JP5970513B2 - 運転支援制御装置 - Google Patents

Description

本発明は運転支援制御装置に関し、特に自動車線変更についての技術分野に関する。

特開２０００−２０８９８号公報

近年、自動車等の車両の自動運転について各種の技術が提案されている。
自動運転の１つの要素として自動車線変更がある。例えば目的地までの経路に応じた右折、左折のための車線変更や、極端に速度が遅い先行車の追い越し、或いは障害物を避けるための車線変更などが想定される。
上記特許文献１には、自動車線変更の実行の際に、運転者による運転介入によって自動制御が解除されることが記載されている。

ところで自動車線変更のためには、車両内のシステム（運転支援制御装置）が、道路情報や周囲センシング情報を検知して、所定の条件で車線変更が可能な機会であるか否かを監視することが必要である。そして車線変更が可能と判定した場合に実際の自動車線変更を実行する。
しかし、車線変更可能と判定した場合であっても、運転者が車線変更を望まない場合もある。そこで自動車線変更を実行する際に、運転者が車線変更動作をキャンセルさせる操作を用意することが考えられる。
ところが、例えば運転者が車線変更を望まない何らかの状況にあるときに、たびたび車線変更可能な状況が繰り返し発生して自動車線変更が実行されようとすると、その都度運転者がキャンセル操作を行わなくてはならず、非常に煩わしい。
そこで本発明では、自動運転システムが自動車線変更を行おうとする場合に運転者の意思を反映させることを可能とすると共に、車線変更に運転者が同意しない場合に、運転者に煩わしい操作を課すことがないようにすることを目的とする。

本発明に係る運転支援制御装置は、車両の加減速及び操舵を自動制御可能な自動運転動作状態において、所定条件判断を行って走行車線の変更が可能な機会であるか否かの判定を行うとともに、車線変更可能と判定された際に車線変更提案を運転者に提示する制御を行う車線変更機会判定部と、前記車線変更提案に対する運転者の意思の判定を行う運転者意思判定部と、前記運転者意思判定部により運転者が前記車線変更提案に同意したと判定されたことに応じて、車両の加減速及び操舵を制御して自動車線変更を実行させる車線変更制御部とを備える。そして前記運転者意思判定部が、前記車線変更提案に対する運転者の意思が非同意であると判定した場合、前記車線変更機会判定部は、所定の解除条件が満たされるまでの期間、前記車線変更提案を運転者に提示する制御を実行実行せず、前記車線変更制御部は、前記自動車線変更が開始された後において、前記運転者意思判定部が運転者の意思が非同意であると判定した場合に、車線変更の進捗状態に基づいて自動車線変更制御を中止するか否かを判定する。
自動運転における自動車線変更制御では、車線変更が可能であると判定して車線変更提案を運転者に対して行った場合において、運転者が非同意の場合は、自動車線変更を行わないようにする。これにより運転者の意志を尊重した自動運転が可能となる。ここで、運転者が非同意の意思表示のための操作を行った場合、当分の間は運転者は車線変更を希望しないと想定して、車線変更提案を行わないようにする。

上記した運転支援制御装置においては、前記車線変更制御部による自動車線変更が開始された後において、前記運転者意思判定部が運転者の意思が非同意であると判定し、前記車線変更制御部が自動車線変更制御を中止した場合も、前記車線変更機会判定部は、前記解除条件が満たされるまでの期間、前記車線変更提案を運転者に提示する制御を実行しないことが望ましい。
自動車線変更動作が開始された後でも、運転者がキャンセル操作（自動車線変更の非同意）を行うことができるようにする。この場合も、当分の間は運転者は車線変更を希望しないと想定して、車線変更提案を行わないようにする。

上記した運転支援制御装置においては、前記解除条件は、運転者による車線変更指示の検知であるとする。
運転者が車線変更を希望しないと想定して車線変更提案を行わない期間は、運転者の積極的な車線変更指示によって終了させる。
また前記解除条件は、設定時間の経過であるとする。
運転者が車線変更を希望しないと想定して車線変更提案を行わない期間は、設定した時間の経過により終了させる。

上記した運転支援制御装置においては、前記車線変更機会判定部は、前記車線変更提案を運転者に提示する制御を実行しない期間において、車線変更可能な機会であると判定したときは、前記車線変更提案は行わないが、車線変更可能なタイミングである旨を運転者に伝える車線変更可能提示を実行するようにしてもよい。
自動車線変更実行前の通知としての車線変更提案を行わない場合でも、車線変更が可能な状態であることを運転者に通知することは運転者に何らかの操作を求めるものではないためである。

本発明によれば、車線変更が可能な状況では車線変更提案が行われることで運転者の意思を反映する機会が設けられる。そして運転者が車線変更を求めない場合は、その後、解除条件が満たされるまでは車線変更提案を行わないようにすることで、運転者が何度も非同意操作を行う必要を生じさせないようにでき、運転者に煩わしさを感じさせないようにすることができる。これによって運転者の意思を反映させつつ面倒に感じない自動車線変更制御が実現できる。

本発明の実施の形態の車両制御システムのブロック図である。 実施の形態の運転支援制御部の機能構成の説明図である。 第１の実施の形態の車線変更制御処理のフローチャートである。 実施の形態のキャンセルフラグ管理処理のフローチャートである。 第２の実施の形態の車線変更制御処理のフローチャートである。

以下、車両に搭載される運転支援制御装置の実施の形態を説明する。
なお説明上、「車線」とは車両の走行路（レーン）を表す用語とし、車線を規定するために道路上に引かれた線は「白線」と呼ぶこととして区別する。

