(57)【要約】【課題】  車両の行動計画を実施する車両システムにおいては、の認識装置で認識した外界情報をもとに軌道を生成し車両を制御しているため、認識装置に障害が発生した場合に安全性を維持することが困難である。  本発明は上記状況に鑑みて為されたものであり、車両システムの認識装置に障害が発生した場合においても、安全状態を維持することを課題とする。【解決手段】上記課題は、外界認識部の障害発生を検知する障害検知部と、前記外界認識部が出力する外界認識情報を基に障害時行動を実行する軌道生成判断部と、を有し、前記軌道生成判断部は、前記障害検知部の障害情報を基に障害対応行動をとることにより、解決可能である。【選択図】図１
2018101434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外界認識部の障害発生を検知し通知する障害検知部と、
前記外界認識部から出力される外界認識情報を統合し統合認識情報を出力する統合認識部と、
前記統合認識部が出力する統合認識情報を基に障害時行動を実行する制御指示を駆動部に行う軌道生成判断部と、を有し、
前記軌道生成判断部は、前記障害検知部の通知に基づき障害対応行動をとるように指示することを特徴とした行動計画装置
【請求項２】
請求項１に記載の行動計画装置において、前記軌道生成判断部は、前記障害検知部が通知した障害発生範囲における過去の外界認識情報を基に、安全状態へ移行する障害対応軌道を生成することを特徴とする行動計画装置。
【請求項３】
請求項２に記載の行動計画装置において、前記軌道生成判断部は、障害発生時間を判定し、前記障害検知部が認識した障害発生範囲における障害発生時間以後の外界認識情報を破棄することを特徴とする行動計画装置。
【請求項４】
請求項１に記載の行動計画装置の構成に加え、車外に障害発生を通知する通知部を有し、前通知部は、障害対応行動において、前記障害検知部が通知した障害検知情報を通知することを特徴とする行動計画装置。
【請求項５】
請求項２に記載の行動計画装置において、前記統合認識部は、障害発生範囲の動的オブジェクトの行動を高安全に予測することを特徴とする行動計画装置。
【請求項６】
請求項２に記載の行動計画装置において、前記軌道生成判断部は、動的オブジェクトが障害発生範囲に進入することを回避する軌道を生成することを特徴とする行動計画装置。
【請求項７】
請求項２に記載の行動計画装置において、前記統合認識部は、障害発生範囲の行動予測結果と、障害が発生していない認識装置が出力した同じ領域の外界認識情報の存在確率を重ね合わせて演算することを特徴とする行動計画装置。
【請求項８】
請求項２に記載の行動計画装置において、前記軌道生成演算部は、車線変更の中間状態における安全状態として、車線の中間状態を維持することを特徴とする行動計画装置。
【請求項９】
請求項１から８に記載の行動計画装置の構成に加え、ユーザに障害発生状態を通知する出力部を有し、前記出力部は、障害発生時にユーザに障害発生を通知することを特徴とする行動計画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、行動計画装置および行動計画システムに関する
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２０１０−２８７０９３号公報（特許文献１）がある。この公報には、「走行効率を高いものとするとともに、他の物体との干渉を回避可能とし、走行効率と干渉回避との両立を図りながら移動体の進路を評価することができる進路評価装置および進路評価方法を提供する。」ことを課題とし、解決手段として、「進路生成部１１は走行情報に基づいて自車両の予測進路を複数生成する。悲観進路生成部１２で複数の予測進路について悲観進路を生成する。歩行者接近行動算出部１３は、走行情報取得部２から送信された走行情報に基づいて歩行者接近進路を求める。悲観進路評価部１４は、複数の悲観進路と歩行者接近進路とを比較し、各悲観進路についての悲観評価値を生成する。進路評価部１５は、悲観評価値が最も高い予測進路を自車両の進路として決定する。」と記載されている。
【０００３】
また別の背景技術として、特開２０１０−２１１３０１号公報（特許文献２）がある。この公報には、「例えば、交差点左折時の通行者の巻き込み事故等にも対応し、また、過去の通行者及び車両の通行経路履歴を考慮し事故の発生し得るエリアを予測する事故予測通知装置、事故予測通知システム及び車載器を提供することを目的とする。」ことを課題とし、解決手段として、「交差点への進入車両が指定ポイントＡ１に到達したとき、前記進入車両の指定ポイントＡ１到達時の交差点付近の通行者情報、信号機５の信号灯情報及び記憶部３７に記憶された学習エリアマップに基づいて事故発生予測エリアを予測し、車載器６１に事故発生予測エリアマップとして送信する。車載器６１は受信した事故発生予測エリアマップを車載器６１の有する液晶表示パネルなどに表示することにより車載器６１を搭載する車両６に対して通知を行う。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２８７０９３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１１３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の進路作成においては、安全性を確保した軌道の生成方法について、特に悲観的に評価して安全性を確保する方法について記載しているが、認識装置に障害が発生した場合の動作について記載が無い。
【０００６】
また、特許文献２においては、通信が途切れた場合の危険位置を判定し、警告を発生する方法について記載しているが、車両が搭載している認識装置に障害が発生した場合に安全性を確保する軌道の生成方法についての記載が無い。
【０００７】
本発明は上記状況を鑑みて為されたものであり、認識装置等に障害が発生し、外界の情報が取得できない場合でも、車両システムが安全な行動を行うことが可能となる方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一実施の態様は、例えば特許請求の範囲に記載されている技術的思想を用いればよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車両システムの認識機能に障害が発生した場合でも、車両システムが安全な行動を行うことが可能となる。特に、認識装置の障害発生範囲に障害発生の時点まで動的なオブジェクトが存在していた場合でも、行動を予測して安全状態を維持し、ユーザに操作を引き継ぐなどの行動が可能となる。
【００１０】
また別の実施例によれば、周囲の動的オブジェクト（車両、二輪車、歩行者、等）の行動予測を高安全に行うことにより、認識機能の障害発生時にさらに安全な行動を行うことが可能になる。
【００１１】
また別の実施例によれば、障害が発生した領域に動的オブジェクトが侵入困難になるように行動計画および制御を行うことにより、車両の障害発生範囲に動的オブジェクトが進入するリスクを回避することが可能となる。
【００１２】
また別の実施例によれば、障害が発生した結果の認識装置の死角範囲から動的オブジェクトが進入してきた場合にも、安全な行動を行うことが可能になる。
【００１３】
また別の実施例によれば、障害が発生した範囲と同じ範囲を認識する認識装置が存在していた場合に、障害が発生している認識装置の過去情報を基に予測を行った結果と、正常な認識装置の認識結果を重ね合わせることにより、障害物が存在している確率をより高い精度で求めることが可能になる。
【００１４】
さらに別の実施例によれば、車線変更の動作を行っている際に認識装置の障害が発生した場合に、認識装置の障害が発生した範囲と、現在の制御状態に合わせた行動を行うことにより、より安全な行動を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】行動計画システムにおける軌道生成処理を表すフローチャートである。
【図２】システムの例である。
【図３】車両制御システム内部構成の例である。
【図４】コントローラの構成例である。
