(57)【要約】【課題】より多くの区間で自動運転を実行することができる車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムを提供すること。【解決手段】車両制御装置は、自車両の振動を計測する計測部と、前記計測部により計測された振動の推移と、予め計測された車両の振動推移との一致程度に基づいて、前記自車両の進行方向前方に、前記自車両の制御状態を変化させるべき所定地点が存在することを予測する予測部とを備える。【選択図】図１
2019095210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の振動を計測する計測部と、
前記計測部により計測された振動の推移と、予め計測された車両の振動推移との一致程度に基づいて、前記自車両の進行方向前方に、前記自車両の制御状態を変化させるべき所定地点が存在することを予測する予測部と、
を備える車両制御装置。
【請求項２】
前記所定地点は、車両に対して相対的に位置が変動しない固定地点である、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記自車両の周辺の地物を認識する認識部と、
前記認識部により認識可能な地物の位置情報を含む地図を記憶する記憶部と、を更に備え、
前記予測部は、前記記憶部に記憶された地図上において、前記自車両の進行方向前方に存在する地物の数が所定数未満の場合、前記所定地点が存在することを予測する処理を開始する、
請求項１または２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記地図上において位置が対応付けられた一以上の地物のうち、前記自車両の進行方向前方に存在する地物の数が所定数未満の場合、前記予測部による予測結果に基づいて、前記自車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御し、
前記地物の数が所定数以上の場合、前記認識部により認識された地物に基づいて、前記自車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御する、運転制御部を更に備える、
請求項３に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記自車両の乗員の操作を受け付ける受付部と、
前記受付部により所定の操作が受け付けられた場合、前記計測部により計測された振動の推移を前記自車両が走行した経路に対応付けた情報を、所定の記憶部に記憶させる記憶制御部と、を更に備え、
前記予測部は、
前記記憶部に記憶された一以上の情報の中から、前記自車両が現在走行している対象の経路を過去に走行したときに得られた前記自車両の振動の推移を示す情報を選択し、
選択した前記情報が示す振動の推移と、前記対象の経路を前記車両が走行している間に前記計測部により計測された振動の推移とに基づいて、前記自車両の進行方向前方に、前記所定地点が存在することを予測する、
請求項１から４のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
計測部が、自車両の振動を計測し、
予測部が、前記計測部により計測された振動の推移と、予め計測された車両の振動推移との一致程度に基づいて、前記自車両の進行方向前方に、前記自車両の制御状態を変化させるべき所定地点が存在することを予測する、
車両制御方法。
【請求項７】
自車両の振動を計測する計測部を備える車両に搭載されたコンピュータに、
振動の推移と、予め計測された車両の振動推移との一致程度に基づいて、前記自車両の進行方向前方に、前記自車両の制御状態を変化させるべき所定地点が存在することを予測させる、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動運転について研究が進められている。これに関連し、車両に搭載したレーダから得た車両前方の前方車両や静止物までの距離、方位、更にはＧＰＳ（Global Positioning System）装置から得た車両位置に対応付けた道路地図から車両前方の交差点情報を用い、これにより撮像装置から得られる画像内での走行レーン、前方車両、静止物、信号機、横断歩道等の位置を推定して走行環境を認識する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６５４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、レーダ等の各種センサにより認識される物体の数が少ない状況下において、地図上での自車両の位置の認識精度が低下する場合があった。この結果、自動運転を実行できない区間が存在する場合があった。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、より多くの区間で自動運転を実行することができる車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）：車両制御装置は、自車両の振動を計測する計測部と、前記計測部により計測された振動の推移と、予め計測された車両の振動推移との一致程度に基づいて、前記自車両の進行方向前方に、前記自車両の制御状態を変化させるべき所定地点が存在することを予測する予測部と、を備える。
【０００７】
（２）：（１）に記載の車両制御装置は、前記所定地点が、車両に対して相対的に位置が変動しない固定地点であるものである。
【０００８】
（３）：（１）または（２）に記載の車両制御装置は、前記自車両の周辺の地物を認識する認識部と、前記認識部により認識可能な地物の位置情報を含む地図を記憶する記憶部と、を更に備え、前記予測部が、前記記憶部に記憶された地図上において、前記自車両の進行方向前方に存在する地物の数が所定数未満の場合、前記所定地点が存在することを予測する処理を開始するものである。
