特許 7561800 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-26

(45)【発行日】2024-10-04

(54)【発明の名称】車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/09 20060101AFI20240927BHJP

   B60W 30/10 20060101ALI20240927BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

G08G1/09 V

B60W30/10

G08G1/16 C

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022142942

(22)【出願日】2022-09-08

(65)【公開番号】P2024038711

(43)【公開日】2024-03-21

【審査請求日】2023-05-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100154852

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 太一

(74)【代理人】

【識別番号】100194087

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 伸一

(72)【発明者】

【氏名】田村 貴生

【審査官】宮本 礼子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０２０６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０５９７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０５６３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

Ｂ６０Ｗ １０／００－１０／３０

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

Ｇ０１Ｃ ２１／００－２１／３６

Ｇ０１Ｃ ２３／００－２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の周辺状況を撮像したカメラ画像を取得する取得部と、
前記カメラ画像と地図情報に基づいて、前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御する運転制御部と、
前記車両の運転モードを、第１の運転モードと、第２の運転モードとを含む複数の運転モードのいずれかに決定し、前記第２の運転モードは前記運転者に課されるタスクが前記第１の運転モードに比して軽度な運転モードであり、少なくとも前記第２の運転モードを含む前記複数の運転モードの一部は前記運転制御部により制御されるものであり、前記決定した運転モードに係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに前記車両の運転モードを変更するモード決定部と、
前記地図情報に示される地図道路中心線と、両側の地図道路区画線のうちのいずれか一方とが交差するまでの距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記車両が前記第２の運転モードでの走行を継続するための余裕度を算出する算出部と、を備え、
前記モード決定部は、前記車両が前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードで走行している際に、前記余裕度に基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを前記車両に継続させるか否かを決定し、
前記モード決定部は、前記余裕度が第１閾値未満である場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、前記カメラ画像に示されるカメラ道路区画線に基づく前記第１の運転モードに変更する、
車両制御装置。

【請求項2】

前記モード決定部は、前記余裕度が第２閾値以上である場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを前記車両に継続させる、
請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

車両の周辺状況を撮像したカメラ画像を取得する取得部と、
前記カメラ画像と地図情報に基づいて、前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御する運転制御部と、
前記車両の運転モードを、第１の運転モードと、第２の運転モードとを含む複数の運転モードのいずれかに決定し、前記第２の運転モードは前記運転者に課されるタスクが前記第１の運転モードに比して軽度な運転モードであり、少なくとも前記第２の運転モードを含む前記複数の運転モードの一部は前記運転制御部により制御されるものであり、前記決定した運転モードに係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに前記車両の運転モードを変更するモード決定部と、
前記地図情報に示される地図道路中心線と、両側の地図道路区画線のうちのいずれか一方とが交差するまでの距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記車両が前記第２の運転モードでの走行を継続するための余裕度を算出する算出部と、を備え、
前記モード決定部は、前記車両が前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードで走行している際に、前記余裕度に基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを前記車両に継続させるか否かを決定し、
前記モード決定部は、前記余裕度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、前記カメラ画像と前記地図情報とに基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを変更する、
車両制御装置。

【請求項4】

前記モード決定部は、前記余裕度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満であり、かつ前記カメラ画像に示されるカメラ道路区画線と前記地図道路区画線とが少なくとも片側について一致している場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、前記カメラ道路区画線に基づく第２の運転モードに変更する、
請求項３に記載の車両制御装置。

【請求項5】

前記モード決定部は、前記余裕度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満であり、かつ前記カメラ画像に示されるカメラ道路区画線と前記地図道路区画線とが両側について一致していない場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、前記カメラ道路区画線に基づく第１の運転モードに変更する、
請求項３に記載の車両制御装置。

【請求項6】

前記モード決定部は、前記余裕度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満であり、かつ前記カメラ画像から片側のカメラ道路区画線が検出されず、かつ他の側のカメラ道路区画線と前記地図道路区画線とが一致していない場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、前記カメラ道路区画線に基づく第１の運転モードに変更する、
請求項３に記載の車両制御装置。

【請求項7】

前記モード決定部は、前記余裕度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満であり、かつ前記カメラ画像から両側のカメラ道路区画線が検出されない場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、直前の制御サイクルで得られた前記カメラ道路区画線に基づく第１の運転モードに変更する、
請求項３に記載の車両制御装置。

【請求項8】

前記モード決定部は、前記両側のカメラ道路区画線が検出されない状態が所定期間、継続した場合、前記カメラ道路区画線に基づく第１の運転モードを手動運転に変更する、
請求項７に記載の車両制御装置。

【請求項9】

前記第２の運転モードは、前記運転者に、前記車両の操舵操作を受け付ける操作子を把持するタスクが課されない運転モードであり、
前記第１の運転モードは、前記運転者に、少なくとも、前記運転者による操舵操作を受け付ける前記操作子を把持するタスクが課される運転モードである、
請求項１から８のいずれか１項に記載の車両制御装置。

