JP7092955B1 - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

実施形態の車両制御装置は、自車両の周辺状況を認識する認識部と、前記自車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御する運転制御部と、を備え、前記運転制御部は、前走車両と前記自車両との車間距離が目標車間距離となるように前記自車両を走行させる第１運転モードと、前記自車両を減速させて目標位置に移動させる第２運転モードとを含む複数の運転モードの何れかで前記自車両を走行させ、前記運転制御部は、前記自車両を前記第１運転モードで走行させる場合に、前記自車両の前方を走行する前走車両との車間距離を第１車間距離とし、前記自車両を前記第２運転モードで走行させる場合に、前記前走車両との車間距離を第２車間距離とし、所定の状態において前記第１運転モードから前記第２運転モードへ切り替わる場合に、前記第２運転モードにおける前記前走車両との目標車間距離を、前記第１車間距離または前記第２車間距離のうち長い方にする。

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。

車両の加減速または操舵のうち一方または双方を自動的に制御して車両を走行させる技術（以下、「自動運転」と称する）についての研究が進められている。これに関連して、追従走行モード時に車間距離の大きさを調整したり、緊急停車モードにおいて非実行中よりも安全マージンを大きくすることが開示されている（例えば、特許文献１および２参照）。

特開２０２０－９７３１０号公報 特開２０２０－１５８０４７号公報

しかしながら、従来の技術では、車両の運転モードが切り替わる期間における車間距離の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、運転モードの切り替え期間においても、より適切な状態で自車両を走行させ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である。

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、前記自車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御する運転制御部と、を備え、前記運転制御部は、前記認識部により認識された前走車両と前記自車両との車間距離が目標車間距離となるように前記自車両を走行させる第１運転モードと、前記自車両を減速させて目標位置に移動させる第２運転モードとを含む複数の運転モードの何れかで前記自車両を走行させ、前記運転制御部は、前記自車両を前記第１運転モードで走行させる場合に、前記自車両の前方を走行する前走車両との車間距離を第１車間距離とし、前記自車両を前記第２運転モードで走行させる場合に、前記前走車両との車間距離を第２車間距離とし、所定の状態において前記第１運転モードから前記第２運転モードへ切り替わる場合に、前記第２運転モードにおける前記前走車両との目標車間距離を、前記第１車間距離または前記第２車間距離のうち長い方にする、車両制御装置である。

（２）：上記（１）の態様において、前記運転制御部は、前記第１運転モードにおける自動化の度合が所定の度合である場合に、前記第１運転モードと前記第２運転モードとの切り替え期間における前記前走車両との車間距離を前記第１車間距離に決定するものである。

（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１運転モードと前記第２運転モードとの切り替え期間における目標車間距離を、前記第２運転モードにおける車間距離とするものである。

（４）：上記（１）～（３）のうち何れか一つの態様において、前記自車両の周辺状況を検出する外界検出部を更に備え、前記認識部は、前記外界検出部により検出された結果に基づいて前記自車両の周辺状況を認識し、前記所定の状態は、前記外界検出部の少なくとも一部に異常が生じている状態である。

（５）：上記（４）の態様において、前記外界検出部は、前記自車両に搭載されたカメラ、レーダ装置、ＬＩＤＡＲ、またはソナーのうち少なくとも一つを含むものである。

（６）：上記（１）～（５）のうち何れか一つの態様において、前記自車両の車内の乗員の状態を監視する車内監視部を更に備え、前記所定の状態とは、前記車内監視部による監視結果に基づいて前記乗員が運転に適していないと判断された状態である。

（７）：上記（１）～（６）のうち何れか一つの態様において、前記第１運転モードと第２運転モードとの切り替え期間は、所定時間以上である。

（８）：上記（１）～（７）のうち何れか一つの態様において、前記運転制御部は、前記運転モードの切り替え期間内に、前記所定の状態が解消され、且つ前記自車両の乗員が所定の操作を行った場合に、前記第１運転モードまたは前記第１運転モードより自動化の度合が低い運転モードで前記自車両を走行させるものである。

（９）：上記（１）～（８）のうち何れか一つの態様において、前記運転制御部は、前記第２運転モードにより前記自車両を走行させた後、前記自車両の乗員に運転交代させた場合には、前記自車両を手動運転モードに切り替えるものである。

（１０）：上記（１）～（９）のうち何れか一つの態様において、前記運転制御部は、前記第１運転モードにおける前記第１車間距離が前記第１運転モードに含まれる複数の異なる自動化の度合ごとに設定されている場合に、前記複数の第１車間距離のうち最も長い車間距離を前記切り替え期間における目標車間距離とするものである。

（１１）上記（１）～（９）のうち何れか一つの態様において、前記運転制御部は、前記第１運転モードに含まれる複数の自動化の度合ごとに前記第１車間距離が設定されている場合に、前記複数の第１車間距離のうち、前記第１運転モードに含まれる渋滞時追従モードに対応付けられた第１車間距離を、前記切り替え期間における目標車間距離とするものである。

（１２）：この発明の一態様に係る車両制御方法は、コンピュータが、自車両の周辺状況を認識し、前記自車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御し、認識した前走車両と前記自車両との車間距離が目標車間距離となるように前記自車両を走行させる第１運転モードと、前記自車両を減速させて目標位置に移動させる第２運転モードとを含む複数の運転モードの何れかで前記自車両を走行させ、前記自車両を前記第１運転モードで走行させる場合に、前記自車両の前方を走行する前走車両との車間距離を第１車間距離とし、前記自車両を前記第２運転モードで走行させる場合に、前記前走車両との車間距離を第２車間距離とし、所定の状態において前記第１運転モードから前記第２運転モードへ切り替わる場合に、前記第２運転モードにおける前記前走車両との目標車間距離を、前記第１車間距離または前記第２車間距離のうち長い方にする、車両制御方法である。

