JP7201657B2 - 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、車両の走行を自動的に制御する自動運転に関する研究が進められている。これに関連して、本線への合流が不可能な場合に、車両を適切な停車位置に停車させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０２０－１０４６３４号公報

ところで、車線数の減少に伴って自動運転の終了を事前に通知した場合には、運転者が車線変更によって車線を変更したにも関わらず、自動運転が終了される場合があった。したがって、車線変更における車両の状況に応じた適切な車両制御ができない場合があった。

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、車線変更における車両の状況に応じて、より適切な車両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、車両の周辺状況を認識する認識部と、前記車両の操舵または加減速度のうち一方または双方を制御し、複数の運転モードの何れかで前記車両を走行させる運転制御部と、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両が走行する第１車線に現在の運転モードを継続できない区間があると判定され、前記車両に第１車線から第２車線へ車線変更させる場合に、前記車両が前記区間に到達する前に出力部により所定情報を出力させる出力制御部と、を備え、前記所定情報は、前記区間に到達する前に出力する第１情報と、前記区間に到達した後に出力する第２情報とを含み、前記運転制御部は、前記出力制御部により前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力前に前記第２車線への車線変更が完了した場合に、車線変更完了後も前記第１車線の走行中に実行していた第１運転モードを継続し、前記出力制御部により前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力後に第２車線への車線変更が完了した場合に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードに比して前記乗員に課されるタスクが大きい第２運転モードに変更する、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情報が出力される前に、前記車両の乗員の車線変更の意図を検知した場合に、前記乗員に前記第１情報と前記第２情報の出力を行わず、且つ前記車線変更の完了位置が前記区間であっても、前記第１車線の走行中に実行していた前記第１運転モードを継続するものである。

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記車両が前記第１車線を走行中に、前記車両の現在の運転モードが継続できない区間までに、前記車両の前記第２車線への車線変更が開始されない場合に、前記車両を前記第１車線内で停止させるものである。

（４）：上記（１）～（３）のうち何れか一つの態様において、前記運転制御部は、前記出力制御部により前記第２情報が出力される前に、前記車両の車線変更が完了した場合に、前記車両の乗員の車線変更の意図を検知しているか否かにかかわらず、前記車両の運転モードを前記第２運転モードに変更することを抑制するものである。

（５）：上記（１）～（４）のうち何れか一つの態様において、前記第１情報は、前記第１車線上で前記車両の乗員への運転交代を事前に通知する情報を含むものである。

（６）：上記（１）～（５）のうち何れか一つの態様において、前記第２情報は、前記第１車線上で、現在の運転モードから前記第２運転モードに変更することを通知する情報を含むものである。

（７）：上記（１）～（６）のうち何れか一つの態様において、前記第２車線は、前記車両が目的地に到達するための車線もしくは自動運転を継続するための車線である。

（８）：上記（１）～（７）のうち何れか一つの態様において、前記車線変更は、前記車両の乗員の意図を検知したことによって前記運転制御部により実行される車線変更と、前記乗員の手動運転による車線変更を含むものである。

（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、前記車両が前記第１車線と前記第２車線とを区画する区画線を越えた場合に前記第１車線から前記第２車線への車線変更を完了したと判定するものである。

（１０）：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、車両の周辺状況を認識し、前記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、複数の運転モードの何れかで前記車両を走行させ、認識した前記周辺状況に基づいて、前記車両が走行する第１車線に現在の運転モードを継続できない区間があると判定され、前記車両に第１車線から第２車線へ車線変更させる場合に、前記車両が前記区間に到達する前に出力部により所定情報を出力させ、前記所定情報は、前記区間に到達する前に出力する第１情報と、前記区間に到達した後に出力する第２情報とを含み、前記出力部に前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力前に前記第２車線への車線変更が完了した場合に、車線変更完了後も前記第１車線の走行中に実行していた第１運転モードを継続し、前記出力部に前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力後に第２車線への車線変更が完了した場合に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードに比して前記乗員に課されるタスクが大きい第２運転モードに変更する、車両制御方法である。

（１１）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、車両の周辺状況を認識させ、前記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、複数の運転モードの何れかで前記車両を走行させ、認識した前記周辺状況に基づいて、前記車両が走行する第１車線に現在の運転モードを継続できない区間があると判定され、前記車両に第１車線から第２車線へ車線変更させる場合に、前記車両が前記区間に到達する前に出力部により所定情報を出力させ、前記所定情報は、前記区間に到達する前に出力する第１情報と、前記区間に到達した後に出力する第２情報とを含み、前記出力部に前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力前に前記第２車線への車線変更が完了した場合に、車線変更完了後も前記第１車線の走行中に実行していた第１運転モードを継続させ、前記出力部に前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力後に第２車線への車線変更が完了した場合に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードに比して前記乗員に課されるタスクが大きい運転モードに変更させる、プログラムである。

上記（１）～（１１）の態様によれば、車線変更における車両の状況に応じて、より適切な車両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。 運転モードと車両Ｍの制御状態、およびタスクの関係の一例を示す図である。 第１の場面における車線変更時の運転モードについて説明するための図である。 第２の場面における車線変更時の運転モードについて説明するための図である。 第３の場面における車線変更時の運転モードについて説明するための図である。 第４の場面における車線変更時の運転モードについて説明するための図である。 第５の場面における車線変更時の運転モードについて説明するための図である。 第６の場面における車線変更時の運転モード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。

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。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。上述した車両の運転制御には、例えば、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）やＬＫＡＳ（Lane Keeping Assistance System）といった種々の運転支援が含まれてよい。自動運転車両は、乗員（運転者）の手動運転によって運転が制御されることがあってもよい。

