JP6994982B2 - 車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムに関する。
従来、車両が予め備えているエンジンなどによるエンジン音の駆動を制御することにより、自車両の存在を歩行者に報知することができる自車両存在報知装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００９－６７３８２号公報
ところで、近年、車両を自動的に制御する自動運転について研究が進められている。しなしながら、自動運転における車両の挙動と報知との関係については何ら開示されていない。
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、車両の周辺に配慮した自動運転を実現することができる車両制御システム、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）：車両の周辺状況を認識する認識部と、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両を前進させ、または後進させる制御を行う運転制御部と、前記運転制御部が、停車中の前記車両を、停車前に進んでいた第１方向とは反対の第２方向に進行させようとする場合、出力部を用いて前記車両の周囲の交通参加者に報知をする報知制御部と、を備え、前記運転制御部は、前記出力部が報知を行った後に前記車両を前記第２方向に進行させる車両制御システムである。
（２）：（１）において、前記認識部は、前記車両の周辺の交通参加者の属性を認識し、前記運転制御部は、前記認識部により認識された交通参加者の属性に基づいて、前記出力部が報知を行った後に、前記車両を前記第２方向に進行させるタイミングを決定するものである。
（３）：（１）または（２）において、前記認識部は、前記車両の周辺の交通参加者の属性を認識し、前記運転制御部は、前記認識部により認識された交通参加者の属性に基づいて、前記車両が前記第２方向に進行する加速度または速度を決定するものである。
（４）：（１）から（３）のうちいずれかにおいて、前記第１方向は、前進方向であり、前記第２方向は、後進方向である。
（５）：（１）において、前記運転制御部は、前記出力部が報知を行った後に前記車両を後進させる場合に、第１の加速度で前記車両を後進させた後、前記第１の加速度よりも小さい第２の加速度で前記車両を後進させるものである。
（６）： （１）から（５）のうちいずれかにおいて、前記交通参加者は、歩行者、乗員を乗せた車両（例えば四輪車両、二輪車両）、または乗員を乗せた軽車両（例えば自転車）のうち一以上の物体を含み、前記認識部は、前記歩行者、または前記乗員の顔の向きを認識し、前記運転制御部は、前記出力部が報知を行った後に、前記認識部により認識された歩行者または乗員の顔の向きに基づいて、前記第２方向への進行を前記車両に開始させるものである。
（７）：（６）において、前記運転制御部は、前記出力部が報知を行った後に、前記認識部により認識された歩行者または乗員の顔が前記車両の方向を向いていない場合、前記認識部により認識された歩行者または乗員の顔が前記車両の方向を向いている場合よりも、前記車両に前記第２方向への進行を開始させるタイミングを遅くするものである。
（８）：（６）または（７）において、前記運転制御部は、前記出力部が報知を行った後に、前記認識部により認識された歩行者または乗員の顔が前記車両の方向を向いていない場合、前記認識部により認識された歩行者または乗員の顔が前記車両の方向を向いている場合よりも、前記車両を前記第２方向に進行させる加速度または速度を遅くするものである。
（９）：車両制御装置が、車両の周辺状況を認識し、前記認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両を前進させ、または後進させる制御を行い、停車中の前記車両を、停車前に進んでいた第１方向とは反対の第２方向に進行させようとする場合、出力部を用いて前記車両の周囲の交通参加者に報知を行い、前記出力部が報知を行った後に前記車両を前記第２方向に進行させるものである。
車両制御方法。
（１０）：車両制御装置に、車両の周辺状況を認識させ、前記認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両を前進させ、または後進させ、停車中の前記車両を、停車前に進んでいた第１方向とは反対の第２方向に進行させようとする場合、出力部を用いて前記車両の周囲の交通参加者に報知を行わせ、前記出力部が報知を行った後に前記車両を前記第２方向に進行させるプログラムである。
（１）、（４）、（５）、（９）、（１０）によれば、車両の周辺に配慮した自動運転を実現することができる。
（２）、（３）によれば、交通参加者の属性に基づいて、前記出力部が報知を行った後に、前記車両を前記第２方向に進行させるタイミングを決定することにより、交通参加者の属性の属性に応じた車両の制御を行うことができる。
（６）～（８）によれば、歩行者または乗員の顔の向きに基づいて、車両が制御されるため、より車両の周辺に配慮した自動運転を実現することができる。
