JP7380541B2 - 車両制御システム - Google Patents

Description

本開示は、車両制御システムに関する。

特許文献１には、衝突回避制御を行う場合に、走行制御の干渉が生じることを避けることができる車両制御装置に関する技術が開示されている。この技術の車両制御装置は、車両と障害物との衝突を回避する第１制御（衝突回避制御）を実行する。更に、車両制御装置は、クルーズ制御や車線維持制御といった第２制御を実行する。車両制御装置は、車両の周囲の障害物を認識し、その認識結果に基づいて、所定の衝突回避条件が成立したか否かを判定する。第２制御の実行中に衝突回避条件が成立したと判定した場合、車両制御装置は、第２制御を停止して、第１制御を実行する。

特開２０１７－１１４１９５号公報

ここで、車両の周囲の運転環境を事前に判断して車両走行制御の制御量への介入を行う走行支援制御が車両の自動運転の最中に実行される場合を考える。自動運転の最中は、自動運転を管理する自動運転制御装置によって目標トラジェクトリが生成される。そして、自動運転のための目標トラジェクトリに車両が追従するように、車両走行制御装置によって車両走行制御が実行される。

しかしながら、自動運転制御装置によって生成される自動運転のための目標トラジェクトリは、車両安全性の観点から必ずしも適切ではない場合がある。例えば、急激な車線変更や先行車両の追い越しを要求するような目標トラジェクトリが生成される可能性がある。そのような適切ではない目標トラジェクトリに追従するように車両走行制御が実行された場合、車両走行制御の制御量への介入を行う走行支援制御が頻繁に行われるおそれがある。走行支援制御の介入頻度が高いと、車両の乗員や周囲の人間が違和感や不安感を覚えるおそれがある。

本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、車両走行制御装置による走行支援制御の介入頻度を下げて乗員の違和感や不安感を抑制することのできる車両制御システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、第１の開示は、自動運転を行う車両を制御する車両制御システムに適用される。車両制御システムは、車両の自動運転のための目標トラジェクトリを生成する自動運転制御装置と、車両が目標トラジェクトリに追従するように、車両の走行制御量を制御する車両走行制御を実行する車両走行制御装置と、を備える。自動運転制御装置は、車両走行制御装置との間で情報のやり取りを行う第一入出力インターフェースを備え、目標トラジェクトリは、第一入出力インターフェースを介して車両走行制御装置へ出力される。車両走行制御装置は、自動運転制御装置との間で情報のやり取りを行う第二入出力インターフェースを備え、目標トラジェクトリは、第二入出力インターフェースを介して車両走行制御装置へ入力される。車両走行制御装置は、車両の運転環境を示す情報である運転環境情報を取得する複数のセンサ装置を備える。車両走行制御装置は、運転環境情報に基づいて、車両の走行に対するリスクの軽減を目的として走行制御量への介入を行う走行支援制御の作動条件が成立するか否かを判定し、作動条件が成立する場合、走行支援制御を実行する、ように構成される。車両走行制御装置は、運転環境情報に基づき、リスクに関する情報であるリスク情報を生成し、作動条件が成立する前に、第二入出力インターフェースを介してリスク情報を自動運転制御装置へ送信するように構成される。自動運転制御装置は、第一入出力インターフェースを介して受信したリスク情報に基づいて、目標トラジェクトリを生成又は修正するように構成される。

第２の開示は、第１の開示において、更に以下の特徴を有している。
リスク情報は、リスクの対象となるリスク物標に関するリスク物標情報を含む。自動運転制御装置は、リスク物標情報に基づいて目標トラジェクトリを生成又は修正するように構成される。

第３の開示は、第１又は第２の開示において、更に以下の特徴を有している。
リスク情報は、リスクの対象となるリスク環境に関するリスク環境情報を含む。自動運転制御装置は、リスク環境情報に基づいて目標トラジェクトリを生成又は修正するように構成される。

第４の開示は、第１から第３の何れか１つの開示において、更に以下の特徴を有している。
リスク情報は、運転環境情報に基づき生成した推奨トラジェクトリを含む。自動運転制御装置は、推奨トラジェクトリに基づいて、目標トラジェクトリを生成又は修正するように構成される。

第５の開示は、第２から第４の何れか１つの開示において、更に以下の特徴を有している。
自動運転制御装置は、リスク情報の信頼度に基づいて目標トラジェクトリを生成又は修正するように構成される。

第６の開示は、第２から第５の何れか１つの開示において、更に以下の特徴を有している。
自動運転制御装置は、受信したリスク情報が目標トラジェクトリを優先すべき規定シーンに関連するかどうかを判定し、リスク情報が規定シーンに関連すると判定された場合、車両走行制御装置に対して判定結果を通知するように構成される。車両走行制御装置は、判定結果の通知を受けた場合、規定シーンに対応する走行支援制御の実行を制限するように構成される。

