JP7198636B2

JP7198636B2 - 車両制御方法及び車両制御装置

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Publication number: JP7198636B2
Application number: JP2018208703A
Authority: JP
Inventors: 俊弘浅井; 周平江本
Original assignee: Renault SAS
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Priority date: 2018-11-06
Filing date: 2018-11-06
Publication date: 2023-01-04
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Description

本開示は、車両制御方法及び車両制御装置に関する。

従来、料金所の出口のような複数車線の幅を有し、かつ、車線を区切る区画線が示されていない車線不定道路等の車両の合流地点において、車両を円滑に誘導するための車群制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この従来技術は、車両の目的地情報及び車両情報を受信し、これらの情報に基づいて速度制限情報を算出し、この速度制限情報を任意の車両の後に合流地点を通過する後続車両に送信するようにしている。よって、例えば、任意の車両が目的地方向に向かうために後続車両の走行する車線を交差して通過する場合には、任意車両が後続車両の前方を通過するまで後続車両の速度が制限し、車群の配列を適切に制御することができる。

特開２０１１－３４１２９号公報

しかしながら、上記の従来技術では、道路側に車群制御装置、情報受信手段、制限情報送信手段の等のインフラストラクチャー（以下、インフラという）の設置が必要となり、かつ、車群の全車両にインフラからの指令を受信し制御するコントローラが必要となる。

本開示は、上記問題に着目して成されたもので、単一の車両の制御により車線不定道路の円滑な車両走行制御を可能とする車両制御方法及び車両制御装置の提供を目的とする。

本開示の車両制御方法及び車両制御装置は、自車が、複数の車線の幅を有しながら車線を区切る区画線が示されていない車線不定道路を走行する時に、車両検出装置から自車の周囲の他車の位置と他車の速度を入力する。

次に、入力した他車の位置を、車線不定道路に沿う方向で車線不定道路の始端と終端との間に設定した１本の基準線の上に向けて投影した位置から他車の速度に応じて移動させた位置を他車の制御用位置に設定する。さらに、基準線の上で、自車の直前の他車の制御用位置と、自車の直後の他車の制御用位置との間に位置するように、目標走行経路の上に制御目標位置を設定する。そして、制御目標位置に基づいて自車の走行を制御する。

本開示の車両制御方法及び車両制御装置は、単一の自車の制御により車線不定道路の円滑な車両走行制御を可能とする。他車の位置と速度により他車の制御用位置を設定することで、前後の他車との車間をより確実に確保できるとともに、自車の急加速や急減速の発生を抑え、円滑な走行制御を行うことができる。

実施の形態１の車両制御方法を実行する車両制御装置としての自動運転制御システムＡを示す全体システム図である。実施の形態１における車線不定道路走行制御の処理の流れの前半部分を示すフローチャートである。実施の形態１における車線不定道路走行制御の処理の流れの後半部分を示すフローチャートである。実施の形態１における車線不定道路走行制御の実行例を説明するための作用説明図である。図３Ａの状態から所定時間経過後の状態を示す作用説明図である。図３Ｂの状態から所定時間経過後の状態を示す作用説明図である。図３Ｂの状態から所定時間経過後の図３Ｃとは異なる状態を示す作用説明図である。図３Ａの状態から所定時間経過後の状態の他の例を示す作用説明図である。図４Ａの状態から所定時間経過後の状態を示す作用説明図である。車線不定道路としての料金所の出口が混雑した場合の一例を示す作用説明図である。車線不定道路としての料金所の出口で渋滞が生じた場合の一例を示す作用説明図である。実施の形態１のステップＳ１０５における他車を除外する基準となる横方向距離と速度との関係を示す図である。実施の形態２において用いるポテンシャル関数の特性の説明図である。実施の形態２における車線不定道路走行制御の処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態２により図３Ａと同様の状況における車線不定道路走行制御の実行例をポテンシャル関数と共に説明する作用説明図である。図８Ａの状態から所定時間経過後の一例を示すものであって、図３Ｂと同様の状況における制御例を示す作用説明図である。図８Ｂの状態から所定時間経過後の一例を示すものであって、図３Ｄと同様の状況における制御例を示す作用説明図である。図８Ｂの状態から所定時間経過後の他の一例を示すものであって、図３Ｃと同様の状況における制御例を示す作用説明図である。図８Ｃに示す状況と比較して第２の他車ＴＶ２が目標走行経路から離れている状況を示す作用説明図である。

以下、本開示による車両制御方法及び車両制御装置を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

まず、実施の形態１の車両制御方法及び車両制御装置について説明する。

実施の形態１における車両制御方法及び車両制御装置は、自動運転モードを選択すると、地図上に生成した目標走行経路に沿って走行するように車両の駆動や制動や舵角を自動制御する自動運転車両に適用したものである。

図１は実施の形態１の車両制御方法を実行する車両制御装置としての自動運転制御システムＡを示しており、以下、図１に基づいて全体システムについて説明する。

自動運転制御システムＡは、車載センサ１と、地図データ記憶部２と、自動運転制御ユニット４と、アクチュエータ５と、表示デバイス６と、入力デバイス７と、を備える。

車載センサ１は、カメラ１１と、レーダー１２と、ＧＰＳ１３と、車載データ通信器１４と、を有する。また、車載センサ１により取得したセンサ情報は、自動運転制御ユニット４へ出力される。

車載センサ１は、上述のカメラ１１、レーダー１２等以外にも自車ＷＶの車両状態に関するセンサ情報を出力するセンサを含む。なお、自車ＷＶは自動運転制御システムＡを搭載した車両であり、制御対象の車両を指す。また、車両状態としては、走行速度、加速度、舵角などの車両自体の運動状態の他、ステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作等の操作状態を含む。

カメラ１１は、自動運転で求められる機能として、車線や先行車や歩行者等の自車ＷＶの周囲情報を画像データにより取得する機能を実現する周囲認識センサである。このカメラ１１は、自車ＷＶの水平方向の全周囲を撮影可能に、自車ＷＶの前方認識カメラ、後方認識カメラ、右方認識カメラ、左方認識カメラ等を組み合わせることにより構成される。

カメラ１１の画像から、自車ＷＶの走行路上の物体・車線・自車ＷＶの走行路外物体（道路構造物、先行車、後続車、対向車、周囲車両、歩行者、自転車、二輪車）・自車走行路（道路白線、道路境界、停止線、横断歩道・道路標識（制限速度））等を検知できる。

レーダー１２は、自動運転で求められる機能として、自車周囲の物体の存在を検知する機能と、自車周囲の物体までの距離を検知する機能とを実現する測距センサである。ここで、「レーダー１２」とは、電波を用いたレーダーと、光を用いたライダーと、超音波を用いたソナーと、を含む総称をいう。レーダー１２としては、例えば、レーザーレーダー、ミリ波レーダー、超音波レーダー、レーザーレンジファインダー等を用いることができる。このレーダー１２は、例えば、自車ＷＶの前方レーダー、後方レーダー、右方レーダー、左方レーダー等を組み合わせることにより構成される。

レーダー１２も、自車ＷＶの水平方向の全周囲の物体を検出可能である。すなわち、レーダー１２により、自車ＷＶの走行路上物体・自車ＷＶの走行路外物体（道路構造物、先行車、後続車、対向車、周囲車両、歩行者、自転車、二輪車）等の位置が検知されると共に、各物体までの距離が検知される。なお、視野角が不足すれば、適宜追加しても良い。以上のように、カメラ１１及びレーダー１２は、自車ＷＶの周囲に存在する他車ＴＶを検出する検出装置として機能する。

ＧＰＳ１３は、GNSSアンテナ１３ａを有し、衛星通信を利用することで停車中及び走行中の自車位置（緯度・経度）を検知する自車位置センサである。なお、「GNSS」は「Global Navigation Satellite System：全地球航法衛星システム」の略称であり、「ＧＰＳ」は「Global Positioning System：グローバル・ポジショニング・システム」の略称である。

車載データ通信器１４は、外部データ通信器１０との間で送受信アンテナ３ａ，１４ａを介して無線通信を行うことで、自車ＷＶで取得することができない情報を外部から取得する外部データセンサである。

外部データ通信器１０は、例えば、自車ＷＶの周囲を走行する他車ＴＶに搭載されたデータ通信器の場合、自車ＷＶと他車ＴＶとの間で車車間通信を行う。この車車間通信により、他車ＴＶが保有する様々な情報のうち、自車ＷＶ（図６等参照）で必要な情報を車載データ通信器１４からのリクエストにより取得することができる。

外部データ通信器１０は、例えば、インフラに設けられたデータ通信器の場合、自車ＷＶとインフラの間でインフラ通信を行う。このインフラ通信により、インフラが保有する様々な情報のうち、自車ＷＶで必要な情報を車載データ通信器１４からのリクエストにより取得することができる。例えば、地図データ記憶部２に保存されている地図データでは不足する情報や地図データから変更された情報がある場合、不足情報や変更情報を補うことができる。また、自車ＷＶが走行を予定している目標走行経路上での渋滞情報や走行規制情報等の交通情報を取得することもできる。

