JP7068988B2

JP7068988B2 - 走行制御装置、走行制御方法およびプログラム

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Publication number: JP7068988B2
Application number: JP2018202059A
Authority: JP
Inventors: 英樹松永
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2022-05-17
Anticipated expiration: 2038-10-26
Also published as: JP2020067962A; CN111098857A; CN111098857B; US11262751B2; US20200133264A1

Description

本発明は、車両の走行を制御する走行制御装置、走行制御方法およびプログラムに関する。

ドライバの運転操作の一部若しくは全ての制御を行う自動運転においては、車両の走行領域に応じて、その制御の状態を切替えることが行われる。特許文献１には、車両の前方に条件付実施区間である実施制限区間が接近した場合には、実施可能条件を満たす状態へと移行するための音声案内（例えば、「減速（加速）してください。」等）を出力することが記載されている。

特開２０１６－２０７０６４号公報

特許文献１では、音声案内に従って減速（加速）する必要が生じるため、ドライバの関与が大きくなってしまう。走行状況によっては、ドライバの状態を変化させることなく、制御の状態を切替えることが求められる。

本発明は、ドライバの状態を変化させることなく、車両の走行制御の状態を切替可能な走行制御装置、走行制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る走行制御装置は、ドライバによる監視を要さない第１の走行制御と、ドライバによる監視を要する第２の走行制御と、の間を切替えるよう車両の走行を制御する制御手段と、ドライバの状態を認識する認識手段と、前記第１の走行制御による走行に引き続いて、ドライバによる監視を要さず且つ安全マージンが前記第１の走行制御より大きい第３の走行制御の実行を許可するか否かの指示を前記車両の走行前に受け付ける受付手段と、前記第１の走行制御が実行されている状態で前記第１の走行制御による車両の走行可能エリアから前記車両が出る場合で、且つ、前記ドライバの状態が条件を満たす場合、前記制御手段は、前記受付手段が前記第３の走行制御の実行を許可しないとの指示を受け付けていることに基づき前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切替え、前記受付手段が前記第３の走行制御の実行を許可するとの指示を受け付けていることに基づき、前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切り替えずに、前記第３の走行制御を実行することを特徴とする。

また、本発明に係る走行制御方法は、走行制御装置において実行される走行制御方法であって、ドライバによる監視を要さない第１の走行制御と、ドライバによる監視を要する第２の走行制御と、の間を切替えるよう車両の走行を制御する制御工程と、ドライバの状態を認識する認識工程と、前記第１の走行制御による走行に引き続いて、ドライバによる監視を要さず且つ安全マージンが前記第１の走行制御より大きい第３の走行制御の実行を許可するか否かの指示を前記車両の走行前に受け付ける受付工程と、前記第１の走行制御が実行されている状態で前記第１の走行制御による車両の走行可能エリアから前記車両が出る場合で、且つ、前記ドライバの状態が条件を満たす場合、前記制御工程では、前記受付工程で前記第３の走行制御の実行を許可しないとの指示を受け付けていることに基づき前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切替え、前記受付工程で前記第３の走行制御の実行を許可するとの指示を受け付けていることに基づき、前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切り替えずに、前記第３の走行制御を実行することを特徴とする。

本発明によれば、ドライバの状態を変化させることなく、車両の走行制御の状態を切替えることができる。

車両用制御装置の構成を示す図である。制御ユニットの機能ブロックを示す図である。走行制御の状態の遷移を説明するための図である。車両走行前に行われる設定処理を示すフローチャートである。状態４で走行しているときに実行される処理を示すフローチャートである。状態４で走行しているときに実行される処理を示すフローチャートである。状態４で走行しているときに実行される処理を示すフローチャートである。状態４で走行しているときに実行される処理を示すフローチャートである。代替処理を示すフローチャートである。設定画面を示す図である。設定画面を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用制御装置（走行制御装置）のブロック図であり、車両１を制御する。図１において、車両１はその概略が平面図と側面図とで示されている。車両１は一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。

図１の制御装置は、制御ユニット２を含む。制御ユニット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、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイス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、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。また、図１の制御装置の構成は、プログラムに係る本発明を実施するコンピュータとなり得る。

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、あるいは、統合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、あるいは、前輪を自動操舵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、車両の周囲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、Light Detection and Ranging（LIDAR）であり、車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、検知ユニット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、各検知ユニット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、カメラやレーダ等、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、記憶デバイス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。

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８（ウィンカ）を含む灯火器（ヘッドライト、テールライト等）を制御する。図１の例の場合、方向指示器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。

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。音声出力装置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は例えば運転席正面に配置され、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てもよい。本実施形態では、表示装置９２は、ナビゲーション装置を含む。

