JP6974367B2 - 車両の制御システム、車両の制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御技術に関する。

車両の運転支援制御において、ドライバーによる運転が困難な状態になった場合などの緊急時の制御が知られている。例えば、特許文献１では、車両が自動運転走行モードから手動運転走行モードへの切り替えが必要となった際に、ドライバーによるステアリングオーバーライドが検出されない場合には、自動運転モードを継続して、車両を緊急退避道路へ誘導する方法が開示されている。

特開２０００−２７６６９０号公報

緊急時の運転支援制御においては、ドライバーによる操作が制限されるため、発生しうるリスクを最小化する必要がある。例えば、複数車線の道路を走行中にドライバーへの操作の切り替えを要するにもかかわらず、ドライバーが操作を行えない場合には、周辺の状況に応じて、車線変更や停車などを行う必要がある。

そこで、本発明は、ドライバーへの運転交代を要する際において運転交代が行われない場合に、周辺環境に応じてより安全に車両を制御することを目的とする。

上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち、ドライバーによる操作が不要な第１の走行状態と、ドライバーによる操作を要する第２の走行状態にて走行可能な車両の制御システムであって、前記第１の走行状態から前記第２の走行状態への遷移が必要であるか否かを判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段により前記遷移が必要であると判定された場合に、前記ドライバーに対して操作の要求を行う要求手段と、前記要求手段による要求に応じて前記ドライバーによる操作が行われたか否かを判定する第２の判定手段と、前記第２の判定手段により前記ドライバーによる操作が行われないと判定された場合に、前記車両を所定の位置に停止させる制御手段とを有し、前記所定の位置に前記車両を停止させるために車線変更が必要である場合、当該車線変更の前の車線を第１の車線とし、当該車線変更の後の車線を第２の車線として、前記制御手段は、前記第１の車線および前記第２の車線のそれぞれに対して規定された車速に基づいて自車両の走行速度の減速量を決定し、自車両が横方向において前記所定位置に近づくにつれて該減速量を大きくすることにより自車両の走行速度を減速させ、前記所定の位置は路肩であり、横方向において、前記第１の車線、前記第２の車線および前記路肩は、この順番に並んでおり、前記第２の車線を走行中の前記減速量は前記第１の車線から前記第２の車線に移動する間における前記減速量よりも大きく、かつ、前記第２の車線から前記路肩に移動する間における前記減速量は前記第２の車線を走行中の前記減速量よりも大きい。

本発明によれば、ドライバーへの運転交代を要する際において運転交代が行われない場合に、周辺環境に応じてより安全に車両を制御することが可能となる。

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。 本発明の一実施形態に係る車両制御の概要を説明するための図。 本発明の一実施形態に係る車線変更時の制御概要を説明するための図。 本発明の一実施形態に係る車両制御の処理のフローチャート。 第１の実施形態に係る停止誘導処理のフローチャート。 本発明の一実施形態に係る停車禁止区間を説明するための図。 第２の実施形態に係る停止誘導処理のフローチャート。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでするものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴うち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第１の実施形態＞
［車両構成］
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コンピュータとして機能する。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。後述する制御例では、操舵と加減速の双方を自動制御する。

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のルーフ前部でフロントウィンドウの車室内側に取り付けられる。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、Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ（ＬＩＤＡＲ：ライダ）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、後部各隅部に一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。

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の回転運動を検知する。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。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。

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。

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。

ＥＣＵ２７は、方向指示器８（ウィンカー）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は例えば運転席正面に配置され、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。

［制御機能の例］
本実施形態に係る車両Ｖの制御機能は、車両Ｖの駆動、制動、操舵の制御に関わる走行関連機能と、運転者に対する情報の報知に関わる報知機能と、を含む。

走行関連機能としては、例えば、車線維持制御、車線逸脱抑制制御（路外逸脱抑制制御）、車線変更制御、前走車追従制御、衝突軽減ブレーキ制御、誤発進抑制制御を挙げることができる。報知機能としては、隣接車両報知制御、前走車発進報知制御を挙げることができる。

車線維持制御とは、車線に対する車両の位置の制御の一つであり、車線内に設定した走行軌道上で車両を自動的に（運転者の運転操作によらずに）走行させる制御である。車線逸脱抑制制御とは、車線に対する車両の位置の制御の一つであり、白線または中央分離帯を検知し、車両が線を超えないように自動的に操舵を行うものである。車線逸脱抑制制御と車線維持制御とはこのように機能が異なっている。

車線変更制御とは、車両が走行中の車線から隣接車線へ車両を自動的に移動させる制御である。前走車追従制御とは、自車両の前方を走行する他車両に自動的に追従する制御である。衝突軽減ブレーキ制御とは、車両の前方の障害物との衝突可能性が高まった場合に、自動的に制動して衝突回避を支援する制御である。誤発進抑制制御は、車両の停止状態で運転者による加速操作が所定量以上の場合に、車両の加速を制限する制御であり、急発進を抑制する。

隣接車両報知制御とは、自車両の走行車線に隣接する隣接車線を走行する他車両の存在を運転者に報知する制御であり、例えば、自車両の側方、後方を走行する他車両の存在を報知する。前走車発進報知制御とは、自車両およびその前方の他車両が停止状態にあり、前方の他車両が発進したことを報知する制御である。これらの報知は上述した車内報知デバイスにより行うことができる。