【図５】コントローラのソフトウェアモジュール構成の例である。
【図６】行動計画システムの構成例である。
【図７】車両制御システムにおける行動計画システムの配置例である。
【図８】外界認識の例である。
【図９】外界認識マップの例である。
【図１０】外界認識マップのリスト型の例である。
【図１１】外界認識マップ情報を基にした軌道生成の例である。
【図１２】障害発生時の外界認識マップおよび軌道生成の例である。
【図１３】出力装置による出力例である。
【図１４】本発明の第２の実施例にかかる障害発生時の外界認識マップおよび軌道生成の例である。
【図１５】本発明の第３の実施例にかかる障害発生時の外界認識マップおよび軌道生成の例である。
【図１６】本発明の第４の実施例にかかる障害発生時の外界認識マップおよび軌道生成の例である。
【図１７】本発明の第５の実施例にかかる障害発生時の外界認識マップおよび軌道生成の例である。
【図１８】本発明の第６の実施例にかかる障害発生時の外界認識マップおよび軌道生成の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に好適な実施形態の例（実施例）を説明する。本実施例は、主には車両システムにおける車両制御システムの行動計画装置について説明しており、車両システムにおける実施に好適であるが、車両システム以外への適用を妨げるものではない。
【実施例１】
【００１７】
＜車両制御システムの構成＞
図２は本実施例の行動計画装置を有するシステムの概要である。１は、自動車など内部に車両制御システムを有する車両システムである。２は、例えば車載ネットワーク（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＣＡＮＦＤ：ＣＡＮ  ｗｉｔｈ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄａｔａ−ｒａｔｅ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、等）とコントローラ（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ等）により構成される車両制御システムである。３は、車両システム１の外部と無線通信（例えば携帯電話の通信、無線ＬＡＮ、ＷＡＮ、等のプロトコルを使用した通信）を行い、外界（インフラ、他車）の情報または自車に関する情報を取得・送信などの無線通信を実施、または診断端子（ＯＢＤ）やＥｔｈｅｒｎｅｔ端子、外部記録媒体（例えばＵＳＢメモリ、ＳＤカード、等）端子などを有し、有線接続を行い車両制御システム２と有線通信を実施する通信装置である。４は、例えば車両制御システム２と異なる、または同一のプロトコルを用いたネットワークにより構成される車両制御システムである。５は、車両制御システム２の制御に従い、車両運動を制御する機械および電気装置（例えばエンジン、トランスミッション、ホイール、ブレーキ、操舵装置等）の駆動を行うアクチュエータ等の駆動装置である。６は、外界から入力される情報を取得し、後述する外界認識情報を生成する、カメラ、レーダ、ＬＩＤＡＲ、超音波センサなどの外界センサ、および、車両システム１の状態（運動状態、位置情報、等）を認識する力学系センサ（加速度、車輪速度、ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）により構成される認識装置である。７は、ネットワークシステムに有線または無線で接続され、ネットワークシステムから送出されるデータを受信し、メッセージ情報（例えば映像、音）など必要な情報を表示または出力する、液晶ディスプレイ、警告灯、スピーカなどの出力装置である。８は、ユーザが車両制御システム２に対して、操作の意図や指示を入力する入力信号を生成するための、例えばステアリング、ペダル、ボタン、レバー、タッチパネル、等の入力装置である。９は、車両システム１が外界に対して、車両の状態等を通知するための、ランプ、ＬＥＤ、スピーカ等の通知装置である。
【００１８】
車両制御システム２は、その他の車両制御システム４、通信装置３、駆動装置５、認識装置６、出力装置７、入力装置８、通知装置９などと接続され、それぞれ情報の送受信を行う。
【００１９】
図３は、車両制御システム２のＨ／Ｗ（Ｈａｒｄｗａｒｅ）構成例を示している。３０１は、車載ネットワーク上のネットワーク装置を接続するネットワークリンクである。ネットワークリンク３０１の例として、ＣＡＮバスなどのネットワークリンクが挙げられる。３０２は、ネットワークリンク３０１および駆動装置５や認識装置６や３０１以外のネットワークリンク（専用線含む）に接続され、駆動装置５や認識装置６の制御および情報取得、ネットワークとのデータ送受信を行うＥＣＵである。３０３は、複数のネットワークリンク３０１を接続し、それぞれのネットワークリンク３０１とデータの送受信を行うゲートウェイ（以下ＧＷ）である。
【００２０】
本実施例では、２つのバスに複数のＥＣＵ３０２が接続されているバス型のネットワークトポロジについて説明したが、複数のＥＣＵ３０２がＧＷ３０３に直接接続されるスター型のネットワークトポロジや、ＥＣＵ３０２が一連のリンクにリング状に接続されているリンク型のネットワークトポロジや、それぞれの型が混在し複数のネットワークにより構成される混在型のネットワークトポロジ等を採用することができる。ＧＷ３０３とＥＣＵ３０２については、それぞれＧＷ機能を有するＥＣＵ、またはＥＣＵの機能を有するＧＷと、がある。
【００２１】
ＥＣＵ３０２はネットワークから受信したデータをもとに、駆動装置５への制御信号の出力、認識装置６からの情報の取得、ネットワークへの制御信号および情報の出力、内部状態の変更、などの制御処理を行う。
【００２２】
図４は、本発明にかかるネットワーク装置であるＥＣＵ３０２またはＧＷ３０３の内部構成の一例である。４０１は、キャッシュやレジスタなどの記憶素子を持ち、制御を実行するＣＰＵなどのプロセッサである。４０２は、ネットワークリンク３０１またはネットワークや専用線で接続された駆動装置５または／および認識装置６に対してデータの送受信を行うＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）である。４０３は、図示しないクロックなどを使用し、時間および時刻の管理を行うタイマである。４０４は、プログラムおよび不揮発性のデータを保存するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。４０５は、揮発性のデータを保存するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。４０６は、ＥＣＵ内部での通信に用いられる内部バスである。
【００２３】
次にプロセッサ４０１で動作するソフトウェアモジュールの構成について図５に示す。５０２は、Ｉ／Ｏ４０２の動作および状態を管理し、内部バス４０６を介しＩ／Ｏ４０２に指示を行う通信管理部である。５０３は、タイマ４０３を管理し、時間に関する情報取得や制御を行う時間管理部である。５０１は、Ｉ／Ｏ４０２から取得したデータの解析や、ソフトウェアモジュール全体の制御を行う制御部である。５０４は、後述する外界認識マップなどの情報を保持するデータテーブルである。５０５は、一時的にデータを確保するバッファである。
【００２４】
これら図５の構成についてはプロセッサ４０１上の動作概念を示したものであり、動作時に必要な情報はＲＯＭ４０４およびＲＡＭ４０５から適宜取得、またはＲＯＭ４０４およびＲＡＭ４０５に適宜書き込み、を行い動作する。
【００２５】
後述する車両制御システムの各機能は、制御部５０１にて実行される。
【００２６】
＜車両制御システムの機能構成例＞
車両制御システムの機能構成例について図６に示す。
【００２７】
