JP2022143640A - 進路生成装置および車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】道路が本線から分流する区間、本線へ合流する区間において、車線数が増減するため区画線の途切れ、車線幅の変動、他の車両の存在による区画線の読み取り障害の発生による目標進路の生成の不安定化の問題があった。【解決手段】本願に係る進路生成装置は、本線からの分流または本線への合流の場合に、車両位置が分流完了地点または合流完了地点を通過するまでの間は環境情報進路使用禁止区間と判定する禁止区間判定部を設け、通常時は環境情報進路とルート情報進路のいずれかを選択するとともに、環境情報進路使用禁止区間ではルート情報進路を選択する進路選択部、を備えたものである。【選択図】図１

Description

本願は、進路生成装置および車両制御装置に関するものである。

車両の自動運転を実現するための車両制御装置が提案されている。車両制御装置の進路生成装置は車両の目標進路（目標経路とも称する）を生成する。車両制御装置は、車両が目標進路に追従するように操舵制御装置に指示する。操舵制御装置は、目標操舵角を求め車両の実舵角を追従させるように制御し、目標進路に沿った走行を実現する。

道路に沿った目標進路の生成については、車載の前方カメラまたは周辺カメラによる区画線検出を用いる手段が広く知られている。しかし、道路が本線から分流する場合、分流の開始地点から分流の完了地点の間では、車線数が増減するため区画線の途切れ、車線幅の変動が発生する。道路が本線に合流する場合も同様に、合流の開始地点から合流の完了地点の間では、車線数が増減するため区画線の途切れ、車線幅の変動が発生する。これらの場合、車載の前方カメラ、周辺カメラでは区画線を安定して検出できないことがある。このような場合には。目標進路を安定して生成するのが難しいという問題がある。

一方で、測位衛星の信号から車両位置を測位し、これを地図情報から得られる目標経路に当てはめて目標進路を生成することもできる。しかしながら、測位衛星による測位は比較的大きな誤差を含み、さらに電波状態によって誤差が拡大し信頼性が低下する場合がある。よって、常時、測位衛星の信号のみから車両位置を測位して目標進路を生成することは望ましくない。

これらの問題に対して、道路の本線からの分流区間、本線への合流区間について、カメラが検知した道路区画線位置について、測位衛星の信号から求めた車両位置を地図情報に重ね合わせた結果に基づいて信頼度を低下させる技術が開示されている（例えば特許文献１）。また、地図情報により分流区間、合流区間を検出し、分流する方向または合流する方向と逆側の道路区画線位置のみを車載カメラによって認識させて目標進路を生成する方法が開示されている（例えば特許文献２）。

特開２０１７－８４１３７号公報 特開２０００－２０７６９２号公報

特許文献１、２に記載の技術では、道路の本線を走行するための目標進路は安定して生成することができる。しかし、道路が本線から分流する区間、本線への合流する区間について車線数が増減するため区画線の途切れ、車線幅の変動による目標進路が安定して生成できない場合がある。また、道路が本線から分流する区間、本線への合流する区間での交通の混雑によって、他の車両が存在し区画線の読み取りができない場合にも、目標進路が安定して生成できない場合がある。

本願は、道路が本線から分流する区間、本線へ合流する区間において、車線数が増減するため区画線の途切れ、車線幅の変動、他の車両の存在による区画線の読み取り障害の発生による目標進路の生成の不安定化の問題を解決する経路生成装置および車両制御装置を提供することを目的とする。

本願に係る進路生成装置は、
車両の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部、
環境情報取得部が取得した環境情報から車両が進むべき進路を算出する環境情報進路算出部、
測位衛星の信号から車両位置を測位する測位部、
車両が走行すべき地図上のルートを生成するルート生成部、
ルート生成部が生成したルートから、測位部によって測位された車両位置の前方のルートの情報を取得するルート情報取得部、
ルート情報取得部が取得した前方のルートの情報から車両が進むべき進路を算出するルート情報進路算出部、
ルート情報取得部が取得した前方のルートの情報が本線からの分流を示す場合に、測位部によって測位された車両位置が分流開始地点よりも予め定められた距離手前の地点を通過してから分流完了地点を通過するまでの間は環境情報進路使用禁止区間と判定する禁止区間判定部、
環境情報進路使用禁止区間ではルート情報進路算出部の算出した進路を選択するとともに、前記環境情報進路使用禁止区間以外の区間では環境情報進路算出部の算出した進路とルート情報進路算出部の算出した進路のいずれかを選択する進路選択部、を備えたものである。

また、本願に係る進路生成装置は、
車両の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部、
環境情報取得部が取得した環境情報から車両が進むべき進路を算出する環境情報進路算出部、
測位衛星の信号から車両位置を測位する測位部、
車両が走行すべき地図上のルートを生成するルート生成部、
ルート生成部が生成したルートから、測位部によって測位された車両位置の前方のルートの情報を取得するルート情報取得部、
ルート情報取得部が取得した前方のルート情報から車両が進むべき進路を算出するルート情報進路算出部、
ルート情報取得部が取得した前方のルートの情報が本線への合流を示す場合に、測位部によって測位された車両位置が合流開始地点よりも予め定められた第二の距離手前の地点を通過してから合流完了地点を通過するまでの間は環境情報進路使用禁止区間と判定する禁止区間判定部、
環境情報進路使用禁止区間ではルート情報進路算出部の算出した進路を選択するとともに、前記環境情報進路使用禁止区間以外の区間では環境情報進路算出部の算出した進路とルート情報進路算出部の算出した進路のいずれかを選択するする進路選択部、を備えたものである。

