JP6358585B2 - 車両制御システム、交通制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御システム、交通制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。

近年、目的地までの経路に沿って車両が走行するように、車両の加減速と操舵とのうち、少なくとも一方を自動的に制御する技術（以下、「自動運転」という）について研究が進められている。これに関連して、これに関連して、運転者の操作により自車両の自動運転の開始を指示する指示手段と、自動運転の目的地を設定する設定手段と、運転者により指示手段が操作された場合に、目的地が設定されているか否かに基づいて自動運転のモードを決定する決定手段と、決定手段により決定された自動運転のモードに基づいて車両走行制御する制御手段とを備える運転支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１１／１５８３４７号

しかしながら、上述した特許文献１においては、車両の乗員にとって最適な自動運転の設定が行われない場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、車両の乗員ごとに自動運転の設定を簡単に行うことができる車両制御システム、交通制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。

請求項１記載の発明は、車両の速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に行う自動運転を実行する自動運転制御部であって、前記自動運転の度合いが異なる複数のモードのうちいずれかのモードで前記自動運転を実行する自動運転制御部と、前記車両の乗員に固有の情報を管理するサーバ装置と通信する車両側通信部と、前記車両の位置を特定する位置特定部と、乗員の情報であるユーザ情報を読み取るユーザ情報読取部と、前記位置特定部により特定された位置が、前記車両側通信部が前記ユーザ情報読取部により読み取られたユーザ情報を前記サーバ装置に送信することで、前記サーバ装置から受信された前記車両の乗員ごとの走行許可エリア情報により示される走行許可エリアに含まれる場合に前記車両の運転を許可し、前記位置特定部により特定された位置が、前記走行許可エリアに含まれない場合に前記車両の運転を禁止する認証部と、を備える車両制御システムである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記車両の乗員に固有の情報は、前記乗員の認証情報を含み、前記認証部は、前記車両側通信部を用いて前記サーバ装置から受信した前記認証情報に基づいて、前記車両の乗員が正当な権限を持つか否かを認証し、認証が成功した場合に前記車両の運転を許可し、認証が失敗した場合に前記車両の運転を禁止するものである。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記車両の乗員に固有の情報は、前記車両の乗員の顔画像または前記顔画像の特徴量を含み、前記車両の車内空間を撮像する撮像部を更に備え、前記認証部は、前記車両側通信部を用いて前記サーバ装置から受信した前記車両の乗員に固有の情報と、前記撮像部により撮像された乗員の顔画像情報とを照合して、前記車両の乗員が正当な権限を持つか否かを認証し、認証が成功した場合に前記車両の運転を許可し、認証が失敗した場合に前記車両の運転を禁止するものである。

請求項４記載の発明は、車両の速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に行う自動運転を実行する自動運転制御部であって、前記自動運転の度合いが異なる複数のモードのうちいずれかのモードで前記自動運転を実行する自動運転制御部と、前記自動運転の複数のモードのうち許容するモードを示す情報を含む、前記車両の乗員に固有の情報を管理するサーバ装置と通信する車両側通信部と、前記自動運転制御部により実行される前記自動運転のモードを選択するモード制御部であって、前記車両側通信部を用いて前記サーバ装置から受信した前記自動運転を許容するモードの範囲内で、前記自動運転制御部に前記自動運転を実行させる前記モード制御部と、を備える車両制御システムである。

請求項５記載の発明は、車両の速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に行う自動運転を実行する自動運転制御部であって、前記自動運転の度合いが異なる複数のモードのうちいずれかのモードで前記自動運転を実行する自動運転制御部と、前記車両の乗員の熟練度を含む、前記車両の乗員に固有の情報を管理するサーバ装置と通信する車両側通信部と、前記自動運転制御部により実行される前記自動運転のモードを選択するモード制御部であって、前記車両側通信部を用いて前記サーバ装置から受信した熟練度が高いほど、前記複数のモードのうち選択可能なモードの範囲を広くするモード制御部と、を備える車両制御システムである。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記モード制御部は、前記車両側通信部を用いて前記サーバ装置から受信した熟練度が低いほど、前記モードを変更する前後における自動運転の度合いの差を制限するものである。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記モード制御部は、前記車両側通信部を用いて前記サーバ装置から受信した熟練度が低いほど、前記モードの変更に要する時間を長くするものである。

請求項８記載の発明は、請求項１から７のうちいずれか１項に記載の車両制御システムと、前記サーバ装置と、を備える交通制御システムである。

請求項９記載の発明は、車載コンピュータが、車両の速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に行う自動運転を実行する際に、前記自動運転の度合いが異なる複数のモードのうちいずれかのモードで前記自動運転を実行し、前記車両の乗員に固有の情報を管理するサーバ装置と通信し、前記車両の位置を特定し、乗員の情報であるユーザ情報を読み取り、前記特定された位置が、前記読み取られたユーザ情報を前記サーバ装置に送信することで、前記サーバ装置から受信された前記車両の乗員ごとの走行許可エリア情報により示される走行許可エリアに含まれる場合に前記車両の運転を許可し、前記特定された位置が、前記走行許可エリアに含まれない場合に前記車両の運転を禁止する、車両制御方法である。

請求項１０記載の発明は、車載コンピュータに、車両の速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に行う自動運転を実行する際に、前記自動運転の度合いが異なる複数のモードのうちいずれかのモードで前記自動運転を実行させ、前記車両の乗員に固有の情報を管理するサーバ装置と通信させ、前記車両の位置を特定させ、乗員の情報であるユーザ情報を読み取らせ、前記特定された位置が、前記読み取られたユーザ情報を前記サーバ装置に送信することで、前記サーバ装置から受信された前記車両の乗員ごとの走行許可エリア情報により示される走行許可エリアに含まれる場合に前記車両の運転を許可させ、前記特定された位置が、前記走行許可エリアに含まれない場合に前記車両の運転を禁止させる、車両制御プログラムである。

請求項１、１１、１２、および１３に記載の発明によれば、車両乗員ごとに自動運転の設定を簡単に行うことができる。

請求項２、３、および４に記載の発明によれば、車両を自動運転させることによる車両の盗難を抑制することができる。

請求項５および６に記載の発明によれば、車両乗員ごとに自動運転を行う走行許可エリアを簡単に設定することができる。

請求項７に記載の発明によれば、車両乗員ごとに自動運転を行うモードを簡単に設定することができる。

請求項８、９、および１０に記載の発明によれば、車両乗員の熟練度に基づいて、自動運転のモードの切替を簡単に設定することができる。

自車両Ｍの構成要素を示す図である。 車両制御システム１００を中心とした機能構成図である。 ＨＭＩ７０の構成図である。 自車位置認識部１４０により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。 ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。 軌道生成部１４６の構成の一例を示す図である。 軌道候補生成部１４６Ｂにより生成される軌道の候補の一例を示す図である。 軌道候補生成部１４６Ｂにより生成される軌道の候補を軌道点Ｋで表現した図である。 車線変更ターゲット位置ＴＡを示す図である。 ３台の周辺車両の速度を一定と仮定した場合の速度生成モデルを示す図である。 モード別操作可否情報１８８の一例を示す図である。 車両制御システム１００を搭載した車両とサーバ装置３００により構成される交通制御システムの一例を示す図である。 乗員固有情報データベース３３２の一例を示す図である。 自動運転の実行条件を設定する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 自動運転のモード設定処理の一例を示すフローチャートである。 自動運転のモード切替処理の一例を示すフローチャートである。 自動運転のモード切替処理の他の一例を示すフローチャートである。 乗員固有情報データベース３３２Ａの一例を示す図である。 熟練度に対する自動運転のモードの変化の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、交通制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。

＜共通構成＞
図１は、車両制御システム１００が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）の構成要素を示す図である。車両制御システム１００が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車であり、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を動力源とした自動車や、電動機を動力源とした電気自動車、内燃機関および電動機を兼ね備えたハイブリッド自動車等を含む。電気自動車は、例えば、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池等の電池により放電される電力を使用して駆動される。

図１に示すように、自車両Ｍには、ファインダ２０−１から２０−７、レーダ３０−１から３０−６、およびカメラ４０等のセンサと、ナビゲーション装置５０と、車両制御システム１００とが搭載される。

