JP6975215B2 - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムに関する。

近年、車両を自動的に制御することについて研究が進められている。これに関連して、車両が走行する道路の曲率半径に基づいて、車両の車線変更が実行できるか否かを判定する技術が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。

特開２０１９−０４３４３２号公報 特開２０１９−１０５５７８号公報

しかしながら、従来の技術では、自車両が前走車両を追い越す追い越し制御を含めた車両制御については考慮されていなかった。

本発明の態様は、このような事情を考慮してなされたものであり、道路形状に基づいて、より適切な運転制御を実行することができる車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

この発明に係る車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺状況を認識する認識部と、前記自車両の運転制御を行う運転制御部と、を備え、前記運転制御部は、前記周辺状況に含まれる前記自車両の進行方向の道路の曲率半径が、第１基準値以上である場合に第１動作の実行を許可し、前記第１基準値よりも大きい第２基準値以上である場合に第２動作の実行を許可し、前記第１動作は、前記自車両を第１車線から第２車線に車線変更させる動作であり、前記第２動作は、前記自車両が、前記第１車線から前記第２車線に車線変更した後、前記自車両に前記第２車線から前記第１車線に車線変更させる動作である、車両制御装置である。

（２）：上記（１）の態様において、前記第２動作は、前記自車両の前方に障害物がある場合に、前記第１車線から前記第２車線に車線変更し、前記障害物を追い越した後に、前記第２車線から前記第１車線に車線変更させる動作を含むものである。

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記運転制御部は、前記第２動作の実行により、前記自車両を前記第１車線から前記第２車線に車線変更した後に、前記道路の曲率半径が前記第２基準値以上から前記第１基準値未満となる場合に、前記自車両に前記第２車線の走行を継続させるものである。

（４）：上記（３）の態様において、前記運転制御部は、前記第２車線の走行を継続してから所定時間が経過、または前記第２車線の走行の継続を開始した地点から所定距離を走行した場合に、前記道路の曲率半径が前記第１基準値以上であるか否かに拘わらず、前記自車両を前記第２車線から前記第１車線に車線変更させるものである。

（５）：上記（１）〜（４）のうち何れか一つの態様において、前記自車両の乗員の状態を認識する乗員状態認識部を更に備え、前記運転制御部は、前記乗員状態認識部により認識された前記乗員の状態が、前記自車両の操舵操作を受け付ける運転操作子を把持している状態であるか否かに応じて、または、前記自車両の速度または車両情報に基づいて、前記第１基準値または前記第２基準値のうち、一方または両方を変更するものである。

（６）：上記（１）〜（５）のうち何れか一つの態様において、前記自車両の乗員の状態を認識する乗員状態認識部を更に備え、前記運転制御部は、前記乗員状態認識部により認識された前記乗員の状態が、前記自車両の周辺監視を行っている状態であるか否かに応じて、前記第１基準値または前記第２基準値のうち、一方または両方を変更するものである。

（７）：上記（１）〜（６）のうち何れか一つの態様において、前記自車両の周辺を撮像する撮像部を更に備え、前記認識部は、前記撮像部により撮像された画像に基づいて前記自車両の進行方向の道路形状を認識する第１認識部と、前記自車両の位置情報と地図情報とに基づいて前記道路形状を認識する第２認識部とを備え、前記運転制御部は、前記第１認識部により認識された道路形状と、前記第２認識部により認識された道路形状とが異なる場合に、前記第１動作および前記第２動作の実行を抑制するものである。

（８）：上記（７）の態様において、前記認識部は、前記第１認識部により認識された道路形状または前記第２認識部により認識された道路形状のうち、一方または両方を用いて前記道路の曲率半径を認識するものである。

（９）：この発明の一態様に係る車両制御方法は、車載コンピュータが、自車両の周辺状況を認識し、前記自車両の運転制御を行い、前記周辺状況に含まれる前記自車両の進行方向の道路の曲率半径が、第１基準値以上である場合に第１動作の実行を許可し、前記第１基準値よりも大きい第２基準値以上である場合に第２動作の実行を許可し、前記第１動作は、前記自車両を第１車線から第２車線に車線変更させる動作であり、前記第２動作は、前記自車両が、前記第１車線から前記第２車線に車線変更した後、前記自車両に前記第２車線から前記第１車線に車線変更させる動作である、車両制御方法である。

（１０）：この発明の一態様に係るプログラムは、車載コンピュータに、自車両の周辺状況を認識させ、前記自車両の運転制御を行わせ、前記周辺状況に含まれる前記自車両の進行方向の道路の曲率半径が、第１基準値以上である場合に第１動作の実行を許可させ、前記第１基準値よりも大きい第２基準値以上である場合に第２動作の実行を許可させ、前記第１動作は、前記自車両を第１車線から第２車線に車線変更させる動作であり、前記第２動作は、前記自車両が、前記第１車線から前記第２車線に車線変更した後、前記自車両に前記第２車線から前記第１車線に車線変更させる動作である、プログラムである。

（１）〜（１０）によれば、道路形状に基づいて、より適切な運転制御を実行することができる。

実施形態に係る車両制御装置を含む車両システム１の構成図である。 第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。 自車両Ｍの運転制御について説明するための図である。 自車両Ｍの追い越し制御の様子を説明するための図である。 道路形状の変化に基づく追い越し制御の実行の様子について説明するための図である。 実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 ステップＳ２１０の追い越し制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。以下では、一例として、車両制御装置が自動運転車両に適用された実施形態について説明する。自動運転とは、例えば、自動的に車両の操舵または加減速のうち、一方または双方を制御して運転制御を実行することである。上述した運転制御には、例えば、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control System）やＴＪＰ（Traffic Jam Pilot）、ＡＬＣ（Automated Lane Change）、ＣＭＢＳ（Collision Mitigation Brake System）、ＬＫＡＳ（Lane Keeping Assistance System）等の運転制御が含まれてもよい。また、自動運転車両は、乗員の手動操作による運転制御（いわゆる手動運転）が実行されてもよい。以下では、左側通行の法規が適用される場合について説明するが、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。

［全体構成］
図１は、実施形態に係る車両制御装置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（以下、自車両Ｍと称する）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等の内燃機関、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等のバッテリ（蓄電池）の放電電力を使用して動作する。

車両システム１は、例えば、カメラ（撮像部の一例）１０と、レーダ装置１２と、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）１４と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、車両センサ４０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）６０と、運転操作子８０と、車室内カメラ９０と、自動運転制御装置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。ＨＭＩ３０と、自動運転制御装置１００とを組み合わせたものが、「車両制御装置」の一例である。ＨＭＩ３０は、「受付部」の一例である。自動運転制御装置１００のうち、第１制御部１２０および第２制御部１６０を組み合わせたものは「運転制御部」の一例であり、ＨＭＩ制御部１８０は「通知制御部」の一例である。

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、車両システム１が搭載される車両の任意の箇所に取り付けられる。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の周辺にミリ波等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。

ＬＩＤＡＲ１４は、自車両Ｍの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ＬＩＤＡＲ１４は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ＬＩＤＡＲ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。