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。 報知制御部１１０、第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。 車両の挙動と報知との関係を示す図（その１）である。 車両の挙動と報知との関係を示す図（その２）である。 報知後に自車両Ｍが第２方向に進行するタイミングの一例を示す図である。 報知後に自車両Ｍが第２方向に進行する加速度の変化の一例を示す図である。 カメラ１０Ｂにより歩行者が撮像された画像の一例を示す図である。 自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 加速と減速とが行われる場合の加速度の変化の一例を示す図である。 実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、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（１０Ａおよび１０Ｂ）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、出力部４２と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）６０と、運転操作子８０と、自動運転制御装置１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。
カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍ）の任意の箇所に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、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。
カメラ１０Ａ（不図示）は、自車両Ｍの前方を撮像する。カメラ１０Ａは、例えば、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１０Ｂ（不図示）は、自車両Ｍの後方を撮像する。カメラ１０Ｂは、例えば、車両の後部に取り付けられたナンバープレート周辺や、バックドア等の自車両Ｍの後方部に取り付けられる。
レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ－ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
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。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の検出結果をそのまま自動運転制御装置１００に出力してよい。車両システム１から物体認識装置１６が省略されてもよい。
通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ－Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。
ＨＭＩ３０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。
車両センサ４０は、自車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。
出力部４２は、自車両Ｍの周辺に存在する交通参加者（車両や、自転車、歩行者等）に自車両Ｍの挙動を示す情報を出力する。出力部４２は、例えば、音声を出力するスピーカや、画像を表示する表示部である。出力部４２は、例えば、自車両Ｍの前方および後方に設けられる。自車両Ｍが停車している状態から動き出す際に、動き出す方向に設けられた出力部４２によって情報が出力される。これにより、自車両Ｍの周辺に存在する交通参加者は、自車両Ｍの挙動を認識することができる。
また、出力部４２は、自車両Ｍに設けられたライトや、照射部等であってもよい。照射部は、自車両Ｍが走行する予定の軌道を示す光や、自車両Ｍが進行（前進または後進）する方向を示す光（例えば矢印）等を道路上に灯火する。
ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備える。ナビゲーション装置５０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ４０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。ナビゲーション装置５０は、地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。ナビゲーション装置５０は、例えば、乗員の保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから地図上経路と同等の経路を取得してもよい。
ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１を含み、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された地図上経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。
第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第２地図情報６２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。第２地図情報６２は、通信装置２０が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。
運転操作子８０は、例えば、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のうち一部または全部に出力される。
自動運転制御装置１００は、例えば、報知制御部１１０と、第１制御部１２０と、第２制御部１６０とを備える。第１制御部１２０と第２制御部１６０は、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで自動運転制御装置１００ＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。
図２は、報知制御部１１０、第１制御部１２０、および第２制御部１６０の機能構成図である。報知制御部１１０は、行動計画生成部１４０が、停車中の自車両Ｍを、停車前に進んでいた第１方向とは反対の第２方向に進行させようとする場合、出力部４２を用いて自車両Ｍの周囲の交通参加者に報知を行う。
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。行動計画生成部１４０と第２制御部１６０とを合わせたものは、「運転制御部」の一例である。第１制御部１２０は、例えば、ＡＩ（Artificial Intelligence；人工知能）による機能と、予め与えられたモデルによる機能とを並行して実現する。例えば、「交差点を認識する」機能は、ディープラーニング等による交差点の認識と、予め与えられた条件（パターンマッチング可能な信号、道路標示などがある）に基づく認識とが並行して実行され、双方に対してスコア付けして総合的に評価することで実現されてよい。これによって、自動運転の信頼性が担保される。
認識部１３０は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、自車両Ｍの周辺にある物体の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心など）を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体の「状態」とは、物体の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。
また、認識部１３０は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）を認識する。例えば、認識部１３０は、第２地図情報６２から得られる道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ１０によって撮像された画像から認識される自車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。なお、認識部１３０は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレールなどを含む走路境界（道路境界）を認識することで、走行車線を認識してもよい。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される自車両Ｍの位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてもよい。また、認識部１３０は、一時停止線、障害物、赤信号、料金所、その他の道路事象を認識する。
認識部１３０は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。認識部１３０は、例えば、自車両Ｍの基準点の車線中央からの乖離、および自車両Ｍの進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識してもよい。これに代えて、認識部１３０は、走行車線のいずれかの側端部（道路区画線または道路境界）に対する自車両Ｍの基準点の位置などを、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してもよい。
