特許 7192890 車両の走行制御方法及び走行制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】車両の走行制御方法及び走行制御装置

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20221213BHJP

【ＦＩ】

G08G1/16 C

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2020568858

(86)(22)【出願日】2019-01-31

(86)【国際出願番号】 IB2019000108

(87)【国際公開番号】W WO2020157532

(87)【国際公開日】2020-08-06

【審査請求日】2021-07-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000486

【氏名又は名称】弁理士法人とこしえ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福重 孝志

(72)【発明者】

【氏名】田家 智

【審査官】稲垣 彰彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１５１７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１２９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８８０３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自車両が走行可能な道路領域である走行路のレーンマーカに関するレーンマーカ情報と、前記自車両の周囲に存在する物体に関する物体情報とを取得し、
前記レーンマーカ情報と前記物体情報に基づいて、前記レーンマーカ情報と前記物体情報のそれぞれにおいて、前記自車両の周囲の占有状況を判定し、
前記占有状況に基づいて、前記自車両の走行可能領域を生成し、
前記走行可能領域内に、前記自車両が走行する目標経路を生成し、
生成された前記目標経路にしたがって、前記自車両の自動走行制御を実行する車両の走行制御方法であって、
前記レーンマーカの占有状況、及び前記物体の占有状況は、占有、非占有及び未知の判定クラスによって判定し、
前記占有、非占有及び未知の判定結果を用いて、占有領域、非占有領域及び未知領域を有する前記自車両の走行路統合占有マップを生成し、
前記自車両の走行可能領域を示す前記走行路統合占有マップ内に前記目標経路を生成して、前記自車両の自動走行制御を実行する車両の走行制御方法。

【請求項2】

前記レーンマーカの占有状況の判定結果に基づいて、前記自車両の周囲を、前記レーンマーカにより占有されている占有領域と、前記レーンマーカに占有されていない非占有領域と、前記レーンマーカによる占有状況が不明な未知領域と、に分類した第１走行路占有マップを生成し、
前記物体の占有状況の判定結果に基づいて、前記自車両の周囲を、前記物体により占有されている占有領域と、前記物体に占有されていない非占有領域と、前記物体による占有状況が不明な未知領域と、に分類した第２走行路占有マップを生成し、
前記第１走行路占有マップと、前記第２走行路占有マップとを統合して、前記走行路統合占有マップを生成し、
前記走行路統合占有マップに基づいて、前記目標経路を生成する請求項１に記載の車両の走行制御方法。

【請求項3】

前記レーンマーカ情報が取得可能な場合に、前記自動走行制御を実行し、
前記自動走行制御の実行中に、前記レーンマーカ情報が取得できなくなった場合には、第１所定時間内に前記自動走行制御を中止し、
前記自動走行制御を中止するまでに、前記走行路統合占有マップから、前記目標経路が生成可能な場合には、前記自動走行制御を第２所定時間だけ継続する請求項２に記載の車両の走行制御方法。

【請求項4】

前記第２所定時間内に、前記走行路統合占有マップから、前記目標経路が生成できなくなった場合には、前記自動走行制御を第３所定時間内に中止する請求項３に記載の車両の走行制御方法。

【請求項5】

前記第２所定時間内に、前記走行路統合占有マップから前記レーンマーカ情報が取得できるようになった場合には、前記自動走行制御を継続する請求項３又は４に記載の車両の走行制御方法。

【請求項6】

前記第２所定時間内に、前記走行路統合占有マップから前記レーンマーカ情報が取得できるようにならなかった場合には、前記自動走行制御を第４所定時間内に中止する請求項３～５のいずれか１項に記載の車両の走行制御方法。

【請求項7】

前記自動走行制御を中止する場合には、前記自車両の乗員に対し、第５所定時間内にその旨を報知する請求項３～６のいずれか１項に記載の車両の走行制御方法。

【請求項8】

前記走行路統合占有マップは、前記第１走行路占有マップと、前記第２走行路占有マップとを重ね合わせることにより生成され、
前記第１走行路占有マップと、前記第２走行路占有マップとの少なくとも一方が占有領域である領域は、前記走行路統合占有マップにおいて占有領域とし、
前記第１走行路占有マップと、前記第２走行路占有マップとのいずれか一方が非占有領域で、他方が未知領域である領域は、前記走行路統合占有マップにおいて非占有領域とし、
前記第１走行路占有マップと、前記第２走行路占有マップとが共に未知領域である領域は、前記走行路統合占有マップにおいて未知領域とする請求項２に記載の車両の走行制御方法。

【請求項9】

前記占有、非占有及び未知の判定クラスは、アナログ的に各判定クラスの中間の状態を含む請求項２に記載の車両の走行制御方法。

【請求項10】

前記アナログ的な各判定クラスの中間状態とは、前記未知の判定値を０、前記占有の判定値を＋１、前記非占有の判定値を－１としたときに、これらの判定値の中間の状態を含む請求項９に記載の車両の走行制御方法。

【請求項11】

前記走行路統合占有マップは、前記第１走行路占有マップと、前記第２走行路占有マップとを重ね合わせることにより生成され、
前記第１走行路占有マップの各領域の判定値をｉ１、前記第２走行路占有マップの各領域の判定値をｉ２としたときに、
前記第１走行路占有マップの前記判定値ｉ１と、前記第２走行路占有マップの前記判定値ｉ２とが同符号の領域では、絶対値が大きい判定値の領域を前記走行路統合占有マップの領域とし、
前記第１走行路占有マップの前記判定値ｉ１と、前記第２走行路占有マップの前記判定値ｉ２とが異符号の領域では、ｉ２－ｉ１×ｉ２＋ｉ１を演算して求めたｉＮの領域を前記走行路統合占有マップの領域とする請求項１０に記載の車両の走行制御方法。

【請求項12】

前記走行路統合占有マップの非占有領域にのみ、前記目標経路を生成する請求項２に記載の車両の走行制御方法。

【請求項13】

前記自動走行制御の実行中に、前記第１走行路占有マップが得られない場合には、前記自車両の現在位置に関する自車位置情報と、前記自車両の現在位置の周辺の地図情報とを取得し、
前記自車位置情報と、前記地図情報とに基づいて、目標角度を算出し、
算出した前記目標角度を前記目標経路に反映する請求項２に記載の車両の走行制御方法。

【請求項14】

前記自動走行制御の実行中に、前記第１走行路占有マップが得られない場合には、
前記自車両の前方を走行する先行車両の走行軌跡を検出し、
前記走行軌跡に基づいて目標方向を算出し、
算出した前記目標方向を前記目標経路に反映する請求項２に記載の車両の走行制御方法。

【請求項15】

自車両が走行可能な道路領域である走行路のレーンマーカに関するレーンマーカ情報と、前記自車両の周囲に存在する物体に関する物体情報とを取得し、
前記レーンマーカ情報と前記物体情報に基づいて、前記レーンマーカ情報と前記物体情報のそれぞれにおいて、前記自車両の周囲の占有状況を判定し、
前記占有状況に基づいて、前記自車両の走行可能領域を生成し、
前記走行可能領域内に、前記自車両が走行する目標経路を生成し、
生成された前記目標経路にしたがって、前記自車両の自動走行制御を実行する車両の走行制御装置であって、
前記走行制御装置は、
前記レーンマーカの占有状況、及び前記物体の占有状況は、占有、非占有及び未知の判定クラスによって判定し、
前記占有、非占有及び未知の判定結果を用いて、占有領域、非占有領域及び未知領域を有する前記自車両の走行路統合占有マップを生成し、
前記自車両の走行可能領域を示す前記走行路統合占有マップ内に前記目標経路を生成して、前記自車両の自動走行制御を実行する車両の走行制御装置。

