JP2019108098A - 自動運転制御システムおよび自動運転制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】移動体が移動する地点に適した追従性で自動運転制御を行う技術の提供。【解決手段】自動運転制御システム１０は、自動運転制御によって移動体を移動させる目標位置を設定する自動運転制御システムであって、前記移動体が移動する予定の予定軌道を取得する予定軌道取得部２１ａと、前記予定軌道に対する前記移動体の現実の軌道の追従性が要求される追従要求地点を取得する追従要求地点取得部２１ｂと、前記移動体が前記追従要求地点に接近している場合に、前記追従要求地点に接近していない場合よりも、前記移動体が次に移動する予定の前記目標位置を前記移動体に近い位置に設定する目標位置設定部２１ｃと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、自動運転制御システムおよび自動運転制御プログラムに関する。

車両の位置から先読距離だけ進行方向の先に基準点を設定し、当該基準点からカーブの内側にオフセットした位置を目標点として設定する運転支援装置が知られている（特許文献１、参照。）。特許文献１において、車両速度が速くなるほど先読距離が長く設定される。

特開２０１４−２１８０９８号公報

特許文献１において、高速で走行する場合には、先読距離が長くなり車両から遠い位置が目標点として設定され、結果として予定の軌道に対して追従性が良好でない軌道を取る可能性が高くなる。一方、低速で走行する場合には、先読距離が短くなり車両から近い位置が目標点として設定され、予定の軌道に対して追従性が良好な軌道を取る可能性が高くなる。しかしながら、予定の軌道に対する追従性を良好とすべきか否かは、車両が走行している地点に応じて異なり、必ずしも車両速度に対応しているわけではない。従って、車両が走行している地点によっては、予定の軌道に対する追従性が不足したり、過剰となったりするという問題があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、移動体が移動する地点に適した追従性で自動運転制御を行う技術を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明の自動運転制御システムは、自動運転制御によって移動体を移動させる目標位置を設定する自動運転制御システムであって、移動体が移動する予定の予定軌道を取得する予定軌道取得部と、予定軌道に対する移動体の現実の軌道の追従性が要求される追従要求地点を取得する追従要求地点取得部と、移動体が追従要求地点に接近している場合に、追従要求地点に接近していない場合よりも、移動体が次に移動する予定の目標位置を移動体に近い位置に設定する目標位置設定部と、を備える。

前記の目的を達成するため、本発明の自動運転制御プログラムは、自動運転制御によって移動体を移動させる目標位置を設定する自動運転制御システムとしてコンピュータを機能させる自動運転制御プログラムあって、コンピュータを、移動体が移動する予定の予定軌道を取得する予定軌道取得部、予定軌道に対する移動体の現実の軌道の追従性が要求される追従要求地点を取得する追従要求地点取得部、移動体が追従要求地点に接近している場合に、追従要求地点に接近していない場合よりも、移動体が次に移動する予定の目標位置を移動体に近い位置に設定する目標位置設定部、として機能させる。

本発明の自動運転制御システムおよび自動運転制御プログラムによれば、追従要求地点に接近している場合において移動体に近い位置に目標位置を設定できる。そのため、追従要求地点に接近している場合に、予定軌道に対する移動体の現実の軌道の追従性が良好となるように自動運転制御を行うことができる。従って、移動体が移動する地点に適した追従性で自動運転制御を行うことができる。

自動運転制御システムのブロック図である。 図２Ａは追従要求地点の表、図２Ｂ，図２Ｃは予定軌道の図である。 自動運転制御処理のフローチャートである。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）自動運転制御システムの構成：
（２）自動運転制御処理：
（３）他の実施形態：

（１）自動運転制御システムの構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる自動運転制御システム１０のブロック図である。自動運転制御システム１０は、自動運転制御によって車両５０を移動させる目標位置を設定するシステムである。また、自動運転制御システム１０は車両５０に搭載された車載器である。この車両５０は、運転Ｉ／Ｆ部５１と各種センサ５２と車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５３と加減速系５４と操舵系５５とを備える。運転Ｉ／Ｆ部５１は、運転に関する操作を入力したり運転に関する情報を出力したりする装置であり、ステアリングホイールやペダルやシフトレバーやタッチパネル等の各種操作部やディスプレイやスピーカ等の各種出力部を含む。

