JP6821644B2 - 車両制御装置及び車両制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置及び車両制御方法に関する。

特許文献１には、ドライバがステアリングホイールを保持していない場合には、前方のカーブを通過する際の目標車速又は許容横加速度である目標パラメータを低く設定することが開示されている。

特開２０１７−１４４７７６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、ユーザの意思を必ずしも尊重し得ない。

本発明の目的は、ユーザの意思を尊重しつつ安全性の向上に寄与し得る車両制御装置及び車両制御方法を提供する。

本発明の一態様による車両制御装置は、車両を自動運転する際の駆動力を決定する駆動力決定部と、前記駆動力決定部によって決定された前記駆動力であるシステム要求駆動力に基づいて前記車両の走行制御を行う走行制御部と、ユーザによって前記車両に要求される駆動力であるユーザ要求駆動力を検出する要求駆動力検出部と、前記車両を操舵するための操作子に前記ユーザが接触しているか否かを判定する接触判定部とを備え、前記走行制御部は、前記ユーザが前記操作子に接触していない状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて前記走行制御を行い、前記ユーザが前記操作子に接触している状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることなく前記ユーザ要求駆動力に基づいて前記走行制御を行う。

本発明の他の態様による車両制御方法は、車両を自動運転する際の駆動力を決定するステップと、前記駆動力を決定するステップにおいて決定された前記駆動力であるシステム要求駆動力に基づいて前記車両の走行制御を行うステップと、ユーザによって前記車両に要求される駆動力であるユーザ要求駆動力を検出するステップと、前記車両を操舵するための操作子に前記ユーザが接触しているか否かを判定するステップとを備え、前記走行制御を行うステップでは、前記ユーザが前記操作子に接触していない状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて前記走行制御を行い、前記ユーザが前記操作子に接触している状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることなく前記ユーザ要求駆動力に基づいて前記走行制御を行う。

本発明によれば、ユーザの意思を尊重しつつ安全性の向上に寄与し得る車両制御装置及び車両制御方法を提供することができる。

一実施形態による車両制御装置が備えられた車両を示すブロック図である。 一実施形態による車両制御装置の動作の例を示すフローチャートである。 一実施形態による車両制御装置の動作の例を示すフローチャートである。 一実施形態による車両制御装置の動作の例を示すフローチャートである。 一実施形態による車両制御装置の動作の例を示すタイムチャートである。 一実施形態による車両制御装置の動作の他の例を示すタイムチャートである。

本発明による車両制御装置及び車両制御方法について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。

［一実施形態］
一実施形態による車両制御装置及び車両制御方法について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態による車両制御装置が備えられた車両を示すブロック図である。

車両（自車両）１０には、車両制御装置１２、即ち、車両制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が備えられている。車両１０には、外界センサ１４と、車体挙動センサ１６と、車両操作センサ１８と、通信部２０と、ＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インタフェース）２２とが更に備えられている。車両１０には、駆動装置２４と、制動装置２６と、操舵装置２８と、ナビゲーション装置３０と、測位部３３とが更に備えられている。車両１０には、アクセルペダル８０と、ブレーキペダル８２と、ステアリングホイール（操作子、ハンドル）８４とが更に備えられている。

外界センサ１４は、外界情報、即ち車両１０の周辺情報を取得する。外界センサ１４には、複数のカメラ３２と、複数のレーダ３４とが備えられている。外界センサ１４には、複数のＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ、Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）３６が更に備えられている。

カメラ（撮像部）３２によって取得された情報、即ち、カメラ情報が、カメラ３２から車両制御装置１２に供給される。カメラ情報としては、撮影情報等が挙げられる。カメラ情報は、後述するレーダ情報及びＬｉＤＡＲ情報と相俟って、外界情報を構成する。図１においては、１つのカメラ３２が図示されているが、実際には複数のカメラ３２が備えられている。

レーダ３４は、送信波を車両１０の外部に向かって発射し、発射した送信波のうちの検出物体によって反射されて戻って来る反射波を受信する。送信波としては、例えば電磁波等が挙げられる。電磁波としては、例えば、ミリ波等が挙げられる。検出物体としては、例えば、不図示の他車両等が挙げられる。レーダ３４は、反射波等に基づいてレーダ情報（反射波信号）を生成する。レーダ３４は、生成した当該レーダ情報を車両制御装置１２に供給する。図１においては、１つのレーダ３４が図示されているが、実際には、複数のレーダ３４が車両１０に備えられている。なお、レーダ３４は、ミリ波レーダに限定されるものではない。例えば、レーザレーダ、超音波センサ等をレーダ３４として用いるようにしてもよい。

ＬｉＤＡＲ３６は、車両１０の全方位にレーザを連続的に発射し、発射したレーザの反射波に基づいて反射点の３次元位置を測定し、当該３次元位置に関する情報、即ち、３次元情報を出力する。ＬｉＤＡＲ３６は、当該３次元情報、即ち、ＬｉＤＡＲ情報を、車両制御装置１２に供給する。図１においては、１つのＬｉＤＡＲ３６が図示されているが、実際には、複数のＬｉＤＡＲ３６が車両１０に備えられている。