［動作概要］
図２を用いて、本実施形態に係る車両の支援制御の概要について説明する。図２の上段には、道路における車両の位置を示す。ここでは、１方向２車線の道路において、右側の車線を車両が走行している例を示す。ここでは、車両は運転支援制御が行われている。便宜上、以下の説明において、この状態を「自動運転」と称し、この自動運転における通常動作の際には、ドライバーの操作や動作が不要（もしくは、要求されない）である状態（レベル）であるとする。これに対し、ドライバーの操作により車両を操作する状態を「手動運転」と称する。

図２の中段には、車両の状態および車両にて行われる制御の例を示す。図２の下段には、車両の速度を示し、縦軸は速度を示し、横軸は時間の経過を示す。図２において、上段、中段、下段に示すタイミングはそれぞれ対応しているものとする。

車両が自動運転を行っている際に、ｔ１のタイミングで何らかのイベントが発生し、そのイベントに起因して、自動運転から手動運転への切り替えの要求（交代要求）がドライバーに対して行われる。ここでのイベントは、車両が自動運転の継続が困難であると判断するイベントであり、例えば、自動運転により走行可能な領域の終了が近づいている場合などが挙げられる。交代要求は、ライトなどの光源の点滅などにより視覚的に行われてもよいし、音声にて行われてもよい。

ドライバーによる交代が行われないまま、ｔ２のタイミングに達したとする。ここでのｔ１〜ｔ２の期間の長さは予め定義されているものとする。なお、ｔ１〜ｔ２の期間の長さは、交代要求が必要となるものとして発生したイベントに応じて変動してもよい。ｔ１〜ｔ２の期間は、自動運転が継続され、この期間では現在走行中の車線における車線維持などが継続される。また、ドライバーに対する交代要求の通知も継続される。ｔ２のタイミングにおいて、車両は、ドライバーによる運転への切り替えが不可であると判定する。この判定に伴い、車両は、自車両を安全な状態へと誘導する動作（以下、停車誘導制御）を開始する。

車両は、ドライバーへの運転交代ができないことを検知すると、緊急時であるとして外部への報知を開始する。ここでの外部への報知としては、ハザードランプを点滅させたり、クラクション（ホーン）を鳴らしたりするなどの動作が挙げられる。また、車両は、周辺の状況に応じて、自車両の走行速度に対する減速制御を開始する。また、検知手段による検知結果や高精度地図などからの情報を利用して、停止位置の検索、決定を行う。図２の例の場合、最も右の車線を走行している状態であるため、車線変更を行った上で、左端の路肩に車両を停止させるものとして説明する。

図２の例の場合、ｔ２〜ｔ６の期間の間に、２回の車線変更と、その後の停止が行われる。このとき、車両の速度は徐々に低下されるが、道路の走行位置に応じて減速量（変化量）を変化させてよい。図２の例の場合、徐々に外側の車線に行くに従って、減速時の変化量を増加させている。なお、図２の例の場合、減速制御に伴って、常に車両の速度が低下している例を示しているが、これに限定するものではない。例えば、周辺の他車両の有無などに応じて、減速制御が行われている期間においても、一定の速度が保たれるような制御が行われてもよい。

ｔ５のタイミングにて車両を停止させたのち、車両は、その停止状態を維持させる。このとき、ドライバーへの交代要求や外部への報知制御は継続させる。更に、車両を停止させた状態で、更なる外部への報知動作を行ってもよい。例えば、車両が備える通信部を用いて、所定の連絡先へ緊急による通知・連絡を行ってもよい。この報知については、ｔ５のタイミングにて車両を停止させてから一定時間が経過した後に開始するような構成であってもよい。

その後、ドライバーにより運転交代が検知された場合、車両は制御状態を手動運転に切り替え、ｔ６にて走行を再開する。ここでの運転交代を検知する場合とは、ドライバーによるステアリングの操作や、所定のボタンの押下など、運転交代をドライバーが受け入れる操作を行った場合が相当する。

［車線変更時の制御］
図３は、本実施形態に係る車線変更時の縦の動作を説明するための図である。ここでは、図２の例を用いて、１方向２車線の道路を走行中において、２回の車線変更が行われる例について説明する。便宜上、図２に示すｔ２からｔ３の間の車線変更を車線変更Ａ、ｔ４からｔ５の間の車線変更を車線変更Ｂとして説明する。

図３（ａ）は、自動運転時において行われる通常の車線変更の例を示す図である。ここでは、車線変更の開始から終了までに走行する距離をＤ１として示す。

図３（ｂ）は、本実施形態に係る車線変更Ａとして実行される車線変更の例を示す図である。車線変更の開始から終了までに走行する距離をＤ２として示す。車線変更Ａでは、２車線のうち、右側車線から左側車線への車線変更が行われている。

図３（ｃ）は、本実施形態に係る車線変更Ｂとして実行される車線変更の例を示す図である。車線変更の開始から終了までに走行する距離をＤ３として示す。ここでの車線変更Ｂの終了とは、停止位置と同じ、もしくは、停止位置の進行方向の直線上にあるものとする。

