(57)【要約】  車両制御システムは、車両の自動運転の行動計画を生成する行動計画生成部と、前記行動計画生成部により生成された行動計画に基づき、前記車両が有する複数の駆動源の動作状態がそれぞれ異なる複数の駆動モードのなかから、前記行動計画の各段階における駆動モードを予め選択する駆動モード選択部と、前記駆動モード選択部により選択された前記行動計画の各段階における駆動モードに基づき、前記車両の走行を制御する走行制御部と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の自動運転の行動計画を生成する行動計画生成部と、
前記行動計画生成部により生成された行動計画に基づき、前記車両が有する複数の駆動源の動作状態がそれぞれ異なる複数の駆動モードのなかから、前記行動計画の各段階における駆動モードを予め選択する駆動モード選択部と、
前記駆動モード選択部により選択された前記行動計画の各段階における駆動モードに基づき、前記車両の走行を制御する走行制御部と、
を備える車両制御システム。
【請求項２】
前記駆動モード選択部は、走行環境が異なる複数の区間を通して考慮されるエネルギー効率に基づき、前記複数の区間の各々における駆動モードを予め選択する、
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記複数の駆動源は、走行用モータを含み、
前記駆動モード選択部は、前記走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電率に基づき、走行環境が異なる複数の区間の各々における駆動モードを予め選択する、
請求項１または請求項２に記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記駆動モード選択部は、前記車両が走行予定の第１区間の走行環境に基づき、前記第１区間よりも手前側の第２区間の駆動モードを選択する、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項５】
前記複数の駆動源は、走行用モータを含み、
前記駆動モード選択部は、前記第１区間の駆動モードとして前記走行用モータにより走行する駆動モードを選択する場合に、前記第２区間の駆動モードとして、前記走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電率が前記第１区間で必要量存在することになる駆動モードを選択する、
請求項４に記載の車両制御システム。
【請求項６】
前記複数の駆動源は、エンジンを更に含み、
前記駆動モード選択部は、前記第２区間の駆動モードとして前記エンジンにより走行する駆動モードを選択する、
請求項５に記載の車両制御システム。
【請求項７】
前記複数の駆動源は、エンジンと走行用モータとを含み、
前記駆動モード選択部は、前記第１区間が特定区間であり、前記第２区間が前記特定区間に比べて高速走行可能な区間である場合に、前記第１区間の駆動モードとして前記走行用モータにより走行する駆動モードを選択し、前記第２区間の駆動モードとして前記エンジンにより走行する駆動モードを選択する、
請求項４に記載の車両制御システム。
【請求項８】
前記複数の駆動源は、エンジンと走行用モータとを含み、
前記駆動モード選択部は、前記第２区間が特定区間であり、前記第１区間が前記特定区間に比べて高速走行可能な区間である場合に、前記第２区間の駆動モードとして前記走行用モータにより走行する駆動モードを選択し、前記第１区間の駆動モードとして前記エンジンにより走行して前記走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電を行う駆動モードを選択する、
請求項４に記載の車両制御システム。
【請求項９】
前記複数の駆動源は、走行用モータを含み、
前記駆動モード選択部は、目的地または目的地までの経路上に前記走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電が可能な場所がある場合に、前記場所に到達するときに前記バッテリーの充電率が充電率の許容下限値に近付くように前記行動計画の各段階における駆動モードを予め選択する、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項１０】
車載コンピュータが、
車両の自動運転の行動計画を生成し、
前記生成された行動計画に基づき、前記車両が有する複数の駆動源の動作状態がそれぞれ異なる複数の駆動モードのなかから、前記行動計画の各段階における駆動モードを予め選択し、
前記選択された前記行動計画の各段階における駆動モードに基づき、前記車両の走行を制御する、
車両制御方法。
【請求項１１】
車載コンピュータに、
車両の自動運転の行動計画を生成させ、
前記生成させた行動計画に基づき、前記車両が有する複数の駆動源の動作状態がそれぞれ異なる複数の駆動モードのなかから、前記行動計画の各段階における駆動モードを予め選択させ、
前記選択させた前記行動計画の各段階における駆動モードに基づき、前記車両の走行を制御させる、
車両制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。
本願は、２０１６年５月２０日に出願された日本国特許出願２０１６−１０１３３６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、目的地までの経路に沿って車両が走行するように、車両の加減速と操舵とのうち、少なくとも一方を自動的に制御する技術（以下、「自動運転」という）について研究が進められている。また、運転環境を特定し、その運転環境での運転操作の学習結果を参照して自動運転制御を実行する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２０１５−８９８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンおよび走行用モータのような複数の駆動源を有する車両は、それら複数の駆動源の動作状態がそれぞれ異なる複数の駆動モードで走行可能である。しかしながら、従来の車両制御システムでは、行動計画の各段階において適した駆動モードを実現できない場合があった。【０００５】
本発明の態様は、行動計画の各段階において適した駆動モードを実現可能な車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様は、車両の自動運転の行動計画を生成する行動計画生成部と、前記行動計画生成部により生成された行動計画に基づき、前記車両が有する複数の駆動源の動作状態がそれぞれ異なる複数の駆動モードのなかから、前記行動計画の各段階における駆動モードを予め選択する駆動モード選択部と、前記駆動モード選択部により選択された前記行動計画の各段階における駆動モードに基づき、前記車両の走行を制御する走行制御部と、を備える車両制御システムである。【０００７】
（２）上記車両制御システムでは、前記駆動モード選択部は、走行環境が異なる複数の区間を通して考慮されるエネルギー効率に基づき、前記複数の区間の各々における駆動モードを予め選択してもよい。【０００８】
（３）上記車両制御システムでは、前記複数の駆動源は、走行用モータを含み、前記駆動モード選択部は、前記走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電率に基づき、走行環境が異なる複数の区間の各々における駆動モードを予め選択してもよい。【０００９】
（４）上記車両制御システムでは、前記駆動モード選択部は、前記車両が走行予定の第１区間の走行環境に基づき、前記第１区間よりも手前側の第２区間の駆動モードを選択してもよい。【００１０】
（５）上記車両制御システムでは、前記複数の駆動源は、走行用モータを含み、前記駆動モード選択部は、前記第１区間の駆動モードとして前記走行用モータにより走行する駆動モードを選択する場合に、前記第２区間の駆動モードとして、前記走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電率が前記第１区間で必要量存在することになる駆動モードを選択してもよい。【００１１】
（６）上記車両制御システムでは、前記複数の駆動源は、エンジンを更に含み、前記駆動モード選択部は、前記第２区間の駆動モードとして前記エンジンにより走行する駆動モードを選択してもよい。【００１２】
（７）上記車両制御システムでは、前記複数の駆動源は、エンジンと走行用モータとを含み、前記駆動モード選択部は、前記第１区間が特定区間であり、前記第２区間が前記特定区間に比べて高速走行可能な区間である場合に、前記第１区間の駆動モードとして前記走行用モータにより走行する駆動モードを選択し、前記第２区間の駆動モードとして前記エンジンにより走行する駆動モードを選択してもよい。【００１３】
（８）上記車両制御システムでは、前記複数の駆動源は、エンジンと走行用モータとを含み、前記駆動モード選択部は、前記第２区間が特定区間であり、前記第１区間が前記特定区間に比べて高速走行可能な区間である場合に、前記第２区間の駆動モードとして前記走行用モータにより走行する駆動モードを選択し、前記第１区間の駆動モードとして前記エンジンにより走行して前記走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電を行う駆動モードを選択してもよい。【００１４】
（９）上記車両制御システムでは、前記複数の駆動源は、走行用モータを含み、前記駆動モード選択部は、目的地または目的地までの経路上に前記走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電が可能な場所がある場合に、前記場所に到達するときに前記バッテリーの充電率が充電率の許容下限値に近付くように前記行動計画の各段階における駆動モードを予め選択してもよい。【００１５】
（１０）本発明の別の一態様は、車載コンピュータが、車両の自動運転の行動計画を生成し、前記生成された行動計画に基づき、前記車両が有する複数の駆動源の動作状態がそれぞれ異なる複数の駆動モードのなかから、前記行動計画の各段階における駆動モードを予め選択し、前記選択された前記行動計画の各段階における駆動モードに基づき、前記車両の走行を制御する、車両制御方法である。【００１６】
（１１）本発明のさらに別の一態様は、車載コンピュータに、車両の自動運転の行動計画を生成させ、前記生成させた行動計画に基づき、前記車両が有する複数の駆動源の動作状態がそれぞれ異なる複数の駆動モードのなかから、前記行動計画の各段階における駆動モードを予め選択させ、前記選択させた前記行動計画の各段階における駆動モードに基づき、前記車両の走行を制御させる、車両制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
