(57)【要約】  自車両の目標経路を生成する目標経路生成手段（１０２）と、前記目標経路生成手段（１０２）により生成された目標経路上に存在する所定状況の停車位置を検出する停車位置検出手段（１０１）と、前記停車位置検出手段（１０１）により前記所定状況の停車位置が検出された場合に、自車両の目標停車位置を、前記所定状況に適合した車両姿勢となるように設定する停車位置設定手段（１０３）とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の目標経路を生成する目標経路生成手段と、
前記目標経路生成手段により生成された目標経路上に存在する所定状況の停車位置を検出する停車位置検出手段と、
前記停車位置検出手段により前記所定状況の停車位置が検出された場合に、前記自車両の目標停車位置を、前記所定状況に適合した車両姿勢となるように設定する停車位置設定手段と、
を備える停車位置設定装置。
【請求項２】
前記目標経路上における前記目標停車位置よりも進行方向前側の前方停車位置を前記目標経路上に設定する前方停車位置設定手段を備え、
前記停車位置設定手段は、
前記所定状況の目標停車位置を評価する評価関数を設定する評価関数設定手段と、
前記評価関数設定手段により設定された評価関数に基づいて、前記前方停車位置設定手段により設定された前記前方停車位置を、前記目標経路上で補正する補正手段と、
を備える請求項１に記載の停車位置設定装置。
【請求項３】
前記前方停車位置設定手段は、前記所定状況の停車位置に一時停止線が存在する場合に、前記前方停車位置を前記一時停止線の位置に設定する請求項２に記載の停車位置設定装置。
【請求項４】
前記前方停車位置設定手段は、前記所定状況の停車位置に一時停止線が存在せず、前記目標経路が前記自車両が走行中の車線の隣の車線と交差する場合に、前記前方停車位置を、前記自車両の車線と前記隣の車線との境界線の位置に設定する請求項２又は３に記載の停車位置設定装置。
【請求項５】
前記前方停車位置設定手段は、前記所定状況の停車位置に横断歩道が存在する場合に、前記前方停車位置を前記横断歩道よりも進行方向後側に設定する請求項２〜４のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項６】
前記評価関数設定手段は、前記所定状況の停車位置において前記目標経路が前記自車両が走行中の車線の隣の車線と交差する場合に、前記評価関数を、前記自車両と車線との平行度が高くなるほど評価値が高くなるように設定する請求項２〜５のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項７】
前記停車位置検出手段は、前記自車両の周囲の状況を認識する外部情報認識手段から外部情報を取得し、
前記評価関数設定手段は、前記目標経路上に対向車線が存在する場合に、前記評価関数を、前記対向車線が前記外部情報認識手段の認識範囲に含まれる範囲が大きくなるほど評価値が高くなるように設定する請求項２〜６のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項８】
前記補正手段は、前記目標経路の接線ベクトル又は法線ベクトルに基づいて、前記前方停車位置を、前記目標経路上で補正する請求項２〜７のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項９】
前記自車両の前記目標経路に対する実際の走行経路との差を表す追従特性を検出する追従特性検出手段を備え、
前記補正手段は、前記追従特性検出手段によって検出された追従特性に基づいて、前記前方停車位置を補正する請求項２〜７のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項１０】
車両に搭載された停車位置設定装置のコンピュータが実行する停車位置設定方法であって、
自車両の目標経路を生成する第１ステップと、
前記第１ステップにおいて生成された目標経路上に存在する所定状況の停車位置を検出する第２ステップと、
前記第２ステップにおいて前記所定状況の停車位置が検出された場合に、前記自車両の目標停車位置を、前記所定状況に適合した車両姿勢となるように設定する第３ステップと、
を含む停車位置設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の停止位置を設定する停車位置設定装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された運転支援装置として、目標経路を生成する際に、自車両とその周辺の障害物との接触のリスクを考慮に入れるものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の運転支援装置では、自車両を交差点で停止させる際に、自車両とその周辺の障害物との接触のリスクを算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９６１０５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、特許文献１に記載の運転支援装置では、目標経路上で停止させる自車両の姿勢は考慮されておらず、自車両が目標経路上で状況に適合しない不適切な姿勢で停止する可能性がある。【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、自車両を目標経路上で状況に適合した姿勢で停止させることができる停車位置設定装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、自車両の目標経路を生成し、目標経路上に存在する所定状況の停車位置を検出し、前記所定状況の停車位置で自車両を停止させる際、自車両の目標停車位置を、前記所定状況に適合した車両姿勢となるように設定することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、自車両の目標停車位置を、自車両の姿勢を考慮に入れて設定するので、自車両を目標経路上で状況に適合した姿勢で停止させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る停車位置設定装置及び方法を適用した車両のハードウェア構成を示す図である。
