(57)【要約】  車両制御システムは、自車両の乗員による操作を受け付ける受付部と、前記受付部により所定の操作が受け付けられた場合に、前記自車両の操舵および加減速を制御する自動運転モードを実行する自動運転制御部と、分岐地点、合流地点、および目的地の少なくとも一つを含む所定区間に前記自車両が到達した場合に、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを禁止するモード制御部と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の乗員による操作を受け付ける受付部と、
前記受付部により所定の操作が受け付けられた場合に、前記自車両の操舵および加減速を制御する自動運転モードを実行する自動運転制御部と、
分岐地点、合流地点、および目的地の少なくとも一つを含む所定区間に前記自車両が到達した場合に、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを禁止するモード制御部と、
を備える車両制御システム。
【請求項２】
前記自動運転モードは、設定された目的地までの経路に従って、前記自車両を前記目的地まで誘導する運転モードであり、
前記分岐地点は、前記経路において前記目的地に至る車線が本線から分岐した分岐地点であり、
前記合流地点は、前記経路において前記目的地に至る車線を本線とした合流地点である、
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記自動運転モードは、前記自車両が存在する自車線に沿って、前記自車両を走行させる運転モードであり、
前記合流地点は、前記自車線が本線に合流する合流地点であり、
前記モード制御部は、少なくとも前記合流地点を含む所定区間に前記自車両が到達した場合に、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを禁止する、
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記自車両の周辺に存在する周辺車両を認識する認識部を更に備え、
前記モード制御部は、
前記認識部により、前記自車両が存在する自車線を本線とした合流地点において、前記本線に合流する合流車線に存在する合流車両が認識されない場合、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを許可する、
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項５】
前記モード制御部は、
前記認識部により、前記自車線を本線とした合流地点において、前記合流車両が認識された場合、前記自車両と前記合流車両との相対関係に基づいて、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを禁止する、
請求項４に記載の車両制御システム。
【請求項６】
前記モード制御部は、
前記自車両と前記合流車両との間の相対距離を前記自車両と前記合流車両との相対速度で除算した時間が閾値未満である場合に、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを禁止する、
請求項５に記載の車両制御システム。
【請求項７】
前記モード制御部は、
前記自動運転制御部による自動運転モードの実行を禁止した後に、前記受付部により所定の操作が受け付けられた場合、前記所定区間から前記自車両が退出したタイミングで、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを許可する、
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。
【請求項８】
前記モード制御部は、
前記受付部により所定の操作が受け付けられてから所定時間が経過するまでの間に、前記所定区間から前記自車両が退出しない場合、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを禁止する、
請求項７に記載の車両制御システム。
【請求項９】
情報を出力する出力部を更に備え、
前記モード制御部は、
前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを許可した場合、前記出力部に、前記自動運転モードの実行が許可されたことを示す情報を出力させる、
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。
【請求項１０】
情報を出力する出力部を更に備え、
前記モード制御部は、
前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを許可した場合、前記出力部に、前記自車両が前記所定区間に到達するまでに要する時間または距離に関する情報を出力させる、
請求項１から９のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項１１】
情報を出力する出力部を更に備え、
前記モード制御部は、
前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを禁止した場合、前記出力部に、前記自車両が前記所定区間を通過するまでに要する時間または距離に関する情報を出力させる、
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。
【請求項１２】
車載コンピュータが、
自車両の乗員による操作を受け付け、
所定の操作を受け付けた場合に、前記自車両の操舵および加減速を制御する自動運転モードを実行し、
分岐地点、合流地点、および目的地の少なくとも一つを含む所定区間に前記自車両が到達した場合に、前記自動運転モードを開始するのを禁止する、
車両制御方法。
【請求項１３】
車載コンピュータに、
自車両の乗員による操作を受け付けさせ、
所定の操作を受け付けさせた場合に、前記自車両の操舵および加減速を制御する自動運転モードを実行させ、
分岐地点、合流地点、および目的地の少なくとも一つを含む所定区間に前記自車両が到達した場合に、前記自動運転モードを開始するのを禁止させる、
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】
