JP2021142956A - 走行制御装置、車両、走行制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より適切なタイミングで車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うこと【解決手段】走行制御装置が提供される。認識手段は、自車両が走行する道路の区画線を認識する。制御手段は、認識手段による区画線の認識結果に基づいて自車両の車線維持を行う第１制御を実行する。制御手段は、認識結果が所定条件を満たさなくなった場合には、認識手段により認識された区画線を補完して第１制御を継続した後の第１タイミングで、実行する制御を第１制御から自車両の先行車の追従を行う第２制御に切り替える一方、認識結果が所定条件を満たさなくなった場合であっても、自車両の走行車線の幅員の認識結果に起因して所定条件が満たされなくなった場合には、第１タイミングよりも早期の第２タイミングで第１制御から第２制御に切り替える。【選択図】図４

Description

本発明は、走行制御装置、車両、走行制御方法及びプログラムに関する。

自車両が走行する道路の区画線を認識し、認識した区画線に基づいて走行車線を維持する車線維持制御を行う車両が知られている。特許文献１では、車線維持制御を行う車両において、カメラセンサにより白線が認識できなかった場合には先行車を追従する先行車追従制御に切り替える技術が開示されている。

特開２０１８−１０３８６３号公報

上記従来技術では、車線維持制御から先行車追従制御への切り替えは、周辺状況等に応じてより適切なタイミングで行われることが望ましい。

本発明の目的は、より適切なタイミングで車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行う技術を提供することにある。

本発明の一側面によれば、
自車両が走行する道路の区画線を認識する認識手段と、
前記認識手段による前記区画線の認識結果に基づいて前記自車両の車線維持を行う第１制御を実行する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合には、前記認識手段により認識された前記区画線を補完して前記第１制御を継続した後の第１タイミングで、実行する制御を前記第１制御から前記自車両の先行車の追従を行う第２制御に切り替える一方、
前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合であっても、前記自車両の走行車線の幅員に起因して前記所定条件が満たされなくなった場合には、前記第１タイミングよりも早期の第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える、
走行制御装置が提供される。

本発明によれば、より適切なタイミングで車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うことができる。

一実施形態に係る車両用制御装置のブロック図。 制御ユニットの処理例を示すフローチャート。 図２の処理例による車両の動作を説明する図。 制御ユニットの処理例を示すフローチャート。 制御ユニットの処理例を示すフローチャート。 制御ユニットの処理例を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第一実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用制御装置のブロック図であり、車両１を制御する。図１において、車両１はその概略が平面図と側面図とで示されている。車両１は一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。なお、以下の説明において、左右は車両１の前進方向を向いた状態を基準とする。

図１の制御装置は、制御ユニット２を含む。制御ユニット２は車内ネットワークにより通信可能に接続された複数のＥＣＵ２０〜２９を含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。また、各ＥＣＵは、これらに代えて各ＥＣＵによる処理を実行するためのＡＳＩＣ等の専用の集積回路を備えてもよい。

以下、各ＥＣＵ２０〜２９が担当する機能等について説明する。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合したりすることが可能である。

ＥＣＵ２０は、車両１の自動運転に関わる制御を実行する。自動運転においては、車両１の操舵と、加減速の少なくともいずれか一方を自動制御する。後述する制御例では、ＥＣＵ２０は、少なくとも車両１の操舵を自動制御することで、車両１の停止制御を実行する。このように、ある側面から見れば、ＥＣＵ２０は、車両１の走行制御装置として機能する。

ＥＣＵ２１は、電動パワーステアリング装置３を制御する。電動パワーステアリング装置３は、ステアリングホイール３１に対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。また、電動パワーステアリング装置３は操舵操作をアシストしたり、あるいは、前輪を自動操舵するための駆動力を発揮したりするモータや、操舵角を検知するセンサ等を含む。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２１は、ＥＣＵ２０からの指示に対応して電動パワーステアリング装置３を自動制御し、車両１の進行方向を制御する。

ＥＣＵ２２および２３は、車両の周囲状況を検知する検知ユニット４１〜４３の制御および検知結果の情報処理を行う。検知ユニット４１は、車両１の前方を撮影するカメラであり（以下、カメラ４１と表記する場合がある。）、本実施形態の場合、車両１のルーフ前部でフロントウィンドウの車室内側に取り付けられる。カメラ４１が撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。

検知ユニット４２は、Light Detection and Ranging（LIDAR：ライダ）であり（以下、ライダ４２と表記する場合がある）、車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距したりする。本実施形態の場合、ライダ４２は５つ設けられており、車両１の前部の各隅部に１つずつ、後部中央に１つ、後部各側方に１つずつ設けられている。検知ユニット４３は、ミリ波レーダであり（以下、レーダ４３と表記する場合がある）、車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距したりする。本実施形態の場合、レーダ４３は５つ設けられており、車両１の前部中央に１つ、前部各隅部に１つずつ、後部各隅部に一つずつ設けられている。

ＥＣＵ２２は、一方のカメラ４１と、各ライダ４２の制御および検知結果の情報処理を行う。ＥＣＵ２３は、他方のカメラ４１と、各レーダ４３の制御および検知結果の情報処理を行う。車両の周囲状況を検知する装置を二組備えたことで、検知結果の信頼性を向上でき、また、カメラ、ライダ、レーダといった種類の異なる検知ユニットを備えたことで、車両の周辺環境の解析を多面的に行うことができる。

