特許 7652097 車両制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-18

(45)【発行日】2025-03-27

(54)【発明の名称】車両制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/08 20120101AFI20250319BHJP

   B60W 40/02 20060101ALI20250319BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20250319BHJP

【ＦＩ】

B60W30/08

B60W40/02

G08G1/16 C

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022015002

(22)【出願日】2022-02-02

(65)【公開番号】P2023112957

(43)【公開日】2023-08-15

【審査請求日】2024-05-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 元太

【審査官】齊藤 彬

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２２２３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１５６７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０１１３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００６６３２９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ ３０／０８

Ｂ６０Ｗ ４０／０２

Ｇ０８Ｇ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自車両の周辺状況を放射状に認識する認識部と、
前記認識部の認識結果に基づいて、前記自車両の車両制御を行う運転制御部とを備え、
前記運転制御部は、
前記認識部の認識結果が、前記自車両の走行経路に沿った認識エリア内に障害物が存在することを示す場合、前記障害物までの距離を所定の距離に保つ第１運転態様によって車両制御を行い、
前記認識部の認識結果が、放射方向のうち、所定方向において前記認識エリアの間の、準認識エリアに障害物が存在することを示す場合、前記所定方向において前記認識エリアと、前記準認識エリアとの境界位置のうち、前記自車両から遠い前記境界位置までの距離を前記障害物までの距離として、前記自車両から遠い前記境界位置までの距離を前記所定の距離に保つ第２運転態様によって車両制御を行う、
ことを特徴とする車両制御装置。

【請求項2】

前記運転制御部は、前記認識エリアの間に、複数の前記準認識エリアが存在する場合、複数の前記準認識エリアのうち、前記自車両から最も近い前記準認識エリア以外の前記準認識エリアを前記認識エリアとして、前記自車両の車両制御を行う、
請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

前記運転制御部は、前記認識エリアの頂点の座標に基づいて、前記認識エリアを極座標に変換し、極座標に変換された前記認識エリアの間の前記準認識エリアと、前記認識部の認識結果とに基づいて、前記準認識エリアに障害物が存在するか否かを判定する、
請求項１又は２に記載の車両制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、車両を自動的走行させる自動運転について研究、及び実用化が進められている。従来、自動運転において、車両前方に予め認識エリアを設定し、認識エリア内において検出した障害物までの距離に応じて速度制御を行う技術が知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－２２２３２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示の技術では、車両の向きによっては、認識エリアに走行経路以外の領域が含まれてしまい、車両の走行に影響しない障害物を検出して速度制御してしまう場合があった。特に、特許文献１に開示の技術では、曲線領域の内側において、必要以上に障害物を検出して速度制御してしまう場合があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成する車両制御装置は、自車両の周辺状況を放射状に認識する認識部と、前記認識部の認識結果に基づいて、前記自車両の車両制御を行う運転制御部とを備え、前記運転制御部は、前記認識部の認識結果が、前記自車両の走行経路に沿った認識エリア内に障害物が存在することを示す場合、前記障害物までの距離を所定の距離に保つ第１運転態様によって車両制御を行い、前記認識部の認識結果が、放射方向のうち、所定方向において前記認識エリアの間の、準認識エリアに障害物が存在することを示す場合、前記所定方向において前記認識エリアと、前記準認識エリアとの境界位置のうち、前記自車両から遠い前記境界位置までの距離を前記障害物までの距離として、前記自車両から遠い前記境界位置までの距離を前記所定の距離に保つ第２運転態様によって車両制御を行う、ことを特徴とする。

【0006】

かかる構成によれば、車両制御装置は、準認識エリアに存在する障害物、及び認識エリア外の障害物に基づいて不要な速度制御が行われることを抑制することができる。
上記車両制御装置において、前記運転制御部は、前記認識エリアの間に、複数の前記準認識エリアが存在する場合、複数の前記準認識エリアのうち、前記自車両から最も近い前記準認識エリア以外の前記準認識エリアを前記認識エリアとして、前記自車両の車両制御を行ってもよい。