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。ＨＭＩ３０は、「出力部」の一例である。自動運転制御装置１００は「車両制御装置」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、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、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、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、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、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。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、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１７０の制御により車両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、各種表示装置、スピーカ、マイク、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キー等を含む。スイッチには、例えば、ウインカスイッチ（方向指示器）３２が含まれる。ウインカスイッチ３２は、例えば、ステアリングコラム、またはステアリングホイールに設けられる。ウインカスイッチ３２は、例えば、乗員による車両Ｍの車線変更の指示を受け付ける操作部の一例である。例えば、車両Ｍが車線変更を行う方向にウインカスイッチ３２が操作された場合、車線変更を行う方向に対応付けられた車外の点灯部（ウインカ）が点滅する。

車両センサ４０は、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、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、車両Ｍの位置を特定する。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。例えば、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、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、例えば、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、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、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、異形ステアリングホイール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１７０と、記憶部１８０とを備える。第１制御部１２０と、第２制御部１６０と、ＨＭＩ制御部１７０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。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。ＨＭＩ制御部１７０は、「出力制御部」の一例である。

記憶部１８０は、上記の各種記憶装置、或いはＳＳＤ（Solid State Drive）、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１８０には、例えば、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。

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、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、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、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、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。また、認識部１３０は、走行車線に隣接する隣接車線を認識する。隣接車線は、例えば、走行車線と同一方向に進行可能な車線である。

認識部１３０は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する車両Ｍの位置や姿勢を認識する。認識部１３０は、例えば、車両Ｍの基準点の車線中央からの乖離、および車両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）に対する車両Ｍの基準点の位置等を、走行車線に対する車両Ｍの相対位置として認識してもよい。ここで、車両Ｍの基準点とは、車両Ｍの中心でもよく、重心でもよい。また、基準点とは、車両Ｍの端部（前端部、後端部）でもよく、車両Ｍが備える複数の車輪うちの一つが存在する位置であってもよい。

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、車両Ｍの周辺状況に対応できるように、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、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（機能）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、車両Ｍの状況に応じて、車両Ｍが実行する運転モードを、運転者に課されるタスクが異なる複数の運転モード（言い換えると、自動化の度合が異なる複数のモード）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車両Ｍを走行させる。モード決定部１５０は、例えば、運転者状態判定部１５２と、車線変更判定部１５４と、車両状態判定部１５６と、モード変更処理部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、運転モードと車両Ｍの制御状態、およびタスクの関係の一例を示す図である。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からモードＥにおいて、制御状態すなわち車両Ｍの運転制御の自動化の度合は、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（乗員）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、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、運転者には車両Ｍの周辺監視、ステアリングホイール８２の把持（以下、「ステアリング把持」と称する）のいずれのタスクも課されない。運転者が周辺監視を行っているか否かは、例えば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判定され、ステアリング把持を行っているか否かは、例えばステアリング把持センサ８４の検出結果により判定される。周辺監視は、少なくとも車両Ｍの前方の監視が含まれる（図では前方監視）。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車両Ｍの進行方向の空間を意味する。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、車両Ｍの操舵、速度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。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、ＴＪＰ（Traffic Jam Pilot）モードと称される場合もある。この条件が満たされなくなった場合、モード決定部１５０は、車両Ｍの運転モードをモードＢに変更する。

また、モードＡの実行中において、乗員は、セカンドタスクを実行することができる。セカンドタスクとは、例えば、車両Ｍの自動運転中に許容される乗員の運転以外の行為である。セカンドタスクには、例えば、テレビ鑑賞や携帯電話の通話、メールの送受信、食事等が含まれる。

モードＢでは、運転支援の状態となり、運転者には車両Ｍの前方を監視するタスク（以下、前方監視）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。例えば、モードＢでは、乗員からの車線変更指示を受け付けずに、車両システム１側の判断によって、ナビゲーション装置５０による目的地までの経路設定等に基づく車両Ｍの車線変更が行われる。車線変更とは、車両Ｍが走行する自車線（第１車線）から、自車線に隣接する隣接車線（第２車線）へ車両Ｍを移動させることである。

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。例えば、モードＣでは、車両システム１側で車両Ｍの車線変更が必要であると判断された場合に、ＨＭＩ３０を介して乗員に問い合わせを行い、ＨＭＩ３０等から乗員による車線変更の承認が受け付けられた場合に、車線変更を実行する運転支援が行われる。

モードＤは、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。また、モードＤでは、運転者によるウインカスイッチ３２の操作により車両Ｍを車線変更させる指示を受け付けた場合に、指示された方向に車線変更を実行する運転支援が行われる。モードＤにおける車線変更は、運転者の意図を検知したことによる車線変更の一例である。モードＤにおける車線変更は、モードＣにおいて実行されてよい。運転者のウインカスイッチ３２の操作は、運転操作の一例である。また、モードＤの運転操作には、操舵または加減速を制御するための運転操作が含まれてよい。モードＢ～Ｄにおける車線変更は、車線変更イベントの一例であってもよい。

モードＥでは、車両Ｍの操舵、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車両Ｍの前方を監視するタスクが課される。モードＣ～Ｅにおける運転主体は、運転者である。

モードＦは、例えば、車両Ｍが自車線を走行中に、車両Ｍの現在の運転モードが継続できない区間までに、車両Ｍの隣接車線への車線変更が開始されない場合や、車両Ｍの外界検出部（カメラ１０、レーダ装置１２、ＬＩＤＡＲ１４）の少なくとも一部に異常が生じている場合、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等に実行される。モードＦでは、車両Ｍが運転者の操作に依らずに車両Ｍを少なくとも減速させ車両Ｍを目標位置に緊急停止させる。モードＦでは、必要に応じて車両Ｍの操舵制御が実行されてよい。目標位置とは、例えば、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。また、空き地や駐車場等が存在しない場合には、走行中の車線内で停車させてもよい。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、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）を参照して車両Ｍの進行方向で車両Ｍから所定距離以内の目標位置を取得してもよい。

