JP2020185968A - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】走行路上に障害物が存在する場合における対向車両の走行軌道を、より精度よく予測すること。【解決手段】車両制御装置は、自車両の周辺環境を認識する認識部と、認識結果に基づいて、前記自車両が走行する第１軌道を生成する第１軌道生成部と、認識結果に基づいて、前記自車両に対向する向きで走行してくる対向車両が走行すると予測される第２軌道を生成する第２軌道生成部と、前記第１軌道と前記第２軌道との干渉の有無に基づいて、前記自車両の速度または操舵のうち、一方または双方の運転制御を行う運転制御部と、を備え、前記第２軌道生成部は、走行路上の障害物が認識されている場合、前記障害物について設定された基準位置と、前記障害物の中心部から見て前記走行路の幅方向に前記基準位置とは反対側にある前記走行路の境界部との距離に応じて、前記第２軌道の一部を、前記走行路の幅方向に関して前記境界部から離れる方向に移動させる。【選択図】図１

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、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。これに関連して、対向車両とすれ違うことができない幅員狭小路で対向車両に遭遇した場合に、道路情報および自車両の位置情報に基づき、対向車両とすれ違うことができる第２地点まで自車両を自動運転で後退させ、かつ対向車両とすれ違った後に自車両を自動運転で前進させる運転支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１８−１８９６１６号公報
しかしながら、走行路に障害物が存在する場合、対向車両が将来走行すると予測される走行軌道は、走行路の形状等を基準として生成された走行軌道から大きくずれるため、対向車両の予測軌道の精度が低下する場合があった。
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、走行路上に障害物が存在する場合における対向車両の走行軌道を、より精度よく予測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。
この発明に係る車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺環境を認識する認識部と、前記認識部の認識結果に基づいて、前記自車両が走行する第１軌道を生成する第１軌道生成部と、前記認識部の認識結果に基づいて、前記自車両に対向する向きで走行してくる対向車両が走行すると予測される第２軌道を生成する第２軌道生成部と、前記第１軌道と前記第２軌道との干渉の有無に基づいて、前記自車両の速度または操舵のうち、一方または双方の運転制御を行う運転制御部と、を備え、前記第２軌道生成部は、前記認識部により走行路上の障害物が認識されている場合、前記障害物について設定された基準位置と、前記障害物の中心部から見て前記走行路の幅方向に前記基準位置とは反対側にある前記走行路の境界部との距離に応じて、前記第２軌道の一部を、前記走行路の幅方向に関して前記境界部から離れる方向に移動させる、車両制御装置である。
（２）：上記（１）の態様において、前記第２軌道は、前記走行路の長手方向に関して所定間隔に設けられた複数の第２軌道点で構成され、前記第２軌道生成部は、前記基準位置の付近にある第２軌道点の位置と、前記基準位置との前記走行路の長手方向に関する距離に基づいて、前記第２軌道点を前記幅方向に移動させる量を決定するものである。
（３）：上記（２）の態様において、前記第２軌道生成部は、前記基準位置の付近にある第２軌道点の位置と、前記基準位置との前記走行路の長手方向に関する距離が大きくなるほど、前記第２軌道点を前記幅方向に移動させる量を、前記基準位置と前記境界部との距離に比して小さくするものである。
（４）：上記（１）〜（３）のうち何れか一つの態様において、前記運転制御部は、前記対向車両が前記障害物を通過する前に、前記第１軌道と前記第２軌道との干渉があると予測される場合に、前記対向車両が前記障害物を通過するまで前記自車両を停止させるものである。
（５）：上記（１）〜（３）のうち何れか一つの態様において、前記運転制御部は、前記対向車両が前記自車両よりも先に前記走行路上の所定位置に到達すると予測される場合には前記自車両を停止させ、前記自車両が前記対向車両よりも先に前記所定位置に到達すると予測される場合には、前記第１軌道に沿って前記自車両を走行させるものである。
（６）：上記（１）〜（３）のうち何れか一つの態様において、前記第１軌道生成部は、前記認識部により前記走行路上の障害物が認識されている場合、前記基準位置と、前記障害物の中心部から見て前記走行路の幅方向に前記基準位置とは反対側にある前記走行路の境界部との距離に応じて、前記第１軌道の一部を、前記走行路の幅方向に関して前記境界部から離れる方向に移動させ、前記運転制御部は、前記自車両を前記第１軌道に沿って前記境界部から離れる方向に移動させる第１のタイミングが、前記対向車両が前記第２軌道に沿って前記境界部から離れる方向に移動する第２のタイミングと同一または前記第２のタイミングよりも遅い場合には前記自車両を停止させ、前記第２のタイミングよりも早い場合には前記第１軌道に沿って前記自車両を走行させるものである。
（７）：上記（４）または（５）の態様において、前記運転制御部は、前記対向車両が前記障害物を通過した後、前記第２軌道が前記走行路の幅方向に関して前記境界部から離れる方向に移動させる前の軌道上に戻ると予測される位置よりも所定距離手前の位置で前記自車両を停止させるものである。
（８）：上記（１）〜（７）のうち何れか一つの態様において、前記第２軌道生成部は、前記認識部による走行路の認識可能範囲の境界付近に障害物が認識された場合であって、且つ、前記認識部により対向車両が認識されていない場合に、前記自車両から見て前記障害物よりも遠方であって、前記障害物または前記認識可能範囲から所定距離の位置に仮想の対向車両が存在するものと仮定して、前記第２軌道を生成するものである。
（９）：この発明の一態様に係る車両制御方法は、コンピュータが、自車両の周辺環境を認識し、認識した結果に基づいて、前記自車両が走行する第１軌道を生成し、前記認識した認識結果に基づいて、前記自車両に対向する向きで走行してくる対向車両が走行すると予測される第２軌道を生成し、前記第１軌道と前記第２軌道との干渉の有無に基づいて、前記自車両の速度または操舵のうち、一方または双方の運転制御を行い、走行路上の障害物が認識されている場合、前記障害物について設定された基準位置と、前記障害物の中心部から見て前記走行路の幅方向に前記基準位置とは反対側にある前記走行路の境界部との距離に応じて、前記第２軌道の一部を、前記走行路の幅方向に関して前記境界部から離れる方向に移動させる、車両制御方法である。
