JP2019167039A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より適切な自車両の目標軌道を生成し、生成した目標軌道を自動的に走行できる技術を提供する。【解決手段】車両制御装置２０は、物体軌道予測部２４と、複数の候補目標軌道のうちで物体軌道予測部２４で予測した周辺物体の将来の軌道に対応する候補目標軌道を、自車両が将来走行する目標軌道として特定する走行軌道特定部２６と、特定した目標軌道に従って自車両が走行するように、操舵アクチュエータ３４と制駆動アクチュエータ３２との少なくとも一方を制御する軌道追従制御部２８と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、車両制御装置の技術に関する。

従来、自車両の周辺に存在する周辺物体を検知し、検知された周辺物体の位置に基づいて、安全性を重視した安全性重視軌道と、予め設定された計画への追従性を重視した計画性重視軌道との２つの軌道を生成する技術が知られている（特許文献１）。従来の技術では、自車両が走行車線を変更することなく走行する場合や、自車両が車線変更する場合や、自車両が前走車両を追い越す場合などにおいて、自車両の進行方向と同じ進行方向の周辺物体を検知している。また従来の技術では、２つの軌道それぞれに対して評価値を算出して、算出した評価値をもとに２つの軌道のどちらかの軌道を選択している。そして、選択された軌道に基づいて自車両の走行が自動的に制御される。

特開２０１７−１６５１５８号公報

従来の技術では、自車両と周辺物体との進行方向とが異なる場合においては、自車両の走行制御を精度良く行うことができない恐れが生じ得る。例えば、自車両が交差点を右折または左折する場合において、周辺物体の通過を待っている場合などに過度に対向車に接近する場合が生じ得る。この場合、乗員に不安感を与える恐れがある。よって、自車両と周辺物体との進行方向とが異なる場合を含めて、より適切な自車両の目標軌道を生成し、生成した目標軌道を自動的に走行できる技術が望まれている。

本開示は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

本開示の一形態によれば、自車両（１０）が進入する交差点（ＣＰ）を含む前記交差点の周辺領域内を移動する周辺物体（５０）の存在を検出する周辺物体検出装置（１６）と通信可能に構成され、前記自車両が備える操舵アクチュエータ（３４）と制駆動アクチュエータ（３２）との少なくとも一方を制御する車両制御装置（２０）が提供される。この車両制御装置は、前記周辺物体検出装置から情報を取得し、取得した情報に基づき、前記周辺物体の将来の軌道を予測する物体軌道予測部（２４）と、前記周辺物体が取り得る複数の軌道パターンを特定し、特定した前記複数の軌道パターンに応じて前記自車両（１０）の複数の候補目標軌道を特定し、前記複数の候補目標軌道のうちで前記物体軌道予測部で予測した前記周辺物体の将来の軌道に対応する前記候補目標軌道を、前記自車両が将来走行する目標軌道として特定する走行軌道特定部（２６）と、特定した前記目標軌道に従って前記自車両が走行するように、前記操舵アクチュエータと前記制駆動アクチュエータとの少なくとも一方を制御する軌道追従制御部（２８）と、を備える。

上記形態の車両制御装置によれば、周辺物体において想定される複数の軌道パターンに応じた複数の候補目標軌道を特定すると共に、交差点の周辺領域を移動する周辺物体の将来の軌道を予測し、予測した軌道に対応する軌道パターンを用いて特定された候補目標軌道を目標軌道として特定している。これにより、自車両と周辺物体との進行方向とが異なる場合も含めて、より適切な自車両の目標軌道を特定できる。また、この形態によれば、複数の軌道パターンに応じた複数の候補目標軌道を生成し、予測した軌道に対応する軌道パターンを用いて特定された候補目標軌道を目標軌道として特定している。これにより、予測した周辺物体の軌道が変化した場合でも、目標軌道を迅速に生成できる。

本開示は、車両制御装置の他に種々の形態で実現することも可能である。例えば、本開示は、車両制御装置の制御方法、制御方法を実行させるためのプログラム、車両制御装置を搭載する車両等の形態で実現することができる。

実施形態としての車両制御装置を備える自車両を説明するための図。 地図データを概念的に示す図。 軌道の予測方法を説明するための第１の図。 軌道の予測方法を説明するための第２の図。 目標軌道について説明するための図。 目標軌道の生成方法について説明するための図。 目標軌道について説明するための図。 目標軌道の他の生成方法について説明するための図。 第１候補目標軌道について説明するための図。 目標軌道について説明するための図。 操舵アクチュエータの動作の制御方法について説明するための図。

Ａ．実施形態：
本実施形態では、左側通行の交通規則を有する地域において適用される車両制御装置２０について説明する。図１に示すように、自車両１０は、地図データ１２と、測位装置１４と、周辺物体検出装置としての測距装置１６と、車両制御装置２０と、制駆動アクチュエータ３２と、操舵アクチュエータ３４とを備える。測位装置１４や測距装置１６は、車両制御装置２０と通信可能に構成されている。

