JP7073313B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両の自動運転を行うための車両制御装置に関する。

四輪車をはじめとする車両の自動運転では、車両の特定の方向または全方向をセンサで監視し、またドライバーの状態や車両の走行状態を監視し、それらの監視結果に応じて適切な経路や適切な速度での車両の自動運転を制御する。このような自動運転では、自動運転を制御する車両の制御装置（あるいは自動運転システムとも呼ぶ。）が、例えば道路標識を認識してそれに従って走行する必要がある。

固定的な道路標識であれば、標識で示された制限、たとえば上限速度（または標識速度）等を詳細地図情報に取り込んでおくことで、その地図情報から走行中の道路における標識を認識することもできる。しかしながら、たとえば高速道路の速度規制のように、気象や道路状況により可変的な表示を実現する電光掲示型の標識がある。このような可変的な標識を地図情報に実時間で反映することは困難であり、例えば車載カメラで撮影した画像から標識速度を認識する技術も提案されている(例えば特許文献１参照)。そして特許文献１では、認識した標識速度の信頼性に応じて加減速の程度を制限している。

特許第６４５９９２６号明細書

標識速度は遵守すべき速度であり、特に運転者の周辺監視が不要な制御状態（すなわち自動運転レベル）では、信頼性の低い標識速度にしたがって自動運転を行うと制限速度を超過することにもなりかねない。その一方で、自動運転が選択されている以上、できるだけ自動化のレベルが高い制御状態での自動運転が望まれている。

本発明は上記実施形態に鑑みて成されたもので、できるだけ自動化レベルの高い自動運転を行いつつ、標識速度の順守を実現する車両制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有する。
すなわち、本発明の一側面によれば現在の走行路に関する制限速度を認識可能な環境認識手段と、
前記環境認識手段により認識した制限速度に基づいて走行制御を行う走行制御手段と、
所定の制御状態の変更条件が成立した場合に、前記走行制御手段による制御状態を変更する状態変更手段と
を有し、
前記所定の制御状態の変更条件は、前記環境認識手段による前記制限速度の認識信頼度と所定の信頼度閾値との比較結果に基づくことを条件とし、
前記走行制御手段は、第１の制御状態と、前記第１の制御状態よりも自動化率が高い第２の制御状態の少なくともいずれかで走行制御を行い、
前記認識信頼度が第１の信頼度閾値より低い場合、前記第１の制御状態で前記走行制御を行い、
前記認識信頼度が、前記第１の信頼度閾値よりも信頼度が高い第２の信頼度閾値以上である場合に、前記第２の制御状態で前記走行制御を行う
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
また他の側面によれば、現在の走行路に関する制限速度を認識可能な環境認識手段と、
前記環境認識手段により認識した制限速度に基づいて走行制御を行う走行制御手段と、
所定の制御状態の変更条件が成立した場合に、前記走行制御手段による制御状態を変更する状態変更手段と
を有し、
前記所定の制御状態の変更条件は、前記環境認識手段による前記制限速度の認識信頼度と所定の信頼度閾値との比較結果に基づくことを条件とし、
前記環境認識手段は、
画像取得手段により取得した画像に基づいて前記制限速度を認識する第１の認識手段と、
地図情報に基づいて前記制限速度を認識する第２の認識手段と、
外部との通信に基づいて前記制限速度を認識する第３の認識手段と
を含み、
前記第１の認識手段乃至前記第３の認識手段のうちの、複数の認識手段により同一の制限速度が認識されている場合には、そうでない場合と比較して、高い認識信頼度を設定することを特徴とする車両制御装置が提供される。

本発明によれば、できるだけ自動化レベルの高い自動運転を行いつつ、標識速度の順守を実現する車両制御装置を提供することができる。

図１は実施形態の自動運転車両の車両システムの構成を示した図である。 図２は車両制御システム（制御ユニット）の機能ブロック図である。 図３は、制限速度を設定する手順のフローチャートである。 図４は、制限速度の認識信頼度に応じた自動運転の制御状態を変更する手順のフローチャートである。 図５は、制限速度を推定し、認識信頼度を設定する手順のフローチャートである。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、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はなく、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のうち二つ以上の特徴は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。

［第一実施形態］
●自動運転の概要
まず自動運転についてその一例の概略を説明する。自動運転では一般的に、ドライバーは走行前に、車両に搭載されたナビゲーションシステムから目的地を設定し、サーバやナビゲーションシステムによって目的地までの経路を決定しておく。車両が発進されると、車両の有するＥＣＵなどで構成される車両制御装置（或いは運転制御装置）は、その経路に沿って車両を目的地まで運転する。その間に、経路や道路状況などの外部環境、ドライバー（或いは運転者と呼ぶこともある。）の状態などに応じて適時に適切な行動を決定し、その行動のためにたとえば駆動制御、操舵制御、制動制御などを行って車両を走行させる。これらの制御をまとめて走行制御とよぶこともある。

自動運転には、自動化率（もしくはドライバーに要求するタスクの量）によっていくつかの制御状態（自動運転制御状態のレベルあるいは単に状態とも呼ぶ）がある。一般に自動運転制御状態のレベルが高く、したがって自動化レベルが高いほどドライバーが要求されるタスク（すなわち負荷）が軽減される。たとえば本例における最上位の制御状態（第２制御状態であり、レベル３とも呼ばれる。）では、ドライバー（運転者）は運転以外のことに注意を向けていてもよい。これはたとえば高速道路上の渋滞で前走車に追従する場合など、あまり複雑でない環境で行われるが、本実施形態では、障害物が少ない高速道路の巡航走行においても適用される。また、その下位の第１制御状態（レベル２とも呼ばれる。）では、ドライバーはハンドルを持たずともよいが、周囲の状況などに注意を払う必要がある。この第１制御状態も、高速道路などを巡航走行する場合などに適用してよい。なお運転者が周囲に注意していることはドライバー状態検知カメラ４１ａ（図１参照）により、ハンドルを持っていることは静電容量式のハンドル把持センサ（不図示）により検知できる。ドライバー状態検知カメラ４１ａでは、たとえばドライバーの瞳を認識して見ている方向を判定してよいが、簡易的には顔を認識し、顔の向いている方向をドライバーが見ている方向であると推定してもよい。

