(57)【要約】【課題】  地図情報が実環境と異なる場合であっても、走行環境に応じた適切な走行経路を生成することができる走行制御装置を提供すること。【解決手段】  取得した地図情報に基づいて自車両の走行経路を演算する走行経路演算手段と、自車両周辺の走行環境を検出する走行環境認識手段と、前記走行環境認識手段で検出した他車両の走行軌跡を演算する走行軌跡演算手段と、前記自車両が走行する目標経路を計画する経路計画手段と、を有し、前記経路計画手段は、前記走行経路と前記走行環境とが異なる場合に前記他車両の走行軌跡に基づいて前記目標経路を補正する補正手段を有する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取得した地図情報に基づいて自車両の走行経路を演算する走行経路演算手段と、
自車両周辺の走行環境を検出する走行環境認識手段と、
前記走行環境認識手段で検出した他車両の走行軌跡を演算する走行軌跡演算手段と、
前記自車両が走行する目標経路を計画する経路計画手段と、を有し、
前記経路計画手段は、前記走行経路と前記走行環境とが異なる場合に前記他車両の走行軌跡に基づいて前記目標経路を補正する補正手段を有する車両用走行制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用走行制御装置において、
前記整合性判定手段は、地図情報から取得した車線形状が前記走行環境認識手段で検出した走行経路と異なる場合に前記他車両の走行軌跡との整合性を判定することを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用走行制御装置において、
前記経路計画手段は、前記整合性判定手段で整合した走行経路に基づいて前記目標経路を補正する目標経路補正手段を有することを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用走行制御装置において、
地図情報から取得した情報に基づき車線形状を取得する車線形状取得手段と、
前記走行環境認識手段で検出した走行経路と、前記演算した他車両の走行軌跡と、前記取得した車線形状と、の類似度を演算する形状類似度演算手段と、を備え、
前記形状類似度演算手段は、演算した類似度が所定値以上の車線形状あるいは走行経路を出力することを特徴とする車両用走行制御装置、
【請求項５】
請求項４に記載の車両用走行制御装置において、
前記出力した車線形状あるいは走行軌跡に基づき目標経路を補正することを特徴とする車両用走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設定した経路を追従するように走行制御する機能を有する車両用走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両周辺の走行環境を認識しながら自律的な走行を実現する技術に関して種々の提案がなされている。例えば、特許文献１では、車両周辺の走行環境に応じて安全な走行計画を生成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０３７５６１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に記載の技術は基準となる経路を地図情報にもとづいて生成している。つまり、従来の車両制御では地図を利用する一方で、地図更新の遅れなどにより地図と実環境とが異なる場合には、実環境に即した適切な走行ができない可能性があった。
【０００５】
そこで、本発明は、地図情報が実環境と異なる場合であっても、走行環境に応じた適切な走行経路を生成することができる走行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】
上記課題を解決するために本発明の車両用走行制御装置は、例えば、取得した地図情報に基づいて自車両の走行経路を演算する走行経路演算手段と、自車両周辺の走行環境を検出する走行環境認識手段と、前記走行環境認識手段で検出した他車両の走行軌跡を演算する走行軌跡演算手段と、前記自車両が走行する目標経路を計画する経路計画手段と、を有し、前記経路計画手段は、前記走行経路と前記走行環境とが異なる場合に前記他車両の走行軌跡に基づいて前記目標経路を補正する補正手段を有する。
【発明の効果】
【０００７】
地図情報と実際の道路形状とが異なる場合であっても、安全で適切な経路を生成し、車両の走行制御を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の車両用走行制御装置を備えた車両を示す図
【図２】地図ユニットが保持する地図情報の一例を示す図
【図３】地図ユニットにおける位置推定処理の一例を示す図
【図４】車両用走行制御装置の一実施形態を示す図
【図５】経路補正に関する処理を示すフローチャート
【図６】地図情報と実環境が異なる走行環境の一例を示す図
【図７】フローチャートのＳ１０２およびＳ１０３に対応する処理の一例を示す図
【図８】フローチャートのＳ１０４に対応する処理の一例を示す図
【図９】フローチャートのＳ１０５〜Ｓ１０８に対応する処理の一例を示す図
【図１０】無線通信ユニットを含む車両用走行制御装置の一実施形態を示す図
【図１１】フローチャートＳ１０４に対応する処理の一例を示す図
【図１２】フローチャートＳ１０５〜Ｓ１０８に対応する処理の一例を示す図
【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詳細に説明する。
【００１０】