ファインダ２０−１から２０−７は、例えば、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を測定するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。例えば、ファインダ２０−１は、フロントグリル等に取り付けられ、ファインダ２０−２および２０−３は、車体の側面やドアミラー、前照灯内部、側方灯付近等に取り付けられる。ファインダ２０−４は、トランクリッド等に取り付けられ、ファインダ２０−５および２０−６は、車体の側面や尾灯内部等に取り付けられる。上述したファインダ２０−１から２０−６は、例えば、水平方向に関して１５０度程度の検出領域を有している。また、ファインダ２０−７は、ルーフ等に取り付けられる。ファインダ２０−７は、例えば、水平方向に関して３６０度の検出領域を有している。

レーダ３０−１および３０−４は、例えば、奥行き方向の検出領域が他のレーダよりも広い長距離ミリ波レーダである。また、レーダ３０−２、３０−３、３０−５、３０−６は、レーダ３０−１および３０−４よりも奥行き方向の検出領域が狭い中距離ミリ波レーダである。

以下、ファインダ２０−１から２０−７を特段区別しない場合は、単に「ファインダ２０」と記載し、レーダ３０−１から３０−６を特段区別しない場合は、単に「レーダ３０」と記載する。レーダ３０は、例えば、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体を検出する。

カメラ４０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ４０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ４０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの前方を撮像する。カメラ４０は、複数のカメラを含むステレオカメラであってよい。

なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてよいし、更に別の構成が追加されてよい。

＜第１の実施形態＞
図２は、車両制御システム１００を中心とした機能構成図である。自車両Ｍには、ファインダ２０、レーダ３０、およびカメラ４０などを含む検知デバイスＤＤと、ナビゲーション装置５０と、通信装置５５と、車両センサ６０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）７０と、車両制御システム１００と、走行駆動力出力装置２００と、ステアリング装置２１０と、ブレーキ装置２２０と、ユーザ認証装置２３０とが搭載される。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、特許請求の範囲における車両制御システムは、「車両制御システム１００」のみを指しているのではなく、車両制御システム１００以外の構成（検知部ＤＤやＨＭＩ７０など）を含んでよい。

ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機や地図情報（ナビ地図）、ユーザインターフェースとして機能するタッチパネル式表示装置、スピーカ、マイク等を有する。ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ受信機によって自車両Ｍの位置を特定し、その位置からユーザによって指定された目的地までの経路を導出する。ナビゲーション装置５０により導出された経路は、車両制御システム１００の目標車線決定部１１０に提供される。自車両Ｍの位置は、車両センサ６０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてよい。また、ナビゲーション装置５０は、車両制御システム１００が手動運転モードを実行している際に、目的地に至る経路について音声やナビ表示によって案内を行う。なお、自車両Ｍの位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置５０とは独立して設けられてよい。また、ナビゲーション装置５０は、例えば、ユーザの保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてよい。この場合、端末装置と車両制御システム１００との間で、無線または有線による通信によって情報の送受信が行われる。

通信装置５５は、例えば、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用した無線通信を行う。なお、通信装置５５は、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を介して、外部装置と通信を行ってよい。通信装置５５は、後述するように、ユーザ情報を管理するサーバ装置３００との間で通信を行う。

車両センサ６０は、車速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、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。

図３は、ＨＭＩ７０の構成図である。ＨＭＩ７０は、例えば、運転操作系の構成と、非運転操作系の構成とを備える。これらの境界は明確なものでは無く、運転操作系の構成が非運転操作系の機能を備えること（或いはその逆）があってよい。

ＨＭＩ７０は、運転操作系の構成として、例えば、アクセルペダル７１、アクセル開度センサ７２およびアクセルペダル反力出力装置７３と、ブレーキペダル７４およびブレーキ踏量センサ（或いはマスター圧センサなど）７５と、シフトレバー７６およびシフト位置センサ７７と、ステアリングホイール７８、ステアリング操舵角センサ７９およびステアリングトルクセンサ８０と、その他運転操作デバイス８１とを含む。

アクセルペダル７１は、車両乗員による加速指示（或いは戻し操作による減速指示）を受け付けるための操作子である。アクセル開度センサ７２は、アクセルペダル７１の踏み込み量を検出し、踏み込み量を示すアクセル開度信号を車両制御システム１００に出力する。なお、車両制御システム１００に出力するのに代えて、走行駆動力出力装置２００、ステアリング装置２１０、またはブレーキ装置２２０に直接出力することがあってよい。以下に説明する他の運転操作系の構成についても同様である。アクセルペダル反力出力装置７３は、例えば車両制御システム１００からの指示に応じて、アクセルペダル７１に対して操作方向と反対向きの力（操作反力）を出力する。

ブレーキペダル７４は、車両乗員による減速指示を受け付けるための操作子である。ブレーキ踏量センサ７５は、ブレーキペダル７４の踏み込み量（或いは踏み込み力）を検出し、検出結果を示すブレーキ信号を車両制御システム１００に出力する。

シフトレバー７６は、車両乗員によるシフト段の変更指示を受け付けるための操作子としてのシフトレバーを含む。シフト位置センサ７７は、車両乗員により指示されたシフト段を検出し、検出結果を示すシフト位置信号を車両制御システム１００に出力する。

ステアリングホイール７８は、車両乗員による旋回指示を受け付けるための操作子である。ステアリング操舵角センサ７９は、ステアリングホイール７８の操作角を検出し、検出結果を示すステアリング操舵角信号を車両制御システム１００に出力する。ステアリングトルクセンサ８０は、ステアリングホイール７８に加えられたトルクを検出し、検出結果を示すステアリングトルク信号を車両制御システム１００に出力する。

その他運転操作デバイス８１は、例えば、ジョイスティック、ボタン、ダイヤルスイッチ、ＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチなどである。その他運転操作デバイス８１は、加速指示、減速指示、旋回指示などを受け付け、車両制御システム１００に出力する。

ＨＭＩ７０は、非運転操作系の構成として、例えば、表示装置８２、スピーカ８３、接触操作検出装置８４およびコンテンツ再生装置８５と、各種操作スイッチ８６と、シート８８およびシート駆動装置８９と、ウインドウガラス９０、ウインドウ駆動装置９１と、車室内カメラ９２と、ユーザ情報読取装置９３と、を含む。

表示装置８２は、車両乗員により視認される表示装置である。表示装置８２は、例えば、インストルメントパネルの各部、助手席や後部座席に対向する任意の箇所などに取り付けられる、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置などである。また、表示装置８２は、車内から視認可能にフロントウインドシールドやその他のウインドウに画像を投影するＨＵＤ（Head Up Display）であってよい。

接触操作検出装置８４は、車内用ディスプレイ８２Ａがタッチパネルである場合に、車内用ディスプレイ８２Ａの表示画面における接触位置（タッチ位置）を検出して、車両制御システム１００に出力する。なお、車内用ディスプレイ８２Ａがタッチパネルでない場合、接触操作検出装置８４は省略されてよい。

スピーカ８３は、音声を出力する。スピーカ８３は、車室内に放音する。スピーカ８３は、車室内に放音する車室内に内蔵されたスピーカである。

コンテンツ再生装置８５は、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）再生装置、ＣＤ（Compact Disc）再生装置、テレビジョン受信機、各種案内画像の生成装置などを含む。表示装置８２、スピーカ８３、接触操作検出装置８４およびコンテンツ再生装置８５は、一部または全部がナビゲーション装置５０と共通する構成であってよい。

各種操作スイッチ８６は、車室内の任意の箇所に配置される。各種操作スイッチ８６には、自動運転の開始（或いは将来の開始）および停止を指示する自動運転切替スイッチ８７を含む。自動運転切替スイッチ８７は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチ、機械式スイッチのいずれであってよい。また、各種操作スイッチ８６は、シート駆動装置８９やウインドウ駆動装置９１を駆動するためのスイッチを含んでよい。

シート８８は、車両乗員が着座するシートである。シート駆動装置８９は、シート８８のリクライニング角、前後方向位置、ヨー角などを自在に駆動する。ウインドウガラス９０は、例えば各ドアに設けられる。ウインドウ駆動装置９１は、ウインドウガラス９０を開閉駆動する。

車室内カメラ９２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の個体撮像素子を利用したデジタルカメラである。車室内カメラ９２は、バックミラーやステアリングボス部、インストルメントパネルなど、運転操作を行う車両乗員の少なくとも頭部を撮像可能な位置に取り付けられる。車室内カメラ９２は、例えば、周期的に繰り返し車両乗員を撮像する。

