JP6291680B2 - 車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。

近年、目的地までの経路に沿って自車両が自動的に走行するように制御する技術について研究が進められている。これに関連して、運転者の操作により自車両の自動運転の開始を指示がなされた場合に、自動運転の目的地が設定されているか否かに基づいて自動運転のモードを決定し、目的地が設定されていない場合は、自動運転のモードを、自車両の現在の走行路に沿って走行する自動運転又は自動停車に決定する運転支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１１／１５８３４７号

しかしながら、従来の技術では、専ら目的地まで、早く、低燃費で、或いは渋滞を回避してといった走行事情に依存した要因に基づいて車両制御が行われており、その他の要因について考慮されていなかった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、車両の利用態様の幅を、車両乗員の意向に基づいて広げることができる車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。

請求項１記載の発明は、速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実行する自動運転制御部であって、車両の走行状態または周辺状態に基づいて、前記車両の運転操作を行う車両乗員に対して許可される特定行動が異なる複数の自動運転モードのうちいずれかの自動運転モードで前記車両を制御する自動運転制御部と、前記特定行動の実行スケジュールを取得する取得部と、を備え、前記自動運転制御部は、前記取得部により取得された前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、前記自動運転の計画を変更する、を備える車両制御システムである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両制御システムであって、前記自動運転制御部は、前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、前記自動運転モードで走行する目標車線を決定するものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の車両制御システムであって、前記特定行動は、前記車両乗員が車両内で行うことが可能となる行動でものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のうちいずれか１項記載の車両制御システムであって、前記特定行動は、コンテンツの視聴であり、前記自動運転制御部は、前記コンテンツの終了予定時刻に合わせて前記自動運転の継続時間を調整するものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のうちいずれか１項記載の車両制御システムであって、前記特定行動は、テレビ会議への参加であり、前記自動運転制御部は、前記テレビ会議の終了予定時刻に合わせて前記自動運転の継続時間を調整するものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のうちいずれか１項記載の車両制御システムであって、前記自動運転制御部は、前記特定行動のスケジュールの終了予定時刻よりも前に前記車両が目的地に到達しそうであり、且つ前記目的地に前記車両を停車させることができる領域が存在すると判定したとき、前記取得部により取得された前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、前記自動運転の計画を変更しないものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のうちいずれか１項記載の車両制御システムであって、前記取得部は、前記車両乗員により設定された目的地への目標到達時刻を取得し、前記自動運転制御部は、前記取得部により取得された目標到達時刻よりも前に前記車両が前記目的地に到達しそうな場合、前記目的地への到達を遅らせるように前記車両の速度調整または迂回制御を行うものである。

請求項８に記載の発明は、請求項７記載の車両制御システムであって、前記自動運転制御部は、前記目的地に前記車両を停車させることができる領域が存在すると判定したとき、前記目的地への到達を遅らせるために前記車両の速度調整または迂回制御を行わないものである。

請求項９に記載の発明は、請求項１から８のうちいずれか1項記載の車両制御システムであって、前記車両の周辺を走行する車両に情報を出力する出力部を、更に備え、前記自動運転制御部は、前記取得部により取得された前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、自動運転の計画を変更する場合に、前記車両を追い越すことを促す情報を前記出力部に出力させるものである。

請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のうちいずれか1項記載の車両制御システムであって、前記自動運転制御部は、前記取得部により取得された前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、前記特定行動のスケジュールの終了予定時刻に目的地に到着するように、所定時間の間、目的地までの経路に存在するスペースに前記車両を停車させるものである。
請求項１１に記載の発明は、目的地までの経路に沿って車両が走行するように、速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実行する自動運転制御部と、前記目的地までの経路に沿って前記車両が自動運転で走行する際の走行事情に依存しない要因を取得する要因取得部と、を備え、前記自動運転制御部は、前記要因取得部により取得された要因に基づいて、前記自動運転の計画を変更する自動運転制御部であって、前記要因である車両の運転操作を行う車両乗員に対して許可される特定行動のスケジュールの終了予定時刻よりも前に前記車両が前記目的地に到達しそうであり、且つ前記目的地に前記車両を停車させることができる領域が存在すると判定したとき、前記要因取得部により取得された要因に基づいて、前記自動運転の計画を変更しない車両制御システムである。
請求項１２に記載の発明は、目的地までの経路に沿って車両が走行するように、速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実行する自動運転制御部と、前記目的地までの経路に沿って前記車両が自動運転で走行する際の走行事情に依存しない要因を取得する要因取得部と、を備え、前記自動運転制御部は、前記要因取得部により取得された要因に基づいて、前記自動運転において走行する目標車線を決定するものである。
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の車両制御システムであって、前記要因は、前記車両が自動運転を行うことで前記車両の運転操作を行う車両乗員に対して許可される特定行動であり、前記自動運転制御部は、前記要因取得部により取得された要因である特定行動のスケジュールの終了予定時刻よりも前に前記車両が前記目的地に到達しそうであり、且つ追い越し車線を前記車両が走行していると判定した場合、目標車線を走行車線に決定するものである。
請求項１４に記載の発明は、車載コンピュータが、速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実行する制御方法であって、車両の走行状態または周辺状態に基づいて、前記車両の運転操作を行う車両乗員に対して許可される特定行動が異なる複数の自動運転モードのうちいずれかの自動運転モードで前記車両を制御し、前記特定行動の実行スケジュールを取得し、前記取得された前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、前記自動運転の計画を変更する車両制御方法である。
請求項１５に記載の発明は、車載コンピュータに、速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実行する制御プログラムであって、車両の走行状態または周辺状態に基づいて、前記車両の運転操作を行う車両乗員に対して許可される特定行動が異なる複数の自動運転モードのうちいずれかの自動運転モードで前記車両を制御させ、前記特定行動の実行スケジュールを取得させ、前記取得された前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、前記自動運転の計画を変更させる車両制御プログラムである。

請求項１から８、１０〜１５記載の発明によれば、自動運転制御部が、自動運転の計画を変更することにより、車両の利用態様の幅を、車両乗員の意向に基づいて広げることができる。

請求項９記載の発明によれば、自動運転制御部が、車両を追い越すことを促す情報を出力部に出力させることにより、特定行動の実行スケジュールに基づいて、変更された自動運転の計画に基づいて、自車両Ｍが制御されていることを、周辺車両に周知させることができる。

自車両Ｍの構成要素を示す図である。 車両制御システム１００を中心とした機能構成図である。 ＨＭＩ７０の構成図である。 自車位置認識部１４０により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。 ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。 軌道生成部１４６の構成の一例を示す図である。 軌道候補生成部１４６Ｂにより生成される軌道の候補の一例を示す図である。 軌道候補生成部１４６Ｂにより生成される軌道の候補を軌道点Ｋで表現した図である。 車線変更ターゲット位置ＴＡを示す図である。 ３台の周辺車両の速度を一定と仮定した場合の速度生成モデルを示す図である。 モード別操作可否情報１８８の一例を示す図である。 特定行動に基づいて、行動計画が変更される処理の流れを示すフローチャートである。 表示装置８２により表示されるＧＵＩスイッチの一例を示す図である。 テレビ放送の鑑賞が選択された場合に遷移される画像の一例を示す図である。 行動計画変更部１４５が、目標到達時刻に基づいて自動運転の計画を変更する処理の流れを示すフローチャートである。 行動計画変更部１４５が、目標到達時刻に基づいて自動運転の計画を変更する処理の流れの他の一例を示すフローチャートである。 特定行動の終了予定時刻、または目標到達時刻に基づいて、自車両Ｍが制御される処理を説明するための図である。 行動計画が変更される様子の一例を示す図である。 行動計画が変更される様子の別の一例を示す図である。 ナビゲーション装置５０が、到達時刻に目的地に到達する経路が導出する一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。図１は、各実施形態の車両制御システム１００が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）の構成要素を示す図である。車両制御システム１００が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車であり、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を動力源とした自動車や、電動機を動力源とした電気自動車、内燃機関および電動機を兼ね備えたハイブリッド自動車等を含む。電気自動車は、例えば、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池等の電池により放電される電力を使用して駆動される。

図１に示すように、自車両Ｍには、ファインダ２０−１から２０−７、レーダ３０−１から３０−６、およびカメラ４０等のセンサと、ナビゲーション装置５０と、車両制御システム１００とが搭載される。

