JP2021005219A - 車両制御装置、ナビゲーション装置、および、車載機器間の経路情報共有方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両制御装置の周辺地図情報に含まれる各種情報をナビゲーション装置に提供することで、自車両が自動運転等により実際に走行する経路と、ナビゲーション装置のディスプレイに表示される案内経路を一致させることができる、車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置１は、車両の自動運転を制御するものであって、車両の操舵系を制御する操舵制御部１８と、車両の加減速系を制御する加減速制御部１７と、外界センサが取得した情報に基づいて車両の走行経路を含む周辺地図情報を生成する周辺地図生成部１１と、該周辺地図生成部が生成した周辺地図情報を記憶する周辺地図記憶部１２と、該周辺地図記憶部に記憶した周辺地図情報から、走行経路の開始地点、経由地点、目的地点を抽出する地点抽出部１３と、該地点抽出部が抽出した開始地点、経由地点、目的地点をナビゲーション装置に出力する出力部を具備する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の運転を支援する車両制御装置、および、車載機器間の経路情報共有方法に関する。

車両の自動運転や自動駐車を実現する車両制御装置として、特許文献１の車載処理装置が知られている。例えば、特許文献１の要約書では、「外乱に強い位置推定を行う」車載処理装置として、「物体の一部を表す点の第１座標系における座標が複数含まれる点群データが格納される記憶部と、車両の周囲の情報を取得するセンサの出力を取得するセンサ入力部と、車両の移動に関する情報を取得する移動情報取得部と、センサ入力部、および移動情報取得部が取得する情報に基づき、第２座標系における車両の位置および物体の一部を表す点の第２座標系における座標が複数含まれる局所周辺情報を生成する局所周辺情報作成部と、点群データと局所周辺情報とに基づき第１座標系と第２座標系の関係を推定し、第１座標系における車両の位置を推定する位置推定部とを備える」ものが開示されている。

このような車載処理装置（車両制御装置）を用いれば、自車両が走行した経路と自車両周辺の物体や白線等といった周辺環境情報を記憶しておき、以降は、記憶した周辺環境情報を用いて自車両の自動運転や自動駐車を実行できる。ここで、自車両の周辺環境情報としては、自車両周辺の静止物や移動体に関する座標値が含まれる点群データや位置情報、ＧＰＳによる緯度経度情報、道路上の白線、停止線などの路面標示（路面ペイント）や道路周辺に存在する信号機、速度標識などの外界周辺状況が挙げられる。

また、近年では、ナビゲーション装置の普及もめざましい。ナビゲーション装置は、ＧＰＳなどで特定する自車の位置や方位を周辺地図上に表示したり、施設検索やカーソルなどで設定する目的地への経路（誘導路や案内経路などとも呼ぶ）を探索計算し、その経路に沿って地図表示や合成音声などで進行方向や交差点での右左折等をドライバーに誘導案内したりするものである。ナビゲーション装置では、ドライバーが指定した目的地に基づき、地図データを利用して道路に沿うように案内経路を生成する。そして、探索で得た誘導路と自車位置をマップマッチングしながら経路を画面上に表示してユーザに提示し、進行方向などの誘導案内を音声出力や交差点付近の拡大図などで出力する。

特開２０１８−４３４３号公報

しかしながら、従来は、自車両を自動運転等する車両制御装置と、ドライバーに目的地への経路を案内するナビゲーション装置の連携が不十分であり、ナビゲーション装置が車両制御装置内の周辺環境情報を参照できなかったため、自動運転等により自車両が実際に走行する経路と、ナビゲーション装置と接続されたディスプレイに表示される案内経路に差異が生まれる場合があった。例えば、自動運転の目的地が壁や溝に囲まれた私有地内の駐車場であり、ナビゲーション装置の地図データに目的地近傍の壁や溝（通行不能領域）の位置や形状等の情報が登録されていなければ、ナビゲーション装置は、目的地点まで単純な案内経路を生成してしまい、表示される案内経路が壁や溝等を通過する経路となることもあり、自車両が壁に衝突したり溝に脱輪したりするのではないかとの不安をドライバーに与えることもあった。また、ドライバーはこれから車両が進む経路を把握することが出来ない為、ドライバーは恐怖心を感じたり、不快な運転に感じてしまう。

そこで、本発明では、車両制御装置の周辺地図情報に含まれる各種情報をナビゲーション装置に提供することで、自車両が自動運転等により実際に走行する経路と、ナビゲーション装置のディスプレイに表示される案内経路を一致させることができる、車両制御装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の車両制御装置は、車両の自動運転を制御するものであって、前記車両の操舵系を制御する操舵制御部と、前記車両の加減速系を制御する加減速制御部と、外界センサが取得した情報に基づいて前記車両の走行経路を含む周辺地図情報を生成する周辺地図生成部と、該周辺地図生成部が生成した周辺地図情報を記憶する周辺地図記憶部と、該周辺地図記憶部に記憶した周辺地図情報から、前記走行経路の開始地点、経由地点、目的地点を抽出する地点抽出部と、該地点抽出部が抽出した前記開始地点、前記経由地点、前記目的地点をナビゲーション装置に出力する出力部と、を具備するものとした。

