JP6623311B2 - 制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、外界センサで取得された外界情報を用いて自車両の所定の制御を行う制御装置及び制御方法に関する。

特開２００９−０１５７５９号公報には、カメラで撮影された交通信号機の画像に基づいて信号灯の灯色を判断する装置が開示される。ＬＥＤで構成される交通信号機は微視的に見ると点滅している。特開２００９−０１５７５９号公報の装置は、ＬＥＤの点灯直後又は消灯直前に撮影された画像の信頼度が低いものとし、信号灯の灯色を正しく認識することができるようにすることを目的とするものである。具体的には、この装置は、最新の過去複数回分の信号灯候補情報の中で最も大きな輝度情報を有する信号灯候補情報を選択し、選択された信号灯候補情報の色度情報に基づいて信号灯の灯色（交通信号）を判断する。

カメラで交通信号機を撮影する際に、逆光や悪天候等のように撮影環境が悪い場合、撮影環境がよい場合と比較して灯色の認定は難しく、交通信号の誤認が生じる虞がある。また、信号認識の機能が故障することにより、交通信号の誤認が生じる場合もある。車両内の認識システムが交通信号を誤認している場合には車両制御を適切に行いたいという要望がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、交通信号の誤認に基づく車両制御を抑制できる制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、外界センサで取得された外界情報を用いて自車両の所定の制御を行う制御装置であって、前記外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機の交通信号を認識する交通信号認識部と、前記外界情報に基づいて交通参加者の動作を認識する交通参加者認識部と、前記交通参加者認識部により認識される前記交通参加者の動作に基づいて次に従うべき前記交通信号を推測する推測部と、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号を比較する比較部と、前記比較部による比較結果に基づいて前記制御を行う制御部とを備えることを特徴とする。上記構成によれば、認識された交通信号と推測された交通信号との比較結果を用いて所定の制御を行うため、仮に交通信号の誤認があったとしても、誤認に基づく制御を抑制することができる。

前記推測部は、前記自車両が走行する走行レーン又は前記走行レーンと進行方向が一致する他レーンを走行する他車両の動作に基づいて前記交通信号を推測してもよい。具体的には、前記推測部は、前記交通参加者認識部により前記他車両が前記交通信号機の手前で停止することが認識される場合に、前記交通信号が停止指示信号であると推測してもよい。上記構成によれば、従うべき交通信号が自車両と同一である他車両の動作に基づいて交通信号機が示す信号を推測するため、交通信号を精確に推測することができる。

前記推測部は、前記交通参加者認識部により前記自車両の前方を横断する交通参加者が認識される場合に、前記交通信号が停止指示信号であると推測してもよい。上記構成によれば、従うべき交通信号が自車両と相違する他車両の動作に基づいて交通信号機が示す信号を推測するため、交通信号を精確に推測することができる。

前記推測部は、前記交通参加者認識部により、前記自車両が走行する走行レーンと対向する対向レーン内に存在する他車両が前記交通信号機の停止位置で停止することが認識される場合に、前記交通信号が停止指示信号であると推測してもよい。上記構成によれば、従うべき交通信号が自車両と同一である他車両の動作に基づいて交通信号機が示す信号を推測するため、交通信号を精確に推測することができる。

前記制御部は、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号とが相違する場合に、ドライバに対して手動運転の要求をしてもよい。上記構成によれば、装置が認識された交通信号と推測された交通信号のいずれが正しいかを判定できないときに、ドライバに運転を引き継がせることができる。

前記制御部は、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号とが相違する場合に、前記自車両を減速又は停車させてもよい。上記構成によれば、仮にドライバが運転を引き継げない場合であっても自車両を適切に制御することができる。

前記制御部は、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号とが相違する場合に、ドライバに対して警報してもよい。上記構成によれば、装置が認識された交通信号と推測された交通信号のいずれが正しいかを判定できないことをドライバに知らせることができる。

本発明は、外界センサで取得された外界情報を用いて自車両の所定の制御を行う制御方法であって、前記外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機の交通信号を認識する交通信号認識工程と、前記外界情報に基づいて交通参加者の動作を認識する交通参加者認識工程と、前記交通参加者認識工程で認識される前記交通参加者の動作に基づいて次に従うべき前記交通信号を推測する推測工程と、前記交通信号認識工程で認識される前記交通信号と前記推測工程で推測される前記交通信号を比較する比較工程と、前記比較工程の比較結果に基づいて前記制御を行う制御工程とを備えることを特徴とする。上記方法によれば、認識された交通信号と推測された交通信号との比較結果を用いて所定の制御を行うため、仮に交通信号の誤認があったとしても、誤認に基づく制御を抑制することができる。