＜１．システム全体構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態としての運転支援制御部５を備えた車両制御システム１の構成を示している。なお図１では、車両制御システム１の構成のうち主に本発明に係る要部の構成のみを抽出して示している。
車両制御システム１は、自車両に設けられた撮像部２、画像処理部３、メモリ４、運転支援制御部５、センサ類１０、ナビゲーションシステム１１、操作部１２、発音制御部２１、表示制御部２２、エンジン制御部２３、トランスミッション制御部２４、ブレーキ制御部２５、ステアリング制御部２６、ランプ制御部２７、発音部３１、表示部３２、エンジン関連アクチュエータ３３、トランスミッション関連アクチュエータ３４、ブレーキ関連アクチュエータ３５、ステアリングモータ３６、ランプ部３７及びバス１５を備えている。

画像処理部３は、撮像部２が自車両の進行方向（本例では前方）を撮像して得られた撮像画像データに基づき、車外環境の認識に係る所定の画像処理を実行する。画像処理部３による画像処理は、例えば不揮発性メモリ等とされたメモリ４を用いて行われる。

運転支援制御部５は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータで構成され、画像処理部３による画像処理の結果、センサ類１０で得られる検出情報、操作部１２からの操作入力情報等に基づき、運転支援のための各種の制御処理（以下「運転支援制御処理」と表記）を実行する。
運転支援制御部５は、同じくマイクロコンピュータで構成された発音制御部２１、表示制御部２２、エンジン制御部２３、トランスミッション制御部２４、ブレーキ制御部２５、ステアリング制御部２６、ランプ制御部２７とバス１５を介して接続されており、これら各制御部との間で相互にデータ通信を行うことが可能とされる。運転支援制御部５は、上記の各制御部のうち必要な制御部に対して指示を行って運転支援に係る動作を実行させる。

センサ類１０は、自車両に設けられた各種のセンサや操作子を包括的に表している。センサ類１０が有するセンサとしては、自車両の速度を検出する車速センサ１０Ａ、ブレーキペダルの操作／非操作に応じてＯＮ／ＯＦＦされるブレーキスイッチ１０Ｂ、アクセルペダルの踏込み量からアクセル開度を検出するアクセル開度センサ１０Ｃ、操舵角を検出する舵角センサ１０Ｄ、ヨーレート（Yaw Rate）を検出するヨーレートセンサ１０Ｅ、加速度を検出するＧセンサ１０Ｆがある。また自車両の周囲状況を検出するための周囲センサ１０Ｇも設けられている。周囲センサ１０Ｇとしては、例えば自車両の後方や側方の物体（他の車両や障害物等）を検出するためのレーダーやカメラ等が用いられる。
また、図示は省略したが、他のセンサとして、例えばエンジン回転数センサ、吸入空気量を検出する吸入空気量センサ、吸気通路に介装されてエンジンの各気筒に供給する吸入空気量を調整するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ、エンジン温度を示す冷却水温を検出する水温センサ、車外の気温を検出する外気温センサ等も有する。

操作部１２は、運転者が操作する各種操作子を包括的に示している。
例えば操作子としては、エンジンの始動／停止を指示するためのイグニッションスイッチや、ＡＴ（オートマティックトランスミッション）車における自動変速モード／手動変速モードの選択や手動変速モード時におけるシフトアップ／ダウンの指示を行うためのセレクトレバーや、後述する表示部３２に設けられたＭＦＤ（Multi Function Display）における表示情報の切り換えを行うための表示切換スイッチ、ウインカー点滅を指示するウインカーレバーなどがある。
また運転支援制御に関する操作子として、自動運転モードの操作ボタンや、車線変更のキャンセル（非同意）の際の操作子も用意される。なお車線変更に対する非同意操作（キャンセル操作）のための操作子としては、専用のボタン等を用意しても良いが、例えばウインカーレバーを非同意操作の操作子として共用してもよい。例えば後述するように車線変更提案が行われた際に、運転者が、車線変更方向とは逆方向へのウインカーレバー操作を、非同意の意思を表す操作とするなどである。
また自動運転中に運転者が車線変更を指示するための操作子も用意される。このための操作子としては、専用のボタン等を用意しても良いが、例えばウインカーレバーを共用してもよい。例えば自動運転制御中であって、車線変更提案を行っていないときに、運転者がウインカーレバー操作を行った場合は、運転者が、ウインカーレバーの操作方向への車線変更を求めている操作と認識するようにする。

ナビゲーションシステム１１は、ナビゲーション処理のための構成を包括的に示しており、経路案内や現在地表示の処理を行うマイクロプロセッサー、地図データベース、表示装置、入力装置、音声出力装置などを有する。ナビゲーションシステム１１の構成及び処理については公知のものであるとして詳細説明を省くが、特に本実施の形態の車線変更制御に関しては、運転支援制御部５はナビゲーションシステム１１から道路情報、車線情報を取得することができる。

発音部３１は、車両の乗員に対してガイド音声、メッセージ音声等を出力する。このため発音部には音源部、音声増幅回路部、スピーカ等が設けられている。発音部３１は発音制御部２１の制御により、必要なガイド音声等をスピーカ出力する。例えば発音部３１による音声出力として、自動運転中の車線変更提案、右左折、走行経路、状況などを運転者に伝達することが行われる。
なお発音部３１や発音制御部２１は、ナビゲーションシステム１１の機能による音声出力や、カーオーディオシステムの音声出力と兼用されるものでも良い。

表示部３２は、運転者の前方に設置されたメータパネル内に設けられるスピードメータやタコメータ等の各種メータやＭＦＤ、及びその他運転者に情報提示を行うための表示デバイスを包括的に表している。ＭＦＤには、自車両の総走行距離や外気温、瞬間燃費等といった各種の情報を同時又は切り換えて表示可能とされる。
本実施の形態の自動車線変更制御に関しては、車線変更提案の表示なども行われる。
表示制御部２２は、センサ類１０における所定のセンサからの検出信号や操作子による操作入力情報等に基づき、表示部３２による表示動作を制御する。例えば、運転支援制御部５からの指示に基づき、運転支援の一環として表示部３２（例えばＭＦＤの所定領域）に所定の注意喚起メッセージ、自動運転状況、車線変更提案等を表示させることが可能とされている。

