JP2021068016A - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】移動体に対してよりやさしい運転を行う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。【解決手段】自動運転制御装置（車両制御装置）１００は、車両の周辺環境を認識する認識部１３０と、認識部の認識結果に基づいて、車両の周辺領域に第１リスク領域を設定する設定部１４２と、車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御する制御部としての第２制御部１６０と、を備える。設定部は、認識部の認識結果に基づいて、車両の前方に設けられ、車両が通過する予定の横断歩道に移動体が進入している場合、移動体と横断歩道における移動体が到達する予定の横断歩道の第１端部までの間の領域を含むように第１リスク領域を設定し、制御部は、第１所定条件が成立する場合に第１リスク領域に車両を進入させない。【選択図】図２

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。車両の周辺の移動体が所定の通行区間を移動中に、当該移動体が当該通行区間の終端に近づくほど、当該移動体の当該移動方向と逆方向の自車両のリスクポテンシャルを小さく設定する装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１９７７８１号公報

しかしながら、上記の装置は、移動体に対してやさしい運転を行えていない場合があった。

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、移動体に対してよりやさしい運転を行う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、前記車両の周辺領域に第１リスク領域を設定する設定部と、前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、前記設定部は、前記認識部の認識結果に基づいて、前記車両の前方に設けられ、前記車両が通過する予定の横断歩道に移動体が進入している場合、前記移動体と前記横断歩道における前記移動体が到達する予定の前記横断歩道の第１端部までの間の領域を含むように第１リスク領域を設定し、前記制御部は、第１所定条件が成立する場合に前記第１リスク領域に前記車両を進入させない車両制御装置である。

（２）：上記（１）の態様において、前記第１所定条件は、前記第１リスク領域に進入しないように前記車両が制御されることを想定した場合に、前記車両に関する減速度が閾値未満となることである。

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記設定部は、前記移動体の存在に基づいて、前記移動体を含み且つ前記移動体の周辺に第２リスク領域を設定し、前記制御部は、前記第１リスク領域および前記第２リスク領域に基づいて、前記車両を制御する。

（４）：上記（３）の態様において、前記第１所定条件は、前記第１リスク領域に進入しないように前記車両が制御されることを想定した場合に、前記車両に関する減速度が閾値未満となることであり、前記制御部は、前記第１所定条件が成立しない場合であっても、前記第２リスク領域に前記車両が進入することが想定される場合には、前記車両を前記第２リスク領域に進入させない。

（５）：上記（１）から（４）のいずれかの態様において、前記設定部は、前記移動体と前記横断歩道における前記第１端部の反対側の第２端部までの間の特定領域を含まないように前記第１リスク領域を設定する。

（６）：上記（１）から（５）のいずれかの態様において、前記設定部は、前記横断歩道に移動体が進入しようとしている場合、前記第１リスク領域を設定し、前記制御部は、第２所定条件が成立する場合に前記第１リスク領域に前記車両を進入させない。

（７）：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、車両の周辺環境を認識し、前記認識結果に基づいて、前記車両の周辺領域に第１リスク領域を設定し、前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御し、前記認識結果に基づいて、前記車両の前方に設けられ、前記車両が通過する予定の横断歩道に移動体が進入している場合、前記移動体と前記横断歩道における前記移動体が到達する予定の前記横断歩道の第１端部までの間の領域を含むように第１リスク領域を設定し、第１所定条件が成立する場合に前記第１リスク領域に前記車両を進入させない車両制御方法である。

（８）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、車両の周辺環境を認識させる処理と、前記認識結果に基づいて、前記車両の周辺領域に第１リスク領域を設定させる処理と、前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御させる処理と、前記認識結果に基づいて、前記車両の前方に設けられ、前記車両が通過する予定の横断歩道に移動体が進入している場合、前記移動体と前記横断歩道における前記移動体が到達する予定の前記横断歩道の第１端部までの間の領域を含むように第１リスク領域を設定させる処理と、第１所定条件が成立する場合に前記第１リスク領域に前記車両を進入させない処理と、を実行させるプログラムである。

