JP6912509B2 - 車両制御装置、車両および車両制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置、車両および車両制御方法に関する。

特許文献１には、複数の自動運転レベルを切替えて走行可能な自車両の自動運転制御装置から、自車両の走行経路、走行車線、および走行速度を含む第１走行計画を取得する走行計画取得部と、自車両と自車両の周辺を走行する周辺車両との位置関係を少なくとも含む周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得部と、自車両の現在地から第１走行計画の走行経路上の自動運転レベル低下切替地点までの間の少なくとも一部の区間を走行計画修正区間と設定し、走行計画修正区間について第１走行計画とは異なる第２走行計画を作成する走行計画修正部と、を備える、走行計画修正装置が記載されている。

特許文献２には、自車両の進行方向先の交通状況を取得する取得部と、取得部により取得された交通状況を参照し、自車両または自車両の周辺に関する将来状態を予測する予測部と、車両制御を行う制御部であって、車両制御の切替または解除を行った後、予測部により、所定期間以内または所定走行距離以内に切替または解除が行われる前の状態に戻ることが予測された場合に、車両制御の切替または解除を抑制する制御部と、を備える車両制御システムが記載されている。

ＷＯ２０１８０４７２４９Ａ１ ＪＰＷＯ２０１７１７５３７７Ａ１

しかしながら、このような従来の自動運転装置にあっては、車線増減が発生するシーンでは、自動化レベルに対して阻害要因が発生してしまい、制御不安定状態（乗員への違和感）が発生してしまうという課題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、安定的な状態で車線増減するシーンを通過することが可能となる車両制御装置、車両および車両制御方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、自車両の周辺状況を認識する認識部と、自車線に接続する車線数が増加、分岐または減少するエリアを特定エリアとして特定するエリア特定部と、を具備し、前記認識部の認識結果に基づいて、前記自車両の前方車両に対する車両制御を行う運転制御部を備え、前記運転制御部は、少なくとも、第１支援状態と、前記第１支援状態よりも自動化率が高い、または乗員に対する要求タスクが少ない第２支援状態とのいずれかで前記自車両を動作させ、前記第１支援状態から前記第２支援状態への移行条件には、少なくとも、自車線上に前記認識部によって認識された前走車が存在することを遷移条件とし、前記自車両が走行するエリアを特定し、特定したエリアが前記特定エリアに該当する場合において、前記自車両が当該特定エリアに前記第１支援状態で進入する場合には、当該第１支援状態を継続可能とし、前記自車両が当該特定エリアに前記第２支援状態で進入する場合には、前記第２支援状態を前記第１支援状態へ遷移させる、前記運転制御部は、前記自車両が前記特定エリアを通過後、所定距離内に前記特定エリアがない場合には前記第１支援状態から前記第２支援状態へ再遷移することを特徴とする。

本発明によれば、安定的な状態で車線増減するシーンを通過することが可能となる車両制御装置、車両制御方法および車両制御プログラムを提供できる。

本発明の実施形態に係る車両制御装置を備える車両の全体構成を示す図である。 上記実施形態に係る車両制御装置を中心とした機能構成図である。 上記実施形態に係る車両制御装置ＨＭＩの構成図である。 上記実施形態に係る車両制御装置の自車位置認識部により走行車線に対する自車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。 上記実施形態に係る車両制御装置の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。 上記実施形態に係る車両制御装置の軌道生成部の構成の一例を示す図である。 上記実施形態に係る車両制御装置の軌道候補生成部により生成される軌道の候補の一例を示す図である。 上記実施形態に係る車両制御装置の軌道候補生成部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。 上記実施形態に係る車両制御装置の車線変更ターゲット位置ＴＡを示す図である。 上記実施形態に係る車両制御装置の制御状態の遷移の概要を説明する図である。 上記実施形態に係る車両制御装置のモード別操作可否情報の一例を示す図である。 上記実施形態に係る車両制御装置の高速道路での自動運転において、車線減少のシーンを説明する図である。 上記実施形態に係る車両制御装置の高速道路での自動運転において、出口／ＪＣＴのシーンを説明する図である。 上記実施形態に係る車両制御装置の車両制御処理を示す基本フローチャートである。 上記実施形態に係る車両制御装置のナビゲーション装置５０またはＨＭＩが出力する遷移報知情報の一例を示す図である。 上記実施形態に係る車両制御装置のナビゲーション装置またはＨＭが出力する遷移報知情報の一例を示す図である。図１６は、車両制御装置１００の車両制御処理（「車線状況変化後の再遷移」）の一例を示すフローチャートである。 上記実施形態に係る車両制御装置の車両制御処理（「再度渋滞発生」）の一例を示すフローチャートである。 上記実施形態に係る車両制御装置の車両制御処理（「車線レベルでの判断」）の一例を示すフローチャートである。 上記実施形態に係る車両制御装置の車両制御処理（「接続する車線から接続しない車線へ遷移」）の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下では、左側通行の法規が適用される国または地域を前提として説明するが、右側通行の法規が適用される場合、左右を逆に読み替えればよい。
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置１００を備える車両の全体構成を示す図である。本実施形態の車両制御装置１００が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）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。

［自車両Ｍ］
図１に示すように、自車両Ｍには、ファインダ２０、レーダ３０、およびカメラ４０等のセンサと、ナビゲーション装置５０と、車両制御装置１００とが搭載される。
ファインダ２０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 Detectionand Ranging、あるいはLaser Imaging Detectionand Ranging）である。例えば、ファインダ２０は、フロントの左右に離間した位置に１つずつ計２つ、リアに３つ（フロントとリア合わせて計５つ）設置されている。

レーダ３０は、例えば、フロントに３つ、リアに２つ（フロントとリア合わせて計５つ）設置されている。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。この例では、単眼カメラが２つ並べられたものである。カメラ４０は、ステレオカメラであってもよい。
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もよいし、更に別の構成が追加されてもよい。

［車両制御装置１００］
図２は、本実施形態に係る車両制御装置１００を中心とした機能構成図である。
図２に示すように、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、車両制御装置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装置は、「車両制御装置１００」のみを指しているのではなく、車両制御装置１００以外の構成（検知デバイスＤＤやＨＭＩ７０など）を含んでもよい。

<ナビゲーション装置５０>
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、車両制御装置１００の目標車線決定部１１０（後記）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もよい。また、ナビゲーション装置５０は、車両制御装置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もよい。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もよい。この場合、端末装置と車両制御装置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>
通信装置５５は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Bluetooth（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用した無線通信を行う。通信装置５５は、例えば、ＶＩＣＳ（登録商標）（Vehicle Information and Communication System）などの道路の交通状況を監視するシステムの情報提供用サーバと無線通信を行い、自車両Ｍが走行している道路や走行予定の道路の交通状況を示す情報（以下、交通情報と称する）を取得する。交通情報には、前方の渋滞情報、渋滞地点の所要時間、事故・故障車・工事情報、速度規制・車線規制情報、駐車場の位置、駐車場・サービスエリア・パーキングエリアの満車・空車情報などの情報が含まれる。また、通信装置５５は、道路の側帯などに設けられた無線ビーコンと通信を行ったり、自車両Ｍの周囲を走行する他車両と車車間通信を行ったりすることで、上記交通情報を取得してよい。通信装置５５は、「渋滞情報を取得する「通信部」の一例である。

