JP6911116B2

JP6911116B2 - 車両制御装置

Info

Publication number: JP6911116B2
Application number: JP2019526426A
Authority: JP
Inventors: 繁弘本田; 浩誠霧生; 峰史廣瀬
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2021-07-28
Anticipated expiration: 2037-06-27
Also published as: JPWO2019003294A1; CN110546698A; WO2019003294A1

Description

本発明は自動運転のための車両制御装置に関する。

車両の自動運転は運転者の負担軽減に寄与する。しかし、自動運転での走行が困難か、或いは、手動運転の方が適している場合がある。特許文献１には、探索した経路における自動運転の不動作地点を抽出し、自動運転の継続度を演算し、演算した継続度に基づいて探索された経路から走行する経路を選択する自動運転車両用ナビゲーション装置が記載されている。また不動作地点には、例えば、急カーブ、交差点、合流、分岐、車線減少、車線増加及び急カントが含まれることが記載されている。

特開２０１７−０２６５６２号公報

特許文献１に記載された不動作地点は、その名称が示す通り、例えば地図情報に含まれた道路の状態から静的に決定できる地点である。しかしながら、自動運転による走行の適切さは、気象条件等、短時間で変動する走行環境にも左右される。そのため、たとえば同一の経路を走行する場合であっても、気象条件等により変化する走行環境に応じて、自動運転を問題なく開始し、継続できる場合もあれば、手動運転へのテイクオーバの可能性について運転者の注意を喚起することが望ましいこともある。

本発明は上記従来例に鑑みて成されたもので、車両の走行経路における走行環境を判断し、自動運転の開始あるいは継続について、運転者の注意を喚起する車両制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有する。

すなわち、本発明の一側面によれば、車両の走行を制御する車両制御装置であって、
前記車両の走行環境を特定する環境特定手段と、
自動運転モードが設定されている場合には、前記環境特定手段により特定した前記走行環境に応じて前記車両の走行を制御する制御手段と、
運転者への報知を行うための出力手段と、
運転者による入力を受け付ける入力手段と、
予め走行経路を設定するための設定手段とを有し、
前記制御手段は、前記走行環境が所定の走行環境であるか否かを判定し、前記所定の走行環境であると判定された場合には、前記出力手段により、前記判定の結果の報知を出力し、
前記制御手段は、前記報知として、前記自動運転モードを設定するか否かの問い合わせを出力し、前記報知を出力してから所定時間のうちに前記報知に応じた入力がされない場合には、前記自動運転モードを設定し、
前記制御手段は、前記走行経路が予め設定されている場合には、前記自動運転モードでの走行を開始する前に、前記通信手段を介して設定された前記走行経路についての前記外部情報を取得し、前記走行経路における前記走行環境が前記所定の走行環境であるか否かを判定し、
前記所定の走行環境の場所が現在地よりも所定距離以上離れている場合には、いったん自動運転モードを設定して走行を開始し、前記所定の走行環境の場所まで一定の距離または時間の位置に達したなら、前記所定の走行環境の場所がある旨を報知する。

本発明によれば、車両の走行経路における走行環境を判断し、自動運転の開始あるいは継続について、運転者の注意を喚起することができる車両制御装置を提供できる。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
図１は車両システムの構成を示した説明図である。図２は自動運転モードの事前設定の手順を示すフローチャートである。図３は自動運転モードの事前設定の手順を示すフローチャートである。図４は走行中における走行環境の判定の手順を示すフローチャートである。図５は走行中における自動運転モードの設定の手順を示すフローチャートである。図６は走行中における自動運転モードの設定の手順の他の例を示すフローチャートである。

［第一実施形態］
●車両用制御装置の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用制御装置のブロック図であり、車両１を制御する。図１において、車両１はその概略が平面図と側面図とで示されている。車両１は一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。

図１の制御装置は、制御ユニット２を含む。制御ユニット２は車内ネットワークにより通信可能に接続された複数のＥＣＵ２０〜２９を含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。

以下、各ＥＣＵ２０〜２９が担当する機能等について説明する。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。

ＥＣＵ２０は、車両１の自動運転に関わる制御を実行する。自動運転においては、車両１の操舵と、加減速の少なくともいずれか一方を自動制御する。

ＥＣＵ２１は、電動パワーステアリング装置３を制御する。電動パワーステアリング装置３は、ステアリングホイール３１に対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。また、電動パワーステアリング装置３は操舵操作をアシストしたり、あるいは、前輪を自動操舵するための駆動力を発揮するモータや、操舵角を検知するセンサ等を含む。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２１は、ＥＣＵ２０からの指示に対応して電動パワーステアリング装置３を自動制御し、車両１の進行方向を制御する。