本開示によれば、車両走行制御装置は、複数のセンサ装置に基づいて取得される運転環境情報に基づきリスク情報を生成し、自動運転制御装置に送信する。自動運転制御装置は、受信したリスク情報に基づいて、目標トラジェクトリを生成又は修正する。これにより、車両走行制御装置の複数のセンサ装置から判断されるリスクを目標トラジェクトリに反映させることができるので、車両走行制御装置による走行支援制御の介入頻度を下げて乗員の違和感や不安感を抑制することができる。

本実施の形態の車両制御システムの概要を説明するための構成例を示すブロック図である。 本実施の形態に係る自動運転制御装置の構成例を示すブロック図である。 本実施の形態に係る自動運転制御装置の第一制御装置が実行する目標トラジェクトリ生成処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。 本実施の形態に係る車両走行制御装置の構成例を示すブロック図である。 第二制御装置が実行する衝突回避制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。 リスク情報提供制御および目標トラジェクトリ修正処理の流れを説明するためのフローチャートである。 目標トラジェクトリの修正処理を行うシーンの一例を示す図である。 目標トラジェクトリの修正処理を行うシーンの他の例を示す図である。 車両Ｖ１が先行車両を追い越すシーンの一例を示す図である。

以下、図面を参照して本開示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、この開示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、この開示に必ずしも必須のものではない。

実施の形態．
１．本実施の形態の車両制御システムの全体構成
先ず、本実施の形態の車両制御システムの概略構成を説明する。図１は、本実施の形態の車両制御システムの概要を説明するための構成例を示すブロック図である。図１に示す車両制御システム１００は、車両に搭載される。以下、車両制御システム１００が搭載される車両を「車両Ｖ１」とも表記する。車両Ｖ１は、自動運転可能な自動運転車両である。ここでの自動運転としては、ＳＡＥ（Society of Automotive Engineers）のレベル定義におけるレベル３以上の自動運転を想定している。なお、車両Ｖ１の動力源に限定はない。

車両制御システム１００は、車両Ｖ１を制御する。或いは、車両制御システム１００の少なくとも一部は、車両の外部の外部装置に配置され、リモートで車両を制御してもよい。つまり、車両制御システム１００は、車両Ｖ１と外部装置とに分散して配置されていてもよい。

図１に示すように、車両制御システム１００は、自動運転制御装置１０と、車両走行制御装置２０と、走行装置６０と、を含んで構成されている。自動運転制御装置１０は、車両Ｖ１の自動運転の管理を行うためのシステムである。車両走行制御装置２０は、車両Ｖ１の車両走行制御を行うためのシステムである。自動運転制御装置１０と車両走行制御装置２０は、物理的に別々の装置であってもよいし、同じ装置であってもよい。自動運転制御装置１０と車両走行制御装置２０が物理的に別々の装置である場合、それらは通信を介して必要な情報をやり取りする。

走行装置６０は、操舵装置、駆動装置、及び制動装置を含んでいる。操舵装置は、車両Ｖ１の車輪を転舵する。駆動装置は、車両Ｖ１の駆動力を発生させる駆動源である。駆動装置としては、エンジンや電動機が例示される。制動装置は、車両Ｖ１に制動力を発生させる。走行装置６０は、車両Ｖ１の操舵、加速、及び減速に関わる走行制御量に基づいて車両Ｖ１の走行を制御する。

自動運転制御装置１０は、車両Ｖ１の自動運転を行うための機能として自動運転機能部８を有している。また、車両走行制御装置２０は、車両走行制御、予防安全制御、及びリスク情報提供制御を行うための機能として、運動制御機能部３０、及び走行支援機能部４０、及びリスク情報提供機能部５０を有している。以下、自動運転制御装置１０及び車両走行制御装置２０の構成及び機能について、図２から図５も参照しながら説明する。

２．自動運転制御装置の構成及び機能
図２は、本実施の形態に係る自動運転制御装置の構成例を示すブロック図である。この図に示すように、自動運転制御装置１０は、車両Ｖ１の自動運転を管理するための第一制御装置１２を備えている。また、自動運転制御装置１０は、第一制御装置１２の入力側に接続された第一情報取得装置１４を備えている。

第一情報取得装置１４は、周辺状況センサ１４１、車両状態センサ１４２、車両位置センサ１４３、及び通信装置１４４を含んで構成されている。

周辺状況センサ１４１は、車両Ｖ１の周辺情報を認識する。例えば、周辺状況センサ１４１は、カメラ（撮像装置）、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）、及びレーダ等が例示される。周辺情報は、周辺状況センサ１４１によって認識された物標情報を含んでいる。物標としては、周辺車両、歩行者、路側物、障害物、白線、信号、等が例示される。物標情報は、車両Ｖ１に対する物標の相対位置及び相対速度を含んでいる。周辺状況センサ１４１において認識された周辺情報は、第一制御装置１２に随時送信される。

