JP6796145B2 - 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置、車両制御方法、及びプログラムに関する。
本願は、２０１６年１２月２７日に、日本に出願された特願２０１６−２５３９５２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

近年、車両の自動運転について研究が進められている。自動運転に関する技術には、一部の道路区間において運転支援のために自動運転を行うものがある。これに関連し、運転者の運転操作が必要な手動運転モードと自動運転モードとを切り替える自動運転に関する技術が知られている（特許文献１参照）。

日本国特開２０１６−１３７８１９号公報

従来の技術では、手動運転から自動運転に切り替えた後に、急ハンドルや急な加減速が発生する可能性があった。

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、自動運転への円滑な切り替えを実現することを可能とする車両制御装置、車両制御方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

（１）：車両の自動運転を実行する自動運転制御部と、前記車両の進行方向及び横方向の運動状態を取得する取得部と、を備え、前記自動運転制御部は、手動運転から切り替えて前記自動運転を開始したとき、前記自動運転を開始する前に前記取得部により取得されていた運動状態が所定時間または所定距離において維持されるように自動運転を実行する、車両制御装置である。

（２）：（１）に記載の車両制御装置であって、前記自動運転制御部が、前記手動運転から切り替えて前記自動運転を開始したとき、分岐による車線変更の必要性がある場合、所定距離を走行し、または所定時間の間を走行した場合に車線変更を開始するようにしてもよい。

（３）：（２）に記載の車両制御装置であって、情報を出力する出力部と、前記自動運転制御部が前記手動運転から切り替えて前記自動運転を開始した後、前記車両が走行する車線が予め設定された車線と異なる場合に、その旨の情報を前記出力部に出力させる出力制御部とを更に備えるようにしてもよい。

（４）：（１）から（３）のうちいずれかに記載の車両制御装置であって、前記自動運転制御部が、前記自動運転を開始した後、前記車両が加減速状態である場合は、前記車両の速度が目標速度に到達するまで前記速度を緩やかに変化させるようにしてもよい。

（５）：コンピュータが、車両の自動運転を実行し、前記車両の進行方向及び横方向の運動状態を取得し、手動運転から切り替えて前記自動運転を開始したとき、前記自動運転を開始する前に取得されていた運動状態が所定時間または所定距離において維持されるように自動運転を実行する、車両制御方法である。

（６）：コンピュータに、車両の自動運転を実行させ、前記車両の進行方向及び横方向の運動状態を取得させ、手動運転から切り替えて前記自動運転を開始したとき、前記自動運転を開始する前に取得されていた運動状態が所定時間または所定距離において維持されるように自動運転を実行させる、プログラムである。

（１）、（５）、（６）によれば、手動運転から自動運転に切り替えた際に自動運転への円滑な切り替えを実現することができ、運転者に違和感を与えることを防止することができる。

（２）によれば、自動運転移行区間で修正された目標軌道が設定されることにより、自車両の唐突な車線変更や加減速などの挙動を抑制することができる。

（３）によれば、自動運転移行区間で自車両が代替車線を走行している場合、運転者に自車両が走行する車線が予め設定された車線と異なる旨の情報が示されるため、運転者は自動運転が開始された後の自車両の挙動に対して対処することができる。

（４）によれば、自動運転を開始した後、自車両が加減速状態である場合は、自車両の速度が目標速度に到達するまで速度を緩やかに変化させるため、自車両の唐突な加減速を防止することができる。

実施形態に係る自動運転制御ユニットを含む車両制御装置の構成図である。 自車位置認識部により走行車線に対する自車両の相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。 推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。 手動運転から自動運転に切り替えた後の自車両の軌道について説明する図である。 自動運転移行区間における自車両の速度制御について示す図である。 自動運転移行区間における自車両の速度制御について示す図である。 ＨＭＩに表示される画像を示す図である。 自動運転移行区間における自動運転制御の処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、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。以下、左側通行の法規が適用される場合について説明する。右側通行の法規が適用される道路では、特に説明がない限り、以下の説明及び図面において左右が逆の内容となる。 図１は、自動運転制御ユニット１００を含む車両システム１の構成図である。車両システム１が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。

車両制御装置１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection system）車載器４０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）６０と、車両センサ７０と、運転操作子８０と、車室内カメラ９０と、自動運転制御ユニット１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。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、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もよいし、更に別の構成が追加されてもよい。

カメラ１０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１０は、車両制御装置１が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０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１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。

レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。

ファインダ１４は、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を検出するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。

