JP7098366B2 - 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、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）：自車両の周辺の状況を認識する認識部と、前記自車両の走行経路を含む地図情報と、前記認識部による認識結果とに基づいて、前記自車両の速度および操舵を制御する運転制御部と、を備え、前記運転制御部が、前記地図情報が示す道路の延在方向に沿って延在した中央分離帯によって車線が分離された区間を前記自車両が走行している間に、前記中央分離帯が途切れた所定地点が前記認識部によって認識された場合と、前記所定地点が前記認識部によって認識されない場合とで、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせる車両制御装置。

（２）：（１）に記載の車両制御装置において、前記運転制御部が、前記認識部によって、前記中央分離帯を介して自車線に隣接した対向車線に一以上の対向車両が存在することが認識され、更に、前記一以上の対向車両のうち、前記所定地点において、前記対向車線から前記自車線に車線変更する意思を表示した特定の対向車両が存在することが認識された場合、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせるものである。

（３）：（１）または（２）に記載の車両制御装置において、前記運転制御部が、前記道路の延在方向に関する前記所定地点の位置に、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が存在することが前記認識部によって認識された場合、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせるものである。

（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、更に、前記地図情報が示す地図に含まれる複数の区間のうち、前記所定地点を含む第１区間を前記自車両が走行する場合に、前記所定地点が前記認識部によって認識された場合と、前記所定地点を含まない第２区間を前記自車両が走行する場合に、前記所定地点が前記認識部によって認識された場合とで、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせるものである。

（５）：（４）に記載の車両制御装置において、前記運転制御部が、前記第１区間を前記自車両が走行する場合、前記第２区間を前記自車両が走行する場合に比して、前記自車両の速度および操舵の制御度合を大きくするものである。

（６）：（１）から（５）のうちいずれか１つに記載の車両制御装置において、前記認識部により前記所定地点が認識された場合、前記道路の延在方向に関する前記所定地点の位置に、前記道路と交差する交差路が存在することを予測する予測部を更に備え、前記運転制御部が、前記予測部によって前記交差路が存在す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制御を異ならせるものである。

（７）：（１）から（６）のうちいずれか１つに記載の車両制御装置において、前記認識部によって前記所定地点を通過した他車両が認識された場合、前記所定地点を通過した他車両によって進入された経路が前記地図情報が示す地図に存在するか否かを判定し、前記所定地点を通過した他車両によって進入された経路が前記地図に存在しないと判定した場合、前記地図情報を更新する地図情報更新部を更に備えるものである。

（８）：車載コンピュータが、自車両の周辺の状況を認識し、前記自車両の走行経路を含む地図情報と、前記認識した前記自車両の周辺の状況とに基づいて、前記自車両の速度および操舵を制御し、前記地図情報が示す道路の延在方向に沿って延在した中央分離帯によって車線が分離された区間を前記自車両が走行している間に、前記中央分離帯が途切れた所定地点を認識した場合と、前記所定地点を認識しない場合とで、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせる車両制御方法。

（９）：車載コンピュータに、自車両の周辺の状況を認識する処理と、前記自車両の走行経路を含む地図情報と、前記認識した前記自車両の周辺の状況とに基づいて、前記自車両の速度および操舵を制御する処理と、前記地図情報が示す道路の延在方向に沿って延在した中央分離帯によって車線が分離された区間を前記自車両が走行している間に、前記中央分離帯が途切れた所定地点を認識した場合と、前記所定地点を認識しない場合とで、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせる処理と、を実行させるためのプログラム。

（１）～（９）によれば、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２地図情報６２が示す地図の一例を示す図である。 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。 特定の対向車両が存在する場面の一例を示す図である。 交差車両が存在する場面の一例を示す図である。 交差路が存在する場面の一例を示す図である。 地図上経路の各道路区間における制御度合の一例を示す図である。 第４実施形態における第１制御部１２０の機能構成図である。 地図情報の更新の様子を模式的に示す図である。 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。

