JP2021006429A - 車両制御装置、車両制御装方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
(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、前記車両の行動を制御する行動制御部と、を備え、前記行動制御部は、前記車両を側方に進路変更させる場合、前記認識部により認識された前記進路変更先の車線において前記車両の前方または側方に位置する複数の車両の各車両の間の車間距離に基づいて、前記車両が進入する予定の領域の前方に存在する第1車両および前記領域の後方に存在する第2車両を特定し、前記車両が走行する車線において前記特定した前記第1車両および前記第2車両の近傍に前記車両を移動させる車両制御装置である。
<第1実施形態>
[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。
行動計画生成部140は、車両Mを側方に進路変更させる場合、認識部130により認識された進路変更先の車線において車両Mの前方または側方に位置する複数の車両の各車両の間の車間距離に基づいて、車両Mがターゲット領域(進入する予定の領域)の前方に存在する第1車両およびターゲット領域の後方に存在する第2車両を特定する。行動計画生成部140は、車両Mが走行する車線において特定した第1車両および第2車両の近傍に車両Mを移動させる。この制御を、以下「特定制御」と称する場合がある。
図3は、特定制御を説明するための図である。例えば、道路は、第1車線L1と、第1車線L1に隣接する第2車線L2とを含む。第1車線L1において、車両Mは、前方車両mAの後方を走行している。第2車線L2において、第1車両m1、第2車両m2、第3車両m3、第4車両m4の順で走行している。
(1)進路変更部144は、複数の車両の車間距離のうち最も長い車間距離を形成する車両の間の領域をターゲット領域に決定する。例えば、進路変更部144は、車間距離d1が車間距離d2よりも長い場合、車間距離d1を形成する第1車両m1と第2車両m2の近傍に車両Mを移動させる。
(2)進路変更部144は、複数の各車両により形成された車間距離のうち、閾値以上の車間距離を形成し、且つ最も前方の車両の間の領域をターゲット領域に決定する。
推定部142は、所定時間後の時刻に、車両Mが移動可能な位置および車両Mの周辺の周辺車両の分布を推定する。推定部142は、所定時間後に、車両Mが移動可能な位置の横方向または後方に存在する周辺車両を第2車両に特定する。例えば、推定部142は、周辺車両の過去および現在の速度に基づいて将来の分布を推定する。
進路変更部144は、上記の時刻(時刻t+1)において、車両Mの横方向または後方に存在する周辺車両のうち、最も長い車間距離を形成している二つの車両を第1車両および第2車両に特定してもよい。進路変更部144は、上記の時刻(時刻t+1)において、車両Mの横方向または後方に存在する周辺車両のうち、所定値以上の車間距離を形成している二つの車両を第1車両および第2車両に特定してもよい。所定値以上の車間距離とは、例えば、最も長い車間距離に対して誤差が基準値以下である車間距離を含む。
推定部142は、複数の車両の速度の変位と、許容される車両Mの加速度とに基づいて導出される車両Mが複数の車両Mに含まれる各対象車両に近づく時刻と、近づいた時刻における対象車両と対象車両の前方車両または後方車両との車間距離と、に基づいて、車両Mがターゲット領域の前方に存在する第1車両およびターゲット領域の後方に存在する第2車両を特定してもよい。この場合、車両Mが、第1の対象車両に近づいた時刻における第1の対象車両と第1の対象車両の前方車両または後方車両との車間距離と、第2の対象車両に近づいた時刻における第2の対象車両と第2の対象車両の前方車両または後方車両との車間距離とのうち、長い車間距離(または閾値以上の距離且つ前方の車間距離)を形成する二つの車両を第1車両および第2車両に特定する。なお、対象車両に近づく時刻が設定時刻を超える場合は、車両Mは、その対象車両を車両Mが近づく対象の車両から除外する。「対象車両」とは、車間距離を導出する対象の車両である。
進路変更部144は、車両Mに進路変更を行う意思表示を行わせ、第2車両が進路変更を許容する意思が存在しないと推定される場合、第2車両より後方に存在する車両の前方に進路変更することを車両に試行させる。
(A)後方車両と、後方車両の前走車両との特定車間距離が閾値以上であること。例えば、特定車間距離が閾値以上である場合、ポジティブスコアが後方車両に付与され、特定車間距離が閾値未満である場合、ネガティブスコアが後方車両に付与される。
車両Mが走行する第1車線L1が前方で消失するような場合においても、上述した各処理は実行されてもよい。図8は、特定制御(その4)について説明するための図である。例えば、第1車線L1が合流路であり、第2車線L2が本線である場合、車両Mは、第1車線L1が消失する前に第2車線L2に車線変更を行う必要がある。[特定制御(その4)]において、車線が消失する位置や、その手前の位置(図中のP)は、「参照位置」の一例である。
