JP6871392B2 - 自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置 - Google Patents

Description

本開示は、自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置に関する。

従来、トレーラーによる隊列走行を対象に燃費の改善を目的として、有人運転時と無人運転時とで切り替えを行う車両の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来装置では、後続のトレーラーが無人の時には、パワートレーン系の各制御を切り替えることで、乗り心地や違和感を改善するための制振制御や加減速制御の停止/抑制を行い、それに伴うエネルギー消費分を稼いでいる。

特開2001-001787号公報

しかし、従来装置にあっては、隊列走行を例とした場合、追従するための目標経路は先行する目標車両の動きに基づいて決まる。このため、目標経路調整の余地は非常に少ない。このため、無人タクシーのような単独走行による有人運転と無人運転のモードが存在する自動運転システムの場合、目標経路自体を有人運転と無人運転で、調整する余地がある。

本開示は、上記問題に着目してなされたもので、乗員の有無に対応して適切な目標経路を生成する自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置を提供すること目的とする。

上記目的を達成するため、本開示は、自車が追従可能で路外逸脱や障害物接触のない目標経路を生成するコントローラを備える。この自動運転車両の目標経路生成方法において、自車周囲の道路の走路境界を取得し、実際上、自車内に乗員が居るか否かにより乗員の有無を判別する。乗員有りと判別したとき、カーブ路を走行する時の走路境界に対する第１目標経路を生成する。乗員無しと判別したとき、カーブ路を走行する時の走路境界に対する第２目標経路を生成する。カーブ路を走行する時の第１目標経路と第２目標経路で目標経路に違いを持たせる。第１目標経路は、目標経路を構成する各点から算出された経路曲率が、第２目標経路よりも小さくなる目標経路を生成する。

このように、第１目標経路と第２目標経路で目標経路に違いを持たせることで、乗員の有無に対応して適切な目標経路を生成することができうる。

実施例１の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置が適用された自動運転車両の自動運転システム構成を示す全体構成図である。 実施例１の自動運転用認識判断プロセッサにて実行される自動運転車両の目標経路生成処理と速度目標値設定処理を示すブロック図である。 実施例１の自動運転用認識判断プロセッサにて実行される自動運転車両の目標経路生成処理と速度目標値設定処理の流れを示すフローチャートである。 中央線が無い一方通行ではない道路シーンの一例を示す図である。 図４Ａにおけるランドマーク情報の補間の一例を示す説明図である。 交差点や丁字路の真ん中でランドマーク情報が切れる道路シーンの一例を示す図である。 図５Ｂにおけるランドマーク情報の補間の一例を示す説明図である。 実施例１〜実施例４における第１目標経路又は第２目標経路を生成するための変数と関数を示す図である。 実施例１〜実施例４で生成した第１目標経路又は第２目標経路及び目標速度の格納方法の一例を示す図である。 実施例１〜実施例４における自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理動作の動作例を示す図である。 実施例２の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置が適用された自動運転車両の自動運転システム構成を示す全体構成図である。 実施例２の自動運転用認識判断プロセッサにて実行される自動運転車両の目標経路生成処理と速度目標値設定処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置が適用された自動運転車両の自動運転システム構成を示す全体構成図である。 実施例３の自動運転用認識判断プロセッサにて実行される自動運転車両の目標経路生成処理と速度目標値設定処理の流れを示すフローチャートである。 実施例４の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置が適用された自動運転車両の自動運転システム構成を示す全体構成図である。 実施例４の自動運転用認識判断プロセッサにて実行される自動運転車両の目標経路生成処理と速度目標値設定処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本開示による自動運転車両（自車）の目標経路生成方法及び生成装置を実現する最良の実施形態を、図面に示す実施例１〜実施例４に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。実施例１における自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置は、モータ駆動するハイブリッド車両（電動車両の一例）をベースとし、操舵/駆動/制動を外部制御することが可能な自動運転車両に適用したものである。以下、実施例１の構成を、「自動運転システム構成」と、「自動運転用認識判断プロセッサの詳細構成」と、「自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理構成」に分けて説明する。

［自動運転システム構成］
図１は、実施例１の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置が適用された自動運転車両の自動運転システム構成を示す。以下、図１に基づき、自動運転システムの全体構成を説明する。

自動運転システムは、認識センサ１と、ＧＰＳ２と、自動運転用認識判断プロセッサ３（コントローラ）と、地図データ４と、を備えている。また、自動運転システムは、自動運転用制御コントローラ５（車両制御手段）と、電動パワーステアリング６と、駆動/回生モータ７と、油圧ブレーキ８と、着座センサ９と、を備えている。つまり、自動運転用認識判断プロセッサ３と、各制御指令値を計算して各アクチュエータECUへ送信する自動運転用制御コントローラ５が処理系として車載されている。なお、各アクチュエータECUの記載は省略する。

認識センサ１は、自車前方や自車後方等の自車周囲の外部環境（走路境界等）を認識するために設けられたセンサである。代表的には、自車前部と自車後部にそれぞれ搭載された車載カメラやレーザーレーダ等をいう。ここで、「走路境界」とは、道路幅・道路形状・車線などの境界のことである。

ＧＰＳ２は、自車に搭載され、走行中の自車の走行位置（緯度・経度）を検出する位置検出手段である。なお、「ＧＰＳ」は、グローバル・ポジショニング・システム（Global Positioning System）の略称である。

自動運転用認識判断プロセッサ３は、地図データ４やＧＰＳ２や認識センサ１の情報を統合処理し、目標速度プロファイル（＝目標車速プロファイル）等の各プロファイルの計算をする。つまり、乗員等が指定した目的地までの基本ルートと車速を、車載メモリに格納された地図データ４に基づいて算出する。また、ＧＰＳ２による位置情報に基づいて基本ルートと車速に従いながら、車載した認識センサ１による車両周囲のセンシング結果に基づいて、近傍の目標経路や目標車速をプロファイルとして逐次修正する。

地図データ４は、車載メモリに格納され、勾配や制限速度等の道路情報が書き込まれた地図データである。この地図データ４は、ＧＰＳ２にて走行中の自車の走行位置が検出されると、自車の走行位置を中心とする地図情報が自動運転用認識判断プロセッサ３から読み出される。

自動運転用制御コントローラ５は、自動運転用認識判断プロセッサ３からのプロファイル情報（目標経路や目標車速等）に基づいて、操舵量・駆動量・制動量の各指令値を決める。操舵制御は、操舵アクチュエータである電動パワーステアリング６で行うものとする。駆動制御は、駆動源アクチュエータである駆動/回生モータ７で行うものとする。制動制御は、駆動/回生モータ７による回生分と油圧ブレーキ８によるメカブレーキ分の配分で行うものとする。なお、操舵制御、駆動制御、制動制御は、アクチュエータ毎に設けられた各ECUで行われる。

電動パワーステアリング６は、自動運転用制御コントローラ５からの制御指令値にしたがって自動操舵する操舵アクチュエータである。

駆動/回生モータ７は、自動運転用制御コントローラ５からの制御指令値にしたがって駆動による定速走行や加速走行、或いは、回生による減速走行を行う駆動源アクチュエータである。

油圧ブレーキ８は、自動運転用制御コントローラ５からの制御指令値にしたがって油圧制動を作動させるブレーキアクチュエータである。

着座センサ９は、車内シートに取り付けられ、乗員の着座時の圧力を検出する。これにより、乗員の有無の判別を行う。

［自動運転用認識判断プロセッサの詳細構成］
図２は、実施例１の自動運転用認識判断プロセッサにて実行される自動運転車両の目標経路生成処理と速度目標値設定処理のブロック図を示す。以下、図２に基づき、自動運転用認識判断プロセッサの詳細構成を説明する。

自動運転用認識判断プロセッサ３は、乗員判別部５１（乗員判別手段）と、第１重み設定部５２（第１目標経路生成手段）と、第２重み設定部５３（第２目標経路生成手段）と、を備えている。また、自動運転用認識判断プロセッサ３は、目標経路生成部５４（第１目標経路生成手段・第２目標経路生成手段）と、目標速度設定部５５（目標速度設定手段）と、を備えている。

