JP6754386B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両を自動運転または運転支援する車両制御装置に関する。

特許文献１には、自車位置認識装置を搭載するナビゲーション装置が開示される。このナビゲーション装置は、地物等の認識結果に基づいて自車両の現在位置を示す自車位置情報を補正する一方で、工事等で地物が移動された場合には自車位置情報を補正しないことで精度の高い自車位置認識を行うようにしている。

特開２００９−１５６７８３号公報

近年、自車両の駆動、制動、操舵の少なくとも一つの制御を車両制御装置が行う自動運転車両が開発されている。また、自動運転のレベル（自動の度合）を変えられる自動運転車両も開発されている。このような自動運転車両においては、車両制御装置がその時点で設定される自動運転のレベルに応じた車両制御を行う。自動運転のレベルは、出荷時に既に設定されているか、または、乗員により適宜設定される。自動運転のレベルが高いほど自動運転の度合が高くなる一方で、高度な車両制御が必要になる。

例えば、特許文献１で示されるような工事が行われている道路は、路面状態が悪い等の原因により、通常の道路と比較して車両制御が難しい場合がある。このため工事区間では自動運転を一時的に停止することも考えられるが、そのようにすると乗員は自ら全ての車両制御を行う必要があり、走行時にかかる心理的負荷および肉体的負荷が増加する。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、乗員にかかる運転の負荷を少なくすることができる車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、
自車両の周辺状態を認識する外界認識部と、
自動運転の制御状態を設定する制御状態設定部と、
前記外界認識部が認識する前記周辺状態および前記制御状態設定部が設定する前記制御状態に基づいて前記自車両の行動を決める行動決定部と、
前記行動決定部の決定結果に基づいて前記自車両の走行制御を行う車両制御部と、を備える車両制御装置であって、
前記外界認識部が道路に工事区間があることを認識する場合に、前記制御状態設定部は、前記工事区間に応じた前記制御状態を設定する
ことを特徴とする。

上記構成によれば、工事区間内で適切な自動運転が行われる。このように、自車両が工事区間を走行する場合であっても、一部または全ての自動運転の機能を継続することができるため、乗員にかかる運転の負荷を少なくすることができる。

本発明において、
前記制御状態設定部は、前記外界認識部が認識する前記工事区間内の走行環境情報に基づいて前記制御状態を設定してもよい。

上記構成によれば、走行環境情報に基づいて自動運転レベルが設定されるため、工事区間の状態に応じた自動運転が行われる。このように、自車両が工事区間を走行する場合であっても、一部または全ての自動運転の機能を継続することができるため、乗員にかかる運転の負荷を少なくすることができる。

本発明において、
前記走行環境情報には、前記工事区間の入り難さに関する入口情報と、前記工事区間の路面に関する路面情報と、前記工事区間の距離に関する距離情報と、前記工事区間の地図情報の有無と、前記工事区間の天候に関する天候情報のうちの少なくとも１つの情報が含まれていてもよい。

工事区間の入口の入り難さ、例えば幅に応じて車両制御の難易度は変わる。また、工事区間の路面、例えばアスファルト、鉄板、砂利等の違いや、工事区間の内部と外部の境界の段差に応じて車両制御の難易度は変わる。また、不確定要素が多い工事区間の距離に応じて車両制御の難易度は変わる。また、工事区間の地図の有無に応じて車両制御の難易度は変わる。また、工事区間の天候、例えば降雨量や太陽光の有無に応じて車両制御の難易度は変わる。

上記構成によれば、車両制御の難易度を判断する種々の情報に基づいて自動運転レベルが設定されるため、工事区間の状態に応じた自動運転が行われる。このように、自車両が工事区間を走行する場合であっても、一部または全ての自動運転の機能を継続することができるため、乗員にかかる運転の負荷を少なくすることができる。

本発明において、
前記行動決定部が決めた報知内容に従って乗員に対する報知制御を行う報知制御部を更に備え、
前記外界認識部が認識した前記工事区間の距離が所定距離以上である場合に、前記行動決定部は、乗員に対して手動運転を促す報知制御を行うことを決めてもよい。

上記構成によれば、不確定要素が多い工事区間の距離が長い場合にはＴＯＲ等を行った後に車両制御を乗員に引き継ぐことができ、また、工事区間の距離が短い場合には車両制御の少なくとも一部を車両側で継続して行うことができる。

本発明において、
乗員が行う前記自車両の運転操作を検出する操作検出部を更に備え、
乗員に対して手動運転を促す報知が行われてから所定時間以内に前記操作検出部が前記運転操作を検出しない場合に、前記行動決定部は、前記自車両を停車させる停車制御を行うことを決めてもよい。

ＴＯＲ等の報知を行った後に乗員が手動運転を行わない場合は、乗員が手動運転を行うことができない状態である可能性がある。上記構成によれば、ＴＯＲ等の報知を行った後に乗員による運転操作が検出されない場合に自車両を停車させるため、乗員が手動運転を行うことができない状態に対応することができる。

