JP2019159462A - 走行支援装置の走行支援方法及び走行支援装置 - Google Patents
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図1は、第1実施例における走行支援装置の概略構成を示す。走行支援装置は、車両(以下、自車両という)に搭載され、地図データベース1、自車両位置推定部2、ルート設定部3、対象車線特定部4、道路構造データ取得部5、統合道路構造データ生成部6及び走行支援部7を備える。
また、統合道路構造データは、地図上に生成してもよい。これにより、地図を正確なものに更新することができる。例えば、地図において不連続になってしまった車線境界を連続にし、連続性を補償することができる。
道路構造データ取得部5は、自車両に搭載したセンサであり、車両の周囲の道路構造データを取得する。道路構造データ取得部5はレーザレーダやミリ波レーダ、カメラなどで構成することができる。
(ステップS3)次に、ルート設定部3が、地図における自車両の位置から目的地までに走行する予定の道路を算出する。
(ステップS5)次に、ルート設定部3が、算出した道路から、自車両が目的地までに走行する予定の車線を算出し、地図において、算出した車線をルートRTとして設定する。
(ステップS7)対象車線特定部4は、地図において設定したルートRTから、自車両位置に基づき、自車両が現在走行する対象車線を特定し、対象車線の車線境界データを地図から取得する。自車両の走行に伴い自車両位置は更新されるので、ここでは最新の自車両位置を使用する。そして、自車両位置から地図における自車両の位置を求め、ルートRTから自車両の位置の車線を選択し、これを対象車線とする。そして、対象車線の車線境界データを地図から取得する。
(ステップS15)次に、統合道路構造データ生成部6が、道路構造データと車線境界データを統合すべきタイミングであるか否かを判定する。この判定については、後で説明する。統合すべきタイミングでないと判定した場合(NO)、ステップS7に戻る。
例えば、走行支援部7は、統合道路構造データを用いて、自車両の走行軌跡を算出し、走行軌跡に沿って走行するように、自車両を制御する。走行支援部7は、自車両のアクセル、ブレーキ及びステアリングを制御することで、自車両を走行軌跡に沿って走行させる。
ここで、比較例として、ルートRTが道路レベルのルートRTであった場合を挙げ、第1実施例と比較する。
自車両は、設定されたルートRTに沿って走行することが予定される。特に、自車両が、車両の走行制御の内、少なくとも操舵の制御を自律的に行う自動運転走行を行っている場合は、設定されたルートRTに沿って走行することが予定される。ルートRTに沿って走行する自車両のセンサで検出した道路構造データを、ルートRTを用いて地図座標系に変換する。これにより、自車両のセンサで検出した道路構造データと地図上における車線境界データとを正確に統合することができる。すなわち、HDマップと実際の道路構造との誤差を小さくすることができる。
ここで、第1実施例における実施態様について説明する。
実施態様A1としては、自車両の前後方向より左右方向を優先して統合道路構造データを生成する。例えば、自車両の左右方向だけで道路構造データと車線境界データを統合し統合道路構造データを生成する。例えば、前後方向の統合道路構造データは、所定の条件を満たした場合にのみ生成する。例えば、左右方向の統合道路構造データを生成する条件を、前後方向の統合道路構造データを生成する条件より緩くする。
実施態様A2としては、自車両の左右方向の道路構造データを取得したか否かを判定し、自車両の左右方向の道路構造データを取得した場合に、地図座標系に変換した道路構造データと、地図上における車線境界データとを統合する。つまり、自車両の左右方向の道路構造データを取得してない場合は、統合道路構造データを生成しない。これにより、統合道路構造データの生成に要する処理負荷を軽減できる。
実施態様A3としては、ルートRT上に自車両の前後方向の統合道路構造データを生成する位置を設定し、自車両が、設定した位置に到達した場合に、前後方向の統合道路構造データを生成する。例えば、自車両が停止線の手前、10m前に到達したら、統合道路構造データを生成する。また、停止の3秒前などで到達としてもよく、その他の到達判定方法で到達を判定してもよい。
例えば、ルートRTに予め停止線などの位置を設定する。そして、地図を読み込み、予め設定した停止線などの位置に自車両が到達した場合に、車両の前後方向の統合道路構造データを生成する。
