JP2020083019A - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】変則的な形状を有する交差点において適切に信号機の状態を取捨選択すること。【解決手段】車両の周辺状況を認識する認識部（１３０）と、前記認識部の認識結果に基づいて、前記車両の乗員の操作に依らずに前記車両の加減速および操舵を制御する運転制御部（１４０、１６０）と、を備え、前記認識部は、前記車両が、二以上の交差点が結合した複合交差点を右折又は左折して通過することを認識した場合、前記車両が前記複合交差点に進入した状態で、前記車両の進行方向における前記車両から視認可能な位置にある信号機のうち、少なくとも前記車両に最も近い信号機を、前記車両が状態を考慮すべき信号機から除外する、車両制御装置（１００）。【選択図】図２

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。

従来、自車両を自動走行させている状態で、自車進路前方で基準経路から分岐している複数の分岐経路を検出し、且つ運転者の方向指示操作、加減速操作、及び操舵操作の少なくとも一つを検出した場合、以降の方向指示操作、加減速操作、及び操舵操作の各検出結果に応じて、運転者が進もうとしている一つの分岐経路を選択し、選択した分岐経路を新たな基準経路として再設定する装置の発明が開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１５−１４８５３３号公報

ところで、複数の分岐経路がある場所として、交差点が挙げられる。交差点には、十字路やＴ字路のような典型的な形状を有するものだけでなく、変則的な形状を有するものが存在する。変則的な形状を有する交差点の中には、信号機の設置位置が通常の交差点と異なるものがあるが、従来の技術では、変則的な形状を有する交差点において適切に信号機の状態を取捨選択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、変則的な形状を有する交差点において適切に信号機の状態を取捨選択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。

この発明に係る車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る車両制御装置は、車両の周辺状況を認識する認識部と、前記認識部の認識結果に基づいて、前記車両の乗員の操作に依らずに前記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、前記認識部は、前記車両が、二以上の交差点が結合した複合交差点を右折又は左折して通過することを認識した場合、前記車両が前記複合交差点に進入した状態で、前記車両の進行方向における前記車両から視認可能な位置にある信号機のうち、少なくとも前記車両に最も近い信号機を、前記車両が状態を考慮すべき信号機から除外するものである。

（２）：上記（１）の態様において、前記認識部は、前記複合交差点を示す標識を認識した場合、前記車両が前記複合交差点を通過することを認識するものである。

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記認識部は、前記複合交差点を構成する二以上の交差点のうち、前記車両が先に通過する第１の交差点の所定範囲内において、前記車両が右折又は左折する前に走行していた第１道路に交差する第２道路に対応して設けられた信号機が認識されない場合、前記車両が前記複合交差点を通過することを認識するものである。

（４）：上記（１）から（３）のうちいずれかの態様において、前記認識部は、前記複合交差点を構成する二以上の交差点のうち、前記車両が後に通過する第２の交差点の手前に停止線が無い場合に、前記車両が前記複合交差点を通過することを認識するものである。

（５）：上記（１）から（４）のうちいずれかの態様において、前記認識部は、更に、前記車両の位置と地図情報とに基づいて、前記車両が前記複合交差点を通過することを認識するものである。

（６）：上記（１）から（５）のうちいずれかの態様において、前記認識部は、更に、前記車両とは異なる他車両の動作履歴に基づいて、前記車両が前記複合交差点を通過することを認識するものである。

（７）：本発明の他の態様に係る車両制御方法は、コンピュータが、車両の周辺状況を認識し、前記認識の結果に基づいて、前記車両の乗員の操作に依らずに前記車両の加減速および操舵を制御し、前記認識する処理において、前記車両が、二以上の交差点が結合した複合交差点を右折又は左折して通過することを認識した場合、前記車両が前記複合交差点に進入した状態で、前記車両の進行方向における前記車両から視認可能な位置にある信号機のうち、少なくとも前記車両に最も近い信号機を、前記車両が状態を考慮すべき信号機から除外する、車両制御方法である。

