(57)【要約】【課題】道路形状の検知が困難な場合でも、自車両の予測進路を適切に求めることが可能な走行支援装置を提供する。【解決手段】自車両の将来の走行進路である予測進路に基づいて、前記自車両の走行を制御する車両制御装置１０であって、自車両の進行方向前方に存在する他車両の位置を取得する位置取得部１１と、位置取得部１１により取得された他車両の位置により、他車両の過去の進路である移動軌跡を算出する軌跡算出部１２と、自車両の進行方向における所定範囲において、移動軌跡の、進行方向に交差する方向である横方向についての位置の変化量である横移動量を算出する横移動量算出部１３と、複数の横移動量の平均値を算出する平均値算出部１４と、複数の移動軌跡のうち、横移動量と平均値との差が所定値よりも大きい移動軌跡を除外したうえで、残りの移動軌跡に基づいて予測進路を算出する進路算出部１５と、を備える。【選択図】      図１
2018083587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の将来の走行進路である予測進路に基づいて、前記自車両の走行を制御する車両制御装置（１０）であって、
前記自車両の進行方向前方に存在する他車両の位置を取得する位置取得部（１１）と、
前記位置取得部により取得された前記他車両の位置により、前記他車両の過去の進路である移動軌跡を算出する軌跡算出部（１２）と、
前記自車両の進行方向における所定範囲において、前記移動軌跡の、前記進行方向に交差する方向である横方向についての位置の変化量である横移動量を算出する横移動量算出部（１３）と、
複数の前記横移動量の平均値を算出する平均値算出部（１４）と、
複数の前記移動軌跡のうち、前記横移動量と前記平均値との差が所定値よりも大きい前記移動軌跡を除外したうえで、残りの移動軌跡に基づいて前記予測進路を算出する進路算出部（１５）と、を備える車両制御装置。
【請求項２】
前記進路算出部は、前記横移動量が前記平均値よりも大きい前記移動軌跡を除外する、請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記自車両のヨーレート及び操舵角の少なくとも一方に基づいて、自車両の進路の曲率及び曲率半径の少なくとも一方を検出する道路形状検出部（１８）をさらに備え、
前記進路算出部は、前記自車両から所定距離以内の前記予測進路を前記曲率及び曲率半径の少なくとも一方に基づいて算出する、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
複数の前記他車両から追従対象を選択する選択部（１６）をさらに備え、
前記平均値算出部は、前記平均値を算出するうえで重み付けを行い、前記追従対象として選択された前記他車両の移動軌跡について、前記重みを大きくする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
道路に描かれた走行区画線、及び、道路脇に設けられた構造物の少なくとも一方の検知結果に基づいて、前記自車両が走行する道路の形状を検出する道路形状検出部（２０）をさらに備え、
前記平均値算出部は、前記平均値を求めるうえで重み付けを行い、前記移動軌跡の形状が前記道路の形状に近いほど、前記重みを大きくする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
道路に描かれた走行区画線、及び、道路脇に設けられた構造物の少なくとも一方の検知結果に基づいて、前記自車両が走行する道路の形状を検出する道路形状検出部（２０）をさらに備え、
前記進路算出部は、前記道路形状が検出される場合にその道路形状に基づいて前記予測進路を算出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記進路算出部は、前記残りの移動軌跡から前記予測進路の算出に用いる移動軌跡を選択する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項８】
自車両の将来の走行進路である予測進路に基づいて、前記自車両の走行を制御する車両制御装置（１０）であって、
前記自車両の進行方向前方に存在する他車両の位置を取得する位置取得部（１１）と、
前記位置取得部により検出された前記他車両の位置により、前記他車両の過去の進路である移動軌跡を求める軌跡算出部（１２）と、
前記移動軌跡から、所定条件に基づいてひとつの移動軌跡を選択し、選択された前記移動軌跡に基づいて前記予測進路を算出する進路算出部（１５）と、を備える車両制御装置。
【請求項９】
前記他車両から追従対象を選択する選択部（１６）をさらに備え、
前記進路算出部は、前記追従対象として選択された前記他車両の前記移動軌跡を、前記予測進路の算出に用いる移動軌跡として選択されやすくする、請求項７又は８に記載の車両制御装置。
【請求項１０】
前記進路算出部は、自車両の進行方向に直交する方向の位置である横位置が、自車両に対して最も近い前記他車両の移動軌跡を、前記予測進路の算出に用いる移動軌跡として選択されやすくする、請求項７〜９のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１１】
