(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示部と、
走行条件が入力される入力部と、
車両の周辺に存在する周辺車両の位置および状態を認識する認識部と、
前記周辺車両の位置および状態に基づいて、前記車両の速度制御または操舵制御の少なくともいずれか一方を自動的に行う自動運転制御部と、
前記表示部に画像を表示させる表示制御部と、を備え、
前記自動運転制御部は、前記周辺車両の中から前記走行条件に対応する追従対象の車両を選択し、前記選択した車両に追従して走行する隊列走行を実行し、
前記表示制御部は、前記認識部によって前記位置および前記状態が認識された複数の前記周辺車両の中に、目的地が前記車両と同じ周辺車両、または目的地までの経路の一部または全部が前記車両と共通する周辺車両である同行車両が複数存在する場合、前記表示部に対して、前記車両の速度を指定する複数の速度条件を表示させ、
前記自動運転制御部は、前記表示部に前記複数の速度条件が表示された後、前記入力部に対して前記複数の速度条件のうちいずれか一つを選択する操作が入力された場合、複数の前記同行車両のうち、選択された速度条件を満たす同行車両を、前記追従対象の車両として選択する、
車両制御システム。
【請求項２】
前記複数の速度条件には、第１速度で前記車両を走行させる第１速度条件と、前記第１速度よりも大きい第２速度で前記車両を走行させる第２速度条件と、前記第２速度よりも大きい第３速度で前記車両を走行させる第３速度条件とが含まれる、
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記自動運転制御部は、前記車両の乗員に課される前記車両の周辺監視義務の程度が互いに異なる複数のモードで前記速度制御または前記操舵制御の少なくともいずれか一方を自動的に行い、
前記車両は、前記隊列走行を実行する場合、前記周辺監視義務を低減する、
請求項１または２に記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記複数のモードには、前記認識部の状態に応じて実行が制限されるモードが含まれており、
前記自動運転制御部は、前記隊列走行を実行する場合、前記認識部の状態に応じたモードの制限を緩和する、
請求項３に記載の車両制御システム。
【請求項５】
前記自動運転制御部は、目的地までの経路の一部が前記車両と共通する前記同行車両を、前記追従対象の車両として選択した場合、前記経路が同じでなくなった時点、或いは前記時点よりも前に、前記追従対象の車両を他の同行車両に切り替える、
請求項１から４のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項６】
前記自動運転制御部は、前記認識部により認識された前記周辺車両のうち、運転技能の優れた乗員を乗せた車両を、前記同行車両として特定する、
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】
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が搭載された車両と、
前記隊列走行時に隊列の先頭車両として走行した回数または時間に関する情報を前記車両から取得し、前記取得した情報に基づいて、前記隊列の先頭車両として走行した車両または前記隊列の先頭車両として走行した車両の乗員に、所定のインセンティブを付与するインセンティブ付与サーバ装置と、
を備える通信システム。
【請求項８】
画像を表示する表示部と、走行条件が入力される入力部を備える車両に搭載された車載コンピュータが、
前記車両の周辺に存在する周辺車両の位置および状態を認識し、
前記周辺車両の位置および状態に基づいて、前記車両の速度制御または操舵制御の少なくともいずれか一方を自動的に行い、
前記表示部に画像を表示させ、
前記周辺車両の中から前記走行条件に対応する追従対象の車両を選択し、
前記選択した車両に追従して走行する隊列走行を実行し、
前記位置および前記状態を認識した複数の前記周辺車両の中に、目的地が前記車両と同じ周辺車両、または目的地までの経路の一部または全部が前記車両と共通する周辺車両である同行車両が複数存在する場合、前記表示部に対して、前記車両の速度を指定する複数の速度条件を表示させ、
前記表示部に前記複数の速度条件を表示した後、前記入力部に対して前記複数の速度条件のうちいずれか一つを選択する操作が入力された場合、複数の前記同行車両のうち、選択された速度条件を満たす同行車両を、前記追従対象の車両として選択する、
車両制御方法。
【請求項９】
画像を表示する表示部と、走行条件が入力される入力部を備える車両に搭載された車載コンピュータに、
前記車両の周辺に存在する周辺車両の位置および状態を認識すること、
前記周辺車両の位置および状態に基づいて、前記車両の速度制御または操舵制御の少なくともいずれか一方を自動的に行うこと、
前記表示部に画像を表示させること、
前記周辺車両の中から前記走行条件に対応する追従対象の車両を選択すること、
前記選択した車両に追従して走行する隊列走行を実行すること、
前記位置および前記状態を認識した複数の前記周辺車両の中に、目的地が前記車両と同じ周辺車両、または目的地までの経路の一部または全部が前記車両と共通する周辺車両である同行車両が複数存在する場合、前記表示部に対して、前記車両の速度を指定する複数の速度条件を表示させること、
前記表示部に前記複数の速度条件を表示した後、前記入力部に対して前記複数の速度条件のうちいずれか一つを選択する操作が入力された場合、複数の前記同行車両のうち、選択された速度条件を満たす同行車両を、前記追従対象の車両として選択すること、
を実行させるための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、通信システム、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】
近年、自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）について研究が進められている。これに関連して、所定の標準制御モード、または標準制御モードとは異なる特定制御モードの何れかの制御モードで、自動運転制御を実行する技術が開示されている（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】
自動運転を行う場合、自車両の前方を走行する他車両に追従して走行するという走行態様をとる場合が考えられる。しかしながら、従来の技術では、自動運転中に追従する車両の速度が車両乗員の想定する速度と異なる場合、車両乗員に不快感などを与えることが想定される。このような場合、自動運転中に車両乗員に負担を強いることがある。
【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、自動運転中に車両乗員の負担を軽減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、画像を表示する表示部と、走行条件が入力される入力部と、車両の周辺に存在する周辺車両の位置および状態を認識する認識部と、前記周辺車両の位置および状態に基づいて、前記車両の速度制御または操舵制御の少なくともいずれか一方を自動的に行う自動運転制御部と、前記表示部に画像を表示させる表示制御部と、を備え、前記自動運転制御部は、前記周辺車両の中から前記走行条件に対応する追従対象の車両を選択し、前記選択した車両に追従して走行する隊列走行を実行し、前記表示制御部は、前記認識部によって前記位置および前記状態が認識された複数の前記周辺車両の中に、目的地が前記車両と同じ周辺車両、または目的地までの経路の一部または全部が前記車両と共通する周辺車両である同行車両が複数存在する場合、前記表示部に対して、前記車両の速度を指定する複数の速度条件を表示させ、前記自動運転制御部は、前記表示部に前記複数の速度条件が表示された後、前記入力部に対して前記複数の速度条件のうちいずれか一つを選択する操作が入力された場合、複数の前記同行車両のうち、選択された速度条件を満たす同行車両を、前記追従対象の車両として選択する車両制御システムである。
（２）の態様は、（１）の態様の車両制御システムにおいて、前記複数の速度条件には、第１速度で前記車両を走行させる第１速度条件と、前記第１速度よりも大きい第２速度で前記車両を走行させる第２速度条件と、前記第２速度よりも大きい第３速度で前記車両を走行させる第３速度条件とが含まれるものである。
【０００９】
（３）の態様は、（１）または（２）の態様の車両制御システムにおいて、前記自動運転制御部が、前記車両の乗員に課される前記車両の周辺監視義務の程度が互いに異なる複数のモードで前記速度制御または前記操舵制御の少なくともいずれか一方を自動的に行い、前記車両は、前記隊列走行を実行する場合、前記周辺監視義務を低減するものである。
【００１０】
（４）の態様は、（３）の態様の車両制御システムにおいて、前記複数のモードには、前記認識部の状態に応じて実行が制限されるモードが含まれており、前記自動運転制御部が、前記隊列走行を実行する場合、前記認識部の状態に応じたモードの制限を緩和するものである。
【００１２】
（５）の態様は、（１）から（４）の態様のうちいずれか一つの車両制御システムにおいて、前記自動運転制御部が、目的地までの経路の一部が前記車両と共通する前記同行車両を、前記追従対象の車両として選択した場合、前記経路が同じでなくなった時点、或いは前記時点よりも前に、前記追従対象の車両を他の同行車両に切り替えるものである。
【００１３】
（６）の態様は、（１）から（５）の態様のうちいずれか一つの車両制御システムにおいて、前記自動運転制御部が、前記認識部により認識された前記周辺車両のうち、運転技能の優れた乗員を乗せた車両を、前記同行車両として特定するものである。
【００１４】
（７）の態様は、（１）から（６）の態様のうちいずれか一つの車両制御システムが搭載された車両と、前記隊列走行時に隊列の先頭車両として走行した回数または時間に関する情報を前記車両から取得し、前記取得した情報に基づいて、前記隊列の先頭車両として走行した車両または前記隊列の先頭車両として走行した車両の乗員に、所定のインセンティブを付与するインセンティブ付与サーバ装置と、を備える通信システムである。
【００１５】