（１０）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、自車両の周辺環境を認識させ、認識した結果に基づいて、前記自車両が走行する第１軌道を生成させ、前記認識した認識結果に基づいて、前記自車両に対向する向きで走行してくる対向車両が走行すると予測される第２軌道を生成させ、前記第１軌道と前記第２軌道との干渉の有無に基づいて、前記自車両の速度または操舵のうち、一方または双方の運転制御を行わせ、走行路上の障害物が認識されている場合、前記障害物について設定された基準位置と、前記障害物の中心部から見て前記走行路の幅方向に前記基準位置とは反対側にある前記走行路の境界部との距離に応じて、前記第２軌道の一部を、前記走行路の幅方向に関して前記境界部から離れる方向に移動させる、プログラムである。
上記（１）〜（１０）の態様によれば、走行路上に障害物が存在する場合における対向車両の走行軌道を、より精度よく予測することができる。
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。 走行路上に障害物が存在しない場面において対象車両とすれ違う場面の一例を示す図である。 走行路に障害物が存在する場面において対向車両とすれ違う場面の一例を示す図である。 第２軌道Ｋ２の一部を移動させることについて説明するための図である。 走行路に障害物が存在する場合の干渉判定部１４６の処理について説明するための図である。 自車両Ｍの停止位置について説明するための図である。 実施形態における自動運転制御装置１００が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 リスク領域を生成する他の例について説明するための図である。 第３の変形例において第１軌道の一部を移動させることについて説明するための図である。 第４の変形例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。以下では、自動運転車両である実施形態について説明する。自動運転とは、例えば、自動的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運転制御を実行することである。また、自動運転車両は、ユーザの手動操作により運転制御が実行されてもよい。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には、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。自動運転制御装置１００は、「運転制御装置」の一例である。
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を称する）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。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）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。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、電話番号情報等が含まれてよい。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、記憶部１８０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）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。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等の記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装着されることで自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。記憶部１８０は、前述した記憶装置により実現される。
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とを合わせたものが、「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の周辺環境を認識する。例えば、認識部１３０は、物体認識装置１６の認識結果に基づいて、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、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、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。認識部１３０は、例えば、対向車両認識部１３２と、障害物認識部１３４とを備える。対向車両認識部１３２および障害物認識部１３４の機能の詳細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の周辺環境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）将来走行する走行軌道（以下、第１軌道を称する）を生成し、生成した第１軌道に基づいて、自車両Ｍの自動運転を実行する行動計画を生成する。
行動計画生成部１４０は、走行軌道を生成するにあたり、自動運転のイベントに基づく行動計画を生成してよい。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等がある。行動計画生成部１４０は、起動させたイベントに応じた第１軌道を生成する。
また、行動計画生成部１４０は、例えば、第１軌道生成部１４２と、第２軌道生成部１４４と、干渉判定部１４６とを備える。第１軌道生成部１４２と、第２軌道生成部１４４と、干渉判定部１４６の機能の詳細については、後述する。
