JP7029322B2 - 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置、車両制御方法、及びプログラムに関する。

近年、車両を自動的に制御することについて研究が進められている。これに関連して、障害物と他車両とが検出された場合に、障害物と他車両との位置関係に基づいて、障害物よりも手前で自車両を停止するための制御を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５－６４７４７号公報

しかしながら、従来の技術では、他車両を認識した時点における自車両の制御状況については考慮されていなかった。そのため、自車両を円滑に走行させ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、自車両をより円滑に走行させることができる車両制御装置、車両制御方法、及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、前記自車両の加減速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、前記認識部により認識された他車両が、前記自車両が走行する車線内に進入するか否かを判定し、前記自車両が走行する車線内に進入すると判定した場合に、前記自車両の加減速の制御の状態に基づいて、前記他車両の進入を許容するための運転制御を実行する、車両制御装置である。

（２）：（１）において、前記運転制御部は、前記自車両の減速制御の実行中に、前記認識部により前記自車両が走行する車線内に進入する他車両が認識された場合に、前記他車両の進入を許容するための運転制御を実行するものである。

（３）：（２）において、前記自車両の減速制御は、前記自車両の前走車両に追従する追従走行制御に基づく減速制御を含むものである。

（４）：（１）から（３）のうち何れか一つにおいて、前記運転制御部は、前記自車両が停止している状態において、前記認識部により前記自車両が走行する車線内に進入する他車両が認識された場合に、前記停止している状態を継続するものである。

（５）：（１）から（４）のうち何れか一つにおいて、前記運転制御部は、前記認識部により認識された他車両が、前記自車両が走行する車線内に進入すると判定し、前記自車両の減速制御または停止制御の何れも実行していない場合に、前記他車両の進入を許容するための運転制御を実行しないものである。

（６）：車両制御装置が、自車両の周辺状況を認識し、認識された周辺状況に基づいて、前記自車両の加減速および操舵を制御し、認識された他車両が、前記自車両が走行する車線内に進入するか否かを判定し、前記自車両が走行する車線内に進入すると判定した場合に、前記自車両の加減速の制御の状態に基づいて、前記他車両の進入を許容するための運転制御を実行する、車両制御方法である。

（７）：車両制御装置に、自車両の周辺状況を認識させ、認識された周辺状況に基づいて、前記自車両の加減速および操舵を制御させ、認識された他車両が、前記自車両が走行する車線内に進入するか否かを判定し、前記自車両が走行する車線内に進入すると判定した場合に、前記自車両の加減速の制御の状態に基づいて、前記他車両の進入を許容するための運転制御を実行させる、プログラムである。

（１）～（７）によれば、自車両をより円滑に走行させることができる。

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。 第１制御部１２０、第２制御部１６０、および報知制御部１８０の機能構成図である。 周辺環境認識部１３２および特定他車両判定部１３４の処理について説明するための図である。 進入許容制御部１４２の処理について説明するための図である。 特定他車両の車線Ｌ１への進入を許容する進入許容制御部１４２の処理について説明するための図である。 自車両Ｍの停止状態における進入許容制御部１４２の処理について説明するための図である。 回避運転制御部１４４の処理の一例を説明するための図である。 実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れを示すフローチャートである。 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。

［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等の内燃機関、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と、レーダ装置１２と、ファインダ１４と、マイク１５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、報知部９０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。また、自動運転制御装置１００は、「車両制御装置」の一例である。

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。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の周辺にミリ波等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。マイク１５は、自車両Ｍの周辺の音を収集する。マイク１５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、ファインダ１４、およびマイク１５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、速度等を認識する。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。カメラ１０は、通常の画像を撮像するものの他、物体の表面温度の変化を撮像する赤外線カメラを含む。カメラ１０に備わる機能によって通常の撮像と赤外線撮像に切り替えるものであってもよい。

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）等を利用して、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、キー等を含む。

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等の記憶装置に第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、キー等を含む。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）情報等を含んでもよい。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等の記憶装置に第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、電話番号情報等が含まれてよい。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。