また、本発明の経路情報共有方法は、車両制御装置側では、外界センサが取得した情報に基づいて前記車両の走行経路を含む周辺地図情報を生成し、該周辺地図情報から、前記走行経路の開始地点、経由地点、目的地点を抽出し、前記開始地点、前記経由地点、前記目的地点を前記ナビゲーション装置に出力するものであり、ナビゲーション装置側では、前記車両制御装置から入力された、前記開始地点、前記経由地点、前記目的地点を基に、案内経路を生成し、生成した案内経路をディスプレイに表示するものとした。

本発明の車両制御装置によれば、自車両が自動運転等により実際に走行する経路と、ナビゲーション装置のディスプレイに表示される案内経路を一致させることができる。

実施例１の車両制御装置とナビゲーション装置の概略ブロック図 自車両の走行経路の一例を示す平面図 図２の走行経路を自動運転する際に表示される、従来の案内画面の例 図２の走行経路を自動運転する際に表示される、実施例１の案内画面の例 実施例１の案内画面に表示する案内経路を生成するフローチャート 実施例２における、自車両の走行経路を示す案内画面の例 実施例２の車両制御装置とナビゲーション装置の概略ブロック図 実施例２の案内画面に表示する案内経路を生成するフローチャート 実施例３における、自車両の走行経路を示す案内画面の例 実施例３の車両制御装置とナビゲーション装置の概略ブロック図 実施例３の案内画面に表示する案内経路を生成するフローチャート

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、図２に例示する走行経路に倣って自車両５０を自動走行させる場合に、ナビゲーション装置２のディスプレイ４１に表示される案内経路の、従来例（図３）と、本発明の適用例（図４）を説明する。なお、図３、図４では、案内経路Ｒ_０または案内経路Ｒ_１と外壁５８の関係を説明するために、外壁５８を破線で示しているが、実際のディスプレイ４１に表示されるのは、ナビゲーション装置２が持つ地図データに案内経路Ｒ_０または案内経路Ｒ_１を重ねたものであり、車両制御装置１の周辺地図情報にのみ登録された外壁５８は表示されない。

図２は、自車両５０が、路上の案内開始地点Ｐ_Ｓから私有地内の目的地点Ｐ_Ｇ（駐車場）まで、道路に沿い、かつ、外壁や溝等の障害物を避けながら手動走行した際の走行経路Ｒ_Ｈを上方から見た平面図である。ここに示すように、走行経路Ｒ_Ｈの周辺には、一時停止等の道路標識５１、電柱５２、信号機５３、横断歩道５４、路面ペイント５５、白線５６などのランドマークが存在している。また、目的地点Ｐ_Ｇ（駐車場）の周辺には、他車両５０Ａ、住宅５７、外壁５８などのランドマークが存在している。

これらのランドマークの種別や位置は、自車両５０が走行経路Ｒ_Ｈを手動走行する際に、後述する撮像センサ３１等の出力を外界認識させることで認識され、車両制御装置１の周辺地図情報に登録される。また、周辺地図情報には、手動走行時にドライバーが設定した案内開始地点Ｐ_Ｓ、目的地点Ｐ_Ｇ、手動走行時の走行経路Ｒ_Ｈも登録されるため、車両制御装置１は、周辺地図情報から走行経路Ｒ_Ｈを再生し、その経路に応じて自車両の操舵システムや加減速システムを制御することによって、案内開始地点Ｐ_Ｓから目的地点Ｐ_Ｇまでの自動走行を実行することができる。
＜ディスプレイ４１に表示される案内経路の比較＞
図３は、図２の走行経路Ｒ_Ｈに倣って自車両５０を自動運転するときにディスプレイ４１に表示される、車両制御装置１の周辺地図情報を考慮せずにナビゲーション装置２が生成した案内経路Ｒ_０の一例である。

この場合、まず、ドライバーが自動走行の目的地点Ｐ_Ｇをナビゲーション装置２に設定すると、ナビゲーション装置２は自身が保持する地図データに基づいて、図３のように自車両５０の現在地から目的地点Ｐ_Ｇまでの最短の案内経路Ｒ_０を生成し、ナビゲーション装置２に接続されたディスプレイ４１に表示する。しかし、図３では、車両制御装置１が保持する周辺地図情報を考慮しないため、ナビゲーション装置２が生成した案内経路Ｒ_０は、外壁５８や経由地点を考慮しない簡易的なものとなる。このため、車両制御装置１による自動走行経路とナビゲーション装置２により表示される案内経路に差異が発生し、ドライバーが目的地点Ｐ_Ｇの周囲に外壁５８があることを知っている場合は、ディスプレイ４１に表示された案内経路Ｒ_０を見て、自車両５０が外壁５８に衝突すると誤解する可能性もある。

一方、図４は、図２の走行経路Ｒ_Ｈに倣って自車両５０を自動運転するときにディスプレイ４１に表示される、車両制御装置１の周辺地図情報を考慮してナビゲーション装置２が生成した案内経路Ｒ_１の一例である。

