JP2019159828A - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】運転モードの切り替わり時に、より好適な走行制御を実現すること。【解決手段】車両制御装置（１００）において、車両の周辺状況を認識する認識部（１３０）と、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、乗員の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御する第１運転モード、または前記第１運転モードよりも前記乗員の操作に依存する度合が高い第２運転モードを実行する運転制御部（１４０，１６０）と、所定条件を満たす場合に、前記第１運転モードと前記第２運転モードとを切り替える切替制御部（１４２）とを備え、前記運転制御部は、前記車両の走行ラインを、前記第１運転モードにおいて前記車両が走行する第１走行ラインから、前記第２運転モードにおいて前記車両が走行する第２走行ラインに切り替えた後に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードから前記第２運転モードに切り替える。【選択図】図２

Description

本発明は、車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムに関する。

近年、車両を自動的に制御することについて研究が進められている。これに関連して、車両の自動運転時の走行ラインと、手動運転時の走行ライン（即ち、運転者の想定する走行ライン）との隔たりが生じることを防止する技術が開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１６−２２４５９４号公報

しかしながら、従来の技術では、車両の中心位置と、乗員が着座する位置とが一致していないにも拘わらず、乗員が手動運転を開始する際にも車両の走行ラインが車両の中心位置を基準とした自動運転時の走行ラインに位置付けられてしまうため、乗員が車両の周囲の状況をバランスよく視認できない場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、運転モードの切り替わり時に、より好適な走行制御を実現することができる車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

（１）：車両の周辺状況を認識する認識部と、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、乗員の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御する第１運転モード、または前記第１運転モードよりも前記乗員の操作に依存する度合が高い第２運転モードを実行する運転制御部と、所定条件を満たす場合に、前記第１運転モードと前記第２運転モードとを切り替える切替制御部とを備え、前記運転制御部は、前記車両の走行ラインを、前記第１運転モードにおいて前記車両が走行する第１走行ラインから、前記第２運転モードにおいて前記車両が走行する第２走行ラインに切り替えた後に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードから前記第２運転モードに切り替える車両制御装置である。

（２）：（１）において、前記運転制御部は、同一車線に前記第１走行ラインおよび前記第２走行ラインを設定するものである。

（３）：（１）において、前記運転制御部は、前記認識部により認識された前記車両の走行車線が二車線以上である場合に、異なる車線に前記第１走行ラインおよび前記第２走行ラインを設定するものである。

（４）：（１）〜（３）のうち何れか一つにおいて、前記切替制御部は、前記認識部により前記車両の進行方向に障害物が認識された場合に、前記車両の運転モードを前記第１運転モードから前記第２運転モードへの切り替え制御を実行するものである。

（５）：（１）〜（４）のうち何れか一つにおいて、前記切替制御部は、前記認識部により前記車両を走行する道路の外乱要素が所定量以上である場合に、前記車両の運転モードを前記第１運転モードから前記第２運転モードへの切り替え制御を実行するものである。

（６）：車両制御装置が、車両の周辺状況を認識し、認識された前記周辺状況に基づいて、乗員の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御する第１運転モード、または前記第１運転モードよりも前記乗員の操作に依存する度合が高い第２運転モードを実行し、所定条件を満たす場合に、前記第１運転モードと前記第２運転モードとを切り替え、前記車両の走行ラインを、前記第１運転モードにおいて前記車両が走行する第１走行ラインから、前記第２運転モードにおいて前記車両が走行する第２走行ラインに切り替えた後に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードから前記第２運転モードに切り替える、車両制御方法である。

（７）：車両制御装置に、車両の周辺状況を認識させ、認識された前記周辺状況に基づいて、乗員の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御する第１運転モード、または前記第１運転モードよりも前記乗員の操作に依存する度合が高い第２運転モードを実行させ、所定条件を満たす場合に、前記第１運転モードと前記第２運転モードとを切り替えさせ、前記車両の走行ラインを、前記第１運転モードにおいて前記車両が走行する第１走行ラインから、前記第２運転モードにおいて前記車両が走行する第２走行ラインに切り替えた後に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードから前記第２運転モードに切り替える、プログラムである。