ＥＣＵ２２および２３は、車両の周囲状況を検知する検知ユニット４１〜４３の制御および検知結果の情報処理を行う。検知ユニット４１は、車両１の前方を撮影するカメラであり（以下、カメラ４１と表記する場合がある。）、本実施形態の場合、車両１のルーフ前部に２つ設けられている。カメラ４１が撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。

検知ユニット４２は、ライダ（レーザレーダ）であり（以下、ライダ４２と表記する場合がある）、車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、ライダ４２は５つ設けられており、車両１の前部の各隅部に１つずつ、後部中央に１つ、後部各側方に１つずつ設けられている。検知ユニット４３は、ミリ波レーダであり（以下、レーダ４３と表記する場合がある）、車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、レーダ４３は５つ設けられており、車両１の前部中央に１つ、前部各隅部に１つずつ、後部各隅部に１つずつ設けられている。

ＥＣＵ２２は、一方のカメラ４１と、各ライダ４２の制御および検知結果の情報処理を行う。ＥＣＵ２３は、他方のカメラ４１と、各レーダ４３の制御および検知結果の情報処理を行う。車両の周囲状況を検知する装置を二組備えたことで、検知結果の信頼性を向上でき、また、カメラ、ライダ、レーダといった種類の異なる検知ユニットを備えたことで、車両の周辺環境の解析を多面的に行うことができる。これら検知ユニット４１，４２，４３を車両外部のセンサ（外界センサ）と呼ぶことがある。なお、外界センサには、このほか外気温センサなど、他の外部環境を特定するためのセンサを含めてもよい。そのセンサの検知結果についても、やはりＥＣＵ２２やＥＣＵ２３によって処理されてよい。外界センサによる検知結果は、他のＥＣＵ例えばＥＣＵ２０等によって、走行環境を特定するために利用することができる。

ＥＣＵ２４は、ジャイロセンサ５、ＧＰＳセンサ２４ｂ、通信装置２４ｃの制御および検知結果あるいは通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ５は車両１の回転運動、たとえば車両１の前後軸周りの角速度、或いはそれに加えて上下軸および左右軸周りの角速度を検知する。ジャイロセンサ５の検知結果からＥＣＵ２４は車両１のヨーレート（ヨー角速度）を取得することもできる。ジャイロセンサ５の検知結果や、車輪速等により車両１の進路を判定することができる。ＧＰＳセンサ２４ｂは、車両１の現在位置を検知する。通信装置２４ｃは、地図情報や交通情報を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。さらに、通信装置２４ｃを介して気象情報や路面状態に関する路面情報などの外部情報を取得できる。気象情報や路面情報は車両の現在位置付近に関する情報のみならず、走行経路が設定されている場合には、その経路に沿った地域に関する情報を取得することもできる。ＥＣＵ２４は、記憶デバイスに構築された地図情報のデータベース２４ａにアクセス可能であり、ＥＣＵ２４は現在地から目的地へのルート探索等を行う。ＥＣＵ２４はこのほか、車両１の左右及び前後方向（あるいはさらに上下方向）の加速度を検知する加速度センサや、それら軸周りの角加速度センサの出力信号の処理を行ってもよい。これらセンサはジャイロセンサ５と同じセンサユニットに設けてもよい。これらのセンサおよび後述する車輪速センサ７ｃなどは車両１自身の状態を検知する車両内部のセンサであり、内界センサとも総称される。またこれらセンサから得られたヨーレートや加速度は、他のＥＣＵ例えばＥＣＵ２０にバスを介して引き渡され、走行環境の特定のために利用することができる。

ＥＣＵ２５は、車車間通信用の通信装置２５ａを備える。通信装置２５ａは、周辺の他車両と無線通信を行い、車両間での情報交換を行う。上述した外部情報を取得するために、通信装置２５ａを用いることもできる。

ＥＣＵ２６は、パワープラント６を制御する。パワープラント６は車両１の駆動輪を回転させる駆動力を出力する機構であり、例えば、エンジンと変速機とを含む。ＥＣＵ２６は、例えば、アクセルペダル７Ａに設けた操作検知センサ７ａにより検知した運転者の運転操作（アクセル操作あるいは加速操作）に対応してエンジンの出力を制御したり、車輪速センサ７ｃが検知した車速等の情報に基づいて変速機の変速段を切り替える。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２６は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してパワープラント６を自動制御し、車両１の加減速を制御する。上述したように車輪速センサ７ａの信号から得られた車輪速（あるいは他の検知信号から得られた情報）は、他のＥＣＵ例えばＥＣＵ２０による走行環境の特定の処理のために用いられてもよい。

ＥＣＵ２７は、方向指示器８（ウィンカ）を含む灯火器（ヘッドライト、テールライト等）を制御する。図１の例の場合、方向指示器８は車両１の前部、ドアミラーおよび後部に設けられている。

