JP2014051241A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の意思を適切に反映した自動運転を好適に実行する。
【解決手段】車両制御装置（１０）は、車両（３１０）前方の画像を撮像する撮像手段（１１０）と記撮像された画像中の白線（４００）を検出する白線検出手段（１０２）と、検出された白線の認識自信度を算出する認識自信度算出手段（１０３）と、車両前方を走行する先行車（３２０）を検出する先行車検出手段（１０１）と、先行車が検出されており、且つ白線の認識自信度が所定値未満である場合に、車両を白線の認識自信度が所定値以上となる位置に自動的に移動させる移動制御手段（１０５）とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば自動車等の車両における自動運転に係る動作を制御する車両制御装置の技術分野に関する。

この種の装置では、運転者がステアリング操作をせずとも自動的に車両が白線内を走行するような制御（所謂ＬＫＡ（Lane Keeping Assist）制御）が実現される。ＬＫＡ制御では、例えば車載カメラ等で撮像された画像に基づいて白線の位置を認識し、認識結果に基づく自動的なステアリング制御が実行される。ＬＫＡ制御においては、不適切な走行（例えば、車線を逸脱した走行等）を防止するためにも、白線を高い精度で認識することが望まれる。

ＬＫＡ制御に関する技術として、例えば特許文献１では、先行車の追従走行を実現する追従走行制御装置に加えて、車線逸脱防止装置を備えた車両用制御装置が提案されている。また特許文献２では、前方カメラの撮像画像における白線認識信頼度（即ち、白線を正確に検出できていることを示す度合い）が予め設定された許容レベル以下である場合に、前方カメラに代えて未使用カメラを用いるという技術が提案されている。更に特許文献３では、ＬＫＡ制御中又は追従走行中において、白線を検出できない状態にある場合は、車両を減速させると共に警告を発するという技術が提案されている。特許文献４では、先行車との車間距離に応じて撮像手段の撮像範囲又は画像認識範囲を変更するという技術が提案されている。

特開２００９−０７３３１５号公報 特開２０１０−０６９９２１号公報 特開２００１−０２２４４４号公報 特開２００９−１４６２８９号公報

ＬＫＡ制御では、例えば上述の特許文献２にも記載されているように、先行車との車間距離が小さくなることで、白線の検出が難しくなるおそれがある。具体的には、先行車との車間距離が小さくなると、車載カメラに先行車が大きく写し出され、撮像画像において白線が先行車の陰に隠れてしまうという事態が生じ得る。このため、車間距離が小さい状態での追従走行時（例えば、設定車速が低速である場合の自動追従走行時等）においては、白線の認識自信度の低下に伴い、ＬＫＡ制御を実行することが困難な状況になり易いという技術的問題点が生ずる。

また、特許文献２及び４に記載されているように、車載カメラの撮像範囲を変更したり、他のカメラを利用したりして白線認識自信度を高める方法も考えられるが、比較的複雑な処理が要求されてしまうため、車載カメラの構成や制御方法が複雑化してしまうという技術的問題点が生ずる。

本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、先行車の存在により白線を正確に検出できない状況を好適に回避することが可能な車両制御装置を提供することを課題とする。

本発明の車両制御装置は上記課題を解決するために、車両前方の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像された画像中の白線を検出する白線検出手段と、前記検出された白線の認識自信度を算出する認識自信度算出手段と、前記車両前方を走行する先行車を検出する先行車検出手段と、前記先行車が検出されており、且つ前記白線の認識自信度が所定値未満である場合に、前記車両を前記白線の認識自信度が所定値以上となる位置に自動的に移動させる移動制御手段とを備える。

本発明の車両制御装置によれば、その動作時には、例えば車載カメラとして構成される撮像手段によって、車両前方の画像（即ち、走行中の車両から見た進行方向の画像）が撮像される。撮像された画像は各種処理を実行可能な処理回路等に出力され、白線検出手段による白線（例えば、車道外側線や車道境界線）の検出が実行される。白線検出手段では、例えば画像が横方向に走査され、明度（輝度）が大きく変化するエッジ等に基づいて白線が検出される。ここで検出された白線の情報は、例えば自動ステアリング制御によって実現されるＬＫＡ制御等に利用される。

また、検出された白線に対しては、認識自信度算出手段による認識自信度の算出も実行される。なお、ここでの「認識自信度」とは、白線検出手段が白線の位置をどれだけ正確に検出できているかを示す度合いであり、例えば画像における検出エッジ数等に基づいて算出できる。

一方、上述した白線の検出に加えて、先行車検出手段による先行車の検出も実行される。先行車検出手段では、例えば車両に搭載されるミリ波レーダ等を用いて先行車が検出される。或いは、撮像手段で撮像された画像から先行車が検出されてもよい。なお、先行車検出手段は、存在を検出し得る全ての先行車を検出するのではなく、所定条件に合致した先行車のみを検出するようにしてもよい。具体的には、先行車検出手段は、白線の認識自信度に影響し得る先行車（例えば、自車との車間距離や相対速度が所定閾値以内の先行車等）のみを検出するようにしてもよい。