図１は本発明に係る制御装置を備える車両制御システムの構成を示すブロック図である。 図２は第１実施形態に係る制御装置が行う主処理のフローチャートである。 図３は制御装置が行う信号推測処理のフローチャートである。 図４は図３のステップＳ２１の処理が行われる状況を説明するための図である。 図５は図３のステップＳ２１の処理が行われる状況を説明するための図である。 図６は図３のステップＳ２２の処理が行われる状況を説明するための図である。 図７は図３のステップＳ２３の処理が行われる状況を説明するための図である。 図８は第２実施形態に係る制御装置が行う主処理のフローチャートである。

以下、本発明に係る制御装置及び制御方法について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

［１ 車両制御システム１０の構成］
本発明に係る制御装置２０は、車両に搭載される車両制御システム１０の一部を構成する。以下では、車両制御システム１０の説明をすると共に制御装置２０及び制御方法の説明をする。

［１．１ 全体構成］
図１を用いて車両制御システム１０の説明をする。車両制御システム１０は、車両１００（以下「自車両１００」ともいう。）に組み込まれており、且つ、自動運転により車両１００の走行制御を行う。この「自動運転」は、車両１００の走行制御を全て自動で行う「完全自動運転」のみならず、走行制御を部分的に自動で行う「部分自動運転」や「運転支援」も含む概念である。

車両制御システム１０は、基本的には、入力系装置群と、制御装置２０と、出力系装置群とから構成される。入力系装置群及び出力系装置群をなす各々の装置は、制御装置２０に通信線を介して接続される。

入力系装置群は、外界センサ１２と、車両センサ１４と、自動運転スイッチ１６と、操作検出センサ１８を備える。出力系装置群は、車輪（図示せず）を駆動する駆動力装置２２と、車輪を操舵する操舵装置２４と、車輪を制動する制動装置２６と、主に視覚・聴覚・触覚を通じて運転者に報知する報知装置２８を備える。

［１．２ 入力系装置群の具体的構成］
外界センサ１２は、車両１００の外界状態を示す情報（以下、外界情報）を取得し、外界情報を制御装置２０に出力する。外界センサ１２は、具体的には、１以上のカメラ３０と、１以上のレーダ３２と、１以上のＬＩＤＡＲ３４（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging；光検出と測距）と、通信装置３８を含んで構成される。

ナビゲーション装置３６は、衛星等を用いて車両１００の位置を計測する測位装置と、地図情報７６を記憶する記憶装置と、ユーザインタフェース（例えば、タッチパネル式のディスプレイ、スピーカ及びマイク）を含んで構成される。ナビゲーション装置３６は、測位装置と地図情報７６を用いて車両１００の位置からユーザが指定した目的地までの走行経路を生成する。車両１００の位置情報及び走行経路の情報は制御装置２０に出力される。

通信装置３８は、路側機、他車両、及びサーバを含む外部装置と通信可能に構成されており、例えば、交通機器に関わる情報（交通信号等）、他車両に関わる情報、プローブ情報又は最新の地図情報７６を送受信する。各情報は制御装置２０に出力される。

車両センサ１４は、車両速度Ｖｏ（車速）を検出する速度センサ４０を含む。車両センサ１４は、その他に図示しない各センサ、例えば、加速度を検出する加速度センサと、横Ｇを検出する横Ｇセンサと、垂直軸周りの角速度を検出するヨーレートセンサと、向き・方位を検出する方位センサと、勾配を検出する勾配センサを含む。各々のセンサで検出される信号は、制御装置２０に出力される。

自動運転スイッチ１６は、例えば、ステアリングホイール又はインストルメントパネル等に設けられるスイッチである。自動運転スイッチ１６は、ドライバを含むユーザの手動操作により、複数の運転モードを切り替え可能に構成される。自動運転スイッチ１６は、モード切替信号を制御装置２０に出力する。

操作検出センサ１８は、図示しない各種操作デバイスに対するドライバの操作の有無や操作量、操作位置等を検出する。操作検出センサ１８は、アクセルペダルの操作量等を検出するアクセルペダルセンサと、ブレーキペダルの操作量等を検出するブレーキペダルセンサと、ステアリングホイールにより入力される操舵トルクを検出するトルクセンサと、方向指示器スイッチの操作方向を検出する方向指示器センサを含む。各々のセンサで検出される信号は、制御装置２０に出力される。

