JP2021196874A - 走行支援方法及び走行支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車線境界に設定された制限を遵守するとともに制限が設定された車線境界により自車両の走行継続が困難になるのを回避する。【解決手段】車線境界を越える目標走行軌道の生成を常に許可する第１境界属性が設定された第１車線境界１３０の情報と、所定条件を満たすか否かに応じて車線境界を越える目標走行軌道の生成を許可する第２境界属性が設定された第２車線境界１４０の情報と、車線境界を越える目標走行軌道の生成を常に禁止する第３境界属性が設定された第３車線境界１５０、１５１の情報と、を含んだ地図情報を読み込み、所定条件が満たされない場合には第２車線境界及び第３車線境界を越えないように第１車線境界、第２車線境界及び第３車線境界に基づいて目標走行軌道を生成し、所定条件を満たす場合には第１車線境界、第２車線境界及び第３車線境界に基づいて、第２車線境界を越えかつ第３車線境界を越えないように目標走行軌道を生成する。【選択図】図２Ｃ

Description

本発明は、走行支援方法及び走行支援装置に関する。

下記特許文献１には、複数の車線を有する道路を自動走行するとき、道路と障害物の特徴量からファジィ推論を通じて車線ごとの走行可能度合いを求め、それから最適の車線を選択して障害物を回避しつつ自動走行する車両が記載されている。

特開平７−０８１６０４号公報

道路上の車線の境界となる車線境界は、物理的には車線境界を越えて車両が走行することができても、車線境界を越えて走行することが制限されることがある。例えば、黄色の実線の車線境界線では、追い越しのために車線境界線をはみ出すことが原則として禁止されている。車両の走行を支援する走行支援制御では、このような車線境界を越えないように車両を走行させることが求められる。

しかしながら、このような車線境界を越えないように制御すると、自車両が走行している車線の前方に通行不能な区間が存在する場合に、車線境界を越えれば通行不能な区間を回避できるにも関わらず、車線境界を越えられないために自車両の走行の継続が困難になる。
本発明は、車線境界に設定された制限を遵守するとともに、制限が設定された車線境界により自車両の走行継続が困難になるのを回避することを目的とする。

本発明の一態様に係る走行支援方法では、車線境界を越える目標走行軌道の生成を常に許可する第１境界属性が設定された第１車線境界の情報と、所定条件を満たすか否かに応じて車線境界を越える目標走行軌道の生成を許可する第２境界属性が設定された第２車線境界の情報と、車線境界を越える目標走行軌道の生成を常に禁止する第３境界属性が設定された第３車線境界の情報と、を含んだ地図情報を読み込み、所定条件が満たされない場合には第２車線境界及び第３車線境界を越えないように第１車線境界、第２車線境界及び第３車線境界に基づいて目標走行軌道を生成し、所定条件を満たす場合には第１車線境界、第２車線境界及び第３車線境界に基づいて、第２車線境界を越えかつ第３車線境界を越えないように目標走行軌道を生成し、生成した目標走行軌道に基づいた自車両の走行を支援する。

本発明によれば、車線境界に設定された制限を遵守するとともに、当該制限により自車両の走行継続が困難になるのを回避できる。

実施形態の走行支援装置の概略構成図である。 車線境界に設定する境界属性の説明図である。 車線境界に設定する境界属性の説明図である。 車線境界に設定する境界属性の説明図である。 実施形態の走行支援装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 属性候補判定部の処理の一例の説明図である。 属性候補判定部の処理の他の一例の説明図である。 属性決定部の処理の一例の説明図である。 車両制御部の処理の一例の説明図である。 自車両の自己位置に応じた境界属性の設定例の説明図である。 自車両の自己位置に応じた境界属性の設定例の説明図である。 自車両の行動履歴に応じた境界属性の設定例の説明図である。 自車両の行動履歴に応じた境界属性の設定例の説明図である。 ミドルバウンダリの優先度の一例の説明図である。 予定走行経路に応じた境界属性の設定例の説明図である。 予定走行経路に応じた境界属性の設定例の説明図である。 ジャンクションにおける境界属性の設定例の説明図である。 ジャンクションにおける境界属性の設定例の説明図である。 ミドルバウンダリによって禁止される運転行動の一例の説明図である。 実施形態の運転支援方法の一例のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

（構成）
図１を参照する。自車両１は、自車両１の走行支援を行う走行支援装置１０を備える。走行支援装置１０による走行支援には、自車両１の周辺の走行環境に基づいて、運転者が関与せずに自車両１を自動で運転する自動運転制御や、運転者による自車両１の運転を支援する運転支援制御を含んでよい。
運転支援制御には、自動操舵、自動ブレーキ、定速走行制御、車線維持制御、合流支援制御など、自車両の操舵装置、駆動装置、制動装置の少なくとも一つを制御する走行制御を含んでよい。

走行支援装置１０は、物体センサ１１と、車両センサ１２と、測位装置１３と、地図データベース１４と、ナビゲーション装置１５と、通信装置１６と、コントローラ１７と、アクチュエータ１８とを備える。図面において地図データベースを「地図ＤＢ」と表記する。
物体センサ１１は、自車両１に搭載されたレーザレーダやミリ波レーダ、カメラ、LIDAR（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）など、自車両１の周辺の物体を検出する複数の異なる種類の物体検出センサを備える。

車両センサ１２は、自車両１に搭載され、自車両１から得られる様々な情報（車両信号）を検出する。車両センサ１２には、例えば、自車両１の走行速度（車速）を検出する車速センサ、自車両１が備える各タイヤの回転速度を検出する車輪速センサ、自車両１の３軸方向の加速度（減速度を含む）を検出する３軸加速度センサ（Ｇセンサ）、操舵角（転舵角を含む）を検出する操舵角センサ、自車両１に生じる角速度を検出するジャイロセンサ、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ、自車両のアクセル開度を検出するアクセルセンサと、運転者によるブレーキ操作量を検出するブレーキセンサが含まれる。

