JP2021062783A - 車両制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】走行安全性の観点から選び出した適切な目標トラジェクトリに追従した走行を行う場合において、２つ以上の目標トラジェクトリが同時に適切であるときにも、追従走行の継続が困難となる状況を回避する。【解決手段】車両制御システムは、車両の自動運転のための目標トラジェクトリの一次候補を少なくとも１つ生成し、一次評価を行う。一次評価の評価指標は、一次候補に追従する走行の走行安全レベルである。最も高い走行安全レベルを有する一次候補は、有力候補として少なくとも１つ選出される。有力候補が１つだけ選出された場合、車両制御システムは、当該有力候補を目標トラジェクトリの最終候補に決定する。有力候補が２つ以上選出された場合、車両制御システムは、当該有力候補に対する二次評価を行い、最終候補を決定する。二次評価では、追加評価指標が用いられる。【選択図】図１３

Description

本開示は、自動運転を行う車両に搭載される車両制御システムに関する。

国際公開第２０１７／１４１３９６号は、自動運転制御を行う装置を開示する。自動運転制御は、自動運転のための目標トラジェクトリに追従して車両を走行させる制御である。目標トラジェクトリは、例えば、出発地と目的地を繋ぐルート上において順次実行される複数のイベント（例えば、加速イベント、減速イベント、レーンチェンジイベント）に即して設定される。設定された目標トラジェクトリは、車両の運転環境情報に基づいて適宜修正される。

国際公開第２０１７／１４１３９６号 特開２００９−１５７５０２号公報

目標トラジェクトリが運転環境情報に基づいて修正される場合を詳細に検討する。目標トラジェクトリの僅かな修正であれば、自動運転制御の実行に支障が生じる可能性は少ない。一方、目標トラジェクトリが大幅に修正される場合、この実行の継続が困難になる可能性がある。特に、自動運転において走行安全性の確保は最も重要である。そのため、走行安全性の観点からの大幅な修正は、想定されるべき事項と言える。

目標トラジェクトリが２つ設定されていれば、どちらか一方の目標トラジェクトリの僅かな修正で済む可能性がある。そのため、目標トラジェクトリを２つ設定し、走行安全性の観点から適切な１つを選び出せば、上記の不具合を回避することが可能となる。しかしながら、これらの目標トラジェクトリが共に適切である場合、どちらの目標トラジェクトリに車両が追従すべきかを決定する必要がある。以上のことから、２つ以上の目標トラジェクトリが同時に適切である場合を想定した技術の開発が求められる。

本開示の１つの目的は、走行安全性の観点から選び出した適切な目標トラジェクトリに追従した走行を行う場合において、２つ以上の目標トラジェクトリが同時に適切であるときにも、追従走行の継続が困難となる状況を回避することのできる技術を提供することにある。

第１の観点は、車両の自動運転を行う車両制御システムであり、次の特徴を有する。
前記車両制御システムは、制御装置を備える。
前記制御装置は、プロセッサと、記憶装置と、を含む。
前記記憶装置には、前記プロセッサで実行可能なプログラムが記憶されている。
前記プログラムが前記プロセッサで実行された場合、前記プロセッサは、
前記自動運転のための目標トラジェクトリの一次候補を少なくとも１つ生成し、
前記少なくとも１つの一次候補に追従する走行の走行安全レベルを評価指標とする一次評価を行い、前記少なくとも１つの一次候補のうちから、最も高い前記走行安全レベルを有する一次候補を、有力候補として少なくとも１つ選出し、
前記少なくとも１つの有力候補が１つだけ選出された場合、当該有力候補を前記目標トラジェクトリの最終候補として決定し、
前記少なくとも１つの有力候補が２つ以上選出された場合、当該有力候補に対する二次評価を追加評価指標に基づいて行い、前記最終候補を決定する。

第２の観点は、第１の観点において更に次の特徴を有する。
前記プログラムが前記プロセッサで実行された場合、前記プロセッサは、更に、
前記一次評価において前記少なくとも１つの有力候補が２つ以上選出された場合、前記二次評価を行う前に、当該有力候補の前記走行安全レベルが閾値よりも大きいか否かを判定する。
前記プロセッサは、更に、
前記少なくとも１つの有力候補の前記走行安全レベルが前記閾値よりも大きいと判定された場合、走行効率、制限速度からの乖離レベル、および、現在の車両状態からの変化レベルの少なくとも１つを前記追加評価指標に設定し、
前記少なくとも１つの有力候補の前記走行安全レベルが前記閾値以下であると判定された場合、衝突時の車両安全レベルを前記追加評価指標に設定する。

第３の観点は、第１または２の観点において更に次の特徴を有する。
前記プログラムが前記プロセッサで実行された場合、前記プロセッサは、更に、
前記最終候補の前記走行安全レベルが閾値よりも大きいか否かを判定し、
前記最終候補の前記走行安全レベルが前記閾値以下であると判定された場合、前記最終候補の前記走行安全レベルが前記閾値よりも大きくなるように前記最終候補を修正する。

第４の観点は、第１乃至３の観点の何れかにおいて更に次の特徴を有する。
前記制御装置は、相互に通信可能な第１および第２制御装置を含む。
前記第１制御装置は、第１プロセッサと、第１記憶装置と、を含む。
前記第１記憶装置には、前記第１プロセッサで実行可能な第１プログラムが記憶されている。
前記第２制御装置は、第２プロセッサと、第２記憶装置と、を含む。
前記第２記憶装置には、前記第２プロセッサで実行可能な第２プログラムが記憶されている。
前記第１プログラムが前記第１プロセッサで実行された場合、前記第１プロセッサは、
前記少なくとも１つの一次候補を生成し、
前記少なくとも１つの一次候補を前記第２制御装置に送信する。
前記第２プログラムが前記第２プロセッサで実行された場合、前記第２プロセッサは、
前記第２制御装置が受信した前記少なくとも１つの一次候補に対する前記一次評価を行って前記少なくとも１つの有力候補を選出し、
前記少なくとも１つの有力候補が１つだけ選出された場合、当該有力候補を前記目標トラジェクトリの最終候補として決定し、
前記少なくとも１つの有力候補が２つ以上選出された場合、当該有力候補に対する二次評価を前記追加評価指標に基づいて行い、前記最終候補を決定する。

第５の観点は、第４の観点において更に次の特徴を有する。
前記第２プログラムが前記第２プロセッサで実行された場合、前記第２プロセッサは、更に、
前記一次評価において前記少なくとも１つの有力候補が２つ以上選出された場合、前記二次評価を行う前に、当該有力候補の前記走行安全レベルが閾値よりも大きいか否かを判定する。
前記第２プロセッサは、更に、
前記少なくとも１つの有力候補の前記走行安全レベルが前記閾値よりも大きいと判定された場合、走行効率、制限速度からの乖離レベル、および、現在の車両状態からの変化レベルの少なくとも１つを前記追加評価指標に設定し、
前記少なくとも１つの有力候補の前記走行安全レベルが前記閾値以下であると判定された場合、衝突時の車両安全レベルを前記追加評価指標に設定する。

第６の観点は、第４または５の観点において更に次の特徴を有する。
前記第２プログラムが前記第２プロセッサで実行された場合、前記第２プロセッサは、更に、
前記最終候補の前記走行安全レベルが閾値よりも大きいか否かを判定し、
前記最終候補の前記走行安全レベルが前記閾値以下であると判定された場合、前記最終候補の前記走行安全レベルが前記閾値よりも大きくなるように前記最終候補を修正する。