エンジン制御部２３は、センサ類１０における所定のセンサからの検出信号や操作部１２の操作子による操作入力情報等に基づき、エンジン関連アクチュエータ３３として設けられた各種アクチュエータを制御する。エンジン関連アクチュエータ３３としては、例えばスロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータや燃料噴射を行うインジェクタ等のエンジン駆動に係る各種のアクチュエータが設けられる。
例えばエンジン制御部２３は、前述したイグニッションスイッチの操作に応じてエンジンの始動／停止制御を行う。また、エンジン制御部２３は、エンジン回転数センサやアクセル開度センサ１０Ｃ等の所定のセンサからの検出信号に基づき、燃料噴射タイミング、燃料噴射パルス幅、スロットル開度等の制御も行う。
さらに自動運転制御の際には、エンジン制御部２３は運転支援制御部５からの加速／減速指示に基づいて必要なエンジン関連アクチュエータ３３の制御を行う。

トランスミッション制御部２４は、センサ類１０における所定のセンサからの検出信号や操作部１２の操作子による操作入力情報等に基づき、トランスミッション関連アクチュエータ３４として設けられた各種のアクチュエータを制御する。トランスミッション関連アクチュエータ３４としては、例えば自動変速機の変速制御を行うコントロールバルブや、ロックアップクラッチをロックアップ動作させるロックアップアクチュエータ等のトランスミッション関連の各種アクチュエータが設けられる。
例えばトランスミッション制御部２４は、前述したセレクトレバーによって自動変速モードが選択されている際には、所定の変速パターンに従い変速信号をコントロールバルブに出力して変速制御を行う。
また、トランスミッション制御部２４は、手動変速モードの設定時には、セレクトレバーによるシフトアップ／ダウン指示に従った変速信号をコントロールバルブに出力して変速制御を行う。
さらに自動運転制御の際には、トランスミッション制御部２４は運転支援制御部５からのシフトアップ／ダウン指示に基づいて変速信号をコントロールバルブに出力して変速制御を行う。

ブレーキ制御部２５は、センサ類１０における所定のセンサからの検出信号や操作部１２の操作子による操作入力情報等に基づき、ブレーキ関連アクチュエータ３５として設けられた各種のアクチュエータを制御する。ブレーキ関連アクチュエータ３５としては、例えばブレーキブースターからマスターシリンダへの出力液圧やブレーキ液配管内の液圧をコントロールするための液圧制御アクチュエータ等、ブレーキ関連の各種のアクチュエータが設けられる。例えばブレーキ制御部２５は、運転支援制御部５よりブレーキをＯＮする指示が為された場合に上記の液圧制御アクチュエータを制御して自車両を制動させる。またブレーキ制御部２５は、所定のセンサ（例えば車軸の回転速度センサや車速センサ１０Ａ）の検出情報から車輪のスリップ率を計算し、スリップ率に応じて上記の液圧制御アクチュエータにより液圧を加減圧させることで、所謂ＡＢＳ（Antilock Brake System）制御を実現する。

ステアリングモータ３６は、ステアリング機構に取り付けられて運転者のステアリング操作とは別に操舵を実現するモータである。
ステアリング制御部２６は、運転支援制御部５からの指示に基づいてステアリングモータ３６を駆動し、自動操舵や運転者の操舵補助を実行する。例えば自動運転制御の際の自動操舵や、いわゆるレーンキープ走行のための自動操舵の実行制御を行う。

ランプ部３７は、車両に搭載された各種灯具、例えばヘッドライト、バックライト、ウインカーランプ、ブレーキランプ等を包括的に示している。
ランプ制御部２７は、センサ類１０における所定のセンサからの検出信号や操作部１２の操作子による操作入力情報等に基づき、ランプ部３７における必要な灯具の点灯（点滅）制御を行う。また運転支援制御部５からの指示によりランプ制御部２７がランプ部３７の点灯点滅制御を行う場合もある。

＜２．運転支援制御部の機能＞
以上の図１の構成において、運転支援制御部５が各部に所要の指示を行うことで自動運転を実現することができる。例えば運転支援制御部５は、経路情報、道路情報、周囲状況等に応じて、エンジン制御部２３への加減速指示、トランスミッション制御部２４へのシフトチェンジ指示、ブレーキ制御部２５へのブレーキ指示、ステアリング制御部２６への操舵指示を複合的に行うことで、適切な自動運転を実現させる。
この自動運転制御中では、車線変更が必要（又は推奨）される場合がある。その場合に運転支援制御部５は、自動車線変更を実行することになるが、その自動車線変更のための機能構成を図２で説明する。

図２は車線変更のための機能構成及び必要な情報取得の経路について示している。
運転支援制御部５は、自動運転制御や各種運転支援制御のための各種の機能を備えるが、ここでは車線変更制御に関する機能のみを示している。
車線変更制御のための機能として、運転支援制御部５には、車線変更機会判定部５ａ、運転者意思判定部５ｂ、車線変更制御部５ｃを備える。これらの各機能は例えば運転支援制御部５としてのマイクロコンピュータにおいて起動されるソフトウエアにより実現される。