第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０によって生成された第１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により生成された第１軌道の情報を取得し、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第１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走行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、第１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、自車両Ｍ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（Electronic 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。
［対向車両とのすれ違う場合における運転制御］
以下、走行路で自車両Ｍが対向車線とすれ違う場合における運転制御について図を用いて説明する。
［走行路上に障害物が存在しない場合］
まず、走行路上に障害物が存在する場合について説明する。図３は、走行路上に障害物が存在しない場面において対象車両とすれ違う場面の一例を示す図である。図３の例では、走行路として第１車線Ｌ１および第２車線Ｌ２が示されている。車線Ｌ１およびＬ２は、隣接車線である。車線Ｌ１は、道路区画線ＬＬおよびＣＬによって区画され、図３に示す＋Ｘ方向に進行する車両が走行する車線である。また、車線Ｌ２は、道路区画線ＣＬおよびＲＬによって区画される車線であり、車線Ｌ１の対向車線（つまり、−Ｘ方向に進行する車両が走行する車線）である。図３の例において、自車両Ｍは速度ＶＭで車線Ｌ１を走行し、自車両Ｍに対向する向きで走行してくる対向車両ｍ１は、速度Ｖｍ１車線Ｌ２を走行しているものとする。道路区画線ＬＬ、ＣＬ、およびＲＬは、「境界部」の一例である。
［対向車両認識部］
対向車両認識部１３２は、物体認識装置１６により物体の形状や色等の特徴情報等を用いたパターンマッチングにより第２車線Ｌ２を走行する対向車両ｍ１を認識する。また、対向車両認識部１３２は、対向車両ｍ１の相対速度と自車両Ｍの速度ＶＭと、自車両Ｍおよび対向車両ｍ１のそれぞれの進行方向とに基づいて対向車両Ｍの速度Ｖｍ１を導出する。
［第１軌道生成部］
第１軌道生成部１４２は、認識部１３０により認識された自車両Ｍの周辺環境に基づいて、自車両Ｍが走行する第１軌道を生成する。例えば、第１軌道生成部１４２は、自車両Ｍが走行する車線Ｌ１の横方向（車線幅方向）の中央部（以下、第１中央部と称する）ＣＥ１を基準として、自車両Ｍの基準位置（例えば、中心ＣＭ）が第１中央部ＣＥ１を通過するように、車線Ｌ１の長手方向に関して所定間隔で、自車両Ｍが将来に到達する目標とする複数の第１軌道点Ｐ１を生成する。例えば、第１軌道は、自車両Ｍの到達すべき地点（第１軌道点Ｐ１）を順に並べたものとして表現される。第１軌道点Ｐ１は、例えば、車線Ｌ１の長手方向に関して所定間隔に設けられる。第１軌道点Ｐ１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、第１軌道の一部として生成される。また、第１軌道は、速度要素を含んでいてもよい。また、第１軌道点Ｐ１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第１軌道点の間隔で表現される。図３の例では、時間経過に伴う第１軌道点Ｐ１（ｔ１）〜Ｐ１（ｔ６）と、各軌道点を通過する第１軌道Ｋ１が示されている（ｔ１〜ｔ６は時刻を示す。以下も同様とする）。
［第２軌道生成部］
第２軌道生成部１４４は、対向車両認識部１３２による認識結果に基づいて、対向車両ｍ１が将来走行すると予測される走行軌道（以下、第２軌道と称する）を生成する。例えば、第２軌道生成部１４４は、対向車両ｍ１が走行する車線Ｌ２の横方向の中央部（以下、第２中央部と称する）ＣＥ２を基準として、対向車両ｍ１の基準位置（例えば、中心Ｃｍ１）が第２中央部ＣＥ２を通過するように、車線Ｌ２の長手方向に関して所定間隔で、対向車両ｍ２が将来に到達する目標とする複数の第２軌道点Ｐ２を生成する。例えば、第２軌道は、対向車両ｍ１が到達すると予測される地点（第２軌道点Ｐ２）を順に並べたものとして表現される。第２軌道点Ｐ２は、例えば、車線Ｌ２の長手方向に関して所定間隔に設けられる。第２軌道点Ｐ２は、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）ごとの対向車両ｍ１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、第２軌道の一部として生成されてもよい。また、第２軌道は、速度要素を含んでいてもよい。また、第２軌道点Ｐ２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対向車両ｍ１が到達すると予測される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第２軌道点の間隔で表現される。図３の例では、時間経過に伴う第２軌道点Ｐ２（ｔ１）〜Ｐ２（ｔ６）と、各軌道点を通過する第２軌道Ｋ２が示されている。
［干渉判定部］
干渉判定部１４６は、第１軌道生成部１４２により生成された第１軌道Ｋ１と、第２軌道生成部１４４により生成された第２軌道Ｋ２とが干渉するか否かを判定する。具体的には、干渉判定部１４６は、対向車両ｍ１が将来において速度や操舵量が変化した場合を想定したときの挙動のずれをリスク領域ＲＡとして設定し、設定したリスク領域ＲＡと第１軌道Ｋ１を走行したときの自車両Ｍの基準位置が通過する軌道とが干渉するか否かを判定する。図３の例では、第２軌道点Ｐ２（ｔ１）〜Ｐ２（ｔ６）を基準としたリスク領域ＲＡ（ｔ１）〜ＲＡ（ｔ６）が生成されている。リスク領域ＲＡ（ｔ１）〜ＲＡ（ｔ６）は、時間経過ごとに大きくなっている。また、自車両Ｍの基準位置とは、自車両Ｍの対向車線側の端部（図３の例では、自車両Ｍの左端部）の位置であり、自車両Ｍの基準位置が通過する軌道とは、第１軌道Ｋ１から自車両Ｍの中心ＣＭから左端部までの距離Ｄ１だけ対向車線側（図中右側）にオフセット（移動）させたオフセット軌道Ｋ１＃である。