第１の観点によれば、最も高い走行安全レベルを有する少なくとも１つの一次候補を有力候補として選び出す一次評価が行われる。そして、一次評価の結果、少なくとも１つの有力候補が２つ以上選び出された場合に、二次評価が行われる。二次評価は、追加評価指標に基づいて行われ。そのため、少なくとも１つの有力候補が２つ以上選び出されたとしても、最終候補を選び出すことが可能となる。この最終候補は、最も高い走行安全レベルを有することが一次評価により確認されている。そのため、走行安全性の観点から最終候補が修正されることになったとしても、僅かな修正で済む可能性が高い。以上のことから、追従走行の継続が困難となる状況を回避することが可能となる。

第２の観点によれば、２つ以上の有力候補に追従する走行の走行安全レベルが閾値よりも大きいと判定された場合、走行効率、制限速度からの乖離レベル、および、現在の車両状態からの変化レベルの少なくとも１つが追加評価指標に設定される。一方、２つ以上の有力候補に追従する走行の走行安全レベルが閾値以下であると判定された場合、衝突時の車両安全レベルが追加評価指標に設定される。前者の場合は、これらの有力候補に追従する走行の安全性が、何れも確保されていることが予想される。そのため、前者の場合は、走行安全レベルとは全く異なる観点から、適切な最終候補を選び出すことが可能となる。一方、後者の場合は、走行の安全性が確保されていないことが予想される。そのため、後者の場合は、近い将来に起こりうる衝突を想定した車両安全レベルの観点から、適切な最終候補を選び出すことが可能となる。

第３の観点によれば、最終候補に追従する走行の走行安全レベルが閾値以下であると判定された場合、最終候補に追従する走行の走行安全レベルが閾値よりも大きくなるように最終候補が修正される。したがって、一次評価や二次評価を経て選び出された最終候補に追従する走行の走行安全レベルが低い場合であっても、この最終候補に追従する走行の安全性を確保することが可能となる。

第４の観点によれば、第１制御装置において第１プログラムが実行され、第２制御装置において第２プログラムが実行されることによって、第１の観点による効果と同じ効果を得ることができる。

第５の観点によれば、第２制御装置において第２プログラムが実行されることによって、第２の観点による効果と同じ効果を得ることができる。

第６の観点によれば、第２制御装置において第２プログラムが実行されることによって、第３の観点による効果と同じ効果を得ることができる。

実施の形態に係る車両制御システムの概要を説明する概念図である。 実施の形態に係る車両制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態に係る走行支援制御の一例を説明する概念図である。 実施の形態に係る走行支援制御の別の例を説明する概念図である。 一次候補の例を説明する概念図である。 一次候補に追従する走行の走行安全レベルを用いた評価の例を説明する図である。 一次候補に追従する走行の走行安全レベルを用いた評価の別の例を説明する図である。 実施の形態に係る自動運転制御装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態に係る自動運転制御装置における第１情報取得装置および第１運転環境情報の例を示すブロック図である。 実施の形態に係る自動運転制御装置による処理を示すフローチャートである。 実施の形態に係る車両走行制御装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態に係る車両走行制御装置における第２情報取得装置および第２運転環境情報の例を示すブロック図である。 実施の形態に係る車両走行制御装置による走行支援制御に関連する処理の一例を示すフローチャートである。 車両走行制御装置が車両の走行安全性を担保する範囲の一例を説明する概念図である。 追加評価指標（走行効率）を説明する図である。 追加評価指標（制限速度からの乖離レベル）を説明する図である。 追加評価指標（現在の車両状態からの変化レベル）を説明する図である。 車両１の衝突箇所の例を説明する概念図である。 実施の形態の変形例に係る車両制御システムの構成例を示すブロック図である。

図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。

１．概要
図１は、実施の形態に係る車両制御システム１０の概要を説明するための概念図である。車両制御システム１０は、車両１を制御する。典型的には、車両制御システム１０は、車両１に搭載されている。車両制御システム１０の少なくとも一部は、車両１の外部の外部装置に配置されていてもよいし、リモートで車両１を制御してもよい。つまり、車両制御システム１０は、車両１と外部装置とに分散的に配置されていてもよい。

車両１は、自動運転可能な自動運転車両である。ここでの自動運転としては、ドライバが必ずしも１００％運転に集中しなくてもよいことを前提としたもの（例えば、いわゆるレベル３以上の自動運転）が想定される。

車両制御システム１０は、車両１の自動運転の管理を行う。また、車両制御システム１０は、車両１の操舵、加速および減速を制御する「車両走行制御」を実行する。特に、自動運転中、車両制御システム１０は、車両１が目標トラジェクトリＴＲに追従するように車両走行制御を実行する。

目標トラジェクトリＴＲは、少なくとも、車両１が走行する車線内における車両１の目標位置［Ｘｉ、Ｙｉ］の集合を含む。図１に示される例において、Ｘ方向は車両１の前方方向であり、Ｙ方向はＸ方向と直交する平面方向である。座標系（Ｘ，Ｙ）は、図１で示された例に限られない。目標トラジェクトリＴＲは、更に、目標位置［Ｘｉ、Ｙｉ］毎の目標速度［ＶＸｉ、ＶＹｉ］を含む。このような目標トラジェクトリＴＲに車両１を追従させるために、車両制御システム１０は、車両１と目標トラジェクトリＴＲとの間の偏差（例えば、横偏差、ヨー角偏差および速度偏差）を算出し、その偏差が減少するように車両走行制御を行う。

図２は、車両制御システム１０の構成を概略的に示すブロック図である。車両制御システム１０は、自動運転制御装置１００および車両走行制御装置２００を備えている。自動運転制御装置１００と車両走行制御装置２００は、物理的に別々の装置であってもよいし、同じ装置であってもよい。自動運転制御装置１００と車両走行制御装置２００が物理的に別々の装置である場合、それらは、通信を介して必要な情報をやりとりする。

自動運転制御装置１００は、車両制御システム１０の機能のうち、車両１の自動運転の管理を担う。特に、自動運転制御装置１００は、車両１の自動運転のための目標トラジェクトリＴＲを生成する。例えば、自動運転制御装置１００は、センサを用いて車両１の周辺の状況を検出（認識）する。そして、自動運転制御装置１００は、車両１の周辺の状況および目的地に基づいて、自動運転中の車両１の走行プランを生成する。走行プランは、現在の走行車線の維持、車線変更、および、障害物の回避を含む。そして、自動運転制御装置１００は、走行プランに従って車両１が走行するために必要な目標トラジェクトリＴＲを生成する。

自動運転制御装置１００によって生成される自動運転のための目標トラジェクトリＴＲは、以下、「第１目標トラジェクトリＴＲ１」と呼ばれる。自動運転制御装置１００は、生成した第１目標トラジェクトリＴＲ１を車両走行制御装置２００に出力する。

一方、車両走行制御装置２００は、車両制御システム１０の機能のうち、車両走行制御を担う。つまり、車両走行制御装置２００は、車両１の操舵、加速および減速を制御する。特に、車両走行制御装置２００は、車両１が目標トラジェクトリＴＲに追従するように、車両１の操舵、加速および減速を制御する。目標トラジェクトリＴＲに車両１を追従させるために、車両走行制御装置２００は、車両１と目標トラジェクトリＴＲとの間の偏差（例えば、横偏差、ヨー角偏差および速度偏差）を算出し、その偏差が減少するように車両走行制御を行う。

車両１の自動運転中、車両走行制御装置２００は、自動運転制御装置１００から第１目標トラジェクトリＴＲ１を受け取る。基本的に、車両走行制御装置２００は、車両１が第１目標トラジェクトリＴＲ１に追従するように車両走行制御を行う。

