JP6748739B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置に関する。

従来から、自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置が知られている。例えば、運転モードを円滑に移行するためのタイミング制御技術が種々開発されている。

特開平０９−１６１１９６号公報（段落［０００５］等）では、ドライバに対して運転モードの切り替え操作を促すことで、自動運転から手動運転への引き継ぎ（テイクオーバー）を要求する装置が提案されている。

特開２０１５−１７５８２４号公報（段落［００２５］、［００４７］等）では、自動運転の中断理由が生じている「中断推奨」区間については、自動運転による走行が可能でないと判定された場合に自動運転を中断して手動運転により走行させる「中断」区間に設定するシステムが提案されている。中断推奨区間の一例として、車両走行時にカメラ又はセンサによる検出が難しい天候である区間が挙げられている。

ところが、例えば、ドライバは、引き継ぎの要求動作に対して反射的に反応し、十分な準備が整わないまま切り替え操作を行ってしまう場合がある。特に、上記した天候である中断推奨区間を走行する場合、ドライバは、走行環境の認識に手間取って、運転を引き継いだ直後から円滑な運転操作を行うことができない可能性もある。

本発明は上記した問題を解決するためになされたものであり、特定の走行環境下であっても、自動から手動への移行を円滑に遂行可能な車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両制御装置は、自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う装置であって、前記走行制御を行う際の前記自車両の走行環境を取得する走行環境取得部と、前記走行環境取得部により取得された前記走行環境に基づいて、前記走行制御を自動から手動に引き継ぐ際に、又は引き継ぐことが予測される際に、前記自車両の状態を変更する状態変更制御を行う車両制御部を備える。

このように構成したので、走行制御を自動から手動に引き継ぐ際に、又は引き継ぐことが予測される際に、自車両の状態を走行環境に順応させることが可能になり、特定の走行環境下であっても自動運転から手動運転への移行を円滑に遂行することができる。

また、前記走行環境取得部は、前記自車両が将来走行することが予測される予測地点における前記走行環境を取得してもよい。これにより、予測地点にて引き継ぎを行おうとする場合、状態変更制御の要否について事前に把握することができる。

また、当該車両制御装置は、前記走行環境がドライバに与える影響度合いを判定する影響判定部をさらに備え、前記車両制御部は、前記影響判定部により前記影響度合いが高いと判定された場合、前記ドライバが手動運転を行い易い状態に変更する前記状態変更制御を行ってもよい。これにより、走行環境がドライバに与える影響度合いが高い場合であっても、ドライバは、状態変更制御の実行前と比べて走行環境により順応した状態下にて手動運転を行うことができる。

また、前記影響判定部は、前記ドライバに付与される視覚的刺激又は聴覚的刺激の強さに基づいて前記影響度合いを判定し、前記車両制御部は、前記視覚的刺激又は前記聴覚的刺激を相対的に弱める前記状態変更制御を行ってもよい。これにより、ドライバは、状態変更制御の実行前と比べて視覚又は聴覚に関する外的刺激が緩和されている状態下にて手動運転を行うことができる。

また、前記走行制御は、前記自車両の周辺の他車両に対する車間距離制御を含み、前記車両制御部は、前記他車両との車間距離を、前記状態変更制御が行われていない場合の車間距離制御における設定値と比べて大きい値に設定する前記状態変更制御を行ってもよい。これにより、ドライバは、自車両と他車両の間の相対位置の観点から、安全マージンを予備的に確保した状態下にて手動運転を行うことができる。

また、前記走行制御は、前記自車両の車速制御を含み、前記車両制御部は、前記状態変更制御として、前記自車両の速度を、前記状態変更制御が行われていない場合の車速制御における設定値と比べて低く設定する前記車速制御を行ってもよい。これにより、ドライバは、自車両と他車両の間の相対速度の観点から、安全マージンを予備的に確保した状態下にて手動運転を行うことができる。

また、前記走行制御は、前記自車両の加速制御又は減速制御を含み、前記車両制御部は、前記状態変更制御として、前記自車両の加速度又は減速度を、前記状態変更制御が行われていない場合の加速制御又は減速制御における設定値と比べて低く設定する前記加速制御又は前記減速制御を行ってもよい。これにより、ドライバは、自車両の加速動作又は減速動作の観点から、安全マージンを予備的に確保した状態下にて手動運転を行うことができる。

また、前記走行制御は、前記自車両のレーン変更制御を含み、前記車両制御部は、走行レーン及び追い越しレーンを有する複線道路を前記自車両が走行中である場合、前記状態変更制御として、前記追い越しレーンから前記走行レーンに変更する前記レーン変更制御を行ってもよい。これにより、ドライバは、相対的に低速の車両が多い走行レーンを走行しながら手動運転を行うことができる。

また、当該車両制御装置は、前記自車両のドライバに対して手動運転への引き継ぎを要求する要求動作を行う引継要求部をさらに備え、前記車両制御部は、前記引継要求部が前記要求動作を行う前に前記状態変更制御を行ってもよい。これにより、ドライバは、要求動作中のどのタイミングで引き継いだとしても、自車両の状態が変更されている状態下にて手動運転を開始することができる。

また、前記車両制御部は、前記自車両が前記予測地点を通過したにもかかわらず、前記引継要求部が前記要求動作をまだ行っていない場合に、前記状態変更制御による変更を解除してもよい。これにより、予測地点での引き継ぎの必要が無くなったとして、自動による走行制御に適した状態に戻すことができる。