干渉判定部１４６は、各時刻ｔ１から時刻ｔ６における自車両Ｍのオフセット軌道Ｋ１＃と、リスク領域ＲＡ（ｔ１）〜ＲＡ（ｔ６）とを比較し、交わる部分が存在しない場合には、第１軌道Ｋ１と第２軌道Ｋ２とが干渉しない（言い換えると、自車両Ｍと対向車両ｍ１とが将来において接触しない）と判定する。また、干渉判定部１４６は、交わる部分が存在する場合には、第１軌道Ｋ１と第２軌道Ｋ２とが干渉しない（言い換えると、自車両Ｍと対向車両ｍ１とが将来において接触する可能性がある）と判定する。図３の例において、干渉判定部１４６は、オフセット軌道Ｋ１＃と、リスク領域ＲＡ（ｔ１）〜ＲＡ（ｔ６）とが交わらないため、自車両Ｍと対向車両ｍ１とは将来において接触しないと判定する。したがって、第２制御部１６０は、第１軌道Ｋ１に沿って自車両Ｍを走行させる。
［走行路上に障害物が存在する場合］
次に、走行路上に障害物が存在する場合について説明する。なお、以下では、走行路上に障害物が存在することで、障害物が存在する区間において、自車両Ｍと対向車両ｍ１とがすれ違うことができない程度に走行路の道幅が狭くなっている場面について説明する。図４は、走行路に障害物が存在する場面において対向車両とすれ違う場面の一例を示す図である。図４の例では、図４の例では、上述した図３の場面と比較して、車線Ｌ２の一部に工事領域等の通行禁止領域が存在すると共に、工事領域を区分けして車両が進入しないように、その周辺に障害物ＯＢ１〜ＯＢ３が車線Ｌ２上に置かれている場面を示している。障害物とは、例えば、ロードコーン（保安器具の一例）等である。なお、本実施形態における障害物には、ロードコーンの他、前走車両（例えば、トラック）等からの落下物や、走行路に倒れた木々、駐車車両、歩行者等の各種の物体や、工事現場、道路の破損や陥没によって生じた自車両Ｍが通過することができない穴等が含まれてよい。
［障害物認識部］
障害物認識部１３４は、物体認識装置１６の認識結果に基づいて、走行路（車線Ｌ１およびＬ２）に存在する障害物ＯＢ１〜ＯＢ３を認識する。また、障害物認識部１３４は、障害物の走行路上の位置や形状、大きさ等を認識する。なお、障害物認識部１３４は、障害物が歩行者等の移動可能な物体である場合に、移動方向や移動速度等を認識してもよい。
第２軌道生成部１４４は、認識部１３０により走行路上の障害物が認識されている場合、上述した障害物が存在していない場面で生成される第２軌道Ｋ２の一部を移動させる。例えば、第２軌道生成部１４４は、障害物ＯＢ１〜ＯＢ３のそれぞれの基準位置を設定する。障害物の基準位置とは、例えば、道路区画線ＲＬから最も遠い位置（Ｙ軸座標の最大値）でもよく、対向車両ｍ１から最も近い位置であってもよく、障害物の中心から所定のマージンを付加した位置でもよい。また、基準位置は、１つの障害物に対して複数設定されてもよい。図４の例では、障害物ＯＢ１〜ＯＢ３のそれぞれに対応付けられた基準点ＯＢＰ１〜ＯＢＰ３が設定されている。基準位置ＯＢＰ１〜ＯＢＰ３は、それぞれの障害物ＯＢ１〜ＯＢ３の中心から車線Ｌ２の横方向（道路区画線ＣＬ側、＋Ｙ方向）に移動させたときの障害物の端部の位置である。第２軌道生成部１４４は、基準位置ＯＢＰ１〜ＯＢＰ３と車線ＲＬとの距離に応じて、第２軌道Ｋ２の一部を車線Ｌ２の幅方向に関して車線ＲＬから離れる方向に移動させる。車線ＲＬは、障害物ＯＢ１〜ＯＢ３の中心部から見て、車線Ｌ２の幅方向に基準位置ＯＢＰ１〜ＯＢＰ３とは反対側にある境界部である。
図５は、第２軌道Ｋ２の一部を移動させることについて説明するための図である。図５の例では、車線Ｌ２における第２軌道点Ｐ２（ｔ１）〜Ｐ２（ｔ６）と、障害物ＯＢ１〜ＯＢ３のそれぞれの基準位置ＯＢＰ１〜ＯＢＰ３が示されている。また、図５の例では、第２軌道点Ｐ２（ｔ１）〜Ｐ２（ｔ６）を車線Ｌ２の横方向（図中＋Ｙ方向）に移動させて道路区画線ＣＬと交わる点ＰＣＬ（ｔ１）〜ＰＣＬ（ｔ６）と、第２軌道点Ｐ２（ｔ１）〜Ｐ２（ｔ６）を車線Ｌ２の横方向（図中−Ｙ方向）に移動させて道路区画線ＲＬと交わる点ＰＲＬ（ｔ１）〜ＰＲＬ（ｔ６）とが示されている。
第２軌道生成部１４４は、例えば、点ＰＣＬ（ｔ１）〜ＰＣＬ（ｔ６）から点ＰＲＬ（ｔ１）〜ＰＲＬ（ｔ６）までの距離と、点ＰＣＬ（ｔ１）〜ＰＣＬ（ｔ６）から基準位置ＯＢＰ１〜ＯＢＰ３までの距離とに基づいて、第２軌道Ｋ２に含まれる第２軌道点Ｐ２（ｔ１）〜Ｐ２（ｔ６）のうち、移動させる軌道点と移動量（シフト量）を決定する。
例えば、第２軌道生成部１４４は、例えば、時刻ｔ１における点ＰＣＬ（ｔ１）から点ＰＲＬ（ｔ１）までの点間距離ＢＰ１が車線Ｌ２の車線幅ＷＬ２と同じであり、且つ、車線幅ＷＬ２よりも短い距離に基準位置ＯＢＰ１〜ＯＢＰ３が存在しないため、第２軌道点Ｐ２（ｔ１）の移動は行わない。なお、時刻ｔ５およびｔ６においても、点ＰＣＬ（ｔ５）から点ＰＲＬ（ｔ５）までの点間距離ＢＰ５、および点ＰＣＬ（ｔ６）から点ＰＲＬ（ｔ６）までの点間距離ＢＰ６は、車線幅ＷＬ２と同じであり、車線幅ＷＬ２よりも短い距離に基準位置ＯＢＰ１〜ＯＢＰ３が存在しないため、第２軌道点Ｐ２（ｔ５）、第２軌道点Ｐ２（ｔ６）の移動は行わない。
また、第２軌道生成部１４４は、時刻ｔ２において、点ＰＣＬ（ｔ２）から、基準位置ＯＢＰ１〜ＯＢＰ３のうち最も近い基準位置ＯＢＰ１までの距離ＢＰ２は、車線幅ＷＬ２よりも短いため、第２軌道点Ｐ２（ｔ２）の移動を行う。なお、時刻ｔ２の場合、基準位置ＯＢＰ１と、第２軌道点Ｐ２（ｔ２）とは、車線Ｌ２の幅方向の軸（Ｙ軸）と水平な位置に存在する（つまり、車線Ｌ２の長手方向（Ｘ軸方向）に関する距離がゼロ（０）である）。この場合、第２軌道生成部１４４は、点ＰＲＬ（ｔ２）から基準位置ＯＢＰ１までの距離をシフト量Ｓｈ１として、第２基準点Ｐ２（ｔ２）に関して、道路区画線ＲＬから離れる方向にシフト量Ｓｈ１だけ移動させた位置を、移動後の第２軌道点Ｐ２＃（ｔ２）として決定する。
また、第２軌道生成部１４４は、時刻ｔ３において、点ＰＣＬ（ｔ３）から、基準位置ＯＢＰ１〜ＯＢＰ３のうち最も近い基準位置ＯＢＰ２までの距離ＢＰ３は、車線幅ＷＬ２よりも短いため、第２軌道点Ｐ２（ｔ３）の移動を行う。なお、時刻ｔ３の場合、基準位置ＯＢＰ２と、第２軌道点Ｐ２（ｔ３）とは、Ｙ軸と水平な位置に存在しない。したがって、第２軌道生成部１４４は、車線Ｌ２の長手方向（Ｘ軸方向）に関する距離に基づいて、第２軌道点Ｐ２（ｔ３）を車線Ｌ２の幅方向に移動させる量を決定する。
例えば、第２軌道生成部１４４は、基準位置ＯＢＰ２の付近にある第２軌道点Ｐ２（ｔ３）の位置と、基準位置ＯＢＰ２との車線Ｌ２の長手方向に関する距離が大きくなるほど、第２軌道点Ｐ２（ｔ３）を車線Ｌ２の幅方向に移動させる量を、基準位置ＯＢＰ２と点ＰＲＬ（ｔ３）との距離に比して小さくする。例えば、第２軌道生成部１４４は、三角関数等を用いて、シフト量Ｓｈ２を算出してもよい。例えば、第２軌道生成部１４４は、以下の（１）式を用いてシフト量Ｓｈ２を算出する。
シフト量Ｓｈ２＝車線幅ＷＬ２−距離ＢＰ３×ｃｏｓθ１ ・・・（１）