地図データ記憶部２は、緯度経度と地図情報が対応付けられた、いわゆる電子地図データが格納された車載メモリにより構成される。地図データ記憶部２に格納された地図データは、少なくとも複数車線を有する道路で各車線の認識ができるレベルの精度を持つ、高精度地図データである。この高精度地図データを用いることにより、自動運転において複数車線の中で自車ＷＶがどの車線を走るかという線状の目標走行経路を生成することができる。そして、ＧＰＳ１３にて検知される自車位置を自車位置情報として認識すると、自車位置を中心とする高精度地図データが自動運転制御ユニット４へと送られる。

高精度地図データには、各地点に対応づけられた道路情報を有し、道路情報は、ノードと、ノード間を接続するリンクにより定義される。道路情報は、道路の位置及び領域により道路を特定する情報と、道路ごとの道路種別、道路ごとの車線幅、道路の形状情報とを含む。道路情報は、各道路リンクの識別情報ごとに、交差点の位置、交差点の進入方向、交差点の種別その他の交差点に関する情報を対応づけて記憶されている。道路情報は、各道路リンクの識別情報ごとに、道路種別、車線幅、道路形状、直進の可否、進行の優先関係、追い越しの可否（隣接レーン進入の可否）、制限速度、標識、その他の道路に関する情報を対応付けて記憶されている。

自動運転制御ユニット４は、車載センサ１や地図データ記憶部２からの入力情報を統合処理し、目標走行経路と目標車速プロファイル（加速プロファイルや減速プロファイルを含む。）等を生成する機能を有する。すなわち、現在地から目的地までの走行車線レベルによる目標走行経路を、地図データ記憶部２からの高精度地図データや所定の経路検索手法等に基づいて生成すると共に、目標走行経路に沿った目標車速プロファイル等を生成する。さらに、目標走行経路に沿う自車ＷＶの停車中及び走行中、車載センサ１によるセンシング結果により自動運転を維持できないと判断されると、目標走行経路や目標車速プロファイル等を逐次修正する。

自動運転制御ユニット４は、目標走行経路が生成されると、自車ＷＶが目標走行経路に沿って走行するように駆動指令値、制動指令値、舵角指令値を演算し、演算した指令値をアクチュエータ５に出力する。具体的には、駆動指令値の演算結果を駆動アクチュエータ５１へ出力し、制動指令値の演算結果を制動アクチュエータ５２へ出力し、舵角指令値の演算結果を舵角アクチュエータ５３へ出力する。

アクチュエータ５は、自車ＷＶを目標走行経路に沿って走行及び停止させる制御アクチュエータであり、駆動アクチュエータ５１と、制動アクチュエータ５２と、舵角アクチュエータ５３と、を有する。

駆動アクチュエータ５１は、自動運転制御ユニット４から駆動指令値を入力し、駆動輪へ出力する駆動力を制御するアクチュエータである。駆動アクチュエータ５１としては、例えば、エンジン車の場合にエンジンを用い、ハイブリッド車の場合にエンジンとモータジェネレータ（力行）を用い、電気自動車の場合にモータジェネレータ（力行）を用いる。

制動アクチュエータ５２は、自動運転制御ユニット４から制動指令値を入力し、駆動輪へ出力する制動力を制御するアクチュエータである。制動アクチュエータ５２としては、例えば、油圧ブースタや電動ブースタやブレーキ液圧アクチュエータやブレーキモータアクチュエータやモータジェネレータ（回生）等を用いる。

舵角アクチュエータ５３は、自動運転制御ユニット４から舵角指令値を入力し、操舵輪の転舵角を制御するアクチュエータである。なお、舵角アクチュエータ５３としては、ステアリングシステムの操舵力伝達系に設けられる転舵モータ等を用いる。

表示デバイス６は、自動運転による停車中及び走行中に、自車ＷＶが地図上で何処を移動しているか等を画面表示し、運転手や同乗者等の乗員に自車位置視覚情報を提供するデバイスである。この表示デバイス６は、自動運転制御ユニット４により生成された目標走行経路情報や自車位置情報や目的地情報等を入力し、表示画面に、地図と道路と目標走行経路（自車ＷＶの走行経路）と自車位置と目的地等を視認しやすく表示する。

入力デバイス７は、運転手の操作により種々の入力を行うデバイスであり、例えば、表示デバイス６のタッチパネル機能を用いてもよいし、他のダイヤルやスイッチ等を用いてもよい。なお、運転手による入力としては、目的地に関する情報の入力や、自動運転時の定速走行、追従走行等の設定の入力等を行う。

次に、自動運転制御ユニット４に含まれる車線不定道路走行制御部４０について説明する。

ここで、まず、車線不定道路走行制御部４０により走行を制御する車線不定道路ＬＵＲについて説明する。そして、このような車線不定道路ＬＵＲの一例として、図３Ａ等に料金所ＴＧの出口から、それぞれ車線を有する第１道路ＲＯ１及び第２道路ＲＯ２に至る区間に設けられた車線不定道路ＬＵＲを示す。なお、車線不定道路ＬＵＲとは、複数の車線の幅を有しながら車線を区切る区画線が示されていない道路を言う。

この車線不定道路ＬＵＲは、複数のゲートｇａ１～ｇａ６を有した料金所ＴＧの出口を始端ｂｔとし、料金所ＴＧの接続道路である第１道路ＲＯ１及び第２道路ＲＯ２を終端ｅｔとする。また、第１道路ＲＯ１及び第２道路ＲＯ２は、それぞれ、２車線の道路であり、かつ、異なる第１の目的地ＰＤ１及び第２の目的地ＰＤ２に繋がっている。なお、接続道路の数や、各接続道路の車線数は、これに限定されない。

このような、車線不定道路ＬＵＲを走行する場合、自車ＷＶの目標走行経路ＴＲ０に対し、他車ＴＶが合流したり交差したりする場合がある。図３Ａは、その一例を示しており、ゲートｇａ６から第１道路ＲＯ１に向かって生成された自車ＷＶの目標走行経路ＴＲ０に対し、第１の他車ＴＶ１と第３の他車ＴＶ３が交差し、第２の他車ＴＶ２が合流する例を示す。

なお、以下の説明において、１又は複数の他車ＴＶにおいて特定のものを指さない場合は、単にＴＶと表記し、特定のものを指す場合には、図面の表記に一致するようにＴＶの符号の後ろに数字を表記して他のものと区別する。また、点線により示す目標走行経路ＴＲ１～ＴＲ３は、第１～第３の他車ＴＶ１～ＴＶ３の目標走行経路を示す。これらの第１～第３の他車ＴＶ１～ＴＶ３の目標走行経路ＴＲ１～ＴＲ３は、自動運転制御によるものとは限らず、単に手動運転による目的地への経路を含む。

以下に、車線不定道路ＬＵＲの走行時の制御である車線不定道路走行制御の処理の流れを図２Ａ、図２Ｂのフローチャートに基づいて説明する。この車線不定道路走行制御は、自動運転制御ユニット４が、車線不定道路ＬＵＲを走行すると判定して制御を開始する。

この制御開始後の最初のステップＳ１０１では、自車ＷＶの周囲の他車ＴＶの位置と速度とを読み込む。すなわち、図３Ａに示す例では、第１～第３の他車ＴＶ１～ＴＶ３の位置と速度とを読み込む。なお、これら位置と速度との検出は、カメラ１１及びレーダー１２により行い、自車ＷＶとの相対位置と相対速度として検出する。そして、自車ＷＶの位置と速度とに基づいて、他車ＴＶの地図上の位置や速度を求めることができる。

図２Ａに示す次のステップＳ１０２では、各他車ＴＶ１～ＴＶ３の位置を目標走行経路ＴＲ０の上に投影させて一次元化する。すなわち、車線不定道路ＬＵＲに沿う方向で車線不定道路ＬＵＲの始端ｂｔから終端ｅｔとの間に設定する１本の基準線として目標走行経路ＴＲ０を用いる。そして、各他車ＴＶ１～ＴＶ３の位置から基準線としての目標走行経路ＴＲ０に対して直角に投影する。この投影した他車ＴＶ１～ＴＶ３の目標走行経路ＴＲ０の上の投影位置ｐ１、ｐ２、ｐ３からさらに速度に基づく値（例えば、所定時間内の移動距離）を加算した位置を、各他車ＴＶの制御用位置ｐ１ａ、ｐ２ａ、ｐ３ａとする。また、自車ＷＶについても、目標走行経路ＴＲ０上の位置から、速度分を加算した制御用位置ｏｐａを目標走行経路ＴＲ０上に設定する。