<車両センサ６０>
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。

<ＨＭＩ７０>
図３は、ＨＭＩ７０の構成図である。
図３に示すように、ＨＭＩ７０は、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なく、運転操作系の構成が非運転操作系の機能を備える（またはその逆）ことがあってもよい。上述したナビゲーション装置５０およびＨＭＩ７０は、「出力部」の一例である。
ＨＭＩ７０は、運転操作系の構成として、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（また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（また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装置１００に出力する。
なお、車両制御装置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もよい。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、例えば車両制御装置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（または踏み込み力）を検出し、検出結果を示すブレーキ信号を車両制御装置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である。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装置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装置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装置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、車両制御装置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およびウインドウ駆動装置９１とを含む。
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、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）であってもよい。スピーカ８３は、音声を出力する。接触操作検出装置８４は、表示装置８２がタッチパネルである場合に、表示装置８２の表示画面における接触位置（タッチ位置）を検出して、車両制御装置１００に出力する。なお、表示装置８２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。

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もよい。
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（または将来の開始）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もよい。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もよい。

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９５は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固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９５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。カメラ４０は、例えば、周期的に繰り返し車両乗員を撮像する。

図２に戻って、車両制御装置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。車両制御装置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）、またはＭＰＵ（Micro-Processing Unit）などが組み合わされた構成であってよい。

車両制御装置１００は、目標車線決定部１１０と、自動運転制御部１２０（運転制御部）と、自動運転モード制御部１３０と、認識部１４０と、切替制御部１５０と、走行制御部１６０と、ＨＭＩ制御部１７０と、記憶部１８０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もよいし、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もよい。

以降、「○○部は」と主体を記した場合は、自動運転制御部１２０が必要に応じＲＯＭ・ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）から各プログラムを読み出した上でＲＡＭにロードし、各機能（後記）を実行するものとする。各プログラムは、予め記憶部１８０に記憶されていてもよいし、他の記憶媒体または通信媒体を介して、必要なときに車両制御装置１００に取り込まれてもよい。

<目標車線決定部１１０>
目標車線決定部１１０は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）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１８１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１８２として記憶部１８０に記憶される。

<自動運転制御部１２０>
自動運転制御部１２０は、自動運転モード制御部１３０と、認識部１４０と、切替制御部１５０と、を備える。

<自動運転モード制御部１３０>
自動運転モード制御部１３０は、自動運転制御部１２０が実行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。また、自動運転のモードにおけるレベルの呼称も一例である。

自車両Ｍの自動運転制御は、例えば、第１運転状態（「第１支援状態」）と、第２運転状態（「第１支援状態」）と、第３運転状態（「第２支援状態」）とを有する。
ここで、特許請求の範囲に記載の「第１支援状態」は、本実施形態では「第１運転状態」と「第２運転状態」をいう。特許請求の範囲に記載の「第２支援状態」は、本実施形態では「第３運転状態」をいう。
第３運転状態は、ドライバーの負担が第２運転状態よりも軽い、または、自動化度が第２運転状態より高い。第２運転状態は、ドライバーの負担が第１運転状態よりも軽い、または、自動化度が第１運転状態より高い。
例えば、第１運転状態においては、ドライバーがステアリングハンドルを把持する必要があるが、第２運転状態においては、ドライバーがステアリングハンドルを把持する必要がない。

［第３運転状態］ 第３運転状態は、システム主導での運転であり、ドライバーによるシステム監視が必要である。第３運転状態が実行されている場合、限られたシーンにて走行を自動的に行われる（システム監視は必要となる）。

ここで、第３運転状態で選択される走行態様の一例としては、例えば、渋滞シーンでは渋滞時に前走車両に追従する渋滞追従モード（低速追従モード；ＴＪＰ（Traffic Jam Pilot））がある。渋滞シーンでは、混雑した高速道路上で前走車両に追従することで安全な自動運転を実現することができる。渋滞追従モードは、例えば自車両Ｍの走行速度が所定速度以上（例えば、６０ｋｍ／ｈ以上）になった場合に解除される。また、渋滞追従モードの終了するタイミングで第３運転状態から他の走行態様に切り替わる場合もあるが、第３運転状態において選択可能な他の走行態様に切り替わってもよい（後記図１０の「制御状態の遷移の概要」参照）。

なお、第３運転状態では、ドライバモニタカメラ（運転者監視カメラ）を行い、後方などへの視線であるか、運転交代にすぐに反応できるか（寝ていたり、気絶していないか）の判定をシステムが行う。

［第２運転状態］ 第２運転状態は、第３運転状態の次に自動運転の度合が高いモードである。第２運転状態が実行されている場合、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。
一例を挙げると、第２運転状態での走行ではあくまでも本線判定を行うものであるとすると、本線を走行する限りでの運転支援となる。よって、分合流や本線上の料金所（例えば、料金所）や、片側１車線の本線などは、第２運転状態での走行は行わない。
このため、第２運転状態は、第３運転状態と比べて周辺監視義務が増加する。

［第１運転状態］ 第１運転状態は、第２運転状態の次に自動運転の度合が高いモードである。第１運転状態が実行されている場合、車両乗員は、必要な動作としては、常にハンドル把持となる（場面に応じた確認操作ではない）。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。
第１運転状態および第２運転状態では、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。

<自動運転モード制御部１３０>
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１４７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もよい。例えば、検知デバイスＤＤの性能が低い場合には、第３運転状態は実行されないものとしてよい。

何れの自動運転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。オーバーライドは、例えば自車両Ｍの車両乗員によるＨＭＩ７０の運転操作系に対する操作が、所定時間以上継続した場合、所定の操作変化量（例えばアクセルペダル７１（後記）のアクセル開度、ブレーキペダル７４（後記）のブレーキ踏量、ステアリングホイール７８（後記）のステアリング操舵角）以上の場合、または運転操作系に対する操作を所定回数以上行った場合に開始される。

<認識部１４０>
認識部１４０は、自車位置認識部１４１と、外界認識部１４２（認識部）と、エリア特定部１４３（検知部）と、行動計画生成部１４４と、軌道生成部１４７と、を備える。

<自車位置認識部１４１>
自車位置認識部１４１は、記憶部１８０に格納された高精度地図情報１８１と、カメラ１０、レーダ２０、ライダ３０、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１４１は、高精度地図情報１８１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。

図４は、自車位置認識部１４１により走行車線に対する自車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。図４において、第１車線Ｌ１は、道路区画線ＬＬ、および道路区画線ＣＬによって区画される走行車線、第２車線Ｌ２は、道路区画線ＣＬ、および道路区画線ＲＬによって区画される走行車線であり、いずれも＋Ｘ方向に進行する車両が走行する車線である。車線Ｌ１〜Ｌ２は、同方向の隣接車線である。また、第１車線Ｌ１の左側には、路肩が存在する。

図４に示すように、自車位置認識部１４１は、例えば、自車両Ｍの基準点（例えば重心）の走行車線中央ＭＬ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ＭＬ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１４１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１４１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>
図２に戻って、外界認識部１４２は、カメラ１０、レーダ２０、ライダ３０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もよいし、他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、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）を含んでもよい。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、歩行者その他の物体の位置を認識してもよい。

<エリア特定部１４３>
エリア特定部１４３は、自車が特定エリア（ＩＣ／ＪＣＴ／車線増加／車線減少）があるエリアを特定する。エリア特定部１４３は、特定エリアを地図情報から取得する。特定エリアを地図情報から取得することで、前方車両で遠方が検出できない場合でも検出することが可能となる。

