JP7359119B2 - 自動運転装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の走行経路上のリスクを推定する自動運転装置に関する。

車両の自動運転において車両が走行する車線を自動的に変更する運転制御装置が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１には、自車に対する他車の相対位置を認識し、追い越し車線に車線変更して他車を追い抜く経路候補や、現在走行中の車線をそのまま走行する経路候補を生成し、それぞれの経路候補について算出された安全性や快適性の評価値が最も優れている経路候補を選択することが記載されている。

特開２０１９－１３７３２１号公報

特許文献１に記載された技術では、車線変更を伴う複数の経路候補のうち、評価値が最も優れている経路候補が選択される。このため、車両周辺の交通状況によっては、車両の車線変更の頻度が高くなり過ぎることがあった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、車線変更の可否や要否を適切に判定可能とする技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様の自動運転装置は、車両が現在走行中の車線を含む複数の車線のそれぞれを当該車両が走行する場合の複数の走行経路を特定する特定部と、前記複数の走行経路それぞれの道のりの長さと、前記特定部が特定した前記複数の走行経路それぞれにおける衝突リスクと、前記複数の走行経路それぞれに対応する調整値と、をパラメータとして含む、前記走行経路を評価するためのコスト関数の関数値を前記走行経路ごとに算出する算出部と、前記算出部が算出した前記関数値に基づいて、前記車両が走行する前記車線を選択する選択部と、を備える。

前記特定部は、前記走行経路上の複数の経路点における前記衝突リスクがいずれも所定の閾値より小さい前記走行経路を特定してもよい。前記選択部は、前記走行経路に含まれる車線変更の後の前記車両の進行方向の方位角と、車線境界線が延びる方向の方位角との差の絶対値が所定の基準値より大きい場合に、当該走行経路に対応する前記車線を選択しなくてもよい。前記選択部は、前記走行経路に含まれる車線変更の後の車線境界線に直交する方向の前記車両の位置と、車線変更先の車線中心との差の絶対値が閾値より大きい場合に、当該走行経路に対応する車線を選択しなくてもよい。

前記特定部は、前記車両が走行する複数の目標速度と、前記複数の車線との組み合わせに対応する前記走行経路を特定してもよい。前記算出部は、前記特定部が特定した前記走行経路上の複数の経路点における前記衝突リスクの統計量に基づいて、前記関数値を算出してもよい。前記算出部は、前記車両の方向指示器を点滅させる運転者の操作が行われた場合に、当該方向指示器に対応する前記走行経路の前記調整値を小さくしてもよい。前記算出部は、前記走行経路の道のりの長さを目標速度と予想時間の積で算出された理想的な道のり距離で除することで正規化された値を用いて前記関数値を算出してもよい。前記特定部は、周辺障害物の速度、あるいは、当該周辺障害物の速度と当該周辺障害物の加速度とにより、複数の将来の予測時刻における当該周辺障害物の位置と速度とを予測し、予測した当該周辺障害物の位置と速度とに基づいて、前記衝突リスクを算出してもよい。

本発明によれば、車線変更の可否や要否を適切に判定可能となる効果を奏する。

第１の実施形態に係る自動運転装置の構成の一例を説明するための模式図である。 制御装置の構成を示す図である。 特定部による短期予測での運転行動の決定と、長期予測で特定する走行経路とを説明するための模式図である。 特定部が特定する走行経路の例を説明するための模式図である。 複数の走行モードの例を示す図である。 車両の走行モードの別の例を示す図である。 算出部によるコスト関数の関数値の算出方法について説明するための図である。 選択部による車線変更の有効性の判定の例を示す図である。 操舵制御部による車線変更の終了判定の例を示す図である。 第１の実施形態の自動運転装置１による車両が走行する車線の選択の処理手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態の自動運転装置が備える制御装置の構成を示す図である。 複数の走行モードの例を示す図である。 候補選択部による走行モードの候補の選択の例を示した図である。 第２の実施形態の自動運転装置による走行モードの遷移の処理手順を示すフローチャートである。

＜第１の実施形態＞
［自動運転装置の構成］
本発明の第１の実施形態に係る自動運転装置の構成について、図１を参照しながら説明する。

図１は、第１の実施形態に係る自動運転装置１の構成の一例を説明するための模式図である。自動運転装置１は、例えばトラック等の車両に搭載されており、車両の運転を支援する。自動運転装置１は、図１に示すように、車両検出部２と、環境認識部４と、地図データベース６と、制御装置１０とを有する。

車両検出部２は、車両の状態を検出する。車両検出部２は、車両の位置や速度、方向指示器が点滅しているか否かを検出する。例えば、車両検出部２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を有しており、ＧＰＳ受信機が受信した電波により車両の位置を検出する。車両検出部２は、車両の状態の検出結果を示す状態情報を制御装置１０に出力する。

環境認識部４は、車両の周辺環境の状態を認識する。例えば、環境認識部４は、カメラ、レーダ等の外部センサを有する。環境認識部４は、外部センサの出力に基づいて、車両の周囲の物体（例えば、他車両、自転車、歩行者等）の位置や移動方向、移動速度や加速度を認識する。また、環境認識部４は、例えば車両が走行する車線の位置や幅、車両の左右に別の車線があるか、車両の前方に別の車両が走行しているか等の交通状況を認識しうる。環境認識部４は、車両の周辺環境の状態の認識結果や交通状況の認識結果を環境情報として制御装置１０に出力する。

地図データベース６は、道路地図情報を記憶している。道路地図情報には、例えば、道路の緯度、経度及び標高の３次元座標を示すデータが含まれている。また、道路地図情報には、車両が走行する道路の車線数や車線構造の情報が含まれている。また、地図データベース６は、車両検出部２が検出した車両の位置に基づいて、環境認識部４で認識する交通状況を代わりに取得することも可能である。

制御装置１０は、自動運転装置１の動作を制御する。制御装置１０は、車両が現在走行中の車線を含む複数の車線のそれぞれを車両が走行すると仮定した場合の走行経路を特定する。制御装置１０は、特定した複数の走行経路それぞれにおける衝突リスクを推定する。詳細については後述するが、制御装置１０は、推定した走行経路の衝突リスクと、この走行経路の道のりの長さとに基づいて、走行経路を評価するためのコスト関数の関数値を走行経路ごとに算出する。制御装置１０は、算出した関数値が最小になる走行経路を車両が走行する走行経路として選択する。このようにして、制御装置１０は、運転者が車線変更を行うか否かを指示しなくても車線変更の要否の判定や、変更先の車線の選択を自動的に行うことができる。

