JP2019137185A - 車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車両を交通状況に合わせて適切に制御する。【解決手段】車両制御システム（１００）は、車両の周辺状況を認識する認識部（１２０、１３０）と、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御する運転制御部（１２０、１４０）と、を備え、前記運転制御部は、前記認識部により、前記車両の進行方向に存在する障害物と、前記障害物付近に存在する交通参加者とがそれぞれ認識され、前記車両に前記障害物を回避させる場合、前記交通参加者の進行方向に基づいて、前記車両を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムに関する。

近年、車両を自動的に制御することについて研究が進められている（例えば特許文献１、２参照）。

特開２０１６−１４３１３７号公報 特許第５８６５９８１号公報

しなしながら、従来の技術では、障害物や交通参加者が同時に存在するときの制御について、十分に考慮されていなかった。このため、車両を交通状況に合わせて適切に制御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、車両を交通状況に合わせて適切に制御することができる車両制御システム、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）：車両の周辺状況を認識する認識部と、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御する運転制御部と、を備え、前記運転制御部は、前記認識部により、前記車両の進行方向に存在する障害物と、前記障害物付近に存在する交通参加者とがそれぞれ認識され、前記車両に前記障害物を回避させる場合、前記交通参加者の進行方向に基づいて、前記車両を制御する車両制御システムである。

（２）：（１）において、前記運転制御部は、前記障害物付近に存在する交通参加者のうち、すべての交通参加者の進行方向が前記車両の進行方向に沿った基準方向と合致する場合、前記障害物を回避するように前記車両を制御するものである。

（３）：（２）において、前記運転制御部は、前記車両に前記障害物を回避させる際に、前記車両に前記交通参加者を追従させるものである。

（４）：（１）または（２）において、前記運転制御部は、前記認識部により、前記障害物付近に存在する交通参加者のうち、一以上の交通参加者の進行方向が前記車両の進行方向に沿った基準方向と合致しない場合、前記障害物の手前で停止するように前記車両を制御するものである。

（５）：（２）から（４）のいずれかにおいて、前記基準方向は、道路の延在方向のうち前記車両の進行方向と鋭角関係にある方向であるものである。

（６）：（１）から（４）のいずれかにおいて、前記障害物付近に存在する交通参加者は、歩行者であるものである。

（７）：（１）から（６）のいずれかにおいて、前記障害物付近に存在する交通参加者は、前記障害物から第１の所定距離以内に存在する交通参加者であるものである。

（８）：（１）から（７）のいずれかにおいて、前記障害物付近に存在する交通参加者は、前記車両と前記障害物との距離が第２の所定距離以内である場合に、前記障害物から前記第２の距離よりも短い第１の所定距離以内に存在する交通参加者であるものである。

（９）：（１）から（８）のいずれかにおいて、前記障害物付近に存在する交通参加者は、道路のいずれかの側に偏した第１目標軌道を走行する前記車両が、前記障害物を回避するために第１目標軌道よりも道路の中央側に寄った第２目標軌道を走行し、前記車両が前記障害物を回避した後に前記第２目標軌道から前記第１目標軌道に戻るまでの所要時間を仮定した場合において、前記所要時間の間に、前記障害物を中心とした所定範囲内に存在する交通参加者であるものである。

（１０）：（１）から（９）のいずれかにおいて、前記障害物は、前記車両が走行する場合に前記車両の目標軌道に影響を与える物体であるものである。

（１１）：（１）から（１０）のいずれかにおいて、前記運転制御部は、前記障害物との距離が第３の所定距離以内に到達した場合に、前記交通参加者の進行方向に基づいて、前記車両を制御する処理を開始するものである。

（１２）：（１）から（１１）のいずれかにおいて、前記運転制御部は、道路幅が所定幅未満の道路を通行する場合に、前記交通参加者の進行方向に基づいて、前記車両を制御するものである。

