JP2022138790A - 移動体の制御装置、移動体の制御方法、およびプログラム - Google Patents

移動体の制御装置、移動体の制御方法、およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】移動体をより適切に制御すること。【解決手段】移動体の制御装置は、移動体の周辺の状況を認識する認識部と、前記認識部が認識した周辺の状況に基づいて、前記移動体の操舵および加減速を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、他の移動体が移動すると推定される予測軌道と前記移動体の将来の将来軌道とが干渉し、且つ前記移動体の周辺に存在する障害物によって前記認識部が認識することが困難になっている対象領域について前記予測軌道に対応する対象領域の前記予測軌道方向の長さが所定の長さ以上である場合に、前記障害物の前記前記移動体の進行方向側の終端に基づく第１基準位置にリスク領域を設定し、設定したリスク領域に基づいて、少なくとも前記移動体の速度を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、移動体の制御装置、移動体の制御方法、およびプログラムに関する。
従来、自車両の目標軌道と交差する車線を走行する他車両を検出した場合に、停止可能レベル及び交差地点での衝突可能性に基づいて、自車両の停止位置を決定する制御装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１７－００１５９６号公報
しかしながら、上記の技術では、移動体を適切に制御することができない場合があった。例えば、障害物により遮蔽された領域が存在する場合、移動体は適切に制御されない場合があった。
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、移動体を適切に制御することができる移動体の制御装置、移動体の制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
この発明に係る移動体の制御装置、移動体の制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：移動体の制御装置は、移動体の周辺の状況を認識する認識部と、前記認識部が認識した周辺の状況に基づいて、前記移動体の操舵および加減速を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、他の移動体が移動すると推定される予測軌道と前記移動体の将来の将来軌道とが干渉し、且つ前記移動体の周辺に存在する障害物によって前記認識部が認識することが困難になっている対象領域について前記予測軌道に対応する対象領域の前記予測軌道方向の長さが所定の長さ以上である場合に、前記障害物の前記前記移動体の進行方向側の終端に基づく第１基準位置にリスク領域を設定し、設定したリスク領域に基づいて、少なくとも前記移動体の速度を制御する。
（２）： 移動体の制御装置は、上記（１）の態様において、前記制御部は、前記リスク領域に前記移動体が近づくほど前記移動体を減速させる。
（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記制御部は、前記移動体が前記予測軌道に近づくほど、設定する前記リスク領域の大きさを大きくする。
（４）：上記（１）の態様において、前記制御部は、前記移動体が前記予測軌道に近づくほど、設定する前記リスク領域の大きさを大きくし、且つ前記リスク領域に前記移動体が近づくほど前記移動体を減速させる。
（５）：上記（１）から（４）のいずれかの態様において、前記制御部は、前記リスク領域に基づいて、少なくとも前記移動体の速度を制御すると共に、対向車線に進入しないように前記移動体を移動させる。
（６）：上記（１）から（５）のいずれかの態様において、前記制御部は、前記移動体が存在する道路において推奨される速度、および前記予測軌道と前記将来軌道との交点に基づく第２基準位置から前記移動体までの距離に基づいて、前記リスク領域の大きさを決定する。