なお、各他車ＴＶの投影は、図３Ａに示すように、目標走行経路ＴＲ０に対して直交方向へ行う。また、図３Ａでは、第１～第３の他車ＴＶ１～ＴＶ３の目標走行経路ＴＲ１～ＴＲ３を点線により図示しているが、本実施の形態１では、これらの目標走行経路ＴＲ１～ＴＲ３は、自車ＷＶでは検出しないものとする。さらに、図３Ａでは、一次元化を明示するために、目標走行経路ＴＲ０上の投影位置ｐ１～ｐ３、制御用位置ｐ１ａ，ｐ２ａ，ｐ３ａと自車位置ｏｐ及び自車ＷＶの制御用位置ｏｐａを、図において左右方向の直線Ｌ０の上に表記する。本実施の形態１では、他車ＴＶを投影させる基準線として自車ＷＶの目標走行経路ＴＲ０を用いるが、図示する直線Ｌ０等を用いてもよい。

図２Ａに示す次のステップＳ１０３では、目標走行経路ＴＲ０の上において、自車ＷＶの制御用位置ｏｐａの前方に、他車ＴＶが存在するか否か判定する。なお、この判定には、他車ＴＶの制御用位置ｐ１ａ，ｐ２ａ，ｐ３ａを用い、かつ、存在する場合は、これを前方制御対象他車ＦＶとする。そして、前方制御対象他車ＦＶが存在する場合（肯定）は、ステップＳ１０４に進み、前方制御対象他車ＦＶが存在しない場合（否定）は、ステップＳ１０７に進む。

前方制御対象他車ＦＶが存在する場合に進むステップＳ１０４では、前方制御対象他車ＦＶのうちで最も自車ＷＶに近いもの（以下、直近という）を最終的な前方制御対象他車ＦＶとして設定する。すなわち、ステップＳ１０３において肯定判定して前方制御対象他車ＦＶが複数存在する場合、基準線としての目標走行経路ＴＲ０の上で、自車ＷＶに最も近いものを、制御対象の前方制御対象他車ＦＶとする。また、ステップＳ１０３において肯定判定した場合に、前方制御対象他車ＦＶが１台しか存在しない場合は、それを前方制御対象他車ＦＶとする。このようにして特定した前方制御対象他車ＦＶの基準線としての目標走行経路ＴＲ０の上の位置を制御用位置（図３Ａでは制御用位置Ｐ１ａ）とする。

ステップＳ１０４に続くステップＳ１０５では、ステップＳ１０４で設定した前方制御対象他車ＦＶを除外するか否かの判定を行う。具体的には、前方制御対象他車ＦＶの目標走行経路ＴＲ０からの横方向距離Ｌｄが、所定の横方向距離閾値Ｌｄｌｉｍ以上、かつ速度が所定の速度閾値Ｖｌｉｍ以下であるか否か判定する。そして、前方制御対象他車ＦＶの横方向距離Ｌｄが所定の横方向距離閾値Ｌｄｌｉｍ以上、かつ速度が所定の速度閾値Ｖｌｉｍ以下の場合（肯定）は、前方制御対象他車ＦＶとして除外するためにステップＳ１０８に進む。なお、横方向距離Ｌｄは、目標走行経路ＴＲ０に対して路面に沿う垂直方向の距離である。

つまり、車線不定道路走行制御は、車線不定道路ＬＵＲにおいて他車ＴＶとの接触を避けるための制御である。このため、目標走行経路ＴＲ０からの横方向距離Ｌｄが横方向距離閾値Ｌｄｌｉｍ以上離れ、かつ、速度が速度閾値Ｖｌｉｍ以下の他車ＴＶは、接触の可能性が極めて低く追い越しても問題が無いとして、接触回避するための制御対象から除外する。

逆に言うと、制御対象となる前方制御対象他車ＦＶは、目標走行経路ＴＲ０からの横方向距離Ｌｄが横方向距離閾値Ｌｄｌｉｍ未満であり、かつ、速度が速度閾値Ｖｌｉｍ以上で走行する他車ＴＶである。

さらに、横方向距離閾値Ｌｄｌｉｍ及び速度閾値Ｖｌｉｍは、それぞれ、一定値を用いてもよいが、本実施の形態１では、それぞれ、複数段階に分けて設定している。すなわち、横方向距離Ｌｄが相対的に近い場合は、速度に関わらず除外しないか、あるいは、速度閾値Ｖｌｉｍとして相対的に低い値を用いる。一方、横方向距離Ｌｄが相対的に遠くなるほど、速度閾値Ｖｌｉｍとして想定的に高い値を用いる。

ここで、本実施の形態１では、横方向距離Ｌｄとして、何車線分の距離であるかを用いる。具体的には、図５に示すように、横方向距離Ｌｄがｎａｍｉｎ未満（ｎａｍｉｎは、例えば１．５車線程度の値）と目標走行経路ＴＲ０に近い場合は、接触の可能性が高いため速度ｖａに関わらず除外しない。

次に、横方向距離Ｌｄ≧ｎａｍｉｎの場合、つまり、ある程度目標走行経路ＴＲ０から離れた場合、相対的に接触の可能性が低下するため、他車ＴＶの速度ｖａに基づいて、除外するか否かを判定する。すなわち、速度ｖａ≦ｖａｍｉｎ（ｖａｍｉｎは、例えば１０ｋｍ／ｈ程度の値）の低速であれば除外し、ｖａ＞ｖａｍｉｎの場合は、除外しない。

横方向距離Ｌｄ≧ｎａｌｉｍ１が、目標走行経路ＴＲ０からさらに離れた場合（ｎａｌｉｍ１は、例えば、３車線程度の値）、接触の可能性がさらに低くなるため、除外の判定を行うための速度ｖａもさらに高く設定する。すなわち、速度ｖａ≦ｖａｌｉｍ１（ｖａｌｉｍは、例えば、１５ｋｍ／ｈ程度の値）であれば除外し、ｖａ＞ｖａｌｉｍ１の場合は除外しない。

そして、横方向距離Ｌｄ≧ｎａｌｉｍ２が、目標走行経路ＴＲ０から、かなり離れた場合（ｎａｌｉｍ２は、４．５車線程度の値）は、接触の可能性がさらに低くなるため、除外を判定する速度ｖａを、さらに高い値に設定する。すなわち、速度ｖａ≦ｖａｌｉｍ２（例えば、ｖａｌｉｍ２は、２０ｋｍ／ｈ程度の値）であれば除外し、ｖａ＞ｖａｌｉｍ２の場合は除外しない。

図２Ａに戻り、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０４で選択した前方制御対象他車ＦＶを除外した後、ステップＳ１０３に進み、ステップＳ１０３からの前方制御対象他車ＦＶを選択するための処理を、再度実行する。

ステップＳ１０４にて選択した前方制御対象他車ＦＶを除外しない場合に進むステップＳ１０６では、選択した前方制御対象他車ＦＶの目標走行経路ＴＲ０の上の位置を、最終的な制御対象の前方制御対象他車ＦＶの位置（前方制御対象位置）とする。例えば、図３Ａに示す例では、第１の他車ＴＶ１の制御用位置Ｐ１ａを、前方制御対象位置とする。

また、前方制御対象他車ＦＶが存在しない場合に進むステップＳ１０７では、目標走行経路ＴＲ０の上で、車線不定道路ＬＵＲの終端ｅｔから自車ＷＶの制御用位置ｏｐａまでの間で、任意の位置を前方制御対象他車ＦＶの位置、すなわち、前方制御対象位置とする。この場合、終端ｅｔを前方制御対象他車ＦＶの位置としてもよいし、あるいは、目標走行経路ＴＲ０の上で、自車ＷＶから前方に予め設定した距離だけ離れた位置を前方制御対象位置としてもよい。

図２Ａに示す処理に続く図２Ｂに示すフローチャートのステップＳ１０９～Ｓ１１１では、検出した自車ＷＶの周囲の他車ＴＶの中から制御対象となる後方制御対象他車ＲＶを特定する処理を行う。

ステップＳ１０９では、基準線としての目標走行経路ＴＲ０の上の自車ＷＶの後方に、制御の対象となる他車ＴＶである後方制御対象他車ＲＶが存在するか否か判定する。すなわち、ステップＳ１０２において目標走行経路ＴＲ０の上の他車ＴＶの制御用位置（ｐ１～ｐ３ａ等）が自車ＷＶの制御用位置ｏｐａｎ後方に存在する場合、後方制御対象他車ＲＶが存在する（肯定）として、ステップＳ１１０に進む。また、後方制御対象他車ＲＶが存在しない場合は、ステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１０では、目標走行経路ＴＲ０の上で、自車ＷＶに最も近いものを、最終的な制御対象の後方制御対象他車ＲＶとし、その後方制御対象他車ＲＶの目標走行経路ＴＲ０の上の位置を制御用位置（図２ではｐ２ａ）とする。また、ステップＳ１０８において後方制御対象他車ＲＶが存在しない場合に進むステップＳ１１１では、目標走行経路ＴＲ０の上で、車線不定道路ＬＵＲの始端ｂｔから自車ＷＶの制御用位置ｏｐａまでの間で、任意の位置を後方制御対象位置とする。この場合、始端ｂｔを後方制御対象位置としてもよいし、あるいは、目標走行経路ＴＲ０の上で、自車ＷＶから後方に予め設定した距離だけ離れた位置を後方制御対象位置としてもよい。

