JP6623311B2 - 制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、外界センサで取得された外界情報を用いて自車両の所定の制御を行う制御装置及び制御方法に関する。
特開2009−015759号公報には、カメラで撮影された交通信号機の画像に基づいて信号灯の灯色を判断する装置が開示される。LEDで構成される交通信号機は微視的に見ると点滅している。特開2009−015759号公報の装置は、LEDの点灯直後又は消灯直前に撮影された画像の信頼度が低いものとし、信号灯の灯色を正しく認識することができるようにすることを目的とするものである。具体的には、この装置は、最新の過去複数回分の信号灯候補情報の中で最も大きな輝度情報を有する信号灯候補情報を選択し、選択された信号灯候補情報の色度情報に基づいて信号灯の灯色(交通信号)を判断する。
カメラで交通信号機を撮影する際に、逆光や悪天候等のように撮影環境が悪い場合、撮影環境がよい場合と比較して灯色の認定は難しく、交通信号の誤認が生じる虞がある。また、信号認識の機能が故障することにより、交通信号の誤認が生じる場合もある。車両内の認識システムが交通信号を誤認している場合には車両制御を適切に行いたいという要望がある。
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、交通信号の誤認に基づく車両制御を抑制できる制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、外界センサで取得された外界情報を用いて自車両の所定の制御を行う制御装置であって、前記外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機の交通信号を認識する交通信号認識部と、前記外界情報に基づいて交通参加者の動作を認識する交通参加者認識部と、前記交通参加者認識部により認識される前記交通参加者の動作に基づいて次に従うべき前記交通信号を推測する推測部と、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号を比較する比較部と、前記比較部による比較結果に基づいて前記制御を行う制御部とを備えることを特徴とする。上記構成によれば、認識された交通信号と推測された交通信号との比較結果を用いて所定の制御を行うため、仮に交通信号の誤認があったとしても、誤認に基づく制御を抑制することができる。
前記推測部は、前記自車両が走行する走行レーン又は前記走行レーンと進行方向が一致する他レーンを走行する他車両の動作に基づいて前記交通信号を推測してもよい。具体的には、前記推測部は、前記交通参加者認識部により前記他車両が前記交通信号機の手前で停止することが認識される場合に、前記交通信号が停止指示信号であると推測してもよい。上記構成によれば、従うべき交通信号が自車両と同一である他車両の動作に基づいて交通信号機が示す信号を推測するため、交通信号を精確に推測することができる。
前記推測部は、前記交通参加者認識部により前記自車両の前方を横断する交通参加者が認識される場合に、前記交通信号が停止指示信号であると推測してもよい。上記構成によれば、従うべき交通信号が自車両と相違する他車両の動作に基づいて交通信号機が示す信号を推測するため、交通信号を精確に推測することができる。
前記推測部は、前記交通参加者認識部により、前記自車両が走行する走行レーンと対向する対向レーン内に存在する他車両が前記交通信号機の停止位置で停止することが認識される場合に、前記交通信号が停止指示信号であると推測してもよい。上記構成によれば、従うべき交通信号が自車両と同一である他車両の動作に基づいて交通信号機が示す信号を推測するため、交通信号を精確に推測することができる。
前記制御部は、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号とが相違する場合に、ドライバに対して手動運転の要求をしてもよい。上記構成によれば、装置が認識された交通信号と推測された交通信号のいずれが正しいかを判定できないときに、ドライバに運転を引き継がせることができる。
前記制御部は、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号とが相違する場合に、前記自車両を減速又は停車させてもよい。上記構成によれば、仮にドライバが運転を引き継げない場合であっても自車両を適切に制御することができる。
前記制御部は、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号とが相違する場合に、ドライバに対して警報してもよい。上記構成によれば、装置が認識された交通信号と推測された交通信号のいずれが正しいかを判定できないことをドライバに知らせることができる。
本発明は、外界センサで取得された外界情報を用いて自車両の所定の制御を行う制御方法であって、前記外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機の交通信号を認識する交通信号認識工程と、前記外界情報に基づいて交通参加者の動作を認識する交通参加者認識工程と、前記交通参加者認識工程で認識される前記交通参加者の動作に基づいて次に従うべき前記交通信号を推測する推測工程と、前記交通信号認識工程で認識される前記交通信号と前記推測工程で推測される前記交通信号を比較する比較工程と、前記比較工程の比較結果に基づいて前記制御を行う制御工程とを備えることを特徴とする。上記方法によれば、認識された交通信号と推測された交通信号との比較結果を用いて所定の制御を行うため、仮に交通信号の誤認があったとしても、誤認に基づく制御を抑制することができる。
