JP7215391B2

JP7215391B2 - 自動運転車両の車両制御システム及び車両制御装置

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Publication number: JP7215391B2
Application number: JP2019188903A
Authority: JP
Inventors: 義徳渡邉; 和幸藤田; 喬行後藤; 将弘原田; 展秀鎌田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2039-10-15
Also published as: JP2021062782A; US11834068B2; BR102020020988A2; US20240043039A1; EP3808625A1; CN112660149A; US20210107514A1; JP2023038279A; KR102591523B1; RU2747827C1; JP7473023B2; KR20230022298A; KR20210045303A

Description

本発明は自動運転車両の車両制御システム及び車両制御装置に関する。

自動運転車両に搭載される車両制御システムは、走行計画に従って車両の走行動作を制御する。例えば、特開２０１７－２１５６５３号公報には、詳細地図に基づいて作成した詳細経路を参照しながらステアリング操作やブレーキ操作を行うことで自動運転制御を行うシステムが開示されている。

特開２０１７－２１５６５３号公報

今日、自動運転車両を用いた様々なサービスの開発が進められている。自動運転車両を使ったサービスでは、車両を自動走行させる走行計画を如何に上手く立案するかが成功の要となる。どのような走行計画が好ましいかは、提供するサービスの内容やサービスが提供される地域等に依存する。サービスの種類によっては、単に走行経路を指示するのではなく、車線幅方向における車両の走行位置まで指示したい場合がある。具体例としては、乗員が乗り降りするようなライドシェア、タクシー、及びバス等のサービスを挙げることができる。工場や物流センター等の敷地内での自動運転車両を用いた構内物流サービスにおいても、各車両の車線幅方向の走行位置を指定できれば便利である。また、人の注目を集めたい広告や移動屋台等のサービスでも同様の要望が想定される。

しかし、上記先行技術のように単に走行経路を指定するだけのシステムでは、車線幅方向における車両の走行位置がサービスにとって不適切となるおそれがある。ゆえに、サービス事業者にとっては、車線幅方向における車両の走行位置を含む走行計画の立案を既存のプログラムやデータを用いて行うのではなく、サービス事業者自身の知識に基づいた独自のプログラムやデータを用いて行いたい場合がある。

ところで、自動運転車両の車両制御に係る機能には、車両と衝突の可能性のある障害物を車両の周辺環境から検知してそれを回避する機能が含まれる。この機能に係る計算精度あるいは制御精度が低い場合、車両の周辺環境に応じた適切な車線幅方向の走行位置で車両を走行させることができない。状況によっては、乗員や周辺の人々に不安感を与えることになり、結果としてサービスの質が低下してしまう。車両制御についての知識や経験に乏しいサービス事業者にとっては、車両の周辺環境に応じた適切な車線幅方向の走行位置を計算することは容易ではない。

この点において、自動運転車両を開発している自動車メーカーは、車両の運動特性について熟知しているし、車両の制御に関して長年の経験を有している。また、車両の運動に関する情報や車両の周辺環境に関する情報を取得するためのセンサについての知識や、その配置についての知識も豊富である。ゆえに、サービスに適した走行計画の立案については個々のサービス事業者が行うとしても、車両の周辺環境に応じた走行計画の適正化については自動車メーカーの知見に委ねることができるならば、自動運転車両を用いた理想的なサービスが実現可能になると考えられる。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、自動運転車両を用いたサービスの提供において、そのサービスに適した走行計画を実現することを尊重しつつ、車両の周辺環境に応じた適切な車線幅方向の走行位置で車両を走行させることができるようにすることを目的とする。

まず、本発明に係る自動運転車両の車両制御システムについて説明する。本発明に係る自動運転車両の車両制御システムは、通信可能に接続された２つの制御装置、すなわち、第１の制御装置及び第２の制御装置と、複数の第１のセンサとを備える。第１の制御装置は、第１の走行計画を立案するように構成されている。第１の走行計画は、例えばユーザが実現を希望する希望走行計画であり、詳しくは、進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置又は希望走行位置範囲を含む。第１のセンサは、車両の運動に関する情報を取得する車載センサと、車両の周辺環境に関する情報を取得する車載センサとを含み、取得した情報を第２の制御装置に入力する。

第２の制御装置は、第１の制御装置から取得した第１の走行計画と、第１のセンサから取得した情報とに基づき、第１の走行計画とは異なる第２の走行計画を立案するように構成されている。第２の走行計画は、車両の周辺環境に応じた目標走行計画であり、詳しくは、進行方向に並んだ車線幅方向の目標走行位置又は目標走行位置範囲を含む。第２の制御装置は、第２の走行計画に従い車両の走行動作を制御するように構成されている。

上記構成を有する車両制御システムによれば、希望走行計画である第１の走行計画がそのまま用いられるのではなく、第１の走行計画と第１のセンサから取得した情報とに基づいて第２の走行計画が立案され、車両の走行動作の制御には第２の走行計画が用いられる。第２の走行計画には第１の走行計画だけでなく第１のセンサから取得した情報も反映されているので、ユーザが希望する走行計画を実現することを尊重しつつ、車両の周辺環境に応じた適切な車線幅方向の走行位置で車両を走行させることができる。

また、上記構成を有する車両制御システムによれば、例えば、第１の制御装置はユーザであるサービス事業者が用意する専用の制御装置とし、第２の制御装置は自動運転車両に搭載された車両制御装置とすることができる。そうすることで、サービスに適した走行計画の立案については個々のサービス事業者が行い、車両の周辺環境に応じた適切な車線幅方向の走行位置を確保することについては第２の制御装置を担当する自動車メーカーの知見に委ねることができる。なお、第１の制御装置は、車両のユーザによる第１の走行計画の設定を受けつけるが、第２の制御装置は、ユーザによる第２の走行計画の設定或いは修正を禁止するようにしてもよい。

本発明に係る自動運転車両の車両制御システムにおいて、第１の制御装置は、希望走行位置又は希望走行位置範囲に関連する車両速度を第１の走行計画に含ませてもよい。第１の走行計画に含まれる車両速度は、車両の走行動作の制御に用いられる第２の走行計画に反映される。サービスの種類によっては、車線幅方向の走行位置だけでなく車両速度についても指定したい場合がある。第１の走行計画に車両速度も含ませるようにすれば、サービスに適した車線幅方向の走行位置での走行だけでなく、サービスに適した車両速度での走行も実現することが可能になる。

第２の制御装置は、目標走行位置又は目標走行位置範囲に関連する車両速度を第２の走行計画に含ませてもよい。すなわち、第１の制御装置から取得した第１の走行計画と第１のセンサから取得した情報とに基づき、目標走行位置又は目標走行位置範囲を決定するとともに、それに関連する車両速度を決定してもよい。これによれば、第１のセンサから取得した情報が反映された、車両の周辺環境に応じた適切な車両速度を実現することができる。また、第１の走行計画に車両速度が含まれている場合においては、その車両速度を実現することを尊重しつつ、車両の周辺環境に応じた適切な速度で車両を走行させることができる。