ステップＳ１１２では、目標走行経路ＴＲ０の上において、前方制御対象位置（前方制御対象他車ＦＶの制御用位置）と後方制御対象位置（後方制御対象他車ＲＶの制御用位置）との間の任意の点を制御目標位置ｔｐとする。ここで、本実施の形態１では、前方制御対象位置と後方制御対象位置との間の中央位置を制御目標位置ｔｐとする。具体的には、図３Ａに示す例では、第１の他車ＴＶ１の制御用位置Ｐ１ａと、第２の他車ＴＶ２の制御用位置ｐ２ａとの中央位置を制御目標位置ｔｐとする。

次のステップＳ１１３では、制御目標位置ｔｐに基づいて自車ＷＶを制御する。ここで、図３Ａに示す例では、制御目標位置ｔｐに向けて自車ＷＶを前進させる。すなわち、自車ＷＶを目標走行経路ＴＲ０に沿って走行させる自動走行制御を実行するにあたり、所定の制御サイクル後に、前方制御対象位置と後方制御対象位置との中央位置に自車ＷＶを配置するように、走行速度（加減速）を制御する。

ステップＳ１１３の処理後に進むステップＳ１１４では、車線不定道路ＬＵＲの終端ｅｔに到達したか否か判定する。そして、終端ｅｔに達した場合（肯定）は、車線不定道路走行制御を終了（正常終了）する。一方、終端ｅｔに到達していない場合は、ステップＳ１１５に進む。

ステップＳ１１５では、自車ＷＶの停止状態が所定の停車時間閾値Ｔｌｉｍを超えて継続したか判定する。そして、停車時間閾値Ｔｌｉｍを超えて停車状態が継続した場合は、車線不定道路走行制御を中止する（異常終了）。この場合、何らかの警告を発し、運転者に手動運転の実行を促す。一方、自車ＷＶの停止状態が停車時間閾値Ｔｌｉｍを超えない場合（否定）は、ステップＳ１０１に戻る。

次に、実施の形態１の作用を説明する。

図３Ａ～図３Ｄは、自車ＷＶがゲートｇａ６を通過した後に第１道路ＲＯ１に向かって走行する場合の時間経過に伴う変化を示している。車線不定道路ＬＵＲを走行する場合、車線不定道路走行制御部４０は、予め、ゲートｇａ６と第１道路ＲＯ１とを結ぶ目標走行経路ＴＲ０を生成し、自車ＷＶが目標走行経路ＴＲ０に沿って走行するよう制御する。

さらに、車線不定道路走行制御部４０は、周囲の他車ＴＶの位置及び速度を読み込み（Ｓ１０１）、目標走行経路ＴＲ０の上に投影して一次元化し、さらに、速度分の値を加算する（Ｓ１０２）。この図３Ａの例では、周囲の他車ＴＶとして、第１～第３の他車ＴＶ１～ＴＶ３を検出し、それぞれ、目標走行経路ＴＲ０に投影させた位置が投影位置ｐ１、ｐ２、ｐ３であり、それに各速度に応じた値を加算した位置が制御用位置ｐ１ａ、ｐ２ａ、ｐ３ａである。同時に、自車ＷＶについても自車位置ｏｐに速度に応じた値を加算した位置を自車ＷＶの制御用位置ｏｐａとする。

なお、図３Ａに示す例では、自車ＷＶと第１の他車ＴＶ１と第３の他車ＴＶ３とが、同程度の速度で走行し、第２の他車ＴＶ２は、自車ＷＶ及び両他車ＴＶ１、ＴＶ３よりも高い速度で走行している。また、第１の他車ＴＶ１と第３の他車ＴＶ３とは、第２道路ＲＯ２に向かって走行しており、自車ＷＶ及び第２の他車ＴＶ２は、第１道路ＲＯ１に向かって走行している。そして、本実施の形態１では、車線不定道路走行制御部４０では、各他車ＴＶの目標走行経路ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３は検出していないが、車車間通信等によりこれを取得することは可能である。

次に、車線不定道路走行制御部４０は、目標走行経路ＴＲ０の上の各制御用位置ｐ１ａ、ｐ２ａ、ｐ３ａに基づき、前方の直近の第１の他車ＴＶ１の制御用位置ｐ１ａと、後方の直近の第２の他車ＴＶ２の制御用位置ｐ２ａの間の中央位置を制御目標位置ｔｐとする。そして、自車ＷＶを、制御目標位置ｔｐに配置させるよう速度（駆動、制動）を制御する。この制御は、ステップＳ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０９、Ｓ１１０、Ｓ１１２、Ｓ１１３の処理を順に行ったことに基づく。このように、自車ＷＶと他車ＴＶとの位置を一次元化して自車ＷＶの速度を制御するため、例えば、二次元平面上で操舵などと併せて制御する場合と比較して、制御の単純化を図ることができる。これにより、車線不定道路走行制御部４０の計算能力容量や計算量を抑えることができる。

図３Ｂは、図３Ａに示した状態から、所定時間後の状態を示している。この時点では、後方制御対象他車ＲＶとしての第２の他車ＴＶ２の速度が高いことから、第２の他車ＴＶ２の制御用位置ｐ２ａが自車ＷＶの制御用位置ｏｐａに近付く。このため、前方制御対象他車ＦＶとしての第１の他車ＴＶ１の制御用位置ｐ１ａと、後方制御対象他車ＲＶとしての第２の他車ＴＶ２の制御用位置ｐ２ａとの間の中央位置である制御目標位置ｔｐが、図３Ａの時点と比較して自車ＷＶから前方に離れる。

したがって、車線不定道路走行制御部４０は、自車ＷＶに加速を指示する。これにより、第２の他車ＴＶ２に対して、その前方に自車ＷＶが存在していることを示し、かつ、第２の他車ＴＶ２との車間を確保して、自車ＷＶが第２の他車ＴＶと接触するのを確実に回避することができる。

次に、図３Ｂの状況から自車ＷＶの加速を行ったことにより、第２の他車ＴＶ２が自車ＷＶの存在に気付いて減速を行った場合を図３Ｃに基づいて説明する。この図３Ｃの例では、第２の他車ＴＶ２が減速を行い、制御用位置ｐ２ａは、自車ＷＶを追い越さずに自車ＷＶの制御用位置ｏｐａの後方位置で制御用位置ｏｐａとの間隔が狭まる。このため、制御目標位置ｔｐは、制御用位置ｐ２ａから遠ざかるように自車ＷＶのさらに前方とし、車線不定道路走行制御部４０は、自車ＷＶをさらに加速させる。したがって、自車ＷＶを第２の他車ＴＶ２の前方に確実に配置させ、両者の接触を確実に回避することができる。

次に、図３Ｂの状況で第２の他車ＴＶ２が速度を落とさなかった場合を、図３Ｄに基づいて説明する。この図３Ｄは、第２の他車ＴＶ２の速度が自車ＷＶの速度よりも高く、第２の他車ＴＶ２が自車ＷＶに接近して、第２の他車ＴＶ２の制御用位置ｐ２ａが、自車ＷＶの制御用位置ｏｐａを追い越した例を示す。

この場合、第２の他車ＴＶ２が前方制御対象他車ＦＶとなり、第３の他車ＴＶ３が後方制御対象他車ＲＶとなる。したがって、制御目標位置ｔｐが第２の他車ＴＶ２の制御用位置ｐ２ａと、第３の他車ＴＶ３の制御用位置ｐ３ａとの間の中央位置となる。このため、車線不定道路走行制御部４０は、自車ＷＶを減速させる制御を行い、第２の他車ＴＶ２に対して進路を譲る意図を示すとともに、両者の接触を確実に回避することができる。

次に、図３Ａの状況では検出されずに制御対象ではなかった第４の他車ＴＶ４が、ある時点から検出されて制御対象となった場合について説明する。すなわち、図４Ａでは検出されなかった点線により表記する第４の他車ＴＶ４が、図４Ｂに示す時点で検出されて制御対象車となった場合を説明する。

この第４の他車ＴＶ４は、料金所ＴＧにおいて、ゲートｇａ１あるいはゲートｇａ２を通過した後、第２道路ＲＯ２に進むもので、第４の他車ＴＶ４の目標走行経路ＴＲ４は、自車ＷＶの目標走行経路ＴＲ０と交差する。

そして、この第４の他車ＴＶ４は、図４Ａに示す時点では、例えば、他車ＴＶの陰になって検出されなかったり、目標走行経路ＴＲ０からの横方向距離Ｌｄが横方向距離閾値Ｌｄｌｉｍよりも遠く制御から除外されたりして、制御対象となっていない。