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、音声入力装置も含まれてもよい。

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。

＜制御例＞
ＥＣＵ２０が実行する車両１の自動運転に関わる制御について説明する。ＥＣＵ２０は、運転者により目的地と自動運転が指示されると、ＥＣＵ２４により探索された案内ルートにしたがって、目的地へ向けて車両１の走行を自動制御する。自動制御の際、ＥＣＵ２０はＥＣＵ２２および２３から車両１の周囲状況に関する情報を取得し、取得した情報に基づきＥＣＵ２１、ＥＣＵ２６および２９に指示して、車両１の操舵、加減速を制御する。

図２は、制御ユニット２の機能ブロックを示す図である。制御部２００は、図１の制御ユニット２に対応し、外界認識部２０１、自己位置認識部２０２、車内認識部２０３、行動計画部２０４、駆動制御部２０５、デバイス制御部２０６を含む。各ブロックは、図１に示す１つのＥＣＵ、若しくは、複数のＥＣＵにより実現される。

外界認識部２０１は、外界認識用カメラ２０７及び外界認識用センサ２０８からの信号に基づいて、車両１の外界情報を認識する。ここで、外界認識用カメラ２０７は例えば図１のカメラ４１であり、外界認識用センサ２０８は例えば図１の検知ユニット４２、４３である。外界認識部２０１は、外界認識用カメラ２０７及び外界認識用センサ２０８からの信号に基づいて、例えば、交差点や踏切等のシーン、路肩等のフリースペース、他車両の状態（速度や進行方向）を認識する。自己位置認識部２０２は、ＧＰＳセンサ２１１からの信号に基づいて車両１の現在位置を認識する。ここで、ＧＰＳセンサ２１１は、例えば、図１のＧＰＳセンサ２４ｂに対応する。

車内認識部２０３は、車内認識用カメラ２０９及び車内認識用センサ２１０からの信号に基づいて、車両１の搭乗者を識別し、また、搭乗者の状態を認識する。車内認識用カメラ２０９は、例えば、車両１の車内の表示装置９２上に設置された近赤外カメラであり、例えば、搭乗者の視線の方向を検出する。また、車内認識用センサ２１０は、例えば、搭乗者の生体信号を検知するセンサであり、心拍数を検出する。車内認識部２０３は、それらの信号に基づいて、搭乗者の居眠り状態、運転以外の作業中の状態、であることなどを認識する。本実施形態では、搭乗者が運転可能な状態であることを覚醒状態と呼び、運転可能でない状態であることを非覚醒状態と呼ぶ。非覚醒状態とは、例えば睡眠状態である。また、運転可能な状態は、車両システムからの要請に応じて、図１の車両システムの監視が可能な状態、若しくは、運転主体として車両を運転可能な状態を含む。

行動計画部２０４は、外界認識部２０１、自己位置認識部２０２による認識の結果に基づいて、最適経路、リスク回避経路など、車両１の行動を計画する。行動計画部２０４は、例えば、交差点や踏切等の開始点や終点に基づく進入判定、他車両の挙動予測を行う。駆動制御部２０５は、行動計画部２０４による行動計画に基づいて、駆動力出力装置２１２、ステアリング装置２１３、ブレーキ装置２１４を制御する。ここで、駆動力出力装置２１２は、例えば、図１のパワープラント６に対応し、ステアリング装置２１３は、図１の電動パワーステアリング装置３に対応し、ブレーキ装置２１４は、ブレーキ装置１０に対応する。

デバイス制御部２０６は、制御部２００に接続されるデバイスを制御する。例えば、デバイス制御部２０６は、スピーカ２１５を制御し、警告やナビゲーションのためのメッセージ等、所定の音声メッセージを出力させる。また、例えば、デバイス制御部２０６は、表示装置２１６を制御し、所定のインタフェース画面を表示させる。表示装置２１６は、例えば表示装置９２に対応する。また、例えば、デバイス制御部２０６は、ナビゲーション装置２１７を制御し、ナビゲーション装置２１７での設定情報を取得する。

制御部２００は、図２に示す以外の機能ブロックを適宜含んでも良く、例えば、通信装置２４ｃを介して取得した地図情報に基づいて目的地までの最適経路を算出する最適経路算出部を含んでも良い。また、制御部２００が、図２に示すカメラやセンサ以外から情報を取得しても良く、例えば、通信装置２５ａを介して他の車両の情報を取得するようにしても良い。

ここで、本実施形態における車両１の自動運転制御の状態について説明する。表１は、本実施形態における自動運転制御の各状態の定義を説明するための表である。なお、表１では示していないが、状態０をドライバ（運転者）による手動運転制御とする。自動運転制御の各状態は、運転主体、ドライバの周辺監視義務、ドライバのハンドル把持義務、に応じて複数段階に区分される。

状態２－１においては、車両の運転主体はドライバであり、ドライバの周辺監視義務及びドライバのハンドル把持はともに必要である。状態２－１は、例えば、高速本線への合流・分岐路シーンで適用される。状態２－２においては、車両の運転主体はドライバであり、ドライバの周辺監視義務が必要である。しかしながら、状態２－２においては、ドライバのハンドル把持は不要となる。状態２－２は、例えば、高速本線シーン（非渋滞）で適用される。

