JP2009043090A - 走行制御計画評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象車両の走行制御計画について、将来にまで亘って、且つ周辺車両を広く含めて評価することが可能な走行制御計画評価装置を提供する。
【解決手段】制御対象である自車両Ａの走行制御に用いる走行軌跡及び速度パターンを含む走行制御計画を評価する走行制御計画評価装置１００であって、自車両Ａの走行軌跡及び速度パターンと、自車両Ａの周辺車両Ｂ，Ｃの走行軌跡及び速度パターンとを記憶する記憶部１１０と、自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々について、記憶部１１０に記憶された所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を利用して、自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの安全評価値を算出する安全評価値算出部１２２と、自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの安全評価値に基づいて、自車両Ａの走行制御計画を評価する評価部１３０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の走行制御に用いる走行制御計画を評価する走行制御計画評価装置に関する。

車両を自動走行させる走行制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この装置では、本線への合流部での合流を自動で且つ安全に実現するように合流計画を立案し、合流計画に基づいて合流車および被合流車の制御を行っている。
特許第２９６９１７４公報

しかしながら、上記した従来の装置では、合流の時点での安全性については評価できても、その計画が将来に亘って安全性が高いものであるか否かまでは評価できなかった。また、安全性についても、合流車両の安全性しか評価できず、被合流車両やそれに隣接する車両などまでも含めて、広く安全性を評価することはできなかった。

本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、対象車両の走行制御計画について、将来にまで亘って、且つ周辺車両を広く含めて評価することが可能な走行制御計画評価装置を提供することを目的とする。

本発明に係る走行制御計画評価装置は、対象車両の走行制御に用いる走行軌跡及び速度パターンを含む走行制御計画を評価する走行制御計画評価装置であって、対象車両の走行軌跡及び速度パターンと、対象車両の周辺車両の走行軌跡及び速度パターンとを記憶する記憶手段と、対象車両及び周辺車両の各々について、記憶手段に記憶された所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を利用して、対象車両及び周辺車両の各々の所定時間間隔ごとの安全性に関する安全評価値を算出する安全評価値算出手段と、対象車両及び周辺車両の安全評価値に基づいて、対象車両の走行制御計画を評価する評価手段と、を備えることを特徴とする。

この走行制御計画評価装置では、対象車両及び周辺車両の各々の所定時間間隔ごとの安全評価値に基づいて、対象車両の走行制御計画を評価することができるため、特定の時点のみならず将来にまで亘って、その計画を評価することができる。また、周辺車両の安全評価値をも算出し、これを考慮して対象車両の走行制御計画を評価するため、周辺車両を含めた車群全体に与える影響も考慮して、その計画を評価することができる。

走行制御計画評価装置は、対象車両及び周辺車両の各々について、記憶手段に記憶された所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を利用して、対象車両及び周辺車両の各々について所定時間間隔ごとの環境性に関する環境評価値を算出する環境評価値算出手段を備え、評価手段は、対象車両及び周辺車両の環境評価値を加味して、走行制御計画を評価することを特徴としてもよい。このようにすれば、安全性のみならず環境に与える影響をも考慮して、対象車両の走行制御計画を評価することができる。

走行制御計画評価装置は、対象車両及び周辺車両の各々について、記憶手段に記憶された所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を利用して、対象車両及び周辺車両の各々について所定時間間隔ごとの快適性に関する快適評価値を算出する快適評価値算出手段を備え、評価手段は、対象車両及び周辺車両の快適評価値を加味して、走行制御計画を評価することを特徴としてもよい。このようにすれば、安全性のみならず快適性をも考慮して、対象車両の走行制御計画を評価することができる。

本発明によれば、対象車両の走行制御計画について、将来にまで亘って、且つ周辺車両を広く含めて評価することが可能な走行制御計画評価装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態に係る走行制御計画評価装置を含む走行制御装置１は、ＥＣＵ（Electric Control Unit）等のマイクロコンピュータのハードウェアおよびソフトウェアを利用して構成された制御部を備え、自動運転制御の自車両（対象車両）Ａに搭載されている。この走行制御装置１の制御部は、図1に示すように、周辺車認識部１２、自車状態量推定部１４、周辺車行動予測部１６、車群全車行動予測修正部１８、条件設定入力部２０、走行制御計画生成部２２、走行制御計画評価装置１００、送信部２８、及び受信部３０を備えている。