（８）本発明の他の態様は、画像を表示する表示部と、走行条件が入力される入力部を備える車両に搭載された車載コンピュータが、前記車両の周辺に存在する周辺車両の位置および状態を認識し、前記周辺車両の位置および状態に基づいて、前記車両の速度制御または操舵制御の少なくともいずれか一方を自動的に行い、前記表示部に画像を表示させ、前記周辺車両の中から前記走行条件に対応する追従対象の車両を選択し、前記選択した車両に追従して走行する隊列走行を実行し、前記位置および前記状態を認識した複数の前記周辺車両の中に、目的地が前記車両と同じ周辺車両、または目的地までの経路の一部または全部が前記車両と共通する周辺車両である同行車両が複数存在する場合、前記表示部に対して、前記車両の速度を指定する複数の速度条件を表示させ、前記表示部に前記複数の速度条件を表示した後、前記入力部に対して前記複数の速度条件のうちいずれか一つを選択する操作が入力された場合、複数の前記同行車両のうち、選択された速度条件を満たす同行車両を、前記追従対象の車両として選択する車両制御方法である。
【００１６】
（９）本発明の他の態様は、画像を表示する表示部と、走行条件が入力される入力部を備える車両に搭載された車載コンピュータに、前記車両の周辺に存在する周辺車両の位置および状態を認識すること、前記周辺車両の位置および状態に基づいて、前記車両の速度制御または操舵制御の少なくともいずれか一方を自動的に行うこと、前記表示部に画像を表示させること、前記周辺車両の中から前記走行条件に対応する追従対象の車両を選択すること、前記選択した車両に追従して走行する隊列走行を実行すること、前記位置および前記状態を認識した複数の前記周辺車両の中に、目的地が前記車両と同じ周辺車両、または目的地までの経路の一部または全部が前記車両と共通する周辺車両である同行車両が複数存在する場合、前記表示部に対して、前記車両の速度を指定する複数の速度条件を表示させること、前記表示部に前記複数の速度条件を表示した後、前記入力部に対して前記複数の速度条件のうちいずれか一つを選択する操作が入力された場合、複数の前記同行車両のうち、選択された速度条件を満たす同行車両を、前記追従対象の車両として選択すること、を実行させるための車両制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
上記の（１）−（３）の態様によれば、自動運転中に車両乗員の負担を軽減することができる。
【００１８】
上記の（３）の態様によれば、自動運転の一態様として隊列走行を実行する場合、周辺監視義務を低減するため、例えば、テレビジョン番組などが視聴可能となり、車両乗員の利便性を向上させることができる。
【００１９】
上記の（４）の態様によれば、隊列走行を自動運転の一態様として実行する場合、認識部の状態に応じたモードの制限を緩和するため、制限されたモードを実行することができる。この結果、車両乗員の利便性を向上させることができる。
【００２０】
上記の（１）の態様によれば、目的地までの経路の一部が自車両と共通する同行車両を追従対象の車両として選択した場合、経路が同じでなくなった時点、或いはこの時点よりも前に、追従対象の車両を他の同行車両に切り替えるため、途中まで経路が共通する同行車両を順次乗り換えていき、隊列走行を継続したまま目的地まで自動走行することができる。
【００２１】
上記の（６）の態様によれば、運転技能の優れた乗員を乗せた車両を同行車両とするため、自動運転中に車両乗員の負担をより軽減することができる。
【００２２】
上記の（７）の態様によれば、隊列走行時に隊列の先頭車両として走行した回数に関する情報に基づいて、隊列の先頭車両として走行した車両または隊列の先頭車両として走行した車両の乗員に、所定のインセンティブを付与するため、隊列の先頭車両または先頭車両の乗員が隊列の先頭で走行する利益を享受でき、隊列走行が実施されやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態における車両制御システム１００を含む通信システム１の全体構成を模式的に示す図である。
【図２】自車両Ｍの構成要素を示す図である。
【図３】第１の実施形態における車両制御システム１００を中心とした機能構成図である。
【図４】ＨＭＩ７０の構成図である。
【図５】自車位置認識部１４０により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。
【図６】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７】軌道生成部１４６の構成の一例を示す図である。
【図８】走行態様を隊列走行に変更する場面の一例を示す図である。
【図９】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１０】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。
【図１１】車線変更ターゲット位置ＴＡを示す図である。
【図１２】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１３】モード別操作可否情報１８８の一例を示す図である。
【図１４】隊列走行が開始される際に表示装置８２が表示する画面の一例を示す図である。
【図１５】隊列走行開始が許可された後に表示させる画面の一例を示す図である。
【図１６】車両制御システム１００により行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１７】隊列走行時において、追従車両と被追従車両との関係性が逆転する場面の一例を示す図である。
【図１８】途中まで経路が共通する同行車両が存在する場面の一例を示す図である。
【図１９】第２の実施形態における車両制御システム１００Ａにより行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２０】第３の実施形態における車両制御システム１００Ｂを含む通信システム２の全体構成を模式的に示す図である。
【図２１】第３の実施形態に係る車両制御システム１００Ｂを中心とした機能構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、通信システム、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。
【００２５】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態を含む各実施形態の車両制御システム１００が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）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り、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を動力源とした自動車や、電動機を動力源とした電気自動車、内燃機関および電動機を兼ね備えたハイブリッド自動車等を含む。電気自動車は、例えば、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池等の電池により放電される電力を使用して駆動される。
【００２６】
図１に示すように、自車両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。
【００２７】
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、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、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。上述したファインダ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。
【００２８】
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。
【００２９】
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」と記載し、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。
【００３０】
カメラ４０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の個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、周期的に繰り返し自車両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。
【００３１】
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】
図２は、第１の実施形態に係る車両制御システム１００を中心とした機能構成図である。自車両Ｍには、ファインダ２０、レーダ３０、およびカメラ４０など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、特許請求の範囲における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ＨＭＩ７０など）を含んでもよい。
【００３３】
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受信機によって自車両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。自車両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、自車両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。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。
【００３４】
通信装置５５は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用した無線通信を行う。通信装置５５は、例えば、自車両Ｍの周囲を走行する他車両と車車間通信を行うことで、通信対象の各車両から、目的地情報、位置情報、および運転技能情報の一部または全部を取得する。目的地情報は、設定された目的地がどこであるのかを示す情報であり、位置情報は、例えば、緯度経度などの車両の絶対位置、あるいは料金所などの物標に対する車両の相対位置を示す情報である。運転技能情報は、車両乗員の運転技能に関する情報であり、例えば、普通、大型、特殊といった免許証の種類、優良運転者免許証を更新し続けている年数（ゴールド免許の更新年数）、バスやタクシーなどの特殊免許（第二種免許）の有無、といった情報が含まれる。通信装置５５は、例えば、他車両と車車間通信を行う場合、他車両とアドホックネットワークを構築する。また、通信装置５５は、通信対象の各車両から、周辺車両ごとに設定された目的地までの経路を示す経路情報を取得してもよい。