状態３においては、車両の運転主体は図１の車両システムであり、ドライバの周辺環境の監視義務及びドライバのハンドル把持はともに不要となる。但し、車両システムの欠陥時に警告通知が行われることに備えるため、ドライバの車両システムの監視義務は必要となる。状態３は、例えば、高速本線シーン（渋滞）で適用される。

また、車両の縦方向制御もしくは横方向制御のみが行われている場合、状態１と定義する。ここで、縦方向制御とは、例えばＡＣＣ（ＡｄａｐｔｉｖｅＣｒｕｉｓｅＣｏｎｔｒｏｌ）であり、横方向制御とは、例えばＬＫＡＳ（ＬａｎｅＫｅｅｐｉｎｇＡｓｓｉｓｔａｎｔＳｙｓｔｅｍ）である。状態１では、車両の運転主体はドライバであり、ドライバの周辺監視義務及びドライバのハンドル把持はともに必要である。

状態４においては、車両の運転主体は図１の車両システムであり、ドライバの周辺監視義務及びドライバのハンドル把持はともに不要である。加えて、状態４においては、ドライバの車両システムの監視義務も不要となる。つまり、状態４においては、例えばドライバの睡眠状態（非覚醒状態）も許容される。

本実施形態では、状態４に加えてさらに、エキストラ状態４を定義する。エキストラ状態４とは、状態４での走行可能エリアを状態４で走行していて、その走行可能エリアから出る場合、車両走行の安全マージンを状態４よりも高くすることで、ドライバが非覚醒状態のまま走行可能とする制御状態をいう。その際、エキストラ状態４での走行可能エリアが予め指定されていても良いし、走行可能エリアが指定されていなくても、状態４からエキストラ状態４への制御の移行が可能であれば良い。車両走行の安全マージンを高くするとは、例えば、車両の走行速度の低下、他車両との車間距離の拡大、車線維持の制御レベルの増大である。

図３は、本実施形態における走行制御の状態の遷移を説明するための図である。図３（ａ）は、出発地から状態４での走行可能エリアを車両１が状態４で走行し、車両１が状態４での走行可能エリアから出て状態４での走行が不可となるケースを示している。なお、状態４での走行の際、ドライバは、非覚醒状態であるとする。図３（ａ）では、車両１は、目的地までの走行において、状態４での走行可能エリアを出る前の所定のエリアでドライバに対して警報を発するなどにより、ドライバに対して運転主体を引き渡すか、若しくは、ドライバに対して車両システムを監視するよう要請する。そのような引き渡し若しくは要請の後、車両１の制御の状態を変更して、目的地まで走行する。つまり、ドライバは、状態４での走行可能エリアから出ることに伴い、非覚醒状態から覚醒状態となる。なお、本実施形態では、ドライバへの運転主体の引き渡しと、ドライバへの車両システムの監視の要請とはともに、非覚醒状態からドライバの関与の程度を大きくするという意味では同じであるので、ドライバへの運転主体の引き渡しを一例として説明する。

一方、本実施形態では、車両１の制御の状態の一つとして、エキストラ状態４を有している。本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、状態４での走行可能エリアからエキストラ状態４での走行可能エリアに出るにあたって、車両１の制御の状態は、状態４からエキストラ状態４に遷移する。その際、条件を満たしていれば、ドライバへの運転主体の引き渡しは行われない。その結果、ドライバは、非覚醒状態を維持することができる。

図４は、車両１の走行前に行われる設定処理を示すフローチャートである。図４の処理は、例えば、制御部２００を構成するＥＣＵにより実現される。また、図４の処理は、例えば、ドライバが車両１に乗車し、走行開始する前に、車両１に設けられたナビゲーション装置２１７によりルート設定する際に行われる。

Ｓ１０１において、制御部２００は、目的地の設定を受け付け、Ｓ１０２において、現在地から目的地までのルートを検索する。Ｓ１０１及びＳ１０２では、例えば、後述する図１０の設定画面１０００の領域１００１、１００２の入力を受け付け、実行ボタン１０１２が押下される。Ｓ１０３において、制御部２００は、Ｓ１０２で検索されたルートにおいて、状態４での走行可能エリアの有無を判定する。制御部２００は、例えば、通信装置２４ｃを介して取得した地図情報から走行可能エリアの有無を判定しても良い。ここで、状態４での走行可能エリアがないと判定された場合、Ｓ１０９に進み、制御部２００は、ルート設定が完了したか否かを判定する。例えば、設定画面１０００上でＯＫボタン１０１１が押下された場合には、図４の処理を終了する。一方、例えば、条件変更ボタン１０１０が押下された場合には、Ｓ１０１からの処理を繰り返す。