第２の制御装置は、車両の運動特性に関する情報に基づき第２の走行計画を立案してもよい。第２の走行計画の立案に車両の運動特性に関する情報を用いることで、目標走行位置又は目標走行位置範囲の計算精度をより高めることができる。車両の運動特性に関する情報は、記憶装置に予め登録された情報でも良いし、第２の制御装置内の演算で用いられているパラメータや、第１のセンサや他の車載センサで取得された情報からリアルタイムに推定される情報でも良い。

第２の制御装置は、第１のセンサから取得した情報と車両の運動特性に関する情報とに基づき、車両の走行の安全性の向上に資する走行支援情報を生成し、走行支援情報に基づき第２の走行計画を立案してもよい。第１のセンサから取得される車両の運動に関する情報及び車両の周辺環境に関する情報と、車両の運動特性に関する情報とを総合することにより、精度の良い走行支援情報を生成することができる。この走行支援情報を第２の走行計画の立案に用いることで、車両の周辺環境に応じた適切な車線幅方向の走行位置を精度よく計算することができる。

第２の制御装置は、走行支援情報として、車両の進行方向における危険エリアあるいは安全エリアに関するエリア情報を生成してもよい。このようなエリア情報を第２の走行計画の立案に用いることで、車両の周辺環境に応じた適切な車線幅方向の走行位置を精度よく計算することができる。

第２の制御装置は、走行支援情報として、危険エリアを避ける走行軌道あるいは安全エリアを通る走行軌道を選択するための第３の走行計画を生成し、第１の走行計画と第３の走行計画とに基づき第２の走行計画を立案してもよい。これによれば、危険エリアを避ける走行軌道あるいは安全エリアを通る走行軌道が第２の走行計画の立案において考慮されるので、車両の周辺環境に応じた適切な車線幅方向の走行位置を精度よく計算することができる。なお、第２の走行計画の立案においては、第１の走行計画と第３の走行計画の両方を考慮してもよいし、第３の走行計画をそのまま第２の走行計画として用いても良い。第１の走行計画と第３の走行計画の両方を考慮するのであれば、第１の走行計画よりも第３の走行計画により大きな重みを与えてもよい。

第２の制御装置は、速度に関する制約条件を第３の走行計画に含ませてもよい。速度に関する制約条件は、例えば、第１のセンサから取得した情報と車両の運動特性に関する情報とに基づき決定される。第２の走行計画の基礎となる第３の走行計画に速度に関する制約条件を含ませることで、車両の周辺環境に応じた適切な速度で車両を走行させることができる。

第１の制御装置を車両に対して着脱可能とし、車両への取り付け時にはコネクタを介して第２の制御装置と有線結合されるように構成されてもよい。これによれば、第１の制御装置の車両への搭載及び交換は容易であり、第１の制御装置を交換するだけで自動運転車両を個々のサービス事業者向けにカスタマイズすることができる。

本発明に係る自動運転車両の車両制御システムは、第１の制御装置に結合された一又は複数の第２のセンサを備えてもよい。第２のセンサは、車両の周辺環境に関する情報を取得し、取得した情報を第１の制御装置に入力する専用センサである。第１の制御装置は、少なくとも第２のセンサで取得された情報に基づき第１の走行計画を立案する。これによれば、ユーザであるサービス事業者にとっては、提供したいサービスに適した専用センサを用意することによってきめ細かな走行計画を立案することが可能であり、自動運転車両を用いたサービスの質を高めることができる。

次に、本発明に係る自動運転車両の車両制御装置について説明する。本発明に係る自動運転車両の車両制御装置は、自動運転車両の車載センサに結合される車両制御装置であって、プロセッサと、プロセッサにより実行可能なプログラムを記憶した記憶装置とを備える。プロセッサは、記憶装置に記憶されたプログラムの実行により、第１の走行計画を取得し、車載センサから車両の運動に関する情報と車両の周辺環境に関する情報とを取得し、第１の走行計画と車載センサから取得した情報とに基づき第２の走行計画を立案し、第２の走行計画に従い車両の走行動作を制御する。

上記構成を有する車両制御装置によれば、外部から取得した第１の走行計画がそのまま用いられるのではなく、第１の走行計画と第１のセンサから取得した情報とに基づいて第２の走行計画が立案され、車両の走行動作の制御には第２の走行計画が用いられる。第２の走行計画には第１の走行計画だけでなく第１のセンサから取得した情報も反映されているので、外部から取得した第１の走行計画を実現することを尊重しつつ、車両の周辺環境に応じた適切な車線幅方向の走行位置で車両を走行させることができる。なお、車両制御装置は、ユーザによる第２の走行計画の設定或いは修正を禁止するようにしてもよい。

本発明に係る自動運転車両の車両制御装置は、車両に対して着脱可能な外部コンピュータとの結合用のコネクタを備えてもよい。プロセッサは、コネクタに結合された外部コンピュータから第１の走行計画を取得してもよい。外部コンピュータは、例えばユーザであるサービス事業者により用意され、サービス事業者が提供するサービスに適した走行計画を立案する。そうすることで、サービスに適した走行計画の立案については個々のサービス事業者が行い、車両の周辺環境に応じた適切な車線幅方向の走行位置を確保することについては車両制御装置を担当する自動車メーカーの知見に委ねることができる。

本発明に係る自動運転車両の車両制御システム及び車両制御装置によれば、自動運転車両を用いたサービスの提供において、そのサービスに適した走行計画を実現することを尊重しつつ、車両の周辺環境に応じた適切な車線幅方向の走行位置で車両を走行させることができる。

本発明の実施の形態に係る車両制御システムが適用された車両の概略構成を示す図である。本発明の実施の形態に係る車両制御システムの構成例を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係る第１の走行計画と第２の走行計画の各概要を説明するための概念図である。本発明の実施の形態に係る第１の走行計画と第２の走行計画の各概要を説明するための概念図である。本発明の実施の形態に係る第１の走行計画のデータ形式の第１の具体例を説明するための概念図である。本発明の実施の形態に係る第１の走行計画のデータ形式の第２の具体例を説明するための概念図である。本発明の実施の形態に係る第１の走行計画のデータ形式の第３の具体例を説明するための概念図である。本発明の実施の形態に係る第１の走行計画のデータ形式の第４の具体例を説明するための概念図である。本発明の第１の実施の形態に係る車両制御システムの機能と処理の流れを示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の第１の具体例を説明するための概念図である。本発明の第１の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の第２の具体例を説明するための概念図である。本発明の第１の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の第３の具体例を説明するための概念図である。本発明の第１の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の第４の具体例を説明するための概念図である。本発明の第２の実施の形態に係る車両制御システムの機能と処理の流れを示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の第１の具体例を説明するための概念図である。本発明の第２の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の第２の具体例を説明するための概念図である。本発明の第２の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の第３の具体例を説明するための概念図である。本発明の第２の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の第４の具体例を説明するための概念図である。本発明の第３の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の具体例を説明するための概念図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数にこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

１．自動運転車両の構成
本発明の実施の形態に係る車両制御システムは、例えばＳＡＥ（Society of Automotive Engineers）のレベル定義においてレベル３以上の自動運転レベルを実現する車両制御システムである。本発明の実施の形態に係る車両制御システムは、図１に示す概略構成を有する自動運転車両に適用される。なお、以下に説明する自動運転車両の構成は、本発明の全ての実施の形態に共通の構成である。