図３において、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３となる。なお、ここでは距離を例に挙げて説明したが、車線変更に要する時間においても同様の関係となる。

図３に示すような制御を行うために、本実施形態では、緊急時の車線変更の際に走行中の車線に応じて、走行速度に対する減速量を制御する。ここでの走行速度に対する減速量（縦方向の変化量）は、車線変更前後の車線に対して設定された規定速度（下限もしくは上限）、周辺に走行している車両との相対速度、停止させる位置との位置関係などに基づいて制御される。

［処理フロー］
図４を用いて、本実施形態に係る制御処理の処理フローを説明する。本処理フローの各制御は、上述したような車両が備える各種ＥＵＣ等が連携して処理を行うが、ここでは、説明を簡単にするために処理主体を車両１の制御システム２として示す。本処理は、自動運転による制御が車両１にて行われる際に開始、および実施されるものとする。

Ｓ４０１にて、制御システム２は、自動運転による制御が行われている際に、ドライバーへの運転交代を要するイベントが発生したか否かを判定する。ここでの運転交代を要するイベントとは、例えば、検知手段にて検知した周辺の車両の状況や、道路の状況などにより、自動運転の継続が困難であると判定されるイベントである。運転交代を要するイベントが発生していないと判定された場合（Ｓ４０１にてＮＯ）、制御システム２は、自動運転を継続させ、Ｓ４０１に戻る。運転交代を要するイベントが発生したと判定された場合（Ｓ４０１にてＹＥＳ）Ｓ４０２へ進む。

Ｓ４０２にて、制御システム２は、ドライバーへの運転交代を要求するための報知を開始する。ここでの報知は、例えば、ライトなどの光などにより視覚的に行われてもよいし、音声などにより聴覚的に行われてもよい。

Ｓ４０３にて、制御システム２は、ドライバーによる運転交代の操作を検知したか否かを判定する。ここでの運転交代の操作とは、例えば、ステアリングの操作や、ボタンやレバーなどの所定の操作部に対する操作が挙げられる。運転交代の操作を検知した場合（Ｓ４０３にてＹＥＳ）Ｓ４１０へ進み、検知していない場合（Ｓ４０３にてＮＯ）Ｓ４０４へ進む。

Ｓ４０４にて、制御システム２は、Ｓ４０２の報知を開始してから所定の時間が経過したか否かを判定する。ここでの所定の時間はＳ４０１において検知したイベントに応じて異なってもよいし、周辺環境の変化に応じて、増減してもよい。例えば、発生したイベントに対応して、所定の時間を当初５秒としていた場合に、新たな周辺車両の検知により、この所定の時間を２秒に変更してもよい。所定の時間を経過していないと判定した場合（Ｓ４０４にてＮＯ）Ｓ４０３へ進み、所定の時間を経過したと判定した場合（Ｓ４０４にてＹＥＳ）Ｓ４０５へ進む。

Ｓ４０５にて、制御システム２は、何らかの緊急事態が発生したものとして、外部に対して報知を開始する。ここでの外部への報知は、例えば、ハザードランプを点滅させたり、所定のパターンによりクラクションを鳴らしたりするなどの動作が挙げられる。

Ｓ４０６にて、制御システム２は、停止誘導制御を行う。本工程における処理については、図５を用いて後述する。この制御により、車両１は、決定された位置にて停止されることとなる。

Ｓ４０７にて、制御システム２は、車両１の停止維持動作を行う。例えば、ハザードランプの点灯や、ギアの切り替え、ブレーキ状態の維持などが挙げられる。また、この状態において、制御システム２は、更なる外部への報知を行ってもよい。具体的には、車両１が備える通信部を用いて、所定の連絡先へ緊急による通知・連絡を行ってもよい。なお、本実施形態では、停止維持動作を行っている際に所定の連絡先へ通知・連絡を行う構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、Ｓ４０６の停止誘導制御（後述する図５）の中で、停止位置を決定した際に併せて、その位置を所定の連絡先へ通知するような構成であってもよい。

Ｓ４０８にて、制御システム２は、ドライバーによる運転交代の操作を検知したか否かを判定する。ここでの運転交代の操作とは、例えば、ステアリングの操作や、ボタンやレバーなどの所定の操作部に対する操作が挙げられる。運転交代の操作を検知した場合（Ｓ４０８にてＹＥＳ）Ｓ４０９へ進み、検知していない場合（Ｓ４０８にてＮＯ）Ｓ４０７へ戻る。

Ｓ４０９にて、制御システム２は、Ｓ４０５にて開始した外部への報知を停止する。そして、Ｓ４１０へ進む。

Ｓ４１０にて、制御システム２は、Ｓ４０２にて開始したドライバーへの運転交代の要求の報知を停止する。そして、Ｓ４１１へ進む。

Ｓ４１１にて、制御システム２は、手動運転モードへの切り替えを行う。そして、本処理フローを終了する。本工程以降は、ドライバーの操作（手動運転）に基づき、走行等が行われることとなる。