Ｓ１０３で状態４での走行可能エリアがあると判定された場合、Ｓ１０４において、制御部２００は、エキストラ状態４での走行可能エリアの有無を判定する。制御部２００は、例えば、通信装置２４ｃを介して取得した地図情報から走行可能エリアの有無を判定しても良い。ここで、エキストラ状態４での走行可能エリアがあると判定された場合、Ｓ１０５において、制御部２００は、エキストラ状態４での走行がドライバにより許可されているか否かの情報を確認する。

ここで、図４の処理が行われる際にドライバに対して表示される設定画面１０００を説明する。図１０は、ドライバに表示される設定画面１０００の一例を示す図である。図１０の設定画面１０００は、例えば、ナビゲーション設定画面の一部として表示される。領域１００１は、ドライバにより出発地情報が入力される領域であり、領域１００２は、ドライバにより目的地情報が入力される領域である。なお、領域１００１に、車両１の現在位置が出発地情報として、ドライバの操作を介さずに自動的に設定されるようにしても良い。領域１００３は、エキストラ状態４での走行可能エリアにおいて、エキストラ状態４での走行を許可するか否かの指定を受付ける領域である。図３で説明したように、状態４での走行可能エリアから出て、エキストラ状態４での走行可能エリアを走行する場合には、条件を満たせば、ドライバは、非覚醒状態を維持することができる。そのため、エキストラ状態４では、安全マージンを高めるために、例えば、状態４での走行時よりも速度を低下させる。しかしながら、ドライバは、低速で安全マージンを確保しつつ睡眠状態を続けられることよりも、睡眠状態を中断しても自身が運転することにより目的地までの遅れの回避を優先したい場合がある。そのような場合に、ドライバは、領域１００３を「許可しない」に設定する。Ｓ１０５では、制御部２００は、領域１００３の設定内容を確認する。

Ｓ１０６において、制御部２００は、領域１００３の設定内容に基づいて、エキストラ状態４での走行が許可されているか否かを判定する。ここで、エキストラ状態４での走行が許可されていると判定された場合、Ｓ１０７において、制御部２００は、エキストラ状態４での走行可能エリアを表示する。Ｓ１０７の後、Ｓ１０９に進む。

図１０の領域１００４は、検索されたルートを含む地域を示す画面である。マーク１００５は、領域１００１で入力された出発地（現在地）に対応する位置に表示される。マーク１００６は、領域１００２で入力された目的地に対応する位置に表示される。領域１００７は、状態４での走行可能エリアを表す。また、領域１００８は、エキストラ状態４での走行可能エリアを表す。領域１００９には、マーク１００５及び１００６、領域１００７及び１００８の位置情報が表示される。領域１００１～１００３で入力された後に、実行ボタン１０１２が押下されると、領域１００４が表示される。条件変更ボタン１０１０が押下されると、領域１００１～１００３の設定内容がキャンセルされる。ＯＫボタン１０１１が押下されると、設定画面１０００の設定内容が確定される。

Ｓ１０４でエキストラ状態４での走行可能エリアがないと判定された場合、若しくは、Ｓ１０６でエキストラ状態４での走行が許可されていないと判定された場合には、Ｓ１０８において、制御部２００は、ドライバへ運転主体を引き渡すためのエリアを表示する。Ｓ１０８では、例えば、図１１に示すように、ドライバへ運転主体を引き渡すためのエリアが表示される。

図１１は、エキストラ状態４での走行が許可されていない場合にドライバに表示される設定画面１０００の一例を示す図である。図１１に示すように、領域１００３では、「許可しない」に設定されている。その設定内容で実行ボタン１０１２が押下されると、領域１１０１が領域１００７に含まれるように表示される。ここで、領域１１０１は、図１０でのエキストラ状態４での走行可能エリアも含む状態４での走行可能エリアである。また、領域１１０１では、領域１００７内でドライバへ運転主体が引き渡される。つまり、状態４での走行可能エリアである領域１１０１に入る際には、ドライバへ運転主体が引き渡されている状態となる。領域１１０２には、マーク１００５及び１００６、領域１００７とともに、領域１１０１の位置情報が表示される。

次に、図４の設定処理により設定が行われた後、車両１の走行が開始され、状態４での走行可能エリアを走行しているときに実行される処理について説明する。また、本実施形態では、状態４での走行可能エリアに隣接するようにエキストラ状態４での走行可能エリアが指定されているものとする。

図５は、状態４での走行可能エリアを走行しているときに実行される処理を示すフローチャートである。図４の処理は、例えば、制御部２００を構成するＥＣＵにより実現される。なお、図４の処理の開始時には、ドライバは、睡眠状態等の非覚醒状態である。