ただし、複数の走行経路のうち、関数値が最小になる走行経路が選択されるとすれば、車両周辺の交通状況によっては、車両の車線変更の頻度が過大になることも考えられる。そこで、制御装置１０は、複数の走行経路それぞれに対応する調整値を含むコスト関数を用いて車線変更の要否を決定することにより、それぞれの走行経路が選択される頻度を調整する。このようにして、制御装置１０は、車線変更の頻度が過大になることを抑制することができる。

［制御装置の構成］
図２は、制御装置１０の構成を示す図である。制御装置１０は、記憶部１１及び制御部１２を備える。制御部１２は、特定部１２１、算出部１２２、選択部１２３及び操舵制御部１２４を備える。

記憶部１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク等の記憶媒体を含む。記憶部１１は、制御部１２が実行するプログラムを記憶している。制御部１２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部１２は、記憶部１１に記憶されたプログラムを実行することにより、特定部１２１、算出部１２２、選択部１２３及び操舵制御部１２４として機能する。

［走行経路の特定］
特定部１２１は、車両が走行する走行経路を特定する。特定部１２１は、例えば、ポテンシャル場を用いて車両の運転行動を決定し、決定した運転行動に基づいて、車両が車線走行するための走行経路を生成する。ポテンシャル場は、例えば公知の手法で求められる。特定部１２１は、短期予測で運転行動を決定し、長期予測で走行経路を生成する。走行経路は、長期予測時の車両の位置の軌跡である。

本実施形態における長期予測での経路生成の概要について、図３を参照しながら説明する。
図３は、特定部１２１による短期予測での運転行動の決定と、長期予測で特定する走行経路とを説明するための模式図である。図３に示すように、短期予測は、期間Δｔ_ｓの間に行う予測であり、長期予測は、期間Δｔ_Lの間に行う予測である。特定部１２１は、図３に示すように、期間Δｔ_ｓの短期予測を、期間Δｔ_Lの間に複数回（ここでは４回）行う。この際、一つの短期予測で決定された運転行動が、次の短期予測時に反映される。例えば、特定部１２１は、短期予測Ｐ１で決定された運転行動を反映した車両の状態や周囲の物体の位置を考慮して、短期予測Ｐ２を行う。特定部１２１は、上述した短期予測で決定する運転行動に基づく車両の位置の軌跡を結ぶことで走行経路を特定する。このとき、特定部１２１は、ポテンシャル法やカルマンフィルタ等に基づいて、衝突リスクの情報が付与された走行経路を特定するものとする。なお、短期予測の実行回数は必ずしも期間Δｔ_Lを期間Δｔ_ｓで除した回数でなくてもよい。すなわち、短期予測の予測時間Δｔ_Lは各経路点間の時間の差より長い又は短い時間であってもよい。

図４は、特定部１２１が特定する走行経路の例を説明するための模式図である。図４に示す走行経路は、複数の経路点Ｒ１～Ｒ４を含む。経路点Ｒ１～Ｒ４は、短期予測によって推定される自車両の位置である。点Ｒ０は、長期予測を開始する地点である。経路点Ｒ１は、点Ｒ０での短期予測によって決定された最適な運転行動（すなわち、加減速度やヨーレート）で定まる自車両の位置である。経路点Ｒ２は、経路点Ｒ１での短期予測によって決定された最適な運転行動で定まる自車両の位置である。同様に、経路点Ｒ３は、経路点Ｒ２での短期予測によって決定された最適な運転行動で定まる自車両の位置である。ここで、繰り返し実行されるそれぞれの短期予測では、周囲の物体の予測位置に対して、安全な車間距離を確保するように運転行動を決定する。

特定部１２１は、このような経路点Ｒ１～Ｒ４を結ぶような走行経路を特定することにより、各経路点において交通状況の変化を考慮した経路を生成することができ、より安全性の高い経路を特定することができる。なお、図４の破線の矢印は、短期予測において最適ではない運転行動を示す。

特定部１２１は、特定した複数の走行経路それぞれにおける衝突リスクを推定する。より詳しくは、特定部１２１は、周辺障害物の速度、あるいは、この周辺障害物の速度とこの周辺障害物の加速度とにより、複数の将来の予測時刻における周辺障害物の位置と速度とを予測する。特定部１２１は、予測した当該周辺障害物の位置と速度とに基づいて、周辺障害物と車両との衝突リスクを算出する。特定部１２１は、走行経路の生成を途中で打ち切ってもよい。例えば、特定部１２１は、走行経路上の経路点の衝突リスクが所定の閾値Ｒ_ｔｈ ^ｃｏｌｌ以上である場合には、開始点からこの経路点の直前の経路点までの走行経路を特定し、この経路点以降の走行経路の特定を行わない。これにより、安全性が十分に確保されない経路を生成することを抑制できる。

なお、上記に限定されず、特定部１２１は、衝突リスクが所定の閾値Ｒ_ｔｈ ^ｃｏｌｌ以上である場合でも、走行経路の特定を中止せず、走行経路を特定してもよい。この場合には、特定した走行経路に衝突リスクがある旨を運転者に通知することが望ましい。これにより、特定部１２１は、特定した走行経路に沿って自車両が自動運転する場合の衝突リスクを、運転者に認識させることができる。

特定部１２１は、車両が現在走行中の車線を含む複数の車線のそれぞれを車両が走行する場合の複数の走行経路を特定する。図５は、複数の走行モードの例を示す図である。図５の例では、標準左車線変更モード、標準車線維持モード及び標準右車線変更モードの３つの走行モードを示す。標準左車線変更モードは、現在走行中の車線の左隣の車線に現在と同様の目標速度で車両を車線変更させるための走行モードである。標準車線維持モードは、現在と同様の目標速度で車線を変更することなく現在走行中の車線に車両を走行させるための走行モードである。標準右車線変更モードは、自動運転装置１は、現在と同様の目標速度で現在走行中の車線の右隣の車線に車両を車線変更させるための走行モードである。

特定部１２１は、標準左車線変更モードと、標準車線維持モードと、標準右車線変更モードとのそれぞれの走行モードに対応する走行経路を特定する。特定部１２１は、標準左車線変更モードに対応する走行経路として、現在走行中の車線の左隣の車線に車線変更する走行経路を特定する。特定部１２１は、標準走行維持モードに対応する走行経路として、車線を変更することなく現在走行中の車線を走行する走行経路を特定する。特定部１２１は、標準右車線変更モードとして、現在走行中の車線の右隣の車線に車線変更する走行モードを特定する。

また、特定部１２１は、３つの走行モードに対応する走行経路を特定する例に限定されない。例えば、特定部１２１は、互いに異なる目標速度で走行する複数の走行モードに対応する走行経路を特定してもよい。また、特定部１２１は、車両が走行する複数の目標速度と、複数の車線とを組み合わせた複数の走行モードに対応する走行経路をそれぞれ特定してもよい。図６は、複数の走行モードの別の例を示す図である。