この場合、まず、ドライバーが自動走行の目的地点Ｐ_Ｇをナビゲーション装置２に設定すると、車両制御装置１は、周辺地図情報から、自動運転の案内開始地点Ｐ_Ｓや目的地点Ｐ_Ｇ、経由地点Ｐ_Ｒを抽出し、これらの座標をナビゲーション装置２に入力する。これによって、ナビゲーション装置２は、入力された各座標を順次通る案内経路Ｒ_１を再計算し、自動走行の走行経路と同様の案内経路Ｒ_１をディスプレイ４１に表示することができる。このため、自動走行経路と案内経路に差異が発生せず、上記したドライバーの誤解を解消することができる。

以下、図４のような案内経路を生成するための、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。

図１は、本実施例の車両制御装置１とナビゲーション装置２の構成を説明する概略ブロック図であり、それらに接続される各種機器も一緒に示している。ここに示すように、本実施例は、車両制御装置１とナビゲーション装置部２を、車内通信部（以下、「ＣＡＮ（Controller Area Network）と称する）で接続した構成である。

車両制御装置１は、外界認識部１０、周辺地図生成部１１、周辺地図記憶部１２、周辺地図から案内開始地点Ｐ_Ｓ、経由地点Ｐ_Ｒ、目的地点Ｐ_Ｇを抽出する地点抽出部１３、自車位置推定部１４、自動運転判定部１５、経路生成部１６、加減速制御部１７、操舵制御部１８、ＣＡＮインターフェース部１９（出力部）から構成される。なお、車両制御装置１は、実際には、ＣＰＵ等の演算装置、半導体メモリ等の主記憶装置、補助記憶装置、および、通信装置などのハードウェアを備えた計算機である。そして、補助記憶装置に記録されたデータベース（周辺地図情報等）を参照しながら、主記憶装置にロードされたプログラム（外界認識プログラム、自動走行プログラム等）を演算装置が実行することで、上記した外界認識部１０等の各機能を実現するが、以下では、このような計算機分野での周知技術を適宜省略しながら説明する。

この車両制御装置１には、周辺環境の認識のために、撮像センサ３１、近距離測距センサ３２、中距離測距センサ３３、遠距離測距線センサ３４（これらを「外界センサ」とも称する）が接続されており、さらに、ドライバーが操作する入力スイッチ部３５や各車輪の車速を算出する車輪センサ３６、自車位置のＧＰＳ情報などを取得する位置検出器３７、外部設備と通信を行う通信装置３８が接続されている。なお、入力スイッチ部３５は、複数のスイッチ群の総称であり、例えば、手動運転と自動運転を切り替えるスイッチや、周辺地図の生成を開始または終了するスイッチや、自動運転の案内開始地点Ｐ_Ｓを登録するスイッチ等を含んでいる。

ナビゲーション装置２は、ＣＡＮインターフェース部２０（入力部）、ＣＡＮインターフェース部２０を通して入力された車両制御装置１からの入力をナビゲーション装置２で利用できる入力へ整形する外部入力整形部２１、ナビゲーション装置２の目的地点Ｐ_Ｇと車両制御装置１側の目的地点Ｐ_Ｇを比較、判定する目的地点判定部２２、ユーザーインターフェース部（ＵＩ部）２３、ＵＩ部２３からの入力と外部入力を切り替える入力情報切替部２４、目的地点の判定結果をトリガーとして案内経路を再計算する案内経路生成部２５、画像生成部２６、音声案内部２７、ナビ地図部２８、自車両５０が案内開始地点Ｐ_Ｓから一定の範囲を通過したか判断する開始地点判定部２９から構成される。なお、ナビゲーション装置２も、実際には、ＣＰＵ等の演算装置、半導体メモリ等の主記憶装置、補助記憶装置、および、通信装置などのハードウェアを備えた計算機である。このナビゲーション装置２には、出力部としてディスプレイ４１とスピーカ４２が接続されている。

自車両５０が移動すると、自車両５０の周辺のランドマークは時々刻々と変化するが、一般的に道路標識５１、信号機５３、路面ペイント５５などは撤去等されない限り、常時その場所に存在している。このため、車両制御装置１の外界認識部１０が撮像センサ３１等の出力から常時存在する道路標識５１等のランドマークを検出した場合、周辺地図生成部１１は、それらのランドマークの位置を地図上の情報として生成し、周辺地図記憶部１２に記憶する。

そして、自車位置推定部１４は、周辺地図記憶部１２に記憶された道路標識５１等の位置情報を参照して自車両５０の詳細位置を判定することができる。ここでは、自車両５０の詳細位置を判定することで、周辺地図記憶部１２に周辺地図情報の記憶を開始した地点（案内開始地点Ｐ_Ｓ）を特定するものとするが、自車両５０の位置を特定する他の方法としては、位置検出器３７のＧＰＳ情報を活用して大凡の自車両位置を特定しても良い。