ここで本発明では特に、先行車検出手段により先行車が検出されており、且つ白線の認識自信度が所定値未満である場合、移動制御手段によって、白線の認識自信度が所定値以上となる位置に車両が自動的に移動させられる。なお、ここでの「所定値」とは、白線が所望する精度で検出されているか否かを判定するための閾値として予め設定される値であり、例えば適切なＬＫＡ制御を実行可能な白線認識度に対応する値として設定されている。

なお、上述した「先行車が検出されており、且つ白線の認識自信度が所定値未満である場合」とは、例えば撮像画像において、検出されるべき白線が先行車の陰に隠れてしまうことで、白線検出手段が白線を正確に検出できないような状況を想定している。例えば、低速で先行車の自動追従走行を行っている場合には、先行車との車間距離が小さくなる傾向があるため、白線を撮像可能な領域が減少し、白線認識度が低下する状況が発生し易い。

しかるに本発明では、上述したように、先行車が存在しており、且つ白線の認識度が所定値未満の場合には、移動制御手段によって車両の自動的な移動制御が実行される。具体的には、車両を横方向（即ち、進行方向と交わる方向）に移動させたり、先行車との車間距離を大きくするように移動させることで、白線を検出し易い状況（即ち、撮像手段により白線を広域で撮像できるような状態）が実現される。このような車両の移動制御によれば、撮像手段による撮像範囲を容易に変化させることができるため、先行車の存在によって低下した白線認識度を好適に高めることができる。従って、検出された白線を利用した各種制御を適切に実行することが可能となる。

なお、移動制御手段による車両の移動制御は、典型的には、ＬＫＡ制御等の自動運転制御中に実行することが想定されている。ただし、運転者の操作によって通常運転が行われている場合に移動制御を実行するようにしても、上述した効果は相応にえら得る。

また、撮像手段が車両内での移動機能を有している場合には、車両自体を移動させずとも、撮像手段を移動させることで、撮像範囲を適切に変化させ白線認識度を高めることが可能である。よって、移動制御手段は、車両の移動制御に代えて、撮像手段の移動制御を実行するようにしても構わない。この場合、撮像手段の構成が多少複雑化してしまうものの、車両の移動制御は実行されないため、車両の挙動を安定させることができる。また、車両の移動制御と撮像手段の移動制御とを合わせて利用すれば、撮像範囲の移動量が大きくなるため、白線の認識自信度の向上効果を高めることもできる。更には、車両の移動分を撮像手段の移動量で賄えるため、車両の移動量を小さく抑えることができる。

以上説明したように、本発明の車両制御装置によれば、先行車の存在により白線を正確に検出できない状況を好適に回避することが可能である。

本発明の車両制御装置の一の態様では、前記移動制御手段は、前記車両を進行方向に交わる横方向に移動させることで、前記白線の認識自信度を所定値以上とする。

この態様によれば、先行車が存在しており、且つ白線の認識度が所定値未満の場合には、車両が先行車に対して横方向に移動される。このため、車両は道路の両端に位置する２つの白線のいずれか一方側に移動することになる。よって、撮像手段による撮像範囲も一方の白線側に移動することになり、先行車の陰となっていた白線を撮像し易い状態を実現することが可能となる。従って、確実に白線の認識自信度を高めることができる。

上述した車両を横方向に移動させる態様では、前記白線の認識自信度が所定値未満となっている原因が、前記車両が走行する道路の両端に位置する２つの前記白線のいずれにあるかを判定する判定手段を備え、前記移動制御手段は、前記白線の認識自信度が所定値未満となっている原因であると判定された前記白線側に前記車両を移動させることで、前記白線の認識自信度を所定値以上とするように構成してもよい。

このように構成すれば、移動制御手段による車両の移動制御の前に、先ず判定手段による判定処理が実行される。具体的には、判定手段では、白線の認識自信度が所定値未満となっている原因が道路の両端に位置する２つの白線（即ち、車両から見て左側の白線及び右側の白線）のいずれにあるかが判定される。即ち、道路両端の２つの白線のうち、いずれの白線が検出され難い（言い換えれば、撮像され難い）状況となっているかが判定される。なお、両方の白線が共に検出され難い状況となっている場合には、より検出され難い白線が選択されればよい。

この構成では特に、移動制御手段による車両の移動制御時に、上述した検出され難い方の白線側に車両が移動される。即ち、撮像手段の撮像範囲が、検出され難い方の白線側に移動される。このため、検出され難い状況となっていた白線を、撮像し易い状態へと変化させることができる。従って、白線の認識自信度を効率的に高めることができる。

或いは車両を横方向に移動させる態様では、前記車両が走行する道路がカーブしているか否かを検出するカーブ検出手段を備え、前記移動制御手段は、前記カーブの内側に前記車両を移動させることで、前記白線の認識自信度を所定値以上とするように構成してもよい。

このように構成すれば、移動制御手段による車両の移動制御の前に、先ずカーブ検出判定手段によって、車両が走行する道路がカーブしているか否かが検出される。カーブ検出判定手段は、例えば道路の曲率に対する所定の閾値を記憶しており、撮像された画像から得られる道路の曲率が閾値以上であるか否かによってカーブを検出する。なお、地図及びＧＰＳ（Global Positioning System）等を用いて道路の曲率に関する情報を取得してもよい。