物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４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、速度等を認識する。物体認識装置１６は、認識結果を自動運転制御装置１００に出力する。また、物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４の検出結果をそのまま自動運転制御装置１００に出力してよい。その場合、車両システム１から物体認識装置１６が省略されてもよい。

通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット等のネットワークを利用して、例えば、自車両Ｍの周辺に存在する他車両、自車両Ｍを利用する利用者の端末装置、或いは各種サーバ装置と通信する。

ＨＭＩ３０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、例えば、車線変更開始スイッチ３２と、追い越し開始スイッチ３４と、表示部３６とを備える。車線変更開始スイッチ３２は、例えば、乗員による操舵操作や加減速操作に依らずに、自動運転制御装置１００により自車両Ｍを車線変更させる車線変更制御を実行させるためのスイッチである。操舵操作とは、例えば、運転操作子８０に含まれるステアリングホイール８２に対する操作である。加減速操作とは、例えば、運転操作子８０に含まれるアクセルペダル８４やブレーキペダル８６に対する操作である。操舵操作および加減速操作としては、例えば、ジョイスティック、ジェスチャ認識装置等も使用され得る。車線変更制御とは、例えば、自車両Ｍの操舵制御または速度制御のうち、一方または双方を制御して、自車両Ｍを走行車線（第１車線）から目標の隣接車線（第２車線）に車線変更させるＡＬＣ制御である。また、車線変更開始スイッチ３２は、車線変更の開始操作を受け付けるとともに、自車両Ｍが車線変更を行う左右何れかの方向を示す情報を受け付けてもよい。

追い越し開始スイッチ３４は、例えば、自動運転制御装置１００により、自車両Ｍが前走車両を追い越す追い越し制御を実行させるためのスイッチである。追い越し制御とは、自車両Ｍの操舵制御または速度制御のうち、一方または双方を制御して、自車両Ｍを走行車線（第１車線）から前走車両が走行していない隣接車線（第２車線）に車線変更させる第１の車線変更と、自車両Ｍが前走車両を追い越した後、元の車線（第１車線）に車線変更させる第２の車線変更とを含む制御である。

また、車線変更開始スイッチ３２および追い越し開始スイッチ３４は、一つのスイッチであってもよい。また、車線変更開始スイッチ３２および追い越し開始スイッチ３４は、例えば、ボタン等でもよく、表示部３６に表示されるＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチでもよい。

また、ＨＭＩ３０は、車線変更開始スイッチ３２および追い越し開始スイッチ３４に加えて、追従走行開始スイッチや車線維持開始スイッチを備えていてもよい。追従走行開始スイッチは、乗員による操舵操作や加減速操作に依らずに、自動運転制御装置１００により自車両Ｍを前走車両に追従させる運転制御を実行させるためのスイッチである。車線維持開始スイッチ２２は、乗員による操舵操作に寄らずに、自動運転制御装置１００により自車両Ｍが走行する車線を維持する運転制御を実行させるためのスイッチである。また、ＨＭＩ３０は、自動運転による各種運転制御の開始または終了を切り替えるスイッチを備えていてもよい。

自動運転制御装置１００は、例えば、自車両Ｍの走行状況に応じて、乗員に車線変更制御や追い越し制御を実行するか否かの問い合わせを行い、問い合わせ後に乗員による車線変更開始スイッチ３２または追い越し開始スイッチ３４のスイッチ操作を受け付け、受け付けられた操作（指示）に対応する運転制御を実行する。また、自動運転制御装置１００は、上記の問い合わせを行わずにスイッチ操作を受け付けた場合や運転操作子８０への操作を受け付けた場合に、受け付けた操作（指示）に対応する運転制御を実行してもよい。また、自動運転制御装置１００は、自車両Ｍの周辺状況に基づいて、上述した乗員の操作を受け付けずに、車線変更制御や追い越し制御等の運転制御を実行してもよい。また、自動運転制御装置１００は、乗員が自分の意思で、自車両Ｍの運転モードを自動運転から手動運転に切り替えるための所定の操作（例えば、オーバーライド操作）を受け付けた場合に、自動運転から手動運転に切り替える制御を行ってもよい。

表示部３６は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の各種表示装置である。表示部３６は、例えば、インストルメントパネルのうち運転者に対面する部分に設けられるメーターディスプレイや、インストルメントパネルの中央に設けられるセンターディスプレイ、ＨＵＤ（Head Up Display）等である。ＨＵＤは、例えば、風景に重畳させて画像を視認させる装置であり、一例として、自車両Ｍのフロントウインドシールドやコンバイナーに画像を含む光を投光することで、乗員に虚像を視認させる。また、表示部３６は、例えば、タッチパネルのように乗員の操作を受け付ける操作受付部を備えていてもよい。また、ＨＭＩ３０は、スピーカ、ブザー、タッチパネル、キー等を含んでもよい。

車両センサ４０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、ヨーレート（例えば、自車両Ｍの重心点を通る鉛直軸回りの回転角速度）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。車両センサ４０により検出した結果は、自動運転制御装置１００に出力される。

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とを備える。ナビゲーション装置５０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１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４０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、キー等を含む。ＧＮＳＳ受信機５１は、車両センサ４０に設けられてもよい。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（以下、地図上経路）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、ＰＯＩ（Point Of Interest）情報等を含んでもよい。地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。ナビゲーション装置５０は、地図上経路に基づいて、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、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地図上経路と同等の経路を取得してもよい。ナビゲーション装置５０は、決定した地図上経路を、ＭＰＵ６０に出力する。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１を含み、ＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置に第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から提供された地図上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、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、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。

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、車線数、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、駐車場情報、電話番号情報等が含まれてよい。道路情報とは、例えば、道路の曲率半径（或いは曲率）、幅員、勾配等である。第２地図情報６２は、通信装置２０が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。第１地図情報５４および第２地図情報６２は、地図情報として一体に設けられていてもよい。また、地図情報は、記憶部１９０に記憶されていてもよい。

運転操作子８０は、例えば、ステアリングホイール８２と、アクセルペダル８４と、ブレーキペダル８６と、ウインカー（方向指示器）を作動させるウインカーレバー８８とを備える。また、運転操作子８０は、シフトレバー、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含んでもよい。運転操作子８０の各操作子には、例えば、乗員による操作子の操作量あるいは操作の有無を検出する操作検出部が取り付けられている。操作検出部は、例えば、ステアリングホイール８２の操舵角や操舵トルク、アクセルペダル８４やブレーキペダル８６の踏込量、ウインカーレバー８８の位置等を検出する。そして、操作検出部は、検出結果を自動運転制御装置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する。

車室内カメラ９０は、例えば、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９０は、ステレオカメラであってもよい。車室内カメラ９０は、自車両Ｍの室内の任意の箇所に取り付けられる。車室内カメラ９０は、車室内に存在する各シートを含む領域を撮像する。これにより、車室内カメラ９０により撮像された画像から車室内に存在する乗員の状態等を取得することができる。車室内カメラ９０は、上記の領域を周期的に繰り返し撮像してもよく、所定のタイミングで撮像してもよい。車室内カメラ９０により撮像された画像は、自動運転制御装置１００に出力される。