（１）〜（８）によれば、制御部は、第１所定条件が成立する場合に第１リスク領域に車両を進入させないため、移動体に対してよりやさしい運転を行うことができる。

（４）によれば、更に、制御部は、第２リスク領域に車両を進入させないため、より周辺状況に応じた車両の制御を実現することができる。

（６）によれば、更に、制御部は、移動体の意図に合うように車両を制御することにより、より移動体に対してやさしい運転を行うことができる。

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。 第１リスク領域について説明するための図（その１）である。 第１リスク領域について説明するための図（その２）である。 第１リスク領域について説明するための図（その３）である。 第２リスク領域について説明するための図である。 自車両Ｍが横断歩道ＣＷの手前で停止する場合と横断歩道ＣＷを通過する場合の条件について説明するための図である。 比較例の車両制御装置Ｘについて説明ための図である。 本実施形態の自動運転制御装置１００の自車両Ｍの制御について説明するための図である。 設定部１４２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（その１）である。 設定部１４２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（その２）である。 制御部１４４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。 第２実施形態の設定部１４２の処理について説明するための図である。 第２実施形態の設定部１４２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。 移動体が横断歩道ＣＷに進入すると推定される場合の処理について説明するための図である。 実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。なお、以下では、左側通行の法規が適用される場合について説明するが、右側通行の法規が適用される場合、左右を逆に読み替えればよい。

［全体構成］
図１は、実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。車両システム１が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。

車両システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）１４と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、車両センサ４０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）６０と、運転操作子８０と、自動運転制御装置１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。

カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍ）の任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。

レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。

ＬＩＤＡＲ１４は、自車両Ｍの周辺に光（或いは光に近い波長の電磁波）を照射し、散乱光を測定する。ＬＩＤＡＲ１４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。ＬＩＤＡＲ１４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ＬＩＤＡＲ１４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ＬＩＤＡＲ１４の検出結果をそのまま自動運転制御装置１００に出力してよい。車両システム１から物体認識装置１６が省略されてもよい。

通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。

ＨＭＩ３０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。

車両センサ４０は、自車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。

ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備える。ナビゲーション装置５０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ４０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。ナビゲーション装置５０は、地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。ナビゲーション装置５０は、例えば、乗員の保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから地図上経路と同等の経路を取得してもよい。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１を含み、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された地図上経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。

第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第２地図情報６２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。第２地図情報６２は、通信装置２０が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。

運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御装置１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一部または全部に出力される。

自動運転制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０とを備える。第１制御部１２０と第２制御部１６０は、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置（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「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ＬＩＤＡＲ１４から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、自車両Ｍの周辺にある物体の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心など）を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体の「状態」とは、物体の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。

また、認識部１３０は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）を認識する。例えば、認識部１３０は、第２地図情報６２から得られる道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ１０によって撮像された画像から認識される自車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。なお、認識部１３０は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレールなどを含む走路境界（道路境界）を認識することで、走行車線を認識してもよい。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される自車両Ｍの位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてもよい。また、認識部１３０は、一時停止線、障害物、赤信号、料金所、その他の道路事象を認識する。

認識部１３０は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。認識部１３０は、例えば、自車両Ｍの基準点の車線中央からの乖離、および自車両Ｍの進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識してもよい。これに代えて、認識部１３０は、走行車線のいずれかの側端部（道路区画線または道路境界）に対する自車両Ｍの基準点の位置などを、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してもよい。

行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自車両Ｍが自動的に（運転者の操作に依らずに）将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、自車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）ごとの自車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自車両Ｍの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。

行動計画生成部１４０は、目標軌道を生成するにあたり、自動運転のイベントを設定してよい。自動運転のイベントには、定速走行イベント、低速追従走行イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベント、テイクオーバーイベントなどがある。行動計画生成部１４０は、起動させたイベントに応じた目標軌道を生成する。

行動計画生成部１４０は、例えば、設定部１４２と、制御部１４４とを備える。設定部１４２と、制御部１４４と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。

