JPWO2018105058A1 - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

外界認識部（４６）は、道路環境及び自車両（１００）の周辺の交通参加者を認識する。条件判定部（４８）は、外界認識部（４６）による認識結果に基づいて第１〜第５条件が成立するか否かを判定する。制御部（５０）は、自車両（１００）を走行路外に隣接する走行レーン（１１２）で走行させる場合に、第１〜第５条件が成立するか否かで自動運転に関わる走行の制御及び／又は報知の制御の内容を変える。

Description

本発明は、自動運転により自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置に関する。

特開２００７−２４１８９８号公報、特開平５−３０７６９６号公報、特開２００５−２３４７９１号公報には、道路端（走行路外や路肩等を含む）に停車する車両を検知する装置が開示される。

道路端に停車する他車両が突然発進してレーンに進入することがある。ドライバが自車両を運転する場合、ドライバは他車両の急発進に備えて予め自車両を制御することにより他車両との接触を回避することができる。一方、車両制御装置が自車両を運転する所謂自動運転車両の場合、車両制御装置は他車両の急発進を検知した時点で自車両を制御することにより他車両との接触を回避する。このとき自車両には大きな制動力又は操舵量が発生するため、ドライバの乗車感覚が悪化する。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、乗車感覚の悪化を防止することができる車両制御装置を提供することを目的とする。

自動運転で走行可能な自車両に設けられる車両制御装置であって、道路環境及び前記自車両の周辺の交通参加者を認識する外界認識部と、前記自車両の自動運転に関わる走行の制御及び／又は報知の制御を行う制御部と、前記外界認識部による認識結果に基づいて所定条件が成立するか否かを判定する条件判定部とを備え、前記所定条件には、前記自車両が走行するレーンの幅員が第１閾値未満であることと、前記自車両が走行する道路の路肩の幅員が第２閾値未満であることと、前記自車両の前方の前記道路に退避領域が併設されることと、前記自車両の前方の前記道路でレーン数が減少することと、前記自車両から所定距離未満の側方位置を並走し且つ前記自車両との相対速度が所定速度未満である他車両が存在することの少なくとも１つが含まれ、前記制御部は、前記自車両を走行路外に隣接する前記レーンで走行させる場合に、前記所定条件が成立するか否かで前記制御の内容を変えることを特徴とする。

上記構成によれば、自車両が走行路外に隣接するレーンを走行し、且つ、所定条件が成立する場合に、走行路外に停車する他車両や合流レーンを走行する他車両が自車両の前方に進入することに備えて、予め他車両を避けることができる。このため、自車両が他車両の進入時に大きな制動力又は操舵量を発生させることはなく、その結果、乗員の乗車感覚が悪化することはなくなる。

前記制御には、前記自車両の車速を制御する車速制御と、前記自車両と先行車両との車間距離を制御する車間距離制御と、前記自車両を前記路肩側とは逆側に移動させることにより前記自車両の中心を前記レーンの中心から偏心させる走行位置制御と、前記自車両を前記路肩側とは逆側にレーン変更させるレーン変更制御と、乗員に対して注意喚起を行う注意喚起制御と、乗員に対して手動運転を促す手動運転要求制御の少なくとも１つが含まれてもよい。上記構成によれば、他車両を避けるための制御が予め行われるため、乗員の乗車感覚が悪化することはなくなる。

前記条件判定部は、前記交通参加者の種別、前記交通参加者の量、前記自車両の車速の少なくとも１つに応じて前記所定条件の判定基準を設定してもよい。上記構成によれば、所定条件が成立するか否かの判定精度を高くすることができる。

前記制御部は、前記車速制御と前記車間距離制御と前記走行位置制御と前記レーン変更制御のうちの少なくとも１つを行う場合に、乗員に対して前記制御を行う理由を報知する報知制御を行ってもよい。上記構成によれば、乗員が自車両の動作に違和感を覚えることがなくなる。

図１は本発明に係る車両制御装置を備える車両制御システムの構成を示すブロック図である。 図２は本実施形態に係る車両制御装置が行う処理のフローチャートである。 図３は条件判定処理のフローチャートである。 図４は図３のステップＳ１３〜ステップＳ１６の処理が行われる状況を説明するための図である。 図５は図３のステップＳ１７、ステップＳ１８の処理が行われる状況を説明するための図である。 図６は図３のステップＳ１９〜ステップＳ２２の処理が行われる状況を説明するための図である。 図７は制御変更処理のフローチャートである。

以下、本発明に係る車両制御装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

［１ 車両制御システム１０の構成］
本発明に係る車両制御装置２０は、車両に搭載される車両制御システム１０の一部を構成する。以下では、車両制御システム１０の説明をすると共に車両制御装置２０の説明をする。