自動運転制御装置１００は、乗員からの指示等に基づいて自動運転を実行する。また、自動運転制御装置１００は、乗員による所定の操作によって自動運転から手動運転に切り替える制御を行ってもよい。所定の操作とは、例えば、ステアリングホイール８２の操舵角や操舵トルクが閾値以上となる操作や、アクセルペダル８４やブレーキペダル８６の踏込量が閾値以上となる操作である。

自動運転制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０と、ＨＭＩ制御部１８０と、記憶部１９０とを備える。第１制御部１２０と、第２制御部１６０と、ＨＭＩ制御部１８０とは、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェア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、これらの構成要素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）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）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。上述のプログラムは、予め自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置やカードスロット等に装着されることで自動運転制御装置１００の記憶装置にインストールされてもよい。

記憶部１９０は、上記の各種記憶装置、或いはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＲＡＭ（Random Access Memory）等により実現されてもよい。記憶部１９０には、例えば、基準値情報１９２、プログラム、その他各種情報等が格納される。また、記憶部１９０には、地図情報（第１地図情報５４および第２地図情報６２）が格納されていてもよい。基準値情報１９２には、例えば、自動運転制御装置１００による車線変更制御の実行を許可するか否かを判定するための第１基準値Ｒｔｈ１と、自動運転制御装置１００による追い越し制御の実行を許可するか否かを判定するための第２基準値Ｒｔｈ２とが含まれる。

図２は、第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、行動計画生成部１４０とを備える。第１制御部１２０は、例えば、ＡＩ（Artificial Intelligence；人工知能）による機能と、予め与えられたモデルによる機能とを並行して実現する。例えば、「交差点を認識する」機能は、ディープラーニング等による交差点の認識と、予め与えられた条件（パターンマッチング可能な信号、道路標示等がある）に基づく認識とが並行して実行され、双方に対してスコア付けして総合的に評価することで実現されてよい。これによって、自動運転の信頼性が担保される。また、第１制御部１２０は、例えば、ＭＰＵ６０やＨＭＩ制御部１８０等からの指示や、端末装置３００からの指示に基づいて自車両Ｍの自動運転に関する制御を実行する。

認識部１３０は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、自車両Ｍの周辺状況を認識する。例えば、認識部１３０は、入力された情報に基づいて、自車両Ｍの周辺に存在する物体の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心等）を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体が他車両等の移動体である場合、物体の「状態」とは、物体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、認識部１３０は、例えば、自車両Ｍの走行車線を認識する。例えば、認識部１３０は、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。なお、認識部１３０は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレール等を含む走路境界（道路境界）を認識することで、走行車線を認識してもよい。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。また、認識部１３０は、一時停止線、障害物、赤信号、料金所、駐車場の出入口ゲート、停止エリア、乗降エリア、その他の道路事象を認識する。

認識部１３０は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。認識部１３０は、例えば、自車両Ｍの基準点の車線中央からの乖離、および自車両Ｍの進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識してもよい。これに代えて、認識部１３０は、走行車線のいずれかの側端部（道路区画線または道路境界）に対する自車両Ｍの基準点の位置等を、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。

認識部１３０は、例えば、道路情報認識部１３２と、物体認識部１３４と、乗員状態認識部１３６と、基準値調整部１３８とを備える。これらの機能の詳細については後述する。

行動計画生成部１４０は、自動運転により自車両Ｍを走行させる行動計画を生成する。例えば、行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、認識部１３０による認識結果等に基づいて自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自車両Ｍが自動的に（運転者の操作に依らずに）将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、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、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）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１４０は、目標軌道を生成するにあたり、自動運転のイベントを設定してよい。自動運転のイベントには、定速走行イベント、低速追従走行イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベント、テイクオーバーイベント、自走駐車イベント等がある。行動計画生成部１４０は、起動させたイベントに応じた目標軌道を生成する。

行動計画生成部１４０は、例えば、車線変更制御部１４２と、追い越し制御部１４４とを備える。これらの機能の詳細については後述する。

第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０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。

第２制御部１６０は、例えば、取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置２２０を制御する。速度制御部１６４および操舵制御部１６６の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部１６６は、自車両Ｍの前方の道路の曲率半径（或いは曲率）に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。

図１に戻り、ＨＭＩ制御部１８０は、ＨＭＩ３０により、乗員に所定の情報を通知する。所定の情報には、例えば、自車両Ｍの状態に関する情報や運転制御に関する情報等の自車両Ｍの走行に関連のある情報が含まれる。自車両Ｍの状態に関する情報には、例えば、自車両Ｍの速度、エンジン回転数、シフト位置等が含まれる。また、運転制御に関する情報には、例えば、自動運転による運転制御（例えば、車線変更制御、追い越し制御）の実行の有無や、自動運転を開始するか否かを問い合わせる情報、自動運転による運転制御状況に関する情報等が含まれる。また、所定の情報には、テレビ番組、ＤＶＤ等の記憶媒体に記憶されたコンテンツ（例えば、映画）等の自車両Ｍの走行に関連しない情報が含まれてもよい。また、所定の情報には、例えば、自動運転における現在位置や目的地、自車両Ｍの燃料残量に関する情報が含まれてよい。ＨＭＩ制御部１８０は、ＨＭＩ３０により受け付けられた情報を通信装置２０、ナビゲーション装置５０、第１制御部１２０等に出力してもよい。

また、ＨＭＩ制御部１８０は、通信装置２０を介して自車両Ｍの利用者が利用する端末装置や他の外部装置と通信を行い、所定の情報を端末装置や他の外部装置に送信してもよい。また、ＨＭＩ制御部１８０は、端末装置や他の外部装置から取得した情報をＨＭＩ３０に出力させてもよい。

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（Electronic Control Unit）とを備える。ＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０のアクセルペダル８４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、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０のブレーキペダル８６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８６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、第２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、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０のステアリングホイール８２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。

［自動運転による運転制御］
次に、実施形態の自動運転による運転制御について具体的に説明する。図３は、自車両Ｍの運転制御について説明するための図である。図３の例では、同一方向に進行可能な二つの車線Ｌ１、Ｌ２を含む道路ＲＤ１が示されている。車線Ｌ１は、区画線ＬＬおよびＣＬで区画され、車線Ｌ２は区画線ＣＬおよびＲＬで区画されている。また、図３の例において、自車両Ｍは、車線Ｌ１を速度ＶＭで走行し、他車両ｍ１は、車線Ｌ１を速度Ｖｍ１で走行しているものとする。

［道路情報認識部］
道路情報認識部１３２は、自車両Ｍの周辺状況に含まれる進行方向先の道路情報を認識する。道路情報は、例えば、道路の曲率半径（或いは曲率）、勾配、幅員、車線数等である。また、道路情報は、道路を区画する区画線や、区画線の種類、中央分離帯、交通標識、その他の道路に関する情報等を含んでもよい。道路情報認識部１３２は、例えば、第１認識部１３２Ａと、第２認識部１３２Ｂとを備える。第１認識部１３２Ａは、例えば、自車両Ｍの周辺を認識する認識部１３０からの認識結果（例えば、物体認識装置１６により認識された認識結果）に基づいて道路情報を認識する。この場合、第１認識部１３２Ａは、例えば、カメラ１０により撮像された画像を解析し、画像において隣接画素との輝度差が大きいエッジ点（輝度差が所定値以上のエッジ点）を抽出し、エッジ点を連ねて画像平面における区画線ＬＬ、ＣＬ、およびＲＬを認識する。また、第１認識部１３２Ａは、区画線ＬＬ、ＣＬ、およびＲＬの各エッジ点の位置を車両座標系に変換することで実際の区画線ＬＬ、ＣＬ、およびＲＬの形状を仮想的に設定し、設定された形状に基づいて道路ＲＤ１の曲率半径Ｒ１（道路ＲＤ１が形成する円弧の中心Ｏ１から距離）を認識する。曲率半径Ｒ１は、例えば、車線間の道路区画線（図３の例では、区画線ＣＬ）を基準とする。また、曲率半径Ｒ１は、例えば、走行車線（図３の例では、車線Ｌ１）の中央を基準としてもよい。