モード決定部１５０は、車両Ｍが、現在の運転モードを実行できない状況である場合に、状況に応じた適切なモードに変更する。また、モード決定部１５０は、タスクの実行状態を取得し、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てない場合に、よりタスクが重度な運転モードに車両Ｍの運転モードを変更してもよい。

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１７０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１７０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、自動運転によって車両Ｍを目標位置に停止させ、停止後に自動運転を停止（終了）するといった制御を行う。また、自動運転を停止した後は、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、車両Ｍを目標位置に停止させ、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、車両Ｍを目標位置に停止させ、自動運転を停止する、といった制御を行う。また、モードＣやモードＤにおいて、車両Ｍが所定地点に到達するための間に車線変更が実行されないような場合に、車両Ｍを目標位置に停止させ、自動運転を停止する、といった制御を行ってもよい。

運転者状態判定部１５２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１５２は、上記のモード変更のために運転者の状態を監視し、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１５２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１５２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、運転者が車両Ｍの周辺（より具体的には、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１５２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１５２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１５２は、乗員が、運転交代が可能な状態であるか否か判定してもよい。

車線変更判定部１５４は、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）を参照して道路形状を取得したり、カメラ１０の撮像画像を解析することで、車両Ｍが自車線（第１車線）から隣接車線（第２車線）に車線変更を行う必要があるか否かを判定する。例えば、車線変更判定部１５４は、進行方向の道路の車線数が減少する場合であり、且つ、減少する対象車線（道路が終了する車線）が自車線である場合に、隣接車線（道路が終了しない車線または目的地への経路誘導可能車線）への車線変更が必要であると判定する。また、車線変更判定部１５４は、例えば、自車線の進行方向先が工事中である場合や、事故車両等の障害物等が存在する場合に、自車線が登板車線である場合に、自車線から隣接車線への車線変更が必要であると判定してもよい。

また、車線変更判定部１５４は、車両Ｍの運転者（乗員）による車線変更の意図を検知したか否かを判定してもよい。例えば、車線変更判定部１５４は、ウインカスイッチ３２が操作された場合に、指示された方向への車線変更の意図を検知したと判定する。また、車線変更判定部１５４は、ＨＭＩ３０を介して運転者に車線変更を行うか否かの問い合わせを行い、ＨＭＩ３０等から車線変更の承認が受け付けられた場合に、車線変更の意図を検知したと判定してもよい。

また、車線変更判定部１５４は、車両Ｍが自車線から隣接車線への車線変更が完了したか否かを判定してもよい。例えば、車線変更判定部１５４は、車両Ｍの基準点が車線Ｌ１とＬ２を区画する区画線ＣＬを越えた場合に車線変更が完了したと判定する。また、車線変更判定部１５４は、例えば、車両Ｍの基準点が、隣接車線の中心にある場合に車線変更が完了したと判定してもよく、車両Ｍの全体が隣接車線内に存在する場合に車線変更が完了したと判定してもよい。

車両状態判定部１５６は、車線変更判定部１５４により車両Ｍの車線変更が必要であると判定された場合に、車両Ｍの走行状態を判定する。車両Ｍの走行状態には、例えば、車両Ｍの現在の運転モード、乗員による車線変更の意図の有無、ウインカの点灯状態、車線変更の意図を検出したタイミングやウインカが点灯したタイミング、隣接車線への車線変更が完了した位置、道路上の車両Ｍの位置、速度等が含まれる。また、車両状態判定部１５６は、ＨＭＩ制御部１７０によりＨＭＩ３０に出力される所定情報の内容や出力されるタイミングに関する情報を取得してもよい。

モード決定部１５０は、運転者状態判定部１５２、車線変更判定部１５４、および車両状態判定部１５６による判定結果に基づいて、車両Ｍの運転モードを決定する。モード変更処理部１５８は、モード決定部１５０により決定されたモードへの変更のための各種処理を行う。例えば、モード変更処理部１５８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ＨＭＩ制御部１７０にＨＭＩ３０を制御させたり、行動計画生成部１４０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。

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、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１７０は、ＨＭＩ３０により、車両Ｍの乗員に所定の情報を通知する。所定の情報には、例えば、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車両Ｍの走行に関連のある情報が含まれる。車両Ｍの状態に関する情報には、例えば、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、自車線から隣接車線への車線変更が必要となる場合に、自車線上を走行中に乗員に運転交代を事前に通知する情報（第１情報）や、自車線上で、現在の運転モードから乗員に課されるタスクが大きいモードに下がることを通知する情報（第２情報）等が含まれる。また、運転制御に関する情報には、例えば、車線変更を行うか否かの問い合わせや、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）に関する情報等が含まれてもよい。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、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１７０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１７０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。

［車線変更における運転モードについて］
以下、モード決定部１５０における車両Ｍの運転モードの決定について具体的に説明する。以下では、主に車線変更判定部１５４および車両状態判定部１５６のそれぞれの判定結果に基づいて、車線変更時の車両Ｍの運転モードが決定される例を幾つかの場面に分けて説明する。また、以下では、各場面における第１情報および第２情報の出力制御についても説明する。また、以下の説明において、「車両Ｍが地点Ｐに到達する」とは、例えば、車両Ｍの基準点（例えば、前端部）が道路上の地点Ｐから道路幅方向に延ばした線上に到達していることをいうものとする。