本発明において、
前記行動決定部が決めた報知内容に従って乗員に対する報知制御を行う報知制御部を更に備え、
前記自車両が実線のセンターラインを跨ぐ場合に、前記行動決定部は、前記自車両が実線の前記センターラインを跨ぐことを報知する報知制御を行うことを決めてもよい。

上記構成によれば、自車両が実線のセンターラインを跨ぐことを乗員に報知するため、自車両が実線のセンターラインを跨ぐといった通常は行われない車両制御が行われたとしても、乗員は車両制御が正しいことを把握することができる。

本発明において、
前記行動決定部が決めた報知内容に従って乗員に対する報知制御を行う報知制御部を更に備え、
前記自車両が前記工事区間を走行する場合に、前記行動決定部は、前記自車両が前記工事区間を走行することを報知する報知制御を行うことを決めてもよい。

上記構成によれば、自車両が工事区間を走行していることを乗員に報知するため、通常と異なる車両制御が行われたとしても、乗員はその車両制御が工事区間を走行するために行われていることを把握することができる。

本発明において、
前記外界認識部が前記自車両の所定距離内に工事車両を認識する場合に、前記行動決定部は、前記自車両の車幅方向の中心位置を走行レーンの中心位置に対して前記工事車両の位置とは反対方向に位置させるオフセット制御を行うことを決めてもよい。

工事区間に存在する工事車両が不意に動作し、その一部が自車両の走行路に侵入する場合がある。上記構成によれば、自車両を工事車両の位置とは反対方向に位置させるため、工事車両の一部が自車両の走行路に侵入したとしても、自車両が工事車両と接触することを防止することができる。

本発明において、
前記外界認識部が前記自車両の前方を走行する先行車両を認識する場合に、前記行動決定部は、前記自車両を前記先行車両の走行軌跡に沿って走行させる軌跡トレース制御を行うことを決めてもよい。

上記構成によれば、自車両を先行車両の走行軌跡に沿って走行させるため、工事区間で自車両を比較的容易に走行させることができる。

本発明によれば、乗員にかかる運転の負荷を少なくすることができる。

図１は本実施形態に係る車両制御装置を備える自車両のブロック図である。 図２は演算装置の機能ブロック図である。 図３は工事区間およびその周辺状態を模式的に示す図である。 図４は実施例１に係る車両制御装置が行う処理のフローチャートである。 図５は点数テーブルを示す図である。 図６は実施例２に係る車両制御装置が行う処理のフローチャートである。 図７は実施例３に係る車両制御装置が行う処理のフローチャートである。

以下、本発明に係る車両制御装置について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

［１．自車両１０の構成］
図１に示されるように、自車両１０は、各種情報を取得または記憶する入力系装置群１４と、入力系装置群１４から出力される情報を入力する制御機５０と、制御機５０から出力される各種指示に応じて動作する出力系装置群８０と、を備える。本実施形態に係る車両制御装置１２は、入力系装置群１４と制御機５０とを含む。自車両１０は、制御機５０により走行制御が行われる自動運転車両（完全自動運転車両を含む。）、または、一部の走行制御を支援する運転支援車両である。

［１．１．入力系装置群１４］
入力系装置群１４には、外界センサ１６と自車通信装置２８と地図ユニット３４とナビゲーション装置３６と車両センサ４４と操作センサ４６と天気センサ４８とが含まれる。外界センサ１６は、自車両１０の周囲（外界）の状態を検出する。外界センサ１６には、外界を撮像する複数のカメラ１８と、自車両１０と周囲の物体との距離および相対速度を検出する複数のレーダ２４および１以上のＬＩＤＡＲ２６と、が含まれる。自車通信装置２８には、第１通信装置３０と、第２通信装置３２と、が含まれる。第１通信装置３０は、他車両１００に設けられる他車通信装置１０２との間で車車間通信を行い、他車両１００の情報（車両の種類、走行状態、走行位置等）を含む外界情報を取得する。第２通信装置３２は、道路１１０等のインフラに設けられる路側通信装置１１２との間で路車間通信を行い、道路情報（交通信号機に関する情報、渋滞情報等）を含む外界情報を取得する。地図ユニット３４は、レーン数、レーン種類、レーン幅等の情報を含む高精度地図情報を記憶する。ナビゲーション装置３６は、衛星航法および／または自立航法で自車両１０の位置を計測する測位部３８と、地図情報４２と、地図情報４２に基づいて自車両１０の位置から目的地までの予定経路を設定する経路設定部４０と、を備える。車両センサ４４は、自車両１０の走行状態を検出する。車両センサ４４には、図示しない車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、傾斜センサ、走行距離センサ等が含まれる。操作センサ４６は、アクセルペダル、ブレーキペダル、ステアリングホイールに対する操作の有無または操作量を検出する。操作センサ４６には、図示しないアクセルポジションセンサ、ブレーキスイッチ、回転センサ、トルクセンサ、把持センサ等が含まれる。天気センサ４８は、自車両１０の走行位置の天気状態を検出する。天気センサ４８には、雨滴センサ、日射センサ等が含まれる。