測位装置１３は、全地球型測位システム（ＧＮＳＳ）受信機を備え、複数の航法衛星から電波を受信して自車両１の現在位置を測定する。ＧＮＳＳ受信機は、例えば地球測位システム（ＧＰＳ）受信機等であってよい。測位装置１３は、例えば慣性航法装置であってもよい。

地図データベース１４は、自動運転用の地図として好適な高精度地図データ（以下、単に「高精度地図」という。）を記憶してよい。高精度地図は、ナビゲーション用の地図データ（以下、単に「ナビ地図」という。）よりも高精度の地図データであり、道路単位の情報よりも詳細な車線単位の情報を含む。

例えば、高精度地図は車線単位の情報として、車線基準線（例えば車線内の中央の線）上の基準点を示す車線ノードの情報と、車線ノード間の車線の区間態様を示す車線リンクの情報を含む。
車線ノードの情報は、その車線ノードの識別番号、位置座標、接続される車線リンク数、接続される車線リンクの識別番号を含む。車線リンクの情報は、その車線リンクの識別番号、車線の幅員、車線境界線の種類、車線の形状、車線区分線の形状、車線基準線の形状を含む。

また車線ノードの情報は、例えば合流車線、分岐車線や本線と行った車線の種類を道路構造の情報として含んでよい。
高精度地図は、車線変更禁止区間の情報を含んでもよい。
高精度地図は、車線単位のノード及びリンク情報を含むため、走行ルートにおいて自車両１が走行する車線を特定可能である。高精度地図は、車線の延伸方向及び幅方向における位置を表現可能な座標を有する。高精度地図は、３次元空間における位置を表現可能な座標（例えば経度、緯度及び高度）を有し、車線や上記地物は３次元空間における形状として記述されてもよい。

ナビゲーション装置１５は、測位装置１３等により自車両１の現在位置を認識する。また、乗員の操作に応じて自車両１の目的地を設定し、地図データベース１４の地図情報に基づいて現在位置から目的地までの道路単位の予定走行経路を演算する。
ナビゲーション装置１５は、演算した予定走行経路の情報をコントローラ１７へ出力する。また、ナビゲーション装置１５は、演算した予定走行経路に従って乗員に経路案内を行う。
通信装置１６は、自車両１の外部の通信装置との間で無線通信を行う。通信装置１６による通信方式は、例えば公衆携帯電話網による無線通信や、車車間通信、路車間通信、又は衛星通信であってよい。

コントローラ１７は、自車両１の走行支援制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。コントローラ１７は、プロセッサ２１と、記憶装置２２等の周辺部品とを含む。プロセッサ２１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）であってよい。
記憶装置２２は、半導体記憶装置や、磁気記憶装置、光学記憶装置等を備えてよい。記憶装置２２は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。

以下に説明する走行支援装置１０の機能は、例えばプロセッサ２１が、記憶装置２２に格納されたコンピュータプログラムを実行し、物体センサ１１、車両センサ１２、測位装置１３、地図データベース１４、ナビゲーション装置１５及び通信装置１６と協働することにより実現される。
また、以下に説明する走行支援装置１０による処理の一部を、自車両１の外部の情報処理装置（例えば外部サーバ装置）において実行してもよい。

なお、コントローラ１７を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。
例えば、コントローラ１７は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えばコントローラ１７はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。

アクチュエータ１８は、コントローラ１７からの制御信号に応じて、自車両のステアリングホイール、アクセル開度及びブレーキ装置を操作して、自車両の車両挙動を発生させる。アクチュエータ１８は、ステアリングアクチュエータと、アクセル開度アクチュエータと、ブレーキ制御アクチュエータを備える。ステアリングアクチュエータは、自車両のステアリングの操舵方向及び操舵量を制御する。
アクセル開度アクチュエータは、自車両のアクセル開度を制御する。ブレーキ制御アクチュエータは、自車両１のブレーキ装置の制動動作を制御する。

次に、図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃを参照して実施形態の走行支援装置１０による走行支援制御の一例を説明する。
ここでは、自車両１が、複数の車線１１０、１１１及び１１２を含んだ道路１００を走行している状況を想定する。車線１１０の通行方向と車線１１１の通行方向は同一であり、車線１１２は、車線１１０及び１１１の対向車線である。参照符号１２０、１２１、１２２及び１２３は、車線１１０〜１１２の車線境界を示す。

車線境界１２１及び１２２は、車両が走行できる走行可能領域と、走行可能領域内の車両が車線境界１２１及び１２２を越えて走行できない領域とを区分する境界である。例えば、車線境界１２１及び１２２は、道路１００の車道外側線であってもよく、縁石や中央分離帯のように、車両が越えることを物理的に制約する車線境界であってもよい。

一方で、車線境界１２０は、車線境界１２１及び１２２によって挟まれた領域内を区分する境界であって、車両が車線境界１２０を越えて走行することが許可されている車線境界である。すなわち、車両は、車線境界１２０を越えて、車線１１０側から車線１１１側へ、又は車線１１０側から車線１１１側へはみ出すことが許可されている。例えば、車線境界１２０には、白線の破線の車線境界線が設けられている。

また、車線境界１２３は、対向車線である車線１１１及び車線１１２を区分する対向車線であって、車線境界１２３を越えて走行することが原則として禁止されている。例えば車線境界１２３には、白線の実線の車線境界線が設けられている。
または、追い越しのために車線境界１２３をはみ出すことが原則として禁止されている。例えば車線境界１２３には、黄色の実線の車線境界線が設けられている。

走行支援装置１０は、自車両１の周囲の車線境界の各々に対して、自車両の目標走行軌道が車線境界を越えることを許可するか否かを指定する境界属性を設定する。
例えば、走行支援装置１０は、境界属性としてハードバウンダリとソフトバウンダリを自車両１の周囲の車線境界に設定する。本実施形態において、ハードバウンダリは、車線境界を越える目標走行軌道の生成を常に禁止する境界属性とし、ソフトバウンダリは、車線境界を越える目標走行軌道の生成を常に許可する境界属性と定義する。ソフトバウンダリ及びハードバウンダリは、それぞれ特許請求の範囲に記載の「第１境界属性」及び「第３境界属性」の一例である。

