JP2021024423A - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】より円滑に車両を走行させ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】車両制御装置は、車両の状態、車両の周辺に存在する他車両の現在の位置、および前記他車両の予測された将来の位置を取得する取得部と、前記取得部により取得された情報に基づいて、前記車両の行動を制御する行動制御部と、を備え、前記行動制御部は、前記車両が走行中の第1道路から前記第1道路と少なくとも一部が交わる第2道路側に向かい、且つ他車両が前記第2道路から第1道路側に向かっている場合において、前記車両が走行する将来の軌道と、前記他車両が走行する将来の軌道とが交差する場合、前記車両の状態および前記他車両の将来の位置に基づいて、前記第1道路と前記第2道路とが交わる交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する。【選択図】図1
Description
本発明は、車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムに関する。
従来、車両が第1レーンから第2レーンに合流することを支援する合流支援装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この合流支援装置は、予め設定された減速度により停車するまでの走行距離Bを算出し、加速の開始時点から、車線変更の開始時点までの期間中において、車両から第1レーンにおける基準地点まで距離Aを取得し、距離Aから走行距離Bを差し引いた値が、予め設定された閾値より小さいことを条件に合流支援を中止する。
しかしながら、従来の技術では、より円滑に車両を走行させ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、より円滑に車両を走行させ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、車両の状態、車両の周辺に存在する他車両の現在の位置、および前記他車両の予測された将来の位置を取得する取得部と、前記取得部により取得された情報に基づいて、前記車両の行動を制御する行動制御部と、を備え、前記行動制御部は、前記車両が走行中の第1道路から前記第1道路と少なくとも一部が交わる第2道路側に向かい、且つ他車両が前記第2道路から第1道路側に向かっている場合において、前記車両が走行する将来の軌道と、前記他車両が走行する将来の軌道とが交差する場合、前記車両の状態および前記他車両の将来の位置に基づいて、前記第1道路と前記第2道路とが交わる交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する車両制御装置である。
(1):この発明の一態様に係る車両制御装置は、車両の状態、車両の周辺に存在する他車両の現在の位置、および前記他車両の予測された将来の位置を取得する取得部と、前記取得部により取得された情報に基づいて、前記車両の行動を制御する行動制御部と、を備え、前記行動制御部は、前記車両が走行中の第1道路から前記第1道路と少なくとも一部が交わる第2道路側に向かい、且つ他車両が前記第2道路から第1道路側に向かっている場合において、前記車両が走行する将来の軌道と、前記他車両が走行する将来の軌道とが交差する場合、前記車両の状態および前記他車両の将来の位置に基づいて、前記第1道路と前記第2道路とが交わる交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する車両制御装置である。
(2): 上記(1)の態様において、前記第1道路は合流路であり且つ前記第2道路は被合流路である、または前記第2道路は被合流路であり且つ前記第2道路は合流路である。
(3):上記(1)または(2)の態様において、前記車両の周辺を認識する認識部と、前記認識部の認識結果に基づいて、前記他車両の将来位置を予測する予測部と、を更に備え、前記取得部は、前記認識部から前記認識部に認識された前記他車両の現在の位置、および前記予測部から前記予測部により予測された前記他車両の将来の位置を取得する。
(4):上記(1)から(3)のいずれかの態様において、前記他車両は、前記車両の前方を走行する車両である。
(5):上記(1)から(4)のいずれかの態様において、前記行動制御部は、前記他車両が前記交差領域に到達するタイミングが、前記車両が前記交差領域に到達するタイミングから所定時間以内である場合、前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定する。
(6):上記(1)から(5)のいずれかの態様において、前記行動制御部は、前記交差領域を前記他車両が通過するタイミングよりも早いタイミングで前記車両に前記交差領域を通過させることで、前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させる。
(7):上記(1)から(5)のいずれかの態様において、前記行動制御部は、前記交差領域において前記他車両の前方で前記車両を前記第1道路から前記第2道路に進入させることで、前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させる。
(8):上記(1)から(7)のいずれかの態様において、前記行動制御部は、前記他車両が存在する道路の車両密度が閾値を超える場合または前記他車両が存在する道路を走行する車両の平均速度が閾値以下である場合、前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する。
(9):上記(1)から(8)のいずれかの態様において、前記行動制御部は、前記第1道路における前記交差領域付近および前記交差領域よりも前記車両の進行方向側において前記第1道路が消失せずに前記第1道路が延在している道路環境において、前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する。
(10):上記(9)の態様において、前記第1道路における前記交差領域よりも前記車両の進行方向側には第1道路および前記第2道路を含む特定道路の出口が設けられている。
(11):上記(1)から(10)のいずれかの態様において、前記行動制御部は、前記交差領域の終点から所定距離に前記車両が近づいた場合、前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する処理を実行しない。
(12):上記(1)から(11)のいずれかの態様において、前記行動制御部は、前記車両が走行する道路において前記車両の前方に前記交差領域を通過すると予測される前方車両が存在する場合、前記前方車両を追い抜き、且つ前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する処理を実行するものである。