この構成では特に、移動制御手段による車両の移動制御時に、検出したカーブの内側に車両が移動される。このように車両を移動させれば、カーブ外側に移動する場合と比べて、先行車の陰となっていた白線を撮像し易い状態を実現できる。また、撮像範囲がカーブ内側に移動するため、カーブしている道路をより遠くまで撮像することが可能となる。即ち、より前方の道路を撮像範囲に収めることが可能となる。従って、より広い範囲で白線を検出することが可能となり、白線の認識自信度を効率的に高めることができる。

本発明の車両制御装置の他の態様では、前記移動制御手段は、前記車両を前記先行車との車間距離が大きくなるよう移動させることで、前記白線の認識自信度を所定値以上とする。

この態様によれば、先行車が存在しており、且つ白線の認識度が所定値未満の場合には、車両が先行車との車間距離を大きくするように移動される。例えば、移動制御手段は、自動追従走行中の車両の設定速度を小さく変更するよう制御する。このような制御によれば、車両が一時的に減速し、先行車との車間距離が大きくなる。

先行車との車間距離が大きくなると、先行車との間にスペースが生じる。このため、撮像手段では、白線をより広域で撮像することが可能となる。具体的には、それまで撮像できなかった自車と先行車との間に存在する白線を撮像できるようになる。従って、確実に白線の認識自信度を高めることができる。

上述した車両を車間距離が大きくなるように移動させる態様では、前記先行車の車幅を検出する車幅検出手段を備え、前記移動制御手段は、前記先行車の車幅が大きい程、前記車両を前記先行車との車間距離が大きくなるよう移動させることで、前記白線の認識自信度を所定値以上とするように構成してもよい。

このように構成すれば、移動制御手段による車両の移動制御の前に、先ず車幅検出手段によって、先行車の車幅が検出される。なお、ここでの「車幅」とは、先行車の進行方向に交わる方向の幅（言い換えれば、白線検出手段での白線の検出に影響を与え得る方向の大きさ）を意味している。車幅検出手段では、例えば撮像手段で撮像された画像やミリ波レーダの出力等に基づいて先行車の車幅が検出される。

この構成では特に、移動制御手段による車両の移動制御時に、検出した先行車の車幅に応じて車両が移動される。具体的には、先行車の車幅が大きいほど、車間距離を大きくするように車両が移動される。なお、先行車の車幅と移動制御後の車間距離との関係は、例えばマップや数式等によって予め設定しておけばよい。

先行車の車幅に応じて車両を移動させれば、先行車の車幅が比較的大きい場合（例えば、先行車が大型トラックの場合等）には、大きく車間距離を空けるよう車両が制御される。よって、先行車の車幅が大きいが故に白線が極めて検出され難くなっている場合であっても、効果的に白線認識度を高めることができる。一方で、先行車の車幅が比較的小さい場合（例えば、先行車が小型車の場合等）には、車間距離は小さく空けられる。よって、必要以上に車間距離が大きくされる（言い換えれば、必要以上に自車が減速されてしまう）ことを防止できる。

以上のように、先行車の車幅を予め検出しておけば、適切な車間距離を実現し、効率的に白線の認識自信度を高めることが可能である。

或いは車両を車間距離が大きくなるように移動させる態様では、前記車両が走行する道路の曲率を検出する曲率検出手段を備え、前記移動制御手段は、前記道路の曲率が大きい程、前記車両を前記先行車との車間距離が大きくなるよう移動させることで、前記白線の認識自信度を所定値以上とするように構成してもよい。

このように構成すれば、移動制御手段による車両の移動制御の前に、先ず曲率検出手段によって、車両が走行する道路の曲率が検出される。曲率検出手段は、例えば撮像した画像を分析することで道路の曲率を検出する。或いは、地図及びＧＰＳ等を用いて道路の曲率に関する情報を取得してもよい。

この構成では特に、移動制御手段による車両の移動制御時に、検出した道路の曲率に応じて車両が移動される。具体的には、道路の曲率が大きいほど、車間距離を大きくするように車両が移動される。なお、道路の曲率と移動制御後の車間距離との関係は、例えばマップや数式等によって予め設定しておけばよい。

道路の曲率に応じて車両を移動させれば、曲率が比較的大きい（即ち、急なカーブである）場合に、大きく車間距離を空けるよう車両が制御される。よって、カーブが急であるが故に白線が極めて検出され難くなっている場合であっても、効果的に白線認識度を高めることができる。一方で、曲率が比較的小さい（即ち、緩いカーブである）場合には、車間距離は小さく空けられる。よって、必要以上に車間距離が大きくされる（言い換えれば、必要以上に自車が減速されてしまう）ことを防止できる。

