JP2023113005A - 車両制御装置、車両制御用コンピュータプログラム及び車両制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバの好みを反映するように車両設定速度を決定可能な両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置は、車両が走行する道路で走行が許容される上限を表す道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた現在の補正値とに基づいて、車両が走行する時の目標となる速度を表す車両設定速度を決定する車両速度決定部２３２と、ドライバにより車両設定速度が変更された変更回数をカウントするカウント部２３４と、変更回数がカウントされる度に、変更回数に基づいて決定される補正係数と、変更後の車両設定速度と車両が走行する道路の制限速度との速度差とに基づいて、車両設定速度に対する新たな補正値を求める補正値算出部２３４と、を有し、車両速度決定部２３２は、車両が走行する道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた新たな補正値とに基づいて、次回の車両設定速度を決定する。【選択図】図３

Description

本開示は、車両制御装置、車両制御用コンピュータプログラム及び車両制御方法に関する。

車両に搭載される自動制御システムは、車両の現在位置と、車両の目的位置と、ナビゲーション用地図とに基づいて、車両のナビルートを生成する。自動制御システムは、地図情報を用いて車両の現在位置を推定し、車両をナビルートに沿って走行するように制御する。

また、自動制御システムは、ドライバが設定した車両設定速度で車両が走行するように、車両の速度を制御する。この車両設定速度は、例えば、車両が走行している道路の制限速度に基づいて、ドライバにより設定される。

例えば、自動制御システムにおいて、ドライバの設定した速度をフィードバックして、車両の運転に反映させることが提案されている（例えば、特許文献参照）。

特開２０２０－１９２８２４号公報

複数の直線の道路と複数のカーブした道路とを有する地形（例えば、首都高速道路）がある。直線の道路とカーブした道路とでは、制限速度が異なる場合がある。

また、直線の道路を走行する時にドライバが好む車両の速度と、カーブした道路を走行する時にドライバが好む車両の速度とは、異なると考えられる。

しかし、このような地形では、ドライバは車両設定速度を地形に対応させて適切に設定することが困難な場合がある。このような地形において、ドライバの好みを反映するように車両設定速度を決定可能な自動制御システムは提案されていない。

そこで、本開示は、ドライバの好みを反映するように車両設定速度を決定可能な両制御装置を提供することを目的とする。

一の実施形態によれば、車両制御装置が提供される。この車両制御装置は、車両が走行する道路で走行が許容される上限を表す道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた現在の補正値とに基づいて、車両が走行する時の目標となる速度を表す車両設定速度を決定する車両速度決定部と、ドライバにより車両設定速度が変更された変更回数をカウントするカウント部と、変更回数がカウントされる度に、変更回数に基づいて決定される補正係数と、変更後の車両設定速度と車両が走行する道路の制限速度との速度差とに基づいて、車両設定速度に対する新たな補正値を求める補正値算出部と、を有し、車両速度決定部は、車両が走行する道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた新たな補正値とに基づいて、次回の車両設定速度を決定する、ことを特徴とする。

また、この車両制御装置において、補正値算出部は、ドライバの操作により車両設定速度が変更された時のそれぞれの補正係数と速度差との積を、補正値として求めることが好ましい。

また、この車両制御装置において、補正係数と変更回数との関係は、補正係数が変更回数の増加と共に増加する第１領域と、補正係数が変更回数の増加と共に第１領域よりも大きく増加する第２領域と、補正係数が変更回数の増加と共に第２領域よりも小さく増加する第３領域とを有することが好ましい。

また、この車両制御装置において、補正値算出部は、新たな補正値を求めた場合、新たな補正値が求められた道路の制限速度の前後の道路の制限速度の現在の補正値と、新たな補正値との差が所定の基準値以下となるように、当該前後の道路の制限速度の現在の補正値を補正することが好ましい。

他の実施形態によれば、車両制御用コンピュータプログラムが提供される。この車両制御用コンピュータプログラムは、車両が走行する道路で走行が許容される上限を表す道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた現在の補正値とに基づいて、車両が走行する時の目標となる速度を表す車両設定速度を決定し、ドライバにより車両設定速度が変更された変更回数をカウントし、変更回数がカウントされる度に、変更回数に基づいて決定される補正係数と、変更後の車両設定速度と車両が走行する道路の制限速度との速度差とに基づいて、車両設定速度に対する新たな補正値を求めることを含む処理をプロセッサに実行させ、車両が走行する道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた新たな補正値とに基づいて、次回の車両設定速度を決定する、ことを特徴とする。