車体挙動センサ１６は、車両１０の挙動に関する情報、即ち、車体挙動情報を取得する。車体挙動センサ１６には、不図示の車速センサ、不図示の車輪速センサ、不図示の加速度センサ、及び、不図示のヨーレートセンサが含まれる。車速センサは、車両１０の速度、即ち、車速を検出する。また、車速センサは、車両１０の進行方向を更に検出する。車輪速センサは、不図示の車輪の速度、即ち、車輪速を検出する。加速度センサは、車両１０の加速度を検出する。加速度は、前後加速度、横加速度、及び、上下加速度を含む。なお、一部の方向のみの加速度が加速度センサによって検出されるようにしてもよい。ヨーレートセンサは、車両１０のヨーレートを検出する。

車両操作センサ（運転操作センサ）１８は、ユーザ（運転者）による運転操作に関する情報、即ち、運転操作情報を取得する。車両操作センサ１８には、不図示のアクセルペダルセンサ、不図示のブレーキペダルセンサ、不図示の舵角センサ、及び、不図示の操舵トルクセンサが含まれる。アクセルペダルセンサは、アクセルペダル８０の操作量を検出する。ブレーキペダルセンサは、ブレーキペダル８２の操作量を検出する。舵角センサは、ステアリングホイール８４の舵角を検出する。操舵トルクセンサは、ステアリングホイール８４にかかるトルクを検出する。

通信部２０は、不図示の外部機器との間で無線通信を行う。外部機器には、例えば、不図示の外部サーバ等が含まれ得る。通信部２０は、車両１０に対して、着脱不能であってもよいし、着脱可能であってもよい。車両１０に対して着脱可能な通信部２０としては、例えば、携帯電話機、スマートフォン等が挙げられる。

ＨＭＩ２２は、ユーザ（乗員）による操作入力を受け付けるとともに、各種情報を視覚的、聴覚的又は触覚的にユーザに提供する。ＨＭＩ２２には、例えば、自動運転スイッチ（運転アシストスイッチ）３８と、ディスプレイ４０と、接触センサ４２と、カメラ４４と、スピーカ４６とが含まれる。

自動運転スイッチ３８は、自動運転の開始及び停止をユーザが指示するためのものである。自動運転スイッチ３８は、不図示の開始スイッチと不図示の停止スイッチとを含む。開始スイッチは、ユーザの操作に応じて車両制御装置１２に対して開始信号を出力する。停止スイッチは、ユーザの操作に応じて車両制御装置１２に対して停止信号を出力する。

ディスプレイ（表示部）４０は、例えば、液晶パネル、有機ＥＬパネル等を含む。ここでは、ディスプレイ４０がタッチパネルである場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。

接触センサ４２は、例えば、ステアリングホイール８４に備えられている。接触センサ４２は、ユーザ（運転者）がステアリングホイール８４に接触しているか否かを検出する。接触センサ４２から出力される信号は、後述する接触判定部６４に供給される。

カメラ４４は、車両１０の内部、即ち、不図示の車室内を撮像する。カメラ４４は、例えば、不図示のダッシュボードに設けられてもよいし、不図示の天井に設けられてもよい。また、カメラ４４は、運転者のみを撮像するように設けられてもよいし、乗員の各々を撮影するように設けられてもよい。カメラ４４は、車室内を撮像することによって取得される情報、即ち、画像情報を、車両制御装置１２に出力する。

スピーカ４６は、各種の情報を音声でユーザに提供するためのものである。車両制御装置１２は、各種の通知、警報等を、スピーカ４６を用いて出力する。

駆動装置（駆動力制御システム）２４には、不図示の駆動ＥＣＵと、不図示の駆動源とが備えられている。駆動ＥＣＵは、駆動源を制御することにより、車両１０の駆動力（トルク）を制御する。駆動源としては、例えば、エンジン、駆動モータ等が挙げられる。駆動ＥＣＵは、アクセルペダル８０に対するユーザによる操作に基づいて、駆動源を制御することにより、制動力を制御し得る。また、駆動ＥＣＵは、車両制御装置１２から供給される指令に基づいて、駆動源を制御することにより、駆動力を制御し得る。駆動源の駆動力は、不図示のトランスミッション等を介して不図示の車輪に伝達される。

制動装置（制動力制御システム）２６には、不図示の制動ＥＣＵと、不図示のブレーキ機構とが備えられている。ブレーキ機構は、ブレーキモータ、油圧機構等によってブレーキ部材を作動させる。制動ＥＣＵは、ブレーキペダル８２に対するユーザによる操作に基づいて、ブレーキ機構を制御することにより、制動力を制御し得る。また、制動ＥＣＵは、車両制御装置１２から供給される指令に基づいて、ブレーキ機構を制御することにより、制動力を制御し得る。

