(57)【要約】【課題】見通しの悪い道路を安全に走行できる走行制御装置を提供する。【解決手段】死角判断部１１は、画像情報、道路情報に基づいて、自車進行方向の所定距離先の走行路において死角地点の有無を判断する。車両幾何目標算出部１２は、道路情報、速度、及び死角地点に基づいて、自車が到達すべき目標位置及び目標姿勢を設定する。車両目標到達過程算出部１３は、目標位置と目標姿勢に到達するまでの走行経路を算出する。車両幾何目標算出部１２は、死角判断部１１が、死角地点が存在すると判断する場合、道路情報検出部２２が検出した自車進行方向の所定距離先に存在する走行路において、死角地点でない地点に目標位置及び目標姿勢を設定し、車両目標到達過程算出部１３が目標位置及び目標姿勢に到達する走行経路を算出できない場合、設定した目標位置及び目標姿勢を再設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の画角を有して自車進行方向の画像情報を検出する走行環境検出部と、
自車進行方向に存在する道路情報を検出する道路情報検出部と、
自車の速度を検出する車両状態検出部と、
前記走行環境検出部が検出する画像情報、前記道路情報検出部が検出する道路情報に基づいて、自車進行方向の所定距離先の走行路において、前記走行環境検出部の画角に死角が発生する死角地点の有無を判断する死角判断部と、
前記道路情報検出部が検出する道路情報、前記車両状態検出部が検出する速度、及び前記死角地点に基づいて、自車が到達すべき目標位置及び目標姿勢を設定する車両幾何目標算出部と、
前記車両幾何目標算出部が設定する目標位置と目標姿勢に到達するまでの走行経路を算出する車両目標到達過程算出部と、
前記車両目標到達過程算出部が算出した走行経路に基づいて、自車の走行を制御する車両制御部とを備え、
前記車両幾何目標算出部は、前記死角判断部が、前記死角地点が存在すると判断する場合、前記道路情報検出部が検出した自車進行方向の所定距離先に存在する走行路において、前記死角地点でない地点に前記目標位置及び目標姿勢を設定し、前記車両目標到達過程算出部が、前記目標位置及び目標姿勢に到達する走行経路を算出できない場合、前記目標位置及び目標姿勢を再設定することを特徴とする走行制御装置。
【請求項２】
前記死角判断部は、少なくとも、前記車両状態検出部が検出した速度に基づいて、死角地点の判断の対象となる走行路の距離を設定することを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
【請求項３】
前記車両目標到達過程算出部は、前記走行環境検出部が所定時間毎に検出した障害物情報、前記走行環境検出部が検出した道路形状と前記道路情報検出部が検出した道路形状との相違情報の少なくともいずれかに基づいて、前記目標位置及び目標姿勢を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の走行制御装置。
【請求項４】
前記車両目標到達過程算出部は、自車が、算出した走行経路から逸脱したと判定する場合、前記目標位置及び目標姿勢を再設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の走行制御装置。
【請求項５】
走行環境検出部が、所定の画角を有して自車進行方向の画像情報を検出するステップと、
道路情報検出部が、自車進行方向に存在する道路情報を検出するステップと、
車両状態検出部が、自車の速度を検出するステップと、
死角判断部が、前記走行環境検出部が検出する画像情報、前記道路情報検出部が検出する道路情報に基づいて、自車進行方向の所定距離先の走行路において、前記走行環境検出部の画角に死角が発生する死角地点の有無を判断するステップと、
車両幾何目標算出部が、前記道路情報検出部が検出する道路情報、前記車両状態検出部が検出する速度、及び前記死角地点に基づいて、自車が到達すべき目標位置及び目標姿勢を設定するステップと、
車両目標到達過程算出部が、前記車両幾何目標算出部が設定する目標位置と目標姿勢に到達するまでの走行経路を算出するステップと、
車両制御部が、前記車両目標到達過程算出部が算出した走行経路に基づいて、自車の走行を制御するステップとを含み、