第1車線L1と第2車線L2とが前方で分岐するような場合において、車両Mが第2車線L2を走行して目的地に向かう場合、上述した各処理は実行されてもよい。図9は、特定制御(その5)について説明するための図である。例えば、第1車線L1は第1方向に向かう車線であり、第2車線L2は第2方向に向かう車線である場合、車両Mが第2方向に向かう場合、第1車線L1と第2車線L2とが分岐する前に第2車線L2に車線変更を行う必要がある。[特定制御(その5)]において、第1車線L1と第2車線L2とが分岐する位置や、その手前の位置は、「参照位置」の一例である。
図10は、自動運転制御装置100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である。まず、認識部130が、車両Mの周辺状況を認識する(ステップS100)。次に、行動計画生成部140が、特定制御を行う特定条件を満たすか否かを判定する(ステップS102)。
以下、第2実施形態について説明する。第2実施形態の自動運転制御装置100は、特定制御が実行されるモードを含む複数のモードのうち、いずれかのモードを選択的に実行する。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
行動計画生成部140Aは、例えば、モード設定部141と、推定部142と、進路変更部144とを備える。
図14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(Hard Disk Drive)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、認識部130、および行動計画生成部140のうち一部または全部が実現される。
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、
前記車両の行動を制御し、
前記車両を側方に進路変更させる場合、前記認識部により認識された前記進路変更先の車線において前記車両の前方または側方に位置する複数の車両の各車両の間の車間距離に基づいて、前記車両が進入する予定の領域の前方に存在する第1車両および前記領域の後方に存在する第2車両を特定し、
前記車両が走行する車線において前記特定した前記第1車両および前記第2車両の近傍に前記車両を移動させる、ように構成されている、
車両制御装置。
Claims (16)
- 車両の周辺状況を認識する認識部と、
前記車両の行動を制御する行動制御部と、を備え、
前記行動制御部は、
前記車両を側方に進路変更させる場合、前記認識部により認識された前記進路変更先の車線において前記車両の前方または側方に位置する複数の車両の各車両の間の車間距離に基づいて、前記車両が進入する予定の領域の前方に存在する第1車両および前記領域の後方に存在する第2車両を特定し、
前記車両が走行する車線において前記特定した前記第1車両および前記第2車両の近傍に前記車両を移動させる、
車両制御装置。 - 前記第1車両および前記第2車両は、最も長い前記車間距離を形成している二つの車両である、
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
前記各車両の間の車間距離である、第1車間距離と前記第1車間距離よりも車間距離が長い第2車間距離との差異が閾値以下である場合、前記第1車間距離を形成する二つの車両を前記第1車両および前記第2車両に特定し、
前記第1車両は、前記第2車間距離を形成する二つの車両よりも前方に存在する車両である、
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記第1車両は、前記車間距離を形成する各車両の中で最も前方に存在する車両である、
請求項3に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
所定時間後の時刻に、前記車両が移動可能な位置および前記車両の周辺の周辺車両の分布を推定し、
所定時間後の時刻に、前記車両が移動可能な位置の横方向または後方に存在する周辺車両を第2車両に特定する、
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
前記車両の前方の参照位置に到達する時刻および前記時刻における前記車両の周辺の周辺車両の分布を推定し、
前記時刻において、前記車両の横方向または後方に存在する周辺車両を第2車両に特定する、
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
前記時刻において、前記車両の横方向または後方に存在する周辺車両のうち、最も長い前記車間距離を形成している二つの車両を前記第1車両および前記第2車両に特定、
