JP2021149321A

JP2021149321A - 走行制御装置、車両、走行制御方法及びプログラム

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Publication number: JP2021149321A
Application number: JP2020046811A
Authority: JP
Inventors: 祥田村; Sho Tamura
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2021-09-27
Anticipated expiration: 2040-03-17
Also published as: US11938933B2; US20210291830A1; JP7377143B2; CN113479209B; CN113479209A

Abstract

【課題】地図情報とカメラにより取得した情報とがマッチングしない場合の走行制御の精度を向上すること。【解決手段】認識手段は、移動体に設けられたカメラが撮影した画像に基づいて移動体が走行する車線を認識する。制御手段は、認識手段の認識結果及び移動体の周辺の地図情報に基づいて移動体の走行制御を行う。第１判定手段は、移動体の前方の第１範囲における、認識手段により認識される車線と、地図情報に基づく車線との間の第１角度差が継続的に第１閾値以上である第１状態であるか否かを判定する。第２判定手段は、移動体の前方であって第１範囲よりも移動体側の第２範囲における、認識手段により認識される車線と、地図情報に基づく車線との間の第２角度差が第２閾値以上である第２状態であるか否かを判定する。【選択図】図６

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車線を認識し、認識した車線に基づいて走行制御を行う車両が知られている。特許文献１には、カメラにより工事区間の有無を確認し、工事区間が確認された場合にその工事区間の走行環境情報を地図などから取得する技術が開示されている。

特開２０１９−１５６１９５号公報

ところで、例えば道路工事の後に区画線が引き直されることにより、工事の前後で区画線の位置が変わる場合がある。このような場合に地図情報に工事による区画線の変更が反映されていないと、カメラが認識する区画線の形状と地図情報に基づく区画線の形状とが合わなくなることがある。すなわち、地図情報とカメラにより取得した情報とがマッチングしないことがある。このような場合における走行制御の精度については改善の余地がある。

本発明の目的は、地図情報とカメラにより取得した情報とがマッチングしない場合の走行制御の精度を向上する技術を提供することにある。

本発明の一側面によれば、
移動体に設けられたカメラが撮影した画像に基づいて前記移動体が走行する車線を認識する認識手段と、
前記認識手段の認識結果及び前記移動体の周辺の地図情報に基づいて前記移動体の走行制御を行う制御手段と、
前記移動体の前方の第１範囲における、前記認識手段により認識される車線と、前記地図情報に基づく車線との間の第１角度差が継続的に第１閾値以上である第１状態であるか否かを判定する第１判定手段と、
前記移動体の前方であって前記第１範囲よりも前記移動体側の第２範囲における、前記認識手段により認識される車線と、前記地図情報に基づく車線との間の第２角度差が第２閾値以上である第２状態であるか否かを判定する第２判定手段と、とを備え、
前記制御手段は、前記第１判定手段が前記第１状態であると判定した場合、及び前記第２判定手段が前記第２状態であると判定した場合の少なくともいずれかの場合には、前記地図情報よりも前記認識手段の認識結果を優先した走行制御を行う、
走行制御装置が提供される。

本発明によれば、地図情報とカメラにより取得した情報とがマッチングしない場合の走行制御の精度を向上することができる。

一実施形態に係る車両用制御装置のブロック図。制御ユニットによる走行モードの切り替えを説明する図。（ａ）ないし（ｃ）は地図情報及びカメラにより取得した情報に基づく車線の形状について説明する図。制御ユニットの処理例を示すフローチャート。（ａ）及び（ｂ）は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１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。また、本実施形態では四輪の乗用車を例に説明するが、自動二輪車などの鞍乗型車両や、道路上を移動可能なその他の移動体にも本実施形態に係る構成を採用可能である。

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。

＜走行モードの切り替え＞
図２は、制御ユニット２による車両１の走行制御のモード切り替えを示す図である。本実施形態では、制御ユニット２は、手動運転モード、併用モード、及びカメラ優先モードの間で制御モードを切り換えながら車両１の走行制御を行う。

