JP6841854B2 - 車両並びにその制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両並びにその制御装置及び制御方法に関する。

車両の自動運転及び運転支援の１つの機能として、運転者の操作によらず車両が車線変更を行う機能が提供されている。特許文献１には、自動運転システムが車線変更を提案し、運転者が承認した場合に自動的に車線変更を行う技術が記載されている。

特開２０１６−７１５１３号公報

車両の走行環境によっては、運転者の承認を必要とせずに自動運転システムが自動的に車線変更を実行可能な場合もある。一方、自動運転システムが車線変更を提案できないような走行環境の場合もある。本発明は、走行環境に応じた自動化レベルの車線変更動作を実行するための技術を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みて、車両の制御装置であって、前記車両の走行環境を認識する認識手段と、前記走行環境に基づいて、走行計画を生成する生成手段と、前記走行計画に基づいて、前記車両の加減速又は操舵の少なくとも一方を含む走行制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、車線変更を行う場合に、現在の走行環境における車線変更の難易度又は走行制御の自動化レベルを決定し、前記決定された難易度又は自動化レベルに基づいて、前記車両の運転者による関与の度合いが異なる複数の車線変更態様から１つの車線変更態様を選択し、前記選択された車線変更態様に従って前記走行制御を行い、前記制御手段は、車線変更を完了してから所定の時間が経過するまで又は所定の距離を走行するまでの間に、前記完了した車線変更が、前記車両の運転者が車線変更を計画する態様に従う車線変更であったならば、更なる車線変更の実行を抑制し、前記完了した車線変更が、前記制御手段が車線変更を計画する態様に従う車線変更であったならば、更なる車線変更の実行を可能とすることを特徴とする制御装置が提供される。また、他の態様では、車両の制御装置であって、前記車両の走行環境を認識する認識手段と、前記走行環境に基づいて、走行計画を生成する生成手段と、前記走行計画に基づいて、前記車両の加減速又は操舵の少なくとも一方を含む走行制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、車線変更を行う場合に、現在の走行環境における車線変更の難易度又は走行制御の自動化度合いを決定し、前記決定された難易度又は自動化度合いに基づいて、前記車両の運転者による関与の度合いが異なる複数の車線変更態様から１つの車線変更態様を選択し、前記選択された車線変更態様に従って前記走行制御を行い、前記制御手段は、目的地が設定されている走行計画に基づいて前記走行制御を行う場合に、目的地が設定されていない走行計画に基づいて前記走行制御を行う場合と比較して、前記車両の運転者の関与が少ない車線変更態様を優先して選択することを特徴とする制御装置が提供される。

上記手段により、走行環境に応じた自動化レベルの車線変更動作を実行できる。

実施形態に係る車両の構成例を説明するブロック図。 実施形態に係る車線変更動作に関する制御方法を説明する概要図。 実施形態に係る車線変更動作に関する制御方法を説明するフロー図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴うち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

車両１は、車両１を制御する車両用制御装置２（以下、単に制御装置２と呼ぶ）を含む。制御装置２は車内ネットワークにより通信可能に接続された複数のＥＣＵ２０〜２９を含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等のメモリ、外部デバイスとのインタフェース等を含む。メモリにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、メモリおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。例えば、ＥＣＵ２０は、プロセッサ２０ａとメモリ２０ｂとを備える。メモリ２０ｂに格納されたプログラムが含む命令をプロセッサ２０ａが実行することによって、ＥＣＵ２０による処理が実行される。これに代えて、ＥＣＵ２０は、ＥＣＵ２０による処理を実行するためのＡＳＩＣ等の専用の集積回路を備えてもよい。他のＥＣＵについても同様である。

以下、各ＥＣＵ２０〜２９が担当する機能等について説明する。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、統合したりすることが可能である。

ＥＣＵ２０は、車両１の自動運転に関わる制御を実行する。自動運転においては、車両１の操舵と、加減速の少なくともいずれか一方を自動制御する。後述する制御例では、操舵と加減速の双方を自動制御する。

ＥＣＵ２１は、電動パワーステアリング装置３を制御する。電動パワーステアリング装置３は、ステアリングホイール３１に対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。また、電動パワーステアリング装置３は操舵操作をアシストしたり、前輪を自動操舵したりするための駆動力を発揮するモータや、操舵角を検知するセンサ等を含む。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２１は、ＥＣＵ２０からの指示に対応して電動パワーステアリング装置３を自動制御し、車両１の進行方向を制御する。

ＥＣＵ２２および２３は、車両の外界の状況を検知する検知ユニット４１〜４３の制御および検知結果の情報処理を行う。検知ユニット４１は、車両１の前方を撮影するカメラであり（以下、カメラ４１と表記する場合がある。）、本実施形態の場合、車両１のルーフ前部でフロントウィンドウの車室内側に取り付けられる。カメラ４１が撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。

検知ユニット４２は、ライダ（Light Detection and Ranging）であり（以下、ライダ４２と表記する場合がある）、車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距したりする。本実施形態の場合、ライダ４２は５つ設けられており、車両１の前部の各隅部に１つずつ、後部中央に１つ、後部各側方に１つずつ設けられている。検知ユニット４３は、ミリ波レーダであり（以下、レーダ４３と表記する場合がある）、車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距したりする。本実施形態の場合、レーダ４３は５つ設けられており、車両１の前部中央に１つ、前部各隅部に１つずつ、後部各隅部に一つずつ設けられている。