車線変更機会判定部５ａは、車両の加減速及び操舵を自動制御可能な自動運転動作状態において、所定条件判断を行って走行車線の変更が可能な機会であるか否かの判定を行う。また、車線変更可能と判定された際に表示制御部２２や発音制御部２１に指示して車線変更提案を運転者に提示する制御を行う。
車線変更提案とは、自動車線変更を実行しようとする際に、運転者にその旨を表示又は音声の両方又は一方で通知し、運転者に車線変更に同意するか否かの意思を示す（入力する）機会を与える処理である。
運転者意思判定部５ｂは、車線変更提案に対する運転者の意思判定の処理を行う。
車線変更制御部５ｃは、運転者意思判定部５ｂにより運転者が車線変更提案に同意したと判定されたことに応じて、車両の加減速及び操舵を制御して自動車線変更を実行させる制御処理を行う。

詳しい処理例は後述するが、本実施の形態の場合、自動運転制御中に、車線変更機会判定部５ａは、各種の情報から車線変更条件を判断する。そして条件が整ったら車線変更提案として、右車線又は左車線への変更を運転者に提案する。
この際に運転者意思判定部５ｂが、運転者の意思、つまり車線変更提案に対する同意／非同意（車線変更キャンセル）を判定する。
例えば運転者意思判定部５ｂは、運転者が車線変更提案に対して特に何も操作を行わずに所定時間経過したら、車線変更に同意したものと判定する。もちろん運転者に積極的な同意の操作を求めるようにし、運転者意思判定部５ｂはその操作により運転者が同意したと判定してもよい。
そして同意と判定した場合に、車線変更制御部５ｃは、実際の車線変更制御を開始する。即ちステアリング制御部２６、エンジン制御部２３、ブレーキ制御部２５、トランスミッション制御部２４等へ必要な指示を出して、車線変更を実行させる。

一方、車線変更提案の際に運転者が非同意（車線変更制御のキャンセル）を行うこともできる。運転者は、車線変更提案があったときに、車線変更はしたくないと考えた場合は、操作部１２の所定の操作子により非同意の操作を行う。非同意の意思を示す操作が行われた場合、車線変更制御部５ｃによる車線変更制御は開始されない。
なお、車線変更制御部５ｃによる車線変更制御が開始された後においても、非同意（車線変更の中止）の操作を受け付け、車線変更動作をキャンセルさせる場合もある。

車線変更の実行、或いはキャンセルに関わらず、車線変更機会判定部５ａは、引き続き車線変更条件の判定を行い、条件が整った際に車線変更提案を実行させる。
車線変更機会の判定条件は多様であるが、例えば以下のような条件がある。
例えば走行経路や道路状態による条件として、右左折が近く適切な車線（右折車線など）に移動すべき場合、現車線の前方に障害物が存在する場合、現在の道路が前方で車線数が変わっている場合、先行車が著しく低速で追い越しを行うことが適切と判断される場合などがある。
また現在走行中の場所が車線変更禁止区間であるか否か等の交通法規遵守のための条件もある。
また安全確保のための条件として、直線がしばらく続くか否か、道幅が所定以上であるか否か、前後が見渡せる状態であるか否か、周囲の車両の走行状況が車線変更に適しているか、などがある。
車線変更機会判定の条件は上掲以外にも各種考えられる。条件の組み合わせも多様である。

これらの各種の条件判断のために、車線変更機会判定部５ａは、各部からの情報を取得する。
例えば車線変更機会判定部５ａは、撮像部２で撮像された画像を画像処理部３で解析して得た情報を得る。撮像部２には、第１カメラ部２−０１、第２カメラ部２−０２、Ａ／Ｄ変換器２−１１、Ａ／Ｄ変換器２−１２、及び画像補正部２−２が設けられている。
第１カメラ部２−０１、第２カメラ部２−０２は、それぞれカメラ光学系とＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子とを備えて構成され、前記カメラ光学系により前記撮像素子の撮像面に被写体像が結像され、該撮像素子にて受光光量に応じた電気信号が画素単位で得られる。
第１カメラ部２−０１、第２カメラ部２−０２は、いわゆるステレオ撮像法による測距が可能となるように設置される。そして第１、第２カメラ部２−０１、２−０２で得られた電気信号はＡ／Ｄ変換器２−１１、２−１２に供給され、それぞれＡ／Ｄ変換が行われる。これにより、画素単位で所定階調による輝度値を表すデジタル画像信号（撮像画像データ）が得られる。
画像補正部２−２には、Ａ／Ｄ変換器２−１１、２−１２を介して得られる各撮像画像データが入力される。画像補正部２−２は、各撮像画像データのそれぞれに対し、第１、第２カメラ部２−０１、２−０２の取り付け位置の誤差に起因するずれの補正を例えばアフィン変換等を用いて行ったり、ノイズの除去等を含む輝度値の補正等を行う。

このように撮像部２で得られた各撮像画像データは、画像処理部３によってメモリ４に記録・保持される。
そして画像処理部３は、ステレオ撮像により得られた各撮像画像データに基づく各種の画像処理を実行する。これにより、車線検出、先行車両検出、障害物検出、交通信号機等を行うことができる。
車線変更機会判定部５ａは、このような画像処理部３で得られる検出情報を、自車両の前方に関しての道路状態、車線状態、障害物、他の車両の走行状態などの判定に用いることができる。

また車線変更機会判定部５ａは、センサ類１０としての各種センサ情報も条件判定に用いる。例えば周囲センサ１０Ｇによる車両の側方、後方の状態（他の車両等の存在）を確認に用いることができる。また車速センサ１０Ａによる現在の車速、舵角センサ１０Ｄやヨーレートセンサ１０Ｅによるカーブ状況等も、車線変更機会の判断に用いることができる。
また車線変更機会判定部５ａは、ナビゲーションシステム１１からの情報、例えば進行する経路情報、各道路の車線数の情報、右左折箇所への接近、現在位置の交通法規情報なども、車線変更機会判定に用いることができる。

