JP2019156355A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が急いでいる場合に、自動運転による走行を行っている場合であっても、車両の挙動から運転者の意図する走行ができていることを運転者が認識することのできる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両１の行動計画を決定する自動運転制御部１１０は、車両１の操舵と加減速を自動的に制御する自動運転モードにおいて、通常運転モードと通常運転モードよりも運転者が急いでいる場合に用いる急ぎ運転モードとを選択可能であり、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも目的地に早く到着可能なモード且つ急いでいることが車両の挙動に現れるモードであり、車両１には、運転者が急いでいる状態であることを取得し且つ自動運転制御部１１０に対して情報を伝達する情報取得部７７が付帯され、自動運転制御部１１０は、運転者が急いでいる状態であることを情報取得部７７が取得した場合には、急ぎ運転モードを選択することを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、車両制御装置に関し、特に車両の自動運転制御を行う車両制御装置に関する。

従来、例えば特許文献１に示すように、目的地までの経路に沿って自車両が走行するように、自車両を自動的に制御する自動運転制御部を備える車両制御装置がある。このような自動運転制御における車両制御装置では、車両の走行中に自動運転モードから手動運転モードへの切り替えを行う際、車両の駆動力を、自動運転モードにおける車両の駆動力から手動運転モードにおける車両の運転者の要求する駆動力へと移行させる。

ここで、運転者が急いでいる場合、手動運転モードにおいては、運転者が急いでいる状態での走行要求に基づいて車両が走行するため、急いでいる状態であることが車両の挙動に現れる。すると、運転者の意図する車両の走行ができていることを、運転者が認識することができ、運転者の焦燥感を緩和することができる。

しかしながら、従来の自動運転モードにおいては、たとえ客観的に最短経路を選択した行動計画に基づいて走行していても、急いでいる状態であることが車両の挙動に現れない。このため、自動運転モードでは、運転者が要求した車両の走行ができていることを、運転者は車両の挙動から認識することができず、運転者が急いでいる場合における、運転者の焦燥感が緩和しにくいという問題がある。

特開２０１７−１４６８１９号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、運転者が急いでいる場合において、自動運転による走行を行っている場合であっても、車両の挙動から運転者の意図する走行ができていることを運転者が認識することのできる車両制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため本発明にかかる車両制御装置は、車両（１）の操舵と加減速を自動的に制御する自動運転モードと、車両の操舵と加減速を運転者の操作に基づいて制御する手動運転モードとを切り替えて行うことが可能な車両制御装置であって、行動計画を決定する自動運転制御部（１１０）を有し、自動運転制御部（１１０）は、自動運転モードにおいて、通常運転モードと通常運転モードよりも運転者が急いでいる場合に用いる急ぎ運転モードとを選択可能であり、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも目的地に早く到着可能なモード且つ急いでいることが車両の挙動に現れるモードであり、車両（１）には、運転者が急いでいる状態であることを取得し且つ自動運転制御部（１１０）に対して情報を伝達する情報取得部（７７）が付帯され、自動運転制御部（１１０）は、運転者が急いでいる状態であることを情報取得部（７７）が取得した場合には、急ぎ運転モードを選択することを特徴とする。

このように、運転者が急いでいる状態であることを取得した場合に、自動運転制御部が急ぎ運転モードを選択することで、目的地に早く到着することができる。また、急いでいることが車両の挙動に現れることで、車両の挙動から運転者の意図する走行ができていることを運転者が認識することができる。

また、上記車両制御装置において、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、加速度が大きくなるように設定されることとしてもよい。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れ、且つ、目的地に早く到着することができる。

また、上記車両制御装置において、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、変速比が大きくなるように設定されることとしてもよい。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れ、且つ、加速要求に即座に対応することができる。

また、上記車両制御装置において、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、変速にかかる時間が短くなるように設定されることとしてもよい。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れ、且つ、変速にかかる時間を短縮することができる。

また、上記車両制御装置において、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、変速時の振動が生じるように設定されることとしてもよい。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れる。

また、上記車両制御装置において、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、目標車速が大きくなるように設定されることとしてもよい。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れ、且つ、目的地に早く到着することができる。

また、上記車両制御装置において、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、車間距離が小さくなるように設定されることとしてもよい。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れ、且つ、例えば、信号等での時間短縮につながり、目的地に早く到着することができる。

また、上記車両制御装置において、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、車線変更にかかる時間が短くなるように設定されることとしてもよい。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れる。

また、上記車両制御装置において、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、目的地までの到着時間が短くなる経路を選択するように設定されることとしてもよい。これにより、目的地への到着が早くなる。

また、上記車両制御装置において、車両（１）は、動力源として内燃機関（ＥＧ）と電動機（ＭＴ）とを有し、急ぎ運転モードは、内燃機関（ＥＧ）の停止が禁止されるように設定されることとしてもよい。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れ、且つ、ハイブリッド車両において、内燃機関を用いた最大駆動力を出力できる状態にすることができる。