周辺車認識部１２は、ミリ波レーダ、画像センサ、レーザレーダ、超音波センサなどの周辺を監視する周辺センサ３２と接続されている。この周辺車認識部１２は、周辺センサ３２からの検出値（例えば、周辺車両等の物体からの反射波情報など）に基づいて、自車両Ａの周辺に存在する周辺車両Ｃ（ここでは、手動運転で通信機能を有さない非通信車両Ｃ）を認識し、自車両Ａからの相対的な距離、角度、速度などの周辺車情報を算出する。

自車状態量推定部１４は、自車状態量を検出する自車センサ３４と接続されている。自車センサ３４は、例えばヨーレートセンサ、車速センサ、加速度センサ、操舵角センサ、白線検知センサ、GPSなどである。自車状態量推定部１４は、自車センサ３４からの検出値に基づいて、ソフトウェアに組み込まれた車両モデルから、その時点の自車両Ａの状態量推定値（ヨーレート、レーン内の横位置、横速度、道路線形に対するヨー角、自車位置など）を算出する。

周辺車行動予測部１６は、周辺車認識部１２で算出した周辺車情報と、自車状態量推定部１４で算出した自車両Ａの状態量推定値を取得する。そして、取得した情報から自車両Ａの位置情報履歴、周辺車両Ｃの相対位置情報履歴、相対速度などを算出し、更にこれらの情報から、周辺車両Ｃの位置情報履歴、現状状態（速度、加速度、道路線形に対するヨー角など）を推定する。これにより、周辺車両Ｃの位置関係や周辺車両Ｃの傾向（車間、車速、加減速、レーンチェンジ抵抗感などのドライバ嗜好）が推定できる。また、周辺車行動予測部１６は、図示しないナビゲーションシステムやインフラ設備等から、走行している道路情報（車線増減、合流、分岐、線形、カーブなど）を取得する。そして、周辺車両Ｃの位置情報履歴、現状状態と道路情報に基づいて、周辺車両Ｃの傾向から、予め生成されているドライバモデルに当てはめて、周辺車両Ｃの今後（例えば、数百ｍ程度）の行動（走行軌跡や速度パターンを含む）を仮予測する。

受信部３０は、２．４ＧＨｚなどの電波を利用した車車間通信により、周辺の他の自動運転車両Ｂで生成された車両Ｂの走行制御計画を取得する。この走行制御計画には、自車両Ａと同様の走行軌跡や速度パターンが含まれる。

車群全車行動予測修正部１８は、受信部３０から車両Ｂの走行制御計画を取得し、また周辺車行動予測部１６から車両Ｃの行動予測を取得する。そして、これらを時間軸上に重ね合わせることにより、不整合のある点（２台が重なる場合など）をなくすように、各車両の走行軌跡や速度パターンに対して修正を行う。なお、この車群全車行動予測修正部１８は省略してもよい。

条件設定入力部２０は、ドライバが指定した目的地までの走行全体の条件の入力を受け付ける。例えば、目的地、希望旅行時間、燃費優先度合い、休憩計画などの指定を受け付ける。

走行制御計画生成部２２は、ドライバが指定した目的地までの数百ｋｍ、数時間単位の走行全体の条件や、ナビ情報、インフラ情報などの走行環境条件などを考慮しながら、各インターチェンジＩＣやサービスエリアパーキングエリアＳＡＰＡ間の数十ｋｍ、数十分単位の走行計画を動的に生成する。この走行計画は、旅行時間、走行計画方針（休憩頻度、燃費性、他車優先度合いなど）、車群編成などである。

具体的には、目的地までのルート探索を行い、複数の候補ルートを選定する。そして、交通情報、希望旅行時間、走行計画方針を満たす最適ルートを選択する。そして、全体ルートを各ＩＣやＳＡＰＡ間という単位で区切り、その区間ごとの走行計画を決定する。また、必要に応じて走行計画として車群編成方針計画も決定する。車群編成方針計画は、例えば渋滞追従走行時に無駄発進停止を繰り返すことが減るように、複数の自動運転車両を車群として塊を編成し、まとめて発進停止を行うものである。