車両ＥＣＵ５３は、加減速系５４と操舵系５５とを制御するためのコンピュータである。なお、手動運転中において、車両ＥＣＵ５３は、運転Ｉ／Ｆ部５１に対する操作に応じて加減速系５４と操舵系５５とを制御する。一方、自動運転中において、車両ＥＣＵ５３は、自動運転制御システム１０からの指令に基づいて加減速系５４と操舵系５５とを制御する。加減速系５４は、車両５０を加速させたり減速させたりするための各種アクチュエータである。操舵系５５は、車両５０を操舵させるための各種アクチュエータである。

各種センサ５２は、車両５０の位置を検出するためのセンサであり、ＧＰＳ受信部や車速センサやジャイロセンサや外部カメラ等である。自動運転制御システム１０は、ＧＰＳ受信部や車速センサやジャイロセンサの出力信号に基づいて車両５０の現在位置を特定する。また、自動運転制御システム１０は、外部カメラによって撮像された車両５０の前方風景や後方風景を画像認識処理することによって、車両５０の高精度の現在位置を特定する。自動運転制御システム１０は、高精度の現在位置に基づいて自動運転制御を行う。

自動運転制御システム１０は、制御部２０と記録媒体３０と通信部４０とを備えている。制御部２０は、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭ等を備え、記録媒体３０やＲＯＭに記憶された自動運転制御プログラム２１を実行する。通信部４０は、車両５０の各部５１〜５５と通信をするための有線通信回路または無線通信回路である。

記録媒体３０は、地図データ３０ａと予定軌道データ３０ｂとを記録している。地図データ３０ａは、ノードデータとリンクデータと案内データとを含む。ノードデータは、おもに交差点（分岐地点、合流地点も含む）についての情報を示す。具体的に、ノードデータは、交差点に対応するノードの座標や交差点の形状を示す。リンクデータは、道路区間に対応するリンクのそれぞれについて区間長や旅行時間や制限速度等の各種情報を示す。道路区間は、長さ方向に連続する交差点で区切った道路の単位であり、リンクの両端にはノードが存在する。なお、３個以上のリンクが接続しているノードが交差点に対応する。

さらに、地図データ３０ａは、レーン構成データやレーン形状データや路面ペイントデータ等を含む。レーン構成データは、道路区間ごとにレーン数などを規定したデータである。レーン形状データは、レーンの幅などを規定したデータである。路面ペイントデータは、路面上において交通規制等を示すペイントの位置と内容とを示すデータである。

地図データ３０ａは、追従要求地点データ３０ａ１を含む。追従要求地点データ３０ａ１は、追従要求地点のそれぞれについて、位置と距離修正係数と速度修正係数とを示すデータである。追従要求地点とは、予定軌道に対する移動体の現実の軌道の追従性が要求される地点である。

図２Ａは、追従要求地点の種類を示す表である。同図に示すように、追従要求地点として８個の種類が存在しており、８個の種類のそれぞれについて距離修正係数Ｊｎと速度修正係数Ｋｎとが規定されている。距離修正係数Ｊｎと速度修正係数Ｋｎは、８個の種類のそれぞれについて異なった値となっていてもよいし、同じ値となっていてもよい。また、距離修正係数Ｊｎと速度修正係数Ｋｎは、１より大きい数値である。

図２Ａにおいて、追従要求地点の１番目の種類として、構造物までの距離が第１閾値（例えば３ｍ）以下の地点が規定されている。構造物とは、車両５０の通行を妨げる構造物であればよく、例えば建物やガードレールや中央分離帯等が含まれる。構造物までの距離が第１閾値以下の地点は、構造物までの距離が第１閾値以下となる道路上の区間を意味する。構造物までの距離とは、道路の舗装の端から構造物までの距離であってもよいし、最も端のレーンの区画線から構造物までの距離であってもよい。

図２Ａにおいて、追従要求地点の２番目の種類として、道路の幅員が第２閾値（例えば４ｍ）以下の地点が規定されている。道路の幅員が第２閾値の地点は、幅員が第２閾値以下となっている道路上の区間を意味し、単一のリンク内に存在してもよいし、複数のリンクに跨がって存在してもよい。

図２Ａにおいて、追従要求地点の３番目の種類として、道路の路側帯の幅が第３閾値（例えば１ｍ）以下の地点が規定されている。道路の路側帯の幅が第２閾値の地点は、路側帯の幅が第３閾値以下となっている道路上の区間を意味し、単一のリンク内に存在してもよいし、複数のリンクに跨がって存在してもよい。

図２Ａにおいて、追従要求地点の４番目の種類として、レーンの幅が第４閾値（例えば３ｍ）以下の地点が規定されている。レーンの幅が第４閾値以下の地点は、レーンの幅が第４閾値以下となっている道路上の区間を意味し、単一のリンク内に存在してもよいし、複数のリンクに跨がって存在してもよい。レーンの幅とは、レーンの最小の幅であってもよいし、平均のレーンの幅であってもよい。