【請求項10】

コンピュータが、
車両の周辺状況を撮像したカメラ画像を取得し、
前記カメラ画像と地図情報に基づいて、前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御し、
前記車両の運転モードを、第１の運転モードと、第２の運転モードとを含む複数の運転モードのいずれかに決定し、前記第２の運転モードは前記運転者に課されるタスクが前記第１の運転モードに比して軽度な運転モードであり、少なくとも前記第２の運転モードを含む前記複数の運転モードの一部は前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御することで行われるものであり、前記決定した運転モードに係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに前記車両の運転モードを変更し、
前記地図情報に示される地図道路中心線と、両側の地図道路区画線のうちのいずれか一方とが交差するまでの距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記車両が前記第２の運転モードでの走行を継続するための余裕度を算出し、
前記車両が前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードで走行している際に、前記余裕度に基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを前記車両に継続させるか否かを決定し、
前記余裕度が第１閾値未満である場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、前記カメラ画像に示されるカメラ道路区画線に基づく前記第１の運転モードに変更する、
車両制御方法。

【請求項11】

コンピュータに、
車両の周辺状況を撮像したカメラ画像を取得させ、
前記カメラ画像と地図情報に基づいて、前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御させ、
前記車両の運転モードを、第１の運転モードと、第２の運転モードとを含む複数の運転モードのいずれかに決定し、前記第２の運転モードは前記運転者に課されるタスクが前記第１の運転モードに比して軽度な運転モードであり、少なくとも前記第２の運転モードを含む前記複数の運転モードの一部は前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御することで行われるものであり、前記決定した運転モードに係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに前記車両の運転モードを変更させ、
前記地図情報に示される地図道路中心線と、両側の地図道路区画線のうちのいずれか一方とが交差するまでの距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記車両が前記第２の運転モードでの走行を継続するための余裕度を算出させ、
前記車両が前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードで走行している際に、前記余裕度に基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを前記車両に継続させるか否かを決定させ、
前記余裕度が第１閾値未満である場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、前記カメラ画像に示されるカメラ道路区画線に基づく前記第１の運転モードに変更させる、
プログラム。

【請求項12】

コンピュータが、
車両の周辺状況を撮像したカメラ画像を取得し、
前記カメラ画像と地図情報に基づいて、前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御し、
前記車両の運転モードを、第１の運転モードと、第２の運転モードとを含む複数の運転モードのいずれかに決定し、前記第２の運転モードは前記運転者に課されるタスクが前記第１の運転モードに比して軽度な運転モードであり、少なくとも前記第２の運転モードを含む前記複数の運転モードの一部は前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御することで行われるものであり、前記決定した運転モードに係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに前記車両の運転モードを変更し、
前記地図情報に示される地図道路中心線と、両側の地図道路区画線のうちのいずれか一方とが交差するまでの距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記車両が前記第２の運転モードでの走行を継続するための余裕度を算出し、
前記車両が前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードで走行している際に、前記余裕度に基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを前記車両に継続させるか否かを決定し、
前記余裕度が第１閾値未満である場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、前記カメラ画像に示されるカメラ道路区画線に基づく前記第１の運転モードに変更し、
前記余裕度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、前記カメラ画像と前記地図情報とに基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを変更する、
車両制御方法。

【請求項13】

コンピュータに、
車両の周辺状況を撮像したカメラ画像を取得させ、
前記カメラ画像と地図情報に基づいて、前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御させ、
前記車両の運転モードを、第１の運転モードと、第２の運転モードとを含む複数の運転モードのいずれかに決定し、前記第２の運転モードは前記運転者に課されるタスクが前記第１の運転モードに比して軽度な運転モードであり、少なくとも前記第２の運転モードを含む前記複数の運転モードの一部は前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御することで行われるものであり、前記決定した運転モードに係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに前記車両の運転モードを変更させ、
前記地図情報に示される地図道路中心線と、両側の地図道路区画線のうちのいずれか一方とが交差するまでの距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記車両が前記第２の運転モードでの走行を継続するための余裕度を算出させ、
前記車両が前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードで走行している際に、前記余裕度に基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを前記車両に継続させるか否かを決定させ、
前記余裕度が第１閾値未満である場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、前記カメラ画像に示されるカメラ道路区画線に基づく前記第１の運転モードに変更させ、
前記余裕度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、前記カメラ画像と前記地図情報とに基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを変更させる、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両に搭載されたカメラによって認識されたカメラ道路区画線と、事前に記憶した地図情報から取得された地図道路区画線とに基づいて車両を制御する技術が知られている。例えば、特許文献１には、カメラ道路区画線と地図道路区画線とが一致する場合には、カメラ道路区画線に基づいてＬＫＡＳ（Lane Keeping Assist System）制御を行う一方、カメラ道路区画線と地図道路区画線とが不一致の場合には、前回サイクルのカメラ道路区画線と地図道路区画線とに基づいてＬＫＡＳ制御を行うことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－０６１２６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術では、地図道路区画線、特に、地図道路中心線に基づいて車両の走行を制御している場合、当該地図道路中心線の歪みを地図情報のみに基づいて検知できず、車両の運転制御を適切に変更することができない場合があった。

【0005】

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、地図道路中心線の歪みを地図情報のみに基づいて検知して車両の運転制御を適切に変更することができる車両制御装置、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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明に係る車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る車両制御装置は、車両の周辺状況を撮像したカメラ画像を取得する取得部と、前記カメラ画像と地図情報に基づいて、前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御する運転制御部と、前記車両の運転モードを、第１の運転モードと、第２の運転モードとを含む複数の運転モードのいずれかに決定し、前記第２の運転モードは前記運転者に課されるタスクが前記第１の運転モードに比して軽度な運転モードであり、少なくとも前記第２の運転モードを含む前記複数の運転モードの一部は前記運転制御部により制御されるものであり、前記決定した運転モードに係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに前記車両の運転モードを変更するモード決定部と、前記地図情報に示される地図道路中心線と、両側の地図道路区画線のうちのいずれか一方とが交差するまでの距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記車両が前記第２の運転モードでの走行を継続するための余裕度を算出する算出部と、を備え、前記モード決定部は、前記車両が前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードで走行している際に、前記余裕度に基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを前記車両に継続させるか否かを決定するものである。