図６において標準左車線変更モードと、標準車線維持モードと、標準右車線変更モードとは、それぞれ図５に示す例と同じである。特定部１２１は、高速左車線変更モードに対応する走行経路として、現在走行中の車線の左隣の車線に標準左車線変更モードより高い目標車速で車線変更する走行経路を特定する。特定部１２１は、低速左車線変更モードに対応する走行経路として、現在走行中の車線の左隣の車線に標準左車線変更モードより低い目標車速で車線変更する走行経路を特定する。高速右車線変更モード及び低速右車線変更モードについても同様である。それぞれの走行モードの目標速度は、運転者又は自動運転システムによって予め指定するものとする。

［走行経路の条件］
特定部１２１は走行経路上の複数の経路点における衝突リスクＲ_{ｏｐｔ,ｊ} ^ｃｏｌｌがいずれも所定の閾値Ｒ_ｔｈ ^ｃｏｌｌより小さい走行経路を特定する（Ｒ_{ｏｐｔ,ｊ} ^ｃｏｌｌ＜Ｒ_ｔｈ ^ｃｏｌｌ．．．（１））。閾値Ｒ_ｔｈ ^ｃｏｌｌは、例えば、平均的な運転者の運転による車両の走行時の衝突リスクよりも低い値である。衝突リスクＲ_{ｏｐｔ,ｌ} ^ｃｏｌｌは、ポテンシャル法等の公知の手法に基づいて求められる。ｊは経路点のインデックス番号である。

特定部１２１は、走行経路上のいずれかの経路点における衝突リスクＲ_{ｏｐｔ,ｊ} ^ｃｏｌｌが閾値Ｒ_ｔｈ ^ｃｏｌｌ以上になった場合、走行経路の開始点からこの経路点の直前の経路点までの走行経路を特定し、衝突リスクＲ_{ｏｐｔ,ｊ} ^ｃｏｌｌが閾値Ｒ_ｔｈ ^ｃｏｌｌ以上となる経路点以降の走行経路を特定しない。特定部１２１は、特定した走行経路と、この走行経路に対応する走行モードを示す情報と、走行経路上の複数の経路点における衝突リスクを示す情報とを関連付けて算出部１２２へ出力する。特定部１２１は、現在の走行モードに対応する走行経路を逐次特定し直し、特定し直した走行経路を操舵制御部１２４へ出力する。

［コスト関数の関数値の算出］
算出部１２２は、複数の走行経路それぞれの道のりの長さと、特定部１２１が特定した複数の走行経路それぞれにおける衝突リスクと、複数の走行経路それぞれに対応する調整値とをパラメータとして含む、走行経路を評価するためのコスト関数の関数値を走行経路ごとに算出する。図７は、算出部１２２によるコスト関数の関数値の算出方法について説明するための図である。

図７の例では、特定部１２１は、左隣の車線に車線変更する標準左車線変更モードに対応する走行経路や、車線変更することなく現在走行中の車線を走行する標準車線維持モードに対応する走行経路、右隣りの車線に車線変更する標準右車線変更モードに対応する走行経路をそれぞれ特定したものとする。特定部１２１が特定した走行経路を矢印で示す。図７中には、走行経路上の複数の経路点を黒丸で示す。複数の経路点は、走行経路上において車両が存在すると予想される位置を所定の時間間隔で示す。

図７中のｎ_ｅｎｄは、それぞれの走行経路の経路点の数を示す。時刻ｔ_ｅｎｄは、特定部１２１が特定した走行経路上の最後の経路点に車両が到達する予想時刻である。特定部１２１は、走行経路の特定において走行経路上のいずれかの経路点における衝突リスクＲ_{ｏｐｔ,ｌ} ^ｃｏｌｌが閾値Ｒ_ｔｈ ^ｃｏｌｌ以上になった場合には、走行経路の特定を打ち切る。ｔ_ｅｎｄは、走行経路の特定が打ち切られた場合には、閾値Ｒ_ｔｈ ^ｃｏｌｌ以上の衝突リスクが付与された経路点の直前の経路点に車両が到達する予想時刻である。図７中において異なる走行経路の経路点の数ｎ_ｅｎｄは、同じ値ではないことがある。最後の経路点へ車両が到達する予想時刻ｔ_ｅｎｄについても同様である。

まず、算出部１２２は、特定部１２１が特定した走行経路上の複数の経路点における衝突リスクの統計量を求める。例えば、算出部１２２は、図７中に示す走行経路の複数の経路点における衝突リスクの最大値Ｒ_ｍａｘ ^ｃｏｌｌを走行経路ごとに求める。

算出部１２２は、求めた統計量に基づいて、走行経路を評価するためのコスト関数の関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）を算出する。Ｉは、走行モードを表すインデックス番号である。コスト関数は、例えば、以下の式（２）及び式（３）により表される。
Ｃ_０ ^ｐａｔｈ＝－ｗ_Ｓｓ_ｔｅｎｄ／（Ｖ_{ｔａｒｇｅｔ}Δｔ_Ｌ）＋ｗ_Ｒ（Ｒ_ｍａｘ ^ｃｏｌｌ／Ｒ_ｔｈ ^ｃｏｌｌ）．．．（２）
Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）＝Ｃ_０ ^ｐａｔｈ＋Ｃ^ｍｏｄｅ（Ｉ）．．．（３）
式（２）中、第１項は、走行距離の道のりの長さｓ_ｔｅｎｄを、目標速度Ｖ_{ｔａｒｇｅｔ}と予想時間Δｔ_Ｌとの積で算出された理想的な道のり距離で除することで正規化された値である。式（２）及び式（３）では、この第１項を利得、すなわち、負のコストとして用いて、関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）を算出する。式（２）の第２項は、走行経路を走行する際のリスクを正規化した値を罰則、すなわち、正のコストとして示す。式（２）中、第１項のｓ_ｔｅｎｄは、走行経路において時刻ｔ_０から時刻ｔ_ｅｎｄまでに車両が走行すると予想される道のりの長さを示す。時刻ｔ_０は、予測開始時刻である。

Δｔ_Ｌは、長期予測が行われる予想時間である。Δｔ_ｅｎｄ＝ｔ_ｅｎｄ－ｔ_０とすると、特定部１２１による走行経路の特定が途中で打ち切られなかった場合には、Δｔ_Ｌ＝Δｔ_ｅｎｄとなる。Ｖ_{ｔａｒｇｅｔ}は、本明細書の例では、現在の車両の走行モードにおける目標車速であるが、関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）を算出する走行モードの目標車速であってもよい。ｗ_Ｓ、ｗ_Ｒは、重み係数である。重み係数ｗ_ｓを大きく設定した場合、第１項の利得の大小が第２項の罰則の大小よりも評価されやすくなる。重み係数ｗ_Ｒを大きく設定した場合、第２項の罰則の大小が第１項の利得の大小よりも評価されやすくなる。