（７）：上記（１）から（６）のいずれかの態様において、前記制御部は、前記予測軌道と前記将来軌道とが干渉し、前記対象領域の前記予測軌道方向の長さが所定以上であり、且つ前記対象領域が、前記予測軌道と前記将来軌道との交点に向かってくる移動体が移動する領域である場合、前記リスク領域を設定し、前記予測軌道と前記将来軌道とが干渉し、前記対象領域の前記予測軌道方向の長さが所定以上であり、且つ前記対象領域が、前記予測軌道と前記将来軌道との交点を通過した移動体が移動する領域である場合、前記リスク領域を設定しない。
（８）：この発明の一態様に係る移動体の制御方法は、コンピュータが、移動体の周辺の状況を認識し、前記認識した周辺の状況に基づいて、前記移動体の操舵および加減速を制御し、他の移動体が移動すると推定される予測軌道と前記移動体の将来の将来軌道とが干渉し、且つ前記移動体の周辺に存在する障害物によって認識することが困難になっている対象領域について前記予測軌道に対応する対象領域の前記予測軌道方向の長さが所定の長さ以上である場合に、前記障害物の前記前記移動体の進行方向側の終端に基づく第１基準位置にリスク領域を設定し、設定したリスク領域に基づいて、少なくとも前記移動体の速度を制御する。
（９）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、移動体の周辺の状況を認識させ、前記認識した周辺の状況に基づいて、前記移動体の操舵および加減速を制御させ、他の移動体が移動すると推定される予測軌道と前記移動体の将来の将来軌道とが干渉し、且つ前記移動体の周辺に存在する障害物によって認識することが困難になっている対象領域について前記予測軌道に対応する対象領域の前記予測軌道方向の長さが所定の長さ以上である場合に、前記障害物の前記前記移動体の進行方向側の終端に基づく第１基準位置にリスク領域を設定し、設定したリスク領域に基づいて、少なくとも前記移動体の速度を制御させる。
（１）－（９）によれば、移動体の制御装置は、対象領域が所定の条件を満たす場合にリスク領域を設定することにより、移動体をより適切に制御することができる。
（２）または（４）によれば、移動体の制御装置は、周辺の状況に応じて移動体をより適切に減速させることができる。
（６）によれば、制御装置は、道路の環境に応じてリスク領域の大きさを適切に設定することができる。
（７）によれば、制御装置は、対象領域が、予測軌道と将来軌道との交点を通過した移動体が移動する領域である場合、リスク領域を設定しないので、不要なリスク領域の設定を軽減することができる。
実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。 第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。 設定処理部１４２の処理について説明するための図（その１）である。 設定処理部１４２の処理について説明するための図（その２）である。 リスク領域Ｒｓｋを概念的に示す図である。 設定処理部１４２の処理について説明するための図（その３）である。 車両Ｍの挙動の一例を示す図である。 車両ＭがＴ字路に近づいた場合に認識可能な範囲の一例を示す図である。 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。 対向車線側の障害物にリスク領域が設定された場面の一例を示す図である。
以下、図面を参照し、本発明の移動体の制御装置、移動体の制御方法、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、移動体は、車両として説明するが、車両とは異なる他の移動体に適用されてもよい。
［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。カメラ１０は、例えば、車室内に取り付けられる。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、ステアリングホイール８２の他、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、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。操作子は、必ずしも環状である必要は無く、異形ステアやジョイスティック、ボタンなどの形態であってもよい。
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。
