(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、前記車両のシステムが前記車両を運転制御する場合の自動運転モードおよび前記車両の運転手が前記車両を運転制御する場合の手動運転モードの一方を選択する自動運転制御装置であって、
前記車両の自車両状態を取得する自車両状態取得部と、
前記車両の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得部と、
前記運転手が運転操作する操作機器から、手動操作量を取得する手動操作量取得部と、
前記自車両状態および前記周辺環境情報に基づいて、自動運転モード制御値を算出する自動運転モード制御値算出部と、
前記手動操作量に基づいて、手動運転モード制御値を算出する手動運転モード制御値算出部と、
前記自動運転モード制御値および前記手動運転モード制御値を履歴として格納する履歴格納部と、
前記履歴格納部に格納された前記自動運転モード制御値および前記手動運転モード制御値に基づいて、前記履歴を考慮した運転モードを決定する履歴考慮運転モード決定部と、
前記履歴考慮運転モード決定部で決定された前記運転モードに従って、制御対象機器に制御指令する制御指令値および報知対象機器に報知指令する報知指令情報を決定し、決定した前記制御指令値を前記制御対象機器に制御指令し、決定した前記報知指令情報を前記報知対象機器に報知指令する制御指令値報知指令情報決定部と、を備え、
前記履歴考慮運転モード決定部は、
前記運転モードを決定する際に、前記運転手による前記操作機器の運転操作の有無の判定に加えて、前記履歴として格納されている前記自動運転モード制御値および前記手動運転モード制御値の履歴の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をすることによって、前記履歴を考慮した前記運転モードとして前記自動運転モードまたは前記手動運転モードを選択することで前記運転モードを決定する、自動運転制御装置。
【請求項２】
車両に搭載され、前記車両のシステムが前記車両を運転制御する場合の自動運転モード、前記車両の運転手が前記車両を運転制御する場合の手動運転モード、および前記車両の前記システムが制御対象機器の一部を運転制御し、前記システムが運転制御しない前記制御対象機器の残りを前記運転手が運転制御する場合の自動手動混在運転モードの何れか１つを選択する自動運転制御装置であって、
前記車両の自車両状態を取得する自車両状態取得部と、
前記車両の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得部と、
前記運転手が運転操作する操作機器から、手動操作量を取得する手動操作量取得部と、
前記自車両状態および前記周辺環境情報に基づいて、自動運転モード制御値を算出する自動運転モード制御値算出部と、
前記手動操作量に基づいて、手動運転モード制御値を算出する手動運転モード制御値算出部と、
前記自車両状態、前記周辺環境情報および前記手動操作量に基づいて、自動手動混在運転モード制御値を算出する自動手動混在運転モード制御値算出部と、
前記自動運転モード制御値、前記手動運転モード制御値および前記自動手動混在運転モード制御値を履歴として格納する履歴格納部と、
前記履歴格納部に格納された前記自動運転モード制御値、前記手動運転モード制御値および前記自動手動混在運転モード制御値に基づいて、前記履歴を考慮した運転モードを決定する履歴考慮運転モード決定部と、
前記履歴考慮運転モード決定部で決定された前記運転モードに従って、前記制御対象機器に制御指令する制御指令値および報知対象機器に報知指令する報知指令情報を決定し、決定した前記制御指令値を前記制御対象機器に制御指令し、決定した前記報知指令情報を前記報知対象機器に報知指令する制御指令値報知指令情報決定部と、を備え、
前記履歴考慮運転モード決定部は、
前記運転モードを決定する際に、前記運転手による前記操作機器の運転操作の有無の判定に加えて、前記履歴として格納されている前記自動運転モード制御値、前記手動運転モード制御値および前記自動手動混在運転モード制御値の履歴のいずれかの組合せの履歴の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をすることによって、前記履歴を考慮した前記運転モードとして前記自動運転モード、前記手動運転モードおよび前記自動手動混在運転モードの何れかを選択することで前記運転モードを決定する、自動運転制御装置。
【請求項３】
前記自動運転モードは、
前記システムが全ての前記制御対象機器を制御し、前記システムが全て自動的に運転制御し、
前記手動運転モードは、
前記運転手が全ての前記制御対象機器の制御に介入し、前記運転手が全ての前記操作機器の運転操作により運転制御する、請求項１に記載の自動運転制御装置。
【請求項４】
前記自動運転モードは、
前記システムが全ての前記制御対象機器を制御し、前記システムが全て自動的に運転制御し、
前記手動運転モードは前記運転手が全ての前記制御対象機器の制御に介入し、前記運転手が全ての前記操作機器の運転操作により運転制御し、
前記自動手動混在運転モードは、
前記制御対象機器の一部を前記システムが自動的に運転制御し、前記システムが運転制御しない残りの前記制御対象機器を前記運転手による前記操作機器の運転操作により運転制御する、請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項５】
前記操作機器は、
前記運転手が操舵制御する操舵制御操作機器および前記運転手が速度制御する速度制御操作機器の少なくとも一方を含む、請求項１または請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項６】
前記手動操作量は、
前記運転手が操舵制御する操舵制御操作機器における操舵制御手動操作量および前記運転手が速度制御する速度制御操作機器における速度制御手動操作量の少なくとも一方を含む、請求項１または請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項７】
前記自動運転モード制御値は、
算出直後からある範囲の期間またはある範囲の距離における制御計画値を含む、請求項１または請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項８】
前記手動運転モード制御値は、
算出直後における瞬時の制御計画値を含む、請求項１または請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項９】
前記自動手動混在運転モード制御値は、
前記システムが自動的に操舵運転制御して、前記運転手が速度制御機器の運転操作により速度運転制御する自動操舵手動速度混在運転モードに対応した自動操舵手動速度混在運転モード制御値と、
前記システムが自動的に速度運転制御して、前記運転手が操舵制御機器の運転操作により操舵運転制御する自動速度手動操舵混在運転モードに対応した自動速度手動操舵混在運転モード制御値を含む、請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項１０】
前記自動手動混在運転モード制御値において、
前記システムが運転制御する側の制御値は、算出直後からある範囲の期間またはある範囲の距離における制御計画値を含み、
前記運転手が運転制御する側の制御値は、算出直後における瞬時の制御計画値を含む、請求項９に記載の自動運転制御装置。
【請求項１１】
前記手動運転モード制御値算出部は、
前記手動運転モード制御値を算出する際に、前記自車両状態または前記周辺環境情報を用いる、請求項１または請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項１２】
前記履歴の比較による前記類似条件を満たすか否かの前記条件判定は、
比較対象となる前記履歴のデータの差分を定量的に算出し、前記差分が閾値以下の場合は前記類似条件を満たし、前記差分が前記閾値を超える場合は前記類似条件を満たさないと判定する、請求項１または請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項１３】
前記履歴の比較による前記類似条件を満たすか否かの前記条件判定は、
比較対象となる前記履歴のデータの中で、現在時刻または現在位置により近いデータを重視して判定する、請求項１または請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項１４】
前記制御指令値報知指令情報決定部は、
前記運転手による運転制御よりも前記システムが自動的に運転制御する方を優先させる必要がある特別状態の有無を判断することにより、前記特別状態である場合は、前記履歴考慮運転モード決定部が決定した前記運転モードを、強制的に前記自動運転モードに切り替える、請求項１または請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項１５】
前記制御指令値報知指令情報決定部は、
前記特別状態の有無の判断に、前記車両の前記自車両状態取得部で取得された前記自車両状態または前記周辺環境情報取得部で取得された前記周辺環境情報を用いる、請求項１４に記載の自動運転制御装置。
【請求項１６】
前記履歴考慮運転モード決定部で決定された前記運転モードが前記自動運転モードである場合、
前記制御指令値報知指令情報決定部は、
決定した前記制御指令値を、前記運転手が運転操作する前記操作機器に入力する、請求項１に記載の自動運転制御装置。
【請求項１７】
前記履歴考慮運転モード決定部で決定された前記運転モードが前記自動運転モードである場合、または、
前記履歴考慮運転モード決定部で決定された前記運転モードが前記自動手動混在運転モードである場合、
前記制御指令値報知指令情報決定部は、
決定した前記制御指令値を、前記運転手が運転操作する前記操作機器に入力する、請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項１８】
前記自動運転モード制御値算出部は、
前記自動運転モード制御値に代えて、前記自動運転モードによる走行経路または走行速度を算出して前記履歴として前記履歴格納部に格納し、
前記手動運転モード制御値算出部は、
前記手動運転モード制御値に代えて、前記手動運転モード制御値を用いて前記制御対象機器を制御した場合の走行経路または走行速度を算出して前記履歴として前記履歴格納部に格納する、請求項１に記載の自動運転制御装置。
【請求項１９】
前記自動運転モード制御値算出部は、
前記自動運転モード制御値に代えて、前記自動運転モードによる走行経路または走行速度を算出して前記履歴として前記履歴格納部に格納し、
前記手動運転モード制御値算出部は、
前記手動運転モード制御値に代えて、前記手動運転モード制御値を用いて前記制御対象機器を制御した場合の走行経路または走行速度を算出して前記履歴として前記履歴格納部に格納し、
前記自動手動混在運転モード制御値算出部は、
前記自動手動混在運転モード制御値に代えて、前記自動手動混在運転モードによる走行経路または走行速度を算出して前記履歴として前記履歴格納部に格納する、請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項２０】
車両のシステムが前記車両を運転制御する場合の自動運転モードおよび前記車両の運転手が前記車両を運転制御する場合の手動運転モードの一方を選択する自動運転制御方法であって、
（ａ）前記車両の自車両状態を取得するステップと、
（ｂ）前記車両の周辺環境情報を取得するステップと、
（ｃ）前記運転手が運転操作する操作機器から、手動操作量を取得するステップと、
（ｄ）前記自車両状態および前記周辺環境情報に基づいて、自動運転モード制御値を算出するステップと、