報知部９０は、例えば、ヘッドライト（前照灯）、クラクション（警音器）、車外用スピーカ、車外用ディスプレイ装置を含む。報知部９０は、例えば、報知制御部１８０による制御内容に基づいて、上述した各機器のうち少なくとも一つを用いて自車両Ｍの周囲に光、音、画像、メッセージ等の情報を出力する。

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、報知制御部１８０とを備える。これらの構成要素は、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等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）等のハードウェア（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等の記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭ等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１００のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。また、行動計画生成部１４０と、第２制御部１６０とを合わせたものが「運転制御部」の一例である。

図２は、第１制御部１２０、第２制御部１６０、および報知制御部１８０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、道路標示等がある）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、向き、および速度、加速度等の状態を認識する。物体には、例えば、歩行者、他車両等の移動体や工事箇所等の障害物が含まれる。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心等）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、ガードレール等を含む走路境界（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、カメラ１０によって撮像された画像に基づいて、障害物の幅（例えば、他車両の車幅、車長）や高さ、形状等を認識してもよい。また、認識部１３０は、歩道、一時停止線、障害物、赤信号、料金所、道路構造、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の基準点の位置等を、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、第１地図情報５４または第２地図情報６２に基づいて、道路上の構造物（例えば、電柱、中央分離帯等）を認識してもよい。認識部１３０の周辺環境認識部１３２および特定他車両判定部１３４の機能については、後述する。

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、回避イベント等がある。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。行動計画生成部１４０の進入許容制御部１４２および回避運転制御部１４４の機能については、後述する。

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。

報知制御部１８０は、報知部９０により自車両Ｍの周囲に情報を出力する。例えば、報知制御部１８０は、自車両Ｍの前方に存在し、且つ自車両Ｍが走行する車線外に存在する他車両に対して、車線内への進入を許容する場合に、自車両Ｍが他車両の車線内への進入を許可していることを示す情報を報知部９０に報知させる。報知制御部１８０の機能の詳細については、後述する。

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、および変速機等の組み合わせと、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。

［周辺環境認識部の機能］
周辺環境認識部１３２は、カメラ１０により撮像された画像を解析し、画像の輝度差やパターンマッチング等により、自車両Ｍの周辺の環境を認識する。図３は、周辺環境認識部１３２および特定他車両判定部１３４の処理について説明するための図である。図３の例では、同一方向に二車線で走行可能な道路を示し、自車両Ｍは道路区画線ＬＬおよびＬＲで区画された車線Ｌ１を走行しているものとする。

例えば、周辺環境認識部１３２は、カメラにより撮像された画像を解析し、自車両Ｍが走行する車線Ｌ１および車線外の領域の道路構造を認識する。車線外の領域には、例えば、隣接車線、対向車線、歩道その他の車両が走行可能な領域が含まれる。例えば、周辺環境認識部１３２は、車線Ｌ１の左側の道路区画線ＬＬに隣接した車線外の領域として歩道Ｑ１を認識する。また、周辺環境認識部１３２は、車線Ｌ１と、歩道Ｑ１との間に設けられた縁石を認識してもよい。また、周辺環境認識部１３２は、他車両が歩道Ｑ１側から車線Ｌ１内に進入することが可能な進入路Ｓ１の位置を認識する。進入路Ｓ１は、歩道Ｑ１と車線Ｌ１との間に設けられた縁石の切れ目として設けられているものや、縁石の一部分の高さを他の部分より低く形成したスロープとして設けられているものが含まれる。進入路Ｓ１は、縁石に隣接して道路側に付加的に設置されたスロープであってもよい。

［特定他車両判定部の機能］
特定他車両判定部１３４は、認識部１３０により認識された自車両Ｍの周囲に存在する他車両が特定他車両であるか否かを判定する。特定他車両とは、例えば、自車両Ｍの前方に存在し、且つ、自車両Ｍが走行する車線Ｌ１の外側から車線Ｌ１内に進入する可能性があると推定される他車両である。具体的には、特定他車両判定部１３４は、他車両の車線Ｌ１内に進入する要素となる挙動や状態の変化に基づいて、認識部１３０により認識された他車両が特定他車両であるか否かを判定する。以下、幾つかの判定パターンについて説明する。