以下、本発明に係る制御装置及び制御方法について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。
[1 車両制御システム10の構成]
本発明に係る制御装置20は、車両に搭載される車両制御システム10の一部を構成する。以下では、車両制御システム10の説明をすると共に制御装置20及び制御方法の説明をする。
本発明に係る制御装置20は、車両に搭載される車両制御システム10の一部を構成する。以下では、車両制御システム10の説明をすると共に制御装置20及び制御方法の説明をする。
[1.1 全体構成]
図1を用いて車両制御システム10の説明をする。車両制御システム10は、車両100(以下「自車両100」ともいう。)に組み込まれており、且つ、自動運転により車両100の走行制御を行う。この「自動運転」は、車両100の走行制御を全て自動で行う「完全自動運転」のみならず、走行制御を部分的に自動で行う「部分自動運転」や「運転支援」も含む概念である。
図1を用いて車両制御システム10の説明をする。車両制御システム10は、車両100(以下「自車両100」ともいう。)に組み込まれており、且つ、自動運転により車両100の走行制御を行う。この「自動運転」は、車両100の走行制御を全て自動で行う「完全自動運転」のみならず、走行制御を部分的に自動で行う「部分自動運転」や「運転支援」も含む概念である。
車両制御システム10は、基本的には、入力系装置群と、制御装置20と、出力系装置群とから構成される。入力系装置群及び出力系装置群をなす各々の装置は、制御装置20に通信線を介して接続される。
入力系装置群は、外界センサ12と、車両センサ14と、自動運転スイッチ16と、操作検出センサ18を備える。出力系装置群は、車輪(図示せず)を駆動する駆動力装置22と、車輪を操舵する操舵装置24と、車輪を制動する制動装置26と、主に視覚・聴覚・触覚を通じて運転者に報知する報知装置28を備える。
[1.2 入力系装置群の具体的構成]
外界センサ12は、車両100の外界状態を示す情報(以下、外界情報)を取得し、外界情報を制御装置20に出力する。外界センサ12は、具体的には、1以上のカメラ30と、1以上のレーダ32と、1以上のLIDAR34(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging;光検出と測距)と、通信装置38を含んで構成される。
外界センサ12は、車両100の外界状態を示す情報(以下、外界情報)を取得し、外界情報を制御装置20に出力する。外界センサ12は、具体的には、1以上のカメラ30と、1以上のレーダ32と、1以上のLIDAR34(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging;光検出と測距)と、通信装置38を含んで構成される。
ナビゲーション装置36は、衛星等を用いて車両100の位置を計測する測位装置と、地図情報76を記憶する記憶装置と、ユーザインタフェース(例えば、タッチパネル式のディスプレイ、スピーカ及びマイク)を含んで構成される。ナビゲーション装置36は、測位装置と地図情報76を用いて車両100の位置からユーザが指定した目的地までの走行経路を生成する。車両100の位置情報及び走行経路の情報は制御装置20に出力される。
通信装置38は、路側機、他車両、及びサーバを含む外部装置と通信可能に構成されており、例えば、交通機器に関わる情報(交通信号等)、他車両に関わる情報、プローブ情報又は最新の地図情報76を送受信する。各情報は制御装置20に出力される。
車両センサ14は、車両速度Vo(車速)を検出する速度センサ40を含む。車両センサ14は、その他に図示しない各センサ、例えば、加速度を検出する加速度センサと、横Gを検出する横Gセンサと、垂直軸周りの角速度を検出するヨーレートセンサと、向き・方位を検出する方位センサと、勾配を検出する勾配センサを含む。各々のセンサで検出される信号は、制御装置20に出力される。
自動運転スイッチ16は、例えば、ステアリングホイール又はインストルメントパネル等に設けられるスイッチである。自動運転スイッチ16は、ドライバを含むユーザの手動操作により、複数の運転モードを切り替え可能に構成される。自動運転スイッチ16は、モード切替信号を制御装置20に出力する。
操作検出センサ18は、図示しない各種操作デバイスに対するドライバの操作の有無や操作量、操作位置等を検出する。操作検出センサ18は、アクセルペダルの操作量等を検出するアクセルペダルセンサと、ブレーキペダルの操作量等を検出するブレーキペダルセンサと、ステアリングホイールにより入力される操舵トルクを検出するトルクセンサと、方向指示器スイッチの操作方向を検出する方向指示器センサを含む。各々のセンサで検出される信号は、制御装置20に出力される。
[1.3 出力系装置群の具体的構成]
駆動力装置22は、駆動力ECU(電子制御装置;Electronic Control Unit)と、エンジン・駆動モータを含む駆動源から構成される。駆動力装置22は、制御装置20から出力される車両制御値に従って車両100の走行駆動力(トルク)を生成し、トランスミッションを介して、或いは直接的に車輪に伝達する。