上記（１）、（１０）、（１１）の態様によれば、生成された行動計画に基づいて前記行動計画の各段階における駆動モードが予め選択される。このことで、選択された駆動モードを実現するために必要な措置を前記行動計画の各段階に対して事前に行うことができる。これにより、行動計画の各段階において適した駆動モードを実現することができる。【００１８】
上記（２）の態様によれば、複数の区間を通して考慮されるエネルギー効率に基づいて前記複数の区間の各々における駆動モードを予め選択される。このため、走行環境が異なる複数の区間を通して考慮されるエネルギー効率が良好な駆動モードで走行することができる。【００１９】
上記（３）の態様によれば、走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電率に基づいて複数の区間の各々における駆動モードが予め選択される。このため、走行用モータによる走行が適した走行環境において、バッテリーの充電切れを抑制して走行用モータによって走行することができる。これにより、走行予定の各区間において走行環境等に対して適した駆動モードをより確実に実現することができる。【００２０】
上記（４）の態様によれば、車両が走行予定の第１区間の走行環境に基づいて前記第１区間よりも手前側の第２区間の駆動モードが選択される。このため、第１区間において所望の駆動モードを確実に実現することができる。これにより、走行予定の各区間において走行環境等に対して適した駆動モードをより確実に実現することができる。【００２１】
上記（５）の態様によれば、前記第２区間の駆動モードとして、走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電率が前記第１区間で必要量存在することになる駆動モードが選択される。これにより、バッテリーの充電切れを抑制して走行用モータによって前記第１区間を走行することができる。これにより、走行予定の各区間において走行環境等に対して適した駆動モードをより確実に実現することができる。【００２２】
上記（６）の態様によれば、前記第２区間の駆動モードとしてエンジンにより走行する駆動モードが選択される。このため、前記第２区間においてバッテリーの消費を節約することができる。これにより、バッテリーの充電切れを抑制して走行用モータによって前記第１区間をより確実に走行することができる。【００２３】
上記（７）の態様によれば、特定区間である第１区間において走行用モータにより走行する駆動モードが選択され、前記特定区間に比べて高速走行可能な第２区間においてエンジンにより走行する駆動モードが選択される。これにより、走行環境等に対して適した駆動源を使い分けることができ、走行環境等に対して適した駆動モードをより確実に実現することができる。【００２４】
上記（８）の態様によれば、特定区間である第２区間において走行用モータにより走行する駆動モードが選択され、前記特定区間に比べて高速走行可能な第１区間においてエンジンにより走行する駆動モードが選択される。また、前記第１区間の走行においてバッテリーが充電されるため、特定区間において積極的に走行用モータを利用することができる。これにより、走行環境等に対して適した駆動モードをより確実に実現することができる。【００２５】
上記（９）の態様によれば、所定の場所に到達するときにバッテリーの充電率が充電率の許容下限値に近付くように行動計画の各段階における駆動モードが予め選択される。このため、なるべく多くの距離を走行用モータによって走行することが可能になる。これにより、行動計画の各段階において適した駆動モードをより確実に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】車両の構成要素を示す図である。
【図２】車両制御システムを中心とした機能構成図である。
【図３】ＨＭＩの構成図である。
【図４】自車位置認識部により走行車線に対する車両の相対位置が認識される様子を示す図である。
【図５】ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。
【図６】軌道生成部の構成の一例を示す図である。
【図７】軌道候補生成部により生成される軌道の候補の一例を示す図である。
【図８】軌道候補生成部により生成される軌道の候補を軌道点で表現した図である。
【図９】車線変更ターゲット位置を示す図である。
【図１０】３台の周辺車両の速度を一定と仮定した場合の速度生成モデルを示す図である。
【図１１】モード別操作可否情報の一例を示す図である。
【図１２Ａ】駆動モード情報の一例を示す図である。
【図１２Ｂ】駆動モード情報の一例を示す図である。
【図１３】駆動モードの選択に関する構成要素を示す機能構成図である。
【図１４】第１実施形態の各区間の駆動モードの一例を示す図である。
【図１５】第１実施形態においてバッテリーの充電率が第１区間で必要量存在することになる駆動モードのいくつかの例を示す図である。
【図１６】第１実施形態の自動運転制御部の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１７】第２実施形態のバッテリーの充電率に関する制御を模式的に示す図である。
【図１８】第２実施形態の各区間の駆動モードの一例を示す図である。
【図１９】第２実施形態において目的地までの経路上に充電可能場所がある場合の駆動モードの一例を示す図である。
【図２０】第２実施形態の自動運転制御部の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２１】第２実施形態の変形例の駆動モードの選択に関する構成要素を示す機能構成図である。
【図２２】第２実施形態の変形例のバッテリーの充電率に関する制御を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係る車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムについて説明する。
【００２８】
＜共通構成＞
図１は、車両制御システム１００が搭載される車両Ｍ（第１車両Ｍとも称する）の構成要素を示す図である。車両制御システム１００が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車である。車両Ｍは、走行駆動力を出力する複数の駆動源として例えばエンジン（内燃機関）２０１と走行用モータ２０２とを兼ね備えたハイブリッド自動車等である（図２参照）。
【００２９】
図１に示すように、車両Ｍには、ファインダ２０−１から２０−７、レーダ３０−１から３０−６、およびカメラ４０等のセンサと、ナビゲーション装置５０と、車両制御システム１００とが搭載される。
【００３０】
ファインダ２０−１から２０−７は、例えば、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を測定するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。例えば、ファインダ２０−１は、フロントグリル等に取り付けられる。ファインダ２０−２および２０−３は、車体の側面やドアミラー、前照灯内部、側方灯付近等に取り付けられる。ファインダ２０−４は、トランクリッド等に取り付けられる。ファインダ２０−５および２０−６は、車体の側面や尾灯内部等に取り付けられる。ファインダ２０−１から２０−６は、例えば、水平方向に関して１５０度程度の検出領域を有している。また、ファインダ２０−７は、ルーフ等に取り付けられる。ファインダ２０−７は、例えば、水平方向に関して３６０度の検出領域を有している。
【００３１】
レーダ３０−１および３０−４は、例えば、奥行き方向の検出領域が他のレーダよりも広い長距離ミリ波レーダである。また、レーダ３０−２、３０−３、３０−５、３０−６は、レーダ３０−１および３０−４よりも奥行き方向の検出領域が狭い中距離ミリ波レーダである。
【００３２】
以下、ファインダ２０−１から２０−７を特段区別しない場合は、単に「ファインダ２０」と記載する。レーダ３０−１から３０−６を特段区別しない場合は、単に「レーダ３０」と記載する。レーダ３０は、例えば、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体を検出する。
【００３３】
カメラ４０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４０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４０は、例えば、周期的に繰り返し車両Ｍの前方を撮像する。カメラ４０は、複数のカメラを含むステレオカメラであってもよい。
【００３４】
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。
【００３５】
＜第１実施形態＞
図２は、車両制御システム１００を中心とした機能構成図である。車両Ｍには、ファインダ２０、レーダ３０、およびカメラ４０等を含む検知デバイスＤＤと、ナビゲーション装置５０と、通信装置５５と、車両センサ６０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）７０と、車両制御システム１００と、走行駆動力出力装置２００と、ステアリング装置２１０と、ブレーキ装置２２０とが搭載される。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、車両制御システムは、「車両制御システム１００」のみを指しているのではなく、車両制御システム１００以外の構成（検知デバイスＤＤやナビゲーション装置５０、通信装置５５、車両センサ６０、ＨＭＩ７０、走行駆動力出力装置２００、ステアリング装置２１０、およびブレーキ装置２２０等）を含んでもよい。
【００３６】
ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機や地図情報（ナビ地図）、ユーザインターフェースとして機能するタッチパネル式表示装置、スピーカ、マイク等を有する。ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ受信機によって車両Ｍの位置を特定し、その位置からユーザによって指定された目的地までの経路を導出する。ナビゲーション装置５０により導出された経路は、車両制御システム１００の目標車線決定部１１０に提供される。車両Ｍの位置は、車両センサ６０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。また、ナビゲーション装置５０は、車両制御システム１００が手動運転モードを実行している際に、目的地に至る経路について音声やナビ表示によって案内を行う。なお、車両Ｍの位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置５０とは独立して設けられてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、例えば、ユーザが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。この場合、端末装置と車両制御システム１００との間で、無線または有線による通信によって情報の送受信が行われる。
【００３７】
通信装置５５は、アンテナと、アンテナに電気的に接続されたアンテナ回路（無線回路）とを含む。通信装置５５は、例えば通信衛星または道路に設置された通信装置との間で無線通信を行い、走行予定の各区間の交通量の状態を示す情報（例えば渋滞情報）等を取得する。「交通量の状態」は、車両Ｍの走行環境の一例である。また、通信装置５５は、通信衛星または道路に設置された通信装置との間で無線通信を行い、走行予定の各区間におけるその他の走行環境に関する情報を取得してもよい。「その他の走行環境に関する情報」とは、例えば、目的地または目的地までの経路上にある、走行用モータ２０２に電力を供給するバッテリー２０３の充電が可能な場所等の情報である。なお、「バッテリーの充電が可能な場所」とは、充電設備がある施設に加えて、非接触充電レーンを有した道路や、エンジン２０１による走行時にエンジン２０１の出力の一部を用いてバッテリー２０３を充電することが可能な道路等を含む。非接触充電レーンは、例えば、道路に埋め込まれた送電コイルを有し、受電コイルを有した車両が道路を走行しながら給電を受けることができる充電設備である。なお、通信装置５５の全部または一部は、ユーザが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。この場合、端末装置と車両制御システム１００との間で、無線または有線の通信によって情報の送受信が行われる。
【００３８】
車両センサ６０は、車速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。
【００３９】
図３は、ＨＭＩ７０の構成図である。ＨＭＩ７０は、例えば、運転操作系の構成と、非運転操作系の構成とを備える。これらの境界は明確なものでは無く、運転操作系の構成が非運転操作系の機能を備えること（或いはその逆）があってもよい。
【００４０】
ＨＭＩ７０は、運転操作系の構成として、例えば、アクセルペダル７１と、アクセル開度センサ７２と、アクセルペダル反力出力装置７３と、ブレーキペダル７４と、ブレーキ踏量センサ（或いはマスター圧センサ等）７５と、シフトレバー７６と、シフト位置センサ７７と、ステアリングホイール７８と、ステアリング操舵角センサ７９と、ステアリングトルクセンサ８０と、その他運転操作デバイス８１とを含む。
【００４１】
アクセルペダル７１は、車両乗員による加速指示（或いは戻し操作による減速指示）を受け付けるための操作部である。アクセル開度センサ７２は、アクセルペダル７１の踏み込み量を検出し、踏み込み量を示すアクセル開度信号を車両制御システム１００に出力する。なお、車両制御システム１００に出力するのに代えて、走行駆動力出力装置２００、ステアリング装置２１０、またはブレーキ装置２２０に直接出力することがあってもよい。以下に説明する他の運転操作系の構成についても同様である。アクセルペダル反力出力装置７３は、例えば車両制御システム１００からの指示に応じて、アクセルペダル７１に対して操作方向と反対向きの力（操作反力）を出力する。
【００４２】
ブレーキペダル７４は、車両乗員による減速指示を受け付けるための操作部である。ブレーキ踏量センサ７５は、ブレーキペダル７４の踏み込み量（或いは踏み込み力）を検出し、検出結果を示すブレーキ信号を車両制御システム１００に出力する。
【００４３】
シフトレバー７６は、車両乗員によるシフト段の変更指示を受け付けるための操作部である。シフト位置センサ７７は、車両乗員により指示されたシフト段を検出し、検出結果を示すシフト位置信号を車両制御システム１００に出力する。
【００４４】
ステアリングホイール７８は、車両乗員による旋回指示を受け付けるための操作部である。ステアリング操舵角センサ７９は、ステアリングホイール７８の操作角を検出し、検出結果を示すステアリング操舵角信号を車両制御システム１００に出力する。ステアリングトルクセンサ８０は、ステアリングホイール７８に加えられたトルクを検出し、検出結果を示すステアリングトルク信号を車両制御システム１００に出力する。
【００４５】
その他運転操作デバイス８１は、例えば、ジョイスティック、ボタン、ダイヤルスイッチ、ＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチ等である。その他運転操作デバイス８１は、加速指示、減速指示、旋回指示等を受け付け、車両制御システム１００に出力する。
【００４６】
ＨＭＩ７０は、非運転操作系の構成として、例えば、表示装置８２と、スピーカ８３と、接触操作検出装置８４と、コンテンツ再生装置８５と、各種操作スイッチ８６と、シート８８と、シート駆動装置８９と、ウインドウガラス９０と、ウインドウ駆動装置９１と、車室内カメラ９５とを含む。
【００４７】
表示装置８２は、車室内の乗員により視認される表示装置である。表示装置８２は、例えば、インストルメントパネルの各部、助手席や後部座席に対向する任意の箇所等に取り付けられる、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置等である。また、表示装置８２は、車内から視認可能にフロントウインドシールドやその他のウインドウに画像を投影するＨＵＤ（Head Up Display）であってもよい。
【００４８】
接触操作検出装置８４は、表示装置８２がタッチパネルである場合に、表示装置８２の表示画面における接触位置（タッチ位置）を検出して、車両制御システム１００に出力する。なお、表示装置８２がタッチパネルでない場合、接触操作検出装置８４は省略されてよい。
【００４９】
スピーカ８３は、音声を出力する。スピーカ８３は、車室内に放音する。スピーカ８３は、車室内に放音する車室内に内蔵されたスピーカである。
【００５０】
コンテンツ再生装置８５は、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）再生装置、ＣＤ（Compact Disc）再生装置、テレビジョン受信機、各種案内画像の生成装置等を含む。
表示装置８２、スピーカ８３、接触操作検出装置８４およびコンテンツ再生装置８５は、一部または全部がナビゲーション装置５０と共通する構成であってもよい。
【００５１】
各種操作スイッチ８６は、車室内の任意の箇所に配置される。各種操作スイッチ８６には、自動運転の開始（或いは将来の開始）および停止を指示する自動運転切替スイッチ８７を含む。自動運転切替スイッチ８７は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチ、機械式スイッチのいずれであってもよい。また、各種操作スイッチ８６は、シート駆動装置８９やウインドウ駆動装置９１を駆動するためのスイッチを含んでもよい。
【００５２】
シート８８は、車両乗員が着座するシートである。シート駆動装置８９は、シート８８のリクライニング角、前後方向位置、ヨー角等を自在に駆動する。ウインドウガラス９０は、例えば各ドアに設けられる。ウインドウ駆動装置９１は、ウインドウガラス９０を開閉駆動する。
【００５３】
車室内カメラ９５は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。車室内カメラ９５は、バックミラーやステアリングボス部、インストルメントパネル等、運転操作を行う車両乗員の少なくとも頭部を撮像可能な位置に取り付けられる。車室内カメラ９５は、例えば、周期的に繰り返し車両乗員を撮像する。
【００５４】
車両制御システム１００の説明に先立って、図２を参照し、走行駆動力出力装置２００、ステアリング装置２１０、およびブレーキ装置２２０について説明する。
【００５５】
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。本実施形態の走行駆動力出力装置２００は、エンジン２０１、変速機、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）、走行用モータ２０２、モータＥＣＵ、バッテリー２０３、およびバッテリー充電率検出部２０４を備える。
【００５６】
エンジン２０１は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等である。エンジンＥＣＵは、後述する走行制御部１６０から入力される情報に従って、エンジン２０１のスロットル開度やシフト段等を調整することで、エンジン２０１の動作を制御する。
走行用モータ２０２は、バッテリー２０３から供給される電力によって動作する。モータＥＣＵは、走行制御部１６０から入力される情報に従って、走行用モータ２０２に与えるＰＷＭ信号のデューティ比を調整すること等で、走行用モータ２０２の動作を制御する。また、エンジンＥＣＵおよびモータＥＣＵは、走行制御部１６０から入力される情報に従って、互いに協調して走行駆動力を制御する。
【００５７】
バッテリー２０３は、図示しないオルタネーターを介してエンジン２０１に接続され、エンジン２０１の出力の一部を用いて充電される。またバッテリー２０３は、充電設備がある施設や、非接触充電レーンを有した道路等で充電可能であってもよい。バッテリー充電率検出部２０４は、バッテリー２０３に電気的に接続され、バッテリー２０３の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）等を検出する。なお、「充電率」は、「充電量」と読み替えられてもよい。
【００５８】
ステアリング装置２１０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、車両制御システム１００から入力される情報、或いは入力されるステアリング操舵角またはステアリングトルクの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。
【００５９】