（ｅ）前記手動操作量に基づいて、手動運転モード制御値を算出するステップと、
（ｆ）前記自動運転モード制御値および前記手動運転モード制御値を履歴として格納するステップと、
（ｇ）前記ステップ（ｆ）で格納された前記自動運転モード制御値および前記手動運転モード制御値に基づいて、前記履歴を考慮した運転モードを決定するステップと、
（ｈ）前記ステップ（ｇ）で決定された前記運転モードに従って、制御対象機器に制御指令する制御指令値および報知対象機器に報知指令する報知指令情報を決定し、決定した前記制御指令値を前記制御対象機器に制御指令し、決定した前記報知指令情報を前記報知対象機器に報知指令するステップと、を備え、
前記ステップ（ｇ）は、
前記運転モードを決定する際に、前記運転手による前記操作機器の運転操作の有無の判定に加えて、前記履歴として格納されている前記自動運転モード制御値および前記手動運転モード制御値の履歴の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をすることによって、前記履歴を考慮した前記運転モードとして前記自動運転モードまたは前記手動運転モードを選択することで前記運転モードを決定する、自動運転制御方法。
【請求項２１】
車両のシステムが前記車両を運転制御する場合の自動運転モード、前記車両の運転手が前記車両を運転制御する場合の手動運転モード、および前記車両の前記システムが制御対象機器の一部を運転制御し、前記システムが運転制御しない前記制御対象機器の残りを前記運転手が運転制御する場合の自動手動混在運転モードの何れか１つを選択する自動運転制御方法であって、
（ａ）前記車両の自車両状態を取得するステップと、
（ｂ）前記車両の周辺環境情報を取得するステップと、
（ｃ）前記運転手が運転操作する操作機器から、手動操作量を取得するステップと、
（ｄ）前記自車両状態および前記周辺環境情報に基づいて、自動運転モード制御値を算出するステップと、
（ｅ）前記手動操作量に基づいて、手動運転モード制御値を算出するステップと、
（ｆ）前記自車両状態、前記周辺環境情報および前記手動操作量に基づいて、自動手動混在運転モード制御値を算出するステップと、
（ｇ）前記自動運転モード制御値、前記手動運転モード制御値および前記自動手動混在運転モード制御値を履歴として格納するステップと、
（ｈ）前記ステップ（ｇ）で格納された前記自動運転モード制御値、前記手動運転モード制御値および前記自動手動混在運転モード制御値に基づいて、前記履歴を考慮した運転モードを決定するステップと、
（ｉ）前記ステップ（ｈ）で決定された前記運転モードに従って、前記制御対象機器に制御指令する制御指令値および報知対象機器に報知指令する報知指令情報を決定し、決定した前記制御指令値を前記制御対象機器に制御指令し、決定した前記報知指令情報を前記報知対象機器に報知指令するステップと、を備え、
前記ステップ（ｈ）は、
前記運転モードを決定する際に、前記運転手による前記操作機器の運転操作の有無の判定に加えて、前記履歴として格納されている前記自動運転モード制御値、前記手動運転モード制御値および前記自動手動混在運転モード制御値の履歴のいずれかの組合せの履歴の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をすることによって、前記履歴を考慮した前記運転モードとして前記自動運転モード、前記手動運転モードおよび前記自動手動混在運転モードの何れかを選択することで前記運転モードを決定する、自動運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の自動運転制御装置に関し、特に、自動運転モードと手動運転モードとを自動的にスムーズに切り替えることが可能な自動運転制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両においては、省燃費、安全性向上、利便性向上等の要求に対応すべく電子化が進んでおり、車載機器を制御する電子制御装置（ＥＣＵ：Electric Control Unit）が搭載されている。
【０００３】
例えば、カメラ、ミリ波レーダ等の車載センサの入力データに基づいて、エンジン、変速機、走行用モータ、ブレーキ装置、ステアリング装置等の制御対象機器への制御指令値を算出する車両制御装置が広く用いられている。
【０００４】
また、車両の走行形態として、運転手の運転操作をシステムが運転支援する運転支援制御装置および運転手の運転操作によらずシステムが自動的に運転制御する自動運転制御装置が開発されており、今後も運転支援機能や自動運転機能を搭載する車両制御装置の高度化が進むと考えられる。
【０００５】
提案されている従来の自動運転制御装置では、システムによる自動運転中に、運転手の運転操作（オーバーライド）により自動運転から手動運転に切り替わった場合、手動運転から自動運転に復帰する際は運転手または運転手以外の搭乗者が切り替え操作、例えば、切り替えスイッチを押す動作等を行わなければならなかった。そのため、自動運転から手動運転に切り替わる毎に、自動運転に復帰させたい場合には切り替え操作が必要となり、運転手または運転手以外の搭乗者にとって煩わしい操作が発生する。これは運転手の運転操作による手動運転により走行する従来車両の機能がベースとなっており、その場合の自動運転制御装置はシステムによる自動運転が従属的な位置付けの機能であった。
【０００６】
しかしながら、今後の技術的な発展を考慮すると、システムが自動的に運転制御する自動運転がベースとなる可能性があり、その場合の自動運転制御装置におけるシステムによる自動運転は主機能となり、運転手の運転操作による手動運転が従属的な位置付けの機能となり得る。
【０００７】
このような背景において、自動運転制御装置に関する様々な技術が公開されており、例えば特許文献１には、手動運転モード中または半自動運転モード中に、オーバーライド検出部により操舵制御運転操作および加減速を行う速度制御運転操作の両方によるオーバーライドが検出されなくなった場合に、運転モードを自動運転モードに復帰させることにより、自動運転を再開することができるシステムが開示されている。オーバーライド検出結果に応じて、自動運転モードと手動運転モード、または自動運転モードと半自動運転モードをシステムが自動的に切り替えるため、運転手または運転手以外の搭乗者にとっての煩わしい操作が低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第６４７０４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示の技術では、運転手が運転操作しないことにより手動運転モードから自動運転モードに切り替えるため、ハンドルによる操舵制御運転操作およびアクセルまたはブレーキによる速度制御運転操作を運転手が意思を持って放棄する、換言すれば操作しないで開放する必要があるが、そのためには運転手が自動運転制御装置のシステムに慣れて、システムを信頼できる必要があり、それまでは、運転手がシステムに不安を持ちながら行動することとなる。
【００１０】
また、手動運転モード中の車両走行状態によっては、手動運転モードから自動運転モードにスムーズに切り替えられず、急な操舵および急な加減速等の速度変化により、運転手および運転手以外の搭乗者の少なくとも一方に違和感を与える可能性があった。
【００１１】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、運転手および運転手以外の搭乗者の少なくとも一方に、システムへの不信感および、急な操舵および急な加減速等による違和感を与えることなく、車両のシステムが自動的に自動運転モードと手動運転モードとを、自動的にスムーズに切り替えることが可能な自動運転制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る自動運転制御装置は、車両に搭載され、前記車両のシステムが前記車両を運転制御する場合の自動運転モードおよび前記車両の運転手が前記車両を運転制御する場合の手動運転モードの一方を選択する自動運転制御装置であって、前記車両の自車両状態を取得する自車両状態取得部と、前記車両の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得部と、前記運転手が運転操作する操作機器から、手動操作量を取得する手動操作量取得部と、前記自車両状態および前記周辺環境情報に基づいて、自動運転モード制御値を算出する自動運転モード制御値算出部と、前記手動操作量に基づいて、手動運転モード制御値を算出する手動運転モード制御値算出部と、前記自動運転モード制御値および前記手動運転モード制御値を履歴として格納する履歴格納部と、前記履歴格納部に格納された前記自動運転モード制御値および前記手動運転モード制御値に基づいて、前記履歴を考慮した運転モードを決定する履歴考慮運転モード決定部と、前記履歴考慮運転モード決定部で決定された前記運転モードに従って、制御対象機器に制御指令する制御指令値および報知対象機器に報知指令する報知指令情報を決定し、決定した前記制御指令値を前記制御対象機器に制御指令し、決定した前記報知指令情報を前記報知対象機器に報知指令する制御指令値報知指令情報決定部と、を備え、前記履歴考慮運転モード決定部は、前記運転モードを決定する際に、前記運転手による前記操作機器の運転操作の有無の判定に加えて、前記履歴として格納されている前記自動運転モード制御値および前記手動運転モード制御値の履歴の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をすることによって、前記履歴を考慮した前記運転モードとして前記自動運転モードまたは前記手動運転モードを選択することで前記運転モードを決定する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る自動運転制御装置によれば、履歴を考慮して運転モードを決定し、自動運転モードと手動運転モードの切り替えを自動的に行うため、自動的にスムーズな運転モードの切り替えが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る実施の形態１の自動運転制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明に係る実施の形態１の自動運転制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明に係る実施の形態１の自動運転制御装置における履歴を考慮して運転モードを決定する動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明に係る実施の形態１の自動運転制御装置における制御指令値および報知指令情報を決定する動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明に係る実施の形態１の自動運転制御装置における、履歴を考慮した運転モード決定の動作を説明する図である。
【図６】本発明に係る実施の形態１の自動運転制御装置における、履歴を考慮した運転モード決定の動作を説明する図である。
【図７】本発明に係る実施の形態１の自動運転制御装置における、履歴を考慮した運転モード決定の動作を説明する図である。
【図８】本発明に係る実施の形態１の自動運転制御装置における、履歴を考慮した運転モード決定の動作を説明する図である。
【図９】本発明に係る実施の形態１の自動運転制御装置における、履歴を考慮した運転モード決定の動作を説明する図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態１の自動運転制御装置における、履歴を考慮した運転モード決定の動作を説明する図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態１の自動運転制御装置における、履歴を考慮した運転モード決定の動作を説明する図である。
