から受信した障害物情報Ｏに基づいて注意地点Ｃにおける障害物の有無を検知する。障害物情報Ｏは、注意地点Ｃ付近を走行する車両５０（他車両）や固定感知器Ｙから送信されたプローブ情報Ｐに基づいて生成される。固定感知器Ｙは、レーダーやカメラによって障害物としての他車両等を感知する装置であり、障害物の感知時刻と位置とを示すプローブ情報Ｐを障害物監視サーバ１００に送信する。

制御部２０は、車両５０が注意地点Ｃのすぐ手前の接近区間Ｍの始点を通過する際に、現在、注意地点Ｃに障害物が存在するか否かを検知する。すなわち、制御部２０は、注意地点Ｃのすぐ手前の接近区間Ｍの始点において、注意地点Ｃにおける障害物の有無を障害物監視サーバ１００に問い合わせ、その応答として障害物情報Ｏを受信する。制御部２０は、注意地点Ｃにおいて感知時刻が現在時刻から一定期間（例えば５秒）以内となっている障害物が存在することを示す障害物情報Ｏを受信した場合に、障害物が存在することを検知する。一方、制御部２０は、注意地点Ｃにおいて感知時刻が現在時刻から一定期間以内となっている障害物が存在することを示す障害物情報Ｏを受信しなかった場合に、障害物が存在しないことを検知する。従って、障害物情報Ｏを受信する検知地点Ｄは、接近区間Ｍの始点と一致すると見なすことができる。

接近区間Ｍとは、走行区間Ｂ１に対して接続区間Ｂ２が接続している地点を車両５０が通過する直前（例えば５秒間）に走行する区間であり、車両５０が注意地点Ｃを通過（最接近）する直前に走行する区間である。なお、接近区間Ｍは、走行区間Ｂ１に対して接続区間Ｂ２が接続している地点までの残距離が予め決められた距離以下となる区間であってもよい。

運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、障害物が存在することを環境検知部（制御部２０）が検知した場合に第１目標速度で運転制御を行い、障害物が存在しないことを環境検知部が検知した場合に第１目標速度よりも大きい第２目標速度で運転制御を行う。具体的に、制御部２０は、接近区間Ｍの始点において、注意地点Ｃに障害物が存在することが検知された場合に、接近区間Ｍの終点（注意地点Ｃ）の速度が徐行速度Ｖ_L（例えば４ｋｍ／時）となる速度を第１目標速度として設定する。これにより、車両５０が注意地点Ｃにおいて障害物と衝突する可能性を低減できる。第１目標速度を設定した場合、徐行速度Ｖ_L以下で接近区間Ｍに進入した場合を除いて、接近区間Ｍで減速が行われることとなる。

図６Ａは、接近区間における目標速度を説明するグラフである。例えば、制御部２０は、接近区間Ｍにおける加速度が一定値となるように、接近区間Ｍ内の各目標位置について第１目標速度（一点鎖線）を設定してもよい。接近区間Ｍにおける加速度は一定であってもよいし、変化してもよい。

なお、自動運転計画３０ｂは、注意地点Ｃに障害物が存在しないことを前提に作成されており、もともと接近区間Ｍにおける目標速度として第２目標速度（破線）が設定されている。そのため、制御部２０は、接近区間Ｍの始点において、注意地点Ｃに障害物が存在することが検知された場合に、自動運転計画３０ｂに規定されている第２目標速度ではなく、第１目標速度で運転制御を行う。

一方、制御部２０は、接近区間Ｍの始点において、注意地点Ｃに障害物が存在しないことが検知された場合に、制限速度Ｖ_Hで走行するための速度を第２目標速度として設定する。制限速度Ｖ_Hで走行するための速度とは、接近区間Ｍの始点における初速Ｖ_Dが制限速度Ｖ_Hよりも小さければ制限速度Ｖ_Hに向けて加速する速度を意味し、接近区間Ｍの始点における初速Ｖ_Dが制限速度Ｖ_Hであれば初速Ｖ_Dを維持することを意味する。自動運転計画３０ｂにおいては、もともと接近区間Ｍにおける目標速度として第２目標速度が設定されている。そのため、障害物が存在しないことを検知した場合、制御部２０は、自動運転計画３０ｂに規定されている第２目標速度で運転制御を行う。なお、加速の目標は制限速度Ｖ_Hに限らず、乗員が設定した巡航速度であってもよい。