【請求項16】

前記走行制御装置は、
前記レーンマーカの占有状況の判定結果に基づいて、前記自車両の周囲を、前記レーンマーカにより占有されている占有領域と、前記レーンマーカに占有されていない非占有領域と、前記レーンマーカによる占有状況が不明な未知領域と、に分類した第１走行路占有マップを生成し、
前記物体の占有状況の判定結果に基づいて、前記自車両の周囲を、前記物体により占有されている占有領域と、前記物体に占有されていない非占有領域と、前記物体による占有状況が不明な未知領域と、に分類した第２走行路占有マップを生成し、
前記第１走行路占有マップと、前記第２走行路占有マップとを統合して、前記走行路統合占有マップを生成し、
前記走行路統合占有マップに基づいて、前記目標経路を生成する請求項１５に記載の車両の走行制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の走行制御方法及び走行制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両が走行するレーンのレーン境界線の位置と、車両の周囲に存在する物体の位置とを平面座標系で認識し、認識したレーン境界線と物体との位置を平面座標系からレーン座標系に座標変換して投影し、レーン座標系におけるレーン境界線と物体とに基づいて、車両が走行可能な領域を算出する走行制御装置が知られている（特許文献１）。また、この走行制御装置では、レーン座標系において算出した走行可能領域を平面座標系に逆変換し、平面座標系の走行可能領域で、車両を自動運転するための走行軌跡を生成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１５１７６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の走行制御装置は、レーン境界線の位置と、車両の周囲の物体の位置とに基づいて走行可能領域を算出しているので、交差点等のようにレーン境界線が存在しない区間（以下、領域ともいう）では、走行可能領域を算出することはできない。そのため、特許文献１の走行制御装置では、レーン境界線が存在しない領域を走行する場合、自動走行を中止して手動運転に切り換える必要がある。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、レーン境界線が存在しない領域において自動走行を継続することができる車両の走行制御方法及び走行制御装置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、自車両が走行可能な道路領域である走行路のレーンマーカに関するレーンマーカ情報と自車両の周囲に存在する物体に関する物体情報に基づいて、レーンマーカの占有状況、及び物体の占有状況を占有、非占有及び未知の判定クラスによって判定し、占有、非占有及び未知の判定結果を用いて、占有領域、非占有領域及び未知領域を有する自車両の走行路統合占有マップを生成し、自車両の走行可能領域を示す走行路統合占有マップ内に目標経路を生成して、自車両の自動走行制御を実行することにより、上記課題を解決する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、走行路統合占有マップにより、交差点等のレーン境界線（レーンマーカ）が存在しない領域でも自動走行を中止しないので、自動走行から手動運転に切り換える必要がなくなり、自動走行制御を実行可能な状況範囲を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係る車両の走行制御装置の一実施の形態を示すブロック図である。

【図2】第１実施形態に係る走行可能領域生成部の機能的な構成を示すブロック図である。

【図3】本実施形態に係る自動走行制御の走行シーンを示す平面図である。

【図4A】図３の走行シーンにおけるレーンマーカの占有状況を示すレーンマーカ占有マップである。

【図4B】図３の走行シーンにおける物体の占有状況を示すＬＲＦ占有マップである。

【図4C】図３の走行シーンにおける物体の占有状況を示すレーダ占有マップである。

【図5】複数の占有マップを統合して走行路統合占有マップ生成する手順を示す説明図である。

【図6】走行路統合占有マップの構成を示す説明図である。

【図7】レーンマーカ占有マップとＬＲＦ占有マップとを統合して生成される走行路統合占有マップの組み合わせ例を示すチャート図である。

【図8】レーンマーカが存在しない走行区間の一例として挙げた十字路状の交差点の平面図である。

【図9】従来の自動走行制御で走行可能領域を生成する際に、未知領域を非占有領域として扱っていた占有グリッドマップを示すチャート図である。

【図10】従来の自動走行制御で走行可能領域を生成する際に、未知領域を占有領域として扱っていた占有グリッドマップを示すチャート図である。

【図11】第１実施形態に係る自動走行制御の手順を示すフローチャートである。

【図12A】第２実施形態に係り、レーンマーカ占有マップのアナログ的な判定値ｉ１と、ＬＲＦ占有マップのアナログ的な判定値ｉ２と、ｉ１とｉ２とを統合した領域ｉＮとを示す離散値版の論理表を示す図である。

【図12B】図１２Ａの論理表から判定値ｉ１とｉ２の中間の状態を含むように作成したグラフを示す図である。

【図13A】第２実施形態に係り、レーンマーカ占有マップのアナログ的な判定値ｉ１と、ＬＲＦ占有マップのアナログ的な判定値ｉ２と、ｉ１とｉ２とを統合した領域ｉＮとを示す連続値版の論理表を示す図である。

【図13B】図１３Ａの論理表から判定値ｉ１とｉ２の中間の状態を含むように作成したグラフを示す図である。

【図14】第３実施形態に係る走行可能領域生成部の機能的な構成を示すブロック図である。

【図15】第３実施形態に係る、複数の占有マップを統合して走行路統合占有マップ生成する手順を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１は、本実施形態に係る走行制御装置ＶＴＣの構成を示すブロック図である。本実施形態に係る走行制御装置ＶＴＣは、本発明に係る車両の走行制御方法を実施する一実施の形態でもある。走行制御装置ＶＴＣは、例えば、車両に搭載された車載装置であり、走行制御装置ＶＴＣが搭載された自車両Ｖ_０（図３（Ａ）参照）の走行を制御する各種の機能を備えている。例えば、走行制御装置ＶＴＣは、設定された目的地に向けて走行ルートを設定し、この走行ルートにしたがって自車両Ｖ_０を自動で走行させる自動走行制御機能等を備えている。

【0010】

本実施形態に係る走行制御装置ＶＴＣは、目的地設定部１と、自車位置検出部２と、地図データベース３と、ルート設定部４と、センサ５と、走行可能領域生成部６と、目標経路生成部７と、経路追従制御部８と、ステアリングアクチュエータ９と、ステアリング装置１０と、コーナー減速制御部１１と、車速調整部１２と、車速サーボ１３と、エンジン１４と、ブレーキ装置１５と、静止障害物減速制御部１６と、停止線停車制御部１７と、先行車認識部１８と、車間制御部１９と、提示装置２０と、を備える。

【0011】

走行制御装置ＶＴＣを構成する各部のうち、ルート設定部４と、走行可能領域生成部６と、目標経路生成部７と、経路追従制御部８と、コーナー減速制御部１１と、車速調整部１２と、静止障害物減速制御部１６と、停止線停車制御部１７と、先行車認識部１８と、車間制御部１９とは、一又は複数のコンピュータ及び当該コンピュータにインストールされたソフトウェアにより構成されている。コンピュータは、上述した各部を機能させるためのプログラムを格納したＲＯＭと、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行するＣＰＵと、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭとから構成される。なお、ＣＰＵに代えて又はこれとともに、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどを用いることができる。

【0012】

上述した各部を構成するコンピュータは、目的地設定部１と、自車位置検出部２と、地図データベース３と、センサ５と、ステアリングアクチュエータ９と、車速サーボ１３と、提示装置２０とに対し、相互に情報の送受信を行うために、たとえばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）その他の車載ＬＡＮによって接続されている。

【0013】

目的地設定部１は、自動走行制御機能により自車両Ｖ_０が走行する際の目的地を設定する。この目的地設定部１は、表示装置と入力装置とを備える。表示装置は、例えば、液晶パネル等のディスプレイであり、地図データベース３から読み出した地図情報と、目的地を設定するための設定情報等を表示する。入力装置は、例えば、ディスプレイ画面上に配置されたタッチパネルや、ダイヤルスイッチ、ドライバーの音声による入力が可能なマイクなどの装置であり、表示装置に表示された設定情報に対する目的地の入力操作等に利用される。目的地設定部１は、地図情報と、設定情報と、入力装置から入力された入力情報とに基づいて、目的地の位置を表す目的地情報を生成する。

【0014】

自車位置検出部２は、自車両Ｖ_０の現在の位置を検出する。この自車位置検出部２は、ＧＰＳユニットと、ジャイロセンサと、車速センサ等を備える。自車位置検出部２は、ＧＰＳユニットにより複数の衛星通信から送信される電波を検出し、自車両Ｖ_０の位置情報を周期的に取得するとともに、取得した自車両Ｖ_０の位置情報と、ジャイロセンサから取得した角度変化情報と、車速センサから取得した速度情報とに基づいて、自車両Ｖ_０の現在位置を検出し、現在位置を表す自車位置情報を生成する。

【0015】

地図データベース３は、走行ルートの生成に用いる低精度地図情報３１（図２参照）と、自動走行制御に用いる高精度地図情報３２（図２参照）とを格納している。低精度地図情報３１は、一般的なカーナビゲーション装置等で用いられている地図情報であり、各種施設や特定の地点の位置情報とともに、道路に関する情報が記録されている。道路に関する情報としては、合流地点、分岐地点、料金所、車線数の減少位置、サービスエリア（ＳＡ）／パーキングエリア（ＰＡ）などの位置情報などの情報が含まれている。高精度地図情報３２は、データ取得用車両を用いて実際の道路を走行した際に検出された道路形状に基づく三次元地図情報であり、地図情報とともに、車線数や車線幅、レーンマーカ（車線境界線）の種類や位置等が三次元情報として関連付けられた地図情報である。