［１．３ 出力系装置群の具体的構成］
駆動力装置２２は、駆動力ＥＣＵ（電子制御装置；Electronic Control Unit）と、エンジン・駆動モータを含む駆動源から構成される。駆動力装置２２は、制御装置２０から出力される車両制御値に従って車両１００の走行駆動力（トルク）を生成し、トランスミッションを介して、或いは直接的に車輪に伝達する。

操舵装置２４は、ＥＰＳ（電動パワーステアリングシステム）ＥＣＵと、ＥＰＳアクチュエータとから構成される。操舵装置２４は、制御装置２０から出力される車両制御値に従って車輪（操舵輪）の向きを変更する。

制動装置２６は、例えば、油圧式ブレーキを併用する電動サーボブレーキであって、ブレーキＥＣＵと、ブレーキアクチュエータとから構成される。制動装置２６は、制御装置２０から出力される車両制御値に従って車輪を制動する。

報知装置２８は、報知ＥＣＵと、表示装置と、音響装置と、触覚装置とから構成される。報知装置２８は、制御装置２０から出力される報知指令に従って自動運転又は手動運転に関わる報知動作を行う。

［１．４ 運転モード］
制御装置２０は、自動運転スイッチ１６の操作に応じて「自動運転モード」と「手動運転モード」（非自動運転モード）が切り替わるように設定される。自動運転モードは、ドライバが、操作デバイス（具体的には、アクセルペダル、ステアリングホイール及びブレーキペダル）の操作を行わない状態で、車両１００が制御装置２０による制御下に走行する運転モードである。換言すると、自動運転モードは、制御装置２０が、逐次作成される行動計画に従って、駆動力装置２２、操舵装置２４及び制動装置２６の一部又は全部を制御する運転モードである。なお、ドライバが、自動運転モードの実行中に操作デバイスを用いた所定の操作を行うと、自動運転モードが自動的に解除されると共に、運転の自動化レベルが相対的に低い運転モード（手動運転モードを含む）に切り替わる。

［１．５ 制御装置２０の構成］
制御装置２０は、１つ又は複数のＥＣＵにより構成され、記憶装置５４と各種機能実現部を備える。機能実現部は、ＣＰＵ（中央処理ユニット）が記憶装置５４に記憶されているプログラムを実行することにより機能が実現されるソフトウエア機能部である。なお、機能実現部は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の集積回路からなるハードウエア機能部により実現することもできる。機能実現部は、外界認識部４６と、交通信号処理部４８と、制御部５０と、運転モード制御部５２を含む。

外界認識部４６は、外界センサ１２で取得される外界情報、記憶装置５４に記憶される地図情報７６等を用いて、車両１００の周辺の静的な外界情報を認識し、外界認識情報を生成する。静的な外界情報には、例えば、レーンマーク、停止線、交通信号機、交通標識、地物（不動産）、走行可能領域、退避領域等の認識対象が含まれる。また、静的な外界情報には、各認識対象の位置情報も含まれる。外界認識部４６は、外界センサ１２で取得される外界情報を用いて、車両１００の周辺の動的な外界情報を認識し、外界認識情報を生成する。動的な外界情報には、例えば、駐停車車両等の障害物、歩行者・他車両（自転車を含む）等の交通参加者、交通信号（交通信号機の灯色）等が含まれる。また、動的な外界情報には、各認識対象の動作方向の情報も含まれる。

外界認識部４６の機能のうち、外界情報に基づいて交通参加者を認識する機能を交通参加者認識部５８とし、外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機１１０（図４等参照）の交通信号を認識する機能を交通信号認識部６０とする。交通参加者認識部５８は、カメラ３０の画像情報と、レーダ３２の検知結果と、ＬＩＤＡＲ３４の検知結果のうちの少なくとも１つを用いて交通参加者の存在と、交通参加者の位置と、交通参加者の動作方向を認識する。例えば、カメラ３０の画像情報に基づいて画像全体のオプティカルフローを推測することにより認識対象の動作方向を認識することができる。また、レーダ３２やＬＩＤＡＲ３４の検知結果に基づいて認識対象と車両１００との相対速度を算出することにより認識対象の動作方向を認識することができる。また、通信装置３８で車車間通信又は路車間通信を行うことにより認識対象の動作状態及び動作方向を認識することができる。交通信号認識部６０は、カメラ３０の画像情報と、通信装置３８で受信される交通情報と、地図情報７６のうちの少なくとも１つを用いて交通信号機１１０の存在と、交通信号機１１０の位置と、交通信号機１１０が示す交通信号を認識する。