注意地点Ｃの直前の接近区間Ｍにおいては、原則として、以上のような目標速度が設定される。ただし、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、障害物が存在しないことを環境検知部（制御部２０）が検知し、かつ、障害物が存在しないことを乗員が認知できない緩衝区間Ｗにおける目標速度である緩衝目標速度を、第２制御目標から第１制御目標に近づくように修正した制御目標に設定する。そのために、制御部２０は、緩衝区間Ｗを取得する。

運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、乗員の死角に注意地点Ｃが存在する区間を緩衝区間Ｗとして取得する。具体的に、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、接近区間Ｍの始点において、乗員の死角に注意地点Ｃが存在するか否かを判定する処理を行う。

制御部２０は、接近区間Ｍの始点において、乗員の死角に注意地点Ｃが存在すると判定した場合、接近区間Ｍの始点を緩衝区間Ｗの始点として取得する。接近区間Ｍの走行中において、制御部２０は、乗員の死角に注意地点Ｃが存在するか否かを判定する処理を繰り返して行い、乗員の死角に注意地点Ｃが存在しなくなった地点を認知地点Ａとして取得する。この認知地点Ａは、緩衝区間Ｗの終点を意味する。従って、接近区間Ｍのうち、接近区間Ｍの始点から認知地点Ａまでの区間が緩衝区間Ｗとなる。

本実施形態において、障害物感知部５１は車両５０の前方風景を撮像した画像を画像認識処理することにより障害物を感知する。障害物感知部５１は、前方風景を撮像した画像において判定地点Ｆが建物Ｚによって遮蔽されていない場合に、乗員の死角に注意地点Ｃが存在しないと判定する。

具体的に、制御部２０は、判定地点Ｆと車両５０の現在地と障害物感知部５１の光学系の仕様に基づいて、判定地点Ｆに対応する画像上の対応位置を特定し、当該対応位置に建物Ｚの像が存在しない場合に、乗員の死角に注意地点Ｃが存在しないと判定する。判定地点Ｆは、接続区間Ｂ２の幅方向の中央線上において、走行区間Ｂ１の幅方向の境界線Ｑからの距離が基準距離Ｈとなる地点である。

運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、接近区間Ｍの始点を通過する際に、注意地点Ｃに障害物が存在しないことが検知された場合であっても、乗員の死角に注意地点Ｃが存在すると判定した場合には、第２目標速度ではなく、緩衝目標速度で運転制御を行う。例えば、制御部２０は、接近区間Ｍの終点における速度が徐行速度Ｖ_Lの２倍（例えば８ｋｍ／時）の速度Ｖ_L2となる目標速度を緩衝目標速度として設定する。徐行速度Ｖ_Lの２倍は、制限速度Ｖ_Hよりも小さいため、緩衝目標速度は、第２目標速度から第１目標速度に近づくように修正した目標速度となる。

そして、制御部２０は、接近区間Ｍ（緩衝区間Ｗ）の走行中において、乗員の死角に注意地点Ｃが存在するか否かを判定し、乗員の死角に注意地点Ｃが存在しなくなった場合に、緩衝区間Ｗの走行が終了したとして、緩衝目標速度での運転制御を終了する。例えば、制御部２０は、制限速度Ｖ_Hとなるように一定の加速度で加速する目標速度（二点鎖線）で運転制御を行う。乗員の死角に注意地点Ｃが存在しなくなった地点とは、乗員が注意地点Ｃに障害物が存在しないことを認知可能となる認知地点Ａとなる。そして、この緩衝区間Ｗにおいて、第２目標速度から第１目標速度に近づくように修正した緩衝目標速度で運転制御が行われることとなる。その結果、乗員が注意地点Ｃに障害物が存在しないことを認知可能となる認知地点Ａに到達するまで、制限速度Ｖ_Hに向けて加速することを保留することができる。