前記目標位置及び目標姿勢を設定するステップは、前記死角判断部が、前記死角地点が存在すると判断する場合、前記道路情報検出部が検出した自車進行方向の所定距離先に存在する走行路において、前記死角地点でない地点に前記目標位置及び目標姿勢を設定し、前記車両目標到達過程算出部が目標位置及び目標姿勢に到達する走行経路を算出できない場合、設定した前記目標位置及び目標姿勢を再設定することを特徴とする走行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行を制御する走行制御装置及び走行制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、見通しの悪い道路での車両の運転操作を支援する装置として、車両の前端側方を撮像するブラインドコーナーカメラと、車両前方を撮像するフロントカメラを有し、フロントカメラで見通しの悪い交差点やＴ字路を検出した際に、車室内のモニタにブライドコーナーカメラの画像を表示することにより、運転手に運転席から見通せない道路を視認させる装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４０９９２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に記載の装置は、汎用性が高く他の支援装置との共用ができるフロントカメラと、汎用性が低く本装置専用に用いられるブラインドコーナーカメラの２つのカメラを要する構成のため、カメラのコストがかかる。
本発明は、見通しの悪い道路を安全に走行できる走行制御装置及び走行制御方法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】
【０００５】
走行環境検出部は、所定の画角を有して自車進行方向の画像情報を検出する。道路情報検出部は、自車進行方向に存在する道路情報を検出する。車両状態検出部は、自車の速度を検出する。死角判断部は、走行環境検出部が検出する画像情報、道路情報検出部が検出する道路情報に基づいて、自車進行方向の所定距離先の走行路において、走行環境検出部の画角に死角が発生する死角地点の有無を判断する。車両幾何目標算出部は、道路情報検出部が検出する道路情報、車両状態検出部が検出する速度、及び死角地点に基づいて、自車が到達すべき目標位置及び目標姿勢を設定する。車両目標到達過程算出部は、車両幾何目標算出部が設定する目標位置と目標姿勢に到達するまでの走行経路を算出する。車両制御部は、車両目標到達過程算出部が算出した走行経路に基づいて、自車の走行を制御する。車両幾何目標算出部は、死角判断部が、死角地点が存在すると判断する場合、道路情報検出部が検出した自車進行方向の所定距離先に存在する走行路において、死角地点でない地点に目標位置及び目標姿勢を設定し、車両目標到達過程算出部が目標位置及び目標姿勢に到達する走行経路を算出できない場合、設定した目標位置及び目標姿勢を再設定する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、見通しの悪い道路を安全に走行できる走行制御装置及び走行制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態に係る走行制御装置の基本的な構成を説明する模式的なブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る走行制御装置の適用例を説明する模式的な図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る走行制御装置のサンプリング時間毎の処理を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係る走行制御装置の処理を時系列に説明する模式的な図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記の実施の形態に例示した装置や方法に特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【０００９】
（走行制御装置）
本発明の実施の形態に係る走行制御装置は、図１に示すように、本発明の実施の形態に係る走行制御装置の動作に必要な種々の演算を処理する処理部１０と、走行環境検出部２１と、道路情報検出部２２と、車両状態検出部２３と、車両制御部３０とを備える。本発明の実施の形態に係る走行制御装置は、車両に搭載され、自車の走行を制御する。
【００１０】
走行環境検出部２１は、自車の進行方向を所定の画角を有して撮影し、自車の走行する環境を画像情報として検出する。走行環境検出部２１は、例えば図２に示すように、自車の前方を撮影方向にして車室内前方のルーフに設置されたフロントカメラ、レーザスキャナ等からなる。走行環境検出部２１は、画像情報から建物、対向車、駐車車両等の障害物情報や、道路形状等を検出する。走行環境検出部２１は、対向車等の障害物を検出した場合、画像を所定時間毎に検出することにより、障害物の速度情報を検出することができる。
【００１１】