更に他の実施形態によれば、車両制御方法が提供される。この車両制御方法は、車両制御装置によって実行される車両制御方法であって、車両が走行する道路で走行が許容される上限を表す道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた現在の補正値とに基づいて、車両が走行する時の目標となる速度を表す車両設定速度を決定し、ドライバにより車両設定速度が変更された変更回数をカウントし、変更回数がカウントされる度に、変更回数に基づいて決定される補正係数と、変更後の車両設定速度と車両が走行する道路の制限速度との速度差とに基づいて、車両設定速度に対する新たな補正値を求める、ことを含み、車両が走行する道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた新たな補正値とに基づいて、次回の車両設定速度を決定する、ことを特徴とする。

本開示に係る車両制御装置は、ドライバの好みを反映するように車両設定速度を決定できる。

本実施形態の運転計画装置の動作の概要を説明する図であり、（Ａ）は、車両がカーブを含む道路を走行する様子を示す図であり、（Ｂ）は、速度と時間との関係の一例を示す図である。 本実施形態の運転計画装置の動作の概要を説明する図であり、（Ａ）は、車両が加速した場合の補正値算出処理を説明する図であり、（Ｂ）は、新しい車両設定速度を説明する図である。 本実施形態の車両制御システムが実装される車両の概略構成図である。 本実施形態の運転計画装置の車両速度決定処理に関する動作フローチャートの一例である。 補正値と制限速度との関係の一例を説明する図である。 本実施形態の運転計画装置の補正値算出処理に関する動作フローチャートの一例である。 補正係数と変更回数との関係の一例を説明する図である。 （Ａ）は、車両が減速した場合の補正値算出処理を説明する図であり、（Ｂ）は、新しい車両設定速度を説明する図である。 変型例における補正値と制限速度との関係を説明する図である。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本実施形態の運転計画装置１５の動作の概要を説明する図である。図１（Ａ）は、車両１０がカーブを含む道路５０を走行する様子を示す図である。図１（Ｂ）は、速度と時間との関係の一例を示す図である。図２（Ａ）は、車両１０が加速した場合の補正値算出処理を説明する図である。図２（Ｂ）は、新しい目標カーブ速度を説明する図である。

以下、図１（Ａ）～図１（Ｃ）、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照しながら、本明細書に開示する運転計画装置１５の車両制御処理に関する動作の概要を説明する。

図１（Ａ）に示すように、車両１０は、道路５０を走行している。道路５０は、車両１０の進行方向に向かって、直線道路の区間５０Ａと、カーブした道路の区間５０Ｂと、直線道路の区間５０Ｃとを順番に有する。現在、車両１０は区間５０Ａを走行している。カーブした区間５０Ｂの制限速度は、直線道路の区間５０Ａ及び区間５０Ｃよりも遅い。

車両１０は、運転計画装置１５及び車両制御装置１６を有する。運転計画装置１５は、所定の時間先までの車両１０の予定走行軌跡を表す運転計画を生成する。運転計画は、現時刻から所定時間先までの各時刻における、車両１０の目標位置及びこの目標位置における目標車両速度の集合として表される。

図１（Ｂ）に示すように、車両１０が区間５０Ａ、区間５０Ｂ及び区間５０Ｃのような制限速度を有する道路を初めて走行する時、運転計画装置１５は、道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた現在の補正値とに基づいて、区間５０Ａ、区間５０Ｂ及び区間５０Ｃのそれぞれに対する車両設定速度を決定する。車両設定速度は、車両１０が走行する時の目標となる速度を表す。車両設定速度は、運転計画を作成する前に運転計画装置１５により決定される。ドライバは、車両１０の走行中に車両設定速度を変更可能である。

道路の制限速度に応じた補正値の初期値はゼロなので、区間５０Ａ、区間５０Ｂ及び区間５０Ｃに対する車両設定速度は、区間５０Ａ、区間５０Ｂ及び区間５０Ｃの制限速度と一致する。

図１（Ｂ）に示すように、運転計画装置１５は、区間５０Ａ、区間５０Ｂ及び区間５０Ｃにおいて、車両設定速度で走行するように車両１０の運転計画を生成する。区間５０Ｂの車両設定速度は、区間５０Ａよりも遅いので、車両１０は、カーブした道路の区間５０Ｂの手前で減速し、区間５０Ｂを通過した後、区間５０Ｃにおいて加速する。

図２（Ａ）に示すように、車両１０が区間５０Ｂにおいて減速したことに対して、ドライバは車両１０の速度を増加したいと考える場合がある。そこで、ドライバは、車両１０を加速するように、車両設定速度を変更する。

運転制御装置１５は、車両設定速度の変更前後の速度差が基準速度差ｖｈ以上である状態が、所定の基準時間ｔｈ以上の時間継続すると、ドライバにより車両設定速度が変更されたと判定する。

運転制御装置１５は、道路の制限速度ごとに、ドライバにより車両設定速度が変更された変更回数をカウントする。

運転制御装置１５は、変更回数がカウントされる度に、変更回数に基づいて決定される補正係数と、変更後の車両設定速度と車両１０が走行する道路５０の制限速度との速度差とに基づいて、車両設定速度に対する新たな補正値を求める。