【0007】

かかる構成によれば、車両制御装置は、準認識エリアの特定に係る処理負荷を低減することができる。
上記車両制御装置において、前記運転制御部は、前記認識エリアの頂点の座標に基づいて、前記認識エリアを極座標に変換し、極座標に変換された前記認識エリアの間の前記準認識エリアと、前記認識部の認識結果とに基づいて、前記準認識エリアに障害物が存在するか否かを判定してもよい。

【0008】

かかる構成によれば、車両制御装置が、認識エリア内に障害物が存在するか否かを判定する処理負荷を低減することができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、準認識エリアに存在する障害物、及び認識エリア外の障害物に基づいて不要な速度制御が行われることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】車両システムの構成の一例を示す図である。

【図2】第１制御部および第２制御部の機能構成図である。

【図3】準認識エリア説明に用いられる図である。

【図4】準認識エリア説明に用いられる図である。

【図5】障害物の判定処理の説明に用いられる図である。

【図6】自動運転制御装置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7】複数の準認識エリアの説明に用いられる図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜実施形態＞
以下、図面を参照し、車両制御装置を具体化した実施形態について説明する。実施形態の車両制御装置は、例えば、自動運転車両に適用される。自動運転とは、例えば、車両の操舵又は加減速のうち、一方又は双方を制御して運転制御を実行することである。上述した運転制御には、例えば、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control System）やＴＪＰ（Traffic Jam Pilot）、ＡＬＣ（Auto Lane Changing）、ＣＭＢＳ（Collision Mitigation Brake System）、ＬＫＡＳ（Lane Keeping Assistance System）等の運転制御が含まれる。また、自動運転車両は、乗員の手動運転による運転制御が実行されてよい。

【0012】

［全体構成］
図１は、実施形態の車両システム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等の内燃機関、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。以下、車両システム１が搭載される車両を自車両Ｍと記載する。

【0013】

車両システム１は、例えば、ファインダ１０と、車両センサ２０と、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機３０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。自動運転制御装置１００は、「車両制御装置」の一例である。

【0014】

ファインダ１０は、例えば、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。ファインダ１０は、自車両Ｍの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ファインダ１０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１０は、検出結果を自動運転制御装置１００に出力する。本実施形態では、ファインダ１０が、自車両Ｍの前方の端部に取り付けられ、自車両Ｍの前方に放射状に光を照射して、対象までの距離を検出する場合について説明する。

【0015】

車両センサ２０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、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。

【0016】

ＧＮＳＳ受信機３０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２０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定、又は補完されてもよい。

【0017】

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、乗員等による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、及びステアリング装置２２０のうち一部、又は全部に出力される。

【0018】

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１８０とを備える。第１制御部１２０と第２制御部１６０とは、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等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、又は全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（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。プログラムは、予め自動運転制御装置１００のＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装着されることで自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。

【0019】

記憶部１８０は、上記の各種記憶装置により実現される。また、記憶部１８０は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、又はＲＡＭ（Random Access Memory）等により実現される。記憶部１８０には、例えば、プログラム、及び走行経路情報１８１が記憶される。走行経路情報１８１は、自車両Ｍを走行させる走行経路ＲＴ１の座標を示す情報である。

【0020】

図２に示すように、第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、行動計画生成部１５０とを備える。行動計画生成部１５０と、第２制御部１６０とを組み合わせたものが、「運転制御部」の一例である。

【0021】

認識部１３０は、対象車両の周辺状況を認識する。例えば、認識部１３０は、ファインダ１０から入力された情報に基づいて、自車両Ｍの周辺にある物体の位置、速度、加速度、及び進行方向等の状態を認識する。自車両Ｍの周辺にある物体とは、例えば、周辺車両や物標である。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点を原点とした相対座標上の位置として認識され、制御に使用される。以下、自車両Ｍの代表点が駆動軸中心であって、自車両Ｍの駆動軸が、後輪の駆動軸である場合について説明する。物体の位置は、その物体の重心や中心、コーナー等の代表点で表されてもよいし、物体が表現された領域で表されてもよい。物体が車両である場合、物体の「状態」には、物体の加速度やジャーク、或いは車線変更をしている、又は車線変更しようとしているか否か等の行動状態を含んでもよい。