【００３５】
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、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。
【００３６】
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（或いはその逆）ことがあってもよい。
【００３７】
ＨＭＩ７０は、運転操作系の構成として、例えば、アクセルペダル７１、アクセル開度センサ７２およびアクセルペダル反力出力装置７３と、ブレーキペダル７４およびブレーキ踏量センサ（或いはマスター圧センサなど）７５と、シフトレバー７６およびシフト位置センサ７７と、ステアリングホイール７８、ステアリング操舵角センサ７９および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。
【００３８】
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子である。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。
【００３９】
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子である。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。
【００４０】
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子である。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。
【００４１】
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子である。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。
【００４２】
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）スイッチなどである。その他運転操作デバイス８１は、加速指示、減速指示、旋回指示などを受け付け、車両制御システム１００に出力する。
【００４３】
ＨＭＩ７０は、非運転操作系の構成として、例えば、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と、各種操作スイッチ８６と、シート８８およびシート駆動装置８９と、ウインドウガラス９０およびウインドウ駆動装置９１と、車室内カメラ９２とを含む。ＨＭＩ７０の非運転操作系の構成とナビゲーション装置５０は、「入力部」の一例である。
【００４４】
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などに取り付けられる、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置などである。また、表示装置８２は、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。スピーカ８３は、音声を出力する。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。
【００４５】
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などを含む。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。
【００４６】
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。
【００４７】
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、ヨー角などを自在に駆動する。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。
【００４８】
車室内カメラ９２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の個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９２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など、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。カメラ４０は、例えば、周期的に繰り返し車両乗員を撮像する。
【００４９】
車両制御システム１００の説明に先立って、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。
【００５０】
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、自車両Ｍが内燃機関を動力源とした自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）を備え、自車両Ｍが電動機を動力源とした電気自動車である場合、走行用モータおよび走行用モータを制御するモータＥＣＵを備え、自車両Ｍがハイブリッド自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンＥＣＵと走行用モータおよびモータＥＣＵとを備える。走行駆動力出力装置２００がエンジンのみを含む場合、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、エンジンのスロットル開度やシフト段等を調整する。走行駆動力出力装置２００が走行用モータのみを含む場合、モータＥＣＵは、走行制御部１６０から入力される情報に従って、走行用モータに与えるＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。走行駆動力出力装置２００がエンジンおよび走行用モータを含む場合、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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
［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）などのプロセッサ、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）などが組み合わされた構成であってよい。
【００５４】
図２に戻り、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、切替制御部１５０とを備える。上述した検知デバイスＤＤと、通信装置５５と、外界認識部１４２とを合わせたものは、「認識部」の一例である。
【００５５】
目標車線決定部１１０、自動運転制御部１２０の各部、および走行制御部１６０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。
【００５６】
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など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によって分散化されたものであってもよい。
【００５７】
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、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。
【００５８】
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、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。
【００５９】
自動運転モード制御部１３０は、自動運転制御部１２０が実行する自動運転モードを決定する。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、以下はあくまで一例であり、自動運転のモード数は任意に決定されてよい。
【００６０】
［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、複雑な合流制御など、全ての車両制御が自動的に行われるため、車両乗員には、最も低いレベルの周辺監視義務が課される。このレベルでは、車両乗員は自車両Ｍの周辺や状態を監視する必要が無い（周辺監視義務が生じない）。
【００６１】
ここで、モードＡで選択される走行態様には、例えば、隊列走行などがある。この走行態様は、後述する軌道生成部１４６が備える走行態様決定部１４６Ａにより決定される。隊列走行は、追従する前走車両の走行軌跡を追跡して、前走車両の走行軌跡上、または前走車両の走行軌跡付近を走行する走行態様である。走行軌跡は、検知デバイスＤＤの検知結果に基づいて外界認識部１４２により認識されてもよいし、通信装置５５を介して前走車両から取得されてもよい（後述する「軌道」を自車両Ｍ内で生成せず、前走車両から取得してもよい）。
【００６２】
隊列走行では、前走車両の速度と同じ速度になるように自車両Ｍの速度が決定される。このような場合、自車両Ｍおよび前走車両は、一つの隊列（車群）を形成する。従って、隊列の後続車両である自車両Ｍは、主に前走車両の動向と、側方や後方からの接近車両を監視するだけで自動運転を行うことができ、制御上の負荷も軽減される。
【００６３】
また、モードＡで選択される走行態様には、隊列走行の他に、低速追従走行などの走行態様が含まれてもよい。低速追従走行は、例えば、混雑した高速道路上などで、自車両Ｍが走行する自車線上において自車両Ｍの前方（直前）を走行する前走車両を追従する走行態様である。低速追従走行は、ＴＪＰ（Traffic Jam Pilot）とも呼ばれる。隊列走行や低速追従走行などの各種走行態様には、例えば、４０ｋｍ／ｈ程度の速度制限が設けられ、自車両Ｍの速度がこの速度制限を超えるとモードが一つ低下してモードＢに移行する。