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、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。また、行動計画生成部１４０は、設定処理部１４２を含み、設定処理部１４２が設定したリスク領域に基づいて、車両Ｍを制御する。リスク領域および設定処理部１４２の詳細について後述する。
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。
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。
［設定処理部が実行する処理について］
設定処理部１４２は、他車両が移動すると推定される予測軌道と車両Ｍの将来の将来軌道とが干渉し、且つ車両Ｍの周辺に存在する障害物によって認識部１３０の認識が困難になっている対象領域（例えば遮断領域）について、予測軌道に対応する対象領域の予測軌道方向の長さが所定以上である場合、障害物の移動体の進行方向側の終端に基づく第１基準位置にリスク領域を設定し、設定したリスク領域に基づいて、少なくとも車両Ｍの加減速を制御する。以下、これらの処理について説明する。以下の説明では、Ｔ字路で処理が実行される例について説明するが、これに代えて（または加えて）交差点などの他の道路構造においても実行されてもよい。
図３は、設定処理部１４２の処理について説明するための図（その１）である。図３において、車両ＭはＴ字路を右折しようとしてする。Ｔ字路は、第１道路Ｒ１と第２道路Ｒ２とにより形成されている。第１道路Ｒ１はＸ方向に延在して第２道路Ｒ２に突き当たり消失する。第２道路Ｒ２は、Ｘ方向に直交するＹ方向に延在する。第１道路Ｒ１は、車線Ｌ１および車線Ｌ２を含む。車線Ｌ１は、プラスＸ方向に進行する車両が走行する車線であり、車線Ｌ２は、マイナスＸ方向に進行する車両が走行する車線（対向車線）である。第２道路Ｒ２は、車線Ｌ３および車線Ｌ４を含む。車線Ｌ３は、マイナスＹ方向に進行する車両が走行する車線であり、車線Ｌ４は、プラスＹ方向に進行する車両が走行する車線である。Ｔ字路の手前において、車線Ｌ２のプラスＹ方向側には障害物ＯＢ１が存在している。Ｔ字路の手前において、車線Ｌ１のマイナスＹ方向には障害物ＯＢ２が存在している。
車両Ｍは、車線Ｌ１を走行し、Ｔ字路において車線Ｌ４に進入する予定である。車両Ｍは、将来軌道Ｐｓに基づいて車線Ｌ４に進入する予定である。予定軌道Ｐａは、車線Ｌ３を走行する車両が移動する予定の軌跡である。予定軌道Ｐｂは、車線Ｌ４を走行する車両が移動する予定の軌跡である。
設定処理部１４２は、将来軌道Ｐｓ、予定軌道Ｐａ、および予定軌道Ｐｂを生成し、将来軌道Ｐａと、予定軌道Ｐａまたは予定軌道Ｐｂとが干渉するか否かを判定する。以下、将来軌道Ｐａを将来軌道と称し、予定軌道Ｐａと予定軌道Ｐｂとの一方または双方を「予定軌道」と称する場合がある。干渉とは、２つの軌道が交わることや、２つの軌道が所定距離以内に近づくことである。図３のように、将来軌道と予定軌道とが干渉する場合、設定処理部１４２は、図４に示す処理を行う。
図４は、設定処理部１４２の処理について説明するための図（その２）である。図３との相違点について説明する。認識部１３０は、仮に障害物ＯＢ１および障害物ＯＢ２が存在しない場合、図４に示す道路Ｒ２のほぼ全体の状況を認識可能である。しかし、障害物ＯＢ１および障害物ＯＢ２が、認識部１３０の認識を遮蔽しているため（または困難にしているため）、認識部１３０が認識可能な領域は、領域ＡＲ１および領域ＡＲ２である。認識部１３０は、障害物ＯＢ１により領域ＡＲ１および領域ＡＲ２以外の領域（領域ＡＲ３および領域ＡＲ４）を認識できない。「領域ＡＲ３」または「領域ＡＲ４」は、「予測軌道に対応する対象領域」の一例である。
領域ＡＲ３は、車線Ｌ３に含まれる領域である。領域ＡＲ４は、車線Ｌ４に含まれる領域である。領域ＡＲ３および領域ＡＲ４は、例えば、車線の中央や予定軌道などを基準に設定された領域である。領域ＡＲ３は、例えば、領域ＡＲ１と領域ＡＲ２との間の予定軌道を含む領域であってもよいし、図示するように領域ＡＲ１と領域ＡＲ２との間に収まるように設定された矩形の範囲であってもよい。この矩形は、例えば、Ｘ方向に関して所定の幅を有する。