実施態様A4としては、自車両の車速が所定値以上の場合に、自車両の左右方向の統合道路構造データを生成し、自車両の車速が所定値未満の場合に、自車両の左右方向と前後方向の統合道路構造データを生成する。なお、車速が所定値以上の場合に、左右方向の統合道路構造データを生成し、車速が所定値未満の場合には、統合道路構造データの生成について特に定めなくてもよい。
実施態様A5では、ルート設定部3が、目的地までの車線変更の回数が最少となるようにルートRTを設定する。例えば、走行軌跡モデル(オドメトリ)により自車両位置を推定する場合、自車両が旋回している場合よりも自車両が直進している場合の方が自車両位置が正確となる。よって、車線の変更回数が少ないと、自車両が直進する時間が増え、自車両位置が正確となる。例えば、自車両位置が不正確だと、統合道路構造データの正確性が低下する。そこで、変更回数を最少とすることで、自車両位置が正確になり、統合道路構造データの正確性を高めることができる。
実施態様A6では、ルート設定部3が、目的地まで走行する予定の道路に、複数の車線の道路が含まれる場合は、高速側の車線より低速側の車線を選択してルートRTを設定する。例えば、GPSにより自車両位置を推定する場合、GPS信号は、一定の間隔で送信されるので、車速が高速となる高速側の車線では、GPS信号を受信する受信地点の間隔が長くなる。つまり、正しい自車両位置が得られる地点が少なくなり、統合道路構造データの正確性を高めることが難しい。一方、車速が低速となる低速側の車線では、GPS信号を受信する受信地点の間隔が短くなる。つまり、正しい自車両位置が得られる地点が多くなり、統合道路構造データの正確性を高めることができる。すなわち、低速側の車線を優先してルートRTを設定することで、結果として、統合道路構造データの正確性を高めることができる。
ここで、ステップS15について説明する。以下の説明において、ステップS7に戻るか、ステップS17に進むかを判定するための複数の判定基準を示す。いずれか1つを実行してもよいし、複数の判定基準を組み合わせてもよい。
ステップS15では、地図に記憶される交差点を自車両が走行している場合は、ステップS7に戻り、交差点を自車両が走行していない場合は、ステップS17に進む。よって、交差点を自車両が走行しているときは、統合道路構造データを生成しない。
ステップS15では、地図に記憶される車線を自車両が走行していない場合は、ステップS7に戻り、地図に記憶される車線を自車両が走行している場合は、ステップS17に進む。よって、地図に記憶される車線を自車両が走行していないときは、統合道路構造データを生成しない。
ステップS15では、自車両が車線を変更している場合は、ステップS7に戻り、車線を変更していない場合は、ステップS17に進む。よって、車線を変更しているときは、統合道路構造データを生成しない。
ステップS15では、自車両が自動運転中であり、自車両の運転者がオーバーライドを行っている場合は、ステップS7に戻り、そうでない場合は、ステップS17に進む。よって、自動運転中の自車両の運転者がオーバーライドを行っている場合は、統合道路構造データを生成しない。
次に、第2実施例について説明する。ここでは、第1実施例との違いを主に説明し、同一又は類似の内容については重複となるので説明を省略する。
つまり、ステップS13では、選択した自車両位置を基準に、道路構造データを地図座標系に変換し、ステップS17では、選択した自車両位置を基準に変換した道路構造データにより統合道路構造データを生成する。
ここで、GPSにより推定した第1自車両位置P1と走行軌跡モデルを用いて推定した第2自車両位置P2について説明する。
ステップS27では、例えば、旋回状態として自車両の旋回量Sを用いる。
図13に示すように、旋回量Sが所定の旋回量閾値Sth以下(S≦Sth)の場合は、旋回状態が条件を満たすこととする。よって、この場合、走行軌跡モデルにより推定した第2自車両位置P2が選択される。逆に、旋回量Sが旋回量閾値Sthより大きい(S>Sth)場合は、旋回状態が条件を満たさないこととする。よって、この場合、GPSにより推定した第1自車両位置P1が選択される。
一方、GPSによる測位の状態が所定の状態と同じ又は悪い場合は、ステップS29に進む。よって、この場合、走行軌跡モデルにより推定した第2自車両位置P2が選択される。
ここで、第2実施例におけるステップS15について説明する。以下の説明において、ステップS7に戻るか、ステップS17に進むかの判断について複数の判定基準を示す。いずれか1つを実行してもよいし、複数の判定基準を組み合わせてもよい
ステップS15では、自車両位置の精度に基づいて、ステップS17において統合道路構造データを生成するタイミングか否かを決定する。生成するタイミングでない場合は、ステップS7に戻り、生成するタイミングである場合は、ステップS17に進む。