ＥＣＵ２４は、ジャイロセンサ５、ＧＰＳセンサ２４ｂ、通信装置２４ｃの制御および検知結果あるいは通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ５は車両１の回転運動を検知する。ジャイロセンサ５の検知結果や、車輪速等により車両１の進路を判定することができる。ＧＰＳセンサ２４ｂは、車両１の現在位置を検知する。通信装置２４ｃは、地図情報や交通情報を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。ＥＣＵ２４は、記憶デバイスに構築された地図情報のデータベース２４ａにアクセス可能であり、ＥＣＵ２４は現在地から目的地へのルート探索等を行う。

ＥＣＵ２５は、車車間通信用の通信装置２５ａを備える。通信装置２５ａは、周辺の他車両と無線通信を行い、車両間での情報交換を行う。

ＥＣＵ２６は、パワープラント６を制御する。パワープラント６は車両１の駆動輪を回転させる駆動力を出力する機構であり、例えば、エンジンと変速機とを含む。ＥＣＵ２６は、例えば、アクセルペダル７Ａに設けた操作検知センサ７ａにより検知した運転者の運転操作（アクセル操作あるいは加速操作）に対応してエンジンの出力を制御したり、車速センサ７ｃが検知した車速等の情報に基づいて変速機の変速段を切り替えたりする。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２６は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してパワープラント６を自動制御し、車両１の加減速を制御する。

ＥＣＵ２７は、方向指示器８（ウィンカ）を含む灯火器（ヘッドライト、テールライト等）を制御する。図１の例の場合、方向指示器８は車両１の前部、ドアミラーおよび後部に設けられている。

ＥＣＵ２８は、入出力装置９の制御を行う。入出力装置９は運転者に対する情報の出力と、運転者からの情報の入力の受け付けを行う。音声出力装置９１は運転者に対して音声により情報を報知する。表示装置９２は運転者に対して画像の表示により情報を報知する。表示装置９２は例えば運転席正面に配置され、インストルメントパネル等を構成する。なお、ここでは、音声と表示を例示したが振動や光により情報を報知してもよい。また、音声、表示、振動または光のうちの複数を組み合わせて情報を報知してもよい。更に、報知すべき情報のレベル（例えば緊急度）に応じて、組み合わせを異ならせたり、報知態様を異ならせたりしてもよい。

入力装置９３は運転者が操作可能な位置に配置され、車両１に対する指示を行うスイッチ群であるが、音声入力装置も含まれてもよい。

ＥＣＵ２９は、ブレーキ装置１０やパーキングブレーキ（不図示）を制御する。ブレーキ装置１０は例えばディスクブレーキ装置であり、車両１の各車輪に設けられ、車輪の回転に抵抗を加えることで車両１を減速あるいは停止させる。ＥＣＵ２９は、例えば、ブレーキペダル７Ｂに設けた操作検知センサ７ｂにより検知した運転者の運転操作（ブレーキ操作）に対応してブレーキ装置１０の作動を制御する。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２９は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してブレーキ装置１０を自動制御し、車両１の減速および停止を制御する。ブレーキ装置１０やパーキングブレーキは車両１の停止状態を維持するために作動することもできる。また、パワープラント６の変速機がパーキングロック機構を備える場合、これを車両１の停止状態を維持するために作動することもできる。

＜車線維持制御から先行車追従制御への切り替え＞
本実施形態では、制御ユニット２は、自動運転や運転支援の一態様として自車両である車両１の車線維持を行う車線維持制御を実行する。例えば、制御ユニット２は、カメラ４１等の検知結果に基づいて車両１の走行車線を区画する区画線等を認識し、車両１が走行車線の中心を走行するように車両１の操舵や制動を制御する。

ここで、車線維持制御中に区画線が認識できなくなったり、認識可能な区画線の長さが不十分であったりする場合等には、車線維持制御の継続が困難になることがある。本実施形態では、制御ユニット２は、実行する制御を車線維持制御から先行車の追従を行う先行車追従制御に切り替える。例えば、制御ユニット２は、カメラ４１等の検知結果に基づいて車両１に先行する先行車の走行軌跡を推定し、推定した走行軌跡を追従するように車両１の操舵や制動を制御する。これにより、車線維持制御の継続が困難な場合等でも自動運転や運転支援を継続することができる。

しかしながら、車線維持制御から先行車追従制御への切り替えは、切り替えのタイミングによっては車両１の挙動に影響を与える場合がある。例えば、制御ユニット２が区画線を認識できなくなった場合に一律に先行車追従制御に切り替えると、先行車が車線変更を行った場合に先行車に追従してしまい不必要に車両１が幅方向に移動してしまうことがある。

そこで、本実施形態では、より適切なタイミングで車線維持制御から先行車追従制御へ切り替えるために以下の処理を実行している。

＜制御ユニット２の処理例１＞
図２は、制御ユニット２の処理例を示すフローチャートであって、車両１の自動運転走行時の処理の例を示す。より具体的には、制御ユニット２が、自車両である車両１の車線維持制御を実行する際に所定条件に応じて先行車の追従を行う先行車追従制御に切り替える場合の処理例を示している。制御ユニット２は、自動運転の実行中に本処理を周期的に実行し得る。以下では、初期状態において車線維持制御が実行されており、カウンタ値は０であるものとして説明する。