交通信号処理部４８は、交通信号認識部６０により認識される交通信号の信頼性を判定するための情報を求める。具体的には、交通信号処理部４８は、推測部６２と比較部６４として機能する。推測部６２は、交通参加者認識部５８により認識される交通参加者の動作に基づいて次に従うべき交通信号を推測する。比較部６４は、交通信号認識部６０により認識される交通信号と推測部６２により推測される交通信号を比較する。比較部６４の比較結果は行動計画部６６に送られる。比較結果は、交通信号の信頼性を判定するための情報である。

制御部５０は、外界認識部４６の認識結果及び比較部６４の比較結果に基づいて車両１００の走行制御及び報知制御を行う。具体的には、行動計画部６６と軌道生成部６８と車両制御部７０と報知制御部７２として機能する。

行動計画部６６は、外界認識部４６の認識結果と比較部６４の比較結果に基づいて走行区間毎の行動計画（イベントの時系列）を作成し、必要に応じて行動計画を更新する。イベントの種類として、例えば、減速、加速、分岐、合流、レーンキープ、レーン変更、追越しが挙げられる。ここで、「減速」「加速」は、車両１００を減速又は加速させるイベントである。「分岐」「合流」は、分岐地点又は合流地点にて車両１００を円滑に走行させるイベントである。「レーン変更」は、車両１００の走行レーンを変更させるイベントである。「追越し」は、車両１００に先行する他車両を追越させるイベントである。「レーンキープ」は、走行レーンを逸脱しないように車両１００を走行させるイベントであり、走行態様との組み合わせによって細分化される。走行態様として、具体的には、定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行、或いは障害物回避走行が含まれる。また、行動計画部６６は、ドライバに対する手動運転の要求や警報等を行うために、報知制御部７２に報知指示を送る。

軌道生成部６８は、記憶装置５４から読み出した地図情報７６、経路情報７８及び自車情報８０を用いて、行動計画部６６により作成された行動計画に従う走行予定軌道を生成する。この走行予定軌道は、時系列の目標挙動を示すデータであり、具体的には、位置、姿勢角、速度、加減速度、曲率、ヨーレート、操舵角、横Ｇをデータ単位とする時系列データセットである。

車両制御部７０は、軌道生成部６８により生成された走行予定軌道に従って、車両１００を走行制御するための各々の車両制御値を決定する。そして、車両制御部７０は、決定した各々の車両制御値を、駆動力装置２２、操舵装置２４、及び制動装置２６に出力する。

報知制御部７２は、運転モード制御部５２により自動運転モードから手動運転モードへの移行処理が行われる場合や、行動計画部６６から報知指示を受けた場合に、報知装置２８に対して報知指令を出力する。

運転モード制御部５２は、自動運転スイッチ１６から出力される信号に応じて手動運転モードから自動運転モードへの移行処理、又は、自動運転モードから手動運転モードへの移行処理を行う。また、運転モード制御部５２は、操作検出センサ１８から出力される信号に応じて自動運転モードから手動運転モードへの移行処理を行う。

記憶装置５４は、地図情報７６と、経路情報７８と、自車情報８０を記憶する。地図情報７６は、ナビゲーション装置３６又は通信装置３８から出力される情報である。経路情報７８は、ナビゲーション装置３６から出力される走行予定経路の情報である。自車情報８０は、車両センサ１４から出力される検出値である。記憶装置５４は他にも制御装置２０で使用される各種数値を記憶する。

［２ 第１実施形態に係る制御装置２０が行う処理］
［２．１ 主処理］
図２を用いて制御装置２０が行う主処理を説明する。以下で説明する処理は周期的に実行される。ステップＳ１において、自動運転中か否かが判定される。自動運転中である場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２に移行する。一方、自動運転中でない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、処理は一旦終了する。ステップＳ２において、各種情報が取得される。制御装置２０は外界センサ１２から外界情報を取得し、車両センサ１４から各種信号を取得する。

ステップＳ３において、交通信号認識部６０は交通信号機１１０の有無を判定する。交通信号認識部６０は、カメラ３０の画像情報により交通信号機１１０の外観を認識した時点で交通信号機１１０の存在を認識する。又は、交通信号認識部６０は、通信装置３８により受信される交通情報、又は、地図情報７６により車両１００から交通信号機１１０までの距離が所定距離以下となったことを認識した時点で交通信号機１１０の存在を認識する。交通信号機１１０がある場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、処理はステップＳ４に移行する。一方、交通信号機１１０がない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、処理は一旦終了する。

ステップＳ４において、交通信号認識部６０はカメラ３０の画像情報に基づいて画像認識処理を行い、交通信号機１１０の灯色又は点灯位置を認識することで交通信号を認識する。又は、交通信号認識部６０は通信装置３８により受信される交通情報に基づいて交通信号を認識する。