ユーザ情報読取装置９３は、車両乗員のユーザ情報を取得する。ユーザ情報読取装置９３は、例えば、車両乗員が所持する携帯端末から車両乗員を特定するユーザ情報を取得する通信装置である。また、ユーザ情報読取装置９３は、車両乗員が所持する免許証やマイナンバーカード等のカード部材に埋め込まれたＩＣチップからユーザ情報を読み取るＲＦＩＤ通信装置であってよい。ユーザ情報読取装置９３は、取得したユーザ情報をＨＭＩ制御部１７０に送信する。また、ユーザ情報読取装置９３は、車両乗員が保持する携帯端末と近距離通信を行う通信装置５５と共用化されてよい。なお、ユーザ情報は、自車両Ｍのユーザ（車両乗員）を一意に特定することができる番号などのユーザＩＤであってよいが、これに限定されず、車両乗員を特定することができる情報であればユーザが保有する携帯端末の端末ＩＤやなどであってよい。

車両制御システム１００の説明に先立って、走行駆動力出力装置２００、ステアリング装置２１０、ブレーキ装置２２０、およびユーザ認証装置２３０について説明する。

走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、自車両Ｍが内燃機関を動力源とした自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）を備え、自車両Ｍが電動機を動力源とした電気自動車である場合、走行用モータおよび走行用モータを制御するモータＥＣＵを備え、自車両Ｍがハイブリッド自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンＥＣＵと走行用モータおよびモータＥＣＵとを備える。走行駆動力出力装置２００がエンジンのみを含む場合、エンジンＥＣＵは、後述する走行制御部１６０から入力される情報に従って、エンジンのスロットル開度やシフト段等を調整する。走行駆動力出力装置２００が走行用モータのみを含む場合、モータＥＣＵは、走行制御部１６０から入力される情報に従って、走行用モータに与えるＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。走行駆動力出力装置２００がエンジンおよび走行用モータを含む場合、エンジンＥＣＵおよびモータＥＣＵは、走行制御部１６０から入力される情報に従って、互いに協調して走行駆動力を制御する。

ステアリング装置２１０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、車両制御システム１００から入力される情報、或いは入力されるステアリング操舵角またはステアリングトルクの情報に従って電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

ブレーキ装置２２０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、制動制御部とを備える電動サーボブレーキ装置である。電動サーボブレーキ装置の制動制御部は、走行制御部１６０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。電動サーボブレーキ装置は、ブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２２０は、上記説明した電動サーボブレーキ装置に限らず、電子制御式油圧ブレーキ装置であってよい。電子制御式油圧ブレーキ装置は、走行制御部１６０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する。また、ブレーキ装置２２０は、走行駆動力出力装置２００に含まれ得る走行用モータによる回生ブレーキを含んでよい。

ユーザ認証装置２３０は、車両乗員が自車両Ｍを運転する権限について認証処理を行う。ユーザ認証装置２３０は、認証が成功した場合、走行駆動力出力装置２００による走行駆動力の出力を許可する。ユーザ認証装置２３０は、認証が失敗した場合、走行駆動力出力装置２００による走行駆動力の出力を禁止する。この出力の禁止は、車両制御システム１００を介して行われてもよいし、ユーザ認証装置２３０と走行駆動力出力装置２００が通信することで行われてもよい。

［車両制御システム］
以下、車両制御システム１００について説明する。車両制御システム１００は、例えば、一以上のプロセッサまたは同等の機能を有するハードウェアにより実現される。車両制御システム１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ、記憶装置、および通信インターフェースが内部バスによって接続されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）、或いはＭＰＵ（Micro-Processing Unit）などが組み合わされた構成であってよい。

図２に戻り、車両制御システム１００は、例えば、目標車線決定部１１０と、自動運転制御部１２０と、走行制御部１６０と、記憶部１８０とを備える。自動運転制御部１２０は、例えば、自動運転モード制御部１３０と、自車位置認識部１４０と、外界認識部１４２と、行動計画生成部１４４と、軌道生成部１４６と、切替制御部１５０とを備える。目標車線決定部１１０、自動運転制御部１２０の各部、および走行制御部１６０のうち一部または全部は、プロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらのうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアによって実現されてよいし、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてよい。

記憶部１８０には、例えば、高精度地図情報１８２、目標車線情報１８４、行動計画情報１８６、モード別操作可否情報１８８などの情報が格納される。記憶部１８０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。プロセッサが実行するプログラムは、予め記憶部１８０に格納されていてよいし、車載インターネット設備等を介して外部装置からダウンロードされてよい。また、プログラムは、そのプログラムを格納した可搬型記憶媒体が図示しないドライブ装置に装着されることで記憶部１８０にインストールされてよい。また、車両制御システム１００は、複数のコンピュータ装置（車載コンピュータ）によって分散化されたものであってよい。

目標車線決定部１１０は、例えば、ＭＰＵにより実現される。目標車線決定部１１０は、ナビゲーション装置５０から提供された経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、高精度地図情報１８２を参照してブロックごとに目標車線を決定する。目標車線決定部１１０は、例えば、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。目標車線決定部１１０は、例えば、経路において分岐箇所や合流箇所などが存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な走行経路を走行できるように、目標車線を決定する。目標車線決定部１１０により決定された目標車線は、目標車線情報１８４として記憶部１８０に記憶される。

高精度地図情報１８２は、ナビゲーション装置５０が有するナビ地図よりも高精度な地図情報である。高精度地図情報１８２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、高精度地図情報１８２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。道路情報には、市街地道路、有料道路（高速道路を含む）、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置（経度、緯度、高さを含む３次元座標）、車線のカーブの曲率、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事や交通事故、渋滞等によって車線が封鎖されているといった情報が含まれる。

自動運転モード制御部１３０は、自動運転制御部１２０が実施する自動運転のモードを決定する。本実施形態における自動運転のモードには、以下のモードが含まれる。なお、以下はあくまで一例であり、自動運転のモード数は任意に決定されてよい。
［モードＡ］
モードＡは、最も自動運転の度合が高いモードである。モードＡが実施されている場合、複雑な合流制御など、全ての車両制御が自動的に行われるため、車両乗員は自車両Ｍの周辺や状態を監視する必要が無い。
［モードＢ］
モードＢは、モードＡの次に自動運転の度合が高いモードである。モードＢが実施されている場合、原則として全ての車両制御が自動的に行われるが、場面に応じて自車両Ｍの運転操作が車両乗員に委ねられる。このため、車両乗員は自車両Ｍの周辺や状態を監視している必要がある。
［モードＣ］
モードＣは、モードＢの次に自動運転の度合が高いモードである。モードＣが実施されている場合、車両乗員は、場面に応じた確認操作をＨＭＩ７０に対して行う必要がある。モードＣでは、例えば、車線変更のタイミングが車両乗員に通知され、車両乗員がＨＭＩ７０に対して車線変更を指示する操作を行った場合に、自動的な車線変更が行われる。このため、車両乗員は自車両Ｍの周辺や状態を監視している必要がある。

自動運転モード制御部１３０は、ＨＭＩ７０に対する車両乗員の操作、行動計画生成部１４４により決定されたイベント、軌道生成部１４６により決定された走行態様などに基づいて、自動運転のモードを決定する。自動運転のモードは、ＨＭＩ制御部１７０に通知される。また、自動運転のモードには、自車両Ｍの検知デバイスＤＤの性能等に応じた限界が設定されてよい。例えば、検知デバイスＤＤの性能が低い場合には、モードＡは実施されないものとしてよい。いずれのモードにおいても、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成に対する操作によって、手動運転モードに切り替えること（オーバーライド）は可能である。

自動運転制御部１２０の自車位置認識部１４０は、記憶部１８０に格納された高精度地図情報１８２と、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０、ナビゲーション装置５０、または車両センサ６０から入力される情報とに基づいて、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）、および、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置を認識する。

自車位置認識部１４０は、例えば、高精度地図情報１８２から認識される道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ４０によって撮像された画像から認識される自車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される自車両Ｍの位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてよい。

図４は、自車位置認識部１４０により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１４０は、例えば、自車両Ｍの基準点（例えば重心）の走行車線中央ＣＬからの乖離ＯＳ、および自車両Ｍの進行方向の走行車線中央ＣＬを連ねた線に対してなす角度θを、走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１４０は、自車線Ｌ１のいずれかの側端部に対する自車両Ｍの基準点の位置などを、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してよい。自車位置認識部１４０により認識される自車両Ｍの相対位置は、目標車線決定部１１０に提供される。

