JP7064357B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置に関する。

従来から、自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置が知られている。例えば、交差点周辺の自車両を円滑に走行させるための運転支援技術が種々開発されている。

特許文献１には、右折用青矢灯の終了時に車両が交差点を右折する場合に、右折が完了しないと判定されるときには、右折を踏み止まるように車両に通知する旨が記載されている。

特開２０１３－１４９０５３号公報

ところで、例えば、走行レーンを走行する自車両が交差点を左右折（米国では左折、日本では右折）する場合、信号機が赤信号に変わるまでの余裕時間が多い交通状況、又は、該走行レーンに対向する対向レーンの交通流が少ない交通状況であれば、自車両は、交差点内に取り残されることなく左右折を行うことができる。つまり、自車両は、交通状況によっては、自動運転を継続したまま左右折を行うことが一応可能である。

しかしながら、自車両が交差点内を通過中、信号機が青信号から黄信号に切り替わると短時間で赤信号に切り替わるので、交差点内に自車両が取り残される。この結果、交差点で走行レーン及び対向レーンに交差する他のレーンの交通流を乱す可能性がある。特許文献１には、このような交差点内で自車両が取り残される場合の対策について、何ら考慮されていない。

本発明は、上記した問題を解決するためになされたものであり、交差点内で自車両が取り残されることを回避しつつ、交差点の周囲の交通流を乱さないようにすることが可能な車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両制御装置は、自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置であって、前記自車両が通過しようとする交差点に設置された信号機の出力状態を認識する信号認識部と、前記信号認識部が認識した前記信号機の出力状態に基づいて前記交差点内での前記自車両の通過の可否を判断する通過可否判断部と、前記通過可否判断部の判断結果に基づいて前記走行制御を行う運転制御部とを備え、前記信号機の出力状態は、前記自車両の進行を許可する第１状態、前記自車両の進行を禁止する第２状態、及び、前記第１状態から前記第２状態に遷移するまでの過渡状態である第３状態であり、前記通過可否判断部は、前記自車両が前記交差点内に存在し且つ前記出力状態が前記第３状態である場合、前記第３状態における前記交差点内での前記自車両の通過の可否の判断基準を、前記第１状態における前記判断基準から変更する。

このように、前記信号機の出力状態に応じて、前記交差点内での前記自車両の通過の可否の判断基準を持ち替えることにより、該交差点内で前記自車両が取り残されることを回避することが可能となる。この結果、前記交差点の周囲の交通流を乱さないようにすることができる。

この場合、前記第１状態が青信号の出力状態であり、前記第２状態が赤信号の出力状態であり、前記第３状態が黄信号の出力状態である。従って、前記青信号の時間帯と前記黄信号の時間帯とで前記判断基準を変更することにより、前記信号機が前記青信号から前記黄信号に切り替わった場合でも、前記交差点内の前記自車両を速やかに通過させることが可能となる。

また、前記第３状態での前記判断基準は、前記第１状態での前記判断基準よりも緩和された判断基準であればよい。これにより、前記信号機が前記青信号から前記黄信号に切り替わった場合には、前記交差点の通過に関わる安全マージンを低下させてでも、前記交差点内での前記自車両の左右折を許可して該自車両を通過させる。この結果、前記交差点内で前記自車両が取り残されることを回避しつつ、前記交差点の周囲の交通流の乱れを確実に発生させないようにすることができる。

さらに、前記自車両が走行予定経路に沿って走行レーンから該走行レーンに対向する対向レーンを横切って前記交差点を左右折する場合、前記通過可否判断部は、前記自車両の状態又は前記対向レーンを走行する対向車両の状態を考慮して、前記第１状態での前記判断基準と、前記第３状態での前記判断基準とを異ならせてもよい。これにより、前記対向車両との衝突を回避しつつ、前記自車両を前記交差点内で左右折させることができる。

具体的に、前記通過可否判断部は、前記第１状態及び前記第３状態について、前記対向車両の減速動作を考慮して、前記交差点内での前記自車両の左右折の判断基準、又は、前記交差点の手前での前記自車両の停止の判断基準を変更すればよい。これにより、前記対向車両が減速動作を行えば、該対向車両が前記交差点の手前で停車する可能性もあるので、前記交差点内での前記自車両の左右折を許可することが可能となる。

また、前記通過可否判断部は、前記第１状態及び前記第３状態について、前記自車両の停止位置に応じて、前記交差点内での前記自車両の左右折の判断基準、又は、前記交差点の手前での前記自車両の停止の判断基準を変更してもよい。これにより、前記自車両が前記交差点内に既に進入した状態で停車していれば、前記交差点内での取り残しを回避するため、該交差点内での前記自車両の左右折を許可して、前記自車両を前記交差点から速やかに抜け出させることが可能となる。

さらに、前記通過可否判断部は、前記第１状態及び前記第３状態について、前記対向車両の減速動作及び方向指示動作に伴う該対向車両の左右折の可能性を考慮して、前記対向車両よりも先に前記自車両が左右折するように、前記判断基準を変更してもよい。これにより、前記対向車両と衝突させることなく、前記自車両の左右折を許可することが可能となる。