［１．２．出力系装置群８０］
出力系装置群８０には、駆動力出力装置８２と操舵装置８４と制動装置８６と報知装置８８とが含まれる。駆動力出力装置８２には、駆動力出力ＥＣＵと、エンジンや駆動モータ等の駆動源と、が含まれる。駆動力出力装置８２は、乗員が行うアクセルペダルの操作または制御機５０から出力される駆動の制御指示に応じて駆動力を発生させる。操舵装置８４には、電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）ＥＣＵと、ＥＰＳアクチュエータと、が含まれる。操舵装置８４は、乗員が行うステアリングホイールの操作または制御機５０から出力される操舵の制御指示に応じて操舵力を発生させる。制動装置８６には、ブレーキＥＣＵと、ブレーキアクチュエータと、が含まれる。制動装置８６は、乗員が行うブレーキペダルの操作または制御機５０から出力される制動の制御指示に応じて制動力を発生させる。報知装置８８には、報知ＥＣＵと、情報伝達装置（表示装置、音響装置、触覚装置等）と、が含まれる。報知装置８８は、制御機５０または他のＥＣＵから出力される報知指示に応じて乗員に対する報知を行う。

［１．３．制御機５０］
制御機５０はＥＣＵにより構成され、プロセッサ等の演算装置５２と、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置７０と、を備える。制御機５０は、演算装置５２が記憶装置７０に記憶されるプログラムを実行することにより各種機能を実現する。図２に示されるように、演算装置５２は、外界認識部５４と自車位置認識部５６と行動計画部５８と車両制御部６６と報知制御部６８として機能する。

外界認識部５４は、外界センサ１６、自車通信装置２８、地図ユニット３４、ナビゲーション装置３６から出力される情報に基づいて、自車両１０の周辺状態を認識する。例えば、外界認識部５４は、カメラ１８により取得される画像情報、レーダ２４およびＬＩＤＡＲ２６により取得される情報、第１通信装置３０により取得される外界情報に基づいて、自車両１０の周辺で走行または停車する他車両１００の存在、位置、大きさ、種類、進入方向を認識すると共に、自車両１０と他車両１００との距離、相対速度を認識する。また、外界認識部５４は、カメラ１８により取得される画像情報、レーダ２４およびＬＩＤＡＲ２６により取得される情報、地図情報４２、第２通信装置３２により取得される外界情報に基づいて、道路環境に含まれる認識対象の形状、種類、位置を認識する。また、外界認識部５４は、カメラ１８により取得される画像情報、または、第２通信装置３２により取得される外界情報に基づいて、交通信号機や仮設信号機１５４が示す信号（進入可能状態、進入不可状態）を認識する。

自車位置認識部５６は、地図ユニット３４およびナビゲーション装置３６から出力される情報に基づいて、自車両１０の位置を認識する。

外界認識部５４および自車位置認識部５６の認識結果と、入力系装置群１４の検出情報および記憶情報と、に基づいて自車両１０が行うべき行動を判断する。走行制御を行う場合は走行軌道および目標速度を生成する。本実施形態において、行動計画部５８には制御状態設定部６０と行動決定部６２と操作検出部６４とが含まれる。制御状態設定部６０は、自動運転の制御状態、具体的には自動運転レベルを設定する。自動運転レベルの設定とは、自動運転レベルをレベルＸからレベルＹに変更することを含む。行動決定部６２は、外界認識部５４が認識する周辺状態および制御状態設定部６０が設定する自動運転レベルに基づいて自車両１０の行動を決める。操作検出部６４は、操作センサ４６の検出情報に基づいて乗員が行う自車両１０の運転操作を検出する。

車両制御部６６は、行動計画部５８により計画される自車両１０の挙動に基づいて出力系装置群８０を制御する。例えば、車両制御部６６は、行動計画部５８で生成される走行軌道に応じた操舵指令値、および、目標速度に応じた加減速指令値を算出し、駆動力出力装置８２、操舵装置８４、制動装置８６に対して制御指示を出力する。

報知制御部６８は、行動計画部５８により計画される報知行動に基づいて報知装置８８に対して報知指示を出力する。

図１に示される記憶装置７０は、演算装置５２により実行される各種プログラムの他に、各処理の比較や判定等に用いられる閾値等の数値を記憶する。

［２．本実施形態で想定する状況］
本実施形態では主として図３に示される状況を想定する。図３に示されるように、道路１１０には互いに相反（対向）する方向を進行方向とする第１走行路１１４と第２走行路１１６が含まれる。第１走行路１１４と第２走行路１１６はセンターライン１１８により区画される。自車両１０は第１走行路１１４を走行し、他車両１００としての対向車両１００ｏは第２走行路１１６を走行する。道路１１０の一部区間には工事現場１２２を含む工事区間１３０がある。工事現場１２２は第１走行路１１４を閉鎖する。このため、工事区間１３０は第２走行路１１６を用いた通行（片側交互通行）が可能とされている。