さらに、走行制御計画生成部２２は、上記のように生成した走行計画、周辺状況認識（周辺センサ３２やインフラ監視情報などに基づく）などに基づいて、各時点から数百ｍ、数十秒単位でイベント遷移計画を動的に生成する。このイベント遷移計画は、レーンチェンジ（完了目標地点、希望レーンチェンジ時間（急度合い）、許容最短レーンチェンジ時間（緊急回避時など）、必須レーンチェンジであるか、緊急回避であるか、元レーンへの復帰確率、など）、上限速度変更（新規上限速度、完了目標地点、希望加速Ｇ、希望減速Ｇ、希望ジャーク、許容ジャーク、必須速度達成であるか、など）、車間距離、合流（希望流入地点、希望流入時速度、希望流入動作時間（急度合い）など）、分流（合流と同様）、隊列編成、隊列離脱などである。なお、括弧内は付属する設定条件である。例えば、走行計画で渋滞追従車群制御の指示と共に周辺の協調すべき各車両が指示されると、それを達成するためのレーンチェンジや上限速度変更などのイベント遷移を計画する。

また走行制御計画生成部２２は、上記のように生成されたイベント遷移計画を達成するように、道路情報を利用して、例えば各時点から数ｃｍ、数十ミリ秒単位で、目標となる走行軌跡及び速度パターンを含む走行制御計画を、数百ｍに亘って動的に生成する。

なお、走行制御計画生成部２２においては、車群全車行動予測修正部１８から修正された車両Ｂの走行制御計画、及び車両Ｃの行動予測が入力され、これを考慮して自車両Ａの走行制御計画が生成される。

評価装置１００は、車群全車行動予測修正部１８から取得した周辺車両Ｃの行動予測及び自動運転車両Ｂの走行制御計画を加味し、仮生成された自車両Ａの複数の走行制御計画を、安全性、環境性、及び快適性に関する指標に基づいて、それぞれ評価する。

この評価装置１００は、記憶部（記憶手段）１１０、評価値算出部１２０、及び評価部（評価手段）１３０を有している。記憶部１１０は、車群全車行動予測修正部１８から取得した周辺車両Ｃの行動予測、自動運転車両Ｂの走行制御計画、及び自車両Ａの走行制御計画を記憶する。この周辺車両Ｃの行動予測、及び自動運転車両Ｂの走行制御計画は、前述したように走行軌跡及び速度パターンを含んでおり、より詳細には、所定時間間隔ごと（例えば数十ミリ秒単位）の位置情報と速度情報とを含んでいる。また、自車両Ａの走行制御計画も、前述したように走行軌跡及び速度パターンを含んでおり、より詳細には、所定時間間隔ごと（例えば数十ミリ秒単位）の位置情報と速度情報とを含んでいる。また、記憶部は、図示しないナビゲーションシステムやインフラ設備等から取得した、走行している道路情報を記憶する。

評価値算出部１２０は、安全性に関する安全評価値を算出する安全評価値算出部（安全評価値算出手段）１２２、環境性に関する環境評価値を算出する環境評価値算出部（環境評価値算出手段）１２４、及び快適性に関する快適評価値を算出する快適評価値算出部（快適評価値算出手段）１２６を有している。

安全評価値算出部１２２は、車両の安全性に関する指標である安全評価値を算出するものであり、例えば車間距離や相対車速情報などから安全評価値を算出する。より詳細には、記憶部１１０には、図２に示すような、周辺車両Ｂ，Ｃの走行軌跡及び速度パターンが、所定時間間隔ごと（時刻Ｔ０,Ｔ１,Ｔ２・・・ごと）記憶されている。また、記憶部１１０には、図３に示すような、自車両Ａの走行軌跡及び速度パターンが所定時間間隔ごと（時刻Ｔ０,Ｔ１,Ｔ２・・・ごと）複数記憶されている。従って、安全評価値算出部１２２は、記憶部１１０に記憶された自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を利用して、自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの安全性に関する安全評価値を算出する。例えば、図３で自車両ＡがルートＩＩを採る場合、時刻Ｔ０から所定時間間隔（例えば、数百ｍＳ〜数Ｓ）後の時刻Ｔ１での自車両Ａと周辺車両Ｃとの位置情報から、両車両の車間距離が求まる。また、そのときの速度情報から、相対速度が求まる。そこで、時刻Ｔ１での車両Ａ，Ｃの安全評価値は、このようにして求められた車間距離を相対速度で除することで、ＴＴＣ（Time To Collision：衝突予測時間）として算出することができる。