さらにまた、前記通過可否判断部は、前記自車両が前記交差点に存在せず、且つ、前記出力状態が前記第２状態又は前記第３状態である場合には、前記自車両の前記交差点内への進入を許可しない。これにより、前記青信号から前記黄信号、又は、前記黄信号から前記赤信号に前記信号機が切り替わった場合に、前記自車両が前記交差点内に進入することを阻止することができる。

また、本発明に係る車両制御装置は、自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置であって、前記自車両が通過しようとする交差点に設置された信号機の出力状態を認識する信号認識部と、前記信号認識部が認識した前記信号機の出力状態に基づいて前記交差点内での前記自車両の通過の可否を判断する通過可否判断部と、前記通過可否判断部の判断結果に基づいて前記走行制御を行う運転制御部とを備え、前記信号機の出力状態は、前記自車両の進行を許可する第１状態、前記自車両の進行を禁止する第２状態、及び、前記第１状態から前記第２状態に遷移するまでの過渡状態である第３状態であり、前記自車両が走行予定経路に沿って走行レーンから該走行レーンに対向する対向レーンを横切って前記交差点内を左右折する場合、前記通過可否判断部は、前記自車両が前記交差点内に存在し且つ前記出力状態が前記第３状態である場合、前記対向レーンを走行する対向車両が前記交差点の手前で停車する確率（停車予想確率）、又は、前記対向車両の前記自車両に対する前記交差点内での該自車両の左右折を譲歩する確率（譲歩確率）を変更することで、前記交差点内での前記自車両の通過の可否の判断基準を変更する。

このように、前記信号機の出力状態に応じて、前記対向車両の挙動に基づく前記停車予想確率又は前記譲歩確率を変更し、前記交差点内での前記自車両の通過の可否の判断基準を持ち替えることにより、該交差点内で前記自車両が取り残されることを回避することが可能となる。この結果、前記交差点の周囲の交通流を乱さないようにすることができる。

この場合、前記第１状態が青信号の出力状態であり、前記第２状態が赤信号の出力状態であり、前記第３状態が黄信号の出力状態である。従って、前記黄信号の時間帯に前記判断基準を変更することにより、前記信号機が前記青信号から前記黄信号に切り替わった場合でも、前記交差点内の前記自車両を速やかに通過させることが可能となる。

本発明に係る車両制御装置によれば、交差点内で自車両が取り残されることを回避しつつ、交差点の周囲の交通流を乱さないようにすることが可能となる。

本発明の一実施形態における車両制御装置の構成を示すブロック図である。 図１の車両制御装置の動作説明に供されるフローチャートである。 図２のステップＳ７の詳細を図示したフローチャートである。 自車両が交差点内に進入する場合を示す図である。 交差点内に進入した自車両が交差点から抜け出る場合を示す図である。

以下、本発明に係る車両制御装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

［１．車両制御装置１０の構成］
＜１．１ 全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る車両制御装置１０の構成を示すブロック図である。車両制御装置１０は、図４に示す車両１２（以下、自車両１２ともいう。）に組み込まれており、且つ、自動又は手動により自車両１２の走行制御を行う。この「自動運転」は、自車両１２の走行制御を全て自動で行う「完全自動運転」のみならず、走行制御を部分的に自動で行う「部分自動運転」を含む概念である。また、「走行制御」とは、少なくとも自車両１２の加減速制御を含む自車両１２の走行に関わる制御をいう。なお、以下の説明では、一例として、自車両１２が右側走行を行う旨の取決めがなされている地域（例えば、米国）の道路を走行する車両である場合について説明する。

図１に示す車両制御装置１０は、基本的には、入力系装置群１４と、制御システム１６と、出力系装置群１８とから構成される。入力系装置群１４及び出力系装置群１８をなす各々の装置は、制御システム１６に通信線を介して接続されている。

入力系装置群１４は、外界センサ２０と、通信装置２２と、ナビゲーション装置２４と、車両センサ２６と、自動運転スイッチ２８と、操作デバイス３０に接続された操作検出センサ３２とを備える。

出力系装置群１８は、図示しない車輪を駆動する駆動力装置３４と、当該車輪を操舵する操舵装置３６と、当該車輪を制動する制動装置３８と、視聴覚を通じてドライバに報知する報知装置４０と、自車両１２が左右折する方向を外部に報知する方向指示器４２とを備える。

＜１．２ 入力系装置群１４の具体的構成＞
外界センサ２０は、自車両１２の外界状態を示す情報（以下、外界情報という。）を取得し、当該外界情報を制御システム１６に出力する。外界センサ２０は、具体的には、複数のカメラ４４と、複数のレーダ４６と、複数のＬＩＤＡＲ４８（Light Detection and Ranging；光検出と測距／Laser Imaging Detection and Ranging；レーザ画像検出と測距）を含んで構成される。

通信装置２２は、路側機、他の車両、及び、サーバを含む外部装置と通信可能に構成されており、例えば、交通機器に関わる情報、他の車両に関わる情報、プローブ情報又は最新の地図情報５０を送受信する。この地図情報５０は、制御システム１６に設けられた記憶装置５２の所定メモリ領域内に、又は、ナビゲーション装置２４に記憶される。

ナビゲーション装置２４は、自車両１２の現在位置を検出可能な衛星測位装置と、ユーザインタフェース（例えば、タッチパネル式のディスプレイ、スピーカ及びマイク）とを含んで構成される。ナビゲーション装置２４は、自車両１２の現在位置又はユーザによる指定位置に基づいて、指定した目的地までの経路を算出し、制御システム１６に出力する。ナビゲーション装置２４により算出された経路は、記憶装置５２の所定メモリ領域内に、経路情報５４として記憶される。

