JP2019040459A - 自動運転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実行可能な複数の自動運転モードから一つの自動運転モードを決定する自動運転装置を提供する。【解決手段】自動運転装置は、１または複数のコンテンツと位置とが関連付けられ、位置ごとに異なる種別のコンテンツを収録可能な地図と、地図上の第１位置に対応するコンテンツを取得する取得部と、車両の自動運転モードとモード実行に必要なコンテンツの種別とが関連付けられた諸元記憶部と、取得部により取得されたコンテンツの種別と諸元記憶部に記憶されたコンテンツの種別とに基づいて実行可能な自動運転モードを選択する選択部と、第１位置において選択部により選択された自動運転モードで車両を制御する制御部とを備える。選択部は、実行可能な自動運転モードが複数存在する場合、自動運転モードに対して予め設定された優先順位に基づいて、１つの自動運転モードを決定する。【選択図】図１

Description

本開示は、自動運転装置に関する。

特許文献１は、車両の自動運転を行う装置を開示する。この装置は、地図の対象エリアにデータが存在しない場合、第１の自動運転モードを第２の自動運転モードへと変更する。第２の自動運転モードでは、この装置は、例えば車両の速度を低下させ、他の車両から通常よりも安全な距離を維持しつつ、手動動作モードに切り替えるオプションの指示を提供する。

米国特許８５２１３５２号明細書

特許文献１記載の装置は、地図が不十分である場合に、一つの実行可能な自動運転モードしか提供していない。しかしながら、自動運転モードは、例えば、ライダーにより取得された情報を主に用いて制御するモードや、カメラにより取得された画像を主に用いて制御するモードなど、種々のモードが存在する。これらの自動運転モードは、実行するために必要なデータが異なる。つまり、地図にデータの欠落が存在していることにより、実行中の第１の自動運転モードを継続することができないものの、第２の自動運転モードや第３の自動運転モードを代替として実行することができる場合がある。

本技術分野では、実行可能な複数の自動運転モードから一つの自動運転モードを決定することができる自動運転装置が望まれている。

本開示の一態様は、車両の自動運転を行う自動運転装置であって、１または複数のコンテンツと位置とが関連付けられ、位置ごとに異なる種別のコンテンツを収録可能な地図と、地図上の第１位置に対応するコンテンツを取得する取得部と、車両の自動運転モードとモード実行に必要なコンテンツの種別とが関連付けられた諸元記憶部と、取得部により取得されたコンテンツの種別と諸元記憶部に記憶されたコンテンツの種別とに基づいて、複数の自動運転モードの中から実行可能な自動運転モードを選択する選択部と、第１位置において、選択部により選択された自動運転モードで車両を制御する制御部と、を備え、選択部は、実行可能な自動運転モードが複数存在する場合、自動運転モードに対して予め設定された優先順位に基づいて、１つの自動運転モードを決定する。

本開示の一形態に係る自動運転装置においては、選択部により、地図に収録されたコンテンツの種別、及び、自動運転モードの実行に必要なコンテンツの種別に基づいて、複数の自動運転モードの中から実行可能な自動運転モードが選択される。そして、実行可能な自動運転モードが複数存在する場合、自動運転モードに対して予め設定された優先順位に基づいて、１つの自動運転モードが決定される。このように、この装置は、実行可能な自動運転モードが複数存在する場合、優先順位に従って１つの自動運転モードを決定することができる。

一実施形態においては、地図は、コンテンツとして静止物体の情報を収録可能であり、自動運転モードは、地図から静止物体の情報を取得する第１自動運転モードと、センサの検出結果から静止物体の情報を取得する第２自動運転モードとを含み、選択部は、取得部により取得されたコンテンツが静止物体の情報である場合であって、かつ、現在の季節が他の季節に比べて静止物体の情報が疎となる第１季節である場合には、第１自動運転モードよりも第２自動運転モードを優先的に選択してもよい。このように構成することで、この装置は、地図から取得可能な静止物体の情報が疎であると予想される季節においては、地図に基づいた自動運転よりもセンサに基づいた自動運転を優先させることができる。

一実施形態においては、地図は、コンテンツとして静止物体の情報を収録可能であり、静止物の情報は、静止物体の位置と、静止物体の単位時間あたりの変化を示す変動率とを含み、自動運転モードは、地図から静止物体の情報を取得する第１自動運転モードと、センサの検出結果から静止物体の情報を取得する第２自動運転モードとを含み、選択部は、取得部により取得されたコンテンツが静止物体の情報である場合であって、かつ、変動率が所定値以上である場合には、第１自動運転モードよりも第２自動運転モードを優先的に選択してもよい。このように構成することで、この装置は、地図から取得可能な静止物体の情報が大きく変動すると予想される場合においては、地図に基づいた自動運転よりもセンサに基づいた自動運転を優先させることができる。

一実施形態においては、自動運転装置は、選択部により選択された自動運転モードとオーバーライドの有無に関する履歴情報とが関連付けられた履歴記憶部をさらに備え、選択部は、履歴記憶部を参照し、オーバーライド発生率が所定値以上となる自動運転モードは選択しなくてもよい。このように構成した場合、この装置は、オーバーライドが発生していない自動運転モードを優先的に選択することができる。

一実施形態においては、自動運転装置は、通信を介して車両の位置を計測する計測部と、計測部により計測された車両の位置に基づいて地図上の連続する複数の走行予定位置を決定する決定部と、をさらに備え、選択部は、決定部により決定された地図上の連続する複数の走行予定位置それぞれにおいて実行可能な自動運転モードを選択し、走行予定位置ごとに選択された実行可能な自動運転モードのうち、全ての走行予定位置において共通して実行可能な自動運転モードを地図上の連続する複数の走行予定位置における自動運転モードとして優先的に選択してもよい。このように構成した場合、この装置は、地図のデータに不備がある度に自動運転モードの切り替えが発生することを回避することができる。