前記時刻において、前記車両の横方向または後方に存在する周辺車両のうち、所定値以上の前記車間距離を形成している二つの車両を第1車両および第2車両に特定、または
前記時刻において、前記車両の横方向または後方に存在する周辺車両のうち、所定値以上の前記車間距離を形成し、且つ前記車両に最も近い車両を前記第2車両に特定し、前記第2車両の前方の車両を前記第1車両に特定する、
請求項5または6に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
前記第1車両および前記第2車両の側方における近傍に前記車両を移動させた後、前記第1車両と前記第2車両との間の領域に前記車両を進路変更させる、
請求項1から7のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
前記車両に前記進路変更を行う意思表示を行わせ、
前記第2車両が前記進路変更を許容する意思が存在しないと推定される場合、前記第2車両より後方に存在する車両の前方に前記進路変更することを前記車両に試行させる、
請求項8に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
少なくとも前記車両の前記進路変更先の車線に存在する車両の車速が所定の車速以上である場合に、前記特定した前記第1車両および前記第2車両の側方における近傍に前記車両を移動させる制御を実行し、
少なくとも前記車両の前記進路変更先の車線に存在する車両の車速が所定の車速未満である場合に、前記特定した前記第1車両および前記第2車両の側方における近傍に前記車両を移動させる制御とは異なる制御を実行する、
請求項1から9のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
少なくとも前記車両が走行する車線において前記車両の前方に存在する車両との距離が所定距離以上である場合に、前記特定した前記第1車両および前記第2車両の側方における近傍に前記車両を移動させる制御を実行し、
少なくとも前記車両が走行する車線において前記車両の前方に存在する車両との距離が所定距離以上でない場合に、前記特定した前記第1車両および前記第2車両の側方における近傍に前記車両を移動させる制御とは異なる制御を実行する、
請求項1から10のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
前記複数の車両の速度の変位と許容される前記車両の加速度とに基づいて導出される前記車両が前記複数の車両に含まれる各対象車両に近づく時刻と、前記近づいた時刻における前記対象車両と前記対象車両の前方車両または後方車両との車間距離と、に基づいて、
前記車両が進入する予定の領域の前方に存在する第1車両および前記領域の後方に存在する第2車両を特定する、
請求項1から11のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
少なくとも特定制御モードを含む複数のモードのうち選択されたモードを実行し、
前記特定制御モードが選択されている場合、前記車両が走行する車線において前記特定した前記第1車両および前記第2車両の近傍に前記車両を移動させる、
請求項1から12のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記行動制御部は、
少なくとも特定制御モードを含む複数のモードのうち選択したモードを実行し、
前記車両が設定された目的地に目標時刻を超えて到着すると推定される場合、特定制御モードを実行し、
前記特定制御モードは、前記車両が走行する車線において前記特定した前記第1車両および前記第2車両の近傍に前記車両を移動させる制御を実行するモードである、
請求項1から13のうちいずれか1項に記載の車両制御装置。 - コンピュータが、
車両の周辺状況を認識し、
前記車両の行動を制御し、
前記車両を側方に進路変更させる場合、前記認識された前記進路変更先の車線において前記車両の前方または側方に位置する複数の車両の各車両の間の車間距離に基づいて、前記車両が進入する予定の領域の前方に存在する第1車両および前記領域の後方に存在する第2車両を特定し、
前記車両が走行する車線において前記特定した前記第1車両および前記第2車両の近傍に前記車両を移動させる、
車両制御方法。 - コンピュータに、
車両の周辺状況を認識させ、
前記車両の行動を制御させ、
前記車両を側方に進路変更させる場合、前記認識された前記進路変更先の車線において前記車両の前方または側方に位置する複数の車両の各車両の間の車間距離に基づいて、前記車両が進入する予定の領域の前方に存在する第1車両および前記領域の後方に存在する第2車両を特定させ、
前記車両が走行する車線において前記特定した前記第1車両および前記第2車両の近傍に前記車両を移動させる、
プログラム。
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