また、第１認識部１３２Ａは、ＬＩＤＡＲ１４の検出結果を更に加味して道路形状や曲率半径Ｒ１等を認識してもよい。また、第１認識部１３２Ａは、区画線ＬＬ、ＣＬおよびＲＬに基づいて、車線数や幅員を認識してもよい。

第２認識部１３２Ｂは、自車両Ｍの位置情報と地図情報とに基づいて道路情報を認識する。この場合、第２認識部１３２Ｂは、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により得られる自車両Ｍの位置に基づいて、地図情報（第１地図情報５４および第２地図情報６２）を参照し、自車両Ｍの位置に存在する道路ＲＤ１を認識する。また、第２認識部１３２Ｂは、地図情報から進行方向先の道路ＲＤ１の曲率半径Ｒ１を認識する。また、道路情報認識部１３２は、地図情報から道路ＲＤ１の車線数や幅員を認識してもよい。

また、道路情報認識部１３２は、上述した第１認識部１３２Ａおよび第２認識部１３２Ｂによる認識に加えて（または代えて）、例えば、車両センサ４０に含まれる車速センサにより検出された自車両Ｍの車速を、ヨーレートセンサにより検出されたヨーレートで除算することで曲率半径Ｒ１を認識してもよい。また、道路情報認識部１３２は、ステアリングホイール８２の操舵角に基づいて曲率半径Ｒ１を認識してもよい。

［物体認識部］
物体認識部１３４は、自車両Ｍの周辺を走行する他車両のうち、自車両Ｍと同一の車線を走行する前走車両を認識する。前走車両とは、例えば、自車両Ｍの前方の所定距離（例えば、約５０〜２００［ｍ］程度）以内に存在する周辺車両である。図３の例において、物体認識部１３４は、他車両ｍ１を前走車両として認識する。以下では、他車両ｍ１を前走車両ｍ１と称して説明するものとする。また、物体認識部１３４は、例えば、前走車両ｍ１の車速Ｖｍ１や自車両Ｍに対する相対速度、相対位置を取得してもよい。

［乗員状態認識部］
乗員状態認識部１３６は、自車両Ｍの乗員の状態を認識する。例えば、乗員状態認識部１３６は、自車両Ｍを運転する乗員が運転操作を行っている状態を認識する。この場合、乗員状態認識部１３６は、車室内カメラ９０で撮像された画像の解析し、画像の特徴情報等を用いたパターンマッチング等により画像に含まれる顔や目の位置や向きを認識する。そして、認識した顔や目の位置や向き等から乗員（例えば、運転操作子８０を操作可能な運転者）が周辺監視を行っている状態を認識する。周辺監視を行っている状態とは、例えば、乗員の視線が自車両Ｍの進行方向または周囲に向いていると予測される状態である。

また、乗員状態認識部１３６は、乗員がステアリングホイール８２を把持している状態を認識してもよい。この場合、乗員状態認識部１３６は、車室内カメラ９０で撮像された画像の解析し、画像の特徴情報等を用いたパターンマッチング等により画像に含まれる乗員の腕や手の位置を認識する。そして、乗員状態認識部１３６は、認識した乗員の腕や手の位置から乗員の手がステアリングホイール８２に接触していると予測される場合に、乗員がステアリングホイール８２を把持している状態であると認識する。また、乗員状態認識部１３６は、ステアリングホイール８２に設けられた把持センサの検出結果により乗員がステアリングホイール８２を把持している状態を認識してもよい。

また、乗員状態認識部１３６は、アクセルペダル８４やブレーキペダル８６における踏込量が閾値以上である場合に、乗員が運転操作を行っている状態であると認識してもよい。

［基準値調整部］
基準値調整部１３８は、例えば、道路情報認識部１３２により認識された道路情報や、乗員状態認識部１３６により認識された乗員の状態、自車両Ｍの速度ＶＭ、車両情報（例えば、車両形状、車種、操舵性能）等に基づいて、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または双方を変更する。変更された情報は、基準値情報１９２として記憶部１９０に記憶されてよい。基準値調整部１３８の機能の詳細については後述する。

［車線変更制御部］
車線変更制御部１４２は、例えば、自動運転制御装置１００による運転制御の実行中に、乗員によるウインカーレバー８８の操作により、車線変更先である隣接車線方向を示すウインカー操作を受け付けた場合、または車線変更開始スイッチ３２による操作を受け付けた場合に、車線変更制御を実行するか否かを判定する。図３の例の場合、車線変更制御部１４２は、自車両Ｍの進行方向先の道路ＲＤ１の曲率半径Ｒ１が、記憶部１９０に記憶された基準値情報１９２に含まれる第１基準値Ｒｔｈ１以上であるか否かを判定する。第１基準値Ｒｔｈ１以上であると判定された場合、車線変更制御部１４２は、自車両Ｍを車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更させる運転制御の実行を許可する。また、車線変更制御部１４２は、他の実行条件として、「車線変更先の車線Ｌ２が認識されている」、「車線Ｌ１と車線Ｌ２との間を区画する区画線ＣＬが車線変更の禁止を表す道路標示でない」、「車線変更先の車線Ｌ２に障害物が存在しない」、および、「車線変更制御よりも優先順位の高い他の運転制御が行われていない」等の条件を満たす場合に、車線変更制御の実行を許可してもよい。自車両Ｍを車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更させる運転制御は、「第１動作」の一例である。

自車両Ｍを車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更させる運転制御の実行を許可した場合、車線変更制御部１４２は、図３に示すように車線Ｌ２に車線変更を行うための目標軌道Ｋ１を生成し、生成した目標軌道Ｋ１に沿って自車両Ｍを走行させる運転制御を第２制御部１６０に実行させる。なお、車線Ｌ１や車線Ｌ２に他車両が存在する場合、車線変更制御部１４２は、他車両との相対位置や相対距離に基づいて、車線変更先とする目標位置（車線変更ターゲット位置）を設定し、他車両に接触することなく、車線変更ターゲット位置に移動するための目標軌道Ｋ１を生成する。