本実施の形態において車線変更機会判定部５ａは、これらの各種の情報から現在が車線変更可能であるか否かを判定し、可能であれば発音部３１や表示部３２による車線変更提案を実行させる。但し、車線変更提案が禁止されている期間は、車線変更可能であると判定しても、車線変更提案を実行させないようにする。

操作部１２の情報も運転支援制御部５に入力される。例えば自動運転モードのオン／オフ等、運転支援に関する操作入力が行われる。車線変更制御に関しては、運転者意思判定部５ｂが車線変更提案に対する非同意の操作を監視することになる。非同意の操作が検出された場合は、その後、車線変更提案の禁止期間が設けられる。
また運転者意思判定部５ｂは操作部１２の所定の操作子による車線変更指示の操作も監視する。車線変更提案が行われていないときに、運転者の操作によって車線変更が要求されることもあるためである。

＜３．第１の実施の形態の車線変更制御＞
以下、運転支援制御部５による車線変更制御について第１の実施の形態の処理例を図３、図４で説明する。なお、図３、図４及び後述する第２の実施の形態の図５の処理は、車線変更機会判定部５ａ、運転者意思判定部５ｂ、車線変更制御部５ｃとしての各機能が連携して運転支援制御部５で実行される車線変更制御処理である。
運転支援制御部５は、自動運転制御として実行する各種の処理の１つとして、図３の車線変更制御を行う。この図３の車線変更制御は、自動運転制御中に、例えば所定タイミング毎に繰り返し実行される。

運転支援制御部５はステップＳ１０１で車線変更機会判定のための情報取得を行う。上述のように画像処理部３による前方車両や道路状態等の検出情報、センサ類１０からの検出情報、ナビゲーションシステム１１からの経路や車線情報などを取得する。
ステップＳ１０２で運転支援制御部５は、取得した情報を用いて車線変更可否判定を行う。これは上述した各種条件を満たしているか否かを判定し、車線変更機会であるか否か、つまり車線変更が推奨されるタイミングであって、かつ安全に車線変更が実行できる機会であるか否かを判断する処理である。

現在、車線変更機会ではないと判断した場合、運転支援制御部５はステップＳ１０３からＳ１０４に進み、運転者による車線変更指示の操作の有無を確認する。特に運転者からの車線変更指示の操作が検知されなければ、この図３の１回の車線変更制御を終える。

一方、現在、車線変更の条件が満たされていると判断した場合は、ステップＳ１０３で車線変更提案を行う機会と判定することになる。この場合、運転支援制御部５はステップＳ１０５に進み、キャンセルフラグＦｃのオン／オフを確認する。
キャンセルフラグＦｃは、運転者が車線変更提案に対して非同意（車線変更のキャンセル）の操作を行うことに応じてオンとされ、所定の解除条件が満たされた場合にオフとされる内部フラグである。
キャンセルフラグＦｃがオンである期間は車線変更提案は禁止とする。そこで運転支援制御部５はステップＳ１０５でキャンセルフラグＦｃを確認し、キャンセルフラグＦｃがオンであったら車線変更提案の制御を行うことなくステップＳ１０４に進む。

運転支援制御部５はステップＳ１０５でキャンセルフラグＦｃがオフであったらステップＳ１０６に進み、車線変更提案処理を行う。例えば運転支援制御部５は、表示制御部２２や発音制御部２１に指示して、右車線又は左車線への車線変更提案を表示や音声で実行するように指示する。運転者は、この車線変更提案により、自動運転中に車線変更が行われようとしていることを認識できる。

運転支援制御部５はステップＳ１０７で運転者意思判定を行う。例えば車線変更提案を開始してから所定時間（例えば数秒間）を待機し、その間に運転者が非同意操作、例えば上述のウインカーレバーの逆方向への操作などを行うか否かを監視する。

運転支援制御部５は特に非同意操作を検知しないまま所定時間経過した場合は、運転者が車線変更提案に同意した（キャンセルしない）と判定する。この場合、運転支援制御部５はステップＳ１０８からＳ１０９に進んで車線変更制御を開始する。即ちステアリング制御部２６、エンジン制御部２３、ブレーキ制御部２５、トランスミッション制御部２４等へ必要な指示を出して、実際の車線変更を開始させる。また運転支援制御部５はランプ制御部２７に車線変更方向へのウインカーランプの点滅開始を指示する。

その後、運転支援制御部５は車線変更制御を実行しながら、ステップＳ１１０で運転者による車線変更のキャンセル操作が行われたか否かを監視する。またステップＳ１１１で、例えば画像処理部３からの情報等を監視して車線変更が完了したか否かを判断する。
車線変更が完了したら運転支援制御部５はステップＳ１１１からＳ１１２に進み、車線変更制御を終了する。このときランプ制御部２７にウインカーランプの点滅の停止を指示する。以上で１回の車線変更制御を終える。

一方、ステップＳ１０６で車線変更提案が行われた際に、運転者が車線変更に非同意であるとして例えば提案された車線変更方向とは逆方向へのウインカーレバー操作を行い、ステップＳ１０７で非同意との運転者意思を判定した場合は、運転支援制御部５はステップＳ１０８からＳ１２０に進む。
ステップＳ１２０で運転支援制御部５はキャンセルフラグＦｃをオンとする。
そして運転支援制御部５はステップＳ１２１で、車線変更提案をキャンセルし、特に車線変更制御を実行させないで１回の車線変更制御処理を終える。

