(57)【要約】【課題】より自然に制御を切り替えることができ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を提供することを目的の一つとする。【解決手段】車両制御システムは、道路の区画線を認識する認識部と、前記認識部により認識された区間線のうち、自車両が走行する走行車線を区画する区画線に基づいて、前記自車両を前記走行車線から逸脱しないように第１操舵制御を行う操舵制御部と、を備え、前記操舵制御部は、前記自車両の前方において、前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記区画線の認識の度合いを示す指標値が閾値未満の場合、前記第１操舵制御を制限し、前記自車両の直進時の舵角を基準とした所定角度の範囲で目標舵角を決定し、前記決定した目標舵角で第２操舵制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の区画線を認識する認識部と、
前記認識部により認識された区間線のうち、自車両が走行する走行車線を区画する区画線に基づいて、前記自車両を前記走行車線から逸脱しないように第１操舵制御を行う操舵制御部と、を備え、
前記操舵制御部は、前記自車両の前方において、前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記区画線の認識の度合いを示す指標値が閾値未満の場合、
前記第１操舵制御を制限し、
前記自車両の直進時の舵角を基準とした所定角度の範囲で目標舵角を決定し、
前記決定した目標舵角で第２操舵制御を行う、
車両制御システム。
【請求項２】
前記操舵制御部は、前記走行車線を区画する区画線が認識されない状態から認識された状態に復帰した場合、または前記指標値が閾値未満の状態から閾値以上の状態に復帰した場合、前記第２操舵制御を制限し、前記第１操舵制御を行う、
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記操舵制御部は、前記自車両が高速道路を走行している場合に、前記第２操舵制御を行う、
請求項１または２に記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記自車両の乗員により運転操作子が操作されたことを検出する操作検出部を更に備え、
前記操舵制御部は、前記操作検出部により前記運転操作子が操作されたことが検出された場合、前記第２操舵制御を行う、
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項５】
前記自車両の前方において、前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記指標値が閾値未満の場合、前記自車両の乗員に前記運転操作子の操作を要求するための所定情報を報知する報知部を更に備え、
前記操舵制御部は、
前記報知部により前記所定情報が報知されてから所定時間が経過するまで、前記第２操舵制御を継続し、
前記所定時間内に、前記操作検出部により前記運転操作子が操作されたことが検出されない場合、前記第２操舵制御を制限する、
請求項４に記載の車両制御システム。
【請求項６】
前記操舵制御部により前記第２操舵制御が制限された場合、前記自車両を減速させる減速制御を行う速度制御部を更に備える、
請求項１から５のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項７】
前記自車両の操舵および加減速を自動的に制御する自動運転制御を行う自動運転制御部を更に備え、
前記自動運転制御部は、
前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識された場合、または前記指標値が閾値以上の場合、前記自車両の乗員により運転操作子が把持されることを要しない前記自動運転制御を行い、
前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記指標値が閾値未満の場合、前記自動運転制御を制限すると共に、前記操舵制御部に前記第２操舵制御を行わせる、
請求項１から６のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項８】
前記自車両の乗員により運転操作子が操作されたことを検出する操作検出部と、
前記自車両の操舵および加減速を自動的に制御する自動運転制御を行う自動運転制御部と、を更に備え、
前記自動運転制御部は、
前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識された場合、または前記指標値が閾値以上の場合、前記自車両の乗員により運転操作子が把持されることを要しない前記自動運転制御を行い、
前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記指標値が閾値未満の場合に、更に前記操作検出部により前記運転操作子が操作されたことが検出されない場合、前記自車両の乗員により運転操作子が把持されることを要する前記自動運転制御を行う、
請求項１から６のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項９】
道路の区画線を認識する認識部と、
前記認識部により認識された区間線のうち、自車両が走行する走行車線を区画する区画線に基づいて、目標軌道を生成する生成部と、
前記生成部により生成された目標軌道の曲率に基づいて目標舵角を決定し、前記決定した目標舵角に基づいて操舵制御を行う操舵制御部と、を備え、
前記生成部は、前記自車両の前方において、前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記区画線の認識の度合いを示す指標値が閾値未満の場合、前記自車両の直進時の舵角を基準とした所定角度に基づいて、前記目標軌道の曲率を決定する、
車両制御システム。
【請求項１０】
前記操舵制御部は、前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記指標値が閾値未満の場合、所定時間あたりの舵角の変化量に制限を設けながら現在の舵角を前記目標舵角に近づける、
請求項１から９のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項１１】
前記操舵制御部は、前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記指標値が閾値未満の場合、所定時間経過するまで、または所定距離走行するまで現在の舵角を維持し、所定時間経過または所定距離走行した後、現在の舵角を前記目標舵角に近づける、
請求項１から１０のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項１２】
車載コンピュータが、
道路の区画線を認識し、
前記認識した区間線のうち、自車両が走行する走行車線を区画する区画線に基づいて、前記自車両を前記走行車線から逸脱しないように第１操舵制御を行い、
前記自車両の前方において、前記走行車線を区画する区画線を認識しない場合、または前記区画線の認識の度合いを示す指標値が閾値未満の場合、前記第１操舵制御を制限すると共に、前記自車両の直進時の舵角を基準とした所定角度の範囲で目標舵角を決定し、
前記決定した目標舵角で第２操舵制御を行う、
車両制御方法。
【請求項１３】
車載コンピュータに、
道路の区画線を認識させ、
前記認識させた区間線のうち、自車両が走行する走行車線を区画する区画線に基づいて、前記自車両を前記走行車線から逸脱しないように第１操舵制御を行わせ、
前記自車両の前方において、前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記区画線の認識の度合いを示す指標値が閾値未満の場合、前記第１操舵制御を制限させると共に、前記自車両の直進時の舵角を基準とした所定角度の範囲で目標舵角を決定させ、