（１３）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、自車両の周辺状況を認識させ、前記自車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御させ、認識された前走車両と前記自車両との車間距離が目標車間距離となるように前記自車両を走行させる第１運転モードと、前記自車両を減速させて目標位置に移動させる第２運転モードとを含む複数の運転モードの何れかで前記自車両を走行させ、前記自車両を前記第１運転モードで走行させる場合に、前記自車両の前方を走行する前走車両との車間距離を第１車間距離とし、前記自車両を前記第２運転モードで走行させる場合に、前記前走車両との車間距離を第２車間距離とし、所定の状態において前記第１運転モードから前記第２運転モードへ切り替わる場合に、前記第２運転モードにおける前記前走車両との目標車間距離を、前記第１車間距離または前記第２車間距離のうち長い方にさせる、プログラムである。

（１）～（１３）によれば、運転モードの切り替え期間においても、より適切な状態で自車両を走行させることができる。

実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム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。 運転モードと自車両Ｍの制御状態、タスク、および前走車両との目標車間距離の関係の一例を示す図である。 車間設定情報１９２の内容について説明するための図である。 第１運転モードから第２運転モードへの切り替え期間における車両制御の様子を説明するための図である。 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、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。

［全体構成］
図１は、実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。車両システム１が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、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、ドライバモニタカメラ７０と、運転操作子８０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。また、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４を組み合わせたものが「外界検出部」の一例である。外界検出部には、車両の周辺状況（例えば、車両周辺の障害物等）を認識する他の検出部（例えば、ソナー）が含まれていてもよい。また、外界検出部は、カメラ１０、レーダ装置１２、ＬＩＤＡＲ１４、またはソナーのうち少なくとも一つを含むものであってもよい。ドライバモニタカメラ７０および後述する運転者状態判定部を組み合わせたものは、「車内監視部」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（以下、自車両Ｍ）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（或いは光に近い波長の電磁波）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、外界検出部に含まれるカメラ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。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。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）等を利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。

ＨＭＩ３０は、ＨＭＩ制御部１８０の制御により自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キー等を含む。

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、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。

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。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、道路の曲率や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、例えば、乗員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。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。

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、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第２地図情報６２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報等が含まれてよい。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。

ドライバモニタカメラ７０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。ドライバモニタカメラ７０は、自車両Ｍの運転席に着座した乗員（以下、運転者）の頭部を正面から（顔面を撮像する向きで）撮像可能な位置および向きで、自車両Ｍにおける任意の箇所に取り付けられる。例えば、ドライバモニタカメラ７０は、自車両Ｍのインストルメントパネルの中央部に設けられたディスプレイ装置の上部に取り付けられる。

運転操作子８０は、例えば、ステアリングホイール８２の他、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、その他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御装置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のうち一部または全部に出力される。ステアリングホイール８２は、「運転者による操舵操作を受け付ける操作子」の一例である。操作子は、必ずしも環状である必要は無く、異形ステアやジョイスティック、ボタン等の形態であってもよい。ステアリングホイール８２には、ステアリング把持センサ８４が取り付けられている。ステアリング把持センサ８４は、静電容量センサ等により実現され、運転者がステアリングホイール８２を把持している（力を加えられる状態で接していることをいう）か否かを検知可能な信号を自動運転制御装置１００に出力する。

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。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）がドライブ装置に装着されることで自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。自動運転制御装置１００は「車両制御装置」の一例である。行動計画生成部１４０と第２制御部１６０とを合わせたものが「運転制御部」の一例である。

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、車間設定情報１９２、本実施形態における運転制御を実行するために必要な情報、その他の各種情報、プログラム等が格納される。車間設定情報１９２には、例えば、自動運転制御装置１００において実行される運転モードに応じて設定される前走車両と自車両Ｍとの目標車間距離に関する情報が含まれる。車間設定情報１９２の内容については後述する。

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、モード決定部１５０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。

認識部１３０は、自車両Ｍの周辺状況を認識する。例えば、認識部１３０は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４等から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、自車両Ｍの周辺にある物体の位置、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、領域で表されてもよい。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が走行している車線（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、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。

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、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。

モード決定部１５０は、自車両Ｍの運転モードを、運転者に課されるタスクが異なる複数の運転モードのいずれかに決定する。運転制御部は、モード決定部１５０により決定されたモードで自車両Ｍを走行させる。モード決定部１５０は、例えば、車両状態判定部１５２と、運転者状態判定部１５４と、モード変更処理部１５６と、車間距離決定部１５８とを備える。これらの個別の機能については後述する。

図３は、運転モードと自車両Ｍの制御状態、タスク、および前走車両との目標車間距離の関係の一例を示す図である。自車両Ｍの運転モードには、例えば、モードＡからモードＦの６つのモードがある。モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは「第１運転モード」の一例である。モードＦは「第２運転モード」の一例である。モードＡからモードＥにおいて、制御状態すなわち自車両Ｍの運転制御の自動化度合いは、モードＡが最も高く、次いでモードＢ、モードＣ、モードＤの順に低くなり、モードＥが最も低い。この逆に、運転者に課されるタスクは、モードＡが最も軽度であり、次いでモードＢ、モードＣ、モードＤの順に重度となり、手動運転を行うモードＥが最も重度である。なお、モードＢ～Ｅでは自動運転でない制御状態となるため、自動運転制御装置１００としては自動運転に係る制御を終了し、運転支援または手動運転に移行させるまでが責務である。

モードＦは、例えば、自車両Ｍの走行に伴うリスクを最小限にすることを目的とした運転モードであり、ＭＲＭ（Minimum Risk Maneuver）モードと称される場合もある。以下、それぞれのモードの内容について例示する。