車両センサ２６は、自車両１２の走行速度（車速）を検出する速度センサ、加速度を検出する加速度センサ、横Ｇを検出する横Ｇセンサ、垂直軸周りの角速度を検出するヨーレートセンサ、向き・方位を検出する方位センサ、勾配を検出する勾配センサを含み、各々のセンサからの検出信号を制御システム１６に出力する。これらの検出信号は、記憶装置５２の所定メモリ領域内に、自車情報５６として記憶される。

自動運転スイッチ２８は、例えば、押しボタン式のハードウェアスイッチ、又は、ナビゲーション装置２４を利用したソフトウェアスイッチから構成される。自動運転スイッチ２８は、ドライバを含むユーザのマニュアル操作により、複数の運転モードを切り替え可能に構成される。

操作デバイス３０は、アクセルペダル、ステアリングホイール、ブレーキペダル、シフトレバー、及び、方向指示レバーを含んで構成される。操作デバイス３０には、ドライバによる操作の有無や操作量、操作位置を検出する操作検出センサ３２が取り付けられている。

操作検出センサ３２は、検出結果としてのアクセル踏込量（アクセル開度）、ステアリング操作量（操舵量）、ブレーキ踏込量、シフト位置、左右折方向等を、後述する制御システム１６の走行制御部５８に出力する。

＜１．３ 出力系装置群１８の具体的構成＞
駆動力装置３４は、駆動力ＥＣＵ（電子制御装置；Electronic Control Unit）と、エンジン・駆動モータを含む駆動源とから構成される。駆動力装置３４は、走行制御部５８から入力される走行制御値に従って自車両１２の走行駆動力（トルク）を生成し、トランスミッションを介して、あるいは、直接的に車輪に伝達する。

操舵装置３６は、ＥＰＳ（電動パワーステアリングシステム）ＥＣＵと、ＥＰＳ装置とから構成される。操舵装置３６は、走行制御部５８から入力される走行制御値に従って車輪（操舵輪）の向きを変更する。

制動装置３８は、例えば、油圧式ブレーキを併用する電動サーボブレーキであって、ブレーキＥＣＵと、ブレーキアクチュエータとから構成される。制動装置３８は、走行制御部５８から入力される走行制御値に従って車輪を制動する。

報知装置４０は、報知ＥＣＵと、表示装置と、音響装置とから構成される。報知装置４０は、後述する制御システム１６の報知制御部６０から出力される報知指令に応じて、自動運転又は手動運転に関わる報知動作を行う。方向指示器４２は、報知制御部６０から出力される報知指令に応じて、自車両１２の左右折に関わる報知動作を行う。

＜１．４ 制御システム１６の構成＞
制御システム１６は、１つ又は複数のＥＣＵにより構成され、上記した記憶装置５２、走行制御部５８及び報知制御部６０の他、各種機能実現部を備える。この実施形態において、機能実現部は、１つ又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）が、非一過性の記憶装置５２に記憶されているプログラムを実行することにより機能が実現されるソフトウエア機能部である。これに代わって、機能実現部は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の集積回路からなるハードウエア機能部であってもよい。

制御システム１６は、記憶装置５２、走行制御部５８及び報知制御部６０の他、外界認識部６２と、行動計画部６４と、交差点対処部６６とを含んで構成される。

外界認識部６２は、入力系装置群１４により入力された各種情報（例えば、外界センサ２０からの外界情報）を用いて、自車両１２の両側にあるレーンマーク（白線）を認識し、停止線・信号機の位置情報、又は、走行可能領域を含む「静的」な外界認識情報を生成する。また、外界認識部６２は、入力された各種情報を用いて、駐停車車両等の障害物、人・他車両等の交通参加者、又は、信号機の灯色を含む「動的」な外界認識情報を生成する。

行動計画部６４は、外界認識部６２による認識結果に基づいて走行区間毎の行動計画（イベントの時系列）を作成し、必要に応じて行動計画を更新する。イベントの種類として、例えば、減速、加速、分岐、合流、交差点、レーンキープ、レーン変更、追い越しが挙げられる。ここで、「減速」又は「加速」は、自車両１２を減速又は加速させるイベントである。「分岐」、「合流」又は「交差点」は、分岐地点、合流地点又は交差点にて、自車両１２を円滑に走行させるイベントである。「レーン変更」は、自車両１２の走行レーンを変更、例えば、進路変更させるイベントである。「追い越し」は、自車両１２に前走車両を追い越させるイベントである。

また、「レーンキープ」は、走行レーンを逸脱しないように自車両１２を走行させるイベントであり、走行態様との組み合わせによって細分化される。走行態様として、具体的には、定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行、又は、障害物回避走行が含まれる。

また、行動計画部６４は、記憶装置５２から読み出した地図情報５０、経路情報５４及び自車情報５６を用いて、作成した行動計画に従う走行軌道（目標挙動の時系列）を生成する。この走行軌道は、具体的には、位置、姿勢角、速度、加速度、曲率、ヨーレート、操舵角をデータ単位とする時系列データセットである。

