JP7566181B2 - 行動計画装置及び行動計画方法 - Google Patents

Description

本開示は、行動計画装置及び行動計画方法に関する。

近年、自動運転技術の開発が盛んであり、ユーザの運転支援のみにとどまらず、ユーザによる運転操作を介在することなく自動運転を行う技術が脚光を浴びている。そこで、車両が自動運転により市街地を走行する際に、交通ルール、信号機、歩行者、他車両の位置、及び他車両の速度の情報等を取得し、自車両の行動を決定する行動計画装置が必要となる。

例えば特許文献１では、障害物検出枠の順番を示す知識ツリーを用いて、障害物検出枠に障害物があるか否かを順番に判断する。これにより、適切な危険度を算出し、適切な自車両の行動を決定することができる。

特許第６４３２６７７号

特許文献１の知識ツリーは、特定地点における自車両の位置によって定まる障害物検出枠、及び自車両に対して注意すべき障害物検出枠の順番を示すデータである。そのため、特許文献１に記載の発明は、自車両に対して直近に考慮すべきものを一つ一つ順に知識ツリーに従って判断し、自車両の行動を決定する。そのため、特許文献１に記載の発明は、交差点に他車両、及び横断歩道待ちの横断歩行者等が存在するといった考慮すべきものが複数存在する複合的なシーンにおいて、他車両が存在しなくなってから、歩行者の移動可能性を判断するため、自車両の停止時間が長くなり行動が保守的になる。このように、特許文献１に記載の発明では、自車両の行動決定に時間を要するため、交差点のスループットを上げることが難しい。本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、交差点等の自車両の行動を計画する際に考慮すべきものが複数存在する複合的なシーンにおいて、特許文献１に記載の発明よりも保守的な行動を回避する行動計画装置を提供することを目的とする。

本開示に係る行動計画装置は、移動体周辺の周辺情報を用いて、移動体が置かれた状況を示すシーン情報を生成するシーン生成部と、シーン生成部により生成されたシーン情報が１つである場合は、シーン情報を用いて移動体の取り得る行動の候補であるモードを１つ以上演算し、シーン生成部により生成されたシーン情報が複数である場合は、シーン情報を用いてモードを複数並行して演算するモード演算部と、モード演算部により演算したモードから１つを選択して、移動体の行動として出力するモード選択部と、を備えたものである。

本開示に係る行動計画方法は、移動体周辺の周辺情報を用いて、移動体が置かれた状況を示すシーン情報を生成するステップと、生成されたシーン情報が１つである場合は、シーン情報を用いて移動体の取り得る行動の候補であるモードを１つ以上演算し、生成されたシーン情報が複数である場合は、シーン情報を用いてモードを複数並行して演算するステップと、演算したモードから１つを選択して、移動体の行動として出力するステップと、を備えたものである。

本開示によれば、シーン生成部により生成されたシーン情報が複数である場合は、シーン情報を用いてモードを複数並行して演算し、演算したモードから１つを選択して自車両の行動として出力する。これにより、複合的なシーンにおいて、保守的な行動を回避することができる。

図１は実施の形態１の行動計画装置を含む自車両の一部を示すブロック図である。 図２は実施の形態１の行動計画装置のハードウェア構成例を示す概略図である。 図３は実施の形態１の行動計画方法を示すフローチャートである。 図４は実施の形態１の自車両が置かれた状況を示す概略図である。 図５は実施の形態１のシーン生成部により生成されたシーン情報を示す図である。 図６は実施の形態１の第一モード演算部を示す概略図である。 図７は実施の形態１の第二モード演算部を示す概略図である。 図８は実施の形態１の第一モード演算部の遷移条件を示す図である。 図９は実施の形態１の第二モード演算部の遷移条件を示す図である。 図１０は実施の形態１の行動計画装置を備える自車両の行動を示す概略図である。 図１１は実施の形態１の行動計画装置の各構成の出力結果の一例を示す図である。 図１２は実施の形態１の行動計画装置の動作を時系列で示す図である。 図１３は実施の形態１の比較例の行動計画装置の動作を時系列で示す図である。 図１４は実施の形態２の行動計画装置を含む自車両の一部を示すブロック図である。 図１５は実施の形態２の行動計画方法を示すフローチャートである。 図１６は実施の形態２の行動計画装置を備える自車両の行動を示す概略図である。 図１７は実施の形態２のシーン生成部により生成されたシーン情報を示す図である。 図１８は実施の形態２の第一モード演算部を示す概略図である。 図１９は実施の形態２の第一モード演算部の遷移条件を示す図である。 図２０は実施の形態２の行動計画装置の各構成の出力結果の一例を示す図である。 図２１は実施の形態２の行動計画装置の動作を時系列で示した図である。 図２２は実施の形態２の比較例の行動計画装置の動作を時系列で示した図である。 図２３は実施の形態３の自車両が置かれた状況を示す概略図である。 図２４は実施の形態３の行動計画装置の各構成の出力結果の一例を示す図である。

実施の形態１．
実施の形態１における行動計画装置１について図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１の行動計画装置１を含む自車両２０の一部を示すブロック図である。行動計画装置１は、自車両２０の行動を計画する装置であり、周辺情報取得部２、シーン生成部８、モード演算部９、及びモード選択部１０を備える。本実施の形態では自車両２０は自動車である例を説明する。

周辺情報取得部２は障害物情報取得部３及び道路情報取得部５を備える。障害物情報取得部３は、障害物情報検出部４から自車両２０周辺に存在する障害物の情報を取得する。道路情報取得部５は、道路情報検出部６から自車両２０周辺の道路の情報を取得する。以下では、障害物情報検出部４により検出された自車両２０周辺に存在する障害物の情報を障害物情報、道路情報検出部６により検出された自車両２０周辺の道路の情報を道路情報と称する。また、周辺情報取得部２は障害物情報及び道路情報の総称である周辺情報を取得する。

なお、周辺情報取得部２は、必ずしも行動計画装置１に含まれていなくてもよい。一例として、管制による自車両２０の遠隔制御においては、周辺情報取得部２と、周辺情報取得部２以外の構成要素（シーン生成部８、モード演算部９及びモード選択部１０）とは、分離して設けられる場合が有り得る。具体的には、周辺情報取得部２が自車両２０内に設けられ、周辺情報取得部２以外の構成要素が行動計画装置１として管制側に設けられる。これに限定されず、例えばその逆であってもよい。

障害物情報検出部４は障害物情報を検出する。障害物は、例えば自車両２０周辺に存在する他車両２１、歩行者２２、自転車、バイク等の交通参加者である。障害物情報検出部４は、例えば自車両２０に備えられたカメラ、レーダ、ＬｉＤＡＲ、及びソナーセンサの少なくとも１つである。また、障害物情報検出部４は、自車両２０ではなく、例えばインフラ側に備えられたカメラ、レーダ、ＬｉＤＡＲ、及びソナーセンサの少なくとも１つであってもよい。障害物情報検出部４がインフラ側に備えられた場合、障害物情報取得部３は障害物情報検出部４との無線通信によって、障害物情報を取得する。障害物情報検出部４は、自車両２０周辺に存在する障害物を、他車両２１、歩行者２２、自転車、又はバイク等で分類された種別と紐づけた障害物情報として障害物情報取得部３に出力してもよい。

道路情報検出部６は道路情報を検出する。道路情報検出部６は、自車両２０が順守すべき信号機の検出、検出した信号機の点灯状態の検出、及び道路標識の検出等を行う。道路情報検出部６は例えば自車両２０に備えられたカメラ、レーダ、ＬｉＤＡＲ、及びソナーセンサの少なくとも１つである。また、道路情報検出部６は、自車両２０ではなく、例えばインフラ側に備えられたカメラ、レーダ、ＬｉＤＡＲ、及びソナーセンサの少なくとも１つであってもよい。道路情報検出部６がインフラ側に備えられた場合、道路情報取得部５は道路情報検出部６との無線通信によって、道路情報を取得する。

また、道路情報検出部６は地図取得部７を備えてもよい。地図取得部７は、自車両２０の走行予定経路の地図データを取得し、取得した地図データを道路情報として道路情報取得部５に出力する。地図データは、自車両２０が走行するレーンの中心線、交差点の停止線情報、優先道路情報、及び非優先道路情報等である。

地図取得部７は、自車両２０の走行予定経路の地図データを予め取得し、カメラ、レーダ、ＬｉＤＡＲ、及びソナーセンサの少なくとも１つから得られる情報を用いて、地図データ上の自車両２０の位置を特定する。そして、地図取得部７は、自車両２０周辺の道路情報を道路情報検出部６に出力する。もしくは、地図取得部７は、逐次自車両２０周辺の走行経路の地図データを取得し、自車両２０周辺の道路情報を道路情報検出部６に出力してもよい。

また、自車両２０は自車両２０の位置を特定するためにＧＮＳＳセンサを備えてもよく、障害物情報検出部４及び道路情報検出部６は周辺情報取得部２に情報を出力する際に、自車両２０の位置を基準とした相対的な座標系を用いた情報を出力してもよく、特定の地点を基準とした絶対的な座標系を用いた情報を出力してもよい。

シーン生成部８は、周辺情報取得部２により取得した周辺情報を用いて、自車両２０が置かれた状況を示すシーン情報を生成する。シーン生成部８の詳細な動作については後述する。