以上の構成により、ドライバーが自車両５０を手動で操作し、案内開始地点Ｐ_Ｓから目的地点Ｐ_Ｇまで走行を開始すると、周辺地図生成部１１は、撮像センサ３１、近距離測距センサ３２、中距離測距センサ３３、遠距離測距センサ３４の出力に基づいて、自車両５０の周辺環境の物体、白線、標識等のランドマークの認識と、自車両５０の位置を特定する。そして、自車両５０の位置を時系列に記録することで、図２のように、案内開始地点Ｐ_Ｓ、経由地点Ｐ_Ｒ、目的地点Ｐ_Ｇを含む走行経路Ｒ_Ｈを生成することができ、これを周辺地図情報の一部として周辺地図記憶部１２に記憶する。

自車両５０の位置を特定する更に他の方法としては、車輪パルスを用いて移動距離、ヨー角を算出する自車位置推定を活用する方法や、障害物を点群データとして記憶し、記憶地図内の障害物情報と現在の外界認識結果を点群化して照合し、相対的なずれを求めることによってＧＰＳよりも精度良く自車両位置を特定することが可能である。

そして、周辺地図記憶部１２に記憶した案内開始地点Ｐ_Ｓから目的地点Ｐ_Ｇまでの周辺地図情報と自車位置情報の記憶処理を実行する。記憶処理内容として、例えば、案内開始地点Ｐ_Ｓを原点とし、認識した周辺環境情報と自車位置の関係をＸ―Ｙ座標に変換する。変換した情報は周辺地図記憶部１２に記憶し、ディスプレイ４１に周辺環境情報を記憶したメッセージ等を表示する。また、認識した周辺地図情報と自車位置の関係の座標系は、目標位置を原点にする方法など、指定は設けない。

続いて記憶した周辺地図情報を用いて自動走行する場合について説明する。

まず、自車両５０の位置を特定する。ここで自車両５０の位置を特定することで、周辺地図記憶部１２に記憶した周辺地図情報の案内開始地点Ｐ_Ｓに、自車両５０が接近したか判定する。自車両５０の位置を特定する方法としては、例えば、位置検出器３７のＧＰＳ情報を活用して大体の自車両位置を特定する方法がある。

次に、自動運転判定部１５により自車両５０が案内開始地点Ｐ_Ｓに近づいたかどうかを判断する。判断方法は自車両５０の位置情報と、周辺環境情報の記憶を開始した地点情報が合致したかを検出することにより、この判断を行うことができる。ここでは、自車両位置は位置検出器３７のＧＰＳ情報を活用することで特定できる。

現在の自車両位置と記憶した周辺地図情報の自車両位置情報の照合処理を実行する。照合処理は、自車位置推定部１４で演算される自車両位置情報と、撮像センサ３１、近距離測距センサ３２、中距離測距センサ３３、遠距離測距センサ３４で認識した物体や白線の位置に対し、記憶した周辺地図情報の自車両位置情報と撮像センサ３１、近距離測距センサ３２、中距離測距センサ３３、遠距離測距センサ３４で認識した物体や白線の位置が一定量合致しているか比較する。ここで、一定量と定めるのは、前述に記載の自車両位置はＧＰＳ情報しかないため、大体の車両位置しか情報を得ることができないが、自車位置推定を用いて正確な自車両位置と物体、白線の位置情報から、記憶した周辺環境記憶情報の走行経路に対し、走行中の自車両位置を特定するためである。

また、照合処理は自車位置推定部１４で演算される自車両位置情報と、撮像センサ３１、近距離測距センサ３２、中距離測距センサ３３、遠距離測距センサ３４で認識した物体や白線の位置の点群データと記憶した周辺地図情報の自車両位置情報と撮像センサ３１、近距離測距センサ３２、中距離測距センサ３３、遠距離測距センサ３４で認識した物体や白線の点群データの対応を求めることによっても、自車両位置を特定することができる。

続いて自動運転判定部１５は、自車両位置と記憶した周辺地図情報の自車両位置情報の照合が完了したか判断をする。判断方法は自車位置推定部１４で演算される自車両位置情報と、撮像センサ３１、近距離測距センサ３２、中距離測距センサ３３、遠距離測距センサ３４で認識した物体や白線の位置に対し、記憶した周辺地図情報の自車両位置情報と撮像センサ３１、近距離測距センサ３２、中距離測距センサ３３、遠距離測距センサ３４で認識した物体や白線の位置の合致が完了したかを検出することにより、この判断を行うことができる。自車両位置と記憶した周辺地図情報の自車両位置情報の照合が完了すると、自車両５０を自動運転できる状態に遷移する。

自動運転できる状態に遷移した場合、記憶した走行経路を追従して自動走行する際の目標車速を演算する。

そして、ドライバーによって自動運転指示が検出されたかどうかを判断する。判断方法は所定の入力スイッチ部３５が操作されたかを検出することにより、この判断を行うことができる。自動運転指示が検出された場合、周辺環境情報より記憶した走行経路に沿って自車両５０の制御を実行する。

