JP2022071393A - 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】乗員にとって好適な車両の制御を実現すること。【解決手段】車両制御装置は、第1道路を第1方向に進む車両の前方に存在する交差点と、第1道路を第1方向とは反対方向の第2方向に進んで交差点に近づいてくる第1他車両と、第1他車両の後方を走行する第2他車両とを認識し、第2道路に車両が進入予定の場合に、第1他車両と車両との第1相対関係と、第2他車両と車両との第2相対関係とに基づいて、車両を制御し、車両が交差点に近づき、且つ第1他車両および第2他車両が第2道路に進入予定の場合に、基準位置と車両との相対関係、基準位置と第1他車両との相対関係、および基準位置と第2他車両との相対関係に基づいて、車両を第1他車両より後且つ第2他車両より先に前に第2道路に進入させるか、車両を第2他車両よりも後に第2道路に進入させるか、を決定し、決定の結果に基づいて、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、自車の軌道の進行方向に存在する少なくとも2つ以上の移動体に対し、自車軌道と最初に交差する第一の移動体の軌道と自車が交差する前に外部環境を検知し、第一の移動体と、第一の移動体の軌道と自車の軌道が交差する位置よりも自車の軌道と交差する位置が遠い軌道を有する第二の移動体との二つの移動体を検出した場合には、自車の予定軌道と第一の移動体の予測軌道とが交差する第一の交差位置に到達する第一交差時間と、自車の予定軌道と第二の移動体の予測軌道とが交差する第二の交差位置に到達する第二交差時間と、を計算し、第二交差時間と第一交差時間の差に応じて、第一の移動体及び第二の移動体に対する減速度を変更する技術(例えば特許文献1参照)が開示されている。
しかしながら、上記の技術では、乗員にとって好適な車両の制御が実現す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、乗員にとって好適な車両の制御を実現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):車両制御装置は、第1道路を第1方向に進む車両の前方に存在する交差点と、前記第1道路を前記第1方向とは反対方向の第2方向に進んで前記交差点に近づいてくる第1他車両と、前記第1他車両の後方を走行する第2他車両とを認識する認識部と、前記交差点に接続される前記第1道路とは異なる第2道路に前記車両が進入予定の場合に、前記第1他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第1相対関係と、前記第2他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第2相対関係とに基づいて、前記車両を制御する第1処理部と、前記第1処理部が制御を行い、前記車両が前記交差点に近づき、且つ前記第1他車両および前記第2他車両が前記第2道路に進入予定の場合に、前記交差点または前記交差点付近に設定された基準位置と前記車両の速度および位置との相対関係、前記基準位置と前記第1他車両の速度および位置との相対関係、および前記基準位置と前記第2他車両の速度および位置との相対関係に基づいて、前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前に前記第2道路に進入させるか、前記車両を前記第2他車両よりも後に前記第2道路に進入させるか、を決定する決定部と、前記決定部の決定の結果に基づいて、前記車両を制御する第2処理部とを備える。
(1):車両制御装置は、第1道路を第1方向に進む車両の前方に存在する交差点と、前記第1道路を前記第1方向とは反対方向の第2方向に進んで前記交差点に近づいてくる第1他車両と、前記第1他車両の後方を走行する第2他車両とを認識する認識部と、前記交差点に接続される前記第1道路とは異なる第2道路に前記車両が進入予定の場合に、前記第1他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第1相対関係と、前記第2他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第2相対関係とに基づいて、前記車両を制御する第1処理部と、前記第1処理部が制御を行い、前記車両が前記交差点に近づき、且つ前記第1他車両および前記第2他車両が前記第2道路に進入予定の場合に、前記交差点または前記交差点付近に設定された基準位置と前記車両の速度および位置との相対関係、前記基準位置と前記第1他車両の速度および位置との相対関係、および前記基準位置と前記第2他車両の速度および位置との相対関係に基づいて、前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前に前記第2道路に進入させるか、前記車両を前記第2他車両よりも後に前記第2道路に進入させるか、を決定する決定部と、前記決定部の決定の結果に基づいて、前記車両を制御する第2処理部とを備える。
(2): 車両制御装置は、上記(1)の態様において、前記第1処理部は、前記車両から前記第1他車両までの進行方向に関する距離を前記車両と前記第1他車両との速度差で除算した第1指標、および前記車両から前記第2他車両までの進行方向に関する距離を前記車両と前記第2他車両との速度差で除算した第2指標に基づいて、第1処理を行う。
(3):上記(2)の態様において、前記第1処理部は、第3指標が第1指標と第2指標との間に設定されるように前記第1処理を実行し、前記第3指標は、前記第1他車両の位置と前記第2他車両の位置との間に仮想的に設定した仮想車両から前記車両までの進行方向に関する距離を、前記第1他車両の速度と前記第2他車両の速度とに基づいて得られた速度で除算した指標である。
(4):上記(1)から(3)のいずれかの態様において、前記決定部は、前記車両から前記基準位置までの距離を前記車両の速度で除算した第4指標、前記第1他車両から前記基準位置までの距離を前記第1他車両の速度で除算した第5指標、および前記第2他車両から前記基準位置までの距離を前記第2他車両の速度で除算した第6指標に基づいて、前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前記第2道路に進入させるか、前記車両を前記第2他車両よりも後に前記第2道路に進入させるか、を決定する。
(5):上記(4)の態様において、前記決定部は、前記第4指標と前記第5指標と第1閾値とを比較した第1比較結果、および前記第4指標と前記第6指標と第2閾値とを比較した第2比較結果に基づいて、前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前記第2道路に進入させるかを決定する。
(6):上記(5)の態様において、前記決定部は、前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前記第2道路に進入させないと決定した場合、前記車両を前記第2他車両よりも後に前記第2道路に進入させると決定する。