以上のように、道路の曲率を予め検出しておけば、適切な車間距離を実現し、効率的に白線の認識自信度を高めることが可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る車両制御装置の全体構成を示すブロック図である。 車両の先行車検出領域及び白線検出領域を示す上面図である。 先行車との車間距離が比較的大きい場合の白線検出領域を示す概念図である。 先行車との車間距離が比較的小さい場合の白線検出領域を示す概念図である。 第１実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る車両制御装置の移動制御による白線検出領域の変化を示す概念図（その１）である。 第１実施形態に係る車両制御装置の移動制御による白線検出領域の変化を示す概念図（その２）である。 第２実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る車両制御装置の移動制御による白線検出領域の変化を示す概念図である。 可動車載カメラを備える場合の移動制御を示す概念図である。 第３実施形態に係る車両制御装置の移動制御による白線検出領域の変化を示す概念図である。 第３実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。 先行車が大型車両である場合の移動制御を示す概念図である。 先行車が小型車両である場合の移動制御を示す概念図である。 急なカーブでの移動制御を示す概念図である。 緩いカーブでの移動制御を示す概念図である。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

＜装置構成＞
先ず、本実施形態に係る車両制御装置の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る車両制御装置の全体構成を示すブロック図である。なお、図１では、説明の便宜上、車両の制御を行うための各部材のうち本実施形態に関連の深い部材のみを図示しており、他の部材については図示を省略している。

図１において、車両制御装置１０は、主な構成要素として、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００、車載カメラ１１０、ミリ波レーダ１２０、自動運転スイッチ１３０、ディスプレイ１４０、電動アクセル２１０、電動ブレーキ２２０及び電動パワーステアリング２３０を備えて構成されている。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、車両の各部の動作を制御可能に構成された電子制御ユニットである。ＥＣＵ１００は、例えばＲＯＭ等に格納された制御プログラムに従って、車両における各種制を実行可能に構成されている。

車載カメラ１１０は、本発明の「撮像手段」の一例であり、主に車両１の前方の画像を撮像する。車載カメラ１１０によって撮像された画像を示す信号は、ＥＣＵ１００に送信される。

ミリ波レーダ１２０は、ミリ波を出射すると共に、対象物（例えば、先行車等）により反射された電波を受信し、伝播時間やドップラー効果に起因して生じる周波数等を基に、対象物の位置や車両との相対速度を測定する。ミリ波レーダ１２０における測定結果は、ＥＣＵ１００に送信される。

自動運転スイッチ１３０は、車内の運転者が操作可能な位置に設けられており、スイッチを操作することで、通常運転と自動運転とを相互に切替えることが可能とされている。

ディスプレイ１４０は、例えば（Human Machine Interface）、ＨＵＤ（Head Up Display）、カーナビゲーション等のディスプレイであり、運転者又は同乗者から視認可能な位置に設けられている。或いは、車両の運転者が所持する携帯端末（例えば、スマートフォン）等のディスプレイであってもよい。ディスプレイ１４０は、ＥＣＵ１００から伝達される各種信号に応じた表示を行えるように構成されている。

電動アクセル２１０は、自動運転時において、車両の加速制御を実行可能に構成されている。また、電動ブレーキ２２０は、自動運転時において、車両の減速制御を実行可能に構成されている。電動アクセル２１０及び電動ブレーキ２２０によれば、例えば車載カメラ１１０やミリ波レーダ１２０から得られる先行車の情報に基づいて、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）制御が実行可能となる。

電動パワーステアリング２３０は、自動運転時において、車両のステアリング制御を実行可能に構成されている。電動パワーステアリング２３０によれば、例えば車載カメラ１１０やミリ波レーダ１２０から得られる白線の情報に基づいて、ＬＫＡ制御が実行可能となる。

また、本実施形態に係るＥＣＵ１００は特に、先行車検出部１０１、白線検出部１０２、認識自信度算出部１０３、状況検出部１０４及び移動制御部１０５を備えている。

先行車検出部１０１は、本発明に係る「先行車検出手段」の一例であり、車載カメラ１１０による撮像画像、或いはミリ波レーダ１２０の測定結果に基づいて、先行車の存在を検出する。

白線検出部１０２は、本発明に係る「白線検出手段」の一例であり、車載カメラ１１０で撮像された画像から、車両が走行する道路の白線を検出する。白線検出部１０２は、例えば撮像画像を横方向に複数回走査し、輝度が大きく変化するエッジ部分を白線として検出する。

認識自信度算出部１０３は、本発明の「認識自信度算出手段」の一例であり、白線検出部１０２がどれだけ正確に白線を検出しているかを示す度合いである認識自信度を算出する。認識自信度算出部１０３は、例えば白線検出部１０３の検出エッジ数に基づいて認識自信度を算出する。

状況検出部１０４は、走行中の車両或いは車両周囲の状況を各種パラメータとして検出する。具体的には、状況検出部１０４は、複数の白線に関する認識自信度の大小、道路のカーブ方向、先行車の車幅、道路の曲率等を検出する。即ち、状況検出部１０４は、少なくとも本発明の「判定手段」、「カーブ検出手段」、「車幅検出手段」及び「曲率検出手段」の一例として機能する。

移動制御部１０５は、本発明の「移動制御手段」の一例であり、先行車検出部１０１から出力される先行車の有無に関する情報、認識自信度算出部１０３において算出された認識自信度及び状況検出部１０４において検出された各種パラメータに基づいて、車両を認識自信度が高まるような位置に自動的に移動させる。即ち、移動制御部は、電動アクセル２１０、電動ブレーキ２２０及び電動パワーステアリング２３０の各々を適宜制御して、運転者の操作によらずに車両を移動させることが可能である。移動制御部１０５による具体的な移動制御方法については後に詳述する。