［判定パターン（１）］
特定他車両判定部１３４は、例えば、自車両Ｍの前方に存在する他車両のうち、自車両Ｍが走行している車線Ｌ１の外側に存在し、且つ、自車両Ｍの進行方向（例えば、車線Ｌ１の延在方向；図中Ｘ方向）に対して略直交する方向（例えば、車線Ｌ１の道路幅方向；図中Ｙ方向））で車線Ｌ１側を向いて停止または徐行している他車両を、特定他車両として判定する。また、特定他車両判定部１３４は、自車両Ｍの進行方向に沿って停止している他車両や、自車両Ｍの進行方向に対して斜め方向に停止している他車両を特定他車両として判定してもよい。

［判定パターン（２）］
特定他車両判定部１３４は、例えば、赤外線カメラ等で撮像された画像の輝度の変化に基づいて、自車両Ｍの前方に存在する他車両のうち、車線Ｌ１の外側に存在し、且つ自車両Ｍの進行方向に対して略直交する方向に停止している他車両の発熱領域を取得する。発熱領域とは、例えば、他車両が内燃機関のエンジンで動作するものである場合、エンジンの搭載位置付近やマフラーや触媒の取り付け位置等である。特定他車両判定部１３４は、取得した発熱領域に基づいて、他車両のエンジンが稼働しているか否かを判定し、稼働していると判定された場合に、他車両が特定他車両であると判定する。

［判定パターン（３）］
特定他車両判定部１３４は、例えば、自車両Ｍの前方に存在する他車両のうち、車線Ｌ１の外側に存在し、且つ自車両Ｍの進行方向に対して略直交する方向に停止している他車両の音や振動を取得する。特定他車両判定部１３４は、例えば、マイク１５により収集された自車両Ｍの周辺の音のデータから、他車両により発生させられたアイドリング等のエンジン音や振動音を高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform：ＦＦＴ）を用いた解析により抽出する。特定他車両判定部１３４は、他車両のエンジン音等の他、モータを駆動する際に発せられるインバータ音や、「発車します」等の音声警報等を認識してもよい。また、特定他車両判定部１３４は、例えば、抽出されたエンジン音の音源の方向を認識してもよい。そして、特定他車両判定部１３４は、取得した音や振動に基づいて、他車両のエンジンが稼働しているか否かを判定し、稼働していると判定された場合に、他車両が特定他車両であると認識する。

［判定パターン（４）］
特定他車両判定部１３４は、例えば、カメラ１０により撮像された画像の解析結果に基づいて、自車両Ｍの前方に存在する他車両のうち、車線Ｌ１の外側に存在し、且つ自車両Ｍの進行方向に対して略直交する方向に停止または徐行している他車両のライトやウィンカ等の灯火類の点灯（発光）を取得する。そして、特定他車両判定部１３４は、灯火類が点灯（発光）している他車両を特定他車両として判定する。

［判定パターン（５）］
特定他車両判定部１３４は、例えば、自車両Ｍの前方に存在する他車両のうち、ある時点の自車両Ｍの位置における認識された他車両と自車両Ｍとの相対位置関係を示す三次元モデルを生成する。次に、特定他車両判定部１３４は、ある程度進行した後に、自車両Ｍからの見え方が変化した三次元空間上の他車両のモデルにおける位置と、すでに取得された他車両の画像における位置とを比較し、他車両が車線Ｌ１外の領域から車線Ｌ１内に進入する挙動または進行方向を取得した場合に、他車両が特定他車両であると判定する。

更に、特定他車両判定部１３４は、上述した判定パターン（１）～（５）のそれぞれの条件に加えて、停止または徐行する他車両ｍ１の前方または進行方向に、周辺環境認識部１３２により認識された進入路Ｓ１が存在する場合に、他車両ｍ１が特定他車両であると判定してもよい。これにより、より確実に特定他車両を判定することができる。図３の例において、特定他車両判定部１３４は、自車両Ｍの周辺に存在する他車両ｍ１、ｍ２のうち、他車両ｍ１が特定他車両であると判定する。

