(57)【要約】【課題】情報の時間的な変化率によって計画生成部を分けることで計算負荷を軽減することができ、さらに、再生成された新たな走行計画へ的確かつ効率的に移行することができるという車両制御装置および車両制御方法を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の車両制御装置は、評価関数を用いて生成された走行計画に基づいて車両の走行制御を行う車両制御装置であって、走行計画の生成のために収集される情報の時間的な変化率によって、当該走行計画を生成する計画生成手段が分けられている。【選択図】図１
2010250772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価関数を用いて生成された走行計画に基づいて車両の走行制御を行う車両制御装置であって、上記走行計画の生成のために収集される情報の時間的な変化率によって、当該走行計画を生成する計画生成手段が分けられていることを特徴とする、車両制御装置。
【請求項２】
制御部を少なくとも備えた車両制御装置であって、
上記制御部は、
車両が走行する走行計画を評価する評価関数を用いて、上記走行計画の生成のために収集される情報に基づき、走行計画を生成する計画生成手段、
を備え、
上記計画生成手段は、
上記情報の時間的な変化率の大小によって別々に分けられていることを特徴とする、車両制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両制御装置において、
上記計画生成手段は、
上記情報のうち時間的な変化率が比較的小さい第１情報に基づいて演算することにより第１走行計画を生成する、演算周期が比較的長い第１計画生成手段と、
上記情報のうち上記時間的な変化率が比較的大きい第２情報に基づいて演算することにより第２走行計画を生成する、演算周期が比較的短い第２計画生成手段と、
を更に備えたことを特徴とする、車両制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両制御装置において、
上記制御部は、
上記第１計画生成手段により生成された上記第１走行計画と、上記第２計画生成手段により生成された上記第２走行計画とを調停して出力する調停出力手段、
を更に備えたことを特徴とする、車両制御装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の車両制御装置において、
上記第１情報は、上記車両が走行する道路に関する道路情報を少なくとも含み、
上記第２情報は、上記車両が走行するときの周囲車両及び／又は周囲障害物に関する周囲情報を少なくとも含むことを特徴とする、車両制御装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の車両制御装置において、
上記調停出力手段は、
上記第１走行計画および上記第２走行計画のうち加減速度が小さいほうを選択することにより、上記第１走行計画または上記第２走行計画のいずれかを優先して出力することを特徴とする、車両制御装置。
【請求項７】
請求項２〜６のうちいずれか１項に記載の車両制御装置において、
上記車両制御装置は、上記車両を駆動制御するアクチュエータに制御可能に接続され、
上記制御部は、
上記計画生成手段により生成された上記走行計画の再生成が必要か否かを判定する計画再生成判定手段と、
上記計画生成手段により生成された上記走行計画に基づき上記アクチュエータを制御追従することにより、上記車両を走行制御する計画実現手段と、
更を備え、
上記計画生成手段は、
上記計画再生成判定手段により上記走行計画の再生成が必要であると判定された場合、上記走行計画の再生成を行い、
上記計画実現手段は、
上記計画生成手段により上記走行計画の再生成が完了するまで、前回の上記走行計画に基づき上記走行制御を続行し、上記走行計画の再生成が完了した後、再生成された当該走行計画に基づく上記走行制御へ徐々に移行することを特徴とする、車両制御装置。
【請求項８】
評価関数を用いて生成された走行計画に基づいて車両の走行制御を行う車両制御装置において実行される車両制御方法であって、上記走行計画の生成のために収集される情報の時間的な変化率によって、当該走行計画を生成する計画生成ステップが分けられていることを特徴とする、車両制御方法。
【請求項９】
制御部を少なくとも備えた車両制御装置において実行される車両制御方法であって、
上記制御部において実行される、
車両が走行する走行計画を評価する評価関数を用いて、上記走行計画の生成のために収集される情報に基づき、走行計画を生成する計画生成ステップ、
を含み、
上記計画生成ステップは、
上記情報の時間的な変化率の大小によって別々に分けられていることを特徴とする、車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置および車両制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、走行計画に基づく車両の走行制御を実現する技術が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の車両挙動制御装置は、プレビュー情報となる走行計画に基づいて計画運転制御を行っている。
【０００４】
また、特許文献２に記載の走行制御計画生成システムは、走行軌跡を含む走行計画に基づいて車両制御を行っている。
【０００５】
このように、従来技術（特許文献１および２等）においては、道路形状、摩擦に関するμ情報、先行車情報、障害物情報など全ての情報を勘案して、自車がどのように走行すべきかを示す走行計画を演算している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−９９１６６号公報
【特許文献２】特開２００８−１２９８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術（特許文献１および２等）においては、車両の走行計画を生成する計画生成手段で道路形状から先行車の動きまでの全ての情報を勘案していた。すなわち、時間的に変化しないもの（道路形状等）や緩やかに変化するもの（μ情報等）と、時々刻々と状況が変わるもの（先行車情報、障害物情報等）とをまとめて計算していたため、自車の動きを規定する走行計画の計算の計算負荷が高くなる場合があり、この点に改善の余地がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、自車の動きを規定する走行計画の計算の計算負荷を軽減することができ、効率的な計算処理を行うことができる車両制御装置および車両制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するため、本発明の車両制御装置は、評価関数を用いて生成された走行計画に基づいて車両の走行制御を行う車両制御装置であって、上記走行計画の生成のために収集される情報の時間的な変化率によって、当該走行計画を生成する計画生成手段が分けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の車両制御装置は、制御部を少なくとも備えた車両制御装置であって、上記制御部は、車両が走行する走行計画を評価する評価関数を用いて、上記走行計画の生成のために収集される情報に基づき、走行計画を生成する計画生成手段、を備え、上記計画生成手段は、上記情報の時間的な変化率の大小によって別々に分けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の車両制御装置は、上記記載の車両制御装置において、上記計画生成手段は、上記情報のうち時間的な変化率が比較的小さい第１情報に基づいて演算することにより第１走行計画を生成する、演算周期が比較的長い第１計画生成手段と、上記情報のうち上記時間的な変化率が比較的大きい第２情報に基づいて演算することにより第２走行計画を生成する、演算周期が比較的短い第２計画生成手段と、を更に備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の車両制御装置は、上記記載の車両制御装置において、上記制御部は、上記第１計画生成手段により生成された上記第１走行計画と、上記第２計画生成手段により生成された上記第２走行計画とを調停して出力する調停出力手段、を更に備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の車両制御装置は、上記記載の車両制御装置において、上記第１情報は、上記車両が走行する道路に関する道路情報を少なくとも含み、上記第２情報は、上記車両が走行するときの周囲車両及び／又は周囲障害物に関する周囲情報を少なくとも含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の車両制御装置は、上記記載の車両制御装置において、上記調停出力手段は、上記第１走行計画および上記第２走行計画のうち加減速度が小さいほうを選択することにより、上記第１走行計画または上記第２走行計画のいずれかを優先して出力することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の車両制御装置は、上記記載の車両制御装置において、上記車両制御装置は、上記車両を駆動制御するアクチュエータに制御可能に接続され、上記制御部は、上記計画生成手段により生成された上記走行計画の再生成が必要か否かを判定する計画再生成判定手段と、上記計画生成手段により生成された上記走行計画に基づき上記アクチュエータを制御追従することにより、上記車両を走行制御する計画実現手段と、更を備え、上記計画生成手段は、上記計画再生成判定手段により上記走行計画の再生成が必要であると判定された場合、上記走行計画の再生成を行い、上記計画実現手段は、上記計画生成手段により上記走行計画の再生成が完了するまで、前回の上記走行計画に基づき上記走行制御を続行し、上記走行計画の再生成が完了した後、再生成された当該走行計画に基づく上記走行制御へ徐々に移行することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の車両制御方法は、評価関数を用いて生成された走行計画に基づいて車両の走行制御を行う車両制御装置において実行される車両制御方法であって、上記走行計画の生成のために収集される情報の時間的な変化率によって、当該走行計画を生成する計画生成ステップが分けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の車両制御方法は、制御部を少なくとも備えた車両制御装置において実行される車両制御方法であって、上記制御部において実行される、車両が走行する走行計画を評価する評価関数を用いて、上記走行計画の生成のために収集される情報に基づき、走行計画を生成する計画生成ステップ、を含み、上記計画生成ステップは、上記情報の時間的な変化率の大小によって別々に分けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、評価関数を用いて生成された走行計画に基づいて車両の走行制御を行い、走行計画の生成のために収集される情報の時間的な変化率によって、当該走行計画を生成する計画生成手段を分けることができる。すなわち、車両が走行する走行計画を評価する評価関数を用いて、走行計画の生成のために収集される情報に基づき、走行計画を生成する計画生成手段を、情報の時間的な変化率の大小によって別々に分けることができる。これにより、本発明は、自車の動きを規定する走行計画の計算の計算負荷を軽減することができ、効率的な計算処理を行うことができるという効果を奏する。すなわち、必要な計画生成手段を必要なときにのみ作動させることができるので、全体的な負荷が軽減されるという効果を奏する。
【００１９】
また、この発明によれば、計画生成手段は、情報のうち時間的な変化率が比較的小さい第１情報に基づいて演算することにより第１走行計画を生成する、演算周期が比較的長い第１計画生成手段と、情報のうち時間的な変化率が比較的大きい第２情報に基づいて演算することにより第２走行計画を生成する、演算周期が比較的短い第２計画生成手段と、を更に備えることができる。すなわち、本発明は、計画生成手段を時間的な変化率の大小に基づいて分けることができるので、従来技術のように、自車に対して動きを既定するモジュールを１つの計画生成部だけで演算する構成をとらない。これにより、本発明は、例えば、時間的に変化しないもの（道路形状等）と時間的に緩やかに変化するもの（μ情報等）などから自車がどのように走行するのが最適かということのみを第１計画生成手段において考慮することができる。ここで、第１計画生成手段においては、例えば、１分ごとに演算させることができる。一方、時々刻々と変化するもの（先行車、人などの障害物など）に対しては第２計画生成手段において、例えば５０ｍｓｅｃなどの短い間隔で演算させることができる。このように、本発明においては、時間軸における情報変化の仕方によって計画生成手段を分けることができ、分けられた第１計画生成手段および第２計画生成手段を必要なときにのみ作動させることができ、全体的な計算負荷を軽減させることができるという効果を奏する。
【００２０】
また、この発明によれば、第１計画生成手段により生成された第１走行計画と、第２計画生成手段により生成された第２走行計画とを調停して出力することができる。これにより、本発明は、分けられた計画生成手段により生成された各走行計画に含まれるデータ（例えば、要求Ｇ（要求加減速度））をそれぞれ調停し、所定の条件に基づいて選別してから出力することができるという効果を奏する。
【００２１】
また、この発明によれば、第１情報は、車両が走行する道路に関する道路情報を少なくとも含み、第２情報は、車両が走行するときの周囲車両及び／又は周囲障害物に関する周囲情報を少なくとも含むので、例えば、障害物が検知されたときにのみ、障害物情報等の第２情報を利用して第２走行計画を生成する第２計画生成手段を作動させることができ、全体的な計算負荷を軽減させることができるという効果を奏する。
【００２２】
また、この発明によれば、第１走行計画および第２走行計画のうち加減速度が小さいほうを選択することにより、第１走行計画または第２走行計画のいずれかを優先して出力することができる。これにより、本発明は、加減速度が小さいほうの走行計画を用いることができるので、常に安全側の走行計画に基づいて車両の走行制御を行うことができるという効果を奏する。