また、認識部１３０は、自車両Ｍの周辺の交通参加者の属性を認識する。交通参加者の属性は、例えば、四輪車、二輪車、自転車、または歩行者に分類される。例えば、認識部１３０は、予め自動運転制御装置１００の記憶装置に記憶された交通参加者の属性ごとの特徴量を示すテンプレートを参照して、認識部１３０により認識された物体の特徴量に合致する特徴量を示すテンプレートに対応付けられた属性を、交通参加者の属性として決定する。また、ディープラーニングなどの機会学習を利用した手法によって交通参加者の属性が認識されてもよい。
行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自車両Ｍが自動的に（運転者の操作に依らずに）将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、自車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）ごとの自車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自車両Ｍの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。
行動計画生成部１４０は、目標軌道を生成するにあたり、自動運転のイベントを設定してよい。自動運転のイベントには、定速走行イベント、低速追従走行イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベント、テイクオーバーイベントなどがある。行動計画生成部１４０は、起動させたイベントに応じた目標軌道を生成する。
第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。
第２制御部１６０は、例えば、取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置２２０を制御する。速度制御部１６４および操舵制御部１６６の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部１６６は、自車両Ｍの前方の道路の曲率に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。
走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵ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。
［具体的な車両の挙動と報知との関係］
図３は、車両の挙動と報知との関係を示す図（その１）である。行動計画生成部１４０は、出力部４２が報知を行った後に自車両Ｍを第２方向に進行させる。以下の説明では、自車両Ｍの後方から前方に向かう方向を第１方向とし、自車両Ｍの前方から後方に向かう方向を第２方向として説明する。なお、前方に向かう方向が第２方向として、後方に向かう方向が第１方向として設定されてもよい。
また、図示する例では、自車両Ｍが特定道路を通行しているものとする。特定道路とは、例えば、第１方向に進む車両（自車両Ｍ）と、第２方向に進む車両（他車両ｍ）とが相対した場合に、すれ違うことができない道幅の道路である。特定道路には、道路の幅方向（例えば自車両Ｍから見て左側）に設けられた車両が退避するための退避領域ＡＲが設けられている。自車両Ｍと他車両ｍとがすれ違う場合、自車両Ｍまたは他車両ｍが退避領域ＡＲに退避して、対向する車両を通過させることで、自車両Ｍと他車両ｍとはすれ違うことができる。
時刻ｔ＋１において、自車両Ｍは、退避領域ＡＲの手前を走行している。時刻ｔ＋２において、自車両Ｍは、退避領域ＡＲを通過した位置に存在している。このとき、自車両Ｍの後方であって、退避領域ＡＲの入口付近（自車両Ｍから所定距離の位置）に自車両Ｍの後続車両ｍｂが存在し、自車両Ｍの前方に対向車両ｍが存在している。上記のような状況において、自車両Ｍと対向車両ｍとはすれ違うことができない。この場合、自車両Ｍは、退避領域ＡＲに退避し、対向車両ｍを通過させることで、対向車両ｍとすれ違う。
具体的には、行動計画生成部１４０は、認識部１３０の認識結果に基づいて、退避領域ＡＲが自車両Ｍの後方にあり、退避領域ＡＲを含んだ道路の道幅は、自車両Ｍの幅および対向車両ｍの幅を合わせた幅よりも広いと判定した場合、自車両Ｍを退避領域ＡＲに退避させると判定する。すなわち、行動計画生成部１４０は、第２方向に自車両Ｍを走行させることを決定する。報知制御部１１０は、行動計画生成部１４０が第２方向に自車両Ｍを走行させることを決定した場合、出力部４２を用いて自車両Ｍの周囲の交通参加者に報知する。
時刻ｔ＋３において、自車両Ｍは、退避領域ＡＲに進行する。すなわち、行動計画生成部１４０は、出力部４２により報知が行われた後、自車両Ｍを第２方向に進行させる。図示するように、自車両Ｍが退避領域ＡＲに進行することで、対向車両ｍは自車両Ｍとすれ違うことができる。
このように、自車両Ｍは、報知を行った後に第２方向に向けて進行を開始することにより、自車両Ｍの周辺の交通参加者に自車両Ｍの挙動を知らせることができる。この結果、車両の周辺に配慮した自動運転を実現することができる。
