JP2020164017A - 車両制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転を実行する車両制御システムにおいて、早急に車両を停止させる必要があるときに、運転者の状況に応じた適切な位置に車両を停止させる。【解決手段】車両制御システムであって、車両の操舵、加速、及び減速を行う制御装置と、運転者を監視する乗員監視装置と、車外の情報を取得する外界認識装置及び、地図情報を保持する地図装置の少なくとも一方とを有し、制御装置は、所定の条件が満たされたときに、車両を所定の停車領域内に停止させる停車処理を実行し、停車処理において、外界認識装置及び地図装置の少なくとも一方からの情報に基づいて、車両を停止させることのできる停車可能領域を抽出しＳＴ２１、乗員監視装置の監視結果に基づいて、運転者が停車処理を開始した後に運転を再開する可能性を判定し、可能性に基づいて停車可能領域から停車領域を決定するＳＴ２３，２７。【選択図】図４

Description

本開示は、自動運転を行う車両制御システムに関する。

運転者が車両を正常に運転することが困難となったときに、車両を自動的に退避させて停止させる車両制御システムが公知である（例えば、特許文献１〜４）。特許文献１の車両制御システムは、運転者が車両を正常に運転することが困難な異常状態にあると判定すると、路側帯や駐車場等の退避場所を特定し、車両を安全に退避可能な退避場所に退避させて停止させる。

特許文献２の車両制御システムは退避中に、ブレーキペダルが操作された場合には、車両の減速度又は減速度の時間変化率を制限する。これにより、後続車に急制動を必要とさせてしまう可能性を低減することができる。

特許文献３の車両制御システムは、追従制御の実行中に運転者が異常状態であると判定すると、追従制御を所定時間に渡って維持する。これにより、車両制御システムにおいて運転者が異常状態にあると誤って判定された場合であっても、車両の走行が維持される。

特許文献４の車両制御システムは退避中に、運転者からのアクセルペダル等の運転操作子への入力を無効化する。その後、車両制御システムは運転操作子に予め定められた所定の入力があったときに運転操作子への入力の無効化を解除し、運転者からの運転操作を受け付ける。

特開２０１８−１３１０８１号公報 特開２０１８−２７７２３号公報 特開２０１８−２４２９０号公報 特開２０１７−１４４８０８号公報

運転者が早急に運転者を救護する重篤な状態にあるときは、車両は迅速に停止することが望ましい。運転者が車両停止後に運転操作を再開しうる状態にあるときは、運転を再開し易い位置に車両を停止させることが好ましい。しかしながら、特許文献１〜４の車両制御システムでは運転者の状態に拠らず、車両が停止される位置が決定されるため、運転者の状態に適さない場所に車両が停止されるという問題がある。

本発明は、以上の背景を鑑み、自動運転を実行する車両制御システムにおいて、早急に車両を停止させる必要があるときに、運転者の状況に応じた適切な位置に車両を停止させることを課題とする。

上記課題を解決するために本発明のある態様は、車両制御システム（１、１０１）であって、車両の操舵、加速、及び減速を行う制御装置（１５）と、前記運転者を監視する乗員監視装置（１１）と、車外の情報を取得する外界認識装置（６）及び、地図情報を保持する地図装置（９）の少なくとも一方とを有し、前記制御装置は、前記車両の走行中に前記制御装置又は前記運転者による前記運転の継続が困難である所定の条件が満たされたときに、前記車両を所定の停車領域（Ａ、Ｂ）内に停止させる停車処理を実行し、前記停車処理において、前記外界認識装置及び前記地図装置の少なくとも一方からの情報に基づいて、前記車両を停止させることのできる停車可能領域を抽出し、前記乗員監視装置の監視結果に基づいて、前記運転者が前記停車処理を開始した後に運転を再開する可能性を判定し、前記可能性に基づいて前記停車可能領域から前記停車領域を決定することを特徴とする。

この構成によれば、停車可能領域から、停車処理が開始された後に運転者が運転を再開する可能性に基づいて停車領域が決定される。これにより、運転者の状況に応じた適切な位置に車両を停止させることができる。

上記の態様において、前記制御装置は、前記停車処理において、前記乗員監視装置の監視結果に基づいて、前記運転者が前記停車処理を開始した後に、前記運転を再開する前記可能性に関連する運転再開率を算出し、前記運転再開率と所定の運転再開率閾値との比較に基づいて、前記停車可能領域から前記停車領域を決定するとよい。

この構成によれば、運転者の運転を再開する可能性を運転再開率閾値と比較することによって、運転者の運転を再開する可能性の大小を容易に判定することができる。これにより、運転者の状況に応じて停車領域を決定する工程が簡素になる。

上記の態様において、前記制御装置は、前記停車処理において、前記運転再開率が前記運転再開率閾値未満であるときには、少なくとも１つの他の前記停車可能領域よりも前記車両に近い前記停車可能領域を前記停車領域に決定するとよい。

この構成によれば、運転再開率が運転再開率閾値より低く運転者に救護が必要な場合には車両をより迅速に停止させることができる。これにより、運転者の救護をより迅速に開始することができる。

上記の態様において、前記地図装置は前記車両の走行予定経路を保持し、前記制御装置は前記停車処理において、前記運転再開率が前記運転再開率閾値以上であるときに、前記外界認識装置の取得する情報又は前記地図装置が保持する地図情報に基づいて、前記車両が前記停車可能領域に走行して停止するまでのリスクを算出し、少なくとも１つの他の前記停車可能領域よりもリスクの小さい前記停車可能領域を前記停車領域に決定するとよい。

この構成によれば、運転再開率が運転再開率閾値以上の場合には、走行して停止するまでのリスクの小さい停車可能領域が停車領域に選定され、車両はその停車領域内に停止される。これにより、車両を停止するまでのリスクの小さい位置に停止することができる。

上記の態様において、前記地図装置は前記車両の走行予定経路を保持し、前記乗員監視装置は前記運転者以外の乗員を監視可能であり、前記制御装置は前記停車処理において、前記運転再開率が前記運転再開率閾値以上であるときに、前記乗員監視装置からの信号に基づいて、前記運転者から前記運転を交代することのできる前記乗員が前記車両に乗っているかを判定し、前記運転を交代できる前記乗員が乗っていると判定したときには、少なくとも１つの他の前記停車可能領域よりも前記車両に近い前記停車可能領域を前記停車領域に決定し、前記運転を交代できる前記乗員が乗っていないと判定したときには、前記外界認識装置の取得する情報又は前記地図装置が保持する地図情報に基づいて、前記車両が前記停車可能領域に走行して停止するまでのリスクを算出し、少なくとも１つの他の前記停車可能領域よりもリスクの小さい前記停車可能領域を前記停車領域に決定するとよい。

この構成によれば、運転再開率が高く、運転を交代できる乗員が車両に乗っていないときには、停止するまでのリスクの小さい停車可能領域が停車領域に選定され、車両はその停車領域内に停止される。これにより、車両を停止するまでのリスクの小さい位置に停止することができる。一方、運転再開率が高く、運転を交代できる乗員が車両に乗っているときには、車両が最も近い停車可能領域に停止される。これにより、運転者以外の運転を交代できる乗員により迅速に運転を交代させることができる。

上記の態様において、前記運転者から前記車両を制御するために行う入力操作を受け付ける運転操作装置を有し、前記制御装置は前記停車処理において、前記運転再開率が前記運転再開率閾値未満であるときに、前記車両が停止するまでの間の前記運転操作装置への前記入力操作に基づく前記車両の制御を禁止し、前記運転再開率が前記運転再開率閾値以上であるときには、前記車両が停止するまでの間において前記入力操作の操作量が所定の操作閾値以上となった後に、前記運転操作装置への前記入力操作に基づく前記車両の制御を可能とするとよい。

この構成によれば、運転再開率閾値以上の場合には、運転者が運転操作装置へ操作閾値以上の入力操作を行うことによって、車両の制御を行うことが可能となる。これにより、運転者が運転を再開可能であるときに、より迅速に運転操作を開始することができる。運転再開率が運転再開率閾値未満の場合には、運転操作装置への入力操作に基づく車両の制御が禁止される。これにより、運転者が運転を再開する見込みがないときに、運転者が意図せず運転操作装置に入力操作を行った場合であっても、車両挙動には反映されず、車両をより安全に停止することができる。

