JP2019108103A - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】前走車両が追従対象から除外された場合でも自車両の運転支援を継続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。【解決手段】実施形態の車両制御装置は、自車両の周辺に存在する他車両を認識する第１認識部と、車線を区画する区画線を認識する第２認識部と、前記第２認識部により前記区画線の少なくとも一部が認識されなくなった場合、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記自車両の前方に存在する前走車両に、前記自車両を追従させる追従制御を実行する運転制御部と、前記運転制御部による追従制御時に追従対象とされた前記前走車両が、道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したか否かを判定する判定部と、を備え、前記運転制御部は、前記判定部により、前記前走車両が道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したと判定された場合、前記追従対象の車両を、前記前走車両から他車両に変更する。【選択図】図２

Description

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。

近年、運転者の運転を支援する技術が開発されている。例えば、自車線が分岐可能車線であると判定され、且つ、基準線と移動軌跡との離間距離に基づく状態量が閾値を超える場合に、対象先行車を追従走行の対象から除外する技術が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１７−５２４１３号公報

しかしながら、従来の技術では、前走車両を追従対象から除外した場合に、運転支援を継続することができない場合があった。

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、前走車両が追従対象から除外された場合でも自車両の運転支援を継続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。

（１）：自車両（Ｍ）の周辺に存在する他車両を認識する第１認識部（１３０）と、車線を区画する区画線を認識する第２認識部（１３０）と、前記第２認識部により前記区画線の少なくとも一部が認識されなくなった場合、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記自車両の前方に存在する前走車両に、前記自車両を追従させる追従制御を実行する運転制御部（１４２、１６０、１４２Ａ、３１０）と、前記運転制御部による追従制御時に追従対象とされた前記前走車両が、道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したか否かを判定する判定部（１３２）と、を備え、前記運転制御部は、前記判定部により、前記前走車両が道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したと判定された場合、前記追従対象の車両を、前記前走車両から他車両に変更する、車両制御装置（１００、３００）である。

（２）：（１）において、前記第２認識部により前記区画線が認識されない場合、仮想区画線を設定する設定部（１４４）を更に備え、前記運転制御部は、前記追従対象の車両を変更する際に、前記第１認識部により前記前走車両以外の他車両が認識されていない場合、前記自車両に、前記設定部により設定された仮想区画線に基づいて特定される領域を走行させるものである。

（３）：（１）または（２）において、前記判定部は、前記自車両が走行する車線において前記前走車両の更に前方に存在する他車両と、前記前走車両との道路幅方向に関する位置を比較して、比較対象の位置の偏差が所定値以上である場合、前記前走車両が道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したと判定するものである。

（４）：（１）から（３）のうち何れか一つにおいて、前記運転制御部は、前記追従対象の車両として前記前走車両から変更した他車両と、前記自車両との相対距離が第２の所定距離以上である場合、前記相対距離が第２の所定距離未満となるまで前記自車両を加速させるものである。

（５）：第１認識部が、自車両の周辺に存在する他車両を認識し、第２認識部が、車線を区画する区画線を認識し、運転制御部が、前記第２認識部により前記区画線の少なくとも一部が認識されなくなった場合、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記自車両の前方に存在する前走車両に、前記自車両を追従させる追従制御を実行し、判定部が、前記運転制御部による追従制御時に追従対象とされた前記前走車両が、道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したか否かを判定し、前記運転制御部が、前記判定部により、前記前走車両が道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したと判定された場合、前記追従対象の車両を、前記前走車両から他車両に変更する、車両制御方法である。

（６）：コンピュータに、自車両の周辺に存在する他車両を認識させ車線を区画する区画線を認識させ、認識された前記区画線の少なくとも一部が認識されなくなった場合、認識された他車両のうち前記自車両の前方に存在する前走車両に、前記自車両を追従させる追従制御を実行させ、追従制御時に追従対象とされた前記前走車両が、道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したか否かを判定させ、前記前走車両が道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したと判定された場合、前記追従対象の車両を、前記前走車両から他車両に変更させる、プログラムである。