図４は、車両の挙動と報知との関係を示す図（その２）である。図３の内容との相違点を中心に説明する。図３では、自車両Ｍの後方に後方車両ｍｂが存在しているものとして説明したが、図４では、後方車両ｍｂに代えて二人の歩行者が存在している。自車両Ｍの後方に歩行者が存在する場合であっても、自車両Ｍは、報知を行った後に第２方向に向けて進行を開始する。
［交通参加者の属性と自車両の挙動（その１）］
行動計画生成部１４０は、認識部１３０により認識された交通参加者の属性に基づいて、出力部４２が報知を行った後に、自車両Ｍを第２方向に進行させるタイミングを決定する。
図５は、報知後に自車両Ｍが第２方向に進行するタイミングの一例を示す図である。図５の横軸は、時間を示している。例えば、時刻ＡＬにおいて報知が行われたものとする。時刻ＡＬを起点とした場合、時刻Ｔ１、時刻Ｔ２、時刻Ｔ３の順で時間が経過する。交通参加者の属性が自動車である場合、例えば、時刻Ｔ１で自車両Ｍは第２方向への進行を開始する。交通参加者の属性が歩行者である場合、例えば、時刻Ｔ２で自車両Ｍは第２方向への進行を開始する。交通参加者の属性が二輪車である場合、例えば、時刻Ｔ３で自車両Ｍは第２方向への進行を開始する。なお、交通参加者の属性が歩行者である場合、時刻Ｔ１で自車両Ｍは第２方向に進行し、交通参加者の属性が自動車である場合、時刻Ｔ２または時刻Ｔ３で自車両Ｍは第２方向に進行してもよい。
このように、交通参加者の属性によって、進行を開始するタイミングが変更されることにより、車両の周辺に配慮した自動運転を実現することができる。例えば、歩行者など比較的容易に移動することができる交通参加者に比べて、移動が困難な二輪車などの交通参加者の場合は、報知から自車両Ｍが移動を開始するまでの時間を、歩行者の場合に比べて長くすることで、車両の周辺に配慮した自動運転を実現することができる。
［交通参加者の属性と自車両の挙動（その２）］
行動計画生成部１４０は、認識部１３０により認識された交通参加者の属性に基づいて、自車両Ｍが第２方向に進行する加速度または速度を決定する。
図６は、報知後に自車両Ｍが第２方向に進行する加速度の変化の一例を示す図である。図６の縦軸は加速度を示し、横軸は時間を示している。例えば、時刻ゼロにおいて自車両Ｍが進行を開始するものとして説明する。第１度合、第２度合、第３度合の順で加速度合が大きい。また、第１度合における最大速度、第２度合における最大速度、第３度合における最大速度の順で、最大速度が大きい。交通参加者の属性が自動車である場合、例えば、推移線Ｓ１に示す第１度合で加速を行って車両を進行させる。交通参加者の属性が二輪車である場合、例えば、推移線Ｓ２に示す第２度合で加速を行って車両を進行させる。交通参加者の属性が歩行者である場合、例えば、推移線Ｓ３に示す第３度合で加速を行って車両を進行させる。
このように、交通参加者の属性によって、進行を開始するタイミングが変更されることにより、車両の周辺に配慮した自動運転を実現することができる。例えば、歩行者など比較的容易に移動することができる交通参加者と、移動が困難な二輪車などの交通参加者とが存在するが、交通参加者の属性に基づいて、上記のように処理が実行されるため、車両の周辺に配慮した自動運転を実現することができる。
また、交通参加者が歩行者である場合、歩行者の属性に基づいて、自車両Ｍが第２方向に進行するタイミングや、加速度、速度等が変更されてもよい。歩行者の属性とは、例えば、お年寄り、大人、子供、妊婦等に分類される。例えば、歩行者の属性がお年寄り、子供、妊婦などである場合、歩行者の属性が大人である場合よりも、自車両Ｍが第２方向に進行するタイミングを遅くしたり、自車両Ｍが第２方向に進行する加速度または速度を小さくしたりする。
［交通参加者の顔の向きと自車両の挙動］
交通参加者は、歩行者、乗員を乗せた車両、または乗員を乗せた二輪車のうち一以上の物体を含む。行動計画生成部１４０は、出力部４２が報知を行った後に、認識部１３０により認識された歩行者または乗員の顔の向きに基づいて、第２方向への進行を自車両Ｍに開始させる。
認識部１３０は、カメラ１０Ｂにより撮像された画像を解析し、歩行者、または乗員の顔の向きを認識する。認識部１３０は、歩行者の頭部（顔）のテンプレートを参照し、認識部１３０により認識された物体の特徴量と合致するテンプレートを抽出する。例えば、頭部のテンプレートは、頭部の向きごとに用意され、自動運転制御装置１００の記憶装置に記憶されている。認識部１３０は、抽出したテンプレートに対応付けられた頭部の向きを、歩行者または乗員の顔の向きとして認識する。
図７は、カメラ１０Ｂにより歩行者が撮像された画像の一例を示す図である。図７では、歩行者は、自車両Ｍの後方であって、自車両Ｍの幅方向の中心付近に位置している。図７の歩行者Ｐ１の顔は、自車両Ｍの方向に向いている。図７の歩行者Ｐ２の顔は、自車両Ｍとは異なる方向（横方向）を向いている。行動計画生成部１４０は、出力部４２が報知を行った後に、歩行者の顔が自車両Ｍの方向を向いている場合は、自車両Ｍの進行を開始させる。行動計画生成部１４０は、出力部４２が報知を行った後に、歩行者の顔の向きが自車両Ｍの方向を向いていない場合は、自車両Ｍの進行を開始させない。この場合、報知制御部１１０は、再度、報知を行い、歩行者の顔が自車両Ｍの方向を向いた場合、自車両Ｍは進行を開始してもよい。また、歩行者の顔が自車両Ｍの方向を向いていない場合、自車両Ｍは、歩行者の顔が自車両Ｍの方向を向いている場合よりも、ゆっくりと進行してもよい。