さらに、本願に係る車両制御装置は、
前記の進路生成装置と、
進路生成装置の進路選択部において選択された進路に基づいて操舵量を算出する操舵量算出部を備えたものである。

本願に係る経路生成装置および車両制御装置によれば、道路が本線から分流する区間、本線へ合流する区間において、安定した目標進路の生成を行うことができ、またその安定した目標進路に基づいて操舵量の算出をおこなうことができる。

実施の形態１に係る経路生成装置および車両制御装置の構成図である。 実施の形態１に係る経路生成装置および車両制御装置のハードウェア構成図である。 実施の形態１に係るカメラによる区画線検知が不安定となる分流領域の例の説明図である。 実施の形態１に係るカメラによる区画線検知が不安定となる合流領域の例の説明図である。 実施の形態１に係る進路生成装置および車両制御装置のブロック図である。 実施の形態１に係る地図上のルートから車両が進むべき進路を生成する処理を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る分流時に車両が進むべき進路を生成する処理を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る合流時に車両が進むべき進路を生成する処理を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る進路生成装置および車両制御装置のブロック図である。 実施の形態２に係る分流時に操舵量算出を停止する処理を示す第一のフローチャートである。 実施の形態２に係る合流時に操舵量算出を停止する処理を示す第一のフローチャートである。 実施の形態２に係る分流時に操舵量算出を停止する処理を示す第二のフローチャートである。 実施の形態２に係る合流時に操舵量算出を停止する処理を示す第二のフローチャートである。

以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。

なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、断面図ではない平面図などの図面においても、実施の形態の内容を理解することを容易にするために、ハッチングが付される場合がある。

また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。

また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置と方向とを意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の方向とは関係しないものである。

また、以下に記載される説明において、「第一の」、または、「第二の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。

１．実施の形態１
以下、実施の形態１に関する進路生成装置５０および車両制御装置５１について説明する。

＜進路生成装置及び車両制御装置の構成＞
図１は、実施の形態１に関する進路生成装置５０および車両制御装置５１について、車両２０の車両操舵系を中心として説明するための図である。図１に示されるように、ドライバ（すなわち、運転者）が車両２０を操作するために設置されているステアリングホイール１は、ステアリング軸２に結合されている。ステアリング軸２にはピニオン軸が連接され、往復移動自在なラックアンドピニオン機構４が形成される。

ラックアンドピニオン機構４のラック軸の左右両端には、タイロッド１６を介してフロントナックル１７が連設されている。それぞれのフロントナックル１７は、操舵輪としての前輪２２を回動自在に支持するとともに、車体フレームに転舵自在に支持されている。

したがって、ドライバのステアリングホイール１の操作によって発生するトルクは、ステアリング軸２を回転させる。そして、ラックアンドピニオン機構４によって、ラック軸が左右方向へ移動する。ラック軸の移動でフロントナックル１７がキングピン軸（ここでは、図示しない）を中心に回動することによって、前輪２２が左右方向へ転舵する。

これによって、ドライバは、車両が前進または後進する際の車両の横移動量を操作することができる。なお、ステアリング軸２は電動モータ３によって回転させることも可能であり、電動モータ３をモータ駆動装置５からの電流によって駆動することで、ドライバのステアリングホイール１の操作と独立して、前輪２２を自在に転舵させることができる。

モータ駆動装置５は、操舵制御装置６からの電流指令値を目標値として、電動モータ３
へ流す電流を制御する装置である。操舵制御装置６は、車両制御装置５１から出力される目標操舵量に関する情報を、モータ駆動装置５へ出力するための電流指令値に変換する機能を有する。

操舵制御装置６は、操舵角センサ１４および操舵トルクセンサ１５に接続されている。操舵制御装置６は、操舵角センサ１４によって検出され、かつ、操舵制御装置６へ出力される操舵角δと、操舵トルクセンサ１５によって検出され、かつ、操舵制御装置６へ出力される操舵トルクＴｄとをフィードバック制御することによって、モータ駆動装置５へ出力するための電流指令値を決定する（操舵角δと操舵トルクＴｄは不図示）。

進路生成装置５０は、自動運転モードにおいて、車両が進むべき進路を生成する。進路生成装置５０によって生成された進路に車両を走行させるべく、車両制御装置５１は、操舵制御装置６へ出力する目標操舵量を決定する。

＜入力信号＞
車両制御装置５１には、車速センサ１０、ジャイロセンサ１１、操舵角センサ１４、操舵トルクセンサ１５、加速度センサ１８、前方カメラ１２、周辺レーダ１３、ＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System）センサ９およびユーザインターフェース２５が接続されている。

車速センサ１０は、前輪２２および後輪２３にそれぞれ設置されている。車速センサ１０は、車輪の回転量を検出する車速パルスセンサ（不図示）の出力を、車両２０の車速に変換する機能を有する。

ジャイロセンサ１１は、車両２０のヨーレートを検出する。加速度センサ１８は、車両２０の加速度を検出する。

ルート生成部８は、ドライバが設定する目的地へ車両２０を誘導する。ＧＮＳＳセンサ９は、測位衛星から送信される電波をアンテナで受信する。測位部で測位演算を行うことによって車両の絶対位置（すなわち、緯度、経度および標高）、絶対方位およびそれらの信頼度を得ることができる。