（１）〜（６）によれば、前走車両が追従対象から除外された場合でも自車両の運転支援を継続することができる。

第１の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。 第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。 推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。 前走車両移動判定部１３２の処理の一例を説明するための図である。 自車両Ｍが追従対象の車両を前走車両から他車両ｍ２に変更することについて説明するための図である。 仮想区画線設定部１４４の処理の一例を説明するための図である。 第１の実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１Ａの構成図である。 自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

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。

＜第１の実施形態＞
［全体構成］
図１は、第１の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等の内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機を備える場合、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。また、第１の実施形態に係る車両は、自動運転車両であるものとして説明する。自動運転とは、乗員の操作に依らずに、車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御して車両を走行させることである。また、自動運転車両は、乗員による手動運転が行われてもよい。

車両システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ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、運転操作子８０と、自動運転制御装置（車両制御装置の一例）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。

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と称する）の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。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。

レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波等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の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。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。

ファインダ１４は、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ファインダ１４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。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。

物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４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、速度等を認識する。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。また、物体認識装置１６は、必要に応じて、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４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。

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）等を利用して、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。

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、キー等を含む。

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。

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、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置に第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、キー等を含む。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）情報等を含んでもよい。経路決定部５３により決定された地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。また、ナビゲーション装置５０は、経路決定部５３により決定された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。なお、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。また、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返信された地図上経路を取得してもよい。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１として機能し、ＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置に第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、経路において分岐箇所や合流箇所等が存在する場合、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。

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。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、電話番号情報等が含まれてよい。第２地図情報６２は、通信装置２０を用いて他装置にアクセスすることにより、随時、アップデートされてよい。

運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール、異形ステア、ジョイスティック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のうち一方または双方に出力される。

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とは、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等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）等のハードウェア（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。

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とを備える。認識部１３０は、例えば、前走車両移動判定部１３２を備える。また、認識部１３０の一部は、「第１認識部」および「第２認識部」の一例である。また、前走車両移動判定部１３２は、「判定部」の一例である。行動計画生成部１４０は、例えば、追従運転制御部１４２と、仮想区画線設定部１４４とを備える。また、追従運転制御部１４２と、第２制御部１６０とを合わせたものが「運転制御部」の一例である。また、仮想区画線設定部１４４は、「設定部」の一例である。

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を利用した画像認識手法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、道路標示等がある）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る。これによって、自動運転の信頼性が担保される。

認識部１３０は、第１認識部として、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力される情報に基づいて、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。物体には、歩行者や自転車、他車両等の移動体や、静止した障害物が含まれる。他車両には、前走車両、後続車両、その他周辺を走行する車両が含まれる。物体が移動体である場合、物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心等）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、表現された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。また、認識部１３０は、カメラ１０の撮像画像に基づいて、自車両Ｍがこれから通過するカーブの形状を認識する。認識部１３０は、カーブの形状をカメラ１０の撮像画像から実平面に変換し、例えば、二次元の点列情報、或いはこれと同等なモデルを用いて表現した情報を、カーブの形状を示す情報として行動計画生成部１４０に出力する。

また、認識部１３０は、第２認識部として、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）や車線を区画する区画線を認識する。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、走行車線およびその他の車線を認識する。なお、認識部１３０は、道路区画線に限らず、路肩、縁石、中央分離帯、ガードレール等を含む走路境界（道路境界）を認識することで、走行車線を認識してもよい。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、道路標識、信号機、料金所、その他の道路事象を認識する。

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。また、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の基準点の位置等を、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。

また、認識部１３０は、上記の認識処理において、認識精度を導出し、認識精度情報として行動計画生成部１４０に出力してもよい。例えば、認識部１３０は、一定期間において、区画線を認識できた頻度に基づいて、認識精度情報を生成する。認識部１３０の前走車両移動判定部１３２の機能については、後述する。

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、自動運転において順次実行されるイベントを決定する。イベントには、例えば、一定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、前走車両に追従する追従走行イベント、前走車両を追い越す追い越しイベント、障害物との接近を回避するための制動および／または操舵を行う回避イベント、カーブを走行するカーブ走行イベント、交差点や横断歩道、踏切、信号機等の所定のポイントを通過する通過イベント、車線変更イベント、合流イベント、分岐イベント、自動停止イベント、自動運転を終了して手動運転に切り替えるためのテイクオーバイベント等がある。