ファインダ２０−１から２０−７は、例えば、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を測定するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。例えば、ファインダ２０−１は、フロントグリル等に取り付けられ、ファインダ２０−２および２０−３は、車体の側面やドアミラー、前照灯内部、側方灯付近等に取り付けられる。ファインダ２０−４は、トランクリッド等に取り付けられ、ファインダ２０−５および２０−６は、車体の側面や尾灯内部等に取り付けられる。上述したファインダ２０−１から２０−６は、例えば、水平方向に関して１５０度程度の検出領域を有している。また、ファインダ２０−７は、ルーフ等に取り付けられる。ファインダ２０−７は、例えば、水平方向に関して３６０度の検出領域を有している。

レーダ３０−１および３０−４は、例えば、奥行き方向の検出領域が他のレーダよりも広い長距離ミリ波レーダである。また、レーダ３０−２、３０−３、３０−５、３０−６は、レーダ３０−１および３０−４よりも奥行き方向の検出領域が狭い中距離ミリ波レーダである。

以下、ファインダ２０−１から２０−７を特段区別しない場合は、単に「ファインダ２０」と記載し、レーダ３０−１から３０−６を特段区別しない場合は、単に「レーダ３０」と記載する。レーダ３０は、例えば、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体を検出する。

カメラ４０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ４０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ４０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの前方を撮像する。カメラ４０は、複数のカメラを含むステレオカメラであってもよい。

なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。

図２は、実施形態に係る車両制御システム１００を中心とした機能構成図である。自車両Ｍには、ファインダ２０、レーダ３０、およびカメラ４０などを含む検知デバイスＤＤと、ナビゲーション装置５０と、通信装置５５と、車両センサ６０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）７０と、車両制御システム１００と、走行駆動力出力装置２００と、ステアリング装置２１０と、ブレーキ装置２２０とが搭載される。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、特許請求の範囲における車両制御システムは、「車両制御システム１００」のみを指しているのではなく、車両制御システム１００以外の構成（検知部ＤＤやＨＭＩ７０など）を含んでもよい。

ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機や地図情報（ナビ地図）、ユーザインターフェースとして機能するタッチパネル式表示装置、スピーカ、マイク等を有する。ナビゲーション装置５０は、ＧＮＳＳ受信機によって自車両Ｍの位置を特定し、その位置からユーザによって指定された目的地までの経路を導出する。ナビゲーション装置５０により導出された経路は、車両制御システム１００の目標車線決定部１１０に提供される。自車両Ｍの位置は、車両センサ６０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、車両制御システム１００が手動運転モードを実行している際に、目的地に至る経路について音声やナビ表示によって案内を行う。なお、自車両Ｍの位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置５０とは独立して設けられてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、例えば、ユーザの保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。この場合、端末装置と車両制御システム１００との間で、無線または有線による通信によって情報の送受信が行われる。

通信装置５５は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用した無線通信を行う。

車両センサ６０は、車速を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。

図３は、ＨＭＩ７０の構成図である。ＨＭＩ７０は、例えば、運転操作系の構成と、非運転操作系の構成とを備える。これらの境界は明確なものでは無く、運転操作系の構成が非運転操作系の機能を備えること（或いはその逆）があってもよい。

ＨＭＩ７０は、運転操作系の構成として、例えば、アクセルペダル７１、アクセル開度センサ７２およびアクセルペダル反力出力装置７３と、ブレーキペダル７４およびブレーキ踏量センサ（或いはマスター圧センサなど）７５と、シフトレバー７６およびシフト位置センサ７７と、ステアリングホイール７８、ステアリング操舵角センサ７９およびステアリングトルクセンサ８０と、その他運転操作デバイス８１とを含む。

アクセルペダル７１は、車両乗員による加速指示（或いは戻し操作による減速指示）を受け付けるための操作子である。アクセル開度センサ７２は、アクセルペダル７１の踏み込み量を検出し、踏み込み量を示すアクセル開度信号を車両制御システム１００に出力する。なお、車両制御システム１００に出力するのに代えて、走行駆動力出力装置２００、ステアリング装置２１０、またはブレーキ装置２２０に直接出力することがあってもよい。以下に説明する他の運転操作系の構成についても同様である。アクセルペダル反力出力装置７３は、例えば車両制御システム１００からの指示に応じて、アクセルペダル７１に対して操作方向と反対向きの力（操作反力）を出力する。

ブレーキペダル７４は、車両乗員による減速指示を受け付けるための操作子である。ブレーキ踏量センサ７５は、ブレーキペダル７４の踏み込み量（或いは踏み込み力）を検出し、検出結果を示すブレーキ信号を車両制御システム１００に出力する。

シフトレバー７６は、車両乗員によるシフト段の変更指示を受け付けるための操作子である。シフト位置センサ７７は、車両乗員により指示されたシフト段を検出し、検出結果を示すシフト位置信号を車両制御システム１００に出力する。

ステアリングホイール７８は、車両乗員による旋回指示を受け付けるための操作子である。ステアリング操舵角センサ７９は、ステアリングホイール７８の操作角を検出し、検出結果を示すステアリング操舵角信号を車両制御システム１００に出力する。ステアリングトルクセンサ８０は、ステアリングホイール７８に加えられたトルクを検出し、検出結果を示すステアリングトルク信号を車両制御システム１００に出力する。

その他運転操作デバイス８１は、例えば、ジョイスティック、ボタン、ダイヤルスイッチ、ＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチなどである。その他運転操作デバイス８１は、加速指示、減速指示、旋回指示などを受け付け、車両制御システム１００に出力する。

ＨＭＩ７０は、非運転操作系の構成として、例えば、表示装置８２、スピーカ８３、接触操作検出装置８４およびコンテンツ再生装置８５と、各種操作スイッチ８６と、シート８８およびシート駆動装置８９と、ウインドウガラス９０およびウインドウ駆動装置９１と、車室内カメラ９５と、テレビ会議装置９６と、車外表示部９７とを含む。

表示装置８２は、例えば、インストルメントパネルの各部、助手席や後部座席に対向する任意の箇所などに取り付けられる、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置などである。また、表示装置８２は、フロントウインドシールドやその他のウインドウに画像を投影するＨＵＤ（Head Up Display）であってもよい。スピーカ８３は、音声を出力する。接触操作検出装置８４は、表示装置８２がタッチパネルである場合に、表示装置８２の表示画面における接触位置（タッチ位置）を検出して、車両制御システム１００に出力する。なお、表示装置８２がタッチパネルでない場合、接触操作検出装置８４は省略されてよい。

コンテンツ再生装置８５は、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）再生装置、ＣＤ（Compact Disc）再生装置、テレビジョン受信機、各種案内画像の生成装置などを含む。表示装置８２、スピーカ８３、接触操作検出装置８４およびコンテンツ再生装置８５は、一部または全部がナビゲーション装置５０と共通する構成であってもよい。

各種操作スイッチ８６は、車室内の任意の箇所に配置される。各種操作スイッチ８６には、自動運転の開始（或いは将来の開始）および停止を指示する自動運転切替スイッチ８７を含む。自動運転切替スイッチ８７は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチ、機械式スイッチのいずれであってもよい。また、各種操作スイッチ８６は、シート駆動装置８９やウインドウ駆動装置９１を駆動するためのスイッチを含んでもよい。

シート８８は、車両乗員が着座するシートである。シート駆動装置８９は、シート８８のリクライニング角、前後方向位置、ヨー角などを自在に駆動する。ウインドウガラス９０は、例えば各ドアに設けられる。ウインドウ駆動装置９１は、ウインドウガラス９０を開閉駆動する。

車室内カメラ９５は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。車室内カメラ９５は、バックミラーやステアリングボス部、インストルメントパネルなど、運転操作を行う車両乗員の少なくとも頭部を撮像可能な位置に取り付けられる。カメラ４０は、例えば、周期的に繰り返し車両乗員を撮像する。

テレビ会議装置９６は、車両乗員の会社や、取引先等に設けられた他のテレビ会議装置と通信する。テレビ会議装置９６は、例えば音声が入力されるマイクや、音声を出力するスピーカ等を含む。テレビ会議装置９６は、利用者により入力された音声や、車室内カメラ９５により撮像された車両乗員を含む画像を、通信装置５５を用いて送受信する。この場合、通信装置５５は、セルラー網などを利用してインターネットなどのネットワークに接続し、他のテレビ会議装置と通信する。また、テレビ会議装置９６は、他のテレビ会議装置から送信された画像を表示装置８２に表示させたり、他のテレビ会議装置から送信された音声をスピーカに出力させたりする。