乗員判別部５１は、着座センサ９より着座信号を入力する。この乗員判別部５１は、着座信号に基づいて乗員の有無を判別する。乗員判別部５１は、乗員有り信号を第１重み設定部５２へ出力し、乗員無し信号を第２重み設定部５３へ出力する。

第１重み設定部５２は、乗員判別部５１の乗員有り信号を入力する。この第１重み設定部５２は、乗員有り信号に基づいて、第１重み設定信号（有人運転時の重み設定信号）を設定する。第１重み設定部５２は、第１重み設定信号を目標経路生成部５４へ出力する。

第２重み設定部５３は、乗員判別部５１の乗員無し信号を入力する。この第２重み設定部５３は、乗員無し信号に基づいて、第２重み設定信号（無人運転時の重み設定信号）を設定する。第２重み設定部５３は、第２重み設定信号を目標経路生成部５４へ出力する。

目標経路生成部５４は、第１重み設定部５２の第１重み設定信号又は第２重み設定部５３の第２重み設定信号を入力する。この目標経路生成部５４は、第１重み設定信号又は第２重み設定信号に基づいて、後述する評価関数Ｈにより第１目標経路又は第２目標経路を生成する。目標経路生成部５４は、生成した第１目標経路又は第２目標経路を、目標速度設定部５５と自動運転用制御コントローラ５へ出力する。

目標速度設定部５５は、第１目標経路又は第２目標経路と、予め設定した自車の横加速度制限（横Ｇ制限）及びヨーレイト制限を入力する。この目標速度設定部５５は、第１目標経路又は第２目標経路を走行する時の速度目標値を設定する。速度目標値は、予め設定した自車の横加速度制限及びヨーレイト制限の両方の制限を超えない速度に設定する。目標速度設定部５５は、設定した速度目標値を、自動運転用制御コントローラ５へ出力する。

［自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理構成］
図３は、実施例１の自動運転用認識判断プロセッサにて実行される自動運転車両の目標経路生成処理と速度目標値設定処理の流れを示す。即ち、図３は、図２における自動運転車両の目標経路生成処理と速度目標値設定処理の流れを示す。図４Ａは、中央線が無い一方通行ではない道路シーンの一例を示す。図４Ｂは、図４Ａにおけるランドマーク情報の補間の一例を示す。図５Ａは、交差点や丁字路の真ん中でランドマーク情報が切れる道路シーンの一例を示す。図５Ｂは、図５Ｂにおけるランドマーク情報の補間の一例を示す。図６は、第１目標経路又は第２目標経路を生成するための変数と関数を示す。図７は、生成した第１目標経路又は第２目標経路及び目標速度の格納方法の一例を示す。

図３のフローチャートでは、ルートが設定済みで、自動運転に必要な条件が満たされ、自動運転モードで走行中の状態からのものとする。ここで、ルート設定は、乗員又は車外オペレータが手動で入力した目的地情報に基づいて、目的地に至るまでのルートを自動で算出するものとする。このルートの設定方法に関しての詳細な記述は省略する。なお、自動運転の性能向上のため、ＧＰＳ２は高精度に位置情報を取得できるシステムであり、地図データ４は現実環境を正しく高精度に表したデジタルデータであるとする。なお、図４〜図７において、自車（自動運転車両）を「Ａ１」で示す。以下、図３〜図７に基づき、自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理構成をあらわす図３に示すフローチャートの各ステップについて説明する。

ステップＳ１１では、種々の情報を取得して、ステップＳ１２へ進む。具体的には、着座センサ９より着座信号（乗員有無）の情報を取得する。また、認識センサ１のデータから、実環境としての走路境界を規定する第１ランドマーク情報を取得する。さらに、ＧＰＳ２のデータと地図データ４を照合して、ルート両脇の走路境界を規定する第２ランドマーク情報を取得する。その他、ルート情報等の情報を取得する。

ここで、第１ランドマーク情報と第２ランドマーク情報との使い分けは、認識センサ１で自車近傍の第１ランドマーク情報を検出可能な部分は、第１ランドマーク情報を利用する。一方、認識センサ１で自車遠方もしくはオクル―ジョンにより第１ランドマーク情報を検出できていない部分は、第２ランドマーク情報を利用する。なお、「オクル―ジョン」とは、第１ランドマークが障害物等により遮られてしまい、認識センサ１で認識できないことである。

また、例えば、図４Ａと図５Ａに示すように、走路境界を規定するランドマークが無いエリアでは、取得できたランドマーク情報（第１ランドマーク情報と第２ランドマーク情報）から補間を行う。具体的には、図４Ａに示すように、中央線が無くかつ一方通行ではなく対向車両Ａ２が走行しうるシーンにおいて、第１ランドマーク情報として道路幅ＲＷのみを取得できた場合は、図４Ｂに示すように、道路幅ＲＷの半分の幅を走行路Ｃとして設定する。また、図５Ａに示すように、交差点や丁字路の真ん中でランドマーク情報が切れるような道路シーンにおいて、切れる前後の第１ランドマーク情報Ｍ１とルートに対して反対側の第２ランドマーク情報Ｍ２を用いて補間を行う。即ち、このような場合には、図５Ｂに示すように、スプライン曲線や多項式関数等の曲線表現で滑らかに繋ぎ合わせを行う。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１での種々の情報の取得に続き、ステップＳ１１で取得した着座信号に基づいて乗員の有無を判別する。YES（乗員有り）の場合は、ステップＳ１３へ進み、NO（乗員無し）の場合にはステップＳ１４へ進む。なお、ステップＳ１２が、乗員判別部５１に相当する。

ここで、「乗員」とは、ドライバ（運転手）やパッセンジャー（乗客）のことである。
「乗員有り」とは、ドライバ（運転手）でもパッセンジャー（乗客）でも、自車内に誰か１人でも居る場合のことである。「乗員無し」とは、ドライバ（運転手）でもパッセンジャー（乗客）でも、自車内に誰も居ない場合のことである。例えば、「乗員無し」の場合とは、ロボットタクシー（登録商標）で客を送迎に行く場合や、客を降ろした後、駐車場に戻る場合等である。このステップＳ１２における乗員の有無は、実際上の乗員の有無を判別する。

ステップＳ１３では、ステップＳ１２での乗員有りとの判別に続き、第１重み設定信号として、後述する経路曲率関数ｗρを相対的に大きく設定して、ステップＳ１５へ進む。ここで、経路曲率関数ｗρを相対的に大きく設定することで、経路曲率が大きくなることに対するペナルティが大きくなるように処理が行われる。なお、ステップＳ１３が、第１重み設定部５２に相当する。

ステップＳ１４では、ステップＳ１２での乗員無しとの判別に続き、第２重み設定信号として、後述する走路境界に対するマージン関数の重みｗyLとｗyRを相対的に大きく設定して、ステップＳ１５へ進む。ここで、走路境界に対するマージン関数の重みｗyLとｗyRを相対的に大きく設定することで、走路境界に近づくことに対するペナルティが大きくなるように処理が行われる。なお、ステップＳ１４が、第２重み設定部５３に相当する。

ステップＳ１５では、ステップＳ１３での経路曲率関数ｗρの設定、或いは、ステップＳ１４での走路境界に対するマージン関数の重みｗyLとｗyRの設定に続き、評価関数Ｈにより第１目標経路又は第２目標経路を生成して、ステップＳ１６へ進む。なお、ステップＳ１５が、目標経路生成部５４に相当する。

ここで、ステップＳ１５の詳細処理について図６を用いて説明する。例えば、図６の左カーブ路において、経路長をＳとし、経路長の微分をｄｓとする。また、経路各点における左側の走路境界に対するマージン関数をyL(s)とし、経路各点における右側の位置姿勢情報に関する関数を走路境界に対するマージン関数をyR(s)とし、経路各点における経路曲率関数をρ(s)とする。さらに、経路終端地点に関する関数をfs(x,y,θ) とした時、評価関数Ｈを以下の式（１）に示す。