【図２】図１の制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図２の規範行動生成／停車位置検出部の処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１の車両が、自車線に隣接する対向車線を横断して目的地に向かう前に停車する状況を示す平面図である。
【図５】図１の車両が、交差点を右折する前に停車する状況を示す平面図である。
【図６】図１の車両が、一時停止線が存在する位置で停車する状況を示す平面図である。
【図７】図２の停車位置設定部で実行される停車位置補正処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】図２の停車位置設定部で実行される停車位置補正処理の他例を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態に係る車両の停車位置設定装置は、ドライバの入力により生成された目標経路にしたがって車両を自動運転又は運転支援する車両走行制御装置において、特に車両の停車位置を制御するものに関する。本実施形態の車両の自動運転又は運転支援は、ドライバの入力にしたがって制御が開始され、ドライバのアクセル操作、ブレーキ操作及びハンドル操作がなくても目標経路にしたがって車両を走行させるものである。ただし、ドライバのアクセル操作、ブレーキ操作又はハンドル操作がされると、当該自動運転制御又は運転支援制御が停止又は一時的に中断され、ドライバによる各種操作が優先される。
《第１実施形態》
図１は、本発明の第１実施形態に係る停車位置設定装置を適用した車両１のハードウェア構成を示す平面図である。この図に示すように、車両１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機２と、ナビゲーションユニット３と、車速センサ４と、制御装置１００と、パワートレインコントローラ６と、エンジン・駆動系７と、ブレーキコントローラ８と、ブレーキユニット９と、ヨーレートセンサ１０と、加速度センサ１１と、カメラ１２Ａと、操舵モータコントローラ１３とを備えている。
【００１０】
ＧＰＳ受信機２は、自車両の絶対位置座標（緯度・経度）に係るＧＰＳ信号を受信して受信信号をナビゲーションユニット３及び制御装置１００へ送信する。ナビゲーションユニット３は、地図データベース５（図２参照）、情報処理装置及び表示装置を備える。地図データベース５には道路の形状や勾配の情報も含まれている。このナビゲーションユニット３では、乗員により目的地が設定されると、情報処理装置が、現在地から目的地までの走行ルートを設定して表示装置に表示させる。また、情報処理装置は、走行ルート情報を制御装置１００へ送信する。
【００１１】
車速センサ４は、自車両の車速を計測して計測信号を制御装置１００へ送信する。車速センサ４としては、ホイールに取り付けられたロータリーエンコーダ等が利用可能である。このロータリーエンコーダは、ホイールの回転数に比例して発生するパルス信号に基づいて車速を計測する。
【００１２】
制御装置１００は、マイクロプロセッサ等の集積回路であり、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、中央演算処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Read Access Memory）等を備える。この制御装置１００は、アクセルペダルセンサやブレーキペダルセンサ等のセンサから入力された情報を、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って処理して目標車速を算出し、目標車速に応じた要求駆動力をパワートレインコントローラ６に送信するとともに、目標車速に応じた要求制動力をブレーキコントローラ８に送信する。また、制御装置１００は、操舵角センサから入力された操舵角情報を、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って処理して目標操舵角を算出し、目標操舵角に応じた操舵量を操舵モータコントローラ１３へ送信する。
【００１３】
パワートレインコントローラ６は、制御装置１００から送信された要求駆動力を実現するようにエンジン・駆動系７を制御する。なお、エンジン（内燃機関）のみを走行駆動源として備える車両を例に挙げたが、電動モータのみを走行駆動源とする電気自動車（燃料電池車を含む）や、エンジンと電動モータとの組み合わせを走行駆動源とするハイブリッド車等に適用してもよい。
【００１４】
ブレーキコントローラ８は、制御装置１００から送信された要求制動力を実現するように車輪に設けられたブレーキユニット９を制御する。操舵モータコントローラ１３は、制御装置１００から送信された目標操舵角を実現するように操舵機構の操舵モータ（図示省略）を制御する。この操舵モータは、ステアリングのコラムシャフトに取り付けられたステアリングアクチュエータである。
【００１５】
ヨーレートセンサ１０は、自車両のヨーレートを計測して計測信号を制御装置１００へ出力する。加速度センサ１１は、自車両の加速度を計測して計測信号を制御装置１００へ出力する。
