JP6636484B2 - 走行制御装置、走行制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、他の車両の挙動に応じて自車両の走行を制御する走行制御装置、走行制御方法およびプログラムに関する。

ドライバによる運転のみならず、自動運転および自動運転支援においても、緊急用務のために走行する緊急車両の走行を妨げずに、緊急車両を回避することは極めて重要である。特許文献１には、緊急車両を特定すると、自車を減速させて路肩に寄せることが記載されている。

一方、緊急車両でなくても、対象物を回避する技術は、自動運転および自動運転支援の技術では広く用いられている。特許文献２には、先行車が障害物を回避した場合、先行車と同じ走行ルートで障害物の回避を行う運転支援装置が記載されている。

米国特許出願公開第２０１６／０２５２９０５号明細書 特開２０１７−１３６７８号公報

一般的に、緊急車両の接近時には、自車両を路肩に寄せ、緊急車両の走行を妨げないことが求められる。しかしながら、緊急車両の視覚的な認識のみでは、死角等のために緊急車両が自車両に近接して初めて認識するような場合、緊急車両の回避が間に合わなくなってしまう。また、緊急車両のサイレン等の認識のみでは、自車両が回避しなくても良い場合でも回避行動してしまう可能性がある。

本発明は、緊急車両の回避行動を適切に実現する走行制御装置、走行制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る走行制御装置は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、緊急車両が前記車両の所定圏内に存在することを示す情報を取得する第１の取得手段と、前記第１の取得手段により前記情報を取得した場合に、前記車両が走行するレーン上の、前記車両に先行する第１の車両もしくは前記車両に後続する第２の車両の挙動が、前記緊急車両の走行を妨げないための回避動作であることを条件とし、前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方の回避動作に追従して回避動作を行うように、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの前記車両の走行を計画する計画手段と、前記計画手段による計画に従って、前記車両の走行を制御する走行制御手段と、を備え、前記計画手段は、前記第１の車両もしくは前記第２の車両の挙動が前記緊急車両の走行を妨げないための回避動作でないことを条件とし、前記車両が走行するレーンと異なる他のレーンの車両の挙動に基づいて、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの前記車両の走行を計画する、ことを特徴とする。

また、本発明に係る走行制御方法は、車両の走行を制御する走行制御装置において実行される走行制御方法であって、緊急車両が前記車両の所定圏内に存在することを示す情報を取得する取得工程と、前記取得工程において前記情報を取得した場合に、前記車両が走行するレーン上の、前記車両に先行する第１の車両もしくは前記車両に後続する第２の車両の挙動が、前記緊急車両の走行を妨げないための回避動作であることを条件とし、前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方の回避動作に追従して回避動作を行うように、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの前記車両の走行を計画する計画工程と、前記計画工程における計画に従って、前記車両の走行を制御する走行制御工程と、を有し、前記計画工程では、前記第１の車両もしくは前記第２の車両の挙動が前記緊急車両の走行を妨げないための回避動作でないことを条件とし、前記車両が走行するレーンと異なる他のレーンの車両の挙動に基づいて、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの前記車両の走行を計画する、ことを特徴とする。

本発明によれば、緊急車両の回避行動を適切に実現することができる。

車両用制御システムのブロック図である。 車両用制御システムのブロック図である。 車両用制御システムのブロック図である。 アクチュエータの制御までのブロック構成を示す図である。 アクチュエータの制御までの処理を示すフローチャートである。 最適経路判断の処理を示すフローチャートである。 最適経路判断の処理を示すフローチャートである。 緊急車両回避行動計画の処理を示すフローチャートである。 緊急車両の接近を説明するための図である。 最適経路判断の処理を示すフローチャートである。

［第１の実施形態］
図１〜図３は、本実施形態における車両用制御システム１のブロック図である。制御システム１は、車両Ｖを制御する。図１および図２において、車両Ｖはその概略が平面図と側面図とで示されている。車両Ｖは一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。制御システム１は、制御装置１Ａと制御装置１Ｂとを含む。図１は制御装置１Ａを示すブロック図であり、図２は制御装置１Ｂを示すブロック図である。図３は主に、制御装置１Ａと制御装置１Ｂとの間の通信回線ならびに電源の構成を示している。

制御装置１Ａと制御装置１Ｂとは、車両Ｖが実現する一部の機能を多重化ないし冗長化したものである。これによりシステムの信頼性を向上することができる。制御装置１Ａは、例えば、自動運転制御や、手動運転における通常の動作制御の他、危険回避等に関わる走行支援制御も行う。制御装置１Ｂは、主に危険回避等に関わる走行支援制御を司る。走行支援のことを運転支援と呼ぶ場合がある。制御装置１Ａと制御装置１Ｂとで機能を冗長化しつつ、異なる制御処理を行わせることで、制御処理の分散化を図りつつ、信頼性を向上できる。

本実施形態の車両Ｖはパラレル方式のハイブリッド車両であり、図２には、車両Ｖの駆動輪を回転させる駆動力を出力するパワープラント５０の構成が模式的に図示されている。パワープラント５０は、内燃機関ＥＧ、モータＭおよび自動変速機ＴＭを有している。モータＭは、車両Ｖを加速させる駆動源として利用可能であると共に減速時等において発電機としても利用可能である（回生制動）。

＜制御装置１Ａ＞
図１を参照して制御装置１Ａの構成について説明する。制御装置１Ａは、ＥＣＵ群（制御ユニット群）２Ａを含む。ＥＣＵ群２Ａは、複数のＥＣＵ２０Ａ〜２９Ａを含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスには、プロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。なお、図１および図３においては、ＥＣＵ２０Ａ〜２９Ａの代表的な機能の名称を付している。例えば、ＥＣＵ２０Ａには「自動運転ＥＣＵ」と記載している。

ＥＣＵ２０Ａは、車両Ｖの走行制御として自動運転に関わる制御を実行する。自動運転においては車両Ｖの駆動（パワープラント５０による車両Ｖの加速等）、操舵または制動の少なくとも一つを、運転者の運転操作に依らず自動的に行う。本実施形態では、駆動、操舵および制動を自動的に行う場合も含む。

ＥＣＵ２１Ａは、車両Ｖの周囲状況を検知する検知ユニット３１Ａ、３２Ａの検知結果に基づいて、車両Ｖの走行環境を認識する環境認識ユニットである。ＥＣＵ２１Ａは、周辺環境情報として物標データを生成する。

本実施形態の場合、検知ユニット３１Ａは、撮像により車両Ｖの周囲の物体を検知する撮像デバイス（以下、カメラ３１Ａと表記する場合がある。）である。カメラ３１Ａは、車両Ｖの前方を撮影可能なように、車両Ｖのルーフ前部に設けられている。カメラ３１Ａが撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。

本実施形態の場合、検知ユニット３２Ａは、光により車両Ｖの周囲の物体を検知するライダ（LIDAR: Light Detection and Ranging）（レーザレーダ）であり（以下、ライダ３２Ａと表記する場合がある）、車両Ｖの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、ライダ３２Ａは、５つ設けられており、車両Ｖの前部の各隅部に１つずつ、後部中央に１つ、後部各側方に１つずつ設けられている。ライダ３２Ａの数や配置は、適宜選択可能である。

ＥＣＵ２９Ａは、検知ユニット３１Ａの検知結果に基づいて、車両Ｖの走行制御として走行支援（換言すると運転支援）に関わる制御を実行する走行支援ユニットである。

ＥＣＵ２２Ａは、電動パワーステアリング装置４１Ａを制御する操舵制御ユニットである。電動パワーステアリング装置４１Ａは、ステアリングホイールＳＴに対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。電動パワーステアリング装置４１Ａは、操舵操作をアシストしたり、あるいは、前輪を自動操舵するための駆動力を発揮するモータや、モータの回転量を検知するセンサや、運転者が負担する操舵トルクを検知するトルクセンサ等を含む。

