(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の位置および周辺環境を認識する認識部と、
前記自車両の加減速と操舵との少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実施する制御部であって、前記認識部により認識された前記自車両の位置および周辺環境を参照し、予め設定されている目的地までの経路と自動運転可能区間との関係から定まる自動運転開始地点の手前側に設定される複数の通過地点を前記自車両が順序通りに通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定し、前記開始条件を満たすと判定した場合に、前記自動運転を開始する制御部と、
前記自動運転が実施されない場合に運転操作を行う車両乗員の、自動運転に関する運転操作の熟練度を推定する熟練度推定部と、を備え、
前記制御部は、前記熟練度推定部により推定された熟練度が高くなるほど、前記複数の通過地点の数または位置に関する条件を緩和する、
車両制御システム。
【請求項２】
自車両の位置および周辺環境を認識する認識部と、
前記自車両の加減速と操舵との少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実施する制御部であって、前記認識部により認識された前記自車両の位置および周辺環境を参照し、自動運転開始地点よりも手前であり、料金所付近に設定される複数の通過地点を前記自車両が順序通りに通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定し、前記開始条件を満たすと判定した場合に、前記自動運転を開始する制御部と、
前記自動運転が実施されない場合に運転操作を行う車両乗員の、自動運転に関する運転操作の熟練度を推定する熟練度推定部と、を備え、
前記制御部は、前記熟練度推定部により推定された熟練度が高くなるほど、前記複数の通過地点の数または位置に関する条件を緩和する、
車両制御システム。
【請求項３】
前記自車両の速度を検出する速度検出部を備え、
前記開始条件は、前記速度検出部により検出された前記自車両の速度が設定速度以上であることを含む、
請求項１または２記載の車両制御システム。
【請求項４】
情報を出力する出力部を備え、
前記制御部は、前記開始条件、および／または前記開始条件の成立状態を示す情報を前記出力部に出力させる、
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】
前記制御部は、前記熟練度推定部により推定された熟練度が高くなるほど、前記設定速度を低くする、
請求項３記載の車両制御システム。
【請求項６】
前記車両乗員による操作を受け付ける受付部を備え、
前記熟練度推定部は、前記自動運転に関する操作要求に対して前記車両乗員が操作を行った際の前記車両乗員の反応に基づいて、前記車両乗員の熟練度を推定する、
請求項１から５のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
【請求項７】
前記熟練度推定部は、前記制御部による自動運転を前記車両乗員が経験した回数に基づいて、前記車両乗員の熟練度を推定する、
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、前記自車両が到達すべき目的地が設定されている場合に、前記開始条件を満たすか否かに基づいて、前記自動運転を開始する、
請求項１から７のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
【請求項９】
車両乗員による操作を受け付ける受付部を備え、
前記制御部は、前記受付部に対して、前記開始条件を満たすか否かに基づく前記自動運転の開始を許可する操作がなされた場合に、前記開始条件を満たすか否かに基づいて、前記自動運転を開始する、
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】
情報を出力する出力部を備え、
前記受付部は、前記車両乗員による目的地を設定する操作を受け付け、
前記制御部は、前記受付部に対して、目的地を設定する操作が受け付けられた場合に、前記開始条件を満たすか否かに基づく前記自動運転の開始を許可するか否かを問い合わせる情報を前記出力部に出力させる、
請求項９記載の車両制御システム。
【請求項１１】
車両乗員による操作を受け付ける受付部を備え、
前記制御部は、前記受付部に対して、前記開始条件を変更する操作がなされた場合に、前記開始条件を変更する、
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】
車載コンピュータが、
自車両の位置および周辺環境を認識し、
前記認識された前記自車両の位置および周辺環境に基づいて、予め設定されている目的地までの経路と自動運転可能区間との関係から定まる自動運転開始地点の手前側に設定される複数の通過地点を前記自車両が順序通りに通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定し、
前記開始条件を満たすと判定した場合に、前記自車両の加減速と操舵との少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を開始し、
前記自動運転が実施されない場合に運転操作を行う車両乗員の、自動運転に関する運転操作の熟練度を推定し、
前記推定された熟練度が高くなるほど、前記複数の通過地点の数または位置に関する条件を緩和する、
車両制御方法。
【請求項１３】
車載コンピュータに、
自車両の位置および周辺環境を認識させ、