この図４Ａに示す状況は、第４の他車ＴＶ４以外は、図３Ｂに示す状況と同一であり、車線不定道路走行制御部４０は、第１の他車ＴＶ１を前方制御対象他車ＦＶとし、第２の他車ＴＶ２を後方制御対象他車ＲＶとする。したがって、車線不定道路走行制御部４０は、第１の他車ＴＶ１と第２の他車ＴＶ２との間の位置を制御目標位置ｔｐとして自車ＷＶの走行制御を行う。

その後、第４の他車ＴＶ４を検出した図４Ｂに示す時点では、第４の他車ＴＶ４の制御用位置ｐ４ａが自車ＷＶの制御用位置ｏｐａの前方の直近の位置となるため、第４の他車ＴＶ４を前方制御対象他車ＦＶとして制御を行う。

したがって、車線不定道路走行制御部４０は、目標走行経路ＴＲ０の上において第４の他車ＴＶ４の制御用位置ｐ４ａと第２の他車ＴＶ２の制御用位置ｐ２ａとの間の中央位置を制御目標位置ｔｐとする。この制御目標位置ｔｐは自車ＷＶの制御用位置ｏｐａの後方位置となるため、車線不定道路走行制御部４０は、自車ＷＶを減速させ、第４の他車ＴＶ４に対して道を譲る意図を示すとともに、第４の他車ＴＶ４との接触を確実に回避することができる。

次に、車線不定道路ＬＵＲの混雑時の制御を図４Ｃに基づいて説明する。

すなわち、図４Ｃは、車線不定道路ＬＵＲにおいて混雑が生じ、他車ＴＶが低速で走行している状態を示している。また、この時、車線不定道路走行制御部４０は、第１～第７の他車ＴＶ１～ＴＶ７を検出しているものとする。なお、第１～第７の他車ＴＶ１～ＴＶ７以外の他車ＴＶは、第１～第７の他車ＴＶ１～ＴＶ７の陰となって検出されていなものとする。

この図４Ｃに示す状況では、第１～第５の他車ＴＶ１～ＴＶ５が、Ｓ１０３において前方制御対象車有りと判定される対象となるが、一部は、横方向距離Ｌｄと速度とに基づいて除外される。具体的には、第１の他車ＴＶ１及び第２の他車ＴＶ２は、目標走行経路ＴＲ０からの横方向距離Ｌｄ１がｎａｍｉｎ以下と近いため、制御対象とする。第３の他車ＴＶ２は、横方向距離Ｌｄが、ｎａｍｉｎよりも大きく、速度ｖ３が速度閾値ｖａｍｉｎ以下であるため制御対象から除外する。第４の他車ＴＶ４は、横方向距離Ｌｄがｎａｉｍ１よりも離れており、速度ｖ４が速度閾値ｖａｍｉｎよりも低いため、制御対象から除外する。第５の他車ＴＶ５は、横方向距離Ｌｄがｎａｉｍ１よりも離れており、速度ｖ５が速度閾値ｖａｍｉｎよりも低いため、制御対象から除外する。

また、第６の他車ＴＶ６と第７の他車ＴＶ７は、その制御用位置ｐ６ａ、ｐ７ａが自車ＷＶの制御用位置ｏｐａよりも後方であるため、ステップＳ１０９の後方制御対象車ありとの判定に含まれる。

したがって、図４Ｃに示す例では、車線不定道路走行制御部４０は、第１の他車ＴＶ１、第２の他車ＴＶ２、第６の他車ＴＶ６、第７の他車ＴＶ７を制御対象とする。そして、第２の他車ＴＶ２を前方の直近の前方制御対象他車ＦＶとし、その制御用位置ｐ２ａを、前方制御対象位置とする。また、第６の他車ＴＶ６を後方の直近の後方制御対象他車ＲＶとし、その制御用位置ｐ６ａを、後方制御対象位置とする。

よって、車線不定道路走行制御部４０は、前方制御対象位置としての制御用位置ｐ２ａと後方制御対象位置としての制御用位置ｐ６ａとの間の中央位置を制御目標位置ｔｐとして自車ＷＶの走行を制御する。これにより、その後、点線ａＷＶにより示す位置まで円滑に走行することができる。

このように、本実施の形態１では、横方向距離Ｌｄが近い他車ＴＶに対して適切な制御を行われなくなる不具合が生じることを抑制できる。

すなわち、第４の他車ＴＶ４や第５の他車ＴＶ５を前方制御対象他車ＦＶとした場合、第４の他車ＴＶ４や第５の他車ＴＶ５と接触する可能性が低いにも関わらず、これらと車間を保つように、自車ＷＶを低車速に制御することになる。この場合、後続の他車ＴＶ６、ＴＶ７等に対して、低速走行の意図が伝わらず、違和感を与えたり、車両の円滑な流れを阻害したりするおそれがある。

それに対し、実施の形態１では、第４の他車ＴＶ４や第５の他車ＴＶ５を前方制御対象他車ＦＶから除外するため、上記のように、これらと車間を保つように、自車ＷＶを低車速に制御することがなくなる。よって、後続の他車ＴＶ６、ＴＶ７等に違和感を与えたり、車両の円滑な流れを阻害したりすることがない。

次に、図４Ｃにおいて自車ＷＶが点線ａＷＶに示す位置の近傍まで走行した後に、渋滞が生じ停止した場合について、図４Ｄに基づいて説明する。

図４Ｄにおいて、前方制御対象他車ＦＶとしての第１の他車ＴＶ１と、後方制御対象他車ＲＶとしての第２の他車ＴＶ２とが停止した場合、制御目標位置ｔｐも移動せず、車線不定道路走行制御部４０は、自車ＷＶを停止させる制御を行う。

そして、この停車状態が停車時間閾値Ｔｌｉｍを超えて継続した場合、制御を中止して運転者に手動運転を促した後、自動運転制御を中止する（ステップＳ１１５において肯定判定）。したがって、自車ＷＶの運転手は、目標走行経路ＴＲ０から外れるなど臨機応変に運転して周囲の他車ＴＶを避けるとともに他車ＴＶと適切な車間を保ちながら、自車ＷＶを走行させることができる。

以下に、実施の形態１の効果を列挙する。

（１）実施の形態１の車両制御方法は、
自車ＷＶを地図上に生成した目標走行経路ＴＲ０に沿って走行させる自動運転制御を実行する自動運転制御ユニット４を用いた車両制御方法であって、
自車ＷＶが、複数の車線の幅を有しながら車線を区切る区画線が示されていない車線不定道路ＬＵＲを走行する時に、
自車ＷＶの周囲の他車ＴＶの位置を検出するカメラ１１、レーダー１２を含む車両検出装置から他車ＴＶの位置を入力し、
入力した他車ＴＶの位置（ｐ１～ｐ３等）を、車線不定道路ＬＵＲに沿う方向で車線不定道路ＬＵＲの始端ｂｔと終端ｅｔとの間に設定した１本の基準線（目標走行経路ＴＲ０）上に向けて投影した位置に基づいて他車ＴＶの制御用位置（ｐ１ａ～ｐ３ａ等）を設定し、
基準線（目標走行経路ＴＲ０）の上で、自車ＷＶの直前の他車ＴＶ（前方制御対象他車ＦＶ）の制御用位置と、自車ＷＶの直後の他車ＴＶ（後方制御対象他車ＲＶ）の制御用位置との間に位置するように、目標走行経路ＴＲ０の上に制御目標位置ｔｐを設定し、
制御目標位置ｔｐに基づいて自車ＷＶの走行を制御することを特徴とする。

したがって、他車ＴＶとの交差や合流が生じる車線不定道路ＬＵＲにおいて、単一の自車ＷＶを目標走行経路ＴＲ０に沿って走行させる制御を継続しつつ、前方の他車ＴＶと後方の他車ＴＶとの車間を確保して円滑に走行することができる。このように、単一の自車ＷＶの制御により実行できるため、道路側のインフラが不要となり、かつ、車両側のインフラからの指令を受信して制御するコントローラが不要となる。しかも、自車ＷＶを目標走行経路ＴＲ０に沿って走行させ、転舵による他車ＴＶの回避なども行わないため、自動運転制御ユニット４における計算能力容量や計算量を抑えることができる。そして、自車ＷＶと、前方の他車ＴＶ及び後方の他車ＴＶとの車間を確保できるため、これらとの接触は確実に回避できる。

（２）実施の形態１の車両制御方法は、
目標走行経路ＴＲ０を、基準線としたことを特徴とする。
したがって、予め地図上に生成して自車ＷＶが走行する目標走行経路ＴＲ０を基準線とすることにより、別途、基準線を地図上に設定する場合と比較して、計算能力や計算量を抑えることができる。

（３）実施の形態１の車両制御方法は、
車両検出装置は、他車ＴＶの位置に加え、他車ＴＶの速度を検出し、他車ＴＶの制御用位置（ｐ１ａ～ｐ３ａ等）は、基準線（目標走行経路ＴＲ０）の上に他車ＴＶを投影した投影位置（ｐ１～ｐ３等）から速度に応じて移動させた位置とすることを特徴とする。