本開示の種々の態様によれば、実行可能な複数の自動運転モードから一つの自動運転モードを決定することができる。

図１は、第１実施形態に係る自動運転装置を備えた車両の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、位置とコンテンツセットとの関連を説明するための図である。 図３は、地図の収録内容の一例である。 図４は、諸元記憶部の収録内容の一例である。 図５は、モード選択処理の一例を示すフローチャートである。 図６は、優先テーブルの一例である。 図７は、第１自動運転モードに係る処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、走行進路生成処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、第２自動運転モードに係る処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、第３自動運転モードに係る処理の一例を示すフローチャートである。 図１１は、第４自動運転モードに係る処理の一例を示すフローチャートである。 図１２は、第５自動運転モードに係る処理の一例を示すフローチャートである。 図１３は、優先テーブルの一例である。 図１４は、位置と優先テーブルとの関連を説明するための図である。 図１５は、第４実施形態に係る自動運転装置を備えた車両の構成の一例を示すブロック図である。 図１６は、第５実施形態に係る自動運転装置を備えた車両の構成の一例を示すブロック図である。 図１７は、モード選択処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、例示的な実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は繰り返さない。

［第１実施形態］
（自動運転システムの構成）
図１は、第１実施形態に係る自動運転装置１を備えた車両２の構成の一例を示すブロック図である。図１に示されるように、乗用車などの車両２には、自動運転装置１が搭載されている。

自動運転装置１は、車両２の自動運転を実行する。自動運転とは、車両２の走行する道路に沿って自動で車両２を走行させる運転モードである。自動運転には、複数の運転モードが存在する。例えば、自動運転は、運転者が運転操作をすることなく、予め設定された目的地に向かって自動で車両２を走行させる運転モードを含んでもよい。また、自動運転は、自動操舵（操舵の自動運転）と自動速度調整（速度の自動運転）とを組み合わせた運転モードであってもよい。複数の運転モードの詳細については後述する。

車両２は、ＧＰＳ受信機２１、外部センサ２２、内部センサ２３、ＨＭＩ（Human Machine Interface）２９、及び、アクチュエータ３０を備えている。

ＧＰＳ受信機２１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２の位置（例えば車両２の緯度及び経度）を測定する。

外部センサ２２は、車両２の周辺の状況を検出する検出機器である。外部センサ２２は、カメラ及びレーダセンサのうち少なくとも一つを含む。カメラは、車両２の外部状況を撮像する撮像機器である。カメラは、一例として、車両２のフロントガラスの裏側に設けられている。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する。

レーダセンサは、電波（例えばミリ波）又は光を利用して車両２の周辺の物体を検出する検出機器である。レーダセンサは、電波又は光を車両２の周辺に送信し、物体で反射された電波又は光を受信することで物体を検出する。レーダセンサは、一例として、ミリ波レーダ及びライダー（LIDAR：Light Detection and Ranging）のうち少なくとも一つを含む。

外部センサ２２は、検出対象ごとに用意されてもよい。例えば、外部センサ２２は、物体検出用のセンサと、特定の物体を検出するために用意された専用センサとを備えてもよい。専用センサは、一例として、信号機を検出するためのカメラである。その場合、信号機及び信号状態は、カメラにより取得された画像の色情報（例えば輝度）及び/又は画像の形状（例えばハフ変換の利用など）を用いたテンプレートマッチングによって検出される。

内部センサ２３は、車両２の走行状態を検出する検出機器である。内部センサ２３は、車速センサ、加速度センサ及びヨーレートセンサを含む。車速センサは、車両２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２の車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフトなどに対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。

加速度センサは、車両２の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、車両２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２の加速度を検出する横加速度センサとを含んでもよい。ヨーレートセンサは、車両２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。

ＨＭＩ２９は、自動運転装置１と乗員との間で情報の入出力を行うためのインターフェイスである。ＨＭＩ２９は、一例として、ディスプレイ及びスピーカなどを備えている。ＨＭＩ２９は、自動運転装置１からの制御信号に応じて、ディスプレイの画像出力及びスピーカからの音声出力を行う。ディスプレイは、ヘッドアップディスプレイであってもよい。ＨＭＩ２９は、一例として、乗員からの入力を受け付けるための入力機器（ボタン、タッチパネル、音声入力器など）を備えている。

アクチュエータ３０は、車両２の制御に用いられる機器である。アクチュエータ３０は、スロットルアクチュエータ、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。

スロットルアクチュエータは、自動運転装置１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）を制御することで、車両２の駆動力を制御する。なお、車両２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自動運転装置１からの制御信号が入力されて車両２の駆動力が制御される。車両２が電気自動車である場合には、スロットルアクチュエータの代わりに動力源としてのモータに自動運転装置１からの制御信号が入力されて車両２の駆動力が制御される。これらの場合における動力源としてのモータは、アクチュエータ３０を構成する。

ブレーキアクチュエータは、自動運転装置１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２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、自動運転装置１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２の操舵トルクを制御する。

自動運転装置１は、地図２４、諸元記憶部２５及び自動運転ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２７を備える。ＥＣＵは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信回路などを有する電子制御ユニットである。

地図２４は、地図情報を記憶する記憶装置である。地図２４は、例えば、車両２に搭載されたＨＤＤ（Hard Disk Drive）内に構成される。

地図２４は、１または複数のコンテンツと位置とが関連付けられた地図である。コンテンツとは、地図上の位置に関連付けられる情報である。コンテンツは、一例として、ライダー用地図、カメラ用地図の有無、交通ルールの内容、カーブ曲率、地形情報、走行経路情報の有無、静止物体情報などである。ライダー用地図とは、ライダーによって検知可能な静止物体の位置を示す情報であり、後述するライダーの検出結果に基づく自車位置推定（ローカライズ）で用いられる。静止物体とは、所定の地図上の位置に固定され、自ら移動しない物体である。静止物体は、例えば、路面ペイント（白線や黄線などのレーン境界線を含む）や構造物（縁石、ポール、電柱、建物、標識、木など）である。カメラ用地図とは、空中写真を正射変換したオルソ画像であり、後述するカメラの撮像結果に基づく自車位置推定で用いられる。交通ルールの内容とは、例えば制限速度、一時停止などである。カーブ曲率とは、カーブ半径の逆数である。地形情報とは、地形の表面の高さ方向の情報である。走行経路情報とは、走行制御に用いられる経路の情報である。静止物体情報は、静止物の有無、及び、変動率を含む。変動率とは、時系列での静止物体の単位時間あたりの変化を示す値である。

