JP7085371B2 - 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。

近年、車両の運転を自動的に制御すること（以下、自動運転と称する）について研究が進められている。一方で、道路に設置された防護ブロックや防護体に設けられた装置が車両を検出した場合、その装置から所定の道路情報を他車両に送信する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１－２８８４９８号公報

しかしながら、従来の技術では、自車両が走行している自車線に対して進入する蓋然性の高い他車両が存在する場合、その他車両が自車線に進入してくることを想定して自車両を走行させることについて十分に検討されていなかった。この結果、周辺状況が変化することに十分に対応することができない場合があった。

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、他車両が自車線に進入することを考慮した車両制御を行うことで自車両の周辺状況の変化に対応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）：自車両の周辺の物体を認識する認識部と、前記自車両の進行方向と交差する方向を進行方向とする交差車両と、前記自車両に対する対向車両とが、前記自車両の将来の到達地点に接近することが前記認識部によって認識された場合、前記対向車両の状態に基づいて、前記交差車両が、前記自車両が存在する自車線上で所定速度以下となることを予測する予測部と、前記予測部により前記交差車両が前記自車線上で前記所定速度以下となることが予測された場合、前記自車両の速度または操舵の少なくとも一方を制御して、前記自車両に前記交差車両との接近を回避させる回避制御を行う運転制御部と、を備える車両制御装置。

（２）：（１）に記載の車両制御装置において、前記予測部が、前記自車線が追い越し車線であり、前記自車両の前方に存在する前走車両が、前記自車線から前記自車線に隣接した隣接車線に移動することが前記認識部によって認識された場合、前記交差車両が、前記自車線上で前記所定速度以下となると予測するものである。

（３）：（１）または（２）に記載の車両制御装置において、前記予測部が、前記交差車両が所定距離以上にわたって前記自車線の内側に進入したことが前記認識部によって認識された場合、前記対向車両の状態に基づいて、前記交差車両が、前記自車線上で前記所定速度以下となることを予測するものである。

（４）：（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の車両制御装置において、前記運転制御部が、前記予測部により前記交差車両が前記自車線上で前記所定速度以下となることが予測された場合、前記交差車両の全長の大きさに応じて、前記回避制御の回避度合を変更するものである。

（５）：（４）に記載の車両制御装置において、前記運転制御部が、前記交差車両の全長が大きいほど、前記回避制御の回避度合を大きくし、前記交差車両の全長が小さいほど、前記回避制御の回避度合を小さくするものである。

（６）：車載コンピュータが、自車両の周辺の物体を認識し、前記自車両の進行方向と交差する方向を進行方向とする交差車両と、前記自車両に対する対向車両とが、前記自車両の将来の到達地点に接近することを認識した場合、前記対向車両の状態に基づいて、前記交差車両が、前記自車両が存在する自車線上で所定速度以下となることを予測し、前記交差車両が前記自車線上で前記所定速度以下となることを予測した場合、前記自車両の速度または操舵の少なくとも一方を制御して、前記自車両に前記交差車両との接近を回避させる回避制御を行う車両制御方法。

（７）：車載コンピュータに、自車両の周辺の物体を認識する処理と、前記自車両の進行方向と交差する方向を進行方向とする交差車両と、前記自車両に対する対向車両とが、前記自車両の将来の到達地点に接近することを認識した場合、前記対向車両の状態に基づいて、前記交差車両が、前記自車両が存在する自車線上で所定速度以下となることを予測する処理と、前記交差車両が前記自車線上で前記所定速度以下となることを予測した場合、前記自車両の速度または操舵の少なくとも一方を制御して、前記自車両に前記交差車両との接近を回避させる回避制御を行う処理と、を実行させるためのプログラム。

（１）～（７）によれば、他車両が自車線に進入することを考慮した車両制御を行うことで自車両の周辺状況の変化に対応することができる。

第１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。 第１実施形態の自動運転制御装置１００による一連の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 交差車両ｍ_Ｔａが認識される場面の一例を示す図である。 交差車両ｍ_Ｔａが認識される場面の一例を示す図である。 前走車両が存在する場面の一例を示す図である。 前走車両が存在する場面の一例を示す図である。 交差車両ｍ_Ｔａが認識される場面の他の例を示す図である。 自車両Ｍの目標速度と交差車両ｍ_Ｔａの全長との関係を示す図である。 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。なお、以下では、左側通行の法規が適用される場合について説明するが、右側通行の法規が適用される場合、左右を逆に読み替えればよい。