走行支援装置１０は、車線境界に設定された境界属性と自車両１の自己位置とに基づいて自車両１を走行させる走行車線を選択する。具体的には、車線変更に伴って車線境界を越える場合には、ソフトバウンダリの車線境界を越えるように走行車線を選択する。また、ハードバウンダリの車線境界を越えないように走行車線を選択する。
走行支援装置１０は、走行車線を選択すると、この走行車線を走行する目標走行軌道を生成する。その際に、走行支援装置１０は、ハードバウンダリの車線境界をはみ出さないように目標走行軌道を生成する。
走行支援装置１０は、生成した目標走行軌道に基づいて自車両１の走行を支援する。例えば、目標走行軌道に沿って走行するように自車両１の運転を支援する。

ここで、走行支援装置１０が、境界属性として「ソフトバウンダリ」と「ハードバウンダリ」の２種類の境界属性しか設定しない場合を想定する。
この場合には、車両が走行できる走行可能領域と、走行可能領域内の車両が走行できない領域と、を区分する車線境界１２１及び１２２に、ハードバウンダリ１５０及び１５１（破線）が設定される。

また、図２Ａに示すように自車両１が車線１１０又は１１１にいる場合には、車線境界１２０を越えることを許可するために、車線境界１２０にソフトバウンダリ１３０（２点鎖線）が設定される。
また、対向車線１１２との車線境界１２３を越えないように走行するために、車線境界１２３にハードバウンダリ１５２（破線）が設定される。

また、図２Ｂに示すように自車両１が車線１１２にいる場合には、対向車線１１１との車線境界１２３を越えないように走行するために、車線境界１２３にハードバウンダリ１５２が設定される。対向車線１１０及び１１１を区画する車線境界１２０にも、同様にハードバウンダリ１５３（破線）が設定される。
このため、図２Ｂに示すように駐車車両２等の障害物や工事等のために走行車線１１２を通行することができない場合には、ハードバウンダリ１５２が設定された車線境界１２３を越える目標走行軌道を生成できないため、自車両１の走行の継続が困難になる。

そこで、本実施形態の走行支援装置１０は、第３の種類の境界属性であるミドルバウンダリを設定する。本実施形態において、ミドルバウンダリは、所定条件を満たすか否かに応じて車線境界を越える目標走行軌道の生成を許可する境界属性と定義する。ミドルバウンダリは、特許請求の範囲に記載の「第２境界属性」の一例である。なお、本実施形態における「ソフトバウンダリ」「ミドルバウンダリ」「ハードバウンダリ」のそれぞれに関して定義は上述の通りであり、以下では特に説明しない。
図２Ｃを参照する。走行支援装置１０は、自車両１が車線１１２にいる場合に、車線境界１２３と１２０に、それぞれミドルバウンダリ１４０及び１４１（１点鎖線）を設定する。

走行支援装置１０は、走行車線を選択する際又は目標走行軌道を生成する際に、上記の所定条件が満たされるか否かを判定する。例えば、走行支援装置１０は、物体センサ１１の検出結果に基づいて認識された周辺環境に基づいて所定条件が満たされるか否かを判定してよい。
例えば、走行支援装置１０は、ミドルバウンダリが設定された個々の車線境界について、この車線境界を越えずに自車両１の走行を継続することが困難であるか否かを判定し、走行継続が困難である場合に、当該車線境界について所定条件が満たされると判定する。

所定条件が満たされる車線境界が存在する場合、走行支援装置１０は、所定条件を満たすミドルバウンダリの車線境界を越える目標走行軌道の生成を許可する。
これにより、破線矢印３に示すように、ミドルバウンダリ１４１が設定された走行車線１２３を越えて、車線１１２の通行不能な区間を回避する目標走行軌道を生成することが可能となる。このため自車両の走行継続が困難になるのを回避できる。

一方で、所定条件が満たされない場合には、走行支援装置１０は、ミドルバウンダリの車線境界を越える目標走行軌道の生成を禁止する。この結果、原則として車線境界１２３を越えないように（すなわち車線境界１２３に設定された制限を遵守するように）目標走行軌道を生成することが可能となる。

続いて図３を参照して、走行支援装置１０の機能を詳しく説明する。走行支援装置１０は、自車両位置推定部３０と、走行経路算出部３１と、周辺環境認識部３２と、地図配信部４０と、車両制御部５０を備える。

自車両位置推定部３０は、測位装置１３による測定結果や、車両センサ１２からの検出結果を用いたオドメトリに基づいて、自車両１の絶対位置、すなわち、地図データベース１４の地図情報上の自車両１の自己位置を推定する。
走行経路算出部３１は、乗員の操作に応じて自車両１の目的地を設定する。走行経路算出部３１は、自車両位置推定部３０が推定した自己位置と、地図データベース１４の地図情報に基づいて、現在位置から目的地までの道路単位の予定走行経路を演算する。

周辺環境認識部３２は、物体センサ１１の検出結果に基づいて、自車両１の周辺環境を認識する。例えば、周辺環境認識部３２は、物体センサ１１の検出結果に基づいて自車両１の周囲の車線を識別し、周囲の車線が通行可能であるか否かを認識する。具体的には、車線として識別した領域内に、駐車車両や工事等の障害が存在する場合に車線が通行不能であると認識し、障害が存在しない場合に通行可能であると認識する。
また、周辺環境認識部３２は、自車両１の周囲の車線境界線の色や形状、車線に沿って配置された地物（例えば中央分離帯や縁石等）を識別して、自車両１の周囲の車線境界の境界属性を認識してもよい。

地図配信部４０は、地図データベース１４から自車両１の周辺の地図情報を抽出し、地図情報に含まれる車線境界に境界属性を設定して車両制御部５０へ配信する。なお、地図配信部４０は、通信装置１６を介して地図情報を外部装置から取得してもよい。この場合、自車両１に地図データベース１４を搭載しなくてもよい。
また、地図配信部４０による処理を、自車両１の外部の情報処理装置（例えば外部サーバ装置）において実行し、境界属性が設定された地図情報を通信装置１６で取得してもよい。