上記の態様において、前記制御装置は前記停車処理において、前記停車領域を決定した後、前記車両が前記停車領域に到達するよりも前に、前記停車領域の位置情報を外部に通知するとよい。

この構成によれば、停車領域が決定された後、車両が停車領域に到達する前に停車領域の位置情報が外部に通知されるため、車両が停止した後に外部に通知されるよりも、停車領域の位置情報をより迅速に外部に通知することができる。これにより、例えば、緊急車両を車両のある位置により迅速に到達させることができ、運転者の救護開始をより早めることができる。

以上の構成によれば、自動運転を実行する車両制御システムにおいて、早急に車両を停止させる必要があるときに、運転者の状況に応じた適切な位置に車両を安全に停止させることを課題とする。

第１実施形態に係る車両制御システムが搭載される車両の機能構成図 停車処理のフローチャート 閾値縮退処理のフローチャート 停車領域決定処理のフローチャート （Ａ）第１実施例、（Ｂ）第２実施例、及び（Ｃ）第３実施例のそれぞれにおける停車処理時の車両の移動を説明するための説明図 第２実施形態に係る車両制御システムの停車領域決定処理のフローチャート

以下、図面を参照して、本発明に係る車両制御システムの実施形態について説明する。以下では、本発明に係る車両制御システムを、左側走行を採用する国又は地域において走行している車両を制御するシステムに適用した例について説明を行う。

図１に示すように、車両制御システム１は、車両に搭載された車両システム２に含まれている。車両システム２は、推進装置３、ブレーキ装置４、ステアリング装置５、外界認識装置６、車両センサ７、通信装置８、ナビゲーション装置９（地図装置）、運転操作装置１０、乗員監視装置１１、ＨＭＩ１２（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、自動運転レベル切替スイッチ１３、車外報知装置１４、及び制御装置１５を有している。車両システム２の各構成は、ＣＡＮ１６（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信手段によって信号伝達可能に互いに接続されている。

推進装置３は車両に駆動力を付与する装置であり、例えば動力源及び変速機を含む。動力源はガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関及び電動機の少なくとも一方を有する。ブレーキ装置４は車両に制動力を付与する装置であり、例えばブレーキロータにパッドを押し付けるブレーキキャリパと、ブレーキキャリパに油圧を供給する電動シリンダとを含む。ブレーキ装置４はワイヤケーブルによって車輪の回転を規制するパーキングブレーキ装置を含んでもよい。ステアリング装置５は車輪の舵角を変えるための装置であり、例えば車輪を転舵するラックアンドピニオン機構と、ラックアンドピニオン機構を駆動する電動モータとを有する。推進装置３、ブレーキ装置４、及びステアリング装置５は、制御装置１５によって制御される。

外界認識装置６は車外の物体等を検出する装置である。外界認識装置６は、車両の周辺からの電磁波や光を捉えて車外の物体等を検出するセンサ、例えば、レーダ１７、ライダ１８（ＬＩＤＡＲ）、及び車外カメラ１９を含む。外界認識装置６は、その他、車外からの信号を受信して、車外の物体等を検出する装置であってもよい。外界認識装置６は検出結果を制御装置１５に出力する。

レーダ１７はミリ波等の電波を車両の周囲に発射し、その反射波を捉えることにより、物体の位置（距離及び方向）を検出する。レーダ１７は車両の任意の箇所に少なくとも１つ取り付けられている。レーダ１７は、少なくとも車両の前方に向けて電波を照射する前方レーダ、車両の後方に向けて電波を照射する後方レーダ、車両の側方に向けて電波を照射する左右一対の側方レーダを含むことが好ましい。

ライダ１８は赤外線等の光を車両の周囲に照射し、その反射光を捉えることにより、物体の位置（距離及び方向）を検出する。ライダ１８は車両の任意の箇所に少なくとも１つ設けられている。

車外カメラ１９は車両の周囲に存在する物体（例えば、周辺車両や歩行者）や、ガードレール、縁石、壁、中央分離帯、道路の形状や道路に描かれた道路標示等を含む車両の周囲を撮像する。車外カメラ１９は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラであってよい。車外カメラ１９は、車両の任意の箇所に少なくとも１つ設けられる。車外カメラ１９は少なくとも車両の前方を撮像する前方カメラを含み、更に車両の後方を撮像する後方カメラ及び車両の左右側方を撮像する一対の側方カメラを含んでいるとよい。車外カメラ１９は、例えばステレオカメラであってもよい。

車両センサ７は、車両の速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、車両の向きを検出する方位センサ等を含む。ヨーレートセンサは、例えばジャイロセンサである。

通信装置８は制御装置１５及びナビゲーション装置９と車外に位置する周辺車両やサーバとの間の通信を媒介する。制御装置１５は通信装置８を介して周辺車両との間で無線通信を行うことができる。また、制御装置１５は通信装置８を介して、交通規制情報の提供を行うサーバと通信を行うことができる。更に、制御装置１５は通信装置８を介して車両の外部に存在する人が所持する携帯端末との通信することができる。また、制御装置１５は通信装置８を介して車両からの緊急通報を受け付ける緊急通報センタとの通信することができる。

ナビゲーション装置９は車両の現在位置を取得し、目的地への経路案内等を行う装置であり、ＧＮＳＳ受信部２１、地図記憶部２２、ナビインタフェース２３、経路決定部２４を有する。ＧＮＳＳ受信部２１は人工衛星（測位衛星）から受信した信号に基づいて車両の位置（緯度や経度）を特定する。地図記憶部２２は、フラッシュメモリやハードディスク等の公知の記憶装置によって構成され、地図情報を記憶している。ナビインタフェース２３は乗員からの目的地などの入力を受け付けると共に、乗員に表示や音声によって各種情報を提示する。ナビインタフェース２３は例えばタッチパネルディスプレイや、スピーカ等を含むとよい。他の実施形態では、ＧＮＳＳ受信部２１は通信装置８の一部として構成されていてもよい。また、地図記憶部２２は制御装置１５の一部として構成されてもよく、通信装置８を介して通信可能なサーバ装置の一部として構成されてもよい。

地図情報は、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別、道路の車線数、各車線の中央位置（経度、緯度、高さを含む３次元座標）、道路区画線や車線の境界等の道路標示の形状、歩道や縁石、さく等の有無、交差点の位置、車線の合流及び分岐ポイントの位置、非常駐車帯の領域、各車線の幅員、道路に設けられた標識等の道路情報を含む。また、地図情報は、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報等を含んでもよい。

経路決定部２４は、ＧＮＳＳ受信部２１により特定された車両の位置と、ナビインタフェース２３から入力された目的地と、地図情報とに基づいて目的地までの経路を決定する。また、経路決定部２４は、経路を決定するときに、地図情報の車線の合流及び分岐ポイントの位置を参照して、車両が走行すべき車線である目標車線も含めて決定するとよい。

運転操作装置１０は、運転者が車両を制御するために行う入力操作を受け付ける。運転操作装置１０は、例えば、ステアリングホイール、アクセルペダル、及びブレーキペダルを含む。また、運転操作装置１０は、シフトレバーやパーキングブレーキレバー等を含んでもよい。各運転操作装置１０には、操作量を検出するセンサが取り付けられている。運転操作装置１０は操作量を示す信号を制御装置１５に出力する。

乗員監視装置１１は車室内の乗員の状態を監視する。乗員監視装置１１は例えば、車室内のシートに着座する乗員を撮像する室内カメラ２６、及びステアリングホイールに設けられた把持センサ２７を有する。室内カメラ２６は例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。把持センサ２７は運転者がステアリングホイールを把持しているか否かを検出し、把持の有無を検出信号として出力するセンサである。把持センサ２７は例えば、ステアリングホイールに設けられた静電容量センサや圧電素子によって形成されているとよい。乗員監視装置１１はステアリングホイール又はシートに設けられた心拍センサやシートに設けられた着座センサを含んでもよい。乗員監視装置１１はその他、乗員に着用され、着用した乗員の心拍数及び血圧の少なくとも一方を含むバイタル情報を検出可能なウェアラブルデバイスであってもよい。このとき、乗員監視装置１１は公知の無線による通信手段によって、制御装置１５と通信可能に構成されているとよい。乗員監視装置１１は撮像された画像及び検出信号を制御装置１５に出力する。

車外報知装置１４は車外に音や光によって報知する装置であり、例えば、警告灯やホーンを含む。前照灯（フロントライト）や尾灯（テールライト）、ブレーキランプ、ハザードランプ、車内灯が警告灯として機能してもよい。