なお、説明の便宜上、エリア特定部１４３は、カメラ１０と外界認識部１４２とは別個に記載したが、特定物標を検知できるものであればよく、カメラ１０で撮影された画像から人等を抽出する画像処理部、また外界認識部１４２の内部処理において画像の輪郭から人等を認識・検知するものでもよい。この場合、エリア特定部１４３は、図２の認識部１４０から除かれる。
また、後記するように、通信装置５５が入手したＶＩＣＳ情報を使って、エリア特定部１４３が検知した特定エリアの特定確率をさらに上げることも可能である。

<行動計画生成部１４４>
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もよいし、自動運転を指示する操作がなされた地点でもよい。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もよい。

行動計画は、例えば、順次実行される複数のイベント（後記図１１の「自動運転で実現する機能」参照）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１８３（後記）として記憶部１８０に格納される。
行動計画生成部１４４は、制御状態変更部１４５と、報知制御部１４６とを備える。

<制御状態変更部１４５>
制御状態変更部１４５は、少なくとも、第１運転状態または第２運転状態と、第３運転状態とのいずれかで自車両Ｍを動作させる。第１運転状態または第２運転状態とは、少なくともドライバーに周辺監視のタスクが課される運転状態である。第３運転状態とは、ドライバーに課されるタスクが第２運転状態よりも低減される（つまり、第２運転状態よりも自動化率が高い）運転状態である。例えば、第１運転状態は、低レベルの自動運転であり、必要に応じてステアリングホイール７８（図３参照）を把持するタスクがドライバーに課される運転状態である。第２運転状態は、第１運転状態と比して高レベルの自動運転であり、ステアリングホイール７８を把持するタスクがドライバーに課されない運転状態である。

なお、第１運転状態が、ドライバーが手動運転を行っている状態、またはＡＤＡＳ（AdvancedDriver Assistance System）が作動している状態である場合には、第２運転状態は、自動運転が行われている状態であってもよい。ＡＤＡＳは、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control System）やＬＫＡＳ（Lane Keeping Assist System）に代表される運転支援システムである。

本実施形態では、制御状態変更部１４５は、下記の車両制御を行う。実際には、制御状態変更部１４５は、自動運転制御部１２０の機能部であり、制御状態変更部１４５の動作は、自動運転制御部１２０の動作と読み替えられる。

制御状態変更部１４５は、少なくとも、第１運転状態と、第１運転状態よりも自動化率が高い、または乗員に対する要求タスクが少ない第２運転状態とのいずれかで自車両Ｍを動作させ、第１運転状態から第２運転状態への移行条件には、少なくとも、自車線上に外界認識部１４２によって認識された前走車が存在することを遷移条件とし、自車両Ｍが特定エリア（ＩＣ／ＪＣＴ／車線増加／車線減少）へ進入する場合には、自車両Ｍが第２運転状態で進入する場合には、当該第２運転状態を継続可能とし、自車両Ｍが第３運転状態で進入する場合には、前記第２運転状態へ遷移させる。

制御状態変更部１４５は、自車両Ｍが本線の増加または減少エリアを通過後、所定距離内に特定エリアがない場合には第２運転状態から第３運転状態へ再遷移する。

制御状態変更部１４５は、特定エリアを通過する際に、自車線に接続する車線数が増加または減少する場合には第３運転状態から第２運転状態へ遷移し、特定エリアにおいて、他車線が車線数増加または減少である場合には、第３運転状態を維持する。

制御状態変更部１４５は、特定エリアにおいて、自車線が車線数増加または減少する場合には第３運転状態から第２運転状態へ遷移するとともに、自車線から異なる車線である第２車線へ車線変更した場合には第２運転状態から第３運転状態へ再遷移する。

特定エリアは、車線数増加または減少につながる第１車線と、第１車線に隣接する第２車線とを有し、制御状態変更部１４５は、特定エリアから所定距離手前の位置において第３運転状態から第２運転状態へ遷移する遷移位置を決定し、第１車線走行時には、第２車線に対して所定距離を大きな距離に設定する。

制御状態変更部１４５は、特定エリア通過時に、第３運転状態への再遷移を許可する再遷移開始距離を、第２車線については、第１車線より大きな開始距離に設定する。

なお、自車両Ｍの運転状態を、第３運転状態から第２運転状態に遷移する処理の詳細、および第２運転状態から第３運転状態に戻す所定の条件の詳細については後記する。

<報知制御部１４６>
報知制御部１４６は、制御状態変更部１４５によって自車両Ｍの運転状態が第１運転状態に遷移した場合、自車両Ｍのドライバーに対して第１運転状態に遷移した旨を報知する。また、制御状態変更部１４５によって自車両Ｍの運転状態が自動運転を停止する「手動運転（マニュアル運転）」に遷移した場合、自車両Ｍのドライバーに対して手動運転に遷移した旨を報知する。報知制御部１４６は、記憶部１８０に予め記憶される音声情報をスピーカ７０に出力させる。音声情報には、例えば、第２運転状態から第１運転状態へレベルダウンする際には「渋滞解消のため第１運転状態へ遷移します」、第１運転状態から手動運転へ遷移する際には「障害物を検知したので手動運転に切り替えます」等の音声を示す情報が含まれる。

なお、上述した音声は、一例であってこれに限られず、運転状態の遷移を自車両Ｍのドライバーに報知することが可能であれば、他の音や音声であってもよい。また、音声による通知に限らず、発光、表示、振動などによって報知を行ってもよい。

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５に示すように、行動計画生成部１４４は、目標車線情報１８２（後記）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１８２に拘わらず、動的に行動計画を変更してもよい。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、車両制御装置１００は、外界の状態に変化が生じた場合においても、適切に自車両Ｍを自動走行させることができる。

<軌道生成部１４７>
図６は、軌道生成部１４７の構成の一例を示す図である。
図６に示すように、軌道生成部１４７は、走行態様決定部１４７Ａと、軌道候補生成部１４７Ｂと、評価・選択部１４７Ｃと、を備える。
走行態様決定部１４７Ａは、レーンキープイベントを実行する際に、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。例えば、走行態様決定部１４７Ａ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１４７Ａ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１４７Ａ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１４７Ａ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行する場合に、走行態様を減速走行に決定する。また、走行態様決定部１４７Ａ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１４７Ａ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。
軌道候補生成部１４７Ｂは、走行態様決定部１４７Ａ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１４７Ｂにより生成される軌道の候補の一例を示す図である。以降の説明において、Ｘは、道路の延在方向を示し、Ｙは、Ｘ方向に直交する車幅方向を示している。＋Ｘ方向は、自車両Ｍの進行方向を示し、−Ｘ方向は、自車両Ｍの後方を示し、−Ｙ方向は、自車両Ｍの進行方向に対して左方向を示し、＋Ｙ方向は、自車両Ｍの進行方向に対して右方向を示す。
図７は、自車両Ｍが第１車線Ｌ１から第２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１４７Ｂ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１４７Ｂ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１４７Ｂ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１４７Ｂ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１４７Ａにより決定された走行態様に応じて決定される。

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１４７Ｂは、まず、車線変更ターゲット位置（また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１４７Ｂ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９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１４７Ｂ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。

評価・選択部１４７Ｃは、軌道候補生成部１４７Ｂ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>
図２に戻って、切替制御部１５０は、自動運転切替スイッチ８７（図３参照）から入力される信号、その他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）（後記図１１の「自動運転で実現する機能」参照）。

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もよい。また、切替制御部１５０は、例えば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するハンドオーバー制御を行う場合に、車両乗員に対して事前にハンドオーバリクエストを通知するため、その旨の情報を、ＨＭＩ制御部１７０に出力する。