モード演算部９は、シーン生成部８により生成されたシーン情報を用いて、自車両２０の取り得る行動の候補であるモードを演算する。自車両２０の取り得る行動とは、自車両２０が現時点又は将来にわたり実行すべき行動である。自車両２０の取り得る行動は、例えば自車両２０が現在走行している経路をそのまま走行すること、及び経路上の特定の位置で停止すること等が含まれる。行動計画装置１は複数のモード演算部９を備える。そして、複数のモード演算部９は、シーン生成部８により生成されたシーン情報が１つの場合にはモードを１つ以上演算し、シーン生成部８により生成されたシーン情報が複数である場合には、モードを複数並行して演算する。具体的にモードは、目標とする経路、目標速度、及び目標位置のうち少なくとも一つを示す情報である。また、モード演算部９は、モード毎に目標とする経路、目標速度、及び目標位置の値を予め設定してもよく、モードと自車両２０の周辺環境から動的に変更してもよい。例えば、モード演算部９は、目標速度を自車両２０の移動量ごとに算出してもよい。モード演算部９により演算されたモードは、上述の記載に限定されるものではなく、上下限の加速度、ステアリング角度、及びレーンチェンジのためのレーン番号などを示す情報であってもよい。モード演算部９の詳細な動作については後述する。

モード選択部１０は、複数のモード演算部９により演算したモードから１つを選択して、自車両２０の行動として出力する。すなわち、モード選択部１０は、シーン生成部８により生成されたシーン情報が１つでモードを１つしか演算しない場合、あるいは複数のモード演算部９により演算したモードの種類が１種類の場合は、そのモードを自車両２０の行動として出力する。また、モード選択部１０は、複数のモード演算部９により異なる複数のモードが演算された場合は、予め設定されたモードの優先度を用いて、複数のモード演算部９により演算された複数のモードから１つを選択して自車両２０の行動として出力する。優先度は、例えば、障害物に対応するためのモードを優先させるように設定する。また、障害物に対応するためのモードが複数ある場合は、障害物によって発生しうる危険度が高いものを優先するように設定する。これにより、行動計画装置１は障害物によって発生しうる危険を回避することができる。モード選択部１０の詳細な動作については後述する。

次に、行動計画装置１のハードウェア構成例を説明する。図２は実施の形態１の行動計画装置１のハードウェア構成例を示す概略図である。行動計画装置１の各構成は、図２Ａに示すように専用のハードウェアである処理回路１２であってもよいし、図２Ｂに示すようにメモリ１４に格納されているプログラムを実行するプロセッサ１３であってもよい。

図２Ａに示すように行動計画装置１の各構成が専用のハードウェアである場合、処理回路１２は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。行動計画装置１の各構成の機能それぞれを処理回路１２で実現してもよいし、各構成の機能をまとめて１つの処理回路１２で実現してもよい。

図２Ｂに示すように、行動計画装置１の各構成がプロセッサ１３である場合、各構成の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１４に格納される。プロセッサ１３は、メモリ１４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、行動計画装置１の各構成の機能を実現する。すなわち、行動計画装置１の各構成は、プロセッサ１３により実行されるときに、後述する各実施の形態の配光制御方法の各ステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ１４を備える。また、これらのプログラムは、行動計画装置１の各構成の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

ここで、プロセッサ１３とは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、処理装置、演算装置、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のことである。メモリ１４は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ）等の不揮発性又は揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスク、フレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ミニディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の光ディスクであってもよい。

なお、行動計画装置１の各構成の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、行動計画装置１における処理回路１２は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

次に、行動計画装置１による行動計画方法について説明する。図３は実施の形態１の行動計画方法を示すフローチャートである。図３のフローチャートの処理動作は、自車両２０が走行中に繰り返し実行される。本実施の形態では、図３に示すＳＴＡＲＴからＥＮＤを１演算周期として説明する。

ステップＳ１及びステップＳ２では、周辺情報取得部２は周辺情報を取得する。より詳細には、ステップＳ１では、障害物情報取得部３は障害物情報検出部４から障害物情報を取得する。ステップＳ２では、道路情報取得部５は道路情報検出部６から道路情報を取得する。行動計画装置１はステップＳ１及びステップＳ２は同時に実施してもよく、ステップＳ２を実施した後にステップＳ１を実施してもよい。

ステップＳ３では、シーン生成部８はステップＳ１及びステップＳ２において周辺情報取得部２が取得した周辺情報を用いて、自車両２０が置かれた状況を示すシーン情報を生成する。

ステップＳ４では、モード演算部９はステップＳ３においてシーン生成部８が生成したシーン情報は１つであるか否かを判定する。

モード演算部９はシーン情報が１つであると判定した場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、モード演算部９はシーン情報を用いてモードを１つ以上演算する（ステップＳ５）。

モード演算部９はシーン情報が複数であると判定した場合（ステップＳ４のＮＯ）、モード演算部９はシーン情報を用いてモードを複数並行して演算する（ステップＳ６）。

ステップＳ７では、モード選択部１０はステップＳ５又はステップＳ６において演算したモードは１つであるか否かを判定する。

モード選択部１０はモードが１つであると判定した場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、モード演算部９はステップＳ５又はステップＳ６において演算したモードを自車両２０の行動として出力する（ステップＳ８）。

モード選択部１０はモードが複数であると判定した場合（ステップＳ７のＮＯ）、モード演算部９はステップＳ５又はステップＳ６において演算した複数のモードの中から１つを選択して、自車両２０の行動として出力する。（ステップＳ９）。

以上により、行動計画装置１の処理動作を終了する。

次に、図４に示す自車両２０が置かれた状況を例に、行動計画装置１の処理動作を具体的に説明する。図４は、実施の形態１の自車両２０が置かれた状況を示す概略図である。図４に示す自車両２０が置かれた状況は、自車両２０が交差点の非優先道路において右折をするために、他車両２１の通過待ちをしている状況であり、横断歩道近傍には歩行者２２が存在している状況である。図４において、実線で示す範囲は交差点エリアであり、破線で示す範囲は横断歩道エリアである。

まず、シーン生成部８によるシーン情報の生成の方法の一例を説明する。シーン生成部８は道路情報を用いて、例えば自車両２０が交差点付近に存在しているか否か、自車両２０が優先道路を走行しているか否か、及び自車両２０が横断歩道付近を走行しているか否かを判定する。また、シーン生成部８は障害物情報及び道路情報を用いて、例えば交差点内に他車両２１が存在するか否か、及び横断歩道の近くに歩行者２２が存在するか否かの判定をする。

次に、シーン生成部８は、上述の障害物情報及び道路情報を用いて判定した結果を、図５に示すようにシーン情報として生成する。図５は、実施の形態１のシーン生成部８により生成されたシーン情報を示す図である。図５の左の列はシーン情報変数、中央の列はシーン情報変数の内容、右の列は図５に示す状況においてシーン生成部８により生成されたシーン情報の出力結果である。シーン情報は、数値を含む変数、又はシンボリックな表現等、自車両２０が置かれた状況を識別できる形式であれば、いずれの形式で表現されてもよい。本実施の形態では、シーン情報は数値を含む変数として表現される場合について説明する。シーン生成部８は、自車両２０が置かれた状況をシーン情報として数値的に表現するために、図５の左の列に示すシーン情報変数を予め記憶している。

図４及び図５に示すように、シーン生成部８は、自車両２０が右折予定の経路上に停止障害物は存在しないためｓｔｏｐ＿ｏｂｓ＿ｉｎｌａｎｅ＝０、自車両２０が交差点エリア内に存在しているためｎｅａｒ＿ｉｎｔ＝１、自車両２０の近傍ＥＶＳに障害物は存在しないためｏｂｓ＿ｉｎｓｕｒｒ＝０、他車両２１が交差点エリア内に存在しているためｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ＝１、自車両２０が非優先道路を走行しているためｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅ＝０、横断歩道エリア内に歩行者２２が存在しているためｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝１、歩行者２２が横断歩道エリア内に存在するが動いていないためｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝１、自車両２０が横断歩道エリア前で停止しているためｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝１、自車両２０の走行経路上を横切る障害物は不在のためａｃｒｏｂｓ＿ｉｎｌａｎｅ＝０をシーン情報として生成する。

シーン生成部８が、図５に示すシーン情報変数ｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋに相当する横断歩道前で自車両２０が停止しているか否かを判断する方法について説明する。周辺情報取得部２は自車両２０に設置された内界センサから横断歩道前で自車両２０が停止しているか否かを示す周辺情報を取得する。そして、シーン生成部８はこの周辺情報を用いて横断歩道前で自車両２０が停止しているか否かを判定する。もしくは、周辺情報取得部２は、道路情報検出部６が備える地図取得部７によって周辺情報を取得してもよい。具体的には、地図取得部７は、予め設定された演算周期毎に自車両２０の位置情報と道路情報である横断歩道の停止線情報とを出力し、演算周期毎の差分を取る。これにより、道路情報検出部６は自車両２０が横断歩道前で停止しているか否かを把握することができる。但し、周辺情報取得部２が横断歩道前で自車両２０が停止しているか否かを取得する方法は、これに限定されない。また、シーン生成部８により生成されるシーン情報の項目は図５に示す項目に限定されない。シーン生成部８は上記で生成されたシーン情報をモード演算部９に出力する。

次に、モード演算部９によるモードの演算方法の一例を説明する。上述のとおり、複数のモード演算部９は、シーン生成部８により生成されたシーン情報が１つの場合にはモードを１つ以上演算し、シーン生成部８により生成されたシーン情報が複数である場合には、モードを複数並行して演算する。以下では複数のモード演算部９は、第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂである例を示す。そして、第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂはそれぞれの演算を並行して実行することができる。なお、複数のモード演算部９は第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂである例を示したが、少なくとも２つのモードを独立して演算可能に設計されればよい。

以下では、モード演算部９によるモードの演算方法の一例として、ＦＳＭ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ、有限状態機械）を用いた方法を説明する。