(7):上記(1)から(6)のいずれかの態様において、前記第2処理部は、前記決定部が前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前記第2道路に進入させると決定した場合に、前記車両を前記第1他車両に追従させ、前記決定部が前記車両を前記第2他車両より後に前記第2道路に進入させると決定した場合に、前記車両を前記第2他車両に追従させる。
(8):上記(1)から(7)のいずれかの態様において、前記第1道路は、少なくとも第1車線、第2車線、および第3車線を含み、前記第1車線は、前記車両が走行する車線であり、前記第2車線は、前記第1車線と前記第3車線との間に設けられ、前記第1方向に進行する第3車両が走行する車線であり、且つ前記第3車両が前記第2車線から前記第2道路に進入することが禁止されている車線であり、前記第3車線は、前記第3車線を走行する前記第1他車両および前記第2他車両が前記第3車線から前記第2道路に進入することが許容されている車線であり、前記第1処理部は、前記車両の周辺に前記第2車線を走行する車両が存在しない場合に、前記第1相対関係と前記第2相対関係とに基づいて、前記車両を制御する。
(9):上記(1)から(7)のいずれかの態様において、前記第1道路は、少なくとも第1車線、第2車線、および第3車線を含み、前記第1車線は、前記車両が走行する車線であり、前記第2車線は、前記第1車線と前記第3車線との間に設けられ、前記第2方向に進行する第3車両が走行する車線であり、且つ前記第3車両が前記第2車線から前記第2道路に進入することが禁止されている車線であり、前記第3車線は、前記第3車線を走行する前記第1他車両および前記第2他車両が前記第3車線から前記第2道路に進入することが許容されている車線であり、前記第1処理部は、前記第1他車両および前記第2他車両の周辺に前記第2車線を走行する車両が存在しない場合に、前記第1相対関係と前記第2相対関係とに基づいて、前記車両を制御する。
(10):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、第1道路を第1方向に進む車両の前方に存在する交差点と、前記第1道路を前記第1方向とは反対方向の第2方向に進んで前記交差点に近づいてくる第1他車両と、前記第1他車両の後方を走行する第2他車両とを認識し、前記交差点に接続される前記第1道路とは異なる第2道路に前記車両が進入予定の場合に、前記第1他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第1相対関係と、前記第2他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第2相対関係とに基づいて、前記車両を制御し、前記第1相対関係と前記第2相対関係とに基づいて制御を行い、前記車両が前記交差点に近づき、且つ前記第1他車両および前記第2他車両が前記第2道路に進入予定の場合に、前記交差点の手前に設定された基準位置と前記車両の速度および位置との相対関係、前記基準位置と前記第1他車両の速度および位置との相対関係、および前記基準位置と前記第2他車両の速度および位置との相対関係に基づいて、前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前に前記第2道路に進入させるか、前記車両を前記第2他車両よりも後に前記第2道路に進入させるか、を決定し、前記決定の結果に基づいて、前記車両を制御する車両制御方法である。
(11):この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、第1道路を第1方向に進む車両の前方に存在する交差点と、前記第1道路を前記第1方向とは反対方向の第2方向に進んで前記交差点に近づいてくる第1他車両と、前記第1他車両の後方を走行する第2他車両とを認識させ、前記交差点に接続される前記第1道路とは異なる第2道路に前記車両が進入予定の場合に、前記第1他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第1相対関係と、前記第2他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第2相対関係とに基づいて、前記車両を制御させ、前記第1相対関係と前記第2相対関係とに基づいて制御を行い、前記車両が前記交差点に近づき、且つ前記第1他車両および前記第2他車両が前記第2道路に進入予定の場合に、前記交差点の手前に設定された基準位置と前記車両の速度および位置との相対関係、前記基準位置と前記第1他車両の速度および位置との相対関係、および前記基準位置と前記第2他車両の速度および位置との相対関係に基づいて、前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前に前記第2道路に進入させるか、前記車両を前記第2他車両よりも後に前記第2道路に進入させるか、を決定させ、前記決定の結果に基づいて、前記車両を制御させるプログラムである。
(1)-(11)によれば、車両制御装置は、乗員にとって好適な車両の制御を実現することができる。
(7)によれば、車両制御装置は、第2道路に進入する際、または第2道路に進入した後、前走する車両に追従するため、処理負荷が軽減される。
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。本実施形態では、車両Mは、左側を走行する規則であるものとして説明するが、右側を走行する規則である場合は、その規則に基づいて、右側と左側とを適宜読み替えればよい。
[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。
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、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、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、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、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、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、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、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、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、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、車両Mの位置を特定する。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、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。第2地図情報62には、ゼブラゾーン(導流帯)の位置や範囲を示す情報が記憶されている。ゼブラゾーンは、車両の走行を誘導するための道路標示である。ゼブラゾーンは、例えば縞模様で表される標示である。