６０１は、本発明にかかる行動計画システム全体を示している。６０２は、複数の認識装置６から出力される外界認識情報を統合し、後述する外界認識マップを作成、および後述する障害検知部６０８を有し、後述する障害発生時の外界認識マップを作成する統合認識部である。６０３は、統合認識部６０２により生成された外界認識マップおよびユーザ入力部６０５から入力されたユーザ入力から判定し、軌道生成、運動制御部６０４への運動制御指示、出力管理部６０６への出力指示、および通知管理部６０７への通知指示を行う軌道生成判断部である。６０４は、軌道生成判断部６０３からの運動制御指示に従い複数の駆動装置５に対して制御を行う運動制御部である。６０５は、入力装置８からの入力に従い、ユーザの指示情報を生成するユーザ入力部である。６０６は、軌道生成判断部６０３の出力に応じて出力装置７への出力指示を行う出力管理部である。６０７は、軌道生成判断部６０３の出力に応じ通知装置９への通知指示を行う通知管理部である。６０８は、認識装置６で発生した障害または認識装置６と統合認識部６０２の間の通信路で発生した障害を検知する障害検知部である。
【００２８】
統合認識部６０２、軌道生成判断部６０３、運動制御部６０４、ユーザ入力部６０５、出力管理部６０６、通知管理部６０７の全てまたはいずれかの組み合わせを行動計画システムとも呼び、行動計画システムには駆動装置５、認識装置６、出力装置７、入力装置８、通知装置９の一部またはすべてが含まれる場合もある。
【００２９】
行動計画システム６０１は複数の機能から構成されており、図３に示すＨ／Ｗへの機能配置は複数のパターンが存在する。配置の一例について図７に示す。機能の配置はこれに限らず、それぞれの機能は記載と別のＥＣＵに配置されていても良い。例えば統合認識部６０２および軌道生成判断部６０３を同一のＥＣＵに配置しても良い。同一のＥＣＵに機能が配置されることにより、機能間の通信が容易となり、高速な処理が実現可能となる。また別のＥＣＵに機能を配置することにより、Ｈ／Ｗ故障による共通原因故障のリスクからそれぞれの機能を守り、高信頼化を実現することが可能となる。それぞれの機能については後述する。
【００３０】
＜外界認識方法＞
認識装置６の種類は車両制御システムの構成で述べた通りであり、それぞれの認識装置の種類に応じた動作原理により、後述する外界認識情報を取得する。主には認識装置６が有するセンサが外界の物理的な測定値を取得し、測定値に対して特定のアルゴリズム（例えば、取得した画像に対する画像認識アルゴリズム）を適用し、外界情報を取得する。
【００３１】
認識装置６ごとに、それぞれ測定可能な範囲は事前に決定される。例えば、カメラであれば、撮影方向と縦・横の角度、画素数による遠方距離の認識限界が定まる。他方、レーダであれば電波の放射角度と受信角度、距離が定まる。または、環境に応じた変化に対して調整（キャリブレーション）を行って測定可能な範囲を測定し、認識装置６の測定可能範囲を決定する。それぞれの認識装置６の取得した外界情報を組み合わせることにより、車両システム２の外界の状況が確認可能となる。
【００３２】
外界認識の例を図８に示す。ここでは車両システム１の前後左右の四方向に設置された認識装置６が外界情報を取得している例を示している。認識装置６から出力される外界認識情報により、統合認識部６０２は周辺にどのようなオブジェクトが存在しているかを確認することが可能となる。
【００３３】
通信装置３からも同様に外界認識情報を取得することが可能となる。通信装置３からの取得情報は、例えば物陰など遮蔽物の向こう側に存在するオブジェクトの外界認識情報と位置情報といった、認識装置６で観測不可能な情報が主に挙げられる。通信情報３から取得した情報により、車両システム１はオブジェクトの存在位置を確認することが可能となる。
【００３４】
外界認識においては、認識装置６が全てのオブジェクトを確実に認識できるわけでなく、どのようなオブジェクトが存在しているか不確定な領域（不確定領域）も存在する。その場合には後述する存在確率で、不確定性およびオブジェクトの存在の信頼度について表現を行う。
【００３５】
＜外界認識情報＞
外界認識情報とは、車両システムの外部に存在しており認識装置により観測されたオブジェクトを表現する情報となる。外界認識情報の例として、オブジェクト種別（静止オブジェクト（壁、区画線、信号、分離帯、木、等）、動的オブジェクト（歩行者、車、二輪車、自転車等）、走行（領域侵入）可能か否か、その他属性情報）、オブジェクトの相対位置情報（方向・距離）、オブジェクトの絶対位置情報（座標等）、オブジェクトの速度、向き（移動方向、顔の向き）、加速度、存在確率（確からしさ）、外界認識情報を測定した時間、測定を実施した認識装置のＩＤ、等が挙げられる。
【００３６】
存在確率の計算方法として、認識装置６におけるオブジェクト判定のアルゴリズムによる確からしさの演算結果の他に、時系列での観測結果（短時間で、同じ位置に同じ種別のオブジェクトが存在）を反映し、確からしいと判定できた場合に確率を上げるといった方法がある。このようにすることにより、観測した外界認識情報によりオブジェクトが正しく判定できる可能性を高めることが可能となる。
【００３７】
また、外界認識情報を測定した時間を保持することにより、複数の外界認識情報が時間同期した外界認識マップを作成することが可能となる。さらに認識装置６に障害が発生した場合にも、その後外界認識情報の更新が無かった場合には障害が発生する以前の最後の状態（最終位置、最終観測時間）について把握し、その後の行動を予測することが可能となる。また認識装置６の障害発生時間が解る場合には、障害が発生した認識装置６が作成した外界認識情報について、障害が発生する前の外界認識情報のみを信頼することも可能となる。
【００３８】
また、それぞれの外界認識情報を作成した認識装置６がいずれであるかを示す認識装置ＩＤが各外界認識情報に含まれることにより、いずれかの認識装置に障害が発生した場合に、どの外界認識情報が、障害が発生した認識装置から出力されたかを確認することが可能となる。
【００３９】
＜外界認識マップ＞
統合認識部６０２は、複数の認識装置６から受けた外界認識情報を統合した統合認識情報（例：外界認識マップ）を作成する。外界認識マップの例を図９に示す。ここでは直交する座標系（グリッド）（図９（ａ））に対し、それぞれの領域についてオブジェクト情報を配置した例について図９（ｂ）示す。オブジェクト情報は、例えば上記外界認識情報の例から位置情報を除いた内容であり、それぞれのグリッドに配置される。
【００４０】
オブジェクト情報が同じグリッドに複数存在している場合（例えば複数の認識装置が同じグリッドの位置を観測している場合）には、例えば複数の認識装置から認識できた場合には存在確率を上げる、また逆に、同一のグリッドを観測している複数の認識装置から認識できなかった場合には、存在確率を下げるなどにより、認識の精度を上げることが可能になる。情報が不一致の場合には、どちらか確率の高い方の外界認識情報を優先し、一方でそのグリッドにおけるオブジェクト情報の存在確率を低下させる。これにより複数の認識装置６で異なる情報を認識した場合には、存在確率を低下させて、オブジェクト情報の信頼度を下げることが可能となる。
【００４１】
外界認識マップの別の表現としては、グリッドによる表記の他に、認識しているオブジェクトごとにリスト化するリスト型方式も存在する。リスト型表記の例を図１０に示す。１００１はリスト表示による外界認識マップ全体を示している。このようにリスト型で外界認識マップを保持することにより、グリッド型に比べてデータ量を削減することが可能となる。
【００４２】
＜行動予測＞
外界認識マップは、全て現在観測された外界認識情報を用いるのみではなく、過去の外界認識情報から予測（行動予測）して作成することも可能である。例えば一定時間経過後に、静止オブジェクトであれば同じ位置（車両との相対位置では無く、路面上の同位置）に存在している可能性が高く、また動的オブジェクトであれば直前の位置、速度、加速度等から、一定時間後の位置を予測することが可能となる。このように予測した外界認識情報を用いることにより、現在観測不可能な位置の情報についての予測を行うことが可能である。
【００４３】