本実施の形態では、モード演算部９はシーン生成部８により生成されたシーン情報が複数の場合、２つのＦＳＭを用いて２つのモードを並行して演算する例を説明する。以下では、２つのＦＳＭをそれぞれ第一モード演算部９ａ、及び第二モード演算部９ｂとする。図６は実施の形態１の第一モード演算部９ａを示す概略図であり、図７は実施の形態１の第二モード演算部９ｂを示す概略図である。図８は実施の形態１の第一モード演算部９ａの遷移条件を示す図であり、図９は実施の形態１の第二モード演算部９ｂの遷移条件を示す図である。

第一モード演算部９ａは、道路情報に準拠した行動を達成するためのモード演算を実施し、第二モード演算部９ｂは、障害物に対する回避、及び道路の優先権に即した行動を達成するためのモード演算を実施する。なお、ＦＳＭは図６及び図７に示すものに限定されず、それぞれのＦＳＭにおいて、有限個のモードとそれらの遷移条件とを決定するものであればよい。

図６に示すように、第一モード演算部９ａで演算するモードとして、経路追従（以下、「ＬＦ（Ｌａｎｅ Ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ）」と称する）、減速及び停車（以下、「ＳＴ（ＳＴｏｐ）」と称する）、交差点接近走行（以下、「ＡＩ（Ａｐｐｒｏａｃｈ Ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ）」と称する）、停止線前停止（以下、「ＳＩ（Ｓｔｏｐ Ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ）」と称する）、交差点横断（以下、「ＣＩ（Ｃｒｏｓｓ Ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ）」と称する）、緊急停止（以下、「ＥＳ（Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｓｔｏｐ）」と称する）の６つのモードが設定されるとする。

ＬＦは、同一経路上を走行するモードである。ＳＴは、停止障害物の前で減速して停止するモードである。ＡＩは、交差点内に進入前の停止線に向かって走行するモードである。ＳＩは、交差点手前の停止線で停止するように減速して停止するモードである。ＣＩは、交差点内を横断するモードである。ＥＳは、車両周辺に障害物が存在する場合に緊急停止するモードである。

図７に示すように、第二モード演算部９ｂで演算するモードとして道なり走行（以下、「ＲＤ（Ｒｏａｄ Ｄｒｉｖｉｎｇ）」と称する）、横断歩道前停止（以下、「ＳＣ（Ｓｔｏｐ Ｃｒｏｓｓｗａｌｋ）」と称する）、横断意志確認（以下、「ＷＣ（Ｗａｉｔ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ）」と称する）、横断歩道近傍徐行（以下、「ＣＣＣ（Ｃａｒｅｆｕｌ Ｃｒｏｓｓ Ｃｒｏｓｓｗａｌｋ）」と称する）、飛び出し停止（以下、「ＳＰＯ（Ｓｔｏｐ Ｐｏｐｐｉｎｇ ｏｕｔ Ｏｂｓｔａｃｌｅ）」と称する）の５つのモードが設定されるとする。

ＲＤは、同一経路上を走行するモードである。ＳＣは、横断歩道近傍に歩行者２２が存在する際に、減速して停止するモードである。ＷＣは、横断歩道近傍の歩行者２２が動かない場合に、歩意志の確認をするモードである。ＣＣＣは、横断歩道近傍の歩行者２２が一定時間動かない場合に、横断歩道を徐行するモードである。ＳＰＯは、道路傍から交差障害物が現れた際に、その前で停止するモードである。

第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂは、シーン生成部８により生成されたシーン情報を用いて、図６から図９に示すようにモード間の遷移が可能なように設計される。そして、モード演算部９は、シーン生成部８により生成されたシーン情報及びモード演算部９における現在のモードを用いて、遷移先のモードを演算する。

具体的には、例えば第一モード演算部９ａにおける現在のモードがＬＦモードである場合、第一モード演算部９ａは図８に示す（ａ１）から（ａ３）に対応する条件式のみを考慮すればよい。あるいは、モード演算部９は、シーン生成部８により生成されたシーン情報及びモード演算部９における過去のモードを用いて、遷移先のモードを演算してもよい。過去のモードとは、現在のモードよりも一つ前の演算周期におけるモード、又は現在の演算周期の前のモードのことである。ここでは、現在のモードよりも一つ前の演算周期におけるモードを過去のモードとする。この場合、図８及び図９に示す全ての条件式について判定することで、現在のモードに依存せず遷移先のモードを演算することができる。過去のモードは、遷移条件として使用される。具体的には、第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂが遷移条件として過去のモードを利用し、図８では第一モード演算部９ａが過去のモードをｐｒｅｖ＿ｍｏｄｅ１として利用し、図９では第二モード演算部９ｂが過去のモードをｐｒｅｖ＿ｍｏｄｅ２として利用する例を示している。

図８及び図９において、現在のモードは自車両２０の現在時点におけるモードを表している。また、自動運転開始時においては、第一モード演算部９ａはＬＦモードを初期モードとする。すなわち、第一モード演算部９ａではＬＦモードから始まることを想定している。第二モード演算部９ｂはＲＤモードを初期モード、すなわちＲＤモードから始まることを想定している。

遷移先のモードは、現在のモードと遷移条件とに基づいて決定される、次に遷移するモードである。

遷移番号は、現在のモードから遷移先のモードへの遷移を番号で表したものであり、第一モード演算部９ａでは（ａ１）～（ａ１８）まで付与され、第二モード演算部９ｂでは（ｂ１）～（ｂ１２）まで付与される。図６及び図８の（ａ１）～（ａ１８）はそれぞれ対応しており、図７及び図９の（ｂ１）～（ｂ１２）に関してもそれぞれ対応している。

遷移条件は、各遷移における条件である。遷移式は、遷移条件を条件式で表したものであり、複数でも構わない。代表出力は、遷移時に自車両２０の挙動が変化するような項目である。

なお、図６及び図７に示す黒点はＦＳＭにおける、初期モードを示している。上で述べた状態の遷移は黒点で示されるモードを起点として演算される。

例えば、第一モード演算部９ａは、第一モード演算部９ａの現在のモードがＬＦモードであり、遷移式「ｓｔｏｐ＿ｏｂｓ＿ｉｎｌａｎｅ＝＝１」を満たす場合、遷移番号（ａ１）の遷移を実行し、ＡＩモードを演算結果として出力する。この場合の代表出力は、停止障害物前への停止である。

次に、行動計画装置１の詳細な動作を図１０、図１１を用いて説明する。図１０は、実施の形態１の行動計画装置１を備える自車両２０の行動を示す概略図である。図１０では、自車両２０が時刻ｔ１からｔ６にかけて、横断歩道の存在する信号機のない交差点を、右折して通過する時系列を表した図である。図１０において、実線で示す範囲は交差点エリアであり、破線で示す範囲は横断歩道エリアである。図１１は、実施の形態１の行動計画装置１の各構成の出力結果の一例を示す図である。図１１では、図１０に示す時刻ｔ１からｔ６の各時刻において、シーン生成部８により生成されたシーン情報、第一モード演算部９ａによる演算結果、第二モード演算部９ｂによる演算結果、モード選択部１０の出力結果を表した図である。図１０及び図１１の時刻ｔ１からｔ６はそれぞれ対応している。また、過去のモードであるｐｒｅｖ＿ｍｏｄｅ１及びｐｒｅｖ＿ｍｏｄｅ２は、ここでは前回モードとして記載する。より詳細には、前回の演算周期におけるモードである。また、任意のｉ（ｉ＝１～５）について、時刻ｔ_ｉ＋１とｔ_ｉとの差ｔ_ｉ＋１－ｔ_ｉは、演算周期よりも大きいと仮定する。なお、時刻ｔ１の場合のみ、前回モードは初期モードを指す。

図１０において、時刻ｔ１は自車両２０が交差点エリアに接近している様子を表している。図１１に示すように、時刻ｔ１における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの前回モードは、それぞれ初期モードであるＬＦモード及びＲＤモードである。シーン生成部８は、障害物情報取得部３により取得した障害物情報、及び道路情報取得部５により取得した道路情報を用いて、自車両２０が置かれた状況を次のシーン情報として生成する。自車両２０が交差点エリアに近づいているためｎｅａｒ＿ｉｎｔ＝１、交差点エリア内に他車両２１が存在しないためｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ＝０、自車両２０が走行しているレーンは非優先道路であるためｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅ＝０、横断歩道エリアに歩行者２２が存在しないためｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０、ｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝０、自車両２０は走行中のためｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０がシーン生成部８によりシーン情報として生成される。

第一モード演算部９ａは、上述のシーン情報、及び第一モード演算部９ａにおける現在のモードから、遷移式「ｎｅａｒ＿ｉｎｔ＝＝１」を満足するとして、遷移番号（ａ２）の遷移を実行し、ＡＩモードを演算結果として出力する。

第二モード演算部９ｂは、上述のシーン情報、及び第二モード演算部９ｂにおける現在のモードから、遷移番号（ｂ１）、（ｂ２）の遷移条件は満たされないため、同じＲＤモードに滞留する。すなわち、第二モード演算部９ｂはＲＤモードを演算結果として出力する。

ここで、第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの演算は、それぞれモードを演算する際に依存関係は存在しない。そのため、モード演算部９は、第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの演算を並行して実行することができる。

モード選択部１０は、第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂにおいて演算したモードの中から１つを選択して自車両２０の行動として出力する。その際、モード選択部１０は、第一モード演算部９ａで演算したモードと第二モード演算部９ｂで演算したモードとが異なる場合、障害物によって発生し得る危険に対応するためのモードを優先して選択する。すなわち、モード選択部１０は、時刻ｔ１に関しては、第一モード演算部９ａでのＡＩモード（交差点接近走行）と第二モード演算部９ｂでのＲＤモード（道なり走行）では、ＡＩモードの方が障害物によって発生しうる危険に対応するモードであるため、ＡＩモードを選択する。