・・・（１）
この時、式（１）において、ｗyLは左側の走路境界に対するマージン関数の重み、ｗyRは右側の走路境界に対するマージン関数の重み、ｗρは経路曲率関数、ｗsは経路終端地点に関する関数の重みをそれぞれ表す。これに車両モデルを組み合わせて、上記の評価関数Ｈの最少化問題を解く。なお、yL(s)、yR(s)、ρ(s)、fs(x,y,θ)は１階微分可能な関数で表現されるものとする。なお、上記の式（１）は、左カーブ路に限らず、右カーブ路やＳ字路や直進路等の道路にも適用することができる。

ステップＳ１６では、ステップＳ１５での第１目標経路又は第２目標経路の生成に続き、第１目標経路又は第２目標経路の各経路点に対応する速度目標値を設定（格納）して、エンドへと進む。なお、ステップＳ１６が、目標速度設定部５５に相当する。

ここで、ステップＳ１６の詳細処理について図７を用いて説明する。例えば、図７において、目標経路の生成時点での自車位置を原点として、自車の向き方向をｘ、自車の幅方向をｙとして座標を設定する。また、経路を構成する各ノードは、２次元座標情報であるｘiとｙiの他、前後のノード情報から算出された曲率情報ρi、そして、各ノードを通過するときの速度情報νiが、併せて記録される。なお、各情報は、不図示の記録部に記録される。

ここで、速度情報νiは、曲率情報ρiに基づいて、発生する横Ｇやヨーレイトが過大にならないように決定する。例えば、最大横Ｇと最大ヨーレイト（自車の横加速度制限とヨーレイト制限）を、それぞれＧymax、γmaxとして予め設定し、生成した目標経路を構成するノードの中で最も曲率の大きいノードに対して、式（２）で以下を算出する。

・・・（２）
この速度目標値を該当する速度情報νiに格納し、それをあらかじめ設定した最大縦Ｇ（最大前後Ｇ）であるＧxmaxの範囲の中で連続して繋ぎ合わせる形で、各ノードの速度情報νiに格納し、各ノードに対する目標速度を算出する。ここで、「自車の横加速度制限及びヨーレイト制限」は、車種ごとに実験等により予め設定される。なお、最大縦Ｇも同様である。

次に作用を説明する。
実施例１の作用を、「自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理作用」と、「自動運転車両の目標経路生成の特徴作用」に分けて説明する。

［自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理作用］
以下、図３のフローチャートに基づいて、自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理作用を説明する。また、自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理動作を、図８に示す動作例に基づき説明する。

まず、乗員有りのときは、ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１５→ステップＳ１６→エンドへと進む。このとき、ステップＳ１３では、経路曲率関数ｗρを相対的に大きく設定することで、経路曲率が大きくなることに対するペナルティが大きくなるように処理が行われる。即ち、ステップＳ１３では、経路曲率が小さく設定され、曲率半径が大きくなるように、経路曲率関数ｗρが設定される。言い換えると、乗員有りのときは、自車の車両運動の大きさに重みが置かれる。このため、ステップＳ１５では、評価関数Ｈにより、走行環境の制約内で、車両運動を抑える第１目標経路が生成される。従って、乗員有りのときは、乗員の感じる違和感の低減を優先する第１目標経路が生成される。そして、ステップＳ１６では、速度目標値が、生成された第１目標経路の経路曲率から、予め設定された自車の横加速度制限及びヨーレイト制限を超えない速度に設定される。即ち、第１目標経路を安全に走行できる範囲で速度目標値が設定される。

次に、乗員無しのときは、ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１４→ステップＳ１５→ステップＳ１６→エンドへと進む。このとき、ステップＳ１４では、走路境界に対するマージン関数の重みｗyLとｗyRを相対的に大きく設定することで、走路境界に近づくことに対するペナルティが大きくなるように処理が行われる。即ち、ステップＳ１４では、走路（道路）の左右境界に対してマージン最大となるように、マージン関数の重みｗyLとｗyRが設定される。言い換えると、乗員無しのときは、自車の周囲環境との余裕代に重みが置かれる。このため、ステップＳ１５では、評価関数Ｈにより、走行環境に対して、安全マージンが広くなる第２目標経路が生成される。従って、乗員無しのときは、自車周囲の各環境要因に対するマージン確保を優先する第２目標経路が生成される。そして、ステップＳ１６では、速度目標値が、生成された第２目標経路の経路曲率から、予め設定された自車の横加速度制限及びヨーレイト制限を超えない速度に設定される。即ち、第２目標経路を安全に走行できる範囲で速度目標値が設定される。

続いて、自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理動作について説明する。例えば、図８に示すようなカーブ路（コーナー路、左カーブ路）旋回における目標経路生成と速度目標値設定において、乗員有りと乗員無しで処理動作が異なる。

乗員有りの第１目標経路（実線）は、図８に示すように、自車Ａ１がアウト側からカーブ路に入り、アウト側からカーブ路を出る経路（いわゆるアウト・イン・アウトの経路）となる。一方、乗員無しの第２目標経路（破線）は、図８に示すように、走行車線を規定する左右境界に対して真ん中を走行する。このため、同じ道路を走行する際、乗員有りと乗員無しで目標経路に違いが生じる。具体的には、図８のようなカーブ路において、第２目標経路の経路曲率は、第１目標経路の経路曲率よりも大きくなる。即ち、第２目標経路の曲率半径は、第１目標経路の曲率半径よりも小さくなる（急カーブになる）。言い換えると、第１目標経路の曲率半径は、第２目標経路の曲率半径よりも小さくなる。このため、乗員有りの第１目標経路では、ドライバが普段の運転で走行するような第１目標経路が生成される。なお、第１目標経路の経路曲率は、自車が左右境界を逸脱しない範囲とされる。

また、図８のようなカーブ路において、第１目標経路と第２目標経路で経路曲率が異なるため、乗員有りと乗員無しで速度目標値も異なる。即ち、第２目標経路の経路曲率は、第１目標経路の経路曲率よりも大きくなるので、予め設定した自車の横加速度制限及びヨーレイト制限から、第２目標経路の速度目標値は、第１目標経路の速度目標値よりも小さく設定される。言い換えると、乗員有りの第１目標経路の方が、乗員無しの第２目標経路よりも、速度目標値が大きく設定されるので、実際の車速も大きくなる。なお、図８に示す左カーブ路とは反対の右カーブ路においても同様である。また、図８に示すカーブ路よりも緩いカーブ路においても同様である。

さらに、第２目標経路は、左右境界に対して真ん中を走行する経路である。このため、第２目標経路は、左右境界と自車との距離が、第１目標経路よりも長くなる目標経路を生成する。このため、乗員無しのときは、制御誤差等の理由により発生し得る走行車線逸脱に対する余裕代を最大限に確保する第２目標経路を生成することができる。また、乗員無しのときは、左右境界に対して真ん中を走行する第２目標経路が生成されるので、歩行者等の飛び出し等に対する余裕代を確保することができる。加えて、乗員無しの第２目標経路の方が、乗員有りの第１目標経路よりも、速度目標値が小さく設定されるので、実際の車速も小さくなる。このように、第２目標経路は、第１目標経路よりも安全な経路を生成する。

以上のとおり、乗員有りのときは、乗員の感じる違和感の低減を優先する第１目標経路を生成する。一方、乗員無しのときは、乗車違和感を覚える乗員が居ないので、自車周囲の各環境要因に対するマージン確保を優先する第２目標経路を生成する。

［自動運転車両の目標経路生成の特徴作用］
実施例１では、乗員の有無を判別する。乗員有りと判別したとき、第１目標経路を生成し、乗員無しと判別したとき、第２目標経路を生成する。これらの第１目標経路と第２目標経路で目標経路に違いを持たせる。ここで、通常、無人タクシーのような単独走行による有人運転と無人運転のモードが存在する自動運転システムの場合、左右境界に対して真ん中を走行する。また、通常、有人運転と無人運転で常に同じ経路を生成する。しかし、有人運転の場合は、乗員が経路に違和感を覚えることがある。これに対し、実施例１では、乗員有りの第１目標経路と乗員無しの第２目標経路で目標経路に違いを持たせる。このため、乗員有りのときは、乗員が違和感を覚えない目標経路を生成することが可能である。この結果、乗員の有無に対応して適切な目標経路が生成される。加えて、乗員の有無に対応して適切な目標経路が生成されることにより、乗員有りのときは乗員に合った走行が可能になり、乗員無しのときは乗員無しに合った走行が可能となる。