図１に示すように、自動運転車両（以下、単に車両と称する）１０は、自動運転のための制御装置として、第１の制御装置１００と第２の制御装置２００とを備える。これら２つの制御装置のうちの第２の制御装置２００は、車両１０に予め搭載された車両制御装置である。第２の制御装置２００は、車両１０に固有であり、車両１０とともに自動車メーカーから提供される。一方、第１の制御装置１００は、車両１０に対して着脱可能な外部コンピュータである。ゆえに、第１の制御装置１００は、第２の制御装置２００とは別の主体によって設計・開発されることができる。一つの例として、第１の制御装置１００は、車両１０のユーザであるサービス事業者によって用意される。

第２の制御装置２００は、車両１０の制御要素やセンサ類と電気的に結合されている。具体的には、第２の制御装置２００は、車両１０の走行動作を制御するための車両アクチュエータ２０に電気的に結合されている。車両アクチュエータ２０には、車輪１１を駆動する駆動アクチュエータ、車輪１１を制動する制動アクチュエータ、及び、車輪１１を操舵する車両アクチュエータ２０が含まれる。駆動アクチュエータには、例えば、エンジン、ＥＶシステム、ハイブリッドシステムが含まれる。制動アクチュエータには、例えば、油圧ブレーキ、電力回生ブレーキが含まれる。操舵アクチュエータには、例えば、パワーステアリングシステム、ステアバイワイヤ操舵システム、後輪操舵システムが含まれる。

第２の制御装置２００は、カメラ３２、ミリ波レーダ３３、車両センサ３１等のセンサに電気的に結合されている。カメラ３２及びミリ波レーダ３３は、車両１０の周辺環境に関する情報を取得するセンサである。これらは、例えば、車両１０の周辺に存在する障害物の検知と、検知した障害物の車両１０に対する相対位置や相対速度の計測に用いられる。車両センサ３１は、車両１０の運動に関する情報を取得するセンサである。車両センサ３１には、例えば車輪１１の回転速度から車両１０の走行速度を計測する速度センサ、車両に作用する加速度を計測する加速度センサ、車両の旋回角速度を計測するヨーレートセンサ、操舵角を計測する操舵角センサ等が含まれる。これらのセンサ３１，３２，３３は、第２の制御装置２００とともに予め車両１０に搭載されている車載センサ３０である。ただし、第２の制御装置２００には、ここで挙げた以外の車載センサが結合されていてもよい。後述する専用センサとは異なり、設置される車載センサ３０の種類と仕様は車両１０間で共通している。

第１の制御装置１００は、車両１０に設けられた搭載空間１４に搭載されている。図１では、搭載空間１４は車両１０の天井部に設けられているが、車両１０の外からアクセスすることができず且つ乗員の邪魔にならない場所に設けられることが好ましい。具体的には、車室内の床下や壁裏に設けられることが好ましい。第１の制御装置１００は、着脱自在なコネクタ２０１によって第２の制御装置２００と有線結合されている。ゆえに、第１の制御装置１００の車両１０への搭載及び交換は容易であり、第１の制御装置１００を交換するだけで車両１０を個々のサービス事業者向けにカスタマイズすることができる。

第１の制御装置１００は、ＬｉＤＡＲ４１、ＧＰＳセンサ４２等のセンサに電気的に結合されている。ＬｉＤＡＲ４１は、車両１０の周辺に存在する物体の形状や位置に関する情報の取得に用いられる。ＧＰＳセンサ４２は、車両１０の現在位置に関する情報の取得に用いられる。本実施の形態では、ＬｉＤＡＲ４１及びＧＰＳセンサ４２は、第１の制御装置１００のみに電気的に結合され、取得した情報を第１の制御装置１００に入力する専用センサ４０として設けられている。専用センサ４０は、第１の制御装置１００とともにユーザであるサービス事業者によって用意される。ただし、第１の制御装置１００には、ここで挙げた以外の専用センサが結合されていてもよい。設置する専用センサ４０の種類や仕様は、サービスの内容に応じてユーザが独自に決めて良い。ユーザであるサービス事業者にとっては、提供したいサービスに適した専用センサ４０を用意することによってきめ細かな走行計画を立案することが可能であり、自動運転車両を用いたサービスの質を高めることができる。以下、前述の車載センサ３０を第１のセンサ３０と称し、専用センサ４０を第２のセンサ４０と称する。なお、第１の制御装置１００には、第１のセンサ３０の信号が入力されてもよい。

２．車両制御システムの構成
次に、本発明の実施の形態に係る車両制御システムの構成について説明する。本発明の実施の形態に係る車両制御システムの一つの構成例は、図２のようなブロック図で表すことができる。車両制御システムは、第１の制御装置１００と第２の制御装置２００とが通信可能に接続されて構成されている。なお、以下に説明する車両制御システムの構成は、本発明の全ての実施の形態に共通の構成である。

第１の制御装置１００は、少なくともプロセッサ１１０、記憶装置１２０、ＥＣＵインタフェース回路１３０、及びセンサインタフェース回路１４０を備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。記憶装置１２０は、主記憶装置と補助記憶装置とを含む。ＥＣＵインタフェース回路１３０は、第２の制御装置２００との間で通信を行うためのインタフェース回路である。センサインタフェース回路１４０は、第１の制御装置１００に結合された第２のセンサ４０との間で通信を行うためのインタフェース回路である。これらインタフェース回路では、例えばＣＡＮ通信やイーサネット（登録商標）規格の通信が用いられる。

第１の制御装置１００は、ユーザであるサービス事業者が希望する走行計画を立案する機能を有する。以下、第１の制御装置１００で立案される走行計画を第１の走行計画と称する。記憶装置１２０には、プロセッサ１１０で実行可能な第１走行計画用プログラムと種々のデータとが記憶されている。第１走行計画用プログラムは、ユーザが提供するサービスに適した走行計画が得られるようにプログラムされたものであり、ユーザが有するサービスに関する知識に基づき、ユーザによって独自に設計される。また、走行計画に必要なデータについてもユーザの独自の判断で用意される。データには地図情報が含まれている。ユーザが提供するサービスに特化した地図情報が用意されてもよい。第１走行計画用プログラムがプロセッサ１１０で実行されることにより、プロセッサ１１０は、第２のセンサ４０のセンサ情報をセンサインタフェース回路１４０から取得し、センサ情報と予め記憶されたデータとに基づいて第１の走行計画を組み立て、ＥＣＵインタフェース回路１３０から第１の走行計画を出力する。

第２の制御装置２００は、少なくともプロセッサ２１０、記憶装置２２０、ＥＣＵインタフェース回路２３０、センサインタフェース回路２４０、及びアクチュエータインタフェース回路２５０を備えるＥＣＵである。記憶装置２２０は、主記憶装置と補助記憶装置とを含む。ＥＣＵインタフェース回路２３０は、第１の制御装置１００との間で通信を行うためのインタフェース回路である。前述のとおり、物理的には第２の制御装置２００と第１の制御装置１００とはコネクタ２０１によって有線結合されている。センサインタフェース回路２４０は、第２の制御装置２００に結合された第１のセンサ３０との間で通信を行うためのインタフェース回路である。アクチュエータインタフェース回路２５０は、操舵アクチュエータ２１、駆動アクチュエータ２２、及び制動アクチュエータ２３との間で通信を行うためのインタフェース回路である。これらインタフェース回路では、例えばＣＡＮ通信やイーサネット（登録商標）規格の通信が用いられる。

