(57)【要約】【課題】行動計画の阻害が一時的なものである場合に、自動運転車両の最適な走行を実現可能とする。【解決手段】自動運転車両１００は、自車両の周辺状況に基づき、自動運転車両の目標軌道を含む行動計画を生成する行動計画生成部４５と、生成された行動計画に応じて自車両が自動運転で走行するように変速機等を制御する走行制御部４６とを備える。行動計画生成部４５は、第１行動計画を生成した後、周辺状況に基づき第１行動計画が阻害されたか否かを判定し、第１行動計画が阻害されたと判定すると、第２行動計画を生成する。走行制御部４６は、行動計画生成部４５により第１行動計画が阻害されたと判定された阻害時間が所定時間未満であるとき、変速機を第１行動計画に応じた変速比に保持し、阻害時間が所定時間以上であるとき、変速機を第２行動計画に応じた変速比に変更するように変速機を制御する。【選択図】図２
2019084874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動運転機能を有する自動運転車両の走行動作に寄与する走行部を制御する車両制御装置であって、
前記自動運転車両の周辺状況を検出する周辺状況検出部と、
前記周辺状況検出部により検出された周辺状況に基づき、前記自動運転車両の目標軌道を含む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応じて前記自動運転車両が自動運転で走行するように前記走行部を制御する走行制御部と、を備え、
前記行動計画生成部は、第１行動計画を生成した後、前記周辺状況検出部により検出された周辺状況に基づき前記第１行動計画が阻害されたか否かを判定し、前記第１行動計画が阻害されたと判定すると、第２行動計画を生成し、
前記走行制御部は、前記行動計画生成部により前記第２行動計画が生成されたとき、前記行動計画生成部により前記第１行動計画が阻害されたと判定された時間または阻害されると予想される時間である阻害時間を算出するとともに、前記阻害時間が所定時間未満であるか否かを判定し、前記阻害時間が所定時間未満であると判定すると、前記走行部の状態を前記第１行動計画に応じた第１状態に保持し、前記阻害時間が前記所定時間以上であると判定すると、前記走行部の状態を前記第２行動計画に応じた第２状態に変更するように前記走行部を制御することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記走行部は、駆動源と該駆動源から駆動輪に到る動力伝達径路に配置された変速機とを有し、
前記走行制御部は、前記第１行動計画が阻害されて前記第２行動計画が生成されたとき、前記阻害時間が所定時間未満であると判定すると、変速比を前記第１行動計画に応じた第１変速比に保持し、前記阻害時間が前記所定時間以上であると判定すると、変速比を前記第２行動計画に応じた第２変速比に変更するように前記変速機を制御することを特徴とする車両制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記行動計画生成部は、走行の目的を設定するとともに、前記目的を達成するように前記行動計画を生成し、
前記走行制御部は、前記第１行動計画が阻害されて前記第２行動計画が生成されたときに前記目的が変化すると、前記阻害時間の長短に拘らず、変速比を前記第２変速比に制御するように前記変速機を制御することを特徴とする車両制御装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の車両制御装置において、
前記第１行動計画は、ダウンシフトを伴う加速計画を含み、
前記走行制御部は、前記第１行動計画が阻害されて前記第２行動計画が生成されたとき、前記阻害時間が所定時間未満であると判定すると、ダウンシフト状態を保持し、前記阻害時間が前記所定時間以上であると判定すると、ダウンシフト状態の保持を解除するように前記変速機を制御することを特徴とする車両制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載の車両制御装置において、
前記第１行動計画は、ダウンシフトを伴う減速計画を含む一方、前記第２行動計画は、減速後の停車を含み、
前記走行制御部は、前記第１行動計画が阻害されて前記第２行動計画が生成されたときに前記目的が変化すると、アップシフトを禁止かつダウンシフトを許可するように前記変速機を制御することを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動運転機能を有する車両を制御する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、従来、目的地までの経路を含む行動計画を生成するとともに、その経路に沿って自車両が自動走行するように行動計画に基づいて自車両の加減速と操舵とを制御する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置では、走行中に自車両の周辺の車両状況を認識し、車線変更の計画後に車線変更先の車線後方から他車両が閾値以上の速度で進行してきたことが判明すると、車線変更から車線維持等に行動計画を変更し、変更後の計画に基づき自車両の加速度等の車両状態を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許文献１：特開２０１７−１４６８１９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、上記特許文献１記載の装置のように、他車両によって行動計画が阻害されたときに行動計画を変更し、変更後の行動計画に基づいて車両状態を制御するようにしたのでは、行動計画が阻害されおよび阻害が解消される度に車両状態が変更される。このため、行動計画の阻害が一時的なものであっても、例えば変速機のアップシフトおよびダウンシフト等の車両状態の変更が頻繁に起こり、自動運転車両のスムーズな走行が妨げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、自動運転機能を有する自動運転車両の走行動作に寄与する走行部を制御する車両制御装置であって、自動運転車両の周辺状況を検出する周辺状況検出部と、周辺状況検出部により検出された周辺状況に基づき、自動運転車両の目標軌道を含む行動計画を生成する行動計画生成部と、行動計画生成部により生成された行動計画に応じて自動運転車両が自動運転で走行するように走行部を制御する走行制御部と、を備える。行動計画生成部は、第１行動計画を生成した後、周辺状況検出部により検出された周辺状況に基づき第１行動計画が阻害されたか否かを判定し、第１行動計画が阻害されたと判定すると、第２行動計画を生成する。走行制御部は、行動計画生成部により第２行動計画が生成されたとき、行動計画生成部により第１行動計画が阻害されたと判定された時間または阻害されると予想される時間である阻害時間を算出するとともに、阻害時間が所定時間未満であるか否かを判定し、阻害時間が所定時間未満であると判定すると、走行部の状態を第１行動計画に応じた第１状態に保持し、阻害時間が前記所定時間以上であると判定すると、走行部の状態を前記第２行動計画に応じた第２状態に変更するように走行部を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、行動計画の阻害が一時的なものであるとき、最適な自動運転が行われ、自動運転車両のスムーズな走行を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る車両制御装置が適用される自動運転車両の走行系の概略構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態に係る車両制御装置の全体構成を示すブロック図。