実施例１では、第２目標経路は、左右境界と自車との距離が、第１目標経路よりも長くなる目標経路を生成する。即ち、乗員無しのときは、自車周囲の各環境要因に対するマージン確保を優先する第２目標経路が生成される。従って、乗員無しのときは、制御誤差等の理由により発生し得る走行車線逸脱に対する余裕代を最大限に確保する第２目標経路が生成される。

実施例１では、第１目標経路は、目標経路を構成する各点から算出された経路曲率が、第２目標経路よりも小さくなる目標経路を生成する。即ち、乗員有りのときは、乗員の感じる違和感の低減を優先する第１目標経路が生成される。従って、乗員有りのときは、ドライバが普段の運転で走行するような第１目標経路が生成される。例えば、コーナー旋回時は、図８の実線に示すような、いわゆるアウト・イン・アウトの経路となる。

実施例１では、第１目標経路と第２目標経路を生成するとき、カーブ路を走行する時の速度目標値を設定する。この速度目標値は、予め設定した自車の横加速度制限及びヨーレイト制限の両方の制限を超えない速度に設定する。
例えば、自車に対する障害物・道路境界に注目すると、特開2001-001787号公報に記載の加減速制御の抑制は、速度目標値に対する応答性を落とすことになる。このため、無人運転時、縦運動（前後Ｇ）に関しては結果的には安全方向に働くが、横運動（横Ｇ）に関しては考慮されていない。これに対し、実施例１では、カーブ路を走行する時の速度目標値は、予め設定した自車の横加速度制限及びヨーレイト制限の両方の制限を超えない速度に設定する。即ち、乗員の有無によって目標経路の曲率が異なっても、速度目標値は、自車の横加速度制限及びヨーレイト制限の両方の制限を超えない速度に設定される。従って、乗員の有無にかかわらず、カーブ旋回時に発生する車両運動の過大が抑えられる。

次に、効果を説明する。
実施例１の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 自車が追従可能で路外逸脱や障害物接触のない目標経路を生成するコントローラ（自動運転用認識判断プロセッサ３）を備える。
この自動運転車両の目標経路生成方法において、乗員の有無を判別する。
乗員有りと判別したとき、第１目標経路を生成する。
乗員無しと判別したとき、第２目標経路を生成する。
第１目標経路と第２目標経路で目標経路に違いを持たせる。
このため、乗員の有無に対応して適切な目標経路を生成する自動運転車両の目標経路生成方法を提供することができる。

(2) 第２目標経路は、走行車線を規定する左右境界と自車との距離が、第１目標経路よりも長くなる目標経路を生成する。
このため、(1)の効果に加え、乗員無しのときは、制御誤差等の理由により発生し得る走行車線逸脱に対する余裕代を最大限に確保する第２目標経路を生成することができる。

(3) 第１目標経路は、目標経路を構成する各点から算出された経路曲率が、第２目標経路よりも小さくなる目標経路を生成する。
このため、(1)〜(2)の効果に加え、乗員有りのときは、ドライバが普段の運転で走行するような第１目標経路を生成することができる。

(4) 第１目標経路と第２目標経路を生成するとき、カーブ路を走行する時の速度目標値を設定する。
速度目標値は、予め設定した自車の横加速度制限及びヨーレイト制限の少なくとも一方の制限を超えない速度に設定する。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、乗員の有無にかかわらず、カーブ旋回時に発生する車両運動の過大を抑えることができる。

(5) 自車が追従可能で路外逸脱や障害物接触のない目標経路を生成するコントローラ（自動運転用認識判断プロセッサ３）を備える。
この自動運転車両の目標経路生成装置において、コントローラ（自動運転用認識判断プロセッサ３）は、乗員判別手段（乗員判別部５１）と、を有する。また、コントローラ（自動運転用認識判断プロセッサ３）は、第１目標経路生成手段（第１重み設定部５２、目標経路生成部５４）と、第２目標経路生成手段（第２重み設定部５３、目標経路生成部５４）と、を有する。
乗員判別手段（乗員判別部５１）は、乗員の有無を判別する。
第１目標経路生成手段（第１重み設定部５２、目標経路生成部５４）は、乗員判別手段（乗員判別部５１）により乗員有りと判別したとき、第１目標経路を生成する。
第２目標経路生成手段（第２重み設定部５３、目標経路生成部５４）は、乗員判別手段（乗員判別部５１）により乗員無しと判別したとき、第２目標経路を生成する。
第１目標経路生成手段（第１重み設定部５２、目標経路生成部５４）により生成した第１目標経路と第２目標経路生成手段（第２重み設定部５３、目標経路生成部５４）により生成した第２目標経路で目標経路に違いを持たせる。
このため、乗員の有無に対応して適切な目標経路を生成する自動運転車両の目標経路生成装置を提供することができる。

実施例２は、乗員の着座位置により乗員の有無を判別した例である。

まず、構成を説明する。実施例２における自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置は、モータ駆動するハイブリッド車両（電動車両の一例）をベースとし、操舵/駆動/制動を外部制御することが可能な自動運転車両に適用したものである。以下、実施例２の構成を、「自動運転システム構成」と、「自動運転用認識判断プロセッサの詳細構成」と、「自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理構成」に分けて説明する。

［自動運転システム構成］
図９は、実施例２の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置が適用された自動運転車両の自動運転システム構成を示す。以下、図９に基づき、自動運転システムの全体構成を説明する。

自動運転システムは、認識センサ１と、ＧＰＳ２と、自動運転用認識判断プロセッサ３（コントローラ）と、地図データ４と、を備えている。また、自動運転システムは、自動運転用制御コントローラ５と、電動パワーステアリング６と、駆動/回生モータ７と、油圧ブレーキ８と、着座センサ９と、停車ボタン１０（車載操作デバイス）と、を備えている。

着座センサ９は、車内シートに取り付けられ、乗員の着座時の圧力を検出する。また、着座センサ９は、乗員がどの位置に着座しているのか検出する。例えば、乗員が、運転席と助手席と後部座席のうち、どの位置に着座しているかを検出する。これにより、乗員の有無の判別を行う。

停車ボタン１０は、ボタン操作により自車を停車できるボタンである。この停車ボタン１０は、例えば、インストルメントパネルの車幅方向の中央部に設けられる。この停車ボタン１０の配置は、自動運転用認識判断プロセッサ３等に記録されている。

なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

［自動運転用認識判断プロセッサの詳細構成］
乗員判別部５１（乗員判別手段、乗員着座位置判別手段）は、着座センサ９の着座信号及び乗員の着座位置信号を入力する。この乗員判別部５１は、着座信号及び乗員の着座位置信号に基づいて乗員の有無を判別する。なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、図示及び説明を省略する。

［自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理構成］
図１０は、実施例２の自動運転用認識判断プロセッサにて実行される自動運転車両の目標経路生成処理と速度目標値設定処理の流れを示す。なお、図１０のフローチャートにおいて、ルートの設定方法や、ＧＰＳ２と地図データ４が高精度のものであることは、図３と同様であるので、説明は省略する。以下、図１０に基づき、自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理構成をあらわす図１０に示すフローチャートの各ステップについて説明する。

ステップＳ２１では、種々の情報を取得して、ステップＳ２２へ進む。具体的には、着座センサ９より着座信号（乗員有無）及び乗員の着座位置信号（乗員位置）の情報を取得する。なお、他の情報等はステップＳ１１と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ２２では、ステップＳ２１での種々の情報の取得に続き、ステップＳ２１で取得した着座信号及び着座位置信号に基づいて乗員の有無を判別する。YES（乗員有り）の場合は、ステップＳ２３へ進み、NO（乗員無し）の場合にはステップＳ２４へ進む。なお、ステップＳ２２が、乗員判別部５１に相当する。