行動計画生成部１４０は、起動したイベントに応じて、自車両Ｍが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。

図３は、推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。図示するように、推奨車線は、目的地までの経路に沿って走行するのに都合が良いように設定される。行動計画生成部１４０は、推奨車線の切り替わり地点の所定距離（イベントの種類に応じて決定されてよい）手前に差し掛かると、通過イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベント等を起動する。各イベントの実行中に、障害物を回避する必要が生じた場合には、図示するように回避軌道が生成される。行動計画生成部１４０の追従運転制御部１４２および仮想区画線設定部１４４の機能については、後述する。

第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０、または追従運転制御部１４２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。

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、または追従運転制御部１４２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。

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、および変速機等の組み合わせと、これらを制御するＥＣＵ（Engine 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。

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。

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。

［追従運転制御部の機能］
追従運転制御部１４２は、認識部１３０に認識された自車両Ｍの周辺に存在する他車両のうち、自車両Ｍが存在する車線（自車線）において自車両Ｍの前方に前走車両が存在する場合に、自車両Ｍに前走車両を追従させる追従制御を実行する。例えば、追従運転制御部１４２は、認識部１３０により認識された前走車両の速度や位置に基づき、前走車両と自車両Ｍとの車間距離を一定に維持するようにしながら、前走車両を追従するように走行するための目標軌道を生成する。第２制御部１６０は、追従運転制御部１４２により生成された目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させる。これにより、自車両Ｍの追従走行が実行される。

［前走車両移動判定部の機能］
前走車両移動判定部１３２は、認識部１３０により認識されていた区画線が認識されなくなった場合に、追従運転制御部１４２による追従制御時に追従対象とされた前走車両が、道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したか否かを判定する。区画線が認識されなくなった場合とは、例えば、カメラ１０に撮像された画像に基づいて区画線を撮像する場合であって、道路に描画された区画線が擦れたり、消えているために認識できない場合や、料金所の出入口付近の道路等のように区画線自体が道路上に描画されていない場合、道路工事や周辺車両、その他の障害物により区画線が隠れて認識できない場合、逆光等の影響でカメラ１０の撮像画像から区画線が認識できない場合である。

図４は、前走車両移動判定部１３２の処理の一例を説明するための図である。図４の例では、二車線Ｌ１およびＬ２と、車線Ｌ２から右側に分岐する車線Ｌ３を示している。認識部１３０は、走行する車線Ｌ１の左右の区画線ＬＬ１およびＬＲ１を認識する。また、認識部１３０は、車線Ｌ２の右側の区画線ＬＲ２を認識してもよい。また、図４の例では、自車両Ｍ、前走車両ｍ１、および前走車両ｍ１よりも更に前方に存在する他車両ｍ２が同一の車線Ｌ１を走行しているものとする。また、自車両Ｍは、速度Ｖｍ１で走行する前走車両ｍ１との車間距離Ｄ１が一定に維持するようにしながら自車両Ｍが速度ＶＭで追従走行しているものとする。

ここで、図４の例では、道路区間Ａ１において、区画線ＬＲ１が消えているため、認識部１３０は、車線Ｌ１の区画線ＬＲ１を認識できなくなる。この場合、前走車両移動判定部１３２は、前走車両ｍ１を追従するとともに、前走車両ｍ１が区画線ＬＲ１を認識できなくなった時点の位置から、道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したか否かを判定する。図４の例において、前走車両移動判定部１３２は、例えば、区画線ＬＲ１を認識できなくなった時点からの前走車両ｍ１の移動距離Ｄ２が第１の所定距離以上移動したか否かを判定する。

また、前走車両移動判定部１３２は、車線Ｌ１において前走車両ｍ１の更に前方に存在する他車両ｍ２と、前走車両ｍ１との道路幅方向に関する位置を比較して、比較対象の位置の偏差Ｄ３が所定値以上であるか否かを判定してもよい。この場合、前走車両移動判定部１３２は、比較対象の位置の偏差Ｄ３が所定値以上である場合に、前走車両ｍ１が道路幅方向に対して第１の所定距離以上移動したと判定し、比較対象の位置の偏差Ｄ３が所定値以上でない場合に、前走車両ｍ１が道路幅方向に対して第１の所定距離以上移動していないと判定する。