【図１２】本発明に係る実施の形態２の自動運転制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】本発明に係る実施の形態２の自動運転制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明に係る実施の形態２の自動運転制御装置における履歴を考慮して運転モードを決定する動作を説明するフローチャートである。
【図１５】本発明に係る実施の形態１および２の車両制御装置を実現するハードウェア構成を示す図である。
【図１６】本発明に係る実施の形態１および２の車両制御装置を実現するハードウェア構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施の形態１＞
＜装置構成＞
図１は本発明に係る実施の形態１の自動運転制御装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように自動運転制御装置１００は、自車両に搭載された車載機器１２１から車両の自車両状態を取得する自車両状態取得部１０１と、車載機器１２１から車両の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得部１０２と、運転手が運転操作する操作機器１２２から手動操作量を取得する手動操作量取得部１０３と、を備えている。
【００１６】
また、自車両状態取得部１０１で取得された自車両状態および周辺環境情報取得部１０２で取得された周辺環境情報に基づいて、自動運転モード制御値を算出する自動運転モード制御値算出部１０４と、手動操作量取得部１０３で取得された手動操作量に基づいて、手動運転モード制御値を算出する手動運転モード制御値算出部１０５と、を備えている。
【００１７】
また、自動運転モード制御値算出部１０４で算出された自動運転モード制御値および手動運転モード制御値算出部１０５で算出された手動運転モード制御値を履歴として格納する履歴格納部１０６と、履歴格納部１０６に格納された履歴を考慮した運転モードを決定する履歴考慮運転モード決定部１０７と、制御指令値報知指令情報決定部１０８と、を備えている。
【００１８】
制御指令値報知指令情報決定部１０８は、履歴考慮運転モード決定部１０７で決定した運転モードに従って制御対象機器１３１に制御指令する制御指令値および報知対象機器１３２に報知指令する報知指令情報を決定し、それぞれ制御対象機器１３１および報知対象機器１３２に出力する。
【００１９】
なお、履歴考慮運転モード決定部１０７は、運転モードを決定する際に、運転手による操作機器１２２の運転操作の有無に加えて、履歴格納部１０６に格納されている自動運転モード制御値および手動運転モード制御値を比較することで類似条件を満たすか否かの条件を判定することによって、履歴を考慮した運転モードとして自動運転モードまたは手動運転モードを選択し、運転モードを自動的に切り替える。
【００２０】
自動運転制御装置１００は、マイコンまたはＳｏＣ（System-on-a-Chip）等のコンピュータを用いて構成されており、図１に示した各機能ブロックは、コンピュータがプログラムに従って動作することにより実現される。各機能ブロックは、必要となる情報、取得する情報、データ処理またはデータ生成した情報等を記憶するデータ記憶部を備える場合がある。各機能ブロックはそれぞれ独立したＥＣＵまたはコンピュータに搭載されても良いし、一部または全ブロックが単一のＥＣＵまたはコンピュータに搭載されても良い。
【００２１】
以下、より詳細に自動運転制御装置１００の構成を説明する。自動運転制御装置１００には、運転手の運転操作によらず車両のシステムが全て自動的に運転制御する自動運転機能が搭載されている。また、自動運転制御装置１００には、車両のシステムが全て自動的に運転制御する自動運転モードと、運転手による全ての操作機器１２２の運転操作により運転制御する手動運転モードとを切替える機能が搭載されている。操作機器１２２とは、車両を運転制御するために用いる操作機器のことであり、例えば、運転手が操舵制御する操舵制御操作機器としてはハンドル等、運転手が加減速等の速度制御する速度制御運転操作機器としてはアクセル、ブレーキ等が挙げられる。このように定義することで、より現実的な自動運転制御装置を実現できる。
【００２２】
ここで、自動運転モードは、運転手の運転操作によらず車両のシステムのみが全ての制御対象機器１３１を制御し、車両のシステムが全て自動的に運転制御する状態、手動運転モードは運転手が全ての制御対象機器１３１の制御に介入し、運転手が全ての操作機器１２２の運転操作により運転制御する状態と定義する。このように定義することで、より現実的な自動運転制御装置を実現できる。例えば、広く製品化されているＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）、ＴＪＡ（Traffic Jam Assist）、ＬＫＳ（Lane Keep System）等の運転手の運転操作を運転支援する機能が適用されている場合でも、車両のシステムが全て自動的に運転制御する状態ではないため、運転手が運転制御に介入する手動運転モードとなる。
【００２３】
自動運転制御装置１００は、自動運転制御装置１００の適用の開始判定および終了判定をする機能を有している。例えば、自動運転制御装置１００の開始判定は、運転手または運転手以外の搭乗者により目的地が設定された場合、運転手または運転手以外の搭乗者による強制的な開始操作、例えば、自動運転制御装置１００の開始スイッチを押す動作等の介入が行われた場合に、自動運転制御装置１００の適用を開始するように判定する。また、自動運転制御装置１００の終了判定は、目的地に到着した場合、運転手または運転手以外の搭乗者による強制的な終了操作、例えば、自動運転制御装置１００の終了スイッチを押す動作等の介入が行われた場合に、自動運転制御装置１００の適用を終了するように判定する。
【００２４】
自車両状態取得部１０１は、車載センサ、車載ＥＣＵおよび通信機器等の車両状態を監視する車載機器１２１から、自車両状態を取得し、自動運転モード制御値算出部１０４に自車両状態を出力する。自車両状態は、自動運転モード制御値の算出に必要となる車両状態等の情報であり、例えば、車両の現在の速度、加減速度、操舵角、角速度、角加速度、車両重量、車両重心等が含まれる。
【００２５】
自車両状態の取得に使われる車載機器１２１は、例えば、車速センサ、ヨーレートセンサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、方位センサ等が挙げられる。
【００２６】
周辺環境情報取得部１０２は、車載センサ、車載ＥＣＵおよび通信機器等の車両の周辺環境情報をセンシングにより取得、または保持する車載機器１２１から、車両の周辺環境情報を取得し、自動運転モード制御値算出部１０４に周辺環境情報を出力する。周辺環境情報は自動運転モード制御値の算出に必要となる周辺環境等の情報であり、例えば、道路形状、車線、標識、信号機、障害物等の静止物情報、他車両、歩行者および自転車等の速度、加減速度、操舵角等の移動体情報等が含まれる。また、自車両の現在位置、地図情報、自動運転可能領域情報、運転手および運転手以外の搭乗者の少なくとも一方の状態等が含まれても良い。
【００２７】
周辺環境情報の取得に使われる車載機器１２１は、例えば、周辺を監視するカメラ、ミリ波レーダ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、超音波ソナー等の自律系車載センサ、Ｖ２Ｘ（Vehicle-to-Everything）、スマートフォン等の外部との通信が可能な車載通信機器およびモバイル機器が挙げられる。また、地図情報を保持し、現在位置を検出するロケータ、車内を監視するカメラ、運転手の視線および状態をモニタできるＤＭＳ（ドライバー・モニタリング・システム）等が含まれても良い。
【００２８】
手動操作量取得部１０３は、運転手が運転操作する操作機器１２２から、手動操作量を取得し、手動運転モード制御値算出部１０５に手動操作量を出力する。手動操作量は、手動運転モード制御値の算出に必要となるハンドルによる操舵制御手動操作量やアクセルおよびブレーキによる加減速度などの速度制御手動操作量である。このように定義することで、より現実的な自動運転制御装置を実現できる。
【００２９】
手動操作量取得部１０３は、運転手が運転操作していない場合には、運転操作を行っていないことが分かる情報を手動操作量として出力する。ここで、運転操作とは、ハンドルによる操舵制御運転操作およびアクセルおよびブレーキによる速度制御運転操作等、運転手が意思を持って運転操作することであり、通常は操作機器１２２であるハンドル、アクセルおよびブレーキ等を運転操作している場合、または物理的に触れている場合を意味する。
【００３０】
ただし、今後発展する自動運転技術への対応のため、ハンドル、アクセルおよびブレーキ等の操作機器１２２を物理的に触れずに、運転手が意思を持って運転制御することが考えられる。例えば、運転手が意思を持って惰性走行を行う場合、操作機器１２２を物理的に触れずに運転手が運転制御しているとも判断できるため、ハンドルをすぐにでも操作する可能性のある手の位置および体勢、アクセルおよびブレーキをすぐにでも操作する可能性のある足の位置および体勢等の運転手の状態を監視することで、運転手が運転操作していると判断しても良い。このような場合は、物理的には操作機器１２２に触れていないが、運転手が操作機器１２２に触れずに運転操作していると判断し、運転手が運転制御を行っていない場合と区別して手動操作量を出力しても良い。
【００３１】
なお、上記のような足の位置および体勢等の運転手の状態を監視するには、車内の様々な箇所にカメラを設置することで実現できる。また、運転手の状態を監視可能であればカメラ以外のセンサを用いても良い。
【００３２】
自動運転モード制御値算出部１０４は、自車両状態取得部１０１から出力された自車両状態および周辺環境情報取得部１０２から出力された周辺環境情報に基づいて、自動運転モード制御値を算出し、履歴格納部１０６および制御指令値報知指令情報決定部１０８に自動運転モード制御値を出力する。自動運転モード制御値は、車両のシステムが自動的に運転制御する自動運転モード中に、制御対象機器１３１に制御指令する制御指令値となる。一般的には、自動運転モード制御値は、算出直後に使われる瞬時の制御計画値だけではなく、ある範囲の期間またはある範囲の距離における制御計画値となり、逐次更新される自車両状態および周辺環境情報に基づいて逐次更新される。このように定義することで、より現実的な自動運転制御装置を実現できる。
【００３３】
自動運転モード制御値算出部１０４で算出される自動運転モード制御値を用いた制御の一例としては、舵角制御においては目標舵角を演算し、現在の舵角を目標舵角に近づけるようなフィードバック制御、および目標トルクを演算して操舵トルクを目標トルクに近づけるようなフィードバック制御などが挙げられ、制御対象機器１３１への制御指令値としては、ＥＰＳ（Electric Power Steering）への電流量などが挙げられる。同様に、車速制御においては目標加速度および目標ジャーク（jerk）などに追従させるような制御が該当し、エンジン回転数およびブレーキ制動量を指示するための物理量となる。
【００３４】