【００２３】
また、この発明によれば、生成された走行計画の再生成が必要か否かを判定し、生成された走行計画に基づきアクチュエータを制御追従することにより、車両を走行制御し、走行計画の再生成が必要であると判定された場合、走行計画の再生成を行い、走行計画の再生成が完了するまで、前回の走行計画に基づき走行制御を続行し、走行計画の再生成が完了した後、再生成された当該走行計画に基づく走行制御へ徐々に移行することができる。これにより、本発明は、再計算中に計画が不明瞭になり車両制御に不具合がでることを防止することができるという効果を奏する。ここで、本発明の計画生成手段の生成したシナリオ（走行計画）は、自車がその通りに追従することを前提として計画されたものである。計画生成手段の要求どおりに車両が動いていないときは、自車の動きから判断するのではなく、要求している段階で走行計画が選ばれていないことを認識し、新たな走行計画を作り直す（再生成）ことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本システムの制御部の構成を詳細に示した一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、本システムが行う基本処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本システムが行う第１計画生成処理を詳細に示した一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本システムが行う第２計画生成処理を詳細に示した一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本システムが行う走行計画移行処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本システムが行う走行計画移行処理を時系列に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明にかかる車両制御装置および車両制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２６】
［１．構成］
まず、本発明にかかる車両制御方法を実施するための電子制御装置および本発明にかかる車両制御装置を包含する本実施の形態のシステム（以下では本システムと記載する場合がある。）の構成について図１および図２を参照して説明する。ここで、図１は、本システムの構成の一例を示すブロック図である。また、図２は、本システムの制御部の構成を詳細に示した一例を示すブロック図である。
【００２７】
本システムは、道路を走行する際の車両の走行軌跡を走行時間や車両安定性や燃費等を指標（評価関数）として最適化手法に基づいて演算し、演算した走行軌跡を含む走行計画に基づいて車両の運動を制御するためのシステムである。ここで、本実施の形態における「走行計画」とは、車両が走行する将来の走行軌跡を含み、更に当該走行軌跡に従って車両が走行できるようアクチュエータ２００を制御追従する際に用いる、要求Ｇ（要求加減速度）に基づいた各種指示値（例えば、スロットル開度指示値、ブレーキ圧指示値、ステアリングトルク指示値等）を少なくとも含む概念である。また、本実施の形態における「走行軌跡」とは、車両が通過するラインと、通過するラインにおける速度との両者を含む概念である。
【００２８】
以下、先に図１を参照し本システムの構成の概要を説明し、次に図２を参照し本システムの制御部の構成の詳細について説明する。
【００２９】
図１に示すように、本システムは、概略的に車両ＥＣＵ１００と、自車センサ２５０に接続されたアクチュエータ２００と、周辺センサ３００を少なくとも備えて構成される。ここで、車両ＥＣＵ１００は、車両を駆動制御するアクチュエータ２００に制御可能に接続されている。
【００３０】
また、図１において、車両ＥＣＵ１００は電子制御装置であり、概略的に制御部１０２と記憶部１０６とを備えている。制御部１０２および記憶部１０６は任意の通信路を介して通信可能に接続されている。
【００３１】
記憶部１０６はストレージ手段であり、例えば、ＲＡＭ・ＲＯＭ等のメモリ装置や、ハードディスクのような固定ディスク装置、フレキシブルディスク、光ディスク等を用いることができる。記憶部１０６には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）と協働してＣＰＵに命令を与え各種処理を行うためのコンピュータプログラムが記録されている。記憶部１０６は、概略的に道路情報ファイル１０６ａと周辺情報ファイル１０６ｂと定数ファイル１０６ｃとを備えている。
【００３２】
このうち、道路情報ファイル１０６ａは、時間的な変化率が比較的小さい第１情報として、道路情報入力装置（図示せず）や自車センサ２５０等から入力された道路情報を記憶する道路情報記憶手段である。ここで、「時間的な変化率」とは、時間経過とともに観測される周囲の状態量等の変化度合いであり、「時間的な変化率が比較的小さい」とは、時間経過によって状態量がほとんど変化しないこと、あるいは、変化が緩やかなことであって、時間が経過しても状態量等が変化し難いことを意味する。本実施形態において、第１情報は、道路区間の形状（拡幅、勾配、直線、曲線等）や、道路区間の区間距離（区間の長さ）や、車両の運動方程式や、車両自体の大きさ等を含む、車両が走行する道路に関する道路情報を少なくとも含む。これにより、本実施の形態において、車両ＥＣＵ１００の第１計画生成部１０２ｅは、走行計画の生成のために収集される道路情報ファイル１０６ａに記憶された時間的な変化率が比較的小さい第１情報に基づいて、車両が走行する走行計画を評価する評価関数を用いて第１走行計画を生成する。
【００３３】
また、周辺情報ファイル１０６ｂは、時間的な変化率が比較的大きい第２情報として、周辺センサ２５０等から入力された周囲情報を記憶する周辺情報記憶手段である。ここで、「時間的な変化率が比較的大きい」とは、時間経過とともに時々刻々とその場の様子や状態量等が変化し易いことを意味する。本実施形態において、第２情報は、車両が走行するときの周囲車両及び／又は周囲障害物に関する周囲情報を少なくとも含む。これにより、本実施の形態において、車両ＥＣＵ１００の第２計画生成部１０２ｆは、走行計画の生成のために収集される周辺情報ファイル１０６ｂに記憶された時間的な変化率が比較的大きい第２情報に基づいて、車両が走行する走行計画を評価する評価関数を用いて第２走行計画を生成する。
【００３４】
また、定数ファイル１０６ｃは、走行計画に含まれる算出された走行軌跡が設定条件および拘束条件を満たすために必要な収束演算に用いる定数や係数を記憶する定数記憶手段である。定数ファイル１０６ｃには、制御部１０２のスペックや計算ロジックや与える問題に依存する収束演算１回に必要な時間や評価関数の減少係数等に関する定数を記憶している。
【００３５】