手動運転モードは、運転者が手動運転を行うモードである。換言すれば、手動運転モードは制御ユニット２により車両１の操舵及び加減速の自動制御が実行されない制御モードである。このモードでは、例えば、運転者によるステアリングホイール３１、アクセルペダル７Ａ及びブレーキペダル７Ｂの操作に応じて、制御ユニット２内の対応する各ＥＣＵが電動パワーステアリング装置３、パワープラント６及びブレーキ装置１０等を制御する。

併用モードは、地図情報とカメラ４１により取得した情報とがマッチングした状態においてこれらの情報を併用して走行制御を行うモードである。具体的には、このモードでは、制御ユニット２は、通信装置２４ｃから取得した地図情報と、カメラ４１の撮影画像等に基づいて認識した車線の情報との間で整合性が図れている状態で走行制御を行う。一実施形態において、制御ユニット２は、カメラ４１の撮影画像等に基づく車両１前方の車線の形状と、地図情報及びＧＰＳセンサ２４ｂ等により取得した現在位置の情報に基づく車両１前方の車線の形状を比較してもよい。そして、制御ユニット２は、これらの形状が一致、又はこれらの形状の差が許容範囲内である場合には、地図情報とカメラ４１により取得した情報との間で整合が図れている、すなわち、これらの情報がマッチングしていると判断してもよい。

制御ユニット２が併用モードで行う走行制御としては、例えば、車両１が走行車線の中央を走行するように制御する車線維持制御等が挙げられる。なお、制御ユニット２は、併用モードにおいては、地図情報とカメラ４１により取得した情報の両方を用いるため、高精度で走行制御を実行可能であるといえる。よって、制御ユニット２は、併用モードにおいて、運転者にハンドルの把持を要求しないハンズオフ状態で走行制御を行ってもよい。

カメラ優先モードは、地図情報よりもカメラ４１により取得した情報を優先して走行制御を行うモードである。例えばこのモードでは、制御ユニット２は、地図情報とカメラ４１により取得した情報との間で整合性が図れない場合や地図情報を取得できない場合等に、カメラ４１により取得した情報を優先して走行制御を実行する。制御ユニット２がカメラ優先モードで行う走行制御としては、例えば、車両１が走行車線の中央を走行するように制御する車線維持制御等が挙げられる。なお、制御ユニット２は、カメラ優先モードにおいて、運転者にハンドルの把持を要求するハンズオン状態で走行制御を実行してもよい。

なお、図２には図示していないが、制御ユニット２は、地図情報とカメラ４１により取得した情報との間で整合性が図れない場合やカメラにより車線を認識できない場合等に地図情報を優先する走行モードを有していてもよい。

また、地図情報とカメラ４１により取得した情報との間で整合性が図れない場合にこれらのうちいずれの情報を優先するかは、適宜設定可能である。例えば、地図情報とカメラ４１により取得した情報との間でずれが比較的小さい場合には、工事により一時的に道路幅が縮小していたり、工事後の区画線に引き直しにより地図情報と実際の車線との間にずれが生じてしまっていたりすることが考えられる。よって、このような場合には、制御ユニット２はカメラ優先モードにより現在の周辺状況に基づいて走行制御を実行してもよい。一方で、地図情報とカメラ４１により取得した情報との間でずれが比較的大きい場合には、カメラによる車線の誤検知等が考えられる。よって、このような場合には、地図優先モードにより既存の道路情報に基づいて走行制御を行ってもよい。

本実施形態では、制御ユニット２は、上述の手動運転モード、併用モード及びカメラ優先モードの間で走行モードを切り替えながら走行制御を行う。例えば、制御ユニット２は、手動運転モードの場合に、自動運転開始のスイッチＯＮ等の乗員の操作があり、かつ、地図情報とカメラ４１により取得した情報とがマッチングされていると判断したときは併用モードに切り替えてもよい。また例えば、制御ユニット２は、手動運転モードの場合に、自動運転開始のスイッチＯＮ等の乗員の操作があり、かつ、地図とカメラのマッチングはされていないがカメラにより区画線が認識できている場合にはカメラ優先モードに切り替えてもよい。また例えば、制御ユニット２は、併用モードの場合において、地図情報とカメラ４１により取得した情報がマッチングしなくなったが、カメラにより区画線が認識できているときはカメラ優先モードに切り替えてもよい。また例えば、制御ユニット２は、併用モード及びカメラ優先モードの場合に、カメラにより区画線が認識できなくなったときは手動運転モードに切り替えてもよい。なお、制御ユニット２は、併用モード及びカメラ優先モードから手動運転モードに切り替える場合には、運転者に対して手動運転への切り替え要求（テイクオーバーリクエスト）を行ってもよい。