具体的には、ステップＳ２２において、乗員の有無を判別するとき、乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できる位置であると乗員有りと判別する。また、ステップＳ２２において、乗員の有無を判別するとき、乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できない位置であると乗員無しと判別する。なお、実際上、自車内に乗員が居ない場合は、乗員無しと判別する。このステップＳ２２における乗員の有無は、実際上の乗員の有無ではなく、制御上の乗員の有無である。このため、仮に実際上は自車内に乗員が居ても、制御上は自車内に乗員が居ない（乗員無し）と判別されることがある。

ここで、「乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できる位置」とは、乗員の着座位置が停車ボタン１０の近くである運転席位置又は助手席位置（即ち車室前方の座席位置）である。このため、乗員の着座位置が運転席位置又は助手席位置の場合は、停車指令によるバックアップが可能とみなせるので、乗員有りと判別する。また、乗員が停車ボタン１０をON又はOFFに操作している（触れている）場合も、停車指令によるバックアップが可能とみなせるので、乗員有りと判別する。

一方、「乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できない位置」とは、乗員の着座位置が停車ボタン１０の近くではない後部座席位置（即ち車室後方の座席位置）である。このため、乗員の着座位置が後部座席位置の場合は、停車指令によるバックアップが困難とみなせるので、乗員無しと判別する。また、乗員が停車ボタン１０をON又はOFFに操作していない（触れていない）場合は、停車指令によるバックアップが困難とみなせるので、乗員無しと判別する。

なお、他のステップＳ２３〜ステップＳ２６のそれぞれは、ステップＳ１３〜ステップＳ１６のそれぞれに対応するため、説明を省略する。

次に、作用を説明する。
実施例２の作用は、実施例１と同様に、「自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理作用」と「自動運転車両の目標経路生成の特徴作用」を示す。ただし、実施例１のステップＳ１１〜ステップＳ１６のそれぞれは、ステップＳ２１〜ステップＳ２６のそれぞれに読み替えるものとする。また、実施例２の作用にあっては、下記の実施例２の特徴作用を示す。

実施例２では、乗員の有無を判別するとき、乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できる位置であると乗員有りと判別し、乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できない位置であると乗員無しと判別する。即ち、乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できない位置であると乗員無しと判別するので、実際上は自車内に乗員が居ても即座に車載操作デバイスによるバックアップが困難な場合は、第２目標経路が生成される。この第２目標経路は、自車周囲の各環境要因に対するマージン確保を優先する目標経路である。従って、実際上は自車内に乗員が居ても乗員の着座位置によって即座に車載操作デバイスによるバックアップ体制が取れない場合は、走行車線逸脱に対する余裕代が最大限に確保される。

次に、効果を説明する。
実施例２の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置にあっては、実施例１の(1)〜(5)に記載した効果が得られる。また、実施例２の自動運転車両の目標経路生成方法にあっては、下記(6)の効果を得ることができる。

(6) 乗員の有無を判別するとき、乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できる位置であると乗員有りと判別し、乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できない位置であると乗員無しと判別する。
このため、実際上は自車内に乗員が居ても乗員の着座位置によって即座に車載操作デバイスによるバックアップ体制が取れない場合は、走行車線逸脱に対する余裕代を最大限に確保することができる。

実施例３は、乗員の着座位置と乗員の運転適性により乗員の有無を判別した例である。

まず、構成を説明する。実施例３における自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置は、モータ駆動するハイブリッド車両（電動車両の一例）をベースとし、操舵/駆動/制動を外部制御することが可能な自動運転車両に適用したものである。以下、実施例３の構成を、「自動運転システム構成」と、「自動運転用認識判断プロセッサの詳細構成」と、「自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理構成」に分けて説明する。

［自動運転システム構成］
図１１は、実施例３の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置が適用された自動運転車両の自動運転システム構成を示す。以下、図１１に基づき、自動運転システムの全体構成を説明する。

自動運転システムは、認識センサ１と、ＧＰＳ２と、自動運転用認識判断プロセッサ３（コントローラ）と、地図データ４と、を備えている。また、自動運転システムは、自動運転用制御コントローラ５と、電動パワーステアリング６と、駆動/回生モータ７と、油圧ブレーキ８と、着座センサ９と、カードリーダー１１と、を備えている。なお、車両の運転席には、車載操作デバイスとしてブレーキとステアリング（ハンドル）が設けられている。

着座センサ９は、車内シートに取り付けられ、乗員の着座時の圧力を検出する。また、着座センサ９は、乗員がどの位置に着座しているのか検出する。例えば、乗員が、運転席と助手席と後部座席のうち、どの位置に着座しているかを検出する。これにより、乗員の有無の判別を行う。

カードリーダー１１は、乗員の運転適性情報を読み取るために、登録情報が記録されたカードを読み取るものである。登録情報としては、例えば、運転免許証の有無や運転免許証の種類や年齢等である。なお、このカードは、乗車前に事前登録が必要となる。

なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

［自動運転用認識判断プロセッサの詳細構成］
乗員判別部５１（乗員判別手段、乗員着座位置判別手段、乗員運転適性判別手段）は、着座センサ９の着座信号及び乗員の着座位置信号を入力する。また、乗員判別部５１は、カードリーダー１１の乗員の運転適性情報を入力する。この乗員判別部５１は、着座信号、乗員の着座位置信号及び乗員の運転適性情報に基づいて乗員の有無を判別する。なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、図示及び説明を省略する。

［自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理構成］
図１２は、実施例３の自動運転用認識判断プロセッサにて実行される自動運転車両の目標経路生成処理と速度目標値設定処理の流れを示す。なお、図１２のフローチャートにおいて、ルートの設定方法や、ＧＰＳ２と地図データ４が高精度のものであることは、図３と同様であるので、説明は省略する。以下、図１２に基づき、自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理構成をあらわす図１２に示すフローチャートの各ステップについて説明する。

ステップＳ３１では、種々の情報を取得して、ステップＳ３２へ進む。具体的には、着座センサ９より着座信号（乗員有無）及び乗員の着座位置信号（乗員位置）の情報を取得する。また、カードリーダー１１より乗員の運転適性情報（乗員運転適性情報）を取得する。なお、他の情報等はステップＳ１１と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ３２では、ステップＳ３１での種々の情報の取得に続き、ステップＳ３１で取得した着座信号、着座位置信号及び乗員の運転適性情報に基づいて乗員の有無を判別する。YES（乗員有り）の場合は、ステップＳ３３へ進み、NO（乗員無し）の場合にはステップＳ３４へ進む。なお、ステップＳ３２が、乗員判別部５１に相当する。

具体的には、ステップＳ３２において、乗員の有無を判別するとき、乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できる位置であり、かつ、乗員に運転適性が有ると、乗員有りと判別する。即ち、車載操作デバイスによるバックアップ可能な技量を有する乗員が、バックアップ可能な着座位置に乗車していることで、バックアップ可能とみなすことができる。また、ステップＳ３２において、乗員の有無を判別するとき、乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できない位置である、又は、乗員に運転適性が無いと、乗員無しと判別する。なお、実際上、自車内に乗員が居ない場合は、乗員無しと判別する。このステップＳ３２における乗員の有無は、実際上の乗員の有無ではなく、制御上の乗員の有無である。このため、仮に実際上は自車内に乗員が居ても、制御上は自車内に乗員が居ない（乗員無し）と判別されることがある。

ここで、「乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できる位置」とは、乗員の着座位置が運転席位置である。また、「乗員に運転適性が有る」とは、乗員が自車を運転することができる運転免許証を有することである。例えば、自車を運転するための資格が普通運転免許証を有していることである場合、乗員の運転適性情報に普通運転免許証有りが登録されていれば、「乗員に運転適性が有る」と判断する。即ち、乗員有りと判別する場合、車載操作デバイスによるバックアップ可能な技量を有する乗員が、バックアップ可能な着座位置に乗車していることで、バックアップ可能とみなすことができる。