したがって、単に基準線の上に投影した他車ＴＶの位置（投影位置ｐ１～ｐ３等）を制御用位置として制御する場合と比較して、所定時間が経過した後の位置に対応して自車ＷＶの位置を制御できる。これにより、前後の他車ＴＶとの車間をより確実に確保できるとともに、自車ＷＶの急加速や急減速の発生を抑え、円滑な走行制御を行うことができる。加えて、他車ＴＶの速度に応じて自車ＷＶの速度を制御することにより、周囲の他車ＴＶに対して、自車ＷＶの位置や加速意図、減速意図などを示すことができ、車線不定道路ＬＵＲにおける、より円滑な走行制御を実現できる。

（４）実施の形態１の車両制御方法は、
他車ＴＶの目標走行経路ＴＲ０からの横方向距離Ｌｄと速度ｖａとに基づいて、自車ＷＶと他車ＴＶとの接触の可能性を判定し、接触の可能性が低い他車ＴＶは、自車ＷＶの周囲の他車ＴＶから除外することを特徴とする。

したがって、自車ＷＶの周囲の複数の他車ＴＶにおいて、接触の可能性が低い他車ＴＶに対応して自車ＷＶの位置を制御し、接触の可能性が高い他車ＴＶに違和感を与えるような制御を実行することを抑制して、円滑な走行制御を行うことができる。

（５）実施の形態１の車両制御方法は、
自動運転制御ユニット４の車線不定道路走行制御部４０には、目標走行経路ＴＲ０からの他車ＴＶの横方向距離Ｌｄに関連付けて、横方向距離Ｌｄが近い程低い値とした速度閾値（追越許可速度）Ｖｌｉｍが設定されている。そして、横方向距離Ｌｄが所定以上で、速度ｖａが速度閾値（追越許可速度）Ｖｌｉｍ以下の他車ＴＶを、接触の可能性が低い他車ＴＶとして自車ＷＶの周囲の他車ＴＶから除外することを特徴とする。

したがって、横方向距離Ｌｄと速度ｖａとにより、接触の可能性を判定することで、車線不定道路走行制御部４０を含む自動運転制御ユニット４の計算能力や計算量を抑えることができる。また、横方向距離Ｌｄが遠く接触の可能性が低い他車ＴＶを制御対象とすることにより、自車ＷＶに近い他車ＴＶに対して違和感を与えたり、円滑な車両の流れを阻害したりする不具合を抑制できる。

（６）実施の形態１の車両制御方法は、
自車ＷＶの停車状態が所定の停車時間閾値Ｔｌｉｍを超えて続いた場合は、自動運転制御を中止することを特徴とする。

車線不定道路ＬＵＲにおいて自車ＷＶ及び他車ＴＶが停止状態となった場合、停止状態を続けるか否か、あるいは、経路変更の必要性判断等の高度な判断が必要になる。そこで、このような場合は、自動運転制御を中止して、運転を運転手に譲り渡すことで、自動運転制御の実行を継続する場合と比較して、車線不定道路ＬＵＲにおける臨機応変なスムーズな走行が可能となる。

（７）実施の形態１の車両制御方法は、
基準線（目標走行経路ＴＲ０）の上において自車ＷＶの前方に他車ＴＶが存在しない場合、目標走行経路ＴＲ０の上で、自車ＷＶの位置と車線不定道路ＬＵＲの終端ｅｔとの間の任意の点を自車ＷＶの直前の他車ＴＶ（前方制御対象他車ＦＶ）の位置とする。

したがって、自車ＷＶの前方に他車ＴＶが存在しない場合でも、自車ＷＶの後方の他車ＴＶと接触しないように、円滑に自車ＷＶの走行制御を行うことができる。

（８）実施の形態１の車両制御方法は、
基準線（目標走行経路ＴＲ０）の上において自車ＷＶの後方に他車ＴＶが存在しない場合、目標走行経路ＴＲ０の上で、自車ＷＶの位置と車線不定道路ＬＵＲの始端ｂｔとの間の任意の点を自車ＷＶの直後の他車ＴＶ（後方制御対象他車ＲＶ）の位置とする。

したがって、自車ＷＶの後方に他車ＴＶが存在しない場合でも、自車ＷＶの前方の他車ＴＶと接触しないように、円滑に自車ＷＶの走行制御を行うことができる。

（９）実施の形態１の車両制御装置は、
自車ＷＶを地図上に生成した目標走行経路ＴＲ０に沿って走行させる自動運転制御を実行する自動運転制御ユニット４と、自車ＷＶの周囲の他車ＴＶの位置を検出するカメラ１１、レーダー１２を含む車両検出装置とを備えた車両制御装置であって、
自動運転制御ユニット４は、
自車ＷＶが、複数の車線の幅を有しながら車線を区切る区画線が示されていない車線不定道路ＬＵＲの走行時に、
車両検出装置から自車ＷＶの周囲の他車ＴＶの位置を入力するステップＳ１０１の処理と、
入力した他車ＴＶの位置（ｐ１～ｐ３等）を、車線不定道路ＬＵＲに沿う方向で車線不定道路ＬＵＲの始端ｂｔと終端ｅｔとの間に設定した１本の基準線（目標走行経路ＴＲ０）上に向けて投影した位置に基づいて他車ＴＶの制御用位置（ｐ１ａ～ｐ３ａ等）を設定するステップＳ１０２の処理と、
目標走行経路ＴＲ０の上で、自車ＷＶの直前に制御用位置を有する他車ＴＶ（前方制御対象他車ＦＶ）と、自車ＷＶの直後に制御用位置を有する他車ＴＶ（後方制御対象他車ＲＶ）と、の間に制御目標位置ｔｐを設定するステップＳ１１２の処理と、
制御目標位置ｔｐに基づいて自車ＷＶの走行を制御するステップＳ１１３の処理と、
を実行することを特徴とする車両制御装置。

したがって、他車ＴＶとの交差や合流が生じる車線不定道路ＬＵＲにおいて、単一の自車ＷＶを目標走行経路ＴＲ０に沿って走行させる制御を継続しつつ、前方の他車ＴＶと後方の他車ＴＶとの車間を確保して円滑に走行することができる。このように、単一の自車ＷＶの制御により実行できるため、道路側のインフラが不要になり、かつ、車両側のインフラからの指令を受信して制御するコントローラが不要となる。しかも、自車ＷＶを目標走行経路ＴＲ０に沿って走行させ、転舵による他車ＴＶの回避なども行わないため、自動運転制御ユニット４における計算能力容量や計算量を抑えることができる。そして、自車ＷＶと、前方の他車ＴＶ及び後方の他車ＴＶとの車間を確保できるため、これらとの接触は確実に回避できる。

以下に、他の実施の形態の車両制御方法及び車両制御装置について説明する。なお、他の実施の形態の車両制御方法及び車両制御装置について説明するのにあたり、相互に共通する構成要素には共通する符号を付けて説明を省略する。

実施の形態２について説明する。

実施の形態２は、検出した周囲の他車ＴＶのそれぞれについて、接触の可能性の高さを示すポテンシャル関数ｐｔｆを求め、このポテンシャル関数ｐｔｆに基づいて、自車ＷＶの直前、直後の他車ＴＶとの間の制御目標位置ｔｐを決めるようにした例である。

このポテンシャル関数ｐｔｆは、下記の式１によりポテンシャル値ｐを求める関数である。

ここで、図６に示すように、ｌは、目標走行経路ＴＲ０において、車線不定道路ＬＵＲの始端ｂｔからの距離、ｖは対象となる他車ＴＶの速度、ｓは目標走行経路ＴＲ０からの横方向距離Ｌｄの値である。

すなわち、ポテンシャル関数ｐｔｆは、基準線としての目標走行経路ＴＲ０の上における算出対象の車両（他車ＴＶ）の位置（制御用位置ｐｎａ）の近傍に頂点を有する正規分布曲線状の山状を成す。そして、目標走行経路ＴＲ０に対する横方向距離Ｌｄの値ｓが小さい程山が高く、かつ、速度ｖが高い程、山が高くなるとともに幅が広がる。つまり、目標走行経路ＴＲ０に対して横方向距離Ｌｄが近い程、接触の可能性が高いためポテンシャル値ｐが高くなり、また、速度ｖが高い程、目標走行経路ＴＲ０に沿う方向での接触の可能性が高いためポテンシャル値ｐが高い値の範囲の幅が広くなる。

さらに、ポテンシャル値ｐには、車線不定道路ＬＵＲの始端ｂｔで最も高く、終端ｅｔで最も低くなる傾きの初期値Ｐｉ０が付与されている。すなわち、後述するように、車線不定道路走行制御部４０は、自車ＷＶをポテンシャル値ｐが低い方向に導くもので、このような初期値ｐｉ０を与えることで、自車ＷＶを車線不定道路ＬＵＲの始端ｂｔから終端ｅｔに誘導することができる。