ナビゲーション装置２側の開始地点判定部２９により自車両５０の位置を判定する。ここで、自車両５０の位置を判定することで、周辺地図記憶部１２に記憶した周辺地図情報の案内開始地点Ｐ_Ｓに、自車両５０が接近したか特定するためである。自車両５０の位置を特定する方法としては、位置検出器３７のＧＰＳ情報を活用して大体の自車両位置を特定することが可能である。

そして車両制御装置１は自車両５０が目的地点Ｐ_Ｇに到達したかを判断する。判断方法は周辺環境記憶情報より得られる目的地点Ｐ_Ｇに対し、自車位置推定で演算した自車の推定位置が到達することにより、この判断を行うことができる。

自車両５０が目的地点Ｐ_Ｇに到達すると自車両５０の制御を終了する。制御終了の際は、表示器３０に目的地点Ｐ_Ｇに到達したため、車両制御を終了するメッセージ等を表示する。

また、ナビゲーション装置２側でも目的地点Ｐ_Ｇに到達したことを判定し、案内を終了する。
＜地点抽出部１３の詳細＞
地点抽出部１３は、周辺地図記憶部１２に記憶された周辺地図情報から、図４に例示した案内経路Ｒ_１を生成するために必要な地点情報を抽出するものである。地点抽出部１３により周辺地図情報から抽出される地点情報は、例えば、案内開始地点Ｐ_Ｓ、経由地点Ｐ_Ｒ、目的地点Ｐ_Ｇ等の座標である。
＜車両制御装置の地点抽出部１３が抽出した情報の車載機器での利用方法＞
図５に、地点抽出部１３が抽出した地点情報の利用方法を例示する、本実施例のフローチャートを示す。

Ｓ１では、ドライバーは駐車したい目的地点Ｐ_Ｇをナビゲーション装置２のＵＩ部２３で設定する。

Ｓ２では、案内経路生成部２５は、自車両５０の現在地からドライバーが設定した目的地点Ｐ_Ｇまでの案内経路を、ナビゲーション装置２のナビ地図部２８に記録された地図データを利用して計算する。

Ｓ３では、画像生成部２６は、Ｓ２で計算した目的地点Ｐ_Ｇまでの案内経路をディスプレイ４１に表示する。この時点では、ディスプレイ４１には、図３に例示するような簡易的な案内経路Ｒ_０が表示されている。

Ｓ４では、周辺地図記憶部１２に目的地点Ｐ_Ｇ近傍の周辺地図情報が記憶されているか判断する。目的地点Ｐ_Ｇ近傍の周辺地図情報が記憶されている場合には、ステップＳ５へ進む。一方、目的地点Ｐ_Ｇ近傍の周辺地図情報が記憶されていない場合には、ディスプレイ４１に簡易的な案内経路Ｒ_０を表示した状態で、本フローチャートの処理を終了する。

Ｓ５では、周辺地図記憶部１２から地点抽出部１３が抽出した案内開始地点Ｐ_Ｓ、経由地点Ｐ_Ｒ、目的地点Ｐ_Ｇの座標等の情報が、車両制御装置１からナビゲーション装置２に送信され、外部入力整形部２１でナビゲーション装置２の仕様に合った地点入力情報に変換される。

Ｓ６では、目的地点判定部２２は、ドライバーが設定した目的地点Ｐ_Ｇと周辺地図に記憶した目的地点Ｐ_Ｇが一致しているか判定する。目的地点Ｐ_Ｇが一致する場合はＳ７へ進み、一致しない場合は、ディスプレイ４１に簡易的な案内経路Ｒ_０を表示した状態で、本フローチャートの処理を終了する。

Ｓ７では、開始地点判定部２９は、自車両５０の位置情報と案内開始地点Ｐ_Ｓを比較し、自車両５０が案内開始地点Ｐ_Ｓから一定範囲内を通過したか判断する。通過した場合はＳ８へ進み、通過していないと判断した場合は再度比較する。

Ｓ８では、入力情報切替部２４は、自車両５０が案内開始地点Ｐ_Ｓから一定範囲内を通過した場合、案内経路生成部２５に提供する座標情報を、ＵＩ部２３に入力されたもの（ドライバーが設定した目的地点Ｐ_Ｇ）から、車両制御装置１から提供されたもの（周辺地図情報に登録された、案内開始地点Ｐ_Ｓ、経由地点Ｐ_Ｒ、目的地点Ｐ_Ｇ）に切り替える。

Ｓ９では、案内経路生成部２５は、Ｓ８で切り替えられた各地点の座標を基に案内経路を再計算する。

Ｓ１０では、画像生成部２６は、Ｓ９で再計算した案内経路をディスプレイ４１に表示する。この結果、ディスプレイ４１には、図４に例示するような自動運転の走行経路Ｒ_Ｈと一致する案内経路Ｒ_１が表示されるため、走行経路と案内経路が相違することによりドライバーに不要な不安を与えることがない。

以上のように、本実施例では、車両制御装置１の特に地点抽出部１３、および、ナビゲーション装置２の特に外部入力整形部２１、目的地点判定部２２、開始地点判定部２９、入力情報切替部２４により、車両制御装置１の自動運転による走行経路と、ナビゲーション装置２が生成する案内経路を一致させている。