ＥＣＵ２３Ａは、油圧装置４２Ａを制御する制動制御ユニットである。ブレーキペダルＢＰに対する運転者の制動操作はブレーキマスタシリンダＢＭにおいて液圧に変換されて油圧装置４２Ａに伝達される。油圧装置４２Ａは、ブレーキマスタシリンダＢＭから伝達された液圧に基づいて、四輪にそれぞれ設けられたブレーキ装置（例えばディスクブレーキ装置）５１に供給する作動油の液圧を制御可能なアクチュエータであり、ＥＣＵ２３Ａは、油圧装置４２Ａが備える電磁弁等の駆動制御を行う。本実施形態の場合、ＥＣＵ２３Ａおよび油圧装置２３Ａは、電動サーボブレーキを構成し、ＥＣＵ２３Ａは、例えば、４つのブレーキ装置５１による制動力と、モータＭの回生制動による制動力との配分を制御する。

ＥＣＵ２４Ａは、自動変速機ＴＭに設けられている電動パーキングロック装置５０ａを制御する停止維持制御ユニットである。電動パーキングロック装置５０ａは、主としてＰレンジ（パーキングレンジ）選択時に自動変速機ＴＭの内部機構をロックする機構を備える。ＥＣＵ２４Ａは、電動パーキングロック装置５０ａによるロックおよびロック解除を制御可能である。

ＥＣＵ２５Ａは、車内に情報を報知する情報出力装置４３Ａを制御する車内報知制御ユニットである。情報出力装置４３Ａは、例えばヘッドアップディスプレイ等の表示装置や音声出力装置を含む。更に、振動装置を含んでもよい。ＥＣＵ２５Ａは、例えば、車速や外気温等の各種情報や、経路案内等の情報を情報出力装置４３Ａに出力させる。

ＥＣＵ２６Ａは、車外に情報を報知する情報出力装置４４Ａを制御する車外報知制御ユニットである。本実施形態の場合、情報出力装置４４Ａは、方向指示器（ハザードランプ）であり、ＥＣＵ２６Ａは、方向指示器として情報出力装置４４Ａの点滅制御を行うことで車外に対して車両Ｖの進行方向を報知し、また、ハザードランプとして情報出力装置４４Ａの点滅制御を行うことで車外に対して車両Ｖへの注意力を高めることができる。

ＥＣＵ２７Ａは、パワープラント５０を制御する駆動制御ユニットである。本実施形態では、パワープラント５０にＥＣＵ２７Ａを一つ割り当てているが、内燃機関ＥＧ、モータＭおよび自動変速機ＴＭのそれぞれにＥＣＵを一つずつ割り当ててもよい。ＥＣＵ２７Ａは、例えば、アクセルペダルＡＰに設けた操作検知センサ３４ａやブレーキペダルＢＰに設けた操作検知センサ３４ｂにより検知した運転者の運転操作や車速等に対応して、内燃機関ＥＧやモータＭの出力を制御したり、自動変速機ＴＭの変速段を切り替える。なお、自動変速機ＴＭには、車両Ｖの走行状態を検知するセンサとして、自動変速機ＴＭの出力軸の回転数を検知する回転数センサ３９が設けられている。車両Ｖの車速は、回転数センサ３９の検知結果から演算可能である。

ＥＣＵ２８Ａは、車両Ｖの現在位置や進路を認識する位置認識ユニットである。ＥＣＵ２８Ａは、ジャイロセンサ３３Ａ、ＧＰＳセンサ２８ｂ、通信装置２８ｃの制御および検知結果あるいは通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ３３Ａは、車両Ｖの回転運動を検知する。ジャイロセンサ３３の検知結果等により車両Ｖの進路を判定することができる。ＧＰＳセンサ２８ｂは、車両Ｖの現在位置を検知する。通信装置２８ｃは、地図情報や交通情報を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。データベース２８ａには、高精度の地図情報を格納することができ、ＥＣＵ２８Ａは、この地図情報等に基づいて、車線上の車両Ｖの位置をより高精度に特定可能である。また、通信装置２８ｃは、車車間通信や路車間通信にも用いられ、例えば他の車両の情報を取得可能である。

入力装置４５Ａは、運転者が操作可能に車内に配置され、運転者からの指示や情報の入力を受け付ける。

＜制御装置１Ｂ＞
図２を参照して制御装置１Ｂの構成について説明する。制御装置１Ｂは、ＥＣＵ群（制御ユニット群）２Ｂを含む。ＥＣＵ群２Ｂは、複数のＥＣＵ２１Ｂ〜２５Ｂを含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵやＧＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。なお、ＥＣＵ群２Ａと同様、図２および図３においてはＥＣＵ２１Ｂ〜２５Ｂの代表的な機能の名称を付している。

ＥＣＵ２１Ｂは、車両Ｖの周囲状況を検知する検知ユニット３１Ｂ、３２Ｂの検知結果に基づいて、車両Ｖの走行環境を認識する環境認識ユニットであると共に、車両Ｖの走行制御として走行支援（換言すると運転支援）に関わる制御を実行する走行支援ユニットである。ＥＣＵ２１Ｂは、周辺環境情報として物標データを生成する。

なお、本実施形態では、ＥＣＵ２１Ｂが環境認識機能と走行支援機能とを有する構成としたが、制御装置１ＡのＥＣＵ２１ＡとＥＣＵ２９Ａのように、機能毎にＥＣＵを設けてもよい。逆に、制御装置１Ａにおいて、ＥＣＵ２１Ｂのように、ＥＣＵ２１ＡとＥＣＵ２９Ａの機能を一つのＥＣＵで実現する構成であってもよい。

本実施形態の場合、検知ユニット３１Ｂは、撮像により車両Ｖの周囲の物体を検知する撮像デバイス（以下、カメラ３１Ｂと表記する場合がある。）である。カメラ３１Ｂは、車両Ｖの前方を撮影可能なように、車両Ｖのルーフ前部に設けられている。カメラ３１Ｂが撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。本実施形態の場合、検知ユニット３２Ｂは、電波により車両Ｖの周囲の物体を検知するミリ波レーダであり（以下、レーダ３２Ｂと表記する場合がある）、車両Ｖの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、レーダ３２Ｂは５つ設けられており、車両Ｖの前部中央に１つ、前部各隅部に１つずつ、後部各隅部に一つずつ設けられている。レーダ３２Ｂの数や配置は、適宜選択可能である。

ＥＣＵ２２Ｂは、電動パワーステアリング装置４１Ｂを制御する操舵制御ユニットである。電動パワーステアリング装置４１Ｂは、ステアリングホイールＳＴに対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。電動パワーステアリング装置４１Ｂは、操舵操作をアシストしたり、あるいは、前輪を自動操舵するための駆動力を発揮するモータや、モータの回転量を検知するセンサや、運転者が負担する操舵トルクを検知するトルクセンサ等を含む。また、ＥＣＵ２２Ｂには、後述する通信回線Ｌ２を介して操舵角センサ３７が電気的に接続されており、操舵角センサ３７の検知結果に基づいて電動パワーステアリング装置４１Ｂを制御可能である。ＥＣＵ２２Ｂは、運転者がステアリングハンドルＳＴを把持しているか否かを検知するセンサ３６の検知結果を取得可能であり、運転者の把持状態を監視することができる。

ＥＣＵ２３Ｂは、油圧装置４２Ｂを制御する制動制御ユニットである。ブレーキペダルＢＰに対する運転者の制動操作は、ブレーキマスタシリンダＢＭにおいて液圧に変換されて油圧装置４２Ｂに伝達される。油圧装置４２Ｂは、ブレーキマスタシリンダＢＭから伝達された液圧に基づいて、各車輪のブレーキ装置５１に供給する作動油の液圧を制御可能なアクチュエータであり、ＥＣＵ２３Ｂは、油圧装置４２Ｂが備える電磁弁等の駆動制御を行う。

本実施形態の場合、ＥＣＵ２３Ｂおよび油圧装置２３Ｂには、四輪それぞれに設けられた車輪速センサ３８、ヨーレートセンサ３３Ｂ、ブレーキマスタシリンダＢＭ内の圧力を検知する圧力センサ３５が電気的に接続され、これらの検知結果に基づき、ＡＢＳ機能、トラクションコントロールおよび車両Ｖの姿勢制御機能を実現する。例えば、ＥＣＵ２３Ｂは、四輪それぞれに設けられた車輪速センサ３８の検知結果に基づき各車輪の制動力を調整し、各車輪の滑走を抑制する。また、ヨーレートセンサ３３Ｂが検知した車両Ｖの鉛直軸回りの回転角速度に基づき各車輪の制動力を調整し、車両Ｖの急激な姿勢変化を抑制する。