ＥＣＵ２８は、入出力装置９の制御を行う。入出力装置９は運転者に対する情報の出力と、運転者からの情報の入力の受け付けを行う。音声出力装置９１は運転者に対して音声により情報を報知する。表示装置９２は運転者に対して画像の表示により情報を報知する。表示装置９２は例えば運転席表面に配置され、インストルメントパネル等を構成する。なお、ここでは、音声と表示を例示したが振動や光により情報を報知してもよい。また、音声、表示、振動または光のうちの複数を組み合わせて情報を報知してもよい。更に、報知すべき情報のレベル（例えば緊急度）に応じて、組み合わせを異ならせたり、報知態様を異ならせてもよい。

入力装置９３は運転者が操作可能な位置に配置され、車両１に対する指示を行うスイッチ群あるいはタッチパネル等であるが、音声入力装置も含まれてもよい。

ＥＣＵ２９は、ブレーキ装置１０やパーキングブレーキ（不図示）を制御する。ブレーキ装置１０は例えばディスクブレーキ装置であり、車両１の各車輪に設けられ、車輪の回転に抵抗を加えることで車両１を減速あるいは停止させる。ＥＣＵ２９は、例えば、ブレーキペダル７Ｂに設けた操作検知センサ７ｂにより検知した運転者の運転操作（ブレーキ操作）に対応してブレーキ装置１０の作動を制御する。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２９は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してブレーキ装置１０を自動制御し、車両１の減速および停止を制御する。ブレーキ装置１０やパーキングブレーキは車両１の停止状態を維持するために作動することもできる。また、パワープラント６の変速機がパーキングロック機構を備える場合、これを車両１の停止状態を維持するために作動することもできる。

●自動運転設定手順の例
ＥＣＵ２０が実行する車両１の自動運転に関わる制御について説明する。ＥＣＵ２０は、運転者により目的地と自動運転が指示されると、ＥＣＵ２４により探索された案内ルートにしたがって、目的地へ向けて車両１の走行を自動制御する。本実施形態では、自動運転による走行を開始する前に、ＥＣＵ２０が図２の手順による処理を実行する。それによって案内ルートすなわち予定された走行経路の走行環境を特定し、行程中に所定の走行環境があれば、その旨を運転者に報知し、自動運転を開始するか否かの決定を促す。そして運転者により入力される決定に応じて自動運転を開始し、あるいは自動運転を取りやめて手動運転とする。

なお以下の説明でいう自動運転は、駆動、制動、操舵の全部または少なくともひとつを自動化する技術であり、アンチロックブレーキや横滑り防止機能などのいわゆる運転支援とは異なる。自動運転を行わない場合であっても、走行支援は行われる。

図２は例えばＥＣＵ２０のメモリに格納されたプログラムを実行して実現される制御手順を示すフローチャートである。この手順はたとえば、運転者が車両１に乗り込んで起動スイッチをオンにした後、デフォルトで自動運転が設定されている場合、あるいは運転者がマニュアル操作で自動運転を設定した場合に実行される。

まず、運転者が入出力装置（操作部とも呼ぶ）９を用いて設定する目的地の入力を受け付ける（Ｓ２００）。目的地が設定されると、現在の位置と地図情報とを参照して、設定された目的地への走行経路（或いは行程）を決定する（Ｓ２０２）。次に、入出力装置９に、走行経路を提示してその確認を促すメッセージや画像を表示し（Ｓ２０４）、それに対する運転者の入力に基づいて、走行経路の再探索を行うかどうか判定する（Ｓ２０６）。再探索が選択されればステップＳ２０２に戻って走行経路の再探索を行う。なおステップＳ２０２〜Ｓ２０６をループで実行せず、複数の経路の候補をステップＳ２０２で探索しておき、その候補のうちから運転者に選択させてもよい。このとき、経由地や高速道路の利用などのオプションを運転者に選択させてもよい。

走行経路が確定的に決定されると、走行経路についてその走行環境の基となるたとえば気象情報や道路情報などの外部情報を、通信装置２４ｃを用いて収集する（Ｓ２０８）。気象情報や道路情報は、たとえば地理的な単位ごとに特定される。たとえば地図を予め所定の地理的な単位に区分しておき、サーバはそれら地理的単位ごとに気象情報や道路情報を格納し、管理する。そしてＥＣＵ２０は、決定した走行経路を含む地理的単位を対象として、気象情報や道路情報といった外部情報をサーバに要求する。