ステップS15では、道路構造データ取得部5が取得した道路構造データに含まれる車線境界線情報の認識精度に基づいて、統合道路構造データを生成するタイミングか否かを決定する。生成するタイミングでない場合は、ステップS7に戻り、生成するタイミングである場合は、ステップS17に進む。
また、自車両位置の精度が所定の精度以下の場合、車両が走行する道路の車線数に基づいて、統合道路構造データを生成するか否かを決定することもできる。例えば、地図に車線数を記憶し、地図から車線数を取得する。
また、自車両位置の精度が所定の精度以下の場合、車線と車線境界線の属性(属性データ)に基づいて、統合道路構造データを生成するか否かを決定することもできる。
例えば、図19に示すように、自車両100が走行する道路R15が、互いに対向する2車線(L41、L42)の道路であるとする。自車両100は、車線L41を走行し、車線L41に対向する車線L42を他車両120が走行している。なお、車線L41、L42における車両の進行方向(車線の属性)は地図から取得することができる。
自車両100は、実質的に1車線(L41)の道路を走行していることになるので、車線境界線の属性(色や線種)によらず、自車両100で検出した道路(車線L41)についての道路構造データと、地図における、2車線のうちの自車両の進行方向と同じ方向の車線(車線L41)についての車線境界データを統合して統合道路構造データを生成する。すなわち、このような条件が満たされれば、ステップS17へ進み、満たされなければ、ステップS7に戻る。なお、自車両の進行方向は、自車両位置の時間経過に応じた推移から求めることができる。
また、図20に示すように、自車両100が走行する道路R16が、同方向の複数の車線(L51、L52)を有する道路であるとする。自車両100は、車線L51を走行し、他車両120は、車線L52を走行している。なお、車線L51、L52における車両の進行方向(車線の属性)は地図から取得することができる。自車両100が同方向の複数の車線(L51、L52)を有する道路を走行していることは、地図と自車両位置から判定することができる。自車両の進行方向は、自車両位置の時間経過に応じた推移から求めることができる。
2 自車両位置推定部
3 ルート設定部
4 対象車線特定部
5 道路構造データ取得部
6 統合道路構造データ生成部
7 走行支援部
8 自車両位置評価部
100 自車両(車両)
101 重心点
120 他車両
D11、D12、D21、D22、D31、D32、D41、D42、D43、D51、D52、D53 車線境界線
K1、K2、K3 交差点
L1〜L4、L41、L42、L51、L52
P 走行軌跡
P1 第1自車両位置
P2 第2自車両位置
T 実際に走行した実ルート
RT 地図において設定するルート
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R11、R12、R13、R15、R16、R111 道路
S 旋回量
Sth 旋回量閾値
T 経過時間
Tth 経過時間閾値
μ 摩擦係数
μth 摩擦係数閾値
Claims (35)
- 車両の周囲の道路構造データを取得するセンサと、道路上の車線境界データを有する地図を記憶したメモリとを備え、前記センサで取得した道路構造データと前記地図上における前記車線境界データとを用いて、前記車両の走行を支援する走行支援装置の走行支援方法であって、
前記地図上において、前記車両の目的地までに走行する予定の車線を示すルートを設定し、
前記車両で検出した道路構造データを、前記ルートを用いて地図座標系に変換し、
前記地図座標系に変換した前記道路構造データと、前記地図上における前記車線境界データとを統合して統合道路構造データを生成し、
前記統合道路構造データを用いて、前記車両の走行を支援する
ことを特徴とする走行支援方法。 - 車両の周囲の道路構造データを取得するセンサと、道路上の車線境界データを有する地図を記憶したメモリとを備え、前記センサで取得した道路構造データと前記地図上における前記車線境界データとを用いて、前記車両の走行を支援する走行支援装置の走行支援方法であって、
前記地図上において、前記車両の目的地までに走行する予定の車線を示すルートを設定し、
前記地図上に設定したルートの位置を基準として、前記道路構造データと、前記地図上における前記車線境界データとを統合して統合道路構造データを生成し、
前記統合道路構造データを用いて、前記車両の走行を支援する
ことを特徴とする走行支援方法。 - 前記地図上に設定したルート上の車線内の車両の走行位置を検出し、
前記車両の走行位置を基準として、前記道路構造データと、前記地図上における前記車線境界データとを統合して統合道路構造データを生成する
