JP2021068014A - 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】より周辺状況に応じた車両の制御を実現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。【解決手段】自動運転制御装置（車両制御装置）１００は、車両の周辺に存在する移動体を含む、車両の周辺環境を認識する認識部１３０と、車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御する制御部としての行動計画生成部１４０及び第２制御部１６０と、を備える。制御部は、認識部により認識された移動体の正面が車両の進行先の位置と干渉する位置に向かうように移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、そうでない場合に比して、移動体への接近を抑制する。【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。

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。車両の周辺の移動体が所定の通行区間を移動中に、当該移動体が当該通行区間の終端に近づくほど、当該移動体の当該移動方向と逆方向の自車両のリスクポテンシャルを小さく設定する装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１９７７８１号公報

上記の装置は、移動体の動きに応じてリスクポテンシャルを設定しているが、精度よくリスクポテンシャルを設定することができない場合があった。このため、上記の装置は、移動体の動きに基づいて、適切に車両を制御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、より周辺状況に応じた車両の制御を実現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、車両の周辺に存在する移動体を含む、前記車両の周辺環境を認識する認識部と、前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記認識部により認識された移動体の正面が前記車両の進行先の位置と干渉する位置に向かうように前記移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、そうでない場合に比して、前記移動体への接近を抑制する。

（２）：上記（１）の態様において、前記認識部の認識結果に基づいて、前記車両の周辺領域にリスク領域を設定する設定部を更に備え、前記設定部は、移動体が前記車両の進行方向に存在する基準位置に向かって閾値未満の速度で回転している、または回転していない場合、前記移動体に対して第１リスク領域を設定し、移動体が前記車両の進行方向に存在する基準位置に向かって閾値以上の速度で回転している場合、前記移動体に対して前記第１リスク領域よりも大きい第２リスク領域を設定し、前記制御部は、前記第１リスク領域または前記第２リスク領域に接近しないように前記車両を制御する。

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記認識部の認識結果に基づいて、前記車両の周辺領域にリスク領域を設定する設定部を更に備え、前記設定部は、前記移動体が前記車両の進行方向に存在する基準位置に向かって閾値未満の速度で回転している、または回転していない場合、前記移動体に対して第１リスクポテンシャルが関連付けられた第１リスク領域を設定し、前記移動体が前記車両の進行方向に存在する基準位置に向かって閾値以上の速度で回転している場合、前記移動体に対して前記第１リスクポテンシャルよりも大きい第２リスクポテンシャルが対応付けられた第２リスク領域を設定し、前記制御部は、前記第１リスク領域または前記第２リスク領域に接近しないように前記車両を制御する。

（４）：上記（２）または（３）の態様において、前記設定部は、前記第１リスク領域および前記第２リスク領域を、少なくとも前記車両の進行先の位置と干渉する方向に延出するように設定する。

（５）：上記（１）から（４）のいずれかの態様において、前記制御部は、移動体の正面が前記車両の進行先の位置と干渉する位置に向かうように前記移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、更に、前記移動体の種別、前記移動体の回転方向、または前記移動体が回転している方向に存在する物体のうち一以上の項目を加味して、記移動体が鉛直軸回りに前記閾値以上の速度で回転していない場合に比して、前記移動体への接近を抑制する。

（６）：この発明の一態様に係る車両制御方法は、コンピュータが、車両の周辺に存在する移動体を含む、前記車両の周辺環境を認識し、前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御し、前記認識された移動体の正面が前記車両の進行先の位置と干渉する位置に向かうように前記移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、そうでない場合に比して、前記移動体への接近を抑制する。

（７）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、車両の周辺に存在する移動体を含む、前記車両の周辺環境を認識させ、前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御させ、前記認識された移動体の正面が前記車両の進行先の位置と干渉する位置に向かうように前記移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、そうでない場合に比して、前記移動体への接近を抑制させるプログラムである。

（１）〜（７）によれば、より周辺状況に応じた車両の制御を実現することができる。特に、急な方向転換をして自車両Ｍに干渉する方向に接近する可能性がある移動体に対しても、車両制御装置は、十分に気を付けながら車両を制御することができる。

（２）または（３）によれば、回転速度が閾値以上である場合、制御部は、第２リスク領域を設定することにより、移動体を考慮した制御を実現することができる。

（６）によれば、制御部は、移動体の種別、移動体の回転方向、または移動体が回転している方向に存在する物体のうち一以上の項目を加味して、移動体への接近を抑制することにより、より移動体の特性に応じた制御を実現することができる。