行動予測は、統合認識部６０２が外界認識マップを基に実施することも可能であるが、例えば認識装置６が、外界認識情報に今後の予測情報を付加して送信し、統合認識部６０２に通知しても良い。その場合には各認識装置６が予測を行うことになり、統合認識部６０２の行動予測に関連する演算量を低減することが可能となる。また別の方式では、軌道生成判断部６０３が、現在の外界認識マップから、必要なオブジェクトの行動予測を行っても良い。そのようにすることにより、統合認識部６０２から軌道生成判断部６０３への通信負荷が低減でき、さらに軌道生成および判断に必要なオブジェクトのみの行動予測を行うことも可能となる。
【００４４】
＜軌道生成＞
外界認識マップに基づく軌道生成方法について説明する。軌道は、車両システム１が安全に走行可能（例：他の障害物に衝突する可能性が低い）である安全性制約、車両システム１が実現可能な加速度・減速度、ヨーレート、などの運動制約、を満たすように生成する。
【００４５】
図９（ｂ）の例の外界認識マップにおいて、自車両が右車線に移動する軌道生成例について図１１を用いて説明する。ここでは右車線に走行車両が存在しているが、自車両の速度が走行車両よりも速く、車線変更可能な例を示している。まず自車両は、運動制約を満たし、右車線に移動する軌道を作成する。その後、作成した軌道について、他の動的物体の予測軌道（例えば現在速度、および想定される加速度での一定時間後の位置）と、自車両の軌道により衝突が発生しないかを計算する。衝突が発生しないと計算された場合には、前記自車両の軌道を基に自車両の制御を行う。衝突が発生すると計算された場合には、一定時間待機後再計算、または運動制約を満たす別の軌道を生成し、同様に安全性制約を計算する。
【００４６】
安全性制約の計算方法は、上記の通り動的オブジェクトの現在速度および想定加減速度から想定されるエリアを進入禁止領域とする方法（進入禁止領域法）の他に、各オブジェクトの種別・速度・進行方向から、各エリアのリスクを計算し、リスクポテンシャルを算出するポテンシャルマップ法がある。ポテンシャルマップ法を用いる場合には、生成されたポテンシャルマップの中で、最もポテンシャルが低く、一定値以上のポテンシャルエリアに進入しない軌道を生成し、かつ自車両の運動制約を満たす軌道を、生成軌道とする。
【００４７】
進入禁止領域については、動的オブジェクトの行動予測が必要になる。行動予測については、動的オブジェクトの現在の速度・加速度および方向で移動した点を中心とした一定領域を進入禁止領域にする方法がある。このように一定領域を進入禁止領域とすることにより、複雑な予測による演算が不要となる。
【００４８】
このように、車両が移動する方向、運動制約、安全性制約を基に軌道を作成し、生成された軌道を基に、軌道生成判断部６０３は運動制御部６０４に軌道情報を送信し、運動制御部６０４は軌道情報を基に駆動装置５を制御し、車両システム１の運動を制御する。
【００４９】
＜障害判定＞
障害発生の判定方法について説明する。統合認識部６０２は、認識装置６とネットワークまたは専用線等の通信経路を介して通信を行い、通信において障害の有無を判定する。通信経路の障害については、通信が行えない（通信処理がエラー応答、信号線の電位が異常）、通信の信号値が異常（例：ＣＲＣが不整合、固定データパターンが不一致）、等により、通信経路の障害が判定可能である。通信経路の障害については、他にも上記外界認識情報を送信する通信経路以外の通信経路を有し、前記経路から、外界認識情報を送信する通信経路の障害が発生したことを通知することも可能である。
【００５０】
また認識装置６の障害については、一定周期で送出されるデータが到着しない、遅れて到着する、固定のデータパターンが受信できない（先頭ビットは常に１、ＣＲＣ不一致など）、データ送信を要求して応答が無い、等が挙げられる。
【００５１】
これら判定方法のほかに、送信データの振る舞い（挙動）を基に障害を判定することも可能である。例えば、外界認識情報について、オブジェクトが想定外の動作を実施した場合（認識装置６の出力として想定していない結果、例えばオブジェクト種別の物理限界を超える移動速度で移動した情報を取得）や、確率範囲外のオブジェクトが発生又は消滅した場合や、規定外のパラメータを取得した場合など、振る舞いに異常が発生した場合も、異常な振る舞いを持つオブジェクトの外界認識情報を出力した認識装置６を障害発生として取り扱い、後述する障害範囲の判定を行う。
【００５２】
また、認識装置６が、自身が故障したことを統合認識部６０２に通知する場合もある。特に、特定領域の認識機能の障害（センサデバイスの異常等）が発生した場合、認識装置６が前記障害を判定可能な場合には、その特定領域が故障したことを送信することも可能である。その場合、その特定領域を後述する障害範囲の判定に使用することが可能である。
【００５３】
これら障害判定結果により、いずれの認識装置６に障害が発生しているかを判定することが可能になり、認識不能となる障害発生範囲を特定することが可能となる。
【００５４】
特に、振る舞いにより障害が発生したことを検知した場合には、障害発生時刻は、前記振る舞いが異常である外界認識情報を受信した以前に障害が発生していると判断し、それ以降の外界認識情報は破棄を行い車両システム１の制御には使用しない。これにより障害発生後の不正な外界認識情報による不正な軌道生成を防ぐことが可能となる。
【００５５】
また認識装置６の障害発生時刻については、設計時に、障害検知後一定時刻前に発生していると想定して処理を行っても良い。例えば上記障害判定方法（例えば通信の途絶）により障害を検知した時刻をＴとして、Ｔ−ａ（ａは設計値：例えば障害発生後通信が途絶するまでの想定時間）を障害発生時刻とし、障害発生時刻以降に障害が発生したと認識された認識装置６から出力された外界認識情報をすべて破棄する。これにより、認識装置６が障害発生検出から通知までの時間を長くする（障害検知処理負荷が低下する）ことが可能になり、さらに統合認識部６０２が、誤った外界認識情報を基に処理を行うことを防ぐことが可能となる。
【００５６】
＜障害発生状態に基づいた軌道生成フロー＞
障害発生状態に基づいた、本発明に基づく行動計画システム６０１の軌道生成方法について図１を用いて説明する。
【００５７】
統合認識部６０２は、認識装置６から外界認識情報を取得する（Ｓ１０１）。Ｓ１０１の後、または同時に、障害判定を行い、認識装置６または認識装置６との通信経路に障害が発生している（認識機能に障害がある）か否かを判定する（Ｓ１０２）。Ｓ１０２に基づき認識機能に障害が無いと判定した場合（Ｓ１０３のｎｏ）には、通常通り軌道生成処理を実施するため、統合認識部６０２が外界認識情報から外界認識マップを作成し、軌道生成判断部６０３に送信する。外界認識マップを基に軌道生成判断部は前記軌道生成方法により軌道生成を行う（Ｓ１０６）。他方、Ｓ１０２に基づき認識機能に障害が発生していると判定した場合には（Ｓ１０３のｙｅｓ）、障害が発生している範囲について統合認識部６０２が上記障害判定方法に記載の手段で判断し、障害範囲を含む外界認識マップを作成する（Ｓ１０４）。Ｓ１０４の後、統合認識部６０２は作成した外界認識マップを軌道生成判断部６０３に送信する。軌道生成判断部６０３は、統合認識部６０２より受信した外界認識マップを基に、後述する障害対応軌道生成の方法により認識機能の障害に対応した軌道を生成する（Ｓ１０５）。このようにして認識機能に障害が発生している場合に、認識機能の障害範囲に基づいた軌道を生成することが可能となる。
【００５８】
ここで障害が発生している範囲について、障害が発生した時刻より以後の外界認識情報は破棄し、障害発生状態に基づく軌道生成では前記外界認識情報を使用しないことにより、障害発生後の外界認識情報に基づき誤った情報の軌道生成を避けることが可能となる。
【００５９】
＜障害対応軌道生成＞
具体的な障害発生時の外界認識マップの例を図１２に示す。ここでは車両システムの右側を監視する認識装置６に障害が発生した例を示している（図１２（ａ）の斜線部）。この場合、障害発生領域に、障害発生以前に観測した動的オブジェクトが存在しているため、その行動については、障害発生前に最終的に観測した時点からの行動予測を行い、障害発生範囲の行動予測の結果を含む外界認識マップを基に、後述する障害発生時安全状態に移行する軌道生成を行う。
【００６０】
軌道生成判断部の作成する軌道の例として、例えば前方は障害が発生していないためそのまま前方に進行する、若しくは、左側の認識装置についても障害が発生してないため左側に進行して障害物が無く安全な領域を確認し停止する、等の軌道を生成する。