このように、安全評価値は、自車両Ａの複数の走行制御計画それぞれを選択した場合について、所定時間間隔ごと（時刻Ｔ０,Ｔ１,Ｔ２・・・ごと）、評価の対象となる車両ごとに算出され、評価部１３０に送られる。なお、安全評価値としては、ＴＴＣそれ自体を使用してもよいし、ＴＴＣを複数の段階（例えば０から５まで０．５刻みの１１段階）に分け、ＴＴＣが含まれる段階の数値を安全評価値としてもよい。また、隣接する車線において並走する車両の有無など、他の要素も加味して安全評価値を算出してもよい。

環境評価値算出部１２４は、車両が環境に対して与える影響に関する指標である環境評価値を算出するものであり、例えば予想燃料消費量などから環境評価値を算出することができる。より詳細には、記憶部１１０には、図３に示すような、自車両Ａの複数の走行軌跡及び速度パターンと、周辺車両Ｂ，Ｃの走行軌跡及び速度パターンが記憶されている。また、記憶部１１０には、図示しないナビゲーションシステムやインフラ設備等から取得した、走行している道路情報が記憶されている。さらに、記憶部１１０には、車種（大型、中型、小型など）ごとの重量などの車両情報が予め記憶されている。従って、環境評価値算出部１２４は、記憶部１１０に記憶された自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を利用して、道路情報と車両情報とを加味して、自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの燃料消費量を、環境性に関する環境評価値として算出する。

例えば、図３で車両Ｂの時刻Ｔ１での環境評価値は、次のようにして求めることができる。すなわち、時刻Ｔ０と時刻Ｔ１での車両Ｂの位置情報を利用して、それらの位置での道路情報（道路の勾配など）が分かる。また、受信部３０で受信した車両Ｂの車種の情報から、車両Ｂの車両情報としての重量が分かる。従って、これら道路情報と車両情報を加味して、時刻Ｔ０と時刻Ｔ１での車両Ｂの速度情報を利用して、環境評価値としての予想燃料消費量が求まる。なお、周辺車両が車両Ｃのような非通信車両の場合は、画像センサなどの周辺センサ３２により車両Ｃを検出し、周辺車認識部１２で車両Ｃの大まかな車種を認識して、記憶部１１０に記憶された車両情報からその車両Ｃの重量を予測すればよい。

このように、環境評価値は、自車両Ａの複数の走行制御計画それぞれを選択した場合について、所定時間間隔ごと（時刻Ｔ０,Ｔ１,Ｔ２・・・ごと）、評価の対象となる車両ごとに算出され、評価部１３０に送られる。なお、環境評価値としては、燃料消費量それ自体を使用してもよいし、燃料消費量を複数の段階（例えば０から５まで０．５刻みの１１段階）に分け、燃料消費量が含まれる段階の数値を環境評価値としてもよい。

快適評価値算出部１２６は、その車両の乗員が感じる快適性に関する指標である快適評価値を算出するものであり、例えば最大加減速度（最大加減速Ｇ）や最大横加速度（最大横Ｇ）などから快適評価値を算出することができる。より詳細には、記憶部１１０には、図３に示すような、自車両Ａの複数の走行軌跡及び速度パターンと、周辺車両Ｂ，Ｃの走行軌跡及び速度パターンが記憶されている。また、記憶部１１０には、図示しないナビゲーションシステムやインフラ設備等から取得した、走行している道路情報が記憶されている。さらに、記憶部１１０には、車種（大型、中型、小型など）ごとの重量などの車両情報が予め記憶されている。従って、快適評価値算出部１２６は、記憶部１１０に記憶された自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を利用して、道路情報と車両情報とを加味して、自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの最大加減速Ｇや最大横Ｇを、快適性に関する快適評価値として算出する。

例えば、図３で車両Ｂの時刻Ｔ１での快適評価値は、次のようにして求めることができる。すなわち、時刻Ｔ０と時刻Ｔ１での車両Ｂの位置情報を利用して、それらの位置での道路情報（道路のカーブ度合いなど）が分かる。また、受信部３０で受信した車両Ｂの車種の情報から、車両Ｂの車両情報としての重量が分かる。従って、これら道路情報と車両情報を加味して、時刻Ｔ０と時刻Ｔ１での車両Ｂの速度情報を利用して、快適評価値としての最大加減速Ｇや最大横Ｇが求まる。なお、周辺車両が車両Ｃのような非通信車両の場合は、画像センサなどの周辺センサ３２により車両Ｃを検出し、周辺車認識部１２で車両Ｃの大まかな車種を認識して、記憶部１１０に記憶された車両情報からその車両Ｃの重量を予測すればよい。また、快適評価値としては、最大加減速Ｇ及び最大横Ｇのいずれか一方のみを利用してもよいし、両者を組み合わせて利用してもよい。