手動運転モード制御値算出部１０５は、手動操作量取得部１０３から出力された手動操作量に基づいて、手動運転モード制御値を算出し、履歴格納部１０６および制御指令値報知指令情報決定部１０８に手動運転モード制御値を出力する。手動運転モード制御値は、運転手が運転制御する手動運転モード中に、制御対象機器１３１に制御指令する制御指令値となる。一般的には、手動運転モード制御値は、制御計画値の範囲としては自動運転モード制御値とは異なり、算出直後に使われる瞬時の制御計画値であり、手動操作量が逐次更新されるため、手動運転モード制御値は逐次算出される。このように定義することで、より現実的な自動運転制御装置を実現できる。
【００３５】
手動運転モード制御値算出部１０５は、運転手が運転操作していない場合には、運転操作を行っていないことが分かる情報を手動運転モード制御値として出力する。運転手が運転操作を行っているか否か、つまり運転手による操作機器１２２の運転操作の有無は、手動操作量から判断することができるが、操作機器１２２から直接に情報を取得して判断しても良い。
【００３６】
ここで、手動運転モード中に運転手の運転操作を支援する機能が適用されている場合があるため、手動運転モード制御値算出部１０５は、自車両状態取得部１０１から出力された自車両状態または周辺環境情報取得部１０２から出力された周辺環境情報を利用しても良い。これにより、運転手の運転操作を支援する手動運転モード制御値を算出することができる。
【００３７】
履歴格納部１０６は、自動運転モード制御値算出部１０４が算出した自動運転モード制御値および手動運転モード制御値算出部１０５が算出した手動運転モード制御値制御値を、履歴として格納する。前述の通り、一般的には、自動運転モード制御値は算出直後からある範囲の期間またはある範囲の距離における制御計画値であり、手動運転モード制御値は算出直後における瞬時の制御計画値である。
【００３８】
履歴格納部１０６には、自動運転モード制御値および手動運転モード制御値が算出される毎に逐次格納されるが、履歴を格納するために必要となるメモリ等の記憶容量を低減するため、算出時の時刻から特定の時間が経過したデータ、または算出時の位置から特定の距離が離れた分のデータを削除しても良い。また、記憶するデータ容量の制限を予め決めておき、その容量を超えると、古いデータから削除しても良い。さらに、後述する履歴考慮運転モード決定部１０７による条件判定において、使われる可能性がなくなった時点で削除しても良い。
【００３９】
履歴考慮運転モード決定部１０７は、履歴格納部１０６に格納されている履歴を考慮した運転モードを決定する。具体的には、履歴考慮運転モード決定部１０７が運転モードを決定する際に、運転手による操作機器１２２の運転操作の有無に加えて、格納されている自動運転モード制御値および手動運転モード制御値の履歴の比較で類似条件を満たすか否かを条件判定することによって、運転モードとして自動運転モードまたは手動運転モードを選択し、運転モードを自動的に切り替える。すなわち、運転手による操作機器１２２の運転操作の有無のみによって自動運転モードと手動運転モードの切り替えを行うのではなく、運転手による操作機器１２２の運転操作の有無に加えて、自動運転モード制御値および手動運転モード制御値の履歴の比較で類似条件を満たすか否かを条件判定することによって、車両のシステムが自動的に運転モードを切り替える。
【００４０】
履歴考慮運転モード決定部１０７は、運転手が運転操作を行っているか否か、つまり運転手による操作機器１２２の運転操作の有無を手動運転モード履歴から判断することができるが、操作機器１２２または手動操作量に基づいて直接判断しても良い。
【００４１】
制御指令値報知指令情報決定部１０８は、自動運転モード制御値算出部１０４から出力された自動運転モード制御値および手動運転モード制御値算出部１０５から出力された手動運転モード制御値に基づいて、履歴考慮運転モード決定部１０７が決定した運転モードに従って、制御対象機器１３１に制御指令する制御指令値および報知対象機器１３２に報知指令する報知指令情報を決定する。また、制御指令値報知指令情報決定部１０８は、決定した制御指令値を制御対象機器１３１に制御指令し、制御指令値を決定する際に選択した運転モードを報知指令情報として報知対象機器１３２に報知指令する。
【００４２】
ここで、制御指令値報知指令情報決定部１０８は、前述の通り、通常は履歴考慮運転モード決定部１０７が決定した運転モードを適用するが、特別状態の有無を判断することにより、特別状態である場合は、強制的に自動運転モードに切り替えることができる。特別状態の有無を判断するために、制御指令値報知指令情報決定部１０８は、自車両状態取得部１０１が取得した自車両状態または周辺環境情報取得部１０２が取得した周辺環境情報を用いても良い。
【００４３】
ここで、特別状態とは、危険が伴う緊急事態を想定しており、運転手の運転操作による運転制御を続ける、つまり手動運転モードを続けると危険であることを車両のシステムが判断した場合に、運転手による運転制御よりも車両のシステムが自動的に運転制御する方を優先させる必要があるため、そのような場合を特別状態として定義する。例えば、運転手の不注意が生じた場合、運転手が運転操作しながら意識を失った場合、突発的な自然災害および交通事故により運転手が適切な判断ができない場合等が考えられ、そのような特別状態である場合は、制御指令値報知指令情報決定部１０８が強制的に自動運転モードに切り替える。これにより、より安全な自動運転を実現できる。
【００４４】
制御対象機器１３１は、制御指令値に従って車両の運転制御を行い、自動運転モード中には車両のシステムが自動的に運転制御し、手動運転モード中には運転手の運転操作により運転制御される。制御対象機器１３１は、例えば、エンジン、変速機、走行用モータ、ブレーキ装置、ステアリング装置等が含まれる。
【００４５】
また、報知対象機器１３２は、報知指令情報に従って運転手または運転手以外の搭乗者に対して、決定した報知指令情報、つまり運転モードを報知するため、車両の運転手および運転手以外の搭乗者の少なくとも一方は運転モードを確認することができる。報知対象機器１３２は、例えば、ディスプレイ等の視覚的に確認できる表示機器、音声報知機器、振動機器等、または人間が認識できるその他報知手段を有するいずれかの機器が含まれる。また、運転手が報知指令情報を把握することが目的なので、自動運転モードと手動運転モードを区別するため、表示ランプなどを点灯または消灯することにより報知しても良い。
【００４６】
ここで、自動運転モード中に制御指令値報知指令情報決定部１０８が決定した制御指令値、つまり自動運転モード制御値を、運転手が運転操作する操作機器１２２に反映（入力）しても良い。操作機器１２２に自動運転モード制御値を反映（入力）するタイミングは様々な形態が考えられ、手動運転モードから自動運転モードに切り替わると同時または直後に反映（入力）しても良いし、手動運転モードから自動運転モードに切り替わると同時または直後から一定時間をかけて段階的に反映（入力）しても良いし、運転手が操作機器１２２に触れなくなると同時または直後に反映（入力）しても良いし、さらにはそれらのいずれかを組み合わせたタイミングで反映（入力）しても良い。運転手が操作機器１２２に触れている場合には、操作機器１２２に自動運転モード制御値を反映（入力）することによって、運転手に対して自動運転モード中であることを伝える効果がある。その一例としては、ハンドルが自動で操舵されることで、運転手には自動運転モード中であることが伝わる。
【００４７】
＜動作＞
次に、図２に示すフローチャートを用いて、実施の形態１の自動運転制御装置１００の動作を説明する。
【００４８】
図２に示されるように、車両または車載システムを起動し、自動運転制御装置１００を作動させると、自動運転制御装置１００の動作フローが開始される。まず、ステップＳ１において、自動運転制御装置１００の適用の開始判定をする。自動運転制御装置１００の開始判定は、例えば、運転手または運転手以外の搭乗者により目的地が設定された場合、および運転手または運転手以外の搭乗者による強制的な開始操作等、例えば、自動運転制御装置の開始スイッチを押す動作等の介入が行われた場合に、自動運転制御装置１００の適用開始と判定する。適用開始と判定された場合（「開始」）、自動運転制御装置１００の適用を開始し、ステップＳ２の処理に移行するが、それ以外の場合は待機と判定され（「待機」）、ステップＳ１の判定が繰り返される。
【００４９】
自動運転制御装置１００の適用が開始された際の運転モードの初期値は、通常は自動運転モードが設定されるが、運転手および運転手以外の搭乗者の少なくとも一方の好みを反映した設定でも良いし、変更可能としても良い。
【００５０】
自車両状態取得部１０１は、車載センサ、車載ＥＣＵおよび通信機器等の車両状態を監視する車載機器１２１から、自車両状態を取得し、自動運転モード制御値算出部１０４に自車両状態を出力する（ステップＳ２）。
【００５１】
周辺環境情報取得部１０２は、車載センサ、車載ＥＣＵおよび通信機器等の車両の周辺環境をセンシングする車載機器１２１から、車両の周辺環境情報を取得し、自動運転モード制御値算出部１０４に周辺環境情報を出力する（ステップＳ３）。
【００５２】
手動操作量取得部１０３は、運転手が運転操作する操作機器１２２から、手動操作量を取得し、手動運転モード制御値算出部１０５に手動操作量を出力する（ステップＳ４）。手動操作量の取得とは、例えば、手動運転モード制御値の算出に必要となるハンドルによる操舵制御手動操作量の取得、およびアクセルおよびブレーキによる加減速などの速度制御手動操作量の取得が挙げられる。
【００５３】
なお、ステップＳ２〜Ｓ４は、それぞれが独立した処理であるので、処理の順番を入れ替えても良いし、同時に処理しても良い。
【００５４】
次に、自動運転モード制御値算出部１０４は、自車両状態取得部１０１から出力された自車両状態および周辺環境情報取得部１０２から出力された周辺環境情報に基づいて、自動運転モード制御値を算出し、履歴格納部１０６および制御指令値報知指令情報決定部１０８に自動運転モード制御値を出力する（ステップＳ５）。
【００５５】
また、手動運転モード制御値算出部１０５は、手動操作量取得部１０３から出力された手動操作量に基づいて、手動運転モード制御値を算出し、履歴格納部１０６および制御指令値報知指令情報決定部１０８に手動運転モード制御値を出力する（ステップＳ６）。
【００５６】
なお、ステップＳ５およびＳ６は、それぞれが独立した処理であるので、処理の順番を入れ替えても良いし、同時に処理しても良い。
【００５７】
履歴格納部１０６は、自動運転モード制御値算出部１０４が算出した自動運転モード制御値および手動運転モード制御値算出部１０５が算出した手動運転モード制御値制御値を、履歴として格納する（ステップＳ７）。
【００５８】
履歴考慮運転モード決定部１０７は、履歴格納部１０６に格納されている履歴を考慮して運転モードを決定する（ステップＳ８）。
【００５９】
図３は、履歴考慮運転モード決定部１０７が履歴を考慮した運転モードを決定する処理を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートを用いて、ステップＳ８の処理についてさらに説明する。
【００６０】
図３に示されるように、履歴を考慮した運転モードの決定が開始されると、運転手による強制的な運転モードの操作の有無を確認するため、強制手動運転モードの指定の有無（ＯＮ／ＯＦＦ）を判定する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１において、強制手動運転モードの指定があると判定された場合（「ＯＮ」の場合）は、ステップＳ３５に移行して手動運転モードを選択する。一方、ステップＳ３１において、強制手動運転モードの指定がないと判定された場合（「ＯＦＦ」の場合）は、ステップＳ３２に移行して運転手による操作機器１２２の運転操作の有無を判定する。ここで、強制手動運転モードの指定がない場合（「ＯＦＦ」の場合）を、強制的に自動運転モードを指定することに利用しても良いし、強制自動運転モードの指定の有無の判定処理を新たに設けても良い。