駆動力装置22は、駆動力ECU(電子制御装置;Electronic Control Unit)と、エンジン・駆動モータを含む駆動源から構成される。駆動力装置22は、制御装置20から出力される車両制御値に従って車両100の走行駆動力(トルク)を生成し、トランスミッションを介して、或いは直接的に車輪に伝達する。
操舵装置24は、EPS(電動パワーステアリングシステム)ECUと、EPSアクチュエータとから構成される。操舵装置24は、制御装置20から出力される車両制御値に従って車輪(操舵輪)の向きを変更する。
制動装置26は、例えば、油圧式ブレーキを併用する電動サーボブレーキであって、ブレーキECUと、ブレーキアクチュエータとから構成される。制動装置26は、制御装置20から出力される車両制御値に従って車輪を制動する。
報知装置28は、報知ECUと、表示装置と、音響装置と、触覚装置とから構成される。報知装置28は、制御装置20から出力される報知指令に従って自動運転又は手動運転に関わる報知動作を行う。
[1.4 運転モード]
制御装置20は、自動運転スイッチ16の操作に応じて「自動運転モード」と「手動運転モード」(非自動運転モード)が切り替わるように設定される。自動運転モードは、ドライバが、操作デバイス(具体的には、アクセルペダル、ステアリングホイール及びブレーキペダル)の操作を行わない状態で、車両100が制御装置20による制御下に走行する運転モードである。換言すると、自動運転モードは、制御装置20が、逐次作成される行動計画に従って、駆動力装置22、操舵装置24及び制動装置26の一部又は全部を制御する運転モードである。なお、ドライバが、自動運転モードの実行中に操作デバイスを用いた所定の操作を行うと、自動運転モードが自動的に解除されると共に、運転の自動化レベルが相対的に低い運転モード(手動運転モードを含む)に切り替わる。
制御装置20は、自動運転スイッチ16の操作に応じて「自動運転モード」と「手動運転モード」(非自動運転モード)が切り替わるように設定される。自動運転モードは、ドライバが、操作デバイス(具体的には、アクセルペダル、ステアリングホイール及びブレーキペダル)の操作を行わない状態で、車両100が制御装置20による制御下に走行する運転モードである。換言すると、自動運転モードは、制御装置20が、逐次作成される行動計画に従って、駆動力装置22、操舵装置24及び制動装置26の一部又は全部を制御する運転モードである。なお、ドライバが、自動運転モードの実行中に操作デバイスを用いた所定の操作を行うと、自動運転モードが自動的に解除されると共に、運転の自動化レベルが相対的に低い運転モード(手動運転モードを含む)に切り替わる。
[1.5 制御装置20の構成]
制御装置20は、1つ又は複数のECUにより構成され、記憶装置54と各種機能実現部を備える。機能実現部は、CPU(中央処理ユニット)が記憶装置54に記憶されているプログラムを実行することにより機能が実現されるソフトウエア機能部である。なお、機能実現部は、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の集積回路からなるハードウエア機能部により実現することもできる。機能実現部は、外界認識部46と、交通信号処理部48と、制御部50と、運転モード制御部52を含む。
制御装置20は、1つ又は複数のECUにより構成され、記憶装置54と各種機能実現部を備える。機能実現部は、CPU(中央処理ユニット)が記憶装置54に記憶されているプログラムを実行することにより機能が実現されるソフトウエア機能部である。なお、機能実現部は、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の集積回路からなるハードウエア機能部により実現することもできる。機能実現部は、外界認識部46と、交通信号処理部48と、制御部50と、運転モード制御部52を含む。
外界認識部46は、外界センサ12で取得される外界情報、記憶装置54に記憶される地図情報76等を用いて、車両100の周辺の静的な外界情報を認識し、外界認識情報を生成する。静的な外界情報には、例えば、レーンマーク、停止線、交通信号機、交通標識、地物(不動産)、走行可能領域、退避領域等の認識対象が含まれる。また、静的な外界情報には、各認識対象の位置情報も含まれる。外界認識部46は、外界センサ12で取得される外界情報を用いて、車両100の周辺の動的な外界情報を認識し、外界認識情報を生成する。動的な外界情報には、例えば、駐停車車両等の障害物、歩行者・他車両(自転車を含む)等の交通参加者、交通信号(交通信号機の灯色)等が含まれる。また、動的な外界情報には、各認識対象の動作方向の情報も含まれる。