地図配信部４０は、周辺地図抽出部４１と、境界属性設定部４２を備える。周辺地図抽出部４１は、自車両位置推定部３０が推定された自己位置に基づいて、地図データベース１４から自車両１の周辺の地図情報を抽出する。
境界属性設定部４２は、周辺地図抽出部４１が抽出した地図情報に含まれる車線境界の各々に対して、ソフトバウンダリ、ミドルバウンダリ及びハードバウンダリのうちの何れかの境界属性を選択して設定する。

より具体的には、境界属性設定部４２は、周辺地図抽出部４１が抽出した地図情報に含まれる車線境界線の種類の情報、車線変更禁止区間の情報、及び道路構造の情報の少なくとも一つに基づいて、ソフトバウンダリ、ミドルバウンダリ及びハードバウンダリのうち、どの境界属性を車線境界に設定するかを決定する。
境界属性設定部４２は、属性候補判定部４３と、属性決定部４４を備える。

属性候補判定部４３は、地図情報に含まれる車線境界線の種類の情報、車線変更禁止区間の情報、道路構造の情報の少なくとも一つに基づいて、ソフトバウンダリ、ミドルバウンダリ及びハードバウンダリの中から、車線境界に設定する境界属性の候補である属性候補を選択する。
図４Ａ及び図４Ｂを参照する。属性候補判定部４３は、車両が走行できる走行可能領域と、走行可能領域内の車両が走行できない領域とを区分する車線境界１２１及び１２２の属性候補として、ハードバウンダリ１５０及び１５１（破線）を選択する。

また、図４Ａに示すように自車両１が車線１１０に位置するか、車線１１１に位置する場合には、車線境界１２０を越えることを許可するために、破線の車線区分線である車線境界１２０にソフトバウンダリ１３０（２点鎖線）が設定される。このため、属性候補判定部４３は、車線境界１２０の属性候補として、ソフトバウンダリ１３０（２点鎖線）を選択する。
また、車線１１０又は車線１１１が通行可能である限り対向車線１１２との車線境界１２３を越えないように走行し、車線１１０も車線１１１も通行不能である場合には対向車線１１２にはみ出して走行できるように、実線の車線区分線である車線境界１２３の属性候補として、ミドルバウンダリ１４０（１点鎖線）を選択する。

図４Ｂに示すように自車両１が車線１１２に位置する場合には、車線１１２が通行可能である限り対向車線１１１との車線境界１２３を越えないように走行し、車線１１２が通行不能である場合には対向車線１１１にはみ出して走行できるように、車線境界１２３の属性候補として、ミドルバウンダリ１４０（１点鎖線）を選択する。
また、車線１１２が通行不能であっても車線１１１が通行可能である限り車線境界１２０を越えないように走行し、車線１１２も車線１１１が通行不能である場合には車線１１０にはみ出して走行できるように、車線境界１２０の属性候補として、ミドルバウンダリ１４１（１点鎖線）を選択する。

これにより、属性候補判定部４３は、車線境界１２１及び１２２の属性候補としてハードバウンダリ１５０及び１５１を選択し、車線境界１２３の属性候補としてミドルバウンダリ１４０を選択する。
一方で、車線境界１２０の属性候補として、ソフトバウンダリ１３０とミドルバウンダリ１４０の２つの属性候補を選択する。

なお、属性候補判定部４３は、車線境界に設定すべき属性候補を車線境界の単位距離毎に選択してよい。これにより、境界属性は単位距離毎に設定される。
単位距離は、固定値でもよく動的に変化してもよい。例えば、属性候補判定部４３は、自車両１の車速が高いほど単位距離を長くしてもよい。
図３を参照する。属性決定部４４は、自車両１の位置、行動履歴及び予定走行経路の少なくとも一つに基づいて、属性候補のうちいずれか１つの境界属性を選択して車線境界に設定する

まず、自車両１の位置に基づく境界属性の選択について説明する。
上記の通り、車線境界１２１及び１２２に対して選択された属性候補はハードバウンダリ１５０及び１５１だけである。このため、属性決定部４４は、車線境界１２１及び１２２に対してハードバウンダリ１５０及び１５１を設定する。
同様に、車線境界１２３に対してミドルバウンダリ１４０を設定する。

一方で車線境界１２０に対しては、ソフトバウンダリ１３０とミドルバウンダリ１４１の２つの属性候補が選択されている。このため、属性決定部４４は、自車両１の位置に基づいて、ソフトバウンダリ１３０又はミドルバウンダリ１４１のいずれか１つを選択して車線境界１２０に設定する。

例えば図５Ａに示すように自車両１が車線１１２に位置する場合、属性決定部４４は、ミドルバウンダリ１４１を選択して車線境界１２０に設定する。反対に、自車両が車線１１０又は１１１に位置する場合には、ソフトバウンダリ１３０を選択して車線境界１２０に設定する。
予定走行経路に基づく境界属性の選択と自車両１の行動履歴に基づく境界属性の選択については後述する。

図３を参照する。車両制御部５０は、地図配信部４０から配信される地図情報（すなわち、車線境界に境界属性が設定された地図情報）と、周辺環境認識部３２が認識した周辺環境と、に基づいて自車両１を制御することで、自車両１の走行支援を行う。
車両制御部５０は、越境判定部５１と、走行車線選択部５２と、走行軌道生成部５３と、アクチュエータ駆動部５４を備える。

越境判定部５１は、自車両１の周囲でミドルバウンダリが設定された車線境界のうち、自車両１が越えて走行することを許可する車線境界が存在するか否かを判定する。
具体的には、越境判定部５１は、ミドルバウンダリが設定された車線境界のうち、所定条件が満たされる車線境界が存在するか否かを判定する。例えば、物体センサ１１の検出結果に基づいて認識された周辺環境に基づいて所定条件が満たされるか否かを判定してよい。