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、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、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。
認識部130は、例えば、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、走行車線に対する車両Mの位置や姿勢を認識する。認識部130は、例えば、車両Mの基準点の車線中央からの乖離、および車両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)に対する車両Mの基準点の位置などを、走行車線に対する車両Mの相対位置として認識してもよい。認識部130は、第1道路を第1方向に進む車両の前方に存在する交差点と、第1道路を第1方向とは反対方向の第2方向に進んで交差点に近づいてくる一以上の他車両(第1他車両および第2他車両)とを認識する(詳細は後述する)。
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、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(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、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、第1処理部142と、決定部144と、第2処理部146とを備える。第1処理部142は、交差点に接続される第1道路とは異なる第2道路に車両Mが進入予定の場合に、第1他車両の位置および速度と車両Mの位置および速度との第1相対関係と、第2他車両の位置および速度と車両Mの位置および速度との第2相対関係とに基づいて、車両Mを制御する。
決定部144は、第1処理部142が制御を行い、車両Mが交差点に近づき、且つ第1他車両および第2他車両が第2道路に進入予定の場合に、交差点または交差点付近に設定された基準位置(参照位置)と車両の速度および位置との相対関係、基準位置と第1他車両の速度および位置との相対関係、および基準位置と第2他車両の速度および位置との相対関係に基づいて、車両Mを第1他車両より後、且つ第2他車両より先に前に第2道路に進入させるか、車両Mを第2他車両よりも後に第2道路に進入させるか、を決定する。第2処理部146は、決定部144の決定結果に基づいて、車両Mを制御する。第1処理部142、決定部144、および第2処理部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、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。
図1に戻り、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。
[処理の概要]
図3および図4を参照して、本実施形態の車両Mが、交差点に進入し、左折する処理の概要について説明する。各処理の詳細は後述する。図3に示すように、道路R1と道路R2とが交わる交差点が存在する。道路R1は、車線L1-L6を含む。車線L1-L3は、マイナスX方向からプラスX方向(第2方向)に進行する車両が走行する車線であり、車線L4-L6は、プラスX方向からマイナスX方向(第1方向)に進行する車両が走行する車線である。車両Mが、車線L6を進行している。車線L6は、道路R1を直進する車両または交差点で道路R1を左折して道路R2に進入する車両が走行するための車線である。他車両m1および他車両m2が車線L3を進行している。車線L3は、交差点で道路R1を右折して道路R2に進入する車両が走行する車線である。
図3および図4を参照して、本実施形態の車両Mが、交差点に進入し、左折する処理の概要について説明する。各処理の詳細は後述する。図3に示すように、道路R1と道路R2とが交わる交差点が存在する。道路R1は、車線L1-L6を含む。車線L1-L3は、マイナスX方向からプラスX方向(第2方向)に進行する車両が走行する車線であり、車線L4-L6は、プラスX方向からマイナスX方向(第1方向)に進行する車両が走行する車線である。車両Mが、車線L6を進行している。車線L6は、道路R1を直進する車両または交差点で道路R1を左折して道路R2に進入する車両が走行するための車線である。他車両m1および他車両m2が車線L3を進行している。車線L3は、交差点で道路R1を右折して道路R2に進入する車両が走行する車線である。
車線L6は、「前記車両が走行する第1車線」の一例である。車線L5は、「前記第1車線と前記第3車線との間に設けられ、前記第1方向に進行する第3車両が走行する車線であり、且つ前記第3車両が前記第2車線から前記第2道路に進入することが禁止されている車線」の一例である。車線L3は、「前記第3車線を走行する前記第1他車両および前記第2他車両が前記第3車線から前記第2道路に進入することが許容されている第3車線」の一例である。
認識部130が交差点の手前に設けられた停止線SLから所定距離手前で、交差点と、車線L3を走行するまたは車線L3を走行している可能性が存在する他車両m1および他車両m2を認識したものとする。このとき、車両Mは、第2道路R2に進入するために左折予定である。この場合、第1処理部142は、他車両m1の位置および速度と、車両Mの位置および速度との第1相対関係、他車両m2の位置および速度と、車両Mの位置および速度との第2相対関係とに基づいて車両の制御(第1処理)を行う。この際、交差点から所定度合以上離れている車両は、第1他車両および第2他車両から除外されてもよい。
第1処理部142は、車両Mの周辺に車線L5(第2車線)を走行する車両が存在しない場合に、第1相対関係と第2相対関係に基づいて、車両Mを制御し、車両Mの周辺に車線L5を走行する車両が存在する場合(第1車両m1または第2車両m2が第2道路R2に進入する際に第1車両m1または第2車両m2の挙動に影響を及ぼす車両が存在する場合)に、第1相対関係と第2相対関係に基づいて、車両Mを制御しなくてもよい。すなわち、車線L5を走行する車両が存在し、その車両の走行によって第1車両m1または第2車両m2が、停車や徐行等する場合、第1相対関係と第2相対関係に基づく制御は実行されない。