（１３）：コンピュータが、車両の周辺状況を認識し、前記認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御し、前記周辺状況の認識により、前記車両の進行方向に存在する障害物と、前記障害物付近に存在する交通参加者とがそれぞれ認識され、前記車両に前記障害物を回避させる場合、前記交通参加者の進行方向に基づいて、前記車両を制御する車両制御方法である。

（１４）：コンピュータに、車両の周辺状況を認識させ、前記認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御させ、前記周辺状況の認識により、前記車両の進行方向に存在する障害物と、前記障害物付近に存在する交通参加者とがそれぞれ認識され、前記車両に前記障害物を回避させる場合、前記交通参加者の進行方向に基づいて、前記車両を制御させるプログラムである。

（１）、（６）、（１０）、（１２）〜（１４）によれば、車両を交通状況に合わせて適切に制御することができる。

（２）〜（５）によれば、対向車両、障害物、および交通参加者が存在する場合であっても、他の交通を妨げずに円滑に障害物を通過することができる。

（７）〜（９）によれば、更に、車両の走行に影響を及ぼす交通参加者を処理の対象とする交通参加者として適切に選択することができる。この結果、無用な処理を抑制し、処理負荷を軽減させることができる。

（１１）によれば、更に、障害物が認識された場合であっても、障害物を回避する動作に移行するまでに所定の時間が存在するときには、処理が開始されないため、無用な処理を抑制し、処理負荷を軽減させることができる。

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。 交通参加者の進行方向に基づく処理（その１）について説明するための図である。 自車両Ｍの進行方向に沿った基準方向について説明するための図である。 基準方向ＤＳと、歩行者の進行方向ＤＰとの合致が判定される処理について説明するための図である。 交通参加者の進行方向に基づく処理（その２−１）について説明するための図である。 交通参加者の進行方向に基づく処理（その２−２）について説明するための図である。 交通参加者の進行方向に基づく処理（その２−３）について説明するための図である。 障害物ＯＢ付近に存在する歩行者（その１）について説明するための図である。 障害物ＯＢ付近に存在する歩行者（その２）について説明するための図である。 所要時間における歩行者の位置を示す図である。 自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 その他の例１について説明するための図である。 その他の例２について説明するための図である。 実施形態の自動運転制御装置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。なお、以下では、左側通行の法規が適用される場合について説明するが、右側通行の法規が適用される場合、左右を逆に読み替えればよい。

［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。

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）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。

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。

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。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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のうち一部または全部に出力される。

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、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで自動運転制御装置１００ＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。

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。行動計画生成部１４０と第２制御部１６０とを合わせたものは、「運転制御部」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。

認識部１３０は、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、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、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。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［交通参加者の進行方向に基づく処理（その１）］
図３は、交通参加者の進行方向に基づく処理（その１）について説明するための図である。自動運転制御装置１００は、所定の変換テーブルを参照して、画像平面上の自車両Ｍや物体の位置を実平面上の位置に変換して、以下の処理を行う。この場合、自動運転制御装置１００は、自車両Ｍや物体の位置を、図３〜図１１、図１３、図１４に示すように自車両Ｍを上空から見た位置に変換して処理を行ってもよい。

行動計画生成部１４０は、認識部１３０により、自車両Ｍの進行方向に存在する障害物ＯＢと、自車両Ｍと対向する方向に進行する対向車両ｍと、障害物ＯＢ付近に存在する交通参加者（歩行者Ｐ１およびＰ２）とがそれぞれ認識され、自車両Ｍに障害物ＯＢを回避させる場合、交通参加者の進行方向に基づいて、自車両Ｍを制御する。