前記決定させた目標舵角で第２操舵制御を行わせる、
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、車線情報が利用できない又は信頼性がない場合、自車両と隣接車両との距離を、あらかじめ定めた最小距離に維持するように自動的に制御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】特表２０１５−５２３２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、車線情報を取得できずに、隣接車線に他の車両が存在しない場合、制御を継続することが困難であることから、制御を終了させて手動運転に切り替える場合があった。手動運転に切り替える場合、ステアリングホイールに操舵トルクを与えなくなることから、ステアリングホイールを把持した乗員に違和感を感じさせる場合があった。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、より自然に制御を切り替えることができ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）：道路の区画線を認識する認識部と、前記認識部により認識された区間線のうち、自車両が走行する走行車線を区画する区画線に基づいて、前記自車両を前記走行車線から逸脱しないように第１操舵制御を行う操舵制御部と、を備え、前記操舵制御部は、前記自車両の前方において、前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記区画線の認識の度合いを示す指標値が閾値未満の場合、前記第１操舵制御を制限し、前記自車両の直進時の舵角を基準とした所定角度の範囲で目標舵角を決定し、前記決定した目標舵角で第２操舵制御を行う車両制御システムである。
【０００７】
（２）：（１）に記載の車両制御システムにおいて、前記操舵制御部が、前記走行車線を区画する区画線が認識されない状態から認識された状態に復帰した場合、または前記指標値が閾値未満の状態から閾値以上の状態に復帰した場合、前記第２操舵制御を制限し、前記第１操舵制御を行うものである。
【０００８】
（３）：（１）または（２）に記載の車両制御システムにおいて、前記操舵制御部が、前記自車両が高速道路を走行している場合に、前記第２操舵制御を行うものである。
【０００９】
（４）：（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の車両制御システムにおいて、前記自車両の乗員により運転操作子が操作されたことを検出する操作検出部を更に備え、前記操舵制御部が、前記操作検出部により前記運転操作子が操作されたことが検出された場合、前記第２操舵制御を行うものである。
【００１０】
（５）：（４）に記載の車両制御システムにおいて、前記自車両の前方において、前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記指標値が閾値未満の場合、前記自車両の乗員に前記運転操作子の操作を要求するための所定情報を報知する報知部を更に備え、前記操舵制御部が、前記報知部により前記所定情報が報知されてから所定時間が経過するまで、前記第２操舵制御を継続し、前記所定時間内に、前記操作検出部により前記運転操作子が操作されたことが検出されない場合、前記第２操舵制御を制限するものである。
【００１１】
（６）：（１）から（５）のうちいずれか１つに記載の車両制御システムにおいて、前記操舵制御部により前記第２操舵制御が制限された場合、前記自車両を減速させる減速制御を行う速度制御部を更に備えるものである。
【００１２】
（７）：（１）から（６）のうちいずれか１つに記載の車両制御システムにおいて、前記自車両の操舵および加減速を自動的に制御する自動運転制御を行う自動運転制御部を更に備え、前記自動運転制御部が、前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識された場合、または前記指標値が閾値以上の場合、前記自車両の乗員により運転操作子が把持されることを要しない前記自動運転制御を行い、前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記指標値が閾値未満の場合、前記自動運転制御を制限すると共に、前記操舵制御部に前記第２操舵制御を行わせるものである。
【００１３】
（８）：（１）から（６）のうちいずれか１つに記載の車両制御システムにおいて、前記自車両の乗員により運転操作子が操作されたことを検出する操作検出部と、前記自車両の操舵および加減速を自動的に制御する自動運転制御を行う自動運転制御部と、を更に備え、前記自動運転制御部が、前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識された場合、または前記指標値が閾値以上の場合、前記自車両の乗員により運転操作子が把持されることを要しない前記自動運転制御を行い、前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記指標値が閾値未満の場合に、更に前記操作検出部により前記運転操作子が操作されたことが検出されない場合、前記自車両の乗員により運転操作子が把持されることを要する前記自動運転制御を行うものである。
【００１４】
（９）：道路の区画線を認識する認識部と、前記認識部により認識された区間線のうち、自車両が走行する走行車線を区画する区画線に基づいて、目標軌道を生成する生成部と、前記生成部により生成された目標軌道の曲率に基づいて目標舵角を決定し、前記決定した目標舵角に基づいて操舵制御を行う操舵制御部と、を備え、前記生成部は、前記自車両の前方において、前記認識部により前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記区画線の認識の度合いを示す指標値が閾値未満の場合、前記自車両の直進時の舵角を基準とした所定角度に基づいて、前記目標軌道の曲率を決定する車両制御システムである。
【００１５】
（１０）：（１）から（９）のうちいずれか１つに記載の車両制御システムにおいて、前記操舵制御部が、前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記指標値が閾値未満の場合、所定時間あたりの舵角の変化量に制限を設けながら現在の舵角を前記目標舵角に近づけるものである。
【００１６】
（１１）：（１）から（１０）のうちいずれか１つに記載の車両制御システムにおいて、前記操舵制御部が、前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記指標値が閾値未満の場合、所定時間経過するまで、または所定距離走行するまで現在の舵角を維持し、所定時間経過または所定距離走行した後、現在の舵角を前記目標舵角に近づけるものである。
【００１７】
（１２）：車載コンピュータが、道路の区画線を認識し、前記認識した区間線のうち、自車両が走行する走行車線を区画する区画線に基づいて、前記自車両を前記走行車線から逸脱しないように第１操舵制御を行い、前記自車両の前方において、前記走行車線を区画する区画線を認識しない場合、または前記区画線の認識の度合いを示す指標値が閾値未満の場合、前記第１操舵制御を制限すると共に、前記自車両の直進時の舵角を基準とした所定角度の範囲で目標舵角を決定し、前記決定した目標舵角で第２操舵制御を行う車両制御方法である。
【００１８】