図２Ａにおいて、追従要求地点の５番目の種類として、交差点までの距離が第５閾値（例えば２０ｍ）以下の地点が規定されている。交差点までの距離が第５閾値以下の地点は、例えば交差点の中央の座標からの距離が第５閾値以下の道路上の区間を意味する。第５閾値は、交差点の規模（道路種別、レーン数、面積等）に応じて可変であってもよい。

図２Ａにおいて、追従要求地点の６番目の種類として、カーブの曲率半径が第６閾値（例えば２００ｍ）以下の地点が規定されている。カーブの曲率半径が第６閾値以下の地点は、平均の曲率半径が第６閾値以下となる道路上のカーブ区間を意味する。第６閾値は、制限速度に応じて可変であってもよい。

図２Ａにおいて、追従要求地点の７番目の種類として、横勾配が第７閾値（例えば４％）以上の地点が規定されている。横勾配とは、リンクの方向（ノードや形状補間点を接続する線の方向）に直交する方向における勾配である。横勾配が第７閾値以上の地点は、横勾配が第７閾値以上となる道路上の区間を意味する。図２Ａにおいて、追従要求地点の８番目の種類として、橋やトンネルや駐車場内の地点が規定されている。橋やトンネル内の地点は、地点道路上において橋やトンネルが存在する区間を意味する。駐車場内の地点は、駐車場の敷地内の領域を意味する。

追従要求地点データ３０ａ１は、地図上に存在する追従要求地点のそれぞれについて位置（道路上の区間）を示すとともに、当該追従要求地点が該当する種類に対応する距離修正係数Ｊｎと速度修正係数Ｋｎとを示す。

予定軌道データ３０ｂは、道路上に設定された予定軌道を示すデータである。図２Ｂ，図２Ｃは、予定軌道Ｌを示す。予定軌道Ｌは、自動運転制御によって車両５０を移動させる予定の線であり、自動運転計画の一部として作成されている。予定軌道データ３０ｂにおいて、原則的に、予定軌道Ｌは推奨レーンの幅方向の中央に設定される。予定軌道データ３０ｂは、必ずしも連続的な線によって予定軌道Ｌを特定するデータでなくてもよく、予定軌道Ｌ上に存在する点群の座標を特定するデータであってもよい。

推奨レーンとは、予め探索された移動予定経路上を走行できるように選択されたレーンである。移動予定経路は、出発地から目的地までを接続する一連の道路区間によって構成される。移動予定経路上のある道路区間における推奨レーンは、移動予定経路上の次の道路区間へと退出可能なレーンのなかから選択される。移動予定経路は、各道路区間の区間長や旅行時間に基づいて、ダイクストラ法等の公知の経路探索手法によって探索される。

自動運転制御プログラム２１は、予定軌道取得モジュール２１ａと追従要求地点取得モジュール２１ｂと目標位置設定モジュール２１ｃと運転制御モジュール２１ｄとを含む。
これらのうち予定軌道取得モジュール２１ａと追従要求地点取得モジュール２１ｂと目標位置設定モジュール２１ｃとは、それぞれコンピュータとしての制御部２０を予定軌道取得部と追従要求地点取得部と目標位置設定部として機能させるプログラムモジュールである。

予定軌道取得モジュール２１ａの機能により制御部２０は、車両５０が移動する予定の予定軌道を取得する。予定軌道取得モジュール２１ａの機能により制御部２０は、自動運転計画の一部として予定軌道Ｌを作成し、当該予定軌道Ｌを示す予定軌道データ３０ｂを記録媒体３０に記録しておく。そして、予定軌道取得モジュール２１ａの機能により制御部２０は、自動運転制御中において、記録媒体３０から予定軌道データ３０ｂを読み出して、予定軌道Ｌを取得する。上述したように、予定軌道Ｌは、移動予定経路上の推奨レーンの幅方向の中央に設定されていることとする。

追従要求地点取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、予定軌道Ｌに対する移動体の現実の軌道の追従性が要求される追従要求地点を取得する。追従要求地点取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、追従要求地点データ３０ａ１を参照することにより、予定軌道Ｌが通過する追従要求地点を取得する。追従要求地点は、道路上の区間または駐車場の領域であるため、追従要求地点を予定軌道Ｌが通過することとなる。