一方、「乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できない位置」とは、乗員の着座位置が助手席位置または後部座席位置である。また、「乗員に運転適性が無い」とは、乗員が自車を運転することができる運転免許証を有しないことである。例えば、自車を運転するための資格が普通運転免許証を有していることである場合、乗員の運転適性情報に普通運転免許証無しが登録されていれば、「乗員に運転適性が無い」と判断する。

なお、他のステップＳ３３〜ステップＳ３６のそれぞれは、ステップＳ１３〜ステップＳ１６のそれぞれに対応するため、説明を省略する。

次に、作用を説明する。
実施例３の作用は、実施例１と同様に、「自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理作用」と「自動運転車両の目標経路生成の特徴作用」を示す。ただし、実施例１のステップＳ１１〜ステップＳ１６のそれぞれは、ステップＳ３１〜ステップＳ３６のそれぞれに読み替えるものとする。また、実施例３の作用は、実施例２の特徴作用を示す。さらに、実施例３の作用にあっては、下記の実施例３の特徴作用を示す。

実施例３では、乗員の有無の判別するとき、乗員に運転適性が有ると乗員有りと判別し、乗員に運転適性が無いと乗員無しと判別する。即ち、乗員に運転適性が無いと乗員無しと判別するので、実際上は自車内に乗員が居ても車載操作デバイスによるバックアップ可能な技量が無い場合は、第２目標経路が生成される。この第２目標経路は、自車周囲の各環境要因に対するマージン確保を優先する目標経路である。従って、実際上は自車内に乗員が居ても乗員に運転適性が無いと、走行車線逸脱に対する余裕代が最大限に確保される。

次に、効果を説明する。
実施例３の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置にあっては、実施例１の(1)〜(5)と実施例２の(6)に記載した効果が得られる。また、実施例３の自動運転車両の目標経路生成方法にあっては、下記(7)の効果を得ることができる。

(7) 乗員の有無を判別するとき、乗員に運転適性が有ると乗員有りと判別し、乗員に運転適性が無いと乗員無しと判別する。
このため、実際上は自車内に乗員が居ても乗員に運転適性が無いと、走行車線逸脱に対する余裕代を最大限に確保することができる。

実施例４は、乗員の着座位置と乗員の運転適性と乗員状態により乗員の有無を判別した例である。

まず、構成を説明する。実施例４における自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置は、モータ駆動するハイブリッド車両（電動車両の一例）をベースとし、操舵/駆動/制動を外部制御することが可能な自動運転車両に適用したものである。以下、実施例４の構成を、「自動運転システム構成」と、「自動運転用認識判断プロセッサの詳細構成」と、「自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理構成」に分けて説明する。

［自動運転システム構成］
図１３は、実施例２の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置が適用された自動運転車両の自動運転システム構成を示す。以下、図１３に基づき、自動運転システムの全体構成を説明する。

自動運転システムは、認識センサ１と、ＧＰＳ２と、自動運転用認識判断プロセッサ３（コントローラ）と、地図データ４と、を備えている。また、自動運転システムは、自動運転用制御コントローラ５と、電動パワーステアリング６と、駆動/回生モータ７と、油圧ブレーキ８と、着座センサ９と、カードリーダー１１と、乗員モニタ１２と、を備えている。なお、車両の運転席には、車載操作デバイスとしてブレーキとステアリング（ハンドル）が設けられている。

着座センサ９は、車内シートに取り付けられ、乗員の着座時の圧力を検出する。また、着座センサ９は、乗員がどの位置に着座しているのか検出する。例えば、乗員が、運転席と助手席と後部座席のうち、どの位置に着座しているかを検出する。これにより、乗員の有無の判別を行う。

カードリーダー１１は、乗員の運転適性情報を読み取るために、登録情報が記録されたカードを読み取るものである。登録情報としては、例えば、運転免許証の有無や運転免許証の種類や年齢等である。なお、このカードは、乗車前に事前登録が必要となる。

乗員モニタ１２は、車室内カメラによって、車載操作デバイスによるバックアップ可能な位置に乗車した乗員状態を検出する。ここで、「車載操作デバイスによるバックアップ可能な位置」とは、運転席位置である。この乗員モニタ１２は、運転席位置に着座する乗員の顔を検出し、目の開閉度合いや視線の向きや乗車姿勢等をモニタすることにより乗員状態を検出する。

なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

［自動運転用認識判断プロセッサの詳細構成］
乗員判別部５１（乗員判別手段、乗員着座位置判別手段、乗員運転適性判別手段、乗員状態判別手段）は、着座センサ９の着座信号及び乗員の着座位置信号を入力する。また、乗員判別部５１は、カードリーダー１１の乗員の運転適性情報を入力する。さらに、乗員判別部５１は、乗員モニタ１２の乗員状態を入力する。この乗員判別部５１は、着座信号、乗員の着座位置信号、乗員の運転適性情報及び乗員状態情報に基づいて乗員の有無を判別する。なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、図示及び説明を省略する。

［自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理構成］
図１４は、実施例４の自動運転用認識判断プロセッサにて実行される自動運転車両の目標経路生成処理と速度目標値設定処理の流れを示す。なお、図１４のフローチャートにおいて、ルートの設定方法や、ＧＰＳ２と地図データ４が高精度のものであることは、図３と同様であるので、説明は省略する。以下、図１４に基づき、自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理構成をあらわす図１４に示すフローチャートの各ステップについて説明する。

ステップＳ４１では、種々の情報を取得して、ステップＳ４２へ進む。具体的には、着座センサ９より着座信号（乗員有無）及び乗員の着座位置信号（乗員位置）の情報を取得する。また、カードリーダー１１より乗員の運転適性情報（乗員運転適性情報）を取得する。さらに、乗員モニタ１２より乗員状態情報（乗員状態）を取得する。なお、他の情報等はステップＳ１１と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ４２では、ステップＳ４１での種々の情報の取得に続き、ステップＳ４１で取得した着座信号、着座位置信号、乗員の運転適性情報及び乗員状態情報に基づいて乗員の有無を判別する。YES（乗員有り）の場合は、ステップＳ４３へ進み、NO（乗員無し）の場合にはステップＳ４４へ進む。なお、ステップＳ４２が、乗員判別部５１に相当する。

具体的には、ステップＳ４２において、乗員の有無を判別するとき、乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できる位置であり、かつ、乗員に運転適性が有り、かつ、乗員状態が自車の周囲に注意を払っている状態であると、乗員有りと判別する。また、ステップＳ４２において、乗員の有無を判別するとき、乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できない位置である、又は、乗員に運転適性が無い、或いは、乗員状態が自車の周囲に注意を払っていない状態であると、乗員無しと判別する。なお、実際上、自車内に乗員が居ない場合は、乗員無しと判別する。このステップＳ４２における乗員の有無は、実際上の乗員の有無ではなく、制御上の乗員の有無である。このため、仮に実際上は自車内に乗員が居ても、制御上は自車内に乗員が居ない（乗員無し）と判別されることがある。

ここで、「乗員状態が自車の周囲に注意を払っている状態である」とは、実際に乗員がドライバとして運転するように自車の周囲に注意を払っている状態である。一方、「乗員状態が自車の周囲に注意を払っていない状態である」とは、実際に乗員がドライバとして運転するように自車の周囲に注意を払っていない状態である。例えば、乗員が目を閉じてしまっている状態（覚醒度合い）、乗員の視線が自車の進行方向とは反対方向を向いている状態、又は、乗員が座席を倒して横になっている状態等である。つまり、この乗員状態が自車の周囲に注意を払っている状態であるか否かは、目の開閉度合いや視線の向きや乗車姿勢等のモニタ情報から、乗員判別部５１にて判断する。なお、「乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できる位置」と「乗員の着座位置が車載操作デバイスを操作できない位置」と「乗員に運転適性が有る」と「乗員に運転適性が無い」については、実施例３と同様であるので説明を省略する。