ＥＣＵ２２は、一方のカメラ４１と、各ライダ４２の制御および検知結果の情報処理を行う。ＥＣＵ２３は、他方のカメラ４１と、各レーダ４３の制御および検知結果の情報処理を行う。車両の周囲状況を検知する装置を二組備えたことで、検知結果の信頼性を向上でき、また、カメラ、ライダ、レーダといった種類の異なる検知ユニットを備えたことで、車両の周辺環境の解析を多面的に行うことができる。

ＥＣＵ２４は、ジャイロセンサ５、ＧＰＳセンサ２４ｂ、通信装置２４ｃの制御および検知結果あるいは通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ５は車両１の回転運動を検知する。ジャイロセンサ５の検知結果や、車輪速等により車両１の進路を判定することができる。ＧＰＳセンサ２４ｂは、車両１の現在位置を検知する。通信装置２４ｃは、地図情報や交通情報を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。ＥＣＵ２４は、メモリに構築された地図情報のデータベース２４ａにアクセス可能であり、ＥＣＵ２４は現在地から目的地へのルート探索等を行う。ＥＣＵ２４、地図データベース２４ａ、ＧＰＳセンサ２４ｂは、いわゆるナビゲーション装置を構成している。

ＥＣＵ２５は、車車間通信用の通信装置２５ａを備える。通信装置２５ａは、周辺の他車両と無線通信を行い、車両間での情報交換を行う。

ＥＣＵ２６は、パワープラント６を制御する。パワープラント６は車両１の駆動輪を回転させる駆動力を出力する機構であり、例えば、エンジンと変速機とを含む。ＥＣＵ２６は、例えば、アクセルペダル７Ａに設けた操作検知センサ７ａにより検知した運転者の運転操作（アクセル操作あるいは加速操作）に対応してエンジンの出力を制御したり、車速センサ７ｃが検知した車速等の情報に基づいて変速機の変速段を切り替えたりする。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２６は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してパワープラント６を自動制御し、車両１の加減速を制御する。

ＥＣＵ２７は、方向指示器（ウィンカー）を含む照明装置８（ヘッドライト、テールライト等の灯火器）を制御する。図１の例の場合、照明装置８は車両１の前部、ドアミラーおよび後部に設けられている。ＥＣＵ２７はさらに、クラクションのホーンを含む、車外に向けた音響装置１１を制御する。照明装置８、音響装置１１又はその組み合わせは、車両１の外界に対して情報を提供する機能を有する。

ＥＣＵ２８は、入出力装置９の制御を行う。入出力装置９は運転者に対する情報の出力と、運転者からの情報の入力の受け付けを行う。音出力装置９１は運転者に対して音声により情報を報知する。表示装置９２は運転者に対して画像の表示により情報を報知する。表示装置９２は例えば運転席表面に配置され、インストルメントパネル等を構成する。なお、ここでは、音声と表示を例示したが振動や光により情報を報知してもよい。また、音声、表示、振動または光のうちの複数を組み合わせて情報を報知してもよい。更に、報知すべき情報のレベル（例えば緊急度）に応じて、組み合わせを異ならせたり、報知態様を異ならせたりしてもよい。入力装置９３は運転者が操作可能な位置に配置され、車両１に対する指示を行うスイッチ群であるが、音入力装置も含まれてもよい。ＥＣＵ２８は、ＥＣＵ２０の走行制御に関する案内を実施可能である。案内の詳細については後述する。入力装置９３は、ＥＣＵ２０による走行制御の動作を制御するために用いられるスイッチを含んでもよい。入力装置９３は、運転者の視線方向を検知するためのカメラを含んでもよい。

ＥＣＵ２９は、ブレーキ装置１０やパーキングブレーキ（不図示）を制御する。ブレーキ装置１０は例えばディスクブレーキ装置であり、車両１の各車輪に設けられ、車輪の回転に抵抗を加えることで車両１を減速あるいは停止させる。ＥＣＵ２９は、例えば、ブレーキペダル７Ｂに設けた操作検知センサ７ｂにより検知した運転者の運転操作（ブレーキ操作）に対応してブレーキ装置１０の作動を制御する。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２９は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してブレーキ装置１０を自動制御し、車両１の減速および停止を制御する。ブレーキ装置１０やパーキングブレーキは車両１の停止状態を維持するために作動することもできる。また、パワープラント６の変速機がパーキングロック機構を備える場合、これを車両１の停止状態を維持するために作動することもできる。

図２を参照して、ＥＣＵ２０が実行する車線変更の概要について説明する。車両１は、車線２００を走行中である。すなわち、車線２００が走行車線である。車線２００は、左側の区画線２０１（例えば、車道左側線）と、右側の区画線２０２（例えば、車線境界線）とによって規定される。車線２００の右側に車線２０３が隣接しており、車線２０３の右側に車線２０４が隣接している。車線２００、２０３、２０４には、車両１以外の車両２１０が走行している。

ＥＣＵ２０は、検知ユニット４１〜４３が認識した車両１の走行環境に基づいて、走行計画を生成し、その走行計画を実現するために、主体的に又は運転者からの指示に従って車線変更を実行する。例えば、この車線変更は、車両１を車線２００から車線２０３に移動する動作である。ＥＣＵ２０は、車線変更を実行するために、車両１の加減速及び操舵の両方を含む走行制御を行ってもよい。