第２の制御装置２００は、第１の走行計画を基にして、車両１０の周辺環境に応じた適切な走行位置を立案する機能を有する。第１の走行計画はユーザが希望する走行計画であるのに対し、第２の制御装置２００で立案される走行計画は、車両１０の走行動作を制御する上での目標となる走行計画である。以下、第２の制御装置２００で立案される走行計画を第２の走行計画と称する。記憶装置２２０には、プロセッサ２１０で実行可能なプログラムと種々のデータとが記憶されている。これらは車両１０に固有であり、車両の種類ごとに異なるプログラムとデータが用意される。

記憶装置２２０に記憶されたプログラムには、第２走行計画用プログラムと走行動作制御プログラムとが含まれる。これらのプログラムは、自動車メーカーが有する車両の運動特性についての知識や車載センサの検出特性についての知識や車両制御に関しての長年の経験に基づいて設計されている。記憶装置２２０に記憶されたデータには、例えば、車両の基本諸元情報、車両重量、実現可能な最大加速度、最大横加速度、操舵応答速度等の車両１０の運動特性に関する情報が含まれる。第２走行計画用プログラムがプロセッサ２１０で実行されることにより、プロセッサ２１０は、第１の走行計画をＥＣＵインタフェース回路２３０から取得し、第１のセンサ３０のセンサ情報をセンサインタフェース回路２４０から取得し、第１の走行計画とセンサ情報と予め記憶されたデータとに基づいて第２の走行計画を組み立てる。走行動作制御プログラムがプロセッサ２１０で実行されることにより、プロセッサ２１０は、第２の走行計画に従って車両１０を走行させるための各アクチュエータ２１，２２，２３の操作量を計算し、アクチュエータインタフェース回路２５０から操作量を出力する。

第２の制御装置２００は、複数のＥＣＵから構成されてもよい。例えば、第２の走行計画を立案するＥＣＵと、アクチュエータ操作量を計算するＥＣＵとで第２の制御装置２００を構成してもよい。また、第２の走行計画を立案するＥＣＵは、第１のセンサ３０から得たセンサ情報を直接処理するＥＣＵと、処理された結果を用いて第２の走行計画を計算するＥＣＵとで構成されてもよい。第１のセンサ３０から得たセンサ情報を直接処理するＥＣＵは、第１のセンサ３０と一体搭載されてもよい。同様に、第１の制御装置１００も複数のＥＣＵから構成されてもよい。

３．走行計画の概要
上述の通り、第１の制御装置１００と第２の制御装置２００は、共に走行計画を立案する機能を有する。しかし、第１の制御装置１００による第１の走行計画の立案と、第２の制御装置２００による第２の走行計画の立案とはそれぞれ異なる観点で行われる。以下、第１の走行計画と第２の走行計画の各概要について図３及び図４を用いて説明する。なお、走行計画の立案に係る観点の違いにより、第１の制御装置１００は、車両のユーザによる第１の走行計画の設定を受けつけるが、第２の制御装置２００は、ユーザによる第２の走行計画の設定或いは修正を禁止している。

走行計画は、進行方向に並んだ車線幅方向の走行位置の集合で表される場合もあれば、進行方向に並んだ車線幅方向の走行位置範囲の集合で表される場合もある。図３は前者の例を示し、図４は後者の例を示している。

図３に示す例について説明する。この例では、第１の制御装置１００は、図３中に白丸で示すように、車線幅方向の希望走行位置を車両１０の進行方向に沿って離散的に出力する。希望走行位置は、ユーザが提供するサービスに適した走行位置である。例えば、乗員が乗り降りするライドシェア、タクシー、及びバス等のようなサービスをユーザが提供するのであれば、走行車線の端に寄せて車両１０を走行させるように希望走行位置を設定してもよい。図３中に白丸で表示される希望走行位置の集合が第１の走行計画である。

しかし、車両１０の周辺環境によっては、必ずしもユーザの希望する走行計画に沿って車両の走行動作を制御できない場合がある。例えば、図３中に破線で示す位置に障害物が存在する場合、第１の走行計画に沿って車両１０を走行させたのでは車両１０が障害物に衝突してしまう。そこで、第２の制御装置２００は、図３中に黒丸で示すように、障害物を回避することができる車線幅方向の目標走行位置を自車両の進行方向に沿って離散的に出力する。ただし、希望走行位置とは全く無関係な走行位置が目標走行位置として設定されるのでない。第２の制御装置２００は、ユーザの希望する走行位置を極力実現できるように車線幅方向の目標走行位置を設定する。図３中に黒丸で表示される目標走行位置の集合が第２の走行計画である。

次に、図４に示す例について説明する。この例では、第１の制御装置１００は、図４中に白色の両矢印線で示すように、車線幅方向の希望走行位置範囲を自車両の進行方向に沿って離散的に出力する。希望走行位置範囲は、ユーザが希望する車線幅方向の走行位置の範囲であり、ユーザが提供するサービスに適した走行位置の範囲を示している。車線幅方向の走行位置に比較的高い自由度が認められるのであれば、図４に示すように希望走行位置を有限の範囲で示すことが好ましい。図４中に白色の両矢印線で表示される希望走行位置範囲の集合が第１の走行計画である。

しかし、図４中に破線で示す位置に障害物が存在し、障害物の位置が希望走行位置範囲と重なる場合、ユーザの希望する走行計画に沿って車両の走行動作を制御できない。この場合、第２の制御装置２００は、図４中に黒色の両矢印線で表示されるように、障害物を回避することができる車線幅方向の目標走行位置範囲を自車両の進行方向に沿って離散的に出力する。詳しくは、第２の制御装置２００は、ユーザの希望する走行位置範囲を極力実現できるように車線幅方向の目標走行位置範囲を設定する。図４中に黒色の両矢印線で表示される目標走行位置範囲の集合が第２の走行計画である。

４．第１の走行計画の具体例
次に、第１の制御装置１００で立案される第１の走行計画について、具体例を用いてより詳しく説明する。

図５は、第１の走行計画のデータ形式の第１の具体例を説明するための概念図である。第１の具体例では、車両１０を走らせたい基準線を規定する点と、その点における許容幅とで希望走行位置範囲が示される。基準線上の各点は、ユーザが提供するサービスに最も適した走行位置を示し、各点における許容幅は、サービスの提供の上で基準線からの逸脱が許容される幅を示している。基準線上の各点は、車両１０を基準とする座標系（Ｘ，Ｙ）において位置［Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ］を特定されている。なお、図５に示す例において、Ｘ方向は車両１０の前方方向であり、Ｙ方向はＸ方向と直交する方向である。但し、座標系（Ｘ，Ｙ）は、図５で示された例に限られない。