またステップＳ１０９で車線変更制御を開始した後に、運転者がキャンセル操作を行うこともある。その場合運転支援制御部５はステップＳ１１０でキャンセル操作を検知し、ステップＳ１３１に進む。この場合、運転支援制御部５はその時点での車線変更の進捗状態を判定する。例えば車線変更の進捗状態として、車線変更を中止してもよい状態（安全に中止できる状態）を越えているか否かを判定する。
中止可能な状況の判定は各種考えられるが、例えば
（１）自車両の車幅方向の中央が白線を越えた状態
（２）自車両の車幅方向の１／３が白線を越えた状態
（３）自車両の車体側面が変更先の車線との間の白線上に至った状態
のいずれかを境界とすることなどが想定できる。もちろんこれ以外の基準でもよいが、例えばこれら（１）（２）（３）のいずれか１つを基準として用い、進捗状態がその状態に至っていたら中止不可、至っていなければ中止可能と判定する。
運転支援制御部５は例えばこれらの基準を用いた車線変更動作の進捗状態を、画像処理部３からの自車体の位置状態と白線位置の情報に基づいて判断することができる。

キャンセル操作が行われた時点で、既に中止不可とされる状態まで進捗していた場合は、ステップＳ１３２からＳ１３５に進み、キャンセル操作を無効として処理し、ステップＳ１１０に戻る。即ち、この場合はキャンセル操作を受け付けず、車線変更制御を完了するまで継続する。車線変更の中止を受け付けないで車線変更を完了させることで、白線上を大きく蛇行するような運転を実行させないことになる。

キャンセル操作が行われた時点で、まだ車線変更が余り進捗しておらず、車線変更中止可能と判断した場合は、運転支援制御部５はステップＳ１３２からＳ１３３に進み、まずキャンセルフラグＦｃをオンとする。そしてステップＳ１３４で車線変更を中止し、元の車線に復帰する制御を行う。例えば運転支援制御部５は、まずランプ制御部２７にウインカーランプの点滅を逆方向に変更するように指示する。これにより例えば右車線への車線変更で右のウインカーランプを点滅させていた場合は、左のウインカーランプの点滅に変更される。そして運転支援制御部５は車線戻り制御を開始する。即ち運転支援制御部５はステアリング制御部２６、エンジン制御部２３、ブレーキ制御部２５、トランスミッション制御部２４等へ必要な指示を出して、元の車線へ復帰させるようにする処理を開始する。そして画像処理部３からの情報等に基づいて元の車線への復帰完了を確認したら、当該元車線復帰制御を終了させ、ウインカーランプの点滅も停止させる。

例えば上記(１)又は（２）の基準で中止可能を判断する場合、一旦車線変更を開始して車体が多少白線を越えていても、その時点でのキャンセル操作に応じて元の車線に戻る動作となる。運転者にとっては感覚的な操作で自動車線変更のキャンセル及び元車線への復帰を指示できる。またこの場合、車体が白線を若干越えることがあるためウインカーランプの逆方向の点滅を実行させて、後続車に元車線に復帰すること伝える。これにより安全性にも適している。
なお、上記（３）の基準で中止可能を判断する場合は、車線変更中止可能と判断されるのは自車両が元の車線内にいる期間に限られるため、ステップＳ１３４で行う処理は、単に車線変更制御の中止及びウインカー停止制御のみでもよい。

ここまで説明した処理において、運転者が車線変更提案に対して非同意操作を行った場合や、車線変更開始後にキャンセル操作を行った場合、キャンセルフラグＦｃがオンとされる（Ｓ１２０、Ｓ１３３）。
このキャンセルフラグＦｃがオンの期間は、ステップＳ１０５でのフラグ確認により、車線変更提案は実行されないことになる。
キャンセルフラグＦｃは、運転者の車線変更指示、設定時間の経過、或いは他のキャンセル条件成立のいずれかによりオフとされる。

車線変更要求の操作を検知した場合、運転支援制御部５はステップＳ１０４からＳ１４１に進み、キャンセルフラグＦｃをオフとする。
この場合は、運転者が積極的に車線変更を要求した場合であり、車線変更可能と判断されているわけではないため、運転支援制御部５はステップＳ１４２で車線変更可否判定（Ｓ１０２と同様）を行う。そして車線変更可能と判断された時点でステップＳ１４３からＳ１０９に進み、車線変更制御を開始する。
車線変更可能としての条件が整わないうちはステップＳ１４４で指示無効化条件を確認しながらステップＳ１４２の車線変更可否判定を継続する。指示無効化条件とは、一定時間経過、或いは運転者の車線変更取消操作の検知などとする。もし指示無効化条件が整ったら、運転支援制御部５はステップＳ１４５で車線変更要求の指示をキャンセルする処理をおこなって１回の車線変更制御を終える。

以上のステップＳ１４１のように、運転者が積極的に車線変更要求の操作を行った場合は、運転支援制御部５はキャンセルフラグＦｃをオフとする。この場合、それ以降の図３の処理において車線変更可能と判定されれば、ステップＳ１０３→Ｓ１０５→Ｓ１０６と進んで車線変更提案の制御を実行することになる。

またキャンセルフラグＦｃについては、運転支援制御部５は図３の処理と並行して図４の処理も行う。
キャンセルフラグＦｃがオフ状態からオン状態になったことを検知した場合は、運転支援制御部５はステップＳ１５１からＳ１５２に進み、ある設定時間のタイムカウントを開始する。設定時間は、例えば３０秒程度でも良いし、５分、１０分、３０分などとしてもよい。或いは運転者が任意にこの設定時間を選択できるようにしてもよい。
キャンセルフラグＦｃのオンが継続している期間は、図４の処理は毎回、ステップＳ１５１→Ｓ１５３→Ｓ１５４と進むことになる。ステップＳ１５４では設定時間のタイムカウントがタイムオーバーとなったか否かを確認する。
そしてタイムオーバーとなった際には、ステップＳ１５６でキャンセルフラグＦｃをオフとする。
またタイムオーバーに至っていないときでも、ステップＳ１５５でキャンセル解除条件が成立したか否かを判定し、成立していればステップＳ１５６でキャンセルフラグＦｃをオフとする。キャンセル解除条件とは、例えば、前方の先行車両の変化、周囲・道路状況の変化、イグニッションオンなどが考えられる。