図２（Ｂ）に示すように、車両１０が新たに区間５０Ｂを走行する時には、運転計画装置１５は、道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた現在の補正値とに基づいて、区間５０Ｂに対する車両設定速度を決定する。

図２（Ｂ）に示すように、今回の車両設定速度は、前回の車両設定速度の変更が反映されて、前回の車両設定速度よりも増加するように補正されている。今回の車両設定速度は、道路の制限速度と車両設定速度とが前回よりも近づいている。

以上説明したように、運転計画装置１５は、変更回数がカウントされる度に、変更回数に基づいて決定される補正係数と、車両設定速度と車両１０が走行する道路の制限速度との速度差とに基づいて求められた補正値を用いて、ドライバの好みを反映するように車両設定速度を決定できる。

図３は、本実施形態の車両制御システム１が実装される車両１０の概略構成図である。車両１０は、カメラ２と、測位情報受信機３と、ナビゲーション装置４と、ユーザインターフェース（ＵＩ）５と、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６等とを有する。更に、車両１０は、ＬｉＤＡＲセンサといった、車両１０の周囲の物体までの距離を測定するための測距センサ（図示せず）を有してもよい。

カメラ２と、測位情報受信機３と、ナビゲーション装置４と、ＵＩ５と、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６とは、コントローラエリアネットワークといった規格に準拠した車内ネットワーク１７を介して通信可能に接続される。

カメラ２は、車両１０に設けられる撮像部の一例である。カメラ２は、車両１０の前方を向くように、車両１０に取り付けられる。カメラ２は、例えば所定の周期で、車両１０の前方の所定の領域の環境が表されたカメラ画像を撮影する。カメラ画像には、車両１０の前方の所定の領域内に含まれる道路と、その路面上の車線区画線等の道路特徴物が表わされ得る。カメラ２は、ＣＣＤあるいはＣ－ＭＯＳ等、可視光に感度を有する光電変換素子のアレイで構成された２次元検出器と、その２次元検出器上に撮影対象となる領域の像を結像する撮像光学系を有する。

カメラ２は、カメラ画像を撮影する度に、カメラ画像及びカメラ画像が撮影されたカメラ画像撮影時刻を、車内ネットワーク１７を介して、位置推定装置１２及び物体検出装置１３等へ出力する。カメラ画像は、位置推定装置１２において、車両１０の位置を推定する処理に使用される。また、カメラ画像は、物体検出装置１３において、車両１０の周囲の他の物体を検出する処理に使用される。

測位情報受信機３は、車両１０の現在位置を表す測位情報を出力する。例えば、測位情報受信機３は、ＧＮＳＳ受信機とすることができる。測位情報受信機３は、所定の受信周期で測位情報を取得する度に、測位情報及び測位情報を取得した測位情報取得時刻を、ナビゲーション装置４及び地図情報記憶装置１１等へ出力する。

ナビゲーション装置４は、ナビゲーション用地図情報と、ＵＩ５から入力された車両１０の目的位置と、測位情報受信機３から入力された車両１０の現在位置を表す測位情報とに基づいて、車両１０の現在位置から目的位置までのナビルートを生成する。ナビルートは、右折、左折、合流、分岐等の位置に関する情報を含む。ナビゲーション装置４は、目的位置が新しく設定された場合、又は、車両１０の現在位置がナビルートから外れた場合等に、車両１０のナビルートを新たに生成する。ナビゲーション装置４は、ナビルートを生成する度に、そのナビルートを、車内ネットワーク１７を介して、位置推定装置１２及び走行車線計画装置１４等へ出力する。

ＵＩ５は、通知部の一例である。ＵＩ５は、ナビゲーション装置４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等に制御されて、車両１０の走行情報等をドライバへ通知する。車両１０の走行情報は、車両の現在位置、道路の制限速度、車両１０の運転を自動制御から手動制御へ変更することを要求する制御変更要求、ナビルート等の車両の現在及び将来の経路に関する情報等を含む。ＵＩ５は、走行情報等を表示するために、液晶ディスプレイ又はタッチパネル等の表示装置５ａを有する。また、ＵＩ５は、走行情報等をドライバへ通知するための音響出力装置（図示せず）を有していてもよい。また、ＵＩ５は、ドライバから車両１０に対する操作に応じた操作信号を生成する。操作情報として、例えば、目的位置、経由地、車両の速度（車両設定速度）及びその他の制御情報等が挙げられる。ＵＩ５は、ドライバから車両１０への操作情報を入力する入力装置として、例えば、タッチパネル又は操作ボタンを有する。例えば、ドライバは、車両１０が走行している道路の制限速度に基づいて、車両の速度を設定する。ＵＩ５は、入力された操作情報を、車内ネットワーク１７を介して、ナビゲーション装置４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等へ出力する。