本明細書では次のように定義する。工事現場１２２を、工事特有の設置物（コーン１５０、看板１５２、仮設信号機１５４等）、工事車両１００ｃ、誘導員１６０等を含む領域とする。また、工事現場１２２の境界１２４を、工事現場１２２の最外周に位置する設置物、工事車両１００ｃ、誘導員１６０等を結ぶことにより推測するものとする。また、第１走行路１１４の進行方向（図３の上方向）を順方向とし、第２走行路１１６の進行方向（図３の下方向）を逆方向とする。本明細書では、道路１１０のうち工事現場１２２が存在する区間を工事区間１３０という。そして、順方向に向かって工事区間１３０の走行可能領域に入る部分を工事区間１３０の入口１３０ａとし、順方向に向かって工事区間１３０の走行可能領域から出る部分を工事区間１３０の出口１３０ｂとする。

工事現場１２２から逆方向側の第１走行路１１４には第１停止線１４０が設定される。工事現場１２２から順方向側の第２走行路１１６には第２停止線１４２が設定される。工事区間１３０の入口１３０ａおよび第１停止線１４０を含み、工事現場１２２から逆方向側に所定距離Ｘ１だけ離れた第１位置１３２までの道路１１０を入口領域１３４とする。同様に、工事区間１３０の出口１３０ｂおよび第２停止線１４２を含み、工事現場１２２から順方向側に所定距離Ｘ２だけ離れた第２位置１３６までの道路１１０を出口領域１３８とする。

［３．自動運転レベルの定義］
自動運転レベルとは、自車両１０の加速、操舵、制動に関する操作に関して車両制御装置１２が制御する度合と、自車両１０を操作する乗員における車両操作の関与度と、に応じて複数の段階に分類されている操作制御情報である。例えば、自動運転レベルとして、以下のものが挙げられる。なお、以下の分類は、例示的なものであり、本発明の趣旨は、この例に限定されるものではない。

（１）レベル１（単独型の自動運転）
レベル１では、自車両１０の加速、操舵、制動のいずれかの操作制御を車両制御装置１２が行う。車両制御装置１２が操作制御を行うものを除いた全ての操作については、乗員の関与が必要とされ、レベル１において、乗員には、いつでも安全に運転できる態勢にあることが要求される（周辺監視義務が要求される）。

（２）レベル２（自動運転の複合化）
レベル２では、自車両１０の加速、操舵、制動のうち、複数の操作制御を車両制御装置１２が行う。乗員の関与の度合いはレベル１より低くなるが、レベル２においても、乗員には、いつでも安全に運転できる態勢にあることが要求される（周辺監視義務が要求される）。

（３）レベル３（自動運転の高度化）
レベル３では、加速、操舵、制動に関する全ての操作を車両制御装置１２が行い、車両制御装置１２が要請したときのみ乗員が自車両１０の操作対応を行う。レベル３では、自動運転で走行中、乗員に周辺監視義務は要求されない。レベル３では、乗員の関与の度合いはレベル２より更に低くなる。

（４）レベル４（完全自動運転）
レベル４では、加速、操舵、制動に関する全ての操作を車両制御装置１２が行い、乗員は自車両１０の操作に全く関与しない。レベル４では、自車両１０が走行する全ての行程で自動走行を行い、自動運転で走行中において、乗員に周辺監視義務は要求されない。レベル４では、乗員の関与の度合いはレベル３より更に低くなる。

以下の説明では、乗員に周辺監視義務が求められる自動運転レベルを低レベルの自動運転レベルとし、乗員に周辺監視義務が求められない自動運転レベルを高レベルの自動運転レベルとして説明する。

［４．車両制御装置１２の動作］
［４．１ 実施例１］
図４を用いて実施例１に係る車両制御装置１２の動作を説明する。図４に示される処理は車両制御装置１２が自動運転を行う間の所定時間毎に実行される。

ステップＳ１において、外界認識部５４は、入力系装置群１４から出力される最新の情報に基づいて自車両１０の周辺状態を認識する。なお、外界認識部５４は、以下の各処理と平行して定期的に自車両１０の周辺状態を認識するものとする。

ステップＳ２において、外界認識部５４は、工事区間１３０の有無を認識する。例えば、カメラ１８で取得した画像情報に基づいて工事現場１２２に特有の設置物（コーン１５０、看板１５２、仮設信号機１５４等）、工事車両１００ｃ、誘導員１６０等を識別することにより工事区間１３０の有無を認識する。外界認識部５４は、ヘルメット１６２と発光する作業服１６４のいずれかを着用する人、または、手旗１６６と誘導棒（不図示）のいずれかを持つ人を誘導員１６０として識別する。

外界認識部５４が工事区間１３０を認識する場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３に移行する。一方、外界認識部５４が工事区間１３０を認識しない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、一連の処理は終了する。このとき、制御状態設定部６０は、自動運転レベルを維持する。行動計画部５８は、第１走行路１１４で自車両１０を走行させる走行軌道および目標速度を生成し、自車両１０を第１走行路１１４で走行させる。