また、ＥＣＵ２３Ｂは、車外に情報を報知する情報出力装置４３Ｂを制御する車外報知制御ユニットとしても機能する。本実施形態の場合、情報出力装置４３Ｂは、ブレーキランプであり、制動時等にＥＣＵ２３Ｂは、ブレーキランプを点灯可能である。これにより後続車に対して車両Ｖへの注意力を高めることができる。

ＥＣＵ２４Ｂは、後輪に設けられている電動パーキングブレーキ装置（例えばドラムブレーキ）５２を制御する停止維持制御ユニットである。電動パーキングブレーキ装置５２は、後輪をロックする機構を備える。ＥＣＵ２４Ｂは、電動パーキングブレーキ装置５２による後輪のロックおよびロック解除を制御可能である。

ＥＣＵ２５Ｂは、車内に情報を報知する情報出力装置４４Ｂを制御する車内報知制御ユニットである。本実施形態の場合、情報出力装置４４Ｂは、インストルメントパネルに配置される表示装置を含む。ＥＣＵ２５Ｂは、情報出力装置４４Ｂに車速、燃費等の各種の情報を出力させることが可能である。

入力装置４５Ｂは、運転者が操作可能に車内に配置され、運転者からの指示や情報の入力を受け付ける。

＜通信回線＞
ＥＣＵ間を通信可能に接続する、制御システム１の通信回線の例について図３を参照して説明する。制御システム１は、有線の通信回線Ｌ１〜Ｌ７を含む。通信回線Ｌ１には、制御装置１Ａの各ＥＣＵ２０Ａ〜２７Ａ、２９Ａが接続されている。なお、ＥＣＵ２８Ａも通信回線Ｌ１に接続されてもよい。

通信回線Ｌ２には、制御装置１Ｂの各ＥＣＵ２１Ｂ〜２５Ｂが接続されている。また、制御装置１ＡのＥＣＵ２０Ａも通信回線Ｌ２に接続されている。通信回線Ｌ３は、ＥＣＵ２０ＡとＥＣＵ２１Ａを接続する。通信回線Ｌ５は、ＥＣＵ２０Ａ、ＥＣＵ２１ＡおよびＥＣＵ２８Ａを接続する。通信回線Ｌ６は、ＥＣＵ２９ＡとＥＣＵ２１Ａを接続する。通信回線Ｌ７は、ＥＣＵ２９ＡとＥＣＵ２０Ａを接続する。

通信回線Ｌ１〜Ｌ７のプロトコルは同じであっても異なっていてもよいが、通信速度、通信量や耐久性等、通信環境に応じて異ならせてもよい。例えば、通信回線Ｌ３およびＬ４は、通信速度の点でＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）であってもよい。例えば、通信回線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５〜Ｌ７は、ＣＡＮであってもよい。

制御装置１Ａは、ゲートウェイＧＷを備えている。ゲートウェイＧＷは、通信回線Ｌ１と通信回線Ｌ２を中継する。このため、例えば、ＥＣＵ２１Ｂは、通信回線Ｌ２、ゲートウェイＧＷおよび通信回線Ｌ１を介してＥＣＵ２７Ａに制御指令を出力可能である。

＜電源＞
制御システム１の電源について図３を参照して説明する。制御システム１は、大容量バッテリ６と、電源７Ａと、電源７Ｂとを含む。大容量バッテリ６は、モータＭの駆動用バッテリであると共に、モータＭにより充電されるバッテリである。

電源７Ａは、制御装置１Ａに電力を供給する電源であり、電源回路７１Ａとバッテリ７２Ａとを含む。電源回路７１Ａは、大容量バッテリ６の電力を制御装置１Ａに供給する回路であり、例えば、大容量バッテリ６の出力電圧（例えば１９０Ｖ）を、基準電圧（例えば１２Ｖ）に降圧する。バッテリ７２Ａは、例えば１２Ｖの鉛バッテリである。バッテリ７２Ａを設けたことにより、大容量バッテリ６や電源回路７１Ａの電力供給が遮断あるいは低下した場合であっても、制御装置１Ａに電力の供給を行うことができる。

電源７Ｂは、制御装置１Ｂに電力を供給する電源であり、電源回路７１Ｂとバッテリ７２Ｂとを含む。電源回路７１Ｂは、電源回路７１Ａと同様の回路であり、大容量バッテリ６の電力を制御装置１Ｂに供給する回路である。バッテリ７２Ｂは、バッテリ７２Ａと同様のバッテリであり、例えば１２Ｖの鉛バッテリである。バッテリ７２Ｂを設けたことにより、大容量バッテリ６や電源回路７１Ｂの電力供給が遮断あるいは低下した場合であっても、制御装置１Ｂに電力の供給を行うことができる。

＜冗長化＞
制御装置１Ａと、制御装置１Ｂとが有する機能の共通性について説明する。同一機能を冗長化することで制御システム１の信頼性を向上できる。また、冗長化した一部の機能については、全く同じ機能を多重化したのではなく、異なる機能を発揮する。これは機能の冗長化によるコストアップを抑制する。

[アクチュエータ系]
〇操舵
制御装置１Ａは、電動パワーステアリング装置４１Ａおよびこれを制御するＥＣＵ２２Ａを有している。制御装置１Ｂもまた、電動パワーステアリング装置４１Ｂおよびこれを制御するＥＣＵ２２Ｂを有している。

〇制動
制御装置１Ａは、油圧装置４２Ａおよびこれを制御するＥＣＵ２３Ａを有している。制御装置１Ｂは、油圧装置４２Ｂおよびこれを制御するＥＣＵ２３Ｂを有している。これらは、いずれも車両Ｖの制動に利用可能である。一方、制御装置１Ａの制動機構は、ブレーキ装置５１による制動力と、モータＭの回生制動による制動力との配分を主要な機能としたものであるのに対し、制御装置１Ｂの制動機構は、姿勢制御等を主要な機能としたものである。両者は制動という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。

〇停止維持
制御装置１Ａは、電動パーキングロック装置５０ａおよびこれを制御するＥＣＵ２４Ａを有している。制御装置１Ｂは、電動パーキングブレーキ装置５２およびこれを制御するＥＣＵ２４Ｂを有している。これらはいずれも車両Ｖの停車を維持することに利用可能である。一方、電動パーキングロック装置５０ａは、自動変速機ＴＭのＰレンジ選択時に機能する装置であるのに対し、電動パーキングブレーキ装置５２は、後輪をロックするものである。両者は車両Ｖの停止維持という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。

〇車内報知
制御装置１Ａは、情報出力装置４３Ａおよびこれを制御するＥＣＵ２５Ａを有している。制御装置１Ｂは、情報出力装置４４Ｂおよびこれを制御するＥＣＵ２５Ｂを有している。これらは、いずれも運転者に情報を報知することに利用可能である。一方、情報出力装置４３Ａは、例えばヘッドアップディスプレイであり、情報出力装置４４Ｂは、計器類などの表示装置である。両者は車内報知という点では共通するものの、互いに異なる表示装置を採用可能である。

〇車外報知
制御装置１Ａは、情報出力装置４４Ａおよびこれを制御するＥＣＵ２６Ａを有している。制御装置１Ｂは、情報出力装置４３Ｂおよびこれを制御するＥＣＵ２３Ｂを有している。これらはいずれも車外に情報を報知することに利用可能である。一方、情報出力装置４３Ａは、方向指示器（ハザードランプ）であり、情報出力装置４４Ｂは、ブレーキランプである。両者は車外報知という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。