車両状態センサ１４２は、車両Ｖ１の状態示す車両情報を検出する。車両状態センサ１４２としては、車速センサ、横加速度センサ、ヨーレートセンサなどが例示される。車両状態センサ１４２で検出された車両情報は、第一制御装置１２に随時送信される。

車両位置センサ１４３は、車両Ｖ１の位置及び方位を検出する。例えば、車両位置センサ１４３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサを含む。ＧＰＳセンサは、複数のＧＰＳ衛星から送信される信号を受信し、受信信号に基づいて車両Ｖ１の位置及び方位を算出する。車両位置センサ１４３は、周知の自己位置推定処理（localization）を行い、車両Ｖ１の現在位置の精度を高めてもよい。車両位置センサ１４３で検出された車両情報は、第一制御装置１２に随時送信される。

通信装置１４４は、車両と外部と通信を行う。例えば、通信装置１４４は、車両Ｖ１の外部装置と、通信ネットワークを介して通信を行う。ここでの外部装置は、路側機、周辺車両、周囲のインフラ、等が例示される。路側機は、例えば渋滞情報、車線別の交通情報、一時停止等の規制情報、死角位置の交通状況の情報等を送信するビーコン装置である。また、外部装置が周辺車両である場合、通信装置１４４は、周辺車両との間で車車間通信（Ｖ２Ｖ通信）を行う。さらに、外部装置が周辺のインフラである場合、通信装置１４４は、周囲のインフラとの間で路車間通信（Ｖ２Ｉ通信）を行う。

第一制御装置１２は、車両制御システム１００における各種処理を行う情報処理装置である。典型的に、第一制御装置１２は、第一プロセッサ１２２、第一記憶装置１２４、および、第一入出力インターフェース１２６を備えるマイクロコンピュータである。第一制御装置１２は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる。

第一記憶装置１２４には、各種情報が格納される。例えば、第一記憶装置１２４には、第一情報取得装置１４によって取得された第一運転環境情報が格納される。第一運転環境情報は、車両Ｖ１の運転環境を示す情報であり、車両Ｖ１の位置を示す車両位置情報、車両Ｖ１の状態を示す車両状態情報、車両Ｖ１の周囲の状況を示す周辺状況情報、等を含む。第一記憶装置１２４としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等、が例示される。

第一記憶装置１２４には、詳細な道路情報を含んだ地図情報が格納されている。この地図情報には、例えば道路の形状、レーン数、車線幅の情報等が含まれている。或いは、地図情報は、外部の管理サーバに格納されていてもよい。この場合、第一制御装置１２は、管理サーバと通信を行い、必要な地図情報を取得する。取得された地図情報は、第一記憶装置１２４に記録される。

第一プロセッサ１２２は、コンピュータプログラムである自動運転ソフトウェアを実行する。自動運転ソフトウェアは、第一記憶装置１２４に格納されている。或いは、自動運転ソフトウェアは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されている。第一プロセッサ１２２が自動運転ソフトウェアを実行することにより、第一制御装置１２の機能が実現される。

具体的には、第一プロセッサ１２２が、車両Ｖ１の自動運転に関する自動運転ソフトウェアを実行することにより、自動運転機能部８の機能が実現される。つまり、自動運転機能部８は、車両Ｖ１の自動運転を行う機能として第一制御装置１２に組み込まれている。典型的には、第一制御装置１２は、車両Ｖ１の自動運転のための目標トラジェクトリを生成する目標トラジェクトリ生成処理を行う。また、第一制御装置１２は、後述するリスク情報の提供を受けて、目標トラジェクトリを修正する目標トラジェクトリ修正処理を行う。

ここで、目標トラジェクトリは、少なくとも車両Ｖ１が走行する道路内における車両Ｖ１の目標位置［Ｘｉ、Ｙｉ］の集合を含む。なお、ここでのＸ方向は車両Ｖ１の前方方向であり、Ｙ方向はＸ方向と直行する平面方向である。なお、目標トラジェクトリは、更に、目標位置［Ｘｉ、Ｙｉ］毎の目標速度［ＶＸｉ、ＶＹｉ］を含んでいてもよい。

図３は、本実施の形態に係る自動運転制御装置の第一制御装置が実行する目標トラジェクトリ生成処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図３に示す制御ルーチンは、車両Ｖ１の自動運転中に所定の制御周期で繰り返し実行される。

図３に示す制御ルーチンでは、まず、第一制御装置１２は、第一情報取得装置１４から第一運転環境情報を取得する（ステップＳ１００）。第一運転環境情報は、第一記憶装置１２４に格納される。

次に、第一制御装置１２は、地図情報、第一運転環境情報、及びリスク情報に基づいて、車両Ｖ１の自動運転のための目標トラジェクトリを生成する（ステップＳ１０２）。より詳細には、第一制御装置１２は、地図情報と第一運転環境情報に基づいて、自動運転中の車両Ｖ１の走行計画を生成する。第一制御装置１２は、生成された走行計画に従って車両Ｖ１が走行するために必要な目標トラジェクトリを、第一運転環境情報に基づいて生成する。