＜第１実施形態＞
［全体構成］
図１は、第１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（以下、自車両Ｍと称する）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を含む。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、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。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。

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、車線の種別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、第１制御部１２０と、第２制御部１６０と、記憶部１８０とを備える。第１制御部１２０および第２制御部１６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの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の記憶部１８０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記憶部１８０にインストールされてもよい。

記憶部１８０は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＲＡＭ（Random Access Memory）などにより実現される。記憶部１８０は、例えば、プロセッサによって読み出されて実行されるプログラムなどを格納する。

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の周辺に存在する物体を認識する。認識部１３０により認識される物体は、例えば、四輪車、二輪車、歩行者、中央分離帯、道路標識、道路標示、区画線、電柱、ガードレール、落下物などを含む。また、認識部１３０は、物体の位置や、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（すなわち自車両Ｍに対する相対位置）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が走行している自車線や、自車線に隣接した隣接車線を認識する。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、自車線や隣接車線を認識する。

また、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、自車線や隣接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、自車線を認識する際に、自車線に対する自車両Ｍの相対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、自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、自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、自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。

行動計画生成部１４０は、例えば、イベント決定部１４２と、目標軌道生成部１４４と、予測部１４６とを備える。イベント決定部１４２は、推奨車線が決定された経路において自動運転のイベントを決定する。イベントは、自車両Ｍの走行態様を規定した情報である。

イベントには、例えば、自車両Ｍを一定の速度で同じ車線を走行させる定速走行イベント、自車両Ｍの前方の所定距離以内（例えば１００［ｍ］以内）に存在し、自車両Ｍに最も近い他車両（以下、前走車両と称する）に自車両Ｍを追従させる追従走行イベント、自車両Ｍを自車線から隣接車線へと車線変更させる車線変更イベント、道路の分岐地点で自車両Ｍを目的側の車線に分岐させる分岐イベント、合流地点で自車両Ｍを本線に合流させる合流イベント、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ーイベントなどが含まれる。「追従」とは、例えば、自車両Ｍと前走車両との車間距離（相対距離）を一定に維持させる走行態様であってもよいし、自車両Ｍと前走車両との車間距離を一定に維持させることに加えて、自車両Ｍを自車線の中央で走行させる走行態様であってもよい。また、イベントには、例えば、自車両Ｍを一旦隣接車線に車線変更させて前走車両を隣接車線において追い越してから再び元の車線へと車線変更させたり、自車両Ｍを隣接車線に車線変更させずに、自車線を区画する区画線に自車両Ｍを近づけて同じ車線内で前走車両を追い越してから元の位置（例えば車線中央）に復帰させたりする追い越しイベント、自車両Ｍの前方に存在する障害物を回避するために自車両Ｍに制動および操舵の少なくとも一方を行わせる回避イベントなどが含まれてよい。

また、イベント決定部１４２は、例えば、自車両Ｍの走行時に認識部１３０により認識された周辺の状況に応じて、現在の区間に対して既に決定したイベントを他のイベントに変更したり、現在の区間に対して新たなイベントを決定したりしてよい。

目標軌道生成部１４４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自車両Ｍが走行し、更に、自車両Ｍが推奨車線を走行する際に周辺の状況に対応するため、イベントにより規定された走行態様で自車両Ｍを自動的に（運転者の操作に依らずに）走行させる将来の目標軌道を生成する。目標軌道には、例えば、将来の自車両Ｍの位置を定めた位置要素と、将来の自車両Ｍの速度等を定めた速度要素とが含まれる。

例えば、目標軌道生成部１４４は、自車両Ｍが順に到達すべき複数の地点（軌道点）を、目標軌道の位置要素として決定する。軌道点は、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る。所定の走行距離は、例えば、経路に沿って進んだときの道なり距離によって計算されてよい。

また、目標軌道生成部１４４は、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を、目標軌道の速度要素として決定する。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は、サンプリング時間および軌道点の間隔によって決定される。目標軌道生成部１４４は、生成した目標軌道を示す情報を、第２制御部１６０に出力する。