図６は、第１の走行計画のデータ形式の第２の具体例を説明するための概念図である。第２の具体例では、左側境界線を規定する点と、右側境界線を規定する点とで希望走行位置範囲が示される。左側境界線上の各点は、サービスに適した走行位置の左側の限界点を示し、車両１０を基準とする座標系（Ｘ，Ｙ）において位置［ＸＬ_ｉ，ＹＬ_ｉ］を特定されている。右側境界線上の各点は、サービスに適した走行位置の右側の限界点を示し、車両１０を基準とする座標系（Ｘ，Ｙ）において位置［ＸＲ_ｉ，ＹＲ_ｉ］を特定されている。

図７は、第１の走行計画のデータ形式の第３の具体例を説明するための概念図である。第３の具体例では、車両１０を基準とする座標系（Ｘ，Ｙ）において、車両１０の進行方向前方の領域が、Ｘ方向とＹ方向のそれぞれに複数に分割されたメッシュ状に表現される。Ｘ方向については当面目指すゴールまでメッシュが形成され、Ｙ方向については走行車線の幅に相当する領域にメッシュが形成される。そして、各メッシュについて、車両１０を走らせたい希望走行エリアなのか、あるいは車両１０を走行させることを希望していない不希望走行エリアなのかを示すタグが付けられる。Ｙ方向における希望走行エリアの並びによって、車線幅方向の希望走行位置範囲が示される。

図８は、第１の走行計画のデータ形式の第４の具体例を説明するための概念図である。第１乃至第３の具体例では、第１の走行計画は、進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置範囲の集合で表されているのに対し、第４の具体例では、第１の走行計画は、進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置の集合で表される。すなわち、第４の具体例では、車両１０を走らせたい走行軌道（希望軌道）を規定する点で希望走行位置が示される。走行軌道上の各点は、ユーザが提供するサービスに最も適した走行位置を示している。走行軌道上の各点は、車両１０を基準とする座標系（Ｘ，Ｙ）において位置［Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ］を特定され、さらに、速度［ＶＸ_ｉ，ＶＹ_ｉ］が対応づけられている。

第４の具体例では、進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置［Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ］に関連する車両速度［ＶＸ_ｉ，ＶＹ_ｉ］が第１の走行計画に含まれている。同様に、第１乃至第３の具体例においても、進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置範囲に関連する車両速度が第１の走行計画に含まれてもよい。サービスの種類によっては、車線幅方向の走行位置や走行位置範囲だけでなく車両速度についても指定したい場合があるからである。

５．第１の実施の形態に係る車両制御システムの機能と処理の流れ
次に、本発明の第１の実施の形態に係る車両制御システムの機能と処理の流れについて図５を用いて説明する。図９は、車両１０の自動走行のための一連の処理の流れを示すブロック図である。自動走行のための処理には、第１の制御装置１００で行わる処理と、第２の制御装置２００で行わる処理とが含まれる。

第１の制御装置１００では、処理１１１と処理１１２とが行われる。処理１１１では、第１の制御装置１００は、第２のセンサ４０からセンサ情報を取得する。このセンサ情報には、車両１０の周辺環境に関する情報と車両１０の位置情報とが含まれている。次に、処理１１２では、第１の制御装置１００は、第２のセンサ４０から取得したセンサ情報に基づいて、第１乃至第４の具体例で示したようなデータ形式を有する第１の走行計画を立案する。

一方、第２の制御装置２００では、処理２１１、処理２１２、処理２１３、及び処理２１４が行われる。処理２１１では、第２の制御装置２００は、第１の制御装置１００で立案された第１の走行計画を取得する。また、処理２１２では、第２の制御装置２００は、第１のセンサ３０からセンサ情報を取得する。このセンサ情報には、車両１０の運動に関する情報と車両１０の周辺環境に関する情報とが含まれている。

次に、処理２１３では、第２の制御装置２００は、第１の走行計画と第１のセンサ３０から取得したセンサ情報とに基づいて第２の走行計画を立案する。そして、処理２１４では、第２の制御装置２００は、第２の走行計画に従って車両アクチュエータ２０の各操作量を計算し、車両１０の走行動作を制御する。以下、第２の制御装置２００による第２の走行計画の立案処理について、具体例を用いて詳しく説明する。

６．第１の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の具体例
図１０乃至図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の具体例を説明するための概念図である。各概念図では、第１のセンサ情報３０１により車両１０の進行方向前方に障害物が検知され、障害物の位置及び形状が特定されたものとする。第２の走行計画は、車両１０がこの障害物を回避できるように立案される。

図１０は第１の具体例を説明するための概念図である。図１０に示す第１の走行計画１６１のデータ形式は、図５を用いて説明した第１の走行計画のデータ形式の第１の具体例に相当する。第１の走行計画１６１における基準線が障害物と干渉しないのであれば、その基準線が第２の走行計画２６１における基準線とされる。基準線上の各点における許容幅は、障害物と干渉しない限りにおいて、サービスの提供の上で基準線からの逸脱が許容される幅である。第２の走行計画２６１では、第１のセンサ情報３０１から位置及び形状を特定された障害物と干渉しないように各点における許容幅が計算される。第１の走行計画１６１における基準線が障害物と干渉する場合、障害物を回避するように基準線の形状が修正される。

第１の具体例における第２の走行計画２６１では、車両１０を走行させる基準線を規定する点と、その点における許容幅とで目標走行位置範囲が示される。第２の制御装置２００は、進行方向に並んだ目標走行位置範囲の中で目標軌道を生成する。目標軌道は進行方向に並んだ点列で表される。目標軌道上の各点は、車両１０を基準とする座標系（Ｘ，Ｙ）において位置を特定され、更に、速度を対応付けられる。第１の走行計画１６１に速度が含まれていない場合には、例えば、法定速度や先行車両の速度に基づいて各点における速度の設定が行われる。目標軌道上の各点の位置は車両１０の目標位置であり、各点に対応付けられた速度は車両１０の目標速度である。第２の制御装置２００は、車両１０を目標軌道に沿って走行させるように、目標位置と目標速度とに基づいて車両アクチュエータ２０の各操作量を計算する。

図１１は第２の具体例を説明するための概念図である。図１１に示す第１の走行計画１６２のデータ形式は、図６を用いて説明した第１の走行計画のデータ形式の第２の具体例に相当する。第２の走行計画２６２では、第１のセンサ情報３０１から位置及び形状を特定された障害物と干渉しないように、左側境界線と右側境界線のそれぞれの位置が調整される。図１１に示す例では、右側境界線に障害物が干渉するので、車両１０と障害物との衝突を回避するべく右側境界線の位置が内側に修正されている。同様に、左側境界線に障害物が干渉するのであれば、左側境界線の位置が内側に修正される。

第２の具体例における第２の走行計画２６２では、左側境界線を規定する点と、右側境界線を規定する点とで目標走行位置範囲が示される。第２の制御装置２００は、進行方向に並んだ目標走行位置範囲の中で目標軌道を生成する。第２の制御装置２００は、車両１０を目標軌道に沿って走行させるように、目標軌道上の各点の目標位置と目標速度とに基づいて車両アクチュエータ２０の各操作量を計算する。