［進入許容制御部の機能］
進入許容制御部１４２は、自車両の加減速の制御の状態に基づいて、特定他車両ｍ１の車線Ｌ１への進入に関する運転制御を実行する。図４は、進入許容制御部１４２の処理について説明するための図である。図４の例において、車線Ｌ１には、自車両Ｍと、他車両ｍ３とが走行しているものとする。また、図４の例において、自車両Ｍは、行動計画生成部１４０により決定されたイベントに基づいて、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control System）やＬＳＦ（Low Speed Following）等の追従走行制御が実行されているものとする。例えば、追従走行制御では、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を介して入力される情報に基づいて、自車両Ｍと、前走車両である他車両ｍ３との車間距離Ｄ１を一定に保った状態で追従走行するように走行駆動力出力装置２００およびブレーキ装置２１０が制御される。すなわち、追従走行制御では、他車両ｍ３との車間距離に基づく自車両Ｍの加減速制御が行われる。

この場合、進入許容制御部１４２は、特定他車両判定部１３４により特定他車両が存在すると判定された場合に、速度制御部１６４で実行中の速度制御が減速制御中であるか否かを判定する。また、進入許容制御部１４２は、車両センサ４０により取得した自車両Ｍの加速度を取得し、取得した加速度に基づいて減速制御中であるか否かを判定してもよい。速度制御部１６４で実行中の速度制御が減速制御である場合、または自車両Ｍの加速度が負の値（すなわち、自車両Ｍの速度ＶＭが減速している状態）である場合、進入許容制御部１４２は、他車両ｍ１の車線Ｌ１への進入を許容する制御を実行させる。他車両ｍ１の車線Ｌ１への進入を許容する制御とは、例えば、自車両Ｍの減速や停止、報知部９０による他車両ｍ１への報知等である。

図５は、特定他車両の車線Ｌ１への進入を許容する進入許容制御部１４２の処理について説明するための図である。図５の例では、進入許容制御部１４２は、他車両Ｍ１を車線Ｌ１内に進入させるための減速制御および報知部９０による報知を行うものとする。この場合、進入許容制御部１４２は、自車両Ｍの減速度合（所定時間当たりの減速量）を、追従走行制御時における減速制御の減速度合よりも大きくする。これにより、他車両ｍ３との車間距離を大きくすることができる。

また、進入許容制御部１４２は、例えば、自車両Ｍの現在の速度ＶＭに基づいて、減速度合を大きくしてもよく、他車両ｍ１が車線Ｌ１に進入すると推定される地点Ｐ１に基づく基準線ＢＬから自車両Ｍの前端部までの距離Ｄ２に基づいて減速度合を大きくしてもよい。他車両ｍ１が進入すると推定される地点Ｐ１とは、例えば、他車両ｍ１が現在の位置から車線Ｌ１に進入する挙動を行ったと仮定した場合の推定軌道Ｋｍ１と、道路区画線ＬＬとが交わる地点である。また、基準線ＢＬとは、例えば、地点Ｐ１から車線Ｌ１の横方向（図中Ｙ方向）に延ばした直線である。また、距離Ｄ２は、具体的には、自車両Ｍの先端部から道路の延在方向（図中Ｘ方向）に沿って延ばした基準線ＢＬまでの距離である。