【図３】図２の行動計画生成部で生成された行動計画の一例を示す図。
【図４】変速動作の基準となるシフトマップの一例を示す図。
【図５】加速走行時の問題点を説明するためのタイミングチャート。
【図６】加速走行からクルーズ走行への遷移時の問題点を説明するためのタイミングチャート。
【図７】コーナリング走行時の問題点を説明するためのタイミングチャート。
【図８】図２の演算部で実行される処理の一例を示すフローチャート。
【図９】図８の第１変速処理の一例を示すフローチャート。
【図１０】目標車速の変化の一例を示すタイミングチャート。
【図１１】各変速段で実現可能な車速と加速度との関係を示す図。
【図１２】図８の第２変速処理の一例を示すフローチャート。
【図１３】クルーズ走行への遷移時の動作の一例を示すタイミングチャート。
【図１４】図８の第３変速処理の一例を示すフローチャート。
【図１５】コーナリング走行時の動作の一例を示すタイミングチャート。
【図１６】図２の演算部で実行される処理の他の例を示すフローチャート。
【図１７】図１６のフローチャートによる動作の第１の例を示す図。
【図１８】図１６のフローチャートによる動作の第２の例を示す図。
【図１９】図１６のフローチャートによる動作の第３の例を示す図。
【図２０】図１６のフローチャートによる動作の第４の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１〜図２０を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る車両制御装置は、自動運転機能を有する車両（自動運転車両）に適用される。図１は、本実施形態に係る車両制御装置が適用される自動運転車両（他車両と区別して自車両と呼ぶこともある）の走行系の概略構成を示す図である。自車両は、ドライバによる運転操作が不要な自動運転モードでの走行だけでなく、ドライバの運転操作による手動運転モードでの走行も可能である。
【０００９】
図１に示すように、自車両は、エンジン１と、変速機２とを有する。エンジン１は、スロットルバルブ１１を介して供給される吸入空気とインジェクタ１２から噴射される燃料とを適宜な割合で混合し、点火プラグ等により点火して燃焼させ、これにより回転動力を発生する内燃機関（例えばガソリンエンジン）である。なお、ガソリンエンジンに代えてディーゼルエンジン等、各種エンジンを用いることもできる。吸入空気量はスロットルバルブ１１により調節される。
【００１０】
変速機２は、エンジン１と駆動輪３との間の動力伝達径路に設けられ、エンジン１からの回転を変速し、かつエンジン１からのトルクを変換して出力する。変速機２で変速された回転は駆動輪３に伝達され、これにより車両が走行する。なお、エンジン１の代わりに、あるいはエンジン１に加えて、駆動源としての走行用モータを設け、電気自動車やハイブリッド自動車として自車両を構成することもできる。
【００１１】
変速機２は、例えば複数の変速段（例えば６段）に応じて変速比を段階的に変更可能な有段変速機である。なお、変速比を無段階に変更可能な無段変速機を変速機２として用いることもできる。図示は省略するが、トルクコンバータを介してエンジン１からの動力を変速機２に入力してもよい。変速機２は、例えばドグクラッチや摩擦クラッチなどの係合要素２１を備え、油圧制御装置２２が係合要素２１への油の流れを制御することにより、変速機２の変速段を変更することができる。油圧制御装置２２は、電気信号により作動する変速用アクチュエータ２３を有し、変速用アクチュエータ２３の作動に応じて係合要素２１への圧油の流れを変更することで、適宜な変速段を設定できる。
【００１２】
図２は、本発明の実施形態に係る車両制御装置１００の全体構成を概略的に示すブロック図である。図１に示すように、車両制御装置１００はコントローラ４０を中心として構成され、コントローラ４０と、コントローラ４０にそれぞれ電気的に接続された外部センサ群３１と、内部センサ群３２と、入出力装置３３と、ＧＰＳ受信機３４と、地図データベース３５と、ナビゲーション装置３６と、通信ユニット３７と、アクチュエータＡＣとを主に有する。
【００１３】
外部センサ群３１は、自車両の周辺情報である外部状況を検出する複数のセンサの総称である。例えば外部センサ群３１には、自車両の全方位の照射光に対する散乱光を測定して自車両から周辺の障害物までの距離を測定するライダ、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有して自車両の周辺（前方、後方および側方）を撮像する車載カメラ、電磁波を照射し反射波を検出することで自車両の周辺の他車両や障害物等を検出するレーダなどが含まれる。
【００１４】
内部センサ群３２は、自車両の走行状態を検出する複数のセンサの総称である。例えば内部センサ群３２には、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ、自車両の車速を検出する車速センサ、自車両の前後方向の加速度および左右方向の加速度をそれぞれ検出する加速度センサ、自車両の重心の鉛直軸回りの回転角速度を検出するヨーレートセンサなどが含まれる。手動運転モードでのドライバの運転操作、例えばアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、ステアリングの操作等を検出するセンサも内部センサ群３２に含まれる。
【００１５】
入出力装置３３は、ドライバから指令が入力されたり、ドライバに対し情報が出力されたりする装置の総称である。例えば入出力装置３３は、ドライバが各種指令を入力するスイッチ等の操作部材、ドライバが音声で指令を入力するマイク、ドライバに表示画像を介して情報を提供するディスプレイ、ドライバに音声で情報を提供するスピーカ等を有する。操作部材には、自動運転モードおよび手動運転モードのいずれかを指令するモード選択スイッチが含まれる。
【００１６】
ＧＰＳ受信機３４は、複数のＧＰＳ衛星からの測位信号を受信し、これにより自車両の絶対位置（緯度、経度など）を測定する。