道路情報検出部２２は、地図情報を有し、自車の進行方向の所定距離先までの道路の曲線半径や道幅の道路形状の他、交差点、Ｔ字路、単路のような道路属性を道路情報として検出する。道路情報検出部２２は、例えばダッシュボード中央部に設置されたカーナビゲーション装置等からなる。車両状態検出部２３は、自車の速度等を車両状態として検出する。車両状態検出部２３は、例えば従動輪である後輪に設置された車輪速センサ等からなる。
【００１２】
車両制御部３０は、自車の動作を制御するアクチュエータ等からなる。車両制御部３０は、例えば、図２に示すように、車両を駆動する駆動モータ３１、車両を減速、停止させるブレーキ３２、車両の進行方向を変更するＥＰＳ（Electric Power Steering）モータ３３等からなる。ＥＰＳモータ３３は、ステアリングホイール４１の回転に応じて駆動でき、前方の車輪４２の方向を変更する。車両制御部３０の構成は例示であり、他の装置構成であってもよい。例えば、駆動モータ３１はエンジン、ＥＰＳモータ３３は油圧操舵系等、他の構成であってもよい。
処理部１０は、死角判断部１１と、車両幾何目標算出部１２と、車両目標到達過程算出部１３とを論理構造として有する。
【００１３】
死角判断部１１は、走行環境検出部２１が検出した画像情報、道路情報検出部２２が検出した道路情報等に基づいて、自車の進行方向の所定距離先の道路における、走行環境検出部２１の画角に死角が発生する死角地点の有無を判断する。死角判断部１１は、道路情報検出部２２が検出した道路情報、車両状態検出部２３が検出した速度等に基づいて、死角地点の判断の対象となる走行路の距離を設定する。
【００１４】
車両幾何目標算出部１２は、走行環境検出部２１の画像情報、道路情報検出部２２が検出した道路情報、車両状態検出部２３が検出した車両状態に基づいて、現在の自車の位置及び姿勢を検出し、死角判断部１１が判断した死角地点に基づいて、自車の到達すべき目標位置及び目標姿勢を設定する。
【００１５】
車両目標到達過程算出部１３は、車両幾何目標算出部１２が設定した目標位置及び目標姿勢に自車が到達するまでの走行経路を算出する。車両目標到達過程算出部１３は、走行環境検出部２１が検出した障害物情報、走行環境検出部２１が検出した道路形状と道路情報検出部２２が検出した道路形状との相違情報等に基づいて、目標位置及び目標姿勢に到達するまでの走行経路を算出することができる。走行経路は、一本のラインである必要はなく、走行可能範囲を示す領域として算出されてもよい。
【００１６】
図３のフローチャートを用いて、本発明の実施の形態に係る走行制御装置における走行制御方法の一例を説明する。以下の説明において、本発明の実施の形態に係る走行制御装置が適用される車両は、カーナビゲーション装置に設定された目的地までのルートを生成し、ルート上の所定の走行地点において、処理部１０が設定する目標位置及び目標姿勢に沿うように車両制御部３０が、自動的に車両を制御する自動運転車両として説明する。
【００１７】
先ず、ステップＳ１０１において、処理部１０は、道路情報検出部２２が備える全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機等から自車の現在位置を取得し、車両状態検出部２３から自車の速度を取得する。
【００１８】
ステップＳ１０２において、処理部１０は、道路情報検出部２２が検出する自車の進行方向の道路情報として、進行方向の所定距離先の道路の曲率半径や道幅、道路属性を取得する。
ステップＳ１０３において、処理部１０は、走行環境検出部２１が検出した画像情報を取得する。
【００１９】
ステップＳ１０４において、処理部１０は、本発明の実施の形態に係る走行制御方法が起動状態を示す起動フラグが、「ＯＮ」か「ＯＦＦ」かを判定する。処理部１０は、起動フラグがＯＮである場合、ステップＳ１１１に処理を進める。起動フラグがＯＦＦである場合、ステップＳ１０５に処理を進める。
【００２０】
ステップＳ１０５において、死角判断部１１は、走行環境検出部２１が検出した画像情報、道路情報検出部２２が検出した道路情報等に基づいて、進行方向の所定距離先の道路における、見通しの悪い死角地点の有無を判断する。死角判断部１１が、死角地点がないと判断する場合、本発明の実施の形態に係る走行制御方法の１サンプリング時間内の処理を終了し、死角地点があると判断する場合、ステップＳ１０６に処理を進める。
【００２１】
死角判断部１１が死角地点の判断に用いる所定距離は、車両状態検出部２３が検出する車速から、所定時間に到達することが予想される距離を示す。死角判断部１１は、例えば、道路情報検出部２２が有する地図情報から、死角地点となりうる地点かを判断する方法や、走行環境検出部２１ａの画角内に検出される障害物の有無を判断する方法等により、死角地点を判断する。
【００２２】
ステップＳ１０６において、処理部１０は、ステップＳ１０５において進行方向に死角が存在すると判断されたことを受けて、起動フラグをＯＮに設定し、本発明の実施の形態に係る走行制御方法を起動状態とする。