図１２は第３の具体例を説明するための概念図である。図１２に示す第１の走行計画１６３のデータ形式は、図７を用いて説明した第１の走行計画のデータ形式の第３の具体例に相当する。第２の走行計画２６３では、車両１０の進行方向前方の領域に形成された各メッシュについて、車両１０を走行させる目標走行エリアなのか、あるいは車両１０を走行させない目標外走行エリアなのかを示すタグが付けられる。第１の走行計画１６３における不希望走行エリアは、第２の走行計画２６３における目標外走行エリアとされる。第１の走行計画１６３における希望走行エリアが障害物と干渉しないのであれば、その希望走行エリアは第２の走行計画２６３における目標走行エリアとされる。しかし、障害物と干渉する希望走行エリアについては、障害物と車両１０との衝突を回避すべく目標外走行エリアとされる。

第３の具体例における第２の走行計画２６３では、Ｙ方向における目標走行エリアの並びによって、車線幅方向の目標走行位置範囲が示される。第２の制御装置２００は、進行方向に並んだ目標走行位置範囲の中で目標軌道を生成する。第２の制御装置２００は、車両１０を目標軌道に沿って走行させるように、目標軌道上の各点の目標位置と目標速度とに基づいて車両アクチュエータ２０の各操作量を計算する。

図１３は第４の具体例を説明するための概念図である。図１３に示す第１の走行計画１６４のデータ形式は、図８を用いて説明した第１の走行計画のデータ形式の第４の具体例に相当する。第２の走行計画２６４は、進行方向に並んだ車線幅方向の目標走行位置の集合で表される。すなわち、第４の具体例では、車両１０を走行させる走行軌道（目標軌道）を規定する点で目標走行位置が示される。第１の走行計画１６４における希望軌道が障害物と干渉しないのであれば、その希望軌道が第２の走行計画２６４における目標軌道とされる。しかし、第１の走行計画１６４における希望軌道が障害物と干渉する場合、障害物を回避するように目標軌道が生成される。

目標軌道上の各点は、障害物と衝突しない限りにおいて、ユーザが提供するサービスに最も適した走行位置を示している。目標軌道上の各点は、車両１０を基準とする座標系（Ｘ，Ｙ）において位置を特定され、さらに、速度を特定されている。障害物を回避する上で必要である場合には、各点における速度の修正も行われる。目標軌道上の各点の位置は車両１０の目標位置であり、各点に対応付けられた速度は車両１０の目標速度である。第２の制御装置２００は、車両１０を目標軌道に沿って走行させるように、目標位置と目標速度とに基づいて車両アクチュエータ２０の各操作量を計算する。

７．第２の実施の形態に係る車両制御システムの機能と処理の流れ
次に、本発明の第２の実施の形態に係る車両制御システムの機能と処理の流れについて図１４を用いて説明する。図１４は、第２の実施の形態における一連の処理の流れを示すブロック図である。ブロック図において、第１の実施の形態と同内容の処理については、同一の符号を付している。第１の制御装置１００で行われる処理は、第１の実施の形態と同内容であるので、ここでは、第２の制御装置２００で行われる処理についてのみ説明する。

第２の実施の形態では、第２の制御装置２００は、処理２１１、処理２１２、処理２１５、処理２１６、処理２１７、及び処理２１８を行う。処理２１１では、第２の制御装置２００は、第１の制御装置１００で立案された第１の走行計画を取得する。また、処理２１２では、第２の制御装置２００は、車両１０の運動に関する情報と車両１０の周辺環境に関する情報とが含まれたセンサ情報を第１のセンサ３０から取得する。さらに、処理２１５では、第２の制御装置２００は、車両１０の運動特性に関する情報を取得する。この情報は、記憶装置２２０に予め登録された情報でも良いし、第２の制御装置２００内の演算で用いられているパラメータや、第１のセンサ３０や他の車載センサで取得された情報からリアルタイムに推定される情報でも良い。

次に、処理２１６では、第２の制御装置２００は、第１のセンサ３０から取得したセンサ情報と車両１０の運動特性に関する情報とに基づき、車両１０の走行の安全性の向上に資する走行支援情報を生成する。走行支援情報としては、例えば、車両１０の進行方向における危険エリアあるいは安全エリアに関するエリア情報が生成される。具体例としては、第１のセンサ３０により車両１０の進行方向前方に障害物が検知された場合、車両１０の運動特性に関する情報に基づき、車両１０を回避操作してもその障害物を回避できない領域が計算される。この領域が危険エリアであり、危険エリアでない領域が安全エリアである。第１のセンサ３０から取得される車両１０の運動に関する情報及び車両１０の周辺環境に関する情報と、車両１０の運動特性に関する情報とを総合することにより、危険エリアや安全エリアを精度よく計算することができる。

次に、処理２１７では、第２の制御装置２００は、第１の走行計画とエリア情報とに基づいて第２の走行計画を立案する。車両１０の運動特性を考慮に入れて生成したエリア情報を第２の走行計画の立案に用いることで、車両１０の周辺環境に応じた適切な車線幅方向の走行位置を精度よく計算することが可能となる。処理２１８では、第２の制御装置２００は、第２の走行計画に従って車両アクチュエータ２０の各操作量を計算し、車両１０の走行動作を制御する。以下、第２の制御装置２００による第２の走行計画の立案処理について、具体例を用いて詳しく説明する。

８．第２の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の具体例
図１５乃至図１８は、本発明の第２の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の具体例を説明するための概念図である。各概念図では、第１のセンサ３０から取得したセンサ情報と車両１０の運動特性に関する情報とに基づき生成されたエリア情報３０２により危険エリアが特定されたものとする。第２の走行計画は、車両１０がこの危険エリアを避けて走行するように立案される。

図１５は第１の具体例を説明するための概念図である。図１５に示す第１の走行計画１６１のデータ形式は、図５を用いて説明した第１の走行計画のデータ形式の第１の具体例に相当する。第１の走行計画１６１における基準線が危険エリアと干渉しないのであれば、その基準線が第２の走行計画２７１における基準線とされる。基準線上の各点における許容幅は、危険エリアと干渉しない限りにおいて、サービスの提供の上で基準線からの逸脱が許容される幅である。第２の走行計画２７１では、危険エリアと干渉しないように各点における許容幅が計算される。第１の走行計画１６１における基準線が危険エリアと干渉する場合、危険エリアを回避するように基準線の形状が修正される。第２の走行計画２７１では、車両１０を走行させる基準線を規定する点と、その点における許容幅とで目標走行位置範囲が示される。第２の制御装置２００は、進行方向に並んだ目標走行位置範囲の中で目標軌道を生成し、目標軌道上の各点の目標位置と目標速度とに基づいて車両アクチュエータ２０の各操作量を計算する。

図１６は第２の具体例を説明するための概念図である。図１６に示す第１の走行計画１６２のデータ形式は、図６を用いて説明した第１の走行計画のデータ形式の第２の具体例に相当する。第２の走行計画２７２では、危険エリアと干渉しないように、左側境界線と右側境界線のそれぞれの位置が調整される。図１６に示す例では、右側境界線に危険エリアが干渉するので、車両１０と危険エリアとの衝突を回避するべく右側境界線の位置が内側に修正されている。同様に、左側境界線に危険エリアが干渉するのであれば、左側境界線の位置が内側に修正される。第２の走行計画２７２では、左側境界線を規定する点と、右側境界線を規定する点とで目標走行位置範囲が示される。第２の制御装置２００は、進行方向に並んだ目標走行位置範囲の中で目標軌道を生成し、目標軌道上の各点の目標位置と目標速度とに基づいて車両アクチュエータ２０の各操作量を計算する。