外界認識部１４２は、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０等から入力される情報に基づいて、周辺車両の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。周辺車両とは、例えば、自車両Ｍの周辺を走行する車両であって、自車両Ｍと同じ方向に走行する車両である。周辺車両の位置は、他車両の重心やコーナー等の代表点で表されてよいし、他車両の輪郭で表現された領域で表されてよい。周辺車両の「状態」とは、上記各種機器の情報に基づいて把握される、周辺車両の加速度、車線変更をしているか否か（あるいは車線変更をしようとしているか否か）を含んでよい。また、外界認識部１４２は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者、自転車等に乗っている人、その他の物体の位置を認識してよい。

行動計画生成部１４４は、自動運転のスタート地点、および／または自動運転の目的地を設定する。自動運転のスタート地点は、自車両Ｍの現在位置であってよいし、自動運転を指示する操作がなされた地点でよい。行動計画生成部１４４は、そのスタート地点と自動運転の目的地との間の区間において、行動計画を生成する。なお、これに限らず、行動計画生成部１４４は、任意の区間について行動計画を生成してよい。

行動計画は、例えば、順次実行される複数のイベントで構成される。イベントには、例えば、自車両Ｍを減速させる減速イベントや、自車両Ｍを加速させる加速イベント、走行車線を逸脱しないように自車両Ｍを走行させるレーンキープイベント、走行車線を変更させる車線変更イベント、自車両Ｍに前走車両を追い越させる追い越しイベント、分岐ポイントにおいて所望の車線に変更させたり、現在の走行車線を逸脱しないように自車両Ｍを走行させたりする分岐イベント、本線に合流するための合流車線において自車両Ｍを加減速させ、走行車線を変更させる合流イベント、自動運転の開始地点で手動運転モードから自動運転モードに移行させたり、自動運転の終了予定地点で自動運転モードから手動運転モードに移行させたりするハンドオーバイベント等が含まれる。行動計画生成部１４４は、目標車線決定部１１０により決定された目標車線が切り替わる箇所において、車線変更イベント、分岐イベント、または合流イベントを設定する。行動計画生成部１４４によって生成された行動計画を示す情報は、行動計画情報１８６として記憶部１８０に格納される。

図５は、ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。図示するように、行動計画生成部１４４は、目標車線情報１８４が示す目標車線上を自車両Ｍが走行するために必要な行動計画を生成する。なお、行動計画生成部１４４は、自車両Ｍの状況変化に応じて、目標車線情報１８４に拘わらず、動的に行動計画を変更してよい。例えば、行動計画生成部１４４は、車両走行中に外界認識部１４２によって認識された周辺車両の速度が閾値を超えたり、自車線に隣接する車線を走行する周辺車両の移動方向が自車線方向に向いたりした場合に、自車両Ｍが走行予定の運転区間に設定されたイベントを変更する。例えば、レーンキープイベントの後に車線変更イベントが実行されるようにイベントが設定されている場合において、外界認識部１４２の認識結果によって当該レーンキープイベント中に車線変更先の車線後方から車両が閾値以上の速度で進行してきたことが判明した場合、行動計画生成部１４４は、レーンキープイベントの次のイベントを、車線変更イベントから減速イベントやレーンキープイベント等に変更してよい。この結果、車両制御システム１００は、外界の状態に変化が生じた場合においても、安全に自車両Ｍを自動走行させることができる。

図６は、軌道生成部１４６の構成の一例を示す図である。軌道生成部１４６は、例えば、走行態様決定部１４６Ａと、軌道候補生成部１４６Ｂと、評価・選択部１４６Ｃとを備える。

走行態様決定部１４６Ａは、例えば、レーンキープイベントを実施する際に、定速走行、追従走行、低速追従走行、減速走行、カーブ走行、障害物回避走行などのうちいずれかの走行態様を決定する。この場合、走行態様決定部１４６Ａは、自車両Ｍの前方に他車両が存在しない場合に、走行態様を定速走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、前走車両に対して追従走行するような場合に、走行態様を追従走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、渋滞場面などにおいて、走行態様を低速追従走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、外界認識部１４２により前走車両の減速が認識された場合や、停車や駐車などのイベントを実施する場合に、走行態様を減速走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、外界認識部１４２により自車両Ｍがカーブ路に差し掛かったことが認識された場合に、走行態様をカーブ走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、外界認識部１４２により自車両Ｍの前方に障害物が認識された場合に、走行態様を障害物回避走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、車線変更イベント、追い越しイベント、分岐イベント、合流イベント、ハンドオーバイベントなどを実施する場合に、それぞれのイベントに応じた走行態様を決定する。

軌道候補生成部１４６Ｂは、走行態様決定部１４６Ａにより決定された走行態様に基づいて、軌道の候補を生成する。図７は、軌道候補生成部１４６Ｂにより生成される軌道の候補の一例を示す図である。図７は、自車両Ｍが車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更する場合に生成される軌道の候補を示している。

軌道候補生成部１４６Ｂは、図７に示すような軌道を、例えば、将来の所定時間ごとに、自車両Ｍの基準位置（例えば重心や後輪軸中心）が到達すべき目標位置（軌道点Ｋ）の集まりとして決定する。図８は、軌道候補生成部１４６Ｂにより生成される軌道の候補を軌道点Ｋで表現した図である。軌道点Ｋの間隔が広いほど、自車両Ｍの速度は速くなり、軌道点Ｋの間隔が狭いほど、自車両Ｍの速度は遅くなる。従って、軌道候補生成部１４６Ｂは、加速したい場合には軌道点Ｋの間隔を徐々に広くし、減速したい場合は軌道点の間隔を徐々に狭くする。

このように、軌道点Ｋは速度成分を含むものであるため、軌道候補生成部１４６Ｂは、軌道点Ｋのそれぞれに対して目標速度を与える必要がある。目標速度は、走行態様決定部１４６Ａにより決定された走行態様に応じて決定される。

ここで、車線変更（分岐を含む）を行う場合の目標速度の決定手法について説明する。軌道候補生成部１４６Ｂは、まず、車線変更ターゲット位置（或いは合流ターゲット位置）を設定する。車線変更ターゲット位置は、周辺車両との相対位置として設定されるものであり、「どの周辺車両の間に車線変更するか」を決定するものである。軌道候補生成部１４６Ｂは、車線変更ターゲット位置を基準として３台の周辺車両に着目し、車線変更を行う場合の目標速度を決定する。図９は、車線変更ターゲット位置ＴＡを示す図である。図中、Ｌ１は自車線を表し、Ｌ２は隣接車線を表している。ここで、自車両Ｍと同じ車線で、自車両Ｍの直前を走行する周辺車両を前走車両ｍＡ、車線変更ターゲット位置ＴＡの直前を走行する周辺車両を前方基準車両ｍＢ、車線変更ターゲット位置ＴＡの直後を走行する周辺車両を後方基準車両ｍＣと定義する。自車両Ｍは、車線変更ターゲット位置ＴＡの側方まで移動するために加減速を行う必要があるが、この際に前走車両ｍＡに追いついてしまうことを回避しなければならない。このため、軌道候補生成部１４６Ｂは、３台の周辺車両の将来の状態を予測し、各周辺車両と干渉しないように目標速度を決定する。

図１０は、３台の周辺車両の速度を一定と仮定した場合の速度生成モデルを示す図である。図中、ｍＡ、ｍＢおよびｍＣから延出する直線は、それぞれの周辺車両が定速走行したと仮定した場合の進行方向における変位を示している。自車両Ｍは、車線変更が完了するポイントＣＰにおいて、前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間にあり、且つ、それ以前において前走車両ｍＡよりも後ろにいなければならない。このような制約の下、軌道候補生成部１４６Ｂは、車線変更が完了するまでの目標速度の時系列パターンを、複数導出する。そして、目標速度の時系列パターンをスプライン曲線等のモデルに適用することで、図８に示すような軌道の候補を複数導出する。なお、３台の周辺車両の運動パターンは、図１０に示すような定速度に限らず、定加速度、定ジャーク（躍度）を前提として予測されてよい。