例えば、前走車両ｍ１の道路幅方向に関する移動距離が右方向に第１の所定距離以上移動したと判定される場合には、前走車両ｍ１は、車線Ｌ２に車線変更して走行するか、右分岐路の車線Ｌ３を走行することが推定される。そのため、仮に前走車両ｍ１の追従が継続された場合には、自車両Ｍの目的地或いは乗員が走行したい車線から逸れてしまう可能性がある。そこで、追従運転制御部１４２は、前走車両ｍ１が道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動していると判定された場合に、前走車両ｍ１を追従対象から除外し、前走車両ｍ１以外の他車両に追従対象を変更する。

図５は、自車両Ｍが追従対象の車両を前走車両から他車両ｍ２に変更することについて説明するための図である。図５の例では、前走車両ｍ１が道路幅方向に関して右側に第１の所定距離以上移動した後の状態を示すものである。この場合、追従運転制御部１４２は、車線Ｌ１を走行し、且つ、前走車両ｍ１よりも更に先に存在する他車両ｍ２に追従するための目標軌道Ｋ１を生成する。なお、目標軌道Ｋ１を生成する場合、追従運転制御部１４２は、認識部１３０により認識された自車両Ｍと他車両ｍ２との相対距離Ｄ４が第２の第２の所定距離以上か否かを判定する。そして、追従運転制御部１４２は、自車両Ｍと他車両ｍ２との相対距離が第２の所定距離以上であると判定された場合に、他車両ｍ２の位置および速度Ｖｍ２に基づいて、第２の所定距離未満になるまで自車両Ｍを加速させる。なお、自車両Ｍを加速する場合には、滑らかな加速が行われるような加速制御が実行される。また、他車両ｍ２に対する追従走行が開始された後、他車両ｍ２が前走車両として扱われる。

また、追従運転制御部１４２は、前走車両移動判定部１３２により前走車両ｍ１が第２の所定距離以上移動していないと判定された場合に、前走車両ｍ１の追従を継続する。

［仮想区画線設定部の機能］
仮想区画線設定部１４４は、追従対象の車両が存在しない場合であって、且つ、認識部１３０により区画線の少なくとも一部が認識できなくなった場合に、今まで認識されていた区画線を用いて仮想区画線を設定する。図６は、仮想区画線設定部１４４の処理の一例を説明するための図である。

仮想区画線設定部１４４は、認識部１３０により認識されていた区画線ＬＲ１の少なくとも一部が認識できなくなる場合に、認識できる区画線ＬＲ１の端点Ｐ１，Ｐ２を認識する。端点Ｐ１は、例えば、認識部１３０により認識できなくなる直前の区画線ＬＲ１の終端部分である。また、端点Ｐ２は、認識部１３０により認識できなくなった区画線ＬＲ１が再び認識された場合の区画線ＬＲ１の始端部分である。

仮想区画線設定部１４４は、認識された端部Ｐ１と端部Ｐ２とを、直線または曲線で連結される仮想区画線ＬＶを設定する。例えば、仮想区画線設定部１４４は、自車両Ｍが走行する車線Ｌ１の区画線のうち、一方の区画線（例えば、区画線ＬＬ１）が認識できている場合には、端部Ｐ１から端部Ｐ２までの道路区間Ａ１に対応する区画線ＬＬ１の形状に基づいて端点Ｐ１およびＰ２との間を連結する。例えば、端部Ｐ１から端部Ｐ２までの道路区間に対応する区画線ＬＬ１の形状が直線である場合には、仮想区画線設定部１４４は、端点Ｐ１からＰ２までの間を直線で連結する。また、端部Ｐ１から端部Ｐ２までの道路区間に対応する区画線ＬＬ１の形状が曲線である場合には、仮想区画線設定部１４４は、端点Ｐ１から端点Ｐ２までの間を区画線ＬＬ１の曲線に対応する曲線で連結する。