［１．１ 全体構成］
図１を用いて車両制御システム１０の説明をする。車両制御システム１０は、自車両１００に組み込まれており、且つ、自動運転又は手動運転により自車両１００の走行制御を行う。この「自動運転」は、自車両１００の走行制御を全て自動で行う「完全自動運転」のみならず、走行制御を部分的に自動で行う「部分自動運転」や「運転支援」も含む概念である。

車両制御システム１０は、基本的には、入力系装置群と、車両制御装置２０と、出力系装置群とから構成される。入力系装置群及び出力系装置群をなす各々の装置は、車両制御装置２０に通信線を介して接続される。

入力系装置群は、外界センサ１２と、車両センサ１４と、自動運転スイッチ１６と、操作検出センサ１８を備える。出力系装置群は、車輪（図示せず）を駆動する駆動力装置２２と、車輪を操舵する操舵装置２４と、車輪を制動する制動装置２６と、主に視覚・聴覚・触覚を通じて運転者に報知する報知装置２８を備える。

［１．２ 入力系装置群の具体的構成］
外界センサ１２は、自車両１００の外界状態を示す情報（以下、外界情報）を取得し、外界情報を車両制御装置２０に出力する。外界センサ１２は、具体的には、１以上のカメラ３０と、１以上のレーダ３２と、１以上のＬＩＤＡＲ３４（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging；光検出と測距）と、ナビゲーション装置３６と、通信装置３８を含んで構成される。

ナビゲーション装置３６は、衛星等を用いて自車両１００の位置を計測する測位装置と、地図情報７６を記憶する記憶装置と、ユーザインタフェース（例えば、タッチパネル式のディスプレイ、スピーカ及びマイク）を含んで構成される。ナビゲーション装置３６は、測位装置と地図情報７６を用いて自車両１００の位置からユーザが指定した目的地までの走行経路を生成する。自車両１００の位置情報及び走行経路の情報は車両制御装置２０に出力される。

通信装置３８は、路側機、他車両、及びサーバを含む外部装置と通信可能に構成されており、例えば、交通機器に関わる情報（交通信号等）、他車両に関わる情報、プローブ情報又は最新の地図情報７６を送受信する。各情報は車両制御装置２０に出力される。

車両センサ１４は、車両速度（車速）Ｖを検出する速度センサ４０を含む。車両センサ１４は、その他に図示しない各センサ、例えば、加速度を検出する加速度センサと、横Ｇを検出する横Ｇセンサと、垂直軸周りの角速度を検出するヨーレートセンサと、向き・方位を検出する方位センサと、勾配を検出する勾配センサを含む。各々のセンサで検出される信号は、車両制御装置２０に出力される。

自動運転スイッチ１６は、例えば、ステアリングホイール又はインストルメントパネル等に設けられるスイッチである。自動運転スイッチ１６は、ドライバを含むユーザの手動操作により、複数の運転モードを切り替え可能に構成される。自動運転スイッチ１６は、モード切替信号を車両制御装置２０に出力する。

操作検出センサ１８は、図示しない各種操作デバイスに対するドライバの操作の有無や操作量、操作位置等を検出する。操作検出センサ１８は、アクセルペダルの操作量等を検出するアクセルペダルセンサと、ブレーキペダルの操作量等を検出するブレーキペダルセンサと、ステアリングホイールにより入力される操舵トルクを検出するトルクセンサと、方向指示器スイッチの操作方向を検出する方向指示器センサを含む。各々のセンサで検出される信号は、車両制御装置２０に出力される。

［１．３ 出力系装置群の具体的構成］
駆動力装置２２は、駆動力ＥＣＵ（電子制御装置；Electronic Control Unit）と、エンジン・駆動モータを含む駆動源から構成される。駆動力装置２２は、車両制御装置２０から出力される車両制御値に従って自車両１００の走行駆動力（トルク）を生成し、トランスミッションを介して、或いは直接的に車輪に伝達する。

操舵装置２４は、ＥＰＳ（電動パワーステアリングシステム）ＥＣＵと、ＥＰＳアクチュエータとから構成される。操舵装置２４は、車両制御装置２０から出力される車両制御値に従って車輪（操舵輪）の向きを変更する。

制動装置２６は、例えば、油圧式ブレーキを併用する電動サーボブレーキであって、ブレーキＥＣＵと、ブレーキアクチュエータとから構成される。制動装置２６は、車両制御装置２０から出力される車両制御値に従って車輪を制動する。

報知装置２８は、報知ＥＣＵと、表示装置と、音響装置と、触覚装置とから構成される。報知装置２８は、車両制御装置２０から出力される報知指令に従って自動運転又は手動運転に関わる報知動作を行う。報知動作の際に、報知ＥＣＵは表示装置と音響装置と触覚装置の１つ又は複数を制御する。このとき、報知ＥＣＵは報知内容に応じて動作させる装置やその動作自体を変えてもよい。