予測部１４６は、自車両Ｍの進行方向前方の将来の到達地点に接近する交差車両ｍ_Ｔａが存在し、自車線に対する対向車線に、自車両Ｍの進行方向と反対方向に進行する対向車両が存在することが認識部１３０によって認識された場合、対向車両の位置や速度などの状態に基づいて、交差車両ｍ_Ｔａが自車線に進入して、自車線上で所定速度以下となるか否かを予測（判定）する。所定速度とは、交差車両ｍ_Ｔａが停止している、または徐行していると見做せる程度の速度であり、例えば、０［ｋｍ／ｈ］または数［ｋｍ／ｈ］程度の速度である。

交差車両ｍ_Ｔａとは、自車両Ｍの進行方向と交差する方向を進行方向とする他車両であり、例えば、自車線を含む道路に面した駐車場に駐車された車両や、自車線を含む道路に交差した他の車線から進入する車両、道路に沿って延在して設けられた中央分離帯の切れ目から他車線に進入する車両を含む。自車両Ｍの進行方向と交差する方向とは、例えば、自車両Ｍの進行方向とのなす角度が、９０［°］を基準にプラスマイナス７０［°］程度の角度範囲に収まることである。

上述したイベント決定部１４２は、予測部１４６による予測結果に基づいて、自車両Ｍが走行する現在の区間に対して決定したイベントを他のイベントに変更する。例えば、イベント決定部１４２は、予測部１４６によって交差車両ｍ_Ｔａが自車線上で所定速度以下となることが予測された場合、現在のイベントを、交差車両ｍ_Ｔａを障害物とした回避イベントに変更する。これを受けて、目標軌道生成部１４４は、例えば、自車両Ｍと交差車両ｍ_Ｔａとの車間距離を一定とするために、例えば、自車両Ｍを減速させる目標速度を速度要素として含む目標軌道を生成する。また、イベント決定部１４２は、予測部１４６によって交差車両ｍ_Ｔａが自車線上で所定速度以下となることが予測された場合、現在のイベントを、追い越しイベントに変更したり、車線変更イベントに変更したりしてもよい。

また、イベント決定部１４２は、予測部１４６によって交差車両ｍ_Ｔａが自車線上で所定速度以下となることが予測されなかった場合、現在のイベントを変更せずに維持してよい。

第２制御部１６０は、目標軌道生成部１４４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。イベント決定部１４２と、目標軌道生成部１４４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。

取得部１６２は、目標軌道生成部１４４により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、記憶部１８０のメモリに記憶させる。

速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に含まれる速度要素（例えば目標速度や目標加速度等）に基づいて、走行駆動力出力装置２００およびブレーキ装置２１０の一方または双方を制御する。

操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道に含まれる位置要素（例えば目標軌道の曲り具合を表す曲率等）に応じて、ステアリング装置２２０を制御する。以下、走行駆動力出力装置２００およびブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０との一方または双方を制御することを、「自動運転」と称して説明する。

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、これらを制御するパワーＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを備える。パワー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。

［処理フロー］
以下、第１実施形態の自動運転制御装置１００による一連の処理の流れを、フローチャートを用いて説明する。図３は、第１実施形態の自動運転制御装置１００による一連の処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、所定の周期で繰り返し実行されてよい。

まず、予測部１４６は、認識部１３０によって自車両Ｍの進行方向前方の将来の到達地点に接近する交差車両ｍ_Ｔａが認識されたか否かを判定する（ステップＳ１００）。将来の到達地点とは、例えば、後述する中央分離帯Ｄの切れ目（中央分離帯Ｄが途切れている地点）である。

予測部１４６は、認識部１３０によって自車両Ｍの将来の到達地点に接近する交差車両ｍ_Ｔａが認識された場合に、更に、交差車両ｍ_Ｔａが所定距離（例えば数十［ｃｍ］程度）以上自車線の内側に進入したことが認識されたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

予測部１４６は、認識部１３０によって交差車両ｍ_Ｔａが所定距離以上自車線の内側に進入したことが認識された場合、対向車線に存在する一以上の対向車両のうち、自車両Ｍの将来の到達地点に接近する対向車両の位置や速度などの状態に基づいて、交差車両ｍ_Ｔａが自車線に進入して所定速度以下となるか否かを予測する（ステップＳ１０４）。