物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置１６は、認識結果を自動運転制御ユニット１００に出力する。物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、またはファインダ１４から入力された情報の一部を、そのまま自動運転制御ユニット１００に出力してもよい。

通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ（登録商標）網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。

ＨＭＩ（表示部）３０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。ＨＭＩ３０は、後述のように自動運転に切り替わった際に運転者に報知が必要な情報が表示される。

ＥＴＣ車載器４０は、ＥＴＣカードが装着される装着部と、有料道路のゲートに設けられたＥＴＣ路側器と通信する無線通信部とを備える。無線通信部は、通信装置２０と共通化されてもよい。ＥＴＣ車載器４０は、ＥＴＣ路側器と通信することで入口料金所や出口料金所などの情報を交換する。ＥＴＣ路側器は、これらの情報を元に自車両Ｍの乗員に対する課金額を決定し、請求処理を進める。

ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備え、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ７０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もよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。経路決定部５３により決定された経路は、ＭＰＵ６０に出力される。また、ナビゲーション装置５０は、経路決定部５３により決定された経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。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もよい。また、ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから返信された経路を取得してもよい。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１として機能し、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１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）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、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経路を走行できるように、推奨車線を決定する。詳しくは、後述する。

第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２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、第２地図情報６２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、高速道路、有料道路、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。第２地図情報６２は、通信装置２０を用いて他装置にアクセスすることにより、随時、アップデートされてよい。

車両センサ７０は、自車両Ｍ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、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。

運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイールその他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御ユニット１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一方または双方に出力される。

車室内カメラ９０は、運転席に着座した乗員の顔を中心として上半身を撮像する。車室内カメラ９０の撮像画像は、自動運転制御ユニット１００に出力される。

自動運転制御ユニット１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１４０とを備える。第１制御部１２０と第２制御部１４０は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。また、以下に説明する第１制御部１２０と第２制御部１４０の機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。

第１制御部１２０は、例えば、外界認識部１２１と、自車位置認識部１２２と、行動計画生成部１２３と、運動状態取得部１２４と、ＨＭＩ制御部（表示制御部）１２５とを備える。なお、行動計画生成部１２３と第２制御部１４０を合わせたものが「自動運転制御部」の一例であり、これに運動状態取得部１２４を加えたものが「車両制御装置」の一例である。

外界認識部１２１は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して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。周辺車両の位置は、その周辺車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、周辺車両の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、周辺車両の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。また、外界認識部１２１は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者その他の物体の位置を認識してもよい。

自車位置認識部１２２は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）、並びに走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢を認識する。自車位置認識部１２２は、例えば、第２地図情報６２から得ら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１０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もよい。

そして、自車位置認識部１２２は、例えば、走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。図２は、自車位置認識部１２２により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１２２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の相対位置および姿勢として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１２２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もよい。自車位置認識部１２２により認識される自車両Ｍの相対位置は、推奨車線決定部６１および行動計画生成部１２３に提供される。

行動計画生成部１２３は、推奨車線決定部６１により決定されて推奨車線を走行するように、且つ、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自動運転において順次実行されるイベントを決定する。イベントには、例えば、一定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、前走車両に追従する追従走行イベント、車線変更イベント、合流イベント、分岐イベント、緊急停止イベント、自動運転を終了して手動運転に切り替えるためのハンドオーバイベントなどがある。また、これらのイベントの実行中に、自車両Ｍ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など）に基づいて、回避のための行動が計画される場合もある。

行動計画生成部１２３は、自車両Ｍが将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、自車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、所定の走行距離ごとの自車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自車両Ｍの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。

行動計画生成部１２３は、行動計画に基づいて予め定められた自動運転を行う区間の始点及び終点において自動運転と手動運転とを相互に切り替える行動計画を生成する。運動状態取得部１２４は、車両センサ７０が出力した各種データに基づいて自車両Ｍの運動状態を取得する。例えば、運動状態取得部１２４は、自車両Ｍの進行方向の加減速の状態、及び進行方向に直交する横方向の加減速の状態を取得する。ＨＭＩ制御部１２５は、自動運転に切り替わった際に報知が必要な情報を、運転者にＨＭＩ３０を介して表示する。行動計画生成部１２３は、運動状態取得部１２４が取得した車両状態のデータに基づいて手動運転から自動運転に切り替えた後の自車両Ｍの走行状態に対して行動計画を変更する。
この変更に関する制御については後に詳述する。

