JP4254844B2 - 走行制御計画評価装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動運転車両の走行制御計画を評価する評価装置に関する。
車両の自動運転を制御する装置として、例えば特許文献１に開示されたものがある。この装置では、自車両の行動の影響により周辺車両を含めた車群に生じると予想される未来の挙動を予測し、自車両の未来の操作の望ましさを評価した上で、自車両にとって望ましい操作量を現時点から未来まで提示する。
特許第３７１４２５８号公報
しかしながら、自車両の周りの周辺車両が手動運転車両の場合は、行動が時々刻々と変わるためその行動を予測するのが難しく、自車両の走行制御計画の安全性を評価するのが難しかった。
本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、自動運転車両の走行制御計画の安全性をより適確に評価することを可能とする走行制御計画評価装置を提供することを目的とする。
本発明に係る走行制御計画評価装置は、自動運転車両の走行制御計画の安全性を評価する走行制御計画評価装置であって、ある時刻において自動運転車両の周辺車両が取る可能性がある行動を推定する行動推定手段と、ある時刻における周辺車両の存在位置と行動推定手段により推定した行動とに基づいて、ある時刻より未来の周辺車両の存在位置を予測する存在位置予測手段と、存在位置予測手段により予測した周辺車両の存在位置と、自動運転車両の走行制御計画による存在位置とに基づいて、走行制御計画の安全性を評価する評価手段と、を備えることを特徴とする。
この走行制御計画評価装置では、周辺車両が取る可能性がある行動を時々刻々と推定し、未来の周辺車両の存在位置を予測して、走行制御計画の安全性を評価することができるため、自動運転車両の走行制御計画の安全性を適確に評価することができる。
行動推定手段は、少なくとも道路形状情報に基づいて、行動を推定すると好ましい。このようにすれば、例えば車線減少やカーブなどの情報に基づいて、周辺車両が取る可能性のある行動を適確に推定することができる。
走行制御計画評価装置は、自動運転車両の複数の走行制御計画を生成する走行制御計画生成手段と、評価手段による評価結果に基づいて、複数の走行制御計画から実行する走行制御計画を選定する走行制御計画選定手段と、を備えると好ましい。このようにすれば、より安全性の高い走行制御計画を実行する走行制御計画として選定することができる。
走行制御計画評価装置は、自動運転車両の走行制御計画を生成する走行制御計画生成手段を備え、走行制御計画生成手段は、評価手段による評価結果に基づいて、走行制御計画を修正すると好ましい。このようにすれば、走行制御計画の修正により、より安全である走行制御計画を得ることができる。
行動推定手段は、周辺車両が取る可能性がある行動を、その確率と合わせて推定すると好ましい。このようにすれば、周辺車両の存在位置をその存在確率と合わせて知ることができる。
評価手段は、存在位置予測手段により予測した周辺車両の存在位置と行動推定手段で推定した確率とに基づいて、周辺車両が存在すると予想される領域を確率分布で表した干渉推定領域を生成する干渉推定領域生成手段と、自動運転車両を囲むように、周辺車両との干渉を禁止するための領域を確率分布で表した干渉不可領域を生成する干渉不可領域生成手段と、干渉推定領域と干渉不可領域との積和がいずれの時刻においても第１閾値以下である場合に、当該走行制御計画を安全であると判定する判定手段と、を有すると好ましい。このようにすれば、自動運転車両の走行制御計画の安全性を積和により適確に評価することができる。
評価手段は、自動運転車両を囲むように、緊急時に周辺車両との干渉を回避するための領域を確率分布で表した緊急回避確保領域を生成する緊急回避確保領域生成手段を有し、判定手段は、干渉推定領域と緊急回避確保領域との積和がいずれの時刻においても第２閾値以下である場合に、当該走行制御計画を安全であると判定すると好ましい。このようにすれば、緊急時対応まで考慮することで、より厳しく安全性を評価することができる。