交差点対処部６６は、外界認識部６２又は行動計画部６４からの各種情報を用いて、交差点の通過（直進又は左右折）に関わる対処を行う。そして、交差点対処部６６は、上記した対処を行うための指令信号を行動計画部６４又は報知制御部６０に向けて出力する。この場合、交差点対処部６６は、交差点検出部６８、情報取得部７０、信号認識部７２及び通過可否判断部７４として機能する。

走行制御部５８は、行動計画部６４により生成された走行軌道（目標挙動の時系列）に従って、少なくとも自車両１２の加減速制御を含む、自車両１２を走行制御するための各々の走行制御値を決定する。そして、走行制御部５８は、得られた各々の走行制御値を、駆動力装置３４、操舵装置３６及び制動装置３８に出力する。

報知制御部６０は、行動計画部６４により生成された走行軌道、及び、交差点対処部６６からの指令に応じて、報知装置４０又は方向指示器４２を駆動制御する。以下、走行制御部５８及び報知制御部６０を総称して「運転制御部８２」という場合がある。

［２．車両制御装置１０の動作］
本実施形態における車両制御装置１０は、以上のように構成される。続いて、交差点の左右折時における車両制御装置１０の動作について、図２及び図３のフローチャートを主に参照しながら説明する。ここでは、車両制御装置１０を搭載した自車両１２が自動運転により右側走行を行い、図４及び図５に示す交差点９０内を左折する場合について説明する。

＜２．１ 交差点９０の説明＞
図４は、自車両１２が交差点９０内に進入しようとする状態を示す図であり、図５は、自車両１２が交差点９０内で左折している状態を示す図である。自車両１２は、破線矢印で示す走行予定経路９２に沿って、第１道路９４及び第２道路９６が交差する交差点９０を通過しようとする。第１道路９４及び第２道路９６の各々は、５車線からなる道路である。

すなわち、第１道路９４は、車両が直進可能な２車線の第１走行レーン９４ａと、第１走行レーン９４ａに隣接し、且つ、自車両１２を含む車両が左折可能な１車線の第１左折レーン９４ｂと、第１走行レーン９４ａに対向し、且つ、対向車両９８が直進可能な２車線の第１対向レーン９４ｃと、第１対向レーン９４ｃに隣接し、且つ、対向車両９８が左折可能な１車線の第１左折レーン９４ｄとを含み構成される。

この場合、自車両１２から見て、交差点９０の手前側では、第１走行レーン９４ａ及び第１左折レーン９４ｂの３車線の走行車線と、２車線の第１対向レーン９４ｃとが、分離帯９４ｅによって分離されている。また、交差点９０の奥側（交差点９０よりも車両の進行方向側）では、２車線の第１走行レーン９４ａと、第１対向レーン９４ｃ及び第１左折レーン９４ｄの３車線の対向車線とが、分離帯９４ｆによって分離されている。

つまり、第１道路９４は、交差点９０の手前側では、第１走行レーン９４ａ、第１左折レーン９４ｂ及び第１対向レーン９４ｃによって５車線の道路として構成され、交差点９０の奥側では、第１走行レーン９４ａ、第１対向レーン９４ｃ及び第１左折レーン９４ｄによって５車線の道路として構成されている。

一方、第２道路９６は、第１道路９４と同様に、車両が直進可能な２車線の第２走行レーン９６ａと、第２走行レーン９６ａに隣接し、且つ、車両が左折可能な１車線の第２左折レーン９６ｂと、第２走行レーン９６ａに対向し、且つ、車両が直進可能な２車線の第２対向レーン９６ｃと、第２対向レーン９６ｃに隣接し、且つ、車両が左折可能な１車線の第２左折レーン９６ｄとを含み構成される。

この場合、自車両１２から見て、交差点９０の右側では、第２走行レーン９６ａ及び第２左折レーン９６ｂの３車線の走行車線と、２車線の第２対向レーン９６ｃとが、分離帯９６ｅによって分離されている。また、交差点９０の左側では、２車線の第２走行レーン９６ａと、第２対向レーン９６ｃ及び第２左折レーン９６ｄの３車線の対向車線とが、分離帯９６ｆによって分離されている。

従って、第２道路９６は、交差点９０の右側では、第２走行レーン９６ａ、第２左折レーン９６ｂ及び第２対向レーン９６ｃによって５車線の道路として構成され、交差点９０の左側では、第２走行レーン９６ａ、第２対向レーン９６ｃ及び第２左折レーン９６ｄによって５車線の道路として構成されている。

また、第１走行レーン９４ａ及び第１左折レーン９４ｂと、第１対向レーン９４ｃ及び第１左折レーン９４ｄと、第２走行レーン９６ａ及び第２左折レーン９６ｂと、第２対向レーン９６ｃ及び第２左折レーン９６ｄとには、交差点９０の直前に、停止線１００ａ～１００ｄがそれぞれ設けられている。

分離帯９４ｆの交差点９０側には、自車両１２を含む車両が左折する際の通過可否状態を現示する信号機１０４が設置されている。信号機１０４は、縦型の信号機であり、自車両１２が、走行予定経路９２に沿って交差点９０を左折する際に、自車両１２の通過可否状態を現示する。