さらにその下位の制御状態（レベル１などと呼ぶこともある）では、ドライバーはハンドル操作やスロットル操作を行わなくともよいが、車両からドライバーへの運転制御の引き渡し（テークオーバーや運転交代とも呼ぶ。）に備えてハンドルを持ち、走行環境に注意を払う必要がある。さらにその下位制御状態（レベル０などと呼ぶこともある）は手動運転であるが、自動化した運転支援を含む。本実施形態では、第２制御状態と第１制御状態とについて説明する。

自動運転制御状態（あるいは自動化レベル）が切り替えられる場合には、そのことは車両からドライバーへと音声や表示、振動などによって通知される。例えば自動運転が上述した第１制御状態から第２制御状態へと切り替えられる場合には、ドライバーに対して周辺の監視を行わなくともよい旨が通知される。逆の場合には、ドライバーに対して周辺を監視するよう通知される。この通知は例えばドライバー状態検知カメラ４１ａによりドライバーが外部の監視を開始したことが検知されるまで繰り返し出される。そしてたとえば制限時間内あるいは自動運転制御状態の切り替えの限界点までにハンドルが把持されなければ、安全な場所に停車させるなどの操作が行われてよい。第１制御状態から第２制御状態への切り替えも同様であるが、第２制御状態ではドライバーの周辺監視義務が解かれるので、その旨のメッセージがドライバーに対して通知される。

●車両制御装置の構成
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。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、車両１の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、ステアリング装置３を制御するステアリングＥＣＵである。ステアリング装置３は、ステアリングホイール（ハンドルとも呼ぶ）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、ステアリング装置３は電動パワーステアリング装置であり、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。周囲状況のことは周囲状態や外部環境などとも呼び、それらを検知して得られる情報は周囲状況情報や周囲状態情報あるいは外部環境情報などと呼ぶ。またこれら周囲状態のための検知ユニットおよびその制御を行うＥＣＵをまとめて周辺監視装置または周辺監視部などとも呼ぶ。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の室内に２つ設けられている。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４１ａは、ドライバーの状態を検知するためのカメラであり（以下、ドライバー状態検知カメラ４１ａと表記する場合がある。）、ドライバーの表情をとらえられるように設置されており、不図示ではあるが、その画像データの処理を行うＥＣＵに接続されている。またドライバー状態を検知するためのセンサとして、不図示のハンドル把持センサがある。これによりドライバーがハンドルを握っているか否かを検知できる。ドライバー状態検知カメラ４１ａとハンドル把持センサ２１０Ｉとを含めてドライバー状態検知部とも呼ぶ。

検知ユニット４２は、ライダ（LiDAR:Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）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（周辺状態とも呼ぶ。）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（すなわち走行駆動力出力装置）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（すなわちアクセル開度センサ）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。なお、ジャイロセンサ５により検知される各方向の加速度や角軸周りの角加速度、車速センサ７ｃで検知される車速などは車両の走行状態を示す情報であり、これらのセンサをまとめて走行状態監視部とも呼ぶ。さらにアクセルペダル７Ａの操作検知センサ７ａや後述するブレーキペダル７Ｂの操作検知センサ（すなわちブレーキ踏力センサ）７ｂを走行状態監視部に含めてもよいが、本例ではこれらは、他のデバイスに対する操作状態を検知する検不図示の知部とともに、操作状態検知部と呼ぶことにする。

ＥＣＵ２７は、方向指示器８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は例えば運転席表面に配置され、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、報知すべき情報の制御状態（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たりしてもよい。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。入力装置９３には、自動運転制御状態のレベルを手動で引き下げるためのキャンセルスイッチも備えられている。また手動運転から自動運転に切り替えるための自動運転切り替えスイッチも備えられる。自動運転制御状態のレベルを引き下げたいドライバーは、キャンセルスイッチを操作することでレベルを引き下げることができる。

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。

●車両制御システム
図２に本実施形態における制御ユニット２の機能的な構成を示す。制御ユニット２は車両制御システムとも呼び、ＥＣＵ２０をはじめとする各ＥＣＵがプログラムを実行することなどによって図２に示す各機能ブロックを実現する。図２において、車両１には、カメラ４１、ライダ４２、レーダ４３などを含む検知デバイスＤＤと、ナビゲーション装置５０と、通信装置２４ｂ，２４ｃ，２５ａと、ジャイロセンサ５やハンドル把持センサ、ドライバー状態検知カメラ４１ａなどを含む車両センサ６０と、アクセルペダル７Ａと、アクセル開度センサ７ａと、ブレーキペダル７Ｂと、ブレーキ踏量センサ７ｂと、表示装置９２と、スピーカ９１と、自動運転切替スイッチを含むスイッチ９３と、車両制御システム２と、走行駆動力出力装置６と、ステアリング装置３と、ブレーキ装置２２０とが搭載される。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。

ナビゲーション装置５０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５０は、ＧＮＳＳ受信機によって自車両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５０により導出された経路は、車両制御システム２の目標車線決定部１１０に提供される。なお、自車両１の位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置５０とは独立して設けられてもよい。

通信装置２４ｂ，２４ｃ，２５ａは、例えば、セルラー網やＷｉ－Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用した無線通信を行う。これらの通信装置を介して、車両制御システムは、たとえば、現在走行中の走行路に関する情報、たとえば制限速度（上限速度や加減速怒涛を含む）の情報などを取得することができる。

車両センサ６０は、車速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１の向きを検出する方位センサ等を含む。これらの全部または一部はジャイロセンサ５により実現される。また、不図示のハンドル把持センサやドライバー状態検知カメラ４１ａを車両センサ６０に含めてもよい。

アクセルペダル７Ａは、ドライバーによる加速指示（或いは戻し操作による減速指示）を受け付けるための操作子である。アクセル開度センサ７ａは、アクセルペダル７Ａの踏み込み量を検出し、踏み込み量を示すアクセル開度信号を車両制御システム２に出力する。なお、車両制御システム２に出力するのに代えて、走行駆動力出力装置６、ステアリング装置３、またはブレーキ装置２２０に直接出力することがあってもよい。以下に説明する他の運転操作系の構成についても同様である。

