(57)【要約】【課題】自動運転による乗員の負担を軽減することを目的の一つとする。【解決手段】車両制御システムにおいて、自動運転の度合が異なる複数の運転モードのいずれかを実施することで、車両の速度制御と操舵制御との少なくとも一方を自動的に行う自動運転、または前記車両の速度制御と操舵制御との双方を前記車両の乗員の操作に基づいて行う手動運転を制御する運転制御部と、前記運転制御部における自動運転において、前記車両の外界監視が必要な運転モードが実施される場合、前記車両の複数の乗員の間で前記車両の外界監視の役割を切り替えるための車載機器の制御を行う役割制御部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動運転の度合が異なる複数の運転モードのいずれかを実施することで、車両の速度制御と操舵制御との少なくとも一方を自動的に行う自動運転、または前記車両の速度制御と操舵制御との双方を前記車両の乗員の操作に基づいて行う手動運転を制御する運転制御部と、
前記運転制御部における自動運転において、前記車両の外界監視が必要な運転モードが実施される場合、前記車両の複数の乗員の間で前記車両の外界監視の役割を切り替えるための車載機器の制御を行う役割制御部と、
を備える車両制御システム。
【請求項２】
前記車載機器は、前記車両の外界を確認する１以上の外界確認用装置を備え、
前記役割制御部は、
前記外界監視を担当させる前記車両の乗員の状態に応じて、前記外界確認用装置を制御する、
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記車両の座席に着座した乗員の状態を検出する状態検出部を更に備え、
前記外界確認用装置は、前記車両の後方または側方を確認するミラーを含み、
前記役割制御部は、
前記状態検出部により検出された前記外界監視を担当する前記車両の乗員の位置に応じて、前記ミラーの姿勢を調整する、
請求項２に記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記手動運転において前記車両の速度制御と操舵制御との双方を操作するための主操作子と、前記主操作子と異なる副操作子とを更に備え、
前記役割制御部は、前記車両の複数の乗員のうち、前記主操作子を利用する一方の乗員から、他方の乗員に引き継がせることを決定した場合、前記副操作子に対する操作に基づいて前記車両の走行を制御する、
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】
前記役割制御部は、
前記他方の乗員に引き継がせることを決定していない場合、前記副操作子に対する操作を受け付けない、
請求項４に記載の車両制御システム。
【請求項６】
車両の乗員に前記車両の後方または側方を確認させるためのミラーと、
前記車両内の複数のシートのうち、第１のシートに着座する乗員の位置から前記車両の後方または側方を確認させるための前記ミラーの第１の姿勢と、前記複数のシートのうち、第２のシートに着座する乗員の位置から前記車両の後方または側方を確認させるための前記ミラーの第２の姿勢とを切り替える切替部と、
を備える車両制御システム。
【請求項７】
車載コンピュータが、
自動運転の度合が異なる複数の運転モードのいずれかを実施することで、車両の速度制御と操舵制御との少なくとも一方を自動的に行う自動運転、または前記車両の速度制御と操舵制御との双方を前記車両の乗員の操作に基づいて行う手動運転を制御し、
前記自動運転において、前記車両の外界監視が必要な運転モードが実施される場合、前記車両の複数の乗員の間で前記車両の外界監視の役割を切り替えるための車載機器の制御を行う、
車両制御方法。
【請求項８】
車載コンピュータに、
自動運転の度合が異なる複数の運転モードのいずれかを実施することで、車両の速度制御と操舵制御との少なくとも一方を自動的に行う自動運転、または前記車両の速度制御と操舵制御との双方を前記車両の乗員の操作に基づいて行う手動運転を制御させ、
前記自動運転において、前記車両の外界監視が必要な運転モードが実施される場合、前記車両の複数の乗員の間で前記車両の外界監視の役割を切り替えるための車載機器の制御を行わせる、
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、車両の速度制御と操舵制御とのうち、少なくとも一方を自動的に制御する技術（以下、「自動運転」と称する）について研究が進められている。これに関連して、運転者が眠気を催しているか否かを判定し、眠気を催しているようであれば、適宜、アラーム等を作動させて運転者を覚醒させる、あるいは、ブレーキ装置を作動させて減速させる、更には強制停止させる等の自動運転を行う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２０１４−１８１０２０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、従来研究が進められている自動運転においては、専ら運転席に着座している乗員に周辺監視の負担がかかっていた。
【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、自動運転による乗員の負担を軽減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、自動運転の度合が異なる複数の運転モードのいずれかを実施することで、車両の速度制御と操舵制御との少なくとも一方を自動的に行う自動運転、または前記車両の速度制御と操舵制御との双方を前記車両の乗員の操作に基づいて行う手動運転を制御する運転制御部（１２０）と、前記運転制御部における自動運転において、前記車両の外界監視が必要な運転モードが実施される場合、前記車両の複数の乗員の間で前記車両の外界監視の役割を切り替えるための車載機器の制御を行う役割制御部（１７４、４０４）と、を備える車両制御システム（１００）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であって、前記車載機器は、前記車両の外界を確認する１以上の外界確認用装置（９１、９３）を備え、前記役割制御部は、前記外界監視を担当させる前記車両の乗員の状態に応じて、前記外界確認用装置を制御するものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載の車両制御システムであって、前記車両の座席に着座した乗員の状態を検出する状態検出部（４０２）を更に備え、前記外界確認用装置は、前記車両の後方または側方を確認するミラー（９１、９３）を含み、前記役割制御部は、前記状態検出部により検出された前記外界監視を担当する前記車両の乗員の位置に応じて、前記ミラーの姿勢を調整するものである。
【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であって、前記手動運転において前記車両の速度制御と操舵制御との双方を操作するための主操作子（７１、７４、７６、７８）と、前記主操作子と異なる副操作子（９６）とを更に備え、前記役割制御部は、前記車両の複数の乗員のうち、前記主操作子を利用する一方の乗員から、他方の乗員に引き継がせることを決定した場合、前記副操作子に対する操作に基づいて前記車両の走行を制御するものである。
【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であって、前記役割制御部は、前記他方の乗員に引き継がせることを決定していない場合、前記副操作子に対する操作を受け付けないものである。
【００１１】
請求項６記載の発明は、車両の乗員に前記車両の後方または側方を確認させるためのミラー（９１、９３）と、前記車両内の複数のシートのうち、第１のシートに着座する乗員の位置から前記車両の後方または側方を確認させるための前記ミラーの第１の姿勢と、前記複数のシートのうち、第２のシートに着座する乗員の位置から前記車両の後方または側方を確認させるための前記ミラーの第２の姿勢とを切り替える切替部（８６Ｂ、１７４、４０４）と、を備える車両制御システム（１００）である。
