(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を出力する情報出力部と、
車両乗員の動作を検出する動作検出部と、
目的地までの経路に沿って自車両が走行するように、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自動運転制御を実行する制御部であって、
前記目的地までの経路に存在する特定領域に自車両が接近した場合に、前記情報出力部に前記車両乗員に対して前記動作検出部に対する所定の動作を促す情報を出力させ、
前記情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは前記自車両が所定距離走行するまでの間に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合に、前記自車両を前記特定領域で停止させるように、前記自車両の走行を制御し、
前記情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは前記自車両が所定距離走行するまでの間に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出された場合、前記自車両を前記特定領域で停止させずに前記自動運転制御を継続する制御部と、
を備える車両制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記情報出力部により情報が出力された後に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出された場合、前記自車両を前記特定領域に向けて走行させない、
請求項１記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記情報出力部により情報が出力された後に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合、既に設定されている前記目的地に代えて、前記特定領域を前記自車両の目的地に設定する、
請求項１または請求項２記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記動作検出部は、運転者による自車両に対する運転操作を受け付ける操作デバイスとは別体のハードウェアを含む、
請求項１から３のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
【請求項５】
前記特定領域は、道路の本線とは異なる領域である、
請求項１から４のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
【請求項６】
前記特定領域は、有料道路におけるパーキングエリアまたはサービスエリアである、
請求項５記載の車両制御システム。
【請求項７】
前記自車両の位置を特定する位置特定部と、
地図情報が記憶された記憶部と、を更に備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された地図情報と、前記位置特定部により特定された前記自車両の位置とに基づいて、前記特定領域を決定する、
請求項１から６のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記目的地までの経路に存在し、且つ所定の条件を満たす領域を前記特定領域として決定する、
請求項７記載の車両制御システム。
【請求項９】
前記制御部は、自車両が、複数の車線のうち、前記特定領域と連結された車線とは異な
なる車線を走行している場合、前記情報出力部により情報が出力された後に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合、前記特定領域と連結された車線に向けて自車両を車線変更させる制御を行う、
請求項１から８のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
【請求項１０】
前記制御部は、自車両が、複数の車線のうち、前記特定領域と連結された車線とは異なる車線を走行している場合、前記情報出力部により情報が出力された後に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出された場合、前記特定領域と連結された車線に向けて自車両を車線変更させない、
請求項９記載の車両制御システム。
【請求項１１】
前記制御部は、前記特定領域と自車両とが接近するのに応じて、段階的に内容を変えて前記情報出力部に情報を出力させる、
請求項１から１０のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
【請求項１２】
コンピュータが、
目的地までの経路に沿って自車両が走行するように、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自動運転制御を実行し、
前記目的地までの経路に存在する特定領域に自車両が接近した場合に、情報を出力する情報出力部に車両乗員に対して車両乗員の動作を検出する動作検出部に対する所定の動作を促す情報を出力させ、
前記情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは前記自車両が所定距離走行するまでの間に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合に、前記自車両を前記特定領域で停止させるように、前記自車両の走行を制御し、
前記情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは前記自車両が所定距離走行するまでの間に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出された場合、前記自車両を前記特定領域で停止させずに前記自動運転制御を継続する、
車両制御方法。
【請求項１３】
車載コンピュータに、
目的地までの経路に沿って自車両が走行するように、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自動運転制御を実行させ、
前記目的地までの経路に存在する特定領域に自車両が接近した場合に、情報を出力する情報出力部に車両乗員に対して車両乗員の動作を検出する動作検出部に対する所定の動作を促す情報を出力させ、
前記情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは前記自車両が所定距離走行するまでの間に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合に、前記自車両を前記特定領域で停止させるように、前記自車両の走行を制御させ、
前記情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは前記自車両が所定距離走行するまでの間に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出された場合、前記自車両を前記特定領域で停止させずに前記自動運転制御を継続させる、
車両制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、目的地までの経路に沿って自車両が走行するように、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について研究が進められている。これに関連して、運転者の操作により自車両の自動運転の開始を指示する指示手段と、自動運転の目的地を設定する設定手段と、運転者により前記指示手段が操作された場合に、前記目的地が設定されているか否かに基づいて自動運転のモードを決定する決定手段と、前記決定手段により決定された前記自動運転のモードに基づいて車両走行制御する制御手段と、を備え、前記決定手段は、前記目的地が設定されていない場合は、前記自動運転のモードを、前記自車両の現在の走行路に沿って走行する自動運転又は自動停車に決定する、運転支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１５８３４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両乗員が車両環境を全く監視しなくても良い完全自動運転は、未だ実用化が遠い。しかしながら、従来の技術では、車両乗員が車両環境を監視可能な状態であることを確認することができない場合があった。