図２の処理は、例えば制御ユニット２の各ＥＣＵのプロセッサが各ＥＣＵに格納されたプログラムを実行することによって実現される。これに代えて、専用のハードウェア（例えば、回路）が各ステップの少なくとも一部を実行してもよい。

Ｓ１０１で、ＥＣＵ２２は、区画線を認識する。一実施形態において、ＥＣＵ２２は、カメラ４１が撮影した画像の解析により、自車が走行する道路上の区画線を認識する。また、ＥＣＵ２２は、区画線の他、縁石やガードレール等の路側物も認識し得る。なお、区画線の認識は、ライダ、レーダといった他の外界センサを用いてもよいし、これらとカメラを組み合わせて行ってもよい。なお、ＥＣＵ２２に代えてＥＣＵ２３が区画線の認識を行ってもよいし、ＥＣＵ２２及びＥＣＵ２３が協働して区画線の認識を行ってもよい。

Ｓ１０２で、ＥＣＵ２０は、区画線の認識結果を判定する。一実施形態において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０１での区画線の認識結果が所定条件を満たすか否かを判定する。例えば、所定条件は、認識した区画線の信頼度が走行維持制御を実行するにあたって十分であるか否かといった観点から設定され得る。

所定条件としては、走行車線の幅員に関する条件が挙げられる。より具体的には、所定条件としては、走行車線の幅員が所定範囲内にあること、幅員の単位時間当たりの変化量が閾値以下であること等が挙げられる。一実施形態において、幅員の所定範囲は、通信装置２４ｃが取得した地図情報に基づいて、車線幅及び誤差を考慮して定められてもよい。また、一実施形態において、基準となる幅員に対して３０〜５０％の値以内の変化量（縮小又は拡大）である場合、幅員の変化量が閾値以下であるとされてもよい。

また、所定条件としては、例えば区画線を認識できていることや、認識している区画線の長さが所定値以上であること等の条件が挙げられる。例えば、ＥＣＵ２０は、所定条件として設定された複数の条件のそれぞれが満たされているか否かを判定し、設定されたすべての条件が満たされた場合に所定条件を満たしていると判定してもよい。

Ｓ１０３で、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０２の判定結果に基づいて、区画線の認識結果が所定条件を満たす場合はＳ１０４に進み、区画線の認識結果が所定条件を満たさない場合はＳ１０６に進む。すなわち、ＥＣＵ２０は、区画線の認識結果が正常であればＳ１０４に進み、以上であればＳ１０６に進む。

Ｓ１０４で、ＥＣＵ２０は、カウンタをリセットする。
Ｓ１０５でＥＣＵ２０は車線維持制御を実行し、今回の処理サイクルを終了する。例えば、ＥＣＵ２０は、前回までの処理サイクルですでに車線維持制御が実行されている場合には当該制御を継続し、前回までの処理サイクルで先行車追従制御が実行されている場合は車線維持制御に切り替える。

Ｓ１０６で、ＥＣＵ２０は、区画線の補完処理を行う。区画線の認識結果が所定条件を満たさない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、区画線が認識されていない、又は認識した区画線の信頼度が走行維持制御を実行するにあたって十分でないと考えられる。そこで、ＥＣＵ２０は、過去の認識結果から区画線を外挿する等の補完処理を行った上で車線維持制御を継続する。なお、区画線の信頼度が十分でない場合とは、例えば車両１の近傍の区画線しか認識できず、車両１の遠方の区画線を認識できない場合等が挙げられる。

Ｓ１０７で、ＥＣＵ２０は、区画線の認識結果が、幅員の認識結果に起因して所定条件を満たさないか否かを確認する。ＥＣＵ２０は、幅員の認識結果に起因して所定条件が満たされない場合にはＳ１０８に進み、幅員の認識結果以外の要因で所定条件が満たされない場合にはＳ１１０に進む。換言すれば、ＥＣＵ２０は、走行車線の幅員異常である場合はＳ１０８に進み、それ以外の場合にはＳ１１０に進む。幅員の認識結果に起因して所定条件を満たされなくなった場合としては、例えば、幅員の変化量が閾値を超えた場合や、幅員が閾値を超えて拡大した場合等が挙げられる。

Ｓ１０８で、ＥＣＵ２０は、カウンタ値＜閾値Ｔ２であるか否かを確認し、Ｙｅｓの場合はＳ１０９に進み、Ｎｏの場合はＳ１１１に進む。

Ｓ１０９で、ＥＣＵ２０は、カウント値を１つカウントアップし、今回の処理サイクルを終了する。

Ｓ１１０で、ＥＣＵ２０は、カウンタ値＜閾値Ｔ１であるか否かを確認し、Ｙｅｓの場合はＳ１０９に進み、Ｎｏの場合はＳ１１１に進む。

Ｓ１１１で、ＥＣＵ２０は、先行車追従制御を実行し、今回の処理サイクルを終了する。例えば、ＥＣＵ２０は、前回までの処理サイクルですでに先行車維持制御が実行されている場合には当該制御を継続し、前回までの処理サイクルで車線維持制御が実行されている場合は先行車追従制御に切り替える。