【００１２】
請求項７記載の発明は、車載コンピュータ（１００）が、自動運転の度合が異なる複数の運転モードのいずれかを実施することで、車両の速度制御と操舵制御との少なくとも一方を自動的に行う自動運転、または前記車両の速度制御と操舵制御との双方を前記車両の乗員の操作に基づいて行う手動運転を制御し、前記自動運転において、前記車両の外界監視が必要な運転モードが実施される場合、前記車両の複数の乗員の間で前記車両の外界監視の役割を切り替えるための車載機器の制御を行う、車両制御方法である。
【００１３】
請求項８記載の発明は、車載コンピュータ（１００）に、自動運転の度合が異なる複数の運転モードのいずれかを実施することで、車両の速度制御と操舵制御との少なくとも一方を自動的に行う自動運転、または前記車両の速度制御と操舵制御との双方を前記車両の乗員の操作に基づいて行う手動運転を制御させ、前記自動運転において、前記車両の外界監視が必要な運転モードが実施される場合、前記車両の複数の乗員の間で前記車両の外界監視の役割を切り替えるための車載機器の制御を行わせる、車両制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１、および６から８に記載の発明によれば、車両の乗員の負担を軽減することができる。
【００１５】
請求項２および３に記載の発明によれば、外界監視を担当する車両の乗員は、自ら外界確認用装置を制御する必要がないため、自動運転による乗員の負担を軽減することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、外界監視を引き継いだ車両の乗員は、副操作子を用いて容易に車両の走行を制御することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、副操作子に対する誤操作を防止することができ、自車両における安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】各実施形態の車両制御システム１００が搭載される車両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。
【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】第１の実施形態におけるＨＭＩ制御部１７０の構成の一例を示す図である。
【図１２】モード別操作可否情報１８８の一例を示す図である。
【図１３】第１の実施形態における自車両Ｍの外界監視の役割の切り替え例を示す図である。
【図１４】自車両Ｍの外界監視の役割が切り替えられた例を示す図である。
【図１５】役割切替時における出力部への出力例を示す図である。
【図１６】役割切替後における出力部への出力例を示す図である。
【図１７】第１の実施形態における役割切替処理の一例を示すフローチャートである。
【図１８】第２の実施形態におけるＨＭＩ制御部４００の構成の一例を示す図である。
【図１９】第２の実施形態における役割切替処理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ＨＭＩ５００の構成図である。
【図２１】第３の実施形態におけるＨＭＩ制御部６００の構成の一例を示す図である。
【図２２】副操作子９６の一例を示す図である。
【図２３】第３の実施形態における役割切替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】
【００１９】
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。
【００２０】
＜共通構成＞
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、車両前面に設けられたフロントウインドウの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。
【００２６】
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。
【００２７】
［第１の実施形態］
第１の実施形態について説明する。図２は、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等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等）を含んでもよい。
【００２８】
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、マイク等を備える。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、その位置から車両乗員（乗員）によって指定された目的地まで自車両Ｍを誘導するための経路（走行経路、誘導経路）を導出する。また、ナビゲーション装置５０は、自車両Ｍの位置の代わりに、車両乗員によって指定された位置（例えば最寄駅等）から目的地に至るまでの経路を導出してもよい。
【００２９】
例えば、ナビゲーション装置５０は、自車両Ｍの現在位置、または車両乗員により指定された任意の位置を誘導開始地点として扱い、この誘導開始地点から目的地である誘導終了地点に至るまでの複数の経路候補のそれぞれについて所定の評価条件に従って評価する。所定の評価条件は、走行時間や走行距離が最短のもの、有料道路等に費やす費用が最安のもの、高速道路であるもの、といった条件である。このような所定の評価条件は、車両乗員の操作によって任意に変更されてよい。例えば、ナビゲーション装置５０は、上記評価条件の合致判定をする際、走行時間、走行距離、有料道路の有無および料金といった評価項目を用いて、複数の経路候補のそれぞれを評価する。
【００３０】
そして、ナビゲーション装置５０は、所定の評価条件に合致する経路候補のうち、全ての評価項目を考慮して総合的に最も評価の高い経路候補、または一部の評価項目について最も評価の高い経路候補を誘導経路として導出する。なお、評価条件には、車両乗員による操作によって重みが付けられてよい。例えば、走行時間が短くなる経路候補ほど誘導経路としてより優先的に導出されるように重みが付けられてよい。ナビゲーション装置５０は、導出した誘導経路を示す情報を車両制御システム１００に出力する。なお、誘導経路を示す情報には、誘導経路として選択されなかったものの、例えば２番目や３番目に評価が高かった経路候補を示す情報が含まれてもよい。
【００３１】
また、ナビゲーション装置５０は、例えば、車両センサ６０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって自車両Ｍの位置を特定および補完してもよい。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、目的地に至る誘導経路について音声やナビ表示によって案内を行ってよい。なお、自車両Ｍの位置を特定するための構成や経路候補を評価するための構成は、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、車両乗員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。
【００３２】
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）等を利用した無線通信を行う。例えば、通信装置５５は、ＶＩＣＳ（登録商標）（Vehicle Information and Communication System）等の道路の交通状況を監視するシステムの情報提供用サーバと無線通信を行い、自車両Ｍが走行している道路や走行予定の道路の交通状況を示す情報（以下、「交通情報」と称する）を取得する。交通情報には、前方の渋滞情報、渋滞地点の所要時間、事故・故障車・工事情報、速度規制・車線規制情報、駐車場の位置、駐車場・サービスエリア・パーキングエリアの満車・空車情報等の情報が含まれる。また、通信装置５５は、道路の側帯等に設けられた無線ビーコンと通信を行ったり、自車両Ｍの周囲を走行する他車両と車車間通信を行ったりすることで、上記交通情報を取得してもよい。