車外表示部９７は、自車両Ｍのリアウインドガラスや、後部に設けられ、画像を表示する。車外表示部９７は、例えば周辺車両に対して情報を表示する。

車両制御システム１００の説明に先立って、走行駆動力出力装置２００、ステアリング装置２１０、およびブレーキ装置２２０について説明する。

走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、自車両Ｍが内燃機関を動力源とした自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）を備え、自車両Ｍが電動機を動力源とした電気自動車である場合、走行用モータおよび走行用モータを制御するモータＥＣＵを備え、自車両Ｍがハイブリッド自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンＥＣＵと走行用モータおよびモータＥＣＵとを備える。走行駆動力出力装置２００がエンジンのみを含む場合、エンジンＥＣＵは、後述する走行制御部１６０から入力される情報に従って、エンジンのスロットル開度やシフト段等を調整する。走行駆動力出力装置２００が走行用モータのみを含む場合、モータＥＣＵは、走行制御部１６０から入力される情報に従って、走行用モータに与えるＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。走行駆動力出力装置２００がエンジンおよび走行用モータを含む場合、エンジンＥＣＵおよびモータＥＣＵは、走行制御部１６０から入力される情報に従って、互いに協調して走行駆動力を制御する。

ステアリング装置２１０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、車両制御システム１００から入力される情報、或いは入力されるステアリング操舵角またはステアリングトルクの情報に従って電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

ブレーキ装置２２０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、制動制御部とを備える電動サーボブレーキ装置である。電動サーボブレーキ装置の制動制御部は、走行制御部１６０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。電動サーボブレーキ装置は、ブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２２０は、上記説明した電動サーボブレーキ装置に限らず、電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。電子制御式油圧ブレーキ装置は、走行制御部１６０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する。また、ブレーキ装置２２０は、走行駆動力出力装置２００に含まれ得る走行用モータによる回生ブレーキを含んでもよい。

［車両制御システム］
以下、車両制御システム１００について説明する。車両制御システム１００は、例えば、一以上のプロセッサまたは同等の機能を有するハードウェアにより実現される。車両制御システム１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ、記憶装置、および通信インターフェースが内部バスによって接続されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）、或いはＭＰＵ（Micro-Processing Unit）などが組み合わされた構成であってよい。

図２に戻り、車両制御システム１００は、例えば、目標車線決定部１１０と、自動運転制御部１２０と、走行制御部１６０と、ＨＭＩ制御部１７０と、記憶部１８０とを備える。自動運転制御部１２０は、例えば、自動運転モード制御部１３０と、自車位置認識部１４０と、外界認識部１４２と、行動計画生成部１４４と、軌道生成部１４６と、切替制御部１５０とを備える。目標車線決定部１１０、自動運転制御部１２０の各部、ＨＭＩ制御部１７０、および走行制御部１６０のうち一部または全部は、プロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらのうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。

記憶部１８０には、例えば、高精度地図情報１８２、目標車線情報１８４、行動計画情報１８６、モード別操作可否情報１８８などの情報が格納される。記憶部１８０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。プロセッサが実行するプログラムは、予め記憶部１８０に格納されていてもよいし、車載インターネット設備等を介して外部装置からダウンロードされてもよい。また、プログラムは、そのプログラムを格納した可搬型記憶媒体が図示しないドライブ装置に装着されることで記憶部１８０にインストールされてもよい。また、車両制御システム１００は、複数のコンピュータ装置によって分散化されたものであってもよい。

目標車線決定部１１０は、例えば、ＭＰＵにより実現される。目標車線決定部１１０は、ナビゲーション装置５０から提供された経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、高精度地図情報１８２を参照してブロックごとに目標車線を決定する。目標車線決定部１１０は、例えば、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。目標車線決定部１１０は、例えば、経路において分岐箇所や合流箇所などが存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な走行経路を走行できるように、目標車線を決定する。目標車線決定部１１０により決定された目標車線は、目標車線情報１８４として記憶部１８０に記憶される。

高精度地図情報１８２は、ナビゲーション装置５０が有するナビ地図よりも高精度な地図情報である。高精度地図情報１８２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、高精度地図情報１８２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。道路情報には、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置（経度、緯度、高さを含む３次元座標）、車線のカーブの曲率、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事や交通事故、渋滞等によって車線が封鎖されているといった情報が含まれる。

自動運転モード制御部１３０は、自動運転制御部１２０が実施する自動運転のモードを決定する。本実施形態における自動運転のモードには、以下のモードが含まれる。なお、以下はあくまで一例であり、自動運転のモード数は任意に決定されてよい。
［モードＡ］
モードＡは、最も自動運転の度合が高いモードである。モードＡが実施されている場合、複雑な合流制御など、全ての車両制御が自動的に行われるため、車両乗員は自車両Ｍの周辺や状態を監視する必要が無い。
［モードＢ］
モードＢは、モードＡの次に自動運転の度合が高いモードである。モードＢが実施されている場合、原則として全ての車両制御が自動的に行われるが、場面に応じて自車両Ｍの運転操作が車両乗員に委ねられる。このため、車両乗員は自車両Ｍの周辺や状態を監視している必要がある。
［モードＣ］
モードＣは、モードＢの次に自動運転の度合が高いモードである。モードＣが実施されている場合、車両乗員は、場面に応じた確認操作をＨＭＩ７０に対して行う必要がある。モードＣでは、例えば、車線変更のタイミングが車両乗員に通知され、車両乗員がＨＭＩ７０に対して車線変更を指示する操作を行った場合に、自動的な車線変更が行われる。このため、車両乗員は自車両Ｍの周辺や状態を監視している必要がある。

自動運転モード制御部１３０は、行動計画生成部１４４に含まれる行動計画変更部１４５の指示、ＨＭＩ７０に対する車両乗員の操作、行動計画生成部１４４により決定されたイベント、軌道生成部１４６により決定された走行態様などに基づいて、自動運転のモードを決定する。自動運転のモードは、ＨＭＩ制御部１７０に通知される。また、自動運転のモードには、自車両Ｍの検知デバイスＤＤの性能等に応じた限界が設定されてもよい。例えば、検知デバイスＤＤの性能が低い場合には、モードＡは実施されないものとしてよい。いずれのモードにおいても、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成に対する操作によって、手動運転モードに切り替えること（オーバーライド）は可能である。

自動運転制御部１２０の自車位置認識部１４０は、記憶部１８０に格納された高精度地図情報１８２と、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０、ナビゲーション装置５０、または車両センサ６０から入力される情報とに基づいて、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）、および、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置を認識する。

自車位置認識部１４０は、例えば、高精度地図情報１８２から認識される道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ４０によって撮像された画像から認識される自車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される自車両Ｍの位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてもよい。

図４は、自車位置認識部１４０により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１４０は、例えば、自車両Ｍの基準点（例えば重心）の走行車線中央ＣＬからの乖離ＯＳ、および自車両Ｍの進行方向の走行車線中央ＣＬを連ねた線に対してなす角度θを、走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１４０は、自車線Ｌ１のいずれかの側端部に対する自車両Ｍの基準点の位置などを、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してもよい。自車位置認識部１４０により認識される自車両Ｍの相対位置は、目標車線決定部１１０に提供される。

外界認識部１４２は、ファインダ２０、レーダ３０、カメラ４０等から入力される情報に基づいて、周辺車両の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。周辺車両とは、例えば、自車両Ｍの周辺を走行する車両であって、自車両Ｍと同じ方向に走行する車両である。周辺車両の位置は、他車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、他車両の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、上記各種機器の情報に基づいて把握される、周辺車両の加速度、車線変更をしているか否か（あるいは車線変更をしようとしているか否か）を含んでもよい。また、外界認識部１４２は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者その他の物体の位置を認識してもよい。

行動計画生成部１４４は、自動運転のスタート地点、および／または自動運転の目的地を設定する。自動運転のスタート地点は、自車両Ｍの現在位置であってもよいし、自動運転を指示する操作がなされた地点でもよい。行動計画生成部１４４は、そのスタート地点と自動運転の目的地との間の区間において、行動計画を生成する。なお、これに限らず、行動計画生成部１４４は、任意の区間について行動計画を生成してもよい。

