JP6704890B2 - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

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、災害情報を受信した場合、停車可能なスペースを有する路肩を検出して、検出した路肩に車両を停車するように運転を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２０３７１号公報

従来の技術では、非常時でない場合に、路肩に車両を寄せることについては検討されていなかった。ところが、高速道路の出口付近などにおいては、出口に向かう車両で路肩が渋滞し、車両がスムーズに出口に進入できない場合がある。この場合、出口に向かわない後続車両の走行が制限されたり、後続車両が意図せぬ減速をしなければならない場面が生じ得る。

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、路肩の状況を考慮して運転制御を実行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。

（１）：自車両の周辺の他車両を認識する第１認識部と、前記自車両が存在する道路の路肩を認識する第２認識部と、前記自車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御する運転制御を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、分岐地点の所定距離手前の区間において、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記第２認識部により認識された路肩に存在する他車両に対する監視度合を、前記分岐地点の所定距離手前の区間外における、前記路肩に存在する他車両に対する監視度合に比して高くし、前記制御部は、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記第２認識部により認識された路肩に存在する他車両の速度に基づいて前記他車両の状態を判定し、前記他車両の状態が移動状態である場合、前記制御を実行し、前記他車両の状態が停止状態である場合、前記制御を実行しない、車両制御装置。

（２）：（１）において、前記制御部は、前記第２認識部により認識された路肩に、前記第１認識部により認識された複数の他車両が前記自車両の進行方向に関して並んでいる場合、前記路肩に並んでいる複数の他車両のうちいずれかの他車両に、前記自車両を追従させる制御を実行するもの。

（３）：（２）において、前記制御部は、前記路肩に並んでいる複数の他車両のうち最後尾の他車両に、前記自車両を追従させる制御を実行するもの。

（４）：（１）において、前記制御部は、前記第２認識部により認識された路肩に、前記第１認識部により認識された複数の他車両が前記自車両の進行方向に関して並んでいる場合、前記路肩に複数の他車両が前記自車両の進行方向に関して並んでいない場合に比して、より早いタイミングで方向指示器を作動させる制御を実行するもの。

（５）：第１認識部が、自車両の周辺の他車両を認識し、第２認識部が、前記自車両が存在する道路の路肩を認識し、制御部が、前記自車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御する運転制御を実行し、前記制御部が、分岐地点の所定距離手前の区間において、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記第２認識部により認識された路肩に存在する他車両に対する監視度合を、前記分岐地点の所定距離手前の区間外における、前記路肩に存在する他車両に対する監視度合に比して高くし、前記制御部が、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記第２認識部により認識された路肩に存在する他車両の速度に基づいて前記他車両の状態を判定し、前記他車両の状態が移動状態である場合、前記制御を実行し、前記他車両の状態が停止状態である場合、前記制御を実行しない、車両制御方法。

（６）：コンピュータに、自車両の周辺の他車両を認識する処理と、前記自車両が存在する道路の路肩を認識する処理と、前記自車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御する運転制御を実行する処理と、分岐地点の所定距離手前の区間において、前記認識した他車両のうち、前記認識した路肩に存在する他車両に対する監視度合を、前記分岐地点の所定距離手前の区間外における、前記路肩に存在する他車両に対する監視度合に比して高くする処理と、前記認識した他車両のうち前記認識された路肩に存在する他車両の速度に基づいて前記他車両の状態を判定し、前記他車両の状態が移動状態である場合、前記制御を実行し、前記他車両の状態が停止状態である場合、前記制御を実行しない処理と、を実行させるためのプログラム。

（１）〜（６）によれば、路肩の状況を考慮して運転制御を実行することができる。

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。 推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。 第１実施形態において分岐制御部１４１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。 路肩に他車両がいない場合の自車両Ｍの走行例について説明するための図である。 路肩に他車両がいる場合の自車両Ｍの走行例について説明するための図である。 第２実施形態において分岐制御部１４１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。 路肩に前走車両がいる場合の自車両Ｍの他の走行例について説明するための図である。 実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１Ａの構成図である。 実施形態の車両制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

＜第１実施形態＞
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。

［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。電動機を備える場合、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、ファインダ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、方向指示器２３０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と称する）の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。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の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。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。

ファインダ１４は、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ファインダ１４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。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。