また、進入許容制御部１４２は、距離Ｄ２が、所定距離以下である場合、または速度ＶＭが所定速度以下となった場合に、報知制御部１８０に他車両の進入を許可するための報知を実行させる。報知制御部１８０は、進入許容制御部１４２からの指示に基づいて、報知部９０により、他車両ｍ１に対して自車両Ｍが進入を許可することを示す情報を報知させる。例えば、図５の例において、報知制御部１８０は、報知部９０として自車両Ｍの先端部の左右に設けられたヘッドライト９２Ｌ、９２Ｒを瞬間的に上向き（ハイビーム）で点灯させることでパッシングを行い、他車両ｍ１に車線Ｌ１に進入するように促す報知を行う。また、報知制御部１８０はパッシングに代えて、または加えて、報知部９０のクラクションを鳴らすことで、他車両ｍ１に車線Ｌ１に進入するように促す報知を行ってもよい。また、報知制御部１８０は、他車両ｍ１に車線Ｌ１に進入するように促す情報として「お先にどうぞ」等のメッセージ情報を、報知部９０の車外用スピーカから音声出力させたり、車外用ディスプレイ装置に表示出力させたりしてもよい。また、報知制御部１８０は、通信装置２０を介して他車両ｍ１との車車間通信が可能である場合には、他車両ｍ１に車線Ｌ１に進入するように促す情報を、通信装置２０を介して送信してもよい。

また、進入許容制御部１４２は、停止制御により自車両Ｍが停止している状態において、特定他車両判定部１３４により自車両Ｍが走行する車線Ｌ１に進入する他車両ｍ１が存在すると判定された場合に、停止している状態を継続させる運転制御を実行してもよい。停止制御とは、例えば、自車両Ｍの速度ＶＭがゼロ（０）［ｋｍ／ｈ］である状態を維持する制御である。また、停止制御には、１０［ｋｍ／ｈ］程度以下で徐行させる制御が含まれてもよい。

図６は、自車両Ｍの停止状態における進入許容制御部１４２の処理について説明するための図である。図６の例では、車線Ｌ１が渋滞し、自車両Ｍが他車両ｍ４の後に距離Ｄ３の車間距離で停止しているものとする。また、図６の例において、自車両Ｍは、基準線ＢＬよりも手前の位置で停止しているものとする。

進入許容制御部１４２は、この状態において、自車両Ｍの前方から車線Ｌ１に進入する他車両ｍ１を認識した場合に、自車両Ｍの前方で停車している他車両ｍ４が進行した場合であっても停止制御を継続する。つまり、進入許容制御部１４２は、他車両ｍ４が前方への走行を開始しても、走行を開始せずに、他車両ｍ１の車線Ｌ１への進入が完了するまで停止を継続する。他車両ｍ１の車線Ｌ１への進入が完了するとは、例えば、他車両ｍ１の全体の領域のうち、所定領域以上（例えば、全体の領域の半分以上）が、車線Ｌ１の領域内に存在することである。

また、進入許容制御部１４２は、例えば、行動計画生成部１４０によりＡＣＣやＬＳＦ等の追従走行制御が実行されている場合には、追従走行制御を停止して、他車両ｍ１の進入を許容する運転制御を実行する。また、進入許容制御部１４２は、他車両ｍ１が車線Ｌ１に進入した後、他車両ｍ１に追従する走行制御を実行してもよい。

報知制御部１８０は、例えば、進入許容制御部１４２の停止制御を継続することで、距離Ｄ３が所定距離以上となった場合に、報知部９０のヘッドライト９２Ｌ、９２Ｒによりパッシングを行ったり、車外用スピーカから音声を出力したりすることで、他車両ｍ１に車線Ｌ１への進入を促す制御を行ってもよい。ここでの所定距離とは、例えば、認識部１３０により認識された他車両ｍ１の車長を基準にした距離（例えば、他車両ｍ１の車長の２倍程度）以上であってもよく、固定された距離であってもよい。

また、進入許容制御部１４２は、特定他車両判定部１３４により認識された他車両ｍ１が、自車両Ｍが走行する車線Ｌ１内に進入すると判定された場合の加減速制御において、自車両Ｍの減速制御または停止制御の何れも実行していない場合（すなわち、定速制御や加速制御を実行している場合）、他車両ｍ１の進入を許容するための運転制御を実行しない。この場合、進入許容制御部１４２は、ＡＣＣやＬＳＦ等の追従走行制御を継続し、前走車両を追従する。