<走行制御部１６０>
走行制御部１６０は、軌道生成部１４７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>
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１８４（後記図１１参照）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。
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１８４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、車両制御装置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）（図３参照）を操作する。また、車両制御装置１００が実行する運転モードが自動運転モードの第１運転状態、第２運転状態等である場合、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（図３参照）に画像などで表示させるとともに、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第３運転状態である場合、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（図３参照）に音声を出力させたり、コンテンツ再生装置８５（図３参照）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、上述した図６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。

また、第３運転状態から第２運転状態または第１運転状態に遷移される場合、すなわち車両乗員の周辺監視義務が増加する自動運転のモードの変更が行われる場合、ＨＭＩ制御部１７０は、後述する制御状態変更部１４５からの通知を受けて、ナビゲーション装置５０または非運転操作系のＨＭＩ７０に所定の情報を出力させる。所定の情報とは、周辺監視義務が増加すること示す情報や、ナビゲーション装置５０または非運転操作系のＨＭＩ７０に対する操作許容度が低くなる（操作が制限される）ことを示す情報である。なお、所定の情報は、これらに限定されるものではなく、例えばハンドオーバー制御への準備を促すような情報であってもよい。

上述したように、ＨＭＩ制御部１７０は、例えば運転モードが上述した第３運転状態から第２運転状態または第１運転状態へ遷移する所定時間前や自車両Ｍが所定速度に至る前に車両乗員に対して警告等を報知することで、自車両Ｍの周辺監視義務が車両乗員に課されることを、適切なタイミングで車両乗員に通知することができる。この結果、自動運転の切り替わりへの準備期間を車両乗員に与えることができる。

<記憶部１８０>
記憶部１８０には、例えば、高精度地図情報１８１、目標車線情報１８２、行動計画情報１８３、モード別操作可否情報１８４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に格納されていてもよいし、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もよい。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もよい。

高精度地図情報１８１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１８１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。上記境界には、レーンマークの種別・色・長さ・路幅・路肩幅・本線幅・車線幅・境界位置・境界種別（ガードレール・植栽・縁石）・ゼブラゾーンなどがあり、これらの境界が高精度地図内に含まれている。

また、高精度地図情報１８１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。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。

［制御状態の遷移概要］
図１０は、制御状態の遷移の概要を説明する図である。
図１０に示すように、車両制御装置１００を備える車両は、「手動運転」と「自動運転」とを有し、「手動運転」から「自動運転」には「自車位置不確定＋ドライバーＳＷ操作」により遷移し、「自動運転」から「手動運転」には「ブレーキ操作、ＳＷ操舵システムのハンドオーバー要求で終了」により遷移する。
「自動運転」は、例えば、ドライバー周辺監視・ハンドル把持の第１運転状態と、ドライバー周辺監視・ハンドル把持無しの第２運転状態と、第２運転状態よりも自動化率が高いもしくは運転タスクが低い、ドライバーセカンドタスク（後記図６参照）可能・ハンドル把持無しの第３運転状態とを有する。

図１０に示すように、第１運転状態は、「合流・分岐支援」と「ＬＫＡＳ＋ＡＣＣ，ＡＬＣ，ＴＪＡ」とを有する。第２運転状態および第３運転状態からの「合流・分岐」により、第１運転状態の「合流・分岐支援」状態に遷移し、第２運転状態および第３運転状態の「合流・分岐」により、第１運転状態の「合流・分岐支援」状態に遷移し、「合流・分岐完了」により、第２運転状態もしくは第３運転状態へ遷移する。

第２運転状態の「自動経路走行」へは、第１運転状態の「ＬＫＡＳ＋ＡＣＣ，ＡＬＣ，ＴＪＡ」による自己位置確定、または「手動運転」による「自車位置確定＋ドライバーＳＷ操作」により遷移する。
また、第１運転状態から第２運転状態へは自動で遷移する。仮に高速道上にてＭＡＩＮ／ＳＥＴボタン操作を受けても、必ず第１運転状態からスタートしますので、手動運転から第２運転状態への直接遷移はない。
また、第１運転状態からの遷移には、高速道路の本線上での自己位置確立が条件となる。自己位置確立としては、ＧＰＳ等の位置測位＋カメラ等の自律センサにて検出した道路形状と高精度地図上の道路形状とが一致していることも自己位置確定には必要な行為となる。

また、第３運転状態に遷移可能である場合、第２運転状態の「自動経路走行」で「渋滞遭遇」により、第３運転状態の「渋滞追従（ＴＪＰ）」へと遷移する。第３運転状態の「渋滞追従（ＴＪＰ）」で「渋滞離脱」により、第２運転状態の「自動経路走行」へと遷移する。

また、第２運転状態や第３運転状態時にドライバーがハンドル把持を行っても、遷移は行わない。ただし、操舵入力が所定以上発生した場合には第１運転状態の「ＬＫＡＳ＋ＡＣＣ，ＡＬＣ，ＴＪＡ」へと遷移する。

［制御状態の遷移概要］
図１１は、モード別操作可否情報１８４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１８４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。「自動運転モード」として、上述した「第３運転状態」、「第２運転状態」、および「第１運転状態」等を有する。
また、モード別操作可否情報１８４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」、表示装置８２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６に示すモード別操作可否情報１８４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。

［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］
図２に戻って、車両制御装置１００は、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。
<走行駆動力出力装置２００>
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>
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、車両制御装置１００から入力される情報、また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>
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もよい。

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もよい。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もよい。

以下、上述のように構成された車両制御装置１００の動作について説明する。
［車両制御装置１００の車両制御処理の基本動作］
図１２は、高速道路での自動運転において、車線減少のシーンを説明する図である。図１２において、第１車線Ｌ１は、道路区画線ＬＬ、および道路区画線ＣＬによって区画される走行車線、第２車線Ｌ２は、道路区画線ＣＬ、および道路区画線ＣＬによって区画される走行車線、第３車線Ｌ３は、道路区画線ＣＬ、および道路区画線ＲＬによって区画される追越車線であり、いずれも＋Ｘ方向に進行する車両が走行する車線である。車線Ｌ１〜Ｌ３は、同方向の隣接車線である。また、第１車線Ｌ１の左側には、路肩が存在する。また、図示は省略するが、車線Ｌ１〜Ｌ３の対向車線（つまり、−Ｘ方向に進行する車両が走行する車線）が存在する。なお、自車線の右側に路肩が存在する場合については、以降の説明の左右を逆に読み替えればよい。

図１２の例では、３車線（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）が２車線（Ｌ２，Ｌ３）に車線減少する。車線減少地点の開始位置を車線減少の「基準位置」（図１２の★印参照）とし、車線減少の終了位置を「再開位置」（図１２の☆印参照）とする。

<第３運転状態から第２運転状態への遷移>
特定エリアとは、自車走行する本線の増加（分岐含める）または減少エリアである。
特定エリア（ＩＣ／ＪＣＴ／車線増加／車線減少）において、第１車線Ｌ１は、車線数減少につながる車線であり、第２車線Ｌ２は、第１車線Ｌ１に隣接する車線である。第３車線Ｌ３は、車線の増減がない追越車線である。
自車両Ｍは、自動運転モードが第３運転状態で第２車線Ｌ２を走行しており、第２車線Ｌ２の前方に他車両ｍ１が先行し、後方に他車両ｍ２，ｍ３が走行している。