また、上記車両制御装置において、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、電動機（ＭＴ）による動力を多く発生させるように設定されることとしてもよい。これにより、動力が多く出力されることとなり、目的地への到着が早くなる。

また、上記車両制御装置において、情報取得部（７７）は、運転者の入力行為によって運転者が急いでいる状態であることを取得することとしてもよい。これにより、運転者が急いでいる状態であることを、情報取得部に確実に伝達することができる。

また、上記車両制御装置において、情報取得部（７７）は、運転者が急いでいる状態であることを入力するための入力スイッチ（７７ａ）を有し、入力行為は、運転者が入力スイッチ（７７ａ）を操作することにより行われることとしてもよい。これにより、スイッチの操作という簡単な操作で、運転者が急いでいる状態であることを、情報取得部に確実に伝達することができる。

また、上記車両制御装置において、情報取得部（７７）は、音声を認識可能な音声認識部（７７ｂ）を有し、入力行為は、運転者の声が音声認識部（７７ｂ）に認識されることにより行われることとしてもよい。これにより、発声という運転者の簡単な動作で、運転者が急いでいる状態であることを、情報取得部に確実に伝達することができる。

また、上記車両制御装置において、情報取得部（７７）は、運転者が急いでいる状態であることを取得可能な運転者状態取得部（７７ｃ，７７ｄ）を有することとしてもよい。このように、運転者状態取得部を有すると、運転者の急いでいる状態を自動的に取得することで、運転者が入力行為をすることを省略することができる。

また、上記車両制御装置において、運転者状態取得部は、運転者の生体信号を取得可能な生体信号認識部（７７ｃ）であることとしてもよい。このように、生体信号を取得することで、運転者が入力行為をすることを省略することができる。

また、上記車両制御装置において、運転者状態取得部は、運転者の表情を取得可能な顔情報認識部（７７ｄ）であることとしてもよい。このように、表情を取得することで、運転者が入力行為をすることを省略することができる。

また、上記車両制御装置において、車両（１）は、情報を運転者に報知するための報知装置（８２）を有し、自動運転制御部（１１０）は、運転者が急いでいる状態であることを情報取得部（７７）が取得した場合には、報知装置（８２）に報知することとしてもよい。これにより、運転者が急いでいる状態である場合に、運転者の意図する走行ができていることを運転者が容易に認識することができる。

なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかる車両制御装置によれば、運転者が急いでいる場合において、自動運転による走行を行っている場合であっても、車両の挙動から運転者の意図する走行ができていることを運転者が認識することができる。

本発明の一実施形態の車両制御装置の機能構成図である。 ハイブリッド車両の構成を示す概略図である。 本実施形態における乗員情報取得部の概略説明図である。 通常運転モードと急ぎ運転モードとの制御を説明するためのフローチャートである。 急ぎ運転モードと通常運転モードとの比較をしたタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、車両１に搭載された車両制御装置１００の機能構成図である。同図を用いて車両制御装置１００の構成を説明する。この車両制御装置１００が搭載される車両１（自車両）は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車であり、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。また、上述した電気自動車は、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。

車両制御装置１００は、外部状況取得部１２、経路情報取得部１３、走行状態取得部１４など車両１の外部からの各種情報を取り入れるための手段を備える。また、アクセルペダル７０、ブレーキペダル７２、およびステアリングホイール７４（ハンドル）、切替スイッチ８０等、操作が入力される操作デバイス（操作子）を備える。また、アクセル開度センサ７１、ブレーキ踏量センサ７３、およびステアリング操舵角センサ７５（またはステアリングトルクセンサ）等の操作検出センサと、報知装置８２と、乗員識別部１５（車内カメラ）とを備える。また、車両制御装置１００は、車両１の駆動又は操舵を行うための装置として、走行駆動力出力装置９０と、ステアリング装置９２と、ブレーキ装置９４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、例示した操作デバイスについてはあくまで一例であり、ボタン、ダイヤルスイッチ、ＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチ等が車両１に搭載されても構わない。

外部状況取得部１２は、車両１の外部状況、例えば、走行路の車線や車両周辺の物体といった車両周辺の環境情報を取得するように構成される。外部状況取得部１２は、例えば、各種カメラ（単眼カメラ、ステレオカメラ、赤外線カメラ等）や各種レーダ（ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ、レーザレーダ等）等を備える。また、カメラにより得られた情報とレーダにより得られた情報を統合するフュージョンセンサを使用することも可能である。

経路情報取得部１３は、ナビゲーション装置を含む。ナビゲーション装置は、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は、ＧＮＳＳ受信機によって車両１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により導出された経路は、経路情報１４４として記憶部１４０に格納される。車両１の位置は、走行状態取得部１４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は、車両制御装置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、車両１の位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置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一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装置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。

走行状態取得部１４は、車両１の現在の走行状態を取得するように構成される。走行状態取得部１４は、走行位置取得部２６と、車速取得部２８と、ヨーレート取得部３０と、操舵角取得部３２と、走行軌道取得部３４とを含む。