また、車線変更制御部１４２は、道路ＲＤ１の曲率半径Ｒ１が、第１基準値Ｒｔｈ１未満である場合には、車線変更制御の実行を許可しない。これにより、直線道路の走行時に比して、より正確な操舵制御が要求されると共に進行方向の見通しが悪い急カーブ路における車線変更を抑制することができる。車線変更制御部１４２による車線変更制御の実行が許可されない場合、ＨＭＩ制御部１８０は、車線変更の実行が許可されなかったことを示す情報を含む画像を生成し、生成した画像を表示部３６に表示させて乗員に通知してもよい。また、ＨＭＩ制御部１８０は、車線変更の実行が許可されなかったことを示す情報を含む音声を生成して、ＨＭＩ３０のスピーカから出力させることで乗員に通知してもよい。これにより、乗員に自車両Ｍの状況を、より正確に把握させることができる。

［追い越し制御部］
次に、追い越し制御部１４４について説明する。例えば、自動運転制御装置１００は、運転制御の実行中に、自車両Ｍと前走車両ｍ１との相対速度や車間距離等、周辺の他車両の有無や位置等に基づいて、前走車両ｍ１を追い越した方がよいと判断した場合に、追い越し制御を行うか否かの問い合わせ情報をＨＭＩ３０から出力する。前走車両ｍ１を追い越した方がよい場合とは、例えば、前走車両ｍ１の速度Ｖｍ１が走行車線の法定速度よりも所定速度以上遅い場合や、自車両Ｍと前走車両ｍ１との車間距離が所定値以下であり、周辺に他車両が存在していない場合等である。乗員は、問い合わせ情報に基づいて、追い越し制御の実行を指示する場合に、追い越し開始スイッチ３４の操作を行う。追い越し制御部１４４は、追い越し開始スイッチ３４の操作を受け付けた場合に、前走車両ｍ１を追い越す追い越し制御を実行するか否かを判定する。

図４は、自車両Ｍの追い越し制御の様子を説明するための図である。図４の例では、図３と同様の道路形状が示されている。追い越し制御部１４４は、例えば、走行中の道路ＲＤ１の曲率半径Ｒ１が、記憶部１９０に記憶された基準値情報１９２に含まれる第２基準値Ｒｔｈ２以上であるか否かを判定する。第２基準値Ｒｔｈ２は、第１基準値Ｒｔｈ１よりも大きい値である。走行中の道路の曲率半径Ｒ１が第２基準値Ｒｔｈ２以上である場合、追い越し制御部１４４は、追い越し制御の実行を許可する。また、追い越し制御部１４４は、他の実行条件として、「車線Ｌ１および車線Ｌ２が認識されている」、「車線Ｌ１と車線Ｌ２との間を区画する区画線ＣＬが車線変更の禁止を表す道路標示でない」、「車線Ｌ１と車線Ｌ２との間に障害物が存在しない」、および、「追い越し制御よりも優先順位の高い他の運転制御が行われていない」等の条件を満たす場合に、追い越し制御の実行を許可してもよい。

追い越し制御の実行が許可された場合、追い越し制御部１４４は、図４に示すように、車線Ｌ１から車線Ｌ２への第１の車線変更を実行し、第１の車線変更後に車線Ｌ１を走行する前走車両ｍ１を追い越し、追い越した後に、車線Ｌ２から車線Ｌ１への第２の車線変更を実行する目標軌道Ｋ２を生成する。そして、追い越し制御部１４４は、生成した目標軌道Ｋ２に沿って自車両Ｍを走行させる運転制御を第２制御部１６０に実行させる。上述した自車両Ｍの運転制御は、「第２動作」の一例である。なお、追い越し制御部１４４は、第１の車線変更、前走車両ｍ１の追い越し、および第２の車線変更等のそれぞれの制御ごとに目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させてもよい。このように、第２動作では、一つのスイッチ操作で、前走車両ｍ１を追い越す車線に移動するための第１の車線変更と、追い越した後に元の車線Ｌ１に戻るための第２の車線変更が実行される。

また、追い越し制御部１４４は、道路ＲＤ１の曲率半径Ｒ１が、第２基準値Ｒｔｈ２未満である場合には、追い越し制御の実行を許可しない。これにより、直線道路の走行時に比して、より正確な操舵制御が要求されると共に進行方向の見通しが悪い急カーブ路における追い越し制御を抑制することができる。追い越し制御部１４４による追い越し制御の実行が許可されない場合、ＨＭＩ制御部１８０は、追い越し制御の実行が許可されなかったことを示す情報を含む画像を生成し、生成した画像を表示部３６に表示させて乗員に通知してもよい。また、ＨＭＩ制御部１８０は、追い越し制御の実行が許可されなかったことを示す情報を含む音声を生成して、ＨＭＩ３０のスピーカから出力させることで乗員に通知してもよい。これにより、乗員に自車両Ｍの状況を、より正確に把握させることができる。

上述したように、車線変更制御の実行を許可する曲率半径の基準値である第１基準値Ｒｔｈ１と、追い越し制御の実行を許可する曲率半径の基準値である第２基準値Ｒｔｈ２とを用いて、運転制御を行うことで、より適切な運転制御を実行することができる。

また、追い越し制御部１４４は、追い越し制御による第１の車線変更により、自車両Ｍを車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更させた後に、道路ＲＤ１の曲率半径が第１基準値Ｒｔｈ１未満に変化した場合に、車線Ｌ１に戻る第２の車線変更を行わずに、自車両Ｍに車線Ｌ２の走行を継続させてもよい。

図５は、道路形状の変化に基づく追い越し制御の実行の様子について説明するための図である。図５の例において、道路ＲＤ１における地点Ｐ１から地点Ｐ２までの区間（区間Ｐ１−Ｐ２）における道路の曲率半径をＲ１とし、地点Ｐ２から地点Ｐ３までの区間（区間Ｐ３−Ｐ４）における道路の曲率半径（道路ＲＤ１が形成する円弧の中心Ｏ２から距離）をＲ２とし、地点Ｐ３から地点Ｐ４までの区間（区間Ｐ３−Ｐ４）における道路の曲率半径（道路ＲＤ１が形成する円弧の中心Ｏ３から距離）をＲ３とする。また、図５の例において、曲率半径Ｒ１は第２基準値Ｒｔｈ２以上であり、曲率半径Ｒ２は第１基準値Ｒｔｈ１未満であり、曲率半径Ｒ３は第１基準値Ｒｔｈ以上であるものとする。また、自動運転制御装置１００は、自車両Ｍが区間Ｐ１−Ｐ２を走行中に追い越し開始スイッチ３４による追い越し操作を受け付けたものとする。

追い越し制御部１４４は、追い越し開始スイッチ３４の操作を受け付けると道路情報認識部１３２により認識された走行中の道路ＲＤ１の曲率半径Ｒ１と、第２基準値Ｒｔｈ２とを比較し、曲率半径Ｒ１が第２基準値Ｒｔｈ２以上であるため、車線Ｌ１から車線Ｌ２への第１の車線変更と、前走車両ｍ１の追い越しを行う目標軌道Ｋ３を生成する。そして、追い越し制御部１４４は、目標軌道Ｋ３に沿って自車両Ｍを走行させる運転制御を実行させる。