図１２の上段に示すように、「基準位置」（図１２の★印参照）から手前に「マージン距離」を取った位置を運転状態の「遷移位置」（図１２の●印参照）とする。このマージン距離は、第３運転状態から第２運転状態へ遷移する際の運転交代開始位置に用いられる。図１２では、自車両Ｍは、「遷移位置」には差し掛かっていない。

（１）図１２の下段に示すように、車線減少（３車線→２車線）する場合は、車線減少地点の「基準位置」から所定距離手前の「遷移位置」で、レベル(Lv)３／ＴＪＰからレベル(Lv)２（第１運転状態）に遷移する。第３運転状態から第２運転状態へ遷移する間には「運転交代」時間が設けられている。「運転交代」は、ドライバーが運転交代するまでの余裕時間を確保するために設けられる。
（２）図１２の下段に示すように、再度渋滞発生していれば、「再開位置」で第２運転状態から第３運転状態へ再遷移する。特定エリアを通過後は、高いレベルに再遷移することが可能となる。

（３）また、自車両Ｍは、自車線上では該当レーンに隣接しない場合には、第３運転状態を継続する。自車線上の先行車が変化しない可能性が高いため、現状のレベルを維持することが可能となる。
上記（２）または上記（３）のように、ＩＣ出口・ＪＣＴ・合流車線が自車線に隣接するシーン（以下、該当シーンという）の通過完了時、または該当シーンに隣接しない車線へ車線変更した場合に、再び第３運転状態を可能とする。

（４）また、自車両Ｍは、特定エリアを通過する際に、自車線に接続する車線数増加または減少（図１２の例では車線数減少）である場合には、第３運転状態から第２運転状態へ遷移し、特定エリアにおいて自車線ではなく、他車線で車線数増加または減少（図１２の例では車線数減少）である場合には、第３運転状態を維持する。自車線に関係しない場合には、そのレベルを維持し、可能な限り高いレベルを提供することが可能となる。

（５）ここで、自車両Ｍは、特定エリアにおいて、自車線が車線数増加または減少する場合には第３運転状態から第２運転状態へ遷移するとともに、自車線から異なる車線である第２車線へ車線変更した場合には第２運転状態から第３運転状態へ再遷移する。自車の前方車両が入れ替わらないパターンにおいて、高レベルへ再遷移することが可能となる。

（６）自車両Ｍは、特定エリア通過時に、第３運転状態への再遷移を許可する再遷移開始距離を、第２車線については、第１車線より大きな開始距離に設定する。すなわち、第３運転状態から第２運転状態へ遷移する所定距離に対して、第２運転状態から第３運転状態へ遷移を制限する所定距離を大きくする。特定エリア通過後に、第１車線から第２車線へ遷移する他車両が予想されるため、第２車線での走行中の再遷移はより遠方まで引き伸ばすことで、より安定的な自動運転が提供可能となる。

（７）特定エリアが、車線数増加または減少につながる第１車線と、第１車線に隣接する第２車線とを有する場合、自車両Ｍは、特定エリアから所定距離手前の位置において第３運転状態から第２運転状態へ遷移する遷移位置を決定し、第１車線走行時には、第２車線に対して所定距離を大きな距離に設定する。車線ごとに自動運転レベルを変更することで、可能な限り高い自動運転レベルを維持することが可能となる。

<第２運転状態から第３運転状態への遷移>
（１）自車両Ｍは、特定エリアへ進入する場合には、第２運転状態で動作しているとき、第２運転状態を維持する。

<第２運転状態から第３運転状態への遷移>
（１）自車両Ｍは、特定エリアへ進入する場合には、第２運転状態で動作しているとき、第２運転状態を維持する。

（２）自車両Ｍは、本線の増加または減少エリアを通過後、所定距離内の特定エリアの有無を検出し、特定エリアがない場合には第２運転状態から第３運転状態へ再遷移する。すなわち、第２運転状態で動作している場合で、渋滞シーンに遭遇した際には、第３運転状態へ遷移する。特定エリアが所定距離内にない場合には再遷移し、可能な限り高いレベルを提供することが可能となる。

（３）自車両Ｍは、特定エリアにおいて、自車線が車線数増加または減少する場合第３運転状態から第２運転状態へ遷移後、自車線から異なる車線である第２車線へ車線変更した場合には第２運転状態から第３運転状態へ再遷移する。自車の前方車両が入れ替わらないパターンにて、高レベルへ再遷移することが可能となる。

図１３は、高速道路での自動運転において、出口／ＪＣＴのシーンを説明する図である。図１２と同一構成部分には、同一符号を付して再度の説明を省略する。

図１３の例では、３車線（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）の本線から、出口／ＪＣＴへ分岐する、および入口／ＪＣＴから本線に合流する。分岐地点の開始位置を「基準位置」（図１３の★印参照）とし、また合流地点を「再開位置」（図１３の☆印参照）とする。

<第２運転状態から第１運転状態への遷移>
上述したように、特定エリアとは、自車走行する本線の増加（分岐含める）または減少エリアである。
特定エリア（ＩＣ／ＪＣＴ／車線減少）において、第１車線Ｌ１は、本線から分岐および本線への分岐につながる車線であり、第２車線Ｌ２は、第１車線Ｌ１に隣接する車線である。第３車線Ｌ３は、車線の増減がない追越車線である。
自車両Ｍは、特定エリア内であり、自動運転モードは第３運転状態から第２運転状態にレベルダウンして、第２運転状態で第２車線Ｌ２を走行している。

<第１運転状態から第２運転状態への遷移>
（１）自車両Ｍは、特定エリアへ進入する場合には、第２運転状態で動作しているとき、第２運転状態を維持する。

（２）自車両Ｍは、本線の増加または減少エリアを通過後、所定距離内の特定エリアの有無を検出し、特定エリアがない場合には第２運転状態から第３運転状態へ再遷移する。特定エリアが所定距離内にない場合には再遷移し、可能な限り高いレベルを提供することが可能となる。

（３）自車両Ｍは、特定エリアにおいて、自車線が車線数増加または減少する場合第３運転状態から第２運転状態へ遷移後、自車線から異なる車線である第２車線へ車線変更した場合には第２運転状態から第３運転状態へ再遷移する。自車の前方車両が入れ替わらないパターンにて、高レベルへ再遷移することが可能となる。

（４）特定エリアが、車線数増加または減少につながる第１車線と、第１車線に隣接する第２車線とを有する場合、自車両Ｍは、特定エリアから所定距離手前の位置において第３運転状態から第２運転状態へ遷移する遷移位置を決定し、第１車線走行時には、第２車線に対して所定距離を大きな距離に設定する。車線ごとに自動運転レベルを変更することで、可能な限り高い自動運転レベルを維持することが可能となる。

（５）自車両Ｍは、特定エリア通過時に、第３運転状態への再遷移を許可する再遷移開始距離を、第２車線については、第１車線より大きな開始距離に設定する。特定エリア通過後に、第１車線から第２車線へ遷移する他車両が予想されるため、第２車線での走行中の再遷移はより遠方まで引き伸ばすことで、より安定的な自動運転が提供可能となる。