走行位置取得部２６は、走行状態の１つである車両１の走行位置及び車両１の姿勢（進行方向）を取得するように構成される。走行位置取得部２６は、各種測位装置、例えば、衛星や路上装置から送信される電磁波を受信して位置情報（緯度、経度、高度、座標等）を取得する装置（ＧＰＳ受信機、ＧＮＳＳ受信機、ビーコン受信機等）やジャイロセンサや加速度センサ等を備える。車両１の走行位置は車両１の特定部位を基準に測定される。

車速取得部２８は、走行状態の１つである車両１の速度（車速）を取得するように構成される。車速取得部２８は、例えば、１以上の車輪に設けられる速度センサ等を備える。

ヨーレート取得部３０は、走行状態の１つである車両１のヨーレートを取得するように構成される。ヨーレート取得部３０は、例えば、ヨーレートセンサ等を備える。

操舵角取得部３２は、走行状態の１つである操舵角を取得するように構成される。操舵角取得部３２は、例えば、ステアリングシャフトに設けられる操舵角センサ等を備える。ここでは、取得された操舵角に基づいて操舵角速度及び操舵角加速度も取得される。

走行軌道取得部３４は、走行状態の１つである車両１の実走行軌道の情報（実走行軌道）を取得するように構成される。実走行軌道とは、実際に車両１が走行した軌道（軌跡）を含み、これから走行する予定の軌道、例えば走行した軌道（軌跡）の進行方向前側の延長線を含んでいてもよい。走行軌道取得部３４はメモリを備える。メモリは実走行軌道に含まれる一連の点列の位置情報を記憶する。また、延長線はコンピュータ等により予測可能である。

操作検出センサであるアクセル開度センサ７１、ブレーキ踏量センサ７３、ステアリング操舵角センサ７５は、検出結果としてのアクセル開度、ブレーキ踏量、ステアリング操舵角を車両制御装置１００に出力する。

切替スイッチ８０は、車両１の乗員によって操作されるスイッチである。切替スイッチ８０は、乗員の操作を受け付け、受け付けた操作内容から運転モード（例えば、自動運転モード及び手動運転モード）の切り替えを行う。例えば、切替スイッチ８０は、乗員の操作内容から、車両１の運転モードを指定する運転モード指定信号を生成し、車両制御装置１００に出力する。

また、本実施形態の車両１は、運転者によりシフトレバーを介して操作されるシフト装置６０を備える。シフト装置６０におけるシフトレバー（図示せず）のポジションには、図１に示すように、例えば、Ｐ（パーキング）、Ｒ（後進走行）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（自動変速モード（ノーマルモード）での前進走行）、Ｓ（スポーツモードでの前進走行）などがある。

シフト装置６０の近傍には、シフトポジションセンサ２０５が設けられる。シフトポジションセンサ２０５は、運転者によって操作されるシフトレバーのポジションを検出する。シフトポジションセンサ２０５で検出されたシフトポジションの情報は、車両制御装置１００に入力される。なお、手動運転モードでは、シフトポジションセンサ２０５で検出されたシフトポジションの情報は、直接的に走行駆動力出力装置９０に出力される。

また、本実施形態の車両１は、ステアリングホイール７４の近傍に設けられたパドルスイッチ６５を備える。パドルスイッチ６５は、手動運転時（手動運転モード）での手動変速モードでシフトダウンを指示するためのマイナスボタン６６（−スイッチ）と、手動変速モードでシフトアップを指示するためのプラスボタン６７（＋スイッチ）とから構成される。手動運転モードにおける自動変速機ＴＭの手動変速モード（マニュアルモード）では、これらマイナスボタン６６及びプラスボタン６７の操作信号は、車両制御装置１００に出力され、車両１の走行状態等に応じて自動変速機ＴＭで設定される変速段のアップシフトまたはダウンシフトが行われる。なお、本実施形態では、手動運転時に、例えば、シフトレバーのポジションがＤレンジまたはＳレンジにおいて自動変速モードが設定されているときに、運転者によりパドルスイッチ６５のうち、マイナスボタン６６かプラスボタン６７のいずれかが操作されると、自動変速モードから手動変速モード（マニュアルモード）に切り替えられる。

報知装置８２は、情報を出力可能な種々の装置である。報知装置８２は、例えば車両１の乗員に、自動運転モードから手動運転モードへの移行を促すための情報を出力する。報知装置８２としては、例えばスピーカ、バイブレータ、表示装置、および発光装置等のうち少なくとも１つが用いられる。

乗員識別部１５は、例えば、車両１の車室内を撮像可能な車内カメラを備える。この車内カメラは、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の個体撮像素子を利用したデジタルカメラや近赤外光源と組み合わされた近赤外カメラなどであってよい。車両制御装置１００は、車内カメラによって撮影された画像を取得し、画像に含まれる車両１の運転者の顔の画像から、現在の車両１の運転者を識別することが可能である。