本実施形態では、閾値Ｔ１＞閾値Ｔ２に設定されている。したがって、幅員の認識結果に起因して所定条件が満たされなくなった場合には、幅員の認識結果以外の要因で所定条件が満たされなくなった場合よりも早期に先行車追従制御への切り替えが行われる。一実施形態において、閾値Ｔ１＝５〜１０（カウンタ値）、閾値Ｔ２＝２〜４（カウンタ値）であってもよい。

ある側面から見れば、ＥＣＵ２０は、区画線の認識結果が所定条件を満たさなくなった場合には、区画線を補完して車線維持制御を継続した後の「カウンタ値＝閾値Ｔ１」となったタイミングで車線維持制御から先行車追従制御へ切り替える。その一方で、所定条件が幅員の認識結果に起因して満たされなくなった場合には、「カウンタ値＝閾値Ｔ１」となるタイミングよりも早期の「カウンタ値＝閾値Ｔ２」となるタイミングで車線維持制御から先行車追従制御への切り替えが行われる。

また、区画線の補完処理を行いながら車線維持制御を継続している場合において、カウンタ値が閾値Ｔ１又はＴ２に到達する前に所定条件が満たされたときは、カウンタ値がリセットされて通常の車線維持制御に復帰する。このように、ＥＣＵ２０は、補完処理継続中に区画線の認識結果が正常に戻った際には通常の車線維持制御に復帰させることができる。

＜制御ユニット２の処理に基づく車両の動作例＞
図３は、図２の処理例による車両１の動作例を説明する図である。図３では、交差点進入時の車両１の動作例を示している。より具体的には、右折レーンにより交差点付近において道路幅が拡大する場合の車両１の動作例１示している。しかしながら、図２の処理は車両１が交差点に進入場合以外の状況においても適用可能である。

制御ユニット２は、車両１が走行する走行車線Ｌ２を区画する区画線５２及び区画線５３を認識する（Ｓ１０１）。ここで、この認識結果が所定条件を満たす場合（Ｓ１０２，Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、制御ユニット２は、認識した区画線５２及び区画線５３に基づいて、車両１が走行車線Ｌ２の中心を走行するように車両１の操舵や制動を制御する（Ｓ１０５）。したがって、車両１は走行軌跡６０に沿って走行する。

一方で、図３のような右折レーンにより車線数が増加する交差点においては、ＥＣＵ２２は実線から破線へ変わる区画線５３を認識できずに、区画線５４を車両１の走行車線Ｌ２の右側の区画線であると誤認識してしまうことがある。すなわち、ＥＣＵ２０は、走行車線Ｌ２の幅員を実際よりも広いものとして認識してしまうことがある。このような場合には、ＥＣＵ２０は、区画線の認識結果が所定条件を満たさないと判定し（Ｓ１０３：Ｎｏ）、区画線の補完処理（Ｓ１０６）を行いながら車線維持制御を継続する（位置６１１〜位置６１２間）。また、この場合は走行車線の幅員の認識結果に起因して所定条件が満たされなくなっているので（Ｓ１０７）、ＥＣＵ２０は、「カウンタ値＝閾値Ｔ２」となったタイミングで先行車９９を追従する先行車追従制御へ制御を切り替える（Ｓ１１１、位置６１２以降）。このように、ＥＣＵ２２が区画線５４を車両１の走行車線Ｌ２の右側の区画線であると誤認識した場合、車両１は走行軌跡６１に沿って走行する。

また、図３には、比較例として、幅員の誤認識があった場合に先行車追従制御へ早期の切り替えを行わない場合の走行軌跡６２を示している。この場合、ＥＣＵ２０は、「カウンタ値＝閾値Ｔ２」ではなく「カウンタ値＝閾値Ｔ１」となったタイミングで先行車追従制御へ制御を切り替える。したがって、補完処理を行いながら車線維持制御を継続して走行する距離が長くなり（位置６２１〜位置６２２）、車両１が走行車線Ｌ３側へ車幅方向に移動する。その後、先行車追従制御へ切り替わり先行車９９を追従するので、車両１は再び走行車線Ｌ２の中心へと車幅方向に移動する。このように、車両１は車幅方向にふらつきが発生してしまう。

本実施形態では、ＥＣＵ２０は、走行車線の幅員の認識結果に起因して所定条件が満たされなくなった場合には早期に先行車追従制御へ切り替えるので、車両１のふらつきを抑制することができる。また、ＥＣＵ２０は、幅員以外の要因に起因して所定条件が満たされなくなった場合には所定期間補完処理を行いながら車線維持制御を継続するので、先行車の車線変更等によって不必要に車両１が幅方向に移動してしまうことも抑制することができる。したがって、走行車線の幅員に異常があった場合に車両１の車幅方向の挙動を安定させることができる。

＜制御ユニット２の処理例２＞
図４は、制御ユニット２の処理例を示すフローチャートであって、車両１の自動運転走行時の処理の例を示す。処理例２では、幅員の認識結果に起因して所定条件が満たされない場合には区画線の補完処理を行わない点で処理例１と異なる。具体的には、処理例２では、Ｓ１０８のステップが行われず、一部のステップの順序が処理例１と異なる。以下、処理例１と同様の構成については説明を省略する。