［設定部および制御部の処理の詳細］
（第１リスク領域）
設定部１４２は、認識部１３０の認識結果に基づいて、自車両Ｍの前方に設けられ、自車両Ｍが通過する予定の横断歩道に移動体が進入している場合、移動体と横断歩道における移動体が到達する予定の横断歩道の第１端部までの間の領域を含む第１リスク領域を設定する。制御部１４４は、第１所定条件が成立する場合に第１リスク領域に車両を進入させない。

「移動体」とは、人や、動物などを含む。移動体とは、歩行者や、自転車、車いすなどを含む。以下の説明では、移動体は歩行者であるものとして説明する。「第１リスク領域」とは、第１リスクポテンシャルが設定される領域である。「リスクポテンシャル」とは、リスクポテンシャルが設定された領域に自車両Ｍが進入した場合のリスクの高さを示す指標値である。第１リスクポテンシャルは、所定の大きさの指標値（ゼロを超える指標値）であるリスクポテンシャルである。

第１所定条件は、第１リスク領域ＡＲ１に進入しないように自車両Ｍが制御されることを想定した場合に、自車両Ｍの減速度が閾値未満となることである。すなわち、制御部１４４は、自車両Ｍの減速度が閾値未満となる場合（乗員に所定の負担が掛か掛からない場合）は、第１リスク領域ＡＲ１に自車両Ｍを進入させずに、自車両Ｍの減速度が閾値以上となる場合は、第１リスク領域ＡＲ１に自車両Ｍを進入させることを許容する。

ただし、第１所定条件が成立しない場合（減速度が閾値以上となる場合、第１リスク領域を通過させる場合）であっても、制御部１４４は、後述する第２リスク領域を加味した結果、第２リスク領域に自車両Ｍを進入させることが可能でないと判定した場合、第２リスク領域ＡＲ２に自車両Ｍを進入させることを許容しない（後述する図６参照）。

図３−図５を参照して第１リスク領域について説明する。図３は、第１リスク領域について説明するための図（その１）である。以下、自車両Ｍの進行方向をＸ方向、Ｘ方向に直交する方向（自車両Ｍの幅方向）をＹ方向と称する場合がある。例えば、自車両Ｍの前方に存在する横断歩道ＣＷに歩行者ＰＤが存在する場合、第１リスク領域が設定される。

図４は、第１リスク領域について説明するための図（その２）である。図４の上図は第１ポテンシャルが設定された第１リスク領域ＡＲ１の一例を示し、図４の下図は第１ポテンシャルの度合の一例を示す図である。図４の下図の横軸は道路の横断歩道ＣＷのＹ方向の位置に対応し、縦軸はリスクポテンシャルの大きさを示している。

図４の上図に示すように、時刻Ｔにおいて、設定部１４２は、横断歩道ＣＷに歩行者ＰＤが進入している場合、歩行者ＰＤと横断歩道ＣＷの第１端部Ｅ１までの間の領域を含む第１リスク領域ＡＲ１を設定する。

図４の下図に示すように、設定部１４２は、第１リスク領域ＡＲ１において第１ポテンシャル（ＲＰ１）を第１閾値Ｔｈ１以上の大きさに設定する。リスクポテンシャルが第１閾値Ｔｈ１である場合、その領域に自車両Ｍが進入することが好ましくない。例えば、第１リスク領域ＡＲ１における第１ポテンシャルの大きさは同一である。以下の説明では、第１リスク領域ＡＲ１は、第１閾値Ｔｈ１以上の第１リスクポテンシャルが設定されているものとする。

制御部１４４は、第１所定条件が成立した場合に第１リスク領域ＡＲ１に自車両Ｍを進入させない。例えば、制御部１４４は、第１リスク領域ＡＲ１の手前で停止するために自車両Ｍを減速させる。また、制御部１４４は、リスクポテンシャルが閾値Ｔｈ１未満の領域が存在する場合、その領域を自車両Ｍが走行するように操舵を制御してもよい。

上記のように、制御部１４４は、歩行者ＰＤが横断歩道ＣＷを横断できるように、自車両Ｍの状態や、周辺環境等を加味して、適切な制御を実行する。これにより、制御部１４４は、自車両Ｍの周辺の移動体および自車両Ｍの乗員に対してよりやさしい運転を行うことができる。