車両走行制御装置２００は、更に、車両１の走行を支援する「走行支援制御」の機能（走行支援制御機能ＧＤ）を有している。走行支援制御では、車両１の走行の安全性の向上を目的として、車両１の操舵、加速および減速のうち少なくとも１つが制御される。走行支援制御としては、衝突回避制御および車線逸脱抑制制御が例示される。衝突回避制御は、車両１と周囲の物体（回避対象）との衝突の回避を支援する。車線逸脱抑制制御は、車両１が走行車線から逸脱するのを抑制する。

車両走行制御装置２００は、センサを用いて、車両１の周辺の状況や車両１の状態を検出する。そして、車両走行制御装置２００は、その検出結果に基づいて、走行支援制御を実行する必要があるか否かを判定する。具体的に、車両走行制御装置２００は、第１目標トラジェクトリＴＲ１に追従する走行の走行安全レベルＴＳＬ（Travel Safety Level）が閾値ＴＨよりも大きいか否かを判定する。走行安全レベルＴＳＬは、例えば、回避対象に衝突するリスクにより計算される。走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨ以下であると判定された場合、車両走行制御装置２００は、走行支援制御のための目標トラジェクトリＴＲを生成する。

走行支援制御のための目標トラジェクトリＴＲは、その目標トラジェクトリＴＲに追従する走行の走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨよりも大きい目標トラジェクトリＴＲである。走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨよりも大きい目標トラジェクトリＴＲは、以下、「第２目標トラジェクトリＴＲ２」と呼ばれる。第２目標トラジェクトリＴＲ２は、第１目標トラジェクトリＴＲ１の修正により生成される。

第２目標トラジェクトリＴＲ２が生成された場合、車両走行制御装置２００は、第２目標トラジェクトリＴＲ２を最終的な目標トラジェクトリＴＲとして決定する。つまり、車両走行制御装置２００は、第２目標トラジェクトリＴＲ２が生成された場合、これを最終的な目標トラジェクトリＴＲとして採用する。そして、車両走行制御装置２００は、第２目標トラジェクトリＴＲ２に車両１が追従するように走行支援制御を実行する。

一例として、図３は、車両１の前方に歩行者や障害物等の回避対象が存在する状況を示している。第１目標トラジェクトリＴＲ１は、衝突回避の観点から必ずしも適切ではない可能性がある。例えば、自動運転制御装置１００の機能や性能が限定的である場合、回避対象が認識されないか、または、認識されたとしても認識位置精度が低い。

そのため、図３に示した第１目標トラジェクトリＴＲ１に追従した走行の場合は、回避対象と車両１のＸ位置が一致するときの回避対象と車両１の間のＹ方向における距離ＤＹが十分でなく、回避対象に衝突するリスクがある。そして、第１目標トラジェクトリＴＲ１に追従する走行の走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨ以下であると判定されると、第２目標トラジェクトリＴＲ２が生成される。第２目標トラジェクトリＴＲ２と第１目標トラジェクトリＴＲ１の違いは、回避対象と車両１のＸ位置が一致するときのＹ方向の目標位置［Ｙｉ］にある。

図４は、別の例を示している。図４に示す第１目標トラジェクトリＴＲ１は、減速のための目標トラジェクトリＴＲである。ただし、この第１目標トラジェクトリＴＲ１に追従する走行の場合は、衝突余裕時間ＴＴＣが十分でなく、回避対象に衝突するリスクがある。そして、第１目標トラジェクトリＴＲ１に追従する走行の走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨ以下であると判定されると、第２目標トラジェクトリＴＲ２が生成される。第２目標トラジェクトリＴＲ２と第１目標トラジェクトリＴＲ１の違いは、Ｘ方向の目標速度［ＶＸｉ］にある。第２目標トラジェクトリＴＲ２の目標速度［ＶＸｉ］は、より早いタイミングから減速が開始するように設定される。第２目標トラジェクトリＴＲ２の目標速度［ＶＸｉ］は、急減速が行われるように設定されてもよい。

ここで、自動運転における走行安全性の確保は最も重要であることから、第１目標トラジェクトリＴＲ１に追従する走行の走行安全レベルＴＳＬは、高いほど望ましい。また、第２目標トラジェクトリＴＲ２の生成は、より高い走行安全レベルＴＳＬを有する第１目標トラジェクトリＴＲ１の修正により行わることが望ましい。何故なら、第１目標トラジェクトリＴＲ１に追従する走行の走行安全レベルＴＳＬが低いと、第２目標トラジェクトリＴＲ２の生成のために第１目標トラジェクトリＴＲ１を大幅に修正しなければならず、処理の負荷がそれだけ高くなるからである。

そこで、実施の形態に係る車両走行制御システムでは、自動運転制御装置１００が、第１目標トラジェクトリＴＲ１として、目標トラジェクトリＴＲの一次候補ＰＣ（Primary Candidate）を少なくとも１つ生成する。少なくとも１つの一次候補ＰＣが生成されるとは、一次候補ＰＣが１つだけ生成される場合と、一次候補ＰＣが２つ以上生成される場合と、が含まれることを意味する。回避対象が存在する多くの場合、一次候補ＰＣが２つ以上生成される。一次候補ＰＣが１つだけ生成される場合としては、回避対象が存在しない現在の走行車線を車両１が定速で走行する場合が例示される。

図５は、一次候補ＰＣの例を説明する概念図である。図５に示される例では、回避対象との衝突を避けるための一次候補ＰＣとして、ＰＣ１、ＰＣ２およびＰＣ３が生成されている。一次候補ＰＣ１は、車両１に操舵を要求する。一次候補ＰＣ２は、車両１に減速を要求する。一次候補ＰＣ３は、車両１に操舵と減速の両方を要求する。

実施の形態に係る車両走行制御システムでは、また、一次候補ＰＣが２つ以上生成された場合、車両走行制御装置２００が、一次候補ＰＣに追従する走行の走行安全レベルＴＳＬを評価指標とする評価を行う。車両走行制御装置２００は、また、この評価の結果に基づいて、第１目標トラジェクトリＴＲ１の最終候補ＦＣ（Final Candidate）を決定する。具体的に、この評価では、一次候補ＰＣに追従する走行の走行安全レベルＴＳＬが比較される。そして、最も高い走行安全レベルＴＳＬを有する一次候補ＰＣが、最終候補ＦＣに決定される。

図６は、一次候補ＰＣに追従する走行の走行安全レベルＴＳＬを用いた評価の例を説明する図である。図６に示される例では、一次候補ＰＣ１に追従する走行の走行安全レベルＴＳＬ（Ｌ１）が、一次候補ＰＣ２およびＰＣ３に追従する走行の走行安全レベル（Ｌ２およびＬ３）よりも高い。そのため、一次候補ＰＣ１が最終候補ＦＣに決定される。

しかしながら、一次候補ＰＣが２つ以上生成された場合は、最も高い走行安全レベルＴＳＬを有する一次候補ＰＣが２つ以上残る可能性がある。図７は、一次候補ＰＣに追従する走行の走行安全レベルＴＳＬを用いた評価の別の例を説明する図である。図７に示される例では、一次候補ＰＣ１に追従する走行の走行安全レベルＴＳＬ（Ｌ１）が、一次候補ＰＣ２一次候補ＰＣに追従する走行のそれと等しい。そのため、最終候補ＦＣを１つに絞り込むことができず、車両走行制御の実行の継続、または、走行支援制御の実行が困難となる。