評価・選択部１４６Ｃは、軌道候補生成部１４６Ｂにより生成された軌道の候補に対して、例えば、計画性と安全性の二つの観点で評価を行い、走行制御部１６０に出力する軌道を選択する。計画性の観点からは、例えば、既に生成されたプラン（例えば行動計画）に対する追従性が高く、軌道の全長が短い場合に軌道が高く評価される。例えば、右方向に車線変更することが望まれる場合に、一旦左方向に車線変更して戻るといった軌道は、低い評価となる。安全性の観点からは、例えば、それぞれの軌道点において、自車両Ｍと物体（周辺車両等）との距離が遠く、加減速度や操舵角の変化量などが小さいほど高く評価される。

切替制御部１５０は、自動運転切替スイッチ８７から入力される信号に基づいて自動運転モードと手動運転モードとを相互に切り替える。また、切替制御部１５０は、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成に対する加速、減速または操舵を指示する操作に基づいて、自動運転モードから手動運転モードに切り替える。例えば、切替制御部１５０は、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成から入力された信号の示す操作量が閾値を超えた状態が、基準時間以上継続した場合に、自動運転モードから手動運転モードに切り替える（オーバーライド）。また、切替制御部１５０は、オーバーライドによる手動運転モードへの切り替えの後、所定時間の間、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成に対する操作が検出されなかった場合に、自動運転モードに復帰させてよい。

走行制御部１６０は、軌道生成部１４６によって生成された軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ステアリング装置２１０、およびブレーキ装置２２０を制御する。

ＨＭＩ制御部１７０は、自動運転制御部１２０により自動運転のモードの情報が通知されると、モード別操作可否情報１８８を参照して、自動運転のモードの種別に応じてＨＭＩ７０を制御する。

図１１は、モード別操作可否情報１８８の一例を示す図である。図１１に示すモード別操作可否情報１８８は、運転モードの項目として「手動運転モード」、「自動運転モード」とを有する。また、「自動運転モード」として、上述した「モードＡ」、「モードＢ」、および「モードＣ」等を有する。また、モード別操作可否情報１８８は、非運転操作系の項目として、ナビゲーション装置５０に対する操作である「ナビゲーション操作」、コンテンツ再生装置８５に対する操作である「コンテンツ再生操作」、車内用ディスプレイ８２Ａに対する操作である「インストルメントパネル操作」等を有する。図１１に示すモード別操作可否情報１８８の例では、上述した運転モードごとに非運転操作系に対する車両乗員の操作の可否が設定されているが、対象のインターフェース装置は、これに限定されるものではない。

ＨＭＩ制御部１７０は、自動運転制御部１２０から取得したモードの情報に基づいてモード別操作可否情報１８８を参照することで、使用が許可される装置（ナビゲーション装置５０およびＨＭＩ７０の一部または全部）と、使用が許可されない装置とを判定する。また、ＨＭＩ制御部１７０は、判定結果に基づいて、非運転操作系のＨＭＩ７０、またはナビゲーション装置５０に対する車両乗員からの操作の受け付けの可否を制御する。

例えば、車両制御システム１００が実行する運転モードが手動運転モードの場合、車両乗員は、ＨＭＩ７０の運転操作系（例えば、アクセルペダル７１、ブレーキペダル７４、シフトレバー７６、およびステアリングホイール７８等）を操作する。また、車両制御システム１００が実行する運転モードが自動運転モードのモードＢ、モードＣ等である場合、車両乗員には、自車両Ｍの周辺監視義務が生じる。このような場合、車両乗員の運転以外の行動（例えばＨＭＩ７０の操作等）により注意が散漫になること（ドライバーディストラクション）を防止するため、ＨＭＩ制御部１７０は、ＨＭＩ７０の非運転操作系の一部または全部に対する操作を受け付けないように制御を行う。この際、ＨＭＩ制御部１７０は、自車両Ｍの周辺監視を行わせるために、外界認識部１４２により認識された自車両Ｍの周辺車両の存在やその周辺車両の状態を、表示装置８２に画像などで表示させると共に、自車両Ｍの走行時の場面に応じた確認操作をＨＭＩ７０に受け付けさせてよい。

また、ＨＭＩ制御部１７０は、運転モードが自動運転のモードＡである場合、ドライバーディストラクションの規制を緩和し、操作を受け付けていなかった非運転操作系に対する車両乗員の操作を受け付ける制御を行う。例えば、ＨＭＩ制御部１７０は、表示装置８２に映像を表示させたり、スピーカ８３に音声を出力させたり、コンテンツ再生装置８５にＤＶＤなどからコンテンツを再生させたりする。なお、コンテンツ再生装置８５が再生するコンテンツには、ＤＶＤなどに格納されたコンテンツの他、例えば、テレビ番組等の娯楽、エンターテイメントに関する各種コンテンツが含まれてよい。また、図１１に示す「コンテンツ再生操作」は、このような娯楽、エンターテイメントに関するコンテンツ操作を意味するものであってよい。

以下、上述した車両制御システム１００とサーバ装置と通信を行うことで自動運転時における各種の設定を行うことについて説明する。図１２は、車両制御システム１００を搭載した車両とサーバ装置３００により構成される交通制御システムの一例を示す図である。

サーバ装置３００と、車両Ｍ−１、・・・Ｍ−Ｘ（Ｘは任意の自然数）に搭載された車両制御システム１００とは、ネットワークＮＷを介して設定要求および応答の送受信を行う。ネットワークＮＷは、例えば、無線基地局、通信回線、およびインターネットなどを含む。

設定要求は、車両Ｍのそれぞれの車両制御システム１００からサーバ装置３００に送信される。車両Ｍ−１、・・・Ｍ−Ｘにそれぞれからサーバ装置３００に送信される設定要求には、ユーザ情報読取装置９３により読み取られたユーザＰ−１、・・・Ｐ−Ｘのそれぞれのユーザ情報が含まれる。サーバ装置３００は、ユーザ情報その他の情報に基づいて、車両乗員に固有の情報を管理する。サーバ装置３００は、要求に含まれるユーザ情報に対応する車両乗員に固有の情報を、応答として車両Ｍのそれぞれの車両制御システム１００に送信する。車両乗員に固有の情報には、例えば、自動運転制御部１２０により実行される自動運転の実行条件を示す情報が含まれる。

サーバ装置３００は、例えば、サーバ側制御部３１０と、サーバ側通信部３２０と、サーバ側記憶部３３０とを含む。

サーバ側制御部３１０は、ＣＰＵなどのプロセッサがプログラムを実行することにより実現される。サーバ通信部３２０は、通信処理を実行する通信インターフェース回路である。サーバ記憶部３３０は、ＲＯＭやＲＡＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリ等で実現される。サーバ側記憶部３３０には、乗員固有情報データベース３３２が記憶されている。

図１３は、乗員固有情報データベース３３２の一例を示す図である。乗員固有情報データベース３３２には、ユーザＩＤ（identify）等のユーザ情報と、サーバ側認証情報と、自動運転の許可モードと、走行許可エリアと、自動運転時のその他の設定情報が対応付けられている。自動運転の許可モード、および走行許可エリアは、自動運転の実行条件の一例である。なお、自動運転の実行条件には、自動運転の許可モード、および走行許可エリアが含まれてよいが、これに限定されず、自動運転の許可モードのみを含んでいてよい。自動運転時のその他の設定情報には、例えば、車両乗員が好む走行モードが加速性能の高いスポーツモードか省エネ性能の高いエコモードか、自動運転時に表示装置８２に表示させる項目を設定する表示設定情報が含まれる。

実行条件登録部３１２は、乗員固有情報データベース３３２にユーザ情報、およびユーザ情報に対応したサーバ側認証情報、自動運転の許可モード、走行許可エリア、および自動運転時のその他の設定情報を登録する。実行条件登録部３１２は、例えば、車両制御システム１００または車両乗員が保持する端末装置により送信された要求に基づいてユーザ情報、およびユーザ情報に対応付けられる各種の情報を登録する。また、実行条件登録部３１２は、車両制御システム１００により送信された運転履歴に基づいてユーザ情報に対応付けられる各種の情報を登録してよい。実行条件登録部３１２は、例えば、車両乗員が運転席に着座した状態で車両乗員により設定された自動運転のモードの回数に基づいて、車両乗員が好むモードを自動運転の許可モードに設定してよい。さらに、実行条件登録部３１２は、例えば、車両乗員が運転席に着座した状態で自動運転を実施した場合における走行経路の履歴に基づいて、走行許可エリアを設定してよい。さらに、実行条件登録部３１２は、車両乗員が運転席に着座した状態で自動運転を実施した場合における速度変化の履歴に基づいて、車両乗員が好む走行モードがスポーツモードかエコモードかを設定してよい。さらに実行条件登録部３１２は、車両乗員が運転席に着座した状態で自動運転を実施した場合における表示装置８２に表示させた自動運転に関する情報の履歴に基づいて、設定してよい。自動運転に関する情報は、例えば、自動運転時における設定速度の表示の可否、走行車線の表示の可否等である。