ＥＣＵ２０は、車両１の運転者による関与の度合いが異なる複数の車線変更態様から１つの車線変更態様を変更し、この車線変更態様に従って走行制御を行う。以下、車線変更態様を単に変更態様と呼ぶ。車両１の運転者による関与の度合いが異なる複数の変更態様とは、自動化レベルが異なる複数の変更態様ということもできる。運転者による関与の度合いが小さいほど自動化レベルが高く、運転者による関与の度合いが大きいほど自動化レベルが低い。

例えば、複数の変更態様は、以下の３つの変更態様を含んでもよい。１つ目の変更態様は、車両１の運転者が車線変更を計画し、車両１の運転者が車線変更の開始を指示する態様である。この変更態様において、車両１の運転者は、走行状況や目的地への経路を考慮して、車線変更すべきであるかどうかを判定する。そして、車両１の運転者は、車線変更すべきである場合に、走行状況を考慮して、車線変更を実行可能なタイミングで、車両１に対して車線変更の開始の指示を与える。ＥＣＵ２０は、この指示に応じて車線変更を開始する。

２つ目の変更態様は、ＥＣＵ２０が車線変更を計画し、車両１の運転者が車線変更の開始を指示する変更態様である。この変更態様において、ＥＣＵ２０は、走行状況や目的地への経路を考慮して、車線変更すべきであるかどうかを判定する。ＥＣＵ２０は、車線変更すべきである場合に、運転者に対して車線変更を提案する。車両１の運転者は、車線変更の提案に応じて、走行状況を考慮して、車線変更を実行可能なタイミングで、車両１に対して車線変更の開始の指示を与える。ＥＣＵ２０は、この指示に応じて車線変更を開始する。

３つ目の変更態様は、ＥＣＵ２０が車線変更を計画し、ＥＣＵ２０が車線変更の開始を決定する変更態様である。この変更態様において、ＥＣＵ２０は、走行状況や目的地への経路を考慮して、車線変更すべきであるかどうかを判定する。ＥＣＵ２０は、車線変更すべきである場合に、走行状況を考慮して、車線変更を実行可能なタイミングで車線変更を開始する。車両１の運転者は、この車線変更を中止するように指示可能であってもよい。

上述の３つの変更態様では、１つ目の変更態様の自動化レベルが一番低く（すなわち、運転者の関与の度合いが大きく）、３つ目の変更態様の自動化レベルが一番高い（すなわち、運転者の関与の度合いが小さい）。ＥＣＵ２０が選択可能な変更態様は、上述の３つの変更態様に限られない。例えば、ＥＣＵ２０は、車両１の運転者が車線変更を計画し、ＥＣＵ２０が車線変更の開始を決定する態様を選択してもよい。さらに、上述の３つの変更態様のうちの一部が選択不能であってもよい。例えば、ＥＣＵ２０は、１つ目の変更態様と２つ目の変更態様から１つの変更態様を選択してもよいし、２つ目の変更態様と３つ目の変更態様から１つの変更態様を選択してもよい。

ＥＣＵ２０は、現在の走行環境における車線変更の難易度を決定し、この難易度に基づいて複数の変更態様から１つの変更態様を選択する。以下、変更難易度を単に変更難易度と呼ぶ。具体的に、ＥＣＵ２０は、変更難易度が高いほど自動化レベルの低い変更態様を選択し、変更難易度が低いほど自動化レベルの高い変更態様を選択する。上述のように、変更態様を３つの変更態様から選択する場合に、ＥＣＵ２０は、変更難易度の高さを３段階で評価する。ＥＣＵ２０は、最高の変更難易度の場合に最低の自動化レベルの変更態様を選択し、最低の変更難易度の場合に最高の自動化レベルの変更態様を選択し、中間の変更難易度の場合に中間の自動化レベルの変更態様を選択する。

例えば、ＥＣＵ２０は、車線数と、路肩の有無と、中央分離帯の有無と、指定速度と、区画線（２０２）の種類と、区画線の検知状態と、道路幅と、地図に関する情報と、車線の曲率と、車両１の過去の走行履歴と、車両１の過去の車線変更履歴との少なくとも１つに基づいて変更難易度を決定してもよい。例えば、ＥＣＵ２０は、走行中の車線２００を含む道路の車線数が少ない場合に変更難易度を低くし、車線数が多い場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、走行中の車線２００を含む道路に路肩がある場合に変更難易度を低くし、路肩がない場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、走行中の車線２００を含む道路に中央分離帯がある場合に変更難易度を低くし、中央分離帯がない場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、道路標識等によって指定された指定速度が高い場合に変更難易度を低くし、この指定速度が低い場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、走行中の車線２００と、変更先の車線２０３との間の区画線が通常の破線の場合に変更難易度を低くし、この区画線がドットライン付きの境界線の場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、走行中の車線２００と、変更先の車線２０３との間の区画線２０２を明瞭に検知できている場合に変更難易度を低くし、明瞭に検知できていない場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、車線２００及び／又は車線２０３の道路幅が閾値よりも広い場合に変更難易度を低くし、この道路幅が閾値よりも狭い場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、走行中の位置に対する地図を取得できている場合に変更難易度を低くし、この地図を取得できていいない場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、走行中の位置に対する地図の鮮度が高い場合に変更難易度を低くし、この地図の鮮度が低い場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、走行中の車線２００の曲率が小さい場合に変更難易度を低くし、この曲率が大きい場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、車両１の過去の走行履歴を参照して、走行中の車線を過去に走行したことがある場合に変更難易度を低くし、過去に走行したことがない場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、車両１の過去の車線変更履歴を参照して、過去に行った車線変更の回数が多い場合に変更難易度を低くし、この回数が少ない場合に変更難易度を高くしてもよい。