ＨＭＩ１２は、乗員に対して表示や音声によって各種情報を報知すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ１２は、例えば、液晶や有機ＥＬを含むタッチパネルや表示灯等の表示装置３１、ブザーやスピーカ等の音発生装置３２、及びタッチパネル上のＧＵＩスイッチや機械スイッチ等の入力インタフェース３３の少なくとも１つを含む。ナビインタフェース２３がＨＭＩ１２として機能するように構成されていてもよい。

自動運転レベル切替スイッチ１３は、自動運転の実行開始の指示を乗員から受け付けるスイッチである。自動運転レベル切替スイッチ１３は機械スイッチやタッチパネル上に表示されるＧＵＩスイッチであってよく、車室内の適所に配置される。自動運転レベル切替スイッチ１３は、ＨＭＩ１２の入力インタフェース３３によって構成されてもよく、ナビインタフェース２３によって構成されていてもよい。

制御装置１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成される電子制御装置（ＥＣＵ）である。制御装置１５はＣＰＵでプログラムに沿った演算処理を実行することで、各種の車両制御を実行する。制御装置１５は１つのハードウェアとして構成されていてもよく、複数のハードウェアからなるユニットとして構成されていてもよい。また、制御装置１５の各機能部の少なくとも一部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のハードウェアによって実現されてもよく、ソフトウェア及びハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。

制御装置１５は各種の車両制御を組み合わせて、少なくともレベル０〜レベル３の自動運転制御（以下、自動運転）を行う。レベルはＳＡＥ Ｊ３０１６の定義に基づくものであって、運転者の運転操作及び車両周辺監視への介入の度合いに関連して定められている。

レベル０の自動運転では制御装置１５は車両の制御を行わず、運転者が全ての運転操作を行う。すなわち、レベル０の自動運転はいわゆる手動運転を意味する。

レベル１の自動運転では制御装置１５は一部の運転操作を行い、運転者が残りの運転操作を行う。例えば、レベル１の自動運転には定速走行及び車間距離制御（ＡＣＣ；Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）や車線維持支援制御（ＬＫＡＳ；Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）が含まれる。レベル１の自動運転は、レベル１の自動運転の実行に要する各種装置（例えば、外界認識装置６や車両センサ７）に異常がないという条件を満たすときに実行される。

レベル２の自動運転では制御装置１５が全ての運転操作を行う。レベル２の自動運転は、運転者が車両周辺監視を行い、車両が予め定められた領域内にあり、且つ、レベル２の自動運転の実行に要する各種装置に異常がないという条件を満たすときに実行される。

レベル３の自動運転では制御装置１５が全ての運転操作を行う。レベル３の自動運転は、運転者が必要に応じて車両周辺監視を行うことのできる姿勢であり、車両が予め定められた領域内にあり、且つ、レベル３の自動運転の実行に要する各種装置に異常がないという条件を満たすときに実行される。レベル３の自動運転が実行される条件には、例えば、車両が渋滞中の道路を走行しているときが含まれている。車両が渋滞中の道路上を走行しているか否かは車外のサーバから提供される交通規制情報に基づいて判定されてもよく、また、車速センサによって取得される車速が所定の時間に渡って、所定の徐行判定値（例えば、３０ｋｍ／ｈ）以下であることに基づいて判定されてもよい。

このように、レベル１〜レベル３の自動運転では、制御装置１５が操舵、加速、減速、及び周辺監視の少なくとも１つを実行する。制御装置１５は自動運転モードにあるときに、レベル１〜レベル３の自動運転を実行する。以下では、必要に応じて、操舵、加速及び減速を運転操作と記載し、運転操作及び周辺監視を運転と記載する。

本実施形態では、自動運転レベル切替スイッチ１３において、制御装置１５は自動運転の実行指示を受け付けると、外界認識装置６の検出結果、及びナビゲーション装置９によって取得された車両の位置に基づいて、車両の走行する環境に応じたレベルの自動運転を選択し、レベルの変更を行う。但し、制御装置１５は、自動運転レベル切替スイッチ１３への入力に応じて、レベルの変更を行ってもよい。

図１に示すように、制御装置１５は自動運転制御部３５、異常状態判定部３６、状態管理部３７、走行制御部３８、及び記憶部３９を有する。

自動運転制御部３５は、外界認識部４０、自車位置認識部４１、及び行動計画部４２を含む。外界認識部４０は、外界認識装置６の検出結果に基づいて、車両の周辺に位置する障害物や、道路の形状、歩道の有無、道路標示を認識する。障害物は、例えば、ガードレールや電柱、周辺車両、歩行者等の人物を含む。外界認識部４０は外界認識装置６の検出結果から、周辺車両の位置、速度及び加速度等の状態を取得することができる。周辺車両の位置は、周辺車両の重心位置やコーナー位置等の代表点、又は周辺車両の輪郭で表現された領域として認識されるとよい。

自車位置認識部４１は、車両が走行している車線である走行車線、及び走行車線に対する車両の相対位置及び角度を認識する。自車位置認識部４１は、例えば、地図記憶部２２が保持する地図情報とＧＮＳＳ受信部２１が取得する車両の位置とに基づいて、走行車線を認識するとよい。また、路面に描かれた車両の周辺の区画線を地図情報から抽出し、車外カメラ１９によって撮像された区画線の形状と比較して、走行車線に対する車両の相対位置、及び角度を認識するとよい。

行動計画部４２は、経路に沿って車両を走行させるための行動計画を順次作成する。より具体的には、行動計画部４２はまず車両が障害物と接触することなく、経路決定部２４により決定された目標車線を走行するためのイベントを決定する。イベントには定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、乗員によって設定された設定速度又は車両の走行する環境に基づいて定められる速度以下の速度で、同じ走行車線を走行する前走車両に追従する追従イベント、車両の走行車線を変更する車線変更イベント、前走車両を追い越す追い越しイベント、道路の合流地点で車両を合流させる合流イベント、道路の分岐地点で車両を目的の方向に走行させる分岐イベント、自動運転を終了して手動運転にする自動運転終了イベント、及び、車両の走行中に制御装置１５又は運転者による運転の継続が困難であることを示す所定の条件が満たされたときに車両を停止する停車イベントが含まれる。

行動計画部４２が停車イベントを決定する条件には、自動運転での走行中に、運転者に対する運転への介入要求（ハンドオーバ要求）に応じた運転者からの室内カメラ２６、把持センサ２７、又は自動運転レベル切替スイッチ１３への入力が検出されない場合が含まれる。介入要求とは、運転者に運転権限の一部が委譲されることを通知して、委譲される運転権限に対応する運転操作及び車両周辺監視の少なくとも一方の実行を運転者に要求する警告である。行動計画部４２が停車イベントを決定する条件には、車両の走行中に、運転者が担うべき運転権限に対応する運転操作及び車両周辺監視を実行していないと行動計画部４２が判定した場合が含まれているとよい。また、行動計画部４２が停車イベントを決定する条件には、車両の走行中に、行動計画部４２が、例えば心拍センサや室内カメラ２６からの信号に基づいて、運転者が心拍停止状態などの運転操作を実行することができない異常にあると判定した場合が含まれているとよい。

行動計画部４２は、これらのイベントの実行中に、車両の周辺状況（周辺車両や歩行者の存在、道路工事による車線狭窄等）に基づいて、障害物等を回避するための回避イベントを決定してもよい。

行動計画部４２は、更に決定したイベントに基づいて、車両が将来走行すべき目標軌道を生成する。目標軌道は、車両が各時刻において到達すべき地点である軌道点を順に並べたものである。行動計画部４２は、イベントごとに設定された目標速度、及び目標加速度に基づいて目標軌道を生成するとよい。このとき、目標速度及び目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。

走行制御部３８は、行動計画部４２によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに車両が通過するように、推進装置３、ブレーキ装置４、及びステアリング装置５を制御する。

記憶部３９はＲＯＭやＲＡＭ等によって構成され、自動運転制御部３５、異常状態判定部３６、状態管理部３７、及び走行制御部３８の処理に要する情報が記憶される。

異常状態判定部３６は、車両状態判定部５１と、乗員状態判定部５２とを含む。車両状態判定部５１は、実行中のレベルの自動運転に影響を与える各種装置（例えば、外界認識装置６や車両センサ７）の信号を解析し、各種装置に実行中の自動運転の維持に困難な異常が発生したか否かを判定する。