【００１７】
地図データベース３５は、ナビゲーション装置３６に用いられる一般的な地図情報を記憶する装置であり、例えばハードディスクにより構成される。地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、交差点や分岐点の位置情報が含まれる。なお、地図データベース３５に記憶される地図情報は、コントローラ４０の記憶部４２に記憶される高精度な地図情報とは異なる。
【００１８】
ナビゲーション装置３６は、ドライバにより入力された目的地までの道路上の目標経路を探索するとともに、目標経路に沿った案内を行う装置である。目的地の入力および目標経路に沿った案内は、入出力装置３３を介して行われる。目標経路は、ＧＰＳ受信機３４により測定された自車両の現在位置と、地図データベース３５に記憶された地図情報とに基づいて演算される。
【００１９】
通信ユニット３７は、インターネット回線などの無線通信網を含むネットワークを介して図示しない各種サーバと通信し、地図情報および交通情報などを定期的に、あるいは任意のタイミングでサーバから取得する。取得した地図情報は、地図データベース３５や記憶部４２に出力され、地図情報が更新される。取得した交通情報には、渋滞情報や、信号が赤から青に変わるまでの残り時間等の信号情報が含まれる。
【００２０】
アクチュエータＡＣは、車両の走行を制御するために設けられる。アクチュエータＡＣには、エンジン１のスロットルバルブ１１の開度（スロットル開度）を調整するスロットル用アクチュエータ、変速機２の変速段を変更する変速用アクチュエータ２３、制動装置を作動するブレーキ用アクチュエータ、およびステアリング装置を駆動する操舵アクチュエータが含まれる。
【００２１】
コントローラ４０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成される。なお、エンジン制御用ＥＣＵ、変速機制御用ＥＣＵ等、機能の異なる複数のＥＣＵの集合としてコントローラ４０を構成することもできる。コントローラ４０は、ＣＰＵ等の演算部４１と、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスク等の記憶部４２と、図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。
【００２２】
記憶部４２には、車線の中央位置の情報や車線の境界位置の情報等を含む高精度の詳細な地図情報が記憶される。より具体的には、地図情報として、道路情報、交通規制情報、住所情報、施設情報、電話番号情報等が記憶される。道路情報には、高速道路、有料道路、国道などの道路の種別を表す情報、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の３次元座標位置、車線のカーブの曲率、車線の合流ポイントおよび分岐ポイントの位置、道路標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事等により車線の走行が制限または通行止めとされている情報などが含まれる。
【００２３】
演算部４１は、機能的構成として、自車位置認識部４３と、外界認識部４４と、行動計画生成部４５と、走行制御部４６とを有する。
【００２４】
自車位置認識部４３は、ＧＰＳ受信機３４で受信した自車両の位置情報および地図データベース３５の地図情報に基づいて、地図上の自車両の位置（自車位置）を認識する。記憶部４２に記憶された地図情報（建物の形状などの情報）と、外部センサ群３１が検出した車両の周辺情報とを用いて自車位置を認識してもよく、これにより自車位置を高精度に認識することができる。なお、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサで自車位置を測定可能であるとき、そのセンサと通信ユニット３７を介して通信することにより、自車位置を高精度に認識することもできる。
【００２５】
外界認識部４４は、カメラ、ライダ、レーダ等の外部センサ群３１からの信号に基づいて自車両の周囲の外部状況を認識する。例えば自車両の周辺を走行する周辺車両の位置や速度や加速度、自車両の周囲に停車または駐車している周辺車両の位置、および他の物体の位置や状態などを認識する。他の物体には、標識、信号機、道路の境界線や停止線、建物、ガードレール、電柱、看板、歩行者、自転車等が含まれる。他の物体の状態には、信号機の色（赤、青、黄）、歩行者や自転車の移動速度や向きなどが含まれる。
【００２６】
行動計画生成部４５は、例えばナビゲーション装置３６で演算された目標経路と、自車位置認識部４３で認識された自車位置と、外界認識部４４で認識された外部状況とに基づいて、現時点から所定時間先までの自車両の走行軌道（目標軌道）を生成する。目標経路上に目標軌道の候補となる複数の軌道が存在するときには、行動計画生成部４５は、その中から法令を順守し、かつ効率よく安全に走行する等の基準を満たす最適な軌道を選択し、選択した軌道を目標軌道とする。そして、行動計画生成部４５は、生成した目標軌道に応じた行動計画を生成する。
【００２７】
行動計画には、現時点から所定時間Ｔ（例えば５秒）先までの間に単位時間Δｔ（例えば０．１秒）毎に設定される走行計画データ、すなわち単位時間Δｔ毎の時刻に対応付けて設定される走行計画データが含まれる。走行計画データは、単位時間Δｔ毎の自車両の位置データと車両状態のデータとを含む。位置データは、例えば道路上の２次元座標位置を示すデータであり、車両状態のデータは、車速を表す車速データと自車両の向きを表す方向データなどである。車両状態のデータは、単位時間Δｔ毎の位置データの変化から求めることができる。走行計画は単位時間Δｔ毎に更新される。
【００２８】
図３は、行動計画生成部４５で生成された行動計画の一例を示す図である。図３では、自車両１０１が車線変更して前方車両１０２を追い越すシーンの走行計画が示される。図３の各点Ｐは、現時点から所定時間Ｔ先までの単位時間Δｔ毎の位置データに対応し、これら各点Ｐを時刻順に接続することにより、目標軌道ＰＡが得られる。
【００２９】
走行制御部４６は、自動運転モードにおいて、行動計画生成部４５で生成された目標軌道ＰＡに沿って自車両が走行するように各アクチュエータを制御する。すなわち、単位時間Δｔ毎に図３の点Ｐを自車両１０１が通過するように、スロットル用アクチュエータ、変速用アクチュエータ２３、ブレーキ用アクチュエータ、および操舵アクチュエータを制御する。なお、手動運転モードでは、走行制御部４６は、内部センサ群３２により取得されたドライバからの走行指令に応じて各アクチュエータを制御する。
【００３０】
変速用アクチュエータ２３の制御に関し、走行制御部４６は、行動計画生成部４５で生成された行動計画のうち、車速の推移を示すデータに基づいて、自車両の加速度を算出する。さらに、道路勾配などにより定まる走行抵抗を考慮してその加速度を得るための要求駆動力を算出する。そして、予め記憶部４２に記憶された、変速動作の基準となるシフトマップを用いて、変速機２の変速動作を制御する。なお、加速度は加速時にプラス、減速時にマイナスの値となる。