サーバ側制御部３１０は、複数の車両Ｍのそれぞれに搭載された車両制御システム１００からユーザ情報を含む要求を受信した場合に、受信した要求に含まれるユーザ情報に対応して記憶した自動運転の実行条件を読み出す。サーバ側制御部３１０は、読み出した自動運転の実行条件を含む応答を、サーバ側通信部３２０を用いて、設定要求を送信した車両制御システム１００に返信する。

以下、上述した実施形態において、車両乗員のユーザ情報に基づいて自動運転の実行条件を設定する具体的な処理の一例について説明する。図１４は、自動運転の実行条件を設定する処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、この図１４に示したフローチャートの処理は、車両Ｍが起動している最中において繰り返して実行される。

まず、ＨＭＩ制御部１７０は、ユーザ情報読取装置９３を用いて車両乗員のユーザ情報を読み取る（ステップＳ１００）。次にＨＭＩ制御部１７０は、読み取ったユーザ情報を含む設定要求を、通信装置５５を用いてサーバ装置３００に送信する（ステップＳ１０２）。

サーバ側制御部３１０は、サーバ側通信部３２０を用いてユーザ情報を含む設定要求を受信した場合、受信したユーザ情報を用いて乗員固有情報データベース３３２を検索する。サーバ側制御部３１０は、受信したユーザ情報が乗員固有情報データベース３３２に登録されている場合、乗員固有情報データベース３３２から、ユーザ情報に対応するサーバ側認証情報、自動運転の実行条件、および走行許可エリア等を抽出する。サーバ側制御部３１０は、抽出したサーバ側認証情報、自動運転の実行条件、および走行許可エリア等を含む応答を、サーバ側通信部３２０を用いて、設定要求を送信した車両制御システム１００に返信する。

次に、ＨＭＩ制御部１７０は、通信装置５５を用いてサーバ装置３００により送信された応答を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ＨＭＩ制御部１７０は、例えば所定期間を経過しても応答が受信できない場合、車両Ｍの運転を禁止する（ステップＳ１１６）。このとき、ＨＭＩ制御部１７０は、車両Ｍの運転を禁止する報知処理を行ってよい。

次に、ユーザ認証装置２３０は、サーバ装置３００により送信されたサーバ側認証情報に基づいて認証処理を行う（ステップＳ１０６）。ＨＭＩ制御部１７０は、サーバ装置３００により送信されたサーバ側認証情報と、車両乗員の情報とを照合することで、車両乗員の認証を行う。ＨＭＩ制御部１７０は、運転免許証やマイナンバーカードに記載された氏名や本籍などの認証情報をサーバ側認証情報として受信した場合、対応する情報を、ユーザ情報読取装置９３を用いて取得する。ユーザ認証装置２３０は、認証情報とユーザ情報読取装置９３を用いて取得された情報とを照合することで、車両乗員が正当な権限を持つか否かを認証する。ＨＭＩ制御部１７０は、顔画像をサーバ側認証情報として受信した場合、車室内カメラ９２を用いて車両乗員の顔を撮像する。ユーザ認証装置２３０は、受信した顔画像と撮像された顔画像とを照合することで、車両乗員が正当な権限を持つか否かを認証する。なお、ユーザ認証装置２３０は、顔画像そのものに基づいて認証を行ってよいが、これに限定されず、顔画像の特徴量に基づいて認証を行ってよい。顔画像の特徴量は、例えば、顔画像に対してエッジ抽出処理をすることにより得られたエッジ画像データである。また、ユーザ認証装置２３０は、認証情報と顔画像の双方を用いて認証処理を行ってよく、いずれか一方を用いて認証処理を行ってよい。また、ユーザ認証装置２３０は、ユーザの顔認証を行ってよいが、これに限定されず、指紋情報などの生体情報を用いた認証を行ってよい。

ユーザ認証装置２３０は、認証が成功したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ユーザ認証装置２３０は、認証が成功した場合、走行駆動力出力装置２００による走行駆動力の出力を許可することで、車両Ｍの運転を許可する。ユーザ認証装置２３０は、認証が失敗した場合、走行駆動力出力装置２００による走行駆動力の出力を禁止することで、車両Ｍの運転を禁止する（ステップＳ１１６）。

ユーザ認証装置２３０は、認証が成功した場合、ナビゲーション装置５０により特定されている車両Ｍの停車位置を取得する（ステップＳ１１０）。次に、ユーザ認証装置２３０は、取得された車両Ｍの停車位置が、受信した応答に含まれる走行許可エリア内であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。ユーザ認証装置２３０は、車両Ｍの停車位置が、受信した応答に含まれる走行許可エリア内ではない場合、走行駆動力出力装置２００による走行駆動力の出力を禁止することで、車両Ｍの運転を禁止する（ステップＳ１１６）。

自動運転モード制御部１３０は、車両Ｍの停車位置が走行許可エリア内である場合、自動運転のモード設定処理を実行する（ステップＳ１１４）。次に、自動運転モード制御部１３０は、自動運転のモード切替処理を実行する（ステップＳ１１８）。

図１５は、図１４におけるステップＳ１１４の自動運転のモード設定処理の一例を示すフローチャートである。自動運転モード制御部１３０は、モード設定処理において、サーバ装置３００から受信した応答に含まれる自動運転の許可モードを取得する。自動運転モード制御部１３０は、自動運転の許可モードによりモードＡのみが許可されているか否かを判定する（ステップＳ２００）。

自動運転モード制御部１３０は、一つのモードのみが許可されている場合、自動運転のモードを当該一つのモードに設定する（ステップＳ２０２）。自動運転モード制御部１３０は、一つのモードに設定して本フローチャートの処理を終了する。

ＨＭＩ制御部１７０は、複数のモードが許可されている場合、表示装置８２を用いて、自動運転の許可モードに含まれる複数のモードを、設定可能なモードとして表示する（ステップＳ２０４）。ＨＭＩ制御部１７０は、例えば、複数のモードのボタン画像と共に、「自動運転のモードを選択してください。」というメッセージ画像を表示させる。また、ＨＭＩ制御部１７０は、「複数のモードを自動で切り替えますか？」というメッセージ画像またはＯＫボタンを表示させる。これにより、ＨＭＩ制御部１７０は、自動運転のモードの選択を促す。

次に、ＨＭＩ制御部１７０は、自動運転のモードを選択する操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０６）。自動運転モード制御部１３０は、ＨＭＩ制御部１７０により自動運転のモードを選択する操作を受け付けた場合、受け付けたモードに自動運転のモードを設定する（ステップＳ２０８）。次に、自動運転モード制御部１３０は、設定した自動運転のモードで自動運転制御部１２０により自動運転を実行させることで、車両Ｍの走行を開始させる（ステップＳ２１０）。

ＨＭＩ制御部１７０は、モード設定処理において、自動運転のモードに限らず、乗員固有情報データベース３３２に記憶されたスポーツモードまたはエコモードの設定、表示設定など、その他の自動運転の設定も行ってよい。

図１６は、図１４におけるステップＳ１１８の自動運転のモード切替処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、車両Ｍが走行している最中に所定期間毎に繰り返して実行される。ＨＭＩ制御部１７０は、ナビゲーション装置５０により特定されている車両Ｍの走行位置を取得する（ステップＳ３００）。次に、ＨＭＩ制御部１７０は、取得した走行位置に基づいて、車両Ｍが車両乗員の走行許可エリアから逸脱するか否かを判定する（ステップＳ３０２）。ＨＭＩ制御部１７０は、例えば、ナビゲーション装置５０により設定されている推奨経路に沿って車両Ｍが走行している状態において、車両Ｍが走行許可エリア外に到達するまでの距離が所定距離である場合、車両乗員の走行許可エリアから逸脱すると判定する。