【００６１】
同様に車両左側の認識装置に障害が発生した場合の動作について図１２（ｃ）に示す。ここでは車両左側が認識できないことを示している。この場合も同様に後述する障害発生時時安全状態に移行する軌道を生成する。例として、前方は障害が発生していないためそのまま前方に進行する、若しくは、左側の認識装置の障害発生範囲には、障害発生前に動的オブジェクトが存在していなかったため、安全と判断して左側に進行して障害物が無く安全な領域を確認し停止する、等の軌道を生成する。このようにして障害発生範囲に対応した軌道生成を行い、障害発生範囲に存在するリスクを回避し、かつ確認可能な範囲で安全な動作を行うことが可能となる。
【００６２】
ここでは、障害発生範囲の表現方法としてグリッド型の例を示しているが、リスト型でも同様に、オブジェクトの種別を障害範囲、範囲を障害が発生している範囲とすることにより同様に表現可能である。
【００６３】
障害発生後の外界認識マップについては、一定時間経過ごとに情報の更新を行い、障害発生範囲に存在していた動的オブジェクトの行動予測を行い、また正常な認識装置から出力される外界認識情報と組み合わせ、行動予測結果を基に再度外界認識マップを作成する。このようにすることにより一定時間経過後の障害発生範囲の行動について再度予測を行うことが可能となる。
【００６４】
＜障害発生時安全状態＞
障害が発生した場合の安全状態（障害発生時安全状態）の例について以下に示す。安全状態の例としては、衝突が発生する可能性が予測の範囲内で無い、または安全な状態にてユーザに制御を引き渡す、といった状態となる。
【００６５】
一つの例としては、障害が発生していない認識装置６が認識可能かつ移動可能な範囲で、安全に停止可能な領域（例えば路肩等）に静止することである。安全に走行車線外に停止することにより、その後安全状態を維持し続け、状況によりユーザに制御を引き渡すことが可能になる。
【００６６】
この場合に、例えば障害発生範囲等の自車両周辺に動的オブジェクトが存在し、自車両が前記安全に静止可能な領域への軌道と、動的オブジェクトの行動予測軌道が交差する場合には、安全状態では無く、そのような行動は行わない。
【００６７】
また、障害発生範囲は認識機能を喪失しているため、どのような障害物が存在しているか確定困難であるため、障害発生範囲に自車両が進入しないことも安全状態を維持するために必要となる。
【００６８】
また安全状態の別の例としては、現在の走行状態を維持したまま、ユーザへ操作を受け渡すことである。例えば図１２（ａ）（ｂ）の例の様に、前方が認識可能で、直進走行状態を継続可能な場合には、直進走行を継続しつつ、後述するユーザへの通知を行い、ユーザへ制御を引き渡すことも障害発生時安全状態である。
【００６９】
このような場合においては、例えば車線内で、認識装置６に障害が発生している方向と反対側の車線に幅寄せすることにより、障害発生範囲に存在している動的オブジェクトから距離をおくことが可能となり、安全性を増加させることが可能となる。
【００７０】
また同様に、ユーザに引き継ぐまでの間、認識可能な範囲を判断しながらたとえば緩やかな減速を行うことにより、衝突などが発生した場合の速度を低減でき、安全性を向上することが可能となる。
【００７１】
また、前方が認識できており、直進経路が継続している場合などには必ずしもユーザへの操作委譲は必須では無く、行動計画システムが制御を継続していても良い。障害発生範囲に動的オブジェクトが侵入するなど、認識装置に障害が発生している状態で安全性の確保が困難である、または困難になりそうな場合にのみユーザに操作を委譲する。このようにすることにより、行動計画システムが長期間制御を行い、ユーザの負担を軽減することが可能となる。
【００７２】
またどのような安全状態にも移行困難な場合の優先順位としては、認識可能な範囲の衝突を避けることが最も優先度が高く、次に障害発生範囲の予測障害物との衝突という優先順位となる。つまり、どのような安全状態にも移行困難と判断した場合には、認識可能な範囲の衝突を避ける行動を行い、予測障害物との衝突を許容する行動計画を行う。これにより、認識可能な車両との衝突を避ける行動を行うことが可能となる。
【００７３】
＜車両状態のユーザへの出力・車外への通知＞
車両制御システム３は、現在の車両の状態について、出力装置７を介してユーザに、または車両の外部に対して通知装置９または通信装置３を介して出力する。例えば車両システム１のいずれかの部分に故障が発生した場合に、出力装置７を介してユーザに対して警告等の点灯、もしくは音による警告を実施する。あわせて通知装置９または通信装置３を介して車両外部に、ランプによる警告状態の出力や、スピーカによる警告音、障害に関する情報等の出力等を実施する。
【００７４】
上記認識装置６の障害が発生した場合には、ユーザに対して障害が発生したことを、警告等や音で通知し、さらに障害範囲についても出力装置７が有するディスプレイや警告灯で表示するなどを行う。出力装置７の出力例について図１３に示す。ディスプレイの出力については、図１３の状況表示１３０１に示す例の通り、障害範囲を通知するとともに、生成した軌道を表示することにより、今後の車両の動作を通知することが可能となる。これにより、ユーザが障害発生時に制御を引き継ぐ場合など、今後の行動が予測しやすくなり、安全に処理を引き継ぐことが可能となる。また別の例としては、進路表示１３０２のようにユーザが今後の軌道を視認しやすいように、軌道の直近の方向のみを簡易表示する例や、障害箇所表示１３０３のような故障範囲を容易に視認し易い表示例も可能である。このようにすることにより、ユーザが引き継ぎの際の車両の挙動を推測しやすくなる。またこれらの表示と警告音を同時に出力したり、映像の点滅表示を行ったりすること等により、ユーザが表示装置１３００の表示を認識し易くすることが可能である。
【００７５】
また車外への通知についても同様に、自車両に障害が発生したことと、障害が発生した範囲、今後の自車両の軌道の方向等を通知装置９または通信装置３を介して通知する。このようにすることにより、後続車などが、障害が発生した車両システム１の行動を予測可能となり、自車両との衝突といった２次被害を回避することが可能となる。
【実施例２】
【００７６】
本発明にかかる第２の実施例における行動計画システムについて説明する。第１の実施例と異なる点は、統合認識部６０２が行う障害領域の動的オブジェクトの行動予測について、高安全な予測を行うことである。
【００７７】
認識装置６に障害が発生した場合の例を図１４に示す。ここでは車両右側を監視する認識装置に障害が発生した例を示している（図１４（ａ））。ここで統合認識部６０２は、障害発生範囲の動的オブジェクトが自車両に対してリスクが高い行動を行うと想定する。例えば図１４の例では、右後方の車両が左側に車線変更するなど、自車両に近づいてくる行動を予測する。
【００７８】
前記行動予測により自車両は、直進すると衝突する可能性があると判断し、左方向に移動する行動を行う。このように障害発生範囲の動的オブジェクトの予測を高リスクに判断することにより、さらに多くの場合で自車両の安全性を確保することが可能となる。
【００７９】
ここでリスクが高い行動については、自車両に接近する行動が主であるが、接近する方法について、例えば物理的な限界値（速度・加速度）を想定し、その行動予測に応じた軌道生成を行うことにより、物理的な限界値を超えない限り自車両に衝突しない行動を行うことが可能となる。
【００８０】
また別の行動予測の方法として、自車両の接近について、道交法を守る範囲での行動を予測する。例えば動的オブジェクトの速度上限は規定速度または安全回避行動等による規定速度の一定率超過であること、動的オブジェクトの車線変更の所要時間は合図の時間を含め何秒間以上である、動的オブジェクトは車線外を走行しない、動的オブジェクトは無理な追い越しは実施しない、などである。このように動的オブジェクトが置かれている状況を含めて行動予測することにより、障害範囲に動的オブジェクトが存在していても、道交法を遵守する車両が自車両に衝突しない行動を行うことが可能となる。