そこで、実施の形態に係る車両走行制御システムでは、最も高い走行安全レベルＴＳＬを有する一次候補ＰＣが２つ以上残る場合、走行安全レベルＴＳＬとは異なる評価指標を用いた評価を行う。以下、走行安全レベルＴＳＬとは異なる評価指標は「追加評価指標」と呼ばれる。また、走行安全レベルＴＳＬに基づいた評価は「一次評価」と呼ばれ、追加評価指標に基づいた評価は「二次評価」と呼ばれる。二次評価の対象とされる一次候補ＰＣは「有力候補ＳＣ（Strong Candidate）」と呼ばれる。

二次評価が行われれば、最終候補ＦＣを１つに絞り込むことが可能となる。加えて、この最終候補は、最も高い走行安全レベルを有することが一次評価により確認されている。そのため、最終候補ＦＣが修正されて第２目標トラジェクトリＴＲ２が生成されることになったとしても、最終候補ＦＣの僅かな修正で済む可能性が高い。したがって、車両走行制御の実行の継続、または、走行支援制御の実行が困難となる状況を回避することが可能となる。

自動運転制御装置１００と車両走行制御装置２００は、別々に設計、開発されてもよい。例えば、車両走行制御を担う車両走行制御装置２００は、メカや車両運動特性に精通している開発者（典型的には自動車メーカー）によって設計、開発される。この場合、車両走行制御装置２００の走行支援制御機能ＧＤの信頼度は極めて高い。そのような高信頼度の走行支援制御機能ＧＤを利用することを前提として、自動運転サービス提供者は、自動運転制御装置１００用のソフトウェアを設計、開発することができる。その意味で、車両走行制御装置２００は、自動運転サービスのためのプラットフォームであると言える。

以下、実施の形態に係る車両制御システム１０について更に詳しく説明する。

２．自動運転制御装置１００
２−１．構成例
図８は、実施の形態に係る自動運転制御装置１００の構成例を示すブロック図である。自動運転制御装置１００は、第１情報取得装置１１０、第１制御装置１２０および第１入出力インタフェース１３０を備えている。

第１情報取得装置１１０は、第１運転環境情報１５０を取得する。第１運転環境情報１５０は、車両１の運転環境を示す情報であり、車両１の自動運転に必要な情報である。

図９は、第１情報取得装置１１０および第１運転環境情報１５０の例を示すブロック図である。第１情報取得装置１１０は、第１地図情報取得装置１１１、第１位置情報取得装置１１２、第１車両状態センサ１１３、第１周辺状況センサ１１４および第１通信装置１１５を備えている。第１運転環境情報１５０は、第１地図情報１５１、第１位置情報１５２、第１車両状態情報１５３、第１周辺状況情報１５４および第１配信情報１５５を含んでいる。

第１地図情報取得装置１１１は、第１地図情報１５１を取得する。第１地図情報１５１は、例えば、車線配置および道路形状の情報を含んでいる。第１地図情報取得装置１１１は、地図データベースから、必要なエリアの第１地図情報１５１を取得する。地図データベースは、車両１に搭載されている所定の記憶装置に格納されていてもよいし、車両１の外部の管理サーバに格納されていてもよい。後者の場合、第１地図情報取得装置１１１は、管理サーバと通信を行い、必要な第１地図情報１５１を取得する。

第１位置情報取得装置１１２は、車両１の位置および方位を示す第１位置情報１５２を取得する。例えば、第１位置情報取得装置１１２は、車両１の位置および方位を計測するＧＰＳ（Global Positioning System）装置を含んでいる。第１位置情報取得装置１１２は、周知の自己位置推定処理（localization）を行い、第１位置情報１５２の精度を高めてもよい。

第１車両状態センサ１１３は、車両１の状態を示す第１車両状態情報１５３を取得する。例えば、第１車両状態センサ１１３は、車速センサ、ヨーレートセンサ、加速度センサおよび舵角センサを含んでいる。車速センサは、車速（車両１の速度）を検出する。ヨーレートセンサは、車両１のヨーレートを検出する。加速度センサは、車両１の加速度（例えば、横加速度、前後加速度および上下加速度）を検出する。舵角センサは、車両１の操舵角（転舵角）を検出する。

第１周辺状況センサ１１４は、車両１の周囲の状況を認識（検出）する。例えば、第１周辺状況センサ１１４は、カメラ、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）およびレーダの少なくとも１つを含んでいる。第１周辺状況情報１５４は、第１周辺状況センサ１１４による認識結果を示す。例えば、第１周辺状況情報１５４は、第１周辺状況センサ１１４によって認識された物標に関する情報（物標情報）を含む。物標としては、周辺車両、歩行者、路側物、障害物および白線（区画線）が例示される。物標情報は、車両１に対する物標の相対位置および相対速度の情報を含んでいる。

第１通信装置１１５は、車両１の外部と通信を行う。例えば、第１通信装置１１５は、車両１の外部の外部装置と、通信ネットワークを介して通信を行う。第１通信装置１１５は、周囲のインフラとの間でＶ２Ｉ通信（路車間通信）を行ってもよい。第１通信装置１１５は、周辺車両との間でＶ２Ｖ通信（車車間通信）を行ってもよい。第１配信情報１５５は、第１通信装置１１５を介して得られる情報である。例えば、第１配信情報１５５は、周辺車両の情報および道路交通情報を含んでいる。道路交通情報としては、工事区間情報、事故情報、交通規制情報および渋滞情報が例示される。

尚、第１情報取得装置１１０の一部は、車両走行制御装置２００に含まれていてもよい。つまり、自動運転制御装置１００と車両走行制御装置２００が、第１情報取得装置１１０の一部を共用してもよい。その場合、自動運転制御装置１００と車両走行制御装置２００は、必要な情報を互いにやりとりする。

再び図８を参照して、自動運転制御装置１００の構成例を説明する。第１入出力インタフェース１３０は、車両走行制御装置２００と通信可能に接続されている。

第１制御装置１２０（第１コントローラ）は、各種処理を行う情報処理装置である。例えば、第１制御装置１２０は、マイクロコンピュータである。第１制御装置１２０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる。より詳細には、第１制御装置１２０は、第１プロセッサ１２１および第１記憶装置１２２を備えている。

第１記憶装置１２２には、各種情報が格納される。例えば、第１記憶装置１２２には、第１情報取得装置１１０によって取得された第１運転環境情報１５０が格納される。第１記憶装置１２２としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリおよびＨＤＤ（Hard Disk Drive）が例示される。

第１プロセッサ１２１は、コンピュータプログラムである自動運転ソフトウェアを実行する。自動運転ソフトウェアは、第１記憶装置１２２に格納され、または、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている。第１プロセッサ１２１が自動運転ソフトウェアを実行することにより、第１制御装置１２０の機能が実現される。

第１制御装置１２０は、車両１の自動運転の管理を行う。特に、第１制御装置１２０は、第１目標トラジェクトリＴＲ１を生成する。以下、第１目標トラジェクトリＴＲ１の生成について、更に詳しく説明する。

２−２．第１目標トラジェクトリの生成
図１０は、第１制御装置１２０（第１プロセッサ１２１）による処理を示すフローチャートである。図１０に示される処理フローは、車両１の自動運転中、一定サイクル毎に繰り返し実行される。

第１制御装置１２０は、まず、第１情報取得装置１１０から第１運転環境情報１５０を取得する（ステップＳ１１０）。第１運転環境情報１５０は、第１記憶装置１２２に格納される。