図２は、第２地図情報６２が示す地図の一例を示す図である。図示の例のように、第２地図情報６２が示す地図は、道路の各区間を表すリンクＬと、２つ以上の道路区間が互いに交差する交差点などを表すノードＮとによって表現されてよい。このような地図には、中央分離帯Ｄなどの道路に設けられた構造物の配置位置が含まれていてよい。中央分離帯Ｄは、道路の延在方向に沿って延在した構造物であり、往路となる車線と復路となる車線を分離する。

図１に戻り、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３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、他車両進入予測部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。

他車両進入予測部１４６は、認識部１３０による認識結果と、第２地図情報６２（または第１地図情報５４）とに基づいて、自車線の外側に存在する他車両が自車線上の自車両Ｍの前方に進入することを予測する。具体的な他車両進入予測部１４６による予測処理については後述する。

他車両進入予測部１４６によって他車両が自車線に進入すると予測された場合、上述したイベント決定部１４２が、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し、目標軌道生成部１４４が、変更されたイベントに対応した目標軌道を新たに生成する。

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４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、他車両進入予測部１４６は、ナビゲーション装置５０により特定された自車両Ｍの現在位置と、第２地図情報６２とに基づいて、自車両Ｍが現在走行する道路区間が、中央分離帯Ｄによって車線が分離された区間であるのか否かを判定する（ステップＳ１００）。

他車両進入予測部１４６は、自車両Ｍが現在走行する道路区間が、中央分離帯Ｄによって車線が分離された区間であると判定した場合、認識部１３０によって所定地点Ｐが認識されたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。所定地点Ｐとは、道路の延在方向に沿って延在した中央分離帯Ｄが、その延在方向に関して途切れた地点である。

他車両進入予測部１４６は、自車両Ｍが現在走行する道路区間が、中央分離帯Ｄによって車線が分離された区間であると判定した場合に、更に、認識部１３０によって所定地点が認識されたと判定した場合、すなわち、第２地図情報６２または第１地図情報５４が示す地図上では、自車両Ｍが現在走行する区間が中央分離帯Ｄによって車線が分離された区間として表現されているものの、センサなどを利用して認識部１３０が認識した実際の走行環境では、中央分離帯Ｄによって一部車線が分離されていない地点が存在する場合、更に、認識部１３０によって、中央分離帯Ｄを介して自車線に隣接した対向車線に特定の対向車両が存在することが認識されたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

特定の対向車両とは、対向車線上で、自車線側に車線変更することを意思表示した対向車両であり、例えば、対向車両に設けられた複数のウィンカーランプ（ターンランプ）のうち、自車両Ｍから見て左側のウィンカーランプ（対向車両から見て右側のターンランプ）を作動させた対向車両である。

他車両進入予測部１４６は、認識部１３０によって対向車線に特定の対向車両が存在することが認識された場合、特定の対向車両が対向車線から自車線に進入すると予測する（ステップＳ１０６）。

図５は、特定の対向車両が存在する場面の一例を示す図である。図中Ｌ１は、中央分離帯Ｄによって分離された車線のうち、自車両Ｍが存在する自車線を表し、Ｌ２は、自車線Ｌ１を走行する車両の進行方向Ｖ１に対して反対方向Ｖ２を進行方向とする対向車両が走行する対向車線を表している。また、図示の場面では、中央分離帯Ｄが一部途切れた所定地点Ｐが存在している。

図示の例の場面では、対向車両ｍ１が、所定地点Ｐの手前（対向車両ｍ１から見て手前）で、自身の右側のウィンカーランプを作動（点灯または点滅）させて、Ｕターンしようとしている。このような場面では、認識部１３０は、所定地点Ｐを認識すると共に、所定地点Ｐ付近の対向車両ｍ１を特定の対向車両として認識する。そのため、他車両進入予測部１４６は、特定の対向車両がＵターンするために対向車線Ｌ２から自車線Ｌ１に進入すると予測する。

図４に戻り、他車両進入予測部１４６は、認識部１３０によって対向車線に特定の対向車両が存在することが認識されなかった場合、認識部１３０によって交差車両が存在することが認識されたか否かを判定する（ステップＳ１０８）。交差車両とは、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交差路に存在する車両を含む。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方向である。