図１４は、車両制御装置１００の車両制御処理を示す基本フローチャートである。本フローは、自動運転制御部１２０（図２参照）により所定周期で繰り返し実行される。
ステップＳ１０１において、自動運転制御部１２０の制御状態変更部１４５は、自車両Ｍが第３運転状態によって動作しているか否かを判定する。自車両Ｍが第３運転状態によって動作している場合は、ステップＳ１０２に進み、自車両Ｍが第３運転状態によって動作していない場合は、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０２において、制御状態変更部１４５は、特定エリア（ＩＣ／ＪＣＴ／車線増加／車線減少）に進入したか否かを判定する。
特定エリアに進入していない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１０３で制御状態変更部１４５は、自車両Ｍが特定エリアから所定距離手前の位置か否かを判定してステップＳ１０４に進む。特定エリアに進入した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に進む。

上記ステップＳ１０２で特定エリアに進入した場合、または上記ステップＳ１０３で自車両Ｍが特定エリアから所定距離手前の位置の場合は、ステップＳ１０４で第２運転状態に遷移して本フローの処理を終了する。

図１５は、ナビゲーション装置５０またはＨＭＩ７０が出力する遷移報知情報の一例を示す図である。図１５に示すように、ＨＭＩ制御部１７０は、ナビゲーション装置５０またはＨＭＩ７０を制御することで、自車両Ｍが第３運転状態から第２運転状態にレベルダウンすることを画像や音声などで車両乗員に報知する。ここでは、ナビゲーション装置５０またはＨＭＩ７０は、「ＩＣ／ＪＣＴ／車線増加／車線減少に近づくので第２運転状態へ遷移します」を画像や音声などで報知する。

図１４のフローに戻って、上記ステップＳ１０３で自車両Ｍが特定エリアから所定距離手前の位置でない場合は（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０５に進み、ステップＳ１０５で第３運転状態を維持して本フローを終了する。

上記ステップＳ１０１で自車両Ｍが第２運転状態によって動作していない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ステップＳ１０６で制御状態変更部１４５は、自車両Ｍが第２運転状態によって動作しているか否かを判定する。

ステップＳ１０６において、制御状態変更部１４５は、自車両Ｍが第２運転状態によって動作しているか否かを判定する。自車両Ｍが第２運転状態によって動作している場合は、ステップＳ１０７に進み、自車両Ｍが第２運転状態によって動作していない場合は、本フローの処理を終了する。

ステップＳ１０７において、制御状態変更部１４５は、特定エリアに進入したか否かを判定する。特定エリアに進入していなければ（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１０８で制御状態変更部１４５は、自車線上に外界認識部１４２によって認識された前走車が存在するか否かを判定する。すなわち、第２運転状態から第３運転状態への移行条件には、外界認識部１４２によって前走車（自車線上の前走車）がいることを遷移条件とする。自車前方車両が異なる場合に、突如とした状態遷移を回避するためである。

自車線上に外界認識部１４２によって認識された前走車が存在する場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０９で制御状態変更部１４５は、第３運転状態への遷移条件（ＴＪＰ制御開始条件など）を満たすか否かを判定する。

第３運転状態への遷移条件を満たす場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０で第３運転状態への遷移を許可して本フローの処理を終了する。
第３運転状態への遷移条件を満たさない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、ステップＳ１１１に進む。

上記ステップＳ１０７で特定エリアに進入した場合、上記ステップＳ８で自車線上に外界認識部１４２によって認識された前走車が存在しない場合、または上記ステップＳ１０９で第３運転状態への遷移条件を満たさない場合は、ステップＳ１１１で制御状態変更部１４５は、第２運転状態を維持して本フローの処理を終了する。

上記図１４のフローで説明したように、車両制御装置１００は、自車両Ｍが、車線減少（例えば図１２の３車線→２車線）する場合は、車線減少地点から所定距離手前のマージン距離で第３運転状態から第２運転状態に遷移する。また、第１運転状態から第２運転状態への移行条件には、自車線上に外界認識部１４２によって認識された前走車がいることが遷移条件とする。分合流・車線減少を持って自動運転レベルを変えることで、自車前方車両が異なる場合に、突如とした状態遷移を回避することが可能となる。

［車両制御装置１００の車両制御処理（「車線状況変化後の再遷移」）の動作］
車線状況変化後に元に戻す例である。
図１６は、車両制御装置１００の車両制御処理（「車線状況変化後の再遷移」）の一例を示すフローチャートである。図１４と同じ処理を行うステップには同一ステップ番号を付して重複箇所の説明を省略する。
ステップＳ１０２で特定エリア（ＩＣ／ＪＣＴ／車線増加／車線減少）に進入した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、またはステップＳ１０３で自車両Ｍが特定エリアから所定距離手前の位置の場合は（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０１で制御状態変更部１４５は、特定エリア通過後に、再遷移開始距離内に他の特定エリア（例えば、通過した特定エリアと同等か関連性のある特定エリア）があるか否かを判定する。

特定エリア通過後に、再遷移開始距離内に他の特定エリアがない場合、ステップＳ１０４に進み、特定エリア通過後に、再遷移開始距離内に他の特定エリアがある場合、ステップＳ１０５に進む。
上記ステップＳ２０１の処理により、特定エリア通過後に、再遷移開始距離内に特定エリアを特定すると、第２運転状態から第３運転状態に再遷移することができる。
特定エリアが所定再遷移開始距離内にない場合には再遷移し、可能な限り高いレベルを提供することが可能となる。

［車両制御装置１００の車両制御処理（「再度渋滞発生」）の動作］
再度渋滞発生時にＴＪＰへ再遷移する例である。
図１７は、車両制御装置１００の車両制御処理（「再度渋滞発生」）の一例を示すフローチャートである。図１４と同じ処理を行うステップには同一ステップ番号を付して重複箇所の説明を省略する。
ステップＳ１０２で特定エリア（ＩＣ／ＪＣＴ／車線増加／車線減少）に進入した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、またはステップＳ１０３で自車両Ｍが特定エリアから所定距離手前の位置の場合は（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０１で制御状態変更部１４５は、特定エリア通過後に、再遷移開始距離内に渋滞発生しているか否かを判定する。

特定エリア通過後に、再遷移開始距離内に他の渋滞発生していない場合、ステップＳ１０４に進み、特定エリア通過後に、再遷移開始距離内に渋滞発生している場合、ステップＳ１０５に進む。
上記ステップＳ３０１の処理により、特定エリア通過後に、再遷移開始距離内に渋滞発生があると、第２運転状態から第３運転状態に再遷移することができる。

このように、特定エリアが所定再遷移開始距離内に渋滞発生がある場合には再遷移し、第２運転状態により混雑した高速道路上で前走車両に追従することで安全な自動運転を実現することができる。

［車両制御装置１００の車両制御処理（「車線レベルでの判断」）の動作］
自車線が車線数増加または減少する車線ではない場合には、レベル継続させる例を説明する。
図１８は、車両制御装置１００の車両制御処理（「車線レベルでの判断」）の一例を示すフローチャートである。図１４と同じ処理を行うステップには同一ステップ番号を付して重複箇所の説明を省略する。
ステップＳ１０２で特定エリア（ＩＣ／ＪＣＴ／車線増加／車線減少）に進入した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、またはステップＳ１０３で自車両Ｍが特定エリアから所定距離手前の位置の場合は（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０１で制御状態変更部１４５は、特定エリアにおいて、自車線が増加または減少であるか否かを判定する。

特定エリアにおいて、自車線が増加または減少である場合、ステップＳ１０４に進み、特定エリアにおいて、自車線が増加または減少でない場合、ステップＳ１０５に進む。
上記ステップＳ４０１の処理により、特定エリアにおいて、自車線が増加または減少でないと、第２運転状態から第３運転状態に再遷移（第３運転状態を維持）することができる。