前記認識された前記自車両の位置および周辺環境に基づいて、予め設定されている目的地までの経路と自動運転可能区間との関係から定まる自動運転開始地点の手前側に設定される複数の通過地点を前記自車両が順序通りに通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定させ、
前記開始条件を満たすと判定した場合に、前記自車両の加減速と操舵との少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を開始させ、
前記自動運転が実施されない場合に運転操作を行う車両乗員の、自動運転に関する運転操作の熟練度を推定させ、
前記推定された熟練度が高くなるほど、前記複数の通過地点の数または位置に関する条件を緩和させる、
車両制御プログラム。
【請求項１４】
車載コンピュータが、
自車両の位置および周辺環境を認識し、
前記認識された前記自車両の位置および周辺環境に基づいて、自動運転開始地点よりも手前であり、料金所付近に設定される複数の通過地点を前記自車両が順序通りに通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定し、
前記開始条件を満たすと判定した場合に、前記自車両の加減速と操舵との少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を開始し、
前記自動運転が実施されない場合に運転操作を行う車両乗員の、自動運転に関する運転操作の熟練度を推定し、
前記推定された熟練度が高くなるほど、前記複数の通過地点の数または位置に関する条件を緩和する、
車両制御方法。
【請求項１５】
車載コンピュータに、
自車両の位置および周辺環境を認識させ、
前記認識された前記自車両の位置および周辺環境に基づいて、自動運転開始地点よりも手前であり、料金所付近に設定される複数の通過地点を前記自車両が順序通りに通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定させ、
前記開始条件を満たすと判定した場合に、前記自車両の加減速と操舵との少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を開始させ、
前記自動運転が実施されない場合に運転操作を行う車両乗員の、自動運転に関する運転操作の熟練度を推定させ、
前記推定された熟練度が高くなるほど、前記複数の通過地点の数または位置に関する条件を緩和させる、
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】
自車両の加減速と操舵との少なくとも一方を自動的に制御する自動運転について研究が進められている。これに関連し、運転者により実行されるタスクが全て完了すると、手動運転モードから自動運転モードに切り替え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】特表２０１６−５０４２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、自動運転の開始のための操作が煩雑であった。
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、自動運転の開始時において車両乗員に与える煩雑さを抑制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】
【０００５】
請求項１記載の発明は、自車両の位置および周辺環境を認識する認識部と、前記自車両の加減速と操舵との少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実施する制御部であって、前記認識部により認識された前記自車両の位置および周辺環境を参照し、予め設定されている目的地までの経路と自動運転可能区間との関係から定まる自動運転開始地点の手前側に設定される複数の通過地点を前記自車両が順序通りに通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定し、前記開始条件を満たすと判定した場合に、前記自動運転を開始する制御部と、前記自動運転が実施されない場合に運転操作を行う車両乗員の、自動運転に関する運転操作の熟練度を推定する熟練度推定部と、を備え、前記制御部は、前記熟練度推定部により推定された熟練度が高くなるほど、前記複数の通過地点の数または位置に関する条件を緩和する車両制御システムである。
請求項２記載の発明は、自車両の位置および周辺環境を認識する認識部と、前記自車両の加減速と操舵との少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実施する制御部であって、前記認識部により認識された前記自車両の位置および周辺環境を参照し、自動運転開始地点よりも手前であり、料金所付近に設定される複数の通過地点を前記自車両が順序通りに通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定し、前記開始条件を満たすと判定した場合に、前記自動運転を開始する制御部と、、前記自動運転が実施されない場合に運転操作を行う車両乗員の、自動運転に関する運転操作の熟練度を推定する熟練度推定部と、を備え、前記制御部は、前記熟練度推定部により推定された熟練度が高くなるほど、前記複数の通過地点の数または位置に関する条件を緩和する、
を備える車両制御システムである。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の車両制御システムであって、前記自車両の速度を検出する速度検出部を備え、前記開始条件は、前記速度検出部により検出された前記自車両の速度が設定速度以上であることを含むものである。
【０００８】