操舵装置（操舵システム）２８には、不図示の操舵ＥＣＵ、即ち、ＥＰＳ（電動パワーステアリングシステム）ＥＣＵと、不図示の操舵モータとが備えられている。操舵ＥＣＵは、ステアリングホイール８４に対するユーザによる操作に基づいて、操舵モータを制御することによって、車輪（操舵輪）の向きを制御する。また、操舵ＥＣＵは、車両制御装置１２から供給される指令に基づいて、操舵モータを制御することによって、車輪の向きを制御する。なお、左右の車輪に対するトルク配分や制動力配分を変更することによって操舵が行われるようにしてもよい。

ナビゲーション装置３０には、不図示のＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ、全地球航法衛星システム）センサが備えられている。また、ナビゲーション装置３０には、不図示の演算部と、不図示の記憶部とが更に備えられている。ＧＮＳＳセンサは、車両１０の現在位置を検出する。演算部は、ＧＮＳＳセンサによって検出された現在位置に対応する地図情報を、記憶部に記憶された地図データベースから読み出す。演算部は、当該地図情報を用い、現在位置から目的地までの目標経路を決定する。なお、目的地は、ＨＭＩ２２を介してユーザによって入力される。上述したように、ディスプレイ４０はタッチパネルである。タッチパネルがユーザによって操作されることによって、目的地の入力が行われる。ナビゲーション装置３０は、作成した目標経路を車両制御装置１２に出力する。車両制御装置１２は、当該目標経路をＨＭＩ２２に供給する。ＨＭＩ２２は、当該目標経路をディスプレイ４０に表示する。

測位部３３には、ＧＮＳＳ４８が備えられている。測位部３３には、ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ、慣性計測装置）５０と、地図データベース（地図ＤＢ）５２とが更に備えられている。測位部３３は、ＧＮＳＳ４８によって得られる情報と、ＩＭＵ５０によって得られる情報と、地図データベース５２に記憶された地図情報とを適宜用いて、車両１０の位置を特定する。

車両制御装置１２には、演算部５４と、記憶部５６とが備えられている。演算部５４は、車両制御装置１２の全体の制御を司る。演算部５４は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって構成されている。演算部５４は、記憶部５６に記憶されているプログラムに基づいて各部を制御することによって、車両制御を実行する。

演算部５４には、駆動力決定部５８と、走行制御部６０と、要求駆動力検出部６２と、接触判定部６４と、報知処理部６６と、退避制御部６８とが備えられている。演算部５４には、周辺環境判定部７０と、状態閾値決定部７２と、速度閾値決定部７４と、操舵制御部７６と、モード切換部７８とが更に備えられている。駆動力決定部５８と、走行制御部６０と、要求駆動力検出部６２と、接触判定部６４と、報知処理部６６と、退避制御部６８とは、記憶部５６に記憶されているプログラムが演算部５４によって実行されることによって実現され得る。また、周辺環境判定部７０と、状態閾値決定部７２と、速度閾値決定部７４と、操舵制御部７６と、モード切換部７８とは、記憶部５６に記憶されているプログラムが演算部５４によって実行されることによって実現され得る。

記憶部５６は、不図示の揮発性メモリと、不図示の不揮発性メモリとを含む。揮発性メモリとしては、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等が挙げられる。不揮発性メモリとしては、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等が挙げられる。外界情報、車体挙動情報、車両操作情報等が、例えば揮発性メモリに格納される。プログラム、テーブル、マップ等が、例えば不揮発性メモリに記憶される。

駆動力決定部５８は、車両１０を自動運転する際の駆動力を決定する。

走行制御部６０は、駆動力決定部５８によって決定された駆動力に基づいて車両１０の走行制御を行う。駆動力決定部５８によって決定された駆動力は、システム要求駆動力と称される。

要求駆動力検出部（ユーザ要求駆動力検出部）６２は、ユーザ（運転者）によって車両１０に要求される駆動力であるユーザ要求駆動力を検出する。要求駆動力検出部６２は、例えば、ユーザによるアクセルペダル８０の操作量に基づいてユーザ要求駆動力を検出する。

接触判定部６４は、車両１０を操舵するためのステアリングホイール８４にユーザが接触しているか否かを判定する。接触判定部６４は、接触センサ４２から供給される信号に基づいて、ユーザがステアリングホイール８４に接触しているか否かを判定し得る。なお、ここでは、ユーザがステアリングホイール８４に接触しているか否かを、接触センサ４２から供給される信号に基づいて判定する場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。例えば、接触判定部６４は、カメラ４４によって取得される画像情報に基づいて、ユーザがステアリングホイール８４に接触しているか否かが判定されるようにしてもよい。この場合、カメラ４４によって取得される画像情報が接触判定部６４に供給される。また、接触判定部６４は、ステアリングホイール８４に加えられるトルクに基づいて、ユーザがステアリングホイール８４に接触しているか否かが判定されるようにしてもよい。この場合、操舵トルクセンサによって検出されるトルク（入力トルク）が接触判定部６４に供給される。