前記進路算出部は、自車両との相対速度が所定値よりも小さい他車両の移動軌跡を、前記予測進路の算出に用いる移動軌跡として選択されやすくする、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１２】
前記進路算出部は、前記位置取得部による位置の取得数が所定数よりも多い前記移動軌跡を、前記予測進路の算出に用いる移動軌跡として選択されやすくする、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１３】
前記他車両の車線変更動作を挙動として取得する挙動取得部（２１）をさらに備え、
前記進路算出部は、前記他車両の車線変更を検出した場合に、その他車両の移動軌跡を除外する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１４】
前記他車両の減速動作を挙動として取得する挙動取得部（２１）をさらに備え、
前記進路算出部は、前記他車両の減速度が所定値よりも大きい場合に、その他車両の移動軌跡を除外する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１５】
前記自車両は、前記他車両の挙動を前記他車両から通信で取得する通信装置（３３）が搭載されており、
前記挙動取得部は前記通信装置から前記挙動を取得する、請求項１３又は１４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、自車両の予測進路に基づいて自車両の走行を制御する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車両の将来の進路である予測進路を求め、その予測進路に沿って自車両が走行するように制御すること行われている。この制御を行ううえで、自車両の進行方向前方に他車両が存在する場合には、他車両の位置を検知して移動軌跡を求め、その移動軌跡に基づいて自車両の予測進路を求めている。
【０００３】
このように、自車両の予測進路を他車両の移動軌跡に基づいて求めるものとして、特許文献１に記載の車両制御装置がある。特許文献１に記載の車両制御装置では、道路に描かれた走行区画線又は道路脇に設けられた側壁等の構造物に基づいて道路の形状を求め、その道路の形状に沿った移動軌跡により自車の予測進路を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１０１８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の車両制御装置では、走行区画線や構造物等の検知ができない場合、例えば、道路に走行区画線が描かれていなかったり、道路脇に側壁等の構造物が設けられていなかったりする場合には、それらに基づいて道路形状を求めることができない。また、道路に描かれた走行区画線に擦れが生じている場合や、悪天候である場合等では、走行区画線の検知が困難となるため、道路形状を求めることが困難になる。すなわち、他車両の移動軌跡が有効であるか無効であるかを判定することができない場合が起こり得る。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、道路形状の検知が困難な場合でも、自車両の予測進路を適切に求めることが可能な走行支援装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、自車両の将来の走行進路である予測進路に基づいて、前記自車両の走行を制御する車両制御装置であって、前記自車両の進行方向前方に存在する他車両の位置を取得する位置取得部と、前記位置取得部により取得された前記他車両の位置により、前記他車両の過去の進路である移動軌跡を算出する軌跡算出部と、前記自車両の進行方向における所定範囲において、前記移動軌跡の、前記進行方向に交差する方向である横方向についての位置の変化量である横移動量を算出する横移動量算出部と、複数の前記横移動量の平均値を算出する平均値算出部と、複数の前記移動軌跡のうち、前記横移動量と前記平均値との差が所定値よりも大きい前記移動軌跡を除外したうえで、残りの移動軌跡に基づいて前記予測進路を算出する進路算出部と、を備える。
【０００８】
複数の他車両が道路形状に沿って走行する場合、他車両の移動軌跡の横移動量は互いに概ね等しくなるものの、車線変更を行ったりした車両が存在する場合には、その車両の横位置の変化量は平均値から乖離する。上記構成では、他車両の移動軌跡から自車両の予測進路の算出するうえで、道路形状に沿わない動きをした他車両の移動軌跡を適切に除外することができる。したがって、走行区画線の検知が困難な場合であっても、適切な移動軌跡に基づいて自車両の移動軌跡を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両制御装置の構成を示す図である。
【図２】移動軌跡、横移動量、及び平均値の関係を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る処理を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係る車両制御装置の構成を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る処理を説明する図である。
【図６】第４実施形態に係る車両制御装置の構成を示す図である。