（１）〜（７）によれば、運転モードの切り替わり時に、より好適な走行制御を実現することができる。

実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。 第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。 走行ライン制御部１４４の処理の一例を示す図である。 自車両Ｍが走行する道路が二車線である場合の走行ライン制御部１４４の処理の一例を示す図である。 実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。実施形態の車両制御装置は、自動運転車両に適用される。自動運転車両が実行可能な運転モードには、乗員の操作に依らずに車両の操舵および加減速を制御して車両を走行させる第１運転モードと、第１運転モードよりも乗員の操作に依存する度合が高い状態で車両を走行させる第２運転モードとが含まれる。乗員の操作に依存する度合が高い状態とは、例えば、乗員が運転操作子を操作して、車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御する等、乗員に対して所定のタスクが課される状態である。また、第２運転モードには、ＬＫＡＳ（Lane Keeping Assistance System）やＡＣＣ（Adaptive Cruise Control System）等の運転支援制御が行われている状態が含まれるものとする。また、以下の説明において、「乗員」とは、運転席すなわち運転操作子が設けられたシートに着座した乗員を指すものとする。また、以下では、左側通行の法規が適用される場合について説明するが、右側通行の法規が適用される場合、左右を逆に読み替えればよい。

［全体構成］
図１は、実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。車両システム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等の内燃機関、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。

車両システム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（Map Positioning Unit）６０と、運転操作子８０と、自動運転制御装置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。また、自動運転制御装置１００は、「車両制御装置」の一例である。

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、車両システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍ）の任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ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。

レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波等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の任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ−ＣＷ（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。

ファインダ１４は、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ファインダ１４は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。

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、速度等を認識する。物体認識装置１６は、認識結果を自動運転制御装置１００に出力する。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の検出結果をそのまま自動運転制御装置１００に出力してよい。車両システム１から物体認識装置１６が省略されてもよい。

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）等を利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。

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。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キー等を含む。また、スイッチには、例えば、自車両Ｍの運転モードを、第１運転モードと第２運転モードとの間で切り替える切替スイッチが含まれる。

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。また、車両センサ４０には、乗員が着座する運転席の位置を検知するシート位置検知センサが含まれてよい。

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とを備える。ナビゲーション装置５０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置に第１地図情報５４を保持している。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。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キー等を含む。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。経路決定部５３は、例えば、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、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）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）情報等を含んでもよい。地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。ナビゲーション装置５０は、地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。ナビゲーション装置５０は、例えば、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。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地図上経路と同等の経路を取得してもよい。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１を含み、ＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された地図上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推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、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、推奨車線を決定する。

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、電話番号情報等が含まれてよい。第２地図情報６２は、通信装置２０が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。

運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含む。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、自動運転制御装置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のうち一部または全部に出力される。

自動運転制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０とを備える。これらの構成要素は、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェア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）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）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。プログラムは、予め自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。また、行動計画生成部１４０と、第２制御部１６０とを合わせたものが「運転制御部」の一例である。運転制御部は、例えば、認識部１３０により認識された周辺状況等に基づいて、第１運転モードまたは第２運転モードによる運転制御を実行する。

図２は、第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、行動計画生成部１４０とを備える。行動計画生成部１４０は、例えば、イベント制御部１４２と、走行ライン制御部１４４とを備える。イベント制御部１４２は、「切替制御部」の一例である。第１制御部１２０は、例えば、ＡＩ（Artificial Intelligence；人工知能）による機能と、予め与えられたモデルによる機能とを並行して実現する。例えば、「交差点を認識する」機能は、ディープラーニング等による交差点の認識と、予め与えられた条件（パターンマッチング可能な信号、道路標示等がある）に基づく認識とが並行して実行され、双方に対してスコア付けして総合的に評価することで実現されてよい。これによって、自動運転の信頼性が担保される。

認識部１３０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を介して入力された情報に基づいて、自車両Ｍの周辺にある物体の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。物体には、例えば、歩行者、自転車、他車両等の移動体や工事箇所等の障害物が含まれる。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心等）を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体が他車両である場合、物体の「状態」とは、物体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）を含んでもよい。また、物体が、歩行者である場合、物体の「状態」とは、物体が移動する方向、あるいは「行動状態」（例えば、道路を横断している、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。