＜第１の場面＞
図４は、第１の場面における車線変更時の運転モードについて説明するための図である。以下の説明において、Ｘ方向は、ほぼ道路ＲＤの進行方向であり、Ｙ方向は、ほぼ道路ＲＤの幅方向であるものとする。道路ＲＤは、区画線ＲＬおよびＬＬで区画され、同一方向（Ｘ方向）に進行可能な車線Ｌ１（第１車線の一例）および車線Ｌ２（第２車線の一例）を有する片側二車線道路であるが、地点Ｐ０で車線Ｌ１が終了するため、地点Ｐ０以降は一車線道路となる。車線Ｌ１は、区画線ＲＬおよびＣＬで区画され、車線Ｌ２は、区画線ＣＬおよびＬＬで区画されている。車両Ｍは、車線Ｌ１を速度ＶＭで走行しているものとする。また、以下では、車両Ｍの目的地方面は、車線Ｌ２側であるものとする。また、車線Ｌ２は、車線Ｌ１が終了した先まで継続している車線であるため、車両Ｍが自動運転を継続するための車線であると言える。

ここで、通常、地点Ｐ０から所定距離Ｄ１だけ手前の地点Ｐ１に到達するまでに、車両Ｍの運転モードがモードＢである場合には、車線変更判定部１５４により車線変更が必要であると判定され、車両システム１側の判断によって、目的地方向である車線Ｌ２の車線変更が行われる。しかしながら、以下では、渋滞や障害物等によって地点Ｐ１に到達した時点でも車両Ｍの車線Ｌ２への車線変更が行われず、モード決定部１５０により車両Ｍの運転モードがモードＢからモードＤに変更されているものとする。また、以下では、車両Ｍが地点Ｐ０から距離Ｄ２だけ手前の地点Ｐ２に到達した時点で、所定条件を満たしていない場合に、ＨＭＩ制御部１７０の制御により第１情報がＨＭＩ３０から出力される。また、以下では、車両Ｍが地点Ｐ０から距離Ｄ３だけ手前の地点Ｐ３に到達した時点で、所定条件を満たしていない場合に、ＨＭＩ制御部１７０の制御により、第２情報がＨＭＩ３０から出力されるものとする。地点Ｐ０からＰ３までの区間は、現在の運転モードを継続できない区間の一例である。また、図４の例において、時刻ｔ１が最も早く、時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４の順に遅くなっているものとする。また、車線走行する時刻ｔ＊における車両Ｍの位置および車速を、それぞれＭ（ｔ＊）、ＶＭ（ｔ＊）と表示するものとする。上述した前提条件は、以降の各場面の説明においても同様である。

図４の時刻ｔ１において、車両Ｍが地点Ｐ１と地点Ｐ２の間の区間をモードＤの運転モードで走行している。この場合において、モードＤは、第１運転モードの一例である。この時点において、車線変更を行う方向にウインカスイッチ３２が操作された場合、車線変更判定部１５４は、車両Ｍの運転者（乗員）による車線Ｌ２への車線変更の意図を検知したと判断する。また、時刻ｔ１において、ウインカスイッチ３２の操作に伴って、運転者が指示した方向のウインカが点灯（点滅）する。その後、運転制御部は、車両Ｍを車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更させる。そして、車線変更判定部１５４は、例えば、車両Ｍの基準点（例えば、車両の中心）が車線Ｌ１とＬ２を区画する区画線ＣＬを越えた時点で、車線変更が完了したと判断する。図４の例では、時刻ｔ２で車線変更が完了したと判断する。

ここで、第１の場面では、車両Ｍが地点Ｐ２に到達する前に、モードＤの運転モードによる車線Ｌ１から車線Ｌ２への車線変更が完了している。この場合、ＨＭＩ制御部１７０は、車両Ｍが地点Ｐ２に到達した時点で第１情報の出力を行わず、車両Ｍが地点Ｐ３に到達した時点で第２情報の出力を行わない。また、モード決定部１５０は、車線Ｌ１の地点Ｐ１～Ｐ２の区間を走行していたときの運転モード（モードＤ）を、車線変更後（時刻ｔ２～ｔ４）も継続させる。これにより、車線変更後も車線Ｌ１を走行していたときの運転モードを継続させることができる。

＜第２の場面＞
次に、第２の場面における車線変更時の運転モードについて説明する。図５は、第２の場面における車線変更時の運転モードについて説明するための図である。図５の例では、第１の場面と比較して、車両Ｍが地点Ｐ２を通過した後、且つ地点Ｐ３に到達する前に、車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更している点で相違する。図５の時刻ｔ１は、車両Ｍが車線変更を行わずに、地点Ｐ３に到達した時刻である。この場合、ＨＭＩ制御部１７０は、ＨＭＩ３０に第１情報を出力させる。第１情報は、例えば、運転者への運転交代を事前に通知する情報を含む。また、第１情報は、第２情報が通知される前、または運転モードが乗員に課するタスクが大きくなるモードに変化する前の事前通知情報である。具体的には、第１情報は、「まもなく、運転支援を終了します。」等の文字情報や音声情報である。また、第１情報には、例えば、「走行車線が〇〇［ｍ］先で終了するため、運転交代による車線変更を行ってください。」等の情報や、「現在の運転モードに応じた車線変更の指示を行ってください。」等の情報が含まれてもよい。なお、第１情報は、例えば、車両Ｍの車線変更が完了するまで、または、車両Ｍが車線変更を行わずに地点Ｐ３に到達するまで継続して出力されてよい。