モードＡでは、自動運転の状態となり、運転者には自車両Ｍの周辺監視、ステアリングホイール８２の把持（図ではステアリング把持）のいずれも課されない。周辺監視は、少なくとも自車両Ｍの前方の監視が含まれる（図では前方監視）。但し、モードＡであっても運転者は、自動運転制御装置１００を中心としたシステムからの要求に応じて速やかに手動運転に移行できる体勢であることが要求される。なお、ここで言う自動運転とは、自車両Ｍの操舵、加減速のいずれも運転者の操作に依らずに制御されることをいう。前方とは、フロントウインドシールドを介して視認される自車両Ｍの進行方向の空間を意味する。モードＡは、例えば、高速道路等の自動車専用道路において、所定速度（例えば５０［ｋｍ／ｈ］程度）以下で自車両Ｍが走行しており、追従対象の前走車両が存在する等の条件が満たされる場合に実行可能な運転モードであり、渋滞時追従モード（またはＴＪＰ（Traffic Jam Pilot）モード）と称される場合もある。モードＡの運転モードが実行されている場合、自動運転制御装置１００は、自車両Ｍと同一車線で、且つ自車両Ｍの前方を走行する前走車両と自車両Ｍとの車間距離が目標車間距離Ｄ１となるように、自車両Ｍを前走車両に追従して走行させる。この条件が満たされなくなった場合、モード決定部１５０は、モードＢに自車両Ｍの運転モードを変更する。

モードＢでは、運転支援の状態となり、運転者には自車両Ｍの前方を含む周辺を監視するタスク（以下、単に「前方監視」と称する）が課されるが、ステアリングホイール８２を把持するタスクは課されない。モードＣでは、運転支援の状態となり、運転者には前方監視のタスクと、ステアリングホイール８２を把持するタスクが課される。モードＤは、自車両Ｍの操舵と加減速のうち少なくとも一方に関して、ある程度の運転者による運転操作が必要な運転モードである。例えば、モードＤでは、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）やＬＫＡＳ（Lane Keeping Assist System）といった運転支援が行われる。モードＢ～モードＤの運転モードが実行されている場合、自動運転制御装置１００は、前走車両と自車両Ｍとの車間距離が目標車間距離Ｄ３となるように、自車両Ｍを走行させる。第１運転モードにおける目標車間距離Ｄ１およびＤ３は、「第１車間距離」の一例である。第１車間距離は、モードによって異なる距離が設定されてよい。例えば、目標車間距離Ｄ３は、目標車間距離Ｄ１よりも短い。モードＢ～モードＤの場合には、運転者が前方を監視する必要があるため、自車両Ｍが前走車両に接近していることや前走車両と接触する可能性があることを運転者がすぐに把握し易い。そのため、目標車間距離Ｄ３を、前方監視を必要としないモードＡにおける目標車間距離Ｄ１よりも短くしても前走車両との接触を回避することができる。

モードＥでは、操舵、加減速ともに運転者による運転操作が必要な手動運転の状態となる。モードＤ、モードＥともに、当然ながら運転者には自車両Ｍの前方を監視するタスクが課される。モードＥの場合には、手動運転であるため、前走車両との目標車間距離は、運転者が任意に調整することができる。

モードＦは、例えば、自車両Ｍの外界検出部の少なくとも一部に異常が生じている状態、または、ドライバモニタカメラ７０の撮像画像の解析結果に基づいて運転者が運転に適していないと判断された場合に実行される。モードＦでは、自車両Ｍが運転者の操作に依らずに自車両Ｍを少なくとも減速させ自車両Ｍを目標位置に移動（緊急停止も含む）させる。モードＦでは、必要に応じて自車両Ｍの操舵制御が実行されてよい。目標位置とは、例えば、自車両Ｍにとって安全であると推測される位置である。目標位置は、例えば、走行中の道路の路肩でもよく、道路付近の空き地や駐車場等でもよい。目標位置は、例えば、カメラ１０の撮像画像を解析することで取得してもよく、自車両Ｍの位置情報に基づいて地図情報（第１地図情報５４、第２地図情報６２）を参照して自車両Ｍの進行方向で自車両Ｍから所定距離以内の目標位置を取得してもよい。また、自車走行車線外に適当な目標位置がない場合には、自車走行車線内に目標位置を定めてもよい。モードＦの場合、自車両Ｍと前走車両との車間距離は、目標車間距離Ｄ２に設定される。例えば、目標車間距離Ｄ２は、目標車間距離Ｄ１より短く、目標車間距離Ｄ３よりも長い。第２運転モードにおける目標車間距離Ｄ２は、「第２車間距離」の一例である。

モード決定部１５０は、決定した運転モードに係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに自車両Ｍの運転モードを変更する。

例えば、モードＡの実行中において、運転者がシステムからの要求に応じて手動運転に移行できない体勢である場合（例えば許容エリア外の脇見を継続している場合や、運転困難となる予兆が検出された場合）、モード決定部１５０は、ＨＭＩ制御部１８０によりＨＭＩ３０を用いて運転者にモードＥの手動運転への移行を促す制御を実行させる。また、モード決定部１５０は、ＨＭＩ制御部１８０に手動運転への移行を促す制御を実行させてから所定時間が経過しても運転者が応じない場合や運転者が手動運転を行う状態でないと推定される場合には、モードＡからモードＦに切り替えて、自車両Ｍを目標位置（例えば、路肩）に寄せながら徐々に減速させ、自動運転を停止する、といった制御を行う。また、自動運転を停止した後は、自車両ＭはモードＤまたはＥの状態になり、運転者の手動操作によって自車両Ｍを発進させることが可能となる。以下、「自動運転を停止」に関して同様である。

モードＢにおいて、運転者が前方を監視していない場合、モード決定部１５０は、ＨＭＩ３０を用いて運転者に前方監視を促し、運転者が応じなければ、モードＢからモードＦに切り替えて自車両Ｍを目標位置に寄せて徐々に停止させ、自動運転を停止する、といった制御を行う。モードＣにおいて運転者が前方を監視していない場合、或いはステアリングホイール８２を把持していない場合、モード決定部１５０は、ＨＭＩ３０を用いて運転者に前方監視を、および／またはステアリングホイール８２を把持するように促し、運転者が応じなければ、モードＣからモードＦに切り替えて、自車両Ｍを目標位置に寄せて徐々に停止させ、自動運転を停止する、といった制御を行う。