さらにＥＣＵ２０は、現在の車両外部の状態を示す外部環境情報や、車両の状態情報を取得する（Ｓ２１０）。外部環境情報は、走行環境が自動運転に影響を及ぼす可能性を判断するために取得される。自動運転に影響を及ぼす走行環境には、例えば低摩擦係数の路面（低μ路とも呼ぶ）などの路面状態や、気象条件による視程の制限などが含まれる。このため、ステップＳ２１０で取得する外部環境情報には、外界センサにより取得した情報、例えば外気温センサで取得した外気温度や、ライダ４２により得た物標までの距離から特定される視程などが含まれる。ただし、車両が駐車されている場合など、たとえばライダ４２により特定した視程が気象条件によるものとは言えない場合もあるので、ステップＳ２１０では、カメラ４１やライダ４２に基づく外部環境情報は取得しなくともよい。またステップＳ２１０では、車両の状態を示す車両状態情報を内界センサにより取得してもよい。車両の状態情報にはたとえば、ヨーレートや横加速度、車輪速、スロットル開度やブレーキ踏力などが含まれる。

次に現在地から目的地までの走行経路（予定走行経路と呼ぶ）について、走行環境を特定する（Ｓ２１２）。特定する走行環境には、上述したように路面状態や視程を含む。ステップＳ２１２では、たとえばステップＳ２０８で取得した予定走行経路上の気象情報や道路情報に基づいて、予定走行経路が通る上述した地理的な単位ごとに路面状態を予測する。予測した路面状態は地理的な位置と紐づけられて保存されてもよい。凍結路面や積雪路に関する情報は、たとえば気象情報や道路情報から直接的に取得してもよいし、気温や気象から予測してもよい。たとえば気温が氷点下の地域に含まれた道路は凍結路面と予測できるし、所定量以上の降雪がある地域の一般道は積雪があると予測できる。また気象情報が霧や吹雪であったり、あるいは所定量以上の降雪があり、かつ所定値以上の風速の地域は、視程が限られているものと予測できる。また予定走行経路全体にわたって降雨や降雪がなく、霧の発生もないような気象条件であれば、走行経路上のどこにも自動運転に影響を及ぼすような走行環境はなく、路面の状態すなわち走行環境は良好であると予測できる。

また車両が走行中あるいは屋外で停車中であれば、たとえば外界センサで取得した外部環境情報や内界センサで取得した車両状態情報に基づいて路面状態を含む走行環境を特定できる。たとえば、カメラ４１による撮影画像を画像認識して路面全体が白ければ、積雪路であると判定できる。また外気温センサにより現在の外気温として氷点下の温度（あるいは氷点下且つ所定温度以下の温度）が検知されたなら、凍結路面であると判定してもよい。また例えば、ライダ４２で、あるいはライダ４２とレーダ４３との両方でゴーストが検出された場合にはそのゴーストは積雪路の走行による雪の巻き上げと推定でき、その場合にも積雪路面と判定できる。またたとえば内界センサにより、車輪速などから車輪のスリップやスキッドが検出されたなら、スリップが生じたスロットル開度やスキッドが生じたブレーキ踏力と併せて、路面の摩擦係数を推定できる。また例えばヨーレートおよび横方向の加速度をセンサで検知し、車両の速度および舵角とから求められたヨーレートおよび横方向の加速度とを比較して、その一致の程度により車両の横滑りを検知できる。そしてたとえばこの横滑りが発生した速度や舵角からも路面の摩擦係数の程度を推定できる。推定した路面の摩擦係数が所定の閾値よりも小さければ、現在の路面は低摩擦係数（低μ路）であると判定できる。

そこで、ステップＳ２１２で特定した予定走行経路における走行環境に、上述した例のような、自動運転に影響を及ぼすと考えられる所定の走行環境が含まれているかを判定する（Ｓ２１４）。所定の走行環境とは上述したように、自動運転に影響を及ぼし得る走行環境であり、たとえば凍結路面や積雪路などの低μ路に加えて、吹雪や霧など、外界センサの視程が短くなる状況を含めてもよい。所定の走行環境が含まれている判定した場合には、運転者に対して走行経路の再探索を行うか否かの入力を促すメッセージを入出力装置９により表示し、それに対する入力が走行経路の再探索か否かを判定する（Ｓ２１６）。再探索が指示された場合にはステップＳ２０２に分岐する。

一方、走行経路の再探索が選択されなかった場合には、入出力装置９により、運転者に対して、予定走行経路上に、所定の走行環境があること、すなわち自動運転に影響を及ぼす可能性があることを報知する（Ｓ２１８）。この報知には、単にその可能性を示すメッセージのほか、自動運転を行うか否かを運転者に選択させるメッセージを含めてもよい。ここでは報知の出力後にＥＣＵ２０が持つタイマに所定時間をセットしてその計測を開始し（Ｓ２２２）、そのメッセージに対する運転者による入力を待つ。