【0022】

行動計画生成部１５０は、原則的には走行経路情報１８１を参照し、予め定められた走行経路を走行するように目標軌道を生成する。また、行動計画生成部１５０は、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自車両Ｍが自動的に（運転者の操作に依らずに）将来走行する目標軌道を生成する。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の到達すべき地点を順に並べたものとして表現される。以下、自車両Ｍの到達すべき地点を、「軌道点」と記載する。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離ごとの自車両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。所定の走行距離とは、例えば、数［ｍ］程度である。所定のサンプリング時間とは、例えば、０コンマ数［ｓｅｃ］程度である。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。

【0023】

行動計画生成部１５０は、認識部１３０の認識結果に基づいて、認識エリア内に障害物が存在するか否かを判定する。認識エリアは、例えば、走行経路情報１８１に示される全走行経路のうち、自車両Ｍから所定の距離まで離れた位置までの走行経路において、走行経路の幅方向に所定の距離まで離れた位置までの範囲である。行動計画生成部１５０が認識エリア内に障害物が存在するか否かを判定する処理の詳細については、後述する。

【0024】

行動計画生成部１５０は、認識エリア内に障害物が存在しないと判定した場合、自車両Ｍの速度が一定となるように、走行経路の距離に応じた速度制御を行う。行動計画生成部１５０は、認識エリア内に障害物が存在すると判定した場合、障害物までの距離を所定の距離に保つ運転態様によって車両制御を行う。詳しくは、行動計画生成部１５０は、障害物までの距離を、所定の距離に保つような目標軌道を生成し、自車両Ｍを走行させる。以降の説明において、障害物までの距離を、所定の距離に保つ運転態様を、「第１運転態様」と記載する。したがって、行動計画生成部１５０は、認識エリア内に障害物が存在すると判定した場合、第１運転態様によって車両制御を行う。

【0025】

また、行動計画生成部１５０は、認識部１３０の認識結果に基づいて、準認識エリアに障害物が存在するか否かを判定する。準認識エリアは、例えば、ファインダ１０が検出する放射方向のうち、ある所定方向において認識エリアの間の範囲である。行動計画生成部１５０が準認識エリア内に障害物が存在するか否かを判定する処理の詳細については、後述する。行動計画生成部１５０は、準認識エリア内に障害物が存在すると判定した場合、所定方向において認識エリアと、準認識エリアとの境界位置のうち、自車両Ｍから遠い境界位置までの距離を障害物までの距離として、境界位置までの距離を所定の距離に保つ運転態様によって車両制御を行う。詳しくは、行動計画生成部１５０は、境界位置のうち、自車両Ｍから遠い境界位置までの距離を、所定の距離に保つような目標軌道を生成し、自車両Ｍを走行させる。以降の説明において、自車両Ｍから遠い境界位置までの距離を、所定の距離に保つ運転態様を、「第２運転態様」と記載する。したがって、行動計画生成部１５０は、準認識エリアに障害物が存在すると判定した場合、第２運転態様によって車両制御を行う。

【0026】

第２制御部１６０は、行動計画生成部１５０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、及びステアリング装置２２０を制御する。

【0027】

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１５０により生成された目標軌道（つまり、軌道点）の情報を取得し、不図示のメモリに記憶させる。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、又はブレーキ装置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。

【0028】

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、及び変速機等の組み合わせと、これらを制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

［準認識エリアについて］
以下、準認識エリアの詳細について説明する。図３に示すように、ファインダ１０は、自車両Ｍの前方のうち、自車両Ｍの進行方向を中心とした放射角度φの範囲において、放射状に光を照射して、対象までの距離を検出する。上述したように、走行経路情報１８１には、走行経路ＲＴ１の座標が示される。また、認識エリアＡＲ１は、走行経路ＲＴ１の幅方向に所定の距離まで離れた位置までの範囲である。したがって、認識部１３０は、自車両Ｍの位置と、自車両Ｍの向きとに基づいて、認識エリアＡＲ１の端部の座標を特定可能である。このことより、認識部１３０は、ファインダ１０の検出に係る放射方向のうち、ある所定方向ＤＤ１について、ファインダ１０による検出範囲の原点から座標（ｘ１，ｙ１）までの認識エリアＡＲ１と、座標（ｘ２，ｙ２）から座標（ｘ３，ｙ３）までの認識エリアＡＲ１と、認識エリアＡＲ１の間の範囲である準認識エリアＵＡ１とが存在すると、特定可能である。座標（ｘ１，ｙ１）と、座標（ｘ２，ｙ２）とは、認識エリアＡＲ１と準認識エリアＵＡ１との境界位置である。