行動計画は、例えば、順次実行される複数のイベントで構成される。イベントには、例えば、自車両Ｍを減速させる減速イベントや、自車両Ｍを加速させる加速イベント、走行車線を逸脱しないように自車両Ｍを走行させるレーンキープイベント、走行車線を変更させる車線変更イベント、自車両Ｍに前走車両を追い越させる追い越しイベント、分岐ポイントにおいて所望の車線に変更させたり、現在の走行車線を逸脱しないように自車両Ｍを走行させたりする分岐イベント、本線に合流するための合流車線において自車両Ｍを加減速させ、走行車線を変更させる合流イベント、自動運転の開始地点で手動運転モードから自動運転モードに移行させたり、自動運転の終了予定地点で自動運転モードから手動運転モードに移行させたりするハンドオーバイベント等が含まれる。行動計画生成部１４４は、目標車線決定部１１０により決定された目標車線が切り替わる箇所において、車線変更イベント、分岐イベント、または合流イベントを設定する。行動計画生成部１４４によって生成された行動計画を示す情報は、行動計画情報１８６として記憶部１８０に格納される。

図５は、ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。図示するように、行動計画生成部１４４は、目標車線情報１８４が示す目標車線上を自車両Ｍが走行するために必要な行動計画を生成する。なお、行動計画生成部１４４は、自車両Ｍの状況変化に応じて、目標車線情報１８４に拘わらず、動的に行動計画を変更してもよい。例えば、行動計画生成部１４４は、車両走行中に外界認識部１４２によって認識された周辺車両の速度が閾値を超えたり、自車線に隣接する車線を走行する周辺車両の移動方向が自車線方向に向いたりした場合に、自車両Ｍが走行予定の運転区間に設定されたイベントを変更する。例えば、レーンキープイベントの後に車線変更イベントが実行されるようにイベントが設定されている場合において、外界認識部１４２の認識結果によって当該レーンキープイベント中に車線変更先の車線後方から車両が閾値以上の速度で進行してきたことが判明した場合、行動計画生成部１４４は、レーンキープイベントの次のイベントを、車線変更イベントから減速イベントやレーンキープイベント等に変更してよい。この結果、車両制御システム１００は、外界の状態に変化が生じた場合においても、安全に自車両Ｍを自動走行させることができる。

行動計画変更部１４５は、目的地までの経路に沿って自車両Ｍが自動運転で走行する際の走行事情に依存しない要因に基づいて、自動運転の計画を変更する。走行事情とは、目的地まで、早く、低燃費で、或いは渋滞を回避してといった走行に関する事情をいう。自動運転の計画の変更とは、行動計画生成部１４４により生成された行動計画の変更、自動運転モード制御部１３０により決定された自動運転のモードの変更、ナビゲーション装置５０により探索された目的地までの経路の変更、目標車線決定部１１０により決定された目標車線の変更のうち、一部または全部を含む。行動計画変更部１４５の処理の詳細については後述する。

上述した自動運転のモードによっては、コンテンツ再生装置８５や、テレビ会議装置９６の使用が不可となる場合がある。行動計画変更部１４５は、コンテンツ再生装置８５や、テレビ会議装置９６の使用が設定された場合、自動運転モード制御部１３０に自動運転のモードを変更させ、コンテンツ再生装置８５や、テレビ会議装置９６の使用を可能にさせる。行動計画変更部１４５は、例えば自動運転モード制御部１３０に自動運転のモードをモードＡに変更させる。モードＡには、例えば、低速追従走行（所定速度以下で前走車両に追従して走行する走行態様）などが含まれる。行動計画変更部１４５は、この低速追従走行を継続させることで、モードＡを継続させる。モードＡが継続されている場合、車両乗員は、コンテンツ再生装置８５や、テレビ会議装置９６の使用することができる。

図６は、軌道生成部１４６の構成の一例を示す図である。軌道生成部１４６は、例えば、走行態様決定部１４６Ａと、軌道候補生成部１４６Ｂと、評価・選択部１４６Ｃとを備える。

走行態様決定部１４６Ａは、例えば、レーンキープイベントを実施する際に、定速走行、追従走行、低速追従走行、減速走行、カーブ走行、障害物回避走行などのうちいずれかの走行態様を決定する。この場合、走行態様決定部１４６Ａは、自車両Ｍの前方に他車両が存在しない場合に、走行態様を定速走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、前走車両に対して追従走行するような場合に、走行態様を追従走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、渋滞場面などにおいて、走行態様を低速追従走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、外界認識部１４２により前走車両の減速が認識された場合や、停車や駐車などのイベントを実施する場合に、走行態様を減速走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、外界認識部１４２により自車両Ｍがカーブ路に差し掛かったことが認識された場合に、走行態様をカーブ走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、外界認識部１４２により自車両Ｍの前方に障害物が認識された場合に、走行態様を障害物回避走行に決定する。また、走行態様決定部１４６Ａは、車線変更イベント、追い越しイベント、分岐イベント、合流イベント、ハンドオーバイベントなどを実施する場合に、それぞれのイベントに応じた走行態様を決定する。

軌道候補生成部１４６Ｂは、走行態様決定部１４６Ａにより決定された走行態様に基づいて、軌道の候補を生成する。図７は、軌道候補生成部１４６Ｂにより生成される軌道の候補の一例を示す図である。図７は、自車両Ｍが車線Ｌ１から車線Ｌ２に車線変更する場合に生成される軌道の候補を示している。

軌道候補生成部１４６Ｂは、図７に示すような軌道を、例えば、将来の所定時間ごとに、自車両Ｍの基準位置（例えば重心や後輪軸中心）が到達すべき目標位置（軌道点Ｋ）の集まりとして決定する。図８は、軌道候補生成部１４６Ｂにより生成される軌道の候補を軌道点Ｋで表現した図である。軌道点Ｋの間隔が広いほど、自車両Ｍの速度は速くなり、軌道点Ｋの間隔が狭いほど、自車両Ｍの速度は遅くなる。従って、軌道候補生成部１４６Ｂは、加速したい場合には軌道点Ｋの間隔を徐々に広くし、減速したい場合は軌道点の間隔を徐々に狭くする。

このように、軌道点Ｋは速度成分を含むものであるため、軌道候補生成部１４６Ｂは、軌道点Ｋのそれぞれに対して目標速度を与える必要がある。目標速度は、走行態様決定部１４６Ａにより決定された走行態様に応じて決定される。

ここで、車線変更（分岐を含む）を行う場合の目標速度の決定手法について説明する。軌道候補生成部１４６Ｂは、まず、車線変更ターゲット位置（或いは合流ターゲット位置）を設定する。車線変更ターゲット位置は、周辺車両との相対位置として設定されるものであり、「どの周辺車両の間に車線変更するか」を決定するものである。軌道候補生成部１４６Ｂは、車線変更ターゲット位置を基準として３台の周辺車両に着目し、車線変更を行う場合の目標速度を決定する。図９は、車線変更ターゲット位置ＴＡを示す図である。図中、Ｌ１は自車線を表し、Ｌ２は隣接車線を表している。ここで、自車両Ｍと同じ車線で、自車両Ｍの直前を走行する周辺車両を前走車両ｍＡ、車線変更ターゲット位置ＴＡの直前を走行する周辺車両を前方基準車両ｍＢ、車線変更ターゲット位置ＴＡの直後を走行する周辺車両を後方基準車両ｍＣと定義する。自車両Ｍは、車線変更ターゲット位置ＴＡの側方まで移動するために加減速を行う必要があるが、この際に前走車両ｍＡに追いついてしまうことを回避しなければならない。このため、軌道候補生成部１４６Ｂは、３台の周辺車両の将来の状態を予測し、各周辺車両と干渉しないように目標速度を決定する。

図１０は、３台の周辺車両の速度を一定と仮定した場合の速度生成モデルを示す図である。図中、ｍＡ、ｍＢおよびｍＣから延出する直線は、それぞれの周辺車両が定速走行したと仮定した場合の進行方向における変位を示している。自車両Ｍは、車線変更が完了するポイントＣＰにおいて、前方基準車両ｍＢと後方基準車両ｍＣとの間にあり、且つ、それ以前において前走車両ｍＡよりも後ろにいなければならない。このような制約の下、軌道候補生成部１４６Ｂは、車線変更が完了するまでの目標速度の時系列パターンを、複数導出する。そして、目標速度の時系列パターンをスプライン曲線等のモデルに適用することで、図８に示すような軌道の候補を複数導出する。なお、３台の周辺車両の運動パターンは、図１０に示すような定速度に限らず、定加速度、定ジャーク（躍度）を前提として予測されてもよい。