地図データ１２（図２）は、道路４０の車線に沿って配置される複数のノードＮｎを有する。各ノードＮｎには、各ノードＮｎに付された固有のノードＩＤと、ノードＮｎの絶対位置座標と、ノードＮｎが位置する車線の車線幅や曲率などの形状情報と、一時停止を行う地点や右折専用車線や法定速度などの法規情報とが格納されている。例えば、ノードＮ２０やノードＮ３０には、法規情報として一時停止を行うことを示す情報が格納されている。また例えば、ノードＮ４〜Ｎ７には、法規情報として右折専用車線であることを示す情報が格納されている。なお地図データ１２は、自車両１０に搭載されている必要はなく、外部のサーバ装置から必要に応じて取得してもよい。ここで、図示は省略しているが交差点ＣＰについても、地図データ１２上でノードＮｎが付されている。

測位装置１４（図１）は、自車両１０の現在位置（緯度と経度）および方位角（自車両１０の進行方向）を検出する。測位装置１４は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を構成する人工衛星からアンテナを介して航法信号を受信する受信機である。

測距装置１６は、自車両１０の周辺に存在する周辺物体５０の検出や測距を行う。測距装置１６は、例えば、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、ＲＡＤＡＲ、ステレオカメラなどを含む。

制駆動アクチュエータ３２は、乗員や車両制御装置２０からの入力に従い、制駆動力を生じさせる。制駆動アクチュエータ３２は、例えば、電子制御されたエンジンや摩擦ブレーキやモーターや回生ブレーキなどである。操舵アクチュエータ３４は、乗員や車両制御装置２０からの入力に従い、操舵トルクを生じさせる。操舵アクチュエータ３４は、例えば、電動パワーステアリング装置などのステアリング装置である。

車両制御装置２０は、地図データ１２と測位装置１４と測距装置１６から取得した各種情報を用いて、自車両１０が将来走行する目標軌道Ｔｔを決定し、決定した目標軌道Ｔｔを自車両１０が走行するように制駆動アクチュエータ３２や操舵アクチュエータ３４に指令を行う。車両制御装置２０は、走行経路生成部２２と、物体軌道予測部２４と、走行軌道特定部２６と、軌道追従制御部２８と、記憶部２９とを備える。

走行経路生成部２２は、自車両１０が走行すべき経路情報を生成し、走行軌道特定部２６に出力する。走行経路生成部２２は、ナビゲーション機能と目標経路生成機能とを有する。ナビゲーション機能は、モニターなどを介して入力された出発地から目的地に至るまでの経路探索と、探索された経路（探索経路）の案内とを行う機能である。ナビゲーション機能については、公知の技術であるため詳細な説明は省略する。目標経路生成機能は、探索経路上において自車両１０の現在位置から進行方向への一定区間における目標経路を生成する機能である。

走行経路生成部２２の目標経路生成機能は、例えば、測位装置１４から取得した情報を用いて地図データ１２上の自車両１０の現在位置を始点として、探索経路上の一定区間に位置するノードＮｎの絶対位置座標を目標経路として出力してもよい。例えば図２において、探索経路の一部にノードＮ１７〜Ｎ２４が順に並んだ経路を含む場合を考える。この場合、自車両１０の現在位置がノードＮ１９であったとき、走行経路生成部２２は、ノードＮ１９を始点として一定区間に位置するノードＮｎ（例えば、ノードＮ１９〜Ｎ２３）の絶対位置座標を目標経路として生成する。また走行経路生成部２２の目標経路生成機能は、例えば図２に示すように、測位装置１４から取得した情報を用いて地図データ１２上の自車両１０の現在位置を始点として、探索された経路上の一定区間に位置するノードＮｎの絶対位置座標をスプライン補間などの公知の方法を用いて平滑化することで目標経路ＴＷを生成してもよい。図２に太線で描いた経路は、平滑化した目標経路ＴＷを表している。

物体軌道予測部２４（図１）は、交差点ＣＰを含む交差点ＣＰの周辺領域を移動する周辺物体５０を検出し、検出した周辺物体５０の将来の軌道を予測する。具体的には、物体軌道予測部２４は、測距装置１６から取得した情報を用いて他車両などの周辺物体５０を検出する。周辺物体５０しては、車線を走行する移動体であればよく、例えば二輪や四輪などの自動車である。