設定処理部１４２は、例えば、車両Ｍの位置と、障害物の位置（車両Ｍからの距離や車両Ｍに対する障害物の方向等）と、車線の位置とに基づいて、領域ＡＲ３および領域ＡＲ４の範囲を算出する。設定処理部１４２は、領域ＡＲ３の車線の延在方向の長さ（以下、「領域の長さＡ」と称する）および領域ＡＲ４の車線の延在方向の長さ（以下、「領域の長さＢ」と称する）を算出する。設定処理部１４２は、領域の長さＢを無限大としてもよいし、領域ＡＲ２のマイナスＹ方向側の端部から、障害物ＯＢ２がなければ認識部１３０が認識できた範囲のマイナスＹ方向側の端部までの長さとしてもよい。
設定処理部１４２は、領域の長さＡおよび領域の長さＢのそれぞれが閾値以上であるか否かを判定する。閾値は、例えば、一般的な車両の長さ（車両が進行する方向の車両の長さ）に基づく長さである。閾値は、例えば、１台の車両の長さであり、例えば３ｍや４ｍ、５ｍ程度の長さである。領域の長さＡは閾値未満であり、領域の長さＢは閾値以上であるものとする。
領域ＡＲ３および領域ＡＲ４は、Ｔ字路に進入してくる車両が走行する領域（「予測軌道と将来軌道との交点に向かってくる移動体が移動する領域」）である。本処理では、車線Ｌ３におけるＴ字路よりもマイナスＹ方向側の領域および車線Ｌ４におけるＴ字路よりもプラスＹ方向側の領域は、閾値との比較対象とされなくてもよい。すなわち、Ｔ字路を通過した車両が走行する領域は、障害物により遮蔽されている領域であっても閾値との比較対象とされない。これらの領域を走行する他車両が車両Ｍに影響する度合が比較的に小さいためである。
設定処理部１４２は、領域の長さが閾値以上である領域ＡＲ４の原因となっている障害物ＯＢ２に基づいてリスク領域Ｒｓｋ（詳細は後述）を設定する。設定処理部１４２は、領域ＡＲ４の最近傍遮蔽点ＯＰを遮蔽している障害物ＯＢ２の位置を第１基準位置としてリスク領域を設定する。最近傍遮蔽点ＯＰは、領域ＡＲ４において将来軌道Ｐｓと予測軌道Ｐａ（または予測軌道Ｐｂ）との交点Ｃから最も近い位置である。第１基準位置は、障害物ＯＢ２のうちＴ字路に最も近い位置（例えば、障害物ＯＢ２のプラスＸ方向且つプラスＹ方向の角）である。
図５は、リスク領域Ｒｓｋを概念的に示す図である。「リスク領域」とは、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。リスク領域は、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が設定された領域である。図５に示すように、プラスＺ方向（Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向）はリスクポテンシャルの高さを示している。例えば、リスクポテンシャルの中心（例えば障害物ＯＢ２の第１基準位置）に近い位置ほど、リスクポテンシャルは高い傾向で設定され、リスクポテンシャルの中心から離れる位置ほど、リスクポテンシャルは低い傾向で設定される。
リスク領域は、物体の位置を基準に設定されてもよい。「物体」は、車両Ｍの走行に影響を及ぼす可能性が存在する物体であって、車両、歩行者、二輪車、障害物等の種々の動体を含む。
自動運転制御装置１００は、車両Ｍがリスク領域に近づくほど、車両Ｍを減速させる（速度を小さくする）ように制御する。例えば、自動運転制御装置１００は、車両Ｍがリスクポテンシャルの高い位置（リスク領域の中心）に近づくほど車両Ｍの速度を小さくする。
図６は、設定処理部１４２の処理について説明するための図（その３）である。設定処理部１４２は、例えば、車両Ｍが予測軌道に近づくほど、リスク領域の大きさを大きくする。図６のリスク領域Ｒｓｋ２の大きさは、前述した図４のリスク領域Ｒｓｋ１の大きさよりも大きい。例えば、リスク領域Ｒｓｋ２は、中心がリスク領域Ｒｓｋ１のリスクポテンシャルの大きさと同様であり、リスク領域Ｒｓｋ１の底面の円周を大きくした形状である。リスク領域Ｒｓｋ１およびリスク領域Ｒｓｋ２の中心と外縁との間のリスクポテンシャルは、例えば、中心と外縁とを結んだ直線のＺ方向の座標に対応するものであってもよいし、中心と外縁とを非線形に結んだ線のＺ方向の座標に対応するものであってもよい。また、上記のリスクポテンシャルは、ステップ状であってもよい。図４の場合に比べて、車両Ｍは、リスク領域Ｒｓｋ２に対してより近い位置に存在する。この場合、自動運転制御装置１００は、図４の場面よりも車両Ｍの速度を小さくしたり、減速度合を大きくしたりする。