【０００９】
（４）：（３）に記載の車両制御装置は、前記地図上において位置が対応付けられた一以上の地物のうち、前記自車両の進行方向前方に存在する地物の数が所定数未満の場合、前記予測部による予測結果に基づいて、前記自車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御し、前記地物の数が所定数以上の場合、前記認識部により認識された地物に基づいて、前記自車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御する、運転制御部を更に備えるものである。
【００１０】
（５）：（１）から（４）のうちいずれか１つに記載の車両制御装置は、前記自車両の乗員の操作を受け付ける受付部と、前記受付部により所定の操作が受け付けられた場合、前記計測部により計測された振動の推移を前記自車両が走行した経路に対応付けた情報を、所定の記憶部に記憶させる記憶制御部と、を更に備え、前記予測部が、前記記憶部に記憶された一以上の情報の中から、前記自車両が現在走行している対象の経路を過去に走行したときに得られた前記自車両の振動の推移を示す情報を選択し、選択した前記情報が示す振動の推移と、前記対象の経路を前記車両が走行している間に前記計測部により計測された振動の推移とに基づいて、前記自車両の進行方向前方に、前記所定地点が存在することを予測するものである。
【００１１】
（６）：計測部が、自車両の振動を計測し、予測部が、前記計測部により計測された振動の推移と、予め計測された車両の振動推移との一致程度に基づいて、前記自車両の進行方向前方に、前記自車両の制御状態を変化させるべき所定地点が存在することを予測する車両制御方法。
【００１２】
（７）：自車両の振動を計測する計測部を備える車両に搭載されたコンピュータに、振動の推移と、予め計測された車両の振動推移との一致程度に基づいて、前記自車両の進行方向前方に、前記自車両の制御状態を変化させるべき所定地点が存在することを予測させるプログラム。
【発明の効果】
【００１３】
（１）〜（７）によれば、より多くの区間で自動運転を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。
【図２】経路毎振動情報１８２の一例を示す図である。
【図３】振動データの一例を示す図である。
【図４】第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。
【図５】推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。
【図６】地物が存在しない場面の一例を示す図である。
【図７】第１実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】振動データに基づき自車両Ｍの位置を推定する方法を説明するための図である。
【図９】所定地点が存在しているときの目標速度の設定方法の一例を示す図である。
【図１０】所定地点が存在しているときの目標速度の設定方法の他の例を示す図である。
【図１１】第２実施形態の車両制御装置を利用した車両システム２の構成図である。
【図１２】記憶制御部１７０により実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】自車両Ｍの振動データを蓄積する様子を模式的に示す図である。
【図１４】実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。以下の実施形態では、車両制御装置が自動運転（自律運転）可能な車両に適用されるものとして説明する。自動運転は、例えば、車両に搭乗した乗員の操作に依らずに、車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御して車両を走行させる態様である。自動運転には、ＡＣＣ（Adaptive Cruse Control）やＬＫＡＳ（Lane Keeping Assist）等の運転支援が含まれてもよい。
【００１６】
＜第１実施形態＞
［全体構成］
図１は、第１実施形態の車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。車両システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機を備える場合、電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
【００１７】
車両システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、車両センサ４０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）６０と、振動計測装置７０と、運転操作子８０と、自動運転制御装置１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。
【００１８】
カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。
【００１９】
レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
【００２０】
ファインダ１４は、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの周辺に光を照射し、散乱光を計測する。ファインダ１４は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。
【００２１】