車両状態判定部１５２は、上記のモード変更のために自車両Ｍの状態を監視し、自車両Ｍの状態が実行中の運転モードを継続できる状態であるか否かを判定する。例えば、車両状態判定部１５２は、自車両Ｍの外界検出部（例えば、カメラ１０やレーダ装置１２、ＬＩＤＡＲ１４、ソナー）の少なくとも一部に異常が生じている状態である場合に、モードＡを継続できる状態ではないと判定する。異常が生じている場合とは、例えば、対象機器からの検出結果が所定時間以上取得できない場合や、検出結果が異常値である場合、対象機器からエラー情報が出力されている場合等である。

運転者状態判定部１５４は、乗員（運転者）が運転に適した状態であるか否かを判定する。例えば、運転者状態判定部１５４は、上記のモード変更のために運転者の状態を監視し、監視結果に基づいて運転者の状態がタスクに応じた状態であるか否かを判定する。例えば、運転者状態判定部１５４は、ドライバモニタカメラ７０が撮像した画像を解析して姿勢推定処理を行い、運転者が、システムからの要求に応じて手動運転に移行できない体勢であるか否かを判定する。また、運転者状態判定部１５４は、ドライバモニタカメラ７０が撮像した画像を解析して視線推定処理を行い、運転者が自車両Ｍの進行方向（前方）を監視しているか否かを判定する。所定時間以上、タスクに応じた状態でないと判定した場合、運転者状態判定部１５４は、運転者がそのタスクの運転に適していない状態であると判定する。また、タスクに応じた状態であると判定した場合、運転者状態判定部１５４は、運転者がそのタスクの運転に適した状態であると判定する。また、運転者状態判定部１５４は、乗員が運転交代をしない状態であるか否かを判定してもよい。

モード変更処理部１５６は、モード変更のための各種処理を行う。例えば、モード変更処理部１５６は、運転支援装置（不図示）に作動指示をしたり、運転者に行動を促すためにＨＭＩ３０の制御をしたり、行動計画生成部１４０にモードＦに基づく緊急停止のための目標軌道を生成するように指示したりする。

車間距離決定部１５８は、自車両Ｍの運転モードを第１運転モードから第２運転モードに切り替える場合に、第２運転モードの実行中や、第２運転モードへの切り替え期間における自車両Ｍと前走車両との目標車間距離を決定する。車間距離決定部１５８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。

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、運転モードの切り替えを示す情報や、運転制御の実行の有無、運転制御の変更に関する情報、運転制御の状況（例えば、実行中のイベントの内容）に関する情報、エラー情報等が含まれる。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の走行制御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、自車両Ｍの現在位置や目的地、燃料の残量に関する情報が含まれてよい。

例えば、ＨＭＩ制御部１８０は、上述した所定の情報を含む画像を生成し、生成した画像をＨＭＩ３０の表示装置に表示させてもよく、所定の情報を示す音声を生成し、生成した音声をＨＭＩ３０のスピーカから出力させてもよい。また、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。

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、および変速機等の組み合わせと、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から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、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。

［切り替え期間における目標車間距離の決定］
以下、第１運転モードから第２運転モードに切り替わる期間における目標車間距離の決定方法について説明する。車間距離決定部１５８は、例えば、モード決定部１５０により自車両Ｍの運転モードの切り替えが実行される場合であって、現在の運転モードが第１運転モードであり、切り替え予定の運転モードが第２運転モードである場合に、運転モードの切り替え期間や第２運転モードにおける自車両Ｍと前走車両との目標車間距離を決定する。例えば、車間距離決定部１５８は、第１運転モードにおける第１車間距離と第２運転モードにおける第２車間距離とを比較し、長い方の車間距離を切り替え期間における目標車間距離に決定する。

また、車間距離決定部１５８は、現在走行している運転モードに基づいて、車間設定情報１９２を参照し、切り替え期間における目標車間距離を導出してもよい。この場合にも、第１車間距離と第２車間距離とのうち、長い方の距離が導出される。図４は、車間設定情報１９２の内容について説明するための図である。車間設定情報１９２は、車間距離設定パターンに、第１運転モードと、第２運転モードと、切り替え期間の目標車間距離と、第２運転モードでの目標車間距離とが対応付けられている。車間距離設定パターンの数や種類については、図４の例に限定されない。

図４の例において、第１運転モードがモードＣまたはモードＤである場合、車間距離決定部１５８は、切り替え期間の目標車間距離を、第２運転モードでの目標車間距離Ｄ２に決定する。また、車間距離決定部１５８は、第１運転モードがモードＢである場合にも、切り替え期間の目標車間距離をＤ２に決定する。目標車間距離Ｄ２は、モードＢ、Ｃ、およびＤで自車両Ｍが走行するときの前走車両との目標車間距離Ｄ３よりも長い距離である。また、図４の例において、第１運転モードがモードＡである場合、車間距離決定部１５８は、切り替え期間の目標車間距離を、モードＡの場合における自車両Ｍと走行車両との目標車間距離であるＤ１に決定する。目標車間距離Ｄ１は、目標車間距離Ｄ２よりも長い距離である。また、モードＡ～Ｄの目標車間距離は、運転者等の設定により変更されてもよい。その場合、例えば、目標車間距離に複数の距離区分（例えば、ｓｈｏｒｔ、Ｍｅｄｉｕｍ、Ｌｏｎｇ（例えば、Ｌｏｎｇは、例えば、ＴＪＰモードにおける車間と同等））を設定しておき、ユーザによって何れかを選択させることで運転者に距離を変更させる。また、前状態がモードＡ～Ｄの場合の目標車間距離と、モードＦの場合の目標車間距離とを比較した場合に、目標車間距離がモードＡ～Ｄの方が長い場合には、モードＡ～Ｄの目標車間距離を、モードＦの目標車間距離にしてもよい。

また、車間距離決定部１５８は、切り替え期間における目標車間距離だけでなく、第２運転モードの目標車間距離を調整してもよい。例えば、第１運転モードがモードＢ～Ｄの場合には、予め第２運転モードの実行時に設定された第２車間距離Ｄ２となるように追従走行等が実行されるが、第１運転モードがモードＡの場合には、第２運転モードに切り替えた後の前走車両との目標車間距離をＤ２ではなく、Ｄ１のまま継続させるように調整してもよい。これにより、距離Ｄ２よりも長い車間距離を継続したまま、第２運転モードを実行することができるため、より安定した運転制御を実現することができる。このように、第２運転モードの実行中においても、運転モードの切り替え前後の目標車間距離を比較して、長い方に調整することで、充分な車間距離を確保できるため、乗員に安心感を与えて、より適切な自動運転を実行することができる。