物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４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。また、物体認識装置１６は、必要に応じて、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４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。物体認識装置１６は、隣接車線を走行する他車両の速度を取得する速度取得部の一例である。なお、速度取得部は、レーダ装置１２を含むものであってもよい。

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、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。経路決定部５３により決定された地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。また、ナビゲーション装置５０は、経路決定部５３により決定された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。なお、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。また、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返信された地図上経路を取得してもよい。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１として機能し、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、経路において分岐箇所や合流箇所などが存在する場合、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を用いて他装置にアクセスすることにより、随時、アップデートされてよい。

運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御装置１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち少なくとも一つ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。

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；人口知能）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る。これによって、自動運転の信頼性が担保される。

行動計画生成部１４０は、分岐制御部１４１を備える。分岐制御部１４１は、分岐手前判定部１４３と、路肩状況判定部１４５と、分岐制御実行部１４７とを備える。これらの機能に関しては後述し、先に認識部１３０および行動計画生成部１４０の基本的な機能について説明する。

認識部１３０は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力される情報に基づいて、自車両Ｍの周辺にある物体の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心など）を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体の「状態」とは、物体両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、カメラ１０の撮像画像に基づいて、自車両Ｍがこれから通過するカーブの形状を認識する。認識部１３０は、カーブの形状をカメラ１０の撮像画像から実平面に変換し、例えば、二次元の点列情報、或いはこれと同等なモデルを用いて表現した情報を、カーブの形状を示す情報として行動計画生成部１４０に出力する。

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。車線の認識結果は、例えば、同じ進行方向の複数車線のうち自車両Ｍが走行している車線がどこであるかを示すものである。なお、一車線の場合、その旨が認識結果であってもよい。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。

走行車線を認識する際、認識部１３０は、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。また、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。

認識部１３０は、路肩認識部１３１を備える。路肩認識部１３１は、カメラ１０によって撮像された画像に基づいて、自車両Ｍが存在する道路の路肩を認識し、認識結果を分岐制御部１４１に出力する。例えば、路肩認識部１３１は、認識部１３０により認識された道路区画線のうち、最も左側に位置する道路区画線よりも外側（左側）の領域と、最も右側に位置する道路区画線よりも外側（右側）の領域とのうち一方または双方を路肩と認識する。また、路肩認識部１３１は、路肩の端部を認識し、認識した端部と道路区画線との間の領域を路肩と認識する。例えば、路肩認識部１３１は、防護壁との境界線、路面材の切り替わりや段差等を路肩の端部として認識する。路肩認識部１３１は、認識した路肩の端部と最も外側の車線区画線との間の領域を、路肩と認識する。また、路肩の幅員は、道路ごとに規定されている場合がある。この場合、路肩認識部１３１は、道路区画線から幅員によって定まる範囲の領域を路肩と認識してもよい。

上記の認識処理において、認識部１３０は、認識精度を導出し、認識精度情報として行動計画生成部１４０に出力してもよい。例えば、認識部１３０は、一定期間において、道路区画線を認識できた頻度に基づいて、認識精度情報を生成する。

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、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自動運転において順次実行されるイベントを決定する。イベントには、例えば、一定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、前走車両に追従する追従走行イベント、前走車両を追い越す追い越しイベント、障害物との接近を回避するための制動および／または操舵を行う回避イベント、カーブを走行するカーブ走行イベント、交差点や横断歩道、踏切などの所定のポイントを通過する通過イベント、車線変更イベント、合流イベント、分岐イベント、自動停止イベント、自動運転を終了して手動運転に切り替えるためのテイクオーバイベントなどがある。

行動計画生成部１４０は、起動したイベントに応じて、自車両Ｍが将来走行する目標軌道を生成する。各機能部の詳細については後述する。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。

図３は、推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。図示するように、推奨車線は、目的地までの経路に沿って走行するのに都合が良いように設定される。行動計画生成部１４０は、推奨車線の切り替わり地点の所定距離（イベントの種類に応じて決定されてよい）手前に差し掛かると、通過イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベントなどを起動する。各イベントの実行中に、障害物を回避する必要が生じた場合には、図示するように回避軌道が生成される。