請求項４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であって、情報を出力する出力部を備え、前記制御部は、前記開始条件、および／または前記開始条件の成立状態を示す情報を前記出力部に出力させるものである。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の車両制御システムであって、前記制御部は、前記熟練度推定部により推定された熟練度が高くなるほど、前記設定速度を低くするものである。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のうちいずれか１項記載の車両制御システムであって、前記車両乗員による操作を受け付ける受付部を備え、前記熟練度推定部は、前記自動運転に関する操作要求に対して前記車両乗員が操作を行った際の前記車両乗員の反応に基づいて、前記車両乗員の熟練度を推定するものである。
【００１１】
請求項７記載の発明は、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であって、前記熟練度推定部は、前記制御部による自動運転を前記車両乗員が経験した回数に基づいて、前記車両乗員の熟練度を推定するものである。
【００１２】
請求項８記載の発明は、請求項１から７のうちいずれか１項記載の車両制御システムであって、前記制御部は、前記自車両が到達すべき目的地が設定されている場合に、前記開始条件を満たすか否かに基づいて、前記自動運転を開始するものである。
【００１３】
請求項９記載の発明は、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であって、車両乗員による操作を受け付ける受付部を備え、前記制御部は、前記受付部に対して、前記開始条件を満たすか否かに基づく前記自動運転の開始を許可する操作がなされた場合に、前記開始条件を満たすか否かに基づいて、前記自動運転を開始するものである。
【００１４】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の車両制御システムであって、情報を出力する出力部を備え、前記受付部は、前記車両乗員による目的地を設定する操作を受け付け、前記制御部は、前記受付部に対して、目的地を設定する操作が受け付けられた場合に、前記開始条件を満たすか否かに基づく前記自動運転の開始を許可するか否かを問い合わせる情報を前記出力部に出力させるものである。
【００１５】
請求項１１記載の発明は、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であって、車両乗員による操作を受け付ける受付部を備え、前記制御部は、前記受付部に対して、前記開始条件を変更する操作がなされた場合に、前記開始条件を変更するものである。
【００１６】
請求項１２記載の発明は、車載コンピュータが、自車両の位置および周辺環境を認識し、前記認識された前記自車両の位置および周辺環境に基づいて、予め設定されている目的地までの経路と自動運転可能区間との関係から定まる自動運転開始地点の手前側に設定される複数の通過地点を前記自車両が順序通りに通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定し、前記開始条件を満たすと判定した場合に、前記自車両の加減速と操舵との少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を開始し、前記自動運転が実施されない場合に運転操作を行う車両乗員の、自動運転に関する運転操作の熟練度を推定し、前記推定された熟練度が高くなるほど、前記複数の通過地点の数または位置に関する条件を緩和する、車両制御方法である。
【００１７】
請求項１３記載の発明は、車載コンピュータに、自車両の位置および周辺環境を認識させ、前記認識された前記自車両の位置および周辺環境に基づいて、予め設定されている目的地までの経路と自動運転可能区間との関係から定まる自動運転開始地点の手前側に設定される複数の通過地点を前記自車両が順序通りに通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定させ、前記開始条件を満たすと判定した場合に、前記自車両の加減速と操舵との少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を開始させ、前記自動運転が実施されない場合に運転操作を行う車両乗員の、自動運転に関する運転操作の熟練度を推定させ、前記推定された熟練度が高くなるほど、前記複数の通過地点の数または位置に関する条件を緩和させる、車両制御プログラムである。
請求項１４記載の発明は、車載コンピュータが、自車両の位置および周辺環境を認識し、前記認識された前記自車両の位置および周辺環境に基づいて、自動運転開始地点よりも手前であり、料金所付近に設定される複数の通過地点を前記自車両が順序通りに通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定し、前記開始条件を満たすと判定した場合に、前記自車両の加減速と操舵との少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を開始し、前記自動運転が実施されない場合に運転操作を行う車両乗員の、自動運転に関する運転操作の熟練度を推定し、前記推定された熟練度が高くなるほど、前記複数の通過地点の数または位置に関する条件を緩和する、車両制御方法である。