また、車間距離決定部１５８は、第１運転モードにおける第１車間距離が第１運転モードに含まれる複数の異なるモード（自動化の度合）ごとに設定されている場合に、複数の第１車間距離のうち最も長い車間距離を切り替え期間における目標車間距離に決定してもよい。これにより、切り替え期間における車間距離を充分に確保できるため、システム側で余裕を持って制御を行うことができる。

図５は、第１運転モードから第２運転モードへの切り替え期間における車両制御の様子を説明するための図である。図５の例において、時刻ｔ１は最も早い時刻であり、時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６の順に遅くなっているものとする。また、車線Ｌ１、Ｌ２を走行する時刻ｔ＊における自車両Ｍおよび他車両ｍ１、ｍ２の位置を、それぞれＭ（ｔ＊）、ｍ１（ｔ＊）、ｍ２（ｔ＊）と表示するものとする。また、図５には、時間経過に伴う自車両Ｍの状態として、自車両Ｍの車速と、自車両Ｍと先行車両との目標車間距離との関係が示されている。図５の例では、自車両Ｍが第１運転モード（例えば、モードＤ）の走行中に、自車両Ｍの異常の発生により運転者への運転交代が発生し、更に運転者が運転交代をしない場合に、第２運転モード（例えば、モードＦ）へ移行する場合の車両制御の様子を示している。以下に、時刻ごとの運転制御部による制御の内容について説明する。

＜時刻ｔ１＞
時刻ｔ１は、車線Ｌ１を走行する自車両Ｍ（ｔ１）が第１運転モードのモードＤ（例えば、ＡＣＣモード）を実行している場面を示している。この場面において、運転制御部は、自車両Ｍ（ｔ１）と同じ車線Ｌ１を走行し、自車両Ｍ（ｔ１）から最も近い前走車両である他車両ｍ１（ｔ１）を認識し、認識した他車両ｍ１（ｔ１）の後方を追従して走行させる。この場合、運転制御部は、自車両Ｍ（ｔ１）と他車両ｍ１（ｔ１）との車間距離が目標車間距離Ｄ３となるように、自車両Ｍ（ｔ１）を走行させる。

＜時刻ｔ２＞
時刻ｔ２は、例えば、車両状態判定部１５２の判定結果に基づき、自車両Ｍに異常が発生したと判定された場面を示している。異常とは、例えば機能失陥等であり、具体的には外界検出部による自車両Ｍの周囲状況が認識できなくなった場合または認識性能が低下する等である。例えば、外界検出部による認識性能の低下により他車両ｍ１が一時的に認識できなかったり、他車両ｍ１を他の物体であると誤認識するような状態となった場合、モード決定部１５０は、自車両Ｍの運転モードをモードＤ（第１運転モード）からモードＥ（手動運転モード）に切り替えることを決定する。また、モード決定部１５０は、自車両Ｍの乗員の状態が手動運転を行えない状態である場合、または手動運転を促す通知（通知）を行ってから所定時間が経過しても運転交代が実行されていない場合に、自車両Ｍの運転モードをモードＤからモードＦ（第２運転モード）に切り替えることを決定する。以下では、時刻ｔ２において、自車両Ｍの乗員が手動運転を行えない状態であると判断されて、モードＤからモードＦに切り替えることを決定したものとする。

なお、モードＤからモードＦに切り替わる期間は、所定時間以上である。これにより、車両システム１側も余裕を持って切り替えるための制御を実行することができる。図５の例では、時刻ｔ２から時刻ｔ５までが切り替え期間であるものとする。

モードＤからモードＦに切り替わる期間を走行する場合、運転制御部は、モードＤの機能の少なくとも一部を継続させて車両を走行させる。この場合、車間距離決定部１５８は、切り替え期間における前方車両との目標車間距離をモードＤにおける目標車間距離（第１車間距離）と、モードＦにおける目標車間距離（第２車間距離）のうち、長い方に決定する。具体的には、車間距離決定部１５８は、モードＤにおける目標車間距離Ｄ３からモードＦにおける目標車間距離Ｄ２に切り替える。

また、時刻ｔ２において、異常が発生し、モードＤからモードＥまたはモードＦに切り替える必要が生じた場合、ＨＭＩ制御部１８０は、異常の発生や、モードの切り替えを示す情報、手動運転へ切り替えるための運転交代要求等をＨＭＩ３０に出力させてもよい。これにより、乗員に自車両Ｍの状態および将来の制御内容等を把握させ易くすることができる。

＜時刻ｔ２以降から時刻ｔ４の直前まで＞
時刻ｔ２以降から時刻ｔ４の直前までは、自車両Ｍと他車両ｍ１との目標車間距離をＤ３からＤ２に広げる制御が実行されている。具体的には、時刻ｔ２以降において、運転制御部は、自車両Ｍを時刻ｔ１の速度から緩やかな減速を行い、他車両ｍ１との車間距離を長くする。そして、運転制御部は、自車両Ｍの他車両ｍ１との実際の車間距離（実車間）がＤ２となるように自車両Ｍを走行させる。また、運転制御部は、時刻ｔ３以降のように、自車両Ｍと他車両ｍ１との実車間が目標車間距離Ｄ２より長くなったとしても、他車両Ｍに追従するための加速を行わなくてもよい。これにより、認識性能が低下している状況下において、より安全な運転を実現することができる。なお、他車両ｍ１が減速した場合、運転制御部は、自車両Ｍが他車両ｍ１に接触しないように、自車両Ｍの減速制御を行う。