【0016】

ルート設定部４は、自車両Ｖ_０の目的地までの走行ルートを設定する。このルート設定部４は、ルート生成部４１と、車線設定部４２とを備える。ルート生成部４１は、目的地設定部１から取得した目的地情報と、自車位置検出部２から取得した自車位置情報と、地図データベース３から取得した地図情報とに基づいて、自車両Ｖ_０の現在位置から目的地までの走行ルートを生成する。車線設定部４２は、地図データベース３から取得した高精度地図情報に基づいて、走行ルート上で自車両Ｖ_０が走行する車線を設定する。なお、この車線とは、本発明における、自車両Ｖ_０が走行可能な道路領域の走行路に相当する。

【0017】

センサ５は、自車両Ｖ_０の周囲の状況を検出する。センサ５は、例えば、レーンカメラ５１（図２参照）と、レーザレンジファインダ５２（図２参照）と、レーダ装置５３（図２参照）と、を備える。

【0018】

レーンカメラ５１は、撮像部と、画像解析部とを備える。撮像部は、自車両Ｖ_０の前方の所定の範囲を撮像して画像データを取得するイメージセンサであり、例えば車室内のフロントウィンドウ上部に設けられたＣＣＤ広角カメラからなる。撮像部は、ステレオカメラや全方位カメラであってもよく、複数のイメージセンサを含むようにしてもよい。画像解析部は、撮像部により撮像された画像データを解析して、自車両Ｖ_０の前方に存在するセンターライン、縁石側の境界ライン等のレーンマーカを検出し、検出したレーンマーカの種類や位置等を特定して、レーンマーカ情報として出力する。

【0019】

レーザレンジファインダ（以下、ＬＲＦともいう）５２は、距離測定用の出力波であるレーザ光を車両の周囲に照射し、その反射波（検知波）を検出することで、自車両Ｖ_０の周囲に存在する他車両、二輪車、自転車、歩行者、路肩の縁石、ガードレール、壁面、盛り土等の物体を検出する。ＬＲＦ５２は、検出結果を自車両Ｖ_０の周囲の物体情報として出力する。

【0020】

レーダ装置５３は、ミリ波や超音波を自車両Ｖ_０の前方に照射して自車両Ｖ_０の周囲の所定の範囲を走査し、自車両Ｖ_０の周囲に存在する他車両、二輪車、自転車、歩行者、ガードレール、壁面、盛り土等の物体を検出する。例えば、レーダ装置５３は、検出した物体と自車両Ｖ_０との相対位置（方位）、物体の相対速度、自車両Ｖ_０から物体までの距離等を検出して、自車両Ｖ_０の周囲の物体情報として出力する。

【0021】

走行可能領域生成部６は、走行ルート内に自車両Ｖ_０が走行可能な領域を生成する。走行可能領域生成部６は、ルート設定部４から走行ルートを取得し、レーンカメラ５１、ＬＲＦ５２及びレーダ装置５３から、自車両Ｖ_０の周囲の物体情報と、レーンマーカ情報とを取得する。走行可能領域生成部６は、取得した走行ルートと、物体情報と、レーンマーカ情報とに基づいて、走行ルートとして設定された車線内に自車両Ｖ_０の走行可能領域を生成する。

【0022】

目標経路生成部７は、走行可能領域内に自車両Ｖ_０の走行時の追従目標となる目標経路を生成する。目標経路生成部７は、走行可能領域生成部６から走行可能領域に関する走行可能領域情報を取得し、取得した走行可能領域情報に基づいて、走行可能領域内に目標経路を生成する。

【0023】

経路追従制御部８は、自車両Ｖ_０を目標経路に追従するように走行させる。具体的には、経路追従制御部８は、目標経路生成部７から目標経路を取得し、自車両Ｖ_０の前後方向に沿って設定された車両中心線が、目標経路生成部７により生成された目標経路上を移動するように、ステアリングアクチュエータ９を介してステアリング装置１０を制御する。これにより、自車両Ｖ_０は、目標経路に追従するように走行ルートを走行する。

【0024】

コーナー減速制御部１１は、目標経路生成部７により生成された目標経路に、右折又は左折、あるいはカーブ等が存在する場合に、乗員に違和感を与えないように自車両Ｖ_０の速度を減速する。具体的には、コーナー減速制御部１１は、目標経路生成部７から目標経路を取得し、目標経路の右折角度や左折角度、カーブの半径等に基づいて減速後の速度を設定し、車速調整部１２に減速後の速度に関する減速情報を入力する。車速調整部１２は、コーナー減速制御部１１から入力された減速情報に基づいて、車速サーボ１３を介してエンジン１４及びブレーキ装置１５を制御し、自車両Ｖ_０の速度を減速する。

【0025】

静止障害物減速制御部１６は、走行ルートとして設定された車線内に駐車車両や工事による走行制御区域等の静止した障害物が存在する場合に、乗員に違和感を与えずに静止障害物を回避できるように、自車両Ｖ_０の速度を減速する。具体的には、静止障害物減速制御部１６は、走行可能領域生成部６から走行可能領域情報を取得し、センサ５から自車両Ｖ_０の周囲の物体情報を取得する。静止障害物減速制御部１６は、取得した走行可能領域情報と、自車両Ｖ_０の周囲の物体情報とに基づいて、減速後の速度を設定し、車速調整部１２に減速後の速度に関する減速情報を入力する。なお静止障害物減速制御部１６は、目標経路生成部７から目標経路を取得し、目標経路と自車両Ｖ_０の周囲の物体情報とに基づいて減速後の速度を設定してもよい。車速調整部１２は、静止障害物減速制御部１６から入力された減速情報に基づいて、車速サーボ１３を介してエンジン１４及びブレーキ装置１５を制御し、自車両Ｖ_０の速度を減速する。

【0026】

停止線停車制御部１７は、自車両Ｖ_０が交差点などの一時停止地点に到達した場合に、停止線に合わせて自車両Ｖ_０を停車する。具体的には、停止線停車制御部１７は、自車位置検出部２から取得した自車位置情報と、ルート設定部４により設定された走行ルートとに基づいて、自車両Ｖ_０が交差点等に到達したことを特定するとともに、センサ５のレーンカメラ５１によって停車線の位置を検出する。そして、停止線停車制御部１７は、車速調整部１２により車速サーボ１３を介してエンジン１４及びブレーキ装置１５を制御することにより、停止線に合わせて自車両Ｖ_０を停車する。

【0027】

先行車認識部１８及び車間制御部１９は、自車両Ｖ_０と同じ車線を走行する先行車両が存在する場合に、先行車両との間に所定の車間距離を空けるために自車両Ｖ_０の速度を減速する。具体的には、先行車認識部１８は、センサ５のレーダ装置５３から出力された物体情報に基づいて先行車両を認識し、先行車両と自車両Ｖ_０との距離と、先行車両に対する相対速度とを算出し、算出結果を車間距離情報及び相対速度情報として車間制御部１９に入力する。車間制御部１９は、先行車認識部１８から入力された車間距離情報と相対速度情報とに基づいて、先行車両との間に所定の車間距離が空くように、車速調整部１２により車速サーボ１３を介してエンジン１４及びブレーキ装置１５を制御する。

【0028】

提示装置２０は、自車両Ｖ_０のドライバーに情報を提示する。提示装置２０は、例えば、ナビゲーション装置が備えるディスプレイ、ルームミラーに組み込まれたディスプレイ、メーター部に組み込まれたディスプレイ、フロントガラスに映し出されるヘッドアップディスプレイ、オーディオ装置が備えるスピーカー、および振動体が埋設された座席シート装置などの装置である。提示装置２０は、自動走行制御の実行中に、目標経路生成部７で目標経路が生成できなくなった場合に、自車両Ｖ_０のドライバーに対して、自動走行制御の中止を提示する。

【0029】

《第１実施形態》
図２は、本実施形態に係る走行可能領域生成部６の機能的な構成を示すブロック図である。走行可能領域生成部６は、走行路占有マップ生成部６１～６４と、マップ統合部６５と、を備える。

【0030】

走行路占有マップ生成部６１は、センサ５のレーンカメラ５１から取得したレーンマーカ情報に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲におけるレーンマーカの占有状況を、占有、非占有及び未知の３種類の判定クラスによって判定する。なお、レーンマーカの占有状況とは、道路上にレーンマーカが設けられているか否かを表し、道路上にレーンマーカが設けられている場合に、道路上のレーンマーカが設けられている領域がレーンマーカに占有されているとし、道路上にレーンマーカが設けられていない場合に、道路上のレーンマーカが設けられていない領域がレーンマーカに占有されていない（非占有）とし、道路上にレーンマーカが設けられているか否かが不明な領域は未知とする。走行路占有マップ生成部６１は、上述した判定クラスによってレーンマーカ情報を判定することにより、自車両Ｖ_０の周囲を、レーンマーカにより占有されている占有領域と、レーンマーカに占有されていない非占有領域と、レーンマーカによる占有状況が不明な未知領域と、に分類した第１レーンマーカ占有マップを生成する。第１レーンマーカ占有マップは、本発明の第１走行路占有マップに相当する。