物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置１６は、認識結果を自動運転制御装置１００に出力する。また、物体認識装置１６は、必要に応じて、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４の検出結果をそのまま自動運転制御装置１００に出力してよい。
【００２２】
通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。他車両ｍは、例えば、自車両Ｍと同様に、自動運転が行われる車両であってもよいし、手動運転が行われる車両であってもよく、特段の制約はない。手動運転とは、前述した自動運転とは異なり、運転操作子８０に対する乗員の操作に応じて自車両Ｍの加減速および操舵が制御されることをいう。
【００２３】
ＨＭＩ３０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。
【００２４】
車両センサ４０は、自車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ（ジャイロセンサ）、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。また、車両センサ４０は、３つの加速度センサと、３つのヨーレートセンサとを含む６軸センサを含んでよい。例えば、６軸センサは、鉛直方向の加速度および角加速度と、自車両Ｍの進行方向の加速度および角加速度と、自車両Ｍの車幅方向の加速度および角加速度とを検出する。例えば、サスペンションには、鉛直方向の加速度を検出する加速度センサが設置される。
【００２５】
ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備え、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ４０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。経路決定部５３により決定された地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。また、ナビゲーション装置５０は、経路決定部５３により決定された地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。なお、ナビゲーション装置５０は、例えば、乗員の保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから返信された地図上経路を取得してもよい。
【００２６】
ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１として機能し、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置（ストレージ）に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、経路において分岐箇所や合流箇所などが存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。
【００２７】
第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報や、地物の所在（位置）を示す情報等を含んでいる。地物とは、例えば、道路標識や、信号機、電信柱、視線誘導標（デリニエーター）、樹木といった三次元的な実体をもつ物体であってもよいし、一時停止線や横断歩道、区画線といった道路面に描かれた道路標示などの二次元的な実体をもつ物体であってもよい。また、第２地図情報６２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。第２地図情報６２は、通信装置２０を用いて他装置にアクセスすることにより、随時、アップデートされてよい。
【００２８】
振動計測装置７０は、例えば、自車両Ｍの鉛直方向の振動を、所定の周期で繰り返しながら計測する。例えば、振動計測装置７０は、サスペンションに設置された加速度センサの検出値である加速度を二階積分し、その積分値を鉛直方向に関する自車両Ｍの振動の変位量として導出する。また、振動計測装置７０は、サスペンションによって支持される車体側（例えば車室内）に設置された加速度センサの検出値である加速度を二階積分することで自車両Ｍの振動の変位量として導出してもよい。この場合、振動計測装置７０は、計測結果からサスペンションによる振動抑制の影響を取り除くために、路面と車体との相対変位から、車両そのものの変位を減算した変位を自車両Ｍの振動（路面変位）としてもよい。また、振動計測装置７０は、鉛直方向の加速度を二階微分して振動の変位量を導出するのに代えて、レーザー光や音波、電波などを利用して自車両Ｍと路面との間の距離を測定し、その測定した距離（変位）を振動の変位量として導出してもよい。以下、時間や距離に応じて変化した振動の推移の情報を「振動データ」と称して説明する。振動計測装置７０は、「計測部」の一例である。
【００２９】
運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御装置１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一部または全部に出力される。
【００３０】
自動運転制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０と、記憶部（ストレージ）１８０とを備える。第１制御部１２０および第２制御部１６０の其々の構成要素は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
【００３１】