本発明によれば、自動運転車両の走行制御計画の安全性を適確に評価することを可能とする走行制御計画評価装置を提供することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態に係る走行制御計画評価装置（以下、単に「評価装置」ともいう）を備えた自動運転制御装置は、ＥＣＵ（Electric Control Unit）等のマイクロコンピュータのハードウェアおよびソフトウェアを利用して構成され、自動運転制御車両に搭載されている。この自動運転制御装置１は、図1に示すように、評価装置１０と運動制御部３０とを備えている。評価装置１０は、周辺車認識部１２、自車状態量推定部１４、推定予測演算部１６、走行制御計画生成部１８、評価部２０、及び走行制御計画選定部２２を備えている。
周辺車認識部１２は、ミリ波レーダ、画像センサ、レーザレーダ、超音波センサなどの周辺を監視する周辺センサ２４と接続されている。この周辺車認識部１２は、周辺センサ２４からの検出値（例えば、周辺車両等の物体からの反射情報など）に基づいて、自動運転制御車両（自車両ともいう）の周辺に存在する周辺車両を認識し、自車両からの相対的な距離、角度、速度などの周辺車情報を算出する。
自車状態量推定部１４は、自車状態量を検出する自車センサ２６と接続されている。自車センサ２６は、例えばヨーレートセンサ、車速センサ、加速度センサ、操舵角センサ、白線検知センサ、GPSなどである。自車状態量推定部１４は、自車センサ２６からの検出値に基づいて、その時点の自車両の状態量推定値（ヨーレート、レーン内の横位置、横速度、道路線形に対するヨー角、自車位置など）を算出する。
推定予測演算部１６は、行動推定部（行動推定手段）１６ａと存在位置予測部（存在位置予測手段）１６ｂとを有している。行動推定部１６ａは、周辺車認識部１２で算出した周辺車情報と、自車状態量推定部１４で算出した自車両の状態量推定値を取得する。そして、取得した情報から自車両の位置情報履歴、周辺車両の相対位置情報履歴、相対速度などを算出し、更にこれらの情報から、周辺車両の位置情報履歴、現状状態（速度、加速度、道路線形に対するヨー角など）を推定する。これにより、周辺車両の位置関係や周辺車両の傾向（車間、車速、加減速、レーンチェンジ抵抗感などのドライバ嗜好）が推定できる。また行動推定部１６ａは、ナビゲーションシステムやインフラ設備等から、走行している道路形状情報（車線増減、合流、分岐、線形、カーブなど）を取得する。そして、周辺車両の位置情報履歴、現状状態と道路形状情報に基づいて、周辺車両の位置関係や周辺車両の傾向を加味して、周辺車両の取り得る可能性のある行動を推定する。このとき、行動推定部１６ａは、それらの行動を取り得る確率も合わせて推定する。
例えば、図２に示すように、現在の時刻Ｔ０において周辺車両Ａが真中の車線を走行している場合、そのまま直進、左レーンチェンジ、右レーンチェンジを取り得る行動として推定する。そして、例えば、過去の位置情報履歴からレーンチェンジが少ない傾向があれば、そのまま直進する確率を高めに設定する。また、頻繁にレーンチェンジを繰り返す傾向があれば、左右レーンチェンジする確率を高めに設定する。また、周辺車両Ａの道路線形に対するヨー角などの情報から、車体の向きが左レーンに向かって傾斜しているときには、左レーンチェンジする確率を高めに設定する。
なお、周辺車両の行動推定は、道路形状や周辺車両との位置関係などの情報と関連付けて、シチュエーションごとに実際に取られた行動を蓄積して学習し、学習により得られた傾向も加味して行うとより好ましい。