図４および図５は、交差車両ｍ_Ｔａが認識される場面の一例を示す図である。図中Ｘは、自車両Ｍの進行方向を表し、Ｙは、Ｘ方向に直交する車幅方向を表している。また、Ｌ１およびＬ２は、互いに同方向（図ではＸ方向）に進行する車両の走行車線を表し、Ｌ３およびＬ４は、車線Ｌ１およびＬ２を走行する車両の進行方向と反対方向に進行する対向車両の走行車線（対向車線）を表している。また、Ｌ５は、車線Ｌ１からＬ４を含む道路に対して交差する交差路を表している。例えば、右側通行の法規が適用される場合、車線Ｌ２は、車線Ｌ１に対する追い越し車線となり、車線Ｌ３は、車線Ｌ４に対する追い越し車線となる。車線Ｌ１およびＬ２と、車線Ｌ３およびＬ４とは、中央分離帯Ｄによって分離されている。

例えば、自車両Ｍが車線Ｌ２を走行している場合、すなわち自車線がＬ２である場合、交差路Ｌ５に存在する車両は交差車両ｍ_Ｔａとして認識される。図示の例では、交差車両ｍ_Ｔａの進行方向前方に中央分離帯Ｄの切れ目（中央分離帯Ｄが途切れている地点）が存在しているため、交差車両ｍ_Ｔａが、車線Ｌ１およびＬ２を横切って、中央分離帯Ｄの切れ目から対向車線Ｌ３またはＬ４に移動する可能性がある。しかしながら、交差車両ｍ_Ｔａが移動しようと試みている対向車線に対向車両が存在する場合、対向車両の動きによっては交差車両ｍ_Ｔａが対向車線に車線変更できない場合がある。このような場合、図５に例示するように、交差車両ｍ_Ｔａが車線Ｌ２に停止する可能性がある。従って、予測部１４６は、中央分離帯Ｄの切れ目（将来の到達地点の一例）に接近する交差車両ｍ_Ｔａが認識されると、中央分離帯Ｄの切れ目に接近する対向車両の状態に基づいて、交差車両ｍ_Ｔａが自車線Ｌ２の外側から内側に進入して自車線Ｌ２上で所定速度以下となることを予測する。中央分離帯Ｄの切れ目に接近する対向車両とは、例えば、対向車線を走行する複数の対向車両のうち、中央分離帯Ｄの切れ目を脇にして通り過ぎた対向車両（中央分離帯Ｄの切れ目から遠ざかる対向車両）を除いた、未だ中央分離帯Ｄの切れ目に到達していない対向車両である。

例えば、予測部１４６は、交差車両ｍ_Ｔａが交差路Ｌ５から車線Ｌ１および車線Ｌ２を横切って中央分離帯Ｄの切れ目に到達した時点で、少なくとも対向車線Ｌ３における中央分離帯Ｄの切れ目の所定距離後方（対向車両から見て後方）に一台以上の対向車両が存在する場合、交差車両ｍ_Ｔａが自車線Ｌ２上で一旦所定速度以下まで減速して停止または徐行すると予測し、対向車線Ｌ３における中央分離帯Ｄの切れ目の所定距離後方に対向車両が一台も存在しない場合、すなわち中央分離帯Ｄの切れ目に接近する対向車両が一台も存在しない場合、交差車両ｍ_Ｔａが自車線Ｌ２上で所定速度以下まで減速しないと予測する。

また、予測部１４６は、交差車両ｍ_Ｔａが交差路Ｌ５から車線Ｌ１および車線Ｌ２を横切って中央分離帯Ｄの切れ目に到達した時点において、交差車両ｍ_Ｔａと対向車両とのＴＴＣ（Time-To-Collision）が第１閾値未満である場合、交差車両ｍ_Ｔａが自車線Ｌ２上で一旦所定速度以下まで減速して停止または徐行すると予測し、交差車両ｍ_Ｔａと対向車両とのＴＴＣが第１閾値以上である場合、交差車両ｍ_Ｔａが自車線Ｌ２上で所定速度以下まで減速しないと予測してもよい。ＴＴＣは、例えば、交差車両ｍ_Ｔａと対向車両との相対距離（車両進行方向に関する相対距離）を、交差車両ｍ_Ｔａと対向車両との相対速度で除算した時間である。