例えば、第一制御装置１２は、先行車両の追い越しのための目標トラジェクトリを生成する。より詳細には、第一制御装置１２は、周辺状況情報に基づいて先行車両を認識する。さらに、第一制御装置１２は、車両状態情報及び周辺状況情報に基づいて、車両Ｖ１と先行車両のそれぞれの将来の位置を予測し、車両Ｖ１が先行車両を回避して追い越すための目標トラジェクトリを生成する。

第一入出力インターフェース１２６は、車両走行制御装置２０との間で情報をやり取りするためのインターフェースである。第一制御装置１２は、生成した目標トラジェクトリを、第一入出力インターフェース１２６を介して車両走行制御装置２０に出力する（ステップＳ１０４）。目標トラジェクトリが更新される度に最新の目標トラジェクトリが車両走行制御装置２０に出力される。

３．車両走行制御装置の構成及び機能
図４は、本実施の形態に係る車両走行制御装置の構成例を示すブロック図である。この図に示すように、車両走行制御装置２０は、第二制御装置２２、第二情報取得装置２４、及び第二入出力インターフェース２２６を備えている。

第二情報取得装置２４は、複数のセンサ装置として、周辺状況センサ２４１、及び車両状態センサ２４２を含んで構成されている。

周辺状況センサ２４１は、車両Ｖ１の周辺情報を認識する。例えば、周辺状況センサ２４１は、カメラ（撮像装置）、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）、及びレーダ等が例示される。周辺情報は、周辺状況センサ２４１によって認識された物標情報を含んでいる。物標としては、周辺車両、歩行者、路側物、障害物、白線、信号、等が例示される。物標情報は、車両Ｖ１に対する物標の相対位置、相対速度、相対加速度、衝突余裕時間（TTC；Time To Collision）、及び衝突確率、物標の存在確率、将来トラジェクトリ、等を含んでいる。周辺状況センサ２４１において認識された周辺情報は、第二制御装置２２に随時送信される。

車両状態センサ２４２は、車両Ｖ１の状態示す車両情報を検出する。車両状態センサ２４２としては、車速センサ、横加速度センサ、ヨーレートセンサなどが例示される。車両状態センサ２４２で検出された車両情報は、第二制御装置２２に随時送信される。

なお、第一情報取得装置１４と第二情報取得装置２４は、部分的に共通化されていてもよい。例えば、周辺状況センサ１４１と周辺状況センサ２４１は、同じであってもよい。車両状態センサ１４２と車両状態センサ２４２は、同じであってもよい。つまり、自動運転制御装置１０と車両走行制御装置２０が、第一情報取得装置１４あるいは第二情報取得装置２４の一部を共用してもよい。その場合、自動運転制御装置１０と車両走行制御装置２０は、必要な情報を互いにやり取りする。

また、第二情報取得装置２４は、周辺状況センサ２４１、及び車両状態センサ２４２に加えて、更に車両位置センサ１４３や通信装置１４４と同じ装置を備えていてもよい。

第二制御装置２２は、車両制御システム１００における各種処理を行う情報処理装置である。典型的に、第二制御装置２２は、第二プロセッサ２２２、第二記憶装置２２４、および、第二入出力インターフェース２２６を備えるマイクロコンピュータである。第二制御装置２２は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる。

第二記憶装置２２４には、各種情報が格納される。例えば、第二記憶装置２２４には、第二情報取得装置２４によって取得された第二運転環境情報が格納される。第二運転環境情報は、車両Ｖ１の運転環境を示す情報であり、上述の周辺情報及び車両情報等を含む。また、第二記憶装置２２４には、後述するリスク情報が格納される。第二記憶装置２２４としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等、が例示される。

第二プロセッサ２２２は、コンピュータプログラムである車両走行制御ソフトウェアを実行する。車両走行制御ソフトウェアは、第二記憶装置２２４に格納されている。或いは、車両走行制御ソフトウェアは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されている。第二プロセッサ２２２が車両走行制御ソフトウェアを実行することにより、第二制御装置２２の機能が実現される。

具体的には、第二プロセッサ２２２が、車両走行制御に関する車両走行制御ソフトウェアを実行することにより、運動制御機能部３０、走行支援機能部４０、及びリスク情報提供機能部５０の各機能が実現される。つまり、運動制御機能部３０、及び走行支援機能部４０、及びリスク情報提供機能部５０は、車両走行制御、走行支援制御、及びリスク情報提供制御を行う機能として第二制御装置２２に組み込まれている。

なお、運動制御機能部３０と走行支援機能部４０、及びリスク情報提供機能部５０は、物理的に異なる制御装置に組み込まれていてもよい。この場合、車両走行制御装置２０が、車両走行制御を行う運動制御機能部３０のための制御装置と、走行支援制御を行う走行支援機能部４０のための制御装置と、リスク情報提供制御を行うリスク情報提供機能部５０のための制御装置と、を別個に備えていればよい。

