JP6558261B2

JP6558261B2 - 自動運転装置

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Publication number: JP6558261B2
Application number: JP2016023556A
Authority: JP
Inventors: 滋之城戸
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-02-10
Filing date: 2016-02-10
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2036-02-10
Also published as: JP2017140928A

Description

本発明は、自動運転装置に関する。

従来、特許文献１に記載されているように、車両の運転状態を自動運転から手動運転に切り替え可能な装置が知られている。特許文献１の装置は、車両が車線から逸脱する傾向にあると判定された場合には、操舵アクチュエータにより、車線からの逸脱を回避する方向に操舵を行う。特許文献１の装置は、操舵角の単位時間当たりの変化量が設定された閾値以上になってから設定時間後に操舵角が設定された操舵角以上である場合には、運転者が自動運転から手動運転への切り替えを意図していると判定し、操舵アクチュエータの駆動を停止させる。

特開２００３−０８１１１５号公報

ところで、上記技術では、操舵角等に基づいて操舵アクチュエータの駆動が停止させられるため、運転者による誤操作が有った場合には、自動運転が運転者の意図に反して手動運転に切り替えられることがある。この運転者による誤操作が有った場合には、自動運転から手動運転へと切り替えられたときに、運転者に車両の走行の制御を自身の手動運転操作のみで行う気構えができていない場合もある。また、運転者が大型車等の障害物の側方から距離を隔てて車両を走行させたい場合や、運転者が横風、轍及び路面の傾斜等に対向して自動運転の目標位置の車線中央から距離を隔てて車両を走行させたい場合や、運転者が横風、轍及び路面の傾斜等によって自動運転の目標位置の車線中央から外れて走行する車両を車線中央に戻したい場合がある。しかし、このような運転者が自動運転を続行させつつ自動運転に手動運転操作を反映させたい場合には、当該手動運転操作により、自動運転が運転者の意図に反して手動運転に切り替えられることがある。

そこで本発明は、手動運転操作が有った場合に自動運転が運転者の意図に反して手動運転に切り替えられることを低減することを目的とする。

本発明は、車両の走行環境を認識する走行環境認識部と、車両の走行状態を認識する走行状態認識部と、走行環境認識部により認識された走行環境及び走行状態認識部により認識された走行状態に応じた第１目標位置及び第１目標速度を生成する目標生成部と、車両の運転者による手動運転操作を受け付ける運転操作入力部と、目標生成部により生成された第１目標位置及び第１目標速度と、運転操作入力部により受け付けられた手動運転操作とに基づいて、車両の走行を制御する走行制御部と、車両の実位置及び実速度を測定する測定部と、目標生成部により生成された第１目標位置と測定部により測定された実位置との差、及び目標生成部により生成された第１目標速度と測定部により測定された実速度との差を演算する差異演算部とを備え、走行制御部は、運転操作入力部により受け付けられた手動運転操作が無い場合には、第１目標位置及び第１目標速度に従って車両が走行するように車両の走行を制御し、運転操作入力部により受け付けられた手動運転操作が有り、差異演算部により演算された第１目標位置と実位置との差の絶対値が位置閾値未満であり、且つ差異演算部により演算された第１目標速度と実速度との差の絶対値が速度閾値未満である場合には、第１目標位置に手動運転操作を反映させた第２目標位置及び第１目標速度に手動運転操作を反映させた第２目標速度に従って車両が走行するように、車両の走行を制御し、運転操作入力部により受け付けられた手動運転操作が有り、差異演算部により演算された第１目標位置と実位置との差の絶対値が位置閾値以上である場合、及び運転操作入力部により受け付けられた手動運転操作が有り、差異演算部により演算された第１目標速度と実速度との差の絶対値が速度閾値以上である場合のいずれかの場合には、手動運転操作に従って車両が走行するように、車両の走行を制御する自動運転装置である。