（１３）：車載コンピュータに、道路の区画線を認識させ、前記認識させた区間線のうち、自車両が走行する走行車線を区画する区画線に基づいて、前記自車両を前記走行車線から逸脱しないように第１操舵制御を行わせ、前記自車両の前方において、前記走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または前記区画線の認識の度合いを示す指標値が閾値未満の場合、前記第１操舵制御を制限させると共に、前記自車両の直進時の舵角を基準とした所定角度の範囲で目標舵角を決定させ、前記決定させた目標舵角で第２操舵制御を行わせる車両制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
（１）、（９）、（１２）、（１３）によれば、より自然に制御を切り替えることができる。
【００２０】
（２）によれば、乗員が専用のスイッチなどを操作するなどして車線維持制御または路外逸脱抑制制御が可能な状態へと復帰させる手間を減らすことができる。
【００２１】
（３）によれば、直進時の舵角を基準に目標舵角を設定することにより生じる乗員の違和感を低減することができる。
【００２２】
（４）によれば、乗員が操舵を速やかに行うことができ、乗員の意図しない操舵制御が行われることを抑制することができる。
【００２３】
（５）によれば、乗員にステアリングホイールの操作を促すとともに、乗員のステアリングホイールの操作によって操舵制御が行われるまでは直進制御（第２操舵制御）を行うことで、認識された区画線の信頼度が閾値未満の場合であっても制御を継続することができる。
【００２４】
（６）によれば、乗員が手動で操舵制御を行うことができない場合、或いは操舵制御の意思がない場合に、乗員の意図しない車両走行の継続を制限することができる。
【００２５】
（７）、（８）によれば、車線検出状態および操舵状態に基づき適切な自動運転に遷移することができる。
【００２６】
（１０）によれば、急激な舵角変化を抑制することができ、乗員の違和感を低減することができる。
【００２７】
（１１）によれば、自車両が走行車線の外側に移動するまでの時間をより長くすることができ、乗員がステアリングホイールを把持できない状態かどうかを検知するまでの十分な時間を稼ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態の車両制御システム１の構成図である。
【図２】自車位置認識部１２２により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。
【図３】道路の途中で区画線ＬＭが認識されなくなる場面の一例を示す図である。
【図４】第１実施形態における運転支援制御ユニット１００による一連の処理を示すフローチャートである。
【図５】第２操舵制御に伴う自車両Ｍの挙動の様子を模式的に示す図である。
【図６】舵角θと経過時間ｔとの関係の一例を示す図である。
【図７】舵角θと経過時間ｔとの関係の他の例を示す図である。
【図８】第２実施形態の車両制御システム２の構成図である。
【図９】推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。
【図１０】第２実施形態における自動運転制御ユニット１００Ａによる一連の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。
【００３０】
＜第１実施形態＞
［全体構成］
図１は、第１実施形態の車両制御システム１の構成図である。車両制御システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）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などの内燃機関、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。
【００３１】
車両制御システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）２０と、車両センサ３０と、運転操作子８０と、運転支援制御ユニット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。
【００３２】
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、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。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。
【００３３】
レーダ１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波など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１２は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ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。
【００３４】
ファインダ１４は、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を検出するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。
【００３５】
物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ１２、およびファインダ１４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、移動方向などを認識する。認識される物体は、例えば、車両や、ガードレール、電柱、歩行者、道路標識といった種類の物体である。物体認識装置１６は、認識結果を運転支援制御ユニット１００に出力する。また、物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ１２、またはファインダ１４から入力された情報の一部を、そのまま運転支援制御ユニット１００に出力してもよい。
【００３６】
ＨＭＩ２０は、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。ＨＭＩ２０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイなどの各種表示装置や、モード切替ボタン２０ａなどの各種ボタン、スピーカ、ブザー、タッチパネル等を含む。
【００３７】
モード切替ボタン２０ａは、例えば、運転支援モードと、手動運転モードとを相互に切り替えるためのボタンである。運転支援モードは、例えば、ステアリングホイールが乗員により操作されている場合に、運転支援制御ユニット１００によって、走行駆動力出力装置２００およびブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とのいずれか一方または双方が制御されるモードである。手動運転モードは、運転操作子８０の操作量に応じて、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が制御されるモードである。ＨＭＩ２０の各機器は、例えば、インストルメントパネルの各部、助手席や後部座席の任意の箇所に取り付けられる。
【００３８】
車両センサ３０は、例えば、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。
【００３９】
運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール、ウィンカーレバー、その他の操作子を含む。運転操作子８０の各操作子には、例えば、操作量を検出する操作検出部が取り付けられている。操作検出部は、アクセルペダルやブレーキペダルの踏込量や、シフトレバーの位置、ステアリングホイールの操舵角などを検出する。そして、操作検出部は、検出した各操作子の操作量を示す検出信号を運転支援制御ユニット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のうち一方または双方に出力する。