【0032】

以降の説明において、所定方向ＤＤ１において、準認識エリアＵＡ１よりも自車両Ｍに近い位置に存在する認識エリアＡＲ１を、「第１認識エリアＡＲ１－１」と記載し、準認識エリアＵＡ１よりも自車両Ｍから遠い位置に存在する認識エリアＡＲ１を、「第２認識エリアＡＲ１－２」と記載する。また、認識エリアＡＲ１外の範囲であって、準認識エリアＵＡ１ではないエリアを、「非認識エリアＷＡ」と記載する。したがって、ファインダ１０の放射角度φのうち、所定方向ＤＤ１には、第１認識エリアＡＲ１－１と、準認識エリアＵＡ１と、第２認識エリアＡＲ１－２と、非認識エリアＷＡとが、記載の順に存在する。

【0033】

図３に示す一例では、行動計画生成部１５０は、認識部１３０の認識結果に基づいて、準認識エリアＵＡ１に障害物ＯＢ１が存在すると判定する。したがって、行動計画生成部１５０は、第２運転態様によって車両制御を行う。上述したように、第２運転態様によって障害物ＯＢ１の位置と仮定される境界位置は、境界位置のうち、自車両Ｍから遠い境界位置までの距離である。このため、行動計画生成部１５０は、座標（ｘ１，ｙ１）と、座標（ｘ２，ｙ２）とのうち、座標（ｘ２，ｙ２）までの距離を障害物ＯＢ１までの距離と仮定して、第２運転態様によって車両制御を行う。

【0034】

図４に示すように、行動計画生成部１５０の制御によって、障害物ＯＢ１の位置と仮定した境界位置である座標（ｘ２，ｙ２）まで自車両Ｍが走行すると、ファインダ１０の検出範囲には、障害物ＯＢ１が含まれなくなる。したがって、行動計画生成部１５０は、境界位置である座標（ｘ２，ｙ２）の位置以降、障害物ＯＢ１の存在に影響されず、他の障害物に基づく第１運転態様、又は速度が一定となるように走行経路ＲＴ１の距離に応じた速度制御によって車両制御を行う。

【0035】

［障害物の判定処理］
以下、行動計画生成部１５０が認識エリアＡＲ１内に障害物ＯＢ１が存在するか否かを判定する処理の詳細について説明する。行動計画生成部１５０は、認識エリアＡＲ１を示す直交座標の範囲を、ファインダ１０による検出範囲の原点とした極座標に変換する。図５に示すように、行動計画生成部１５０は、認識エリアＡＲ１を示す直交座標の範囲を、次式（１）に基づいて極座標に変換する。行動計画生成部１５０は、極座標変換により、ファインダ１０の検出範囲のうち、認識エリアＡＲ１の範囲を、座標（Ｌ_３，θ_３）と、座標（Ｌ_４，θ_４）と、ファインダ１０による検出範囲の原点とを頂点とした三角形の範囲Ｓとする。角度θ_３から角度θ_４までの範囲は、ファインダ１０による検出範囲のうち、認識エリアＡＲ１の範囲である。距離Ｌ_３は、角度θ_３方向における認識エリアＡＲ１の端部までの距離である。距離Ｌ_４は、角度θ_４方向における認識エリアＡＲ１の端部までの距離である。