第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。

図２に戻り、第２制御部１６０は、例えば、取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置２２０を制御する。速度制御部１６４および操舵制御部１６６の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部１６６は、自車両Ｍの前方の道路の曲率に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。

走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵ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。

方向指示器２３０は、車両の側面に沿って配設され、左側の方向指示器と右側の方向指示器とを備える。方向指示器２３０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、点滅する。

次に、行動計画生成部１４０に含まれる分岐制御部１４１について、詳細に説明する。分岐制御部１４１は、自車両Ｍが分岐手前区間内を走行している間、路肩に存在する他車両を考慮した分岐時の運転制御（以下、分岐制御と記す）を実行する。分岐手前区間とは、例えば、自車両Ｍの経路上の分岐地点から、当該分岐地点よりも所定距離手前の位置までの区間である。自車両Ｍの経路上の分岐地点とは、自車両Ｍの走行予定の経路上に出現する分岐地点であって、例えば、高速道路の本線から出口やパーキングエリア、サービスエリアへ進入する分岐地点等である。自車両Ｍの経路上の分岐地点は、例えば、ナビゲーション装置５０により生成された経路と、地図との関係に基づいて把握される。

分岐制御において、分岐制御部１４１は、路肩認識部１３１により認識された路肩に存在する他車両ｍを監視し、路肩に存在する他車両ｍの状態に基づく運転制御を実行する。この運転制御については、後で詳細に説明する。一方、自車両Ｍが分岐手前区間内を走行していない場合、分岐制御部１４１は、分岐制御を実行しない。このため、自車両Ｍが分岐手前区間内を走行していない場合、行動計画生成部１４０は、路肩に存在する他車両に基づく運転制御を原則的には実行しない。つまり、分岐制御部１４１は、分岐手前区間内において路肩に対する監視度合を、分岐手前区間外における監視度合よりも高くする。なお、分岐制御部１４１が備える各構成の機能については、以下に説明するフローチャートにおいて説明する。

次に、図４を参照して、本実施形態に係る処理例について説明する。図４は、第１実施形態において分岐制御部１４１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、分岐手前判定部１４３は、自車両Ｍが分岐手前区間に進入したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。例えば、分岐手前判定部１４３は、自車両Ｍの現在位置から地図上の分岐地点Ｐｂまでの距離Ｄが、予め決められている第１閾値Ｄ１以下であるか否かを判定する。分岐地点Ｐｂとは、自車両Ｍの経路上の分岐地点である。第１閾値Ｄ１は、例えば、２［ｋｍ］程度の距離である。ステップＳ１０１の判定に代えて、「自車両Ｍが高速道路を下りる予定の出口から一つ前の出口を通過したか否か」を判定してもよい。自車両Ｍが分岐手前区間に進入したと判定しない場合、分岐手前判定部１４３は、肯定的な判定結果を得るまで、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。

ステップＳ１０１において、分岐手前判定部１４３により自車両Ｍが分岐手前区間に進入したと判定された場合、路肩状況判定部１４５は、認識部１３０による認識結果と、路肩認識部１３１による認識結果とに基づいて、路肩状況を取得する（ステップＳ１０３）。路肩状況には、例えば、路肩における他車両ｍの存在の有無や速度等が含まれる。例えば、路肩状況判定部１４５は、認識部１３０により認識された他車両ｍのうち、路肩認識部１３１により認識された路肩に存在する他車両ｍの状況を、路肩状況として取得する。

路肩状況判定部１４５は、取得した路肩状況に基づいて、路肩に複数の他車両ｍが並んで走行しているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５において否定的な判定結果を得た場合、分岐手前判定部１４３は、自車両Ｍが分岐地点Ｐｂの直前を走行しているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。例えば、分岐手前判定部１４３は、自車両Ｍの現在位置から分岐地点Ｐｂまでの距離Ｄが、予め決められている第２閾値Ｄ２以下であるか否かを判定する。第２閾値Ｄ２は、例えば、分岐地点Ｐｂにおいて分岐車線へ車線変更するために必要な距離である。ステップＳ１０７において自車両Ｍが分岐地点Ｐｂの直前を走行していないと判定した場合、分岐手前判定部１４３は、ステップＳ１０７において肯定的な判定結果を得るまで、ステップＳ１０３に戻り、処理を繰り返す。