走行制御部６０は、ユーザがステアリングホイール８４に接触していない状態でユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える場合には、以下のような処理を行う。即ち、このような場合、走行制御部６０は、ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて走行制御を行う。なお、ユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超えるとは、ユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超えたことが検出された場合のみならず、ユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超え得る場合をも含む。

走行制御部６０は、ユーザがステアリングホイール８４に接触している状態でユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える場合には、以下のような処理を行う。即ち、このような場合、走行制御部６０は、ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることなくユーザ要求駆動力に基づいて走行制御を行う。

走行制御は、第１制御状態と、第２制御状態とを有する。第２制御状態は、運転者の負担が第１制御状態より軽い、又は、自動化度が第１制御状態より高い制御状態である。

第１制御状態におけるシステム要求駆動力の上限と、第２制御状態におけるシステム要求駆動力の上限とは異なっているが、これに限定されるものではない。第１制御状態におけるシステム要求駆動力の上限は、例えば１３０ｋｍ／ｈとすることができるが、これに限定されるものではない。第２制御状態におけるシステム要求駆動力の上限は、例えば６０ｋｍ／ｈとすることができるがこれに限定されるものではない。システム要求駆動力は、速度であってもよいし、加速度であってもよい。

報知処理部６６は、ユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える場合に、車両１０の操舵を行うことをユーザに対して促すための報知処理、即ち、運転交代をユーザに対して促すための報知処理を行う。

接触判定部６４は、ステアリングホイール８４にユーザが接触している場合、又は、ステアリングホイール８４に対して加えられるトルクが所定値以上である場合に、当該ユーザが車両１０の操舵を行っていると判定する。

退避制御部６８は、車両１０の操舵を行うことをユーザに対して促したにもかかわらず、ステアリングホイール８４にユーザが接触していない状態が状態閾値を超える場合には、車両１０を退避させる退避制御を行う。状態閾値は、所定の経過時間又は所定の走行距離である。即ち、退避制御部６８は、車両１０の操舵を行うことをユーザに対して促したにもかかわらず、ステアリングホイール８４にユーザが接触していない状態が所定の経過時間を超える場合には、車両１０を退避させる退避制御を行う。退避制御部６８は、車両１０の操舵を行うことをユーザに対して促したにもかかわらず、ステアリングホイール８４にユーザが接触していない状態で所定距離を超える走行が行われた場合には、車両１０を退避させる退避制御を行う。ステアリングホイール８４にユーザが接触していない状態が状態閾値を超えるか否かの起算のタイミングは、例えば、ユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超えたタイミングとすることができるが、これに限定されるものではない。

走行制御部６０は、退避制御部６８による退避制御が開始される前にステアリングホイール８４にユーザが接触した場合には、走行制御を継続する。

走行制御部６０は、退避制御部６８によって退避制御が行われている際には、要求駆動力検出部６２によって検出されるユーザ要求駆動力に基づくことなく、走行制御を行う。即ち、走行制御部６０は、退避制御が行われている際には、ユーザによって車両１０に要求される駆動力を受け付けない。換言すれば、走行制御部６０は、退避制御が行われている際には、ユーザによるアクセルペダル８０の操作を受け付けない。

周辺環境判定部７０は、車両１０の周辺の環境、即ち、周辺環境を判定する。周辺環境としては、例えば、道路の混雑度合い、道路の勾配、気象、道路標識（速度制限標識）等が挙げられるが、これに限定されるものではない。

状態閾値決定部７２は、状態閾値を決定する。状態閾値は、上述したように、例えば、所定の経過時間又は所定の走行時間である。状態閾値決定部７２は、周辺環境判定部７０によって判定された周辺環境に基づいて状態閾値を決定し得る。例えば、状態閾値決定部７２は、道路の混雑度合い、道路の勾配、気象、道路標識等に基づいて、状態閾値を適宜決定し得る。

速度閾値決定部７４は、速度閾値を決定する。第１制御状態における速度閾値と、第２制御状態における速度閾値とは異なっているが、これに限定されるものではない。第１制御状態における速度閾値は、第１制御状態におけるシステム要求駆動力の上限より低い。換言すれば、第１制御状態における速度閾値は、第１制御状態における車速の上限より低い。第２制御状態における速度閾値は、第２制御状態におけるシステム要求駆動力の上限より低い。換言すれば、第２制御状態における速度閾値は、第２制御状態における車速の上限より低い。第１制御状態における車速の上限が、例えば１３０ｋｍ／ｈである場合、第１制御状態における速度閾値は、例えば１２０ｋｍ／ｈとすることができるが、これに限定されるものではない。また、第２制御状態における車速の上限が、例えば６０ｋｍ／ｈである場合、第２制御状態における速度閾値は、例えば５０ｋｍ／ｈとすることができるが、これに限定されるものではない。速度閾値決定部７４は、周辺環境判定部７０によって判定された周辺環境に基づいて速度閾値を決定し得る。例えば、速度閾値決定部７４は、道路の混雑度合い、道路の勾配、気象、道路標識等に基づいて、速度閾値を適宜決定し得る。走行制御部６０は、車両１０の速度が速度閾値を超える場合には、ユーザ要求駆動力に対して更に制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて走行制御を行う。