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。 特定制御について説明するための図（その１）である。 特定制御について説明するための図（その２）である。 特定制御について説明するための図（その３）である。 特定制御について説明するための図（その４）である。 特定制御について説明するための図（その５）である。 特定制御について説明するための図（その６）である。 特定制御について説明するための図（その７）である。 リスクポテンシャルについて説明するための図である。 移動体の回転速度と第２リスク領域ＡＲ２との大きさの関係の一例を示す図である。 移動体が閾値以上の回転速度で回転した場合の一例を示す図である。 障害物が存在する場面の一例を示す図である。 第２リスクポテンシャルを小さくする場面の一例を示す図である。 障害物の高さとリスクポテンシャルとの関係の一例を示す図である。 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。 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、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）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。

ＬＩＤＡＲ１４は、自車両Ｍの周辺に光（或いは光に近い波長の電磁波）を照射し、散乱光を測定する。ＬＩＤＡＲ１４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。ＬＩＤＡＲ１４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ＬＩＤＡＲ１４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ＬＩＤＡＲ１４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。自動運転制御装置１００は「車両制御装置」の一例であり、行動計画生成部１４０と第２制御部１６０を合わせたものが「制御部」の一例である。

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ＬＩＤＡＲ１４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。

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、例えば、処理部１４２と、制御部１４４とを備える。処理部１４２と、制御部１４４との処理の詳細については後述する。処理部１４２は、「設定部」の一例である。

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。

［特定制御（その１）］
制御部１４４は、認識部１３０により認識された移動体の正面が自車両Ｍの進行先の位置と干渉する位置に向かうように移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、そうでない場合に比して、移動体への接近を抑制する。以下、これらの制御を「特定制御」と称する場合がある。

「移動体」とは、人や、動物などを含む。移動体とは、歩行者や、自転車、車いすなどを含む。以下の説明では、移動体は歩行者であるものとして説明する。「移動体の正面」とは、移動体の基準面である。移動体が、例えば歩行者である場合、歩行者の胸や顔などである。

「自車両Ｍの進行先の位置と干渉する位置に向かう」とは、例えば、自車両Ｍの進行先の軌跡方向に向かっていることである。「自車両Ｍの進行先の位置と干渉する位置（以下、基準位置）に向かう」とは、例えば、移動体が歩道に存在している場合、車道方向に向かっていることである。「移動体への接近を抑制する」とは、制御部１４４が、自車両Ｍの速度を抑制することや、自車両Ｍを移動体から遠い位置を走行させること等である。

図３は、特定制御について説明するための図（その１）である。例えば、自車両Ｍは車道ＲＷをＸ方向に向かって走行し、歩行者ＰＤが歩道ＳＷに存在しているものとする。歩行者ＰＤは、Ｘ方向に直交するＹ方向を向いている。自車両Ｍは、予定軌道ＯＲ１を走行する予定である。

図４は、特定制御について説明するための図（その２）である。制御部１４４は、歩行者ＰＤが基準位置に向かって回転した場合、回転している速度に基づいて、自車両Ｍを制御する。例えば、制御部１４４は、移動体が基準位置に向かって閾値以上の速度で回転している場合、自車両Ｍの速度を抑制する。また、制御部１４４は、移動体が基準位置に向かって閾値以上の速度で回転している場合、自車両Ｍの速度を抑制することに加え（または代えて）、走行する予定の軌道を変更してもよい。この場合、自車両Ｍは、例えば、移動体からより遠い位置を走行する。

図５は、特定制御について説明するための図（その３）である。以下、図５に示すように、プラスＹ方向をゼロ度、マイナスＸ方向を９０度、マイナスＹ方向を１８０度、プラスＸ方向を２７０度と称する場合がある。例えば、制御部１４４は、移動体の特定面ＳＤが第１所定の方向に向いている場合に、特定制御を実行する。第１所定の方向とは、任意の方向であって、例えば、ゼロ度を含み（１８０度を含まない）９０度から２７０度の範囲や、４５度から３１５度の範囲等である。また、第１所定の方向は、１８０とは異なる方向であってもよい。「歩行者ＰＤが基準位置に向かって回転している」とは、特定面ＳＤが１８０度の方向に近づくように回転していることである。回転している速度とは、特定面ＳＤの角速度である。