【００３３】
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。
【００３４】
図３は、第１の実施形態における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なく、運転操作系の構成が非運転操作系の機能を備えること（或いはその逆）があってもよい。
【００３５】
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等）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。
【００３６】
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主操作子である。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。
【００３７】
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主操作子である。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。
【００３８】
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主操作子である。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。
【００３９】
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主操作子である。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。
【００４０】
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）スイッチ等である。その他運転操作デバイス８１は、加速指示、減速指示、旋回指示等を受け付け、車両制御システム１００に出力する。
【００４１】
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８７およびシート駆動装置８８と、ウインドウガラス８９およびウインドウ駆動装置９０と、バックミラー（リアビューミラー）９１およびバックミラー駆動装置９２と、サイドミラー９３およびサイドミラー駆動装置９４と、車室内カメラ９５とを含む。上述したＨＭＩ７０の非運転操作系の構成の一部は、操作内容を受け付ける「操作受付部」の一例であり、また情報を出力する「出力部」の一例である。
【００４２】
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等に取り付けられる、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置等である。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。
【００４３】
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等を含む。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。
【００４４】
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８６Ａを含む。また、各種操作スイッチ８６には、複数の車両乗員の間で、自車両Ｍの外界監視（周辺監視）の役割を切り替える場合に、バックミラー９１やサイドミラー９３等の外界確認用装置の姿勢を切り替える役割切替スイッチ（切替部）８６Ｂを含む。
【００４５】
自動運転切替スイッチ８６Ａおよび役割切替スイッチ８６Ｂ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８８、ウインドウ駆動装置９０、バックミラー駆動装置９２、およびサイドミラー駆動装置９４を駆動するためのスイッチを含んでもよい。
【００４６】
シート８７は、車両乗員が着座するシートである。シート駆動装置８８は、シート８７のリクライニング角、前後方向位置、ヨー角等を自在に駆動する。ウインドウガラス８９は、例えば各ドアに設けられる。ウインドウ駆動装置９０は、ウインドウガラス８９を開閉駆動する。
【００４７】
バックミラー９１およびサイドミラー９３は、「外界確認用装置」の一例である。バックミラー９１は、前を向いている車両乗員がミラーを介して自車両Ｍの後方を間接的に確認できるようにしたものである。バックミラー９１は、自車両Ｍの天井の最前部の中央付近やフロントウインドウの上部中央に備えられる。バックミラー駆動装置９２は、電動によりバックミラー９１の位置や角度等の姿勢を調整する。
【００４８】
サイドミラー９３は、自車両Ｍの左右のフロントドアの前方に設けられたり、自動車Ｍの車体の前方（ボンネット）の左右に設けられる。左右それぞれのサイドミラー９３は、前を向いている車両乗員がミラーを介して自車両Ｍの左右の領域を間接的に確認できるようにしたものである。サイドミラー駆動装置９４は、電動によりサイドミラー９３の位置や角度等の姿勢を調整する。なお、外界確認装置は、これに限定されるものではなく、例えば自車両Ｍの後方下部の領域を確認するためのリアアンダーミラーとその駆動装置を含んでいてもよく、また死角領域の映像を撮像し、撮影した映像を表示装置８２等に表示することで、視界をアシストするカメラ（撮像部）および表示装置８２等を含んでいてもよい。また、上述したバックミラー９１やサイドミラー９３自体が、電子化されたディスプレイ（表示部）に置き換えられてもよい。
【００４９】
車室内カメラ９５は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固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９１やステアリングボス部、インストルメントパネル等、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。車室内カメラ９５は、例えば、周期的に繰り返し車両乗員を撮像する。
【００５０】
次に、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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
［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）等のプロセッサ、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）等が組み合わされた構成であってよい。
【００５５】
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（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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、およびモード別操作可否情報１８８等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のコンピュータ（車載コンピュータ）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。
【００５８】