これに代えて又はこれに加えて、ＥＣＵ２０は、車両１の周辺を走行する車両２１０の車種と、車両１の周辺を走行する車両２１０の台数と、車両１の周辺を走行する車両２１０の位置関係と、車両１の周辺を走行する車両２１０の走行安定性との少なくとも１つに基づいて変更難易度を決定してもよい。例えば、ＥＣＵ２０は、周辺を走行する車両２１０の車種が小型車の場合に変更難易度を低くし、この車種が大型車の場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、周辺を走行する車両２１０の台数が少ない場合に変更難易度を低くし、この台数が多い場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、周辺を走行する車両２１０が車両１から遠い場合に変更難易度を低くし、周辺を走行する車両２１０が車両１から近い場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、周辺を走行する車両２１０の走行安定性が高い（例えば、等速で走行する）場合に変更難易度を低くし、この安定性が低い（例えば、加減速を行っている）場合に変更難易度を高くしてもよい。

これに代えて又はこれに加えて、ＥＣＵ２０は、車線変更に関連する車線（例えば、走行中の車線２００及び／又は変更先の車線２０３）の法定速度に基づいて変更難易度を決定してもよい。例えば、ＥＣＵ２０は、法定速度が高い場合に変更難易度を低くし、法定速度が低い場合に変更難易度を高くしてもよい。法定速度とは、各道路に対して法令で定められている速度のことである。例えば、法定速度は、上限速度（最高速度とも呼ばれる）及び指定速度を含む。上限速度とは、道路標識等によって速度が指定されない場合の速度の許容上限値であり、一般道では時速６０Ｋｍ、高速道では時速１００Ｋｍである。指定速度とは、道路標識等によって各道路に対して個別に指定された速度の許容上限値である。ＥＣＵ２０は、指定速度が設定されていない道路では上限速度以下の速度で走行し、指定速度が設定されている道路では指定速度以下の速度で走行する。また、運転者が走行速度の上限値を設定している場合に、ＥＣＵ２０は、その設定速度以下かつ法定速度以下の速度で走行する。設定速度は、標識情報や地図情報を用いて設定されてもよい。

これに代えて又はこれに加えて、ＥＣＵ２０は、車両１の速度と、車両１の周辺を走行する車両２１０の速度との少なくとも１つに基づいて変更難易度を決定してもよい。例えば、ＥＣＵ２０は、車両１の速度が高い場合に変更難易度を低くし、車両１の速度が低い場合に変更難易度を高くしてもよい。ＥＣＵ２０は、周辺の車両２１０の速度が低い場合に変更難易度を低くし、周辺の車両２１０の速度が高い場合に変更難易度を高くしてもよい。

図３を参照して、車線変更動作を行うための車両１の制御方法について説明する。この制御方法において、車両１の制御装置（具体的には、ＥＣＵ２０）は、変更難易度に基づいて複数の変更態様から１つの変更態様を選択し、選択された変更態様に従って車線変更を行うための走行制御を行う。図３の制御方法は、ＥＣＵ２０のプロセッサ２０ａがメモリ２０ｂに格納されたプログラムを実行することによって行われてもよい。これに代えて、方法の一部又は全部の工程が、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）のような専用回路で実行されてもよい。前者の場合に、プロセッサ２０ａが特定の動作のための構成要素となり、後者の場合に、専用回路が特定の動作のための構成要素となる。図３の制御方法は、ＥＣＵ２０が自動走行による走行制御を実行中に反復して実行される。

ステップＳ３０１で、ＥＣＵ２０は、検知ユニット４１〜４３によって認識された車両１の現在の走行環境を取得する。この走行環境は、車両１の状態（速度等）と、周辺環境（区画線２０１の状態等）と、周辺の車両の状態（周辺車両の速度や位置等）を含んでもよい。図３の例では、ステップＳ３０１において現在の走行環境を取得するが、現在の走行環境の取得は図３の制御方法の実行中に繰り返し行われる。

ステップＳ３０２で、ＥＣＵ２０は、ステップＳ３０１で取得された現在の走行環境における変更難易度を決定する。変更難易度の決定方法については上述したとおりである。

ステップＳ３０３で、ＥＣＵ２０は、ステップＳ３０２で決定された変更難易度に基づいて、複数の変更態様から１つの変更態様を選択する。上述のように、ＥＣＵ２０は、変更難易度が高いほど運転者の関与の度合いが大きい（すなわち、自動化レベルが低い）変更態様を選択し、変更難易度が低いほど運転者の関与の度合いが小さい（すなわち、自動化レベルが高い）変更態様を選択する。

ステップＳ３０４で、ＥＣＵ２０は、ステップＳ３０３で選択された変更態様が、運転者が車線変更を計画する変更態様であるどうかを判定する。ＥＣＵ２０は、運転者が車線変更を計画する変更態様である場合（ステップＳ３０４でＹＥＳ）に処理をステップＳ３０５に遷移し、それ以外の場合（ステップＳ３０４でＮＯ）に処理をステップＳ３０６に遷移する。