この結果、ナビゲーション装置２の地図データに登録されていない私有地内等であっても、実際の走行経路と一致する案内経路を計算することが可能となり、ナビゲーション装置２の基本機能である画面表示と音声案内により自動走行の正確な走行経路をドライバーに報知することが可能となる。

次に、図６から図８を用いて、本発明の実施例２を説明する。なお、実施例１との共通点は重複説明を省略する。

実施例１では、車両制御装置１の周辺地図情報に登録された案内開始地点Ｐ_Ｓから目的地点Ｐ_Ｇまでの自動運転中に、ディスプレイ４１に表示される案内経路を実際の走行経路と一致させることができたが、その前提として、ドライバー自身が案内開始地点Ｐ_Ｓを知っている必要があった。すなわち、ドライバーが案内開始地点Ｐ_Ｓまで自車両５０を手動運転できた場合は、案内開始地点Ｐ_Ｓ付近で手動運転から自動運転に切り替えることができたが、ドライバーが案内開始地点Ｐ_Ｓの場所を知らない場合はそもそも自動運転を利用できないという問題があった。

そこで、本実施例では、ディスプレイ４１に自車両５０の現在位置から案内開始地点Ｐ_Ｓまでの新規案内経路Ｒ_２を表示することで、案内開始地点Ｐ_Ｓの場所を知らないドライバーであっても、案内開始地点Ｐ_Ｓ以降では自動運転を利用できるようにした。

このため、実施例２では、図６のように、車両制御装置１の周辺地図情報に記憶している案内開始地点Ｐ_Ｓを新規経由地点Ｐ_ＲＮに置換し、現在位置から新規経由地点Ｐ_ＲＮに至る新規案内経路Ｒ_２を生成することが実施例１との相違点である。

図７に実施例２を実現するための構成を示す。本実施例も実施例１と同様に、車両制御装置１とナビゲーション装置２を備えた構成であるが、ナビゲーション装置２に開始地点置換部２ａを追加した点が相違する。

図８に本実施例のフローチャートを示す。なお、図５のフローチャートとの共通点は重複説明を省略する。

Ｓ６で、ドライバーが設定した目的地点Ｐ_Ｇと周辺地図情報に記憶した目的地点Ｐ_Ｇが一致していると判定された場合、Ｓ７ａでは、開始地点置換部２ａは、記憶した周辺地図情報の案内開始地点Ｐ_Ｓを新規経由地点Ｐ_ＲＮとして置換する。

そして、Ｓ８ａでは、入力情報切替部２４は、案内経路生成部２５に提供する座標情報を、ＵＩ部２３に入力されたもの（ドライバーが設定した目的地点Ｐ_Ｇ）から、車両制御装置１から提供されたものや開始地点置換部２ａで置換されたもの（新規経由地点Ｐ_ＲＮ、経由地点Ｐ_Ｒ、目的地点Ｐ_Ｇ）に切り替える。

Ｓ９ａでは、案内経路生成部２５は、Ｓ８ａで切り替えられた各地点の座標を基に、現在地から案内開始地点Ｐ_Ｓまでの新規案内経路Ｒ_２および案内開始地点Ｐ_Ｓから目的地点Ｐ_Ｇまでの案内経路Ｒ_１を再計算する。

以上のように、本実施例では、実施例１の効果に加え、ナビゲーション装置２の特に開始地点置換部２ａにより、自動走行開始可能な地点までドライバーを案内することができる。

次に、図９から図１１を用いて、本発明の実施例３を説明する。なお、上記した実施例との共通点は重複説明を省略する。

実施例２では、案内開始地点Ｐ_Ｓまでドライバーを案内することが可能となるが、自車両５０が案内開始地点Ｐ_Ｓから遠く、自車両５０に近い経由地点Ｐ_Ｒが存在する場合であっても必ず案内開始地点Ｐ_Ｓまでの遠回りの案内経路を再計算してしまうという課題があった。

そこで、本実施例では、図９に示すように、自車両５０を、現在位置から遠い案内開始地点Ｐ_Ｓに案内するのではなく、最短距離にある第一経由地点Ｐ_Ｒ１に案内するように、現在位置から第一経由地点Ｐ_Ｒ１までの案内経路Ｒ_３を再計算する。これにより、自車両５０の現在位置に応じて動的に第一経由地点Ｐ_Ｒ１を設定することが可能となり、第一経由地点Ｐ_Ｒ１以降の走行経路で自動走行を開始することが可能となる。

上記を実現するための構成を図１０に示す。実施例２との相違点は、最短地点探索部２ｂと第一経由地点選択部２ｃである。最短地点探索部２ｂは、自車両５０と車両制御装置１側で記憶している周辺地図情報の案内開始地点Ｐ_Ｓや経由地点Ｐ_Ｒの位置情報を比較し、自車両５０から最短地点を探索するものである。また、第一経由地点選択部２ｃは、最短地点探索部２ｂが探索した地点を第一経由地点Ｐ_Ｒ１として選択するものである。