記憶部１８０は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＲＡＭ（Random Access Memory）などにより実現される。記憶部１８０には、プロセッサが読み出して実行するプログラムの他、経路毎振動情報１８２などの情報が記憶される。記憶部１８０は、「所定の記憶部」の一例である。
【００３２】
図２は、経路毎振動情報１８２の一例を示す図である。例えば、経路毎振動情報１８２は、プローブ車両により計測された振動の推移を示す振動データが、そのプローブ車両が走行した経路の識別情報（図中経路ＩＤ）に対応付けられた情報である。プローブ車両とは、振動計測装置７０、またはこれに相当する装置を備える車両である。従って、プローブ車両は、自車両Ｍであってもよいし、他車両であってもよい。
【００３３】
図３は、振動データの一例を示す図である。図示のように、振動データは、プローブ車両が走行した距離または時間に応じた振動の変位の変化を表すデータである。
【００３４】
図４は、第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、行動計画生成部１４０とを備える。行動計画生成部１４０は、例えば、所定地点予測部１４２を備える。行動計画生成部１４０と第２制御部１６０とを合わせたものは、「運転制御部」の一例である。
【００３５】
第１制御部１２０は、例えば、ＡＩ（Artificial Intelligence；人工知能）による機能と、予め与えられたモデルによる機能とを並行して実現する。例えば、「交差点を認識する」機能は、ディープラーニング等による交差点の認識と、予め与えられた条件（パターンマッチング可能な信号、道路標示などがある）に基づく認識とが並行して実行され、双方に対してスコア付けして総合的に評価することで実現される。これによって、自動運転の信頼性が担保される。
【００３６】
認識部１３０は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力される情報に基づいて、自車両Ｍの周辺に存在する地物を認識する。また、認識部１３０は、地物以外の物体として、他車両ｍを認識してもよい。そして、認識部１３０は、認識した地物や他車両ｍなどの実体のある物体の状態を認識する。物体の「状態」とは、例えば、位置、速度、加速度などを含む。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心など）を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。また、物体の「状態」とは、物体の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。また、認識部１３０は、カメラ１０の撮像画像に基づいて、自車両Ｍがこれから通過するカーブの形状を認識する。認識部１３０は、カーブの形状をカメラ１０の撮像画像から実平面に変換し、例えば、二次元の点列情報、或いはこれと同等なモデルを用いて表現した情報を、カーブの形状を示す情報として行動計画生成部１４０に出力する。
【００３７】
また、認識部１３０は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）を認識する。例えば、認識部１３０は、第２地図情報６２から得られる道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ１０によって撮像された画像から認識される自車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。なお、認識部１３０は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレールなどを含む走路境界（道路境界）を認識することで、走行車線を認識してもよい。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される自車両Ｍの位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてもよい。
【００３８】
認識部１３０は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。認識部１３０は、例えば、自車両Ｍの基準点の車線中央からの乖離、および自車両Ｍの進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識してもよい。また、これに代えて、認識部１３０は、走行車線のいずれかの側端部（道路区画線または道路境界）に対する自車両Ｍの基準点の位置などを、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してもよい。
【００３９】
また、認識部１３０は、認識した一以上の地物に基づいて、第２地図情報６２が示す地図上において自車両Ｍの位置を認識する。例えば、認識部１３０は、互いに位置が異なる３つの地物に基づいて３点測位を行って、それらの地物に対する自車両Ｍの相対的な位置を導出する。そして、認識部１３０は、３点測位時に参照した地物との相対的な距離を維持しながら地図のスケールに変換することで、地図上において自車両Ｍの位置を特定（決定）する。
【００４０】
また、認識部１３０は、上記の認識処理において、認識精度を導出し、認識精度情報として行動計画生成部１４０に出力してもよい。例えば、認識部１３０は、一定期間において、道路区画線を認識できた頻度に基づいて、認識精度情報を生成する。
【００４１】