一方、予定走行経路上には所定の走行環境がないとステップＳ２１４で判定された場合、自動運転モードを設定する（Ｓ２２０）。本実施形態では自動運転モードには、二つのレベルがあるものとしている。レベル３（第２レベル）は最も高いレベル自動運転を実現する。たとえば、運転者は駆動、操舵、制動のいずれについても全く操作しなくともよく、さらに、手動運転へのテイクオーバに備える必要もない（ハンズオフ−アイズオフ）。レベル２（第１レベル）はレベル３よりも低いレベルの自動運転を実現する。たとえば、運転者は駆動、操舵、制動のいずれについても操作しなくともよいが、たとえば車両からメッセージを監視し、自動運転から手動運転へのテイクオーバに備えていなくてはならない（ハンズオフ−アイズオン）。自動運転モードが設定されると、自動運転の制御が開始され、車両１は設定された予定走行経路にしたがって自動運転により走行する。なお自動運転のレベル１は例えば高速道路における追従走行など、レベル２よりもさらに限定的な自動運転である。

なお、ステップＳ２１４で、予定走行経路に所定の走行環境があると判定された場合には、ステップＳ２１６で経路の再探索を実行せず、ステップＳ２１８に分岐してもよい。

さて、図２のステップＳ２１８で所定の走行環境があることが報知された場合、それに対する入力があるか、あるいはステップＳ２２２でセットしたタイマが満了すると、図３の手順がＥＣＵ２０により実行される。運転者が報知に対する応答を入力せずに所定時間が満了した場合、選択されたレベルの自動運転モードが設定される。これは、車両１からの報知に対応せず放置した運転者は、その報知に気づいておらず、自動運転モードでの走行が行われることを期待している可能性があるためである。本実施形態では自動運転にレベルが設けられているので、所定時間が満了した場合にはまず自動運転のレベルを高レベル（たとえばレベル３など設定可能な最高レベル）とするか、それとも低レベル（たとえばレベル２など下位レベル）とするか判定する（Ｓ３０２）。この判定は、たとえば運転者にレベルを選択するための入力を求め、それに基づいて判定してもよいし、予め設定されている基準で判定してもよい。設定されるレベルが最高レベルではないと判定された場合にはレベル２の自動運転モードを設定する（Ｓ３０４）。一方、最高レベルと判定された場合にはレベル３の自動運転モードを設定する（Ｓ３０６）。なお設定される自動運転レベルは、降雨・降雪量や視程などにより、制限してもよい。たとえばサーバから取得した気象情報等に基づいて、所定の降雨量（XXｍｍ以上の降雨量）であれば、設定できる自動運転の最高レベルをレベル３からレベル２へ落とすことや、そもそも、悪天候情報が入った場合には、最大レベルをレベル２にするなどしてもよい。このように、設定する自動運転レベルを、環境に応じて制限してもよい。

また、運転者により報知に対する応答が入力された場合には、その入力に基づいて自動運転モードを設定するか判定する（Ｓ３００）。自動運転モードを設定しない旨の入力があった場合には、自動運転モードを設定せず（すなわち手動運転で）、処理を終了する。この場合には、車両の運転はこの後運転者により行われる。一方、自動運転モードを設定する旨の入力がされた場合には、ステップＳ３０２に分岐する。後は上述した通りである。ただし、報知に対する応答として自動運転のレベルが入力された場合には、指定されたレベルに応じてステップＳ３０４またはステップＳ３０６を実行し、自動運転モードを設定してよい。

このようにして、走行開始前に設定された目的地までの予定走行経路に所定の走行環境の部分が含まれていると、自動運転による走行を開始する前に（すなわち事前に）、その旨を運転者に報知する。そして、運転者による意思表示の機会を提供し、その意思表示に応じて自動運転モードを設定する。

なお上記手順では、所定の走行環境が予定走行経路のどこに現れても、所定の走行環境があることを運転者に報知している。しかし該当する場所が現在地よりも遠方にあることもあり得る。そこで、該当する場所が現在地よりも所定距離以上離れている場合には、その場所の情報とそこが所定の走行環境である旨を記憶しておき、いったん自動運転モードを設定して走行を開始してもよい。そして該当する場所まで一定の距離（または時間）の位置に達したなら、そこで、所定の走行環境の場所がある旨を運転者に報知してもよい。この場合にも、報知に対する処理は上記した通りである。

また、自動運転モードにレベルを設けずに、自動運転モードを設定するか、あるいはしないかを切り替えてもよい。この場合には図３において所定時間が満了した場合、または自動運転モードを設定する入力があった場合には、自動運転モードを設定すればよい。