＜先行車検出制御及び白線検出制御＞
次に、先行車検出制御及び白線検出制御について、図２から図４を参照して説明する。ここに図２は、車両の先行車検出領域及び白線検出領域を示す上面図である。また図３は、先行車との車間距離が比較的大きい場合の白線検出領域を示す概念図であり、図４は、先行車との車間距離が比較的小さい場合の白線検出領域を示す概念図である。

図２において、本実施形態に係る車両制御装置が搭載される自車３１０の前方を先行車３２０が走行しているとする。この場合、例えば自車３１０が自動運転で走行する際には、車載カメラ１１０によって車道の白線４００が認識され、白線４００内を走行するように電動パワーステアリング２３０が制御される（ＬＫＡ制御）。また、ミリ波レーダ１２０によって先行車３２０が認識され、先行車３２０との車間距離等に基づいて電動アクセル２１０及び電動ブレーキ２２０が制御される（ＡＣＣ制御）。なお、ＡＣＣ制御では、設定車速に応じて先行車３２０に対する車間距離が自動的に設定される。

図３において、自車３１０の設定車速が比較的早い場合には、先行車３２０との車間距離が大きい値として設定される。この場合、先行車３２０との間に生じるスペースにおいて白線を検出することができるため、白線検出部１０２による白線検出領域は大きくなる（図中の破線で囲う領域を参照）。従って、白線をより広い領域で検出できる分、白線の認識自信度も大きくなる傾向にある。

一方、図４において、自車３１０の設定車速が比較的遅い場合には、先行車３２０との車間距離が小さい値として設定される。この場合、図２のように先行車３２０との間に大きなスペースは生じない。このため、白線検出部１０２による白線検出領域は小さくなる（図中の破線で囲う領域を参照）。言い換えれば、白線４００が先行車３２０の陰に隠れてしまうため、検出し難い状況になってしまう。従って、白線の認識自信度も小さくなる傾向にある。

ここで特に、認識自信度が大きく低下してしまうと、白線４００の位置を正確に把握することが困難となるため、適切なＬＫＡ制御が実行できなくなるおそれがある。これに対し、本実施形態に係る車両制御装置１０は、認識自信度が低下してしまうような状況に陥ったとしても、車両の移動制御を実行することで好適に認識自信度を高めることが可能である。

＜車両の移動制御＞
以下では、車両の移動制御について複数の実施形態を挙げて説明する。

＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態に係る車両制御装置の動作について、図５から図７を参照して詳細に説明する。ここに図５は、第１実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。また図６は、第１実施形態に係る車両制御装置の移動制御による白線検出領域の変化を示す概念図（その１）であり、図７は、第１実施形態に係る車両制御装置の移動制御による白線検出領域の変化を示す概念図（その２）である。

図５において、本実施形態に係る車両制御装置１０の動作時には、先ず検出された白線４００に対して、認識自信度算出部１０３による認識自信度の算出処理が実行される（ステップＳ１０１）。算出された認識自信度は移動制御部１０５に出力され、所定の閾値Ａ未満であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。なお、ここでの閾値Ａは、本発明の「所定値」の一例であり、適切なＬＫＡ制御を実行可能な白線認識度に対応する値として設定されている。即ち、認識自信度が所定値以上であれば、適切なＬＫＡ制御が実行できるが、認識自信度が所定値未満であると、適切なＬＫＡ制御が実行できなくなるおそれがあると言える。

認識自信度が所定値未満でない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、適切なＬＫＡ制御を実行可能であると判断され、以降の処理は省略される。一方で、認識自信度が所定値未満である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、適切なＬＫＡ制御を実行できないおそれがあると判断され、現在の認識自信度を高めるような方法があるか否かが判定される。この場合、移動制御部１０５は、先行車検出部１０１によって先行車３２０が検出されているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

先行車３２０が検出されており、且つ認識自信度が閾値Ａ未満である状況として、例えば図４で示したように、撮像画像において検出されるべき白線４００が先行車３２０の陰に隠れてしまい、白線検出部１０２が白線４００を正確に検出できないような状況が想定される。よって、先行車３２０が検出されていると判定された場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、移動制御部１０５は自車３１０を移動させることで認識自信度を高めることができると判断し、ステップＳ１０４以降の処理に進む。一方で、先行車３２０が検出されていないと判定された場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、移動制御部１０５は自車３１０を移動させても認識自信度を高めることが困難であると判断し、以降の処理を省略する。但し、後述する方法以外の方法で認識自信度を高めることが可能である場合には、そのような方法を実行するようにしても構わない。

先行車３２０が検出されており、且つ認識自信度が閾値Ａ未満である場合、移動制御部１０５において、２つの白線（即ち、自車３１０の右側に位置する白線、及び自車３１０の左側に位置する白線）のうち、認識自信度がより低い方の白線が判定される（ステップＳ１０４）。そして、移動制御部１０５は、認識自信度がより低い方の白線側に自車３１０を移動させる。即ち、右側の白線の方が左側の白線より認識自信度が低いと判定された場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、移動制御部１０５は、自車３１０を右側へと移動させる（ステップＳ１０５）。一方で、左側の白線の方が右側の白線より認識自信度が低いと判定された場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、移動制御部１０５は、自車３１０を左側へと移動させる（ステップＳ１０６）。

