(57)【要約】【課題】  装置を複雑化することなく信頼性の高い車両制御装置を提供すること。【解決手段】  自車両の進行方向の道路形状に基づき自車両を制御する車両制御装置において、自車両の位置を推定する位置推定手段１４と、位置推定手段により位置が推定された自車両の進行方向の道路形状を、地図データ１６に基づき検出する第１の道路形状検出手段１５と、自車両の進行方向の道路を撮影する撮影手段１７により撮影された画像データに基づき、自車両の進行方向の道路形状を検出する第２の道路形状検出手段１９と、第１及び第２の道路形状検出手段により検出された道路形状を比較する比較手段２０と、比較手段の比較の結果、道路形状が相違する場合、自車両の制御を抑制する車両制御抑制手段２１と、を有することを特徴とする。【選択図】  図３
2006290072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の進行方向の道路形状に基づき自車両を制御する車両制御装置において、
自車両の位置を推定する位置推定手段と、
前記位置推定手段により位置が推定された自車両の進行方向の道路形状を、地図データに基づき検出する第１の道路形状検出手段と、
自車両の進行方向の道路を撮影する撮影手段により撮影された画像データに基づき、自車両の進行方向の道路形状を検出する第２の道路形状検出手段と、
前記第１及び第２の道路形状検出手段により検出された道路形状を比較する比較手段と、
前記比較手段の比較の結果、道路形状が相違する場合、自車両の制御を抑制する車両制御抑制手段と、
を有することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記比較手段は、前記第１及び第２の道路形状検出手段により検出された二つの道路形状に基づく道路の位置が所定量以上相違する場合、二つの道路形状が相違すると判定する、
ことを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記比較手段が前記第１及び第２の道路形状検出手段により検出された二つの道路形状が相違すると判定した場合、
前記車両制御抑制手段は、道路形状に基づく車両制御を中止する、
ことを特徴とする請求項１又は２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、車両を制御する車両制御装置に関し、特に、推定された車両進行方向の道路形状に基づき車両を制御する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車線から逸脱しそうな場合に警報を発し運転者に注意を喚起して車線逸脱を回避するための車線逸脱警報装置や車線に沿った走行を支援する車線維持支援など、進路方向の道路形状を推定して車両を制御する車両制御が知られている。かかる車両制御では、推定された道路形状が誤っていると適切な車両の制御が困難となるので、正確な道路形状を推定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１記載の車両制御装置は、自車両の走行状況又は衛星測位情報の少なくともいずれかから自車の位置を推定し、予め記憶している地図データから走行位置の道路形状を推定する。また、進行方向の道路を撮影手段により撮影し、撮影した画像から道路形状を推定する。そしてそれぞれの道路形状を比較して、信頼性のより高い道路形状を選択して走行を支援する。
【特許文献１】特開２００１−２９１１９７号公報
【発明の開示】
【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記載の車両制御装置は、地図データから推定した道路形状と画像から推定した道路形状と、どちらの信頼性が高いか精度よく判定するために、車両前方３カ所の白線検知状況等、種々の状況を検出する必要があるため、装置が複雑となる問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、装置を複雑化することなく信頼性の高い車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題に鑑み、本発明は、自車両の進行方向の道路形状に基づき自車両を制御する車両制御装置において、自車両の位置を推定する位置推定手段（自車位置推定手段１４）と、位置推定手段により位置が推定された自車両の進行方向の道路形状を、地図データに基づき検出する第１の道路形状検出手段（道路形状推定手段Ａ１５）と、自車両の進行方向の道路を撮影する撮影手段（カメラ１７）により撮影された画像データに基づき、自車両の進行方向の道路形状を検出する第２の道路形状検出手段（道路形状推定手段Ｂ１９）と、第１及び第２の道路形状検出手段により検出された道路形状を比較する比較手段２０と、比較手段の比較の結果、道路形状が相違する場合、自車両の制御を抑制する車両制御抑制手段２１と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、道路形状が相違した場合車両の制御を抑制するので、装置を複雑化することなく信頼性の高い車両制御装置を提供することができる。自車両の進行方向の道路形状に基づく自車両の制御は、車線逸脱警報装置や車線維持支援などである。
【０００８】