【００６４】
［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、場面に応じて自車両Ｍの運転操作が車両乗員に委ねられる。従って、モードＢにおける周辺監視義務レベルは、モードＡにおける周辺監視義務のレベルよりも高いレベルに設定される。このレベルでは、車両乗員は自車両Ｍの周辺や状態を監視している必要がある。これらのモードＢで選択される各種走行態様には、例えば、７０ｋｍ／ｈ程度の速度制限が設けられ、自車両Ｍの速度がこの速度制限を超えるとモードが一つ低下してモードＣに移行する。
【００６５】
［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。従って、モードＣにおける周辺監視義務レベルは、少なくともモードＡにおける周辺監視義務のレベルよりも高いレベルに設定される。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、モードＣにおけるレベルでは、車両乗員は自車両Ｍの周辺や状態を監視している必要がある。モードＣで選択される各種走行態様には、例えば、１００ｋｍ／ｈ程度の速度制限が設けられ、自車両Ｍの速度がこの速度制限を超えるとモードが一つ低下して、例えばモードＣより更に自動運転の度合が低い下位のモード、或いは手動運転モードに移行する。
【００６６】
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（走行態様決定部１４６Ａ）により決定された走行態様などに基づいて、自動運転モードを、上記いずれかのモードに決定する。自動運転モード制御部１３０は、決定した自動運転モードに関する情報を、ＨＭＩ制御部１７０に通知する。
【００６７】
なお、自動運転モード制御部１３０が選択できる自動運転モードには、自車両Ｍの検知デバイスＤＤの性能等に応じた制限が設けられてもよい。例えば、検知デバイスＤＤに含まれる一部のセンサが故障するなどして検知デバイスＤＤの性能が基準値よりも低くなる場合、または車両後端側のセンサが取り除かれるなどして検知デバイスＤＤのセンサ数が一定数より少ない場合には、安全を配慮して一部の自動運転モード（例えば最も自動運転の度合が高いモードＡなど）が選択できないように制限されてよい。
【００６８】
自動運転モード制御部１３０は、上記いずれの自動運転モードにおいて、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成に対する操作によって、自動運転モードから手動運転モードに切り替えてよい（オーバーライドしてよい）。オーバーライドは、例えば自車両Ｍの車両乗員によるＨＭＩ７０の運転操作系に対する操作力が閾値を超える状態が所定時間以上継続した場合、所定の操作変化量（例えばアクセルペダル７１のアクセル開度、ブレーキペダル７４のブレーキ踏量、ステアリングホイール７８のステアリング操舵角）以上の場合、または運転操作系に対する操作を所定回数以上行った場合などに開始される。
【００６９】
また、自動運転モード制御部１３０は、各自動運転モードにおける走行態様の終了するタイミングにおいて、現在実行されている自動運転モードを、他の自動運転モード（例えばモードＡからモードＢ）に切り替えてもよいし、現在実行されている自動運転モードにおいて選択可能な他の走行態様に切り替えてもよい。
【００７０】
自動運転モード制御部１３０は、各自動運転モードが実行されている際に、自車両Ｍの速度を一定にする定速走行などの隊列走行でない他の走行態様から、隊列走行に走行態様が変更された場合、現在実行されている自動運転モードを、他の走行態様時に実行した自動運転モードに比して、より自動運転の度合が高いモードに変更されたものとして扱う。
【００７１】
また、自動運転モード制御部１３０は、各自動運転モードが実行されている際に、定速走行などの隊列走行でない他の走行態様から、隊列走行に走行態様が変更された場合、現在実行されている自動運転モードを、全自動運転モードの中で最も周辺監視義務の程度が低いモードＡに変更してもよい。
【００７２】
例えば、モードＢが実行されている際に、走行態様が定速走行から隊列走行に変更された場合、自動運転モード制御部１３０は、自動運転モードをモードＢから周辺監視義務の程度がより低いモードＡに変更する。これによって、自車両Ｍが周辺車両を追従している際には、車両乗員は、周辺監視をする必要がなくなり（或いは小さくなり）、車内に持ち込んだ端末装置や車両室内に設置されたコンテンツ再生装置８５などを自由に操作することができる。
【００７３】
また、走行態様が隊列走行である場合には、自車両Ｍの代わりに隊列の先頭車両が周辺の状況を認識しているものとして見做すことができる。言い換えれば、隊列の先頭車両、または先頭車両の後続車両を監視することで、間接的に自車両Ｍが周辺の状況を認識しているものと見做すことができる。この場合、自動運転モード制御部１３０は、例えば、検知デバイスＤＤのセンサ数が十分でなく、一部の自動運転モードへの切り替えが制限されている状況下でも、実行する自動運転モードを、制限されている自動運転モードに変更してよい。
【００７４】
例えば、モードＡへの切り替えが制限されている状況下で、次点で周辺監視義務の程度が低いモードＢが実行されている際に、走行態様が隊列走行に変更された場合、自動運転モード制御部１３０は、実行する自動運転モードを、モードＢからモードＡに変更してもよい。すなわち、自動運転モード制御部１３０は、自動運転モード時の一態様として隊列走行が実行される場合、仮に検知デバイスＤＤに含まれる一部のセンサが故障するなどして検知デバイスＤＤの性能が基準値よりも低くなる場合であっても、検知デバイスＤＤの性能等に応じた制限を緩和して、制限されている自動運転モードへの移行を可能としてよい。
【００７５】
また、自動運転モード制御部１３０は、走行態様が、隊列走行でない他の走行態様から隊列走行に変更された場合、自動運転モードごとに設定された制限可能な上限車速を緩和することになる。これによって、自車両Ｍの周辺監視義務に対する相対的な速度制限が緩和されることになる。
【００７６】
例えば、モードＡにおいて選択可能な走行態様として、隊列走行の他に低速追従走行が含まれている場合において、走行態様が低速追従走行から隊列走行に変更された場合を考える。これらの周辺監視義務の程度（レベル）は同じ、または隊列走行の方が低くなるように制御される。一方、速度制限に関しては、隊列走行の方が緩やかに設定される。例えば、低速追従走行の速度制限が例えば４０ｋｍ／ｈ程度であるのに対し、隊列走行では例えば１００ｋｍ／ｈに設定される。従って、隊列走行では、自車両Ｍの周辺監視義務に対する相対的な速度制限が緩和されるのである。このような関係は、低速追従走行に限らず、他の走行態様と隊列走行との間でも成立する。
【００７７】
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、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）、および、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置を認識する。
【００７８】
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。
【００７９】
図４は、自車位置認識部１４０により走行車線Ｌ１に対する自車両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、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の相対位置として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１４０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。自車位置認識部１４０により認識される自車両Ｍの相対位置は、目標車線決定部１１０に提供される。
【００８０】
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、および速度、加速度等の状態を認識する。周辺車両とは、例えば、自車両Ｍの周辺を走行する車両であって、自車両Ｍと同じ方向に走行する車両である。周辺車両の位置は、他車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、他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、歩行者その他の物体の位置を認識してもよい。
【００８１】
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、自車両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。
【００８２】
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、自車両Ｍを減速させる減速イベントや、自車両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自車両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、自車両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自車両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自車両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。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。
【００８３】
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。図示するように、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自車両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、自車両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、自車線に隣接する車線を走行する周辺車両の移動方向が自車線方向に向いたりした場合に、自車両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当該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、安全に自車両Ｍを自動走行させることができる。