【図７】第６実施形態に係る車両制御装置の構成を示す図である。
【図８】第７実施形態に係る車両制御装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
本実施形態に係る車両制御システムは、車両（自車両）に搭載され、車両制御装置１０と、レーダ装置３０とを備えていると、各種ＥＣＵ４０とを備えている。車両制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータであり、ＣＰＵが、ＲＯＭにインストールされているプログラムを実行することでこれら各機能を実現する。各種ＥＣＵには、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ、ブレーキ装置を制御するブレーキＥＣＵ、操舵装置を制御する操舵ＥＣＵが含まれる。
【００１２】
自車両には、車両周囲に存在する物体を検知する物体検知装置が搭載されており、車両制御装置１０は、物体検知装置からの物体の検知情報を入力するとともに、その入力情報に基づいて各種制御を実行する。物体検知装置としては、具体的には、レーダ装置３０が設けられている。
【００１３】
レーダ装置３０は、送信波として電波を送信し、その反射波を受信することで物体を検出する。本実施形態では、具体的には、電波としてミリ波を送信するミリ波レーダを採用している。レーダ装置３０は、自車両の前部に取り付けられており、中心軸を中心に車両前方に向かって所定角度の範囲に亘って広がる領域を走査する。そして、車両前方に向けて電波を送信してから反射波を受信するまでの時間に基づき測距データを作成し、その作成した測距データを車両制御装置１０に逐次出力する。測距データには、物体が存在する方位、物体までの距離及び相対速度に関する情報が含まれている。なお、この測距データに、反射波の強度が含まれていてもよい。
【００１４】
位置取得部１１は、レーダ装置３０から測距データ、すなわち、自車両と他車両との相対位置を示すデータを取得する。そして、他車両の通過点を表す座標である他車位置を所定周期で算出する。具体的には、自車両の速度とヨーレートとを用いて、他車両の相対位置を更新する。そして、その算出した他車位置を時系列で記憶する。
【００１５】
軌跡算出部１２は、位置取得部１１から取得した他車位置の時系列データを基に先行車両の移動軌跡を算出する。具体的には、他車位置を時系列順に通過する近似曲線を求め、その近似曲線を他車両の移動軌跡とする。
【００１６】
このようにして他車両の移動軌跡が算出されれば、その移動軌跡に基づいて自車両の予測進路を求め、自車両が予測進路に沿って走行するように操舵制御や加減速制御を行う。ところが、自車両の予測進路を求めるうえで用いる移動軌跡が、道路形状に沿っていない場合には、自車両の予測進路が道路形状に沿わないものとなるおそれがある。そこで、本実施形態では、他車両の移動軌跡のうち、道路形状に沿っていない可能性が高い移動軌跡については、自車両の予測進路の算出から除外する処理を行う。
【００１７】
この、移動軌跡を除外する処理について、図２を参照して説明する。図２では、自車両５０の進行方向前方に他車両が３台存在する例を示している。図２において、進行方向に直交する方向である横方向の位置が最も近い他車両を第１車両５１としており、第１車両５１の左側方を走行している他車両を第２車両５３としており、第１車両の右側方を走行している他車両を第３車両５５としている。また、第１車両５１及び第２車両５３については、直進していたものとし、第３車両５５については、自車両５０と第１車両５１との間を走行していた状態から、車線変更を行い、第１車両５１の右側方へ移動したものとする。
【００１８】
この場合、第１車両５１の移動軌跡５２、第２車両５３の移動軌跡５４、及び第３車両５５の移動軌跡５６の平均をとれば、平均軌跡６０となる。
【００１９】
以上の移動軌跡５２，５４，５６のうち、自車両５０の予測進路の算出に適しているものは、道路形状に沿って移動する第１，第２車両５１，５３の移動軌跡５２，５４である。一方、車線変更を行った第３車両５５の移動軌跡５６は、道路形状に沿ったものではないため、自車両５０の予測進路を算出するうえで、除外すべきである。
【００２０】
そこで、横移動量算出部１３が、第１車両５１の移動軌跡５２、第２車両５３の移動軌跡５４、及び第３車両５５の移動軌跡５６のそれぞれにおいて、横方向の移動量である横移動量ΔＹを算出する。そして、平均値算出部１４が、各移動軌跡５２，５４，５６について横移動量ΔＹが求まれば、その平均値ΔＹａｖｅを算出し、それぞれの横移動量ΔＹと平均値ΔＹａｖｅとの乖離を求める。これは、自車両５０の進行方向前方に、道路形状に沿って走行する複数の他車両が存在する場合には、それらの横移動量ΔＹは概ね等しくなり、道路形状に沿わない走行をした他車両の横移動量ΔＹは平均値ΔＹａｖｅから乖離するためである。
【００２１】
このように、横移動量算出部１３が横移動量ΔＹを求めるうえで、横方向に直交する方向である縦方向、すなわち進行方向の位置である縦位置が等しい範囲において、横移動量ΔＹを求める。すなわち、図２において縦位置Ｘａと縦位置Ｘｂとの間の横移動量ΔＹ、縦位置Ｘｂと縦位置Ｘｃとの間の横移動量ΔＹ、縦位置Ｘａと縦位置Ｘｃとの間の横移動量ΔＹのいずれかを求める。より具体的には、縦位置Ｘａと縦位置Ｘｃとの間の横移動量ΔＹを求める。なお、縦位置Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃの間隔は、他車両の位置を複数回検出するのに十分な間隔としている。これは、位置の検出の際に検出ミス等によりノイズとなる位置が検出されたとしても、複数の検知点を用いることで、そのノイズの影響を抑制することができるためである。