乗員状態判定部５２は、乗員監視装置１１からの信号に基づいて、運転者の状態が異常状態にあるか否かを判定する。異常状態とは、レベル１以下の運転者が操舵を行う義務がある自動運転においては、運転者が操舵を行うことが困難である状態を含む。運転者が操舵を行うことが困難な状態とは、具体的には運転者が寝ている状態、運転者が病気や怪我により動けない状態又は意識不明な状態、運転者が心停止している状態等を含む。乗員状態判定部５２は、レベル１以下の運転者が操舵を行う義務がある自動運転において、把持センサ２７への乗員からの入力がないときに、運転者の状態が異常状態にあると判定してもよい。また、乗員状態判定部５２は抽出された顔画像から運転者のまぶたの開閉状態を判定する。乗員状態判定部５２は運転者のまぶたが閉じられた状態が所定時間継続している場合や単位時間当たりのまぶたが閉じられる回数が所定の閾値以上である場合には、運転者が寝ている、強い眠気を感じている、意識不明である、又は心停止状態にあるとして、運転者が運転操作を行うことが困難な状態であり、運転者の状態が異常状態であると判定してもよい。乗員状態判定部５２は更に撮像された画像から運転者の姿勢を取得し、運転者の姿勢が運転操作に適さず、且つ、姿勢が変化しない状態が所定時間に渡って維持されているときには運転者が病気や怪我により動けない状態であり、運転者の状態が異常状態であると判定してもよい。

また、周辺監視義務があるレベルの自動運転、すなわち、レベル２以下の自動運転においては、異常状態とは、運転者が車両周辺監視の義務を怠っている状態を含む。運転者が車両周辺監視の義務を怠っている状態とは、運転者がステアリングホイールを把持していない状態、又は運転者の視線が車両の前方を向いていない状態のいずれか１つを含む。乗員状態判定部５２は、例えば、把持センサ２７からの信号に基づいて、運転者がステアリングホイールを把持しているか否かを検出し、運転者がステアリングホイールを把持していない場合に運転者が車両周辺監視の義務を怠っている異常状態であると判定する。また、乗員状態判定部５２は、室内カメラ２６によって撮像された画像に基づいて、運転者の状態が異常状態にあるか否かを判定する。例えば、乗員状態判定部５２は撮像された画像から公知の画像解析手段を用いて運転者の顔領域を抽出する。乗員状態判定部５２は更に、抽出された顔領域から目頭、目尻、及び瞳孔を含む虹彩部分（以下、黒目）を抽出する。乗員状態判定部５２は抽出された目頭、目尻、及び黒目の位置や、黒目の輪郭形状等に基づいて、運転者の視線方向を取得し、運転者の視線が車両の前方を向いていないときに運転者が車両周辺監視の義務を怠っている状態にあると判定する。

また、周辺監視義務がないレベルの自動運転、すなわち、レベル３の自動運転においては、異常状態とは、運転者に対して、運転交代要求が発生した際に、速やかに運転交代ができない状態を意味する。運転交代ができない状態とはシステム監視ができない状態を含み、システム監視ができない状況とは、運転者が警報表示を行う画面表示等を監視することができない状況であり、運転者が寝ている状況、及び後方を見ているという状況を含む。本実施形態では、レベル３の自動運転においては、異常状態には、運転者が車両周辺監視を行うように報知された場合に、車両周辺監視の義務を果たすことができない状態が含まれる。本実施形態では、乗員状態判定部５２はＨＭＩ１２の表示装置３１に所定の画面を表示させ、運転者に表示装置３１を見るように指示を行う。その後、乗員状態判定部５２は室内カメラ２６によって運転者の視線を検知し、運転者の視線がＨＭＩ１２の表示装置３１に向かっていないと判定したときに、車両周辺監視の義務を果たすことができない状態にあると判定する。

乗員状態判定部５２は、例えば、把持センサ２７からの信号に基づいて、運転者がステアリングホイールを把持しているか否かを検出し、運転者がステアリングホイールを把持していない場合に運転者が車両周辺監視の義務を怠っている異常状態であると判定する。また、乗員状態判定部５２は、室内カメラ２６によって撮像された画像に基づいて、運転者の状態が異常状態にあるか否かを判定する。例えば、乗員状態判定部５２は撮像された画像から公知の画像解析手段を用いて運転者の顔領域を抽出する。乗員状態判定部５２は更に、抽出された顔領域から目頭、目尻、及び瞳孔を含む虹彩部分（以下、黒目）を抽出する。乗員状態判定部５２は抽出された目頭、目尻、及び黒目の位置や、黒目の輪郭形状等に基づいて、運転者の視線方向を取得し、運転者の視線が車両の前方を向いていないときに運転者が車両周辺監視の義務を怠っている状態にあると判定する。

状態管理部３７は自車位置、自動運転レベル切替スイッチ１３の操作、及び異常状態判定部３６の判定結果の少なくとも１つに基づいて、自動運転のレベルを決定する。更に、状態管理部３７は決定したレベルに基づいて行動計画部４２を制御することによって、各レベルに応じた自動運転を行う。例えば、状態管理部３７はレベル１の自動運転であって定速走行制御を実行するときには、行動計画部４２において決定されるイベントを定速走行イベントのみに制限する。

状態管理部３７は設定されたレベルに応じた自動運転の実行に加えて、レベルの上昇及び下降を行う。

より具体的には、状態管理部３７は移行後のレベルの自動運転を行う条件が満たされ、且つ、自動運転レベル切替スイッチ１３に自動運転のレベルの上昇を指示する入力が行われたときに、レベルを上昇させる。

実行中のレベルの自動運転を行う条件が満たされないとき、又は自動運転レベル切替スイッチ１３にレベルの下降を指示する入力が行われたときに、状態管理部３７は介入要求処理を行う。介入要求処理において、状態管理部３７は最初にハンドオーバ要求を運転者に通知する。運転者への通知は表示装置３１へのメッセージや画像の表示や、音発生装置３２からの音声や警告音の発生によって行われるとよい。運転者への通知は介入要求処理が開始された後、所定時間に渡って継続するように構成してもよい。また、運転者への通知は入力が乗員監視装置１１によって検出されるまで継続されるように構成してもよい。

実行中のレベルの自動運転を行う条件が満たされないときには、車両が現在実行中のレベルよりも低いレベルの自動運転のみが実行可能な領域に移動したときや、異常状態判定部３６が運転者又は車両に自動運転を継続するために困難な異常が発生したと判定したときが含まれる。

運転者への通知の後、状態管理部３７は室内カメラ２６又は把持センサ２７に運転者から運転への介入を示す入力があったかを検出する。入力の有無の検出方法は移行後のレベルに依存して定められる。レベル２に移行するときには、状態管理部３７は室内カメラ２６によって取得された画像から運転者の視線方向を抽出し、運転者の視線が車両の前方を向いている場合に、運転者から運転への介入を示す入力があったと判定する。レベル１又はレベル０に移行するときには、状態管理部３７は把持センサ２７によって運転者のステアリングホイールの把持を検出したときに運転への介入を示す入力があったと判定する。すなわち、室内カメラ２６及び把持センサ２７は運転者からの運転への介入を検知する介入検知装置として機能する。また、状態管理部３７は自動運転レベル切替スイッチ１３への入力に基づいて、運転への介入を示す入力があったかを検出してもよい。

状態管理部３７は介入要求処理の開始から所定の時間内に、運転への介入を示す入力が検出された場合に、レベルを下降させる。このとき、下降後の自動運転のレベルはレベル０であってもよく、実行可能な範囲で最も高いレベルであってもよい。

状態管理部３７は、介入要求処理の実行から所定の時間内に運転者の運転への介入に応じた入力が検出されなかった場合に、行動計画部４２に停車イベントを生成させる。停車イベントは、車両制御を縮退させつつ、車両を安全な位置（例えば、非常駐車帯、路側帯、路肩、パーキングエリア等）に停車させるイベントである。ここでは、この停車イベントにおいて実行される一連の手順をＭＲＭ（Ｍｉｎｉｍａｌ Ｒｉｓｋ Ｍａｎｅｕｖｅｒ）という。

停車イベントが生成されると、制御装置１５は自動運転モードから自動停車モードに移行し、行動計画部４２が停車処理を実行する。以下、図２を参照して、停車処理の概要を説明する。