【００８４】
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。
【００８５】
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、外界認識部１４２により認識された周辺車両に基づいて、上述した定速走行、低速追従走行、中速追従走行、高速追従走行、減速走行、カーブ走行、障害物回避走行、隊列走行などのうちいずれかの走行態様を決定する。
【００８６】
例えば、走行態様決定部１４６Ａは、自車両Ｍの前方の一定距離以内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。走行態様決定部１４６Ａは、例えば、周辺車両（例えば前走車両）の速度がモードＡの速度制限以上、且つモードＢの速度制限以下であり、周辺車両までの車間距離が一定値以上であれば、上述したモードＢにおいて、例えば、走行態様を定速走行に決定する。
【００８７】
また、走行態様決定部１４６Ａは、渋滞場面などにおいて、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、渋滞場面時よりも周辺車両の平均速度などが大きい場面では、走行態様を低速追従走行よりも追従時の速度が大きい中速追従走行や、中速追従走行よりも追従時の速度が大きい高速追従走行に決定する。例えば、走行態様決定部１４６Ａは、外界認識部１４２により認識された周辺車両（例えば前走車両）の速度がモードＡの速度制限以下であり、且つ周辺車両までの車間距離が一定値以下であれば、上述したモードＡにおいて、例えば、走行態様を低速追従走行に決定する。
【００８８】
各種追従走行が実施される場合、車線変更や合流、分岐などは、行動計画生成部１４４により生成された行動計画に基づいたタイミングで行われる。
【００８９】
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、停車や駐車など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により自車両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により自車両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。
【００９０】
また、走行態様決定部１４６Ａは、外界認識部１４２により認識された周辺車両の中に、自車両Ｍの目的地と同じ目的地が設定された車両、自車両Ｍの目的地に至るまでの経路の全部が共通する車両、または自車両Ｍの目的地に至るまでの経路の一部が共通する車両が存在する場合、走行態様を隊列走行に決定する。隊列走行時において、自動運転制御部１２０は、これらの車両に自車両Ｍを追従させ、行動計画生成部１４４により生成された行動計画に依らずに、追従する車両により実行されるイベントと同じイベントの車両制御を行う。
【００９１】
図７は、走行態様を隊列走行に変更する場面の一例を示す図である。図示の例は、車両ｍ１に追従している場合に、追従対象の車両を、隣接車線を走行する車両ｍ２に変更して、隊列走行を行う様子を表している。例えば、走行態様決定部１４６Ａは、通信装置５５を用いて、通信可能範囲内を走行する周辺車両と車車間通信を行い、各車両の目的地情報および位置情報を取得する。図示の例では、走行態様決定部１４６Ａは、車両ｍ１および車両ｍ２のそれぞれから目的地情報および位置情報を取得する。
【００９２】
走行態様決定部１４６Ａは、取得した目的地情報を参照して、ナビゲーション装置５０に対して設定された自車両Ｍの目的地と同じ目的地が設定された周辺車両（以下、同行車両と称する）を、通信装置５５による通信対象の車両の中から特定する。図示の例では、車両ｍ１の目的地は、自車両Ｍの目的地と異なり、車両ｍ２の目的地は、自車両Ｍの目的地と同じであるため、車両ｍ２が同行車両として特定される。なお、複数の同行車両が存在する場合、走行態様決定部１４６Ａは、周辺車両ごとの位置情報を参照して、自車両Ｍに最も近い車両を追従対象の同行車両としてよい。なお、走行態様決定部１４６Ａは、通信装置５５により経路情報が受信された場合には、この経路情報を参照して、自車両の目的地に至るまでの経路と全部が共通する経路が設定されている車両を、同行車両として扱ってよい。
【００９３】
また、走行態様決定部１４６Ａは、周辺車両の中に、同行車両が存在しない場合には、自車両Ｍの目的地に至るまでの経路において、少なくとも途中まで経路が共通する車両を特定する。走行態様決定部１４６Ａは、途中まで経路が共通する車両を特定した場合、すなわち、目的地は異なるが目的地に至るまでの経路の一部が共通する車両を特定した場合、この車両を同行車両として扱う。
【００９４】
また、走行態様決定部１４６Ａは、通信装置５５により受信された運転技能情報を参照して、複数の同行車両のうち、最も運転技能に優れた運転者が操作する車両を、同行車両として選択してもよい。例えば、走行態様決定部１４６Ａは、優良運転者免許証の更新年数が最も長い運転者が操作する車両、バスなどの運転免許を有し、業務などで日常的に車両を運転している運転者が操作する車両などを、優先的に同行車両として選択してよい。
【００９５】
同行車両の特定後、走行態様決定部１４６Ａは、通信装置５５を用いて、同行車両に追従要求情報を送信する。同行車両（図示の例では車両ｍ２）は、追従要求情報を受信すると、車室内の表示装置などに他車両から追従要求があったことを示す情報を表示させる。これに対する応答として、同行車両の車両乗員が所定のユーザインターフェースを用いて追従を許可すると、同行車両は、追従要求を承諾した旨の追従許可情報を自車両Ｍに送信する。通信装置５５により追従許可情報が受信されると、走行態様決定部１４６Ａは、同行車両に追従するように、走行態様を隊列走行に決定する。なお、通信装置５５は、同行車両から、追従許可情報と共に、同行車両により生成された行動計画または走行軌道の情報を受信してもよい。この場合、軌道生成部１４６は、同行車両から受信した行動計画に基づいて、走行軌道を生成してもよいし、同行車両から受信した走行軌道を、自身が生成した軌道として扱ってよい。
【００９６】
また、走行態様決定部１４６Ａは、複数の同行車両が存在し、車両乗員により隊列走行時の走行条件が指定された場合、指定された走行条件と合致する同行車両を、隊列走行時の追従車両として選択する。すなわち、走行態様決定部１４６Ａは、複数の同行車両のうち、隊列を要求する車両の乗員がストレス無く走行できるような走行条件と合致する同行車両が存在するか否かを判定する。走行条件には、例えば、隊列走行時の自車両Ｍの速度、加減速、操舵速度、操舵加速度などを指定する条件や、隊列走行時の先頭車両の速度、加減速、操舵速度、操舵加速度などを指定する条件が含まれる。以下、隊列走行時の自車両Ｍまたは先頭車両の速度、加減速、操舵速度、操舵加速度などを指定する条件を、「速度条件」と称して説明する。指定された速度条件を満たすか否かは、隊列走行時に先頭車両になり得る車両と車車間通信に行って、速度、加減速、操舵速度、操舵加速度などといった情報を取得し、この取得した情報に基づいて判定される。速度、加減速、操舵速度、操舵加速度などの情報には、現在の情報および過去の情報のいずれか一方のみが含まれていてもよいし、双方が含まれていてもよい。また、上記情報のうち、一部または全部は、外界認識部１４２が隊列走行時に先頭車両になり得る車両の「状態」を認識することで取得されてもよい。
【００９７】
例えば、指定された速度条件が４０ｋｍ／ｈ程度以下であれば、走行態様決定部１４６Ａは、この条件内の速度で走行する同行車両を隊列走行時の追従車両として選択する。以下、４０ｋｍ／ｈ程度以下の低速度で走行する同行車両を追従対象の車両とする隊列走行を「低速隊列走行」と称して説明する。
【００９８】
また、指定された速度条件が４０ｋｍ／ｈ程度以上、且つ７０ｋｍ／ｈ程度未満であれば、走行態様決定部１４６Ａは、この条件内の速度で走行する同行車両を隊列走行時の追従車両として選択する。以下、４０ｋｍ／ｈ程度以上、且つ７０ｋｍ／ｈ程度未満の中速度で走行する同行車両を追従対象の車両とする隊列走行を「中速隊列走行」と称して説明する。
【００９９】
また、指定された速度条件が７０ｋｍ／ｈ程度以上であれば、走行態様決定部１４６Ａは、この条件内の速度で走行する同行車両を隊列走行時の追従車両として選択する。以下、７０ｋｍ／ｈ程度以上の高速度で走行する同行車両を追従対象の車両とする隊列走行を「高速隊列走行」と称して説明する。
【０１００】
なお、上記隊列走行の速度に応じた分類はあくまでも一例であり、２または４以上に分類されてもよい。例えば、上記隊列走行の他に、超高速隊列走行などの他の速度にて自車両Ｍを走行させる隊列走行が含まれてよい。超高速隊列走行は、例えば、１００ｋｍ／ｈ程度以上の速度条件が指定された隊列走行である。この場合、上述した高速隊列走行は、７０ｋｍ／ｈ程度以上、且つ１００ｋｍ／ｈ程度未満の速度で走行する同行車両を追従対象の車両とする隊列走行として扱われる。
【０１０１】
また、走行態様決定部１４６Ａは、上述したレーンキープイベントに限らず、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などを実施する場合に、それぞれのイベントに応じた走行態様を決定する。
【０１０２】
走行態様決定部１４６Ａは、イベントごとに決定した走行態様に関する情報をＨＭＩ制御部１７０に通知する。
【０１０３】
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８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。図示の例は、自車両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。
【０１０４】