［１．４ 運転モード］
車両制御装置２０は、自動運転スイッチ１６の操作に応じて「自動運転モード」と「手動運転モード」（非自動運転モード）が切り替わるように設定される。自動運転モードは、ドライバが、操作デバイス（具体的には、アクセルペダル、ステアリングホイール及びブレーキペダル）の操作を行わない状態で、自車両１００が車両制御装置２０による制御下に走行する運転モードである。換言すると、自動運転モードは、車両制御装置２０が、逐次作成される行動計画に従って、駆動力装置２２、操舵装置２４及び制動装置２６の一部又は全部を制御する運転モードである。なお、ドライバが、自動運転モードの実行中に操作デバイスを用いた所定の操作を行うと、自動運転モードが自動的に解除されると共に、運転の自動化レベルが相対的に低い運転モード（手動運転モードを含む）に切り替わる。

［１．５ 車両制御装置２０の構成］
車両制御装置２０は、１つ又は複数のＥＣＵにより構成され、記憶装置５４と各種機能実現部を備える。機能実現部は、ＣＰＵ（中央処理ユニット）が記憶装置５４に記憶されているプログラムを実行することにより機能が実現されるソフトウエア機能部である。なお、機能実現部は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の集積回路からなるハードウエア機能部により実現することもできる。機能実現部は、外界認識部４６と、条件判定部４８と、制御部５０と、運転モード制御部５２を含む。

外界認識部４６は、外界センサ１２で取得される外界情報、記憶装置５４に記憶される地図情報７６等を用いて、自車両１００の周辺の静的な外界情報を認識し、外界認識情報を生成する。静的な外界情報には、例えば、レーンマーク、停止線、交通信号機、交通標識、地物（不動産）、走行可能領域、退避領域等の認識対象が含まれる。また、静的な外界情報には、各認識対象の位置情報も含まれる。外界認識部４６は、外界センサ１２で取得される外界情報を用いて、自車両１００の周辺の動的な外界情報を認識し、外界認識情報を生成する。動的な外界情報には、例えば、駐停車車両等の障害物、歩行者・他車両（自転車を含む）等の交通参加者、交通信号（交通信号機の灯色）等が含まれる。また、動的な外界情報には、各認識対象の動作方向の情報も含まれる。

条件判定部４８は、外界認識部４６の認識結果に基づいて所定条件が成立するか否かを判定する。所定条件としては、停車する他車両１０２Ａ（図４〜図６参照）が突然発進して自車両１００が走行する走行レーン１１２（図４〜図６参照）に進入する可能性がある状況の判定条件、又は、自車両１００が走行する走行レーン１１２に進入する他車両１０２Ａを回避する行動を行いづらい状況の判定条件が設定される。具体的には、「自車両１００が走行する走行レーン１１２の幅員Ｗ１が第１閾値Ｗｔｈ１未満である（図４参照）」という第１条件と、「自車両１００が走行する道路１１０の路肩１１４の幅員Ｗ２が第２閾値（Ｗｔｈ２）未満である（図４参照）」という第２条件と、「自車両１００の前方の道路１１０に退避領域１２４が併設される（図５参照）」という第３条件と、「自車両１００の前方の道路１１０でレーン数が減少する（図６参照）」という第４条件と、「自車両１００から所定距離未満の側方位置を並走し且つ自車両１００との相対速度が所定速度未満である他車両１０２Ｓが存在する」という第５条件等が設定される。

条件判定部４８は、第１〜第５条件が成立するか否かを、判定基準が満たされるか否か（例えば閾値以上か閾値未満か）により判定する。判定基準というのは、例えば、第１閾値Ｗｔｈ１、第２閾値Ｗｔｈ２、自車両１００から退避領域１２４までの距離、自車両１００からレーン数が減少する地点までの距離、自車両１００と並走する他車両１０２Ｓとの相対速度等である。判定基準は一定であってもよいし、交通参加者の種別、交通参加者の量、車速Ｖ等のパラメータに応じて設定されてもよい。第１〜第５条件は記憶装置５４に記憶される。第１〜第５条件の具体例については下記［２．２］で説明する。

制御部５０は、外界認識部４６の認識結果及び条件判定部４８の判定結果に基づいて自車両１００の走行制御及び報知制御を行う。制御部５０は、自車両１００を走行路外（図４等で示す路肩１１４や図示しない中央分離帯等）に隣接する走行レーン１１２（図４等参照）で走行させる場合に、第１〜第５条件が成立するか否かで制御の内容を変える。制御部５０は、行動計画部６６と軌道生成部６８と車両制御部７０と報知制御部７２として機能する。

行動計画部６６は、外界認識部４６の認識結果と条件判定部４８の判定結果に基づいて走行区間毎の行動計画（イベントの時系列）を作成し、必要に応じて行動計画を更新する。イベントの種類として、例えば、減速、加速、分岐、合流、レーンキープ、レーン変更、追越しが挙げられる。ここで、「減速」「加速」は、自車両１００を減速又は加速させるイベントである。「分岐」「合流」は、分岐地点又は合流地点にて自車両１００を円滑に走行させるイベントである。「レーン変更」は、自車両１００のレーンを変更させるイベントである。「追越し」は、自車両１００に前方の他車両を追越させるイベントである。「レーンキープ」は、レーンを逸脱しないように自車両１００を走行させるイベントであり、走行態様との組み合わせによって細分化される。走行態様として、具体的には、定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行、或いは障害物回避走行が含まれる。