【００３１】
図４はシフトマップの一例を示す図である。図中、横軸は車速Ｖ、縦軸は要求駆動力Ｆである。なお、要求駆動力Ｆはアクセル開度（自動運転モードでは擬似的アクセル開度）またはスロットル開度に一対一で対応し、アクセル開度またはスロットル開度が大きくなるに従い要求駆動力Ｆは大きくなる。したがって、縦軸をアクセル開度またはスロットル開度に読み替えることもできる。特性ｆ１（実線）は、ｎ段からｎ＋１段へのアップシフトに対応するアップシフト線であり、特性ｆ２（点線）は、ｎ＋１段からｎ段へのダウンシフトに対応するダウンシフト線である。
【００３２】
図４に示すように、例えば作動点Ｑ１からのダウンシフトに関し、車速Ｖが一定のまま要求駆動力Ｆが増加して、作動点Ｑ１がダウンシフト線ｆ２を超えると（矢印Ａ）、変速機２がｎ＋１段からｎ段へとダウンシフトする。一方、例えば作動点Ｑ２からのアップシフトに関し、車速Ｖが一定のまま要求駆動力Ｆが減少し、作動点Ｑ２の要求駆動力Ｆに所定の余裕駆動力Ｆａを加算した作動点Ｑ３がアップシフト線ｆ１を越えると（矢印Ｂ）、変速機２はｎ段からｎ＋１段へとアップシフトする。
【００３３】
すなわち、アップシフトに関しては、見かけ上の要求駆動力Ｆを余裕駆動力Ｆａの分だけ高めて、変速機２をアップシフトしにくい状態にする。これによりシフトダウンとシフトアップとが頻繁に起こるシフトビジーの状態、すなわちシフトハンチングを防止することができる。なお、余裕駆動力Ｆａは、一定値でもよく、車速や要求駆動力をパラメータとした可変値でもよい。
【００３４】
このように構成された車両制御装置１００において、走行制御部４６は、目標軌道ＰＡ（図３）上の単位時間Δｔ毎の各点Ｐの車速（目標車速）に基づいて加速度（目標加速度）および要求駆動力を算出する。より具体的には、内部センサ群３２により検出された実加速度が目標加速度となるようにフィードバック制御する。このとき、走行制御部４６が、算出されたその時々での要求駆動力に基づいて自車両の走行を制御すると、例えば加速走行時、加速走行からクルーズ走行への遷移時、およびコーナリング走行時などに、次のような問題が生じる。
【００３５】
まず、加速走行時の問題について説明する。図５は、加速走行時の車速Ｖの変化の一例を示すタイミングチャートである。図中の特性ｆ３（実線）は、行動計画による目標車速の特性であり、特性ｆ４（点線）は実車速の特性である。単位時間Δｔ毎の要求駆動力に基づいて車両の加速走行を制御する場合、単位時間Δｔ毎に要求駆動力が上昇してから、その要求駆動力に従い変速機２がダウンシフトされ、車両が加速走行する。すなわち所定時間Ｔ１内の全体の行動計画を考慮するのではなく、単位時間Δｔ毎のその時々の行動計画に応じて変速機２がダウンシフトされる。このため、図５に示すように、目標車速に対し車速の上昇が遅れ、スムーズな加速走行が困難となる。また、車速の上昇の遅れにより要求駆動力がオーバーシュートしてシフトビジーが生じるおそれがある。シフトビジーが生じないように変速機２を一段づつダウンシフトすると、車速の遅れの程度が大きくなる。
【００３６】
次に、加速走行からクルーズ走行への遷移時の問題について説明する。図６は、加速走行からクルーズ走行（設定車速Ｖａでの走行）への遷移時の目標車速、要求駆動力および変速段の変化の一例を示すタイミングチャートである。図６に示すように、クルーズ走行への遷移時には、要求駆動力が徐々に低下し、これに伴い変速機２がアップシフトされる。このとき、要求駆動力に余裕駆動力Ｆａ（図４参照）が加算されるため、アップシフトのタイミングが遅れる。このため、加速から緩加速に遷移したにも拘らず、エンジン回転数が高い状態が続き、燃費やエンジン騒音レベルの悪化を伴う。
【００３７】
次に、コーナリング走行時の問題について説明する。コーナリング走行時には、車両を減速し、コーナリング後に再加速する。図７は、コーナリング走行時の要求駆動力、車速および変速段の変換の一例を示すタイミングチャートである。図７に示すように、自車両がカーブに近づくと、要求駆動力および車速が低下し、これに従い変速機２がダウンシフトされる（時点ｔ１ａ）。コーナリング後の再加速時には、要求駆動力が増加し、変速機２がダウンシフトされて加速する（時点ｔ１ｂ）。このとき、単位時間Δｔ毎の要求駆動力に応じてダウンシフトしたのでは、加速が遅れ、スムーズなコーナリング走行が困難となる。
【００３８】
以上の問題点を解消するように、本実施形態では以下のように車両制御装置１００を構成する。本実施形態に係る車両制御装置１００は、演算部４１（主に走行制御部４６）の構成に特徴がある。図８は、コントローラ４０（演算部４１）で実行される処理、特に変速制御に係る処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、自動運転モードが選択されると開始され、所定時間毎に繰り返される。
【００３９】
まず、ステップＳ１で、行動計画生成部４５から出力された現時点から所定時間Ｔ１先までの行動計画のデータ、すなわち単位時間Δｔ毎の車速データを読み込む。次いでステップＳ２で、自車両の加速度が将来増加するか否かを判定する。この判定は、例えば単位時間Δｔ毎の加速度を算出し、現時点の加速度と次の時点（Δｔ後）の加速度とを比較することで行われる。ステップＳ２で肯定されるとステップＳ３に進み、否定されるとステップＳ４に進む。ステップＳ３では、後述する第１変速処理を実行する。
【００４０】
ステップＳ４では、自車両の加速度が将来減少するか否か、すなわち、クルーズ走行に遷移するか否かを判定する。この判定は、例えば単位時間Δｔ毎の加速度を算出し、現時点の加速度と次の時点（Δｔ後）の加速度とを比較することで行われる。ステップＳ４で肯定されるとステップＳ５に進み、否定されるとステップＳ６に進む。ステップＳ５では、後述する第２変速処理を実行する。
【００４１】
ステップＳ６では、自車両が将来減速するか否かを判定する。この判定は、現時点の車速と次の時点（Δｔ後）の車速とを比較することで行われる。ステップＳ５で肯定されるとステップＳ７に進み、否定されるとステップＳ８に進む。ステップＳ７では、後述する第３変速処理を実行する。一方、ステップＳ８では、通常変速処理を実行する。すなわち、現時点における車速と要求駆動力とに基づいて図４のシフトマップに従って変速段が変更されるように通常変速制御により変速機２の作動を制御する。
【００４２】
図９は、ステップＳ３の第１変速処理の一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３Ａで、将来の所定時間Ｔ１内における車速データに基づいて、単位時間Δｔ以上の車速が連続的に増加している時間（加速時間）と、加速時間の経過後の車速（車速変化量）とを算出する。具体的には、何秒で何ｋｍ／ｈまで車速を増加させる予定であるかを求める。図１０は、単位時間Δｔ毎の目標車速の変化の一例を示す図である。図１０では、現時点ｔ０からΔｔａ秒の間に目標車速がΔＶａだけ増加している。なお、Δｔａは、例えば単位時間Δｔよりも長く、かつ、所定時間Ｔよりも短い。