存在位置予測部１６ｂは、周辺車両の現在の時刻Ｔ０における存在位置と、行動推定部１６ａで推定した行動とに基づいて、周辺車両の車速、加速度等の現状状態を加味して、所定時間間隔後（例えば５０ｍS後）の時刻Ｔ１における存在位置を予測する。
時刻Ｔ１における存在位置を予測した後、行動推定部１６ａは、更に時刻Ｔ１において周辺車両が取り得る可能性のある行動を同様に推定し、存在位置予測部１６ｂは、周辺車両の時刻Ｔ１における存在位置と、行動推定部１６ａで推定した行動とに基づいて、周辺車両の車速、加速度等の予測値を加味して、所定時間間隔後（例えば５０ｍS後）の時刻Ｔ２における存在位置を予測する。このようにして、全ての周辺車両について、所定時間間隔ごとの未来の存在位置の予測を、規定予測時間（例えば、数十秒間）に亘って行う。
走行制御計画生成部（走行制御計画生成手段）１８は、ドライバの要望（旅行時間、燃費優先度合い、休憩計画など）や走行環境条件などを考慮しながら、規定予測時間（例えば、数十秒間）における仮の走行制御計画（走行軌跡及び速度パターンを含む）を複数生成する。例えば、旅行時間優先であれば、頻繁なレーンチェンジも許容してより速く目的地に到達できるような走行制御計画を複数生成する。或いは、燃費優先ならば、ブレーキ回数を減らしレーンチェンジも少なく、滑らかな軌跡の走行制御計画を複数生成する。
評価部（評価手段）２０は、干渉推定領域生成部（干渉推定領域生成）２０ａ、干渉不可領域・緊急回避確保領域生成部（干渉不可領域生成手段、緊急回避確保領域生成手段）２０ｂ、及び判定部（判定手段）２０ｃを有している。
干渉推定領域生成部２０ａは、推定予測演算部１６の行動推定部１６ａ及び存在位置予測部１６ｂで推定・予測した、規定予測時間内における各時刻での周辺車両の存在位置、及び存在確率を取得し、図２に示すような、周辺車両Ａが存在すると予想される領域を確率分布で表した干渉推定領域ＳＡを生成する。図２においては、存在確率を濃淡で表しており、濃度が濃い方が存在確率が高いことを表している。そして、周辺車両が複数Ａ，Ｂ，Ｃあるときには、図３に示すように、全ての干渉推定領域ＳＡ，ＳＢ，ＳＣを重畳する。
干渉不可領域・緊急回避確保領域生成部２０ｂは、走行制御計画生成部１８から複数の走行制御計画を取得する。そして、各走行制御計画について、図４（ａ）に示すように、現在の時刻Ｔ０から規定予測時間内の所定時間間隔毎の各時刻Ｔ１、Ｔ２、・・・における各存在位置を中心として、自車両Ｍを囲むように、周辺車両との干渉を禁止するための領域を確率分布で表した干渉不可領域Ｎを生成する。また、各走行制御計画について、図４（ｂ）に示すように、現在の時刻Ｔ０から規定予測時間内の所定時間間隔毎の各時刻Ｔ１、Ｔ２、・・・における各存在位置を中心として、自車両Ｍを囲むように、緊急時に周辺車両との干渉を回避するための領域を確率分布で表した緊急回避確保領域Ｐを生成する。
干渉不可領域Ｎは、ほぼ車両Ｍの外形に沿った領域とし、ドライバが安全重視や車間確保を優先する傾向がある場合には、広めでその確率を高く設定する。また、緊急回避確保領域Ｐは、緊急時に確保されているべき領域となっており、基本的に制動による回避優先であるため、後方に領域を広く取る。自車両Ｍが減速中であれば、後方を広くし前方を狭くする。レーンチェンジ中などで横速度発生時には、移動方向を広く、反対方向を狭く取る。カーブ中などで横加速度が発生している時には、より多くの横加速度発生回避は困難であるため、横加速度緩和側を広く、横加速度増大側を狭く取る。またドライバしてが安全重視であれば、前方や側方よりも後方を広く高い値とし、旅行時間重視であれば後方のみでなく前方や側方にも低い値で領域を設定する。
