(57)【要約】【課題】交通流に合わせた運転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、及びプログラムを提供すること。【解決手段】車両が存在している道路に対応する交通標識の内容を認識する認識部（１３０）と、前記認識部により認識された交通標識の内容に基づいて、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する運転制御を実行する運転制御部（１４０、１６０）と、を備え、前記運転制御部は、少なくとも、第１制御状態と、前記第１制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第２制御状態との何れかで動作し、前記認識部により認識された前記交通標識が、所定速度以上の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制せず、前記所定速度未満の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制する、車両制御装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が存在している道路に対応する交通標識の内容を認識する認識部と、
前記認識部により認識された交通標識の内容に基づいて、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する運転制御を実行する運転制御部と、を備え、
前記運転制御部は、少なくとも、第１制御状態と、前記第１制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第２制御状態との何れかで動作し、前記認識部により認識された交通標識が、所定速度以上の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制せず、前記所定速度未満の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制する、
車両制御装置。
【請求項２】
前記運転制御部は、更に、前記車両の前走車両の有無、前記前走車両の種別、または前記前走車両の走行速度のうち、少なくとも一つに基づいて、前記第２制御状態での動作を抑制する、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記運転制御部は、前記第２制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第３制御状態による動作を可能とし、前記認識部により認識された交通標識の制限速度に基づいて、前記第３制御状態の実行条件を変更する、
請求項１または２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記運転制御部は、前記第２制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第３制御状態による動作を可能とし、
前記運転制御部は、前記第１制御状態の動作中において、前記第３制御状態に移行するための条件を満たす場合に、前記第１制御状態から前記第２制御状態を経ることなく、前記第３制御状態に移行するように構成されている、
請求項１から３のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記認識部は、前記交通標識のうち固定標識と可変標識とを区別して認識し、
前記運転制御部は、前記認識部により前記固定標識が認識された場合と、前記可変標識が認識された場合とで、前記第２制御状態での動作を抑制する基準を変更する、
請求項１から４のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記運転制御部は、前記認識部により前記固定標識と前記可変標識との両方が認識された場合に、前記可変標識を優先する、
請求項５に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記運転制御部は、前記認識部により前記固定標識と前記可変標識との両方が認識された場合に、前記固定標識および前記可変標識の制限速度のうち、低い方の速度を優先する、
請求項５に記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記運転制御部は、前記認識部により前記固定標識が一回認識された場合に前記第２制御状態での動作を抑制し、前記認識部により前記可変標識が複数回認識された場合に前記第２制御状態での動作を抑制する、
請求項５から７のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項９】
前記車両の乗員に情報を通知する通知部と、
前記通知部により情報を通知させる通知制御部と、を備え、
前記運転制御部は、前記認識部による前記交通標識の認識回数が所定回数未満である場合に、前記通知制御部により交通標識に関する情報を前記乗員に通知させ、前記認識回数が所定回数以上である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制する、
請求項１から８のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１０】
前記乗員による操作に基づいて、前記車両の目標速度を設定する設定部を更に備え、
前記運転制御部は、前記認識部により認識された交通標識の速度と、前記設定部により設定された目標速度とに基づいて、前記運転制御の内容を補正する、
請求項１から９のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１１】
車両の周辺状況に認識する認識部と、
前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御する運転制御を実行する運転制御部と、を備え、
前記運転制御部は、少なくとも、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、第１制御状態と、前記第１制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第２制御状態と、前記第２制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第３制御状態との何れかで動作し、前記第１制御状態の動作中において、前記第３制御状態に移行するための条件を満たす場合に、前記第１制御状態から前記第２制御状態を経ることなく、前記第３制御状態に移行することができる、
車両制御装置。
【請求項１２】
車両制御装置が、
車両が存在している道路に対応する交通標識の内容を認識し、
認識された交通標識の内容に基づいて、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する運転制御を実行し、
少なくとも、第１制御状態と、前記第１制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第２制御状態との何れかで動作し、認識された前記交通標識が、所定速度以上の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制せず、前記所定速度未満の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制する、
車両制御方法。
【請求項１３】
車両制御装置に、