ＨＭＩ制御部１７０は、車両Ｍが車両乗員の走行許可エリアから逸脱すると判定した場合、車両Ｍが車両乗員の走行許可エリアから逸脱することを報知する（ステップＳ３０４）。ＨＭＩ制御部１７０は、例えば、表示装置８２を用いて「自動運転で走行するエリアから逸脱します。手動運転に切り替えてよろしいですか？」というメッセージ画像を表示する、または、スピーカ８３を用いて「自動運転で走行するエリアから逸脱します。手動運転に切り替えてよろしいですか？」という音声を出力する。

次に、ＨＭＩ制御部１７０は、車両Ｍが車両乗員の走行許可エリアから逸脱することを許可する操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３０６）。この逸脱することを許可する操作には、パスワード入力や指紋、光彩、声紋の認証など、車両乗員本人が行ったことを確認可能な動作が含まれることが好ましい。ＨＭＩ制御部１７０は、走行許可エリアから逸脱することを許可する操作を受け付けた場合、自動運転モードを継続する（ステップＳ３０８）。ＨＭＩ制御部１７０は、走行許可エリアから逸脱することを許可する操作を受け付けない場合、自動運転を停止して車両Ｍを停止させる（ステップＳ３１０）。

ＨＭＩ制御部１７０は、走行許可エリアから逸脱することを許可する操作を受け付けない場合に車両Ｍを停止させてよいが、これに限定されず、図１７に示すように、車両乗員の許可を受け付けない場合に自動運転の実行を停止して、手動運転モードに切り替えてよい（ステップＳ３２０）。図１７は、自動運転のモード切替処理の他の一例を示すフローチャートである。

なお、走行許可エリアは、車両Ｍが停車している際のエリアと、図１６を参照して説明したように走行許可エリアを逸脱する場合に車両Ｍの走行を停止させるためのエリアと、図１７を参照して説明したように、走行許可エリアを逸脱する場合に自動運転のモードから手動運転モードに切り替えるためのエリアとが異なってよい。車両Ｍが停車している際のエリアは、例えば、正当な権限を持つユーザが登録した地点を含む数１０メートルなどの範囲であってよい。また、車両Ｍの走行を停止させるためのエリアは、車両Ｍの盗難を防止するために走行を禁止するための範囲であって、例えばユーザの生活圏内の数１０キロメートルなどの範囲であってよい。さらに、自動運転のモードから手動運転モードに切り替えるためのエリアは、例えば、ユーザが自動運転をしてもよいと設定された範囲である。

さらに、走行許可エリアから逸脱することを許可する操作を受け付けない場合、ＨＭＩ制御部１７０は、自動運転モードから手動運転モードに切り替えることを許可することを促す報知を継続的に行ってもよい。その後、ＨＭＩ制御部１７０は、自動運転モードから手動運転モードに切り替えることを許可する操作を受け付けた場合に、自動運転モードから手動運転モードに切り替える。また、ＨＭＩ制御部１７０は、車両乗員に許可された自動運転のモードのうち、いずれかのモードに切り替える操作を促す報知を行い、モードを切り替える操作を受け付けた場合に、自動運転のモードを切り替えてもよい。

以上説明した第１の実施形態の車両制御システム１００および交通制御システムによれば、車両制御システム１００からサーバ装置３００にユーザ情報を送信し、サーバ装置３００から車両制御システム１００に送信されたユーザ情報に対応する車両乗員に固有の情報に基づいて、自動運転を制御する。これにより、第１の実施形態によれば、例えば、車両乗員が手動で車両乗員に適した自動運転を実行するモード等を設定する必要がない。この結果、第１の実施形態によれば、車両乗員ごとに自動運転の設定を簡単に行うことができる。

また、第１の実施形態によれば、サーバ装置３００から車両制御システム１００に送信されたユーザ情報に対応する権限情報に基づいて、車両乗員が正当な権限を持つ場合に自動運転を実行し、車両乗員が正当な権限を持たない場合に車両Ｍの運転を禁止する。これにより、第１の実施形態によれば、車両乗員ごとに運転の許可および禁止を簡単に設定することができる。また、第１の実施形態によれば、車両Ｍを自動運転させることによる車両Ｍの盗難を抑制することができる。

さらに、第１の実施形態によれば、サーバ装置３００から車両制御システム１００に送信されたユーザ情報に対応する顔画像または顔画像の特徴量と、車室内カメラ９２により撮像された車両乗員の顔画像または顔画像の特徴量とを照合することで、車両乗員ごとに運転の許可および禁止を簡単に設定することができる。また、第１の実施形態によれば、車両Ｍを自動運転させることによる車両Ｍの盗難を抑制することができる。

さらに、第１の実施形態によれば、サーバ装置３００から車両制御システム１００に送信されたユーザ情報に対応する走行許可エリアと車両Ｍの停車位置とに基づいて、車両乗員ごとに運転の許可および禁止を簡単に設定することができる。また、第１の実施形態によれば、車両Ｍを自動運転させることによる車両Ｍの盗難を抑制することができる。

さらに、第１の実施形態によれば、車両Ｍの走行位置が車両乗員の走行許可エリアから逸脱する際に、車両Ｍが走行許可エリアを逸脱することを許可する操作を受け付けた場合に自動運転を継続させるので、車両乗員ごとに自動運転を行うエリアを簡単に設定することができる。また、第１の実施形態によれば、走行許可エリアを逸脱して車両Ｍが走行することを禁止することができる。この結果、車両制御システム１００によれば、車両Ｍの盗難を抑制することができる。

さらに、第１の実施形態によれば、サーバ装置３００から車両制御システム１００に送信された車両乗員に許容する自動運転のモードでの範囲内で、自動運転を実行するので、車両乗員ごとに自動運転を行うモードを簡単に設定することができる。

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態の車両制御システム、交通制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムについて説明する。第２の実施形態は、車両乗員の固有の情報として、サーバ装置３００に車両乗員の自動運転に対する熟練度情報を登録して、自動運転を制御する点で第１の実施形態とは異なる。以下、この点を中心に説明する。

図１８は、第２の実施形態における乗員固有情報データベース３３２Ａの一例を示す図である。乗員固有情報データベース３３２Ａには、ユーザＩＤと、サーバ側認証情報と、熟練度とが対応付けられている。熟練度は、自動運転の実行条件の一例である。

第２の実施形態の実行条件登録部３１２は、熟練度情報を認識し、認識した熟練度情報をサーバ側通信部３２０に記憶させる。実行条件登録部３１２は、サーバ側通信部３２０を用いて、車両Ｍからユーザ情報および車両乗員の運転履歴情報を受信する。運転履歴情報は、自動運転の運転時間や自動運転の運転回数など自動運転に関する運転履歴が含まれる。実行条件登録部３１２は、自動運転に関する運転履歴に基づいて、車両乗員の自動運転に対する熟練度を認識する。自動運転に関する運転履歴は、車両乗員が運転席に着座した状態で、車両Ｍが自動運転された累積時間や回数である。実行条件登録部３１２は、例えば、「高」、「中」、「低」の３段階で熟練度を認識する。

実行条件登録部３１２は、認識した熟練度に基づいて、自動運転の許可モードを設定する。実行条件登録部３１２は、熟練度が高いほど、複数のモードのうち選択可能なモードの範囲を広くする。実行条件登録部３１２は、例えば、熟練度が「低」の車両乗員には「モードＡ」のみを自動運転の許可モードとして設定する。また、実行条件登録部３１２は、熟練度が「高」の車両乗員には「モードＡ、モードＢ、およびモードＣ」の全て自動運転のモードを自動運転の許可モードとして設定する。さらに、実行条件登録部３１２は、熟練度が「中」の車両乗員にはモードＡ、モードＢ、およびモードＣのうち２つの自動運転のモードを自動運転の許可モードとして設定する。これにより、自動運転モード制御部１３０は、熟練度が高いほど複数のモードのうち選択可能なモードの範囲を広くされた範囲内で、自動運転のモードを制御する。

また、実行条件登録部３１２は、熟練度が低いほど、自動運転のモードを変更する前後における自動運転の度合いの差を制限する情報を、自動運転の実行条件として設定してよい。実行条件登録部３１２は、自動運転の度合いの差を制限する場合、許可されている自動運転のモードのうちモードを順次変更することを設定する。図１９は、熟練度に対する自動運転のモードの変化の一例を示す図である。