ステップＳ３０５で、ＥＣＵ２０は、運転者が車線変更の開始を指示したかどうかを判定する。ＥＣＵ２０は、開始を指示した場合（ステップＳ３０５でＹＥＳ）に処理をステップＳ３０９に遷移し、それ以外の場合（ステップＳ３０５でＮＯ）にステップＳ３０５を繰り返す。ステップＳ３０５は、車両１の運転者が車線変更を計画する変更態様（上述の１つ目の変更態様）の場合に行われる。この変更態様では、車両１の運転者が車線変更の開始を指示する。そのため、ＥＣＵ２０は、運転者が車線変更の開始を指示するまで待機する。

ステップＳ３０６で、ＥＣＵ２０は、現在の走行環境に基づいて、車線変更を行うべきかどうかを判定する。ＥＣＵ２０は、車線変更を行うべきである場合（ステップＳ３０６でＹＥＳ）に処理をステップＳ３０７に遷移し、それ以外の場合（ステップＳ３０６でＮＯ）にステップＳ３０６を繰り返す。ステップＳ３０５は、ＥＣＵ２０が車線変更を計画する変更態様（上述の２つ目の変更態様又は３つ目の変更態様）の場合に行われる。そのため、ＥＣＵ２０は、走行状況（例えば、先行車を追い越す場合）や目的地への経路を考慮して、車線変更を行うべき状況になるまで待機する。

ステップＳ３０７で、ＥＣＵ２０は、ステップＳ３０３で選択された変更態様が、運転者が車線変更の開始を指示する変更態様であるかどうかを判定する。ＥＣＵ２０は、運転者が車線変更の開始を指示する変更態様である場合（ステップＳ３０７でＹＥＳ）に処理をステップＳ３０８に遷移し、それ以外の場合（ステップＳ３０７でＮＯ）に処理をステップＳ３０９に遷移する。

ステップＳ３０８で、ＥＣＵ２０は、運転者に対して車線変更を提案する。ステップＳ３０８は、ＥＣＵ２０が車線変更を計画し、車両１の運転者が車線変更の開始を指示する変更態様（上述の２つ目の変更態様）の場合に行われる。そのため、ＥＣＵ２０は、運転手から車線変更の指示を取得するために、運転者に対して車線変更を提案する。その後、上述のステップＳ３０５を実行することによって、ＥＣＵ２０は運転者からの指示が入力されるまで待機する。

ステップＳ３０９で、ＥＣＵ２０は、現在の走行環境に基づいて、車線変更を実行可能であるかどうかを判定する。ＥＣＵ２０は、車線変更を実行可能である場合（ステップＳ３０９でＹＥＳ）に処理をステップＳ３１０に遷移し、それ以外の場合（ステップＳ３０９でＮＯ）にステップＳ３０９を繰り返す。ステップＳ３０９は、上述の１つ目から３つ目の変更態様の何れの場合にも行われる。

ステップＳ３１０で、ＥＣＵ２０は、車線変更を開始する。ステップＳ３１０は、ステップＳ３０５で運転者から車線変更の開始を指示された場合又はステップ３０９でＥＣＵ２０が車線変更を実行可能であると判定した場合に実行される。

ステップＳ３１１で、ＥＣＵ２０は、車線変更を完了したかどうかを判定する。ＥＣＵ２０は、車線変更を完了した場合（ステップＳ３１１でＹＥＳ）に処理をステップＳ３１２に遷移し、それ以外の場合（ステップＳ３１１でＮＯ）にステップＳ３１１を繰り返す。すなわち、ＥＣＵ２０は、車線変更が完了するまで待機する。例えば、ＥＣＵ２０は、車両１が隣接車線（変更先の車線）の車線中央付近まで移動が完了した場合に車線変更動作が完了したと判定してもよいし、隣接車線と走行車線との間の区画線を車両１が所定比率以上超えた場合に車線変更動作が完了したと判定してもよい。この処理と並行して、ＥＣＵ２０は、車線変更を行うための走行制御を行う。

ステップＳ３１２で、ＥＣＵ２０は、ステップＳ３０３で選択された変更態様が、運転者が車線変更の開始を指示する変更態様であるかどうかを判定する。ＥＣＵ２０は、運転者が車線変更の開始を指示する変更態様である場合（ステップＳ３１２でＹＥＳ）に処理をステップＳ３１３に遷移し、それ以外の場合（ステップＳ３１２でＮＯ）に処理をステップＳ３１４に遷移する。

ステップＳ３１３で、ＥＣＵ２０は、車線変更の完了後、所定の時間が経過したか又は車両１が所定の距離を走行したかどうかを判定する。ＥＣＵ２０は、所定の時間が経過したか又は車両１が所定の距離を走行した場合（ステップＳ３１３でＹＥＳ）に処理をステップＳ３１４に遷移し、それ以外の場合（ステップＳ３１３でＮＯ）にステップＳ３１３を繰り返す。

ステップＳ３１４で、ＥＣＵ２０は、更なる車線変更をスタンバイする。ステップＳ３０３で選択された変更態様が、運転者が車線変更の開始を指示する変更態様である場合に、ステップＳ３１４は、ステップＳ３１３を実行した後に実行される。運転者が車線変更の開始を指示する変更態様は、変更難易度が高い走行環境である場合に選択される。このような走行環境において、短い期間に連続して車線変更を行うことは難易度が高い。そのため、ＥＣＵ２０は、所定の時間が経過するまで又は所定の距離を走行するまでの間、更なる車線変更の実行を抑制する。一方、ステップＳ３０３で選択された変更態様が、ＥＣＵ２０が車線変更を計画する変更態様である場合に、ステップＳ３１４は、ステップＳ３１３を実行せずに実行される。ＥＣＵ２０が車線変更を計画する変更態様は、変更難易度が中間又は低い走行環境である場合に選択される。そのため、ＥＣＵ２０は、所定の時間が経過するまで又は所定の距離を走行するまでの間も（そして、この経過後も）、更なる車線変更の実行を可能とする。