また、認識部１３０は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（道路）を認識する。例えば、認識部１３０は、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、走行車線を認識する。なお、認識部１３０は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレール等を含む走路境界（道路境界）を認識することで、走行車線を認識してもよい。また、認識部１３０は、同一方向に進行可能な車線数を認識してもよい。これらの認識において、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。また、認識部１３０は、自車両Ｍが走行する道路の幅を認識する。この場合、認識部１３０は、カメラ１０によって撮像された画像から道路幅を認識してもよく、第２地図情報６２から得られる道路区画線から道路幅を認識してもよい。また、認識部１３０は、カメラ１０によって撮像された画像に基づいて、障害物の幅（例えば、他車両の車幅）や高さ、車長、形状等を認識してもよい。また、認識部１３０は、一時停止線、赤信号、道路標識、料金所、その他の道路事象を認識する。

認識部１３０は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。認識部１３０は、例えば、自車両Ｍの代表点の車線中央からの乖離、および自車両Ｍの進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識してもよい。これに代えて、認識部１３０は、走行車線のいずれかの側端部（道路区画線または道路境界）に対する自車両Ｍの代表点の位置等を、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。また、認識部１３０は、第１地図情報５４または第２地図情報６２に基づいて、道路上の構造物（例えば、電柱、中央分離帯等）を認識してもよい。また、認識部１３０は、走行車線に隣接する個人や企業等が所有する敷地から、他車両や歩行者等が出入りする通用門を認識してもよい。また、認識部１３０は、通用門の開閉を認識してもよい。

行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自車両Ｍが自動的に（運転者の操作に依らずに）将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、自車両Ｍの代表点が通過する目標となる軌道である。代表点とは、例えば、自車両Ｍの重心である。以下、重心を用いて説明する。また、目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、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、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）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。行動計画生成部１４０のイベント制御部１４２および走行ライン制御部１４４の機能については、後述する。

第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０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。

第２制御部１６０は、例えば、取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置２２０を制御する。速度制御部１６４および操舵制御部１６６の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部１６６は、自車両Ｍの前方の道路の曲率に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。

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、および変速機等の組み合わせと、これらを制御するＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。

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、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子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、第２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電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

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、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

［イベント制御部の機能］
イベント制御部１４２は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自動運転において順次実行されるイベントを決定する。自動運転のイベントには、一定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、前走車両に追従する追従走行イベント、前走車両を追い越す追い越しイベント、障害物との接近を回避するための制動および／または操舵を行う回避イベント、カーブを走行するカーブ走行イベント、交差点や横断歩道、踏切等の所定のポイントを通過する通過イベント、車線変更イベント、合流イベント、分岐イベント、自動停止イベント、第１運転モードを終了して第２運転モードに切り替えるためのテイクオーバーイベント等がある。イベント制御部１４２は、決定したイベントに応じて、自車両Ｍが将来走行する目標軌道を生成する。

［走行ライン制御部の機能］
走行ライン制御部１４４は、第１運転モードおよび第２運転モードのそれぞれにおいて自車両Ｍが走行する走行ライン（第１走行ラインおよび第２走行ライン）を設定し、設定した走行ラインに沿って自車両Ｍを走行させるための運転制御を行う。図３は、走行ライン制御部１４４の処理の一例を示す図である。図３の例において、自車両Ｍは、左右の道路区画線ＬＬ、ＬＲで区画された車線Ｌ１を走行しているものとする。

図３の例では、走行ライン制御部１４４は、第１運転モードにおいて自車両Ｍが走行する第１走行ラインＲＬａと、第２運転モードにおいて自車両Ｍが走行する第２走行ラインＲＬｂとを異ならせている。第１走行ラインＲＬａおよび第２走行ラインＲＬｂは、何れも自車両Ｍの重心Ｇが通過するラインである。

例えば、走行ライン制御部１４４は、車線Ｌ１の道路幅方向（横方向；図中Ｙ方向）における中央を通る第１走行ラインＲＬａを設定する。そして、走行ライン制御部１４４は、第１運転モードを実行する場合に、自車両Ｍの重心Ｇが第１走行ラインＲｌａ上を通過する目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って自車両Ｇを走行させる。これにより、第１運転モードにおいて、自車両Ｍに搭載されたカメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４が、車線の中央から左右の周辺状況を、ほぼ均等に認識することができる。したがって、認識部１３０による自車両Ｍの周囲の視認性を向上させることができる。