ブレーキ装置２２０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、制動制御部とを備える電動サーボブレーキ装置である。電動サーボブレーキ装置の制動制御部は、走行制御部１６０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。電動サーボブレーキ装置は、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２２０は、上記説明した電動サーボブレーキ装置に限らず、電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。電子制御式油圧ブレーキ装置は、走行制御部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。また、ブレーキ装置２２０は、走行駆動力出力装置２００に含まれ得る走行用モータによる回生ブレーキを含んでもよい。
【００６０】
［車両制御システム］
以下、車両制御システム１００について説明する。車両制御システム１００は、例えば、一以上のプロセッサまたは同等の機能を有するハードウェアにより実現される。車両制御システム１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ、記憶装置、および通信インターフェースが内部バスによって接続されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）、或いはＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等が組み合わされた構成であってよい。
【００６１】
車両制御システム１００は、例えば、目標車線決定部１１０と、自動運転制御部１２０と、走行制御部１６０と、ＨＭＩ制御部１７０と、記憶部１８０とを備える。自動運転制御部１２０は、例えば、自動運転モード制御部１３０と、自車位置認識部１４０と、外界認識部１４２と、行動計画生成部１４４と、軌道生成部１４６と、駆動モード選択部１４８と、切替制御部１５０とを備える。目標車線決定部１１０、自動運転制御部１２０の各部、走行制御部１６０、およびＨＭＩ制御部１７０のうち一部または全部は、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、これらのうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア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組み合わせによって実現されてもよい。
【００６２】
記憶部１８０には、例えば、高精度地図情報１８２、目標車線情報１８４、行動計画情報１８６、モード別操作可否情報１８８、および駆動モード情報１８９等の情報が格納される。記憶部１８０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。プロセッサが実行するプログラムは、予め記憶部１８０に格納されていてもよいし、車載インターネット設備等を介して外部装置からダウンロードされてもよい。また、プログラムは、そのプログラムを格納した可搬型記憶媒体が図示しないドライブ装置に装着されることで記憶部１８０にインストールされてもよい。また、車両制御システム１００は、複数のコンピュータ装置（車載コンピュータ）によって分散化されたものであってもよい。
【００６３】
目標車線決定部１１０は、例えば、ＭＰＵにより実現される。目標車線決定部１１０は、ナビゲーション装置５０から提供された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）、高精度地図情報１８２を参照してブロックごとに目標車線を決定する。目標車線決定部１１０は、例えば、車両Ｍが左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。目標車線決定部１１０は、例えば、経路において分岐箇所や合流箇所等が存在する場合、車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な走行経路を走行できるように、目標車線を決定する。目標車線決定部１１０により決定された目標車線は、目標車線情報１８４として記憶部１８０に記憶される。
【００６４】
高精度地図情報１８２は、ナビゲーション装置５０が有するナビ地図よりも高精度な地図情報である。高精度地図情報１８２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、高精度地図情報１８２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（例えばバッテリー２０３の充電が可能な場所に関する情報）、電話番号情報等が含まれてよい。道路情報には、市街地道路、有料道路（高速道路を含む）、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置（経度、緯度、高さを含む３次元座標）、車線のカーブの曲率、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事や交通事故、渋滞等によって車線が封鎖されているといった情報が含まれる。
【００６５】
また別の観点から見ると、高精度地図情報１８２は、目的地までの経路上の特定区間ＳＳおよび非特定区間ＮＳＳの有無の情報を含む（図１４参照）。「特定区間」とは、車両Ｍの低速走行や停止の頻度が多くなる区間、または静かな走行が求められる区間であり、例えば市街地である。言い換えると、特定区間ＳＳは、エンジン２０１よりも、走行用モータ２０２による走行が適した区間である。一方で、非特定区間ＮＳＳは、例えば、特定区間ＳＳよりも高速走行可能な区間、または特定区間ＳＳに比べて周辺の人口密度が小さい区間であり、例えば自動車専用道路や国道等である。なお、「区間」とは、目的地までの経路（行程）を、自動運転または他の目的で任意に分割した場合の分割された各要素を意味する。
【００６６】
自動運転モード制御部１３０は、自動運転制御部１２０が実施する自動運転のモードを決定する。本実施形態における自動運転のモードには、以下のモードが含まれる。なお、以下のモードは単に一例であり、自動運転のモード数は任意に決定されてよい。
［モードＡ］
モードＡは、最も自動運転の度合が高いモードである。モードＡが実施されている場合、複雑な合流制御等、全ての車両制御が自動的に行われるため、車両乗員は車両Ｍの周辺や状態を監視する必要が無い。
［モードＢ］
モードＢは、モードＡの次に自動運転の度合が高いモードである。モードＢが実施されている場合、原則として全ての車両制御が自動的に行われるが、場面に応じて車両Ｍの運転操作が車両乗員に委ねられる。このため、車両乗員は車両Ｍの周辺や状態を監視している必要がある。
［モードＣ］
モードＣは、モードＢの次に自動運転の度合が高いモードである。モードＣが実施されている場合、車両乗員は、場面に応じた確認操作をＨＭＩ７０に対して行う必要がある。
モードＣでは、例えば、車線変更のタイミングが車両乗員に通知され、車両乗員がＨＭＩ７０に対して車線変更を指示する操作を行った場合に、自動的な車線変更が行われる。このため、車両乗員は車両Ｍの周辺や状態を監視している必要がある。
【００６７】
自動運転モード制御部１３０は、ＨＭＩ７０に対する車両乗員の操作、行動計画生成部１４４により決定されたイベント、軌道生成部１４６により決定された走行態様等に基づいて、自動運転のモードを決定する。自動運転のモードは、ＨＭＩ制御部１７０に通知される。また、自動運転のモードには、車両Ｍの検知デバイスＤＤの性能等に応じた限界が設定されてもよい。例えば、検知デバイスＤＤの性能が低い場合には、モードＡは実施されないものとしてよい。いずれのモードにおいても、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成に対する操作によって、手動運転モードに切り替えること（オーバーライド）は可能である。
【００６８】
自動運転制御部１２０の自車位置認識部１４０は、記憶部１８０に格納された高精度地図情報１８２と、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０、ナビゲーション装置５０、または車両センサ６０から入力される情報とに基づいて、車両Ｍが走行している車線（走行車線）、および、走行車線に対する車両Ｍの相対位置を認識する。
【００６９】
自車位置認識部１４０は、例えば、高精度地図情報１８２から認識さ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４０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。
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。
【００７０】
図４は、自車位置認識部１４０により走行車線Ｌ１に対する車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１４０は、例えば、車両Ｍの基準点（例えば重心）の走行車線中央ＣＬからの乖離ＯＳ、および車両Ｍの進行方向の走行車線中央ＣＬを連結した線に対してなす角度θを、走行車線Ｌ１に対する車両Ｍの相対位置として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１４０は、車線Ｌ１のいずれかの側端部に対する車両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。自車位置認識部１４０により認識される車両Ｍの相対位置は、目標車線決定部１１０に提供される。
【００７１】
外界認識部１４２は、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０等から入力される情報に基づいて、周辺車両の位置、周辺車両の速度、及び周辺車両の加速度等の周辺車両の状態を認識する。周辺車両とは、例えば、車両Ｍの周辺を走行する車両であって、車両Ｍと同じ方向に走行する車両である。周辺車両の位置は、周辺車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、周辺車両の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、上記各種機器の情報に基づいて把握される、周辺車両の加速度、車線変更をしているか否か（あるいは車線変更をしようとしているか否か）を含んでもよい。また、外界認識部１４２は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者、自転車等に乗っている人、その他の物体の位置を認識してもよい。