また、前記車両制御部は、前記状態変更制御の開始時点から、前記自車両が所定距離を走行し及び／又は所定時間が経過したにもかかわらず、前記引継要求部が前記要求動作をまだ行っていない場合に、前記状態変更制御による変更を解除してもよい。これにより、予測していた距離範囲内又は時間範囲内での引き継ぎの必要が無くなったとして、自動による走行制御に適した状態に戻すことができる。

また、当該車両制御装置は、前記自車両のドライバに対して手動運転への引き継ぎを要求する要求動作を行う引継要求部をさらに備え、前記引継要求部は、前記引き継ぎが完了する前に、前記影響判定部により前記影響度合いの高い状態が解消された旨の判定がなされた場合、前記要求動作を中止してもよい。これにより、影響度合いが事後的に低下した場合において自動運転をそのまま継続可能となり、運転の利便性が向上する。

また、当該車両制御装置は、前記自車両のドライバに対して手動運転への引き継ぎを要求する要求動作を行う引継要求部をさらに備え、前記引継要求部は、前記引き継ぎが完了する前に、前記影響判定部により前記影響度合いの高い状態が解消された旨の判定がなされたにもかかわらず、前記要求動作を継続してもよい。これにより、短時間の中で影響度合いが大きく変動した場合に断続的な要求動作が行われるのを防げるため、ドライバに違和感を与えなくて済む。

本発明に係る車両制御装置によれば、特定の走行環境下であっても、自動運転から手動運転への移行を円滑に遂行することができる。

本発明の一実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す車両制御装置の動作説明に供されるフローチャートである。 影響度合いに関する判定処理の一例を示す模式図である。 状態変更制御（図２のステップＳ６）に関する詳細フローチャートである。 図５Ａは、自動運転中の通常時における自車両の走行状態を示す図である。図５Ｂ及び図５Ｃは、状態変更制御を伴う自車両の走行状態を示す図である。 図６Ａは、自動運転中の通常時における自車両の走行状態を示す図である。図６Ｂは、状態変更制御を伴う自車両の走行状態を示す図である。 図２とは別の一例におけるフローチャートである。

以下、本発明に係る車両制御装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

［車両制御装置１０の構成］
＜全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る車両制御装置１０の構成を示すブロック図である。車両制御装置１０は、車両（図３等の自車両１００）に組み込まれており、且つ、自動又は手動により車両の走行制御を行う。この「自動運転」は、車両の走行制御をすべて自動で行う「完全自動運転」のみならず、走行制御を部分的に自動で行う「部分自動運転」を含む概念である。

車両制御装置１０は、基本的には、入力系装置群と、制御システム１２と、出力系装置群とから構成される。入力系装置群及び出力系装置群をなす各々の装置は、制御システム１２に通信線を介して接続されている。

入力系装置群は、外界センサ１４と、通信装置１６と、ナビゲーション装置１８と、車両センサ２０と、自動運転スイッチ２２と、操作デバイス２４に接続された操作検出センサ２６と、を備える。

出力系装置群は、図示しない車輪を駆動する駆動力装置２８と、当該車輪を操舵する操舵装置３０と、当該車輪を制動する制動装置３２と、主に視覚・聴覚を通じて運転者に報知する報知装置３４と、後述する状態変更制御における制御対象３６と、を備える。

＜入力系装置群の具体的構成＞
外界センサ１４は、車両の外界状態を示す情報（以下、外界情報）を取得し、当該外界情報を制御システム１２に出力する。外界センサ１４は、具体的には、複数のカメラ３８と、複数のレーダ３９と、複数のＬＩＤＡＲ４０（Light Detection and Ranging；光検出と測距／Laser Imaging Detection and Ranging；レーザ画像検出と測距）を含んで構成される。

通信装置１６は、路側機、他の車両、及びサーバを含む外部装置と通信可能に構成されており、例えば、交通機器に関わる情報、他の車両に関わる情報、プローブ情報又は最新の地図情報４４を送受信する。この地図情報４４は、記憶装置４２の所定メモリ領域内に、或いはナビゲーション装置１８に記憶される。

ナビゲーション装置１８は、車両の現在位置を検出可能な衛星測位装置と、ユーザインタフェース（例えば、タッチパネル式のディスプレイ、スピーカ及びマイク）を含んで構成される。ナビゲーション装置１８は、車両の現在位置又はユーザによる指定位置に基づいて、指定した目的地までの経路を算出し、制御システム１２に出力する。ナビゲーション装置１８により算出された経路は、記憶装置４２の所定メモリ領域内に、経路情報４６として記憶される。

車両センサ２０は、車両の速度Ｖ（車速）を検出する速度センサ、加速度を検出する加速度センサ、横Ｇを検出する横Ｇセンサ、垂直軸周りの角速度を検出するヨーレートセンサ、向き・方位を検出する方位センサ、勾配を検出する勾配センサを含み、各々のセンサからの検出信号を制御システム１２に出力する。これらの検出信号は、記憶装置４２の所定メモリ領域内に、自車情報４８として記憶される。

自動運転スイッチ２２は、例えば、インストルメントパネルに設けられた押しボタンスイッチである。自動運転スイッチ２２は、ドライバを含むユーザのマニュアル操作により、複数の運転モードを切り替え可能に構成される。