ブレーキペダル７Ｂは、ドライバーによる減速指示を受け付けるための操作子である。ブレーキ踏量センサ７ｂは、ブレーキペダル７Ｂの踏み込み量（或いは踏み込み力）を検出し、検出結果を示すブレーキ信号を車両制御システム２に出力する。

表示装置９２は、例えば、インストルメントパネルの各部、助手席や後部座席に対向する任意の箇所などに取り付けられる、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置などである。また、表示装置９２は、フロントウインドシールドやその他のウインドウに画像を投影するＨＵＤ（Head Up Display）であってもよい。スピーカ９１は、音声を出力する。

走行駆動力出力装置６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６は、例えば、エンジン、変速機、およびエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）を備える。なお、走行駆動力出力装置６は、電気モータや、内燃機関と電気モータとを組み合わせたハイブリッド機関であってもよい。

ブレーキ装置２２０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１６０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。また、ブレーキ装置２２０は、走行駆動力出力装置６に含まれ得る走行用モータによる回生ブレーキを含んでもよい。

また車両制御システム２は、例えば、目標車線決定部１１０と、自動運転制御部１２０と、走行制御部１６０と、ＨＭＩ（human machine interface）制御部１７０と、記憶部１８０とを備える。自動運転制御部１２０は、例えば、自動運転状態制御部１３０と、自車位置認識部１４０と、外界認識部１４２と、行動計画生成部１４４と、軌道生成部１４６と、切替制御部１５０とを備える。目標車線決定部１１０、自動運転制御部１２０の各部、および走行制御部１６０、ＨＭＩ制御部１７０のうち一部または全部は、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し、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。

記憶部１８０には、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高精度地図情報１８２、目標車線情報１８４、行動計画情報１８６などの情報が格納される。目標車線決定部１１０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）、高精度地図情報１８２を参照してブロックごとに目標車線を決定する。目標車線決定部１１０は、例えば、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。目標車線決定部１１０は、例えば、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１が、分岐先に進行するための合理的な走行経路を走行できるように、目標車線を決定する。目標車線決定部１１０により決定された目標車線は、目標車線情報１８４として記憶部１８０に記憶される。高精度地図情報１８２は、走行中の位置周辺の地図であればよく、車両の移動にともなって通信装置２４ｃ等よって新たな位置の地図情報を取得すればよい。

自動運転状態制御部１３０は、自動運転制御部１２０が実施する自動運転の制御状態（自動運転状態とも呼ぶ。）を決定する。本実施形態における自動運転制御状態には、最初に説明したように、第１および第２の制御状態が含まれる。なお、以下はあくまで一例であり、自動運転の制御状態の数は任意に決定されてよい。

●自動運転制御状態の遷移
本実施形態では自動運転制御状態としてレベル０、レベル１、レベル２（第１制御状態）、レベル３（第２制御状態）を持ち、自動化率はこの順で高くなる。自動運転制御状態は、たとえば走行前に自動運転の指示を受け付けており、かつその時の外部環境が所定の環境（たとえば高速道路の走行中など）であれば、第１制御状態へと遷移する。あるいは、第２制御状態で自動運転中に、外部環境が上述した所定の環境であることが検知されたなら、第１制御状態へと自動的に遷移する。第１制御状態とより下位の制御状態との間でも状態の遷移はあり得るが、ここではその説明を省略する。第１制御状態では、車線維持のほか、周囲の車両等の物標に応じて速度を変更する機能も提供される。車両の速度は、ドライバーにより設定された速度か、または制限速度以下の速度に制限されてよい。第１制御状態を維持する条件が失われると、制御ユニット２により、より下位の制御状態へと自動運転制御状態が変更される。第１制御状態ではドライバーはハンドルを保持しなくともよいが（これをハンズオフと呼ぶ）、ドライバーには周囲の監視義務が課される。このため第１制御状態ではドライバー状態検知カメラ４１ａによりドライバーが外部を監視しているかが監視され、それを怠るとたとえば警告が出力される。

第２制御状態は第１制御状態の直上の自動運転制御状態である。第２制御状態へは第１制御状態から遷移でき、第１制御状態をスキップしてその下の制御状態から遷移することはない。また、第２制御状態への遷移がドライバーの指示をトリガとして行われることはなく、制御ユニット２による自動制御によって一定の条件が満たされたと判定した場合に遷移する。たとえば、第１制御状態で高速道路上を自動運転中に、一般道へ降りることやジャンクションなどによる車線変更がなければ、第１制御状態から第２制御状態へと切り替えられる。この場合の判定は、地図情報や現在位置等に基づいて行われる。第２制御状態ではドライバーは、ハンドルを把持する必要も、周辺を監視する必要もない。しかしながら、ドライバーが運転を引き継がなければならない状況はいつでも生じ得る。そこでドライバーが運転を正常に引き継げるかを判定するために、例えばドライバーの視線が定められた範囲（例えばナビゲーションやメータの表示部）に視線があることは、自動運転中に常時監視され、検出されている。このドライバーの状態の監視は、マニュアル運転中に行われてもよい。なお第１制御状態と第２制御状態との間の遷移は、上述した状況以外に、本実施形態に特徴的な例えば図４に示すような手順によっても生じ得る。

自動運転状態制御部１３０は、上記運転操作系の構成の各々に対するドライバーの操作、行動計画生成部１４４により決定されたイベント、軌道生成部１４６により決定された走行態様などに基づいて自動運転の制御状態を決定し、外部環境等に応じた制御状態へと遷移させる。自動運転制御状態は、ＨＭＩ制御部１７０に通知される。

自動運転制御部１２０の自車位置認識部１４０は、記憶部１８０に格納された高精度地図情報１８２と、ライダ４２、レーダ４３、カメラ４１、ナビゲーション装置５０、または車両センサ６０から入力される情報とに基づいて、自車両１が走行している車線（走行車線）、および、走行車線に対する自車両１の相対位置（あるいは現在の走行ライン）を認識する。