【００４０】
例えば、ステアリングホイールには、操作検出部として、把持検出センサ８０ａおよび操舵トルク検出センサ８０ｂのいずれか一方または双方が取り付けられる。把持検出センサ８０ａは、ステアリングホイールに乗員が触れることで発生した微弱な電流を検出した場合、所定の検出信号を運転支援制御ユニット１００に出力する。操舵トルク検出センサ８０ｂは、ステアリングホイールの回転軸（シャフト）回りに与えられた操舵トルクを検出し、その検出した操舵トルクが閾値以上となった場合、所定の検出信号を運転支援制御ユニット１００に出力する。
【００４１】
以下、把持検出センサ８０ａまたは操舵トルク検出センサ８０ｂにより出力された検出信号に基づいて、ステアリングホイールが乗員により操作されていること（握られていること）が検知された状態を「ハンズオン（ＨａｎｄｓＯＮ）状態」と称し、そうでない状態を「ハンズオフ（ＨａｎｄｓＯＦＦ）状態」と称して説明する。
【００４２】
運転支援制御ユニット１００の説明に先立って、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を説明する。走行駆動力出力装置２００は、自車両Ｍ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、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するパワーＥＣＵとを備える。パワーＥＣＵは、運転支援制御ユニット１００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。
【００４３】
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、運転支援制御ユニット１００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、運転支援制御ユニット１００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。
【００４４】
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、運転支援制御ユニット１００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。
【００４５】
運転支援制御ユニット１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１４０と、切替制御部１５０とを備える。第１制御部１２０、第２制御部１４０、および切替制御部１５０の構成要素のうち一部または全部は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。また、第１制御部１２０、第２制御部１４０、および切替制御部１５０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）など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協働によって実現されてもよい。
【００４６】
第１制御部１２０は、例えば、外界認識部１２１と、自車位置認識部１２２とを備える。外界認識部１２１および自車位置認識部１２２は、例えば、運転支援モードおよび手動運転モードの双方において動作する。
【００４７】
外界認識部１２１は、物体認識装置１６を介してカメラ１０、レーダ１２、およびファインダ１４から入力された情報に基づいて、周辺車両の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。周辺車両の位置は、その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、周辺車両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、外界認識部１２１は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者といった他の種類の物体の位置を認識してよい。
【００４８】
自車位置認識部１２２は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）、並びに走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢を認識する。自車位置認識部１２２は、例えば、カメラ１０によって撮像された画像から道路の区画線ＬＭを認識し、認識した区画線ＬＭの中で自車両Ｍに最も近い２本の区画線ＬＭにより区画された車線を走行車線として認識する。そして、自車位置認識部１２２は、認識した走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。
【００４９】
図２は、自車位置認識部１２２により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１２２は、例えば、区画線ＬＭ１からＬＭ３を認識し、自車両Ｍに最も近い区画線ＬＭ１およびＬＭ２の間の領域を自車両Ｍの走行車線Ｌ１として認識する。そして、自車位置認識部１２２は、自車両Ｍの基準点（例えば重心）の走行車線中央ＣＬからの乖離ＯＳ、および自車両Ｍの進行方向の走行車線中央ＣＬを連ねた線に対してなす角度θを、走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１２２は、自車線Ｌ１のいずれかの側端部に対する自車両Ｍの基準点の位置などを、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。
【００５０】
また、自車位置認識部１２２は、区画線ＬＭの認識と共に、認識した区画線ＬＭがどの程度確からしいのかを示す指標値（以下、信頼度を称する）を導出してもよい。例えば、自車位置認識部１２２は、カメラ１０の撮像画像上で線上に並ぶ区画線ＬＭの特徴量の多さ（密集度合）や、区画線ＬＭとして抽出された線の平行性などから信頼度を数値として導出し、これを第２制御部１４０または切替制御部１５０に出力する。これを受けて、第２制御部１４０または切替制御部１５０は、自車位置認識部１２２による認識結果がどの程度確からしいのかを判断する。
【００５１】
第２制御部１４０は、例えば、速度支援制御部１４１と、操舵支援制御部１４２とを備える。速度支援制御部１４１および操舵支援制御部１４２は、例えば、運転支援モード時に動作し、手動運転モード時に停止する。
【００５２】
速度支援制御部１４１は、走行駆動力出力装置２００およびブレーキ装置２１０を制御することで、自車両Ｍの速度制御を行う。例えば、速度支援制御部１４１は、外界認識部１２１により認識された周辺車両のうち、自車両Ｍの前方に存在する周辺車両（前走車両）に追従するように、予め決められた設定車速の範囲内で自車両Ｍを加速または減速させる。また、外界認識部１２１により前走車両が認識されていない場合、速度支援制御部１４１は、設定車速で自車両Ｍを加速または減速させる。
【００５３】
操舵支援制御部１４２は、ステアリング装置２２０を制御することで、自車両Ｍの操舵制御を行う。例えば、操舵支援制御部１４２は、自車位置認識部１２２により認識された走行車線の中央を維持するように自車両Ｍの操舵を制御する。例えば、操舵支援制御部１４２は、走行車線を区画する２本の区画線ＬＭの其々と自車両Ｍとが等距離となるように自車両Ｍの操舵を制御する。以下、走行車線中央を維持させる操舵制御のことを「車線維持制御」と称して説明する。
【００５４】