（停止誘導制御）
図５は、本実施形態に係る停止誘導制御処理のフローチャートを示す。本処理は、図４のＳ４０６の工程に対応する。

Ｓ５０１にて、制御システム２は、地図情報を取得する。地図情報は、予め車両１が保持していてもよいし、外部との通信を行って最新の道路情報と併せて取得してもよい。

Ｓ５０２にて、制御システム２は、自車両の周辺情報を取得する。ここでの周辺情報は、例えば、周辺の他車両の位置や道路の状況の情報などが該当する。周辺情報は、車両１が備える各検知手段（センサやカメラ等）から取得してもよいし、他車両や外部装置との通信により取得してもよい。

Ｓ５０３にて、制御システム２は、Ｓ５０１にて取得した地図情報およびＳ５０２にて取得した周辺情報を用いて、車両１の停止位置を決定する。ここでの停止位置の決定方法については後述する。なお、停止位置を決定する際に、地図情報と周辺情報の両方を必ず用いる必要はなく、いずれかのみを用いてもよい。

Ｓ５０４にて、制御システム２は、車両１の走行速度の減速制御を開始する。ここでの減速制御の開始時の減速量（変化量）は道路における走行位置（車線）、車線変更の有無、停止位置までの距離、現時点での走行速度、周辺車両の有無などから決定してよい。具体的には、走行中の車線に設定された車速以上の速度で走行している場合には、その設定された車速まで自車の走行速度を減速させるような制御であってよい。

Ｓ５０５にて、制御システム２は、停止位置に到達するために、現在走行している車線から車線変更が必要か否かを判定する。車線変更が必要であると判定した場合（Ｓ５０５にてＹＥＳ）Ｓ５０６へ進み、車線変更が不要であると判定した場合（Ｓ５０５にてＮＯ）Ｓ５１１へ進む。

Ｓ５０６にて、制御システム２は、自車両の走行情報を取得する。ここでの走行情報は、例えば、自車両の走行速度や道路における走行位置などが該当する。走行情報は、自車両の各制御部などから取得してよい。

Ｓ５０７にて、制御システム２は、自車両の周辺情報を取得する。ここでの周辺情報は、例えば、周辺の他車両の位置や道路の状況の情報などが該当する。周辺情報は、車両１が備える各検知手段（センサやカメラ等）から取得してもよいし、他車両や外部装置との通信により取得してもよい。

Ｓ５０８にて、制御システム２は、取得した周辺情報や走行情報から、車線変更が可能か否かを判定する。ここでの判定方法は、例えば、他車両の有無や道路の形状などに基づいてよく、ここでは特に限定しない。車線変更が可能であると判定された場合（Ｓ５０８にてＹＥＳ）Ｓ５０９へ進み、車線変更が不可であると判定された場合（Ｓ５０９にてＮＯ）、現在の車線の走行を継続し、Ｓ５０６へ戻る。

Ｓ５０９にて、制御システム２は、車線変更を行う。本実施形態においては、図３を用いて説明したように、通常の自動運転時（図３（ａ））とは異なる横方向の移動速度にて車線変更を行う。図３に示すように、通常の場合よりも横方向の移動速度は抑制されるものとし自身が現在走行中の車線と隣接車線の形状、道路全体の構成、停止位置までの距離などから決定される。なお、外部報知としてハザードランプの点灯を行っていた場合には、車線変更の最中にのみ車線変更方向へのウィンカー点灯に切り替えてもよい。

Ｓ５１０にて、制御システム２は、Ｓ５０９における車線変更が終了した後、現在の走行速度に対する減速量（変化量）の制御を行う。ここでの減速量は、車線変更後の車線に対して規定された走行速度（上限、下限）や、周辺に走行している車両との相対速度、停止させる位置との位置関係などから決定される。例えば、図２の例の場合、外側の車線に近づくにつれて減速量を増加させている。そして、Ｓ５０５へ戻る。

Ｓ５１１にて、制御システム２は、Ｓ５０３にて決定した停止位置に到達したか否かを判定する。到達した場合（Ｓ５１１にてＹＥＳ）Ｓ５１２へ進み、到達していない場合（Ｓ５１１にてＮＯ）走行を継続する。

Ｓ５１２にて、制御システム２は、車両を停止させる。そして、本処理フローを終了し、図４のＳ４０７へ進む。

（停止位置）
図６を用いて、本実施形態に係る車両１の停止位置を決定する際の方法について説明する。上述したように、本実施形態に係る車両１は、道路情報を利用することができ、道路の形状等に関する情報を取得することができる。

本実施形態において、停止位置は、他車両が走行する可能性が低い位置を停止位置として決定する。具体的には、複数の車線がある場合には、最も外側の路肩や他車両が停止していない位置などが挙げられる。本実施形態では、例えば、停止位置を決定する際に、地図情報や自車両の周辺情報を用いてよい。周辺に車両が少ない場合や、見通しの良い直線道路などの場合には、追い越し車線上などを停止位置として決定してもよい。

図６は、本実施形態における停車禁止区間の例を示す。つまり、本実施形態において、停車禁止区間は停止位置として決定されず、車両１は停車禁止区間に停止しないように誘導される。

図６（ａ）は、高速道路などにおける複数車線からなる道路の分岐地点周辺を示している。破線矢印は、分岐に向かう車両の車線変更の軌道を示す。ここでは、停車禁止区間は、分岐開始からの規定の距離と、分岐区間からなる区間とする。なお、これらの周辺にゼブラゾーンが存在する場合には、その領域も停車禁止区間とする。分岐開始からの規定の距離は、分岐に向かう車両の車線変更を阻害する区間となる。この規定の距離は道路の形状等に応じて決定されてよい。分岐区間は分岐する車両の車線変更を阻害する区間となる。