このように、快適評価値は、自車両Ａの複数の走行制御計画それぞれを選択した場合について、所定時間間隔ごと（時刻Ｔ０,Ｔ１,Ｔ２・・・ごと）、評価の対象となる車両ごとに算出され、評価部１３０に送られる。なお、快適評価値としては、最大加減速Ｇや最大横Ｇそれ自体を使用してもよいし、最大加減速Ｇや最大横Ｇを複数の段階（例えば０から５まで０．５刻みの１１段階）に分け、最大加減速Ｇや最大横Ｇが含まれる段階の数値を快適評価値としてもよい。

評価部１３０は、まず自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの安全評価値に基づいて、自車両Ａの走行制御計画の安全性を評価する。すなわち、自車両Ａの複数の走行制御計画それぞれを採用した場合について、図４に示すように、自車両Ａと周辺車両Ｂ，Ｃの安全評価値が求まっている。従って、自車両Ａについてその走行制御計画を採用した場合に、自車両Ａと周辺車両Ｂ，Ｃの安全評価値の最低値を求め、その最低値が閾値を超えているか否かを判断する。例えば、図４の例では、車両Ｂの３秒後の安全評価値が１で車両Ａ−Ｆの全体で最低値となっている（図４では、車両Ａ−Ｃの他に車両Ｄ−Ｆがあった場合について評価している）。従って、仮に安全評価値の閾値を１．５とすれば、このように最低値が閾値を下回るような自車両Ａの走行制御計画を排除する。一方で、安全評価値の最低値が閾値以上となる自車両Ａの走行制御計画を採用候補とする。

評価部１３０は、安全性のみを優先する場合は、採用候補となった自車両Ａの走行制御計画のうち、安全評価値の最低値が最大のものを車両Ａの走行制御計画として採用する。

また、安全性と共に環境性や快適性を加味して評価する場合は、安全評価をして残った採用候補としての自車両Ａの走行制御計画に対し、環境評価値や快適評価値の最低値若しくは平均値を加算し、それが最大となる走行制御計画を採用する。すなわち、環境性や快適性についても、図４に示すように、自車両Ａの複数の走行制御計画それぞれを採用した場合について、自車両Ａと周辺車両Ｂ，Ｃの環境評価値若しくは快適評価値が求まっている。

従って、環境性を加味する場合は、例えば、安全評価をして残った自車両Ａの走行制御計画（例えば図３のルートＩからルートＩＩＩ）それぞれを採用した場合の安全評価値の最低値に、環境評価値の最低値を加算し、その加算値が最大のものを、自車両Ａの走行制御計画として採用する。或いは、安全評価値の最低値に、環境評価値の平均値を加算し、その加算値が最大のものを、自車両Ａの走行制御計画として採用してもよい。快適性を加味する場合も、同様である。また、環境性と快適性の双方を加味する場合は、安全評価値の最低値に、環境評価値の最低値と快適評価値の最低値を加算し、その加算値が最大のものを、自車両Ａの走行制御計画として採用する。或いは、安全評価値の最低値に、環境評価値の平均値と快適評価値の平均値を加算し、その加算値が最大のものを、自車両Ａの走行制御計画として採用してもよい。

運動制御部３６は、自車状態量の推定値を加味しながら、採用された走行制御計画に基づいて、各時刻における位置と速度を忠実に再現できるように、アクチュエータ３８に対する指示値を生成する。

アクチュエータ３８は、エンジン、ブレーキ、電動パワーステアリングなどのアクチュエータ及びそれらを制御するＥＣＵであり、運動制御部３６からのスロットル開度指示値、ブレーキ圧指示値、ステアリングトルク指示値などを受けて、これらを駆動制御する。

送信部２８は、２．４ＧＨｚなどの電波を利用した車車間通信により、評価部において選定した自車両Ａの走行制御計画を、他の自動運転車両Ｂに送信する。自動運転制御の車両Ｂでは、自車両Ａと同様の処理が行われる。