図１７は第３の具体例を説明するための概念図である。図１７に示す第１の走行計画１６３のデータ形式は、図７を用いて説明した第１の走行計画のデータ形式の第３の具体例に相当する。第２の走行計画２７３では、車両１０の進行方向前方の領域に形成された各メッシュについて、車両１０を走行させる目標走行エリアなのか、あるいは車両１０を走行させない目標外走行エリアなのかを示すタグが付けられる。危険エリアと干渉するメッシュについては、障害物と車両１０との衝突を回避すべく目標外走行エリアを示すタグが付けられる。第２の走行計画２６３では、Ｙ方向における目標走行エリアの並びによって、車線幅方向の目標走行位置範囲が示される。第２の制御装置２００は、進行方向に並んだ目標走行位置範囲の中で目標軌道を生成し、目標軌道上の各点の目標位置と目標速度とに基づいて車両アクチュエータ２０の各操作量を計算する。

図１８は第４の具体例を説明するための概念図である。図１８に示す第１の走行計画１６４のデータ形式は、図８を用いて説明した第１の走行計画のデータ形式の第４の具体例に相当する。第２の走行計画２７４は、進行方向に並んだ車線幅方向の目標走行位置の集合で表される。すなわち、第４の具体例では、車両１０を走行させる走行軌道（目標軌道）を規定する点で目標走行位置が示される。第１の走行計画１６４における希望軌道が危険エリアと干渉しないのであれば、その希望軌道が第２の走行計画２７４における目標軌道とされる。しかし、第１の走行計画１６４における希望軌道が危険エリアと干渉する場合、図１８に示すように危険エリアを回避するように目標軌道が生成される。危険エリアを回避する上で必要である場合には、目標軌道上の各点における速度の修正も行われる。第２の制御装置２００は、目標軌道上の各点の目標位置と目標速度とに基づいて車両アクチュエータ２０の各操作量を計算する。

上記の各具体例では、エリア情報３０２として危険エリアが特定されている場合について説明した。エリア情報３０２として安全エリアが特定されている場合には、第２の走行計画は、車両１０が安全エリアを通るように立案される。つまり、第１乃至第３の具体例の場合であれば、安全エリア内に車線幅方向の目標走行位置範囲が設定され、進行方向に並んだ目標走行位置範囲の中で目標軌道が生成される。第４の具体例の場合であれば、安全エリアを通るように進行方向に並んで車線幅方向の目標走行位置が決定される。

９．第３の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の具体例
本発明の第３の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理では、第２の制御装置２００は、走行支援情報として、危険エリアを避ける走行軌道あるいは安全エリアを通る走行軌道を選択するための第３の走行計画を生成する。そして、第１の走行計画と第３の走行計画とに基づき第２の走行計画を立案する。

図１９は、第３の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の具体例を説明するための概念図である。図１９に示す第１の走行計画１６４のデータ形式は、図８を用いて説明した第１の走行計画のデータ形式の第４の具体例に相当する。第１の走行計画１６４は、車両１０を走行させたい走行軌道である希望軌道を規定する。希望軌道は、進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置の集合で表される。希望走行位置［Ｘ１_ｉ，Ｙ１_ｉ］には希望速度［ＶＸ１_ｉ，ＶＹ１_ｉ］が対応付けられている。

第３の走行計画３０３は、第１のセンサ３０から取得したセンサ情報と車両１０の運動特性に関する情報とに基づいて生成される。第３の走行計画３０３は、車両１０を安全に走行させる走行軌道である安全走行軌道を規定する。安全走行軌道は、危険エリアを避けて車両１０を走行させる走行軌道でもよいし、安全エリアのみを通るように車両１０を走行させる走行軌道でもよい。安全走行軌道は、進行方向に並んだ車線幅方向の安全走行位置の集合で表される。安全走行位置［Ｘ３_ｉ，Ｙ３_ｉ］には、車両１０の速度に関する制約条件として安全速度［ＶＸ３_ｉ，ＶＹ３_ｉ］が対応付けられている。

第２の走行計画２８４は、進行方向に並んだ車線幅方向の目標走行位置の集合で表される。すなわち、車両１０の目標軌道を規定する点で目標走行位置が示される。目標走行位置［Ｘ２_ｉ，Ｙ２_ｉ］には目標速度［ＶＸ２_ｉ，ＶＹ２_ｉ］が対応付けられている。第２の走行計画２８４の立案においては、第１の走行計画１６４と第３の走行計画３０３の両方を考慮してもよいし、第３の走行計画３０３をそのまま第２の走行計画２８４として用いても良い。第１の走行計画と第３の走行計画の両方を考慮するのであれば、例えば、希望走行位置［Ｘ１_ｉ，Ｙ１_ｉ］と安全走行位置［Ｘ３_ｉ，Ｙ３_ｉ］の加重平均により目標走行位置［Ｘ２_ｉ，Ｙ２_ｉ］を計算する。同様に、希望速度［ＶＸ１_ｉ，ＶＹ１_ｉ］と安全速度［ＶＸ３_ｉ，ＶＹ３_ｉ］の加重平均により目標速度［ＶＸ２_ｉ，ＶＹ２_ｉ］を計算する。これら加重平均では、好ましくは、第１の走行計画１６４よりも第３の走行計画３０３により大きい重みを与える。

１０．実施の形態の変形例
第１の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の第１乃至第３の具体例において、第２の走行計画は第１の走行計画と同じデータ形式で作成されている。しかし、第４の具体例に示すような、進行方向に並んだ点列からなる目標軌道を第２の走行計画のデータ形式としてもよい。第２の実施の形態に係る第２の走行計画の立案処理の第１乃至第３の具体例おいても、進行方向に並んだ点列からなる目標軌道を第２の走行計画のデータ形式としてもよい。

１０車両
１４搭載空間
２０車両アクチュエータ
３０第１のセンサ
３１車両センサ
３２カメラ
３３ミリ波レーダ
４０第２のセンサ
４１ＬｉＤＡＲ
４２ＧＰＳセンサ
１００第１の制御装置
１１０プロセッサ
１２０記憶装置
１３０ＥＣＵインタフェース回路
１４０センサインタフェース回路
２００第２の制御装置
２０１コネクタ
２１０プロセッサ
２２０記憶装置
２３０ＥＣＵインタフェース回路
２４０センサインタフェース回路
２５０アクチュエータインタフェース回路