【００２２】
第１車両５１の横移動量ΔＹは、横位置５２ｃから横位置５２ａを除算することで求められ、第２車両５３の横移動量ΔＹは、横位置５４ｃから横位置５４ａを除算することで求められ、第３車両５５の横移動量ΔＹは、横位置５６ｃから横位置５６ａを除算することで求められる。なお、図２において、第１車両５１及び第２車両５３は直進しているものとしており、横移動量ΔＹが概ねゼロであるため、横移動量ΔＹの図示を省略している。
【００２３】
このようにして、横移動量ΔＹが求まれば、その平均値ΔＹａｖｅを求める。この平均値ΔＹａｖｅは、図示のとおり、移動軌跡５２，５４，５６の平均である平均軌跡６０における、横位置６０ａと横位置６０ｃとの差と等しくなる。
【００２４】
以上のようにして横移動量ΔＹと平均値ΔＹａｖｅが求まれば、その横移動量ΔＹと平均値ΔＹａｖｅは、進路算出部１５へ入力される。進路算出部１５は、横移動量ΔＹと平均値ΔＹａｖｅの差を取る、そして、その差の絶対値が所定値よりも大きい場合に、移動軌跡の横移動量ΔＹが平均値ΔＹａｖｅから乖離しているとして、予測進路の算出に用いられるものから除外する。なお、差の絶対値との比較に用いられる所定値としては、例えば、複数の車両が直進し、且つ、１台の車両が車線変更した場合に、その車線変更を判定可能であるように定められている。この所定値は、移動軌跡の数や、車線の幅により可変に設定してもよい。
【００２５】
進路算出部１５は、以上の除外処理が行われた後に残った移動軌跡の中から、自車両の予測進路の算出に用いる移動軌跡を選択する。具体的には、移動軌跡が除外されていない他車両の中から、自車両と横位置が最も近い他車両を選択し、その他車両の移動軌跡を自車両の予測進路とする。具体的には、自車両の横位置と移動軌跡の横位置との差を維持しつつ、その移動軌跡に沿う進路として、予測進路を算出する。
【００２６】
一方、他車両の検知結果は、選択部１６へも入力される。選択部１６は、自車両の進行方向前方に存在する車両の中から、追従対象とする他車両を選択する。この選択部１６における処理では、例えば、自車両と横位置が最も近い車両が、追従対象として選択される。そして、その選択結果は、追従制御部１７へ入力される。
【００２７】
追従制御部１７では、追従対象として選択された他車両との距離を維持するように、各種ＥＣＵ４０に含まれるエンジンＥＣＵやブレーキＥＣＵに対して指示を送信する。また、自車両の横方向の位置が、進路算出部１５により算出された予測進路から逸脱しないように、各種ＥＣＵ４０に含まれる操舵ＥＣＵに対して指示を送信する。
【００２８】
なお、このように追従制御が行われるため、予測進路を算出するうえで、追従対象として選択された他車両の移動軌跡を優先して選択するものとしてもよい。すなわち、追従対象として選択された他車両の移動軌跡が除外されていなければ、追従対象として選択された他車両の移動軌跡を用いて予測進路を算出すればよい。
【００２９】
以上のように構成される車両制御装置１０が実行する一連の処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。図３のフローチャートは、所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００３０】
まずステップＳ１０１にて他車両の位置を取得し、続くステップＳ１０２にて、他車両の移動軌跡を算出する。このステップＳ１０２の処理では、自車両の進行方向前方に存在する各他車両のそれぞれに対して、移動軌跡の算出が行われる。続いて、ステップＳ１０３に進み、ステップＳ１０２で算出された移動軌跡を用いて横移動量ΔＹを算出する。このステップＳ１０３の処理では、各移動軌跡のそれぞれに対して、横移動量ΔＹが算出される。
【００３１】
各移動軌跡のそれぞれの横移動量ΔＹが算出されれば、ステップＳ１０４へ進み、横移動量ΔＹの平均値ΔＹａｖｅを算出する。具体的には、ステップＳ１０３において算出された横移動量ΔＹの合計値を算出し、その合計値を移動軌跡の数により除算することで平均値ΔＹａｖｅを算出する。
【００３２】
続いて、ステップＳ１０５へ進み、いずれかの移動軌跡の横移動量ΔＹと平均値ΔＹａｖｅとの差の絶対値を求め、その値が所定値よりも大きいか否かを判定する。
【００３３】
ステップＳ１０５にて肯定判定した場合、すなわち、横移動量ΔＹと平均値ΔＹａｖｅとの差の絶対値が所定値よりも大きい場合、ステップＳ１０６へ進み、その移動軌跡を選択対象から除外する。そして、ステップＳ１０７へ進む。一方、ステップＳ１０５にて否定判定した場合、そのままステップＳ１０７へ進む。
【００３４】
ステップＳ１０７では、全ての移動軌跡に対してステップＳ１０５の判定が終了したかを判定する。ステップＳ１０７にて否定判定した場合、すなわち、ステップＳ１０５の判定が終了していない移動軌跡が存在する場合、ステップＳ１０５へ戻る。一方、ステップＳ１０７にて肯定判定した場合、すなわち、すべての移動軌跡に対してステップＳ１０５の判定が終了した場合、ステップＳ１０８へ進む。