外界認識部46の機能のうち、外界情報に基づいて交通参加者を認識する機能を交通参加者認識部58とし、外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機110(図4等参照)の交通信号を認識する機能を交通信号認識部60とする。交通参加者認識部58は、カメラ30の画像情報と、レーダ32の検知結果と、LIDAR34の検知結果のうちの少なくとも1つを用いて交通参加者の存在と、交通参加者の位置と、交通参加者の動作方向を認識する。例えば、カメラ30の画像情報に基づいて画像全体のオプティカルフローを推測することにより認識対象の動作方向を認識することができる。また、レーダ32やLIDAR34の検知結果に基づいて認識対象と車両100との相対速度を算出することにより認識対象の動作方向を認識することができる。また、通信装置38で車車間通信又は路車間通信を行うことにより認識対象の動作状態及び動作方向を認識することができる。交通信号認識部60は、カメラ30の画像情報と、通信装置38で受信される交通情報と、地図情報76のうちの少なくとも1つを用いて交通信号機110の存在と、交通信号機110の位置と、交通信号機110が示す交通信号を認識する。
交通信号処理部48は、交通信号認識部60により認識される交通信号の信頼性を判定するための情報を求める。具体的には、交通信号処理部48は、推測部62と比較部64として機能する。推測部62は、交通参加者認識部58により認識される交通参加者の動作に基づいて次に従うべき交通信号を推測する。比較部64は、交通信号認識部60により認識される交通信号と推測部62により推測される交通信号を比較する。比較部64の比較結果は行動計画部66に送られる。比較結果は、交通信号の信頼性を判定するための情報である。
制御部50は、外界認識部46の認識結果及び比較部64の比較結果に基づいて車両100の走行制御及び報知制御を行う。具体的には、行動計画部66と軌道生成部68と車両制御部70と報知制御部72として機能する。
行動計画部66は、外界認識部46の認識結果と比較部64の比較結果に基づいて走行区間毎の行動計画(イベントの時系列)を作成し、必要に応じて行動計画を更新する。イベントの種類として、例えば、減速、加速、分岐、合流、レーンキープ、レーン変更、追越しが挙げられる。ここで、「減速」「加速」は、車両100を減速又は加速させるイベントである。「分岐」「合流」は、分岐地点又は合流地点にて車両100を円滑に走行させるイベントである。「レーン変更」は、車両100の走行レーンを変更させるイベントである。「追越し」は、車両100に先行する他車両を追越させるイベントである。「レーンキープ」は、走行レーンを逸脱しないように車両100を走行させるイベントであり、走行態様との組み合わせによって細分化される。走行態様として、具体的には、定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行、或いは障害物回避走行が含まれる。また、行動計画部66は、ドライバに対する手動運転の要求や警報等を行うために、報知制御部72に報知指示を送る。
軌道生成部68は、記憶装置54から読み出した地図情報76、経路情報78及び自車情報80を用いて、行動計画部66により作成された行動計画に従う走行予定軌道を生成する。この走行予定軌道は、時系列の目標挙動を示すデータであり、具体的には、位置、姿勢角、速度、加減速度、曲率、ヨーレート、操舵角、横Gをデータ単位とする時系列データセットである。
車両制御部70は、軌道生成部68により生成された走行予定軌道に従って、車両100を走行制御するための各々の車両制御値を決定する。そして、車両制御部70は、決定した各々の車両制御値を、駆動力装置22、操舵装置24、及び制動装置26に出力する。
報知制御部72は、運転モード制御部52により自動運転モードから手動運転モードへの移行処理が行われる場合や、行動計画部66から報知指示を受けた場合に、報知装置28に対して報知指令を出力する。
運転モード制御部52は、自動運転スイッチ16から出力される信号に応じて手動運転モードから自動運転モードへの移行処理、又は、自動運転モードから手動運転モードへの移行処理を行う。また、運転モード制御部52は、操作検出センサ18から出力される信号に応じて自動運転モードから手動運転モードへの移行処理を行う。
記憶装置54は、地図情報76と、経路情報78と、自車情報80を記憶する。地図情報76は、ナビゲーション装置36又は通信装置38から出力される情報である。経路情報78は、ナビゲーション装置36から出力される走行予定経路の情報である。自車情報80は、車両センサ14から出力される検出値である。記憶装置54は他にも制御装置20で使用される各種数値を記憶する。
[2 第1実施形態に係る制御装置20が行う処理]
[2.1 主処理]
図2を用いて制御装置20が行う主処理を説明する。以下で説明する処理は周期的に実行される。ステップS1において、自動運転中か否かが判定される。自動運転中である場合(ステップS1:YES)、処理はステップS2に移行する。一方、自動運転中でない場合(ステップS1:NO)、処理は一旦終了する。ステップS2において、各種情報が取得される。制御装置20は外界センサ12から外界情報を取得し、車両センサ14から各種信号を取得する。
[2.1 主処理]
図2を用いて制御装置20が行う主処理を説明する。以下で説明する処理は周期的に実行される。ステップS1において、自動運転中か否かが判定される。自動運転中である場合(ステップS1:YES)、処理はステップS2に移行する。一方、自動運転中でない場合(ステップS1:NO)、処理は一旦終了する。ステップS2において、各種情報が取得される。制御装置20は外界センサ12から外界情報を取得し、車両センサ14から各種信号を取得する。