自車両Ｍが前走車両ｍ１を追い越した時点において、自車両Ｍは、区間Ｐ２−Ｐ３を走行しているものとする。区間Ｐ２−Ｐ３の曲率半径Ｒ２は、第１基準値Ｒｔｈ未満であるため、追い越し制御部１４４は、車線Ｌ２の走行を継続させる目標軌道Ｋ４を生成し、生成した目標軌道Ｋ４に沿って自車両Ｍを走行させる。なお、追い越し制御部１４４は、車線Ｌ２の走行の継続を開始してから所定時間が経過、または、車線Ｌ２の走行の継続を開始した地点から所定距離を走行するまで追い越し制御部１４４による制御を継続させる。所定時間は、固定時間でもよく、道路情報、自車両Ｍの周辺環境、自車両Ｍの速度、渋滞の度合等に基づいて変更可能な時間でもよい。また、所定距離は、固定距離でもよく、道路情報、自車両の周辺環境等に基づいて変更可能な距離でもよい。

そして、車線Ｌ２の走行の継続を開始してから所定時間が経過、または、車線Ｌ２の走行の継続を開始した地点から所定距離を走行する前に、自車両Ｍが地点Ｐ３を通過したものとする。この場合、自車両Ｍが走行する道路ＲＤ１の曲率半径Ｒ３は第１基準値Ｒｔｈ１以上となる。そのため、追い越し制御部１４４は、車線Ｌ２から元の車線Ｌ１に戻る第２の車線変更を行うための目標軌道Ｋ５を生成し、生成した目標軌道Ｋ５に沿って自車両Ｍを走行させる自動運転を第２制御部１６０に実行させる。

なお、追い越し制御部１４４は、曲率半径Ｒ３が第１基準値Ｒｔｈ１以上である場合に第２の車線変更を行ったが、これに代えて、曲率半径Ｒ３が第２基準値Ｒｔｈ２以上である場合に、第２の車線変更を行ってもよい。追い越し制御の実行が許可される第２基準値Ｒｔｈ２を用いて第２の車線変更の実行を判断することで、より緩やかなカーブ路で第２の車線変更を実行することができる。

また、追い越し制御部１４４は、車線Ｌ２の走行の継続を開始してから所定時間が経過または、車線Ｌ２の走行の継続を開始した地点から所定距離を走行した場合に、ＨＭＩ制御部１８０により追い越し制御が継続できない（または第２の車線変更が実行できない）ことを示す情報をＨＭＩ３０に出力させ、追い越し制御を終了する。これにより、乗員に、運転制御の状況を、より正確に把握させることができる。

また、追い越し制御部１４４は、上述した制御に代えて、車線Ｌ２の走行の継続を開始してから所定時間が経過、または、車線Ｌ２の走行の継続を開始した地点から所定距離を走行した場合に、道路ＲＤ１の曲率半径が第１基準値Ｒｔｈ１以上であるか否かに拘わらず、自車両Ｍを車線Ｌ２から元の車線Ｌ１に車線変更させてもよい。

また、上述した車線変更制御部１４２および追い越し制御部１４４は、例えば、第１認識部１３２Ａにより認識された自車両Ｍの進行方向先の道路形状と、第２認識部１３２Ｂにより認識された自車両Ｍの進行方向先の道路形状とが異なる場合に、乗員による車線変更や追い越し制御の実行指示を受け付けた場合であっても、上述した車線変更制御および追い越し制御の実行を抑制する。これにより、道路形状の認識状態が不安定な状況下での車線変更や追い越し制御の実行を抑制することができ、より適切な運転制御を実行することができる。車線変更や追い越し制御の実行が抑制された場合、ＨＭＩ制御部１８０は、道路形状の認識結果により車線変更や追い越し制御の実行が抑制されたことを示す情報をＨＭＩ３０から乗員に通知してもよい。なお、上述の「道路形状が異なる場合」とは、例えば、道路形状の類似度が閾値以下である場合である。したがって、車線変更制御部１４２および追い越し制御部１４４は、二つの道路形状の差異が許容誤差の範囲内である場合には、乗員の指示による車線変更制御および追い越し制御を実行する。

［基準値調整部による基準値の調整］
次に、基準値調整部１３８による第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２の調整について具体的に説明する。基準値調整部１３８は、例えば、乗員状態認識部１３６による認識結果に基づいて、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方を変更する。例えば、基準値調整部１３８は、乗員状態認識部１３６により乗員がステアリングホイール８２を把持している状態であるか否かに応じて第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方を変更する。この場合、基準値調整部１３８は、乗員状態認識部１３６により乗員がステアリングホイール８２を把持している状態であると認識された場合に、把持していない場合に比して、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方を小さく変更する。乗員がステアリングホイール８２を把持している場合には、すぐに手動運転に切り替えることができるため、把持していない場合よりも急なカーブ路での車線変更や追い越し制御を実行させることができる。

また、基準値調整部１３８は、乗員状態認識部１３６により認識された乗員の状態が、自車両Ｍの周辺監視を行っている状態であるか否かに応じて第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方を変更してもよい。この場合、基準値調整部１３８は、乗員状態認識部１３６により乗員が周辺監視を行っている状態であると認識された場合に、周辺監視を行っていない場合に比して、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方を小さく変更する。乗員が周辺監視を行っている場合には、自車両Ｍの挙動や周辺の状況を正確に把握することができるため、状況に応じてすぐに手動運転に切り替えることができる。そのため、周辺監視を行っていない場合よりも急なカーブ路での車線変更や追い越し制御を実行させることができる。

なお、基準値調整部１３８は、例えば、乗員状態認識部１３６により乗員がステアリングホイール８２を把持している状態であり、且つ、乗員が周辺監視を行っている状態である場合には、第１基準値Ｒｔｈ１および第２基準値Ｒｔｈ２を小さく変更し、何れが一つの状態のみを満たす場合には、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２の一方を小さく変更してもよい。また、基準値調整部１３８は、上述した状態を満たす時間が所定時間未満の場合には、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２の一方を小さく変更し、所定時間以上の場合に、第１基準値Ｒｔｈ１および第２基準値Ｒｔｈ２の双方を小さく変更してもよい。

また、基準値調整部１３８は、自車両Ｍの速度ＶＭまたは車両情報に基づいて、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方を設定してもよい。例えば、基準値調整部１３８は、速度ＶＭが遅いほど第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２を小さく設定する。また、基準値調整部１３８は、例えば、車両情報に含まれる自車両Ｍの形状が小さいほど第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方を小さく設定する。また、基準値調整部１３８は、例えば、車両情報に含まれる自車両Ｍの操舵性能がよいほど、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方を小さく設定する。また、基準値調整部１３８は、例えば、車両情報に含まれる自車両Ｍの車種に基づいて、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方を設定してもよい。

また、基準値調整部１３８は、自動運転制御装置１００が実行している運転制御の度合に応じて、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方を変更してもよい。この場合、基準値調整部１３８は、例えば、自動運転制御装置１００が実行している運転制御の度合が小さいほど（実行中の運転制御が少ないほど）、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方を小さく設定する。他の運転制御が少ない場合には制御における処理量が少なくなるため、車線変更や追い越し制御の実行に処理を集中させることができ、急なカーブ路での車線変更や追い越し制御であっても、適切な運転制御を実行することができる。

また、基準値調整部１３８は、道路情報認識部１３２により認識された道路形状に基づいて、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方を変更してもよい。例えば、基準値調整部１３８は、自車両Ｍの進行方向先の道路が右側にカーブするか、または左側にカーブするかによって、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方に異なる値を設定する。また、基準値調整部１３８は、自車両Ｍの進行方向先の道路の勾配によって、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２のうち、一方または両方を変更してもよい。