また、操舵支援制御部１４２は、走行車線中央から左右いずれかに偏した位置を走行している場合、走行車線から自車両Ｍが逸脱しないように自車両Ｍを走行車線中央に戻すように操舵を制御する。より具体的には、操舵支援制御部１４２は、走行車線を区画する区画線ＬＭと自車両Ｍとの距離が所定距離以下となった場合に、ＨＭＩ２０に所定の画像を表示させると共に、ステアリングホイールを振動させることで乗員に注意を促す。ステアリングホイールを振動させた後に、ステアリングホイールに対して乗員の操作が無い場合、操舵支援制御部１４２は、ステアリング装置２２０を制御することで、転舵輪の向きを車線中央側に変更し、自車両Ｍが車線中央側へと復帰するように操舵を制御する。以下、走行車線の逸脱を抑制する操舵制御のことを「路外逸脱抑制制御」と称して説明する。車線維持制御および路外逸脱抑制制御は、「第１操舵制御」の一例である。
【００５５】
操舵支援制御部１４２は、車線維持制御または路外逸脱抑制制御を実施している過程で、自車位置認識部１２２により区画線ＬＭが認識されなくなった場合、或いは、区画線ＬＭの信頼度が閾値以下となった場合、実施している制御を制限（停止）し、第２操舵制御を行う。第１実施形態における第２操舵制御は、自車両Ｍの直進時の舵角（以下、基準舵角θＲＥＦ）を基準とした所定角度の範囲で目標舵角θＴＧＴを決定し、その決定した目標舵角θＴＧＴで自車両Ｍの操舵を制御することである。例えば、操舵支援制御部１４２は、基準舵角θＲＥＦを０［°］とした場合、この０［°］を基準にプラスマイナス５［°］程度の角度の範囲内で目標舵角を決定し、この目標舵角θＴＧＴに現在の舵角を近づけるように制御する。
【００５６】
切替制御部１５０は、モード切替ボタン２０ａに対する操作に応じて運転支援モードと手動運転モードとを相互に切り替える。例えば、切替制御部１５０は、ハンズオン状態であるときに、手動運転モードから運転支援モードに切り替える。また、切替制御部１５０は、運転支援モード時において、ハンズオフ状態が所定時間以上継続した場合、運転支援モードから手動運転モードに切り替えてよい。このとき、切替制御部１５０は、運転モードが切り替わることを、ＨＭＩ２０を用いて乗員に報知してよい。手動運転モード時には、運転操作子８０からの入力信号（操作量がどの程度かを示す検出信号）が、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に出力される。また、運転操作子８０からの入力信号は、運転支援制御ユニット１００を介して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に出力されてもよい。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の各ＥＣＵ（Electronic Control Unit）は、運転操作子８０等からの入力信号に基づいて、それぞれの動作を行う。
【００５７】
図３は、道路の途中で区画線ＬＭが認識されなくなる場面の一例を示す図である。図示の例では、高速道路における料金所を通過するときの場面を示している。例えば、料金所付近では、一部または全部の車線の区画線が形成されていない区間（図中Ｐ１からＰ２の区間）が存在する。例えば、自車両ＭがＰ１の地点に近づくと、自車位置認識部１２２が走行車線を認識できなくなる。この場合、操舵支援制御部１４２は、Ｐ１手前の区間で車線維持制御または路外逸脱抑制制御を実施していた場合、この制御を停止し、第２操舵制御を行う。
【００５８】
自車両Ｍが料金所を通過しＰ２の地点に近づくと、自車位置認識部１２２が走行車線を再度認識することになる。この場合、操舵支援制御部１４２は、第２操舵制御を停止し、自車位置認識部１２２により認識された区画線ＬＭに基づいて、車線維持制御または路外逸脱抑制制御を再開する。
【００５９】
図４は、第１実施形態における運転支援制御ユニット１００による一連の処理を示すフローチャートである。例えば、本フローチャートの処理は、運転支援モード時に所定周期で繰り返し行われてよい。
【００６０】
まず、操舵支援制御部１４２は、自車位置認識部１２２により区画線ＬＭが認識されたか否か、或いは区画線ＬＭの信頼度が閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１００）。
【００６１】
例えば、自車位置認識部１２２により区画線ＬＭが認識された場合、或いは区画線ＬＭの信頼度が閾値以上である場合、操舵支援制御部１４２は、第２操舵制御を停止して、認識された区画線ＬＭに基づいて、車線維持制御または路外逸脱抑制制御を行う（ステップＳ１０２）。
【００６２】
一方、自車位置認識部１２２により区画線ＬＭが認識されていない場合、或いは区画線ＬＭの信頼度が閾値未満である場合、操舵支援制御部１４２は、車線維持制御または路外逸脱抑制制御を停止し、第２操舵制御を行う（ステップＳ１０４）。第２操舵制御が行われている間、第１制御部１２０は、区画線の認識などの各種処理を継続する。
【００６３】
図５は、第２操舵制御に伴う自車両Ｍの挙動の様子を模式的に示す図である。例えば、操舵支援制御部１４２は、車線維持制御または路外逸脱抑制制御から第２操舵制御に切り替えるときの舵角、すなわち車線維持制御または路外逸脱抑制制御を停止する直前に決定した目標舵角θＴＧＴをキャンセルするためのマイナス成分の角度を、第２操舵制御を行う際の目標舵角θＴＧＴに決定する。これによって、ステアリングホイールの回転軸には現在の舵角から基準舵角θＲＥＦに戻すための操舵トルクが加えられ、ステアリングホイールが直進時のニュートラルなポジションに移動する。
【００６４】
一般的に、車線維持制御または路外逸脱抑制制御のように、車両制御システム１側が能動的に自車両Ｍの操舵を制御した場合、転舵輪の向き（転がる方向）と自車両Ｍの進行方向とに角度差（スリップ角度）が生じて、転舵輪にコーナリングフォース（自車両Ｍの進行方向に対する直交方向の力）と横力（転舵輪の向きに対する直交方向の力）が発生する。これらの力を受けることで車体には、セルフアライニングトルク（ヨー軸回りのモーメント）が働く。このとき操舵制御が停止した場合、転舵輪は、セルフアライニングトルクの作用を受けて基準舵角θＲＥＦの位置まで戻ろうとする。しかしながら、セルフアライニングトルクは、転舵輪の方向と車両の進行方向などによって自然に発生するものであり、予め定めた制御量によって制御されるものではないため、操舵制御を停止したときに、操舵制御による舵角変化に対してセルフアライニングトルクにより舵角変化が連続しない場合があり、操舵トルクの抜けを違和感として感じることが考えられる。
【００６５】
これに対して、操舵支援制御部１４２は、区画線ＬＭが認識されない場合であっても、すぐさま操舵制御を終了するのではなく、目標舵角θＴＧＴを直進時の基準舵角θＲＥＦとして操舵制御を行い、直進時の位置に戻すようにステアリングホイールを回すため、ステアリングホイールを乗員が把持していた場合、把持した手の中でホイールが自らの意思とは関係なく移動することになる。これにより、乗員は操舵トルクが抜けていないことを感じ取ることができる。このように、手動運転時にも生じるセルフアライニングトルク（受動的な力）とは異なり、能動的な力をステアリングホイールに作用させながら自車両Ｍの操舵制御を継続するため、制御が切り替わったことを乗員に感じさせ難くすることができる。この結果、より自然に制御を切り替えることができる。
【００６６】
図６は、舵角θと経過時間ｔとの関係の一例を示す図である。例えば、操舵支援制御部１４２は、第２操舵制御を行う場合、現時刻ｔ０の舵角θを経過時間ｔに応じて目標舵角θＴＧＴに近づけていく。この際、操舵支援制御部１４２は、取り得る舵角θの所定時間ｄｔあたりの変化量（ｄθ／ｄｔ）に、急激な舵角変化を抑制するために制限を設ける。これによって、図示のように、操舵支援制御部１４２は、実際の舵角θを目標舵角θＴＧＴに漸近させていく。
【００６７】