図５は、干渉不可領域Ｎ及び緊急回避確保領域Ｐの設定例を示したものである。図５（ａ）は、通常の干渉不可領域Ｎと緊急回避確保領域Ｐとを表しており、干渉不可領域Ｎでは確率が高く、緊急回避確保領域Ｐでは確率が低く設定されている。例えば、干渉不可領域Ｎでは確率を１００％とし、緊急回避確保領域Ｐでは確率を５０％として、両者を滑らかに接続することで、これら領域が設定される。図５（ｂ）は、自車両Ｍが減速中のときの領域設定を示しており、後方へ緊急回避確保領域Ｐが拡大されている。また、図５（ｃ）は、自車両Ｍが加速中のときの領域設定を示しており、前方へ緊急回避確保領域Ｐが拡大されている。図５（ｄ）は、自車両Ｍがレーンチェンジ中のときの領域設定を示しており、移動方向へ緊急回避確保領域Ｐが拡大されている。
判定部２０ｃは、干渉推定領域Ｓと干渉不可領域Ｎとを取得し、図６（ａ）に示すように、これらの積和がいずれの時刻においても第１閾値Ｌ１以下であるか判定する。すなわち、走行している道路上に（ｘ、ｙ）座標系を設定し、干渉推定領域Ｓを確率分布Ｓ（ｘ、ｙ）、干渉不可領域Ｎを確率分布Ｎ（ｘ、ｙ）で表したとき、

がいずれの時刻においても成り立つか否かを判定する。
また、判定部２０ｃは、干渉推定領域Ｓと緊急回避確保領域Ｐとを取得し、図６（ｂ）に示すように、これらの積和がいずれの時刻においても第２閾値Ｌ２以下であるか判定する。すなわち、走行している道路上に（ｘ、ｙ）座標系を設定し、干渉推定領域Ｓを確率分布Ｓ（ｘ、ｙ）、緊急回避確保領域Ｐを確率分布Ｐ（ｘ、ｙ）で表したとき、

がいずれの時刻においても成り立つか否かを判定する。
そして、いずれかの時刻で積和が第１閾値を越えたり、積和が第２閾値を越えたりしたときには、走行不能と判定して、評価中である当該走行制御計画を安全でないと評価する。一方で、いずれの時刻においても積和が第１閾値以下であり、且ついずれの時刻においても積和が第２閾値以下であるときには、走行可能であると判定して、評価中である当該走行制御計画を安全であると評価する。
走行制御計画選定部（走行制御計画選定手段）２２は、評価部２０の判定部２０ｃで評価された評価結果に基づいて、複数の走行制御計画から実行する走行制御計画を選定する。例えば、安全であると評価された評価結果が一つであるときには、それを実行する走行制御計画として選定する。また、安全であると評価された評価結果が複数あるときには、積和の値がより低くて安全性のより高いものを実行する走行制御計画として選定する。安全であると評価された評価結果が存在しないときには、最も安全性の高いものを実行する走行制御計画として選定するか、走行制御計画生成部１８において条件を緩和し仮の走行制御計画を再生成して、評価し直す。
運動制御部３０は、自車状態量の推定値を加味しながら、選定された走行制御計画（走行軌跡、速度パターン）に基づいて、各時刻における位置と速度を忠実に再現できるように、アクチュエータ２８に対する指示値を生成する。
次に、上記した自動運転制御装置１による自動運転車両の運転制御について、評価装置１０による走行制御計画の評価方法も含めて説明する。
まず、周辺車認識部１２において、周辺センサ２４からの検出値に基づいて、自車両の周辺に存在する周辺車両を認識し、自車両からの相対的な距離、角度、速度などの周辺車情報を算出する。また、自車状態量推定部１４において、自車センサ２６からの検出値に基づいて、その時点の自車両の状態量推定値（自車位置、ヨーレート、レーン内の横位置、横速度、道路線形に対するヨー角など）を算出する。
次に、推定予測演算部１６において、現時刻から規定予測時間（例えば、数十秒間）に亘って、将来における周辺車両の存在位置とその存在確率を算出する。図７は、推定予測演算部１６における処理の流れを示すフローチャートである。図７に示すように、行動推定部１６ａは、自車状態量推定部１４で算出した自車両の状態量推定値を取得する（ステップＳ７０１）。また行動推定部１６ａは、周辺車認識部１２で算出した周辺車情報を取得する（ステップＳ７０２）。更に、行動推定部１６ａは、ナビゲーションシステムやインフラ設備等から、走行している道路形状情報（車線増減、合流、分岐、線形、カーブなど）を取得する（ステップＳ７０３）。そして、行動推定部１６ａは、取得した情報から自車両の位置情報履歴、周辺車両の相対位置情報履歴、相対速度などを算出し、更にこれらの情報から、周辺車両の位置情報履歴、現状状態を推定する。そして、周辺車両の位置情報履歴、現状状態と道路形状情報に基づいて、周辺車両の位置関係や周辺車両の傾向を加味して、周辺車両の取り得る可能性のある行動を推定する。