【００１６】
カメラ１２Ａは、例えばＣＣＤ等の撮像素子を備える撮像装置であり、自車両の前部に設置され、自車両の前方を撮像して画像データを取得する。後述の外部情報認識部１２（図２参照）は、カメラ１２Ａで取得された画像データから、自車両の前方の他車両や縁石等の物体の位置や、他車両等の移動体の速度等を、画像処理により算出して制御装置１００へ出力する。
【００１７】
図２は、制御装置１００の機能ブロック図である。この図に示すように、制御装置１００は、規範行動生成／停車位置検出部１０１と、目標経路生成部１０２と、停車位置設定部１０３と、目標速度生成部１０４と、操舵目標生成部１０５と、目標速度補正部１０６とを備える。停車位置設定部１０３は、前方停車位置生成部１０３１と、補正用評価関数設定部１０３２と、停車位置補正部１０３３とを備える。ここで、前方停車位置生成部１０３１、目標経路生成部１０２、目標速度生成部１０４、及び操舵目標生成部１０５を含む機能ブロックを、目標経路等生成部１１０と称する。
【００１８】
規範行動生成／停車位置検出部１０１、補正用評価関数設定部１０３２、及び目標経路等生成部１１０は、ナビゲーションユニット３から走行ルート情報を入力し、地図データベース５から地図情報を入力する。また、規範行動生成／停車位置検出部１０１、及び目標経路等生成部１１０は、ＧＰＳ２から自車両の絶対位置情報を入力し、車速センサ４から自車両の車速情報を入力し、ヨーレートセンサ１０から自車両のヨーレート情報を入力し、加速度センサ１１から自車両の加速度情報を入力し、外部情報認識部１２から自車両の前方の他車両等の物体の位置や速度等の情報を入力する。
【００１９】
規範行動生成／停車位置検出部１０１は、ナビゲーションユニット３により設定された走行ルートに従って走行している自車両を、所定の位置で停止させるか否かを判定し、判定結果たる停止または通過を規範行動として、目標経路等生成部１１０と補正用評価関数設定部１０３２とに出力する。ここで、所定の位置としては下記（１）〜（３）等が一例として挙げられる。
（１）一時停止線のように道路交通法規上、停車が必要になる地点
（２）自車両の目標経路と他車線とが交差することにより自車両と他車両とが干渉する可能性がある地点（例えば、対向車線を横断する場合や交差点で右折する場合の停車位置）
（３）横断歩道等の自車両と歩行者等とが干渉する可能性がある地点
【００２０】
図３は、規範行動生成／停車位置検出部１０１の処理を説明するためのフローチャートである。まず、規範行動生成／停車位置検出部１０１は、地図データベース５を照会して、自車両から所定距離までの走行ルートの情報を取得する（ステップＳ１０１）。ここで、所定距離としては、数百メートル程度の距離を設定すればよく、自車両の速度が高くなるほど長くなるように可変にしてもよい。
【００２１】
次に、規範行動生成／停車位置検出部１０１は、地図データベース５から取得した情報に基づいて、自車両から上記所定距離までに上記所定の位置が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。肯定判定の場合、規範行動生成／停車位置検出部１０１は、自車両から最も近い上記所定の位置を、上記所定の位置に設定する（ステップＳ１０３）。否定判定の場合、処理を終了し、設定された自動運転制御又は運転支援制御にしたがって走行制御を実行する。
【００２２】
次に、規範行動生成／停車位置検出部１０１は、ステップＳ１０３において設定した所定の位置において、自車両を停止させるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。本ステップでは、上記（１）の場合のように、所定の位置に一時停止線が存在すれば必ず肯定判定をし、上記（２）、（３）の場合のように一時停止線が存在せず、他車両や歩行者等の干渉対象が存在する場合には以下のように判定する。
【００２３】
すなわち、上記（２）の場合には、規範行動生成／停車位置検出部１０１は、干渉する可能性のある地点までの自車両の到達時間と、当該地点までの他車両の到達時間とを比較する。この際、他車両の位置や速度については、外部情報認識部１２から入力された情報を用いる。比較した結果、到達時間の差が閾値以下になる場合は、規範行動生成／停車位置検出部１０１は、肯定判定をする。ここで、閾値は、自車両が他車線を横断する際に、自車両及び他車両の乗員が不安を感じない程度の長さに設定すればよい。
【００２４】
上記（３）の場合には、規範行動生成／停車位置検出部１０１は、外部情報認識部１２により自車両の走行ルートを横断する歩行者等が認識されると、肯定判定をする。
【００２５】
次に、規範行動生成／停車位置検出部１０１は、ステップＳ１０４において肯定判定をした場合、「停車」という規範行動と、ステップＳ１０３において設定した所定の位置の地図データ上の座標とを、目標経路等生成部１１０及び補正用評価関数設定部１０３２へ出力する（ステップＳ１０５）。一方、規範行動生成／停車位置検出部１０１は、ステップＳ１０４において否定判定をした場合、「通過」という規範行動を、目標経路等生成部１１０及び補正用評価関数設定部１０３２へ出力する（ステップＳ１０６）。
【００２６】
すなわち、規範行動生成／停車位置検出部１０１は、目標経路生成部１０２によって生成される目標経路上の所定状況の停車位置を検出して、目標経路生成部１０２及び補正用評価関数設定部１０３２へ出力する機能を有する。
【００２７】
図２に示す目標経路生成部１０２は、ナビゲーションユニット３で設定された走行ルートを通る目標経路を生成する。目標経路の生成は、周知の方法により実施すればよいが、例えば最適化問題として解析すればよく、例えば下記（１）式のように評価関数を設定すればよい。