具体的に、信号機１０４には、第１左折レーン９４ｂを走行する自車両１２を含む車両と対向するように設けられ、３つの表示部１０４ａ～１０４ｃが上下に配置されている。下側の表示部１０４ｃは、青信号である青色（実際には緑色）の灯火によって、進行可能状態（第１状態）の現示状態を表現する。また、上側の表示部１０４ａは、赤信号である赤色の灯火によって進行不可状態（第２状態）の現示状態を表現する。さらに、中央の表示部１０４ｂは、黄信号である黄色の灯火によって、進行可能状態から進行不可状態に遷移するまでの過渡状態（第３状態）の現示状態を表現する。ここで、「進行可能状態」は、自車両１２を含む車両の進行を許可する状態であり、「進行不可状態」は、自車両１２を含む車両の進行を禁止する状態である。

図４の例では、信号機１０４は、青色（表示部１０４ｃ）を点灯しており、進行可能状態（左折が可能な状態）を現示している。また、図５では、信号機１０４は、黄色（表示部１０４ｂ）を点灯しており、過渡状態を現示している。つまり、図４及び図５は、自車両１２を含む車両が右側走行する旨の取決めがなされ、且つ、自車両１２が交差点９０内を左折する場合を示している。なお、自車両１２を含む車両が左側走行する旨の取決めがなされている地域では、自車両１２は、交差点９０内を右折することに留意する。

図４及び図５では、説明の便宜上、第１左折レーン９４ｂから交差点９０内に進入して左折する車両（自車両１２）に対応する信号機１０４のみを図示している。実際には、交差点９０の周辺に、第１走行レーン９４ａ、第１対向レーン９４ｃ、第１左折レーン９４ｄ、第２走行レーン９６ａ、第２左折レーン９６ｂ、９６ｄ、及び、第２対向レーン９６ｃに対応する信号機も、それぞれ設置されている。

＜２．２ 図２の動作の説明＞
次に、図２のフローチャートに示す車両制御装置１０（図１参照）の動作について、自車両１２が走行予定経路９２（図４及び図５参照）上に沿って走行する状況と対応させつつ説明する。

先ず、自車両１２が第１道路９４（第１左折レーン９４ｂ）を走行している場合、図２のステップＳ１において、交差点対処部６６（図１参照）は、記憶装置５２に格納された直近の経路情報５４、又は、外界認識部６２により生成された「静的な」外界認識情報を用いて、自車両１２が走行しようとする走行予定経路９２（図４及び図５参照）を取得する。

ステップＳ２において、交差点検出部６８は、ステップＳ１で取得された走行予定経路９２と、行動計画部６４により作成された行動計画（左右折イベント）を参照することで交差点９０を検出する。前述のように、交差点９０は、（１）走行予定経路９２上にあり、（２）複数本のレーンが交差してなり、（３）自車両１２が左折する予定であり、（４）現在の自車位置（例えば、自車位置Ｐ０）から所定の距離範囲内にあるか、又は、自車両１２が所定の時間範囲内に到達し得る交差点である。

交差点９０が検出されなかった場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ１に戻って、以下、ステップＳ１、Ｓ２を順次繰り返す。一方、特定の交差点９０が検出された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、交差点対処部６６は、自車両１２が、交差点９０に対して所定の走行距離だけ手前側にある位置（判定位置）に到達したか否かを判定する。自車両１２が判定位置に未だ到達していない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、この判定位置に到達するまでステップＳ３に留まる。

なお、自車両１２が判定位置に到達する前に走行予定経路９２が変更された場合、自車両１２が判定位置に到達しない可能性があるので（ステップＳ３：ＮＯ）、破線で示すように、ステップＳ１に戻ってもよい。一方、自車両１２が判定位置に到達したと判定される場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、情報取得部７０は、通信装置２２を通じて、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System；登録商標）から信号機情報及び／又は交通流情報を取得する。ここで、「信号機情報」とは、信号機１０４の点灯時間に関する情報であり、例えば、ＴＳＰＳ（Traffic Signal Prediction Systems）を利用してもよい。また、「交通流情報」とは、第１対向レーン９４ｃの交通流に関する情報であり、例えば、最新の渋滞情報、交通障害情報、又は、交通規制情報を利用してもよい。さらに、情報取得部７０は、カメラ４４が撮像した信号機１０４の画像より、信号機１０４の各表示部１０４ａ～１０４ｃの点灯時間を把握することで、信号機情報を取得する。また、信号認識部７２は、取得された信号機情報に基づいて、自車両１２が通過しようとする交差点９０に設置された信号機１０４の出力状態、すなわち、各表示部１０４ａ～１０４ｃの点灯状態を認識する。

ステップＳ５において、通過可否判断部７４は、ステップＳ４で取得された各種情報や信号認識部７２の認識結果を用いて、自車両１２の交差点９０の通過の可能性を評価する。具体的には、通過可否判断部７４は、信号機情報及び／又は交通流情報や信号認識部７２の認識結果を用いて、自車両１２の左折に関わる時間を評価する。すなわち、この演算処理は、自車両１２が交差点９０に未だ到達していない間において、信号機１０４の表示部１０４ｃの青色点灯の時間、及び、自車両１２が交差点９０（停止線１００ａの位置）に到達するまでの走行時間等を考慮することで、自車両１２が交差点９０を通過可能であるかどうかを評価する。