【００７２】
行動計画生成部１４４は、自動運転のスタート地点、および／または自動運転の目的地を設定する。自動運転のスタート地点は、車両Ｍの現在位置であってもよいし、自動運転を指示する操作がなされた地点でもよい。行動計画生成部１４４は、そのスタート地点と自動運転の目的地との間の区間において、行動計画を生成する。なお、これに限らず、行動計画生成部１４４は、任意の区間について行動計画を生成してもよい。
【００７３】
行動計画は、例えば、順次実行される複数のイベントで構成される。イベントには、例えば、車両Ｍを減速させる減速イベントや、車両Ｍを加速させる加速イベント、走行車線を逸脱しないように車両Ｍを走行させるレーンキープイベント、走行車線を変更させる車線変更イベント、車両Ｍに前走車両を追い越させる追い越しイベント、分岐ポイントにおいて所望の車線に変更させたり、現在の走行車線を逸脱しないように車両Ｍを走行させたりする分岐イベント、本線に合流するための合流車線において車両Ｍを加減速させ、走行車線を変更させる合流イベント、自動運転の開始地点で手動運転モードから自動運転モードに移行させたり、自動運転の終了予定地点で自動運転モードから手動運転モードに移行させたりするハンドオーバイベント等が含まれる。すなわち、行動計画は、目的地、走行レーン、速度、および操舵角等の計画を含む。また行動計画は、自動運転のスタート地点と目的地との間の経路（走行ルート）に関する計画も含む。行動計画生成部１４４は、目標車線決定部１１０により決定された目標車線が切り替わる箇所において、車線変更イベント、分岐イベント、または合流イベントを設定する。行動計画生成部１４４によって生成された行動計画を示す情報は、行動計画情報１８６として記憶部１８０に格納される。また、行動計画生成部１４４は、自動運転中に車両Ｍが充電を必要とする際には、非接触充電レーンを優先して走行するように行動計画を生成する。
【００７４】
図５は、ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。図５に示すように、行動計画生成部１４４は、目標車線情報１８４が示す目標車線上を車両Ｍが走行するために必要な行動計画を生成する。なお、行動計画生成部１４４は、車両Ｍの状況変化に応じて、目標車線情報１８４に拘わらず、動的に行動計画を変更してもよい。例えば、行動計画生成部１４４は、車両走行中に外界認識部１４２によって認識された周辺車両の速度が閾値を超えたり、車両Ｍの走行車線に隣接する車線を走行する周辺車両の移動方向が走行車線方向に向いたりした場合に、車両Ｍが走行予定の運転区間に設定されたイベントを変更する。例えば、レーンキープイベントの後に車線変更イベントが実行されるようにイベントが設定されている場合において、外界認識部１４２の認識結果によってレーンキープイベント中に車線変更先の車線後方から車両が閾値以上の速度で進行してきたことが判明した場合、行動計画生成部１４４は、レーンキープイベントの次のイベントを、車線変更イベントから減速イベントやレーンキープイベント等に変更してよい。この結果、車両制御システム１００は、外界の状態に変化が生じた場合においても、安全に車両Ｍを自動走行させることができる。
【００７５】
図６は、軌道生成部１４６の構成の一例を示す図である。軌道生成部１４６は、例えば、走行態様決定部１４６Ａと、軌道候補生成部１４６Ｂと、評価・選択部１４６Ｃとを備える。
【００７６】
走行態様決定部１４６Ａは、例えば、レーンキープイベントを実施する際に、定速走行、追従走行、低速追従走行、減速走行、カーブ走行、障害物回避走行等のうちいずれかの走行態様を決定する。この場合、走行態様決定部１４６Ａは、車両Ｍの前方に他車両が存在しない場合に、走行態様を定速走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、前走車両に対して追従走行するような場合に、走行態様を追従走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、渋滞場面等において、走行態様を低速追従走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、外界認識部１４２により前走車両の減速が認識された場合や、停車や駐車等のイベントを実施する場合に、走行態様を減速走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、外界認識部１４２により車両Ｍがカーブ路に差し掛かったことが認識された場合に、走行態様をカーブ走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、外界認識部１４２により車両Ｍの前方に障害物が認識された場合に、走行態様を障害物回避走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、車線変更イベント、追い越しイベント、分岐イベント、合流イベント、ハンドオーバイベント等を実施する場合に、それぞれのイベントに応じた走行態様を決定する。
【００７７】
軌道候補生成部１４６Ｂは、走行態様決定部１４６Ａにより決定された走行態様に基づいて、軌道の候補を生成する。図７は、軌道候補生成部１４６Ｂにより生成される軌道の候補の一例を示す図である。図７は、車両Ｍが車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更する場合に生成される軌道の候補を示している。
【００７８】
軌道候補生成部１４６Ｂは、図７に示すような軌道を、例えば、将来の所定時間ごとに、車両Ｍの基準位置（例えば重心や後輪軸中心）が到達すべき目標位置（軌道点Ｋ）の集まりとして決定する。図８は、軌道候補生成部１４６Ｂにより生成される軌道の候補を軌道点Ｋで表現した図である。軌道点Ｋの間隔が広いほど、車両Ｍの速度は速くなり、軌道点Ｋの間隔が狭いほど、車両Ｍの速度は遅くなる。従って、軌道候補生成部１４６Ｂは、加速したい場合には軌道点Ｋの間隔を徐々に広くし、減速したい場合は軌道点の間隔を徐々に狭くする。
【００７９】
このように、軌道点Ｋは速度成分を含むものであるため、軌道候補生成部１４６Ｂは、軌道点Ｋのそれぞれに対して目標速度を与える必要がある。目標速度は、走行態様決定部１４６Ａにより決定された走行態様に応じて決定される。
【００８０】
ここで、車線変更（分岐を含む）を行う場合の目標速度の決定手法について説明する。
軌道候補生成部１４６Ｂは、まず、車線変更ターゲット位置（或いは合流ターゲット位置）を設定する。車線変更ターゲット位置は、周辺車両との相対位置として設定され、「どの周辺車両の間に車線変更するか」を決定する。軌道候補生成部１４６Ｂは、車線変更ターゲット位置を基準として３台の周辺車両に着目し、車線変更を行う場合の目標速度を決定する。図９は、車線変更ターゲット位置ＴＡを示す図である。
図９中、Ｌ１は走行車線を表し、Ｌ２は隣接車線を表している。ここで、車両Ｍと同じ車線で、車両Ｍの直前を走行する周辺車両を前走車両ｍＡ、車線変更ターゲット位置ＴＡの直前を走行する周辺車両を前方基準車両ｍＢ、車線変更ターゲット位置ＴＡの直後を走行する周辺車両を後方基準車両ｍＣと定義する。車両Ｍは、車線変更ターゲット位置ＴＡの側方まで移動するために加減速を行う必要があるが、この際に前走車両ｍＡに追いついてしまうことを回避しなければならない。このため、軌道候補生成部１４６Ｂは、３台の周辺車両の将来の状態を予測し、各周辺車両と干渉しないように目標速度を決定する。
【００８１】
図１０は、３台の周辺車両の速度を一定と仮定した場合の速度生成モデルを示す図である。図中、ｍＡ、ｍＢおよびｍＣから延出する直線は、それぞれの周辺車両が定速走行したと仮定した場合の進行方向における変位を示している。車両Ｍは、車線変更が完了するポイントＣＰにおいて、前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間にあり、且つ、それ以前において前走車両ｍＡよりも後ろにいなければならない。このような制約の下、軌道候補生成部１４６Ｂは、車線変更が完了するまでの目標速度の時系列パターンを、複数導出する。そして、目標速度の時系列パターンをスプライン曲線等のモデルに適用することで、図８に示すような軌道の候補を複数導出する。なお、３台の周辺車両の運動パターンは、図１０に示すような定速度に限らず、定加速度、定ジャーク（躍度）を前提として予測されてもよい。
【００８２】
評価・選択部１４６Ｃは、軌道候補生成部１４６Ｂにより生成された軌道の候補に対して、例えば、計画性と安全性の二つの観点で評価を行い、走行制御部１６０に出力する軌道を選択する。計画性の観点からは、例えば、既に生成されたプラン（例えば行動計画）に対する追従性が高く、且つ軌道の全長が短い場合に軌道が高く評価される。例えば、右方向に車線変更することが望まれる場合に、一旦左方向に車線変更して戻るといった軌道は、低い評価となる。安全性の観点からは、例えば、それぞれの軌道点において、車両Ｍと物体（周辺車両等）との距離が遠く、加減速度や操舵角の変化量等が小さいほど高く評価される。
【００８３】
駆動モード選択部１４８は、車両Ｍに走行駆動力を生じさせる複数の駆動源（エンジン２０１および走行用モータ２０２）の動作状態がそれぞれ異なる複数の駆動モードのなかから、車両Ｍの行動計画の各段階における駆動モードを選択する。なお、駆動モード選択部１４８については、詳しく後述する。
【００８４】
切替制御部１５０は、自動運転切替スイッチ８７から入力される信号に基づいて自動運転モードと手動運転モードとを相互に切り替える。また、切替制御部１５０は、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成に対する加速、減速または操舵を指示する操作に基づいて、自動運転モードから手動運転モードに切り替える。例えば、切替制御部１５０は、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成から入力された信号の示す操作量が閾値を超えた状態が、基準時間以上継続した場合に、自動運転モードから手動運転モードに切り替える（オーバーライド）。また、切替制御部１５０は、オーバーライドによる手動運転モードへの切り替えの後、所定時間の間、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成に対する操作が検出されなかった場合に、自動運転モードに復帰させてもよい。
【００８５】