停車処理では最初に報知処理が実行される（ＳＴ１）。報知処理では、行動計画部４２は車外報知装置１４を作動させて車外への報知を行なう。例えば、行動計画部４２は車外報知装置１４に含まれるホーンを作動させ、周期的に警告音を発生させる。報知処理は停車処理が終了するまで継続する。行動計画部４２は報知処理が終了した後、状況に応じてホーンを作動させ、警告音を発生させ続けてもよい。

次に、縮退処理が実行される（ＳＴ２）。縮退処理は、行動計画部４２が生成可能なイベントを制限する処理である。縮退処理は、例えば、追い越し車線への車線変更イベントや、追い越しイベント、合流イベント等の生成を禁止する。また、縮退処理は、各種イベントにおいて、停車処理を実行していない場合に比べて車両の上限速度及び上限加速度を制限してもよい。

次に、停車領域決定処理が実行される（ＳＴ３）。停車領域決定処理は、自車位置に基づいて地図情報を参照し、自車の走行方向における路肩や退避スペース等の停車に適した領域である停車領域を複数抽出する。そして、停車領域の大きさや停車領域と自車位置との距離等に基づいて、複数の停車領域から１つの停車領域を選択する。

次に、移動処理が実行される（ＳＴ４）。移動処理では、停車領域に到達するための経路を決定し、経路を走行するための各種イベントを生成すると共に、目標軌道を決定する。走行制御部３８は行動計画部４２によって決定された目標軌道に基づいて推進装置３、ブレーキ装置４、及びステアリング装置５を制御する。これにより、車両は経路に沿って走行して停車領域に達する。

次に、停車位置決定処理が実行される（ＳＴ５）。停車位置決定処理では外界認識部４０によって認識された車両の周辺に位置する障害物や、道路標示等に基づいて、停車位置を決定する。なお、停車位置決定処理では周辺車両や障害物の存在によって、停車領域内に停車位置を決定できない場合がある。停車位置決定処理において停車位置を決定することができない場合（ＳＴ６の判定がＮｏ）には、停車領域決定処理（ＳＴ３）、移動処理（ＳＴ４）、及び停車位置決定処理（ＳＴ５）を順に繰り返す。

停車位置決定処理において停車位置を決定することができた場合（ＳＴ６の判定がＹｅｓ）には、停車実行処理が実行される（ＳＴ７）。行動計画部４２は、停車実行処理において、車両の現在地と、停車位置とに基づいて、目標軌道を生成する。走行制御部３８は行動計画部４２によって決定された目標軌道に基づいて推進装置３、ブレーキ装置４、及びステアリング装置５を制御する。これにより、車両は停車位置に向かって移動し、停車位置に停止する。

停車実行処理が実行された後に停車維持処理が実行される（ＳＴ８）。停車維持処理において、走行制御部３８は行動計画部４２からの指令に応じてパーキングブレーキ装置を駆動させ、車両を停車位置に維持させる。その後、行動計画部４２は、通信装置８によって緊急通報を緊急通報センタに送信してもよい。停車維持処理が完了すると、停車処理が終了する。

車両制御システム１は外界認識装置６、ナビゲーション装置９（地図装置）、乗員監視装置１１、及び制御装置１５を備え、運転者が車両停止後に運転を再開する可能性に基づいて縮退処理及び停車領域決定処理を行う。以下では、まず縮退処理の詳細について、図３を参照して詳細に説明する。

行動計画部４２は縮退処理において、運転操作装置１０への操作量に対する停車処理を中断させるための閾値を設定する閾値縮退処理を実行する。図３に示すように、行動計画部４２は閾値縮退処理の最初のステップＳＴ１１において、乗員監視装置１１の監視結果に基づいて、運転者が停車処理を開始した後に運転を再開する可能性に関連する運転再開率を算出する。本実施形態では運転再開率は０〜１００の数値で表され、数値が高いほど運転再開率が高く、運転者の状態が停車処理を開始した後に運転を再開することのできる状態であることを示している。運転を再開する可能性が高い状態、すなわち運転再開率が高い状態には、例えば、運転者には運転能力があり、且つ停車処理が開始されたときに運転者が一時的に運転を行うことができない状態が含まれる。運転を再開する可能性が低い状態には例えば、運転者の心肺が停止している状態が含まれる。行動計画部４２は室内カメラ２６によって取得された運転者の画像から顔領域を抽出し、目が閉じられた状態が所定時間以上に渡って継続しているか否かを判定してもよい。行動計画部４２は目が閉じられた状態が所定時間以上に渡って継続されているときには、運転再開率を低く（例えば１０などに）設定するとよい。このように、乗員監視装置１１は運転者の状態に関する情報を取得し、運転者が停車処理を開始した後に運転を再開する可能性を監視する監視装置として機能する。

また、運転席に心拍センサが設けられているとき、又は運転者が着用するウェアラブルデバイスに心拍センサが設けられているときには、行動計画部４２は心拍センサからの信号に基づいて運転再開率を設定してもよい。行動計画部４２は運転者の心拍数が低くなるにつれて運転再開率を低く算出する。例えば、行動計画部４２は心拍センサによって取得された運転者の心拍数が例えば毎分３０回（ｂｐｍ）であるときに運転再開率を１０とするとよい。

次に行動計画部４２は運転再開率が所定の数値である運転再開率閾値以上であるかによって、停車処理を開始した後に運転者が運転を再開する可能性の大小を判定する。図２に示すように、この判定は車両の移動が行われる移動処理及び車両が停止される停車実行処理前に行われる。運転再開率閾値は停車処理を開始した後に運転者が運転を再開することができる場合と、運転を再開することができない場合の運転再開率の閾値として定められている。例えば、運転再開率閾値は運転者の心拍数が３０ｂｐｍであるときの運転再開率である１０に設定されているとよい。図３に示すように、行動計画部４２は運転再開率が運転再開率閾値未満であるときにはステップＳＴ１２を実行し、運転再開率が運転再開率閾値以上であるときにはステップＳＴ１３を実行する。このように、運転再開率と運転再開率閾値とを比較することによって、行動計画部４２は運転者が停車処理を開始した後に運転を再開する可能性の大小を容易に判定することができる。これにより、運転者の状況に応じて停車領域を決定する工程が簡素になる。

行動計画部４２はステップＳＴ１２において、移動処理（図２のＳＴ４）以降、停車実行処理（図２のＳＴ７）が完了するまでの間の運転操作装置１０への入力の受付を禁止するように設定する。設定が完了すると、行動計画部４２は閾値縮退処理を終了する。

行動計画部４２はステップＳＴ１３において、オーバーライド閾値を設定する。オーバーライド閾値とは少なくとも１つの運転操作装置１０の操作量に対して定められる数値であり、運転者からその運転操作装置１０への操作量がオーバーライド閾値を超えたときに、停車処理が中止される。すなわち、オーバーライド閾値は停車処理が中止されるための運転操作装置１０への操作量に対する閾値（操作閾値）に対応する。オーバーライド閾値は例えば、ステアリングホイールの回転角に対する閾値として定められるとよい。停車処理が中止されると、運転者に全ての運転権限が委譲され、手動運転に切り替えられる。オーバーライド閾値の設定が完了すると、行動計画部４２は閾値縮退処理を終了する。

次に、停車領域決定処理について、図４を参照して説明を行う。

図４に示すように、行動計画部４２は停車領域決定処理の最初のステップＳＴ２１において、行動計画部４２は地図情報に基づいて、開始位置Ｐから走行を予定している経路（以下、走行予定経路）に沿って、道路の外縁、より詳細には左縁の部分を探索し、停車することのできる領域（以下、停車可能領域）を取得する。行動計画部４２は、図５に示すように車両Ｓが高速道路を走行しているときには非常駐車帯Ｅ１、Ｅ２を停車可能領域として取得するとよい。停車可能領域の取得が完了すると、行動計画部４２はステップＳＴ２２を実行する。

行動計画部４２はステップＳＴ２２において、閾値縮退処理のステップＳＴ１１と同様に、運転再開率を取得し、取得した運転再開率が運転再開率閾値未満であるかを判定する。図２に示すように、この判定は車両の移動が行われる移動処理及び車両が停止される停車実行処理前に行われる。図４に示すように、運転再開率閾値未満であるときにはステップＳＴ２３を実行し、運転再開率閾値以上であるときにはステップＳＴ２４を実行する。