続いて、図１１を用いて、本実施例のフローチャートについて説明する。なお、図５のフローチャートとの共通点は重複説明を省略する。

Ｓ６で、ドライバーが設定した目的地点Ｐ_Ｇと周辺地図情報に記憶した目的地点Ｐ_Ｇが一致していると判定された場合、Ｓ７ｂでは、最短地点探索部２ｂは、記憶した周辺地図情報から自車両５０の現在位置に一番近い経由地点Ｐ_Ｒを探索する。また、Ｓ７ｃでは、第一経由地点選択部２ｃは、案内開始地点Ｐ_Ｓよりも自車両５０に近い経由地点Ｐ_Ｒが見つかった場合、その経由地点Ｐ_Ｒを第一経由地点Ｐ_Ｒ１として選択する。一方、案内開始地点Ｐ_Ｓが自車両５０に最も近い場合、第一経由地点選択部２ｃは、案内開始地点Ｐ_Ｓを第一経由地点Ｐ_Ｒ１として選択する。

Ｓ８ｂでは、入力情報切替部２４は、案内経路生成部２５に提供する座標情報を、ＵＩ部２３に入力されたもの（ドライバーが設定した目的地点Ｐ_Ｇ）から、車両制御装置１から提供されたものや第一経由地点選択部２ｃで置換されたもの（案内開始地点Ｐ_Ｓまたは第一経由地点Ｐ_Ｒ１、経由地点Ｐ_Ｒ、目的地点Ｐ_Ｇ）に切り替える。

Ｓ９ｂでは、案内経路生成部２５は、Ｓ８ｂで切り替えられた各地点の座標を基に、現在地から第一経由地点Ｐ_Ｒ１までの案内経路Ｒ_３および第一経由地点Ｐ_Ｒ１から目的地点Ｐ_Ｇまでの案内経路Ｒ_４を再計算する。

Ｓ１１では、自車両５０が再計算された経路上を走行しているか判断し、経路上を走行している場合はＳ１２に進み、経路を逸脱した場合はＳ７ｂに戻る。逸脱の判定は自車両５０が経路を一定距離以上外れた場合を想定する。

Ｓ１２では、自車両５０が目的地点Ｐ_Ｇに到達したかどうかを自車両５０の現在位置と目的地点Ｐ_Ｇの位置情報を比較することにより判断する。まだ到達していない場合はＳ１１に戻り、到達したと判断した場合は制御を終了する。

以上のように、本実施例では、実施例２の構成に最短地点探索部２ｂおよび第一経由地点選択部２ｃを追加することにより、自車両５０の現在地に応じて第一経由地点Ｐ_Ｒ１を動的に変更可能となるため、実施例２で起こりえた、遠回りの案内経路を生成してしまうという問題を解決することができる。

以上をまとめると、
車両の自動運転を制御する車両制御装置であって、前記車両の操舵系を制御する操舵制御部と、前記車両の加減速系を制御する加減速制御部と、外界センサが取得した情報に基づいて前記車両の走行経路を含む周辺地図情報を生成する周辺地図生成部と、該周辺地図生成部が生成した周辺地図情報を記憶する周辺地図記憶部と、該周辺地図記憶部に記憶した周辺地図情報から、前記走行経路の開始地点、経由地点、目的地点を抽出する地点抽出部と、該地点抽出部が抽出した前記開始地点、前記経由地点、前記目的地点をナビゲーション装置に出力する出力部と、を具備するものにより、ナビゲーション装置側での、自動運転の走行経路と一致する案内経路の生成が可能となる。

また、上記の車両制御装置と接続されるナビゲーション装置であって、地図データを記録したナビ地図部と、前記車両制御装置の前記出力部が出力した、前記開始地点、前記経由地点、前記目的地点が入力される入力部と、該入力部に入力された、前記開始地点、前記経由地点、前記目的地点を基に、案内経路を生成する案内経路生成部と、該案内経路生成部で生成した案内経路を前記ナビ地図部に記録した地図データに重ねてディスプレイに表示する画像生成部と、を具備するものにより、自動運転の走行経路と一致する案内経路の表示が可能となる。

また、上記のナビゲーション装置において、前記案内経路生成部は、前記車両の現在位置が、前記開始地点から所定以上離れている場合は、前記車両の現在位置から前記開始地点までの案内経路を生成することにより、ドライバーを前記開始地点へ案内することができる。

また、上記のナビゲーション装置において、前記案内経路生成部は、前記車両の現在位置から前記開始地点までの距離よりも、前記車両の現在位置から前記経由地点までの距離が短い場合は、前記車両の現在位置から前記経由地点までの案内経路を生成することにより、ドライバーを最寄りの経由地点へ案内することができる。