［回避運転制御部の機能］
回避運転制御部１４４は、認識部１３０により認識された自車両Ｍの周囲に存在する物体との接触を回避するための目標軌道を生成する。図７は、回避運転制御部１４４の処理の一例を説明するための図である。図７の例では、自車両Ｍは、車線Ｌ１を走行する他車両ｍ５に追従する走行制御を継続しているものとする。また、図７の例において、自車両Ｍは、追従走行制御による減速制御または停止制御の何れも実行されていないものとする。この場合、進入許容制御部１４２は、他車両ｍ１を認識した場合であっても他車両ｍ１の進入を許容するための運転制御を実行しない。

この場合において、図７に示すように、他車両ｍ１が車線Ｌ１に進入してきた場合、回避運転制御部１４４は、他車両ｍ１との接触を回避する接触回避制御を実行する。具体的には、回避運転制御部１４４は、他車両ｍ１の位置情報や将来走行すると推定される推定軌道Ｋｍ１に基づいて、他車両ｍ１との接触を回避するための目標軌道Ｋ１を生成する。図７の例では、隣接する車線Ｌ２に車線変更して走行する目標軌道Ｋ１が生成されている。また、回避運転制御部１４４は、車線変更することに代えて、または加えて、自車両Ｍを他車両ｍ１に接触しない位置で停止させる目標軌道を生成してもよい。

なお、回避運転制御部１４４は、上述した目標軌道Ｋ１に沿って自車両Ｍを走行させる場合には、それまで実行されていた追従走行制御を終了してもよい。これにより、他車両ｍ１の進入を許容するための運転制御を実行しない状態で、他車両ｍ１の進入があった場合であっても、より適切な運転制御を実行することができる。

［処理フロー］
図８は、実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れ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、例えば、所定の周期或いは所定のタイミングで繰り返し実行されてよい。また、本フローチャートの開始時には、行動計画生成部１４０により目標軌道が生成され、生成された目標軌道に基づいて第２制御部１６０により自動運転制御が実行されているものとする。

図８の例において、周辺環境認識部１３２は、自車両Ｍが走行する道路の周辺環境を認識する（ステップＳ１００）。次に、特定他車両判定部１３４は、周辺環境認識部１３２により認識された周辺環境に基づいて、認識部１３０により認識された他車両のうち、特定他車両を認識したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。特定他車両が認識したと判定された場合、進入許容制御部１４２は、自車両Ｍの加減速の制御の状態を取得し（ステップＳ１０４）、減速制御中であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。減速制御中であると判定された場合、進入許容制御部１４２は、自車両Ｍが走行する車線への特定他車両の進入を許容する制御を実行する（ステップＳ１０８）。

また、ステップＳ１０６の処理において、減速制御中でないと判定された場合、進入許容制御部１４２は、自車両Ｍが停止状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。停止状態であると判定された場合、進入許容制御部１４２は、停止状態を継続し、自車両Ｍが走行する車線への特定他車両の進入する制御を実行する（ステップＳ１１２）。また、ステップＳ１１０の処理において、自車両Ｍが停止状態でないと判定された場合、進入許容制御部１４２は、自車両Ｍが走行する車線への特定他車両の進入を許容する制御を実行しない。この場合、回避運転制御部１４４は、認識部１３０により認識された自車両Ｍの周辺状況に基づいて、自車両Ｍと周辺に存在する物体との接触回避制御が必要であるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１４の処理は、例えば、ステップＳ１０２の処理において、特定他車両を認識していないと判定された場合にも実行される。

接触回避制御が必要であると判定された場合、回避運転制御部１４４は、物体との接触回避制御を実行する（ステップＳ１１６）。これにより、本フローチャートは、終了する。また、ステップＳ１１４の処理において、接触回避制御が必要でない判定された場合も本フローチャートは、終了する。

上述した実施形態によれば、自動運転制御装置１００は、自車両Ｍを、より円滑に走行させることができる。具体的には、実施形態によれば、自動運転制御装置１００は、自車両Ｍの前方であって、且つ自車両Ｍが走行する道路の外に存在する他車両が、道路内に進入してくる場合に、自車両Ｍの加減速制御の状況に基づいて、他車両の道路内への進入を許容する運転制御を実行することで、より円滑な走行を実行することができる。