車両が存在している道路に対応する交通標識の内容を認識させ、
認識された交通標識の内容に基づいて、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する運転制御を実行させ、
少なくとも、第１制御状態と、前記第１制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第２制御状態との何れかで動作し、認識された前記交通標識が、所定速度以上の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制せず、前記所定速度未満の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制させる、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置、車両制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両を自動的に制御することについて研究が進められている。これに関連して、自車両の位置や地図データに基づいて自動運転による自律走行と、手動走行とを切り替える制御を行ったり、自車両の走行位置が、制御解除位置に到達したときに、自動運転による定速走行制御を解除して運転度合を変更する技術が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２３９７２７号公報
【特許文献２】特開平１０−３１５８０１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、自車両の位置や地図データに基づいて一方的に運転制御が切り替わるため、実際に運転制御が切り替わるタイミングや運転制御の度合が実際の交通流に合わない場合があった。
【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、交通流に合わせた運転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、及び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）：車両が存在している道路に対応する交通標識の内容を認識する認識部と、前記認識部により認識された交通標識の内容に基づいて、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する運転制御を実行する運転制御部と、を備え、前記運転制御部は、少なくとも、第１制御状態と、前記第１制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第２制御状態との何れかで動作し、前記認識部により認識された交通標識が、所定速度以上の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制せず、前記所定速度未満の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制する、車両制御装置である。
【０００７】
（２）：（１）において、前記運転制御部は、更に、前記車両の前走車両の有無、前記前走車両の種別、または前記前走車両の走行速度のうち、少なくとも一つに基づいて、前記第２制御状態での動作を抑制するものである。
【０００８】
（３）：（１）または（２）において、前記運転制御部は、前記第２制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第３制御状態による動作を可能とし、前記認識部により認識された交通標識の制限速度に基づいて、前記第３制御状態の実行条件を変更するものである。
【０００９】
（４）：（１）から（３）のうち何れか一つにおいて、前記運転制御部は、前記第２制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第３制御状態による動作を可能とし、前記運転制御部は、前記第１制御状態の動作中において、前記第３制御状態に移行するための条件を満たす場合に、前記第１制御状態から前記第２制御状態を経ることなく、前記第３制御状態に移行するように構成されている。
【００１０】
（５）：（１）から（４）のうち何れか一つにおいて、前記認識部は、前記交通標識のうち固定標識と可変標識とを区別して認識し、前記運転制御部は、前記認識部により前記固定標識が認識された場合と、前記可変標識が認識された場合とで、前記第２制御状態での動作を抑制する基準を変更するものである。
【００１１】
（６）：（５）において、前記運転制御部は、前記認識部により前記固定標識と前記可変標識との両方が認識された場合に、前記可変標識を優先するものである。
【００１２】
（７）：（５）において、前記運転制御部は、前記認識部により前記固定標識と前記可変標識との両方が認識された場合に、前記固定標識および前記可変標識の制限速度のうち、低い方の速度を優先するものである。
【００１３】
（８）：（５）から（７）のうち何れか一つにおいて、前記運転制御部は、前記認識部により前記固定標識が一回認識された場合に前記第２制御状態での動作を抑制し、前記認識部により前記可変標識が複数回認識された場合に前記第２制御状態での動作を抑制するものである。
【００１４】
（９）：（１）から（８）のうち何れか一つにおいて、前記車両の乗員に情報を通知する通知部と、前記通知部により情報を通知させる通知制御部と、を備え、前記運転制御部は、前記認識部による前記交通標識の認識回数が所定回数未満である場合に、前記通知制御部により交通標識に関する情報を前記乗員に通知させ、前記認識回数が所定回数以上である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制するものである。
【００１５】
（１０）：（１）から（９）のうち何れか一つにおいて、前記乗員による操作に基づいて、前記車両の目標速度を設定する設定部を更に備え、前記運転制御部は、前記認識部により認識された交通標識の速度と、前記設定部により設定された目標速度とに基づいて、前記運転制御の内容を補正するものである。
【００１６】
（１１）：車両の周辺状況に認識する認識部と、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御する運転制御を実行する運転制御部と、を備え、前記運転制御部は、少なくとも、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、第１制御状態と、前記第１制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第２制御状態と、前記第２制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第３制御状態との何れかで動作し、前記第１制御状態の動作中において、前記第３制御状態に移行するための条件を満たす場合に、前記第１制御状態から前記第２制御状態を経ることなく、前記第３制御状態に移行することができる、車両制御装置である。
【００１７】
（１２）：車両制御装置が、車両が存在している道路に対応する交通標識の内容を認識し、認識された交通標識の内容に基づいて、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する運転制御を実行し、少なくとも、第１制御状態と、前記第１制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第２制御状態との何れかで動作し、認識された前記交通標識が、所定速度以上の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制せず、前記所定速度未満の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制する、車両制御方法である。