＜地図情報及びカメラにより取得した情報に基づく車線の形状の説明＞
図３（ａ）ないし図３（ｃ）は、地図情報及びカメラ４１により取得した情報に基づく車線の形状について説明する図である。本実施形態では、制御ユニット２は、自車両である車両１の前方の遠方区間Ｂと、車両１の前方であって遠方区間Ｂよりも車両１側の近傍区間Ａのそれぞれで地図情報及びカメラ４１により取得した情報に基づく車線の形状を比較する。そして、制御ユニット２は、その比較の結果により地図情報とカメラ４１により取得した情報とがマッチングしているか否かを判定している。

図３（ａ）は、地図情報とカメラ４１により取得した情報とがマッチングしている状態を示している。図３（ａ）では、近傍区間Ａ及び遠方区間Ｂの両方において、実際の道路の左右の車線Ｌ，Ｒ、地図情報に基づく左右の車線ＭＬ１，ＭＲ１及びカメラ４１により取得した情報に基づく左右の車線ＣＬ１，ＣＲ１の形状がそれぞれ一致している。

図３（ｂ）は、地図情報とカメラ４１により取得した情報とが遠方区間Ｂにおいてマッチングしていない状態を示している。具体的には、近傍区間Ａでは地図情報に基づく車線ＭＬ２，ＭＲ２及びカメラ４１により取得した情報に基づく車線ＣＬ２，ＣＲ２がそれぞれ一致しているが、遠方区間Ｂでは点Ｐ１を始点としてそれより遠方で車線ＭＬ２，ＭＲ２及び車線ＣＬ２，ＣＲ２の間にΔθ１（°）のずれが発生している。より詳細には、図３（ｂ）では、車線ＣＬ２，ＣＲ２は実際の車線Ｌ，Ｒに沿った形状をしているが、車線ＭＬ，ＭＲ２は遠方区間Ｂにおいて点Ｐ１を始点としてそれより遠方で実際の車線Ｌ，Ｒに対してずれた形状をしている。

図３（ｃ）は、地図情報とカメラ４１により取得した情報とが近傍区間Ａにおいてマッチングしていない状態を示している。具体的には、近傍区間Ａにおいて、地図情報に基づく車線ＭＬ３，ＭＲ３及びカメラに基づく車線ＣＬ３，ＣＲ３の間にΔθ２（°）のずれが発生している。より詳細には、図３（ｃ）では、車線ＣＬ３，ＣＲ３は実際の車線Ｌ，Ｒに沿った形状をしているが、車線ＭＬ３，ＭＲ３は近傍区間Ａの点Ｐ２を始点としてそこから遠方区間Ｂにかけて実際の車線Ｌ，Ｒに対してずれた形状をしている。

一実施形態において、近傍区間Ａは自車両の前方０〜３０ｍ、遠方区間Ｂは３０〜１００ｍであってもよい。また、一実施形態において、近傍区間Ａと遠方区間Ｂの一部が重複していてもよい。例えば、近傍区間Ａは自車両の前方０〜４０ｍ、遠方区間Ｂは３０〜１００ｍであってもよい。すなわち、近傍区間Ａは遠方区間Ｂよりも自車両側の領域を有していればよい。また、図３（ａ）ないし図３（ｃ）の例では遠方区間Ｂの車両１からの距離の上限が規定されているが、遠方区間Ｂの車両１からの距離の上限は規定されなくてもよい。この場合には、カメラ４１での認識限界距離が遠方区間Ｂの車両１からの距離の上限に相当し得る。ある側面から見れば、車両１前方の所定位置と車両１との間が近傍区間Ａに、車両１前方の所定位置よりもさらに前方が遠方区間Ｂに相当し得る。

なお、図３（ａ）ないし図３（ｃ）では、実際の道路の左右の車線Ｌ，Ｒとして区画線が示されているが、車線の構成要素は区画線に限らず、縁石やガードレール等の道路境界であってもよい。