なお、他のステップＳ４３〜ステップＳ４６のそれぞれは、ステップＳ１３〜ステップＳ１６のそれぞれに対応するため、説明を省略する。

次に、作用を説明する。
実施例４の作用は、実施例１と同様に、「自動運転車両の目標経路生成と速度目標値設定の処理作用」と「自動運転車両の目標経路生成の特徴作用」を示す。ただし、実施例１のステップＳ１１〜ステップＳ１６のそれぞれは、ステップＳ４１〜ステップＳ４６のそれぞれに読み替えるものとする。また、実施例４の作用は、実施例２の特徴作用と実施例３の特徴作用を示す。さらに、実施例４の作用にあっては、下記の実施例４の特徴作用を示す。

実施例４では、乗員の有無を判別するとき、乗員状態が自車の周囲に注意を払っている状態であると乗員有りと判別し、乗員状態が自車の周囲に注意を払っていない状態であると乗員無しと判別する。即ち、乗員の覚醒度合いや乗車姿勢等から、乗員状態が自車の周囲に注意を払っていない状態であると乗員無しと判別するので、実際上は自車内に乗員が居ても即座に車載操作デバイスによるバックアップが困難な場合は、第２目標経路が生成される。この第２目標経路は、自車周囲の各環境要因に対するマージン確保を優先する目標経路である。従って、実際上は自車内に乗員が居ても乗員状態によって即座に車載操作デバイスによるバックアップ体制が取れない場合は、走行車線逸脱に対する余裕代が最大限に確保される。

次に、効果を説明する。
実施例４の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置にあっては、実施例１の(1)〜(5)と実施例２の(6)と実施例３の(7)に記載した効果が得られる。また、実施例４の自動運転車両の目標経路生成方法にあっては、下記(8)の効果を得ることができる。

(8) 乗員の有無を判別するとき、乗員状態が自車の周囲に注意を払っている状態であると乗員有りと判別し、乗員状態が自車の周囲に注意を払っていない状態であると乗員無しと判別する。
このため、実際上は自車内に乗員が居ても乗員状態によって即座に車載操作デバイスによるバックアップ体制が取れない場合は、走行車線逸脱に対する余裕代を最大限に確保することができる。

以上、本開示の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置を実施例１〜実施例４に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施例１〜実施例４に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１〜実施例４では、ルート設定は、乗員又は車外オペレータが手動で入力した目的地情報に基づいて、目的地に至るまでのルートを自動で算出する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、システム側で所定シーケンスに従い自動で入力した目的地情報に基づいて、目的地に至るまでのルートを自動で算出しても良い。

実施例１〜実施例４では、乗員の有無や乗員の着座位置を、車内シートに取り付けた着座センサ９からの信号に基づいて判断する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、乗員の有無や乗員の着座位置を、シートベルトの使用有無を確認する手段や、車室内に取り付けた赤外線センサや画像センサから判断する手段、そして、ルート設定や発進指令が車内/車外のどちらから行われたかから判断する手段と置き換えても良い。また、これらを組み合わせて、乗員の有無や乗員の着座位置を判断しても良い。

実施例２では、車載操作デバイスを、停車ボタン１０とする例を示した。しかし、これに限らず、車載操作デバイスを、車両の運転席に設けられるブレーキやステアリング（ハンドル）としても良い。この場合、例えば、実際上は自車内に乗員が居ても、乗員の着座位置が運転席位置ではない助手席位置又は後部座席位置であると、ブレーキやステアリングによるバックアップが困難であるから、乗員無しと判別する。

実施例２では、停車ボタンの位置を、インストルメントパネルの車幅方向の中央部とする例を示した。しかし、これに限らず、運転席と助手席の座席の後側に設けても良い。この場合、実際上は自車内に乗員が居ても、乗員の着座位置が後部座席位置であると、乗員有りと判別する。また、実際上は自車内に乗員が居ても、乗員の着座位置が運転席位置や助手席位置であると、乗員無しと判別する。

実施例３と実施例４では、車載操作デバイスを、ブレーキとステアリングとする例を示した。しかし、これに限らず、車載操作デバイスを、実施例２のように停車ボタンとしても良い。ただし、この停車ボタンは、例えば、インストルメントパネルの車幅方向の中央部に設けられるとする。この場合、例えば、実際上は自車内に乗員が居ても、乗員の着座位置が後部座席位置であると、乗員に運転適性が有っても乗員状態が自車の周囲に注意を払っている状態であっても、停車ボタンによるバックアップが困難であるから、乗員無しと判別する。

実施例２〜実施例４では、仮に実際上は自車内に乗員が居ても、制御上は自車内に乗員無しと判別する例を示した。しかし、仮に実際上は自車内に乗員が居なくても、制御上は自車内に乗員有り（乗員が居る）と判別しても良い。例えば、以下に示す「後続車による乗員の有無の判別例」、「走行スケジュールによる乗員の有無の判別例」又は「走行可能距離による乗員の有無の判別例」により、乗員の有無を判別しても良い。

［後続車による乗員の有無の判別例］
自動運転システムの認識センサ１は、自車と後続車との相対距離情報や相対速度情報を検出する。

次に、自動運転車両の目標経路生成処理構成について説明する。まず、自動運転用認識判断プロセッサは、認識センサから自車と後続車との相対距離情報や相対速度情報を取得する。次いで、これらの情報に基づいて、乗員判別部（乗員判別手段、後続車判別手段）にて、乗員の有無を判別する。具体的には、乗員の有無を判別するとき、自車の後に続く後続車が有ると一時的に乗員有りと判別する。また、乗員の有無を判別するとき、自車の後に続く後続車が無いと乗員無しと判別する。なお、実際上、仮に自車内に乗員が居ない場合でも、制御上、後続車の有無により乗員の有無を判別する。また、乗員の有無の判別後の処理構成は、実施例１のステップＳ１３〜ステップＳ１６と同様である。

ここで、「自車の後に続く後続車が有る」とは、自車に接近している後続車が有ることである。これは、自車と後続車との相対距離情報や相対速度情報から、乗員判別部５１にて判断する。

このため、後続車が有ると一時的に乗員有りと判別するので、実際上、自車内に乗員が居なくても、ドライバが普段の運転で走行するような第１目標経路が生成される。これにより、乗員無しと判別する場合よりも、速度目標値が大きく設定される。従って、実際上、自車内に乗員が居なくても、交通流の妨げを抑制することができる。なお、乗員有りの第１目標経路の方が、乗員無しの第２目標経路よりも、速度目標値が大きく設定される。

また、後続車の有無に加え、道路幅が広く、自車と走路境界とのマージンに余裕がある場合に限定して、乗員の有無を判別しても良い。このように乗員の有無を判別するので、より安全に第１目標経路を生成することができる。さらに、後続車の有無に限らず、後続車の連なり具合によって、乗員の有無を判別しても良い。

［走行スケジュールによる乗員の有無の判別例］
自車は、ロボットタクシー（登録商標）のようなシステムである。このため、自車は、次の行先や到着時間が遠隔で管制システム側で管理されているものとする（走行スケジュール管理手段）。即ち、管制システム側で自車の走行スケジュールが管理されているものとする。自車の走行スケジュールには、自車の現在位置情報と現在時刻情報、及び、次の走行スケジュールの予定時刻情報と予定場所情報等が含まれる。これらの情報から、管制システム側で、次の走行スケジュールの予定時刻が迫っているか否かを判断する。

ここで、「次の走行スケジュールの予定時刻が迫っている」とは、現在位置情報と現在時刻情報から、次の走行スケジュールの予定時刻（到着時間）までに予定場所（次の乗客の居る場所）に到着できないことが想定されることである。例えば、運行計画が過密な場合である。