【0036】

Ｓ＝１／２Ｌ_３Ｌ_４ｓｉｎ（θ_４－θ_３）＝１／２（Ｌ_３Ｌ´ｓｉｎ（θ´－θ_３）＋Ｌ_４Ｌ´ｓｉｎ（θ_４－θ´））…（１）
Ｓ：極座標系における認識エリアの範囲
θ_３：ファインダ１０の角度
θ_４：ファインダ１０の角度（θ_４＞θ_３）
Ｌ_３：角度θ_３方向における認識エリアＡＲ１の端部までの距離
Ｌ_４：角度θ_４方向における認識エリアＡＲ１の端部までの距離
ファインダ１０は、検出範囲に存在する物体を所定の分解能において検出する。所定の分解能とは、例えば、０コンマ数［度］～数［度］程度である。行動計画生成部１５０は、式（１）に基づく次式（２）を用いて、角度θ_３から角度θ_４まで範囲の角度θ´方向における認識エリアＡＲ１の端部までの距離Ｌ´を特定する。

【0037】

Ｌ´＝Ｌ_３Ｌ_４ｓｉｎ（θ_４－θ_３）／（Ｌ_３ｓｉｎ（θ´－θ_３）＋Ｌ_４ｓｉｎ（θ_４－θ´））…（２）
θ´：ファインダ１０の角度
Ｌ´：角度θ´方向における認識エリアＡＲ１の端部までの距離
行動計画生成部１５０は、認識エリアＡＲ１を示す直交座標の範囲に基づいて、極座標に変換する際、ファインダ１０の角度θ´毎に、角度θ´における準認識エリアＵＡ１の範囲を特定する。図５に示すように、行動計画生成部１５０は、ファインダ１０の角度θ´において、境界位置のうち、自車両Ｍに近い境界位置である座標（ｘ１，ｙ１）までの距離Ｌｃ´を特定する。また、行動計画生成部１５０は、ファインダ１０の角度θ´において、境界位置のうち、自車両Ｍから遠い境界位置である座標（ｘ２，ｙ２）まで距離Ｌｆ´を特定する。

【0038】

行動計画生成部１５０は、ファインダ１０の検出結果のうち、角度θ´方向における物体までの距離が、特定した認識エリアＡＲ１の端部までの距離Ｌ´よりも長い場合、認識エリアＡＲ１内に障害物ＯＢ１が存在しない（つまり、非認識エリアＷＡに存在する）と判定する。また、行動計画生成部１５０は、ファインダ１０の検出結果のうち、角度θ´方向における物体までの距離が、距離Ｌ´以下、且つ距離Ｌｆ´以上である場合、認識エリアＡＲ１内に障害物ＯＢ１が存在すると判定する。また、行動計画生成部１５０は、ファインダ１０の検出結果のうち、角度θ´方向における物体までの距離が、距離Ｌｆ´未満、且つ距離Ｌｃ´より長い場合、準認識エリアＵＡ１内に障害物ＯＢ１が存在すると判定する。また、行動計画生成部１５０は、ファインダ１０の検出結果のうち、角度θ´方向における物体までの距離が、距離Ｌｃ´以下の場合、認識エリアＡＲ１内に障害物ＯＢ１が存在すると判定する。

【0039】

［動作フロー］
以下、図６を参照し、自動運転制御装置１００により実行される処理を説明する。本フローチャートの処理は、例えば、所定の時間間隔毎に実行される。まず、行動計画生成部１５０は、認識部１３０の認識結果に基づいて、自車両Ｍの周辺に障害物ＯＢ１が存在するか否かを判定する（ステップＳ１００）。行動計画生成部１５０は、障害物ＯＢ１が存在すると判定した場合、当該障害物ＯＢ１が認識エリアＡＲ１内に存在するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。行動計画生成部１５０は、障害物ＯＢ１が認識エリアＡＲ１内に存在すると判定した場合、障害物ＯＢ１までの距離を、所定の距離に保つ第１運転態様によって速度制御を行う（ステップＳ１０４）。