地図情報記憶装置１１は、車両１０の現在位置を含む相対的に広い範囲（例えば１０～３０ｋｍ四方の範囲）の広域の地図情報を記憶する。この地図情報は、路面の３次元情報と、道路の制限速度、道路の曲率半径、道路上の車線区画線等の道路特徴物、構造物の種類及び位置を表す情報等を含む高精度地図情報を有する。

地図情報記憶装置１１は、車両１０の現在位置に応じて、車両１０に搭載される無線通信装置（図示せず）を介した無線通信により、基地局を介して外部のサーバから広域の地図情報を受信して記憶装置に記憶する。地図情報記憶装置１１は、測位情報受信機３から測位情報を入力する度に、記憶している広域の地図情報を参照して、測位情報により表される現在位置を含む相対的に狭い領域（例えば、１００ｍ四方～１０ｋｍ四方の範囲）の地図情報を、車内ネットワーク１７を介して、位置推定装置１２、物体検出装置１３、走行車線計画装置１４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等へ出力する。

位置推定装置１２は、カメラ画像内に表された車両１０の周囲の道路特徴物に基づいて、カメラ画像撮影時刻における車両１０の位置を推定する。例えば、位置推定装置１２は、カメラ画像内に識別した車線区画線と、地図情報記憶装置１１から入力された地図情報に表された車線区画線とを対比して、カメラ画像撮影時刻における車両１０の推定位置及び推定方位角を求める。また、位置推定装置１２は、地図情報に表された車線区画線と、車両１０の推定位置及び推定方位角とに基づいて、車両１０が位置する道路上の走行車線を推定する。位置推定装置１２は、カメラ画像撮影時刻における車両１０の推定位置、推定方位角及び走行車線を求める度に、これらの情報を、物体検出装置１３、走行車線計画装置１４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等へ出力する。

物体検出装置１３は、カメラ画像等に基づいて、車両１０の周囲の他の物体及びその種類（例えば、車両）を検出する。他の物体には、車両１０の周囲を走行する他の車両が含まれる。物体検出装置１３は、検出された他の物体を追跡して、他の物体の軌跡を求める。物体検出装置１３は、地図情報に表された車線区画線と、他の物体位置とに基づいて、他の物体が走行している走行車線を特定する。物体検出装置１３は、検出された他の物体の種類を示す情報と、その位置を示す情報及び走行車線を示す情報を含む物体検出情報を、走行車線計画装置１４及び運転計画装置１５等へ出力する。

走行車線計画装置１４は、所定の周期で設定される走行車線計画生成時刻において、ナビルートから選択された直近の運転区間（例えば、１０ｋｍ）において、地図情報と、ナビルート及び周辺環境情報と、車両１０の現在位置とに基づいて、車両１０が走行する道路内の車線を選択して、車両１０が走行する予定走行車線を表す走行車線計画を生成する。走行車線計画装置１４は、例えば、車両１０が追い越し車線以外の車線を走行するように、走行車線計画を生成する。走行車線計画装置１４は、走行車線計画を生成する度に、この走行車線計画を運転計画装置１５へ出力する。

運転計画装置１５は、計画処理、決定処理と、カウント処理と、算出処理と、制御処理とを実行する。そのために、走行車線計画装置１４は、通信インターフェース（ＩＦ）２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とを有する。通信インターフェース２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とは、信号線２４を介して接続されている。通信インターフェース２１は、走行車線計画装置１４を車内ネットワーク１７に接続するためのインターフェース回路を有する。運転計画装置１５は、車両制御装置の一例である。

メモリ２２は、記憶部の一例であり、例えば、揮発性の半導体メモリ及び不揮発性の半導体メモリを有する。そしてメモリ２２は、プロセッサ２３により実行される情報処理において使用されるアプリケーションのコンピュータプログラム及び各種のデータを記憶する。

運転計画装置１５が有する機能の全て又は一部は、例えば、プロセッサ２３上で動作するコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。プロセッサ２３は、計画部２３１と、決定部２３２と、カウント部２３３と、算出部２３４と、制御部２３５とを有する。あるいは、プロセッサ２３が有する機能モジュールは、プロセッサ２３に設けられる、専用の演算回路であってもよい。プロセッサ２３は、１個又は複数個のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びその周辺回路を有する。プロセッサ２３は、論理演算ユニット、数値演算ユニットあるいはグラフィック処理ユニットといった他の演算回路を更に有していてもよい。