また、走行ライン制御部１４４は、例えば、自車両Ｍの乗員の位置Ｐ１が車線Ｌ１の道路幅方向における中央を通過するように第２走行ラインＲＬｂを設定する。乗員の位置Ｐ１とは、例えば、自車両Ｍに設けられた運転席の位置である。したがって、自車両Ｍのステアリングホイールが車室内から見て右側に設けられている場合、第２走行ラインＲＬｂは、第１走行ラインＲＬａよりも左側にオフセットされる。

また、走行ライン制御部１４４は、乗員によるスライド操作等により運転席の位置が変更された場合に、乗員の位置Ｐ１を変更してもよい。また、走行ライン制御部１４４は、自車両Ｍの天井部（ルーフ）を支持するピラー（例えば、Ａピラー）の位置に基づいて乗員の位置Ｐ１を設定してもよい。また、走行ライン制御部１４４は、車室内カメラ（不図示）等により撮像された乗員の身長（座高）、頭部の位置等に基づいて乗員の位置Ｐ１を設定してもよい。

また、走行ライン制御部１４４は、乗員によるＨＭＩ３０の操作により、乗員の位置Ｐ１を設定してもよい。また、走行ライン制御部１４４は、乗員ごとに、過去の手動運転時の道路幅方向における乗員の位置Ｐ１を取得し、取得した位置の平均値や標準偏差等により乗員の位置Ｐ１を設定してもよい。これにより、乗員ごとの嗜好に対応する乗員の位置Ｐ１を設定することができる。

走行ライン制御部１４４は、例えば、イベント制御部１４２によりテイクオーバーイベントが実行された場合に、自車両Ｍの運転モードを第１運転モードから第２運転モードに切り替える制御を実行する。ここで、イベント制御部１４２によりテイクオーバーイベントが実行される条件について説明する。イベント制御部１４２は、例えば、後述する条件（１）〜（５）のうち少なくとも一つの条件を満たす場合に、テイクオーバーイベントを実行する。

＜条件（１）＞
イベント制御部１４２は、例えば、自車両Ｍの進行方向に障害が発生している場合に、テイクオーバーイベントを実行する。障害が発生している場合とは、例えば、図３に示すように、自車両Ｍの進行方向に障害物ＯＢ１が存在するため、自車両Ｍが車線Ｌ１をはみ出さずに走行することができない場合である。また、障害が発生している場合とは、少なくとも道路の一部に亀裂や陥没等があるため走行することができない場合等でもよい。

＜条件（２）＞
イベント制御部１４２は、車線Ｌ１の外乱要素が所定量以上である場合に、テイクオーバーイベントを実行する。外乱要素とは、例えば、自車両Ｍの進行方向における他の交通参加者（例えば、歩行者や自転車等）の数や、他の交通参加者の属性、所定距離区間の中で交差する道路の数、走行車線に連結する住宅等への入口の数等が含まれる。例えば、イベント制御部１４２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基づいて、上述した外乱要素を認識する。また、イベント制御部１４２は、自車両Ｍの位置情報を用いて、地図情報（第１地図情報５４および第２地図情報６２）の位置情報と照合し、合致する位置情報に対応する道路形状から外乱要素を認識してもよい。また、イベント制御部１４２は、例えば、外乱要素である他の交通参加者の数が５以上である場合や、所定距離区間において車線Ｌ１と交差する道路の数が３以上である場合に、テイクオーバーイベントを実行する。また、イベント制御部１４２は、複数の外乱要素の組み合わせにより、テイクオーバーイベントを実行するか否かを判定してもよい。

＜条件（３）＞
イベント制御部１４２は、例えば、豪雨等の天候の影響により、認識部１３０による認識度合が所定度合以下になった場合に、テイクオーバーイベントを実行する。

＜条件（４）＞
イベント制御部１４２は、例えば、乗員によるモード切替スイッチの操作により、第１運転モードから第２運転モードへの切り替え指示を受け付けた場合に、テイクオーバーイベントを実行する。