請求項１５記載の発明は、車載コンピュータに、自車両の位置および周辺環境を認識させ、前記認識された前記自車両の位置および周辺環境に基づいて、自動運転開始地点よりも手前であり、料金所付近に設定される複数の通過地点を前記自車両が順序通りに通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定させ、前記開始条件を満たすと判定した場合に、前記自車両の加減速と操舵との少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を開始させ、前記自動運転が実施されない場合に運転操作を行う車両乗員の、自動運転に関する運転操作の熟練度を推定させ、前記推定された熟練度が高くなるほど、前記複数の通過地点の数または位置に関する条件を緩和させる、車両制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１からから１５記載の発明によれば、予め設定した通過地点を自車両が通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定し、開始条件を満たすと判定した場合に、自動運転を開始することにより、自動運転の開始時において車両乗員に与える煩雑さを抑制することができる。また、熟練度推定部により推定された熟練度が高くなるほど、開始条件を緩和することにより、熟練度に応じた開始条件を設定することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、開始条件、および／または開始条件の成立状態を示す情報を出力部に出力させることにより、利用者に安心感を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】自車両Ｍの構成要素を示す図である。
【図２】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の機能構成図である。
【図３】ＨＭＩ７０の構成図である。
【図４】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５】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６】軌道生成部１４６の構成の一例を示す図である。
【図７】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８】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９】車線変更ターゲット位置ＴＡを示す図である。
【図１０】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１１】開始条件を説明するための図である。
【図１２】自車両Ｍの経路が設定された場合に表示装置８２に表示されるインターフェース画像ＩＭ１の一例を示す図である。
【図１３】自動運転の開始条件の成立状態を示すインターフェース画像ＩＭ２の一例を示す図である。
【図１４】切替制御部１５０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。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
図１は、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【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、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２１０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（検知部ＤＤやＨＭＩ７０など）を含んでもよい。
【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、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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）を車両制御システム１００に出力する。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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とを含む。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
車室内カメラ９５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９５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。
【００４６】
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。
【００４７】
走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
［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。
【００５１】
図２に戻り、車両制御システム１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、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、熟練度推定部１５５とを備える。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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