図６（ｂ）は、高速道路などにおける複数車線からなる道路の合流地点周辺を示している。破線矢印は、合流してくる車両の車線変更の軌道を示す。ここでは、停車禁止区間は、合流区間と、合流区間からの規定の距離からなる区間とする。なお、これらの周辺にゼブラゾーンが存在する場合には、その領域も停車禁止区間とする。合流区間は合流してきた車両の車線変更を阻害する区間となる。合流終了からの規定の距離は、合流した車両の車線変更を阻害する区間となる。この規定の距離は道路の形状等に応じて決定されてよい。

図６（ｃ）は、所定の曲率半径（Ｒ）を有するカーブ周辺を示している。ここでは、停車禁止区間は、カーブの入り口から出口までの区間と、カーブの出口から所定の距離からなる区間とする。ここでの所定の距離は、例えば、カーブの曲率半径Ｒ＝５００［ｍ］未満である場合に、カーブの出口からカーブの設定速度から所定の強さのブレーキにて停止できる距離よりも長い距離であるとする。このように規定することで、例えば、後続車両のドライバーがカーブを曲がった直後に、前方に車両が停止していた場合でもその前方の車両を避けることが可能となる。なお、カーブの曲率半径Ｒ≧５００である場合など、カーブを曲がった後に車両が停止したとしても後続の車両は車線変更が可能であると考えられる場合には、所定の距離を短く規定してもよい。

図６（ａ）（ｂ）に示すような区間を停車禁止区間とすることで、合流地点や分岐地点付近での停車による、他車の交通の妨げや二次災害の発生を防止することができる。同様に、図６（ｃ）に示すような区間を停車禁止区間とすることで、カーブ付近での停車による他車の交通の妨げや二次災害の発生を防止することができる。

以上、本実施形態により、ドライバーへの運転交代を要する際において運転交代が行われない場合に、周辺環境に応じてより安全に車両を制御することが可能となる。

なお、上記の構成では、図５のＳ５０５において車線変更が必要であると判定した場合に、周辺情報に基づいて、車線変更を行うタイミングを決定していた。しかし、この構成に限定するものではなく、例えば、車線変更が必要と判定された後でも、周辺情報に基づいて車線変更が不可（もしくは、困難）である場合には、車両停止位置を再度決定しなおして、車線変更を行わずに停止できるような構成であってもよい。これにより、例えば、緊急時において、車線変更を要する停止位置（路肩等）に対して、周辺環境の変化により一定時間内に停止できない場合には、走行中の車線内にて安全に停止するように制御することができる。この場合に、停止位置をすでに所定の連絡先に通知済みである場合には、更新された停止位置を再度通知するような構成であってよい。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態として、ドライバーへの運転交代要求が発生する前の自動運転モードの状態に応じて、停止制御を行う別の形態について説明する。なお、第１の実施形態と重複する構成については説明を省略し、差分のみを説明する。

［処理フロー］
図７は、本実施形態に係る制御処理のフローチャートを示す。本処理フローの各制御は、上述したような車両が備える各種ＥＵＣ等が連携して処理を行うが、ここでは、説明を簡単にするために処理主体を車両１の制御システム２として示す。本処理は、第１の実施形態にて述べた図４のＳ４０６における停止誘導処理に相当する。

Ｓ７０１にて、制御システム２は、自車両において動作中の運転支援機能を特定する。ここでの運転支援機能は、上述した制御機能のうちの車線維持機能、自動追従機能、車速維持機能を例に挙げて説明する。

Ｓ７０２にて、制御システム２は、車線維持機能がＯＮであるか否かを判定する。車線維持機能がＯＮであると判定された場合は（Ｓ７０２にてＹＥＳ）Ｓ７０３へ進み、ＯＦＦであると判定された場合は（Ｓ７０２にてＮＯ）Ｓ６０４へ進む。

Ｓ７０３にて、制御システム２は、車線維持機能をＯＦＦに変更する。そして、Ｓ７０４へ進む。

Ｓ７０４にて、制御システム２は、自車両の前方を走行中の先行車両を自動追従しているか否かを判定する。自動追従している場合（Ｓ７０４にてＹＥＳ）Ｓ７０５へ進み、自動追従していない場合（Ｓ７０４にてＮＯ）Ｓ７０８へ進む。

Ｓ７０５にて、制御システム２は、自動追従中において、先行車両の減速動作に追従して、自車両も減速動作を行っているか否かを判定する。減速動作を行っていると判定した場合（Ｓ７０５にてＹＥＳ）Ｓ７０６へ進み、減速動作を行っていないと判定した場合（Ｓ７０５にてＮＯ）Ｓ７０８へ進む。