〇相違点
制御装置１Ａは、パワープラント５０を制御するＥＣＵ２７Ａを有しているのに対し、制御装置１Ｂは、パワープラント５０を制御する独自のＥＣＵは有していない。本実施形態の場合、制御装置１Ａおよび１Ｂのいずれも、単独で、操舵、制動、停止維持が可能であり、制御装置１Ａまたは制御装置１Ｂのいずれか一方が性能低下あるいは電源遮断もしくは通信遮断された場合であっても、車線の逸脱を抑制しつつ、減速して停止状態を維持することが可能である。また、上記のとおり、ＥＣＵ２１Ｂは、通信回線Ｌ２、ゲートウェイＧＷおよび通信回線Ｌ１を介してＥＣＵ２７Ａに制御指令を出力可能であり、ＥＣＵ２１Ｂは、パワープラント５０を制御することも可能である。制御装置１Ｂがパワープラント５０を制御する独自のＥＣＵを備えないことで、コストアップを抑制することができるが、備えていてもよい。

[センサ系]
〇周囲状況の検知
制御装置１Ａは、検知ユニット３１Ａおよび３２Ａを有している。制御装置１Ｂは、検知ユニット３１Ｂおよび３２Ｂを有している。これらはいずれも車両Ｖの走行環境の認識に利用可能である。一方、検知ユニット３２Ａはライダであり、検知ユニット３２Ｂはレーダである。ライダは、一般に形状の検知に有利である。また、レーダは、一般にライダよりもコスト面で有利である。特性が異なるこれらのセンサを併用することで、物標の認識性能の向上やコスト削減を図ることができる。検知ユニット３１Ａ、３１Ｂは共にカメラであるが、特性が異なるカメラを用いてもよい。例えば、一方が他方よりも高解像度のカメラであってもよい。また、画角が互いに異なっていてもよい。

制御装置１Ａと制御装置１Ｂとの比較でいうと、検知ユニット３１Ａおよび３２Ａは、検知ユニット３１Ｂおよび３２Ｂと検知特性が異なってもよい。本実施形態の場合、検知ユニット３２Ａはライダであり、一般に、レーダ（検知ユニット３２Ｂ）よりも物標のエッジの検知性能が高い。また、レーダにおいては、ライダに対して一般に、相対速度検出精度や対候性に優れる。

また、カメラ３１Ａをカメラ３１Ｂよりも高解像度のカメラとすれば、検知ユニット３１Ａおよび３２Ａの方が検知ユニット３１Ｂおよび３２Ｂよりも検知性能が高くなる。これらの検知特性およびコストが異なるセンサを複数組み合わせることで、システム全体で考えた場合にコストメリットが得られる場合がある。また、検知特性の異なるセンサを組み合わせることで、同一センサを冗長させる場合よりも検出漏れや誤検出を低減することもできる。

〇車速
制御装置１Ａは、回転数センサ３９を有している。制御装置１Ｂは、車輪速センサ３８を有している。これらはいずれも車速を検知することに利用可能である。一方、回転数センサ３９は、自動変速機ＴＭの出力軸の回転速度を検知するものであり、車輪速センサ３８は、車輪の回転速度を検知するものである。両者は車速が検知可能という点では共通するものの、互いに検知対象が異なるセンサである。

〇ヨーレート
制御装置１Ａは、ジャイロ３３Ａを有している。制御装置１Ｂは、ヨーレートセンサ３３Ｂを有している。これらはいずれも車両Ｖの鉛直軸周りの角速度を検知することに利用可能である。一方、ジャイロ３３Ａは、車両Ｖの進路判定に利用するものであり、ヨーレートセンサ３３Ｂは、車両Ｖの姿勢制御等に利用するものである。両者は車両Ｖの角速度が検知可能という点では共通するものの、互いに利用目的が異なるセンサである。

〇操舵角および操舵トルク
制御装置１Ａは、電動パワーステアリング装置４１Ａのモータの回転量を検知するセンサを有している。制御装置１Ｂは操舵角センサ３７を有している。これらはいずれも前輪の操舵角を検知することに利用可能である。制御装置１Ａにおいては、操舵角センサ３７については増設せずに、電動パワーステアリング装置４１Ａのモータの回転量を検知するセンサを利用することでコストアップを抑制できる。尤も、操舵角センサ３７を増設して制御装置１Ａにも設けてもよい。

また、電動パワーステアリング装置４１Ａ、４１Ｂがいずれもトルクセンサを含むことで、制御装置１Ａ、１Ｂのいずれにおいても操舵トルクを認識可能である。

〇制動操作量
制御装置１Ａは、操作検知センサ３４ｂを有している。制御装置１Ｂは、圧力センサ３５を有している。これらはいずれも、運転者の制動操作量を検知することに利用可能である。一方、操作検知センサ３４ｂは、４つのブレーキ装置５１による制動力と、モータＭの回生制動による制動力との配分を制御するために用いられ、圧力センサ３５は、姿勢制御等に用いられる。両者は制動操作量を検知する点で共通するものの、互いに利用目的が異なるセンサである。

[電源]
制御装置１Ａは、電源７Ａから電力の供給を受け、制御装置１Ｂは、電源７Ｂから電力の供給を受ける。電源７Ａまたは電源７Ｂのいずれかの電力供給が遮断あるいは低下した場合でも、制御装置１Ａまたは制御装置１Ｂのいずれか一方には電力が供給されるので、電源をより確実に確保して制御システム１の信頼性を向上することができる。電源７Ａの電力供給が遮断あるいは低下した場合、制御装置１Ａに設けたゲートウェイＧＷが介在したＥＣＵ間の通信は困難となる。しかし、制御装置１Ｂにおいて、ＥＣＵ２１Ｂは、通信回線Ｌ２を介してＥＣＵ２２Ｂ〜２４Ｂ、４４Ｂと通信可能である。

[制御装置１Ａ内での冗長化]
制御装置１Ａは、自動運転制御を行うＥＣＵ２０Ａと、走行支援制御を行うＥＣＵ２９Ａとを備えており、走行制御を行う制御ユニットを二つ備えている。

＜制御機能の例＞
制御装置１Ａまたは１Ｂで実行可能な制御機能は、車両Ｖの駆動、制動、操舵の制御に関わる走行関連機能と、運転者に対する情報の報知に関わる報知機能と、を含む。

走行関連機能としては、例えば、車線維持制御、車線逸脱抑制制御（路外逸脱抑制制御）、車線変更制御、前走車追従制御、衝突軽減ブレーキ制御、誤発進抑制制御を挙げることができる。報知機能としては、隣接車両報知制御、前走車発進報知制御を挙げることができる。

車線維持制御とは、車線に対する車両の位置の制御の一つであり、車線内に設定した走行軌道上で車両を自動的に（運転者の運転操作によらずに）走行させる制御である。車線逸脱抑制制御とは、車線に対する車両の位置の制御の一つであり、白線または中央分離帯を検知し、車両が線を超えないように自動的に操舵を行うものである。車線逸脱抑制制御と車線維持制御とはこのように機能が異なっている。

車線変更制御とは、車両が走行中の車線から隣接車線へ車両を自動的に移動させる制御である。前走車追従制御とは、自車両の前方を走行する他車両に自動的に追従する制御である。衝突軽減ブレーキ制御とは、車両の前方の障害物との衝突可能性が高まった場合に、自動的に制動して衝突回避を支援する制御である。誤発進抑制制御は、車両の停止状態で運転者による加速操作が所定量以上の場合に、車両の加速を制限する制御であり、急発進を抑制する。

隣接車両報知制御とは、自車両の走行車線に隣接する隣接車線を走行する他車両の存在を運転者に報知する制御であり、例えば、自車両の側方、後方を走行する他車両の存在を報知する。前走車発進報知制御とは、自車両およびその前方の他車両が停止状態にあり、前方の他車両が発進したことを報知する制御である。これらの報知は、上述した車内報知デバイス（情報出力装置４３Ａ、情報出力装置４４Ｂ）により行うことができる。

ＥＣＵ２０Ａ、ＥＣＵ２９ＡおよびＥＣＵ２１Ｂは、これらの制御機能を分担して実行することができる。どの制御機能をどのＥＣＵに割り当てるかは適宜選択可能である。

図４は、車両Ｖにおいて、外界情報の取得からアクチュエータの制御までのブロック構成を示す図である。図４のブロック４０１は、例えば、図１のＥＣＵ２１Ａにより実現される。ブロック４０１は、車両Ｖの外界情報を取得する。ここで、外界情報とは、例えば、車両Ｖに搭載された検知ユニット３１Ａ、３２Ａ、３２Ａ、３２Ｂ（カメラ、レーダ、ライダ）により取得された画像情報や検知情報である。若しくは、外界情報は、車車間通信や路車間通信により取得される場合もある。ブロック４０１は、ガードレールや分離帯等の障害物や標識等を認識し、その認識結果をブロック４０２及びブロック４０８に出力する。ブロック４０８は、例えば、図１のＥＣＵ２９Ａにより実現され、ブロック４０１により認識された障害物、歩行者、他車両等の情報に基づき、最適経路判断の上でのリスクポテンシャルを算出し、その算出結果をブロック４０２に出力する。