従来、車室内に設けられた所定のスイッチが乗員により操作されることによって、車両の自動運転を開始する技術が知られている（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】特開２００８−２９０６８０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、乗員からの指示を受けて自動運転を開始した直後において、自動運転の判断が難しい局面に至る場合がある。【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、自動運転の開始判断を、より適切に行う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、自車両の乗員による操作を受け付ける受付部と、前記受付部により所定の操作が受け付けられた場合に、前記自車両の操舵および加減速を制御する自動運転モードを実行する自動運転制御部と、分岐地点、合流地点、および目的地の少なくとも一つを含む所定区間に前記自車両が到達した場合に、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを禁止するモード制御部と、を備える車両制御システムである。【０００７】
請求項２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、前記自動運転モードが、設定された目的地までの経路に従って、前記自車両を前記目的地まで誘導する運転モードであり、前記分岐地点が、前記経路において前記目的地に至る車線が本線から分岐した分岐地点であり、前記合流地点が、前記経路において前記目的地に至る車線を本線とした合流地点であるものである。【０００８】
請求項３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、前記自動運転モードが、前記自車両が存在する自車線に沿って、前記自車両を走行させる運転モードであり、前記合流地点が、前記自車線が本線に合流する合流地点であり、前記モード制御部が、少なくとも前記合流地点を含む所定区間に前記自車両が到達した場合に、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを禁止するものである。【０００９】
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項に記載の車両制御システムにおいて、前記自車両の周辺に存在する周辺車両を認識する認識部を更に備え、前記モード制御部が、前記認識部により、前記自車両が存在する自車線を本線とした合流地点において、前記本線に合流する合流車線に存在する合流車両が認識されない場合、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを許可するものである。【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載の車両制御システムにおいて、前記モード制御部が、前記認識部により、前記自車線を本線とした合流地点において、前記合流車両が認識された場合、前記自車両と前記合流車両との相対関係に基づいて、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを禁止するものである。【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項５に記載の車両制御システムにおいて、前記モード制御部が、前記自車両と前記合流車両との間の相対距離を前記自車両と前記合流車両との相対速度で除算した時間が閾値未満である場合に、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを禁止するものである。【００１２】
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項に記載の車両制御システムにおいて、前記モード制御部が、前記自動運転制御部による自動運転モードの実行を禁止した後に、前記受付部により所定の操作が受け付けられた場合、前記所定区間から前記自車両が退出したタイミングで、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを許可するものである。【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項７に記載の車両制御システムにおいて、前記モード制御部が、前記受付部により所定の操作が受け付けられてから所定時間が経過するまでの間に、前記所定区間から前記自車両が退出しない場合、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを禁止するものである。【００１４】
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項に記載の車両制御システムにおいて、情報を出力する出力部を更に備え、前記モード制御部が、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを許可した場合、前記出力部に、前記自動運転モードの実行が許可されたことを示す情報を出力させるものである。【００１５】
請求項１０記載の発明は、請求項１から９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、情報を出力する出力部を更に備え、前記モード制御部が、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを許可した場合、前記出力部に、前記自車両が前記所定区間に到達するまでに要する時間または距離に関する情報を出力させるものである。【００１６】
請求項１１記載の発明は、請求項１から９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、情報を出力する出力部を更に備え、前記モード制御部が、前記自動運転制御部により前記自動運転モードが開始されるのを禁止した場合、前記出力部に、前記自車両が前記所定区間を通過するまでに要する時間または距離に関する情報を出力させるものである。【００１７】
