JP6961791B2 - 車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムに関する。

従来、目的地設定部によって目的地が設定されている場合は目的地自動運転のための進路を生成して自動運転を開始し、目的地設定部によって目的地が設定されておらず走行意志検出部によって運転者に走行継続意志があると検出された場合は道なり自動運転のための進路を生成して自動運転を開始し、目的地設定部によって目的地が設定されておらず走行意志検出部によって運転者に走行継続意志がないと検出された場合は自動停車のための進路を生成して自動運転を開始する運転支援装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１１／１５８３４７号

しかしながら、従来の装置では、車両の乗員の挙動に適した制御が実行されない場合があった。

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、車両の乗員の挙動に適した制御を実行することができる車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

（１）：車両の周辺状況を認識する認識部と、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵および加減速を制御して車両の自動運転制御を行う制御部と、を備え、前記自動運転制御は、少なくとも、前記車両の運転席に着座した乗員にステアリングホイールの把持が要求される第１モードによる制御と、前記車両の乗員にステアリングの把持が要求されない第２モードによる制御と、を含み、前記制御部は、前記第１モードによる制御が実行されている場合において、第１条件が成立した場合には、速やかに前記自動運転制御を終了し、前記第２モードによる制御が実行されている場合において、前記第１条件が成立した場合には、前記自動運転制御を終了させるための第１制御を実行し、前記第２モードによる制御が実行されている場合において、第２条件が成立した場合には、前記第２モードによる制御を終了し、前記車両を乗員の操作に依らずに自動で減速させるための第２制御を実行し、前記第１条件は、（１）前記自動運転制御の作動に関するスイッチが前記車両の乗員によって操作されたこと、または（２）前記車両の乗員によって前記車両の運転に関する操作が所定度合以上で行われたことであり、前記第１制御は、上記（１）が成立した場合に前記車両の乗員に手動運転を促す報知を出力した後、所定時間の経過後に前記自動運転制御を終了させる制御、または上記（２）が成立した場合に前記自動運転制御を終了させる制御であり、前記第２条件は、前記自動運転制御の制御状態が所定度合以下に低下したこと、または前記車両の乗員の覚醒度合が所定度合以下に低下したことである車両制御システムである。

（２）：上記（１）において、前記制御部は、前記第１条件が成立したことに応じて前記自動運転制御が終了する場合、および前記第２条件が成立したことに応じて行われる前記第２制御が実行される前後において、前記車両の乗員に運転の交代を促す情報を出力部に出力させる。

（３）：上記（１）または（２）において、前記制御部は、前記第２制御を実行した結果、前記車両の状態が安定した場合において、前記車両の乗員が所定の操作を行ったことを検知した場合に、前記第２制御を終了させるとともに前記自動運転制御を終了する。

（４）：上記（１）から（３）のうちいずれかにおいて、前記制御部は、前記第２モードによる制御が実行されている際に、前記車両の乗員によって車両の運転に関する操作が所定度合未満で行われた場合、前記車両の運転に関する操作を反映させつつ前記自動運転制御を継続し、前記車両の乗員によって車両の運転に関する操作が所定度合以上で行われた場合、前記第１条件が成立したと判定し、前記自動運転制御を終了させるための第１制御を実行させる。

（５）：車両の周辺状況を認識する認識部と、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵および加減速を制御して車両の自動運転制御を行う制御部と、を備え、前記自動運転制御は、少なくとも、前記車両の運転席に着座した乗員にステアリングホイールの把持が要求される第１モードによる制御と、前記車両の乗員にステアリングの把持が要求されない第２モードによる制御と、を含み、前記制御部は、前記第１モードによる制御が実行されている場合において、前記自動運転制御の作動に関するスイッチが前記車両の乗員によって操作された、または前記車両の乗員によって前記車両の運転に関する操作が所定度合以上で行われた場合には、前記自動運転制御を終了させるための制御を実行し、前記第２モードによる制御が実行されている場合において、前記車両の乗員によって前記車両の運転に関する操作が所定度合以上で行われた場合には、前記第２モードによる制御を終了し、前記第１モードに移行し、前記第２モードによる制御が実行されている場合において、前記自動運転制御の制御状態が所定度合以下に低下したこと、または前記車両の乗員の覚醒度合が所定度合以下に低下した場合には、前記第２モードによる制御を終了し、前記車両を自動で減速させるための制御を実行する車両制御システムである。

（６）：車載コンピュータが、車両の周辺状況を認識し、前記認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵および加減速を制御して車両の自動運転制御を行い、前記自動運転制御は、少なくとも、前記車両の運転席に着座した乗員にステアリングホイールの把持が要求される第１モードによる制御と、前記車両の乗員にステアリングの把持が要求されない第２モードによる制御と、を含み、前記第１モードによる制御が実行されている場合において、第１条件が成立した場合には、速やかに前記自動運転制御を終了し、前記第２モードによる制御が実行されている場合において、前記第１条件が成立した場合には、前記自動運転制御を終了させるための第１制御を実行し、前記第２モードによる制御が実行されている場合において、第２条件が成立した場合には、前記第２モードによる制御を終了し、前記車両を乗員の操作に依らずに自動で減速させるための第２制御を実行し、前記第１条件は、（１）前記自動運転制御の作動に関するスイッチが前記車両の乗員によって操作されたこと、または（２）前記車両の乗員によって前記車両の運転に関する操作が所定度合以上で行われたことであり、前記第１制御は、上記（１）が成立した場合に前記車両の乗員に手動運転を促す報知を出力した後、所定時間の経過後に前記自動運転制御を終了させる制御、または上記（２）が成立した場合に前記自動運転制御を終了させる制御であり、前記第２条件は、前記自動運転制御の制御状態が所定度合以下に低下したこと、または前記車両の乗員の覚醒度合が所定度合以下に低下したことである車両制御方法である。

（７）：車載コンピュータに、車両の周辺状況を認識させ、前記認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵および加減速を制御して車両の自動運転制御を行わせ、前記自動運転制御は、少なくとも、前記車両の運転席に着座した乗員にステアリングホイールの把持が要求される第１モードによる制御と、前記車両の乗員にステアリングの把持が要求されない第２モードによる制御と、を含み、前記第１モードによる制御が実行されている場合において、第１条件が成立した場合には、速やかに前記自動運転制御を終了させ、前記第２モードによる制御が実行されている場合において、前記第１条件が成立した場合には、前記自動運転制御を終了させるための第１制御を実行させ、前記第２モードによる制御が実行されている場合において、第２条件が成立した場合には、前記第２モードによる制御を終了し、前記車両を乗員の操作に依らずに自動で減速させるための第２制御を実行させ、前記第１条件は、（１）前記自動運転制御の作動に関するスイッチが前記車両の乗員によって操作されたこと、または（２）前記車両の乗員によって前記車両の運転に関する操作が所定度合以上で行われたことであり、前記第１制御は、上記（１）が成立した場合に前記車両の乗員に手動運転を促す報知を出力した後、所定時間の経過後に前記自動運転制御を終了させる制御、または上記（２）が成立した場合に前記自動運転制御を終了させる制御であり、前記第２条件は、前記自動運転制御の制御状態が所定度合以下に低下したこと、または前記車両の乗員の覚醒度合が所定度合以下に低下したことであるプログラムである。