この構成によれば、自動運転装置の走行制御部により、手動運転操作が有り、第１目標位置と実位置との差の絶対値が位置閾値未満であり、且つ第１目標速度と実速度との差の絶対値が速度閾値未満である場合には、第１目標位置に手動運転操作を反映させた第２目標位置及び第１目標速度に手動運転操作を反映させた第２目標速度に従って車両が走行するように、車両の走行が制御される。このように、手動運転操作により生じた第１目標位置と実位置との差等が小さく、運転者による誤操作が有った場合や、運転者が自動運転を続行させつつ自動運転に手動運転操作を反映させたい場合には、手動運転操作を反映した自動運転が続行される。このため、手動運転操作が有った場合に自動運転が運転者の意図に反して手動運転に切り替えられることを低減することができる。

本発明の自動運転装置によれば、手動運転操作が有った場合に自動運転が運転者の意図に反して手動運転に切り替えられることを低減することができる。

第１実施形態に係る自動運転装置の構成を示すブロック図である。図１の自動運転装置の基本的な処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１に示す自動運転装置１００は車両Ｖに搭載される。自動運転装置１００は、車両Ｖの運転状態を車両Ｖの運転者による手動運転操作に応じて自動運転から手動運転に切り替え可能である。自動運転とは、自動運転装置１００により生成された後述する第１目標位置及び第１目標速度に従って車両Ｖが走行するように、車両Ｖの走行が制御されることを意味する。

また、自動運転には、第１目標位置に車両Ｖの運転者による手動運転操作を反映させた後述する第２目標位置及び第１目標速度に車両Ｖの運転者による手動運転操作を反映させた第２目標速度に従って車両Ｖが走行するように、車両Ｖの走行が制御されることを含む。一方、手動運転とは、車両Ｖの運転者による手動運転操作のみに従って車両Ｖが走行するように、車両Ｖの走行が制御されることを意味する。手動運転操作とは、車両Ｖの運転者によるステアリングホイール、アクセルペダル及びブレーキペダルへの操作を意味する。

図１に示すように、自動運転装置１００は、外部センサ１、ＧＰＳ［Global Positioning System］受信部２、内部センサ３、地図データベース４、ナビゲーションシステム５、アクチュエータ６、ＨＭＩ［Human Machine Interface］７、補助機器Ｕ及びＥＣＵ［ElectronicControl Unit］１０を備えている。

外部センサ１は、車両Ｖの周辺情報である外部の状況を検出する検出機器である。外部センサ１は、カメラ、レーダー［Radar］、及びライダー［LIDAR：LaserImaging Detection and Ranging］のうち少なくとも一つを含む。カメラは、車両Ｖの外部状況を撮像する撮像機器である。

カメラは、例えば、車両Ｖのフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、車両Ｖの外部状況に関する撮像情報をＥＣＵ１０へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれている。

レーダーは、電波（例えばミリ波）を利用して車両Ｖの外部の先行車両等の物体を検出する。レーダーは、電波を車両Ｖの周囲に送信し、物体で反射された電波を受信することで物体を検出する。レーダーは、検出した物体に関する情報をＥＣＵ１０へ送信する。

ライダーは、光を利用して車両Ｖの外部の先行車両等の物体を検出する。ライダーは、光を車両Ｖの周囲に送信し、物体で反射された光を受信することで反射点までの距離を計測し、物体を検出する。ライダーは、検出した物体に関する情報をＥＣＵ１０へ送信する。カメラ、ライダー及びレーダーは、必ずしも重複して備える必要はない。

ＧＰＳ受信部２は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、車両Ｖの位置（例えば車両Ｖの緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信部２は、測定した車両Ｖの位置に関する位置情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、ＧＰＳ受信部２に代えて、車両Ｖの緯度及び経度等の車両Ｖの位置が特定できる他の手段を用いてもよい。

内部センサ３は、車両Ｖの走行状態を検出する検出機器である。内部センサ３は、車速センサ、加速度センサ及びヨーレートセンサを少なくとも一つを含む。また、内部センサ３は、手動運転操作の操作量を検出するために、ステアリングセンサ、アクセルペダルセンサ及びブレーキペダルセンサを少なくとも含む。