前記のように構成した第２実施形態においては、環境検知部（制御部２０）が注意地点Ｃに障害物が存在しないことを検知していても、障害物が存在しないことを乗員が認知できない緩衝区間Ｗにおいて、第２目標速度そのもので運転制御を行わない。その代わりに、第２目標速度から第１目標速度に近づくように修正した目標速度で運転制御を行う。これにより、注意地点に障害物が存在しないことを認知できない乗員が、第２目標速度で運転制御が行われることに違和感を覚える可能性を低減できる。すなわち、第２目標速度から第１目標速度に近づくように修正した緩衝目標速度で運転制御を行うことにより、注意地点に障害物が存在するかも知れないと考えている乗員が違和感を覚える可能性を低減できる。

制御部２０は、乗員の死角に注意地点Ｃが存在する区間を緩衝区間Ｗとして取得する。これにより、乗員の死角に注意地点Ｃが存在することが原因で、注意地点に障害物が存在しないことを認知できない乗員が、第２目標速度で運転制御が行われることに違和感を覚える可能性を低減できる。

さらに、制御部２０は、車両５０が注意地点Ｃに接近する際に、乗員の死角に注意地点が存在するか否かを判定する。このように、リアルタイムで死角を検知して緩衝目標速度を設定することにより、駐車車両等による突発的な死角の発生にも対応できる。

ただし、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、乗員の死角に注意地点が存在するか否を地図情報に基づいて取得してもよい。制御部２０は、前方風景を撮像した画像において判定地点Ｆが建物Ｚによって遮蔽されている状態から、判定地点Ｆが建物Ｚによって遮蔽されていない状態に転じた地点（認知地点Ａ）を示すプローブ情報Ｐを注意地点Ｃごとに障害物監視サーバ１００に送信してもよい。これにより、障害物監視サーバ１００は、注意地点Ｃごとに認知地点Ａを取得することが可能となり、地図情報において認知地点Ａをデータベース化することができる。例えば、障害物監視サーバ１００は、注意地点Ｃの直前の接近区間Ｍの始点を通過する車両５０に対して、認知地点Ａを示す情報を添付した障害物情報Ｏを送信してもよい。これにより、走行時の処理負荷を軽減することができる。

図７は、第２実施形態にかかる自動運転処理のフローチャートである。自動運転システム１０は予め作成された自動運転計画３０ｂに基づいて自動運転の運転制御を行っている期間において、注意地点Ｃに接近するごとに実行される処理である。まず、環境検知モジュール２１ａの機能により制御部２０は、接近区間Ｍの始点に到達したか否かを判定する（ステップＳ２００）。すなわち、制御部２０は、車両５０が注意地点Ｃを通過（最接近）する直前（例えば５秒間）となっているか否かを判定する。

接近区間Ｍの始点であると判定しなかった場合（ステップＳ２００：Ｎ）、制御部２０は、ステップＳ２００に戻り、接近区間Ｍの始点に到達するまで待機する。一方、接近区間Ｍの始点であると判定した場合（ステップＳ２００：Ｙ）、環境検知モジュール２１ａの機能により制御部２０は、障害物情報Ｏを受信する（ステップＳ２１０）。すなわち、制御部２０は、注意地点Ｃにおける障害物の有無を示す障害物情報Ｏを受信する。

次に、環境検知モジュール２１ａの機能により制御部２０は、注意地点Ｃに障害物が存在するか否かを判定する（ステップＳ２２０）。すなわち、制御部２０は、注意地点Ｃに障害物が存在することを示す障害物情報Ｏが受信されたか否かを判定する。

注意地点Ｃに障害物が存在すると判定した場合（ステップＳ２２０：Ｙ）、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、第１目標速度を設定する（ステップＳ２３０）。すなわち、制御部２０は、接近区間Ｍにおいて徐行速度Ｖ_Lまで減速するために、第１目標速度で運転制御を行う。

注意地点Ｃに障害物が存在すると判定しなかった場合（ステップＳ２２０：Ｎ）、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、乗員の死角に注意地点Ｃが存在するか否かを判定する（ステップＳ２４０）。すなわち、制御部２０は、接近区間Ｍの始点において、乗員が注意地点Ｃにおける障害物の有無を認知できるか否かを判定する。