(13):上記(12)の態様において、前記行動制御部は、前記車両と前記前方車両と前記他車両とを含む車両群の分布、および前記車両群に含まれる車両の速度に基づいて、前記前方車両を追い抜き、且つ前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定する。
(14):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、車両の状態、車両の周辺に存在する他車両の現在の位置、および前記他車両の予測された将来の位置を取得し、前記取得された情報に基づいて、前記車両の行動を制御し、前記車両が走行中の第1道路から前記第1道路と少なくとも一部が交わる第2道路側に向かい、且つ他車両が前記第2道路から第1道路側に向かっている場合において、前記車両が走行する将来の軌道と、前記他車両が走行する将来の軌道とが交差する場合、前記車両の状態および前記他車両の将来の位置に基づいて、前記第1道路と前記第2道路とが交わる交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する車両制御方法である。
(15):この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、車両の状態、車両の周辺に存在する他車両の現在の位置、および前記他車両の予測された将来の位置を取得させ、前記取得された情報に基づいて、前記車両の行動を制御し、前記車両が走行中の第1道路から前記第1道路と少なくとも一部が交わる第2道路側に向かい、且つ他車両が前記第2道路から第1道路側に向かっている場合において、前記車両が走行する将来の軌道と、前記他車両が走行する将来の軌道とが交差する場合、前記車両の状態および前記他車両の将来の位置に基づいて、前記第1道路と前記第2道路とが交わる交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御するプログラムである。
(1)−(15)によれば、車両制御装置が、前記第1道路と前記第2道路とが交わる交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御することにより、より円滑に車両を走行させることができる。
(12)によれば、前方車両を追い抜き、且つ他車両よりも優先して交差領域を車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する処理を実行することにより、更に円滑に車両を走行させることができる。
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実施形態>
[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2の構成図である。車両システム2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。
<第1実施形態>
[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2の構成図である。車両システム2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2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2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2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(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など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。自動運転制御装置100は「車両制御装置」の一例であり、行動計画生成部140と第2制御部160を合わせたものが「行動制御部」の一例である。
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。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。
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。また、行動計画生成部140は、例えば、目標軌道を生成する際に、後述する行動制御部146の処理結果を加味して目標軌道を生成する。
行動計画生成部140は、例えば、予測部142と、取得部144と、行動制御部146とを備える。予測部142は、認識部130の認識結果に基づいて、車両Mの周辺に存在する他車両の将来位置を予測する。例えば、予測部142は、他車両の挙動(車速や加速度、進行方向)や、過去の行動履歴に基づいて、他車両が進行する方向や、他車両が所定時間後に存在する位置を予測する。取得部144は、認識部130から認識部130に認識された他車両の現在の位置、および予測部142から予測部142により予測された他車両の将来位置を取得する。取得部144は、車両Mの状態(車速や加速度、進行方向)等を取得する。
行動制御部146は、取得部144により取得された情報に基づいて、車両の行動を制御する。行動制御部146の処理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(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。
[特定制御の概要]
行動制御部146は、車両Mが走行中の第1道路から第1道路の少なくとも一部が交わる第2道路側に向かい、且つ他車両が第2道路から第1道路側に向かっている場合において、車両Mが走行する将来の軌道と、他車両が走行する将来の軌道とが交差する場合、車両の状態および他車両の将来の位置に基づいて、第1道路と第2道路とが交わる交差領域を他車両よりも優先して車両Mに通過させるか否かを判定する。そして、行動制御部146は、判定結果に基づいて車両Mを制御する。上記のように、行動制御部146が交差領域を他車両よりも優先して車両Mに通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて車両Mを制御することを、以下「特定制御」と称する場合がある。第1道路は合流路であり且つ第2道路は被合流路である。または、第2道路は被合流路であり且つ第2道路は合流路である。上記の「第1道路の少なくとも一部が交わる」とは、第1道路に含まれる複数の車線のうち、一部の車線が交わること、複数の車線の全部が交わることを含む。
行動制御部146は、車両Mが走行中の第1道路から第1道路の少なくとも一部が交わる第2道路側に向かい、且つ他車両が第2道路から第1道路側に向かっている場合において、車両Mが走行する将来の軌道と、他車両が走行する将来の軌道とが交差する場合、車両の状態および他車両の将来の位置に基づいて、第1道路と第2道路とが交わる交差領域を他車両よりも優先して車両Mに通過させるか否かを判定する。そして、行動制御部146は、判定結果に基づいて車両Mを制御する。上記のように、行動制御部146が交差領域を他車両よりも優先して車両Mに通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて車両Mを制御することを、以下「特定制御」と称する場合がある。第1道路は合流路であり且つ第2道路は被合流路である。または、第2道路は被合流路であり且つ第2道路は合流路である。上記の「第1道路の少なくとも一部が交わる」とは、第1道路に含まれる複数の車線のうち、一部の車線が交わること、複数の車線の全部が交わることを含む。