【００４３】
次いで、ステップＳ３Ｂで、ステップＳ３Ａで算出した加速時間Δｔａと車速変化量ΔＶａとを用いて目標加速度を算出する。次いで、ステップＳ３Ｃで、その目標加速度を得るための変速段を決定する。図１１は、記憶部４２に記憶された、各変速段で実現可能な車速と加速度との関係を示す図である。なお、加速度は道路勾配等による所定の走行抵抗を考慮した値であり、走行抵抗が大きくなると各変速段で実現可能な加速度は小さくなる。ステップＳ３Ｃでは、図１１の関係を用いて、目標加速度と加速時間経過後の目標車速とを実現可能な目標変速段を決定する。例えば、目標加速度と目標車速とが図１１の点Ｐａで表されるとき、この目標加速度と目標車速とを満たす最大の変速段（図では４速段）を、目標変速段に決定する。なお、目標加速度に対応した要求駆動力を算出し、図４のシフトマップから目標変速段を決定するようにしてもよい。
【００４４】
次いで、ステップＳ３Ｄで、ステップＳ３Ｃで決定された目標変速段が現在の変速段よりも小さいか否か、すなわちダウンシフトの要否を判定する。ステップＳ３Ｄで肯定されるとステップＳ３Ｅに進み、否定されるとステップＳ３ＥをパスしてステップＳ３Ｆに進む。ステップＳ３Ｅでは、変速用アクチュエータ２３に制御信号を出力し、変速機２をダウンシフトさせる。
【００４５】
次いで、ステップＳ３Ｆで、行動計画に沿って車速が目標車速まで増加するように、変速後の変速段を保ったままスロットル用アクチュエータに制御信号を出力する。すなわち、単位時間Δｔ毎の要求駆動力に応じてスロットル用アクチュエータに制御信号を出力し、車両を加速走行させる。このように所定時間Ｔ１内全体の将来の加速予定を考慮して変速段を設定し、その後に車両を加速走行させることで、要求駆動力に応じたスムーズな加速走行が可能である。
【００４６】
図１２は、図８のステップＳ５の第２変速処理の一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ５Ａで、所定時間Ｔ１内の車速データから自車両がクルーズ走行に遷移するか否かを判定する。クルーズ走行は、目標車速が設定車速に近づく、あるいは自車両が先行車（前方車両）に追いつくような走行である。したがって、ステップＳ５Ａでは、将来、単位時間Δｔ毎の目標加速度が徐々に減少して目標加速度が所定時間Ｔ１内に０になるか否か、あるいは所定時間Ｔ１を超えて０になるおそれがあるか否かを判定する。より厳密には、目標加速度が所定値以下になるか否かを判定する。図１３は、目標加速度、目標車速、要求駆動力および変速段の変化の一例を示す図である。図１３では、目標加速度が徐々に減少する時点（点Ｐｂ）において、将来車両がクルーズすると判定し、ステップ５Ａが肯定される。
【００４７】
ステップＳ５Ａで肯定されるとステップＳ５Ｂに進み、否定されるとステップＳ５Ｃに進む。ステップＳ５Ｂでは、余裕駆動力Ｆａを０に設定する。この際、余裕駆動力Ｆａを急激に０にするのではなく、図１１に示すように時間経過に伴い徐々に０にすることが好ましい。一方、ステップＳ５Ｃでは、図６に示すような所定の余裕駆動力Ｆａを設定する。
【００４８】
次いで、ステップＳ５Ｄで、ステップＳ２で算出した目標加速度から要求駆動力を算出する。このとき、ステップＳ５Ｃで所定の余裕駆動力Ｆａが設定された場合には、その余裕駆動力Ｆａを加算して要求駆動力を算出する。なお、ステップＳ５Ｂで余裕駆動力Ｆａが０の場合には、余裕駆動力Ｆａは加算されない。次いで、ステップＳ５Ｅで、算出された要求駆動力に応じて、図４のシフトマップに基づき変速段をアップシフトする。
【００４９】
これにより、クルーズ走行への遷移時に余裕駆動力Ｆａが０にされると、図１１の実線で示すタイミング（時点ｔ２ａ，ｔ３ａ）で変速機２がアップシフトする。これに対し、クルーズ走行への遷移以外で、所定の余裕駆動力Ｆａが加算された場合には、図１１の点線に示すタイミング（時点ｔ２ｂ，ｔ３ｂ）でアップシフトする。このため、クルーズ走行の遷移時におけるアップシフトのタイミングが早まり、燃費やエンジン騒音レベルの悪化を改善できる。次いで、ステップＳ５Ｆで、行動計画に応じてスロットル用アクチュエータに制御信号を出力し、車両を緩加速あるいはクルーズ走行させる。
【００５０】
図１４は、図８のステップＳ７の第３変速処理の一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ７Ａで、所定時間Ｔ１内の将来の車速データ等の行動計画から自車両が減速して再加速するか否かを判定する。ステップＳ７Ａで肯定されるとステップＳ７Ｂに進み、否定されると図８のステップＳ８に進む。ステップＳ７Ｂでは、何秒で何ｋｍ／ｈまで減速させて再加速する予定であるか、すなわち減速時間と車速変化量とを求める。次いで、ステップＳ７Ｃで、再加速開始時の車速と要求駆動力とに基づいて、再加速開始時の変速段を決定する。
【００５１】
図１５は、要求駆動力、目標車速および変速段の変化の一例を示す図である。図中の実線は、減速後に再加速するコーナリング走行の特性、例えば信号が青である交差点を左折する場合、あるいはカーブに沿って走行する場合の特性である。点線は、減速後に停車する特性、例えば赤信号の交差点で停車する場合の特性である。図１５では、再加速開始時（減速終了時）の変速段は２速段に決定され、減速後停車時の変速段は１速段に決定される。
【００５２】
次いで、ステップＳ７Ｄで、減速時間が所定時間以下か否かを判定する。ステップＳ７Ｄで肯定されるとステップＳ７Ｅに進み、否定されると図の８のステップＳ８に進む。ステップＳ７Ｅでは、変速機２を早めのタイミングでダウンシフトさせるように変速用アクチュエータ２３に制御信号を出力する。例えば図４のダウンシフト線ｆ２を高車速側にシフトし、シフト後のシフトマップに従いダウンシフトさせる。これにより、例えば図１３の時点ｔ４ｂよりも早い時点ｔ４ａでダウンシフトが行われ、ダウンシフトのタイミングが早まる。
【００５３】
このとき、ステップ７Ｃで決定された変速段（例えば２速段）に至るまでに複数段（２段以上）のダウンシフトが必要であり、かつ、減速終了までの時間が所定時間以下であるとき、１段づつダウンシフトさせたのでは間に合わない。したがって、この場合には、変速段を飛び変速でダウンシフトさせる。例えば図１５において、４速段から２速段へと飛び変速でダウンシフトさせる。次いで、ステップＳ７Ｆで、行動計画に沿って車両が加速走行するようにスロットル用アクチュエータに制御信号を出力する。これにより車両が減速後に再加速する場合に、減速終了の時点で変速機２は再加速に適した変速段に切り換わっているため、車両を遅れなく再加速させることができ、スムーズなコーナリング走行が可能である。