行動計画部４２はステップＳＴ２３において、停車可能領域の中から、少なくとも１つの他の前記停車可能領域よりも走行経路に沿って車両の現在地に近い停車可能領域を停車領域に決定する。本実施形態では、行動計画部４２は停車可能領域の中から、車両の現在地に最も近い停車可能領域を抽出し、抽出された停車可能領域を停車領域に決定する。決定が完了すると、行動計画部４２はステップＳＴ２５を実行する。

行動計画部４２はステップＳＴ２４において、乗員監視装置１１の監視結果を取得し、取得した監視結果に基づいて乗員の数を取得する（ステップＳＴ１６）。より具体的には、行動計画部４２は室内カメラ２６によって撮像された画像を取得し、取得した画像に対して、例えば深層学習を利用した公知の画像解析を行うことによって乗員を検出する。これにより、行動計画部４２は検出された乗員の中から、運転者を除く大人の数をカウントする。その後、行動計画部４２は運転者に代わって運転を行うことのできる乗員、すなわち、運転者から運転を交代可能な乗員（以下、運転交代要員）の数を取得する。本実施形態では、行動計画部４２は運転操作が行われるごとに、運転操作を行った乗員の顔画像を運転者の履歴として記憶部３９に保存するように構成され、行動計画部４２は撮像された乗員の顔画像から記憶部３９に保存された運転者の履歴と照合して、運転交代要員の数を取得するとよい。また、行動計画部４２は車両走行前に、運転席に着座する乗員に運転可能であるかの認証を行うとともに、運転可能であると認証されたときに運転席に着座する乗員の顔画像を取得して記憶部３９に保存してもよい。行動計画部４２は運転交代要員の数が１以上である場合には、ステップＳＴ２３を実行し、運転交代要員がいない場合にはステップＳＴ２６を実行する。

行動計画部４２はステップＳＴ２６において、まず各停車可能領域に対して地図情報を参照して、現在の車両Ｓの位置から各停車可能領域に到達するまでの車両Ｓの経路をそれぞれ決定する。その後、行動計画部４２は決定された経路それぞれに対して、車両Ｓが経路に沿って現在地から対応する停車可能領域まで走行して停止するまでに生じうるリスクを算出する。

行動計画部４２はリスクを例えば、停車可能領域に達するまでの道路の形状等や車両の現在地から停車可能領域に達するまでの経路を走行するときの困難性に基づいて定めてもよい。行動計画部４２はリスクを停車可能領域の位置や地形（例えば、崖に隣接している等）に基づいて定めてもよい。行動計画部４２は地図情報に基づいて、走行予定経路を走行するとき及び停車可能領域内に停止された後における周辺車両からの車両の視認性を算出し、算出された視認性に基づいて定めてもよい。より具体的には、行動計画部４２は停車可能領域が道路の屈曲部分に接続されているときには、周辺車両からの視認性が低いため、リスクを停車領域が道路の直線部分に接続されているときに比べて高く算出するとよい。また、行動計画部４２は車外カメラ１９からの取得された画像に基づいて、天候に関する情報を取得し、雨が降っていると判定したときには、雨が降っていない場合に比べて、リスクを高く算出するとよい。

行動計画部４２は停車可能領域それぞれに対してリスクの算出が完了すると行動計画部４２はステップＳＴ２７を実行する。

行動計画部４２は、ステップＳＴ２７において、停車可能領域の中から少なくとも１つの他の停車可能領域よりもリスクの小さい停車可能領域を抽出し、抽出した停車可能領域を停車領域に決定する。本実施形態では、行動計画部４２は停車可能領域の中から、最もリスクの小さな停車可能領域を抽出し、抽出された停車可能領域を停車領域に決定する。停車領域の決定が完了すると、行動計画部４２はステップＳＴ２５を実行する。

行動計画部４２はステップＳＴ２５において、緊急通報センタに決定した停車領域を通知する。通知が完了すると、停車領域決定処理を終える。

次に、車両制御システム１の動作について、図５（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示す実施例に基づいて説明を行う。図５の（Ａ）〜（Ｃ）ではすべて、車両Ｓが片側２車線を有する都市高速道路を走行している場合が想定されている。片側の２つの走行車線のうち、進行方向左側の車線を第１車線Ｌ１、進行方向右側の車線を第２車線Ｌ２とそれぞれ記載する。また、車両Ｓが第１車線Ｌ１を走行しているときに、制御装置１５又は運転者による車両Ｓの走行の継続が困難となって停車処理が開始されたものとする。以下では、必要に応じて、停車処理が開始された位置を開始位置Ｐと記載する。更に、停車処理が開始されたときには車両Ｓの左前方に、故障車や緊急車両等を停車させるための非常駐車帯が２つ設けられていたものとする。以下では、車両Ｓに近い非常駐車帯から順に第１非常駐車帯Ｅ１、第２非常駐車帯Ｅ２と記載する。開始位置Ｐから第１非常駐車帯Ｅ１への車両Ｓの移動及び停止は第２非常駐車帯Ｅ２への移動及び停止に比べて、高いリスクを伴うものとする。また、停車処理の中の報知処理、縮退処理、及び停車領域決定処理の３つの処理に要する時間は十分短く、ここではその処理の間における車両の移動は無視できるものとする。また、停車領域を決定した後、車両Ｓは停車領域内の停車位置に必ず停止されるとする。

図５（Ａ）には、車両Ｓに１名の運転者のみが乗っており、運転再開率が運転再開率閾値以上場合（以下、第１実施例）において、停車処理が実行されたときの車両Ｓの移動が示されている。停車処理が実行されると、行動計画部４２は縮退処理において、運転者の運転再開率が運転再開率閾値以上であると判定し（ＳＴ１１）、オーバーライド閾値を設定する（ＳＴ１３）。

その後、停車領域決定処理において、行動計画部４２は、ナビゲーション装置９が保持する地図情報を用いて、車両Ｓが走行する道路の左縁に沿って、車両Ｓの前方を探索し、停車可能領域を抽出する。これにより、行動計画部４２は、第１非常駐車帯Ｅ１及び第２非常駐車帯Ｅ２の中にそれぞれ停車可能領域を設定する（ＳＴ２１）。以下では、第１非常駐車帯Ｅ１の中に設定された停車可能領域を停車可能領域Ａと記載し、第２非常駐車帯Ｅ２の中に設定された停車可能領域を停車可能領域Ｂと記載する。

次に、行動計画部４２は、運転再開率が運転再開率閾値未満であると判定する（ＳＴ２２）。更に、行動計画部４２は、室内カメラ２６によって撮像された画像を解析し、記憶部３９に保存された運転者の履歴と照合することで運転交代要員が居ないと判定する（ＳＴ２４）。その後、行動計画部４２は、車両の現在地から停車可能領域までの経路を取得する。すなわち、本実施例では、行動計画部４２は開始位置Ｐから第１非常駐車帯Ｅ１内の停車可能領域Ａに至るまでの経路ａと、開始位置Ｐから第２非常駐車帯Ｅ２内の停車可能領域Ｂに至るまでの経路ｂとを取得する。次に、行動計画部４２は、車両Ｓが経路ａに沿って走行して停車可能領域Ａに停止させるまでのリスクと、車両Ｓが経路ｂに沿って走行して停車可能領域Ｂに停止させるまでのリスクとを算出し、両者を比較する。本実施例では、開始位置Ｐから第１非常駐車帯Ｅ１への車両Ｓの移動及び停止は第２非常駐車帯Ｅ２への移動及び停止に比べて高いリスクを伴う。よって、行動計画部４２は停車可能領域Ｂに停止させる方が停車可能領域Ａに停止させる場合に比べてリスクが小さいと判定し、停車可能領域Ｂを停車領域に決定する（ＳＴ２７）。

停車領域の決定が完了すると、行動計画部４２は通信装置８を介して、緊急通報センタに停車領域を通知する。停車領域の通知が完了すると、行動計画部４２は停車領域決定処理を終える。その後、行動計画部４２は停車実行処理において、車両Ｓを停車領域内の停車位置に停止させる。

図５（Ｂ）には、車両Ｓに１名の運転者のみが乗っており、運転再開率が運転再開率閾値未満である場合（以下、第２実施例）において、停車処理が実行されたときの車両Ｓの移動が示されている。停車処理が実行されると、行動計画部４２は縮退処理の閾値縮退処理において、運転再開率が運転再開率閾値未満であると判定し（ＳＴ１１）、移動処理〜停車実行処理完了までの全ての運転操作装置１０への入力操作に基づく車両の制御を禁止する（ＳＴ１２）。