また物体軌道予測部２４は、測距装置１６から取得した周辺物体５０の自車両１０に対する相対位置情報をもとに、周辺物体５０の相対速度を演算する。例えば、物体軌道予測部２４は、相対位置情報の数値を時間で微分することで周辺物体５０の相対速度を演算する。次いで、物体軌道予測部２４は、測位装置１４から取得した自車両１０の絶対位置情報をもとに、自車両１０の速度（絶対速度）を演算する。例えば、物体軌道予測部２４は、絶対位置情報の数値を時間で微分することで自車両１０の絶対速度を演算する。なお、物体軌道予測部２４は、図示しない車速センサから車速情報を取得し、取得した車速情報が表す車速を絶対速度としてもよい。また、物体軌道予測部２４は、自車両１０の絶対位置情報と周辺物体５０の相対位置情報とを用いて周辺物体５０の絶対速度を演算する。また、物体軌道予測部２４は、自車両１０の絶対位置情報と周辺物体５０の周辺位置情報とを用いて周辺物体５０の絶対位置を演算する。

物体軌道予測部２４は、さらに、周辺物体５０の絶対位置を地図データ１２上のノードＮｎに対応付けるマッチング処理を行う。例えば、物体軌道予測部２４は、周辺物体５０の絶対位置に最も近い位置のノードＮｎを周辺物体５０が位置するノードＮｎとする。周辺物体５０が位置するノードＮｎを周辺物体ノードＮｔｎとも呼ぶ。

また物体軌道予測部２４は、道路４０のうちで周辺物体５０が位置する地点である周辺物体ノードＮｔｎに格納された法規情報と、周辺物体５０の絶対速度とをもとに、周辺物体５０の将来の軌道を予測し、予測した将来の軌道を走行軌道特定部２６に出力する。

図３および図４を用いて物体軌道予測部２４が行う周辺物体５０の軌道の予測方法について以下に説明する。図３，図４には理解の容易のために地図データ１２が有する各ノードＮｎを図示している。また、図３および図４には、路面表示である一時停止線ＳＬおよび右折のみを許可する右折矢印ＲＳを図示している。図３には、自車両１０が車線Ｌｎ１を交差点ＣＰに向かって走行し、自車両１０の右前方の周辺物体である他車両５０が車線Ｌｎ１と交差する車線Ｌｎ２を交差点ＣＰに向かって走行している状況を示している。図４には、自車両１０が車線Ｌｎ１を交差点ＣＰに向かって走行し、自車両１０の左前方の周辺物体である他車両５０が車線Ｌｎ１と交差する車線Ｌｎ３を交差点ＣＰに向かって走行している状況を示している。

図３に示すように、周辺物体ノードＮｔｎが格納する法規情報が通常車線を表す情報である場合には、物体軌道予測部２４は他車両５０の将来（例えば、数秒先）の軌道を以下のように予測する。つまり、物体軌道予測部２４は、演算した他車両５０の速度（絶対速度）が、予め定めた閾値以上の速度であると判定した場合には、他車両５０が交差点ＣＰを直進して車線Ｌｎ２に沿って移動する軌道Ｍ１を予測する。予め定めた閾値は、車両制御装置２０のフラッシュメモリなどで構成された記憶部２９に記憶されており、車線Ｌｎ２の法定速度に近い速度（例えば、法定速度から１０Ｋｍ／ｈを減じた速度）である。また、物体軌道予測部２４は、演算した他車両５０の速度（絶対速度）が、予め定めた閾値未満の速度であると判定した場合には、他車両５０が交差点ＣＰを左折して移動する軌道Ｍ２を予測する。物体軌道予測部２４は、予測した軌道Ｍ１，Ｍ２を、例えば複数のノードＮｎによって表すことで生成して走行軌道特定部２６に出力する。

図４に示すように、周辺物体ノードＮｔｎが格納する法規情報が右折専用車線を表す情報である場合には、物体軌道予測部２４は他車両５０が交差点ＣＰを右折して移動する軌道Ｍ３を予測する。物体軌道予測部２４は、予測した軌道Ｍ３を、例えば複数のノードＮｎによって表すことで生成して走行軌道特定部２６に出力する。

上記のように、物体軌道予測部２４は、車両制御装置２０の外部の地図データ１２に格納された道路４０についての法規情報を取得し、法規情報と他車両５０の速度（絶対速度）とを用いて軌道を予測する。なお、図３および図４では、自車両１０が走行する車線Ｌｎ１と交差する車線Ｌｎ２，Ｌｎ３を走行する他車両５０を用いて説明した。しかしながら、物体軌道予測部２４は、上記に説明した同様の方法で、車線Ｌｎ１と対向する車線Ｌｎ４などを走行する周辺物体５０についても軌道を予測する。

走行軌道特定部２６（図１）は、周辺物体５０に基づいて自車両１０が将来走行する目標軌道Ｔｔを特定し、軌道追従制御部２８に出力する。目標軌道Ｔｔは、図５に示すように、例えば、自車両１０の目標速度Ｖｎと、自車両１０が経由予定の目標経由点座標（例えば、緯度および経度からなる座標）と、各目標経由点座標（Ｘｎ，Ｙｎ）を通過する目標時間Ｔｎとを有する情報とを含む。