また、本発明の車両制御装置の一形態において、比較手段は、第１及び第２の道路形状検出手段により検出された二つの道路形状に基づく道路の位置が所定量以上相違する場合、二つの道路形状が相違すると判定する、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、二つの道路形状の対応する位置、例えば、自車両から所定距離の道路の位置が二つの道路形状で所定量以上離間していた場合、二つの道路形状が相違していると判定できる。道路の位置は、例えば、道路の中央線で比較してもよいし、右又は左の白線で比較してもよい。
【００１０】
また、本発明の車両制御装置の一形態において、比較手段が第１及び第２の道路形状検出手段により検出された二つの道路形状が相違すると判定した場合、車両制御抑制手段は、道路形状に基づく車両制御を中止する、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、二つの道路形状が相違すると判定した場合、道路形状に基づく車両制御を中止するので、適切に車両の制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
装置を複雑化することなく信頼性の高い車両制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態の車両制御装置の機能ブロック図を示す。車両制御装置１０は、車速センサ１１、ヨーレートセンサ１２、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ
Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）処理装置１３、自車位置推定手段１４、地図データ１６、及び、道路形状推定手段Ａ１５、とを有し、自車両の位置を推定すると共に自車両の進行方向の道路形状（以下、地図道路形状という）を推定する。
【００１４】
また、車両制御装置１０は、カメラ１７、画像処理手段１８及び道路形状推定手段Ｂ１９とを有し、自車両の進行方向の道路形状（以下、画像道路形状という）を推定する。そして、比較手段２０により地図道路形状と画像道路形状とを比較して、車両制御抑制手段２１により比較結果に応じて車両制御を抑制する。
【００１５】
地図道路形状の推定について説明する。ＧＰＳ処理装置１３は、ＧＰＳ衛星から受信した衛星測位情報に基づき自車両の位置を推定する。衛星測位情報はＧＰＳ衛星から車両までの電波の到達時間を有しているので、ＧＰＳ処理装置１３は、複数のＧＰＳ衛星から到達する電波の到達時間の相違とＧＰＳ衛星の軌道情報に基づき、自車両の位置を推定する。ＧＰＳ衛星により得られる自車両の位置はいわゆるＷＧＳ座標系により取得される。
【００１６】
車速センサ１１とヨーレートセンサ１２は、ＧＰＳ処理装置が推定した自車両の位置を、自律航法により、ＧＰＳ衛星からの電波が受信できない場合に自車両の位置を推定するために用いられる。自車位置推定手段１４は、車速センサ１１から出力される車速パルスに基づき走行距離を算出し、また、ヨーレートセンサ１２から出力されるヨーレート（車両の重心を通る鉛直軸回りの回転角速度）に基づき車両の旋回状態を検出する。
【００１７】
自車位置推定手段１４は、走行距離と旋回状態とを微小時間間隔毎に取得することで、所定位置を原点とする自車座標系における自車両の位置を推定する。車速及びヨーレートから推定された位置は周知の方法でＷＧＳ座標系に変換され、ＧＰＳ処理装置１３により得られた自車両の位置と比較し、所定走行距離毎に自律航法により推定された位置をＧＰＳ処理装置１３により得られた自車両の位置で補正する。
【００１８】
自車位置推定手段１４により推定された自車両の位置は、道路形状推定手段Ａ１５に送出される。道路形状推定手段Ａ１５は、推定された自車両の位置に基づいて地図データ１６から地図情報を読み出して地図道路形状を推定する。地図データ１６は、道路網の状態、交差点、車線数、白線の位置、道路幅などの道路網を構成する種々の要素を自車両の座標情報と対応づけて記憶している。道路形状推定手段Ａ１５は、自車位置推定手段１４が推定した自車両の位置情報に基づいて地図データ１６から自車両進行方向の所定範囲の道路の情報を抽出する。地図データ１６には、ベクトルデータで道路形状や白線の形状が格納されているので、ベクトルデータを抽出することで地図道路形状を推定できる。
【００１９】
図２（ａ）は、道路形状推定手段Ａ１５が抽出した白線により形成される道路の形状の一例を示す。道路形状推定手段Ａ１５は、白線の略中央をこれから自車両が走行する地図道路形状Ｑラインとして推定する。
【００２０】
画像道路形状の推定について説明する。カメラ１７は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子で構成され、例えば、車室内のルームミラー付近に設置され、車両前方の所定範囲を撮影する。カメラ１７で撮影された画像は画像処理手段１８に送出される。
【００２１】
画像処理手段１８は、車両前方の画像に基づき白線を検知する。画像処理手段１８は、画像の輝度に基づき、所定の閾値以上の輝度を有する領域を画像底部から上方に向けて探索する。白線であれば、画像底部から上方に向け、長方形状の領域が連続又は所定の間隔で現れるので、当該所定の閾値以上の長方形状が検出されたら白線として検知する。このような白線の候補点の探索を画像の各上下位置において多数行なうことにより、自車両の進行方向の道路上の白線を遠方まで認識することができる。画像処理手段１８が推定した白線は道路形状推定手段Ｂ１９に送出される。
【００２２】
なお、カメラ１７はステレオカメラであることが好ましい。ステレオカメラは、画像データと共に被写体までの距離情報を取得できるため、画像処理手段１８は白線の位置と白線までの距離情報を取得できる。白線までの距離が分かれば、地図道路形状との正確な比較が可能となる。