走行駆動力出力装置９０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。走行駆動力出力装置９０は、走行制御部１２０から出力される走行制御の指令値を取得し、当該指令値に基づいて、車両１に搭載される動力源や自動変速機ＴＭ等を制御する。

ステアリング装置９２は、例えば、電動モータを備える。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。ステアリング装置９２は、走行制御部１２０から入力される情報に従って、電動モータを駆動させ、転舵輪の向きを変更する。

ブレーキ装置９４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１２０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じた制動力を出力する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７２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９４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１２０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９４は、走行駆動力出力装置９０が走行用モータを備える場合は、当該走行用モータによる回生ブレーキを含んでもよい。

次に、車両制御装置１００について説明する。車両制御装置１００は、自動運転制御部１１０と、走行制御部１２０と、記憶部１４０とを備える。自動運転制御部１１０は、自車位置認識部１１２と、外界認識部１１４と、行動計画生成部１１６と、目標走行状態設定部１１８とを備える。自動運転制御部１１０の各部、走行制御部１２０の一部または全部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラム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。また、記憶部１４０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１４０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１４０にインストールされてもよい。また、車両制御装置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。これにより、車両１の車載コンピュータに対して、上述したハードウェア機能部と、プログラム等からなるソフトウェアとを協働させて、本実施形態における各種処理を実現することができる。

自動運転制御部１１０は、切替スイッチ８０からの信号の入力に従い、運転モードを切り替えて制御を行う。運転モードとしては、車両１の加減速および操舵を自動的に制御する運転モード（自動運転モード）や、車両１の加減速をアクセルペダル７０やブレーキペダル７２等の操作デバイスに対する操作に基づいて制御し、操舵をステアリングホイール７４等の操作デバイスに対する操作に基づいて制御する運転モード（手動運転モード）があるが、これに限定されるものではない。他の運転モードとして、例えば、車両１の加減速および操舵のうち一方を自動的に制御し、他方を操作デバイスに対する操作に基づいて制御する運転モード（半自動運転モード）を含んでいてもよい。なお、以下の説明で「自動運転」というときは、上記の自動運転モードに加えて半自動運転モードも含むものとする。

なお、手動運転モードの実施時においては、自動運転制御部１１０は動作を停止し、操作検出センサからの入力信号が走行制御部１２０に出力されるようにしてもよいし、直接的に走行駆動力出力装置９０、ステアリング装置９２、またはブレーキ装置９４に供給されるようにしてもよい。

自動運転制御部１１０の自車位置認識部１１２は、記憶部１４０に格納された地図情報１４２と、外部状況取得部１２、経路情報取得部１３、または走行状態取得部１４から入力される情報とに基づいて、車両１が走行している車線（走行車線）、および、走行車線に対する車両１の相対位置を認識する。地図情報１４２は、例えば、経路情報取得部１３が有するナビ地図よりも高精度な地図情報であり、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。より具体的には、地図情報１４２には、道路情報や、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報等が含まれる。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。

自車位置認識部１１２は、例えば、車両１の基準点（例えば重心）の走行車線中央からの乖離、および車両１の進行方向の走行車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する車両１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１１２は、自車線の何れかの側端部に対する車両１の基準点の位置等を、走行車線に対する車両１の相対位置として認識してもよい。

外界認識部１１４は、外部状況取得部１２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。本実施形態における周辺車両とは、車両１の周辺を走行する他の車両であって、車両１と同じ方向に走行する車両である。周辺車両の位置は、車両１の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、車両１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１１４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１１６は、自動運転の開始地点、自動運転の終了予定地点、および／または自動運転の目的地を設定する。自動運転の開始地点は、車両１の現在位置であってもよいし、車両１の乗員により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１１６は、その開始地点と終了予定地点の間の区間や、開始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、これに限定されるものではなく、行動計画生成部１１６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、車両１を減速させる減速イベントや、車両１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車両１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、車両１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車両１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車両１を加減速させ、走行車線を変更させる合流イベント等が含まれる。

例えば、有料道路（例えば高速道路等）においてジャンクション（分岐点）が存在する場合、車両制御装置１００は、車両１を目的地の方向に進行するように車線を変更したり、車線を維持したりする。従って、行動計画生成部１１６は、地図情報１４２を参照して経路上にジャンクションが存在していると判明した場合、現在の車両１の位置（座標）から当該ジャンクションの位置（座標）までの間に、目的地の方向に進行することができる所望の車線に車線変更するための車線変更イベントを設定する。なお、行動計画生成部１１６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１４６として記憶部１４０に格納される。

目標走行状態設定部１１８は、行動計画生成部１１６により決定された行動計画と、外部状況取得部１２、経路情報取得部１３、及び走行状態取得部１４により取得される各種情報に基づいて、車両１の目標とする走行状態である目標走行状態を設定するように構成される。目標走行状態設定部１１８は、目標値設定部５２と目標軌道設定部５４とを含む。また、目標走行状態設定部１１８は、偏差取得部４２、補正部４４も含む。