なお、評価部１３０において採用された走行制御計画について、評価値を利用して、走行制御計画生成部２２において、走行制御計画を修正してもよい。すなわち、評価値が悪く（例えば安全評価値が一番低い部分）自車両Ａの走行制御計画に関連する部分を特定し、その部分を回避するような走行軌跡を生成することで、走行制御計画を修正してもよい。この場合、前述したのと同様にして、安全評価値、環境評価値、及び快適評価値を算出し直し、評価部１３０においてより最適な自車両Ａの走行制御計画を選択する。

次に、上記した走行制御装置１を搭載した自車両Ａの自動運転制御について、その走行制御計画の評価方法も含めて説明する。ここでは、図３に示すように、手動運転車両Ｃと自動運転車両Ｂとが周辺車両として存在する交通環境下において、自車両Ａを自動運転制御する場合について説明する。

まず、周辺車認識部１２において、周辺センサ３２からの検出値に基づいて、自車両Ａの周辺に存在する周辺車両Ｃを認識し、自車両Ａからの相対的な距離、角度、速度などの周辺車情報を算出する。また、自車状態量推定部１４において、自車センサ３４からの検出値に基づいて、その時点の自車両Ａの状態量推定値（自車位置、ヨーレート、レーン内の横位置、横速度、道路線形に対するヨー角など）を算出する。

次に、周辺車行動予測部１６において、周辺車認識部１２で算出した周辺車情報と、自車状態量推定部１４で算出した自車両Ａの状態量推定値を取得する。そして、取得した情報から自車両Ａの位置情報履歴、周辺車両Ｃの相対位置情報履歴、相対速度などを算出し、更にこれらの情報から、周辺車両Ｃの位置情報履歴、現状状態（速度、加速度、道路線形に対するヨー角など）を推定する。これにより、周辺車両Ｃの位置関係や周辺車両Ｃの傾向（車間、車速、加減速、レーンチェンジ抵抗感などのドライバ嗜好）が推定できる。また、周辺車行動予測部１６は、ナビゲーションシステムやインフラ設備等から、走行している道路情報（車線増減、合流、分岐、線形、カーブなど）を取得する。そして、周辺車両Ｃの位置情報履歴、現状状態と道路情報に基づいて、周辺車両Ｃの傾向から、予め生成されているドライバモデルに当てはめて、周辺車両Ｃの今後（例えば、数百ｍ程度）の行動（走行軌跡や速度パターンを含む）を仮予測する。

次に、車群全車行動予測修正部１８において、受信部３０から車両Ｂの走行制御計画、及び周辺車行動予測部１６から車両Ｃの行動予測を取得する。そして、これらを時間軸上に重ね合わせることにより、不整合のある点（２台が重なる場合など）をなくすように、各車両の走行軌跡や速度パターンに対して修正を行う。

このようにして、図２に示すように、周辺車両として車両Ｂと車両Ｃの計画が取得できる。ここで、Ｃ’、Ｃ’’は、例えばそれぞれ数十ミリ秒ごとの車両Ｃの位置を示している（車両Ｂについても同様である）。

一方、条件設定入力部２０において、ドライバが指定した目的地までの走行全体の条件の入力を受け付ける。例えば、目的地、希望旅行時間、燃費優先度合い、休憩計画などの指定を受け付ける。

次に、走行制御計画生成部２２において、ドライバが指定した目的地までの数百ｋｍ、数時間単位の走行全体の条件や、ナビ情報、インフラ情報などの走行環境条件などを考慮しながら、各インターチェンジＩＣやサービスエリアパーキングエリアＳＡＰＡ間の数十ｋｍ、数十分単位の走行計画を動的に生成する。

具体的には、目的地までのルート探索を行い、複数の候補ルートを選定する。そして、交通情報、希望旅行時間、走行計画方針を満たす最適ルートを選択する。そして、全体ルートを各ＩＣやＳＡＰＡ間という単位で区切り、その区間ごとの走行計画を決定する。また、必要に応じて走行計画として車群編成方針計画も決定する。

さらに、走行制御計画生成部２２において、上記のように生成した走行計画、周辺状況認識などに基づいて、各時点から数百ｍ、数十秒単位でイベント遷移計画を動的に生成する。