ステップＳ１０７において、分岐手前判定部１４３により自車両Ｍが分岐地点Ｐｂの直前を走行していると判定された場合、分岐制御実行部１４７は、分岐する側の方向指示器２３０を点滅させるよう、方向指示器２３０を制御する（ステップＳ１０９）。次いで、分岐制御実行部１４７は、自車両Ｍを減速させるよう、速度制御部１６４に指示する（ステップＳ１１１）。そして、分岐制御実行部１４７は、分岐先の車線に進入する目標軌道を生成し、第２制御部１６０に出力する（ステップＳ１１３）。

一方、ステップＳ１０５おいて、路肩状況判定部１４５により、路肩に複数の他車両ｍが並んで走行していると判定された場合、分岐制御実行部１４７は、路肩に存在する複数の他車両ｍを認識した時点で、路肩に移動して複数の他車両ｍのうち最後尾の他車両ｍ（或いは最も追従しやすい位置関係にある他車両ｍ）に向かう目標軌道を生成し、第２制御部１６０に出力する。また、分岐制御実行部１４７は、自車両Ｍに対して前走車両となった他車両ｍに追従走行するよう、第２制御部１６０を制御する（ステップＳ１１５）。なお、ステップＳ１１５に先立って、分岐制御実行部１４７は、分岐する側の方向指示器２３０を点滅させるよう、方向指示器２３０を制御してもよい。分岐車線Ｌ４に繋がる路肩を走行する他車両ｍは、いずれ分岐車線Ｌ４に進入すると推定される。従って、自車両Ｍは、上記のように追従走行をすることで、分岐地点Ｐｂにおいて自然と分岐車線Ｌ４へ進入することができる。次いで、分岐制御実行部１４７は、自車両Ｍが分岐車線に進入したか否かを判定する（ステップＳ１１７）。そして、分岐制御実行部１４７は、自車両Ｍが分岐車線に進入したと判定した場合、追従走行を解除する（ステップＳ１１９）。

次に、図５，６を参照して、本実施形態に係る車両制御装置を利用した場合の車両の走行例について説明する。図５は、路肩に前走車両がいない場合の自車両Ｍの走行例について説明するための図である。図６は、路肩に前走車両がいる場合の自車両Ｍの走行例について説明するための図である。図５，６に示す道路は、片側三車線の道路であって、車線Ｌ１〜Ｌ３を備える。路肩ＳＬは、車線Ｌ１の左側に隣接しており、分岐地点Ｐｂから分岐車線Ｌ４が伸びている。自車両Ｍは、最も左側の車線Ｌ１を走行している。

はじめに、図５について説明する。自車両Ｍの経路上に分岐地点Ｐｂがある場合、分岐地点Ｐｂまでの距離Ｄが第１閾値Ｄ１以下となった場合、路肩状況判定部１４５は、路肩状況の取得を開始する（ポイントＡ１）。図示の例では、路肩ＳＬに他車両ｍがいないため、自車両Ｍは、そのまま車線Ｌ１を走行する。そして、分岐地点Ｐｂまでの距離Ｄが第２閾値Ｄ２以下となった場合、分岐制御実行部１４７は、分岐する側の方向指示器２３０を点滅させるよう、方向指示器２３０を制御する（ポイントＡ２）。これにより、自車両Ｍは、左側の方向指示器２３０を点滅させる。その後、分岐制御実行部１４７が、自車両Ｍを減速させながら、分岐車線Ｌ４に車線変更させる（区間Ａ３）。これにより、自車両Ｍは、減速しながら、分岐車線Ｌ４へ進入する。

図６に示す例では、路肩状況判定部１４５が、取得した路肩状況に基づいて、路肩ＳＬに複数の他車両ｍが並んで走行していると判定する。この場合、分岐制御実行部１４７は、自車両Ｍを減速させながら路肩ＳＬに移動させ、路肩を走行する他車両ｍのいずれかに追従走行させる（区間Ｂ２）。これに先立って、分岐制御実行部１４７は、分岐する側の方向指示器２３０を点滅させるよう、方向指示器２３０を制御してもよい（ポイントＢ１）。そして、自車両Ｍは、路肩ＳＬに並んでいる複数の他車両ｍのいずれかに追従走行し、分岐地点Ｐｂから分岐車線Ｌ４へ進入する（区間Ｂ３）。