まず初めに、本発明の第一実施形態を図面にもとづいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明における車両用走行制御装置を備えた車両の概略構成図であり、地図情報や様々なセンサ情報にもとづき、電子制御により車両の走行を制御できる構成となっている。
【００１２】
車両は車輪１ａ〜１ｄを備え、トランスミッション１１を介してエンジン１０の出力が車輪１ａおよび１ｃに伝達され駆動する。
【００１３】
ステアリングは電子制御可能な構成となっており、ステアリングホイール２０、ステアリングシャフト２１（入力軸２１ａ、出力軸２１ｂ）、操舵トルクセンサ２３、ステアリングラック２２、ステアリングコントロールユニット２４およびステアリングアクチュエータ２５を備える。操舵トルクセンサ２３は所謂トーションバーであり、入力軸２１ａと出力軸２２ｂとの捩れにより入出力軸間にかかるトルクを検出する。ステアリングコントロールユニット２４は、操舵トルクセンサ２３の出力に応じてステアリングアクチュエータ２５の出力量を制御する。
【００１４】
ブレーキペダル３０にはブースタ３１、マスタシリンダ３２およびリザーバタンク３３が備えられ、通常は、運転者のブレーキペダル３０の踏み込み力（踏力）がブースタ３１により倍力され、流体によりホイールシリンダ３ａ〜３ｄに伝達される。ホイールシリンダ３ａ〜３ｄに伝達された踏力によりブレーキパッド（図示しない）が車輪１ａ〜１ｄと一体に回動するブレーキロータ２ａ〜２ｄに押し付けられ制動力を発生する。また、マスタシリンダ３２とホイールシリンダ３ａ〜３ｄとの間に備えたブレーキコントロールユニット４０は、車輪速センサ４ａ〜４ｄ、操舵角センサ４３、ヨーレートセンサ４１、横加速度センサ４２の各出力にもとづき、各ホイールシリンダ３ａ〜３ｄへの流体圧を独立に増減することが可能である。
【００１５】
カメラ５０は、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）方式、ＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）方式などの撮像素子を利用し、自車両周辺の画像を取得することができる。カメラコントロールユニット５１は、カメラ５０にて取得した画像を処理することにより、道路区画線、一時停止線、横断歩道、信号、標識などの交通規則に関する情報、車両、歩行者などの障害物を認識し、自車を基準とした位置情報として検出することができる。なお、図１では単一のカメラを備えるが、二つ以上のカメラで取得した画像情報を利用してもよく、例えば、視差を利用した公知のステレオ認識技術により自車前方の走行環境を立体的に認識、走行制御に反映してもよい。
【００１６】
レーダ６０は、電波や光を発信しその反射波にもとづいて車両と物体の位置関係や相対速度を検出する装置であり、車両制御ネットワーク５を介して他のコントロールユニットに検出した情報を提供することができる。
【００１７】
地図ユニット７０は、車両の走行状況に応じて、内部に保持している地図情報を各コントローラに提供する。地図情報としては、図２に示すように、道路単位で管理する車線数や道路の概略構造など情報の他に、より詳細な情報として、道路形状、車線単位の情報（道路区画線、一時停止線など路面標示に関する位置、形状）、標識、信号などの位置などを保持している。また、図３に示すように、測位センサ７１、カメラ５０、レーダユニット６０で検出した走行環境に関する情報（図３（ａ））、および地図情報（図３（ｂ））を照合した結果（図３（ｃ））にもとづき、自車位置や方位を推定する機能を有する。
【００１８】
車両用走行制御装置１００は、車両制御ネットワーク５（一部を図示）を介して各コントロールユニット（２４、４０、５１、６０）および車両上のその他のコントロールユニット（図示しない）と情報を送受信することが可能であり、他のコントロールユニットが有するセンサ値を取得したり、他のコントロールユニットに対して制御量やその補正値の指示などの指令を出力したりすることができる構成となっている。
【００１９】
また、車両の制御システムは、多数のセンサ、コントローラで構成し、ネットワークを介して情報の授受を行う構成となっているため、ネットワークの通信負荷が高くなる場合がある。そこで、情報の種類に応じて同種類または異種類の通信プロトコルをもつ複数のネットワークで構成するとともに、ゲートウェイユニット６１を用いて相互のネットワーク間の情報を選択的に授受する構成としてもよい。
【００２０】
次に、本発明における車両用走行制御装置１００について図４を用いて説明する。車両用走行制御装置１００は、経路計画手段１０１および運動制御手段１０２を有し、路計画手段１０１にて地図ユニット７０、カメラ５０、レーダユニット６０の情報に基づいて自車が走行する経路を計画するとともに、運動制御手段１０２は、地図ユニット７０より取得する自車位置と経路計画手段１０１が出力する目標経路とにもとづき、自車両が目標経路に沿って走行するようにステアリングコントロールユニット２４、エンジンコントロールユニット１２、ブレーキコントロールユニット４０に目標制御量を指令する。
【００２１】
経路計画手段１０１は、さらに、目標経路取得手段１０３、車線形状取得手段１０４、車線形状演算手段１０５、走行軌跡演算手段１０６、車線形状類似度演算手段１０７、形状選択手段１０８、目標経路補正手段１０９にて構成する。
【００２２】
車線形状取得手段１０４は、自車両の現在位置にもとづき自車周辺の走行路（車線）の形状に関する情報を地図ユニット７０から取得する。例えば、図２において、自車両が車線１を走行している場合には、車線１に関する道路中心線の位置情報などが形状情報に相当する。