操舵制御部７６は、車両１０に対する操舵制御を自動で行う。

モード切換部７８は、第１モードと第２モードとの切り換えを行う。第１モードは、車両１０に対する操舵制御が操舵制御部７６によって自動で行われるモードである。第２モードは、車両１０の操舵がユーザによって行われるモードである。モード切換部７８は、ステアリングホイール８４にユーザが接触していることを接触判定部６４が判定した場合には、第１モードから第２モードへの切り替えを行い得るが、これに限定されるものではない。

本実施形態による車両制御装置１２の動作について説明する。図２は、本実施形態による車両制御装置の動作の例を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、駆動力決定部５８は、車両１０を自動運転する際の駆動力を決定する。なお、駆動力決定部５８によって決定される駆動力は、上述したように、システム要求駆動力と称される。この後、ステップＳ２に遷移する。

ステップＳ２において、要求駆動力検出部６２は、ユーザ（運転者）によって車両１０に要求される駆動力であるユーザ要求駆動力を検出する。要求駆動力検出部６２は、アクセルペダル８０の操作量等に基づいて、ユーザ要求駆動力を検出する。ユーザ要求駆動力が要求駆動力検出部６２によって検出されない場合（ステップＳ２においてＮＯ）、ステップＳ３に遷移する。ユーザ要求駆動力が要求駆動力検出部６２によって検出された場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、ステップＳ４に遷移する。

ステップＳ３において、走行制御部６０は、駆動力決定部５８によって決定された駆動力、即ち、システム要求駆動力に基づいて走行制御を行う。

ステップＳ４において、走行制御部６０は、ユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超えるか否かを判定する。ユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、ステップＳ５に遷移する。ユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力以下である場合（ステップＳ４においてＮＯ）、ステップＳ３に遷移する。

ステップＳ５において、接触判定部６４は、ユーザがステアリングホイール８４に接触しているか否かを判定する。ユーザがステアリングホイール８４に接触している場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、ステップＳ６に遷移する。ユーザがステアリングホイール８４に接触していない場合（ステップＳ５においてＮＯ）、ステップＳ７に遷移する。

ステップＳ６において、走行制御部６０は、ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることなく、ユーザ要求駆動力に基づいて走行制御を行う。

ステップＳ７において、走行制御部６０は、ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて走行制御を行う。こうして、図２に示す処理が行われる。

図３は、本実施形態による車両制御装置の動作の例を示すフローチャートである。ユーザがステアリングホイール８４に接触していない状態でユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える場合、図３に示す処理が開始される。即ち、ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づく走行制御が行われている際に、図３に示す処理が開始される。

ステップＳ１１において、接触判定部６４は、ユーザがステアリングホイール８４に接触しているか否かを判定する。ユーザがステアリングホイール８４に接触している場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、ステップＳ１２に遷移する。ユーザがステアリングホイール８４に接触していない場合（ステップＳ１１においてＮＯ）、ステップＳ１３に遷移する。

ステップＳ１２において、走行制御部６０は、ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることなく、ユーザ要求駆動力に基づいて走行制御を行う。

ステップＳ１３において、報知処理部６６は、車両１０の操舵を行うことをユーザに促すための報知処理を行う。この後、ステップＳ１４に遷移する。

ステップＳ１４において、退避制御部６８は、ステアリングホイール８４にユーザが接触していない状態が状態閾値を超えたか否かを判定する。状態閾値は、上述したように、所定の経過時間又は所定の走行距離である。ステアリングホイール８４にユーザが接触していない状態が状態閾値以下である場合（ステップＳ１４においてＮＯ）、ステップＳ１５に遷移する。ステアリングホイール８４にユーザが接触していない状態が状態閾値を超えた場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、ステップＳ１６に遷移する。

ステップＳ１５において、走行制御部６０は、ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づく走行制御を継続する。

ステップＳ１６において、走行制御部６０は、車両１０を退避させる制御である退避制御を行う。このような退避制御は、ミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：Ｍｉｎｉｍａｌ Ｒｉｓｋ Ｍａｎｅｕｖｅｒ）と称される。退避制御においては、走行制御部６０は、周囲への警報を行いつつ、車線を維持又は変更しながら、自動で安全に車両１０を停止させる。こうして、図３に示す処理が行われる。

図４は、本実施形態による車両制御装置の動作の例を示すフローチャートである。ユーザがステアリングホイール８４に接触していない状態でユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える場合、図４に示す処理が開始される。即ち、ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づく走行制御が行われている際に、図４に示す処理が開始される。