【００２３】
ステップＳ１０７において、車両幾何目標算出部１２は、道路情報検出部２２が検出した道路情報、車両状態検出部２３が検出した車両状態に基づいて、自車の進行方向の所定距離先の道路の、死角判断部１１が判断した死角地点付近の死角地点でない地点に、目標位置及び目標姿勢を設定する。例えば、単路の、見通しが悪いカーブであるブラインドコーナーではコーナーの出口付近、見通しの悪い交差点では、左折または右折後に自車の進行方向が道路に平行となった地点、前方にある駐車車両の脇を通り過ぎる場合では駐車車両を通過かした後に姿勢を立て直すことができる地点に、目標位置及び目標姿勢が設定される。
【００２４】
車両幾何目標算出部１２は、リスクポテンシャルを生成し、生成したリスクポテンシャルに基づいて、現在の車両状態から到達することが可能で、且つ、死角が存在しない走行路上の地点に目標位置及び目標姿勢の設定を行う。リスクポテンシャルは、道路情報検出部２２が検出した道路情報や走行環境検出部２１が検出した障害物情報などに基づいて算出されたリスク値を２次元平面上に分布することにより生成される。
【００２５】
ステップＳ１０８において、車両目標到達過程算出部１３は、車両幾何目標算出部１２が設定した目標位置及び目標姿勢までの走行経路を算出し、設定する。車両目標到達過程算出部１３は、リスクポテンシャルと、車両の運動を表す数学モデルに基づいて、リスクポテンシャルが低く、且つ、目標位置及び目標姿勢に実現するまでの走行経路を算出する。走行経路は、例えば、カーブの最も内側を通るラインと最も外側を通るラインを算出し、算出した２本のラインで囲まれる領域を走行可能範囲として算出される。走行経路は、領域である必要はなく、一本のラインとして算出されてもよい。
また、ステップＳ１０７、ステップＳ１０８における目標位置及び目標姿勢、走行経路の算出方法は、最適化計算の手法を用いて算出されてよい。
【００２６】
ステップＳ１０９において、車両目標到達過程算出部１３は、サンプリング時間毎に設定される目標位置及び目標姿勢を実現する走行経路が存在するか否かを判定し、走行経路が存在せず、算出できない場合は、ステップＳ１０７に処理を戻し、再度リスクポテンシャルに基づいて目標位置及び目標姿勢を設定する。走行経路が存在する場合は、ステップＳ１１０に処理を進める。
【００２７】
ステップＳ１１０において、車両目標到達過程算出部１３は、算出した走行経路、道路情報検出部２２が検出した自車の現在位置等に基づいて、車両制御部３０を駆動する。例えば、車両目標到達過程算出部１３は、道路情報検出部２２から取得される走行経路からのずれをフィードバック情報として、ＥＰＳモータ３３を駆動する他、走行路の曲率半径や道路属性に基づいて、走行に適した目標車速を算出し、駆動モータ３１及びブレーキ３２を駆動する。ステップＳ１１０において、車両制御部３０が自車の動作を制御し、本発明の実施の形態に係る走行制御方法の１サンプリング時間内の処理を終了する。
【００２８】
ステップＳ１１１において、車両目標到達過程算出部１３は、車両幾何目標算出部１２が設定した目標位置及び目標姿勢に到達したか否かを判定する。処理部１０は、車両目標到達過程算出部１３が未だ目標位置及び目標姿勢に到達していないと判定する場合はステップＳ１１２に処理を進め、到達したと判定する場合はステップＳ１１４に処理を進める。
【００２９】
ステップＳ１１２において、走行環境検出部２１は、検出する画像情報から、車両目標到達過程算出部１３が算出した走行経路上を走行中に、対向車等の障害物が走行経路に侵入する虞があるか否かを判定する。障害物が走行経路に侵入する恐れがあると判定する場合は、ステップＳ１０８に処理を進め、侵入する虞がないと判定する場合は、ステップＳ１１３に処理を進める。
【００３０】
ステップＳ１１３において、車両目標到達過程算出部１３は、自車が、算出した走行経路から逸脱したか否かを判定する。走行経路を逸脱する要因は、路面の摩擦係数の変化、モデル化誤差、運転手による操作の介入等が考えられる。自車が走行経路を逸脱している場合はステップＳ１０８に処理を進め、逸脱していない場合は、ステップＳ１１０に処理を進める。
【００３１】
ステップＳ１１１において車両幾何目標算出部１２が設定した目標位置及び目標姿勢に到達したと判定された場合、ステップＳ１１４において、処理部１０は、起動フラグをＯＦＦに設定し、本発明の実施の形態に係る走行制御方法の１サンプリング時間内の処理を終了する。
本発明の実施の形態に係る走行制御装置を適用した車両について、処理部１０が処理を進める場合のシーンの一例を、図４を用いて時系列に説明する。
【００３２】