ステップＳ６において、交差点９０を通過する可能性が高いと通過可否判断部７４が判断した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、交差点対処部６６は、自車両１２を交差点９０内に進入させた後、交差点９０を左折させるように対処する。具体的には、交差点対処部６６は、行動計画の変更が不要である旨を行動計画部６４に通知する。行動計画部６４は、当初の行動計画に従って、第１左折レーン９４ｂから第２走行レーン９６ａにレーン変更するための走行軌道を生成する。これにより、走行制御部５８は、この走行軌道に従って、自車両１２を交差点９０で左折させる走行制御を行う。具体的な処理内容は、後述する。

一方、ステップＳ６において、交差点９０を通過する可能性が低いと通過可否判断部７４が判断した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、具体的には、信号機１０４が青色点灯から黄色点灯に切り替わり、又は、黄色点灯から赤色点灯に切り替わったので、自車両１２の交差点９０内への進入を許可しないことを通過可否判断部７４が判断した場合、ステップＳ８に進む。ステップＳ８において、交差点対処部６６は、自車両１２を交差点９０内に進入させずに停止線１００ａで停止させるように対処する。具体的には、交差点対処部６６は、一時停止が必要である旨を行動計画部６４に通知する。行動計画部６４は、交差点対処部６６からの通知内容に基づいて行動計画を変更し、交差点９０の手前で一時停止するための走行軌道を生成する。これにより、走行制御部５８は、この走行軌道に従って、交差点９０の手前で減速・停止させる走行制御を行う。

＜２．３ 図３の動作の説明＞
次に、図２のステップＳ７の処理の詳細（交差点９０内の左折に関わる処理）について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。

図３のステップＳ７１で、運転制御部８２は、信号機１０４の表示部１０４ｃが青色点灯している進行可能状態（第１状態）において、走行予定経路９２（図５参照）に沿って、自車両１２を交差点９０内に進入させる走行制御を行う。この場合、信号認識部７２は、信号機情報に基づき、表示部１０４ｃの青色点灯の現示状態、すなわち、進行可能状態を認識する。

ステップＳ７２において、通過可否判断部７４は、対向車両９８があるか否かを判定する。この場合、通過可否判断部７４は、信号認識部７２で進行可能状態との認識結果であり、且つ、対向車両９８が存在しない場合（ステップＳ７２：ＮＯ）は、ステップＳ７３に進む。

ステップＳ７３において、運転制御部８２は、自車両１２の移動を継続しつつ、交差点９０で左折させる走行制御を行う。これにより、自車両１２は、左方向に旋回しながら、第１対向レーン９４ｃを横切って第２走行レーン９６ａに移動する。これにより、自車両１２による交差点９０の左折が完了する。

一方、ステップＳ７２において、信号認識部７２で進行可能状態との認識結果であるが、対向車両９８が存在する場合（ステップＳ７２：ＹＥＳ）は、ステップＳ７４に進む。ステップＳ７４において、運転制御部８２は、自車両１２を交差点９０内で一時的に停止させる走行制御を行う。その後、ステップＳ７５において、情報取得部７０は、現時点における信号機情報を再度取得する。

ステップＳ７６において、信号認識部７２は、再度取得された信号機情報に基づいて、信号機１０４の現在の出力状態を認識する。次に、通過可否判断部７４は、信号機１０４の出力状態が青色点灯（表示部１０４ｃの点灯）から黄色点灯（表示部１０４ｂの点灯）に切り替わったか否かを判断する。黄色点灯に切り替わっていない場合（ステップＳ７６：ＮＯ）、ステップＳ７６に留まる。

一方、青色点灯から黄色点灯に切り替わったことを信号認識部７２が判断した場合（ステップＳ７６：ＹＥＳ）、ステップＳ７７に進む。ステップＳ７７において、通過可否判断部７４は、情報取得部７０が取得した交通流情報に基づいて、対向車両９８が停止線１００ｂの手前で停車しているか、又は、対向車両９８がいないか否かを判断する。対向車両９８が交差点９０内に進入している場合、又は、進入する可能性が有る場合（ステップＳ７７：ＮＯ）、ステップＳ７７に留まる。

一方、対向車両９８が停止線１００ｂの手前で停車しているか、又は、対向車両９８がいない場合（ステップＳ７７：ＹＥＳ）、通過可否判断部７４は、信号機１０４が黄色点灯でも交差点９０内を通過させるべきと判断する。これにより、ステップＳ７３において、運転制御部８２は、自車両１２を交差点９０内から通過させ、左折を完了させる。

すなわち、交差点９０内に自車両１２が取り残される状況で信号機１０４が黄色点灯から赤色点灯に切り替わると、第２道路９６の信号機が青色点灯に切り替わり、停止線１００ｃ、１００ｄで停車している車両が走行を開始して、交差点９０内に進入する。この結果、自車両１２が交差点９０内に取り残されることで、第２道路９６を走行する車両の交通流が乱される。このような事態を回避するため、信号機１０４が黄色点灯している場合でも、自車両１２を速やかに交差点９０内から左折させるものである。

＜２．４ ステップＳ６、Ｓ７２、Ｓ７７での判断基準＞
このような処理を行うため、ステップＳ７７での自車両１２の左折の可否の判断基準は、ステップＳ６、Ｓ７２での左折の可否の判断基準とは異なる判断基準に設定されている。すなわち、ステップＳ７７での判断基準は、ステップＳ６、Ｓ７２での判断基準よりも緩和された判断基準に設定されている。