なお、本実施形態は、自車両Ｍの車線Ｌ１の左側の車線外の領域から他車両が進入する場合に代えて、または加えて、自車両Ｍが走行する車線Ｌ１に隣接する車線Ｌ２に存在する他車両、または車線Ｌ１およびＬ２の対向車線側に存在する他車両が右側から車線Ｌ１に進入する場合の制御に適用してもよい。また、本実施形態では、自車両Ｍの追従走行制御による加減速の制御状態に代えて、または加えて、他の走行制御における加減速の制御状態に基づいて、他車両の車線内への進入に関する制御を実行してもよい。

［ハードウェア構成］
図９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、ブートプログラム等を格納するＲＯＭ１００－４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の記憶装置１００－５、ドライブ装置１００－６等が、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）等によって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、自動運転制御装置１００の第１制御部１２０、第２制御部１６０、および報知制御部１８０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、
自車両の周辺状況を認識し、
認識された周辺状況に基づいて、前記自車両の加減速および操舵を制御し、
認識された他車両が、前記自車両が走行する車線内に進入するか否かを判定し、前記自車両が走行する車線内に進入すると判定した場合に、前記自車両の加減速の制御の状態に基づいて、前記他車両の進入を許容するための運転制御を実行する、
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、１５…マイク、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、９０…報知部、１００…自動運転制御装置、１２０…第１制御部、１３０…認識部、１３２…周辺環境認識部、１３４…特定他車両判定部、１４０…行動計画生成部、１４２…進入許容制御部、１４４…回避運転制御部、１６０…第２制御部、１８０…報知制御部、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、Ｍ…自車両

Claims (6)

1. 自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、前記自車両の加減速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、前記認識部により認識された他車両が、前記自車両が走行する車線内に進入するか否かを判定し、前記自車両が走行する車線内に進入すると判定した場合に、前記自車両の加減速の制御の状態に基づいて、前記他車両の進入を許容するための運転制御を実行し、
   前記運転制御部は、前記認識部により認識された他車両が、前記自車両が走行する車線内に進入すると判定し、前記自車両の減速制御または停止制御の何れも実行していない場合に、前記他車両の進入を許容するための運転制御を実行しない、
   車両制御装置。
2. 前記運転制御部は、前記自車両の減速制御の実行中に、前記認識部により前記自車両が走行する車線内に進入する他車両が認識された場合に、前記他車両の進入を許容するための運転制御を実行する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記自車両の減速制御は、前記自車両の前走車両に追従する追従走行制御に基づく減速制御を含む、
   請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記運転制御部は、前記自車両が停止している状態において、前記認識部により前記自車両が走行する車線内に進入する他車両が認識された場合に、前記停止している状態を継続する、
   請求項１から３のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
5. 車両制御装置が、
   自車両の周辺状況を認識し、
   認識された周辺状況に基づいて、前記自車両の加減速および操舵を制御し、
   認識された他車両が、前記自車両が走行する車線内に進入するか否かを判定し、前記自車両が走行する車線内に進入すると判定した場合に、前記自車両の加減速の制御の状態に基づいて、前記他車両の進入を許容するための運転制御を実行し、
   前記他車両が、前記自車両が走行する車線内に進入すると判定し、前記自車両の減速制御または停止制御の何れも実行していない場合に、前記他車両の進入を許容するための運転制御を実行しない、
   車両制御方法。
6. 車両制御装置に、
   自車両の周辺状況を認識させ、
   認識された周辺状況に基づいて、前記自車両の加減速および操舵を制御させ、
   認識された他車両が、前記自車両が走行する車線内に進入するか否かを判定し、前記自車両が走行する車線内に進入すると判定した場合に、前記自車両の加減速の制御の状態に基づいて、前記他車両の進入を許容するための運転制御を実行させ、
   前記他車両が、前記自車両が走行する車線内に進入すると判定し、前記自車両の減速制御または停止制御の何れも実行していない場合に、前記他車両の進入を許容するための運転制御を実行させない、
   プログラム。

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