存在位置予測部１６ｂは、周辺車両の現在の時刻Ｔ０における存在位置と、行動推定部１６ａで推定した行動とに基づいて、周辺車両の車速、加速度等の現状状態を加味して、所定時間間隔後（例えば５０ｍS後）の時刻Ｔ１における存在位置を予測する。
そして、規定予測時間（例えば、数十秒間）分の存在位置及び存在確率の予測・推定が終了したか否かを判定し（ステップＳ７０６）、判定結果がＮｏであればステップＳ７０４に戻る。そして、行動推定部１６ａは、更に時刻Ｔ１において周辺車両が取り得る可能性のある行動を推定し、存在位置予測部１６ｂは、周辺車両の時刻Ｔ１における存在位置と、行動推定部１６ａで推定した行動とに基づいて、周辺車両の車速、加速度等の予測値を加味して、所定時間間隔後（例えば５０ｍS後）の時刻Ｔ２における存在位置を予測する。このようにして、全ての周辺車両について、所定時間間隔ごとの存在位置の予測及び存在確率の推定を規定予測時間（例えば、数十秒間）に亘って行う。そして、ステップＳ７０６における判定結果がＹｅｓとなれば処理を終了する。
次に、干渉推定領域生成部２０ａは、周辺車両が存在すると予想される領域を確率分布で表した干渉推定領域を生成する。図８は、干渉推定領域生成部２０ａにおける処理の流れを示すフローチャートである。干渉推定領域生成部２０ａは、図８に示すように、推定予測演算部１６の行動推定部１６ａ及び存在位置予測部１６ｂで推定・予測した、規定予測時間内における各時刻での周辺車両の存在位置、及び存在確率を取得する（ステップＳ８０１、Ｓ８０２）。そして、図２に示すような、各時刻における各周辺車両の干渉推定領域を生成する（ステップＳ８０３）。次に、周辺車両が複数あるときには、全ての干渉推定領域を重畳する（ステップＳ８０４）。そして、規定予測時間（例えば、数十秒間）分の干渉推定領域の生成が終了したか否かを判定し（ステップＳ８０５）、判定結果がＮｏであればステップＳ８０３に戻る。また、判定結果がＹｅｓであれば処理を終了する。
図９は、このようにして生成した各周辺車両Ａ，Ｂ，Ｃごとの干渉推定領域を示しており、図１０は、各周辺車両Ａ，Ｂ，Ｃの干渉推定領域を重畳して、時刻ごとに表したものである。図９及び図１０に示すように、黒塗り、右ハッチ、左ハッチ、白抜き等は異なる確率を表しており、各周辺車両Ａ，Ｂ，Ｃの存在は、図示のような確率分布で表すことができる。
一方、走行制御計画生成部１８は、ドライバの要望（旅行時間、燃費優先度合い、休憩計画など）や走行環境条件などを考慮しながら、規定予測時間（例えば、数十秒間）における走行軌跡及び速度パターンを含む仮の走行制御計画を複数生成する。
干渉不可領域・緊急回避確保領域生成部２０ｂは、自車両を囲むように、干渉不可領域及び緊急回避確保領域を生成する。図１１は、干渉不可領域・緊急回避確保領域生成部２０ｂにおける処理の流れを示すフローチャートである。干渉不可領域・緊急回避確保領域生成部２０ｂは、図１１に示すように、走行制御計画生成部１８から自車両の複数の走行制御計画を取得する（ステップＳ１１０１）。そして、各走行制御計画について、現在の時刻Ｔ０から規定予測時間内の所定時間間隔毎の各時刻Ｔ１、Ｔ２、・・・における各存在位置を中心として、自車両を囲むように、周辺車両との干渉を禁止するための領域を確率分布で表した干渉不可領域を生成する（ステップＳ１１０２）。また、各走行制御計画について、現在の時刻Ｔ０から規定予測時間内の所定時間間隔毎の各時刻Ｔ１、Ｔ２、・・・における各存在位置を中心として、自車両を囲むように、緊急時に周辺車両との干渉を回避するための領域を確率分布で表した緊急回避確保領域を生成する（ステップＳ１１０３）。そして、規定予測時間（例えば、数十秒間）分の干渉不可領域及び緊急回避確保領域の生成が終了したか否かを判定し（ステップＳ１１０４）、判定結果がＮｏであればステップＳ１１０２に戻る。また、判定結果がＹｅｓであれば処理を終了する。