行動計画生成部１４０は、例えば、交通参加者の進行方向を重視して、自車両Ｍを制御する。重視するとは、それを基準とした判定を先に行うこと、それを基準とした判定のみ行うこと、平行して処理を行う中で大きい重みを付与することなどを意味する。例えば、まず、行動計画生成部１４０は、交通参加者の進行方向に基づいて、自車両Ｍの挙動に関する第１方針を決定し、次に交通参加者の進行方向以外の要因に基づいて、第１方針を修正する。例えば、歩行者Ｐ１およびＰ２に追従して障害物ＯＢを通過する第１方針を策定したが、対向車両ｍが障害物ＯＢの手前まで進行してきた場合、第１方針を修正する。修正された第１方針は、例えば、歩行者Ｐ１およびＰ２が障害物ＯＢを通過し、且つ対向車両ｍが障害物ＯＢを通過した後に、自車両Ｍが障害物ＯＢを通過する方針である。

図示する例は、自車両Ｍが特定道路を走行している場面である。特定道路とは、例えば、自車両Ｍが、所定の余裕幅を持って対向車両（または自転車やその他の移動体）とすれ違うことが可能な道路である。より具体的には、特定道路とは、障害物ＯＢを通過する場合、自車両Ｍまたは対向車ｍの一方が、他の車両が障害物ＯＢを通過するまで、障害物ＯＢより手前で待機する必要がある道幅（所定幅）の道路である。すなわち、行動計画生成部１４０は、道路幅が所定幅未満の道路を通行する場合に、交通参加者の進行方向に基づいて、車両を制御する。

「障害物」は、道路のいずれかの側（例えば左側）に偏した第１基準ラインＳＬ１（第１目標軌道）に基づいて自車両Ｍが走行した場合に自車両Ｍの走行を阻害する物体や、自車両Ｍの目標軌道に影響を与える物体である。より具体的には、「障害物」とは、図示するように停車中の車両であってもよいし、車両が回避して走行する必要がある物体（例えば、置かれている自転車や電柱、看板等）や道路の状態（道路の凹凸や、工事が行われている状態）であってもよい。

「対向車両」とは、自車両Ｍが障害物ＯＢ付近を走行するときに自車両Ｍに対して影響を及ぼす車両である。「対向車両」は、例えば、障害物ＯＢに対して、自車両Ｍの進行方向側に存在する車両であって、障害物ＯＢから所定距離以内に存在する車両である。所定距離とは、対向車両ｍの速度に基づいて設定される距離であり、例えば、対向車両ｍの速度が大きいほど、長く設定される。

「第１基準ラインＳＬ１（または後述する「第２基準ラインＳＬ２（第２目標軌道）」）」は、行動計画生成部１４０により生成される自車両Ｍが走行する際の目標軌道である。自車両Ｍは、自車両Ｍの基準位置（例えば、自車両Ｍの横方向の中心）が目標軌道上を走行するように制御される。

「第１基準ラインＳＬ１」は、例えば、道路の幅員の中央から左側に設定される。第１基準ラインＳＬ１は、例えば、特定道路において、障害物ＯＢが存在しない状態で自車両Ｍと対向車両ｍとがすれ違うと仮定した際に自車両Ｍが走行する目標軌道である。

「交通参加者」とは、自車両Ｍまたは障害物ＯＢの周辺において道路に存在している歩行者や、自転車、物体（例えば移動体）である。また、交通参加者に、車両を含めてもよい。以下の説明では、交通参加者は、歩行者であるものとして説明する。障害物ＯＢ付近に存在する交通参加者の具体例については、後述する（図９参照）。

「交通参加者の進行方向」とは、歩行者Ｐ１およびＰ２が移動している方向である。認識部１３０は、単位時間ごとの歩行者の位置を参照して、歩行者が移動している方向を導出する。そして、認識部１３０は、歩行者が移動している方向を、その歩行者の進行方向として認識する。

行動計画生成部１４０は、障害物ＯＢ付近に存在する交通参加者（歩行者Ｐ１およびＰ２）のうち、図示するように、すべての交通参加者の進行方向が自車両Ｍの進行方向に沿った基準方向（詳細は後述する、図中、ＤＳ）と合致する場合、障害物ＯＢを回避するように車両を制御する。そして、行動計画生成部１４０は、障害物ＯＢを回避する際に歩行者Ｐ１またはＰ２に追従して、障害物ＯＢを通過した後、第１基準ラインに基づいて自車両Ｍを制御する。