地図２４は、位置ごとに異なる種類のコンテンツが関連付けられている。以下では、１又は複数のコンテンツからなる群をコンテンツセットという。図２は、位置とコンテンツセットとの関連を説明するための図である。図２に示されるように、位置ごとに異なるコンテンツセットが関連付けられている。例えば、位置Ｐ１と、コンテンツセットＣＳ１とが関連付けられている。また、位置Ｐ２と、コンテンツセットＣＳ２とが関連付けられている。また、位置Ｐ３と、コンテンツセットＣＳ３とが関連付けられている。

コンテンツセットＣＳ１、コンテンツセットＣＳ２、及び、コンテンツセットＣＳ３は、それぞれに含まれるコンテンツ数やコンテンツの種類が共通となるように整備されていない。図３は、地図の収録内容の一例である。図３に示されるように、位置に応じてコンテンツの群、つまりコンテンツセットが関連付けられている。一例として、位置Ｐ１に関連付けられたコンテンツセットＣＳ１は、ライダー用地図、カメラ用地図の有無、制限速度、カーブ曲率、地形情報、走行経路情報の有無、及び、静止物体情報を含む。一例として、位置Ｐ２に関連付けられたコンテンツセットＣＳ２は、ライダー用地図、カメラ用地図の有無、制限速度、カーブ曲率、地形情報、及び、静止物体情報を含み、走行経路情報の有無を含まない。一例として、位置Ｐ３に関連付けられたコンテンツセットＣＳ３は、カメラ用地図の有無、制限速度、地形情報、及び、走行経路情報の有無を含み、ライダー用地図、カーブ曲率及び静止物体情報を含まない。このように、各位置においてコンテンツセットに含まれるコンテンツの種類は異なる。なお、地図２４は、車両２に備わる記憶装置以外の記憶装置に記憶されていてもよい。地図２４は、二次元情報で構成されてもよいし、三次元情報で構成されてもよい。

自動運転ＥＣＵ２７は、自動運転を統括的に管理するハードウェアであり、演算機器である。自動運転ＥＣＵ２７は、例えばＣＡＮ通信回路を用いて通信するネットワークに接続され、車両２の構成要素と通信可能に接続されている。つまり、自動運転ＥＣＵ２７は、ＧＰＳ受信機２１の測定結果、外部センサ２２及び内部センサ２３の検出結果、並びに、地図２４及び後述する諸元記憶部２５を参照することができる。自動運転ＥＣＵ２７は、ＨＭＩ２９に入力された情報を参照することができる。自動運転ＥＣＵ２７は、ＨＭＩ２９及びアクチュエータ３０へ信号を出力することができる。

自動運転ＥＣＵ２７は、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより後述する自動運転の各機能を実現する。自動運転ＥＣＵ２７は、複数のＥＣＵから構成されていてもよい。

自動運転ＥＣＵ２７は、複数の自動運転モードで動作可能に構成されている。ここでは一例として、自動運転ＥＣＵ２７は、第１自動運転モード、第２自動運転モード、第３自動運転モード、第４自動運転モード及び第５自動運転モードで動作可能に構成される。

諸元記憶部２５は、車両２の自動運転モードとモード実行に必要なコンテンツの種別とが関連付けられたデータベースである。図４は、諸元記憶部の収録内容の一例である。図４に示されるように、諸元記憶部２５には、車両２の自動運転モードごとに、モード実行に必要なコンテンツの種別があらかじめ格納されている。ここでは一例として、第１自動運転モード、第２自動運転モード、第３自動運転モード、第４自動運転モード及び第５自動運転モードの情報が格納されている。

（第１自動運転モード）
第１自動運転モードは、ライダーの検出結果に基づいて自動で車両２を走行させる運転モードである。図４に示されるように、第１自動運転モードでは、一例として、ライダー用地図、制限速度、地形情報、走行経路情報及び静止物体情報が必須となる。ライダー用地図は、自車位置推定に用いられる。自車位置推定は、地図上における車両２の位置及び向きを詳細に決定する処理であり、自動運転処理の一つである。静止物体情報は、静止物体と動的物体とを区別する処理で用いられる。地形情報、制限速度及び走行経路情報は、車両２の進路を生成するときに用いられる。第１自動運転モード時における自動運転ＥＣＵ２７の動作については後述する。

（第２自動運転モード）
第２自動運転モードは、第２自動運転モードと同様に、ライダーの検出結果に基づいて自動で車両２を走行させる運転モードである。第２自動運転モードは、第１自動運転モードと比べて、静止物体情報が必須ではない点が相違し、その他は同一である。つまり、第２自動運転モードは、静止物体と動的物体とを区別する処理において、地図２４の情報を参照しない。第２自動運転モード時における自動運転ＥＣＵ２７の動作については後述する。

（第３自動運転モード）
第３自動運転モードは、カメラの撮像結果に基づいて自動で車両２を走行させる運転モードである。図４に示されるように、第３自動運転モードでは、一例として、カメラ用地図、制限速度、地形情報、及び、走行経路情報が必須となる。カメラ用地図は、自車位置推定に用いられる。制限速度、地形情報、及び、走行経路情報は車両２の進路を生成するときに用いられる。第３自動運転モード時における自動運転ＥＣＵ２７の動作については後述する。