ステップＳ５において、交通参加者認識部５８はカメラ３０の画像情報に基づいて画像認識処理を行い、交通参加者及び周辺のレーン情報を認識する。更に、交通参加者認識部５８はレーダ３２の検知結果とＬＩＤＡＲ３４の検知結果を用いて交通参加者を認識する。このとき、交通参加者認識部５８は各交通参加者の位置と動作方向も合わせて認識する。

ステップＳ６において、推測部６２は信号推測処理を行う。推測部６２は、交通信号機１１０の周辺の交通参加者、例えば図４、図５で示す前方車両１０２Ｆ、後方車両１０２Ｂ、側方車両１０２Ｓや、図６で示す横断車両１０２Ｃ、歩行者Ｈや、図７で示す対向車両１０２Ｏの動作に基づいて交通信号を推測する。信号推測処理の詳細については下記［２．２］で説明する。

ステップＳ７において、比較部６４は交通信号認識部６０が認識した交通信号と推測部６２が推測した交通信号を比較する。両者が一致する場合（ステップＳ７：一致）、処理はステップＳ８に移行する。一方、両者が一致しない場合（ステップＳ７：不一致）、処理はステップＳ９に移行する。

ステップＳ７からステップＳ８に移行した場合、制御部５０は交通信号認識部６０が認識した交通信号（又は推測部６２が推測した交通信号）に基づいて走行制御を行う。具体的に説明すると、行動計画部６６は交通信号認識部６０が認識した交通信号に基づいて行動計画を作成する。軌道生成部６８は行動計画に従う走行予定軌道を生成する。車両制御部７０は走行予定軌道に基づいて車両制御値を決定し、その車両制御値に応じた制御指令を駆動力装置２２、操舵装置２４、制動装置２６に出力する。交通信号が進行許可である場合、車両制御部７０は車両１００が交通信号機１１０の設置地点を通過するための制御指令を出力する。交通信号が停止指示である場合、車両制御部７０は車両１００が交通信号機１１０の停止位置（停止線）で停車するか又は前方車両１０２Ｆと所定の車間距離を維持して停車するための制御指令を出力する。

ステップＳ７からステップＳ９に移行した場合、制御部５０はＴ／Ｏ（Take Over）のリクエスト、すなわち運転の引き継ぎ要求をする。具体的に説明すると、行動計画部６６は外界認識部４６による信号認識の信頼性が低いと判定する。報知制御部７２は行動計画部６６の判定を受け、Ｔ／Ｏリクエストの報知指令を報知装置２８に出力する。

ステップＳ１０において、制御部５０は減速制御を行う。具体的に説明すると、行動計画部６６は減速停車の行動計画を作成する。軌道生成部６８は行動計画に従う走行予定軌道を生成する。車両制御部７０は走行予定軌道に基づいて車両制御値を決定し、その車両制御値に応じた制御指令を駆動力装置２２、操舵装置２４、制動装置２６に出力する。車両制御部７０は車両１００が所定減速度で減速して停車するための制御指令を出力する。

ステップＳ１１において、車速Ｖｏ（速度センサ４０の計測値）が０でない場合、すなわち車両１００が走行している場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１２に移行する。一方、車速Ｖｏ（速度センサ４０の計測値）が０である場合、すなわち車両１００が停車した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、処理は一旦終了する。

ステップＳ１２において、運転モード制御部５２は運転の引き継ぎが行われたか否かを判定する。ドライバがＴ／Ｏリクエストに応じて自動運転スイッチ１６又はいずれかの操作デバイスを操作すると、運転モード制御部５２は自動運転モードから手動運転モードへの移行処理を行い、制御部５０に移行信号を出力する。このとき、自車両１００の運転権限が車両制御システム１０からドライバへ引き継がれる。運転権限の引き継ぎが行われた場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、処理は一旦終了する。一方、運転権限の引き継ぎが行われていな場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、処理はステップＳ９に戻る。

［２．２ 信号推測処理］
図３を用いて図２のステップＳ６で行われる信号推測処理を説明する。以下の各処理は交通信号処理部４８の推測部６２が主体となって行われる。なお、図３で示す各ステップＳ２１〜ステップＳ２３の処理の順番は限定されるものではなく、適宜順番を入れ替えてもよいし、各処理を同時に行ってもよい。