●自動運転時の制御手順
図２，３に示したように、事前に走行環境の判定を行う一方で、自動運転による走行中にも、現在の走行環境が所定の走行環境であるか否かを継続的に判定する。これにより所定の走行環境を事前に予測できなかった場合でも、現にその所定の走行環境であることを判定できる。その手順を図４に示す。図４の手順もＥＣＵ２０により実行される。図４の手順は例えば自動運転で走行中、周期的あるいは定期的に実行される。あるいは所定の距離を走行する都度実行するものとしてもよい。繰り返し周期は設定に応じて可変であってもよいし、予め固定しておいてもよい。周期は例えば１分や５分、１０分など、さほど高頻度でなくともよい。また所定の走行距離ごとに繰り返す場合にも、その繰返し周期は、例えば１キロ、５キロ、１０キロなど、比較的低頻度で良い。あるいは、気象条件に応じて、たとえば降雨や降雪のある場合にはより高頻度で実行し、晴天であればより低頻度で実行してもよい。

図４において、車両の走行中に、外界センサから外部環境情報を取得する（Ｓ４００）。また外部環境情報に加えて、通信装置２４ｃを用いて外部情報を取得してもよい。この場合には取得する外部情報は、例えば現在地を含む地域の気象情報や道路情報であってよい。そして取得した外部環境情報（及びあれば外部情報も）を基に、現在の走行環境を特定する（Ｓ４０２）。そして現在地の走行環境が所定の走行環境に該当するか判定する（Ｓ４０４）。所定の走行環境は図２について説明したものと同じでよい。該当すると判定した場合には、自動運転に影響を及ぼす可能性を運転者に報知し（Ｓ４０６）、タイマを用いて所定時間の計測を開始し（Ｓ４０８）、運転者による入力を待つ。

なおステップＳ４００で、将来走行するであろう予定走行経路についても図２と同様に、通信装置２４ｃを介して取得した気象情報や道路情報等の外部情報を取得してもよい。この場合には取得した外部情報に基づいて、所定の走行環境であるか否かを判定してもよい。これは図２で説明した通りである。ただしこの場合には、取得する外部情報は、たとえば現在時点から所定時間後に走行する予定の地域に関するものとし、それに基づいて所定時間後の予想される走行環境を特定してよい。このようにすることで、自動運転による走行中に、現在のみならず近い将来の走行環境を特定でき、所定の走行環境であるか判定できる。

図５に、運転者による入力があった場合、または所定時間経過した場合のＥＣＵ２０による処理手順を示す。まず入力が、自動運転を継続する旨の入力か否かを判定する（Ｓ５２０）。継続する旨の入力であると判定した場合には、特に何も行うことなく処理を終了する。

一方、自動運転を継続する旨の入力ではないと判定した場合には、現在の自動運転のレベルを判定する（Ｓ５２２）。現在のレベルが高レベル（例えばレベル３）であれば、自動運転のレベルを低いレベル（例えばレベル２）へと遷移させる（Ｓ５２４）。このとき、自動運転のレベルを下げる旨の報知を運転者へ行うのが望ましい。ステップＳ５２２で現在のレベルが低レベル（例えばレベル２）と判定された場合には、自動運転モードを終了させ、手動運転モードへと切り替える（Ｓ５２６）。これはいわゆるテイクオーバであり、運転者へのテイクオーバの報知を行い、それに対するテイクオーバの確認の入力を求めることが望ましい。

このようにして、自動運転モードを継続する場合にはそのまま自動運転を続けるが、そうでない場合には、自動運転のレベルを下げるように制御する。またステップＳ４０８で行った報知に対する応答がないまま所定時間経過した場合には、自動運転の続行が選択されたものとして特になにもすることなく処理を終了する。ただし、この場合には運転者が報知に気づいていない可能性もあるので、自動運転を続行する旨の報知をさらに行ってもよい。また図５では自動運転レベルが２段階であるものとして説明しているが、３段階以上ある場合には、現在のレベルが最低レベルならば手動運転にテイクオーバし、それ以上のレベルではレベルを下げるように制御してもよい。

なお、図４のステップＳ４０４で現在の走行環境が所定の走行環境に該当すると判定した場合に、直ちに自動運転のレベルを遷移させてもよい。この場合にはたとえば図４のステップＳ４０６の直後に、著しく天候や周辺の走行環境が変化したことを判定する。そして該当するならば、ステップＳ４０８を実行せずに、図５のステップＳ５２２へと分岐する。このようにすることで、急激な走行環境の変動に対して迅速に追従することができる。なお著しく天候や周辺の走行環境が変化したことを判定は、たとえば気象情報に基づいてもよいが、カメラ４１やレーダ４２、ライダ４３等の外界センサにより検知した外部環境情報に基づいて行ってもよいし、それらの情報から総合的に判断してもよい。外部センサで検知した外部環境に基づく場合には、走行環境を、所定の走行環境とその他の走行環境というように二値的に分類せず、少なくとも三段階以上の複数の段階で評価する。たとえばそれら段階を「良好な走行環境」、「中間的な走行環境」、「所定の走行環境」とした場合に、「良好な走行環境」から「中間的な走行環境」に遷移した時刻と、「中間的な走行環境」から「所定の走行環境」に遷移した時刻との時間差を決定する。この時間差が所定値より小さければ急激な変動と判断してよい。