（第４自動運転モード）
第４自動運転モードは、自動操舵と自動速度調整とを組み合わせた運転モードである。自動操舵は、一例としてＬＴＡ（Lane Tracing Assist）である。ＬＴＡは、レーン境界線及び先行車の走行軌跡の認識結果に基づいて、走行レーンから逸脱しないように自動で車両２の操舵を行う制御である。自動速度調整は、車両２の速度を自動で制御する運転状態である。自動速度調整にはＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）が含まれる。ＡＣＣとは、例えば、車両２の前方に先行車が存在しない場合は予め設定された設定速度で車両２を定速走行させる定速制御を行い、車両２の前方に先行車が存在する場合には先行車との車間距離に応じて車両２の速度を調整する追従制御を行う制御である。図４に示されるように、第４自動運転モードでは、一例として、制限速度及びカーブ曲率が必須となる。制限速度及びカーブ曲率は車両２の進路を生成するときに用いられる。第４自動運転モード時における自動運転ＥＣＵ２７の動作については後述する。

（第５自動運転モード）
第５自動運転モードは、自動操舵と自動速度調整とを組み合わせた運転モードである。自動操舵は、一例としてＬＫＡ（Lane Keeping Assist）である。ＬＫＡは、自動でレーン中央に向けて車両２の操舵を行う制御である。自動速度調整は、車両２の速度を自動で制御する運転状態である。自動速度調整にはＡＣＣが含まれる。図４に示されるように、第５自動運転モードでは、地図２４の情報は用いない。第５自動運転モード時における自動運転ＥＣＵ２７の動作については後述する。

図１に戻り、自動運転ＥＣＵ２７は、機能的には、取得部２７０、選択部２７４及び制御部２７６を備える。

取得部２７０は、地図２４上の第１位置に対応するコンテンツを取得する。第１位置は、一例として車両２の走行位置である。取得部２７０は、例えば、ＧＰＳ受信機２１で受信された車両２の位置情報を用いて車両２の地図上の位置を取得する。取得部２７０は、地図２４を参照することで車両２の位置（第１位置）に対応するコンテンツを取得する。

選択部２７４は、取得部２７０により取得されたコンテンツの種別と諸元記憶部２５に記憶されたコンテンツの種別とに基づいて、複数の自動運転モードの中から実行可能な自動運転モードを選択する。図３及び図４に示されるように、第１位置に関連付けられたコンテンツが多いほど、実行可能な自動運転モードが複数存在する可能性がある。例えば、位置Ｐ３には、制限速度と走行経路情報とを含むコンテンツセットが関連付けられている。このため、位置Ｐ３にて実行可能な自動運転モードは、第５自動運転モードのみである。一方、位置Ｐ１のように、全てのコンテンツを収録している。このため、位置Ｐ１では第１〜第５自動運転モード全てが実行可能である。このように、位置に応じて実行可能な自動運転モードが複数存在する場合がある。

選択部２７４は、実行可能な自動運転モードが複数存在する場合、自動運転モードに対して予め設定された優先順位に基づいて、１つの自動運転モードを決定する。予め設定された優先順位は、例えば自動運転ＥＣＵ２７の記憶領域などに格納される。

制御部２７６は、第１位置において、選択部２７４により選択された自動運転モードで車両２を制御する。制御部２７６は、地図２４を参照して自動運転モードに必要な情報を取得し、車両２を自動で走行させる。

（自動運転装置の動作）
以下、自動運転方法の一例が開示される。図５は、モード選択処理の一例を示すフローチャートである。図５のフローチャートは、例えば車両２の運転者による自動運転機能のＯＮ操作を受け付けたタイミングで、自動運転装置１により実行される。

図５に示されるように、自動運転ＥＣＵ２７の取得部２７０は、コンテンツ取得処理（Ｓ１０）として、車両２の走行地点に対応するコンテンツを地図２４から取得する。取得部２７０は、一例として、ＧＰＳ受信機２１で受信された車両２の位置情報に基づいて、地図２４からコンテンツを取得する。

続いて、自動運転ＥＣＵ２７の選択部２７４は、選択処理（Ｓ１２）として、コンテンツ取得処理（Ｓ１０）にて取得されたコンテンツの種別と、諸元記憶部２５に記憶されたコンテンツの種別とに基づいて、第１〜第５自動運転モードの中から実行可能な自動運転モードを選択する。

続いて、選択部２７４は、判定処理（Ｓ１４）として、選択処理（Ｓ１２）にて選択された実行可能な自動運転モードが複数存在するか否かを判定する。実行可能な自動運転モードが複数存在すると判定された場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、選択部２７４は、決定処理（Ｓ１６）として、あらかじめ定められた優先順位に従って、１つの自動運転モードを決定する。図６は、優先テーブルの一例である。図６に示されるように、優先テーブルＴＢ１には、優先順位と時度運転モードとが関連付けて記憶されている。優先順位は小さい数字ほど優先度が高いことを示す。例えば、第１自動運転モードと第２自動運転モードとが実行可能である場合、選択部２７４は、優先テーブルＴＢ１を参照し、第１自動運転モードの優先順位「１」と第２時度運転モードの優先順位「２」を取得する。選択部２７４は、優先順位を比較して、第１自動運転モードを選択する。

実行可能な自動運転モードが複数存在しないと判定された場合（Ｓ１４：ＮＯ）、又は決定処理（Ｓ１６）が終了すると、自動運転ＥＣＵ２７は、図５に示されるフローチャートを終了する。このように、自動運転ＥＣＵ２７は、走行位置に応じて、１つの実行可能な自動運転モードを選択可能に構成されている。図５に示されるフローチャートは、走行位置が変化するたびに、あるいは、所定の周期で再度実行され得る。

（第１自動運転モードの詳細）
図７は、第１自動運転モードに係る処理の一例を示すフローチャートである。図７に示されるフローチャートは、例えば図５のフローチャートにおいて第１自動運転モードが選択されたタイミングで、自動運転装置１により実行される。

図７に示されるように、自動運転ＥＣＵ２７の制御部２７６は、センシング処理（Ｓ２０）として、車両２の周囲をセンシングしているライダーの検出結果を取得する。続いて、制御部２７６は、自車位置推定処理（Ｓ２２）として、センシング処理（Ｓ２０）にて得られたライダーの検出結果に基づいて、車両２の位置及び向きを推定する。制御部２７６は、ライダーの検出結果に含まれる特徴（レーン境界線、ポール、看板の位置）と、地図２４に含まれるライダー用地図に格納されている特徴（レーン境界線、ポール、看板の位置）との位置誤差が最も小さくなる車両２の位置と向きを、現在の車両２の位置と向きとして推定する。