請求項１２記載の発明は、車載コンピュータが、自車両の乗員による操作を受け付け、所定の操作を受け付けた場合に、前記自車両の操舵および加減速を制御する自動運転モードを実行し、分岐地点、合流地点、および目的地の少なくとも一つを含む所定区間に前記自車両が到達した場合に、前記自動運転モードを開始するのを禁止する、車両制御方法である。【００１８】
請求項１３記載の発明は、車載コンピュータに、自車両の乗員による操作を受け付けさせ、所定の操作を受け付けさせた場合に、前記自車両の操舵および加減速を制御する自動運転モードを実行させ、分岐地点、合流地点、および目的地の少なくとも一つを含む所定区間に前記自車両が到達した場合に、前記自動運転モードを開始するのを禁止させる、車両制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
各請求項に記載の発明によれば、分岐地点、合流地点、および目的地の少なくとも一つを含む所定区間に自車両が到達した場合に、自動運転モードを開始するのを禁止するため、自動運転の開始判断を、より適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態における車両制御システム１の構成図である。
【図２】自車位置認識部１２２により自車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。
【図３】推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。
【図４】自動運転モードの実行が禁止される場面の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態におけるモード制御部１２４によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】モード禁止通知画像が表示されたタッチパネル３１の一例を示す図である。
【図７】合流車両と自車両Ｍとの衝突余裕時間ＴＴＣを説明するための図である。
【図８】モード許可通知画像が表示されたタッチパネル３１の一例を示す図である。
【図９】モード許可通知画像が表示されたタッチパネル３１の他の例を示す図である。
【図１０】第２実施形態におけるモード制御部１２４によって実行される処理の一例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】
【００２１】
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。
【００２２】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態における車両制御システム１の構成図である。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、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
【００２３】
車両制御システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、車両センサ４０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）６０と、運転操作子８０と、自動運転制御ユニット１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。
【００２４】
カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両制御システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウィンドウシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。
【００２５】
レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
【００２６】
ファインダ１４は、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を検出するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。
【００２７】
物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置１６は、認識結果を自動運転制御ユニット１００に出力する。
【００２８】
通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両（周辺車両の一例）と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。
【００２９】
ＨＭＩ３０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。例えば、ＨＭＩ３０は、タッチパネル３１と、ＡＤ（Auto-Drive）スイッチ３２とを備える。ＨＭＩ３０は、「出力部」の一例である。また、ＨＭＩ３０は、「受付部」の一例でもある。
【００３０】
タッチパネル３１は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイなどを有し、乗員により入力される操作を受け付ける。例えば、タッチパネル３１は、インストルメントパネルの各部、助手席や後部座席の任意の箇所に取り付けられる。タッチパネル３１は、受け付けた入力操作に基づく操作入力信号を生成し、この信号を自動運転制御ユニット１００に出力する。
【００３１】
ＡＤスイッチ３２は、例えば、後述する自動運転モードを開始するための操作（所定の操作の一例）を受け付けるスイッチである。例えば、ＡＤスイッチ３２は、ステアリングホイール付近に設けられたり、タッチパネル３１と同様にインストルメントパネルの各部に設けられたりする。なお、ＡＤスイッチ３２は、入力キーなどであってもよい。ＡＤスイッチ３２は、受け付けた入力操作に基づく操作入力信号を生成し、この信号を自動運転制御ユニット１００に出力する。
【００３２】
また、ＨＭＩ３０は、タッチパネル３１およびＡＤスイッチ３２の他に、スピーカやランプなどを備えていてもよい。
【００３３】
車両センサ４０は、自車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。車両センサ４０は、検出した情報（速度、加速度、角速度、方位等）を自動運転制御ユニット１００に出力する。