図４は、自車両Ｍの進行方向に沿った基準方向について説明するための図である。図４の例では、障害物ＯＢ、歩行者Ｐ１、Ｐ２、および対向車両ｍを省略している。「自車両Ｍの進行方向に沿った基準方向」とは、道路の延在方向のうち自車両Ｍの進行方向と鋭角関係にある方向（図中、ＤＳ）である。

まず、認識部１３０が、道路が延在する道路の延在方向ＤＲ（ＤＲ１、ＤＲ２）、および自車両Ｍの進行方向ＤＭを導出する。道路の延在方向ＤＲとは、道路が延びる方向であり、例えば、道路の幅員の中央（または道路区画線の中央など）の位置を連ねた線が延在する方向として導出される。認識部１３０は、道路の延在方向ＤＲに沿う二つの方向のうち、自車両Ｍの進行方向ＤＭと鋭角関係にある方向（ＤＲ１）を、基準方向ＤＳとして導出する。認識部１３０は、自車両Ｍの進行方向を「自車両Ｍの進行方向に沿った基準方向」としてもよい。

図５は、基準方向ＤＳと、歩行者の進行方向ＤＰとの合致が判定される処理について説明するための図である。例えば、基準方向ＤＳを中心に角度θの範囲内に歩行者の進行方向ＤＰが収まっている場合、認識部１３０は、歩行者の進行方向と基準方向（自車両Ｍの進行方向に沿った基準方向）とが合致すると判定する。行動計画生成部１４０は、すべての交通参加者の進行方向と自車両Ｍの進行方向に沿った基準方向とが合致する場合、障害物ＯＢを回避するように自車両Ｍを制御する。具体的には、行動計画生成部１４０は、障害物ＯＢを回避する際に歩行者Ｐ１およびＰ２に追従して、障害物ＯＢを通過する。

上述したように、行動計画生成部１４０は、交通参加者の進行方向に基づいて、自車両Ｍを制御することにより、車両を交通状況に合わせて適切に制御することができる。例えば、障害物ＯＢ付近に歩行者が存在するときに、適切に自車両Ｍを制御することができる。更に、対向車両ｍが存在するときでもあっても、歩行者および対向車両ｍが障害物ＯＢを回避して円滑に通過することができるように自車両Ｍを制御することができる。

［交通参加者の進行方向に基づく処理（その２）］
図６は、交通参加者の進行方向に基づく処理（その２−１）について説明するための図である。図６は、すべての歩行者Ｐ３およびＰ４の進行方向と基準方向とが合致しないと判定される場面である。行動計画生成部１４０は、図示するように、歩行者Ｐ３およびＰ４の進行方向が自車両Ｍの進行方向に沿った基準方向と合致しない場合、障害物ＯＢの手前で停止するように自車両Ｍを制御する。「手前」とは、例えば、自車両Ｍが一時停止をした上で障害物ＯＢを避けて通行する場合に、一時停止後に後退動作を伴わずに障害物ＯＢを回避可能な位置である。この位置は、例えば、後退動作を伴わずに障害物ＯＢを回避可能な位置であって、障害物ＯＢと自車両Ｍとの距離が最短となる位置に余裕距離を加味した位置や、障害物ＯＢから数メートルから数十メートル手前の位置である。また、上記の手前の位置は、手動運転において運転者が障害物ＯＢの手前で停止すると想定される位置であって、予め実験的または統計的に求められた位置であってもよい。

そして、歩行者Ｐ３およびＰ４が障害物ＯＢを通過した後、対向車両ｍが障害物ＯＢを通過しようと進行してきた場合、自車両Ｍは、対向車両ｍが障害物ＯＢを通過した後、障害物ＯＢを通過する。