計画部２３１は、所定の周期で設定される運転計画生成時刻において、走行車線計画と、地図情報と、車両１０の現在位置と、周辺環境情報と、車両状態情報とに基づいて、所定の時間（例えば、５秒）先までの車両１０の予定走行軌跡を表す運転計画を生成する運転計画処理を実行する。周辺環境情報は、車両の１０の周囲を走行する他の車両の位置及び速度等を含む。車両状態情報は、車両１０の現在位置、車両速度、加速度及び進行方向等を含む。運転計画は、現時刻から所定時間先までの各時刻における、車両１０の目標位置及びこの目標位置における目標車両速度の集合として表される。運転計画が生成される周期は、走行車線計画が生成される周期よりも短いことが好ましい。運転計画装置１５は、車両１０と他の物体（車両等）との間に所定の距離以上の間隔を維持できるように運転計画を生成する。運転計画装置１５は、運転計画を生成する度に、その運転計画を車両制御装置１６へ出力する。運転計画装置１５の他の動作については、後述する。

車両制御装置１６は、車両１０の現在位置と、車両速度及びヨーレートと、運転計画装置１５によって生成された運転計画とに基づいて、車両１０の各部を制御する。例えば、車両制御装置１６は、運転計画、車両１０の車両速度及びヨーレートに従って、車両１０の操舵角、加速度及び角加速度を求め、その操舵角、加速度及び角加速度となるように、操舵量、アクセル開度又はブレーキ量を設定する。そして車両制御装置１６は、設定された操舵量に応じた制御信号を、車両１０の操舵輪を制御するアクチュエータ（図示せず）へ車内ネットワーク１７を介して出力する。また、車両制御装置１６は、設定されたアクセル開度に応じた制御信号を車両１０の駆動装置（エンジン又はモータ）へ車内ネットワーク１７を介して出力する。あるいは、車両制御装置１６は、設定されたブレーキ量に応じた制御信号を車両１０のブレーキ（図示せず）へ車内ネットワーク１７を介して出力する。

地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６は、例えば、電子制御装置（Electronic Control Unit:ECU）である。図２では、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６は、別々の装置として説明されているが、これらの装置の全て又は一部は、一つの装置として構成されていてもよい。

図４は、本実施形態の運転計画装置１５の車両速度決定処理に関する動作フローチャートの一例である。図４を参照しながら、運転計画装置１５の車両速度決定処理について、以下に説明する。運転計画装置１５は、所定の周期を有する車両速度決定時刻に、図４に示される動作フローチャートに従って車両速度決定処理を実行する。車両速度決定処理は、運転計画生成処理の前に行われることが好ましい。車両速度決定処理が実行される周期は、運転計画生成時刻と同じであってもよい。

まず、決定部２３２は、地図情報を参照して、次に運転計画が生成される区間の道路の制限速度を取得する（ステップＳ１０１）。決定部２３２は、車両速度決定部の一例である。制限速度は、道路の道路標識等に定められる最高速度である。

次に、決定部２３２は、補正値と制限速度との関係を参照して、道路の制限速度に応じた補正値を取得する（ステップＳ１０２）。補正値と制限速度との関係は、例えば、メモリ２２に記憶されている。道路の制限速度に応じた補正値が更新される度に、補正値と制限速度との関係が更新される。

図５は、補正値と制限速度との関係の一例を説明する図である。補正値は、例えば、道路の制限速度が低減するのと共に減少する。補正値は、例えば、１０ｋｍ／時～２９ｋｍ／時、２０ｋｍ／時～３９ｋｍ／時、３０ｋｍ／時～４９ｋｍ／時、５０ｋｍ／時～７９ｋｍ／時、８０ｋｍ／時～１００ｋｍ／時といった制限速度の区分ごとに求められる。一の区分に含まれる制限速度に対する補正値は同じである。詳しくは後述するが、補正値は、ドライバによる車両設定速度の変更に応じて更新される。補正値の初期値は、ゼロである。また、補正値は、正の値、ゼロ、又は、負の値をとり得る。補正値の絶対値に対して、上限値を設けることが好ましい。補正値の上限値は、例えば、設計的又は実験的に決定される。この補正値の上限値は、道路の制限速度に応じて決定してもよい。

次に、決定部２３２は、道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた現在の補正値とに基づいて、車両１０が走行する時の目標となる速度を表す車両設定速度を決定して（ステップＳ１０３）、一連の処理を終了する。そして、計画部２３１は、車両設定速度に基づいて、運転計画を生成する。

決定部２３２は、下記式（１）に示すように、道路の制限速度Vｂと、道路の制限速度に応じた現在の補正値Ｍとの和を、車両設定速度Vａとして求める。

次に、補正値を求める補正値算出処理について、図６及び図７を参照しながら、以下に説明する。

図６は、本実施形態の運転計画装置１５の補正値算出処理に関する動作フローチャートの一例である。運転計画装置１５は、ドライバにより車両設定速度の値が操作される度に、図６に示される動作フローチャートに従って補正値算出処理を実行する。