走行制御部１６０は、軌道生成部１４６によって生成された軌道を、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、ステアリング装置２１０、およびブレーキ装置２２０を制御する。また、走行制御部１６０は、目的地までの経路上の各区間Ｓにおいて、駆動モード選択部１４８によって選択された行動計画の各段階における駆動モードに基づいて車両Ｍの走行を制御する。すなわち、走行制御部１６０は、走行駆動力出力装置２００のエンジンＥＣＵやモータＥＣＵ等に対して、駆動モード選択部１４８によって選択された駆動モードを実現するための制御指示を送る。これにより、走行駆動力出力装置２００は、駆動モード選択部１４８によって選択された駆動モードを実現するように、エンジン２０１および走行用モータ２０２を動作させる。
【００８６】
ＨＭＩ制御部１７０は、自動運転制御部１２０により自動運転のモードの情報が通知されると、モード別操作可否情報１８８を参照して、自動運転のモードの種別に応じてＨＭＩ７０を制御する。
【００８７】
図１１は、モード別操作可否情報１８８の一例を示す図である。図１１に示すモード別操作可否情報１８８は、運転モードの項目として「手動運転モード」、「自動運転モード」とを有する。また、「自動運転モード」として、上述した「モードＡ」、「モードＢ」、および「モードＣ」等を有する。また、モード別操作可否情報１８８は、非運転操作系の項目として、ナビゲーション装置５０に対する操作である「ナビゲーション操作」、コンテンツ再生装置８５に対する操作である「コンテンツ再生操作」、車内用ディスプレイ８２Ａに対する操作である「インストルメントパネル操作」等を有する。図１１に示すモード別操作可否情報１８８の例では、上述した運転モードごとに非運転操作系に対する車両乗員の操作の可否が設定されているが、対象のインターフェース装置は、これに限定されるものではない。
【００８８】
ＨＭＩ制御部１７０は、自動運転制御部１２０から取得したモードの情報に基づいてモード別操作可否情報１８８を参照することで、使用が許可される装置（ナビゲーション装置５０およびＨＭＩ７０の一部または全部）と、使用が許可されない装置とを判定する。
また、ＨＭＩ制御部１７０は、判定結果に基づいて、非運転操作系のＨＭＩ７０、またはナビゲーション装置５０に対する車両乗員からの操作の受け付けの可否を制御する。
【００８９】
例えば、車両制御システム１００が実行する運転モードが手動運転モードの場合、車両乗員は、ＨＭＩ７０の運転操作系（例えば、アクセルペダル７１、ブレーキペダル７４、シフトレバー７６、およびステアリングホイール７８等）を操作する。また、車両制御システム１００が実行する運転モードが自動運転モードのモードＢ、モードＣ等である場合、車両乗員には、車両Ｍの周辺監視義務が生じる。このような場合、車両乗員の運転以外の行動（例えばＨＭＩ７０の操作等）により注意が散漫になること（ドライバーディストラクション）を防止するため、ＨＭＩ制御部１７０は、ＨＭＩ７０の非運転操作系の一部または全部に対する操作を受け付けないように制御を行う。この際、ＨＭＩ制御部１７０は、車両Ｍの周辺監視を行わせるために、外界認識部１４２により認識された車両Ｍの周辺車両の存在やその周辺車両の状態を、表示装置８２に画像等で表示させると共に、車両Ｍの走行時の場面に応じた確認操作をＨＭＩ７０に受け付けさせてよい。
【００９０】
また、ＨＭＩ制御部１７０は、運転モードが自動運転のモードＡである場合、ドライバーディストラクションの規制を緩和し、操作を受け付けていなかった非運転操作系に対する車両乗員の操作を受け付ける制御を行う。例えば、ＨＭＩ制御部１７０は、表示装置８２に映像を表示させたり、スピーカ８３に音声を出力させたり、コンテンツ再生装置８５にＤＶＤ等からコンテンツを再生させたりする。なお、コンテンツ再生装置８５が再生するコンテンツには、ＤＶＤ等に格納されたコンテンツの他、例えば、テレビ番組等の娯楽、エンターテイメントに関する各種コンテンツが含まれてよい。また、図１１に示す「コンテンツ再生操作」は、このような娯楽、エンターテイメントに関するコンテンツ操作を意味するものであってよい。
【００９１】
次に、行動計画の各段階において適した駆動モードを実現するための自動運転制御部１２０の処理について説明する。本実施形態では、駆動モード選択部１４８は、行動計画生成部１４４により生成された行動計画に基づき、車両Ｍが有する複数の駆動源（エンジン２０１および走行用モータ２０２）の動作状態がそれぞれ異なる複数の駆動モードのなかから、行動計画の各段階における駆動モードを予め選択する。
【００９２】
なお以下では、駆動モード選択部１４８が、行動計画生成部１４４により生成された行動計画に基づき、前記複数の駆動モードのなかから、車両Ｍが走行予定の複数の区間Ｓの各々における駆動モードを予め選択する場合を例に取り上げて説明する。なお、駆動モード選択部１４８により選択される「行動計画の各段階における駆動モード」とは、車両Ｍが走行予定の各区間における駆動モードに限定されず、車両Ｍが予定する各挙動、例えば行動計画生成部１４４により決定される各イベント（レーンキープイベントや車線変更イベント等）における駆動モードや、軌道生成部１４６により決定される各走行態様における駆動モードでもよい。
【００９３】
図１２Ａ、図１２Ｂは、記憶部１８０に格納される駆動モード情報１８９の一例を示す図である。図１２Ａに示すように、駆動モード情報１８９は、予め登録された各駆動モードと、各駆動モードにおける駆動源の種別およびバッテリー２０３の充電率の減少率を示す情報等とを含む。そして、駆動モード情報１８９では、これら情報が駆動モードごとに対応付けられて管理されている。例えば、第１駆動モードは、エンジン２０１によって走行する駆動モードである。なお、「エンジンによって走行する駆動モード」とは、完全にエンジン２０１のみで走行する場合に加えて、停止状態からの発車時等の一部の走行場面において走行用モータ２０２によるアシストがある場合を含んでもよい。また「エンジンによって走行する駆動モード」とは、エンジン２０１によって走行するとともに、エンジン２０１の出力の一部を用いてバッテリー２０３を充電する駆動モードであってもよい。また例えば、第２駆動モードは、走行用モータ２０２によって走行する駆動モードである。また例えば、第３駆動モードは、エンジン２０１および走行用モータ２０２の両方の駆動によって走行する駆動モードである。なお、車両Ｍが選択可能な駆動モードは、上記例に限らず、例えば、通常走行モードに比べて加速時の加速度が小さな省エネ走行モードや、通常走行モードに比べて加速時の加速度が大きなスポーツ走行モード等を含んでもよい。
【００９４】
また、図１２Ｂに示すように、駆動モード情報１８９は、例えば、各駆動モードのエネルギー効率を示す情報を含む。例えば、駆動モード情報１８９には、各駆動モードと、各走行環境に対する各駆動モードのエネルギー効率を示す情報とが対応付けられて管理されている。
【００９５】
図１３は、車両制御システム１００および走行駆動力出力装置２００のなかで、駆動モードの選択に関する構成要素を示す機能構成図である。図１３に示すように、駆動モード選択部１４８は、走行環境導出部３００、必要充電率導出部３０２、および駆動モード決定部３０４を有する。
【００９６】
走行環境導出部３００は、行動計画生成部１４４により生成された行動計画等に基づき、車両Ｍが走行予定の各区間Ｓの走行環境を導出する。例えば、走行環境導出部３００は、行動計画生成部１４４により生成された行動計画、記憶部１８０に格納された高精度地図情報１８２（例えば市街地であるか否かを示す情報）、および通信装置５５を通じて取得された情報（例えば交通量の状態を示す情報）等に基づいて、各区間Ｓの走行環境を導出する。走行環境導出部３００により導出される走行環境は、例えば、上述の特定区間ＳＳ（市街地または渋滞が発生している区間等）に該当するか否か、上述の非特定区間ＮＳＳ（自動車専用道路や国道等）に該当するか否か、バッテリー２０３の充電可能な場所であるか否か等である。なお、各区間Ｓの走行環境は、行動計画に基づいて走行環境導出部３００が導出するものに限らず、行動計画生成部１４４により生成された行動計画に予め含まれてもよい。この場合、走行環境導出部３００は、省略されることができる。
【００９７】
必要充電率導出部３０２は、各区間Ｓの駆動モードとして走行用モータ２０２により走行する駆動モードが選択された場合に、各区間Ｓの走行に必要なバッテリー２０３の充電率（充電率の必要量）を導出する。例えば、必要充電率導出部３０２は、行動計画生成部１４４により生成された行動計画（各区間Ｓの距離、車両Ｍの予定挙動（例えば予定走行速度）等）、および駆動モード情報１８９に含まれるバッテリー２０３の充電率の減少率を示す情報（例えば車両Ｍの各予定挙動に応じた充電率の減少率を示す情報）等に基づき、各区間Ｓの走行に必要なバッテリー２０３の充電率を導出する。
【００９８】
駆動モード決定部３０４は、駆動モード情報１８９に登録された複数の駆動モードのなかから、各区間Ｓにおける駆動モードを選択して決定する。本実施形態では、駆動モード決定部３０４は、複数の区間Ｓ（例えば自動運転のスタート地点から目的地までの全行程を構成する複数の区間Ｓ）の各々における駆動モードを１つの時点で（例えば自動運転の開始時に）纏めて選択する。言い換えると、駆動モード決定部３０４は、複数の区間Ｓに対する駆動モードの組み合わせを予め選択する。
【００９９】
本実施形態では、駆動モード決定部３０４は、走行環境が異なる複数の区間Ｓ（例えば目的地までの全行程）を通して考慮されるエネルギー効率に基づき、複数の区間Ｓの各々における駆動モードを選択する。なお、「複数の区間を通して考慮されるエネルギー効率に基づき駆動モードを選択する」とは、例えば、区間Ａを第１駆動モードで走行し、区間Ｂを第２駆動モードで走行した場合と、区間Ａを第２駆動モードで走行し、区間Ｂを第１駆動モードで走行した場合とで、総計としてエネルギー効率が異なる場合に、よりエネルギー効率が良好な区間Ｓと駆動モードとの組み合わせを選択することを意味する。具体的には、駆動モード決定部３０４は、走行環境導出部３００により導出された各区間Ｓの走行環境と、駆動モード情報１８９として記憶部１８０に格納された各走行環境に対する各駆動モードのエネルギー効率を示す情報と、行動計画に含まれる車両Ｍの予定挙動（例えば予定走行速度）等とに基づき、それぞれの区間Ｓにおいて各駆動モードが選択された場合の想定されるエネルギー消費量を導出する。そして、駆動モード決定部３０４は、各区間Ｓにおいて想定されるエネルギー消費量を示す情報に基づき、各区間Ｓと駆動モードとの組み合わせを選択する。
【０１００】