ステップS3において、交通信号認識部60は交通信号機110の有無を判定する。交通信号認識部60は、カメラ30の画像情報により交通信号機110の外観を認識した時点で交通信号機110の存在を認識する。又は、交通信号認識部60は、通信装置38により受信される交通情報、又は、地図情報76により車両100から交通信号機110までの距離が所定距離以下となったことを認識した時点で交通信号機110の存在を認識する。交通信号機110がある場合(ステップS3:YES)、処理はステップS4に移行する。一方、交通信号機110がない場合(ステップS3:NO)、処理は一旦終了する。
ステップS4において、交通信号認識部60はカメラ30の画像情報に基づいて画像認識処理を行い、交通信号機110の灯色又は点灯位置を認識することで交通信号を認識する。又は、交通信号認識部60は通信装置38により受信される交通情報に基づいて交通信号を認識する。
ステップS5において、交通参加者認識部58はカメラ30の画像情報に基づいて画像認識処理を行い、交通参加者及び周辺のレーン情報を認識する。更に、交通参加者認識部58はレーダ32の検知結果とLIDAR34の検知結果を用いて交通参加者を認識する。このとき、交通参加者認識部58は各交通参加者の位置と動作方向も合わせて認識する。
ステップS6において、推測部62は信号推測処理を行う。推測部62は、交通信号機110の周辺の交通参加者、例えば図4、図5で示す前方車両102F、後方車両102B、側方車両102Sや、図6で示す横断車両102C、歩行者Hや、図7で示す対向車両102Oの動作に基づいて交通信号を推測する。信号推測処理の詳細については下記[2.2]で説明する。
ステップS7において、比較部64は交通信号認識部60が認識した交通信号と推測部62が推測した交通信号を比較する。両者が一致する場合(ステップS7:一致)、処理はステップS8に移行する。一方、両者が一致しない場合(ステップS7:不一致)、処理はステップS9に移行する。
ステップS7からステップS8に移行した場合、制御部50は交通信号認識部60が認識した交通信号(又は推測部62が推測した交通信号)に基づいて走行制御を行う。具体的に説明すると、行動計画部66は交通信号認識部60が認識した交通信号に基づいて行動計画を作成する。軌道生成部68は行動計画に従う走行予定軌道を生成する。車両制御部70は走行予定軌道に基づいて車両制御値を決定し、その車両制御値に応じた制御指令を駆動力装置22、操舵装置24、制動装置26に出力する。交通信号が進行許可である場合、車両制御部70は車両100が交通信号機110の設置地点を通過するための制御指令を出力する。交通信号が停止指示である場合、車両制御部70は車両100が交通信号機110の停止位置(停止線)で停車するか又は前方車両102Fと所定の車間距離を維持して停車するための制御指令を出力する。
ステップS7からステップS9に移行した場合、制御部50はT/O(Take Over)のリクエスト、すなわち運転の引き継ぎ要求をする。具体的に説明すると、行動計画部66は外界認識部46による信号認識の信頼性が低いと判定する。報知制御部72は行動計画部66の判定を受け、T/Oリクエストの報知指令を報知装置28に出力する。
ステップS10において、制御部50は減速制御を行う。具体的に説明すると、行動計画部66は減速停車の行動計画を作成する。軌道生成部68は行動計画に従う走行予定軌道を生成する。車両制御部70は走行予定軌道に基づいて車両制御値を決定し、その車両制御値に応じた制御指令を駆動力装置22、操舵装置24、制動装置26に出力する。車両制御部70は車両100が所定減速度で減速して停車するための制御指令を出力する。
ステップS11において、車速Vo(速度センサ40の計測値)が0でない場合、すなわち車両100が走行している場合(ステップS11:YES)、処理はステップS12に移行する。一方、車速Vo(速度センサ40の計測値)が0である場合、すなわち車両100が停車した場合(ステップS11:NO)、処理は一旦終了する。
ステップS12において、運転モード制御部52は運転の引き継ぎが行われたか否かを判定する。ドライバがT/Oリクエストに応じて自動運転スイッチ16又はいずれかの操作デバイスを操作すると、運転モード制御部52は自動運転モードから手動運転モードへの移行処理を行い、制御部50に移行信号を出力する。このとき、自車両100の運転権限が車両制御システム10からドライバへ引き継がれる。運転権限の引き継ぎが行われた場合(ステップS12:YES)、処理は一旦終了する。一方、運転権限の引き継ぎが行われていな場合(ステップS12:NO)、処理はステップS9に戻る。
[2.2 信号推測処理]
図3を用いて図2のステップS6で行われる信号推測処理を説明する。以下の各処理は交通信号処理部48の推測部62が主体となって行われる。なお、図3で示す各ステップS21〜ステップS23の処理の順番は限定されるものではなく、適宜順番を入れ替えてもよいし、各処理を同時に行ってもよい。
図3を用いて図2のステップS6で行われる信号推測処理を説明する。以下の各処理は交通信号処理部48の推測部62が主体となって行われる。なお、図3で示す各ステップS21〜ステップS23の処理の順番は限定されるものではなく、適宜順番を入れ替えてもよいし、各処理を同時に行ってもよい。
ステップS21の処理について図4、図5を用いて説明する。図4、図5で示す実施例では、走行路112aに3つのレーン(走行レーン114、他レーン116、118)が設けられる。自車両100は中央の走行レーン114を走行する。また、自車両100の前方には前方車両102Fが存在し、後方には後方車両102Bが存在し、両側方には側方車両102Sが存在する。なお、図4、図5は自車両100が停車している状態を示している。