なお、歩行者ＰＤは移動しながら回転している場合、以下のように考えてもよい。図６は、特定制御について説明するための図（その４）である。処理部１４２は、歩行者ＰＤの基準点に対して設定範囲（例えば重心を中心とした設定範囲）を設定する。処理部１４２は、移動しながら回転している歩行者ＰＤであっても、その歩行者ＰＤの基準点が設定範囲内に含まれている場合、その歩行者ＰＤを特定制御の対象とする。この場合、処理部１４２は、各時刻における特定面ＳＤ（ｔ）−特定面ＳＤ（ｔ＋２）の歩行者ＰＤの基準点を合致させて、歩行者ＰＤ（ｔ）−歩行者ＰＤ（ｔ＋２）に基づいて、特定面ＳＤの角速度を求める。

図７は、特定制御について説明するための図（その５）である。処理部１４２は、歩行者ＰＤが移動しながら回転し、その歩行者ＰＤの基準点が設定範囲の外に外れた場合、その歩行者ＰＤを特定制御の対象外としてもよい。また、処理部１４２は、第１時刻の歩行者ＰＤの基準点と、第１時刻より後の第２時刻の歩行者ＰＤの基準点とが所定度合以上乖離した場合、その歩行者ＰＤを特定制御の対象外としてもよい。

また、特定位置ＳＤの向きが所定の向きとなった歩行者ＰＤを特定制御の対象としてもよい。例えば、制御部１４４は、特定制御を実行する他の条件が満たされて、特定位置ＳＤの向きが第２所定の向きとなっていない歩行者ＰＤに対して特定制御を実行しなくてもよい。第２所定の方向とは、任意の方向であって、例えば、１８０度を含み（ゼロ度を含まない）９０度から２７０度の範囲や、１３５度から２２５度の範囲等である。また、第２所定の方向は、ゼロとは異なる方向であってもよい。すなわち、閾値以上の速度で回転したが、車道側を向いていない歩行者ＰＤは、特定制御の対象外とされてもよい。

上記のように、制御部１４４は、移動体の正面が基準位置に向かうように移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、そうでない場合に比して、移動体への接近を抑制することにより、より周辺状況に応じた車両の制御を実現することができる。

［特定制御（その２）］
図８は、特定制御について説明するための図（その６）である。図８では、移動体が閾値未満の回転速度で回転した、または回転せずに特定位置が基準位置方向に向いているものとする。処理部１４２は、移動体が自車両Ｍの進行方向に存在する基準位置に向かって閾値未満の速度で回転している場合（または回転した場合）、移動体に対して第１リスク領域ＡＲ１を設定する。第１リスク領域ＡＲ１は、例えば、特定位置の方向に延出するように設定される。

図９は、特定制御について説明するための図（その７）である。図９は、移動体が閾値以上の回転速度で回転したものとする。処理部１４２は、移動体が基準位置に向かって閾値以上の速度で回転している場合（回転した場合）、移動体に対して第１リスク領域よりも大きい第２リスク領域ＡＲ２を設定する。第２リスク領域ＡＲ２は、例えば、基準位置の方向に延出するように設定される。第２リスク領域ＡＲは、少なくとも自車両Ｍの進行先の位置と干渉する方向に延出するように設定される。第２リスク領域ＡＲ２は、例えば、第１リスク領域ＡＲ１を包含し、第１リスク領域ＡＲ１よりもマイナスＹ方向側に延びた領域である。以下、第１リスク領域と第２リスク領域とを区別しない場合は、単に「リスク領域」と称する場合がある。

なお、処理部１４２は、特定面ＳＤが所定の方向を向いた場合（例えば特定面ＳＤが所定角度に到達した場合）にリスク領域（第１リスク領域または第２リスク領域）を設定してもよいし、特定面ＳＤが第１角度の範囲では特定面ＳＤの回転速度が閾値以上であっても第１リスク領域を設定し、特定面ＳＤが第２角度範囲に含まれる場合（例えば車道側に向いた場合）、第２リスク領域ＡＲ２を設定してもよい。また、処理部１４２は、特定面ＳＤが第２角度範囲に入る前に特定面ＳＤの回転速度が閾値以上になった場合に、第２リスク領域ＡＲ２を設定してもよいし、特定面ＳＤが第２角度範囲に入った後に特定面ＳＤの回転速度が閾値以上になった場合に、第２リスク領域ＡＲ２を設定してもよい。