なお、誘導員１６０がヘルメット１６２と作業服１６４のいずれも着用しない場合や、手旗１６６と誘導棒等のいずれも所持しない場合、外界認識部５４は、信頼性が低い誘導員１６０として認識する。また、仮設信号機１５４が日光に曝される場合等、仮設信号機１５４の表示を認識しづらい場合、外界認識部５４は、信頼性が低い仮設信号機１５４として認識する。ステップＳ２において、外界認識部５４が誘導員１６０または仮設信号機１５４等に基づいて工事区間１３０を認識するもののその信頼性が低い場合、処理はステップＳ３に移行する。

ステップＳ２からステップＳ３に移行すると、制御状態設定部６０は、外界認識部５４が認識した工事区間１３０の内部の走行環境情報を取得する。走行環境情報には、工事区間１３０の入り難さに関する入口情報、工事区間１３０の路面に関する路面情報、工事区間１３０の距離Ｄに関する距離情報、工事区間１３０の地図情報４２の有無、工事区間１３０の天候に関する天候情報等、工事区間１３０に関する様々な情報が含まれる。入口情報には、工事区間１３０の入口１３０ａの幅Ｗの情報が含まれる。幅Ｗは、カメラ１８で取得される画像情報に基づいて判定される。路面情報には、路面の種類（アスファルトや鉄板等）の情報が含まれる。路面の種類は、画像情報やレーダ２４またはＬＩＤＡＲ２６の検出結果に基づいて判定される。距離情報には、工事区間１３０の距離Ｄの情報が含まれる。距離Ｄは、カメラ１８で取得される画像情報、第２通信装置３２で取得される外界情報に基づいて判定される。天候情報には、天候の種別（晴れ、曇り、雨、雪等）の情報が含まれる。天候の種別は、外界情報、広域の天気予報、天気センサ４８の検出結果等に基づいて判定される。また、カメラ１８に入射する太陽光の明るさの情報を照度センサ等で検出するようにしてもよい。

ステップＳ４において、制御状態設定部６０は、取得した走行環境情報に基づいて自動運転レベルを設定する。例えば、制御状態設定部６０は各走行環境情報を点数化する。記憶装置７０には、図５に示されるような点数テーブル１７０が記憶される。点数テーブル１７０は、各走行環境情報の種別毎に点数ＳＣ１〜ＳＣ１０を定める。制御状態設定部６０は、点数テーブル１７０を参照してステップＳ３で取得した各走行環境情報の点数を判定し、点数の合計値を算出する。そして、点数の合計値に応じた自動運転レベルを設定する。例えば、入口１３０ａの幅Ｗが狭い場合は操舵が難しいため自動運転の難易度は高い。また、路面が鉄板である場合は路面が滑りやすいため自動運転の難易度は高い。また、工事区間１３０の距離Ｄが長い場合や地図情報４２に工事区間１３０の情報がない場合は走行路の不確定要素が多くなるため自動運転の難易度が高い。また、天候が雨や雪である場合等は路面が滑りやすく、また、カメラ１８に直射日光が入射する場合は画像情報の情報量が低下するため自動運転の難易度は高い。点数テーブル１７０はこれらの場合に点数が低くなるように設定され、逆の場合に点数が高くなるように設定されている。つまり、点数の合計値が低くなるほど自動運転の難易度が高くなることを意味する。このため、制御状態設定部６０は、点数の合計値が低いときほど自動運転レベルを低くし、走行制御の自動化の度合を低くする。このとき、点数が低い走行環境情報に関連する制御の自動化の度合を低下させてもよい。なお、図５に示される点数テーブル１７０および、ここに含まれる走行環境情報、種別、点数は一例であり、これらに限られるものではない。

点数テーブル１７０でなく、各走行環境情報に応じて重み付けを変えることにより実施可能な自動運転レベルを評価するようにしてもよい。

ステップＳ４において、制御状態設定部６０は、自動運転レベルを高い方向には変更しない。つまり、仮に点数が高く、その時点で設定されている自動運転レベルよりも高くすることができる場合、制御状態設定部６０は、自動運転レベルを維持する。

ステップＳ５において、行動決定部６２は、設定された自動運転レベルで可能な駆動、操舵、制動の判断を行う。車両制御部６６は、行動決定部６２が判断した駆動、操舵、制動の制御に応じた指令値を出力系装置群８０に出力する。駆動力出力装置８２、操舵装置８４、制動装置８６は、車両制御部６６から出力される指示に応じて動作する。

ステップＳ６において、外界認識部５４は、自車両１０が工事区間１３０を走行している最中に、常時または一定時間毎に出口領域１３８の有無を認識する。例えば、外界認識部５４は、コーン１５０等の工事現場１２２の特有の設置物を認識しなくなった場合、言い換えると、レーン数が第１走行路１１４側に増えることを認識することにより出口領域１３８を認識する。または、外界認識部５４は、走行可能な走行路幅が第１走行路１１４側に所定量以上または所定率以上増えることを認識することにより出口領域１３８を認識する。その他に、先行車両１００ｐが第１走行路１１４側に移動することや、工事区間１３０が終了することを示す道路標識を認識することにより出口領域１３８を認識することも可能である。外界認識部５４は出口領域１３８を認識することにより、工事区間１３０が終了することを認識する。