車速センサは、車両Ｖの速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、車両Ｖの車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車両Ｖの速度に関する速度情報（車輪の回転速度に関する情報）をＥＣＵ１０に送信する。

加速度センサは、車両Ｖの加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、車両Ｖの前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、車両Ｖの横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、例えば、車両Ｖの加速度情報をＥＣＵ１０に送信する。ヨーレートセンサは、車両Ｖの重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した車両Ｖのヨーレート情報をＥＣＵ１０へ送信する。

ステアリングセンサは、例えば車両Ｖの運転者によるステアリングホイールに対する操舵操作の操作量を検出する検出器である。ステアリングセンサが検出する操作量は、例えば、ステアリングホイールの操舵角又はステアリングホイールに対する操舵トルクである。ステアリングセンサは、例えば、車両Ｖのステアリングシャフトに対して設けられる。ステアリングセンサは、ステアリングホイールの操舵角又はステアリングホイールに対する操舵トルクを含む情報をＥＣＵ１０へ出力する。

アクセルペダルセンサは、例えばアクセルペダルの踏込み量を検出する検出器である。アクセルペダルの踏込み量は、例えば所定位置を基準としたアクセルペダルの位置（ペダル位置）である。所定位置は、定位置であってもよいし、所定のパラメータによって変更された位置であってもよい。アクセルペダルセンサは、例えば車両Ｖのアクセルペダルのシャフト部分に対して設けられる。アクセルペダルセンサは、アクセルペダルの踏込み量に応じた操作情報をＥＣＵ１０へ出力する。

ブレーキペダルセンサは、例えばブレーキペダルの踏込み量を検出する検出器である。ブレーキペダルの踏込み量は、例えば所定位置を基準としたブレーキペダルの位置（ペダル位置）である。所定位置は、定位置であってもよいし、所定のパラメータによって変更された位置であってもよい。ブレーキペダルセンサは、例えばブレーキペダルの部分に対して設けられる。ブレーキペダルセンサは、ブレーキペダルの操作力（ブレーキペダルに対する踏力やマスタシリンダの圧力など）を検出してもよい。ブレーキペダルセンサは、ブレーキペダルの踏込み量又は操作力に応じた操作情報をＥＣＵ１０へ出力する。

地図データベース４は、地図情報を備えたデータベースである。地図データベースは、例えば、車両Ｖに搭載されたＨＤＤ［Hard disk drive］内に形成されている。地図情報には、例えば、道路の位置情報、道路形状の情報（例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率等）、交差点及び分岐点の位置情報が含まれる。さらに、建物や壁等の遮蔽構造物の位置や形状に関する情報や、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）技術を使用するために、地図情報に外部センサ１の出力信号を含ませることが好ましい。なお、地図データベースは、車両Ｖと通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。

ナビゲーションシステム５は、車両Ｖの運転者によって設定された目的地まで、車両Ｖの運転者に対して案内を行う装置である。ナビゲーションシステム５は、ＧＰＳ受信部２の測定した車両Ｖの位置情報と地図データベース４の地図情報とに基づいて、車両Ｖが走行するルートを算出する。ナビゲーションシステム５は、例えば、車両Ｖの位置から目的地に至るまでの目標ルートを演算し、ＨＭＩ７のディスプレイの表示及びＨＭＩ７のスピーカの音声出力により運転者に対して目標ルートの報知を行う。ナビゲーションシステム５は、車両Ｖの目標ルートの情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、ナビゲーションシステム５は、車両Ｖと通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。

アクチュエータ６は、車両Ｖの加速、減速及び操舵等の自動運転中における車両Ｖの挙動を制御する装置である。アクチュエータ６は、エンジンアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び操舵アクチュエータを少なくとも含む。エンジンアクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量（スロットル開度）を制御し、車両Ｖの駆動力を制御する。なお、車両Ｖがハイブリッド車である場合には、エンジンに対する空気の供給量の他に、動力源としてのモータにＥＣＵ１０からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。車両Ｖが電気自動車である場合には、動力源としてのモータにＥＣＵ１０からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。

ブレーキアクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、車両Ｖの車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。操舵アクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じて制御する。これにより、操舵アクチュエータは、車両Ｖの操舵トルクを制御する。

ＨＭＩ７は、車両Ｖの乗員（運転者を含む）と自動運転装置１００との間で情報の出力及び入力をするためのインターフェイスである。ＨＭＩ７は、例えば、乗員に画像情報を表示するためのディスプレイパネル、音声出力のためのスピーカ、及び乗員が入力操作を行うための操作ボタン又はタッチパネル、乗員が音声入力を行うためのマイクロフォン等を備えている。

補助機器Ｕは、アクチュエータ６に含まれない機器を総称したものである。本実施形態における補助機器Ｕは、例えば、ヘッドライト、方向指示器、ハザードランプ、空調装置、ワイパー等を含む。補助機器Ｕのヘッドライト、方向指示器及びハザードランプ等は、ＥＣＵ１０からの制御信号により点灯させられる。なお、補助機器Ｕは、車両Ｖの周囲の気温、天候等に応じてＥＣＵ１０からの制御信号により自動的に制御されてもよい。

ＥＣＵ１０は、自動運転中における自動運転装置１００の各部の動作を制御する。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ１０は、走行環境認識部１１、走行状態認識部１２、目標生成部１３、運転操作入力部１４、走行制御部１５、測定部１６、差異演算部１７及び表示制御部１８を有している。ＥＣＵ１０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、上記の走行環境認識部１１等の各部の制御を実行する。ＥＣＵ１０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。

走行環境認識部１１は、外部センサ１、ＧＰＳ受信部２及び地図データベース４により取得された情報に基づいて、車両Ｖの走行環境を認識する。走行環境とは、例えば、車両Ｖの外部の状況を意味し、例えば、車両Ｖの前方の道路形状や、車両Ｖの周囲の他車両等の障害物の位置及び相対速度等を意味する。走行環境認識部１１は、外部センサ１により取得された情報に基づいて、例えば、車線の車線境界線（白線、黄線）や、他車両等に関する情報を取得する。走行環境認識部１１は、ＧＰＳ受信部２及び地図データベース４により取得された情報に基づいて、車両Ｖの位置、車両Ｖが走行している車線の形状、幅、隣接車線の有無、分岐の有無、合流の有無等に関する情報を取得する。

走行状態認識部１２は、外部センサ１、ＧＰＳ受信部２、内部センサ３及び地図データベース４により取得された情報に基づいて、車両Ｖの走行状態を認識する。走行状態とは、例えば、車両Ｖの速度、加速度、減速度、ヨーレート及び位置を意味する。走行状態認識部１２は、車両Ｖの速度、加速度、減速度及びヨーレートを内部センサ３により認識することができる。また、走行状態認識部１２は、ＧＰＳ受信部２により測定された車両Ｖの位置と、地図データベース４の車両Ｖの位置付近における地図情報とに基づいて、車両Ｖの車線における位置を認識することができる。走行状態認識部１２は、外部センサ１のカメラにより検出された車線の境界線等に基づいて、車両Ｖの車線における位置を認識してもよい。

目標生成部１３は、走行環境認識部１１により認識された走行環境及び走行状態認識部１２により認識された走行状態に応じた第１目標位置及び第１目標速度を生成する。第１目標位置とは、走行環境及び走行状態に応じて生成された車両Ｖが走行すべき位置を意味する。第１目標位置は、例えば、車両Ｖが走行する車線の幅方向における車両Ｖの位置を意味し、車線の中央でもよい。また、第１目標位置は、例えば、車両Ｖが走行する車線の進行方向の位置でもよく、地図上の任意の位置でもよい。また、第１目標速度とは、走行環境及び走行状態に応じて自動運転装置１００により生成された車両Ｖが走行すべき速度を意味する。第１目標速度は、例えば、車両Ｖが走行する車線の法令で定められた最高速度でもよい。また、第１目標速度は、車両Ｖの前方に先行車両が存在する場合は、当該先行車両に追従走行をするために、当該先行車両と同じ速度でもよい。目標生成部１３は、予め設定された時刻ごとの第１目標位置及び第１目標速度を生成する。