第二入出力インターフェース２２６は、自動運転制御装置１０との間で情報をやり取りするためのインターフェースである。第一制御装置１２から出力された目標トラジェクトリは、第二入出力インターフェース２２６を介して車両走行制御装置２０へと入力される。

４．車両走行制御装置において実行される制御
次に、車両走行制御装置２０の第二制御装置２２が実行する、車両走行制御、及び走行支援制御について、更に詳しく説明する。

４－１．車両走行制御
第二制御装置２２は、車両Ｖ１の操舵、加速、及び減速を制御する車両走行制御を実行する。典型的には、第二制御装置２２は、走行装置６０の動作を制御することによって車両走行制御を行う。具体的には、第二制御装置２２は、操舵装置を制御することによって車両Ｖ１の転舵を制御する。また、第二制御装置２２は、駆動装置を制御することによって車両Ｖ１の加速を制御する。第二制御装置２２は、制動装置を制御することによって車両Ｖ１の減速を制御する。

車両走行制御では、第二制御装置２２は、車両Ｖ１の自動運転の最中、自動運転制御装置１０から目標トラジェクトリを受け取る。基本的に、第二制御装置２２は、車両Ｖ１が目標トラジェクトリに追従するように、車両Ｖ１の操舵、加速、及び減速に関わる走行制御量を制御する。典型的には、運動制御機能部３０は、車両Ｖ１の各種状態量と目標トラジェクトリとの偏差（例えば、横偏差、ヨー角偏差、速度偏差、等）を算出し、その偏差が減少するように車両走行制御を行う。

４－２．走行支援制御
第二制御装置２２は、車両Ｖ１の安全性の向上を目的として、車両走行制御の走行制御量に対して介入を行う走行支援制御を行う。典型的には、第二制御装置２２は、車両Ｖ１の自動運転中に、車両Ｖ１の衝突対象への衝突を回避する衝突回避制御を行う。衝突回避制御は、プリクラッシュセーフティ（ＰＣＳ）とも呼ばれる。図５は、第二制御装置２２が実行する衝突回避制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。第二制御装置２２は、車両Ｖ１の自動運転中に、図５に示すルーチンを所定の制御周期で繰り返し実行する。

図５に示すルーチンが開始されると、第二制御装置２２は、第二情報取得装置２４から第二運転環境情報を取得する（ステップＳ１１０）。取得された第二運転環境情報は、第二記憶装置２２４に格納される。

次に、第二制御装置２２は、第二運転環境情報に基づいて、回避対象となる物体を検知する（ステップＳ１１２）。次に、第二制御装置２２は、回避対象に対する走行支援制御の作動条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ１１４）。ここでは、例えば、「車両Ｖ１から回避対象までの衝突余裕時間（ＴＴＣ）が所定のしきい値よりも小さいこと」が作動条件とされる。その結果、作動条件が成立しない場合、本ルーチンの処理は終了される。一方、作動条件が成立する場合、第二制御装置２２は、回避対象への衝突を回避するための介入走行制御量を算出する（ステップＳ１１６）。算出された介入走行制御量は、運動制御機能部３０へと出力される。

基本的に、運動制御機能部３０は、車両Ｖ１が目標トラジェクトリに追従するように、車両Ｖ１の走行制御量を演算している。但し、走行支援機能部４０から介入走行制御量が入力された場合、運動制御機能部３０は、走行支援機能部４０から入力された介入走行制御量に基づき走行制御量を修正する。典型的には、運動制御機能部３０は、走行支援機能部４０から介入走行制御量が入力された場合、介入走行制御量を最終的な走行制御量として出力する。

５．本実施の形態の車両制御システム１００の特徴
車両Ｖ１の自動運転の最中、自動運転制御装置１０は、第一運転環境情報に基づいて車両Ｖ１の走行に対する衝突リスクを判断し、目標トラジェクトリを生成している。車両走行制御装置２０は、車両Ｖ１が目標トラジェクトリに追従するように、車両Ｖ１の走行装置６０を制御する。

ここで、自動運転制御装置１０の衝突リスクに対する判断は、車両走行制御装置２０の衝突リスクに対する判断と必ずしも一致しない。例えば、自動運転制御装置１０が先行車両に接近して追い越しを行うための目標トラジェクトリを生成した場合、車両走行制御装置２０は、先行車両との衝突リスクが高いと判断して走行支援制御による介入を行う状況も考えられる。走行支援制御が頻繁に介入されると、車両Ｖ１の乗員や周囲の人間は、違和感や不安感を覚える可能性がある。この対策として自動運転制御装置１０が走行支援制御の介入を一方的に棄却してしまうと、自動運転制御装置１０が認識していない或いは認識が甘い衝突リスクに対する安全性の向上を図ることができない。