図２Ｃに示すように、追従要求地点Ｉを予定軌道Ｌが通過している。図２Ｃの追従要求地点Ｉは、図２Ａの１番目の種類の追従要求地点であり、障害物Ｕからの距離が第１閾値以下となっている道路上の区間に該当する。追従要求地点Ｉは、単一の予定軌道Ｌ上に複数存在し得るとともに、区間が重複して存在する場合もあり得る。

目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、移動体が追従要求地点に接近している場合に、追従要求地点に接近していない場合よりも、移動体が次に移動する予定の目標位置を移動体に近い位置に設定する。まず、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、移動体としての車両５０が追従要求地点Ｉに接近しているか否かを判定する。

具体的に、制御部２０は、車両５０の現在位置Ｐと、当該現在位置Ｐから接近判定距離だけ予定軌道Ｌ上を前方に進んだ位置との間の区間である接近区間Ｃに、追従要求地点Ｉの少なくとも一部分が存在する場合に、車両５０が追従要求地点Ｉに接近していると判定する。接近判定距離とは、前方距離の初期値（例えば２０ｍ）である。前方距離の詳細については後述する。

車両５０が追従要求地点Ｉに接近していない場合、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、予定軌道Ｌ上において現在位置Ｐから前方距離の初期値だけ前方の位置を目標位置Ｔとして設定する。図２Ｂは、車両５０が追従要求地点Ｉに接近していない場合の目標位置Ｔを示す。同図に示すように、車両５０が追従要求地点Ｉに接近していない場合、予定軌道Ｌ上における現在位置Ｐと目標位置Ｔとの間の距離が前方距離の初期値Ｘ０となる。

一方、車両５０が追従要求地点Ｉに接近している場合、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、接近中の追従要求地点Ｉに対応づけられた距離修正係数Ｊｎによって前方距離を下方修正する。具体的に、制御部２０は、前方距離の初期値Ｘ０を距離修正係数Ｊｎで除算した値を前方距離の修正値として取得する。接近中の追従要求地点Ｉとは、接近区間Ｃに少なくとも一部分が存在する追従要求地点Ｉである。距離修正係数Ｊｎは１より大きい数値であるため、前方距離が下方修正されることとなる。そして、制御部２０は、予定軌道Ｌ上において現在位置Ｐから前方距離の修正値だけ前方の位置を目標位置Ｔとして設定する。

図２Ｃは、車両５０が追従要求地点Ｉに接近している場合の目標位置Ｔを示す。同図に示すように、接近区間Ｃに追従要求地点Ｉの少なくとも一部分が存在し、車両５０が追従要求地点Ｉに接近している場合、予定軌道Ｌ上における現在位置Ｐと目標位置Ｔとの間の距離が前方距離の初期値Ｘ０よりも短い修正値Ｘａ（＝Ｘ０／Ｊｎ）となる。

さらに、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、移動体が追従要求地点Ｉに接近している場合に、追従要求地点Ｉに接近していない場合よりも、移動体の目標速度の大きさを小さく設定する。すなわち、図２Ｂのように、車両５０が追従要求地点Ｉに接近していない場合、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、目標位置Ｔにおける目標速度を初期値Ｖ０に設定する。目標速度の初期値Ｖ０は、自動運転計画において計画された速度であってもよいし、予め決められた固定速度であってもよい。

一方、図２Ｃのように、車両５０が追従要求地点Ｉに接近している場合、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、接近中の追従要求地点Ｉに対応づけられた速度修正係数Ｋｎによって目標速度を下方修正する。具体的に、制御部２０は、目標速度の初期値Ｖ０を速度修正係数Ｋｎで除算した値を目標速度の修正値Ｖａとして取得する。速度修正係数Ｋｎは１より大きい数値であるため、目標速度が下方修正されることとなる。

運転制御モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、目標速度で目標位置Ｔを移動するように車両５０の加減速系５４と操舵系５５とを制御する。運転制御モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、車両５０の進行方向が、車両５０の現在位置Ｐから目標位置Ｔに向かうベクトルの方向に近づくように操舵系５５をフィードバック制御する。このとき、制御部２０は、目標位置Ｔについて設定されている目標速度（初期値Ｖ０または修正値Ｖａ）となるように加減速系５４をフィードバック制御する。

以上説明した本実施形態において、追従要求地点Ｉに接近している場合において車両５０に近い位置に目標位置Ｔを設定できる。そのため、追従要求地点Ｉに接近している場合に、予定軌道Ｌに対する車両５０の現実の軌道の追従性が良好となるように自動運転制御を行うことができる。従って、車両５０が移動する地点に適した追従性で自動運転制御を行うことができる。