＜時刻ｔ４＞
時刻ｔ４は、切り替え期間において、他車両ｍ２（ｔ４）が車線Ｌ２から車線Ｌ１に車線変更を行い、自車両Ｍ（ｔ４）の前方に割り込んできた場面である。この場面において、運転制御部は、自車両Ｍ（ｔ４）が他車両ｍ２（ｔ４）と接触しないように制御して、時刻ｔ２～ｔ３の期間よりも減速量の大きい減速制御を実行する。また、運転制御部は、自車両Ｍと他車両ｍ２との車間距離が目標車間距離Ｄ２となるように、速度制御が行われる。

なお、切り替え期間内（時刻ｔ２から時刻ｔ５までの間）に、自車両Ｍの異常が解消された場合には、運転制御部は、自車両Ｍの乗員が所定の操作を行った場合に第１運転モードまたは第１運転モードより自動化の度合が低い運転モード（モードＥ）で自車両Ｍを走行させてもよい。所定の操作とは、例えば、第１運転モードの各モード（モードＡ～モードＤ）のタスクに応じた乗員の操作である。これにより、モードＦにおける緊急停止を行わずに、自車両Ｍの走行を継続させることができる。

＜時刻ｔ５～ｔ６の場合＞
時刻ｔ５～ｔ６は、モードＦが実行される場面を示している。時刻ｔ５において、運転制御部は、自車両Ｍ（ｔ５）を緊急停止させるための目標位置が設定され、目標位置に停止させるための速度制御および操舵制御が実行される。時刻ｔ６の場合、自車両Ｍが目標位置に停止していることを示している。図５の例では、自車両Ｍが車線Ｌ１の路側に寄った位置で停止している。なお、モードＦの実行により、自車両Ｍを走行させて目標位置に停止させた後、運転制御部は、自車両Ｍの乗員に運転交代させ、自車両Ｍを手動運転モードに切り替えてもよい。これにより、自車両Ｍが停止させた後は、手動運転モードに即座に切り替えて、乗員が運転できるようにすることができる。

このように、実施形態では、第１運転モードから第２運転モードに切り替わる期間の前走車両との車間距離を、第１運転モードにおける第１車間距離と、第２運転モードにおける第２車間距離のうち、長い方に決定することで、自車両Ｍの異常や機能低下に対してのリスクを低減させることができる。

また、車間距離決定部１５８は、運転モードの切り替え前の状態がモードＡ（ＴＪＰモード）である場合には、切り替え期間における目標車間距離を、モードＡにおける目標車間距離にしてもよい。ＴＪＰモードでは、運転者による前方監視やステアリング把持不要であるため、手動運転に移行するまでの時間がかかる。そのため、他のモードよりも目標車間距離が長く設定されている可能性が高い。したがって、切り替え期間における目標車間距離をＴＪＰモード（モードＡ）における車間距離にすることで、システム側に余裕を持った運転制御を実行させることができる。更に、例えば、ＡＣＣモードにおいて、認識性能が低下する場合であってもシステム側の制御に余裕を持たせることができる。また、実施形態では、自車両Ｍに異常が生じている場合や、機能が劣化している部位の違い等によって、第１運転モードから第２運転モードに切り替わる場合の振る舞いを分けないことで、車両システム１における処理の煩雑さを回避すると共に、検証工数等を削減することができる。

［処理フロー］
図６は、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、自動運転制御装置１００により実行される処理のうち、主に第１運転モードから第２運転モードへの切り替え期間における自車両Ｍと前走車両との車間距離を決定する処理を中心として説明する。図６の処理は、所定の周期またはタイミングで繰り返し実行されてよい。

図６の例において、認識部１３０は、自車両Ｍの周辺状況を認識する（ステップＳ１００）。次に、車両状態判定部１５２は、自車両Ｍにおける外界検出部（例えば、カメラ１０、レーダ装置１２、ＬＩＤＡＲ１４、ソナー）の検出状態に基づいて、自車両Ｍの状態を判定する（ステップＳ１０２）。次に、運転者状態判定部１５４は、自車両Ｍの乗員の状態を判定する（ステップＳ１０４）。

次に、モード決定部１５０は、認識部１３０による認識結果や、車両状態判定部１５２および運転者状態判定部１５４による判定結果に基づいて、自車両Ｍが第１運転モードで走行可能であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。第１運転モードで走行可能であると判定された場合、場合、運転制御部は、第１車間距離に基づいて第１運転モードを実行する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８の処理において、運転制御部は、例えば、前走車両と自車両Ｍとの車間距離が第１車間距離となるように自車両Ｍを走行させる。

また、ステップＳ１０６の処理において、第１運転モードで走行可能でないと判定された場合、モード決定部１５０は、第１運転モードから第２運転モードに切り替えることを決定する（ステップＳ１１０）。次に、モード決定部１５０は、第１運転モードにおける第１車間距離と、第２運転モードにおける第２車間距離とを比較し、距離が長い方を第２運転モードにおける自車両Ｍと前走車両との目標車間距離に決定する（ステップＳ１１２）。次に、運転制御部は、決定した車間距離に基づいて、自車両Ｍに切り替え期間を走行させる（ステップＳ１１４）。次に、運転制御部は、第２運転モードへの切り替えが完了したか否かを判定する（ステップＳ１１６）。切り替えが完了していないと判定した場合、ステップＳ１１４の処理に戻る。切り替えが完了したと判定した場合、運転制御部は、第２車間距離に基づいて第２運転モードを実行する（ステップＳ１１８）。これにより、本フローチャートの処理は終了する。

以上説明した実施形態によれば、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の操舵または速度のうち一方または双方を制御する運転制御部（行動計画生成部１４０、第２制御部１６０）と、を備え、運転制御部は、認識部１３０により認識された前走車両と自車両Ｍとの車間距離が目標車間距離となるように自車両を走行させる第１運転モードと、自車両Ｍを減速させて目標位置に移動させる第２運転モードとを含む複数の運転モードの何れかで自車両Ｍを走行させ、運転制御部は、自車両Ｍを第１運転モードで走行させる場合に、自車両Ｍの前方を走行する前走車両との車間距離を第１車間距離とし、自車両Ｍを第２運転モードで走行させる場合に、前走車両との車間距離を第１車間距離とは異なる第２車間距離とし、所定の状態において第１運転モードから第２運転モードへ切り替わる場合に、第２運転モードにおける前走車両との目標車間距離を、第１車間距離または第２車間距離のうち長い方にすることにより、運転モードの切り替え期間においても、より適切な状態で自車両を走行させることができる。