目標値設定部５２は、車両１が目標とする走行位置（緯度、経度、高度、座標等）の情報（単に目標位置ともいう。）、車速の目標値情報（単に目標車速ともいう。）、ヨーレートの目標値情報（単に目標ヨーレートともいう。）を設定するように構成される。目標軌道設定部５４は、外部状況取得部１２により取得される外部状況、及び、経路情報取得部１３により取得される走行経路情報に基づいて、車両１の目標軌道の情報（単に目標軌道ともいう。）を設定するように構成される。目標軌道は、単位時間毎の目標位置の情報を含む。各目標位置には、車両１の姿勢情報（進行方向）が対応づけられる。また、各目標位置に車速、加速度、ヨーレート、横Ｇ、操舵角、操舵角速度、操舵角加速度等の目標値情報が対応づけられてもよい。上述した目標位置、目標車速、目標ヨーレート、目標軌道は目標走行状態を示す情報である。

偏差取得部４２は、目標走行状態設定部１１８で設定される目標走行状態と、走行状態取得部１４で取得される実走行状態とに基づいて、目標走行状態に対する実走行状態の偏差を取得するように構成される。

補正部４４は、偏差取得部４２により取得される偏差に応じて、目標走行状態を補正するように構成される。具体的には、偏差が大きくなるほど、目標走行状態設定部１１８により設定された目標走行状態を、走行状態取得部１４により取得された実走行状態に近づけて、新たな目標走行状態を設定する。

走行制御部１２０は、車両１の走行を制御するように構成される。具体的には、車両１の走行状態を、目標走行状態設定部１１８により設定された目標走行状態、又は、補正部４４により設定された新たな目標走行状態に一致あるいは近づけるように走行制御の指令値を出力する。走行制御部１２０は、加減速指令部５６と、操舵指令部５８とを含む。

加減速指令部５６は、車両１の走行制御のうち、加減速制御を行うように構成される。具体的には、加減速指令部５６は、目標走行状態設定部１１８又は補正部４４により設定された目標走行状態（目標加減速度）と実走行状態（実加減度）とに基づいて、車両１の走行状態を目標走行状態に一致させるための加減速度指令値を演算する。

操舵指令部５８は、車両１の走行制御のうち、操舵制御を行うように構成される。具体的には、操舵指令部５８は、目標走行状態設定部１１８又は補正部４４により設定された目標走行状態と、実走行状態とに基づいて、車両１の走行状態を目標走行状態に一致させるための操舵角速度指令値を演算する。

図２を用いて、車両制御装置１００を適用可能な車両１として、ハイブリッド車両を例示して説明する。図２は、ハイブリッド車両の構成を示す概略図である。図２に示すように、ハイブリッド自動車の車両１は、動力源として、エンジンＥＧ（内燃機関）及びモータＭＴ（電動機）を備える。車両１は、さらに、モータＭＴを制御するためのインバータＩＮＶと、バッテリＢＡＴ（蓄電器）と、自動変速機ＴＭ（変速機）と、ディファレンシャル機構ＤＦと、左右の駆動輪ＷＲ，ＷＬとを備える。モータＭＴは、モータジェネレータを含み、バッテリＢＡＴは、キャパシタを含む。また、エンジンＥＧは、ディーゼルエンジンやターボエンジンなどを含む。エンジンＥＧとモータＭＴの回転駆動力は、自動変速機ＴＭ、ディファレンシャル機構ＤＦを介して左右の駆動輪ＷＲ，ＷＬに伝達される。また、車両１には、クラッチＣＬを有する。クラッチＣＬを締結することで、エンジンＥＧから自動変速機ＴＭへの動力の伝達が行われる。このため、クラッチＣＬは、エンジンＥＧと自動変速機ＴＭとの動力伝達の接続と遮断を行うことができる。エンジンＥＧ、モータＭＴ及び自動変速機ＴＭは、走行駆動力出力装置９０により制御される。

この構成により、車両制御装置１００から指令を受けた走行駆動力出力装置９０は、各種の運転条件に応じて、モータＭＴのみを動力源とするモータ単独走行（ＥＶ走行）をするように制御したり、エンジンＥＧのみを動力源とするエンジン単独走行をするように制御したり、エンジンＥＧとモータＭＴの両方を動力源として併用する協働走行（ＨＥＶ走行）をするように制御する。

図３を用いて、本実施形態において乗員の急ぎ度合いを取得する乗員情報取得部７７を説明する。乗員情報取得部７７は、車両１に搭載される。図３は、本実施形態における乗員情報取得部７７の概略説明図である。図３に示すように、本実施形態の車両制御装置１００は、運転者が急いでいる状態であることを取得する乗員情報取得部７７（情報取得部）を付帯する。乗員情報取得部７７は、運転者が急いでいる状態であるか否かを判定する情報判定部７８を有し、情報判定部７８が、運転者が急いでいる状態であると判断した場合、運転者が急いでいる状態であることを車両制御装置１００に伝達する。乗員情報取得部７７は、次に示すように、運転者が急いでいる状態であることを以下の手段によって取得する。