まず、カウント部２３３は、ドライバにより車両設定速度が変更されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ドライバは、例えば、ＵＩ５を操作して、車両設定速度を運転計画装置１５へ入力することにより、車両設定速度を変更する。図２（Ａ）に示すように、車両設定速度の変更前後の速度差の絶対値が基準速度差ｖｈ以上である状態が、所定の基準時間ｔｈ以上の時間継続した場合、カウント部２３３は、ドライバにより車両設定速度が変更されたと判定する。基準速度差ｖｈとして、例えば、５ｋｍ／時とすることができる。

車両設定速度が変更された場合（ステップＳ２０１－Ｙｅｓ）、カウント部２３３は、ドライバにより車両設定速度が変更された変更回数を一つ増加させる（ステップＳ２０２）。変更回数の初期値は、ゼロである。

次に、算出部２３４は、変更後の車両設定速度と変更前の車両設定速度の差ｖｄを求める（ステップＳ２０３）。算出部２３４は、補正値算出部の一例である。算出部２３４は、変更後の車両設定速度ｖｄを、例えば、下記式（２）により求める。ここで、ｖは、車両の速度である。ｔ１は、車両設定速度の差の絶対値が基準速度差ｖｈ以上である状態が開始した時刻であり、ｔ２は、時刻ｔ１から基準時間ｔｈが経過した時刻である。ｖｅは、変更前の車両設定速度である。

ドライバの加速操作により、変更後の車両設定速度ｖｄが変更前の車両設定速度ｖｅから増加した場合、車両設定速度の差ｖｄは正の値を有する。一方、ドライバの減速操作により、変更後の車両設定速度ｖｄが変更前の車両設定速度ｖｅから低減した場合（図８（Ａ）参照）、車両設定速度の差ｖｄは負の値を有する。

次に、算出部２３４は、変更回数がカウントされる度に、変更回数に基づいて決定される補正係数と、変更後の車両設定速度と車両１０が走行する道路の制限速度との速度差ｖｄに基づいて、車両設定速度に対する新たな補正値を求めて（ステップＳ２０４）、一連の処理を終了する。

また、車両設定速度が変更されていない場合（ステップＳ２０１－Ｎｏ）、一連の処理を終了する。

ドライバにより車両設定速度の値が操作される頻度が高い場合には、車両設定速度の値が操作される度に補正値算出処理を行わなくてもよい。例えば、前回の補正値算出処理を行った時刻から所定の時間（例えば、５分間）が経過するまでは、新たな補正値算出処理を行わないようにしてもよい。

次に、算出部２３４が、新たな補正値を求める処理について、図７等を参照しながら、以下に説明する。算出部２３４は、ドライバの操作により車両設定速度が変更された時のそれぞれの補正係数と、変更後の車両設定速度と車両１０が走行する道路の制限速度との速度差との積を、新たな補正値として求める。

図７は、補正係数と変更回数との関係の一例を説明する図である。補正係数と変更回数との関係は、補正係数が変更回数の増加と共に増加する第１領域と、補正係数が変更回数の増加と共に第１領域よりも大きく増加する第２領域と、補正係数が変更回数の増加と共に第２領域よりも小さく増加する第３領域とを有する。補正値を学習する過程において、序盤ではドライバの車両設定速度の変更は偶然である場合もあるので、補正係数は小さくする（第１領域）。そして、ドライバの車両設定速度の変更に傾向がある場合には、補正係数を大きくする（第２領域）。ただし、補正係数には実質的な上限を設ける（第３領域）。補正係数として、例えば、シグモイド関数を使用できる。本実施形態では、補正係数は正の値を有する。

変更後の車両設定速度と車両１０が走行する道路の制限速度との速度差との積Ｍ(補正値)は、下記式（３）により求められる。ここで、ｉは変更回数であり、α_ｉは、変更ｉ回目の補正係数であり、ｖｄ_ｉは、変更ｉ回目の速度差である。なお、補正係数の初期値α_０はゼロとしてもよい。

ドライバが車両設定速度を増加した場合、速度差ｖｄ_ｉは正となり、補正係数α_ｉはゼロ又は正の値であるので、補正値Ｍはゼロ又は正となる。一方、ドライバが車両設定速度を低減した場合、速度差ｖｄ_ｉは負となり、補正係数α_ｉはゼロ又は正の値であるので、補正値Ｍはゼロ又は負となる。

次に、車両１０が、ドライバにより車両設定速度が増加するように変更された場合の運転計画装置１５の動作の例を、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照しながら、以下に説明する。

図２（Ａ）に示すように、運転計画装置１５は、車両１０が走行する道路で走行が許容される上限を表す道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた現在の補正値とに基づいて、車両１０が走行する時の目標となる速度を表す今回の車両設定速度を決定する。計画部２３１は、車両設定速度に基づいて、運転計画を生成する。

車両１０が制限速度の速い区間（例えば区間５０Ａ）から制限速度の遅い区間（例えば区間５０Ｂ）に移動すると、運転計画装置１５は、区間の制限速度に基づいて、車両設定速度を低減するように決定する。