図３は、推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。図示するように、推奨車線は、目的地までの経路に沿って走行するのに都合が良いように設定される。行動計画生成部１２３は、推奨車線の切り替わり地点の所定距離手前（イベントの種類に応じて決定されてよい）に差し掛かると、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベントなどを起動する。各イベントの実行中に、障害物を回避する必要が生じた場合には、図示するように回避軌道が生成される。

行動計画生成部１２３は、例えば、目標軌道の候補を複数生成し、安全性と効率性の観点に基づいて、その時点での最適な目標軌道を選択する。

第２制御部１４０は、走行制御部１４１を備える。走行制御部１４１は、行動計画生成部１２３によって生成された目標軌道を、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、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。

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、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、走行制御部１４１から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。

ブレーキ装置２１０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、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、走行制御部１４１から入力される情報、或いは運転操作子８０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。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれる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２１０は、上記説明した構成に限らず、走行制御部１４１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電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

ステアリング装置２２０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、走行制御部１４１から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

次に、推奨車線決定部６１によって推奨車線または代替車線が選択されて目標軌道が設定されることについて説明する。代替車線とは、推奨車線決定部６１によって一時的に設定され得る車線である。推奨車線決定部６１は、原則的に、推奨車線上に目標軌道を設定して、目標軌道に沿って走行するよう選択する（図３参照）。推奨車線決定部６１は、以下の条件に従って推奨車線および代替車線を設定する。なお、以下の条件は、一例であり、条件の一部が省略されてもよいし、更に別の条件が追加されてもよい。

（１）推奨車線決定部６１は、推奨車線を設定する候補の車線が複数存在する場合、自車両Ｍの進行方向に対して最も左側（右側通行の場合は最も右側）の車線に推奨車線を設定する。即ち推奨車線決定部６１は、原則的に代替車線を走行しないように推奨車線を設定する。

（２）推奨車線決定部６１は、自車両Ｍの前方の所定距離（例えば２ｋｍ）以内において、走行中の車線が減少、または分岐する場合は、走行中の車線以外の他の車線を目標軌道にして推奨車線を選択する。即ち推奨車線決定部６１は、走行中の車線を自車両Ｍが走行し続けると車線変更の必要性が生じる場合は、予め車線変更を行うよう推奨車線を設定する。

（３）推奨車線決定部６１は、車線の分岐点において、目的地の方向が分岐先の車線である場合、分岐点の所定距離（例えば１ｋｍ）手前の地点で、分岐先の車線または分岐先の車線に隣接する車線を目標軌道にして推奨車線を選択する。即ち推奨車線決定部６１は、車線変更の必要性が生じる場合は、車線変更を行い易いように分岐先の車線または分岐先の車線に隣接する車線に推奨車線を設定する。

（４）車線の合流点において、支線から本線に合流可能な地点で、本線を目標軌道に設定する。即ち推奨車線決定部６１は、合流点において本線に合流するように推奨車線を設定する。

行動計画生成部１２３は、推奨車線決定部６１が設定した推奨車線上に目標軌道を設定した場合、推奨車線の隣接車線である代替車線に新たな目標軌道を設定する場合がある。例えば、行動計画生成部１２３は、自車両Ｍの周囲の状況に応じて一時的に代替車線に目標軌道を設定し車線変更を行わせる場合がある。

行動計画生成部１２３は、物体認識装置１６による認識結果に基づいて、周囲の状況に応じて行動計画を動的に変更する。例えば、行動計画生成部１２３は、推奨車線を走行中に前方に低速車両や障害物が発見された場合、車線変更イベントを選択し、隣接する代替車線に目標軌道を設定し車線変更する。行動計画生成部１２３は、推奨車線から代替車線に目標軌道を設定して車線変更し、障害物や低速車両を回避したり追い越したりした後は推奨車線に車線変更して戻るように行動計画を変更する（図３参照）。

また、行動計画生成部１２３は、手動運転から自動運転に切り替えたとき、その時点から行動計画を生成することがある。以下、手動運転から自動運転に切り替えた後の自車両Ｍの制御について詳述する。

図４は、手動運転から自動運転に切り替えた後の自車両Ｍの軌道について説明する図である。行動計画生成部１２３は、手動運転から自動運転に切り替えた後、自動運転移行区間を設定する。自動運転移行区間は、自動運転への円滑な切り替えを実現するために設定される区間である。自動運転移行区間は、自動運転が開始された地点から所定の距離または所定の時間の間において設定される。図示するように、自車両Ｍには、予め定められた行動計画に基づく目標軌道に従うと、自動運転が開始された後に唐突な車線変更が生じる可能性がある。このような唐突な挙動は、運転者に違和感を与える虞がある。