外界認識部５４が工事区間１３０の終了を認識する場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、一連の処理は終了する。一方、外界認識部５４が工事区間１３０の終了を認識しない場合（ステップＳ６：ＮＯ）、処理はステップＳ３に戻る。

［４．２ 実施例２］
図６を用いて実施例２に係る車両制御装置１２の動作を説明する。実施例１では外界認識部５４が認識する走行環境情報に基づいて自動運転レベルを設定するのに対して、実施例２では外界認識部５４が工事区間１３０を認識する場合に所定の自動運転レベルを設定する。図６に示される処理は車両制御装置１２が自動運転を行う間の所定時間毎に実行される。

図６に示される処理のうちステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１５の処理は、図４に示されるステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ５、ステップＳ６の処理に相当する。このため、これらの処理についての説明を省略する。

ステップＳ１２からステップＳ１３に移行すると、制御状態設定部６０は、自動運転レベルを設定する。ここでは、自動運転レベルを、予め記憶装置７０に記憶される所定の自動運転モード（工事区間モード）にする。但し、図４に示されるステップＳ４と同様に、制御状態設定部６０は、自動運転レベルを高い方向には変更しない。

［４．３ 実施例３］
図７に示されるように実施例１と実施例２を組み合わせてもよい。図７に示される処理のうちステップＳ２１、ステップＳ２２、ステップＳ２４〜ステップＳ２７の処理は、図４に示されるステップＳ１〜ステップＳ６の処理に相当する。また、図７に示される処理のうちステップＳ２３の処理は、図６に示されるステップＳ１３の処理に相当する。

［５．追加制御例］
図４に示されるステップＳ５において、更に、その時点で設定される自動運転レベルで可能な各種制御を行うようにしてもよい。以下で各種制御の一例を説明する。

［５．１．例１］
行動決定部６２は、乗員に対して工事区間１３０を走行することを知らせるための報知制御を行うことを決める。報知制御部６８は、行動決定部６２が決めた報知内容に応じた報知指示を報知装置８８に出力する。すると、報知装置８８は乗員に対して工事区間１３０を走行することを知らせるための報知を行う。

［５．２．例２］
ステップＳ４において自動化の度合を低下させることにより、乗員が自車両１０の一部または全ての走行制御を行う必要がある場合、行動決定部６２は、乗員に対して手動運転を促す報知制御を行うことを決める。報知制御部６８は、行動決定部６２が決めた報知内容に応じた報知指示を報知装置８８に出力する。すると、報知装置８８は乗員に対して手動運転を促す所謂テイクオーバーリクエスト（以下、ＴＯＲという。）を行う。更に、行動決定部６２は、制御機５０に設けられるタイマ７２を使用してＴＯＲが行われた後の経過時間を計測する。

乗員がＴＯＲに応じてアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、ステアリングホイールの操作や把持を行うと、操作センサ４６は操作または把持を示す検出信号を出力する。操作検出部６４は各検出信号に基づいて乗員が運転操作を引き継いだか否かを判定する。行動決定部６２は、タイマ７２の時間が所定時間に達するまで、すなわちＴＯＲ後の所定時間以内に操作検出部６４が検出信号を検出しない場合に、自車両１０を停車させる停車制御を行うことを決める。このとき、行動決定部６２は、自車両１０を走行路の脇に寄せて停車させる走行軌道および目標速度を設定する。車両制御部６６は、走行軌道に沿って目標速度で走行させるために必要な減速指令値および操舵指令値を算出し、出力系装置群８０に出力する。駆動力出力装置８２、操舵装置８４、制動装置８６は、車両制御部６６から出力される指示に応じて動作する。

または、ＴＯＲ後の所定時間以内に操作検出部６４が検出信号を検出しない場合に、車両制御装置１２が自動運転を継続できなくなるまで自動運転による走行が継続されてもよい。

［５．３．例３］
工事区間１３０の距離Ｄが所定距離Ｄｔｈ以上である場合に、制御状態設定部６０は、自動運転を一時的に停止、または、完全に停止することを決定する。このとき、行動決定部６２は、乗員に対してＴＯＲを行うことを決める。報知制御部６８は、行動決定部６２が決めた報知内容に応じた報知指示を報知装置８８に出力する。すると、報知装置８８は乗員に対して手動運転を促すＴＯＲを行う。

［５．４．例４］
操舵の機能が自動化される場合であって、外界認識部５４が実線（白色または黄色）のセンターライン１１８を認識する場合、通常は、行動決定部６２は、自車両１０が第１走行路１１４からはみ出して第２走行路１１６に進入しないように走行軌道を設定する。しかし、図３に示されるように工事区間１３０が片側交互通行の場合、自車両１０は第２走行路１１６に進入する必要がある。このため、行動決定部６２は、第１走行路１１４からのはみ出しを抑制する機能を一時的に解除して、自車両１０が第２走行路１１６に進入することができるようにする。このとき、行動決定部６２は、乗員に対して自車両１０がセンターライン１１８を跨ぐことを報知する報知制御を行うことを決める。報知制御部６８は、行動決定部６２が決めた報知内容に応じた報知指示を報知装置８８に出力する。すると、報知装置８８は乗員に対してセンターライン１１８を跨ぐことを報知する。