車両１０が制限速度の遅い区間を走行している時に、車両１０の速度を増加したいと考えたドライバは、車両１０を加速するように、車両設定速度を変更する。

運転制御装置１５は、変更回数がカウントされる度に、変更回数に基づいて決定される補正係数と、変更後の車両設定速度と車両１０が走行する道路の制限速度との速度差とに基づいて、車両設定速度に対する新たな補正値を求める。

図２（Ｂ）に示すように、車両１０が新たに制限速度の遅い区間（例えば区間５０Ｂ）を走行する時には、運転計画装置１５は、道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた現在の補正値とに基づいて、制限速度の遅い区間に対する車両設定速度を決定する。

図２（Ｂ）に示すように、今回の車両設定速度は、前回の車両設定速度の変更を反映させて、前回の車両設定速度よりも増加するように補正される。

次に、車両１０が、ドライバにより車両設定速度が低減するように変更された場合の運転計画装置１５の動作の例を、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）を参照しながら、以下に説明する。

図８（Ａ）は、車両が減速した場合の補正値算出処理を説明する図であり、図８（Ｂ）は、新しい車両設定速度を説明する図である。

車両１０が制限速度の遅い区間（例えば区間５０Ｂ）から制限速度の速い区間（例えば区間５０Ｃ）に移動すると、運転計画装置１５は、区間の制限速度に基づいて、今回の車両設定速度を増加するように決定する。

車両１０が制限速度の速い区間（例えば区間５０C）を走行している時に、車両１０の速度を低減したいと考えたドライバは、車両１０を減速するように、車両設定速度を変更する。

運転制御装置１５は、変更回数がカウントされる度に、変更回数に基づいて決定される補正係数と、変更後の車両設定速度と車両１０が走行する道路の制限速度との速度差とに基づいて、車両設定速度に対する新たな補正値を求める。

図８（Ｂ）に示すように、車両１０が新たに制限速度の速い区間（例えば区間５０C）を走行する時には、運転計画装置１５は、道路の制限速度と、道路の制限速度に応じた現在の補正値とに基づいて、制限速度の速い区間に対する車両設定速度を決定する。

図８（Ｂ）に示すように、今回の車両設定速度は、前回の車両設定速度の変更を反映させて、前回の車両設定速度よりも低減するように補正される。

ここで、ドライバ車両設定速度を変更した結果、道路の制限速度と、車両設定速度とが大きく乖離する場合がある。運転制御装置１５の制御部２３５は、道路の制限速度と、今回の車両設定速度との速度差Δｖの絶対値が、基準速度差Δｖｃ（例えば、１５ｋｍ／時）以上に乖離すると、車両１０の運転を自動制御から手動制御へ変更することを要求する制御変更要求を、ＵＩ５を介してドライバへ通知する（図２（Ｂ）及び図８（Ｂ）参照）。この場合、ドライバは制御変更要求が通知されるのを避けるために、車両設定速度を道路の制限速度に近づけるように変更すればよい。

以上説明したように、運転計画装置は、変更回数がカウントされる度に、変更回数に基づいて決定される補正係数と、車両設定速度と車両が走行する道路の制限速度との速度差とに基づいて求められた補正値を用いて、ドライバの好みを反映するように車両設定速度を決定すると共に、道路の制限速度と車両設定速度とが大きく乖離することを防止できる。また、運転計画装置では、車両設定速度はドライバにより設定されるのではなく、補正値及び道路の制限速度に基づいて決定されるので、道路の制限速度と、車両設定速度との速度差が大きく乖離することも抑制されるので、制御変更要求がドライバに通知されることを抑制できる。

次に、上述した本実施形態の運転計画装置の変型例について、以下に説明する。

図９は、変型例における補正値と制限速度との関係を説明する図である。本変型例では、算出部２３４は、新たな補正値を求めた場合、新たな補正値が求められた道路の制限速度の前後の道路の制限速度の現在の補正値と、新たな補正値との差が所定の基準値以下となるように、当該前後の道路の制限速度の現在の補正値を補正する。

図９に示すように、制限速度ｖ１に対して新たな補正値が求められている。制限速度ｖ１の前後の道路の制限速度の現在の補正値と、新たな補正値との差ｈは、所定の基準値よりも大きい。この新たな補正値は、制限速度ｖ１の前後の道路の制限速度の現在の補正値に対して不連続な関係にある。

そこで、算出部２３４は、制限速度ｖ１から前後に離れた所定の制限速度の位置ｖ２，ｖ３にある補正値と、制限速度ｖ１の新たな補正値とを直線（又は曲線）で結び、この直線（又は曲線）で表される補正値を、制限速度ｖ１の前後の制限速度の現在の補正値とする。