その後、停車領域決定処理において、行動計画部４２は、第１実施例と同様に、停車可能領域を抽出し、第１非常駐車帯Ｅ１及び第２非常駐車帯Ｅ２の中にそれぞれ停車可能領域Ａ、Ｂを設定する（ＳＴ２１）。その後、停車可能領域Ａ、Ｂの中から車両Ｓの現在地に近い停車可能領域Ａを抽出し、抽出された停車可能領域Ａを停車領域に決定する。停車領域の決定が完了すると、第１実施例と同様に、緊急通報センタに停車領域を通知し（ＳＴ２５）、停車領域決定処理を終える。その後、行動計画部４２は停車実行処理において、車両Ｓを停車領域内の停車位置に停止させる。

図５（Ｃ）には、車両Ｓに運転者と、運転を交代することのできる乗員１名が乗っており、運転再開率が運転再開率閾値未満である場合（以下、第３実施例）において、停車処理が実行されたときの車両Ｓの移動が示されている。停車処理が実行されると、行動計画部４２は縮退処理の閾値縮退処理において、運転再開率が運転再開率閾値未満であると判定し（ＳＴ１１）、オーバーライド閾値を設定する（ＳＴ１２）。

その後、停車領域決定処理において、行動計画部４２は、第１実施例と同様に、停車可能領域を抽出し、第１非常駐車帯Ｅ１及び第２非常駐車帯Ｅ２の中にそれぞれ停車可能領域Ａ、Ｂを設定する（ＳＴ２１）。次に、行動計画部４２は、運転再開率が運転再開率閾値未満であると判定する（ＳＴ２２）。更に、行動計画部４２は、室内カメラ２６によって撮像された画像を解析し、記憶部３９に保存された運転者の履歴と照合することで運転交代要員が居ると判定する（ＳＴ２４）。その後、停車可能領域Ａ、Ｂの中から車両Ｓの現在地に近い停車可能領域Ａを抽出し、抽出された停車可能領域Ａを停車領域に決定する。停車領域の決定が完了すると、第１実施例と同様に、緊急通報センタに停車領域を通知し（ＳＴ２５）、停車領域決定処理を終える。その後、行動計画部４２は停車実行処理において、車両Ｓを停車領域内の停車位置に停止させる。

次に、車両制御システム１の効果について、図５（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して説明を行う。図５（Ａ）に示すように、運転再開率が運転再開率閾値以上、且つ車両Ｓに運転交代要員が乗っていない場合には、行動計画部４２は移動及び停止に伴うリスクの小さい停車可能領域Ｂを停車領域に決定する。これにより、運転者が運転を再開する可能性が高く、早急な救護が必要でない場合に、車両Ｓを移動及び停止のリスクの小さな停車可能領域Ｂ内に停止させることができる。これにより、運転者に早急な救護が必要でないときに、車両Ｓをより安全に停止させることができる。

図５（Ｂ）に示すように、運転再開率が運転再開率閾値未満であり、且つ車両Ｓに運転交代要員が乗っていない場合には、行動計画部４２は車両Ｓに最も近い停車可能領域Ａを停車領域に決定する。これにより、運転者の運転再開の見込みが小さく、早急な救護が必要であるとき、車両Ｓを最も近い停車可能領域Ａ内に停止させることができる。これにより、運転者に早急な救護が必要であるときに、車両Ｓをより迅速に停止させることができる。

図５（Ｃ）に示すように、運転再開率が運転再開率閾値以上であり、且つ車両Ｓに運転交代要員が乗っている場合には、行動計画部４２は車両Ｓに最も近い停車可能領域Ａを停車領域に決定する。これにより、車両Ｓをより迅速に停止させ、運転交代要員への運転交代をより迅速に行わせることができる。このように、運転交代要員への運転交代をより迅速に行わせることで、運転交代要員に車両Ｓを走行させて、運転者を例えば、病院等の救護の受けることのできる場所により迅速に運搬させることができる。

第１実施例、及び第３実施例では縮退処理において、運転再開率が運転再開率閾値以上であると判定されて、オーバーライド閾値が設定される。これによって、運転者が運転を再開する可能性が高いときに、運転者がオーバーライド閾値以上の入力を行うことで、停車処理を中止できる。これにより、運転者が迅速に運転を再開することができる。一方、第２実施例では、運転再開率が運転再開率閾値未満であると判定されて、移動処理〜停車実行処理完了までの全ての運転操作装置１０への入力操作に基づく車両の制御が禁止される。よって、運転者が運転を再開する見込みが小さいときには、運転操作装置１０への入力が受け付けられず、運転操作装置１０への入力操作によって停車処理が中断されない。これにより、例えば、運転者が発作によって意図せず運転操作装置１０に入力した場合であっても、車両挙動には反映されず、車両をより安全に停止することができる。

第１〜第３実施例の全ての場合において、停車領域が決定された直後に、停車領域が緊急通報センタに通知されて（ＳＴ２５）、その後車両が停止される。このように、停車領域の決定直後に停車領域の位置情報が緊急通報センタに通知されることで、医師や看護師などの救護を行う者が救護の必要な運転者が乗っている車両Ｓの停車位置をより早く把握することができる。これにより、緊急車両を車両Ｓが停止されている位置により迅速に到達させることができ、運転者の救護開始をより早めることができる。

＜＜第２実施形態＞＞
第２実施形態に係る車両制御システム１０１は、第１実施形態に比べて、図６に示すように、停車領域決定処理が異なる。より具体的には、第２実施形態に係る車両制御システム１０１の停車領域決定処理は、第１実施形態の場合に比べて、運転交代要員が居るかを判定するステップ（ＳＴ２６）がない点が異なり、他の部分については第１実施形態と同様である。よって、他の部分については説明を省略し、以下に停車領域決定処理の第１実施形態と異なる部分について説明を行う。

行動計画部４２は停車可能領域を抽出した後（ＳＴ２１）、運転再開率が運転再開率閾値未満であるかを判定する（ＳＴ２２）。運転再開率が運転再開率閾値未満であるときには、第１実施形態と同様に、少なくとも１つの他の前記停車可能領域よりも走行経路に沿って車両の現在地に近い停車可能領域を停車領域に決定する。本実施形態では、行動計画部４２は停車可能領域の中から車両に最も近い停車可能領域を停車領域に決定する（ＳＴ２３）。運転再開率が運転再開率閾値以上であるときには、各停車可能領域に対して、各停車可能領域まで走行し停止するまでのリスクを算出し（ＳＴ２６）、停車可能領域の中から少なくとも１つの他の停車可能領域よりもリスクの小さい停車可能領域を抽出し、抽出した停車可能領域を停車領域に決定する。本実施形態では、行動計画部４２は停車可能領域の中から、最もリスクの小さい停車可能領域を停車領域に決定する（ＳＴ２７）。停車領域の決定が完了すると、第１実施形態と同様に、緊急通報センタに停車領域を通知し、停車領域決定処理を終える。

このように構成することによって、運転再開率が運転再開率閾値未満の場合には、車両が最も近い停車可能領域が停車領域に決定される。よって、運転者に運転を再開できない程度に問題があるときに車両をより迅速に停止させることができ、より早期に運転者の救護を開始することができる。運転再開率が運転再開率閾値以上の場合には、リスクの小さい停車可能領域が停車領域に決定される。これにより、運転者に運転再開の見込みがあるときに、車両を停止するまでのリスクの小さい位置に停止することができ、車両をより安全に停止させることができる。

第２実施形態では、第１実施形態に比べて、運転交代要員が車両に乗っている場合であっても、停止するまでのリスクの小さい位置に車両が停止されるため、車両をより安全に停止させることができる。また、第１実施形態と同様に、車両停止後、運転者に代わって運転交代要員が運転操作を行い、車両を走行させて運転者を例えば病院などに搬送することができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記実施形態では、行動計画部４２は、ナビゲーション装置９が保持する地図情報を用いて停車可能領域を抽出していたが、この態様には限定されない。車両制御システム１は車外の情報を取得する外界認識装置６及び、地図情報を保持するナビゲーション装置９（地図装置）９の少なくとも一方を有していればよく、例えば、行動計画部４２は外界認識装置６からの信号に基づいて、車両Ｓの走行する道路の車両Ｓの前方を探索し、停車可能領域を抽出するように構成されていてもよい。