まず、乗員情報取得部７７は、運転者の入力行為により運転者が急いでいる状態であることを取得するものとして、情報入力スイッチ７７ａ（入力スイッチ）と音声認識部７７ｂとを有する。情報入力スイッチ７７ａは、ボタンやレバー状のものであってもよく、運転者が急いでいる状態である場合に、運転者自身が操作（入力行為）する。また、音声認識部７７ｂは、マイク等、運転者等の声等の音声を認識するものであればよく、運転者の声等の指示（入力行為）により、運転者が急いでいる状態であることを認識する。

また、乗員情報取得部７７は、運転者の入力行為を必要とせずに運転者が急いでいる状態であることを取得する運転者状態取得部を有する。当該運転者状態取得部としては、生体信号認識部７７ｃと、顔情報認識部７７ｄとがある。生体信号認識部７７ｃは、脳波を認識する脳波認識部７７ｃ１や、心拍や脈拍の情報を取得することのできる循環器系認識部７７ｃ２等の生体信号を取得可能な装置を有する。また、顔情報認識部７７ｄは、前述の乗員識別部１５が有する車内カメラから運転者の表情や虹彩等の情報を解析して、運転者が急いでいる状態であるか否かを取得する。

図４を用いて、自動運転制御部１１０が通常運転モードと急ぎ運転モードとを切り替える場合の制御について説明する。自動運転制御部１１０の行動計画生成部１１６は、通常運転モードと、運転者が急いでいる状態に用いる急ぎ運転モードとを選択可能である。急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも目的地に早く到着可能なモード且つ急いでいることが車両の挙動に現れるモードである。図４は、通常運転モードと急ぎ運転モードとの制御を説明するためのフローチャートである。

自動運転モードにおいて、運転者が急いでいる状態（図中、「急ぎ状態」と示す）であることについて、運転者による入力行為があるかどうかを判断する（ステップＳ０１）。

ステップＳ０１において、前述の情報入力スイッチ７７ａの操作や、音声認識部７７ｂへの声での指示によって、入力行為があった場合、急ぎ運転モードに移行することを運転者に報知し（ステップＳ０２）、急ぎ運転モードによる制御を行う（ステップＳ０３）。運転者への報知は、前述の報知装置８２によって行う。なお、ステップＳ０２とステップＳ０３はいずれが先でもよい。

一方、ステップＳ０１において、運転者からの入力行為がない場合には、乗員情報取得部７７の運転者状態取得部により、運転者の状態が取得可能か否かを判断する（ステップＳ０４）。

ステップＳ０４において、運転者状態が取得できる場合には、運転者が急いでいる状態を取得したか否かを判断する（ステップＳ０５）。運転者が急いでいる状態であることを取得した場合、急ぎ運転モードの報知、及び急ぎ運転モードによる制御を行う（ステップＳ０２、ステップＳ０３）。

一方、ステップＳ０４において、運転者状態が取得できない場合、または、ステップＳ０５において、運転者が急いでいる状態であることを取得していない場合、通常運転モードによる制御を行う（ステップＳ０６）。

次に、自動運転制御部１１０が選択する急ぎ運転モードの具体例を、図面を用いながら説明する。まず、急ぎ運転モードのうち、車速や加減速に関する例を説明する。急ぎ運転モードと通常運転モードとの比較をしたタイミングチャートである。図５においては、時刻Ｔ１において、通常運転モードから急ぎ運転モードに移行した場合を示す。そして、同図では、時刻Ｔ１以降において、急ぎ運転モードによる運転の状態と、仮に通常運転モードをそのまま継続した場合の運転の状態とを重ねて比較する。なお、急ぎ運転モードとして、必ずしも、以下の急ぎ運転モードの全てを実行する必要はなく、少なくとも、いずれか一つを実行することとすればよい。

図５に示すように、急ぎ運転モードでは、通常運転モードよりも、加速度が大きくなるように設定される。具体的には、自動運転制御部１１０の行動計画生成部１１６において、車両１を加速させる加速イベントを生成する際に、加速度が通常運転モードよりも大きくなるように設定する。これにより、走行制御部１２０の加減速指令部５６が走行駆動力出力装置９０に対して伝達する加速度の指令値が大きくなる。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、変速比が大きくなるように設定される。具体的には、行動計画生成部１１６が車両１の自動変速機ＴＭの変速段を選択する変速イベントを生成する際に、急ぎ運転モードの方が通常運転モードよりも比較的低い段を選択するように制御する。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、変速にかかる時間が短くなるように設定される。さらに、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、変速時の振動が生じるように設定される。具体的には、行動計画生成部１１６が変速イベントを生成する際に、変速にかかる時間が短くなるように設定する。そして、変速時に変速時の振動が生じることを許容する。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、目標車速が大きくなるように設定される。具体的には、行動計画生成部１１６が車両１の加速イベントを生成する際に、目標車速を大きく設定する。これにより、走行制御部１２０の加減速指令部５６が走行駆動力出力装置９０に対して伝達する車速の指令値が大きくなる。