【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、車両乗員が車両環境を監視可能な状態であることを確認することができる車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、情報を出力する情報出力部（６２、６４）と、車両乗員の動作を検出する動作検出部（６６）と、目的地までの経路に沿って自車両が走行するように、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自動運転制御を実行する制御部であって、前記目的地までの経路に存在する特定領域に自車両が接近した場合に、前記情報出力部に前記車両乗員に対して前記動作検出部に対する所定の動作を促す情報を出力させ、前記情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは前記自車両が所定距離走行するまでの間に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合に、前記自車両を前記特定領域で停止させるように、前記自車両の走行を制御し、前記情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは前記自車両が所定距離走行するまでの間に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出された場合、前記自車両を前記特定領域で停止させずに前記自動運転制御を継続する制御部（１００、１００Ａ）とを備える車両制御システム（１、１Ａ）である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両制御システムにおいて、前記制御部は、前記情報出力部により情報が出力された後に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出された場合、前記自車両が前記特定領域に向けて走行させないものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の車両制御システムにおいて、前記制御部は、前記情報出力部により情報が出力された後に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合、既に設定されている前記目的地に代えて、前記特定領域を前記自車両の目的地に設定するものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のうちいずれか１項記載の車両制御システムにおいて、前記動作検出部は、運転者による自車両に対する運転操作を受け付ける操作デバイスとは別体のハードウェアを含むものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、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において、前記特定領域は、道路の本線とは異なる領域であるものである。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５記載の車両制御システムにおいて、前記特定領域は、有料道路におけるパーキングエリアまたはサービスエリアであるものである。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、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において、自車両の位置を特定する位置特定部（１０２）と、地図情報が記憶された記憶部（１５０）とを更に備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶された地図情報と、前記位置特定部により特定された自車両の位置とに基づいて、前記特定領域を決定するものである。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項７項記載の車両制御システムであって、前記制御部は、前記目的地までの経路に存在し、且つ所定の条件を満たす領域を前記特定領域として決定するものである。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のうちいずれか１項に記載の車両制御システムにおいて、前記制御部は、自車両が、複数の車線のうち、前記特定領域と連結された車線とは異なる車線を走行している場合、前記情報出力部により情報が出力された後に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合、前記特定領域と連結された車線に向けて自車両を車線変更させる制御を行うものである。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項９記載の車両制御システムにおいて、前記制御部は、自車両が、複数の車線のうち、前記特定領域と連結された車線とは異なる車線を走行している場合、前記情報出力部により情報が出力された後に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出された場合、前記特定領域と連結された車線に向けて自車両を車線変更させない制御を行うものである。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、請求項１から１０のうちいずれか１項に記載の車両制御システムにおいて、前記制御部は、前記特定領域と自車両とが接近するのに応じて段階的に内容を変えて前記情報出力部に情報を出力させるものである。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、コンピュータが、目的地までの経路に沿って自車両が走行するように、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自動運転制御を実行し、前記目的地までの経路に存在する特定領域に自車両が接近した場合に、情報を出力する情報出力部に車両乗員に対して車両乗員の動作を検出する動作検出部に対する所定の動作を促す情報を出力させ、前記情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは前記自車両が所定距離走行するまでの間に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合に、前記自車両を前記特定領域で停止させるように、前記自車両の走行を制御し、前記情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは前記自車両が所定距離走行するまでの間に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出された場合、前記自車両を前記特定領域で停止させずに前記自動運転制御を継続する車両制御方法である。
【００１８】
請求１３に記載の発明は、車載コンピュータに、目的地までの経路に沿って自車両が走行するように、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自動運転制御を実行させ、前記目的地までの経路に存在する特定領域に自車両が接近した場合に、情報を出力する情報出力部に車両乗員に対して車両乗員の動作を検出する動作検出部に対する所定の動作を促す情報を出力させ、前記情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは前記自車両が所定距離走行するまでの間に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合に、前記自車両を前記特定領域で停止させるように、前記自車両の走行を制御させ、前記情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは前記自車両が所定距離走行するまでの間に、前記動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出された場合、前記自車両を前記特定領域で停止させずに前記自動運転制御を継続させる車両制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１から７、１０、１２、および１３に記載の発明によれば、制御部は、目的地までの経路に存在する特定領域に自車両が接近した場合に、情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは自車両が所定距離走行するまでの間に、動作検出部により前記車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合に、前記自車両を前記特定領域で停止させるように、前記自車両の走行を制御し、情報出力部により情報が出力され、所定時間以内もしくは自車両が所定距離走行するまでの間に、動作検出部により車両乗員の所定の動作が検出された場合、自車両を特定領域で停止させずに自動運転制御を継続することにより、車両乗員が車両環境を監視可能な状態であることを確認することができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、制御部は、目的地までの経路に存在し、且つ所定の条件を満たす領域を特定領域として決定することにより、特定領域を適切に決定することができる。例えば、制御部は、特定領域を所定間隔ごとに決定することにより、車両乗員が煩わしさを感じることを抑制することができる。
【００２１】
請求項９に記載の発明によれば、制御部は、情報出力部により情報が出力された後に、動作検出部により車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合に、特定領域と連結された車線に向けて自車両を車線変更させる制御を行うことにより、スムーズに特定領域に向けて走行するように自車両を制御することができる。
【００２２】