【００６１】
ステップＳ３２において、運転手による操作機器１２２の運転操作がないと判定された場合（「なし」の場合）は、ステップＳ３４に移行して自動運転モードを選択する。一方、ステップＳ３２において、運転手による操作機器１２２の運転操作があると判定された場合（「あり」の場合）は、ステップＳ３３に移行して、自動運転モード制御値の履歴Ｄ１と手動運転モード制御値の履歴Ｄ２とを比較して、類似条件を満たすか否かの条件判定をする。
【００６２】
ステップＳ３３において、条件判定結果が類似条件を満たすと判定される場合（「条件内」の場合）は、ステップＳ３４に移行して自動運転モードを選択する。一方、ステップＳ３３において、条件判定結果が類似条件を満たさないと判定される場合（「条件外」の場合）は、ステップＳ３５に移行して手動運転モードを選択する。運転モードが選択されると、履歴を考慮した運転モードの決定が終了する。
【００６３】
ステップＳ３３において条件判定をする際の自動運転モード制御値の履歴Ｄ１は、特定時刻に算出した自動運転モード制御値の履歴であり、算出直後から現在時刻までのある範囲の期間または算出直後から現在位置までのある範囲の距離における制御計画値である。一方、手動運転モード制御値の履歴Ｄ２は、自動運転モード制御値の履歴の算出と同じ特定時刻に算出された制御値から、逐次継続的に算出されている現在までの制御値の一連の算出データとなる。すなわち、自動運転モード制御値の履歴Ｄ１は特定時刻に算出された１つの制御計画値、手動運転モード制御値の履歴は特定時刻を含む、それ以外の現在時刻までに算出された複数の制御値であり、両者とも横軸が有限の時刻（時間）または位置（距離）で表される履歴の波形データとなる。
【００６４】
ステップＳ３３の履歴の波形データの比較による類似条件の条件判定は、例えば、波形データの差分を定量的に算出し、差分が閾値以下の場合は類似条件を満たす、差分が閾値を超える場合は類似条件を満たさないとする。これにより、より現実的に類似条件を判定することができる。なお、比較する手法として、既存の波形データの比較技術を適用することができるが、これに限定されず、将来提案される波形データの比較技術を適用しても良い。
【００６５】
また、比較対象となる波形データの中で、現在時刻または現在位置により近いデータを重視する比較で類似条件を満たすか否かを判定しても良い。すなわち、手動モード制御値の履歴の古いデータよりも、新しいデータに重み付けして、自動運転モード制御値および手動モード制御値の履歴を比較することにより、類似条件を満たすか否かを判定する。現在時刻または現在位置に近いデータの重み付けにより、自動運転モードから手動運転モードへの切り替えを迅速に行うことが可能となり、運転手による運転制御の意思を適切に反映することができる。
【００６６】
ここで、新しいデータへの重み付けの例としては、例えば、５秒前のデータおよび１秒前のデータにそれぞれ差異がある場合であって、差分値としては同じ場合、重み付けしない場合は、両者とも同じ差分値なので類似条件の判定結果は等しくなるが、新しいデータに重み付けする場合は、１秒前のデータは５秒前のデータよりも新しいので、１秒前のデータを重視して数値を加えることになる。その結果、１秒前に差異のあるデータの方が、５秒前に差異のあるデータよりも類似条件を満たしにくくなる。
【００６７】
なお、自動運転制御装置１００の適用を開始してしばらくは、十分な時間または距離の履歴がないため、通常時に比べて情報量の少ない履歴の波形データにより、条件判定をする。この場合、通常時とは類似条件を変更しても良い。前述の通り、運転モードの初期値は、通常は自動運転モードが設定されるが、運転手や運転手以外の搭乗者の好みを反映した設定でも良いし、変更可能としても良い。
【００６８】
ここで、図２のフローチャートの説明に戻る。制御指令値報知指令情報決定部１０８は、自動運転モード制御値算出部１０４から出力された自動運転モード制御値および手動運転モード制御値算出部１０５から出力された手動運転モード制御値に基づいて履歴考慮運転モード決定部１０７で決定された運転モードに従って、制御対象機器１３１に制御指令する制御指令値および報知対象機器１３２に報知指令する報知指令情報を決定する（ステップＳ９）。また、特別状態の有無を判断することにより、特別状態である場合は、強制的に自動運転モードに切り替える。
【００６９】
図４は、制御指令値報知指令情報決定部１０８が制御指令値および報知指令情報を決定する処理を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートを用いて、ステップＳ９の処理についてさらに説明する。
【００７０】
図４に示されるように、制御指令値および報知指令情報の決定が開始されると、現在の運転モードが自動運転モードであるかどうかを判定する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１において、自動運転モードであると判定された場合（「ＹＥＳ」の場合）は、ステップＳ４４に移行して運転モードに対応した制御指令値を決定し、自動運転モード制御値が選択されると共に、自動運転モードであるとの報知指令情報を決定する。一方、ステップＳ４１において、自動運転モードではない、つまり手動運転モードと判定された場合（「ＮＯ」の場合）は、ステップＳ４２に移行して特別状態の有無を判断する。
【００７１】
ステップＳ４２において、特別状態ではないと判定された場合（「ない」場合）は、ステップＳ４４に移行して運転モードに対応した制御指令値を決定し、手動運転モード制御値が選択されると共に、手動運転モードあるとの報知指令情報を決定する。一方、ステップＳ４２において、特別状態であると判定された場合（「あり」場合）は、ステップＳ４３に移行して強制的に自動運転モードに切り替え、ステップＳ４４に移行して運転モードに対応した制御指令値を決定し、自動運転モード制御値が選択されると共に、自動運転モードあるとの報知指令情報を決定する。制御指令値および報知指令情報を決定すると一連の処理を終了する。
【００７２】
ここで再び図２のフローチャートの説明に戻る。制御指令値報知指令情報決定部１０８は、決定した制御指令値を制御対象機器１３１に制御指令し（ステップＳ１０）、制御指令値を決定する際に選択した運転モードを報知指令情報として報知対象機器１３２に報知指令する（ステップＳ１１）。制御指令値と報知指令情報（運転モード）は対応する必要があるため、ステップＳ１０およびＳ１１は同時に処理されるか、または制御対象機器１３１および報知対象機器１３２において対応付けされた処理が実施される。
【００７３】
次に、自動運転モード中に制御指令値報知指令情報決定部１０８が決定した制御指令値、つまり自動運転モード制御値を、運転手が運転操作する操作機器１２２に反映（入力）する（ステップＳ１２）。
【００７４】
以下、ステップＳ５〜Ｓ９の処理について、図５〜図１１を用いて更に詳しく説明する。図５〜図１１は、履歴を考慮した運転モード決定の動作を説明する図であり、横軸に時刻（時間）を、縦軸に操舵制御値を示したグラフを示している。図５〜図１１においては、横軸には時刻をＴ００〜Ｔ３４として表しているが、時刻の代わりに位置（距離）で表しても良い。また、縦軸には、操舵制御値として直進の場合を中心に上側ほど左旋回量が大きく、下側ほど右旋回量が大きくなることを表している。本実施の形態では、簡単化のため、操舵制御値のみを用いて説明するが、加減速の速度制御値も同様の考え方で扱うことができる。また、波形データの比較で類似条件を満たすか否かを条件判定する場合、簡単化のために、一致する場合は類似条件を満たす、一致しない場合は類似条件を満たさない、と規定する。実際に用いる類似条件は、一致する、一致しない以外の条件を用いても良い。また、線グラフは自動運転モード制御値、点グラフは手動運転モード制御値として、区別して記載する。
【００７５】
高速道路など片側２車線の道路で、時刻Ｔ００〜Ｔ０２は直線、時刻Ｔ０２〜Ｔ０４は徐々に左旋回し、時刻Ｔ０４〜Ｔ３４は緩やかな一定の左旋回である道路において、道路上を走行する車両を仮定する。
【００７６】
図５の線グラフは自動運転モード制御値の例であり、車両のシステムが運転制御する自動運転モードで左側レーンを車両が走行する場合の自動運転モード制御値とする。また、運転手が左側レーンを走行する意思を続ける条件下では、手動運転モードの場合でも運転手にとって理想的な操舵制御値は自動運転モード制御値と一致するものと仮定し、点グラフで手動運転モード制御値が例示されている。
【００７７】
図６の点グラフは手動運転モード制御値の例であり、時刻Ｔ００〜Ｔ１５までは左側レーンを走行し、時刻Ｔ１５から運転手の意思により右側レーンにレーンチェンジを開始し、時刻Ｔ１５〜Ｔ２７でレーンチェンジが実施され、時刻Ｔ２７で右側へのレーンチェンジが完了、時刻Ｔ２７〜Ｔ３４は右側レーンを車両が安定走行する場合の手動運転モード制御値を示している。
【００７８】
運転手によるレーンチェンジの動機には様々な条件が考えられ、例えば、左側レーンの前方に低速車両が走行中であることを運転手が確認した場合、右側レーンに移動することで運転手が快適と感じる景観がある場合、緩やかな一定の左旋回道路では右側レーンを走行する方が運転手にとっては安心感がある場合等、いずれの条件も車両のシステムが自動的に判断できないレーンチェンジの動機があると仮定する。
【００７９】
以下、図７〜図１１を用いて、自動運転制御装置１００における自動運転モードと手動運転モードの切り替え方法を説明する。図７に示すように、時刻Ｔ００〜Ｔ０８は運転手が操作機器１２２に触れることなく、自動運転モードにおける自動運転モード制御値により運転制御されている。手動操作量取得部１０３は、運転手が操作機器１２２の運転操作を行っていないことが分かる情報を手動操作量として出力する。時刻Ｔ０８から、運転手がハンドルに触れたため、手動操作量取得部１０３が運転手による操作機器１２２の運転操作を認識し、手動操作量が取得される。ただし、この時点ではハンドルに力を加える操作等は行っておらず、車両のシステムによる運転制御に従っており、この状態がＴ１５まで継続する。ここで、時刻Ｔ１４を現在時刻とし、履歴として６目盛分の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をする。時刻Ｔ１４から６目盛分過去の時刻Ｔ０８に算出した自動運転モード制御値は図７の線グラフとなり、線グラフ中の時刻Ｔ０８〜Ｔ１４の箇所と、時刻Ｔ０８〜Ｔ１４の各時刻に算出した手動運転モード制御値の点グラフは、履歴の波形データとして一致する。従って、履歴の比較により類似条件を満たすと条件判定されるため、現在の時刻Ｔ１４では、そのまま自動運転モードが継続される。
【００８０】
時刻Ｔ１５から運転手の意思により右側レーンにレーンチェンジを開始するため、時刻Ｔ１６では車両のシステムが運転制御に利用する自動運転モード制御値よりも右旋回寄りに、運転手が意思を持ってハンドルを運転操作する。ここで、時刻Ｔ１６を現在時刻とし、前述と同様に履歴として６目盛分の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をすると、時刻Ｔ１６から６目盛分過去の時刻Ｔ１０に算出した自動運転モード制御値は図８の線グラフとなり、線グラフ中の時刻Ｔ１０〜Ｔ１６の箇所と、Ｔ１０〜Ｔ１６の各時刻に算出した手動運転モード制御値の点グラフは時刻Ｔ１５〜Ｔ１６の箇所で差が生じるため、履歴の波形データとして一致しない。従って、履歴の比較により類似条件を満たさないと条件判定されるため、現在の時刻Ｔ１６では、自動運転モードから手動運転モードに切り替えられる。
【００８１】