ここで、角度θ１は、図中のＹ軸と、点ＰＣＬ（ｔ３）と基準位置ＯＢＰ２とを結んだ直線とによってなす角度である。
また、第２軌道生成部１４４は、点ＰＣＬ（ｔ３）の位置座標（ｘ１、ｙ１）と、基準位置ＯＢＰ２の位置座標（ｘ２、ｙ２）と、点ＰＲＬ（ｔ３）の位置座標（ｘ３、ｙ３）とを用いてシフト量を算出してもよい。この場合、まず、第２軌道生成部１４４は、点ＰＣＬ（ｔ３）から点ＯＢＰ２を結ぶ第１ベクトルＡ＝（ａ１、ｂ１）と、点ＰＣＬ（ｔ３）から点ＰＲＬ（ｔ３）を結ぶ第２ベクトルＢ＝（ａ２、ｂ２）を設定する。なお、第１ベクトルＡにおいて、成分ａ１＝ｘ２−ｘ１、成分ｂ１＝ｙ２−ｙ１の関係が成り立つ。また、第２ベクトルＢにおいて、成分ａ２＝ｘ３−ｘ１、成分ｂ２＝ｙ３−ｙ１の関係が成り立つ。次に、第２軌道生成部１４４は、上述した二つのベクトルの成分を用いた内積の式により、以下の（２）式を用いてシフト量Ｓｈ２を算出する。
Figure 2020185968
第２軌道生成部１４４は、取得したシフト量Ｓｈ２を第２基準点Ｐ２（ｔ３）に関して、道路区画線ＲＬから離れる方向に距離Ｓｈ２だけシフトした位置を、移動後の第２軌道点Ｐ２＃（ｔ３）として決定する。
また、第２軌道生成部１４４は、時刻ｔ４において、点ＰＣＬ（ｔ４）から、基準位置ＯＢＰ１〜ＯＢＰ３のうち最も近い基準位置ＯＢＰ３までの距離ＢＰ４は、車線幅ＷＬ２よりも短いため、第２軌道点Ｐ２（ｔ４）の移動を行う。また、時刻ｔ４の場合、基準位置ＯＢＰ３と、第２軌道点Ｐ２（ｔ４）とは、Ｙ軸と水平な位置に存在しない。したがって、第２軌道生成部１４４は、上述した所定関数や、図中のＹ軸と点ＰＣＬ（ｔ４）および基準位置ＯＢＰ３を結んだ直線とによってなす角度θ２等を用いて、車線Ｌ２の長手方向（Ｘ軸方向）に関する距離に基づいて、第２軌道点Ｐ２（ｔ３）を移動させるシフト量Ｓｈ３を決定する。そして、第２軌道生成部１４４は、取得したシフト量Ｓｈ３を第２基準点Ｐ２（ｔ４）に関して、道路区画線ＲＬから離れる方向に距離Ｓｈ３だけシフトした位置を、移動後の第２軌道点Ｐ２＃（ｔ４）として決定する。
これにより、第２軌道生成部１４４は、障害物ＯＢ１〜ＯＢ３による自車両Ｍの挙動の変化に基づいて、第２軌道Ｋ２の一部を移動させた第２軌道点Ｐ２（ｔ１）、Ｐ２＃（ｔ２）〜（ｔ４）、Ｐ２（ｔ５）、およびＰ２（ｔ６）を通過するシフト済み第２軌道Ｋ２＃を生成する。
干渉判定部１４６は、第１軌道Ｋ１と、シフト済み第２軌道Ｋ２＃とが干渉するか否かを判定する。図６は、走行路に障害物が存在する場合の干渉判定部１４６の処理について説明するための図である。例えば、干渉判定部１４６は、干渉判定部１４６は、第２軌道生成部１４４により生成されたシフト済み第２軌道Ｋ２＃に含まれる第２軌道点Ｐ２（ｔ１）、Ｐ２＃（ｔ２）〜Ｐ２＃（ｔ４）、Ｐ２（ｔ５）、およびＰ２（６）に対応するリスク領域ＲＡ（ｔ１）、ＲＡ＃（ｔ２）〜ＲＡ＃（ｔ４）、ＲＡ（ｔ５）、およびＲＡ（ｔ６）を生成する。そして、干渉判定部１４６は、リスク領域ＲＡ（ｔ１）、ＲＡ＃（ｔ２）〜ＲＡ＃（ｔ４）、ＲＡ（ｔ５）、およびＲＡ（ｔ６）と、自車両Ｍのオフセット軌道Ｋ１とが交わるか否かを判定する。ここで、図６の例では、時刻ｔ３におけるリスク領域ＲＡ（ｔ３）がオフセット軌道Ｋ１と交わっており、且つ、交わる部分を自車両Ｍが走行する時刻は、時刻ｔ３を含む時刻である。したがって、干渉判定部１４６は、第１軌道Ｋ１と、シフト済み第２軌道Ｋ２＃とが干渉する（言い換えると、自車両Ｍと対向車両ｍ１とが将来において接触する可能性がある）と判定する。
行動計画生成部１４０は、干渉判定部１４６の判定結果に基づいて、自車両Ｍを走行させるか、停止させるかを決定し、決定した内容に基づく行動計画を生成し、生成した行動計画に基づいて、自車両Ｍの運転制御を行う。例えば、行動計画生成部１４０は、対向車両ｍ１が障害物を通過する前に、干渉判定部１４６により第１軌道と第２軌道との干渉があると判定された場合に、対向車両ｍ１が障害物を通過するまで自車両Ｍを所定の位置で停止させる行動計画を生成する。対向車両ｍ１が障害物を通過するとは、対向車両ｍ１が障害物を避けて走行することであり、例えば、車線Ｌ２の長手方向において、対向車両ｍ１が障害物よりも遠くの位置から、障害物よりも近くの位置に移動することである。
図７は、自車両Ｍの停止位置について説明するための図である。図７の例では、走行路（車線Ｌ１およびＬ２）における第１軌道Ｋ１とシフト済み第２軌道Ｋ２＃とが示されている。例えば、行動計画生成部１４０は、対向車両ｍ２が障害物ＯＢ１〜ＯＢ３を通過した後、第２軌道Ｋ２＃が車線Ｌ２の幅方向に関して道路区画線ＲＬから離れる方向に移動させる前の軌道（すなわち、車線Ｌ２の第２中央部ＣＥ２）上に戻ると予測される位置よりも所定距離だけ手前の位置で自車両Ｍを停止させるように行動計画を生成する。
図７の例において、対向車両ｍ１が障害物ＯＢ１〜ＯＢ３を通過した後に、再び第２中央部ＣＥ２に戻ると予測される位置は、第２軌道点Ｐ２（ｔ５）である。したがって、行動計画生成部１４０は、第２軌道点Ｐ２（ｔ５）から車線Ｌ２の長手方向に対して所定距離ＤＰだけ手前の地点ＳＰで自車両Ｍを停止させる。所定距離ＤＰは、固定距離でもよく、自対向車両ｍ１の速度Ｖｍ１等に基づいて可変に設定される距離でもよい。これにより、障害物を通過した対向車両ｍ１との接触を抑制することができると共に、対向車両ｍ１に障害物を避ける走行を円滑に行わせることができる。
また、行動計画生成部１４０は、対向車両ｍ１が自車両Ｍと干渉することがない位置まで移動した場合に、第１軌道Ｋ１に沿って自車両Ｍを走行させる行動計画を生成する。
［処理フロー］
図８は、実施形態における自動運転制御装置１００が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、認識部１３０は、自車両Ｍの周辺環境を認識する（ステップＳ１００）。次に、第１軌道生成部１４２は、認識部１３０により認識された周辺環境に基づいて、第１軌道を生成する（ステップＳ１０２）。次に、対向車両認識部１３２は、対向車両ｍ１を認識したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。対象車両ｍ１を認識したと判定された場合、第２軌道生成部１４４は、対向車両ｍ１が走行すると予測される第２軌道を生成する（ステップＳ１０６）。
次に、障害物認識部１３４は、自車両Ｍの走行路上に障害物が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０８）。障害物が存在すると判定された場合、第２軌道生成部１４４は、障害物の基準位置と、障害物から見て走行路の幅方向に基準位置とは反対側にある走行路の境界部との距離を導出し（ステップＳ１１０）、導出した距離に応じて第２軌道の一部を走行路の幅方向に関して境界部から離れる方向に移動させる（ステップＳ１１２）。