そこで、本実施の形態の車両制御システム１００では、車両走行制御装置２０がリスク情報提供制御を実行し、自動運転制御装置１０が目標トラジェクトリ修正処理を実行することにより、上記の課題を解決することとしている。図６は、リスク情報提供制御および目標トラジェクトリ修正処理の流れを説明するためのフローチャートである。以下、フローチャートを参照しながら、これらの制御の具体的内容について説明する。

５－１．リスク情報提供制御
先ず、車両走行制御装置２０の第二制御装置２２が実行するリスク情報提供制御について説明する。リスク情報提供制御では、先ず、車両走行制御装置２０は、第二運転環境情報に基づいて、車両Ｖ１の走行に対する衝突リスクに関する情報を生成する（ステップＳ１４０）。この情報は、以下「リスク情報」と呼ばれる。典型的には、リスク情報としては、リスク物標情報、リスク環境情報、或いは推奨トラジェクトリ情報が例示される。

リスク物標情報は、車両Ｖ１の走行中に衝突リスクのあるリスク物標に関する情報である。リスク物標情報には、車両Ｖ１に対するリスク物標の相対位置、相対速度、相対加速度、衝突余裕時間（ＴＴＣ）、衝突確率、リスク物標の存在確率（信頼度）、等が含まれる。リスク物標の存在確率（信頼度）は、例えば周辺状況センサ２４１によってリスク物標を継続的に検出している時間をベースにして演算された指標を用いることができる。

リスク環境情報は、車両Ｖ１の走行中において衝突リスクのあるリスク環境に関する情報である。リスク環境情報としては、道路の白線、道路端、死角のある交差点、駐車車両間の死角、右折或いは左折待ちの車両の死角、等が例示される。推奨トラジェクトリ情報は、衝突リスクを低減するために推奨される推奨トラジェクトリに関する情報である。

車両走行制御装置２０の第二制御装置２２は、第二情報取得装置２４から取得した第二運転環境情報に基づいて、これらのリスク情報を生成する。生成されたリスク情報は、第二記憶装置２２４に随時格納される。そして、第二制御装置２２は、当該リスク情報に関する走行支援制御の作動条件が成立する前に、リスク情報を第二入出力インターフェース２２６を介して自動運転制御装置１０へ送信（提供）する（ステップＳ１４２）。

５―２．目標トラジェクトリ修正処理
次に、自動運転制御装置１０の第一制御装置１２が実行する目標トラジェクトリ修正処理について説明する。自動運転制御装置１０は、図３に示す目標トラジェクトリ生成処理によって目標トラジェクトリを生成している（ステップＳ１２０）。目標トラジェクトリ修正処理では、自動運転制御装置１０は、先ず車両走行制御装置２０から提供されるリスク情報を受信する（ステップＳ１２２）。次に、自動運転制御装置１０は、受信したリスク情報に基づいて、目標トラジェクトリの修正要否を判定する（ステップＳ１２４）。そして、自動運転制御装置１０は、判定した修正要否に応じて、目標トラジェクトリの修正（再演算）を行う（ステップＳ１２６）。

基本的に、自動運転制御装置１０は、リスク情報に含まれる衝突リスクを解消するように目標トラジェクトリを修正する。ただし、車両Ｖ１が走行しているシーンによっては、目標トラジェクトリを修正しない対応をとることもある。以下、自動運転制御装置１０の第一制御装置１２において実行される目標トラジェクトリの修正処理について、幾つかのシーンを例示して説明する。

例えば、車両走行制御装置２０から提供されるリスク情報がリスク物標情報である場合、リスク物標情報には、車両Ｖ１に対するリスク物標の相対位置、相対速度、相対加速度、衝突余裕時間（ＴＴＣ）、衝突確率、リスク物標の存在確率（信頼度）、等の情報が含まれている。第一制御装置１２は、リスク物標情報に含まれるこれらの情報に基づいて、目標トラジェクトリの修正が必要かどうかを判断する。

自動運転制御装置１０によって実行される目標トラジェクトリの修正処理は、遭遇しているシーンに応じて種々の対応が考えられる。一例として、リスク物標情報に含まれるリスク物標が、道幅の広い道路の路側に居る歩行者であるシーンを考える。図７は、目標トラジェクトリの修正処理を行うシーンの一例を示す図である。このシーンでは、対向車両の存在が認識されない場合には、歩行者からの間隔を更に広げて走行したとしても対向車両等との衝突リスクはないと判断することができる。そこで、このようなシーンにおいては、例えば、第一制御装置１２は、目標トラジェクトリを修正する必要があると判断し、車両走行制御装置２０が考える衝突リスクを軽減すべく、リスク物標情報を活用して歩行者からの間隔が更に広がるように目標トラジェクトリを修正する。

図８は、目標トラジェクトリの修正処理を行うシーンの他の例を示す図である。この図に示すシーンでは、リスク物標情報に含まれるリスク物標が、道路の路側に居る歩行者であるシーンにおいて、自動運転制御装置１０が対向車両をリスク物標として認識している。この場合には、歩行者からの間隔を更に広げて走行すると対向車両との衝突リスクがあると判断することができる。このようなシーンにおいては、例えば、第一制御装置１２は、目標トラジェクトリを修正する必要がないと判断するか、或いは、車両走行制御装置２０が考える衝突リスクを軽減すべく、更に減速するように目標トラジェクトリを修正する。