ステップＳ２１の処理について図４、図５を用いて説明する。図４、図５で示す実施例では、走行路１１２ａに３つのレーン（走行レーン１１４、他レーン１１６、１１８）が設けられる。自車両１００は中央の走行レーン１１４を走行する。また、自車両１００の前方には前方車両１０２Ｆが存在し、後方には後方車両１０２Ｂが存在し、両側方には側方車両１０２Ｓが存在する。なお、図４、図５は自車両１００が停車している状態を示している。

ステップＳ２１において、推測部６２は、交通信号機１１０よりも自車両１００側にあるレーン１１４、１１６、１１８のうち自車両１００が走行する走行レーン１１４又は走行レーン１１４と進行方向が一致する他レーン１１６、１１８を走行する他車両（前方車両１０２Ｆ、後方車両１０２Ｂ、側方車両１０２Ｓ）の動作に基づいて交通信号機１１０の交通信号を推測する。なお、推測部６２は、図５で示すように、走行レーン１１４と進行方向が一致しない他レーン１１６ａ、１１８ａを走行する他車両（前方車両１０２Ｆ、側方車両１０２Ｓ）の動作を参照しない。このとき、外界認識部４６は他レーン１１６、１１６ａ、１１８、１１８ａの進行方向をカメラ３０の画像情報又は地図情報７６により認識する。

推測部６２は、例えば、他車両１０２Ｆが交通信号機１１０の手前で停止するか否かにより交通信号機１１０の交通信号を推測する。推測部６２は、自車両１００の走行位置が交通信号機１１０の手前の所定領域内であり、且つ、交通参加者認識部５８により他車両１０２Ｆのブレーキ操作が認識される場合に、交通信号機１１０の交通信号が停止指示信号であると推測する。一方、推測部６２は、自車両１００の走行位置が交通信号機１１０の手前の所定領域内であり、且つ、交通参加者認識部５８により他車両１０２Ｆのブレーキ操作が認識されない場合に、交通信号機１１０の交通信号が進行許可信号であると推測する。交通参加者認識部５８は、他車両１０２Ｆのブレーキ操作をカメラ３０の画像情報（ブレーキランプの点灯状態）、又は通信装置３８の通信結果に基づいて認識する。

又は、推測部６２は、交通参加者認識部５８により演算される他車両１０２Ｆ、１０２Ｂ、１０２Ｓの相対速度に基づいて交通信号機１１０の交通信号を推測してもよい。他車両１０２Ｆ、１０２Ｂ、１０２Ｓが複数存在する場合は、特定位置の他車両１０２Ｆ、１０２Ｂ、１０２Ｓの相対速度を計測してもよい。

ステップＳ２２の処理について図６を用いて説明する。図６で示す実施例では、自車両１００が走行する走行路１１２には道路１２０及び横断歩道１２２が交差する。道路１２０には横断車両１０２Ｃが走行し、横断歩道１２２には歩行者Ｈが横断する。なお、図６は自車両１００が停車している状態を示している。

ステップＳ２２において、推測部６２は、自車両１００の前方を横断する横断車両１０２Ｃ又は歩行者Ｈ（以上、交通参加者）の有無に基づいて交通信号機１１０の交通信号を推測する。このとき、交通参加者認識部５８は横断車両１０２Ｃをカメラ３０の画像情報により認識する。具体的には、交通参加者認識部５８は同一高さ位置に車輪が並んで設けられる認識対象を横断車両１０２Ｃとして認識する。

推測部６２は、交通参加者認識部５８により横断車両１０２Ｃ又は横断歩道１２２を横断する歩行者Ｈが認識される場合に、交通信号機１１０の交通信号が停止指示信号であると推測する。一方、推測部６２は、交通参加者認識部５８により横断車両１０２Ｃ及び歩行者Ｈが所定時間認識されない場合に、交通信号機１１０の交通信号が進行許可信号であると推測する。

ステップＳ２３の処理について図７を用いて説明する。図７で示す実施例では、自車両１００が走行する走行レーン１１４には、走行レーン１１４と進行方向が逆方向である対向レーン１３４が隣接する。更に、交差点１３０を介して走行レーン１１４と対向する対向レーン１３４の停止位置１３６には対向車両１０２Ｏが停車する。なお、図７は自車両１００が停車している状態を示している。

ステップＳ２３において、推測部６２は、図６で示すように、対向レーン１３４内の他車両（対向車両１０２Ｏ）の動作に基づいて交通信号機１１０の交通信号を推測する。このとき、外界認識部４６は対向レーン１３４及びその停止位置１３６をカメラ３０で撮影される画像情報又は地図情報７６により認識する。