ここで、図２Ａの追従要求地点Ｉのうち、種類が１，５，８番目の追従要求地点Ｉは、追従要求地点Ｉでない地点よりも障害物に対する接触可能性が高い地点であると言える。そのため、障害物に対する接触可能性が高い地点で予定軌道Ｌへの追従性を高めることができ、障害物に接触する可能性を低減できる。

また、図２Ａの追従要求地点Ｉのうち、種類が５，６番目の追従要求地点Ｉは、追従要求地点Ｉでない地点よりも車両５０の進行方向の変化量が大きい地点であると言える。そのため、進行方向の変化量が大きい地点で予定軌道Ｌへの追従性を高めることができ、予定どおりに進行方向を変化させることができる。

さらに、図２Ａの追従要求地点Ｉのうち、種類が２，４，８番目の追従要求地点Ｉは、追従要求地点Ｉでない地点よりも車両５０が通行する道路の通行帯の幅が狭い地点であると言える。そのため、通行帯の幅が狭い地点で予定軌道への追従性を高めることができ、通行帯からはみ出す可能性を低減できる。なお、駐車場における通行帯とは、駐車枠を意味する。

また、図２Ａの追従要求地点Ｉのうち、種類が３，８番目の追従要求地点Ｉは、追従要求地点Ｉでない地点よりも車両５０が通行する道路の路側帯の幅が狭い地点であると言える。そのため、路側帯の幅が狭い地点で予定軌道Ｌへの追従性を高めることができ、道路からはみ出す可能性を低減できる。

また、図２Ａの追従要求地点Ｉのうち、種類が５，６，７番目の追従要求地点Ｉは、追従要求地点Ｉでない地点よりも車両５０に作用する車幅方向の力が大きい地点であると言える。そのため、車両５０に作用する車幅方向の力が大きく、自動運転制御の位置精度が低下する可能性が高くなる地点で予定軌道Ｌへの追従性を高めることができる。

ここで、図２Ｃに示すように、追従要求地点Ｉに接近している場合には目標位置Ｔが短い空間周期で設定されることとなるが、同時に目標速度を小さくすることにより、目標位置Ｔが切り替わる時間周期が短くなることを抑制できる。従って、自動運転制御が発散する可能性を低減できる。

（２）自動運転制御処理：
次に、自動運転制御システム１０が実行する自動運転制御処理について説明する。図３は、自動運転制御処理のフローチャートである。自動運転制御処理は、自動運転制御の実行中において常時実行される処理である。予定軌道Ｌを含む自動運転計画が予め作成されていることとする。まず、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、目標位置Ｔの設定タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ１００）。目標位置Ｔの設定タイミングは、例えば直前に設定した目標位置Ｔを通過する以前のタイミングであればよく、当該目標位置Ｔを通過するタイミング、あるいは、当該目標位置Ｔを通過する直前のタイミングであってもよい。

目標位置Ｔの設定タイミングが到来したと判定しなかった場合（ステップＳ１００：Ｎ）、運転制御モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、目標速度で目標位置Ｔを移動するように自動運転制御を実施する（ステップＳ１１０）。すなわち、運転制御モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、車両５０の進行方向が、車両５０の現在位置Ｐから目標位置Ｔに向かうベクトルの方向に近づくように操舵系５５をフィードバック制御するとともに、目標位置Ｔにて目標速度となるように加減速系５４をフィードバック制御する。ステップＳ１１０にて自動運転制御を実施すると、制御部２０は、ステップＳ１００に戻る。これにより、目標位置Ｔの設定タイミングが到来するまでは、直前に設定した目標位置Ｔに向けて車両５０を移動させることができる。

一方、目標位置Ｔの設定タイミングが到来したと判定した場合（ステップＳ１００：Ｙ）、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、前方距離と目標速度を初期化する（ステップＳ１１５）。ここで、前方距離の初期値Ｘ０は予め決められた固定値（例えば２０ｍ）であってもよく、目標速度の初期値Ｖ０は自動運転計画において計画された速度であってもよい。

次に、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、車両５０が追従要求地点Ｉに接近しているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。具体的に、制御部２０は、車両５０の現在位置Ｐと、当該現在位置Ｐから前方距離の初期値Ｘ０だけ予定軌道Ｌ上を前方に進んだ位置との間の区間である接近区間Ｃに、追従要求地点Ｉの少なくとも一部分が存在するか否かを判定する。