続いて、制御部２７６は、物体判別処理（Ｓ２４）として、ライダーの検出結果と、地図２４に含まれる静止物体情報とを用いて、検出された物体の中から静止物体と動的物体とを判別する。制御部２７６は、物体として、電柱、ガードレール、木、建物などの移動しない静止物体の他、歩行者、自転車、他車両などの動的物体を検出する。制御部２７６は、地図２４に含まれる静止物体情報と位置が一致する物体については、静止物体と判定する。また、制御部２７６は、地図２４に含まれる静止物体情報と位置が一致しない物体については、動的物体と判定する。

続いて、制御部２７６は、物体検知処理（Ｓ２６）として、ライダーの検出結果に基づいて、判別された静止物体と動的物体とを認識する。制御部２７６は、検出された動的物体に対して、カルマンフィルタ、パーティクルフィルタなどを適用して、その時点における動的物体の移動量を検出する。移動量には、動的物体の移動方向及び移動速度が含まれる。移動量には、動的物体の回転速度が含まれてもよい。自動運転ＥＣＵ２７は、移動量の誤差推定を行ってもよい。

続いて、制御部２７６は、走行進路生成処理（Ｓ２８）として、車両２の走行進路を生成する。図８は、走行進路生成処理の一例を示すフローチャートである。図８に示されるように、制御部２７６は、決定処理（Ｓ２８０）として、静止物体に対する回避量を決定する。回避量とは、車両２が物体をよけるときの移動量である。続いて、制御部２７６は、決定処理（Ｓ２８２）として、動的物体に対する回避量を決定する。動的物体に対する回避量は、静止物体に対する回避量よりも大きく決定される。続いて、制御部２７６は、進路生成処理（Ｓ２８４）として、回避量を満たす経路を、幾何学計算などにより生成する。そして、制御部２７６は、速度算出処理（Ｓ２８６）として、選択された進路に応じた走行計画を生成する。自動運転ＥＣＵ２７は、外部センサ２２の検出結果、地図２４に基づいて、車両２の進路に応じた走行計画を生成する。自動運転ＥＣＵ２７は、地図２４に格納された制限速度を用いて、走行レーンの制限速度を超えない範囲で走行計画を生成する。

制御部２７６は、生成する走行計画を、車両２の進路を車両２に固定された座標系での目標位置ｐと各目標点での速度Ｖとの二つの要素からなる組、すなわち配位座標（ｐ、Ｖ）を複数持つものとして出力する。ここで、それぞれの目標位置ｐは、少なくとも車両２に固定された座標系でのｘ座標、ｙ座標の位置もしくはそれと等価な情報を有する。なお、走行計画は、車両２の挙動を記すものであれば特に限定されるものではない。走行計画は、例えば速度Ｖの代わりに目標時刻ｔを用いてもよいし、目標時刻ｔとその時点での車両２の方位とを付加したものでもよい。走行計画は、車両２が進路を走行する際における、車両２の車速、加減速度及び操舵トルクなどの推移を示すデータとしてもよい。走行計画は、車両２の速度パターン、加減速度パターン及び操舵パターンを含んでいてもよい。

速度算出処理（Ｓ２８６）が終了すると、図７に戻る。制御部２７６は、走行処理（Ｓ３０）として、走行計画に基づいて車両２の走行を自動で制御する。制御部２７６は、走行計画に応じた制御信号をアクチュエータ３０に出力する。以上のように、自動運転装置１は、第１自動運転モードで車両２を走行させる。

（第２自動運転モードの詳細）
図９は、第２自動運転モードに係る処理の一例を示すフローチャートである。図９に示されるフローチャートは、例えば図５のフローチャートにおいて第２自動運転モードが選択されたタイミングで、自動運転装置１により実行される。

図９に示されるセンシング処理（Ｓ４０）及び自車位置推定処理（Ｓ４２）は、図７のセンシング処理（Ｓ２０）及び自車位置推定処理（Ｓ２２）と同一である。

続いて、制御部２７６は、物体判別処理（Ｓ４４）として、ライダーの検出結果のみを用いて、検出された物体の中から静止物体と動的物体とを判別する。制御部２７６は、ライダーを用いた周知の認識技術によって、静止物体と動的物体とを判別する。つまり、第２自動運転モードでは、制御部２７６は、静止物体情報を用いずに静止物体と動的物体とを判別する。

物体検知処理（Ｓ４６）、走行進路生成処理（Ｓ４８）及び走行処理（Ｓ５０）は、図７の物体検知処理（Ｓ２６）、走行進路生成処理（Ｓ２８）及び走行処理（Ｓ３０）と同一である。以上のように、自動運転装置１は、第２自動運転モードで車両２を走行させる。

（第３自動運転モードの詳細）
図１０は、第３自動運転モードに係る処理の一例を示すフローチャートである。図１０に示されるフローチャートは、例えば図５のフローチャートにおいて第３自動運転モードが選択されたタイミングで、自動運転装置１により実行される。

図１０に示されるように、自動運転ＥＣＵ２７の制御部２７６は、画像の取得処理（Ｓ６０）として、車両２の周囲を撮像しているカメラの撮像結果を取得する。続いて、制御部２７６は、自車位置推定処理（Ｓ６２）として、取得処理（Ｓ６０）にて得られたカメラの撮像結果に基づいて、車両２の位置及び向きを推定する。制御部２７６は、カメラの撮像結果に含まれる特徴と、地図２４に含まれるカメラ用地図に格納されている特徴との位置誤差が最も小さくなる車両２の位置と向きを、現在の車両２の位置と向きとして推定する。