【００１８】
（１３）：車両制御装置に、車両が存在している道路に対応する交通標識の内容を認識させ、認識された交通標識の内容に基づいて、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する運転制御を実行させ、少なくとも、第１制御状態と、前記第１制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第２制御状態との何れかで動作し、認識された前記交通標識が、所定速度以上の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制せず、前記所定速度未満の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制させる、プログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
（１）〜（１３）によれば、交通流に合わせた運転制御を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】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。
【図２】第１制御部１２０、第２制御部１６０、ＨＭＩ制御部１８０、および記憶部１９０の機能構成図である。
【図３】交通標識認識部１３４の処理について説明するための図である。
【図４】地図情報に含まれる制限速度の一例を示す図である。
【図５】制御状態変更データ１９２の内容の一例を示す図である。
【図６】前走車両が大型車両である場合の制御状態変更部１４２の処理について説明するための図である。
【図７】前走車両が普通車両である場合の制御状態変更部１４２の処理について説明するための図である。
【図８】可変標識が認識された場合における制御状態変更部１４２の処理について説明するための図である。
【図９】ＨＭＩ制御部１８０の処理について説明するための図である。
【図１０】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を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。なお、実施形態の車両制御装置は、自動運転車両に適用される。自動運転とは、例えば、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。また、自動運転車両が実行可能な運転制御の制御状態には、第１制御状態と、第１制御状態よりも自動化率が高いまたは乗員に対する要求タスクが低い第２制御状態とが含まれる。また、制御状態には、第２制御状態よりも自動化率が高いまたは乗員に対する要求タスクが低い第３制御状態が含まれてもよい。要求タスクには、例えば、乗員が運転操作子を操作すること、自車両Ｍの周辺監視を行うことが含まれる。また、以下では、左側通行の法規が適用される場合について説明するが、右側通行の法規が適用される場合、左右を逆に読み替えればよい。
【００２２】
［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。
【００２３】
車両システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ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、運転操作子８０と、車室内カメラ９０と、自動運転制御装置１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。また、自動運転制御装置１００は、「車両制御装置」の一例である。また、ＨＭＩ３０は、「設定部」の一例である。また、ＨＭＩ３０は、「通知部」の一例である。また、ＨＭＩ制御部１８０は、「通知制御部」の一例である。
【００２４】
カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍ）の任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。
【００２５】
レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波等の電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
【００２６】
ファインダ１４は、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ファインダ１４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。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。
【００２７】
物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置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、およびファインダ１４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。カメラ１０は、通常の画像を撮像するものの他、物体の表面温度の変化を撮像する赤外線カメラを含む。カメラ１０に備わる機能によって通常の撮像と赤外線撮像に切り替えるものであってもよい。
【００２８】
通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）等を利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。
【００２９】
ＨＭＩ３０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。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キー、車室内に設けられた発光装置等を含む。また、ＨＭＩ３０には、例えば、乗員による目標速度の設定を受け付けるスイッチ等が含まれる。また、ＨＭＩ３０には、例えば、自車両Ｍの将来における左右何れかの進行方向を示すウインカーの点灯の有無を操作するウインカー操作部が含まれる。
【００３０】
車両センサ４０は、自車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。加速度は、例えば、自車両Ｍの進行方向に関する縦加速度または自車両Ｍの横方向に対する横加速度の少なくとも一方を含む。
【００３１】
ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備える。ナビゲーション装置５０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ４０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キー等を含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報等を含んでもよい。また、第１地図情報５４は、地物に関する情報を含んでもよい。地物に関する情報には、地物の識別情報である地物ＩＤ、地物の位置情報、地物の属性（ジャンル）、地物に基づく案内情報が含まれる。地物には、例えば、ランドマークや観光エリア（例えば、山、滝、湖）、有名な建築物（例えば、寺院、橋）、テーマパークやショッピングモール等の商業施設が含まれる。コンピュータ処理の上で、地物は、地図上の一点であってもよく、広さを持つ領域であってもよい。地物に関する情報は、第１地図情報５４にデフォルトで設定されていてもよく、またインターネット等を介して地図サーバ等から取得されてもよい。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。
【００３２】
ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１を含み、ＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された地図上経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。
【００３３】
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、交通標識、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。
【００３４】
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、異形ステア、ジョイスティック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。
【００３５】
車室内カメラ９０は、例えば、自車両Ｍの車室内に設置されたシートに着座する乗員の顔を含む画像を撮像する。乗員とは、例えば、運転席に着座する乗員であるが、これに加えて助手席や後部座席に着座する乗員（同乗者）でもよい。車室内カメラ９０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。車室内カメラ９０は、例えば、所定のタイミングで乗員を撮像する。車室内カメラ９０の撮像画像は、第１制御部１２０に出力される。
【００３６】
自動運転制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０と、ＨＭＩ制御部１８０と、記憶部１９０とを備える。これらの構成要素は、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。また、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。運転制御部は、例えば、認識部１３０により認識された周辺状況に基づいて、自車両Ｍの操舵または加減速のうち一方または双方を制御して第１制御状態から第３制御状態のうち、何れかの制御状態による運転制御を実行する。
【００３７】
図２は、第１制御部１２０、第２制御部１６０、ＨＭＩ制御部１８０、および記憶部１９０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。
【００３８】
認識部１３０は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、自車両Ｍの周辺にある物体の位置、向き、および速度、加速度等の状態を認識する。物体には、例えば、歩行者、他車両等の移動体や工事箇所等の障害物が含まれる。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心等）を原点とした相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、表現された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。
【００３９】
また、認識部１３０は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）を認識する。例えば、認識部１３０は、第２地図情報６２から得られる道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ１０によって撮像された画像から認識される自車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。なお、認識部１３０は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレール等を含む走路境界（道路境界）を認識することで、走行車線を認識してもよい。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される自車両Ｍの位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてもよい。また、認識部１３０は、カメラ１０によって撮像された画像に基づいて、障害物の幅や高さ、形状等を認識してもよい。また、認識部１３０は、歩道、一時停止線、障害物、赤信号、料金所、道路構造その他の道路事象を認識する。
【００４０】
認識部１３０は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。認識部１３０は、例えば、自車両Ｍの基準点の車線中央からの乖離、および自車両Ｍの進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識してもよい。これに代えて、認識部１３０は、走行車線のいずれかの側端部（道路区画線または道路境界）に対する自車両Ｍの基準点の位置等を、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してもよい。また、認識部１３０は、第１地図情報５４または第２地図情報６２に基づいて、道路上の構造物（例えば、電柱、中央分離帯等）を認識してもよい。認識部１３０の走行状況認識部１３２および交通標識認識部１３４の機能については、後述する。
【００４１】
行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自車両Ｍが自動的に（運転者の操作に依らずに）将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、自車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）ごとの自車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自車両Ｍの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。
【００４２】
行動計画生成部１４０は、目標軌道を生成するにあたり、自動運転のイベントを設定してよい。自動運転のイベントには、定速走行イベント、低速追従走行イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベント、テイクオーバーイベント、回避イベント等がある。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。行動計画生成部１４０の制御状態変更部１４２の機能については、後述する。
【００４３】
第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。
【００４４】