（１）から（７）によれば、車両の乗員の挙動に適した制御を実行することができる。

（２）によれば、乗員に車両の運転に関する情報を適切に通知することができる。

（３）によれば、車両の状態が安定した場合に、運転者の操作に基づいてより確実に運転操作を運転者に引き継ぐことができる。

（４）によれば、車両の乗員による車両の運転委関する操作の度合に応じて、車両を適切に制御することができる。

実施形態に係る車両制御システムを利用した車両システム１の構成図である。 第１制御部１２０第２制御部１６０および切替制御部１７０の機能構成図である。 切替制御部１７０の指示により遷移する制御モードを説明するための図である。 自動運転制御ユニット１００により実行される処理の流れを示すフローチャート（その１）である。 自動運転制御ユニット１００により実行される処理の流れを示すフローチャート（その２）である。 遷移判定処理の内容の一例を示す図である。 第２処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第３処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第２実施形態の車両システム１Ａの機能構成の一例を示す図である。 実施形態の自動運転制御ユニット１００（運転支援ユニット３００）のハードウェア構成の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、およびプログラムの実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
［全体構成］
図１は、実施形態に係る車両制御システムを利用した車両システム１の構成図である。車両システム１が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機を備える場合、電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。

車両システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、車両センサ４０と、車室内カメラ４２と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）６０と、運転操作子ユニット８０と、自動運転制御ユニット１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。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、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。

カメラ１０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１０は、車両システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０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１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。

レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。

ファインダ１４は、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ファインダ１４は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。

物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置１６は、認識結果を自動運転制御ユニット１００に出力する。また、物体認識装置１６は、必要に応じて、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４の検出結果をそのまま自動運転制御ユニット１００に出力してよい。

通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。

ＨＭＩ３０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。

車両センサ４０は、自車両Ｍの速度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。

車室内カメラ４２は、例えば、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４２は、自車両Ｍの乗員（例えば運転者）を撮像可能な位置に取り付けられる。車室内カメラ４２は、例えば、所定の周期的で撮像対象の領域を撮像し、撮像した画像を自動運転制御ユニット１００に出力する。車室内カメラ４２は、赤外線カメラやステレオカメラであってもよい。

ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備え、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ４０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。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。経路決定部５３により決定された地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。また、ナビゲーション装置５０は、経路決定部５３により決定された地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。なお、ナビゲーション装置５０は、例えば、乗員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。また、ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから返信された地図上経路を取得してもよい。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１として機能し、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１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）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、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経路を走行できるように、推奨車線を決定する。

第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２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、第２地図情報６２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。第２地図情報６２は、通信装置２０を用いて他装置にアクセスすることにより、随時、アップデートされてよい。

運転操作子ユニット８０は、例えば、アクセルペダル８２、ブレーキペダル８４、ステアリングホイール８６、シフトレバー、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含む。また、運転操作子ユニット８０は、操作子センサを含む。操作子センサは、例えば、アクセル開度センサ８３、ブレーキセンサ８５、ステアリングセンサ８７、および把持センサ８８を含む。アクセル開度センサ８３、ブレーキセンサ８５、ステアリングセンサ８７、または把持センサ８８は、その検出結果を、自動運転制御ユニット１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一方または双方に出力する。

アクセル開度センサ８３は、アクセルペダル８２の開度を検出する。ブレーキセンサ８５は、ブレーキペダル８４の操作度（または操作量）を検出する。ブレーキセンサ８５は、例えば、ブレーキペダルの変化量、またはブレーキ装置２１０のマスターシリンダの液圧に基づいて、ブレーキペダルの踏込量を検出する。ステアリングセンサ８７は、ステアリングホイール８６の操作度（または操作量）を検出する。ステアリングセンサ８７は、例えば、ステアリングシャフトに設けられ、ステアリングシャフトの回転角に基づいてステアリングホイール８６の操作度を検出する。また、ステアリングセンサ８７は、操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに基づいて、ステアリングホイール８６の操作度を検出してもよい。

把持センサ８８は、ステアリングホイール８６が自車両Ｍの乗員に把持されている状態であるか否かを検出する。把持センサ８８は、例えば、ステアリングホイール８６の周方向に沿うように設けられた静電容量センサである。把持センサ８８は、検出対象の領域に乗員の手が触れたことを、静電容量の変化として検出する。

自動運転制御ユニット１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０と、切替制御部１７０と、乗員認識部１８０とを備える。第１制御部１２０と第２制御部１６０と切替制御部１７０とは、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェア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、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）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協働によって実現されてもよい。自動運転制御ユニット１００の詳細については後述する。

走行駆動力出力装置２００は、自車両Ｍ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、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子ユニット８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。

ブレーキ装置２１０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、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子ユニット８０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。ブレーキ装置２１０は、運転操作子ユニット８０に含まれるブレーキペダル８４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２１０は、上記説明した構成に限らず、第２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電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

ステアリング装置２２０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、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子ユニット８０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

図２は、第１制御部１２０、第２制御部１６０および切替制御部１７０の機能構成図である。なお、図２では、乗員認識部１８０を省略している。第１制御部１２０は、切替制御部１７０の指示に応じた車両の制御モードで自車両Ｍを制御する（詳細は図３参照）。

第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、行動計画生成部１４０とを備える。第１制御部１２０は、例えば、ＡＩ（Artificial Intelligence；人工知能）による機能と、予め与えられたモデルによる機能とを並行して実現する。例えば、「交差点を認識する」機能は、ディープラーニング等による交差点の認識と、予め与えられた条件（パターンマッチング可能な信号、道路標示などがある）に基づく認識とが並行して実行され、双方に対してスコア付けして総合的に評価することで実現される。これによって、自動運転（運転支援）の信頼性が担保される。

認識部１３０は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力される情報に基づいて、自車両Ｍの周辺にある物体の位置、および速度、加速度、自車両Ｍと物体との距離、自車両Ｍに対する物体の相対速度等の状態を認識する。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心など）を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体の「状態」とは、物体の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。また、認識部１３０は、カメラ１０の撮像画像に基づいて、自車両Ｍがこれから通過するカーブの形状を認識する。認識部１３０は、カーブの形状をカメラ１０の撮像画像から実平面に変換し、例えば、二次元の点列情報、或いはこれと同等なモデルを用いて表現した情報を、カーブの形状を示す情報として行動計画生成部１４０に出力する。

また、認識部１３０は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）を認識する。例えば、認識部１３０は、第２地図情報６２から得ら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１０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。なお、認識部１３０は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレールなどを含む走路境界（道路境界）を認識することで、走行車線を認識してもよい。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。また、認識部１３０は、一時停止線、障害物、赤信号、料金所、標識、看板、その他の道路事象を認識する。

認識部１３０は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。認識部１３０は、例えば、自車両Ｍの基準点の車線中央からの乖離、および自車両Ｍの進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識してもよい。また、これに代えて、認識部１３０は、走行車線のいずれかの側端部（道路区画線または道路境界）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。