なお、車両Ｍは、車線Ｌ２に進入しないように（はみ出さないように）制御されてもよい。例えば、車線Ｌ２のリスクポテンシャルは、車線Ｌ１のリスクポテンシャルよりも高く設定されている。
例えば、リスク領域の大きさは、以下の式（１）により導出される。「Size_risk」は、リスク領域の大きさであり、「V_law」は法定速度であり、「thw_p」は車両Ｍから将来軌道Ｐｓと予測軌道Ｐａとの交点Ｃ（「第２基準位置」の一例）までの距離である。リスク領域の大きさは、例えば、「V_law」と、「thw_p」とを用いた関数によって導出される。なお、関数には、上記とは異なる要素が含まれていてもよい。
Size_risk=f (V_law,thw_p)・・・（１）
また、リスク領域の大きさは、以下の式（２）により導出されてもよい。「K1」および「k2」は、所定の係数である。
Size_risk=f (k1×V_law)×(k2/thw_p)・・・（２）
上記の関数において、「V_law」に代えて、その道路を通行するのに適した速度が用いられてもよい。「V_law」または適した速度は、「推奨される速度」の一例である。また、上記の関数において、「thw_p」に代えて、第１道路と第２道路とが交わる位置などの所定の位置（「第２基準位置」の一例）が用いられてもよい。また、リスク領域の大きさは、上記の関数に代えて、リスク領域の大きさを求めるために生成されたテーブルや、他のモデルに基づいて導出されてもよい。
図７は、車両Ｍの挙動の一例を示す図である。図７では、車両Ｍ、車線Ｌ１、および障害物ＯＢ１に着目している。時刻ｔにおいて、リスク領域Ｒｓｋ３Ａが設定されている。車両Ｍは、リスク領域Ｒｓｋ３Ａに基づいて減速度合Ｄｅ１および速度Ｖ１で走行する。時刻ｔ＋１において、車両Ｍが交差点に近づくとリスク領域Ｒｓｋ３Ｂが設定される。車両Ｍは、リスク領域Ｒｓｋ３Ｂに基づいて減速度合Ｄｅ２および速度Ｖ２で走行する。時刻ｔ＋２において、車両Ｍが更に交差点に近づくとリスク領域Ｒｓｋ３Ｃが設定される。車両Ｍは、リスク領域Ｒｓｋ３Ｃに基づいて減速度合Ｄｅ３および速度Ｖ３で走行する。
リスク領域Ｒｓｋ３Ｃ、リスク領域Ｒｓｋ３Ｂ、リスク領域Ｒｓｋ３Ａの順で、リスク領域の大きさは大きい。減速度合Ｄｅ３、減速度合Ｄｅ２、減速度合Ｄｅ１の順で減速度合は大きい。速度Ｖ１、速度Ｖ２、速度Ｖ２の順で速度は大きい。なお、減速度合Ｄｅ３、減速度合Ｄｅ２、減速度合Ｄｅ１の減速度合の大きさは、上記に限らず、他の順番でもよい。
上記のように、自動運転制御装置１００は、障害物ＯＢ１に対してリスク領域を設定し、車両Ｍが交差点に近づくほど、設定するリスク領域の大きさを大きくする。自動運転制御装置１００は、リスク領域の大きさに基づいて、車両Ｍの減速度合を制御する。これにより、車両Ｍは、障害物の終端付近で十分に減速する。車両Ｍは、図８に示すように、減速を十分に行った状態（または停止した状態）で、これまで遮蔽領域（領域ＡＲ３または領域ＡＲ４）であった領域を認識することができる。
これにより、自動運転制御装置１００は、例えば、これまで認識できなかった領域に他車両が存在する場合は、他車両の挙動に基づいて車両を更に減速（または停止）させたり、加速させたりして、他車両に干渉しないように車両Ｍを車線Ｌ４に進入させることができる。また、自動運転制御装置１００は、例えば、これまで認識できなかった領域に他車両が存在しない場合は、その認識の結果に基づいて、滑らかに車両Ｍを車線Ｌ４に進入させることができる。このように、自動運転制御装置１００は、車両Ｍを適切に制御することができる。
仮に、本実施形態のように、リスク領域が設定されない場合について考える。この場合、車両は、適切に減速することができない場合があった。また、車両は、これまで認識できなかった領域が認識できるようになった後、滑らかに目標の車線に進入することができない場合があった。例えば、車両Ｍは、これまで認識できなかった領域（対象領域）が認識できるようになる時点における速度が適切でなく、対象領域が認識できるようになった場合に、対象領域における他車両の有無や他車両の挙動に応じて比較的急峻な挙動（加速や減速、停止など）を行うことがある。
これに対して、本実施形態では、上述したように減速が行われるため、車両Ｍが対象領域における他車両の有無や他車両の挙動に応じて適切に対応でき、滑らかに目標とする車線に進入できるように制御される。すなわち、自動運転制御装置１００は、車両Ｍを適切に制御することができる。