制御部１０２は、車両ＥＣＵ１００の全体を統括的に制御するＣＰＵ等である。制御部１０２は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の制御プログラムや各種の処理手順等を規定したプログラム、所要データなどを格納するための内部メモリを有し、これらのプログラムに基づいて種々の情報処理を実行する。制御部１０２は、機能概念的に、計画生成部１０２ａ、調停出力部１０２ｂ、計画再生成判断部１０２ｃ、および、計画実現部１０２ｄを少なくとも備えている。なお、計画生成部１０２ａの構成の詳細については、図２を参照し後述する。
【００３６】
このうち、計画生成部１０２ａは、車両が走行する走行計画を評価する評価関数を用いて、走行計画の生成のために収集される情報に基づき、走行計画を生成する計画生成手段である。ここで、計画生成部１０２ａは、情報の時間的な変化率の大小によって別々に分けられている。また、計画生成部１０２ａは、情報のうち時間的な変化率が比較的小さい第１情報に基づいて演算することにより第１走行計画を生成する、演算周期が比較的長い第１計画生成部１０２ｅと、情報のうち時間的な変化率が比較的大きい第２情報に基づいて演算することにより第２走行計画を生成する、演算周期が比較的短い第２計画生成部１０２ｆと、を更に備えてもよい。ここで、第１情報は、車両が走行する道路に関する道路情報を少なくとも含んでもよい。また、第２情報は、車両が走行するときの周囲車両及び／又は周囲障害物に関する周囲情報を少なくとも含んでもよい。また、計画生成部１０２ａは、計画再生成判定部１０２ｃにより走行計画の再生成が必要であると判定された場合、走行計画の再生成を行ってもよい。
【００３７】
調停出力部１０２ｂは、第１計画生成部１０２ｅにより生成された第１走行計画と、第２計画生成部１０２ｆにより生成された第２走行計画とを調停して出力する調停出力手段である。具体的には、調停出力部１０２ｂは、第１走行計画および第２走行計画のうち加減速度が小さいほうを選択することにより、第１走行計画または第２走行計画のいずれかを優先して出力する。
【００３８】
計画再生成判定部１０２ｃは、計画生成部１０２ａにより生成された走行計画の再生成が必要か否かを判定する計画再生成判定手段である。ここで、計画再生成判定部１０２ｃは、走行計画の再生成が必要であると判定された場合、走行計画の再生成を行うよう見直し指令を計画生成部１０２ａの第１計画生成部１０２ｅへ出力してもよい。
【００３９】
ここで、本実施の形態における「見直し指令」とは、計画再生成判定部１０２ｃにより走行計画の再生成が必要であると判定された際の、自車センサ２５０にて検出されたアクチュエータ２００の制御量等を少なくとも含む情報である。本実施の形態において、計画生成部１０２ａは、道路情報ファイル１０６ａや周辺情報ファイル１０６ｂや定数ファイル１０６ｃに記憶された各種情報に基づいて、目標となる走行軌跡及び速度パターンを時限する要求Ｇ（要求加減速度）を含む走行計画を動的に生成する。具体的には、計画生成部１０２ａは、計画再生成判定部１０２ｃにより走行計画の再生成が必要であると判定された場合、計画再生成判定部１０２ｃにより出力された見直し指令（計画再生成依頼）に含まれる、自車センサ２５０にて検出されたアクチュエータ２００の制御量を受け取り、当該制御量に関する限界値（制御限界）を修正し、修正された制御限界を考慮した上で、無理の無い走行軌跡を含むよう走行計画を再生成してもよい。
【００４０】
計画実現部１０２ｄは、計画生成部１０２ａにより生成された走行計画に基づきアクチュエータ２００を制御追従することにより、車両を走行制御する計画実現手段である。ここで、計画実現部１０２ｄは、計画生成部１０２ａにより走行計画の再生成が完了するまで、前回の走行計画に基づき走行制御を続行し、走行計画の再生成が完了した後、再生成された当該走行計画に基づく走行制御へ徐々に移行する。なお、計画実現部１０２ｄにおいて実行される走行計画移行処理の詳細については、図６および図７を参照し後述する。
【００４１】
また、図１において、アクチュエータ２００は、エンジン、ブレーキ、電動パワーステアリングなどの車両の駆動制御手段である。例えば、アクチュエータ２００は、車両ＥＣＵ１００の計画生成部１０２ａにより生成された走行計画に基づいて、計画実現部１０２ｄにより出力された、走行計画に含まれる要求Ｇ（要求加減速度）に基づいた、スロットル開度指示値、ブレーキ圧指示値、ステアリングトルク指示値などを受けて、これらエンジン、ブレーキ、電動パワーステアリングなどを駆動制御する。すなわち、アクチュエータ２００は、車両ＥＣＵ１００の計画実現部１０２ｂにより制御され、例えば、燃料噴射制御、点火時期制御、スロットル制御、自動変速機の変速比制御、ステアリング制御、自動ブレーキ制御等、車両の走行制御に必要なあらゆる制御を行う。
【００４２】
さらに、アクチュエータ２００は、本実施の形態において、時間的な変化率が比較的小さい第１情報（例えば、道路情報ファイル１０６ａに記憶される、車両が走行する道路に関する道路情報など）を主に検出するため、自車状態量を検出する自車センサ２５０を備えている。この自車センサ２５０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等を含む。これにより、本実施の形態において、車両ＥＣＵ１００の第１計画生成部１０２ｅは、アクチュエータ２００の自車センサ２５０にて検出された各検出値（例えば、ヨーレート、車速、加速度、操舵角、白線の有無、自車位置に関する情報等）に基づいて、車両が走行する走行計画を評価する評価関数を用いて第１走行計画を生成する。
【００４３】
また、図１において、本システムは、本実施の形態において、時間的な変化率が比較的大きい第２情報（例えば、周辺情報ファイル１０６ｂに記憶される、車両が走行するときの周囲車両及び／又は周囲障害物に関する周囲情報など）を主に検出するため、周辺を監視する周辺センサ３００を備えている。ここで、周辺センサ３００は、自車両の進行方向に存在する物体（対象物）を検出するための検出装置であり、対象物の位置を検出するものである。この周辺センサ３００としては、一例としてミリ波レーダを用いてもよい。ミリ波レーダは、ミリ波を用いた検出方法により物体の位置を検出するものであり、検出された物体の位置データが制御部１０２の対象物距離計測部１０２ｎに出力される。周辺センサ３００は、例えば、自車両の前面部の中央部、例えば、フロントグリル内に取り付けられている。ここで、ミリ波レーダは、一例として、自車両の前面から進行方向の所定の範囲でミリ波を出射し、自車両の進行方向に存在する対象物により反射したミリ波を受信するものである。なお、周辺センサ３００は、ミリ波レーダに限られるものではなく、例えば、レーザや赤外線などを用いたレーダ、ステレオカメラなどにより自車両の進行方向を撮像した画像データを用いた画像認識装置などであっても良い。これにより、本実施の形態において、車両ＥＣＵ１００の第２計画生成部１０２ｆは、周辺情報ファイル１０６ｂに記憶された時間的な変化率が比較的大きい第２情報に基づいて、車両が走行する走行計画を評価する評価関数を用いて第２走行計画を生成する。
【００４４】