続いて、制御部２７６は、物体検知処理（Ｓ６６）として、カメラの撮像結果を用いて、物体を検知する。

続いて、制御部２７６は、走行進路生成処理（Ｓ６８）として、車両２の走行進路を生成する。そして、制御部２７６は、走行処理（Ｓ７０）として、走行計画に基づいて車両２の走行を自動で制御する。走行進路生成処理（Ｓ６８）及び走行処理（Ｓ７０）は、図７の走行進路生成処理（Ｓ２８）及び走行処理（Ｓ３０）と同一であってもよい。制御部２７６は、走行計画に応じた制御信号をアクチュエータ３０に出力する。以上のように、自動運転装置１は、第３自動運転モードで車両２を走行させる。

（第４自動運転モードの詳細）
図１１は、第４自動運転モードに係る処理の一例を示すフローチャートである。図１１に示されるフローチャートは、例えば図５のフローチャートにおいて第４自動運転モードが選択されたタイミングで、自動運転装置１により実行される。

図１１に示されるように、自動運転ＥＣＵ２７の制御部２７６は、画像の取得処理（Ｓ８０）として、車両２の周囲を撮像しているカメラの撮像結果を取得する。続いて、制御部２７６は、レーン境界線検出処理（Ｓ８２）として、取得処理（Ｓ８０）にて得られたカメラの撮像結果に基づいて、レーン境界線を検出する。

続いて、制御部２７６は、走行進路生成処理（Ｓ８８）として、車両２の走行進路を生成する。例えば、制御部２７６は、カメラで撮像できる範囲先までの走行区間において、走行レーンの中央を走行するように走行進路を生成する。制御部２７６は、地図２４に格納されたカーブ曲率を参照し、走行区間におけるカーブ曲率を取得する。制御部２７６は、取得されたカーブ曲率とカメラの撮像結果に基づいて、走行進路を決定する。そして、制御部２７６は、走行処理（Ｓ９０）として、走行進路に沿って車両２を自動で走行させる。以上のように、自動運転装置１は、第４自動運転モードで車両２を走行させる。

（第５自動運転モードの詳細）
図１２は、第５自動運転モードに係る処理の一例を示すフローチャートである。図１２に示されるフローチャートは、例えば図５のフローチャートにおいて第５自動運転モードが選択されたタイミングで、自動運転装置１により実行される。

図１２に示される取得処理（Ｓ１００）及びレーン境界線検出処理（Ｓ１０２）は、図１１に示される取得処理（Ｓ８０）及びレーン境界線検出処理（Ｓ８２）と同一である。

続いて、制御部２７６は、走行進路生成処理（Ｓ１０８）として、車両２の走行進路を生成する。制御部２７６は、カメラの撮像結果のみに基づいて走行進路を決定する。そして、制御部２７６は、走行処理（Ｓ１１０）として、走行進路に沿って車両２を自動で走行させる。以上のように、自動運転装置１は、第５自動運転モードで車両２を走行させる。

（第１実施形態の作用効果）
第１実施形態に係る自動運転装置１においては、選択部２７４により、地図２４に収録されたコンテンツの種別、及び、自動運転モードの実行に必要なコンテンツの種別に基づいて、複数の自動運転モードの中から実行可能な前記自動運転モードが選択される。そして、実行可能な前記自動運転モードが複数存在する場合、自動運転モードに対して予め設定された優先順位に基づいて、１つの自動運転モードが決定される。このように、この装置は、実行可能な自動運転モードが複数存在する場合、優先順位に従って１つの自動運転モードを決定することができる。

また、第１実施形態に係る自動運転装置１によれば、整備されていない地図を用いることができる。このため、地図の整備費用及び整備負担を軽減することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る自動運転装置の構成は、第１実施形態に係る自動運転装置１の構成と比較して、優先テーブルを切り替える点が相違し、その他は同一である。以下では重複する説明は繰り返さない。

植物などの静止物体は、季節に応じて変動する。例えば、冬季（第１季節の一例）は、植物が枯れるため、他の季節に比べて静止物体の情報が疎となりやすい。このため、冬季においては、センサ検出結果と地図上の情報との差分が大きくなりやすい。よって、自動運転ＥＣＵ２７の選択部２７４は、季節に応じて優先テーブルを切り替える。

地図２４は、コンテンツとして静止物体の情報を収録しているとする。第１自動運転モードは、地図２４から静止物体の情報を取得するとする（例えば図７の物体判別処理（Ｓ２４））。第２自動運転モードは、センサの検出結果から静止物体の情報を取得するとする（例えば図９の物体判別処理（Ｓ４４））。

この場合、選択部２７４は、現在の季節が冬季であるか否かを判定し、冬季であれば、異なる優先テーブルを使う。図１３は、優先テーブルの一例である。図１３に示される優先テーブルＴＢ２は、優先テーブルＴＢ１と比較すると、第１自動運転モードの優先順位と第２時度運転モードの優先順位とが逆転しており、その他は同一である。選択部２７４は、優先テーブルＴＢ２を用いることにより、第１自動運転モードよりも第２自動運転モードを優先的に選択することができる。選択部２７４は、季節に応じて優先テーブルを用意してもよい。その他の構成及び動作は、第１実施形態と同一である。

（第２実施形態の変形例）
選択部２７４は、地図２４に格納された変動率を用いて、優先テーブルを切り替えてもよい。例えば、選択部２７４は、取得部２７０により取得されたコンテンツが静止物体の情報である場合であって、かつ、変動率が所定値以上である場合には、優先テーブルＴＢ２を採用し、変動率が所定値以上でない場合には、優先テーブルＴＢ１を採用する。このように、地図の信頼性が低下していると予測されるときには、センサが主体の自動運転モードを優先させることができる。

（第２実施形態の作用効果）
自動運転装置は、地図２４から取得可能な静止物体の情報が疎であると予想される季節においては、地図２４に基づいた自動運転よりもセンサに基づいた自動運転を優先させることができる。また、自動運転装置は、地図から取得可能な静止物体の情報が大きく変動すると予想される場合においては、地図に基づいた自動運転よりもセンサに基づいた自動運転を優先させることができる。