本実施形態では、制御ユニット２は、地図情報とカメラ４１により取得した情報とがマッチングしているか否かを近傍区間Ａ及び遠方区間Ｂのそれぞれで判定し、その判定結果に基づいて車両１の走行制御における走行モードを選択している。以下でその処理例について説明する。

＜制御ユニットの処理例＞
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の走行モードの選択処理の例を示す。より具体的には、制御ユニット２が、車両１の自動運転制御を行う際に、状況に応じて併用モードとカメラ優先モードとの間で切り替えを行う場合の処理例を示している。制御ユニット２は、自動運転制御の実行中に本処理を周期的に実行し得る。

また、図４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。

Ｓ１で、ＥＣＵ２２は、区画線の認識処理を行う。例えば、ＥＣＵ２２は、カメラ４１等の検知結果に基づいて、車両１が走行する道路の区画線を認識する。また例えば、ＥＣＵ２２は、その認識結果に基づいて、区画線の線種、幅員、角度等の各種情報を取得する。なお、ＥＣＵ２２は、区画線の他、ガードレールや縁石等の道路境界も認識し得る。

Ｓ２で、ＥＣＵ２４は、通信装置２４ｃを介して車両１の周辺の地図情報を取得する。より具体的には、ＥＣＵ２４は、車両１の走行中の道路の区画線の線種、幅員、角度等の各種情報を取得する。また、ＥＣＵ２４は、ＧＰＳセンサ２４ｂから車両１の現在位置を取得し得る。なお、地図情報は通信装置２４ｃによる取得されるものに限らず、車両１内の記憶デバイス等に記憶された地図情報が用いられてもよい。

Ｓ３で、ＥＣＵ２０は、Ｓ１及びＳ２の処理に基づいて、地図情報とカメラ４１により取得した情報のマッチング状態を判定する。その後、Ｓ４で、ＥＣＵ２０は、Ｓ３の処理に基づいて走行モードを選択し、１回の処理サイクルを終了する。Ｓ３及びＳ４についての詳細は後述する。

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、図４のＳ３の処理のサブルーチンを示すフローチャートである。制御ユニット２は、図５（ａ）及び図５（ｂ）の処理を直列ないし並列的に実行し得る。

まず、図５（ａ）の処理について説明する。
Ｓ３０１で、ＥＣＵ２０は、Ｓ１及びＳ２の処理で取得した情報に基づいて、遠方区間Ｂでの地図情報に基づく車線とカメラ４１により取得した情報に基づく車線との角度差Δθ１が継続的に閾値Ｔ１以上である状態であるか否かを確認する。ＥＣＵ２０は、角度差Δθ１が継続的に閾値Ｔ１以上である状態である場合はＳ３０２に進み、そうでない場合はＳ３０３に進む。例えば、図３（ｂ）の例で言えば、ＥＣＵ２０は、車線ＭＬ２，ＭＲ２と車線ＣＬ２，ＣＲ２の角度差Δθ１が継続的に閾値Ｔ１以上である状態か否かを確認する。閾値Ｔ１は、例えば１．０〜３．０°であってもよい。さらに言えば、閾値Ｔ１は、１．５°であってもよい。

一実施形態において、ＥＣＵ２０は、角度差Δθ１≧閾値Ｔ１の状態が所定時間継続している場合に、角度差Δθ１が継続的に閾値Ｔ１以上である状態と判定してもよい。例えば、ＥＣＵ２０は、角度差Δθ１が閾値Ｔ１以上である状態が０．５〜３秒継続した場合に角度差Δθ１が継続的に閾値Ｔ１以上である状態と判定してもよい。

また、一実施形態において、ＥＣＵ２０は、角度差Δθ１≧閾値Ｔ１の状態で車両１が所定距離継続して走行している場合に、角度差Δθ１が継続的に閾値Ｔ１以上である状態と判定してもよい。例えば、ＥＣＵ２０は、角度差Δθ１が閾値Ｔ１以上である状態で車両が５〜３０ｍ以上継続して走行した場合に角度差Δθ１が継続的に閾値Ｔ１以上であると判定してもよい。さらに言えば、ＥＣＵ２０は、角度差Δθ１が閾値Ｔ１以上である状態で車両が１５ｍ以上継続して走行した場合に、角度差Δθ１が継続的に閾値Ｔ１以上である状態と判定してもよい。