他車両進入予測部１４６は、認識部１３０によって交差車両が存在することが認識された場合、Ｓ１０６の処理として、交差車両が自車線に進入すると予測する。

図６は、交差車両が存在する場面の一例を示す図である。図中Ｌ３は、対向車線Ｌ２に交差した交差路を表している。図示の例では、交差路Ｌ３に他車両ｍ２が存在している。このような場面では、認識部１３０は、他車両ｍ２を交差車両として認識する。他車両進入予測部１４６は、認識部１３０によって交差車両が認識された場合、交差車両の進行方向の延長線上に所定地点Ｐが存在しているか否かを判定し、交差車両の進行方向の延長線上に所定地点Ｐが存在している場合、交差車両が直進して対向車線Ｌ２を横切り、所定地点Ｐから自車線Ｌ１に進入する可能性があるため、交差車両が自車線Ｌ１に進入すると予測する。なお、図示の例では、交差車両が、対向車線Ｌ２に交差した交差路Ｌ３に存在する車両であるものとして説明したがこれに限られず、自車線に交差した交差路や、自車線沿いに設けられた駐車場などに存在する車両であってもよい。

図４に戻り、次に、自動運転制御装置１００は、特定の対向車両が対向車線から自車線に進入すると予測した場合や、交差車両が自車線に進入すると予測した場合、所定の車両挙動制御を行う（ステップＳ１１０）。所定の車両挙動制御とは、他車両（特定の対向車両や交差車両）が自車線に進入してくること（割り込んでくること）を考慮して自車両Ｍの速度または操舵を制御することであり、特定の対向車両が対向車線から自車線に進入すると予測した、或いは交差車両が自車線に進入すると予測した場合と、特定の対向車両が対向車線から自車線に進入すると予測しない、或いは交差車両が自車線に進入すると予測しない場合とで、速度および操舵の制御のうち一方または双方を異ならせることである。例えば、所定の車両挙動制御は、自車両Ｍと他車両との車間距離を一定にする速度制御と、車幅方向に関して自車両Ｍを他車両から遠ざける操舵制御とのうち一方または双方を含む。より具体的には、所定の車両挙動制御は、自車両Ｍの更なる加速を抑制したり、自車両Ｍを減速させたり、自車線を区画する区画線に自車両Ｍを近づけたり、区画線を越えて隣接車線に車線変更させたりすることを含む。

例えば、イベント決定部１４２は、他車両進入予測部１４６によって特定の対向車両または交差車両が自車線に進入すると予測された場合、現在のイベントを、自車線に進入した他車両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と交差車両との車間距離を一定とするために、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や、区画線側に配置された軌道点を位置要素として含む目標軌道を、回避イベントに対応した目標軌道として生成する。第２制御部１６０は、回避イベントに対応した目標軌道に基づいて、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の一部または全部を制御することで、自車両Ｍの更なる加速を抑制したり、自車両Ｍを減速させたり、区画線に自車両Ｍを近づけたりする所定の車両挙動制御を行う。

また、イベント決定部１４２は、車両の進行方向が自車線と同じ他車線が自車線の隣接車線として存在する場合、現在のイベントを、回避イベントに変更する代わりに、隣接車線に自車両Ｍを移動させることを目的として、追い越しイベントや車線変更イベントに変更してもよい。なお、イベント決定部１４２は、他車両進入予測部１４６によって特定の対向車両または交差車両が自車線に進入すると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。この場合、第２制御部１６０は、特定の対向車両または交差車両が自車線に進入することを想定した所定の車両挙動制御を行わず、現在のイベントの走行態様で自車両Ｍを自動運転させる。これによって、本フローチャートの処理が終了する。