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から出力された経路を複数のブロックに分割する。目標車線決定部１１０は、例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に誘導経路を分割する。そして、目標車線決定部１１０は、高精度地図情報１８２を参照して、ブロックごとに分割した誘導経路内において、自車両Ｍを走行させる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、誘導経路において分岐箇所や合流箇所等が存在する場合、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。
【００５９】
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、電話番号情報等が含まれてよい。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。
【００６０】
自動運転制御部１２０は、例えば自動運転の度合が異なる複数の運転モードのいずれかを実施することで、自車両の速度制御と操舵制御との少なくとも一方を自動的に行う。なお、速度制御とは、例えば自車両Ｍの加減速に関する制御であり、加減速には加速および減速のうち、一方または双方が含まれる。また、自動運転制御部１２０は、ＨＭＩ７０等の操作受付部により受け付けられた操作等に基づいて、自車両Ｍの速度制御と操舵制御との双方を自車両Ｍの運転者の操作に基づいて行う手動運転を制御する。
【００６１】
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。
【００６２】
［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、複雑な合流制御等、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ない（外界監視義務なし）。
【００６３】
［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。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（外界監視義務あり）。
【００６４】
［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。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、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（外界監視義務あり）。なお、本実施形態において、自動制御の度合が最も低いモードは、例えば自動運転を行わず、自車両Ｍの速度制御と操舵制御との双方を自車両Ｍの車両乗員の操作に基づいて行う手動運転モードであってもよい。手動運転モードの場合には、車両乗員（運転者）に対して、当然に外界監視義務が必要となる。
【００６５】
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等に基づいて、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、モードＡ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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、走行車線Ｌ１のいずれかの側端部に対する自車両Ｍの基準点の位置等を、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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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、障害物回避走行等のうちいずれかの走行態様を決定する。この場合、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、渋滞場面等において、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、停車や駐車等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等を実施する場合に、それぞれのイベントに応じた走行態様を決定する。
【００７５】
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。
【００７６】
軌道候補生成部１４６Ｂ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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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等が小さいほど高く評価される。
【００８２】
切替制御部１５０は、自動運転切替スイッチ８６Ａから入力される信号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。
【００８３】
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。
【００８４】
図１１は、第１の実施形態におけるＨＭＩ制御部１７０の構成の一例を示す図である。ＨＭＩ制御部１７０は、例えば、モード別制御部１７２と、役割制御部（切替部）１７４と、情報提供部１７６とを備える。
【００８５】
モード別制御部１７２は、自動運転制御部１２０により自動運転の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、自動運転のモードの種別に応じてＨＭＩ７０を制御する。
【００８６】
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、例えば「手動運転モード」と、「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（出力部）は、これに限定されるものではない。
【００８７】
モード別制御部１７２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を参照することで、使用が許可される装置と、使用が許可されない装置とを判定する。また、モード別制御部１７２は、判定結果に基づいて、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。
【００８８】
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またはモードＣ等である場合、車両乗員には、自車両Ｍの外界監視義務が課される。
【００８９】
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、モード別制御部１７２は、ＨＭＩ７０の非運転操作系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、モード別制御部１７２は、自車両Ｍの外界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等の出力部に画像等で表示させるとともに、自車両Ｍの走行時の場面に応じた確認操作をＨＭＩ７０から受け付けてもよい。
【００９０】
また、モード別制御部１７２は、運転モードが自動運転のモード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、モード別制御部１７２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等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等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、図１１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。