このように、図１において、第１計画生成部１０２ｅは、道路形状、勾配情報、μ情報等によりどのような加速度、ヨーレートを出せばよいのかを演算する。すなわち、第１計画生成部１０２ｅは急激に変化しない対象（第１情報）に対して制御する。そして、衝突回避Ｇや車間追従Ｇ等の演算を主に行う第２計画生成部１０２ｆは、先行車や障害物などに対して追従するため、衝突しないためにどのような加速度を出せばよいのかを演算する。すなわち、第２計画生成部１０２ｆは、時々刻々に変換する対象（第２情報）に対して制御する。そして、調停出力部１０２ｂは、それぞれ第１計画生成部１０２ｅおよび第２計画生成部１０２ｆにて演算された要求Ｇ（要求加減速度）の小さいほうを含む第１走行計画または第２走行計画のいずれかを選択する（すなわち、調停を行う）。これにより、常に安全な走行計画に基づいて走行制御が可能となる。そして、調停出力部１０２ｂは、小さいほうの要求Ｇを含む選択された第１走行計画または第２走行計画のいずれかを調停された走行計画として計画再生成判定部１０２ｃへ出力する。そして、計画再生成判定部１０２ｃは、調停出力部１０２ｂが演算した調停された走行計画に含まれる調停された要求Ｇが、第１計画生成部１０２ｅが演算した第１走行計画に含まれる要求Ｇと一致しないとき、第１計画生成部１０２ｅに対して計画の再生成を依頼する（すなわち、見直し指令を第１計画生成部１０２ｅへ出力する）。
【００４５】
続いて、図２を参照し本システムの制御部１０２の構成の詳細について、以下に説明する。
【００４６】
なお、図２において、記憶部１０６（道路情報ファイル１０６ａ、周辺情報ファイル１０６ｂ、および、定数ファイル１０６ｃ）やアクチュエータ２００や自車センサ２５０や周辺センサ３００の説明は、上記図１と同様であるため説明を省略する。
【００４７】
図２に示すように、制御部１０２は、機能概念的に、図１において説明した計画生成部１０２ａ、調停出力部１０２ｂ、計画再生成判定部１０２ｃ、および、計画実現部１０２ｄを備えている。なお、制御部１０２の調停出力部１０２ｂ、計画再生成判定部１０２ｃ、および、計画実現部１０２ｄの説明は、上記図１と同様であるため省略する。
【００４８】
以下、計画生成部１０２ａの各部（第１計画生成部１０２ｅおよび第２計画生成部１０２ｆ）について順に説明する。
【００４９】
まず、第１計画生成部１０２ｅの各部（回数演算部１０２ｇ、閾値設定部１０２ｈ、走行軌跡演算部１０２ｉ、評価関数演算部１０２ｊ、閾値判定部１０２ｋ、修正部１０２ｍ）について以下に説明する。
【００５０】
第１計画生成部１０２ｅのうち、回数演算部１０２ｇは、走行計画に含まれる走行軌跡を設定条件に収めるための第１の収束演算を収束させる演算回数に基づき、走行軌跡を拘束条件に収めるための第２の収束演算の実行可能回数を演算する回数演算手段である。また、回数演算部１０２ｇは、設定条件についての評価関数の初期値および減少係数と、第１の収束演算を終了させる所定の閾値と、に基づいて、演算された演算回数と、演算許容時間と、第１の収束演算の１回に必要な時間と、第２の収束演算の１回に必要な時間と、に基づいて、第２の収束演算の実行可能回数を演算してもよい。ここで、「設定条件」とは、道路情報ファイル１０６ａに格納された道路形状（一例として、道路幅やカーブの形状）や車両の運動方程式や車両自体の大きさ（一例として、車両の長さや幅）等により設定される車両の運動範囲を決定する条件であり、例えば、車両が道路をはみ出さずに走行するための条件である。また、「拘束条件」とは、車両の走行軌跡に対して設定条件を満たした上で優先される走行条件である。また、「演算許容時間」とは、目標走行軌跡の演算の実行に許容される時間である。例えば、車両の走行軌跡を算出するための最適化演算の実行に許容される時間であってもよい。具体的には、第１の収束演算および前記第２の収束演算の実行に許容される時間であってもよく、車両の走行制御が開始されるまでの時間であってもよい。
【００５１】
閾値設定部１０２ｈは、回数演算部１０２ｇにて演算された実行可能回数と、拘束条件についての評価関数の初期値と、第２の収束演算毎の拘束条件についての評価関数の減少係数と、に基づいて、第２の収束演算を終了するための閾値を設定する閾値設定手段である。
【００５２】
走行軌跡演算部１０２ｉは、道路情報ファイル１０６ａに格納された道路情報等に基づいて、走行計画に含まれる走行軌跡を演算する走行軌跡演算手段である。また、走行軌跡演算部１０２ｉは、当該走行軌跡に対して設定条件についての評価関数を用いて評価値を算出し、当該評価値が所定の閾値を満たすと判定した場合、走行軌跡を出力してもよい。一例として、走行軌跡演算部１０２ｉは、道路情報ファイル１０６ａに格納された道路情報に基づいて、車両が所定の速度で道路区間の所定の位置（例えば、道路区間の中心線上）を走行するものとして、走行軌跡を演算してもよい。
【００５３】
評価関数演算部１０２ｊは、走行軌跡演算部１０２ｉにより算出された走行軌跡に対して、拘束条件についての評価関数を用いて評価値を算出する評価関数演算手段である。具体的には、走行軌跡に対して、速度または燃費等を指標とする拘束条件についての評価関数を用いて評価値を算出する。
【００５４】
閾値判定部１０２ｋは、評価関数演算部１０２ｊにより算出された評価値が閾値設定部１０２ｈによって設定された閾値を満たすか否か判定を行う閾値判定手段である。具体的には、評価値が閾値設定部１０２ｈにより設定された閾値を下回るか否か判定を行う。
【００５５】
修正部１０２ｍは、閾値判定部１０２ｋにより評価値が閾値を満たさないと判定された場合、当該評価値と前回の評価関数演算時に得られた評価値との割合に基づいて減少係数を修正し、閾値設定部１０２ｈにて当該減少係数に基づいて閾値を再設定するよう制御する修正手段である。
【００５６】
続いて、第２計画生成部１０２ｆの各部（対象物距離計測部１０２ｎ、回数方法選択部１０２ｏ、条件式設定部１０２ｐ、目標走行軌跡演算部１０２ｑ）について以下に説明する。
【００５７】
第２計画生成部１０２ｆのうち、対象物距離計測部１０２ｎは、周辺センサ３００を制御して回避すべき対象物を検出し、対象物までの距離を計測する対象物距離計測手段である。例えば、周辺センサ３００としてミリ波レーダが用いられる場合、対象物距離計測部１０２ｎは、周辺センサ３００を制御してミリ波の反射を検出することにより対象物を検出し、ミリ波の出射から受信までの時間に基づいて、自車両から対象物までの距離を算出する。ここで、対象物距離計測部１０２ｎは、ミリ波レーダを制御して、ドップラー効果に基づいて物体との相対速度を算出してもよい。また、対象物距離計測部１０２ｎは、ミリ波レーダを制御して、受信したミリ波のうち最も強く反射して受信されたミリ波の方向を検出し、その方向から自車両の進行方向と対象物の方向とのなす角度を算出してもよい。
【００５８】
回避方法選択部１０２ｏは、対象物距離計測部１０２ｎによって計測された対象物までの距離に基づいて、回避方法として制動回避または操舵回避を選択する回避方法選択手段である。例えば、回避方法選択部１０２ｏは、対象物までの距離が所定値未満の場合に、制動回避による回避方法を選択し、対象物までの距離が所定値以上の場合に、操舵回避による回避方法を選択してもよい。ここで、回避方法選択部１０２ｏは、対象物までの距離の他、図示しない速度センサにより入力された自車両の速度（または対象物との相対速度）に基づいて、回避方法を選択してもよい。
【００５９】