Ｓ７０６にて、制御システム２は、先行車両に対する追従減速動作を継続する。そして、Ｓ７０７へ進む。

Ｓ７０７にて、制御システム２は、先行車両に対する追従減速動作が完了したか否かを判定する。ここでは、先行車両の走行速度が上昇もしくは一定になった場合に、追従減速動作が完了したと判定する。追従減速動作が完了したと判定した場合（Ｓ７０７にてＹＥＳ）Ｓ７０８へ進み、完了していないと判定した場合は（Ｓ７０７にてＮＯ）Ｓ７０６へ戻る。

Ｓ７０８にて、制御システム２は、車速維持機能がＯＮであるか否かを判定する。車速維持機能がＯＮであると判定された場合は（Ｓ７０８にてＹＥＳ）Ｓ７０９へ進み、ＯＦＦであると判定された場合は（Ｓ７０８にてＮＯ）Ｓ７１０へ進む。

Ｓ７０９にて、制御システム２は、車速維持機能をＯＦＦに変更する。そして、Ｓ７１０へ進む。

Ｓ７１０にて、制御システム２は、車両を停止させる。そして、本処理フローを終了し、図４のＳ４０７へ進む。なお、本実施形態では、走行中の車線にて停止することとなる。

例えば、地図情報が無い場合や、道路における交通参加者（車両や歩行者）が多い場合において、車線変更や停車位置の決定はリスクが伴う。そこで、本実施形態では、車線変更を行わずにより安全に停止する形態について説明した。また、自動追従を行っている際に減速動作を適切に行った上で機能を停止させることで自車両が前方もしくは後方の他車両との衝突を避けることが可能となる。

＜その他の実施形態＞
上記の実施形態においては、決定された停止位置に停止した場合や、各種運転支援機能を安全にＯＦＦにした上で停止を行う場合について説明した。その他の停止維持方法について説明する。例えば、第１の実施形態や第２の実施形態において、停止誘導制御を行っている際に、周辺状況に応じて、緊急ブレーキを行って車両を停止させたとする。この場合は、その時点にて停止維持動作を行うように制御してよい。

また、自動追従を行っている場合でも、周辺の状況が渋滞等により、走行速度が一定の値以下である場合には、その時点で停車維持制御を行い、緊急に関する報知を即座に行うような構成であってもよい。この場合には、自動追従は停止し、また、車線変更等は行われないようにしてよい。

＜実施形態のまとめ＞
１．上記実施形態の車両の制御システムは、ドライバーによる操作が不要な第１の走行状態と、ドライバーによる操作を要する第２の走行状態にて走行可能な車両（例えば、１）の制御システム（例えば、２）であって、
前記第１の走行状態から前記第２の走行状態への遷移が必要であるか否かを判定する第１の判定手段（例えば、２）と、
前記第１の判定手段により前記遷移が必要であると判定された場合に、前記ドライバーに対して操作の要求を行う要求手段（例えば、２）と、
前記要求手段による要求に応じて前記ドライバーによる操作が行われたか否かを判定する第２の判定手段（例えば、２）と、
前記第２の判定手段により前記ドライバーによる操作が行われないと判定された場合に、前記車両を所定の位置に停止させる制御手段（例えば２）と
を有し、
前記制御手段は、前記所定の位置に前記車両を停止させるために車線変更が必要である場合、当該車線変更の前の第１の車線と、当該車線変更の後の第２の車線それぞれに対して規定された車速に応じて自車両の走行速度を減速させる。

この実施形態によれば、ドライバーへの運転交代を要する際において運転交代が行われない場合に、周辺環境に応じてより安全に車両を制御することが可能となる。

２．上記実施形態では、前記制御手段は、車線ごとに規定された速度の上限または下限に基づいて自車両の走行速度の減速量を決定する。

この実施形態によれば、緊急時において、車両が走行する車線に応じた走行速度の減速量を決定することができる。

３．上記実施形態では、前記制御手段は、前記車両の周辺に位置する他車両との相対速度に基づいて自車両の走行速度の減速量を決定する。

この実施形態によれば、緊急時において、周辺に位置する他車両に応じた走行速度の減速量を決定することができる。

４．上記実施形態では、前記第２の判定手段により前記ドライバーによる操作が行われないと判定された場合に、外部への報知を行う報知制御手段（例えば、２）を更に有する。

この実施形態によれば、緊急時において、車両の外部に対して緊急事態が発生していることを報知することができる。

５．上記実施形態では、前記外部への報知は、ハザードランプ、またはホーンにより行われる。

この実施形態によれば、緊急時において、車両の外部に対し、車両が備えている部位を用いて緊急事態が発生していることを報知することができる。

６．上記実施形態では、前記報知制御手段は、前記車両が前記所定の位置に停止した後に、通信部による通信により外部への報知を行う。

この実施形態によれば、緊急時において、遠隔地に対しても車両側で緊急事態が発生していることを報知することができる。

７．上記実施形態では、前記報知制御手段は、前記車両が前記所定の位置に停止した後に、ドライバーによる操作が行われたことを検知した場合、外部への報知を停止する。

この実施形態よれば、緊急事態が解消した場合に、不要な外部への報知を抑制することができる。

８．上記実施形態では、前記制御手段は、前記車線変更を行っている際に、ドライバーによる操作が行われたことを検知した場合、当該車線変更が完了した後に、前記第２の走行状態へ遷移させる。