また、認識部１３０は、上記の認識処理において、認識精度を導出し、認識精度情報として行動計画生成部１４０に出力してもよい。例えば、認識部１３０は、一定期間において、道路区画線を認識できた頻度に基づいて、認識精度情報を生成する。

行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自動運転において順次実行されるイベントを決定する。イベントには、例えば、一定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、前走車両に追従する追従走行イベント、前走車両を追い越す追い越しイベント、障害物との接近を回避するための制動および／または操舵を行う回避イベント、カーブを走行するカーブ走行イベント、交差点や横断歩道、踏切などの所定のポイントを通過する通過イベント、車線変更イベント、合流イベント、分岐イベント、自動停止イベント、自動運転を終了して手動運転に切り替えるためのテイクオーバーイベントなどがある。

行動計画生成部１４０は、起動したイベントに応じて、自車両Ｍが将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、自車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）ごとの自車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自車両Ｍの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。

行動計画生成部１４０は、例えば、推奨車線に基づいて目標軌道が生成する。推奨車線は、目的地までの経路に沿って走行するのに都合が良いように設定される。行動計画生成部１４０は、推奨車線の切り替わり地点の所定距離（イベントの種類に応じて決定されてよい）手前に差し掛かると、通過イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベントなどを起動する。各イベントの実行中に、障害物を回避する必要が生じた場合には、回避軌道が生成される。

第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０によって生成された目標軌道を、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、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。

第２制御部１６０は、例えば、取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置２２０を制御する。速度制御部１６４および操舵制御部１６６の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部１６６は、自車両Ｍの前方の道路の曲率に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。

切替制御部１７０は、カメラ１０や、レーダ装置１２、ファインダ１４、物体認識装置１６、車両センサ４０、ＭＰＵ６０、操作センサ（アクセル開度センサ８３、ブレーキセンサ８５、ステアリングセンサ８７、把持センサ８８）、自動運転制御ユニット１００の状態や、センサの検知結果に基づいて、図３に示すように自車両Ｍ（例えば、車両の制御モード）を制御する。

乗員認識部１８０は、車室内カメラ４２により撮像された画像を解析し、解析結果に基づいて乗員（例えば運転者）の状態を監視する。乗員認識部１８０は、画像の解析結果に基づいて、乗員が寝ている状態であるか否かを判定したり、乗員が自車両Ｍの周辺を監視している状態であるか否かを判定したりする。例えば、乗員の頭が自車両Ｍの床方向に向いている状態が所定時間継続している場合や、乗員の瞼が所定時間以上継続して閉じている状態である場合、乗員は寝ている状態であると判定される。

また、乗員認識部１８０は、画像の解析結果に基づいて、車両の乗員が視線を向けている領域を判定し、判定結果に基づいて乗員が自車両Ｍの周辺を監視しているか否かを判定する。例えば、乗員認識部１８０は、テンプレートマッチング等の手法を用いて画像から乗員の頭部と目の位置関係、目における基準点と動点の組み合わせを検出する。そして、乗員認識部１８０は、頭部に対する目の位置、および、基準点に対する動点の位置に基づいて、画像平面から実平面への変換処理などを行って視線の向きを導出する。例えば、基準点が目頭である場合、動点は虹彩である。また、基準点が角膜反射領域である場合、動点は瞳孔である。なお、角膜反射領域とは、車室内カメラ４２等が赤外光を乗員に向けて照射した際の角膜における赤外光の反射領域である。なお、車室内カメラに含まれる処理部が、撮像された画像を解析し、解析結果に基づいて、乗員が自車両Ｍの周辺を監視しているか否かを判定してもよい。

また、乗員認識部１８０は、把持センサ８８の検出結果に基づいて、運転者がステアリングホイール８６を把持している状態であるか否かを判定したり、運転者のステアリングホイール８６の把持の程度を判定したりする。例えば、乗員認識部１８０は、把持センサ８８により検出された静電容量の変化量が所定量以上である場合に、乗員がステアリングホイール８６を把持していると判定する。また、乗員認識部１８０は、把持センサ８８により検出された静電容量の変化量が所定量未満である場合に、ステアリングホイール８６を把持していないと判定する。なお、乗員認識部１８０は、把持センサ８８の検出結果に代えて、ステアリングセンサ８７により検出された操舵トルクの検出結果に基づいて、運転者がステアリングホイール８６を把持している状態であるか否かを判定したり、運転者のステアリングホイール８６の把持の程度を判定したりしてもよい。

［制御モードの概要］
図３は、切替制御部１７０の指示により遷移する制御モードを説明するための図である。制御モードは、例えば、手動運転モード、第１自動運転モード（第１運転モード）、第２自動運転モード（第２運転モード）、および代替制御モード（第２制御）を含む。手動運転モードは、自車両Ｍの運転者が手動で（アクセルペダル８２、ブレーキペダル８４、またはステアリングホイール８６を操作して）自車両Ｍを制御するモードである。自動運転が実行されるモードにおいて、第１自動運転モード、第２自動運転モードの順で、自車両Ｍの運転者に求められるタスクが高い。自車両Ｍの運転者に求められるタスクとは、例えば、ステアリングホイール８６の把持や、自車両Ｍの周辺の監視等である。

第１自動運転モード（ハンズオン自動運転モード）は、車両の乗員が自車両Ｍの周辺を監視し、且つ、ステアリングホイール８６を把持した状態で自動運転が実行されるモードである。第１自動運転モードは、例えば、高速道路のランプなどのカーブ路や、料金所付近など道路の形状が単純な直線とは異なる区間で実行される自動運転のモードである。

第２自動運転モード（ハンズオフ自動運転モード）は、自車両Ｍの乗員がステアリングホイール８６を把持していない状態で自動運転が実行されるモードである。第２自動運転モードは、第１自動運転モードよりも自車両Ｍの乗員に対して要求するタスクが低い、または自車両Ｍの制御に関して自動制御の度合が高い自動運転のモードである。第２自動運転モードは、例えば、高速道路の本線など道路の形状が単純な直線または直線に近い区間で実行される自動運転のモードである。

代替制御モードは、後述する第２自動運転モードの実行が不許可状態となった場合に実行されるモードであって、第１自動運転モードおよび第２自動運転モードよりも自車両Ｍの機能を限定的に制御するモードである（詳細は後述）。

［制御モードの遷移］
（１）手動運転モードである場合において、第１自動運転モードの準備が完了した状態で、第１自動運転モードの開始要求がされた場合、制御モードは第１自動運転モードに遷移する。第１自動運転モードの準備が完了した状態とは、例えば、ＨＭＩ３０に含まれるメインスイッチが操作され、且つ物体認識の処理の開始された状態である。

（２）第１自動運転モードの準備が完了していない状態である場合、または第１自動運転モードである場合において自車両Ｍの運転者によって第１自動運転モードの終了要求（手動運転モードへの遷移要求）があった場合、制御モードは手動運転モードに遷移する。すなわち、第１自動運転モードにおいて自動運転（運転支援）を終了する場合、他の制御を介在させずに速やかに自動運転は終了する。終了要求とは、例えば、ＨＭＩ３０に含まれる所定のボタンが自車両Ｍの乗員に操作されたことを示す情報（終了意思を示す情報）である。