Ｓ２０１において、制御部２００は、現在、車両１の走行している位置は、状態４での走行可能エリアであるか否かを判定する。Ｓ２０１の判定は、車両１の現在位置のみでなく、車両１の現在位置を含む所定のエリアに基づいて、状態４での走行可能エリアであるか否かを判定する。状態４での走行可能エリアであると判定された場合、Ｓ２１１において、制御部２００は、状態４での走行を継続する。一方、状態４での走行可能エリアでないと判定された場合、Ｓ２０２へ進む。例えば、車両１の走行経路に基づき、車両１の現在位置を含む所定のエリアの一部がエキストラ状態４での走行可能エリアに差し掛かった場合、車両１は間もなく状態４での走行可能エリアから出てエキストラ状態４での走行可能エリアに入ると判断し、Ｓ２０１では状態４での走行可能エリアでないと判定する。

Ｓ２０２において、制御部２００は、ドライバは覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態であるか否かを判定する。Ｓ２０２の判定は、例えば、車内認識用カメラ２０９や車内認識用センサ２１０で認識されたドライバの状態に基づいて実行される。ここで、ドライバが覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態であると判定された場合、Ｓ２０９へ進み、ドライバが覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態でないと判定された場合、Ｓ２０３へ進む。

Ｓ２０３において、制御部２００は、エキストラ状態４での走行が許可されているか否かを判定する。Ｓ２０３の判定は、例えば、設定画面１０００の領域１００３の設定内容に基づいて実行される。Ｓ２０３でエキストラ状態４での走行が許可されていると判定された場合、Ｓ２０４において、制御部２００は、エキストラ状態４での走行の旨を表示部に表示し、Ｓ２０５において、車両１の走行制御を状態４からエキストラ状態４に遷移させる。エキストラ状態４への遷移の際、制御部２００は、例えば、車両の走行速度の低下、他車両との車間距離の拡大、車線維持の制御レベルの増大により安全マージンを大きくする。

このように、状態４での走行可能エリアから出てエキストラ状態４での走行可能エリアに進入する際には、ドライバへの運転主体の引き渡しを行わない。そのような構成により、ドライバは、睡眠状態等の非覚醒状態を継続することができる。

Ｓ２０３でエキストラ状態４での走行が許可されていないと判定された場合、Ｓ２０６において、制御部２００は、ドライバに対して警報を発する。ここで、警報とは、非覚醒状態にあるドライバを覚醒状態にするための警報であり、例えば、車内のスピーカからの警告音、シートベルトの引き込みである。Ｓ２０７において、制御部２００は、ドライバは覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態であるか否かを判定する。Ｓ２０７の判定は、例えば、車内認識用カメラ２０８や車内認識用センサ２０９で認識されたドライバの状態に基づいて実行される。ここで、ドライバは覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態であると判定された場合、Ｓ２０８において、制御部２００は、ドライバに対して運転主体の引き渡し処理を行う。引き渡し処理では、例えば、ドライバに対して、ハンドル把持、運転操作、システム監視、周辺環境の監視の少なくともいずれかを要求し、ドライバのハンドル把持、運転操作、システム監視、周辺環境の監視の少なくともいずれかを検出すると、車両１の制御状態を状態４から状態３以下の状態に遷移させる。

このように、状態４での走行可能エリアから出てエキストラ状態４での走行可能エリアに進入する際に、エキストラ状態４での走行が許可されていなければ、ドライバに対して警報を発する。そのような構成により、エキストラ状態４での走行を許可しないというドライバの意図に従った車両１の走行制御を実現することができる。

Ｓ２０７でドライバは覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態でないと判定された場合、Ｓ２０４以降の処理が行われる。つまり、Ｓ２０４において、制御部２００は、エキストラ状態４での走行の旨を表示部に表示し、Ｓ２０５において、車両１の走行制御を状態４からエキストラ状態４に遷移させる。

このように、警報を発してもドライバが覚醒状態にならない場合には、車両１の制御状態をエキストラ状態４に遷移させることによって走行の安全性を高めることができる。

Ｓ２０３からＳ２０４へ推移する場合と、Ｓ２０７からＳ２０４へ推移する場合との間で、エキストラ状態４での制御度合いを異ならせても良い。例えば、Ｓ２０７からＳ２０４へ推移する場合における車両１の速度を、Ｓ２０３からＳ２０４へ推移する場合における車両１の速度より遅くするように制御しても良い。その場合、所定の時間経過後に、再度、Ｓ２０６以降の処理を行うようにしても良い。そのような構成により、警報を発してもドライバが覚醒状態にならない場合には、走行の安全性をより高めるとともに、ドライバへの警報を繰り返し行うことができる。

Ｓ２０２でドライバが覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態であると判定された場合、Ｓ２０９において、制御部２００は、エキストラ状態４での走行が許可されているか否かを判定する。Ｓ２０９の判定は、例えば、設定画面１０００の領域１００３の設定内容に基づいて実行される。ここで、エキストラ状態４での走行が許可されていると判定された場合、Ｓ２０４以降の処理が行われる。一方、エキストラ状態４での走行が許可されていないと判定された場合、Ｓ２１０において、制御部２００は、制御部２００は、ドライバに対して運転主体の引き渡し処理を行う。引き渡し処理では、例えば、ドライバに対して、ハンドル把持、運転操作を要求し、ドライバのハンドル把持、運転操作を検出すると、車両１の制御状態を状態４から状態３以下の状態に遷移させる。