【００３５】
ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６の処理により除外されていない移動軌跡の中から、予測進路の算出対象とする移動軌跡を選択する。このステップＳ１０８の処理では、上述したとおり、追従対象とする他車両が選択されている場合には、その他車両の移動軌跡を優先的に選択するものとすればよい。また、追従対象とする他車両が選択されていない場合には、横位置が自車両に対して最も近い他車両の移動軌跡を選択するものとすればよい。
【００３６】
ステップＳ１０８にて移動軌跡が選択されれば、ステップＳ１０９へ進み、選択された移動軌跡を用いて自車両の予測進路を算出する。そして、一連の処理を終了する。
【００３７】
なお、以上説明した横移動量ΔＹ及び平均値ΔＹａｖｅと、その差を求める処理は、各周期において、移動軌跡の全区間に対して行うものとしてもよいし、以前の周期ですでに算出した区間については、行わないものとしてもよい。後者の場合には、横移動量ΔＹと平均値ΔＹａｖｅとの差の絶対値が所定値よりも大きく、除外対象となった移動軌跡については、除外対象としての判定を継続する。そして、横移動量ΔＹと平均値ΔＹａｖｅとの差の絶対値が所定値よりも大きくなった区間を自車両が通過した場合に、所外対象とした判定を解除するものとすればよい。
【００３８】
ところで、進行方向前方を走行する他車両の数が少ない場合、車線変更を行った他車両が存在していても、その他車両の横移動量ΔＹと平均値ΔＹａｖｅとの差は小さくなる傾向がある。すなわち、車線変更を行った車両の移動軌跡を除外するか否かの判定が困難になる。特に、進行方向前方を走行する他車両の数が２台である場合、横移動量の平均からの乖離を求めたとしても、道路形状に沿って走行する他車両の横移動量ΔＹと平均値ΔＹａｖｅとの差、及び、車線変更を行う他車両の横移動量ΔＹと平均値ΔＹａｖｅとの差が等しくなる。
【００３９】
この点、車線変更を行った車両の横移動量ΔＹは、道路のカーブ区間において車線変更や進路変更が行われるような場合を除けば、平均値ΔＹａｖｅよりも大きくなる場合が一般的である。そこで、平均値ΔＹａｖｅと横移動量ΔＹとの差の絶対値が所定値よりも大きい移動履歴のうち、平均値ΔＹａｖｅよりも横移動量ΔＹが大きい移動履歴を除外対象としてもよい。こうすることで、進行方向前方を走行する他車両が少ない場合でも、道路形状に沿っていない可能性が高い移動履歴を適切に除外することができる。
【００４０】
上記構成により、本実施形態に係る車両制御装置１０は、以下の効果を奏する。
【００４１】
複数の他車両が道路に沿って走行する場合、他車両の移動軌跡の横移動量ΔＹは概ね等しくなるものの、車線変更を行ったりした車両が存在する場合には、その車両の横移動量ΔＹは平均値ΔＹａｖｅから乖離する。本実施形態では、他車両の移動軌跡から自車両の予測進路の算出するうえで、道路形状に沿わない動きをした他車両の移動軌跡を適切に除外することができる。したがって、走行区画線の検知が困難な場合であっても、適切な移動軌跡に基づいて自車両の移動軌跡を求めることができる。
【００４２】
・複数の移動軌跡を用いて自車両の予測進路を算出する場合、演算が複雑化する場合がある。この点、本実施形態では、予測進路の算出に用いる移動軌跡を選択するものとしているため、予測進路を算出するうえでの演算負荷を低減することができる。
【００４３】
・自車両が追従対象として選択された他車両に追従して走行している場合に、隣接車線を複数の車両が走行し、且つ、その隣接車線の進路が自車両が走行する車線の進路とは異なる場合、隣接車線を走行する車両の移動軌跡に基づいて予測進路を算出すべきではない。この点、追従対象として選択された他車両の移動軌跡を予測進路の算出に用いる移動軌跡として選択しているため、自車両と同じ進路を取る可能性が高い他車両の移動軌跡を用いて予測進路を算出することができる。
【００４４】
＜第２実施形態＞
本実施形態では、車両制御装置１０の構成の一部が第１実施形態と異なっている。図４は、本実施形態に係る車両制御装置１０の構成を示す図である。本実施形態に係る車両には、操舵装置の回転軸に、その回転角を操舵角として検出する操舵角センサ３１が設けられており、その操舵角センサ３１が検出した操舵角は、車両制御装置１０に入力される。
【００４５】
車両制御装置１０が備える曲率算出部１８は、操舵角センサ３１から入力された操舵角に基づいて、自車両の進路の曲率を算出する。そして、自車両がその曲率の円弧に沿って走行しているとする。
【００４６】
図５では、他車両７０の移動軌跡７１が検出されており、この他車両７０は実際の道路形状に沿って走行しているとする。他車両７０の移動軌跡７１は、自車両５０から所定距離離間した地点７１ａまでしか検出されていないとする。この場合には、他車両の移動軌跡７１を用いて自車両の予測進路を算出するうえで、自車両５０の現在位置から地点７１ａに到達するまでの予測進路を算出できない可能性がある。
【００４７】