切替制御部１７０は、第１自動運転モードの準備が完了していない状態である情報を取得した場合、または終了要求を取得した場合、「車両において第１状態により、運転支援が終了する」と判定し、制御モードを手動運転モードに遷移する。第１自動運転モードの準備が完了していない状態である情報が出力された状態、または終了要求が出力された状態が、「第１状態」の一例である。上記（２）の処理は、「車両において第１状態により、運転支援が終了する場合に、制御部に運転支援を終了させるための第１制御を実行させる」処理の一例である。

また、上記（２）において、切替制御部１７０は、車両の乗員に運転交代を促す情報、または車両の運転に関して注意喚起を示す情報をＨＭＩ３０に出力させてもよい。また、第１自動運転モードが実行されている場合において、切替制御部１７０は、車両の乗員が自車両Ｍの周辺を監視していない場合、周辺を監視することを要求する報知をＨＭＩに出力させてもよい。

［第１自動運転モード］
第１自動運転モードは、例えば、第１ノーマルモードを含む。第１ノーマルモードは、車両の乗員が自車両Ｍの周辺を監視し、且つ、自車両Ｍの運転者がステアリングホイール８６を把持した状態で、第１制御部１２０が自車両Ｍを自動運転させるモードである。

（３）第１自動運転モードの第１ノーマルモードにおいて、自車両Ｍの運転者によってステアリングホイール（ＳＴ）８６が所定時間継続して把持されていない場合、切替制御部１７０は、ハンズオンワーニング（ステアリングホイール８６の把持を要求する報知）をＨＭＩ３０に出力させる。

（４）ハンズオンワーニングが行われている場合において、自車両Ｍの運転者によってステアリングホイール８６が把持された状態になった場合、ハンズオンワーニングの出力が停止され、制御モードは第１ノーマルモードに遷移する。

なお、第１自動運転モードにおいて、切替制御部１７０は、車両の運転者によって車両の運転に関する操作（アクセルペダル８２、ブレーキペダル８４、またはステアリングホイール８６のうち少なくとも一つ以上の操作）が所定度合以上で行われた場合、運転者の終了要求が出力された（運転支援の終了条件が成立した）と判定してもよい。

また、第１ノーマルモードにおいて、第１制御部１２０は、車両の乗員によって車両の運転に関する操作が所定度合未満で行われた場合、自車両Ｍの運転に関する操作を反映させつつ自動運転を継続してもよい。例えば、第１制御部１２０は、アクセルペダル８２が操作された場合、車両を加速させたり、ブレーキペダル８４が操作された場合、車両を減速させたりする。例えば、第１制御部１２０は、自車両Ｍを車線変更させるためにステアリングホイール８６が操作された場合、ステアリングホイール８６が操作された方向に存在する車線に車両を車線変更させる。

（５）第１ノーマルモードにおいて、自動運転制御ユニット１００が第２自動運転モードの準備が完了したことを運転者に通知し、その後、運転者によって行われていたステアリングホイール８６に対する操作量が閾値未満となった場合、制御モードは第２自動運転モードに遷移する。第２自動運転モードの準備が完了とは、例えば、第２自動運転モードで走行するための処理が実行可能な状態に自車両Ｍの各部が制御された状態である。（６）第２自動運転モードにおいて、ステアリングホイール８６に対する運転者の操作量が閾値以上になった場合、制御モードは第１自動運転モードに遷移する。

［第２自動運転モード］
第２自動運転モードは、例えば、ハンズオフモードと、Ｔｒａｆｆｉｃ Ｊａｍ Ｐｉｌｏｔ（以下、ＴＪＰと称する）モードとを含む。ハンズオフモードは、自車両Ｍの運転者が自車両Ｍの周辺を監視している状態で実行される自動運転のモードである。

ハンズオフモードは、例えば、第２ノーマルモードを含む。第２ノーマルモードは、自車両Ｍの運転者がステアリングホイール８６を把持していない状態であり、且つ自車両Ｍの周辺を監視している状態で実行される自動運転のモードである。

ＴＪＰモードは、自車両Ｍの運転者によるステアリングホイール８６の把持が必要でない状態であり、自車両Ｍの運転者が自車両Ｍの周辺を監視していない状態であっても実行される自動運転のモードである。ＴＪＰモードは、例えば、所定速度（例えば、６０［ｋｍ／ｈ］）以下で自車両Ｍの前方を走行する同一車線内の周辺車両（前走車両）に追従する制御態様である。ＴＪＰモードは、例えば、自車両Ｍの速度が所定速度以下であり、且つ前走車両との車間距離が所定距離以内であるときに発動してもよく、ＨＭＩ３０が乗員の操作を受け付けることにより発動してもよい。例えば、ＴＪＰモードを実行しているか、或いは、ＴＪＰモードに遷移可能な状態であるかを示す情報がＨＭＩ３０の表示部に表示される。ＴＪＰモードは、第２ノーマルモードよりも自車両Ｍの乗員に対して要求するタスクが低い、または自車両Ｍの制御に関して自動制御の度合が高い自動運転のモードである。なお、ＴＪＰ許可状態の場合に、運転者が仮に操舵トルクの入力が少ない状態でステアリングホイール８６を把持していても、制御モードはＴＪＰモードに遷移し、更に遷移後に、上記の把持が継続されている場合であっても、ＴＪＰモードは継続する。

（７）第２自動運転モードの第２ノーマルモードにおいて、第２ノーマルモードの準備が整っていなく（例えば、第２自動運転モードの準備が完了していなく、または第２自動運転モードを実行できない区間であり）、且つ自車両Ｍの運転者にステアリングホイール８６が所定時間継続して把持されていない場合、切替制御部１７０は、ハンズオン要求をＨＭＩ３０に出力させる。ハンズオン要求は、ステアリングホイール８６の把持を自車両Ｍの運転者に要求するものである。（８）ハンズオン要求が出力されている場合において第２ノーマルモードの準備が整い、ステアリングホイール８６が把持されていない場合、制御モードは第２ノーマルモードに遷移する。

（９）第２ノーマルモードにおいて、所定時間継続してアイズオフが検出されている場合、切替制御部１７０は、アイズオンワーニング（自車両Ｍの運転者に自車両Ｍの周辺の監視を要求する報知）をＨＭＩ３０に出力させる。アイズオフとは、自車両Ｍの運転者が自車両Ｍの周辺を監視していない状態である。アイズオンとは、自車両Ｍの運転者が自車両Ｍの周辺を監視している状態である。監視しているとは、例えば、自車両Ｍの進行方向、およびその周辺に視線を向けていることである。（１０）アイズオンワーニングが出力されている場合において、自車両Ｍの運転者が自車両Ｍの周辺の監視を行っている状態になった場合、制御モードは第２ノーマルモードに遷移する。

（１１）第２ノーマルモードにおいて、自車両ＭがＴＪＰ許可状態である場合、制御モードはＴＪＰモードに遷移する。ＴＪＰ許可状態とは、例えば、ＴＪＰモードにおいて自車両Ｍを制御することができる状態である。（１２）ＴＪＰモードにおいて、自車両ＭがＴＪＰ非許可状態である場合、制御モードは第２ノーマルモードに遷移する。ＴＪＰ非許可状態とは、ＴＪＰモードにおいて自車両Ｍを制御することができない状態である。