以上説明した第１実施形態の車両制御装置によれば、分岐制御部１４１は、路肩認識部１３１により認識された路肩に、認識部１３０により認識された複数の他車両が自車両の進行方向に関して並んでいる場合、路肩に並んでいる複数の他車両のうちいずれかの他車両に、自車両を追従させる制御を実行することにより、路肩が分岐車線に向かう他車両ｍで渋滞している場合であっても、スムーズに分岐車線に進むことができる。また、自車両Ｍが分岐車線に続く他車両の列に合流できずに、分岐地点を通過することを回避できる。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。構成図に関しては、図１、２を援用する。以下、第１実施形態と異なる点について、図７を参照して詳細に説明する。図７は、第２実施形態に係る処理例を示すフローチャートである。なお、図４と同様の処理については、同一の符号を付して、説明は省略する。

ステップＳ１０１、Ｓ１０３については、図４のフローチャートと同様であるため、説明を省略する。ステップＳ１０５において、路肩状況判定部１４５により路肩に複数の他車両ｍが並んで走行していないと判定され、且つ、ステップＳ１０７において、自車両Ｍが分岐地点Ｐｂの直前であると判定された場合、分岐制御実行部１４７は、分岐する側の方向指示器２３０を点滅させるよう、方向指示器２３０を制御する（ステップＳ１０９）。次いで、分岐制御実行部１４７は、自車両Ｍを減速させるよう、速度制御部１６４に指示する（ステップＳ１１１）。そして、分岐制御実行部１４７は、分岐車線に進入する目標軌道を生成し、第２制御部１６０に出力する（ステップＳ１１３）。

一方、ステップＳ１０５において、路肩状況判定部１４５により路肩に複数の他車両ｍが並んで走行していると判定された場合、分岐制御実行部１４７は、その時点で、分岐する側の方向指示器２３０を点滅させるよう、方向指示器２３０を制御する（ステップＳ１０６）。次いで、路肩状況判定部１４５は、取得した路肩状況に基づいて、路肩を走行している複数の他車両ｍの列に合流できるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。例えば、路肩状況判定部１４５は、路肩に存在する他車両ｍ間の車間距離やＴＴＣ（Time To Collision）等の指標値を少なくとも一つ導出し、導出した指標値に基づいて、他車両ｍ間に入れるか否かを判定する。ステップＳ１０８において、路肩に存在する複数の他車両ｍの列に合流できると判定された場合、分岐制御実行部１４７は、自車両Ｍを減速させるよう、速度制御部１６４に指示し（ステップＳ１１１）、他車両ｍ間に入る目標軌道を生成し、第２制御部１６０に出力する。また、分岐制御実行部１４７は、自車両Ｍの前の他車両ｍを追従走行するよう、第２制御部１６０を制御する（ステップＳ１１３）。

一方、ステップＳ１０８において、路肩状況判定部１４５により路肩に存在する複数の他車両ｍの列に合流できないと判定された場合、分岐手前判定部１４３は、自車両Ｍが分岐地点Ｐｂの直前か否かを判定する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７において否定的な判定結果を得た場合、ステップＳ１０３に戻って、ステップＳ１０７において肯定的な判定結果が得られるまで処理を繰り返す。一方、ステップＳ１０７において、自車両Ｍが分岐地点Ｐｂの直前であると判定された場合、分岐制御実行部１４７は、自車両Ｍを減速させるよう、速度制御部１６４に指示する（ステップＳ１１１）。また、分岐車線Ｌ４に進入する目標軌道を生成し、第２制御部１６０に出力する。そして、分岐制御実行部１４７は、自車両Ｍの前の他車両ｍを追従走行するよう、第２制御部１６０を制御する（ステップＳ１１３）。分岐地点Ｐｂにおいて他車両ｍの存在により分岐車線Ｌ４に進入できない場合、分岐制御実行部１４７は、分岐車線Ｌ４に進入する他車両ｍ間に合流できるタイミングを待って、自車両Ｍを分岐車線Ｌ４に進入させる。

次に、図８を参照して、本実施形態に係る車両制御装置を利用した場合の車両の走行例について説明する。図８は、路肩に前走車両がいる場合の自車両Ｍの走行例について説明するための図である。なお、自車両Ｍが走行する道路は、図５，６の道路と同様のものである。