＜条件（５）＞
イベント制御部１４２は、例えば、認識部１３０により車線Ｌ１に隣接する通用門が認識された場合に、テイクオーバーイベントを実行する。この場合、イベント制御部１４２は、通用門が開いていることを認識した場合には、その位置から他車両や歩行者等が車線Ｌ１内に進入してくる可能性があるためテイクオーバーイベントを実行し、通用門が閉まっている場合には、テイクオーバーイベントを実行しないようにしてもよい。

走行ライン制御部１４４は、イベント制御部１４２によるテイクオーバーイベントの実行に伴い、自車両Ｍの重心Ｇが第１走行ラインＲＬａ上から第２走行ラインＲＬｂ上に変更するための目標軌道Ｋ１を生成し、生成した目標軌道Ｋ１に沿って自車両Ｍを走行させる。これにより、自車両Ｍの走行ラインが、第１走行ラインＲＬａから第２走行ラインＲＬｂに切り替わる。次に、走行ライン制御部１４４は、自車両Ｍの重心Ｇが第２走行ライン上を走行している状態で、運転操作子８０を操作して手動運転を実行させるためのテイクオーバーリクエストを乗員に通知する。そして、走行ライン制御部１４４は、テイクオーバーリクエストの通知後に、乗員による運転操作子８０の操作が受け付けられた場合に、第１運転モードを終了し、第２運転モードを実行する。

これにより、自車両Ｍが第２運転モードを開始する場合に、乗員の位置Ｐ１が車線Ｌ１の道路幅方向の中央に位置付けられるため、自車両Ｍの重心Ｇが車線Ｌ１の道路幅方向の中央に位置付けられる場合に比して、乗員に自車両Ｍの左右の状況をバランスよく視認させることができる。

なお、走行ライン制御部１４４は、例えば、第２運転モードとしてＬＫＡＳを実行する場合、自車両Ｍの重心Ｇが第２走行ラインＲＬｂ上に位置付けられるように操舵制御を行う。これにより、継続的に、乗員に走行車線の中央から周囲の状況をバランスよく視認させることができる。

また、走行ライン制御部１４４は、第１走行ラインＲＬａおよび第２走行ラインＲＬｂを同一車線Ｌ１に設定することに代えて、認識部１３０により認識された自車両Ｍの走行車線が二車線以上である場合に、第１走行ラインＲＬａおよび第２走行ラインＲＬｂを異なる車線に設定してもよい。図４は、自車両Ｍが走行する道路が二車線である場合の走行ライン制御部１４４の処理の一例を示す図である。図４の例では、二車線Ｌ１およびＬ２が存在するものとする。また、車線Ｌ２は、車線Ｌ１を走行する車両を追い越す追い越し車線であるものとする。したがって、車線Ｌ２を走行する車両は、車線Ｌ１を走行する車両よりも高速で走行する。

走行ライン制御部１４４は、車線Ｌ２を第１運転モードで走行させる場合に、車線Ｌ２の道路幅方向（横方向；図中Ｙ方向）における中央を通過するように第１走行ラインＲＬａ＃を設定する。そして、走行ライン制御部１４４は、自車両Ｍの重心Ｇが第１走行ラインＲＬａ＃を通過するように自車両Ｍを走行させる。

また、走行ライン制御部１４４は、例えば、イベント制御部１４２によりテイクオーバーイベントが実行された場合に、車線Ｌ２よりも低速車線である車線Ｌ１の道路幅方向における中央に乗員の位置Ｐ１が位置付けられるように自車両Ｍの第２走行ラインＲＬｂ＃を設定する。そして、走行ライン制御部１４４は、第２運転モードによる運転が開始される前に、自車両Ｍの重心Ｇが第２走行ラインＲＬｂ＃を通過するように自車両Ｍの目標軌道Ｋ２を生成し、生成した目標軌道Ｋ２に沿って自車両Ｍを走行させる。また、走行ライン制御部１４４は、自車両Ｍの走行ラインが、第１走行ラインＲＬａ＃から第２走行ラインに切り替わった後に、自車両Ｍの運転モードを、第１運転モードから第２運転モードに切り替える。