行動制御部146は、例えば、交差領域において他車両の前方で車両を第1道路から第2道路に進入させることで、交差領域を他車両よりも優先して車両に通過させる(後述する図4参照)。行動制御部146は、例えば、交差領域を他車両が通過するタイミングよりも早いタイミングで車両に交差領域を通過させることで、交差領域を他車両よりも優先して車両に通過させる(後述する図5参照)。
行動制御部146は、例えば、第1道路における交差領域付近および交差領域よりも車両Mの進行方向側において第1道路が消失せずに第1道路が延在している道路環境において、交差領域を他車両よりも先に車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて車両を制御する。
[特定制御に関する説明]
図3は、特定制御について説明するための図である。図3では、第1道路R1が、第2道路R2に合流する道路環境である。第1道路R1は、第2道路R2に合流する合流路であり、第2道路R2は、本線であり第1道路R1が接続される被合流路である。第1道路R1と第2道路R2とが合流する領域は交差領域ARである。交差領域ARは、換言すると、第1道路R1を走行する車両が第2道路R2に進入可能、または第2道路R2を走行する車両が第1道路R1に進入可能となる領域である。交差領域ARは、例えば、位置P3から位置P4の間であって、第3車線L3と第4車線L4を含む領域である。
図3は、特定制御について説明するための図である。図3では、第1道路R1が、第2道路R2に合流する道路環境である。第1道路R1は、第2道路R2に合流する合流路であり、第2道路R2は、本線であり第1道路R1が接続される被合流路である。第1道路R1と第2道路R2とが合流する領域は交差領域ARである。交差領域ARは、換言すると、第1道路R1を走行する車両が第2道路R2に進入可能、または第2道路R2を走行する車両が第1道路R1に進入可能となる領域である。交差領域ARは、例えば、位置P3から位置P4の間であって、第3車線L3と第4車線L4を含む領域である。
交差領域ARの上流側(車両の進行方向の反対側)における第1道路R1と第2道路R2との間には、分離帯OB1A、分離帯OB2A、および車両が進入できないことを示す禁止表示SAが道路上に表示されている。分離帯OB1Aは、進行方向に関して位置P1まで設けられている。分離帯OB2Aは、例えば、進行方向に関して位置P1から位置P2まで設けられている。禁止表示SAは、進行方向に関して位置P2から位置P3まで設けられている。位置P3は、第2道路R2を走行する車両が第1道路R1(第1道路R1を走行する車両が第2道路R2)に進入可能となる位置である。分離帯OB1Aは、例えば、第1道路R1を走行する車両が、第2道路R2を走行する車両を視認することができない高さの分離帯である。分離帯OB2Aは、例えば、第1道路R1を走行する車両が、第2道路R2を走行する車両を視認することができる高さの分離帯である。
第1道路R1は、例えば、複数の車線を有する。複数の車線は、例えば、第1車線L1、第2車線L2、および第3車線L3である。第1道路R1において、位置P2付近(位置P2の手前)で第1車線L1は消失する。また、第1車線L1は、位置P5付近から形成される。第2道路R2は、例えば、複数の車線を有する。複数の車線は、例えば、第4車線L4、第5車線L5、および第6車線L6である。
例えば、第1道路R1における交差領域ARよりも車両Mの進行方向側には第1道路R1および第2道路R2を含む特定道路の出口が設けられている。また、第1車線L1が消失した付近(位置P2付近)から第1車線L1が形成された付近(位置P5付近)の区間では、第2道路側に第2車線L2と第3車線L3とが湾曲している。また、位置P4から位置P5において車両が進入できないことを示す禁止表示SBが道路上に表示されている。位置P5から位置P6において分離帯OB2Bが設けられ、位置P6から分離帯OB1Bが設けられている。
例えば、時刻t+1において、第2道路R2において、車両Mの前方を走行する他車両mが存在する場合、以下の処理が実行される。行動制御部146は、車両Mが交差領域ARに到達する時刻を推定する。例えば、行動制御部146は、現在の車両Mの走行状況や第1道路R1に存在する他の車両の分布、他の車両の走行状況(速度や加速度)等に基づいて、車両Mが通常の制御において交差領域ARに到達する時刻を推定する。通常の制御とは、第2道路R2を走行する車両(例えば他車両m)が交差領域ARに到達する時刻を考慮せずに、車両Mが第1道路R1を走行した際の制御である。例えば、車両Mが、時刻txに交差領域ARに到達するものとする。
行動制御部146は、予測部142の予測結果に基づいて、第2道路から第1道路側に向かっている他車両mが交差領域ARに到達する時刻を予測する。例えば、図3に示すように、時刻txに他車両mが交差領域ARに到達するものとする。
行動制御部146は、例えば、基準時刻から所定時間の範囲に他車両mが交差領域ARに到達する否かを判定する。基準時刻とは、車両Mが交差領域ARに到達する時刻txである。所定時間の範囲とは、例えば、基準時刻txの前の時間、基準時刻txの前後の時間、または基準時刻txの後の時間である。例えば、図3に示すように、行動制御部146は、時刻txにおいて車両Mおよび他車両mが交差領域ARに到達する場合(所定時間の範囲において他車両mが交差領域ARに到達する場合)、車両Mの状態および他車両mの将来の位置に基づいて、交差領域ARを他車両mよりも優先して車両Mに通過させるか否かを判定する。すなわち、行動制御部146は、他車両mが交差領域ARに到達するタイミングが、車両Mが交差領域ARに到達するタイミングから所定時間以内である場合、他車両mよりも優先して車両Mに通過させるか否かを判定する。
行動制御部146は、例えば、第1道路R1の交通状況、または第1道路R1と第2道路R2との交通状況に基づいて、交差領域ARを他車両mよりも優先して車両Mに通過させるか否かを判定する。例えば、車両Mが他車両mよりも所定時間早く交差領域ARに到達することができる場合、交差領域ARを他車両mよりも優先して車両Mに通過させると判定される。
[場面1]
図4は、車両Mが他車両mよりも優先して交差領域ARを通過する場面の一例を示す図(その1)である。図3との相違点を中心に説明する。例えば、時刻t+2において、車両Mと他車両mとが交差領域ARに進入し、並走しているものとする(より正確には、やや他車両mが車両Mの前方に存在しているものとする。)。時刻t+3において、車両Mは、他車両mを追い抜き、他車両mは車両Mに追い抜かれた後に第4車線L4から第3車線L3に車線変更して車両Mの後方を走行する。時刻t+4において、車両Mは、第3車線L3から第4車線L4、第5車線L5に車線変更し、他車両mは第2車線L2に車線変更する。