決定部144は、図4に示すように第1処理が行われ且つ車両Mが交差点に近づいた場合、交差点の手前に設定された参照位置EN、車両Mの速度および位置、他車両m1の速度および位置、および他車両m2の速度および位置に基づいて、車両Mを他車両m1より先に第2道路R2に進入させるか、車両Mを他車両m1より後且つ他車両m2より前に第2道路R2に進入させるか、車両Mを他車両m2より後且つ他車両m3よりも先に第2道路R2に進入させるか、車両Mを他車両m3の後に第2道路R2に進入させるかを決定する。第2処理部146は、決定部144の決定結果に基づいて、車両Mを制御する(第2処理を実行する)。参照位置ENは、例えば、車両Mおよび他車両(他車両m2およびm3)が共通して通過する交差点内の領域である。参照位置ENは、例えば第1道路Rの車線L3と道路R2の車両Mおよび他車両が走行する車線とが交わる位置に基づく位置である。
「車両Mが交差点に近づいた」とは、車両Mが交差点の手前の停止線SLに到達したことや、停止線SL付近の所定の位置に到達したこと、認識部130が交差点付近の状況(交差点の形状)や他車両の挙動(方向指示器の状態)を、所定度合以上の認識精度で認識できる位置に車両Mが到達したことである。所定度合以上の認識精度とは、認識の確からしさが所定度合以上であることである。
[第1処理について]
第1処理部142は、車両Mから他車両m1までの進行方向に関する距離を車両Mと他車両m1との速度差で除算した第1指標、および車両Mから他車両m2までの進行方向に関する距離を車両Mと他車両m2との速度差で除算した第2指標に基づいて、第1処理を行う。なお、他車両m1および他車両m2以外の他車両が車線L3に存在している場合も、車両Mと他車両との関係に基づいて指標が導出され、導出結果を用いて第1処理が実行されてもよい。
第1処理部142は、車両Mから他車両m1までの進行方向に関する距離を車両Mと他車両m1との速度差で除算した第1指標、および車両Mから他車両m2までの進行方向に関する距離を車両Mと他車両m2との速度差で除算した第2指標に基づいて、第1処理を行う。なお、他車両m1および他車両m2以外の他車両が車線L3に存在している場合も、車両Mと他車両との関係に基づいて指標が導出され、導出結果を用いて第1処理が実行されてもよい。
第1指標(TTC(m1))および第2指標(TTC(m2))は、以下の式(1)に基づいて導出される。(TTC(m1))は「第1相対関係」の一例であり、(TTC(m2))は「第2相対関係」の一例である。「x(target)」は、他車両の位置である。「x (ego)」は、車両Mの位置である。「vx (target)」は、他車両の速度である。「vx (ego)」は、車両Mの速度である。
第1処理部142は、他車両m1と車両MとのTTC(m1)を導出し、他車両m2と車両MとのTTC(m2)を導出する。第1処理部142は、例えば、他車両m1と他車両m2との間(中間)に仮想車両を設定し、その仮想車両Imと車両MとのTTC(Im)が、TTC(m1)とTTC(m2)との中間のTTC(x)になるように車両Mを制御する。例えば、上記の式(1)にTTC(x)、仮想車両Imの速度、仮想車両Imの位置、および車両Mの位置を適用して、車両Mの速度を導出する。仮想車両Imの速度は、他車両m1の速度と他車両m2の速度との平均の速度である。仮想車両Imの速度は、平均の速度よりも、他車両m1の速度に近い速度や、他車両m2の速度に近い速度であってもよい。上記のTTC(Im)は、「第1指標と第2指標との間に設定される第3指標」の一例である。
図5は、第1処理前と第1処理後のTHWの変化について説明するための図である。THWは、決定部144が用いる指標であるが、先だって、THWについて説明する。図5の縦軸は、各車両のY方向の位置である。図5の横軸は、THW[s]を示している。Y方向の車両の位置を考えた場合、横軸は車線L3と車線L4との間の分離帯とみなすことができる。図5では、他車両m1および他車両m2が車線L3に位置し、車両Mが車線L6に位置していることを示している。THW[s]は、対象の車両が参照位置ENに到達するまでの時間を示している。
THWは、以下の式(2)に基づいて導出される。「x(car)」は、対象の車両(車両M、他車両m1、または他車両m2)の位置である。「x (EN)」は、交差点内に設定された参照位置EN(図4参照)である。「vx (car)」は、対象の車両(車両M、他車両m1、または他車両m2)の速度である。
例えば、前述した図3と同様の状況において、上記の式(2)に、第1処理が行われる前の時刻Tのときの他車両m1、他車両m2、および車両Mの位置と速度を適用すると、図5の上図のようになる。図5の上図は、おおよそ現在の状態が維持され、交差点付近で各車両が減速して、参照位置ENに到達する場合、他車両m1が参照位置ENに到達した後、他車両m2と車両Mとが同じまたは近いタイミングで参照位置ENに到達することを示している。
上記のような状態において、第1処理が行われたものとする。このとき(時刻T+1のとき)、図5の下図に示すように、車両Mが対象車両とされたTHW(M)は、他車両m1が対象車両とされたTHW(m1)と他車両m2が対象車両とされたTHW(m2)との間に位置する。すなわち、時刻T+1の状態が継続された場合、車両Mは、他車両m1が参照位置ENに到達した後、他車両m2が参照位置ENに到達する前に、他車両に干渉せずに滑らかに(急峻な加速や減速を行うことなく)参照位置ENに到達することができる。このように車両Mは、交差点に近づく前に第1処理を行い、左折を滑らかに行うための準備を行う。
上記の説明では、他車両m1、他車両m2、車両Mの旋回(Y方向の移動)を考慮していないが、X方向の移動を考慮すれば、所定度合以上の第1処理に関する精度が担保される。より精度を向上させる場合、Y方向の移動量(Y方向に関して参照位置ENに移動する量)が加味されてもよい。例えば、他車両m1および他車両m2のY方向の移動量は、車両MのY方向の移動量よりも大きいので、他車両m1および他車両m2の移動時間は、車両Mの移動時間よりも長いと想定し、THW(M)を、THW(m1)よりも大きくしてもよい。
[決定部144が実行する処理および第2処理について(その1)]
図6は、決定部144が実行する処理について説明するための図(その1)である。決定部144は、図6の上図に示すように、第1処理が行われ且つ停止線SL(または停止線SL付近)に近づき、第1他車両m1および第2他車両m2が第2道路R2に進入する予定の場合(例えば第2道路に進入するための専用車線を走行している場合や、方向指示器が第2道路R2に進入することを示している場合)、参照位置ENと、車両M、他車両との相対関係に基づいて、左折するタイミングを決定する。決定部144は、車両Mを、どの他車両の前または後に位置させて第2道路R2に車両Mを進入させるかを決定する。相対関係とは、対象の車両と参照位置ENとのTHW[s]で表される。