（８）：本発明の他の態様に係るプログラムは、コンピュータに、車両の周辺状況を認識させ、前記認識の結果に基づいて、前記車両の乗員の操作に依らずに前記車両の加減速および操舵を制御させ、前記認識する処理において、前記車両が、二以上の交差点が結合した複合交差点を右折又は左折して通過することを認識した場合、前記車両が前記複合交差点に進入した状態で、前記車両の進行方向における前記車両から視認可能な位置にある信号機のうち、少なくとも前記車両に最も近い信号機を、前記車両が状態を考慮すべき信号機から除外させる、プログラムである。

（９）：本発明の他の態様に係る車両制御装置は、車両の周辺状況を認識する認識部と、前記認識部の認識結果に基づいて、前記車両の乗員の操作に依らずに前記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、前記認識部は、前記車両が、二以上の交差点が結合した複合交差点を右折又は左折して通過することを認識した場合、前記車両が、前記複合交差点でない通常交差点を右折又は左折することを認識した場合と比べて、前記車両が状態を考慮すべき信号機の選択規則を異ならせるものである。

なお、上記各態様において、「通過することを認識する」を「通過する確率を示す評価値（実施形態における「ポイント」で表されるもの）を高くする」と言い換えてもよい。

（１）〜（９）の態様によれば、変則的な形状を有する交差点において適切に信号機の状態を取捨選択することができる。

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および第２制御部１６０の機能構成図である。 通常交差点を二つ、自車両Ｍが通過する場合における被選択信号機の一例を示す図である。 複合交差点を自車両Ｍが通過する場合における被選択信号機の一例を示す図である。 標識ＳＩの一例を示す図である。 他の態様の複合交差点を自車両Ｍが通過する場合における被選択信号機の一例を示す図である。 交差点状態認識部１３２により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その１）である。 交差点状態認識部１３２により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その２）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。

また、本明細書では、交差点とは「二以上の道路が交差する地点」と定義し、後述する図４に示すように、部分的に二以上の交差点を含むような構成となっているものは「複合交差点」と定義する。複合交差点は、一群の信号機によって交通管制されるものであり、広義には「交差点」と解釈できるが、本明細書においては交差点の集合と考える。

［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などの内燃機関、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、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、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とを備える。第１制御部１２０と第２制御部１６０は、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）など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）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ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）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（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に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。

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の周辺にある物体の位置、および速度、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、ガードレールなどを含む走路境界（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、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、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の基準点の位置などを、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。

認識部１３０は、交差点を通過する際に、信号機の状態などに基づいて自車両Ｍが通過可能な経路を決定する交差点状態認識部１３２を備える。交差点状態認識部１３２の詳細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、交差点通過イベントなどがある。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は、交差点通過イベントを実行する際に起動する交差点通過制御部１４２を備える。交差点通過制御部１４２の詳細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。

図２に戻り、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。

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ＥＣＵ（Electronic Control Unit）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。

［交差点通過イベント］
以下、交差点状態認識部１３２および交差点通過制御部１４２の処理について説明する。交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍが、交差点を通過すること、および通過の際に、直進、右折、左折といった通過態様のうちいずれの態様で通過するかを認識する。交差点状態認識部１３２は、例えば、地図上経路や推奨経路と第２地図情報６２とを比較し、自車両Ｍが交差点を右折又は左折する予定であることを認識する。更に、交差点状態認識部１３２は、カメラ１０、レーダ装置１２、ファインダ１４、または物体認識装置１６の出力に基づいて、交差点に接近していること、或いは交差点に進入した状態であることを確認した場合に、自車両Ｍが交差点を通過することを認識する。交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍが交差点を通過することを認識した場合に、自車両Ｍが状態を考慮すべき信号機（以下、被選択信号機）を選択し、選択した被選択信号機の状態を行動計画生成部１４０の交差点通過制御部１４２に伝える。なお、被選択信号機以外の信号機の状態について、交差点状態認識部１３２は、交差点通過制御部１４２に伝えないようにしてもよいし、考慮不要を示すフラグを付与して交差点通過制御部１４２に伝えてもよい。