行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自動運転において順次実行されるイベントを決定する。イベントには、例えば、一定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、前走車両に追従する追従走行イベント、前走車両を追い越す追い越しイベント、障害物との接近を回避するための制動および／または操舵を行う回避イベント、カーブを走行するカーブ走行イベント、交差点や横断歩道、踏切などの地点手前で自車両Ｍを所定速度（例えば０［ｋｍ／ｈ］や数［ｋｍ／ｈ］）以下まで減速させる減速イベント、車線変更イベント、合流イベント、分岐イベント、自動停止イベント、自動運転を終了して手動運転に切り替えるためのテイクオーバイベントなどがある。例えば、行動計画生成部１４０は、第２地図情報６２が示す地図上において、交差点や踏切などの一時停止が必要となる地点では、その地点に到達する所定距離手前から減速イベントを計画する。
【００４２】
行動計画生成部１４０は、第２地図情報６２が示す地図上において、各イベントを計画した地点に自車両Ｍが到達した場合、その地点に対応したイベントを起動する。そして、行動計画生成部１４０は、起動したイベントに応じて、自車両Ｍが将来走行する目標軌道を生成する。各機能部の詳細については後述する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、自車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）ごとの自車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自車両Ｍの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。
【００４３】
図５は、推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。図示するように、推奨車線は、目的地までの経路に沿って走行するのに都合が良いように設定される。行動計画生成部１４０は、推奨車線の切り替わり地点の所定距離（イベントの種類に応じて決定されてよい）手前に差し掛かると、通過イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベントなどを起動する。各イベントの実行中に、障害物を回避する必要が生じた場合には、図示するように回避軌道が生成される。
【００４４】
第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。
【００４５】
図４に戻り、第２制御部１６０は、例えば、取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置２２０を制御する。速度制御部１６４および操舵制御部１６６の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部１６６は、自車両Ｍの前方の道路の曲率に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。
【００４６】
走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。
【００４７】
ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、第２制御部１６０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
【００４８】
ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
【００４９】
［経路走行時の振動に基づく自己位置の推定］
以下、行動計画生成部１４０の所定地点予測部１４２による処理内容を説明する。所定地点予測部１４２は、自車両Ｍの進行方向前方に存在する地物の数が所定数（例えば２、３程度）未満であるか否かを判定し、地物の数が所定数未満であると判定した場合に、振動計測装置７０から取得した振動データに基づいて、自車両Ｍの進行方向前方に所定地点が存在していることを予測する。所定地点とは、少なくとも自車両Ｍの速度状態を変化させる必要がある地点であり、例えば、交差点である。また、所定地点は、踏切や、横断歩道、スクールゾーンのように速度規制が設けられた地点、その他の地点であってもよい。
【００５０】
例えば、所定地点予測部１４２は、第２地図情報６２が示す地図上において、予め位置が対応付けられた一以上の地物のうち、自車両Ｍがこれから進入する予定の経路内、またはその経路周辺に存在する地物の数をカウントする。言い換えれば、所定地点予測部１４２は、地図上に位置が対応付けられた一以上の仮想的な（実体のない）地物のうち、自車両Ｍの進行方向前方に存在する地物の数をカウントする。
【００５１】
また、所定地点予測部１４２は、認識部１３０により認識された一以上の地物のうち、自車両Ｍの進行方向前方に存在する地物の数をカウントしてもよい。言い換えれば、所定地点予測部１４２は、各種センサの検出領域である三次元空間に存在する一以上の実体のある物体のうち、自車両Ｍの進行方向前方に存在する地物の数をカウントする。
【００５２】
図６は、地物が存在しない場面の一例を示す図である。図示の例のように、自車両Ｍが市街地ではなく荒野や農道などを走行する場合、経路周辺には道路標識などの地物が存在しない、または地物の数が少なくなりやすい。このように地物が存在しない、または地物の数が少ない場合、地図上において自車両Ｍの位置を認識するために必要な地物が足りず、自車位置の認識精度が低下することがある。この場合、行動計画生成部１４０は、地図上において自車両Ｍがどの地点に存在しているのかを精度良く認識できず、予め計画したイベントを誤ったタイミングで起動してしまうことが想定される。この結果、例えば、交差点において右折または左折するために、本来であれば交差点の所定距離手前で減速するはずが、十分に減速していないまま交差点に到達してしまう可能性がある。