例えば、越境判定部５１は、ミドルバウンダリが設定された個々の車線境界について、当該車線境界を越えずに自車両１の走行を継続することが困難であるか否かを判定し、走行継続が困難である場合に、当該車線境界について所定条件が満たされると判定する。
所定条件が満たされる車線境界が存在する場合、越境判定部５１は、所定条件を満たすミドルバウンダリの車線境界を越える目標走行軌道の生成を許可する。

図５Ｂを参照する。駐車車両２等の障害物や工事等のために走行車線１１２を通行することができない場合には、越境判定部５１は、ミドルバウンダリ１４０が設定された車線境界１２３について所定条件が満たされると判定する。この結果、越境判定部５１は、車線境界１２３を越えて自車両１が走行する目標走行軌道の生成を許可する。

なお、越境判定部５１は、地図配信部４０から配信された地図情報に含まれる車線境界の各々について、地図情報で設定された境界属性と、周辺環境認識部３２が認識した境界属性とを比較してよい。
地図情報で設定された境界属性と周辺環境認識部３２が認識した境界属性とが異なる場合、越境判定部５１は、いずれか優先度が高い一方の境界属性を、当該車線境界に設定する。ここで、境界属性の優先度は、ハードバウンダリ、ミドルバウンダリ及びソフトバウンダリの順に高い。

走行車線選択部５２は、地図配信部４０から配信された地図情報と、走行経路算出部３１が算出した予定走行経路と、周辺環境認識部３２が認識した周辺環境と、越境判定部５１の判定結果に基づいて、自車両１を走行させる走行車線を決定する。
具体的には、走行車線選択部５２は、これらの情報に基づいて自車両１の概略的な運転行動を決定する。運転行動には、例えば、自車両１の停止、一時停止、走行速度、減速、加速、進路変更、右折、左折、直進、合流区間や複数車線における車線変更、車線維持、追越、障害物への対応などの行動が含まれる。

走行車線選択部５２は、自車両１の位置及び姿勢と、自車両１の周辺環境と、地図情報に基づいて、自車両１の周辺の経路や物体の有無を表現する経路空間マップと、走行場の危険度を数値化したリスクマップを生成する。走行車線選択部５２は、経路空間マップ及びリスクマップに基づいて、自車両１の運転行動計画を生成する。
走行車線選択部５２は、運転行動計画に基づいて自車両１を走行させる走行車線を決定する。

その際に走行車線選択部５２は、地図情報に設定された境界属性と、越境判定部５１の判定結果に基づいて、目標走行軌道が越えることを許可されていないミドルバウンダリの車線境界と、ハードバウンダリの車線境界と、を越えないように走行車線を選択する。
また、走行車線選択部５２は、車線変更に伴って車線境界を越える場合には、目標走行軌道が越えることを許可されたミドルバウンダリの車線境界とソフトバウンダリの車線境界のいずれかで越えるように走行車線を選択する。
図５Ｂに示す例では、駐車車両２を回避する車線変更を行うため、ミドルバウンダリ１４０が設定された車線境界１２３を越えることが許可される。このため、走行車線選択部５２は、走行車線１１１及び１１２を、自車両１を走行させる走行車線として選択する。

図３を参照する。走行軌道生成部５３は、走行車線選択部５２が選択した走行車線を走行する目標走行軌道を生成する。
具体的には、例えば走行軌道生成部５３は、走行車線選択部５２が決定した運転行動、自車両１の運動特性、経路空間マップに基づいて、走行車線選択部５２が選択した走行車線を自車両１が走行する走行軌道及び速度プロファイルの候補を生成する。

その際に走行軌道生成部５３は、目標走行軌道が越えることを許可されていないミドルバウンダリの車線境界とハードバウンダリの車線境界とを越えないように、走行軌道及び速度プロファイルの候補を生成する。
走行軌道生成部５３は、リスクマップに基づいて各候補の将来リスクを評価して、最適な走行軌道及び速度プロファイルを選択し、自車両１に走行させる目標走行軌道及び目標速度プロファイルとして設定する。

図５Ｂの例では、走行車線１１１及び１１２を走行する目標走行経路３を生成する。
図３を参照する。アクチュエータ駆動部５４は、走行軌道生成部５３が生成した目標速度プロファイルに従う速度で自車両１が目標走行軌道を走行するように、アクチュエータ１８を駆動する。

以下、属性決定部４４による境界属性の設定例について説明する。図６Ａは、本線上の車線１１０及び１１１と合流車線１１２とが設けられた合流箇所を示している。
車線境界１２０は、本線上の車線１１０及び１１１を区分する車線境界であり、ソフトバウンダリ１３１（２点鎖線）が設定されている。
車線境界１２１は、中央分離帯でありハードバウンダリ１５０（破線）が設定されている。

車線境界１２２は、合流車線１１２と路肩１１３を区分する車線境界であり、ミドルバウンダリ１４０（１点鎖線）が設定されている。
車線境界１２４は、車道外側線であり、ハードバウンダリ１５１（破線）が設定されている。
車線境界１２３は、本線上の車線１１１と合流車線１１２を区分する車線境界である。自車両１が合流車線１１２に位置する場合には、合流車線１１２から車線１１１への車線変更を許可するためにソフトバウンダリ１３０（２点鎖線）が設定されている。

一方で、図６Ｂに示すように自車両１が本線上の車線１１０に位置する場合（又は本線上の車線１１１に位置する場合）には、本線から合流車線１１２への車線変更を禁止するためにミドルバウンダリ１４３（１点鎖線）が設定されている。
これにより、本線から合流車線１１２へ車線変更する目標走行軌道の生成が原則として禁止されるとともに、障害物や工事のために本線上を走行することが困難な場合には、合流車線１１２へ車線変更する目標走行軌道の生成が許可される。このため、合流車線１１２へ車線変更して、本線上の障害物や工事区間を迂回することが可能となる。