評価・選択部１４６Ｃは、軌道候補生成部１４６Ｂにより生成された軌道の候補に対して、例えば、計画性と安全性の二つの観点で評価を行い、走行制御部１６０に出力する軌道を選択する。計画性の観点からは、例えば、既に生成されたプラン（例えば行動計画）に対する追従性が高く、軌道の全長が短い場合に軌道が高く評価される。例えば、右方向に車線変更することが望まれる場合に、一旦左方向に車線変更して戻るといった軌道は、低い評価となる。安全性の観点からは、例えば、それぞれの軌道点において、自車両Ｍと物体（周辺車両等）との距離が遠く、加減速度や操舵角の変化量などが小さいほど高く評価される。

切替制御部１５０は、自動運転切替スイッチ８７から入力される信号に基づいて自動運転モードと手動運転モードとを相互に切り替える。また、切替制御部１５０は、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成に対する加速、減速または操舵を指示する操作に基づいて、自動運転モードから手動運転モードに切り替える。例えば、切替制御部１５０は、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成から入力された信号の示す操作量が閾値を超えた状態が、基準時間以上継続した場合に、自動運転モードから手動運転モードに切り替える（オーバーライド）。また、切替制御部１５０は、オーバーライドによる手動運転モードへの切り替えの後、所定時間の間、ＨＭＩ７０における運転操作系の構成に対する操作が検出されなかった場合に、自動運転モードに復帰させてもよい。

走行制御部１６０は、軌道生成部１４６によって生成された軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ステアリング装置２１０、およびブレーキ装置２２０を制御する。

ＨＭＩ制御部１７０（要因取得部）は、自動運転制御部１２０により自動運転のモードの情報が通知されると、モード別操作可否情報１８８を参照して、自動運転のモードの種別に応じてＨＭＩ７０を制御する。

図１１は、モード別操作可否情報１８８の一例を示す図である。図１１に示すモード別操作可否情報１８８は、運転モードの項目として「手動運転モード」、「自動運転モード」とを有する。また、「自動運転モード」として、上述した「モードＡ」、「モードＢ」、および「モードＣ」等を有する。また、モード別操作可否情報１８８は、非運転操作系の項目として、ナビゲーション装置５０に対する操作である「ナビゲーション操作」、コンテンツ再生装置８５に対する操作である「コンテンツ再生操作」、表示装置８２に対する操作である「インストルメントパネル操作」等を有する。図１１に示すモード別操作可否情報１８８の例では、上述した運転モードごとに非運転操作系に対する車両乗員の操作の可否が設定されているが、対象のインターフェース装置は、これに限定されるものではない。

ＨＭＩ制御部１７０は、自動運転制御部１２０から取得したモードの情報に基づいてモード別操作可否情報１８８を参照することで、使用が許可される装置（ナビゲーション装置５０およびＨＭＩ７０の一部または全部）と、使用が許可されない装置とを判定する。また、ＨＭＩ制御部１７０は、判定結果に基づいて、非運転操作系のＨＭＩ７０、またはナビゲーション装置５０に対する車両乗員からの操作の受け付けの可否を制御する。

例えば、車両制御システム１００が実行する運転モードが手動運転モードの場合、車両乗員は、ＨＭＩ７０の運転操作系（例えば、アクセルペダル７１、ブレーキペダル７４、シフトレバー７６、およびステアリングホイール７８等）を操作する。また、車両制御システム１００が実行する運転モードが自動運転モードのモードＢ、モードＣ等である場合、車両乗員には、自車両Ｍの周辺監視義務が生じる。このような場合、車両乗員の運転以外の行動（例えばＨＭＩ７０の操作等）により注意が散漫になること（ドライバーディストラクション）を防止するため、ＨＭＩ制御部１７０は、ＨＭＩ７０の非運転操作系の一部または全部に対する操作を受け付けないように制御を行う。この際、ＨＭＩ制御部１７０は、自車両Ｍの周辺監視を行わせるために、外界認識部１４２により認識された自車両Ｍの周辺車両の存在やその周辺車両の状態を、表示装置８２に画像などで表示させると共に、自車両Ｍの走行時の場面に応じた確認操作をＨＭＩ７０に受け付けさせてよい。

また、ＨＭＩ制御部１７０は、運転モードが自動運転のモードＡである場合、ドライバーディストラクションの規制を緩和し、操作を受け付けていなかった非運転操作系に対する車両乗員の操作を受け付ける制御を行う。例えば、ＨＭＩ制御部１７０は、表示装置８２に映像を表示させたり、スピーカ８３に音声を出力させたり、コンテンツ再生装置８５にＤＶＤなどからコンテンツを再生させたりする。また、ＨＭＩ制御部１７０は、テレビ会議装置９６の使用を許可したりする。なお、コンテンツ再生装置８５が再生するコンテンツには、ＤＶＤなどに格納されたコンテンツの他、例えば、テレビ番組等の娯楽、エンターテイメントに関する各種コンテンツが含まれてよい。また、図１１に示す「コンテンツ再生操作」は、このような娯楽、エンターテイメントに関するコンテンツ操作を意味するものであってよい。

また、ＨＭＩ制御部１７０は、目的地までの経路に沿って自車両Ｍが自動運転で走行する際の走行事情に依存しない要因を取得する。要因とは、例えば、自車両Ｍが自動運転を行うことで、車両乗員が車両内で行うことが可能となる特定行動のスケジュール、或いは、車両乗員が目的地にその時刻で到着したい目標到達時刻である。特定行動とは、例えば、コンテンツの視聴や、テレビ会議への参加である。

［特定行動に基づく処理］
以下、行動計画変更部１４５が実行する処理の詳細について説明する。車両制御システム１００は、特定行動の終了予定時刻に合わせて自動運転の継続時間を調整する。本処理では、自動運転モードが目的地まで継続するものとして説明する。なお、目的地の手前で自動運転モードが手動運転モードに切り替えられる場合、特定行動の終了予定時刻後に、自動運転モードから手動運転モードに切り替えられるように、車両制御システム１００は、自動運転の計画を変更する。

図１２は、特定行動に基づいて、自動運転の計画が変更される処理の流れを示すフローチャートである。まず、行動計画変更部１４５が、特定行動の開始設定がなされたか否かを判定する（ステップＳ１００）。開始設定とは、直ちに特定行動を開始するための設定操作と、将来の特定の時刻に特定行動を開始するための設定操作（予約操作）とを含む。

例えば、表示装置８２には、各種の活動を選択するためのＧＵＩスイッチが表示される。図１３は、表示装置８２により表示されるＧＵＩスイッチの一例を示す図である。表示装置８２には、各種の行動を行うためのメニューが表示される。各種の行動とは、例えば、テレビ放送の鑑賞や、ＤＶＤ鑑賞、テレビ会議への参加等である。車両制御システム１００は、これらの行動のうち一部または全部について、特定行動であると判定する。

また、ＨＭＩ制御部１７０は、表示装置８２に各種の行動の終了予定時刻を車両乗員に入力させるためのＧＵＩスイッチを表示させてもよい。各種の行動のうち、特定行動の終了予定時刻が入力され、入力された情報が接触操作検出装置８４により検出されて、自動運転制御部１２０に出力されると、自動運転制御部１２０は、目的地に到着する時刻が、各種の行動の終了予定時刻後となるように自動運転の計画を変更する。なお、各種の行動の終了予定時刻に代えて、各種の行動の継続予定時間が入力されてもよい。継続予定時間とは、ある時刻から○○分後または○○時間後に各種の行動が終了するということを示す情報である。

特定行動の開始設定がなされた場合、行動計画変更部１４５は、設定された特定行動のスケジュールを取得する（ステップＳ１０２）。

例えば、表示装置８２により表示されたメニューが車両乗員により選択されると、選択された行動に対応する画面に遷移する。図１４は、テレビ放送の鑑賞が選択された場合に遷移される画像の一例を示す図である。表示装置８２は、例えばコンテンツ再生装置８５から取得した情報に基づいて、図示するように番組プログラム、放送時間、および放送局の情報が互いに対応付けられた情報を含む領域が表示装置８２に表示させる。車両乗員が視聴したい番組プログラムを選択すると、その番組の放送終了予定時刻が、特定行動の終了予定時刻として設定される。