図６を用いて、走行軌道特定部２６による目標軌道Ｔｔの特定方法について説明する。図６に示す例は、走行経路生成部２２によって生成された目標経路が、自車両１０が交差点ＣＰを左折して走行車線Ｌｎ１と交差する他の走行車線Ｌｎ２に進入する経路である。この場合、自車両１０が交差点ＣＰを左折する際に、交差点ＣＰの手前で一時停止する。なお図６に示す例では、周辺物体としての他車両５０が他の走行車線Ｌｎ２を移動している。

走行軌道特定部２６は、交差点ＣＰの手前で一時停止する場合における、自車両１０が取り得る複数の候補目標軌道Ｍａ、Ｍｂを特定する。候補目標軌道Ｍｂを第１候補軌道Ｍｂとも呼び、候補目標軌道Ｍａを第２候補軌道Ｍａとも呼ぶ。第１候補軌道Ｍｂおよび第２候補軌道Ｍａは、他車両５０の想定される複数の軌道パターンＭｃ１，Ｍｃ２に応じて特定される。第１候補軌道Ｍｂは、他車両５０が直進する軌道パターンＭｃ１に応じて特定される。第２候補軌道Ｍａは、他車両５０が交差点ＣＰを左折する軌道パターンＭｃ２に応じて特定される。走行軌道特定部２６は、地図データ１２に格納された交差点ｃｐなどの情報や、他車両５０が移動する走行車線Ｌｎ２の法規情報（例えば、通常車線）などを参照することで複数の軌道パターンＭｃ１，Ｍｃ２を特定する。

第１候補軌道Ｍｂは、他車両５０が交差点ＣＰを左折する軌道パターンＭｃ２をとるため、安全性を考慮して一時停止線ＳＬよりも手前側の地点Ｐ２で自車両１０が停止する候補目標軌道である。つまり、第１候補軌道Ｍｂは、他車両５０が交差点ＣＰを左折して自車両１０に近づいてくる軌道パターンＭｃ２に応じた候補目標軌道である。第２候補軌道Ｍａは、他車両５０が交差点ＣＰを直進する軌道パターンＭｃ１をとるため、一時停止線ＳＬの地点Ｐ１で自車両１０が停止する候補目標軌道である。つまり第２候補軌道Ｍａは、他車両５０が直進して自車両１０に近づいてこない軌道パターンＭｃ１に応じた候補目標軌道である。第１候補軌道Ｍｂの終点（目標停止位置）は、第２候補軌道Ｍａの終点（目標停止位置）よりも予め定めた距離だけ手前側に設定される。このように、走行軌道特定部２６は、他車両５０が自車両１０に近づいてくる場合は、他車両５０が自車両１０に近づいてこない場合よりも手前側で自車両１０が停車する候補目標軌道Ｍａを特定する。これにより、自車両１０が他車両５０に衝突する可能性をより低減した目標軌道Ｔｔを特定できる。

走行軌道特定部２６は、自車両１０の現在位置を軌道の始点とし、停止位置座標を軌道の終点として、例えば、スプライン補間などの公知の方法を用いて第１候補軌道Ｍａと第２候補軌道Ｍｂとのそれぞれの目標経由点座標を特定する。なお、走行軌道特定部２６は、第１候補軌道Ｍａおよび第２候補軌道Ｍｂを地図データ１２の複数のノードＮｎで表すことで特定してもよい。

次に、走行軌道特定部２６は、複数の候補軌道Ｍａ、Ｍｂのうちで、他車両５０の軌道Ｍ１，Ｍ２に対応する軌道パターンＭｃ１，Ｍｃ２を用いて特定された候補軌道Ｍａ，Ｍｂを目標軌道Ｔｔとして特定する。軌道Ｍ１，Ｍ２は、物体軌道予測部２４から一定時間間隔ごとに取得される。走行軌道特定部２６は、物体軌道予測部２４から取得した他車両５０の軌道が軌道Ｍ２である場合に、軌道Ｍ２に対応する軌道パターンＭｃ２を用いて特定された第１候補軌道Ｍａを目標軌道Ｔｔとして特定する。軌道Ｍ２と軌道パターンＭｃ２とは、他車両５０が同じ進行方向の軌道を示す点で対応している。また例えば、走行軌道特定部２６は、物体軌道予測部２４から取得した他車両５０の軌道が軌道Ｍ１である場合は、軌道Ｍ１に対応する軌道パターンＭｃ１を用いて特定された第２候補軌道Ｍｂを目標軌道Ｔｔとして特定する。軌道Ｍ１と軌道パターンＭｃ１とは、他車両５０が同じ進行方向の軌道を示す点で対応している。