図１０において、時刻ｔ２は自車両２０が交差点の停止線に近づいている状況であり、他車両２１が交差点エリアに進入し、歩行者２２が横断歩道エリアに接近している様子を表している。図１１に示すように、時刻ｔ２における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの前回モードは、それぞれＡＩモード及びＲＤモードである。モード演算部９は、時刻ｔ１からｔ２の間でモードが変化しないため、時刻ｔ２における前回モードは、時刻ｔ１の第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂにより演算したモードのまま保持する。これは、他の時刻においても同様である。また、時刻ｔ２における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの現在のモードは、それぞれＡＩモード及びＲＤモードである。

シーン生成部８は、障害物情報取得部３により取得した障害物情報、及び道路情報取得部５により取得した道路情報を用いて、自車両２０が置かれた状況を次のシーン情報として生成する。自車両２０が交差点エリアに存在しているためｎｅａｒ＿ｉｎｔ＝１、交差点エリア内に他車両２１が存在するためｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ＝１、自車両２０が走行しているレーンは非優先道路であるためｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅ＝０、横断歩道エリアに歩行者２２が存在しないためｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０、ｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝０、自車両２０は走行中のためｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０がシーン生成部８によりシーン情報として生成される。

第一モード演算部９ａは、上述のシーン情報、及び第一モード演算部９ａにおける現在のモードから、遷移式「ｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ＝＝１｜｜ｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅ＝＝０」を満足するとして、遷移番号（ａ７）の遷移を実行し、ＳＩモードを演算結果として出力する。

第二モード演算部９ｂでは、上述のシーン情報、及び第二モード演算部９ｂにおける現在のモードから、遷移番号（ｂ１）、（ｂ２）の遷移条件は満たされないため、同じＲＤモードに滞留する。すなわち、第二モード演算部９ｂはＲＤモードを演算結果として出力する。

モード選択部１０は、第一モード演算部９ａでのＳＩモード（停止線前停止）と第二モード演算部９ｂでのＲＤモード（道なり走行）では、ＳＩモードの方が障害物によって発生しうる危険に対応するモードであるため、ＳＩモードを選択して自車両２０の行動として出力する。

図１０において、時刻ｔ３は自車両２０が交差点の停止線に近づいている際に、他車両２１は交差点を通過中であり、歩行者２２は横断歩道エリア内で停止している様子を表している。図１１に示すように、時刻ｔ３における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの前回モードは、それぞれＳＩモード及びＲＤモードである。また、時刻ｔ３における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの現在のモードは、それぞれＳＩモード及びＲＤモードである。シーン生成部８は、ｎｅａｒ＿ｉｎｔ、ｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ、及びｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅは時刻ｔ２と同様のシーンであるため、ｎｅａｒ＿ｉｎｔ＝１、ｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ＝１、及びｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅ＝０をシーン情報として生成し、横断歩道エリアに歩行者２２が存在するためｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝１、横断歩道エリア内の歩行者２２は停止しているためｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝１、自車両２０は走行中のためｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０をシーン情報として生成する。

第一モード演算部９ａは、上述のシーン情報、及び第一モード演算部９ａにおける現在のモードから、遷移番号（ａ１０）、（ａ１１）の遷移条件は満たされないため、同じＳＩモードで滞留する。すなわち、第一モード演算部９ａはＳＩモードを演算結果として出力する。

第二モード演算部９ｂは、上述のシーン情報、及び第二モード演算部９ｂにおける現在のモードから、遷移式「ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝＝１」を満足するため、遷移番号（ｂ１）の遷移を実行し、ＳＣモードを演算結果として出力する。時刻ｔ３に関しては、第一モード演算部９ａの演算結果であるＳＩモード（停止線前停止）及び第二モード演算部９ｂの演算結果であるＳＣモード（横断歩道前停止）は、どちらも障害物によって発生しうる危険を伴うシーンである。その場合、モード選択部１０は、あらかじめ危険度に重みづけをしておくことも可能であり、ここではＳＩモードを選択して自車両２０の行動として出力する。

図１０において、時刻ｔ＝ｔ４は自車両２０が交差点の停止線の前で停止している際に、他車両２１は交差点を通過中であり、歩行者２２は横断歩道エリア内で停止している様子を表している。図１１に示すように、時刻ｔ４における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの前回モードは、それぞれＳＩモード及びＳＣモードである。また、時刻ｔ４における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの現在のモードは、それぞれＳＩモード及びＳＣモードである。シーン生成部８は、ｎｅａｒ＿ｉｎｔ、ｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ、及びｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅは時刻ｔ３と同様のシーンであるため、ｎｅａｒ＿ｉｎｔ＝１、ｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ＝１、及びｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅ＝０をシーン情報として生成し、ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ、及びｐｐｌ＿ｓｔｏｐも時刻ｔ３と同様のシーンであるため、ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝１、及びｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝１をシーン情報として生成し、自車両２０は横断歩道前で停止中のためｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝１をシーン情報として生成する。

第一モード演算部９ａは、上述のシーン情報、及び第一モード演算部９ａにおける現在のモードから、遷移番号（ａ１０）、（ａ１１）の遷移条件は満たされないため、同じＳＩモードで滞留する。すなわち、第一モード演算部９ａはＳＩモードを演算結果として出力する。

第二モード演算部９ｂは、上述のシーン情報、及び第二モード演算部９ｂにおける現在のモードから、遷移式「ｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝＝１＆＆ｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝＝１」を満足するため、遷移番号（ｂ４）の遷移を実行し、ＷＣモードを演算結果として出力する。

モード選択部１０は、第一モード演算部９ａでのＳＩモード（停止線前停止）と第二モード演算部９ｂでのＷＣモード（横断意志確認）では、ＷＣモードの方が障害物によって発生しうる危険に対応するモードであるため、ＷＣモードを選択して自車両２０の行動として出力する。

図１０において、時刻ｔ５は、時刻ｔ４からｔ５にかけて、自車両２０が停止線の前で停止している際に、他車両２１は交差点を通過し終えたが、歩行者２２は横断歩道エリア内で依然として停止していたため、横断歩道エリア内を徐行して通過している様子を表している。図１１に示すように、時刻ｔ５における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの前回モードは、それぞれＳＩモード及びＷＣモードである。また、時刻ｔ５における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの現在のモードは、それぞれＳＩモード及びＷＣモードである。シーン生成部８は、ｎｅａｒ＿ｉｎｔ、及びｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅは時刻ｔ４と同様のシーンであるため、ｎｅａｒ＿ｉｎｔ＝１、及びｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅ＝０をシーン情報として生成し、交差点エリア内から他車両２１が不在となったためｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ＝０をシーン情報として生成し、ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ、ｐｐｌ＿ｓｔｏｐに関しては時刻ｔ４と同様のシーンであるため、ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝１、ｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝１をシーン情報として生成し、自車両２０は走行を開始したためｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０をシーン情報として生成する。

第一モード演算部９ａは、上述のシーン情報、及び第一モード演算部９ａにおける現在のモードから、遷移式「ｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ＝＝０」を満足するため、遷移番号（ａ１０）の遷移を実行し、ＣＩモードを演算結果として出力する。

第二モード演算部９ｂは、上述のシーン情報、及び第二モード演算部９ｂにおける現在のモードから、遷移式「ｐｒｅｖ＿ｍｏｄｅ２（ｉ）＝＝ＷＣ，ｉ＝予め設定された期間内」を満足するため、遷移番号（ｂ７）の遷移を実行し、ＣＣＣモードを演算結果として出力する。この遷移式について、以下に具体例を示す。時刻ｔ５とｔ４との差がΔｔ×４であるとする。Δｔは演算周期である。すなわち、時刻ｔ４とｔ５との間に、ｔ＝ｔ４＋Δｔ、ｔ＝ｔ４＋Δｔ×２、ｔ＝ｔ４＋Δｔ×３の演算周期が含まれると仮定する。ｔ＝ｔ４＋Δｔにおけるｐｒｅｖ＿ｍｏｄｅ２、すなわちｐｒｅｖ＿ｍｏｄｅ２（ｔ４＋Δｔ）は、時刻ｔ４における現在のモードと同じＳＣモードである。一方、ｐｒｅｖ＿ｍｏｄｅ２（ｔ４＋Δｔ×２）＝ＷＣ、ｐｒｅｖ＿ｍｏｄｅ２（ｔ４＋Δｔ×３）＝ＷＣ、ｐｒｅｖ＿ｍｏｄｅ２（ｔ５）＝ＷＣとなり、ｐｒｅｖ＿ｍｏｄｅ２は予め設定された期間ＷＣモードとなる。よって、時刻ｔ５においては、上記遷移式を満足するため、図９における遷移番号（ｂ７）に従って、第二モード演算部９ｂでの演算結果はＣＣＣとなる。なお、ｐｒｅｖ＿ｍｏｄｅ２がどのくらいの期間ＷＣを継続するかについては、予め設定されるものとする。

モード選択部１０は、第一モード演算部９ａでのＣＩモード（交差点横断）と第二モード演算部９ｂでのＣＣＣモード（横断歩道近傍徐行）では、ＣＣＣモードの方が障害物によって発生しうる危険に対応するモードであるため、ＣＣＣモードを選択して自車両２０の行動として出力する。