【0007】

（２）：上記（１）の態様において、前記モード決定部は、前記余裕度が第１閾値未満である場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、前記カメラ画像に示されるカメラ道路区画線に基づく前記第１の運転モードに変更するものである。

【0008】

（３）：上記（１）の態様において、前記モード決定部は、前記余裕度が第２閾値以上である場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを前記車両に継続させるものである。

【0009】

（４）：上記（１）の態様において、前記モード決定部は、前記余裕度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、前記カメラ画像と前記地図情報とに基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを変更するものである。

【0010】

（５）：上記（４）の態様において、前記モード決定部は、前記余裕度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満であり、かつ前記カメラ画像に示されるカメラ道路区画線と前記地図道路区画線とが少なくとも片側について一致している場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、前記カメラ道路区画線に基づく第２の運転モードに変更するものである。

【0011】

（６）：上記（４）の態様において、前記モード決定部は、前記余裕度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満であり、かつ前記カメラ画像に示されるカメラ道路区画線と前記地図道路区画線とが両側について一致していない場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、前記カメラ道路区画線に基づく第１の運転モードに変更するものである。

【0012】

（７）：上記（４）の態様において、前記モード決定部は、前記余裕度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満であり、かつ前記カメラ画像から片側のカメラ道路区画線が検出されず、かつ他の側のカメラ道路区画線と前記地図道路区画線とが一致していない場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、前記カメラ道路区画線に基づく第１の運転モードに変更するものである。

【0013】

（８）：上記（４）の態様において、前記モード決定部は、前記余裕度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満であり、かつ前記カメラ画像から両側のカメラ道路区画線が検出されない場合、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを、直前の制御サイクルで得られた前記カメラ道路区画線に基づく第１の運転モードに変更するものである。

【0014】

（９）：上記（８）の態様において、前記モード決定部は、前記両側のカメラ道路区画線が検出されない状態が所定期間、継続した場合、前記カメラ道路区画線に基づく第１の運転モードを手動運転に変更するものである。

【0015】

（１０）：上記（１）から（９）のいずれかの態様において、前記第２の運転モードは、前記運転者に、前記車両の操舵操作を受け付ける操作子を把持するタスクが課されない運転モードであり、前記第１の運転モードは、前記運転者に、少なくとも、前記運転者による操舵操作を受け付ける前記操作子を把持するタスクが課される運転モードであるものである。

【0016】

（１１）：この発明の別の態様に係る車両制御方法は、コンピュータが、車両の周辺状況を撮像したカメラ画像を取得し、前記カメラ画像と地図情報に基づいて、前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御し、前記車両の運転モードを、第１の運転モードと、第２の運転モードとを含む複数の運転モードのいずれかに決定し、前記第２の運転モードは前記運転者に課されるタスクが前記第１の運転モードに比して軽度な運転モードであり、少なくとも前記第２の運転モードを含む前記複数の運転モードの一部は前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御することで行われるものであり、前記決定した運転モードに係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに前記車両の運転モードを変更し、前記地図情報に示される地図道路中心線と、両側の地図道路区画線のうちのいずれか一方とが交差するまでの距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記車両が前記第２の運転モードでの走行を継続するための余裕度を算出し、前記車両が前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードで走行している際に、前記余裕度に基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを前記車両に継続させるか否かを決定するものである。

【0017】

（１２）：この発明の別の態様に係るプログラムは、コンピュータに、車両の周辺状況を撮像したカメラ画像を取得させ、前記カメラ画像と地図情報に基づいて、前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御させ、前記車両の運転モードを、第１の運転モードと、第２の運転モードとを含む複数の運転モードのいずれかに決定し、前記第２の運転モードは前記運転者に課されるタスクが前記第１の運転モードに比して軽度な運転モードであり、少なくとも前記第２の運転モードを含む前記複数の運転モードの一部は前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御することで行われるものであり、前記決定した運転モードに係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに前記車両の運転モードを変更させ、前記地図情報に示される地図道路中心線と、両側の地図道路区画線のうちのいずれか一方とが交差するまでの距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記車両が前記第２の運転モードでの走行を継続するための余裕度を算出させ、前記車両が前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードで走行している際に、前記余裕度に基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを前記車両に継続させるか否かを決定させるものである。

【発明の効果】

【0018】

（１）～（１２）によれば、地図道路中心線の歪みを地図情報のみに基づいて検知して車両の運転制御を適切に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。

【図2】第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。

【図3】運転モードと自車両Ｍの制御状態、およびタスクの対応関係の一例を示す図である。

【図4】実施形態に係る車両制御装置の動作が実行される場面の一例を示す図である。

【図5】モード決定部１５０が余裕度ＴＴＬＣに基づいて運転モードを決定する方法を説明するための図である。

【図6】実施形態に係る車両制御装置によって実行される動作の流れの一例を示すフローチャートである。

【図7】実施形態に係る車両制御装置によって実行される動作の流れの別の例を示すフローチャートである。

【図8】実施形態に係る車両制御装置によって実行される動作の流れの別の例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、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。