軌道追従制御部２８（図１）は、走行軌道特定部２６によって特定された目標軌道Ｔｔを取得し、目標軌道Ｔｔに従って自車両１０が走行するように、制駆動アクチュエータ３２と操舵アクチュエータ３４との少なくとも一方を制御する。具体的には、図７に示すように、軌道追従制御部２８は、目標軌道Ｔｔとしての第１候補軌道Ｍａや第２候補軌道Ｍｂを走行するように制駆動アクチュエータ３２と操舵アクチュエータ３４との少なくとも一方を制御する。第１候補軌道Ｍａや第２候補軌道Ｍｂは、自車両１０が直進して地点Ｐ２や地点Ｐ１で停止する軌道であるため、軌道追従制御部２８は、制駆動アクチュエータ３２によって制動力を発生させることで地点Ｐ２や地点Ｐ１において自車両１０を停止させる。第１候補軌道Ｍａでは、制駆動アクチュエータ３２による制動力の発生時期が、第２候補軌道Ｍｂよりも早いタイミングである。

図８を用いて、走行軌道特定部２６による目標軌道Ｔｔの他の生成方法について説明する。図８に示す例は、走行経路生成部２２によって生成された目標経路が、自車両１０が交差点ＣＰを右折する経路である。図８では、周辺物体としての他車両５０が、自車両１０の走行車線Ｌｎ５と交差点ＣＰを挟んで対向する他の走行車線Ｌｎ７を移動している状況である。通常車線である走行車線Ｌｎ７は交差点ＣＰ手前で、右折専用車線Ｌｎ８に分岐している。

走行軌道特定部２６は、交差点ＣＰを右折する場合における、自車両１０が採り得る複数の候補目標軌道Ｍｄ，Ｍｅ、Ｍｆを生成する。候補目標軌道Ｍｄを第１候補目標軌道Ｍｄとも呼び、候補目標軌道Ｍｅを第２候補目標軌道Ｍｅとも呼び、候補目標軌道Ｍｆを第３候補目標軌道Ｍｆとも呼ぶ。第１候補目標軌道Ｍｄ〜第３候補目標軌道Ｍｆは、他車両５０の想定される複数の軌道パターンＭｃ４〜Ｍｃ６に応じて生成される。第１候補目標軌道Ｍｄは軌道パターンＭｃ４に応じた軌道であり、第２候補目標軌道Ｍｅは軌道パターンＭｃ５に応じた軌道であり、第３候補目標軌道Ｍｆは軌道パターンＭｃ６に応じた軌道である。

走行軌道特定部２６は、地図データ１２に格納された交差点ＣＰなどの情報や、他車両５０が移動する走行車線Ｌｎ７の法規情報（例えば、通常車線）などを参照することで複数の軌道パターンＭｃ４，Ｍｃ５，Ｍｃ６を生成する。軌道パターンＭｃ４は他車両５０が交差点ＣＰを直進する軌道であり、軌道パターンＭｃ５は他車両５０が交差点ＣＰを左折する軌道である。軌道パターンＭｃ６は、他車両５０が走行車線Ｌｎ７から右折専用車線Ｌｎ８に進入し、交差点ＣＰを右折する軌道である。

第１候補目標軌道Ｍｄは、交差点ＣＰの中央付近で自車両１０が停止する軌道である。第１候補目標軌道Ｍｄの終点（停止位置）である地点Ｐ４は、目標経路ＴＷ上において、直進する他車両５０に自車両１０が衝突することを回避できる地点に設定される。例えば図９に示すように、地点Ｐ４は、自車両１０の幅方向中心から幅方向右側における自車両１０の半分の幅Ｗａに、予め定めた値（安全マージン）Ｗｃを加えた地点までの範囲Ｒａが、走行車線Ｌｎ５の右側の区画線ＣＬを越えない位置となるように設定される。本実施形態では、範囲Ｒａが区画線ＣＬと僅かに間隔を開けて位置するように、地点Ｐ４が設定される。

第３候補目標軌道Ｍｆ（図８）は、第１候補目標軌道Ｍｄの地点Ｐ４よりも手前側の地点Ｐ６で自車両１０が停止する軌道である。つまり、第３候補目標軌道Ｍｆは、他車両５０が自車両１０に近づいてくるために安全性を考慮してより手前側で停止する軌道である。第２候補目標軌道Ｍｅは、自車両１０が交差点ＣＰにおいて停止することなく交差点ＣＰを右折する軌道であり、右折後の車線Ｌｎ６の地点Ｐ５が軌道の終点として設定される。また、第２候補目標軌道Ｍｅは、目標経路ＴＷの曲率に応じて、自車両１０の横加速度が予め定めた許容値を超えない速度で自車両１０が走行する軌道として特定される。予め定めた許容値は、自車両１０の乗員に対して過度に不安を生じさせない程度の値に設定されている。以上のように、第１〜第３候補目標軌道Ｍｄ〜Ｍｆは、自車両１０が周辺物体５０と衝突する可能性をより低減した軌道である。