【００３４】
ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備え、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。
【００３５】
ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置（絶対位置）を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ４０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。
【００３６】
ナビＨＭＩ５２は、ディスプレイ、スピーカ、タッチパネル、入力キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。
【００３７】
経路決定部５３は、例えば、ナビＨＭＩ５２を用いて、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、乗員により入力された目的地までの経路を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。経路決定部５３により決定された経路は、ＭＰＵ６０に出力される。
【００３８】
また、ナビゲーション装置５０は、経路決定部５３により決定された経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。なお、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。また、ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから返信された経路を取得してもよい。
【００３９】
ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線設定部６１として機能し、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線設定部６１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）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに自車両Ｍが走行すべき推奨車線を設定する。
【００４０】
例えば、推奨車線設定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された経路が複数の車線を有する場合、各ブロックにおいて、各ブロックに含まれる一つ以上の車線の中から、いずれか一つの車線を推奨車線として設定する。推奨車線設定部６１は、提供された経路において分岐地点や合流地点などが存在する場合、自車両Ｍが、その地点において目的地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、推奨車線を設定する。例えば、複数の車線を含む本線から分岐した車線の延長線上に目的地がある場合、推奨車線設定部６１は、本線に含まれる車線のうち、分岐先の車線（分岐車線）に向かう車線を、推奨車線として設定する。このとき、推奨車線は、分岐地点の所定距離手前において、本線に含まれる複数の車線のうち、分岐車線に沿う車線（分岐車線に接続される車線）に設定される。所定距離は、例えば、分岐地点までに余裕をもって車線変更が可能な程度の距離（例えば２［ｋｍ］程度）に設定される。以下、所定距離手前の地点から分岐地点までの区間を所定区間と称して説明する。
【００４１】
また、所定区間は、所定距離手前の地点から分岐地点までの区間に限られず、所定距離手前の地点から合流地点や目的地までの区間であってもよい。なお、これらの所定区間は、自車両Ｍが所定時間走行した場合に進む区間として設定されてもよい。
【００４２】
第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第２地図情報６２には、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地点の位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。第２地図情報６２は、通信装置２０を用いて他装置にアクセスすることにより、随時、アップデートされてよい。
【００４３】
運転操作子８０は、例えば、アクセルペダルや、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール等を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御ユニット１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一方または双方に出力される。
【００４４】
自動運転制御ユニット１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１４０とを備える。第１制御部１２０および第２制御部１４０は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。また、第１制御部１２０および第２制御部１４０の構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）など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協働によって実現されてもよい。
【００４５】
第１制御部１２０は、例えば、外界認識部１２１と、自車位置認識部１２２と、行動計画生成部１２３と、モード制御部１２４とを備える。外界認識部１２１は、「認識部」の一例である。
【００４６】
外界認識部１２１は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力される情報に基づいて、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。周辺車両は、例えば、自車両Ｍの直前を走行する先行車両である。この先行車両は、自車線において、自車両Ｍの前方で停車している車両であってもよい。周辺車両の位置は、その周辺車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、周辺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、周辺車両の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か等）を含んでもよい。また、外界認識部１４２は、周辺車両に加えて、車道の落下物やガードレール、電柱、駐車車両、歩行者、道路路面の標示、標識、その他の物体の位置を認識してもよい。