推測部６２は、交通参加者認識部５８により対向車両１０２Ｏが交通信号機１１０の停止位置１３６で停止することが認識される場合に、交通信号機１１０の交通信号が停止指示信号であると推測する。一方、推測部６２は、交通参加者認識部５８により対向車両１０２Ｏが交通信号機１１０の停止位置１３６で停止することが認識されない場合に、交通信号機１１０の交通信号が進行許可信号であると推測する。

推測部６２は、以上のステップＳ２１〜ステップＳ２３の処理を行い、次に従うべき交通信号を推測する。但し、ステップＳ２１〜ステップＳ２３のうちの１つの処理を行い、交通信号を推測してもよい。また、ステップＳ２１〜ステップＳ２３のいずれかの推測結果が異なる場合、多数となる推測結果を採用してもよいし、ステップＳ２１〜ステップＳ２３の処理のうち優先順位の高い処理（例えばステップＳ２１の処理）の推測結果を採用してもよい。また、ステップＳ２１〜ステップＳ２３のいずれかの処理で交通信号を推測できない場合は、その処理の推測結果はないものとして扱う。

［２．３ 第１実施形態のまとめ］
本実施形態に係る制御装置２０は、外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機１１０の交通信号を認識する交通信号認識部６０と、外界情報に基づいて交通参加者の動作を認識する交通参加者認識部５８と、交通参加者認識部５８により認識される交通参加者の動作に基づいて次に従うべき交通信号を推測する推測部６２と、交通信号認識部６０により認識される交通信号と推測部６２により推測される交通信号を比較する比較部６４と、比較部６４による比較結果に基づいて制御を行う制御部５０とを備える。上記構成によれば、認識された交通信号と推測された交通信号との比較結果を用いて所定の制御を行うため、仮に交通信号の誤認があったとしても、誤認に基づく制御を抑制することができる。

図４、図５で示すように、推測部６２は、交通信号機１１０よりも自車両１００側にあるレーンのうち自車両１００が走行する走行レーン１１４又は走行レーン１１４と進行方向が一致する他レーン１１６、１１８を走行する他車両（前方車両１０２Ｆ、後方車両１０２Ｂ、側方車両１０２Ｓ）の動作に基づいて交通信号を推測する。具体的には、推測部６２は、交通参加者認識部５８により他車両が交通信号機１１０の手前で停止することが認識される場合に、交通信号が停止指示信号であると推測する。上記構成によれば、従うべき交通信号が自車両１００と同一である他車両の動作に基づいて交通信号機１１０が示す信号を推測するため、交通信号を精確に推測することができる。

図６で示すように、推測部６２は、交通参加者認識部５８により自車両１００の前方を横断する交通参加者（横断車両１０２Ｃ、歩行者Ｈ）が認識される場合に、交通信号が停止指示信号であると推測する。上記構成によれば、従うべき交通信号が自車両１００と相違する他車両の動作に基づいて交通信号機１１０が示す信号を推測するため、交通信号を精確に推測することができる。

図７で示すように、推測部６２は、交通参加者認識部５８により、自車両１００が走行する走行レーン１１４と対向する対向レーン１３４内に存在する他車両が交通信号機１１０の停止位置１３６で停止することが認識される場合に、交通信号が停止指示信号であると推測する。上記構成によれば、従うべき交通信号が自車両１００と同一である他車両の動作に基づいて交通信号機１１０が示す信号を推測するため、交通信号を精確に推測することができる。

報知制御部７２は、交通信号認識部６０により認識される交通信号と推測部６２により推測される交通信号とが相違する場合（図２のステップＳ７：不一致）に、ドライバに対して手動運転の要求をする（図２のステップＳ９）。上記構成によれば、装置が認識された交通信号と推測された交通信号のいずれが正しいかを判定できないときに、ドライバに運転を引き継がせることができる。

車両制御部７０は、交通信号認識部６０により認識される交通信号と推測部６２により推測される交通信号とが相違する場合（図２のステップＳ７：不一致）に、自車両１００を減速又は停車させる（図２のステップＳ１０）。上記構成によれば、仮にドライバが運転を引き継げない場合であっても自車両１００を適切に制御することができる。

また、本実施形態に係る制御方法は、外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機１１０の交通信号を認識する交通信号認識工程（ステップＳ４）と、外界情報に基づいて交通参加者の動作を認識する交通参加者認識工程（ステップＳ５）と、交通参加者認識工程（ステップＳ５）で認識される交通参加者の動作に基づいて次に従うべき交通信号を推測する推測工程（ステップＳ６）と、交通信号認識工程（ステップＳ４）で認識される交通信号と推測工程（ステップＳ６）で推測される交通信号を比較する比較工程（ステップＳ７）と、比較工程（ステップＳ７）の比較結果に基づいて制御を行う制御工程（ステップＳ８〜ステップＳ１２）とを備える。上記構成によれば、認識された交通信号と推測された交通信号との比較結果を用いて所定の制御を行うため、仮に交通信号の誤認があったとしても、誤認に基づく制御を抑制することができる。