請求項１１に記載の発明によれば、制御部は、特定領域と自車両とが接近するのに応じて段階的に内容を変えて情報出力部に情報を出力させることにより、車両乗員に動作検出部に対する所定の動作を促す情報を容易に認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態に係る車両制御システム１が搭載される自車両Ｍの有する構成要素を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る車両制御システム１を搭載した自車両Ｍの機能構成図である。
【図３】自車位置認識部１０２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４】ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。
【図５】第１軌道生成部１１２により生成される軌道の一例を示す図である。
【図６】第１の実施形態におけるターゲット位置設定部１２２がターゲット位置ＴＡを設定する様子を示す図である。
【図７】第１の実施形態における第２軌道生成部１２６が軌道を生成する様子を示す図である。
【図８】動作要求部１２８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９】特定領域の設定について説明するための図である。
【図１０】ＨＵＤである表示部６２に表示される動作要求画像ＩＭの一例を示す図である。
【図１１】車両制御装置１００により実行される車線変更制御の流れを示すフローチャートである。
【図１２】動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合に生成される行動計画の一例を示す図である。
【図１３】自車両Ｍの挙動の一例を示す図である。
【図１４】第１の実施形態に係る車両制御システム１Ａを搭載した自車両Ｍの機能構成図である。
【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、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。
＜第１の実施形態＞
［車両構成］
図１は、第１の実施形態に係る車両制御システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）の有する構成要素を示す図である。車両制御システム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。また、上述した電気自動車は、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。
【００２５】
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、車両制御装置１００とが搭載される。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。
【００２６】
上述したレーダ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。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。
【００２７】
カメラ４０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ４０は、フロントウィ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。
【００２８】
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。
【００２９】
図２は、第１の実施形態に係る車両制御システム１を搭載した自車両Ｍの機能構成図である。自車両Ｍには、ファインダ２０、レーダ３０、およびカメラ４０の他、ナビゲーション装置５０と、車両センサ６０と、表示部６２と、スピーカ６４と、動作検出部６６と、操作デバイス７０と、操作検出センサ７２と、切替スイッチ８０と、走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、ブレーキ装置９４と、車両制御装置１００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、表示部６２およびスピーカ６４は、「情報出力部」の一例である。
【００３０】
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、経路情報１５４として記憶部１５０に格納される。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、車両制御装置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一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装置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。
【００３１】
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。
【００３２】
表示部６２は、情報を画像として表示する。表示部６２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や、有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置等を含む。本実施形態では、表示部６２は、自車両Ｍのフロントウィンドウに画像を反射させて、車両乗員の視野内に画像を表示するヘッドアップディスプレイであるものとして説明する。なお、表示部６２は、ナビゲーション装置５０が備える表示部や、自車両Ｍの状態（速度等）を表示するインストルメントパネルの表示部であってもよい。スピーカ６４は、情報を音声として出力する。
【００３３】
動作検出部６６は、運転者の動作を検出する。運転者とは、ステアリングホイールやアクセルペダル、ブレーキペダルが設けられた運転席に着座した車両乗員である。動作検出部６６は、運転者による自車両Ｍに対する運転操作を受け付ける操作デバイス７０とは別体のハードウェアである（図１０参照）。動作検出部６６は、例えば、ガーニッシュ（ダッシュボード）等に設置される機械式のスイッチであってもよいし、ナビゲーション装置５０のタッチパネルに設けられるＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチであってもよい。動作検出部６６は、運転者の所定の動作（例えばスイッチの操作）を受け付け、運転者の所定の動作を受け付けたことを示す受付信号を生成し、動作要求部１２８に出力する。また、動作検出部６６は、音声により入力を受け付けるマイクであってもよい。なお、動作検出部６６は、運転者以外の車両乗員が操作可能なスイッチを含んでもよい。
【００３４】
動作検出部６６がマイクである場合、例えばマイクに音声が入力され、入力された音声（波形）が予め設定された音声（波形）と合致するとマイクに接続された制御部により判定されたとき、マイクは受付信号を生成し、動作要求部１２８に出力する。また、動作検出部６６は、車両乗員の状態や動きを検知するモーションキャプチャ装置であってもよい。例えばモーションキャプチャ装置は、カメラや赤外線センサによって運転者の所定の動きを検知した場合、受付信号を生成し、生成した受付信号を動作要求部１２８に出力する。運転者の所定の動きとは、予め設定された身振りや手振り等であって、例えば、運転者が手を振る動きや、目を所定時間以内に所定回数瞬きする動き、首を左右または上下に所定時間以内に所定回数振る動き等である。
【００３５】
また、モーションキャプチャ装置は、運転者の状態が所定の状態であると検知した場合、受付信号を生成し、生成した受付信号を動作要求部１２８に出力してもよい。運転者の状態が所定の状態とは、例えば運転者が車両環境を監視可能でない状態であって、例えば進行方向を視認していない状態、運転者が眠っている状態や、意識を失っている状態を含む。また、動作検出部６６は、運転者の心拍を計測する心拍計であってもよい。この場合、心拍計に接続された制御部が、心拍計により計測された心拍が所定の状態であると判定した場合、受付信号を生成し、生成した受付信号を動作要求部１２８に出力する。心拍が所定の状態とは、例えば、所定時間内における心拍数が所定数以上または所定数未満である状態や、心拍の反復（リズム）が不規則である状態である。
【００３６】
操作デバイス７０は、例えば、アクセルペダルやステアリングホイール、ブレーキペダル、シフトレバー等を含む。操作デバイス７０には、運転者による操作の有無や量を検出する操作検出センサ７２が取り付けられている。操作検出センサ７２は、例えば、アクセル開度センサ、ステアリングトルクセンサ、ブレーキセンサ、シフト位置センサ等を含む。操作検出センサ７２は、検出結果としてのアクセル開度、ステアリングトルク、ブレーキ踏量、シフト位置等を走行制御部１３０に出力する。なお、これに代えて、操作検出センサ７２の検出結果が、直接的に走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、またはブレーキ装置９４に出力されてもよい。
【００３７】