自車位置認識部１４０は、例えば、高精度地図情報１８２から認識さ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４１によって撮像された画像から認識される自車両１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。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１の位置や、もしあれば慣性誘導システムによる処理結果が加味されてもよい。走行制御部１６０は、軌道生成部１４６によって生成された軌道を、予定の時刻通りに自車両１が通過するように、走行駆動力出力装置６、ステアリング装置３、およびブレーキ装置２２０を制御する。ＨＭＩ制御部１７０は、表示装置９２に映像及び画像を表示させたり、スピーカ９１に音声を出力させたりする。走行制御部１６０はたとえば、行動計画情報１８６に沿った自動運転のためにステアリング舵角（システム舵角）を決定し、それをステアリング装置３に入力して、操舵制御をおこなわせる。なお、走行中の車線がカーブすることなどは、例えば高精度地図情報１８２や、この後述べる外界認識部１４２により認識できる。

外界認識部１４２は、カメラ４１、ライダ４２、レーダ４３等から入力される情報に基づいて、周辺車両等の物標の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。また、外界認識部１４２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。さらに本実施形態では、撮影した画像に含まれる道路わきの交通標識を認識する。認識した道路標識は自動運転制御のために参照される。本例ではとくに、電光掲示方式の速度標識を認識し、そこに表示された制限速度を特定する。行動計画生成部１４４は、その制限速度を超えないように行動計画を作成し、走行制御部１６０はそれに即して走行を制御する。

行動計画生成部１４４は、自動運転のスタート地点、および／または自動運転の目的地を設定する。自動運転のスタート地点は、自車両１の現在位置であってもよいし、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１４４は、そのスタート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、これに限らず、行動計画生成部１４４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、自車両１を減速させる減速イベントや、自車両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自車両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、自車両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自車両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自車両１を加減速させ、走行車線を変更させる合流イベント、自動運転の終了予定地点で自動運転制御状態から手動運転制御状態に移行させたりするハンドオーバイベント等が含まれる。行動計画生成部１４４は、目標車線決定部１１０により決定された目標車線が切り替わる箇所において、車線変更イベント、分岐イベント、または合流イベントを設定する。行動計画生成部１４４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１８６として記憶部１８０に格納される。

●目標走行位置の設定
軌道生成部１４６は、車線内の目標となる点の位置すなわち目標走行位置（または目標位置）を決定し、ひいては連続する目標走行位置を結んだ軌道（目標軌道または目標ラインまたは目標走行ラインとも呼ぶ。）を決定し、行動計画情報１８６の一部として記憶することで、目標走行位置を設定する。切替制御部１５０は、自動運転切替スイッチ９３から入力される信号に基づいて自動運転制御状態と手動運転制御状態とを相互に切り替える。

●制限速度設定
以上説明したような構成により、車両１の自動運転が制御される。自動運転における制限速度の設定の手順を説明する。制限速度は下限と上限とを含むが、本例では上限速度を対象とする。また車両は例えば高速道路を走行している状態を想定する。車両の自動運転時には設定された制限速度を超えない速度で走行するよう制御される。図３に制限速度の設定手順を示す。この処理はたとえばＥＣＵ２０により実行されるが、機能的には自動運転状態制御部１３０により実行される。図３の手順はたとえば外界認識部１４２により速度標識が認識されたとき、または最後に実行してから所定の間隔で実行される。この間隔は、たとえば標識が設置される間隔を、走行速度に基づいて時間に換算した時間間隔で会ってよい。

図３において、画像から認識された標識の速度情報（標識情報）を取得する（Ｓ３０１）。一般的には速度以外の標識情報も取得し得るが、ここでは特に制限速度に着目する。次にＧＰＳなどで認識した現在位置に基づいて、高精度地図情報１８２から標識情報を取得する（Ｓ３０３）。さらに。通信装置２４ｃなどを用いた路車間通信などを介して、外部のサーバ等から発信される標識情報を取得する（Ｓ３０５）。ただし、Ｓ３０１～Ｓ３０５では、取得するといっても取得に失敗することもあり得る。たとえば、最後の実行から所定間隔で図３を実行した場合、画像から標識を認識できないことがあり得るし、地図情報に標識情報が含まれていないこともあり得る。また、外部から標識情報が提供されているとは限らない。

そこでＳ３０１～Ｓ３０５による標識情報（すなわち制限速度）の取得がすべて成功したか、すなわちＳ３０１～Ｓ３０５で３つの情報ソースから標識情報をすべて取得できたか判定する（Ｓ３０７）。３つの情報ソースすべてから情報を取得できた場合には、３つのソースから取得した標識情報がすべて一致しているか判定する（Ｓ３０９）。なおいずれか少なくとも一つのソースから標識情報を取得できていない場合には、Ｓ３０９では一致しないと判定される。

Ｓ３０９で３つの標識情報がすべて一致したと判定した場合には、認識信頼度として最高値を設定する（Ｓ３１１）。次に一致した標識情報すなわち速度を制限速度として設定する（Ｓ３１３）。Ｓ３１１では、たとえば信頼度の最高値として値４を設定する。

一方ステップＳ３０９で一致しないものがあると判定した場合、または３つのソースから標識情報を取得できなかった場合には、２つのソースから取得した標識情報が一致するか判定する（Ｓ３１５）。一致したと判定した場合には、認識信頼度として最高値の次の値を設定する（Ｓ３１７）。次に一致した標識情報すなわち速度を制限速度として設定する（Ｓ３１３）。Ｓ３１７では、たとえば認識信頼度の最高値４の次の認識信頼度として値３を設定すればよい。