このように、ドライバが覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態である場合には、エキストラ状態４での走行の可否についてのドライバの意図に従った車両１の走行制御を実現することができる。

Ｓ２０９では、上記の代わりに、以下のような処理が行われても良い。例えば、Ｓ２０９において、制御部２００は、画面１０００の領域１００３の設定内容に関わらず、エキストラ状態４での走行制御を行うか否かについての指示を選択可能に受け付ける画面を表示装置２１６に表示するようにしても良い。つまり、Ｓ２０９では、Ｓ２０２でドライバが覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態でないと判定された場合におけるＳ２０３の判定処理とは独立した判定処理が行われても良い。Ｓ２０９で表示された画面上でエキストラ状態４での走行制御を行う指示を受け付けた場合、Ｓ２０４に進み、エキストラ状態４での走行制御を行わない指示を受け付けた場合、Ｓ２１０に進む。そのような構成により、ドライバが覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態である場合には、エキストラ状態４での走行の可否についてのドライバのその時点での意図に従った車両１の走行制御を実現することができる。

図６は、状態４での走行可能エリアを走行しているときに実行される処理を示す他のフローチャートである。図６は、Ｓ２０２でドライバが覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態であると判定された場合について図５と異なる。図６では、Ｓ２０２でドライバが覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態であると判定された場合、図５で説明したようなＳ２０９の処理が行われずに、そのままＳ２１０の処理が行われる。そのような構成により、ドライバに対してスムーズに引き渡し処理を行うことができる。

図７は、状態４での走行可能エリアを走行しているときに実行される処理を示す他のフローチャートである。図７は、Ｓ２０７でドライバが覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態でないと判定された場合について図５と異なる。図７では、Ｓ２０７でドライバが覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態でないと判定された場合、Ｓ３０１において、制御部２００は、図９に示す代替処理を行う。

図９は、代替処理を示すフローチャートである。図９の処理は、例えば、制御部２００を構成するＥＣＵにより実現される。Ｓ５０１において、外界認識部２０１は、車両１の停止可能位置を認識する。ここで、停止可能位置とは、例えば、路肩での退避スペースや、駐車スペースである。Ｓ５０２において、行動計画部２０４は、Ｓ５０１で認識された停止可能位置までの最適経路を判断する。Ｓ５０３において、駆動制御部２０５は、駆動力出力装置２１２、ステアリング装置２１３、ブレーキ装置２１４等のアクチュエータを制御し、停止可能位置まで車両１を走行させる。

そして、Ｓ５０４において、デバイス制御部２０６は、ドライバに対する報知を行うか否かを判定する。Ｓ５０４の判定は、例えば、予め、設定画面１０００上で、代替処理を行う際にはドライバに対する報知を行うか否かについての指定を受け付けるようにする。Ｓ５０４でドライバに対する報知を行うと判定された場合、Ｓ５０５において、デバイス制御部２０６は、スピーカ２１５への音声出力、シートベルトの引き込み等により、ドライバに対する報知を行う。Ｓ５０５の後、図９の処理を終了する。一方、Ｓ５０４でドライバに対する報知を行わないと判定された場合、そのまま、図９の処理を終了する。

Ｓ５０５の構成により、車両１を停車させた後にドライバに対して報知すると予め指定された場合、代替処理が行われた場合に、ドライバを覚醒状態とさせることができる。一方、車両１を停止させた後にドライバに対して報知しないと予め指定された場合、代替処理が行われた場合に、ドライバを非覚醒状態のままとしておくことができる。

また、Ｓ５０４では、代替処理を行う際のドライバに対する報知を行うか否かの判定について、位置情報に応じて制御するようにしても良い。例えば、代替処理を行う際にドライバに対する報知を行わないと予め指定され且つＳ５０１でパーキングエリアやサービスエリアの駐車スペースを停止可能位置と認識した場合には、ドライバに対して報知しないようにしても良い。また、代替処理を行う際にドライバに対する報知を行わないと予め指定され且つＳ５０１で路肩の退避スペースを停止可能位置と認識した場合には、当該指定に関わらずドライバに対して報知するようにしても良い。また、代替処理を行う際のドライバに対する報知についての指定によらず、Ｓ５０１で路肩の退避スペースを停止可能位置と認識した場合には、ドライバに対して報知するようにしても良い。