切替スイッチ８０は、運転者等によって操作されるスイッチである。切替スイッチ８０は、運転者等の操作を受け付け、走行制御部１３０による制御モードを自動運転モードまたは手動運転モードのいずれか一方に指定する制御モード指定信号を生成し、制御切替部１４０に出力する。自動運転モードとは、上述したように、運転者が操作を行わない（或いは手動運転モードに比して操作量が小さい、または操作頻度が低い）状態で走行する運転モードであり、より具体的には、行動計画に基づいて走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、およびブレーキ装置９４の一部または全部を制御する運転モードである。
【００３８】
走行駆動力出力装置９０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、エンジンおよびエンジンＥＣＵと走行用モータおよびモータＥＣＵを備える。走行駆動力出力装置９０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１３０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し、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を出力する。また、走行駆動力出力装置９０が走行用モータのみを含む場合、モータＥＣＵは、走行制御部１３０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し、上述した走行駆動力を出力する。また、走行駆動力出力装置９０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の双方は、走行制御部１３０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。
【００３９】
ステアリング装置９２は、例えば、電動モータを備える。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。ステアリング装置９２は、走行制御部１３０から入力される情報に従って、電動モータを駆動させ、転舵輪の向きを変更する。
【００４０】
ブレーキ装置９４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１３０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９４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１３０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９４は、走行駆動力出力装置９０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。
【００４１】
［車両制御装置］
以下、車両制御装置１００について説明する。なお、車両制御装置１００は、「制御部」の一例である。
【００４２】
車両制御装置１００は、例えば、自車位置認識部１０２と、外界認識部１０４と、行動計画生成部１０６と、走行態様決定部１１０と、第１軌道生成部１１２と、車線変更制御部１２０と、動作要求部１２８と、走行制御部１３０と、制御切替部１４０と、記憶部１５０とを備える。自車位置認識部１０２、外界認識部１０４、行動計画生成部１０６、走行態様決定部１１０、第１軌道生成部１１２、車線変更制御部１２０、動作要求部１２８、走行制御部１３０、および制御切替部１４０のうち一部または全部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。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）等のハードウェア機能部であってもよい。また、記憶部１５０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１５０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１５０にインストールされてもよい。
【００４３】
自車位置認識部１０２は、記憶部１５０に格納された地図情報１５２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。地図情報１５２は、例えば、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り、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。より具体的には、地図情報１５２には、道路情報や、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る。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。
【００４４】
図３は、自車位置認識部１０２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１０２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１０２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。
【００４５】
外界認識部１０４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。本実施形態における周辺車両とは、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１０４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。
【００４６】
行動計画生成部１０６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１０６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１０６は、任意の区間について行動計画を生成してもよい。
【００４７】
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等が含まれる。例えば、有料道路（例えば高速道路等）においてジャンクション（分岐点）が存在する場合、車両制御装置１００は、自動運転モードにおいて、自車両Ｍを目的地の方向に進行するように車線を変更したり、車線を維持したりする必要がある。従って、行動計画生成部１０６は、地図情報１５２を参照して経路上にジャンクションが存在していると判明した場合、現在の自車両Ｍの位置（座標）から当該ジャンクションの位置（座標）までの間に、目的地の方向に進行することができる所望の車線に車線変更するための車線変更イベントを設定する。なお、行動計画生成部１０６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１５６として記憶部１５０に格納される。
【００４８】
図４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１０６は、目的地までの経路に従って走行した場合に生じる場面を分類し、個々の場面に即したイベントが実行されるように行動計画を生成する。なお、行動計画生成部１０６は、自車両Ｍの状況変化に応じて動的に行動計画を変更してもよい。
【００４９】
行動計画生成部１０６は、例えば、生成した行動計画を、外界認識部１０４によって認識された外界の状態に基づいて変更（更新）してもよい。一般的に、車両が走行している間、外界の状態は絶えず変化する。特に、複数の車線を含む道路を自車両Ｍが走行する場合、他車両との距離間隔は相対的に変化する。例えば、前方の車両が急ブレーキを掛けて減速したり、隣の車線を走行する車両が自車両Ｍ前方に割り込んで来たりする場合、自車両Ｍは、前方の車両の挙動や、隣接する車線の車両の挙動に合わせて速度や車線を適宜変更しつつ走行する必要がある。従って、行動計画生成部１０６は、上述したような外界の状態変化に応じて、制御区間ごとに設定したイベントを変更してもよい。
【００５０】
具体的には、行動計画生成部１０６は、車両走行中に外界認識部１０４によって認識された他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他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１０４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１０６は、レーンキープイベントの次のイベントを車線変更から減速イベントやレーンキープイベント等に変更する。この結果、車両制御装置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。
【００５１】
［レーンキープイベント］
走行態様決定部１１０は、行動計画に含まれるレーンキープイベントが走行制御部１３０により実施される際に、定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行、障害物回避走行などのうちいずれかの走行態様を決定する。例えば、走行態様決定部１１０は、自車両Ｍの前方に他車両が存在しない場合に、走行態様を定速走行に決定する。また、走行態様決定部１１０は、前走車両に対して追従走行するような場合に、走行態様を追従走行に決定する。また、走行態様決定部１１０は、外界認識部１０４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１１０は、外界認識部１０４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１１０は、外界認識部１０４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。