Ｓ１０１からＳ１０５までの流れは、処理例１と同様である。
ただし、Ｓ１０３がＮｏの場合、ＥＣＵ２０はＳ１０６ではなくＳ１０７に進み、所定条件が満たされないことが幅員の認識結果に起因するものか否かを判定する。そして、幅員の認識結果に起因して所定条件が満たされない場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ２０はＳ１１１に進み先行車追従制御に切り替える。すなわち、ＥＣＵ２０は、区画線の認識結果が所定の条件を満たさない場合であっても、それが幅員の認識結果に起因するものであれば区画線の補完処理により車線維持制御を継続することなく先行車追従制御に切り替える。換言すれば、ＥＣＵ２０は、走行車線の幅員異常を認識した場合には補完処理を行うことなく制御を車線維持制御から先行車追従制御に切り替える。

一方、幅員の認識結果以外の要因に起因して所定条件が満たされない場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）、ＥＣＵ２０は区画線の補完処理を行い（Ｓ１０６）、カウンタ値が閾値に到達したタイミングで先行車追従制御に切り替える（Ｓ１１０：Ｎｏ→Ｓ１１１）。

本処理例によれば、ＥＣＵ２０は、走行車線の幅員異常を認識した場合には補完処理を行うことなく制御を車線維持制御から先行車追従制御に切り替えるので、より早期に先行車追従制御に切り替えることができる。したがって、より効果的に車両１の挙動が安定化される。

＜制御ユニット２の処理例３＞
図５は、制御ユニット２の処理例を示すフローチャートであって、車両１の自動運転走行時の処理の例を示す。処理例３では、幅員の認識結果に起因して所定条件が満たされない場合であっても、車両１が交差点に進入していないときは先行車追従制御への早期の切り替えを実行しない点で処理例１と異なる。以下、処理例１と同様の構成については説明を省略する。

Ｓ１０１からＳ１０７までの流れは、処理例１と同様である。
ただし、Ｓ１０７がＹｅｓの場合、ＥＣＵ２０はＳ１０８ではなくＳ３０１に進み、車両１が交差点に進入しているか否かを確認する。ＥＣＵ２０は、車両１が交差点に進入していればＳ１０８に進み、車両１が交差点に進入していなければＳ１１０に進む。

一例として、ＥＣＵ２０は、通信装置２４ｃが取得した地図情報に基づき車両１が交差点に進入しているか否かを確認し得る。また、ＥＣＵ２０は、ＥＣＵ２２又はＥＣＵ２３がカメラ４１の撮影画像を解析することで信号機や止まれ標識等を認識したことに基づいて交差点に進入していることを確認し得る。
Ｓ１０８からＳ１１１までの処理は処理例１と同様である。

本処理例によれば、ＥＣＵ２０は、走行車線の幅員異常を認識した場合であっても、車両１が交差点に進入していないときは先行車追従制御への早期の切り替えを実行しない。言い換えれば、ＥＣＵ２０は、走行車線の幅員異常を認識し、かつ、車両１が交差点に進入している場合に先行車追従制御への早期切替を実行する。したがって、ＥＣＵ２０は、区画線の誤認識により車両１のふらつきが発生しやすい交差点進入時に先行車追従制御への早期切替を実行することができる（図３の比較例の走行軌跡６２参照）。よって、より適切なタイミングで車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うことができる。なお、本処理例においても、処理例２と同様にＳ１０８のステップを省略してもよい。この場合、ＥＣＵ２０は、Ｓ３０１がＹｅｓの場合にはＳ１１１に進んでもよい。これにより、交差点進入時に先行車追従制御への切り替えをより早期に行うことができる。

＜制御ユニット２の処理例４＞
図６は、制御ユニット２の処理例を示すフローチャートであって、車両１の自動運転走行時の処理の例を示す。処理例３では、幅員の認識結果以外の要因に起因して所定条件が満たされない場合であっても、車両１が交差点に進入しているときは先行車追従制御への早期切替を実行する点で処理例１と異なる。以下、処理例１と同様の構成については説明を省略する。

Ｓ１０１からＳ１０７までの流れは、処理例１と同様である。
ただし、Ｓ１０７がＮｏの場合、ＥＣＵ２０はＳ１１０ではなくＳ４０１に進み、車両１が交差点に進入しているか否かを確認する。ＥＣＵ２０は、車両１が交差点に進入していればＳ１０８に進み、車両１が交差点に進入していなければＳ１１０に進む。Ｓ１０８からＳ１１１までの処理は処理例１と同様である。

本処理例によれば、ＥＣＵ２０は、走行車線の幅員以外の要因の異常を認識した場合であっても、車両１が交差点に進入しているときは先行車追従制御への早期切替を実行する。言い換えれば、ＥＣＵ２０は、車両１が交差点に進入していれば、所定条件が満たされない要因に関わらず先行車追従制御への早期切替を実行する。したがって、交差点進入時には、ＥＣＵ２２が区画線を認識できない場合（区画線ロスト）や、車両１の近傍しか区画線を認識できない場合にもＥＣＵ２０は先行車追従制御への早期切替を実行する。よって、より適切なタイミングで車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うことができる。

なお、本処理例では、ＥＣＵ２０は、車両１が交差点に進入していれば、所定条件が満たされない要因に関わらず先行車追従制御への早期切替を実行している（Ｓ４０１→Ｓ１０８→Ｓ１１１）。しかしながら、ＥＣＵ２０は、幅員異常以外の要因で所定条件が満たされない場合において、車両１が交差点に進入しており、かつ、交差点特有の要因で区画線を認識できなくなったときは、先行車追従制御への早期切替を実行してもよい。