図３は、後述する複合交差点でない交差点（以下、通常交差点と称する）を二つ、自車両Ｍが通過する場合における被選択信号機の一例を示す図である。図３の例では、自車両Ｍは、第１の通常交差点ＣＲ１を左折し、次いで第２の通常交差点ＣＲ２を右折する予定である。図中、ＴＫは目標軌道である。この場面において、交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍが走行する過程で、自車両Ｍに対して正対する位置にある信号機を全て被選択信号機とする。図中、信号機Ｓｇ１およびＳｇ２が被選択信号機として選択される。「正対する位置にある」とは、例えば、自車両Ｍが居る車線（自車線）上、或いは自車線を仮想的に延伸させた領域上にあり、信号表示面を自車両Ｍに向けていることをいう。また、上記に代えて、交差点状態認識部１３２は、「自車両Ｍが走行する過程で、停止線がある位置から見て正対する位置にあり、且つ最も停止線に近い信号機を被選択信号機とする」という規則で被選択信号機を選択してもよい。図３の例では、信号機Ｓｇ１は停止線ＳＬ１の位置から見て正対する位置にあり、且つ最も停止線ＳＬ１に近い信号機である。また、信号機Ｓｇ２は停止線ＳＬ２の位置から見て正対する位置にあり、且つ最も停止線ＳＬ２に近い信号機である。

交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍが、二以上の交差点が結合した「複合交差点」を右折又は左折して通過することを認識した場合、自車両Ｍが複合交差点に進入した状態で、自車両Ｍの進行方向における自車両Ｍから視認可能な位置にある信号機のうち、少なくとも自車両Ｍに最も近い信号機を、自車両Ｍが状態を考慮すべき信号機から除外する。

図４は、複合交差点を自車両Ｍが通過する場合における被選択信号機の一例を示す図である。図示する例において、交差点ＣＲ３およびＣＲ４が存在し、これらの交差点は独立して交通管制されている訳ではなく、一群の信号機Ｓｇ３〜Ｓｇ７によって交通管制されている。このような二以上の交差点が結合したものを、複合交差点と定義する。図示する複合交差点ＭＣＲ１を自車両Ｍが通過する場合、交差点状態認識部１３２は、図３に示す通常交差点ＣＲ１およびＣＲ２とは異なる選択規則で被選択信号機を選択する。なお、信号機Ｓｇ５およびＳｇ６は、両側に向けて信号が配設された両方向信号機である。

まず、交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍの進行方向先にある停止線ＳＬ３の位置から見て正対する位置にあり、且つ最も停止線ＳＬ３に近い信号機である信号機Ｓｇ３を被選択信号機として選択する。係る選択は、自車両Ｍが通過する交差点が通常交差点であるか、複合交差点であるかに拘わらず行われる。その後、交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍの進行方向先にある信号機Ｓｇ６を判断対象とする。

交差点状態認識部１３２は、例えば、以下のような条件が満たされたか否かを総合的に考慮して、自車両Ｍが通過する交差点が複合交差点であるか否かを判定する。
＜＜条件＞＞
（１）停止線があるべき領域ＡＲ１に停止線が無い。
（２）通常交差点であれば信号機がある筈の領域ＡＲ２に信号機が無い。
（３）他車両の動作履歴を参照すると、他車両が信号機Ｓｇ６の状態と無関係に交差点ＣＲ４に進入している。
（４）交差点ＣＲ３に到達する直前に（間に別の交差点が無いことを意味する）複合交差点があることを示す標識ＳＩがあった。
（５）第２地図情報６２に、複合交差点であることを示す情報が記述されていた。

上記において、領域ＡＲ２は、複合交差点ＭＣＲを構成する二以上の交差点のうち、自車両Ｍが先に通過する第１の交差点ＣＲ３における所定範囲内の領域であり、自車両Ｍが右折又は左折する前に走行していた第１道路Ｒｄ１に交差する第２道路Ｒｄ２に対応して信号機が設けられる筈の領域、すなわち交差点と道路の境界線から所定距離以内、且つ道路および歩道（存在する場合）の一部を含む領域である。図４の例では、少なくとも（１）、（２）、（４）の条件が満たされているため、交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍが複合交差点を通過すると判定する。図５は、標識ＳＩの一例を示す図である。標識ＳＩは、例えば、複合交差点に進入する車両が複合交差点の構造および進行可能な道路を認識可能な形態をしている。