【0040】

行動計画生成部１５０は、障害物ＯＢ１が認識エリアＡＲ１内に存在しないと判定した場合、障害物ＯＢ１が準認識エリアＵＡ１内に存在するか否かを判定する（ステップＳ１０６）。行動計画生成部１５０は、障害物ＯＢ１が準認識エリアＵＡ１内に存在すると判定した場合、境界位置のうち、自車両Ｍから遠い境界位置までの距離を、所定の距離に保つ第２運転態様によって速度制御を行う（ステップＳ１０８）。行動計画生成部１５０は、認識エリアＡＲ１内、及び準認識エリアＵＡ１内に存在しないと判定した場合、障害物ＯＢ１が非認識エリアＷＡに存在すると判定し、速度が一定となるように、走行経路ＲＴ１の距離に応じた速度制御を行う（ステップＳ１１０）。

【0041】

［実施形態の作用効果］
上記実施形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）車両制御装置としての自動運転制御装置１００は、認識部１３０と、行動計画生成部１５０と、第２制御部１６０とを備える。認識部１３０は、自車両Ｍの周辺状況を放射状に認識する。行動計画生成部１５０、及び第２制御部１６０は、認識部１３０の認識結果に基づいて、自車両Ｍの車両制御を行う。また、行動計画生成部１５０、及び第２制御部１６０は、認識部１３０の認識結果が、自車両Ｍの運転経路に沿った認識エリアＡＲ１内に障害物ＯＢ１が存在することを示す場合、障害物ＯＢ１までの距離を所定の距離に保つ第１運転態様によって車両制御を行う。また、行動計画生成部１５０、及び第２制御部１６０は、認識部１３０の認識結果が、放射方向のうち、所定方向ＤＤ１において認識エリアＡＲ１の間の、準認識エリアＵＡ１に障害物ＯＢ１が存在することを示す場合、所定方向ＤＤ１において認識エリアＡＲ１と、準認識エリアＵＡ１との境界位置のうち、自車両Ｍから遠い境界位置までの距離を障害物ＯＢ１までの距離として、自車両Ｍから遠い境界位置までの距離を所定の距離に保つ第２運転態様によって車両制御を行う。

【0042】

ここで、曲線を含む走行経路ＲＴ１を自車両Ｍが走行する場合、ファインダ１０は、曲線領域の内側であって、且つ認識エリアＡＲ１外の位置に存在する障害物ＯＢ１を検出する場合がある。行動計画生成部１５０、及び第２制御部１６０は、障害物ＯＢ１の存在に基づいて速度制御すると、自車両Ｍの走行経路ＲＴ１の走行において影響がない障害物ＯＢ１の存在により、不要に減速してしまう場合があった。

【0043】

かかる構成によれば、行動計画生成部１５０は、認識部１３０により認識された障害物ＯＢ１が、認識エリアＡＲ１内、準認識エリアＵＡ１内、又は非認識エリアＷＡのうち、いずれの位置に存在するかに基づいて、運転態様を異ならせる。したがって、第２制御部１６０は、準認識エリアＵＡ１に存在する障害物ＯＢ１、及び非認識エリアＷＡの障害物ＯＢ１に基づいて不要な速度制御が行われることを抑制することができる。

【0044】

（２）行動計画生成部１５０、及び第２制御部１６０は、認識エリアＡＲ１の頂点の座標に基づいて、認識エリアＡＲ１を極座標に変換し、極座標に変換された認識エリアＡＲ１の間の準認識エリアＵＡ１と、認識部１３０の認識結果とに基づいて、準認識エリアＵＡ１に障害物ＯＢ１が存在するか否かを判定する。

【0045】

ここで、認識部１３０は、認識結果として、ファインダ１０の検出結果を行動計画生成部１５０に出力する場合がある。ファインダ１０の検出結果は、ファインダ１０の検出方向と、検出した物体までの距離とを示す極座標系によって表される場合がある。かかる構成によれば、行動計画生成部１５０は、ファインダ１０の検出結果を極座標系から直交座標系に逐次変換せずに、予め認識エリアＡＲ１と、準認識エリアＵＡ１とを極座標に変換しておく。これにより、行動計画生成部１５０は、障害物ＯＢ１が、認識エリアＡＲ１内、準認識エリアＵＡ１内、又は非認識エリアＷＡのうち、いずれの位置に存在するかを判定する処理負荷を低減することができる。