第２制御部１６０は、例えば、取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置２２０を制御する。速度制御部１６４および操舵制御部１６６の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部１６６は、自車両Ｍの前方の道路の曲率に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。
【００４５】
ＨＭＩ制御部１８０は、ＨＭＩ３０により、乗員に所定の情報を通知する。所定の情報とは、例えば、乗員に要求タスクを課す情報、乗員に運転操作子８０を操作させる情報、または制御状態等の自車両Ｍの走行に関連のある情報である。また、所定の情報には、テレビ番組、ＤＶＤ等の記憶媒体に記憶されたコンテンツ（例えば、映画）等の自車両Ｍの走行に関連しない情報が含まれてもよい。また、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等に出力する。
【００４６】
記憶部１９０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、ＨＤＤ等の不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、レジスタ等の揮発性の記憶装置によって実現される。記憶部１９０には、例えば、制御状態変更データ１９２、その他の情報が格納される。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
【００５０】
［走行状況認識部の機能］
走行状況認識部１３２は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、自車両Ｍの走行状況を認識する。自車両Ｍの走行状況には、例えば、自車両Ｍの位置や速度、他車両の位置や速度、渋滞状況、道路形状が含まれる。例えば、走行状況認識部１３２は、自車両Ｍの位置を中心とした所定範囲内に存在する他車両の数や、自車両Ｍの速度に基づいて渋滞状況を認識する。渋滞状況は、渋滞しているか否かの判定結果でもよく、渋滞の度合であってもよい。
【００５１】
また、走行状況認識部１３２は、カメラ１０等のより撮像された画像の解析結果に基づいて、走行中の道路種別（例えば、自動車専用道路、高速道路、一般道路）や、走行車線が中央分離帯等により対向車線と分離されているか否か等の詳細情報を認識してもよい。また、走行状況認識部１３２は、自車両Ｍの位置情報に基づいて、地図情報（例えば、第１地図情報５４または第２地図情報６２）を参照して、走行中の道路種別や詳細情報を認識してもよい。
【００５２】
［交通標識認識部の機能］
交通標識認識部１３４は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、自車両Ｍが走行する道路の交通標識を認識する。交通標識とは、例えば、走行する道路の交通規制等を示す標示板であり、規制標識や指示標識、警戒標識、案内標識等が含まれる。また、交通標識は、道路（車線）の付近に設置されていてもよく、道路上の工事地点や事故車両付近等に一時的に置かれていてもよい。また、交通標識は、道路の路面に描画されていてもよい。図３は、交通標識認識部１３４の処理について説明するための図である。図３の例では、同一方向に二車線で走行可能な道路を示し、自車両Ｍは、道路区画線ＬＬ、ＣＬ、およびＬＲで区画された車線Ｌ１、Ｌ２のうち、左側の車線Ｌ１を速度ＶＭで走行しているものとする。
【００５３】
例えば、交通標識認識部１３４は、例えば、カメラ１０により撮像された画像を解析し、色や形状によるパターンマッチング処理により、自車両Ｍが存在している道路（車線Ｌ１、Ｌ２）に対応する交通標識を認識する。図３の例では、車線Ｌ１およびＬ２に対応する交通標識ＭＫ１~ＭＫ４を認識する。また、交通標識認識部１３４は、認識した交通標識のうち、制限速度に関する速度標識を認識する。図３の例では、交通標識認識部１３４は、速度標識として交通標識ＭＫ１~ＭＫ３を認識する。交通標識ＭＫ１は、例えば、地点Ｐ１から地点Ｐ２までの区間の制限速度を規定する。また、交通標識ＭＫ２およびＭＫ３は、地点Ｐ２から所定区間の制限速度を規定する。
【００５４】
また、交通標識認識部１３４は、認識された速度標識のうち、固定標識と可変標識とを区別して認識してもよい。固定標識とは、例えば、標示された制限速度が固定の標識である。また、可変標識とは、例えば、時間帯や、外部装置からの遠隔操作によって、標示される制限速度を変更することができる標識である。可変標識は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の点灯部分を変更することで異なる制限速度を表示させてもよく、予め用意した複数の速度標識を電動で差し替えることで異なる制限速度を標示させてもよい。例えば、交通標識認識部１３４は、カメラ１０により撮像された画像を解析し、交通標識の形状や色情報に基づいて、固定標識と可変標識とを区別する。図３の例において、交通標識認識部１３４は、交通標識ＭＫ１およびＭＫ２を固定標識と認識し、交通標識ＭＫ３を可変標識として認識する。
【００５５】
また、交通標識認識部１３４は、自車両Ｍの位置情報に基づいて、地図情報を参照し、自車両Ｍの位置情報に対応する道路の制限速度に関する情報を認識してもよい。図４は、地図情報に含まれる制限速度の一例を示す図である。図４に示す地図情報ＭＰには、例えば、道路形状や道路幅、トンネルの有無等の道路環境に基づいて、道路の一部の区間の制限速度に関する情報が含まれる。また、地図情報ＭＰには、標識が存在する位置や、固定標識と可変標識のうち、どちらの標識が存在するかの情報が含まれてもよい。交通標識認識部１３４は、例えば、自車両Ｍが所定区間走行しても道路標識が認識できない場合に、現在位置に基づいて地図情報ＭＰに含まれる制限速度を認識する。また、交通標識認識部１３４は、カメラ１０からの認識結果における速度標識の速度と、地図情報ＭＰから得られる速度との両方を認識してもよい。これにより、認識する速度の確度を向上させることができる。
【００５６】
［制御状態変更部の機能］
制御状態変更部１４２は、走行状況認識部１３２により認識される自車両Ｍの走行状況に基づく第１条件と、交通標識認識部１３４により認識された交通標識に基づく第２条件とに基づいて、運転制御の制御状態を変更（移行）する制御を行う。例えば、制御状態変更部１４２は、記憶部１９０に記憶された制御状態変更データ１９２に基づいて、自車両Ｍの制御状態を変更する。図５は、制御状態変更データ１９２の内容の一例を示す図である。制御状態変更データ１９２には、例えば、制御状態に、第１条件と、第２条件とが対応付けられている。制御状態変更部１４２は、第１条件と第２条件とが合致する制御状態に変更して運転制御を行う。なお、制御状態変更データ１９２の第１条件と第２条件とに含まれる数値については、図５の例に限定されるものではない。
【００５７】
ここで、第１制御状態〜第３制御状態について具体的に説明する。第１制御状態〜第３制御状態のそれぞれには、例えば、複数の第１条件および第２条件の組が対応付けられていてもよい。また、複数の制御状態は、複数の制御度合が対応付けられていてもよい。制御度合とは、例えば、自車両Ｍの運転制御の度合であり、走行状況や速度標識の速度に基づいて設定されるものである。制御状態変更データ１９２には、第３制御状態に二つの第１条件および第２条件の組が設定されている。また、第２制御状態には、二つの制御度合に対する第１条件および第２条件が設定されている。つまり、図５の例では、４つの制御度合１~４が存在する。また、図５の例に示す条件は、あくまでも一例であり、例えば、第１条件および第２条件に示す速度は他の速度に変更されてよい。