ステップＳ２１において、走行制御部６０は、車両１０の速度が速度閾値を超えるか否かを判定する。車両１０の速度が速度閾値を超える場合（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、ステップＳ２２に遷移する。車両１０の速度が速度閾値を超えない場合（ステップＳ２１においてＮＯ）、図４に示す処理が終了する。

ステップＳ２２において、走行制御部６０は、ユーザ要求駆動力に対して更に制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて走行制御を行う。こうして、図４に示す処理が終了する。

図５は、本実施形態による車両制御装置の動作の例を示すタイムチャートである。図５には、ユーザがステアリングホイール８４に接触していない状態でユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える場合の動作が示されている。

タイミングｔ１においては、ユーザ要求駆動力はシステム要求駆動力を超えていない。

タイミングｔ２において、ユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える。ユーザがステアリングホイール８４に接触していない状態でユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超えるため、ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて走行制御が行われる。車両１０の速度は、徐々に上昇していく。

タイミングｔ３において、車両１０の速度が、速度閾値を超える。ユーザ要求駆動力に対して更に制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて走行制御が行われる。これにより、車両１０の速度が上限速度に達してしまうことが防止される。

タイミングｔ４において、ステアリングホイール８４にユーザが接触していない状態が状態閾値を超える。状態閾値は、上述したように、所定の経過時間又は所定の走行距離である。ステアリングホイール８４にユーザが接触していない状態が状態閾値を超えるため、車両１０を退避させる制御である退避制御が退避制御部６８によって行われる。退避制御においては、システム要求駆動力に基づいて車両１０の走行が制御される。なお、状態閾値を超える前にユーザがステアリングホイール８４に接触した場合には、退避制御部６８による退避制御は行われず、走行制御部６０による走行制御が継続される。

図６は、本実施形態による車両制御装置の動作の他の例を示すタイムチャートである。図６には、ユーザがステアリングホイール８４に接触している状態でユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える場合の動作が示されている。

タイミングｔ１１においては、ユーザ要求駆動力はシステム要求駆動力を超えていない。ユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超えていないため、システム要求駆動力に基づいて走行制御が行われる。

タイミングｔ１２において、ユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える。ユーザがステアリングホイール８４に接触している状態でユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超えるため、ユーザ要求駆動力に基づいて走行制御が行われる。

タイミングｔ１３において、車両１０の速度が、速度閾値を超える。車両１０の速度が速度閾値を超えた場合であっても、ユーザ要求駆動力に基づく走行制御が継続される。

タイミングｔ１４において、車両１０の速度が上限速度を超える。上限速度は、自動運転が行われる場合の上限速度である。上限速度を超えた場合であっても、ユーザ要求駆動力に基づく走行制御が継続される。

このように、本実施形態によれば、ユーザがステアリングホイール８４に接触していない状態でユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える場合、ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて走行制御が行われる。このため、本実施形態によれば、安全の向上に寄与することができる。また、本実施形態によれば、ユーザがステアリングホイール８４に接触している状態でユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える場合には、ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることなくユーザ要求駆動力に基づいて走行制御を行う。このため、本実施形態によれば、ユーザの意思に基づいた走行制御を行うことができる。従って、本実施形態によれば、ユーザの意思を尊重しつつ安全性の向上に寄与し得る車両制御装置１２を提供することができる。

本発明についての好適な実施形態を上述したが、本発明は上記実施形態に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において、種々の改変が可能である。

上記実施形態をまとめると以下のようになる。

車両制御装置（１２）は、車両（１０）を自動運転する際の駆動力を決定する駆動力決定部（５８）と、前記駆動力決定部によって決定された前記駆動力であるシステム要求駆動力に基づいて前記車両の走行制御を行う走行制御部（６０）と、ユーザによって前記車両に要求される駆動力であるユーザ要求駆動力を検出する要求駆動力検出部（６２）と、前記車両を操舵するための操作子（８４）に前記ユーザが接触しているか否かを判定する接触判定部（６４）とを備え、前記走行制御部は、前記ユーザが前記操作子に接触していない状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて走行制御を行い、前記ユーザが前記操作子に接触している状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることなく前記ユーザ要求駆動力に基づいて前記走行制御を行う。このような構成によれば、ユーザが操作子に接触していない状態でユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える場合には、ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて走行制御が行われる。このため、このような構成によれば、安全の向上に寄与することができる。また、このような構成によれば、ユーザが操作子に接触している状態でユーザ要求駆動力がシステム要求駆動力を超える場合には、ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることなくユーザ要求駆動力に基づいて走行制御が行われる。このような構成によれば、ユーザの意思に基づいた走行制御を行うことができる。

前記走行制御は、第１制御状態と、運転者の負担が前記第１制御状態より軽い、又は、自動化度が前記第１制御状態より高い第２制御状態とを有し、前記第１制御状態における前記システム要求駆動力の上限と、前記第２制御状態における前記システム要求駆動力の上限とが異なるようにしてもよい。