【0021】

［全体構成］
図１は、実施形態に係る車両制御装置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。

【0022】

車両システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）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、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）６０と、ドライバモニタカメラ７０と、運転操作子８０と、自動運転制御装置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。

【0023】

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）の任意の箇所に取り付けられる。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。

【0024】

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。

【0025】

ＬＩＤＡＲ１４は、自車両Ｍの周辺に光（或いは光に近い波長の電磁波）を照射し、散乱光を測定する。ＬＩＤＡＲ１４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。ＬＩＤＡＲ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。

【0026】

物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４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装置１００に出力する。物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４の検出結果をそのまま自動運転制御装置１００に出力してよい。車両システム１から物体認識装置１６が省略されてもよい。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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とを備える。ナビゲーション装置５０は、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。地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。ナビゲーション装置５０は、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。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。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地図上経路と同等の経路を取得してもよい。

【0031】

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１を含み、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から提供された地図上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、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、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。

【0032】

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。特に、本実施形態において、第２地図情報６２は、車線における左右の道路区画線（以下、「地図道路区画線」と称する場合がある）および車線の中心線（以下、「地図道路中心線」と称する場合がある）に関する情報を含む。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、後述するモードＡまたはモードＢが禁止される禁止区間の情報などが含まれてよい。第２地図情報６２は、通信装置２０が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。

【0033】

ドライバモニタカメラ７０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。ドライバモニタカメラ７０は、自車両Ｍの運転席に着座した乗員（以下、運転者）の頭部を正面から（顔面を撮像する向きで）撮像可能な位置および向きで、自車両Ｍにおける任意の箇所に取り付けられる。例えば、ドライバモニタカメラ７０は、自車両Ｍのインストルメントパネルの中央部に設けられたディスプレイ装置の上部に取り付けられる。

【0034】

運転操作子８０は、例えば、ステアリングホイール８２の他、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、その他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御装置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のうち一部または全部に出力される。ステアリングホイール８２は、「運転者による操舵操作を受け付ける操作子」の一例である。操作子は、必ずしも環状である必要は無く、異形ステアやジョイスティック、ボタンなどの形態であってもよい。ステアリングホイール８２には、ステアリング把持センサ８４が取り付けられている。ステアリング把持センサ８４は、静電容量センサなどにより実現され、運転者がステアリングホイール８２を把持している（力を加えられる状態で接していることをいう）か否かを検知可能な信号を自動運転制御装置１００に出力する。

【0035】

自動運転制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０とを備える。第１制御部１２０と第２制御部１６０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。プログラムは、予め自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装着されることで自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。自動運転制御装置１００は「車両制御装置」の一例であり、行動計画生成部１４０と第２制御部１６０を合わせたものが「運転制御部」の一例である。

【0036】

図２は、第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、行動計画生成部１４０と、モード決定部１５０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てよい。これによって、自動運転の信頼性が担保される。

【0037】

認識部１３０は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、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、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。

【0038】

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。特に、本実施形態において、認識部１３０は、カメラ１０によって撮像された画像に基づいて、車線における左右の道路区画線（以下、「カメラ道路区画線」と称する場合がある）および車線の中心線（以下、「カメラ道路中心線」と称する場合がある）を認識するものとする。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、その他の道路事象を認識する。

【0039】

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。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。認識部１３０は、「取得部」の一例である。

【0040】

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、自車両Ｍが自動的に（運転者の操作に依らずに）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。

【0041】

行動計画生成部１４０は、目標軌道を生成するにあたり、自動運転のイベントを設定してよい。自動運転のイベントには、定速走行イベント、低速追従走行イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベント、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、起動させたイベントに応じた目標軌道を生成する。

【0042】

モード決定部１５０は、自車両Ｍの運転モードを、運転者に課されるタスクが異なる複数の運転モードのいずれかに決定する。モード決定部１５０は、例えば、余裕度算出部１５４を備える。余裕度算出部１５４の機能については後述する。

【0043】

図３は、運転モードと自車両Ｍの制御状態、およびタスクの対応関係の一例を示す図である。自車両Ｍの運転モードには、例えば、モードＡからモードＥの５つのモードがある。制御状態すなわち自車両Ｍの運転制御の自動化度合いは、モードＡが最も高く、次いでモードＢ、モードＣ、モードＤの順に低くなり、モードＥが最も低い。この逆に、運転者に課されるタスクは、モードＡが最も軽度であり、次いでモードＢ、モードＣ、モードＤの順に重度となり、モードＥが最も重度である。なお、モードＤおよびＥでは自動運転でない制御状態となるため、自動運転制御装置１００としては自動運転に係る制御を終了し、運転支援または手動運転に移行させるまでが責務である。以下、それぞれの運転モードの内容について例示する。