式（３）中、Ｃ^ｍｏｄｅ（Ｉ）は、走行モードへの遷移のしにくさを示す調整値である。例えば、現在の走行モードに対応する関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）を算出する場合には、Ｃ^ｍｏｄｅ（Ｉ）＝０である。一方、現在の走行モードとは異なる走行モードに対応する関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）を算出する場合には、Ｃ^ｍｏｄｅ（Ｉ）は、０より大きい値となる。車線変更を伴う走行モードの調整値Ｃ^ｍｏｄｅ（Ｉ）を大きくすると、車線変更の頻度は低くなる。一方、車線変更を伴う走行モードの調整値Ｃ^ｍｏｄｅ（Ｉ）を小さくすると、車線変更の頻度は高くなる。

［運転者の操作による調整値の調整］
運転者が左側の方向指示灯を操作した場合、運転者が左隣の車線に車線変更することを意図していると推定することができる。そこで、算出部１２２は、車両の方向指示器を点滅させる運転者の操作を操作受付部（不図示）が受け付けた場合に、この方向指示器に対応する車線変更を伴う走行経路の調整値Ｃ^ｍｏｄｅ（Ｉ）を小さくしてもよい。このようにして、算出部１２２は、運転者が意図した走行経路が選択され易くすることができる。

また、運転者が目標車速を高くするキー等を操作した場合、より高い目標車速で車両が走行することを運転者が意図していると推定することができる。算出部１２２は、車両の目標車速を高くする運転者の操作を操作受付部が受け付けた場合に、比較的低い目標車速に対応する走行経路の調整値Ｃ^ｍｏｄｅ（Ｉ）に比べて、比較的高い目標車速に対応する走行経路の調整値Ｃ^ｍｏｄｅ（Ｉ）を小さくしてもよい。

例えば、算出部１２２は、車両の目標車速を高くする運転者の操作を操作受付部が受け付けた場合に、図６に示す低速左車線変更モードに対応する調整値Ｃ^ｍｏｄｅ（Ｉ）に比べて、高速左車線変更モードに対応する調整値Ｃ^ｍｏｄｅ（Ｉ）を小さくしてもよい。算出部１２２は、コスト関数の関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）を走行経路ごとに算出する。算出部１２２は、走行経路と、この走行経路の関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）とを示す情報を選択部１２３へ出力する。

［車線変更の有効性の判定］
選択部１２３は、特定部１２１が特定した複数の走行経路のうち、いずれかの走行経路を選択する。まず、選択部１２３は、候補選択部５２５が選択した走行モードに対応する走行経路に含まれる車線変更が有効であるか否かを判定する。

選択部１２３は、車線変更を伴う走行モードに対応する走行経路について、車線変更後の車両の進行方向の方位角ψ_ｊ ^ｅｇｏと、車線境界線が延びる方向の方位角θとの差の絶対値が所定の基準値Δθ_ｔｈ以下（｜ψ_ｊ ^ｅｇｏ－θ｜≦Δθ_ｔｈ（式４））となることを条件として、走行経路に含まれる車線変更が有効であると判定する。選択部１２３は、走行経路に含まれる車線変更の後の車両の進行方向の方位角ψ_ｊ ^ｅｇｏと、車線境界線が延びる方向の方位角θとの差の絶対値が所定の基準値Δθ_ｔｈより大きい場合には（｜ψ_ｊ ^ｅｇｏ－θ｜＞Δθ_ｔｈ（式５））、この走行経路に含まれる車線変更が有効でないと判定し、この走行経路に対応する車線を選択しない。基準値Δθ_ｔｈは、例えば、車両が車線内を安定走行している状態において想定される２つの方位角の差の絶対値の最大値である。

選択部１２３は、車線境界線に直交する方向の座標軸において車線変更後の走行経路における経路点の座標値と、車線変更先の車線の中心の座標値の差の絶対値が閾値以下となるか否かを判定する。図８は、選択部１２３による車線変更の有効性の判定の例を示す図である。

図８の例では、現在走行中の車線の右隣の車線に車線変更する走行経路を示す。走行経路上の複数の経路点を黒丸で示す。図８中においてＸ軸は、車線境界線の延びる方向の座標軸であり、Ｙ軸は、車線境界線に直交する方向の座標軸である。

選択部１２３は、車線変更後の走行経路における経路点ＡのＹ軸方向の座標値Ｙ_ｊ ^ｐａｔｈを求める。特定部１２１は、走行中の車線の左隣の車線中心Ａ’のＹ軸方向の座標値Ｙ_ｊ ^ｃｅｎｔを求める。ここで、選択部１２３は、車線変更後の走行経路において以下の式（６）が成り立つか否かを判定する。
｜Ｙ_ｊ ^ｐａｔｈ－Ｙ_ｊ ^ｃｅｎｔ｜＜Ｕ_ｔｈ．．．（６）
式（６）中、Ｕ_ｔｈは閾値である。閾値Ｕ_ｔｈは、例えば、車両が左隣の車線に完全に収まっている場合に想定される２つの座標値の差の絶対値の最大値である。選択部１２３は、式（４）又は式（６）を満たさない点は、その経路の終点として選択しない。選択部１２３は、走行経路に含まれる車線変更の後の車線境界線に直交する方向の車両の位置と、車線変更先の車線中心との差の絶対値が閾値より大きい場合に（｜Ｙ_ｊ ^ｐａｔｈ－Ｙ_ｊ ^ｃｅｎｔ｜≧Ｕ_ｔｈ．．．（７））、この走行経路に含まれる車線変更が有効でないと判定し、この走行経路に対応する車線を選択しない。一方、選択部１２３は、走行経路が式（４）及び式（６）を満たす場合に、この走行経路に含まれる車線変更が有効であると判定する。

選択部１２３は、算出部１２２が算出したコスト関数の関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）に基づいて、車両が走行する車線を選択する。選択部１２３は、車線変更を伴わない走行経路と、有効であると判定した車線変更を伴う走行経路とのうち、算出部１２２が算出したコスト関数の関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）が最小になる走行経路を選択する。