【００５８】
制御状態変更部１４２は、自車両Ｍが一般道路等を走行し、制限速度が４０［ｋｍ／ｈ］未満である場合に、第１制御状態（制御度合１）に変更して運転制御を実行する。また、第１制御状態とは、例えば、乗員の運転操作により、自車両Ｍの操舵および加減速を制御して自車両Ｍを走行させる状態（いわゆる手動運転）が含まれる。
【００５９】
また、制御状態変更部１４２は、自車両Ｍが分合流（分岐または合流）を走行している場合であっても、車線の制限速度が所定速度（例えば、４０［ｋｍ／ｈ］）未満である場合には、第２制御状態（制御度合２）での動作を抑制する。また、制御状態変更部１４２は、自車両Ｍが分合流を走行している場合であり、車線の制限速度が４０［ｋｍ／ｈ］以上である場合には、自車両Ｍの制御状態を第２制御状態（制御度合２）に変更する（第２制御状態（制御度合２）での動作を抑制しない）。なお、制御状態変更部１４２は、例えば、ジャンクション等の分合流である場合に、第２制御状態（制御度合２）での動作を実行し（抑制せず）、インターチェンジにおける分合流では第２制御状態（制御度合２）での動作を抑制してもよい。
【００６０】
第２制御状態では、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）やＬＫＡＳ（Lane Keeping Assistance System）、ＡＬＣ（Auto Lane Changing）、ＤＬＣ（Driver Lane Changing）等の運転制御が実行可能である。ＡＣＣは、例えば、自車両Ｍを前走車両に追従して走行させる運転制御である。ＬＫＡＳは、例えば、自車両Ｍが走行する車線を維持する運転制御である。ＡＬＣは、例えば、ナビゲーション装置５０による経路設定に基づいて、乗員のウインカー操作を必要とせずに、車線変更を行う運転制御である。また、ＡＬＣには、例えば、自動追い越し制御における車線変更と、分岐における車線変更とが含まれる。また、ＤＬＣは、乗員によるウインカー操作に基づいて、指示した方向に車線変更を行う運転制御である。
【００６１】
第２制御状態（制御度合２）の運転制御を行う場合、乗員は、運転操作子８０のステアリングホイールを把持または操作する必要がある（以下、ハンズオンと称する）とともに、自車両Ｍの周辺監視を行う必要がある（以下、アイズオンと称する）。第２制御状態（制御度合２）の実行中において、乗員が、運転操作子８０のステアリングホイールを把持または操作しない場合（以下、ハンズオフと称する）、ＨＭＩ制御部１８０は、ＨＭＩ３０により警告音を出力させ、乗員に注意喚起を行う。
【００６２】
また、制御状態変更部１４２は、自車両Ｍの走行位置が高速道路の本線であっても、制限速度が７０［ｋｍ／ｈ］未満である場合には、第２制御状態（制御度合３）での動作を抑制する。また、制御状態変更部１４２は、自車両Ｍの走行位置が高速道路の本線であり、制限速度が７０［ｋｍ／ｈ］以上である場合には、自車両Ｍの制御状態を第２制御状態（制御度合３）に変更する。第２制御状態（制御度合３）の運転制御を行う場合、乗員のハンズオフは許可されるが、アイズオンを行う必要がある。また、第２制御状態（制御度合３）の運転制御を行う場合、ＡＣＣの速度設定は、ＨＭＩ３０による乗員の任意設定で、３０〜１３５［ｋｍ／ｈ］までが許容される。また、第２制御状態（制御度合３）の実行中において、道路形状がカーブ路である場合、制御状態変更部１４２は、旋回角度や自車両Ｍに対する横加速度に基づいて自動減速を行ってもよい。
【００６３】
例えば、第２制御状態（制御度合３）において、乗員がアイズオフの場合には、ＤＬＣやＡＬＣは実行しない。また、第２制御状態（制御度合３）において、ＤＬＣは、乗員がハンズオン且つアイズオンの場合に実行可能する。また、第２制御状態（制御度合３）において、ＡＬＣによる自動追い越しは、ハンズオフおよびアイズオンのときに実行可能とし、ＡＬＣの分岐は、ハンズオンおよびアイズオンのときに実行可能とする。
【００６４】
また、制御状態変更部１４２は、自車両Ｍの走行状況が所定の状況である場合に、交通標識の制限速度に基づいて、第３制御状態（制御度合４）を実行する。第３制御状態（制御度合４）とは、例えば、乗員のハンズオフおよびアイズオフが許可された運転制御である。第３制御状態とは、例えば、トラフィックジャムパイロット（Traffic Jam Pilot）（以下、ＴＪＰと称する）による運転制御の状態が含まれる。ＴＪＰとは、例えば、自車両Ｍが所定速度（例えば、６０［ｋｍ／ｈ］）以下で前走車両に追従する制御態様や、高速道路走行中に前走車両に追従する制御態様である。
【００６５】
例えば、制御状態変更部１４２は、自車両Ｍの走行状況が渋滞中である場合に、交通標識の制限速度に基づいて、第３制御状態の実行条件を変更してもよい。制御状態変更データ１９２では、速度標識に標示された制限速度に基づいて、第３制御状態を実行するための自車両Ｍの速度条件を異ならせている。具体的には、制御状態変更部１４２は、渋滞中において、速度標識の制限速度が７０［ｋｍ／ｈ］以上である場合には、自車両Ｍの速度ＶＭが４０［ｋｍ／ｈ］以下のときに第３制御状態に変更する制御を行う。また、制御状態変更部１４２は、渋滞中において、速度標識の制限速度が７０［ｋｍ／ｈ］未満である場合には、自車両Ｍの速度が２０［ｋｍ／ｈ］以下のときに、第３制御状態に変更する制御を行う。
【００６６】
また、制御状態変更部１４２は、第３制御状態の実行時の自車両Ｍの上限速度を設定し、自車両Ｍが上限速度を超えた場合に、第２または第１制御状態の動作に移行してもよい。上述の例において、渋滞中で、速度標識の制限速度が７０［ｋｍ／ｈ］以上であり、且つ、自車両Ｍの速度ＶＭが４０［ｋｍ／ｈ］以下のときに第３制御状態に変更した場合、制御状態変更部１４２は、上限速度を６０［ｋｍ／ｈ］に設定する。また、渋滞中で、速度標識の制限速度が７０［ｋｍ／ｈ］未満であり、且つ、自車両Ｍの速度ＶＭが２０［ｋｍ／ｈ］以下のときに第３制御状態に変更した場合、制御状態変更部１４２は、上限速度を、４０［ｋｍ／ｈ］に設定する。上述した上限速度の数値は一例であり、車種や道路環境等に応じて異ならせてもよい。そして、制御状態変更部１４２は、自車両Ｍの速度ＶＭが設定した上限速度を超えた場合に、第３制御状態から第２または第１制御状態の動作に移行する制御を行う。
【００６７】
また、第３制御状態の実行中において、前走車両との車間距離は、落下物の回避や他車両の割り込みに対応するため、広め車間距離を取る。また、第３制御状態の実行中は、レーンチェンジ等は行わないようにする。また、第３制御状態の実行中において、他車両の割込みがあった場合には、制御状態変更部１４２は、ＨＭＩ制御部１８０により自車両Ｍの周辺監視を行う（以下、アイズオンと称する）要求をＨＭＩ３０に出力させてもよい。また、制御状態変更部１４２は、例えば、第１〜第３制御状態の何れかの制御状態の動作中において、自車両Ｍが走行する車線の速度標識の制限速度が変わった場合には、変わった制限速度に基づいて上述した処理を実行し、対応する制御状態での動作を行う。
【００６８】
このように、実施形態では、速度標識に標示された速度が所定条件を満たさない場合に、制御度合を変更することを抑制する。これにより、走行状況の変化に基づいて頻繁に制御状態が変更することを抑制することができ、乗員への運転交替の頻度を軽減することができる。また、固定標識と可変標識とを区別して、制御状態を変更することで、交通事故等により動的に標識が変化した場合であっても、容易に制御状態を判定することができる。また、実施形態では、交通流に合わせた運転制御を実行することができる。また、乗員に走行道路の地理感覚がない場合でも、容易に制御状態を認識することができ、より乗員の感覚に合わせた運転制御を実行することができる。