一般にＧＮＳＳセンサは、測位モードにおける測位品質、または、衛星の配置の測位精度への影響度であるＤＯＰ（Dilution of Precision）を出力する機能を有する。そのため、通常、ＤＯＰに基づいて出力情報の衛星測位信頼度Ｒｓｇが算出される。

ルート生成部８は、ドライバがユーザインターフェース２５によって設定する目的地に対する最適な走行ルートを演算する機能を有する。また、ルート生成部８は、当該走行ルート上の道路情報を記録している。

道路情報は、道路の路線の形状を表現する地図ノードデータである。それぞれの地図ノードデータには、それぞれのノードでの絶対位置（すなわち、緯度、経度および標高）、区間種別、車線数、車線幅、カント角または傾斜角情報などが組み込まれている。

前方カメラ１２は、車両前方の区画線を画像として検出することができる位置に設置される。そして、前方カメラ１２の画像の情報に基づいて、車線などの車両の前方環境を検出する。そして、進路生成装置５０は、車両から見える前方の区画線を多項式またはスプライン曲線で近似した結果と、近似した当該結果の信頼度を表す環境情報信頼度Ｒｓｃとをそれぞれ出力する。環境情報信頼度Ｒｓｃは多項式またはスプライン曲線で近似した場合の多項式またはスプライン曲線と画像情報のデータとの誤差から求めてもよい。また、画像から求めた区画線などの物体識別の確からしさから算出してもよい。交通が混雑している場合、周囲の車両によって前方カメラ１２の視線が遮られ区画線が撮影できず識別できない場合もある。このような場合の区画線の識別できない領域、識別できない時間から環境情報信頼度Ｒｓｃを算出してもよい。

後述するように、進路生成装置５０は、ＧＮＳＳセンサ９、ルート生成部８および前方カメラ１２を組み合わせて用いることによって、ＧＮＳＳセンサ９と前方カメラ１２からの情報によって車両が走行すべき進路を生成することができる。周辺レーダ１３は、車両の前側方と後側方が検知できるように設置される。例えば、車両の４隅である。そして、周辺レーダ１３は、車両の周囲にレーダを照射し、さらに、当該レーダの反射波を検出することによって、車両周囲の他の車両等の動的物標、側壁等の静的物標との相対位置及び相対速度を出力する。ＬｉＤＡＲ(Light Detection and Ranging)２４はレーザ光を用いた走査計測で対象物を検出する。

実施の形態１で述べる、前方カメラ１２と周辺レーダ１３による区画線及び周辺環境検知は、周辺カメラ、前方レーダなどのセンサによる検知を追加もしくはそれらによる検知に置換してもよい。

＜進路生成装置および車両制御装置のハードウェア構成＞
図２は、進路生成装置５０および車両制御装置５１のハードウェア構成図である。図２のハードウェア構成は、進路生成装置５０ａと車両制御装置５１ａにも適用できる。以下では代表して車両制御装置５１について説明する。本実施の形態では、車両制御装置５１は、車両２０の自動運転を実現するための電子制御装置である。車両制御装置５１の各機能は、車両制御装置５１が備えた処理回路により実現される。具体的には、車両制御装置５１は、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りをする記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路９２、および演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路９３等を備えている。

演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、各種の論理回路、および各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のものまたは異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置９１として、演算処理装置９０からデータを読み出しおよび書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（Random Access Memory）、演算処理装置９０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（Read only Memory）等が備えられている。記憶装置９１としては、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等を使用してもよい。入力回路９２は、車速センサ１０、ジャイロセンサ１１、操舵角センサ１４、操舵トルクセンサ１５、加速度センサ１８、前方カメラ１２、周辺レーダ１３、ＧＮＳＳセンサ９およびユーザインターフェース２５の出力信号を含む各種のセンサ、スイッチ、および通信線が接続され、これらセンサ、スイッチの出力信号と通信情報を演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器、通信回路等を備えている。出力回路９３は、操舵制御装置６を含む装置に演算処理装置９０からの制御信号を出力する駆動回路等を備えている。また、演算処理装置９０は、通信部９９を介して、外部の機器と通信することができる。

車両制御装置５１が備える各機能は、演算処理装置９０が、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、入力回路９２、および出力回路９３等の車両制御装置５１の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、車両制御装置５１が用いる閾値、判定値等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。車両制御装置５１の有する各機能は、それぞれソフトウェアのモジュールで構成されるものであってもよいが、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって構成されるものであってもよい。

演算処理装置９０が、外部のメモリなどに格納されたプログラムを実行するものである場合、車両制御装置５１の機能は、記憶装置に格納されたプログラムが処理回路によって実行される実行プログラムをＲＡＭにローディングするタイプのソフトウェアと、プログラムがＲＯＭに固定されたファームウェアまたは双方の組み合わせにより実現されるものであってもよい。

＜分流、合流の例＞
図３には、実施の形態１に係るカメラによる区画線検知が不安定となる分流領域の例を示す。図４には、実施の形態１に係るカメラによる区画線検知が不安定となる合流領域の例を示す。