自動運転モード制御部１３０は、自動運転制御部１２０が実施する自動運転のモードを決定する。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。
［第１モード］
第１モードは、最も自動運転の度合が高いモードである。第１モード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、車両乗員は自車両Ｍの周辺や状態を監視する必要が無い。
［第２モード］
第２モードは、第１モードの次に自動運転の度合が高いモードである。第２モード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。このため、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。
［第３モード］
第３モードは、第２モードの次に自動運転の度合が高いモードである。第３モード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。第３モードでは、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、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。
【００５６】
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により決定された走行態様などに基づいて、自動運転のモードを決定する。自動運転のモードは、ＨＭＩ制御部１７０に通知される。また、自動運転のモードには、自車両Ｍの検知デバイスＤＤの性能等に応じた限界が設定されてもよい。例えば、検知デバイスＤＤの性能が低い場合には、第１モードは実施されないものとしてよい。いずれのモードにおいても、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成に対する操作によって、手動運転モードに切り替えること（オーバーライド）は可能である。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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、定速走行、追従走行、低速追従走行、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１４６Ａ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１４６Ａ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、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。また、走行態様決定部１４６Ａは、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。
【００６６】
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７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７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。
【００６７】
軌道生成部１４６は、図７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８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、軌道生成部１４６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。
【００６８】
このように、軌道点Ｋは速度成分を含むものであるため、軌道生成部１４６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。
【００６９】
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。軌道生成部１４６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。軌道生成部１４６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９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、軌道生成部１４６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。
【００７０】
図１０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、軌道生成部１４６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８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１０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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
［自動運転の開始制御］
以下、切替制御部１５０による自動運転の開始制御について説明する。切替制御部１５０は、自動運転切替スイッチ８７に対する操作に基づいて自動運転を開始する他、以下の手法によって自動運転を開始する。
【００７４】