交差点状態認識部１３２は、例えば、上記（１）〜（５）のそれぞれの条件を満たすか否かを所定の評価規則に当てはめ、（Ａ）後に通過する交差点ＣＲ４が通常交差点と判断する、（Ｂ）交差点ＣＲ４が複合交差点の一部であると推定するためのポイントを累積ポイントに加算または減算する、（Ｃ）何もしない（その時点の判断を変更しない）のいずれかの処理を行う。そして、交差点状態認識部１３２は、累積ポイントが閾値（下記の評価規則に従えば、例えば１２程度）以上である場合に、交差点ＣＲ４が複合交差点の一部であると推定（認識）する。なお、下記の評価規則および評価規則に含まれる数値はあくまで一例であり、任意に変更してもよい。また、条件および評価規則の一部が削除または追加されてもよい。
＜＜評価規則＞＞
（１）停止線があるべき領域ＡＲ１に停止線がある→通常交差点
停止線があるべき領域ＡＲ１に停止線が無い→ポイント８加算
（２）通常交差点であれば信号機がある筈の領域ＡＲ２に信号機がある→ポイント５減算
通常交差点であれば信号機がある筈の領域ＡＲ２に信号機が無い→ポイント５加算
（３）他車両が信号機Ｓｇ６の状態と無関係に交差点ＣＲ４に進入している→ポイント７加算
（４）交差点ＣＲ３に到達する直前に複合交差点があることを示す標識ＳＩがあった→ポイント７加算
（５）第２地図情報６２に、複合交差点であることを示す情報が記述されていた→ポイント９加算

交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍが複合交差点を通過すると判定し、更に自車両Ｍが複合交差点を右折又は左折して通過することを認識した場合、「自車両Ｍが複合交差点に進入した状態で、自車両Ｍの進行方向における自車両Ｍから視認可能な位置にある信号機のうち、少なくとも自車両Ｍに最も近い信号機を、自車両Ｍが状態を考慮すべき信号機から除外する。」という選択規則を適用する。図４に示す信号機Ｓｇ６は、この選択規則における「最も近い信号機」に該当する。このため、交差点状態認識部１３２は、信号機Ｓｇ６を被選択信号機から除外する。

図６は、他の態様の複合交差点を自車両Ｍが通過する場合における被選択信号機の一例を示す図である。図示する例において、交差点ＣＲ５およびＣＲ６が存在し、これらの交差点は独立して交通管制されている訳ではなく、一群の信号機Ｓｇ８〜Ｓｇ１１によって交通管制されている。以下、これを複合交差点ＭＣＲ２と称する。複合交差点ＭＣＲ２を自車両Ｍが通過する場合も、交差点状態認識部１３２は、図３に示す通常交差点ＣＲ１およびＣＲ２とは異なる選択規則で被選択信号機を選択する。

まず、交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍの進行方向先にある停止線ＳＬ４の位置から見て正対する位置にあり、且つ最も停止線ＳＬ３に近い信号機である信号機Ｓｇ８を被選択信号機として選択する。係る選択は、自車両Ｍが通過する交差点が通常交差点であるか、複合交差点であるかに拘わらず行われる。その後、交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍの進行方向先にある信号機Ｓｇ９を判断対象とする。

交差点状態認識部１３２は、例えば、以下のような条件が満たされたか否かを総合的に考慮して、自車両Ｍが通過する交差点が複合交差点であるか否かを判定する。
＜＜条件＞＞
（１）停止線があるべき領域ＡＲ３に停止線が無い。
（２）通常交差点であれば信号機がある筈の領域ＡＲ４に信号機が無い。
（３）他車両の動作履歴を参照すると、他車両が信号機Ｓｇ９の状態と無関係に交差点ＣＲ４に進入している。
（４）交差点ＣＲ５に到達する直前に（間に別の交差点が無いことを意味する）複合交差点があることを示す標識ＳＩがあった。
（５）第２地図情報６２に、複合交差点であることを示す情報が記述されていた。