【００４７】
自車位置認識部１２２は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（自車線）、並びに自車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢を認識する。自車位置認識部１２２は、例えば、第２地図情報６２から得られる道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ１０によって撮像された画像から認識される自車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、自車線を認識する。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。
【００４８】
そして、自車位置認識部１２２は、例えば、自車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。図２は、自車位置認識部１２２により自車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１２２は、例えば、自車両Ｍの基準点（例えば重心）の自車線中央ＣＬからの乖離ＯＳ、および自車両Ｍの進行方向の自車線中央ＣＬを連ねた線に対してなす角度θを、自車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１２２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、自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１２２により認識される自車両Ｍの相対位置は、行動計画生成部１２３およびモード制御部１２４に提供される。
【００４９】
行動計画生成部１２３は、推奨車線設定部６１により推奨車線として設定された車線を走行するように、且つ、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、行動計画を生成する。行動計画とは、自動運転モード下において順次実行されるイベントで構成される。自動運転モードとは、自車両Ｍの加減速および操舵を、自動運転制御ユニット１００が制御することをいう。例えば、自動運転モードは、自車両Ｍの加減速および操舵を制御することによって、推奨車線が決定された経路に従って、自車両Ｍを目的地まで誘導するモードである。
【００５０】
イベントには、例えば、一定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、先行車両に追従する追従走行イベント、走行車線を変更させる車線変更イベント、先行車両を追い越させる追い越しイベントなどを含む。追い越しイベントは、例えば、先行車両の速度が自車両Ｍの速度よりも一定速度以上遅く、且つ自車線に隣接する隣接車線を走行する周辺車両の平均速度などが自車両Ｍの速度よりも一定速度以上速い状況下で計画される。例えば、追い越しイベントが実行される場合、自車両Ｍは、一旦隣接車線に車線変更によって移動し、加速などを伴いながら、先行車両の前方に車線変更によって移動する。
【００５１】
また、イベントには、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、合流車線へと走行車線を変更させる合流イベント、分岐地点において本線から分岐した分岐車線に自車両Ｍを車線変更させる分岐イベント、周辺車両などの挙動に合わせて自車両Ｍを緊急停止させる緊急停止イベント、自動運転モードを終了して手動運転モードに切り替えるための切替イベント（テイクオーバイベント）などが含まれてよい。手動運転モードとは、運転操作子８０に対する乗員の操作によって、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０が制御されることをいう。また、これらのイベントの実行中に、自車両Ｍの周辺状況（車道の障害物、周辺車両、歩行者の存在、道路工事による車線狭窄など）に基づいて、回避のためのイベントが計画される場合もある。
【００５２】
そして、行動計画生成部１２３は、自車両Ｍが将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、自車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、所定の走行距離ごとの自車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自車両Ｍの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。
【００５３】
図３は、推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。図示するように、推奨車線は、目的地までの経路に沿って走行するのに都合が良いように設定される。行動計画生成部１２３は、推奨車線の切り替わり地点の所定距離手前に差し掛かると、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベントなどを起動する。推奨車線の切り替わり地点からの所定距離は、イベントの種類に応じて決定されてよい。各イベントの実行中（起動中）に、障害物を回避する必要が生じた場合には、行動計画生成部１２３は、図示するように回避のための軌道を生成してもよいし、障害物の手前で自車両Ｍを停止させるような減速のための軌道を生成してもよい。
【００５４】
行動計画生成部１２３は、例えば、目標軌道の候補を複数生成し、安全性と効率性の観点に基づいて、その時点での最適な目標軌道を選択する。
【００５５】
また、行動計画生成部１２３は、手動運転モード下において、行動計画および目標軌道を生成しない。
【００５６】