このように、歩行者または乗員の顔の向きに基づいて、自車両Ｍが制御されることにより、車両の周辺に配慮した自動運転を実現することができる。例えば、歩行者または乗員の顔が自車両Ｍの方向に向いていない場合は、自車両Ｍは、その歩行者または乗員に自車両Ｍの存在が認知されやすくなるような挙動をするため、自車両Ｍや周辺の交通参加者にとっての安全性を向上させると共に、車両の周辺に配慮した自動運転を実現することができる。
［フローチャート］
図８は、自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本処理では、自車両Ｍと対応車両とが特定道路を走行している場合に、自車両Ｍが後進して退避領域ＡＲに退避しないと、すれ違うことができない状況（図３の時刻ｔ＋２の状況）であるものとして説明する。
また、以下で説明する第１１タイミングから第１３タイミングは、出力部４２が報知を行った後に、自車両Ｍが後進を開始するタイミングである。第１１タイミング、第１２タイミング、第１３タイミングの順で、報知が行われたタイミングから時間が経過したタイミングである。
第１１タイミングは、例えば、予め設定されたタイミングであって、第１２タイミングよりも報知がされた時間に近いタイミングである。第１２タイミングは、例えば、自車両Ｍと自車両Ｍの後方に存在する交通参加者との距離に反比例する時間（最小設定値Ｘ［ｍｓｅｃ］）である。第１３タイミングは、例えば、自車両Ｍと自車両Ｍの後方に存在する交通参加者との距離に反比例する時間に１を超える係数（例えば１．５）を乗算した時間である。
また、以下で説明する第１挙動から第３挙動は、自車両Ｍが後進する際の加速度または速度である。第１挙動は、例えば、自車両Ｍが所定の加速度合で後進し、速度が第１設定速度に到達した場合、第１設定速度で後進する挙動である。第２挙動は、例えば、自車両Ｍが所定の加速度合で後進し、速度が第２設定速度に到達した場合、第２設定速度で後進する挙動である。第２設定速度は、第１設定速度よりも遅い速度（例えば第１設定速度の７割程度の速度）である。第３挙動は、例えば、自車両Ｍが所定の加速度合で後進し、速度が第２設定速度に到達した場合、第２設定速度で後進する挙動であって、更に、例えば、自車両Ｍと交通参加者との車間距離の１／３程度の距離を後進する挙動である。なお、車間距離の１／３が、上限値［ｃｍ］を超える場合は、行進する挙動は上限値である。
図８の説明に戻る。まず、認識部１３０が、対向車両を認識する（ステップＳ１００）。次に、認識部１３０は、自車両Ｍの後方であって、所定距離以内に交通参加者が存在しないか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
自車両Ｍの後方であって、所定距離以内に交通参加者が存在しない場合、行動計画生成部１４０は、第１１タイミングで自車両Ｍの後進を開始させ、且つ第１挙動で自車両Ｍを後進させる（ステップＳ１０４）。次に、認識部１３０は、自車両Ｍが対向車両とすれ違えるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。対向車両とすれ違える場合（例えば退避領域に自車両Ｍが退避した場合）、本フローチャートの処理が終了する。対向車両とすれ違えない場合、ステップＳ１０２の処理に戻る。なお、対向車両とすれ違えるには、自車両Ｍから所定距離以内に丁字路や十字路などの交差点が存在するような環境で、自車両Ｍが狭路から後進走行で交差点を超えて、交差点を利用して対向車両を交わすことも含まれる。
自車両Ｍの後方であって、所定距離以内に交通参加者が存在する場合、認識部１３０は、後方の交通参加者が四輪車両であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。後方の交通参加者が四輪車両である場合、行動計画生成部１４０は、第１２タイミングで自車両Ｍの後進を開始させ、第１挙動で自車両Ｍを後進させる（ステップＳ１１０）。
後方の交通参加者が四輪車両でない場合（例えば二輪車や歩行者である場合）、認識部１３０は、所定の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１２）。「所定の条件」は、例えば、歩行者または乗員の顔が、自車両Ｍの方向に向いていることである。また、「所定の条件」は、例えば、歩行者または乗員の顔が自車両Ｍの方向に向いていて、且つその交通参加者が自車両Ｍに接近していないことであってもよい。
所定の条件を満たす場合、行動計画生成部１４０は、第１３タイミングで自車両Ｍの後進を開始させ、且つ第２挙動で自車両Ｍを後進させる（ステップＳ１１４）。所定の条件を満たさない場合、行動計画生成部１４０は、第１３タイミングで自車両Ｍの後進を開始させ、且つ第３挙動で自車両Ｍを後進させる（ステップＳ１１６）。