基準値調整部１３８は、第１基準値Ｒｔｈ１および第２基準値Ｒｔｈ２を変更する場合、第１基準値Ｒｔｈ１の変化量と、第２基準値Ｒｔｈ２の変化量とを異ならせてもよく、同一にしてもよい。また、基準値調整部１３８は、乗員による操作により変化量を設定してもよい。また、基準値調整部１３８は、第１基準値Ｒｔｈ１または第２基準値Ｒｔｈ２を変更してもよいか否かの問い合わせを乗員に行い、変更してもよいことを示す操作を受け付けた基準値のみ、上述した調整を行ってもよい。上述した基準値調整を行うことにより、乗員の状態や道路情報、車両情報等に応じて、より適切に運転制御の実行の許否を判定することができる。

［処理フロー］
図６は、実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下では、主に上述した車線変更制御および追い越し制御を含む運転制御の処理について説明する。また、以下の処理では、乗員からの操作指示によって、運転制御が実行される例について説明するが、乗員からの操作指示に依らず、自動運転制御装置１００による制御（システム要求）に基づいて、以下の処理が実行されてもよい。

図６の処理において、自動運転制御装置１００は、ＨＭＩ３０等により運転制御指示を受け付け（ステップＳ１００）、受け付けた指示が車線変更制御か否かを判定する（ステップＳ１１０）。車線変更制御であると判定された場合、車線変更制御部１４２は、道路情報認識部１３２により認識された自車両Ｍの進行方向先の道路情報を取得し（ステップＳ１２０）、取得した進行方向先の道路の曲率半径が第１基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。第１基準値以上であると判定された場合、車線変更制御部１４２は、車線変更制御の実行を許可し（ステップＳ１４０）、車線変更を実行するための目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させる車線変更制御を実行する（ステップＳ１５０）。

また、ステップＳ１３０の処理において、道路の曲率半径が第１基準値以上でないと判定された場合、車線変更制御部１４２は、車線変更制御の実行を許可せずに、ＨＭＩ制御部１８０に車線変更を実行できないことを乗員に通知する制御を実行させる（ステップＳ１６０）。

また、ステップＳ１１０の処理において、受け付けた指示が車線変更制御でないと判定された場合、自動運転制御装置１００は、受け付けた指示が追い越し制御であるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。追い越し制御であると判定された場合、追い越し制御部１４４は、道路情報認識部１３２により認識された自車両Ｍの進行方向先の道路情報を取得し（ステップＳ１８０）、取得した進行方向先の道路の曲率半径が第２基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１９０）。第２基準値以上であると判定された場合、追い越し制御部１４４は、追い越し制御の実行を許可し（ステップＳ２００）、追い越し制御を実行させる（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０の処理の詳細については後述する。

また、ステップＳ１９０の処理において、道路の曲率半径が第２基準値以上でないと判定された場合、車線変更制御部１４２は、追い越し制御の実行を許可せずに、ＨＭＩ制御部１８０に追い越し制御が実行できないことを乗員に通知する制御を実行させる（ステップＳ２２０）。

また、ステップＳ１７０の処理において、受け付けた指示が追い越し制御でないと判定された場合、自動運転制御装置１００は、指示された運転制御を実行する（ステップＳ２３０）。ステップＳ２３０の処理で実行される運転制御としては、例えば、車線維持制御や追従走行制御が含まれる。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。

図７は、ステップＳ２１０の追い越し制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。図７の例において、追い越し制御部１４４は、走行車線（第１車線）から隣接車線（第２車線）への車線変更（第１の車線変更）を実行する（ステップＳ２１１）。次に、追い越し制御部１４４は、追い越し対象の前走車両との相対速度や相対距離等に基づいて、速度制御（加速等）を行い、前走車両を追い越す運転制御を実行する（ステップＳ２１２）。

次に、追い越し制御部１４４は、道路情報認識部１３２により認識された自車両Ｍの進行方向先の道路情報を取得し（ステップＳ２１３）、取得した進行方向先の道路の曲率半径が第１基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１４）。道路の曲率半径が第１基準値以上であると判定された場合、追い越し車線（第２車線）から元の車線（第１車線）に戻るための車線変更を実行する（ステップＳ２１５）また、道路の曲率半径が第１基準値以上でないと判定された場合、追い越し制御部１４４は、追い越し車線の走行を継続させる目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させる運転制御を実行する（ステップＳ２１６）。

次に、追い越し制御部１４４は、自車両Ｍが追い越し車線の走行の継続を開始した地点から所定距離を走行したか否か、または自車両Ｍが追い越し車線の走行の継続を開始した時点から所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２１７）。所定距離を走行していない、且つ所定時間が経過していないと判定された場合、ステップＳ２１４の処理に戻る。また、所定距離を走行、または所定時間が経過したと判定された場合、追い越し制御部１４４は、ＨＭＩ制御部１８０に元の車線（第１車線）に車線変更できないことを乗員に通知する制御を実行させる（ステップＳ２１８）。ステップＳ２１５またはステップＳ２１８の処理後、追い越し制御を終了する（ステップＳ２１９）。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。なお、ステップＳ２１８およびステップＳ２１９の処理が実行された場合には、自車両Ｍは、追い越し車線を走行している状態になる。この場合には、乗員から第２車線から第１車線への車線指示を受け付けることで、元の車線に車線変更することができる。

上述した実施形態によれば、例えば、自動運転制御装置１００において、自車両Ｍの周辺状況を認識する認識部１３０と、自車両Ｍの運転制御を行う運転制御部（第１制御部１２０、第２制御部１６０）と、を備え、運転制御部は、周辺状況に含まれる自車両Ｍの進行方向の道路の曲率半径が、第１基準値以上である場合に第１動作の実行を許可し、第１基準値よりも大きい第２基準値以上である場合に第２動作の実行を許可し、第１動作は、自車両Ｍを第１車線から第２車線に車線変更させる動作であり、第２動作は、自車両Ｍが、第１車線から第２車線に車線変更した後、自車両Ｍに第２車線から１車線に車線変更させる動作であることにより、道路形状に基づいて、より適切な運転制御を実行することができる。また、実施形態によれば、曲率半径が小さい（曲率が大きい）場合に、車線変更や追い越し制御の実行が抑制されるため、運転者との親和性を向上させることができるとともに、カーブ走行時の減速等によって、追い越し制御が完了できないといった状況を抑制することができる。

［変形例］
上述した実施形態では、自車両Ｍの進行方向先の道路の曲率半径に基づいて、第１動作および第２動作の実行の許否を判定したが、曲率半径に代えて、曲率を用いてもよい。曲率は、曲率半径の逆数により導出される。したがって、曲率を用いる場合には、第１基準値Ｒｔｈ１や第２基準値Ｒｔｈ１の逆数により導出された曲率用の基準値を用いるとともに、逆数に応じて大小関係を設定することで、上述した実施形態と同様の処理を行うことができる。