図７は、交通参加者の進行方向に基づく処理（その２−２）について説明するための図である。図７は、一人の歩行者Ｐ５の進行方向と基準方向とが合致しないと判定される場面である。行動計画生成部１４０は、図示するように、歩行者Ｐ５の進行方向が自車両Ｍの進行方向に沿った基準方向と合致しない場合、障害物ＯＢの手前で停止するように自車両Ｍを制御する。そして、歩行者Ｐ５およびＰ６が障害物ＯＢを通過した後、対向車両ｍが障害物ＯＢを通過しようと進行してきた場合、自車両Ｍは、対向車両ｍが障害物ＯＢを通過した後、障害物ＯＢを通過する。

図８は、交通参加者の進行方向に基づく処理（その２−３）について説明するための図である。図８は、歩行者Ｐ８は基準方向ＤＳに進んでいるが、歩行者Ｐ７は道路を横断している場面である。この場合、歩行者Ｐ８の進行方向と基準方向ＤＳとは合致しているものの、歩行者Ｐ７の進行方向と基準方向とが合致しないと判定されたものとする。行動計画生成部１４０は、図示するように、歩行者Ｐ７の進行方向が自車両Ｍの進行方向に沿った基準方向と合致しない場合、障害物ＯＢの手前で停止するように自車両Ｍを制御する。そして、歩行者Ｐ７が横断および障害物ＯＢを通過し、且つ歩行者Ｐ８が障害物ＯＢを通過した後、対向車両ｍが障害物ＯＢを通過しようと進行してきた場合、自車両Ｍは、対向車両ｍが障害物ＯＢを通過した後、障害物ＯＢを通過する。

上述したように、行動計画生成部１４０は、障害物ＯＢ付近に存在する交通参加者のうち、一以上の歩行者の進行方向が自車両Ｍの進行方向に沿った基準方向と合致しない場合、障害物ＯＢの手前で停止するように車両を制御する。このように、自車両Ｍ側に向かってくる歩行者が存在する場合、自車両Ｍは、障害物ＯＢの手前で停止するため、交通の流れを妨げることを抑制することができる。この結果、車両を交通状況に合わせて適切に制御することができる。

［障害物付近に存在する交通参加者（その１）］
図９は、障害物ＯＢ付近に存在する歩行者（その１）について説明するための図である。「障害物ＯＢ付近に存在する」とは、障害物ＯＢから第１の所定距離Ｌ１またはＬ１＃以内に存在することである。より具体的には、障害物ＯＢ付近に存在する歩行者は、自車両Ｍと障害物ＯＢとの距離が第２の所定距離Ｌ２以内である場合に、障害物ＯＢから第１の所定距離Ｌ１またはＬ１＃以内に存在する歩行者（例えば、歩行者Ｐ９）である。第２の所定距離Ｌ２は、第１の所定距離Ｌ１またはＬ１＃よりも長い距離である。

第１の所定距離Ｌ１は、障害物ＯＢから手前側（自車両Ｍ側）の範囲を規定する距離である。第１の所定距離Ｌ１＃は、障害物ＯＢから奥側（自車両Ｍの進行方向側）の範囲を規定する距離である。第１の所定距離Ｌ１と第１の所定距離Ｌ１＃とは、同一の距離であってもよいし、異なる距離であってもよい。例えば、第１の所定距離Ｌ１＃は、第１の所定距離Ｌ１よりも短い距離に設定されてもよい。

［障害物付近に存在する交通参加者（その２）］
図１０は、障害物ＯＢ付近に存在する歩行者（その２）について説明するための図である。図１０の例では、歩行者を省略して表している。交通参加者は、所要時間の間に、障害物ＯＢ付近に存在する交通参加者である。所定時間とは、道路のいずれかの側に偏した第１基準ラインを走行する自車両Ｍが、第２基準ラインＳＬ２を走行し、自車両Ｍが障害物ＯＢを回避した後に第２基準ラインＳＬ２から第１基準ラインＳＬ１に戻る挙動を予測した場合に、上記挙動が完了するのに要する時間である。「第２基準ラインＳＬ２」は、障害物ＯＢを回避するために第１基準ラインＳＬ１よりも道路の中央側に寄ったラインである。「第２基準ラインＳＬ２」は、第１基準ラインＳＬ１と、自車両Ｍが障害物ＯＢに接触しないように走行する場合の目標軌道である。