【0046】

上記各実施形態は以下のように変更してもよい。なお、上記実施形態および以下の各別例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせてもよい。
〇上述では、所定方向ＤＤ１において、第１認識エリアＡＲ１－１と、第２認識エリアＡＲ１－２との間に、一つの準認識エリアＵＡ１が存在する場合について説明したが、これに限られない。走行経路ＲＴ１が複雑な形状をしている場合、所定方向ＤＤ１において、準認識エリアＵＡ１は、複数存在してもよい。図７に示すように、認識部１３０は、ある所定方向ＤＤ１について、ファインダ１０による検出範囲の原点から座標（ｘ１，ｙ１）までの第１認識エリアＡＲ１－１と、座標（ｘ１，ｙ１）から座標（ｘ２，ｙ２）までの第１準認識エリアＵＡ１－１と、座標（ｘ２，ｙ２）から座標（ｘ３，ｙ３）までの第２認識エリアＡＲ１－２と、座標（ｘ３，ｙ３）から座標（ｘ４，ｙ４）までの第２準認識エリアＵＡ１－２と、座標（ｘ４，ｙ４）から座標（ｘ５，ｙ５）までの第３認識エリアＡＲ１－３と、座標（ｘ５，ｙ５）より遠い非認識エリアＷＡとが存在すると特定可能である。

【0047】

行動計画生成部１５０は、認識エリアＡＲ１の間に、複数の準認識エリアＵＡ１が存在する場合、複数の準認識エリアＵＡ１のうち、自車両Ｍから最も近い準認識エリアＵＡ１以外の準認識エリアＵＡ１を認識エリアＡＲ１として、自車両Ｍの車両制御を行う。図７の一例では、認識エリアＡＲ１の間に、第１準認識エリアＵＡ１－１、及び第２準認識エリアＵＡ１－２の準認識エリアＵＡ１が存在する。この場合、行動計画生成部１５０は、第１準認識エリアＵＡ１－１、及び第２準認識エリアＵＡ１－２のうち、自車両Ｍから最も近い第１準認識エリアＵＡ１－１以外の第２準認識エリアＵＡ１－２を認識エリアＡＲ１として、自車両Ｍの車両制御を行う。

【0048】

ここで、複数の準認識エリアＵＡ１のそれぞれについて、行動計画生成部１５０が判定を行う場合、準認識エリアＵＡ１の判定に用いる所定方向ＤＤ１毎の極座標のデータを特定する必要がある。この場合、行動計画生成部１５０は、準認識エリアＵＡ１の数が多い程、準認識エリアＵＡ１の特定に係る処理負荷が増加する。かかる構成によれば、行動計画生成部１５０は、複数の準認識エリアＵＡ１のうち、自車両Ｍから最も近い準認識エリアＵＡ１に基づいて車両制御することにより、準認識エリアＵＡ１の特定に係る処理負荷を低減することができる。

【0049】

また、複数の準認識エリアＵＡ１のうち、自車両Ｍから最も近い準認識エリアＵＡ１以外の準認識エリアＵＡ１は、当該準認識エリアＵＡ１に障害物ＯＢ１が存在する場合であっても、車両制御に即座に影響しない場合がある。一方で、最も近い準認識エリアＵＡ１以外の準認識エリアＵＡ１に存在する障害物ＯＢ１が、自車両Ｍが近傍に近づくまでの間に認識エリアＡＲ１に移動する場合がある。かかる構成によれば、行動計画生成部１５０は、最も近い準認識エリアＵＡ１以外の準認識エリアＵＡ１を、認識エリアＡＲ１として扱うため、現在は準認識エリアＵＡ１に存在し、後に認識エリアＡＲ１に移動する障害物ＯＢ１についても、即座に適した運転態様によって車両制御を行うことができる。

【0050】

○車両システム１は、自車両Ｍの周辺に存在する物体までの距離を検出する構成として、ファインダ１０に代えて（或いは、加えて）、カメラを備えていてもよい。カメラは、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。カメラは、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。例えば、自車両Ｍの前方を撮像する場合、カメラは、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。また、自車両Ｍの後方を撮像する場合、カメラは、リアウィンドシールド上部等に取り付けられる。また、自車両Ｍの右側方、又は左側方を撮像する場合、カメラは、車体やドアミラーの右側面、又は左側面等に取り付けられる。カメラは、撮像する方向ごとに設けられてもよい。この場合、前方、又は後方を撮像する前方カメラ、後方カメラ等は、右側方、又は左側方を撮像する側方カメラよりも高感度であってもよい。カメラは、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラは、ステレオカメラであってもよい。