また、第２の場面では、第１情報が通知された後の時刻ｔ２のタイミングで、ウインカスイッチ３２が操作されて、運転者による車線Ｌ２への車線変更の意図が検知されたものとする。この場合、車両Ｍのウインカが点灯される。その後、第２の場面では、地点Ｐ３に到達する前の時刻ｔ３の時点でモードＤの運転モードによる車線Ｌ１から車線Ｌ２への車線変更が完了する。この場合、ＨＭＩ制御部１７０は、車両Ｍが地点Ｐ３に到達した時点で既に車線Ｌ２を走行しているため、第２情報を出力させない。また、モード決定部１５０は、車両Ｍが車線Ｌ１のＰ１～Ｐ３の区間を走行していたときの運転モード（モードＤ）を、車線変更後（時刻ｔ３～ｔ４）も継続させる。

＜第３の場面＞
次に、第３の場面における車線変更時の運転モードについて説明する。図６は、第３の場面における車線変更時の運転モードについて説明するための図である。第３の場面では、車両Ｍが、地点Ｐ２およびＰ３に到達する前に、ウインカスイッチ３２が操作されて、運転者による車線Ｌ２への車線変更の意図が検知されたものとする。この場合、車両Ｍのウインカが点灯される。

第３の場面のように、車両Ｍが地点Ｐ２および地点Ｐ３に到達する前に、運転者による車線Ｌ２への車線変更の意図が検知された場合、ＨＭＩ制御部１７０は、車両Ｍが地点Ｐ３に到達しても第１情報をＨＭＩ３０に出力させず、車両Ｍが地点Ｐ２に到達しても第２情報をＨＭＩ３０に出力させない。

また、第３の場面では、地点Ｐ３を通過する前に、運転者による車線Ｌ２への車線変更の意図が検知されているため、地点Ｐ１～Ｐ０の区間においても、モードＤの運転モードによる車線変更が実行される。また、地点Ｐ１～Ｐ０の区間（時刻ｔ３）において、車両Ｍの車線変更が完了した場合、モード決定部１５０は、車線Ｌ１の地点Ｐ１～Ｐ３を走行していた運転モードを車線変更後（時刻ｔ３～ｔ４）も継続させる。

なお、第３の場面において、車両Ｍが地点Ｐ３に到達しても車線変更が完了していないため、モード決定部１５０は、モードＤからモードＥ（第２運転モードの一例）に変更（）し、乗員の手動運転による車線変更を実行させ、地点Ｐ３～Ｐ０の区間において、車線変更が完了した場合に、再びモードＤに変更させてもよい。この場合におけるモードＥは、第１運転モード（モードＤ）に比して乗員に課されるタスクが大きい第２運転モードである。

＜第４の場面＞
次に、第４の場面における車線変更時の運転モードについて説明する。図７は、第４の場面における車線変更時の運転モードについて説明するための図である。第４の場面では、上述の第２の場面と比較すると、車両Ｍが地点Ｐ３を通過した後に、車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更している点で相違する。第４の場面において、車両Ｍが地点Ｐ２に到達した時点で、運転者による車線Ｌ２への車線変更の意図が検知されていない（またはウインカが点灯されていない）。したがって、ＨＭＩ制御部１７０は、車両Ｍが地点Ｐ２に到達した時点で第１情報をＨＭＩ３０に出力させる。また、第４の場面では、車両Ｍが地点Ｐ２～Ｐ３の区間を走行中の時刻ｔ２において、ウインカスイッチ３２が操作されて、運転者による車線Ｌ２への車線変更の意図が検知され、車両Ｍのウインカが点灯される。

また、第４の場面では、車両Ｍが地点Ｐ３に到達しても車線変更が完了していない。したがって、ＨＭＩ制御部１７０は、車両Ｍが地点Ｐ３に到達した時点で第２情報をＨＭＩ３０に出力させる。第２情報は、例えば、車線Ｌ１上で、現在の運転モードから運転者（乗員）に課されるタスクが大きいモードに下がることを通知する情報を含む。具体的には、第２情報は、「運転支援が終了しました。」等の文字情報や音声情報である。また、第２情報は、例えば、「モードＥの手動運転に切り替わりました。」等の情報や、「運転者に課されるタスクが大きいモードに切り替わりました。モードに応じたタスクを実行してください。」等の情報が含まれてもよい。なお、第２情報は、例えば、車両Ｍの車線変更が完了するまで、または、車両Ｍが車線変更を行わずに地点Ｐ０に到達するまで継続して出力されてよい。

上述した第４の場面の場合、第１情報および第２情報が通知されているため、車両Ｍが地点Ｐ３からＰ０までの区間で車線変更が完了する場合であっても、モード決定部１５０は、車両Ｍが地点Ｐ３に到達した時点で、車両Ｍの運転モードを、モードＤの場合に比して乗員に課されるタスクが大きいモードＥ（手動運転）に変更する。このように、モード決定部１５０は、第２情報の出力に合わせて運転モードを変更することで、通知された内容と異なる運転制御が実行されることを抑制することができる。したがって、より適切な車両制御を実行することができる。なお、第４の場面においては、例えば、ウインカが点灯していない（運転者による車線Ｌ２への車線変更の意図が検知されていない）場合であっても、車両Ｍの車線変更に関する挙動が上述と同様の挙動である場合には、同様のモード決定が適用できる。