操作デバイス２４は、アクセルペダル、ステアリングホイール、ブレーキペダル、シフトレバー、及び方向指示レバーを含んで構成される。操作デバイス２４には、ドライバによる操作の有無や操作量、操作位置を検出する操作検出センサ２６が取り付けられている。

操作検出センサ２６は、検出結果としてアクセル踏込量（アクセル開度）、ステアリング操作量（操舵量）、ブレーキ踏込量、シフト位置、右左折方向等を走行制御部６０に出力する。

＜出力系装置群の具体的構成＞
駆動力装置２８は、駆動力ＥＣＵ（電子制御装置；Electronic Control Unit）と、エンジン・駆動モータを含む駆動源から構成される。駆動力装置２８は、走行制御部６０から入力される走行制御値に従って車両の走行駆動力（トルク）を生成し、トランスミッションを介して、或いは直接的に車輪に伝達する。

操舵装置３０は、ＥＰＳ（電動パワーステアリングシステム）ＥＣＵと、ＥＰＳ装置とから構成される。操舵装置３０は、走行制御部６０から入力される走行制御値に従って車輪（操舵輪）の向きを変更する。

制動装置３２は、例えば、油圧式ブレーキを併用する電動サーボブレーキであって、ブレーキＥＣＵと、ブレーキアクチュエータとから構成される。制動装置３２は、走行制御部６０から入力される走行制御値に従って車輪を制動する。

報知装置３４は、報知ＥＣＵと、表示装置と、音響装置とから構成される。報知装置３４は、制御システム１２（具体的には、モード移行処理部５４）から出力される報知指令に応じて、自動運転又は手動運転に関わる報知動作（後述するＴＯＲを含む）を行う。

制御対象３６は、後述する状態変更制御による動作対象物であり、例えば、ワイパ、デフロスタ（デフォッガ）、照明装置、ブラインド装置、又はドライバシートである。また、制御対象３６は、車両制御装置１０に含まれる別の構成（例えば、ナビゲーション装置１８）と兼ねてもよい。

＜運転モード＞
ここで、自動運転スイッチ２２が押される度に、「自動運転モード」と「手動運転モード」（非自動運転モード）が順次切り替わるように設定されている。これに代わって、ドライバの意思確認を確実にするため、例えば、２度押しで手動運転モードから自動運転モードに切り替わり、１度押しで自動運転モードから手動運転モードに切り替わるように設定することもできる。

自動運転モードは、ドライバが、操作デバイス２４（具体的には、アクセルペダル、ステアリングホイール及びブレーキペダル）の操作を行わない状態で、車両が制御システム１２による制御下に走行する運転モードである。換言すれば、自動運転モードは、制御システム１２が、逐次作成される行動計画に従って、駆動力装置２８、操舵装置３０、及び制動装置３２の一部又は全部を制御する運転モードである。

なお、ドライバが、自動運転モードの実行中に操作デバイス２４を用いた所定の操作を行うと、自動運転モードが自動的に解除されると共に、運転の自動化レベルが相対的に低い運転モード（手動運転モードを含む）に切り替わる。以下、自動運転から手動運転へ移行させるために、ドライバが自動運転スイッチ２２又は操作デバイス２４を操作することを「テイクオーバー操作」ともいう。

＜制御システム１２の構成＞
制御システム１２は、１つ又は複数のＥＣＵにより構成され、上記した記憶装置４２の他、各種機能実現部を備える。この実施形態では、機能実現部は、１つ又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）が、非一過性の記憶装置４２に記憶されているプログラムを実行することにより機能が実現されるソフトウエア機能部である。これに代わって、機能実現部は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の集積回路からなるハードウエア機能部であってもよい。

制御システム１２は、記憶装置４２及び走行制御部６０の他、外界認識部５０と、行動計画作成部５２と、モード移行処理部５４と、情報取得部５６と、軌道生成部５８と、装置制御部６２と、を含んで構成される。

外界認識部５０は、入力系装置群により入力された各種情報（例えば、外界センサ１４からの外界情報）を用いて、車両の両側にあるレーンマーク（白線）を認識し、停止線・信号機の位置情報、又は走行可能領域を含む「静的」な外界認識情報を生成する。また、外界認識部５０は、入力された各種情報を用いて、駐停車車両等の障害物、人・他車両等の交通参加者、又は信号機の灯色を含む「動的」な外界認識情報を生成する。

行動計画作成部５２は、外界認識部５０による認識結果に基づいて走行区間毎の行動計画（イベントの時系列）を作成し、必要に応じて行動計画を更新する。イベントの種類として、例えば、減速、加速、分岐、合流、レーンキープ、レーン変更、追い越しが挙げられる。ここで、「減速」「加速」は、車両を減速又は加速させるイベントである。「分岐」「合流」は、分岐地点又は合流地点にて車両を円滑に走行させるイベントである。「レーン変更」は、車両の走行レーンを変更させるイベントである。「追い越し」は、車両に前走車両を追い越させるイベントである。

また、「レーンキープ」は、走行レーンを逸脱しないように車両を走行させるイベントであり、走行態様との組み合わせによって細分化される。走行態様として、具体的には、定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行、或いは障害物回避走行が含まれる。

モード移行処理部５４は、運転モードの移行処理を行うと共に、行動計画作成部５２又は装置制御部６２に向けて信号を出力する。具体的には、モード移行処理部５４は、走行環境取得部６４、影響判定部６６、及び引継要求部６８として機能する。