次に、行動計画生成部１４０は、自車両Ｍが予め設定された停車予定位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１１８）。停車予定位置とは、例えば、後方の交通参加者から所定の距離の位置である。
車両Ｍが予め設定された停車予定位置に到達していない場合、ステップＳ１１２の処理に戻り、車両Ｍが予め設定された停車予定位置に到達した場合、ステップＳ１０６の処理に進む。これにより本フローチャートの処理が終了する。
上述したように、自車両Ｍの周辺の状況に応じて、自車両Ｍが制御されるため、自車両Ｍや周辺の交通参加者にとっての安全性を向上させると共に、車両の周辺に配慮した自動運転を実現することができる。
［その他の例］
上述した例では、停車後に第２方向に進行する場合、減速することなく進行するものとして説明したが、第２方向に進行する場合、加速と減速とを繰り返してもよい。行動計画生成部１４０は、出力部４２が報知を行った後に自車両Ｍを後進させる場合に、第１の加速度で自車両Ｍを後進させた後、第１の加速度よりも小さい第２の加速度で自車両Ｍを後進させる。
図９は、加速と減速とが行われる場合の加速度の変化の一例を示す図である。図９の縦軸は加速度を示し、横軸は時間を示している。例えば、自車両Ｍは、所定の度合で加速した後、所定の度合で減速して、一時停車する。自車両Ｍは、この処理を繰り返す。なお、停車する処理は省略されてもよい。例えば、図９のように加速、減速、停車を繰り返す処理は、例えば、図８のフローチャートのステップＳ１１６で行われる。
このように、加速と減速とを繰り返して自車両Ｍが進行することにより、交通参加者に対して自車両Ｍの存在や挙動を認知させることができる。
以上説明した実施形態によれば、自動運転制御装置１００は、自車両Ｍの周辺状況を認識する認識部１３０と、認識部１３０により認識された周辺状況に基づいて、少なくとも自車両Ｍを進行させ、または後進させる制御を行う行動計画生成部１４０と、行動計画生成部１４０が、停車中の自車両Ｍが、停車前に進んでいた第１方向とは反対の第２方向に進行させる場合、出力部４２を用いて自車両Ｍの周囲の交通参加者に報知をする報知制御部１１０と、を備え、行動計画生成部１４０は、出力部４２が報知を行った後に自車両Ｍを第２方向に進行させることにより、車両の周辺に配慮した自動運転を実現することができる。
［ハードウェア構成］
図１０は、実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、自動運転制御装置１００は、通信コントローラ１００－１、ＣＰＵ１００－２、ワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１００－３、ブートプログラムなどを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１００－４、フラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置１００－５、ドライブ装置１００－６などが、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。通信コントローラ１００－１は、自動運転制御装置１００以外の構成要素との通信を行う。記憶装置１００－５には、ＣＰＵ１００－２が実行するプログラム１００－５ａが格納されている。このプログラムは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）などによってＲＡＭ１００－３に展開されて、ＣＰＵ１００－２によって実行される。これによって、報知制御部１１０、認識部１３０、行動計画生成部１４０、および第２制御部１６０のうち一部または全部が実現される。
上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
車両の周辺状況を認識し、
前記認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両を前進させ、または後進させる制御を行い、
停車中の前記車両を、停車前に進んでいた第１方向とは反対の第２方向に進行させようとする場合、出力部を用いて前記車両の周囲の交通参加者に報知を行い、
前記出力部が報知を行った後に前記車両を前記第２方向に進行させる、
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。
１６ 物体認識装置
１００ 自動運転制御装置
１１０ 報知制御部
１２０ 第１制御部
１３０ 認識部
１４０ 行動計画生成部
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 (10)

  1. 車両の周辺状況を認識する認識部と、
    前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両を前進させ、または後進させる制御を行う運転制御部と、
    前記運転制御部が、停車中の前記車両を、停車前に進んでいた第１方向とは反対の第２方向に進行させようとする場合、出力部を用いて前記車両の周囲の交通参加者に報知をする報知制御部と、を備え、