「リスク領域」は、リスクポテンシャルが設定される領域である。「リスクポテンシャル」とは、リスクポテンシャルが設定された領域に自車両Ｍが進入した場合のリスクの高さを示す指標値である。リスクポテンシャルは、所定の大きさの指標値（ゼロを超える指標値）であるリスクポテンシャルである。リスクポテンシャルは、例えば、移動体の中心点を最高値として周辺に広がるに連れて値が低下し、十分に離れるとゼロになるように設定されてもよい。自動運転制御装置１００は、リスクポテンシャルが設定された領域（または所定値以上の領域）に進入しないように自車両Ｍを制御する。

図１０は、リスクポテンシャルについて説明するための図である。例えば、図１０の下方に示すように、第２リスク領域ＡＲ２に対して所定のリスクポテンシャルが設定される。図１０の例では、Ｙ方向の位置に関して歩行者ＰＤを中心から離れるほど、リスクポテンシャルの大きさは小さくなる。また、図１０の例では、第２リスク領域ＡＲ２に対して設定されるリスクポテンシャルの大きさは閾値Ｔｈ以上である。閾値Ｔｈは、自車両Ｍが進入すべきでないリスクポテンシャルである。なお、リスク領域とは異なる領域ではリスクポテンシャルは設定されなくてもよい（リスクポテンシャルを示す指標はゼロでもよい）。

上述したように、自動運転制御装置１００は、第２リスク領域ＡＲ２に自車両Ｍを進入させないように軌道を生成し、生成した軌道を自車両Ｍに走行させる。

図１１は、移動体の回転速度と第２リスク領域ＡＲ２との大きさの関係の一例を示す図である。図１１の縦軸は第２リスク領域ＡＲ２の大きさを示し、図１１の横軸は移動体の回転速度を示している。例えば、回転速度が大きくなるほど、第２リスク領域ＡＲ２の大きさは大きくなるように設定されてもよい。例えば、回転速度が閾値Ｔｈ１未満である場合、第１リスク領域ＡＲ１が設定される。第１リスク領域ＡＲ１は大きさＳ１である。例えば、回転速度が閾値Ｔｈ１以上から閾値Ｔｈ２未満までの範囲では、第２リスク領域ＡＲ２は回転速度が大きくなるほど、大きくなるように設定される。例えば、回転速度が閾値Ｔｈ２以上では、第２リスク領域ＡＲ２は大きさＳ３に設定される。なお、上記の例は一例であり、第２リスク領域ＡＲ２の大きさの変化は線形や非線形、ステップ状であってもよい。

このように、処理部１４２は、移動体の特定面ＳＤの回転速度に応じてリスク領域の大きさを変更することにより、より移動体の回転に適し、且つ移動体によってリスクを加味したリスク領域を設定することができる。

［特定制御（その２）］
図１２は、特定制御について説明するための図（その７）である。処理部１４２は、移動体が自車両Ｍの進行方向に存在する基準位置に向かって閾値未満の速度で回転している場合、移動体に対して第１リスクポテンシャルが関連付けられた第１リスク領域を設定し、移動体が自車両Ｍの進行方向に存在する基準位置に向かって閾値以上の速度で回転している場合、移動体に対して第１リスクポテンシャルよりも大きい第２リスクポテンシャルが対応付けられた第２リスク領域を設定してもよい。

図１２では、移動体が閾値以上の回転速度で回転した場合を示している。図示するように、移動体が閾値以上の回転速度で回転した場合、第２リスクポテンシャルが第２領域ＡＲ２に対して設定される。所定のＹ方向に関する位置の範囲（例えばＹ１−Ｙ２の範囲）において、第２リスクポテンシャルは、第１リスクポテンシャルよりも大きい。

なお、処理部１４２は、第２リスクポテンシャルの大きさは、移動体の回転速度に応じて変更してもよい。例えば、処理部１４２は、移動体の回転速度が大きいほど、第２リスクポテンシャルの大きさを大きくしてもよい。

また、処理部１４２は、移動体の回転速度が閾値以上である場合、第１リスク領域を設定し、第１リスク領域に設定される第１リスクポテンシャルを大きくしてもよい。この場合も同様に、処理部１４２は、移動体の回転速度が大きいほど、第１リスクポテンシャルの大きさを大きくしてもよい。