自車両Ｍの経路上に分岐地点Ｐｂがある場合、分岐地点Ｐｂまでの距離Ｄが第１閾値Ｄ１以下となった時点で、路肩状況判定部１４５は、路肩状況の取得を開始する（ポイントＣ１）。図示の例では、この時点では路肩ＳＬに存在する他車両ｍが認識されないため、自車両Ｍはそのまま車線Ｌ１を走行する。その後、路肩状況判定部１４５が、路肩ＳＬに複数の他車両ｍが並んで走行していると判定したとする。この場合、分岐制御実行部１４７は、路肩ＳＬに複数の他車両ｍが並んで走行していると判定された時点で、分岐する側の方向指示器２３０を点滅させるよう、方向指示器２３０を制御する（ポイントＣ２）。これにより、自車両Ｍは、左側の方向指示器２３０を点滅させる。そして、自車両Ｍは、分岐する側の方向指示器２３０を継続して点滅させながら、車線Ｌ１を走行する（区間Ｃ３）。この区間Ｃ３において、路肩に存在する複数の他車両ｍの列に合流できる場合、分岐制御実行部１４７は、他車両ｍ間に自車両Ｍを進入させて、前走車両に追従走行させてもよい。一方、区間Ｃ３において合流できない場合、分岐地点Ｐｂまでの距離Ｄが第２閾値Ｄ２以下となった時点で、分岐制御実行部１４７は、自車両Ｍを減速さながら、分岐車線Ｌ４に車線変更させる。これにより、自車両Ｍは、減速しながら、分岐車線Ｌ４に向かって走行する（区間Ｃ４）。

以上説明した第２実施形態の車両制御装置によれば、分岐制御部１４１は、路肩認識部１３１により認識された路肩に、認識部１３０により認識された複数の他車両が自車両Ｍの進行方向に関して並んでいる場合、路肩に複数の他車両ｍが自車両Ｍの進行方向に関して並んでいない場合に比して、より早いタイミングで方向指示器２３０を作動させる制御を実行することにより、路肩が分岐車線に向かう複数の他車両で渋滞している場合であっても、分岐地点よりもずっと手前から方向指示器２３０を点滅させることができる。よって、自車両Ｍの後続車両の運転者は、自車両Ｍが減速することを予測することができる。また、走行を制限されたくない場合、後続車両の運転者は、右側に車線変更することもできる。

＜第３実施形態＞
図９を参照し、上述した第１制御部１２０と同様の機能と構成を有する認識部１３０と分岐制御部１４１が、運転支援機能を備える車両に利用された例について、以下説明する。

図９は、運転支援機能を備える車両に、実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１Ａの構成図である。なお、車両システム１と同様の機能と構成については説明を省略する。車両システム１Ａは、例えば、車両システム１が備える構成の一部に変えて、運転支援制御ユニット３００を備える。運転支援制御ユニット３００は、認識部１３０と、分岐制御部１４１と、運転支援制御部３１０とを備える。なお、図９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。

運転支援制御部３１０は、例えば、ＬＫＡＳ（Lane Keeping Assist system）、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control system）、ＡＬＣ（Auto Lane Change system）等の機能を備える。

分岐制御実行部１４７は、左型の方向指示器２３０を点滅させるよう、運転支援制御部３１０に指示する。運転支援制御部３１０は、指示に従って、左側の方向指示器２３０を点滅させる。また、分岐制御実行部１４７は、分岐車線に進入するように、ＡＬＣとＬＫＡＳとを実行する。また、路肩を走行する他車両の後ろや、分岐車線に進入する他車両の後ろを追従走行させる場合、分岐制御実行部１４７は、ＡＣＣを実行する。

以上説明した第３実施形態の車両制御装置によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

＜ハードウェア構成＞
上述した実施形態の車両制御装置は、例えば、図１０に示すようなハードウェアの構成により実現される。図１０は、実施形態の車両制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

車両制御装置は、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ＲＡＭ１００−３、ＲＯＭ１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤなどの二次記憶装置１００−５、およびドライブ装置１００−６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。ドライブ装置１００−６には、光ディスクなどの可搬型記憶媒体が装着される。二次記憶装置１００−５に格納されたプログラム１００−５ａがＤＭＡコントローラ（不図示）などによってＲＡＭ１００−３に展開され、ＣＰＵ１００−２によって実行されることで、車両制御装置が実現される。また、ＣＰＵ１００−２が参照するプログラムは、ドライブ装置１００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークＮＷを介して他の装置からダウンロードされてもよい。