軌道生成部６８は、記憶装置５４から読み出した地図情報７６、経路情報７８及び自車情報８０を用いて、行動計画部６６により作成された行動計画に従う走行予定軌道を生成する。この走行予定軌道は、時系列の目標挙動を示すデータであり、具体的には、位置、姿勢角、速度、加減速度、曲率、ヨーレート、操舵角、横Ｇをデータ単位とする時系列データセットである。

車両制御部７０は、軌道生成部６８により生成された走行予定軌道に従って、自車両１００を走行制御するための各々の車両制御値を決定する。そして、車両制御部７０は、決定した各々の車両制御値を、駆動力装置２２、操舵装置２４、及び制動装置２６に出力する。

報知制御部７２は、運転モード制御部５２により自動運転モードから手動運転モードへの移行処理が行われる場合や、運転モード制御部５２から報知指示を受けた場合に、報知装置２８に対して報知指令を出力する。

運転モード制御部５２は、自動運転スイッチ１６から出力される信号に応じて手動運転モードから自動運転モードへの移行処理、又は、自動運転モードから手動運転モードへの移行処理を行う。また、運転モード制御部５２は、操作検出センサ１８から出力される信号に応じて自動運転モードから手動運転モードへの移行処理を行う。また、運転モード制御部５２は、ドライバに対する手動運転の要求や警報等を行うために、報知制御部７２に報知指示を送る。

記憶装置５４は、地図情報７６と、経路情報７８と、自車情報８０を記憶する。地図情報７６は、ナビゲーション装置３６又は通信装置３８から出力される情報である。経路情報７８は、ナビゲーション装置３６から出力される走行予定経路の情報である。自車情報８０は、車両センサ１４から出力される検出値である。記憶装置５４は他にも車両制御装置２０で使用される各種数値を記憶する。

［２ 車両制御装置２０が行う処理］
［２．１ 主処理］
図２を用いて車両制御装置２０が行う主処理を説明する。以下で説明する処理は周期的に実行される。ステップＳ１において、自動運転中か否かが判定される。自動運転中である場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２に移行する。一方、自動運転中でない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、処理は一旦終了する。ステップＳ２において、各種情報が取得される。車両制御装置２０は外界センサ１２から外界情報を取得し、車両センサ１４から各種信号を取得する。

ステップＳ３において、条件判定部４８は外界認識部４６の認識結果に基づいて条件判定処理を行う。条件判定処理については下記［２．２］で説明する。

ステップＳ４において、いずれかのフラグが１であるか否かが判定される。ここでいうフラグというのは、ステップＳ３の条件判定処理で設定される各フラグ（レーン幅員フラグ、路肩幅員フラグ、退避領域フラグ、レーン数フラグ、並走車両フラグ）のことをいう。いずれかのフラグが１である場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ５に移行する。いずれのフラグも１でない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、処理はステップＳ６に移行する。

ステップＳ４からステップＳ５に移行した場合、制御部５０は外界認識部４６の認識結果に基づいて制御変更処理を行う。制御変更処理については下記［２．３］で説明する。ステップＳ４からステップＳ６に移行した場合、制御部５０は外界認識部４６の認識結果に基づいて通常の制御を維持する。

［２．２ 条件判定処理］
図３を用いて図２のステップＳ３で行われる条件判定処理を説明する。以下の各処理は条件判定部４８が主体となって行われる。なお、図３で示す一連の処理は、ステップＳ１３とステップＳ１４が組をなし、ステップＳ１５とステップＳ１６が組をなし、ステップＳ１７とステップＳ１８が組をなし、ステップＳ１９とステップＳ２０が組をなし、ステップＳ２１とステップＳ２２が組をなす。図３で示す５組の処理の順番を入れ替えてもよいし、各組の処理を同時に行ってもよい。

ステップＳ１１において、条件判定部４８は各フラグ（レーン幅員フラグ、路肩幅員フラグ、退避領域フラグ、レーン数フラグ、並走車両フラグ）を初期化する。

ステップＳ１２において、条件判定部４８はステップＳ１３、ステップＳ１５、ステップＳ１７、ステップＳ１９、ステップＳ２１の処理で使用する第１〜第５条件の判定基準を設定する。ここでは、条件判定部４８は交通参加者の種別、交通参加者の量、車速Ｖのうち少なくとも１つのパラメータに応じて各判定基準を設定する。交通参加者の種別及び量は外界認識部４６の認識結果に基づいて判定可能である。記憶装置５４には各パラメータと各判定基準を対応付けるマップ（テーブル）が記憶されており、条件判定部４８はこのマップを使用して各判定基準を設定する。例えば、条件判定部４８は、自車両１００の前方の交通参加者が大型車自動車、普通自動車、二輪車の順で条件が成立しやすくなるように判定基準を設定する。又は、自車両１００の所定距離内に存在する交通参加者が多いほど条件が成立しやすくなるように判定基準を設定する。又は、車速Ｖが高いほど条件が成立しやすくなるように判定基準を設定する。