【0031】

例えば、自車両Ｖ_０が、図３に示すように、左側への分岐路ＪＬを有する左側通行の１車線道路を走行している場合、レーンカメラ５１は、自車両Ｖ_０が走行する自車線Ｌ１のセンターラインＣＬと、路肩側に配された境界ラインＢＬとをレーンマーカとして検出し、検出したレーンマーカの種類と位置とを特定してレーンマーカ情報を生成し、生成したレーンマーカ情報を走行路占有マップ生成部６１に出力する。

【0032】

走行路占有マップ生成部６１は、レーンカメラ５１から取得したレーンマーカ情報に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲におけるレーンマーカの占有状況を、占有、非占有及び未知の３種類の判定クラスによって判定する。走行路占有マップ生成部６１は、上述した判定クラスによってレーンマーカ情報を判定することにより、図４（Ａ）に示す第１レーンマーカ占有マップＯＭ１（以下、占有マップＯＭ１ともいう）を生成する。この第１レーンマーカ占有マップＯＭ１では、センターラインＣＬと境界ラインＢＬとが存在する領域（図中、斜線のハッチングで示す領域）は、占有領域ＯＡ１に分類される。また、センターラインＣＬと境界ラインＢＬとの間の領域（図中、微小な点のハッチングによって示す領域）は、非占有領域ＮＡ１に分類される。さらに、センターラインＣＬと境界ラインＢＬとの外側の領域（図中、無地によって示す領域）は、レーンカメラ５１のレンジ外や死角等によってレーンマーカが検出できなかった領域として、未知領域ＵＡ１に分類される。

【0033】

走行路占有マップ生成部６２は、センサ５のＬＲＦ５２から取得した物体情報に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲における物体の占有状況を、占有、非占有及び未知の３種類の判定クラスによって判定する。なお、物体の占有状況とは、道路上の領域に自車両Ｖ_０以外の物体が存在するか否かを表し、道路上の領域に自車両Ｖ_０以外の物体が存在する場合に、物体が存在する領域が物体に占有されているとし、道路上に自車両Ｖ_０以外の物体が存在しない場合に、物体が存在しない領域が物体に占有されていない（非占有）とし、道路上に自車両Ｖ_０以外の物体が存在するか否かが不明な場合を未知とする。また、走行路占有マップ生成部６２は、占有状況の判定結果に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲を、物体により占有されている占有領域と、物体に占有されていない非占有領域と、物体による占有状況が不明な未知領域と、に分類したＬＲＦ占有マップを生成する。ＬＲＦ占有マップは、本発明の第２走行路占有マップに相当する。

【0034】

例えば、自車両Ｖ_０が、図３に示す左側通行の１車線道路を走行している場合、ＬＲＦ５２は、自車線Ｌ１の路肩側の縁石Ｃと、歩道ＳＷに設置された配電ボックス等の設置物Ｑと、自車線Ｌ１において自車両Ｖ_０の前方を走行する先行車両Ｖ_１とを自車両Ｖ_０の周囲の物体として検出し、検出した物体の位置情報を含む物体情報を生成する。

【0035】

走行路占有マップ生成部６２は、ＬＲＦ５２から取得した物体情報に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲における物体の占有状況を、占有、非占有及び未知の３種類の判定クラスによって判定し、その判定結果に基づいて、図４（Ｂ）に示すＬＲＦ占有マップＯＭ３（以下、占有マップＯＭ３ともいう）を生成する。このＬＲＦ占有マップＯＭ３では、物体が存在する領域は占有領域ＯＡ３に分類される。また、物体が存在しない領域は、非占有領域ＮＡ３に分類される。さらに、ＬＲＦ５２のレンジ外や、死角等によって物体が検出できなかった領域は、未知領域ＵＡ３に分類される。なお、図４（Ｂ）では、占有領域ＯＡ３、非占有領域ＮＡ３及び未知領域ＵＡ３は、第１レーンマーカ占有マップＯＭ１と同様に、それぞれ斜線のハッチング、微小な点のハッチング及び無地によって示している。

【0036】

走行路占有マップ生成部６３は、センサ５のレーダ装置５３から取得した物体情報に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲における物体の占有状況を、占有、非占有及び未知の３種類の判定クラスによって判定する。なお、物体の占有状況の定義については、走行路占有マップ生成部６２の場合と同様であるため、詳しい説明は省略する。走行路占有マップ生成部６３は、占有状況の判定結果に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲を、物体により占有されている占有領域と、物体に占有されていない非占有領域と、物体による占有状況が不明な未知領域と、に分類したレーダ占有マップを生成する。レーダ占有マップは、本発明の第２走行路占有マップに相当する。

【0037】

例えば、自車両Ｖ_０が、図３に示す左側通行の１車線道路を走行している場合、レーダ装置５３は、歩道ＳＷの設置物Ｑと、自車線Ｌ１の先行車両Ｖ１とを自車両Ｖ_０の周囲の物体として検出し、検出した物体の位置情報を含む物体情報を生成する。走行路占有マップ生成部６３は、レーダ装置５３から取得した物体情報に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲における物体の占有状況を、占有、非占有及び未知の３種類の判定クラスによって判定し、その判定結果に基づいて、図４（Ｃ）に示すレーダ占有マップＯＭ４（以下、占有マップＯＭ４ともいう）を生成する。このレーダ占有マップＯＭ４では、物体が存在する領域は占有領域ＯＡ４に分類し、それ以外の領域は未知領域ＵＡ４に分類される。なお、図４（Ｃ）では、占有領域ＯＡ４及び未知領域ＵＡ４は、第１レーンマーカ占有マップＯＭ１と同様に、それぞれ斜線のハッチング及び無地によって示している。

【0038】

なお、車両の自動走行制御に用いられるレーダ装置５３は、一般的に路面から所定高さ以上の物体のみを検出するように構成されているため、センターラインＣＬや縁石Ｃ等は検出されない。そのため、レーダ装置５３の検出結果に基づいて生成された、図４（Ｃ）のレーダ占有マップＯＭ４には、非占有領域は存在しない。なお、センターラインＣＬや縁石Ｃ等の代わりに、ガードレールや擁壁などが設置されている道路では、レーダ装置５３によってガードレールや擁壁を検出することができるので、レーダ占有マップＯＭ４には、ガードレールや擁壁に基づいて認識された非占有領域ＮＡ４が生成される。

【0039】

走行路占有マップ生成部６４は、地図データベース３から取得した高精度地図情報と、自車位置検出部２から取得した自車位置情報とに基づいて、自車両Ｖ_０の周囲に存在するレーンマーカの種類や位置等を特定し、レーンマーカ情報を生成する。また、走行路占有マップ生成部６４は、生成したレーンマーカ情報に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲における物体の占有状況を、占有、非占有及び未知の３種類の判定クラスによって判定し、占有状況の判定結果に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲を、レーンマーカにより占有されている占有領域と、レーンマーカに占有されていない非占有領域と、レーンマーカによる占有状況が不明な未知領域と、に分類した第２レーンマーカ占有マップＯＭ２（以下、占有マップＯＭ２ともいう）を生成する。なお、第２レーンマーカ占有マップＯＭ２は、レーンカメラ５１のレーンマーカ情報に基づいて生成される第１レーンマーカ占有マップＯＭ１とほぼ同様なものとなるので、図示は省略する。

【0040】

マップ統合部６５は、図５に示すように、第１レーンマーカ占有マップＯＭ１と、第２レーンマーカ占有マップＯＭ２と、ＬＲＦ占有マップＯＭ３と、レーダ占有マップＯＭ４とを統合して、走行路統合占有マップＩＯＭを生成する。具体的には、マップ統合部６５は、図５のステップＡ～ステップＤに示すように、自車両Ｖ_０を含むベースマップＭ０を生成し、このベースマップＭ０にレーダ占有マップＯＭ４と、第１レーンマーカ占有マップＯＭ１及び第２レーンマーカ占有マップＯＭ２と、ＬＲＦ占有マップＯＭ３とを順次に重ね合わせて、走行路統合占有マップＩＯＭを生成する。

【0041】

また、マップ統合部６５は、占有マップＯＭ１～ＯＭ４の占有領域、非占有領域及び未知領域の組み合わせに応じて、走行路統合占有マップＩＭＯの占有領域、非占有領域及び未知領域を決定する。このように、占有領域と非占有領域との組み合わせに応じて生成されるマップを、一般的に占有グリッドマップ（Ｏｃｃｕｐａｎｃｙ ｇｒｉｄ ｍａｐ）という。