図６（ａ）及び図７（ａ）において、自車３１０の自動運転における設定車速が比較的遅く、先行車３２０との車間距離が小さくなっているとする。この場合、車載カメラ１１０で撮像された画像では、白線４００の多くが先行車３２０の陰に隠れてしまうため、白線検出領域が狭くなり、結果として白線４００の認識自信度が低下してしまう。このような場合、上述したように、移動制御部１０５による自車３１０の移動制御が実行される。ここでは、左側の白線より右側の白線の認識自信度が低いと判定され、自車３１０が右側へと移動される場合について考える。

図６（ｂ）及び図７（ｂ）において、自車３１０が先行車３２０に対して右方向に移動されると、自車３１０に搭載されている車載カメラ１１０の撮像範囲も右方向に移動することになる。このため、それまで先行車３２０の陰に隠れていた白線４００を撮像することが可能となる。具体的には、図６（ａ）と図６（ｂ）を比較しても分かるように、自車３１０の右側の白線に対する白線検出領域が大きくされる。この結果、白線４００の認識自信度が高められることになる。そして特に、右側の白線は、左側の白線より認識自信度が低いと判定されていた白線４００である。このように本実施形態では、認識自信度が低いと判定された白線の認識自信度が高められるため、全体としての認識自信度を効率的に高めることが可能である。

なお、自車３１０の横方向への移動制御は、自車３１０が車線を逸脱しない範囲で、且つ認識自信度が閾値Ａ以上となるように実行される。ただし、自車３１０の横方向への移動量が大きすぎると車両の挙動が不安定となってしまう、或いは車線を逸脱してしまうおそれがあるため、大きく移動させても認識自信度が閾値Ａ以上とならないような状況では、移動量に上限を設定する、或いは移動制御を中止するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る車両制御装置によれば、先行車３２０の存在により白線４００を正確に検出できない状況を好適に回避することが可能である。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る車両制御装置１０の動作について、図８及び図９を参照して説明する。ここに図８は、第２実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。また図９は、第２実施形態に係る車両制御装置の移動制御による白線検出領域の変化を示す概念図である。

なお、第２実施形態は、上述した第１実施形態と比べて一部の動作が異なるものの、その他の動作については同様の部分も多い。このため、以下では、既に述べた第１実施形態と異なる部分のみを詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略するものとする。

図８において、第２実施形態に係る車両制御装置１０の動作時には、先ず第１実施形態と同様に、認識自信度算出部１０３により白線４００の認識自信度が算出され（ステップＳ２０１）、移動制御部１０５において、算出された認識自信度が閾値Ａ未満であるか否かが判定される（ステップＳ２０２）。また、移動制御部１０５では、先行車検出部１０１により先行車が検出されているか否かが判定される（ステップＳ２０３）。

そして第２実施形態では特に、先行車３２０が検出されており、且つ認識自信度が閾値Ａ未満である場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ、且つステップＳ２０３：ＹＥＳ）、移動制御部１０５において、自車３１０が走行している道路がカーブしているか否かが判定される（ステップＳ２０４）。移動制御部１０５は、例えば道路の曲率に対する閾値を予め記憶しており、状況検出部１０４において検出された道路の曲率と閾値とを比較することで、道路がカーブしているか否かを判定する。なお、状況検出部１０４は、例えば車載カメラ１１０の撮像画像等に基づいて道路の曲率を検出する。或いは、地図及びＧＰＳ等を用いて道路の曲率に関する情報を取得してもよい。

道路がカーブしていると判定されると（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、移動制御部１０５では、続いて道路がカーブしている方向が判定される（ステップＳ２０５）。ここで、道路が右側にカーブしていると判定されると（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、移動制御部１０５は、自車３１０を右側に移動させる（ステップＳ２０６）。一方で、道路が左側にカーブしていると判定されると（ステップＳ２０５：ＮＯ）、移動制御部１０５は、自車３１０を左側に移動させる。即ち、自車３１０はカーブの内側方向に移動される。

なお、道路がカーブしていないと判定された場合には（ステップＳ２０４：ＮＯ）、移動制御１０５は、自車３１０を右側又は左側に適宜移動させる（ステップＳ２０７）。ちなみに、第１実施形態で説明したように、認識自信度が低い白線４００が検出されている場合には、認識自信度が低い白線側に自車３１０を移動させるようにしてもよい。

図９（ａ）において、自車３１０が走行している道路が左側にカーブしているとする。この場合、図９（ｂ）に示すように、自車３１０を左側（即ち、カーブの内側）に移動させれば、自車３１０を右側（即ち、カーブの外側）に移動させる場合と比べて、少ない移動量で効果的に白線検出領域を広めることができる。即ち、自車３１０をカーブ内側に移動させれば、白線４００の認識自信度を効率的に高めることが可能である。また、自車３１０をカーブ内側に移動させると、それまで撮像範囲とはなっていなかった遠方の道路（図中の円で囲んだ領域に相当）を撮像範囲に収めることができるため、より好適に自動運転制御を実行することが可能となる。