【0044】

モードＡでは、自動運転の状態となり、運転者には前方監視、ステアリングホイール８２の把持（図ではステアリング把持）のいずれも課されない。但し、モードＡであっても運転者は、自動運転制御装置１００を中心としたシステムからの要求に応じて速やかに手動運転に移行できる体勢であることが要求される。なお、ここで言う自動運転とは、操舵、加減速のいずれも運転者の操作に依らずに制御されることをいう。前方とは、フロントウインドシールドを介して視認される自車両Ｍの進行方向の空間を意味する。モードＡは、例えば、高速道路などの自動車専用道路において、所定速度（例えば５０［ｋｍ／ｈ］程度）以下で自車両Ｍが走行しており、追従対象の前走車両が存在するなどの条件が満たされる場合に実行可能な運転モードであり、ＴＪＰ（Traffic Jam Pilot）と称される場合もある。この条件が満たされなくなった場合、モード決定部１５０は、モードＢに自車両Ｍの運転モードを変更する。

【0045】

モードＢでは、運転支援の状態となり、運転者には自車両Ｍの前方を監視するタスク（以下、前方監視）が課されるが、ステアリングホイール８２を把持するタスクは課されない。モードＣでは、運転支援の状態となり、運転者には前方監視のタスクと、ステアリングホイール８２を把持するタスクが課される。モードＤは、自車両Ｍの操舵と加減速のうち少なくとも一方に関して、ある程度の運転者による運転操作が必要な運転モードである。例えば、モードＤでは、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）やＬＫＡＳ（Lane Keeping Assist System）といった運転支援が行われる。モードＥでは、操舵、加減速ともに運転者による運転操作が必要な手動運転の状態となる。モードＤ、モードＥともに、当然ながら運転者には自車両Ｍの前方を監視するタスクが課される。

【0046】

自動運転制御装置１００（および運転支援装置（不図示））は、運転モードに応じた自動車線変更を実行する。自動車線変更には、システム要求による自動車線変更（１）と、運転者要求による自動車線変更（２）がある。自動車線変更（１）には、前走車両の速度が自車両の速度に比して基準以上に小さい場合に行われる、追い越しのための自動車線変更と、目的地に向けて進行するための自動車線変更（推奨車線が変更されたことによる自動車線変更）とがある。自動車線変更（２）は、速度や周辺車両との位置関係等に関する条件が満たされた場合において、運転者により方向指示器が操作された場合に、操作方向に向けて自車両Ｍを車線変更させるものである。

【0047】

自動運転制御装置１００は、モードＡにおいて、自動車線変更（１）および（２）のいずれも実行しない。自動運転制御装置１００は、モードＢおよびＣにおいて、自動車線変更（１）および（２）のいずれも実行する。運転支援装置（不図示）は、モードＤにおいて、自動車線変更（１）は実行せず自動車線変更（２）を実行する。モードＥにおいて、自動車線変更（１）および（２）のいずれも実行されない。

【0048】

モード決定部１５０は、決定した運転モード（以下、現運転モード）に係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに自車両Ｍの運転モードを変更する。

【0049】

例えば、モードＡにおいて運転者が、システムからの要求に応じて手動運転に移行できない体勢である場合（例えば許容エリア外の脇見を継続している場合や、運転困難となる予兆が検出された場合）、モード決定部１５０は、ＨＭＩ３０を用いて運転者に手動運転への移行を促し、運転者が応じなければ自車両Ｍを路肩に寄せて徐々に停止させ、自動運転を停止する、といった制御を行う。自動運転を停止した後は、自車両はモードＤまたはＥの状態になり、運転者の手動操作によって自車両Ｍを発進させることが可能となる。以下、「自動運転を停止」に関して同様である。モードＢにおいて運転者が前方を監視していない場合、モード決定部１５０は、ＨＭＩ３０を用いて運転者に前方監視を促し、運転者が応じなければ自車両Ｍを路肩に寄せて徐々に停止させ、自動運転を停止する、といった制御を行う。モードＣにおいて運転者が前方を監視していない場合、或いはステアリングホイール８２を把持していない場合、モード決定部１５０は、ＨＭＩ３０を用いて運転者に前方監視を、および／またはステアリングホイール８２を把持するように促し、運転者が応じなければ自車両Ｍを路肩に寄せて徐々に停止させ、自動運転を停止する、といった制御を行う。

【0050】

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。

【0051】

図２に戻り、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。

【0052】

走行駆動力出力装置２００は、車両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（Electronic Control Unit）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８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。

【0053】

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８０に含まれるブレーキペダル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。

【0054】

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。

【0055】

［車両制御装置の動作］
次に、実施形態に係る車両制御装置の動作について説明する。図４は、実施形態に係る車両制御装置の動作が実行される場面の一例を示す図である。図４に示す状況において、自車両Ｍの運転モードはモードＢであり、かつ第２地図情報６２に含まれる地図道路中心線ＭＣＬを参照線として（すなわち、地図道路中心線ＭＣＬに沿って）自車両Ｍは車線Ｌ１を走行中であるものとする。さらに、図４中、符号ＬＭＬは左側地図道路区画線を示し、符号ＲＭＬは右側地図道路区画線を示し、符号ＭＣＬは地図道路中心線を示し、符号ＬＣＬはカメラ道路区画線を示し、符号ＣＣＬはカメラ道路中心線を示す。地図道路中心線ＣＣＬは、第２地図情報６２が事前に記憶しているものであり、カメラ道路中心線ＣＣＬは、左右のカメラ道路区画線ＬＣＬおよびＲＣＬが取得された際に、その中心線として導出されるものである。以下、左右の地図道路区画線および左右のカメラ道路区画線を、それぞれまとめて「地図道路区画線ＭＬ」および「カメラ道路区画線ＣＬ」と称する場合がある。