図１０において、時刻ｔ６は自車両２０が交差点内を右折中の様子を表している。図１１に示すように、時刻ｔ６における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの前回モードは、それぞれＣＩモード及びＣＣＣモードである。また、時刻ｔ６における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの現在のモードは、それぞれＣＩモード及びＣＣＣモードである。シーン生成部８は、ｎｅａｒ＿ｉｎｔ、ｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ、及びｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅは時刻ｔ４と同様のシーンであるため、ｎｅａｒ＿ｉｎｔ＝１、ｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ＝０、及びｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅ＝０をシーン情報として生成する。また、シーン生成部８はシーン情報を生成する際に、自車両２０周辺にシーン算出エリアを予め設けてもよい。図１０において、シーン算出エリアを二重の実線で示す。この場合、シーン生成部８は、横断歩道エリアがシーン算出エリアから外れたことによりｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０、及びｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝０、自車両２０は走行中のためｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０をシーン情報として生成する。

第一モード演算部９ａは、上述のシーン情報、及び第一モード演算部９ａにおける現在のモードから、遷移番号（ａ１２）、（ａ１３）の遷移条件は満たされないため、同じＣＩモードで滞留する。すなわち、第一モード演算部９ａはＣＩモードを演算結果として出力する。

第二モード演算部９ｂは、上述のシーン情報、及び第二モード演算部９ｂにおける現在のモードから、遷移式「ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝＝０」を満足するため、遷移番号（ｂ８）の遷移を実行し、ＲＤモードを演算結果として出力する。

モード選択部１０は、第一モード演算部９ａでのＣＩモード（交差点横断）と第二モード演算部９ｂでのＲＤモード（道なり走行）では、ＣＩモードの方が障害物によって発生しうる危険に対応するモードであるため、ＣＩモードを選択して自車両２０の行動として出力する。

また、シーン生成部８により生成されたシーン情報が１つである場合は、シーン情報を用いて前記自車両の取り得る行動の候補であるモードを１つ以上演算する。すなわち、モード演算部９は、第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの一方を用いてモードを１つ演算し、モード選択部１０は、演算したモードを自車両２０の行動として出力する。または、モード演算部９は、第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの両方でそれぞれモードを演算し、モード選択部１０は、第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂにおいて演算したモードから１つを選択して、自車両２０の行動として出力してもよい。

次に、本実施の形態の行動計画装置１の効果について図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は実施の形態１の行動計画装置１の動作を時系列で示す図である。図１３は実施の形態１の比較例の行動計画装置の動作を時系列で示す図である。図１２は、図１０及び図１１で示した行動計画装置１の処理動作の流れを時系列で示している。図１２及び図１３の時刻ｔ１からｔ６は、図１０及び図１１で示した時刻ｔ１からｔ６と一致する。

実施の形態１の行動計画装置は複数のモード演算部９を備え、複数のモード演算部９はシーン情報が複数である場合はモードを複数並行して演算する。本実施の形態では、モード演算部９は第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂであり、シーン情報が複数である場合は第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂが並行して２つのモードを演算する例を示した。

図１２に示すように、実施の形態１の行動計画装置１は、時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけて、第二モード演算部９ｂにおいて横断歩行者２２の歩行意志確認のモードを出力する。これにより、自車両２０は時刻ｔ５において他車両２１が交差点から出た後に徐行して通過が可能となる。そのため、実施の形態１の行動計画装置１は後述する比較例の行動計画装置と比較して保守的な行動を回避できる。

これに対し、図１３に示す比較例の行動計画装置は単一のモード演算部を備える。すなわち、比較例の行動計画装置のモード演算部は、シーン情報が複数である場合に、複数のモードを並行して演算することはできない。そして、比較例の行動計画装置の単一のモード演算部は、シーン情報を用いて最も安全と考えられるモードを１つ出力する。図１３は、図１０で示す歩行者２２と他車両２１の動作シナリオに関して、比較例の行動計画装置の処理動作を時系列で示している。
また、図１３では、実施の形態１の行動計画装置１と比較例の行動計画装置の動作を比較するため、図１２で示す実施の形態１の行動計画装置１のモード選択部１０による出力結果を重畳させて示している。

時刻ｔ４において停止線の前で停止している際、他車両２１の交差点通過待機、横断歩行者２２の通過待ち、及び横断歩行者２２の歩行意志確認の行動を自車両２０は実施する必要がある。これらの状況に対して、図１３に示すように比較例の行動計画装置の単一のモード演算部は、歩行意志確認のＷＣモードではなく、最も安全と考えられる停止線前で停止するＳＩモードを出力する。よって、比較例の行動計画装置は、交差点内の他車両２１が交差点を通過し終えた時刻ｔ５から、歩行意志確認を始める。すなわち、比較例の行動計画装置は実施の形態１の行動計画装置１よりも、交差点における停止時間が長く、自車両２０の行動が保守的である。

このように、複数のモード演算部９により並行してモード演算可能な本実施の形態の行動計画装置１の動作と単一のモード演算部９を備える比較例１の行動計画装置の動作では、歩行意志確認の時間を同じように確保した場合、時刻ｔ５からの徐行と時刻ｔ７からの徐行という停止時間に差が表れる。

すなわち、本実施の形態の行動計画装置１は、シーン生成部８により生成されたシーン情報が複数である場合は、シーン情報を用いてモードを複数並行して演算し、演算したモードから１つを選択して自車両２０の行動として出力する。これにより、複合的なシーンにおいて、比較例の行動計画装置よりも保守的な行動を回避することができる。

複数のモード演算部９における演算は、それぞれモードを演算する際に依存関係は存在しない。すなわち、第一モード演算部９ａが演算するモードは、第二モード演算部９ｂが演算するモードに影響を受けない。その逆も同様である。具体的には、複数のモード演算部９はシーン情報及び複数のモード演算部９のそれぞれの現在のモードを用いてモードを演算する。もしくは、複数のモード演算部９はシーン情報及び複数のモード演算部９のそれぞれの過去のモードを用いてモードを演算する。これにより、複数のモード演算部９は、モードを複数並行して演算することができる。そのため、上述した単一のモード演算部９を備える比較例の行動計画装置と比較して、自車両の行動をより迅速に計画することができ、交差点における停止時間を短縮することができるため、保守的な行動を回避することができる。

また、本実施の形態の行動計画装置１は、自車両周辺に存在する障害物及び道路の情報である周辺情報を用いてシーン情報を生成し、モードを複数並行して演算することにより、各時刻における自車両２０の行動を計画する。そのため、自車両２０は安全かつ交通の妨げとならない行動をとることが可能となり、自動運転の適用範囲を広げることができる。

なお、モード演算部９はＦＳＭを用いる方法を説明したが、ＦＳＭに限らない。モード演算部９は、ニューラルネットワークなどで事前に学習して使用する方法、及びオントロジーなどで表現される事前のルールに基づいて自車両２０の行動を決定する方法など、様々な方法を用いることが可能である。つまり、モード演算部９は、ＦＳＭ、ニューラルネットワーク、及びオントロジーのうち少なくとも１つであればよい。

また、シーン生成部８により生成されたシーン情報が複数である場合に、第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂは同時にモードを演算する例を示したがこれに限られない。複数のモード演算部９は、１演算周期内にそれぞれの演算を順番に実行してもよい。すなわち、複数のモード演算部９はモードを複数並行して演算するとは、複数のモード演算部９は１演算周期内にモードを複数演算することを含む。

実施の形態２．
実施の形態２の行動計画装置１について図１４を用いて説明する。図１４は、実施の形態２の行動計画装置１を含む自車両２０の一部を示すブロック図である。実施の形態２の行動計画装置１は外部指示取得部１１を備える点が、実施の形態１の行動計画装置１とは異なる。実施の形態１と重複する説明は省略する。実施の形態２の行動計画装置１は、周辺情報取得部２により取得した周辺情報、及び外部指示取得部１１により取得した外部指示情報を用いて、自車両２０の行動を計画する。

外部指示取得部１１は、障害物情報検出部４及び道路情報検出部６とは別に設けられ、行動計画装置１外に設けられる外部装置１５からの情報を取得し、取得した情報をシーン生成部８及びモード演算部９に出力する。外部装置１５とは、例えば管制、スマートフォン等の携帯端末、及び自車両２０に設けられた操作部のうち少なくとも１つである。外部指示取得部１１が取得する情報を外部指示情報と称する。外部指示情報は、外部装置１５からの自車両２０の運転に関する指示を示す情報であり、具体的には、停留所への停止指示、その場での停止指示、その場からの再開指示、駐車スペースへの入庫指示、駐車スペースからの出庫指示、交差点での通行可能指示、又は通行禁止指示などである。

シーン生成部８は、周辺情報取得部２により取得した周辺情報、及び外部指示取得部１１により取得した外部指示情報を用いて、自車両２０が置かれた状況をシーン情報として生成する。

モード演算部９は、シーン生成部８により生成されたシーン情報、及び外部指示取得部１１により取得した外部指示情報を用いて、自車両２０の取り得る行動の候補であるモードを演算する。また、実施の形態１と同様に、モード演算部９は、シーン生成部８により生成されたシーン情報が１つの場合にはモードを１つ以上演算し、シーン生成部８により生成されたシーン情報が複数である場合には、モードを複数並行して演算する。そして、モード選択部１０は演算したモードが複数である場合は、演算した複数のモードの中から１つを選択して、自車両２０の行動として出力する。

次に、行動計画装置１による行動計画方法について説明する。図１５は実施の形態２の行動計画方法を示すフローチャートである。図１５のフローチャートの処理動作は、自車両２０が走行中に繰り返し実行される。本実施の形態では、図１５に示すＳＴＡＲＴからＥＮＤを１演算周期として説明する。