なお、判定基準はパラメータに応じて設定されるのではなく、一定であってもよい。例えば、第１条件の判定基準である第１閾値Ｗｔｈ１としては、自車両１００の車幅の所定倍数（例えば２倍）が設定されてもよい。また、第２条件の判定基準である第２閾値Ｗｔｈ２としては、自車両１００の車幅の所定倍数（例えば１倍）が設定されてもよい。また、第３条件の判定基準である自車両１００から退避領域１２４までの距離としては、３００ｍ程度が設定されてもよい。また、第４条件の判定基準である自車両１００からレーン数が減少する地点までの距離としては、３００ｍ程度が設定されてもよい。また、第５条件の判定基準である自車両１００と他車両１０２Ｓとの相対速度としては、５ｋｍ程度が設定されてもよい。

ステップＳ１３において、条件判定部４８は自車両１００が走行する走行レーン１１２の幅員Ｗ１が第１閾値Ｗｔｈ１よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１３で行われる処理の説明と共にその処理の意味について図４を用いて説明する。自車両１００が路肩１１４に停車する他車両１０２Ａを追越す寸前で他車両１０２Ａが発進して走行レーン１１２に進入すると、自車両１００は車幅方向へ他車両１０２Ａを回避する行動を行いづらい。このため、自車両１００は他車両１０２Ａの発進を予測して予め他車両１０２Ａを回避することが好ましい。このような理由から、条件判定部４８は「自車両１００が走行する走行レーン１１２の幅員Ｗ１が第１閾値Ｗｔｈ１未満である」という第１条件が成立するか否かを判定する。

走行レーン１１２の幅員Ｗ１は、カメラ３０で撮影された画像情報に基づいて左右のレーンマーク１１６Ｒ、１１６Ｌを認識することにより判別可能である。又は、地図情報７６から判別可能である。なお、画像情報にはレーンマーク１１６Ｒ、１１６Ｌの情報の他に、走行レーン１１２の情報、他車両１０２Ａ、１０２Ｆの情報、道路標識１２６（図５、図６参照）の情報が含まれる。

図３に戻り説明を続ける。ステップＳ１３において、走行レーン１１２の幅員Ｗ１が第１閾値Ｗｔｈ１未満である場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１４に移行する。そして、ステップＳ１４において、条件判定部４８はレーン幅員フラグに１を設定する。一方、走行レーン１１２の幅員Ｗ１が第１閾値Ｗｔｈ１以上である場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、処理はステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５において、条件判定部４８は路肩１１４の幅員Ｗ２が第２閾値Ｗｔｈ２よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１５で行われる処理の説明と共にその処理の意味について図４を用いて説明する。路肩１１４が狭い場合、路肩１１４に停車する他車両１０２Ａが自車両１００の前方に突然進入する虞がある。このため、自車両１００は他車両１０２Ａの進入を予測して予め他車両１０２Ａを回避することが好ましい。このような理由から、条件判定部４８は「自車両１００が走行する道路１１０の路肩１１４の幅員Ｗ２が第２閾値未満である」という第２条件が成立するか否かを判定する。

路肩１１４の幅員Ｗ２は、カメラ３０で撮影された画像情報及び／又はレーダ３２、ＬＩＤＡＲ３４の検出結果に基づいてレーンマーク１１６Ｌと縁石１１８等を認識することにより判別可能である。又は、地図情報７６等から判別可能である。

図３に戻り説明を続ける。ステップＳ１５において、路肩１１４の幅員Ｗ２が第２閾値Ｗｔｈ２未満である場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１６に移行する。そして、ステップＳ１６において、条件判定部４８は路肩幅員フラグに１を設定する。一方、路肩１１４の幅員Ｗ２が第２閾値Ｗｔｈ２以上である場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、処理はステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７において、条件判定部４８は自車両１００の前方所定距離内の道路１１０に退避領域１２４が併設されるか否かを判定する。ステップＳ１７で行われる処理の説明と共にその処理の意味について図５を用いて説明する。

道路１１０に防音壁１２２等が設けられる場合、走行レーン１１２を走行する自車両１００は退避領域１２４に停車する他車両１０２Ａを認識できない場合がある。このような状況では、退避領域１２４に停車する他車両１０２Ａが自車両１００の前方に突然進入する虞がある。このため、自車両１００は他車両１０２Ａの発進を予測して予め他車両１０２Ａを回避することが好ましい。このような理由から、条件判定部４８は「自車両１００の前方の道路１１０に退避領域１２４が併設される」という第３条件が成立するか否かを判定する。