そこで、本実施形態では、自車両５０から所定距離離れた位置までは、曲率算出部１８が算出した曲率に基づく円弧８０を、自車両の予測進路として用いる。すなわち、図５に示す地点８０ａ及び地点８０ｂを通る円弧８０を、予測進路とする。この場合、図５に示すように、円弧８０上の地点８０ｃ及び地点８０ｄは、他車両の移動軌跡７１上の地点７１ｂ、７１ｃから乖離する場合がある。すなわち、円弧８０により自車両５０の予測進路を求める場合、実際の道路形状から乖離した予測進路を求める可能性がある。
【００４８】
そこで、ある地点、すなわち、図５における地点７１ａ、地点８０ｂまでは、円弧８０により予測進路を求め、その先の予測進路については、他車両７０の移動軌跡に基づいて、予測進路を求める。この場合には、自車両から予め定められた距離までを、曲率算出部１８が算出した曲率に基づく予測進路とし、その距離以遠を他車両７０の移動軌跡により予測進路を算出するものとしてもよいし、円弧８０が他車両７０の移動軌跡７１に到達すれば、予測進路を移動軌跡７１により求めるものとしてもよい。
【００４９】
なお、自車両の予測進路を、曲率の代わりに曲率半径を用いて求めるものとしてもよい。
【００５０】
・自車両のヨーレート及び操舵角の少なくとも一方により求められる曲率又は曲率半径を用いて予測進路を算出する場合、自車両から遠方になるほど実際の道路形状に沿う可能性が低くなる。一方、自車両の運転者による操舵操作は、自車両の進路が道路形状に沿うように行われるものであり、自車両から所定距離以内の曲率及び曲率半径については、実際の道路形状の曲率及び曲率半径との一致度が高くなる。本実施形態では、自車両から所定距離以内の予測進路を曲率又は曲率半径により求めているため、自車両の近傍の予測進路の精度を向上させることができる。
【００５１】
・自車両が他車両に追いつくように走行する場合、他車両の移動軌跡が自車両にまで到達せず、自車両の近傍の予測進路を算出できない場合がある。この点、本実施形態では、自車両の近傍の予測進路については曲率又は曲率半径により求めるものとしているため、より早期に予測進路を用いた制御を行うことが可能となる。
【００５２】
＜第３実施形態＞
本実施形態に係る車両制御装置１０は、全体構成は第１実施形態において図１で示したものと共通しており、進路算出部１５が実行する処理の一部が第１実施形態と異なっている。具体的には、横移動量ΔＹの平均値ΔＹａｖｅを算出するうえで、各横移動量ΔＹに対して重み付けを行うとともに、予測進路の算出に平均値ΔＹａｖｅを用いるものとしている。
【００５３】
車両制御装置１０の平均値算出部１４は、横移動量算出部１３から横移動量ΔＹを取得するのに加え、選択部１６から、追従制御の対象として選択された他車両を識別する情報を取得する。そして、追従制御の対象として選択された他車両の移動軌跡については、他の移動軌跡よりも横移動量ΔＹに乗算する係数を大きくしたうえで、平均値ΔＹａｖｅを算出する。
【００５４】
平均値ΔＹａｖｅが一旦求まれば、進路算出部１５は、第１実施形態と同様に、除外処理を行う。続いて、平均値算出部１４が除外処理の結果を取得し、除外処理により除外されなかった移動軌跡の横移動量ΔＹを用いて、平均値ΔＹａｖｅを求める。そして、進路算出部１５は、自車両の縦方向の各区間における横位置の変化量が平均値ΔＹａｖｅとなるように、予測進路を算出する。
【００５５】
上記構成により、本実施形態に係る車両制御装置１０は、第１実施形態に係る車両制御装置１０が奏する効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００５６】
・自車両が追従対象として選択された他車両に追従して走行している場合に、隣接車線を複数の車両が走行し、且つ、その隣接車線の進路が自車両が走行する車線の進路とは異なる場合、追従対象として選択された他車両の移動軌跡が予測進路を算出するうえで除外される可能性がある。この点、追従対象として選択された他車両の移動軌跡に対して重みを大きくしているため、追従対象として選択された他車両の移動軌跡を、予測進路の算出から除外されにくくすることができる。
【００５７】
＜第４実施形態＞
本実施形態に係る車両制御装置１０は、構成の一部が第１実施形態と異なっている。具体的には、図６に示すように、車両制御装置１０を備える車両には、撮像装置３２が搭載されている。
【００５８】
撮像装置３２は、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳイメージセンサ、近赤外線カメラ等である。撮像装置３２は、自車の走行道路を含む周辺環境を撮影し、その撮影された画像を表す画像データを生成して車両制御装置１０に逐次出力する。撮像装置３２は、車両の車幅方向中央の所定高さに取り付けられており、車両前方へ向けて所定の撮影角度範囲で広がる領域を俯瞰視点から撮影する。
【００５９】
車両制御装置１０の区画線認識部１９は、白線等の道路の区画線を認識する。具体的には、区画線認識部１９は、撮像装置３２から画像データを入力し、画像の水平方向における輝度変化率等に基づいて、画像データから区画線の候補とするエッジ点を抽出する。そして、その抽出したエッジ点に対してハフ変換を行い、特徴点を繋げることにより区画線の形状を認識し、これを区画線情報として記憶する。
【００６０】
区画線認識部１９により求められた区画線情報は、道路形状検出部２０へ入力される。道路形状検出部２０では、区画線情報に基づいて、道路形状を算出する。具体的には、認識された区画線情報に基づいて、区画線の形状を示す近似式を求め、道路形状が近似式で表されるものとする。