以上説明した第１実施形態によれば、自動運転制御装置１００が、自車両Ｍの周辺の状況を認識し、自車両Ｍの走行経路を含む地図情報と、認識した自車両Ｍの周辺の状況とに基づいて、自車両Ｍの速度および操舵を制御し、地図情報が示す地図に含まれる複数の区間のうち、道路の延在方向に沿って延在した中央分離帯Ｄによって車線が分離された区間を自車両Ｍが走行している間に、中央分離帯Ｄが途切れた所定地点Ｐを認識した場合と、中央分離帯Ｄが途切れた所定地点Ｐを認識しない場合とで、速度または操舵の制御を異ならせる所定の車両挙動制御を行うため、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。上述した第１実施形態では、特定の対向車両または交差車両が自車線に進入すると予測されなかった場合、所定の車両挙動制御を行わないものとして説明した。これに対して、第２実施形態では、特定の対向車両または交差車両が自車線に進入すると予測されなかった場合であっても、所定地点Ｐが自車両Ｍの前方で認識された場合、所定の車両挙動制御を行う点で、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実施形態における他車両進入予測部１４６は、認識部１３０によって所定地点Ｐが自車両Ｍの前方で認識された場合、所定地点Ｐの道路の延在方向に関する位置に、その道路に交差路が交差している、またはその交差路に交差車両が存在すると予測する。

図７は、交差路が存在する場面の一例を示す図である。図中Ｌ４は、自車線Ｌ１に交差する交差路を表し、Ｂは、自車両Ｍから見て、交差路Ｌ４を走行する車両を覆い隠す遮蔽物（例えば、建物など）を表している。図示の例の場面のように、遮蔽物Ｂが存在する場合、自車両Ｍから見て交差路Ｌ４は死角となり、交差路Ｌ４そのものが認識部１３０によって認識されない場合が生じ得る。また、交差路Ｌ４が認識部１３０によって認識された場合であっても、遮蔽物Ｂが存在することで、交差路Ｌ４に交差車両ｍ３が存在していても、交差車両ｍ３が認識部１３０によって認識されない場合が生じ得る。図６に例示した場面のように、交差車両ｍ３は、交差路Ｌ４から直進して自車線Ｌ１を横切り、所定地点Ｐから対向車線Ｌ２に進入する可能性があるため、第２実施形態における他車両進入予測部１４６は、交差路や交差車両が認識されなくとも、所定地点Ｐが認識されていれば、道路の延在方向（図中Ｘ方向）に関する所定地点Ｐの位置Ｘ_Ｐに、交差路が存在すると予測したり、その交差路に交差車両が存在すると予測したりする。これによって、第２実施形態における自動運転制御装置１００は、遮蔽物Ｂの死角に隠れている交差車両を想定して所定の車両挙動制御を行うことができる。

以上説明した第２実施形態によれば、特定の対向車両または交差車両が自車線に進入すると予測しなかった場合であっても、所定地点Ｐを自車両Ｍの前方で認識した場合、所定の車両挙動制御を行うため、遮蔽物Ｂの死角に交差車両が隠れているという周辺状況に対応することができる。

＜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、第２地図情報６２が示す地図上において自車両Ｍの目的地までの経路を表す地図上経路を区分した複数の道路区間のうち、所定地点Ｐが存在する第１区間と、所定地点Ｐが存在しない第２区間とで、所定の車両挙動制御として制御する自車両Ｍの速度または操舵の制御度合を異ならせる点で、上述した第１および第２実施形態と異なる。速度の制御度合とは、例えば、自車両Ｍの速度や加速度などを変更するときの程度を表し、操舵の制御度合とは、例えば、転舵輪の向きを変更するときの程度を表す。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。

第３実施形態における行動計画生成部１４０は、例えば、第１区間を自車両Ｍが走行しているときに、他車両進入予測部１４６によって特定の対向車両または交差車両が自車線に進入すると予測された場合（以下、条件Ａの場合と称する）、第２区間を自車両Ｍが走行しているときに、他車両進入予測部１４６によって特定の対向車両または交差車両が自車線に進入すると予測された場合（以下、条件Ｂの場合と称する）に比して、自車両Ｍの速度または操舵の制御度合を大きくする。

より具体的には、第３実施形態における目標軌道生成部１４４は、目標軌道に速度要素として含める目標速度や目標加速度をより小さくしたり、目標軌道に位置要素として含める軌道点をより区画線に近い位置に配置したりする。このような目標軌道を生成することで、第３実施形態における自動運転制御装置１００は、地図情報では所定地点Ｐが存在していないにも関わらず、認識結果では所定地点Ｐが存在しているという背反した状況である場合に、自車両Ｍをより減速させたり、自車線中央から区画線側により近づけたりする。また、行動計画生成部１４０は、条件Ａの場合、条件Ｂの場合に比して、イベントの変更処理や、目標軌道の生成処理などの処理周期を短くしてもよい。これによって、第３実施形態における自動運転制御装置１００は、所定の車両挙動制御をより早いタイミングで開始することができる。