情報取得部５６は、走行環境がドライバに与える影響の判定処理に必要な情報を取得する。必要な情報には、具体例として、時間情報（例えば、現在時刻・時間帯・到着予想時刻）、地理情報（例えば、緯度・経度・標高・地形・高低差）、天候情報（例えば、天気・気温・湿度・予報情報）が挙げられる。

軌道生成部５８は、記憶装置４２から読み出した地図情報４４、経路情報４６及び自車情報４８を用いて、行動計画作成部５２により作成された行動計画に従う走行軌道（目標挙動の時系列）を生成する。この走行軌道は、具体的には、位置、姿勢角、速度、加速度、曲率、ヨーレート、操舵角をデータ単位とする時系列データセットである。

走行制御部６０は、軌道生成部５８により生成された走行軌道（目標挙動の時系列）に従って、車両を走行制御するための各々の走行制御値を決定する。そして、走行制御部６０は、得られた各々の走行制御値を、駆動力装置２８、操舵装置３０、及び制動装置３２に出力する。

装置制御部６２は、モード移行処理部５４からの指令に応じて、報知装置３４又は制御対象３６を駆動制御する。以下、走行制御部６０及び装置制御部６２を総称して「車両制御部７０」という場合がある。

［車両制御装置１０の動作］
＜全体の流れ＞
本実施形態における車両制御装置１０は、以上のように構成される。続いて、車両制御装置１０の動作（特に、運転モードの切り替え動作）について、図２のフローチャートを主に参照しながら説明する。ここでは、車両制御装置１０を搭載した自車両１００が、自動又は手動により走行する場合を想定する。

ステップＳ１において、モード移行処理部５４は、自動運転モード（自動運転スイッチ２２）が「オン」であるか否かを判定する。「オン」ではない（「オフ」である）と判定された場合（ステップＳ１：ＮＯ）、車両制御装置１０は、手動による自車両１００の走行制御、つまり手動運転を継続する（ステップＳ２）。一方、「オン」であると判定された場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、走行環境取得部６４は、将来走行することが予測される任意の地点（以下、予測地点１１２；図３）における自車両１００の走行環境を取得する。この走行環境には、外界認識部５０による直近の認識結果、又は、情報取得部５６からの取得情報（例えば、上記した時間情報・地理情報・天候情報）が含まれる。

ステップＳ４において、影響判定部６６は、ステップＳ３で取得された走行環境がドライバに与える影響度合いを判定する。例えば、影響判定部６６は、特定の環境条件を満たす場合に影響度合いが高く、満たさない場合に影響度合いが低いと判定してもよい。ここで、「特定の環境条件」とは、例えば、自然環境（外的刺激）の動的・時間的な変化に伴って、自動による走行制御の継続が困難であると推認される条件（具体例としては、逆光・濃霧・路面凍結の発生条件）である。

図３に示すように、自車両１００は、直線状の走行レーン１０２を走行している場合を想定する。走行レーン１０２と対向レーン１０４は、３本のレーンマーク１０６、１０７、１０８により区画されている。レーンマーク１０６、１０８は連続線状であり、レーンマーク１０７は破線状である。

本図は、自動車が左側走行することを取り極められている国の道路を示しており、他車両１１０は、自車両１００に先行して同一の走行レーン１０２を走行している。ここでは、自車両１００及び他車両１１０はそれぞれ、西南西（ＷＳＷ）の方位に向かって走行している。

以下、特定の環境条件が「逆光状態であること」を例に説明する。影響判定部６６は、地図情報４４、経路情報４６及び自車情報４８を用いて、［１］予測地点１１２、［２］予測地点１１２に到達した自車両１００の走行方向、をそれぞれ予測する。この予測地点１１２は、要求動作（後述するＴＯＲ）又は手動への引き継ぎが将来的に行われると予測された、走行予定経路上の位置である。

また、影響判定部６６は、時間情報（例えば、年月日、ローカル時刻）及び地理情報（例えば、緯度）を用いて、［３］外光（太陽光）の入射方向、［４］外光の強さ・照度、をそれぞれ予測する。

そして、影響判定部６６は、自車両１００の走行方向（例えば、西南西）と、外光入射方向（例えば、西日に相当する「東北東」）の間の角度差が１８０度に等しいかこれに近い場合、「逆光状態」であると判定する。一方、影響判定部６６は、この角度差が１８０度とは有意に異なる場合には「逆光状態」ではないと判定する。

なお、判定処理に供される環境条件は上記した条件に限られず、他の制約条件を組み合わせてもよい。制約条件の具体例として、［１］天候が「晴れ」であること、［２］実測気温又は予想気温が閾値よりも高いこと、［３］予測地点１１２の周辺１１４に背の高い構造物が存在しないこと、［４］予測地点１１２が上り坂であって勾配が閾値よりも大きいこと、［５］予測地点１１２が高架下又はトンネルの出口に位置すること、等が挙げられる。

また、車体前方に設けられた光検出装置（具体的には、カメラ３８、図示しない照度計）を用いて外光の強さを測定し、この測定結果を判定処理に反映させてもよい。例えば、影響判定部６６は、カメラ３８により得られた撮像信号を解析し、サチュレーション、フレア、ゴースト又はスミアが発生した場合に「逆光状態」であると判定してもよい。

また、影響判定部６６は、上記した判定手法（条件成否）に代わって、定量化・数値化した影響度合いと閾値の間の大小関係による閾値判定を行ってもよい。走行環境が数値（観測値又は予測値）で示される場合、例えば、気温、湿度、日射量、風速、雨量、又は霧水量に関して、これらの値を用いて直接的に閾値判定を行ってもよい。或いは、影響判定部６６は、所定の評価基準に従って各種情報（条件又は数値）を得点化し、各々の得点の合計をもって影響度合いを算出してもよい。