走行軌道特定部２６は、複数の候補目標軌道Ｍｄ，Ｍｅ，Ｍｆのうちで、物体軌道予測部２４によって予測された軌道Ｍ４〜Ｍ６に対応する軌道パターンＭｃ４，Ｍｃ５，Ｍｃ６を用いて生成された候補目標軌道Ｍｄ，Ｍｅ，Ｍｆを自車両１０が将来走行する目標軌道Ｔｔとして特定する。軌道Ｍ４は他車両５０が交差点ＣＰを直進する軌道であり、軌道Ｍ５は他車両５０が交差点ＣＰを左折する軌道であり、軌道Ｍ６は他車両５０が交差点ＣＰを右折する軌道である。

軌道追従制御部２８は、走行軌道特定部２６によって特定された目標軌道Ｔｔを取得し、目標軌道Ｔｔに従って自車両１０が走行するように、制駆動アクチュエータ３２と操舵アクチュエータ３４との少なくとも一方を制御する。具体的には、図１０に示すように、軌道追従制御部２８は、目標軌道Ｔｔとしての第１候補目標軌道Ｍｄや第２候補目標軌道Ｍｅや第３候補目標軌道Ｍｆを走行するように駆動アクチュエータ３２と操舵アクチュエータ３４との少なくとも一方を制御する。

軌道追従制御部２８が実行する制駆動アクチュエータ３２や操舵アクチュエータ３４の制御の一例について以下に説明する。例えば目標軌道Ｔｔにおいて現在時刻（ある地点の目標時間）における目標速度Ｖを速度Ｖｔとし、物体軌道予測部２４が演算した自車両１０の絶対速度をＶｃとする。軌道追従制御部２８は、速度Ｖｔを時間で微分することで加速度（規範加速度）ａｔを演算する。つまり、加速度ａｔは、図７や図１０に示す目標速度と目標時間で表された線の傾きである。また、予め定められた制御ゲインをｋ１とした場合、軌道追従制御部２８は、自車両１０の目標加速度ａｄを以下の式（１）を用いて演算する。制御ゲインｋ１は、制駆動アクチュエータ３２の種類に応じて設定されていてもよいし、種類に拘わらず一定の値に設定されていてもよい。
ａｄ＝ａｔ−ｋ１（Ｖｃ−Ｖｔ）・・・式（１）

軌道追従制御部２８は、上記の目標加速度ａｄに自車両１０の総重量を乗じた値を目標駆動力として生成し、目標駆動力に応じて制駆動アクチュエータ３２を制御する。例えば、目標駆動力に応じて制駆動アクチュエータ３２のモーターの動作を制御する。

軌道追従制御部２８は、操舵アクチュエータ３４の動作を以下のように制御してもよい。例えば図１１に示すように、軌道追従制御部２８は、目標軌道Ｔｔが有する目標経由点座標のうちで、予め設定された予測時間に相当する座標（ｘｔ，ｙｔ）を選択する。予め設定された予測時間は、例えば、現在時刻から１秒後の時間に設定されている。座標（ｘｔ，ｙｔ）は、車両固定座標系で表された座標である。よって、目標経由点座標（ｘ、ｙ）が絶対座標で表されている場合は、自車両１０の絶対座標と測位装置１４から取得した方位角とを用いて、絶対座標（ｘ，ｙ）から車両固定座標系の座標（ｘｔ，ｙｔ）へと公知の方法によって座標変換する。次に、軌道追従制御部２８は、座標（ｘｔ，ｙｔ）を通過する円弧ＣＲの曲率ｃｔを以下の式（２）を用いて演算する。
ｃｔ＝（２×ｙｔ）／（ｘｔ^２＋ｙｔ^２）・・・式（２）

次に、軌道追従制御部２８は、予め定められた、自車両１０のホイールベースＬおよび制御ゲインｋ２を用いて目標前輪操舵角ｓｄを以下の式（３）を用いて演算する。
ｓｄ＝ｃｔ×Ｌ＋ｋ２×ｙｔ・・・式（３）

軌道追従制御部２８は、演算した目標前輪操舵角ｓｄにステアリングギア比を乗じることで目標ハンドル角を演算し、目標ハンドル角に応じて操舵アクチュエータ３４を制御する。