【００６１】
平均値算出部１４は、横移動量算出部１３により算出された横移動量ΔＹを用いて平均値ΔＹａｖｅを算出するうえで、道路形状検出部２０が検出した道路形状も用いる。具体的には、道路形状検出部２０により検出された道路形状と、それぞれの他車両の移動軌跡の一致率を算出し、一致率が高いほど、重み付けの際に用いる係数を大きく設定する。すなわち、実際の道路形状に沿って走行している他車両の移動軌跡の横移動量ΔＹについては、重み付けの際に用いる係数を大きく設定する。換言すれば、車線変更や進路変更を行った車両の移動軌跡の横移動量ΔＹについては、小さい係数が乗算されることとなる。
【００６２】
上記構成により、本実施形態に係る車両制御装置１０は、以下の効果を奏する。
【００６３】
・走行区画線により求められる道路形状は、他車両の軌跡により求められる道路形状よりも、実際の道路形状に対する誤差が小さくなる。本実施形態では、横移動量の平均値を求めるうえで、道路形状に近い形状の移動軌跡の重みを大きくしているため、道路形状に近い形状の移動軌跡が除外されることを抑制することができる。
【００６４】
＜第５実施形態＞
本実施形態に係る車両制御装置１０は、第４実施形態と同様に、撮像装置３２から取得した画像データを区画線認識部１９、及び道路形状検出部２０で処理するものである。
【００６５】
道路形状検出部２０が検出した道路形状は、進路算出部１５へ入力される。そして、進路算出部１５では、道路形状検出部２０が道路形状を検出している場合には、自車両の予測進路として他車両の移動軌跡の代わりに、道路形状を用いる。すなわち、道路形状検出部２０が検出した道路形状に沿って自車両が走行可能なように、予測進路を算出する。一方、道路形状検出部２０が道路形状を検出できない場合には、第１実施形態と同様に、他車両の移動軌跡を用いて自車両の予測進路を算出する。
【００６６】
道路形状検出部２０が道路形状を検出できているか否かの判定は、検知できている走行区画線の長さに基づいて判定すればよい。この場合において、検知できている走行区画線の長さが予め定められた第１閾値よりも長ければ、その走行区画線により求まる道路形状の信頼度が高いといえるため、他車両の移動軌跡を用いず、道路形状を用いて予測進路を算出する。一方、検知できている走行区画線の長さが第１閾値よりも短ければ、走行区画線を検知できていないとし、他車両の移動軌跡とを用いて予測進路を算出するものとすればよい。
【００６７】
もしくは、検知できている走行区画線の長さが、第１閾値よりも短く、且つ、第１閾値よりも小さい値である第２閾値よりも長ければ、走行区画線により求まる道路形状は信頼度が低いといえるため、走行区画線により求まる道路形状と、他車両の移動軌跡とを用いて予測進路を算出してもよい。そして、検知できている走行区画線の長さが第２閾値よりも短ければ、走行区画線を検知できていないとし、他車両の移動軌跡とを用いて予測進路を算出するものとしてもよい。
【００６８】
上記構成により、本実施形態に係る車両制御装置１０は以下の効果を奏する。
【００６９】
・他車両は道路形状に沿わない挙動をとることがあるため、他車両の移動軌跡により自車両の予測進路を算出する場合には、走行区画線により予測進路を算出する場合よりも、予測進路の精度が低下する。この点、走行区画線が検出されている場合にはその走行区画線を用いて予測進路を算出することで、予測進路の精度を向上させることができる。
【００７０】
＜第６実施形態＞
本実施形態では、車両制御装置１０の構成の一部が第１実施形態と異なっており、それに伴い、処理の一部も異なっている。図７に示すように、本実施形態に係る車両制御装置１０は、他車両の挙動を取得する挙動取得部２１を備えている。
【００７１】
この挙動取得部２１は、レーダ装置３０から取得した他車両の位置、及び、撮像装置３２から取得した他車両の画像を用いて、他車両の車線変更又は進路変更に関する挙動を検出する。そして、他車両の挙動が車線変更又は進路変更に関するものであれば、その他車両を識別する情報を進路算出部１５へ入力する。
【００７２】
進路算出部１５では、車線変更又は進路変更に関する挙動をとる他車両の移動履歴を、自車両の予測進路を算出に用いる移動履歴から除外する。除外後の処理は第１実施形態と同等であるため、具体的な説明を省略する。
【００７３】
以上説明した車線変更又は進路変更に関する挙動を取得する場合には、他車両により走行区画線が遮られたことを検出すればよい。もしくは、他車両が車線変更や進路変更を行う場合には、他車両の側面が撮影されるため、撮像装置３２が他車両の側面を撮影した場合に、車線変更又は進路変更に関する挙動を取得したと判定してもよい。また、車両が進路変更を行う場合には減速動作を行うことが多いため、レーダ装置３０により他車両の減速動作を検出した場合に、進路変更に関する挙動を取得してもよい。
【００７４】
ところで、他車両が車線変更や進路変更を行う場合には、通常は、ウインカを点滅させる操作が行われる。そこで、他車両のウインカの点滅を撮像装置３２により検出し、ウインカが点滅している場合に、他車両が車線変更や進路変更を行おうとしているものとして、その他車両の移動軌跡を予め除外するものとしてもよい。
【００７５】
上記構成により、本実施形態に係る車両制御装置１０は、第１実施形態に係る車両制御装置１０が奏する効果に加えて以下の効果を奏する。