ステップS21において、推測部62は、交通信号機110よりも自車両100側にあるレーン114、116、118のうち自車両100が走行する走行レーン114又は走行レーン114と進行方向が一致する他レーン116、118を走行する他車両(前方車両102F、後方車両102B、側方車両102S)の動作に基づいて交通信号機110の交通信号を推測する。なお、推測部62は、図5で示すように、走行レーン114と進行方向が一致しない他レーン116a、118aを走行する他車両(前方車両102F、側方車両102S)の動作を参照しない。このとき、外界認識部46は他レーン116、116a、118、118aの進行方向をカメラ30の画像情報又は地図情報76により認識する。
推測部62は、例えば、他車両102Fが交通信号機110の手前で停止するか否かにより交通信号機110の交通信号を推測する。推測部62は、自車両100の走行位置が交通信号機110の手前の所定領域内であり、且つ、交通参加者認識部58により他車両102Fのブレーキ操作が認識される場合に、交通信号機110の交通信号が停止指示信号であると推測する。一方、推測部62は、自車両100の走行位置が交通信号機110の手前の所定領域内であり、且つ、交通参加者認識部58により他車両102Fのブレーキ操作が認識されない場合に、交通信号機110の交通信号が進行許可信号であると推測する。交通参加者認識部58は、他車両102Fのブレーキ操作をカメラ30の画像情報(ブレーキランプの点灯状態)、又は通信装置38の通信結果に基づいて認識する。
又は、推測部62は、交通参加者認識部58により演算される他車両102F、102B、102Sの相対速度に基づいて交通信号機110の交通信号を推測してもよい。他車両102F、102B、102Sが複数存在する場合は、特定位置の他車両102F、102B、102Sの相対速度を計測してもよい。
ステップS22の処理について図6を用いて説明する。図6で示す実施例では、自車両100が走行する走行路112には道路120及び横断歩道122が交差する。道路120には横断車両102Cが走行し、横断歩道122には歩行者Hが横断する。なお、図6は自車両100が停車している状態を示している。
ステップS22において、推測部62は、自車両100の前方を横断する横断車両102C又は歩行者H(以上、交通参加者)の有無に基づいて交通信号機110の交通信号を推測する。このとき、交通参加者認識部58は横断車両102Cをカメラ30の画像情報により認識する。具体的には、交通参加者認識部58は同一高さ位置に車輪が並んで設けられる認識対象を横断車両102Cとして認識する。
推測部62は、交通参加者認識部58により横断車両102C又は横断歩道122を横断する歩行者Hが認識される場合に、交通信号機110の交通信号が停止指示信号であると推測する。一方、推測部62は、交通参加者認識部58により横断車両102C及び歩行者Hが所定時間認識されない場合に、交通信号機110の交通信号が進行許可信号であると推測する。
ステップS23の処理について図7を用いて説明する。図7で示す実施例では、自車両100が走行する走行レーン114には、走行レーン114と進行方向が逆方向である対向レーン134が隣接する。更に、交差点130を介して走行レーン114と対向する対向レーン134の停止位置136には対向車両102Oが停車する。なお、図7は自車両100が停車している状態を示している。
ステップS23において、推測部62は、図6で示すように、対向レーン134内の他車両(対向車両102O)の動作に基づいて交通信号機110の交通信号を推測する。このとき、外界認識部46は対向レーン134及びその停止位置136をカメラ30で撮影される画像情報又は地図情報76により認識する。
推測部62は、交通参加者認識部58により対向車両102Oが交通信号機110の停止位置136で停止することが認識される場合に、交通信号機110の交通信号が停止指示信号であると推測する。一方、推測部62は、交通参加者認識部58により対向車両102Oが交通信号機110の停止位置136で停止することが認識されない場合に、交通信号機110の交通信号が進行許可信号であると推測する。
推測部62は、以上のステップS21〜ステップS23の処理を行い、次に従うべき交通信号を推測する。但し、ステップS21〜ステップS23のうちの1つの処理を行い、交通信号を推測してもよい。また、ステップS21〜ステップS23のいずれかの推測結果が異なる場合、多数となる推測結果を採用してもよいし、ステップS21〜ステップS23の処理のうち優先順位の高い処理(例えばステップS21の処理)の推測結果を採用してもよい。また、ステップS21〜ステップS23のいずれかの処理で交通信号を推測できない場合は、その処理の推測結果はないものとして扱う。
[2.3 第1実施形態のまとめ]