また、端点Ｐ１または端点Ｐ２のうち一方が認識できない場合、仮想区画線設定部１４４は、認識している端点までの区画線の形状に基づいて、端点から先に区画線を延出させることで、仮想区画線ＬＶを設定してもよい。例えば、自車両Ｍが走行する車線の左右の区画線が認識できなくなった場合には、仮想区画線設定部１４４は、それぞれの区画線で認識している端点までの区画線の形状に基づいて、端点から先に区画線を延出させて両側の仮想区画線ＬＶを設定する。

また、仮想区画線設定部１４４は、区画線ＬＬ１とＬＲ１との間の道路幅と、区画線ＬＬ１と仮想区画線ＬＶとの間の道路幅とが一定になるように、仮想区画線ＬＶを設定してもよい。

行動計画生成部１４０は、前走車両が存在せず、且つ、区画線ＬＲ１が認識できなくなった場合に、仮想区画線設定部１４４により設定された仮想区画線ＬＶに基づいて特定される領域（図６の例では、区画線ＬＬ１と仮想区画線ＬＶとで区画された領域）からなる仮想レーンを走行するように目標軌道Ｋ２を生成する。

また、行動計画生成部１４０は、追従対象の車両が存在しない場合であって、且つ、認識部１３０により区画線の少なくとも一部が認識できなくなった場合に、認識部１３０により認識される路肩に基づいて自車両Ｍをさせる目標軌道を生成してもよい。

［処理フロー］
図７は、第１の実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、所定の周期或いは所定のタイミングで繰り返し実行されてよい。また、本フローチャートの処理は、自車両Ｍが行動計画生成部１４０により生成された目標軌道に基づいて、自動運転が実行されているものとする。

図７の例において、認識部１３０は、自車両Ｍが走行する区画線の少なくとも一部が認識できなくなったか否かを判定する（ステップＳ１００）。区画線の少なくとも一部が認識できなくなった場合、追従運転制御部１４２は、自車両Ｍが前走車両に追従しているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。前走車両に追従している場合、前走車両の道路幅方向に関する移動距離が所定距離以上か否かを判定する（ステップＳ１０４）。移動距離が所定距離以上である場合、追従運転制御部１４２は、前走車両の更に前方に他車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０６）。前走車両の更に前方に他車両が存在する場合、追従運転制御部１４２は、前走車両の更に前方に他車両に追従する追従運転制御を実行する（ステップＳ１０８）。

また、ステップＳ１０６の処理において、前走車両の更に前方に他車両が存在しない場合、仮想区画線設定部１４４は、区画線が認識できなくなった道路区間に仮想区画線を設定する（ステップＳ１１０）。次に、行動計画生成部１４０は、設定した仮想区画線に基づいて目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させる（ステップＳ１１２）。

また、ステップＳ１０４の処理において、前走車両の道路幅方向に関する移動距離が所定距離以上でない場合、追従運転制御部１４２は、自車両Ｍを前走車両に追従して走行させる（ステップＳ１１４）。また、ステップＳ１０２の処理において、自車両Ｍが前走車両に追従していない場合、仮想区画線設定部１４４は、仮想区画線を設定する（ステップＳ１１０）。また、行動計画生成部１４０は、設定した仮想区画線に基づいて目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させる（ステップＳ１１２）。また、ステップＳ１００の処理において、区画線が認識できる場合、行動計画生成部１４０は、区画線で区画された車線を走行する目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させる（ステップＳ１１６）。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。

上述した第１の実施形態によれば、自動運転制御装置１００において、自車両Ｍの周辺に存在する他車両を認識するとともに、車線を区画する区画線を認識する認識部１３０と、認識部１３０により区画線の少なくとも一部が認識されなくなった場合、認識部１３０により認識された他車両のうち自車両Ｍの前方に存在する前走車両に、自車両Ｍを追従させる追従制御を実行する追従運転制御部１４２と、追従運転制御部１４２による追従制御時に追従対象とされた前走車両が、道路幅方向に関して所定距離以上移動したか否かを判定する前走車両移動判定部１３２とを備え、更に、追従運転制御部１４２は、前走車両移動判定部１３２により、前走車両が道路幅方向に関して所定距離以上移動したと判定された場合、追従対象の車両を、前走車両から他車両に変更することにより、前走車両が追従対象から除外された場合でも、自動運転による運転支援を継続することができる。