ことを特徴とする請求項2に記載の走行支援方法。 - 前記センサにより車両の周囲の車線境界情報を含む前記道路構造データを取得し、前記道路構造データより、前記車線内の走行位置を特定し、
前記走行位置と前記ルートを用いて、前記道路構造データを地図座標系に変換する
ことを特徴とする請求項1に記載の走行支援方法。 - 前記統合道路構造データを用いて、前記車両の走行軌跡を算出し、
前記走行軌跡に沿って走行するように、前記車両を制御する
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 前記道路構造データに対応する位置の前記車線境界データを、前記道路構造データに置き換えて、前記統合道路構造データを生成する
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 前記車両の前後方向より前記車両の左右方向を優先して前記統合道路構造データを生成する
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 前記車両の左右方向の道路構造データを取得したか否かを判定し、
前記車両の左右方向の道路構造データを取得した場合に、前記地図座標系に変換した前記道路構造データと、前記地図上における前記車線境界データとを統合する
ことを特徴とする請求項1、4乃至7の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 前記ルート上に前記車両の前後方向の統合道路構造データを生成する位置を設定し、
前記位置に到達した場合に、前記車両の前後方向の統合道路構造データを生成する
ことを特徴とする請求項1、4乃至8の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 前記車両の車速が所定値以上の場合に、前記車両の左右方向の前記統合道路構造データを生成し、
前記車両の車速が所定値未満の場合に、前記車両の左右方向と前後方向の前記統合道路構造データを生成する
ことを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 前記目的地までの車線変更の回数が最少となるように前記ルートを設定する
ことを特徴とする請求項1乃至10の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 前記目的地までに走行する予定の道路に、複数車線の道路が含まれる場合は、高速側の車線より低速側の車線を選択して前記ルートを設定する
ことを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 前記車両で検出した道路構造データと、前記地図上における前記車線境界データとの間に所定の乖離がある場合は、前記地図上における前記道路構造データに基づいて、前記車両の走行を支援する
ことを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 前記地図に記憶される交差点を前記車両が走行しているときは前記統合道路構造データを生成しない
ことを特徴とする請求項1乃至13の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 前記地図に記憶される車線を前記車両が走行していないときは前記統合道路構造データを生成しない
ことを特徴とする請求項1乃至14の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 前記車両が車線を変更しているときは前記統合道路構造データを生成しない
ことを特徴とする請求項1乃至15の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 自動運転中の前記車両の運転者がオーバーライドを行っているときは前記統合道路構造データを生成しない
ことを特徴とする請求項1乃至16の何れか一項に記載の走行支援方法。 - GPSにより前記車両の位置である第1自車両位置を推定し、
走行軌跡モデルを用いて前記車両の位置である第2自車両位置を推定し、
前記第1自車両位置及び前記第2自車両位置のうちの精度が高い方の前記車両の位置を選択し、
選択した前記車両の位置を基準に、前記道路構造データを地図座標系に変換し、前記統合道路構造データを生成する
ことを特徴とする請求項1、4乃至17の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 前記GPSによる測位の状態が所定の状態より良い場合は、前記車両の旋回状態に応じて、前記第1自車両位置及び前記第2自車両位置のいずれか一方の前記車両の位置を選択する