図３、図４でハッチングした領域Ａに示すように、分流、合流時の区画線が平行ではない地点では、前方カメラ１２による区画線検知が不安定になる場合がある。本線車線と分流車線、合流車線を識別できない場合があるからである。また、合流車線進入時においても、図４のハッチングした領域Ｂにおいて本線との間の障害物等の影響で、前方カメラ１２では本線車線の検知ができない場合がある。さらに、分流、合流時に道路が混雑している場合には、周囲の車両によって視線が遮られ、区画線検知ができない場合が発生する。

このような状況においては、進路生成装置５０が前方カメラ１２で検知した区画線情報より演算した環境情報進路Ｃｅよりも、進路生成装置５０が地図ノードデータとＧＮＳＳセンサ９の出力に基づいて算出したルート情報進路Ｃｒの方が安定した進路となる。以下、進路生成装置５０が走行ルート上の分流車線または合流車線への接近を検知し、その領域ではＧＮＳＳセンサ９に基づくルート情報進路Ｃｒを優先して進路として選択する手法について説明する。

＜各ブロックの機能＞
図５は、実施の形態１に係る進路生成装置５０および車両制御装置５１のブロック図である。進路生成装置５０によって車両が進むべき進路が出力され、進路に基づいて操舵量が算出され、車両制御装置５１から操舵制御装置６に操舵量が指示される。これによって、車両２０が自動運転される。

環境情報センサ２６は前方カメラ１２、周辺レーダ１３およびＬｉＤＡＲ２４などの外部環境を検出するセンサの総称である。環境情報センサ２６は、環境情報Ｉｅを環境情報取得部３０に伝える。環境情報Ｉｅは、車両から区画線までの距離及び、車両から側壁、ガードレールなどの地上物体までの距離を検知するために用いられる。環境情報車両位置算出部４３は、環境情報Ｉｅから車両位置の推定値である環境情報車両位置Ｐｅを算出することができる。

測位部３１は、ＧＮＳＳセンサ９の出力から、車両位置を測位する機能を備える。測位部は、信頼度算出部４５、衛星測位部４６、補正部４７を備える。信頼度算出部４５はＧＮＳＳセンサ９の出力から、ＧＮＳＳセンサ出力の出力情報の衛星測位信頼度Ｒｓｇを算出する。さらに、補正部４７は環境情報センサ２６、車両状態量センサ２７の出力から算出した環境情報車両位置Ｐｅ、車両状態量車両位置Ｐｃによって、ＧＮＳＳセンサ９の出力から求めた衛星車両位置Ｐｓを補正する機能を有する。

ルート情報取得部３２は、ルート生成部８から、車両２０の前方の走行ルート及び、地図ノードデータすなわちルート情報Ｒｉを取得する機能を備える。ルート情報Ｒｉと補正後車両位置Ｐａからルート情報進路算出部３７によって、ルート情報進路Ｃｒが算出される。

車両状態量センサ２７は、車速センサ１０、ジャイロセンサ１１、操舵角センサ１４および加速度センサ１８などの車両状態を示すセンサの総称である。車両状態量センサ２７は、車両の車両状態量Ｉｃを検出し、車両状態量取得部３３が車両状態量Ｉｃを取得する。車両状態量Ｉｃは、車両状態量車両位置算出部４４が車両状態量車両位置Ｐｃを算出するために用いられる。車両状態量車両位置Ｐｃは、車両状態量Ｉｃから求めた車両位置の推定値である。

禁止区間判定部３４は、測位部３１から出力される補正後車両位置Ｐａと、ルート情報取得部３２から出力されるルートより、分流開始または合流開始地点への接近を判断する。例えば、ルート情報Ｒｉ（前方の地図ノードデータ）の区間種別、道路形状から、分流開始または合流開始地点の地図上の座標を特定し、その地点に車両位置が接近しているか否か、および分流完了または合流完了地点を通過しているかどうかを判断する。

禁止区間判定部３４は、測位部３１から出力される補正後車両位置Ｐａとルート情報取得部３２から出力される走行ルート情報及び、ルート情報Ｒｉ（前方の地図ノードデータ）より、走行ルート上の分流、合流のパターンを判定する。分流においては、走行ルート上の最近傍の分流地点において、本線から、分流車線に入るルートであるか否かを判定する。合流においては、走行ルート上の最近傍の合流地点において、合流車線から本線に入るルートであるか否かを判定する。

禁止区間判定部３４は、車両２０が、本線から分流または本線へ合流する地点へ接近してから、本線からの分流または本線への合流の完了地点通過までの間、選択禁止信号を出力する。進路選択部３６は、選択禁止信号に従って、環境情報センサ２６から環境情報取得部が取得した環境情報Ｉｅに基づく環境情報進路Ｃｅを選択せず、ルート情報進路Ｃｒのみを選択する。禁止区間判定部３４から選択禁止信号を受け取っていない通常時は、進路選択部３６は、車両の進むべき進路をルート情報進路Ｃｒと環境情報進路Ｃｅのいずれかから選択する。