なお、ゼブラゾーン１１４は、車両が進入することが禁止されていないが、車両が円滑に走行することを誘導するために設けられた区画であり、走行することを目的に設置された区間ではない。このため、例えば属性決定部４４は、ゼブラゾーン１１４と走行車線１１１及び１１２との間の境界に、ミドルバウンダリ１４１及び１４２を設定してよい。

次に、図７Ａ及び７Ｂを参照して、自車両１の行動履歴に基づく境界属性の選択について説明する。いま、合流車線１１２に障害物や工事区間があり、自車両１が合流車線１１２を走行し続けることが困難な場合を想定する。例えば図７Ａ及び図７Ｂに示すように、合流車線１１２の一部区間が駐車車両２によって占有されている場合を想定する。
この場合、属性決定部４４は、図７に示すように自車両１が車線境界１２３を越えて本線上の車線１１１に合流するまでは、車線境界１２３にソフトバウンダリ１３０（２点鎖線）を設定する。

その後、自車両１が車線境界１２３を越えて本線上の車線１１１に合流した後は、車線境界１２３の車線属性をミドルバウンダリ１４３（１点鎖線）に変更する。すなわち、属性決定部４４は、車線境界を越えた行動履歴の有無に応じて、ソフトバウンダリ及びミドルバウンダリのいずれかを車線境界に設定する。具体的には、車線境界を越えた行動履歴がない場合にソフトバウンダリを設定し、車線境界を越えた場合にミドルバウンダリを設定する。
これにより、自車両１が合流車線１１２から本線に合流した後は、例えば自車両１が先行車両を追い越すために再び合流車線１１２に車線変更することを禁止できる。

図８を参照する。図８もまた、合流車線１１２に障害物や工事区間があり、自車両１が合流車線１１２を走行し続けることが困難な状況を表している。例えば、合流車線１１２の一部区間が駐車車両２によって占有されている場合を想定する。自車両１は、ミドルバウンダリ１４０（１点鎖線）が設定された車線境界１２２か、ミドルバウンダリ１４２（１点鎖線）が設定されたゼブラゾーン１１４との車線境界を越えなければ、走行を継続することができない。

このように、ミドルバウンダリが設定された複数の車線境界のいずれかを越えずに自車両１の走行を継続することが困難である場合、属性決定部４４は、これら複数の車線境界に優先度を設定し、優先度がより高い車線境界から順に、目標走行軌道が越えることを許可する。
例えば属性決定部４４は、走行車線よりも右側に追越車線がある道路では、隣接した複数のミドルバウンダリの車線境界のうち、より左側の車線境界の優先度をより高く設定する。
同様に、走行車線よりも左側に追越車線がある道路では、隣接した複数のミドルバウンダリの車線境界のうち、より右側の車線境界の優先度をより高く設定する。

図８に示す例では、車線境界１２２と、ゼブラゾーン１１４との車線境界のうち、より左側の車線境界１２２の優先度がより高くなる。このため、ゼブラゾーン１１４との車線境界よりも、車線境界１２２を越える目標走行軌道が優先的に生成される。
また、ゼブラゾーン１１４と合流車線１１２との車線境界と、ゼブラゾーン１１４と走行車線１１１の車線境界のうち、ゼブラゾーン１１４と合流車線１１２との車線境界の優先度がより高くなる。
このため、合流車線１１２も路肩１１３も走行不能である場合に、ゼブラゾーン１１４と合流車線１１２との車線境界を越えてゼブラゾーン１１４を走行する目標走行軌道が優先的に生成される。

次に、自車両１の予定走行経路に基づく境界属性の選択について説明する。属性決定部４４は、道路どうしが合流する合流地点において、一方の道路の車線に連続している車線と他方の道路の車線に連続している車線との間の車線境界を越えるように、走行経路算出部３１が算出した道路単位の予定走行経路が設定されている場合、当該車線境界にソフトバウンダリを設定する。
一方で、一方の道路の車線に連続している車線と他方の道路の車線に連続している車線との間の車線境界を越えないように、走行経路算出部３１が算出した道路単位の予定走行経路が設定されている場合、当該車線境界にミドルバウンダリを設定する。

図９Ａ及び９Ｂは、合流兼分岐車線が設けられたジャンクションを示している。車線１１０及び車線１１１は本線上の車線であり、合流兼分岐車線１１４は合流路１１２からの合流車線と分岐路１１３への分岐車線とを兼ねた合流兼分岐車線１１４である。
合流路１１２の車線に連続している合流兼分岐車線１１４と本線の車線に連続している車線１１１との間の車線境界１２０を越える予定走行経路３ａが設定されている場合、属性決定部４４は、車線境界１２０にソフトバウンダリ１３０（２点鎖線）を設定する。
一方で、車線境界１２０を越えない予定走行経路３ｃ、３ｄが設定されている場合に、属性決定部４４は、車線境界１２０にミドルバウンダリ１４０（１点鎖線）を設定する。

また、属性決定部４４は、道路どうしが分岐する分岐地点において、一方の道路の車線に連続している車線と他方の道路の車線に連続している車線との間の車線境界を越えるように、走行経路算出部３１が算出した道路単位の予定走行経路が設定されている場合、当該車線境界にソフトバウンダリを設定する。
一方で、一方の道路の車線に連続している車線と他方の道路の車線に連続している車線との間の車線境界を越えないように、走行経路算出部３１が算出した道路単位の予定走行経路が設定されている場合、当該車線境界にミドルバウンダリを設定する。

図９Ａ及び図９Ｂを参照する。分岐路１１３の車線に連続している合流兼分岐車線１１４と本線の車線に連続している車線１１１との間の車線境界１２０を越える予定走行経路３ｂが設定されている場合、属性決定部４４は、車線境界１２０にソフトバウンダリ１３０（２点鎖線）を設定する。
一方で、車線境界１２０を越えない予定走行経路３ｃ、３ｄが設定されている場合に、属性決定部４４は、車線境界１２０にミドルバウンダリ１４０（１点鎖線）を設定する。