乗員の死角に注意地点Ｃが存在すると判定しなかった場合（ステップＳ２４０：Ｎ）、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、第２目標速度を設定する（ステップＳ２５０）。すなわち、制御部２０は、すでに乗員が注意地点Ｃに障害物が存在しないことを認知できる場合には、制限速度Ｖ_Hで走行するための第２目標速度を緩衝目標速度として設定する。

一方、乗員の死角に注意地点Ｃが存在すると判定した場合（ステップＳ２４０：Ｙ）、運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、緩衝目標速度を設定する（ステップＳ２６０）。すなわち、制御部２０は、乗員が注意地点Ｃに障害物が存在しないことを認知できない緩衝区間Ｗを走行しているとして、第２目標速度から第１目標速度に近づくように修正した緩衝目標速度を設定する。

（４）第３実施形態：
第３実施形態は、第２実施形態とほぼ同様であるが、緩衝目標速度の設定手法が第２実施形態と異なる。図１において破線で示すように、第３実施形態においては、車両５０に乗員監視部５７が備えられる。乗員監視部５７は、運転席に着座する乗員を撮像するカメラと、撮像した乗員の画像を画像認識処理することにより乗員の環境状態（注意地点Ｃにおける障害物の有無）に対する集中度を算出する画像認識部（コンピュータ）とを含む。

具体的に、画像認識部は、乗員の顔と眼球の方向とを認識することにより、乗員の視線方向を導出する。そして、画像認識部は、評価期間のうち、乗員の視線方向が車両５０の正面前方に留まっている期間の割合である前方注視率に基づいて集中度を判定する。車両５０の正面前方とは、車両５０の正面前方に向かうベクトルの方向に対する誤差角が一定値（例えば４５度）以下となる方向であってもよい。画像認識部は、前方注視率が第１閾値（例えば９０％）以上であれば集中度が高であると判定する。画像認識部は、前方注視率が第１閾値未満かつ第２閾値（例えば５０％）以上であれば集中度が中であると判定する。さらに、画像認識部は、前方注視率が第２閾値未満であれば集中度が低であると判定する。

運転制御モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、緩衝制御目標を、乗員の環境状態に対する集中度が高いほど、第２制御目標から第１制御目標に大きく近づくように修正した制御目標に設定する。すなわち、制御部２０は、緩衝制御目標を、注意地点Ｃにおける障害物の有無に対する集中度が高いほど、接近区間Ｍの終点にて徐行速度Ｖ_Lに近い速度となる目標速度を設定する。

図３Ｂは、本実施形態における緩衝目標速度を示すグラフである。図３Ｂ，表１に示すように、乗員の集中度が高である場合、制御部２０は、接近区間Ｍの終点にて徐行速度Ｖ_Lの２倍の速度Ｖ_L2となる目標速度を緩衝目標速度として設定する。集中度が中である場合、制御部２０は、接近区間Ｍの終点にて徐行速度Ｖ_Lの３倍の速度Ｖ_L3となる目標速度を緩衝目標速度として設定する。さらに、集中度が中である場合、制御部２０は、接近区間Ｍの終点にて徐行速度Ｖ_Lの４倍の速度Ｖ_L4となる目標速度を緩衝目標速度として設定する。

ここで、乗員が環境状態に集中しているほど、緩衝区間Ｗにおいて第２目標速度で運転制御を行うことに起因する違和感が強く感じられると言える。そのため、乗員の環境状態に対する集中度が高いほど、緩衝目標速度を第１制御目標に近づけることにより、効果的に乗員の違和感を低減できる。

なお、制御部２０は、乗員の環境状態に対する集中度が一定の基準よりも高い場合に、乗員に集中を促す警告を行ってもよい。さらに、制御部２０は、ステアリングホイールに対する乗員の手の接触状態に基づいて乗員の環境状態に対する集中度を判定してもよい。

なお、乗員の集中度は視線方向が前方に留まっていることに限定されるものではない。例えば、第１実施形態において、乗員の視線方向が注意地点Ｃの方向に向いている期間が長いほど乗員の集中度が高いと判定されてもよい。同様に、第２実施形態において、乗員の視線方向が信号機Ｇの方向に向いている期間が長いほど乗員の集中度が高いと判定されてもよい。すなわち、乗員の集中度として、環境状態に対する集中度を取得することがより好ましい。