【００５２】
第１軌道生成部１１２は、走行態様決定部１１０により決定された走行態様に基づいて、軌道を生成する。軌道とは、自車両Ｍが走行態様決定部１１０により決定された走行態様に基づいて走行する場合に、到達することが想定される将来の目標位置を、所定時間ごとにサンプリングした点の集合（軌跡）である。第１軌道生成部１１２は、少なくとも、自車位置認識部１０２または外界認識部１０４により認識された自車両Ｍの前方に存在する対象ＯＢの速度、および自車両Ｍと対象ＯＢとの距離に基づいて自車両Ｍの目標速度を算出する。第１軌道生成部１１２は、算出した目標速度に基づいて軌道を生成する。対象ＯＢとは、前走車両や、合流地点、分岐地点、目標地点などの地点、障害物などの物体等を含む。
【００５３】
以下、特に対象ＯＢの存在を考慮しない場合と、考慮する場合との双方における軌道の生成について説明する。図５は、第１軌道生成部１１２により生成される軌道の一例を示す図である。図中（Ａ）に示すように、例えば、第１軌道生成部１１２は、自車両Ｍの現在位置を基準に、現時刻から所定時間Δｔ経過するごとに、Ｋ（１）、Ｋ（２）、Ｋ（３）、…といった将来の目標位置を自車両Ｍの軌道として設定する。以下、これら目標位置を区別しない場合、単に「目標位置Ｋ」と表記する。例えば、目標位置Ｋの個数は、目標時間Ｔに応じて決定される。例えば、第１軌道生成部１１２は、目標時間Ｔを５秒とした場合、この５秒間において、所定時間Δｔ（例えば０．１秒）刻みで目標位置Ｋを走行車線の中央線上に設定し、これら複数の目標位置Ｋの配置間隔を走行態様に基づいて決定する。第１軌道生成部１１２は、例えば、走行車線の中央線を、地図情報１５２に含まれる車線の幅員等の情報から導出してもよいし、予め地図情報１５２に含まれている場合に、この地図情報１５２から取得してもよい。
【００５４】
例えば、上述した走行態様決定部１１０により走行態様が定速走行に決定された場合、第１軌道生成部１１２は、図中（Ａ）に示すように、等間隔で複数の目標位置Ｋを設定して軌道を生成する。
【００５５】
また、走行態様決定部１１０により走行態様が減速走行に決定された場合（追従走行において前走車両が減速した場合も含む）、第１軌道生成部１１２は、図中（Ｂ）に示すように、到達する時刻がより早い目標位置Ｋほど間隔を広くし、到達する時刻がより遅い目標位置Ｋほど間隔を狭くして軌道を生成する。この場合において、前走車両が対象ＯＢに設定されたり、前走車両以外の合流地点や、分岐地点、目標地点などの地点、障害物等が対象ＯＢに設定されたりすることがある。これにより、自車両Ｍからの到達する時刻が遅い目標位置Ｋが自車両Ｍの現在位置と近づくため、後述する走行制御部１３０が自車両Ｍを減速させることになる。
【００５６】
また、図中（Ｃ）に示すように、道路がカーブ路である場合に、走行態様決定部１１０は、走行態様をカーブ走行に決定する。この場合、第１軌道生成部１１２は、例えば、道路の曲率に応じて、複数の目標位置Ｋを自車両Ｍの進行方向に対する横位置（車線幅方向の位置）を変更しながら配置して軌道を生成する。また、図中（Ｄ）に示すように、自車両Ｍの前方の道路上に人間や停止車両等の障害物ＯＢが存在する場合、走行態様決定部１１０は、走行態様を障害物回避走行に決定する。この場合、第１軌道生成部１１２は、この障害物ＯＢを回避して走行するように、複数の目標位置Ｋを配置して軌道を生成する。
【００５７】
［車線変更イベント］
車線変更制御部１２０は、行動計画に含まれる車線変更イベントが走行制御部１３０により実施される際の制御を行う。車線変更制御部１２０は、例えば、ターゲット位置設定部１２２と、車線変更可否判定部１２４と、第２軌道生成部１２６とを備える。なお、車線変更制御部１２０は、分岐イベントや合流イベントが走行制御部１３０により実施される際に、後述する処理を行ってもよい。
【００５８】
ターゲット位置設定部１２２は、自車両が進行すべき車線（隣接車線）に向けて車線変更する際のターゲット位置ＴＡを設定する。ターゲット位置ＴＡは、例えば隣接車線において選択された２台の周辺車両の間に設定される相対的な位置である。以下、隣接車線を走行する上記「２台の周辺車両」のうち、ターゲット位置ＴＡの直前を前方基準車両ｍＢと称する。また、ターゲット位置ＴＡの直後を走行する車両を後方基準車両ｍＣと称する。
【００５９】
図６は、第１の実施形態におけるターゲット位置設定部１２２がターゲット位置ＴＡを設定する様子を示す図である。図中、ｍＡは前走車両を表し、ｍＢは前方基準車両を表し、ｍＣは後方基準車両を表している。また、矢印ｄは自車両Ｍの進行（走行）方向を表し、Ｌ１は自車線を表し、Ｌ２は隣接車線を表している。図６の例の場合、ターゲット位置設定部１２２は、隣接車線Ｌ２上において、前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間にターゲット位置ＴＡを設定する。
【００６０】
車線変更可否判定部１２４は、ターゲット位置設定部１２２により設定されたターゲット位置ＴＡに（すなわち前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間に）車線変更が可能か否かを判定する。以下、その手法の一例について、図６を参照して説明する。本図に示す手法は、自車両Ｍの側方にターゲット位置ＴＡを設定した場合の一例である。
【００６１】
まず、車線変更可否判定部１２４は、例えば、自車両Ｍを車線変更先の車線Ｌ２に射影し、前後に若干の余裕距離を持たせた禁止領域ＲＡを設定する。禁止領域ＲＡは、車線Ｌ２の横方向の一端から他端まで延在する領域として設定される。禁止領域ＲＡ内に周辺車両の一部でも存在する場合、車線変更可否判定部１２４は、ターゲット位置ＴＡへの車線変更が可能でないと判定する。
【００６２】
禁止領域ＲＡ内に周辺車両が存在しない場合、車線変更可否判定部１２４は、更に、自車両Ｍと周辺車両との衝突余裕時間ＴＴＣ（Time-To Collision）に基づいて、車線変更が可能か否かを判定する。車線変更可否判定部１２４は、例えば、自車両Ｍの前端および後端を車線変更先の車線Ｌ２側に仮想的に延出させた延出線ＦＭおよび延出線ＲＭを想定する。延出線ＦＭは、自車両Ｍの前端を仮想的に延出させた線であり、延出線ＲＭは、自車両Ｍの後端を仮想的に延出させた線である。車線変更可否判定部１２４は、延出線ＦＭと前方基準車両ｍＢの衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｂ）、および延出線ＲＭと後方基準車両ｍＣの後方基準車両ＴＴＣ（Ｃ）を算出する。衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｂ）は、延出線ＦＭと前方基準車両ｍＢとの距離を、自車両Ｍおよび前方基準車両ｍＢの相対速度で除算することで導出される時間である。衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｃ）は、延出線ＲＭと後方基準車両ｍＣとの距離を、自車両Ｍおよび後方基準車両ｍＣの相対速度で除算することで導出される時間である。車線変更可否判定部１２４は、衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｂ）が閾値Ｔｈ（Ｂ）よりも大きく、且つ衝突余裕時間ＴＴＣ（Ｃ）が閾値Ｔｈ（Ｃ）よりも大きい場合に、自車両Ｍはターゲット位置ＴＡへの車線変更が可能であると判定する。
【００６３】
また、車線変更可否判定部１２４は、前走車両ｍＡ、前方基準車両ｍＢ、および後方基準車両ｍＣの速度、加速度、または躍度（ジャーク）等を加味して、ターゲット位置ＴＡ内に自車両Ｍが車線変更可能であるか否かを判定してもよい。例えば、前走車両ｍＡの速度よりも前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣの速度が大きく、自車両Ｍの車線変更に必要な時間の範囲内で前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣが前走車両ｍＡを追い抜くことが予想されるような場合、車線変更可否判定部１２４は、前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣの間に設定されたターゲット位置ＴＡに自車両Ｍが車線変更可能でないと判定する。
【００６４】
第２軌道生成部１２６は、上述した車線変更可否判定部１２４によりターゲット位置ＴＡ内に自車両Ｍが車線変更可能であると判定された場合、このターゲット位置ＴＡ内に車線変更するための軌道を生成する。
【００６５】
図７は、第１の実施形態における第２軌道生成部１２６が軌道を生成する様子を示す図である。例えば、第２軌道生成部１２６は、前走車両ｍＡ、前方基準車両ｍＢおよび後方基準車両ｍＣを所定の速度モデルで走行するものとして仮定し、これら３台の車両の速度モデルと自車両Ｍの速度とに基づいて、自車両Ｍが前走車両ｍＡと干渉せずに、将来のある時刻において自車両Ｍが前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間に位置するように軌道を生成する。例えば、第２軌道生成部１２６は、現在の自車両Ｍの位置から、車線変更先の車線の中央、且つ車線変更の終了地点までをスプライン曲線等の多項式曲線を用いて滑らかに繋ぎ、この曲線上に等間隔あるいは不等間隔で目標位置Ｋを所定個数配置する。この際、第２軌道生成部１２６は、目標位置Ｋの少なくとも１つがターゲット位置ＴＡ内に配置されるように軌道を生成する。