さらに、車両制御装置とナビゲーション装置の経路情報共有方法であって、前記車両制御装置側では、外界センサが取得した情報に基づいて車両の走行経路を含む周辺地図情報を生成し、該周辺地図情報から、前記走行経路の開始地点、経由地点、目的地点を抽出し、前記開始地点、前記経由地点、前記目的地点を前記ナビゲーション装置に出力するものであり、前記ナビゲーション装置側では、前記車両制御装置から入力された、前記開始地点、前記経由地点、前記目的地点を基に、案内経路を生成し、生成した案内経路をディスプレイに表示するものにより、自動運転の走行経路と一致する案内経路の表示が可能となる。これにより、自車両が壁に衝突したり溝に脱輪したりするのではないかとの不安をドライバーに与えることはない。また、ドライバーは自動走行時の経路を感覚的に把握することができ、ドライバーは次の車両の動きに対し準備をすることが出来る為、予期せぬ車両の動きによる恐怖心や不快感を低減させることが可能となる。

１ 車両制御装置
１０ 外界認識部
１１ 周辺地図生成部
１２ 周辺地図記憶部
１３ 地点抽出部
１４ 自車位置推定部
１５ 自動運転判定部
１６ 経路生成部
１７ 加減速制御部
１８ 操舵制御部
１９ ＣＡＮインターフェース部（出力部）
２ ナビゲーション装置
２０ ＣＡＮインターフェース部（入力部）
２１ 外部入力整形部
２２ 目的地点判定部
２３ ユーザーインターフェース部（ＵＩ部）
２４ 入力情報切替部
２５ 案内経路生成部
２６ 画像生成部
２７ 音声案内部
２８ ナビ地図部
２９ 開始地点判定部
２ａ 開始地点置換部
２ｂ 最短地点探索部
２ｃ 第一経由地点選択部
３１ 撮像センサ
３２ 近距離測距センサ
３３ 中距離測距センサ
３４ 遠距離測距センサ
３５ 入力スイッチ部
３６ 車輪センサ
３７ 位置検出器
３８ 通信装置
４１ ディスプレイ
４２ スピーカ
５０ 自車両
５０Ａ 他車両
５１ 道路標識
５２ 電柱
５３ 信号機
５４ 横断歩道
５５ 路面ペイント
５６ 白線
５７ 住宅
５８ 外壁
Ｒ_Ｈ 手動走行時の走行経路
Ｒ_０ 簡易的な案内経路
Ｒ_１ 再計算した案内経路
Ｒ_２ 新規案内経路
Ｒ_３ 第一経由地点までの案内経路
Ｐ_Ｓ 案内開始地点
Ｐ_Ｇ 目的地点
Ｐ_Ｒ 経由地点
Ｐ_ＲＮ 新規経由地点
Ｐ_Ｒ１ 第一経由地点

Claims (5)

1. 車両の自動運転を制御する車両制御装置であって、
   前記車両の操舵系を制御する操舵制御部と、
   前記車両の加減速系を制御する加減速制御部と、
   外界センサが取得した情報に基づいて前記車両の走行経路を含む周辺地図情報を生成する周辺地図生成部と、
   該周辺地図生成部が生成した周辺地図情報を記憶する周辺地図記憶部と、
   該周辺地図記憶部に記憶した周辺地図情報から、前記走行経路の開始地点、経由地点、目的地点を抽出する地点抽出部と、
   該地点抽出部が抽出した前記開始地点、前記経由地点、前記目的地点をナビゲーション装置に出力する出力部と、
   を具備することを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置と接続されるナビゲーション装置であって、
   地図データを記録したナビ地図部と、
   前記車両制御装置の前記出力部が出力した、前記開始地点、前記経由地点、前記目的地点が入力される入力部と、
   該入力部に入力された、前記開始地点、前記経由地点、前記目的地点を基に、案内経路を生成する案内経路生成部と、
   該案内経路生成部で生成した案内経路を前記ナビ地図部に記録した地図データに重ねてディスプレイに表示する画像生成部と、
   を具備することを特徴とするナビゲーション装置。
3. 請求項２にナビゲーション装置において、
   前記案内経路生成部は、前記車両の現在位置が、前記開始地点から所定以上離れている場合は、前記車両の現在位置から前記開始地点までの案内経路を生成することを特徴とするナビゲーション装置。
4. 請求項２にナビゲーション装置において、
   前記案内経路生成部は、前記車両の現在位置から前記開始地点までの距離よりも、前記車両の現在位置から前記経由地点までの距離が短い場合は、前記車両の現在位置から前記経由地点までの案内経路を生成することを特徴とするナビゲーション装置。
5. 車両制御装置とナビゲーション装置の経路情報共有方法であって、
   前記車両制御装置側では、外界センサが取得した情報に基づいて車両の走行経路を含む周辺地図情報を生成し、該周辺地図情報から、前記走行経路の開始地点、経由地点、目的地点を抽出し、前記開始地点、前記経由地点、前記目的地点を前記ナビゲーション装置に出力するものであり、
   前記ナビゲーション装置側では、前記車両制御装置から入力された、前記開始地点、前記経由地点、前記目的地点を基に、案内経路を生成し、生成した案内経路をディスプレイに表示するものであることを特徴とする車両制御装置とナビゲーション装置の経路情報共有方法。

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