本実施形態に係る制御装置20は、外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機110の交通信号を認識する交通信号認識部60と、外界情報に基づいて交通参加者の動作を認識する交通参加者認識部58と、交通参加者認識部58により認識される交通参加者の動作に基づいて次に従うべき交通信号を推測する推測部62と、交通信号認識部60により認識される交通信号と推測部62により推測される交通信号を比較する比較部64と、比較部64による比較結果に基づいて制御を行う制御部50とを備える。上記構成によれば、認識された交通信号と推測された交通信号との比較結果を用いて所定の制御を行うため、仮に交通信号の誤認があったとしても、誤認に基づく制御を抑制することができる。
本実施形態に係る制御装置20は、外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機110の交通信号を認識する交通信号認識部60と、外界情報に基づいて交通参加者の動作を認識する交通参加者認識部58と、交通参加者認識部58により認識される交通参加者の動作に基づいて次に従うべき交通信号を推測する推測部62と、交通信号認識部60により認識される交通信号と推測部62により推測される交通信号を比較する比較部64と、比較部64による比較結果に基づいて制御を行う制御部50とを備える。上記構成によれば、認識された交通信号と推測された交通信号との比較結果を用いて所定の制御を行うため、仮に交通信号の誤認があったとしても、誤認に基づく制御を抑制することができる。
図4、図5で示すように、推測部62は、交通信号機110よりも自車両100側にあるレーンのうち自車両100が走行する走行レーン114又は走行レーン114と進行方向が一致する他レーン116、118を走行する他車両(前方車両102F、後方車両102B、側方車両102S)の動作に基づいて交通信号を推測する。具体的には、推測部62は、交通参加者認識部58により他車両が交通信号機110の手前で停止することが認識される場合に、交通信号が停止指示信号であると推測する。上記構成によれば、従うべき交通信号が自車両100と同一である他車両の動作に基づいて交通信号機110が示す信号を推測するため、交通信号を精確に推測することができる。
図6で示すように、推測部62は、交通参加者認識部58により自車両100の前方を横断する交通参加者(横断車両102C、歩行者H)が認識される場合に、交通信号が停止指示信号であると推測する。上記構成によれば、従うべき交通信号が自車両100と相違する他車両の動作に基づいて交通信号機110が示す信号を推測するため、交通信号を精確に推測することができる。
図7で示すように、推測部62は、交通参加者認識部58により、自車両100が走行する走行レーン114と対向する対向レーン134内に存在する他車両が交通信号機110の停止位置136で停止することが認識される場合に、交通信号が停止指示信号であると推測する。上記構成によれば、従うべき交通信号が自車両100と同一である他車両の動作に基づいて交通信号機110が示す信号を推測するため、交通信号を精確に推測することができる。
報知制御部72は、交通信号認識部60により認識される交通信号と推測部62により推測される交通信号とが相違する場合(図2のステップS7:不一致)に、ドライバに対して手動運転の要求をする(図2のステップS9)。上記構成によれば、装置が認識された交通信号と推測された交通信号のいずれが正しいかを判定できないときに、ドライバに運転を引き継がせることができる。
車両制御部70は、交通信号認識部60により認識される交通信号と推測部62により推測される交通信号とが相違する場合(図2のステップS7:不一致)に、自車両100を減速又は停車させる(図2のステップS10)。上記構成によれば、仮にドライバが運転を引き継げない場合であっても自車両100を適切に制御することができる。
また、本実施形態に係る制御方法は、外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機110の交通信号を認識する交通信号認識工程(ステップS4)と、外界情報に基づいて交通参加者の動作を認識する交通参加者認識工程(ステップS5)と、交通参加者認識工程(ステップS5)で認識される交通参加者の動作に基づいて次に従うべき交通信号を推測する推測工程(ステップS6)と、交通信号認識工程(ステップS4)で認識される交通信号と推測工程(ステップS6)で推測される交通信号を比較する比較工程(ステップS7)と、比較工程(ステップS7)の比較結果に基づいて制御を行う制御工程(ステップS8〜ステップS12)とを備える。上記構成によれば、認識された交通信号と推測された交通信号との比較結果を用いて所定の制御を行うため、仮に交通信号の誤認があったとしても、誤認に基づく制御を抑制することができる。
[3 第2実施形態に係る制御装置20が行う処理]
[3.1 主処理]
図8を用いて制御装置20が行う主処理を説明する。以下で説明する処理のうち、ステップS31〜ステップS38の処理は図2で示すステップS1〜ステップS8の処理と同じであるためその説明を省略する。
[3.1 主処理]
図8を用いて制御装置20が行う主処理を説明する。以下で説明する処理のうち、ステップS31〜ステップS38の処理は図2で示すステップS1〜ステップS8の処理と同じであるためその説明を省略する。
ステップS37からステップS39に移行した場合、制御部50は警報の要求をする。具体的に説明すると、行動計画部66は外界認識部46による信号認識の信頼性が低いと判定する。報知制御部72は行動計画部66の判定を受け、警報の報知指令を報知装置28に出力する。