図6は、決定部144が実行する処理について説明するための図(その1)である。決定部144は、図6の上図に示すように、第1処理が行われ且つ停止線SL(または停止線SL付近)に近づき、第1他車両m1および第2他車両m2が第2道路R2に進入する予定の場合(例えば第2道路に進入するための専用車線を走行している場合や、方向指示器が第2道路R2に進入することを示している場合)、参照位置ENと、車両M、他車両との相対関係に基づいて、左折するタイミングを決定する。決定部144は、車両Mを、どの他車両の前または後に位置させて第2道路R2に車両Mを進入させるかを決定する。相対関係とは、対象の車両と参照位置ENとのTHW[s]で表される。
図6の下図は、図6の上図の状態のTHWを示している。決定部144は、THW軸に関して、THW(M)と対象の他車両に対応するTHW(m)との差異を導出する。後述する、THW(M)は「前記車両から前記基準位置までの距離を前記車両の速度で除算した第4指標」の一例であり、THW(m1)は、「前記第1他車両から前記基準位置までの距離を前記第1他車両の速度で除算した第5指標」であり、THW(m2)は、「前記第2他車両から前記基準位置までの距離を前記第2他車両の速度で除算した第6指標」の一例である。
図6の下図では、THW軸に関して、THW(M)とTHW(m1)との差異D1、およびTHW(M)とTHW(m2)との差異D2は、閾値未満(第1閾値または第2閾値未満)であるものとする。この場合、決定部144は、車両Mに他車両m1と他車両m2との間を走行させて第2道路R2に進入させないと決定する。閾値とは、車両Mと他車両との間隔の余裕度を示す指標である。
車両Mに他車両m1と他車両m2との間を走行させることができないと決定した場合、決定部144は、THW(M)をTHW(m2)とTHW(m3)との間に設定したと仮定して、THW(M)とTHW(m)との差が閾値以上であるか否かを判定する。THW(M)とTHW(m)との差が閾値以上である場合、決定部144は、他車両m2と他車両m3との間を車両Mに走行させて第2道路R2に進入させると決定する。
決定部144が、他車両m2と他車両m3との間に車両Mを走行させて第2道路R2に進入させないと決定した場合、例えば、他車両m3の後方を車両Mに走行させて第2道路R2に進入させると決定する。また、決定部144は、例えば、THW(M)がTHW(m1)よりも所定度合以上小さい場合や、THW(M)とTHW(m1)とが同等である場合、車両Mを他車両m1より先に第2道路R2に進入させてもよいと決定してもよい。
なお、決定部144は、THW(M)とTHW(m1)との差異が閾値未満であるが、THW(M)とTHW(m2)との差異が閾値以上である場合に、THW(M)とTHW(m2)との差異を小さくしても、THW(M)とTHW(m2)との差異を閾値以上に維持し、且つTHW(M)とTHW(m1)との差異を閾値以上にできるとき、他車両m1と他車両m2との間を車両Mに走行させて第2道路R2に進入させると決定してもよい。第2処理部146が、決定部144の決定結果に基づいて車両Mを制御する。
上記のように決定部144は、THW(M)とTHW(m1)と第1閾値とを比較した第1比較結果、およびTHW(M)とTHW(m2)と第2閾値とを比較した第2比較結果に基づいて、車両Mを他車両m1より後、且つ他車両m2より先に第2道路R2に進入させるかを決定する。なお、第1閾値と第2閾値は同様の値であってもよいし、異なる値であってもよい。
[決定部144が実行する処理および第2処理について(その2)]
図7は、決定部144が実行する処理について説明するための図(その2)である。図7の下図は、図7の上図の状態のTHWを示している。図7の下図では、THW軸に関して、THW(M)とTHW(m1)との差異D1、およびTHW(M)とTHW(m2)との差異D2は、閾値以上(第1閾値または第2閾値以上)である。この場合、決定部144は、車両Mに他車両m1と他車両m2との間を走行させて第2道路R2に進入させると決定する。
図7は、決定部144が実行する処理について説明するための図(その2)である。図7の下図は、図7の上図の状態のTHWを示している。図7の下図では、THW軸に関して、THW(M)とTHW(m1)との差異D1、およびTHW(M)とTHW(m2)との差異D2は、閾値以上(第1閾値または第2閾値以上)である。この場合、決定部144は、車両Mに他車両m1と他車両m2との間を走行させて第2道路R2に進入させると決定する。
上記のように決定部144は、THW(M)とTHW(m1)と第1閾値とを比較した第1比較結果、およびTHW(M)とTHW(m2)と第2閾値とを比較した第2比較結果に基づいて、車両Mを他車両m1より後、且つ他車両m2より先に第2道路R2に進入させるか、他車両m2よりも後に第2道路R2に進入させるかを決定する。
図8および図9は、車両Mが他車両m1の後方を走行して第2道路R2に進入する場面の一例を示す図である。決定部144が、図7で説明したように他車両m1の後方に車両Mを走行させて、第2道路R2に進入させると決定した場合、第2処理部146が、車両Mに他車両m1の後方を走行させるために、停止線SLと交差点との間において決定部144の決定結果に基づいて車両Mを速度および操舵を制御する(図8参照)。図8の下図は、図8の上図の状況をTHWで示した図である。そして、第2処理部146は、他車両m1が第2道路R2に進入した後、他車両m2が第2道路に進入する前に、車両Mを第2道路R2に進入させる(図9参照)。
図9に示すように、車両Mの前方に他車両が存在する場合、第2処理部146は、車両Mを他車両に追従させる追従制御を実行する。追従制御は、車両Mと前方の追従対象の車両との距離を一定に維持しながら、車両Mに追従対象の車両を追従させる制御である。車両Mは、追従制御を行うことで、追従制御を行わない場合よりも自動運転制御に関する処理負荷が軽減される。図9の下図は、図9の上図の状況をTHWで示した図である。
上記のように、自動運転制御装置100は、第1処理を行い、その後、決定部144の決定の結果に基づいて制御を実行する。これにより、乗員にとって好適な車両の制御を実現することができる。
[フローチャート]
図10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。本処理は、車両Mが交差点から所定距離手前(数十メートルまたは数百メートル手前)に到達した場合に実行される処理である。
図10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。本処理は、車両Mが交差点から所定距離手前(数十メートルまたは数百メートル手前)に到達した場合に実行される処理である。