［５．５．例５］
操舵の機能が自動化される場合であって、外界認識部５４が自車両１０の所定距離内に工事車両１００ｃを認識する場合に、行動決定部６２は、自車両１０の車幅方向の中心位置を走行レーンの中心位置に対して工事車両１００ｃの存在方向とは反対方向に位置させるオフセット制御を行うことを決める。このとき、行動決定部６２は、自車両１０のオフセット量を設定する。車両制御部６６は、オフセット量に応じた操舵指令値を算出し、出力系装置群８０に出力する。操舵装置８４は、車両制御部６６から出力される指示に応じて動作する。

［５．６．例６］
自車両１０の所定距離内に先行車両１００ｐが存在する場合は、先行車両１００ｐの走行軌跡をトレースする軌跡トレース制御を行い、工事区間１３０を通過することも可能である。

［６．本実施形態の要点］
車両制御装置１２は、自車両１０の周辺状態を認識する外界認識部５４と、自動運転の制御状態を設定する制御状態設定部６０と、外界認識部５４が認識する周辺状態および制御状態設定部６０が設定する制御状態に基づいて自車両１０の行動を決める行動決定部６２と、行動決定部６２の決定結果に基づいて自車両１０の走行制御を行う車両制御部６６と、を備える。外界認識部５４が道路１１０に工事区間１３０があることを認識する場合に、制御状態設定部６０は、工事区間１３０に応じた制御状態を設定する。

上記構成によれば、工事区間１３０内で適切な自動運転が行われる。このように、自車両１０が工事区間１３０を走行する場合であっても、一部または全ての自動運転の機能を継続することができるため、乗員にかかる運転の負荷を少なくすることができる。

制御状態設定部６０は、外界認識部５４が認識する工事区間１３０内の走行環境情報に基づいて制御状態を設定する。

上記構成によれば、走行環境情報に基づいて自動運転レベルが設定されるため、工事区間１３０の状態に応じた自動運転が行われる。このように、自車両１０が工事区間１３０を走行する場合であっても、一部または全ての自動運転の機能を継続することができるため、乗員にかかる運転の負荷を少なくすることができる。

走行環境情報には、工事区間１３０の入り難さに関する入口情報と、工事区間１３０の路面に関する路面情報と、工事区間１３０の距離Ｄに関する距離情報と、工事区間１３０の地図情報４２の有無と、工事区間１３０の天候に関する天候情報のうちの少なくとも１つの情報が含まれる。

工事区間１３０の入口１３０ａの入り難さ、例えば幅Ｗに応じて車両制御の難易度は変わる。また、工事区間１３０の路面、例えばアスファルト、鉄板、砂利等の違いや、工事区間１３０の内部と外部の境界１２４の段差に応じて車両制御の難易度は変わる。また、不確定要素が多い工事区間１３０の距離Ｄに応じて車両制御の難易度は変わる。また、工事区間１３０の地図の有無に応じて車両制御の難易度は変わる。また、工事区間１３０の天候、例えば降雨量や太陽光の有無に応じて車両制御の難易度は変わる。

上記構成によれば、車両制御の難易度を判断する種々の情報に基づいて自動運転レベルが設定されるため、工事区間１３０の状態に応じた自動運転が行われる。このように、自車両１０が工事区間１３０を走行する場合であっても、一部または全ての自動運転の機能を継続することができるため、乗員にかかる運転の負荷を少なくすることができる。

車両制御装置１２は、行動決定部６２が決めた報知内容に従って乗員に対する報知制御を行う報知制御部６８を更に備える。外界認識部５４が認識した工事区間１３０の距離Ｄが所定距離Ｄｔｈ以上である場合に、行動決定部６２は、乗員に対して手動運転を促す報知制御を行うことを決める。

上記構成によれば、不確定要素が多い工事区間１３０の距離Ｄが長い場合にはＴＯＲ等を行った後に車両制御を乗員に引き継ぐことができ、また、工事区間１３０の距離Ｄが短い場合には車両制御の少なくとも一部を車両側で継続して行うことができる。

車両制御装置１２は、乗員が行う自車両１０の運転操作を検出する操作検出部６４を更に備える。乗員に対して手動運転を促す報知が行われてから所定時間以内に操作検出部６４が運転操作を検出しない場合に、行動決定部６２は、自車両１０を停車させる停車制御を行うことを決める。

ＴＯＲ等の報知を行った後に乗員が手動運転を行わない場合は、乗員が手動運転を行うことができない状態である可能性がある。上記構成によれば、ＴＯＲ等の報知を行った後に乗員による運転操作が検出されない場合に自車両１０を停車させるため、乗員が手動運転を行うことができない状態に対応することができる。

自車両１０が実線のセンターライン１１８を跨ぐ場合に、行動決定部６２は、自車両１０が実線のセンターライン１１８を跨ぐことを報知する報知制御を行うことを決める。

上記構成によれば、自車両１０が実線のセンターライン１１８を跨ぐことを乗員に報知するため、自車両１０が実線のセンターライン１１８を跨ぐといった通常は行われない車両制御が行われたとしても、乗員は車両制御が正しいことを把握することができる。