ブロック４０２は、例えば、図１のＥＣＵ２９Ａにより実現される。ブロック４０２は、外界情報の認識結果、速度や加速度等の車両運動情報、ドライバ４０９からの操作情報（操舵量やアクセル量等）に基づいて最適経路を判断する。その際、走行モデル４０５やリスク回避モデル４０６が考慮される。走行モデル４０５やリスク回避モデル４０６は、例えば、予めエキスパートドライバによるテスト走行によりサーバに収集されたプローブデータに基づき、学習の結果、生成された走行モデルである。特に、走行モデル４０５は、カーブや交差点等の各シーンについて生成されたモデルであり、リスク回避モデル４０６は、例えば、先行車両の急ブレーキ予測や、歩行者等の移動体の移動予測のモデルである。サーバで生成された走行モデルやリスク回避モデルは、車両Ｖに走行モデル４０５やリスク回避モデル４０６として実装される。車両Ｖにおいて自動運転支援システムを構成する場合には、ブロック４０２は、ドライバ４０９からの操作情報と目標値とに基づいて支援量を決定し、その支援量をブロック４０３に送信する。

ブロック４０３は、例えば、図１のＥＣＵ２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ、２７Ａにより実現される。例えば、ブロック４０２で判断された最適経路や支援量に基づいて、アクチュエータの制御量を決定する。アクチュエータ４０４は、操舵、制動、停止維持、車内報知、車外報知のシステムを含む。ブロック４０７は、ドライバ４０９とのインタフェースであるＨＭＩ（ヒューマンマシンインタフェース）であり、入力装置４５Ａや４５Ｂとして実現される。ブロック４０７では、例えば、自動運転モードとドライバ運転モードとの切り替えの通知や、車両Ｖが上述のエキスパートドライバにより運転される場合にはプローブデータの送信に際してのドライバからのコメントを受け付ける。

図５は、アクチュエータ制御までの処理を示すフローチャートである。Ｓ１０１において、ブロック４０１は、車両Ｖの外界情報を取得する。ここで、車両Ｖの外界情報は、例えば、検知ユニット３１Ａ、３２Ａ、３２Ａ、３２Ｂ（カメラ、レーダ、ライダ）や、車車間通信や路車間通信により取得されるものが含まれる。Ｓ１０２において、ブロック４０１は、ガードレールや分離帯等の障害物や標識等、外界環境を認識し、その認識結果をブロック４０２及びブロック４０８に出力する。また、Ｓ１０３において、ブロック４０２は、アクチュエータ４０４から車両運動情報を取得する。

Ｓ１０４において、ブロック４０２は、緊急車両が所定圏内に存在するか否かを判定する。ここで、緊急車両とは、緊急用務のために運転される車両をいい、例えば、消防車や救急車である。ブロック４０２は、例えば、緊急車両の存在を通知する通知信号を車車間通信や路車間通信等で受信することにより、緊急車両が所定圏内に存在すると判定するようにしても良い。Ｓ１０４で緊急車両が存在すると判定された場合、Ｓ１０５に進み、最適経路判断が行われる。Ｓ１０５での最適経路判断については後述する。一方、Ｓ１０４で緊急車両が存在しないと判定された場合、Ｓ１０６に進む。Ｓ１０４での判定は、例えば、緊急車両の位置および速度に基づいて行われても良い。例えば、緊急車両が５０ｍ以内の所定圏内に存在している場合でも、渋滞等により緊急車両の速度が閾値以下であれば、緊急車両が存在しないと判定するようにしても良い。

Ｓ１０６において、ブロック４０２は、各取得した情報と走行モデル４０５及びリスク回避モデル４０６とに基づいて、最適経路を判断する。例えば、車両Ｖに自動運転支援システムが構成されている場合には、ドライバ４０９からの操作情報に基づいて支援量を決定する。Ｓ１０７において、ブロック４０３は、Ｓ１０５若しくはＳ１０６で判断された最適経路に基づいてアクチュエータ４０４を制御する。

図６は、Ｓ１０５の最適経路判断の処理を示すフローチャートである。Ｓ２０１において、ブロック４０２は、緊急車両が接近してきている方向が、自車両の前方であるか若しくは後方であるかを判定する。Ｓ２０１の判定は、例えば、緊急車両のサイレン音により判定しても良いし、若しくは、緊急車両の位置を示すマップ情報を取得し、マップ上の位置に基づいて判定しても良い。若しくは、他の情報が用いられても良いし、上記の情報を組み合わせて用いることにより、緊急車両が接近してきている方向を判定しても良い。緊急車両が接近してきている方向が自車両の前方であると判定した場合、Ｓ２０２へ進み、自車両の後方であると判定した場合、Ｓ２２１へ進む。

以下、緊急車両が接近してきている方向が自車両の前方であると判定された場合について説明する。Ｓ２０２において、ブロック４０２は、先行車両が存在するか否かを判定する。ここで、先行車両が存在すると判定された場合、Ｓ２０３へ進み、先行車両が存在しないと判定された場合、Ｓ２０６へ進む。

Ｓ２０３において、ブロック４０２は、先行車両の挙動を判定し、Ｓ２０３において、その挙動が緊急車両を優先的に走行させるための回避行動であるか否かを判定する。例えば、左側通行であり且つ先行車両が道路の左側の路側帯側に寄る挙動である場合、緊急車両を優先的に走行させる（緊急車両の走行を妨げない）ための回避行動であると判定し、Ｓ２０５に進む。Ｓ２０５において、ブロック４０２は、緊急車両回避行動を計画する。Ｓ２０５では、ブロック４０２は、先行車両の挙動に追従する（トレース）ように回避行動を計画する。つまり、先行車両が路側帯側に寄るオフセット走行である場合、路側帯側に寄るように回避行動を計画する。回避行動として、例えば、現在の走行路から路側帯側に寄って停止するまでの操舵量と減速度がアクチュエータ制御量として決定される。

このように、本実施形態では、緊急車両が存在すると判定された場合、先行車両が緊急車両回避行動をとっているのであれば、緊急車両回避行動を計画する。例えば、図９（Ｂ）に示すように、緊急車両９１４が前方から接近している場合には、自車両９１１よりも先行車両９１２の方がより早くに回避行動をとることが期待されるので、緊急車両９１４の接近に対して余裕をもった回避行動をとることができる。

一方、Ｓ２０４で緊急車両を走行させるための回避行動でないと判定した場合、Ｓ２０６へ進む。Ｓ２０６において、ブロック４０２は、他のレーンの車両の挙動は、緊急車両回避行動であるか否かを判定する。図９（Ｂ）の場合、他のレーンの車両９１３が緊急車両回避行動をとっているか否かが判定される。ここで、緊急車両回避行動であると判定された場合、Ｓ２０７において、ブロック４０２は、緊急車両回避行動を計画する。Ｓ２０７では、ブロック４０２は、他のレーンの車両の挙動と、車両幅方向上で反対方向に寄るような、即ち、他のレーンの車両と離間する方向へのオフセット走行を回避行動として計画する。例えば、図９（Ｂ）に示すように、隣接する対向レーンを走行する車両９１３が路側帯側に寄った場合には、自車両９１１が左側に寄るようなオフセット走行を回避行動として計画する。Ｓ２０６で緊急車両回避行動でないと判定された場合若しくは他のレーンに車両がない場合、Ｓ２０８へ進む。