図１０Ａ及び図１０Ｂを参照する。ジャンクション２００は道路１００と道路１０１とが合流する合流地点である。ジャンクション２０１は、道路１０２と道路１０３が分岐する分岐地点である。
車線境界１２０は、道路１００の車線に連続している車線１１１と道路１０１の車線に連続している道路１１２との間の車線境界である。また、車線境界１２０は、道路１０２の車線に連続している車線１１１と道路１０３の車線に連続している道路１１２との間の車線境界である。

車線境界１２０を越える予定走行経路３ａ、３ｂが設定されている場合、属性決定部４４は、車線境界１２０にソフトバウンダリ１３０（２点鎖線）を設定する。
一方で、車線境界１２０を越えない予定走行経路３ｃ、３ｄが設定されている場合に、属性決定部４４は、車線境界１２０にミドルバウンダリ１４０（１点鎖線）を設定する。
これにより、図１０Ｃに示すように、異なる２つの道路１００及び１０１（又は道路１０２及び１０３）の車線に連続している車線間の車線境界１２０をはみ出して先行車両を追い越す目標走行軌道３ｅが設定されてしまうのを防止できる。

（動作）
次に、図１１を参照して、実施形態の車両走行支援方法の一例を説明する。
ステップＳ１において自車両位置推定部３０は、地図データベース１４の地図情報上の自車両１の自己位置を推定する。
ステップＳ２において走行経路算出部３１は、道路単位の自車両１の予定走行経路を演算する。
ステップＳ３において周辺環境認識部３２は、自車両１の周辺環境を認識する。

ステップＳ４において周辺地図抽出部４１は、自車両位置推定部３０が推定された自己位置に基づいて、地図データベース１４から自車両１の周辺の地図情報を抽出する。
ステップＳ５において属性候補判定部４３は、地図情報に含まれる車線境界線の種類の情報、車線変更禁止区間の情報、道路構造の情報の少なくとも一つに基づいて、ソフトバウンダリ、ミドルバウンダリ及びハードバウンダリの中から、車線境界に設定する境界属性の候補である属性候補を選択する。

ステップＳ６において属性決定部４４は、自車両１の位置、行動履歴及び予定走行経路の少なくとも一つに基づいて、属性候補のうちいずれか１つの境界属性を選択して車線境界に設定する。
ステップＳ７において越境判定部５１は、ミドルバウンダリの車線境界を越える目標走行軌道の生成を許可する所定条件が満たされるか否かを判定する。所定条件が満たされない場合（ステップＳ７：Ｎ）に処理はステップＳ８へ進む。所定条件が満たされる場合（ステップＳ７：Ｙ）に処理はステップＳ９へ進む。

ステップＳ８において走行車線選択部５２は、目標走行軌道がミドルバウンダリの車線境界とハードバウンダリの車線境界を越えないように自車両１を走行させる走行車線を選択する。その後に処理はステップＳ１０へ進む。
ステップＳ９において走行車線選択部５２は、目標走行軌道がハードバウンダリの車線境界を越えないように自車両１を走行させる走行車線を選択する。その後に処理はステップＳ１０へ進む。

ステップＳ１０において走行軌道生成部５３は、走行車線選択部５２が選択した走行車線を走行する目標走行軌道を生成する。
ステップＳ１１においてアクチュエータ駆動部５４は、走行軌道生成部５３が生成した目標速度プロファイルに従う速度で自車両１が目標走行軌道を走行するように、アクチュエータ１８を駆動することにより、自車両１の走行支援を実行する。

（実施形態の効果）
（１）車両制御部５０は、車線境界を越える目標走行軌道の生成を許可するソフトバウンダリが設定された第１車線境界の情報と、所定条件を満たすか否かに応じて車線境界を越える目標走行軌道の生成を許可するミドルバウンダリが設定された第２車線境界の情報と、車線境界を越える目標走行軌道の生成を禁止するハードバウンダリが設定された第３車線境界の情報と、を含んだ地図情報を読み込む。

車両制御部５０は、所定条件が満たされない場合には第２車線境界及び第３車線境界を越えないように目標走行軌道を生成し、所定条件を満たす場合には第２車線境界を越える目標走行軌道を生成し、生成した目標走行軌道に基づいて自車両１の走行を支援する。
これにより、周辺環境等の所定条件を満たすか否かに応じて、ミドルバウンダリの車線境界を越える目標走行軌道の生成を許可又は禁止することができる。このため、ミドルバウンダリの車線境界に設定された制限を遵守するとともに、自車両の走行継続が困難な場合には、ミドルバウンダリの車線境界を越えることを許可し、自車両の走行継続が困難になるのを回避できる。

（２）境界属性設定部４２は、地図情報に含まれる車線境界線の種類の情報、車線変更禁止区間の情報、及び道路構造の情報の少なくとも一つに基づいて、ソフトバウンダリ、ミドルバウンダリ及びハードバウンダリのうち、どの境界属性を車線境界に設定するかを決定してよい。
これにより、地図情報に基づいて車線境界に設定する境界属性を決定できる。

（３）属性候補判定部４３は、地図情報に含まれる車線境界線の種類の情報、車線変更禁止区間の情報、道路構造の情報の少なくとも一つに基づいて、ソフトバウンダリ、ミドルバウンダリ及びハードバウンダリの中から、車線境界に設定する境界属性の候補である属性候補を選択してよい。属性決定部４４は、自車両１の位置、行動履歴及び予定走行経路の少なくとも一つに基づいて、属性候補のうちいずれか１つの境界属性を選択して車線境界に設定してよい。
これにより、自車両１の位置、行動履歴及び予定走行経路に応じて設定すべき境界属性が異なる場合に、これらの条件に応じて適切に境界属性を設定できる。

（４）周辺環境認識部３２は、自車両１の周辺環境を物体センサ１１で検出する。周辺環境認識部３２は、物体センサ１１の検出結果に応じて車線境界の境界属性を判定する。越境判定部５１は、物体センサ１１の検出結果に応じて判定した境界属性と属性候補から選択した境界属性とが異なる場合に、より優先度が高い一方を車線境界に設定してよい。優先順位は、例えばハードバウンダリ、ミドルバウンダリ及びソフトバウンダリの順に高い。
これにより、地図情報に基づいて設定した境界属性とセンサの検出結果で認識した境界属性とが異なる場合に、誤って車線境界を越える目標走行軌道を生成することを防止できる。