この実施形態によれば、自動で車線変更を行っている際のドライバーからの操作に起因した、車両の状態が不安定となることを抑制することが可能となる。

９．上記実施形態では、前記制御手段は、周辺環境に基づいて車線変更を開始するか否かを制御する。

この実施形態によれば、緊急時においても、周辺環境に基づいて安全に車線変更を開始、もしくは、行わないように制御することができる。

１０．上記実施形態では、前記車両が走行している道路の構成に基づいて前記所定の位置を決定する決定手段（例えば、２）を更に有する。

この実施形態によれば、緊急時における安全な停止位置を決定することが可能となる。

１１．上記実施形態では、前記決定手段は、前記車両の走行状態、および、前記車両の周辺に位置する他車両の情報に応じて、走行中の車線内にて前記所定の位置を決定する。

この実施形態によれば、周辺環境や走行状態に応じて、緊急時における安全な停止位置を決定することができる。

１２．上記実施形態では、前記所定の位置は、路肩である。

この実施形態によれば、路肩に対して緊急停止を行い、安全性を確保することができる。

１３．上記実施形態では、前記制御手段は、前記車両を前記所定の位置に停止した後、人による操作を検知するまで、停止状態を維持させる。

この実施形態によれば、緊急時に車両を停止した後、人による操作を検知するまで停止を維持することで、ドライバーや救助者などの人の操作以外による意図しない車両の移動が発生することを抑制することができる。

１４．上記実施形態の車両の制御方法は、ドライバーによる操作が不要な第１の走行状態と、ドライバーによる操作を要する第２の走行状態にて走行可能な車両の制御方法であって、
前記第１の走行状態から前記第２の走行状態への遷移が必要であるか否かを判定する第１の判定工程と、
前記第１の判定工程にて前記遷移が必要であると判定された場合に、前記ドライバーに対して操作の要求を行う要求工程と、
前記要求工程による要求に応じて前記ドライバーによる操作が行われたか否かを判定する第２の判定工程と、
前記第２の判定工程にて前記ドライバーによる操作が行われないと判定された場合に、前記車両を所定の位置に停止させる制御工程と
を有し、
前記制御工程において、前記所定の位置に前記車両を停止させるために車線変更が必要である場合、当該車線変更の前の第１の車線と、当該車線変更の後の第２それぞれに対して規定された車速に応じて自車両の走行速度を減速させる。

この実施形態によれば、ドライバーへの運転交代を要する際において運転交代が行われない場合に、周辺環境に応じてより安全に車両を制御することが可能となる。

１５．上記実施形態のプログラムは、
ドライバーによる操作が不要な第１の走行状態と、ドライバーによる操作を要する第２の走行状態にて走行可能な車両に搭載されたコンピュータを、
前記第１の走行状態から前記第２の走行状態への遷移が必要であるか否かを判定する第１の判定手段、
前記第１の判定手段により前記遷移が必要であると判定された場合に、前記ドライバーに対して操作の要求を行う要求手段、
前記要求手段による要求に応じて前記ドライバーによる操作が行われたか否かを判定する第２の判定手段、
前記第２の判定手段により前記ドライバーによる操作が行われないと判定された場合に、前記車両を所定の位置に停止させる制御手段
として機能させ、
前記制御手段は、前記所定の位置に前記車両を停止させるために車線変更が必要である場合、当該車線変更の前の第１の車線と、当該車線変更の後の第２の車線それぞれに対して規定された車速に応じて自車両の走行速度を減速させる。

この実施形態によれば、ドライバーへの運転交代を要する際において運転交代が行われない場合に、周辺環境に応じてより安全に車両を制御することが可能となる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１…車両、２…制御システム、２０〜２９…ＥＣＵ、４１〜４３…検知ユニット

Claims (16)