運転操作入力部１４は、内部センサ３のステアリングセンサ、アクセルペダルセンサ及びブレーキペダルセンサにより、車両Ｖの運転者による手動運転操作を受け付ける。

走行制御部１５は、目標生成部１３により生成された第１目標位置及び第１目標速度と、運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作とに基づいて、アクチュエータ６を駆動させることにより、車両Ｖの走行を制御する。走行制御部１５は、運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作が無い場合には、第１目標位置及び第１目標速度に従って車両Ｖが走行するように車両Ｖの走行を制御する。運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作が有る場合の走行制御部１５の動作については後述する。

測定部１６は、外部センサ１、ＧＰＳ受信部２、内部センサ３及び地図データベースにより、車両Ｖの実位置及び実速度を測定する。実位置とは、例えば、車両Ｖが走行する車線の幅方向における車両Ｖの実際の位置を意味する。実速度とは、例えば、車両Ｖの路面に対する実際の速度を意味する。測定部１６は、車両Ｖの実位置をＧＰＳ受信部２により測定された車両Ｖの位置と、地図データベース４の車両Ｖの位置付近における地図情報とに基づいて、車両Ｖの車線における位置を認識することができる。測定部１６は、外部センサ１のカメラにより検出された車線の境界線等に基づいて、車両Ｖの車線における位置を認識してもよい。測定部１６は、内部センサ３の車速センサにより、車両Ｖの実速度を測定することができる。なお、車両Ｖの第１目標位置、第２目標位置及び実位置は、車両Ｖの重心、前端及び後端等の任意の位置を基準とすることができる。

差異演算部１７は、目標生成部１３により生成された第１目標位置と測定部１６により測定された実位置との差、及び目標生成部１３により生成された第１目標速度と測定部１６により測定された実速度との差を演算する。

第１目標位置と実位置との差及び第１目標速度と実速度との差は、横風、轍及び路面の傾斜等により生じ得る。また、上述したように、自動運転には、第１目標位置に車両Ｖの運転者による手動運転操作を反映させた第２目標位置等に従って車両Ｖが走行するように、車両Ｖの走行が制御されることが含まれる。そのため、第１目標位置と実位置との差及び第１目標速度と実速度との差は、車両Ｖの運転者による手動運転操作によっても生じ得る。後述するように、本実施形態の自動運転装置１００の走行制御部１５は、第１目標位置と実位置との差及び第１目標速度と実速度との差に基づいて、実行中の自動運転を手動運転に切り替える。

表示制御部１８は、車両Ｖの運転状態が自動運転から手動運転へと切り替えられた場合に、自動運転の停止及び自動運転から手動運転への切替に関する情報をＨＭＩ７により車両Ｖの運転者に対して報知する。ＨＭＩ７による情報の報知は、ディスプレイパネルに表示された映像及びスピーカから出力された音声により実施することができる。

次に、自動運転装置１００で実行される処理について説明する。以下の説明では、車両Ｖが高速道路等の自動車専用道路を自動運転の運転状態により走行している場合を想定する。図２に示すように、自動運転装置１００のＥＣＵ１０の走行環境認識部１１は、車両Ｖの走行環境を認識する（Ｓ１）。自動運転装置１００のＥＣＵ１０の走行状態認識部１２は、車両Ｖの走行状態を認識する（Ｓ２）。

自動運転装置１００のＥＣＵ１０の目標生成部１３は、第１目標位置及び第１目標速度を生成する（Ｓ３）。例えば、目標生成部１３は、第１目標位置として、車両Ｖが走行する車線の幅方向における車線の中央の位置を生成する。また、目標生成部１３は、第１目標位置として、車両Ｖが走行する車線の法令で定められた最高速度を生成する。