以上説明したように、第２実施形態に係る車両制御装置によれば、自車３１０が走行する道路のカーブに関する情報を用いることで、先行車３２０の存在により白線４００を正確に検出できない状況を好適に回避することが可能である。

＜変形例＞
なお、上述した第１実施形態及び第２実施形態のように自車３１０を横方向に移動させる場合には、車載カメラを可動とすることで、より好適に認識自信度を高めることが可能である。以下では、図１０を参照して、第１実施形態及び第２実施形態の変形例について説明する。ここに図１０は、可動車載カメラを備える場合の移動制御を示す概念図である。

図１０において、移動制御部１０５が自車３１０を右側に移動させる場合、車載カメラ１１０も右側に移動させるようにする。このようにすれば、自車３１０の移動分と、車載カメラ１１０の移動分との和が、車載カメラ１１０の撮像範囲の変化量となる。よって、車載カメラ１１０を移動させない場合と比べて、自車３１０の移動量を小さくできる。よって、自車３１０の挙動を安定させることができる。また、例えば道路が狭く、自車３１０の移動量が限定されてしまうような場合であっても、車載カメラ１１０の移動分で自車３１０の移動分を補うことが可能となるため、より好適に白線４００の認識自信度を高めることが可能である。

なお、ここでは車載カメラ１１０が横方向に移動する場合について説明したが、車載カメラ１１０が前後方向（即ち、進行方向に沿う方向）に移動可能とされれば、後述する第３実施形態についても適用することが可能である。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る車両制御装置１０の動作について、図１１及び図１２を参照して説明する。ここに図１１は、第３実施形態に係る車両制御装置の移動制御による白線検出領域の変化を示す概念図であり、図１２は、第３実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。

なお、第３実施形態は、上述した第１及び第２実施形態と比べて一部の動作が異なるものの、その他の動作については同様の部分も多い。このため、以下では、既に述べた第１及び第２実施形態と異なる部分のみを詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略するものとする。

図１１において、上述した第１及び第２実施形態が車両を横方向に移動させるのに対し、第３実施形態では、車両前後方向に（具体的には、先行車３２０との車間距離を大きくするように）移動される。このように自車３１０を移動させる場合であっても、図１１（ａ）から図１１（ｂ）への変化を見れば分かるように、先行車３２０の陰に隠れていた白線４００を検出し易い状態が実現される。よって、白線４００の認識自信度を高めることが可能である。以下では、このような第３実施形態に係る車両制御装置１０の動作について、より詳細に説明する。

図１２において、第３実施形態に係る車両制御装置１０の動作時には、先ず第１及び第２実施形態と同様に、認識自信度算出部１０３により白線４００の認識自信度が算出され（ステップＳ３０１）、移動制御部１０５において、算出された認識自信度が閾値Ａ未満であるか否かが判定される（ステップＳ３０２）。また、移動制御部１０５では、先行車検出部１０１により先行車が検出されているか否かが判定される（ステップＳ３０３）。

そして第３実施形態では特に、先行車３２０が検出されており、且つ認識自信度が閾値Ａ未満である場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ、且つステップＳ３０３：ＹＥＳ）、状況検出部１０４において先行車３２０の車幅が検出される（ステップＳ３０４）。状況検出部１０４は、例えば車載カメラ１１０の撮像画像やミリ波レーダ１２０の測定結果を用いて先行車３２０の車幅を検出する。更に状況検出部１０４では、自車３１０が走行している道路の曲率が検出される（ステップＳ３０５）。状況検出部１０４は、例えば車載カメラ１１０の撮像画像から道路の曲率を検出する。或いは、地図及びＧＰＳ等を用いて道路の曲率に関する情報を取得してもよい。

先行車３２０の車幅及び道路の曲率が検出されると、移動制御部１０５では、先行車３２０の車幅及び道路の曲率に応じた要求車間距離が算出される（ステップＳ３０６）。なお、ここでの「要求車間距離」とは、白線４００の認識自信度を閾値Ａ以上にするために要求される車間距離であり、先行車３２０の車幅が大きい程、道路の曲率が大きい程、大きい値として算出される。移動制御部１０５は、先行車３２０の車幅及び道路の曲率と、要求車間距離との関係を、予めマップや数式として記憶しておけばよい。

要求車間距離が算出されると、移動制御部１０５は、先行車３２０との車間距離が要求車間距離となるように自車３１０を制御する（ステップＳ３０７）。具体的には、移動制御部１０５は、自動追従走行中の自車の設定速度を小さく変更するよう制御する。このような制御によれば、自車３１０が一時的に減速し、先行車３２０との車間距離が大きくなる。

先行車３２０との車間距離が大きくなると、自車３１０と先行車３２０との間にスペースが生じる。このため、車載カメラ１１０では、白線４００をより広域で撮像することが可能となる。具体的には、それまで撮像できなかった自車３１０と先行車３２０との間に存在する白線４００を撮像できるようになる。従って、確実に白線４００の認識自信度を高めることができる。