図６にも、運転者による入力があった場合、または所定時間経過した場合のＥＣＵ２０による処理手順の他の例を示す。ただし図６では、自動運転のレベルに関わらず、自動運転を継続するか手動運転へとテイクオーバするかのいずれかである。まず入力が、自動運転を継続する旨の入力か否かを判定する（Ｓ５００）。継続する旨の入力であると判定した場合には、特に何も行うことなく処理を終了する。一方、自動運転を継続する旨の入力ではないと判定した場合には、自動運転モードを終了させ、手動運転モードへと切り替える（Ｓ５０２）。このときもやはり、運転者へのテイクオーバの報知と、テイクオーバの確認の入力を求めることとを行うことが望ましい。またステップＳ４０８で行った報知に対する応答がないまま所定時間経過した場合には、自動運転の続行が選択されたものとして特になにもすることなく処理を終了する。ただし、この場合には運転者が報知に気づいていない可能性もあるので、自動運転を続行する旨の報知をさらに行ってもよい。このようにして、自動運転モードを継続する場合にはそのまま自動運転を続けるが、そうでない場合には、自動運転を取りやめる。

以上の構成及び手順により、本実施形態によれば、予定走行経路に所定の走行環境があることを判定でき、所定の走行環境があると判定された場合には、そのことを運転者に事前に報知することができる。そしてその報知に応じた運転モードを運転者が決定する機会を提供することができる。さらに、走行中に所定の走行環境であることを判定することができ、所定の走行環境であると判定された場合には、そのことを運転者に報知することができる。そしてその報知に応じた運転モードを運転者が決定する機会を提供することができる。

●実施形態のまとめ
以上説明した本実施形態をまとめると以下のとおりである。
（１）本実施形態の第一の態様は、車両の走行を制御する車両制御装置であって、
前記車両の走行環境を特定する環境特定手段と、
自動運転モードが設定されている場合には、前記環境特定手段により特定した前記走行環境に応じて前記車両の走行を制御する制御手段と、
運転者への報知を行うための出力手段とを有し、
前記制御手段は、前記走行環境が所定の走行環境であるか否かを判定し、前記所定の走行環境であると判定された場合には、前記出力手段により、前記判定の結果の報知を出力することを特徴とする。
この構成により、走行環境が所定の走行環境であることを判定し、その判定の結果を運転者に報知することができる。

（２）本実施形態の第二の態様は、第一の態様に加えて、前記走行環境は、車両状態検知手段により検知した前記車両の状態と、外部検知手段により検知した前記車両の外部の状態と、通信手段を介して取得した外部情報との少なくともいずれかを含み、
前記環境特定手段は、前記走行環境に含まれる前記車両の状態と、前記車両の外部の状態と、前記外部情報との少なくともいずれかに基づいて、前記所定の走行環境であることを判定することを特徴とする。
この構成により、車両の状態と外部情報との少なくともいずれかに基づいて所定の走行環境であることを判定できる。

（３）本実施形態の第三の態様は、第一の態様または第二の態様に加えて、運転者による入力を受け付ける入力手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記報知として、前記自動運転モードを設定するか否かの問い合わせを出力し、前記報知を出力してから所定時間のうちに前記報知に応じた入力がされない場合、または、前記自動運転モードを設定する指示が入力された場合には、前記自動運転モードを設定することを特徴とする。
この構成により、走行環境が所定の走行環境であることの報知に応じて所定時間入力がない場合、または自動運転モードの設定指示が入力された場合には、自動運転モードを設定できる。

（４）本実施形態の第四の態様は、第三の態様に加えて、前記自動運転モードを設定することは、前記自動運転モードが設定されていない場合に新たに自動運転モードを設定することと、前記自動運転モードが既に設定されている場合に自動運転モードを継続することとを含むことを特徴とする。
この構成により、所定の走行環境の判定を、自動運転モードが設定される前に行うこともできるし、あるいは自動運転モードで走行中に行うこともできる。

（５）本実施形態の第五の態様は、第一乃至第四の態様に加えて、前記自動運転モードは、第一レベルと、前記第一レベルよりも運転者による介入の程度が低い第二レベルとを含み、
前記制御手段は、前記第二レベルの前記自動運転モードで前記車両の走行を制御している際に、前記走行環境が前記所定の走行環境であると判定した場合には、前記報知に対する入力に基づいて、前記自動運転モードを前記第一レベルへと遷移させることを特徴とする。
この構成により、所定の走行環境においては、より低いレベルで自動運転を行うことができる。