また、自車両１２が走行予定経路９２に沿って第１左折レーン９４ｂから第１対向レーン９４ｃを横切って交差点９０内を左折する際、ステップＳ６、Ｓ７２、Ｓ７７において、通過可否判断部７４は、自車両１２の状態又は対向車両９８の状態を考慮して、ステップＳ７７での判断基準を、ステップＳ６、Ｓ７２での判断基準よりも緩い判断基準にしてもよい。

具体的に、ステップＳ６、Ｓ７２、Ｓ７７では、対向車両９８の減速動作を考慮して、交差点９０内での自車両１２の左折の判断基準、又は、交差点９０の手前（停止線１００ａ）での自車両１２の停止の判断基準を変更してもよい。

さらに、ステップＳ６、Ｓ７２、Ｓ７７では、信号機１０４が青色点灯及び黄色点灯である場合に、自車両１２の停止位置に応じて、交差点９０内での自車両１２の左折の判断基準、又は、交差点９０の手前での自車両１２の停止の判断基準を変更してもよい。

さらにまた、ステップＳ６、Ｓ７２、Ｓ７７では、信号機１０４が青色点灯及び黄色点灯である場合に、対向車両９８の減速動作及び方向指示動作（ウィンカ動作）に伴う該対向車両９８の左折の可能性を考慮して、対向車両９８よりも先に自車両１２が左折するように、判断基準を変更してもよい。すなわち、対向車両９８の交差点９０内での左折は、自車両１２の左折の妨げとならないため、車両制御装置１０は、対向車両９８よりも先に自車両１２を左折させる。

また、ステップＳ６、Ｓ７２、Ｓ７７では、信号機１０４の出力状態に応じて、対向車両９８が交差点９０の手前（停止線１００ｂ）で停車する確率（停車予想確率）、又は、対向車両９８の自車両１２に対する交差点９０内での該自車両１２の左折を譲歩する確率（譲歩確率）を変更することで、交差点９０内での自車両１２の通過の可否の判断基準を変更してもよい。すなわち、停車予想確率又は譲歩確率は、対向車両９８の挙動に基づくものであるため、対向車両９８が停車又は譲歩する場合（停車予想確率又は譲歩確率が高い場合）は、自車両１２の左折の妨げとならない。このような場合には、車両制御装置１０は、自車両１２の左折を許可することで、交差点９０内の自車両１２を速やかに左折させることができる。

いずれの判断基準を用いても、交差点９０内に自車両１２が取り残される状況を回避し、第２道路９６を走行する車両の交通流が乱されることを防止することができる。

＜２．５ 変形例＞
上記の説明では、右側走行の自車両１２が交差点９０内を左折する場合について説明した。図２及び図３の動作は、左側走行の自車両１２が交差点９０内を右折する場合にも適用可能である。

［３．車両制御装置１０による効果］
以上のように、車両制御装置１０は、自車両１２の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置であって、自車両１２が通過しようとする交差点９０に設置された信号機１０４の出力状態を認識する信号認識部７２と、信号認識部７２が認識した信号機１０４の出力状態に基づいて交差点９０内での自車両１２の通過の可否を判断する通過可否判断部７４と、通過可否判断部７４の判断結果に基づいて走行制御を行う運転制御部８２とを備え、信号機１０４の出力状態は、自車両１２の進行を許可する進行可能状態（第１状態）、自車両１２の進行を禁止する進行不可状態（第２状態）、及び、進行可能状態から進行不可状態に遷移するまでの過渡状態（第３状態）であり、通過可否判断部７４は、自車両１２が交差点９０内に存在し且つ信号機１０４の出力状態が過渡状態である場合、過渡状態における交差点９０内での自車両１２の通過の可否の判断基準を、進行可能状態における判断基準から変更する。

このように、信号機１０４の出力状態に応じて、交差点９０内での自車両１２の通過の可否の判断基準を持ち替えることにより、該交差点９０内で自車両１２が取り残されることを回避することが可能となる。この結果、交差点９０の周囲の交通流を乱さないようにすることができる。

この場合、進行可能状態が青信号の出力状態であり、進行不可状態が赤信号の出力状態であり、過渡状態が黄信号の出力状態である。従って、青信号の時間帯と黄信号の時間帯とで判断基準を変更することにより、信号機１０４が青信号から黄信号に切り替わった場合でも、交差点９０内の自車両１２を速やかに通過させることが可能となる。

また、過渡状態での判断基準は、進行可能状態での判断基準よりも緩和された判断基準であればよい。これにより、信号機１０４が青信号から黄信号に切り替わった場合には、交差点９０の通過に関わる安全マージンを低下させてでも、交差点９０内での自車両１２の左右折を許可して該自車両１２を通過させる。この結果、交差点９０内で自車両１２が取り残されることを回避しつつ、交差点９０の周囲の交通流の乱れを確実に発生させないようにすることができる。

さらに、自車両１２が走行予定経路９２に沿って第１左折レーン９４ｂから該第１左折レーン９４ｂに対向する第１対向レーン９４ｃを横切って交差点９０を左右折する場合、通過可否判断部７４は、自車両１２の状態又は第１対向レーン９４ｃを走行する対向車両９８の状態を考慮して、進行可能状態での判断基準と、過渡状態での判断基準とを異ならせてもよい。これにより、対向車両９８との衝突を回避しつつ、自車両１２を交差点９０内で左右折させることができる。