ステップS40において、制御部50は停車制御を行う。具体的に説明すると、行動計画部66は停車の行動計画を作成する。軌道生成部68は行動計画に従う走行予定軌道を生成する。車両制御部70は走行予定軌道に基づいて車両制御値を決定し、その車両制御値に応じた制御指令を駆動力装置22、操舵装置24、制動装置26に出力する。車両制御部70は車両100が停車するための制御指令を出力する。
[3.2 第2実施形態のまとめ]
報知制御部72は、交通信号認識部60により認識される交通信号と推測部62により推測される交通信号とが相違する場合(図8のステップS37:不一致)に、ドライバに対して警報する(図8のステップS39:不一致)。上記構成によれば、装置が認識された交通信号と推測された交通信号のいずれが正しいかを判定できないことをドライバに知らせることができる。
報知制御部72は、交通信号認識部60により認識される交通信号と推測部62により推測される交通信号とが相違する場合(図8のステップS37:不一致)に、ドライバに対して警報する(図8のステップS39:不一致)。上記構成によれば、装置が認識された交通信号と推測された交通信号のいずれが正しいかを判定できないことをドライバに知らせることができる。
なお、本発明に係る制御装置20及び制御方法は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
Claims (9)
- 外界センサで取得された外界情報を用いて自車両の所定の制御を行う制御装置であって、
前記外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機の交通信号を認識する交通信号認識部と、
前記外界情報に基づいて交通参加者の動作を認識する交通参加者認識部と、
前記交通参加者認識部により認識される前記交通参加者の動作に基づいて次に従うべき前記交通信号を推測する推測部と、
前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号を比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に基づいて前記制御を行う制御部とを備える
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置において、
前記推測部は、前記自車両が走行する走行レーン又は前記走行レーンと進行方向が一致する他レーンを走行する他車両の動作に基づいて前記交通信号を推測する
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項2に記載の制御装置において、
前記推測部は、前記交通参加者認識部により前記他車両が前記交通信号機の手前で停止することが認識される場合に、前記交通信号が停止指示信号であると推測する
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の制御装置において、
前記推測部は、前記交通参加者認識部により前記自車両の前方を横断する交通参加者が認識される場合に、前記交通信号が停止指示信号であると推測する
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の制御装置において、
前記推測部は、前記交通参加者認識部により、前記自車両が走行する走行レーンと対向する対向レーン内に存在する他車両が前記交通信号機の停止位置で停止することが認識される場合に、前記交通信号が停止指示信号であると推測する
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の制御装置において、
前記制御部は、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号とが相違する場合に、ドライバに対して手動運転の要求をする
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の制御装置において、
前記制御部は、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号とが相違する場合に、前記自車両を減速又は停車させる
ことを特徴とする制御装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の制御装置において、
前記制御部は、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号とが相違する場合に、ドライバに対して警報する
ことを特徴とする制御装置。 - 外界センサで取得された外界情報を用いて自車両の所定の制御を行う制御方法であって、
前記外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機の交通信号を認識する交通信号認識工程と、
前記外界情報に基づいて交通参加者の動作を認識する交通参加者認識工程と、
前記交通参加者認識工程で認識される前記交通参加者の動作に基づいて次に従うべき前記交通信号を推測する推測工程と、
前記交通信号認識工程で認識される前記交通信号と前記推測工程で推測される前記交通信号を比較する比較工程と、
前記比較工程の比較結果に基づいて前記制御を行う制御工程とを備える
ことを特徴とする制御方法。
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