［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、設定処理部１４２は、予測軌道と将来軌道とが干渉するか否かを判定する（ステップＳ１００）。予測軌道と将来軌道とが干渉しない場合本フローチャートの１ルーチンが終了する。
予測軌道と将来軌道とが干渉する場合、設定処理部１４２は、障害物により遮蔽されている遮蔽領域を特定する（ステップＳ１０２）。次に、設定処理部１４２は、遮蔽領域のうち、交差点を通過した後に他車両が走行する遮蔽領域を除外する（ステップＳ１０４）。次に、設定処理部１４２は、除外後の遮蔽領域の長さのそれぞれと閾値とを比較する（ステップＳ１０６）。次に、設定処理部１４２は、閾値以上の長さの遮蔽領域が存在するか否を判定する（ステップＳ１０８）。閾値以上の長さの遮蔽領域が存在しない場合、本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。
閾値以上の長さの遮蔽領域が存在する場合、設定処理部１４２は、閾値以上の長さの遮蔽領域の原因となる障害物と、車両Ｍの位置と、予測軌道との位置とに基づいて、障害物にリスク領域を設定する（ステップＳ１１０）。次に、行動計画生成部１４０は、リスク領域に基づいて車両Ｍの減速度合を導出し、導出した減速度合に基づいて車両Ｍを制御する（ステップＳ１１２）。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。このように、各処理を実行されることにより、自動運転制御装置１００は車両Ｍを適切に制御することができる。なお、上記の処理の一部の処理は省略されてもよい。
なお、上記の処理は、車線Ｌ１が道路Ｒ２に接続される箇所付近に、車両Ｍに一時停止させることを指示する標識や車両Ｍを停止させることを示す信号（赤信号である状態の信号）が存在しない場合に実行されてもよい。
また、上述した例では、リスク領域が設定される障害物は車両Ｍが走行する車線側に存在するものとした。これに対して、図１０に示すように、閾値以上の長さの遮蔽領域（図１０の領域ＡＲ３＃）の原因の障害物ＯＢ１＃が存在する場合、設定処理部１４２は、リスク領域Ｒｓｋ４を設定する。この場合も、同様に自動運転制御装置１００は、リスク領域に基づいて車両Ｍを制御する。例えば、リスクＲｓｋ４は車線Ｌ２内に設定されるため、車両Ｍは、リスクＲｓｋ４の影響は受けにくく、リスク領域Ｒｓｋ４の影響によって減速を行うことは抑制される。
以上説明した実施形態によれば、自動運転制御装置１００は、他の車両Ｍが移動すると推定される予測軌道と車両Ｍの将来の将来軌道とが干渉し、且つ車両Ｍの周辺に存在する障害物によって認識部１３０が認識することが困難になっている対象領域について予測軌道に対応する対象領域の予測軌道方向の長さが所定の長さ以上である場合に、障害物の車両の進行方向側の終端に基づく第１基準位置にリスク領域を設定し、設定したリスク領域に基づいて、少なくとも車両Ｍの速度を制御することにより、車両Ｍをより適切に制御することができる。
なお、本実施形態では、自動運転を行う車両に、設定処理部１４２の機能が搭載されるものとして説明したが、設定処理部１４２の機能は、例えば、自動で減速度合を制御する車両に搭載されてもよい。例えば、この車両は、ドライバーが操舵を制御して、設定処理部１４２が減速度合を制御する。また、設定処理部１４２の機能は、車両とは異なる装置に搭載され、車両Ｍは、異なる装置から取得したリスク領域に関する情報に基づいて減速度合を制御してもよい。
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、
移動体の周辺の状況を認識し、
前記認識した周辺の状況に基づいて、前記移動体の操舵および加減速を制御し、
他の移動体が移動すると推定される予測軌道と前記移動体の将来の将来軌道とが干渉し、且つ
前記移動体の周辺に存在する障害物によって認識することが困難になっている対象領域について前記予測軌道に対応する対象領域の前記予測軌道方向の長さが所定の長さ以上である場合に、前記障害物の前記移動体の進行方向側の終端に基づく第１基準位置にリスク領域を設定し、設定したリスク領域に基づいて、少なくとも前記移動体の加減速を制御する、