図4は、車両Mが他車両mよりも優先して交差領域ARを通過する場面の一例を示す図(その1)である。図3との相違点を中心に説明する。例えば、時刻t+2において、車両Mと他車両mとが交差領域ARに進入し、並走しているものとする(より正確には、やや他車両mが車両Mの前方に存在しているものとする。)。時刻t+3において、車両Mは、他車両mを追い抜き、他車両mは車両Mに追い抜かれた後に第4車線L4から第3車線L3に車線変更して車両Mの後方を走行する。時刻t+4において、車両Mは、第3車線L3から第4車線L4、第5車線L5に車線変更し、他車両mは第2車線L2に車線変更する。
時刻t+5において、車両Mは第6車線L6を走行し、他車両mは第2車線L2を走行する。時刻t+6において、車両Mは第6車線L6を追い抜き、他車両mは第1車線L1を走行する。
このように、行動制御部146が、交差領域ARにおいて他車両mの前方で車両を第1道路R1から第2道路R2に進入させることで、より円滑に車両Mは進行することができる。
[場面2]
図5は、車両Mが他車両mよりも優先して交差領域ARを通過する場面の一例を示す図(その2)である。図3との相違点を中心に説明する。例えば、時刻t+1において、行動制御部146が、通常の制御において、時刻t+2に車両Mが交差領域ARに進入し、他車両mも時刻t+2において交差領域ARに進入し、他車両mが車両Mの前方に存在(または車両Mと他車両mとが並走)すると予測したものとする。この場合、行動制御部146は、時刻t+2において、車両Mが他車両mよりも前方を走行するように車両Mを制御する。すなわち、行動制御部146は、通常の制御とは異なる制御を行って、通常の制御における進行度合よりも、より進行度合が大きくなるように車両Mを制御する。
図5は、車両Mが他車両mよりも優先して交差領域ARを通過する場面の一例を示す図(その2)である。図3との相違点を中心に説明する。例えば、時刻t+1において、行動制御部146が、通常の制御において、時刻t+2に車両Mが交差領域ARに進入し、他車両mも時刻t+2において交差領域ARに進入し、他車両mが車両Mの前方に存在(または車両Mと他車両mとが並走)すると予測したものとする。この場合、行動制御部146は、時刻t+2において、車両Mが他車両mよりも前方を走行するように車両Mを制御する。すなわち、行動制御部146は、通常の制御とは異なる制御を行って、通常の制御における進行度合よりも、より進行度合が大きくなるように車両Mを制御する。
上記のように進行度合が大きくなるように車両Mが制御されると、時刻t+2において、第3車線L3において車両Mは、第4車線L4の他車両mの前方を走行する。時刻t+3において、車両Mは、第3車線L4、第5車線L5に車線変更を行い、他車両mは、第4車線L4から第3車線L3に車線変更を行う。時刻t+4以降、第6車線L6では、第6車線L6において車両Mは他車両mの前方を走行する。時刻t+4および時刻t+5で、第2車線L2において、他車両mは車両Mの後方を走行する。時刻t+6で、第1車線L1において、他車両mは車両Mの後方を走行する。
このように、行動制御部146は、交差領域を他車両が通過するタイミングよりも早いタイミングで車両に交差領域を通過させることで、より円滑に車両Mは進行することができる。
[場面3]
行動制御部146は、他車両mが存在する道路(第2道路R2)の車両密度が閾値を超える場合または他車両mが存在する道路を走行する車両の平均速度が閾値以下である場合、交差領域ARを他車両mよりも車両Mの通過を優先するか否かを判定し、判定結果に基づいて車両Mを制御する。なお、第2道路R2の所定の車線の車両密度、または所定の車線を走行する車両の平均速度に基づいて車両Mの通過を優先するか否かが判定されてもよい。所定の車線とは、例えば、第1道路R1に隣接する第4車線R4である。
行動制御部146は、他車両mが存在する道路(第2道路R2)の車両密度が閾値を超える場合または他車両mが存在する道路を走行する車両の平均速度が閾値以下である場合、交差領域ARを他車両mよりも車両Mの通過を優先するか否かを判定し、判定結果に基づいて車両Mを制御する。なお、第2道路R2の所定の車線の車両密度、または所定の車線を走行する車両の平均速度に基づいて車両Mの通過を優先するか否かが判定されてもよい。所定の車線とは、例えば、第1道路R1に隣接する第4車線R4である。
図6は、車両Mが他車両mよりも優先して交差領域ARを通過する場面の一例を示す図(その3)である。図3および図4との相違点を中心に説明する。例えば、時刻t+1において、行動制御部146が、第2道路R2の交通状況に基づいて、第2道路の車両密度が閾値を超えると判定した場合、特定制御を実行する。そして、図4で示したように車両Mを他車両mよりも優先して交差領域ARを通過させる。
例えば、時刻t+3で、第3車線L3に存在する車両Mが、他車両mを追い抜き、他車両mが第4車線L4から第3車線L3に車線変更して車両Mの後方に進入したものとする。この場合、第4車線L4が混雑していても、車両Mは第4車線L4に車線変更しやすい。なぜなら、車両Mは、他車両mが第3車線L3に車線変更するタイミングで、他車両mと入れ替わるように第4車線L4に車線変更することができためである。例えば、車両Mは、第4車線L4において他車両mの後方を走行していた他車両m1の前方に進入することができる。
なお、行動制御部146は、交差領域ARの終点(例えば位置P4)から所定距離dの位置(位置Px)に車両Mが近づいた場合、交差領域ARを他車両mよりも先に車両Mに通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて車両Mを制御する処理を実行しない。行動制御部146は、位置P4から上流側に所定距離dの位置において、他車両mの追い抜けない場合、特定制御の処理を終了する。この場合、例えば、行動制御部146は、他車両mの後方において第2道路R2に進入したり、第2道路R2に車両Mが進入する、第4車線L4を走行する車両Mの進入を許容する他車両の前方に進入したりする。
[比較例との比較]
図7は、比較例の車両Xが特定制御を実行せずに第2道路R2に進入する場面の一例を示す図である。時刻t+3における車両M、他車両m、その他の車両の状態を示している。例えば、他車両mが第4車線L4から第3車線L3に車線変更して、車両Mが第3車線L3を走行する他車両mの後方を走行する。この場合、第4車線L4において他車両mの後方を走行していた他車両m1が、第4車線L4において他車両mが存在していた領域に進行する。このため、他車両m1と車両Mとが並走することになる場合がある。このように、特定制御が実行されない場合、車両Mの第4車線L4への車線変更が困難になり、車両の進行が円滑でなくなる場合がある。