また、一実施形態において、ＥＣＵ２０は、遠方区間Ｂにおいて車線の所定長さ以上の部分の角度差Δθ１が閾値Ｔ１以上である場合に、角度差Δθ１が継続的に閾値Ｔ１以上である状態と判定してもよい。図３（ｂ）の例で言えば、遠方区間Ｂの車線のうち角度差Δθ１が閾値Ｔ１以上の部分Ｘの長さが５〜３０ｍ以上の場合に角度差Δθ１が継続的に閾値Ｔ１以上である状態と判定してもよい。

Ｓ３０２で、ＥＣＵ２０は、遠方区間Ｂにおいて地図情報とカメラ４１により取得した情報とがアンマッチング状態と判定してこのサブルーチンを終了する。Ｓ３０３で、ＥＣＵ２０は、遠方区間Ｂにおいて地図情報とカメラ４１により取得した情報とがマッチング状態と判定してこのサブルーチンを終了する。

次に、図５（ｂ）の処理について説明する。
Ｓ３１１で、ＥＣＵ２０は、Ｓ１及びＳ２の処理で取得した情報に基づいて、近傍区間Ａでの地図情報に基づく車線とカメラ４１により取得した情報に基づく車線との角度差Δθ２が閾値Ｔ２以上であるか否かを確認する。ＥＣＵ２０は、角度差が閾値以上である場合はＳ３１２に進み、そうでない場合はＳ３１３に進む。例えば、図３（ｃ）の例で言えば、ＥＣＵ２０は、車線ＭＬ３，ＭＲ３と車線ＣＬ３，ＣＲ３の角度差Δθ２が閾値Ｔ２以上であるか否かを確認する。一実施形態において、閾値Ｔ２は、例えば１．０〜５．０°であってもよい。さらに言えば、閾値Ｔ２は、３．０°であってもよい。

Ｓ３１２で、ＥＣＵ２０は、近傍区間Ａにおいて地図情報とカメラ４１により取得した情報とがアンマッチング状態と判定してこのサブルーチンを終了する。Ｓ３２３で、ＥＣＵ２０は、近傍区間Ａにおいて地図情報とカメラ４１により取得した情報とがマッチング状態と判定してこのサブルーチンを終了する。

図５（ａ）の処理と図５（ｂ）の処理とを比較すると、ＥＣＵ２０は、近傍区間Ａでは角度差Δθ２が閾値Ｔ２以上であればアンマッチング状態と判定するのに対し、遠方区間Ｂでは角度差Δθ１が継続的に閾値Ｔ１以上の場合にアンマッチング状態と判定する。これにより、地図情報とカメラ４１により取得した情報にアンマッチングが生じている位置に応じて適切に走行モードを切り替えることができる。

より詳細には、遠方区間Ｂでは、角度差Δθ１≧閾値Ｔ１の状態の継続性を考慮することにより、近傍区間Ａと比較して検知精度が低下する可能性のある遠方区間Ｂにおける誤検知等の影響を抑制でき、より適切なモード切替を行うことができる。一方、近傍区間Ａではより早期にモード切替を行うことにより、アンマッチングが生じている位置に車両１が到達するまでに確実にモード切替を行うことができる。

また、一実施形態において、近傍区間Ａにおける閾値Ｔ２を遠方区間Ｂにおける閾値Ｔ１よりも大きくしてもよい。近傍区間Ａにおいては角度差Δθ２≧閾値Ｔ２の状態の継続性を考慮しないため、閾値Ｔ２を閾値Ｔ１よりも大きくすることで誤判定等を抑制することができる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ２０は、左右の車線について地図情報に基づく車線とカメラ４１により取得した情報に基づく車線との角度差が閾値以上であるか否かを確認することによりマッチング状態を判定している。しかし、左右の車線のうち一方を対象として判定を行ってもよい。また、一実施形態において、ＥＣＵ２０は、遠方区間Ｂにおいては左右の車線の両方を対象として判定を行い、近傍区間Ａにおいては左右の車線の一方を対象として判定を行ってもよい。これにより、遠方区間Ｂにおいては左右両方の車線を対象とすることでより精度よく判定を行うことができ、近傍区間Ａにおいては一方の車線のみ対象とすることでより早期に判定を行うことができる。