【００７６】
・他車両が車線変更動作をする場合、その他車両の移動軌跡は一時的に道路形状に沿ったものでなくなるため、その移動軌跡を予測進路としないほうがよい。この点、本実施形態では、他車両の車線変更を検出して、車線変更を行った車両の移動軌跡を予測進路の候補から除外しているため、道路形状に沿わない走行をしている他車両の移動軌跡を予測進路として用いる事態を抑制することができる。
【００７７】
・他車両でウインカが点滅する場合、その他車両は車線変更を行おうとしていたり、進路を変更しようとしていたりする可能性が高い。すなわち、他車両の移動軌跡が予測進路として不適切なものとなる可能性が高い。この点、本実施形態では、予測進路として不適切なものとなる可能性が高い移動軌跡を予め除外することができるため、自車両と異なる進路を取ろうとしている他車両の移動軌跡を予測進路として用いる事態を抑制することができる。
【００７８】
・他車両が減速する場合、他車両は交差点等での右左折を予定していたり、高速道路のランプに進入しようとしていたりする場合が多い。すなわち、自車両が走行する道路から別の道路へと進路を取ろうとしている可能性が高い。この点、本実施形態では、他車両が減速する場合に、その他車両の起動軌跡を予測進路の候補から除外するものとしているため、自車両と異なる進路を取ろうとしている他車両の移動軌跡を予測進路として用いる事態を抑制することができる。
【００７９】
＜第７実施形態＞
本実施形態に係る車両制御装置１０は、構成の一部が第６実施形態と異なっている。具体的には、図８に示すように、車両には他車両と通信を行う通信装置３３が搭載されており、挙動取得部２１はその通信装置３３から他車両の挙動に関する情報を取得する。
【００８０】
挙動取得部２１が通信装置３３から取得する情報は、第６実施形態において説明した、車線変更又は進路変更に関する挙動である。具体的には、他車両の運転者がウインカの操作を行った場合には、その操作が行われたことを示す情報が他車両から送信され、自車両の通信装置３３が取得する。また、他車両の運転者が操舵操作を行ったり、減速操作を行ったりすれば、その操作が行われたことを示す情報が他車両から送信され自車両の通信装置３３が取得する。
【００８１】
挙動取得部２１が上述した信号を取得すれば、第６実施形態と同等の処理を行うため、具体的な説明は省略する。
【００８２】
上記構成により、本実施形態に係る車両制御装置１０は、第６実施形態に係る車両制御装置１０が奏する効果に加えて以下の効果を奏する。
【００８３】
・他車両の挙動を検出する場合、他車両の運転者が車両の操作を行ってから、その操作に基づく挙動を自車両で検知するまでに時間を要する場合がある。この点、本実施形態のように他車両における運転者の操作を通信で取得することで、他車両の挙動をより早期に取得することが可能となる。したがって、道路形状に沿わない走行を行う可能性が高い他車両の移動軌跡を、予測進路の候補からより早期に除外することができる。
【００８４】
＜変形例＞
・実施形態では、横移動量算出部１３により各移動軌跡の横移動量ΔＹを求めた後、その横移動量ΔＹの平均値ΔＹａｖｅを算出するものとした。この点、各移動軌跡の横位置の平均値を求めた後、その平均値の横移動量を算出するものとしてもよい。こうした場合でも、第１実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００８５】
・自車両の予測進路の算出を行ううえで、自車両との相対速度が所定値よりも小さい他車両の移動軌跡を、予測進路の算出に用いる移動軌跡として優先的に選択するものとしてもよい。自車両との相対速度の差が小さい他車両は、自車両の進行方向前方において自車両と同方向に長く走行している可能性が高く、その移動軌跡は予測進路の算出に適している。また、自車両との相対速度の差が小さいほど、位置の検出精度が向上するため、その移動軌跡は予測進路の算出に適している。したがって、自車両との相対速度が所定値よりも小さい他車両の移動軌跡により予測進路を算出することで、予測進路をより精度よく算出することができる。
【００８６】
・自車両の予測進路の算出を行ううえで、位置取得部１１による位置の検出数が所定以上である移動軌跡を、予測進路の算出に用いる移動軌跡として優先的に選択するものとしてもよい。他車両の位置の検出数が少ないほど、その他車両の移動軌跡の精度は低下するため、位置の検出数が所定以上である移動軌跡を予測進路の算出に用いることで、予測進路の精度を向上させることができる。
【００８７】
・第６、第７実施形態では、他車両の車線変更及び進路変更の少なくとも一方を示す挙動は、実施形態で示したものに限られず、他の挙動に基づいて車線変更及び進路変更の一方を検出するものとしてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１０…車両制御装置、位置取得部…１１、１２…軌跡算出部、１３…横移動量算出部、１４…平均値算出部、１５…進路算出部、１６…選択部、２０…道路形状検出部、２１…挙動取得部、３３…通信装置、ＥＣＵ…ブレーキ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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