図７は、舵角θと経過時間ｔとの関係の他の例を示す図である。図示のように、例えば、操舵支援制御部１４２は、所定時間Δｔ経過するまで、或いは所定時間Δｔに相当する所定距離を走行するまで、現在の舵角θを維持し、所定時間Δｔ経過した後（所定距離走行した後）、現在の舵角θを目標舵角θＴＧＴに近づけてもよい。
【００６８】
以上説明した第１実施形態によれば、道路の区画線を認識する自車位置認識部１２２と、自車位置認識部１２２により認識された区間線のうち、自車両Ｍが走行する走行車線を区画する区画線に基づいて、車線維持制御または路外逸脱抑制制御（第１操舵制御の一例）を行う操舵支援制御部１４２と、を備え、操舵支援制御部１４２が、自車両Ｍの前方において、走行車線を区画する区画線が自車位置認識部１２２により認識されない場合、または認識された区画線の信頼度が閾値未満の場合、車線維持制御または路外逸脱抑制制御を制限し、自車両Ｍの直進時の舵角を基準とした所定角度の範囲で目標舵角θＴＧＴを決定し、決定した目標舵角θＴＧＴで第２操舵制御を行うことにより、ステアリングホイールに操舵トルクを作用させながら自車両Ｍの操舵制御を継続するため、より自然に制御を切り替えることができる。
【００６９】
また、上述した第１実施形態によれば、区画線が認識されなくなった間（第２操舵制御が行われている間）も第１制御部１２０が区画線の認識処理を継続するため、区画線が再度認識されるようになった場合、車線維持制御または路外逸脱抑制制御（第１操舵制御の一例）を自動で復帰させることができる。この結果、乗員が専用のスイッチなどを操作するなどして車線維持制御または路外逸脱抑制制御が可能な状態へと復帰させる手間を減らすことができる。
【００７０】
また、上述した第１実施形態によれば、高速道路の料金所付近において第２操舵制御を行い、単に右左折やカーブ等、転舵する機会が多い一般道路では第２操舵制御を行わないため、直進時の舵角を基準に目標舵角θＴＧＴを設定することにより生じる乗員の違和感を低減することができる。
【００７１】
また、上述した第１実施形態によれば、取り得る舵角θの時間あたりの変化量に制限を設けながら目標舵角θＴＧＴを決定するため、急激な舵角変化を抑制することができ、乗員の違和感を低減することができる。
【００７２】
また、上述した第１実施形態によれば、所定時間Δｔ経過するまで、或いは所定時間Δｔに相当する所定距離を走行するまで、現在の舵角θを維持し、所定時間Δｔ経過した後或いは所定距離走行した後、現在の舵角θを目標舵角θＴＧＴに近づけるため、自車両Ｍが走行車線の外側に移動するまでの時間をより長くすることができる。この結果、乗員がステアリングホイールを把持できない状態かどうかを検知するまでの十分な時間を稼ぐことができる。
【００７３】
なお、上述した実施形態では、操舵支援制御部１４２は、高速道路の料金所付近で区画線ＬＭが認識されなくなった場合に、第２操舵制御を行うものとして説明したがこれに限られない。例えば、操舵支援制御部１４２は、単に直線状またはカーブ状の経路において、区画線ＬＭが認識されなった場合に、第２操舵制御を行ってよい。例えば、自車両Ｍがカーブ状の経路を走行しているときに区画線ＬＭが認識されなった場合、操舵支援制御部１４２は、区画線ＬＭが認識されなくなる前に行っていた操舵制御時の目標舵角θＴＧＴに基づいて、第２操舵制御時の目標舵角θＴＧＴを決定する。
【００７４】
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、上述した前走車両を追従する追従制御や、車線維持制御、路外逸脱抑制制御などに加えて、車線変更などの速度制御および操舵制御の双方を組み合わせた複雑な制御を自動的に行う点で、上述した第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。
【００７５】
図８は、第２実施形態の車両制御システム２の構成図である。第２実施形態の車両制御システム２は、例えば、カメラ１０と、レーダ１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、ＨＭＩ２０と、車両センサ３０と、通信装置４０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Map position Unit）６０と、運転操作子８０と、自動運転制御ユニット１００Ａ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８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。
【００７６】
第２実施形態のＨＭＩ２０のモード切替ボタン２０ａは、例えば、自動運転モード、運転支援モード、および手動運転モードのいずれかのモードに切り替えるためのボタンである。自動運転モードは、自動運転制御ユニット１００Ａによって、走行駆動力出力装置２００およびブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０との双方が制御されるモードである。
【００７７】
通信装置４０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信したり、無線基地局を介して各種サーバ装置と通信したりする。
【００７８】
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、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第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３０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、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ２０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を、第１地図情報５４を参照して決定する。
【００７９】
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）情報などを含んでもよい。経路決定部５３により決定された経路は、ＭＰＵ６０に出力される。また、ナビゲーション装置５０は、経路決定部５３により決定された経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。なお、ナビゲーション装置５０は、例えば、ユーザ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。また、ナビゲーション装置５０は、通信装置４０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返信された経路を取得してもよい。
【００８０】
ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１として機能し、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第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推奨車線に決定する、といった処理を行う。推奨車線決定部６１は、経路において分岐箇所や合流箇所などが存在する場合、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。
【００８１】