以上の図３、図４の処理では、運転者が車線変更提案又は車線変更動作に非同意（キャンセル）の操作を行った場合は、その後はキャンセルフラグＦｃがオンである期間は、車線変更提案（Ｓ１０６）が行われないこととなる。一方、解除条件によってキャンセルフラグＦｃがオフとされると、車線変更提案が行われる状態に復帰する。

＜４．第２の実施の形態の車線変更制御＞
運転支援制御部５の車線変更制御処理としての第２の実施の形態を図５で説明する。なおステップＳ１０１〜Ｓ１４５は図３と同一であるため説明を省略する。図５では図３の処理にステップＳ１６１，Ｓ１６２，Ｓ１６３を加えたものである。なお図５の処理と並行して図４の処理も行われる。
この図５の第２の実施の形態は、キャンセルフラグＦｃがオンの期間、車線変更提案は行わないが、車線変更が可能な状況であることの提示は行う例である。

運転支援制御部５はステップＳ１０２の車線変更可否判定により車線変更が可能な状況ではないと判定した場合は、常時ステップＳ１６２の車線変更可能提示をオフ状態とする。
一方、車線変更可能状態であってもキャンセルフラグＦｃがオンであるために車線変更提案（Ｓ１０６）を行わないときは、ステップＳ１６１で車線変更可能提示をオンとする制御を行う。例えば表示制御部２２に指示して表示部３２で車線変更可能提示を実行させる。

ステップＳ１０６の車線変更提案は、例えばこれから自動車線変更を行うことを運転者に通知するとともに、その同意／非同意の意思を確認するための提示である。
一方、ステップＳ１６１の車線変更可能提示は、車線変更可否判定の結果、単に現在車線変更可能な状況であることを運転者に伝えるだけの提示である。
つまりキャンセルフラグＦｃがオンであるときは、運転者が車線変更を望んでいないと推定して車線変更提案は行わないが、車線変更可否判定は行っているため、その判定結果として可能か不能かをステップＳ１６１，Ｓ１６２で提示するものである。

なおステップＳ１０４で運転者による車線変更要求操作を検知した場合においては、ステップＳ１６３で車線変更可能提示中であれば、そのままステップＳ１０９で車線変更制御を開始すればよい。ステップＳ１０２で車線変更可能としての判定結果が有効なタイミングであるためである。

＜５．まとめ及び変形例＞
以上の実施の形態によれば以下の効果が得られる。
実施の形態の運転支援制御部５では、車線変更機会判定部５ａの機能として、自動運転動作状態において所定条件判断を行って走行車線の変更が可能な機会であるか否かの判定を行うとともに、車線変更可能と判定された際に車線変更提案を運転者に提示する制御（Ｓ１０６）を行う。また運転者意思判定部５ｂの機能として、車線変更提案に対する運転者の意思（同意／非同意）の判定を行う。そして車線変更制御部５ｃの機能として、運転者意思判定部５ｂにより運転者が車線変更提案に同意したと判定されたことに応じて、車両の加減速及び操舵を制御して自動車線変更を実行させる。そして運転者意思判定部５ｂが車線変更提案に対する運転者の意思が非同意であると判定した場合、ステップＳ１２０でキャンセルフラグＦｃがオンとされる。これにより車線変更機会判定部５ａは、所定の解除条件が満たされてキャンセルフラグＦｃがオフとなるまでの期間、車線変更提案を運転者に提示する制御を実行しないようにしている。
車線変更が可能であると判定して車線変更提案を運転者に対して行った場合において、運転者が非同意の場合は、自動車線変更を行わないようにすることで、運転者の意思を尊重した自動運転が可能となる。ここで、運転者が非同意の意思表示のための操作を行った場合、当分の間は運転者は車線変更を希望しないと想定して、車線変更提案を行わないようにする。これにより運転者がキャンセルしているのに何度も車線変更提案が行われて運転者が煩わしく感じてしまうということが防止される。

また車線変更制御部５ｃによる自動車線変更が開始された後において、運転者意思判定部５ｂが運転者の意思が非同意であると判定し、車線変更制御部５ｃが自動車線変更制御を中止した場合も、ステップＳ１３３でキャンセルフラグＦｃがオンとされる。このため車線変更機会判定部５ａは、キャンセルフラグＦｃがオフとなる解除条件が満たされるまでの期間、車線変更提案を運転者に提示する制御を実行しない。
これにより自動車線変更動作が開始された後でも、運転者がキャンセル操作（自動車線変更の非同意）を行うことができる。そしてこの場合も、当分の間は運転者は車線変更を希望しないと想定して、車線変更提案を行わないようにすることで、運転者が煩わしく感じる状況を避けることができる。
なお、図３，図５のステップＳ１３５でキャンセル操作を無効化する場合であっても、ユーザ意思としては車線変更の意思があまりないとして、キャンセルフラグＦｃをオンにするようにしてもよい。

また解除条件（キャンセルフラグＦｃをオフとする条件）は、運転者による車線変更指示の検知であるとする。つまり運転者が車線変更を求めていないと推定して車線変更提案を行っていない期間でも、運転者が所定の操作を行うことで車線変更の実行やキャンセルフラグＦｃのオフ（その後の車線変更提案の実行）を指示できる。これにより運転者の意思に適した車線変更制御が実現できる。つまり運転者は車線変更を行っても良いという意思があるものと判断して、その後は車線変更提案を行う状態に復帰させる。
また解除条件は、設定時間の経過であるとすることで、運転者が車線変更を希望しないと想定して車線変更提案を行わない期間を、設定時間の経過により終了させることができる。これにより、いつまでも車線変更提案が行われず、自動車線変更が行われない状態が続きすぎることを防止できる。
なおタイムオーバーによりキャンセルフラグＦｃをオフとする場合の設定時間は、運転者の個人毎に適切な時間がると考えられる。そこでタイムオーバーまでの設定時間（車線変更提案の有効化までの時間）を運転者が選択できるようにすることが好適である。