図５は、第１リスク領域について説明するための図（その３）である。図４と同様の説明については省略する。図５の上図に示すように、時刻Ｔ＋１において、設定部１４２は、横断歩道ＣＷを第１端部Ｅ１側に歩行者ＰＤが進んだ場合、歩行者ＰＤと横断歩道ＣＷの第２端部Ｅ２までの間の領域を含む特定領域ＡＲｓに対しては第１リスク領域ＡＲ１を設定しない。例えば、設定部１４２は、特定領域ＡＲｓに対して第１閾値Ｔｈ１未満のリスクポテンシャルを設定する。第２端部Ｅ２は、歩行者ＰＤと横断歩道ＣＷにおける第１端部Ｅ１の反対側の端部である。

上記のように、制御部１４４は、特定領域ＡＲｓに第１ポテンシャルを設定しないため、特定領域ＡＲを通過することが周辺の交通状況を加味すると適切である場合、特定領域ＡＲｓを通過することができる。これにより、制御部１４４は、より周辺の交通状況に応じた制御を行うことができる。

（第２リスク領域）
図６は、第２リスク領域について説明するための図である。図４等と同様の説明については省略する。設定部１４２は、歩行者ＰＤの存在に基づいて、歩行者ＰＤを含み且つ歩行者ＰＤの周辺に第２リスク領域ＡＲ２を設定する。第２リスク領域ＡＲ２は、第２リスクポテンシャル（ＲＰ２）が設定された領域である。制御部１４４は、第１リスクポテンシャルおよび第２リスクポテンシャルに基づいて、自車両Ｍを制御する。

「第２リスクポテンシャル」は、自車両Ｍの周辺にある物体について、その存在に起因するリスクを示す指標である。以下の説明では、第２リスク領域ＡＲ２において、第２閾値Ｔｈ２以上の第２リスクポテンシャルが設定されているものとする。第２リスクポテンシャルは、例えば、物体の中心点を最高値として周辺に広がるに連れて値が低下し、十分に離れるとゼロになるように設定されてもよい。また、第２リスクポテンシャルは、比較的、横断歩道ＣＷ側が高く、歩道側は低く設定されてもよい。制御部１４４は、第１リスクポテンシャルおよび第２リスクポテンシャルが設定されていない領域や所定値以下の低い領域を自車両Ｍに走行させる。

図６の上図に示すように、第１リスク領域ＡＲ１と、第２リスク領域ＡＲ２とが重畳して横断歩道ＣＷに設定され、図６の下図に示すように、自車両Ｍの走行軌道上において第２リスクポテンシャルが閾値Ｔｈ２以上に設定されている。この場合、制御部１４４は、自車両Ｍを第２リスク領域ＡＲ２に進入させない。換言すると、制御部１４４は、自車両Ｍに減速度が閾値以上となるか否かに関わらず、閾値Ｔｈ２以上である第２リスクポテンシャルが設定された第２リスク領域ＡＲ２に自車両Ｍが進入することが想定される場合、第２リスク領域ＡＲ２に自車両Ｍを進入させない。例えば、この場合、制御部１４４は、横断歩道ＣＷの手前で自車両Ｍを停止させる。

上記のように、制御部１４４は、第１リスク領域ＡＲ１を通過する条件が成立する場合であっても、第２リスク領域ＡＲ２を通過しないように自車両Ｍを制御することにより、より、自車両Ｍの周辺の移動体に対してよりやさしい運転を行うことができる。

図７は、自車両Ｍが横断歩道ＣＷの手前で停止する場合と横断歩道ＣＷを通過する場合の条件について説明するための図である。第１リスクポテンシャルが設定された第１リスク領域ＡＲ１が存在する場合（第２リスク領域と干渉しない場合）において、自車両Ｍは、停車するために、減速度が第１閾値Ｔｈ１以上になると推定される場合、第１リスク領域ＡＲ１を通過する。減速度が第１閾値Ｔｈ１以上とならないと推定される場合、自車両Ｍは、第１リスク領域ＡＲ１の手前で停車する。