図４（ａ）に示すように、自車がＣ０の位置を走行し、走行路左側に建物Ｂが存在する状態で、死角判断部１１は、道路情報検出部２２の道路情報、走行環境検出部２１が検出した画角Ｆ０の画像情報から、前方のブラインドコーナーを死角地点Ａと判断する。
【００３３】
死角判断部１１が死角地点Ａと判断した後、車両幾何目標算出部１２は、道路情報検出部２２の地図情報を参照し、自車進行方向の所定距離先の走行路において、死角地点Ａでない地点となるＣ１の位置に目標位置及び目標姿勢を設定する。Ｃ１の位置に自車がある場合、走行環境検出部２１の画角Ｆ１には、死角が存在しない。車両目標到達過程算出部１３は、車両幾何目標算出部１２が設定した目標位置及び目標姿勢に到達するまでの走行経路Ｅ０を算出する。
【００３４】
次に、図４（ｂ）に示すように、車両制御部３０が、走行経路Ｅ０上を走行するように自車の動作を制御する間、対向する側から走行する対向車Ｄが走行環境検出部２１に検出され、走行経路Ｅ０に対向車Ｄが進入する虞があると判断した場合、車両目標到達過程算出部１３は、走行経路の再設定を行う。車両目標到達過程算出部１３が、目標位置及び目標姿勢に到達する走行経路を算出できず、走行経路を再設定できない場合、車両幾何目標算出部１２は、現時点におけるリスクポテンシャルに基づいて、目標位置及び目標姿勢の再設定を行う。例えば、自車がＣ２の位置で画角Ｆ２に対向車Ｄが検出された場合、車両幾何目標算出部１２は、目標位置及び目標姿勢をＣ３の位置に再設定し、車両目標到達過程算出部１３は、走行経路Ｅ２を再設定する。
以上のように設定された目標位置及び目標姿勢に到達した後、通常の走行制御となり、新たな目標位置及び目標姿勢が設定され自動運転が行われる。
【００３５】
本発明の実施の形態に係る走行制御装置によれば、走行路前方に死角があると判断したときに、道路情報検出部２２によって検出した自車進行方向の所定距離先に存在する走行路において、走行環境検出部２１による死角が存在しない地点に目標位置と目標姿勢を設定できる。よって、見通しの悪い道路を通過後、スムーズに通常の走行制御に移ることができる上、目標到達前に自車が走行経路もしくは走行可能範囲から逸脱した時にも逐次、目標位置と目標姿勢を再設定できる補正機能が働くので、見通しの悪い道路を安全に走行できる。
【００３６】
また、本発明の実施の形態に係る走行制御装置によれば、自車速度、道路形状、走行環境検出部２１の視野角に基づいて自車の目標位置と目標姿勢を設定するので、走行シーンに応じて適切に目標設定をすることができる。
【００３７】
また、本発明の実施の形態に係る走行制御装置によれば、自車速度に基づいて死角判断タイミングを設定するので、同じ走行環境を走行中でも、現在の自車走行状態に応じて適切なタイミングで本発明を起動することができる。
【００３８】
また、本発明の実施の形態に係る走行制御装置によれば、走行環境検出部２１で所定時間毎に検出した障害物の位置と速度情報、もしくは、走行環境検出部２１で所定時間毎に検出した道路形状と道路情報検出部２２で検出した道路形状との相違情報のいずれか一方以上に基づいて、目標位置と目標姿勢を実現するための走行経路もしくは走行可能範囲の補正を行うので、車両制御中に目標設定時には存在しなかった障害物が現れたり、道路形状に変化があった際にも、走行経路もしくは走行可能範囲の補正が働くことで適切に走行制御を行うことができる。
【００３９】
また、本発明の実施の形態に係る走行制御装置によれば、算出した走行経路もしくは走行可能範囲から自車が逸脱したと判断した際、目標位置と目標姿勢を実現するための走行経路もしくは走行可能範囲を補正するので、車両制御中に路面の摩擦係数の変化、モデル化誤差、または運転手による介入によって設定した走行経路もしくは走行可能領域から逸脱した際にも走行経路もしくは走行可能範囲の補正が働くことで適切に走行制御を行うことができる。
【００４０】
上記のように、本発明を上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００４１】
１０  処理部
１１  死角判断部
１２  車両幾何目標算出部
１３  車両目標到達過程算出部
２１  走行環境検出部
２２  道路情報検出部
２３  車両状態検出部
３０  車両制御部
３１  駆動モータ
３２  ブレーキ
３３  モータ
３３  ＥＰＳモータ
４１  ステアリングホイール
４２  車輪
【図１】
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【図２】
2013186723.tif 000004
【図３】
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【図４】
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