選択部１２３は、車線変更が有効であると判定した走行経路が一つのみである場合には、車線変更を伴わない走行経路と、車線変更が有効であると判定した一つの走行経路とを比較して、コスト関数の関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）が小さい方の走行経路を選択する。選択部１２３は、選択した走行経路に対応する走行モードを選択する。選択部１２３は、選択した走行モードを示す情報を操舵制御部１２４へ出力する。

［方向指示器の点灯制御］
選択部１２３は、走行経路の選択結果に基づいて、方向指示器（不図示）を点滅させる。例えば、選択部１２３は、現在走行中の車線の左隣の車線への車線変更を伴う走行モードを選択した場合に、左側の方向指示器９がオン状態であるか否かを判定する。選択部１２３は、左側の方向指示器がオフ状態であると判定した場合に、左側の方向指示器をオフ状態からオン状態に遷移させ、左側の点灯指示器を点滅させる。

選択部１２３は、左隣の車線への車線変更が完了または中断した場合は、点灯指示器をオン状態からオフ状態に遷移させ、左側の点灯指示器を消灯させる。選択部１２３は、標準車線維持モードにおいて点灯指示器をオン状態に遷移させてから所定期間が経過した場合には、点灯指示器をオン状態からオフ状態に遷移させ、左側の点灯指示器を消灯させる。

［走行モードの遷移］
操舵制御部１２４は、車両の操舵を制御する。操舵制御部１２４は、図５に示すように、標準左車線変更モードと、標準車線維持モードと、標準右車線変更モードとのいずれかの状態に遷移して車両を走行させる。標準左車線変更モードでは、操舵制御部１２４は、現在走行中の車線の左隣の車線に車線変更する。標準車線維持モードでは、操舵制御部１２４は、車線を変更することなく現在走行中の車線を走行する。標準右車線変更モードでは、操舵制御部１２４は、現在走行中の車線の右隣の車線に車線変更する。

操舵制御部１２４は、選択部１２３が選択した車線側の方向指示器の点灯状態に基づいて、選択した車線への車線変更を開始する。例えば、操舵制御部１２４は、選択部１２３が標準左車線変更モードを選択した場合に、左側の方向指示器がオン状態であり、且つ、この方向指示器がオンになってから一定時間以上経過したときに、左車線変更モードに遷移し、左隣の車線への車線変更を開始する。このとき、操舵制御部１２４は、選択部１２３が走行モードの選択に用いた走行経路自体に沿って走行するのではなく、選択された走行モードに対応する走行経路として特定部１２１が新たに特定し直した走行経路に沿って走行するものとする。

操舵制御部１２４は、選択部１２３が標準左車線変更モードを選択した場合に、左側の方向指示器がオン状態でなければ、標準左車線変更モードに遷移しない。操舵制御部１２４は、選択部１２３が標準左車線変更モードを選択した場合に、左側の方向指示器がオン状態になってから一定時間以上経過していなければ、標準左車線変更モードに遷移しない。

［車線変更の終了判定］
操舵制御部１２４は、標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードに遷移した後、車線変更を終了または中断したときに、標準車線維持モードに遷移する。図９は、操舵制御部１２４による車線変更の終了判定の例を示す図である。例えば、操舵制御部１２４は、変更先の車線の中心付近に車両全体が収まっていれば、標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードを終了し、標準車線維持モードに遷移する（図９中の（１））。一例としては、操舵制御部１２４は、車両が上述の式（４）及び式（６）を満たした場合に、変更先の車線中心付近に車両全体が収まっていると判定し、標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードを終了する。

また、操舵制御部１２４は、図１の環境認識部４が現在走行中の車線の車線境界線のみを識別する場合には、変更先の車線内に車両の前面中心が収まった時点、つまり、車両の前面が車線境界線をまたいだ時点で車線変更が終了したと判定し（図９中の（２））、標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードを終了してもよい。

選択部１２３が標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードを選択した後、選択した走行モードに対応する走行経路を特定部１２１が特定し直したものとする。操舵制御部１２４は、この走行経路において車線変更が終了する経路点までに予想されるリスクが閾値Ｒ_ｔｈ ^ｃｏｌｌ以上になると、車線変更を中断し、標準車線維持モードに戻る。

また、操舵制御部１２４は、標準車線維持モードにおいて走行している間に選択部１２３が標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードを選択した場合に、標準車線維持モードに前回遷移してから基準期間が経過するまで、標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードに遷移しなくてもよい。基準期間は、例えば、車両の走行が安定するまでに要する時間である。このようにして、操舵制御部１２４は、短い時間の間に車線変更を繰り返すことに起因して車両の走行が不安定になることを抑制することができる。

［走行経路の選択の処理手順］
図１０は、第１の実施形態の自動運転装置１による車両が走行する車線の選択の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順は、例えば、運転者がステアリングホイールを把持せず、車両が自動操舵機構により走行している間に開始される。

まず、特定部１２１は、車両が車線を走行する走行経路を特定する（Ｓ１０１）。このとき、特定部１２１は、走行経路における複数の経路点の衝突リスクをそれぞれ特定する（Ｓ１０２）。算出部１２２は、走行経路上の複数の経路点における衝突リスクの最大値Ｒ_ｍａｘ ^ｃｏｌｌを求める（Ｓ１０３）。算出部１２２は、上述の式（２）及び式（３）によりコスト関数の関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）を算出する（Ｓ１０４）。

選択部１２３は、全ての走行モードに対応する関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）をそれぞれ算出したか否かを判定する（Ｓ１０５）。選択部１２３は、全ての走行モードに関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）をそれぞれ算出したと判定した場合に（Ｓ１０５のＹＥＳ）、走行経路に含まれる車線変更が有効であるか否かをそれぞれ判定する。選択部１２３は、車線変更を伴わない走行モードと、有効であると判定した車線変更を伴う走行モードとのうち、算出部１２２が算出したコスト関数の関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）が最小になる走行モードを選択し（Ｓ１０６）、処理を終了する。選択部１２３は、Ｓ１０５の判定において一部の走行モードに対応する関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）を算出していないと判定した場合に（Ｓ１０５のＮＯ）、Ｓ１０１の処理に戻る。

［第１の実施形態の自動運転装置による効果］
算出部１２２は、車両が走行経路を走行する状態への遷移のしにくさを表す定数値Ｃ^ｍｏｄｅ（Ｉ）をパラメータとして含むコスト関数により関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）を算出し、選択部１２３は、算出部１２２が算出した関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）に基づいて、いずれかの車線を選択する。算出部１２２及び選択部１２３は、定数値Ｃ^ｍｏｄｅ（Ｉ）を調整することにより、車線変更の頻度を下げることができる。このため、算出部１２２及び選択部１２３は、車線変更の頻度が高くなり過ぎることを抑制することができる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態の制御装置１０は、走行モードを選択する際に、選択可能な全ての走行モードについて、その走行モードで車両が走行した場合の走行経路を長期予測によりそれぞれ特定する。このとき、制御装置１０が長期予測を繰り返すこと等に起因して計算負荷が大きくなり、計算時間が過大になるという問題があった。