次に、判定部２０ｃは、取得した走行制御計画が安全であるか否かを判定する。図１２は、判定部２０ｃにおける処理の流れを示すフローチャートである。まず判定部２０ｃは、複数の走行制御計画にそれぞれ対応して干渉不可領域と緊急回避確保領域とを取得する（ステップＳ１２０１）。次に、周辺車両の干渉推定領域を取得する（ステップＳ１２０２）。次に、評価する一の走行制御計画を選択する（ステップＳ１２０３）。次に、選択した走行制御計画の干渉不可領域と干渉推定領域との積和を算出する（ステップＳ１２０４）。そして、これらの積和がいずれの時刻においても第１閾値以下であるか判定する（ステップＳ１２０５）。例えば、いずれかの時刻において積和が第１閾値として１％を越えるようであれば、走行不能と判定し（ステップＳ１２０６）、その走行制御計画は安全でないと評価する。一方、これらの積和がいずれの時刻においても第１閾値以下であれば、ステップＳ１２０７に進む。
ステップＳ１２０７では、選択した走行制御計画の干渉推定領域と緊急回避確保領域との積和を算出する。そして、これらの積和がいずれの時刻においても第２閾値以下であるか判定する（ステップＳ１２０８）。例えば、いずれかの時刻において積和が第２閾値として１０％を越えるようであれば、走行不能と判定し（ステップＳ１２０６）、その走行制御計画は安全でないと評価する。一方、これらの積和がいずれの時刻においても第２閾値以下であれば、ステップＳ１２０９に進み、走行可能であると判定して、評価中である当該走行制御計画を安全であると評価する。そして、全ての走行制御計画について評価が終了したか否かを判定し（ステップＳ１２１０）、判定結果がＮｏであればステップＳ１２０３に戻る。また、判定結果がＹｅｓであれば処理を終了する。
次に、走行制御計画選定部２２は、評価部２０の判定部２０ｃで評価された評価結果に基づいて、複数の走行制御計画から実行する走行制御計画を選定する。例えば、安全であると評価された評価結果が一つであるときには、それを実行する走行制御計画として選定する。また、安全であると評価された評価結果が複数あるときには、積和の値がより低くて安全性のより高いものを実行する走行制御計画として選定する。安全であると評価された評価結果が存在しないときには、最も安全性の高いものを実行する走行制御計画として選定するか、走行制御計画生成部１８において条件を緩和し仮の走行制御計画を再生成して、評価し直す。
運動制御部３０は、自車状態量の推定値を加味しながら、選定された走行制御計画（走行軌跡、速度パターン）に基づいて、各時刻における位置と速度を忠実に再現できるように、アクチュエータ２８に対する指示値を生成する。
図１３は、上記評価により安全であると評価される走行制御計画の一例を示す図である。図１３に示すような走行制御計画に沿って自車両Ｍを自動運転制御することで、通常時においては周辺車両と干渉することなく、かつ緊急時にも周辺車両と干渉する可能性が低く、極めて安全に自車両Ｍを自動運転制御することができる。
次に、上記した評価装置１０を含む自動運転制御装置１の作用及び効果について説明する。
本実施形態では、行動推定部１６ａにおいて周辺車両が取る可能性がある行動を時々刻々と推定し、存在位置予測部１６ｂにおいて未来の周辺車両の存在位置を予測して、評価部２０において走行制御計画の安全性を評価することができる。従って、時々刻々と変わる手動運転車両の行動をより適確に予測することができ、自動運転車両の走行制御計画の安全性を適確に評価することができる。