図7は、比較例の車両Xが特定制御を実行せずに第2道路R2に進入する場面の一例を示す図である。時刻t+3における車両M、他車両m、その他の車両の状態を示している。例えば、他車両mが第4車線L4から第3車線L3に車線変更して、車両Mが第3車線L3を走行する他車両mの後方を走行する。この場合、第4車線L4において他車両mの後方を走行していた他車両m1が、第4車線L4において他車両mが存在していた領域に進行する。このため、他車両m1と車両Mとが並走することになる場合がある。このように、特定制御が実行されない場合、車両Mの第4車線L4への車線変更が困難になり、車両の進行が円滑でなくなる場合がある。
これに対して、本実施形態では、特定制御が実行されることにより、車両Mは円滑に第4車線L4に車線変更することができる。図8は、車両Mが特定制御を実行して第2道路R2に進入する場面の一例を示す図である。例えば、車両Mが、他車両mを追い抜き、他車両mが第3車線L3に車線変更するタイミングで、第4車線L4に車線変更する。この場合、第4車線L4において他車両m1は、他車両mの後方を走行し、車両Mと他車両m1とは並走することにならない場合がある。このため、車両Mの側方には、車両Mが進入するための領域が存在する。このように、特定制御が実行される場合、車両Mの第4車線L4への車線変更が容易になり、車両の進行が円滑になる場合がある。
[フローチャート]
図9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。まず、行動制御部146は、特定制御の開始条件を満たすか否かを判定する(ステップS100)。「開始条件」とは、例えば、車両Mが所定の位置に到達したタイミングである。所定の位置とは、例えば位置P1や、交差領域ARから所定距離上流側である。
図9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。まず、行動制御部146は、特定制御の開始条件を満たすか否かを判定する(ステップS100)。「開始条件」とは、例えば、車両Mが所定の位置に到達したタイミングである。所定の位置とは、例えば位置P1や、交差領域ARから所定距離上流側である。
特定制御の開始条件が満たされた場合、認識部130が、周辺状況を認識する(ステップS102)。次に、行動計画生成部140が、車両Mの将来の軌道を生成する(ステップS104)。次に、予測部142が、認識部130の認識結果に基づいて他車両mの将来の軌道を予測する(ステップS106)。
次に、行動制御部146は、車両Mが交差領域ARに到達する時刻から所定時間において他車両mが交差領域ARに進入するか否かを判定する(ステップS108)。他車両mが交差領域ARに進入しないと判定された場合、本フローチャートの処理が終了する。
他車両mが交差領域ARに進入すると判定された場合、行動制御部146は、他車両mよりも、車両Mを、優先的に交差領域ARを通過させるか否かを判定する(ステップS110)。
車両Mを、優先的に交差領域ARを通過させない場合、行動制御部146は、他車両mを追い抜かないと判定し(ステップS112)、判定結果に基づく制御を実行する(ステップS116)。この場合、車両Mは、他車両m1の後方を走行して、第1道路R1から第2道路R2に進入する。
車両Mを、優先的に交差領域ARを通過させる場合、行動制御部146は、他車両mを追い抜くと判定し、(ステップS114)、判定結果に基づく制御を実行する(ステップS116)。この場合、車両Mは、他車両m1の追い抜き、他車両m1の前方を走行して、第1道路R1から第2道路R2に進入する。
次に、行動制御部146は、特定制御の終了条件を満たすか否を判定する(ステップS118)。終了条件は、例えば、交差領域ARの終点から所定距離dに車両Mが近づいたことである。特定制御の終了条件が満たされた場合、ステップS102の処理に戻り、特定制御の終了条件が満たされた場合、本フローチャートの処理が終了する。
上述したように、行動制御部146は、他車両mの将来の位置に基づいて他車両mよりも車両Mを優先させて交差領域ARを通過させるか否かを決定することにより、より円滑に車両を走行させることができる。
以上説明した第1実施形態によれば、自動運転制御装置100が、交差領域ARを他車両mよりも優先して車両Mに通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて車両Mを制御することにより、より円滑に車両Mを走行させることができる。
<第2実施形態>
以下、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、車両Mが第2道路R2から第1道路に進入する場合に、特定制御が実行される。以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
以下、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、車両Mが第2道路R2から第1道路に進入する場合に、特定制御が実行される。以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
図10は、第2実施形態における特定制御が実行される場面の一例を示す図である。図3との相違点を中心に説明する。例えば、時刻tで、車両Mが第6車線L6を走行し、他車両mが第1車線L1を走行しているものとする。時刻t+1で、車両Mが第5車線L5を走行し、他車両mが第1車線L1を走行している。車両Mが、通常の制御において交差領域ARに到達するタイミングと、同様のタイミングで他車両mが交差領域ARに到達すると予測される場合、行動制御部146は、特定制御を実行する。
時刻t+3において、車両Mは、他車両mを追い抜き、他車両mは車両Mに追い抜かれた後に第4車線L4から第3車線L3に車線変更して車両Mの後方を走行する。時刻t+4において、車両Mは、第4車線L4から第2車線L2に車線変更する。
以上説明した第2実施形態によれば、車両Mが本線から合流車線や出口、分岐路に進入する場合も、より円滑に車両Mを走行させることができる。
<第3実施形態>
以下、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、行動制御部146は、他車両mよりも優先して交差領域ARを通過する際に、第1道路R1を走行する前走車両mAを追い抜くか否かを決定する。以下、第3実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
以下、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、行動制御部146は、他車両mよりも優先して交差領域ARを通過する際に、第1道路R1を走行する前走車両mAを追い抜くか否かを決定する。以下、第3実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
行動制御部146は、車両Mが走行する道路の前方に交差領域ARを通過すると予測される前方車両が存在する場合、前方車両を追い抜き、且つ交差領域を他車両よりも先に車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて車両を制御する処理を実行する。例えば、行動制御部146は、現在の車両Mの走行状況や第1道路R1および第2道路R2に存在する他の車両の分布、他の車両の走行状況(速度や加速度)等に基づいて、車両Mが前走車両mAおよび他車両mを追い抜くことができるか否かを判定する。