第２の実施形態の制御装置５０は、複数の走行モードのうち、一部の走行モードを車両の走行モードの候補として選択し、車両の現在の走行モードから、候補として選択した走行モードへ車両を遷移させるための遷移条件を車両が満たすか否かを判定する。このとき、制御装置５０は、候補として選択されていない走行モードに対応する走行経路等を長期予測により特定する必要がないので、遷移条件を車両が満たすか否かの判定における計算負荷を小さくし、計算時間が過大になることを抑制することができる。

図１１は、第２の実施形態の自動運転装置に搭載された制御装置５０の構成を示す図である。制御装置５０は、記憶部５１及び制御部５２を備える。記憶部５１は、図２の記憶部１１と同様である。制御部５２は、例えば、ＣＰＵである。制御部５２は、記憶部５１に記憶されたプログラムを実行することにより、取得部５２１、予測部５２２、操作特定部５２３、モード特定部５２４、候補選択部５２５、判定部５２６及び遷移部５２７として機能する。

［状態情報及び環境情報の取得］
取得部５２１は、車両の状態を示す状態情報を取得する。例えば、取得部５２１は、方向指示器が点滅しているか否かの検出結果を車両検出部２（図１）から取得する。取得部５２１は、車両の周辺環境の状態を示す環境情報を取得する。周辺環境の状態は、例えば、車両の周囲の物体（例えば、他車両、自転車、歩行者等）の位置や移動方向、移動速度、加速度等である。取得部５２１は、取得した状態情報を判定部５２６へ出力する。取得部５２１は、取得した環境情報を予測部５２２へ出力する。

取得部５２１は、車両の周囲の交通状況を示す情報を含む環境情報を取得する。例えば、車両の周囲の交通状況は、例えば、車両の左右に別の車線があるか、車両の前方に別の車両が走行しているか等である。取得部５２１は、交通状況を示す情報を含む環境情報を環境認識部４又は地図データベース６（図１）から取得する。取得部５２１は、取得した環境情報に含まれる交通状況を示す情報を候補選択部５２５へ出力する。

予測部５２２は、取得部５２１が取得した環境情報に基づいて、将来の周辺環境の状態を予測する。例えば、予測部５２２は、取得部５２１が取得した周囲の物体の位置と、この物体の移動方向と、この物体の移動速度に基づいて、数秒後のこの物体の位置を予測する。予測部５２２は、予測した将来の周辺環境の状態を示す情報を判定部５２６へ出力する。

操作特定部５２３は、車両の運転者の操作を特定する。例えば、操作特定部５２３は、方向指示灯のオンオフを切り替える運転者の操作や、目標車速を上げたり下げたりする運転者の操作を特定する。操作特定部５２３は、特定した操作を示す情報を候補選択部５２５へ出力する。

モード特定部５２４は、車両の自動運転における走行計画を示す複数の走行モードのうち、車両の現在の走行モードを特定する。図１２は、複数の走行モードの例を示す図である。図１２の例では、車両は、標準左車線変更モード、標準車線維持モード、標準右車線変更モード、高速車線維持モード及び低速車線維持モードのいずれかにより走行する。

図１２において標準左車線変更モード、標準車線維持モード及び標準右車線変更モードは、図５の例と同様である。高速車線維持モードは、現在の走行中の車線を標準車線維持モードよりも高い目標速度で走行する走行モードである。低速車線維持モードは、現在の走行中の車線を標準車線維持モードよりも低い目標速度で走行する走行モードである。それぞれの走行モードの目標速度は、運転者又は自動運転システムによって予め指定するものとする。モード特定部５２４は、車両の現在の走行モードを特定し、特定した走行モードを示す情報を候補選択部５２５へ出力する。

［走行モードの候補の選択］
候補選択部５２５は、モード特定部５２４が特定した走行モード以外の複数の走行モードのうち、一部の走行モードを車両の走行モードの候補として選択する。本明細書の例では、候補選択部５２５は、複数の走行モードのうち、一つの走行モードのみを車両の走行モードの候補として選択するが、複数の走行モードを候補として選択してもよい。

図１３は、候補選択部５２５による走行モードの候補の選択の例を示した図である。候補選択部５２５は、車両が走行する複数の車線と複数の目標速度との組み合わせに対応する複数の走行モードのうち、いずれかの走行モードを候補として選択する。例えば、車両の現在の走行モードが標準車線維持モードであるとすると、候補選択部５２５は、標準車線維持モード以外の４つの走行モードから一つを走行モードの候補として選択する。このとき、候補選択部５２５は、所定時間ごとに新たな走行モードの候補を選択する。図１３の例では、候補選択部５２５は、高速車線維持モード、標準左車線変更モード、低速車線維持モード、標準右車線変更モード、高速車線維持モードの順に、所定時間ごとに次の走行モードを候補として選択する。所定時間は、例えば、車両の現在の走行モードから、候補として選択した走行モードへ車両を遷移させるための遷移条件を車両が満たすか否かを判定するのに要すると想定される時間である。

［交通状況に基づく候補の選択］
また、候補選択部５２５は、交通状況に基づいて、モード特定部５２４が特定した走行モード以外の複数の走行モードに対して優先度を割り当て、割り当てた優先度に基づいて、一部の走行モードを候補として選択してもよい。例えば、候補選択部５２５は、走行中の車線の右側に別の車線があり、走行中の車線の左側に別の車線がないことを示す交通状況を取得部５２１が取得した場合に、左隣の車線変更を伴う走行モードに比較的低い優先度を割り当てる。このとき、候補選択部５２５は、右隣の車線への車線変更を伴う走行モードに比較的高い優先度を割り当てる。

候補選択部５２５は、割り当てた優先度がより高い走行モードを候補として選択する頻度をより高くし、割り当てた優先度がより低い走行モードを候補として選択する頻度をより低くする。例えば、候補選択部５２５は、割り当てた優先度がより高い走行モードを候補として４回に１回の頻度で選択し、割り当てた優先度がより低い走行モードを候補として８回に１回の頻度で選択する。このようにして、候補選択部５２５は、取得部５２１が取得した交通状況に適した走行モードを候補として選択しやすくすることができる。また、候補選択部５２５は、車両の前方に別の車両が走行中であることを示す交通状況を取得部５２１が取得した場合に、車線変更を伴う走行モードに比較的高い優先度を割り当て、車線変更を伴わない走行モードに比較的低い優先度を割り当ててもよい。