図２に戻って、ドライバに与える影響度合いが高くないと判定された場合（ステップＳ４：ＮＯ）、車両制御装置１０は、自動による自車両１００の走行制御、つまり自動運転を継続する（ステップＳ５）。一方、影響度が高いと判定された場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６において、車両制御部７０（具体的には、走行制御部６０）は、駆動力装置２８、操舵装置３０、制動装置３２又は制御対象３６に対して状態変更制御を行う。ここで、「状態変更制御」とは、走行制御を自動から手動に引き継ぐ際に、又は引き継ぐことが予測される際に、自車両１００の状態を変更する制御であり、より具体的には、ドライバが手動運転を行い易い運転環境を構築するための制御（換言すれば、おもてなし制御）である。

ここで、車両制御部７０は、引継要求部６８が要求動作（後述するステップＳ８）を行う前に状態変更制御を行う点に留意する。これにより、ドライバは、要求動作中のどのタイミングで引き継いだとしても、自車両１００の状態が変更されている状態下にて手動運転を開始することができる。

ステップＳ７において、影響判定部６６は、上記した影響度合いが高いため、自動運転を継続することが困難な状態であるか否かを判定する。ここで、影響判定部６６は、ステップＳ４の場合と同一の又は異なる判定処理を行うことで、自動運転の継続の可否を判定する。

継続が困難な状態ではないと判定された場合（ステップＳ７：ＮＯ）、車両制御装置１０は、自動による自車両１００の走行制御、つまり自動運転を継続する（ステップＳ５）。一方、継続が困難な状態であると判定された場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８において、引継要求部６８は、ドライバに対して手動運転への引き継ぎ（テイクオーバー）を要求する要求動作を行う。装置制御部６２は、引継要求部６８からの要求動作（報知指令）を受け付けた後、報知装置３４に対して出力の指示を行う。すると、報知装置３４は、装置制御部６２による制御を伴って、ドライバに対して引き継ぎを行うべき旨を報知する。以下、この要求動作から報知動作までの一連の動作のことを「ＴＯＲ」（テイクオーバーリクエスト）という場合がある。

このＴＯＲの終了条件として、例えば、［１］ＴＯＲの開始時点から所定時間が経過したこと、［２］ＴＯＲの開始時点から所定距離を走行したこと、［３］上記した影響度合いが事後的に低下することで自動運転の継続が可能になったこと、が挙げられる。

ステップＳ９において、影響判定部６６は、自動運転を継続することが困難な状態がなおも続いているか否かを判定する。ここで、影響判定部６６は、ステップＳ７の場合と同一の又は異なる判定処理を行うことで、状態の継続性を判定する。

困難な状態が継続していないと判定された場合（ステップＳ９：ＮＯ）、引継要求部６８がＴＯＲを中止した後（ステップＳ１０）、車両制御装置１０は、自動による自車両１００の走行制御、つまり自動運転を継続する（ステップＳ５）。

このように、引継要求部６８は、引き継ぎが完了する前に、影響判定部６６により影響度合いの高い状態が解消された旨の判定がなされた場合、要求動作を中止してもよい。これにより、影響度合いが事後的に低下した場合において自動運転をそのまま継続可能となり、運転の利便性が向上する。

一方、影響判定部６６は、自動運転を継続することが困難な状態がなおも続いていると判定した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１において、車両制御部７０は、ドライバによるテイクオーバー操作を受け付けたか否かを判定する。テイクオーバー操作を受け付けた場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、車両制御装置１０は、手動運転に移行した後、手動による走行制御を継続する（ステップＳ２）。一方、テイクオーバー操作を受け付けなかった場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、車両制御部７０は、例えば、［１］ハザードランプの点灯制御、［２］自車両１００の減速制御、［３］走行レーン１０２の路肩に停車させる操舵・停車制御、［４］停車状態の保持、又は［５］高速道路のレーン変更（図６Ａ及び図６Ｂ参照）、のうち少なくとも１つの制御（つまり、縮退制御）を行う。

［状態変更制御による動作例］
＜第１例＞
続いて、状態変更制御（図２のステップＳ６）の第１例について、図４のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。なお、この状態変更制御は、図２に示す開始タイミング（Ｓ６）をトリガとして、図２のフローチャート（ステップＳ７以降）と並列的に実行する点に留意する。

以下、現在の行動計画が「レーンキープ（追従走行又は定速走行）」であり、車間距離Ｄの目標値がＤ１、速度Ｖの目標値がＶ１にそれぞれ設定されている場合を想定する。

図５Ａに示すように、自車両１００は、自動運転中の通常時（車間距離制御）において、前走の他車両１１０との車間距離Ｄを「Ｄ１」に維持しながら走行している。また、自車両１００は、自動運転中の通常時（車速制御）において、速度Ｖを「Ｖ１」に維持しながら走行している。

ステップＳ６１において、モード移行処理部５４は、状態変更制御の開始条件が成立したか否かを判定する。この開始条件として、例えば、［１］自車両１００が予測地点１１２を通過する確度が高いこと、［２］自車両１００が予測地点１１２から所定の距離範囲内にあること、［３］自車両１００が所定の時間範囲内に予測地点１１２に到達し得ること、が挙げられる。