車両５０が追従要求地点Ｉに接近していると判定しなかった場合（ステップＳ１２０：Ｎ）、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、前方距離だけ前方に目標位置Ｔを設定する（ステップＳ１２５）。すなわち、図２Ｂのように、制御部２０は、車両５０が追従要求地点Ｉに接近していない場合に、前方距離を初期値Ｘ０から修正することなく、現在位置Ｐから前方距離の初期値Ｘ０だけ前方に目標位置Ｔを設定する。次に、運転制御モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、目標速度で目標位置Ｔを移動するように自動運転制御を実施する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、車両５０が追従要求地点Ｉに接近していない場合に、目標速度を初期値Ｖ０から修正することなく、当該目標速度で目標位置Ｔを移動するように自動運転制御を実施する

一方、車両５０が追従要求地点Ｉに接近していると判定した場合（ステップＳ１２０：Ｙ）、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、接近中の追従要求地点Ｉに対応する距離修正係数Ｊｎと速度修正係数Ｋｎとに基づいて前方距離と目標速度とを修正する（ステップＳ１３０）。すなわち、図２Ｃのように、車両５０が追従要求地点Ｉに接近している場合、制御部２０は、前方距離の初期値Ｘ０を、接近中の追従要求地点Ｉに対応する距離修正係数Ｊｎで除算することにより、前方距離の修正値Ｘａを算出する。同様に、制御部２０は、目標速度の初期値Ｖ０を、接近中の追従要求地点Ｉに対応する速度修正係数Ｋｎで除算することにより、目標速度の修正値Ｖａを算出する。なお、接近区間Ｃに複数の種類の追従要求地点Ｉが存在する場合、制御部２０は、これらの追従要求地点Ｉに対応する距離修正係数Ｊｎの最大値と速度修正係数Ｋｎの最大値とを用いて前方距離と目標速度とを修正する。

次に、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、前方距離が距離下限値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここで、距離下限値は、自動運転制御が発散する可能性が基準以下に抑制できる目標位置Ｔの空間周期の限界の長さである。前方距離が距離下限値以下であると判定した場合（ステップＳ１４０：Ｙ）、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、前方距離を距離下限値に修正する（ステップＳ１５０）。一方、前方距離が距離下限値以下であると判定しなかった場合（ステップＳ１４０：Ｎ）、制御部２０は、ステップＳ１５０をスキップする。

次に、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、目標速度が速度下限値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、速度下限値は、予め決められた速度である。目標速度が速度下限値以下であると判定した場合（ステップＳ１６０：Ｙ）、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、目標速度を速度下限値に修正する（ステップＳ１７０）。一方、目標速度が速度下限値以下であると判定しなかった場合（ステップＳ１６０：Ｎ）、制御部２０は、ステップＳ１７０をスキップする。

以上のようにして、ステップＳ１３０，Ｓ１５０にて前方距離を修正し、ステップＳ１３０，Ｓ１７０にて目標速度を修正すると、目標位置設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、前方距離だけ前方に目標位置Ｔを設定する（ステップＳ１２５）。すなわち、図２Ｃに示すように、制御部２０は、修正後の前方距離（修正値Ｘａまたは距離下限値）だけ現在位置Ｐから前方に目標位置Ｔを設定する。次に、運転制御モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、目標速度で目標位置Ｔを移動するように自動運転制御を実施する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、車両５０が追従要求地点Ｉに接近している場合に、修正後の目標速度（修正値Ｖａまたは速度下限値）で目標位置Ｔを移動するように自動運転制御を実施する。

（３）他の実施形態：
本発明は以上説明した実施形態に限らず、例えば以下のような態様も含む。例えば、前方距離の初期値Ｘ０は車両５０の現在の速度が大きいほど長くなるように設定されてもよい。また、目標速度の初期値Ｖ０は車両５０の現在の速度が大きいほど早くなるように設定されてもよい。さらに、目標速度の初期値Ｖ０は、予定軌道Ｌの曲率半径が小さいほど早くなるように設定されてもよい。また、現在位置Ｐからの直線距離が前方距離となる予定軌道Ｌ上の位置が目標位置Ｔとして設定されてもよい。

さらに、追従要求地点Ｉは、図２Ａに例示したものに限られず、他の種類の追従要求地点Ｉが適用されてもよい。さらに、図２Ａに例示した種類のすべてが追従要求地点Ｉとして規定されていなくてもよく、図２Ａに例示した種類のうちの少なくとも１個が追従要求地点Ｉとして規定されていればよい。

追従要求地点Ｉは、レーン単位で定義されてもよく、制御部２０は、予定軌道Ｌが設定された推奨レーンが追従要求地点Ｉに該当するか否かを判定してもよい。さらに、追従要求地点Ｉは、天候や道路の混雑度等の走行環境に応じて設定されてもよい。また、追従要求地点Ｉは、季節や月や平休日の区別や時間帯に応じて設定されてもよい。さらに、追従要求地点Ｉは、ユーザによって設定可能に構成されてもよい。