＜第５の場面＞
次に、第５の場面における車線変更時の運転モードについて説明する。図８は、第５の場面における車線変更時の運転モードについて説明するための図である。第５の場面では、車両Ｍが車線Ｌ１を走行中に、車両Ｍの現在の運転モードが継続できない区間までに、車両Ｍの車線Ｌ２への車線変更が開始されない場合に、車両Ｍを車線Ｌ１内で停止させる。具体的には、第５の場面では、上述した第３の場面と同様に、車両Ｍが、地点Ｐ２およびＰ３に到達する前に、ウインカスイッチ３２が操作されて、運転者による車線Ｌ２への車線変更の意図が検知されたものとする。この場合、第３の場面と同様に、地点Ｐ２に到達する前に、ウインカが点灯しているため、ＨＭＩ制御部１７０は、車両Ｍが地点Ｐ２に到達しても第１情報が出力させず、車両Ｍが地点Ｐ３に到達しても第２情報を出力させない。

更に、第５の場面では、車両Ｍが地点Ｐ２を通過しても車線変更が実行されていない。この場合、ＨＭＩ制御部１７０は、「早急に運転を交代してください」等の情報（第３情報の一例）をＨＭＩ３０に出力させてもよい。また、車両Ｍが地点Ｐ０から所定距離だけ手前の距離Ｄ４（Ｄ４＜Ｄ３）に到達、または、地点Ｐ３に到達してから所定時間が経過しても運転交代による車線変更が実行されない場合、モード決定部１５０は、現在の運転モードをモードＦに変更する。距離Ｄ４は、例えば、予め決められた車線変更を完了させるべき地点である。これにより、運転制御部は、例えば、車線Ｌ１上の所定の目標地点に車両Ｍを強制停止させる自動運転を実行する。時刻ｔ３は、車両Ｍが停止した時点を示している。これにより、車両Ｍが車線変更を実行できない状況である場合に車両Ｍを停止させることができる。なお、第５の場面の時刻ｔ３において、ＨＭＩ制御部１７０は、ウインカの点灯を終了させてもよく、ウインカに代えてハザードランプを点灯させてもよい。

＜第６の場面＞
次に、第６の場面における車線変更時の運転モードについて説明する。図９は、第６の場面における車線変更時の運転モードについて説明するための図である。第６の場面では、第５の場面と同様に、車両Ｍが車線Ｌ１を走行中に、車両Ｍの現在の運転モードが継続できない区間までに、車両Ｍの車線Ｌ２への車線変更が開始されない場合に、車両Ｍを車線Ｌ１内で停止させる。具体的には、第６の場面では、車両Ｍが地点Ｐ２～Ｐ３の区間を走行中に、ウインカスイッチ３２が操作されて、運転者による車線Ｌ２への車線変更の意図が検知され、ウインカが点灯されている（時刻ｔ１）。この場面において、ＨＭＩ制御部１７０は、車両Ｍが地点Ｐ２に到達した時点で第１情報をＨＭＩ３０に出力させる。また、地点Ｐ３に到達した時点で第２情報をＨＭＩ３０に出力させる。

ここで、第５の場面と同様に、車両Ｍが地点Ｐ２を通過しても車線変更が実行されていない場合、ＨＭＩ制御部１７０は、「早急に運転を交代してください」等の情報（第３情報の一例）をＨＭＩ３０に出力させてもよい。また、車両Ｍが地点Ｐ０から所定距離だけ手前の距離Ｄ４（Ｄ４＜Ｄ３）に到達、または、地点Ｐ３に到達してから所定時間が経過しても運転交代による車線変更が実行されない場合、モード決定部１５０は、現在の運転モードをモードＦに変更する。これにより、運転制御部は、例えば、車線Ｌ１上の所定の目標地点に車両Ｍを強制停止させる自動運転を実行する。時刻ｔ３は、車両Ｍが停止した時点を示している。これにより、車両Ｍが車線変更を実行できない状況である場合に車両Ｍを停止させることができる。なお、第６の場面の時刻ｔ３において、ＨＭＩ制御部１７０は、ウインカの点灯を終了させてもよく、ウインカに代えてハザードランプを点灯させてもよい。

上述したように、モード決定部１５０は、運転者による車線変更の意図が検知されるタイミング（またはウインカが点灯されるタイミング）や、車両Ｍの車線変更の状況（例えば、完了位置）、ＨＭＩ制御部１７０による所定情報（例えば、第１情報、第２情報等）の出力状況に基づいて、より適切な運転制御を実行することができる。例えば、上述した第１～第３の場面に示すように、所定条件のもとで、車線変更が完了した場合には、車線変更後も車線変更前の運転モードが継続される。なお、モード決定部１５０は、第１～第３の場面において、ＨＭＩ制御部１７０により第２情報が出力されずに、車両Ｍの車線変更が完了した場合に、車両Ｍの運転モードを、運転者に課されるタスクが大きい運転モードに下げることを抑制する制御を行ってもよい。更に、上述の制御は、車両Ｍの運転者の車線変更の意図を検知しているか否かにかかわらず実行されてよい。

また、上述した第１、第３、および第５の場面に示すように、ＨＭＩ制御部１７０は、第１情報の通知タイミングよりも前に、運転者が継続走行可能な車線Ｌ２へ車線変更するための意図が検知されたり、ウインカが点灯している場合は、第１情報や第２情報の出力を抑制する。これにより、第１情報や第２情報の通知による乗員の混乱を抑制することができる。また、第２および第４の場面の制御によれば、第１情報の出力後の車線変更であっても、車線変更の完了位置によって、車線変更前の運転モードを継続したり、乗員に課するタスクの大きい運転モード（例えば、手動運転）に変更したりすることで、より適切な運転制御を実行することができる。したがって、本実施形態によれば、車線変更における車両Ｍの状況に応じて、より適切な車両制御（運転制御、出力制御）を実行することができる。