第２自動運転モードは、上述したように第１自動運転モードに遷移する場合に加え、更に代替制御モードに遷移する。（１３）第２自動運転モードにおいて、第２自動運転モードの実行が不許可状態になった場合（切替制御部１７０が運転支援の終了意思とは異なる要因によって運転支援を終了させることが必要であると判定した場合）、制御モードが代替制御モードに遷移する。すなわち、切替制御部１７０は、第２自動運転モードの実行が不許可状態になった場合、「車両において第２状態により、運転支援が終了する」と判定し、制御モードを代替制御モードに遷移させる。第２自動運転モードの実行が不許可状態になった状態が、「第２状態」の一例である。

第２自動運転モードの実行が不許可状態とは、例えば、自車両Ｍの運転者の覚醒度が所定度合以下に低下した状態や、車両システム１が所定の状態である。自車両Ｍの運転者の覚醒度が所定度合以下に低下した状態とは、例えば、自車両Ｍの運転者が所定の挙動を行っていない状態（例えば自車両Ｍの周辺の監視を行っていない状態や、視線を進行方向、およびその周辺に向けていない状態等）、乗員が寝ている状態、寝そうな状態等である。また、所定の状態（運転支援の制御状態が低下した状態）とは、例えば、自動運転に関連する機器や機能部から所定の信号や出力値が出力された場合である。所定の信号とは、自動運転が行われる際に出力される信号とは異なる信号（例えば不具合または異常を示す信号）である。

例えば、第２自動運転の実行が不許可状態になった場合、切替制御部１７０によって制御モードの移行要求が第１制御部１２０に出力され、リスク抑制制御が第１制御部１２０によって実行される。リスク抑制制御とは、リスクを低減しつつ、自車両Ｍを減速させて自車両Ｍを所定の位置（例えば停車スペースや路肩等）に停車させる制御である。

（１４）代替制御モードのリスク抑制制御の結果、自車両Ｍの状態が安定（減速や停車）した場合において、自車両Ｍの乗員が所定の操作を行ったことが検知された場合に、リスク抑制制御は終了し、自動運転は終了する。例えば、自車両Ｍが停車した後に、テイクオーバーが成立した場合（乗員が所定の操作を行った場合）、制御モードは手動運転モードに遷移する。テイクオーバーとは、運転者が手動運転の実行が可能な状態になったことである。例えば、切替制御部１７０は、自車両Ｍの運転手が、アクセルペダル８２、ブレーキペダル８４、またはステアリングホイール８６のうち、少なくとも一つ以上を所定度合以上操作した場合に、テイクオーバーが成立したと判定する。所定度合以上操作したとは、例えば、ステアリングホイール８６を所定の操作量以上回転させたことである。また、リスク抑制制御の前後において、切替制御部１７０は、車両の乗員に運転交代を促す情報、または車両の運転に関して注意喚起を示す情報をＨＭＩ３０に出力させる。

（１５）第２自動運転モードにおいて、運転者の終了要求（終了意思を示す情報）が出力されると、切替制御部１７０は、テイクオーバーワーニング（自車両Ｍの運転者に手動運転を促す報知）をＨＭＩ３０に出力させる。すなわち、切替制御部１７０は、終了要求を取得した場合、「第１状態により、運転支援が終了する」と判定し、テイクオーバーワーニングモードを出力する。終了要求が出力された状態が、「第１状態」の一例である。例えば、運転者がＨＭＩ３０に含まれる所定のボタンに対して所定の操作を実行することにより、運転者の終了要求が出力される。

また、切替制御部１７０は、車両の運転者によって車両の運転に関する操作（アクセルペダル８２、ブレーキペダル８４、またはステアリングホイール８６のうち少なくとも一つ以上の操作）が所定度合以上で行われた場合、運転者の終了要求が出力された（運転支援の終了条件が成立した）と判定してもよい。

なお、第２自動運転モードにおいて、車両の乗員によって車両の運転に関する操作が所定度合未満で行われた場合、自車両Ｍの運転に関する操作を反映させつつ自動運転を継続してもよい。例えば、第１制御部１２０は、アクセルペダル８２が操作された場合、車両を加速させたり、ブレーキペダル８４が操作された場合、車両を減速させたりする。例えば、第１制御部１２０は、ステアリングホイール８６が所定の操作量以上操作された場合、ステアリングホイール８６が操作された方向に存在する車線に車線変更する。

（１６）テイクオーバーワーニングが、所定時間継続して出力されている、またはテイクオーバーが成立すると、制御モードは手動運転モードに遷移する。

上述したように、切替制御部１７０が、制御モードを自車両Ｍの乗員の挙動に応じて設定することにより、自車両Ｍの乗員の挙動に適した制御を実行することができる。

なお、上述した実施形態において、切替制御部１７０は、第１自動運転モードにおいて、第１自動運転モードの実行が不許可状態になった場合（切替制御部１７０が運転支援の終了意思とは異なる要因によって運転支援を終了させることが必要であると判定した場合）、制御モードを代替制御モード（第２制御）に設定してもよい。第１自動運転モードの実行が不許可状態とは、例えば、自車両Ｍの運転者の覚醒度が所定度合以下に低下した状態や、車両システム１が所定の状態である。

自車両Ｍの運転者の覚醒度が所定度合以下に低下した状態とは、例えば、自車両Ｍの運転者に要求する挙動（例えば、ステアリング８６を把持している挙動や、自車両Ｍの周辺を監視している挙動、視線を進行方向、およびその周辺に向けている挙動等）が行われていない状態や、ステアリングホイール８６の把持度合が所定度合以下に低下している状態である。所定の状態（運転支援の制御状態が所定度合以下に低下した状態）とは、例えば、第１自動運転モードの自動運転に関連する機器や機能部から所定の信号や所定の出力値が出力された場合である。所定の信号とは、第１自動運転モードの自動運転が行われる際に出力される信号とは異なる信号（例えば不具合または異常を示す信号）である。

［フローチャート（その１）］
図４は、自動運転制御ユニット１００により実行される処理の流れを示すフローチャート（その１）である。本フローチャートの処理は、第２自動運転モードが実行される際または実行された後の処理の一例である。

まず、切替制御部１７０は、制御モードが第１自動運転モードから第２自動運転モード（第２ノーマルモード）に移行したか否かを判定する（ステップＳ１００）。第２自動運転モードに移行した場合、切替制御部１７０は、制御モードが第２ノーマルモードからＴＪＰモードに移行させるタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

ＴＪＰモードに移行させるタイミングである場合、切替制御部１７０は、制御モードを第２ノーマルモードからＴＪＰモードに移行させる（ステップＳ１０４）。ＴＪＰモードに移行すると、切替制御部１７０は、ＴＪＰモードの条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ＴＪＰモードの条件を満たしている間はＴＪＰモードが維持される。