図６は、図４のＳ４の処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
Ｓ４０１で、ＥＣＵ２０は、Ｓ３の処理に基づいて、遠方区間Ｂにおいて地図情報とカメラ４１により取得した情報とがマッチング状態であるか否かを確認しマッチング状態の場合にはＳ４０２に進み、アンマッチング状態の場合にはＳ４０４に進む。

Ｓ４０２で、ＥＣＵ２０は、Ｓ３の処理に基づいて、近傍区間Ａにおいて地図情報とカメラ４１により取得した情報とがマッチング状態であるか否かを確認しマッチング状態の場合にはＳ４０３に進み、アンマッチング状態の場合にはＳ４０４に進む。

Ｓ４０３で、ＥＣＵ２０は、併用モードを選択し、このサブルーチンを終了する。Ｓ４０４で、ＥＣＵ２０は、カメラ優先モードを選択し、このサブルーチンを終了する。

図６の処理により、ＥＣＵ２０は、近傍区間Ａ及び遠方区間Ｂの両方で地図情報とカメラ４１により取得した情報とがマッチング状態である場合に併用モードを選択する。一方で、ＥＣＵ２０は、近傍区間Ａ及び遠方区間Ｂの少なくとも一方で地図情報とカメラ４１により取得した情報とがアンマッチング状態である場合にカメラ優先モードを選択する。

以上説明したように、本実施形態では、制御ユニット２は、遠方区間Ｂにおいては角度差Δθ１が継続的に閾値Ｔ１以上である状態か否かを判定し、近傍区間Ａにおいては角度差Δθ２が閾値Ｔ２以上である状態か否かを判定する。そして、制御ユニット２は、それらの判定結果に応じてカメラ４１に基づく車線の認識結果を優先した走行制御を行う。これにより、カメラと地図がマッチングしない場合の走行制御の精度を向上することができる。

＜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、
移動体に設けられたカメラが撮影した画像に基づいて前記移動体が走行する車線を認識する認識手段（例えば22,S1）と、
前記認識手段の認識結果及び前記移動体の周辺の地図情報に基づいて前記移動体の走行制御を行う制御手段（例えば20,S4）と、
前記移動体の前方の第１範囲（例えばB）における、前記認識手段により認識される車線と、前記地図情報に基づく車線との間の第１角度差（例えばΔθ2）が継続的に第１閾値（例えばT1）以上である第１状態であるか否かを判定する第１判定手段（例えば20,S301-S303）と、
前記移動体の前方であって前記第１範囲よりも前記移動体側の第２範囲（例えばA）における、前記認識手段により認識される車線と、前記地図情報に基づく車線との間の第２角度差（例えばΔθ2）が第２閾値（例えばT2）以上である第２状態であるか否かを判定する第２判定手段（例えば20,S311-S313）と、とを備え、
前記制御手段は、前記第１判定手段が前記第１状態であると判定した場合、及び前記第２判定手段が前記第２状態であると判定した場合の少なくともいずれかの場合には、前記地図情報よりも前記認識手段の認識結果を優先した走行制御を行う（例えばS401-S404）。

この実施形態によれば、第１判定手段及び第２判定手段は、それぞれ異なる条件により、地図情報及びカメラ４１により取得した情報に基づく車線の状態を判定している。したがって、制御手段は、道路の状況に応じてより適切に走行モードを選択することができ、地図情報とカメラにより取得した情報とがマッチングしない場合の走行制御の精度を向上することができる。

２．上記実施形態によれば、
前記第１判定手段及び前記第２判定手段は、車線を構成する左右の構成要素（例えばL,R）のうちの一方を対象として判定を行う。

この実施形態によれば、第１判定手段及び第２判定手段は左右の構成要素のうちの一方を対象として判定を行うので、より容易に判定を行うことができる。

３．上記実施形態によれば、
前記第１判定手段は、車線を構成する左右の構成要素の両方を対象として判定を行い、
前記第２判定手段は、車線を構成する左右の構成要素の一方を対象として判定を行う。