まず、行動計画生成部140が、車両Mが第2道路R2に進入予定であるか否かを判定する(ステップS100)。車両Mが第2道路R2に進入予定である場合、行動計画生成部140は、対象車両が存在するか否かを判定する。対象車両とは、交差点よりもマイナスX方向に存在し、交差点に進入してくる車両であり、且つ交差点から設定距離以内に存在する車両(例えば、図3、図4、図6-図8参照)である。対象車両は、単に交差点に近づいてくる車両であってもよいし、第2道路R2に進入しようとしている車両(右折専用車線を走行している車両や方向指示器が右折を示している車両)であってもよい。また、対象車両は、右折する可能性が存在する他車両であってもよい。
対象車両が存在しない場合、行動計画生成部140は、車両Mを制御して車両Mを第2道路R2に進入させる(ステップS104)。例えば、行動計画生成部140は、急減速や急旋回を抑制した制御を行って車両Mを第2道路R2に進入させる。この際、第1処理は実行されない。
対象車両が存在する場合、第1処理部142が、車両Mと他車両とのTTCに基づく第1処理を行う(ステップS106)。次に、決定部144が、車両Mが交差点に近づいたか(例えば停止線SLに到達したか)否かを判定する(ステップS108)。車両Mが交差点に近づいていない場合、ステップS106の処理に戻る。
車両Mが交差点に近づいた場合、決定部144は、対象車両が第2道路R2に進入する予定であるか否かを判定する(ステップS110)。対象車両が第2道路R2に進入する予定であるとは、例えば第2道路に進入するための専用車線を走行していることや、方向指示器が第2道路に進入することを示していることである。対象車両が第2道路R2に進入する予定でない場合、ステップS104の処理に進む。なお、対象車両のうち他車両m1が第2道路R2に進入する予定であり、他車両m2が第2道路に進入する予定でない場合、決定部144は、第2道路R2に進入する予定の他車両m1を対象車両として以降の処理を行い、他車両m2を以降の処理で処理の対象としなくてもよい。
対象車両が第2道路R2に進入する予定である場合、決定部144は、参照位置ENを設定し(ステップS112)、設定した参照位置EN、車両Mの位置と速度、および他車両の位置と速度とに基づいて、THWを導出する(ステップS114)。
次に、決定部144は、導出したTHWを比較して、比較結果に基づいて、車両Mが第2道路R2に進入するタイミングを決定する(ステップS116)。次に、第2処理部146は、ステップS114の決定結果に基づいて車両Mを制御する(ステップS118)。これにより本フローチャートの1ルーチンが終了する。
上述した処理により、自動運転制御装置100は、第1処理を行い、更に、例えばTHWを用いて、どの車両の前方または後方に車両を走行させて第2道路Rを走行させるかを決定することにより、乗員にとって好適な車両の制御を実現することができる。
例えば、車両Mが停止線SLに到達する前は、自動運転制御装置100は、交差点の形状の詳細や、交差点に進入してくる他車両の状態を詳細に認識することができない場合がある。この場合、車両Mは、第1処理を行う。第1処理で用いる指標(TTC)は、比較的に停止線SLに近づく前であっても精度よく求めることができる。自動運転制御装置100は、第1処理を行って、その時点で他車両と車両Mとの相対関係を他車両に干渉せずに車両Mが滑らかに第2道路R2に進入することができるような関係に制御する。
車両Mが停止線SLに到達した場合、自動運転制御装置100は、交差点の形状の詳細や、交差点に進入してくる他車両の状態(走行位置や走行車線、方向指示器の点滅状態、走行軌道)を認識することができる。更に、自動運転制御装置100は、他車両の将来の軌道も予測しやすくなる。自動運転制御装置100は、車両Mが停止線SLに到達した場合、より精度よく他車両が参照位置ENに到達する時間(THW)を導出することができる。このため、自動運転制御装置100は、THWを用いて、車両Mを第2道路R2に進入させるタイミングを決定し、決定したタイミングで車両Mを第2道路R2に進入させる。
このように、自動運転制御装置100は、車両Mが交差点から遠い位置では、その時点で精度よく導出することができる指標(例えばTTC)を用いた制御を行い、車両Mが交差点から近い位置では、その時点で精度よく導出することができ他車両の状態を反映した指標(例えばTHW)を用いた制御を行うことで、乗員の不快感を低減しつつ、迅速かつ滑らかに第2道路R2に進入することができる。
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は、第1相対関係と、第2相対関係とに基づいて、車両Mの制御を行い、車両Mが交差点に近づき、且つ他車両m1および他車両m2が第2道路R2に進入予定の場合に、参照位置ENと車両Mの速度および位置との相対関係、および参照位置ENと他車両(m1、m2)の速度および位置との相対関係に基づいて、車両Mを第2道路R2に進入させるタイミングを決定し、決定したタイミングで車両Mを制御することにより、乗員にとって好適な車両の制御を実現することができる。
<第2実施形態>
以下、第2実施形態について説明する。第1実施形態では、車両Mが左折する場合の処理について説明した。これに対して、第2実施形態では、車両Mが右折する場合の処理について説明する。以下、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1実施形態では、車両Mが左折する場合の処理について説明した。これに対して、第2実施形態では、車両Mが右折する場合の処理について説明する。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
図11は、第1処理が行われる場面について説明するための図である。第2実施形態では、車両Mが車線L3を交差点に向かって走行し、右折して、第2道路R2進入しようとしている。他車両m1、他車両m2、および他車両m3(図11では不図示)が、この順で、交差点に向かって車線L6を走行している。他車両m1、他車両m2、および他車両m3は、例えば、左折して、第2道路R2に進入する予定である。
認識部130が交差点の手前の所定位置P1の手前で、交差点と、他車両m1および他車両m2を認識したものとする。この場合、第1処理部142は、第1実施形態で説明した第1処理を行う。第1処理部142は、車両Mと、他車両m1と他車両m2との間に設定した仮想車両ImとのTTCが、車両Mと他車両m1とのTTCと車両Mと他車両m2とのTTCの中間になるように車両Mを制御する。
図12は、第2実施形態の決定部144が実行する処理について説明するための図である。車両Mが所定位置P1に到達した場合、決定部144は、車両Mと参照位置ENとのTTC(M)、他車両m1と参照位置ENとのTTC(m1)、他車両m2と参照位置ENとのTTC(m2)、および他車両m3と参照位置ENとのTTC(m3)とを比較して、どのタイミングで車両Mを第2道路R2に進入させるかを決定する。そして、第2処理部146は、決定部144の決定結果に基づいて、車両Mを第2道路R2に進入させる。