モード制御部１２４は、例えば、自車線が本線から分岐する分岐地点、自車線が本線に合流する合流地点、および目的地のいずれかを含む所定区間に自車両Ｍが到達した場合に、行動計画生成部１２３により自動運転モードが開始されるのを禁止する。
【００５７】
例えば、モード制御部１２４は、行動計画生成部１２３による自動運転モードの実行を禁止する場合、タッチパネル３１やＡＤスイッチ３２により受け付けられた自動運転モードの開始操作を無効にする。例えば、モード制御部１２４は、タッチパネル３１およびＡＤスイッチ３２から操作入力信号を取得するのを禁止することによって、タッチパネル３１およびＡＤスイッチ３２に対する操作を無効化してもよいし、タッチパネル３１およびＡＤスイッチ３２から取得した操作入力信号を破棄（消去）することによって、タッチパネル３１およびＡＤスイッチ３２に対する操作を無効化してもよい。
【００５８】
また、モード制御部１２４は、分岐地点、合流地点、および目的地のいずれかを含む所定区間に自車両Ｍが到達した場合に、行動計画生成部１２３により既に自動運転モードが実行されている場合、自動運転モードを継続させてよい。
【００５９】
図４は、自動運転モードの実行が禁止される場面の一例を示す図である。図中Ｐａは、合流地点を含む所定区間を表し、Ｐｂは、分岐地点を含む所定区間を表し、矢印Ｖは、自車両Ｍおよび周辺車両の進行方向を表している。
【００６０】
例えば、自車両Ｍが本線の車線Ｌ１に合流する合流車線Ｌ３を走行している状況において、自車両Ｍが所定区間Ｐａに到達した場合、モード制御部１２４は、行動計画生成部１２３により自動運転モードが開始されるのを禁止する。
【００６１】
また、本線の車線Ｌ２を走行している自車両Ｍが分岐車線Ｌ４に分岐する状況において、自車両Ｍが所定区間Ｐｂに到達した場合、モード制御部１２４は、行動計画生成部１２３により自動運転モードが開始されるのを禁止する。
【００６２】
自動運転モードでは、定速走行イベントや追従走行イベントと比べて合流イベントや分岐イベントの方が、監視すべき周辺車両の数が多くなったり目標軌道が複雑になったりするため、自動運転の難易度が高くなりやすい。このような自動運転の難易度が高いイベント時に、手動運転モード下において自車両Ｍを運転していた乗員が、ＡＤスイッチ３２などを操作することによって車両側に自車両Ｍの操作権を受け渡すことが想定される。このとき、周辺車両との車間距離が十分でなかったり、残された合流路が短く十分な加速ができなかったり、周辺車両を認識するのに必要な時間が確保されていなかったりと、自動運転を円滑に行うのに必要な種々の条件が満たされていない場合がある。この結果、自動運転による制御が困難となり、自動運転モードから手動運転モードへと切り替わったり（テイクオーバされたり）、周辺車両に配慮せず強引な車線変更などがなされてしまったりする懸念がある。
【００６３】
これに対して、本実施形態では、自動運転の難易度が高いイベントの実行が想定される地点周辺や、自動運転モードが開始されてもその実行時間が短くなる目的地周辺では、行動計画生成部１２３による自動運転モードの実行を禁止することによって、自動運転の開始判断を、より適切に行うことができる。
【００６４】
第２制御部１４０は、走行制御部１４１を備える。走行制御部１４１は、行動計画生成部１２３によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。行動計画生成部１２３および走行制御部１４１は、「自動運転制御部」の一例である。
【００６５】
走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、自動運転モード下において、走行制御部１４１から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。また、ＥＣＵは、手動運転モード下において、運転操作子８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。
【００６６】
ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、走行制御部１４１から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、走行制御部１４１から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
【００６７】
ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、自動運転モード下において、走行制御部１４１から入力される情報に従って電動モータを駆動し、手動運転モード下において、運転操作子８０から入力される情報に従って電動モータを駆動することで、転舵輪の向きを変更させる。
【００６８】
以下、モード制御部１２４による一連の処理についてフローチャートを用いて説明する。図５は、第１実施形態におけるモード制御部１２４によって実行される処理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、手動運転モード中に所定の周期で繰り返し行われる。
【００６９】
まず、モード制御部１２４は、自車位置認識部１２２により認識される自車両Ｍの相対位置と、推奨車線が設定された経路とに基づいて、自車両Ｍが目的地を含む所定区間に到達したか否かを判定する（ステップＳ１００）。
【００７０】
自車両Ｍが目的地を含む所定区間に到達したと判定した場合、モード制御部１２４は、行動計画生成部１２３により自動運転モードが開始されるのを禁止する（ステップＳ１０２）。
【００７１】
次に、モード制御部１２４は、ＨＭＩ３０に、自動運転モードの実行が禁止されていることを表す情報を出力させて、この情報を乗員に通知する（ステップＳ１０４）。例えば、モード制御部１２４は、タッチパネル３１に、自動運転モードの実行が禁止されていることを表す画像（以下、モード禁止通知画像と称する）を表示させる。
【００７２】
図６は、モード禁止通知画像が表示されたタッチパネル３１の一例を示す図である。例えば、モード制御部１２４は、タッチパネル３１に、自動運転モードの実行が禁止されていることを文字などで表示させると共に、次に自動運転モードの開始が許可されるまでに要する時間または距離を表示させてよい。例えば、モード制御部１２４は、車両センサ４０により検出された自車両Ｍの速度や加速度などに基づいて、自車両Ｍが分岐地点や合流地点といった自動運転の難易度の高い地点を通過するのに要する時間または距離を導出する。そして、モード制御部１２４は、導出した時間または距離を、画像としてタッチパネル３１に表示させる。これによって、乗員は、自動運転モードを開始させることが可能なタイミングを認識することができる。