この実施形態によれば、第１判定手段は左右の構成要素の両方を対象とするので遠方区間ではより精度のよい判定が行うことができる。また、第２判定手段は、左右の構成要素の一方を対象とするので近傍区間ではより早期に判定を行うことができる。

４．上記実施形態によれば、
前記車線を構成する左右の構成要素は、区画線（例えばL,R）又は道路境界である。

この実施形態によれば、区画線又は道路境界を対象として判定を行うことができる。

５．上記実施形態によれば、
前記第１判定手段は、第１角度差が前記第１閾値以上であることが所定時間継続した場合、前記移動体が所定距離走行している間前記第１角度差が前記第１閾値以上であることが継続した場合、又は、前記第１範囲において車線の所定長さ以上の部分（例えばX）の前記第１角度差が前記第１閾値以上である場合に、前記第１状態であると判定する。

この実施形態によれば、移動体の走行時間、移動体の走行距離又は第１角度差が第１閾値以上である車線の長さに応じて第１状態であるか否かを判定することができる。

６．上記実施形態によれば、
前記第２閾値が前記第１閾値よりも大きい。

この実施形態によれば、近傍区間において判定を行う第２判定手段は、第２角度差が第２閾値以上である状態の継続性を考慮しないため、第２閾値を第１閾値よりも大きくすることで誤判定等を抑制することができる。

７．上記実施形態の車両（例えば1）は、
上記１．〜上記６．の走行制御装置（例えば2）を搭載する。

この実施形態によれば、地図情報とカメラにより取得した情報とがマッチングしない場合の走行制御の精度を向上することができる車両が提供される。

８．上記実施形態の走行制御方法は、
移動体に設けられたカメラが撮影した画像に基づいて前記移動体が走行する車線を認識する認識工程（例えばS1）と、
前記認識工程の認識結果及び前記移動体の周辺の地図情報に基づいて前記移動体の走行制御を行う制御工程（例えばS4）と、
前記移動体の前方の第１範囲における、前記認識工程により認識される車線と、前記地図情報に基づく車線との間の第１角度差が継続的に第１閾値以上である第１状態であるか否かを判定する第１判定工程（例えばS301-S303）と、
前記移動体の前方であって前記第１範囲よりも前記移動体側の第２範囲における、前記認識工程により認識される車線と、前記地図情報に基づく車線との間の第２角度差が第２閾値以上である第２状態であるか否かを判定する第２判定工程（例えばS311-S313）と、とを含み、
前記制御工程は、前記第１判定工程が前記第１状態であると判定した場合、及び前記第２判定工程が前記第２状態であると判定した場合の少なくともいずれかの場合には、前記地図情報よりも前記認識工程の認識結果を優先した走行制御を行う（例えばS401-S404）。

この実施形態によれば、地図情報とカメラにより取得した情報とがマッチングしない場合の走行制御の精度を向上することができる走行制御方法が提供される。

９．上記実施形態のプログラムは、
コンピュータを、
移動体に設けられたカメラが撮影した画像に基づいて前記移動体が走行する車線を認識する認識手段（例えばS1）、
前記認識手段の認識結果及び地図情報に基づいて前記移動体の走行制御を行う制御手段（例えばS3）、
前記移動体の前方の第１範囲における、前記認識手段により認識される車線と、前記地図情報に基づく車線との間の第１角度差が継続的に第１閾値以上である第１状態であるか否かを判定する第１判定手段（例えばS301-S303）、
前記移動体の前方であって前記第１範囲よりも前記移動体側の第２範囲における、前記認識手段により認識される車線と、前記取得手段により取得される前記地図情報に基づく車線との間の第２角度差が第２閾値以上である第２状態であるか否かを判定する第２判定手段（例えばS311-S313）、の各手段として機能させ、
前記制御手段は、前記第１判定手段が前記第１状態であると判定した場合、及び前記第２判定手段が前記第２状態であると判定した場合の少なくともいずれかの場合には、前記地図情報よりも前記認識手段の認識結果を優先した走行制御を行う（例えばS401-S404）。