前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合に、前記車両の操舵を行うことを前記ユーザに対して促すための報知処理を行う報知処理部（６６）を更に有するようにしてもよい。このような構成によれば、安全性の更なる向上に寄与することができる。

前記接触判定部は、前記操作子に前記ユーザが接触している場合、又は、前記操作子に対して加えられるトルクが所定値以上である場合に、前記ユーザが前記車両の操舵を行っていると判定するようにしてもよい。

前記車両の操舵を行うことを前記ユーザに対して促したにもかかわらず、前記操作子に前記ユーザが接触していない状態が状態閾値を超える場合に、前記車両を退避させる退避制御を行う退避制御部（６８）を更に有するようにしてもよい。このような構成によれば、安全性の更なる向上に寄与することができる。

前記状態閾値は、所定の経過時間又は所定の走行距離であるようにしてもよい。

前記走行制御部は、前記退避制御部によって前記退避制御が行われている際には、前記要求駆動力検出部によって検出される前記ユーザ要求駆動力に基づくことなく、前記走行制御を行うようにしてもよい。

前記退避制御部による前記退避制御が開始される前に前記操作子に前記ユーザが接触した場合には、前記走行制御部は、前記走行制御を継続するようにしてもよい。このような構成によれば、車両の円滑な走行を実現することができる。

前記走行制御部は、前記車両の速度が速度閾値を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して更に制限を加えることにより得られる前記制限駆動力に基づいて前記走行制御を行うようにしてもよい。このような構成によれば、安全性の更なる向上に寄与することができる。

前記走行制御は、第１制御状態と、運転者の負担が前記第１制御状態より軽い、又は、自動化度が前記第１制御状態より高い第２制御状態とを有し、前記走行制御部は、前記車両の速度が速度閾値を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して更に制限を加えることにより得られる前記制限駆動力に基づいて前記走行制御を行い、前記第２制御状態における前記速度閾値は、前記第１制御状態における前記速度閾値より低いようにしてもよい。

周辺環境を判定する周辺環境判定部（７０）と、前記周辺環境判定部によって判定された前記周辺環境に基づいて前記状態閾値を決定する状態閾値決定部（７２）とを更に有するようにしてもよい。このような構成によれば、周辺環境に基づいて状態閾値が決定されるため、安全性の更なる向上に寄与することができる。

周辺環境を判定する周辺環境判定部と、前記周辺環境判定部によって判定された前記周辺環境に基づいて前記速度閾値を決定する速度閾値決定部（７４）とを更に有するようにしてもよい。

前記車両に対する操舵制御を自動で行う操舵制御部（７６）と、前記車両に対する操舵制御が前記操舵制御部によって行われる第１モードと、前記車両の操舵が前記ユーザによって行われる第２モードとを切り換えるモード切換部（７８）を更に有し、前記モード切換部は、前記操作子に前記ユーザが接触していることを前記接触判定部が判定した場合に、前記第１モードから前記第２モードへの切り替えを行うようにしてもよい。

車両制御方法は、車両を自動運転する際の駆動力を決定するステップ（Ｓ１）と、前記駆動力を決定するステップにおいて決定された前記駆動力であるシステム要求駆動力に基づいて前記車両の走行制御を行うステップ（Ｓ３、Ｓ６、Ｓ７）と、ユーザによって前記車両に要求される駆動力であるユーザ要求駆動力を検出するステップ（Ｓ２）と、前記車両を操舵するための操作子に前記ユーザが接触しているか否かを判定するステップ（Ｓ５）とを備え、前記走行制御を行うステップでは、前記ユーザが前記操作子に接触していない状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて前記走行制御を行い（Ｓ７）、前記ユーザが前記操作子に接触している状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることなく前記ユーザ要求駆動力に基づいて前記走行制御を行う（Ｓ６）。

１０…車両 １２…車両制御装置
１４…外界センサ １６…車体挙動センサ
１８…車両操作センサ ２０…通信部
２２…ＨＭＩ ２４…駆動装置
２６…制動装置 ２８…操舵装置
３０…ナビゲーション装置 ３２…カメラ
３４…レーダ ３６…ＬｉＤＡＲ
３８…自動運転スイッチ ４０…ディスプレイ
４２…接触センサ ４４…カメラ
４６…スピーカ ４８…ＧＮＳＳ
５０…ＩＭＵ ５２…地図データベース
５４…演算部 ５６…記憶部
５８…駆動力決定部 ６０…走行制御部
６２…要求駆動力検出部 ６４…接触判定部
６６…報知処理部 ６８…退避制御部
７０…周辺環境判定部 ７２…状態閾値決定部
７４…速度閾値決定部 ７６…操舵制御部
７８…モード切換部 ８０…アクセルペダル
８２…ブレーキペダル ８４…ステアリングホイール

Claims (14)