具体的には、上述した実施形態によれば、自車両Ｍの運転モードが第１運転モードから第２運転モードに切り替わる期間において、第１運転モードにおける第１車間距離と、第２運転モードにおける第２車間距離のうち、長い方の目標車間距離、またはＴＪＰモードにおける目標車間距離に基づいて自車両Ｍを走行させることにより、車両システム１側に余裕を持たせて運転制御を実行させることができると共に、充分な車間距離が確保されているため運転者に安心感を与えることができる。

［変形例］
例えば、第１運転モードに含まれる複数のモードにおける目標車間距離や、第２運転モード（モードＦ）における目標車間距離、切り替え期間における目標車間距離は、自車両Ｍの乗員がＨＭＩ３０を操作入力することで調整されてもよい。この場合、ＨＭＩ制御部１８０は、切り替え期間の目標車間距離を、各モードにおける目標車間距離のうち、最も長い車間距離以上の値しか設定できないように制御してもよい。これにより、乗員が目標車間距離を設定可能な状況であっても、切り替え期間の目標車間距離を、各モードのうち最も長い目標車間距離以上にすることができる。また、上述の実施形態における「切り替え期間」は、「切り替え区間」に言い換えてもよい。この場合、第１運転モードと第２運転モードとの切り替え区間は、所定距離以上としてもよい。また、実施形態では、所定の状態として、車内監視部による監視結果に基づいて乗員が運転に適していないと判断された状態に加えて（または代えて）、自車両Ｍの乗員（運転者）によって第２運転モードを実行するための特定の操作部（例えば、緊急スイッチ）が操作された状態であってもよい。特定の操作部は、例えば、運転操作子８０に設置されていてもよく、ＨＭＩ３０に設けられていてもよい。

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、
前記自車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御し、
認識した前走車両と前記自車両との車間距離が目標車間距離に近づくように前記自車両を走行させる第１運転モードと、前記自車両を減速させて目標位置に停止させる第２運転モードとを含む複数の運転モードの何れかで前記自車両を走行させ、
前記自車両を前記第１運転モードで走行させる場合に、前記自車両の前方を走行する前走車両との車間距離を第１車間距離とし、
前記自車両を前記第２運転モードで走行させる場合に、前記前走車両との車間距離を第１車間距離とは異なる第２車間距離とし、
所定の状態において前記第１運転モードから前記第２運転モードへ切り替わる場合に、切り替え期間における前記前走車両との目標車間距離を、前記第１車間距離および前記第２車間距離のうち長い方にする、
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、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、６０…ＭＰＵ、７０…ドライバモニタカメラ、８０…運転操作子、８２…ステアリングホイール、８４…ステアリング把持センサ、１００…自動運転制御装置、１２０…第１制御部、１３０…認識部、１４０…行動計画生成部、１５０…モード決定部、１５２…車両状態判定部、１５４…運転者状態判定部、１５６…モード変更処理部、１５８…車間距離決定部、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 (16)