ＴＪＰモードに移行させるタイミングでない場合、またはステップＳ１０６でＴＪＰモードの条件を満たさなくなった場合、切替制御部１７０は、第１制御部１２０に第２ノーマルモードで自動運転を実行させる（ステップＳ１０８）。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理は終了する。

［フローチャート（その２）］
図５は、自動運転制御ユニット１００により実行される処理の流れを示すフローチャート（その２）である。本処理は、例えば、図４のフローチャートの１ルーチンの処理と並列に実行されてよい。

まず、切替制御部１７０は、制御モードが第１自動運転モードから第２自動運転モードの第２ノーマルモードであるか否かを判定する（ステップＳ２００）。制御モードが第２ノーマルモードである場合、切替制御部１７０は、乗員がアイズオン状態であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。アイズオン状態である場合、ステップＳ２０２からステップＳ２１２の第１処理が実行される。アイズオン状態でない場合、ステップＳ２２０からステップＳ２２４の第２処理が実行される。また、ステップＳ２００で制御モードが第２ノーマルモードである場合、後述する図８に示すステップＳ２２６からステップＳ２２８の第３処理が他の処理に並列して実行される。以下、各処理について説明する。

［第１処理］
制御モードが第２ノーマルモードであり、且つ乗員がアイズオン状態である場合、切替制御部１７０は、遷移判定処理を実行する（ステップＳ２０２）。図６は、遷移判定処理の内容の一例を示す図である。切替制御部１７０は、第２ノーマルモードを実行する準備ができているか否かの判定結果、およびステアリングホイール８６が把持されているか否かの判定結果に基づいて、第１制御部１２０に実行させる制御モードを決定する。

第２ノーマルモードを実行する準備が完了していなく、且つステアリングホイール８６が把持されていない場合、切替制御部１７０は、ハンズオン要求をＨＭＩ３０に出力させる。第２ノーマルモードを実行する準備が完了していて、且つステアリングホイール８６が把持されていない場合、制御モードは第２ノーマルモードが維持される。

第２ノーマルモードを実行する準備が完了している、または完了していなく、且つステアリングホイール８６が把持されている場合、制御モードは第１自動運転モードに遷移する。

図５の説明に戻る。切替制御部１７０は、第２ノーマルモードを維持するか否かを判定し（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０４の処理において第２ノーマルモードを維持すると判定した場合、第２ノーマルモードを維持し、ステップＳ２０２の処理に戻る。

切替制御部１７０は、第１自動運転モードに移行するか否かを判定し（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０６の処理において第１自動運転モードに移行すると判定した場合、制御モードを第１自動運転モードに設定する（ステップＳ２０８）。切替制御部１７０は、ステップＳ２０６の処理において第１自動運転モードに移行しないと判定した場合、ハンズオン要求をＨＭＩ３０に出力させる（ステップＳ２１０）。

切替制御部１７０は、ハンズオン要求の出力が所定時間継続しているか否かを判定する（ステップＳ２１２）。所定時間継続していない場合、ステップＳ２０２の処理に戻る。

所定時間継続した場合、切替制御部１７０は、制御モードを代替制御モードに設定する（ステップＳ２１４）。次に、切替制御部１７０は、テイクオーバーが成立したか否かを判定する（ステップＳ２１６）。テイクオーバーが成立していない場合、ステップＳ２１４の処理に戻る。テイクオーバーが成立した場合、切替制御部１７０は、制御モードを手動運転モードに設定する（ステップＳ２１８）。

［第２処理］
図７は、第２処理の流れの一例を示すフローチャートである。制御モードが第２ノーマルモードであり、且つ乗員がアイズオン状態でない場合（アイズオフ状態である場合）、切替制御部１７０は、アイズオフ状態が継続しているか否かを判定する（ステップＳ２２０）。アイズオフ状態が継続していない場合、ステップＳ２００の処理に進む。アイズオフ状態が継続している場合、切替制御部１７０は、アイズオンワーニングをＨＭＩ３０に出力させる（ステップＳ２２２）。次に、切替制御部１７０は、アイズオン状態であるか否かを判定する（ステップＳ２２４）。アイズオン状態であると判定された場合、ステップＳ２００の処理に進む。アイズオン状態でないと判定された場合、ステップＳ２１４の処理に進む。

［第３処理］
図８は、第３処理の流れの一例を示すフローチャートである。制御モードが第２ノーマルモードである場合、切替制御部１７０は、終了要求があるかを判定する（ステップＳ２２６）。終了要求があると判定した場合、切替制御部１７０は、テイクオーバーワーニングをＨＭＩ３０に出力させ（ステップＳ２２８）、ステップＳ２１８の処理に進む。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理は終了する。上述した処理により、自車両Ｍの乗員の挙動に適した制御が実行される。

なお、上述した例で、ステップＳ２０１で乗員がアイズオン状態であるか否かの判定処理が実行されるものとして説明したが、この判定処理は省略されてもよい。この場合、ステップＳ２００で第２ノーマルモードであると判定された場合、第１処理〜第３処理が並列して実行される。

以上説明した第１実施形態によれば、自動運転制御ユニット１００が、認識部１３０により認識された周辺状況に基づいて、自車両Ｍの操舵または加減速のうち一方または双方を制御して自車両Ｍの自動運転（運転支援）を行い、自動運転が実行されている場合において、自車両Ｍにおいて前第１状態により、運転支援が終了する場合に、運転支援を終了させるための第１制御を実行させ、自車両Ｍにおいて第２状態により、運転支援が終了する場合に、リスクを低減しつつ自車両Ｍを減速させるための第２制御を実行させた後に第２制御を終了させることにより、車両の乗員の挙動に適した制御を実行することができる。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、自車両Ｍは自動運転（運転支援）を実行するものとして説明した。第２実施形態では、自車両Ｍは、第１実施形態の自動運転とは異なる自車両Ｍの運転支援を実行する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

図９は、第２実施形態の車両システム１Ａの機能構成の一例を示す図である。車両システム１Ａは、例えば、自動運転制御ユニット１００に代えて、運転支援ユニット３００を備える。また、車両システム１Ａにおいて、ＭＰＵ６０は省略される。

運転支援ユニット３００は、例えば、認識部３１０と、追従走行支援制御部３２０と、車線維持支援制御部３３０と、車線変更支援制御部３４０と、切替制御部３５０と、乗員認識部３６０とを備える。認識部３１０、切替制御部３５０、および乗員認識部３６０は、それぞれ認識部１３０、切替制御部１７０、および乗員認識部１８０と同等の機能のため説明を省略する。

後述する追従走行支援制御部３２０により実行される追従走行支援制御、車線維持支援制御部３３０により実行される車線維持支援制御、または車線変更支援制御部３４０により実行される車線変更支援制御のうち、一つの制御またはこれらを組み合わせた制御は「運転支援を行う」ことの一例である。上記の追従走行支援制御、車線維持支援制御、または車線変更支援制御のうち、一以上の制御（例えばステアリングホイール８６の把持を要求することが設定された制御）を第１運転モードとし、他の制御（例えばステアリングホイール８６の把持を要求しない制御や、ステアリングホイール８６の把持を要求する制御であって第１運転モードとは異なる他の制御）を第１運転モードよりも自車両Ｍの乗員に対して要求するタスクが低い、または自車両Ｍの制御に関して自動制御の度合が高い第２運転モードとしてもよい。