以下では、具体的な例を挙げて、先行車３２０の車幅及び道路の曲率と要求車間距離との関係について説明する。ここに図１３は、先行車が大型車両である場合の移動制御を示す概念図であり、図１４は、先行車が小型車両である場合の移動制御を示す概念図である。また図１５は、急なカーブでの移動制御を示す概念図であり、図１６は、緩いカーブでの移動制御を示す概念図である。

図１３（ａ）において、自車３１０のすぐ前方を大型トラック３２０ａが走行している場合を考える。大型トラック３２０ａは車幅が大きいため、通常の大きさの車両と比べると、陰に隠れることで白線４００が撮像できなくなる割合が高い。即ち、車間距離が小さくなることで、白線検出領域が大幅に狭まってしまう。このため、大型トラック３２０ａが先行車である場合は、図１３（ｂ）に示すように、移動制御によって空けられる車間距離（即ち、要求車間距離）を比較的大きな値とすることが求められる。

一方、図１４（ａ）において、自車のすぐ前方を小型車３２０ｂが走行している場合を考える。小型車３２０ｂは車幅が小さいため、通常の大きさの車両と比べると、陰に隠れることで白線４００が撮像できなくなる割合が低い。即ち、車間距離が小さくなっても、白線検出領域が狭まりにくい。このため、小型車３２０ｂが先行車である場合は、図１４（ｂ）に示すように、移動制御によって空けられる車間距離を比較的小さな値としても、十分に白線４００の認識自信度を高めることができる。

次に図１５（ａ）において、自車３１０が比較的急なカーブを走行している場合を考える。急なカーブでは、先行車３２０との車間距離を大きくしても、白線検出領域が広くなり難い。このため、急なカーブを走行している場合は、図１５（ｂ）に示すように、移動制御によって空けられる車間距離を比較的大きな値とすることが求められる。

一方、図１６（ａ）において、自車３１０が比較的緩いカーブを走行している場合を考える。緩いカーブでは、先行車３２０との車間距離を大きくすれば、上述した急なカーブを走行している場合と比べて、白線検出領域が広くなり易い。このため、緩いカーブを走行している場合は、図１６（ｂ）に示すように、移動制御によって空けられる車間距離を小さな値としても、十分に白線４００の認識自信度を高めることができる。

以上のように、先行車３２０の車幅及び道路の曲率に基づいて要求車間距離を算出すれば、効率的な移動制御を実行することができる。即ち、車両の移動量をできるだけ小さい値としつつ、確実に白線４００の認識自信度を高めることができる。なお、要求車間距離との関係性が判明しているパラメータであれば、上述した先行車３２０の車幅及び道路の曲率に加えて或いは代えて、そのパラメータを用いて要求車間距離を算出してもよい。

以上説明したように、第３実施形態に係る車両制御装置によれば、各種パラメータに基づいて車間距離を変更することで、先行車３２０の存在により白線４００を正確に検出できない状況を好適に回避することが可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…車両、１０…車両制御装置、１００…ＥＣＵ、１０１…先行車検出部、１０２…白線検出部、１０３…認識自信度算出部、１０４…状況検出部、１０５…移動制御部、１１０…車載カメラ、１２０…ミリ波レーダ、１３０…自動運転スイッチ、１４０…ディスプレイ、２１０…電動アクセル、２２０…電動ブレーキ、２３０…電動パワーステアリング、３１０…自車、３２０…先行車、４００…白線。

Claims (7)

1. 車両前方の画像を撮像する撮像手段と、
   前記撮像された画像中の白線を検出する白線検出手段と、
   前記検出された白線の認識自信度を算出する認識自信度算出手段と、
   前記車両前方を走行する先行車を検出する先行車検出手段と、
   前記先行車が検出されており、且つ前記白線の認識自信度が所定値未満である場合に、前記車両を前記白線の認識自信度が所定値以上となる位置に自動的に移動させる移動制御手段と
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
2. 前記移動制御手段は、前記車両を進行方向に交わる横方向に移動させることで、前記白線の認識自信度を所定値以上とすることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記白線の認識自信度が所定値未満となっている原因が、前記車両が走行する道路の両端に位置する２つの前記白線のいずれにあるかを判定する判定手段を備え、
   前記移動制御手段は、前記白線の認識自信度が所定値未満となっている原因であると判定された前記白線側に前記車両を移動させることで、前記白線の認識自信度を所定値以上とする
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記車両が走行する道路がカーブしているか否かを検出するカーブ検出手段を備え、
   前記移動制御手段は、前記カーブの内側に前記車両を移動させることで、前記白線の認識自信度を所定値以上とする
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
5. 前記移動制御手段は、前記車両を前記先行車との車間距離が大きくなるよう移動させることで、前記白線の認識自信度を所定値以上とすることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
6. 前記先行車の車幅を検出する車幅検出手段を備え、
   前記移動制御手段は、前記先行車の車幅が大きい程、前記車両を前記先行車との車間距離が大きくなるよう移動させることで、前記白線の認識自信度を所定値以上とする
   ことを特徴とする請求項５に記載の車両制御装置。
7. 前記車両が走行する道路の曲率を検出する曲率検出手段を備え、
   前記移動制御手段は、前記道路の曲率が大きい程、前記車両を前記先行車との車間距離が大きくなるよう移動させることで、前記白線の認識自信度を所定値以上とする
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の車両制御装置。

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