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‥設定処理部、１６０‥第２制御部

Claims (9)

  1. 移動体の周辺の状況を認識する認識部と、
    前記認識部が認識した周辺の状況に基づいて、前記移動体の操舵および加減速を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    他の移動体が移動すると推定される予測軌道と前記移動体の将来の将来軌道とが干渉し、且つ
    前記移動体の周辺に存在する障害物によって前記認識部が認識することが困難になっている対象領域について前記予測軌道に対応する対象領域の前記予測軌道方向の長さが所定の長さ以上である場合に、前記障害物の前記前記移動体の進行方向側の終端に基づく第１基準位置にリスク領域を設定し、設定したリスク領域に基づいて、少なくとも前記移動体の速度を制御する、
    移動体の制御装置。
  2. 前記制御部は、前記リスク領域に前記移動体が近づくほど前記移動体を減速させる、
    請求項１に記載の移動体の制御装置。
  3. 前記制御部は、
    前記移動体が前記予測軌道に近づくほど、設定する前記リスク領域の大きさを大きくする、
    請求項１または２に記載の移動体の制御装置。
  4. 前記制御部は、
    前記移動体が前記予測軌道に近づくほど、設定する前記リスク領域の大きさを大きくし、且つ
    前記リスク領域に前記移動体が近づくほど前記移動体を減速させる、
    請求項１に記載の移動体の制御装置。
  5. 前記制御部は、
    前記リスク領域に基づいて、少なくとも前記移動体の速度を制御すると共に、対向車線に進入しないように前記移動体を移動させる、
    請求項１から４のうちいずれか１項に記載の移動体の制御装置。
  6. 前記制御部は、
    前記移動体が存在する道路において推奨される速度、および前記予測軌道と前記将来軌道との交点に基づく第２基準位置から前記移動体までの距離に基づいて、前記リスク領域の大きさを決定する、
    請求項１から５のうちいずれか１項に記載の移動体の制御装置。
  7. 前記制御部は、
    前記予測軌道と前記将来軌道とが干渉し、
    前記対象領域の前記予測軌道方向の長さが所定以上であり、且つ
    前記対象領域が、前記予測軌道と前記将来軌道との交点に向かってくる移動体が移動する領域である場合、前記リスク領域を設定し、
    前記予測軌道と前記将来軌道とが干渉し、
    前記対象領域の前記予測軌道方向の長さが所定以上であり、且つ
    前記対象領域が、前記予測軌道と前記将来軌道との交点を通過した移動体が移動する領域である場合、前記リスク領域を設定しない、
    請求項１から６のうちいずれか１項に記載の移動体の制御装置。
  8. コンピュータが、
    移動体の周辺の状況を認識し、
    前記認識した周辺の状況に基づいて、前記移動体の操舵および加減速を制御し、
    他の移動体が移動すると推定される予測軌道と前記移動体の将来の将来軌道とが干渉し、且つ
    前記移動体の周辺に存在する障害物によって認識することが困難になっている対象領域について前記予測軌道に対応する対象領域の前記予測軌道方向の長さが所定の長さ以上である場合に、前記障害物の前記前記移動体の進行方向側の終端に基づく第１基準位置にリスク領域を設定し、設定したリスク領域に基づいて、少なくとも前記移動体の速度を制御する、
    移動体の制御方法。
  9. コンピュータに、
    移動体の周辺の状況を認識させ、
    前記認識した周辺の状況に基づいて、前記移動体の操舵および加減速を制御させ、
    他の移動体が移動すると推定される予測軌道と前記移動体の将来の将来軌道とが干渉し、且つ
    前記移動体の周辺に存在する障害物によって認識することが困難になっている対象領域について前記予測軌道に対応する対象領域の前記予測軌道方向の長さが所定の長さ以上である場合に、前記障害物の前記前記移動体の進行方向側の終端に基づく第１基準位置にリスク領域を設定し、設定したリスク領域に基づいて、少なくとも前記移動体の速度を制御する、
    プログラム。
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