次に、生成されたイベント遷移計画を達成するように、道路情報に基づいて、各時点から数ｃｍ、数十ミリ秒単位で、目標となる走行軌跡及び速度パターンを含む走行制御計画を、数百ｍに亘って動的に生成する。なお、走行制御計画が生成できない場合には、イベント遷移計画の見直しを要求し、それを達成する走行制御計画を生成する。

次に、評価装置１００において、車群全車行動予測修正部１８から取得した周辺車両Ｃの行動予測及び自動運転車両Ｂの走行制御計画を加味し、仮生成された自車両Ａの複数の走行制御計画を、所定の指標（安全性、環境性、快適性）に基づいて、それぞれ評価する。

まず、記憶部１１０は、車群全車行動予測修正部１８から周辺車両Ｃの行動予測と自動運転車両Ｂの走行制御計画を取得し、また走行制御計画生成部２２から自車両Ａの複数の走行制御計画を取得して記憶する（図５のステップＳ５０１）。また、記憶部１１０は、図示しないナビゲーションシステムやインフラ設備等から走行している道路情報を取得し記憶する。

次に、評価値算出部１２０は、評価する自車両Ａの一の走行制御計画を特定する（ステップＳ５０２）。次に、評価値算出部１２０は、特定された一の走行制御計画について、記憶部１１０に記憶された自車両Ａの所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を読み出す（ステップＳ５０３）。また、評価値算出部１２０は、記憶部１１０に記憶された周辺車両Ｂ，Ｃの所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を読み出す（ステップＳ５０４）。

次に、安全評価値算出部１２２は、読み出した自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を利用して、前述したように自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの安全性に関する安全評価値を算出する（ステップＳ５０５）。

次に、環境評価値算出部１２４は、読み出した自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を利用して、道路情報と車両情報とを加味して、前述したように自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの燃料消費量を、環境性に関する環境評価値として算出する（ステップＳ５０６）。

次に、快適評価値算出部１２６は、記憶部１１０に記憶された自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を利用して、道路情報と車両情報とを加味して、前述したように自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの最大加減速Ｇや最大横Ｇを、快適性に関する快適評価値として算出する（ステップＳ５０７）。

次に、評価値算出部１２０は、自車両Ａの複数の走行制御計画の全てについて、上記した評価値の算出が終了したか否かを判定する（ステップＳ５０８）。判定結果がＮＯであれば、ステップＳ５０２に戻る。そして、自車両の複数の走行制御計画の中から、次に評価（評価値を算出）する走行制御計画を特定し、同様の処理を繰り返す。一方、判定結果がＹＥＳであれば、ステップＳ５０９に進む。

このようにして、安全評価値、環境評価値、及び快適評価値は、自車両Ａの複数の走行制御計画それぞれを選択した場合について、所定時間間隔ごと（時刻Ｔ０,Ｔ１,Ｔ２・・・ごと）、評価の対象となる車両ごとに算出され、評価部１３０に送られる。

次に、評価部１３０は、まず自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの安全評価値に基づいて、自車両Ａの走行制御計画の安全性を評価する。すなわち、自車両Ａの複数の走行制御計画それぞれを採用した場合について、図４に示すように、自車両Ａと周辺車両Ｂ，Ｃの安全評価値が求まっている。従って、自車両Ａについてその走行制御計画を採用した場合に、自車両Ａと周辺車両Ｂ，Ｃの安全評価値の最低値を求め、その最低値が閾値を超えているか否かを判断する。例えば、図４の例では、車両Ｂの３秒後の安全評価値が１で車両Ａ−Ｆの全体で最低値となっている。従って、仮に安全評価値の閾値を１．５とすれば、このように最低値が閾値を下回るような自車両Ａの走行制御計画を排除する。一方で、安全評価値の最低値が閾値以上となる自車両Ａの走行制御計画を採用候補とする（ステップＳ５０９）。

次に、評価部１３０は、安全性のみを優先する場合は、採用候補となった自車両Ａの走行制御計画のうち、安全評価値の最低値が最大のものを車両Ａの走行制御計画として採用する。また、安全性と共に環境性や快適性を加味して評価する場合は、安全評価をして残った採用候補としての自車両Ａの走行制御計画に対し、環境評価値や快適評価値の最低値若しくは平均値を加算し、最大となる走行制御計画を採用する（ステップＳ５１０）。このようにして、自車両Ａの走行制御計画の評価が終了する。