行動計画生成部１４０は、例えば、周辺の交通状況（例えば対向車両ｍの位置や速度等）に基づいて、時刻ｔ＋１で自車両Ｍが第１基準ラインＳＬ１を走行し、時刻ｔ＋２で障害物ＯＢを回避するために第２基準ラインＳＬ２に基づいて自車両Ｍを走行させると仮定する。更に、行動計画生成部１４０は、障害物ＯＢを通過した後、時刻ｔ＋３で第２基準ラインに代えて、第１基準ラインＳＬ１に基づいて自車両Ｍを走行させると仮定する。

このように行動計画生成部１４０は、自車両Ｍが障害物ＯＢを通過する際の計画を生成し、障害物ＯＢを通過するまでの所要時間（時刻ｔ＋１〜ｔ＋３）を導出する。

認識部１３０は、障害物ＯＢの周辺の歩行者の位置と、歩行者の位置履歴に基づいて導出された歩行速度とに基づいて、所要時間において、障害物ＯＢを中心とした所定範囲以内に歩行者が存在すか否かを判定する。例えば、図１１に示すように、所要時間において、障害物ＯＢから第１の所定距離Ｌ１またはＬ１＃の範囲内に歩行者が存在すると判定された場合、行動計画生成部１４０は、例えば、障害物ＯＢの手前で停止するように自車両Ｍを制御する。

図１１は、所要時間における歩行者の位置を示す図である。歩行者Ｐ１０は、時刻ｔ＋１および時刻ｔ＋２（所要時間の間）において、障害物ＯＢから第１の所定距離Ｌ１＃の範囲内に存在しているため、障害物ＯＢ付近に存在する歩行者である。歩行者Ｐ１１は、時刻ｔ＋１〜時刻ｔ＋３（所要時間の間）において、障害物ＯＢから第１の所定距離Ｌ１およびＬ１＃の範囲内に存在していないため、障害物ＯＢ付近に存在しない歩行者である。

上述したように、自動運転制御装置１００は、自車両Ｍが走行する際に影響を及ぼす歩行者を適切に考慮することができる。この結果、自動運転制御装置１００は、処理負荷を軽減させつつ、車両を交通状況に合わせて適切に制御することができる。

［フローチャート］
図１２は、自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。例えば、本フローチャートの処理は、自車両Ｍと障害物ＯＢとの距離が所定の距離（第３の所定距離）以内に到達した場合に開始される。第３の所定距離は、第１の所定距離Ｌ１、Ｌ１＃、および第２の所定距離Ｌ２より長い距離である。

まず、行動計画生成部１４０は、認識部１３０により、自車両Ｍの進行方向に存在する障害物が認識されたか否かを判定する（ステップＳ１００）。障害物が認識された場合、行動計画生成部１４０は、認識部１３０により対向車両が認識されたか否かを判定する（ステップＳ１０２）対向車両が認識された場合、行動計画生成部１４０は、認識部１３０により障害物付近に存在する交通参加者が認識されたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１００で障害物が認識されない場合、ステップＳ１０２で対向車両が認識されない場合、またはステップＳ１０４で交通参加者が認識されない場合は、本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。

交通参加者が認識された場合、行動計画生成部１４０は、交通参加者が所定の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０６）。「所定の条件」とは、障害物ＯＢ付近に存在する、すべての歩行者の進行方向が自車両の進行方向に沿った基準方向に合致することである。