ステップＳ１１２の処理後、またはステップＳ１０８の処理において、走行路上に障害物が存在しないと判定された場合、干渉判定部１４６は、第１軌道と第２軌道とが干渉するか否かを判定する（ステップＳ１１４）。第１軌道と第２軌道とが干渉すると判定された場合、行動計画生成部１４０は、自車両Ｍを所定位置で停止させる行動計画を生成する（ステップＳ１１６）。次に、認識部１３０は、対向車両ｍ１が障害物を通過したか否かを判定する（ステップＳ１１８）。対向車両ｍ１が障害物を通過していないと判定された場合、行動計画生成部１４０は、対向車両ｍ１が通過するまで待機する。
また、対向車両ｍ１が障害物を通過した場合、ステップＳ１０４の処理において、対向車両ｍ１を認識していないと判定された場合、または、ステップＳ１０８の処理において、走行路上に障害物が存在しない場合、行動計画生成部１４０は、第１軌道に基づいて自車両Ｍを走行させる（ステップＳ１２０）。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。
また、上述の実施形態において、行動計画生成部１４０は、第１軌道と第２軌道とが干渉すると判定された自車両Ｍを所定位置に停止させたが、これに代えて、所定の時刻で対向車両ｍ１と接触しないように、減速または加速する速度制御を行ってもよい。
＜変形例＞
以下、上述した実施形態の変形例について説明する。
［第１の変形例］
上述した実施形態において、干渉判定部１４６は、対向車両ｍ１の速度や進行方向に基づいてリスク領域ＲＡを生成したが、これに代えて、対向車両ｍ１の外形を囲うバウンディングボックスＢＢに基づいてリスク領域を生成してもよい。
図９は、リスク領域を生成する他の例について説明するための図である。図９の例では、説明の便宜上、上述した図６と同様の場面を示している。干渉判定部１４６は、対向車両認識部１３２により認識される対向車両ｍ１の外形情報に基づいて、対向車両ｍ１の外形を囲うバウンディングボックスＢＢを生成する。図９の例では、バウンディングボックスＢＢとして矩形の領域が生成されているが、他の多角形や円、楕円等の領域であってもよい。そして、干渉判定部１４６は、生成したバウンディングボックスＢＢを時間の経過に応じて拡大させて、各時刻ｔ１〜ｔ６におけるリスク領域を生成する。図９の例では、リスク領域ＲＢ（ｔ１）、ＲＢ＃（ｔ２）〜ＲＢ＃（ｔ４）、ＲＢ（ｔ５）、およびＲＢ（ｔ６）が設定されている。
このように、バウンディングボックスＢＢを用いてリスク領域を設定することで、対向車両Ｍの速度の変化を挙動の量を予測してリスク領域を設定するよりも処理負荷を削減できるため、例えば、速度の速い状態で対向車両とすれ違うような場合であっても短時間で干渉判定を行うことができる。
なお、干渉判定部１４６は、上述したリスク領域ＲＡとリスク領域ＲＢとを合わせて領域を設定し、設定した領域を用いて干渉判定を行ってもよい。これにより、より安全に干渉判定を行うことができる。
［第２の変形例］
次に、第２の変形例について説明する。上述の実施形態において、行動計画生成部１４０は、対向車両ｍ１が障害物を通過する前に、干渉判定部１４６により第１軌道と第２軌道との干渉があると判定された場合に、対向車両ｍ１が障害物を通過するまで自車両Ｍを所定の位置で停止させる行動計画を生成した。これに代えて（または加えて）、行動計画生成部１４０は、対向車両ｍ１が自車両Ｍよりも先に走行路上の所定位置に到達するか否かによって、自車両Ｍを走行させるか、または停止させるかを判定してもよい。所定位置とは、例えば、自車両Ｍと対向車両ｍ１とが干渉すると予測される地点である。図９の例において、所定位置は、車線Ｌ１と車線Ｌ２とを含む走行路の中央（道路区画線ＣＬ）に最も近い距離にある障害物ＯＢ２が存在する位置（例えば、走行路の長手方向において基準位置ＯＢＰ２がある位置）である。また、所定位置は、自車両Ｍと対向車両ｍ１とで異なる位置が設定されてもよい。この場合の所定位置は、例えば、走行路の長手方向において、各車両の現在位置から最も近い障害物がある位置（図９の例において、自車両Ｍの場合は障害物ＯＢ３の基準位置ＯＢＰ３がある位置、対向車両ｍ１の場合は障害物ＯＢ１の基準位置ＯＢＰ１がある位置）である。
行動計画生成部１４０は、例えば、第１軌道Ｋ１と第２軌道Ｋ２＃に基づいて各時刻における各車両の予測位置を比較し、対向車両ｍ１が自車両Ｍよりも先に所定位置に到達すると予測される場合には、自車両Ｍを停止させ、自車両Ｍが対向車両ｍ１よりも先に所定位置に到達すると予測される場合には、第１軌道Ｋ１に沿って自車両Ｍを走行させる。これにより、干渉する可能性がある領域に先に到達することが予測される車両を優先して走行させることができるため、より円滑な交通を実現することができる。
［第３の変形例］
次に、第３の変形例について説明する。上述した実施形態では、対向車両ｍ１が障害物によって対向車両ｍ１の軌道（第２軌道）の一部を移動させることについて説明したが、これに代えて、または加えて、自車両Ｍが走行する軌道（第１軌道）の一部を移動させてもよい。図１０は、第３の変形例において、第１軌道の一部を移動させることについて説明するための図である。図１０の例では、上述した障害物ＯＢ１〜ＯＢ３に加えて、車線Ｌ１上に障害物ＯＢ４が存在する。この場合、障害物認識部１３４は、障害物ＯＢ１〜ＯＢ４の位置、形状、大きさ等を認識する。障害物ＯＢ１〜ＯＢ３は、車線Ｌ２上に存在するため、第２軌道生成部１４４は、上述したように車線Ｌ２を走行する対向車両ｍ１の第２軌道Ｋ２の一部を移動させたシフト済み第２軌道Ｋ２を生成する。
また、第３の変形例において、第１軌道生成部１４２は、車線Ｌ１上に障害物ＯＢ４が存在するため、障害物ＯＢ４に設定した基準位置ＯＢＰ４ａ、ＯＢＰ４ｂと、障害物ＯＢ４の中心部から見て走行路の幅方向に基準位置ＯＢＰ４ａ、ＯＢＰ４ｂとは反対側にある車線Ｌ１の境界部（例えば、道路区画線ＬＬ）との距離に応じて、第１軌道Ｋ１の一部を、車線Ｌ１の幅方向に関して道路区画線ＬＬから離れる方向に移動させたシフト済み第１軌道Ｋ１＃＃を生成する。