【００２３】
車線形状演算手段１０５は、センサにより道路の車線区分線（レーン）や道路境界（路端）を検出し、その情報にもとづいて車線の形状を推定する処理であり、例えば、図２における車線１の道路中心線に相当する情報をセンサ情報にもとづいて演算する。
【００２４】
走行軌跡演算手段１０６は、センサが検出する周辺車両の位置や速度情報に関して、所定時間過去の情報から現時点までの情報を蓄積し、その履歴情報にもとづき周辺車両の走行軌跡を演算する。周辺車両が車線変更などを行わず、図２に示す道路区分線に沿って走行する場合、演算した走行軌跡は、図２の車線中心線に類似の形状となる。
【００２５】
形状類似度演算手段１０７は、車線形状取得手段１０４および車線形状演算手段１０５が出力する車線形状情報と走行軌跡演算手段１０６が出力する周辺車両の走行軌跡の形状にもとづき、その形状の類似度を演算する。演算の結果、類似度が所定値以上の車線形状が存在すれば、その形状情報を出力する。
【００２６】
経路補正手段１０８は、目標経路取得手段１０３で取得する現在の目標経路と前記形状類似度演算手段１０７が出力する車線形状とを比較し、異なる場合には、形状類似度演算手段１０７の出力にもとづき目標経路を補正する。
【００２７】
図５は、車両用走行制御装置１００における目標経路の補正処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０１にて車両用走行制御装置１０１に搭載するＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）などに格納されている現在の目標経路に関する情報を取得する。次に、ステップＳ１０２にて地図ユニット７０から地図情報に含まれる車線形状情報を取得する。さらに、ステップＳ１０３にて、カメラ５０にて取得した画像情報にもとづき自車周辺の車線形状に関する情報を取得する。次に、ステップＳ１０４にてカメラ５０やレーダユニット６０が出力する自車周辺の他車両の自車との相対位置や相対速度情報にもとづき、周辺車両の走行軌跡を演算する。続くステップＳ１０５では、ステップＳ１０２、Ｓ１０３にて取得した車線形状情報とＳ１０４にて取得した他車両の走行軌跡の形状を比較演算し、その形状の類似度を演算し、ステップＳ１０６にて前記類似度が所定値以上の車線形状を選択する。そして、ステップＳ１０７にて選択した車線形状とステップＳ１０１にて取得した現在の目標経路とを比較し、車線形状と目標経路が一致しているか否かを判定する。ここで肯定判断された場合、つまりステップＳ１０６で選択した車線形状と現在の目標経路が一致する場合には、経路を補正する必要がないため、本処理を一旦終了する。一方、ステップＳ１０７で否定判断された場合は、ステップＳ１０６で選択した車線形状が現在の目標経路と一致していないため、前記車線形状にもとづき目標経路を修正し、本処理を一旦終了する。
【００２８】
以上の処理を図６〜９を用いて説明する。図６（ａ）は、地図情報にもとづく車線形状を示しているが、例えば、道路工事などにより仮設の車線区分線により実際の環境図６（ｂ）とは異なる状態を示している。また、図６（ｃ）は（ａ）（ｂ）を重ね合わせた図である。仮設の車線区分線の他に元々の車線区分線も路面標示として残っており、人が運転する場合でも走行すべき車線を判断しにくい走行環境を示している。
【００２９】
ここでステップＳ１０２により取得する地図にもとづく車線形状は図７（Ａ１）や（Ａ２）となる。また、ステップＳ１０３にて取得するセンサ情報にもとづく車線形状は図７（Ｂ１）や（Ｂ２）となる。前述の通り元々の車線区分線と仮設の車線区分線があり、センサがその両方を検出している状態を示す（図７（Ｂ２−１）（Ｂ２−２））。一方、ステップＳ１０４は図８に示すように自車両周辺の他車両の走行軌跡を演算する。そして、図９に示すように、図７（Ａ１）（Ｂ２−１）（Ｂ２−２）のそれぞれの車線形状情報と図８に示す他車両の走行軌跡を比較し、それぞれの類似度Ｓｎが所定値Ｓｔｈ以上の場合には、他車両の走行軌跡およびそれに類似する車線形状情報にもとづいて目標経路を補正する。
【００３０】
以上のように、地図やセンサにより得られる車線形状情報に対する信頼性が低下するような走行環境であっても、周辺車両の走行実績を考慮することにより、安全に車両の走行制御を継続することができる。本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の設計変更が可能である。例えば、図１０に示すように無線通信ユニットを備え、車車間通信により他車両の位置や速度情報を取得することで、自車両のセンサで検出できない領域の情報を取得することができ、他車両の走行軌跡の演算において、信頼性や正確性を高めることができる。さらに、データセンタなどとの通信することにより、自車が走行する以前に当該道路区間を走行した車両の走行情報をデータセンタ側に蓄積しておき、自車が走行する際に取得することにより、他車両の走行軌跡に関する情報量を多くすることができ、例えば、当該道路区間で偶然に車線変更した車両の走行情報などを統計的に排除し、さらに適切で安全な目標経路に補正することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１００…車両用走行制御装置、１０１…経路計画手段、１０６…走行軌跡演算手段、１０７…形状類似度演算手段、１０８…目標経路補正手段
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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