このように、特定エリアにおいて、他車線が車線数増加または減少である場合には、第２運転状態を維持する。自車線に関係しない場合には、そのレベルを維持し、可能な限り高いレベルを提供することが可能となる。

［車両制御装置１００の車両制御処理（「接続する車線から接続しない車線へ遷移」）の動作］
接続する車線から接続しない車線へ遷移した場合には、レベル上昇させる例を説明する。
図１９は、車両制御装置１００の車両制御処理（「接続する車線から接続しない車線へ遷移」）の一例を示すフローチャートである。図１４と同じ処理を行うステップには同一ステップ番号を付して重複箇所の説明を省略する。
ステップＳ１０２で特定エリア（ＩＣ／ＪＣＴ／車線増加／車線減少）に進入した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、またはステップＳ１０３で自車両Ｍが特定エリアから所定距離手前の位置の場合は（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０１で制御状態変更部１４５は、車線数が増減しない第２車線（異なる車線）へ車線変更したか否かを判定する。

特定エリアにおいて、車線数が増減しない第２車線へ車線変更しない場合、ステップＳ１０４に進み、車線数が増減しない第２車線へ車線変更した場合、ステップＳ１０５に進む。

上記ステップＳ５０１の処理により、車線数が増減しない第２車線へ車線変更した場合には、第２運転状態から第３運転状態に再遷移（第３運転状態を維持）することができる。自車の前方車両が入れ替わらないパターンにて、高レベルへ再遷移することが可能となる。
ここで、上記第２車線は、「車線数が増減しない第２車線」であるので、自車線から異なる車線を含むほか、仮にレーンチェンジ先も車線数が増減したとしても、同様の遷移がかのうである。

［車両制御装置１００の車両制御処理（「車線ごとのマージン距離変更」）の動作］
車線ごとにマージン距離を変更する例を説明する。
自動運転制御部１２０（図２参照）は、第２運転状態から第１運転状態への遷移か否かを判定し、第２運転状態から第１運転状態への遷移の場合は、特定エリア手前の所定距離Ｄとして距離Ｄ１を設定する。また、自動運転制御部１２０は、第１運転状態から第２運転状態への遷移か否かを判定し、第１運転状態から第２運転状態への遷移の場合は、特定エリア手前の所定距離Ｄとして距離Ｄ２（Ｄ１＜Ｄ２）を設定する。

特定エリアにおいて、車線数増加または減少につながる第１車線と、第１車線に隣接する第２車線とを有する場合、特定エリアから所定距離手前の位置にて第２運転状態から第１運転状態へ遷移する遷移位置を決定する。この場合、車線ごとにマージン距離を変更するため、所定距離Ｄは、第２車線に対して第１車線走行時には大きな距離（Ｄ１＜Ｄ２）にする。車線ごとに自動運転レベルを変更することで、可能な限り高い自動運転レベルを維持することが可能となる。

［車両制御装置１００の車両制御処理（「再遷移開始距離変更」）の動作］
再遷移開始距離は第２車線を遠方にする例を説明する。
自動運転制御部１２０（図２参照）は、車線数増加または減少につながる第１車線か否かを判定し、車線数増加または減少につながる第１車線の場合は、特定エリア通過後に再遷移を許可する再遷移許可距離Ｄ１１を設定する。また、自動運転制御部１２０は、車線数増加または減少につながる第１車線でない場合は、第１車線に隣接する第２車線か否かを判定し、第１車線に隣接する第２車線の場合は、ステップＳ２４で特定エリア通過後に再遷移を許可する再遷移許可距離Ｄ１２（Ｄ１１＜Ｄ１２）を設定する。

特定エリア通過時に、第２運転状態への再遷移を許可する再遷移開始距離は、第１車線に対して、第２車線は、大きな再遷移開始距離（Ｄ１１＜Ｄ１２）とする。特定エリア通過後に、第１車線から第２車線へ遷移する他車両が予想されるため、第２車線での走行中の再遷移はより遠方まで引き伸ばすことで、より安定的な自動運転が提供可能となる。

以上説明したように、本実施形態の車両制御装置１００は、自車両Ｍの周辺状況を認識する外界認識部１４２と、自車両Ｍが走行する特定エリアを特定するエリア特定部１４３と、外界認識部１４２の認識結果に基づいて、自車両Ｍの前方車両に対する車両制御を行う自動運転制御部１２０と、を備え、自動運転制御部１２０は、少なくとも、第２運転状態と、第２運転状態よりも自動化率が高い、または乗員に対する要求タスクが少ない第３運転状態とのいずれかで自車両Ｍを動作させ、第２運転状態から第３運転状態への移行条件には、少なくとも、自車線上に外界認識部１４２によって認識された前走車が存在することを遷移条件とし、自車両Ｍが特定エリア（ＩＣ／ＪＣＴ／車線増加／車線減少）へ進入する場合には、自車両Ｍが第２運転状態で進入する場合には、当該第２運転状態を継続可能とし、自車両Ｍが第３運転状態で進入する場合には、前記第２運転状態へ遷移させる。

この構成により、先行車が離脱する場合や、先行車が入れ替わる直前にレベル遷移することを抑制でき、安定的な状態で車線増減するシーンを通過することが可能となる。

本実施形態では、エリア特定部１４３は、特定エリア（ＩＣ／ＪＣＴ／車線減少）を地図情報から取得する。特定エリアを地図情報から取得することで、前方車両で遠方が検出できない場合でも検出することが可能となる。

本実施形態では、自動運転制御部１２０は、自車両Ｍが本線の増加または減少エリアを通過後、所定距離内に特定エリアがない場合には第１運転状態から第２運転状態へ再遷移する。これにより、特定エリアが所定距離内にない場合には再遷移し、可能な限り高いレベルを提供することが可能となる。

本実施形態では、自動運転制御部１２０は、特定エリアを通過する際に、自車線に接続する車線数が増加または減少する場合には第３運転状態から第２運転状態へ遷移し、特定エリアにおいて、他車線が車線数増加または減少である場合には、第３運転状態を維持する。これにより、自車線に関係しない場合には、そのレベルを維持し、可能な限り高いレベルを提供することが可能となる。

本実施形態では、自動運転制御部１２０は、特定エリアにおいて、自車線が車線数増加または減少する場合には第３運転状態から第２運転状態へ遷移するとともに、自車線から異なる車線である第２車線へ車線変更した場合には第２運転状態から第３運転状態へ再遷移する。これにより、自車の前方車両が入れ替わらないパターンにて、高レベルへ再遷移することが可能となる。

本実施形態では、特定エリアが、車線数増加または減少につながる第１車線と、第１車線に隣接する第２車線とを有する場合、自動運転制御部１２０は、特定エリアから所定距離手前の位置において第３運転状態から第２運転状態へ遷移する遷移位置を決定し、第１車線走行時には、第２車線に対して所定距離を大きな距離に設定する。
車線ごとに自動運転レベルを変更することで、可能な限り高い自動運転レベルを維持することが可能となる。

本実施形態では、自動運転制御部１２０は、特定エリア通過時に、第３運転状態への再遷移を許可する再遷移開始距離を、第２車線については、第１車線より大きな開始距離に設定する。これにより、特定エリア通過後に、第１車線から第２車線へ遷移する他車両が予想されるため、第２車線での走行中の再遷移はより遠方まで引き伸ばすことで、より安定的な自動運転が提供可能となる。