上記実施形態は、以下のように表現することができる。
車両の前方または後方を撮像する撮像部と、
記憶装置と、
前記記憶装置に格納されたプログラムを実行する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は、前記プログラムを実行することにより、
自車両の周辺の他車両を認識する第１認識部と、
前記自車両が存在する道路の路肩を認識する第２認識部と、
前記自車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御する運転制御を実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、分岐地点の所定距離手前の区間において、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記第２認識部により認識された路肩に存在する他車両に対する監視度合を、前記分岐地点の所定距離手前の区間外における、前記路肩に存在する他車両に対する監視度合に比して高くする、
ように構成されている車両制御装置。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、路肩状況判定部１４５は、ステップＳ１０５において、路肩に存在する他車両ｍが移動（徐行を含む）しているか、あるいは所定時間以上、継続して停止しているかを判定し、他車両ｍが移動している場合にステップＳ１０５において肯定的な判定をし、他車両ｍが継続して停止している場合にステップＳ１０５において否定的な判定をしてもよい。例えば、路肩状況判定部１４５は、路肩に存在する他車両ｍの速度を導出し、導出した走行速度に基づいて、他車両ｍの状態を判定する。こうすれば、路肩状況判定部１４５は、分岐車線に進む車両の渋滞であるか、事故等により路肩に寄せている車両であるかに基づいて、適切な制御を行うことができる。すなわち、路肩に存在する他車両ｍが分岐車線に進む車両の渋滞でない場合に、路肩側の方向指示器２３を点滅させずに済む。また、事故等により継続して停止している車両の後ろに、自車両ｍを停止させずに済む。

また、路肩状況判定部１４５は、ステップＳ１０５において、路肩に存在する物体が、車両であるか、車両以外の物体（看板等）であるか否かを判定し、車両である場合にステップＳ１０５において肯定的な判定をし、車両以外の物体である場合にステップＳ１０５において否定的は判定をしてもよい。こうすれば、路肩状況判定部１４５は、看板等の物体を渋滞と誤って判定し、看板等の物体の後ろに自車両Ｍを停止させずに済む。

また、分岐制御を実行する条件は、自車両Ｍの経路上の分岐地点付近の実際の混雑状況に応じて変更してもよい。例えば、通信装置２０を用いて、外部サーバから、自車両Ｍの経路上の分岐地点付近が実際に混雑していることを示す交通情報を受信した場合、分岐制御部１４１は、分岐手前区間よりも手前を走行している場合であっても、分岐制御を実行してもよい。また、実際に混雑していないことを示す交通情報を受信した場合、分岐制御部１４１は、分岐手前区間内であっても、分岐制御を実行しないようにしてもよい。

また、分岐制御部１４１は、取得した路肩状況に応じて、第１実施形態の制御または第２実施形態の制御のうちどちらか一方を選択して実行するものであってもよい。例えば、路肩に存在する車両の渋滞が所定長さよりも長い場合、分岐制御部１４１は、第１実施形態の制御を実行して、所定長さよりも短い場合、第２実施形態の制御を実行してもよい。また、この逆で制御を実行してもよい。なお、分岐制御部１４１は、路肩に存在する他車両の位置から分岐地点までの距離に基づいて、路肩に存在する車両の渋滞の長さを取得することができる。また、分岐制御部１４１は、外部サーバから受信した交通情報に基づいて、路肩に存在する車両の渋滞の長さを取得してもよい。

１…車両システム、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、３０…ＨＭＩ、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、６０…ＭＰＵ、８０…運転操作子、１００…自動運転制御装置、１２０…第１制御部、１３０…認識部、１３１…路肩認識部、１４０…行動計画生成部、１４１…分岐制御部、１４３…分岐手前判定部、１４５…路肩状況判定部、１４７…分岐制御実行部、１６０…第２制御部、１６２…取得部、１６４…速度制御部、１６６…操舵制御部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置

Claims (5)