切替制御部１５０は、自車両Ｍの位置および周辺環境を参照し、予め設定した通過地点を自車両Ｍが通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定する。切替制御部１５０は、開始条件を満たすと判定した場合に、自動運転制御部１２０に自動運転を開始させる。開始条件は、自車両Ｍが自動運転を自動で開始するための条件であって、予め設定した１または複数の通過地点を自車両Ｍが通過したことや、最終の通過地点を通過した時点における自車両Ｍの速度が設定速度以上であることなどを含む。開始条件として設定される通過地点の数や、通過地点の位置、設定速度等は、自動運転の開始位置に応じて固定的に設定されてもよいし、後述する車両乗員の運転の熟練度に基づいて設定されてもよい。
【００７５】
図１１は、開始条件を説明するための図である。図示する例では、自車両Ｍは、本線Ｌ１に合流する合流車線Ｌ３に進入しようとしている。自車両Ｍでは、自車両Ｍが到達する目的地および目的地までの経路が設定されている。切替制御部１５０は、目的地までの経路が決定されると、経路上における自動運転を実施可能な区間（自動運転可能区間）を、高精度地図情報１８２から導出する（或いは読み出す）。図に示す自動運転開始地点は、自動運転可能区間の始点付近に設定される。
【００７６】
また、切替制御部１５０は、自動運転開始地点と、通過地点との対応関係を示す対応情報を、記憶部１８０に保持している。対応情報は、通過地点を直接的に指定する情報（例えば座標）に限らず、「料金所の手前５００［ｍ］の地点、料金所の手前１０［ｍ］の地点、料金所の先の３００［ｍ］の地点」といった「規則」を示す情報であってもよい。また、対応情報は、高精度地図情報１８２の一部であってもよい。切替制御部１５０は、自動運転開始地点を決定すると、それに対応する通過地点の情報を記憶部１８０から読み出し（或いは「規則」から通過地点を決定し）、開始条件の中に含める。図１１の例では、自車両Ｍが、通過地点１から３を、この順序通りに通過し、且つ通過地点３を通過した時点で自車両Ｍの速度Ｖが設定速度Ｖ１以上である場合、切替制御部１５０は、自動運転を自動的に開始させる。通過地点を通過したことの確認は、例えば、ナビゲーション装置５０から入力される自車両Ｍの位置と、高精度地図情報１８２とを比較することで行われる。
【００７７】
また、自動運転開始地点の手前に設定される通過地点は、例えば経路が設定される際に、車両乗員によるＨＭＩ７０に対する操作によって設定可能にしてもよい。こうすれば、車両乗員の好むタイミングで、自動運転を自動的に開始することができる。
【００７８】
また、切替制御部１５０は、ナビゲーション装置５０と協働して以下の処理を行う。切替制御部１５０は、目的地が設定されると、自動運転を自動的に開始する否かを問い合わせるためのインターフェース画像ＩＭを表示装置８２に表示させる。図１２は、自車両Ｍの経路が設定された場合に表示装置８２に表示されるインターフェース画像ＩＭ１の一例を示す図である。インターフェース画像ＩＭ１には、ユーザによって設定された目的地を表示する目的地表示領域Ａ１、および自動運転可能区間を表示する自動運転可能区間表示領域Ａ２が含まれる。
【００７９】
インターフェース画像ＩＭ２には、開始条件を満たす場合に自動運転を自動的に開始することを許可するか否かを問い合わせるための問い合わせ画像表示領域Ａ３が含まれる。また、インターフェース画像ＩＭ２には、問い合わせに対する操作入力を受け付けるＧＵＩスイッチＳＷ１およびＳＷ２等が設定される。ＧＵＩスイッチＳＷ１は、自動運転を自動的に開始することを許可することを受け付けるスイッチであり、ＧＵＩスイッチＳＷ２は、自動運転を自動的に開始することを許可しないことを受け付けるスイッチである。
【００８０】
例えば、切替制御部１５０は、ＧＵＩスイッチＳＷ１が操作入力を受け付け、且つ開始条件が満たされた場合に、自動運転を自動的に開始させ、ＧＵＩスイッチＳＷ２の操作入力を受け付けた場合は、手動操作によってのみ自動運転を開始させる。
【００８１】
また、切替制御部１５０は、自動運転の自動開始の条件、および／または開始条件の成立状態を示す情報を表示装置８２に表示させる。図１３は、自動運転の開始条件の成立状態を示すインターフェース画像ＩＭ２の一例を示す図である。開始条件の成立状態を示す情報とは、例えば予め設定された通過地点を自車両Ｍが通過したか否かを示す情報である。インターフェース画像ＩＭ２には、例えば自車両Ｍが通過地点１を通過済であるか否かを表示する第１通過状態表示領域Ａ４、通過地点２を通過済であるか否かを表示する第２通過状態表示領域Ａ５、通過地点３を通過済であるか否かを表示する第３通過状態表示領域Ａ６が含まれる。また、インターフェース画像ＩＭ２には、設定速度Ｖ１を示す情報と自車両Ｍの速度が設定速度Ｖ１に達しているか否かを示す速度条件表示領域Ａ７が含まれる。図示する例では、設定速度Ｖ１は５５［ｋｍ／ｈ］である。速度条件表示領域Ａ７では、例えば、自車両の速度が設定速度Ｖ１に達していない場合、「要加速」といった情報が表示される。なお、このような情報を、表示に代えて（或いは加えて）音声によって出力してもよい。
【００８２】
また、切替制御部１５０は、熟練度推定部１５５により推定された熟練度に基づいて、開始条件を設定してもよい。切替制御部１５０は、例えば熟練度が高くなるほど、開始条件を緩和する。例えば、切替制御部１５０は、開始条件である通過地点の数を減らしたり、最終の通過地点を、熟練度が低い人に対して設定される最終の通過地点よりも手前側に設定したりすることで、開始条件を緩和する。また、切替制御部１５０は、設定速度Ｖ１を低く変更することで、開始条件を緩和してもよい。
【００８３】
熟練度推定部１５５は、手動運転モードにおいて運転操作を行う車両乗員（運転者）の熟練度を推定する。具体的には、熟練度推定部１５５は、自動運転に関する操作要求に対して車両乗員が操作を行った際の反応に基づいて、車両乗員の熟練度を推定する。