軌道候補生成部１４６Ｂは、図８に示すような軌道を、例えば、将来の所定時間ごとに、自車両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９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、自車両Ｍの速度は速くなり、軌道点Ｋの間隔が狭いほど、自車両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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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るものであり、「どの周辺車両の間に車線変更するか」を決定するものである。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１０は、車線変更ターゲット位置ＴＡを示す図である。図中、Ｌ１は自車線を表し、Ｌ２は隣接車線を表している。ここで、自車両Ｍと同じ車線で、自車両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。自車両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。
【０１０７】
図１１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。自車両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９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１１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。
【０１０８】
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、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、自車両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などが小さいほど高く評価される。
【０１０９】
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、その他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。また、切替制御部１５０は、例えば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するハンドオーバ制御を行う場合に、車両乗員に対して事前にハンドオーバリクエストを通知するため、その旨の情報を、ＨＭＩ制御部１７０に出力する。
【０１１０】
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、予定の時刻通りに自車両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。
【０１１１】
ＨＭＩ制御部１７０は、自動運転制御部１２０により自動運転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、自動運転モードの種別に応じてＨＭＩ７０を制御する。
【０１１２】
図１２は、モード別操作可否情報１８８の一例を示す図である。図１２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」、表示装置８２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１２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。
【０１１３】
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を参照し、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、判定した結果に基づいて、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。
【０１１４】
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の運転操作系の構成（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、自車両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の非運転操作系の構成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、車両乗員に自車両Ｍの周辺監視を行わせるために、外界認識部１４２により認識された自車両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に画像などで表示させると共に、自車両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。
【０１１５】
また、ＨＭＩ制御部１７０は、自動運転モードがモード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ってよい。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など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など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、上述した図１２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。
【０１１６】
また、モードＡからモードＢまたはモードＣに変更される場合、すなわち車両乗員の周辺監視義務が増加する自動運転モードの変更が行われる場合、ＨＭＩ制御部１７０は、ナビゲーション装置５０または非運転操作系のＨＭＩ７０に所定の情報を出力させる。所定の情報とは、周辺監視義務が増加すること示す情報や、ナビゲーション装置５０または非運転操作系のＨＭＩ７０に対する操作許容度が低くなる（操作が制限される）ことを示す情報である。なお、所定の情報は、これらに限定されるものではなく、例えばハンドオーバ制御への準備を促すような情報であってもよい。
【０１１７】
上述したように、ＨＭＩ制御部１７０は、例えば運転モードが上述したモードＡからモードＢまたはモードＣへ遷移する所定時間前や自車両Ｍが所定速度に至る前に車両乗員に対して警告等を報知することで、自車両Ｍの周辺監視義務が車両乗員に課されることを、適切なタイミングで車両乗員に通知することができる。この結果、自動運転の切り替わりへの準備期間を車両乗員に与えることができる。
【０１１８】
また、ＨＭＩ制御部１７０は、走行態様決定部１４６Ａにより通知された走行態様に関する情報を参照して、走行態様が隊列走行に決定されたことが判明した場合、ナビゲーション装置５０またはＨＭＩ７０を用いて、隊列走行に基づく車両制御が開始されることを車両乗員に報知する。
【０１１９】
図１３は、隊列走行が開始される際に表示装置８２が表示する画面の一例を示す図である。表示装置８２の画面には、例えば、隊列走行開始を許可するボタンＢ１と、隊列走行開始を禁止するボタンＢ２とが表示される。例えば、車両乗員によって、ボタンＢ１がタッチ操作されるなどして選択された場合、軌道生成部１４６が、隊列走行用の軌道の情報を走行制御部１６０に出力し、走行制御部１６０が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を制御することで、自車両Ｍが隊列走行を行う。一方、車両乗員によって、ボタンＢ２がタッチ操作されるなどして選択された場合、走行態様決定部１４６Ａは、走行態様を隊列走行以外の走行態様に決定し直す。
【０１２０】
なお、隊列走行は、車両乗員の操作なしで自動的に開始されてもよい。この場合、ＨＭＩ制御部１７０は、図１３に示すような、隊列走行開始の許可を求める画面を表示装置８２に表示させる代わりに、隊列走行が開始される前に、隊列走行がこれから開始される旨を表示させてよい。また、例えば、いずれかの自動運転モードが開始される前に、自動運転モード中に隊列走行が可能であれば選択するか否かを車両乗員に確認してもよい。
【０１２１】
図１４は、隊列走行開始が許可された後に隊列走行時の速度条件を指定させる入力画面の一例を示す図である。図中に示す画面は、例えば、同行車両が複数存在し、とり得る隊列走行の候補として低速隊列走行、中速隊列走行、高速隊列走行といった幾つかの選択肢が存在する場合に表示される。図示のように、画面上には、例えば「低速隊列走行」を選択するボタンＢ３と、「中速隊列走行」を選択するボタンＢ４と、「高速隊列走行」を選択するボタンＢ５とが表示される。この内のいずれかのボタンがタッチ操作されるなどして選択された場合、走行態様決定部１４６Ａは、隊列走行時の速度条件を、車両乗員の選択操作に基づいて決定する。例えば、車両乗員により低速隊列走行が選択された場合、走行態様決定部１４６Ａは、複数の同行車両のうち、低速隊列走行時の速度条件を満たす同行車両（すなわち４０ｋｍ／ｈ程度以下の速度で走行する同行車両）を、追従対象の車両として選択する。軌道候補生成部１４６Ｂは、走行態様決定部１４６Ａに選択された同行車両に自車両Ｍを追従させる軌道候補を複数生成する。これによって、自動運転制御部１２０は、車両乗員が所望する速度条件を満たす同行車両に自車両Ｍを追従させていくことができる。
【０１２２】
また、低速隊列走行が選択された場合、モードＡの速度制限以下で自車両Ｍが走行することになるため周辺監視義務が生じなくなる。従って、低速隊列走行時において車両乗員はテレビジョン番組などを視聴することができる。
【０１２３】
なお、ＨＭＩ制御部１７０は、隊列走行の速度条件を数値（速度値）で入力させる画面を表示装置８２などに表示させてもよい。この場合、走行態様決定部１４６Ａは、入力された速度条件の数値に基づいて同行車両を選択してよい。走行態様決定部１４６Ａは、特定した同行車両の中に、入力された速度条件の数値を満たす同行車両が存在する場合、自動運転モード時の走行態様を、低速隊列走行、中速隊列走行、高速隊列走行といった幾つかの隊列走行のうち速度条件を満たす隊列走行に決定する。一方、特定した同行車両の中に、入力された速度条件の数値を満たす同行車両が存在しない場合、ＨＭＩ制御部１７０は、指定された速度条件によって隊列走行を実施できないことを車両乗員に報知すると共、速度条件を入力させる画面を再度表示してもよい。
【０１２４】