ステップＳ６２において、装置制御部６２は、モード移行処理部５４からの開始指令を受け付けた後、報知装置３４に対して出力の指示を行う。すると、報知装置３４は、装置制御部６２による制御を伴って、ドライバへの報知動作を開始する。これにより、報知装置３４は、「運転の準備をお願いします」等のメッセージを文字情報又は音声により出力する。

ステップＳ６３において、制御システム１２は、走行制御に関わる目標値の設定・変更を行う。具体的には、モード移行処理部５４は、状態変更制御を開始する旨を行動計画作成部５２に対して通知する。そして、行動計画作成部５２は、車間距離Ｄの目標値をＤ２（＞Ｄ１）に、及び／又は、速度Ｖの目標値をＶ２（＜Ｖ１）に更新する。

ステップＳ６４において、走行制御部６０は、ステップＳ６３にて変更された設定値に応じて、自車両１００の走行制御を行う。この制御に先立ち、軌道生成部５８は、Ｄ２（Ｖ２）を車間距離Ｄ（速度Ｖ）の目標値とし、且つ、他車両１１０に対する追従走行を行うための走行軌道を生成する。これにより、自車両１００は、軌道生成部５８により生成された走行軌道に従って走行する。

ステップＳ６５において、モード移行処理部５４は、状態変更制御の解除条件が成立したか否かを判定する。解除条件が成立しないと判定された場合（ステップＳ６５：ＮＯ）、ステップＳ６４に戻って、以下ステップＳ６４及びＳ６５を順次繰り返す。その結果、自車両１００は、時間の経過に伴って、目標値の設定変更（ステップＳ６３）が適切に反映された走行挙動を示す。

図５Ｂに示すように、自車両１００は、状態変更制御の実行に伴って、前走の他車両１１０との車間距離Ｄを「Ｄ２」に維持しながら走行している。ここではＤ２＞Ｄ１の大小関係を満たすので、自車両１００の運転環境は、自動運転の通常時（状態変更制御の実行前）と比べて、安全マージンが一層確保された状態である。

このように、車両制御部７０は、走行制御の一形態として、自車両１００の周辺の他車両１１０に対する車間距離制御を行う際、他車両１１０との車間距離Ｄを、状態変更制御が行われていない場合の車間距離制御における設定値（Ｄ１）と比べて大きい値（Ｄ２）に設定する車間距離制御を、状態変更制御として行ってもよい。これにより、ドライバは、自車両１００と他車両１１０の間の相対位置の観点から、安全マージンを予備的に確保した状態下にて手動運転を開始することができる。

図５Ｃに示すように、自車両１００は、状態変更制御の実行に伴って、速度Ｖを「Ｖ２」に維持しながら走行している。ここではＶ２＜Ｖ１の大小関係を満たすので、自車両１００の運転環境は、自動運転中の通常時（状態変更制御の実行前）と比べて、安全マージンが一層確保された状態である。

このように、車両制御部７０は、走行制御の一形態として、自車両１００の車速制御を行う際、自車両１００の速度Ｖを、状態変更制御が行われていない場合の車速制御における設定値（Ｖ１）と比べて低い値（Ｖ２）に設定する車速制御を、状態変更制御として行ってもよい。これにより、ドライバは、自車両１００と他車両１１０の間の相対速度の観点から、安全マージンを予備的に確保した状態下にて手動運転を開始することができる。

なお、現在の行動計画が「レーンキープ」の事例を説明したが、「加速」又は「減速」に対しても同様に適用できる。例えば、自車両１００は、自動運転中の通常時（加速制御又は減速制御）において、加減速度αを「α１」に維持しながら走行している（図５Ａ参照）。なお、加減速度αは、α＞０の場合は加速度に相当し、α＜０の場合は減速度に相当する。

状態変更制御の実行に伴って、自車両１００は、加減速度αを「α２」に維持しながら走行している（図５Ｃ参照）。ここでは｜α２｜＜｜α１｜の大小関係を満たすので、自車両１００の運転環境は、自動運転中の通常時（状態変更制御の実行前）と比べて、安全マージンが一層確保された状態である。

このように、車両制御部７０は、走行制御の一形態として、自車両１００の加速制御を行う際、自車両１００の加減速度（α）を、状態変更制御が行われていない場合の加速制御における設定値（α１）と比べて低い値（α２）に設定する加速制御を、状態変更制御として行ってもよい。

同様に、車両制御部７０は、走行制御の一形態として、自車両１００の減速制御を行う際、自車両１００の減速度（−α）を、状態変更制御が行われていない場合の減速制御における設定値（−α１）と比べて低い値（−α２）に設定する減速制御を、状態変更制御として行ってもよい。

ステップＳ６５に戻って、モード移行処理部５４は、状態変更制御の解除条件が成立したと判定した場合（ステップＳ６５：ＹＥＳ）、ステップＳ６６に進む。

ステップＳ６６において、制御システム１２は、走行制御に関わる目標値の設定を戻す。具体的には、モード移行処理部５４は、状態変更制御を解除する旨を行動計画作成部５２に対して通知する。そして、行動計画作成部５２は、車間距離Ｄの目標値をＤ２からＤ１に、及び／又は、速度Ｖの目標値をＶ２からＶ１に更新する。

ステップＳ６７において、装置制御部６２は、モード移行処理部５４からの終了指令を受け付けた後、報知装置３４に対して出力の指示を行う。すると、報知装置３４は、装置制御部６２による制御を伴って、ドライバへの報知動作を終了する。