Ｓ２０８において、ブロック４０２は、緊急車両は所定距離内に接近しているか否かを判定する。Ｓ２０８の判定は、例えば、緊急車両との接近度合いを示す値、例えばＴＴＣ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）が所定値以下であれば、緊急車両は所定距離内に接近していると判定しても良い。また、ＴＴＣのような時間を表す指標ではなく、距離を表す指標に基づいて、判定が行われても良い。例えば、車車間通信や路車間通信等で受信する緊急車両の通知信号やＧＰＳ信号に基づいて、緊急車両が所定距離内に接近しているか否かを判定するようにしても良い。Ｓ２０８で緊急車両は所定距離内に接近していると判定された場合、Ｓ２０９において、ブロック４０２は、緊急車両回避行動を計画する。その場合、ブロック４０２は、原則、路側帯側に寄るようなオフセット走行を回避行動として計画する。また、第２走行車線を走行しているなどの場合は、ブロック４０２は、ブロック４０１の認識結果およびブロック４０８で算出されたリスクポテンシャルに基づいて、緊急車両の走行を回避するために、右側若しくは左側に寄るかを判断する。一方、緊急車両は所定距離内に接近していないと判定された場合、Ｓ１０４からの処理を繰り返す。例えば、緊急車両が自車両の走行経路と地理的に隔たりのある経路を介して遠ざかっていった場合には、そのような処理が行われ、Ｓ１０６において通常の最適経路判断が行われることになる。

このように、本実施形態では、先行車両がない場合や先行車両が緊急車両の接近に気づいていないために緊急車両回避行動をとっていない場合には、画像解析やレーダ、ライダ等により、他のレーンを走行する車両の挙動に基づいて、緊急車両回避行動をとるか否かを判定する。そのような構成により、先行車両がない場合や先行車両が緊急車両回避行動をとっていない場合でも、前方からの緊急車両の接近について、他のレーンの車両の挙動に基づいて余裕をもった回避行動をとることができる。

次に、緊急車両が接近してきている方向が自車両の後方であると判定された場合について説明する。図７のＳ２２１において、ブロック４０２は、後続車両が存在するか否かを判定する。ここで、後続車両が存在すると判定された場合、Ｓ２２２へ進み、後続車両が存在しないと判定された場合、Ｓ２２５へ進む。

Ｓ２２２において、ブロック４０２は、後続車両の挙動を判定し、Ｓ２２３において、その挙動が緊急車両を優先的に走行させるための回避行動であるか否かを判定する。例えば、左側通行であり且つ後続車両が道路の左側の路側帯側に寄る挙動である場合、緊急車両を優先的に走行させるための回避行動であると判定し、Ｓ２２４へ進む。Ｓ２２４において、ブロック４０２は、緊急車両回避行動を計画する。Ｓ２２４では、ブロック４０２は、後続車両の挙動に追従する（トレース）ように回避行動を計画する。つまり、後続車両が路側帯側に寄るオフセット走行である場合、路側帯側に寄るようなオフセット走行を回避行動として計画する。

このように、本実施形態では、緊急車両が存在すると判定した場合、後続車両が緊急車両回避行動をとっているのであれば、緊急車両回避行動を計画する。例えば、図９（Ａ）に示すように、緊急車両９０４が後方から接近している場合には、自車両９０１よりも後続車両９０２の方がより早くに回避行動をとることが期待されるので、緊急車両９０４の接近に対して余裕をもった回避行動をとることができる。

一方、Ｓ２２３で緊急車両を走行させるための回避行動でないと判定した場合、Ｓ２２５へ進む。Ｓ２２５において、ブロック４０２は、他のレーンの車両の挙動は、緊急車両回避行動であるか否かを判定する。図９（Ａ）の場合、他のレーンの車両９０３が緊急車両回避行動をとっているか否かが判定される。ここで、緊急車両回避行動であると判定された場合、Ｓ２２６において、ブロック４０２は、緊急車両回避行動を計画する。Ｓ２２６では、ブロック４０２は、他のレーンの車両の挙動と、車両幅方向上、反対方向に寄るように回避行動を計画する。例えば、図９（Ａ）に示すように、隣接する対向レーンを走行する車両９０３の挙動が路側帯側に寄っている場合には、自車両９０１が左側に寄るような、即ち、他のレーンの車両と離間する方向へのオフセット走行を回避行動として計画する。これは、左側通行の場合であるが、右側通行の場合には、自車両９０１が右側に寄るようなオフセット走行を回避行動として計画する。

図９（Ａ）は、片側１車線の場合を示しているが、片側複数車線の場合でも上記の動作を適用可能である。例えば、片側２車線であり、自車両が２車線中の走行車線を走行している場合、追越車線を走行している他車両が中央分離帯側、即ち右側に寄った場合には、左側に寄るように回避行動を計画する。反対に、自車両が２車線中の追越車線を走行している場合、走行車線を走行している他車両が路側帯側、即ち左側に寄った場合には、右側に寄るように回避行動を計画する。

また、片側３車線であり（第１走行車線、第２走行車線、追越車線）且つ自車両が第２走行車線を走行している場合があり得る。そのような場合、ブロック４０２は、ブロック４０１の認識結果およびブロック４０８で算出されたリスクポテンシャルに基づいて、緊急車両の走行を回避するために、右側若しくは左側に寄るかを判断する。Ｓ２２５で緊急車両回避行動でないと判定された場合若しくは他のレーンに車両がない場合、Ｓ２２７へ進む。

このように、本実施形態では、後続車両がない場合や、後続車両が緊急車両の接近に気づいていないために緊急車両回避行動をとっていない場合、画像解析やレーダ、ライダ等により、他のレーンを走行する車両の挙動に基づいて、緊急車両回避行動をとるか否かを判定する。

Ｓ２２７において、ブロック４０２は、緊急車両が所定距離内に接近しているか否かを判定する。Ｓ２２７の判定、例えば、緊急車両との接近度合いを示す値、例えばＴＴＣが所定値以下であれば、緊急車両は所定距離内に接近していると判定しても良い。また、ＴＴＣのような時間を表す指標ではなく、距離を表す指標に基づいて、判定が行われても良い。例えば、車車間通信や路車間通信等で受信する緊急車両の通知信号やＧＰＳ信号に基づいて、緊急車両が所定距離内に接近しているか否かを判定するようにしても良い。Ｓ２２７で緊急車両が所定距離内に接近していると判定された場合、Ｓ２２８において、ブロック４０２は、緊急車両回避行動を計画する。その場合、ブロック４０２は、原則、路側帯に寄るようなオフセット走行を回避行動として計画する。また、第２走行車線を走行しているなどの場合は、ブロック４０２は、ブロック４０１の認識結果およびブロック４０８で算出されたリスクポテンシャルに基づいて、緊急車両の走行を回避するために、右側若しくは左側に寄るかを判断する。

一方、Ｓ２２７で緊急車両が所定距離内に存在しないと判定された場合、Ｓ１０４からの処理を繰り返す。例えば、緊急車両が自車両の走行経路と地理的に隔たりのある経路を介して遠ざかっていった場合には、そのような処理が行われ、Ｓ１０６において通常の最適経路判断が行われることになる。

図８（Ａ）は、Ｓ２０７、Ｓ２０９、Ｓ２２６、Ｓ２２８の緊急車両回避行動計画の処理を示すフローチャートである。Ｓ３０１において、ブロック４０１は、外界情報に基づいて環境認識を行う。Ｓ３０２において、ブロック４０２は、ブロック４０１の認識結果およびブロック４０８で算出されたリスクポテンシャルに基づいて、緊急車両回避行動が可能であるか否かを判定する。

本実施形態において、緊急車両回避行動とは、緊急車両の走行を妨げないための回避動作を意味するが、例えば、自車両の走行軌道が緊急車両の走行軌道上に重ならないように回避する動作である。これには、自車両および緊急車両の双方について予測される各走行軌道が重ならないように、自車両の走行軌道を決定することが含まれる。また、自車両および緊急車両の双方について予測される各走行軌道が重なった場合でも、自車両の現在の環境において速度制御等により、緊急車両の走行を優先させることが含まれる。

Ｓ３０２で緊急車両回避行動が可能であると判定された場合、Ｓ３０３において、ブロック４０２は、緊急車両の走行の回避のため縦方向と横方向の少なくともいずれかの走行を制御するオフセット走行を行うように、停止位置、減速割合を含むアクチュエータ制御量を決定する。Ｓ３０３の後、図８（Ａ）の処理を終了する。