［運転者の操作に基づく候補の選択］
候補選択部５２５は、操作特定部５２３が特定した操作に基づいて、一部の走行モードを候補として選択してもよい。例えば、候補選択部５２５は、左側の方向指示器をオンにする運転者の操作を操作特定部５２３が特定した場合に、標準左車線変更モードを候補として選択してもよい。運転者が左側の方向指示器をオンにする操作を行った場合、運転者が左隣の車線へ車線変更することを意図していると推定することができる。このとき、候補選択部５２５は、左隣の車線への車線変更を伴う車線変更モードを候補として選択することにより、運転者の意図に合った車線を候補とすることができる。

また、候補選択部５２５は、目標車速を上げる運転者の操作を操作特定部５２３が特定した場合に、比較的高い目標車速に対応する走行モード（例えば、高速車線維持モード）を候補として選択してもよい。運転者が目標車速を上げる操作を行った場合、運転者が目標車速を高くすることを意図していると推定することができる。このとき、候補選択部５２５は、比較的高い目標車速に対応する走行モードを候補として選択することにより、運転者の意図に合った走行モードを候補とすることができる。

［コスト関数の関数値の算出］
判定部５２６は、取得部５２１が取得した状態情報と、予測部５２２が予測した将来の周辺環境の状態とに基づいて、モード特定部５２４が特定した走行モードから、候補選択部５２５が選択した走行モードへ車両を遷移させるための遷移条件を車両が満たすか否かを判定する。まず、判定部５２６は、予測部５２２が予測した将来の周辺環境の状態に基づいて、候補選択部が選択した走行モードにより車両が走行した場合の衝突リスクを推定する。

より詳しくは、判定部５２６は、予測部５２２が予測した将来の周辺環境の状態に基づいて、図２の特定部１２１と同様にして、候補選択部５２５が選択した走行モードに対応する走行経路を特定する。このとき、判定部５２６は、特定した走行経路における複数の経路点の衝突リスクをそれぞれ特定する。同様にして、判定部５２６は、モード特定部５２４が特定した現在の走行モードに対応する走行経路と、この走行経路における複数の経路点の衝突リスクとをそれぞれ特定する。

判定部５２６は、候補選択部５２５が選択した走行モードに対応する走行経路の複数の経路点における複数の衝突リスクの最大値Ｒ_ｍａｘ ^ｃｏｌｌを求める。判定部５２６は、候補選択部５２５が選択した走行モードにより車両が進む走行経路の道のりの長さｓ_ｔｅｎｄを求める。同様にして、判定部５２６は、モード特定部５２４が特定した現在の走行モードに対応する走行経路についても、衝突リスクの最大値Ｒ_ｍａｘ ^ｃｏｌｌと、車両が進む走行経路の道のりの長さｓ_ｔｅｎｄとを求める。

判定部５２６は、推定した衝突リスク又は道のりの長さｓ_ｔｅｎｄに基づいて、車両が遷移条件を満たすか否かを判定する。例えば、判定部５２６は、求めた衝突リスクの最大値Ｒ_ｍａｘ ^ｃｏｌｌや、道のりの長さｓ_ｔｅｎｄを用いて、式（２）及び式（３）によりコスト関数の関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）を算出する。判定部５２６は、同様にして、モード特定部５２４が特定した現在の走行モードに対応する関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）を算出する。

判定部５２６は、車線変更を伴う走行経路に含まれる車線変更が有効であるか否かを判定する。例えば、判定部５２６は、走行経路が式（４）及び式（６）を満たす場合に、この走行経路に含まれる車線変更が有効であると判定する。

判定部５２６は、取得部５２１が取得した状態情報に基づいて、車両の方向指示灯の状態を特定する。判定部５２６は、候補選択部５２５が選択した走行モードに対応する条件を車両の方向指示灯が満たしているか否かを判定する。例えば、候補選択部５２５が左隣の車線への車線変更を伴う走行モードを選択した場合には、車両の左側の方向指示灯が点滅中であり、且つ、この方向指示灯が点滅を開始してから所定時間が経過したという条件をこの方向指示灯が満たすか否かを判定する。

［遷移条件の判定］
判定部５２６は、候補選択部５２５が選択した走行モードに対応する走行経路に含まれる車線変更が有効であると判定し、選択した走行モードに対応する関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）が現在の走行モードに対応する関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）より低く、且つ、選択した走行モードに対応する条件を方向指示灯が満たす場合に、車両が遷移条件を満たすと判定する。一方、判定部５２６は、候補選択部５２５が選択した走行モードに含まれる車線変更が有効でないと判定した場合には、車両が遷移条件を満たしていないと判定する。

判定部５２６は、候補選択部５２５が選択した走行モードに対応する関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）が現在の走行モードに対応する関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）以上である場合には、車両が遷移条件を満たしていないと判定する。判定部５２６は、候補選択部５２５が選択した走行モードに対応する条件を方向指示灯が満たしていないと判定した場合に、車両が遷移条件を満たしていないと判定する。判定部５２６は、遷移条件を満たすか否かの判定結果を示す情報を遷移部５２７へ出力する。

［走行モードの遷移］
遷移部５２７は、複数の走行モードのうち、候補選択部５２５が選択した走行モードに車両を遷移させる。遷移部５２７は、車両が遷移条件を満たすと判定部５２６が判定した場合に、候補選択部５２５が選択した走行モードに車両を遷移させる。一方、遷移部５２７は、車両が遷移条件を満たさないと判定部５２６が判定した場合に、候補選択部５２５が選択した走行モードに車両を遷移させない。

また、遷移部５２７は、候補選択部５２５が選択した走行モードに対応する走行経路に含まれる車線変更が有効であり、且つ、この走行モードに対応する関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）が現在の走行モードに対応する関数値Ｃ^ｐａｔｈ（Ｉ）より低いが、候補選択部５２５が選択した走行モードに対応する条件を方向指示灯が満たしていないと判定した場合に、走行モードに対応する方向指示灯を点滅させてもよい。遷移部５２７は、方向指示灯の点滅を開始させてから所定期間が経過した後に、候補選択部５２５が選択した走行モードに車両を遷移させてもよい。

また、遷移部５２７は、図１２に示す５個の走行モードのいずれかに車両を遷移させる例に限定されない。例えば、遷移部５２７は、図６に示す高速左車線変更モード、低速左車線変更モード、高速右車線変更モード及び低速右車線変更モード等に車両を遷移させてもよい。また、遷移部５２７は、現在走行中の車線の２つ隣の車線へ車線変更する走行モードや、高速車線維持モードよりも高い目標車速で現在走行中の車線をそのまま走行させる走行モード等に車両を遷移させてもよい。それぞれの走行モードに対応する目標車速は、運転者又は自動運転システムよって予め指定するものとする。