図３に戻り、予測部１４６は、交差車両ｍ_Ｔａが自車線の外側から内側に進入して所定速度以下となると予測した場合、更に、自車両Ｍが停止または徐行せずに現在の車線を維持しながら進行できるか否かを予測する（ステップＳ１０６）。

例えば、予測部１４６は、自車両Ｍの走行中に、交差車両ｍ_Ｔａと自車両ＭとのＴＴＣが第２閾値未満となるまでの間に、交差車両ｍ_Ｔａと対向車両とのＴＴＣが第１閾値以上となった場合、自車両Ｍが停止または徐行せずに現在の車線を維持しながら進行できると予測し、交差車両ｍ_Ｔａと自車両ＭとのＴＴＣが第２閾値未満となるまでの間に、交差車両ｍ_Ｔａと対向車両とのＴＴＣが第１閾値以上とならない場合、自車両Ｍが停止または徐行せずに現在の車線を維持しながら進行できない、すなわち、自車両Ｍが停止または徐行する必要があると予測する。

自動運転制御装置１００は、交差車両ｍ_Ｔａが自車線上で所定速度以下となると予測した場合に、更に、自車両Ｍが停止または徐行する必要があると予測した場合、交差車両ｍ_Ｔａを回避する回避制御を行う（ステップＳ１０８）。

例えば、イベント決定部１４２は、予測部１４６によって、交差車両ｍ_Ｔａが自車線上で所定速度以下となると予測された場合に、更に、自車両Ｍが停止または徐行する必要があると予測された場合、現在のイベントを、交差車両ｍ_Ｔａを回避すべき障害物とした回避イベントに変更する。これを受けて目標軌道生成部１４４は、例えば、イベント変更前に比して目標速度や目標加速度が小さい目標軌道を、回避イベントに対応した目標軌道として生成する。これによって、自車両Ｍが減速する。また、イベント決定部１４２は、現在のイベントを回避イベントに変更する代わりに、車線変更イベントに変更してもよい。この場合、目標軌道生成部１４４は、自車両Ｍを追い越し車線Ｌ２から第１走行車線Ｌ１側に車線変更させる目標軌道を、車線変更イベントに対応した目標軌道として生成してよい。これによって、自車両Ｍが、交差車両ｍ_Ｔａが停止している追い越し車線Ｌ２から第１走行車線Ｌ１に車線変更する。このように、自車線に進入する蓋然性の高い交差車両ｍ_Ｔａが存在する場合に、周囲の道路状況に基づいて、交差車両ｍ_Ｔａが自車線上で停止または徐行と見做せる所定速度以下となるか否かを予測するため、交差車両ｍ_Ｔａの将来の挙動を先読みした上で交差車両ｍ_Ｔａに対して自車両Ｍを接近させないように自車両Ｍを自動運転させることができる。

以上説明した第１実施形態によれば、自車両Ｍの周辺の物体を認識する認識部１３０と、自車両Ｍの進行方向と交差する方向を進行方向とする交差車両ｍ_Ｔａと、対向車両とが、自車両Ｍの将来の到達地点に接近することが認識部１３０によって認識された場合、前記将来の到達地点に接近する対向車両の状態に基づいて、交差車両ｍ_Ｔａが、自車線上で所定速度以下となることを予測する予測部１４６と、予測部１４６により交差車両ｍ_Ｔａが自車線上で所定速度以下となることが予測された場合、自車両Ｍに交差車両ｍ_Ｔａを回避させるための目標軌道を生成する目標軌道生成部１４４と、目標軌道生成部１４４により生成された目標軌道に基づいて回避制御を行う第２制御部１６０と、を備えるため、将来の到達地点において、交差車両ｍ_Ｔａが自車線に進入するといった自車両Ｍの周辺状況の変化に対応することができる。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、自車両Ｍの前方に存在する前走車両が、自車両Ｍが走行する車線（自車線）から隣接車線に車線変更することが認識された場合、交差車両ｍ_Ｔａが自車線上で所定速度以下となると予測する点で、上述した第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。