次に、図７のフローチャートに基づいて、実施の形態２における車線不定道路走行制御の処理の流れを説明する。

最初のステップＳ２０１では、自車ＷＶの周囲の他車ＴＶの位置と速度とを読み込む。そして、続くステップＳ２０２では、周囲の他車ＴＶの位置と速度とに基づいてポテンシャル関数ｐｔｆをそれぞれ求める。例えば、実施の形態１で説明した図３Ａと同様の状態において算出したポテンシャル関数ｐｔｆを図８Ａに示す。

図示のように、第１の他車ＴＶ１のポテンシャル関数ｐｔｆ１は、自車ＷＶの前方のＬ１の位置で、最大値となる正規分布曲線状となる。また、第２の他車ＴＶ２のポテンシャル関数ｐｔｆ２は、自車ＷＶの後方のＬ２の位置で、最大値となる正規分布曲線状となる。なお、第２の他車ＴＶ２は、第１の他車ＴＶ１よりも速度が高いため、ポテンシャル関数ｐｔｆ２は、ポテンシャル関数ｐｔｆ１よりも高く幅広の山状となる。また、第３の他車ＴＶ３のポテンシャル関数ｐｔｆ３は、自車ＷＶの後方のＬ３の位置で、最大値となる正規分布曲線状となる。

次のステップＳ２０３では、各他車ＴＶのポテンシャル関数ｐｔｆ１、ｐｔｆ２、ｐｔｆ３と、初期値ｐｉ０とを合成した合成ポテンシャル関数Ｃｐｔｆを算出する。

次のステップＳ２０４では、合成ポテンシャル関数Ｃｐｔｆにおいて、自車ＷＶの制御用位置ｏｐａから下り勾配を辿って最も低い値（極小値ｍｉｎＶ）の位置を制御目標位置ｔｐとする。

したがって、図８Ａに示す例の場合は、合成ポテンシャル関数Ｃｐｔｆの第１の山Ｍ１と第２の山Ｍ２との間の極小値ｍｉｎＶの位置を制御目標位置ｔｐとする。つまり、第１の山Ｍ１の頂点が第１の他車ＴＶ１の制御用位置に対応し、第２の山Ｍ２の頂点が第２の他車ＴＶ２の制御用位置に対応する。そして、両山Ｍ１、Ｍ２の間の極小値ｍｉｎＶ、すなわち、接触の可能性が最も低い位置に基づいて、目標走行経路ＴＲ０の上に制御目標位置ｔｐを設定する。

そして、次のステップＳ２０５では、制御目標位置ｔｐに基づいて自車ＷＶを制御する。さらに、ステップＳ２０５の処理後に進むステップＳ２０６では、車線不定道路ＬＵＲの終端ｅｔに到達したか否か判定する。そして、終端ｅｔに達した場合（肯定）は、車線不定道路走行制御を終了（正常終了）する。一方、終端ｅｔに到達していない場合は、ステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７では、自車ＷＶの停止状態が所定の停車時間閾値Ｔｌｉｍを超えて継続したか判定する。そして、停車時間閾値Ｔｌｉｍを超えて停車状態が継続した場合は、車線不定道路走行制御を中止する（異常終了）。この場合、何らかの警告を発し、運転者に手動運転の実行を促す。一方、自車ＷＶの停止状態が停車時間閾値Ｔｌｉｍを超えない場合（否定）は、ステップＳ２０１に戻る。

次に、実施の形態３の作用を、図８Ａに示す状態からの変化に基づいて説明する。

図８Ｂは、図８Ａに示す状況から時間が経過して、第１の他車ＴＶ１が第２道路ＲＯ２に向けて走行して自車ＷＶの目標走行経路ＴＲ０との交差を開始し、かつ、第２の他車ＴＶ２が自車ＷＶの後方に近付いた状態を示す。

この場合、第１の他車ＴＶ１の目標走行経路ＴＲ０との横方向距離Ｌｄが小さくなることから第１の他車ＴＶ１のポテンシャル関数ｐｔｆ１の山の高さが図８Ａに示す状態よりも高くなる。同時に、第２の他車ＴＶ２が自車ＷＶに接近することで、第２の他車ＴＶ２のポテンシャル関数ｐｔｆ２の山の位置が自車ＷＶに接近する。

そこで、合成ポテンシャル関数Ｃｐｔｆにおいて第１の山Ｍ１と第２の山Ｍ２との間であって、第１の他車ＴＶ１の制御用位置ｐ１ａと第３の他車ＴＶ２の制御用位置ｐ２ａとの間の極小値ｍｉｎＶの位置は、図８Ａとは逆に第２の他車ＴＶ２に近い位置となる。したがって、自車ＷＶに対して、第１の他車ＴＶ１との接触回避を優先させて速度を低下させる制御を行う。

図８Ｃは、図８Ｂに示す状況からさらに時間が経過し、第１の他車ＴＶ１が目標走行経路ＴＲ０との交差をほぼ終了し、かつ、第２の他車ＴＶ２は速度を低下させること無く走行し、自車ＷＶを追い越す寸前で自車ＷＶと並んだ状態を示している。

このとき、第１の他車ＴＶ１は、目標走行経路ＴＲ０と交差して横方向距離Ｌｄが近くなることから第１の他車ＴＶ１のポテンシャル関数ｐｔｆ１の山の高さは図８Ｂに示す状態と大差が無く、かつ、山の位置が終端ｅｔに近付く。同時に、第２の他車ＴＶ２が自車ＷＶに並び、かつ、第２の他車ＴＶ２の速度が自車ＷＶの速度よりも高いことから、第２の他車ＴＶ２の制御用位置ｐ２ａが自車ＷＶの制御用位置ｏｐａを追い越す。これにより、ポテンシャル関数ｐｔｆ２の山の頂点（制御用位置）が自車ＷＶの位置を追い越す。また、第３の他車ＴＶ３は、自車ＷＶと同様の速度で走行しているため、第３の他車ＴＶ３のポテンシャル関数ｐｔｆ３の山は、高さ及び幅が変わらずに自車ＷＶと共に車線不定道路ＬＵＲの終端ｅｔに近付く。

このような場合、第２の他車ＴＶ２が前方制御対象他車ＦＶとなり、第３の他車ＴＶ３が後方制御対象他車ＲＶとなる。そこで、合成ポテンシャル関数Ｃｐｔｆでは、第１の山Ｍ１と第２の山Ｍ２との間であって、第２の他車ＴＶ２の制御用位置ｐ２ａと第３の他車ＴＶ３の制御用位置ｐ３ａとの間の極小値ｍｉｎＶの位置Ｌｍｉｎが、自車ＷＶの後方の位置の制御目標位置ｔｐとなる。よって、車線不定道路走行制御部４０は、自車ＷＶを減速させ、第２の他車ＴＶ２に対して進路を譲る制御を行う。

図８Ｄは、図８Ｂに示す状況からさらに時間が経過し、図８Ｃに示す状況と同様に第１の他車ＴＶ１が目標走行経路との交差をほぼ終了し、一方、第２の他車ＴＶ２は速度を低下させて自車ＷＶに進路を譲ろうと減速しつつ自車ＷＶと並んだ状態を示している。

このとき、第１の他車ＴＶ１は、目標走行経路ＴＲ０と交差して横方向距離Ｌｄが小さくなることから第１の他車ＴＶ１のポテンシャル関数ｐｔｆ１の山の高さは図８Ｂに示す状態と同様であり、かつ、山の位置が車線不定道路ＬＵＲの終端ｅｔに近付く。一方、第２の他車ＴＶ２は、速度を低下したことから、その制御用位置ｐ２ａが自車ＷＶの制御用位置ｏｐａよりも後方に位置する。したがって、第２の他車ＴＶ２のポテンシャル関数ｐｔｆ２の山の高さが低くなるとともに、幅が狭くなる。なお、第３の他車ＴＶ３のポテンシャル関数ｐｔｆ３は、図８Ｃに示した例と同様に、山の高さ及び幅が変わらずに自車ＷＶと共に車線不定道路ＬＵＲの終端ｅｔに近付く。

このような場合、第１の他車ＴＶ１が前方制御対象他車ＦＶとなり、第２の他車ＴＶ２が後方制御対象他車ＲＶとなる。そして、合成ポテンシャル関数Ｃｐｔｆでは、第１の山Ｍ１と第２の山Ｍ２との間であって、第１の他車ＴＶ１と第２の他車ＴＶ２との間の極小値ｍｉｎＶの位置を制御目標位置ｔｐとする。

よって、車線不定道路走行制御部４０は、自車ＷＶを、第１の他車ＴＶ１と第２の他車ＴＶ２との間で、第２の他車ＴＶ２から離れるように加速させつつ、第１の他車ＴＶ１との車間を確保するよう速度を制御する。