車線L3は、「前記車両が走行する車線である第1車線」の一例である。車線L5は、「前記第1車線と前記第3車線との間に設けられ、前記第2方向に進行する第3車両が走行する車線であり、且つ前記第3車両が前記第2車線から前記第2道路に進入することが禁止されている車線である第2車線」の一例である。車線L6は、「前記第3車線を走行する前記第1他車両および前記第2他車両が前記第3車線から前記第2道路に進入することが許容されている第3車線」の一例である。
第1処理部142は、第1他車両m1および第2他車両m2の周辺に車線L5を走行する車両が存在しない場合に、第1相対関係と第2相対関係とに基づいて車両の制御(第1処理)を行い、第1他車両m1および第2他車両m2の周辺に車線L5を走行する車両が存在する場合に、第1相対関係と第2相対関係とに基づいて車両の制御(第1処理)を行わなくてもよい。
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、車両Mが右折して第2道路R2に進入する場合においても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお、本実施形態では、車線L3または車線L6に複数の他車両(第1他車両m1および第2他車両m2)が存在するものとして説明したが、車線L3または車線L6に1台の車両が存在する場合においても同様の処理が実行されてもよい。この場合、車両Mは、車両Mと他車両とのTTCまたはTHWが所定度合または所定度合以上になるように制御を行い、第2道路R2に進入する。
また、車線L3または車線L6に複数の他車両が存在する場合に、本実施形態の処理が適用され、車線L3または車線L6に1台の車両が存在する場合は、本実施形態の処理とは異なる処理が実行されてもよい。
[ハードウェア構成]
図13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、第1制御部120、第2制御部160、およびこれらに含まれる機能部のうち一部または全部が実現される。
図13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、第1制御部120、第2制御部160、およびこれらに含まれる機能部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、
第1道路を第1方向に進む車両の前方に存在する交差点と、前記第1道路を前記第1方向とは反対方向の第2方向に進んで前記交差点に近づいてくる第1他車両と、前記第1他車両の後方を走行する第2他車両とを認識し、
前記交差点に接続される前記第1道路とは異なる第2道路に前記車両が進入予定の場合に、前記第1他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第1相対関係と、前記第2他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第2相対関係とに基づいて、前記車両を制御し、
前記第1処理部が制御を行い、前記車両が前記交差点に近づき、且つ前記第1他車両および前記第2他車両が前記第2道路に進入予定の場合に、前記交差点または前記交差点付近に設定された基準位置と前記車両の速度および位置との相対関係、前記基準位置と前記第1他車両の速度および位置との相対関係、および前記基準位置と前記第2他車両の速度および位置との相対関係に基づいて、前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前に前記第2道路に進入させるか、前記車両を前記第2他車両よりも後に前記第2道路に進入させるか、を決定し、
前記決定の結果に基づいて、前記車両を制御する、
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、
第1道路を第1方向に進む車両の前方に存在する交差点と、前記第1道路を前記第1方向とは反対方向の第2方向に進んで前記交差点に近づいてくる第1他車両と、前記第1他車両の後方を走行する第2他車両とを認識し、
前記交差点に接続される前記第1道路とは異なる第2道路に前記車両が進入予定の場合に、前記第1他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第1相対関係と、前記第2他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第2相対関係とに基づいて、前記車両を制御し、
前記第1処理部が制御を行い、前記車両が前記交差点に近づき、且つ前記第1他車両および前記第2他車両が前記第2道路に進入予定の場合に、前記交差点または前記交差点付近に設定された基準位置と前記車両の速度および位置との相対関係、前記基準位置と前記第1他車両の速度および位置との相対関係、および前記基準位置と前記第2他車両の速度および位置との相対関係に基づいて、前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前に前記第2道路に進入させるか、前記車両を前記第2他車両よりも後に前記第2道路に進入させるか、を決定し、
前記決定の結果に基づいて、前記車両を制御する、
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、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‥第1処理部、144‥決定部、146‥第2処理部、160‥第2制御部
Claims (11)
- 第1道路を第1方向に進む車両の前方に存在する交差点と、前記第1道路を前記第1方向とは反対方向の第2方向に進んで前記交差点に近づいてくる第1他車両と、前記第1他車両の後方を走行する第2他車両とを認識する認識部と、
前記交差点に接続される前記第1道路とは異なる第2道路に前記車両が進入予定の場合に、前記第1他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第1相対関係と、前記第2他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第2相対関係とに基づいて、前記車両を制御する第1処理部と、
前記第1処理部が制御を行い、前記車両が前記交差点に近づき、且つ前記第1他車両および前記第2他車両が前記第2道路に進入予定の場合に、前記交差点または前記交差点付近に設定された基準位置と前記車両の速度および位置との相対関係、前記基準位置と前記第1他車両の速度および位置との相対関係、および前記基準位置と前記第2他車両の速度および位置との相対関係に基づいて、前記車両を前記第1他車両より後且つ前記第2他車両より先に前に前記第2道路に進入させるか、前記車両を前記第2他車両よりも後に前記第2道路に進入させるか、を決定する決定部と、
前記決定部の決定の結果に基づいて、前記車両を制御する第2処理部と、