図８は、地図上経路の各道路区間における制御度合の一例を示す図である。例えば、地図上経路に、ａ～ｆの道路区間が含まれている場合、行動計画生成部１４０は、道路区間ごとに制御度合を変更する。図示の例では、地図上では、道路区間ａ、ｃ、ｄ、およびｆに、中央分離帯Ｄが道路の延在方向に沿って延在しており、道路区間ｂおよびｅに、交差点（中央分離帯Ｄが途切れた所定地点Ｐの一例）が存在している。一方で、認識部１３０による認識結果では、道路区間ｄに、所定地点Ｐが存在している。このような場合、行動計画生成部１４０は、道路区間ｄについては制御度合を大きくし、他の道路区間ａ、ｂ、ｃ、ｅ、ｆについては制御度合を小さくしてよい。

以上説明した第３実施形態によれば、所定地点Ｐが存在する第１区間と、所定地点Ｐが存在しない第２区間とで、所定の車両挙動制御として制御する自車両Ｍの速度または操舵の制御度合を異ならせるため、例えば、所定地点Ｐの有無に関して地図情報と認識結果とが整合しない場合に、より周辺状況に対応することができる。

＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態について説明する。第４実施形態では、所定地点Ｐが認識され、更に、その所定地点Ｐを通過する他車両を認識した場合、第１制御部１２０が第２地図情報６２または第１地図情報５４を更新する点で、上述した第１から第３実施形態と異なる。以下、第１から第３実施形態との相違点を中心に説明し、第１から第３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９は、第４実施形態における第１制御部１２０の機能構成図である。第４実施形態における第１制御部１２０の行動計画生成部１４０は、例えば、上述したイベント決定部１４２、目標軌道生成部１４４、他車両進入予測部１４６に加えて、更に、地図情報更新部１４８を備える。

地図情報更新部１４８は、認識部１３０によって所定地点Ｐが認識され、更に、その所定地点Ｐを通過して交差路に進入した他車両（特定の対向車両や交差車両）が認識された場合、第２地図情報６２または第１地図情報５４が示す地図上に、他車両が進入した交差路が存在するか否かを判定する。地図情報更新部１４８は、地図上に交差路が存在しないにも関わらず、認識部１３０によって所定地点Ｐを通過した他車両が交差路に進入したことが認識された場合、参照した地図情報を更新する。

図１０は、地図情報の更新の様子を模式的に示す図である。図示の例では、地図上に交差路が存在しない位置を、所定地点Ｐを通過した他車両が進行している。このような場合、所定地点Ｐの道路の延在方向に関する位置Ｘ_Ｐで、交差路が自車線を含む道路に交差している蓋然性が高いため、地図情報更新部１４８は、地図上において、その位置Ｘ_Ｐに交差路を表すリンクが存在するか否かを判定し、交差路を表すリンクが存在しない場合、地図上の位置Ｘ_Ｐに新たなリンクＬ_ＮＥＷを追加すると共に、既存のリンクＬ_ＯＬＤとの交点に新たなノードＮ_ＮＥＷを追加することで地図情報を更新する。

以上説明した第４実施形態によれば、所定地点Ｐを通過した他車両が地図に存在しない交差路などに進入した場合、地図情報を更新するため、次回以降にその更新した地図情報を参照した場合、特定の対向車両や交差車両が自車線に進入することを、より精度良く予測することができる。この結果、より周辺状況の変化に対応した車両挙動制御を行うことができる。

［ハードウェア構成］
図１１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、
自車両の周辺の状況を認識し、
前記自車両の走行経路を含む地図情報と、前記認識した前記自車両の周辺の状況とに基づいて、前記自車両の速度および操舵を制御し、
前記地図情報が示す道路の延在方向に沿って延在した中央分離帯によって車線が分離された区間を前記自車両が走行している間に、前記中央分離帯が途切れた所定地点を認識した場合と、前記所定地点を認識しない場合とで、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせる、
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。