上記実施形態では、行動計画部４２は運転再開率を算出し、運転再開率を運転再開率閾値と比較することによって停車領域を決定していたが、この態様には限定されない。行動計画部４２は乗員監視装置１１の監視結果に基づいて、運転者が運転を再開する可能性を判定し、可能性に基づいて停車領域を決定すればよく、例えば、行動計画部４２は運転再開率が大きくなるに従って、停車可能領域を抽出する領域を広げるように構成されていてもよい。このとき、行動計画部４２は抽出された停車可能領域の中から運転再開に適した停車可能領域を選択することによって停車領域を決定するとよい。行動計画部４２がこのように構成されることで、運転再開率が高くなるほど停車可能領域を抽出する領域が拡げられる。これにより、運転の再開により適した停車可能領域が抽出される確率を高めることができ、運転者の状況に適した停車領域を決定することができる。

上記実施形態では、運転再開率が運転再開率閾値以上であるときに、行動計画部４２は停車可能領域の中から停止までのリスクに基づいて停車領域を決定していたが、この態様には限定されない。行動計画部４２は例えば、停車可能領域をそれぞれ緊急車両のアクセスのし易さを評価し、アクセスの最もしやすい位置にある停車可能領域を停車領域として決定してもよい。また、停車可能領域の中から停車領域を抽出するときに、例えば、車室内の騒音や振動など走行中の快適性を評価し、快適性の最も高い停車可能領域を停車領域として決定してもよい。行動計画部４２は運転再開率が高くなるにつれて、停車可能領域の中からより遠いものを停車領域として決定してもよい。

また、行動計画部４２は乗員監視装置１１からの情報に加えて、自動運転に影響を与える各種装置（例えば、外界認識装置６や車両センサ７）の異常度合いに基づいて、運転再開率を算出してもよい。また、行動計画部４２は、停車可能領域決定処理のステップＳＴ１１の前に車両状態判定部５１によって車両状態に異常があると判定されているかを取得し、車両状態に異常があると判定されている場合には、車両Ｓに最も近い停車可能領域を停車領域として決定し（ＳＴ２５）、その後、緊急通報センタに通知してもよい（ＳＴ２６）。

上記実施形態では、行動計画部４２は停車領域を決定し、停車領域の中で車両を停止させる停車位置を決定するように構成されていたが、行動計画部４２は停車領域を決定した後、停車位置を決定することなく、停車領域内に車両を停止させてもよい。

上記実施形態では、行動計画部４２は停車処理において、運転再開率が運転再開率閾値未満であるときに、車両に最も近い停車可能領域を停車領域に決定していた（ＳＴ２３）が、この態様には限定されない。行動計画部４２は停車処理において、運転再開率が運転再開率閾値未満であるときに、停車可能領域から距離に基づいて停車領域に決定する態様であればよい。より具体的には、行動計画部４２は運転再開率が運転再開率閾値未満であるときに、停車可能領域の中から少なくとも１つの他の停車可能領域よりも車両に近い停車可能領域を抽出し、抽出した停車可能領域を停車領域に決定すればよい。例えば、行動計画部４２は３つ以上の停車可能領域があるときに、車両に最も近い停車可能領域と、次に車両に近い停車可能領域とを抽出し、よりリスクの小さな停車可能領域を停車領域に決定してもよい。

上記実施形態では、行動計画部４２は停車処理において、運転再開率が運転再開率閾値以上であるときに、最もリスクの小さな停車可能領域を抽出し、抽出された停車可能領域を停車領域に決定していた（ＳＴ２７）が、この態様には限定されない。行動計画部４２は停車処理において、運転再開率が運転再開率閾値以上であるときに、停車可能領域からリスクに基づいて停車領域に決定する態様であればよい。より具体的には、行動計画部４２は停車可能領域の中から少なくとも１つの他の停車可能領域よりもリスクの小さい停車可能領域を抽出し、抽出した停車可能領域を停車領域に決定すればよい。例えば、行動計画部４２は３つ以上の停車可能領域があるときに、最もリスクの小さな停車可能領域と次にリスクの小さな停車可能領域とを抽出し、より車両に近い停車可能領域を停車領域に決定してもよい。

上記実施形態では、車両は左側通行を採用する国又は地域を走行していることを想定したが、この態様には限定されない。車両が右側通行を採用する国又は地域を走行しているときには、車両制御システム１は上記実施形態の左右を入れ替えた態様で車両を制御するとよい。

１ ：第１実施形態に係る車両制御システム
６ ：外界認識装置
９ ：ナビゲーション装置（地図装置）
１１ ：乗員監視装置
１５ ：制御装置
１０１ ：第２実施形態に係る車両制御システム
Ａ、Ｂ ：停車可能領域
Ｓ ：車両

Claims (7)

1. 車両制御システムであって、
   車両の操舵、加速、及び減速を行う制御装置と、
   運転者を監視する乗員監視装置と、
   車外の情報を取得する外界認識装置及び、地図情報を保持する地図装置の少なくとも一方とを有し、
   前記制御装置は、前記車両の走行中に前記制御装置又は前記運転者による前記車両の走行の継続が困難である所定の条件が満たされたときに、前記車両を所定の停車領域内に停止させる停車処理を実行し、
   前記停車処理において、前記外界認識装置及び前記地図装置の少なくとも一方からの情報に基づいて、前記車両を停止させることのできる停車可能領域を抽出し、前記乗員監視装置の監視結果に基づいて、前記運転者が前記停車処理を開始した後に運転を再開する可能性を判定し、前記可能性に基づいて前記停車可能領域から前記停車領域を決定することを特徴とする車両制御システム。
2. 前記制御装置は、前記停車処理において、前記乗員監視装置の監視結果に基づいて、前記運転者が前記停車処理を開始した後に、前記運転を再開する前記可能性に関連する運転再開率を算出し、前記運転再開率と所定の運転再開率閾値との比較に基づいて、前記停車可能領域から前記停車領域を決定することを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記制御装置は、前記停車処理において、前記運転再開率が前記運転再開率閾値未満であるときには、少なくとも１つの他の前記停車可能領域よりも前記車両に近い前記停車可能領域を前記停車領域に決定することを特徴とする請求項２に記載の車両制御システム。
4. 前記地図装置は前記車両の走行予定経路を保持し、
   前記制御装置は前記停車処理において、前記運転再開率が前記運転再開率閾値以上であるときに、前記外界認識装置の取得する情報又は前記地図装置が保持する地図情報に基づいて、前記車両が前記停車可能領域に走行して停止するまでのリスクを算出し、少なくとも１つの他の前記停車可能領域よりもリスクの小さい前記停車可能領域を前記停車領域に決定することを特徴とする請求項３に記載の車両制御システム。
5. 前記地図装置は前記車両の走行予定経路を保持し、
   前記乗員監視装置は前記運転者以外の乗員を監視可能であり、
   前記制御装置は前記停車処理において、前記運転再開率が前記運転再開率閾値以上であるときに、前記乗員監視装置からの信号に基づいて、前記運転者から前記運転を交代することのできる前記乗員が前記車両に乗っているかを判定し、
   前記運転を交代できる前記乗員が乗っていると判定したときには、少なくとも１つの他の前記停車可能領域よりも前記車両に近い前記停車可能領域を前記停車領域に決定し、
   前記運転を交代できる前記乗員が乗っていないと判定したときには、前記外界認識装置の取得する情報又は前記地図装置が保持する地図情報に基づいて、前記車両が前記停車可能領域に走行して停止するまでのリスクを算出し、少なくとも１つの他の前記停車可能領域よりもリスクの小さい前記停車可能領域を前記停車領域に決定することを特徴とする請求項３に記載の車両制御システム。
6. 前記運転者から前記車両を制御するために行う入力操作を受け付ける運転操作装置を有し、
   前記制御装置は前記停車処理において、前記運転再開率が前記運転再開率閾値未満であるときに、前記車両が停止するまでの間の前記運転操作装置への前記入力操作に基づく前記車両の制御を禁止し、前記運転再開率が前記運転再開率閾値以上であるときには、前記車両が停止するまでの間において前記入力操作の操作量が所定の操作閾値以上となった後に、前記運転操作装置への前記入力操作に基づく前記車両の制御を可能とすることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１つの項に記載の車両制御システム。
7. 前記制御装置は前記停車処理において、前記停車領域を決定した後、前記車両が前記停車領域に到達するよりも前に、前記停車領域の位置情報を外部に通知することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つの項に記載の車両制御システム。

Images