これにより、自車両Ｍは、第２運転モードにより乗員が自車両Ｍの操舵または加減速のうち一方または双方の操作が開始される時点で、車線Ｌ１を走行しているため、車線Ｌ２を走行している場合に比して、乗員に操作の余裕を持たせることができる。また、乗員の位置Ｐ１が車線Ｌ１の中央に位置付けられるため、乗員に車線Ｌ１の左右の状況をバランスよく視認させることができる。

なお、走行ライン制御部１４４は、第２運転モードから第１運転モードに切り替わる場合には、自車両Ｍの重心Ｇが、車線の中央を通過する目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って、自車両Ｍを走行させる。

［処理フロー］
図５は、実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れ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、所定の周期或いは所定のタイミングで繰り返し実行されてよい。

図５の例において、認識部１３０は、自車両Ｍの周辺状況を認識する（ステップＳ１００）。次に、認識部１３０は、自車両Ｍの進行方向に進行可能な車線が二車線以上か否かを判定する（ステップＳ１０２）。二車線以上であると判定された場合、走行ライン制御部１４４は、異なる車線に第１走行ラインおよび第２走行ラインを設定する（ステップＳ１０４）。また、二車線以上ではないと判定された場合、走行ライン制御部１４４は、同一車線に第１走行ラインおよび第２走行ラインを設定する（ステップＳ１０６）。

次に、イベント制御部１４２は、自車両Ｍが第１運転モードを実行するか否かを判定する（ステップＳ１０８）。第１運転モードを実行すると判定された場合、走行ライン制御部１４４は、自車両Ｍの代表点が第１走行ライン上を通過する目標軌道を生成し（ステップＳ１１０）、生成した目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させる（ステップＳ１１２）。

また、ステップＳ１０８の処理において、第１運転モードを実行しないと判定された場合、走行ライン制御部１４４は、第１運転モードから第２運転モードに切り替えるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。第１運転モードから第２運転モードに切り替えると判定された場合、走行ライン制御部１４４は、自車両Ｍの代表点が第２走行ライン上であるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。

自車両Ｍの代表点が第２走行ライン上にないと判定された場合、走行ライン制御部１４４は、自車両Ｍの代表点が第２走行ライン上を通過する目標軌道を生成し（ステップＳ１１８）、生成した目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させ（ステップＳ１２０）、ステップＳ１１６の処理に戻る。また、ステップＳ１１６の処理において、自車両Ｍの代表点が第２走行ライン上にあると判定された場合、走行ライン制御部１４４は、第１運転モードを終了して第２運転モードを実行する（ステップＳ１２２）。Ｓ１２２の処理において、走行ライン制御部１４４は、自車両Ｍの代表点が第２走行ライン上を通過して走行するように操舵制御を行ってもよい。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。また、ステップＳ１１４の処理において、第１運転モードから第２運転モードに切り替えない場合、第２運転モードが継続されるため、本フローチャートの処理は、終了する。

上述した実施形態によれば、車両制御装置において、自車両Ｍの周辺状況を認識する認識部１３０と、認識部１３０により認識された周辺状況に基づいて、乗員の操作に依らずに自車両Ｍの操舵および加減速を制御する第１運転モード、または第１運転モードよりも乗員の操作に依存する度合が高い第２運転モードを実行する運転制御部（行動計画生成部１４０、第２制御部１６０）と、所定条件を満たす場合に、第１運転モードと第２運転モードとを切り替える切替制御部（イベント制御部１４２）とを備え、運転制御部は、自車両Ｍの走行ラインを、第１運転モードにおいて自車両Ｍが走行する第１走行ラインから、第２運転モードにおいて自車両Ｍが走行する第２走行ラインに切り替えた後に、自車両Ｍの運転モードを、第１運転モードから第２運転モードに切り替えることにより、運転モードの切り替わり時に、より好適な走行制御を実現することができる。

例えば、自車両Ｍの周囲を認識するための各種センサ類は、自車両Ｍの中心軸に対して左右対称に設けられていることが多く、また運転者の着座位置は自車両Ｍの中心軸上ではない。そのため、本実施形態により、第１の運転モードと第２の運転モードとで走行ラインを変更することで、それぞれのモードにおける周囲の認識性を向上させることができる。より具体的には、本実施形態によれば、第２運転モードを実行する場合に、乗員の位置が車線の中央に位置付けられるため、乗員による周囲の状況の視認性を向上させることができる。