例えば、交差点においては、車両１の前方に交差道路が存在するため、車両１の進行方向で見ると区画線及び縁石やガードレール等の路側物の両方が途切れることになる。したがって、ＥＣＵ２０は、ＥＣＵ２２が区画線と路側物の両方を認識できなかったことにより所定条件が満たされなくなった場合には、先行車追従制御への早期切替を実行してもよい。

また、例えば、交差点においては、交差道路側に区画線が広がるので、車両１の進行方向で見ると区画線が両サイドに広がりながら途切れることになる。したがって、ＥＣＵ２０は、区画線が幅員が広がりながら区画線が認識されなくなったことにより所定条件が満たされなくなった場合には、先行車追従制御への早期切替を実行してもよい。なお、本処理例においても、処理例２と同様にＳ１０８のステップを省略してもよい。この場合、ＥＣＵ２０は、Ｓ３０１がＹｅｓの場合にはＳ１１１に進んでもよい。これにより、交差点進入時に先行車追従制御への切り替えをより早期に行うことができる。

＜その他の実施形態＞
上記実施形態では、ＥＣＵ２０が車両１の自動運転制御を行う場合を例に説明したが、運転支援制御が行われる場合にも上記実施形態に係る処理を実行可能である。すなわち、自動運転の度合いや運転支援の度合いによらず、上記実施形態に係る処理が実行され得る。

また、車線維持制御から先行車追従制御への切り替えに関して、カメラ４１等により先行車が捕捉できていなかったり、先行車の軌跡が一定以上取得できていなかったりすることにより先行車追従制御が実行できない場合には、先行車追従制御への切り替えを行わずに、自動運転を継続できない旨を運転者に報知したり、自動運転や運転支援の度合いを下げる等の代替処理を実行したりしてもよい。例えば、ＥＣＵ２０は、Ｓ１１１のステップを実行する前に、先行車追従制御を実行できるか否かを確認してもよい。そして、実行できる場合にＳ１１１に進み、先行車追従制御が実行できない場合は運転者に対して走行制御の引継ぎ要求を行ってもよい。また例えば、ＥＣＵ２０は、先行車追従制御が実行可能でない場合は車両１を減速させたり、停止可能な位置に停止させたりしてもよい。なお、先行車の軌跡が一定以上取得できていない場合としては、先行車の軌跡が一定以上ＥＣＵ２２のメモリ等に記憶されていないことが挙げられる。なお、一例として、ＥＣＵ２０は、先行車の軌跡が５〜３０ｍ以上取得できている場合には、先行車の軌跡が一定以上取得できていると判断してもよい。

また、上記実施形態では、カウンタにより車線維持制御から先行車追従制御への切り替えのタイミングを決定していたが、切り替えのタイミングを決定の態様は限定されない。例えば、タイマ等により切り替えのタイミングを決定してもよい。

＜実施形態のまとめ＞
上記実施形態は以下の走行制御装置、車両、走行制御方法及びプログラムを少なくとも開示する。

１．上記実施形態の走行制御装置(例えば2)は、
自車両が走行する道路の区画線を認識する認識手段(例えば22)と、
前記認識手段による前記区画線の認識結果に基づいて前記自車両の車線維持を行う第１制御を実行する制御手段(例えば20)と、を備え、
前記制御手段は、
前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合には、前記認識手段により認識された前記区画線を補完して前記第１制御を継続した後の第１タイミングで、実行する制御を前記第１制御から前記自車両の先行車の追従を行う第２制御に切り替える一方(例えばS110,S111)、
前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合であっても、前記自車両の走行車線の幅員の認識結果に起因して前記所定条件が満たされなくなった場合には、前記第１タイミングよりも早期の第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える(例えばS108,S111)。

この実施形態によれば、走行車線の幅員に起因して所定の条件が満たされなくなった場合に早期に第２制御に切り替える。したがって、より適切なタイミングで車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うことができ、幅員に異常があった場合に車両の車幅方向の挙動を安定させることができる。

２．上記実施形態によれば、
前記認識結果が前記自車両の走行車線の幅員に起因して前記所定条件が満たさなくなった場合とは、前記幅員が所定範囲外になった場合又は前記幅員の変化量が閾値を超えた場合である。

この実施形態によれば、幅員に異常があった場合により適切なタイミングで車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うことができ、車両の車幅方向の挙動を安定させることができる。

３．上記実施形態によれば、
前記認識結果が前記自車両の走行車線の幅員に起因して前記所定条件が満たさなくなった場合とは、前記幅員が閾値を超えて拡大した場合である。

この実施形態によれば、幅員が急に拡大した場合に車線維持制御から先行車追従制御への切り替えのタイミングを早期に行う。したがって、車線数の増加等により誤認識があった場合等に適切に制御の切り替えを行うことができ、幅員に異常があった場合に車両の車幅方向の挙動を安定させることができる。

４．上記実施形態によれば、
前記制御手段は、前記認識結果が前記所定条件を満たさなくなった場合であっても、前記自車両が交差点に進入していないときは、前記第１タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える(例えばS301,S110,S111)。

この実施形態によれば、交差点進入時に右折（左折）専用レーンの影響で幅員の誤認識が発生しやすい状況等において、適切に車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うことができる。