これにより、新たな補正値は、制限速度ｖ１の前後の道路の制限速度の補正値に対して連続した関係となるので、車両１０が異なる制限速度の道路を走行する時の車両設定速度は連続した値に設定される。

なお、図１０に示す例では、制限速度の現在の補正値と、新たな補正値との差ｈは正の値であるが、差ｈが負の値の場合についても、上述した説明が適用される。

本開示では、上述した実施形態の車両制御装置、車両制御用コンピュータプログラム及び車両制御方法は、本開示の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、本開示の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

例えば、車両の位置している場所が、雨天、雪等の悪天候の時には、晴天等の良好な天候の時と比べて補正係数をゼロにするか又は小さくしてもよい。悪天候の時には路面が濡れているので、車両の運転状況は、乾いた路面の天候時とは異なる。これにより、悪天候の時の補正が、良好な天候の時の補正値へ与える影響を弱めることができる。また、補正値を、良好な天候の時と、悪天候の時とのそれぞれについて求めるようにしてもよい。

１ 車両制御システム
２ カメラ
３ 測位情報受信機
４ ナビゲーション装置
５ ユーザインターフェース
５ａ 表示装置
１０ 車両
１１ 地図情報記憶装置
１２ 位置推定装置
１３ 物体検出装置
１４ 走行車線計画装置
１５ 運転計画装置
２１ 通信インターフェース
２２ メモリ
２３ プロセッサ
２３１ 計画部
２３２ 決定部
２３３ カウント部
２３４ 算出部
２３５ 制御部
１６ 車両制御装置
１７ 車内ネットワーク

Claims (6)

1. 車両が走行する道路で走行が許容される上限を表す道路の制限速度と、前記道路の制限速度に応じた現在の補正値とに基づいて、前記車両が走行する時の目標となる速度を表す車両設定速度を決定する車両速度決定部と、
   ドライバにより前記車両設定速度が変更された変更回数をカウントするカウント部と、
   前記変更回数がカウントされる度に、前記変更回数に基づいて決定される補正係数と、変更後の前記車両設定速度と前記車両が走行する前記道路の制限速度との速度差とに基づいて、前記車両設定速度に対する新たな補正値を求める補正値算出部と、
   を有し、
   車両速度決定部は、前記車両が走行する前記道路の制限速度と、前記道路の制限速度に応じた新たな補正値とに基づいて、次回の前記車両設定速度を決定する、ことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記補正値算出部は、ドライバの操作により前記車両設定速度が変更された時のそれぞれの前記補正係数と前記速度差との積を、前記補正値として求める、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記補正係数と前記変更回数との関係は、前記補正係数が前記変更回数の増加と共に増加する第１領域と、前記補正係数が前記変更回数の増加と共に前記第１領域よりも大きく増加する第２領域と、前記補正係数が前記変更回数の増加と共に前記第２領域よりも小さく増加する第３領域とを有する、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
4. 前記補正値算出部は、前記新たな補正値を求めた場合、前記新たな補正値が求められた前記道路の制限速度の前後の道路の制限速度の前記現在の補正値と、前記新たな補正値との差が所定の基準値以下となるように、当該前後の前記道路の制限速度の前記現在の補正値を補正する、請求項１～３の何れか一項に記載の車両制御装置。
5. 車両が走行する道路で走行が許容される上限を表す道路の制限速度と、前記道路の制限速度に応じた現在の補正値とに基づいて、前記車両が走行する時の目標となる速度を表す車両設定速度を決定し、
   ドライバにより前記車両設定速度が変更された変更回数をカウントし、
   前記変更回数がカウントされる度に、前記変更回数に基づいて決定される補正係数と、変更後の前記車両設定速度と前記車両が走行する前記道路の制限速度との速度差とに基づいて、前記車両設定速度に対する新たな補正値を求めることを含む処理をプロセッサに実行させ、
   前記車両が走行する前記道路の制限速度と、前記道路の制限速度に応じた新たな補正値とに基づいて、次回の前記車両設定速度を決定する、ことを特徴とする車両制御用コンピュータプログラム。
6. 車両制御装置によって実行される車両制御方法であって、
   車両が走行する道路で走行が許容される上限を表す道路の制限速度と、前記道路の制限速度に応じた現在の補正値とに基づいて、前記車両が走行する時の目標となる速度を表す車両設定速度を決定し、
   ドライバにより前記車両設定速度が変更された変更回数をカウントし、
   前記変更回数がカウントされる度に、前記変更回数に基づいて決定される補正係数と、変更後の前記車両設定速度と前記車両が走行する前記道路の制限速度との速度差とに基づいて、前記車両設定速度に対する新たな補正値を求める、
   ことを含み、
   前記車両が走行する前記道路の制限速度と、前記道路の制限速度に応じた新たな補正値とに基づいて、次回の前記車両設定速度を決定する、
   ことを特徴とする車両制御方法。

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