また、上述した例でＤＶＤ鑑賞のメニューが選択された場合、行動計画生成部１４４は、コンテンツ再生装置８５からＤＶＤのコンテンツ再生時間を取得し、取得した再生時間と現在時刻とに基づいて、特定行動の終了予定時刻を導出する。そして、行動計画生成部１４４は、ＤＶＤのコンテンツの全編または所望のチャプターを鑑賞後に、目的地に到着するように自動運転の計画を変更する。例えば全編または所望のチャプターを鑑賞するかの選択は、車両乗員によってされる。

また、上述した例でテレビ会議のメニューが選択された場合、行動計画生成部１４４は、車両乗員により入力された会議の終了予定時刻後に、目的地に到着するように自動運転の計画を変更する。

このとき、自動運転モード制御部１３０は、特定行動が許可される自動運転のモードを維持、或いは、特定行動が許可される自動運転のモードに変更してもよい。

次に、行動計画変更部１４５は、取得した特定行動のスケジュールが終了する前に目的地に到着するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。行動計画変更部１４５は、取得した特定行動のスケジュールから得られる特定行動の終了予定時刻と、行動計画生成部１４４により生成された自動運転の計画から導出される予想到達時刻とを比較することで、ステップＳ１０４の判定を行う。予想到達時刻は、例えば、通信装置５５によって外部装置から取得される走行経路ごとの平均速度などの情報と、自車両Ｍの位置および残り距離とに基づいて導出される。

特定行動のスケジュールが終了する前に目的地に到着する場合、行動計画変更部１４５は、自動運転の計画を変更する（ステップＳ１０６）。例えば行動計画変更部１４５は、自動運転の終了予定時刻に基づいて、自動運転の計画を変更する。これにより、自車両Ｍは、例えば、利用者が視聴したい番組が終了した後に、目的地に到着することになる。この結果、自車両Ｍの利用態様の幅を、車両乗員の意向に基づいて広げることができる。

一方、特定行動の開始設定がなされなかった場合、或いは特定行動のスケジュールが終了する前に目的地に到着しないと判定された場合、本フローチャートの処理は終了する。

なお、ＨＭＩ制御部１７０は、車両室内通信装置を制御して、車両乗員（運転者）によって持ち込まれた端末装置を、テレビ会議装置９６と同じように制御してもよい。

また、ＨＭＩ制御部１７０は、自動運転制御部１２０から特定行動に基づいて自動運転の計画を変更中である旨の情報を取得し、取得した情報に基づいて車外表示部９７に情報を表示させる。例えば、この車外表示部９７には、自車両Ｍを追い抜くことを促す情報が表示される。具体的には、車外表示部９７には、「時刻調整のため低速走行中です。追い抜いて下さい。」等の情報が表示される。これにより自車両Ｍが、目的地への到達時刻を調整していることを、周辺の車両に認識させることができる。これに加えて、または代えて、特定行動の内容を示す情報を表示してもよい。

また、ＨＭＩ制御部１７０は、通信装置５５を用いた無線通信で、自動運転制御部１２０から特定行動に基づいて自動運転の計画を変更中である旨の情報を他車両に送信してもよい。この情報を他車両が受信すると、他車両に搭載された表示装置に、特定行動に基づいて自車両Ｍが自動運転計画を変更中である旨の情報が表示される。これにより、他車両の車両乗員は、自動運転の計画を変更中である車両を認識して追い抜くことができる。

［目標到達時刻に基づく処理］
車両制御システム１００は、車両乗員により設定された目標到達時刻よりも前に自車両Ｍが目的地に到達しそうな場合、目的地への到達を遅らせるように自車両Ｍの速度調整または迂回制御を行ってもよい。車両乗員は、到着後の待ち時間（その目標到着時刻で待ち合わせを行っているような場合）を無くすために、目標到達時刻を設定する。また、車両乗員は、各種の行動の終了後に目的地に到着するために、目標到達時刻を設定する。各種の行動とは、例えば、車外の景色の鑑賞や、前述した特定行動などである。

図１５は、行動計画変更部１４５が、目標到達時刻に基づいて自動運転の計画を変更する処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、自車両Ｍが出発地から走行を開始する前に、目標到達時刻が設定された場合の処理の一例である。

まず、行動計画変更部１４５が、目標到達時刻が設定されたか否かを判定する（ステップＳ２００）。例えば、表示装置８２には、車両乗員が目標到達時刻を入力するためのＧＵＩスイッチが表示される。車両乗員により目標到達時刻が入力されると入力された目標到達時刻の情報は、行動計画変更部１４５に出力される。

目標到達時刻が設定された場合、行動計画変更部１４５は、設定された目標到達時刻前に目的地に到着するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。設定された目標到達時刻前に目的地に到着する場合、行動計画変更部１４５は、設定された目的地と、設定された目標到達時刻とに基づいて、自動運転の計画を変更する（ステップＳ２０４）。目標到達時刻が設定されなかった場合、或いは目標到達時刻前に目的地に到着しない場合、本フローチャートの処理は終了する。

［目標到達時刻に基づく処理の変形例］
車両制御システム１００は、車両乗員により設定された目標到達時刻よりも前に自車両Ｍが目的地に到達しそうな場合であっても、目的地に自車両Ｍを停車することができる停車領域が存在すると判定したとき、目的地への到達を遅らせるための自車両Ｍの速度調整または迂回制御を行わず、目的地の停車領域に自車両Ｍが停車するように制御してもよい。

図１６は、行動計画変更部１４５が、目標到達時刻に基づいて自動運転の計画を変更する処理の流れの他の一例を示すフローチャートである。本処理は、自車両Ｍが出発地から走行を開始する前に、目標到達時刻が設定された場合に実行される処理の一例である。

まず、行動計画変更部１４５が、目標到達時刻が設定されたか否かを判定する（ステップＳ２５０）。目標到達時刻が設定された場合、行動計画変更部１４５は、設定された目標到達時刻前に目的地に到着するか否かを判定する（ステップＳ２５２）。目標到達時刻が設定されなかった場合、或いは目標到達時刻前に目的地に到着しない場合、本フローチャートの処理は終了する。

設定された目標到達時刻前に目的地に到着する場合、行動計画変更部１４５は、設定されている目的地付近に、自車両Ｍを停車することができる停車領域が存在するか否かを判定する（ステップＳ２５４）。停車領域が存在するか否かの判定は、高精度地図情報１８２に記憶された情報や、他装置から送信された情報であって通信装置５５によって受信された情報に基づいて行われる。例えば目的地にパーキングエリアが存在する場合や、目的地付近の道路の路肩に自車両Ｍを停車させるのに十分な領域があり、且つその領域への停車が制限されていない場合、停車領域が存在すると判定される。

停車領域が存在しない場合、行動計画変更部１４５は、設定された目的地と、設定された目標到達時刻とに基づいて、目標到着時刻に自車両Ｍが目的地に到着するように自動運転の計画を変更する（ステップＳ２５６）。

一方、停車領域が存在する場合、車両制御システム１００は、当初設定した自動運転の計画通りに走行し、停車領域に自車両Ｍを停車させる（ステップＳ２５８）。この場合、例えば自車両Ｍの車両乗員は、自車両Ｍが停車した状態でコンテンツの視聴等の特定行動を行うことができる。

なお、ステップＳ２５４の停車領域が存在する場合に、当初設定した自動運転の計画通りに走行し、停車領域に自車両Ｍを停車させる処理は、図１２のステップＳ１０４において肯定的な判定を得た後に実行されてもよい。これにより、自車両Ｍは、特定行動のスケジュールの終了予定時刻前に目的地に到着する場合であっても、目的地の停車領域において特定行動を行うことができる。これによって、車両制御システム１００は、例えば目的地への到着を遅らせた場合に、予期せぬ渋滞等に巻き込まれて、目的地への到着が大幅に遅れるといった事態が生じるのを抑制することができる。