また、行動計画生成部１４０は、自車両Ｍをシフト済み第１軌道Ｋ１＃＃に沿って道路区画線ＬＬから離れる方向に移動させる第１のタイミングと、対向車両ｍ１がシフト済み第２軌道Ｋ２＃に沿って道路区画線ＲＬから離れる方向に移動する第２のタイミングとを比較する。そして、行動計画生成部１４０は、第１のタイミングが第２のタイミングと同一または第２のタイミングよりも遅い場合には自車両Ｍを停止させ、第１のタイミングが第２のタイミングよりも早い場合にはシフト済み第１軌道Ｋ１＃＃に沿って自車両Ｍを走行させる。図１０の例において、第１のタイミングは時刻ｔ４付近であり、第２のタイミングは時刻ｔ２付近であるため、第２のタイミングの方が第１のタイミングよりも早い。したがって、行動計画生成部１４０は、対向車両ｍ１が障害物ＯＢ１〜ＯＢ３を通過するまで、自車両Ｍ１を所定位置で停止させる。これにより、より適切な運転制御を実行することができる。
［第４の変形例］
次に、第４の変形例について説明する。第４の変形例では、認識部１３０における認識可能範囲の境界付近に障害物が認識されている場合に仮想の対向車両が存在するものと仮定して第２軌道を生成する。図１１は、第４の変形例について説明するための図である。図１１の例では、認識部１３０における認識可能範囲ＲＥＡが示されている。
図１１の例において、障害物認識部１３４は、障害物ＯＢ２およびＯＢ３を認識する。障害物ＯＢ２は、認識可能範囲ＲＥＡの境界付近（例えば、境界から数［ｍ］以内）に存在している。また、対向車両認識部１３２は、認識可能範囲ＲＥＡ内に対向車両を認識していない。この場合、第２軌道生成部１４４は、自車両Ｍから見て障害物ＯＢ２よりも遠方であって、障害物ＯＢ２または認識可能範囲ＲＥＡから所定距離の位置に仮想の対向車両ｍ２（Ｖｉｒｔｕａｌ）が存在するものと仮定する。図１１の例では、認識可能範囲ＲＥＡから距離ＤＦだけ遠方の位置に仮想の対向車両ｍ２（Ｖｉｒｔｕａｌ）が存在するものと仮定している。
第２軌道生成部１４４は、仮想の対向車両ｍ２（Ｖｉｒｔｕａｌ）を用いて、上述したように、対向車両ｍ２（Ｖｉｒｔｕａｌ）の基準位置（例えば、中心Ｃｍ２（Ｖｉｒｔｕａｌ））が車線Ｌ２の横方向の中央部を通過するように、第２軌道点Ｐ２や第２軌道Ｋ２を生成し、生成した第２軌道Ｋ２の少なくとも一部を、障害物ＯＢ２およびＯＢ３との接触から回避する方向に移動させたシフト済み第２軌道を生成する。対向車両ｍ２（Ｖｉｒｔｕａｌ）の車速Ｖｍ２（Ｖｉｒｔｕａｌ）は、例えば、車線Ｌ２の法定速度または自車両Ｍの速度ＶＭを用いる。
上述した第４の変形例によれば、認識可能範囲の境界付近に障害物が存在する場合には、対向車両が認識できていない場合であっても、その先に存在する対向車両の存在を予測して行動計画を生成することで、より適切な運転制御を実行することができる。また、対向車両が高速で走行している場合であっても、仮想の対向車両によって走行軌道を予測することで、余裕を持った運転制御を実行することができる。
［第５の変形例］
次に、第５の変形例について説明する。上述した実施形態では、自車線（車線Ｌ１）と対向車線（車線Ｌ２）が存在する走行路について説明したが、例えば、一車線の狭路等において対向車両ｍ１とすれ違う場合には、認識部１３０は、走行路の長手方向の中央に仮想の道路区画線ＣＬ（Ｖｉｒｔｕａｌ）を設定し、道路区画線ＣＬで区分けされた二つ車線のうち自車両側の車線を自車線（車線Ｌ１）とし、対向車両側の車線を対向車線（車線Ｌ２）として認識してもよい。これにより、一車線の走行路で対向車両とすれ違う場合であっても、走行路上に障害物が存在する場合における対向車両の走行軌道を、より精度よく予測することができる。その結果、自車両Ｍのより適切な運転制御を行うことができる。
上述した実施形態によれば、自動運転制御装置１００において、自車両Ｍの周辺環境を認識する認識部１３０と、認識部１３０の認識結果に基づいて、自車両Ｍが走行する第１軌道を生成する第１軌道生成部１４２と、認識部１３０の認識結果に基づいて、自車両Ｍに対向する向きで走行してくる対向車両が走行すると予測される第２軌道を生成する第２軌道生成部１４４と、第１軌道と第２軌道との干渉の有無に基づいて、自車両Ｍの速度または操舵のうち、一方または双方の運転制御を行う運転制御部（行動計画生成部１４０、第２制御部１６０）と、を備え、第２軌道生成部１４４は、認識部１３０により走行路上の障害物が認識されている場合、障害物について設定された基準位置と、障害物の中心部から見て走行路の幅方向に基準位置とは反対側にある走行路の境界部との距離に応じて、第２軌道の一部を、走行路の幅方向に関して境界部から離れる方向に移動させることにより、走行路上に障害物が存在する場合における対向車両の走行軌道を、より精度よく予測することができる。
例えば、実施形態では、車両が車線に沿って走行する場合に、その車両の将来位置は車線中央上の軌道（ベースパス）にあることをベースとし、車線上に障害物が存在する場合に、その障害物を回避するために、ベースパスのシフト量を求め、求めたシフト量に対応付けて走行軌道を変更することにより、障害物回避時の対向車両の将来の走行軌道の予測を、より高精度に行うことができる。その結果、自車両Ｍは、より適切な運転制御を実行することができる。
［ハードウェア構成］
図１２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、ブートプログラム等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置１００−５、ドライブ装置１００−６等が、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）等によって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および行動計画生成部１４０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が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、
自車両の周辺環境を認識し、
認識した結果に基づいて、前記自車両が走行する第１軌道を生成し、
前記認識した認識結果に基づいて、前記自車両に対向する向きで走行してくる対向車両が走行すると予測される第２軌道を生成し、
前記第１軌道と前記第２軌道との干渉の有無に基づいて、前記自車両の速度または操舵のうち、一方または双方の運転制御を行い、
走行路上の障害物が認識されている場合、前記障害物について設定された基準位置と、前記障害物の中心部から見て前記走行路の幅方向に前記基準位置とは反対側にある前記走行路の境界部との距離に応じて、前記第２軌道の一部を、前記走行路の幅方向に関して前記境界部から離れる方向に移動させる、
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および置換を加えることができる。