自動運転装置１００のＥＣＵ１０の測定部１６は、車両Ｖの実位置及び実速度を測定する（Ｓ４）。自動運転装置１００のＥＣＵ１０の差異演算部１７は、目標生成部１３により生成された第１目標位置と測定部１６により測定された実位置との差、及び目標生成部１３により生成された第１目標速度と測定部１６により測定された実速度との差を演算する（Ｓ５）。第１目標位置と実位置との差は、例えば、車両Ｖが走行する車線の幅方向における車両Ｖの車線の中央からの距離である。また、第１目標速度と実速度との差は、例えば、車両Ｖが走行する車線の法令で定められた最高速度と車両Ｖの実速度との速度差である。

自動運転装置１００のＥＣＵ１０の運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作が無い場合には（Ｓ６）、自動運転装置１００のＥＣＵ１０の走行制御部１５は、第１目標位置及び第１目標速度に従って車両Ｖが走行するように車両Ｖの走行を制御する（Ｓ７）。つまり、走行制御部１５は、車両Ｖの運転者による手動運転操作が無い場合には、自動運転の運転状態を維持し続ける。例えば、走行制御部１５は、車線の中央の位置を車線の法令で定められた最高速度で車両Ｖが走行し続けるように、車両Ｖの走行を制御する。

運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作が有り（Ｓ６）、差異演算部により演算された第１目標位置と実位置との差の絶対値が位置閾値未満であり、且つ差異演算部により演算された第１目標速度と実速度との差の絶対値が速度閾値未満である場合には（Ｓ８）、走行制御部１５は、第１目標位置に手動運転操作を反映させた第２目標位置及び第１目標速度に手動運転操作を反映させた第２目標速度に従って車両Ｖが走行するように、車両Ｖの走行を制御する（Ｓ９）。

位置閾値とは、自動運転から手動運転へと切り替えるか否かを判定するための位置の差の閾値であり、例えば、距離で表される。位置閾値の大きさは、走行環境及び走行状態に応じて変更されてもよい。例えば、車両Ｖが走行している車線の幅が大きいほど、位置閾値の大きさは大きく設定されてもよい。例えば、車両Ｖが走行している車線の幅がｄである場合は、位置閾値は、ｄ／５〜ｄ／３に設定することができ、ｄ／４に設定することができる。

速度閾値とは、自動運転から手動運転へと切り替えるか否かを判定するための速度差の閾値である。速度閾値の大きさは、走行環境及び走行状態に応じて変更されてもよい。例えば、車両Ｖが走行している車線の法令で定められた最高速度が速いほど、速度閾値の大きさは大きく設定されてもよい。

第２目標位置は、例えば、第１目標位置と、手動運転操作の舵角、アクセル開度及びブレーキ量により車両Ｖが走行すると予測される位置との間のいずれかの位置に設定することができ、例えば、第１目標位置と、手動運転操作の舵角アクセル開度及びブレーキ量により車両Ｖが走行すると予測される位置との中間の位置に設定することができる。また、第２目標速度は、例えば、第１目標速度と、手動運転操作のアクセル開度及びブレーキ量により車両Ｖが走行すると予測される速度との間のいずれかの速度に設定することができ、第１目標速度と、手動運転操作のアクセル開度及びブレーキ量により車両Ｖが走行すると予測される速度との中間の速度に設定することができる。

つまり、運転者による誤操作が有った場合や、運転者が大型車等の障害物の側方から距離を隔てて車両Ｖを走行させたい場合や、運転者が横風、轍及び路面の傾斜等に対向して自動運転の第１目標位置の車線中央から距離を隔てて車両Ｖを走行させたい場合や、運転者が横風、轍及び路面の傾斜等によって自動運転の第１目標位置の車線中央から外れて走行する車両Ｖを車線中央に戻したい場合のように、第１目標位置と実位置との差が小さく、第１目標速度と実速度との差が小さい場合には、走行制御部１５は、車両Ｖの運転者による手動運転操作を反映させつつ自動運転を続行する。