一方Ｓ３１５で一致しないと判定した場合には、所定の基準にしたがって決定した標識情報で示された速度を制限速度として設定する（Ｓ３１９）。このとき所定の基準とは例えば、ソースごとに予め割り当てた優先順位でよい。たとえば、最高の優先順位の標識情報は、画像から取得した標識情報であり、最低の優先順位の標識情報は、地図情報から取得した標識情報である。[YT(雄1][O02052]このように決めるのは、運転者に対して示す走行制限は標識により示されるのであり、地図により示される標識は実時間対応の柔軟性に乏しいと考えられるからである。[YT(雄3][O02054]具体的には、地図により示される標識では、道路工事等で道路形状などが変わった場合の速度標識更新や変更、可変式道路標識等への応答が難しいためである。もちろんこれは一例に過ぎない。あるいは、ステップＳ３１９では、優先順位を情報鮮度に基づいて動的に決定しても良い。例えば、通信で取得した標識情報よりも、カメラで取得した標識情報のほうが新しければ、カメラで取得した標識情報を優先し、通信で取得した標識情報の方が新しければそちらを優先する。そのために例えばＳ３０１～Ｓ３０５で取得した標識情報に取得時点でタイムスタンプを付し、そのうちの最も新しいタイムスタンプをもつものが最も情報鮮度が高い標識情報と判定してそれを選択すればよい。あるいはＳ３１３ではその際に継続的に取得されているものがあればそれを優先しても良い。継続的に取得されているとは例えば、取得される標識情報が変わらないことであってよい。したがってこの場合には、ソースごとに新たに取得した標識情報と現在保持している標識情報とを比較して、一致すれば継続しているのでそれを優先する。また例えば過去の複数回の取得機会において、取得した標識情報を時系列に保存しておき、新たに標識情報を取得した際に、その最新の標識情報を含めて所定回数連続して同じ標識情報を取得していれば、継続しているものと判定してもよい。もし標識が継続しているソースが複数あれば、上述したような優先度に基づいて一つの標識情報を決めてもよい。

ステップＳ３１９の後、採用した標識情報のソースに応じた認識信頼度を設定する（Ｓ３２１）。ここで設定される認識信頼度の上限は、本例では、Ｓ３１７で設定した認識信頼度よりも低い認識信頼度とする。例えばＳ３１７で認識信頼度として３を設定したなら、ここでは例えば上限を２とする。この上限値を信頼度として設定してもよいが、さらにＳ３１９において標識情報のソースを決定した基準、たとえば優先度に対応した値を決定してもよい。すなわち優先度が最も高いソースから取得した標識情報に元すいて上限速度を設定したなら認識信頼度を２とし、それ以外のソースから取得した標識情報に基づいて上限速度を設定した場合には、認識信頼度を１に設定してよい。またタイムスタンプに基づいている場合にはその情報鮮度に対応していてよい。すなわち、情報鮮度が高いほど高い認識信頼度を設定する。また継続性に基づいて上限速度を設定した場合には、認識信頼性は高いと推定できるので上限値である２を認識信頼度として設定してよい。なお、複数のソースから取得した標識情報がすべて不一致であった場合には、たとえば、取得した標識度情報で示された速度の平均を上限速度として設定してもよい。あるいは、取得した標識情報で示された複数の制限速度のうちの最大の制限速度と最小の制限速度との差が所定値を超えている場合には、ステップＳ３１９において、表示装置にそれら標識情報に示された速度を表示し、ドライバーに確認させてもよい。その場合にはたとえばドライバーが選択した速度を制限速度として設定すればよい。

Ｓ３０７[YT(雄5][O02056]で３つのソースから標識情報を取得できなかったと判定した場合には、２つのソースから取得できたか判定する（Ｓ３２３）。２つのソースから取得できたと判定した場合にはステップＳ３１５に分岐する。この先は上述した手順に従う。一方Ｓ３２３で２つのソースから標識情報を取得できなかったと判定した場合には、１つのソースから標識情報を取得できたか判定する（Ｓ３２５）。取得できたと判定した場合には、現在の認識信頼度を１段階引き下げる（Ｓ３２７）。例えば現在４であれば１差し引いて３となる。その後、ドライバーに制限速度を設定する機会を与える（Ｓ３２９）。この場合には、取得した標識情報に示された速度を制限速度としてドライバーに確認させてもよいし、例えばその速度を基準として、ドライバーに調整させてもよい。調整はたとえば上げボタンと下げボタンとを操作せるなどして、操作に応じて１０Ｋｍ／ｈ単位で制限速度を調整すればよい。このようにしてドライバーにより設定されたか判定し（Ｓ３３１）、設定された場合には処理を終了し、されなかった場合には現在の認識信頼度を２段階引き下げる（Ｓ３３３）。一方、Ｓ３２５ｄｅ標識情報を一つも取得できなかった場合にも、現在の認識信頼度を２段階引き下げる（Ｓ３３３）。以上のようにして、制限速度を、取得した標識情報に基づいて設定し、標識情報の認識信頼度を、標識情報を取得できたソースの数や、標識情報を決定した根拠等に基づいて設定する。

ここで認識信頼度は、図４で後述するように、制御状態を切り替える基準となる値である。制御状態には、本実施形態では、ドライバーによる周辺監視を必要としない第２の制御状態（例えばレベル３）と、少なくともドライバーによる周辺監視が必要な第１の制御状態（例えばレベル２）とを含む。図３で例示したように、本実施形態では認識優先度は４段階のうちのいずれかの段階に設定される。そして現在の認識信頼度が第２の信頼度閾値以上であれば第２制御状態で、現在の認識信頼度が第１の信頼度閾値未満であれば第１制御状態で、自動運転を行わせる。たとえば第１の信頼度閾値を３に、第２の信頼度閾値を４に決めておけば、現在の標識信頼度が４であればレベル３で、標識信頼度が２であればレベル２で自動運転を行える。現在の標識信頼度が３であれば、現在の制御状態が維持される。このように、第１の信頼度閾値は、現在の制御状態が第２の制御状態であったとしても第１の制御状態で自動運転を行うための閾値である。第２の信頼度閾値は、現在の制御状態が第１の（あるいはより低い）制御状態であったとしても第２の制御状態で自動運転を行うための閾値である。上述した例のように、認識信頼度はこれら２つの信頼度閾値を考慮したステップ数を持てばよい。もちろん上述の例は一例であって、標識信頼度や閾値として他の値を設定することもできる。ただし、認識信頼度のステップ数は、標識情報を取得できない場合に、どれだけの期間にわたって最後に取得した標識情報を信頼するかを示していると解釈することもできる。最高信頼度と信頼度閾値との間のステップ数、および二つの信頼度閾値間のステップ数が多いほど最後に取得した標識情報を信頼する期間が長くなる。したがってステップ数と信頼度閾値は、その期間をどの程度にしたいかに応じて決めればよい。また信頼度の初期設定値は例えば０（信頼性なし）であってよい。本実施形態では一例として認識信頼度の最高値を４とし、第１の信頼度閾値を３に、第２の信頼度閾値を４に決める。このようにすることで、第２の信頼度閾値以上の信頼度は１段階（４のみ）、第２の信頼度閾値より低く第１の信頼度閾値以上の信頼度も１段階（３のみ）となる。