【００８１】
さらに別の行動予測の方法としては、過去の車両の行動について学習した結果を用いることである。過去に自車両または他の車両が観測した車両の挙動データを用い、障害範囲の動的オブジェクトの行動を予測する。この場合には、過去に観測した車両挙動データの中で最もリスクが高い（短時間で自車両に接近する）行動に対し、回避可能な様に行動を計画する。このように行動予測することにより、障害範囲に動的オブジェクトが存在していても、過去に学習した車両パターンよりリスクの高い行動を行う車両が存在しない限り、車両が自車両に衝突しない行動を行うことが可能となる。また学習結果については上記最悪値を用いることのほかに、再頻値や、過去学習のパターンのうち、９０％の動作パターンについて安全、といった判断を行うことにより、最悪値の予測よりはリスクがあるが、より頻度の高いリスクにのみ対処可能な行動予測を行うことが可能となる。
【実施例３】
【００８２】
本発明にかかる第３の実施例における行動計画システムについて説明する。第１の実施例と異なる点は、障害が発生した範囲を認識し、その範囲に動的オブジェクトが侵入することを避けるような軌道生成処理を、軌道生成判断部６０３が前記障害対応軌道生成（Ｓ１０５）にて行う点である。
【００８３】
図１５に障害発生時の動作例を示す。図１５（ａ）では車両右側の認識装置が故障し、右側の障害発生範囲の後方を車両が走行している例を示している。この場合、自車両と右側後方車両の相対速度によっては、障害発生領域に車両が進入する恐れがある。それを回避するために、自車両の速度を上げる方向で制御を行い、かつ前記障害発生時安全状態を維持可能な場合には回避方向に移動を行う。このようにすることにより、車両が死角方向に進入することを避けることが可能となり、安全性を向上させることが可能となる。
【００８４】
特に、実施例２に記載の様に高安全に動作オブジェクトの安全性を予測する場合などには、障害発生範囲に動的オブジェクトが存在することにより、行動範囲が狭められる可能性が高くなるため、本実施例と組み合わせることにより、車両システムの行動可能な範囲について安全性を確保したまま広げることが可能となる。
【実施例４】
【００８５】
本発明にかかる第４の実施例における行動計画システムについて説明する。第１の実施例と異なる点は、統合認識部６０２の実施する行動予測において、障害が発生した範囲を認識し、その範囲に動的オブジェクトが侵入すると想定して外界認識マップを更新する点である。
【００８６】
図１６に障害発生時の動作例について示す。図１６（ａ）では車両右側の認識装置が故障した例を示しており、障害発生直前までは、障害発生の領域に動的オブジェクトが存在していなかった場合には、障害発生直後は図１６（ｂ）に示す通り、外界認識マップでは、障害発生領域には動的オブジェクトが存在していないものと判定する。その後一定時間経過後には、障害が発生しており認識不可能な領域で、かつ動的オブジェクトが進入可能な範囲（侵入不可である静止物体が存在していないと推測される範囲）から侵入してくるものと想定し、予測を行う（図１６（ｃ））。その後は、上記実施例と同様に、さらに認識不可能かつ侵入可能な方向から動的オブジェクトが侵入してくるものと想定し、軌道を生成する。
【００８７】
このようにすることにより、障害発生による死角方向が存在している場合に、死角方向から侵入してくる動的オブジェクトに対しても行動予測を行い、衝突を回避することが可能となる。
【実施例５】
【００８８】
本発明にかかる第５の実施例における行動計画システムについて説明する。第１の実施例と異なる点は、障害が発生した認識装置の認識範囲と重複する認識範囲を持つ認識装置が存在している場合の処理についてである。
【００８９】
車両右側の認識装置のうち１つが故障している例を示す。その場合の、障害が発生していない認識装置の認識結果を図１７（ａ）に示す。ここでは（ａ）の認識結果において、前述している不確定領域（認識装置で確定困難な領域）があり、動的オブジェクトが存在している可能性がある領域が存在している（図中の“不確実検知領域”）。障害が発生していない場合は、前述の通り複数の認識装置から出力された確率の重ね合わせにより、不確定領域の存在確率を改善する。
【００９０】
図１７（ａ）が認識している領域と同じ領域を観測する認識装置に障害が発生している場合の例について図１７（ｂ）に示す。この場合の障害発生時の外界認識方法については実施例１に記載の方法と同様である。またここでは例として、障害発生範囲で、障害発生まで動的オブジェクトが存在していなかった領域に動的オブジェクトが存在している存在確率を、一律で０．３、障害発生までに動的オブジェクトが存在していた領域およびその動的オブジェクトの行動予測範囲を存在確率０．８とする。
【００９１】
これら認識結果を重ね合わせた結果について図１７（ｃ）に記載する。図中の（イ）の領域は、障害が発生していない認識装置（以下、正常認識装置）ではオブジェクトが存在していない（存在確率が０）と認識されているため、その乗算結果である動的オブジェクトの存在確率は０となる。
【００９２】
図中の（ロ）の領域は、正常認識装置の出力は、不確定な領域であるため、例えば正常な認識装置により計算された存在確率を０．３であり、障害発生領域の存在確率（０．３）と乗算すると、結果の存在確率は０．０９となる。通常の重ね合わせで、現在障害が発生している認識装置の出力が正常であり、存在確率が明確であれば（１ｏｒ０）重ね合わせ後の存在確率はさらに明確となるが（０．３ｏｒ０）、障害が発生している場合でも、以前に障害物が存在していなかった場合には、存在確率を下げることが可能となる。
【００９３】
図中の（ハ）の領域は、正常な認識装置からは確実に認識できているが（存在確率１．０）、障害が発生している認識装置の存在確率（０．８）と重ねあわせると、存在確率は０．８となる。上記と同様に、障害が発生している認識装置が正常であれば、存在確率はより明確であるが、過去に動的オブジェクトが存在していた情報を基に、存在確率が高い場所については存在確率を上げることが可能となる。
【００９４】
このように、複数の認識装置の重ね合わせにより認識している範囲について、障害が発生した場合に障害範囲について予測を行い、存在確率を推定して重ね合わせることにより、障害時に正常な認識装置単独で認識を行う場合に比べ、障害予測結果に合わせた安全性を確保した行動を行うことが可能となる。
【００９５】
なお、この際の障害発生範囲の行動予測について、実施例２に記載の通り高安全に行うことにより、障害が発生していない認識装置のみで外界認識マップを作成する場合に比べ、高安全に不確実検知領域の存在確率を予測することが可能となる。
【実施例６】
【００９６】
本発明の第６の実施例にかかる行動計画システムについて説明する。ここでは車線変更動作中に想定外の状況が発生した場合の動作例について説明する。想定外の状況の具体例として、図１８（ａ）は、後方を監視する認識装置に障害が発生した場合の例を示している。この場合の外界認識マップの例と、軌道の生成例について図１８（ｂ）に示す。本実施例でも、実施例１の場合と同様に障害範囲の予測を行いながら制御が行われる。が、その際の障害発生時安全状態は、車線変更動作（即ち、左右車線への移動動作）を中断することである。これにより、左右の双方の車線後方から接近する車両に対し、車線変更動作を継続することによる危険の発生を避ける。
【００９７】
この際には、車両システムは、上記車両状態をユーザに対して報知する。このようにユーザに対して障害発生を報知することにより、ユーザがその後制御を継続し、安全な状態を維持することが可能となる。また、車両システムは、車外に対して報知する。このように車外に対して障害発生を報知することにより、他車両も、当該制御を行う車両に障害が発生していることを確認でき、回避行動を取ることが可能となる。車外への報知の方法としては、例えばハザードランプを点灯させることなどである。
【００９８】