【００６９】
なお、制御状態変更部１４２は、制御状態変更データ１９２が所定の条件を満たす場合に加えて、自車両Ｍの前走車両の有無に基づいて、制御状態を変更してもよい。これにより、例えば、渋滞中である場合や、前走車両の軌跡を使用して自車両Ｍが道路区画線ＬＬ，ＣＬを認識できなった場合であっても、前走車両に追従する等、適切な制御状態で運転することができる。また、制御状態変更部１４２は、前走車両が存在する場合に、前走車両の種別、または前走車両の走行速度に基づいて、運転制御の制御度合を変更してもよい。
【００７０】
図６は、前走車両が大型車両である場合の制御状態変更部１４２の処理について説明するための図である。図６の例において、他車両ｍ１は、大型車両（トラック）であり、速度Ｖｍ１で、道路延伸方向（図中Ｘ方向）に走行しているものとする。ここで、自車両Ｍが前走車両である他車両ｍ１を追従する場合に、大型車両であれば走行できるような道路上の段差や障害物等であっても、自車両Ｍのような普通自動車では走行できないような場合がある。また、大型車両と普通車両とで制限速度が異なる場合がある。したがって、制御状態変更部１４２は、前走車両が大型車両である場合には、第１条件および第２条件が所定の制御状態の条件を満たす場合であっても制御状態の変更を抑制する。
【００７１】
図７は、前走車両が普通車両である場合の制御状態変更部１４２の処理について説明するための図である。図７の例において、他車両ｍ２は、自車両Ｍと同じ普通車両であり、度Ｖｍ２で、道路延伸方向に走行しているものとする。ここで、自車両Ｍが他車両ｍ２に追従する場合に、自車両Ｍと同じ種別の車両であれば、走行制御の内容や制限速度も同一となる。したがって、制御状態変更部１４２は、他車両Ｍ２に追従前走車両が普通車両である場合には、第１条件および第２条件を満たす制御状態への変更を行う。また、制御状態変更部１４２は、他車両ｍ２の速度Ｖｍ２が閾値以上である場合に、第１条件および第２条件を満たす制御状態への変更を行い、閾値未満である場合に、制御状態への変更を抑制してもよい。
【００７２】
また、制御状態変更部１４２は、第１制御状態から第３制御状態に変更する場合に、第１制御状態→第２制御状態→第３制御状態と段階的に移行する運転制御を行ってもよい。また、制御状態変更部１４２は、第１制御状態の動作中において、制御状態変更データ１９２における第３制御状態に移行するための条件を満たす場合に、第１制御状態から第２制御状態を経ることなく、第３制御状態に移行する運転制御を行ってもよい。また、制御状態変更部１４２は、第３制御状態から第１制御状態に変更する場合にも、上述したように段階的に移行する運転制御を行ってもよく、第２制御状態を経ることなく第１制御状態に移行する運転制御を行ってもよい。これにより、自車両Ｍの走行状況や速度標識の制限速度に基づいて、適切な運転制御を実行することができる。また、制御状態変更部１４２は、第２制御状態を経ることなく、第１制御状態と第３制御状態との間で移行を行うことにより、より迅速に周辺状況に適した運転制御を実行することができる。
【００７３】
また、制御状態変更部１４２は、交通標識認識部１３４により固定標識の制限速度を認識した場合と、可変標識の制限速度を認識した場合とで、運転制御の制御度合を変更してもよい。例えば、制御状態変更部１４２は、交通標識認識部１３４により固定標識と可変標識との両方が認識された場合に、可変標識の速度を優先する。図７の例では、地点Ｐ２に存在する交通標識（固定標識）ＭＫ２と交通標識（固定標識）ＭＫ３のうち、交通標識ＭＫ３の速度を優先する。これにより、現在の道路状況（例えば、時間帯による渋滞の状況、事故の発生、工事中）に対応付けられた速度に基づいて交通流に合わせた運転制御を実行することができる。また、より乗員の感覚に合わせた運転制御を実行することができる。
【００７４】
また、制御状態変更部１４２は、交通標識認識部１３４により固定標識と、可変標識との両方が認識された場合に、速度が低い方を優先してもよい。これにより、低速による適切な運転制御を実行することができる。
【００７５】
また、制御状態変更部１４２は、交通標識の認識回数が所定回数未満である場合に、ＨＭＩ制御部１８０により交通標識に関する情報をＨＭＩ３０から乗員に通知させ、認識回数が所定回数以上である場合に、第２制御状態での動作を抑制してもよい。より具体的には、制御状態変更部１４２は、例えば、固定標識または可変標識のそれぞれの認識回数に基づいて、運転制御の内容を変更してもよい。例えば、制御状態変更部１４２は、交通標識認識部１３４により固定標識が認識された場合には、一回の認識で制御状態の変更に対する制御を行い、可変標識が認識された場合には、複数回の認識で制御状態の変更に対する制御を行う。
【００７６】
図８は、可変標識が認識された場合における制御状態変更部１４２の処理について説明するための図である。図８の例では、地点Ｐ１に可変標識ＭＫ５が存在し、地点Ｐ２に可変標識ＭＫ６が存在するものとする。また、図８の例において、自車両Ｍ（ｔ１）〜Ｍ（ｔ３）は、時刻ｔ１〜ｔ３における自車両Ｍの位置を示すものとする。また、図８の例では、時刻ｔ１における自車両Ｍ（ｔ１）の速度ＶＭは、１００［ｋｍ／ｈ］であるものとする。例えば、制御状態変更部１４２は、交通標識認識部１３４により一回目の可変標識ＭＫ５が認識された場合には、可変標識ＭＫ５に標示された制限速度（６０［ｋｍ／ｈ］）と、自車両Ｍの速度ＶＭとの間に閾値（例えば、±２０［ｋｍ／ｈ］）以上の乖離があるか否かを判定し、乖離がある場合にＨＭＩ制御部１８０により乗員による設定速度の変更を促す通知を行う。
【００７７】
図９は、ＨＭＩ制御部１８０の処理について説明するための図である。ＨＭＩ制御部１８０は、制御状態変更部１４２による制御により、可変標識ＭＫ５に標示された制限速度と、自車両Ｍの速度ＶＭとの間に閾値以上の乖離がある場合に、図９に示す画像ＩＭ１を生成し、生成した画像をＨＭＩ３０の表示装置等に表示させる。図９の画像ＩＭ１には、例えば、「標識の速度に合わせて車両の速度を設定してください。」のメッセージと、「（次に速度標識を認識した場合に、制御状態が変更されます。）」のメッセージが含まれている。なお、ＨＭＩ制御部１８０は、画像ＩＭ１に標示されるメッセージと同様のメッセージをＨＭＩ３０のスピーカ等により音声出力してもよい。
【００７８】
そして、制御状態変更部１４２は、交通標識認識部１３４により二回目の可変標識ＭＫ６が認識された場合であって、可変標識ＭＫ６に標示された制限速度（６０［ｋｍ／ｈ］）と、自車両Ｍの速度ＶＭとの間に閾値以上の乖離がある場合に、制御状態を変更する。ここでの制御状態とは、例えば、自車両Ｍ（ｔ３）において、ハンズオンを要求したり、速度を減速させる制御である。これにより、ＨＭＩ制御部１８０は、乗員に将来の走行制御の内容を通知することができるため、乗員に違和感を持たせることなく、制御状態を変更することができる。
【００７９】
また、制御状態変更部１４２は、ＨＭＩ３０に対する乗員の操作により設定された自車両Ｍの目標速度と、交通標識認識部１３４により認識された速度標識の速度とに基づいて、運転制御状態の内容を補正してもよい。例えば、制御状態変更部１４２は、第２制御状態（制御度合３）が動作中の状態において、乗員により設定された設定速度と、速度標識の速度との間に、閾値以上の乖離がある場合には、第２制御状態（制御度合３）であってもハンズオンを要求したり、乗員が設定可能な速度幅を制限する等の補正を行う。これにより、より乗員の好みに合わせた運転制御を実行することができる。