進路選択部３６は、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づくルート情報進路Ｃｒと前方カメラ１２の出力値に基づく環境情報進路Ｃｅのどちらを使用するかを選択する。分流の場合においては、分流地点へ接近している状態にて、本線から分流車線に入るルートである場合は、進路選択部３６は、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づくルート情報進路Ｃｒを選択し、分流が完了するまでの間、選択状態を継続する。合流の場合においては、合流地点へ接近している状態にて、合流車線から本線に入るルートである場合、進路選択部３６は、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づくルート情報進路Ｃｒを選択し、合流が完了するまでの間、選択状態を継続する。これら、分流または合流に伴って、進路選択部３６がルート情報進路Ｃｒの選択状態を継続する期間を、環境情報進路使用禁止区間と称する。環境情報進路Ｃｅの選択を禁止する区間であるからである。この区間に、衛星測位信頼度Ｒｓｇが予め定められた判定信頼度以下となった場合は、衛星車両位置Ｐｓを環境情報車両位置Ｐｅで補正することとしてもよい。衛星車両位置Ｐｓの信頼性が低下した場合に環境情報車両位置Ｐｅでこれを補完できるからである。また、この区間に、衛星測位信頼度Ｒｓｇが予め定められた第二の判定信頼度以下となった場合は、衛星車両位置Ｐｓを車両状態量車両位置Ｐｃで補正することとしてもよい。衛星車両位置Ｐｓの信頼性が低下した場合に車両状態量車両位置Ｐｃでこれを補完できるからである。

進路選択部３６は、分流または合流以外の場合は、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づくルート情報進路Ｃｒと前方カメラ１２の出力値に基づく環境情報進路Ｃｅの信頼度の高い方の進路を選択する。進路選択部３６は、信頼度算出部４５で算出した衛星測位信頼度Ｒｓｇと環境情報信頼度算出部４８で算出した環境情報信頼度Ｒｓｃを比較し、信頼度が高い方の進路を選択してもよい。

あるいは、進路選択部３６は、周辺カメラ、前方レーダおよびＬｉＤＡＲ２４のいずれかのセンサで検知した車両と車線中央の距離（すなわち横偏差）を用いて進路を選択してもよい。前方カメラ１２とは別のセンサ情報に基づいて算出した車両と車線中央の進路に対して、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づくルート情報進路Ｃｒと前方カメラ１２の出力値に基づく環境情報進路Ｃｅのより近い方の進路を進路選択部３６が選択することとしてもよい。

操舵量算出部４１は、進路選択部３６にて選択された選択進路Ｃｓに基づいて、進路に追従するための目標操舵角を演算する。目標操舵角の演算方法は、前方注視点先横偏差のフィードバックによる演算方法、ＭＰＣ（Ｍｏｄｅｌ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）による演算方法など、公知の演算方法を用いることができる。操舵量算出部４１は、算出した操舵量を操舵制御装置６に伝達し、車両２０の操舵制御が実施される。

以下に、ＧＮＳＳセンサ９及び、前方カメラ１２から得られる出力値を用いて、進路生成装置５０が進路を生成する手法について説明する。

＜ルート情報に基づく進路の生成＞
図６は、実施の形態１に係る進路生成装置５０がルート情報Ｒｉから車両２０が進むべきルート情報進路Ｃｒを生成する処理を示すフローチャートである。図６の処理は、所定時間ごと（例えば１ｍｓごと）に実行される。処理の実行は所定時間毎ではなく、車速センサ信号の入力、ＧＮＳＳセンサのデータ受信ごとなど、外部のイベントに応じて実行されることとしてもよい。

処理が開始されると、ステップＳＴ１００では、測位部３１の衛星測位部４６によって、ＧＮＳＳセンサ９の出力値Ｉｇから、衛星車両位置Ｐｓが算出される。ここでは、衛星車両位置Ｐｓのデータには車両の姿勢（車両の向いている方位）の情報も含まれるものとする。そして、信頼度算出部４５によって衛星測位信頼度Ｒｓｇが算出される。また、補正部４７によって他の算出方法で得られた環境情報車両位置Ｐｅ、車両状態量車両位置Ｐｃによって、衛星車両位置Ｐｓが補正され、補正後車両位置Ｐａが算出される。

環境情報車両位置Ｐｅ、車両状態量車両位置Ｐｃによる補正は、衛星車両位置Ｐｓを主として環境情報車両位置Ｐｅ、車両状態量車両位置Ｐｃとの偏差に基づく修正としてもよい。もしくは、衛星車両位置Ｐｓが信頼できない場合に衛星車両位置Ｐｓを使用せず、環境情報車両位置Ｐｅまたは車両状態量車両位置Ｐｃもしくは双方の合成値で車両位置を置換することとしてもよい。ここで、衛星測位信頼度Ｒｓｇは測位演算の過程で得られる測位の推定精度を表す。

ステップＳＴ１０１では、ステップＳＴ１００において得られた補正後車両位置Ｐａに基づいて、ルート生成部８が記録している道路情報とマッチング処理することによって、車両近傍の前方の地図ノードデータを探し出す。

ステップＳＴ１０２では、ルート情報取得部３２によって、目的地までの地図上の走行ルートのうち、補正後車両位置Ｐａの前方のルートの情報がルート情報Ｒｉとして取得される。

ステップＳＴ１０３では、ルート情報進路算出部３７が、ルート情報Ｒｉから、走行すべき進路を地図上の点列として抽出する。そして、ステップＳＴ１００において得られた車両の姿勢（進行方位）を用いて、地図上の点列を車両座標系に変換する。

ステップＳＴ１０４では、ルート情報進路算出部３７が、地図上の点列を多項式またはスプライン曲線で近似する。これによって、車両が走行すべき進路（すなわち、道路の特定の車線中央の走行すべき進路、もしくは車線変更時の進路）Ｃｒを算出する。