また本実施形態では、駆動モード決定部３０４は、バッテリー充電率検出部２０４からバッテリー２０３の充電率を示す情報を受け取る。そして、駆動モード決定部３０４は、走行環境が異なる複数の区間Ｓを通して考慮されるエネルギー効率と、バッテリー２０３の充電率とに基づき、走行環境が異なる複数の区間Ｓの各々における駆動モードを予め選択する。
【０１０１】
具体的には、本実施形態の駆動モード決定部３０４は、走行環境導出部３００が導出した各区間Ｓの走行環境、駆動モード情報１８９として記憶部１８０に格納された各走行環境に対する各駆動モードのエネルギー効率を示す情報、必要充電率導出部３０２が導出した各区間Ｓの走行に必要なバッテリー２０３の充電率、およびバッテリー充電率検出部２０４から受け取るバッテリー２０３の充電率を示す情報等に基づき、各区間Ｓの駆動モードを予め選択する。そして、駆動モード決定部３０４は、選択した各区間Ｓの駆動モードを示す情報を走行制御部１６０に出力する。
【０１０２】
図１４は、駆動モード選択部１４８によって選択される各区間Ｓの駆動モードの一例を示す図である。なお図１４に示す例では、説明の便宜上、第１駆動モード（エンジン２０１により走行する駆動モード）と第２駆動モード（走行用モータ２０２により走行する駆動モード）との２つの駆動モードのなかから各区間Ｓに適用される駆動モードが選択される場合を説明する。なお、駆動モード選択部１４８は、３種類以上の駆動モードのなかから、各区間Ｓに適用される駆動モードを選択してもよい。
【０１０３】
図１４に示す例では、目的地までの経路に含まれる複数の区間Ｓ（走行予定の複数の区間Ｓ）は、非特定区間ＮＳＳの一例としての自動車専用道路（区間Ａ，Ｂ，Ｃ）と、特定区間ＳＳの一例としての市街地（区間Ｄ）とを含む。なお、市街地（区間Ｄ）は、「第１区間」の一例である。自動車専用道路（区間Ａ，Ｂ，Ｃ）の各々は、第１区間よりも手前側にある「第２区間」の一例である。
【０１０４】
一般的に、走行用モータ２０２は、ガソリン燃料等に比べて割安な電気によって充電されたバッテリー２０３を用いて駆動される。言い換えると、走行用モータ２０２は、エンジン２０１に比べてエネルギー効率が良い（エネルギーコストが安い）。このため、理想的には、目的地までの全行程を走行用モータ２０２によって走行すると、エネルギー効率が良好になる。また、エンジン２０１は、一般的に低速走行や停止の頻度が多くなる場合に、エネルギー効率が特に悪くなる。すなわち、市街地や渋滞が発生している区間では、エンジン２０１に代えて走行用モータ２０２が駆動されたほうがエネルギー効率を向上させることができる。また別の観点で見ると、走行用モータ２０２は、エンジン２０１に比べて駆動が静かである。このため、市街地のような区間を走行する場合は、エンジン２０１に代えて走行用モータ２０２が駆動されたほうが好ましい場合がある。
【０１０５】
そこで、本実施形態の駆動モード決定部３０４は、行動計画生成部１４４により生成された行動計画に基づき、目的地までの経路上に特定区間ＳＳ（例えば市街地（区間Ｄ））がある場合は、まず、特定区間ＳＳの駆動モードとして走行用モータ２０２により走行する駆動モードを選択する。そして、駆動モード決定部３０４は、バッテリー２０３の充電率が低い場合（図１４中の（i）参照）は、例えば非特定区間ＮＳＳの一部区間のみ（例えば自動車専用道路の区間Ａのみ）の駆動モードとして走行用モータ２０２により走行する駆動モードを選択し、非特定区間ＮＳＳの残りの区間（例えば自動車専用道路の区間Ｂ，Ｃ）の駆動モードとしてエンジン２０１により走行する駆動モードを選択する。なお、駆動モード決定部３０４は、バッテリー２０３の充電率が低い場合、非特定区間ＮＳＳの全て区間（例えば自動車専用道路の区間Ａ，Ｂ，Ｃ）の駆動モードとしてエンジン２０１により走行する駆動モードを選択してもよい。
【０１０６】
また、駆動モード決定部３０４は、バッテリー２０３の充電率が中位の場合（図１４中の（ii）参照）は、例えば非特定区間ＮＳＳの一部区間（例えば自動車専用道路の区間Ａ，Ｂ）の駆動モードとして走行用モータ２０２により走行する駆動モードを選択し、非特定区間ＮＳＳの残りの区間（例えば自動車専用道路の区間Ｃ）の駆動モードとしてエンジン２０１を動作させる駆動モードを選択する。また、駆動モード決定部３０４は、バッテリー２０３の充電率が高い場合（図１４中の（iii）参照）は、例えば非特定区間ＮＳＳの全ての区間（例えば自動車専用道路の区間Ａ，Ｂ，Ｃ）の駆動モードとして走行用モータ２０２を動作させる駆動モードを選択してもよい。
【０１０７】
すなわち、本実施形態の駆動モード決定部３０４は、車両Ｍが走行予定の第１区間（例えば区間Ｄ）の走行環境に基づき、第１区間の駆動モードと、第１区間よりも手前側の第２区間（例えば区間Ａ，Ｂ，Ｃ）の駆動モードとを予め選択する。例えば、本実施形態の駆動モード決定部３０４は、第１区間の駆動モードとして走行用モータ２０２により走行する駆動モードを選択する場合に、第２区間の駆動モードとして、走行用モータ２０２に電力を供給するバッテリー２０３の充電率が第１区間で必要量存在することになる駆動モード（例えば、エンジン２０１により走行する駆動モード）を選択する。
【０１０８】
図１５は、バッテリー２０３の充電率が第１区間で必要量存在することになる駆動モードのいくつかの例を示す図である。図１５に示すように、「走行用モータ２０２に電力を供給するバッテリー２０３の充電率が第１区間で必要量存在することになる駆動モード」とは、例えば、エンジン２０１により走行することで、事前に充電されたバッテリー２０３の充電率が第１区間まで温存される駆動モード（図１５中の（ａ）参照）、エンジン２０１により走行するとともに、エンジン２０１の出力の一部を用いてバッテリー２０３が充電される駆動モード（図１５中の（ｂ）参照）、または、バッテリー２０３の充電率が第１区間で必要量存在するように、走行用モータ２０２、または走行用モータ２０２とエンジン２０１との組み合わせにより走行する駆動モード（図１５中の（ｃ）参照）等である。
【０１０９】
次に、本実施形態の自動運転制御部１２０の処理の流れの一例を説明する。また以下では、説明の便宜上、走行用モータ２０２によって特定区間ＳＳを走行するために必要な充電率をバッテリー２０３が有する場合を例に取り上げて説明する。
【０１１０】
図１６は、本実施形態の自動運転制御部１２０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１６に示すように、駆動モードの選択に関する処理においては、まず、行動計画生成部１４４が行動計画を生成する（Ｓ１００）。次に、駆動モード選択部１４８の走行環境導出部３００が、行動計画生成部１４４により生成された行動計画、記憶部１８０に格納された高精度地図情報１８２、および通信装置５５を通じて取得された情報（例えば交通量の状態を示す情報）等に基づいて、各区間Ｓの走行環境を導出する（Ｓ１０２）。
次に、必要充電率導出部３０２は、行動計画生成部１４４により生成された行動計画と、駆動モード情報１８９に含まれるバッテリー２０３の充電率の減少率を示す情報等とに基づき、各区間Ｓの走行に必要なバッテリー２０３の充電率を導出する（Ｓ１０４）。
【０１１１】
また、駆動モード決定部３０４は、走行環境導出部３００により導出された各区間Ｓの走行環境に基づき、目的地までの経路上に車両Ｍの低速走行や停止の頻度が多くなる特定区間ＳＳ（市街地や渋滞が生じている区間等）が存在するか否かを判定する（Ｓ１０６）。そして、駆動モード決定部３０４は、目的地までの経路上に特定区間ＳＳが存在する場合、特定区間ＳＳの駆動モードとして、走行用モータ２０２で走行する駆動モードを選択する（Ｓ１０８）。なお、Ｓ１０６およびＳ１０８の処理の少なくとも一方は、Ｓ１０４の処理よりも前に行われてもよい。
【０１１２】
次に、駆動モード決定部３０４は、特定区間ＳＳを走行用モータ２０２で走行するための必要充電率と、バッテリー充電率検出部２０４から受け取るバッテリー２０３の充電率を示す情報等とに基づき、特定区間ＳＳよりも手前側の各区間Ｓの駆動モードを選択する（Ｓ１１０）。
【０１１３】
一方で、駆動モード決定部３０４は、目的地までの経路上に特定区間ＳＳが存在しない場合、各区間Ｓの駆動モードを適宜選択する（Ｓ１１２）。上述したように、一般的には、走行用モータ２０２は、エンジン２０１に比べてエネルギー効率が高い。このため、駆動モード決定部３０４は、例えば、なるべく多くの区間Ｓの駆動モードとして、走行用モータ２０２により走行する駆動モードを選択し、残りの区間Ｓの駆動モードとして、エンジン２０１により走行する駆動モードを選択する。
【０１１４】
そして、駆動モード決定部３０４は、選択した各区間Ｓの駆動モードを示す情報を走行制御部１６０に出力する（Ｓ１１４）。これにより、走行制御部１６０は、駆動モード決定部３０４から受け取る情報に基づき、エンジン２０１および走行用モータ２０２を駆動させる。
【０１１５】
このような構成によれば、行動計画の各段階における駆動モードが行動計画に基づいて予め選択されることで、選択された駆動モードを行動計画の各段階において実現するために必要な措置を事前に行うことができる。これにより、行動計画の各段階における適した駆動モードを実現することができる。
【０１１６】
例えば本実施形態では、走行環境が異なる複数の区間Ｓを通して考慮されるエネルギー効率に基づいて複数の区間Ｓの各々における駆動モードを予め選択される。このため、例えば、低速走行や停止の頻度が多い区間を走行用モータ２０２によって走行し、高速走行が可能である区間をエンジン２０１によって走行することができる。これにより、走行環境が異なる複数の区間Ｓ（例えば目的地までの全行程）を通して見た場合におけるエネルギー効率の向上を図ることができる。
【０１１７】
本実施形態では、走行用モータ２０２に電力を供給するバッテリー２０３の充電率に基づいて複数の区間Ｓの各々における駆動モードが予め選択される。このため、走行用モータ２０２による走行が適した走行環境を、バッテリー２０３の充電切れを抑制して走行用モータ２０２によって走行することができる。
【０１１８】
本実施形態では、車両Ｍが走行予定の第１区間の走行環境に基づいて第１区間よりも手前側の第２区間の駆動モードが選択される。このため、第１区間において所望の駆動モードを確実に実現することができる。例えば、第１区間の駆動モードとして走行用モータ２０２により走行する駆動モードが選択される場合、第２区間の駆動モードとして、走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電率が第１区間で必要量存在する駆動モードが選択される。これにより、第１区間を走行用モータ２０２によって確実に走行することができる。これにより、走行予定の各区間Ｓにおいて走行環境等に対して適した駆動モードをより確実に実現することができる。