［第３実施形態］
第３実施形態に係る自動運転装置の構成は、第１実施形態に係る自動運転装置１の構成と比較して、位置に応じて優先テーブルを切り替える点が相違し、その他は同一である。以下では重複する説明は繰り返さない。

図１４は、位置と優先テーブルとの関連を説明するための図である。図１４に示されるように、位置ごとに異なる優先テーブルが関連付けられている。例えば、位置Ｐ１と、優先テーブルＴＢ１とが関連付けられている。また、位置Ｐ２と、優先テーブルＴＢ２とが関連付けられている。また、位置Ｐ３と、優先テーブルＴＢ３とが関連付けられている。このような関連付けは、地図２４に格納されていてもよい。

選択部２７４は、ＧＰＳ受信機２１で受信された車両２の位置情報を用いて車両２の地図上の位置を取得する。そして、選択部２７４は、地図２４を参照することで車両２の位置（第１位置）に対応する優先テーブルを取得する。その他の構成及び動作は、第２実施形態と同一である。

（第３実施形態の作用効果）
自動運転装置は、地図２４に基づいた自動運転を優先させるか、センサに基づいた自動運転を優先させるかなどを位置に応じて設定することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態に係る自動運転装置１Ａの構成は、第１実施形態に係る自動運転装置１の構成と比較して、選択部２７４Ａの一部機能が相違するとともに、履歴データベース２８（履歴記憶部の一例）を備える点が相違し、その他は同一である。以下では重複する説明は繰り返さない。

図１５は、第４実施形態に係る自動運転装置１Ａを備えた車両２の構成の一例を示すブロック図である。図１４に示されるように、自動運転装置１Ａは、地図２４、諸元記憶部２５、履歴データベース２８、及び、自動運転ＥＣＵ２７Ａを備える。

自動運転ＥＣＵ２７Ａは、車両２の運転履歴を履歴データベース２８に記憶する。自動運転ＥＣＵ２７Ａは、選択部２７４Ａにより選択された自動運転モードと、履歴情報とを関連付けて履歴データベース２８に記憶する。履歴情報は、選択部２７４Ａにより選択された地図を用いて自動運転したときの運転状況である。履歴情報には、オーバーライドの有無が含まれる。オーバーライドとは、自動運転に対する運転者介入のことである。履歴データベース２８は、選択部２７４Ａにより選択された自動運転モードと履歴情報とが関連付けられたデータベースである。

選択部２７４Ａは、選択部２７４と比べて、自動運転モード選択のロジックが相違する。より具体的には、選択部２７４Ａは、優先テーブルとは異なる所定条件で、自動運転モードを選択する。所定条件の一例は、自動運転の履歴に関連する。選択部２７４Ａは、履歴データベース２８を参照し、所定時間におけるオーバーライドの回数に基づいてオーバーライド発生率を自動運転モードごとに生成する。選択部２７４Ａは、実行可能な複数の自動運転モードのうちオーバーライド発生率が小さい自動運転モードを選択する。

選択部２７４Ａは、実行可能な複数の自動運転モードのうち所定期間におけるオーバーライド発生率が小さい自動運転モードを選択してもよい。あるいは、選択部２７４Ａは、直近の走行時においてオーバーライド回数が０である自動運転モードを選択してもよい。また、選択部２７４Ａは、中央管理センタなどのサーバから、複数の車両から集約した履歴情報を取得してもよい。なお、その他の構成は、第１実施形態と同一である。

（第４実施形態の作用効果）
第４実施形態に係る自動運転装置１Ａによれば、実行可能な複数の自動運転モードの中から履歴情報に基づいて一つの自動運転モードを選択することができる。

［第５実施形態］
第５実施形態に係る自動運転装置１Ｂの構成は、第１実施形態に係る自動運転装置１の構成と比較して、選択部２７４Ｂの一部機能が相違するとともに、自動運転ＥＣＵ２７Ｂが計測部２７１及び決定部２７２を備える点が相違し、その他は同一である。以下では重複する説明は繰り返さない。

図１６は、第５実施形態に係る自動運転装置１Ｂを備えた車両２の構成の一例を示すブロック図である。図１６に示されるように、自動運転装置１Ｂは、地図２４、諸元記憶部２５、及び、自動運転ＥＣＵ２７Ｂを備える。

自動運転ＥＣＵ２７Ｂは、取得部２７０Ｂ、計測部２７１、決定部２７２、選択部２７４Ｂ及び制御部２７６を備える。

計測部２７１は、通信を介して車両２の位置を計測する。計測部２７１は、一例として、ＧＰＳ受信機２１を用いて車両２の位置を計測する。決定部２７２は、計測部２７１により計測された車両２の位置に基づいて地図２４上の連続する走行予定位置を決定する。連続する走行予定位置は、車両２の位置から所定距離離れた位置までの走行予定区間に存在する。決定部２７２は、運転者によって目的地が設定されている場合には、車両２の位置から目的地までのルート上に終点を設定し、車両２の位置から終点までの区間において、走行予定位置を設定する。決定部２７２は、目的地が設定されていない場合には、現在のレーンを維持して走行するルート上に終点を設定し、車両２の位置から終点までの区間において、走行予定位置を設定する。

取得部２７０Ｂは、決定部２７２により決定された走行予定位置に対応するコンテンツを取得する。

選択部２７４Ｂは、決定部２７２により決定された地図上の連続する複数の走行予定位置それぞれにおいて実行可能な自動運転モードを選択する。そして、選択部２７４Ｂは、走行予定位置ごとに選択された実行可能な自動運転モードのうち、全ての走行予定位置において共通して実行可能な自動運転モードを地図上の連続する複数の走行予定位置における自動運転モードとして優先的に選択する。なお、その他の構成は、第１実施形態と同一である。

（モード選択処理）
図１７は、モード選択処理の一例を示すフローチャートである。図１７のフローチャートは、例えば車両２の運転者による自動運転機能のＯＮ操作を受け付けたタイミングで、自動運転装置１により実行される。