を備える車両制御装置。 - 前記第1処理部は、前記車両から前記第1他車両までの進行方向に関する距離を前記車両と前記第1他車両との速度差で除算した第1指標、および前記車両から前記第2他車両までの進行方向に関する距離を前記車両と前記第2他車両との速度差で除算した第2指標に基づいて、第1処理を行う、
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記第1処理部は、第3指標が第1指標と第2指標との間に設定されるように前記第1処理を実行し、
前記第3指標は、前記第1他車両の位置と前記第2他車両の位置との間に仮想的に設定した仮想車両から前記車両までの進行方向に関する距離を、前記第1他車両の速度と前記第2他車両の速度とに基づいて得られた速度で除算した指標である、
請求項2に記載の車両制御装置。 - 前記決定部は、
前記車両から前記基準位置までの距離を前記車両の速度で除算した第4指標、前記第1他車両から前記基準位置までの距離を前記第1他車両の速度で除算した第5指標、および前記第2他車両から前記基準位置までの距離を前記第2他車両の速度で除算した第6指標に基づいて、前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前記第2道路に進入させるか、前記車両を前記第2他車両よりも後に前記第2道路に進入させるか、を決定する、
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。 - 前記決定部は、前記第4指標と前記第5指標と第1閾値とを比較した第1比較結果、および前記第4指標と前記第6指標と第2閾値とを比較した第2比較結果に基づいて、前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前記第2道路に進入させるかを決定する、
請求項4に記載の車両制御装置。 - 前記決定部は、前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前記第2道路に進入させないと決定した場合、前記車両を前記第2他車両よりも後に前記第2道路に進入させると決定する、
請求項5に記載の車両制御装置。 - 前記第2処理部は、
前記決定部が前記車両を前記第1他車両より後、且つ前記第2他車両より先に前記第2道路に進入させると決定した場合に、前記車両を前記第1他車両に追従させ、
前記決定部が前記車両を前記第2他車両より後に前記第2道路に進入させると決定した場合に、前記車両を前記第2他車両に追従させる、
請求項1から6のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記第1道路は、少なくとも第1車線、第2車線、および第3車線を含み、
前記第1車線は、前記車両が走行する車線であり、
前記第2車線は、前記第1車線と前記第3車線との間に設けられ、前記第1方向に進行する第3車両が走行する車線であり、且つ前記第3車両が前記第2車線から前記第2道路に進入することが禁止されている車線であり、
前記第3車線は、前記第3車線を走行する前記第1他車両および前記第2他車両が前記第3車線から前記第2道路に進入することが許容されている車線であり、
前記第1処理部は、前記車両の周辺に前記第2車線を走行する車両が存在しない場合に、前記第1相対関係と前記第2相対関係とに基づいて、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。 - 前記第1道路は、少なくとも第1車線、第2車線、および第3車線を含み、
前記第1車線は、前記車両が走行する車線であり、
前記第2車線は、前記第1車線と前記第3車線との間に設けられ、前記第2方向に進行する第3車両が走行する車線であり、且つ前記第3車両が前記第2車線から前記第2道路に進入することが禁止されている車線であり、
前記第3車線は、前記第3車線を走行する前記第1他車両および前記第2他車両が前記第3車線から前記第2道路に進入することが許容されている車線であり、
前記第1処理部は、前記第1他車両および前記第2他車両の周辺に前記第2車線を走行する車両が存在しない場合に、前記第1相対関係と前記第2相対関係とに基づいて、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。 - コンピュータが、
第1道路を第1方向に進む車両の前方に存在する交差点と、前記第1道路を前記第1方向とは反対方向の第2方向に進んで前記交差点に近づいてくる第1他車両と、前記第1他車両の後方を走行する第2他車両とを認識し、
前記交差点に接続される前記第1道路とは異なる第2道路に前記車両が進入予定の場合に、前記第1他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第1相対関係と、前記第2他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第2相対関係とに基づいて、前記車両を制御し、
前記第1相対関係と前記第2相対関係とに基づいて制御を行い、前記車両が前記交差点に近づき、且つ前記第1他車両および前記第2他車両が前記第2道路に進入予定の場合に、前記交差点の手前に設定された基準位置と前記車両の速度および位置との相対関係、前記基準位置と前記第1他車両の速度および位置との相対関係、および前記基準位置と前記第2他車両の速度および位置との相対関係に基づいて、前記車両を前記第1他車両より後且つ前記第2他車両より先に前に前記第2道路に進入させるか、前記車両を前記第2他車両よりも後に前記第2道路に進入させるか、を決定し、
前記決定の結果に基づいて、前記車両を制御する、
車両制御方法。 - コンピュータに、
第1道路を第1方向に進む車両の前方に存在する交差点と、前記第1道路を前記第1方向とは反対方向の第2方向に進んで前記交差点に近づいてくる第1他車両と、前記第1他車両の後方を走行する第2他車両とを認識させ、
前記交差点に接続される前記第1道路とは異なる第2道路に前記車両が進入予定の場合に、前記第1他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第1相対関係と、前記第2他車両の位置および速度と前記車両の位置および速度との第2相対関係とに基づいて、前記車両を制御させ、
前記第1相対関係と前記第2相対関係とに基づいて制御を行い、前記車両が前記交差点に近づき、且つ前記第1他車両および前記第2他車両が前記第2道路に進入予定の場合に、前記交差点の手前に設定された基準位置と前記車両の速度および位置との相対関係、前記基準位置と前記第1他車両の速度および位置との相対関係、および前記基準位置と前記第2他車両の速度および位置との相対関係に基づいて、前記車両を前記第1他車両より後且つ前記第2他車両より先に前に前記第2道路に進入させるか、前記車両を前記第2他車両よりも後に前記第2道路に進入させるか、を決定させ、
前記決定の結果に基づいて、前記車両を制御させる、
プログラム。
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