ところで、車線変更動作を中断した場合の制御としては、種々のものが考えられる。まず車線変更動作を中断した場合の制御の１つは、車線変更動作を中断した車線幅方向位置を維持した状態で、車線に沿った動作を継続することである。この場合には、軌道生成判断部６０３が、車線変更動作を中断した位置から新たに車線に沿った軌道を生成し、生成された軌道に沿って運動制御部６０４が車両を制御する。その間に、制御はドライバであるユーザに引き渡される。例えば、車両が複数の車線に跨った車線幅方向位置にあった際に想定外の状況が発生した場合には、車両はこの複数の車線に跨った状態で、車線に沿って走行することとなる。想定外の状況が一部の認識装置６の故障などの障害である場合には、統合認識部６０２が障害の発生していない認識装置６によって道路の進路方向（即ち、車線の方向や白線などの区画線の方向）を検知可能である場合には、検知された進路方向に基づいて車両を制御する。
【００９９】
車線変更動作を中断した場合の制御の他の例は、例えば次のとおりである。まず、軌道生成判断部６０３は、車線変更動作を複数段階に区分し、各段階に応じた処理を行う。車両がどの段階に属するかは、車線変更動作を行うに当たって生成された軌道又は車線に対する車両の相対位置に基づいて決定される。車線変更動作は、元の車線と隣の車線という異なる車線に関係する動作であるため、その段階に応じて安全と考えられる動作が異なるものである。従って、想定外の状況が発生した際に車線変更動作の各段階に応じて異なる制御を行うことができれば、自車両にとってだけでなく、他車両にとっても安全性を確保できる可能性を高めることができる。
【０１００】
なお、車両が属する段階を軌道に対する車両の相対位置で決定する場合には、軌道の始点から終点までの全行程に対する自車の進捗の程度又は進捗率が用いられる。また、車両が属する段階を車線に対する車両の相対位置で決定する場合には、変更元の車線と変更先の車線とを結ぶ方向（即ち、道路の進路方向と交差する方向、又は、車線幅方向）に対する車両の相対位置に基づいて決定される。また、車両の位置自体は、車両の長手方向及び幅方向の中心の位置とすることが最も簡便であるが、カメラの位置、運転席の位置、車両の角部、前方部といったように任意の位置を用いることができる。
【０１０１】
車線変更動作は、具体的には、初期段階、中期段階、後期段階の３段階に区分される。各段階は、車線変更動作を単純に３等分するものであっても良いが、例えば、初期段階を車両が移動元の車線のみに含まれる場合とし、中期段階を車両が両車線に跨る場合とし、後期段階を車両が移動先の車線のみに含まれる場合とするものであっても良い。
【０１０２】
次に、車線変更動作を３段階に区分した場合の各段階における制御を説明する。まず、初期段階（例えば車幅の２／３が移動前車線に存在）と後期段階（例えば車幅の２／３が移動後車線に存在）以外の状態（以下中期段階）について説明する。初期段階では移動元の車線に戻るように移動し、後期段階では移動先の車線に移動する。このようにすれば、車線変更動作を中断してからの移動量を少なくすることができるため、安全性を高めることができる。より具体的には、初期段階では、移動元の車線における元の車線幅方向位置（当初の車線変更動作の軌道の始点）に戻る。また、後期段階では、当初の車線変更動作の軌道の終点に移動する。この後期段階の制御は、結果として、一度中断した車線変更動作を再開し、完了することに相当する。
【０１０３】
なお、初期段階又は後期段階では、この他にも種々の制御が考えられ、例えば、自車が跨る２車線のうち自車が含まれる割合が小さい方の車線内に他車両が通過可能な幅が確保される位置に移動させる方法も考えられる。即ち、初期段階であれば、移動元の車線内に他車両が通過可能な幅が確保される位置に移動し、後期段階であれば、移動先の車線内に他車両が通過可能な幅が確保される位置に移動する。この制御によれば、他車両が自車の横をすり抜けるスペースを確保することができるため、他車両が危険回避を容易に行うことができる。
【０１０４】
中期段階では、種々の制御が考えられる。中期段階における制御の１つ目としては、車線変更動作を中断した場合の制御の１つ目として上述したものと同様に、車線変更動作を中断した車線幅方向位置を維持した状態で、車線に沿った動作を行う。
【０１０５】
また、中期段階における制御の他の例としては、自車が跨る２車線のうち自車が含まれる割合が大きい方の車線内に自車を移動させるものが考えられる。このようにすれば、車線変更動作を中断してからの移動量を少なくすることができるため、安全性を高めることができる。より好ましくは、２車線の境界線（一般的には、区画線）に対応する位置に自車の側部が来るように自車を移動させる。このようにすれば、少なくとも自車の車線とは異なる他方の車線から自車が退避する状態となる一方、自車の車線内でも端に寄った位置となるため、自車と同じ車線を走行する他車両にとって危険回避を行い易くすることができる。
【０１０６】
中期段階のさらに他の制御例としては、左右の隣接車線の両方に後続車がある場合に、それぞれの後続車と自車の距離を計測し、距離が遠い方の車線寄りに自車を移動させる方法も考えられる。また別の制御例として、両車線のうち、さらにその先に車線や路肩などの走行スペースがある方の車線へ向かって自車を移動させる方法も考えられる。このようにすれば、万が一後続車が急速接近してきた場合であっても、後続車の回避ルートを確保することができる。
【０１０７】
また、車両後方認識装置の一部分（例えば後方右半分の認識装置）の機能に障害が発生した場合の例について図１８（ｃ）、に示す。このようにいずれかの車線の安全性が確保できている場合には、安全性が確認できている車線側（この例では左側）に移動する（図１８（ｄ））ことにより、さらに安全な行動を行うことが可能となる。
【０１０８】
また、中期段階の行動については、その後車両が進みたい進路および行動により、優先順位を変えて行動することも可能である。例えば車線変更により分岐・ルート変更を行いたい場合には、移動継続する閾値を高くすることが考えられる。例えば、上記では、後期段階に区分する閾値として移動後車線に存在する割合を“車幅の２／３”としたが、この閾値を２／３より低めに設定してもよい。また中期段階において車線幅方向位置を維持して走行する場合にも、移動先車線よりに維持を行うことにより、その後車線変更を行いやすくすることが考えられる。また、前方車両追い越し動作の場合には、元車線復帰の閾値を高くすることが考えられる。例えば、上記では、初期段階に区分する閾値として移動後車線に存在する割合を“車幅の２／３”としたが、この閾値を２／３より低めに設定してもよい。
【０１０９】
なお、実施例６は、想定外の状況として認識装置６の故障が発生した場合の実施例であるが、実施例６の中で上述した車線変更動作を中断した場合の制御自体は、認識装置６の故障などの障害が発生した場合のみに有効なものではなく、他の場面でも有効である。他の場面とは、例えば、車線変更動作中に軌道を生成した当初には想定されていなかった他車（特に、後続車）が認識された場面である。このような他の場面でも、車線変更動作を中断することにより、危険の発生を避けることができる。上述した構成及び効果の中で、故障などの障害発生の場面以外に限られないものは、このような他の場面にも共通しても適用可能である。
【０１１０】
以上説明した実施例によれば、車両システムの認識装置に障害が発生した場合に、障害発生範囲を認識し、障害発生範囲に応じた行動を行うことにより、車両システムの安全性を確保することが可能となる。特に障害発生範囲の過去の外界認識情報を用いることにより、安全状態を維持した安全性の高い軌道を生成することが可能となる。
【０１１１】
また別の実施例によれば、上記障害発生範囲に障害発生前に存在していた動的オブジェクトの予測を高安全に行った後に軌道生成を行うことにより、より安全な行動計画を行い、安全状態を維持することが可能となる。
【０１１２】
また別の実施例によれば、前記障害発生範囲への動的オブジェクトの侵入を防ぐ軌道を生成して行動することにより、障害発生範囲に動的オブジェクトが侵入するリスクを回避することが可能となる。
【０１１３】
また別の実施例によれば、障害発生範囲の死角方向から動的オブジェクトが進入することを想定して行動予測を行うことにより、障害発生範囲の死角方向から進入する動的オブジェクトに対しても安全な軌道を生成することが可能となる。
【０１１４】