そこで、行動計画生成部１２３は、自動運転移行区間では修正された目標軌道を設定して、急激な車両挙動が生じないようにする。修正された目標軌道は、自動運転を開始する前に運動状態取得部１２４により取得されていた運動状態を維持するよう設定される。

運動状態を維持するとは、自動運転を開始する前に運動状態取得部１２４により取得されていた自車両Ｍの進行方向及び進行方向に直交する横方向の速度をなるべく一定に保つことである。即ち、自動運転移行区間では自車両の車線変更や加減速がなるべく生じず、道なりに走行可能な修正された目標軌道が設定される。

更に、行動計画生成部１２３は、速度を直ちに目標速度に一致させるのではなく、現在の速度から目標速度に緩やかに変化させるよう行動計画を生成する。図５及び図６は、自動運転移行区間における自車両Ｍの速度制御について示す図である。行動計画生成部１２３は、自動運転を開始した際、自車両Ｍが加減速状態であった場合は、自車両Ｍの速度が目標速度Ｖ１に到達するまで速度を緩やかに変化させるよう行動計画を生成する。

行動計画生成部１２３は、自動運転移行区間で走行制御部１４１を制御してアクセル開度を緩やかに変化させて自車両Ｍの速度を目標速度Ｖ１まで緩やかに到達させる。例えば、走行制御部１４１は、加速度を時間経過に従って減少又は増加させて自車両Ｍの速度を目標速度Ｖ１に到達させる。

具体的には、行動計画生成部１２３は、加減速によって目標速度Ｖ１に到達する途中であった場合は目標速度Ｖ１に到達するまで緩やかに速度を変化させる（図５参照）。また、行動計画生成部１２３は、目標速度Ｖ１を超える速度から加速し、又は目標速度Ｖ１を下回る速度から減速を行っていた場合は、目標速度Ｖ１に到達するように逆向きの加速を緩やかに行い、速度を変化させる（図６参照）。これにより、自車両Ｍの唐突な加減速などの挙動が防止される。

自動運転移行区間で自車両Ｍが代替車線を走行している場合、修正された目標軌道は自動運転移行区間で代替車線を維持するように設定される。修正された目標軌道は、自動運転移行区間を過ぎると代替車線から推奨車線に車線変更するように設定される。この他、分岐による車線変更が計画されており、自動運転移行区間で自車両Ｍが現在走行している車線から車線変更の必要性がある場合、行動計画生成部１２３は、所定距離を走行し、または所定時間の間を走行した場合に車線変更を開始させる。

例えば、自車両Ｍが推奨車線を走行している状態で自動運転移行区間に目標軌道が設定されている分岐車線がある場合、なるべく手動運転中の運動状態を維持しつつ、所定距離を走行し、または所定時間の間を走行するよう自動運転制御が行われる。そして、車線変更を行う際には進行方向または左右方向に徐々に速度変化を与えるよう自動運転制御が行われる。

また、手動運転中の自車両Ｍが代替車線を走行している途中で自動運転が開始された場合、手動運転中の運動状態を維持しつつ、所定距離を走行し、または所定時間の間を走行した後、推奨車線への車線変更が行われる。上記のように自動運転移行区間で修正された目標軌道が設定されることにより、自車両の唐突な車線変更や加減速などの挙動が抑制され、運転者に違和感が与られることが防止される。

自動運転移行区間で自車両Ｍが代替車線を走行している場合、運転者に自車両Ｍが走行する車線が予め設定された車線と異なる旨の情報を示す画像ＩＭを表示してもよい。図７は、ＨＭＩ３０に表示される画像ＩＭを示す図である。画像ＩＭは、行動計画生成部１２３と連動したＨＭＩ制御部１２５によってＨＭＩ３０に表示される。画像ＩＭは、例えば、「推奨される車線の右側車線（右側通行においては左側車線）を通行しています。」というテキストメッセージからなる。この画像ＩＭを表示した後、「車線変更します。」等の所定時間内に発生するイベントが表示される。これにより、運転者は、自動運転が開始された後の自車両Ｍの挙動に対して対処することができる。

次に、自動運転移行区間における自動運転制御方法について説明する。図８は、自動運転移行区間における自動運転制御の処理の流れを示すフローチャートである。運動状態取得部１２４は、自車両Ｍが手動運転中における進行方向及び横方向の運動状態に関するデータを取得する（ステップＳ１０）。自動運転制御ユニット１００は、行動計画に基づいて手動運転から切り替えて自動運転を開始する（ステップＳ１１）。