（６）本実施形態の第六の態様は、第二の態様に加えて、予め走行経路を設定するための設定手段をさらに有し、
前記制御装置は、前記走行経路が予め設定されている場合には、前記通信手段を介して設定された前記走行経路についての前記外部情報を取得し、前記走行経路における前記走行環境が前記所定の走行環境であるか否かを判定することを特徴とする。
この構成により、走行経路が予め設定されている場合には、通信で得た情報に基づいて設定された走行経路に所定の走行環境があるかどうかを判定できる。

（７）本実施形態の第七の態様は、第六の態様に加えて、前記制御装置は、前記走行経路が予め設定されている場合には、前記自動運転モードを設定して前記車両の走行制御を開始する前に、前記走行経路における前記走行環境が前記所定の走行環境か否かを判定し、判定の結果に応じた報知を行うことを特徴とする。
この構成により、走行に先立って走行経路を設定し、設定された走行経路に所定の走行環境があるかを事前に判定できる。

なお、自動運転のレベルにより、そのレベルで許容される最大車速や、ユーザー設定車速が決まる。そのため、本実施形態の自動運転の制御によれば、走行環境の変化を検出したことにより、夫々のレベルで許容される最大車速を制限したり、ユーザー設定車速を低下させたりすることになる。

また、上記実施形態では、現在の自動運転レベルを、最高レベル（たとえばレベル３）から下位レベル（たとえばレベル２）へと遷移させる例を説明した。しかし、例えばひとつのレベルの中で、特定の機能に関するサブレベルを遷移させてもよい。たとえばレベル２の中で、運転者がハンドルを離した状態で車線を維持するハンズオフモードから、運転者がハンドルを握った状態で車線を維持するハンズオンモードへの遷移としてもよい。

さらに本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

５ジャイロセンサ、９入出力装置、２０−２９ＥＣＵ、２４ｃ通信装置、４１カメラ、４２ライダ

Claims

車両の走行を制御する車両制御装置であって、
前記車両の走行環境を特定する環境特定手段と、
自動運転モードが設定されている場合には、前記環境特定手段により特定した前記走行環境に応じて前記車両の走行を制御する制御手段と、
運転者への報知を行うための出力手段と、
運転者による入力を受け付ける入力手段と、
予め走行経路を設定するための設定手段とを有し、
前記制御手段は、前記走行環境が所定の走行環境であるか否かを判定し、前記所定の走行環境であると判定された場合には、前記出力手段により、前記判定の結果の報知を出力し、
前記制御手段は、前記報知として、前記自動運転モードを設定するか否かの問い合わせを出力し、前記報知を出力してから所定時間のうちに前記報知に応じた入力がされない場合には、前記自動運転モードを設定し、
前記制御手段は、前記走行経路が予め設定されている場合には、前記自動運転モードでの走行を開始する前に、前記通信手段を介して設定された前記走行経路についての前記外部情報を取得し、前記走行経路における前記走行環境が前記所定の走行環境であるか否かを判定し、
前記所定の走行環境の場所が現在地よりも所定距離以上離れている場合には、いったん自動運転モードを設定して走行を開始し、前記所定の走行環境の場所まで一定の距離または時間の位置に達したなら、前記所定の走行環境の場所がある旨を報知する
ことを特徴とする車両制御装置。
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記走行環境は、車両状態検知手段により検知した前記車両の状態と、外部検知手段により検知した前記車両の外部の状態と、通信手段を介して取得した外部情報との少なくともいずれかを含み、
前記環境特定手段は、前記走行環境に含まれる前記車両の状態と、前記車両の外部の状態と、前記外部情報との少なくともいずれかに基づいて、前記所定の走行環境であることを判定することを特徴とする車両制御装置。
請求項１または２に記載の車両制御装置であって、
前記制御手段は、前記報知に対して前記自動運転モードを設定する指示が入力された場合にも、前記自動運転モードを設定することを特徴とする車両制御装置。
請求項３に記載の車両制御装置であって、
前記自動運転モードを設定することは、前記自動運転モードが設定されていない場合に新たに自動運転モードを設定することと、前記自動運転モードが既に設定されている場合に自動運転モードを継続することとを含むことを特徴とする車両制御装置。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
前記自動運転モードは、第一レベルと、前記第一レベルよりも運転者による介入の程度が低い第二レベルとを含み、
前記制御手段は、前記第二レベルの前記自動運転モードで前記車両の走行を制御している際に、前記走行環境が前記所定の走行環境であると判定した場合には、前記報知に対する入力に基づいて、前記自動運転モードを前記第一レベルへと遷移させることを特徴とする車両制御装置。
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記制御手段は、前記走行経路が予め設定されている場合には、前記自動運転モードを設定して前記車両の走行制御を開始する前に、前記走行経路における前記走行環境が前記所定の走行環境か否かを判定し、判定の結果に応じた報知を行うことを特徴とする車両制御装置。