Ｓ３０２で緊急車両回避行動が可能でないと判定された場合、Ｓ３０４において、ブロック４０２は、緊急車両回避行動計画を中止し、自車両の走行制御をドライバ４０９による手動運転へ切り替える。その場合、ブロック４０２は、例えば、ＨＭＩ４０７上で、手動運転に切り替えられたことをドライバ４０２に報知する。Ｓ３０４の後、図８（Ａ）の処理を終了する。

図８（Ｂ）は、Ｓ２０５、Ｓ２２４の緊急車両回避行動計画の処理を示すフローチャートである。Ｓ３１１において、ブロック４０２は、追従対象（トレース対象）の先行車両若しくは後続車両の挙動を解析する。そして、Ｓ３１２において、ブロック４０２は、解析結果に基づいて、トレース対象の車両をトレースするか否かを判定する。Ｓ３１２では、例えば、解析の結果、トレース対象の車両の走行状態にふらつきのある場合には、トレースしないと判定する。もしくは、ブロック４０２が、仮に自車両がトレース対象の車両をトレースした場合、緊急車両の走行軌道と自車両の位置とが互いに干渉すると予測した場合には、トレースしないと判定するようにしても良い。

トレースすると判定された場合、Ｓ３１３において、ブロック４０２は、トレース対象の車両の挙動に基づいて、緊急車両の走行の回避のため縦方向と横方向の少なくともいずれかの走行を制御するオフセット走行を行うように、停止位置、減速割合を含むアクチュエータ制御量を決定する。Ｓ３１３の後、図８（Ｂ）の処理を終了する。

Ｓ３１２でトレースしないと判定された場合、Ｓ３１４において、ブロック４０１は、外界情報に基づいて環境認識を行う。そして、Ｓ３１５において、ブロック４０２は、ブロック４０１の認識結果およびブロック４０８で算出されたリスクポテンシャルに基づいて、緊急車両回避行動が可能であるか否かを判定する。ここで、緊急車両回避行動が可能であると判定された場合、Ｓ３１６において、ブロック４０２は、緊急車両の走行の回避のため縦方向と横方向の少なくともいずれかの走行を制御するオフセット走行を行うように、停止位置、減速割合を含むアクチュエータ制御量を決定する。Ｓ３１６の後、図８（Ｂ）の処理を終了する。

Ｓ３１５で緊急車両回避行動が可能でないと判定された場合、Ｓ３１７において、ブロック４０２は、緊急車両回避行動計画を中止し、自車両の走行制御をドライバ４０９による手動運転へ切り替える。その場合、ブロック４０２は、例えば、ＨＭＩ４０７上で、手動運転に切り替えられたことをドライバ４０２に報知する。Ｓ３１７の後、図８（Ｂ）の処理を終了する。

上記のような構成により、トレース対象として適切でない挙動を行っている車両に追従することを防ぐことができる。

以上のように、本実施形態では、緊急車両が接近している場合、自車両を先行車両、後続車両、他のレーンの車両のいずれかに基づいて、オフセット走行させて緊急車両の走行を回避することができる。

次に、緊急車両が接近している場合に自車両が特定シーンにいる場合の動作について説明する。本実施形態における特定シーンとは、交差点、横断歩道、踏切、狭道、駐停止禁止区間等に位置する状況であり、回避行動が行う際には、まず通過を求められる場所に位置している状況をいう。

図１０は、Ｓ１０５の最適経路判断の処理を示すフローチャートである。Ｓ４０１において、ブロック４０２は、ＧＰＳ位置情報やブロック４０１の認識結果に基づいて、自車両の位置を認識する。Ｓ４０２において、ブロック４０２は、ブロック４０１の認識結果から、自車両が特定シーン内にいるか否かを判定する。例えば、ブロック４０２は、停止線等の物標データやＧＰＳ位置情報に基づいて、自車両が交差点内にいるか否かを判定する。ここで、自車両が特定シーン内にいると判定した場合、Ｓ４０３において、ブロック４０２は、特定シーンを通過するように最適経路を判断する。Ｓ４０３では、例えば、ブロック４０２は、自車両の前方の停止線を認識した場合に、その位置を目標位置として最適経路を判断する。そして、ブロック４０３は、判断された最適経路に基づいてアクチュエータ４０４を制御する。Ｓ４０３の後、Ｓ２０１の処理が行われる。一方、Ｓ４０２で自車両が特定シーン内にいないと判定された場合、Ｓ２０１の処理が行われる。

このように、本実施形態では、Ｓ１０４で緊急車両が存在すると判定された際に、自車両が特定シーン内にいる場合には、特定シーンを通過した後に、図６及び図７の最適経路判断、即ちオフセット走行による回避行動が計画される。また、上記では、交差点を例として説明したが、交差点に限られず、踏切等であっても良い。即ち、緊急車両の接近時に通過を求められる特定シーンであれば、交差点でなくても良い。

＜実施形態のまとめ＞
本実施形態の走行制御装置は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、緊急車両の情報を取得する第１の取得手段と（２８ｃ）、前記第１の取得手段により前記車両の周辺の緊急車両の情報を取得した場合に、前記車両に先行する第１の車両もしくは前記車両に後続する第２の車両の挙動が、前記緊急車両の走行を妨げないための回避動作であれば、当該回避動作を行っている前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方に追従するよう前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかについての走行を制御する走行制御手段と（Ｓ２０４、Ｓ２２４、ブロック４０２）、を備えることを特徴とする。

そのような構成により、緊急車両の接近時には、自車両の先行車両もしくは後続車両に追従して緊急車両の回避行動をとることができる。

また、前記第１の取得手段により取得した前記緊急車両の情報が前記車両の前方からの前記緊急車両の接近を示し、且つ、前記第１の車両の挙動が前記回避動作であれば、前記走行制御手段は、前記第１の車両と同じ方向に移動するよう、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかについての走行を制御することを特徴とする（Ｓ２０４）。そのような構成により、緊急車両の前方からの接近時には、先行車両と同一方向に自車両をオフセット移動させることができる。

また、前記第１の取得手段により取得した前記緊急車両の情報が前記車両の後方からの前記緊急車両の接近を示し、且つ、前記第２の車両の挙動が前記回避動作であれば、前記走行制御手段は、前記第２の車両と同じ方向に移動するよう、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかについての走行を制御することを特徴とする（Ｓ２２４）。そのような構成により、緊急車両の後方からの接近時には、後続車両と同一方向に自車両をオフセット移動させることができる。

また、追従対象となる前記第１の車両もしくは前記第２の車両の挙動に基づいて、前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方への追従を行うか否かを判断する第１の判断手段と（Ｓ３１１、Ｓ３１２）、前記第１の判断手段により前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方への追従を行うと判断された場合、前記走行制御手段は、前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方に追従するよう前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかについての走行を制御することを特徴とする。そのような構成により、例えば、先行車両や後続車両の挙動にふらつきがある場合には、それらの車両の追従を行わないようにすることができる。

また、前記第１の判断手段により前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方への追従を行わないと判断された場合、前記走行制御手段は、追従対象の前記第１の車両もしくは前記第２の車両の挙動に関わらず、前記回避動作を行うよう前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかについての走行を制御することを特徴とする。そのような構成により、緊急車両の回避が可能である状況で、緊急車両の回避を行うことができる。

また、前記回避動作が可能であるか否かを判断する第２の判断手段（Ｓ３０４、Ｓ３１７）、をさらに備え、前記第２の判断手段により前記回避動作が可能であると判断された場合、前記走行制御手段は、前記回避動作のための走行制御を行い、前記第２の判断手段により前記回避動作が可能でないと判断された場合、前記走行制御手段は、前記走行制御を中止して手動運転へ切り替えることを特徴とする。そのような構成により、緊急車両の回避が可能でない状況では、ドライバによる手動運転に切り替えることができる。

また、他の車両の情報を取得する第２の取得手段と（検知ユニット３１Ａ、３２Ａ、３２Ａ、３２Ｂ）、前記第２の取得手段により取得された前記他の車両の情報に基づいて、前記他の車両の挙動が前記回避動作であるか否かを判断する第３の判断手段と（Ｓ２０５、Ｓ２２５）、をさらに備えることを特徴とする。そのような構成により、例えば、対向車両が回避行動をとっているか否かを判断することができる。