【数１】
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【００２８】
ここで、上記（１）式の右辺の被積分式の第１項Wuu(s)2は、入力である経路の曲率変化率uに対するペナルティ関数であり、同じく第２項Wkk(s)2は、入力である経路の曲率kに対するペナルティ関数である。Ｌは経路の長さであり、例えば、自車両の現在の速度で数秒間走行できる長さ等、十分に長く設定すればよい。
【００２９】
なお、経路は、下記（３）の状態方程式及び下記（４）の関数を満たす下記（２）式を解き、積分することにより求めることができる。
【数２】
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【００３０】
ここで、Xは状態ベクトルであり、経路中の座標（x,y）および進行方向の角度θ、曲率kを要素として、X=(x y θ k)Tで構成される。また、上記（４）式のP(X(s))は、白線や縁石等で規定される境界と経路との距離を表す関数で、経路が境界をはみ出すことがないようにするための制約条件として設定される。
【００３１】
操舵目標生成部１０５は、目標経路生成部１０２により生成された目標経路に自車両を追従させるための操舵目標を演算し、操舵モータコントローラ１３へ出力する。ここで、操舵目標の演算は、例えば、前方注視モデル等を用いた方法等の周知の方法により実施すればよい。なお、前方注視モデルとは、ドライバの操作量が、前方注視点における目標コースからのずれである前方偏差に比例することを仮定したモデルであり、かかるモデルを用いる場合、前方偏差を０［ｍ］に収束させる制御を可能にする目標値を算出すればよい。
【００３２】
目標速度生成部１０４は、目標経路生成部１０２により生成された目標経路で走行する自車両の目標速度Vrを設定する。例えば、目標速度Vrは下記（５）式に基づいて、目標経路上の各点における自車両の横加速度とヨーレートとが閾値以下になるように設定すればよい。
【数３】
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【００３３】
ここで、Rは、目標経路上の各点での曲率半径であり、aymaxは加速度であり、ωmaxは角速度である。なお、上記（５）式で得られた目標速度Vrに勾配リミッタやＦＩＲ(Finite Impulse Response)フィルタ等をかけることにより、目標速度Vrの波形を滑らかにするようにしてもよい。
【００３４】
前方停車位置生成部１０３１は、規範行動生成／停車位置検出部１０１から規範行動としての「停止」とともに出力された上記所定の位置（すなわち、所定状況の停車位置）の地図データ上の座標を、前方停車位置として設定する。一方、前方停車位置生成部１０３１は、規範行動生成／停車位置検出部１０１から規範行動として「通過」が出力された場合、前方停車位置に無効値を設定する。
【００３５】
ここで、前方停車位置は、図４に示すように、自車線に隣接する対向車線を横断して目的地に向かうような場合には、目標経路１６と、自車線と対向車線との境界線１８との交点に設定される。また、前方停車位置は、図５に示すように、交差点で右折する場合には、目標経路１６上の横断歩道２０よりも進行方向後方側（自車両から見て手前側）に設定される。さらに、前方停車位置は、図６に示すように、一時停止線２２が存在する場合には、一時停止線２２の位置に設定される。
【００３６】
補正用評価関数設定部１０３２は、上記前方停車位置を目標停車位置に補正するための評価関数を設定する。この評価関数は、自車両を停止させる上記所定位置の状況に応じて設定する。例えば、図４に示すように、自車線に隣接する対向車線を横断して目的地に向かうような場合には、以下のように設定する。
【００３７】
かかる場合には、自車両と対向車線を走行する他車両とが干渉するリスクを低減することを目的として、自車両を自車線に対して平行な姿勢で停止させるような評価関数を設定する。例えば、下記（６）式で示すように評価関数を設定すればよい。
【数４】
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【００３８】
ここで、θT(x,y)は、目標経路上の地点（x,y）における法線ベクトルの向きであり、θl(x,y)は、境界線１８上で上記地点（x,y）から最短距離となる地点における法線ベクトルの向きである。すなわち、上記（６）式の値が小さくなるほど、自車両と境界線１８との平行度が高くなり、評価関数の評価値が高くなる。本実施形態の評価関数の評価値は、車両姿勢が停車状況に適合するほど高い値となるように定義されたものであり、この場合は自車両と境界線１８との平行度が高いほど停車状況に適合した車両姿勢であるといえることから、平行度が高いほど評価値が高くなる。なお、θT(x,y) 、θl(x,y)は、法線ベクトルの向きに代えて、これと９０°位相する接線ベクトルの向きとしてもよい。
【００３９】
停車位置補正部１０３３は、補正用評価関数設定部１０３２で設定された評価関数に基づいて、前方停車位置をそれよりも後方側の目標停車位置に補正する。
【００４０】
図７は、停車位置補正処理を説明するためのフローチャートである。まず、前方停車位置生成部１０３１は、規範行動生成／停車位置検出部１０１から入力された前方停車位置が無効値ではないか否かを判定する（ステップＳ２０１）。本ステップでは、規範行動生成／停車位置検出部１０１から規範行動として「通過」が出力された場合に否定判定がされる。一方、規範行動生成／停車位置検出部１０１から規範行動として「停止」が出力されると共に、前方停車位置生成部１０３１により前方停車位置に上記所定の位置の地図データ上の座標が設定された場合に肯定判定がされる。