退避領域１２４が自車両１００の前方所定距離内にあるか否かは、カメラ３０で撮影された画像情報に基づいて退避領域１２４を認識するか又は退避領域１２４の存在を示す道路標識１２６を認識することにより判別可能である。又は、地図情報７６に基づいて判別可能である。

図３に戻り説明を続ける。ステップＳ１７において、退避領域１２４がある場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１８に移行する。そして、ステップＳ１８において、条件判定部４８は退避領域フラグに１を設定する。一方、退避領域１２４がない場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、処理はステップＳ１９に移行する。

ステップＳ１９において、条件判定部４８は自車両１００の前方所定距離内の道路１１０でレーン数が減少するか否かを判定する。ステップＳ１９で行われる処理の説明と共にその処理の意味について図６を用いて説明する。

道路１１０のレーン数が合流地点１２８で減少する場合、合流レーン１３０を走行する他車両１０２Ａは、合流地点１２８の手前で隣接する走行レーン１１２に進入する。このような状況では、他車両１０２Ａが走行レーン１１２を走行する自車両１００の前方に突然進入する虞がある。このため、合流レーン１３０と隣接する走行レーン１１２を走行する自車両１００は他車両１０２Ａの突然の進入を予測して予め他車両１０２Ａを回避することが好ましい。このような理由から、条件判定部４８は「自車両１００の前方の道路１１０でレーン数が減少する」という第４条件が成立するか否かを判定する。

合流地点１２８が自車両１００の前方所定距離内にあるか否かは、カメラ３０で撮影された画像情報に基づいて合流地点１２８を認識するか又は合流地点１２８の存在を示す道路標識１２６を認識することにより判別可能である。又は、地図情報７６に基づいて判別可能である。

図３に戻り説明を続ける。ステップＳ１９において、レーン数が減少する場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２０に移行する。そして、ステップＳ２０において、条件判定部４８はレーン数フラグに１を設定する。一方、レーン数が減少しない場合（ステップＳ１９：ＮＯ）、処理はステップＳ２１に移行する。

ステップＳ２１において、条件判定部４８は自車両１００の側方位置に並走する他車両１０２Ｓが存在するか否かを判定する。ステップＳ２１で行われる処理の説明と共にその処理の意味について図６を用いて説明する。

自車両１００は、合流レーン１３０から走行レーン１１２に進入する他車両１０２Ａを認識した場合に、他車両１０２Ａを回避するために合流レーン１３０とは逆方向の隣接レーン１２０にレーン変更することがある。このとき合流レーン１３０に自車両１００と並走する他車両１０２Ｓが存在すると、レーン変更を行うことができない。このため、自車両１００は予め他車両１０２Ｓを回避することが好ましい。このような理由から、条件判定部４８は「自車両１００から所定距離未満の側方位置を並走し且つ自車両１００との相対速度が所定速度未満である他車両１０２Ｓが存在する」という第５条件が成立するか否かを判定する。並走する他車両１０２Ｓとの距離及び相対速度はレーダ３２、ＬＩＤＡＲ３４の検出結果に基づいて判別可能である。また車車間通信を用いても判別可能である。

図３に戻り説明を続ける。ステップＳ２１において、並走する他車両（並走車両）１０２Ｓが存在する場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２２に移行する。そして、ステップＳ２２において、条件判定部４８は並走車両フラグに１を設定する。一方、並走する他車両（並走車両）１０２Ｓがない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、一連の条件判定処理は終了する。

［２．３ 制御変更処理］
図７を用いて図２のステップＳ５で行われる制御変更処理を説明する。以下の各処理は制御部５０が主体となって行われる。ステップＳ３１において、行動計画部６６は路肩幅員フラグに１が設定されているか否かを判定する。設定されている場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３２に移行する。一方、設定されていない場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、処理はステップＳ３３に移行する。

ステップＳ３１からステップＳ３２に移行した場合、行動計画部６６はレーン幅員フラグに１が設定されているか否かを判定する。設定されている場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３４に移行する。設定されていない場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、処理はステップＳ３５に移行する。

ステップＳ３１からステップＳ３３に移行した場合、すなわち、第２条件が成立しない場合（Ｗ２≧Ｗｔｈ２）、制御部５０は「車速制御」と「車間距離制御」と「レーン変更制御」と「注意喚起制御」と「手動運転要求制御」のうちの少なくとも１つを行う。このとき、外界情報に基づいていずれの制御を行うかを決定してもよいし、成立する条件（第１、第３〜第５条件）に応じて特定の制御を行うようにしてもよい。例えば、第５条件が成立する場合は、レーン変更制御以外の制御を行う。