以上の手順で制限速度を取得した標識情報に基づいて設定する。それとともに、現在設定されている制限速度の信頼度（認識信頼度）を設定する。[YT(雄7][O02058]
次に図４で自動運転制御状態の変更の手順を説明する。図４もまたＥＣＵ２０により実行され、機能的には自動運転状態制御部１４２により実行される。また実行は所定時間おきに実行されればよい。なお図４の手順は制御状態の変更処理の一部であり、他の要因により制御状態が変更されることもあり得るが、それについては省略した。

まず現在の制御状態が第２制御状態（たとえばレベル３）であるか判定する（Ｓ４０１）。第２制御状態は、ここではドライバーによる監視を必要としない自動運転を行う制御状態である。第２制御状態であると判定されたなら、現在の認識信頼度が第１の信頼度閾値より低いか判定する（Ｓ４０３）。低ければ、制御状態を第１制御状態へと変更するために、ドライバー（運転者）が周辺を監視しているか、例えばドライバー監視カメラ４１ａの画像から判定する（Ｓ４０５）。第１制御状態は、自動運転システムが主体として車両の運転を制御するが、ドライバーによる周辺監視を必要とし、いつでもドライバーへの運転交代を行える状態である。ドライバーが周辺監視をしていると判定した場合には自動運転制御状態を第１制御状態（例えばレベル２）へと変更する（Ｓ４０７）。なお図４ではドライバーが周辺監視するまで待機しているが、この間にはドライバーへの注意喚起を行い、また一定時間経過したなら路肩へ緊急的に停止するなどの制御を行ってもよい。ステップＳ４０３で認識信頼度が第１の信頼度閾値以上と判定した場合には、制御状態を変更せずに処理を終了する。

一方ステップＳ４０１で現在の制御状態が第２制御状態ではないと判定した場合には、第１制御状態であるか判定する（Ｓ４０９）。第１制御状態であると判定されたなら、現在の認識信頼度が第２の信頼度閾値以上か判定する（Ｓ４１１）。第２の信頼度閾値以上であれば、制御状態を第２制御状態へと変更する（Ｓ４１３）。第２制御状態は、自動運転システムが主体として車両の運転を制御し、ドライバーによる周辺監視が必要な状態である。ステップＳ４０３で認識信頼度が第１の信頼度閾値以上と判定した場合には、制御状態を変更せずに処理を終了する。一方ステップＳ４０９で、現在の制御状態が第１制御状態でも第２制御状態でもないと判定した場合には、その制御状態（その制御レベルであり、例えば第３制御状態など）において、現在の認識信頼度に応じた制御状態の変更を行う（Ｓ４１５）。なお本例ではステップＳ４１５では特に何もしなくともよい。[YT(雄9][O020510]このようにして設定された制御状態に従って自動運転の制御が行われる。

以上の手順で、制限速度の認識信頼度に応じた制御状態を設定する。ここで着目すべきは、自動運転制御状態の変化にはヒステリシスがある、ということである。すなわち第１制御状態から第２制御状態へは、認識信頼度が第２の信頼度閾値以上でなければ移行しない。しかし、いったん第２制御状態へと移行すれば、認識信頼度が第２の信頼度閾値より低下しても、第１の信頼度閾値より低くならない限りは制御状態が維持される。逆に、第２制御状態から第１制御状態へは、認識信頼度が第１の信頼度閾値より低くならなければ移行しない。しかし、いったん第１制御状態へと移行すれば、認識信頼度が第１の信頼度閾値以上となっても、第２の信頼度閾値以上とならない限りは制御状態が維持される。なお図４の手順による制御状態の変更は、運転の責任者を、自動運転システム(第２制御状態)とドライバー（第１制御状態）との間で切り替えるものということもできる。そこでその点に着目してこれを運転交代と称することもできるが、この文脈ではこれはテークオーバーを指すわけではない。

以上説明した構成及び制御により、本実施形態では、標識情報たとえば制限速度を認識して設定し、その制限速度の範囲で自動運転を行う。上記例では上限速度を示したが下限についても同様である。そして設定した制限速度に対応する信頼度を設定し、信頼度に応じて自動運転の制御状態を変更する。これにより、たとえば信頼度の低い制限速度が設定されている場合には運転者に対して監視義務を課し、運転者の判断で速度を制限できる。たとえば自動運転中の走行速度を下げるあるいは上げるための操作を運転者が行うことで、走行速度を運転者が指定することができる。一方信頼度を段階的に管理することで、運転者による周辺監視の義務がない制御状態をでるだけ維持することができる。

［変形例］
上記例では、運転者による監視の有無の相違はあるものの、自動運転は維持される例を示した。これに対して、たとえば認識信頼度が０になったなら、自動運転制御状態をさらに低く設定してもよい。この場合には、たとえば運転者に対してステアリングを保持させる制御状態としてもよい。また、運転者へとテイクオーバ（運転交代）してもよい。運転交代後には、ステアリング制御および速度制御とも運転者に委ねられ、自動運転システムは限定的な運転支援を行うこととなる。このようにすることで、信頼度が低い場合には運転者による運転を徹底することができる。

［第２実施形態］
図５として第２実施形態の例を示す。図５の手順は、たとえば図３のステップＳ３２５で１つも標識情報を取得できなかったと判定した場合に、ステップＳ３３３の後に実行される処理である。最初の実施形態では、これらの場合には認識信頼度が２段階引き下げられ、制限速度は変更されない。これに対して、図５ではこのような場合には、新たに制限速度を推定するか、あるいはその認識信頼再設定する。

まずカメラ４１による画像から同一方向へ走行する車両を特定する（Ｓ５０１）。そして特定した車両の安定性を評価する（Ｓ５０３）。この評価は例えば車種に基づいてよい。大型トラック等の事業用の輸送車は安定した走行を行っている蓋然性が高いと考えられるので、認識した車両に大型トラックが含まれていれば、それが走行の安定性が高い車両と判定してよい。このようにして車種ごとに安定性を示す値をあらかじめ決めて置き、認識した車種ごとに対応する値を、安定性を示す値として設定する。なおたとえば日本国内であれば、車両の登録番号に着目し、種別が１であり、かつ事業用（緑）であれば事業用の大型トラックと判定できる。また、現在設定している制限速度と車両の速度とを比較し、差が小さいほど安定した車両と判定してもよい。安定性は例えば数値で評価される。したがってたとえば差を所定の安定性の最高値から差し引き、その値を安定性として設定してもよい。