運転手の意思により右側レーンにレーンチェンジが開始され、手動運転モードに切り替えられた後、自動運転モードに戻すタイミングを考える。例えば、時刻Ｔ２２を現在時刻とし、前述と同様に履歴として６目盛分の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をすると、６目盛分過去のＴ１６に算出した自動運転モード制御値は図９の線グラフとなり、線グラフ中の時刻Ｔ１６〜Ｔ２２の箇所と、時刻Ｔ１６〜Ｔ２２の各時刻に算出した手動運転モード制御値の点グラフは差が生じるため、履歴の波形データとして一致しない。従って、履歴の比較により類似条件を満たさないと条件判定されるため、現在の時刻Ｔ２２では、そのまま手動運転モードが継続される。
【００８２】
なお、図９では時刻Ｔ１８においてピークを有するオーバーシュートの線グラフとなっているが、このように制御しないと、元の経路に戻らないためである。なお、図においては便宜的に線グラフで記載しているが、現実には滑らかに遷移するような制御値となる。
【００８３】
ここで、時刻Ｔ１６では、運転手の意思により右側レーンにレーンチェンジを開始した場合と、運転手による運転操作の不安定さが要因で手動運転モード制御値が変動した場合の両方が考えられ、今回は車両のシステムが後者と判断して、左側レーンの走行を維持する自動運転モード制御値を算出するものと仮定した。ここでは、危険が伴うような特別状態ではないものとする。
【００８４】
次に、時刻Ｔ２３を現在時刻とし、前述と同様に履歴として６目盛分の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をすると、６目盛分過去の時刻Ｔ１７に算出した自動運転モード制御値は図１０の線グラフとなり、線グラフ中の時刻Ｔ１７〜Ｔ２３の箇所と、時刻Ｔ１７〜Ｔ２３の各時刻に算出した手動運転モード制御値の点グラフは履歴の波形データとして一致する。従って、履歴の比較により類似条件を満たすと条件判定されるため、現在の時刻Ｔ２３では、手動運転モードから自動運転モードに切り替えられる。ここで、時刻Ｔ１７では、運転手の意思により右側レーンにレーンチェンジを開始して一定の時間が経過するため、今回は運転手の意思と同様に車両のシステムが右側レーンへのレーンチェンジするための自動運転モード制御値を算出するものと仮定した。
【００８５】
時刻Ｔ２３以降は自動運転モードとなり、車両のシステムが自動的に運転制御するため、操作機器１２２の運転操作を運転手が意思を持って放棄、つまりハンドルから手を放しても問題はない。実際には、車両のシステムが安定走行するまで運転手が操作機器１２２に触れていることが考えられ、図１１には、時刻Ｔ２９までハンドルを運転操作し、時刻Ｔ３０以降はハンドルから手を放す場合の一連の操舵制御値を示した。再度整理すると、時刻Ｔ００〜Ｔ０８は運転手による操作機器１２２の運転操作はなく、自動運転モード制御値により運転制御される。時刻Ｔ０８〜Ｔ１５は運転手による操作機器１２２の運転操作が加わったが、手動運転モード制御値が自動運転モード操作制御値と一致するため、自動運転モード操作制御値により運転制御される。時刻Ｔ１５〜Ｔ２３は手動運転モード制御値が自動運転モード制御値と不一致となるため、運転手による操作機器１２２の運転操作が主体となり、手動運転モード制御値により運転制御される。時刻Ｔ２３〜Ｔ２９は依然として運転手による運転操作は加わったままであるが、手動運転モード制御値が自動運転モード制御値と再び一致するため、手動運転モードから自動運転モードに移行し、自動運転モード制御値により運転制御される。時刻Ｔ３０〜Ｔ３４は車両のシステムが自動的に運転制御する認識が得られたので、操作機器１２２の運転操作を運転手が意思を持って放棄し、自動運転モード制御値により運転制御される。
【００８６】
再び、図２のフローチャートの説明に戻る。自動運転制御装置１００は、ステップＳ２〜ステップＳ１２の一連の処理を行う毎に自動運転制御装置１００の適用の終了判定をする（ステップＳ１３）。例えば、自動運転制御装置１００は、目的地に到着した場合、運転手または運転手以外の搭乗者による強制的な終了操作、例えば、自動運転制御装置の終了スイッチを押す動作等の介入が行われた場合（「終了」の場合）に、自動運転制御装置１００の適用を終了する。一方、自動運転制御装置１００を終了するように判定されなかった場合（「継続」の場合）は、自動運転制御装置１００の適用を継続するものとし、ステップＳ２以下の処理を繰り返す。
【００８７】
なお、図２のフローは、通常は繰り返し逐次実行され、自動運転制御装置１００は、制御指令値を制御対象機器１３１に制御指令をすること、および報知指令情報を報知対象機器１３２に報知指令することを継続的に実施する。
【００８８】
以上説明したように、実施の形態１に係る自動運転制御装置１００によれば、運転手による操作機器の運転操作の有無に加えて、自動運転モード制御値および手動運転モード制御値の履歴の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をすることによって、履歴を考慮した運転モードを決定し、自動運転モードと手動運転モードの切り替えを自動的に行う。このため、運転手および運転手以外の搭乗者の少なくとも一方に、車両のシステムへの不安感、急な操舵および急な加減速を伴う速度変化による違和感を与えることなく、車両のシステムが自動的にスムーズに運転モードを切り替えることが実現できる。
【００８９】
＜実施の形態２＞
以上説明した実施の形態１の自動運転制御装置１００においては、車両のシステムが自動的に運転制御する自動運転モードと、運転手の運転操作により運転制御する手動運転モードとを、車両のシステムが自動的にスムーズに切り替えることが実現できた。
【００９０】
実施の形態１の自動運転制御装置１００においては、自動運転モード中に、複数の制御対象機器１３１への制御指令値に対応する自動運転モード制御値と手動運転モード制御値の一部履歴でも閾値以上の差が生じると、自動運転モードから手動運転モードに切り替えられる。例えば、自動運転モード中に、運転手が操舵制御運転操作することで、自動運転モード制御値および手動運転モード制御値の履歴に閾値以上の差が生じると、運転手が速度制御の運転操作していなくても、操舵の自動運転制御のみならず加減速の速度の自動運転制御もキャンセルされる。当然、操舵制御運転操作と速度制御運転操作が逆の場合でも同様のことが考えられる。このため、実施の形態１の自動運転制御装置１００では、車両のシステムによる自動運転モードと手動運転モードの切り替えにより、運転手の運転操作の負担を十分に軽減することができない場合がある。
【００９１】
特許第６４７０４０３号には、オーバーライド検出部により操舵制御運転操作および加減速の速度制御運転操作のいずれか一方によるオーバーライドが検出された場合に、運転モードを、操舵制御運転操作および速度制御運転操作による両方のオーバーライドが検出された場合と比べて、自動運転制御の度合いが高い半自動運転モードに切り替えることが開示されている。
【００９２】
しかしながら、特許第６４７０４０３号の技術では、先に説明した課題があった。すなわち、運転手が運転操作しないことにより手動運転モードから自動運転モードに切り替えるため、ハンドルによる操舵制御運転操作およびアクセルまたはブレーキによる速度制御運転操作を運転手が意思を持って放棄する、換言すれば操作しないで開放する必要があり、これは運転手が自動運転制御装置の車両のシステムに慣れて、車両のシステムを信頼するまでは、運転手が車両のシステムに不安を持ちながら行動することとなる。また、手動運転モード中の車両走行状態によっては、手動運転モードから自動運転モードにスムーズに切り替えられず、急な操舵および急な加減速等の速度変化により、運転手および運転手以外の搭乗者の少なくとも一方に違和感を与える可能性があった。
【００９３】
本発明に係る実施の形態２の自動運転制御装置２００は、実施の形態１の運転モードの切り替えをさらに改善することで、上記のような問題を解消し、運転手の運転操作の負担を軽減する自動運転制御装置を提供する。
【００９４】
＜装置構成＞
図１２は本発明に係る実施の形態２の自動運転制御装置２００の構成を示す機能ブロック図である。なお、図１２においては、図１を用いて説明した自動運転制御装置１００と同一の構成および機能については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００９５】
図１２に示すように自動運転制御装置２００は、自動運転制御装置１００と同様に自車両状態取得部１０１、周辺環境情報取得部１０２、手動操作量取得部１０３、自動運転モード制御値算出部１０４、手動運転モード制御値算出部１０５、履歴格納部１０６、履歴考慮運転モード決定部１０７および制御指令値報知指令情報決定部１０８を備え、さらに自動手動混在運転モード制御値を算出する自動手動混在運転モード制御値算出部２０１を備えている。
【００９６】
また、履歴考慮運転モード決定部１０７が運転モードを決定する際に、履歴格納部１０６に格納されている自動運転モード制御値、手動運転モード制御値および自動手動混在運転モード制御値の履歴のいずれかの組合せの比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をすることによって、履歴を考慮した運転モードとして自動運転モード、手動運転モードまたは自動手動混在運転モードを選択し、運転モードを自動的に切り替える構成を有している。
【００９７】
自動運転制御装置２００は、自動運転制御装置１００と同様に、マイコンまたはＳｏＣ等のコンピュータを用いて構成されており、上記の各機能ブロックは、コンピュータがプログラムに従って動作することにより実現される。各機能ブロックは、必要となる情報、取得する情報、データ処理またはデータ生成した情報等を記憶するデータ記憶部を備える場合がある。各機能ブロックはそれぞれ独立したＥＣＵまたはコンピュータに搭載されても良いし、一部または全ブロックが単一のＥＣＵまたはコンピュータに搭載されても良い。
【００９８】
以下、より詳細に自動運転制御装置２００の構成を説明する。自動運転制御装置２００には、運転手の運転操作によらず車両のシステムが全て自動的に運転制御する自動運転機能が搭載されている。また、制御対象機器の一部を車両のシステムが自動的に運転制御し、車両のシステムが運転制御しない残りの制御対象機器を運転手による操作機器１２２の運転操作により運転制御する自動手動混在運転機能が搭載されている。さらに、自動運転制御装置２００には、車両のシステムが全て自動的に運転制御する自動運転モード、運転手による全ての操作機器１２２の運転操作により運転制御する手動運転モード、および制御対象機器の一部を車両のシステムが自動的に運転制御し、車両のシステムが運転制御しない残りの制御対象機器を運転手が運転制御する自動手動混在運転モードを切替える機能が搭載されている。
【００９９】
ここで、自動運転モードは運転手の運転操作によらず車両のシステムのみが全ての制御対象機器１３１を制御し、車両のシステムが全て自動的に運転制御する状態と定義し、手動運転モードは運転手が全ての制御対象機器の制御に介入し、運転手が全ての操作機器１２２の運転操作により運転制御する状態と定義する。また、自動手動混在運転モードは、制御対象機器の一部を車両のシステムが自動的に運転制御し、車両のシステムが運転制御しない残りの制御対象機器を運転手による操作機器１２２の運転操作により運転制御する状態と定義する。このように定義することで、より現実的な自動運転制御装置を実現できる。自動手動混在運転モードと表現したのは、車両のシステムによる自動運転制御と運転手による手動運転制御が混在することを意味する。具体的には、運転手は操舵制御用の操舵制御機器であるハンドルの運転操作には介入せず、車両のシステムが操舵運転制御し、運転手が加減速の速度制御用の速度制御機器であるアクセル、ブレーキを運転操作することで速度運転制御する状態または、その逆に、車両のシステムが速度運転制御し、運転手が操舵制御用の操舵制御機器であるハンドルを運転操作することで操舵運転制御する状態が挙げられる。