【0056】

図４に示す通り、自車両Ｍは地図道路中心線ＭＣＬを参照線として走行しているが、地図道路中心線ＭＣＬは進行方向前方において大きく左側に歪んでおり、自車両Ｍが地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを継続することには問題が生じうる。このとき、第２地図情報６２のみ（すなわち、地図道路区画線と地図道路中心線）に基づいて、地図道路中心線ＭＣＬの歪みを検知することができれば、車両制御装置にとっての処理負荷も小さく好適である。そのため、余裕度算出部１５４は、以下で説明する手法によって、第２地図情報６２のみに基づいて、自車両Ｍが地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを継続することが可能な余裕度を算出し、モード決定部１５０は、算出された余裕度に基づいて、運転モードを決定する。

【0057】

余裕度算出部１５４は、まず、自車両Ｍの前方の所定範囲（例えば、自車両Ｍの現在速度を基準にして前方３秒先の位置から数十メートル先の位置までの範囲）における、地図道路中心線ＭＣＬと左側地図区画線ＬＭＬとの角度差分Δθ＿Ｌと、地図道路中心線ＭＣＬと右側地図区画線ＲＭＬとの角度差分Δθ＿Ｒを算出し、これらの平均角度差分Δθを算出する。

【0058】

次に、余裕度算出部１５４は、地図道路中心線ＭＣＬが、左側地図区画線ＬＭＬと右側地図区画線ＲＭＬとのうちのいずれかの方向に乖離している場合、地図道路中心線ＭＣＬと当該地図区画との間の横距離ΔＹを求める。より具体的には、図４に示す状況の場合、余裕度算出部１５４は、地図道路中心線ＭＣＬが左側地図区画線ＬＭＬの方向に乖離していると判定し、地図道路中心線ＭＣＬと左側地図区画線ＬＭＬとの間の横距離ΔＹを求める。ここで、横距離ΔＹとは、例えば、上記所定範囲に存在する左側地図区画線ＬＭＬと地図道路中心線ＭＣＬを構成する各点（水平方向にペアとなる点）ごとの距離の平均距離として算出される。

【0059】

次に、余裕度算出部１５４は、算出した角度差分Δθと横距離ΔＹとに基づいて、地図道路中心線ＭＣＬと左側地図区画線ＬＭＬとが将来交差するまでの縦距離ΔＸを算出する。次に、余裕度算出部１５４は、算出した縦距離ΔＸと、自車両Ｍの現在速度Ｖとに基づいて、自車両Ｍが車線Ｌ１を逸脱するまでの時間ＴＴＬＣ（ｔｉｍｅ ｔｏ ｌａｎｅ ｃｒｏｓｓｉｎｇ）＝ΔＸ／Ｖを算出し、この時間ＴＴＬＣを余裕度として算出する。

【0060】

モード決定部１５０は、余裕度算出部１５４によって算出された余裕度ＴＴＬＣに基づいて、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを継続させるか、又は他の運転モードに変更するか否かを決定する。図５は、モード決定部１５０が余裕度ＴＴＬＣに基づいて運転モードを決定する方法を説明するための図である。図５に示す通り、モード決定部１５０は、算出した余裕度ＴＴＬＣが第１閾値（例えば、２秒）未満である場合、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを、カメラ道路中心線ＣＣＬに基づく（すなわち、カメラ道路中心線ＣＣＬを参照線とする）モードＣの運転モードに変更する。これは、余裕度ＴＴＬＣが第１閾値未満である場合、地図中心線ＣＣＬに沿って走行する自車両Ｍが車線を逸脱するまでの時間が切迫しており、早急に地図中心線ＣＣＬを捨てて（第２地図情報６２を捨てて）カメラ道路中心線ＣＣＬに基づく走行に切り替えることが好ましいからである。また、このとき、上述した通り、モードＣの運転モードでは、乗員はステアリングホイール８２を把持するタスクが課されるため、ＡＬＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｌａｎｅ ｃｈａｎｇｅ：自動車線変更）機能が提供されるモードＢの運転モードとは異なり、ＡＬＣＡ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｌａｎｅ ｃｈａｎｇｅ ａｓｓｉｓｔ：自動車線変更アシスト）機能が提供される。ＡＬＣ機能およびＡＬＣＡ機能の詳細は公知の機能と同様である。

【0061】

モード決定部１５０は、算出した余裕度ＴＴＬＣが第２閾値（例えば、５秒）以上である場合、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを継続する。これは、余裕度ＴＴＬＣが第２閾値以上である場合、地図中心線ＣＣＬに沿って走行する自車両Ｍが車線を逸脱するまでの時間には余裕があり、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを継続することには問題がないと想定されるためである。このとき、モードＢの運転モードでは、ＡＬＣ機能、ＡＬＣＡ機能、カーブ前減速（ＣＳＡ：ｃｕｒｖｅ ｓｐｅｅｄ ａｓｓｉｓｔ：）機能、カーブ逸脱抑制（ＣＤＷ：ｃｕｒｖｅ ｄｅｐａｒｔｕｒｅ ｗａｒｎｉｎｇ）機能、被合流支援機能などの機能が提供される。ＣＳＡ機能、ＣＤＷ機能、被合流支援機能などの機能の詳細も公知の機能と同様である。