ことを特徴とする請求項18記載の走行支援方法。 - 前記旋回状態として前記車両の旋回量を用いる
ことを特徴とする請求項19記載の走行支援方法。 - 前記旋回量が所定の旋回量閾値以下の場合は、前記第2自車両位置を選択し、前記旋回量が前記旋回量閾値より大きい場合は、前記第1自車両位置を選択する
ことを特徴とする請求項20記載の走行支援方法。 - 前記旋回状態として前記車両が走行する路面の摩擦係数を用いる
ことを特徴とする請求項19記載の走行支援方法。 - 前記摩擦係数が所定の摩擦係数閾値より大きい場合は、前記第2自車両位置を選択し、前記摩擦係数が前記摩擦係数閾値以下の場合は、前記第1自車両位置を選択する
ことを特徴とする請求項22記載の走行支援方法。 - 前記車両のアンチロックブレーキシステムの動作の有無を示すフラグ、前記車両の滑りを制御するシステムの動作の有無を示すフラグ、前記車両のトラクションを制御するシステムの動作の有無を示すフラグ、前記車両のワイパーが動作しているか否か、前記車両のカメラによる路面の認識結果、前記車両でない他車から得たプローブ情報のいずれか1つ以上を用いて、前記摩擦係数を推定する
ことを特徴とする請求項22又は23記載の走行支援方法。 - 前記GPSによる測位の状態が所定の状態と同じ又は悪く、且つ、前記GPSによる測位の状態が前記所定の状態より良い時刻からの経過時間が所定の経過時間閾値以下、且つ、前記車両の旋回量が所定の旋回量閾値より大きい場合は、前記第1自車両位置を選択する
ことを特徴とする請求項21記載の走行支援方法。 - 前記GPSによる測位の状態が所定の状態と同じ又は悪く、且つ、前記GPSによる測位の状態が前記所定の状態より良い時刻からの経過時間が所定の経過時間閾値以下、且つ、前記車両が走行する路面の摩擦係数が所定の摩擦係数閾値以下の場合は、前記第1自車両位置を選択する
ことを特徴とする請求項23記載の走行支援方法。 - 前記第1自車両位置と前記第2自車両位置のどちらを選択したかを前記車両の位置に対応づけて記憶する
ことを特徴とする請求項18乃至26の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 推定した前記車両の位置の精度又は前記道路構造データに含まれる車線境界情報の認識精度に基づいて、前記統合道路構造データを生成するか否かを決定する
ことを特徴とする請求項18乃至27の何れか一項に記載の走行支援方法。 - 前記認識精度が所定の精度以下のときは前記統合道路構造データを生成しない
ことを特徴とする請求項28記載の走行支援方法。 - 前記車両の位置の精度が所定の精度以下の場合、前記車両が走行する道路の車線数に基づいて、前記統合道路構造データを生成するか否かを決定する
ことを特徴とする請求項28記載の走行支援方法。 - 前記車線数が1である場合、前記統合道路構造データを生成する
ことを特徴とする請求項30記載の走行支援方法。 - 前記車両の位置の精度が所定の精度以下の場合、前記車線と車線境界線の属性に基づいて、前記統合道路構造データを生成するか否かを決定する
ことを特徴とする請求項28記載の走行支援方法。 - 前記車両が走行する道路が、互いに対向する2車線の道路である場合、前記車線境界線の属性によらず、前記道路構造データと前記2車線のうちの前記車両の進行方向と同じ方向の車線の前記車線境界データを統合して前記統合道路構造データを生成する
ことを特徴とする請求項32記載の走行支援方法。 - 前記車両が走行する道路が、同方向の複数の車線を有する道路である場合、前記車線境界線の属性と前記車両の進行方向に基づいて、前記統合道路構造データを生成する
ことを特徴とする請求項32記載の走行支援方法。 - 車両の周囲の道路構造データを取得するセンサと、道路上の車線境界データを有する地図を記憶したメモリとを備え、前記センサで取得した道路構造データと前記地図上における前記車線境界データとを用いて、前記車両の走行を支援する走行支援装置であって、
前記地図上において、前記車両の目的地までに走行する予定の車線を示すルートを設定するルート設定部と、
前記車両で検出した道路構造データを、前記ルートを用いて地図座標系に変換し、前記地図座標系に変換した前記道路構造データと、前記地図上における前記車線境界データとを統合して統合道路構造データを生成する統合道路構造データ生成部と、
前記統合道路構造データを用いて、前記車両の走行を支援する走行支援部と
を備えることを特徴とする走行支援装置。
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