【００５３】
従って、所定地点予測部１４２は、カウントした地物の数が所定数未満であり、その経路を走行した場合に自車両Ｍの位置の認識精度が低下することが想定される場合、過去にその経路を走行したことのあるプローブ車両が計測した振動の推移と、その経路を走行したときに振動計測装置７０により計測された振動の推移とを比較して、その経路において自車両Ｍがどの辺りの位置を走行しているのかを推定する。そして、所定地点予測部１４２は、地図上で特定した自車両Ｍの位置に基づいて、自車両Ｍの進行方向前方に所定地点が存在していることを予測する。
【００５４】
［処理フロー］
図７は、第１実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、所定地点予測部１４２によって地物の数がカウントされ始めると開始され、以降、所定の周期で繰り返し実行されてよい。なお、本フローチャートの処理とは別に、振動計測装置７０によって振動計測の処理が繰り返し行われてよい。
【００５５】
まず、所定地点予測部１４２は、カウントした地物の数が所定数未満であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。認識部１３０は、所定地点予測部１４２によって地物の数が所定数以上であると判定された場合、認識した地物と、第２地図情報６２が示す地図上の地物とを比較して（ステップＳ１０２）、地図上において自車両Ｍの位置を推定する（ステップＳ１０４）。
【００５６】
一方、所定地点予測部１４２は、地物の数が所定数未満であると判定した場合、振動計測装置７０によって所定時間が経過するまでの間に繰り返し計測された振動データを取得し、この振動データと、経路毎振動情報１８２において、自車両Ｍが走行している経路と同じ経路に対応付けられた振動データとを比較し（ステップＳ１０６）、地図上において自車両Ｍの位置を推定する。
【００５７】
例えば、所定地点予測部１４２は、経路毎振動情報１８２に含まれる振動データに対して、振動計測装置７０により計測された振動データが一致する区間を探索し、その探索の結果、互いの振動データが一致する区間が経路に存在している場合、その区間に自車両Ｍが位置していると推定する。
【００５８】
図８は、振動データに基づき自車両Ｍの位置を推定する方法を説明するための図である。図中Ｖａは、振動計測装置７０により計測された振動データを表し、Ｖｂは、プローブ車両により計測された振動データを表している。図示のように、振動データＶｂは、例えば、経路の延在方向に関する全域に亘って計測された振動の推移をデータ化したものである。そのため、所定地点予測部１４２は、所定時間が経過するまでの間に計測された振動データＶａを、振動データＶｂに対して距離または時間方向にシフトさせながら双方の振動データの相互相間を求め、それらの振動データの相関値が所定値（例えば、０．５）以上となる経路上の区間が存在しているか否かを判定する。図示の例では、区間Ａにおいて、相間値が所定値以上となっている。この場合、所定地点予測部１４２は、区間Ａに自車両Ｍが位置していると推定する。
【００５９】
所定地点予測部１４２は、地図上において自車両Ｍの位置を推定した場合、その推定した位置に基づいて、自車両Ｍの進行方向前方に所定地点が存在しているか否かを判定する（ステップＳ１０８）。図８の例では、地図上において、区間Ａの前方に交差点ＸＰＴが存在している。従って、所定地点予測部１４２は、自車両Ｍの進行方向前方に所定地点が存在していると判定する。
【００６０】
行動計画生成部１４０は、所定地点予測部１４２により自車両Ｍの進行方向前方に所定地点が存在していると判定された場合、減速イベントを起動し、所定速度以下の目標速度を速度要素として含む目標軌道を生成する（ステップＳ１１０）。これを受けて、速度制御部１６４が、目標軌道に速度要素として含まれる目標速度に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御することで、自車両Ｍが減速する。
【００６１】
一方、行動計画生成部１４０は、所定地点予測部１４２により自車両Ｍの進行方向前方に所定地点が存在していないと判定された場合、現在起動しているイベントを引き続き実行し、目標速度を変更せずに現在の目標軌道を維持する（ステップＳ１１２）。この結果、自車両Ｍは、速度を維持した状態で経路を走行する。
【００６２】
図９は、所定地点が存在しているときの目標速度の設定方法の一例を示す図である。図示の例では、地図上において、自車両Ｍの前方に第１交差点ＸＰＴ１および第２交差点ＸＰＴ２が存在している。この２つの交差点のうち、より後方の第２交差点ＸＰＴ２において自車両Ｍを左折させるイベントが計画されている。このような場合、行動計画生成部１４０は、第１交差点ＸＰＴ１の手前では自車両Ｍの目標速度を所定速度以下まで低下させずに、第２交差点ＸＰＴ２の手前では目標速度を所定速度以下まで低下させる目標軌道を生成してよい。このような目標軌道を生成することで、少なくとも右左折する必要のある地点手前で自車両Ｍを減速させることができる。
【００６３】
図１０は、所定地点が存在しているときの目標速度の設定方法の他の例を示す図である。図１０の例では、図９と同様に、地図上において、自車両Ｍの前方に第１交差点ＸＰＴ１および第２交差点ＸＰＴ２が存在しており、この２つの交差点のうち、より後方の第２交差点ＸＰＴ２において自車両Ｍを左折させるイベントが計画されている。この場合、例えば、行動計画生成部１４０は、第１交差点ＸＰＴ１の手前では、現状の目標速度よりも低く、所定速度よりも大きい速度範囲内で目標速度を低下させ、第２交差点ＸＰＴ２の手前では目標速度を所定速度以下まで低下させる目標軌道を生成してよい。このような目標軌道を生成することで、右左折する必要のある交差点ＸＰＴ２手前で自車両Ｍを減速させると共に、他車線を走行する他車両が自車線に進入してくる可能性のある交差点ＸＰＴ１でも自車両Ｍを減速させることができる。