上記した実施形態例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態例の構成の一部を他の実施形態例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態例の構成に他の実施形態例の構成を加えることも可能である。また、実施形態例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、本発明の車両制御装置および車両制御方法は、コンピュータを本車両制御装置および車両制御方法として機能させるためのプログラムでも実現される。このプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されていてもよい。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行するためのソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣ（IntegratedCircuit）カード、ＳＤ（SecureDigital）カード、光ディスク等の記録媒体に保持することができる。

２０ ファインダ
３０ レーダ
４０ カメラ
５０ ナビゲーション装置
５５ 通信装置
６０ 車両センサ
７０ ＨＭＩ
１００ 車両制御装置
１１０ 目標車線決定部
１２０ 自動運転制御部（運転制御部）
１３０ 自動運転モード制御部
１４０ 認識部
１４１ 自車位置認識部
１４２ 外界認識部（認識部）
１４３ エリア特定部
１４４ 行動計画生成部
１４５ 制御状態変更部
１４６ 報知制御部
１４７ 軌道生成部
１４７Ａ 走行態様決定部
１４７Ｂ 軌道候補生成部
１４７Ｃ 評価・選択部
１５０ 切替制御部
１６０ 走行制御部
１７０ ＨＭＩ制御部
１８０ 記憶部
２００ 走行駆動力出力装置
２１０ ステアリング装置
２２０ ブレーキ装置
Ｍ 自車両
ＤＤ 検知デバイス
Ｄ１，Ｄ２ 特定エリア手前の所定距離
Ｄ１１，Ｄ１２ 再遷移開始距離

Claims (8)

1. 自車両の周辺状況を認識する認識部と、
   自車線に接続する車線数が増加、分岐または減少するエリアを特定エリアとして特定するエリア特定部と、を具備し、
   前記認識部の認識結果に基づいて、前記自車両の前方車両に対する車両制御を行う運転制御部を備え、
   前記運転制御部は、
   少なくとも、第１支援状態と、前記第１支援状態よりも自動化率が高い、または乗員に対する要求タスクが少ない第２支援状態とのいずれかで前記自車両を動作させ、
   前記第１支援状態から前記第２支援状態への移行条件には、少なくとも、自車線上に前記認識部によって認識された前走車が存在することを遷移条件とし、
   前記自車両が走行するエリアを特定し、特定したエリアが前記特定エリアに該当する場合において、前記自車両が当該特定エリアに前記第１支援状態で進入する場合には、当該第１支援状態を継続可能とし、前記自車両が当該特定エリアに前記第２支援状態で進入する場合には、前記第２支援状態を前記第１支援状態へ遷移させる、
   前記運転制御部は、前記自車両が前記特定エリアを通過後、所定距離内に前記特定エリアがない場合には前記第１支援状態から前記第２支援状態へ再遷移する、
   車両制御装置。
2. 自車両の周辺状況を認識する認識部と、
   自車線に接続する車線数が増加、分岐または減少するエリアを特定エリアとして特定するエリア特定部と、を具備し、
   前記認識部の認識結果に基づいて、前記自車両の前方車両に対する車両制御を行う運転制御部を備え、
   前記運転制御部は、
   少なくとも、第１支援状態と、前記第１支援状態よりも自動化率が高い、または乗員に対する要求タスクが少ない第２支援状態とのいずれかで前記自車両を動作させ、
   前記第１支援状態から前記第２支援状態への移行条件には、少なくとも、自車線上に前記認識部によって認識された前走車が存在することを遷移条件とし、
   前記自車両が走行するエリアを特定し、特定したエリアが前記特定エリアに該当する場合において、前記自車両が当該特定エリアに前記第１支援状態で進入する場合には、当該第１支援状態を継続可能とし、前記自車両が当該特定エリアに前記第２支援状態で進入する場合には、前記第２支援状態を前記第１支援状態へ遷移させる、
   前記運転制御部は、前記特定エリアを通過する際に、自車線に接続する車線数が増加または減少する場合には前記第２支援状態から前記第１支援状態へ遷移し、
   前記特定エリアを通過する際に、自車線に接続する車線数が増加または減少でない場合には、前記第２支援状態を維持する、
   車両制御装置。
3. 前記運転制御部は、前記特定エリアを通過する際に、自車線に接続する車線数が増加または減少する場合には前記第２支援状態から第１支援状態へ遷移するとともに、
   自車線に接続する車線数が増減しない第２車線へ車線変更した場合には前記第１支援状態から前記第２支援状態へ再遷移する、
   請求項２に記載の車両制御装置。
4. 自車両の周辺状況を認識する認識部と、
   自車線に接続する車線数が増加、分岐または減少するエリアを特定エリアとして特定するエリア特定部と、を具備し、
   前記認識部の認識結果に基づいて、前記自車両の前方車両に対する車両制御を行う運転制御部を備え、
   前記運転制御部は、
   少なくとも、第１支援状態と、前記第１支援状態よりも自動化率が高い、または乗員に対する要求タスクが少ない第２支援状態とのいずれかで前記自車両を動作させ、
   前記第１支援状態から前記第２支援状態への移行条件には、少なくとも、自車線上に前記認識部によって認識された前走車が存在することを遷移条件とし、
   前記自車両が走行するエリアを特定し、特定したエリアが前記特定エリアに該当する場合において、前記自車両が当該特定エリアに前記第１支援状態で進入する場合には、当該第１支援状態を継続可能とし、前記自車両が当該特定エリアに前記第２支援状態で進入する場合には、前記第２支援状態を前記第１支援状態へ遷移させる、
   前記特定エリアは、自車線に接続する車線数が増加または減少につながる第１車線と、前記第１車線に隣接する第２車線とを有し、
   前記運転制御部は、前記特定エリアから所定距離手前の位置において前記第２支援状態から前記第１支援状態へ遷移する遷移位置を決定し、
   前記第１車線走行時には、前記第２車線に対して前記所定距離を大きな距離に設定する、
   車両制御装置。
5. 前記運転制御部は、前記特定エリア通過時に、前記第２支援状態への再遷移を許可する再遷移開始距離を、前記第２車線については、前記第１車線より大きな開始距離に設定する、
   請求項４に記載の車両制御装置。
6. 前記エリア特定部は、
   前記特定エリアを地図情報から取得する
   請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の車両制御装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の車両制御装置を搭載した車両。
8. 自車両の周辺状況を認識する認識部と、
   自車線に接続する車線数が増加、分岐または減少するエリアを特定エリアとして特定するエリア特定部と、を具備し、
   前記認識部の認識結果に基づいて、前記自車両の前方車両に対する車両制御を行う運転制御部と、を有する車両制御装置の車両制御方法であって、
   前記運転制御部において、
   少なくとも、第１支援状態と、前記第１支援状態よりも自動化率が高い、または乗員に対する要求タスクが少ない第２支援状態とのいずれかで前記自車両を動作させるステップと、
   前記第１支援状態から前記第２支援状態への移行条件には、少なくとも、自車線上に前記認識部によって認識された前走車が存在することを遷移条件とするステップと、
   前記自車両が走行するエリアを特定し、特定したエリアが前記特定エリアに該当する場合において、前記自車両が当該特定エリアに前記第１支援状態で進入する場合には、当該第１支援状態を継続可能とするステップ、
   前記自車両が当該特定エリアに前記第２支援状態で進入する場合には、前記第２支援状態を前記第１支援状態へ遷移させるステップと、
   前記運転制御部は、前記自車両が前記特定エリアを通過後、所定距離内に前記特定エリアがない場合には前記第１支援状態から前記第２支援状態へ再遷移する、を実行する
   車両制御方法。

Images