図11は、第3実施形態における特定制御が実行される場面の一例を示す図である。図4との相違点を中心に説明する。例えば、時刻t+1で、第3車線L3において車両Mの前方に前走車両mAが走行している。また、前走車両mAは、第2道路R2に進入することを示すように方向指示器を点滅させている。例えば、行動制御部146は、交差領域ARに進入する前に、前走車両mAを追い抜くことができるか否かを判定し、前走車両mAを追い抜け、且つ交差領域ARの所定の位置に到達する前に他車両mを追い抜くことができるか否かを判定する。
時刻t+1.5で、前走車両mAおよび他車両mを追い抜けると判定した場合、行動制御部146は、他車両および前走車両mAを追い抜く。そして、時刻t+2で、車両Mは、第4車線L4に向けて車線変更を開始して、時刻t+3で、車両Mは、第5車線L5を走行し、以降、第6車線L6を走行する。
上述したように、車両Mは、第1道路R1を走行する他車両を追い抜き、更に第2道路R2を追い抜いて、車線変更を行ことで、より円滑に車両を走行させることができる。
[フローチャート]
図12は、第3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の一例を示すフローチャートである。本処理は、例えば、図9のフローチャートの処理が開始された後に図9のフローチャートの処理と並列して実行される。
図12は、第3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の一例を示すフローチャートである。本処理は、例えば、図9のフローチャートの処理が開始された後に図9のフローチャートの処理と並列して実行される。
まず、行動制御部146は、他車両mを追い抜くと判定したか否かを判定する(ステップS200)。他車両mを追い抜くと判定した場合、認識部130が、周辺状況を認識する(ステップS202)。次に、予測部142が、前走車両mAの将来の軌道を予測する(ステップS204)。次に、行動制御部146が、基準位置までに前走車両mAを追い抜くことができるか否かを判定する(ステップS206)。基準位置とは、例えば、交差領域ARから所定距離手前側の位置である。
基準位置までに前走車両mAを追い抜くことができないと判定した場合、行動制御部146は、前走車両mAを追い抜かずに、他車両mを追い抜く、または前走車両mAと他車両mとの一方または双方を追い抜くことを取りやめる(ステップS208)。例えば、前走車両mAを追い抜けずに他車両mを追い抜くことができる場合は、車両Mは他車両mを追い抜く。
基準位置までに前走車両mAを追い抜くことができると判定した場合、行動制御部146は、前走車両mAおよび他車両mを追い抜くと判定する(ステップS210)。次に、行動制御部146は、判定結果に基づく制御を実行する(ステップS212)。次に、行動制御部146は、終了条件を満たすか否を判定する(ステップS214)。終了条件を満たさない場合、ステップS202の処理に戻り、終了条件を満たす場合、本フローチャートの処理が終了する。
上述したように、行動制御部146は、他車両mおよび前走車両mAを追い抜くか否かを決定し、決定結果に基づく制御を行うことができる。この結果、車両Mは、より交通環境に走行を実現することができる。
なお、上記の処理は、車両Mが第2道路R2から第1道路R1に移動する場合においても適用されてもよい。すなわち、行動制御部146は、車両Mを第2道路R2から第1道路R1に車線変更させる場合において、第2道路R2を走行する前方車両を追い抜き、且つ、他車両mよりも優先して交差領域ARを通過するか否かを決定してもよい。
以上説明した第3実施形態によれば、行動制御部146は、車両Mが走行する道路の前方に交差領域ARを通過すると予測される前方車両mAが存在する場合、前方車両mAを追い抜き、且つ交差領域ARを他車両mよりも優先して車両Mに通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて車両Mを制御する処理を実行することにより、更に円滑に車両を走行させることができる。
<第4実施形態>
以下、第4実施形態について説明する。第4実施形態では、行動制御部146は、特定制御モードが設定されている場合に、特定制御を実行する。以下、第1実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
以下、第4実施形態について説明する。第4実施形態では、行動制御部146は、特定制御モードが設定されている場合に、特定制御を実行する。以下、第1実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
図13は、第4実施形態の自動運転制御装置100Aの機能構成の一例を示す図である。自動運転制御装置100Aは、第1制御部120Aを備える。また、第1制御部120Aは、行動計画生成部140Aを備える。行動計画生成部140Aは、第1実施形態の行動計画生成部140の機能構成に加え、更にモード設定部141を備える。
モード設定部141は、複数の制御モードのうち、いずれかの制御モードを設定する。例えば、制御モードは、例えば、特定制御が実行される特定制御モードと、特定制御が実行されない制御モードとを含む。例えば、モード設定部141は、乗員がHMI30に対して行った操作に基づいて制御モードを設定する。また、モード設定部141は、車両Mに設けられたマイクに入力された、乗員の発話に基づいて、制御モードを特定制御モードに設定してもよい。
行動制御部146は、モード設定部141により特定制御モードが設定されている場合、特定制御を実行し、モード設定部141により特定制御モードが設定されていない場合、特定制御を実行せずに、モード設定部141により設定された制御モードに基づく制御を行う。
なお、モード設定部141は、車両Mの目的地に到着予定の時間が、設定された目標時間よりも所定時間以上遅い場合、自動で特定制御モードに制御モードを変更する設定を行ってもよい。
このように、自動運転制御装置100Aは、車両Mが目的地に迅速に向かう必要がある場合に、特定制御を実行して目的地に迅速に向かうことができる。この結果、ユーザの利便性が向上する。
以上説明した第4実施形態によれば、自動運転制御装置100Aは、特定制御モードが設定されている場合に、特定制御を実行するため、無用な制御を抑制し、必要性が高い状況において特定制御を実行することができる。
<第5実施形態>
以下、第5実施形態について説明する。第5実施形態では、行動制御部146は、車両Mとは異なる位置に設けられた制御装置の制御結果に基づいて、車両Mを制御する。すなわち、車両Mは、制御装置により遠隔操作される。以下、第5実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
以下、第5実施形態について説明する。第5実施形態では、行動制御部146は、車両Mとは異なる位置に設けられた制御装置の制御結果に基づいて、車両Mを制御する。すなわち、車両Mは、制御装置により遠隔操作される。以下、第5実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