ところで、状態変更制御の解除条件として、例えば、［１］自車両１００が予測地点１１２を経過したこと、［２］自車両１００が予測地点１１２を通過する際に、ドライバに与える影響度合いが低くなる（上述の閾値を下回る）ことが予測されたこと、［３］状態変更制御の開始時点から所定距離を走行したこと、［４］状態変更制御の開始時点から所定時間が経過したこと、が挙げられる。

このように、車両制御部７０は、自車両１００が予測地点１１２を通過したにもかかわらず、引継要求部６８が要求動作をまだ行っていない場合に、状態変更制御による変更を解除してもよい。これにより、予測地点１１２での引き継ぎの必要が無くなったとして、自動による走行制御に適した状態に戻すことができる。

また、車両制御部７０は、状態変更制御の開始時点から、自車両１００が所定距離を走行し及び／又は所定時間が経過したにもかかわらず、引継要求部６８が要求動作をまだ行っていない場合に、状態変更制御による変更を解除してもよい。これにより、予測していた距離範囲内又は時間範囲内での引き継ぎの必要が無くなったとして、自動による走行制御に適した状態に戻すことができる。

＜第２例＞
続いて、状態変更制御（図２のステップＳ６）の第２例について、図６Ａ及び図６Ｂを参照しながら説明する。図６Ａは、自動運転中の通常時における自車両１００の走行状態を示す図である。図６Ｂは、状態変更制御を伴う自車両１００の走行状態を示す図である。

図６Ａに示すように、自車両１００は、片側３車線の複線道路１２０を走行している場合を想定する。この複線道路１２０は、左側から順に、走行レーン１２２と、走行レーン１２３と、追い越しレーン１２４とから構成される。例えば、現在の行動計画が「レーンキープ（定速走行）」であり、追い越しレーン１２４を走行していることを想定する。

ここで、モード移行処理部５４は、状態変更制御の実行に先立ち、レーン変更を行う旨を行動計画作成部５２に対して通知する。軌道生成部５８は、行動計画の変更に伴って、追い越しレーン１２４から走行レーン１２３にレーン変更するための走行軌道を生成する。これにより、自車両１００は、走行制御部６０による走行制御を通じて、軌道生成部５８により生成された走行軌道に従って走行する。

図６Ｂに示すように、自車両１００は、状態変更制御の実行に伴って、破線状の矢印で示す軌道に沿いながらレーン変更を行った後、「定速走行」の状態を維持したまま走行している。

このように、車両制御部７０は、走行制御の一形態として、自車両１００のレーン変更制御を行う際、走行レーン１２２、１２３及び追い越しレーン１２４を有する複線道路１２０を自車両１００が走行中である場合、追い越しレーン１２４から走行レーン１２３にレーン変更するレーン変更制御を、状態変更制御として行ってもよい。これにより、ドライバは、相対的に低速の車両が多い走行レーン１２３を走行しながら手動運転を開始することができる。

＜第３例＞
第１例及び第２例では、「安全マージン」を確保するための自車両１００の走行制御に関して説明したが、状態変更制御はこの形態及び目的に限られない。具体的には、状態変更制御は、ドライバによる「認識能力」の低下を未然に防止するために、制御対象３６を動作させる制御であってもよい。

例えば、［１］車両制御部７０（具体的には、装置制御部６２）は、制御対象３６としてのワイパ又はデフロスタを作動することで、ドライバの視界を確保してもよい。また、［２］装置制御部６２は、制御対象３６としてのドライバシート又はブラインド装置を作動することで、ドライバの視野に入ってくる光量を低減してもよい。

［３］装置制御部６２は、制御対象３６としての照明装置の明るさ（照度）を下げることで、ドライバの視覚を外部環境に対して順応し易くしてもよい。また、［４］装置制御部６２は、制御対象３６としての音響・映像機器のブライトネス・音量ボリュームを下げることで、ドライバの視覚・聴覚を外部環境に対して順応し易くしてもよい。

このように、影響判定部６６は、ドライバに付与される視覚的刺激又は聴覚的刺激の強さに基づいて影響度合いを判定し、車両制御部７０は、視覚的刺激又は聴覚的刺激を相対的に弱める状態変更制御を行ってもよい。これにより、ドライバは、状態変更制御の実行前と比べて視覚又は聴覚に関する外的刺激が緩和されている状態下にて手動運転を行うことができる。

［車両制御装置１０の別の動作例］
図７は、図２とは別の一例におけるフローチャートである。本図から理解されるように、このフローチャートは、ステップＳ９及びＳ１１の実行順番が逆になっている点で、図２とは異なっている。この場合、引継要求部６８は、影響度合いの変化の有無又は程度によらず、テイクオーバー操作を受け付けるまで要求動作を継続することになる（ステップＳ１１）。

このように、引継要求部６８は、引き継ぎが完了する前に、影響判定部６６により影響度合いの高い状態が解消された旨の判定がなされたにもかかわらず、要求動作を継続してもよい。これにより、短時間の中で影響度合いが大きく変動した場合に断続的な要求動作が行われるのを防げるため、ドライバに違和感を与えなくて済む。

［この車両制御装置１０による効果］
以上のように、車両制御装置１０は、自車両１００の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う装置であり、［１］走行制御を行う際の自車両１００の走行環境を取得する走行環境取得部６４と、［２］取得された走行環境に基づいて、走行制御を自動から手動に引き継ぐ際に、又は引き継ぐことが予測される際に、自車両１００の状態を変更する状態変更制御を行う車両制御部７０と、を備える。