運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作が有り、差異演算部１７により演算された第１目標位置と実位置との差の絶対値が位置閾値以上である場合、及び運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作が有り、差異演算部１７により演算された第１目標速度と実速度との差の絶対値が速度閾値以上である場合のいずれかの場合には（Ｓ６，Ｓ８）、走行制御部１５は、手動運転操作に従って車両Ｖが走行するように、車両Ｖの走行を制御する（Ｓ１０）。

つまり、運転者が自動運転から手動運転へと運転状態を切り替えたいために、第１目標位置と実位置との差が大きい場合や、第１目標速度と実速度との差が大きい場合には、走行制御部１５は、自動運転を停止し、自動運転から手動運転への運転状態の切替を行う。自動運転装置１００のＥＣＵ１０の表示制御部１８は、自動運転の停止及び自動運転から手動運転への切替に関する情報をＨＭＩ７により車両Ｖの運転者に対して報知する（Ｓ１１）。

本実施形態によれば、自動運転装置１００の走行制御部１５により、手動運転操作が有り、第１目標位置と実位置との差の絶対値が位置閾値未満であり、且つ第１目標速度と実速度との差の絶対値が速度閾値未満である場合には、第１目標位置に手動運転操作を反映させた第２目標位置及び第１目標速度に手動運転操作を反映させた第２目標速度に従って車両Ｖが走行するように、車両Ｖの走行が制御される。このように、手動運転操作により生じた第１目標位置と実位置との差等が小さく、運転者による誤操作が有った場合や、運転者が自動運転を続行させつつ自動運転に手動運転操作を反映させたい場合には、手動運転操作を反映した自動運転が続行される。このため、手動運転操作が有った場合に自動運転が運転者の意図に反して手動運転に切り替えられることを低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。例えば、自動運転装置１００は表示制御部１８を備えておらず、自動運転の停止及び自動運転から手動運転への切替について運転者への報知は、省略されてもよい。

また、自動運転は、少なくとも、自動運転装置１００により生成された第１目標位置に従って車両Ｖが走行するように車両Ｖの走行が制御されればよく、自動運転には、第１目標位置に車両Ｖの運転者による手動運転操作を反映させた第２目標位置に従って車両Ｖが走行するように車両Ｖの走行が制御されることが含まれることにしてもよい。目標生成部１３は、走行環境認識部１１により認識された走行環境及び走行状態認識部１２により認識された走行状態に応じた第１目標位置を生成し、走行制御部１５は、目標生成部１３により生成された第１目標位置と、運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作とに基づいて、車両Ｖの走行を制御し、測定部１６は、車両Ｖの実位置を測定し、差異演算部１７は、目標生成部１３により生成された第１目標位置と測定部１６により測定された実位置との差を演算し、走行制御部１５は、運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作が無い場合には、第１目標位置に従って車両Ｖが走行するように車両Ｖの走行を制御し、運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作が有り、差異演算部１７により演算された第１目標位置と実位置との差の絶対値が位置閾値未満である場合には、第１目標位置に手動運転操作を反映させた第２目標位置に従って車両Ｖが走行するように、車両Ｖの走行を制御し、運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作が有り、差異演算部１７により演算された第１目標位置と実位置との差の絶対値が位置閾値以上である場合には、手動運転操作に従って車両Ｖが走行するように、車両Ｖの走行を制御してもよい。