図14は、第5実施形態の車両制御システム1の機能構成の一例を示す図である。車両制御システム1は、例えば、車両システム2Bと、撮像部300と、制御装置400とを含む。車両システム2Bは制御装置400と通信し、撮像部300は制御装置400と通信する。車両システム2Bと制御装置400とは、通信を行って、車両Mが第1道路R1または第2道路R2を自動で走行するために必要な情報を送信または受信する。
[撮像部]
撮像部300は、図3等に示した第1道路R1と第2道路R2とが合流する合流地点付近を撮像するカメラである。撮像部300は、例えば、合流地点付近(図3等で示した領域付近)を俯瞰方向から撮像する。図14の例は、1つの撮像部300を示しているが、車両制御システム1は、複数の撮像部300を備えてもよい。
撮像部300は、図3等に示した第1道路R1と第2道路R2とが合流する合流地点付近を撮像するカメラである。撮像部300は、例えば、合流地点付近(図3等で示した領域付近)を俯瞰方向から撮像する。図14の例は、1つの撮像部300を示しているが、車両制御システム1は、複数の撮像部300を備えてもよい。
[車両システム]
車両システム2Bは、自動運転制御装置100に代えて自動運転制御装置100Bを備える。図11では自動運転制御装置100Bおよび通信装置20以外の機能構成の図示は省略する。自動運転制御装置100Bは、第1制御部120Bと、第2制御部160とを備える。第1制御部120Bは、行動計画生成部140Bを備える。行動計画生成部140Bは、例えば、取得部144を備える。
車両システム2Bは、自動運転制御装置100に代えて自動運転制御装置100Bを備える。図11では自動運転制御装置100Bおよび通信装置20以外の機能構成の図示は省略する。自動運転制御装置100Bは、第1制御部120Bと、第2制御部160とを備える。第1制御部120Bは、行動計画生成部140Bを備える。行動計画生成部140Bは、例えば、取得部144を備える。
[制御装置]
制御装置400は、例えば、認識部410と、予測部420と、制御部430とを備える。認識部410は、撮像部により撮像された画像に基づいて、パターンマッチングや、ディープラーニング、その他の画像処理の手法に基づいて、合流地点付近の車両や、車線、車両Mが走行する際に必要な物体、表示等を認識する。例えば、認識部410は、認識部130と同等の機能を有する。予測部420は、予測部142と同等の機能を有する。
制御装置400は、例えば、認識部410と、予測部420と、制御部430とを備える。認識部410は、撮像部により撮像された画像に基づいて、パターンマッチングや、ディープラーニング、その他の画像処理の手法に基づいて、合流地点付近の車両や、車線、車両Mが走行する際に必要な物体、表示等を認識する。例えば、認識部410は、認識部130と同等の機能を有する。予測部420は、予測部142と同等の機能を有する。
制御部430は、第1実施形態の行動計画生成部140と同等の機能を有する。ただし、制御部430において、第1実施形態の予測部142および取得部144の機能は省略される。制御部430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(車両Mに送信された情報である推奨車線)を走行し、更に、自車両Mの周辺状況に対応できるように、車両Mが自動的に将来走行する目標軌道を生成する。また、制御部430は、第1実施形態で説明したように、目標軌道を生成する際に、合流イベントなどの自動運転のイベントを設定し、イベントに応じた目標軌道を生成する。
また、制御部430は、車両Mが走行中の合流路である第1道路R1から被合流路である第2道路R2側に向かい、且つ他車両mが第2道路R2から第1道路R1側に向かっている場合において、車両Mが走行する将来の軌道と、他車両mが走行する将来の軌道とが交差する場合、車両Mの状態および他車両mの将来の位置に基づいて、第1道路R1と第2道路R2とが交わる交差領域を他車両mよりも優先して車両mに通過させるか否かを判定する。そして、制御部430は、判定結果に基づく軌道を生成する。そして、生成された目標軌道は、自動運転制御装置100Bに送信される。
自動運転制御装置100Bは、制御装置400により送信された目標軌道に基づいて、車両Mは走行する。なお、上述した例では、目標軌道は制御装置400が生成するものとしたが、目標軌道は自動運転制御装置100Bが生成してもよい。この場合、制御装置400の制御部430は、車両Mが他車両を追い抜くことを許可するか否かを判定し、判定結果を自動運転制御装置100Bに送信する。また、この場合、自動運転制御装置100Bは、認識部130を備える。
上述した第5実施形態によれば、制御装置400が、車両Mの走行を支援することにより、車両側の処理負荷が軽減される。
なお、上述した各フローチャートの処理のうち一部の処理は省略されてもよいし、処理の順序は適宜変更されてもよい。また、上述した各実施形態は組み合わせされて実施されてもよい。例えば、第5実施形態の車両制御システム1において、第1実施形態から第4実施形態の処理の内容が適用されてもよい。
[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、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。
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、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、
車両の状態、車両の周辺に存在する他車両の現在の位置、および前記他車両の予測された将来の位置を取得し、
前記取得された情報に基づいて、前記車両の行動を制御し、
前記車両が走行中の合流路である第1道路から被合流路である第2道路側に向かい、且つ他車両が前記第2道路から第1道路側に向かっている場合において、
前記車両が走行する将来の軌道と、前記他車両が走行する将来の軌道とが交差する場合、前記車両の状態および前記他車両の将来の位置に基づいて、前記第1道路と前記第2道路とが交わる交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果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。
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、
車両の状態、車両の周辺に存在する他車両の現在の位置、および前記他車両の予測された将来の位置を取得し、
前記取得された情報に基づいて、前記車両の行動を制御し、
前記車両が走行中の合流路である第1道路から被合流路である第2道路側に向かい、且つ他車両が前記第2道路から第1道路側に向かっている場合において、