安定性を評価したなら、その値が所定値以上の車両がいるか判定し（Ｓ５０５）、いると判定した場合にはそのうちから最も安定性の高い車両を特定する（Ｓ５０７）。そして選択した車両の速度を制限速度に設定する（Ｓ５０９）。あるいはその速度から一定値を差し引いた値を制限速度に設定してもよい。また制限速度を設定することに加えて、又はその代わりに、特定した車両へと追従する走行制御を行ってもよい。この場合には、認識信頼度は代えなくともよい。あるいは新たな制限速度に対してあらかじめ定めた認識信頼度を設定してもよい。

Ｓ５０５で該当車両はいないと判定した場合には、自車両の状態や周辺環境に応じた速度規制を特定する（Ｓ５１１）。そしてその速度規制による制限速度が、現在設定されている制限速度と一致するか判定する（Ｓ５１３）。一致していれば現在の制限速度は信頼できるものとして認識信頼度を第２の信頼度閾値以上に設定する（Ｓ５１５）。これにより自動運転制御状態は第２制御状態に変更され、ドライバーによる監視義務のない自動運転が行われる。一方、両制限速度が一致しない場合にはそのまま処理を終了する。

ここでステップＳ５１１における速度規制の例について説明する。例えば高速道路では、気象条件等に応じて速度規制が行われることが通常である。その速度規制は規則的なものであり、状況に基づいて推定することができる。たとえば以下の表のとおりである。

霧・煙視界200m未満 80km/h(非対面)
霧・煙視界150m未満 50km/h(非対面)、50km/h(対面）
霧・煙視界70m未満 通行止め
部分的凍結 80km/h(非対面)、50km/h(対面）
長区間での凍結 50km/h(非対面)、50km/h(対面）
降雪による積雪 80km/h(非対面)
吹雪等により視界100-200m 50km/h(非対面)、50km/h(対面）
吹雪等により視界100未満 通行止め
瞬間風速10-15m 80km/h(非対面)
瞬間風速15-20m 50km/h(非対面)、50km/h(対面）
瞬間風速20m以上 通行止め
降雨量20mm前後 80km/h(非対面)
降雨量30mm前後 50km/h(非対面)、50km/h(対面）
豪雨による視界不良 通行止め
震度３の地震発生 80km/h(非対面) 、50km/h(対面）
震度４の地震発生 50km/h(非対面)、50km/h(対面）
震度５弱以上の地震発生 通行止め。

このように視界不良、凍結・積雪、風、降雨、地震等の程度に応じて速度規制が実施されるので、それぞれの状況を認識することで、対応する速度規制を推定できる。状況の認識は、視界不良ならカメラによる画像、凍結や積雪なら画像と外気温、風なら画像と横滑り防止装置などの作動状況、降雨なら画像とワイパの作動状況、地震あらん加速度センサや画像などに基づいて認識できる。

このように外部の状況から制限速度やその信頼度を推定することができる。これにより、信頼度の低い制限速度の設定のもとで自動運転を行うような状況であっても、より信頼性の高い制限速度を設定したり、あるいは設定されている制限速度の信頼度を高くしたりすることができる。これにより、より自動化レベルの高い自動運転を利用することができる。

●実施形態のまとめ
以上説明した本実施形態をまとめると以下のとおりである。

（１）本発明の第１の態様によれば、現在の走行路に関する制限速度を認識可能な環境認識手段と、
前記環境認識手段により認識した制限速度に基づいて走行制御を行う走行制御手段と、
所定の制御状態の変更条件が成立した場合に、前記走行制御手段による制御状態を変更する状態変更手段と
を有し、
前記所定の制御状態の変更条件は、前記環境認識手段による前記制限速度の認識信頼度と所定の信頼度閾値との比較結果に基づくことを条件とすることを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、取得した制限速度の認識信頼度が低下している場合には、自動運転の制御状態を行うことで、システム責任による速度超過を防止することが可能となる。

（２）本発明の第２の態様によれば、（１）の車両制御装置であって、
前記環境認識手段は、
画像取得手段により取得した画像に基づいて前記制限速度を認識する第１の認識手段と、
地図情報に基づいて前記制限速度を認識する第２の認識手段と、
外部との通信に基づいて前記制限速度を認識する第３の認識手段と
を含み、
前記第１の認識手段乃至前記第３の認識手段のうちの、複数の認識手段により同一の制限速度が認識されている場合には、そうでない場合と比較して、高い認識信頼度を設定することを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、複数のソースから制限速度を取得する冗長構成とすることで、高い信頼性を維持することが可能となる。

（３）本発明の第３の態様によれば、（１）または（２）に記載の車両制御装置であって、
前記認識信頼度は、前記環境認識手段により認識されてから所定期間が経過する毎により低く更新されることを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、信頼度を時間の経過とともに下げることで、長期間、古い情報を信頼して使うことを抑制することが可能となる。

（４）本発明の第４の態様によれば、（１）乃至（３）のいずれかに記載の車両制御装置であって、
前記走行制御手段は、第１の制御状態と、前記第１の制御状態よりも自動化率が高い第２の制御状態の少なくともいずれかで走行制御を行い、
前記認識信頼度が第１の信頼度閾値より低い場合、前記第１の制御状態で前記走行制御を行い、
前記認識信頼度が、前記第１の信頼度閾値よりも信頼度が高い第２の信頼度閾値以上である場合に、前記第２の制御状態で前記走行制御を行うことを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、高い支援を行う場合に、高い閾値とすることで、安定移行が可能となる。

（５）本発明の第５の態様によれば、（１）乃至（４）のいずれかに記載の車両制御装置であって、
前記認識信頼度が前記頼度閾値より低い場合には、車両の乗員に前記制限速度の確定を促すとともに、
前記走行制御手段は、前記乗員により確定された前記制限速度に基づき、走行制御を行うことを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、ユーザ補助により、少ない負担で高い自動化状態を維持することが可能となる。