上記において、領域ＡＲ４は、複合交差点ＭＣＲを構成する二以上の交差点のうち、自車両Ｍが先に通過する第１の交差点ＣＲ５における所定範囲内の領域であり、自車両Ｍが右折又は左折する前に走行していた第１道路Ｒｄ３に交差する第２道路Ｒｄ４に対応して信号機が設けられる筈の領域、すなわち交差点と道路の境界線から所定距離以内、且つ道路および歩道（存在する場合）の一部を含む領域である。図６の例では、少なくとも（１）、（２）の条件が満たされているため、交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍが複合交差点を通過すると判定する可能性がある。
ト９加算

交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍが複合交差点を通過すると判定し、更に自車両Ｍが複合交差点を右折又は左折して通過することを認識した場合、「自車両Ｍが複合交差点に進入した状態で、自車両Ｍの進行方向における自車両Ｍから視認可能な位置にある信号機のうち、少なくとも自車両Ｍに最も近い信号機を、自車両Ｍが状態を考慮すべき信号機から除外する。」という選択規則を適用する。図６に示す信号機Ｓｇ９は、この選択規則における「最も近い信号機」に該当する。このため、交差点状態認識部１３２は、信号機Ｓｇ９を被選択信号機から除外する。

交差点通過制御部１４２は、交差点状態認識部１３２により被選択信号機として選択された信号の状態に基づいて、目標軌道を生成する（特に、停止を含めた加減速制御を行う）。交差点通過制御部１４２は、交差点状態認識部１３２により被選択信号機から除外された信号機の状態は考慮せずに自車両Ｍを走行させる。なお、信号機の状態を考慮しないといっても、横断歩道、歩行者、自転車、他車両の存在に基づいて交差点通過制御部１４２が自車両Ｍを減速させ、または停止させるのは言うまでもない。

［処理フロー］
図７は、交差点状態認識部１３２により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その１）である。本フローチャートの処理は、例えば、自車両Ｍから交差点までの距離が所定距離ｘ［ｍ］以内となったときに開始される。

まず、交差点状態認識部１３２は、判定フラグと累積ポイントのそれぞれに、初期値であるゼロを設定する（ステップＳ１００）。これらの意義については後述する。

次に、交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍが複合交差点を通過するか否かを判定するための処理を行う（ステップＳ１０２）。本ステップの処理の詳細については図８を用いて後に説明する。そして、ステップＳ１０２の処理に結果、自車両Ｍが複合交差点を通過するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。自車両Ｍが複合交差点を通過すると判定しなかった場合、交差点状態認識部１３２は、通常交差点の選択規則で被選択信号機を選択する（ステップＳ１０６）。一方、自車両Ｍが複合交差点を通過すると判定した場合、交差点状態認識部１３２は、複合交差点の選択規則で被選択信号機を選択する（ステップＳ１０８）。そして、交差点状態認識部１３２は、被選択信号機の状態を、交差点通過制御部１４２に伝える（ステップＳ１１０）。交差点状態認識部１３２は、このような処理を、全ての交差点を通過するまで実行する（ステップＳ１１２）。なお、「全ての交差点を通過する」とは、例えば、図７のフローチャートの処理が開始されて以降、所定距離ｘ［ｍ］以内に認識される交差点が無くなったことを意味する。

図８は、交差点状態認識部１３２により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その２）である。本フローチャートの処理は、図７におけるステップＳ１０２の処理に相当する。

まず、交差点状態認識部１３２は、判定フラグが１であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。判定フラグとは、図７のフローチャートが開始されて以降、一度でも自車両Ｍが複合交差点を通過すると判定された場合に１に維持されるフラグである。判定フラグが１である場合、交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍが複合交差点を通過するという判定を維持し、図８のフローチャートの処理を終了する。

判定フラグが１でない（すなわちゼロのままである）場合、交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍが二つ目以降に通過する交差点の手前（所定距離以内）に停止線があるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。停止線があると判定した場合、交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍが通常交差点を通過すると判定する（ステップＳ２０４）。