【0042】

具体的には、マップ統合部６５は、図６に示すように、占有マップＯＭ１～ＯＭ４の少なくとも１つが占有領域である領域については、安全性を考慮して、走行路統合占有マップＩＯＭの占有領域ＩＯＡに分類する。また、マップ統合部６５は、占有マップＯＭ１～ＯＭ４の非占有領域と未知領域とが重なり合う領域については、自走走行制御の継続を優先して、走行路統合占有マップＩＯＭの非占有領域ＩＮＡに分類する。さらに、マップ統合部６５は、占有マップＯＭ１～ＯＭ４の未知領域のみが重なり合う領域については、未知領域であることが確実であると判定し、走行路統合占有マップＩＯＭの未知領域ＩＵＡに分類する。すなわち、マップ統合部６５は、占有領域と、非占有領域と、未知領域とに優先順位を設定し、走行路統合占有マップＩＯＭでは、占有領域が優先的に設定されるようにマップの統合を行っている。なお、図６では、占有領域ＩＯＡ、非占有領域ＩＮＡ及び未知領域ＩＵＡは、第１レーンマーカ占有マップＯＭ１と同様に、それぞれ斜線のハッチング、微小な点のハッチング及び無地によって示している。

【0043】

目標経路生成部７は、マップ統合部６５により生成された走行路統合占有マップＩＯＭに基づいて、障害物などが存在しないことが確かな非占有領域ＩＮＡにのみ目標経路ＴＰを生成する。例えば、図６に示す走行路統合占有マップＩＯＭでは、目標経路生成部７は、走行路統合占有マップＩＯＭの非占有領域ＩＮＡの左右の境界線から等距離となる中央部分に目標経路ＴＰを生成する。経路追従制御部８は、目標経路生成部７により生成された目標経路ＴＰに追従するように、自車両Ｖ_０の自動走行制御を実行する。

【0044】

なお、目標経路生成部７は、自動走行制御の安全性を確保するため、走行路統合占有マップＩＯＭの生成に用いられた占有マップＯＭ１～ＯＭ４の組み合わせによっては、走行路統合占有マップＩＯＭに目標経路ＴＰを生成しない。すなわち、目標経路生成部７は、レーンマーカ情報と周囲の物体情報とのいずれかに基づいて、走行路統合占有マップＩＯＭに非占有領域ＩＮＡが生成されている場合には、その非占有領域ＩＮＡ内に目標経路ＴＰを生成するが、走行路統合占有マップＩＯＭに非占有領域ＩＮＡが生成されていない場合には、目標経路ＴＰを生成しない。

【0045】

図７は、レーンカメラ５１のレーンマーカ情報に基づいて生成された第１レーンマーカ占有マップと、ＬＲＦ５２の物体情報に基づいて生成されたＬＲＦ占有マップとを、マップ統合部６５により統合して生成される走行路統合占有マップの組み合わせ例を示すチャート図である。例えば、図７のチャート図の左上段に示すように、レーンカメラ５１のレーンマーカ情報からレーンマーカが検出された第１レーンマーカ占有マップと、ＬＲＦ５２の物体情報から自車両Ｖ_０の周囲の物体が検出されたＬＲＦ占有マップとが統合された場合、走行路統合占有マップには非占有領域が生成されるので、自動走行制御が可能となる。

【0046】

また、図７のチャート図の左下段に示すように、レーンカメラ５１のレーンカメラ情報からレーンマーカが検出された第１レーンマーカ占有マップと、ＬＲＦ５２の物体情報から自車両Ｖ_０の周囲の物体が検出できず、未知領域のみとなったＬＲＦ占有マップとが統合された場合、走行路統合占有マップには、第１レーンマーカ占有マップによって非占有領域が生成されるので、自動走行制御が可能となる。

【0047】

さらに、図７のチャート図の右上段に示すように、レーンカメラ５１のレーンマーカ情報からレーンマーカが検出できず、未知領域のみとなった第１レーンマーカ占有マップと、ＬＲＦ５２の物体情報から自車両Ｖ_０の周囲の物体が検出されたＬＲＦ占有マップとが統合された場合、走行路統合占有マップには、ＬＲＦ占有マップによって非占有領域が生成されるので、自動走行制御が可能となる。

【0048】

これら３種類の走行路統合占有マップに対し、図７のチャート図の右下段に示す例では、レーンカメラ５１のレーンマーカ情報からレーンマーカが検出できず、未知領域のみとなった第１レーンマーカ占有マップと、ＬＲＦ５２の物体情報から自車両Ｖ_０の周囲の物体が検出できず、未知領域のみとなったＬＲＦ占有マップとが統合され、走行路統合占有マップには非占有領域が生成されない。この場合、自動走行制御が不可となる。

【0049】

このように、目標経路生成部７は、レーンマーカ情報及び周囲の物体情報が取得可能な領域では、レーンマーカ情報及び物体情報に基づいて生成された走行路統合占有マップを用いて、非占有領域内に目標経路を生成する。一方で、レーンマーカ情報もしくは周囲の物体情報の一方の情報が不明な領域であって、かつ、他方の情報が取得可能な領域では、レーンマーカ情報と周囲の物体情報とのいずれかに基づいて生成された走行路統合占有マップの非占有領域内に目標経路を生成するので、自動走行制御中にレーンマーカが一時的に存在しない領域を走行する場合、あるいは、物体情報を取得できない場合であっても自動走行制御を継続することができる。例えば、図８に示す十字路状の交差点ＣＳは、センターラインＣＬや境界ラインＢＬ等のレーンマーカが一時的に存在しない領域となるが、従来の自動走行制御では、このようなレーンマーカ情報が得られない領域を走行する際に、走行可能領域が生成できないため、自動走行制御を中止し、手動運転に切り換えていた。しかしながら、本実施形態によれば、レーンマーカ情報が得られなくなった場合でも、ＬＲＦ５２やレーダ装置５３の物体情報に基づいて、走行路統合占有マップに非占有領域が生成可能な場合には、目標経路を生成して自動走行制御を継続することができる。

【0050】

また、未知領域のみのレーンマーカ占有マップと、未知領域のみのＬＲＦ占有マップとが統合された場合には、走行路統合占有マップに目標経路を生成しないので、確実に自動走行制御を中止することができ、自動走行制御の安全性をさらに一層高めることができる。

【0051】

なお、従来の自動走行制御においても、占有グリッドマップを利用して自車両Ｖ_０の走行可能領域を生成していたが、占有領域と非占有領域の２つのクラス分けのみを用い、未知領域については、占有領域あるいは非占有領域として取り扱っていた。図９は、従来の自動走行制御で走行可能領域の生成に用いられた占有グリッドマップのチャート図であり、未知領域を非占有領域として取り扱う従来例１を示している。なお、占有領域と、非占有領域のハッチングは、図７のチャート図と同様である。

【0052】

この従来例１では、チャート図の左上段、左下段及び右上段に示すように、レーンカメラ５１のレーンマーカ情報とＬＲＦ５２の物体情報との少なくともいずれか一方によってレーンマーカ又は周囲の物体が検出できている場合には、本実施形態と同様に走行可能領域を生成し、目標経路を設定可能としている。しかしながら、この従来例１では、図９のチャート図の右下段に示すように、レーンカメラ５１のレーンマーカ情報とＬＲＦ５２の物体情報とによって、レーンマーカや周囲の物体が検出できなかった場合に、本来であれば未知領域となる領域を非占有領域として取り扱っているため、自動走行制御が可能になってしまう。

【0053】

そのため、従来の自動走行制御では、自動走行制御の安全性を優先し、未知領域については、占有領域として取り扱うのが一般的であった。図１０は、従来の自動走行制御で走行可能領域の生成に用いる占有グリッドマップのチャート図であり、未知領域を占有領域として取り扱う従来例２を示している。なお、占有領域と、非占有領域のハッチングは、図７のチャート図と同様である。

【0054】

この従来例２では、図１０のチャート図の右下段に示すように、レーンカメラ５１のレーンマーカ情報と、ＬＲＦ５２の物体情報とによってレーンマーカや周囲の物体が検出できなかった場合に、未知領域となる領域を占有領域として取り扱うので、目標経路は設定できない。しかしながら、チャート図の左下段及び右上段に示すように、レーンカメラ５１のレーンマーカ情報と、ＬＲＦ５２の物体情報とのいずれか一方でレーンマーカや周囲の物体が検出できた場合にも、統合された占有グリッドマップでは全体が占有領域となるので、自動走行制御が中止されてしまう。

【0055】

このように、本実施形態によれば、従来例１、２の占有グリッドマップを用いた自動走行制御よりも安全性をさらに一層高めながら、自動走行制御が可能な走行シーンを増やすことが可能である。