【００４１】
ステップＳ２０１において肯定判定がされた場合、前方停車位置生成部１０３１は、自車両を停止させる地点（x,y）に、初期値として前方停車位置を設定する（ステップＳ２０２）。次に、停車位置補正部１０３３は、上記（６）式の評価関数の評価値を演算する（ステップＳ２０３）。
【００４２】
次に、停車位置補正部１０３３は、ステップＳ２０３で演算された評価値が閾値θth以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。そして、ステップＳ２０４で肯定判定がされた場合、停車位置補正部１０３３は、地点(x,y)を、現在位置から目標経路に沿って後方に所定距離Ｄ（例えば１ｍ）だけ移動させて再設定する（ステップＳ２０５）。ここで、所定距離Ｄは、ＧＰＳ２や地図データの精度や演算処置の負荷を考慮して可能な限り小さく設定すればよい。
【００４３】
以上のステップＳ２０３〜Ｓ２０５が、ステップＳ２０４において否定判定がされるまで、すなわち、上記（６）式の評価値が閾値θth以下になるまで繰り返し実行される。ここで、閾値θthは、θT(x,y)の法線ベクトルとθl(x,y)の法線ベクトルとの平行度が十分に高くなるように設定されている。
【００４４】
ステップＳ２０４において否定判定がされた場合、停車位置補正部１０３３は、補正後の地点（x,y）を目標停車位置に設定する（ステップＳ２０７）。これにより、停車位置補正処理が終了する。
【００４５】
ステップＳ２０１において否定判定がされた場合、すなわち規範行動生成／停車位置検出部１０１から入力された前方停車位置が無効値である場合（図３のステップＳ１０６にて設定される「通過」の規範行動）には、前方停車位置生成部１０３１は、停車位置（x,y）を無効値に設定する（ステップＳ２０６）。これにより、停車位置補正処理が終了する。
【００４６】
目標速度補正部１０６は、停車位置補正部１０３３での補正を経て得られた目標停車位置で自車両が停止できるように目標速度Vrを補正する。まず、目標速度補正部１０６は、自車両を所定の減速度ag[m/s2]で減速させた場合に、目標停車位置で目標速度が０[m/s]になるようなプロファイルを作成する。次に、目標速度補正部１０６は、目標速度生成部１０４で生成した目標速度と上記プロファイルの目標速度とを比較して、低い方を目標速度Vrに設定する。これにより、補正後の目標停車位置における自車両の目標速度を０[m/s]に設定できる。
【００４７】
目標速度補正部１０６は、補正後の目標速度をパワートレインコントローラ６とブレーキコントローラ８とに送信する。
【００４８】
次に、図５に示すように、交差点で右折する前に停止する場合の停車位置補正処理について説明する。
【００４９】
かかる場合には、交差点内で自車両を対向車線の他車両が通過するまで停車させる際、対向車線の情報を、外部情報認識部１２で十分に認識する必要がある。そのため、評価関数を、下記（７）式で示すように、カメラ１２Ａの認識範囲に含まれる対向車線の範囲が広がるほど評価値が高くなるように設定する。
【数５】
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【００５０】
ここで、Sallは、カメラ１２Ａで認識する必要がある対向車線の領域の面積であり、該対向車線の幅と該対向車線の認識が必要となる距離との乗算により得られる。なお、対向車線の検出が必要な距離は、例えば、制限速度で数秒間走行できる距離に設定すればよい。
【００５１】
S0(x,y)は、自車両を停車させると仮定した地点(x,y)におけるカメラ１２Ａの認識範囲とSallとの重なる面積である。S0(x,y)は、目標経路の上記地点(x,y)から最短距離の点での接線ベクトルを用いてカメラ１２Ａの認識領域を座標変換し、座標変換後の認識領域と、地図データ上の認識必要領域（面積はSall）とが重なる領域を幾何学的に求めればよい。
【００５２】
停車位置補正部１０３３は、補正用評価関数設定部１０３２で設定した評価関数に基づいて、前方停車位置を目標停車位置に補正する。
【００５３】
図８は、停車位置補正処理を説明するためのフローチャートである。まず、前方停車位置生成部１０３１は、規範行動生成／停車位置検出部１０１から入力された前方停車位置が無効値ではないか否かを判定する（ステップＳ３０１）。本ステップでは、規範行動生成／停車位置検出部１０１から規範行動として「通過」が出力された場合に否定判定がされる。一方、規範行動生成／停車位置検出部１０１から規範行動として「停止」が出力されると共に、前方停車位置生成部１０３１により前方停車位置に上記所定の位置の地図データ上の座標が設定された場合に肯定判定がされる。
【００５４】
ステップＳ３０１において肯定判定がされた場合、前方停車位置生成部１０３１は、自車両を停止させる地点（x,y）に、初期値として前方停車位置を設定する（ステップＳ３０２）。次に、停車位置補正部１０３３は、上記（７）式の評価関数の評価値を演算する（ステップＳ３０３）。
【００５５】
次に、停車位置補正部１０３３は、ステップ３０３で演算された評価値が閾値Sth以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０４で肯定判定がされた場合、停車位置補正部１０３３は、地点(x,y)を、現在位置から目標経路に沿って後方に所定距離Ｄ（例えば１ｍ）だけ移動させて再設定する（ステップＳ３０５）。ここで、所定距離Ｄは、ＧＰＳ２や地図データの精度や演算処置の負荷を考慮して可能な限り小さく設定すればよい。
【００５６】