ステップＳ３２からステップＳ３４に移行した場合、すなわち、第２条件が成立し且つ第１条件が成立する場合（Ｗ２＜Ｗｔｈ２且つＷ１＜Ｗｔｈ１）、制御部５０は「車速制御」及び「車間距離制御」の組と「レーン変更制御」と「注意喚起制御」と「手動運転要求制御」のうちのいずれか１つを行う。このとき、ステップＳ３３と同様に、外界情報に基づいていずれの制御を行うかを決定してもよいし、成立する条件（第１〜第５条件）に応じて特定の制御を行うようにしてもよい。例えば、第５条件が成立する場合は、レーン変更制御以外の制御を行う。

ステップＳ３２からステップＳ３５に移行した場合、すなわち、第２条件が成立し且つ第１条件が成立しない場合（Ｗ２＜Ｗｔｈ２且つＷ１≧Ｗｔｈ１）、制御部５０は「車速制御」と「車間距離制御」と「走行位置制御」を行う。

ステップＳ３６において、報知制御部７２は、ステップＳ３３〜ステップＳ３５の車両制御（車速制御、車間距離制御、走行位置制御、レーン変更制御）を行った理由をドライバに対して報知するために、報知装置２８に報知指令を出力する。

［２．４ 各種制御の内容］
制御部５０は車速制御として、自車両１００の車速Ｖを制御する。例えば、車速Ｖが記憶装置５４に記憶される設定車速Ｖｔとなるように車両制御する。このとき、行動計画部６６は条件判定部４８の判定結果に基づいて減速制御の行動計画を作成する。軌道生成部６８は行動計画に従う走行予定軌道を生成する。車両制御部７０は走行予定軌道に基づいて車両制御値を決定し、その車両制御値に応じた制御指令を駆動力装置２２、操舵装置２４、制動装置２６に出力する。

制御部５０は車間距離制御として、自車両１００と先行する他車両１０２Ｆとの車間距離を制御する。例えば、レーダ３２で検出された他車両１０２Ｆとの車間距離を車速Ｖに応じた所定車間距離以上開けるように車両制御する。このとき、行動計画部６６は条件判定部４８の判定結果に基づいて車間距離制御の行動計画を作成する。軌道生成部６８は行動計画に従う走行予定軌道を生成する。車両制御部７０は走行予定軌道に基づいて車両制御値を決定し、その車両制御値に応じた制御指令を駆動力装置２２、操舵装置２４、制動装置２６に出力する。

制御部５０は走行位置制御として、自車両１００を路肩１１４側とは逆側に移動させることにより自車両１００の中心ＣＶを走行レーン１１２の中心ＣＬから偏心させる（図５参照）。例えば、カメラ３０で撮影されたレーンマーク１１６Ｒ、１１６Ｌに基づいて中心ＣＬを演算し、中心ＣＬから路肩１１４側とは逆側に所定距離だけずれた位置に自車両１００の中心ＣＶが一致するように車両制御する。自車両１００の中心ＣＶは、自車両１００がレーンマーク１１６Ｒを超えない位置に設定される。このとき、行動計画部６６は条件判定部４８の判定結果に基づいて走行位置制御の行動計画を作成する。軌道生成部６８は行動計画に従う走行予定軌道を生成する。車両制御部７０は走行予定軌道に基づいて車両制御値を決定し、その車両制御値に応じた制御指令を駆動力装置２２、操舵装置２４、制動装置２６に出力する。

制御部５０はレーン変更制御として、自車両１００を路肩１１４側とは逆側にレーン変更させる（図４、図５参照）。例えば、カメラ３０で撮影された隣接レーン１２０に基づいて車両制御する。このとき、行動計画部６６は条件判定部４８の判定結果に基づいてレーン変更制御の行動計画を作成する。軌道生成部６８は行動計画に従う走行予定軌道を生成する。車両制御部７０は走行予定軌道に基づいて車両制御値を決定し、その車両制御値に応じた制御指令を駆動力装置２２、操舵装置２４、制動装置２６に出力する。

制御部５０は注意喚起制御として、乗員に対して注意喚起を行う。このとき、行動計画部６６は条件判定部４８によるフラグの設定結果に基づいて注意喚起を行うか否かを判定する。報知制御部７２は行動計画部６６の判定を受け、注意喚起の報知指令を報知装置２８に出力する。

制御部５０は手動運転要求制御として、乗員に対して手動運転を促す。手動運転要求制御はＴ／Ｏ（Take Over）リクエストと称する。このとき、行動計画部６６は外界認識部４６によるフラグの設定結果に基づいてＴ／Ｏリクエストを行うか否かを判定する。報知制御部７２は行動計画部６６の判定を受け、注意喚起の報知指令を報知装置２８に出力する。