また、急ぎ運転モードは、エンジンＥＧの停止が禁止されるように設定される。このため、行動計画生成部１１６が行動計画を生成する際に、動力源として必ずエンジンＥＧを用いる。すると、走行制御部１２０からの指令により、走行駆動力出力装置９０は、動力源として、エンジンＥＧを使用するモード（エンジン単独走行のモードまたはＨＥＶ走行のモード）を選択することになる。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、モータＭＴによる動力を多く発生させるように設定される。すなわち、ハイブリッド車両において、エンジンＥＧを使用するモードを実行する際、エンジンＥＧによる動力にモータＭＴの動力を加えることがある。この場合に、行動計画生成部１１６は、通常運転モードよりも急ぎ運転モードの方が、モータＭＴによる動力を多く発生させる行動計画を生成する。これにより、通常運転モードよりも急ぎ運転モードの方が、発生する動力が大きくなる。

次に、急ぎ運転モードの具体例のうち、行動計画に関する例を説明する。行動計画に関する急ぎ運転モードの一例として、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、車間距離が小さくなるように設定される。具体的には、行動計画生成部１１６が、外界認識部１１４から得た先行車と自車位置認識部１１２から得た自車両との距離（車間距離）を、急ぎ運転モードの方が、通常運転モードよりも小さくなるように設定する。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、車線変更にかかる時間が短くなるように設定される。具体的には、行動計画生成部１１６が走行車線を変更させる車線変更イベントにおいて車線変更にかかる時間を設定する場合に、行動計画生成部１１６は、車線変更にかかる時間を、急ぎ運転モードの方が通常運転モードよりも短くなるように設定する。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、目的地までの到着時間が短くなる経路を選択するように設定される。具体的には、経路情報取得部１３のナビゲーション装置により目的地までの経路が導出され、記憶部１４０に格納された経路情報１４４のうち、行動計画生成部１１６は、目的地までの経路が最も短い経路を選択する。

以上説明したように、本実施形態の車両制御装置１００によれば、運転者が急いでいる状態であることを取得した場合に、自動運転制御部１１０の行動計画生成部１１６が急ぎ運転モードを選択することで、目的地に早く到着することができる。また、急いでいることが車両の挙動に現れることで、車両の挙動から運転者の意図する走行ができていることを運転者が認識することができる。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、加速度が大きくなるように設定される。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れ、且つ、目的地に早く到着することができる。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、変速比が大きくなるように設定される。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れ、且つ、加速要求に即座に対応することができる。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、変速にかかる時間が短くなるように設定される。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れ、且つ、変速にかかる時間を短縮することができる。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、変速時の振動が生じるように設定される。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れる。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、目標車速が大きくなるように設定される。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れ、且つ、目的地に早く到着することができる。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、車間距離が小さくなるように設定される。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れ、且つ、例えば、信号等での時間短縮につながり、目的地に早く到着することができる。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、車線変更にかかる時間が短くなるように設定される。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れる。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、目的地までの到着時間が短くなる経路を選択するように設定される。これにより、目的地への到着が早くなる。

また、車両１は、動力源としてエンジンＥＧとモータＭＴとを有し、急ぎ運転モードは、エンジンＥＧの停止が禁止されるように設定される。これにより、車両の挙動に急いでいることが現れ、且つ、ハイブリッド車両において、エンジンＥＧを用いた最大駆動力を出力できる状態にすることができる。

また、急ぎ運転モードは、通常運転モードよりも、モータＭＴによる動力を多く発生させるように設定される。これにより、動力が多く出力されることとなり、目的地への到着が早くなる。

また、乗員情報取得部７７は、運転者の入力行為によって運転者が急いでいる状態であることを取得する。これにより、運転者が急いでいる状態であることを、情報取得部に確実に伝達することができる。

また、乗員情報取得部７７は、運転者が急いでいる状態であることを入力するための情報入力スイッチ７７ａを有し、入力行為は、運転者が情報入力スイッチ７７ａを操作することにより行われる。これにより、スイッチの操作という簡単な操作で、運転者が急いでいる状態であることを、情報取得部に確実に伝達することができる。

また、乗員情報取得部７７は、音声を認識可能な音声認識部７７ｂを有し、入力行為は、運転者の声が音声認識部７７ｂに認識されることにより行われる。これにより、発声という運転者の簡単な動作で、運転者が急いでいる状態であることを、乗員情報取得部７７に確実に伝達することができる。

また、乗員情報取得部７７は、運転者が急いでいる状態であることを取得可能な運転者状態取得部として生体信号認識部７７ｃと顔情報認識部７７ｄとを有する。このように、運転者状態取得部を有すると、運転者の急いでいる状態を自動的に取得することで、運転者が入力行為をすることを省略することができる。

また、運転者状態取得部は、運転者の生体信号を取得可能な生体信号認識部７７ｃを有する。このように、生体信号を取得することで、運転者が入力行為をすることを省略することができる。