以上のステップＳ３０３〜Ｓ３０５が、ステップＳ３０４において否定判定がされるまで、すなわち、上記（７）式の評価値が閾値Sth以下になるまで繰り返し実行される。ここで、閾値Sthは、S0(x,y)とSallとが重なる面積が十分に広くなるように設定されている。
【００５７】
ステップＳ３０４において否定判定がされた場合、停車位置補正部１０３３は、補正後の地点（x,y）を目標停車位置に設定する（ステップＳ３０７）。これにより、停車位置補正処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ３０１において否定判定がされた場合、前方停車位置生成部１０３１は、停車位置（x,y）を無効値に設定する（ステップＳ３０６）。これにより、停車位置補正処理を終了する。
【００５９】
本実施形態の停止位置設定装置は、以上のように構成され動作するので、以下の効果を奏する。
【００６０】
［１］本実施形態の停車位置設定装置によれば、自車両の目標経路を生成し、目標経路上に存在する所定状況の停車位置を検出し、該所定状況の停車位置が検出された場合に、自車両の目標停車位置を、該所定状況に適合した車両姿勢となるように設定するので、自車両を目標経路上で状況に適合した姿勢で停止させることができる。
【００６１】
［２］本実施形態の停車位置設定装置によれば、所定状況に応じた目標停車位置を評価する評価関数に基づいて、目標停車位置よりも前方に設定した前方停車位置を後方側に補正することにより目標停車位置を設定するので、自車両が所望の停車位置から前方に超えて停車するのを防止できる。
【００６２】
［３］本実施形態の停車位置設定装置によれば、一時停止線のある位置で停車させる場合に、前方停車位置を一時停止線の位置に設定するので、目標停車位置が一時停止線より後方に設定されることにより、自車両が一時停止線から前方に超えて停車するのを防止できる。
【００６３】
［４］本実施形態の停車位置設定装置によれば、一時停止線が存在せず、目標経路が自車両の車線の隣の車線と交差する状況で停車させる場合に、前方停車位置を、自車両の車線と前記隣の車線との境界線の位置に設定するので、目標停車位置が自車線内に設定されることにより、自車両が境界線を越えて他車線にはみ出して停車するのを防止できる。
【００６４】
［５］本実施形態の停車位置設定装置によれば、前方停車位置を横断歩道よりも後方側に設定するので、目標停車位置が横断歩道よりも後方に設定されることにより、自車両を横断歩道の手前で停車させることができる。
【００６５】
［６］本実施形態の停車位置設定装置によれば、目標経路が自車両の車線の隣の車線と交差する場合に、評価関数を、自車両と車線との平行度が高くなるほど評価値が高くなるように設定するので、自車両を車線に対して高い平行度をもって停車させることができ、停車時に自車が車線に対して角度を持つことにより停車している車線を大きく塞いで、自車後方の車両の進路を妨害してしまうことを防止できる。
【００６６】
［７］本実施形態の停車位置設定装置によれば、目標経路上に対向車線が存在する場合に、評価関数を、対向車線がカメラ１２Ａの認識範囲に含まれる範囲が大きくなるほど評価値が高くなるように設定するので、対向車線の情報がカメラ１２Ａの認識範囲に含まれるようにすることができ、対向車を認識できることにより、運転支援の中断を抑制できる。
【００６７】
［８］本実施形態の停車位置設定装置によれば、目標経路の接線ベクトル又は法線ベクトルに基づいて、前方停車位置を目標経路上で補正するので、目標経路の接線ベクトル又は法線ベクトルを基準として停車姿勢を求めることができ、目標とする停車姿勢を実現できる。
【００６８】
［９］本実施形態の停車位置設定装置によれば、停車位置を後方に徐々に補正して目標停車位置を設定するところ、目標停車位置を探索する範囲は限定的であるので、停車位置補正の演算量を低減できる。
【００６９】
《第２実施形態》
図９は、本発明の第２実施形態の停車位置設定装置の機能ブロック図である。なお、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その説明をここに援用し省略する。
【００７０】
本実施形態の停車位置設定装置は、第１実施形態の停車位置設定装置に追従特性検出部１０７が付加された構成である。追従特性検出部１０７は、自車両が停車する際に、現在の目標経路と自車両の走行経路との誤差を検出する。
【００７１】
追従特性検出部１０７は、目標経路の曲率kと自車両の走行経路との誤差の関係を表す制御マップや制御テーブルを記憶したメモリを備えており、目標停車位置の補正が実行される際に、現在の目標経路の曲率kに対する自車両の走行経路の誤差を停車位置補正部１０３３に出力する。
【００７２】
停車位置補正部１０３３は、上記（６）式または上記（７）式等の停車位置補正用の評価関数の演算を実行する際、地点(x,y)に入力された誤差を加算する。また、停車位置補正部１０３３は、評価関数に目標経路の法線ベクトル又は接線ベクトルが用いられている場合には、入力された誤差の分に応じて法線ベクトル又は接線ベクトルを回転させる。
【００７３】
本実施形態の停車位置設定装置によれば、目標経路に対する追従特性に応じて停車位置を補正するので、自動運転車両のように目標経路に対して追従する制御が実行されている場合に、その制御の誤差に応じて停車位置を補正できる。
【００７４】
上記制御装置１００は、本発明の停止位置設定装置に相当し、上記目標経路生成部１０２は、本発明の目標経路生成手段に相当し、上記規範行動生成／停車位置検出部１０１は、本発明の停車位置検出手段に相当し、上記停車位置設定部１０３は、本発明の停車位置設定手段に相当する。また、上記前方停車位置生成部１０３１は、本発明の前方停車位置設定手段に相当し、上記補正用評価関数設定部１０３２は、本発明の評価関数設定手段に相当し、上記停車位置補正部１０３３は、本発明の補正手段に相当する。