上述の図３の制御方法において、ＥＣＵ２０が選択可能な変更態様によって、適宜ステップが追加又は省略される。例えば、上述の１つ目の変更態様を選択候補から外す場合に、ステップＳ３０４が省略される。また、ステップＳ３１２で、ＥＣＵ２０は、ステップＳ３０３で選択された変更態様が、運転者が車線変更の開始を指示する変更態様であるかどうかを判定した。これに代えて、ＥＣＵ２０は、ステップＳ３０３で選択された変更態様が、運転者が車線変更の開始を指示する変更態様であるかどうかを判定してもよい。

また、ＥＣＵ２０は、目的地が設定されている走行計画に基づいて走行制御を行う場合に、目的地が設定されていない走行計画に基づいて走行制御を行う場合と比較して、車両１の運転者の関与が少ない変更態様を優先して選択してもよい。例えば、ＥＣＵ２０は、目的地が設定されている走行計画に基づいて走行制御を行う場合に、上述の２つ目の変更態様及び３つ目の変更態様から１つの変更態様を選択し、目的地が設定されていない走行計画に基づいて走行制御を行う場合に１つ目の変更態様を選択してもよい。これに代えて、ＥＣＵ２０は、目的地が設定されている走行計画に基づいて走行制御を行う場合に、ステップＳ３０２で決定された変更難易度を低減した後、ステップＳ３０３の変更態様の選択を行ってもよい。

上述のステップＳ３１２〜Ｓ３１４に代えて、ＥＣＵ２０は、車線変更を完了してから所定の時間が経過するまで又は所定の距離を走行するまでの間、走行制御の自動化レベルが運転者主導のレベル（例えば、運転者に周辺監視義務が課されるレベル）であるならば、更なる車線変更の実行を可能とし、走行制御の自動化レベルがシステム主導のレベル（例えば、運転者に周辺監視義務が課されないレベル）であるならば、更なる車線変更の実行を抑制してもよい。これによって、運転者の意思を尊重しつつ、リスクが高い事象が予見される場合に車線変更を抑制でき、安全性を担保できる。

上述のステップＳ３０２及びＳ３０３に代えて又はこれらに加えて、ＥＣＵ２０は、現在の走行環境における走行制御の自動化レベルを決定し、この決定された自動化レベルに基づいて、複数の車線変更態様から１つの車線変更態様を選択してもよい。自動化レベルは、現在の走行環境に基づいて上限が設定される。運転者からの指定がない場合に、ＥＣＵ２０は、上限の自動化レベルで走行制御を行ってもよい。運転者から上限よりも低いレベルが指定された場合に、ＥＣＵ２０は、運転者から指定された自動化レベルで走行制御を行ってもよい。ＥＣＵ２０は、自動化レベルが運転者によるステアリングホイールの把持義務があるレベルである場合に、車両１の運転者が車線変更を計画し、車両１の運転者が車線変更の開始を指示する態様（上述の１つ目の変更態様）を選択してもよい。ＥＣＵ２０は、自動化レベルが運転者によるステアリングホイールの把持義務がなく周辺監視義務があるレベルである場合に、ＥＣＵ２０が車線変更を計画し、車両１の運転者が車線変更の開始を指示する変更態様（上述の２つ目の変更態様）を選択してもよい。ＥＣＵ２０は、自動化レベルが運転者による周辺監視義務がないレベルである場合に、ＥＣＵ２０が車線変更を計画し、ＥＣＵ２０が車線変更の開始を決定する変更態様（上述の３つ目の変更態様）を選択してもよい。