第２リスクポテンシャルが設定された第２リスク領域ＡＲ２と干渉する場合において、自車両Ｍは、停車するために、減速度が第１閾値Ｔｈ１以上になると推定される場合であっても、第１リスク領域ＡＲ２に進入しないような行動を行う。例えば、自車両Ｍは、第２リスク領域ＡＲ２の手前で停車する。

［比較例］
図８は、比較例の車両制御装置Ｘについて説明ための図である。車両制御装置Ｘは、歩行者ＰＤが横断歩道ＣＷに進入している場合であっても第１リスク領域ＡＲ１を設定せず、第２リスク領域ＡＲ２を設定する。この場合、車両制御装置Ｘは、第２リスクポテンシャルが閾値Ｔｈ２未満（または閾値Ｔｈ１未満）である領域については通過可能であると判定する。そして、車両制御装置Ｘは、自車両Ｍが余裕を持って止まれる状況であっても自車両Ｘに横断歩道ＣＷを通過させる。このように、比較例の車両制御装置Ｘは、歩行者ＰＤなどの移動体にとってやさしくない走行を行うことがあった。

［本実施形態］
これに対して、本実施形態の自動運転制御装置１００は、図９に示すように第１リスクポテンシャルを設定した第１リスク領域ＡＲ１の手前で停止するように自車両Ｍを制御する。このように自車両Ｍが停車すれば、歩行者ＰＤ等の移動体は余裕を持って横断歩道ＣＷを横断することができる。自動運転制御装置１００は、移動体にとってよりやさしい走行を行うことができる。

［フローチャート（その１）］
図１０は、設定部１４２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（その１）である。まず、設定部１４２は、自車両Ｍの周辺の移動体が認識されたか否かを判定する（ステップＳ１００）。自車両Ｍの周辺の移動体が認識された場合、設定部１４２は、認識された移動体に対して第２リスクポテンシャルを設定した第２リスク領域ＡＲ２を設定する（ステップＳ１０２）。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。

［フローチャート（その２）］
図１１は、設定部１４２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（その２）である。まず、設定部１４２は、横断歩道ＣＷに移動体が存在する否かを判定する（ステップＳ２００）。横断歩道ＣＷに移動体が存在する場合、設定部１４２は、第１リスクポテンシャルを設定した第１リスク領域ＡＲ１を設定する（ステップＳ２０２）。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。

上記のように、第１リスク領域ＡＲ１と第２リスク領域ＡＲ２とが設定され、これらの領域が用いられた処理が、後述するように実行される。

［フローチャート（その３）］
図１２は、制御部１４４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、制御部１４４は、所定時間以内に自車両Ｍが第２リスク領域ＡＲ２に進入するか否かを推定する（ステップＳ３００）。所定時間以内に第２リスク領域ＡＲ２に進入すると推定される場合、制御部１４４は、第２リスク領域ＡＲ２に進入しないように自車両Ｍを制御する（ステップＳ３０２）。この場合において、第１リスク領域ＡＲ１が存在する場合には、制御部１４４は、第１リスク領域ＡＲ１および第２リスク領域ＡＲ２に進入しないように自車両Ｍを制御する。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。

所定時間以内に第２リスク領域ＡＲ２に進入しないと推定される場合（または第２リスク領域ＡＲ２が存在しない場合）、制御部１４４は、所定時間以内に自車両Ｍが第１リスク領域ＡＲ１に進入するか否かを推定する（ステップＳ３０４）。所定時間以内に第１リスク領域ＡＲ１に進入しないと推定される場合、本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。

所定時間以内に第１リスク領域ＡＲ１に進入すると推定される場合、制御部１４４は、第１リスク領域ＡＲ１に進入することを回避する場合の自車両Ｍの減速度が閾値以上となるか否かを推定する（ステップＳ３０６）。第１リスク領域ＡＲ１に進入することを回避する場合の自車両Ｍの減速度が閾値以上となると推定される場合、制御部１４４は、自車両Ｍに第１リスク領域ＡＲ１を通過させる（ステップＳ３０８）。第１リスク領域ＡＲ１に進入することを回避する場合の自車両Ｍの減速度が閾値以上とならないと推定される場合、制御部１４４は、自車両Ｍを第１リスク領域ＡＲ１の手前で停止させる（ステップＳ３１０）。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。