【００７５】
上記外部情報認識部１２は、本発明の外部情報認識手段に相当し、上記追従特性検出部１０７は、本発明の追従特性検出手段に相当する。
【００７６】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００７７】
１００  制御装置
１０１  規範行動生成／停車位置検出部
１０２  目標経路生成部
１０３  停車位置設定部
１０３１  前方停車位置生成部
１０３２  補正用評価関数設定部
１０３３  停車位置補正部
１０７  追従特性検出部
１２  外部情報認識部
【図１】
2016189649.tif 000008
【図２】
2016189649.tif 000009
【図３】
2016189649.tif 000010
【図４】
2016189649.tif 000011
【図５】
2016189649.tif 000012
【図６】
2016189649.tif 000013
【図７】
2016189649.tif 000014
【図８】
2016189649.tif 000015
【図９】
2016189649.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月29日(2016.3.29)
【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】
車線に設定される、自車両の目標経路を生成する目標経路生成手段と、
前記目標経路生成手段により生成された目標経路上に存在する所定状況の停車位置を検出する停車位置検出手段と、
前記停車位置検出手段により前記所定状況の停車位置が検出された場合に、前記自車両の目標停車位置を、前記所定状況に適合した車両姿勢となるように設定する停車位置設定手段と、
を備える停車位置設定装置。
【請求項２】
自車両の目標経路を生成する目標経路生成手段と、
前記目標経路生成手段により生成された目標経路上に存在する所定状況の停車位置を検出する停車位置検出手段と、
前記停車位置検出手段により前記所定状況の停車位置が検出された場合に、前記自車両の目標停車位置を、前記所定状況に適合した車両姿勢となるように設定する停車位置設定手段と、
前記目標経路上における前記目標停車位置よりも進行方向前側の前方停車位置を前記目標経路上に設定する前方停車位置設定手段と、
を備え、
前記停車位置設定手段は、
前記所定状況の目標停車位置を評価する評価関数を設定する評価関数設定手段と、
前記評価関数設定手段により設定された評価関数に基づいて、前記前方停車位置設定手段により設定された前記前方停車位置を、前記目標経路上で補正する補正手段と、
を備える停車位置設定装置。
【請求項３】
前記前方停車位置設定手段は、前記所定状況の停車位置に一時停止線が存在する場合に、前記前方停車位置を前記一時停止線の位置に設定する請求項２に記載の停車位置設定装置。
【請求項４】
前記前方停車位置設定手段は、前記所定状況の停車位置に一時停止線が存在せず、前記目標経路が前記自車両が走行中の車線の隣の車線と交差する場合に、前記前方停車位置を、前記自車両の車線と前記隣の車線との境界線の位置に設定する請求項２又は３に記載の停車位置設定装置。
【請求項５】
前記前方停車位置設定手段は、前記所定状況の停車位置に横断歩道が存在する場合に、前記前方停車位置を前記横断歩道よりも進行方向後側に設定する請求項２〜４のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項６】
前記評価関数設定手段は、前記所定状況の停車位置において前記目標経路が前記自車両が走行中の車線の隣の車線と交差する場合に、前記評価関数を、前記自車両と車線との平行度が高くなるほど評価値が高くなるように設定する請求項２〜５のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項７】
前記停車位置検出手段は、前記自車両の周囲の状況を認識する外部情報認識手段から外部情報を取得し、
前記評価関数設定手段は、前記目標経路上に対向車線が存在する場合に、前記評価関数を、前記対向車線が前記外部情報認識手段の認識範囲に含まれる範囲が大きくなるほど評価値が高くなるように設定する請求項２〜６のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項８】
前記補正手段は、前記目標経路の接線ベクトル又は法線ベクトルに基づいて、前記前方停車位置を、前記目標経路上で補正する請求項２〜７のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項９】
前記自車両の前記目標経路に対する実際の走行経路との差を表す追従特性を検出する追従特性検出手段を備え、
前記補正手段は、前記追従特性検出手段によって検出された追従特性に基づいて、前記前方停車位置を補正する請求項２〜７のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項１０】
車両に搭載された停車位置設定装置のコンピュータが実行する停車位置設定方法であって、
車線に設定される、自車両の目標経路を生成する第１ステップと、
前記第１ステップにおいて生成された目標経路上に存在する所定状況の停車位置を検出する第２ステップと、
前記第２ステップにおいて前記所定状況の停車位置が検出された場合に、前記自車両の目標停車位置を、前記所定状況に適合した車両姿勢となるように設定する第３ステップと、
を含む停車位置設定方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、車両の停止位置を設定する停車位置設定装置及び方法に関するものである。
背景技術