【００９１】
役割制御部１７４は、自動運転制御部１２０により、自車両Ｍの外界監視が必要な運転モード（例えば、モードＢまたはモードＣ）が実施される場合、自車両Ｍの複数の車両乗員の間で自車両Ｍの外界監視の役割を切り替えるための車載機器（特にバックミラー９１やサイドミラー９３等の外界確認用装置）の制御を行う。
【００９２】
例えば、第１の実施形態では、役割制御部１７４は、役割切替スイッチ８６Ｂにより切替指示の操作を受け付けた場合に、バックミラー９１およびサイドミラー９３のうち、一方または双方に対し、現在の姿勢（第１の姿勢）から別の姿勢（第２の姿勢）への切り替え制御を行う。なお、姿勢とは、位置および角度（向き）のうち一方または双方を含む。
【００９３】
第１の姿勢とは、例えば自車両Ｍの運転席に着座する車両乗員が、バックミラー９１を介して自車両Ｍの後方を確認しやすい姿勢、およびサイドミラー９３を介して自車両Ｍの左右を確認しやすい姿勢である。また、第２の姿勢とは、自車両Ｍの助手席に着座する車両乗員が、バックミラー９１を介して自車両Ｍの後方を確認しやすい姿勢およびサイドミラー９３を介して自車両Ｍの左右を確認しやすい姿勢である。なお、役割制御部１７４は、更に自車両Ｍの後部座席に着座する車両乗員が、バックミラー９１を介して自車両Ｍの後方、およびサイドミラー９３を介して自車両Ｍの左右を確認しやすい姿勢である第３の姿勢に切り替えてもよい。
【００９４】
また、役割制御部１７４は、自車両Ｍに複数の車両乗員が存在しない場合に、役割切替スイッチ８６Ｂにより切替操作を受け付けないようにしてもよい。なお、自車両Ｍに複数の車両乗員が存在するか否かは、例えば車室内カメラ９５の撮像画像を解析して顔画像の数を取得することで、複数の車両乗員がいるか否かを判定してもよく、自車両Ｍの各シート８７に重さセンサ等を備え、その重さセンサにより検出される重さの値が所定値以上となるシート８７の数を取得することで人数を特定してもよい。
【００９５】
ここで、図１３は、第１の実施形態における自車両Ｍの外界監視の役割の切り替え例を示す図である。図１３の自車両Ｍには、車室内カメラ９５、バックミラー９１、左右のサイドミラー９３Ｌ、９３Ｒ、役割切替スイッチ８６Ｂ、ナビゲーション装置５０、シート８７、およびステアリングホイール７８が示されている。シート８７は、例えば、ステアリングホイール７８や図示しないアクセルペダル７１、ブレーキペダル７４、およびシフトレバー７６等の主操作子を操作できるシート（運転席）８７Ａ、運転席の横にあるシート８７（助手席）Ｂ、運転席および助手席の後方にあるシート（後部座席）８７Ｃ、８７Ｄ等が含まれるが、シート数や配列については、これに限定されるものではない。
【００９６】
図１３の例では、役割制御部１７４により、外界確認用装置の一例であるバックミラー９１およびサイドミラー９３が、運転席のシート８７Ａに着座している車両乗員（運転者）から外界（自車両Ｍの後方、側方）が確認できる姿勢（第１の姿勢）に調整がされている。バックミラー９１は、図示しないバックミラー駆動装置９２により姿勢の調整が行われる。サイドミラー９３Ｌ、９３Ｒは、図示しないサイドミラー駆動装置９４Ｌ、９４Ｒにより姿勢の調整が行われる。第１の姿勢は、予め設定されていてもよく、車両乗員が任意に設定してもよい。また、役割制御部１７４は、車室内カメラ９５の撮像画像から運転席のシート８７Ａに着座する車両乗員Ｐ１の頭の位置を画像解析等により取得し、取得した頭の位置を基準に第１の姿勢を決定してもよい。
【００９７】
バックミラー９１およびサイドミラー９３が第１の姿勢になるように制御されることにより、自動運転モードで外界監視義務が必要になった場合に、運転席のシート８７Ａに着座する車両乗員Ｐ１は、バックミラー９１を介して自車両Ｍの後方領域ＢＡを監視することができる。また、運転席のシート８７Ａに着座する車両乗員Ｐ１は、サイドミラー９３Ｌを介して自車両Ｍの左側方（左後方も含む）領域ＬＡを監視することができ、サイドミラー９３Ｒを介して自車両Ｍの右側方（右後方も含む）領域ＲＡを監視することができる。
【００９８】
なお、役割制御部１７４は、車両乗員Ｐ１が後方領域や左右の側方領域を監視しているか否かを、車室内カメラ９５の撮像画像から車両乗員Ｐ１の目の視線方向を取得することで、把握することができる。例えば、車両乗員Ｐ１が監視を行っていない場合、ＨＭＩ制御部１７０は、車両乗員Ｐ１およびＰ２に監視するように通知を行ったり、自動運転のモードを他のモードに切り替える等の処理を行ってもよい。
【００９９】
ここで、車両乗員Ｐ１または助手席のシート８７Ｂに着座する車両乗員Ｐ２により、役割切替スイッチ８６Ｂが押された場合、バックミラー駆動装置９２およびサイドミラー駆動装置９４は、バックミラー９１およびサイドミラー９３を、助手席のシート８７Ｂに着座する車両乗員Ｐ２から自車両Ｍの後方、側方の監視ができる姿勢（第２の姿勢）に移動させる。
【０１００】
図１４は、自車両Ｍの外界監視の役割が切り替えられた例を示す図である。図１４の例に示す自車両Ｍは、図１３と同様の構成を備えている。図１４の例において、役割制御部１７４は、役割切替スイッチ８６Ｂにより、車両乗員Ｐ１またはＰ２からの切替指示を受け付けると、外界監視を担当する車両乗員Ｐ２の位置に応じて、外界確認用装置の一例であるバックミラー９１およびサイドミラー９３を、図１３に示す姿勢（第１の姿勢）から図１４に示す姿勢（第２の姿勢）に調整する。なお、姿勢の調整は、３次元方向（図１４に示すＸＹＺ方向）に対して所定距離だけ移動させてもよく、３次元方向で角度（向き）を調整してもよい。第２の姿勢の位置や角度は、予め設定されていてもよく、車室内カメラ９５の撮像画像から助手席に着座する車両乗員Ｐ２の頭の位置を取得し、取得した位置を基準に第２の姿勢を制御してもよい。
【０１０１】
図１４に示すように、バックミラー９１およびサイドミラー９３が第２の姿勢に調整されることにより、車両乗員Ｐ２は、バックミラー９１を介して自車両Ｍの後方領域ＢＡを監視することができ、サイドミラー９３Ｌを介して自車両Ｍの左側方（左後方も含む）領域ＬＡを監視することができ、サイドミラー９３Ｒを介して自車両Ｍの右側方（右後方も含む）領域ＲＡを監視することができる。したがって、自動運転モードで外界監視義務が必要になった場合に、運転席に着座する車両乗員Ｐ１がシート８７Ａを倒して寝ていても、車両乗員Ｐ２に監視の役割を分担させることができ、自動運転のモードを継続することができる。また、運転席に着座する車両乗員Ｐ１の負担を軽減することができる。
【０１０２】
なお、図１４の場合でも、役割制御部１７４は、車室内カメラ９５の撮像画像から車両乗員Ｐ１の目の視線方向を取得して、監視を行っているか否かを判定することができる。例えば、車両乗員Ｐ１が監視を行っていない場合、ＨＭＩ制御部１７０は、車両乗員Ｐ１およびＰ２に監視するように通知を行ったり、自動運転のモードを他のモードに切り替える等の処理を行ってもよい。
【０１０３】
ＨＭＩ制御部１７０における情報提供部１７６は、役割制御部１７４により自車両Ｍの外界監視を行う役割が自車両Ｍの車両乗員の間で自車両Ｍの外界監視の役割を切り替える旨を示す情報を出力部に出力する。なお、出力部への出力は、例えばナビゲーション装置５０や表示装置８２への表示出力でもよく、スピーカ８３への音声出力でもよい。
【０１０４】
図１５は、役割切替時における出力部への出力例を示す図である。図１５の例では、ナビゲーション装置５０への出力例を示しているが、表示装置８２等に表示させてもよい。情報提供部１７６は、役割制御部１７４により自車両Ｍの外界監視の役割が、現在の担当者（例えば、運転席のシート８７に着座する車両乗員）から他の担当者（例えば助手席に着座する車両乗員）に切り替わる場合に、ナビゲーション装置５０にその旨を示すメッセージ情報３００を出力する。
【０１０５】