1. ドライバーによる操作が不要な第１の走行状態と、ドライバーによる操作を要する第２の走行状態にて走行可能な車両の制御システムであって、
   前記第１の走行状態から前記第２の走行状態への遷移が必要であるか否かを判定する第１の判定手段と、
   前記第１の判定手段により前記遷移が必要であると判定された場合に、前記ドライバーに対して操作の要求を行う要求手段と、
   前記要求手段による要求に応じて前記ドライバーによる操作が行われたか否かを判定する第２の判定手段と、
   前記第２の判定手段により前記ドライバーによる操作が行われないと判定された場合に、前記車両を所定の位置に停止させる制御手段と
   を有し、
   前記所定の位置に前記車両を停止させるために車線変更が必要である場合、当該車線変更の前の車線を第１の車線とし、当該車線変更の後の車線を第２の車線として、
   前記制御手段は、前記第１の車線および前記第２の車線のそれぞれに対して規定された車速に基づいて自車両の走行速度の減速量を決定し、自車両が横方向において前記所定の位置に近づくにつれて該減速量を大きくすることにより自車両の走行速度を減速させ、
   前記所定の位置は路肩であり、横方向において、前記第１の車線、前記第２の車線および前記路肩は、この順番に並んでおり、
   前記第２の車線を走行中の前記減速量は前記第１の車線から前記第２の車線に移動する間における前記減速量よりも大きく、かつ、前記第２の車線から前記路肩に移動する間における前記減速量は前記第２の車線を走行中の前記減速量よりも大きい
   ことを特徴とする制御システム。
2. 前記制御手段は、車線ごとに規定された速度の上限または下限に基づいて前記減速量を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
3. 前記制御手段は、前記車両の周辺に位置する他車両との相対速度に基づいて前記減速量を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
4. 前記第２の判定手段により前記ドライバーによる操作が行われないと判定された場合に、外部への報知を行う報知制御手段を更に有する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御システム。
5. 前記外部への報知は、ハザードランプ、またはホーンにより行われる
   ことを特徴とする請求項４に記載の制御システム。
6. 前記報知制御手段は、前記車両が前記所定の位置に停止した後に、通信部による通信により外部への報知を行う
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の制御システム。
7. 前記報知制御手段は、前記車両が前記所定の位置に停止した後に、ドライバーによる操作が行われたことを検知した場合、外部への報知を停止する
   ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の制御システム。
8. 前記制御手段は、前記車線変更を行っている際に、ドライバーによる操作が行われたことを検知した場合、当該車線変更が完了した後に、前記第２の走行状態へ遷移させる
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の制御システム。
9. 前記制御手段は、周辺環境に基づいて車線変更を開始するか否かを制御する
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の制御システム。
10. 前記車両が走行している道路の構成に基づいて前記所定の位置を決定する決定手段を更に有する
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の制御システム。
11. 前記決定手段は、前記車両の走行状態、および、前記車両の周辺に位置する他車両の情報に応じて、走行中の車線内にて前記所定の位置を決定する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の制御システム。
12. 自車両が前記第１の車線から前記第２の車線に移動するまでの距離は、自車両が前記第２の車線から前記路肩に移動して停止するまでの距離よりも小さい
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の制御システム。
13. 自車両が前記第１の車線から前記第２の車線に移動するまでの距離は、前記第１の判定手段により前記遷移が必要であると判定されていない場合の前記第１の走行状態において自車両が前記第１の車線から前記第２の車線に移動するまでの距離よりも大きい
    ことを特徴とする請求項１２に記載の制御システム。
14. 前記制御手段は、前記車両を前記所定の位置に停止した後、人による操作を検知するまで、停止状態を維持させる
    ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の制御システム。
15. ドライバーによる操作が不要な第１の走行状態と、ドライバーによる操作を要する第２の走行状態にて走行可能な車両の制御方法であって、
    前記第１の走行状態から前記第２の走行状態への遷移が必要であるか否かを判定する第１の判定工程と、
    前記第１の判定工程にて前記遷移が必要であると判定された場合に、前記ドライバーに対して操作の要求を行う要求工程と、
    前記要求工程による要求に応じて前記ドライバーによる操作が行われたか否かを判定する第２の判定工程と、
    前記第２の判定工程にて前記ドライバーによる操作が行われないと判定された場合に、前記車両を所定の位置に停止させる制御工程と
    を有し、
    前記所定の位置に前記車両を停止させるために車線変更が必要である場合、当該車線変更の前の車線を第１の車線とし、当該車線変更の後の車線を第２の車線として、
    前記制御工程では、前記第１の車線および前記第２の車線のそれぞれに対して規定された車速に基づいて自車両の走行速度の減速量を決定し、自車両が横方向において前記所定の位置に近づくにつれて該減速量を大きくすることにより自車両の走行速度を減速させ、
    前記所定の位置は路肩であり、横方向において、前記第１の車線、前記第２の車線および前記路肩は、この順番に並んでおり、
    前記第２の車線を走行中の前記減速量は前記第１の車線から前記第２の車線に移動する間における前記減速量よりも大きく、かつ、前記第２の車線から前記路肩に移動する間における前記減速量は前記第２の車線を走行中の前記減速量よりも大きい
    ことを特徴とする制御方法。
16. ドライバーによる操作が不要な第１の走行状態と、ドライバーによる操作を要する第２の走行状態にて走行可能な車両に搭載されたコンピュータを、
    前記第１の走行状態から前記第２の走行状態への遷移が必要であるか否かを判定する第１の判定手段、
    前記第１の判定手段により前記遷移が必要であると判定された場合に、前記ドライバーに対して操作の要求を行う要求手段、
    前記要求手段による要求に応じて前記ドライバーによる操作が行われたか否かを判定する第２の判定手段、
    前記第２の判定手段により前記ドライバーによる操作が行われないと判定された場合に、前記車両を所定の位置に停止させる制御手段
    として機能させ、
    前記所定の位置に前記車両を停止させるために車線変更が必要である場合、当該車線変更の前の車線を第１の車線とし、当該車線変更の後の車線を第２の車線として、
    前記制御手段は、前記第１の車線および前記第２の車線のそれぞれに対して規定された車速に基づいて自車両の走行速度の減速量を決定し、自車両が横方向において前記所定の位置に近づくにつれて該減速量を大きくすることにより自車両の走行速度を減速させ、
    前記所定の位置は路肩であり、横方向において、前記第１の車線、前記第２の車線および前記路肩は、この順番に並んでおり、
    前記第２の車線を走行中の前記減速量は前記第１の車線から前記第２の車線に移動する間における前記減速量よりも大きく、かつ、前記第２の車線から前記路肩に移動する間における前記減速量は前記第２の車線を走行中の前記減速量よりも大きい
    ことを特徴とするプログラム。
    

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