また、上述した第１の実施形態によれば、例えば、道路に描画された区画線が認識できずに、自車両Ｍが前走車両に追従している場合であって、前走車両が分岐する方向に走行または右側車線に変更した場合に、自車両Ｍの追従する対象を、より適切に変更することができる。また、追従対象の車両が存在しない場合であっても自動運転等の運転支援を継続させることができる。

＜第２の実施形態＞
次に、図８を参照し、上述した自動運転制御装置１００の第１制御部１２０と同様の機能が、運転支援機能を備える車両に利用された例について説明する。運転支援機能とは、例えば、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control system）、ＬＫＡＳ（Lane Keeping Assist system）、ＡＬＣ（Auto Lane Change system）等の機能である。運転支援機能は、例えば、乗員による操舵操作または加減速操作のうち少なくとも一部の操作を要する。以下では、第１制御部１２０の各構成と同様の構成については、その説明を省略する。

図８は、第２の実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１Ａの構成図である。車両システム１Ａは、例えば、第１の実施形態の車両システム１が備える構成の一部に代えて、運転支援制御ユニット（車両制御装置の他の一例）３００を備える。運転支援制御ユニット３００は、例えば、認識部１３０と、運転支援部１４１と、運転支援制御部３１０とを備える。運転支援部１４１は、例えば、追従運転制御部１４２Ａと、仮想区画線設定部１４４とを備える。また、追従運転制御部１４２Ａと、運転支援制御部３１０とを合わせたものが「運転制御部」の一例である。なお、図８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。

運転支援制御部３１０は、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、またはステアリング装置２２０の少なくとも一部を制御する。また、運転支援制御部３１０は、例えば、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control system）ＬＫＡＳ（Lane Keeping Assist system）、ＡＬＣ（Auto Lane Change system）等の機能を備える。

追従運転制御部１４２Ａは、認識部１３０に認識された他車両のうち、自車両Ｍが存在する自車線において自車両Ｍの前走車両が存在する場合に、運転支援制御部３１０に前走車両ｍ１を追従対象にしたＡＣＣ機能を実行させる。

また、前走車両移動判定部１３２は、追従運転制御部１４２Ａによる追従制御時に追従対象とされた前走車両が、道路幅方向に関して所定距離以上移動したか否かを判定する。追従運転制御部１４２Ａは、所定距離以上移動していると判定された場合に、追従対象の車両を、前走車両ｍ１から他車両に変更する。例えば、前走車両ｍ１よりも更に先に他車両ｍ２が存在する場合、追従運転制御部１４２Ａは、運転支援制御部３１０に他車両ｍ２を追従対象にしたＡＣＣ機能を実行させる。

また、運転支援制御部３１０は、認識部１３０により区画線が認識されなかった場合であって、且つ、追従対象の車両が存在しなかった場合に、仮想区画線設定部１４４により設定された仮想区画線に基づいて、ＬＫＡＳ機能やＡＬＣ機能による運転支援を実行する。

以上説明した第２実施形態の車両制御装置によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

［ハードウェア構成］
上述した第１の実施形態の自動運転制御装置１００および第２の実施形態の運転支援制御ユニット３００は、例えば、図９に示すようなハードウェアの構成により実現される。図９は、自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

自動運転制御装置１００は、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ＲＡＭ１００−３、ＲＯＭ１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の二次記憶装置１００−５、およびドライブ装置１００−６が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。ドライブ装置１００−６には、光ディスク等の可搬型記憶媒体が装着される。二次記憶装置１００−５に格納されたプログラム１００−５ａがＤＭＡコントローラ（不図示）等によってＲＡＭ１００−３に展開され、ＣＰＵ１００−２によって実行されることで、第１制御部１２０、および第２制御部１６０が実現される。また、ＣＰＵ１００−２が参照するプログラムは、ドライブ装置１００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークＮＷを介して他の装置からダウンロードされてもよい。また、図９に示すハードウェア構成は、運転支援制御ユニット３００のハードウェア構成にも適用できる。