図８は、状態４での走行可能エリアを走行しているときに実行される処理を示す他のフローチャートである。図８は、Ｓ２０３でエキストラ状態４での走行が許可されていないと判定された場合について図５と異なる。図８では、Ｓ２０３でエキストラ状態４での走行が許可されていないと判定された場合、図５で説明したようなＳ２０６～Ｓ２０８の処理が行われずに、Ｓ４０１の代替処理が行われる。Ｓ４０１での代替処理は、図９で説明した処理と同じである。そのような構成により、エキストラ状態４での走行が許可されていないと判定されると直ちに車両１を停止可能位置に停止させるので、ドライバが覚醒状態で且つ運転主体を引き渡し可能な状態でなく、さらに、エキストラ状態４での走行が許可されていない場合に、走行の安全性を高めることができる。

＜実施形態のまとめ＞
上記の実施形態の走行制御装置は、ドライバによる監視を要さない第１の走行制御（状態４）と、ドライバによる監視を要する第２の走行制御（ｅｘｔｒａ状態４）と、の間を切替えるよう車両の走行を制御する制御手段と、ドライバの状態を認識する認識手段と（車内認識部２０３）、前記第１の走行制御による車両の走行が不可となる場合、前記制御手段は、前記認識手段による認識の結果に応じて、前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切替えるか、若しくは、前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切り替えずに、前記第１の走行制御よりも安全マージンを大きくする第３の走行制御を実行することを特徴とする（図５、図６、図７、図８）。そのような構成により、第３の走行制御を実行することができ、ドライバは第１の走行制御が実行されているときの状態を維持することができる。

また、前記制御手段は、前記認識手段により前記ドライバの非覚醒状態を認識した場合に、前記第３の走行制御を実行することを特徴とする。また、前記非覚醒状態は、前記ドライバの睡眠状態を含むことを特徴とする。そのような構成により、ドライバは、例えば、睡眠状態を維持することができる。

また、走行制御装置は、前記第３の走行制御の実行を許可するか否かの指定を受け付ける受付手段（１００３）、をさらに備えることを特徴とする。そのような構成により、例えば、走行前に第３の走行制御の実行を許可するか否かの指定を受け付けることができる。

また、前記制御手段は、前記第１の走行制御による車両の走行が不可であり且つ前記認識手段により前記ドライバが運転可能な覚醒状態であることを認識した場合、前記受付手段により受け付けていた前記指定に応じて、前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切り替えるか、若しくは、前記第３の走行制御を実行することを特徴とする（図５、Ｓ２０９）。そのような構成により、ドライバが例えば起きているときには、予め受け付けた指定に応じて、車両の走行を制御することができる。

また、前記制御手段は、前記第１の走行制御による車両の走行が不可であり且つ前記認識手段により前記ドライバの非覚醒状態を認識した場合に、前記受付手段により前記第３の走行制御の実行を許可する指定を受け付けていれば、前記第３の走行制御を実行する、ことを特徴とする（図５、Ｓ２０３）。そのような構成により、第３の走行制御の実行を許可するとの指定を受け付けている場合に、第３の走行制御を実行することができる。

また、前記制御手段は、前記第１の走行制御による車両の走行が不可であり且つ前記認識手段により前記ドライバの非覚醒状態を認識した場合に、前記受付手段により前記第３の走行制御の実行を許可しない指定を受け付けていれば、車両を停車させることを特徴とする（図８、Ｓ４０１）。そのような構成により、ドライバが例えば睡眠状態である場合に、第３の走行制御の実行を許可しない指定を受け付けていれば、車両を停車させることができる。

また、走行制御装置は、前記第１の走行制御による車両の走行が不可であり且つ前記認識手段により前記ドライバの非覚醒状態を認識した場合に、前記受付手段により前記第３の走行制御の実行を許可しない指定を受け付けていれば、当該非覚醒状態のドライバに警報を発する警報手段と（図６、Ｓ２０６）、前記警報手段により警報が発せられた後の前記ドライバの状態を認識する第２の認識手段と（車内認識部２０３）、をさらに備え、前記制御手段は、前記第２の認識手段により前記ドライバの非覚醒状態を認識した場合には、前記第３の走行制御を実行する（Ｓ２０７）ことを特徴とする。そのような構成により、ドライバが例えば睡眠状態である場合には、警報を発することができる。

また、前記制御手段は、前記第２の認識手段により前記ドライバが運転可能な覚醒状態であることを認識した場合、前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切替えることを特徴とする（Ｓ２０８）。そのような構成により、警報を発した後にドライバが運転可能な状態になった場合には、ドライバへ運転主体を引き渡すことができる。

また、前記第１の走行制御および前記第３の走行制御による車両の走行区間は予め定められていることを特徴とする。そのような構成により、第１の走行制御及び第３の走行制御の実行が許可されている区間において車両を走行させることができる。

また、前記制御手段は、前記第３の走行制御の実行の際、車両の速度、車間距離の少なくともいずれかに基づいて、前記第１の走行制御による安全マージンを大きくすることを特徴とする。そのような構成により、第３の走行制御の実行の際には、車両の速度を低下させる、車間距離を大きくとるようにすることができる。