移動体とは、予定軌道上を移動する物体であればよく、乗員が存在する乗り物であってもよいし、乗員が存在しない物体であってもよい。また、予定軌道は、予定軌道は地上に設定されてもよいし、空中に設定されてもよいし、水中に設定されてもよい。自動運転制御システムは、少なくとも目標位置を設定する機能を有していればよく、自動運転制御を行う移動体に対して、設定した目標位置を送信する装置であってもよい。

目標位置とは、自動運転制御によって移動体が次に移動する位置であり、予定軌道に沿って順次目標位置が設定されることにより、予定軌道に追従するように移動体を移動させることができる。例えば、現在位置から目標位置へと向かうベクトルの方向と現在の車両の進行方向との差を小さくするように、操舵角を周期的にフィードバック制御することにより、目標位置へと移動体を移動させることができる。ただし、自動運転制御の手法は特に限定されず、他の公知の手法を適用することができる。

予定軌道とは、移動体が移動する予定の軌道であり、予め探索された移動予定経路上に設定されもよい。予定軌道取得部は、予定軌道を取得すればよく、予め作成された予定軌道を記録媒体等から取得してもよいし、自動運転計画の一部として予定軌道を作成してもよい。

移動体が追従要求地点に接近している場合とは、移動体の現在位置と追従要求地点との間の直線距離または予定軌道上の距離が閾値以下である場合であってもよい。反対に、移動体が追従要求地点に接近していない場合とは、移動体の現在位置と追従要求地点との間の直線距離または予定軌道上の距離が閾値よりも大きい場合であってもよい。目標位置を移動体に近い位置に設定するとは、移動体の現在位置と目標位置との間の直線距離または予定軌道上の距離を短い値に設定することであってもよい。

追従要求地点は、予定軌道への移動体の追従性が、追従要求地点でない地点よりも高くなるように期待される地点である。追従要求地点は、例えば地図データにおいて規定されてもよく、地図データの作成者によって設定されてもよい。従って、追従要求地点取得部は、地図データから追従要求地点を取得してもよい。また、地図データに記録された地点の各種情報が一定の条件を満足する地点が追従要求地点として設定されてもよい。従って、追従要求地点取得部は、地図データに基づいて追従要求地点を導出してもよい。地点の各種情報とは、道路の形状情報であってもよいし、道路上または道路付近に存在する構造物の情報であってもよいし、交通量や渋滞度や事故発生率や交通規制や工事の有無等の交通情報であってもよいし、天候等の環境情報であってもよい。

ここで、追従要求地点は、追従要求地点でない地点よりも障害物に対する接触可能性が高い地点であってもよい。これにより、障害物に対する接触可能性が高い地点で予定軌道への追従性を高めることができ、障害物に接触する可能性を低減できる。具体的に、障害物に対する接触可能性が高い地点とは、建物や中央分離帯やガードレール等の構造物との距離が閾値以下の地点であってもよいし、障害物としての他車両が多く存在し得る交差点（分岐地点、合流地点も含む）や駐車場や渋滞地点等であってもよい。

また、追従要求地点は、追従要求地点でない地点よりも進行方向の変化量が大きい地点であってもよい。これにより、進行方向の変化量が大きい地点で予定軌道への追従性を高めることができ、予定どおりに進行方向を変化させることができる。具体的に、進行方向の変化量が大きい地点とは、曲率半径が閾値以下のカーブであってもよいし、交差点（分岐地点、合流地点も含む）であってもよい。

さらに、追従要求地点は、追従要求地点でない地点よりも移動体が通行する道路の通行帯の幅が狭い地点であってもよい。これにより、通行帯の幅が狭い地点で予定軌道への追従性を高めることができ、通行帯からはみ出す可能性を低減できる。通行帯の幅が狭い地点とは、地図データに規定されている道路やレーンの幅員が閾値以下の地点であってもよいし、通行帯の幅が狭くなる可能性が高い橋やトンネルや崖際等の地点であってもよい。さらに、通行帯の幅が狭い地点とは、通行帯の幅が狭くなるように変化する地点であってもよい。

また、追従要求地点は、追従要求地点でない地点よりも移動体が通行する道路の路側帯の幅が狭い地点であってもよい。これにより、路側帯の幅が狭い地点で予定軌道への追従性を高めることができ、道路からはみ出す可能性を低減できる。路側帯の幅が狭い地点とは、地図データに規定されている路側帯の幅が閾値以下の地点であってもよいし、路側帯の幅が狭くなる可能性が高い橋やトンネルや崖際や細街路上等の地点であってもよい。さらに、通行帯の幅が狭い地点とは、路側帯の幅が狭くなるように変化する地点であってもよい。