また、隊列走行の許可または禁止を選択させる画面が自動運転の開始前などのタイミングで表示される場合、隊列走行時の速度制限を指定させる入力画面も同様に自動運転の開始前などのタイミングで表示されてよい。
【０１２５】
図１５は、車両制御システム１００により行われる処理の流れの一例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、自動運転モード制御部１３０が実行する自動運転モードを、いずれかの自動運転モードに決定した状態で行われる。
【０１２６】
まず、ＨＭＩ制御部１７０は、周辺車両の中から同行車両が選択可能となるまで待機し（ステップＳ１００）、同行車両が選択可能となると、表示装置８２を用いて、隊列走行の可否を選択させる画面を表示する（ステップＳ１０２）。走行態様決定部１４６Ａは、ＨＭＩ７０の画面上において隊列走行の開始が許可されたか否かを判定し（ステップＳ１０４）、隊列走行の開始が許可されない場合、走行態様決定部１４６Ａは、走行態様を隊列走行以外の走行態様に決定し直し、本フローチャートの処理を終了する。
【０１２７】
一方、隊列走行の開始が許可された場合、走行態様決定部１４６Ａは、選択可能な同行車両が複数台存在するか否かを判定し（ステップＳ１０６）、選択可能な同行車両が一台である場合、自動運転モード時の走行態様を、同行車両の速度に応じた隊列走行に決定する（ステップＳ１０８）。
【０１２８】
一方、選択可能な同行車両が複数台存在する場合、ＨＭＩ制御部１７０は、例えば、表示装置８２を用いて、同行車両のそれぞれの速度に応じた隊列走行の候補として、低速隊列走行、中速隊列走行、高速隊列走行のいずれかを選択させる画面を表示する（ステップＳ１１０）。
【０１２９】
次に、走行態様決定部１４６Ａは、表示装置８２の画面上において低速隊列走行が選択されたか否かを判定し（ステップＳ１１２）、低速隊列走行が選択された場合、低速走行する同行車両を追従対象の車両に決定する（ステップＳ１１４）。一方、低速隊列走行が選択されない場合、表示装置８２の画面上において中速隊列走行が選択されたか否かを判定する（ステップＳ１１６）。中速隊列走行が選択された場合、走行態様決定部１４６Ａは、中速走行する同行車両を追従対象の車両に決定する（ステップＳ１１８）。
【０１３０】
一方、中速隊列走行が選択されない場合、走行態様決定部１４６Ａは、高速走行する同行車両を追従対象の車両に決定する（ステップＳ１２０）。これによって、本フローチャートの処理が終了する。
【０１３１】
以上説明した第１の実施形態によれば、自車両Ｍの速度条件を指定する操作に基づいて、周辺車両の中から速度条件に合致する追従対象の車両を選択し、選択した車両に追従して走行する隊列走行を、自動運転の一態様として実行するため、自動運転中に車両乗員の負担を軽減することができる。
【０１３２】
また、上述した第１の実施形態によれば、自動運転の一態様として隊列走行を実行する場合、周辺監視義務を低減するため、例えば、テレビジョン番組などが視聴可能となり、車両乗員の利便性を向上させることができる。
【０１３３】
また、上述した第１の実施形態によれば、隊列走行を自動運転の一態様として実行する場合、自動運転モードの制限を緩和するため、例えば、検知デバイスＤＤの性能が不足するような場合でも周辺監視義務が必要ないモードＡを実行することができる。この結果、車両乗員の利便性を向上させることができる。
【０１３４】
＜第１の実施形態における第１の変形例＞
以下、第１の実施形態における第１の変形例について説明する。第１の変形例では、隊列走行中に、追従する側の車両（追従車両）と、追従される側の車両（被追従車両）とが交互に交代を繰り返す。
【０１３５】
図１６は、隊列走行時において、追従車両と被追従車両との関係性が逆転する場面の一例を示す図である。図中ｍ１は、被追従車両であり、ｍ２は、追従車両である。これらの車両には、上述した図２に示す検知デバイスＤＤや通信装置５５といった各種装置と、車両制御システム１００とが搭載されているものとする。
【０１３６】
例えば、被追従車両ｍ１の車両乗員が隊列後方でテレビジョン番組などを視聴したい場合、車室内のＨＭＩ７０を操作して、追従車両ｍ２に追従要求情報を送信する。これに対する応答として、追従車両ｍ２から追従許可情報が送信されると、被追従車両ｍ１は、車線変更などをして追従車両ｍ２に道を譲り、自車より前方に追従車両ｍ２が進行するまで車線変更先の車線を走行する。追従車両ｍ２が前方に位置し、十分な車間距離が確保できる場合、被追従車両ｍ１は、追従車両ｍ２の後方に車線変更ターゲット位置ＴＡを設定し、元の車線に車線変更する。これによって、被追従車両ｍ１と追従車両ｍ２との関係性が逆転する。被追従車両ｍ１および追従車両ｍ２のいずれかが目的地に着くまで上記処理を繰り返すことで、双方の車両において周辺監視の必要のないモードＡを交互に実行することができる。この結果、双方の車両乗員の利便性を向上させることができる。
【０１３７】
＜第１の実施形態における第２の変形例＞
以下、第１の実施形態における第２の変形例について説明する。第２の変形例では、通信装置５５は、道路を走行する車両のそれぞれから目的地情報および位置情報を収集する情報提供サーバ装置３００と通信を行い、各車両の目的地情報および位置情報を取得する。
【０１３８】
図１７は、第２の変形例における車両制御システム１００を含む通信システム１の全体構成を模式的に示す図である。通信システム１は、例えば、各車両に搭載された車両制御システム１００−１から１００−ｎと、情報提供サーバ装置３００と、を備える。以下、車両制御システム１００−１から１００−ｎを特段区別しない場合は、単に車両制御システム１００と省略して説明する。
【０１３９】
例えば、車両制御システム１００は、無線基地局ＢＳを介して情報提供サーバ装置３００と通信を行う。例えば、車両制御システム１００と無線基地局ＢＳとの間では、携帯電話網などを利用した無線通信が行われ、無線基地局ＢＳと情報提供サーバ装置３００との間では、ＷＡＮ（Wide Area Network）などのネットワークＮＷを利用した有線通信が行われる。なお、道路端に設置された路側装置等を利用して車両制御システム１００と情報提供サーバ装置３００との間の通信が行われてもよい。通信装置５５は、無線基地局ＢＳを含むネットワークＮＷを介して情報提供サーバ装置３００と通信を行い、情報提供サーバ装置３００から車両ごとの目的地情報および位置情報を取得する。また、通信装置５５は、情報提供サーバ装置３００から更に運転技能情報を取得してもよい。これによって、上述した実施形態と同様に、自動運転中に車両乗員の負担を軽減することができる。
【０１４０】
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態における車両制御システム１００Ａでは、自車両Ｍの目的地と同じ目的地が設定された同行車両、および自車両Ｍの目的地に至るまでの経路と全部が共通する同行車両が存在しない場合、途中まで経路が共通する同行車両を順次乗り換えていき、目的地まで隊列走行を継続する点で第１の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。
【０１４１】
第２実施形態における走行態様決定部１４６Ａは、複数の同行車両が存在する状況において、ＨＭＩ７０の非運転操作系に対し、隊列走行時に自車両Ｍに追従させる車両を、途中まで経路が共通する同行車両に指定する条件が、走行条件として入力された場合、複数の同行車両の中から、途中まで経路が共通する同行車両を特定する。例えば、走行態様決定部１４６Ａは、高精度地図情報１８２を参照して、周辺車両の現在位置から周辺車両の目的地までの経路を導出し、この周辺車両の目的地までの経路と、自車両Ｍの目的地までの経路とを比較して、途中まで経路が共通する車両を特定する。また、通信装置５５によって経路情報が取得されている場合、走行態様決定部１４６Ａは、経路情報を参照して、経路情報が示す経路と自車両Ｍの目的地までの経路とを比較して、途中まで経路が共通する車両を特定してもよい。
【０１４２】
図１８は、途中まで経路が共通する同行車両が存在する場面の一例を示す図である。図示のように、例えば、自車両Ｍの目的地はＣ地点に設定され、周辺車両ｍ１の目的地はＤ地点に設定されると共に、Ｄ地点までの経路において、途中まで経路が共通する終端の地点（以下、中継地点と称する）がＢ地点に設定されている。また、周辺車両ｍ２の目的地はＣ地点に設定されると共に、Ｃ地点までの経路において中継地点がＢ地点に設定されている。また、自車両Ｍおよび周辺車両ｍ１は、同じ車線を走行しており、周辺車両ｍ２は、自車両Ｍが走行する車線に合流する支線を走行している。
【０１４３】
このような場合、走行態様決定部１４６Ａは、同じ車線を走行している周辺車両ｍ１を同行車両として特定し、同行車両である周辺車両ｍ１に追従するように、走行態様を隊列走行に決定する。これによって、自車両Ｍは、周辺車両ｍ１に追従して隊列走行を行う。
【０１４４】
自車両Ｍが中継地点であるＢ地点周辺に近づいた場合、走行態様決定部１４６Ａは、同行車両を周辺車両ｍ１から周辺車両ｍ２に変更する。例えば、走行態様決定部１４６Ａは、周辺車両ｍ２が本線（自車両Ｍが走行する車線）への合流を完了してから、周辺車両ｍ２が中継地点であるＢ地点付近を通過するまでの期間において、同行車両を周辺車両ｍ１から周辺車両ｍ２に変更する。そして、走行態様決定部１４６Ａは、同行車両である周辺車両ｍ２に追従するように、走行態様を隊列走行に決定する。これによって、自車両Ｍは、周辺車両を乗り継いで隊列走行を継続したまま目的地まで隊列走行することができる。
【０１４５】
図１９は、第２の実施形態における車両制御システム１００Ａにより行われる処理の流れの一例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、一例として、車車間通信によって目的地情報や位置情報などを取得する場合に行われるものとして説明するが、上述した第１の実施形態と同様にネットワークＮＷを介して外部の情報提供サーバ装置３００から各種情報を取得する場合に行われてもよい。
【０１４６】
まず、通信装置５５は、所定距離範囲の周辺車両と車車間通信を行って、目的地情報と位置情報とを各周辺車両から取得する（ステップＳ２００）。
【０１４７】
次に、走行態様決定部１４６Ａは、通信装置５５により取得された目的地情報を参照して、通信装置５５の通信対象の車両の中に、自車両Ｍの目的地と同じ目的地が設定された同行車両、または自車両Ｍの目的地に至るまでの経路の全部が共通する同行車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。上記いずれかの同行車両が存在する場合、走行態様決定部１４６Ａは、この同行車両に追従するように、走行態様を隊列走行に決定する（ステップＳ２０４）。