なお、上述した第１から第６の場面においては、所定情報（第１情報および第２情報）を出力する地点を地点Ｐ０からの距離に応じて設定したが、これに代えて、車両Ｍの速度ＶＭや、道路形状（勾配、道路幅、曲率）等に応じて出力するタイミングを異ならせてもよい。

［処理フロー］
図１０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。なお、図１０の例では、自動運転制御装置１００により実行される処理のうち、主に車線変更における運転モードの決定処理を中心として説明する。以下に示す処理は、車線変更イベントとして実行されてよい。また、図１０に示す処理は、例えば、自動運転や運転支援の実行中において、所定タイミングまたは所定周期で繰り返し実行されてよい。以下では、車両Ｍの運転モードがモードＣまたはモードＤであるものとして説明する。

図１０の例において、車線変更判定部１５４は、車両Ｍの車線変更が必要であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。車線変更が必要であると判定した場合、車線変更判定部１５４は、運転者による車線変更先への車線変更の意図を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。運転者による車線変更の意図を検出したと判定した場合、車両状態判定部１５６は、車線変更の意図を検出した時点で既にＨＭＩ制御部１７０により第１情報が出力されているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。既に第１情報が出力されていると判定された場合、車両状態判定部１５６は、車両Ｍの車線変更が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

車両Ｍの車線変更が完了したと判定した場合、車両状態判定部１５６は、車線変更が完了した時点で既に第２情報が出力されているか否かを判定する（ステップＳ１０８）。車線変更が完了した時点で既に第２情報が出力されていると判定された場合、モード決定部１５０は、車両Ｍの運転モードを、現在のモードから乗員（運転者）に課するタスクが大きいモードに変更する（ステップＳ１１０）。また、ステップＳ１０８の処理において、車線変更が完了した時点で第２情報が出力されていないと判定された場合、モード決定部１５０は、車線変更後において車線変更前の車両Ｍの運転モードを継続させる（ステップＳ１１２）。

また、ステップＳ１０６の処理において、車線変更が完了していないと判定した場合、ＨＭＩ制御部１７０は、車両Ｍが地点Ｐ０から距離Ｄ３だけ手前の地点Ｐ３に到達した時点で、第２情報をＨＭＩ３０に出力させる（ステップＳ１１４）。次に、車両状態判定部１５６は、車両Ｍが車線変更を完了させるべき地点に到達したか否かを判定する（ステップＳ１１６）。車線変更を完了させるべき地点に到達していないと判定した場合、ステップＳ１０６の処理に戻る。また、車線変更を完了させるべき地点に到達したと判定した場合、モード決定部１５０は、モードＦに変更し、車両Ｍを目標地点に緊急停止させる（ステップＳ１１８）。

また、ステップＳ１０４の処理において、運転者による車線変更の意図を検出した時点で既に第１情報が出力されていない場合、車両状態判定部１５６は、車両Ｍの車線変更が完了したか否かを判定する（ステップＳ１２０）。車線変更が完了したと判定した場合、モード決定部１５０は、車線変更後において車線変更前の車両Ｍの運転モードを継続させる（ステップＳ１２２）。また、ステップＳ１２０の処理において、車線変更が完了していないと判定した場合、車両状態判定部１５６は、車両Ｍが車線変更を完了させるべき地点に到達したか否かを判定する（ステップＳ１２４）。車線変更を完了させるべき地点に到達していないと判定した場合、ステップＳ１２０の処理に戻る。また、車線変更を完了させるべき地点に到達したと判定した場合、ステップＳ１１８の処理を行う。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。

また、ステップＳ１００の処理において、車線変更が必要でないと判定された場合、またはステップＳ１０２の処理において、運転者による車線変更の意図を検出していないと判定された場合、本フローフローチャートの処理を終了する。なお、ステップＳ１０２の処理において、運転者による車線変更の意図を検出していないと判定された場合、モード決定部１５０は、車線変更を完了させるべき地点に到達した時点で、モードＦに変更し、車両Ｍを緊急停止させる制御を行ってもよい。

上述した実施形態によれば、車両Ｍの周辺状況を認識する認識部１３０と、車両Ｍの操舵または加減速のうち一方または双方を制御し、複数の運転モードの何れかで車両Ｍを走行させる運転制御部（行動計画生成部１４０、第２制御部１６０）と、認識部１３０により認識された周辺状況に基づいて、車両Ｍが走行する第１車線上に現在の運転モードを継続できない区間があると判定され、車両Ｍが第１車線から第２車線へ車線変更を行う場合に、車両Ｍが区間に到達する前にＨＭＩ（出力部）３０により所定情報を出力させるＨＭＩ制御部（出力制御部）１７０と、を備え、所定情報は、区間に到達する前に出力する第１情報と、区間に到達した後に出力する第２情報とを含み、運転制御部は、ＨＭＩ制御部１７０により第１情報が出力された後に、車両Ｍの乗員による車線変更の意図を検知し、且つ第２情報の出力前に第２車線への車線変更が完了した場合に、車線変更完了後も第１車線の走行中に実行していた第１運転モードを継続し、ＨＭＩ制御部１７０により第１情報が出力された後に、車両Ｍの乗員による車線変更の意図を検知し、且つ第２情報の出力後に第２車線への車線変更が完了した場合に、車両Ｍの運転モードを、第１運転モードに比して乗員に課されるタスクが大きい第２運転モードに変更することにより、車線変更における車両の状況に応じて、より適切な車両制御を実行することができる。

具体的には、上述した実施形態によれば、車線の減少等の運転モードの継続の限界を予測できる場面において、所定条件を満たす車線変更が実行された場合に、車線変更前の運転モードを維持させることで、より適切な運転制御を実行することができる。なお、本実施形態における車線変更時のモード制御は、例えば分岐車線やジャンクション等における車線変更時には適用しないようにしてもよい。