メッセージ情報３００の一例としては、例えば図１５に示すように「外界監視の担当が助手席の車両乗員に切り替わりました。」等であるが、これに限定されるものではなく、例えば「バックミラーおよびサイドミラーの位置、角度が切り替わりました」等でもよい。また、メッセージ情報３００の一例として、役割切替スイッチ８６Ｂにより切替指示がされてから、実際に外界監視の担当が変更されるまでの処理時間の間に、「外界監視の担当が約５秒後に助手席の車両乗員に切り替わります。」等のメッセージ情報を出力してもよい。
【０１０６】
図１６は、役割切替後における出力部への出力例を示す図である。図１６の例では、役割制御部１７４により助手席のシート８７の車両乗員が外界監視を行っていないと判定された場合、情報提供部１７６は、ナビゲーション装置５０等に、助手席の車両乗員に外界監視を行わせるためのメッセージ情報３０２を出力する。
【０１０７】
メッセージ情報３０２の一例としては、例えば図１６に示すように「助手席の車両乗員が外界監視を行ってください。」等であるが、これに限定されるものではない。
【０１０８】
[第１の実施形態における処理フロー]
以下、第１の実施形態の車両制御システム１００における制御処理について、フローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明では、自車両Ｍの外界監視の役割切替処理について説明するが、車両制御システム１００が行う各種制御処理については、これに限定されるものではない。
【０１０９】
図１７は、第１の実施形態における役割切替処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１７の例では、自車両Ｍの外界監視が必要な運転モード（例えば、自動運転のモードＢまたはモードＣ）が実施される場合の処理について説明する。
【０１１０】
図１７の例において、役割制御部１７４は、自車両Ｍに複数の車両乗員が存在するか否かを判定する（ステップＳ１００）。複数の車両乗員が存在する場合、役割制御部１７４は、役割切替スイッチ８６Ｂ等の操作受付部による切替操作により、外界監視の役割切替指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の処理では、役割制御部１７４は、例えば外界確認用装置の一例であるバックミラー９１およびサイドミラー９３のミラーの姿勢の切替指示を受け付けたか否かを判定してよい。
【０１１１】
外界監視の役割切替指示を受け付けた場合、役割制御部１７４は、バックミラー駆動装置９２によりバックミラー９１の姿勢を切り替え、サイドミラー駆動装置９４によりサイドミラー９３の姿勢を切り替える（ステップＳ１０４）。なお、ステップＳ１０４の処理では、切替操作に伴って、上述した第１の姿勢と、第２の姿勢を交互に切り替えてもよく、３以上の姿勢が予め設定されている場合には、それぞれの姿勢を所定の順序で繰り返し切り替えてもよい。
【０１１２】
次に、情報提供部１７６は、役割制御部１７４により切替操作が行われ、自車両Ｍに存在する複数の車両乗員との間で外界監視の役割が切り替わったことを示す情報を、出力部の一例であるナビゲーション装置５０および表示装置８２の一方または双方に出力し（ステップＳ１０６）、本フローチャートの処理を終了する。なお、ステップＳ１００の処理において、自車両Ｍに複数の車両乗員が存在しない場合、またはステップＳ１０２の処理において、切替操作により外界監視の役割切替指示を受け付けていない場合、そのまま本フローチャートの処理を終了する。なお、上述した処理は、自車両Ｍにおける運転制御において所定時間ごとまたは所定のタイミングで繰り返し実行される。
【０１１３】
上述したように、第１の実施形態では、自動運転制御部１２０における自動運転において、自車両Ｍの外界監視が必要な運転モード（例えば、自動運転のモードＢまたはモードＣ）が実施される場合、ＨＭＩ７０等の操作受付部による切替操作を受け付けて、自車両Ｍの複数の車両乗員の間で外界監視の役割を切り替えるために車載機器を制御する。なお、第１の実施形態では、自車両Ｍの運転モードに関係なく、自車両Ｍの複数の車両乗員の間で外界監視の役割を切り替えるために車載機器を自動で制御してもよい。この場合、第１の実施形態では、自車両Ｍの車両乗員に自車両Ｍの後方または側方を確認させるためのミラー（例えば、バックミラー９１、サイドミラー９３）と、自車両Ｍ内の複数のシート８７のうち、第１のシートに着座する車両乗員の位置から自車両の後方または側方を確認させるためのミラーの第１の姿勢と、第２のシートに着座する車両乗員の位置から自車両Ｍの後方または側方を確認させるためのミラーの第２の姿勢とを切り替える切替部（役割切替スイッチ８６Ｂ、役割制御部１７４）とを備えていればよい。上述した第１の実施形態によれば、外界監視の役割を容易に切り替えることができ、車両乗員の負担を軽減することができる。
【０１１４】
＜第２の実施形態＞
次に、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は、上述した第１の実施形態において説明した車両制御システム１００の構成と同様の構成を用いることができる。そのため、以下の説明において、上記の第１の実施形態と同様の部分には同じ参照番号を付与し、その説明を省略或いは簡略化する。
【０１１５】
第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と比較すると、自車両Ｍの車両乗員の状態を検出し、外界監視を行う役割を担当する車両乗員が、外界監視を行える状態でないと判定された場合に、他の車両乗員に外界監視の役割を切り替える点で異なる。したがって、以下の説明では、上述の機能について具体的に説明する。
【０１１６】
図１８は、第２の実施形態におけるＨＭＩ制御部４００の構成の一例を示す図である。なお、図１８に示すＨＭＩ制御部４００は、例えば、モード別制御部１７２と、車両乗員状態検出部（状態検出部）４０２と、役割制御部（切替部）４０４と、情報提供部１７６とを備える。第２の実施形態における車両制御システムは、上述した図２の構成におけるＨＭＩ制御部１７０をＨＭＩ制御部４００に置き換えた構成となる。また、モード別制御部１７２と、情報提供部１７６とについては、上述した第１の実施形態と同様の処理を行うため、ここでの具体的な処理は省略する。
【０１１７】
車両乗員状態検出部４０２は、車室内カメラ９５の撮像画像から自車両Ｍの車両乗員の状態を検出する。例えば、車両乗員状態検出部４０２は、撮像画像から自車両Ｍの各車両乗員の顔の向きや角度、目の開閉、車両乗員が把持している物体等を、予め設定された顔や物体の特徴情報等に基づいて検出し、その検出結果から車両乗員の状態を検出することができる。ここで車両乗員の状態とは、姿勢や視線等から得られる状態であり、例えば車両乗員がどのような姿勢をしているか、どこを見ているか等の状態である。更に、車両乗員状態検出部４０２は、車両乗員が眠っている状態、シート８７のリクライニングを倒している状態、表示装置８２に表示されたコンテンツを見ている状態、雑誌や端末装置を見ている状態等を検出してもよい。
【０１１８】
役割制御部４０４は、上述した第１の実施形態における役割制御部１７４と同様の処理を行うことができる。また、役割制御部４０４は、車両乗員状態検出部４０２による検出結果により、自車両Ｍの外界監視の役割を担当する車両乗員が、外界監視が可能な状態でない場合に、他の外界監視が可能な状態の車両乗員に外界監視の役割を切り替えるために車載機器を制御する。外界監視が可能でない状態とは、例えば車両乗員状態検出部４０２により、外界監視を担当する車両乗員が寝ている状態、シート８７のリクライニングを所定角度以上倒している状態等である。また、外界監視が可能な状態とは、例えば車両乗員状態検出部４０２により、車両乗員が起きており、シート８７を倒しておらず、前方や外界確認用装置から外界を確認できる姿勢である状態である。
【０１１９】