【００５４】
上記実施形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態に係る車両制御装置１００は、自動運転機能を有するとともに、エンジン１とエンジン１から駆動輪３に到る動力伝達径路に配置された変速機２とを有する自動運転車両を制御するように構成される（図１）。具体的には、車両制御装置１００は、現時点から所定時間Ｔ１先までの単位時間Δｔ毎の自車両の位置データと車速データとを含む自車両の行動計画を生成する行動計画生成部４５と、行動計画生成部４５により生成された行動計画に応じて自車両が自動運転で走行するようにエンジン１と変速機２とを制御する走行制御部４６とを備える（図２）。行動計画には、目標車速と、目標車速に到るまで単位時間Δｔを超えて連続的に加速または減速する目標時間とが含まれる（図１０．１３．１５）。走行制御部４６は、目標時間（加速時間）Δｔａと目標車速に到るまでの車速変化量ΔＶａとに基づく車両加速度で自車両が走行するようにエンジン１および変速機２を制御する（図９）。これにより、現時点から所定時間Ｔ１（＞Δｔ）先までの加速の行動計画を考慮して変速機２の最適な変速段を設定することができる。このため、車両のスムーズな加速走行が可能であり、自動運転車両の乗員にとって良好な乗り心地性が得られる。
【００５５】
（２）走行制御部４６は、目標車速と目標加速度に応じた変速比（図１１）に変速機２を制御し、その後、目標車速に向けて自車両が加速走行するように変速比を一定に保ったままエンジン１のスロットル用アクチュエータを制御する（図９）。このように目標加速度が得られる変速段にダウンシフトした後に、要求駆動力に応じてエンジン１を制御することで、目標車速まで遅れなくスムーズに加速することができる。
【００５６】
（３）変速機２は、変速比が段階的に変化する有段変速機として構成される。走行制御部４６は、減速走行直後の加速走行に備えて変速機２を所定変速段（例えば図１５の２速段）までダウンシフトするとき、減速走行終了までに要する時間が所定時間以上であると判定すると、一段づつダウンシフトし、所定時間未満であると判定すると、飛び変速でダウンシフトするように変速機２を制御する（図１４）。これにより例えば青信号の交差点を左折する等のコーナリング走行において、車両が減速して左折した後に、スムーズに再加速することができる。
【００５７】
（４）走行制御部４６は、現時点の車速と要求駆動力とに応じた作動点Ｑ１が予め定められたダウンシフト線ｆ２を超えると、ダウンシフトする一方、車速と要求駆動力とに応じた作動点Ｑ２に所定の余裕駆動力Ｆａを加算した作動点Ｑ３が予め定められたアップシフト線ｆ１を越えると、アップシフトするように変速機２を制御する（図４）。したがって、通常変速制御（ステップＳ８）において、シフトハンチングを防ぐことができる。
【００５８】
（５）走行制御部４６は、車両加速度が減少して０に近づくとき、余裕駆動力Ｆａを０に設定する（ステップＳ５Ｂ）。これにより加速走行からクルーズ走行への遷移時に、アップシフトのタイミングを早めることができ、燃費やエンジン騒音レベルを改善することができる。
【００５９】
ところで、行動計画生成部４５（図２）で生成された行動計画に応じて自車両が走行しているとき、周辺車両等によりその走行が阻害されることがある。例えば、一定速度で巡航走行するという行動計画に従って自車両が走行しているときに隣の車線を走行する車両が自車両の前方に割り込んだときや、前方車両を車線変更して追い越すという行動計画に従って自車両が車線変更したときに前方車両も同様に車線変更したときなどに、行動計画が阻害される。
【００６０】
このとき、行動計画生成部４５は、周辺車両の挙動に合わせて行動計画を変更、すなわち新たな行動計画を生成する。そして、走行制御部４６は、新たな行動計画に従いアクチュエータＡＣを制御し、これにより自車両の走行速度や進路などが周辺状況に応じて調整される。しかし、行動計画が阻害されたとしても、それが一時的であり、短時間で元の行動計画に復帰する場合がある。例えば前方車両を車線変更して追い越すという行動計画に従って自車両が車線変更したときに前方車両も同様に車線変更したが、前方車両がすぐに元の車線に再び車線変更したような場合、前方車両を車線変更して追い越すという行動計画が再び生成される。
【００６１】
このように行動計画の阻害が一時的である場合に、行動計画の変更の度に車両状態（例えば変速段）が変更されると、自車両のスムーズな走行が妨げられる。例えば、変速機２のアップシフトとダウンシフトとが繰り返され、シフトハンチングが生じるおそれがある。そこで、本実施形態では、行動計画が阻害されたときにコントローラ４０（演算部４１）が以下のような処理を行うように車両制御装置１００を構成する。
【００６２】
図１６は、演算部４１で実行される処理、特に行動計画が阻害されたときの変速制御に係る処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、自動運転モードが選択されると開始され、所定時間毎に繰り返される。
【００６３】
まず、ステップＳ１１で、行動計画の基準となる自車両の走行目的を設定する。走行目的には、所定速度での巡航走行、前車に追従走行、減速左折して再加速、減速停止等が含まれる。行動計画生成部４５は、外界認識部４４で認識された自車両の周囲の状況に基づいて目標軌道を生成するときに、走行目的を設定する。次いで、ステップＳ１２で、走行目的を達成するような行動計画（以下、第１行動計画と呼ぶ）を生成する。例えば所定速度での巡航走行といった目的を達成するために、前方車両の追い越しといった第１行動計画を生成する。
【００６４】
次いで、ステップＳ１３で、走行制御部４６が、生成された第１行動計画に従い変速機２の変速段を決定し、変速用アクチュエータ２３に制御信号を出力して変速段を制御する。これにより、例えば前方車両の追い越しなどの行動目的が生成されたとき、その行動計画を実現するための加速走行に備えて変速機２がダウンシフトされる。なお、走行制御部４６は、第１行動計画に応じて他のアクチュエータＡＣも制御する。次いで、ステップＳ１４で、外界認識部４４からの信号に基づいて自車両の周辺状況を検出する。
【００６５】
次いで、ステップＳ１５で、行動計画生成部４５が、例えば自車両の前方に他車両が割り込む等、第１行動計画が阻害される状況が生じたか否かを判定する。ステップＳ１５で肯定されるとステップＳ１６に進み、否定されるとステップＳ２１に進む。ステップＳ１６では、行動計画生成部４５が、阻害状況に応じて行動計画を変更する。なお、変更後の行動計画を、以下、第２行動計画と呼ぶ。次いで、ステップＳ１７で、走行目的が変化した否かを判定する。
【００６６】