次に、図８Ｅに基づいて目標走行経路ＴＲ０からの横方向距離Ｌｄが遠く離れた他車ＴＶへの対応を説明する。

図８Ｅでは、第２の他車ＴＶ２の目標走行経路ＴＲ０からの横方向距離Ｌｄが大きい場合を示している。なお、第１の他車ＴＶ１は、第２道路ＲＯ２に向かっており、自車ＷＶの目標走行経路ＴＲ０と交差し、第３の他車ＴＶ３は、自車ＷＶの後方に位置して第２道路ＲＯ２に向かっているものとする。

この場合、第２の他車ＴＶ２は、目標走行経路ＴＲ０からの横方向距離Ｌｄが大きく、ポテンシャル関数ｐｔｆ２の値は、極めて小さな値となるため、山を有さず、計算上無視をする。すなわち、ステップＳ２０２のポテンシャル関数ｐｔｆの算出において、予め設定した閾値以下のポテンシャル関数ｐｔｆの値は、無いものとして除外する。この場合、ポテンシャル関数ｐｔｆ２の値が極めて小さな値となることから、制御上で傾斜として認識できるか否かにより、傾斜（山）として認識できない場合に、無視するようにしてもよい。

したがって、合成ポテンシャル関数Ｃｐｔｆでは、極小値ｍｉｎＶの位置Ｌｍｉｎは、第１の他車ＴＶ１のポテンシャル関数ｐｔｆ１により生じる山Ｍ１と、第３の他車ＴＶ３のポテンシャル関数ｐｔｆ３により生じる山Ｍ２との間の位置となる。よって、車線不定道路走行制御部４０は、自車ＷＶを、第１の他車ＴＶ１と第３の他車ＴＶ３との間の中央位置の近傍を制御目標位置ｔｐとし、第１の他車ＴＶ１と第３の他車ＴＶ３との接触を避けるように速度を制御する。

以上説明した、実施の形態２の車両制御方法は、実施の形態１で説明した（１）～（４）、（６）、（９）の効果に加え、以下の効果を有する。

（２－１）実施の形態２の車両制御方法は、
周囲の他車ＴＶ毎に、横方向距離Ｌｄと速度ｖに基づいて接触の可能性を示すポテンシャル関数ｐｔｆを算出し、
各他車ＴＶのポテンシャル関数ｐｔｆを合成して合成ポテンシャル関数Ｃｐｔｆを算出し、
目標走行経路ＴＲ０において自車ＷＶの直前の他車ＴＶと自車ＷＶの直後の他車ＴＶとの間で、合成ポテンシャル関数Ｃｐｔｆが極小値ｍｉｎＶの位置を制御目標位置ｔｐとすることを特徴とする。

したがって、自車ＷＶを、目標走行経路ＴＲ０において、直前の他車ＴＶと直後の他車ＴＶとに対して、最も接触の可能性が低い位置に走行するよう制御することができる。

（２－２）実施の形態２の車両制御方法は、
ポテンシャル関数ｐｔｆの値（ポテンシャル値ｐ）が、所定以下の他車ＴＶを、接触の可能性が低い他車ＴＶとして、自車ＷＶの周囲の前記他車から除外することを特徴とする。

したがって、自車ＷＶの周囲の他車ＴＶに対して、接触の可能性が低い他車ＴＶに対応して自車ＷＶの位置を制御することによる違和感を与えることを抑制して、円滑な走行制御を行うことができる。そして、このように接触の可能性が低い他車ＴＶを除外するにあたり、ポテンシャル関数ｐｔｆに基づいて行うことにより、接触の可能性が低い他車ＴＶを高精度で除外することができる。

以上、本開示の車両制御方法及び車両制御装置を実施の形態に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られず、特許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、設計の変更や追加などは許容される。

例えば、実施の形態では、車線不定道路ＬＵＲとして、料金所ＴＧの出口を例示したが、複数の車線分の幅を有し、車線を区画する線を有しない道路であれば、料金所ＴＧの出口に限定されるものではない。また、実施の形態では、他車ＴＶを投影させる基準線として自車ＷＶの目標走行経路ＴＲ０を用いたが、図示する直線Ｌ０等の他の線を用いてもよい。この基準線は、要は、車線不定道路ＬＵＲの進行方向に沿う方向を向いて、車線不定道路ＬＵＲの始端と終端との間に設定されていればよく、直線ＬＯ等のように車線不定道路ＬＵＲの外に位置していてもよい。加えて、車線不定道路ＬＵＲの始端と終端との間であれば、例えば、始端の直後から終端の直前までというように、始端と終端との全域に亘っていなくてもよい。さらに、基準線への他車の位置の投影方向は、一定の方向であればよく、基準線に対して直角に限定されるものではない。

また、実施の形態では、他車ＴＶの位置及び速度を検出して制御用位置（ｐ１ａ等）を設定する例を示したが、これに限定されず、少なくとも他車ＴＶの位置を検出してこれを目標走行経路ＴＲ０などの基準線の上に投影させて一次元化してもよい。この場合も、自車ＷＶを目標走行経路ＴＲ０に沿って走行させつつ、直近の前方の他車ＴＶと直近の後方の他車ＴＶとの車間を確保するよう制御することができる。

Ａ自動運転制御システム（車両制御装置）
Ｃｐｔｆ合成ポテンシャル関数
ＦＶ前方制御対象他車
ＬＵＲ車線不定道路
ＲＶ後方制御対象他車
ＴＧ料金所
ＴＲ０（自車の）目標走行経路
１車載センサ
２地図データ記憶部
４自動運転制御ユニット（コントローラ）
１１カメラ（車両検出装置）
１２レーダー（車両検出装置）
４０車線不定道路走行制御部（コントローラ）

Claims

自車を地図上に生成した目標走行経路に沿って走行させる自動運転制御を実行するコントローラを用いた車両制御方法であって、
前記自車が、複数の車線の幅を有しながら前記車線を区切る区画線が示されていない車線不定道路を走行する時に、
前記自車の周囲の他車の位置を検出する車両検出装置から前記他車の位置を入力し、
入力した前記他車の位置を、前記車線不定道路に沿う方向で前記車線不定道路の始端と終端との間に設定した１本の基準線の上に向けて投影した位置に基づいて前記他車の制御用位置を設定し、
前記基準線の上で、前記自車の直前の前記他車の前記制御用位置と、前記自車の直後の前記他車の前記制御用位置との間に位置するように、前記目標走行経路の上に制御目標位置を設定し、
前記制御目標位置に基づいて前記自車の走行を制御し、
前記車両検出装置は、前記他車の位置に加え、前記他車の速度を検出し、
前記他車の前記制御用位置は、前記基準線の上に前記他車を投影した位置から前記速度に応じて移動させた位置とする
ことを特徴とする車両制御方法。
請求項１に記載の車両制御方法において、
前記目標走行経路を、前記基準線としたことを特徴とする車両制御方法。
請求項１又は請求項２に記載の車両制御方法において、
前記他車の前記目標走行経路からの距離と前記速度とに基づいて、前記自車と前記他車との接触の可能性を判定し、
前記接触の可能性が低い前記他車は、前記自車の周囲の前記他車から除外することを特徴とする車両制御方法。
請求項３に記載の車両制御方法において、
前記コントローラには、前記目標走行経路からの前記他車の前記距離に関連付けて、前記距離が近い程低い値とした追越許可速度が設定されており、
前記距離が所定以上で、前記速度が前記追越許可速度以下の前記他車を、前記接触の可能性が低い前記他車として、前記自車の周囲の前記他車から除外することを特徴とする車両制御方法。
請求項３に記載の車両制御方法において、
前記周囲の前記他車毎に、前記距離と前記速度に基づいて前記接触の可能性を示す関数を算出し、
前記関数の値が、所定以下の前記他車を、前記接触の可能性が低い前記他車として、前記自車の周囲の前記他車から除外することを特徴とする車両制御方法。
請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の車両制御方法において、
前記自車の停車状態が所定時間を超えて続いた場合は、前記自動運転制御を中止することを特徴とする車両制御方法。
自車を地図上に生成した目標走行経路に沿って走行させる自動運転制御を実行するコントローラと、前記自車の周囲の他車の位置を検出する車両検出装置とを備えた車両制御装置であって、
前記コントローラは、
前記自車が、複数の車線の幅を有しながら前記車線を区切る区画線が示されていない車線不定道路の走行時に、
前記車両検出装置から前記自車の周囲の前記他車の位置を入力する処理と、
入力した前記他車の位置を、前記車線不定道路に沿う方向で前記車線不定道路の始端と終端との間に設定した１本の基準線の上に向けて投影した位置に基づいて前記他車の制御用位置を設定する処理と、
前記目標走行経路の上で、前記自車の直前に前記制御用位置を有する前記他車と、前記自車の直後に前記制御用位置を有する前記他車と、の間に制御目標位置を設定する処理と、前記制御目標位置に基づいて前記自車の走行を制御する処理と、を実行し、
前記車両検出装置は、前記他車の位置に加え、前記他車の速度を検出し、
前記他車の前記制御用位置は、前記基準線の上に前記他車を投影した位置から前記速度に応じて移動させた位置とする
ことを特徴とする車両制御装置。