また、行動推定部１６ａにおいては、少なくとも道路形状情報に基づいて行動を推定するため、例えば車線減少やカーブなどの情報に基づいて、周辺車両が取る可能性のある行動を適確に推定することができる。
また、走行制御計画生成部１８において自動運転車両の複数の走行制御計画を生成し、評価部２０における評価結果に基づいて、走行制御計画選定部２２において複数の走行制御計画から実行する走行制御計画を選定することができる。従って、より安全性の高い走行制御計画を実行する走行制御計画として選定することができる。
また、行動推定部１６ａは、周辺車両が取る可能性がある行動を、その確率と合わせて推定するため、周辺車両の存在位置をその存在確率と合わせて知ることができ、安全性の評価に役立てることができる。
また、評価部２０の判定部２０ｃにおいて、周辺車両が存在すると予想される領域を確率分布で表した干渉推定領域と、周辺車両との干渉を禁止するための領域を確率分布で表した干渉不可領域との積和がいずれの時刻においても第１閾値以下である場合に、当該走行制御計画を安全であると判定するため、自動運転車両の走行制御計画の安全性を積和により適確に評価することができる。
また、評価部２０の判定部２０ｃにおいて、緊急時に周辺車両との干渉を回避するための領域を確率分布で表した緊急回避確保領域と、干渉推定領域との積和がいずれの時刻においても第２閾値以下である場合に、当該走行制御計画を安全であると判定するため、緊急時対応まで考慮することで、より厳しく安全性を評価することができる。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記した実施形態では、走行制御計画生成部１８において複数の仮の走行制御計画を生成し、判定部２０ｃでそれぞれの安全性を評価した上で、走行制御計画選定部において、実行する一の走行制御計画を選定していた。しかしながら、図１４に示すように、走行制御計画生成部１８は一の走行制御計画を生成し、判定部２０ｃにおける安全性の評価に基づいて、安全側に走行制御計画を修正するように、符号Ｆで示すようなフィードバックをかけることで、より安全な走行制御計画を生成するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、干渉推定領域と干渉不可領域との積和がいずれの時刻においても第１閾値以下であり、且つ、緊急回避確保領域と干渉推定領域との積和がいずれの時刻においても第２閾値以下である場合に、当該走行制御計画を安全であると評価していた。しかしながら、緊急回避確保領域を考慮することなく干渉不可領域のみ考慮し、干渉不可領域と干渉推定領域の積和がいずれの時刻においても第１閾値以下であれば、走行可能で安全であると判定するようにしてもよい。
また、上記した実施形態では、周辺車両全てについて行動推定と存在予測とを行っていたが、周辺車両の一部が自動運転車両であるときは、通信によりその車両の走行制御計画を取得し、干渉推定領域を生成した上で他の領域と重畳して、安全性の評価を行うようにしてもよい。このとき、周辺車両が自動運転車両であるときは、行動予測の精度が高いため、干渉推定領域はより狭いものとなる。
また、上記した実施形態では、走行制御計画評価装置１０が自動運転車両に搭載された場合について説明したが、走行制御計画評価装置１０はインフラ設備側に備えられていてもよい。このようにすれば、インフラ設備側で評価して選定した走行制御計画を通信等により自動運転車両に送信して、自動運転制御することができる。