次に、自動運転車両の目標経路生成処理構成について説明する。まず、自動運転用認識判断プロセッサは、管制システムから「次の走行スケジュールの予定時刻が迫っているか否か」の情報を取得する。次いで、この情報に基づいて、乗員判別部（乗員判別手段、走行スケジュール管理手段）にて、乗員の有無を判別する。具体的には、乗員の有無を判別するとき、次の走行スケジュールの予定時刻が迫っていると一時的に乗員有りと判別する。また、乗員の有無を判別するとき、次の走行スケジュールの予定時刻が迫っていないと乗員無しと判別する。なお、実際上、仮に自車内に乗員が居ない場合でも、制御上、次の走行スケジュールの予定時刻が迫っているか否かにより乗員の有無を判別する。また、乗員の有無の判別後の処理構成は、実施例１のステップＳ１３〜ステップＳ１６と同様である。ここで、「一時的」とは、次の走行スケジュールの予定時刻までに予定場所に到着できないことが想定される間である。なお、自動運転システムは、自車と管制システムとの通信手段（例えば、無線通信部）を有している。

このため、次の走行スケジュールの予定時刻が迫っていると一時的に乗員有りと判別するので、実際上、自車内に乗員が居なくても、ドライバが普段の運転で走行するような第１目標経路が生成される。これにより、乗員無しと判別する場合よりも、速度目標値が大きく設定される。従って、実際上、自車内に乗員が居なくても、不必要に減速を行うことを抑制することで、次の走行スケジュールの予定場所への到着時間を早めることが可能である。なお、乗員有りの第１目標経路の方が、乗員無しの第２目標経路よりも、速度目標値が大きく設定される。

また、次の走行スケジュールの予定時刻が迫っているか否かに加え、道路幅が広く、自車と走路境界とのマージンに余裕がある場合に限定して、乗員の有無を判別しても良い。このように乗員の有無を判別するので、より安全に第１目標経路を生成することができる。なお、次の走行スケジュールの予定時刻が迫っているか否かの判断は、自車の乗員判別部等で判断しても良い。

［走行可能距離による乗員の有無の判別例］
自動運転システムは、燃料タンクに蓄えられた燃料の残容量を検知する燃料タンクセンサと、バッテリの充電状態を検出するSOCセンサと、燃料の残容量とバッテリの充電状態のエネルギー状態をモニタするエネルギーモニタと、を有している。

次に、自動運転車両の目標経路生成処理構成について説明する。まず、自動運転用認識判断プロセッサは、エネルギー状態情報を取得する。次いで、この情報に基づいて、乗員判別部（乗員判別手段、走行可能距離管理手段）にて、乗員の有無を判別する。具体的には、乗員の有無を判別するとき、走行可能距離が所定の距離を下回る（走行可能距離が所定の距離未満になる）と一時的に乗員有りと判別する。また、乗員の有無を判別するとき、走行可能距離が所定の距離を上回っていると乗員無しと判別する。なお、実際上、仮に自車内に乗員が居ない場合でも、制御上、走行可能距離が所定の距離を下回るか否かにより乗員の有無を判別する。また、乗員の有無の判別後の処理構成は、実施例１のステップＳ１３〜ステップＳ１６と同様である。

ここで、「走行可能距離」は、自車が走行可能な距離である。この走行可能距離は、エネルギー状態情報に基づき、乗員判別部にて算出される。そして、乗員判別部は、算出された走行可能距離を記録・管理する。また、「所定の距離」とは、現在位置からエネルギースタンド（給油所や充電所）までの距離である。

このため、走行可能距離が所定の距離を下回ると一時的に乗員有りと判別するので、実際上、自車内に乗員が居なくても、ドライバが普段の運転で走行するような第１目標経路が生成される。従って、実際上、自車内に乗員が居なくても、不必要に加減速の幅を広げることを抑制する（カーブ路を走行する時の車速の変動幅を抑制する）ことで、エネルギー消費を抑えることが可能である。

実施例１〜実施例４では、電動パワーステアリング６を操舵アクチュエータとし、駆動/回生モータ７を駆動源アクチュエータとし、油圧ブレーキ８をブレーキアクチュエータとする例を示した。しかし、これに限られない。即ち、各制御系は、タイヤに対して転舵/駆動/制動の制御を外部指令に基づいて行えれば、上記手段（各アクチュエータ）以外のものでも、置換可能である。

実施例１〜実施例４では、本開示の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置を、モータ駆動するハイブリッド車両（電動車両の一例）をベースとし、操舵/駆動/制動を外部制御することが可能な自動運転車両に適用する例を示した。しかし、本開示の自動運転車両の目標経路生成方法及び生成装置は、電気自動車やエンジン車両に適用することもできる。さらに、少なくとも操舵/駆動/制動を外部制御することが可能な車両に適用することができる。

Claims (5)

1. 自車が追従可能で路外逸脱や障害物接触のない目標経路を生成するコントローラを備える自動運転車両の目標経路生成方法において、
   自車周囲の道路の走路境界を取得し、
   実際上、自車内に乗員が居るか否かにより乗員の有無を判別し、
   乗員有りと判別したとき、カーブ路を走行する時の前記走路境界に対する第１目標経路を生成し、
   乗員無しと判別したとき、カーブ路を走行する時の前記走路境界に対する第２目標経路を生成し、
   カーブ路を走行する時の前記第１目標経路と前記第２目標経路で目標経路に違いを持たせ、
   前記第１目標経路は、前記目標経路を構成する各点から算出された経路曲率が、前記第２目標経路よりも小さくなる目標経路を生成する
   ことを特徴とする自動運転車両の目標経路生成方法。
2. 請求項１に記載された自動運転車両の目標経路生成方法において、
   前記第２目標経路は、走行車線を規定する左右境界と自車との距離が、前記第１目標経路における前記距離のうち短くなる一方の距離よりも長くなる目標経路を生成する
   ことを特徴とする自動運転車両の目標経路生成方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載された自動運転車両の目標経路生成方法において、
   前記第１目標経路と前記第２目標経路を生成するとき、カーブ路を走行する時の速度目標値を設定し、
   前記速度目標値は、予め設定した自車の横加速度制限及びヨーレイト制限の少なくとも一方の制限を超えない速度に設定する
   ことを特徴とする自動運転車両の目標経路生成方法。
4. 自車が追従可能で路外逸脱や障害物接触のない目標経路を生成するコントローラを備える自動運転車両の目標経路生成方法において、
   自車周囲の道路の走路境界を取得し、
   乗員の着座位置がブレーキ及び／又はステアリングの操作デバイスである車載操作デバイスを操作できる位置であるか否かにより乗員の有無を判別し、
   乗員の着座位置が前記車載操作デバイスを操作できる位置であることにより乗員有りと判別したとき、カーブ路を走行する時の前記走路境界に対する第１目標経路を生成し、
   乗員の着座位置が前記車載操作デバイスを操作できない位置であることにより乗員無しと判別したとき、カーブ路を走行する時の前記走路境界に対する第２目標経路を生成し、
   カーブ路を走行する時の前記第１目標経路と前記第２目標経路で目標経路に違いを持たせ、
   前記第１目標経路は、前記目標経路を構成する各点から算出された経路曲率が、前記第２目標経路よりも小さくなる目標経路を生成する
   ことを特徴とする自動運転車両の目標経路生成方法。
5. 自車が追従可能で路外逸脱や障害物接触のない目標経路を生成するコントローラを備える自動運転車両の目標経路生成装置において、
   自車周囲の道路の走路境界を認識する認識センサを有し、
   前記コントローラは、
   実際上、自車内に乗員が居るか否かにより乗員の有無を判別する乗員判別手段と、
   前記認識センサから前記走路境界を取得して、前記乗員判別手段により乗員有りと判別したとき、カーブ路を走行する時の前記走路境界に対する第１目標経路を生成する第１目標経路生成手段と、
   前記認識センサから前記走路境界を取得して、前記乗員判別手段により乗員無しと判別したとき、カーブ路を走行する時の前記走路境界に対する第２目標経路を生成する第２目標経路生成手段と、を有し、
   カーブ路を走行する時の前記第１目標経路と前記第２目標経路で目標経路に違いを持たせ、
   前記第１目標経路は、前記目標経路を構成する各点から算出された経路曲率が、前記第２目標経路よりも小さくなる目標経路を生成する
   ことを特徴とする自動運転車両の目標経路生成装置。

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