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、電話番号情報などが含まれてよい。道路情報には、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の基準速度、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）、道路またはその道路の各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。基準速度は、例えば、法定速度や、その道路を過去に走行した複数の車両の平均速度などである。第２地図情報６２は、通信装置４０を用いて他装置にアクセスすることにより、随時、アップデートされてよい。
【００８２】
自動運転制御ユニット１００Ａは、例えば、第１制御部１２０Ａと、第２制御部１４０と、切替制御部１５０と、自動運転制御部１６０とを備える。これらの構成要素のうち一部または全部は、それぞれ、ＣＰＵなどのプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。また、上記の構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなど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協働によって実現されてもよい。
【００８３】
第１制御部１２０は、例えば、上述した外界認識部１２１および自車位置認識部１２２と、行動計画生成部１２３とを備える。
【００８４】
第２実施形態における自車位置認識部１２２は、例えば、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。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。そして、自車位置認識部１２２は、例えば、走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。自車位置認識部１２２により認識された自車両Ｍの相対位置は、推奨車線決定部６１および行動計画生成部１２３に提供（出力）される。
【００８５】
行動計画生成部１２３は、例えば、推奨車線決定部６１により決定されて推奨車線を走行するように、且つ、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自動運転において順次実行されるイベントを決定する。イベントには、例えば、一定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、自車両Ｍの走行車線を変更する車線変更イベント、前走車両を追い越す追い越しイベント、前走車両に追従して走行する追従走行イベント、合流地点で自車両Ｍを支線から本線へと合流させる合流イベント、道路の分岐地点で自車両Ｍを目的側の車線に進行させる分岐イベント、自車両Ｍを緊急停車させる緊急停車イベント、自動運転を終了して手動運転に切り替えるための切替イベント等がある。また、これらのイベントの実行中に、自車両Ｍの周辺状況（周辺車両や歩行者の存在、道路工事による車線狭窄等）に基づいて、回避のためのイベントが計画される場合もある。
【００８６】
行動計画生成部１２３は、決定したイベント（経路に応じて計画された複数のイベントの集合）に基づいて、経路決定部５３により決定された経路を自車両Ｍが将来走行させるときの目標軌道を生成する。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、所定の走行距離ごとの自車両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）ごとの目標速度が、目標軌道の一部（一要素）として決定される。目標速度には、目標加速度や目標躍度などの要素が含まれてよい。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、目標速度は軌道点の間隔で決定される。
【００８７】
例えば、行動計画生成部１２３は、目的地までの経路に予め設定された基準速度（例えば法定速度など）や走行時の周辺車両との相対速度に基づいて、目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させる際の目標速度を決定する。また、行動計画生成部１２３は、軌道点の位置関係に基づいて、目標軌道の曲率（軌道のカーブの度合）を決定する。そして、行動計画生成部１２３は、目標速度および曲率を決定した目標軌道を、自動運転制御部１６０に出力する。
【００８８】
図９は、推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。図示するように、推奨車線は、目的地までの経路に沿って走行するのに都合が良いように設定される。行動計画生成部１２３は、推奨車線が決定されると、その推奨車線の切り替わり地点の所定距離手前（イベントの種類に応じて決定されてよい）に差し掛かると、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベントなどを起動する。各イベントの実行中に、障害物ＯＢを回避する必要が生じた場合には、図示するように回避軌道が生成される。
【００８９】
切替制御部１５０は、モード切替ボタン２０ａに対する操作に応じて、自動運転モード、運転支援モード、および手動運転モードのうちいずれかのモードに切り替える。また、切替制御部１５０は、自動運転の開始予定地点で、運転モードを他の運転モードから自動運転モードに切り替える。また、切替制御部１５０は、自動運転の終了予定地点（例えば目的地）で、運転モードを自動運転モードから他の運転モードに切り替える。
【００９０】
また、切替制御部１５０は、運転操作子８０から入力される検出信号に基づいて、運転モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換えてもよい。例えば、切替制御部１５０は、検出信号が示す操作量が閾値を超える場合、すなわち運転操作子８０が閾値を超えた操作量で乗員から操作を受けた場合、運転モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。例えば、運転モードが自動運転モードに設定されている場合において、乗員によってステアリングホイールと、アクセルペダルまたはブレーキペダルとが閾値を超える操作量で操作された場合、切替制御部１５０は、運転モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。
【００９１】
自動運転制御部１６０は、例えば、自動運転モード時に動作し、他のモード時に動作を停止する。自動運転制御部１６０は、例えば、行動計画生成部１２３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。以下、目標軌道に基づいて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を制御することを「自動運転制御」と称して説明する。
【００９２】
例えば、自動運転制御部１６０は、目標軌道に含まれる目標速度に従って、走行駆動力出力装置２００およびブレーキ装置２１０を制御する。また、自動運転制御部１６０は、目標軌道の曲率に基づいて目標舵角θＴＧＴを決定し、決定した目標舵角θＴＧＴに基づいて、ステアリング装置２２０を制御する。
【００９３】
図１０は、第２実施形態における自動運転制御ユニット１００Ａによる一連の処理を示すフローチャートである。例えば、本フローチャートの処理は、自動運転モード時に所定周期で繰り返し行われてよい。
【００９４】
まず、行動計画生成部１２３は、自車位置認識部１２２により区画線ＬＭが認識されたか否か、或いは区画線ＬＭの信頼度が閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２００）。
【００９５】