また別の実施例によれば、複数の認識装置が重複して認識を行っている領域においていずれかの認識装置に障害が発生した場合、行動予測結果と合わせてより精度の高い動的オブジェクトの認識を行い、障害発生時の行動計画を行うことが可能となる。
【０１１５】
さらに別の実施例によれば、車線変更を行っている際に認識装置に障害が発生した場合においても、現在の制御状態に合わせた安全状態の維持と、ユーザおよび車外への通知を行い安全状態の維持を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１１６】
１  車両システム
２  車両制御システム
３  通信装置
４  車両制御システム
５  駆動装置
６  認識装置
７  出力装置
８  入力装置
９  通知装置
３０１  ネットワークリンク
３０２  ＥＣＵ
３０３  ＧＷ
４０１  プロセッサ
４０２  Ｉ／Ｏ
４０３  タイマ
４０４  ＲＯＭ
４０５  ＲＡＭ
４０６  内部バス
５０１  制御部
５０２  通信管理部
５０３  時間管理部
５０４  データテーブル
５０５  バッファ
６０１  行動計画システム
６０２  統合認識部
６０３  軌道生成判断部
６０４  運動制御部
６０５  ユーザ入力部
６０６  出力管理部
６０７  通知管理部
６０８  障害検知部
１００１  外界認識マップ
１３００  表示装置
１３０１  状況表示
１３０２  進路表示
１３０３  障害箇所表示
【図１】
2018101434.tif 000003
【図２】
2018101434.tif 000004
【図３】
2018101434.tif 000005
【図４】
2018101434.tif 000006
【図５】
2018101434.tif 000007
【図６】
2018101434.tif 000008
【図７】
2018101434.tif 000009
【図８】
2018101434.tif 000010
【図９】
2018101434.tif 000011
【図１０】
2018101434.tif 000012
【図１１】
2018101434.tif 000013
【図１２】
2018101434.tif 000014
【図１３】
2018101434.tif 000015
【図１４】
2018101434.tif 000016
【図１５】
2018101434.tif 000017
【図１６】
2018101434.tif 000018
【図１７】
2018101434.tif 000019
【図１８】
2018101434.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月22日(2018.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外界認識部の障害発生を検知し通知する障害検知部と、
前記外界認識部から出力される外界認識情報を統合し統合認識情報を出力する統合認識部と、
前記統合認識部が出力する統合認識情報を基に障害時行動を実行する制御指示を駆動部に行う軌道生成判断部と、を有し、
前記軌道生成判断部は、前記障害検知部の通知に基づき障害対応行動をとるように指示し、
前記軌道生成判断部は、動的オブジェクトが障害発生範囲に進入することを回避する軌道を生成する、ことを特徴とする行動計画装置。
【請求項２】
請求項１に記載の行動計画装置において、
前記軌道生成判断部は、前記障害検知部が通知した障害発生範囲における過去の外界認識情報を基に、安全状態へ移行する障害対応軌道を生成することを特徴とする行動計画装置。
【請求項３】
請求項１、又は２に記載の行動計画装置において、
前記軌道生成判断部は、障害発生時間を判定し、前記障害検知部が認識した障害発生範囲における障害発生時間以後の外界認識情報を破棄することを特徴とする行動計画装置。
【請求項４】
請求項１に記載の行動計画装置の構成に加え、車外に障害発生を通知する通知部を有し、
前通知部は、障害対応行動において、前記障害検知部が通知した障害検知情報を通知することを特徴とする行動計画装置。
【請求項５】
請求項１、又は２に記載の行動計画装置において、
前記統合認識部は、障害が発生した外界認識部の認識範囲内の動的オブジェクトは、前記外界認識部が非故障時である場合よりもリスクが高い行動を行うと予測することを特徴とする行動計画装置。
【請求項６】
請求項１、又は２に記載の行動計画装置において、
前記統合認識部は、障害発生範囲の行動予測結果と、障害が発生していない認識装置が出力した同じ領域の外界認識情報の存在確率を重ね合わせて演算することを特徴とする行動計画装置。
【請求項７】
請求項１、又は２に記載の行動計画装置において、
前記軌道生成判断部は、車線変更の中期段階における安全状態として、
（１）車線変更動作を中断した車線幅方向位置を維持した状態で車線に沿った動作を行う、
（２）自車が跨る２車線のうち前記自車が含まれる割合が大きい方の車線内に前記自車を移動させる、及び、
（３）左右の隣接車線の両方に後続車がある場合に、それぞれの後続車と自車の距離を計測し、距離が遠い方の車線寄りに前記自車を移動させる、ことの少なくとも１つの動作を行うことを特徴とする行動計画装置。
【請求項８】
請求項１から７に記載の行動計画装置の構成に加え、ユーザに障害発生状態を通知する出力部を有し、前記出力部は、障害発生時にユーザに障害発生を通知することを特徴とする行動計画装置。
【請求項９】
外界認識部の障害発生を検知し通知する障害検知部と、
前記外界認識部から出力される外界認識情報を統合し統合認識情報を出力する統合認識部と、
前記統合認識部が出力する統合認識情報を基に障害時行動を実行する制御指示を駆動部に行う軌道生成判断部と、を有し、
前記軌道生成判断部は、前記障害検知部の通知に基づき障害対応行動をとるように指示し、
前記軌道生成判断部は、車線変更の中期段階における安全状態として、
（１）車線変更動作を中断した車線幅方向位置を維持した状態で車線に沿った動作を行う、
（２）自車が跨る２車線のうち前記自車が含まれる割合が大きい方の車線内に前記自車を移動させる、及び、
（３）左右の隣接車線の両方に後続車がある場合に、それぞれの後続車と自車の距離を計測し、距離が遠い方の車線寄りに前記自車を移動させる、ことの少なくとも１つの動作を行うことを特徴とする行動計画装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の行動計画装置において、
前記軌道生成判断部は、前記障害検知部が通知した障害発生範囲における過去の外界認識情報を基に、安全状態へ移行する障害対応軌道を生成することを特徴とする行動計画装置。
【請求項１１】
請求項９、又は１０に記載の行動計画装置において、
前記軌道生成判断部は、障害発生時間を判定し、前記障害検知部が認識した障害発生範囲における障害発生時間以後の外界認識情報を破棄することを特徴とする行動計画装置。
【請求項１２】
請求項９、又は１０に記載の行動計画装置の構成に加え、車外に障害発生を通知する通知部を有し、
前通知部は、障害対応行動において、前記障害検知部が通知した障害検知情報を通知することを特徴とする行動計画装置。
【請求項１３】
請求項９、又は１０に記載の行動計画装置において、
前記統合認識部は、障害が発生した外界認識部の認識範囲内の動的オブジェクトは、前記外界認識部が非故障時である場合よりもリスクが高い行動を行うと予測することを特徴とする行動計画装置。
【請求項１４】
請求項９、又は１０に記載の行動計画装置において、
前記統合認識部は、障害発生範囲の行動予測結果と、障害が発生していない認識装置が出力した同じ領域の外界認識情報の存在確率を重ね合わせて演算することを特徴とする行動計画装置。
【請求項１５】
請求項９、又は１０に記載の行動計画装置において、
前記軌道生成判断部は、動的オブジェクトが障害発生範囲に進入することを回避する軌道を生成する、ことを特徴とする行動計画装置。
【請求項１６】
請求項９から１５に記載の行動計画装置の構成に加え、ユーザに障害発生状態を通知する出力部を有し、前記出力部は、障害発生時にユーザに障害発生を通知することを特徴とする行動計画装置。