以上説明した第１実施形態によれば、制御部１４４は、第１所定条件が成立する場合に第１リスク領域ＡＲ１に自車両Ｍを進入させないように、自車両Ｍを制御することにより、移動体に対してよりやさしい運転を行うことができる。また、乗員にとっても負荷も軽減される。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。第１実施形態では移動体が横断歩道ＣＷに進入している場合に第１リスク領域ＡＲ１が設定されるものとして説明した。第２実施形態では、移動体が横断歩道ＣＷに進入すると推定される場合に第１リスク領域ＡＲ１が設定される。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

図１３は、第２実施形態の設定部１４２の処理について説明するための図である。設定部１４２は、横断歩道ＣＷに移動体が進入しようとしていると判定した場合、第１リスクポテンシャルを設定した第１リスク領域ＡＲ１を設定する。例えば、以下の条件のうち一以上の条件を満たす場合、設定部１４２は、横断歩道ＣＷに移動体が進入しようとしていると判定する。
（１）移動体と横断歩道ＣＷとの最短距離Ｌが距離Ｌｔｈ以下であること。
（２）移動体の基準ベクトルの向きが横断歩道ＣＷ方向に向いていること。「基準ベクトル」とは、移動体が移動している方向や、移動体の顔や体が向いている方向である。「基準ベクトルの向きが横断歩道ＣＷ方向に向いている」とは、例えば、基準ベクトルを延出させた場合に横断歩道ＣＷと到達するまたは近づくことである。

上記のように設定部１４２は、移動体が横断歩道ＣＷに進入すると推定される場合に第１リスク領域ＡＲ１を設定することで、移動体の意図に応じた自車両Ｍの制御を実現することができる。

図１４は、第２実施形態の設定部１４２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。第２実施形態において、本フローチャートは、第１実施形態のフローチャート（その１）に代えて適用される。

まず、設定部１４２は、横断歩道ＣＷ付近に移動体が存在する否かを判定する（ステップＳ２０１−１）。横断歩道ＣＷ付近に移動体が存在する場合、設定部１４２は、横断歩道ＣＷに移動体が進入しようとしているか否かを判定する（ステップＳ２０１−２）。横断歩道ＣＷに移動体が進入していない場合、本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。横断歩道ＣＷに移動体が進入しようとしている場合、設定部１４２は、第１リスク領域ＡＲ１を設定する（ステップＳ２０２）。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。

そして、制御部１４４は、第２所定条件が成立する場合は第１リスク領域ＡＲ１に自車両Ｍを進入させずに、第２所定条件が成立しない場合は自車両Ｍに第１リスク領域ＡＲ１を通過させる。第２所定条件は、第１リスク領域ＡＲ１に進入しないように自車両Ｍが制御されることを想定した場合に、自車両Ｍに関する減速度が閾値未満となることである。第２所定条件の閾値は、第１所定条件の閾値と同じであっても、異なっていてもよい。

上記のように、設定部１４２は、移動体の意図に応じて、迅速に自車両Ｍを制御することができる。そして、自車両Ｍは、迅速に第１リスク領域ＡＲ１の手前で停止することができる。この結果、自動運転制御装置１００は、より移動体にやさしい走行を実現することができる。

図１５は、移動体が横断歩道ＣＷに進入すると推定される場合の処理について説明するための図である。例えば、第１端部Ｅ１付近の歩行者ＰＤが横断歩道ＣＷに進入すると推定される場合、設定部１４２は、第２リスク領域ＡＲ２を設定する。この第２リスク領域ＡＲ２は、第１リスク領域ＡＲ１と重畳する。制御部１４４は、第２所定条件が成立しない場合（減速度が閾値以上となる場合、第１リスク領域を通過させる場合）であっても、自車両Ｍに第２リスク領域ＡＲ２を通過させない。なお、設定部１４２は、移動体が横断歩道ＣＷに存在する場合に、図１５に示すような第２リスク領域ＡＲ２を設定してもよい。このように、自動運転制御装置１００は、横断歩道ＣＷ付近に移動体が存在する場合に、より移動体にとってやさしい走行を行うことができる。