【0062】

モード決定部１５０は、算出した余裕度ＴＴＬＣが第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、これは、地図中心線ＣＣＬに沿って走行する自車両Ｍが車線を逸脱するまでの時間がある程度短く、カメラ道路区画線ＣＬと地図道路区画線ＭＬの状況に応じて、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを変更する必要があることを意味する。そこで、モード決定部１５０は、カメラ道路区画線ＣＬと地図道路区画線ＭＬの状況に応じて、以下で説明するパターンに従って、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを変更する。

【0063】

まず、一つのパターンとして、モード決定部１５０は、算出した余裕度ＴＴＬＣが第１閾値以上かつ第２閾値未満であり、かつカメラ道路区画線ＣＬと地図道路区画線ＭＬとが少なくとも片側について一致している場合、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを、カメラ道路中心線ＣＣＬに基づくモードＢの運転モードに変更する。このとき、第２地図情報６２の使用は継続され、そのため、第２地図情報６２を使用する上述した運転支援機能（例えば、ＡＬＣ機能）の提供も継続される。なお、ここで、カメラ道路区画線ＣＬと地図道路区画線ＭＬとが「一致している」とは、例えば、カメラ道路区画線ＣＬと地図道路区画線ＭＬとの間の所定範囲における距離や角度が閾値以内であることを意味する。

【0064】

他のパターンとして、モード決定部１５０は、算出した余裕度ＴＴＬＣが第１閾値以上かつ第２閾値未満であり、かつカメラ道路区画線ＣＬと地図道路区画線ＭＬとが両側について一致していない場合、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを、カメラ道路中心線ＣＣＬに基づくモードＣの運転モードに変更する。このときも、算出した余裕度ＴＴＬＣが第１閾値未満である場合と同様に、第２地図情報６２を捨てて、ＡＬＣＡ機能のみが提供される。

【0065】

他のパターンとして、モード決定部１５０は、算出した余裕度ＴＴＬＣが第１閾値以上かつ第２閾値未満であり、かつ認識部１３０によってカメラ画像から片側のカメラ道路区画線ＣＬが検出されず（すなわち、片側のカメラ道路区画線ＣＬがロストし）、かつ他の側のカメラ道路区画線ＣＬと地図道路区画線ＭＬとが一致していない場合、モード決定部１５０は、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを、他の側のカメラ道路区画線ＣＬに基づく（すなわち、他の側のカメラ道路区画線ＣＬを参照線とする）モードＣの運転モードに変更する。この場合、自車両Ｍは、例えば、他の側のカメラ道路区画線ＣＬを所定幅分、自車両Ｍの方向にシフトさせることによって得られる参照線に沿って走行することとなる。このときも、算出した余裕度ＴＴＬＣが第１閾値未満である場合と同様に、第２地図情報６２を捨てて、ＡＬＣＡ機能のみが提供される。

【0066】

他のパターンとして、モード決定部１５０は、算出した余裕度ＴＴＬＣが第１閾値以上かつ第２閾値未満であり、かつ両側のカメラ道路区画線ＣＬがロストした場合、モード決定部１５０は、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを、直前の制御サイクルで得られた（すなわち、ロストしていない）カメラ道路区画線ＣＬに基づくモードＣの運転モードに変更する。直前の制御サイクルのカメラ道路区画線ＣＬが両側について存在する場合、自車両Ｍは、例えば、直前の制御サイクルのカメラ道路中心線ＣＣＬに沿って走行する一方、直前の制御サイクルのカメラ道路区画線ＣＬが片側についてのみ存在する場合、自車両Ｍは、例えば、当該カメラ道路区画線ＣＬを所定幅分、自車両Ｍの方向にシフトさせることによって得られる参照線に沿って走行することとなる。このときも、算出した余裕度ＴＴＬＣが第１閾値未満である場合と同様に、第２地図情報６２を捨てて、ＡＬＣＡ機能のみが提供される。

【0067】

このように、モード決定部１５０は、両側のカメラ道路区画線ＣＬがロストした場合、直前の制御サイクルで得られたカメラ道路区画線ＣＬに基づいて自車両Ｍを走行させることとなるが、過去のカメラ道路区画線ＣＬに基づいて自車両Ｍを長時間、走行させることは好ましくない。そのため、モード決定部１５０は、直前の制御サイクルで得られたカメラ道路区画線ＣＬに基づくモードＣの運転モードに変更してから所定期間、継続的に両側のカメラ道路区画線ＣＬがロストしている場合、運転モードをモードＥ、すなわち、手動運転に変更する。

【0068】

次に、図６を参照して、実施形態に係る車両制御装置によって実行される動作の流れについて説明する。図６は、実施形態に係る車両制御装置によって実行される動作の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートに係る処理は、自車両Ｍが地図中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードにて走行している間に所定サイクルで実行されるものである。

【0069】

まず、余裕度算出部１５４は、第２地図情報６２に含まれる地図道路区画線ＭＬおよび地図道路中心線ＭＣＬに基づいて、余裕度ＴＴＬＣを算出する（ステップＳ１００）。次に、モード決定部１５０は、算出された余裕度ＴＴＬＣが第２閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

【0070】

算出された余裕度ＴＴＬＣが第２閾値以上であると判定された場合、モード決定部１５０は、地図中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを継続し、余裕度算出部１５４は、次制御サイクルで再度、余裕度ＴＴＬＣを算出する。一方、算出された余裕度ＴＴＬＣが第２閾値未満であると判定された場合、モード決定部１５０は、算出された余裕度ＴＴＬＣが第１閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