【００８０】
［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を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、所定の周期或いは所定のタイミングで繰り返し実行されてよい。また、本フローチャートの開始時には、第１制御状態による運転制御が実行されているものとする。
【００８１】
まず、走行状況認識部１３２は、自車両Ｍの走行状況を認識する（ステップＳ１００）。次に、交通標識認識部１３４は、自車両Ｍが走行する道路の交通標識を認識する（ステップＳ１０２）。次に、交通標識認識部１３４は、交通標識のうち、速度標識が認識されたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。速度標識が認識されていない場合、交通標識認識部１３４は、自車両Ｍの現在位置に基づいて地図情報から走行する道路の速度を認識する（ステップＳ１０６）。
【００８２】
ステップＳ１０４の処理において、速度標識が認識されたと判定された場合、または、ステップＳ１０６の処理が終了後、交通標識認識部１３４は、認識した速度が所定条件に該当するか否かを判定する（ステップＳ１０８）。所定条件に該当すると判定された場合、制御状態変更部１４２は、第２制御状態での動作を実行する（ステップＳ１１０）。速度が所定条件に該当しないと判定された場合、認識部１３０は、前走車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ１１２）。前走車両が存在すると判定された場合、制御状態変更部１４２は、前走車両が所定条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１４）。前走車両が所定条件を満たす場合、制御状態変更部１４２は、制御状態の抑制度合を変更する（ステップＳ１１６）。ステップＳ１１６の処理において、制御状態変更部１４２は、自車両Ｍの走行状況や速度標識の制限速度を用いて、制御状態変更データ１９２を参照し、第２制御状態または第３制御状態に運転制御を変更する。
【００８３】
また、ステップＳ１１０の処理において、前走車両が存在しない場合、または、ステップＳ１１２の処理において、前走車両が所定条件を満たさなかった場合、第２制御状態での動作を抑制する（ステップＳ１１８）。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。なお、上述のステップＳ１０６の処理は、速度標識が認識されたか否かに係わらず実行されてよい。
【００８４】
上述した実施形態によれば、自動運転制御装置１００は、自車両Ｍが存在している道路に対応する交通標識の内容を認識する交通標識認識部１３４と、交通標識認識部１３４により認識された交通標識の内容に基づいて、自車両Ｍの操舵または加減速のうち一方または双方を制御する運転制御を実行する運転制御部（行動計画生成部１４０、第２制御部１６０）と、を備え、運転制御部は、少なくとも、第１制御状態と、前記第１制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第２制御状態との何れかで動作し、交通標識認識部１３４により認識された交通標識が、所定速度以上の制限速度を示す標識である場合に、第２制御状態での動作を抑制せず、所定速度未満の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制することにより、交通流に合わせた運転制御を実行することができる。
【００８５】
具体的には、実施形態によれば、複数の制御状態での運転制御が実行可能である場合に、速度標識に基づいて、制御状態の上限レベルを設定することができる。また、速度標識の速度に基づく運転制御が実行中であっても、渋滞等の走行状況に基づいて、制御状態の上限レベルを開放し、第３制御状態における制御度合の高い運転制御を実行することができる。したがって、乗員が走行道路の地理感覚がない場合でも乗員の感覚に合わせた自動運転を行うことができる。
【００８６】
［ハードウェア構成］
図１１は、実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、自動運転制御装置１００は、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ１００−３、ブートプログラム等を格納するＲＯＭ１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の記憶装置１００−５、ドライブ装置１００−６等が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。通信コントローラ１００−１は、自動運転制御装置１００以外の構成要素との通信を行う。記憶装置１００−５には、ＣＰＵ１００−２が実行するプログラム１００−５ａが格納されている。このプログラムは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）等によってＲＡＭ１００−３に展開されて、ＣＰＵ１００−２によって実行される。これによって、自動運転制御装置１００の第１制御部１２０、第２制御部１６０、ＨＭＩ制御部１８０、および記憶部１９０のうち一部または全部が実現される。
【００８７】
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は、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、
車両が存在している道路に対応する交通標識の内容を認識し、
認識された交通標識の内容に基づいて、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する運転制御を実行し、
少なくとも、第１制御状態と、前記第１制御状態よりも自動化率が高い、もしくは乗員に対する要求タスクが低い第２制御状態との何れかで動作し、認識された前記交通標識が、所定速度以上の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制せず、前記所定速度未満の制限速度を示す標識である場合に、前記第２制御状態での動作を抑制する、
ように構成されている、車両制御装置。
【００８８】
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】
【００８９】
１…車両システム、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、３０…ＨＭＩ、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、６０…ＭＰＵ、８０…運転操作子、９０…車室内カメラ、１００…自動運転制御装置、１２０…第１制御部、１３０…認識部、１３２…走行状況認識部、１３４…交通標識認識部、１４０…行動計画生成部、１４２…制御状態変更部、１６０…第２制御部、１８０…ＨＭＩ制御部、１９０…記憶部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置、Ｍ…自車両
【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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