実施の形態１では、ステップＳＴ１０４において得られた進路は、３次の多項式で表現されるものとし、たとえば、以下の式１におけるＣｇ０、Ｃｇ１、Ｃｇ２およびＣｇ３の値が、車両が走行すべき進路（すなわち、車線中央の走行すべき進路）として出力される。

ここで、経路を生成する装置としてロケータがある。ロケータは、ドライバ（運転者）の目的地に応じて走行ルートを演算する機能と、ＧＮＳＳセンサ、ジャイロセンサおよび車速センサを組み合わせて用いることによって車両位置を高精度に推定する機能を有する。

このロケータの機能を利用することができる。具体的には、地図ノードデータをロケータ内部に記録することによって、ＧＮＳＳセンサに基づく経路を生成することが可能である。したがって、本実施の形態１で述べる、ＧＮＳＳセンサとナビゲーション装置とを組み合わせて用いる経路生成は、ロケータからの出力としてもよい。

＜環境情報に基づく進路の生成＞
環境情報取得部３０が環境情報センサ２６から取得する環境情報Ｉｅから、環境情報進路算出部４２が環境情報進路Ｃｅを算出する手順について説明する。環境情報として、ここでは前方カメラ１２の画像データを用いた場合について述べる。

環境情報進路算出部４２が、これ以外の環境情報から環境情報進路Ｃｅを算出してもよい。周辺レーダ１３、ＬｉＤＡＲ２４の情報から、道路の側壁、ガードレールの位置を検出し、道路の中央を走行する進路を算出してもよい。

前方カメラ１２の画像データから車両に対して左右に認識された区画線が３次曲線のパラメータで表現される。この３次元曲線が、環境情報進路算出部４２から出力される。ここで、右区画線情報は、以下の式２で表現され、かつ、環境情報進路算出部４２から以下の式２におけるＣｃｒ０、Ｃｃｒ１、Ｃｃｒ２およびＣｃｒ３の値が出力される。

また、左区画線情報は、以下の式３で表現され、かつ、環境情報進路算出部４２から以下の式３におけるＣｃｌ０、Ｃｃｌ１、Ｃｃｌ２およびＣｃｌ３の値が出力される。

この場合、車両が走行すべき進路（すなわち、車線中央の進路）は、以下の式４で表現される。式４で表現される進路が環境情報進路Ｃｅである。

ここで、Ｃｃ０、Ｃｃ１、Ｃｃ２およびＣｃ３は、以下の関係を満たす。

＜進路の選択＞
ルート情報進路算出部３７から、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づくルート情報進路Ｃｒが出力される。そして、環境情報進路算出部４２から、前方カメラ１２の出力値に基づく環境情報進路Ｃｅが出力される。進路選択部３６はこれらの進路から走行すべき進路を選択し選択進路Ｃｓとして出力する。

進路選択部３６は、進路の選択切り替え時において、進路の急変による車両の不安定化を防ぐ必要がある。このため、３次曲線のパラメータとして、センサ値の反映度合いを徐々に変化させた、Co０、Co１、Co２およびCo３として選択進路Ｃｓを出力してもよい。

Co０、Co１、Co２およびCo３は、以下の関係を満たし、αは０～１の値を持つ。αはＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づく進路から、前方カメラ１２の出力値に基づく進路に切り替えるときは、１から０へ所定時間で徐々に変化させる。また、前方カメラ１２の出力値に基づく進路から、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づく進路に切り替えるときは、０から１へ所定時間で徐々に変化させる。このように切り替えることによって、進路を段差無く滑らかに切り替えることができる。

＜分流時の進路生成装置の動作＞
図７は、実施の形態１に係る進路生成装置５０が、分流時に車両２０が進むべき進路を生成する処理のフローチャートである。図７のフローチャートは、所定時間ごと（例えば１ｍｓごと）に実行される。処理の実行は所定時間毎ではなく、車速センサ信号の入力、ＧＮＳＳセンサのデータ受信ごとなど、外部のイベントに応じて実行されることとしてもよい。もしくは、図７の処理は常時実行することとしてもよい。

処理を開始して、ステップＳＴ２００では、禁止区間判定部３４が、補正後車両位置Ｐａが分流開始地点近傍または分流中の位置にあるかどうかを判定する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ２０１へ、Ｎｏの場合はステップＳＴ２０４へ遷移する。ここで、分流開始地点近傍であるかどうかは、分流開始地点近傍を通過したかどうかで判定してもよい。また、予め定めた距離手前の地点を通過したかどうかで判定してもよい。予め定めた距離は、進路生成装置５０の進路選択における余裕時間から決定することができ、車両２０の走行速度に基づいて決定してもよい。このようにすれば、進路生成装置５０の進路選択を余裕をもって実行することができるので信頼性の向上に寄与することができる。

ステップＳＴ２０１では、禁止区間判定部３４が、本線からの分流が走行すべきルートのルート情報Ｒｉ上に設定されているかどうかを判定する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ２０３へ、Ｎｏの場合はステップＳＴ２０４へ遷移する。

ステップＳＴ２０３では、禁止区間判定部３４が地図ノード情報（前方ルート情報）Ｒｉと補正後車両位置Ｐａより、車両が分流完了地点を通過して分流が完了したかどうかを判定する。ＮＯの場合はステップＳＴ２０７へ遷移する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ２０４へ遷移する。