なお、全体として複合交差点である場合でも、最初に通過する交差点は通常交差点と判定される。図４の例では、交差点ＣＲ３に関しては通常交差点の選択規則で被選択信号機が選択されるので、信号機Ｓｇ３は被選択信号機となる。そして、次の交差点を通過するまでにステップＳ２０６以降の判定処理によって判定結果が通常交差点から複合交差点に切り替わり、全ての交差点を通過するまで、その判定結果が維持される。図４の例では、交差点ＣＲ４に関して複合交差点の規則で被選択信号機が選択されることになる。図６の例においても同様である。図７および図８のフローチャートは、このような判定結果の切り替わりを表現したものである。

自車両Ｍが二つ目以降に通過する交差点の手前（所定距離以内）に停止線が無いと判定した場合、交差点状態認識部１３２は、累積ポイントに予め決められたポイントを加算する（ステップＳ２０６）。次に、交差点状態認識部１３２は、信号機がある筈の領域に信号機が無いかどうかを判定する（ステップＳ２０８）。信号機がある筈の領域に信号機がある場合、交差点状態認識部１３２は、累積ポイントから予め決められたポイントを減算する（ステップＳ２１０）。一方、信号機がある筈の領域に信号機が無い場合、交差点状態認識部１３２は、累積ポイントに予め決められたポイントを加算する（ステップＳ２１２）。なお、信号機がある筈の領域が二つ以上あり、それらの一部に信号機があり、他の一部に信号機が無い場合も想定されるが、その場合、ポイントの加減算を行わないようにしてもよく、加算または減算のいずれかを行うようにしてもよい。

次に、交差点状態認識部１３２は、他車両が、信号機の状態と無関係に二つ目以降の交差点に進入しているか否かを判定する（ステップＳ２１４）。他車両が、信号機の状態と無関係に二つ目以降の交差点に進入していると判定した場合、交差点状態認識部１３２は、累積ポイントに予め決められたポイントを加算する（ステップＳ２１６）。

次に、交差点状態認識部１３２は、一つ目の交差点の手前に、複合交差点を示す標識があったか否かを判定する（ステップＳ２１８）。一つ目の交差点の手前に、複合交差点を示す標識があったと判定した場合、交差点状態認識部１３２は、累積ポイントに予め決められたポイントを加算する（ステップＳ２２０）。

次に、交差点状態認識部１３２は、第２地図情報５２に、自車両Ｍの通過する交差点が複合交差点である旨の情報が記述されているか否かを判定する（ステップＳ２２２）。第２地図情報５２に、自車両Ｍの通過する交差点が複合交差点である旨の情報が記述されていると判定した場合、交差点状態認識部１３２は、累積ポイントに予め決められたポイントを加算する（ステップＳ２２４）。

そして、交差点状態認識部１３２は、累積ポイントが閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２６）。累積ポイントが閾値以上である場合、交差点状態認識部１３２は、自車両Ｍが複合交差点を通過すると判定し、判定フラグに１を設定する（ステップＳ２２８）。

係る処理によって、自動運転制御装置１００は、変則的な形状を有する交差点において適切に信号機の状態を取捨選択することができる。この結果、本来は停止が不要な位置で自車両Ｍが停止してしまうという事態が生じるのを抑制することができ、円滑な交通に寄与することができる。

以上説明した実施形態の車両制御装置（自動運転制御装置１００）によれば、車両（自車両Ｍ）の周辺状況を認識する認識部（１３０）と、認識部の認識結果に基づいて、車両の乗員の操作に依らずに車両の加減速および操舵を制御する運転制御部（１４０、１６０）と、を備え、認識部が、車両が、二以上の交差点が結合した複合交差点を右折又は左折して通過することを認識した場合、車両が複合交差点に進入した状態で、車両の進行方向における車両から視認可能な位置にある信号機のうち、少なくとも車両に最も近い信号機を、車両が状態を考慮すべき信号機から除外することにより、変則的な形状を有する交差点において適切に信号機の状態を取捨選択することができる。