    前記運転制御部は、前記出力部が報知を行った後に前記交通参加者が四輪車両である場合より歩行者または二輪車両である場合の方が、遅いタイミングで前記車両を前記第２方向に進行させる、または／および、前記交通参加者が四輪車両である場合より歩行者または二輪車両である場合の方が、小さい加速度もしくは小さい速度で前記車両を前記第２方向に進行させる、
    車両制御システム。
  2. 前記認識部は、前記車両の後方に存在する交通参加者が、四輪車両であるか、歩行者であるか、または前記二輪車両であるかを認識し、
    前記運転制御部は、前記認識部が認識した交通参加者の種別に基づいて、前記車両を前記第２方向に進行させるタイミング、加速度の大きさ、または速度の大きさを決定する、
    請求項１に記載の車両制御システム。
  3. 前記認識部が、
    停車中の前記車両が停車前に進んでいた第１方向に進む車両と、前記第１方向とは反対の第２方向に進む他車両とが相対した場合にすれ違うことができない道幅であり、前記車両の後方に車両が退避するための退避領域が設けられた道路に、前記車両が停車し、
    前記道路において前記第１方向から第２方向に進む対向車両が存在し、
    前記退避領域を含んだ道路の道幅は、前記車両の幅と前記対向車両の幅とを合わせた幅よりも広いと認識した場合、
    前記運転制御部は、前記認識部が認識した交通参加者の種別に基づいて、前記車両を前記第２方向に進行させるタイミング、加速度の大きさ、または速度の大きさを決定する、
    請求項２に記載の車両制御システム。
  4. 前記第１方向は、前進方向であり、
    前記第２方向は、後進方向である、
    請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
  5. 前記運転制御部は、前記出力部が報知を行った後に前記車両を後進させる場合に、第１の加速度で前記車両を後進させた後、前記第１の加速度よりも小さい第２の加速度で前記車両を後進させる、
    請求項４項に記載の車両制御システム。
  6. 前記交通参加者は、歩行者、乗員を乗せた車両、または乗員を乗せた軽車両のうち一以上の物体を含み、
    前記認識部は、前記歩行者、または前記乗員の顔の向きを認識し、
    前記運転制御部は、前記出力部が報知を行った後に、前記認識部により認識された歩行者または乗員の顔の向きに基づいて、前記第２方向への進行を前記車両に開始させる、
    請求項１から５のうちいずれか１項に記載の車両制御システム。
  7. 前記運転制御部は、前記出力部が報知を行った後に、前記認識部により認識された歩行者または乗員の顔が前記車両の方向を向いていない場合、前記認識部により認識された歩行者または乗員の顔が前記車両の方向を向いている場合よりも、前記車両に前記第２方向への進行を開始させるタイミングを遅くする、
    請求項６に記載の車両制御システム。
  8. 前記運転制御部は、前記出力部が報知を行った後に、前記認識部により認識された歩行者または乗員の顔が前記車両の方向を向いていない場合、前記認識部により認識された歩行者または乗員の顔が前記車両の方向を向いている場合よりも、前記車両を前記第２方向に進行させる加速度または速度を遅くする、
    請求項６または請求項７に記載の車両制御システム。
  9. 車両制御装置が、
    車両の周辺状況を認識し、
    前記認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両を前進させ、または後進させる制御を行い、
    停車中の前記車両を、停車前に進んでいた第１方向とは反対の第２方向に進行させようとする場合、出力部を用いて前記車両の周囲の交通参加者に報知を行い、
    前記出力部が報知を行った後に前記交通参加者が四輪車両である場合より歩行者または二輪車両である場合の方が、遅いタイミングで前記車両を前記第２方向に進行させる、または／および、前記交通参加者が四輪車両である場合より歩行者または二輪車両である場合の方が、小さい加速度もしくは小さい速度で前記車両を前記第２方向に進行させる、
    車両制御方法。
  10. 車両制御装置に、
    車両の周辺状況を認識させ、
    前記認識された周辺状況に基づいて、少なくとも前記車両を前進させ、または後進させ、
    停車中の前記車両を、停車前に進んでいた第１方向とは反対の第２方向に進行させようとする場合、出力部を用いて前記車両の周囲の交通参加者に報知を行わせ、
    前記出力部が報知を行った後に前記交通参加者が四輪車両である場合より歩行者または二輪車両である場合の方が、遅いタイミングで前記車両を前記第２方向に進行させる、または／および、前記交通参加者が四輪車両である場合より歩行者または二輪車両である場合の方が、小さい加速度もしくは小さい速度で前記車両を前記第２方向に進行させる、
    プログラム。
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