以上のように上記実施形態によれば、車両制御装置２０は、周辺物体５０において想定される複数の軌道パターンＭｃ１，Ｍｃ２，Ｍｃ３〜Ｍｃ６に応じた複数の候補目標軌道Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｄ〜Ｍｆを特定している（図６および図８）。また車両制御装置２０は、交差点ＣＰおよび交差点ＣＰの周辺領域を移動する周辺物体５０の将来の軌道Ｍ１〜Ｍ６を予測し、予測した軌道Ｍ１，Ｍ２，Ｍ４〜Ｍ６に対応する軌道パターンＭｃ１，Ｍｃ２，Ｍｃ３〜Ｍｃ６を用いて特定された候補目標軌道Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｄ〜Ｍｆを目標軌道Ｔｔとして特定している（図６および図８）。これにより、自車両１０と周辺物体５０との進行方向とが異なる場合も含めて、安全性を考慮したより適切な自車両１０の目標軌道Ｔｔを特定できる。

また、本実施形態によれば、車両制御装置２０は、複数の軌道パターンＭｃ１，Ｍｃ２，Ｍｃ３〜Ｍｃ６に応じた複数の候補目標軌道Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｄ〜Ｍｆを特定し、予測した軌道Ｍ１〜Ｍ６に対応する軌道パターンＭｃ１，Ｍｃ２，Ｍｃ３〜Ｍｃ６を用いて特定された候補目標軌道Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｄ〜Ｍｆを目標軌道Ｔｔとして特定している。これにより、予測した周辺物体５０の軌道Ｍ１，Ｍ２，Ｍ４〜Ｍ６が途中で変化した場合でも、変化後の軌道Ｍ１，Ｍ２，Ｍ４〜Ｍ６を予測することで目標軌道Ｔｔを迅速に特定できる。例えば、図６に示す時点において、他車両５０は法定速度に近い速度で移動していた場合は、物体軌道予測部２４は軌道Ｍ１を予測する。しかしながら図６に示す時点からある時間が経過した時点において、他車両５０が交差点ＣＰ手前で減速して予め定めた閾値未満の速度になった場合、物体軌道予測部２４は軌道Ｍ２を予測する。軌道Ｍ１，Ｍ２の予測が変化した場合でも、図６に示す時点において、走行軌道特定部２６は複数の軌道パターンＭｃ１，Ｍｃ２に応じた複数の候補目標軌道Ｍａ，Ｍｂを特定しておくことで、以下の効果を奏する。つまり、予測した軌道Ｍ１，Ｍ２が途中で変化した場合でも、変化した軌道Ｍ１，Ｍ２に応じた目標軌道Ｔｔを迅速に特定できる。

Ｂ．他の実施形態：
Ｂ−１．他の実施形態１：
上記実施形態では、物体軌道予測部２４は、道路４０のうちで周辺物体５０が位置する地点の法規情報と、周辺物体５０の速度とを用いて軌道Ｍ１，Ｍ２，Ｍ４〜Ｍ６を予測していた。しかしながら、これに代えて、周辺物体５０が方向指示器を有する場合は、方向指示器の点滅状態を測距装置１６のステレオカメラなどから取得して、取得した点滅状態を用いて軌道Ｍ１，Ｍ２，Ｍ４〜Ｍ６を予測してもよい。例えば、方向指示器の点滅状態が、右折を行うことを示している場合は、物体軌道予測部２４は軌道として周辺物体５０が右折する軌道を予測する。これによれば、方向指示器の点滅状態を用いて軌道を容易に予測できる。

Ｂ−２．他の実施形態２：
上記実施形態では、左側通行の交通規則を有する地域における車両制御装置２０が実行する制御内容について説明したが、右側通行の交通規則を有する地域においては、上記実施形態で説明した左右が反対となる。例えば、図８を左右に反転させて左側通行の交通規則を有する地域における車両制御装置２０が実行する制御内容を説明できる。例えば、目標経路ＴＷが交差点ＣＰを左折する場合であって、周辺物体５０が自車両１０の進行方向とは逆方向を移動して交差点ＣＰに進入する場合、走行軌道特定部２６は複数の候補目標軌道を以下のように特定する。つまり、走行軌道特定部２６は、周辺物体５０が交差点ＣＰを直進する軌道パターンに応じた第１候補目標軌道と、周辺物体５０が交差点ＣＰを右折する軌道パターンに応じた第２候補目標軌道と、周辺物体５０が交差点ＣＰを左折する軌道パターンに応じた第３候補目標軌道と、を特定する。第１候補目標軌道は、交差点ＣＰにおいて自車両１０が停止する候補目標軌道であり、第３候補目標軌道は、第１候補目標軌道よりも手前側で自車両１０が停止する候補目標軌道である。また、第２候補目標軌道は、交差点ＣＰにおいて停止することなく左折する候補目標軌道である。

Ｂ−３．他の実施形態３：
上記実施形態において、車両制御装置２０は、走行軌道特定部２６が生成した目標軌道Ｔｔについての情報を、自車両１０が備えるモニターに表示させてもよい。こうすることで、自車両１０の乗員に対して、目標軌道Ｔｔを報知させることができる。