また他にも有効な解除条件が想定される。
画像処理部３で検出している先行車両が変わったことを検知して、キャンセルフラグＦｃをオフとする場合、先行車両に応じた車線変更に適している。例えば運転者が、通常に走行する先行車両を追い越す意思がないとして、車線変更提案に非同意した後に、先行車両が非常にゆっくり走る車に変わったとする。この場合、運転者は追い越しのための車線変更を行いたいと考えることもある。もちろんその場合、運転者が車線変更要求操作を行えば良いのだが、キャンセルフラグＦｃもオフとして、運転支援制御部５が車線変更提案を行いうる状態とすることも好適である。
また、周囲・道路状況として、例えば一般道から高速道路に入った場合や、市街地から郊外に移動したと判定した場合（或いはそれらの逆の場合）なども、キャンセルフラグＦｃをオフとしても好適である。状況により運転者が車線変更についての意思が変化すると考えられるためである。イグニッションオン（又はオフ）によりキャンセルフラグＦｃをオフとすることも同様である。

実施の形態のドライバ意思判定処理（Ｓ１０７）では、車線変更提案に対して運転者が何も操作せずに所定時間を経過したら、車線変更に同意と判定することとした。このように同意操作を必要としないことで運転者の操作を簡略化でき、自動運転中の快適性を増すことができる。
但し、同意操作を求めるようにしてもよい。同意操作は所定のスイッチ操作等でもよいが、ウインカーレバーの車線変更方向への操作とすれば、これも運転者にとってわかりやすいものとできる。つまり、ウインカーレバーの車線変更方向への操作は「同意」、逆方向への操作は「非同意」としてもよい。

また第２の実施の形態では運転支援制御部５は、車線変更提案を運転者に提示する制御を実行しない期間において、車線変更可能な機会であると判定したときは、車線変更可能なタイミングである旨の運転者に対する提示を実行するようにしている（Ｓ１６１）。
車線変更提案を行わない場合でも、車線変更が可能な状態であることを運転者に通知することは行ったとしても、運転者に何らかの操作を求めるものではなく、運転者に煩わしさを感じさせることはあまりない。その上で、車線変更に適したタイミングであることを運転者に提示することができる。運転者はこれを確認して車線変更要求操作を行えば、車線変更制御が開始される（Ｓ１６１→Ｓ１０４→Ｓ１４１→Ｓ１６３→Ｓ１０９）
なお車線変更可能提示は、なるべく煩わしさを運転者に感じさせないように、例えば表示部３２での表示のみで行っても良いが、発音部３１での音声出力を用いるようにしても良い。

ところで第２の実施の形態において車線変更可能提示が行われた際に、運転者がさらにキャンセル操作を行った場合、車線変更可能提示も実行しないようにしてもよい。
その場合は、例えばステップＳ１０２の車線変更可否判定も行わないで、自動車線変更は実行されない状態としてもよい。

なお本発明は以上の実施の形態の構成や処理、変形例に限定されず、さらに各種の変形例が考えられる。

１…車両制御システム、２…撮像部、３…画像処理部、４…メモリ、５…運転支援制御部、５ａ…車線変更機会判定部、５ｂ…運転者意思判定部、５ｃ…車線変更制御部、１０…センサ類、１１…ナビゲーションシステム、１２…操作部、２１…発音制御部、２２…表示制御部、２３…エンジン制御部、２４…トランスミッション制御部、２５…ブレーキ制御部、２６…ステアリング制御部、２７…ランプ制御部

Claims (5)

1. 車両の加減速及び操舵を自動制御可能な自動運転動作状態において、所定条件判断を行って走行車線の変更が可能な機会であるか否かの判定を行うとともに、車線変更可能と判定された際に車線変更提案を運転者に提示する制御を行う車線変更機会判定部と、
   前記車線変更提案に対する運転者の意思の判定を行う運転者意思判定部と、
   前記運転者意思判定部により運転者が前記車線変更提案に同意したと判定されたことに応じて、車両の加減速及び操舵を制御して自動車線変更を実行させる車線変更制御部と、
   を備え、
   前記運転者意思判定部が、前記車線変更提案に対する運転者の意思が非同意であると判定した場合、前記車線変更機会判定部は、所定の解除条件が満たされるまでの期間、前記車線変更提案を運転者に提示する制御を実行せず、
   前記車線変更制御部は、前記自動車線変更が開始された後において、前記運転者意思判定部が運転者の意思が非同意であると判定した場合に、車線変更の進捗状態に基づいて自動車線変更制御を中止するか否かを判定する
   運転支援制御装置。
2. 前記車線変更制御部による自動車線変更が開始された後において、前記運転者意思判定部が運転者の意思が非同意であると判定し、前記車線変更制御部が自動車線変更制御を中止した場合も、前記車線変更機会判定部は、前記解除条件が満たされるまでの期間、前記車線変更提案を運転者に提示する制御を実行しない
   請求項１に記載の運転支援制御装置。
3. 前記解除条件は、運転者による車線変更指示の検知である
   請求項１又は請求項２に記載の運転支援制御装置。
4. 前記解除条件は、設定時間の経過である
   請求項１又は請求項２に記載の運転支援制御装置。
5. 前記車線変更機会判定部は、前記車線変更提案を運転者に提示する制御を実行しない期間において、車線変更可能な機会であると判定したときは、前記車線変更提案は行わないが、車線変更可能なタイミングである旨を運転者に伝える車線変更可能提示を実行する
   請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の運転支援制御装置。

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