行動計画生成部４５は、行動計画を変更する際、阻害状況に応じて走行目的を変更することがある。例えば当初の目的を所定時間内に達成することが不可能であることが明らかな場合、周辺状況に応じた新たな目的を設定する。このとき、ステップＳ１７で肯定されてステップＳ２１に進む。一方、ステップＳ１７で否定されるとステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、外界認識部４４で認識された自車両の周囲の状況に基づいて第１行動計画が阻害された時間（阻害時間Ｔ２）を算出する。すなわち、第１行動計画が阻害されてからの経過時間を、阻害時間Ｔ２として算出する。第１行動計画が阻害されてからの経過時間を算出する代わりに、第１行動計画が阻害されると予想される時間を阻害時間Ｔ２として算出するようにしてもよい。
【００６７】
次いで、ステップＳ１９で、算出した阻害時間Ｔ２が予め定めた所定時間Ｔ３未満であるか否かを判定する。この判定は、第１行動計画の阻害が一時的であるか否かの判定であり、所定時間Ｔ３は、例えば単位時間Δｔ（例えば０．１秒）よりも長く、かつ、行動計画が生成される所定時間Ｔ１（例えば５秒）よりも短い時間、具体例を挙げると３〜４秒程度に設定される。なお、所定時間Ｔ３は、第１行動計画の阻害状況に応じて適宜変更してもよい。所定時間Ｔ３は所定時間Ｔ１より長い時間であってもよい。ステップＳ１９で肯定されるとステップＳ２０に進み、否定されるとステップＳ２１に進む。
【００６８】
ステップＳ２０では、走行制御部４６による変速段の状態保持を継続する。これにより、車速と要求駆動力とにより定まる作動点、すなわち第２行動計画に応じた作動点が、例えば図４のアップシフト線ｆ１を越えても、走行制御部４６はアップシフトを行わず、変速段を第１行動計画に応じた変速段に維持する。一方、ステップＳ２１では、変速段の状態保持を解除する。これにより、例えば作動点が図４のアップシフト線ｆ１を越えると、走行制御部４６はアップシフトを行い、変速段を第２行動計画に応じた変速段に変更する。
【００６９】
行動計画が阻害された場合の動作、つまり図１６のフローチャートによる自車両の動作をより具体的に説明する。図１７は、自車両１０１が第１行動計画に従い前方車両１０２を追い越そうとしたとき、前方車両１０２がその前方の車両１０３を追い越そうとして自車両１０１の第１行動計画が阻害された場合の例を示す図である。なお、以下では、説明をわかりやすくするために各時点の目的と計画とを具体的数値を用いて示すが、これは単なる一例にすぎない。
【００７０】
図１７に示すように、行動計画生成部４５が走行目的を設定し（ステップＳ１１）、さらに走行目的に応じた追い越しの第１行動計画を生成すると（ステップＳ１２）、要求駆動力が増加する。このため、時点ｔ５で自車両１０１の変速段が、図４のシフトマップに従い、加速走行に備えてダウンシフトする（ステップＳ１３）。その後、自車両１０１が車線変更して加速しようとしたときに、前方車両１０２が車両１０３を追い越そうとして車線変更すると、第１行動計画が阻害される。このため、行動計画生成部４５は、阻害状況に応じて第２行動計画を生成する（ステップＳ１６）。
【００７１】
このとき、走行制御部４６は、第１行動計画が阻害される阻害時間Ｔ２を算出し（ステップＳ１８）、阻害時間Ｔ２が所定時間Ｔ３に到るまでは、ダウンシフトしたままの変速段に維持する（ステップＳ２０）。すなわち、前方車両１０２の車線変更により自車両の要求駆動力が減少し、通常であれば時点ｔ６で、点線に示すようにアップシフトするところ、アップシフトを禁止する。その後、所定時間Ｔ３が経過する前の時点ｔ７で、前方車両１０２が車線変更して第１行動計画の阻害が解消されると、走行制御部４６は再び第１行動計画を生成する。このとき、変速段はダウンシフトした状態に維持されているため、第１行動計画に従った速やかな加速走行が可能である。
【００７２】
これに対し、仮にダウンシフト状態を維持せずに、時点ｔ６でアップシフトすると、時点ｔ７で再びダウンシフトすることになる。このため、アップシフトとダウンシフトとが交互に繰り返され、シフトハンチングが生じて乗り心地性に悪影響を及ぼす。なお、所定時間Ｔ３は、一定時間とするのではなく、阻害の状況に応じて変更してもよい。例えば、前方車両１０２が車両１０３よりも所定値以上車速が速いとき、前方車両１０２は車両１０３を追い越した後に車線変更する可能性が高いと判断しうる。この場合には、前方車両１０２が車両１０３を追い越すのに要すると予想される時間（追い越し予想時間）を考慮して、所定時間Ｔ３を設定してもよい。例えば追い越し予想時間、あるいは追い越し予想時間に所定時間を加算した時間を、所定時間Ｔ３に設定してもよい。
【００７３】
図１８は、阻害時間Ｔ２が所定時間Ｔ３を超えると判定される例を示す図である。例えば、図１８に示すように、前方車両１０２と車両１０３との車速差が小さいとき、前方車両１０２が車両１０３を追い越して車線変更するまでに、すなわち第１行動計画の阻害が解消されるまでに、少なくとも所定時間Ｔ３以上かかると判定される。このため、時点ｔ６で変速段の状態保持が解除され（ステップＳ２１）、第２行動計画に応じて変速機２がアップシフトする。これにより、行動計画が変更されたにも拘らずダウンシフトの状態が所定時間Ｔ３以上継続することを防止でき、燃費やエンジン騒音レベルを改善できる。
【００７４】
図１９は、第１行動計画が阻害された後に走行目的が変化する例を示す図である。図１９に示すように、第１行動計画が阻害された後に行動計画生成部４５が、周囲状況等から、第１行動計画の阻害が一時的でないことは明らかと判定すると、例えば所定時間Ｔ３以内に第１行動計画の阻害が解消されないことが明らかであると判定すると、走行目的を変更する。これにより、時点ｔ７で、変速段の状態保持が解除され（ステップＳ１７→ステップＳ２１）、第２行動計画に応じて変速機２がアップシフトする。このように走行目的が変化した場合には、所定時間Ｔ３の経過に拘らず状態保持を解除するので、ダウンシフトの継続時間が必要以上に長くなることを防止できる。
【００７５】
図２０は、第１行動計画が阻害された後に走行目的が変化する他の例を示す図である。具体的には、減速後に再加速してコーナリング走行しようとしていたときに、信号機１０４の信号が赤に変わって停車することになった場合の例である。図２０に示すように、再加速に備えて第１行動計画に従い自車両が減速しながら時点ｔ８でダウンシフト（例えば図１４のステップＳ７Ｅによる早めのダウンシフト）し、その後、信号が赤に変わると、行動計画が変更されるとともに、走行目的が変化する。これにより変速段の状態保持が解除され（ステップＳ２１）、時点ｔ９で変速機２がダウンシフトする。
【００７６】
この場合、ステップＳ２０で状態保持を解除するときに、ダウンシフトを許可する一方、アップシフトを禁止するように変速機２を制御することが好ましい。これにより、自車両が減速して停車する際の
に、変速機が第１行動計画に従い早めにダウンシフトし、その後、図２０の点線で示すようにアップシフトし（時点ｔ１０）、さらにその後、通常のシフトマップに従いダウンシフトする等、ダウンシフトとアップシフトとが繰り返されることを回避できる。