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、
車両の周辺状況を認識し、
前記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、複数の運転モードの何れかで前記車両を走行させ、
認識した前記周辺状況に基づいて、前記車両が走行する第１車線に現在の運転モードを継続できない区間があると判定され、前記車両が第１車線から第２車線へ車線変更を行う場合に、前記車両が前記区間に到達する前に出力部により所定情報を出力させ、
前記所定情報は、前記区間に到達する前に出力する第１情報と、前記区間に到達した後に出力する第２情報とを含み、
前記出力部に前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力前に前記第２車線への車線変更が完了した場合に、車線変更完了後も前記第１車線の走行中に実行していた第１運転モードを継続し、
前記出力部に前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力後に第２車線への車線変更が完了した場合に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードに比して前記乗員に課されるタスクが大きい運転モードに変更する、
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、３２…ウインカスイッチ、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、１４０…行動計画生成部、１５０…モード決定部、１５２…運転者状態判定部、１５４…車線変更判定部、１５６…車両状態判定部、１５８…モード変更処理部、１６０…第２制御部、１６２…取得部、１６４…速度制御部、１６６…操舵制御部、１７０…ＨＭＩ制御部、１８０…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 (11)

1. 車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記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、複数の運転モードの何れかで前記車両を走行させる運転制御部と、
   前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両が走行する第１車線に現在の運転モードを継続できない区間があると判定され、前記車両に前記第１車線から第２車線へ車線変更させる場合に、前記車両が前記区間に到達する前に出力部により所定情報を出力させる出力制御部と、を備え、
   前記所定情報は、前記区間に到達する前に出力する第１情報と、前記区間に到達した後に出力する第２情報とを含み、
   前記運転制御部は、
   前記出力制御部により前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力前に前記第２車線への車線変更が完了した場合に、車線変更完了後も前記第１車線の走行中に実行していた第１運転モードを継続し、
   前記出力制御部により前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力後に第２車線への車線変更が完了した場合に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードに比して前記乗員に課されるタスクが大きい第２運転モードに変更する、
   車両制御装置。
2. 前記運転制御部は、前記第１情報が出力される前に、前記車両の乗員の車線変更の意図を検知した場合に、前記乗員に前記第１情報と前記第２情報の出力を行わず、且つ前記車線変更の完了位置が前記区間であっても、前記第１車線の走行中に実行していた前記第１運転モードを継続する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記運転制御部は、前記車両が前記第１車線を走行中に、前記車両の現在の運転モードが継続できない区間までに、前記車両の前記第２車線への車線変更が開始されない場合に、前記車両を前記第１車線内で停止させる、
   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、前記出力制御部により前記第２情報が出力される前に、前記車両の車線変更が完了した場合に、前記車両の乗員の車線変更の意図を検知しているか否かにかかわらず、前記車両の運転モードを前記第２運転モードに変更することを抑制する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
5. 前記第１情報は、前記第１車線上で前記車両の乗員への運転交代を事前に通知する情報を含む、
   請求項１に記載の車両制御装置。
6. 前記第２情報は、前記第１車線上で、現在の運転モードから前記第２運転モードに変更することを通知する情報を含む、
   請求項１に記載の車両制御装置。
7. 前記第２車線は、前記車両が目的地に到達するための車線もしくは自動運転を継続するための車線である、
   請求項１に記載の車両制御装置。
8. 前記車線変更は、前記車両の乗員の意図を検知したことによって前記運転制御部により実行される車線変更と、前記乗員の手動運転による車線変更を含む、
   請求項１に記載の車両制御装置。
9. 前記運転制御部は、前記車両が前記第１車線と前記第２車線とを区画する区画線を越えた場合に前記第１車線から前記第２車線への車線変更を完了したと判定する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
10. コンピュータが、
    車両の周辺状況を認識し、
    前記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、複数の運転モードの何れかで前記車両を走行させ、
    認識した前記周辺状況に基づいて、前記車両が走行する第１車線に現在の運転モードを継続できない区間があると判定され、前記車両に第１車線から第２車線へ車線変更させる場合に、前記車両が前記区間に到達する前に出力部により所定情報を出力させ、
    前記所定情報は、前記区間に到達する前に出力する第１情報と、前記区間に到達した後に出力する第２情報とを含み、
    前記出力部に前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力前に前記第２車線への車線変更が完了した場合に、車線変更完了後も前記第１車線の走行中に実行していた第１運転モードを継続し、
    前記出力部に前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力後に第２車線への車線変更が完了した場合に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードに比して前記乗員に課されるタスクが大きい第２運転モードに変更する、
    車両制御方法。
11. コンピュータに、
    車両の周辺状況を認識させ、
    前記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、複数の運転モードの何れかで前記車両を走行させ、
    認識された前記周辺状況に基づいて、前記車両が走行する第１車線に現在の運転モードを継続できない区間があると判定され、前記車両に第１車線から第２車線へ車線変更させる場合に、前記車両が前記区間に到達する前に出力部により所定情報を出力させ、
    前記所定情報は、前記区間に到達する前に出力する第１情報と、前記区間に到達した後に出力する第２情報とを含み、
    前記出力部に前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力前に前記第２車線への車線変更が完了した場合に、車線変更完了後も前記第１車線の走行中に実行していた第１運転モードを継続させ、
    前記出力部に前記第１情報が出力された後に、前記車両の乗員による車線変更の意図を検知し、且つ前記第２情報の出力後に第２車線への車線変更が完了した場合に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードに比して前記乗員に課されるタスクが大きい第２運転モードに変更させる、
    プログラム。

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