［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ＲＡＭ（Random Access Memory）１００−３、ブートプログラムなどを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１００−４、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が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、
車両の周辺状況を認識し、
前記認識の結果に基づいて、前記車両の乗員の操作に依らずに前記車両の加減速および操舵を制御し、
前記認識する処理において、前記車両が、二以上の交差点が結合した複合交差点を右折又は左折して通過することを認識した場合、前記車両が前記複合交差点に進入した状態で、前記車両の進行方向における前記車両から視認可能な位置にある信号機のうち、少なくとも前記車両に最も近い信号機を、前記車両が状態を考慮すべき信号機から除外する、
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。

１００ 自動運転制御装置
１２０ 第１制御部
１３０ 認識部
１３２ 交差点状態認識部
１４０ 行動計画生成部
１４２ 交差点通過制御部

Claims (9)

1. 車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記認識部の認識結果に基づいて、前記車両の乗員の操作に依らずに前記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、
   前記認識部は、前記車両が、二以上の交差点が結合した複合交差点を右折又は左折して通過することを認識した場合、前記車両が前記複合交差点に進入した状態で、前記車両の進行方向における前記車両から視認可能な位置にある信号機のうち、少なくとも前記車両に最も近い信号機を、前記車両が状態を考慮すべき信号機から除外する、
   車両制御装置。
2. 前記認識部は、前記複合交差点を示す標識を認識した場合、前記車両が前記複合交差点を通過することを認識する、
   請求項１記載の車両制御装置。
3. 前記認識部は、前記複合交差点を構成する二以上の交差点のうち、前記車両が先に通過する第１の交差点の所定範囲内において、前記車両が右折又は左折する前に走行していた第１道路に交差する第２道路に対応して設けられた信号機が認識されない場合、前記車両が前記複合交差点を通過することを認識する、
   請求項１または２記載の車両制御装置。
4. 前記認識部は、前記複合交差点を構成する二以上の交差点のうち、前記車両が後に通過する第２の交差点の手前に停止線が無い場合に、前記車両が前記複合交差点を通過することを認識する、
   請求項１から３のうちいずれか１項記載の車両制御装置。
5. 前記認識部は、更に、前記車両の位置と地図情報とに基づいて、前記車両が前記複合交差点を通過することを認識する、
   請求項１から４のうちいずれか１項記載の車両制御装置。
6. 前記認識部は、更に、前記車両とは異なる他車両の動作履歴に基づいて、前記車両が前記複合交差点を通過することを認識する、
   請求項１から５のうちいずれか１項記載の車両制御装置。
7. コンピュータが、
   車両の周辺状況を認識し、
   前記認識の結果に基づいて、前記車両の乗員の操作に依らずに前記車両の加減速および操舵を制御し、
   前記認識する処理において、前記車両が、二以上の交差点が結合した複合交差点を右折又は左折して通過することを認識した場合、前記車両が前記複合交差点に進入した状態で、前記車両の進行方向における前記車両から視認可能な位置にある信号機のうち、少なくとも前記車両に最も近い信号機を、前記車両が状態を考慮すべき信号機から除外する、
   車両制御方法。
8. コンピュータに、
   車両の周辺状況を認識させ、
   前記認識の結果に基づいて、前記車両の乗員の操作に依らずに前記車両の加減速および操舵を制御させ、
   前記認識する処理において、前記車両が、二以上の交差点が結合した複合交差点を右折又は左折して通過することを認識した場合、前記車両が前記複合交差点に進入した状態で、前記車両の進行方向における前記車両から視認可能な位置にある信号機のうち、少なくとも前記車両に最も近い信号機を、前記車両が状態を考慮すべき信号機から除外させる、
   プログラム。
9. 車両の周辺状況を認識する認識部と、
   前記認識部の認識結果に基づいて、前記車両の乗員の操作に依らずに前記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、
   前記認識部は、前記車両が、二以上の交差点が結合した複合交差点を右折又は左折して通過することを認識した場合、前記車両が、前記複合交差点でない通常交差点を右折又は左折することを認識した場合と比べて、前記車両が状態を考慮すべき信号機の選択規則を異ならせる、
   車両制御装置。

Images