また、役割制御部４０４は、車載機器の制御としては、例えば外界確認用装置の一例であるバックミラー９１やサイドミラー９３の姿勢を外界監視を担当する車両乗員の位置に応じて調整したり、調整したことを示す情報を情報提供部１７６を介して出力部に出力させる等の制御があるが、これに限定されるものではない。
【０１２０】
なお、役割制御部４０４は、自車両Ｍに存在する複数の車両乗員のうち、外界監視が可能な状態の車両乗員がいない場合、情報提供部１７６により出力部を介してその旨を示すメッセージ情報を車両乗員に出力する。出力部に出力されるメッセージ情報としては、例えば「車両乗員による外界監視が必要です。監視ができる姿勢に切り替えてください。」等であるが、これに限定されるものではない。
【０１２１】
[第２の実施形態における処理フロー]
以下、第２の実施形態の車両制御システム１００における制御処理について、フローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明では、自車両Ｍの外界監視の役割切替処理について説明するが、車両制御システム１００が行う各種制御処理については、これに限定されるものではない。
【０１２２】
図１９は、第２の実施形態における役割切替処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１９の例では、自車両Ｍの外界監視が必要な運転モード（例えば、自動運転のモードＢまたはモードＣ）が実施される場合の処理について説明する。
【０１２３】
図１９の例において、役割制御部４０４は、自車両Ｍに複数の車両乗員が存在するか否かを判定する（ステップＳ２００）。複数の車両乗員が存在する場合、役割制御部４０４は、車室内カメラ９５の撮像画像等から各車両乗員の状態を検出する（ステップＳ２０２）。
【０１２４】
次に、車両乗員状態検出部４０２は、外界監視の役割を担当する車両乗員が外界監視できる状態か否かを判定する（ステップＳ２０４）。外界監視の役割を担当する車両乗員が外界監視できる状態でない場合、役割制御部４０４は、バックミラー駆動装置９２によりバックミラー９１の姿勢を切り替え、サイドミラー駆動装置９４によりサイドミラー９３の姿勢を切り替える（ステップＳ２０６）。この場合、役割制御部４０４は、外界監視が可能な姿勢の車両乗員の位置を特定し、特定した位置に応じてバックミラー９１やサイドミラー９３を切り替えることができる。
【０１２５】
次に、情報提供部１７６は、役割制御部４０４により切替操作が行われ、自車両Ｍに存在する複数の車両乗員との間で外界監視の役割が切り替わったことを示す情報を、出力部の一例であるナビゲーション装置５０および表示装置８２の一方または双方に出力し（ステップＳ２０８）、本フローチャートの処理を終了する。なお、ステップＳ２００の処理において、自車両Ｍに複数の車両乗員が存在しない場合には、そのまま本フローチャートの処理を終了する。また、ステップＳ２０４の処理において、外界監視の役割を担当する車両乗員が外界監視できる状態である場合、すでに担当する車両乗員が外界監視できるようにバックミラー９１およびサイドミラー９３の姿勢が調整されているため、そのまま本フローチャートの処理を終了する。なお、上述した処理は、自車両Ｍにおける運転制御において所定時間ごとまたは所定のタイミングで繰り返し実行される。
【０１２６】
上述したように、第２の実施形態によれば、自動運転制御部１２０における自動運転において、自車両Ｍの外界監視が必要な運転モード（例えば、自動運転のモードＢまたはモードＣ）が実施される場合、自車両Ｍの複数の車両乗員の状態を検出し、検出結果に基づいて適切な外界監視が可能な車両乗員に、自車両Ｍの外界監視の役割を切り替えるために、車載機器を制御することで、適切な車両乗員に外界監視の役割を切り替えることができる。
【０１２７】
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態における車両制御システムは、上述した第１および第２の実施形態において説明した車両制御システム１００の構成と同様の構成を用いることができる。そのため、以下の説明において、上記の第１および第２の実施形態と同様の部分には同じ参照番号を付与し、その説明を省略或いは簡略化する。
【０１２８】
第３の実施形態では、上述した第１および第２の実施形態と比較すると、外界監視を行う役割を担当する車両乗員が、運転席に着座する車両乗員ではない車両乗員（例えば、助手席または後部座席に着座する車両乗員）に切り替わった場合に、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等の主操作子と異なる操作子（副操作子）を用いて、自車両Ｍの運転操作を可能にする点で異なる。したがって、以下の説明では、上述の機能について具体的に説明する。
【０１２９】
図２０は、第３の実施形態におけるＨＭＩ５００の構成図である。第３の実施形態では、図２の構成におけるＨＭＩ７０をＨＭＩ５００に置き換えた構成となる。上述したＨＭＩ７０と、ＨＭＩ５００とを比較すると、非運転操作系に副操作子９６が追加されている点が異なる。したがって、以下の説明では、副操作子９６について説明する。なお、副操作子９６は、車載機器であり、「操作受付部」および「出力部」の一例である。
【０１３０】
副操作子９６は、上述したアクセルペダル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のうち、少なくとも１つを主操作子とした場合に、所定の条件に応じて主操作子と同様の操作を可能にする。つまり、第３の実施形態では、副操作子９６を用いて、自車両Ｍの速度制御と操舵制御とのうち、少なくとも一方を行うことができる。例えば、自車両Ｍの外界監視の役割を他の車両乗員に引き継がせることを決定したい場合、副操作子９６に対する操作を受け付け、他の車両乗員に引き継がせることを決定していない場合、副操作子９６に対する操作を受け付けない。
【０１３１】
副操作子９６は、例えば１又は複数のボタンでもよく、レバー（ジョイスティック）や十字キー、ダイヤルキー、スライド操作子等でもよい。また、副操作子９６は、ＧＵＩスイッチであってもよい。また、副操作子９６は、運転操作以外にも使用可能である。例えば、副操作子９６は、上述したコンテンツ再生装置８５におけるコンテンツの選択、再生、停止等の再生に関する各種操作や、ナビゲーション装置５０に対する目的地の設定や経路の選択等の操作を行ってもよい。
【０１３２】
副操作子９６は、例えば自車両Ｍの車両乗員が保有する端末装置の機能に含まれていてもよい。その場合、通信装置５５を介して端末装置と自車両Ｍとの間でデータの送受信が行われてもよい。また、副操作子９６は、主操作子で操作を行っている場合には、副操作子９６の操作内容を受け付けなくてもよく、主操作子による一部の操作を優先させてもよい。例えば速度制御に関する操作は、主操作子（アクセルペダル７１およびブレーキペダル７４）を優先し、操舵制御に関する操作（ステアリングホイール７８）については、副操作子９６を優先してもよい。
【０１３３】
図２１は、第３の実施形態におけるＨＭＩ制御部６００の構成の一例を示す図である。なお、図２１に示すＨＭＩ制御部６００は、例えば、モード別制御部１７２と、車両乗員状態検出部４０２と、役割制御部４０４と、操作子切替部６０２と、情報提供部１７６とを備える。第３の実施形態における車両制御システムは、上述した図２の構成におけるＨＭＩ制御部１７０をＨＭＩ制御部６００に置き換えた構成となる。また、モード別制御部１７２と、情報提供部１７６と，車両乗員状態検出部４０２については、上述した第１および第２の実施形態と同様の処理を行うため、ここでの具体的な処理は省略する。
【０１３４】
役割制御部４０４は、上述した第２の実施形態における役割制御部４０４と同様の処理を行うことができる。また、役割制御部４０４は、車両乗員状態検出部４０２による検出結果により、自車両Ｍの外界監視の役割を担当する車両乗員が、外界監視が可能な状態でない場合に、他の外界監視が可能な状態の車両乗員に外界監視の役割を切り替えるために車載機器を制御する。