【００６６】
動作要求部１２８は、自車両Ｍが自動運転モードで走行している間、目的地までの経路上に特定領域が存在する場合、特定領域に自車両Ｍが到着する所定時間前、または所定距離前に、表示部６２またはスピーカ６４に、動作検出部６６に対する所定の動作を促す情報を出力させる。動作要求部１２８は、表示部６２またはスピーカ６４により上記情報が出力された後に、動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合に、特定領域を自車両Ｍの目的地に設定する。
【００６７】
より具体的には、動作要求部１２８は、自車両Ｍと特定領域との距離が第１の所定距離以内になったときに、表示部６２またはスピーカ６４に第１段階の情報を出力させる。第１段階の情報が出力された後、所定時間以内（または自車両Ｍが所定距離を走行するまでの間）に動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合、動作要求部１２８は、特定領域を自車両Ｍの目的地に設定する。
【００６８】
次に、動作要求部１２８は、自車両Ｍと特定領域との距離が第２の所定距離以内になったときに、表示部６２またはスピーカ６４に第２段階の情報を出力させる。第２の所定距離は、第１の所定距離より短い距離である。第２段階の情報が出力された後、所定時間以内（または自車両Ｍが所定距離を走行するまでの間）に動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合に、動作要求部１２８は、目的地を特定領域に設定した状態を維持する。特定領域とは、道路の本線とは異なる領域であり、例えばパーキングエリアや、サービスエリア、道路の路肩に設けられた退避領域等である。これによって、自車両Ｍを安全に停車させることができる。特定領域の位置に関する情報は、例えば地図情報１５２に記憶されている。
【００６９】
［走行制御］
走行制御部１３０は、制御切替部１４０による制御によって、制御モードを自動運転モードあるいは手動運転モードに設定し、設定した制御モードに従って、走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、およびブレーキ装置９４の一部または全部を含む制御対象を制御する。走行制御部１３０は、自動運転モード時において、行動計画生成部１０６によって生成された行動計画情報１５６を読み込み、読み込んだ行動計画情報１５６に含まれるイベントに基づいて制御対象を制御する。
【００７０】
例えば、このイベントがレーンキープイベントである場合、走行制御部１３０は、第１軌道生成部１１２により生成された軌道に従い、ステアリング装置９２における電動モータの制御量（例えば回転数）と、走行駆動力出力装置９０におけるＥＣＵの制御量（例えばエンジンのスロットル開度やシフト段等）とを決定する。具体的には、走行制御部１３０は、軌道の目的位置Ｋ間の距離と、目的位置Ｋを配置した際の所定時間Δｔとに基づいて、所定時間Δｔごとの自車両Ｍの速度を導出し、この所定時間Δｔごとの速度に従って、走行駆動力出力装置９０におけるＥＣＵの制御量を決定する。また、走行制御部１３０は、目的位置Ｋごとの自車両Ｍの進行方向と、この目的位置を基準とした次の目的位置の方向とのなす角度に応じて、ステアリング装置９２における電動モータの制御量を決定する。
【００７１】
また、上記イベントが車線変更イベントである場合、走行制御部１３０は、第２軌道生成部１２６により生成された軌道に従い、ステアリング装置９２における電動モータの制御量と、走行駆動力出力装置９０におけるＥＣＵの制御量とを決定する。
【００７２】
走行制御部１３０は、イベントごとに決定した制御量を示す情報を、対応する制御対象に出力する。これによって、制御対象の各装置（９０、９２、９４）は、走行制御部１３０から入力された制御量を示す情報に従って、自装置を制御することができる。また、走行制御部１３０は、車両センサ６０の検出結果に基づいて、決定した制御量を適宜調整する。
【００７３】
また、走行制御部１３０は、手動運転モード時において、操作検出センサ７２により出力される操作検出信号に基づいて制御対象を制御する。例えば、走行制御部１３０は、操作検出センサ７２により出力された操作検出信号を、制御対象の各装置にそのまま出力する。
【００７４】
制御切替部１４０は、行動計画生成部１０６によって生成され、記憶部１５０に格納された行動計画情報１５６に基づいて、走行制御部１３０による自車両Ｍの制御モードを自動運転モードから手動運転モードに、または手動運転モードから自動運転モードに切り換える。また、制御切替部１４０は、切替スイッチ８０から入力される制御モード指定信号に基づいて、走行制御部１３０による自車両Ｍの制御モードを自動運転モードから手動運転モードに、または手動運転モードから自動運転モードに切り換える。すなわち、走行制御部１３０の制御モードは、運転者等の操作によって走行中や停車中に任意に変更することができる。
【００７５】
また、制御切替部１４０は、操作検出センサ７２から入力される操作検出信号に基づいて、走行制御部１３０による自車両Ｍの制御モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。例えば、制御切替部１４０は、操作検出信号に含まれる操作量が閾値を超える場合、すなわち、操作デバイス７０が閾値を超えた操作量で操作を受けた場合、走行制御部１３０の制御モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。例えば、自動運転モードに設定された走行制御部１３０によって自車両Ｍが自動走行している場合において、運転者によってステアリングホイール、アクセルペダル、またはブレーキペダルが閾値を超える操作量で操作された場合、制御切替部１４０は、走行制御部１３０の制御モードを自動運転モードから手動運転モードに切り換える。これによって、車両制御装置１００は、人間等の物体が車道に飛び出して来たり、前走車両ｍＡが急停止したりした際に運転者により咄嗟になされた操作によって、切替スイッチ８０の操作を介さずに直ぐさま手動運転モードに切り替えることができる。この結果、車両制御装置１００は、運転者による緊急時の操作に対応することができ、走行時の安全性を高めることができる。
【００７６】
［動作要求部の処理］
以下、動作要求部１２８により実行される処理について、より詳細に説明する。図８は、動作要求部１２８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。本処理は、自動運転モードで自車両Ｍが走行している間、実行される。また、以下の説明では、特定領域はパーキングエリアであるものとして説明する。
【００７７】
まず、動作要求部１２８が、行動計画生成部１０６により生成された自動運転区間における経路に存在するパーキングエリアの中から、特定領域を設定する（ステップＳ１００）。図９は、特定領域の設定について説明するための図である。動作要求部１２８は、例えば、地図情報１５２を参照して、自動運転を開始するスタート地点Ｓから目的地Ｇまでの経路において、所定の条件を満たすパーキングエリアを特定領域に設定する。所定の条件とは、スタート地点Ｓから起算して第１基準距離を超える位置にあること、または既に特定領域に設定されたパーキングエリアＰＡから第１基準距離を超える位置にあることである。第１基準距離は、例えば２０から４０［ｋｍ］の範囲内に設定される。なお、第１基準距離を超え、第１基準距離よりも長い第２基準距離（例えば６０［ｋｍ］）以内に特定領域が設定できない場合、第１基準距離以内に位置するパーキングエリアを特定領域として設定してもよい。また、第１基準距離を超え、第１基準距離よりも長い第２基準距離以内に特定領域が設定できない場合、第１基準距離を超え、第２基準距離以内に存在する、パーキングエリアとは異なる施設を特定領域として設定してもよい。
【００７８】
図示する例では、動作要求部１２８は、スタート地点Ｓから目的地Ｇまでの間に存在するパーキングエリアＰＡ１からＰＡ３のうち、所定の条件を満たさない（スタート地点Ｓから１０［ｋｍ］の地点に存在する）パーキングエリアＰＡ１を特定領域に設定せず、所定の条件を満たすパーキングエリアＰＡ２およびＰＡ３を特定領域に設定する。このように動作要求部１２８は、所定の条件に基づいて、特定領域を設定することにより、後述する動作検出部６６に対する所定の動作を促す情報出力の頻度を適度にすることができ、運転者が感じる煩わしさを抑制することができる。なお、動作要求部１２８は、スタート地点Ｓから目的地Ｇまでの経路に存在するすべてのパーキングエリアを特定領域として設定してもよい。
【００７９】
次に、動作要求部１２８が、ナビゲーション装置５０によって特定された自車両Ｍの位置に基づいて、自車両Ｍから特定領域（または本線から特定領域へ進入するための分岐車線）までの距離が第１の所定距離以内になるまで待機する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２で対象となる特定領域とは、自車両Ｍの進行方向において最初に存在する特定領域である。なお、本処理と並行して、走行制御部１３０は、行動計画生成部１０６、走行態様決定部１１０、または第１軌道生成部１１２等の処理結果に基づいて、制御対象を制御して目的地に向けて自車両Ｍを走行させているものとする。