具体的に、通過可否判断部７４は、進行可能状態及び過渡状態について、対向車両９８の減速動作を考慮して、交差点９０内での自車両１２の左右折の判断基準、又は、交差点９０の手前での自車両１２の停止の判断基準を変更すればよい。これにより、対向車両９８が減速動作を行えば、該対向車両９８が交差点９０の手前で停車する可能性もあるので、交差点９０内での自車両１２の左右折を許可することが可能となる。

また、通過可否判断部７４は、進行可能状態及び過渡状態について、自車両１２の停止位置に応じて、交差点９０内での自車両１２の左右折の判断基準、又は、交差点９０の手前での自車両１２の停止の判断基準を変更してもよい。これにより、自車両１２が交差点９０内に既に進入した状態で停車していれば、交差点９０内での取り残しを回避するため、該交差点９０内での自車両１２の左右折を許可して、自車両１２を交差点９０から速やかに抜け出させることが可能となる。

さらに、通過可否判断部７４は、進行可能状態及び過渡状態について、対向車両９８の減速動作及び方向指示動作（ウィンカ動作）に伴う該対向車両９８の左右折の可能性を考慮して、対向車両９８よりも先に自車両１２が左右折するように、判断基準を変更してもよい。これにより、対向車両９８と衝突させることなく、自車両１２の左右折を許可することが可能となる。

さらにまた、通過可否判断部７４は、自車両１２が交差点９０に存在せず、且つ、進行不可状態又は過渡状態である場合には、自車両１２の交差点９０内への進入を許可しない。これにより、青信号から黄信号、又は、黄信号から赤信号に信号機１０４が切り替わった場合に、自車両１２が交差点９０内に進入することを阻止することができる。

また、車両制御装置１０は、自車両１２の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置であって、自車両１２が通過しようとする交差点９０に設置された信号機１０４の出力状態を認識する信号認識部７２と、信号認識部７２が認識した信号機１０４の出力状態に基づいて交差点９０内での自車両１２の通過の可否を判断する通過可否判断部７４と、通過可否判断部７４の判断結果に基づいて走行制御を行う運転制御部８２とを備え、信号機１０４の出力状態は、自車両１２の進行を許可する進行可能状態（第１状態）、自車両１２の進行を禁止する進行不可状態（第２状態）、及び、進行可能状態から進行不可状態に遷移するまでの過渡状態（第３状態）であり、自車両１２が走行予定経路９２に沿って第１左折レーン９４ｂから該第１左折レーン９４ｂに対向する第１対向レーン９４ｃを横切って交差点９０内を左右折する場合、通過可否判断部７４は、自車両１２が交差点９０内に存在し且つ信号機１０４の出力状態が過渡状態である場合、第１対向レーン９４ｃを走行する対向車両９８が交差点９０の手前で停車する確率（停車予想確率）、又は、対向車両９８の自車両１２に対する交差点９０内での該自車両１２の左右折を譲歩する確率（譲歩確率）を変更することで、交差点９０内での自車両１２の通過の可否の判断基準を変更する。

このように、信号機１０４の出力状態に応じて、対向車両９８の挙動に基づく停車予想確率又は譲歩確率を変更し、交差点９０内での自車両１２の通過の可否の判断基準を持ち替えることにより、該交差点９０内で自車両１２が取り残されることを回避することが可能となる。この結果、交差点９０の周囲の交通流を乱さないようにすることができる。

この場合でも、進行可能状態が青信号の出力状態であり、進行不可状態が赤信号の出力状態であり、過渡状態が黄信号の出力状態であるので、青信号の時間帯と黄信号の時間帯とで判断基準を変更することにより、信号機１０４が青信号から黄信号に切り替わった場合でも、交差点９０内の自車両１２を速やかに通過させることが可能となる。

なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。あるいは、技術的に矛盾が生じない範囲で各々の構成を任意に組み合わせてもよい。

１０…車両制御装置 １２…自車両
７２…信号認識部 ７４…通過可否判断部
８２…運転制御部 ９０…交差点
９２…走行予定経路 ９４ｂ…第１左折レーン
９４ｃ…第１対向レーン １０４…信号機

Claims (1)

1. 自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置であって、
   前記自車両が通過しようとする交差点に設置された信号機の出力状態を認識する信号認識部と、
   前記信号認識部が認識した前記信号機の出力状態に基づいて、前記交差点内での前記自車両の通過の可否を判断する通過可否判断部と、
   前記通過可否判断部の判断結果に基づいて、前記走行制御を行う運転制御部と、
   を備え、
   前記信号機の出力状態は、前記自車両の進行を許可する第１状態、前記自車両の進行を禁止する第２状態、及び、前記第１状態から前記第２状態に遷移するまでの過渡状態である第３状態であり、
   前記自車両が走行予定経路に沿って走行レーンから該走行レーンに対向する対向レーンを横切って前記交差点内を左右折する場合、前記通過可否判断部は、前記自車両が前記交差点内に存在し、且つ、前記出力状態が前記第３状態である場合、前記対向レーンを走行する対向車両が前記交差点の手前で停車する確率、又は、前記対向車両の前記自車両に対する前記交差点内での該自車両の左右折を譲歩する確率を変更することで、前記交差点内での前記自車両の通過の可否の判断基準を変更することを特徴とする車両制御装置。

Images