ステップＳ１及びステップＳ２は、実施の形態１の行動計画方法と同様である。

ステップＳ２０では、外部指示取得部１１は、外部装置１５から外部指示情報を取得する。

ステップＳ３では、シーン生成部８はステップＳ１からＳ３において取得した周辺情報及び外部指示情報を用いて、自車両２０が置かれた状況をシーン情報として生成する。

ステップＳ４では、モード演算部９はステップＳ３においてシーン生成部８が生成したシーン情報は１つであるか否かを判定する。

モード演算部９はシーン情報が１つであると判定した場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、モード演算部９はステップＳ１からＳ３において取得した周辺情報及び外部指示情報を用いてモードを１つ以上演算する（ステップＳ５）。

モード演算部９はシーン情報が複数であると判定した場合（ステップＳ４のＮＯ）、モード演算部９はステップＳ１からＳ３において取得した周辺情報及び外部指示情報を用いてモードを複数並行して演算する（ステップＳ６）。

ステップＳ７からＳ９は、実施の形態１の行動計画方法と同様である。

以上により、行動計画装置１の処理動作を終了する。

次に、行動計画装置１の詳細な動作について図１６から図２０を用いて説明する。図１６は、実施の形態２の行動計画装置１を備える自車両２０の行動を示す概略図である。図１６は、時刻ｔ１からｔ６にかけて、管制からの指定位置での停止指示の後、指定位置からの運転再開するように再度管制から指示され、その指定位置は横断歩道付近であり、横断歩道付近の歩行者２２を考慮しながら、自車両２０が横断歩道を通過する時系列を表した図である。図１６において指定位置は×印で示し、横断歩道エリアは破線で示す範囲である。図１７は、実施の形態２のシーン生成部８により生成されたシーン情報を示す図である。シーン生成部８は図１７に示すように、あらかじめ生成するシーン情報を定義する。図１８は実施の形態２の第一モード演算部９ａを示す概略図である。図１９は、実施の形態２の第一モード演算部９ａの遷移条件を示す図である。図２０は、実施の形態２の行動計画装置１の各構成の出力結果の一例を示す図である。

モード演算部９は、図１８に示す第一モード演算部９ａ、及び図７に示す第二モード演算部９ｂを備える。第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂは実施の形態１と同様に独立して演算可能に設計される。

第一モード演算部９ａは、道路情報に準拠した行動を達成するほか、外部指示情報に準拠した行動を達成するためのモード演算を実施する。

図１８では、第一モード演算部９ａで演算するモードは、指示待ち（以下、「ＷＩ（Ｗａｉｔ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）」と称する）、ＬＦ、指定位置停止（以下、「ＳＰ（Ｓｔｏｐ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）」と称する）、ＥＳの４モードが設定される例を示している。ＬＦ、ＥＳは実施の形態１における第一モード演算部９ａで説明したモードと同じである。ＷＩは、自動運転の開始又は再開を実施する際に、外部指示を待つためのモードである。ＳＰは、外部指示により指定位置での停止が指示された際に、指定位置に停止するように減速して停止するモードである。

第二モード演算部９ｂは、障害物に対する回避、及び道路の優先権に即した行動を達成するためのモード演算を実施する。第二モード演算部９ｂは実施の形態１と同様である。

図１９は、図１８で示している第一モード演算部９ａの遷移条件を示す図である。第一モード演算部９ａは、シーン生成部８により生成されたシーン情報、及び外部指示情報を用いて、モード間の遷移が可能なように設計される。図１９において、現在のモードは自車両２０の現在のモードを表しており、自動運転の開始時などは第一モード演算部９ａではＷＩを初期モード、すなわちＷＩから始まることを想定している。遷移先のモードは、現在のモードと遷移条件とに基づいて、次に遷移するモードである。遷移番号は、現在のモードから遷移先のモードへの遷移を番号であらわされたものであり、第一モード演算部９ａでは、（ａ３）～（ａ２７）まで付与される。図１８と図１９の番号はそれぞれ対応している。なお、図１８に示す黒点はＦＳＭにおける、初期モードを示している。上で述べた状態の遷移は黒点で示されるモードを起点として演算される。

図２０は、図１６に示す時刻ｔ１からｔ６の各時刻において、外部指示情報、シーン生成部８により生成されたシーン情報、第一モード演算部９ａの前回モード及び今回の演算結果、第二モード演算部９ｂの前回モード及び今回の演算結果、モード選択部１０の出力結果を表した図である。図１６及び図２０の時刻ｔ１からｔ６はそれぞれ対応している。

図１６において、時刻ｔ１は、外部指示待ちであった自車両２０が、外部装置１５からの指定位置への停止指示を受けて、走行する様子を表している。外部指示取得部１１は、管制からの指定位置停止の指示を示す外部指示情報を取得する。図２０に示すように、時刻ｔ１における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの前回モードは、それぞれ初期モードであるＷＩモード及びＲＤモードである。また、時刻ｔ１における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの現在のモードは、それぞれ初期モードであるＷＩモード及びＲＤモードである。シーン生成部８は、周辺情報取得部２により取得した周辺情報、及び外部指示取得部１１により取得した外部指示情報を用いて、自車両２０が置かれた状況を次のシーン情報として生成する。すなわち、自車両２０が外部装置１５からの指定位置に向かって走行しているが指定位置に到達していないため、ｓｔｏｐ＿ｐｏｓ＿ｒｅａｃｈ＝０、横断歩道エリアに歩行者２２が存在しないため、ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０、ｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝０、自車両２０は停止中だが横断歩道エリアから離れているためｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０がシーン生成部８によりシーン情報として生成される。

第一モード演算部９ａは、外部指示情報、上述のシーン情報、及び第一モード演算部９ａにおける現在のモードから、遷移番号（ａ２０）の遷移条件を満足するとして、（ａ２０）の遷移を実行し、ＳＰモードを演算結果として出力する。

第二モード演算部９ｂでは、上述のシーン情報、及び第二モード演算部９ｂにおける現在のモードから、遷移番号（ｂ１）、（ｂ２）の遷移条件は満たされないため、同じＲＤモードに滞留する。すなわち、第二モード演算部９ｂはＲＤモードを演算結果として出力する。

モード選択部１０は、第一モード演算部９ａでのＳＰモード（指定位置停止）と第二モード演算部９ｂでのＲＤモード（道なり走行）では、ＳＰモードの方が障害物によって発生しうる危険に対応するモードであるため、ＳＰモードを選択して自車両２０の行動として出力する。

図１６において、時刻ｔ２は自車両２０が指定位置への停車を完了した様子を表している。図２０に示すように、時刻ｔ２における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの前回モードは、それぞれＳＰモード及びＲＤモードである。また、時刻ｔ２における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの現在のモードは、それぞれＳＰモード及びＲＤモードである。シーン生成部８は、自車両２０が外部装置１５からの指定位置到達したためｓｔｏｐ＿ｐｏｓ＿ｒｅａｃｈ＝１、横断歩道エリアに歩行者２２が存在しないためｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０、ｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝０、自車両２０は横断歩道エリア前で停止しているため、ｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝１をシーン情報として生成する。

第一モード演算部９ａは、外部指示情報、上述のシーン情報、及び第一モード演算部９ａにおける現在のモードから、遷移式「ｓｔｏｐ＿ｐｏｓ＿ｒｅａｃｈ＝＝１」を満足するとして、（ａ２３）の遷移を実行し、ＷＩモードを演算結果として出力する。

第二モード演算部９ｂでは、上述のシーン情報、及び第二モード演算部９ｂにおける現在のモードから、遷移番号（ｂ１）、（ｂ２）の遷移条件は満たされないため、同じＲＤモードに滞留する。すなわち、第二モード演算部９ｂはＲＤモードを演算結果として出力する。

モード選択部１０は、第一モード演算部９ａでのＷＩモード（指示待ち）と第二モード演算部９ｂでのＲＤモード（道なり走行）では、ＷＩモードの方が障害物によって発生しうる危険に対応するモードであるため、ＷＩモードを選択して自車両２０の行動として出力する。

図１６において、時刻ｔ３は自車両２０が外部装置１５からの指示待ち中に、横断歩道エリアに歩行者２２が進入している様子を表している。図２０に示すように、時刻ｔ３における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの前回モードは、それぞれＷＩモード及びＲＤモードである。また、時刻ｔ３における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの現在のモードは、それぞれＷＩモード及びＲＤモードである。シーン生成部８は、自車両２０が外部装置１５からの指定位置到達したまま停止しており、新たに指定位置が与えられていないため、ｓｔｏｐ＿ｐｏｓ＿ｒｅａｃｈ＝１、横断歩道エリアに歩行者２２が存在するため、ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝１、横断歩道エリア内の歩行者２２は移動しているため、ｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝０、時刻ｔ２と同様に自車両２０は横断歩道エリア前で停止しているため、ｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝１をシーン情報として生成する。

第一モード演算部９ａは、外部指示情報、上述のシーン情報、及び第一モード演算部９ａにおける現在のモードから、遷移番号（ａ１９）、（ａ２０）、（ａ２１）の遷移条件は満たされないため、同じＷＩモードに滞留する。

第二モード演算部９ｂでは、上述のシーン情報、及び第二モード演算部９ｂにおける現在のモードから、遷移式「ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝＝１」を満足するため、遷移番号（ｂ１）の遷移を実行し、ＳＣモードを演算結果として出力する。

モード選択部１０は、第一モード演算部９ａでのＷＩモード（指示待ち）と第二モード演算部９ｂでのＳＣモード（横断歩道前停止）では、ＷＩモードの方が障害物によって発生しうる危険に対応するモードであるため、ＷＩモードを選択して自車両２０の行動として出力する。