【0056】

次に、図１１に示すフローチャートにしたがって、本実施形態に係る自動走行制御の作用について説明する。

【0057】

走行制御装置ＶＴＣは、自車両Ｖ_０のドライバーにより自動走行制御の実行を指示された場合、センサ５のレーンカメラ５１、ＬＲＦ５２及びレーダ装置５３を作動させ、自車両Ｖ_０の周囲のレーンマーカと、自車両Ｖ_０の周囲の物体とを検出させる。

【0058】

走行路占有マップ生成部６１は、レーンカメラ５１から取得したレーンマーカ情報に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲におけるレーンマーカの占有状況を、占有、非占有及び未知の３種類の判定クラスによって判定し、占有状況の判定結果に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲を、レーンマーカにより占有されている占有領域ＯＡ１と、レーンマーカに占有されていない非占有領域ＮＡ１と、レーンマーカによる占有状況が不明な未知領域ＵＡ１と、に分類した第１レーンマーカ占有マップＯＭ１を生成する。

【0059】

走行路占有マップ生成部６２は、ＬＲＦ５２から取得した物体情報に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲における物体の占有状況を、占有、非占有及び未知の３種類の判定クラスによって判定し、占有状況の判定結果に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲を、物体により占有されている占有領域ＯＡ３と、物体に占有されていない非占有領域ＮＡ３と、物体による占有状況が不明な未知領域ＵＡ３と、に分類したＬＲＦ占有マップＯＭ３を生成する。

【0060】

走行路占有マップ生成部６３は、レーダ装置５３から取得した物体情報に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲における物体の占有状況を、占有、非占有及び未知の３種類の判定クラスによって判定し、占有状況の判定結果に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲を、物体により占有されている占有領域ＯＡ４と、物体に占有されていない非占有領域ＮＡ４と、物体による占有状況が不明な未知領域ＵＡ４と、に分類したレーダ占有マップＯＭ４を生成する。

【0061】

走行路占有マップ生成部６４は、地図データベース３から取得した高精度地図情報と、自車位置検出部２から取得した自車位置情報とに基づいて、自車両Ｖ_０の周囲に存在するレーンマーカの種類や位置等を特定し、レーンマーカ情報を生成する。また、走行路占有マップ生成部６４は、生成したレーンマーカ情報に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲における物体の占有状況を、占有、非占有及び未知の３種類の判定クラスによって判定し、占有状況の判定結果に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲を、レーンマーカにより占有されている占有領域と、レーンマーカに占有されていない非占有領域と、レーンマーカによる占有状況が不明な未知領域と、に分類した第２レーンマーカ占有マップＯＭ２を生成する。

【0062】

マップ統合部６５は、第１レーンマーカ占有マップＯＭ１と、第２レーンマーカ占有マップＯＭ２と、ＬＲＦ占有マップＯＭ３と、レーダ占有マップＯＭ４とを統合して、走行路統合占有マップＩＯＭを生成する。また、マップ統合部６５は、占有マップＯＭ１～ＯＭ４の占有領域、非占有領域及び未知領域の組み合わせに応じて、走行路統合占有マップＩＭＯの占有領域ＩＯＡ、非占有領域ＩＮＡ及び未知領域ＩＵＡを決定する。

【0063】

走行制御装置ＶＴＣは、図１１のステップＳ１に示すように、生成された走行路統合占有マップＩＯＭからレーンマーカ情報又は物体情報が取得可能であるか否かを判定し、走行路統合占有マップＩＯＭからレーンマーカ情報と物体情報とのいずれか一方又は両方が取得可能な場合には、次のステップＳ２において、自動走行制御を実行する。この自動走行制御では、目標経路生成部７は、走行路統合占有マップＩＯＭの非占有領域ＩＮＡ内に目標経路ＴＰを生成し、経路追従制御部８は、生成された目標経路ＴＰに自車両Ｖ_０が追従するように、ステアリングアクチュエータ９と、車速調整部１２とを制御し、自車両Ｖ_０を自動走行させる。

【0064】

走行制御装置ＶＴＣは、図１１のステップＳ３に示すように、自動走行制御の実行中に、交差点等のレーンマーカが存在しない領域や、レーンマーカに関する情報を含む高精度地図情報が存在しない領域等を走行し、レーンマーカ情報が取得できずに走行路統合占有マップＩＯＭからレーンマーカ情報が取得できなくなった場合には、ステップＳ４に示すように、レーンマーカ情報が取得できなくなった走行路統合占有マップＩＯＭの物体情報から、目標経路ＴＰが生成可能であるか否かを判定する。

【0065】

走行制御装置ＶＴＣは、レーンマーカ情報が取得できなくなった走行路統合占有マップＩＯＭの物体情報から目標経路ＴＰが生成可能である場合には、ステップＳ５に示すように、生成した目標経路ＴＰにしたがって第２所定時間Ｔ２だけ自動走行制御を継続する。この第２所定時間Ｔ２は、例えば、自車両Ｖ_０が、交差点等のレーンマーカが存在しない領域を通過可能な時間に設定されている。これにより、自車両Ｖ_０が、レーンマーカが存在しない交差点等の所定距離以下の領域を走行する場合に、自動走行制御が中止されるのを防ぐことができる。

【0066】

なお、走行制御装置ＶＴＣは、ステップＳ４において、レーンマーカ情報と物体情報とが両方とも取得できず、走行路統合占有マップＩＯＭから目標経路ＴＰが生成できない場合には、ステップＳ６に示すように、ステップＳ３から第５所定時間Ｔ５内に、自動走行制御を中止する旨を提示装置２０によって自車両Ｖ_０のドライバーに提示し、自車両Ｖ_０のドライバーに自動走行制御の中止、すなわち、手動運転の準備を促す。また、走行制御装置ＶＴＣは、ステップＳ７に示すように、ステップＳ３から第１所定時間Ｔ１内に、自動走行制御を中止し、自車両Ｖ_０のドライバーに手動運転操作を開始させる。第１所定時間Ｔ１と、第５所定時間Ｔ５は、自車両Ｖ_０のドライバーに手動運転操作を迅速に開始させるために、第２所定時間Ｔ２よりも短い時間に設定されており、具体的には、Ｔ２＞Ｔ１＞Ｔ５となっている。

【0067】

ステップＳ８に示すように、走行制御装置ＶＴＣは、自車両Ｖ_０が交差点等のレーンマーカが存在しない領域を自動走行制御によって走行する第２所定時間Ｔ２の間に、走行路統合占有マップＩＯＭからレーンマーカ情報及び物体情報が取得できず、目標経路ＴＰが生成できなくなった場合には、ステップＳ９に示すように、ステップＳ８から第５所定時間Ｔ５内に、自動走行制御を中止する旨を提示装置２０によって自車両Ｖ_０のドライバーに提示して、手動運転の準備を促す。また、走行制御装置ＶＴＣは、ステップＳ１０に示すように、ステップＳ８から第３所定時間Ｔ３内に、自動走行制御を中止し、自車両Ｖ_０のドライバーに手動運転操作を開始させる。第３所定時間Ｔ３と、第５所定時間Ｔ５は、自車両Ｖ_０のドライバーに手動運転操作を迅速に開始させるために、第２所定時間Ｔ２よりも短い時間に設定されており、具体的には、Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ５となっている。

【0068】

ステップＳ１１に示すように、走行制御装置ＶＴＣは、自車両Ｖ_０が交差点等のレーンマーカが存在しない領域を自動走行制御によって走行する第２所定時間Ｔ２の間に、走行路統合占有ＩＯＭマップからレーンマーカ情報が検出できるようになった場合には、ステップＳ２に移動して、通常の自動走行制御を実行する。

【0069】

また、ステップＳ１２に示すように、第２所定時間Ｔ２の経過後、すなわち、自車両Ｖ_０が交差点等のレーンマーカが存在しない領域を通過したにも関わらず、走行路統合占有ＩＯＭマップからレーンマーカ情報及び物体情報が認識できず、目標経路ＴＰが生成できない場合には、ステップＳ１３に示すように、ステップＳ１２から第５所定時間Ｔ５内に、自動走行制御を中止する旨を提示装置２０によって自車両Ｖ_０のドライバーに提示する。また、走行制御装置ＶＴＣは、ステップＳ１４に示すように、ステップＳ１２から第４所定時間Ｔ４内に、自動走行制御を中止し、自車両Ｖ_０のドライバーに手動運転操作を開始させる。第４所定時間Ｔ４と、第５所定時間Ｔ５は、自車両Ｖ_０のドライバーに手動運転操作を迅速に開始させるために、第２所定時間Ｔ２よりも短い時間に設定されており、具体的には、Ｔ２＞Ｔ４＞Ｔ５となっている。なお、自車両Ｖ_０の自動走行制御を中止させる第１所定時間Ｔ１と、第３所定時間Ｔ３と、第４所定時間Ｔ４は、同じ時間を用いてもよいし、異なる時間に設定してもよい。