条件式設定部１０２ｐは、回避方法選択部１０２ｏにより制動回避が選択された場合には条件式として前後方向（縦軸方向）のみの変数をもつ式を設定し、回避方法選択部１０２ｏにより操舵回避が選択された場合には条件式として左右方向（横軸方向）のみの変数をもつ式を設定する条件式設定手段である。ここで、「条件式」は、車両の状態方程式や制御式、拘束条件等を概念的に含む意味であり、一または複数の条件式により評価関数が構成される。また、条件式は、通常時には、２次元（Ｘ，Ｙ）のロジックで表現される。一例として、条件式設定部１０２ｐは、制動回避が選択された場合には、二次元（Ｘ，Ｙ）から一次元（Ｘ）のロジックに切り替えて条件式を設定する。一方、条件式設定部１０２ｐは、操舵回避が選択された場合には、一例として、二次元（Ｘ，Ｙ）から一次元（Ｙ）のロジックに切り替えて条件式を設定する。ここで、条件式設定部１０２ｐは、道路情報ファイル１０６ａに格納された道路情報に基づいて、設定条件を設定してもよい。
【００６０】
目標走行軌跡演算部１０２ｑは、条件式設定部１０２ｐにより設定された条件式にて、目標走行軌跡を最適化手法に基づいて演算する目標走行軌跡演算手段である。具体的には、目標走行軌跡演算部１０２ｑは、最適化手法に基づく演算の対象となる道路区間の形状（直線、曲線等）や道路区間の区間距離（区間の長さ）等に関する道路情報を道路情報ファイル１０６ａから取得して設定された条件式にて初期解を求め、時間や燃費や乗り心地や安定性等を考慮した評価関数について最急降下法等の最適化手法に基づく収束演算を行うことにより、最適解を演算してもよい。また、目標走行軌跡演算部１０２ｑは、対象物距離計測部１０２ｎにより対象物が検出された場合等の緊急時には、時間のみを考慮した評価関数に簡略化して最適化演算処理を実行してもよい。
【００６１】
以上で、計画生成部１０２ａ（第１計画生成部１０２ｅおよび第２計画生成部１０２ｆ）の説明を終える。
【００６２】
［２．処理］
次に、上述のように構成された本システムが行う車両制御方法の基本処理と、走行計画移行処理と、第１計画生成処理と、第２計画生成処理の一例について、以下に図３〜図７を参照して詳細に説明する。ここで、図３は、本システムが行う基本処理の一例を示すフローチャートである。また、図４は、本システムが行う第１計画生成処理を詳細に示した一例を示すフローチャートである。また、図５は、本システムが行う第２計画生成処理を詳細に示した一例を示すフローチャートである。また、図６は、本システムが行う走行計画移行処理の一例を示すフローチャートである。また、図７は、本システムが行う走行計画移行処理を時系列に説明する図である。
【００６３】
まず、図３を参照し本システムにおける基本処理について説明する。
【００６４】
図３に示すように、計画生成部１０２ａは、車両が走行する走行計画を評価する評価関数を用いて、走行計画の生成のために収集される情報に基づき、走行計画を生成する（ステップＳＡ−１、ＳＡ−２）。ここで、計画生成部１０２ａは、後述する計画再生成判定部１０２ｃにより走行計画の再生成が必要であると判定された場合（ステップＳＡ−４：Ｎｏ）、走行計画の再生成を行ってもよい。
【００６５】
より具体的には、計画生成部１０２ａは、情報の時間的な変化率の大小によって別々に分けられている。まず、第１計画生成部１０２ｅは、情報のうち時間的な変化率が比較的小さい道路情報ファイル１０６ａに記憶された第１情報に基づいて演算することにより第１走行計画（要求Ｇを含む）を生成する（ステップＳＡ−１）。ここで、第１計画生成部１０２ｅは、演算周期を比較的長く設定されている（例えば、１分）。また、ステップＳＡ−１において、第１計画生成部１０２ｅは、計画再生成判定部１０２ｃの処理により出力された見直し指令（計画再生成依頼）が入力された場合、走行計画を再生成してもよい。なお、ステップＳＡ−１における第１計画生成部１０２ｅの第１計画生成処理の詳細については、図４を参照し後述する。
【００６６】
そして、第２計画生成部１０２ｆは、情報のうち時間的な変化率が比較的大きい周辺情報ファイル１０６ｂに記憶された第２情報に基づいて演算することにより第２走行計画（要求Ｇを含む）を生成する。ここで、第２計画生成部１０２ｆは、演算周期を比較的短く設定されている（例えば、５０ｍｓ）。また、第２計画生成部１０２ｆは、主に先行車追従、障害部回避のための要求Ｇを演算している。なお、ステップＳＡ−２における第２計画生成部１０２ｆの第２計画生成処理の詳細については、図５を参照し後述する。
【００６７】
そして、調停出力部１０２ｂは、ステップＳＡ−１において第１計画生成部１０２ｅにより生成された第１走行計画と、ステップＳＡ−２において第２計画生成部１０２ｆにより生成された第２走行計画とを調停して出力する（ステップＳＡ−３）。具体的には、調停出力部１０２ｂは、第１走行計画および第２走行計画のうち加減速度（要求Ｇ）が小さいほうを選択することにより、第１走行計画または第２走行計画のいずれかを、調停された走行計画（調停された要求Ｇを含む）として優先して出力する。
【００６８】
そして、計画再生成判定部１０２ｃは、計画生成部１０２ａにより生成された走行計画の再生成が必要か否かを判定する（ステップＳＡ−４）。すなわち、計画再生成判定部１０２ｃは、ステップＳＡ−３において調停出力部１０２ｂにより出力される調停された走行計画に含まれる調停された要求Ｇと、ステップＳＡ−１において第１計画生成部１０２ｅにより生成された第１走行計画に含まれる要求Ｇと、を比較して一致する否かを判定することにより、計画生成部１０２ａにより生成された走行計画の再生成が必要か否かを判定する（ステップＳＡ−４）。
【００６９】
そして、計画実現部１０２ｄは、計画再生成判定部１０２ｃにより走行計画の再生成が必要でないと判定された場合（すなわち、調停された走行計画に含まれる調停された要求Ｇと、第１走行計画に含まれる要求Ｇとが一致すると判定された場合（ステップＳＡ−４：Ｙｅｓ））、ステップＳＡ−１〜ＳＡ−３において計画生成部１０２ａにより生成された走行計画に基づきアクチュエータ２００を制御追従することにより、車両を走行制御する。
【００７０】
一方、計画再生成判定部１０２ｃは、走行計画の再生成が必要であると判定した場合（すなわち、調停された走行計画に含まれる調停された要求Ｇと、第１走行計画に含まれる要求Ｇとが一致しないと判定された場合（ステップＳＡ−４：Ｎｏ））、走行計画の再生成を行うよう見直し指令を計画生成部１０２ａの第１計画生成部１０２ｅへ出力する。
【００７１】
ここで、ステップＳＡ−５において、計画実現部１０２ｄは、計画生成部１０２ａにより走行計画の再生成が完了するまで、前回の走行計画に基づき走行制御を続行し、走行計画の再生成が完了した後、再生成された当該走行計画に基づく走行制御へ徐々に移行する。なお、計画実現部１０２ｄにおいて実行される走行計画移行処理の詳細については、図６および図７を参照し後述する。
【００７２】
このように、本システムは、情報の変化率の大小によって別々に分けられた計画生成部１０２ａにより、車両が走行する走行計画を評価する評価関数を用いて情報に基づき走行計画を生成し（ステップＳＡ−１およびＳＡ−２）、調停出力部１０２ｂにより小さい加減速度を含むほうの走行計画を出力し、計画再生成判定部１０２ｃにより生成された走行計画の再生成が必要か否かを判定し（ステップＳＡ−４）、走行計画の再生成が必要であると判定された場合（ステップＳＡ−４：Ｎｏ）、計画生成部１０２ａにて走行計画の再生成を行う。そして、計画実現部１０２ｄは、走行計画の再生成が完了するまで、前回の走行計画に基づきアクチュエータを制御追従して車両の走行制御を続行し、走行計画の再生成が完了した後、再生成された当該走行計画に基づく走行制御へ徐々に移行する（ステップＳＡ−５）。