自動運転制御ユニット１００は、手動運転から切り替えて自動運転を開始したとき、自動運転を開始する前に運動状態取得部１２４により取得されていた運動状態が所定時間または所定距離において維持されるように自動運転を実行する（ステップＳ１３）。

上述したように車両制御装置１によると、手動運転から自動運転に切り替えた際に自動運転への円滑な切り替えを実現し、運転者に違和感を与えることを防止することができる。そして、車両制御装置１によると、自動運転移行区間で修正された目標軌道が設定されることにより、自車両の唐突な車線変更や加減速などの挙動を抑制することができる。

また、車両制御装置１によると、自動運転移行区間で自車両Ｍが代替車線を走行している場合、運転者に自車両Ｍが走行する車線が予め設定された車線と異なる旨の情報が示されるため、運転者は自動運転が開始された後の自車両Ｍの挙動に対して対処することができる。さらにまた、車両制御装置１によると、自動運転を開始した際、自車両Ｍが加減速状態であった場合は、自車両Ｍの速度が目標速度Ｖ１に到達するまで速度を緩やかに変化させるため、自車両Ｍの唐突な加減速を防止することができる。

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。

１…車両制御装置、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、３０…ＨＭＩ、４０…ＥＴＣ車載器、５０…ナビゲーション装置、５１…ＧＰＳ受信機、５３…経路決定部、５４…第１地図情報、６０…ＭＰＵ、６１…推奨車線決定部、６２…第２地図情報、７０…車両センサ、８０…運転操作子、９０…車室内カメラ、１００…自動運転制御ユニット、１２０…第１制御部、１２１…外界認識部、１２２…自車位置認識部、１２３…行動計画生成部、１２４…運動状態取得部、１２５…ＨＭＩ制御部、１４０…第２制御部、１４１…走行制御部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置

Claims (5)

1. 車両の自動運転において目的地に向かうために予め設定された設定車線を走行するように前記自動運転を実行する自動運転制御部と、
   前記車両の進行方向の加速または減速に関する運動状態を取得する取得部と、を備え、
   前記自動運転制御部は、手動運転から切り替えて前記自動運転を開始したとき、前記車両が前記設定車線に隣接する隣接車線を走行している場合、前記隣接車線において前記自動運転を開始する前に前記取得部により取得されていた前記運動状態が所定時間または所定距離において維持されるように前記車両を走行させて、前記隣接車線から前記設定車線に前記車両を車線変更させる、
   車両制御装置。
2. 前記自動運転制御部は、手動運転から切り替えて前記自動運転を開始したとき、前記車両が前記設定車線を走行している場合、前記自動運転を開始する前に前記取得部により取得されていた前記運動状態が所定時間または所定距離において維持されるように前記設定車線において前記車両を走行させる、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 情報を出力する出力部と、
   前記自動運転制御部が前記手動運転から切り替えて前記自動運転を開始した後、前記車両が前記設定車線と異なる車線を走行している場合に、その旨の情報を前記出力部に出力させる出力制御部と、を更に備える、
   請求項２に記載の車両制御装置。
4. コンピュータが、
   車両の自動運転において目的地に向かうために予め設定された設定車線を走行するように前記自動運転を実行し、
   前記車両の進行方向の加速または減速に関する運動状態を取得し、
   手動運転から切り替えて前記自動運転を開始したとき、前記車両が前記設定車線に隣接する隣接車線を走行している場合、前記隣接車線において前記自動運転を開始する前に前記取得されていた前記運動状態が所定時間または所定距離において維持されるように前記車両を走行させて、前記隣接車線から前記設定車線に前記車両を車線変更させる、
   車両制御方法。
5. コンピュータに、
   車両の自動運転において目的地に向かうために予め設定された設定車線を走行するように前記自動運転を実行させる処理と、
   前記車両の進行方向の加速または減速に関する運動状態を取得させる処理と、
   手動運転から切り替えて前記自動運転を開始したとき、前記車両が前記設定車線に隣接する隣接車線を走行している場合、前記隣接車線において前記自動運転を開始する前に前記取得されていた前記運動状態が所定時間または所定距離において維持されるように前記車両を走行させて、前記隣接車線から前記設定車線に前記車両を車線変更させる処理と、
   を実行させるプログラム。

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