JP2019172168A - 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、注意地点における障害物の有無を検知する環境検知部と、前記障害物が存在することを前記環境検知部が検知した場合に第１目標速度で運転制御を行い、前記障害物が存在しないことを前記環境検知部が検知した場合に前記第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、前記障害物が存在しないことを前記環境検知部が検知し、かつ、前記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における目標速度である緩衝目標速度を、前記第２目標速度から前記第１目標速度に近づくように修正した目標速度に設定する。【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。

歩行者の車道への進入を防止するバリアと、ドライバーの死角とに基づいて、歩行者との衝突確率を推定し、当該衝突確率に基づいて適正車速を設定する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、バリアと死角とがセンサによって検知される。

特開２００７−２５７３３８号公報

しかしながら、特許文献１において、乗員がバリアの存在を認知していないタイミングで、バリアが存在していない場合の適正車速で車両が走行すると、乗員が違和感を覚えるという問題があった。すなわち、バリアが存在していないことを乗員が認知していないのに、バリアが存在していないことを前提とした大きい適正速度が設定されると、乗員が不安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、注意地点における障害物の有無を検知する環境検知部と、障害物が存在することを環境検知部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、障害物が存在しないことを環境検知部が検知し、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における目標速度である緩衝目標速度を、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、注意地点における障害物の有無を検知する環境検知部、障害物が存在することを環境検知部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、障害物が存在しないことを環境検知部が検知し、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における目標速度である緩衝目標速度を、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に設定する。

前記のように構成した本発明において、環境検知部が注意地点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大きい速度に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。 図３Ａ，図３Ｂは目標速度のグラフである。 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）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、車両の前方（正面前方からの角度が障害物感知角内）に存在する障害物を感知するためのセンサを含み、当該センサはレーダーであってもよいし、車両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。

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、現在地に基づいて、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５２〜５６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、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り、施設接続点が含まれる。交通整理がされていないとは、信号機や交通誘導員が存在しないことを意味する。なお、注意地点は、歩行者が進入する可能性がある横断歩道の周辺地点であってもよい。

図２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。具体的に、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）や路側感知器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。路側感知器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。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。

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。なお、車両５０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。

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３Ａ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、図３Ａのように、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環境検知部が検知した場合、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目標速度に設定する。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、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Ｃが存在するか否かを判定する。より具体的に、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。

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。

前記のように構成した本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Ｃ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。

（２）第１実施形態の自動運転処理：
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、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Ｓ２５０）。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。

（３）第２実施形態：
表１は、第１実施形態〜第２実施形態における制御目標を示す表である。
第２実施形態は、第１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１実施形態と異なる。図１において破線で示すように、第２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、撮像した運転者の画像を画像認識処理することにより運転者の環境状態（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。この集中度は、接近区間Ｍを走行する直前（例えば直前２０秒間）の評価期間について判定された集中度である。

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。

（４）他の実施形態：
本発明において、第１目標速度と緩衝目標速度とは、第２目標速度よりも小さければよく、第１目標速度と第２目標速度と緩衝目標速度は上述した例に限られない。例えば、制御部２０は、目標速度そのものを設定するのではなく、目標加速度を設定することにより間接的に目標速度を設定してもよい。制御部２０は、注意地点Ｃに障害物が存在することを検知した場合に第１目標加速度で運転制御を行い、障害物が存在しないことを検知した場合に第１目標加速度よりも大きい第２目標加速度で運転制御を行ってもよい。そして、制御部２０は、緩衝目標加速度を、第２目標加速度から第１目標加速度に近づくように修正した目標速度に設定してもよい。

例えば、第２目標速度が緩衝区間Ｗの始点における初速に対して加速を行うことを示す場合、緩衝目標速度は減速をしないまでも、初速を維持する目標速度であってもよい。また、第２目標速度が緩衝区間Ｗの始点における初速に対して加速度Ａ１で加速を行うことを示す場合、緩衝目標速度は加速度Ａ１（＜Ａ２）で加速を行う目標速度であってもよい。むろん、第２目標速度が緩衝区間Ｗの始点における初速に対して減速度Ａ３で減速を行うことを示す場合、緩衝目標速度は減速度Ａ４（＞Ａ３）で減速を行う目標速度であってもよい。

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、車両が備えるセンサによるセンシングの結果や、センシングを行う他の車両や装置から受信した情報に基づいて注意地点における障害物の有無を検知してもよい。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。

注意地点とは、車両の通行の障害となる障害物が出現する可能性が高い地点であればよく、実際に障害物との衝突事故が発生した頻度が基準よりも高い地点であってもよい。また、障害物が出現する可能性が高い地点とは、障害物としての移動体が合流または横断する地点であってもよい。例えば、注意地点は、他の道路区間から移動体が合流する交差点であってもよいし、施設の出口から移動体が合流する施設接続点であってもよい。さらに、注意地点は、障害物としての歩行者が横断する横断歩道の周辺地点であってもよい。

緩衝区間は、障害物が存在しないことを乗員が認知する認知地点と、障害物が存在しないこと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、障害物の有無に応じて既存の自動運転計画を修正してもよいし、障害物の有無に応じて新たに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。緩衝目標速度は、第１目標速度そのものであってもよいし、第１目標速度と第２目標速度との間の目標速度であってもよい。また、緩衝目標速度は、第１目標速度よりも第２目標速度に近い目標速度であってもよいし、第２目標速度よりも第１目標速度に近い目標速度であってもよい。

ここで、運転制御部は、乗員の死角に注意地点が存在する区間を緩衝区間として取得してもよい。これにより、乗員の死角に注意地点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、運転制御部は、車両が注意地点に接近する際に、乗員の死角に注意地点が存在するか否かを判定してもよい。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。

さらに、運転制御部は、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。これにより、走行時の処理負荷を軽減することができる。

さらに、本発明のように、運転者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…障害物検知部、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…路側感知器、Ｚ…建物

Claims (5)

1. 注意地点における障害物の有無を検知する環境検知部と、前記障害物が存在することを前記環境検知部が検知した場合に第１目標速度で運転制御を行い、前記障害物が存在しないことを前記環境検知部が検知した場合に前記第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、
   前記障害物が存在しないことを前記環境検知部が検知し、かつ、前記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における目標速度である緩衝目標速度を、前記第２目標速度から前記第１目標速度に近づくように修正した目標速度に設定する、
   自動運転システム。
2. 前記運転制御部は、前記乗員の死角に前記注意地点が存在する区間を前記緩衝区間として取得する、
   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、車両が前記注意地点に接近する際に、前記乗員の死角に前記注意地点が存在するか否かを判定する、
   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、前記乗員の死角に前記注意地点が存在するか否を地図情報に基づいて取得する、
   請求項２に記載の自動運転システム。
5. コンピュータを、
   注意地点における障害物の有無を検知する環境検知部、前記障害物が存在することを前記環境検知部が検知した場合に第１目標速度で運転制御を行い、前記障害物が存在しないことを前記環境検知部が検知した場合に前記第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、
   前記障害物が存在しないことを前記環境検知部が検知し、かつ、前記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における目標速度である緩衝目標速度を、前記第２目標速度から前記第１目標速度に近づくように修正した目標速度に設定する、
   自動運転プログラム。