［３ 第２実施形態に係る制御装置２０が行う処理］
［３．１ 主処理］
図８を用いて制御装置２０が行う主処理を説明する。以下で説明する処理のうち、ステップＳ３１〜ステップＳ３８の処理は図２で示すステップＳ１〜ステップＳ８の処理と同じであるためその説明を省略する。

ステップＳ３７からステップＳ３９に移行した場合、制御部５０は警報の要求をする。具体的に説明すると、行動計画部６６は外界認識部４６による信号認識の信頼性が低いと判定する。報知制御部７２は行動計画部６６の判定を受け、警報の報知指令を報知装置２８に出力する。

ステップＳ４０において、制御部５０は停車制御を行う。具体的に説明すると、行動計画部６６は停車の行動計画を作成する。軌道生成部６８は行動計画に従う走行予定軌道を生成する。車両制御部７０は走行予定軌道に基づいて車両制御値を決定し、その車両制御値に応じた制御指令を駆動力装置２２、操舵装置２４、制動装置２６に出力する。車両制御部７０は車両１００が停車するための制御指令を出力する。

［３．２ 第２実施形態のまとめ］
報知制御部７２は、交通信号認識部６０により認識される交通信号と推測部６２により推測される交通信号とが相違する場合（図８のステップＳ３７：不一致）に、ドライバに対して警報する（図８のステップＳ３９：不一致）。上記構成によれば、装置が認識された交通信号と推測された交通信号のいずれが正しいかを判定できないことをドライバに知らせることができる。

なお、本発明に係る制御装置２０及び制御方法は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims (9)

1. 外界センサで取得された外界情報を用いて自車両の所定の制御を行う制御装置であって、
   前記外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機の交通信号を認識する交通信号認識部と、
   前記外界情報に基づいて交通参加者の動作を認識する交通参加者認識部と、
   前記交通参加者認識部により認識される前記交通参加者の動作に基づいて次に従うべき前記交通信号を推測する推測部と、
   前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号を比較する比較部と、
   前記比較部による比較結果に基づいて前記制御を行う制御部とを備える
   ことを特徴とする制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置において、
   前記推測部は、前記自車両が走行する走行レーン又は前記走行レーンと進行方向が一致する他レーンを走行する他車両の動作に基づいて前記交通信号を推測する
   ことを特徴とする制御装置。
3. 請求項２に記載の制御装置において、
   前記推測部は、前記交通参加者認識部により前記他車両が前記交通信号機の手前で停止することが認識される場合に、前記交通信号が停止指示信号であると推測する
   ことを特徴とする制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置において、
   前記推測部は、前記交通参加者認識部により前記自車両の前方を横断する交通参加者が認識される場合に、前記交通信号が停止指示信号であると推測する
   ことを特徴とする制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御装置において、
   前記推測部は、前記交通参加者認識部により、前記自車両が走行する走行レーンと対向する対向レーン内に存在する他車両が前記交通信号機の停止位置で停止することが認識される場合に、前記交通信号が停止指示信号であると推測する
   ことを特徴とする制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御装置において、
   前記制御部は、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号とが相違する場合に、ドライバに対して手動運転の要求をする
   ことを特徴とする制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御装置において、
   前記制御部は、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号とが相違する場合に、前記自車両を減速又は停車させる
   ことを特徴とする制御装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の制御装置において、
   前記制御部は、前記交通信号認識部により認識される前記交通信号と前記推測部により推測される前記交通信号とが相違する場合に、ドライバに対して警報する
   ことを特徴とする制御装置。
9. 外界センサで取得された外界情報を用いて自車両の所定の制御を行う制御方法であって、
   前記外界情報に基づいて次に従うべき交通信号機の交通信号を認識する交通信号認識工程と、
   前記外界情報に基づいて交通参加者の動作を認識する交通参加者認識工程と、
   前記交通参加者認識工程で認識される前記交通参加者の動作に基づいて次に従うべき前記交通信号を推測する推測工程と、
   前記交通信号認識工程で認識される前記交通信号と前記推測工程で推測される前記交通信号を比較する比較工程と、
   前記比較工程の比較結果に基づいて前記制御を行う制御工程とを備える
   ことを特徴とする制御方法。

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