また、追従走行支援制御内、車線維持支援制御内、または車線変更支援制御内において、第１運転モードと、第１運転モードよりも自車両Ｍの乗員に対して要求するタスクが低い、または自車両Ｍの制御に関して自動制御の度合が高い第２運転モードが設定されてもよい。例えば、車線変更支援制御の第１運転モードでは、ステアリングホイール８６を把持（またはアイズオン）が要求され、車線変更支援制御の第２運転モードでは、ステアリングホイール８６を把持（またはアイズオン）が要求されない。

追従走行支援制御部３２０は、例えば、認識部３１０により認識された自車両Ｍの進行方向の先において走行する周辺車両に追従する制御を行う。追従走行支援制御部３２０は、例えば、乗員によって不図示の追従走行開始スイッチへの操作がなされたことをトリガとして追従走行支援制御を開始する。追従走行支援制御部３２０は、例えば、認識部３１０により認識された周辺車両のうち、自車両Ｍの前方の所定距離（例えば１００［ｍ］程度）以内に存在する周辺車両（前走車両と称する）に自車両Ｍが追従するように、走行駆動力出力装置２００およびブレーキ装置２１０を制御し、自車両Ｍの速度制御を行う。「追従する」とは、例えば、自車両Ｍと前走車両との相対距離（車間距離）を一定に維持して走行することをいう。なお、追従走行支援制御部３２０は、認識部３１０により前走車両が認識されていない場合、単に設定車速で自車両Ｍを走行させてよい。

車線維持支援制御部３３０は、認識部３１０により認識された、自車両Ｍが走行する車線（道路区画線）の位置に基づいて、自車両Ｍが走行する車線を維持するように、ステアリング装置２２０を制御する。車線維持支援制御部３３０は、例えば、乗員による不図示の車線維持開始スイッチへの操作がなされたことをトリガとして車線維持支援制御を開始する。例えば、車線維持支援制御部３３０は、走行車線中央を自車両Ｍが走行するように自車両Ｍの操舵を制御する。車線維持支援制御部３３０は、例えば、ステアリング装置２２０を制御して、走行車線中央からの自車両Ｍの基準点の乖離が大きくなるほど走行車線中央の位置に復帰する方向に対して大きい操舵力を出力する。また、車線維持支援制御部３４０は、更に、自車両Ｍが車線を区画する道路区画線に接近した場合、ステアリング装置２２０を制御して、自車両Ｍが走行車線中央側へと復帰するように操舵を制御して路外逸脱抑制制御を行ってもよい。

車線変更支援制御部３４０は、乗員が積極的にステアリングホイール８６を操作しなくても走行駆動力出力装置２００およびブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを制御して、車線変更が可能であると判定された隣接車線に対して自車両Ｍを車線変更させる。車線変更支援制御部３４０は、例えば、乗員による不図示の車線変更開始スイッチへの操作がなされたことをトリガとして車線変更支援制御を開始する。例えば、車線変更開始スイッチへの操作がなされた場合、車線変更支援制御部３４０による制御が優先される。

車線変更支援制御部３４０は、自車両Ｍの速度と車線変更に必要な秒数に基づいて、自車両Ｍの車線変更に必要な距離を導出する。車線変更に必要な秒数は、車線変更を行う際の横移動の距離がほぼ一定であると仮定し、適切な横方向速度で車線変更を行ったと仮定した場合に、横方向の目標距離を走行し終えるまでの距離に基づいて設定される。車線変更支援制御部３４０は、導出した車線変更に必要な距離に基づいて、車線変更先の車線上の走行車線中央上に車線変更の終了地点を設定する。車線変更支援制御部３４０は、例えば、車線変更の終了地点を目標位置として車線変更支援制御を行う。

以上説明した第２実施形態によれば、運転支援ユニット３００は、運転支援を行い、運転支援が実行されている場合において、自車両Ｍにおいて第１状態により、運転支援が終了する場合に、運転支援を終了させるための第１制御を実行させ、自車両Ｍにおいて第２状態により、運転支援が終了する場合に、リスクを低減しつつ自車両Ｍを減速させるための第２制御を実行させた後に第２制御を終了させることにより、車両の乗員の挙動に適した制御を実行することができる。

なお、各実施形態の一部または全部の機能構成が組み合わされて実施されてもよい。例えば、上述した図３の例において、第１自動運転モードに代えて、所定の運転支援モード（例えば車線維持支援制御部３３０の処理）が実行されてもよい。第１自動運転モードは、ハンズオン自動運転に限らず、第２自動運転モードよりも運転支援の度合が低いモードであればよい（第２自動運転モードは、ハンズオフ自動運転に限らず、第１自動運転モードよりも運転支援の度合が高いモードであればよい）。

以上説明した各実施形態によれば、車両制御システムは、車両の周辺状況を認識する認識部１３０と、認識部１３０により認識された周辺状況に基づいて、車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御して車両の運転支援を行う第１制御部１２０（または運転支援ユニット３００）と、第１制御部１２０により運転支援が実行されている場合において、車両において第１状態により、運転支援が終了する場合に、第１制御部に運転支援を終了させるための第１制御を実行させ、車両において第２状態により、運転支援が終了する場合に、第１制御部１２０にリスクを低減しつつ車両を減速させるための第２制御を実行させた後に第２制御を終了させる切替制御部１７０（または切替制御部３５０）を備えることにより、車両の乗員の挙動に適した制御を実行することができる。

［ハードウェア構成］
上述した実施形態の車両システム１の自動運転制御ユニット１００（または車両システム１Ａの運転支援ユニット３００）は、例えば、図１０に示すようなハードウェアの構成により実現される。図１０は、実施形態の自動運転制御ユニット１００（運転支援ユニット３００）のハードウェア構成の一例を示す図である。

制御部は、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ＲＡＭ１００−３、ＲＯＭ１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤなどの二次記憶装置１００−５、およびドライブ装置１００−６が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。ドライブ装置１００−６には、光ディスクなどの可搬型記憶媒体が装着される。二次記憶装置１００−５に格納されたプログラム１００−５ａがＤＭＡコントローラ（不図示）などによってＲＡＭ１００−３に展開され、ＣＰＵ１００−２によって実行されることで、制御部が実現される。また、ＣＰＵ１００−２が参照するプログラムは、ドライブ装置１００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークＮＷを介して他の装置からダウンロードされてもよい。

上記実施形態は、以下のように表現することができる。
記憶装置と、
前記記憶装置に格納されたプログラムを実行するハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記プログラムを実行することにより、
車両の周辺状況を認識し、
前記認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御して車両の運転支援を行い、
前記運転支援が実行されている場合において、前記車両において第１状態により、前記運転支援が終了する場合に、前記運転支援を終了させるための第１制御を実行し、前記車両において第２状態により、前記運転支援が終了する場合に、リスクを低減しつつ前記車両を減速させるための第２制御を実行させた後に前記第２制御を終了する、
車両制御システム。