また、基準位置と歩行者ＰＤとの間に物体（例えば障害物）の有無に基づいて、処理部１４２は、リスク領域を設定してもよいし、リスクポテンシャルを設定してもよい。「物体」とは、歩行者ＰＤが基準位置方向に移動する場合に、障害となる物体（以下、障害物）である。障害物は、例えば、ガードレールや縁石、自転車、看板、パイロン等である。

図１３は、障害物が存在する場面の一例を示す図である。例えば、障害物ＯＢが存在する場合、移動体の回転速度が閾値以上であっても、処理部１４２は、第２領域を設定せず、第１領域を設定してもよいし、第２領域よりも小さいリスク領域を設定してもよい。

また、例えば、処理部１４２は、障害物ＯＢが存在する場合において、第２領域に設定する第２リスクポテンシャルを、障害物ＯＢが存在しない場合に第２リスク領域に設定する第２リスクポテンシャルよりも小さくしてもよい。図１４は、第２リスクポテンシャルを小さくする場面の一例を示す図である。例えば、図１４の下図に示すように、障害物ＯＢが存在する場合、例えば、処理部１４２は、障害物ＯＢと基準位置との間の第２リスクポテンシャルを、障害物ＯＢが存在しない場合の第２リスクポテンシャルよりも小さくする。

図１５は、障害物の高さとリスクポテンシャルとの関係の一例を示す図である。図１５の縦軸はリスクポテンシャルの大きさを示し、図１５の横軸は障害物の高さを示している。リスクポテンシャルの大きさとは、例えば、障害物ＯＢと基準位置との間の所定の位置の第２リスクポテンシャルの大きさ、または障害物ＯＢと基準位置との間の第２リスクポテンシャルの大きさの平均である。例えば、障害物の高さがゼロから閾値Ｔｈｘまでの範囲では、障害物の高さが高くなるに従って、第２リスクポテンシャルの大きさは小さくなる。障害物の高さが閾値Ｔｈｘを超えた場合、例えば、第２リスクポテンシャルの高さはゼロまたは所定値以下となる。

このように、処理部１４２は、移動体が自車両Ｍの進行方向に干渉する方向に移動する可能性を加味して、リスクポテンシャルを設定することにより、より周辺環境に応じた自車両Ｍの制御を実現することができる。

［フローチャート（その１）］
図１６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、処理部１４２は、自車両Ｍの周辺の移動体が認識されたか否かを判定する（ステップＳ１００）。自車両Ｍの周辺の移動体が認識された場合、処理部１４２は、現在および過去の移動体の認識結果に基づいて、移動体の回転速度を求め、回転速度を取得する（ステップＳ１０２）。なお、過去に移動体が認識されていない場合、本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。

次に、処理部１４２は、移動体の回転速度が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。移動体の回転速度が閾値以上である場合、処理部１４２は、第２リスクポテンシャルを設定した第２リスク領域を設定する（ステップＳ１０６）。移動体の回転速度が閾値未満である場合、処理部１４２は、第１リスクポテンシャルを設定した第１領域を設定する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０６またはステップＳ１０８の処理後、制御部１４４は、ステップＳ１０６またはステップＳ１０８で設定されたリスク領域を回避するように自車両Ｍを抑制する（ステップＳ１１０）。これにより本フローチャートの１ルーチンの処理が終了する。

上述したように、自動運転制御装置１００は、例えば、急な方向転換をして自車両Ｍに干渉する方向に接近する可能性がある移動体に対しても、車両制御装置は、十分に気を付けながら車両を制御することができる。

なお、制御部１４４は、移動体の正面が前記車両の進行先の位置と干渉する位置に向かうように移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、更に、移動体の種別、移動体の回転方向、または移動体が回転している方向に存在する物体（前述した障害物）のうち一以上の項目を加味して、移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転していない場合に比して、移動体への接近を抑制する。移動体の種別とは、歩行者や車いす、一輪車などの種別である。また、移動体の種別とは、移動体（または移動体の乗っている人物）が大人であるか、子供であるか、人物の年齢などである。移動体の種別は、例えば認識部１３０が画像処理を行って認識する。移動体の回転方向とは、自車両Ｍの正面を通過するような回転方向であるか、これとは反対方向の回転であるかである。