５．上記実施形態によれば、
前記制御手段は、前記自車両が交差点に進入しているときは、前記認識結果が前記幅員以外の要因で前記所定条件を満たさなくなった場合であっても前記第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える(例えばS401,S108,S111)。

この実施形態によれば、交差点進入時に認識手段が区画線をロストした状況等において、適切に車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うことができ、車両の車幅方向の挙動を安定させることができる。

６．上記実施形態によれば、
前記制御手段は、前記道路の路側物及び前記区画線の両方を認識できなかったことにより前記所定条件が満たされなくなった場合に、前記第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える。

この実施形態によれば、交差点進入時に認識手段が区画線をロストした状況等において、適切に車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うことができる。

７．上記実施形態によれば、
前記制御手段は、前記自車両の走行車線の幅員が広がりながら前記区画線が認識されなくなったことにより前記所定条件が満たされなくなった場合に、前記第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える。

この実施形態によれば、この実施形態によれば、交差点進入時に認識手段が区画線をロストした状況等において、適切に車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うことができる。

８．上記実施形態によれば、前記制御手段は、前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合において、先行車を捕捉できていない、又は先行車の軌跡を一定以上取得できていないことにより前記第２制御を実行できない場合には、前記第２制御代替する処理を実行する。

この実施形態によれば、制御手段は、第２制御を実行できない場合には第２制御に代替する処理を実行することができる。

９．上記実施形態の車両(例えば1)は、
上記１．ないし７．のいずれかの走行制御装置を搭載する。

この実施形態によれば、適切に車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うことができる車両が提供される。

１０．上記実施形態の走行制御方法は、
自車両が走行する道路の区画線を認識する認識工程(例えばS101)と、
前記認識工程による前記区画線の認識結果に基づいて前記自車両の車線維持を行う第１制御を実行する制御工程(例えばS102-S111)と、を含み、
前記制御工程は、
前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合には、前記認識工程により認識された前記区画線を補完して前記第１制御を継続した後の第１タイミングで、実行する制御を前記第１制御から前記自車両の先行車の追従を行う第２制御に切り替える一方(例えばS110,S111)、
前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合であっても、前記自車両の走行車線の幅員の認識結果に起因して前記所定条件が満たされなくなった場合には、前記第１タイミングよりも早期の第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える(例えばS108,S111)。

この実施形態によれば、走行車線の幅員に起因して所定の条件が満たされなくなった場合に早期に第２制御に切り替える。したがって、より適切なタイミングで車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うことができ、幅員に異常があった場合に車両の車幅方向の挙動を安定させることができる。

１１．上記実施形態のプログラムは、
コンピュータを、
自車両が走行する道路の区画線を認識する認識手段(例えばS101)、
前記認識手段による前記区画線の認識結果に基づいて前記自車両の車線維持を行う第１制御を実行する制御手段(例えばS102-S111)、の各手段として機能させ、
前記制御手段は、
前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合には、前記認識手段により認識された前記区画線を補完して前記第１制御を継続した後の第１タイミングで、実行する制御を前記第１制御から前記自車両の先行車の追従を行う第２制御に切り替える一方(例えばS110,S111)、
前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合であっても、前記自車両の走行車線の幅員の認識結果に起因して前記所定条件が満たされなくなった場合には、前記第１タイミングよりも早期の第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える(例えばS108,S111)。

この実施形態によれば、走行車線の幅員に起因して所定の条件が満たされなくなった場合に早期に第２制御に切り替える。したがって、より適切なタイミングで車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うことができ、幅員に異常があった場合に車両の車幅方向の挙動を安定させることができる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１ 車両、２ 制御ユニット、２０ ＥＣＵ

本発明の一側面によれば、
自車両が走行する道路の区画線を認識する認識手段と、
前記認識手段による前記区画線の認識結果に基づいて前記自車両の車線維持を行う第１制御を実行する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合には、前記認識手段により認識された前記区画線を補完して前記第１制御を継続した後の第１タイミングで、実行する制御を前記第１制御から前記自車両の先行車の追従を行う第２制御に切り替える一方、
前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合であっても、前記自車両の走行車線の幅員の認識結果に起因して前記所定条件が満たされなくなった場合には、前記第１タイミングよりも早期の第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える、
走行制御装置が提供される。

Ｓ１０２で、ＥＣＵ２０は、区画線の認識結果を判定する。一実施形態において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０１での区画線の認識結果が所定条件を満たすか否かを判定する。例えば、所定条件は、認識した区画線の信頼度が車線維持制御を実行するにあたって十分であるか否かといった観点から設定され得る。

Ｓ１０３で、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０２の判定結果に基づいて、区画線の認識結果が所定条件を満たす場合はＳ１０４に進み、区画線の認識結果が所定条件を満たさない場合はＳ１０６に進む。すなわち、ＥＣＵ２０は、区画線の認識結果が正常であればＳ１０４に進み、異常であればＳ１０６に進む。

Ｓ１０６で、ＥＣＵ２０は、区画線の補完処理を行う。区画線の認識結果が所定条件を満たさない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、区画線が認識されていない、又は認識した区画線の信頼度が車線維持制御を実行するにあたって十分でないと考えられる。そこで、ＥＣＵ２０は、過去の認識結果から区画線を外挿する等の補完処理を行った上で車線維持制御を継続する。なお、区画線の信頼度が十分でない場合とは、例えば車両１の近傍の区画線しか認識できず、車両１の遠方の区画線を認識できない場合等が挙げられる。