［速度調整による自動運転の計画の変更の例］
図１７は、特定行動の終了予定時刻、または目標到達時刻に基づいて、自車両Ｍが制御される処理を説明するための図である。仮に目標到達時刻が設定されずに自車両Ｍが走行する場合、自動運転の計画で自車両Ｍは走行する。自動運転の計画は、制限速度で走行する計画であるものとする。出発地から目的地までの距離が１２０ｋｍであり、この目的地に向かうために走行する道路の制限速度が１２０ｋｍ／時間である場合、本実施形態を適用しない場合、自車両Ｍは１時間で目的地に到着する。

これに対して、本実施形態では、目標到達時刻が設定され自動運転の計画が変更された場合、自車両Ｍが目標到達時刻に目的地に到着するように自動運転の計画が変更される。例えば、出発時刻が１０時であり、目標到達時刻が１１時３０分である場合、自車両Ｍは、道路を８０ｋｍ／時間で走行する自動運転の計画に変更する。これにより、自車両Ｍは、目標到達時刻に目的地に到着する。

このように、行動計画変更部１４５は、目標到達時刻に目的地に到着するように自動運転の計画を変更する。

［モードの変更による自動運転の計画の変更の例］
自動運転のモードを変更する処理は、「自動運転の計画を変更する」概念に含まれる。自動運転制御部１２０は、特定行動に基づいて、自動運転モード制御部１３０に自動運転のモードを決定させてもよい。

例えば自動運転モード制御部１３０は、特定行動のスケジュールが終了する前（例えばＤＶＤ鑑賞が終了する前）、または設定された目標到達時刻前に、自車両Ｍが目的地に到着する予定のとき、自動運転のモードを変更する。例えば自動運転モード制御部１３０は、低速走行（所定速度以下で走行する走行態様）や低速追従走行などの自動運転のモードに変更する。

［行動計画変更部により変更された自動運転の計画の例１］
例えば自動運転の計画の変更として、行動計画変更部１４５は、自車両Ｍを低速走行させるイベントに変更する。なお、本例では、目標到達時刻が設定されたものとして説明する。図１８は、行動計画が変更される様子の一例を示す図である。例えば自車両Ｍが、レーンキープイベントに基づいて走行しているときに、例えば目標到達時刻が設定された場合、行動計画は変更される。図１８（ａ）に示すようにレーンキープを継続すると、目標到達時刻より早く目的地に到着する場合、図１８（ｂ）に示すように、低速走行するイベントに行動計画は変更される。これにより、自車両Ｍは、目標到達時刻に目的地に到着することができる。

［行動計画変更部により変更された自動運転の計画の例２］
また、例えば自動運転の計画の変更として、行動計画変更部１４５は、自車両Ｍに車線変更を実施させるイベントに変更させてもよい。図１９は、行動計画が変更される様子の別の一例を示す図である。図１９（ａ）に示すように他の車両を追い越す追越車線Ｌ２を走行する自車両Ｍが、レーンキープイベントに基づいて走行すると、目的地に目標到達時刻より早く到着する場合、図１９（ｂ）に示すように行動計画は、自車両Ｍを追越車線Ｌ２から走行車線Ｌ１に車線変更させるイベントに変更される。例えば、この処理により、自車両Ｍが走行車線Ｌ１を走行する他車両ｍの直前に位置し、他車両ｍに追従して走行する。これにより、自車両Ｍは、目標到達時刻に目的地に到着するように調整しながら走行する。なお、走行状態によっては、自車両Ｍは、走行車線Ｌ１から追越車線Ｌ２に車線変更して、目標到達時刻に目的地に到着するように自車両Ｍの走行状態を制御する。

また、自動運転の計画の変更として、行動計画変更部１４５は、自車両Ｍを所定時間停止させるイベントに変更してもよい。例えば、行動計画変更部１４５は、目標到達時刻に目的地に到着するように、所定時間の間、時間を調整するために目的地までの経路に存在する停車スペースや、パーキングエリアに自車両Ｍを停止させる。そして、行動計画変更部１４５は、所定時間の間、自車両Ｍを停止させた後、目的地に向けて自車両Ｍを走行させる行動計画に変更する。このように時間が調整されることにより、自車両Ｍは、目標到達時刻に目的地に到着することができる。

なお、上述した例では、自動運転の計画が変更されることで車線変更される場合について説明したが、目標車線決定部１１０により決定された目標車線が行動計画変更部１４５の指示に基づいて、変更されてもよい。この場合、目標車線決定部１１０は、既に決定した車線に代えて、新たに目標車線を決定する。例えば、追越車線Ｌ２に接続された分岐箇所から分岐する分岐車線を自車両Ｍが走行する予定である場合であっても、目標車線決定部１１０は、一度、走行車線Ｌ１を目標車線と決定し、分岐箇所の手前で目標車線を追越車線Ｌ２と決定してもよい。これにより、上述したように自車両Ｍは、目標到達時刻に目的地に到着することができる。

［行動計画変更部により変更された自動運転の計画の例３］
例えば自動運転の計画の変更として、行動計画変更部１４５は、ナビゲーション装置５０に指示し、目標到達時刻、或いは車両乗員の各種の活動が終了した後に目的地に到着する経路を導出させてもよい。なお、本例では、目標到達時刻が設定されたものとして説明する。図２０は、ナビゲーション装置５０が、目標到達時刻に目的地に到達する経路が導出する一例を示す図である。例えば自車両Ｍが走行しているときに、目標到達時刻が設定された場合、ナビゲーション装置５０により目標到達時刻に目的地に到達する新たな経路が探索され、導出される。図２０に示すように、目標到達時刻が設定される前は、ナビゲーション装置５０により経路Ａが導出され、自車両Ｍは経路Ａを走行する予定であったが、目標到達時刻が設定されたことにより、ナビゲーション装置５０により経路Ｂが導出される。そして、自車両Ｍは経路Ｂを走行する予定に変更する。経路Ａは、目標到達時刻より前に目的地に到達する経路である。経路Ｂは、目標到達時刻に目的地に到達する新たな経路である。これにより、自車両Ｍは、目標到達時刻に目的地に到着することができる。

また、例えば目標到達時刻が設定される前は、ナビゲーション装置５０により高速道路を走行する経路が導出され、自車両Ｍは高速道路を走行する予定であったものとする。この場合において、目標到達時刻が設定され、且つ高速道路を走行すると自車両Ｍが目的地に目標到達時刻前に到着する場合、行動計画変更部１４５は、ナビゲーション装置５０に指示し、一般道路を走行する経路を導出させる。例えば行動計画変更部１４５は、導出させた一般道路を走行する新たな経路を自車両Ｍが走行すると仮定すると、目標到達時刻から一定範囲内の時刻に車両Ｍが目的地に到達する場合に、導出された一般道路を走行する経路に変更する。これにより、車両乗員が負担するコストを抑制させつつ、目標到達時刻に自車両Ｍを目的地に到着させることができる。

上述した例では、設定された目標到達時刻、或いは車両乗員の各種の活動が終了後に、自車両Ｍが目的地に到着するように自動運転の計画を変更させるものとしたが、本変形例では、行動計画変更部１４５は、変更する自動運転の計画のコストの度合が所定以上となる場合、自動運転の計画の変更を制限してもよい。「コスト」とは、自動運転の計画における走行距離や、燃費、その他のリスク等である。走行距離が長くなるのに応じて、または燃費が低下するのに応じて、コストの度合は増加する。また、リスク等が増加するのに応じて、コストの度合は増加する。「リスク等」とは、車線変更の回数や、速度の減速の度合等である。車線変更の回数が多い程、または減速の度合が大きい程、その他のリスクは増大する。なお、上述した項目に対して重みを付与し、加重和を求めることでコストの度合を導出してもよい。

なお、行動計画変更部１４５は、自動運転の計画のコストの度合と共に、新たに導出した自動運転の計画に変更するか否かを問い合わせることを示す情報を表示装置８２等に表示させてもよい。この場合、車両乗員により、新たに導出した自動運転の計画への変更が選択された場合、自動運転の計画を変更してもよい。また、行動計画変更部１４５は、複数の自動運転の計画を導出してもよい。この場合、行動計画変更部１４５は、表示装置８２等に自動運転の計画における燃料の消費量や、経路、経路を走行する速度等を対比可能に表示させてもよい。