なお、上記の処理は、一度実施されて採用する走行制御計画が決定されると、走行制御計画が固定されるというものではなく、時々刻々と上記の処理が実施されて、走行制御計画の逐次の見直しが行われるものである。

次に、運動制御部３６において、自車状態量の推定値を加味しながら、選定された走行制御計画（走行軌跡、速度パターンを含む）に基づいて、各時刻における位置と速度を忠実に再現できるように、アクチュエータ３８に対する指示値を生成する。

そして、アクチュエータ３８により、運動制御部３６からのスロットル開度指示値、ブレーキ圧指示値、ステアリングトルク指示値などを受けて、エンジン、ブレーキ、ステアリングなどを駆動制御し、自車両Ａを自動運転制御する。

一方で、送信部２８から、評価部１３０において採用した自車両Ａの走行制御計画を、他の自動運転車両である車両Ｂに送信する。車両Ｂでは、自車両Ａと同様の処理が行われる。

このように、本実施形態に係る走行制御計画評価装置１００では、自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの各々の所定時間間隔ごとの安全評価値に基づいて、自車両Ａの走行制御計画を評価することができるため、特定の時点のみならず将来にまで亘って、その計画を評価することができる。また、周辺車両Ｂ，Ｃの安全評価値をも算出し、これを考慮して自車両Ａの走行制御計画を評価するため、周辺車両Ｂ，Ｃを含めた車群全体に与える影響も考慮して、その計画を評価することができる。

また評価部１３０は、自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの環境評価値を加味して、走行制御計画を評価するため、安全性のみならず環境に与える影響をも考慮して、自車両Ａの走行制御計画を評価することができる。

さらに評価部１３０は、自車両Ａ及び周辺車両Ｂ，Ｃの快適評価値を加味して、走行制御計画を評価するため、快適性をも考慮して、自車両Ａの走行制御計画を評価することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記した実施形態では、自車両Ａの周辺車両として、自動運転車両Ｂと手動運転非通信車両Ｃとが混在する交通環境下について説明したが、他の自動運転車両や手動運転非通信車両が更に存在してもよい。

本実施形態に係る走行制御計画評価装置を備えた走行制御装置の構成を示すブロック図である。 周辺車両Ｂの走行制御計画と周辺車両Ｃの行動予測を示す図である。 自車両Ａの複数の走行制御計画を説明するための図である。 自車両Ａの一の走行制御計画を採用した場合の、自車両と周辺車両の所定時間間隔ごとの安全評価値を示すグラフである。 走行制御計画評価装置における自車両Ａの走行制御計画の評価の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１…走行制御装置、１００…走行制御計画評価装置、１１０…記憶部、１２０…評価値算出部、１２２…安全評価値算出部、１２４…環境評価値算出部、１２６…快適評価値算出部、１３０…評価部。

Claims (3)

1. 対象車両の走行制御に用いる走行軌跡及び速度パターンを含む走行制御計画を評価する走行制御計画評価装置であって、
   前記対象車両の前記走行軌跡及び速度パターンと、前記対象車両の周辺車両の走行軌跡及び速度パターンとを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記対象車両及び前記周辺車両の各々の所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を利用して、前記対象車両及び前記周辺車両の各々の所定時間間隔ごとの安全性に関する安全評価値を算出する安全評価値算出手段と、
   前記対象車両及び前記周辺車両の前記安全評価値に基づいて、前記対象車両の前記走行制御計画を評価する評価手段と、
   を備えることを特徴とする走行制御計画評価装置。
2. 前記対象車両及び前記周辺車両の各々について、前記記憶手段に記憶された所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を利用して、前記対象車両及び前記周辺車両の各々について所定時間間隔ごとの環境性に関する環境評価値を算出する環境評価値算出手段を備え、
   前記評価手段は、前記対象車両及び前記周辺車両の前記環境評価値を加味して、前記走行制御計画を評価することを特徴とする請求項１に記載の走行制御計画評価装置。
3. 前記対象車両及び前記周辺車両の各々について、前記記憶手段に記憶された所定時間間隔ごとの位置情報及び速度情報を利用して、前記対象車両及び前記周辺車両の各々について所定時間間隔ごとの快適性に関する快適評価値を算出する快適評価値算出手段を備え、
   前記評価手段は、前記対象車両及び前記周辺車両の前記快適評価値を加味して、前記走行制御計画を評価することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行制御計画評価装置。

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