他の例として、リスク物標情報に含まれるリスク物標が、自動運転制御装置１０が既に認識しているリスク物標であるシーンを考える。この場合、第一制御装置１２は、リスク物標情報に含まれるリスク物標の生存確率（信頼度）と、第一運転環境情報から得られたリスク物標の生存確率（信頼度）とを比較する。リスク物標情報に含まれるリスク物標の生存確率（信頼度）が第一運転環境情報から得られたリスク物標の生存確率（信頼度）よりも高い場合、車両走行制御装置２０の方が自動運転制御装置１０よりも高信頼度でリスク物標を検出していると判断することができる。このようなシーンにおいては、例えば、第一制御装置１２は、リスク物標情報に含まれるリスク物標の情報を優先して目標トラジェクトリを修正する。

或いは、リスク物標情報に含まれるリスク物標の生存確率（信頼度）が第一運転環境情報から得られたリスク物標の生存確率（信頼度）よりも低い場合、現状の目標トラジェクトリによって当該リスク物標に対する衝突リスクが十分に軽減されていると判断することができる。このようなシーンにおいては、例えば、第一制御装置１２は、目標トラジェクトリに対する修正が不要と判断する。

他の例として、リスク物標情報に含まれるリスク物標が、自動運転制御装置１０が認識していないリスク物標であるシーンを考える。この場合、現状の目標トラジェクトリによって当該リスク物標に対する衝突リスクが軽減されていないと判断することができる場合がある。このようなシーンにおいては、例えば、第一制御装置１２は、当該リスク物標に対する衝突リスクを軽減するように目標トラジェクトリを修正する。

車両走行制御装置２０から提供されるリスク情報が推奨トラジェクトリ情報である場合、第一制御装置１２は、これらのトラジェクトリを調停して、車両Ｖ１の安全を最大限に確保するように目標トラジェクトリを修正する必要があると判断する。

このような目標トラジェクトリ修正処理によれば、車両走行制御装置２０から提供されるリスク情報を用いて、目標トラジェクトリを修正することができる。これにより、走行支援制御の作動条件が成立する前に、目標トラジェクトリを修正する機会が得られるので、車両走行制御装置２０による走行支援制御の介入頻度を下げて乗員の違和感や不安感を抑制することが可能となる。

６．変形例
本実施の形態の車両制御システム１００は、以下のように変形した態様を採用してもよい。

６－１．変形例１
車両走行制御装置２０が実行する走行支援制御は衝突回避制御（ＰＣＳ）に限らない。すなわち、車両走行制御装置２０は、車線の逸脱を防止するレーンデパーチャーアラート（ＬＤＡ）やプロアクティブドライビングアシスト（ＰＤＡ）等、幅広い走行支援制御を実行することができる。

６－２．変形例２
自動運転制御装置１０は、車両走行制御装置２０から提供されたリスク情報に基づいて、生成されている目標トラジェクトリを修正することとした。しかしながら、自動運転制御装置１０は、目標トラジェクトリ生成処理においてリスク情報も考慮して目標トラジェクトリを生成することとしてもよい。

６－３．変形例３
自動運転制御装置１０が衝突リスクを勘案した上で目標トラジェクトリを生成している場合であっても、車両走行制御装置２０は衝突リスクがあると判断してリスク情報を自動運転制御装置１０も送信することがある。図９は、車両Ｖ１が先行車両を追い越すシーンの一例を示す図である。このシーンでは、例えば、自動運転制御装置１０が先行車両を追い越す際に、一時的に先行車両との車間距離が狭まるシーン等が該当する。このような場合、自動運転制御装置１０はリスク情報を受信したとしても目標トラジェクトリを変更しないことが考えられる。しかしながら、目標トラジェクトリを変更しない場合、車両走行制御装置２０の走行支援制御の作動条件が成立してしまい、走行支援制御による不要な介入が行われてしまう。

そこで、車両走行制御装置２０は、受信したリスク情報が、生成した目標トラジェクトリを優先すべき規定シーンに関連するかどうかを判定する。ここでの規定シーンは、上述した先行車両の追い抜きのシーンの他、車両走行制御装置２０が一時的に先行車両や後続車両との車間距離が狭まるようなシーン等、が該当する。

自動運転制御装置１０は、提供されたリスク情報が規定シーンに関連すると判定された場合、車両走行制御装置２０に対して判定結果を通知する。判定結果通知を受けた車両走行制御装置２０は、規定シーンに対応する走行支援制御の実行を制限する。ここでは、車両走行制御装置２０は、走行支援制御の作動条件が成立し難くなる方向へとしきい値を変更する。或いは、車両走行制御装置２０は、走行支援制御の作動を禁止する。