【0071】

算出された余裕度ＴＴＬＣが第１閾値未満であると判定された場合、余裕度算出部１５４は、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードをカメラ道路区画線ＣＬに基づくモードＣの運転モードに変更する（ステップＳ１０６）。一方、算出された余裕度ＴＴＬＣが第１閾値以上であると判定された場合、モード決定部１５０は、処理を図７のステップＳ２００に移行する。

【0072】

図７は、実施形態に係る車両制御装置によって実行される動作の流れの別の例を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートの処理は、図６のステップＳ１０４において、算出された余裕度ＴＴＬＣが第１閾値以上であると判定された場合に実行されるものである。

【0073】

まず、モード決定部１５０は、カメラ道路区画線ＣＬのロストと地図道路区画線ＭＬとの一致状況を判定する（ステップＳ２００）。より具体的には、モード決定部１５０は、カメラ道路区画線ＣＬと地図道路区画線ＭＬとが少なくとも片側について一致している場合、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを、カメラ道路中心線ＣＣＬに基づくモードＢの運転モードに変更する（ステップＳ２０２）。モード決定部１５０は、カメラ道路区画線ＣＬと地図道路区画線ＭＬとが両側について一致していない場合、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを、カメラ道路中心線ＣＣＬに基づくモードＣの運転モードに変更する（ステップＳ２０４）。モード決定部１５０は、片側のカメラ道路区画線ＣＬがロストし、かつ他の側のカメラ道路区画線ＣＬと地図道路区画線ＭＬとが一致していない場合、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを、他の側のカメラ道路区画線ＣＬに基づくモードＣの運転モードに変更する（ステップＳ２０６）。モード決定部１５０は、両側のカメラ道路区画線ＣＬがロストした場合、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを、直前の制御サイクルで得られたカメラ道路区画線ＣＬに基づくモードＣの運転モードに変更する（ステップＳ２０８）。これにより本フローチャートの処理が終了する。

【0074】

図８は、実施形態に係る車両制御装置によって実行される動作の流れの別の例を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートの処理は、図７のステップＳ２０８において、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードが、直前の制御サイクルで得られたカメラ道路区画線ＣＬに基づくモードＣの運転モードに変更された場合に実行されるものである。

【0075】

まず、モード決定部１５０は、直前の制御サイクルで得られたカメラ道路区画線ＣＬに基づくモードＣの運転モードに変更されてから、所定期間、両側のカメラ道路区画線ＣＬがロストしたままであるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。所定期間、両側のカメラ道路区画線ＣＬがロストしたままであると判定された場合、モード決定部１５０は、運転モードをモードＣからモードＥに変更する（ステップＳ３０４）。一方、所定期間のうちに、両側のカメラ道路区画線ＣＬのロストが解消されたと判定された場合、モード決定部１５０は、処理を図６のステップＳ１００に移行させる。これにより、余裕度ＴＴＬＣが再算出され、再算出された余裕度ＴＴＬＣが第２閾値以上である場合、モード決定部１５０は、直前の制御サイクルで得られたカメラ道路区画線ＣＬに基づくモードＣの運転モードを地図中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードに復帰させる。再算出された余裕度ＴＴＬＣが第２閾値未満である場合、ステップＳ１０４以降の処理により、適切な運転モードに設定される。これにより、本フローチャートの処理が終了する。

【0076】

以上の通り説明された本実施形態によれば、地図道路中心線ＭＣＬに基づくモードＢの運転モードを実行中、第２地図情報６２のみに基づいて地図道路中心線ＭＣＬの余裕度（歪み）を算出し、算出された余裕度に応じた運転モードに変更される。これにより、地図道路中心線の歪みを地図情報のみに基づいて検知して車両の運転制御を適切に変更することができる。

【0077】

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
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が前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
車両の周辺状況を撮像したカメラ画像を取得し、
前記カメラ画像と地図情報に基づいて、前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御し、
前記車両の運転モードを、第１の運転モードと、第２の運転モードとを含む複数の運転モードのいずれかに決定し、前記第２の運転モードは前記運転者に課されるタスクが前記第１の運転モードに比して軽度な運転モードであり、少なくとも前記第２の運転モードを含む前記複数の運転モードの一部は前記車両の運転者の操作に依らずに前記車両の操舵および加減速を制御することで行われるものであり、前記決定した運転モードに係るタスクが運転者により実行されない場合に、よりタスクが重度な運転モードに前記車両の運転モードを変更し、
前記地図情報に示される地図道路中心線と、両側の地図道路区画線のうちのいずれか一方とが交差するまでの距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記車両が前記第２の運転モードでの走行を継続するための余裕度を算出し、
前記車両が前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードで走行している際に、前記余裕度に基づいて、前記地図道路中心線に基づく前記第２の運転モードを前記車両に継続させるか否かを決定する、
ように構成されている、車両制御装置。

【0078】

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。

【符号の説明】

【0079】

１０ カメラ
１２ レーダ装置
１４ ＬＩＤＡＲ
１６ 物体認識装置
１００ 自動運転制御装置
１２０ 第１制御部
１３０ 認識部
１４０ 行動計画生成部
１５０ モード決定部
１５２ 異常判定部
１５４ 余裕度算出部
１６０ 第２制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】