【００７３】
また、モード制御部１２４は、所定周期ごと（例えば所定距離進むごと、または所定時間経過するごと）に、自動運転の難易度の高い地点を通過するのに要する時間または距離を導出することを繰り返し、その導出した時間または距離を、逐次タッチパネル３１に表示させてよい。これによって、乗員は、どの程度手動運転を継続すれば自動運転を開始することができるのかを、カウントダウン形式によって認識することができる。
【００７４】
一方、自車両Ｍが目的地を含む所定区間に到達していないと判定した場合、モード制御部１２４は、自車位置認識部１２２により認識される自車両Ｍの相対位置と、推奨車線が設定された経路とに基づいて、自車両Ｍが合流地点または分岐地点を含む所定区間に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
【００７５】
自車両Ｍが合流地点または分岐地点を含む所定区間に到達したと判定した場合、モード制御部１２４は、上述したＳ１０２に処理を移す。
【００７６】
一方、自車両Ｍが合流地点または分岐地点を含む所定区間に到達していないと判定した場合、モード制御部１２４は、自車位置認識部１２２により認識される自車両Ｍの相対位置と、推奨車線が設定された経路とに基づいて、自車両Ｍが被合流地点に到達しているか否かを判定する（ステップＳ１０８）。被合流地点とは、自車両Ｍが存在する自車線を本線とした合流地点である。
【００７７】
自車両Ｍが被合流地点に到達していないと判定した場合、モード制御部１２４は、後述するＳ１１０に処理を移す。
【００７８】
一方、自車両Ｍが被合流地点に到達したと判定した場合、モード制御部１２４は、外界認識部１２１により合流車両が認識されたか否かを判定する（ステップＳ１１４）。合流車両とは、被合流地点において、自車線（本線）に合流する合流車線に存在する車両である。
【００７９】
外界認識部１２１により合流車両が認識されていないと判定した場合、モード制御部１２４は、後述するＳ１１０に処理を移す。
【００８０】
一方、外界認識部１２１により合流車両が認識されたと判定した場合、モード制御部１２４は、この合流車両と自車両Ｍとの衝突余裕時間ＴＴＣ（Time To Collision）が閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。
【００８１】
図７は、合流車両と自車両Ｍとの衝突余裕時間ＴＴＣを説明するための図である。図中ｍｒｅｆは、自車両Ｍが走行する自車線Ｌ１に合流する合流車線Ｌ３に存在する合流車両を表している。例えば、モード制御部１２４は、自車両Ｍの前端を合流車線Ｌ３側に仮想的に延出させた延出線ＦＭと、合流車両ｍｒｅｆの後端を自車線Ｌ１側に仮想的に延出させた延出線Ｂｍｒｅｆを想定し、これらの延出線ＦＭと延出線Ｂｍｒｅｆとの間の距離（相対距離）を、自車両Ｍおよび合流車両ｍｒｅｆの相対速度で除算した時間を、合流車両と自車両Ｍとの衝突余裕時間ＴＴＣとして導出する。
【００８２】
衝突余裕時間ＴＴＣが閾値未満であると判定した場合、すなわち、自車両Ｍと合流車両との間の距離が十分確保されていない場合、モード制御部１２４は、上述したＳ１０２に処理を移す。
【００８３】
一方、衝突余裕時間ＴＴＣが閾値以上であると判定した場合、すなわち、自車両Ｍと合流車両との間の距離が十分確保されている場合、モード制御部１２４は、行動計画生成部１２３により自動運転モードが開始されるのを許可する（ステップＳ１１０）。
【００８４】
次に、モード制御部１２４は、ＨＭＩ３０に、自動運転モードの実行が禁止されていることを表す情報を出力させて、この情報を乗員に通知する（ステップＳ１１２）。例えば、モード制御部１２４は、タッチパネル３１に、自動運転モードの実行が許可されていることを表す画像（以下、モード許可通知画像と称する）を表示させる。これによって本フローチャートの処理が終了する。
【００８５】
図８は、モード許可通知画像が表示されたタッチパネル３１の一例を示す図である。例えば、モード制御部１２４は、タッチパネル３１に、自動運転モードの実行が許可されていることを画像として表示させる。このとき、モード制御部１２４は、タッチパネル３１に、自動運転モードの開始を受け付ける操作（図中ＹＥＳの領域の操作）を受け付けさせてもよい。
【００８６】
図９は、モード許可通知画像が表示されたタッチパネル３１の他の例を示す図である。図示のように、モード制御部１２４は、タッチパネル３１に、自動運転モードの実行が許可されていることを文字などで表示させると共に、次に自動運転モードの開始が禁止されるまでに要する時間または距離を表示させてもよい。また、モード制御部１２４は、例えば、所定周期ごとに、自動運転の難易度の高い地点に到達するのに要する時間または距離を導出することを繰り返し、その導出した時間または距離を、逐次タッチパネル３１に表示させてよい。これによって、例えば、乗員は、もし手動運転に切り替えたとしたら、１０分後には自動運転への復帰ができなくなるということを認識することができる。また、乗員は、手動運転から自動運転に切り替えるためには、あと何分以内にＡＤスイッチ３２を操作しなければいけない、といったことを判断することができる。
【００８７】
以上説明した第１実施形態によれば、自車両Ｍの乗員による操作を受け付けるタッチパネル３１またはＡＤスイッチ３２と、これらによって自動運転モードの開始操作が受け付けられた場合に、自動運転モードを実行する行動計画生成部１２３および走行制御部１４１と、分岐地点、合流地点、および目的地の少なくとも一つを含む所定区間に自車両Ｍが到達した場合に、自動運転モードが開始されるのを禁止するモード制御部１２４と、を備えることにより、自動運転の開始判断を、より適切に行うことができる。
【００８８】
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、自動運転モードの実行が禁止された状態でＡＤスイッチ３２などが操作されたときに、自動運転モードの開始を予約しておく点で、上述した第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。