以上説明した第２実施形態によれば、自動運転制御装置１００は、横断歩道に移動体が進入しようとしている場合、第１リスク領域ＡＲを設定し、第２所定条件が成立する場合に第１リスク領域ＡＲに自車両Ｍを進入させないことにより、より移動体の意図を加味したやさしい走行を実現することができる。

［ハードウェア構成］
図１６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、設定部１４２、および制御部１４４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、
車両の周辺環境を認識し、
前記認識結果に基づいて、前記車両の周辺領域に第１リスク領域を設定し、
前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御し、
前記認識結果に基づいて、前記車両の前方に設けられ、前記車両が通過する予定の横断歩道に移動体が進入している場合、前記移動体と前記横断歩道における前記移動体が到達する予定の前記横断歩道の第１端部までの間の領域を含むように第１リスク領域を設定し、
第１所定条件が成立する場合に前記第１リスク領域に前記車両を進入させない、
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。

１‥車両システム、１６‥物体認識装置、１００‥自動運転制御装置、１２０‥第１制御部、１３０‥認識部、１４０‥行動計画生成部、１４２‥設定部、１４４‥制御部、１６０‥第２制御部

Claims (8)

1. 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、前記車両の周辺領域に第１リスク領域を設定する設定部と、
   前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、
   前記設定部は、前記認識部の認識結果に基づいて、前記車両の前方に設けられ、前記車両が通過する予定の横断歩道に移動体が進入している場合、前記移動体と前記横断歩道における前記移動体が到達する予定の前記横断歩道の第１端部までの間の領域を含むように第１リスク領域を設定し、
   前記制御部は、第１所定条件が成立する場合に前記第１リスク領域に前記車両を進入させない、
   車両制御装置。
2. 前記第１所定条件は、前記第１リスク領域に進入しないように前記車両が制御されることを想定した場合に、前記車両に関する減速度が閾値未満となることである、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記設定部は、前記移動体の存在に基づいて、前記移動体を含み且つ前記移動体の周辺に第２リスク領域を設定し、
   前記制御部は、前記第１リスク領域および前記第２リスク領域に基づいて、前記車両を制御する、
   請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記第１所定条件は、前記第１リスク領域に進入しないように前記車両が制御されることを想定した場合に、前記車両に関する減速度が閾値未満となることであり、
   前記制御部は、前記第１所定条件が成立しない場合であっても、前記第２リスク領域に前記車両が進入することが想定される場合には、前記車両を前記第２リスク領域に進入させない、
   請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記設定部は、前記移動体と前記横断歩道における前記第１端部の反対側の第２端部までの間の特定領域を含まないように前記第１リスク領域を設定する、
   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。
6. 前記設定部は、前記横断歩道に移動体が進入しようとしている場合、前記第１リスク領域を設定し、
   前記制御部は、第２所定条件が成立する場合に前記第１リスク領域に前記車両を進入させない、
   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。
7. コンピュータが、
   車両の周辺環境を認識し、
   前記認識結果に基づいて、前記車両の周辺領域に第１リスク領域を設定し、
   前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御し、
   前記認識結果に基づいて、前記車両の前方に設けられ、前記車両が通過する予定の横断歩道に移動体が進入している場合、前記移動体と前記横断歩道における前記移動体が到達する予定の前記横断歩道の第１端部までの間の領域を含むように第１リスク領域を設定し、
   第１所定条件が成立する場合に前記第１リスク領域に前記車両を進入させない、
   車両制御方法。
8. コンピュータに、
   車両の周辺環境を認識させる処理と、
   前記認識結果に基づいて、前記車両の周辺領域に第１リスク領域を設定させる処理と、
   前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御させる処理と、
   前記認識結果に基づいて、前記車両の前方に設けられ、前記車両が通過する予定の横断歩道に移動体が進入している場合、前記移動体と前記横断歩道における前記移動体が到達する予定の前記横断歩道の第１端部までの間の領域を含むように第１リスク領域を設定させる処理と、
   第１所定条件が成立する場合に前記第１リスク領域に前記車両を進入させない処理と、
   を実行させるプログラム。

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