【００８０】
自車両Ｍから特定領域までの距離が第１の所定距離以内となると、動作要求部１２８が、動作検出部６６に対する所定の動作を促す情報を表示部６２に表示させる（ステップＳ１０４）。図１０は、ＨＵＤである表示部６２に表示される動作要求画像ＩＭの一例を示す図である。動作要求画像ＩＭは、動作検出部６６に対する所定の動作を促す情報である。例えば動作検出部６６がスイッチ部の場合、動作要求画像ＩＭには、スイッチ操作を促す情報が表示される。
【００８１】
次に、動作要求部１２８は、動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。より具体的には、動作要求部１２８は、ステップＳ１０４で動作検出部６６に対する所定の動作を促す情報が表示部６２に表示されたときから、所定時間以内に動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されたか否かを判定する。なお、動作要求部１２８は、「所定時間以内」に代えて、所定の動作を促す情報が表示部６２に表示されたときから、「自車両Ｍが所定距離進むまでの間」に動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されたか否かを判定してもよい。
【００８２】
ステップＳ１０６で動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出された場合、動作要求部１２８が、次の特定領域を設定し（ステップＳ１１８）、ステップＳ１０２の処理に進む。なお、次の特定領域が存在しない（ステップＳ１００で設定した特定領域のうち、ステップＳ１０２で処理の対象とした特定領域が最後の特定領域であった）場合は、本フローチャートの処理は終了する。
【００８３】
（所定時間／所定距離以内に）動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合、動作要求部１２８は、自動運転の目的地を特定領域に設定する（ステップＳ１０８）。ここで、自車両Ｍが特定領域に連結された車線を走行していない場合、且つステップＳ１０８で動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合、車両制御装置１００が、行動計画生成部１０６や、車線変更制御部１２０等の制御によって、車線変更を実施する。図１１は、車両制御装置１００により実行される車線変更制御の流れを示すフローチャートである。まず、車両制御装置１００が、自車両Ｍが走行する車線が特定領域に連結された車線であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。特定領域に連結された車線とは、本線からパーキングエリアに進入するための分岐車線に連結されている本線である。
【００８４】
自車両Ｍが走行する車線が特定領域に連結された車線である場合、車両制御装置１００が、目的地に向けて自車両Ｍが走行するように自車両Ｍを制御する（ステップＳ２０２）。自車両Ｍが走行する車線が特定領域に連結された車線でない場合、車両制御装置１００は、自車両Ｍを車線変更させる（ステップＳ２０４）。
【００８５】
これにより、自車両Ｍが第２の所定距離以内に進入したときに、仮に動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合、自車両Ｍはスムーズに分岐車線に車線変更して、特定領域に進入することができる。また、車両制御装置１００は、自車両Ｍが、複数の車線のうち、特定領域と連結された車線とは異なる車線を走行している場合、表示部６２またはスピーカ６４により情報が出力された後に、動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出された場合、特定領域と連結された車線に向けて自車両Ｍを車線変更させない。
【００８６】
次に、動作要求部１２８は、自車両Ｍから特定領域までの距離が第２の所定距離以内になるまで待機する（ステップＳ１１０）。
【００８７】
自車両Ｍから特定領域までの距離が第２の所定距離以内となった場合、動作要求部１２８が、動作検出部６６に対する所定の動作を促す音声をスピーカ６４に出力させる（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２における動作検出部６６に対する所定の動作を促すことを示す情報の出力態様は、ステップＳ１０４における情報の出力態様に比して、運転者が情報を認識しやすい態様であると好適である。ステップＳ１１２の処理時における自車両Ｍの位置は、ステップＳ１０４における処理がされたときの自車両Ｍの位置より、自車両Ｍは特定領域に近いためである。車両制御装置１００は、自車両Ｍから特定領域までの距離が近くなるのに応じて、段階的に動作検出部６６に対する所定の動作を促す情報を運転者に通知するための演出を強くする。車両制御装置１００は、例えば、ステップＳ１０４において動作検出部６６に対する所定の動作を促す音声をスピーカ６４に出力させた場合、ステップＳ１１２では、ステップＳ１０４でスピーカ６４に出力させた音声に比して、大きい音声で動作検出部６６に対する所定の動作を促す音声を出力させる。また、車両制御装置１００は、例えば、ステップＳ１０４において動作検出部６６に対する所定の動作を促す画像を表示部６２に表示させた場合、ステップＳ１１２では動作検出部６６に対する所定の動作を促す画像を表示部６２に表示させ、且つ動作検出部６６に対する所定の動作を促す音声をスピーカ６４に出力させる。
【００８８】
これにより運転者に動作検出部６６に対する所定の動作が必要であることを、より容易に認識させることができる。なお、ステップＳ１０４およびステップＳ１１２において動作検出部６６に対する所定の動作を促すことを示す情報の出力に代えて、動作要求部１２８は、単なるブザー音をスピーカ６４に出力させてもよい。
【００８９】
次に、動作要求部１２８は、動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１１４）。より具体的には、動作要求部１２８は、ステップＳ１１２で動作検出部６６に対する所定の動作を促す情報が表示部６２に表示されたときから、所定時間以内に動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されたか否かを判定する。
【００９０】
動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出された場合、動作要求部１２８は、自動運転の目的地を特定領域から元の目的地に戻し（ステップＳ１１６）、次の特定領域を設定する（ステップＳ１１８）。動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合、本フローチャートの処理は終了する。
【００９１】
なお、上述した処理では、動作要求部１２８は、部動作検出部６６に対する所定の動作を促す情報を表示部６２またはスピーカ６４に２回出力させるものとしたが、動作検出部６６に対する所定の動作を促す情報を、３回以上表示部６２またはスピーカ６４に出力させてもよい。
【００９２】
また、例えば車両制御装置１００は、運転者が車両環境を監視可能な状態（例えば進行方向を視認している状態）である場合、動作検出部６６の所定の動作を促す情報を表示部６２またはスピーカ６４に出力させることを省略してもよい。この場合、例えば自車両Ｍは、運転者を撮像するカメラおよびカメラにより撮像された画像を解析する画像解析部を備える。画像解析部は、カメラにより撮像された画像を解析し、運転者が車両環境を監視可能な状態であるか否かを判定する。また、例えば運転者が車両環境を監視可能な状態であるである場合、車両制御装置１００は、動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されたものとみなして、自車両Ｍを目的地に向けて走行させてもよい。
【００９３】
図１２は、動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合に生成される行動計画の一例を示す図である。自車両Ｍから特定領域までの距離が第１の所定距離以内となった後、および第２の所定距離以内となった後に、動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合、行動計画生成部１０６は、パーキングエリアに停車するための行動計画を生成する。自車両Ｍから特定領域までの距離が第１の所定距離以内となった後、所定時間以内に動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合、行動計画生成部１０６は、走行車線Ｌ２を走行するレーンキープイベント、および走行車線Ｌ２から走行車線Ｌ１に車線変更するイベントを生成する。また、自車両Ｍから特定領域までの距離が第２の所定距離以内となった後、所定時間以内に動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合、行動計画生成部１０６は、パーキングエリアＰＡに連結される分岐車線Ｌ３に車線変更（分岐）、分岐車線Ｌ３を走行するレーンキープイベント、およびパーキングエリアＰＡに進入して自車両Ｍを所定の位置に停車させるイベントを生成する。所定の位置とは、例えばパーキングエリアＰＡにおいて自車両Ｍを安全に停車させることができる位置であり、例えば退避エリアや駐車スペースである。第１軌道生成部１１２または第２軌道生成部１２６は、行動計画生成部１０６によって生成された行動計画に基づいて軌道を生成する。走行制御部１３０は、第１軌道生成部１１２または第２軌道生成部１２６により生成された軌道に基づいて自車両Ｍを制御する。