【００７７】
本実施形態によれば、さらに以下のような作用効果を奏することができる。
（１）車両制御装置１００は、エンジン１とエンジン１から駆動輪３に到る動力伝達径路に配置された変速機２とを有しており、自車両の外部状況（周辺状況）を認識する外界認識部４４と、外界認識部４４により認識された周辺状況に基づき、自車両の目標軌道ＰＡを含む行動計画を生成する行動計画生成部４５と、行動計画生成部４５により生成された行動計画に応じて自車両が自動運転で走行するようにエンジン１と変速機２とを制御する走行制御部４６とを備える（図２）。行動計画生成部４５は、第１行動計画を生成した後、外界認識部４４により認識された周辺状況に基づき第１行動計画が阻害されたか否かを判定し、第１行動計画が阻害されたと判定すると、第２行動計画を生成する（図１６）。走行制御部４６は、行動計画生成部４５により第２行動計画が生成されたとき、行動計画生成部４５により第１行動計画が阻害されたと判定された時間または阻害されると予想される時間である阻害時間Ｔ２を算出するとともに、阻害時間Ｔ２が所定時間Ｔ３未満であるか否かを判定し、阻害時間Ｔ２が所定時間Ｔ３未満であると判定すると、変速比を第１行動計画に応じた変速比に保持し、阻害時間Ｔ２が所定時間Ｔ３以上であると判定すると、変速比を第２行動計画に応じた変速比に変更するように変速機２を制御する（図１６）。これにより、行動計画の阻害が一時的であるとき、行動計画が第１行動計画から第２行動計画に変更されても変速比は第１行動計画に応じた値に維持される。このため、変速機２のアップシフトとダウンシフトとが頻繁に起こることを防止でき、最適な自動運転が行われ、自車両のスムーズな走行が可能である。
【００７８】
（２）行動計画生成部４５は、走行の目的を設定するとともに、設定された目的を達成するように行動計画を生成する。走行制御部４６は、第１行動計画が阻害されて第２行動計画が生成されたときに目的が変化すると、阻害時間Ｔ２の長短に拘らず、変速比を第２行動計画に応じた変速比に制御するように変速機２を制御する（図１６）。これにより、第１行動計画の阻害が一時的でないことが明らかであると判定されると、加速走行時のアップシフト等が許可される。このため、ダウンシフトが保持された状態を早期に解除でき、燃費の改善等に資する。
【００７９】
（３）第１行動計画は、ダウンシフトを伴う加速計画を含む（図１７，１８）。走行制御部４６は、第１行動計画が阻害されて第２行動計画が生成されたとき、阻害時間Ｔ２が所定時間Ｔ３未満であると判定すると、ダウンシフト状態を保持し、阻害時間Ｔ２が所定時間Ｔ３以上であると判定すると、ダウンシフト状態の保持を解除するように変速機２を制御する（図１６）。これにより第１行動計画の阻害が所定時間Ｔ３内に解消されたとき、自車両の速やかな加速走行が可能となり、前方車両１０２のスムーズな追い越しが可能となる。また、第１行動計画の阻害が所定時間Ｔ３以上であるとき、第２行動計画に応じて変速機２がアップシフトされるため、燃費やエンジン騒音レベルを低減できる。
【００８０】
（４）第１行動計画は、ダウンシフトを伴う減速計画を含む一方、第２行動計画は、減速後の停車を含む（図２０）。走行制御部４６は、第１行動計画が阻害されて第２行動計画が生成されたときに目的が変化すると、アップシフトを禁止かつダウンシフトを許可するように変速機２を制御する（図１６）。これにより減速後再加速の第１行動計画が生成されてから停車の第２行動計画が生成されたときに、ダウンシフトとアップシフトとが繰り返されることを防止できる。
【００８１】
なお、上記実施形態では、第１行動計画が阻害されて第２行動計画が生成されたとき、走行制御部４６は、変速段の変速比を第１行動計画に応じた変速比（第１変速比）に保持または第２行動計画に応じた変速比（第２変速比）に変更するようにした。換言すると、自動運転車両の走行動作に寄与する走行部を構成する一要素である変速機２を制御するようにしたが、走行制御部４６は、変速機以外の走行部を制御するようにしてもよい。すなわち、行動計画生成部４５により第２行動計画が生成されたとき、行動計画生成部４５により第１行動計画が阻害されたと判定された時間または阻害されると予想される時間である阻害時間Ｔ２を算出するとともに、阻害時間Ｔ２が所定時間Ｔ３未満であるか否かを判定し、阻害時間Ｔ２が所定時間Ｔ３未満であると判定すると、走行部の状態を第１行動計画に応じた第１状態に保持し、阻害時間Ｔ２が所定時間Ｔ３以上であると判定すると、走行部の状態を第２行動計画に応じた第２状態に変更するように走行部を制御するのであれば、走行制御部の構成は上述したものに限らない。
【００８２】
上記実施形態では、外部センサ群３１の検出値に基づいて外界認識部４４が外界の状況を認識するようにしたが、自車両の周辺状況を検出する周辺状況検出部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、行動計画に基づいて走行制御部４６が目標加速度と要求駆動力とを算出するようにしたが、行動計画生成部４５が目標加速度を算出あるいは目標加速度と要求駆動力とを算出し、算出データを行動計画に含めて出力するようにしてもよい。したがって、行動計画として出力されるデータは上述したものに限らない。
【００８３】
上記実施形態では、自動運転車両の走行用駆動源としてエンジン１を用いたが、走行モータ（電動モータ）を用いることもできる。この場合には、行動計画に応じて自動運転車両が自動運転で走行するように走行モータと変速機とを制御するように走行制御部を構成すればよい。上記実施形態では、有段変速機を用いる例を説明したが、無段変速機を用いた場合にも本発明を同様に適用することができる。
【００８４】
なお、上記実施形態の車両制御装置１００では、演算部４１が図８の処理と図１６の処理の両方を行うようにしたが、いずれか一方のみの処理を行うようにしてもよい。すなわち、車両制御装置１００が、図８の第１変速処理、第２変速処理および第３変速処理を実行する構成を備えない、あるいは図１６の行動計画の阻害時の処理を実行する構成を備えないようにしてもよい。
【００８５】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１  エンジン、２  変速機、２３  変速用アクチュエータ、３１  外部センサ群、４１  演算部、４４  外界認識部、４５  行動計画生成部、４６  走行制御部、１００  車両制御装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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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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