図１６において、時刻ｔ４は自車両２０が外部装置１５からの指示待ち中に、横断歩道エリアに進入した歩行者２２が停止している様子を表している。図２０に示すように、時刻ｔ４における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの前回モードは、それぞれＷＩモード及びＳＣモードである。また、時刻ｔ４における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの現在のモードは、それぞれＷＩモード及びＳＣモードである。シーン生成部８は、自車両２０が外部装置１５からの指定位置到達したまま停止しており、新たに指定位置が与えられていないため、ｓｔｏｐ＿ｐｏｓ＿ｒｅａｃｈ＝１、横断歩道エリアに歩行者２２が存在するため、ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝１、横断歩道エリア内の歩行者２２は停止しているため、ｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝１、時刻ｔ３と同様に自車両２０は横断歩道エリア前で停止しているため、ｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝１をシーン情報として生成する。

第一モード演算部９ａは、外部指示情報、上述のシーン情報、及び第一モード演算部９ａにおける現在のモードから、遷移番号（ａ１９）、（ａ２０）、（ａ２１）の遷移条件は満たされないため、同じＷＩモードに滞留する。

第二モード演算部９ｂでは、上述のシーン情報、及び第二モード演算部９ｂにおける現在のモードから、遷移式「ｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ ＝＝ １ ＆＆ ｐｐｌ＿ｓｔｏｐ ＝＝ １」を満足するため、遷移番号（ｂ４）の遷移を実行し、ＷＣモードを演算結果として出力する。

モード選択部１０は、第一モード演算部９ａでのＷＩモード（指示待ち）と第二モード演算部９ｂでのＷＣモード（横断意志確認）では、ＷＩモードの方が障害物によって発生しうる危険に対応するモードであるため、ＷＩモードを選択して自車両２０の行動として出力する。

図１６において、時刻ｔ５は、時刻ｔ＝ｔ４からｔ５にかけて、自車両２０が外部装置１５からの指示待ち状態中に、歩行者２２が横断歩道エリア内で依然として停止していたため、横断歩道エリア内を徐行して通過している様子を表している。外部指示取得部１１は、管制から指定位置からの運転再開を示す外部指示情報を取得する。図２０に示すように、時刻ｔ５における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの前回モードは、それぞれＷＩモード及びＷＣモードである。また、時刻ｔ５における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの現在のモードは、それぞれＷＩモード及びＷＣモードである。シーン生成部８、自車両２０が外部指示情報を新たに受け取ったためｓｔｏｐ＿ｐｏｓ＿ｒｅａｃｈ＝０、ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ、ｐｐｌ＿ｓｔｏｐに関しては、時刻ｔ４と同様のシーンであるため、ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝１、ｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝１、自車両２０は走行中のため、ｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０をシーン情報として生成する。

第一モード演算部９ａは、外部指示情報、上述のシーン情報、及び第一モード演算部９ａにおける現在のモードから、遷移番号（ａ１９）の遷移条件を満足するとして、（ａ１９）の遷移を実行し、ＬＦモードを演算結果として出力する。

第二モード演算部９ｂは、上述のシーン情報、及び第二モード演算部９ｂでの予め設定された期間にわたる現在のモードから、遷移式「ｐｒｅｖ＿ｍｏｄｅ２（ｉ） ＝＝ ＷＣ，ｉ＝予め設定された期間内」を満足するため、遷移番号（ｂ７）の遷移を実行し、ＣＣＣモードを演算結果として出力する。この遷移式については、実施の形態１における図１１を用いて説明したのと同様の考え方である。

モード選択部１０は、第一モード演算部９ａでのＬＦモード（経路追従）と第二モード演算部９ｂでのＣＣＣモード（横断歩道近傍徐行）では、ＣＣＣモードの方が障害物によって発生しうる危険に対応するモードであるため、ＣＣＣモードを選択して自車両２０の行動として出力する。

図１６において、時刻ｔ６は自車両２０が横断歩道を通過し終えた様子を表している。図２０に示すように、時刻ｔ６における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの前回モードは、それぞれＬＦモード及びＣＣＣモードである。また、時刻ｔ６における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの現在のモードは、それぞれＬＦモード及びＣＣＣモードである。シーン生成部８は、ｓｔｏｐ＿ｐｏｓ＿ｒｅａｃｈは時刻ｔ５と同様のシーンであるため、ｓｔｏｐ＿ｐｏｓ＿ｒｅａｃｈ＝０、横断歩道エリアがシーン算出エリアから外れたことにより、ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０、ｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝０、自車両２０は走行中のため、ｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０をシーン情報として生成する。

第一モード演算部９ａは、外部指示情報、上述のシーン情報、及び第一モード演算部９ａにおける現在のモードから、遷移番号（ａ２２）、（ａ３）の遷移条件は満たされないため、同じＬＦモードで滞留する。

第二モード演算部９ｂでは、上述のシーン情報、及び第二モード演算部９ｂにおける現在のモードから、遷移式「ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝＝０」を満足するため、遷移番号（ｂ８）の遷移を実行し、ＲＤモードを演算結果として出力する。

モード選択部１０は、第一モード演算部９ａでのＬＦモード（経路追従）と第二モード演算部９ｂでのＲＤモード（道なり走行）では、ＬＦモードの方が障害物によって発生しうる危険に対応するモードであるため、ＬＦモードを選択して自車両２０の行動として出力する。

次に、本実施の形態の行動計画装置１の効果について図２１及び図２２を用いて説明する。図２１は実施の形態２の行動計画装置１の動作を時系列で示した図である。図２２は実施の形態２の比較例の行動計画装置の動作を時系列で示した図である。図２１は、図１６及び図２０で示した行動計画装置１の動作の流れを時系列で示している。図２１及び図２２の時刻ｔ１からｔ６は、図１６及び図２０で示した時刻ｔ１からｔ６と一致する。

実施の形態２の複数のモード演算部９は、シーン情報が複数である場合はモードを複数並行して演算する。本実施の形態では、モード演算部９は第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂを有し、シーン情報が複数である場合は第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂが並行してモードを演算する例を示した。

図２１に示すように、実施の形態２の行動計画装置１は、時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけて、第二モード演算部９ｂにおいて、横断歩行者２２の歩行意志確認を実施する。これにより、時刻ｔ５において外部装置１５からの再開を指示する外部指示情報を取得した際に、自車両２０は横断歩道近傍に存在する歩行者２２を意識した徐行による通過が可能となる。

これに対し、図２２に示す比較例の行動計画装置のモード演算部は、単一のモード演算部である。すなわち、比較例の行動計画装置のモード演算部は、シーン情報が複数である場合に、複数のモードを並行して演算することはできない。そして、比較例の行動計画装置の単一のモード演算部は、シーン情報を用いて最も安全と考えられるモードを１つ出力する。図２２は、図１６で示す歩行者２２と外部指示の動作シナリオに関して、比較例の行動計画装置の動作を時系列で示している。また、図２２では、実施の形態２の行動計画装置１と比較例の行動計画装置の動作を比較するため、図２１に示す実施の形態２の行動計画装置のモード演算部による出力結果を重畳させて示している。

図２２に示すように、比較例の行動計画装置は、時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけて、歩行者２２に対する歩行意志確認ではなく、外部装置１５からの指示待ちにより停止する。そのため、比較例の行動計画装置では、時刻ｔ５において、外部装置１５からの再開を指示する外部指示情報を取得した際、外部指示が歩行者２２の情報を考慮せず再開指示を出力している虞があるため、時刻ｔ５から単一のモード演算部による歩行意志確認が始まる。すなわち、比較例の行動計画装置は実施の形態２の行動計画装置１よりも、交差点における停止時間が長く、自車両２０の行動が保守的である。

このように、複数のモード演算部９により並行してモード演算可能な本実施の形態の行動計画装置１の動作と単一のモード演算部９の比較例１の行動計画装置１の動作では、歩行意志確認の時間を同じように確保した場合、時刻ｔ５からの徐行と時刻ｔ７からの徐行という停止時間に差が表れる。

本実施の形態の行動計画装置１は、シーン生成部８により生成されたシーン情報が複数である場合は、シーン情報を用いてモードを複数並行して演算し、演算したモードから１つを選択して自車両２０の行動として出力する。これにより、複合的なシーンにおいて、保守的な行動を回避することができる。

また、シーン生成部８は、周辺情報及び外部装置１５からの自車両２０の運転に関する指示を示す情報である外部指示情報を用いてシーン情報を生成し、モード演算部９は外部指示情報及びシーン情報を用いてモードを演算する。これにより、本実施の形態の行動計画装置１は、外部装置１５からの指示も絡むような複合的なシーンにおいて、比較例の行動計画装置よりも保守的な行動を回避することができる。

実施の形態３．
実施の形態３の行動計画装置１について説明する。上述のとおり、モード選択部１０は複数のモード演算部９により異なる複数のモードが演算された場合は、予め設定されたモードの優先度を用いて、複数のモード演算部９により演算された複数のモードから１つを選択して自車両２０の行動として出力する。実施の形態１では、優先度は、例えば、障害物に対応するためのモードを優先するように設定する例を説明した。実施の形態３は実施の形態１とモード選択部１０における優先度の設定方法が異なる。その他の行動計画装置１の構成は、実施の形態１又は実施の形態２の行動計画装置１と同じである。

上述のとおり、モード演算部９が演算するモードは、目標とする経路、目標速度、及び目標位置のうち少なくとも一つを示す情報である。

モード選択部１０は、目標速度が小さいモードを優先するように予め設定された優先度を保持する。そして、モード選択部１０は、複数のモード演算部９により異なる複数のモードが演算された場合は、予め設定されたモードの優先度を用いて、複数のモード演算部９により演算された複数のモードから１つを選択して自車両２０の行動として出力する。例えば、第一モード演算部９ａの演算結果がＣＩモード（交差点を推奨車速で走行）であり、第二モード演算部９ｂの演算結果がＣＣＣモード（横断歩道近傍を徐行）である場合、モード選択部１０は目標速度が小さいＣＣＣモードを自車両２０の行動として出力する。