第２実施形態における予測部１４６は、例えば、認識部１３０によって交差車両ｍ_Ｔａが所定距離以上自車線の内側に進入したことが認識された場合、前走車両による車線変更の有無に応じて、交差車両ｍ_Ｔａが自車線上で所定速度以下となるか否かを予測する。

図６および図７は、前走車両が存在する場面の一例を示す図である。図中ｍ１は、自車両Ｍの前方の所定距離以内に存在する前走車両を表している。例えば、図６に例示する場面から、図７に例示する場面に遷移したとする。図７に例示する場面では、前走車両ｍ１が追い越し車線Ｌ２から第１走行車線Ｌ１に車線変更し始めている。このような場合、前走車両ｍ１が、追い越し車線Ｌ２中で停止または徐行している交差車両ｍ_Ｔａを回避するために車線変更したと見做せるため、予測部１４６は、自車線である追い越し車線Ｌ１上で交差車両ｍ_Ｔａが所定速度以下となる、または所定速度以下となったと予測する。これによって、自動運転制御装置１００は、交差車両ｍ_Ｔａを回避する回避制御を行う。

以上説明した第２実施形態によれば、自車両Ｍの前方に存在する前走車両が、自車両Ｍが走行する追い越し車線から隣接車線に車線変更することが認識された場合、交差車両ｍ_Ｔａが自車線上で所定速度以下となると予測するため、交差車両ｍ_Ｔａの将来の挙動をより精度良く先読みした上で交差車両ｍ_Ｔａに対して自車両Ｍを接近させないように自車両Ｍを自動運転させることができる。

＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、交差車両ｍ_Ｔａが自車線上で所定速度以下となると予測した場合、交差車両ｍ_Ｔａの全長の大きさに基づいて、交差車両ｍ_Ｔａを回避する回避制御の回避度合を変更する点で、上述した第１および第２実施形態と異なる。回避制御の回避度合とは、例えば、回避時に自車両Ｍをどの程度減速させるのかを表す程度や、自車両Ｍを隣接車線側にどの程度移動させるのかを表す程度である。以下、第１および第２実施形態との相違点を中心に説明し、第１および第２実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。

図８は、交差車両ｍ_Ｔａが認識される場面の他の例を示す図である。例えば、図示のように、交差車両ｍ_Ｔａがトレーラーのように全長が大きい大型車両である場合、追い越し車線Ｌ１内に停止し続ける時間が長くなりやすい。この場合、自車両Ｍは、交差車両ｍ_Ｔａが大型車両でない場合に比して、より大きく減速したり、第１走行車線Ｌ１側により大きく移動したりする必要がある。

従って、第３実施形態における目標軌道生成部１４４は、予測部１４６によって交差車両ｍ_Ｔａが自車線上で所定速度以下となると予測された場合、交差車両ｍ_Ｔａの全長が大きいほど、回避制御の回避度合を大きくし、交差車両ｍ_Ｔａの全長が小さいほど、回避制御の回避度合を小さくする。より具体的には、目標軌道生成部１４４は、交差車両ｍ_Ｔａの全長が大きいほど、自車両Ｍをより大きく減速させたり、第１走行車線Ｌ１側により大きく移動させたりする目標軌道を生成し、交差車両ｍ_Ｔａの全長が小さいほど、自車両Ｍをより小さく減速させたり、第１走行車線Ｌ１側により小さく移動させたりする目標軌道を生成する。

図９は、自車両Ｍの目標速度と交差車両ｍ_Ｔａの全長との関係を示す図である。図示の例のように、目標軌道生成部１４４は、交差車両ｍ_Ｔａの全長が大きくなるほど、目標軌道に速度要素として含める目標速度を小さくする。これによって、自動運転制御装置１００は、交差車両ｍ_Ｔａの大きさに合わせて適切に回避制御を行うことができる。

以上説明した第３実施形態によれば、交差車両ｍ_Ｔａが自車線上で所定速度以下となると予測した場合、交差車両ｍ_Ｔａの全長の大きさに基づいて、交差車両ｍ_Ｔａを回避する回避制御の回避度合を変更するため、交差車両ｍ_Ｔａの大きさに合わせて適切に回避制御を行うことができる。