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…他車両進入予測部、１４８…地図情報更新部、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 (8)

1. 自車両の周辺の状況を認識する認識部と、
   前記自車両の走行経路を含む地図情報と、前記認識部による認識結果とに基づいて、前記自車両の速度および操舵を制御する運転制御部と、を備え、
   前記運転制御部は、前記地図情報が示す道路の延在方向に沿って延在した中央分離帯によって車線が分離された区間を前記自車両が走行している間に、前記中央分離帯が途切れた所定地点が前記認識部によって認識された場合と、前記所定地点が前記認識部によって認識されない場合とで、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせ、
   前記運転制御部は、更に、前記地図情報が示す地図に含まれる複数の区間のうち、前記所定地点を含む第１区間を前記自車両が走行する場合に、前記所定地点が前記認識部によって認識された場合と、前記所定地点を含まない第２区間を前記自車両が走行する場合に、前記所定地点が前記認識部によって認識された場合とで、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせる、
   車両制御装置。
2. 前記運転制御部は、前記認識部によって、前記中央分離帯を介して自車線に隣接した対向車線に一以上の対向車両が存在することが認識され、更に、前記一以上の対向車両のうち、前記所定地点において、前記対向車線から前記自車線に車線変更する意思を表示した特定の対向車両が存在することが認識された場合、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせる、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記運転制御部は、前記道路の延在方向に関する前記所定地点の位置に、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が存在することが前記認識部によって認識された場合、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせる、
   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、前記第１区間を前記自車両が走行する場合、前記第２区間を前記自車両が走行する場合に比して、前記自車両の速度および操舵の制御度合を大きくする、
   請求項１に記載の車両制御装置。
5. 前記認識部により前記所定地点が認識された場合、前記道路の延在方向に関する前記所定地点の位置に、前記道路と交差する交差路が存在することを予測する予測部を更に備え、
   前記運転制御部は、前記予測部によって前記交差路が存在す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制御を異ならせる、
   請求項１から４のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
6. 前記認識部によって前記所定地点を通過した他車両が認識された場合、前記所定地点を通過した他車両によって進入された経路が前記地図情報が示す地図に存在するか否かを判定し、前記所定地点を通過した他車両によって進入された経路が前記地図に存在しないと判定した場合、前記地図情報を更新する地図情報更新部を更に備える、
   請求項１から５のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
7. 車載コンピュータが、
   自車両の周辺の状況を認識し、
   前記自車両の走行経路を含む地図情報と、前記認識した前記自車両の周辺の状況とに基づいて、前記自車両の速度および操舵を制御し、
   前記地図情報が示す道路の延在方向に沿って延在した中央分離帯によって車線が分離された区間を前記自車両が走行している間に、前記中央分離帯が途切れた所定地点を認識した場合と、前記所定地点を認識しない場合とで、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせ、
   前記地図情報が示す地図に含まれる複数の区間のうち、前記所定地点を含む第１区間を前記自車両が走行する場合に、前記所定地点を認識した場合と、前記所定地点を含まない第２区間を前記自車両が走行する場合に、前記所定地点を認識した場合とで、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせる、
   車両制御方法。
8. 車載コンピュータに、
   自車両の周辺の状況を認識する処理と、
   前記自車両の走行経路を含む地図情報と、前記認識した前記自車両の周辺の状況とに基づいて、前記自車両の速度および操舵を制御する処理と、
   前記地図情報が示す道路の延在方向に沿って延在した中央分離帯によって車線が分離された区間を前記自車両が走行している間に、前記中央分離帯が途切れた所定地点を認識した場合と、前記所定地点を認識しない場合とで、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせる処理と、
   前記地図情報が示す地図に含まれる複数の区間のうち、前記所定地点を含む第１区間を前記自車両が走行する場合に、前記所定地点を認識した場合と、前記所定地点を含まない第２区間を前記自車両が走行する場合に、前記所定地点を認識した場合とで、前記自車両の速度または操舵の制御を異ならせる処理と、
   を実行させるためのプログラム。

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