例えば、移動体が子供である場合、移動体が大人である場合よりもリスク領域が大きく設定されたり、リスクポテンシャルが大きく設定されたりする。また、移動体が自車両Ｍの正面を通過するような回転方向である場合、これとは反対方向に回転している場合よりも、リスク領域が大きく設定されたり、リスクポテンシャルが大きく設定されたりする。このように、処理部１４２は、より移動体が自車両Ｍの進行方向と干渉するように移動すると予測される挙動を行っている場合、移動体に対するリスクを大きくする。この結果、自動運転制御装置１００は、より周辺環境に応じた自車両Ｍの制御を実現することができる。

以上説明した実施態様によれば、制御部１４４は、認識部１３０により認識された移動体の正面が自車両Ｍの進行先の位置と干渉する位置に向かうように移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、そうでない場合に比して、移動体への接近を抑制することにより、より周辺状況に応じた車両の制御を実現することができる。

［ハードウェア構成］
図１７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、処理部１４２、および制御部１４４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、
車両の周辺に存在する移動体を含む、前記車両の周辺環境を認識し、
前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御し、
前記認識された移動体の正面が前記車両の進行先の位置と干渉する位置に向かうように前記移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、そうでない場合に比して、前記移動体への接近を抑制する、
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、１６‥物体認識装置、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‥処理部、１４４‥制御部、１６０‥第２制御部

Claims (7)

1. 車両の周辺に存在する移動体を含む、前記車両の周辺環境を認識する認識部と、
   前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記認識部により認識された移動体の正面が前記車両の進行先の位置と干渉する位置に向かうように前記移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、そうでない場合に比して、前記移動体への接近を抑制する、
   車両制御装置。
2. 前記認識部の認識結果に基づいて、前記車両の周辺領域にリスク領域を設定する設定部を更に備え、
   前記設定部は、
   移動体が前記車両の進行方向に存在する基準位置に向かって閾値未満の速度で回転している、または回転していない場合、前記移動体に対して第１リスク領域を設定し、
   移動体が前記車両の進行方向に存在する基準位置に向かって閾値以上の速度で回転している場合、前記移動体に対して前記第１リスク領域よりも大きい第２リスク領域を設定し、
   前記制御部は、前記第１リスク領域または前記第２リスク領域に接近しないように前記車両を制御する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記認識部の認識結果に基づいて、前記車両の周辺領域にリスク領域を設定する設定部を更に備え、
   前記設定部は、
   前記移動体が前記車両の進行方向に存在する基準位置に向かって閾値未満の速度で回転している、または回転していない場合、前記移動体に対して第１リスクポテンシャルが関連付けられた第１リスク領域を設定し、
   前記移動体が前記車両の進行方向に存在する基準位置に向かって閾値以上の速度で回転している場合、前記移動体に対して前記第１リスクポテンシャルよりも大きい第２リスクポテンシャルが対応付けられた第２リスク領域を設定し、
   前記制御部は、前記第１リスク領域または前記第２リスク領域に接近しないように前記車両を制御する、
   請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記設定部は、前記第１リスク領域および前記第２リスク領域を、少なくとも前記車両の進行先の位置と干渉する方向に延出するように設定する、
   請求項２または３に記載の車両制御装置。
5. 前記制御部は、移動体の正面が前記車両の進行先の位置と干渉する位置に向かうように前記移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、更に、前記移動体の種別、前記移動体の回転方向、または前記移動体が回転している方向に存在する物体のうち一以上の項目を加味して、記移動体が鉛直軸回りに前記閾値以上の速度で回転していない場合に比して、前記移動体への接近を抑制する、
   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. コンピュータが、
   車両の周辺に存在する移動体を含む、前記車両の周辺環境を認識し、
   前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御し、
   前記認識された移動体の正面が前記車両の進行先の位置と干渉する位置に向かうように前記移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、そうでない場合に比して、前記移動体への接近を抑制する、
   車両制御方法。
7. コンピュータに、
   車両の周辺に存在する移動体を含む、前記車両の周辺環境を認識させ、
   前記車両の速度および操舵のうち少なくとも一方を制御させ、
   前記認識された移動体の正面が前記車両の進行先の位置と干渉する位置に向かうように前記移動体が鉛直軸回りに閾値以上の速度で回転している場合、そうでない場合に比して、前記移動体への接近を抑制させる、
   プログラム。

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