また、追従要求地点は、追従要求地点でない地点よりも移動体に作用する車幅方向の力が大きい地点であってもよい。これにより、移動体に作用する車幅方向の力が大きく、自動運転制御の位置精度が低下する可能性が高くなる地点で予定軌道への追従性を高めることができる。移動体に作用する車幅方向の力が大きい地点とは、車幅方向に重力が作用する横断勾配地点であってもよいし、車両が旋回して遠心力が作用する交差点やカーブ等であってもよい。

さらに、目標位置設定部は、移動体が追従要求地点に接近している場合に、追従要求地点に接近していない場合よりも、移動体の目標速度の大きさを小さく設定してもよい。ここで、追従要求地点に接近している場合には目標位置が短い空間周期で設定されることとなるが、同時に目標速度を小さくすることにより、目標位置が切り替わる時間周期が短くなることを抑制できる。従って、自動運転制御が発散する可能性を低減できる。

さらに、本発明のように、追従要求地点に接近する場合に目標位置を移動体に近い位置に設定する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えたナビゲーションシステム、自動運転制御システムや方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

１０…自動運転制御システム、２０…制御部、２１…自動運転制御プログラム、２１ａ…予定軌道取得モジュール、２１ｂ…追従要求地点取得モジュール、２１ｃ…目標位置設定モジュール、２１ｄ…運転制御モジュール、３０…記録媒体、３０ａ…地図データ、３０ａ１…追従要求地点データ、３０ｂ…予定軌道データ、４０…通信部、５０…車両、５１…運転Ｉ／Ｆ部、５２…センサ、５３…車両ＥＣＵ、５４…加減速系、５５…操舵系、Ｃ…接近区間、Ｉ…追従要求地点、Ｊｎ…距離修正係数、Ｋｎ…速度修正係数、Ｌ…予定軌道、Ｐ…現在位置、Ｔ…目標位置、Ｕ…障害物

Claims (8)

1. 自動運転制御によって移動体を移動させる目標位置を設定する自動運転制御システムであって、
   前記移動体が移動する予定の予定軌道を取得する予定軌道取得部と、
   前記予定軌道に対する前記移動体の現実の軌道の追従性が要求される追従要求地点を取得する追従要求地点取得部と、
   前記移動体が前記追従要求地点に接近している場合に、前記追従要求地点に接近していない場合よりも、前記移動体が次に移動する予定の前記目標位置を前記移動体に近い位置に設定する目標位置設定部と、
   を備える自動運転制御システム。
2. 前記追従要求地点は、前記追従要求地点でない地点よりも障害物に対する接触可能性が高い、
   請求項１に記載の自動運転制御システム。
3. 前記追従要求地点は、前記追従要求地点でない地点よりも進行方向の変化量が大きい、
   請求項１または請求項２のいずれかに記載の自動運転制御システム。
4. 前記追従要求地点は、前記追従要求地点でない地点よりも前記移動体が通行する道路の通行帯の幅が狭い、
   請求項１から請求項３のいずれかに記載の自動運転制御システム。
5. 前記追従要求地点は、前記追従要求地点でない地点よりも前記移動体が通行する道路の路側帯の幅が狭い、
   請求項１から請求項４のいずれかに記載の自動運転制御システム。
6. 前記追従要求地点は、前記追従要求地点でない地点よりも前記移動体に作用する車幅方向の力が大きい、
   請求項１から請求項５のいずれかに記載の自動運転制御システム。
7. 前記目標位置設定部は、前記移動体が前記追従要求地点に接近している場合に、前記追従要求地点に接近していない場合よりも、前記移動体の目標速度の大きさを小さく設定する、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の自動運転制御システム。
8. 自動運転制御によって移動体を移動させる目標位置を設定する自動運転制御システムとしてコンピュータを機能させる自動運転制御プログラムあって、
   前記コンピュータを、
   前記移動体が移動する予定の予定軌道を取得する予定軌道取得部、
   前記予定軌道に対する前記移動体の現実の軌道の追従性が要求される追従要求地点を取得する追従要求地点取得部、
   前記移動体が前記追従要求地点に接近している場合に、前記追従要求地点に接近していない場合よりも、前記移動体が次に移動する予定の前記目標位置を前記移動体に近い位置に設定する目標位置設定部、
   として機能させる自動運転制御プログラム。

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