例えば、自車位置認識部１２２により区画線ＬＭが認識された場合、或いは区画線ＬＭの信頼度が閾値以上である場合、行動計画生成部１２３は、目標軌道を生成する。これを受けて、自動運転制御部１６０は、目標軌道に基づいて自動運転制御を行う（ステップＳ２０２）。
【００９６】
一方、自車位置認識部１２２により区画線ＬＭが認識されていない場合、或いは区画線ＬＭの信頼度が閾値未満である場合、切替制御部１５０は、自動運転モードからハンズオンが必要な運転支援モードに切り替える。これを受けて、自動運転制御部１６０は、目標軌道に基づく自動運転制御を停止し、操舵支援制御部１４２に第２操舵制御を行うよう指示する（ステップＳ２０４）。
【００９７】
次に、自動運転制御部１６０は、把持検出センサ８０ａまたは操舵トルク検出センサ８０ｂにより出力された検出信号に基づいて、乗員がハンズオフ状態であるのか、またはハンズオン状態であるのかを判定する（ステップＳ２０６）。
【００９８】
乗員がハンズオン状態である場合、自動運転制御部１６０は、操舵支援制御部１４２に第２操舵制御を継続させながら、本フローチャートの処理を終了する。
【００９９】
一方、乗員がハンズオフ状態である場合、自動運転制御部１６０は、ＨＭＩ２０を用いて、ハンズオンを要求する情報（ステアリングホイールを把持することを促す情報）を出力する（ステップＳ２０８）。
【０１００】
次に、自動運転制御部１６０は、把持検出センサ８０ａまたは操舵トルク検出センサ８０ｂにより出力された検出信号に基づいて、乗員がハンズオフ状態であるのか、またはハンズオン状態であるのかを判定する（ステップＳ２１０）。
【０１０１】
乗員がハンズオフ状態である場合、自動運転制御部１６０は、ハンズオンを要求してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２１２）。所定時間が経過しない場合、自動運転制御部１６０は、ハンズオフ状態の判定を継続する。
【０１０２】
所定時間内に乗員がハンズオン状態となった場合、自動運転制御部１６０は、操舵支援制御部１４２に第２操舵制御を継続させながら、本フローチャートの処理を終了する。
【０１０３】
一方、所定時間内に乗員がハンズオン状態とならなかった場合、自動運転制御部１６０は、第２操舵制御に代わる代替制御を行う（ステップＳ２１４）。例えば、行動計画生成部１２３は、所定時間内に乗員がハンズオン状態とならなかった場合、自車両Ｍを減速させて停車させるための目標軌道を生成する。これを受けて、自動運転制御部１６０は、減速制御を行う。これによって、本フローチャートの処理が終了する。
【０１０４】
なお、上述したＳ２０４の処理において、自動運転制御部１６０は、操舵支援制御部１４２に第２操舵制御を指示する代わりに、自らが第２操舵制御に相当する制御として、ハンズオンを要する自動運転制御を行ってもよい。例えば、自車位置認識部１２２により区画線ＬＭが認識されていない場合、或いは区画線ＬＭの信頼度が閾値未満である場合、行動計画生成部１２３は、自車両Ｍの直進時の基準舵角θＲＥＦを基準とした所定角度に基づいて目標軌道の曲率を決定する。より具体的には、行動計画生成部１２３は、基準舵角θＲＥＦによって示される方向（方位）に向けて延伸させた、曲率が略ゼロの目標軌道を生成する。このとき、行動計画生成部１２３は、基準舵角θＲＥＦからずれた角度（所定角度内の一角度）によって示される方向に向けて目標軌道を延伸させる場合、その方位から基準舵角θＲＥＦによって示される方位へとカーブするように目標軌道の曲率を決定してよい。すなわち、行動計画生成部１２３は、目標軌道の延伸方向として決めた角度と、基準舵角θＲＥＦとの角度差に応じて目標軌道の曲率を決定する。自動運転制御部１６０は、この目標軌道の曲率に基づいて目標舵角θＴＧＴを決定し、決定した目標舵角θＴＧＴに従って第２操舵制御に相当する自動運転制御を行う。なお、自動運転制御部１６０が、操舵支援制御部１４２に第２操舵制御を指示しない場合、切替制御部１５０は、自動運転モードを維持し続けるものとする。
【０１０５】
以上説明した第２実施形態によれば、自動運転制御部１６０が、走行車線を区画する区画線が認識された場合、または信頼度が閾値以上の場合、ハンズオンを要しない自動運転制御を行い、走行車線を区画する区画線が認識されない場合、または信頼度が閾値未満の場合、自動運転制御を制限すると共に、操舵支援制御部１４２に第２操舵制御を行わせたり、自らがハンズオンを要する自動運転制御を行ったりするため、ステアリングホイールに操舵トルクを作用させながら自車両Ｍの操舵制御を継続することができる。この結果、上述した第１実施形態と同様に、より自然に制御を切り替えることができる。
【０１０６】
また、上述した第２実施形態によれば、乗員がステアリングホイールに少なくとも触れている場合に第２操舵制御を行うため、乗員が操舵を速やかに行うことができる。この結果、乗員の意図しない操舵制御が行われることを抑制することができる。
【０１０７】
また、上述した第２実施形態によれば、区画線が認識されなくなった場合に、第２操舵制御として自車両Ｍを直進させるため、自車両Ｍが走行車線の外側に移動するまでの時間をより長くすることができる。この結果、乗員がステアリングホイールを把持できない状態かどうかを検知するまでの十分な時間を稼ぐことができる。
【０１０８】
また、上述した第２実施形態によれば、ハンズオンの要求により乗員にステアリングホイールの操作を促すとともに、乗員のステアリングホイールの操作によって操舵制御が行われるまでは直進制御を行うことで、認識された区画線の信頼度が閾値未満の場合であっても制御を継続することができる。
【０１０９】
また、上述した第２実施形態によれば、ハンズオンを要求した後に、乗員によるステアリングホイールの操作が所定時間ない場合、自車両Ｍを減速させて停止させるため、乗員が手動で操舵制御を行うことができない場合、或いは操舵制御の意思がない場合に、乗員の意図しない車両走行の継続を制限することができる。
【０１１０】
また、上述した第２実施形態によれば、自車位置認識部１２２により区画線ＬＭが認識されていない場合、或いは区画線ＬＭの信頼度が閾値未満である場合、運転支援モードに切り替えずに自動運転モードを継続させて、行動計画生成部１２３に曲率が略ゼロの目標軌道を生成させるため、目標舵角θＴＧＴを略ゼロに設定することができる。これにより、自動運転モードの自動運転制御から運転支援モードの第２操舵制御に切り替えることなく、ステアリングホイールに操舵トルクを作用させながら自車両Ｍの操舵制御を継続することができる。この結果、上述した第１実施形態と同様に、より自然に制御を切り替えることができる。
【０１１１】
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。
【符号の説明】
【０１１２】
１、２‥車両制御システム、１０…カメラ、１２…レーダ、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…ＨＭＩ、２０ａ…モード切替ボタン、３０…車両センサ、４０…通信装置、５０…ナビゲーション装置、５１…ＧＮＳＳ受信機、５２…ナビＨＭＩ、５３…経路決定部、５４…第１地図情報、６０…ＭＰＵ、６１…推奨車線決定部、６２…第２地図情報、８０…運転操作子、８０ａ…把持検出センサ、８０ｂ…操舵トルク検出センサ、１００…運転支援制御ユニット、１００Ａ…自動運転制御ユニット、１２０、１２０Ａ…第１制御部、１２１…外界認識部、１２２…自車位置認識部、１２３…行動計画生成部、１４０…第２制御部、１４１…速度支援制御部、１４２…操舵支援制御部、１５０…切替制御部、１６０…自動運転制御部、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
【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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