【００７３】
続いて、図４を参照し本システムが行う第１計画生成処理の詳細な一例について、以下に説明する。
【００７４】
ここで、図４における第１計画生成処理（ステップＳＢ−１〜ＳＢ−４）は、図３におけるステップＳＡ−１において行われる第１計画生成部１０２ｅの第１計画生成処理に対応する。また、図４を用いて示す評価関数を用いた最適化手法による第１計画生成処理の一例を示しているに過ぎず、本発明の第１計画生成処理は図４に示す処理に限定されるものではない。
【００７５】
本第１計画生成処理において、走行計画に含まれる目標走行軌跡の最適化演算の計算時間を短縮するためには収束判定を行う閾値を大きくする必要があるものの、設定条件の中には、車両の運動方程式や道路形状等が含まれているため、安全を考慮する場面において設定条件に走行軌跡が収まっているかどうかを判断する閾値を安易に大きくすることは、車両の運動が道路幅に収まらない可能性が発生するため避けたほうが良い。そこで、以下の計画生成処理においては、所定の閾値を達成することが要求される設定条件を満たすために必要な収束演算の処理時間を確保し、当該処理時間と演算全体の計算許容時間から拘束条件に対する収束演算の実行回数を求めることで、計算許容時間内で最適化演算を終了させることができる拘束条件の閾値を算出している。
【００７６】
図４に示すように、まず、走行軌跡演算部１０２ｉは、道路情報ファイル１０６ａに格納された道路情報に基づいて、車両が所定の速度で道路区間の所定の位置（例えば、道路区間の中心線上）を走行するものとして、初期解となる走行軌跡を算出する。
【００７７】
つぎに、回数演算部１０２ｇは、走行軌跡を設定条件に収めるための第１の収束演算を収束させる演算回数に基づき、走行軌跡を拘束条件に収めるための第２の収束演算の実行可能回数を演算する（ステップＳＢ−１）。
【００７８】
つぎに、閾値設定部１０２ｋは、回数演算部１０２ｇにて演算された実行可能回数と、走行軌跡演算部１０２ｉにより算出された初期解に基づいて算出された拘束条件についての評価関数の初期値と、定数ファイル１０６ｃに格納された第２の収束演算毎の拘束条件についての評価関数の減少係数と、に基づいて、第２の収束演算を終了するための閾値を設定する（ステップＳＢ−２）。
【００７９】
つぎに、走行軌跡演算部１０２ｉは、道路情報ファイル１０６ａに格納された道路情報等に基づいて、走行軌跡を演算し、当該走行軌跡に対して設定条件についての評価関数を用いて評価値を算出し、当該評価値が所定の閾値を満たすと判定した場合、走行軌跡を出力し、一方、当該評価値が所定の閾値を満たさないと判定した場合、走行軌跡を再演算する（ステップＳＢ−３）。
【００８０】
つぎに、評価関数演算部１０２ｊは、ステップＳＢ−３にて算出された走行軌跡に対して拘束条件についての評価関数を用いて評価値を算出する（ステップＳＢ−４）。
【００８１】
つぎに、閾値判定部１０２ｋは、評価関数演算部１０２ｊにより算出された評価値が閾値設定部１０２ｈによって設定された閾値を満たすか否か判定を行う（ステップＳＢ−５）。
【００８２】
そして、走行軌跡演算部１０２ｉは、閾値判定部１０２ｈにより評価値が閾値を満たさないと判定された場合（ステップＳＢ−５：Ｎｏ）、走行計画に含まれる走行軌跡を再演算する（ステップＳＢ−３）。
【００８３】
ここで、修正部１０２ｍは、閾値判定部１０２ｋにより評価値が閾値を満たさないと判定された場合、当該評価値と前回の評価関数演算時に得られた評価値との割合に基づいて減少係数を修正し、閾値設定部１０２ｈにて当該減少係数に基づいて閾値を再設定するよう制御してもよい。
【００８４】
一方、閾値判定部１０２ｋは、評価値が閾値を満たすと判定した場合（ステップＳＢ−５：Ｙｅｓ）、走行軌跡を出力して、本処理を終了する。
【００８５】
続いて、図５を参照し本システムが行う第２計画生成処理の詳細な一例について、以下に説明する。
【００８６】
ここで、図５における第２計画生成処理（ステップＳＣ−１〜ＳＣ−５）は、図３におけるステップＳＡ−２において行われる第２計画生成部１０２ｆの第２計画生成処理に対応する。また、図５を用いて示す評価関数を用いた最適化手法による第２計画生成処理の一例を示しているに過ぎず、本発明の第２計画生成処理は図５に示す処理に限定されるものではない。
【００８７】
図５に示すように、まず、対象物距離計測部１０２ｎは、周辺センサ３００を介して対象物までの距離を計測し、回避方法選択部１０２ｏは、対象物距離計測部１０２ｎによって計測された対象物までの距離に基づいて、回避方法として制動回避または操舵回避を選択する（ステップＳＣ−１）。
【００８８】
そして、条件式設定部１０２ｐは、回避方法選択部１０２ｏにより制動回避が選択された場合（ステップＳＣ−１、Ｙｅｓ）、条件式として前後方向のみの変数をもつ式を設定する（ステップＳＣ−２）。すなわち、制動回避が選択された場合には、ステアリング操作は行わず、ブレーキ操作のみの回避となるので、計算条件を簡略化するために、車両左右方向（横軸方向）の変数に基づく計算を省略して、車両前後方向（縦軸方向）の動きのみを考慮した計算を行うよう条件式を設定する。
【００８９】
一方、条件式設定部１０２ｐは、回避方法選択部１０２ｏにより操舵回避が選択された場合（ステップＳＣ−１、Ｎｏ）、条件式として左右方向のみの変数をもつ式を設定する（ステップＳＣ−３）。すなわち、操舵回避が選択された場合には、ブレーキ操作は行わず、ステアリング操作のみでの回避となるので、計算条件を簡略化するために、車両前後方向（縦軸方向）の変化は考慮せず車両速度を一定とみなし、車両左右方向（横軸方向）の動きのみを考慮した計算を行うよう条件式を設定する。
【００９０】
そして、目標走行軌跡演算部１０２ｑは、設定された条件式に基づいて、最適化演算処理を行って（ステップＳＣ−４）、条件を達成するまで繰り返し処理を行い（ステップＳＣ−５、Ｎｏ）、収束条件などの条件を達成した場合（ステップＳＣ−５、Ｙｅｓ）、最適化演算を終了する。
【００９１】
以上が、対象物までの距離に基づく回避方法の選択処理を中心とした第２計画生成処理の一例の説明である。これにより、周辺の交通環境情報によっては、より早急に走行計画を生成しなければならない場合など、例えば、他車や人などが飛び出してきた緊急時の場合に、計算時間を短く、より早期に走行計画を生成しなければならない要請に応えることができ、自車のもつ制動回避限界時間や操舵回避限界時間を考慮に入れて、その時々に応じて、計算ロジックを簡略化して、計算時間を短縮し、確実に回避できる走行計画を生成することができる。
【００９２】
続いて、図６および図７を参照し本システムが行う走行計画移行処理の詳細な一例について、以下に説明する。
【００９３】