【００２３】
道路形状推定手段Ｂ１９は、白線に基づいて自車両の進行方向の道路の形状を推定する。図２（ｂ）は、道路形状推定手段Ｂ１８が推定した道路の形状の一例を示す。道路形状推定手段Ａ１５は、自車の走行している車線の略中央、すなわち白線間の中央を示す中央線をこれから自車両が走行する画像道路形状Ｐラインとして推定する。
【００２４】
道路形状推定手段Ａ１５と道路形状推定手段Ｂ１８が推定したＱラインとＰラインは比較手段２０に送出される。比較手段２０は、ＱラインとＰラインとを比較して、両者が乖離しているか否かを判定する。比較する方法はいかなるものであってもよいが、例えば、自車両手前側から所定間隔で、ＱラインとＰラインとのずれ量に基づき比較する。
【００２５】
比較手段２０がＱラインとＰラインが乖離していると判定した場合、車両制御抑制手段２１は、車両の制御を抑制する。車両の制御とは、車線維持支援や車線逸脱警報装置である。すなわち、ＱラインとＰラインとがずれた場合、これらのいずれが正しいかの判定が困難であり、また、いずれかを選択して行う制御は信頼性に欠ける場合があるため車両の制御を行わない。したがって、ＧＰＳ衛星のロストや画像データに白線が撮影されない場合等により、道路形状が精度よく推定されない場合には、車両の制御を抑制できる。車制御抑制手段２１は、道路形状に基づく車両の制御が行われていない旨を表示装置や音声によって運転者に報知する。
【００２６】
続いて、車両制御装置１０の作動の手順を図３のフローチャート図に基づき説明する。まず、画像処理手段１８はカメラ１７が撮影した車両前方の画像に基づき白線を検知する（Ｓ１１）。次いで、道路形状推定手段Ｂ１９は、白線に基づいて自車両の進行方向の道路の形状、すなわち白線間の略中央を自車両が走行する画像道路形状Ｐラインとして推定する（Ｓ１２）。
【００２７】
また、ＧＰＳ処理装置１３はＧＰＳ衛星から衛星測位情報を受信し、自車位置推定手段１４は、衛星測位情報、車速及びヨーレートから自車両の位置を推定する（Ｓ１３）。次いで、道路形状推定手段Ａ１５は、自車両の走行している道路の白線位置を地図データ１６から抽出し（Ｓ１４）、当該白線の略中央を自車両が走行する地図道路形状Ｑラインとして推定する（Ｓ１５）。
【００２８】
図４は、地図データに基づく地図道路形状Ｑラインと画像に基づく画像道路形状Ｐラインとを比較する図の一例を示す。図４では、所定間隔毎に比較ポイントを設け、車両から近い順に比較ポイントをＰｉ、Ｑｉ（ｉ＝１…ｎ）とした。ＰｉとＱｉとは、自車両から同程度の距離に設定されるため、ＰｉとＱｉとの距離が所定以上離れている場合には、地図道路形状Ｑラインと画像道路形状Ｐラインとが乖離していると判定できる。
【００２９】
車両制御装置１０は、数ミリから数百秒ミリ毎にＱライン及びＰラインを更新しているので、比較手段２０は更新される毎にＰ１〜ＰｎとＱ１〜Ｑｎとをそれぞれ比較する（Ｓ１６）。比較の結果、ＰｉとＱｉの差｜Ｐｉ−Ｑｉ｜が所定量εよりも小さい場合（ステップＳ１６のＹｅｓ）、道路形状の推定に異常がないとして、道路形状に基づく車両制御、車線逸脱警報や車線維持支援などを維持する（Ｓ１９）。所定量εはｉ（ｉ＝１…ｎ）に応じて大きくなる定数であってもよい。これにより、車両から距離が離れた比較ポイントにおける道路形状の誤差を許容できる。
【００３０】
比較の結果、いずれかのＰｉとＱｉの差｜Ｐｉ−Ｑｉ｜が所定量ε以上の場合（ステップＳ１６のＮｏ）、車両制御抑制手段２１は、車両の制御を停止する（Ｓ１８）。停止する際は、道路形状に基づく車両の制御が行われていない旨を表示装置や音声によって運転者に報知するので、運転者は車両の制御状態を認識して運転できる。また、車両制御抑制が停止された後も、比較手段２０は｜Ｐｉ−Ｑｉ｜と所定量εとの比較を繰り返し、所定量εよりも小さくなった場合、車両制御抑制手段２１は制御の停止を解除する。これにより、ＧＰＳ衛星のロストや画像データに白線が撮影されない場合などで車両の制御が停止されても、車両の制御を再開できる。
【００３１】
本実施の形態によれば、地図データに基づく地図道路形状と画像に基づく画像道路形状とが異なった場合、車両の制御を停止できるので、装置を複雑化することなく信頼性の高い車両制御装置１０を提供することができる。また、いったん車両の制御が停止されても、車両制御が再開されれば、運転者は、再度車両制御によるアシストを受けて運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】車両制御装置の機能ブロック図である。
【図２】地図データ又は画像により推定された道路形状の一例である。
【図３】車両制御装置の作動の手順を示すフローチャート図である。
【図４】地図道路形状と画像道路形状とを比較した図の一例である。
【符号の説明】
【００３３】
１１    車速センサ
１２    ヨーレートセンサ
１３    ＧＰＳ処理装置
１４    自車位置推定手段
１５    道路形状推定手段Ａ
１６    地図データ
１７    カメラ
１８    画像処理手段
１９    道路形状推定手段Ｂ
２０    比較手段
２１    車両制御抑制手段
【図１】
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【図２】
2006290072.tif 000004
【図３】
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【図４】
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