ステップＳＴ２０４では、本線からの分流に伴う環境情報進路使用禁止区間ではないので、進路選択部３６にて、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づくルート情報進路Ｃｒと前方カメラ１２の出力値に基づく環境情報進路Ｃｅのいずれかを選択する。ここでは、それぞれの進路に関する信頼度を比較して選択する進路を決定する。ルート情報進路Ｃｒの信頼度を示す尺度である衛星測位信頼度Ｒｓｇが環境情報進路Ｃｅの信頼度を示す環境情報信頼度Ｒｓｃ以上か否かを判定する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ２０７に遷移し、Ｎｏの場合はステップＳＴ２０６へ遷移する。

ステップＳＴ２０６では、進路選択部３６は前方カメラ１２の出力値に基づく環境情報進路Ｃｅを選択して、選択進路Ｃｓとして、操舵量算出部４１に出力する。環境情報進路Ｃｅは、環境情報進路算出部４２にて、カメラで検知した区画線情報から生成された進路である。

その後ステップＳＴ２０９で進路選択部３６は操舵量算出の指示を操舵量算出部４１に継続する。その後処理を終了する。

ステップＳＴ２０７では、進路選択部３６にて、ルート情報進路Ｃｒを選択する。ルート情報進路Ｃｒは、ルート情報進路算出部３７にて、前方の地図ノード情報（ルート情報Ｒｉ）と車両位置（補正後車両位置Ｐａ）から生成された進路である。その後ステップＳＴ２０９へ遷移する。

＜合流時の進路生成装置の動作＞
図８は、実施の形態１に係る進路生成装置５０が、合流時に車両２０が進むべき進路を生成する処理を示すフローチャートである。図８のフローチャートは、所定時間ごと（例えば１ｍｓごと）に実行される。処理の実行は所定時間毎ではなく、車速センサ信号の入力、ＧＮＳＳセンサのデータ受信ごとなど、外部のイベントに応じて実行されることとしてもよい。もしくは、図８の処理は常時実行することとしてもよい。

処理を開始して、ステップＳＴ３００では、禁止区間判定部３４が、補正後車両位置Ｐａが合流開始地点近傍または合流中の位置にあるかどうかを判定する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ３０１へ、Ｎｏの場合はステップＳＴ３０４へ遷移する。ここで、合流開始地点近傍であるかどうかは、合流開始地点近傍を通過したかどうかで判定してもよい。また、予め定めた第二の距離手前の地点を通過したかどうかで判定してもよい。予め定めた第二の距離は、進路生成装置５０の進路選択における余裕時間から決定することができ、車両２０の走行速度に基づいて決定してもよい。このようにすれば、進路生成装置５０の進路選択を余裕をもって実行することができるので信頼性の向上に寄与することができる。

ステップＳＴ３０１では、禁止区間判定部３４が、本線からの合流が走行すべきルートのルート情報Ｒｉ上に設定されているかどうかを判定する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ３０３へ、Ｎｏの場合はステップＳＴ３０４へ遷移する。

ステップＳＴ３０３では、禁止区間判定部３４が地図ノード情報（前方ルート情報）Ｒｉと補正後車両位置Ｐａより、車両が合流完了地点を通過して合流が完了したかどうかを判定する。ＮＯの場合はステップＳＴ３０７へ遷移する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ３０４へ遷移する。

ステップＳＴ３０４では、本線への合流に伴う環境情報進路使用禁止区間ではないので、進路選択部３６にて、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づくルート情報進路Ｃｒと前方カメラ１２の出力値に基づく環境情報進路Ｃｅのいずれかを選択する。ここでは、それぞれの進路に関する信頼度を比較して選択する進路を決定する。ルート情報進路Ｃｒの信頼度を示す尺度である衛星測位信頼度Ｒｓｇが環境情報進路Ｃｅの信頼度を示す環境情報信頼度Ｒｓｃ以上か否かを判定する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ３０７に遷移し、Ｎｏの場合はステップＳＴ３０６へ遷移する。

ステップＳＴ３０６では、進路選択部３６は前方カメラ１２の出力値に基づく環境情報進路Ｃｅを選択して、選択進路Ｃｓとして、操舵量算出部４１に出力する。環境情報進路Ｃｅは、環境情報進路算出部４２にて、カメラで検知した区画線情報から生成された進路である。

その後ステップＳＴ３０９で進路選択部３６は操舵量算出の指示を操舵量算出部４１に継続する。その後処理を終了する。

ステップＳＴ３０７では、進路選択部３６にて、ルート情報進路Ｃｒを選択する。ルート情報進路Ｃｒは、ルート情報進路算出部３７にて、前方の地図ノード情報（ルート情報Ｒｉ）と車両位置（補正後車両位置Ｐａ）から生成された進路である。その後ステップＳＴ３０９へ遷移する。

このように、実施の形態１に係る進路生成装置５０によれば、合流、分流時の区画線が平行ではない地点、合流車線進入時に、本線との間の障害物がある場合などにおいて、前方カメラ１２による区画線検知が不安定になることを防ぐことができる。あらかじめＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づいてルート情報進路Ｃｒを生成することで、合流、分流地点に到達して前方カメラ１２の区画線検知が不安定になる前から、安定した進路を生成し、走行することができる。また、分流、合流地点で交通混雑により他の車両によって前方カメラ１２による区画線検知が困難となる事態にも対応できる。

実施の形態１に係る進路生成装置５０を備えた車両制御装置５１によれば、分流、合流時の進路を安定して生成し、操舵量算出部４１によって操舵量を安定して算出できる。これにより、安定した自動運転を実行することができる。