【００８９】
図１０は、第２実施形態におけるモード制御部１２４によって実行される処理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、手動運転モード中に所定の周期で繰り返し行われる。
【００９０】
まず、モード制御部１２４は、ＡＤスイッチ３２が操作されるまで待機する（ステップＳ２００）。また、モード制御部１２４は、上述した図８に示すように、タッチパネル３１に対して、自動運転モードの実行を開始させる操作（図中ＹＥＳの領域がタッチ操作されること）がなされるまで待機してもよい。
【００９１】
ＡＤスイッチ３２またはタッチパネル３１に対して、自動運転モードの実行を開始させる操作がなされた場合、モード制御部１２４は、自動運転モードの実行を許可している際中であるのか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００９２】
自動運転モードの実行を許可している場合、モード制御部１２４は、行動計画生成部１２３に自動運転モードを実行させて（ステップＳ２０４）、各イベントに基づく目標軌道を生成させる。
【００９３】
一方、自動運転モードの実行を許可していない場合、モード制御部１２４は、自動運転モードの開始を予約する（ステップＳ２０６）。予約とは、例えば、将来のある時点で所定の条件を満たした場合に、過去になされた自動運転モードの開始操作に基づいて、その時点以降に自動運転モードを開始させることである。所定の条件とは、（１）自車両Ｍの位置が、分岐地点、合流地点、および目的地のいずれかを含む所定区間外であること、（２）被合流地点において合流車両が存在しないこと、（３）被合流地点において合流車両が存在し、その合流車両と自車両Ｍとの衝突余裕時間ＴＴＣが閾値以上であること、といった条件を含む。
【００９４】
次に、モード制御部１２４は、所定時間（例えば５分程度）が経過するまでの間に、所定の条件を満したか否かを判定する（ステップＳ２０８）。所定時間が経過するまでの間に、所定の条件を満たした場合、モード制御部１２４は、上述したＳ２０４に処理を移す。
【００９５】
例えば、自動運転モードの実行（開始）を禁止した後に、自動運転モードの開始操作がなされ、自動運転モードの開始が予約された場合、モード制御部１２４は、分岐地点、合流地点、および目的地のいずれかを含む所定区間から自車両Ｍが所定時間内に退出した場合、その退出タイミングで、自動運転モードが開始されるのを許可する。
【００９６】
一方、所定時間が経過するまでの間に、所定の条件を満たさない場合、モード制御部１２４は、手動運転モードを維持する（ステップＳ２１０）。例えば、モード制御部１２４は、分岐地点、合流地点、および目的地のいずれかを含む所定区間から自車両Ｍが所定時間内に退出できない場合、手動運転モードを維持する。このとき、モード制御部１２４は、タッチパネル３１に、上述した図６のようなモード禁止通知画像を表示させてよい。
【００９７】
以上説明した第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、自動運転の開始判断を、より適切に行うことができる。
【００９８】
また、上述した第２実施形態によれば、自動運転モードの実行を開始させる操作がなされてから所定時間が経過するまでの間に、所定の条件が満たされなかった場合、自動運転モードへの切り替えがキャンセルされるため、例えば、乗員がその予約操作を忘れたころに自動運転モードに切り替わってしまうのを防止することができる。
【００９９】
なお、上述したいずれの実施形態において、目的地までの経路に従って、自動運転が実行されるものとして説明したがこれに限られない。例えば、自動運転制御ユニット１００は、単に道なりに沿って自動運転を行ってもよい。例えば、モード制御部１２４により自動運転モードの実行が許可されているときにＡＤスイッチ３２が操作されると（自動運転モードの開始操作がなされると）、行動計画生成部１２３は、自車位置認識部１２２により認識された自車線に沿って目標軌道を生成する。これによって、走行制御部１４１は、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御することで、自車両Ｍを自車線に沿って走行させる。
【０１００】
このとき、モード制御部１２４は、自車両Ｍの位置が、少なくとも合流地点（自車線が本線に合流する合流地点）を含む所定区間に到達した場合、行動計画生成部１２３により自動運転モードが開始されるのを禁止してよい。
【０１０１】
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】
【０１０２】
１‥車両制御システム、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、３０…ＨＭＩ、３１…タッチパネル、３２…ＡＤスイッチ、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、５１…ＧＮＳＳ受信機、５２…ナビＨＭＩ、５３…経路決定部、５４…第１地図情報、６０…ＭＰＵ、６１…推奨車線設定部、６２…第２地図情報、８０…運転操作子、１００…自動運転制御ユニット、１２０…第１制御部、１２１…外界認識部、１２２…自車位置認識部、１２３…行動計画生成部、１２４…モード制御部、１４０…第２制御部、１４１…走行制御部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置
【図１】
2018122966.tif 000003
【図２】
2018122966.tif 000004
【図３】
2018122966.tif 000005
【図４】
2018122966.tif 000006
【図５】
2018122966.tif 000007
【図６】
2018122966.tif 000008
【図７】
2018122966.tif 000009
【図８】
2018122966.tif 000010
【図９】
2018122966.tif 000011
【図１０】
2018122966.tif 000012
【国際調査報告】
2018122966.tif 000013
2018122966.tif 000014
2018122966.tif 000015
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