Ｓ１１１で、ＥＣＵ２０は、先行車追従制御を実行し、今回の処理サイクルを終了する。例えば、ＥＣＵ２０は、前回までの処理サイクルですでに先行車追従制御が実行されている場合には当該制御を継続し、前回までの処理サイクルで車線維持制御が実行されている場合は先行車追従制御に切り替える。

＜制御ユニット２の処理例４＞
図６は、制御ユニット２の処理例を示すフローチャートであって、車両１の自動運転走行時の処理の例を示す。処理例４では、幅員の認識結果以外の要因に起因して所定条件が満たされない場合であっても、車両１が交差点に進入しているときは先行車追従制御への早期切替を実行する点で処理例１と異なる。以下、処理例１と同様の構成については説明を省略する。

また、例えば、交差点においては、交差道路側に区画線が広がるので、車両１の進行方向で見ると区画線が両サイドに広がりながら途切れることになる。したがって、ＥＣＵ２０は、走行車線の幅員が広がりながら区画線が認識されなくなったことにより所定条件が満たされなくなった場合には、先行車追従制御への早期切替を実行してもよい。なお、本処理例においても、処理例２と同様にＳ１０８のステップを省略してもよい。この場合、ＥＣＵ２０は、Ｓ４０１がＹｅｓの場合にはＳ１１１に進んでもよい。これにより、交差点進入時に先行車追従制御への切り替えをより早期に行うことができる。

この実施形態によれば、交差点進入時に認識手段が区画線をロストした状況等において、適切に車線維持制御から先行車追従制御への切り替えを行うことができる。

Claims (11)

1. 自車両が走行する道路の区画線を認識する認識手段と、
   前記認識手段による前記区画線の認識結果に基づいて前記自車両の車線維持を行う第１制御を実行する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合には、前記認識手段により認識された前記区画線を補完して前記第１制御を継続した後の第１タイミングで、実行する制御を前記第１制御から前記自車両の先行車の追従を行う第２制御に切り替える一方、
   前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合であっても、前記自車両の走行車線の幅員の認識結果に起因して前記所定条件が満たされなくなった場合には、前記第１タイミングよりも早期の第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える、走行制御装置。
2. 請求項１に記載の走行制御装置であって、前記認識結果が前記自車両の走行車線の幅員に起因して前記所定条件が満たさなくなった場合とは、前記幅員が所定範囲外になった場合又は前記幅員の変化量が閾値を超えた場合である、走行制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の走行制御装置であって、前記認識結果が前記自車両の走行車線の幅員に起因して前記所定条件が満たさなくなった場合とは、前記幅員が閾値を超えて拡大した場合である、走行制御装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の走行制御装置であって、前記制御手段は、前記認識結果が前記所定条件を満たさなくなった場合であっても、前記自車両が交差点に進入していないときは、前記第１タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える、走行制御装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の走行制御装置であって、前記制御手段は、前記自車両が交差点に進入しているときは、前記認識結果が前記幅員以外の要因で前記所定条件を満たさなくなった場合であっても前記第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える、走行制御装置。
6. 請求項５に記載の走行制御装置であって、前記制御手段は、前記道路の路側物及び前記区画線の両方を認識できなかったことにより前記所定条件が満たされなくなった場合に、前記第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える、走行制御装置。
7. 請求項５又は６に記載の走行制御装置であって、前記制御手段は、前記自車両の走行車線の幅員が広がりながら前記区画線が認識されなくなったことにより前記所定条件が満たされなくなった場合に、前記第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える、走行制御装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の走行制御装置であって、前記制御手段は、前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合において、先行車を捕捉できていない、又は先行車の軌跡を一定以上取得できていないことにより前記第２制御を実行できない場合には、前記第２制御に代替する処理を実行する、走行制御装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の走行制御装置を搭載した車両。
10. 自車両が走行する道路の区画線を認識する認識工程と、
    前記認識工程による前記区画線の認識結果に基づいて前記自車両の車線維持を行う第１制御を実行する制御工程と、を含み、
    前記制御工程は、
    前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合には、前記認識工程により認識された前記区画線を補完して前記第１制御を継続した後の第１タイミングで、実行する制御を前記第１制御から前記自車両の先行車の追従を行う第２制御に切り替える一方、
    前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合であっても、前記自車両の走行車線の幅員の認識結果に起因して前記所定条件が満たされなくなった場合には、前記第１タイミングよりも早期の第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える、
    走行制御方法。
11. コンピュータを、
    自車両が走行する道路の区画線を認識する認識手段、
    前記認識手段による前記区画線の認識結果に基づいて前記自車両の車線維持を行う第１制御を実行する制御手段、の各手段として機能させ、
    前記制御手段は、
    前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合には、前記認識手段により認識された前記区画線を補完して前記第１制御を継続した後の第１タイミングで、実行する制御を前記第１制御から前記自車両の先行車の追従を行う第２制御に切り替える一方、
    前記認識結果が所定条件を満たさなくなった場合であっても、前記自車両の走行車線の幅員の認識結果に起因して前記所定条件が満たされなくなった場合には、前記第１タイミングよりも早期の第２タイミングで前記第１制御から前記第２制御に切り替える、
    プログラム。

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