上記実施形態は、以下のように表現することができる。
情報を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に格納されたプログラムを実行する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は、前記プログラムを実行することにより、
自車両の周辺に存在する他車両を認識し
車線を区画する区画線を認識し、
認識された前記区画線の少なくとも一部が認識されなくなった場合、認識された他車両のうち前記自車両の前方に存在する前走車両に、前記自車両を追従させる追従制御を実行し、
追従制御時に追従対象とされた前記前走車両が、道路幅方向に関して所定距離以上移動したか否かを判定し、
前記前走車両が道路幅方向に関して所定距離以上移動したと判定された場合、前記追従対象の車両を、前記前走車両から他車両に変更する、
ように構成されている、
車両制御装置。

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。

１、１Ａ…車両システム、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、３０…ＨＭＩ、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、６０…ＭＰＵ、８０…運転操作子、１００…自動運転制御装置、１２０…第１制御部、１３０…認識部、１３２…前走車両移動判定部、１４０…行動計画生成部、１４１…運転支援部、１４２、１４２Ａ…追従運転制御部、１４４…仮想区画線設定部、１６０…第２制御部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置、３００…運転支援制御ユニット、３１０…運転支援制御部、Ｍ…自車両

Claims (6)

1. 自車両の周辺に存在する他車両を認識する第１認識部と、
   車線を区画する区画線を認識する第２認識部と、
   前記第２認識部により前記区画線の少なくとも一部が認識されなくなった場合、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記自車両の前方に存在する前走車両に、前記自車両を追従させる追従制御を実行する運転制御部と、
   前記運転制御部による追従制御時に追従対象とされた前記前走車両が、道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したか否かを判定する判定部と、を備え、
   前記運転制御部は、前記判定部により、前記前走車両が道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したと判定された場合、前記追従対象の車両を、前記前走車両から他車両に変更する、
   車両制御装置。
2. 前記第２認識部により前記区画線が認識されない場合、仮想区画線を設定する設定部を更に備え、
   前記運転制御部は、前記追従対象の車両を変更する際に、前記第１認識部により前記前走車両以外の他車両が認識されていない場合、前記自車両に、前記設定部により設定された仮想区画線に基づいて特定される領域を走行させる、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記判定部は、前記自車両が走行する車線において前記前走車両の更に前方に存在する他車両と、前記前走車両との道路幅方向に関する位置を比較して、比較対象の位置の偏差が所定値以上である場合、前記前走車両が道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したと判定する、
   請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記運転制御部は、前記追従対象の車両として前記前走車両から変更した他車両と、前記自車両との相対距離が第２の所定距離以上である場合、前記相対距離が第２の所定距離未満となるまで前記自車両を加速させる、
   請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
5. 第１認識部が、自車両の周辺に存在する他車両を認識し、
   第２認識部が、車線を区画する区画線を認識し、
   運転制御部が、前記第２認識部により前記区画線の少なくとも一部が認識されなくなった場合、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記自車両の前方に存在する前走車両に、前記自車両を追従させる追従制御を実行し、
   判定部が、前記運転制御部による追従制御時に追従対象とされた前記前走車両が、道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したか否かを判定し、
   前記運転制御部が、前記判定部により、前記前走車両が道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したと判定された場合、前記追従対象の車両を、前記前走車両から他車両に変更する、
   車両制御方法。
6. コンピュータに、
   自車両の周辺に存在する他車両を認識させ、
   車線を区画する区画線を認識させ、
   認識された前記区画線の少なくとも一部が認識されなくなった場合、認識された他車両のうち前記自車両の前方に存在する前走車両に、前記自車両を追従させる追従制御を実行させ、
   追従制御時に追従対象とされた前記前走車両が、道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したか否かを判定させ、
   前記前走車両が道路幅方向に関して第１の所定距離以上移動したと判定された場合、前記追従対象の車両を、前記前走車両から他車両に変更させる、
   プログラム。

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