ステップＳ１１０に続いて、第１制御装置１２０は、第１運転環境情報１５０に基づいて第１目標トラジェクトリＴＲ１を生成する（ステップＳ１２０）。より詳細には、第１制御装置１２０は、第１運転環境情報１５０に基づいて、自動運転中の車両１の走行プランを生成する。そして、第１制御装置１２０は、走行プランに従って車両１が走行するために必要な目標トラジェクトリＴＲとして、第１目標トラジェクトリＴＲ１を生成する。

例えば、第１制御装置１２０は、現在の走行車線を維持して走行するための第１目標トラジェクトリＴＲ１を生成する。より詳細には、第１制御装置１２０は、第１地図情報１５１（車線配置）と第１位置情報１５２に基づいて、車両１が走行している走行車線を認識し、車両１の前方の走行車線の配置形状を取得する。第１制御装置１２０は、第１周辺状況情報１５４に基づいて、走行車線の区画線を認識し、配置形状を認識してもよい。そして、第１制御装置１２０は、認識した配置形状に基づいて、走行車線を維持して走行するための第１目標トラジェクトリＴＲ１を生成する。

別の例として、第１制御装置１２０は、車線変更のための第１目標トラジェクトリＴＲ１を生成する。より詳細には、第１制御装置１２０は、第１地図情報１５１（車線配置）、第１位置情報１５２および目的地情報に基づいて、目的地に到達するために車線変更を行うことを計画する。そして、第１制御装置１２０は、車線変更計画に基づいて、車線変更のための第１目標トラジェクトリＴＲ１を生成する。

また別の例として、第１制御装置１２０は、車両１と周囲の物体との衝突を回避するための第１目標トラジェクトリＴＲ１を生成する。より詳細には、第１制御装置１２０は、第１周辺状況情報１５４（物標情報）に基づいて、車両１の前方の回避対象を認識する。更に、第１制御装置１２０は、第１車両状態情報１５３と第１周辺状況情報１５４に基づいて、車両１と回避対象のそれぞれの将来位置を予測し、車両１が回避対象と衝突する可能性を算出する。回避対象と衝突する可能性が閾値以上である場合、第１制御装置１２０は、第１車両状態情報１５３と第１周辺状況情報１５４に基づいて、回避対象との衝突を回避するための第１目標トラジェクトリＴＲ１を生成する。典型的には、衝突を回避するための第１目標トラジェクトリＴＲ１は、操舵および減速の少なくとも一方を要求する。

ステップＳ１２０に続いて、第１制御装置１２０は、第１入出力インタフェース１３０を介して、第１目標トラジェクトリＴＲ１を車両走行制御装置２００に出力する（ステップＳ１３０）。第１目標トラジェクトリＴＲ１が更新される度に、最新の第１目標トラジェクトリＴＲ１が車両走行制御装置２００に出力される。

３．車両走行制御装置２００
３−１．構成例
図１１は、実施の形態に係る車両走行制御装置２００の構成例を示すブロック図である。車両走行制御装置２００は、第２情報取得装置２１０、第２制御装置２２０、第２入出力インタフェース２３０および走行装置２４０を備えている。

第２情報取得装置２１０は、第２運転環境情報２５０を取得する。第２運転環境情報２５０は、車両１の運転環境を示す情報であり、車両走行制御および走行支援制御に必要な情報である。

図１２は、第２情報取得装置２１０および第２運転環境情報２５０の例を示すブロック図である。第２情報取得装置２１０は、第２地図情報取得装置２１１、第２位置情報取得装置２１２、第２車両状態センサ２１３、第２周辺状況センサ２１４および第２通信装置２１５を備えている。第２運転環境情報２５０は、第２地図情報２５１、第２位置情報２５２、第２車両状態情報２５３、第２周辺状況情報２５４および第２配信情報２５５を含んでいる。

第２地図情報取得装置２１１は、第２地図情報２５１を取得する。第２地図情報２５１は、車線配置や道路形状を示す。第２地図情報取得装置２１１は、地図データベースから、必要なエリアの第２地図情報２５１を取得する。地図データベースは、車両１に搭載されている所定の記憶装置に格納されていてもよいし、車両１の外部の管理サーバに格納されていてもよい。後者の場合、第２地図情報取得装置２１１は、管理サーバと通信を行い、必要な第２地図情報２５１を取得する。

第２位置情報取得装置２１２は、車両１の位置および方位を示す第２位置情報２５２を取得する。例えば、第２位置情報取得装置２１２は、車両１の位置および方位を計測するＧＰＳ装置を含んでいる。第２位置情報取得装置２１２は、周知の自己位置推定処理を行い、第２位置情報２５２の精度を高めてもよい。

第２車両状態センサ２１３は、車両１の状態を示す第２車両状態情報２５３を取得する。例えば、第２車両状態センサ２１３は、車速センサ、ヨーレートセンサ、加速度センサおよび舵角センサを含んでいる。車速センサは、車速（車両１の速度）を検出する。ヨーレートセンサは、車両１のヨーレートを検出する。加速度センサは、車両１の加速度（横加速度、前後加速度、上下加速度）を検出する。舵角センサは、車両１の操舵角（転舵角）を検出する。

第２周辺状況センサ２１４は、車両１の周囲の状況を認識（検出）する。例えば、第２周辺状況センサ２１４は、カメラ、ライダーおよびレーダの少なくとも１つを含んでいる。第２周辺状況情報２５４は、第２周辺状況センサ２１４による認識結果を示す。例えば、第２周辺状況情報２５４は、第２周辺状況センサ２１４によって認識された物標に関する情報（物標情報）を含む。物標としては、周辺車両、歩行者、路側物、障害物および白線（区画線）が例示される。物標情報は、車両１に対する物標の相対位置および相対速度の情報を含んでいる。

第２通信装置２１５は、車両１の外部と通信を行う。例えば、第２通信装置２１５は、車両１の外部の外部装置と、通信ネットワークを介して通信を行う。第２通信装置２１５は、周囲のインフラとの間でＶ２Ｉ通信を行ってもよい。第２通信装置２１５は、周辺車両との間でＶ２Ｖ通信を行ってもよい。第２配信情報２５５は、第２通信装置２１５を介して得られる情報である。例えば、第２配信情報２５５は、周辺車両の情報および道路交通情報を含んでいる。

尚、第１情報取得装置１１０と第２情報取得装置２１０は、部分的に共通化されていてもよい。例えば、第１地図情報取得装置１１１と第２地図情報取得装置２１１は、同じであってもよい。第１位置情報取得装置１１２と第２位置情報取得装置２１２は、同じであってもよい。第１車両状態センサ１１３と第２車両状態センサ２１３は、同じであってもよい。つまり、自動運転制御装置１００と車両走行制御装置２００が、第２情報取得装置２１０の一部を共用してもよい。その場合、自動運転制御装置１００と車両走行制御装置２００は、必要な情報を互いにやりとりする。

再び図１１を参照して、車両走行制御装置２００の構成例を説明する。第２入出力インタフェース２３０は、自動運転制御装置１００と通信可能に接続されている。

走行装置２４０は、操舵装置２４１、駆動装置２４２および制動装置２４３を含んでいる。操舵装置２４１は、車両１の車輪を転舵する。例えば、操舵装置２４１は、パワーステアリング（EPS: Electric Power Steering）装置を含んでいる。駆動装置２４２は、駆動力を発生させる動力源である。駆動装置２４２としては、エンジン、電動機およびインホイールモータが例示される。制動装置２４３は、制動力を発生させる。

第２制御装置２２０（第２コントローラ）は、各種処理を行う情報処理装置である。例えば、第２制御装置２２０は、マイクロコンピュータである。第２制御装置２２０は、ＥＣＵとも呼ばれる。より詳細には、第２制御装置２２０は、第２プロセッサ２２１および第２記憶装置２２２を備えている。