（５）他の実施形態：
本発明において、環境状態は障害物の有無に限られない。環境状態は、車両５０の制御目標を切り替える要因となる事象であればよく、信号機や踏切等の交通規制の動的な変化であってもよい。例えば、信号機や踏切の状態に応じて、減速または加速を行う第２制御目標が設定される構成において、制御部２０は、減速または加速の度合いを第２制御目標よりも軽減させたり、減速または加速の開始タイミングを第２制御目標よりも遅らせたりするように修正してもよい。

前記実施形態においては、走行レーンの前方に障害物がある場合に、レーン変更を行わないか、レーン変更の開始を遅らせるように修正した緩衝目標経路を設定した。しかし、本発明において、第２目標経路として複数レーンのレーン変更を行う経路が設定される場合に、レーン変更のレーン数を減少させた緩衝目標経路が設定されてもよい。例えば、現在のレーンから２レーン分のレーン変更をしないと障害物を回避できない場合において、制御部２０は、１レーン分のみのレーン変更を行う緩衝目標経路を設定してもよい。

また、障害物の回避はレーン単位の移動によって実現されるものに限らず、例えばレーンの幅方向の端部に存在する小規模の障害物をレーン変更することなく回避する第２目標経路が設定されてもよい。例えば、制御部２０は、レーン内において幅方向に移動することにより障害物を回避する第２目標経路を設定する場合に、緩衝目標経路として幅方向の移動量を第２目標経路よりも減少させた緩衝目標経路を設定してもよい。障害物は、駐車車両に限らず、歩行者や２輪車であってもよいし、道路上の落下物であってもよいし、工事中における路肩規制等であってもよい。

自動運転システムは、車両に備えられてもよいし、車両と通信可能なサーバ等であってもよい。環境検知部は、センサによるセンシングの結果や他の装置から送信された情報に基づいて環境状態を検知してもよい。環境状態とは、車両に影響を与える事象であればよく、特に限定されない。例えば、車両を取り巻く空気の状態や車両が走行する道路の状態や車両の周辺に存在する障害物の状態や車両の内部の状態であってもよい。環境状態は、車両の現在地に応じて変化するものであってもよいし、時刻に応じて変化するものであってもよい。乗員とは、車両の乗員であればよく、運転席に着座する乗員であってもよいし、運転席以外の座席に着座する乗員であってもよい。

第１状態と第２状態とは互いに異なる環境状態であればよい。緩衝区間は、第２状態を乗員が認知する認知地点と、第２状態を環境検知部が検知する検知地点との間にずれが生じる場合に、当該認知地点と検知地点との間に形成される区間である。認知地点と検知地点との間にずれが生じる要因として、人間の感覚の感度よりも、環境検知部の感度が良いことが挙げられる。この場合、車両が環境状態の発生地点に接近している場合において、環境検知部が環境状態を検知する方が、乗員が環境状態を認知するよりも早くなる。認知地点と検知地点との間にずれが生じる要因として、環境検知部の設置位置と、乗員の位置との差が挙げられる。

運転制御部は、環境状態に応じて既存の自動運転計画を修正してもよいし、環境状態に応じて自動運転計画を生成してもよい。緩衝区間は、予め地図情報を参照することにより取得されていてもよいし、車両におけるセンシングによって取得されてもよい。緩衝区間が変化し得る場合、後者の手法で緩衝区間を取得するのが望ましい。緩衝制御目標は、第１制御目標そのものであってもよいし、第１制御目標と第２制御目標との間の制御目標であってもよい。また、緩衝制御目標は、第１制御目標よりも第２制御目標に近い制御目標であってもよいし、第２制御目標よりも第１制御目標に近い制御目標であってもよい。制御目標は、車両の挙動に関する目標であればよく、位置や速度や角速度や加速度や角加速度や力やトルクに関する目標であってもよい。

ここで、第１状態は、車両が走行している走行レーンの前方に障害物が存在しない状態であり、第２状態は、走行レーンの前方に障害物が存在する状態であってもよい。さらに、この場合において、第１制御目標は、走行レーンからレーン変更を行わない車両の目標経路であり、第２制御目標は、レーン変更を行う車両の目標経路であってもよい。この構成においては、乗員が走行レーン前方に障害物が存在することを認知していないのに、レーン変更を行うような目標経路（第２制御目標）が設定される可能性を低減でき、乗員の違和感を低減できる。すなわち、乗員が不必要と考えるようなレーン変更が行われる可能性を低減できる。