前記車両が走行する将来の軌道と、前記他車両が走行する将来の軌道とが交差する場合、前記車両の状態および前記他車両の将来の位置に基づいて、前記第1道路と前記第2道路とが交わる交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果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。
2‥車両システム、100‥自動運転制御装置、120‥第1制御部、140‥行動計画生成部、142‥予測部、144‥取得部、146‥行動制御部、160‥第2制御部
Claims (15)
- 車両の状態、車両の周辺に存在する他車両の現在の位置、および前記他車両の予測された将来の位置を取得する取得部と、
前記取得部により取得された情報に基づいて、前記車両の行動を制御する行動制御部と、を備え、
前記行動制御部は、
前記車両が走行中の第1道路から前記第1道路と少なくとも一部が交わる第2道路側に向かい、且つ他車両が前記第2道路から第1道路側に向かっている場合において、
前記車両が走行する将来の軌道と、前記他車両が走行する将来の軌道とが交差する場合、前記車両の状態および前記他車両の将来の位置に基づいて、前記第1道路と前記第2道路とが交わる交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する、
車両制御装置。 - 前記第1道路は合流路であり且つ前記第2道路は被合流路である、または
前記第2道路は被合流路であり且つ前記第2道路は合流路である、
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記車両の周辺を認識する認識部と、
前記認識部の認識結果に基づいて、前記他車両の将来位置を予測する予測部と、を更に備え、
前記取得部は、
前記認識部から前記認識部に認識された前記他車両の現在の位置、および
前記予測部から前記予測部により予測された前記他車両の将来の位置を取得する、
請求項1または2に記載の車両制御装置。 - 前記他車両は、前記車両の前方を走行する車両である、
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。 - 前記行動制御部は、前記他車両が前記交差領域に到達するタイミングが、前記車両が前記交差領域に到達するタイミングから所定時間以内である場合、前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定する、
請求項1から4のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、前記交差領域を前記他車両が通過するタイミングよりも早いタイミングで前記車両に前記交差領域を通過させることで、前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させる、
請求項1から5のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、前記交差領域において前記他車両の前方で前記車両を前記第1道路から前記第2道路に進入させることで、前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させる、
請求項1から5のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、前記他車両が存在する道路の車両密度が閾値を超える場合または前記他車両が存在する道路を走行する車両の平均速度が閾値以下である場合、前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する、
請求項1から7のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
前記第1道路における前記交差領域付近および前記交差領域よりも前記車両の進行方向側において前記第1道路が消失せずに前記第1道路が延在している道路環境において、前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する、
請求項1から8のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記第1道路における前記交差領域よりも前記車両の進行方向側には第1道路および前記第2道路を含む特定道路の出口が設けられている、
請求項9に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
前記交差領域の終点から所定距離に前記車両が近づいた場合、前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する処理を実行しない、
請求項1から10のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
前記車両が走行する道路において前記車両の前方に前記交差領域を通過すると予測される前方車両が存在する場合、前記前方車両を追い抜き、且つ前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する処理を実行する、
請求項1から11のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
前記車両と前記前方車両と前記他車両とを含む車両群の分布、および前記車両群に含まれる車両の速度に基づいて、前記前方車両を追い抜き、且つ前記交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定する、
請求項12に記載の車両制御装置。 - コンピュータが、
車両の状態、車両の周辺に存在する他車両の現在の位置、および前記他車両の予測された将来の位置を取得し、
前記取得された情報に基づいて、前記車両の行動を制御し、
前記車両が走行中の第1道路から前記第1道路と少なくとも一部が交わる第2道路側に向かい、且つ他車両が前記第2道路から第1道路側に向かっている場合において、
前記車両が走行する将来の軌道と、前記他車両が走行する将来の軌道とが交差する場合、前記車両の状態および前記他車両の将来の位置に基づいて、前記第1道路と前記第2道路とが交わる交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する、
車両制御方法。 - コンピュータに、
車両の状態、車両の周辺に存在する他車両の現在の位置、および前記他車両の予測された将来の位置を取得させ、
前記取得された情報に基づいて、前記車両の行動を制御し、
前記車両が走行中の第1道路から前記第1道路と少なくとも一部が交わる第2道路側に向かい、且つ他車両が前記第2道路から第1道路側に向かっている場合において、
前記車両が走行する将来の軌道と、前記他車両が走行する将来の軌道とが交差する場合、前記車両の状態および前記他車両の将来の位置に基づいて、前記第1道路と前記第2道路とが交わる交差領域を前記他車両よりも優先して前記車両に通過させるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記車両を制御する、
プログラム。
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