実行条件登録部３１２は、熟練度が「高」に対応して自動運転の許可モードをモードＡ、モードＢおよびモードＣを設定しているものとする。この場合、自動運転モード制御部１３０は、図１９（Ａ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間にモードＡからモードＣに切り替える場合、時刻ｔ２において、モードＢに切り替えることなくモードＡからモードＣに切り替える。これにより、自動運転モード制御部１３０は、熟練度が「高」の車両乗員である場合には、１度のモード変更でモードＡからモードＣに２段階のモード変更を実施することを許容する。

実行条件登録部３１２は、熟練度が「中」に対応して自動運転の許可モードをモードＡ、モードＢおよびモードＣを設定しているものとする。この場合、自動運転モード制御部１３０は、図１９（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間にモードＡからモードＣに切り替える場合、まず時刻ｔ１１においてモードＡからモードＢに切り替え、時刻ｔ２においてモードＢからモードＣに切り替える。これにより、自動運転モード制御部１３０は、熟練度が「中」の車両乗員である場合には、１度のモード変更で１段階のモード変更を実施することを許容する。

更に、実行条件登録部３１２は、熟練度が低いほど、自動運転のモードの変更に要する時間を長くしてよい。実行条件登録部３１２は、熟練度が「低」に対応して自動運転の許可モードをモードＡおよびモードＢを設定しているものとする。この場合、自動運転モード制御部１３０は、図１９（Ｃ）に示すように、時刻ｔ１からｔ２よりも長い時刻ｔ１からｔ３の期間にモードＡからモードＢに切り替える。これにより、自動運転モード制御部１３０は、熟練度が「中」の車両乗員である場合には、１度のモード変更に要する時間を熟練度が「高」および「中」の車両乗員よりも長くすることを許容する。

以上のように、第２の実施形態によれば、車両乗員の熟練度に基づいて、自動運転のモードの切替を簡単に設定することができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

ＤＤ‥検知デバイス、７６‥シフトレバー７６Ａ‥ヘッド、７６Ｂ‥シフトレバー、７６Ｂａ‥底面、７６Ｃ‥カバー部材、７６Ｄ‥開口部、７６Ｅ‥収容機構、７６Ｆ‥圧力センサ、７６Ｇ‥駆動モータ、７７‥シフト位置センサ、７７Ａ‥スライド機構、８２‥表示装置、８３‥スピーカ、１００‥車両制御システム、１２０‥自動運転制御部、１３０‥自動運転モード制御部、１４４‥行動計画生成部、１５０‥切替制御部、１７０‥ＨＭＩ制御部、１７２‥収容制御部、１８０‥記憶部、２００‥走行駆動力出力装置、２３０‥ユーザ認証装置、３００‥サーバ装置、３１０‥サーバ側制御部、３１２‥実行条件登録部、３２０‥サーバ側通信部、３３０‥サーバ側記憶部

Claims (10)

1. 車両の速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に行う自動運転を実行する自動運転制御部であって、前記自動運転の度合いが異なる複数のモードのうちいずれかのモードで前記自動運転を実行する自動運転制御部と、
   前記車両の乗員ごとの走行許可エリア情報を含む、前記車両の乗員に固有の情報を管理するサーバ装置と通信する車両側通信部と、
   前記車両の位置を特定する位置特定部と、
   乗員の情報であるユーザ情報を読み取るユーザ情報読取部と、
   前記位置特定部により特定された位置が、前記車両側通信部が前記ユーザ情報読取部により読み取られたユーザ情報を前記サーバ装置に送信することで、前記サーバ装置から受信された前記車両の乗員ごとの走行許可エリア情報により示される走行許可エリアに含まれる場合に前記車両の運転を許可し、前記位置特定部により特定された位置が、前記走行許可エリアに含まれない場合に前記車両の運転を禁止する認証部と、
   を備える車両制御システム。
2. 前記車両の乗員に固有の情報は、前記乗員の認証情報を含み、
   前記認証部は、前記車両側通信部を用いて前記サーバ装置から受信した前記認証情報に基づいて、前記車両の乗員が正当な権限を持つか否かを認証し、認証が成功した場合に前記車両の運転を許可し、認証が失敗した場合に前記車両の運転を禁止する、
   請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記車両の乗員に固有の情報は、前記車両の乗員の顔画像または前記顔画像の特徴量を含み、
   前記車両の車内空間を撮像する撮像部を更に備え、
   前記認証部は、前記車両側通信部を用いて前記サーバ装置から受信した前記車両の乗員に固有の情報と、前記撮像部により撮像された乗員の顔画像情報とを照合して、前記車両の乗員が正当な権限を持つか否かを認証し、認証が成功した場合に前記車両の運転を許可し、認証が失敗した場合に前記車両の運転を禁止する、
   請求項１に記載の車両制御システム。
4. 車両の速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に行う自動運転を実行する自動運転制御部であって、前記自動運転の度合いが異なる複数のモードのうちいずれかのモードで前記自動運転を実行する自動運転制御部と、
   前記自動運転の複数のモードのうち許容するモードを示す情報を含む、前記車両の乗員に固有の情報を管理するサーバ装置と通信する車両側通信部と、
   前記自動運転制御部により実行される前記自動運転のモードを選択するモード制御部であって、前記車両側通信部を用いて前記サーバ装置から受信した前記自動運転を許容するモードの範囲内で、前記自動運転制御部に前記自動運転を実行させる前記モード制御部と、
   を備える車両制御システム。
5. 車両の速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に行う自動運転を実行する自動運転制御部であって、前記自動運転の度合いが異なる複数のモードのうちいずれかのモードで前記自動運転を実行する自動運転制御部と、
   前記車両の乗員の熟練度を含む、前記車両の乗員に固有の情報を管理するサーバ装置と通信する車両側通信部と、
   前記自動運転制御部により実行される前記自動運転のモードを選択するモード制御部であって、前記車両側通信部を用いて前記サーバ装置から受信した熟練度が高いほど、前記複数のモードのうち選択可能なモードの範囲を広くするモード制御部と、
   を備える車両制御システム。
6. 前記モード制御部は、前記車両側通信部を用いて前記サーバ装置から受信した熟練度が低いほど、前記モードを変更する前後における自動運転の度合いの差を制限する、
   請求項５に記載の車両制御システム。
7. 前記モード制御部は、前記車両側通信部を用いて前記サーバ装置から受信した熟練度が低いほど、前記モードの変更に要する時間を長くする、
   請求項６に記載の車両制御システム。
8. 請求項１から７のうちいずれか１項に記載の車両制御システムと、
   前記サーバ装置と、
   を備える交通制御システム。
9. 車載コンピュータが、
   車両の速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に行う自動運転を実行する際に、前記自動運転の度合いが異なる複数のモードのうちいずれかのモードで前記自動運転を実行し、
   前記車両の乗員ごとの走行許可エリア情報を含む、前記車両の乗員に固有の情報を管理するサーバ装置と通信し、
   前記車両の位置を特定し、
   乗員の情報であるユーザ情報を読み取り、
   前記特定された位置が、前記読み取られたユーザ情報を前記サーバ装置に送信することで、前記サーバ装置から受信された前記車両の乗員ごとの走行許可エリア情報により示される走行許可エリアに含まれる場合に前記車両の運転を許可し、前記特定された位置が、前記走行許可エリアに含まれない場合に前記車両の運転を禁止する、
   車両制御方法。
10. 車載コンピュータに、
    車両の速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に行う自動運転を実行する際に、前記自動運転の度合いが異なる複数のモードのうちいずれかのモードで前記自動運転を実行させ、
    前記車両の乗員ごとの走行許可エリア情報を含む、前記車両の乗員に固有の情報を管理するサーバ装置と通信させ、
    前記車両の位置を特定させ、
    乗員の情報であるユーザ情報を読み取らせ、
    前記特定された位置が、前記読み取られたユーザ情報を前記サーバ装置に送信することで、前記サーバ装置から受信された前記車両の乗員ごとの走行許可エリア情報により示される走行許可エリアに含まれる場合に前記車両の運転を許可させ、前記特定された位置が、前記走行許可エリアに含まれない場合に前記車両の運転を禁止させる、
    車両制御プログラム。

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