【0070】

以上のように、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法は、自車両Ｖ_０が走行可能な道路領域である走行路のレーンマーカに関するレーンマーカ情報と、自車両Ｖ_０の周囲に存在する物体に関する物体情報とを取得し、レーンマーカ情報と、物体情報とに基づいて、自車両Ｖ_０の走行可能領域を生成し、生成した走行可能領域内に、自車両Ｖ_０が走行する目標経路ＴＰを生成し、生成された目標経路ＴＰにしたがって、自車両Ｖ_０の自動走行制御を実行するものであり、自車両Ｖ_０がレーンマーカの存在しない区間、すなわち、レーンマーカ情報が取得できない領域を走行する場合には、物体情報に基づいて自車両Ｖ_０の走行可能領域を生成し、生成された走行可能領域内に目標経路ＴＰを生成して、自車両Ｖ_０の自動走行制御を継続する。また、これとは逆に、自車両Ｖ_０が、物体情報が取得できない領域を走行する場合には、レーンマーカ情報に基づいて自車両Ｖ_０の走行可能領域を生成し、生成された走行可能領域内に目標経路ＴＰを生成して、自車両Ｖ_０の自動走行制御を継続する。これにより、交差点等のレーンマーカが存在しない領域や、物体情報が取得できない領域でも自動走行制御を継続することができる。また、交差点内等で、自動走行制御からドライバーの手動運転に切り換える必要がなくなるので、自動運転制御の安全性をより一層高めることができる。

【0071】

また、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法によれば、レーンマーカ情報に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲におけるレーンマーカの占有状況を、占有、非占有及び未知の判定クラスによって判定し、占有状況の判定結果に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲を、レーンマーカにより占有されている占有領域と、レーンマーカに占有されていない非占有領域と、レーンマーカによる占有状況が不明な未知領域と、に分類した第１レーンマーカ占有マップＯＭ１及び第２レーンマーカ占有マップＯＭ２を生成する。さらに、物体情報に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲における物体の占有状況を、占有、非占有及び未知の３種類の判定クラスによって判定し、占有状況の判定結果に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲を、物体により占有されている占有領域と、物体に占有されていない非占有領域と、物体による占有状況が不明な未知領域と、に分類したＬＲＦ占有マップＯＭ３及びレーダ占有マップＯＭ４を生成する。そして、占有マップＯＭ１～ＯＭ４を統合して走行路統合占有マップＩＯＭを生成し、走行路統合占有マップＩＯＭに基づいて、目標経路ＴＰを生成する。これによれば、自車両Ｖ_０の周囲を占有領域及び非占有領域だけでなく、未知領域にも分類するので、自車両Ｖ_０の周囲の状況を詳細に分析して目標経路ＴＰを生成することができる。したがって、物体情報のみに基づいて目標経路ＴＰを生成する場合でも、自動運転制御の安全性をより一層高めることができる。

【0072】

また、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法によれば、走行路統合占有マップＩＯＭからレーンマーカ情報が取得可能な場合に自動走行制御を実行し、自動走行制御の実行中に、走行路統合占有マップＩＯＭからレーンマーカ情報の取得ができなくなった場合には、第１所定時間Ｔ１内に自動走行制御を中止する。また、自動走行制御を中止するまでに、走行路統合占有マップＩＯＭの物体情報から目標経路ＴＰが生成可能な場合には、自動走行制御を第２所定時間Ｔ２だけ継続する。これによれば、例えば、第１所定時間Ｔ１を適切な時間に設定することにより、自車両Ｖ_０がレーンマーカ情報が取得できない領域を走行し終わるまでに、自動走行制御を中止することができる。また、第２所定時間Ｔ２を適切な時間に設定することにより、例えば、自車両Ｖ_０がレーンマーカ情報が取得できない領域を通過し終えるまで自動走行制御を継続することができる。したがって、自動走行制御の中止と継続とを適切なタイミングで切り換えることができるので、自動運転制御の安全性をより一層高めることができる。

【0073】

また、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法によれば、第２所定時間Ｔ２内に、走行路統合占有マップＩＯＭから目標経路ＴＰが生成できなくなった場合には、自動走行制御を第３所定時間Ｔ３内に中止する。これによれば、例えば、第２所定時間Ｔ２と、第３所定時間Ｔ３とを適切な時間に設定することにより、自車両Ｖ０がレーンマーカ情報が取得できない領域を走行し終わるまでに、自動走行制御を中止することができる。したがって、自動走行制御を適切なタイミングで中止することができるので、自動運転制御の安全性をより一層高めることができる。

【0074】

また、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法によれば、第２所定時間内に、走行路統合占有マップＩＯＭからレーンマーカ情報が取得できるようになった場合には、通常の自動走行制御を継続するので、自動運転制御の安全性をより一層高めることができる。

【0075】

また、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法によれば、第２所定時間内に、走行路統合占有マップＩＯＭからレーンマーカ情報が取得できるようにならなかった場合には、自動走行制御を第４所定時間Ｔ４内に中止するので、第４所定時間Ｔ４を適切な時間に設定すれば、安全に自動走行制御を中止して自車両Ｖ_０の乗員に運転操作を委譲することができるので、自動運転制御の安全性をより一層高めることができる。

【0076】

また、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法によれば、自動走行制御を中止する場合には、自車両Ｖ_０の乗員に対し、第５所定時間Ｔ５内にその旨を報知するので、第５所定時間Ｔ５を適切な時間に設定すれば、自車両Ｖ_０の乗員に自動走行制御の中止について準備を促すことができ、自動走行制御から手動運転への切り換えをスムースに行うことができる。

【0077】

また、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法によれば、走行路統合占有マップＩＯＭは、占有マップＯＭ１～ＯＭ４を重ね合わせることにより生成され、占有マップＯＭ１～ＯＭ４の少なくとも一つの占有マップにおいて占有領域である領域は、走行路統合占有マップＩＯＭの占有領域とし、占有マップＯＭ１～ＯＭ４の少なくとも１つの占有マップにおいて非占有領域で、他の占有マップにおいて未知領域である領域は、走行路統合占有マップＩＯＭの非占有領域とし、占有マップＯＭ１～ＯＭ４の全ての占有マップにおいて未知領域である領域は、走行路統合占有マップＩＯＭにおいて未知領域としている。これによれば、占有マップＯＭ１～ＯＭ４の占有領域と、非占有領域と、未知領域とに優先順位をもたせて統合することにより、走行路統合占有マップＩＯＭでは、占有領域が優先的に設定されるようにしているので、安全性を優先して自動走行制御を実行することができる。

【0078】

また、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法によれば、障害物等の他の物体が存在しないことが確かな、走行路統合占有マップＩＯＭの非占有領域ＩＮＡにのみ目標経路ＴＰを生成するので、自動運転制御の安全性をより一層高めることができる。

【0079】

《第２実施形態》
なお、上記の第１実施形態では、自車両Ｖ_０の周囲におけるレーンマーカや物体の占有状況を、占有、非占有及び未知の３種類の判定クラスによって、いわゆるデジタル的に判定し、占有状況の判定結果に基づいて、自車両Ｖ_０の周囲を占有領域と、非占有領域と、未知領域とに分類したが、占有、非占有及び未知の判定クラスは、アナログ的に各判定クラスの中間の状態を含むようにしてもよい。アナログ的な各判定クラスの中間状態とは、例えば、未知の判定値を０、占有の判定値を＋１、非占有の判定値を－１としたときに、これらの判定値の中間の状態を含むようにする。このように、判定クラスに、判定値の中間状態を含むようにするのは、センサ５によるレーンマーカや物体の検出結果の信頼度は、検出時の道路状況や、天候、時間、季節等の環境の変化によって変化するためである。

【0080】

図１２（Ａ）は、レーンカメラ５１のレーンマーカ情報に基づいて生成された第１レーンマーカ占有マップのアナログ的な判定値ｉ１と、ＬＲＦ５２の物体情報に基づいて生成されたＬＲＦ占有マップのアナログ的な判定値ｉ２と、ｉ１とｉ２とを統合した領域ｉＮを示す離散値版の論理表である。このような論理表において、ｉ１とｉ２の未知の判定値を０、占有の判定値を＋１、非占有の判定値を－１とし、これらの判定値の中間の状態を含むように論理表をグラフ化した場合、図１２（Ｂ）に示すようなグラフとなる。このグラフから分かるように、占有、非占有及び未知の判定クラスをアナログ的に各判定クラスの中間の状態を含むようにすることにより、自車両Ｖ_０の周囲のレーンマーカや物体について、より詳細な占有状況を把握して目標経路を生成することができる。