1. 車両を自動運転する際の駆動力を決定する駆動力決定部と、
   前記駆動力決定部によって決定された前記駆動力であるシステム要求駆動力に基づいて前記車両の走行制御を行う走行制御部と、
   ユーザによって前記車両に要求される駆動力であるユーザ要求駆動力を検出する要求駆動力検出部と、
   前記車両を操舵するための操作子に前記ユーザが接触しているか否かを判定する接触判定部とを備え、
   前記走行制御部は、前記ユーザが前記操作子に接触していない状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて前記走行制御を行い、前記ユーザが前記操作子に接触している状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることなく前記ユーザ要求駆動力に基づいて前記走行制御を行う、車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記走行制御は、第１制御状態と、運転者の負担が前記第１制御状態より軽い、又は、自動化度が前記第１制御状態より高い第２制御状態とを有し、
   前記第１制御状態における前記システム要求駆動力の上限と、前記第２制御状態における前記システム要求駆動力の上限とが異なる、車両制御装置。
3. 請求項１又は２記載の車両制御装置において、
   前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合に、前記車両の操舵を行うことを前記ユーザに対して促すための報知処理を行う報知処理部を更に有する、車両制御装置。
4. 請求項３に記載の車両制御装置において、
   前記接触判定部は、前記操作子に前記ユーザが接触している場合、又は、前記操作子に対して加えられるトルクが所定値以上である場合に、前記ユーザが前記車両の操舵を行っていると判定する、車両制御装置。
5. 請求項３又は４に記載の車両制御装置において、
   前記車両の操舵を行うことを前記ユーザに対して促したにもかかわらず、前記操作子に前記ユーザが接触していない状態が状態閾値を超える場合に、前記車両を退避させる退避制御を行う退避制御部を更に有する、車両制御装置。
6. 請求項５に記載の車両制御装置において、
   前記状態閾値は、所定の経過時間又は所定の走行距離である、車両制御装置。
7. 請求項５又は６に記載の車両制御装置において、
   前記走行制御部は、前記退避制御部によって前記退避制御が行われている際には、前記要求駆動力検出部によって検出される前記ユーザ要求駆動力に基づくことなく、前記走行制御を行う、車両制御装置。
8. 請求項５〜７のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記退避制御部による前記退避制御が開始される前に前記操作子に前記ユーザが接触した場合には、前記走行制御部は、前記走行制御を継続する、車両制御装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記走行制御部は、前記ユーザが前記操作子に接触していない状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超え、且つ、前記車両の速度が速度閾値を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して更に制限を加えることにより得られる前記制限駆動力に基づいて前記走行制御を行う、車両制御装置。
10. 請求項１に記載の車両制御装置において、
    前記走行制御は、第１制御状態と、運転者の負担が前記第１制御状態より軽い、又は、自動化度が前記第１制御状態より高い第２制御状態とを有し、
    前記走行制御部は、前記ユーザが前記操作子に接触していない状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超え、且つ、前記車両の速度が速度閾値を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して更に制限を加えることにより得られる前記制限駆動力に基づいて前記走行制御を行い、
    前記第２制御状態における前記速度閾値は、前記第１制御状態における前記速度閾値より低い、車両制御装置。
11. 請求項５〜８のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
    周辺環境を判定する周辺環境判定部と、
    前記周辺環境判定部によって判定された前記周辺環境に基づいて前記状態閾値を決定する状態閾値決定部とを更に有する、車両制御装置。
12. 請求項９に記載の車両制御装置において、
    周辺環境を判定する周辺環境判定部と、
    前記周辺環境判定部によって判定された前記周辺環境に基づいて前記速度閾値を決定する速度閾値決定部とを更に有する、車両制御装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
    前記車両に対する操舵制御を自動で行う操舵制御部と、
    前記車両に対する操舵制御が前記操舵制御部によって行われる第１モードと、前記車両の操舵が前記ユーザによって行われる第２モードとを切り換えるモード切換部を更に有し、
    前記モード切換部は、前記操作子に前記ユーザが接触していることを前記接触判定部が判定した場合に、前記第１モードから前記第２モードへの切り替えを行う、車両制御装置。
14. 車両を自動運転する際の駆動力を決定するステップと、
    前記駆動力を決定するステップにおいて決定された前記駆動力であるシステム要求駆動力に基づいて前記車両の走行制御を行うステップと、
    ユーザによって前記車両に要求される駆動力であるユーザ要求駆動力を検出するステップと、
    前記車両を操舵するための操作子に前記ユーザが接触しているか否かを判定するステップとを備え、
    前記走行制御を行うステップでは、前記ユーザが前記操作子に接触していない状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることにより得られる制限駆動力に基づいて前記走行制御を行い、前記ユーザが前記操作子に接触している状態で前記ユーザ要求駆動力が前記システム要求駆動力を超える場合には、前記ユーザ要求駆動力に対して制限を加えることなく前記ユーザ要求駆動力に基づいて前記走行制御を行う、車両制御方法。

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