【００９４】
図１３は、自車両Ｍの挙動の一例を示す図である。図示する例では、本線Ｌ１およびＬ２は、自動運転の目的地に連結された車線である。分岐車線Ｌ３は、本線Ｌ１から分岐してパーキングエリアに連結された分岐車線である。本線Ｌ１は、分岐車線Ｌ３に連結された車線、すなわち特定領域に連結された車線である。
【００９５】
自車両Ｍがパーキングエリアから第１の所定距離以内に進入した場合において、自車両Ｍが特定領域に連結していない本線Ｌ２を走行している場合、行動計画生成部１０６は、車線変更のための行動計画を生成する。車線変更制御部１２０は、車線変更のための軌道を生成する。走行制御部１３０は、車線変更制御部１２０により生成された起動に沿って、自車両Ｍを本線Ｌ２から本線Ｌ１に車線変更させる。
【００９６】
更に、自車両Ｍから特定領域までの距離が第２の所定距離以内において、動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合、自車両ＭはパーキングエリアＰＡに向けて走行する。この場合、自車両Ｍは、走行車線Ｌ１から分岐する分岐車線Ｌ３に車線変更し、特定領域（図中、ＰＡ）に向けて走行する。これにより、自車両Ｍは、特定領域に停車することができる。一方、自車両Ｍから特定領域までの距離が第１の所定距離以内、または第２の所定距離以内において、動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合は、自車両Ｍは目的地（図中、Ｇ）に向けて走行する。
【００９７】
上述した処理により、車両制御装置１００は、車両乗員が車両環境を監視可能な状態であることを確認することができる。これによって、車両制御装置１００は、自動運転を継続するか否かを適切に判定することができる。動作検出部６６により車両乗員の所定の動作が検出された場合は、車両乗員が車両環境を監視可能な状態であることが推認される。従って、車両制御装置１００は自動運転を継続する。一方、動作検出部６６により車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合は、車両乗員が車両環境を監視可能な状態でないことが推認される。従って、車両制御装置１００は特定領域に自車両Ｍを移動させ、自動運転を中断する。
【００９８】
車両環境を監視可能でない状態とは、例えば車両乗員が眠っている状態や、意識を失っている状態を含む。このような場合、自動運転を継続することは適切でない場合がある。車両制御装置１００は、動作検出部６６により車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合、すなわち車両乗員が車両環境を監視可能でない状態である場合、自動運転を中断するために目的地を特定領域に設定し、設定した特定領域に向けて自車両Ｍを走行させる。これにより自車両Ｍは、特定領域の安全な場所に停車することができる。
【００９９】
以上説明した第１の実施形態における車両制御装置１００、車両制御方法、および車両制御プログラムによれば、目的地までの経路に存在する特定領域に自車両Ｍが接近した場合に、情報出力部に車両乗員に対して動作検出部６６に対する所定の動作を促す情報を出力させ、情報出力部により情報が出力された後に、動作検出部６６により車両乗員の所定の動作が検出されなかった場合、自車両Ｍが特定領域に向けて走行するように、自車両Ｍの走行を制御することにより、車両乗員が車両環境を監視可能な状態であることを確認することができる。
【０１００】
なお、上記実施形態では、自車両Ｍから特定領域までの距離が所定距離（第１の所定距離、または第２の所定距離）以内において、動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合、自車両Ｍは特定領域に向けて走行するものとしたが、「所定距離」に代えて「所定時間」としてもよい。例えば、自車両Ｍが特定領域に到着する所定時間前に、動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合、自車両Ｍは特定領域に向けて走行する。自車両Ｍが特定領域に到着する所定時間とは、例えば、ナビゲーション装置５０により導出された自車両Ｍの位置から特定領域までの所要時間である。ナビゲーション装置５０は、例えば、渋滞等の道路状況を反映した自車両Ｍの位置から特定領域までの所要時間が算出する。これにより、自車両Ｍが走行する道路が渋滞している場合、より適切なタイミングで運転者に動作検出部６６に対する所定の動作を促すことを示す情報を、表示部６２またはスピーカ６４に出力させることができる。
【０１０１】
また、自車両Ｍから特定領域までの距離が所定距離（第１の所定距離、または第２の所定距離）以内において、動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合、動作要求部１２８が、表示部６２またはスピーカ６４に情報を出力させるものとしたが、これに限られない。例えば、情報を出力する情報出力部は、運転者が五感によって動作検出部６６に対する所定の動作が必要なことを認識することができるものであればよい。例えば、情報出力部は、運転者が着座している座席を振動させる振動部や、運転者に向けて光を照射する照射部等であってもよい。
【０１０２】
＜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１の実施形態では、動作要求部１２８が、既に設定されている自動運転区間における目的地に代えて、特定領域を自車両Ｍの目的地に設定することで、行動計画生成部１０６が第１軌道生成部１１２および第２軌道生成部１２６に特定領域に至るまでの軌道を生成させるものとした。これに対して、第２の実施形態における車両制御装置１００Ａは、第３軌道生成部１２９を更に備え、第３軌道生成部１２９が、動作要求部１２８の指示に基づいて、特定領域に至るまでの軌道を生成する点で、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。
【０１０３】
図１４は、第１の実施形態に係る車両制御システム１Ａを搭載した自車両Ｍの機能構成図である。第２の実施形態の車両制御装置１００Ａは、第１の実施形態の車両制御装置１００が有する機能構成に加え、更に第３軌道生成部１２９を備える。
【０１０４】
第２の実施形態の動作要求部１２８は、第１の実施形態と同様に第１段階および第２段階の情報が出力された後、所定時間以内に動作検出部６６により運転者の所定の動作が検出されなかった場合、特定領域に至る軌道を第３軌道生成部１２９に生成させる。第３軌道生成部１２９は、動作要求部１２８の指示に基づいて、特定領域に至る軌道を生成する。例えば、第３軌道生成部１２９は、走行車線を走行する軌道や、車線変更するための軌道、分岐車線に分岐するための軌道、特定領域に進入し、進入した特定領域の安全な位置に停止するための軌道等を生成する。なお、第３軌道生成部１２９は、車線変更するための軌道や、分岐車線に分岐するための軌道を、車線変更制御部１２０を呼び出して車線変更制御部１２０に生成させてもよい。走行制御部１３０は、第３軌道生成部１２９により軌道が生成されている間は、第３軌道生成部１２９によって生成された軌道に基づいて自車両Ｍを制御する。
【０１０５】
以上説明した第２の実施形態における車両制御装置１００Ａ、車両制御方法、および車両制御プログラムによれば、第３軌道生成部１２９が、動作要求部１２８の指示により、特定領域に進入して、停車するための軌道を生成するため、第１の実施形態と同様の処理が実現できる。
【０１０６】
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】
【０１０７】
１、１Ａ…車両制御システム、２０…ファインダ、３０…レーダ、４０…カメラ、５０…ナビゲーション装置、６０…車両センサ、６２…表示部、６４…スピーカ、６６…動作検出部、７０…操作デバイス、７２…操作検出センサ、８０…切替スイッチ、９０…走行駆動力出力装置、９２…ステアリング装置、９４…ブレーキ装置、１００，１００Ａ…車両制御装置、１０２…自車位置認識部、１０４…外界認識部、１０６…行動計画生成部、１１０…走行態様決定部、１１２…第１軌道生成部、１２０…車線変更制御部、１２２…ターゲット位置決定部、１２４…車線変更可否判定部、１２６…第２軌道生成部、１２８…動作要求部、１２９…第３軌道生成部、１３０…走行制御部、１４０…制御切替部、１５０…記憶部、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】
0006375538.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006375538.tif 000011
【図１１】
0006375538.tif 000012
【図１２】
0006375538.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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