【０１３５】
操作子切替部６０２は、役割制御部４０４により他の外界監視が可能な状態の車両乗員に外界監視の役割を切り替える場合、その車両乗員による副操作子９６による受け付けを許可する。
【０１３６】
［副操作子の具体例］
次に、副操作子９６の具体例について説明する。図２２は、副操作子９６の一例を示す図である。図２２の例では、端末装置７００は、予め車両制御システム１００に対して車両乗員の端末識別情報等が登録されている。ＨＭＩ制御部６００は、端末装置７００をＨＭＩ５００の一つとして、データ等の入出力を制御することができる。
【０１３７】
図２２の例では、端末装置７００の画面にカメラ４０による撮像画像（道路の車線や標識、周辺車両（前走車両ｍＡ等））が表示されている。また、端末装置７００の画面には、カメラ４０から取得した撮像画像を表示するだけでなく、自車両Ｍ（車両全部でも車体のフロント部分でもよい）や走行軌道に関する情報を示すオブジェクト７０２等を、撮像画像に重畳表示または合成表示してもよい。更に、ＨＭＩ制御部６００は、副操作子９６を用いて操作が可能であること等を示す操作可否情報４０４を撮像画像に重畳表示または合成表示してもよい。なお、これらの表示制御は、情報提供部１７６により行われる。
【０１３８】
また、図２２では、副操作子９６の一例として、ＧＵＩスイッチのアイコンオブジェクトが、カメラ４０の撮像画像に重畳情報または合成表示されている。アイコンオブジェクトは、速度制御および操舵制御のうち、一方または双方を行うものである。例えば、外界監視の役割を担当する車両乗員は、副操作子９６Ａを押す（タッチする）ことで、自車両Ｍの加速制御（アクセル制御）を行うことができ、副操作子９６Ｃを押すことで自車両Ｍの減速制御（ブレーキ制御）を行うことができる。また、外界監視の役割を担当する車両乗員は、副操作子９６Ｂを押すことで、自車両Ｍを右側に移動させる、または走行車線の右側の車線に車線変更する等の制御を行うことができる。また、外界監視の役割を担当する車両乗員は、副操作子９６Ｄを押すことで、自車両Ｍを左側に移動させる、または走行車線の左側の車線に車線変更する等の制御を行うことができる。
【０１３９】
操作子切替部６０２は、例えば外界監視の役割を担当する車両乗員が副操作子９６を備えた端末装置７００を操作した場合に、上述した副操作子９６Ａ〜９１Ｄによる操作内容を受け付けて、対応する制御を行う。なお、操作子切替部６０２は、各副操作子９６Ａ〜９０Ｄを押下している時間または回数により制御量を調整してもよい。操作子切替部６０２は、車両乗員による制御内容を端末装置７００の画面やナビゲーション装置５０、表示装置８２等に表示してもよい。
【０１４０】
また、第３の実施形態では、主操作子および副操作子９６の両方を利用可能にすることができるが、その場合には、速度制御および操舵制御のうち、一方を主操作子で行い、他方を副操作子９６で行う。どの制御をどちらの操作子が行うかについては、操作子切替部６０２によって予め設定されていてもよい。また、操作子切替部６０２は、主操作子と副操作子９６とが同時に操作された場合に、どちらか一方からの操作内容を優先して受け付けてもよい。これにより、誤った操作を防止することができると共に、主操作子と副操作子９６との相互の操作制御をスムーズに行うことができる。
【０１４１】
なお、上述した副操作子９６は、端末装置７００に設けられるだけでなく、例えばシート８７の両側に設けられた車両乗員の腕が置けるアームレストの端部に設けられていてもよく、ナビゲーション装置５０の画面上に表示してもよい。これにより、主操作子（アクセルペダル７１、ブレーキペダル７４、ステアリングホイール７８等）を操作可能な運転席のシート８７に着座する車両乗員ではなく、助手席や後部座席のシート８７等に着座する他の車両乗員が、自車両Ｍを手動運転することができる。
【０１４２】
なお、第３の実施形態では、外界監視の役割を担当する車両乗員以外の車両乗員や運転資格のない子供等による操作を副操作子９６が受け付けないようにする。そのため、操作子切替部６０２は、車室内カメラ９５による撮像画像から顔の特徴情報（目、鼻、口の位置、大きさ、バランス等）を用いた顔認識を行い、顔認識の結果（顔の大きさ、向き、視線等）から外界監視を行っていない車両乗員や子供等が操作を行っている場合には、その操作内容を受け付けないようにしてもよい。
【０１４３】
[第３の実施形態における処理フロー]
以下、第３の実施形態の車両制御システム１００における制御処理について、フローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明では、自車両Ｍの外界監視の役割切替処理について説明するが、車両制御システム１００が行う各種制御処理については、これに限定されるものではない。
【０１４４】
図２３は、第３の実施形態における役割切替処理の一例を示すフローチャートである。なお、図２３の例では、自車両Ｍの外界監視が必要な運転モード（例えば、自動運転のモードＢまたはモードＣ）が実施される場合の処理について説明する。
【０１４５】
図２３に示す第３の実施形態の役割切替処理において、ステップＳ３００〜ステップＳ３０８の処理は、上述した図１９に示す第２の実施形態におけるＳ２００〜Ｓ２０８の処理と同様であるため、ここでの具体的な説明は省略する。図２３の処理において、ステップＳ３０８の処理後、操作子切替部６０２は、外界監視の役割を担当する車両乗員による副操作子９６での運転操作を受け付ける（ステップＳ３１０）。次に、操作子切替部６０２は、副操作子９６により受け付けた運転操作の情報を自動運転制御部１２０に出力し、受け付けた運転操作による運転制御を実施させる（ステップＳ３１２）。なお、ステップＳ３１０およびステップＳ３１２の処理は、副操作子での操作を終了したり、外界監視の役割を担当する車両乗員が切り替わるまで継続して制御されてもよい。なお、上述した処理は、自車両Ｍにおける運転制御において所定時間ごとまたは所定のタイミングで繰り返し実行される。
【０１４６】
上述したように、第３の実施形態によれば、自動運転制御部１２０における自動運転において、自車両Ｍの外界監視が必要な運転モード（例えば、自動運転のモードＢまたはモードＣ）が実施される場合、外界監視が可能な車両乗員による副操作子９６での自車両Ｍの運転操作を可能にすることで、短時間の操作や周辺車両の走行状態によって急な速度制御や操舵制御が必要な場合に、迅速な車両制御を行うことができる。なお、上述した第１〜第３の各実施形態は、その全部または一部を他の実施形態と組み合わせてもよい。
【０１４７】
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】
【０１４８】
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、５００…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、４００、６００…ＨＭＩ制御部、１７２…モード別制御部、１７４、４０４…役割制御部（切替部）、１７６…情報提供部、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、４０２…車両乗員状態検出部（状態検出部）、６０２…操作子切替部、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】
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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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【図２２】
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【図２３】
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