１…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…対向車両認識部、１３４…障害物認識部、１４０…行動計画生成部、１４２…第１軌道生成部、１４４…第２軌道生成部、１４６…干渉判定部、１６０…第２制御部、１６２…取得部、１６４…速度制御部、１６６…操舵制御部、１８０…記憶部、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、Ｍ…自車両、ｍ１、ｍ２…対向車両

Claims (10)

  1. 自車両の周辺環境を認識する認識部と、
    前記認識部の認識結果に基づいて、前記自車両が走行する第１軌道を生成する第１軌道生成部と、
    前記認識部の認識結果に基づいて、前記自車両に対向する向きで走行してくる対向車両が走行すると予測される第２軌道を生成する第２軌道生成部と、
    前記第１軌道と前記第２軌道との干渉の有無に基づいて、前記自車両の速度または操舵のうち、一方または双方の運転制御を行う運転制御部と、を備え、
    前記第２軌道生成部は、前記認識部により走行路上の障害物が認識されている場合、前記障害物について設定された基準位置と、前記障害物の中心部から見て前記走行路の幅方向に前記基準位置とは反対側にある前記走行路の境界部との距離に応じて、前記第２軌道の一部を、前記走行路の幅方向に関して前記境界部から離れる方向に移動させる、
    車両制御装置。
  2. 前記第２軌道は、前記走行路の長手方向に関して所定間隔に設けられた複数の第２軌道点で構成され、
    前記第２軌道生成部は、前記基準位置の付近にある第２軌道点の位置と、前記基準位置との前記走行路の長手方向に関する距離に基づいて、前記第２軌道点を前記幅方向に移動させる量を決定する、
    請求項１に記載の車両制御装置。
  3. 前記第２軌道生成部は、前記基準位置の付近にある第２軌道点の位置と、前記基準位置との前記走行路の長手方向に関する距離が大きくなるほど、前記第２軌道点を前記幅方向に移動させる量を、前記基準位置と前記境界部との距離に比して小さくする、
    請求項２に記載の車両制御装置。
  4. 前記運転制御部は、前記対向車両が前記障害物を通過する前に、前記第１軌道と前記第２軌道との干渉があると予測される場合に、前記対向車両が前記障害物を通過するまで前記自車両を停止させる、
    請求項１から３のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
  5. 前記運転制御部は、前記対向車両が前記自車両よりも先に前記走行路上の所定位置に到達すると予測される場合には前記自車両を停止させ、前記自車両が前記対向車両よりも先に前記所定位置に到達すると予測される場合には、前記第１軌道に沿って前記自車両を走行させる、
    請求項１から３のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
  6. 前記第１軌道生成部は、前記認識部により前記走行路上の障害物が認識されている場合、前記基準位置と、前記障害物の中心部から見て前記走行路の幅方向に前記基準位置とは反対側にある前記走行路の境界部との距離に応じて、前記第１軌道の一部を、前記走行路の幅方向に関して前記境界部から離れる方向に移動させ、
    前記運転制御部は、前記自車両を前記第１軌道に沿って前記境界部から離れる方向に移動させる第１のタイミングが、前記対向車両が前記第２軌道に沿って前記境界部から離れる方向に移動する第２のタイミングと同一または前記第２のタイミングよりも遅い場合には前記自車両を停止させ、前記第２のタイミングよりも早い場合には前記第１軌道に沿って前記自車両を走行させる、
    請求項１から３のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
  7. 前記運転制御部は、前記対向車両が前記障害物を通過した後、前記第２軌道が前記走行路の幅方向に関して前記境界部から離れる方向に移動させる前の軌道上に戻ると予測される位置よりも所定距離手前の位置で前記自車両を停止させる、
    請求項４から５のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
  8. 前記第２軌道生成部は、前記認識部による走行路の認識可能範囲の境界付近に障害物が認識された場合であって、且つ、前記認識部により対向車両が認識されていない場合に、前記自車両から見て前記障害物よりも遠方であって、前記障害物または前記認識可能範囲から所定距離の位置に仮想の対向車両が存在するものと仮定して、前記第２軌道を生成する、
    請求項１から７のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
  9. コンピュータが、
    自車両の周辺環境を認識し、
    認識した結果に基づいて、前記自車両が走行する第１軌道を生成し、
    前記認識した認識結果に基づいて、前記自車両に対向する向きで走行してくる対向車両が走行すると予測される第２軌道を生成し、
    前記第１軌道と前記第２軌道との干渉の有無に基づいて、前記自車両の速度または操舵のうち、一方または双方の運転制御を行い、
    走行路上の障害物が認識されている場合、前記障害物について設定された基準位置と、前記障害物の中心部から見て前記走行路の幅方向に前記基準位置とは反対側にある前記走行路の境界部との距離に応じて、前記第２軌道の一部を、前記走行路の幅方向に関して前記境界部から離れる方向に移動させる、
    車両制御方法。
  10. コンピュータに、
    自車両の周辺環境を認識させ、
    認識した結果に基づいて、前記自車両が走行する第１軌道を生成させ、
    前記認識した認識結果に基づいて、前記自車両に対向する向きで走行してくる対向車両が走行すると予測される第２軌道を生成させ、
    前記第１軌道と前記第２軌道との干渉の有無に基づいて、前記自車両の速度または操舵のうち、一方または双方の運転制御を行わせ、
    走行路上の障害物が認識されている場合、前記障害物について設定された基準位置と、前記障害物の中心部から見て前記走行路の幅方向に前記基準位置とは反対側にある前記走行路の境界部との距離に応じて、前記第２軌道の一部を、前記走行路の幅方向に関して前記境界部から離れる方向に移動させる、
    プログラム。
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