また、環境検知部が、走行レーンの前方に障害物が存在する第２状態を検知する手法は種々考えられる。例えば、車両に備えられた障害物センサによって障害物を検知してもよいし、道路や他車両に備えられた障害物センサによって検知された障害物の検知情報を受信することであってもよい。

また、運転制御部は、乗員が第２状態を認知する認知地点においてレーン変更を開始させてもよい。ここで、乗員が第２状態を認知する認知地点は、緩衝区間の終点を意味する。認知地点においては、環境検知部が検知している第２状態と、乗員が認知している第２状態とが一致することとなるからである。認知地点においてレーン変更を開始させることにより、乗員が障害物を認知するまでレーン変更の開始を遅らせ、障害物を認知した段階でレーン変更を開始させることができる。レーン変更の開始時において乗員が障害物を認知しているため、不必要なレーン変更が行われているような違和感を低減できる。ただし、運転制御部は、検知地点よりも前方でレーン変更を開始させればよく、必ずしも認知地点においてレーン変更を開始させなくてもよい。

さらに、運転制御部は、認知地点においてレーン変更を開始すると、レーン変更を終了することが推奨される推奨終了地点よりも手前でレーン変更が終了する場合に、緩衝制御目標としてレーン変更を行わない目標経路を設定し、認知地点においてレーン変更を開始させてもよい。これにより、推奨終了地点よりも手前でレーン変更が終了できる場合に、乗員が障害物を認知する認知地点まではレーン変更を行わないようにすることができる。推奨終了地点とは、レーン変更を終了することが推奨される地点であり、障害物までの残距離や道路形状や交通規制に基づいて設定される地点であってもよい。すなわち、推奨終了地点は、障害物までの残距離が短すぎる区間や、レーン変更が困難な道路形状の区間や、レーン変更が禁止されている区間よりも手前に設定されてもよい。

また、運転制御部は、認知地点においてレーン変更を開始すると、推奨終了地点よりも手前でレーン変更が終了しない場合に、推奨終了地点よりも手前でレーン変更が終了し、レーン変更中に認知地点を通過する目標経路を緩衝制御目標として設定してもよい。すなわち、認知地点においてレーン変更を開始しても、推奨終了地点よりも手前でレーン変更が終了しないのであれば、推奨終了地点よりも手前でレーン変更が終了する目標経路を緩衝制御目標として設定すればよい。この場合において、レーン変更中に認知地点を通過する目標経路を緩衝制御目標として設定することにより、レーン変更中にレーン変更の原因である障害物を乗員が認知できるようにすることができる。従って、レーン変更が終了するまで乗員が違和感を覚え続ける可能性を低減できる。

さらに、運転制御部は、認知地点が推奨終了地点よりも前方である場合に、推奨終了地点においてレーン変更を終了させる目標経路を緩衝制御目標として設定してもよい。このように、推奨終了地点までに乗員が障害物を認知できない場合には、推奨終了地点にてレーン変更が終了するようにしてもよい。これにより、推奨終了地点までに乗員が障害物を認知できない場合には、乗員の違和感の低減よりも安全性や法令を遵守することを優先した緩衝制御目標を設定することができる。

さらに、運転制御部は、認知地点が、レーン変更を開始させることが推奨される推奨開始地点よりも手前にある場合、推奨開始地点においてレーン変更を開始させてもよい。すなわち、推奨開始地点よりも手前で乗員が障害物を認知しても、推奨開始地点まではレーン変更を開始しないようにしてもよい。このように、認知地点Ａを通過していても推奨開始地点Ｉを通過するまではレーン変更を開始させないことにより、認知地点Ａを通過後に障害物が存在しなくなった場合に無駄なレーン変更が行われる可能性を低減できる。

さらに、本発明のように、乗員の認知を考慮した制御目標で自動運転を行う手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えたナビゲーションシステム、自動運転システムや方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし半導体メモリであってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