1. 自車両の周辺の他車両を認識する第１認識部と、
   前記自車両が存在する道路の路肩を認識する第２認識部と、
   前記自車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御する運転制御を実行する制御部と、を備え、
   前記制御部は、分岐地点の所定距離手前の区間において、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記第２認識部により認識された路肩に存在する他車両に対する監視度合を、前記分岐地点の所定距離手前の区間外における、前記路肩に存在する他車両に対する監視度合に比して高くし、
   前記制御部は、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記第２認識部により認識された路肩に存在する他車両の速度に基づいて前記他車両の状態を判定し、前記他車両の状態が移動状態であり、且つ前記第２認識部により認識された路肩に、前記第１認識部により認識された複数の他車両が前記自車両の進行方向に関して並んでいる場合、前記路肩に並んでいる複数の他車両のうちいずれかの他車両に、前記自車両を追従させる第１の制御を実行し、
   前記他車両の状態が停止状態である場合、前記第１の制御を実行しない、
   車両制御装置。
2. 前記制御部は、前記路肩に並んでいる複数の他車両のうち最後尾の他車両に、前記自車両を追従させる制御を実行する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 自車両の周辺の他車両を認識する第１認識部と、
   前記自車両が存在する道路の路肩を認識する第２認識部と、
   前記自車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御する運転制御を実行する制御部と、を備え、
   前記制御部は、分岐地点の所定距離手前の区間において、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記第２認識部により認識された路肩に存在する他車両に対する監視度合を、前記分岐地点の所定距離手前の区間外における、前記路肩に存在する他車両に対する監視度合に比して高くし、
   前記制御部は、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記第２認識部により認識された路肩に存在する他車両の速度に基づいて前記他車両の状態を判定し、前記他車両の状態が移動状態であり、且つ前記第２認識部により認識された路肩に、前記第１認識部により認識された複数の他車両が前記自車両の進行方向に関して並んでいる場合、前記路肩に複数の他車両が前記自車両の進行方向に関して並んでいない場合に比して、より早いタイミングで方向指示器を作動させる第２の制御を実行し、
   前記他車両の状態が停止状態である場合、前記第２の制御を実行しない、
   車両制御装置。
4. 第１認識部が、自車両の周辺の他車両を認識し、
   第２認識部が、前記自車両が存在する道路の路肩を認識し、
   制御部が、前記自車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御する運転制御を実行し、
   前記制御部が、分岐地点の所定距離手前の区間において、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記第２認識部により認識された路肩に存在する他車両に対する監視度合を、前記分岐地点の所定距離手前の区間外における、前記路肩に存在する他車両に対する監視度合に比して高くし、
   前記制御部が、前記第１認識部により認識された他車両のうち前記第２認識部により認識された路肩に存在する他車両の速度に基づいて前記他車両の状態を判定し、前記他車両の状態が移動状態であり、且つ前記第２認識部により認識された路肩に、前記第１認識部により認識された複数の他車両が前記自車両の進行方向に関して並んでいる場合、前記路肩に並んでいる複数の他車両のうちいずれかの他車両に、前記自車両を追従させる第１の制御を実行し、
   前記他車両の状態が停止状態である場合、前記第１の制御を実行しない、
   車両制御方法。
5. コンピュータに、
   自車両の周辺の他車両を認識する第１認識処理と、
   前記自車両が存在する道路の路肩を認識する第２認識処理と、
   前記自車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御する運転制御を実行する処理と、
   分岐地点の所定距離手前の区間において、前記認識した他車両のうち、前記認識した路肩に存在する他車両に対する監視度合を、前記分岐地点の所定距離手前の区間外における、前記路肩に存在する他車両に対する監視度合に比して高くする処理と、
   前記認識した他車両のうち前記認識された路肩に存在する他車両の速度に基づいて前記他車両の状態を判定し、前記他車両の状態が移動状態であり、且つ、前記第２認識処理において認識された路肩に、前記第１認識処理において認識された複数の他車両が前記自車両の進行方向に関して並んでいる場合、前記路肩に並んでいる複数の他車両のうちいずれかの他車両に、前記自車両を追従させる第１の制御を実行する処理と、
   を実行させるためのプログラムであって、
   前記コンピュータに、前記他車両の状態が停止状態である場合、前記第１の制御を実行させない、
   プログラム。

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