また、自動運転は、少なくとも、自動運転装置１００により生成された第１目標速度に従って車両Ｖが走行するように車両Ｖの走行が制御されればよく、自動運転には、第１目標速度に車両Ｖの運転者による手動運転操作を反映させた第２目標速度に従って車両Ｖが走行するように車両Ｖの走行が制御されることが含まれることにしてもよい。目標生成部１３は、走行環境認識部１１により認識された走行環境及び走行状態認識部１２により認識された走行状態に応じた第１目標速度を生成し、走行制御部１５は、目標生成部１３により生成された第１目標速度と、運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作とに基づいて、車両Ｖの走行を制御し、測定部１６は、車両Ｖの実速度を測定し、差異演算部１７は、目標生成部１３により生成された第１目標速度と測定部１６により測定された実速度との差を演算し、走行制御部１５は、運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作が無い場合には、第１目標速度に従って車両Ｖが走行するように車両Ｖの走行を制御し、運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作が有り、差異演算部１７により演算された第１目標速度と実速度との差の絶対値が速度閾値未満である場合には、第１目標速度に手動運転操作を反映させた第２目標速度に従って車両Ｖが走行するように、車両Ｖの走行を制御し、運転操作入力部１４により受け付けられた手動運転操作が有り、差異演算部１７により演算された第１目標速度と実速度との差の絶対値が速度閾値以上である場合には、手動運転操作に従って車両Ｖが走行するように、車両Ｖの走行を制御してもよい。

１…外部センサ、２…ＧＰＳ受信部、３…内部センサ、４…地図データベース、５…ナビゲーションシステム、６…アクチュエータ、７…ＨＭＩ、１０…ＥＣＵ、１１…走行環境認識部、１２…走行状態認識部、１３…目標生成部、１４…運転操作入力部、１５…走行制御部、１６…測定部、１７…差異演算部、１８…表示制御部、１００…自動運転装置、Ｖ…車両、Ｕ…補助機器。

Claims

車両の走行環境を認識する走行環境認識部と、
前記車両の走行状態を認識する走行状態認識部と、
前記走行環境認識部により認識された前記走行環境及び前記走行状態認識部により認識された前記走行状態に応じた第１目標位置及び第１目標速度を生成する目標生成部と、
前記車両の運転者による手動運転操作を受け付ける運転操作入力部と、
前記目標生成部により生成された前記第１目標位置及び前記第１目標速度と、前記運転操作入力部により受け付けられた前記手動運転操作とに基づいて、前記車両の走行を制御することにより実行中の自動運転を手動運転に切り替える走行制御部と、
前記車両の実位置及び実速度を測定する測定部と、
前記目標生成部により生成された前記第１目標位置と前記測定部により測定された前記実位置との差、及び前記目標生成部により生成された前記第１目標速度と前記測定部により測定された前記実速度との差を演算する差異演算部と、
を備え、
前記車両が前記自動運転により走行している場合に、前記走行制御部は、
実行中の前記自動運転中に前記運転操作入力部により受け付けられた前記手動運転操作が無い場合には、前記第１目標位置及び前記第１目標速度に従って前記車両が走行するように前記車両の走行を制御することにより前記自動運転を維持し続け、
実行中の前記自動運転中に前記運転操作入力部により受け付けられた前記手動運転操作が有り、前記差異演算部により演算された前記第１目標位置と前記実位置との差の絶対値が位置閾値未満であり、且つ前記差異演算部により演算された前記第１目標速度と前記実速度との差の絶対値が速度閾値未満である場合には、前記第１目標位置に前記手動運転操作を反映させた第２目標位置及び前記第１目標速度に前記手動運転操作を反映させた第２目標速度に従って前記車両が走行するように前記車両の走行を制御することにより前記手動運転操作を反映させつつ前記自動運転を続行し、
実行中の前記自動運転中に前記運転操作入力部により受け付けられた前記手動運転操作が有り、前記差異演算部により演算された前記第１目標位置と前記実位置との差の絶対値が位置閾値以上である場合、及び前記運転操作入力部により受け付けられた前記手動運転操作が有り、前記差異演算部により演算された前記第１目標速度と前記実速度との差の絶対値が速度閾値以上である場合のいずれかの場合には、前記手動運転操作に従って前記車両が走行するように前記車両の走行を制御することにより前記自動運転から前記手動運転への切替を行う、自動運転装置。