【０１００】
自車両状態取得部１０１、周辺環境情報取得部１０２および手動操作量取得部１０３は、実施の形態１と同様の機能であるが、各ブロックの取得情報となる自車両状態、周辺環境情報および手動操作量は、自動手動混在運転モード制御値算出部２０１にも出力され、自動手動混在運転モード制御値算出部２０１は、それらの情報に基づいて自動手動混在運転モード制御値の算出を行う。
【０１０１】
自動運転モード制御値算出部１０４および手動運転モード制御値算出部１０５は、実施の形態１と同様の機能である。
【０１０２】
自動手動混在運転モード制御値算出部２０１は、自車両状態取得部１０１から出力された自車両状態、周辺環境情報取得部１０２から出力された周辺環境情報および手動操作量取得部１０３から出力された手動操作量に基づいて、自動手動混在運転モード制御値を算出し、履歴格納部１０６および制御指令値報知指令情報決定部１０８に自動手動混在運転モード制御値を出力する。自動手動混在運転モード制御値は、制御対象機器の一部を車両のシステムが自動的に運転制御し、車両のシステムが運転制御しない残りの制御対象機器を運転手による操作機器１２２の運転操作により運転制御する自動手動混在運転モード中に、制御対象機器１３１に制御指令する制御指令値となる。
【０１０３】
ここで、自動手動混在運転モードには、車両のシステムが自動的に操舵運転制御して、運転手が速度制御機器の運転操作により速度運転制御する自動操舵手動速度混在運転モードと、車両のシステムが自動的に速度運転制御して、運転手が操舵制御機器の運転操作により操舵運転制御する自動速度手動操舵混在運転モードとが含まれる。従って、自動手動混在運転モード制御値には、自動操舵手動速度混在運転モードに対応する自動操舵手動速度混在運転モード制御値と、自動速度手動操舵混在運転モードに対応する自動速度手動操舵混在運転モード制御値が含まれる。一般的には、自動手動混在運転モード制御値は、車両のシステムが運転制御する側は自動運転モード制御値と同様に、算出直後からある範囲の期間またはある範囲の距離における制御計画値となり、運転手が運転制御する側は手動運転モード制御値と同様に算出直後における瞬時の制御計画値となる。自車両状態、周辺環境情報および手動操作量が逐次更新されため、自動手動混在運転モード制御値は逐次更新される。このように定義することで、より現実的な自動運転制御装置を実現できる。
【０１０４】
履歴格納部１０６は、自動運転モード制御値算出部１０４が算出した自動運転モード制御値、手動運転モード制御値算出部１０５が算出した手動運転モード制御値および自動手動混在運転モード制御値算出部２０１が算出した自動手動混在運転モード制御値を、履歴として格納する。実施の形態１と同様の機能を有するが、格納する情報として、自動手動混在運転モード制御値が加わる。
【０１０５】
履歴考慮運転モード決定部１０７は、履歴格納部１０６に格納されている履歴を考慮した運転モードを決定する。具体的には、履歴考慮運転モード決定部１０７が運転モードを決定する際に、運転手による操作機器１２２の運転操作の有無に加えて、格納されている自動運転モード制御値、手動運転モード制御値および自動手動混在運転モード制御値の履歴のいずれかの組合せの比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をすることによって、運転モードとして自動運転モード、手動運転モードまたは自動手動混在運転モードを選択し、運転モードを自動的に切り替える。実施の形態１と同様の機能を有するが、決定すべき運転モードとして、自動手動混在運転モードが加わる。
【０１０６】
制御指令値報知指令情報決定部１０８は、自動運転モード制御値算出部１０４から出力された自動運転モード制御値、手動運転モード制御値算出部１０５から出力された手動運転モード制御値および自動手動混在運転モード制御値算出部２０１から出力された自動手動混在運転モード制御値に基づいて履歴考慮運転モード決定部１０７が決定した運転モードに従って、制御対象機器１３１に制御指令する制御指令値および報知対象機器１３２に報知指令する報知指令情報を決定する。また、制御指令値報知指令情報決定部１０８は、決定した制御指令値を制御対象機器１３１に制御指令し、制御指令値を決定する際に選択した運転モードを報知指令情報として報知対象機器１３２に報知指令する。
【０１０７】
制御対象機器１３１は、制御指令値に従って車両の運転制御を行い、自動運転モード中には車両のシステムが自動的に運転制御し、手動運転モード中には運転手の運転操作により運転制御し、自動手動混在運転モード中には制御対象機器の一部を車両のシステムが自動的に運転制御し、車両のシステムが運転制御しない残りの制御対象機器は運転手による操作機器１２２の運転操作により運転制御される。
【０１０８】
また、報知対象機器１３２は、報知指令情報に従って運転手または運転手以外の搭乗者に対して、決定した報知指令情報、つまり運転モードを報知するため、車両の運転手や運転手以外の搭乗者は運転モードを確認することができる。
【０１０９】
ここで、自動運転モード中に制御指令値報知指令情報決定部１０８が決定した制御指令値、または自動手動混在運転モード中に制御指令値報知指令情報決定部１０８が決定した車両のシステムが運転制御する側の制御指令値、つまり自動運転モード制御値または自動手動混在運転モード制御値を、運転手が運転操作する操作機器１２２に反映（入力）しても良い。運転手が操作機器１２２に触れている場合には、操作機器１２２に自動運転モード制御値または自動手動混在運転モード制御値を反映（入力）することによって、運転手に対して自動運転モード中または自動手動混在運転モード中であることを伝える効果がある。操作機器１２２に自動運転モード制御値または自動手動混在運転モード制御値を反映（入力）するタイミングは、実勢の形態１の自動運転モード制御値を操作機器１２２に反映（入力）するのと同様のタイミングとなる。
【０１１０】
＜動作＞
次に、図１３に示すフローチャートを用いて、実施の形態２の自動運転制御装置２００の動作を説明する。
【０１１１】
図１３に示されるように、車両または車載システムを起動し、自動運転制御装置２００を作動させると、自動運転制御装置２００の動作フローが開始される。まず、実施の形態１と同様に、自動運転制御装置２００の適用の開始判定をする（ステップＳ１）。
【０１１２】
適用開始と判定された場合（「開始」）、自動運転制御装置２００の適用を開始し、ステップＳ２の処理に移行するが、それ以外の場合は待機と判定され（「待機」）、ステップＳ１の判定が繰り返される。
【０１１３】
自動運転制御装置２００の適用が開始された際の運転モードの初期値は、実施の形態１と同様に、通常は自動運転モードが設定されるが、運転手および運転手以外の搭乗者の少なくとも一方の好みを反映した設定でも良いし、変更可能としても良い。
【０１１４】
ステップＳ２〜Ｓ４の動作は、実施の形態１と同様の動作であるが、各ブロックの取得情報となる自車両状態、周辺環境情報および手動操作量は、自動手動混在運転モード制御値算出部２０１にも出力され、それらの情報に基づいて自動手動混在運転モード制御値が算出される。
【０１１５】
ステップＳ５およびプＳ６の動作は、実施の形態１と同様の動作であり、自動手動混在運転モード制御値算出部２０１は、自車両状態取得部１０１から出力された自車両状態、周辺環境情報取得部１０２から出力された周辺環境情報および手動操作量取得部１０３から出力された手動操作量に基づいて、自動手動混在運転モード制御値を算出し、履歴格納部１０６および制御指令値報知指令情報決定部１０８に自動手動混在運転モード制御値を出力する（ステップＳ２１）。
【０１１６】
なお、ステップＳ５、Ｓ６およびＳ２１は独立した処理のため、処理の順番を入れ替えても良いし、同時に処理しても良い。
【０１１７】
履歴格納部１０６は、自動運転モード制御値算出部１０４で算出されて自動運転モード制御値、手動運転モード制御値算出部１０５で算出された手動運転モード制御値および自動手動混在運転モード制御値算出部２０１で算出された自動手動混在運転モード制御値を、履歴として格納する（ステップＳ７）。実施の形態１と同様の動作であるが、格納する情報として、自動手動混在運転モード履歴が加わる。
【０１１８】
履歴考慮運転モード決定部１０７は、履歴格納部１０６に格納されている履歴を考慮した運転モードを決定する（ステップＳ８）。
【０１１９】
図１４は、履歴考慮運転モード決定部１０７が履歴を考慮した運転モードを決定する処理を示すフローチャートである。図１４に示すフローチャートを用いて、ステップＳ８の処理についてさらに説明する。
【０１２０】
図１４に示されるように、履歴を考慮した運転モードの決定が開始されると、運転手による強制的な運転モードの操作有無を確認するため、強制手動運転モードの指定の有無（ＯＮ／ＯＦＦ）を判定する（ステップＳ５１）。ステップＳ５１において、強制手動運転モードの指定があると判定された場合（「ＯＮ」の場合）は、ステップＳ６１に移行して手動運転モードを選択する。一方、ステップＳ５１において、強制手動運転モードの指定がないと判定された場合（「ＯＦＦ」の場合）は、ステップＳ５２に移行して運転手による操舵制御操作機器の操舵制御運転操作の有無を判定する。ここで、強制手動運転モードの指定がない場合（「ＯＦＦ」の場合）を、強制的に自動運転モードを指定することに利用しても良いし、強制自動運転モードの指定の有無の判定処理を新たに設けても良い。
【０１２１】
ステップＳ５２において、運転手による操舵制御操作機器の操舵制御運転操作がないと判定された場合（「なし」の場合）は、ステップＳ５３に移行して運転手による速度制御操作機器の速度制御運転操作の有無を判断する。
【０１２２】
ステップＳ５３において、運転手による速度制御操作機器の速度制御運転操作がないと判定された場合（「なし」の場合）は、ステップＳ６０に移行して自動運転モードを選択する。一方、ステップＳ５３において、運転手による速度制御操作機器の速度制御運転操作があると判定された場合（「あり」の場合）は、ステップＳ５４に移行して自動運転モード制御値の履歴Ｄ１と自動操舵手動速度混在運転モード制御値の履歴Ｄ３との比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をする。
【０１２３】
ステップＳ５４において、条件判定結果が類似条件を満たすと判定される場合（「条件内」の場合）は、ステップＳ６０に移行して自動運転モードを選択する。一方、ステップＳ５４において、条件判定結果が類似条件を満たさないと判定される場合（「条件外」の場合）は、ステップＳ６２に移行して自動操舵手動速度混在運転モードを選択する。
【０１２４】
また、ステップＳ５２において、運転手による操舵制御操作機器の操舵制御運転操作があると判定された場合（「あり」の場合）は、ステップＳ５５に移行して運転手による速度制御操作機器の速度制御運転操作の有無を判断する。
【０１２５】
ステップＳ５５において、運転手による速度制御操作機器の速度制御運転操作がないと判定された場合（「なし」の場合）は、ステップＳ５６に移行して自動運転モード制御値の履歴Ｄ１と自動速度手動操舵混在運転モード制御値の履歴Ｄ４の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をする。
【０１２６】
ステップＳ５６において、条件判定結果が類似条件を満たすと判定される場合（「条件内」の場合）は、ステップＳ６０に移行して自動運転モードを選択する。一方、ステップＳ５６において、条件判定結果が類似条件を満たさないと判定される場合（「条件外」の場合）は、ステップＳ６３に移行して自動速度手動操舵混在運転モードを選択する。
【０１２７】