【0081】

なお、図１２では、判定値ｉ１と、判定値ｉ２と、ｉ１とｉ２とを統合した領域ｉＮを示す離散値版の論理表に基づくグラフについて説明したが、図１３（Ａ）に示すように、判定値ｉ１と、判定値ｉ２と、ｉ１とｉ２とを統合した領域ｉＮを示す連続値版の論理表に基づいて作成した、図１３（Ｂ）に示すようなグラフを用いてもよい。この場合、判定値ｉ１と判定値ｉ２とが同符号の領域では、絶対値が大きい判定値の領域を走行路統合占有マップの領域ｉＮとし、判定値ｉ１と判定値ｉ２とが異符号の領域では、ｉ２－ｉ１×ｉ２＋ｉ１を演算して求めたｉＮの領域を走行路統合占有マップの領域ｉＮとする。これにより、自車両Ｖ_０の周囲のレーンマーカや物体について、より詳細な占有状況を把握して目標経路を生成することができる。

【0082】

以上のように、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法は、占有、非占有及び未知の判定クラスに対し、アナログ的に各判定クラスの中間の状態を含むようにしたので、センサ５による検出結果に基づく占有状況の信頼度、確信度が低い状態でも目標経路の生成に反映することができるようになる。

【0083】

また、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法は、アナログ的な各判定クラスの中間状態として、未知の判定値を０、占有の判定値を＋１、非占有の判定値を－１としたときに、これらの判定値の中間の状態を含むようにしたので、センサ５による検出結果に基づく占有状況の信頼度、確信度が低い状態をスカラー値として保持して、目標経路の生成に反映することができるようになる。

【0084】

また、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法は、第１走行路占有マップの各領域の判定値をｉ１、第２走行路占有マップの各領域の判定値をｉ２としたときに、判定値ｉ１と判定値ｉ２とが同符号の領域では、絶対値が大きい判定値の領域を走行路統合占有マップの領域とし、判定値ｉ１と判定値ｉ２とが異符号の領域では、ｉ２－ｉ１×ｉ２＋ｉ１を演算して求めたｉＮの領域を走行路統合占有マップの領域とするようにしたので、センサ５による検出結果に基づく占有状況の信頼度、確信度が低い状態からでも統合後の占有状況を得て、目標経路の生成に反映することができる。

【0085】

《第３実施形態》
また、第１実施形態では、レーンカメラ５１に基づく第１レーンマーカ占有マップＯＭ１と、高精度地図情報３２に基づく第２レーンマーカ占有マップＯＭ２と、ＬＲＦ５２に基づくＬＲＦ占有マップＯＭ３と、レーダ装置５３に基づくレーダ占有マップＯＭ４とを統合して、走行路統合占有マップＩＯＭを生成したが、これら以外の占有マップをさらに追加して走行路統合占有マップを生成してもよい。

【0086】

例えば、自動走行制御の実行中に、走行路統合占有マップＩＯＭからレーンマーカが認識できなくなった場合、その走行区間が複数の数車線を有する道路の広い交差点等である場合、ＬＲＦ５２やレーダ装置５３の物体情報から生成された走行可能領域だけでは、交差点から目標経路ＴＰで設定された車線へ戻る方向が分からなくなる可能性があるが、低精度地図情報３１を利用して交差点から車線への移動方向を補い、あるいは先行車両Ｖ_１の移動軌跡を利用することで、交差点から車線内に戻る際の自車両Ｖ_０の横ずれ量を低減することが可能である。

【0087】

図１４は、本実施形態に係る走行可能領域生成部６Ａの機能的な構成を示すブロック図である。走行可能領域生成部６Ａは、第１実施形態の走行路占有マップ生成部６１～６４と、マップ統合部６５とに加え、走行路占有マップ生成部６６と、走行路占有マップ生成部６６と、先行車軌跡認識部６８とを備える。

【0088】

走行路占有マップ生成部６６は、レーンカメラ５１や高精度地図情報３２からレーンマーカ情報が得られない交差点等の区間を走行する場合に、地図データベース３から取得した低精度地図情報と、自車位置検出部２から取得した自車位置情報とに基づいて、交差点から目標経路ＴＰが生成された車線への目標角度を算出するために利用可能な低精度地図占有マップＯＭ５（図１５参照）を生成する。

【0089】

走行路占有マップ生成部６７及び先行車軌跡認識部６８は、レーンカメラ５１や高精度地図情報３２からレーンマーカ情報が得られない交差点等の区間を走行する場合に、先行車両Ｖ_１の移動軌跡を利用して、交差点から目標経路ＴＰが生成された車線への目標角度を得るために利用可能な先行車占有マップＯＭ６（図１５参照）を生成する。先行車軌跡認識部６８は、レーダ装置５３により検出された先行車両の移動位置を所定時間毎に記録して、先行車両Ｖ_１の移動軌跡に関する先行車軌跡情報を生成する。走行路占有マップ生成部６７は、先行車軌跡認識部６８から取得した先行車軌跡情報に基づいて、先行車軌跡が非占有領域とされた先行車占有マップＯＭ６を生成する。

【0090】

図１５に示すように、本実施形態の走行可能領域生成部６Ａは、レーンカメラ５１のレーンマーカ情報に基づく第１レーンマーカ占有マップＯＭ１や、高精度地図情報３２のレーンマーカ情報に基づく第２レーンマーカ占有マップＯＭ２が得られない場合に、ＬＲＦ占有マップＯＭ３とレーダ占有マップＯＭ４とに、低精度地図占有マップＯＭ５と先行車占有マップＯＭ６とのいずれか一方、もしくは両方を統合して、マップ統合部６５により走行路統合占有マップＩＯＭ１を生成する。この走行路統合占有マップＩＯＭ１に対し、第２実施形態で説明したアナログ的なクラス判定を適用することにより、低精度地図占有マップＯＭ５と先行車占有マップＯＭ６とに基づいて認識された非占有領域ＩＮＡ１に高い信頼度、確信度が得られるため、この非占有領域ＩＮＡ１を利用して目標経路ＴＰを補正することで、交差点から車線内に戻る際の自車両Ｖ_０の横ずれ量を低減することが可能である。

【0091】

以上のように、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法は、自動走行制御の実行中に、交差点等で走行路統合占有マップからレーンマーカ情報が取得できなくなった場合には、自車両Ｖ_０の現在位置に関する自車位置情報と、自車両Ｖ_０の現在位置の周辺の低精度地図情報３１とを取得し、自車位置情報と低精度地図情報３１とに基づいて交差点等から目標経路ＴＰが生成された車線への目標角度を算出することができるので、交差点から車線内に戻る際の自車両Ｖ_０の横ずれ量を低減することが可能である。

【0092】

また、本実施形態に係る車両の走行制御装置ＶＴＣ及び走行制御方法は、自動走行制御の実行中に、走行路統合占有マップからレーンマーカ情報が取得できなくなった場合には、自車両Ｖ_０の前方を走行する先行車両Ｖ_１の走行軌跡を検出し、その走行軌跡に基づいて交差点等から目標経路ＴＰが生成された車線への目標方向を算出することができるので、交差点から車線内に戻る際の自車両Ｖ_０の横ずれ量を低減することが可能である。

【符号の説明】

【0093】

１…目的地設定部
２…自車位置検出部
３…地図データベース
３１…低精度地図情報
３２…高精度地図情報
４…ルート設定部
５…センサ
５１…レーンカメラ
５２…レーザレンジファインダ（ＬＲＦ）
５３…レーダ装置
６…走行可能領域生成部
６１～６４、６６、６７…走行路占有マップ生成部
６５…マップ統合部
６８…先行車軌跡認識部
７…目標経路生成部
８…経路追従制御部
２０…提示装置
ＶＴＣ…走行制御装置
Ｖ_０…自車両
Ｖ_１…先行車両
Ｌ１…自車線
ＣＬ…センターライン
ＢＬ…境界ライン
Ｃ…縁石
ＳＷ…歩道
Ｑ…設置物
ＯＭ１…第１レーンマーカ占有マップ
ＯＭ２…第２レーンマーカ占有マップ
ＯＭ３…ＬＲＦ占有マップ
ＯＭ４…レーダ占有マップ
ＩＯＭ…走行路統合占有マップ
ＯＡ１、ＯＡ２、ＯＡ３、ＯＡ４、ＩＯＡ…占有領域
ＮＡ１、ＮＡ２、ＮＡ３、ＮＡ４、ＮＯＡ…非占有領域
ＵＡ１、ＵＡ２、ＵＡ３、ＵＡ４、ＵＯＡ…未知領域
ＴＰ…目標経路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図14】

【図15】