［ハードウェア構成］
図８は、実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、自動運転制御装置１００のコンピュータは、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ１００−３、ブートプログラム等を格納するＲＯＭ１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の記憶装置１００−５、ドライブ装置１００−６等が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。通信コントローラ１００−１は、自動運転制御装置１００以外の構成要素との通信を行う。ドライブ装置１００−６には、光ディスク等の可搬型記憶媒体（例えば、コンピュータ読み込み可能な非一時的記憶媒体）が装着される。記憶装置１００−５には、ＣＰＵ１００−２が実行するプログラム１００−５ａが格納されている。このプログラムは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）等によってＲＡＭ１００−３に展開されて、ＣＰＵ１００−２によって実行される。ＣＰＵ１００−２が参照するプログラム１００−５ａは、ドライブ装置１００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークを介して他の装置からダウンロードされてもよい。これによって、自動運転制御装置１００の各構成要素のうち一部または全部が実現される。

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
自車両の周辺状況を認識し、
前記自車両の運転制御を行い、
前記周辺状況に含まれる前記自車両の進行方向の道路の曲率半径が、第１基準値以上である場合に第１動作の実行を許可し、
前記第１基準値よりも大きい第２基準値以上である場合に第２動作の実行を許可し、
前記第１動作は、前記自車両を第１車線から第２車線に車線変更させる動作であり、
前記第２動作は、前記自車両が、前記第１車線から前記第２車線に車線変更した後、前記自車両に前記第２車線から前記第１車線に車線変更させる動作である、
ように構成されている、車両制御装置。

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…車両システム、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ＬＩＤＡＲ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、３０…ＨＭＩ、３２…車線変更開始スイッチ、３４…追い越し開始スイッチ、３６…表示部、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、６０…ＭＰＵ、８０…運転操作子、１００…自動運転制御装置、１２０…第１制御部、１３０…認識部、１３２…道路情報認識部、１３４…物体認識部、１３６…乗員状態認識部、１３８…基準値調整部、１４０…行動計画生成部、１４２…車線変更制御部、１４４…追い越し制御部、１６０…第２制御部、１６２…取得部、１６４…速度制御部、１６６…操舵制御部、１８０…ＨＭＩ制御部、１９０…記憶部、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 (8)

1. 自車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記自車両の運転制御を行う運転制御部と、
   前記自車両の乗員の状態を認識する乗員状態認識部と、を備え、
   前記運転制御部は、
   前記周辺状況に含まれる前記自車両の進行方向の道路の曲率半径が、第１基準値以上である場合に第１動作の実行を許可し、前記第１基準値よりも大きい第２基準値以上である場合に第２動作の実行を許可し、
   前記第１動作は、前記自車両を第１車線から第２車線に車線変更させる動作であり、
   前記第２動作は、前記自車両が、前記第１車線から前記第２車線に車線変更した後、前記自車両に前記第２車線から前記第１車線に車線変更させる動作であり、
   更に前記運転制御部は、
   前記乗員状態認識部により認識された前記乗員の状態が、前記自車両の操舵操作を受け付ける運転操作子を把持している状態であり、且つ、前記自車両の周辺監視を行っている状態である場合には、前記第１基準値および前記第２基準値を変更し、
   前記乗員の状態が、前記自車両の操舵操作を受け付ける運転操作子を把持している状態または前記自車両の周辺監視を行っている状態のうち何れか一つの状態を満たす場合には、前記第１基準値または前記第２基準値のうち一方を変更する、
   車両制御装置。
2. 前記第２動作は、前記自車両の前方に障害物がある場合に、前記第１車線から前記第２車線に車線変更し、前記障害物を追い越した後に、前記第２車線から前記第１車線に車線変更させる動作を含む、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記運転制御部は、前記第２動作の実行により、前記自車両を前記第１車線から前記第２車線に車線変更した後に、前記道路の曲率半径が前記第２基準値以上から前記第１基準値未満となる場合に、前記自車両に前記第２車線の走行を継続させる、
   請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記運転制御部は、前記第２車線の走行を継続してから所定時間が経過、または前記第２車線の走行の継続を開始した地点から所定距離を走行した場合に、前記道路の曲率半径が前記第１基準値以上であるか否かに拘わらず、前記自車両を前記第２車線から前記第１車線に車線変更させる、
   請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記自車両の周辺を撮像する撮像部を更に備え、
   前記認識部は、前記撮像部により撮像された画像に基づいて前記自車両の進行方向の道路形状を認識する第１認識部と、前記自車両の位置情報と地図情報とに基づいて前記道路形状を認識する第２認識部とを備え、
   前記運転制御部は、前記第１認識部により認識された道路形状と、前記第２認識部により認識された道路形状とが異なる場合に、前記第１動作および前記第２動作の実行を抑制する、
   請求項１から４のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
6. 前記認識部は、前記第１認識部により認識された道路形状または前記第２認識部により認識された道路形状のうち、一方または両方を用いて前記道路の曲率半径を認識する、
   請求項５に記載の車両制御装置。
7. 車載コンピュータが、
   自車両の周辺状況を認識し、
   前記自車両の運転制御を行い、
   前記自車両の乗員の状態を認識し、
   前記周辺状況に含まれる前記自車両の進行方向の道路の曲率半径が、第１基準値以上である場合に第１動作の実行を許可し、
   前記第１基準値よりも大きい第２基準値以上である場合に第２動作の実行を許可し、
   前記第１動作は、前記自車両を第１車線から第２車線に車線変更させる動作であり、
   前記第２動作は、前記自車両が、前記第１車線から前記第２車線に車線変更した後、前記自車両に前記第２車線から前記第１車線に車線変更させる動作であり、
   認識した前記乗員の状態が、前記自車両の操舵操作を受け付ける運転操作子を把持している状態であり、且つ、前記自車両の周辺監視を行っている状態である場合には、前記第１基準値および前記第２基準値を変更し、
   前記乗員の状態が、前記自車両の操舵操作を受け付ける運転操作子を把持している状態または前記自車両の周辺監視を行っている状態のうち何れか一つの状態を満たす場合には、前記第１基準値または前記第２基準値のうち一方を変更する、
   車両制御方法。
8. 車載コンピュータに、
   自車両の周辺状況を認識させ、
   前記自車両の運転制御を行わせ、
   前記自車両の乗員の状態を認識させ、
   前記周辺状況に含まれる前記自車両の進行方向の道路の曲率半径が、第１基準値以上である場合に第１動作の実行を許可させ、
   前記第１基準値よりも大きい第２基準値以上である場合に第２動作の実行を許可させ、
   前記第１動作は、前記自車両を第１車線から第２車線に車線変更させる動作であり、
   前記第２動作は、前記自車両が、前記第１車線から前記第２車線に車線変更した後、前記自車両に前記第２車線から前記第１車線に車線変更させる動作であり、
   認識された前記乗員の状態が、前記自車両の操舵操作を受け付ける運転操作子を把持している状態であり、且つ、前記自車両の周辺監視を行っている状態である場合には、前記第１基準値および前記第２基準値を変更させ、
   前記乗員の状態が、前記自車両の操舵操作を受け付ける運転操作子を把持している状態または前記自車両の周辺監視を行っている状態のうち何れか一つの状態を満たす場合には、前記第１基準値または前記第２基準値のうち一方を変更させる、
   プログラム。

Images