＜実施形態のまとめ＞
＜構成１＞
車両（１）の制御装置（２）であって、
前記車両の走行環境を認識する認識手段（４１〜４３）と、
前記走行環境に基づいて、走行計画を生成する生成手段（２０）と、
前記走行計画に基づいて、前記車両の加減速又は操舵の少なくとも一方を含む走行制御を行う制御手段（２０）と、を備え、
前記制御手段は、車線変更を行う場合に、
現在の走行環境における車線変更の難易度又は走行制御の自動化度合いを決定し、
前記決定された難易度又は自動化度合いに基づいて、前記車両の運転者による関与の度合いが異なる複数の車線変更態様から１つの車線変更態様を選択し、
前記選択された車線変更態様に従って前記走行制御を行う
ことを特徴とする制御装置。
この構成によれば、走行環境に応じた自動化レベルの車線変更動作を実行できる。例えば、車線変更の難易度によって許容される代行の自動化レベルの車線変更動作を実行できる。
＜構成２＞
前記複数の車線変更態様は、
前記車両の運転者が車線変更を計画する態様と、
前記制御手段が車線変更を計画する態様と、
を含むことを特徴とする構成１に記載の制御装置。
この構成によれば、車線変更の計画主体が異なる複数の車線変更態様から１つの車線変更態様を選択可能になる。
＜構成３＞
前記複数の車線変更態様は、
前記車両の運転者が車線変更の開始を指示する態様と、
前記制御手段が車線変更の開始を決定する態様と、
を含むことを特徴とする構成１又は２に記載の制御装置。
この構成によれば、車線変更の開始タイミングの決定主体が異なる複数の車線変更態様から１つの車線変更態様を選択可能になる。
＜構成４＞
前記複数の車線変更態様は、
前記車両の運転者が車線変更を計画し、前記車両の運転者が車線変更の開始を指示する態様と、
前記制御手段が車線変更を計画し、前記車両の運転者が車線変更の開始を指示する態様と、
前記制御手段が車線変更を計画し、前記制御手段が車線変更の開始を決定する態様と、
を含むことを特徴とする構成１に記載の制御装置。
この構成によれば、車線変更の計画主体及び／又は車線変更の開始タイミングの決定主体が異なる複数の車線変更態様から１つの車線変更態様を選択可能になる。
＜構成５＞
前記制御手段は、車線数と、路肩の有無と、中央分離帯の有無と、指定速度と、区画線（２０２）の種類と、区画線の検知状態と、道路幅と、地図に関する情報と、車線（２００、２０３）の曲率と、前記車両の過去の走行履歴と、前記車両の過去の車線変更履歴との少なくとも１つに基づいて前記車線変更の難易度を決定することを特徴とする構成１乃至４の何れか１項に記載の制御装置。
この構成によれば、道路に関する情報及び車両に関する情報に基づいて難易度を決定できる。
＜構成６＞
前記制御手段は、前記車両の周辺を走行する車両（２１０）の車種と、前記車両の周辺を走行する車両（２１０）の台数と、前記車両の周辺を走行する車両（２１０）の位置関係と、前記車両の周辺を走行する車両（２１０）の走行安定性との少なくとも１つに基づいて前記車線変更の難易度を決定することを特徴とする構成１乃至５の何れか１項に記載の制御装置。
この構成によれば、周辺を走行する車両に関する情報に基づいて難易度を決定できる。
＜構成７＞
前記制御手段は、車線変更に関連する車線（２００、２０３）の法定速度に基づいて前記車線変更の難易度を決定することを特徴とする構成１乃至６の何れか１項に記載の制御装置。
この構成によれば、法定速度に関する情報に基づいて難易度を決定できる。
＜構成８＞
前記制御手段は、前記車両の速度と、前記車両の周辺を走行する車両（２１０）の速度との少なくとも１つに基づいて前記車線変更の難易度を決定することを特徴とする構成１乃至７の何れか１項に記載の制御装置。
この構成によれば、実際の速度に関する情報に基づいて難易度を決定できる。
＜構成９＞
前記制御手段は、車線変更を完了してから所定の時間が経過するまで又は所定の距離を走行するまでの間に、
前記完了した車線変更が、前記車両の運転者が車線変更を計画する態様に従う車線変更であったならば、更なる車線変更の実行を抑制し、
前記完了した車線変更が、前記制御手段が車線変更を計画する態様に従う車線変更であったならば、更なる車線変更の実行を可能とする
ことを特徴とする構成１乃至８の何れか１項に記載の制御装置。
この構成によれば、車線変更の難易度が高い環境において連続して車線変更を実行することを回避できる。
＜構成１０＞
前記制御手段は、目的地が設定されている走行計画に基づいて前記走行制御を行う場合に、目的地が設定されていない走行計画に基づいて前記走行制御を行う場合と比較して、前記車両の運転者の関与が少ない車線変更態様を優先して選択することを特徴とする構成１乃至９の何れか１項に記載の制御装置。
この構成によれば、目的地が設定されている走行計画の場合に自動化レベルを向上できる。
＜構成１１＞
構成１乃至１０の何れか１項に記載の制御装置を備えることを特徴とする車両（１）。
この構成によれば、上述の制御装置を有する車両を提供できる。
＜構成１２＞
車両（１）の制御方法であって、
前記車両の走行環境を認識する認識工程（Ｓ３０１）と、
前記走行環境に基づいて、走行計画を生成する生成工程と、
前記走行計画に基づいて、前記車両の加減速又は操舵の少なくとも一方を含む走行制御を行う制御工程（Ｓ３０２〜Ｓ３１４）と、を備え、
前記制御工程において、車線変更を行う場合に、
現在の走行環境における車線変更の難易度又は走行制御の自動化度合いを決定し（Ｓ３０２）、
前記決定された難易度又は自動化度合いに基づいて、前記車両の運転者による関与の度合いが異なる複数の車線変更態様から１つの車線変更態様を選択し（Ｓ３０３）、
前記選択された車線変更態様に従って前記走行制御を行う（Ｓ３０４〜Ｓ３１４）
ことを特徴とする制御方法。
この構成によれば、走行環境に応じた自動化レベルの車線変更動作を実行できる。
＜構成１３＞
コンピュータを構成１乃至１０の何れか１項に記載の制御装置の各手段として機能させるためのプログラム。
この構成によれば、上述の制御装置を生成するためのプログラムを提供できる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１ 車両、２ 制御装置、２０〜２９ ＥＣＵ

Claims (13)