所定の条件を満たす場合、行動計画生成部１４０は、交通参加者に追従して、障害物を回避するように自車両Ｍを制御する（ステップＳ１０８）。所定の条件を満たさない場合、行動計画生成部１４０は、交通参加者および対向車両の通過を待ち、交通参加者および対向車両が障害物を通過した後、自車両Ｍが障害物を通過するように制御する（ステップＳ１１０）。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。

上述したように、行動計画生成部１４０は、障害物、対向車両および障害物付近に存在する交通参加者が認識され、自車両Ｍに障害物を回避させる場合、歩行者の進行方向に基づいて、自車両Ｍを制御することにより、車両を交通状況に合わせて適切に制御することができる。

［その他の例１］
図１３は、その他の例１について説明するための図である。他の例（例えば図３など）では、対向車両ｍが存在するものとして説明したが、本例では、対向車両ｍに代えて、停車車両ｍ（Ｐ）が存在するものとする。停車車両ｍ（Ｐ）は、障害物ＯＢに対して、自車両Ｍの進行方向側であって、自車両Ｍから観て右側に停車している車両である。停車車両ｍ（Ｐ）は、「対向車両」の他の一例である。このような場面においても、行動計画生成部１４０は、交通参加者の進行方向に基づいて、自車両Ｍを制御することにより、車両を交通状況に合わせて適切に制御することができる。

［その他の例２］
図１４は、その他の例２について説明するための図である。他の例（例えば図３など）では、障害物ＯＢは、道路の左側に存在するものとして説明したが、本例では、障害物ＯＢ＃が道路の右側に存在するものとする。このような場面においても、行動計画生成部１４０は、交通参加者の進行方向に基づいて、自車両Ｍを制御する。

この場面において、一以上の歩行者の進行方向が自車両Ｍの進行方向に沿った基準方向に合致しない場合、障害物ＯＢ＃の手前で停止するように車両を制御し、すべての歩行者が障害物ＯＢ＃を通過した後、障害物ＯＢ＃を通過する意思を示す対向車両等が存在しない場合、自車両Ｍは障害物ＯＢ＃を通過する。障害物ＯＢ＃を通過する意思を示す対向車両とは、障害物ＯＢに近づいてきた車両や、障害物ＯＢ＃を通過するような軌道で移動している車両等である。

上述したように、行動計画生成部１４０は、障害物ＯＢが存在する位置に関わらず、交通参加者の進行方向に基づいて、自車両Ｍを制御することにより、車両を交通状況に合わせて適切に制御することができる。

なお、上述した実施例では、対向車両が存在する場面における処理について説明したが、対向車両が存在しない場面であっても、交通参加者の進行方向に基づいて、自車両Ｍが制御されてもよい。

以上説明した実施形態によれば、自車両Ｍの周辺状況を認識する認識部１３０と、認識部１３０により認識された周辺状況に基づいて、少なくとも自車両Ｍの操舵を制御する行動計画生成部と、を備え、行動計画生成部１４０は、認識部１３０により、自車両Ｍの進行方向に存在する障害物、および障害物付近に存在する交通参加者が認識され、自車両Ｍに障害物を回避させる場合、交通参加者の進行方向に基づいて、自車両Ｍを制御することにより、車両を交通状況に合わせて適切に制御することができる。

［ハードウェア構成］
図１５は、実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、自動運転制御装置１００は、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１００−３、ブートプログラムなどを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置１００−５、ドライブ装置１００−６などが、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。通信コントローラ１００−１は、自動運転制御装置１００以外の構成要素との通信を行う。記憶装置１００−５には、ＣＰＵ１００−２が実行するプログラム１００−５ａが格納されている。このプログラムは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）などによってＲＡＭ１００−３に展開されて、ＣＰＵ１００−２によって実行される。これによって、認識部１３０、行動計画生成部１４０、および第２制御部１６０のうち一部または全部が実現される。