Claims

自動運転車両の車両制御システムであって、
第１の制御装置と、
前記第１の制御装置に通信可能に接続された第２の制御装置と、
車両の運動に関する情報、及び前記車両の周辺環境に関する情報を取得し、取得した情報を前記第２の制御装置に入力する複数の第１のセンサと、
を備え、
前記第１の制御装置は、
進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置又は希望走行位置範囲を含む第１の走行計画を立案するように構成され、
前記第２の制御装置は、
前記第１の制御装置から取得した前記第１の走行計画と、前記複数の第１のセンサから取得した情報とに基づき、進行方向に並んだ車線幅方向の目標走行位置又は目標走行位置範囲と、前記目標走行位置又は前記目標走行位置範囲に関連する車両速度とを含む、前記第１の走行計画とは異なる第２の走行計画を立案し、
前記第２の走行計画に従い前記車両の走行動作を制御するように構成されている
ことを特徴とする自動運転車両の車両制御システム。
自動運転車両の車両制御システムであって、
第１の制御装置と、
前記第１の制御装置に通信可能に接続された第２の制御装置と、
車両の運動に関する情報、及び前記車両の周辺環境に関する情報を取得し、取得した情報を前記第２の制御装置に入力する複数の第１のセンサと、
を備え、
前記第１の制御装置は、
進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置又は希望走行位置範囲を含む第１の走行計画を立案するように構成され、
前記第２の制御装置は、
前記第１の制御装置から取得した前記第１の走行計画と、前記複数の第１のセンサから取得した情報とに基づき、進行方向に並んだ車線幅方向の目標走行位置又は目標走行位置範囲を含む、前記第１の走行計画とは異なる第２の走行計画を立案し、
前記第２の走行計画に従い前記車両の走行動作を制御するように構成され、
前記第１の制御装置は前記車両に対して着脱可能であり、前記車両への取り付け時にはコネクタを介して前記第２の制御装置と有線結合される
ことを特徴とする自動運転車両の車両制御システム。
自動運転車両の車両制御システムであって、
第１の制御装置と、
前記第１の制御装置に通信可能に接続された第２の制御装置と、
車両の運動に関する情報、及び前記車両の周辺環境に関する情報を取得し、取得した情報を前記第２の制御装置に入力する複数の第１のセンサと、
を備え、
前記第１の制御装置は、
進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置又は希望走行位置範囲を含む第１の走行計画を立案するように構成され、
前記第２の制御装置は、
前記複数の第１のセンサから取得した情報と前記車両の運動特性に関する情報とに基づき、前記車両の走行の安全性の向上に資する走行支援情報として、前記車両の進行方向における危険エリアあるいは安全エリアに関するエリア情報を生成し、
前記第１の制御装置から取得した前記第１の走行計画と、前記エリア情報とに基づき、進行方向に並んだ車線幅方向の目標走行位置又は目標走行位置範囲を含む、前記第１の走行計画とは異なる第２の走行計画を立案し、
前記第２の走行計画に従い前記車両の走行動作を制御するように構成されている
ことを特徴とする自動運転車両の車両制御システム。
自動運転車両の車両制御システムであって、
第１の制御装置と、
前記第１の制御装置に通信可能に接続された第２の制御装置と、
車両の運動に関する情報、及び前記車両の周辺環境に関する情報を取得し、取得した情報を前記第２の制御装置に入力する複数の第１のセンサと、
を備え、
前記第１の制御装置は、
進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置又は希望走行位置範囲を含む第１の走行計画を立案するように構成されるとともに、
前記車両のユーザによる前記第１の走行計画の設定を受け付け、
前記第２の制御装置は、
前記第１の制御装置から取得した前記第１の走行計画と、前記複数の第１のセンサから取得した情報とに基づき、進行方向に並んだ車線幅方向の目標走行位置又は目標走行位置範囲を含む、前記第１の走行計画とは異なる第２の走行計画を立案し、
前記第２の走行計画に従い前記車両の走行動作を制御し、
前記ユーザによる前記第２の走行計画の設定或いは修正を禁止するように構成されている
ことを特徴とする自動運転車両の車両制御システム。
自動運転車両の車載センサに結合される車両制御装置であって、
プロセッサと、
前記プロセッサにより実行可能なプログラムを記憶した記憶装置と、を備え、
前記プロセッサは、前記プログラムの実行により、
進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置又は希望走行位置範囲を含む第１の走行計画を取得し、
前記車載センサから車両の運動に関する情報と前記車両の周辺環境に関する情報とを取得し、
前記第１の走行計画と前記車載センサから取得した情報とに基づき、進行方向に並んだ車線幅方向の目標走行位置又は目標走行位置範囲と、前記目標走行位置又は前記目標走行位置範囲に関連する車両速度とを含む、前記第１の走行計画とは異なる第２の走行計画を立案し、
前記第２の走行計画に従い前記車両の走行動作を制御する
ことを特徴とする自動運転車両の車両制御装置。
自動運転車両の車載センサに結合される車両制御装置であって、
プロセッサと、
前記プロセッサにより実行可能なプログラムを記憶した記憶装置と、
車両に対して着脱可能な外部コンピュータとの結合用のコネクタと、を備え、
前記プロセッサは、前記プログラムの実行により、
前記コネクタに結合された前記外部コンピュータから、進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置又は希望走行位置範囲を含む第１の走行計画を取得し、
前記車載センサから前記車両の運動に関する情報と前記車両の周辺環境に関する情報とを取得し、
前記第１の走行計画と前記車載センサから取得した情報とに基づき、進行方向に並んだ車線幅方向の目標走行位置又は目標走行位置範囲を含む、前記第１の走行計画とは異なる第２の走行計画を立案し、
前記第２の走行計画に従い前記車両の走行動作を制御する
ことを特徴とする自動運転車両の車両制御装置。
自動運転車両の車載センサに結合される車両制御装置であって、
プロセッサと、
前記プロセッサにより実行可能なプログラムを記憶した記憶装置と、を備え、
前記プロセッサは、前記プログラムの実行により、
進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置又は希望走行位置範囲を含む第１の走行計画を取得し、
前記車載センサから車両の運動に関する情報と前記車両の周辺環境に関する情報とを取得し、
前記車載センサから取得した情報と前記車両の運動特性に関する情報とに基づき、前記車両の走行の安全性の向上に資する走行支援情報として、前記車両の進行方向における危険エリアあるいは安全エリアに関するエリア情報を生成し、
前記第１の走行計画と前記エリア情報とに基づき、進行方向に並んだ車線幅方向の目標走行位置又は目標走行位置範囲を含む、前記第１の走行計画とは異なる第２の走行計画を立案し、
前記第２の走行計画に従い前記車両の走行動作を制御する
ことを特徴とする自動運転車両の車両制御装置。
自動運転車両の車載センサに結合される車両制御装置であって、
プロセッサと、
前記プロセッサにより実行可能なプログラムを記憶した記憶装置と、を備え、
前記プロセッサは、前記プログラムの実行により、
進行方向に並んだ車線幅方向の希望走行位置又は希望走行位置範囲を含む第１の走行計画を取得し、
前記車載センサから車両の運動に関する情報と前記車両の周辺環境に関する情報とを取得し、
前記第１の走行計画と前記車載センサから取得した情報とに基づき、進行方向に並んだ車線幅方向の目標走行位置又は目標走行位置範囲を含む、前記第１の走行計画とは異なる第２の走行計画を立案し、
前記第２の走行計画に従い前記車両の走行動作を制御し、
前記車両のユーザによる前記第２の走行計画の設定或いは修正を禁止する
ことを特徴とする自動運転車両の車両制御装置。