［自動運転装置による車両が遷移条件を満たすか否かの判定手順］
図１４は、第２の実施形態の自動運転装置による走行モードの遷移の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順は、例えば、運転者がステアリングホイールを把持しない自動操舵機構による車両の走行中に開始される。

まず、取得部５２１は、車両の状態を示す状態情報と、車両の周辺環境の状態を示す環境情報とを取得する（Ｓ２０１）。モード特定部５２４は、車両の現在の走行モードを特定する（Ｓ２０２）。候補選択部５２５は、モード特定部５２４が特定した走行モード以外の複数の走行モードのうち、一つの走行モードを車両の走行モードの候補として選択する（Ｓ２０３）。予測部５２２は、取得部５２１が取得した環境情報に基づいて、将来の周辺環境の状態を予測する（Ｓ２０４）。

判定部５２６は、モード特定部５２４が特定した走行モードから、候補選択部５２５が選択した走行モードへ車両を遷移させるための遷移条件を車両が満たすか否かを判定する（Ｓ２０５）。遷移部５２７は、車両が遷移条件を満たすと判定部５２６が判定した場合に（Ｓ２０５のＹＥＳ）、候補選択部５２５が選択した走行モードに車両を遷移させる（Ｓ２０６）。操作特定部５２３は、自動操作機能を終了させて手動運転に切り替える運転者の操作を特定したか否かを判定する（Ｓ２０７）。遷移部５２７は、手動運転に切り替える運転者の操作を候補選択部５２５が特定した場合に（Ｓ２０７のＹＥＳ）、処理を終了する。

遷移部５２７は、Ｓ２０５の判定において車両が遷移条件を満たさないと判定部５２６が判定した場合に（Ｓ２０５のＮＯ）、Ｓ２０１の処理に戻る。操作特定部５２３は、Ｓ２０７の判定において手動運転に切り替える運転者の操作を操作特定部５２３が特定していない場合に（Ｓ２０７のＮＯ）、Ｓ２０１の処理に戻る。

［第２の実施形態による自動運転装置による効果］
判定部５２６は、モード特定部５２４が特定した走行モードと、候補選択部５２５が選択した走行モードとの間においてのみ車両が遷移条件を満たすか否かを判定する。このとき、判定部５２６は、候補選択部５２５が選択していない走行モードに対応する走行経路等を長期予測により特定する必要がないので、遷移条件を満たすか否かの判定に要する計算時間や計算負荷を軽減することができる。このため、判定部５２６は、車線変更の判断が遅くなることに起因して誤った走行モードへの遷移を抑制することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

１ 自動運転装置
２ 車両検出部
４ 環境認識部
６ 地図データベース
１０ 制御装置
１１ 記憶部
１２ 制御部
５０ 制御装置
５１ 記憶部
５２ 制御部
１２１ 特定部
１２２ 算出部
１２３ 選択部
１２４ 操舵制御部
５２１ 取得部
５２２ 予測部
５２３ 操作特定部
５２４ モード特定部
５２５ 候補選択部
５２６ 判定部
５２７ 遷移部

Claims (8)

1. 車両が現在走行中の車線を含む複数の車線のそれぞれを当該車両が走行する場合の複数の走行経路を特定する特定部と、
   前記複数の走行経路それぞれの道のりの長さと、前記特定部が特定した前記複数の走行経路それぞれにおける衝突リスクと、前記複数の走行経路それぞれに対応する調整値と、をパラメータとして含む、前記走行経路を評価するためのコスト関数の関数値を前記走行経路ごとに算出する算出部と、
   前記算出部が算出した前記関数値に基づいて、前記車両が走行する前記車線を選択し、前記走行経路に含まれる車線変更の後の前記車両の進行方向の方位角と、車線境界線が延びる方向の方位角との差の絶対値が所定の基準値より大きい場合に、当該走行経路に対応する前記車線を選択しない選択部と、
   を備える自動運転装置。
2. 車両が現在走行中の車線を含む複数の車線のそれぞれを当該車両が走行する場合の複数の走行経路を特定する特定部と、
   前記複数の走行経路それぞれの道のりの長さと、前記特定部が特定した前記複数の走行経路それぞれにおける衝突リスクと、前記複数の走行経路それぞれに対応する調整値と、をパラメータとして含む、前記走行経路を評価するためのコスト関数の関数値を前記走行経路ごとに算出する算出部と、
   前記算出部が算出した前記関数値に基づいて、前記車両が走行する前記車線を選択し、前記走行経路に含まれる車線変更の後の車線境界線に直交する方向の前記車両の位置と、車線変更先の車線中心との差の絶対値が閾値より大きい場合に、当該走行経路に対応する車線を選択しない選択部と、
   を備える自動運転装置。
3. 車両が現在走行中の車線を含む複数の車線のそれぞれを当該車両が走行する場合の複数の走行経路を特定する特定部と、
   前記複数の走行経路それぞれの道のりの長さと、前記特定部が特定した前記複数の走行経路それぞれにおける衝突リスクと、前記複数の走行経路それぞれに対応する調整値と、をパラメータとして含む、前記走行経路を評価するためのコスト関数の関数値を前記走行経路ごとに算出する算出部と、
   前記算出部が算出した前記関数値に基づいて、前記車両が走行する前記車線を選択する選択部と、
   を備え、
   前記特定部は、前記車両が走行する複数の目標速度と、前記複数の車線との組み合わせに対応する前記走行経路を特定する、自動運転装置。
4. 前記特定部は、前記走行経路上の複数の経路点における前記衝突リスクがいずれも所定の閾値より小さい前記走行経路を特定する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の自動運転装置。
5. 前記算出部は、前記特定部が特定した前記走行経路上の複数の経路点における前記衝突リスクの統計量に基づいて、前記関数値を算出する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の自動運転装置。
6. 前記算出部は、前記車両の方向指示器を点滅させる運転者の操作が行われた場合に、当該方向指示器に対応する前記走行経路の前記調整値を小さくする、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の自動運転装置。
7. 前記算出部は、前記走行経路の道のりの長さを目標速度と予想時間の積で算出された理想的な道のり距離で除することで正規化された値を用いて前記関数値を算出する、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の自動運転装置。
8. 前記特定部は、周辺障害物の速度、あるいは、当該周辺障害物の速度と当該周辺障害物の加速度とにより、複数の将来の予測時刻における当該周辺障害物の位置と速度とを予測し、予測した当該周辺障害物の位置と速度とに基づいて、前記衝突リスクを算出する、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の自動運転装置。
   
   

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