自車両１０が工事区間１３０を走行する場合に、行動決定部６２は、自車両１０が工事区間１３０を走行することを報知する報知制御を行うことを決める。

上記構成によれば、自車両１０が工事区間１３０を走行していることを乗員に報知するため、通常と異なる車両制御が行われたとしても、乗員はその車両制御が工事区間１３０を走行するために行われていることを把握することができる。

外界認識部５４が自車両１０の所定距離内に工事車両１００ｃを認識する場合に、行動決定部６２は、自車両１０の車幅方向の中心位置を走行レーンの中心位置に対して工事車両１００ｃの位置とは反対方向に位置させるオフセット制御を行うことを決める。

工事区間１３０に存在する工事車両１００ｃが不意に動作し、その一部が自車両１０の走行路に侵入する場合がある。上記構成によれば、自車両１０を工事車両１００ｃの位置とは反対方向に位置させるため、工事車両１００ｃの一部が自車両１０の走行路に侵入したとしても、自車両１０が工事車両１００ｃと接触することを防止することができる。

外界認識部５４が自車両１０の前方を走行する先行車両１００ｐを認識する場合に、行動決定部６２は、自車両１０を先行車両１００ｐの走行軌跡に沿って走行させる軌跡トレース制御を行うことを決める。

上記構成によれば、自車両１０を先行車両１００ｐの走行軌跡に沿って走行させるため、工事区間１３０で自車両１０を比較的容易に走行させることができる。

なお、本発明に係る車両制御装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…自車両 １２…車両制御装置
５４…外界認識部 ６０…制御状態設定部
６２…行動決定部 ６６…車両制御部
１１０…道路 １３０…工事区間

Claims (8)

1. 自車両の周辺状態を認識する外界認識部と、
   自動運転の制御状態を設定する制御状態設定部と、
   前記外界認識部が認識する前記周辺状態および前記制御状態設定部が設定する前記制御状態に基づいて前記自車両の行動を決める行動決定部と、
   前記行動決定部の決定結果に基づいて前記自車両の走行制御を行う車両制御部と、を備える車両制御装置であって、
   工事区間内の走行環境を示す走行環境情報の種別毎に点数を定める点数情報を記憶する記憶部を備え、
   前記外界認識部が道路に前記工事区間があることを認識する場合に、前記制御状態設定部は、前記工事区間内の前記走行環境情報を取得し、前記記憶部に記憶される前記点数情報を参照して取得した前記走行環境情報の点数の合計値を算出し、合計値に応じて前記制御状態としての自動運転レベルを設定する
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記走行環境情報には、前記工事区間の入り難さに関する入口情報と、前記工事区間の路面に関する路面情報と、前記工事区間の距離に関する距離情報と、前記工事区間の地図情報の有無と、前記工事区間の天候に関する天候情報のうちの少なくとも１つの情報が含まれる
   ことを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両制御装置において、
   前記行動決定部が決めた報知内容に従って乗員に対する報知制御を行う報知制御部を更に備え、
   前記外界認識部が認識した前記工事区間の距離が所定距離以上である場合に、前記行動決定部は、乗員に対して手動運転を促す報知制御を行うことを決める
   ことを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項３に記載の車両制御装置において、
   乗員が行う前記自車両の運転操作を検出する操作検出部を更に備え、
   乗員に対して手動運転を促す報知が行われてから所定時間以内に前記操作検出部が前記運転操作を検出しない場合に、前記行動決定部は、前記自車両を停車させる停車制御を行うことを決める
   ことを特徴とする車両制御装置。
5. 請求項１または２に記載の車両制御装置において、
   前記行動決定部が決めた報知内容に従って乗員に対する報知制御を行う報知制御部を更に備え、
   前記自車両が実線のセンターラインを跨ぐ場合に、前記行動決定部は、前記自車両が実線の前記センターラインを跨ぐことを報知する報知制御を行うことを決める
   ことを特徴とする車両制御装置。
6. 請求項１または２に記載の車両制御装置において、
   前記行動決定部が決めた報知内容に従って乗員に対する報知制御を行う報知制御部を更に備え、
   前記自車両が前記工事区間を走行する場合に、前記行動決定部は、前記自車両が前記工事区間を走行することを報知する報知制御を行うことを決める
   ことを特徴とする車両制御装置。
7. 請求項１または２に記載の車両制御装置において、
   前記外界認識部が前記自車両の所定距離内に工事車両を認識する場合に、前記行動決定部は、前記自車両の車幅方向の中心位置を走行レーンの中心位置に対して前記工事車両の位置とは反対方向に位置させるオフセット制御を行うことを決める
   ことを特徴とする車両制御装置。
8. 請求項１または２に記載の車両制御装置において、
   前記外界認識部が前記自車両の前方を走行する先行車両を認識する場合に、前記行動決定部は、前記自車両を前記先行車両の走行軌跡に沿って走行させる軌跡トレース制御を行うことを決める
   ことを特徴とする車両制御装置。

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