また、運転者状態取得部は、運転者の表情を取得可能な顔情報認識部７７ｄを有する。このように、表情を取得することで、運転者が入力行為をすることを省略することができる。

また、車両１は、情報を運転者に報知するための報知装置８２を有し、自動運転制御部１１０は、運転者が急いでいる状態であることを乗員情報取得部７７が取得した場合には、報知装置８２に報知する。これにより、運転者が急いでいる状態である場合に、運転者の意図する走行ができていることを運転者が容易に認識することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

１ 車両
１３ 経路情報取得部
１５ 乗員識別部
５２ 目標値設定部
５６ 加減速指令部
７７ 乗員情報取得部（情報取得部）
７７ａ 情報入力スイッチ（入力スイッチ）
７７ｂ 音声認識部
７７ｃ 生体信号認識部
７７ｃ１ 脳波認識部
７７ｃ２ 循環器系認識部
７７ｄ 顔情報認識部
７８ 情報判定部
８０ 切替スイッチ
８２ 報知装置
９０ 走行駆動力出力装置
１００ 車両制御装置
１１０ 自動運転制御部
１１２ 自車位置認識部
１１４ 外界認識部
１１６ 行動計画生成部
１１８ 目標走行状態設定部
１２０ 走行制御部
１４０ 記憶部
１４２ 地図情報
１４４ 経路情報
１４６ 行動計画情報
ＥＧ エンジン（内燃機関）
ＭＴ モータ（電動機）
ＴＭ 自動変速機（変速機）

Claims (18)

1. 車両の操舵と加減速を自動的に制御する自動運転モードと、前記車両の操舵と加減速を運転者の操作に基づいて制御する手動運転モードとを切り替えて行うことが可能な車両制御装置であって、
   行動計画を決定する自動運転制御部を有し、
   前記自動運転制御部は、前記自動運転モードにおいて、通常運転モードと前記通常運転モードよりも前記運転者が急いでいる場合に用いる急ぎ運転モードとを選択可能であり、
   前記急ぎ運転モードは、前記通常運転モードよりも目的地に早く到着可能なモード且つ急いでいることが前記車両の挙動に現れるモードであり、
   前記車両には、前記運転者が急いでいる状態であることを取得し且つ前記自動運転制御部に対して情報を伝達する情報取得部が付帯され、
   前記自動運転制御部は、前記運転者が急いでいる状態であることを前記情報取得部が取得した場合には、前記急ぎ運転モードを選択する
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記急ぎ運転モードは、前記通常運転モードよりも、加速度が大きくなるように設定される
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記急ぎ運転モードは、前記通常運転モードよりも、変速比が大きくなるように設定される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記急ぎ運転モードは、前記通常運転モードよりも、変速にかかる時間が短くなるように設定される
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
5. 前記急ぎ運転モードは、前記通常運転モードよりも、変速時の振動が生じるように設定される
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
6. 前記急ぎ運転モードは、前記通常運転モードよりも、目標車速が大きくなるように設定される
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両制御装置。
7. 前記急ぎ運転モードは、前記通常運転モードよりも、車間距離が小さくなるように設定される
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両制御装置。
8. 前記急ぎ運転モードは、前記通常運転モードよりも、車線変更にかかる時間が短くなるように設定される
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
9. 前記急ぎ運転モードは、前記通常運転モードよりも、目的地までの到着時間が短くなる経路を選択するように設定される
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の車両制御装置。
10. 前記車両は、動力源として内燃機関と電動機とを有し、
    前記急ぎ運転モードは、前記内燃機関の停止が禁止されるように設定される
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の車両制御装置。
11. 前記急ぎ運転モードは、前記通常運転モードよりも、前記電動機による動力を多く発生させるように設定される
    ことを特徴とする請求項１０に記載の車両制御装置。
12. 前記情報取得部は、前記運転者の入力行為によって前記運転者が急いでいる状態であることを取得する
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の車両制御装置。
13. 前記情報取得部は、前記運転者が急いでいる状態であることを入力するための入力スイッチを有し、
    前記入力行為は、前記運転者が入力スイッチを操作することにより行われる
    ことを特徴とする請求項１２に記載の車両制御装置。
14. 前記情報取得部は、音声を認識可能な音声認識部を有し、
    前記入力行為は、前記運転者の声が前記音声認識部に認識されることにより行われる
    ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の車両制御装置。
15. 前記情報取得部は、前記運転者が急いでいる状態であることを取得可能な運転者状態取得部を有する
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
16. 前記運転者状態取得部は、前記運転者の生体信号を取得可能な生体信号認識部である
    ことを特徴とする請求項１５に記載の車両制御装置。
17. 前記運転者状態取得部は、前記運転者の表情を取得可能な顔情報認識部である
    ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の車両制御装置。
18. 前記車両は、情報を前記運転者に報知するための報知装置を有し、
    前記自動運転制御部は、前記運転者が急いでいる状態であることを前記情報取得部が取得した場合には、前記報知装置に報知する
    ことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の車両制御装置。