また、車両制御装置１０を用いた車両制御方法は、［１］走行制御を行う際の自車両１００の走行環境を取得する取得ステップ（Ｓ３）と、［２］取得された走行環境に基づいて、走行制御を自動から手動に引き継ぐ際に、又は引き継ぐことが予測される際に、自車両１００の状態を変更する状態変更制御を行う制御ステップ（Ｓ６）と、を１つ又は複数の処理演算装置に実行させる。

このように構成したので、走行制御を自動から手動に引き継ぐ際に、又は引き継ぐことが予測される際に、自車両１００の状態を走行環境に順応させることが可能になり、特定の走行環境下であっても自動運転から手動運転への移行を円滑に遂行することができる。

また、走行環境取得部６４は、自車両１００が将来走行することが予測される予測地点１１２における走行環境を取得してもよい。これにより、予測地点１１２にて引き継ぎを行おうとする場合、状態変更制御の要否について事前に把握することができる。

また、車両制御装置１０は、走行環境がドライバに与える影響度合いを判定する影響判定部６６をさらに備え、車両制御部７０は、影響度合いが高いと判定された場合、ドライバが手動運転を行い易い状態に変更する状態変更制御を行ってもよい。これにより、走行環境がドライバに与える影響度合いが高い場合であっても、ドライバは、状態変更制御の実行前と比べて走行環境により順応した状態下にて手動運転を行うことができる。

［補足］
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。或いは、技術的に矛盾が生じない範囲で各々の構成を任意に組み合わせてもよい。

Claims (11)

1. 自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置であって、
   前記走行制御を行う際の前記自車両が将来走行することが予測され、かつ、前記走行制御の自動から手動への引き継ぎが将来的に行われると予測される予測地点における走行環境を取得する走行環境取得部と、
   前記走行環境取得部により取得された前記走行環境に基づいて、前記走行制御を自動から手動に引き継ぐ際に、又は引き継ぐことが予測される際に、前記自車両の状態を変更する状態変更制御を行う車両制御部と、
   前記自車両のドライバに対して手動運転への引き継ぎを要求する要求動作を行う引継要求部と、
   を備え、
   前記車両制御部は、前記自車両が前記予測地点を通過した場合に、前記状態変更制御による変更を解除する
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記車両制御部は、前記引継要求部が前記要求動作を行う前に前記状態変更制御を行う
   ことを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両制御装置において、
   前記走行環境がドライバに与える影響度合いを判定する影響判定部をさらに備え、
   前記車両制御部は、前記影響判定部により前記影響度合いが高いと判定された場合、前記ドライバが手動運転を行い易い状態に変更する前記状態変更制御を行う
   ことを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項３に記載の車両制御装置において、
   前記影響判定部は、前記ドライバに付与される視覚的刺激又は聴覚的刺激の強さに基づいて前記影響度合いを判定し、
   前記車両制御部は、前記視覚的刺激又は前記聴覚的刺激を相対的に弱める前記状態変更制御を行う
   ことを特徴とする車両制御装置。
5. 請求項１−４のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記走行制御は、前記自車両の周辺の他車両に対する車間距離制御を含み、
   前記車両制御部は、前記他車両との車間距離を、前記状態変更制御が行われていない場合の車間距離制御における設定値と比べて大きい値に設定する前記状態変更制御を行う
   ことを特徴とする車両制御装置。
6. 請求項１−５のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記走行制御は、前記自車両の車速制御を含み、
   前記車両制御部は、前記状態変更制御として、前記自車両の速度を、前記状態変更制御が行われていない場合の車速制御における設定値と比べて低く設定する前記車速制御を行う
   ことを特徴とする車両制御装置。
7. 請求項１−５のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記走行制御は、前記自車両の加速制御又は減速制御を含み、
   前記車両制御部は、前記状態変更制御として、前記自車両の加速度又は減速度を、前記状態変更制御が行われていない場合の加速制御又は減速制御における設定値と比べて低く設定する前記加速制御又は前記減速制御を行う
   ことを特徴とする車両制御装置。
8. 請求項１−７のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記走行制御は、前記自車両のレーン変更制御を含み、
   前記車両制御部は、走行レーン及び追い越しレーンを有する複線道路を前記自車両が走行中である場合、前記状態変更制御として、前記追い越しレーンから前記走行レーンに変更する前記レーン変更制御を行う
   ことを特徴とする車両制御装置。
9. 請求項１−８のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記車両制御部は、前記状態変更制御の開始時点から、前記自車両が所定距離を走行し及び／又は所定時間が経過したにもかかわらず、前記引継要求部が前記要求動作をまだ行っていない場合に、前記状態変更制御による変更を解除することを特徴とする車両制御装置。
10. 請求項３に記載の車両制御装置において、
    前記引継要求部は、前記引き継ぎが完了する前に、前記影響判定部により前記影響度合いの高い状態が解消された旨の判定がなされた場合、前記要求動作を中止する
    ことを特徴とする車両制御装置。
11. 請求項３に記載の車両制御装置において、
    前記引継要求部は、前記引き継ぎが完了する前に、前記影響判定部により前記影響度合いの高い状態が解消された旨の判定がなされたにもかかわらず、前記要求動作を継続する
    ことを特徴とする車両制御装置。

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