【００６４】
なお、上述した実施形態では、経路毎振動情報１８２が、自動運転制御装置１００が備える記憶部１８０に記憶されているものとして説明したがこれに限られず、例えば、ネットワーク上の外部記憶装置に記憶されていてもよい。この場合、例えば、第１制御部１２０のいずれかの構成要素（例えば行動計画生成部１４０）は、通信装置２０を外部記憶装置と通信させ、その外部記憶装置から経路毎振動情報１８２を取得させる。ネットワーク上の外部記憶装置は、「所定の記憶部」の他の例である。
【００６５】
以上説明した第１実施形態によれば、自車両Ｍの振動を計測する振動計測装置７０と、振動計測装置７０により計測された振動データと、プローブ車両により計測された振動データとの一致程度に基づいて、自車両Ｍの進行方向前方に所定地点が存在することを予測する所定地点予測部１４２とを備えるため、より多くの区間で自動運転を実行することができる。
【００６６】
例えば、ＧＮＳＳなどの測位システムを利用して地図上で自車両Ｍの位置を認識する場合、およそ１５［ｍ］程度の測位誤差が生じる傾向にある。また、地図そのものの精度が低い場合や地図に含まれる情報量が乏しい（車線数な車幅などの情報が欠落している）場合も想定される。この場合、地図上において、自車両Ｍの位置の認識精度が低下する。
【００６７】
これに対して、第１実施形態では、地物の数が少ない場合、自車両Ｍがこれから走行する予定の経路を既に走行したことのあるプローブ車両の振動の推移を基に、その経路において自車両Ｍがどの辺りを走行しているのかを特定するため、地物の数が少ない、地物に対する自車両Ｍの相対的な位置の認識精度が低い、ＧＮＳＳによる測位誤差が大きい、地図の情報量が乏しい、といった状況下であっても、精度良く自車両Ｍの位置を認識することができる。この結果、行動計画に含まれるイベントを計画通りに実行することができ、より多くの区間で自動運転を実行することができる。
【００６８】
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、自車両Ｍの過去の振動データの履歴に基づいて、自車両Ｍの進行方向前方に所定地点が存在していることを予測する点で、上述した第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。
【００６９】
図１１は、第２実施形態の車両制御装置を利用した車両システム２の構成図である。第２実施形態のＨＭＩ３０は、例えば、振動計測開始スイッチ３０Ａを備える。振動計測開始スイッチ３０Ａは、振動計測装置７０に計測された振動データを自車両Ｍが走行する経路に対応付けて記憶部１８０等の記憶装置に記憶させるためのスイッチである。振動計測開始スイッチ３０Ａは、「受付部」の一例である。
【００７０】
第２実施形態における自動運転制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０と、記憶制御部１７０と、記憶部１８０とを備える。第１制御部１２０、第２制御部１６０、および記憶制御部１７０の其々の構成要素は、例えば、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現されてもよいし、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵなどのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
【００７１】
記憶制御部１７０は、例えば、自車両Ｍの乗員により振動計測開始スイッチ３０Ａが操作された場合、振動計測装置７０により計測された振動データを、自車両Ｍが走行した経路に対応付け、この対応付けた情報を新たな経路毎振動情報１８２として記憶部１８０に記憶させる。また、記憶制御部１７０は、記憶部１８０に既に経路毎振動情報１８２が記憶されている場合、振動計測装置７０により計測された振動データと自車両Ｍが走行した経路とを対応付けた情報を、経路毎振動情報１８２に追加してもよい。
【００７２】
また、記憶制御部１７０は、振動データと経路とを対応付けた情報を経路毎振動情報１８２として記憶部１８０に記憶させるのに代えて、或いは加えて、外部記憶装置に記憶させてもよい。例えば、記憶制御部１７０は、通信装置２０を制御して、振動データと経路とを対応付けた情報を外部記憶装置に送信させ、その情報を経路毎振動情報１８２として外部記憶装置に記憶させてよい。
【００７３】
図１２は、記憶制御部１７０により実行される処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、振動計測開始スイッチ３０Ａが操作されると開始される。なお、本フローチャートの処理は、振動計測開始スイッチ３０Ａが操作されたことを条件に開始するのに代えて、或いは加えて、所定の音声や所定のジェスチャーなどが認識されたことを条件に開始されてもよい。
【００７４】
まず、記憶制御部１７０は、振動計測装置７０に自車両Ｍの振動の計測を開始させ（ステップＳ２００）、その後、計測の終了条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０２）。計測の終了条件とは、例えば、振動計測開始スイッチ３０Ａが再度操作されること、所定の音声や所定のジェスチャーが認識されること、計測を開始してから所定時間が経過すること、計測を開始してから自車両Ｍが所定距離を走行すること、といった条件を含む。
【００７５】