このような動作によれば、車両走行制御装置２０から提供されるリスク情報が、自動運転制御装置１０の目標トラジェクトリを優先すべき規定シーンに関連する場合に、当該規定シーンに対応する走行支援制御の実行を制限することができる。これにより、走行支援制御の実行が不要な規定シーンにおいて、走行支援制御が実行されることを防止することができる。

６－４．変形例４
自動運転制御装置１０と車両走行制御装置２０は、別々に設計、開発されてもよい。例えば、車両走行制御を担う車両走行制御装置２０は、メカや車両運動特性に精通している開発者（典型的には自動車メーカー）によって設計、開発される。この場合、車両走行制御装置２０の信頼度は極めて高い。そのような高信頼度の走行支援機能部４０を利用することを前提として、自動運転サービス提供者は、自動運転制御装置１０用のソフトウェアを設計、開発することができる。その意味で、車両走行制御装置２０は、自動運転サービスのためのプラットフォームであるといえる。

８ 自動運転機能部
１０ 自動運転制御装置
１２ 第一制御装置
１２２ 第一プロセッサ
１２４ 第一記憶装置
１２６ 第一入出力インターフェース
１４ 第一情報取得装置
１４１ 周辺状況センサ
１４２ 車両状態センサ
１４３ 車両位置センサ
１４４ 通信装置
２０ 車両走行制御装置
２２ 第二制御装置
２２２ 第二プロセッサ
２２４ 第二記憶装置
２２６ 第二入出力インターフェース
２４ 第二情報取得装置
２４１周辺状況センサ
２４２ 車両状態センサ
３０ 運動制御機能部
４０ 走行支援機能部
５０ リスク情報提供機能部
６０ 走行装置
１００ 車両制御システム

Claims (6)

1. 自動運転を行う車両を制御する車両制御システムであって、
   前記車両の前記自動運転のための目標トラジェクトリを生成する自動運転制御装置と、
   前記車両が前記目標トラジェクトリに追従するように、前記車両の走行制御量を制御する車両走行制御を実行する車両走行制御装置と、を備え、
   前記自動運転制御装置は、前記車両走行制御装置との間で情報のやり取りを行う第一入出力インターフェースを備え、前記目標トラジェクトリは、前記第一入出力インターフェースを介して前記車両走行制御装置へ出力され、
   前記車両走行制御装置は、前記自動運転制御装置との間で情報のやり取りを行う第二入出力インターフェースを備え、前記目標トラジェクトリは、前記第二入出力インターフェースを介して前記車両走行制御装置へ入力され、
   前記車両走行制御装置は、
   前記車両の運転環境を示す情報である運転環境情報を取得する複数のセンサ装置を備え、
   前記運転環境情報に基づいて、前記車両の走行に対するリスクの軽減を目的として前記走行制御量への介入を行う走行支援制御の作動条件が成立するか否かを判定し、
   作動条件が成立する場合、前記走行支援制御を実行する、ように構成され、
   前記車両走行制御装置は、
   前記運転環境情報に基づき、前記リスクに関する情報であるリスク情報を生成し、
   前記作動条件が成立する前に、前記第二入出力インターフェースを介して前記リスク情報を前記自動運転制御装置へ送信する、ように構成され、
   前記自動運転制御装置は、前記第一入出力インターフェースを介して受信した前記リスク情報に基づいて、前記目標トラジェクトリを生成又は修正する
   ように構成される車両制御システム。
2. 前記リスク情報は、前記リスクの対象となるリスク物標に関するリスク物標情報を含み、
   前記自動運転制御装置は、前記リスク物標情報に基づいて前記目標トラジェクトリを生成又は修正する
   ように構成される請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記リスク情報は、前記リスクの対象となるリスク環境に関するリスク環境情報を含み、
   前記自動運転制御装置は、前記リスク環境情報に基づいて前記目標トラジェクトリを生成又は修正する
   ように構成される請求項１又は請求項２に記載の車両制御システム。
4. 前記リスク情報は、前記運転環境情報に基づき生成した推奨トラジェクトリを含み、
   前記自動運転制御装置は、前記推奨トラジェクトリに基づいて、前記目標トラジェクトリを生成又は修正する
   ように構成される請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両制御システム。
5. 前記自動運転制御装置は、前記リスク情報の信頼度に基づいて前記目標トラジェクトリを生成又は修正する
   ように構成される請求項２から請求項４の何れか１項に記載の車両制御システム。
6. 前記自動運転制御装置は、
   受信した前記リスク情報が前記目標トラジェクトリを優先すべき規定シーンに関連するかどうかを判定し、
   前記リスク情報が前記規定シーンに関連すると判定された場合、前記車両走行制御装置に対して判定結果を通知する、ように構成され、
   前記車両走行制御装置は、
   前記判定結果の通知を受けた場合、前記規定シーンに対応する前記走行支援制御の実行を制限する
   ように構成される請求項２から請求項５の何れか１項に記載の車両制御システム。

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