Ｂ−４．他の実施形態４：
上記実施形態において、走行軌道特定部２６は、記憶部２９に記憶された周辺物体５０が取り得る複数の軌道パターンや自車両１０の複数の候補目標軌道のうちから、交差点ＣＰの周辺領域の各種情報（例えば、法規情報）や自車両１０の現在位置情報などを用いて軌道パターンや候補目標軌道を特定してもよい。また、上記実施形態において、走行軌道特定部２６は、自車両１０の現在位置情報などを用いて、予め定めた時間間隔ごとに、軌道パターンを生成することで特定したり、候補目標軌道を生成することで特定したりしてもよい。

本開示は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０ 自車両、２０ 車両制御装置、２４ 物体軌道予測部、２６ 走行軌道特定部、２８ 軌道追従制御部、３２ 制駆動アクチュエータ、３４ 操舵アクチュエータ

Claims (6)

1. 自車両（１０）が進入する交差点（ＣＰ）を含む前記交差点の周辺領域内を移動する周辺物体（５０）の存在を検出する周辺物体検出装置（１６）と通信可能に構成され、
   前記自車両が備える操舵アクチュエータ（３４）と制駆動アクチュエータ（３２）との少なくとも一方を制御する車両制御装置（２０）であって、
   前記周辺物体検出装置から情報を取得し、取得した情報に基づき、前記周辺物体の将来の軌道を予測する物体軌道予測部（２４）と、
   前記周辺物体が取り得る複数の軌道パターンを特定し、特定した前記複数の軌道パターンに応じて前記自車両（１０）の複数の候補目標軌道を特定し、前記複数の候補目標軌道のうちで前記物体軌道予測部で予測した前記周辺物体の将来の軌道に対応する前記候補目標軌道を、前記自車両が将来走行する目標軌道として特定する走行軌道特定部（２６）と、
   特定した前記目標軌道に従って前記自車両が走行するように、前記操舵アクチュエータと前記制駆動アクチュエータとの少なくとも一方を制御する軌道追従制御部（２８）と、を備える、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、
   予め定められた前記自車両の目標経路が前記交差点を右折する経路であり、前記周辺物体が前記自車両の進行方向とは逆方向を移動して前記交差点に進入する場合において、
   前記走行軌道特定部は、
   前記候補目標軌道として、前記周辺物体が前記交差点を直進する軌道パターンに応じた第１候補目標軌道と、前記周辺物体が前記交差点を左折する軌道パターンに応じた第２候補目標軌道と、前記周辺物体が前記交差点を右折する軌道パターンに応じた第３候補目標軌道と、を特定し、
   前記第１候補目標軌道は、前記交差点において前記自車両が停止する候補目標軌道であり、
   前記第３候補目標軌道は、前記第１候補目標軌道よりも手前側で前記自車両が停止する候補目標軌道であり、
   前記第２候補目標軌道は、前記交差点において停止することなく右折する候補目標軌道である、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、
   予め定められた前記自車両の目標経路が前記交差点を左折する経路であり、前記周辺物体が前記自車両の進行方向とは逆方向を移動して前記交差点に進入する場合において、
   前記走行軌道特定部は、
   前記候補目標軌道として、前記周辺物体が前記交差点を直進する軌道パターンに応じた第１候補目標軌道と、前記周辺物体が前記交差点を右折する軌道パターンに応じた第２候補目標軌道と、前記周辺物体が前記交差点を左折する軌道パターンに応じた第３候補目標軌道と、を特定し、
   前記第１候補目標軌道は、前記交差点において前記自車両が停止する候補目標軌道であり、
   前記第３候補目標軌道は、前記第１候補目標軌道よりも手前側で前記自車両が停止する候補目標軌道であり、
   前記第２候補目標軌道は、前記交差点において停止することなく左折する候補目標軌道である、車両制御装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
   予め定められた前記自車両の目標経路が前記交差点を経由して前記自車両の走行車線と交差する他の走行車線に進入する経路であり、前記周辺物体が前記他の走行車線を移動する場合において、
   前記走行軌道特定部は、
   前記候補目標軌道として、前記周辺物体が前記自車両に近づいてくる軌道パターンに応じた第１候補軌道と、前記周辺物体が前記自車両に近づいてこない軌道パターンに応じた第２候補軌道と、を特定し、
   前記第１候補軌道は、前記第２候補軌道よりも前記走行車線において手前側で前記自車両が停止する候補目標軌道である、車両制御装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
   前記物体軌道予測部は、外部の地図データに格納された道路についての法規情報を取得し、少なくとも前記道路のうちで前記周辺物体が位置する地点の前記法規情報を用いて前記軌道を予測する、車両制御装置。
6. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
   前記物体軌道予測部は、前記周辺物体が有する方向指示器の点滅状態を取得し、取得した前記点滅状態を用いて前記軌道を予測する、車両制御装置。

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