１０…自動運転システム、２０…制御部、２１…自動運転プログラム、２１ａ…環境検知モジュール、２１ｂ…運転制御モジュール、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、３０ｂ…自動運転計画、４０…通信部、５０…車両、５１…障害物感知部、５２…運転Ｉ／Ｆ部、５３…外部通信部、５４…車両ＥＣＵ、５５ａ…加減速部、５５ｂ…操舵部、５６…位置センサ、５７…乗員監視部、１００…障害物監視サーバ、Ａ…認知地点、Ｂ１…走行区間、Ｂ２…接続区間、Ｃ…注意地点、ＣＥ…終了地点、ＣＩ…開始地点、ＣＳ…開始地点、Ｄ…検知地点、Ｅ…推奨終了地点、Ｆ…判定地点、Ｈ…基準距離、Ｉ…推奨開始地点、ＩＥ…基準地点、Ｌ１…安全距離、Ｌ３…レーン変更距離、Ｌ４…予備距離、Ｍ…接近区間、Ｏ…障害物情報、Ｐ…プローブ情報、Ｑ…境界線、Ｕ…回避地点、Ｗ…緩衝区間、Ｙ…固定感知器、Ｚ…建物、α…障害物感知角

Claims (8)

1. 車両の環境状態を検知する環境検知部と、前記環境検知部が検知した前記環境状態が第１状態である場合に第１制御目標で運転制御を行い、前記環境検知部が検知した前記環境状態が第２状態である場合に第２制御目標で運転制御を行う運転制御部と、を備える自動運転システムであって、
   前記運転制御部は、
   前記環境検知部が検知した前記環境状態が前記第２状態であり、かつ、前記車両の乗員が前記第２状態を認知できない緩衝区間における制御目標である緩衝制御目標を、前記第２制御目標から前記第１制御目標に近づくように修正した制御目標に設定する、
   を備える自動運転システム。
2. 前記第１状態は、前記車両が走行している走行レーンの前方に障害物が存在しない状態であり、
   前記第２状態は、前記走行レーンの前方に前記障害物が存在する状態であり、
   前記第１制御目標は、前記走行レーンからレーン変更を行わない前記車両の目標経路であり、
   前記第２制御目標は、前記レーン変更を行う前記車両の目標経路であり、
   請求項１に記載の自動運転システム。
3. 前記運転制御部は、前記乗員が前記第２状態を認知する認知地点において前記レーン変更を開始させる、
   請求項２に記載の自動運転システム。
4. 前記運転制御部は、前記認知地点において前記レーン変更を開始すると、前記レーン変更を終了することが推奨される推奨終了地点よりも手前で前記レーン変更が終了する場合に、前記緩衝制御目標として前記レーン変更を行わない前記目標経路を設定し、前記認知地点において前記レーン変更を開始させる、
   請求項３に記載の自動運転システム。
5. 前記運転制御部は、前記認知地点において前記レーン変更を開始すると、前記推奨終了地点よりも手前で前記レーン変更が終了しない場合に、前記推奨終了地点よりも手前で前記レーン変更が終了し、前記レーン変更中に前記認知地点を通過する前記目標経路を前記緩衝制御目標として設定する、
   請求項４に記載の自動運転システム。
6. 前記運転制御部は、前記認知地点が前記推奨終了地点よりも前方である場合に、前記推奨終了地点において前記レーン変更を終了させる前記目標経路を前記緩衝制御目標として設定する、
   請求項４または請求項５のいずれかに記載の自動運転システム。
7. 前記運転制御部は、前記認知地点が、前記レーン変更を開始させることが推奨される推奨開始地点よりも手前にある場合、前記推奨開始地点において前記レーン変更を開始させる、
   請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の自動運転システム。
8. コンピュータを、
   車両の環境状態を検知する環境検知部、前記環境検知部が検知した前記環境状態が第１状態である場合に第１制御目標で運転制御を行い、前記環境検知部が検知した前記環境状態が第２状態である場合に第２制御目標で運転制御を行う運転制御部、として機能させる自動運転プログラムであって、
   前記運転制御部は、
   前記環境検知部が検知した前記環境状態が前記第２状態であり、かつ、前記車両の乗員が前記第２状態を認知できない緩衝区間における制御目標である緩衝制御目標を、前記第２制御目標から前記第１制御目標に近づくように修正した制御目標に設定する、
   自動運転プログラム。