1. 車両の制御装置であって、
   前記車両の走行環境を認識する認識手段と、
   前記走行環境に基づいて、走行計画を生成する生成手段と、
   前記走行計画に基づいて、前記車両の加減速又は操舵の少なくとも一方を含む走行制御を行う制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、車線変更を行う場合に、
   現在の走行環境における車線変更の難易度又は走行制御の自動化度合いを決定し、
   前記決定された難易度又は自動化度合いに基づいて、前記車両の運転者による関与の度合いが異なる複数の車線変更態様から１つの車線変更態様を選択し、
   前記選択された車線変更態様に従って前記走行制御を行い、
   前記制御手段は、車線変更を完了してから所定の時間が経過するまで又は所定の距離を走行するまでの間に、
   前記完了した車線変更が、前記車両の運転者が車線変更を計画する態様に従う車線変更であったならば、更なる車線変更の実行を抑制し、
   前記完了した車線変更が、前記制御手段が車線変更を計画する態様に従う車線変更であったならば、更なる車線変更の実行を可能とする
   ことを特徴とする制御装置。
2. 車両の制御装置であって、
   前記車両の走行環境を認識する認識手段と、
   前記走行環境に基づいて、走行計画を生成する生成手段と、
   前記走行計画に基づいて、前記車両の加減速又は操舵の少なくとも一方を含む走行制御を行う制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、車線変更を行う場合に、
   現在の走行環境における車線変更の難易度又は走行制御の自動化度合いを決定し、
   前記決定された難易度又は自動化度合いに基づいて、前記車両の運転者による関与の度合いが異なる複数の車線変更態様から１つの車線変更態様を選択し、
   前記選択された車線変更態様に従って前記走行制御を行い、
   前記制御手段は、目的地が設定されている走行計画に基づいて前記走行制御を行う場合に、目的地が設定されていない走行計画に基づいて前記走行制御を行う場合と比較して、前記車両の運転者の関与が少ない車線変更態様を優先して選択することを特徴とする制御装置。
3. 前記複数の車線変更態様は、
   前記車両の運転者が車線変更を計画する態様と、
   前記制御手段が車線変更を計画する態様と、
   を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記複数の車線変更態様は、
   前記車両の運転者が車線変更の開始を指示する態様と、
   前記制御手段が車線変更の開始を決定する態様と、
   を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の制御装置。
5. 前記複数の車線変更態様は、
   前記車両の運転者が車線変更を計画し、前記車両の運転者が車線変更の開始を指示する態様と、
   前記制御手段が車線変更を計画し、前記車両の運転者が車線変更の開始を指示する態様と、
   前記制御手段が車線変更を計画し、前記制御手段が車線変更の開始を決定する態様と、
   を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
6. 前記制御手段は、車線数と、路肩の有無と、中央分離帯の有無と、指定速度と、区画線の種類と、区画線の検知状態と、道路幅と、地図に関する情報と、車線の曲率と、前記車両の過去の走行履歴と、前記車両の過去の車線変更履歴との少なくとも１つに基づいて前記車線変更の難易度を決定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の制御装置。
7. 前記制御手段は、前記車両の周辺を走行する車両の車種と、前記車両の周辺を走行する車両の台数と、前記車両の周辺を走行する車両の位置関係と、前記車両の周辺を走行する車両の走行安定性との少なくとも１つに基づいて前記車線変更の難易度を決定することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の制御装置。
8. 前記制御手段は、車線変更に関連する車線の法定速度に基づいて前記車線変更の難易度を決定することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の制御装置。
9. 前記制御手段は、前記車両の速度と、前記車両の周辺を走行する車両の速度との少なくとも１つに基づいて前記車線変更の難易度を決定することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の制御装置。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の制御装置を備えることを特徴とする車両。
11. 車両の制御方法であって、
    前記車両の走行環境を認識する認識工程と、
    前記走行環境に基づいて、走行計画を生成する生成工程と、
    前記走行計画に基づいて、前記車両の加減速又は操舵の少なくとも一方を含む走行制御を行う制御工程と、を備え、
    前記制御工程において、車線変更を行う場合に、
    現在の走行環境における車線変更の難易度又は走行制御の自動化度合いを決定し、
    前記決定された難易度又は自動化度合いに基づいて、前記車両の運転者による関与の度合いが異なる複数の車線変更態様から１つの車線変更態様を選択し、
    前記選択された車線変更態様に従って前記走行制御を行い、
    前記制御工程において、車線変更を完了してから所定の時間が経過するまで又は所定の距離を走行するまでの間に、
    前記完了した車線変更が、前記車両の運転者が車線変更を計画する態様に従う車線変更であったならば、更なる車線変更の実行を抑制し、
    前記完了した車線変更が、前記車両の制御手段が車線変更を計画する態様に従う車線変更であったならば、更なる車線変更の実行を可能とする
    ことを特徴とする制御方法。
12. 車両の制御方法であって、
    前記車両の走行環境を認識する認識工程と、
    前記走行環境に基づいて、走行計画を生成する生成工程と、
    前記走行計画に基づいて、前記車両の加減速又は操舵の少なくとも一方を含む走行制御を行う制御工程と、を備え、
    前記制御工程において、車線変更を行う場合に、
    現在の走行環境における車線変更の難易度又は走行制御の自動化度合いを決定し、
    前記決定された難易度又は自動化度合いに基づいて、前記車両の運転者による関与の度合いが異なる複数の車線変更態様から１つの車線変更態様を選択し、
    前記選択された車線変更態様に従って前記走行制御を行い、
    前記制御工程において、目的地が設定されている走行計画に基づいて前記走行制御を行う場合に、目的地が設定されていない走行計画に基づいて前記走行制御を行う場合と比較して、前記車両の運転者の関与が少ない車線変更態様を優先して選択することを特徴とする制御方法。
13. コンピュータを請求項１乃至９の何れか１項に記載の制御装置の各手段として機能させるためのプログラム。