【００８４】
自動運転に関する操作要求の一例として、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るハンドオーバイベントの際に出力される、音声ガイダンスがある。音声ガイダンスの内容は、「ステアリングホイールを握って下さい」といった内容である。熟練度推定部１５５は、このような操作要求が行われた後、要求された操作が実行されるまでの時間を測定し、車両乗員の「反応」を評価する。測定された時間が短い程、その車両乗員の熟練度は高いと推定される。上記の例では、音声ガイダンスが出力された後、実際にステアリングホイール７８が握られるまでの時間が測定され、車両乗員の「反応」が評価される。ステアリングホイール７８が握られたことの確認は、例えば、ステアリングトルクセンサ８０の出力を参照して行われる。
【００８５】
熟練度の推定は、車両乗員の人物認識と共に行われてよい。熟練度推定部１５５は、例えば、記憶部１８０に顔画像の特徴量等を格納しておき、車室内カメラ９５により撮像された車両乗員の顔画像から得られる特徴量と比較することで、個人を認識し、個人ごとに熟練度を推定してよい。また、顔画像による人物認識に代えて、指紋、声紋、光彩パターンなどの生体情報を用いて人物認識が行われてもよい。
【００８６】
また、熟練度推定部１５５は、自動運転を経験した回数に基づいて、車両乗員の熟練度を推定してもよい。熟練度推定部１５５は、自動運転を経験した回数が多くなるほど、車両乗員の熟練度が高いと推定する。自動運転を経験した回数が多くなるほど、ハンドオーバイベントなどによる自動運転モードから手動運転モードへの移行時（或いは、その逆）の運転操作を多く経験しているからである。
【００８７】
図１４は、切替制御部１５０により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートは、切替制御部１５０に含まれる自動運転の自動開始機能に関するモジュールにより実行される。
【００８８】
まず、切替制御部１５０の当該モジュールは、ユーザによって自車両Ｍで到達すべき目的地が設定されるまで待機する（ステップＳ１００）。ユーザによって自動運転の目的地が設定された場合、切替制御部１５０は、自車両Ｍの現在位置と、設定された自動運転の目的地とに基づいて、自動運転可能な区間を導出する（ステップＳ１０２）。次に、切替制御部１５０は、ステップＳ１０２で導出した自動運転可能区間を示す情報を表示装置８２に表示させる（ステップＳ１０４）。
【００８９】
次に、切替制御部１５０は、自動運転を自動的に開始することを許可する操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。自動運転を自動的に開始することを許可する操作がなされなかった場合、切替制御部１５０は、車両乗員によって自動運転切替スイッチ８７が操作されたことに応じて、自動運転を開始させる（ステップＳ１０８）。
【００９０】
自動運転を自動的に開始することを許可する操作がなされた場合、切替制御部１５０は、自動運転の開始条件である通過地点と、速度に関する条件とを表示装置８２に表示させる（ステップＳ１１０）。次に、切替制御部１５０は、開始条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１２）。開始条件を満たす場合、切替制御部１５０は、自動運転制御部１２０に自動運転を開始させる（ステップＳ１１４）。開始条件を満たさない場合、切替制御部１５０は、タイムアウト時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１６）。タイムアウト時間が経過していない場合、ステップＳ１１２の処理に戻り、タイムアウト時間が経過した場合、本フローチャートの処理は終了する。この場合、再度の目的地設定、或いは自動運転を自動的に開始する操作などが改めて行われた場合に、例えばステップＳ１０６以下の処理が実行される。
【００９１】
このような制御によって、自車両Ｍは、自動運転開始地点において、自動的に自動運転を開始することができる。これによって、自動運転の開始時に特段の操作を要求することで車両乗員に与える煩雑さを抑制することができる。
【００９２】
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。
【００９３】
ＨＭＩ制御部１７０は、ＨＭＩ７０から出力された情報、自動運転制御部１２０から出力された情報（例えば、自動運転のモードの情報）を取得し、取得した情報に基づいて、自動運転制御部１２０の制御を制限したり、走行駆動出力装置２００や、ステアリング装置２１０、ブレーキ装置２２０等に指示値を出力したりする。
【００９４】
以上説明した実施形態によれば、自車両Ｍの位置および周辺環境を参照し、予め設定した通過地点を自車両Ｍが通過したことを含む開始条件を満たすか否かを判定し、開始条件を満たすと判定した場合に、自動運転を開始することによって、自動運転の開始時において車両乗員に与える煩雑さを抑制することができる。
【００９５】
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】
【００９６】
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、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、１５５…熟練度推定部、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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