また、前記第２の取得手段が、前記第１の車両および前記第２の車両の情報を取得できず若しくはしなかった場合で、前記車両が走行するレーンと異なる他のレーンの車両の情報を取得した場合、前記第３の判断手段は、前記第２の取得手段により取得された前記他のレーンの車両の情報に基づいて、前記他のレーンの車両の挙動が前記回避動作であるか否かを判断し、前記他のレーンの車両の挙動が前記回避動作であれば、前記走行制御手段は、前記他のレーンの車両から離間する方向に移動するよう、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかについての走行を制御することを特徴とする（Ｓ２０６、Ｓ２２６）。そのような構成により、例えば、対向車両と車両幅方向上、対向車両と離間する方向に自車両をオフセット移動することができる。

また、前記第２の取得手段が前記他の車両の情報を取得しなかった場合、前記走行制御手段は、前記車両の左側方と右側方の両方に移動が可能であれば、左側方に移動するよう、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかについての走行を制御することを特徴とする（Ｓ２２８）。そのような構成により、原則、自車両を左側へオフセット移動させることができる。

また、前記車両が特定シーンに位置しているか否かを判断するシーン判断手段と、前記第１の取得手段により前記車両の周辺の緊急車両の情報を取得したときに、前記シーン判断手段により前記車両が特定シーンに位置していると判断された場合、前記特定シーンを通過して前記回避動作を行うよう前記車両の走行を制御する第２の走行制御手段と（図１０）、をさらに備えることを特徴とする。また、前記特定シーンは、交差点、横断歩道、踏切、狭道、駐停止禁止区間の少なくともいずれかを含むことを特徴とする（図１０）。そのような構成により、例えば、緊急車両の接近時に自車両が交差点内に位置している場合には、交差点を通過させることができる。

また、前記走行制御装置は、前記車両に構成されていることを特徴とする（図４）。そのような構成により、本実施形態におけるオフセット走行を実現する走行制御装置を車両に構成することができる。

１Ａ、１Ｂ 制御装置： ２Ａ、２Ｂ ＥＣＵ群： ２０Ａ 自動運転ＥＣＵ： ２１Ａ 環境認識ＥＣＵ： ２２Ａ、２２Ｂ 操舵ＥＣＵ： ２３Ａ、２３Ｂ 制動ＥＣＵ： ２４Ａ、２４Ｂ 停止維持ＥＣＵ： ２５Ａ 情報ＥＣＵ： ２６Ａ ライトＥＣＵ： ２７Ａ 駆動ＥＣＵ： ２８Ａ 位置認識ＥＣＵ： ２９Ａ、２１Ｂ 走行支援ＥＣＵ： ２５Ｂ 計器類表示ＥＣＵ

Claims (15)

1. 車両の走行を制御する走行制御装置であって、
   緊急車両が前記車両の所定圏内に存在することを示す情報を取得する第１の取得手段と、
   前記第１の取得手段により前記情報を取得した場合に、前記車両が走行するレーン上の、前記車両に先行する第１の車両もしくは前記車両に後続する第２の車両の挙動が、前記緊急車両の走行を妨げないための回避動作であることを条件とし、前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方の回避動作に追従して回避動作を行うように、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの前記車両の走行を計画する計画手段と、
   前記計画手段による計画に従って、前記車両の走行を制御する走行制御手段と、を備え、
   前記計画手段は、前記第１の車両もしくは前記第２の車両の挙動が前記緊急車両の走行を妨げないための回避動作でないことを条件とし、前記車両が走行するレーンと異なる他のレーンの車両の挙動に基づいて、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの前記車両の走行を計画する、
   ことを特徴とする走行制御装置。
2. 前記第１の取得手段により取得した前記情報を取得し、且つ、前記第１の車両の挙動が前記回避動作であれば、前記計画手段は、前記第１の車両の回避動作に追従して回避動作を行うように、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの走行を計画することを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
3. 前記第１の取得手段により取得した前記情報を取得し、且つ、前記第２の車両の挙動が前記回避動作であれば、前記計画手段は、前記第２の車両の回避動作に追従して回避動作を行うように、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの走行を計画することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行制御装置。
4. 追従対象となる前記第１の車両もしくは前記第２の車両の挙動に基づいて、前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方への追従を行うか否かを判断する第１の判断手段と、
   前記第１の判断手段により前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方への追従を行うと判断された場合、前記計画手段は、前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方の回避動作を行うように、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの前記車両の走行を計画する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の走行制御装置。
5. 前記第１の判断手段により前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方への追従を行わないと判断された場合、前記計画手段は、追従対象の前記第１の車両もしくは前記第２の車両の挙動に関わらず、前記回避動作を行うよう前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの前記車両の走行を計画する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の走行制御装置。
6. 前記第１の判断手段により前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方への追従を行うと判断された場合の前記計画手段により計画される前記車両の走行は、前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方への追従を行うことにより得られる回避動作であり、
   前記第１の判断手段により前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方への追従を行わないと判断された場合の前記計画手段により計画される前記車両の走行は、前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方への追従を行うことなく得られる回避動作である、
   ことを特徴とする請求項５に記載の走行制御装置。
7. 前記回避動作が可能であるか否かを判断する第２の判断手段、をさらに備え、
   前記第２の判断手段により前記回避動作が可能であると判断された場合、前記計画手段は、前記回避動作のための計画を行い、前記第２の判断手段により前記回避動作が可能でないと判断された場合、前記走行制御手段は、前記車両の走行の制御を中止して手動運転へ切り替える、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の走行制御装置。
8. 前記第１の車両および前記第２の車両の情報を取得できず若しくはしなかった場合、前記他のレーンの車両の情報に基づいて、前記他のレーンの車両の挙動が前記回避動作であるか否かを判断する第３の判断手段、をさらに備え、
   前記第３の判断手段により前記他のレーンの車両の挙動が前記回避動作であると判断された場合、前記計画手段は、前記他のレーンの車両から離間する方向に移動するよう、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの前記車両の走行を計画することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の走行制御装置。
9. 前記他のレーンの車両の情報を取得しなかった場合、前記計画手段は、前記車両の左側方と右側方の両方に移動が可能であれば、左側方に移動するよう、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの前記車両の走行を計画することを特徴とする請求項８に記載の走行制御装置。
10. 前記車両が特定シーンに位置しているか否かを判断するシーン判断手段と、
    前記第１の取得手段により前記情報を取得したときに、前記シーン判断手段により前記車両が特定シーンに位置していると判断された場合、前記特定シーンを通過して前記回避動作を行うよう前記車両の走行を計画する第２の計画手段と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の走行制御装置。
11. 前記特定シーンは、交差点、横断歩道、踏切、狭道、駐停止禁止区間の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１０に記載の走行制御装置。
12. 前記走行制御装置は、前記車両に構成されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の走行制御装置。
13. 前記計画手段により計画される前記回避動作は、前記車両の走行軌道が前記緊急車両の走行軌道上に重ならないように回避する動作であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の走行制御装置。
14. 車両の走行を制御する走行制御装置において実行される走行制御方法であって、
    緊急車両が前記車両の所定圏内に存在することを示す情報を取得する取得工程と、
    前記取得工程において前記情報を取得した場合に、前記車両が走行するレーン上の、前記車両に先行する第１の車両もしくは前記車両に後続する第２の車両の挙動が、前記緊急車両の走行を妨げないための回避動作であることを条件とし、前記第１の車両もしくは前記第２の車両のいずれか一方の回避動作に追従して回避動作を行うように、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの前記車両の走行を計画する計画工程と、
    前記計画工程における計画に従って、前記車両の走行を制御する走行制御工程と、を有し、
    前記計画工程では、前記第１の車両もしくは前記第２の車両の挙動が前記緊急車両の走行を妨げないための回避動作でないことを条件とし、前記車両が走行するレーンと異なる他のレーンの車両の挙動に基づいて、前記車両の縦方向と横方向の少なくともいずれかの前記車両の走行を計画する、
    ことを特徴とする走行制御方法。
15. 請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の走行制御装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。