［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ＲＡＭ１００－３、ブートプログラムなどを格納するＲＯＭ１００－４、フラッシュメモリやＨＤＤ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、第１制御部１２０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。
プログラムを記憶するストレージと、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記プログラムを実行することにより、
自車両の周辺の物体を認識し、
前記自車両の進行方向と交差する方向を進行方向とする交差車両と、前記自車両に対する対向車両とが、前記自車両が到達する将来の到達地点に接近することを認識した場合、前記対向車両の状態に基づいて、前記交差車両が、前記自車両が存在する自車線上で所定速度以下となることを予測し、
前記交差車両が前記自車線上で所定速度以下となることを予測した場合、前記自車両の速度または操舵の少なくとも一方を制御して、前記自車両に前記交差車両との接近を回避させる回避制御を行う、
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。

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、１４０…行動計画生成部、１４２…イベント決定部、１４４…目標軌道生成部、１４６…予測部、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 (7)

1. 自車両の周辺の物体を認識する認識部と、
   前記自車両の進行方向と交差する方向を進行方向とする交差車両と、前記自車両に対する対向車両とが、前記自車両の将来の到達地点に接近することが前記認識部によって認識された場合、前記対向車両の状態に基づいて、前記交差車両が、前記自車両が存在する自車線上で所定速度以下となることを予測する予測部と、
   前記予測部により前記交差車両が前記自車線上で前記所定速度以下となることが予測された場合、前記自車両の速度または操舵の少なくとも一方を制御して、前記自車両に前記交差車両との接近を回避させる回避制御を行う運転制御部と、を備え、
   前記将来の到達地点は、前記自車線と前記対向車両が存在する車線とを分離する中央分離帯が途切れた地点である、
   車両制御装置。
2. 前記予測部は、前記自車線が追い越し車線であり、前記自車両の前方に存在する前走車両が、前記自車線から前記自車線に隣接した隣接車線に移動することが前記認識部によって認識された場合、前記交差車両が、前記自車線上で前記所定速度以下となると予測する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記予測部は、前記交差車両が所定距離以上にわたって前記自車線の内側に進入したことが前記認識部によって認識された場合、前記対向車両の状態に基づいて、前記交差車両が、前記自車線上で前記所定速度以下となることを予測する、
   請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記運転制御部は、前記予測部により前記交差車両が前記自車線上で前記所定速度以下となることが予測された場合、前記交差車両の全長の大きさに応じて、前記回避制御の回避度合を変更する、
   請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
5. 前記運転制御部は、前記交差車両の全長が大きいほど、前記回避制御の回避度合を大きくし、前記交差車両の全長が小さいほど、前記回避制御の回避度合を小さくする、
   請求項４に記載の車両制御装置。
6. 車載コンピュータが、
   自車両の周辺の物体を認識し、
   前記自車両の進行方向と交差する方向を進行方向とする交差車両と、前記自車両に対する対向車両とが、前記自車両の将来の到達地点に接近することを認識した場合、前記対向車両の状態に基づいて、前記交差車両が、前記自車両が存在する自車線上で所定速度以下となることを予測し、
   前記交差車両が前記自車線上で前記所定速度以下となることを予測した場合、前記自車両の速度または操舵の少なくとも一方を制御して、前記自車両に前記交差車両との接近を回避させる回避制御を行い、
   前記将来の到達地点は、前記自車線と前記対向車両が存在する車線とを分離する中央分離帯が途切れた地点である、
   車両制御方法。
7. 車載コンピュータに、
   自車両の周辺の物体を認識する処理と、
   前記自車両の進行方向と交差する方向を進行方向とする交差車両と、前記自車両に対する対向車両とが、前記自車両の将来の到達地点に接近することを認識した場合、前記対向車両の状態に基づいて、前記交差車両が、前記自車両が存在する自車線上で所定速度以下となることを予測する処理と、
   前記交差車両が前記自車線上で前記所定速度以下となることを予測した場合、前記自車両の速度または操舵の少なくとも一方を制御して、前記自車両に前記交差車両との接近を回避させる回避制御を行う処理と、を実行させるためのプログラムであって、
   前記将来の到達地点は、前記自車線と前記対向車両が存在する車線とを分離する中央分離帯が途切れた地点である、
   プログラム。

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