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。

１、１Ａ‥車両システム、１００‥自動運転制御ユニット、１２０‥第１制御部、１３０‥認識部、１４０‥行動計画生成部、１６０‥第２制御部、１６２‥取得部、１６４‥速度制御部、１６６‥操舵制御部、１７０‥切替制御部、１８０‥乗員認識部、３００‥運転支援ユニット、３１０‥認識部、３２０‥追従走行支援制御部、３３０‥車線維持制御部、３４０‥車線維持支援制御部、３６０‥乗員認識部

Claims (7)

1. 車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵および加減速を制御して車両の自動運転制御を行う制御部と、を備え、
   前記自動運転制御は、少なくとも、前記車両の運転席に着座した乗員にステアリングホイールの把持が要求される第１モードによる制御と、前記車両の乗員にステアリングの把持が要求されない第２モードによる制御と、を含み、
   前記制御部は、
   前記第１モードによる制御が実行されている場合において、第１条件が成立した場合には、速やかに前記自動運転制御を終了し、
   前記第２モードによる制御が実行されている場合において、前記第１条件が成立した場合には、前記自動運転制御を終了させるための第１制御を実行し、
   前記第２モードによる制御が実行されている場合において、第２条件が成立した場合には、前記第２モードによる制御を終了し、前記車両を乗員の操作に依らずに自動で減速させるための第２制御を実行し、
   前記第１条件は、（１）前記自動運転制御の作動に関するスイッチが前記車両の乗員によって操作されたこと、または（２）前記車両の乗員によって前記車両の運転に関する操作が所定度合以上で行われたことであり、
   前記第１制御は、上記（１）が成立した場合に前記車両の乗員に手動運転を促す報知を出力した後、所定時間の経過後に前記自動運転制御を終了させる制御、または上記（２）が成立した場合に前記自動運転制御を終了させる制御であり、
   前記第２条件は、前記自動運転制御の制御状態が所定度合以下に低下したこと、または前記車両の乗員の覚醒度合が所定度合以下に低下したことである、
   車両制御システム。
2. 前記制御部は、前記第１条件が成立したことに応じて前記自動運転制御が終了する場合、および前記第２条件が成立したことに応じて行われる前記第２制御が実行される前後において、前記車両の乗員に運転の交代を促す情報を出力部に出力させる、
   請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記制御部は、
   前記第２制御を実行した結果、前記車両の状態が安定した場合において、前記車両の乗員が所定の操作を行ったことを検知した場合に、前記第２制御を終了させるとともに前記自動運転制御を終了する、
   請求項１または２に記載の車両制御システム。
4. 前記制御部は、前記第２モードによる制御が実行されている際に、
   前記車両の乗員によって車両の運転に関する操作が所定度合未満で行われた場合、前記車両の運転に関する操作を反映させつつ前記自動運転制御を継続し、
   前記車両の乗員によって車両の運転に関する操作が所定度合以上で行われた場合、前記第１条件が成立したと判定し、前記自動運転制御を終了させるための第１制御を実行させる、
   請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
5. 車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵および加減速を制御して車両の自動運転制御を行う制御部と、を備え、
   前記自動運転制御は、少なくとも、前記車両の運転席に着座した乗員にステアリングホイールの把持が要求される第１モードによる制御と、前記車両の乗員にステアリングの把持が要求されない第２モードによる制御と、を含み、
   前記制御部は、
   前記第１モードによる制御が実行されている場合において、前記自動運転制御の作動に関するスイッチが前記車両の乗員によって操作された、または前記車両の乗員によって前記車両の運転に関する操作が所定度合以上で行われた場合には、前記自動運転制御を終了させるための制御を実行し、
   前記第２モードによる制御が実行されている場合において、前記車両の乗員によって前記車両の運転に関する操作が所定度合以上で行われた場合には、前記第２モードによる制御を終了し、前記第１モードに移行し、
   前記第２モードによる制御が実行されている場合において、前記自動運転制御の制御状態が所定度合以下に低下したこと、または前記車両の乗員の覚醒度合が所定度合以下に低下した場合には、前記第２モードによる制御を終了し、前記車両を自動で減速させるための制御を実行する、
   車両制御システム。
6. 車載コンピュータが、
   車両の周辺状況を認識し、
   前記認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵および加減速を制御して車両の自動運転制御を行い、
   前記自動運転制御は、少なくとも、前記車両の運転席に着座した乗員にステアリングホイールの把持が要求される第１モードによる制御と、前記車両の乗員にステアリングの把持が要求されない第２モードによる制御と、を含み、
   前記第１モードによる制御が実行されている場合において、第１条件が成立した場合には、速やかに前記自動運転制御を終了し、
   前記第２モードによる制御が実行されている場合において、前記第１条件が成立した場合には、前記自動運転制御を終了させるための第１制御を実行し、
   前記第２モードによる制御が実行されている場合において、第２条件が成立した場合には、前記第２モードによる制御を終了し、前記車両を乗員の操作に依らずに自動で減速させるための第２制御を実行し、
   前記第１条件は、（１）前記自動運転制御の作動に関するスイッチが前記車両の乗員によって操作されたこと、または（２）前記車両の乗員によって前記車両の運転に関する操作が所定度合以上で行われたことであり、
   前記第１制御は、上記（１）が成立した場合に前記車両の乗員に手動運転を促す報知を出力した後、所定時間の経過後に前記自動運転制御を終了させる制御、または上記（２）が成立した場合に前記自動運転制御を終了させる制御であり、
   前記第２条件は、前記自動運転制御の制御状態が所定度合以下に低下したこと、または前記車両の乗員の覚醒度合が所定度合以下に低下したことである、
   車両制御方法。
7. 車載コンピュータに、
   車両の周辺状況を認識させ、
   前記認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵および加減速を制御して車両の自動運転制御を行わせ、
   前記自動運転制御は、少なくとも、前記車両の運転席に着座した乗員にステアリングホイールの把持が要求される第１モードによる制御と、前記車両の乗員にステアリングの把持が要求されない第２モードによる制御と、を含み、
   前記第１モードによる制御が実行されている場合において、第１条件が成立した場合には、速やかに前記自動運転制御を終了させ、
   前記第２モードによる制御が実行されている場合において、前記第１条件が成立した場合には、前記自動運転制御を終了させるための第１制御を実行させ、
   前記第２モードによる制御が実行されている場合において、第２条件が成立した場合には、前記第２モードによる制御を終了し、前記車両を乗員の操作に依らずに自動で減速させるための第２制御を実行させ、
   前記第１条件は、（１）前記自動運転制御の作動に関するスイッチが前記車両の乗員によって操作されたこと、または（２）前記車両の乗員によって前記車両の運転に関する操作が所定度合以上で行われたことであり、
   前記第１制御は、上記（１）が成立した場合に前記車両の乗員に手動運転を促す報知を出力した後、所定時間の経過後に前記自動運転制御を終了させる制御、または上記（２）が成立した場合に前記自動運転制御を終了させる制御であり、
   前記第２条件は、前記自動運転制御の制御状態が所定度合以下に低下したこと、または前記車両の乗員の覚醒度合が所定度合以下に低下したことである、
   プログラム。

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