なお、ステップＳ５５において、運転手による速度制御操作機器の速度制御運転操作があると判定された場合（「あり」の場合）は、ステップＳ５７に移行して自動運転モード制御値の履歴Ｄ１と手動運転モード制御値の履歴Ｄ２の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をする。
【０１２８】
ステップＳ５７において、条件判定結果が類似条件を満たすと判定される場合（「条件内」の場合）は、ステップＳ６０に移行して自動運転モードを選択する。一方、ステップＳ５７において、条件判定結果が類似条件を満たさないと判定される場合（「条件外」の場合）は、ステップＳ５８に移行して手動運転モード制御値の履歴Ｄ２と自動操舵手動速度混在運転モード制御値の履歴Ｄ３の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をする。
【０１２９】
ステップＳ５８において、条件判定結果が類似条件を満たすと判定される場合（「条件内」の場合）は、ステップＳ６２に移行して自動操舵手動速度混在運転モードを選択する。一方、ステップＳ５７において、条件判定結果が類似条件を満たさないと判定される場合（「条件外」の場合）は、ステップＳ５９に移行して手動運転モード制御値の履歴Ｄ２と自動速度手動操舵混在運転モード制御値の履歴Ｄ４の比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をする。
【０１３０】
ステップＳ５９において、条件判定結果が類似条件を満たすと判定される場合（「条件内」の場合）は、ステップＳ６３に移行して自動速度手動操舵混在運転モードを選択する。一方、ステップＳ５９において、条件判定結果が類似条件を満たさないと判定される場合（「条件外」の場合）は、ステップＳ６１に移行して手動運転モードを選択する。運転モードが選択されると、履歴を考慮した運転モードの決定が終了する。なお、図１４のフローは一例であり、速度と操舵の判定順、例えばステップＳ５２とステップＳ５３、ステップＳ５８とステップＳ５９などを入れ替えることが可能である。
【０１３１】
ここで、図１３のフローチャートの説明に戻る。制御指令値報知指令情報決定部１０８は、自動運転モード制御値算出部１０４から出力された自動運転モード制御値、手動運転モード制御値算出部１０５から出力された手動運転モード制御値および自動手動混在運転モード制御値算出部２０１から出力された自動手動混在運転モード制御値に基づいて履歴考慮運転モード決定部１０７が決定した運転モードに従って、制御対象機器１３１に制御指令する制御指令値および報知対象機器１３２に報知指令する報知指令情報を決定する（ステップＳ９）。また、特別状態の有無を判断することにより、特別状態である場合は、強制的に自動運転モードに切り替える。
【０１３２】
制御指令値報知指令情報決定部１０８は、決定した制御指令値を制御対象機器１３１に制御指令し（ステップＳ１０）、制御指令値を決定する際に選択した運転モードを報知指令情報として報知対象機器１３２に報知指令する（ステップＳ１１）。制御指令値と報知指令情報（運転モード）は対応する必要があるため、ステップＳ１０およびＳ１１は同時に処理されるか、または制御対象機器１３１および報知対象機器１３２において対応付けされた処理が実施される。
【０１３３】
次に、自動運転モード中に制御指令値報知指令情報決定部１０８が決定した制御指令値、または自動手動混在運転モード中に制御指令値報知指令情報決定部１０８が決定した車両のシステムが運転制御する側の制御指令値、つまり自動運転モード制御値または自動手動混在運転モード制御値を、運転手が運転操作する操作機器１２２に反映（入力）する（ステップＳ１２）。
【０１３４】
自動運転制御装置２００は、ステップＳ２〜ステップＳ６、ステップＳ２１、ステップＳ７〜ステップＳ１２の一連の処理を行う毎に自動運転制御装置２００の適用の終了判定をする（ステップＳ１３）。例えば、自動運転制御装置２００は、目的地に到着した場合、運転手または運転手以外の搭乗者による強制的な終了操作、例えば、自動運転制御装置の終了スイッチを押す動作等の介入が行われた場合（「終了」の場合）に、自動運転制御装置２００の適用を終了する。一方、自動運転制御装置２００を終了するように判定されなかった場合（「継続」の場合）は、自動運転制御装置２００の適用を継続するものとし、ステップＳ２以下の処理を繰り返す。
【０１３５】
なお、図１３のフローは、通常は繰り返し逐次実行され、自動運転制御装置２００は、制御指令値を制御対象機器１３１に制御指令をすること、および報知指令情報を報知対象機器１３２に報知指令することを継続的に実施する。
【０１３６】
以上説明したように、実施の形態２に係る自動運転制御装置２００によれば、運転手による操作機器１２２の運転操作の有無に加えて、自動運転モード制御値、手動運転モード制御値および自動手動混在運転モード制御値の履歴のいずれかの組合せの比較で類似条件を満たすか否かの条件判定をすることによって、履歴を考慮した運転モードを決定し、自動運転モード、手動運転モードまたは自動手動混在運転モードの切り替えを自動的に行う。このため、運転手および運転手以外の搭乗者の少なくとも一方に、車両のシステムへの不安感、急な操舵および急な加減速を伴う速度変化による違和感を与えることなく、車両のシステムが自動的によりスムーズに運転モードを切り替えることが実現でき、運転手の運転操作の負担をさらに軽減することができる。
【０１３７】
＜実施の形態３＞
以上説明した実施の形態１および２に係る自動運転制御装置１００および２００においては、運転手による操作機器の運転操作の有無に加えて、各運転モードに対応する制御値の履歴の比較で類似条件を満たすか否か条件判定することによって、履歴を考慮した運転モードを決定し、車両のシステムが運転モードを自動的に切り替える構成を示したが、履歴として、制御値の代わりに、走行経路または走行速度を用いても良い。
【０１３８】
この場合、自動運転制御装置１００および２００における自動運転モード制御値算出部１０４は、自動運転モード制御値の算出時に車両の走行経路および走行速度を計画立案するので、自動運転モード制御値の代わりに自動運転モード走行経路または自動運転モード速度として履歴格納部１０６に出力する。
【０１３９】
また、自動運転制御装置１００および２００における手動運転モード制御値算出部１０５は、手動運転モード制御値を用いて制御対象機器を制御した場合の走行経路および走行速度を算出し、手動運転モード制御値の代わりに手動運転モード走行経路および手動運転モード走行速度として履歴格納部１０６に出力する。
【０１４０】
同様に、自動運転制御装置２００における自動手動混在運転モード制御値算出部２０１は、自動手動混在運転モード制御値の代わりに自動手動混在運転モード走行経路または自動手動混在運転モード走行速度を履歴格納部１０６に出力する。
【０１４１】
また、自動運転制御装置１００および２００における履歴格納部１０６は、制御値の代わりに、走行経路または走行速度の履歴を格納する。つまり、履歴格納部１０６は、自動運転モード制御値の代わりに自動運転モード走行経路または自動運転モード走行速度を、手動運転モード制御値の代わりに手動運転モード走行経路または手動運転モード走行速度を、自動手動混在運転モード制御値の代わりに自動手動混在運転モード走行経路または自動手動混在運転モード走行速度を格納する。
【０１４２】
また、自動運転制御装置１００および２００における履歴考慮運転モード決定部１０７は、履歴格納部１０６に格納されている走行経路または走行速度の履歴から、履歴を考慮した運転モードを決定する。その他の動作や効果は、実施の形態１および２と同様となるため、説明は省略する。実施の形態３の構成を採ることで、履歴を考慮した運転モードを走行経路および走行速度に基づいて決定することができる。
【０１４３】
なお、以上説明した自動運転制御装置１００および２００の各構成要素はコンピュータを用いて構成することができ、コンピュータがプログラムを実行することで実現される。すなわち、自動運転制御装置１００および２００は、例えば図１５に示す処理回路５０１により実現される。処理回路５０１には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサが適用され、記憶装置に格納されるプログラムを実行することで各部の機能が実現される。
【０１４４】
なお、処理回路５０１には、専用のハードウェアが適用されても良い。処理回路５０１が専用のハードウェアである場合、処理回路５０１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたもの等が該当する。
【０１４５】
自動運転制御装置１００および２００は、構成要素の各々の機能が個別の処理回路で実現されても良いし、それらの機能がまとめて１つの処理回路で実現されても良い。
【０１４６】
また、図１６には、処理回路５０１がプロセッサを用いて構成されている場合におけるハードウェア構成を示している。この場合、自動運転制御装置１００および２００の各部の機能は、ソフトウェア等（ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェア）との組み合わせにより実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリ６０２に格納される。処理回路５０１として機能するプロセッサ６０１は、メモリ６０２（記憶装置）に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、このプログラムは、自動運転制御装置１００および２００の構成要素の動作の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるといえる。
【０１４７】
ここで、メモリ６０２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）およびそのドライブ装置等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であっても良い。
【０１４８】
以上、自動運転制御装置１００および２００の各構成要素の機能が、ハードウェアおよびソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、自動運転制御装置１００および２００の一部の構成要素を専用のハードウェアで実現し、別の一部の構成要素をソフトウェア等で実現する構成であっても良い。例えば、一部の構成要素については専用のハードウェアとしての処理回路５０１でその機能を実現し、他の一部の構成要素についてはプロセッサ６０１としての処理回路５０１がメモリ６０２に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
【０１４９】
以上のように、自動運転制御装置１００および２００は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【０１５０】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０１５１】
１０１  自車両状態取得部、１０２  周辺環境情報取得部、１０３  手動操作量取得部、１０４  自動運転モード制御値算出部、１０５  手動運転モード制御値算出部、１０６  履歴格納部、１０７  履歴考慮運転モード決定部、１０８  制御指令値報知指令情報決定部。
【図１】
0006882400.tif 000002
【図２】
0006882400.tif 000003
【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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