この実施形態によれば、地図情報とカメラにより取得した情報とがマッチングしない場合の走行制御の精度を向上することができるプログラムが提供される。

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、２０ＥＣＵ

Claims

移動体に設けられたカメラが撮影した画像に基づいて前記移動体が走行する車線を認識する認識手段と、
前記認識手段の認識結果及び前記移動体の周辺の地図情報に基づいて前記移動体の走行制御を行う制御手段と、
前記移動体の前方の第１範囲における、前記認識手段により認識される車線と、前記地図情報に基づく車線との間の第１角度差が継続的に第１閾値以上である第１状態であるか否かを判定する第１判定手段と、
前記移動体の前方であって前記第１範囲よりも前記移動体側の第２範囲における、前記認識手段により認識される車線と、前記地図情報に基づく車線との間の第２角度差が第２閾値以上である第２状態であるか否かを判定する第２判定手段と、とを備え、
前記制御手段は、前記第１判定手段が前記第１状態であると判定した場合、及び前記第２判定手段が前記第２状態であると判定した場合の少なくともいずれかの場合には、前記地図情報よりも前記認識手段の認識結果を優先した走行制御を行う、
走行制御装置。
請求項１に記載の走行制御装置であって、前記第１判定手段及び前記第２判定手段は、車線を構成する左右の構成要素のうちの一方を対象として判定を行う、走行制御装置。
請求項１に記載の走行制御装置であって、
前記第１判定手段は、車線を構成する左右の構成要素の両方を対象として判定を行い、
前記第２判定手段は、車線を構成する左右の構成要素の一方を対象として判定を行う、
走行制御装置。
請求項２又は３に記載の走行制御装置であって、前記車線を構成する左右の構成要素は、区画線又は道路境界である、走行制御装置。
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、前記第１判定手段は、第１角度差が前記第１閾値以上であることが所定時間継続した場合、前記移動体が所定距離走行している間前記第１角度差が前記第１閾値以上であることが継続した場合、又は、前記第１範囲において車線の所定長さ以上の部分の前記第１角度差が前記第１閾値以上である場合に、前記第１状態であると判定する、走行制御装置。
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の走行制御装置であって、前記第２閾値が前記第１閾値よりも大きい、走行制御装置。
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の走行制御装置を搭載した車両。
移動体に設けられたカメラが撮影した画像に基づいて前記移動体が走行する車線を認識する認識工程と、
前記認識工程の認識結果及び前記移動体の周辺の地図情報に基づいて前記移動体の走行制御を行う制御工程と、
前記移動体の前方の第１範囲における、前記認識工程により認識される車線と、前記移動体の周辺の地図情報に基づく車線との間の第１角度差が継続的に第１閾値以上である第１状態であるか否かを判定する第１判定工程と、
前記移動体の前方であって前記第１範囲よりも前記移動体側の第２範囲における、前記認識工程により認識される車線と、前前記地図情報に基づく車線との間の第２角度差が第２閾値以上である第２状態であるか否かを判定する第２判定工程と、とを含み、
前記制御工程は、前記第１判定工程が前記第１状態であると判定した場合、及び前記第２判定工程が前記第２状態であると判定した場合の少なくともいずれかの場合には、前記地図情報よりも前記認識工程の認識結果を優先した走行制御を行う、
走行制御方法。
コンピュータを、
移動体に設けられたカメラが撮影した画像に基づいて前記移動体が走行する車線を認識する認識手段、
前記認識手段の認識結果及び前記移動体の周辺の地図情報に基づいて前記移動体の走行制御を行う制御手段、
前記移動体の前方の第１範囲における、前記認識手段により認識される車線と、前記地図情報に基づく車線との間の第１角度差が継続的に第１閾値以上である第１状態であるか否かを判定する第１判定手段、
前記移動体の前方であって前記第１範囲よりも前記移動体側の第２範囲における、前記認識手段により認識される車線と、前記地図情報に基づく車線との間の第２角度差が第２閾値以上である第２状態であるか否かを判定する第２判定手段、の各手段として機能させ、
前記制御手段は、前記第１判定手段が前記第１状態であると判定した場合、及び前記第２判定手段が前記第２状態であると判定した場合の少なくともいずれかの場合には、前記地図情報よりも前記認識手段の認識結果を優先した走行制御を行う、
走行制御装置。