第２記憶装置２２２には、各種情報が格納される。例えば、第２記憶装置２２２には、第２情報取得装置２１０によって取得された第２運転環境情報２５０が格納される。第２記憶装置２２２としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリおよびＨＤＤが例示される。

第２プロセッサ２２１は、コンピュータプログラムである車両走行制御ソフトウェアを実行する。車両走行制御ソフトウェアは、第２記憶装置２２２に格納され、または、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている。第２プロセッサ２２１が車両走行制御ソフトウェアを実行することにより、第２制御装置２２０の機能が実現される。

３−２．車両走行制御
第２制御装置２２０は、車両走行制御を行う。第２制御装置２２０は、走行装置２４０の動作を制御することによって車両走行制御を行う。具体的には、第２制御装置２２０は、操舵装置２４１の動作を制御することによって、車両１の操舵（転舵）を制御する。また、第２制御装置２２０は、駆動装置２４２の動作を制御することによって、車両１の加速を制御する。また、第２制御装置２２０は、制動装置２４３の動作を制御することによって、車両１の減速を制御する。

特に、第２制御装置２２０は、車両１が目標トラジェクトリＴＲに追従するように車両走行制御を実行する。この場合、第２制御装置２２０は、目標トラジェクトリＴＲ、第２位置情報２５２および第２車両状態情報２５３に基づいて、車両１と目標トラジェクトリＴＲとの間の偏差を算出する。偏差としては、横偏差（Ｙ方向偏差）、ヨー角偏差（方位角偏差）および速度偏差が挙げられる。そして、第２制御装置２２０は、車両１と目標トラジェクトリＴＲとの間の偏差が減少するように車両走行制御を行う。

第２制御装置２２０は、走行装置２４０を制御するための制御量、すなわち、操舵、加速、減速のうち少なくとも１つの制御量を算出する。車両１が目標トラジェクトリＴＲに追従するために要求される制御量、すなわち、車両１と目標トラジェクトリＴＲとの間の偏差を減少させるために要求される制御量は、以下、「要求制御量ＣＯＮ」と呼ばれる。要求制御量ＣＯＮとしては、目標操舵角、目標ヨーレート、目標速度、目標加速度、目標減速度、目標トルクおよび目標電流が例示される。第２制御装置２２０は、要求制御量ＣＯＮに従って、走行装置２４０の動作を制御する。すなわち、第２制御装置２２０は、操舵、加速および減速のうち少なくとも１つを制御する。

３−３．走行支援制御
第２制御装置２２０は、更に、走行支援制御を行う。走行支援制御としては、衝突回避制御および車線逸脱抑制制御が例示される。衝突回避制御は、車両１と周囲の物体（回避対象）との衝突の回避を支援する。車線逸脱抑制制御は、車両１が走行車線から逸脱することを抑制する。以下、走行支援制御に関連する処理について説明する。

３−４．走行支援制御に関連する処理
図１３は、第２制御装置２２０（第２プロセッサ２２１）による走行支援制御に関連する処理の一例を示すフローチャートである。図１３に示される処理フローは、一定サイクル毎に繰り返し実行される。

第２制御装置２２０は、まず、第２情報取得装置２１０から第２運転環境情報２５０を取得する（ステップＳ２１０）。第２運転環境情報２５０は、第２記憶装置２２２に格納される。また、第２制御装置２２０は、第２入出力インタフェース２３０を介して、自動運転制御装置１００から第１目標トラジェクトリＴＲ１を示す情報を受け取る。第１目標トラジェクトリＴＲ１を示す情報は、第２記憶装置２２２に格納される。

ステップＳ２１０に続いて、第２制御装置２２０は、評価前処理を行う（ステップＳ２２０）。評価前処理では、第２記憶装置２２２に格納された第１目標トラジェクトリＴＲ１（一次候補ＰＣ）から、車両走行制御装置２００が車両１の走行安全性を担保する範囲より外側に生成された第１目標トラジェクトリＴＲ１が除外される。

図１４は、車両走行制御装置２００が車両１の走行安全性を担保する範囲の一例を説明する概念図である。図１４に示される例では、合計６つの第２周辺状況センサ２１４が車両１に搭載されている。三角形領域は、これらの第２周辺状況センサ２１４のそれぞれが検出可能な範囲を模式的に示したものである。車両走行制御装置２００が車両１の走行安全性を担保する範囲は、これらの三角形領域に覆われた範囲Ｒ２１４である。車両走行制御装置２００が車両１の走行安全性を担保する範囲は、範囲Ｒ２１４の内側に設定されてもよい。

第１目標トラジェクトリＴＲ１は、範囲Ｒ１１４の内側に生成される。範囲Ｒ１１４は、第１周辺状況センサ１１４が検出可能な範囲である。第１目標トラジェクトリＴＲ１を示す情報が範囲Ｒ２１４の外側に含まれる場合、車両走行制御装置２００が車両１の走行安全性を担保することが困難となる。そこで、第１目標トラジェクトリＴＲ１（一次候補ＰＣ）を示す情報が範囲Ｒ２１４の外側に含まれる場合、第２制御装置２２０は、その一次候補ＰＣを削除する。範囲Ｒ２１４の外側に含まれる一部の情報を削除し、範囲Ｒ２１４の内側に位置する情報のみを残してもよい。

ステップＳ２２０に続いて、第２制御装置２２０は、一次評価処理を行う（ステップＳ２３０）。一次評価処理では、一次候補ＰＣの中から、走行安全レベルＴＳＬが最も高いものが選び出される。尚、第２記憶装置２２２に格納された一次候補ＰＣが１つだけの場合、その一次候補ＰＣが最終候補ＦＣに決定される。また、評価前処理の結果、一次候補ＰＣが１つに絞り込まれている場合、その一次候補ＰＣが最終候補ＦＣに決定される。

ステップＳ２３０に続いて、第２制御装置２２０は、走行安全レベルＴＳＬが最も高い一次候補ＰＣが２つ以上存在するか否かを判定する（ステップＳ２４０）。ステップＳ２４０の判定結果が肯定的な場合、第２制御装置２２０は、二次評価処理を行う（ステップＳ２５０）。二次評価処理では、２つ以上の一次候補ＰＣ（すなわち、有力候補ＳＣ）のうちから、１つの最終候補ＦＣが決定される。二次評価処理の詳細は後述される。

ステップＳ２５０に続いて、第２制御装置２２０は、最終候補ＦＣに追従する走行の走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２６０）。ステップＳ２４０の判定結果が否定的な場合も、第２制御装置２２０は、ステップＳ２６０の処理を行う。

走行支援制御の一例として、衝突回避制御について考える。第２制御装置２２０は、第２周辺状況情報２５４（物標情報）に基づいて、車両１の前方の回避対象（例：周辺車両、歩行者）を認識する。更に、第２制御装置２２０は、最終候補ＦＣに追従する走行の走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨ以下であるか否かを判定する。走行安全レベルＴＳＬは、例えば、距離ＤＹ（すなわち、回避対象と車両１のＸ位置が一致するときの、回避対象と車両１の間のＹ方向における距離）が長くなるほど大きなレベルに設定される。別の例として、走行安全レベルＴＳＬは、衝突余裕時間ＴＴＣが長くなるほど大きなレベルに設定される。