［３ 実施形態のまとめ］
車両制御装置２０は、道路環境及び自車両１００の周辺の交通参加者を認識する外界認識部４６と、自車両１００の自動運転に関わる走行の制御及び／又は報知の制御を行う制御部５０と、外界認識部４６による認識結果に基づいて所定条件が成立するか否かを判定する条件判定部４８とを備える。所定条件には、自車両１００が走行する走行レーン１１２の幅員Ｗ１が第１閾値Ｗｔｈ１未満であること（第１条件）と、自車両１００が走行する道路１１０の路肩１１４の幅員Ｗ２が第２閾値Ｗｔｈ２未満であること（第２条件）と、自車両１００の前方の道路１１０に退避領域１２４が併設されること（第３条件）と、自車両１００の前方の道路１１０でレーン数が減少すること（第４条件）と、自車両１００から所定距離未満の側方位置を並走し且つ自車両１００との相対速度が所定速度未満である他車両１０２Ｓが存在すること（第５条件）の少なくとも１つが含まれる。制御部５０は、自車両１００を走行路外（路肩１１４や中央分離帯等）に隣接する走行レーン１１２で走行させる場合に、第１〜第５条件が成立するか否かで制御の内容を変える（図２のステップＳ５、ステップＳ６）。

上記構成によれば、自車両１００が走行路外に隣接する走行レーン１１２を走行し、且つ、第１〜第５条件が成立する場合に、走行路外に停車する他車両１０２Ａや合流レーン１３０を走行する他車両１０２Ａが自車両１００の前方に進入することに備えて、予め他車両１０２Ａを避けることができる。このため、自車両１００が他車両１０２Ａの進入時に大きな制動力又は操舵量を発生させることはなく、その結果、乗員の乗車感覚が悪化することはなくなる。

制御部５０が行う制御には、自車両１００の車速Ｖを制御する車速制御と、自車両１００と先行する他車両１０２Ｆ（先行車両）との車間距離を制御する車間距離制御と、自車両１００を路肩１１４側とは逆側に移動させることにより自車両１００の中心ＣＶを走行レーン１１２の中心ＣＬから偏心させる走行位置制御と、自車両１００を路肩１１４側とは逆側にレーン変更させるレーン変更制御と、乗員に対して注意喚起を行う注意喚起制御と、乗員に対して手動運転を促す手動運転要求制御の少なくとも１つが含まれる。上記構成によれば、他車両１０２Ａを避けるための制御が予め行われるため、乗員の乗車感覚が悪化することはなくなる。

条件判定部４８は、交通参加者の種別、交通参加者の量、自車両１００の車速Ｖの少なくとも１つに応じて第１〜第５条件の判定基準を設定してもよい（図３のステップＳ１２）。上記構成によれば、第１〜第５条件が成立するか否かの判定精度を高くすることができる。

制御部５０は、車速制御と車間距離制御と走行位置制御とレーン変更制御のうちの少なくとも１つを行う場合に、乗員に対して制御を行う理由を報知する報知制御を行う（図７のステップＳ３６）。上記構成によれば、乗員が自車両１００の動作に違和感を覚えることがなくなる。

なお、本発明に係る車両制御装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims (4)

1. 自動運転で走行可能な自車両に設けられる車両制御装置であって、
   道路環境及び前記自車両の周辺の交通参加者を認識する外界認識部と、
   前記自車両の自動運転に関わる走行の制御及び／又は報知の制御を行う制御部と、
   前記外界認識部による認識結果に基づいて所定条件が成立するか否かを判定する条件判定部とを備え、
   前記所定条件には、
   前記自車両が走行するレーンの幅員が第１閾値未満であることと、
   前記自車両が走行する道路の路肩の幅員が第２閾値未満であることと、
   前記自車両の前方の前記道路に退避領域が併設されることと、
   前記自車両の前方の前記道路でレーン数が減少することと、
   前記自車両から所定距離未満の側方位置を並走し且つ前記自車両との相対速度が所定速度未満である他車両が存在すること
   の少なくとも１つが含まれ、
   前記制御部は、前記自車両を走行路外に隣接する前記レーンで走行させる場合に、前記所定条件が成立するか否かで前記制御の内容を変える
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記制御には、
   前記自車両の車速を制御する車速制御と、
   前記自車両と先行車両との車間距離を制御する車間距離制御と、
   前記自車両を前記路肩側とは逆側に移動させることにより前記自車両の中心を前記レーンの中心から偏心させる走行位置制御と、
   前記自車両を前記路肩側とは逆側にレーン変更させるレーン変更制御と、
   乗員に対して注意喚起を行う注意喚起制御と、
   乗員に対して手動運転を促す手動運転要求制御
   の少なくとも１つが含まれる
   ことを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記条件判定部は、前記交通参加者の種別、前記交通参加者の量、前記自車両の車速の少なくとも１つに応じて前記所定条件の判定基準を設定する
   ことを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項２に記載の車両制御装置において、
   前記制御部は、前記車速制御と前記車間距離制御と前記走行位置制御と前記レーン変更制御のうちの少なくとも１つを行う場合に、乗員に対して前記制御を行う理由を報知する報知制御を行う
   ことを特徴とする車両制御装置。

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