（６）本発明の第６の態様によれば、（５）に記載の車両制御装置であって、
前記制限速度が前記乗員により確定された場合には、前記認識信頼度を、前記第２の信頼度閾値に設定することを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、信頼度が低いときにユーザによる確認結果に基づき自動化率を維持することが可能となる。

（７）本発明の第７の態様によれば、（１）乃至（６）のいずれかに記載の車両制御装置であって、
周辺を走行する他車両の走行速度を特定し、前記他車両の中から安定的な車両を特定し、特定した前記安定的な他車両の前記走行速度に基づいて、前記制限速度を設定する手段と
をさらに有することを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、他車両の走行状態に基づいて信頼性の高い制限速度を設定できる。

（８）本発明の第８の態様によれば、（７）に記載の車両制御装置であって、
前記走行制御手段は、特定した前記安定的な他車両に追従するよう走行制御を行うことを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、安定した他車両に追従して速度制限を遵守することができる。

（９）本発明の第９の態様によれば、（１）乃至（８）のいずれかに記載の車両制御装置であって、
前記環境認識手段により自車両の周辺の環境を認識して該当する速度規制を特定し、特定した速度規制による速度と前記制限速度との差が所定値を超えない場合には、前記認識信頼度を前記第２の信頼度閾値以上に設定する
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、周辺状況と紐づく速度規制を推定し、制限速度の信頼性を高めることが可能となる。

（１０）本発明の第１０の態様によれば、（９）に記載の車両制御装置であって、
前記自車両の周辺の環境には、視界と、積雪と、降雨と、風と、地震とのうちのいずれかを含み、前記速度規制による速度は、特定された前記環境に対応して特定される
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、自車両で検知した周辺状況と紐づく速度規制を推定し、制限速度の信頼性を高め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。

２ 制御ユニット、１３０ 自動運転状態制御部、１６０ 走行制御部

Claims (10)

1. 現在の走行路に関する制限速度を認識可能な環境認識手段と、
   前記環境認識手段により認識した制限速度に基づいて走行制御を行う走行制御手段と、
   所定の制御状態の変更条件が成立した場合に、前記走行制御手段による制御状態を変更する状態変更手段と
   を有し、
   前記所定の制御状態の変更条件は、前記環境認識手段による前記制限速度の認識信頼度と所定の信頼度閾値との比較結果に基づくことを条件とし、
   前記走行制御手段は、第１の制御状態と、前記第１の制御状態よりも自動化率が高い第２の制御状態の少なくともいずれかで走行制御を行い、
   前記認識信頼度が第１の信頼度閾値より低い場合、前記第１の制御状態で前記走行制御を行い、
   前記認識信頼度が、前記第１の信頼度閾値よりも信頼度が高い第２の信頼度閾値以上である場合に、前記第２の制御状態で前記走行制御を行う
   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であって、
   前記環境認識手段は、
   画像取得手段により取得した画像に基づいて前記制限速度を認識する第１の認識手段と、
   地図情報に基づいて前記制限速度を認識する第２の認識手段と、
   外部との通信に基づいて前記制限速度を認識する第３の認識手段と
   を含み、
   前記第１の認識手段乃至前記第３の認識手段のうちの、複数の認識手段により同一の制限速度が認識されている場合には、そうでない場合と比較して、高い認識信頼度を設定することを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１に記載の車両制御装置であって、
   前記認識信頼度は、前記環境認識手段により認識されてから所定期間が経過する毎により低く更新されることを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項１に記載の車両制御装置であって、
   周辺を走行する他車両の走行速度を特定し、前記他車両の中から、車種に応じて予め定めた安定的な車両を特定し、特定した前記安定的な車両の前記走行速度に基づいて、前記制限速度を設定する手段と
   をさらに有することを特徴とする車両制御装置。
5. 請求項４に記載の車両制御装置であって、
   前記走行制御手段は、特定した前記安定的な車両に追従するよう走行制御を行うことを特徴とする車両制御装置。
6. 請求項１に記載の車両制御装置であって、
   前記環境認識手段により自車両の周辺の環境を認識して該当する速度規制を特定し、特定した速度規制による速度と前記制限速度との差が所定値を超えない場合には、前記認識信頼度を前記第２の信頼度閾値以上に設定する
   ことを特徴とする車両制御装置。
7. 請求項６に記載の車両制御装置であって、
   前記自車両の周辺の環境には、視界と、積雪と、降雨と、風と、地震とのうちのいずれかを含み、前記速度規制による速度は、特定された前記環境に対応して特定される
   ことを特徴とする車両制御装置。
8. 現在の走行路に関する制限速度を認識可能な環境認識手段と、
   前記環境認識手段により認識した制限速度に基づいて走行制御を行う走行制御手段と、
   所定の制御状態の変更条件が成立した場合に、前記走行制御手段による制御状態を変更する状態変更手段と
   を有し、
   前記所定の制御状態の変更条件は、前記環境認識手段による前記制限速度の認識信頼度と所定の信頼度閾値との比較結果に基づくことを条件とし、
   前記環境認識手段は、
   画像取得手段により取得した画像に基づいて前記制限速度を認識する第１の認識手段と、
   地図情報に基づいて前記制限速度を認識する第２の認識手段と、
   外部との通信に基づいて前記制限速度を認識する第３の認識手段と
   を含み、
   前記第１の認識手段乃至前記第３の認識手段のうちの、複数の認識手段により同一の制限速度が認識されている場合には、そうでない場合と比較して、高い認識信頼度を設定することを特徴とする車両制御装置。
9. 請求項８に記載の車両制御装置であって、
   前記第１の認識手段乃至前記第３の認識手段のうちの一つの認識手段により制限速度が認識されている場合には、車両の乗員に前記制限速度の調整を許すとともに、
   前記走行制御手段は、前記乗員により調整された前記制限速度に基づき、走行制御を行うことを特徴とする車両制御装置。
10. 請求項９に記載の車両制御装置であって、
    前記第１の認識手段乃至前記第３の認識手段のうちの一つの認識手段により制限速度が認識されている場合には、前記認識信頼度を１段階引き下げることを特徴とする車両制御装置。

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