走行支援制御の他の例として、車線逸脱抑制制御について考える。例えば、車両１が走行車線内でふらつき、走行車線の区画線に近づいたとき、車線逸脱抑制制御は、車両１を走行車線の中央に戻すように操舵を行う。そのために、第２制御装置２２０は、第２周辺状況情報２５４に基づいて、車両１が走行している走行車線の区画線を認識し、最終候補ＦＣと区画線の間の距離ＤＬをモニタする。そして、第２制御装置２２０は、最終候補ＦＣに追従する走行の走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨ以下であるか否かを判定する。走行安全レベルＴＳＬは、距離ＤＬが長くなるほど大きなレベルに設定される。

ステップＳ２６０の判定結果が肯定的な場合、第２制御装置２２０は、最終候補ＦＣを用いて車両走行制御を実行する（ステップＳ２７０）。第２制御装置２２０は、車両１と第１目標トラジェクトリＴＲ１との間の偏差を減少させるために要求される制御量（すなわち、要求制御量ＣＯＮ）を算出する。そして、第２制御装置２２０は、要求制御量ＣＯＮに従って、走行装置２４０の動作を制御する。すなわち、第２制御装置２２０は、操舵、加速および減速のうち少なくとも１つを制御する。

一方、ステップＳ２６０の判定結果が否定的な場合、第２制御装置２２０は、最終候補ＦＣを修正して第２目標トラジェクトリＴＲ２を生成する（ステップＳ２８０）。最終候補ＦＣの修正例については後述する。第２制御装置２２０は、第２目標トラジェクトリＴＲ２を示す情報を第２記憶装置２２２に格納する。

走行支援制御の一例として、衝突回避制御について考える。最終候補ＦＣに追従する走行の走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨ以下である場合、走行安全レベルＴＳＬの判定に用いた指標に基づいて、最終候補ＦＣが修正される。判定指標が距離ＤＹの場合、距離ＤＹについての走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨよりも大きくなるように、最終候補ＦＣの目標位置［Ｘｉ、Ｙｉ］が修正される。判定指標が衝突余裕時間ＴＴＣの場合、衝突余裕時間ＴＴＣについての走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨよりも大きくなるように、最終候補ＦＣの目標速度［ＶＸｉ、ＶＸｉ］が修正される。

走行支援制御の他の例として、車線逸脱抑制制御について考える。最終候補ＦＣに追従する走行の走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨ以下である場合、距離ＤＬに基づいて、最終候補ＦＣが修正される。具体的に、距離ＤＬについての走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨよりも大きくなるように、最終候補ＦＣの目標位置［Ｘｉ、Ｙｉ］が修正される。

ステップＳ２８０に続いて、第２制御装置２２０は、第２目標トラジェクトリＴＲ２を用いて走行支援制御を実行する（ステップＳ２９０）。第２制御装置２２０は、車両１と第２目標トラジェクトリＴＲ２との間の偏差を減少させるために要求される制御量（すなわち、要求制御量ＣＯＮ）を算出する。そして、第２制御装置２２０は、要求制御量ＣＯＮに従って、走行装置２４０の動作を制御する。すなわち、第２制御装置２２０は、操舵、加速および減速のうち少なくとも１つを制御する。

３−５．二次評価処理の詳細
二次評価処理は、追加評価指標を用いて行われる。追加評価指標は、有力候補ＳＣに追従する走行の走行安全レベルＴＳＬと、閾値ＴＨとの大小関係に応じて切り替えられる。まず、有力候補ＳＣに追従する走行の走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨよりも大きい場合について説明する。この場合の追加評価指標は、走行効率、制限速度からの乖離レベル、および、現在の車両状態からの変化レベルの少なくとも１つである。

走行効率は、例えば、有力候補ＳＣに追従する走行が行われる場合における、現在地から目的地までの所要時間ＴＴ（Turnaround Time）の長さにより表される。走行効率は、以下、「第１スコアＳ１」と呼ばれる。図１５は、所要時間ＴＴと、第１スコアＳ１との関係の一例を説明する図である。図１５に示されるように、第１スコアＳ１は、所要時間ＴＴが短くなるほど高くなる。そのため、車両１に減速を要求しない有力候補ＳＣの第１スコアＳ１は高くなり、車両１に減速を要求する有力候補ＳＣのそれは低くなる。

乖離レベルは、例えば、有力候補ＳＣに追従する走行が行われる場合における、目標速度［ＶＸｉ］と制限速度との偏差により表される。乖離レベルは、以下、「第２スコアＳ２」と呼ばれる。制限速度は、交通規則により定められる車両の上限速度であり、第２周辺状況情報２５４または第２配信情報２５５に含まれる。図１６は、目標速度［ＶＸｉ］と、第２スコアＳ２との関係の一例を説明する図である。図１６に示されるように、制限速度よりも低速域では、目標速度［ＶＸｉ］が上昇するほど第２スコアＳ２が緩やかに大きくなる。制限速度よりも高速域では、目標速度［ＶＸｉ］が上昇するほど第２スコアＳ２が急激に低下する。そのため、制限速度に近い目標速度［ＶＸｉ］を有する有力候補ＳＣの第２スコアＳ２は高くなる。制限速度から大きく外れた目標速度［ＶＸｉ］を有する有力候補ＳＣの第２スコアＳ２は低くなる。

変化レベルは、例えば、有力候補ＳＣに追従する走行が行われる場合における、有力候補ＳＣと、現在の目標トラジェクトリＴＲとの偏差により表される。変化レベルは、以下、「第３スコアＳ３」と呼ばれる。現在の目標トラジェクトリＴＲとは、車両１が現在追従している目標トラジェクトリＴＲであり、第２記憶装置２２２に格納されている。図１７は、有力候補ＳＣと、第３スコアＳ３との関係の一例を説明する図である。図１７に示されるように、有力候補ＳＣが現在の目標トラジェクトリＴＲに近づくほど、第３スコアＳ３が大きくなる。そのため、現在の目標トラジェクトリＴＲを示す情報に近い情報を有する有力候補ＳＣの第３スコアＳ３は高くなる。

第１スコアＳ１、第２スコアＳ２および第３スコアＳ３は、これらのスコアのうちの２つ以上が組み合わされてもよい。この場合は、組み合わせるスコアを共通のスコアに置換する。そして、共通するスコアを合計することにより、二次評価が行われる。

次に、有力候補ＳＣに追従する走行の走行安全レベルＴＳＬが閾値ＴＨ以下の場合について説明する。この場合の追加評価指標は、衝突時の車両安全レベルＶＳＬである。回避対象に衝突するリスクにより走行安全レベルＴＳＬが計算されるのに対し、車両安全レベルＶＳＬは、回避対象との衝突を前提として設定される。車両安全レベルＶＳＬとしては、走行支援制御において制御される走行装置２４０の種類、および、車両１の衝突箇所が例示される。

典型的に、制動装置２４３のみが動作する場合は、操舵装置２４１のみが動作する場合に比べて、回避対象との衝突時に車両１が受けるエネルギを軽減できる可能性が高い。そのため、車両１に減速を要求する有力候補ＳＣの車両安全レベルＶＳＬは高くなり、車両１に減速を要求しない有力候補ＳＣのそれは低くなる。

図１８は、車両１の衝突箇所の例を説明する概念図である。図１８に示される例では、図５に示した一次候補ＰＣ２およびＰＣ３が、有力候補ＳＣ１およびＳＣ２として残っている。有力候補ＳＣ１に追従した走行の場合、衝突箇所は車両１の前方部分となる。有力候補ＳＣ２に追従した走行の場合、衝突箇所は車両１の左前方部分となる。そのため、有力候補ＳＣ２に追従した走行によれば、有力候補ＳＣ１に追従した走行よりも、衝突時の損傷が抑えられる可能性が高い。そのため、有力候補ＳＣ２の車両安全レベルＶＳＬは高くなり、有力候補ＳＣ１のそれは低くなる。