【0051】

○車両システム１は、自車両Ｍの周辺に存在する物体までの距離を検出する構成として、ファインダ１０に代えて（或いは、加えて）、レーダ装置を備えていてもよい。レーダ装置は、自車両Ｍの周辺にミリ波等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距離、及び物体の方位を検出する。レーダ装置は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置は、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。

【0052】

○ファインダ１０は、水平方向のある一方向をＸとし、他方の方向をＹとしたＸ－Ｙの水平方向の物体の検出に加えて、Ｘ－Ｙの水平方向に対して直交する鉛直方向をＺにも物体の検出を行ってもよい。

【0053】

○上述では、ファインダ１０が、自車両Ｍの前方の端部に取り付けられる場合について説明したが、これに限られない。ファインダ１０は、自車両Ｍの前方に存在する物体を検出できれば、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられてもよい。この場合、認識部１３０は、ファインダ１０が取り付けられる位置に応じて、ファインダ１０の検出結果を補正する。詳しくは、認識部１３０は、自車両Ｍの先端中心からのずれ量、及び自車両Ｍの幅方向の中心からのずれ量を打ち消すように、ファインダ１０の検出結果を補正する。

【0054】

〇自車両Ｍは、走行経路情報１８１に示す走行経路ＲＴ１に代えて（或いは、加えて）、ナビゲーション装置により決定された経路を走行してもよい。ナビゲーション装置は、ナビＨＭＩ（Human Machine Interface）と、経路決定部と、第１地図情報とを備える。経路決定部は、例えば、ＧＮＳＳ受信機３０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ＨＭＩ（Human Machine Interface）を用いて乗員により入力された目的地までの地図上経路を、第１地図情報を参照して決定する。第１地図情報は、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地図情報は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報等を含んでもよい。地図上経路は、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）に出力される。ナビゲーション装置は、地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩを用いた経路案内を行ってもよい。ナビゲーション装置は、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。ナビゲーション装置は、自車両Ｍの外部の機器と通信する通信装置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地図上経路と同等の経路を取得してもよい。

【0055】

ＭＰＵは、例えば、推奨車線決定部を含み、ＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置に第２地図情報を保持している。推奨車線決定部は、ナビゲーション装置から提供された地図上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。推奨車線決定部は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、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。

【0056】

第２地図情報は、第１地図情報よりも高精度な地図情報である。第２地図情報は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第２地図情報には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報等が含まれてよい。第２地図情報は、通信装置が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。行動計画生成部１５０は、ＭＰＵにより決定された推奨車線を走行経路ＲＴ１として上述した各種処理を実行する。かかる構成によれば、行動計画生成部１５０、及び第２制御部１６０は、走行経路情報１８１により予め定められた走行経路ＲＴ１以外の走行経路ＲＴ１についても、上述した処理を適応することができる。

【0057】

○自車両Ｍの位置の特定は、ＧＮＳＳ受信機３０に代えて（或いは、加えて）、レンジャーシステムや、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）により実現されてもよい。

【符号の説明】

【0058】

１…車両システム、１０…ファインダ、２０…車両センサ、３０…ＧＮＳＳ受信機、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、１５０…行動計画生成部、１６０…第２制御部、１６２…取得部、１６４…速度制御部、１６６…操舵制御部、１８０…記憶部、１８１…走行経路情報、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、ＡＲ１…認識エリア、ＡＲ１－１…第１認識エリア、ＡＲ１－２…第２認識エリア、ＡＲ１－３…第３認識エリア、ＤＤ１…所定方向、Ｍ…自車両、ＯＢ１…障害物、ＲＴ１…走行経路、ＵＡ１…準認識エリア、ＵＡ１－１…第１準認識エリア、ＵＡ１－２…第２準認識エリア、ＷＡ…非認識エリア。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】