ここで、図６における走行計画移行処理（ステップＳＤ−３〜ＳＤ−６）は、図３におけるステップＳＡ−５において行われる計画実現部１０２ｄの計画実現処理（走行計画移行処理を含む）に対応する。なお、図６において、ステップＳＤ−１における処理は、図３の計画生成処理に対応し、ステップＳＤ−２における処理は、計画再生成判定処理に対応するため、詳細な説明を省略する。
【００９４】
図６に示すように、計画生成部１０２ａにより走行計画が生成されている場合（ステップＳＤ−１）、図７の（ａ）に示すように、計画実現部１０２ｄは、現在の走行計画に基づいて車両を走行制御している。そして、図７の（ａ）と（ｂ）との間の線にて示すように、計画再生成判定部１０２ｃは、走行計画の再生成が開始したことを検出することにより、走行計画が生成中であるか否かを判定する（ステップＳＤ−２）。
【００９５】
そして、計画実現部１０２ｄは、計画再生成判定部１０２ｃにより走行計画が生成中であると判定される場合（ステップＳＤ−２：Ｙｅｓ）、図７の（ｂ）に示すように、前回の走行計画に基づいて車両を走行制御する（ステップＳＤ−３）。
【００９６】
一方、ステップＳＤ−２において、計画実現部１０２ｄは、計画再生成判定部１０２ｃにより走行計画が生成中でないと判定される場合（ステップＳＤ−２：Ｎｏ）、図７の（ｂ）と（ｃ）との間の線にて示すように、計画再生成が終了したこと検出することにより、新しく生成された今回の走行計画への移行期間中であるか否かを判定する（ステップＳＤ−４）。
【００９７】
そして、計画実現部１０２ｄは、移行期間中であると判定される場合（ステップＳＤ−４：Ｙｅｓ）、前回の走行計画から今回の走行計画へと徐々に移行する（ステップＳＤ−５）。すなわち、計画実現部１０２ｄは、走行計画の再生成が完了するまで、前回の走行計画に基づきアクチュエータを制御追従して車両の走行制御を続行し、走行計画の再生成が完了した後、再生成された当該走行計画に基づく走行制御へ徐々に移行する。一例として、係数αを１→０とすると、計画実現部１０２ｄが移行期間中に用いている走行計画は、「使用走行計画＝α＊前回計画＋（１−α）＊今回計画」と表せる。ここで、図７の（ｃ）に示すように、ステップＳＤ−５においては、計画実現部１０２ｄは、計画移行期間中は使用する走行計画の割合を変化させながら、前回の走行計画と今回の走行計画の両方に基づいて車両を走行制御する。
【００９８】
一方、計画実現部１０２ｄは、移行期間中でないと判定される場合（ステップＳＤ−４：Ｎｏ）、図７の（ｃ）と（ｄ）の間の線にて示すように、ステップＳＤ−４において、計画実現部１０２ｄは、走行計画の入れ替えが完了したことを検出し、図７の（ｄ）に示すように今回の走行計画に基づいて車両を走行制御する（ステップＳＤ−６）。
【００９９】
このように、図７の（ｂ）に示すように計画生成部１０２ａの再計算に時間がかかる場合がある。このとき、従来技術の車両制御装置では、再計算中に走行計画が全くなくなってしまうと車両制御装置としてどのように動けばよいのかが分からなくなり、動作ができなってしまっていたが、本システムでは、計画再生成の演算中は前回の計画をそのまま使用し、できた時点で徐々に新しい計画に移行させることができる。
【０１００】
［３．本実施の形態のまとめ、および他の実施の形態］
本実施の形態によれば、基本的に従来の車両制御装置では、計画生成部１０２ａで車両の動かし方を決めているが、突如現れた先行車や障害物などに対しての回避行動を演算するための処理時間が間に合わず対応できない可能性があったが、本発明のシステムは、回避行動は１つの計画生成部で行うのではなく、複数の計画生成部にて演算することができる。すなわち、情報の時間的な変化率によって計画生成部を分けることができる。これにより、本発明のシステムでは、例えば、障害物情報を利用した計画生成には、障害物が検知されたときにのみ対応する計画生成部を作動させることができ、全体的な計算負荷を軽減させることができる。すなわち、必要な計画生成部を必要なときにのみ作動させるようにしたため、全体的な計算負荷が軽減されるという効果を奏する。
【０１０１】
さらに、本実施の形態によれば、走行計画の再生成にかかる時間が長時間必要なときは、再生成前の走行計画を利用し、再生成した走行計画が完成した段階で徐々に移行させることができる。すなわち、本発明のシステムでは、走行計画の再生成が必要な時には走行計画の再生成が完了するまで前回の走行計画を利用し、徐々に移行することができる。これにより、本発明のシステムでは、再計算中に計画が不明瞭になり車両制御に不具合が出ることを防止することができるという効果を奏する。
【０１０２】
最後に、本発明にかかる車両制御装置は、上述した実施の形態以外にも、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてよいものである。例えば、実施の形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。また、本明細書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各処理の登録データやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。また、車両ＥＣＵ１００に関して、図示の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。また、装置の分散・統合の具体的形態は図示するものに限られず、その全部または一部を、各種の付加等に応じて又は機能負荷に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。また、上述した実施の形態では車両ＥＣＵ１００がスタンドアローンの形態で処理を行う場合を一例に説明したが、車両ＥＣＵ１００が、当該車両ＥＣＵ１００とは別筐体で構成されるＥＣＵからの要求に応じて情報処理を行い、その処理結果を当該ＥＣＵに返却するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
以上説明したように、本発明にかかる車両制御装置および車両制御方法は、特に自動車製造産業で好適に実施することができ、極めて有用である。
【符号の説明】
【０１０４】
１００  車両ＥＣＵ
１０２  制御部
１０２ａ  計画生成部
１０２ｅ  第１計画生成部
１０２ｇ  回数演算部
１０２ｈ  閾値設定部
１０２ｉ  走行軌跡演算部
１０２ｊ  評価関数演算部
１０２ｋ  閾値判定部
１０２ｍ  修正部
１０２ｆ  第２計画生成部
１０２ｎ  対象物距離計測部
１０２ｏ  回数方法選択部
１０２ｐ  条件式設定部
１０２ｑ  目標走行軌跡演算部
１０２ｂ  調停出力部
１０２ｃ  計画再生成判定部
１０２ｄ  計画実現部
１０６  記憶部
１０６ａ  道路情報ファイル
１０６ｂ  周辺情報ファイル
１０６ｃ  定数ファイル
２００  アクチュエータ
２５０  自車センサ
３００  周辺センサ
【図１】
2010250772.tif 000003
【図２】
2010250772.tif 000004
【図３】
2010250772.tif 000005
【図４】
2010250772.tif 000006
【図５】
2010250772.tif 000007
【図６】
2010250772.tif 000008
【図７】
2010250772.tif 000009