記憶制御部１７０は、計測の終了条件を満たさないと判定した場合、振動計測装置７０に計測を継続させる。一方、記憶制御部１７０は、計測の終了条件を満たすと判定した場合、振動計測装置７０に計測を終了させ、振動計測装置７０により計測された振動データと、自車両Ｍが走行した経路に対応付けて、記憶部１８０または外部記憶装置に記憶させる（ステップＳ２０４）。これによって、自車両Ｍの振動データが履歴として蓄積される。
【００７６】
これを受けて、所定地点予測部１４２は、自車両Ｍの進行方向前方の地物の数が所定数未満となった場合に、現時点で振動計測装置７０によって計測された振動データと、過去のある時点で振動計測装置７０によって計測された振動データとを比較することで、地図上において自車両Ｍの位置を特定すると共に、更に、その特定した位置に基づいて、自車両Ｍの進行方向前方に所定地点が存在していることを予測する。
【００７７】
図１３は、自車両Ｍの振動データを蓄積する様子を模式的に示す図である。例えば、あるユーザが、自車両Ｍを手動運転して、自宅Ｈを出発して病院Ｘに向かい、その後、スーパーマーケットなどの店舗Ｙに立ち寄ってから自宅Ｈに帰宅したとする。このとき、各経路には、地物が存在しない、或いはその数が少ない場合がある。この場合、ユーザが、振動計測開始スイッチ３０Ａを操作して、自宅Ｈから病院Ｘまでの経路Ｋ、Ｌと、病院Ｘから店舗Ｙまでの経路Ｍ、Ｎ、Ｏと、店舗Ｙから自宅Ｈまでの経路Ｐ、Ｑとの各経路を走行したときの振動データを蓄積することが想定される。この結果、手動運転によって普段走行している経路の振動データを収集することで、地物の数が少なく自動運転の実行が困難な区間でも自動運転を行うことができる。言い換えれば、手動運転中にユーザが適時振動データを収集することで、日常的に利用している手動運転の区間であっても自動運転可能な区間に設定することができる。
【００７８】
［ハードウェア構成］
上述した実施形態の自動運転制御装置１００は、例えば、図１４に示すようなハードウェアの構成により実現される。図１４は、実施形態の自動運転制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００７９】
自動運転制御装置１００は、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ＲＡＭ１００−３、ＲＯＭ１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の二次記憶装置１００−５、およびドライブ装置１００−６が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。ドライブ装置１００−６には、光ディスク等の可搬型記憶媒体が装着される。二次記憶装置１００−５に格納されたプログラム１００−５ａがＤＭＡコントローラ（不図示）等によってＲＡＭ１００−３に展開され、ＣＰＵ１００−２によって実行されることで、第１制御部１２０、第２制御部１６０、および記憶制御部１７０が実現される。また、ＣＰＵ１００−２が参照するプログラムは、ドライブ装置１００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークを介して他の装置からダウンロードされてもよい。
【００８０】
上記実施形態は、以下のように表現することができる。
自車両の振動を計測する計測装置と、
情報を記憶するストレージと、
前記ストレージに格納されたプログラムを実行するプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記プログラムを実行することにより、
前記計測部により計測された振動の推移と、予め計測された車両の振動推移との一致程度に基づいて、前記自車両の進行方向前方に、前記自車両の制御状態を変化させるべき所定地点が存在することを予測するように構成された、
車両制御装置。
【００８１】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。例えば、上述した実施形態の車両システム１は、ＡＣＣやＬＫＡＳ等の運転支援を行うシステムに適用されてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１…車両システム、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、３０…ＨＭＩ、３０Ａ…振動計測開始スイッチ、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、６０…ＭＰＵ、７０…振動計測装置、８０…運転操作子、１００…自動運転制御装置、１２０…第１制御部、１３０…認識部、１４０…行動計画生成部、１４２…所定地点予測部、１６０…第２制御部、１６２…取得部、１６４…速度制御部、１６６…操舵制御部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置、Ｍ…自車両、ｍ…他車両
【図１】
2019095210.tif 000003
【図２】
2019095210.tif 000004
【図３】
2019095210.tif 000005
【図４】
2019095210.tif 000006
【図５】
2019095210.tif 000007
【図６】
2019095210.tif 000008
【図７】
2019095210.tif 000009
【図８】
2019095210.tif 000010
【図９】
2019095210.tif 000011
【図１０】
2019095210.tif 000012
【図１１】
2019095210.tif 000013
【図１２】
2019095210.tif 000014
【図１３】
2019095210.tif 000015
【図１４】
2019095210.tif 000016