図１７に示されるように、自動運転ＥＣＵ２７Ｂの計測部２７１は、位置計測処理（Ｓ１１６）として、ＧＰＳ受信機２１を用いて車両２の位置を計測する。

続いて、自動運転ＥＣＵ２７Ｂの決定部２７２は、走行予定位置決定処理（Ｓ１１８）として、計測部２７１により計測された車両２の位置に基づいて地図２４上の連続する走行予定位置を決定する。

続いて、自動運転ＥＣＵ２７Ｂの取得部２７０Ｂは、コンテンツ取得処理（Ｓ１２０）として、決定部２７２により決定された走行予定位置に対応するコンテンツを取得する。

続いて、自動運転ＥＣＵ２７Ｂの選択部２７４Ｂは、選択処理（Ｓ１２２）として、コンテンツ取得処理（Ｓ１２０）にて取得されたコンテンツの種別と、諸元記憶部２５に記憶されたコンテンツの種別とに基づいて、第１〜第５自動運転モードの中から実行可能な自動運転モードを選択する。

続いて、選択部２７４は、決定処理（Ｓ１２６）として、選択処理（Ｓ１２２）にて選択された実行可能な自動運転モードのうち、全ての走行予定位置において共通して実行可能な自動運転モードを地図上の連続する複数の走行予定位置における自動運転モードとして優先的に選択する。なお、選択部２７４は、共通して実行可能な自動運転モードが複数存在する場合には、優先テーブルを用いて自動運転モードを決定する。

決定処理（Ｓ１２６）が終了すると、自動運転ＥＣＵ２７Ｂは、図１７に示されるフローチャートを終了する。このように、自動運転ＥＣＵ２７Ｂは、連続する走行予定位置において共通する１つの実行可能な自動運転モードを選択可能に構成されている。図１７に示されるフローチャートは、走行位置が変化するたびに、あるいは、所定の周期で再度実行され得る。

（第５実施形態の作用効果）
第５実施形態に係る自動運転装置１Ｂによれば、地図のデータに不備がある度に自動運転モードの切り替えが発生することを回避することができる。

上述した実施形態は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。

上述した実施形態では、自動運転装置が地図２４を有する例を説明したが、これに限定されない。例えば、自動運転装置は、２つ以上の地図を有していてもよい。車両２は、中央管理センタなどのサーバから地図及び優先テーブルを取得してもよい。また、車両２は、中央管理センタなどのサーバから地図更新情報及び優先テーブル更新情報を取得してもよい。

１，１Ａ，１Ｂ…自動運転装置、２…車両、２１…ＧＰＳ受信機、２２…外部センサ、２３…内部センサ、２４…地図、２５…諸元記憶部、２７…自動運転ＥＣＵ、２８…履歴データベース（履歴記憶部）、２７０，２７０Ｂ…取得部、２７１…計測部、２７２…決定部、２７４，２７４Ａ，２７４Ｂ…選択部、２７６…制御部。

Claims (5)

1. 車両の自動運転を行う自動運転装置であって、
   １または複数のコンテンツと位置とが関連付けられ、前記位置ごとに異なる種別のコンテンツを収録可能な地図と、
   前記地図上の第１位置に対応する前記コンテンツを取得する取得部と、
   前記車両の自動運転モードとモード実行に必要な前記コンテンツの種別とが関連付けられた諸元記憶部と、
   前記取得部により取得された前記コンテンツの種別と前記諸元記憶部に記憶された前記コンテンツの種別とに基づいて、複数の自動運転モードの中から実行可能な前記自動運転モードを選択する選択部と、
   前記第１位置において、前記選択部により選択された前記自動運転モードで前記車両を制御する制御部と、
   を備え、
   前記選択部は、実行可能な前記自動運転モードが複数存在する場合、前記自動運転モードに対して予め設定された優先順位に基づいて、１つの自動運転モードを決定する、
   自動運転装置。
2. 前記地図は、前記コンテンツとして静止物体の情報を収録可能であり、
   前記自動運転モードは、前記地図から前記静止物体の情報を取得する第１自動運転モードと、センサの検出結果から前記静止物体の情報を取得する第２自動運転モードとを含み、
   前記選択部は、
   前記取得部により取得された前記コンテンツが前記静止物体の情報である場合であって、かつ、現在の季節が他の季節に比べて前記静止物体の情報が疎となる第１季節である場合には、前記第１自動運転モードよりも前記第２自動運転モードを優先的に選択する、
   請求項１に記載の自動運転装置。
3. 前記地図は、前記コンテンツとして静止物体の情報を収録可能であり、
   前記静止物の情報は、静止物体の位置と、前記静止物体の単位時間あたりの変化を示す変動率とを含み、
   前記自動運転モードは、前記地図から前記静止物体の情報を取得する第１自動運転モードと、センサの検出結果から前記静止物体の情報を取得する第２自動運転モードとを含み、
   前記選択部は、
   前記取得部により取得された前記コンテンツが前記静止物体の情報である場合であって、かつ、前記変動率が所定値以上である場合には、前記第１自動運転モードよりも前記第２自動運転モードを優先的に選択する、
   請求項１に記載の自動運転装置。
4. 前記選択部により選択された前記自動運転モードとオーバーライドの有無に関する履歴情報とが関連付けられた履歴記憶部をさらに備え、
   前記選択部は、前記履歴記憶部を参照し、オーバーライド発生率が所定値以上となる自動運転モードは選択しない、
   請求項１に記載の自動運転装置。
5. 通信を介して前記車両の位置を計測する計測部と、
   前記計測部により計測された前記車両の位置に基づいて前記地図上の連続する複数の走行予定位置を決定する決定部と、
   をさらに備え、
   前記選択部は、
   前記決定部により決定された前記地図上の連続する複数の走行予定位置それぞれにおいて実行可能な前記自動運転モードを選択し、
   前記走行予定位置ごとに選択された実行可能な前記自動運転モードのうち、全ての走行予定位置において共通して実行可能な前記自動運転モードを前記地図上の連続する複数の走行予定位置における前記自動運転モードとして優先的に選択する、請求項１に記載の自動運転装置。

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