［０００２］
車両に搭載された運転支援装置として、目標経路を生成する際に、自車両とその周辺の障害物との接触のリスクを考慮に入れるものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の運転支援装置では、自車両を交差点で停止させる際に、自車両とその周辺の障害物との接触のリスクを算出している。
先行技術文献
特許文献
［０００３］
特許文献１：特開２０１１−９６１０５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、特許文献１に記載の運転支援装置では、目標経路上で停止させる自車両の姿勢は考慮されておらず、自車両が目標経路上で状況に適合しない不適切な姿勢で停止する可能性がある。
［０００５］
本発明が解決しようとする課題は、自車両を目標経路上で状況に適合した姿勢で停止させることができる停車位置設定装置及び方法を提供することである。
課題を解決するための手段
［０００６］
本発明は、車線に設定される、自車両の目標経路を生成し、目標経路上に存在する所定状況の停車位置を検出し、前記所定状況の停車位置で自車両を停止させる際、自車両の目標停車位置を、前記所定状況に適合した車両姿勢となるように設定することにより、上記課題を解決する。
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月17日(2017.11.17)
【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】
車線に設定される、自車両の目標経路を生成する目標経路生成手段と、
前記目標経路生成手段により生成された目標経路上に存在する所定状況の停車位置を検出する停車位置検出手段と、
前記停車位置検出手段により前記所定状況の停車位置が検出された場合に、前記自車両の目標停車位置を、前記所定状況に適合した車両姿勢となるように設定する停車位置設定手段と、
を備える停車位置設定装置。
【請求項２】
自車両の目標経路を生成する目標経路生成手段と、
前記目標経路生成手段により生成された目標経路上に存在する所定状況の停車位置を検出する停車位置検出手段と、
前記停車位置検出手段により前記所定状況の停車位置が検出された場合に、前記自車両の目標停車位置を、前記所定状況に適合した車両姿勢となるように設定する停車位置設定手段と、
前記目標経路上における前記目標停車位置よりも進行方向前側の前方停車位置を前記目標経路上に設定する前方停車位置設定手段と、
を備え、
前記停車位置設定手段は、
前記所定状況の目標停車位置を評価する評価関数を設定する評価関数設定手段と、
前記評価関数設定手段により設定された評価関数に基づいて、前記前方停車位置設定手段により設定された前記前方停車位置を、前記目標経路上で補正する補正手段と、
を備える停車位置設定装置。
【請求項３】
前記前方停車位置設定手段は、前記所定状況の停車位置に一時停止線が存在する場合に、前記前方停車位置を前記一時停止線の位置に設定する請求項２に記載の停車位置設定装置。
【請求項４】
前記前方停車位置設定手段は、前記所定状況の停車位置に一時停止線が存在せず、前記目標経路が前記自車両の走行中の車線の隣の車線と交差する場合に、前記前方停車位置を、前記自車両の車線と前記隣の車線との境界線の位置に設定する請求項２又は３に記載の停車位置設定装置。
【請求項５】
前記前方停車位置設定手段は、前記所定状況の停車位置に横断歩道が存在する場合に、前記前方停車位置を前記横断歩道よりも進行方向後側に設定する請求項２〜４のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項６】
前記評価関数設定手段は、前記所定状況の停車位置において前記目標経路が前記自車両の走行中の車線の隣の車線と交差する場合に、前記評価関数を、前記自車両と車線との平行度が高くなるほど評価値が高くなるように設定する請求項２〜５のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項７】
前記停車位置検出手段は、前記自車両の周囲の状況を認識する外部情報認識手段から外部情報を取得し、
前記評価関数設定手段は、前記目標経路上に対向車線が存在する場合に、前記評価関数を、前記対向車線が前記外部情報認識手段の認識範囲に含まれる範囲が大きくなるほど評価値が高くなるように設定する請求項２〜６のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項８】
前記補正手段は、前記目標経路の接線ベクトル又は法線ベクトルに基づいて、前記前方停車位置を、前記目標経路上で補正する請求項２〜７のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項９】
前記自車両の前記目標経路に対する実際の走行経路との差を表す追従特性を検出する追従特性検出手段を備え、
前記補正手段は、前記追従特性検出手段によって検出された追従特性に基づいて、前記前方停車位置を補正する請求項２〜７のいずれか一項に記載の停車位置設定装置。
【請求項１０】
車両に搭載された停車位置設定装置のコンピュータが実行する停車位置設定方法であって、
車線に設定される、自車両の目標経路を生成する第１ステップと、
前記第１ステップにおいて生成された目標経路上に存在する所定状況の停車位置を検出する第２ステップと、
前記第２ステップにおいて前記所定状況の停車位置が検出された場合に、前記自車両の目標停車位置を、前記所定状況に適合した車両姿勢となるように設定する第３ステップと、
を含む停車位置設定方法。
【国際調査報告】
2016189649.tif 000017
2016189649.tif 000018