【０１４８】
一方、自車両Ｍの目的地と同じ目的地が設定された同行車両、および自車両Ｍの目的地に至るまでの経路の全部が共通する同行車両が存在しない場合、走行態様決定部１４６Ａは、通信装置５５の通信対象の車両の中に、途中まで経路が共通する同行車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ２０６）。途中まで経路が共通する同行車両が存在しない場合、走行態様決定部１４６Ａは、走行態様を隊列走行以外の他の走行態様に決定する（ステップＳ２０８）。
【０１４９】
一方、途中まで経路が共通する同行車両が存在する場合、走行態様決定部１４６Ａは、途中まで経路が共通する同行車両に追従するように、走行態様を隊列走行に決定する（ステップＳ２１０）。次に、軌道生成部１４６は、中継地点周辺に自車両Ｍが到達したか否かを判定し（ステップＳ２１２）、中継地点周辺に自車両Ｍが到達していない場合、上述したＳ２１０に処理を戻し、隊列走行を継続する。一方、中継地点周辺に自車両Ｍが到達した場合、軌道生成部１４６は、上述したＳ２０２に処理を戻す。これによって、隊列走行時の追従対象の車両を、現在参照する同行車両から他の同行車両に切り替えることができる。なお、自動運転制御部１２０は、中継地点よりも手前の地点において、隊列走行時の追従対象の車両を他の同行車両に切り替えてもよい。また、自動運転制御部１２０は、中継地点に到達するまでに要する到着予定時間が経過するタイミング、またはこの経過タイミングより早いタイミングで、現在参照する同行車両から他の同行車両に切り替えてもよい。これによって、本フローチャートの処理が終了する。
【０１５０】
以上説明した第２の実施形態によれば、自車両Ｍの目的地と同じ目的地が設定された同行車両、および自車両Ｍの目的地に至るまでの経路の全部が共通する同行車両が存在しない場合に、途中まで経路が共通する同行車両を特定すると共に、自車両Ｍの目的地までの経路と、特定した同行車両の目的地までの経路とが同じでなくなった時点、またはこの時点の手前の時点で、隊列走行時の追従対象の車両を、現在参照する同行車両から他の同行車両に切り替えることにより、途中まで経路が共通する同行車両を順次乗り換えていき、隊列走行を継続したまま目的地まで自動走行することができる。この結果、例えば、目的地に到達するまで周辺監視義務の必要のないモードＡが継続されやすくなり、車両乗員の負担をより軽減することができる。
【０１５１】
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、隊列走行をしようとする他車両の追従要求に対して自車両Ｍが許可をする場合、自車両Ｍに種々の利益（インセンティブ）がもたらされる点で第１および第２の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。
【０１５２】
図２０は、第３の実施形態における車両制御システム１００Ｂを含む通信システム２の全体構成を模式的に示す図である。通信システム２は、例えば、各車両に搭載された車両制御システム１００Ｂ−１から１００Ｂ−ｎと、情報提供サーバ装置３００と、インセンティブ付与サーバ装置４００とを備える。インセンティブ付与サーバ装置４００は、隊列の先頭車両として走行した車両、または隊列の先頭車両として走行した車両の乗員に、所定のインセンティブを付与する。インセンティブ付与サーバ装置４００は、例えば、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）決済サーバ装置である。この装置は、例えば料金所を通過した車両ごとに料金収受を行う。
【０１５３】
図２１は、第３の実施形態に係る車両制御システム１００Ｂを中心とした機能構成図である。第３の実施形態において、自車両Ｍには、ＥＴＣ車載器９５が更に備えられる。また、第３の実施形態における車両制御システム１００Ｂは、計数部１１５を更に備える。ＥＴＣ車載器９５は、挿入または載置されたＥＴＣカードから車両の情報、ＥＴＣカードの番号、入口料金所、出口料金所、通行料金といった料金精算に必要な情報を取得し、これら情報を入口料金所や出口料金所等で交換する。そして、ＥＴＣ車載器９５は、ＥＴＣカード内の情報を、料金所で交換した情報に基づき書き換える。ＥＴＣ車載器９５は、ＥＴＣカードから取得した情報のうち、車両の情報やＥＴＣカードの番号といった識別情報を、車両制御システム１００Ｂに出力する。
【０１５４】
計数部１１５は、通信装置５５により追従要求情報が受信され、これに対する応答として追従許可情報を送信した回数をカウントする。そして、計数部１１５は、通信装置５５を用いて、カウントした追従許可情報の送信回数を示す情報（以下、許可回数情報と称する）と、ＥＴＣ車載器９５により出力された識別情報とを、情報提供サーバ装置３００に送信する。情報提供サーバ装置３００は、これらの情報を中継し、インセンティブ付与サーバ装置４００に送信する。また、計数部１１５は、情報提供サーバ装置３００や他の装置を介さずに直接インセンティブ付与サーバ装置４００に許可回数情報および識別情報を送信してもよい。また、上記情報提供サーバ装置３００とインセンティブ付与サーバ装置４００とは一体の装置であってもよい。
【０１５５】
インセンティブ付与サーバ装置４００は、受信した許可回数情報を参照して、追従許可情報の送信回数に基づいて、車両ごとの清算額を決定する。例えば、インセンティブ付与サーバ装置４００は、追従許可情報の送信回数が多い車両ほど、割引額を多くするなどして通行料金の精算額を減らす。これによって、車両制御システム１００が搭載された車両は隊列の先頭で走行する回数が多いほど種々の利益を享受でき、この結果、隊列走行が実施されやすくなる。
【０１５６】
また、インセンティブ付与サーバ装置４００は、通信キャリアなどが管理する通信サーバ装置であってもよい。この場合、インセンティブ付与サーバ装置４００は、追従許可情報の送信回数を受信すると、これらの情報に基づいて、識別情報が示す車両の通信装置５５またはＨＭＩ７０が受信する電波の通信帯域を制御してよい。例えば、インセンティブ付与サーバ装置４００は、追従許可情報の送信回数が多い車両ほど、通信帯域を広くして通信量を増加させてよい。これによって、隊列の先頭で走行する車両ほど各種通信が安定しやすくなる。この結果、例えば、追従要求を多く受け入れた車両では、テレビジョン番組などが途切れることなく再生されやすくなり、車両乗員の利便性が向上する。
【０１５７】
また、インセンティブ付与サーバ装置４００は、各種サービスに利用可能なポイントを付与するポイント付与サーバ装置であってもよい。この場合、インセンティブ付与サーバ装置４００は、追従許可情報の送信回数に基づいて、識別情報が示す車両の乗員が保持する電子カードなどにポイントを付与してよい。このポイントは、例えば、商品購入額の割引やガソリン購入代金の割引などに利用されたり、電子マネーに交換されたりする。これによって、車両乗員は、隊列の先頭で走行する場合に種々のメリットを享受でき、この結果、隊列走行が実施されやすくなる。
【０１５８】
なお、上述した第３の実施形態において、自車両Ｍが他車両の追従を許可し、他車両が自車両Ｍの後続車両として隊列走行を行った場合、他車両の追従を受けている時間に応じて、自車両Ｍに種々の利益がもたらされてもよい。例えば、計数部１１５は、通信装置５５により追従許可情報が送信されてから、後続車両によって隊列走行が実施された時間をカウントする。より具体的には、計数部１１５は、追従要求情報の応答として通信装置５５により追従許可情報が送信されてから、自車両Ｍに向けて追従要求情報を送信してきた他車両から、追従を解除する旨の情報（以下、追従解除情報と称する）を受信するまでの時間をカウントする。以下、計数部１１５によりカウントされた時間を、隊列走行継続時間と称して説明する。
【０１５９】
計数部１１５は、隊列走行継続時間と、ＥＴＣ車載器９５により出力された識別情報とを、情報提供サーバ装置３００を介してインセンティブ付与サーバ装置４００に送信する。インセンティブ付与サーバ装置４００は、ＥＴＣ車載器９５の識別情報と共に受信した隊列走行継続時間の長さに基づいて、車両ごとの清算額を決定する。例えば、インセンティブ付与サーバ装置４００は、隊列走行継続時間の長い車両ほど、割引額を多くするなどして通行料金の精算額を減らす。これによって、車両制御システム１００が搭載された車両は隊列の先頭で走行する利益を享受でき、この結果、隊列走行が実施されやすくなる。
【０１６０】
また、インセンティブ付与サーバ装置４００が通信サーバ装置である場合、隊列走行継続時間の長い車両ほど、通信帯域を広くして通信量を増加させてよい。また、インセンティブ付与サーバ装置４００がポイント付与サーバ装置である場合、隊列走行継続時間の長い車両ほど、付与するポイント額を多くしてよい。これによって、車両制御システム１００が搭載された車両は隊列の先頭で走行する時間が長いほど種々の利益を享受でき、この結果、隊列走行が実施されやすくなる。
【０１６１】
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】
【０１６２】
２０…ファインダ、３０…レーダ、４０…カメラ、ＤＤ…検知デバイス、５０…ナビゲーション装置、５５…通信装置、６０…車両センサ、７０…ＨＭＩ、１００…車両制御システム、１１０…目標車線決定部、１２０…自動運転制御部、１３０…自動運転モード制御部、１４０…自車位置認識部、１４２…外界認識部、１４４…行動計画生成部、１４６…軌道生成部、１４６Ａ…走行態様決定部、１４６Ｂ…軌道候補生成部、１４６Ｃ…評価・選択部、１５０…切替制御部、１６０…走行制御部、１７０…ＨＭＩ制御部、１８０…記憶部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ステアリング装置、２２０…ブレーキ装置、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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【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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【図２１】
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