【０１１９】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態の車両制御システム１００は、所定の場合にバッテリー２０３の充電率を充電率の許容下限値に近付けるように行動計画の各段階における駆動モードが選択される点で第１実施形態の車両制御システム１００とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【０１２０】
図１７は、バッテリー２０３の充電率に関する制御を模式的に示す図である。図１７に示すように、バッテリー２０３の充電率には、許容上限値ＰＨＶと許容下限値ＰＬＶとが設定される。そして、駆動モード選択部１４８は、バッテリー２０３の充電率を許容上限値ＰＨＶと許容下限値ＰＬＶとの間に維持するように、行動計画の各段階における駆動モード（例えば各区間Ｓにおける駆動モード）を予め選択する。
【０１２１】
そして、本実施形態の駆動モード決定部３０４は、目的地または目的地までの経路上に走行用モータ２０２に電力を供給するバッテリー２０３の充電が可能な場所がある場合に、その場所に到達するときにバッテリー２０３の充電率が充電率の許容下限値ＰＬＶに近付くように、行動計画の各段階における駆動モード（例えば走行予定の各区間Ｓにおける駆動モード）を予め選択する。
【０１２２】
詳しく述べると、駆動モード決定部３０４は、ナビゲーション装置５０を通じてユーザから入力された情報、または走行環境導出部３００により導出された各区間Ｓの走行環境を示す情報等に基づき、目的地または目的地までの経路上に、走行用モータ２０２に電力を供給するバッテリー２０３の充電が可能な場所（以下、充電可能場所ＢＰという）があるか否かを判定する。なお、目的地に充電可能場所ＢＰがある場合とは、目的地として充電設備がある施設（例えば自宅）が設定された場合である。また、目的地までの経路上に充電可能場所ＢＰがある場合とは、目的地までの経路上に充電設備がある施設や非接触充電レーンを含む道路がある場合、または目的地までの経路上にエンジン２０１によって走行することで回生エネルギーによって充電可能な場所（例えば自動車専用道路）がある場合等である。
【０１２３】
そして、本実施形態の駆動モード決定部３０４は、目的地または目的地までの経路上に充電可能場所ＢＰがある場合に、走行環境導出部３００が導出した各区間Ｓの走行環境、必要充電率導出部３０２が導出した各区間Ｓの走行に必要なバッテリー２０３の充電率、およびバッテリー充電率検出部２０４から受け取るバッテリー２０３の充電率を示す情報等に基づき、充電可能場所ＢＰに到達するときにバッテリー２０３の充電率が充電率の許容下限値ＰＬＶに近付くように、各区間Ｓの駆動モードを予め選択する。
【０１２４】
図１８は、本実施形態の駆動モード選択部１４８によって選択される各区間Ｓの駆動モードの一例を示す図である。なお図１８に示す例では、説明の便宜上、第１駆動モード（エンジン２０１により走行する駆動モード）と第２駆動モード（走行用モータ２０２により走行する駆動モード）との２つの駆動モードのなかから各区間Ｓに適用される駆動モードが選択される場合を説明する。なお、駆動モード選択部１４８は、３種類以上の駆動モードのなかから、各区間Ｓに適用される駆動モードを選択してもよい。
【０１２５】
図１８に示す例は、目的地または目的地までの経路上にある充電可能場所ＢＰの手前側に複数の区間（区間Ａ，Ｂ，Ｃ）がある場合を示す。本実施形態の駆動モード決定部３０４は、例えばバッテリー２０３の充電率が低い場合（図１８中の（i）参照）は、目的地までの複数の区間Ｓのなかの一部区間（例えば区間Ａ）の駆動モードとして走行用モータ２０２により走行する駆動モードを選択し、残りの区間（例えば区間Ｂ，Ｃ）の駆動モードとしてエンジン２０１により走行する駆動モードを選択する。
【０１２６】
また、本実施形態の駆動モード決定部３０４は、例えばバッテリー２０３の充電率が中位の場合（図１８中の（ii）参照）は、目的地までの複数の区間Ｓのなかの一部区間（例えば区間Ａ，Ｂ）の駆動モードとして走行用モータ２０２により走行する駆動モードを選択し、残りの区間（例えば区間Ｃ）の駆動モードとしてエンジン２０１により走行する駆動モードを選択する。また、駆動モード決定部３０４は、例えばバッテリー２０３の充電率が高い場合（図１８中の（iii）参照）は、目的地までの全ての区間Ｓ（例えば区間Ａ，Ｂ，Ｃ）の駆動モードとして走行用モータ２０２により走行する駆動モードを選択する。
【０１２７】
図１９は、目的地までの経路上に充電可能場所ＢＰがある場合の駆動モードの一例を示す図である。図１９に示すように、駆動モード決定部３０４は、非特定区間ＮＳＳとしての第１区間と、第１区間よりも手前側に特定区間ＳＳとしての第２区間がある場合、第２区間の駆動モードとして走行用モータ２０２により走行する駆動モードを選択し、第１区間の駆動モードとしてエンジン２０１により走行してバッテリー２０３の充電を行う駆動モードを選択する。
【０１２８】
図２０は、本実施形態の自動運転制御部１２０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、Ｓ１００、Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６、およびＳ１１４の処理は、第１実施形態と同様である。
【０１２９】
図２０に示すように、本実施形態では、駆動モード決定部３０４は、目的地までの経路上に特定区間ＳＳが存在する場合に、走行環境導出部３００によって導出された各区間Ｓの走行環境に基づき、特定区間ＳＳの直後にバッテリー２０３の充電を行うことができる十分な長さの非特定区間ＮＳＳがあるか否を判定する（Ｓ１０７）。
【０１３０】
そして、駆動モード決定部３０４は、特定区間ＳＳの直後にバッテリー２０３の充電を行うことができる十分な長さの非特定区間ＮＳＳがあると判定された場合に、特定区間ＳＳの走行モードとして、非特定区間ＮＳＳに到達するときにバッテリー２０３の充電率が許容下限値ＰＬＶに近付くように特定区間ＳＳの駆動モードを選択する（Ｓ１０８）。また、駆動モード決定部３０４は、上記特定区間ＳＳの直後の非特定区間ＮＳＳの駆動モードとして、エンジン２０１により走行してバッテリー２０３の充電を行う駆動モードを選択する（Ｓ１１０）。
【０１３１】
そして、駆動モード決定部３０４は、特定区間ＳＳの直後にバッテリー２０３の充電を行うことができる十分な長さの非特定区間ＮＳＳがないと判定された場合に、さらに後ろの区間Ｓの走行環境等に基づいて、上記特定区間ＳＳおよび非特定区間ＮＳＳを含む複数の区間Ｓの各々における駆動モードを選択する（Ｓ１１２）。
【０１３２】
このような構成によれば、充電可能場所ＢＰに到達するときにバッテリー２０３の充電率が充電率の許容下限値に近付くように各区間Ｓにおける駆動モードを予め選択されるため、なるべく多くの距離を走行用モータ２０２によって走行することができる。このため、エネルギー効率を向上させることができる。
【０１３３】
＜変形例＞
次に、第２実施形態の変形例について説明する。本変形例の車両制御システム１００は、充電可能場所ＢＰがある場合に、バッテリー２０３の許容下限値ＰＬＶが変更される点で第２実施形態の車両制御システム１００とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、上記第２実施形態と同様である。
【０１３４】
図２１は、本変形例の駆動モードの選択に関する構成要素を示す機能構成図である。図２１に示すように、駆動モード選択部１４８は、走行環境導出部３００、必要充電率導出部３０２、および駆動モード決定部３０４に加えて、充電率許容下限値変更部３０３を有する。
【０１３５】
図２２は、本変形例のバッテリー２０３の充電率に関する制御を模式的に示す図である。図２２に示すように、充電率許容下限値変更部３０３は、目的地または目的地までの経路上に充電可能場所ＢＰがある場合に、バッテリー２０３の充電率の許容下限値ＰＬＶを、許容下限値ＰＬＶ´に引き下げる。そして、本変形例の駆動モード決定部３０４は、目的地または目的地までの経路上に充電可能場所ＢＰがある場合に、充電可能場所ＢＰに到達するときにバッテリー２０３の充電率が、引き下げられた許容下限値ＰＬＶ´に近付くように、行動計画の各段階における駆動モード(例えば各区間Ｓにおける駆動モード)を予め選択する。
【０１３６】
すなわち、本変形例の駆動モード決定部３０４は、目的地または目的地までの経路上に充電可能場所ＢＰがある場合に、走行環境導出部３００が導出した各区間Ｓの走行環境、必要充電率導出部３０２が導出した各区間Ｓの走行に必要なバッテリー２０３の充電率、およびバッテリー充電率検出部２０４から受け取るバッテリー２０３の充電率を示す情報等に基づき、充電可能場所ＢＰに到達するときにバッテリー２０３の充電率が充電率の許容下限値ＰＬＶ´に近付くように、行動計画の各段階における駆動モード(例えば各区間Ｓの駆動モード)を予め選択する。
【０１３７】
例えば、本変形例の駆動モード決定部３０４は、目的地または目的地までの経路上に充電可能場所ＢＰがある場合に、充電可能場所ＢＰに到達するときにバッテリー２０３の充電率が、引き下げる前の許容下限値ＰＬＶよりも小さくなるように、各区間Ｓにおける駆動モードを予め選択する。なお、「引き下げる前の許容下限値」は、例えば、目的地または目的地までの経路上に充電可能場所ＢＰがない場合における充電率の許容下限値であり、「通常の許容下限値」または「初期設定における許容下限値」等と称されてもよい。
【０１３８】
このような構成によれば、充電可能場所ＢＰに到達するときにバッテリー２０３の充電率が、引き下げられた許容下限値に近付くように各区間Ｓにおける駆動モードを予め選択されるため、さらに多くの距離を走行用モータ２０２によって走行することができる。このため、エネルギー効率をさらに向上させることができる。
【０１３９】
以上、本発明の実施形態について図面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および置換を加えることができる。
【符号の説明】
【０１４０】
１００…車両制御システム、１４４…行動計画生成部、１４８…駆動モード選択部、１６０…走行制御部、２０１…エンジン（駆動源）、２０２…走行用モータ（駆動源）、２０３…バッテリー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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