［複数の走行モードの提示］
行動計画変更部１４５は、複数の走行モードに基づく自動運転の計画を導出してもよい。複数の走行モードには、例えば「特定行動優先モード」、「目的地到着優先モード」、および「燃費優先モード」が含まれる。例えば車両乗員によって目的地が設定された場合に、走行モードを選択操作するためのＧＵＩスイッチが表示装置８２に表示される。車両乗員が、表示装置８２により表示されたスイッチに対して選択操作を行うことによって、選択操作がされた走行モードが行動計画変更部１４５によって設定される。

「特定行動優先モード」は、特定行動のスケジュールの終了予定時刻後に自車両Ｍが目的地に到着する自動運転の計画に基づいて、自車両Ｍが制御されるモードである。

「目的地到着優先モード」は、行動計画変更部１４５によって自動運転の計画が変更される前の自動運転の計画に基づいて、自車両Ｍが制御されるモードである。目的地到着優先モードは、特定行動が実施されている場合に、特定行動のスケジュールの終了予定時刻前に自車両Ｍが目的地に到着ときであっても、特定行動を終了させるモードである。「目的地到着優先モード」は、目的地への到着が遅れることを防止することができるモードである。

「燃費優先モード」は、特定行動が実施される場合であっても、迂回等の遠回りをせず、エネルギー効率を重視したモードである。「燃費優先モード」は、特定行動が実施されている場合に、特定行動のスケジュールの終了予定時刻前に自車両Ｍが目的地に到着した場合、目的地や、目的地付近の停車領域に自車両Ｍを停車させるモードである。目的地や、目的地付近の停車領域に代えて、目的地に到達するまでの経路に存在する停車領域に自車両Ｍを一時的に停車させてもよい。

また、目的地や、目的地付近の停車領域に自車両Ｍが停止された場合、自動運転変更部１４５は、スピーカ８３を用いて車両乗員に目的地に到着したことを通知したり、特定行動の実施を継続するか否かを車両乗員に問い合わせる画像を表示装置８２に表示させたりしてもよい。例えば表示装置８２に表示された問い合わせに応じて、選択操作を受け付けるＧＵＩスイッチ等に対して特定行動の実施を継続することが車両乗員によって選択操作された場合、自車両Ｍが停車している状態で特定行動は継続される。

以上説明した実施形態によれば、車両制御システム１００が、目的地までの経路に沿って自車両Ｍが自動運転で走行する際の走行事情に依存しない要因に基づいて、自動運転の計画を変更することにより、車両の利用態様の幅を、車両乗員の意向に基づいて広げることができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等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内において種々の変形及び置換を加えることができる。

２０…ファインダ、３０…レーダ、４０…カメラ、ＤＤ…検知デバイス、５０…ナビゲーション装置、６０…車両センサ、７０…ＨＭＩ、１００…車両制御システム、１１０…目標車線決定部、１２０…自動運転制御部、１３０…自動運転モード制御部、１４０…自車位置認識部、１４２…外界認識部、１４４…行動計画生成部、１４５…行動計画変更部、１４６…軌道生成部、１４６Ａ…走行態様決定部、１４６Ｂ…軌道候補生成部、１４６Ｃ…評価・選択部、１５０…切替制御部、１６０…走行制御部、１７０…ＨＭＩ制御部、１８０…記憶部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ステアリング装置、２２０…ブレーキ装置、Ｍ…自車両

Claims (15)

1. 速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実行する自動運転制御部であって、車両の走行状態または周辺状態に基づいて、前記車両の運転操作を行う車両乗員に対して許可される特定行動が異なる複数の自動運転モードのうちいずれかの自動運転モードで前記車両を制御する自動運転制御部と、
   前記特定行動の実行スケジュールを取得する取得部と、
   を備え、
   前記自動運転制御部は、前記取得部により取得された前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、前記自動運転の計画を変更する、
   を備える車両制御システム。
2. 前記自動運転制御部は、前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、前記自動運転モードで走行する目標車線を決定する、
   請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記特定行動は、前記車両乗員が車両内で行うことが可能となる行動である、
   請求項１または請求項２に記載の車両制御システム。
4. 前記特定行動は、コンテンツの視聴であり、
   前記自動運転制御部は、前記コンテンツの終了予定時刻に合わせて前記自動運転の継続時間を調整する、
   請求項１から３のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
5. 前記特定行動は、テレビ会議への参加であり、
   前記自動運転制御部は、前記テレビ会議の終了予定時刻に合わせて前記自動運転の継続時間を調整する、
   請求項１から４のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
6. 前記自動運転制御部は、前記特定行動のスケジュールの終了予定時刻よりも前に前記車両が目的地に到達しそうであり、且つ前記目的地に前記車両を停車させることができる領域が存在すると判定したとき、前記取得部により取得された前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、前記自動運転の計画を変更しない、
   請求項１から５のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
7. 前記取得部は、前記車両乗員により設定された目的地への目標到達時刻を取得し、
   前記自動運転制御部は、前記取得部により取得された目標到達時刻よりも前に前記車両が前記目的地に到達しそうな場合、前記目的地への到達を遅らせるように前記車両の速度調整または迂回制御を行う、
   請求項１から６のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
8. 前記自動運転制御部は、前記目的地に前記車両を停車させることができる領域が存在すると判定したとき、前記目的地への到達を遅らせるために前記車両の速度調整または迂回制御を行わない、
   請求項７記載の車両制御システム。
9. 前記車両の周辺を走行する車両に情報を出力する出力部を、更に備え、
   前記自動運転制御部は、前記取得部により取得された前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、自動運転の計画を変更する場合に、前記車両を追い越すことを促す情報を前記出力部に出力させる、
   請求項１から８のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
10. 前記自動運転制御部は、前記取得部により取得された前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、前記特定行動のスケジュールの終了予定時刻に目的地に到着するように、所定時間の間、目的地までの経路に存在するスペースに前記車両を停車させる、
    請求項１から９のうちいずれか1項記載の車両制御システム。
11. 目的地までの経路に沿って車両が走行するように、速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実行する自動運転制御部と、
    前記目的地までの経路に沿って前記車両が自動運転で走行する際の走行事情に依存しない要因を取得する要因取得部と、を備え、
    前記自動運転制御部は、前記要因取得部により取得された要因に基づいて、前記自動運転の計画を変更する自動運転制御部であって、前記要因である車両の運転操作を行う車両乗員に対して許可される特定行動のスケジュールの終了予定時刻よりも前に前記車両が前記目的地に到達しそうであり、且つ前記目的地に前記車両を停車させることができる領域が存在すると判定したとき、前記要因取得部により取得された要因に基づいて、前記自動運転の計画を変更しない、
    車両制御システム。
12. 目的地までの経路に沿って車両が走行するように、速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実行する自動運転制御部と、
    前記目的地までの経路に沿って前記車両が自動運転で走行する際の走行事情に依存しない要因を取得する要因取得部と、を備え、
    前記自動運転制御部は、前記要因取得部により取得された要因に基づいて、前記自動運転において走行する目標車線を決定する、
    車両制御システム。
13. 前記要因は、前記車両が自動運転を行うことで前記車両の運転操作を行う車両乗員に対して許可される特定行動であり、
    前記自動運転制御部は、前記要因取得部により取得された要因である特定行動のスケジュールの終了予定時刻よりも前に前記車両が前記目的地に到達しそうであり、且つ追い越し車線を前記車両が走行していると判定した場合、目標車線を走行車線に決定する、
    請求項１２に記載の車両制御システム。
14. 車載コンピュータが、
    速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実行する制御方法であって、
    車両の走行状態または周辺状態に基づいて、前記車両の運転操作を行う車両乗員に対して許可される特定行動が異なる複数の自動運転モードのうちいずれかの自動運転モードで前記車両を制御し、
    前記特定行動の実行スケジュールを取得し、
    前記取得された前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、前記自動運転の計画を変更する、
    車両制御方法。
15. 車載コンピュータに、
    速度制御と操舵制御とのうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転を実行する制御プログラムであって、
    車両の走行状態または周辺状態に基づいて、前記車両の運転操作を行う車両乗員に対して許可される特定行動が異なる複数の自動運転モードのうちいずれかの自動運転モードで前記車両を制御させ、
    前記特定行動の実行スケジュールを取得させ、
    前記取得された前記特定行動の実行スケジュールに基づいて、前記自動運転の計画を変更させる、
    車両制御プログラム。

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