1. 自車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記自車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御する運転制御部と、を備え、 前記運転制御部は、前記認識部により認識された前走車両と前記自車両との車間距離が目標車間距離となるように前記自車両を走行させる第１運転モードと、前記自車両を減速させて目標位置に移動させる第２運転モードとを含む複数の運転モードの何れかで前記自車両を走行させ、
   前記運転制御部は、
   前記自車両を前記第１運転モードで走行させる場合に、前記自車両の前方を走行する前走車両との車間距離を第１車間距離とし、
   前記自車両を前記第２運転モードで走行させる場合に、前記前走車両との車間距離を第２車間距離とし、
   所定の状態において前記第１運転モードから前記第２運転モードへ切り替わる場合に、前記第２運転モードにおける前記前走車両との目標車間距離を、前記第１車間距離または前記第２車間距離のうち長い方にし、
   前記所定の状態は、前記自車両の状態が実行中の運転モードを継続できない状態、または、前記自車両の乗員が運転に適していない状態を含む、
   車両制御装置。
2. 自車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記自車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御する運転制御部と、を備え、 前記運転制御部は、前記認識部により認識された前走車両と前記自車両との車間距離が目標車間距離となるように前記自車両を走行させる第１運転モードと、前記自車両を減速させて目標位置に移動させる第２運転モードとを含む複数の運転モードの何れかで前記自車両を走行させ、
   前記運転制御部は、
   前記自車両を前記第１運転モードで走行させる場合に、前記自車両の前方を走行する前走車両との車間距離を第１車間距離とし、
   前記自車両を前記第２運転モードで走行させる場合に、前記前走車両との車間距離を第２車間距離とし、
   所定の状態において前記第１運転モードから前記第２運転モードへ切り替わる場合に、前記第１運転モードと前記第２運転モードとの切り替え期間における前記前走車両との目標車間距離を、前記第１車間距離または前記第２車間距離のうち長い方にし、
   前記所定の状態は、前記自車両の状態が実行中の運転モードを継続できない状態、または、前記自車両の乗員が運転に適していない状態を含む、
   車両制御装置。
3. 前記第１運転モードは、自動化の度合が異なる複数のモードを含み、
   前記第１運転モードが、前記複数のモードのうち、少なくとも前記自車両の乗員に前記自車両の前方を監視するタスクが課されるモードである場合、
   前記運転制御部は、前記第１運転モードと前記第２運転モードとの切り替え期間における目標車間距離を、前記第２運転モードにおける車間距離とする、
   請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記自車両の周辺状況を検出する外界検出部を更に備え、
   前記認識部は、前記外界検出部により検出された結果に基づいて前記自車両の周辺状況を認識し、
   前記所定の状態は、前記外界検出部の少なくとも一部に異常が生じている状態である、 請求項１から３のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
5. 前記外界検出部は、前記自車両に搭載されたカメラ、レーダ装置、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、またはソナーのうち少なくとも一つを含む、
   請求項４に記載の車両制御装置。
6. 前記自車両の車内の乗員の状態を監視する車内監視部を更に備え、
   前記所定の状態とは、前記車内監視部による監視結果に基づいて前記乗員が運転に適していないと判断された状態である、
   請求項１から５のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
7. 前記第１運転モードと前記第２運転モードとの切り替え期間は、所定時間以上である、 請求項１から６のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
8. 前記運転制御部は、前記運転モードの切り替え期間内に、前記所定の状態が解消され、且つ前記自車両の乗員が所定の操作を行った場合に、前記第１運転モードまたは前記第１運転モードより自動化の度合が低い運転モードで前記自車両を走行させる、
   請求項１から７のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
9. 前記運転制御部は、前記第２運転モードにより前記自車両を走行させた後、前記自車両の乗員に運転交代させた場合には、前記自車両を手動運転モードに切り替える、
   請求項１から８のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
10. 前記運転制御部は、前記第１運転モードにおける前記第１車間距離が前記第１運転モードに含まれる複数の異なる自動化の度合ごとに設定されている場合に、前記複数の第１車間距離のうち最も長い車間距離を前記第１運転モードと前記第２運転モードとの切り替え期間における目標車間距離とする、
    請求項１に記載の車両制御装置。
11. 前記運転制御部は、前記第１運転モードに含まれる複数の自動化の度合ごとに前記第１車間距離が設定されている場合であり、且つ前記自車両が前記第１運転モードに含まれる渋滞時追従モードで走行している場合に、前記自車両の運転モードを前記第１運転モードから前記第２運転モードへ切り替える切り替え期間における目標車間距離を、前記渋滞時追従モードに対応付けられた第１車間距離とする、
    請求項１または２に記載の車両制御装置。
12. 前記第１運転モードから前記第２運転モードへ切り替える切り替え期間は、前記自車両の乗員に手動運転を促す期間を含む、
    請求項１から１１のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
13. コンピュータが、
    自車両の周辺状況を認識し、
    前記自車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御し、
    認識した前走車両と前記自車両との車間距離が目標車間距離となるように前記自車両を走行させる第１運転モードと、前記自車両を減速させて目標位置に移動させる第２運転モードとを含む複数の運転モードの何れかで前記自車両を走行させ、
    前記自車両を前記第１運転モードで走行させる場合に、前記自車両の前方を走行する前走車両との車間距離を第１車間距離とし、
    前記自車両を前記第２運転モードで走行させる場合に、前記前走車両との車間距離を第２車間距離とし、
    所定の状態において前記第１運転モードから前記第２運転モードへ切り替わる場合に、前記第２運転モードにおける前記前走車両との目標車間距離を、前記第１車間距離または前記第２車間距離のうち長い方にし、
    前記所定の状態は、前記自車両の状態が実行中の運転モードを継続できない状態、または、前記自車両の乗員が運転に適していない状態を含む、
    車両制御方法。
14. コンピュータが、
    自車両の周辺状況を認識し、
    前記自車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御し、
    認識した前走車両と前記自車両との車間距離が目標車間距離となるように前記自車両を走行させる第１運転モードと、前記自車両を減速させて目標位置に移動させる第２運転モードとを含む複数の運転モードの何れかで前記自車両を走行させ、
    前記自車両を前記第１運転モードで走行させる場合に、前記自車両の前方を走行する前走車両との車間距離を第１車間距離とし、
    前記自車両を前記第２運転モードで走行させる場合に、前記前走車両との車間距離を第２車間距離とし、
    所定の状態において前記第１運転モードから前記第２運転モードへ切り替わる場合に、前記第１運転モードと前記第２運転モードとの切り替え期間における前記前走車両との目標車間距離を、前記第１車間距離または前記第２車間距離のうち長い方にし、
    前記所定の状態は、前記自車両の状態が実行中の運転モードを継続できない状態、または、前記自車両の乗員が運転に適していない状態を含む、
    車両制御方法。
15. コンピュータに、
    自車両の周辺状況を認識させ、
    前記自車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御させ、
    認識された前走車両と前記自車両との車間距離が目標車間距離となるように前記自車両を走行させる第１運転モードと、前記自車両を減速させて目標位置に移動させる第２運転モードとを含む複数の運転モードの何れかで前記自車両を走行させ、
    前記自車両を前記第１運転モードで走行させる場合に、前記自車両の前方を走行する前走車両との車間距離を第１車間距離とし、
    前記自車両を前記第２運転モードで走行させる場合に、前記前走車両との車間距離を第２車間距離とし、
    所定の状態において前記第１運転モードから前記第２運転モードへ切り替わる場合に、前記第２運転モードにおける前記前走車両との目標車間距離を、前記第１車間距離または前記第２車間距離のうち長い方にさせ、
    前記所定の状態は、前記自車両の状態が実行中の運転モードを継続できない状態、または、前記自車両の乗員が運転に適していない状態を含む、
    プログラム。
16. コンピュータに、
    自車両の周辺状況を認識させ、
    前記自車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御させ、
    認識された前走車両と前記自車両との車間距離が目標車間距離となるように前記自車両を走行させる第１運転モードと、前記自車両を減速させて目標位置に移動させる第２運転モードとを含む複数の運転モードの何れかで前記自車両を走行させ、
    前記自車両を前記第１運転モードで走行させる場合に、前記自車両の前方を走行する前走車両との車間距離を第１車間距離とし、
    前記自車両を前記第２運転モードで走行させる場合に、前記前走車両との車間距離を第２車間距離とし、
    所定の状態において前記第１運転モードから前記第２運転モードへ切り替わる場合に、前記第１運転モードと前記第２運転モードとの切り替え期間における前記前走車両との目標車間距離を、前記第１車間距離または前記第２車間距離のうち長い方にさせ、
    前記所定の状態は、前記自車両の状態が実行中の運転モードを継続できない状態、または、前記自車両の乗員が運転に適していない状態を含む、
    プログラム。

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