４．変形例
実施の形態では、車両制御システム１０が自動運転制御装置１００および車両走行制御装置２００を備えることを前提とした。しかしながら、自動運転制御装置１００および車両走行制御装置２００は、単一の制御装置から構成されてもよい。図１９は、実施の形態の変形例に係る車両制御システム１０の構成を示すブロック図である。車両制御システム１０は、情報取得装置３１０、制御装置３２０および走行装置３４０を備えている。

情報取得装置３１０は、運転環境情報３５０を取得する。情報取得装置３１０は、第１情報取得装置１１０または第２情報取得装置２１０と同一である。運転環境情報３５０は、第１運転環境情報１５０または第２運転環境情報２５０と同一である。走行装置３４０は、走行装置２４０と同一である。

制御装置３２０は、プロセッサ３２１および記憶装置３２２を備えている。記憶装置３２２には、各種情報が格納される。例えば、記憶装置３２２には、情報取得装置３１０によって取得された運転環境情報３５０が格納される。プロセッサ３２１は、制御プログラムを実行する。制御プログラムは、記憶装置３２２に格納されている、または、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている。プロセッサ３２１が制御プログラムを実行することにより、制御装置３２０による各種処理が実現される。

制御装置３２０は、自動運転制御装置１００の第１制御装置１２０としての機能と、車両走行制御装置２００の第２制御装置２２０としての機能とを備えている。すなわち、図１５に示される例では、情報取得装置３１０と制御装置３２０が自動運転制御装置１００に相当し、情報取得装置３１０、制御装置３２０および走行装置３４０が車両走行制御装置２００に相当する。

一般化すると、実施の形態に係る車両制御システムは、１つのプロセッサ（プロセッサ３２１）または複数のプロセッサ（第１プロセッサ１２１および第２プロセッサ２２１）を備えている。１または複数のプロセッサは、１または複数の記憶装置に格納される運転環境情報に基づいて、自動運転制御装置１００および車両走行制御装置２００としての処理を実行する。

１ 車両
１０ 車両制御システム
１００ 自動運転制御装置
１１０ 第１情報取得装置
１２０ 第１制御装置
１２１ 第１プロセッサ
１２２ 第１記憶装置
１３０ 第１入出力インタフェース
２００ 車両走行制御装置
２１０ 第２情報取得装置
２２０ 第２制御装置
２２１ 第２プロセッサ
２２２ 第２記憶装置
２３０ 第２入出力インタフェース
２４０ 走行装置
２６０ 実行情報
３１０ 情報取得装置
３２０ 制御装置
３２１ プロセッサ
３２２ 記憶装置
ＦＣ 最終候補
ＰＣ、ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３ 一次候補
ＳＣ、ＳＣ１、ＳＣ２ 有力候補
ＴＲ 目標トラジェクトリ
ＴＲ１ 第１目標トラジェクトリ
ＴＲ２ 第２目標トラジェクトリ
ＴＳＬ 走行安全レベル
ＴＴ 所要時間
ＶＳＬ 車両安全レベル

Claims (6)

1. 車両の自動運転を行う車両制御システムであって、
   プロセッサと、
   前記プロセッサで実行可能なプログラムが記憶された記憶装置と、
   を含む制御装置を備え、
   前記プログラムが前記プロセッサで実行された場合、前記プロセッサは、
   前記自動運転のための目標トラジェクトリの一次候補を少なくとも１つ生成し、
   前記少なくとも１つの一次候補に追従する走行の走行安全レベルを評価指標とする一次評価を行い、前記少なくとも１つの一次候補のうちから、最も高い前記走行安全レベルを有する一次候補を、有力候補として少なくとも１つ選出し、
   前記少なくとも１つの有力候補が１つだけ選出された場合、当該有力候補を前記目標トラジェクトリの最終候補として決定し、
   前記少なくとも１つの有力候補が２つ以上選出された場合、当該有力候補に対する二次評価を追加評価指標に基づいて行い、前記最終候補を決定する
   ことを特徴とする車両制御システム。
2. 前記プログラムが前記プロセッサで実行された場合、前記プロセッサは、更に、
   前記一次評価において前記少なくとも１つの有力候補が２つ以上選出された場合、前記二次評価を行う前に、当該有力候補の前記走行安全レベルが閾値よりも大きいか否かを判定し、
   前記少なくとも１つの有力候補の前記走行安全レベルが前記閾値よりも大きいと判定された場合、走行効率、制限速度からの乖離レベル、および、現在の車両状態からの変化レベルの少なくとも１つを前記追加評価指標に設定し、
   前記少なくとも１つの有力候補の前記走行安全レベルが前記閾値以下であると判定された場合、衝突時の車両安全レベルを前記追加評価指標に設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記プログラムが前記プロセッサで実行された場合、前記プロセッサは、更に、
   前記最終候補の前記走行安全レベルが閾値よりも大きいか否かを判定し、
   前記最終候補の前記走行安全レベルが前記閾値以下であると判定された場合、前記最終候補の前記走行安全レベルが前記閾値よりも大きくなるように前記最終候補を修正する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御システム。
4. 前記制御装置は、相互に通信可能な第１および第２制御装置を含み、
   前記第１制御装置は、第１プロセッサと、前記第１プロセッサで実行可能な第１プログラムが記憶された第１記憶装置と、を含み、
   前記第２制御装置は、第２プロセッサと、前記第２プロセッサで実行可能な第２プログラムが記憶された第２記憶装置と、を含み、
   前記第１プログラムが前記第１プロセッサで実行された場合、前記第１プロセッサは、
   前記少なくとも１つの一次候補を生成し、
   前記少なくとも１つの一次候補を前記第２制御装置に送信し、
   前記第２プログラムが前記第２プロセッサで実行された場合、前記第２プロセッサは、
   前記第２制御装置が受信した前記少なくとも１つの一次候補に対する前記一次評価を行って前記少なくとも１つの有力候補を選出し、
   前記少なくとも１つの有力候補が１つだけ選出された場合、当該有力候補を前記目標トラジェクトリの最終候補として決定し、
   前記少なくとも１つの有力候補が２つ以上選出された場合、当該有力候補に対する二次評価を前記追加評価指標に基づいて行い、前記最終候補を決定する
   ことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の車両制御システム。
5. 前記第２プログラムが前記第２プロセッサで実行された場合、前記第２プロセッサは、更に、
   前記一次評価において前記少なくとも１つの有力候補が２つ以上選出された場合、前記二次評価を行う前に、当該有力候補の前記走行安全レベルが閾値よりも大きいか否かを判定し、
   前記少なくとも１つの有力候補の前記走行安全レベルが前記閾値よりも大きいと判定された場合、走行効率、制限速度からの乖離レベル、および、現在の車両状態からの変化レベルの少なくとも１つを前記追加評価指標に設定し、
   前記少なくとも１つの有力候補の前記走行安全レベルが前記閾値以下であると判定された場合、衝突時の車両安全レベルを前記追加評価指標に設定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両制御システム。
6. 前記第２プログラムが前記第２プロセッサで実行された場合、前記第２プロセッサは、更に、
   前記最終候補の前記走行安全レベルが閾値よりも大きいか否かを判定し、
   前記最終候補の前記走行安全レベルが前記閾値以下であると判定された場合、前記最終候補の前記走行安全レベルが前記閾値よりも大きくなるように前記最終候補を修正する
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の車両制御システム。

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