なお、モード選択部１０は、目標速度が小さいモードを優先するよう設定するだけでなく、障害物に対応するためのモードを優先するように、優先度を組み合わせて設定してもよい。

また、モード選択部１０は、自車両２０の現在位置から目標位置までの距離が近いモードを優先するように予め設定された優先度を保持してもよい。図２３を用いて具体例を説明する。図２３は実施の形態３の自車両２０が置かれた状況を示す概略図である。図２３では、自車両２０が交差点を右折するために経路を計画し、走行する際に、交差点内の他車両２１の通過待ちと横断歩道エリアに存在する、歩行者２２を考慮する際のシーンを示している。図２３において、矢印は経路を示し、実線で示す範囲は交差点エリアであり、破線で示す範囲は横断歩道である。

シーン生成部８は、実施の形態１と同様に、上述の障害物情報及び道路情報を用いて判定した結果を、図５に示すようにシーン情報として生成する。第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂは、実施の形態１において図６から図９で説明したものと同様である。

図２４は、実施の形態３の行動計画装置１の各構成の出力結果の一例を示す図である。図２３に示す時刻における第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの前回モードをそれぞれ、ＡＩモード及びＲＤモードとする。同様に、第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂの現在のモードもＡＩモード及びＲＤモードとする。周辺情報取得部２で取得した周辺情報を用いてシーン生成部８は、自車両２０が交差点エリアに存在しているためｎｅａｒ＿ｉｎｔ＝１、交差点エリア内に他車両２１が存在するためｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ＝１、自車両２０が走行しているレーンは非優先道路であるため、ｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅ＝０、横断歩道エリアに歩行者２２が存在しており停止しているため、ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝１、ｐｐｌ＿ｓｔｏｐ＝１、自車両２０は停止しているが横断歩道ＣＷＡから離れた位置のため、ｅｇｏ＿ｓｔｏｐ＿ｆｒｎｔ＿ｃｒｓｗｌｋ＝０をシーン情報として生成する。

第一モード演算部９ａは、上述のシーン情報、及び第一モード演算部９ａにおける現在のモードから、遷移式「ｏｂｓ＿ｉｎ＿ｉｎｔ＝＝１｜｜ｅｇｏ＿ｉｎ＿ｐｒｉｏｒｉｔｙｌａｎｅ＝＝０」を満足するとして、遷移番号（ａ７）の遷移を実行し、ＳＩモードを演算結果として出力する。ＳＩモードの目標位置は、停止線上の位置とする。

第二モード演算部９ｂは、上述のシーン情報、及び第二モード演算部９ｂにおける現在のモードから、遷移式「ｐｐｌ＿ａｒｏｕｎｄ＿ｃｒｓｗｌｋ＝＝１」を満足するとして、遷移番号（ｂ１）の遷移を実行し、ＳＣモードを演算結果として出力する。ＳＣモードの目標位置は、横断歩道エリアの手前とする。

モード選択部１０は、第一モード演算部９ａ及び第二モード演算部９ｂにおいてそれぞれで演算されたモードから目標位置を比較する。すなわち、第一モード演算部９ａではＳＩモードが出力されたため、目標位置は交差点エリアの停止線上の位置となる。よって、モード選択部１０は計画した経路において、点ＳＩＰと算出する。第二モード演算部９ｂでは、ＳＣモードが出力されたため、目標位置は横断歩道エリアの手前の位置となる。つまり、モード選択部１０は計画した経路において、点ＳＣＰと算出する。そして、モード選択部１０は、経路上の自車両２０の現在位置から目標位置までの距離が近い、ＳＩモードを自車両２０の行動として出力する。実施の形態１の設定方法では、障害物に対応するためのモードを優先して設定するため、横断歩道傍の歩行者に由来するＳＣモードが選択される可能性がある。一方、実施の形態３では、自車両２０の現在位置から目標位置までの距離が近いモードを優先して設定するため、より適切なＳＩモードが選択される。これにより、モード選択部１０は、より安全な行動を出力するよう、優先度を設定することが可能となる。

なお、モード選択部１０は、自車両２０の現在位置から目標位置までの距離が近いモードを優先するよう設定するだけでなく、障害物に対応するためのモードを優先するように、優先度を組み合わせて設定してもよい。更に、モード選択部１０は、自車両２０の現在位置から目標位置までの距離が近いモードを優先するよう設定するだけでなく、目標速度が小さいモードと障害物に対応するためのモードとを優先するように、優先度を組み合わせて設定してもよい。

本実施の形態の行動計画装置１は、シーン生成部８により生成されたシーン情報が複数である場合は、シーン情報を用いてモードを複数並行して演算し、演算したモードから１つを選択して自車両２０の行動として出力する。これにより、複合的なシーンにおいて、
保守的な行動を回避することができる。

また、モード選択部１０は複数のモード演算部９により異なる複数のモードが演算された場合は、予め設定されたモードの優先度を用いて、複数のモード演算部９により演算された複数のモードから１つを選択して自車両２０の行動として出力する。そして、モード選択部１０は、目標速度が小さいモードを優先するように予め設定された優先度を保持する。また、モード選択部１０は、自車両２０の現在位置から目標位置までの距離が近いモードを優先するように予め設定された優先度を保持してもよい。これにより、複合的なシーンにおいて、より安全で最適な自車両２０の行動計画することができる。

なお、本明細書では行動計画装置１は、自車両２０の行動を計画する例を説明したが、適用先を車両に限るものではなく、各種の移動体に適用することが可能である。行動計画装置１は、例えばビル内を点検するようなビル内移動ロボット、ライン点検ロボット、及びパーソナルモビリティなどの移動体の行動を計画する装置として使用することができる。移動体が自車両２０以外の場合、道路情報検出部６内の地図取得部７は、例えば移動体が走行する経路の走行可能領域などを地図データとして取得する。また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

１ 行動計画装置、２ 周辺情報取得部、３ 障害物情報取得部、４ 障害物情報検出部、５ 道路情報取得部、６ 道路情報検出部、７ 地図取得部、８ シーン生成部、９ モード演算部、９ａ 第一モード演算部、９ｂ 第二モード演算部、１０ モード選択部、１１ 外部指示取得部、１２ 処理回路、１３ プロセッサ、１４ メモリ、１５ 外部装置、２０ 自車両、２１ 他車両、２２ 歩行者

Claims (12)

1. 移動体周辺の周辺情報を用いて、前記移動体が置かれた状況を示すシーン情報を生成するシーン生成部と、
   前記シーン情報を用いて前記移動体の取り得る行動の候補であるモードを複数並行して演算するモード演算部と、
   前記モード演算部により演算した前記モードから１つを選択して、前記移動体の行動として出力するモード選択部と、
   を備える行動計画装置。
2. 移動体周辺の周辺情報を用いて、前記移動体が置かれた状況を示すシーン情報を生成するシーン生成部と、
   前記シーン生成部により生成された前記シーン情報が１つである場合は、前記シーン情報を用いて前記移動体の取り得る行動の候補であるモードを１つ以上演算し、前記シーン生成部により生成された前記シーン情報が複数である場合は、前記シーン情報を用いて前記モードを複数並行して演算するモード演算部と、
   前記モード演算部により演算した前記モードから１つを選択して、前記移動体の行動として出力するモード選択部と、
   を備える行動計画装置。
3. 前記モード演算部は、前記シーン情報と前記モード演算部の現在の前記モードとを用いて、前記モードを演算することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の行動計画装置。
4. 前記モード演算部は、前記シーン情報と前記モード演算部の過去の前記モードとを用いて、前記モードを演算することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の行動計画装置。
5. 前記モード演算部は、ＦＳＭ、ニューラルネットワーク、及びオントロジーのうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の行動計画装置。
6. 前記モード選択部は、予め設定された前記モードの優先度を用いて、前記モード演算部により演算された前記モードから１つを選択して前記移動体の前記行動として出力することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の行動計画装置。
7. 前記優先度は、前記移動体周辺に存在する障害物に対応するための前記モードを優先するように設定されることを特徴とする請求項６に記載の行動計画装置。
8. 前記優先度は、目標速度が小さいモードを優先するように設定されることを特徴とする請求項６または７に記載の行動計画装置。
9. 前記優先度は、前記移動体の現在位置から目標位置までの距離が近いモードを優先するように設定されることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の行動計画装置。
10. 前記シーン生成部は、前記周辺情報及び外部からの前記移動体の運転に関する指示を示す情報である外部指示情報を用いて前記シーン情報を生成し、
    前記モード演算部は前記外部指示情報及び前記シーン情報を用いて前記モードを演算することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の行動計画装置。
11. 移動体周辺の周辺情報を用いて、前記移動体が置かれた状況を示すシーン情報を生成するステップと、
    前記シーン情報を用いて前記移動体の取り得る行動の候補であるモードを複数並行して演算するステップと、
    演算した前記モードから１つを選択して、前記移動体の行動として出力するステップと、
    を備える行動計画方法。
12. 移動体周辺の周辺情報を用いて、前記移動体が置かれた状況を示すシーン情報を生成するステップと、
    生成された前記シーン情報が１つである場合は、前記シーン情報を用いて前記移動体の取り得る行動の候補であるモードを１つ以上演算し、生成された前記シーン情報が複数である場合は、前記シーン情報を用いて前記モードを複数並行して演算するステップと、
    演算した前記モードから１つを選択して、前記移動体の行動として出力するステップと、
    を備える行動計画方法。

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