［ハードウェア構成］
図６は、実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、自動運転制御装置１００は、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ１００−３、ブートプログラム等を格納するＲＯＭ１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の記憶装置１００−５、ドライブ装置１００−６等が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。通信コントローラ１００−１は、自動運転制御装置１００以外の構成要素との通信を行う。記憶装置１００−５には、ＣＰＵ１００−２が実行するプログラム１００−５ａが格納されている。このプログラムは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）等によってＲＡＭ１００−３に展開されて、ＣＰＵ１００−２によって実行される。これによって、自動運転制御装置１００の第１制御部１２０および第２制御部１６０のうち一部または全部が実現される。

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
車両の周辺状況を認識し、
認識された前記周辺状況に基づいて、乗員の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御する第１運転モード、または前記第１運転モードよりも前記乗員の操作に依存する度合が高い第２運転モードを実行し、
所定条件を満たす場合に、前記第１運転モードと前記第２運転モードとを切り替え、
前記車両の走行ラインを、前記第１運転モードにおいて前記車両が走行する第１走行ラインから、前記第２運転モードにおいて前記車両が走行する第２走行ラインに切り替えた後に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードから前記第２運転モードに切り替える、
ように構成されている、車両制御装置。

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。

１…車両システム、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、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、６０…ＭＰＵ、８０…運転操作子、１００…自動運転制御装置、１２０…第１制御部、１３０…認識部、１４０…行動計画生成部、１４２…イベント制御部、１４４…走行ライン制御部、１６０…第２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、Ｍ…自車両

Claims (7)

1. 車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、乗員の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御する第１運転モード、または前記第１運転モードよりも前記乗員の操作に依存する度合が高い第２運転モードを実行する運転制御部と、
   所定条件を満たす場合に、前記第１運転モードと前記第２運転モードとを切り替える切替制御部とを備え、
   前記運転制御部は、前記車両の走行ラインを、前記第１運転モードにおいて前記車両が走行する第１走行ラインから前記第２運転モードにおいて前記車両が走行する第２走行ラインに切り替えた後に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードから前記第２運転モードに切り替える、車両制御装置。
2. 前記運転制御部は、同一車線に前記第１走行ラインおよび前記第２走行ラインを設定する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記運転制御部は、前記認識部により認識された前記車両の走行車線が二車線以上である場合に、異なる車線に前記第１走行ラインおよび前記第２走行ラインを設定する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
4. 前記切替制御部は、前記認識部により前記車両の進行方向に障害物が認識された場合に、前記車両の運転モードを前記第１運転モードから前記第２運転モードへの切り替え制御を実行する、
   請求項１から３のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
5. 前記切替制御部は、前記認識部により前記車両を走行する道路の外乱要素が所定量以上である場合に、前記車両の運転モードを前記第１運転モードから前記第２運転モードへの切り替え制御を実行する、
   請求項１から４のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
6. 車両制御装置が、
   車両の周辺状況を認識し、
   認識された前記周辺状況に基づいて、乗員の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御する第１運転モード、または前記第１運転モードよりも前記乗員の操作に依存する度合が高い第２運転モードを実行し、
   所定条件を満たす場合に、前記第１運転モードと前記第２運転モードとを切り替え、
   前記車両の走行ラインを、前記第１運転モードにおいて前記車両が走行する第１走行ラインから、前記第２運転モードにおいて前記車両が走行する第２走行ラインに切り替えた後に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードから前記第２運転モードに切り替える、
   車両制御方法。
7. 車両制御装置に、
   車両の周辺状況を認識させ、
   認識された前記周辺状況に基づいて、乗員の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御する第１運転モード、または前記第１運転モードよりも前記乗員の操作に依存する度合が高い第２運転モードを実行させ、
   所定条件を満たす場合に、前記第１運転モードと前記第２運転モードとを切り替えさせ、
   前記車両の走行ラインと、前記第１運転モードにおいて前記車両が走行する第１走行ラインから、前記第２運転モードにおいて前記車両が走行する第２走行ラインに切り替えた後に、前記車両の運転モードを、前記第１運転モードから前記第２運転モードに切り替えさせる、
   プログラム。

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