本実施形態に係る走行制御計画評価装置を備えた自動運転制御装置の構成を示すブロック図である。 周辺車両の行動推定と存在位置予測を説明するための図である。 複数の周辺車両の行動推定と存在位置予測を説明するための図である。 干渉不可領域（図４（ａ））と緊急回避確保領域（図４（ｂ））を説明するための図である。 干渉不可領域と緊急回避確保領域の設定方法を説明するための図である。 干渉不可領域と干渉推定領域との積和（図６（ａ））、及び、緊急回避確保領域と干渉推定領域との積和（図６（ｂ））について説明するための図である。 推定予測演算部における処理の流れを示すフローチャートである。 干渉推定領域生成部における処理の流れを示すフローチャートである。 各周辺車両Ａ，Ｂ，Ｃごとの干渉推定領域を示す図である。 各周辺車両Ａ，Ｂ，Ｃの干渉推定領域を重畳して、時刻ごとに表した図である。 干渉不可領域・緊急回避確保領域生成部における処理の流れを示すフローチャートである。 判定部における処理の流れを示すフローチャートである。 評価部における評価により安全であると評価される走行制御計画の一例を示す図である。 走行制御計画評価装置を備えた自動運転制御装置の構成の変形例を示すブロック図である。
符号の説明
１…自動運転制御装置、１０…走行制御計画評価装置、１６…推定予測演算部、１６ａ…行動推定部、１６ｂ…存在位置予測部、１８…走行制御計画生成部、２０…評価部、２０ａ…干渉推定領域生成部、２０ｂ…干渉不可領域・緊急回避確保領域生成部、２０ｃ…判定部、２２…走行制御計画選定部。

Claims (4)

  1. 自動運転車両の走行制御計画の安全性を評価する走行制御計画評価装置であって、
    ある時刻において前記自動運転車両の周辺車両が取る可能性がある行動を推定する行動推定手段と、
    前記ある時刻における前記周辺車両の存在位置と前記行動推定手段により推定した行動とに基づいて、前記ある時刻より未来の前記周辺車両の存在位置を予測する存在位置予測手段と、
    前記存在位置予測手段により予測した前記周辺車両の存在位置と、前記自動運転車両の前記走行制御計画による存在位置とに基づいて、該走行制御計画の安全性を評価する評価手段と、を備え、
    前記行動推定手段は、前記周辺車両が取る可能性がある行動を、その確率と合わせて推定するものであり、
    前記評価手段は、
    前記存在位置予測手段により予測した前記周辺車両の存在位置と前記行動推定手段で推定した前記確率とに基づいて、前記周辺車両が存在すると予想される領域を確率分布で表した干渉推定領域を生成する干渉推定領域生成手段と、
    前記自動運転車両を囲むように、前記周辺車両との干渉を禁止するための領域を確率分布で表した干渉不可領域を生成する干渉不可領域生成手段と、
    前記自動運転車両を囲むように、緊急時に前記周辺車両との干渉を回避するための領域を確率分布で表した緊急回避確保領域を生成する緊急回避確保領域生成手段と、
    前記干渉推定領域と前記干渉不可領域との積和がいずれの時刻においても第１閾値以下であり、且つ、前記干渉推定領域と前記緊急回避確保領域との積和がいずれの時刻においても前記第１閾値よりも大きい第２閾値以下である場合に、当該走行制御計画を安全であると判定する判定手段と、
    を有することを特徴とする走行制御計画評価装置。
  2. 前記行動推定手段は、少なくとも道路形状情報に基づいて、前記行動を推定することを特徴とする請求項１に記載の走行制御計画評価装置。
  3. 前記自動運転車両の複数の走行制御計画を生成する走行制御計画生成手段と、
    前記評価手段による評価結果に基づいて、前記複数の走行制御計画から実行する走行制御計画を選定する走行制御計画選定手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の走行制御計画評価装置。
  4. 前記自動運転車両の走行制御計画を生成する走行制御計画生成手段を備え、
    前記走行制御計画生成手段は、前記評価手段による評価結果に基づいて、前記走行制御計画を修正することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行制御計画評価装置。
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