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は、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、
車両の周辺状況を認識し、
認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御し、
前記周辺状況の認識により、前記車両の進行方向に存在する障害物と、前記障害物付近に存在する交通参加者とが認識され、前記車両に前記障害物を回避させる場合、前記交通参加者の進行方向に基づいて、前記車両を制御する、
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。

１６ 物体認識装置
１００ 自動運転制御装置
１２０ 制御部
１３０ 認識部
１４０ 行動計画生成部
１６０ 制御部
１６２ 取得部
１６４ 速度制御部
１６６ 操舵制御部
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

Claims (14)

1. 車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御する運転制御部と、を備え、
   前記運転制御部は、前記認識部により、前記車両の進行方向に存在する障害物と、前記障害物付近に存在する交通参加者とがそれぞれ認識され、前記車両に前記障害物を回避させる場合、前記交通参加者の進行方向に基づいて、前記車両を制御する、
   車両制御システム。
2. 前記運転制御部は、前記障害物付近に存在する交通参加者のうち、すべての交通参加者の進行方向が前記車両の進行方向に沿った基準方向と合致する場合、前記障害物を回避するように前記車両を制御する、
   請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記運転制御部は、前記車両に前記障害物を回避させる際に、前記車両に前記交通参加者を追従させる、
   請求項２に記載の車両制御システム。
4. 前記運転制御部は、前記認識部により、前記障害物付近に存在する交通参加者のうち、一以上の交通参加者の進行方向が前記車両の進行方向に沿った基準方向と合致しない場合、前記障害物の手前で停止するように前記車両を制御する、
   請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
5. 前記基準方向は、道路の延在方向のうち前記車両の進行方向と鋭角関係にある方向である、
   請求項２から４のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
6. 前記障害物付近に存在する交通参加者は、歩行者である、
   請求項１から５のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
7. 前記障害物付近に存在する交通参加者は、前記障害物から第１の所定距離以内に存在する交通参加者である、
   請求項１から６のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
8. 前記障害物付近に存在する交通参加者は、前記車両と前記障害物との距離が第２の所定距離以内である場合に、前記障害物から前記第２の距離よりも短い第１の所定距離以内に存在する交通参加者である、
   請求項１から７のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
9. 前記障害物付近に存在する交通参加者は、道路のいずれかの側に偏した第１目標軌道を走行する前記車両が、前記障害物を回避するために第１目標軌道よりも道路の中央側に寄った第２目標軌道を走行し、前記車両が前記障害物を回避した後に前記第２目標軌道から前記第１目標軌道に戻るまでの所要時間を仮定した場合において、前記所要時間の間に、前記障害物を中心とした所定範囲内に存在する交通参加者である、
   請求項１から８のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
10. 前記障害物は、前記車両が走行する場合に前記車両の目標軌道に影響を与える物体である、
    請求項１から９のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
11. 前記運転制御部は、前記障害物との距離が第３の所定距離以内に到達した場合に、前記交通参加者の進行方向に基づいて、前記車両を制御する処理を開始する、
    請求項１から１０のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
12. 前記運転制御部は、道路幅が所定幅未満の道路を通行する場合に、前記交通参加者の進行方向に基づいて、前記車両を制御する、
    請求項１から１１のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
13. コンピュータが、
    車両の周辺状況を認識し、
    前記認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御し、
    前記周辺状況の認識により、前記車両の進行方向に存在する障害物と、前記障害物付近に存在する交通参加者とがそれぞれ認識され、前記車両に前記障害物を回避させる場合、前記交通参加者の進行方向に基づいて、前記車両を制御する、
    車両制御方法。
14. コンピュータに、
    車両の周辺状況を認識させ、
    前記認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御させ、
    前記周辺状況の認識により、前記車両の進行方向に存在する障害物と、前記障害物付近に存在する交通参加者とがそれぞれ認識され、前記車両に前記障害物を回避させる場合、前記交通参加者の進行方向に基づいて、前記車両を制御させる、
    プログラム。

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