１車両：２制御ユニット：２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９ＥＣＵ：２００制御部

Claims

ドライバによる監視を要さない第１の走行制御と、ドライバによる監視を要する第２の走行制御と、の間を切替えるよう車両の走行を制御する制御手段と、
ドライバの状態を認識する認識手段と、
前記第１の走行制御による走行に引き続いて、ドライバによる監視を要さず且つ安全マージンが前記第１の走行制御より大きい第３の走行制御の実行を許可するか否かの指示を前記車両の走行前に受け付ける受付手段と、
前記第１の走行制御が実行されている状態で前記第１の走行制御による車両の走行可能エリアから前記車両が出る場合で、且つ、前記ドライバの状態が条件を満たす場合、前記制御手段は、前記受付手段が前記第３の走行制御の実行を許可しないとの指示を受け付けていることに基づき前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切替え、前記受付手段が前記第３の走行制御の実行を許可するとの指示を受け付けていることに基づき、前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切り替えずに、前記第３の走行制御を実行する、
ことを特徴とする走行制御装置。
前記条件は、前記認識手段により認識された前記ドライバの状態が非覚醒状態であることを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
前記非覚醒状態は、前記ドライバの睡眠状態を含むことを特徴とする請求項２に記載の走行制御装置。
前記制御手段は、前記第１の走行制御が実行されている状態で前記第１の走行制御による車両の走行可能エリアから前記車両が出る場合で、且つ、前記ドライバの状態が前記条件を満たさない場合、前記受付手段が前記第３の走行制御の実行を許可しないとの指示を受け付けていることに基づき前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切替え、前記受付手段が前記第３の走行制御の実行を許可するとの指示を受け付けていることに基づき、前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切替えずに、前記第３の走行制御を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の走行制御装置。
前記第１の走行制御が実行されている状態で前記第１の走行制御による車両の走行可能エリアから前記車両が出る場合で、且つ、前記ドライバの状態が前記条件を満たす場合、前記制御手段により前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切替えられたときの前記ドライバの状態は、警報手段により発せられた警報の結果、前記条件を満たしていない状態であると判定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の走行制御装置。
前記第１の走行制御が実行されている状態で前記第１の走行制御による車両の走行可能エリアから前記車両が出る場合で、且つ、前記ドライバの状態が前記条件を満たす場合、前記受付手段が前記第３の走行制御の実行を許可しないとの指示を受け付けていることと、前記警報の結果、なお前記条件を満たしている状態であると判定されたことに基づき、前記制御手段は、前記第１の走行制御から前記第２の走行制御への切替えを行う代わりに、前記車両を停車させることを特徴とする請求項５に記載の走行制御装置。
前記第１の走行制御が実行されている状態で前記第１の走行制御による車両の走行可能エリアから前記車両が出る場合で、且つ、前記ドライバの状態が前記条件を満たす場合、前記受付手段が前記第３の走行制御の実行を許可しないとの指示を受け付けていることと、前記警報の結果、なお前記条件を満たしている状態であると判定されたことに基づき、前記制御手段は、前記指示を受け付けていても、前記第１の走行制御から前記第２の走行制御への切替えを行う代わりに、前記第３の走行制御を実行することを特徴とする請求項５に記載の走行制御装置。
前記第１の走行制御が実行されている状態で前記第１の走行制御による車両の走行可能エリアから前記車両が出る場合で、且つ、前記ドライバの状態が前記条件を満たす場合、前記受付手段が前記第３の走行制御の実行を許可しないとの指示を受け付けていることに基づき、前記車両を停車させる第２の制御手段、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の走行制御装置。
前記第１の走行制御および前記第３の走行制御による車両の走行可能エリアは予め定められていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の走行制御装置。
前記制御手段は、前記第３の走行制御の実行の際、車両の速度、車間距離の少なくともいずれかに基づいて、前記第１の走行制御による安全マージンを大きくすることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の走行制御装置。
走行制御装置において実行される走行制御方法であって、
ドライバによる監視を要さない第１の走行制御と、ドライバによる監視を要する第２の走行制御と、の間を切替えるよう車両の走行を制御する制御工程と、
ドライバの状態を認識する認識工程と、
前記第１の走行制御による走行に引き続いて、ドライバによる監視を要さず且つ安全マージンが前記第１の走行制御より大きい第３の走行制御の実行を許可するか否かの指示を前記車両の走行前に受け付ける受付工程と、
前記第１の走行制御が実行されている状態で前記第１の走行制御による車両の走行可能エリアから前記車両が出る場合で、且つ、前記ドライバの状態が条件を満たす場合、前記制御工程では、前記受付工程で前記第３の走行制御の実行を許可しないとの指示を受け付けていることに基づき前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切替え、前記受付工程で前記第３の走行制御の実行を許可するとの指示を受け付けていることに基づき、前記第１の走行制御から前記第２の走行制御へ切り替えずに、前記第３の走行制御を実行する、
ことを特徴とする走行制御方法。
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の走行制御装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。