（５）境界属性設定部４２は、単位距離毎にソフトバウンダリ、ミドルバウンダリ及びハードバウンダリのいずれかを設定し、自車両１の車速が高いほど単位距離を長くしてよい。
これにより、１つの車線境界の異なる区間に異なる境界属性を設定できる。また、車速が高い場合において、単位距離を長くすることで境界属性の設定に要する計算処理を軽減できる。

（６）越境判定部５１は、ミドルバウンダリが設定された第２車線境界を越えずに走行を継続することができない場合に、所定条件が満たされると判定してよい。
これにより、第２車線境界を越えずに自車両１の走行を継続することが困難である場合に、自車両１の走行を継続させることが可能となる。

（７）車両制御部５０は、所定条件を満たす場合に、走行車線よりも右側に追越車線がある道路では、隣接した複数の第２車線境界のうち、より左側の第２車線境界を越える目標走行軌道を優先的に生成し、走行車線よりも左側に追越車線がある道路では、より右側の第２車線境界を越える目標走行軌道を優先的に生成する。
これにより第２車線境界を越えて車線変更する目標走行軌道を生成する場合に、より低速で車両が走行していると期待される車線へ車線変更する軌道を生成できる。

１…自車両、１０…走行支援装置、１１…物体センサ、１２…車両センサ、１３…測位装置、１４…地図データベース、１５…ナビゲーション装置、１６…通信装置、１７…コントローラ、１８…アクチュエータ、２１…プロセッサ、２２…記憶装置、３０…自車両位置推定部、３１…走行経路算出部、３２…周辺環境認識部、４０…地図配信部、４１…周辺地図抽出部、４２…境界属性設定部、４３…属性候補判定部、４４…属性決定部、５０…車両制御部、５１…越境判定部、５２…走行車線選択部、５３…走行軌道生成部、５４…アクチュエータ駆動部

Claims (8)

1. 車線境界を越える目標走行軌道の生成を常に許可する第１境界属性が設定された第１車線境界の情報と、所定条件を満たすか否かに応じて車線境界を越える目標走行軌道の生成を許可する第２境界属性が設定された第２車線境界の情報と、車線境界を越える目標走行軌道の生成を常に禁止する第３境界属性が設定された第３車線境界の情報と、を含んだ地図情報を読み込み、
   前記所定条件が満たされない場合には前記第２車線境界及び前記第３車線境界を越えないように前記第１車線境界、前記第２車線境界及び前記第３車線境界に基づいて目標走行軌道を生成し、前記所定条件を満たす場合には前記第１車線境界、前記第２車線境界及び前記第３車線境界に基づいて、前記第２車線境界を越えかつ前記第３車線境界を越えないように目標走行軌道を生成し、
   生成した前記目標走行軌道に基づいて自車両の走行を支援する走行支援方法。
2. 前記地図情報に含まれる車線境界線の種類の情報、車線変更禁止区間の情報、及び道路構造の情報の少なくとも一つに基づいて、前記第１境界属性、前記第２境界属性及び前記第３境界属性のうち、どの境界属性を車線境界に設定するかを決定することを特徴とする請求項１に記載の走行支援方法。
3. 前記地図情報に含まれる車線境界線の種類の情報、車線変更禁止区間の情報、道路構造の情報の少なくとも一つに基づいて、前記第１境界属性、前記第２境界属性及び前記第３境界属性の中から、車線境界に設定する境界属性の候補である属性候補を選択し、
   前記自車両の位置、行動履歴及び予定走行経路の少なくとも一つに基づいて、前記属性候補のうちいずれか１つの境界属性を選択して車線境界に設定する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の走行支援方法。
4. 前記自車両の周辺環境をセンサで検出し、
   前記センサの検出結果に応じて車線境界の境界属性を判定し、
   前記センサの検出結果に応じて判定した境界属性と前記属性候補から選択した境界属性とが異なる場合に、より優先度が高い一方を車線境界に設定し、
   前記第３境界属性、前記第２境界属性及び前記第１境界属性の順に優先度が高いことを特徴とする請求項３に記載の走行支援方法。
5. 単位距離毎に前記第１境界属性、前記第２境界属性及び前記第３境界属性のいずれかを設定し、
   前記自車両の車速が高いほど前記単位距離を長くする、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に走行支援方法。
6. 前記第２車線境界を越えずに走行を継続することができない場合に、前記所定条件が満たされることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の走行支援方法。
7. 前記所定条件を満たす場合に、走行車線よりも右側に追越車線がある道路では、隣接した複数の前記第２車線境界のうち、より左側の前記第２車線境界を越える目標走行軌道を優先的に生成し、走行車線よりも左側に追越車線がある道路では、より右側の前記第２車線境界を越える目標走行軌道を優先的に生成する、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の走行支援方法。
8. 車線境界を越える目標走行軌道の生成を常に許可する第１境界属性が設定された第１車線境界の情報と、所定条件を満たすか否かに応じて車線境界を越える目標走行軌道の生成を許可する第２境界属性が設定された第２車線境界の情報と、車線境界を越える目標走行軌道の生成を常に禁止する第３境界属性が設定された第３車線境界の情報と、を含んだ地図情報を記憶する地図データベースと、
   前記所定条件が満たされない場合には前記第２車線境界及び前記第３車線境界を越えないように前記第１車線境界、前記第２車線境界及び前記第３車線境界に基づいて目標走行軌道を生成し、前記所定条件を満たす場合には前記第１車線境界、前記第２車線境界及び前記第３車線境界に基づいて、前記第２車線境界を越えかつ前記第３車線境界を越えないように目標走行軌道を生成し、生成した前記目標走行軌道に基づいて自車両の走行を支援するコントローラと、
   を備えることを特徴とする走行支援装置。

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