２．実施の形態２
図９は、実施の形態２に係る進路生成装置５０ａおよび車両制御装置５１ａのブロック図である。実施の形態１に係る図５の進路生成装置５０および車両制御装置５１と異なるのは、操舵量算出停止部３８と第二操舵量算出停止部３９を設けた点である。操舵量算出停止部３８または第二操舵量算出停止部３９が、進路生成装置５０ａによる進路の生成の信頼性が低下したと判断した場合、操舵量算出部４１ａに算出停止の指示を送る。操舵量算出部４１ａは、この算出停止の指示を受ける機能を有する点が、実施の形態１に係る図５の操舵量算出部４１と異なる。

＜操舵量算出停止部＞
操舵量算出停止部３８は、分流地点または合流地点への接近時にＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づく進路が生成できるかどうかを判定する。判定方法としては、ＧＮＳＳセンサ９の出力およびルート情報Ｒｉから求めたルート情報進路Ｃｒと、前方カメラ１２の出力値に基づく環境情報進路Ｃｅの差が予め定められた操舵停止判定値を超えた場合、操舵量の算出停止の指示を出力する。

ここで、ルート情報進路Ｃｒと環境情報進路Ｃｅの差とは、双方の各時点での進路の座標が所定の距離を超えて離れている場合の距離の大きさを指す。これらの進路を示す点列が所定の距離を超えて離れている、即ちＣｒとＣｅが乖離している場合は、片方または双方の進路の異常が考えられるので、進路生成装置５０ａによる進路の生成の信頼性が低下したと判断することができる。この場合、操舵量の算出を停止するということは自動操舵制御を停止することにつながる。すなわち自動運転を解除することとなる。

操舵量算出停止部３８による、操舵量の算出の停止を指示する判断基準として、信頼度算出部４５が算出した衛星測位信頼度Ｒｓｇに基づく判定を実施してもよい。ＧＮＳＳセンサ９の衛星測位信頼度Ｒｓｇが所定値よりも低い状態が所定時間継続した場合に、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づく経路生成が不可と判断する。このとき、ＧＮＳＳセンサ９の信号を使用した制御に問題があるので、操舵量の算出を停止し、自動運転を解除することとしてもよい。

操舵量算出停止部３８から操舵量の算出停止の指示を受けた操舵量算出部４１ａは、操舵制御装置６による自動操舵制御を停止する。このとき、０から１の値を取る補正係数を演算し、進路生成装置５０ａによる進路生成に問題があると判定した場合、補正係数を１から０へ漸減させる。操舵制御装置６において演算される操舵角を目標操舵角に追従させるための電流に、補正係数を掛けることで自動操舵制御を徐々に停止させる。

操舵量算出停止部３８の出力は、操舵量算出部４１ａへの操舵量の算出停止の指示だけでなく、自動操舵制御の停止、もしくは自動運転モードの解除を直接指令するものであってもよい。

＜車両制御装置の動作＞
図１０は、実施の形態２に係る車両制御装置５１ａにおける分流時に操舵量算出を停止する処理を示す第一のフローチャートである。ルート情報進路Ｃｒと環境情報進路Ｃｅが乖離している場合に、進路生成に問題があるとして操舵量算出を停止し自動操舵制御を停止することとなる。以下では、このフローチャートに基づいて、分流地点への接近時、進路生成不可の場合に操舵量算出を停止する処理について説明する。

図１０のフローチャートは、所定時間ごと（例えば１ｍｓごと）に実行される。処理の実行は所定時間毎ではなく、車速センサ信号の入力、ＧＮＳＳセンサのデータ受信ごとなど、外部のイベントに応じて実行されることとしてもよい。もしくは、図１０の処理は常時実行することとしてもよい。

実施の形態２に係る図１０のステップＳＴ４００、ステップＳＴ４０１、ステップＳＴ４０４、ステップＳＴ４０６、ステップＳＴ４０７は、実施の形態１に係る図７のステップＳＴ２００、ステップＳＴ２０１、ステップＳＴ２０４、ステップＳＴ２０６、ステップＳＴ２０７と同様なので説明を省略する。

ステップＳＴ４０３では、禁止区間判定部３４が、車両２０が分流完了地点を通過して分流が完了したかどうかを判定する。ＮＯの場合はステップＳＴ４０５へ遷移する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ４０４へ遷移する。

ステップＳＴ４０５では、操舵量算出停止部３８にて、ルート情報進路Ｃｒと環境情報進路Ｃｅが乖離しているかどうかを判定する。これらの進路を示す点列が予め定められた操舵停止判定値を超えて離れている場合に、ＣｒとＣｅが乖離していると判断する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ４０８へ、Ｎｏの場合はステップＳＴ４０７へ遷移して、進路選択部３６はルート情報進路Ｃｒを選択し、ステップＳＴ４０９へ遷移する。

ステップＳＴ４０８では、操舵量算出停止部３８にて、操舵量算出部４１ａに操舵量の算出の停止指示を伝達する。操舵量算出部４１ａは、操舵制御を停止するための補正係数を１から０へ漸減させ、操舵制御装置６へ出力する操舵量に補正係数を乗じて出力し自動操舵制御を停止させる。その後処理を終了する。

ステップＳＴ４０９では、操舵量算出停止部３８は操舵量の算出の停止指示を出力しない。操舵量算出部４１ａは操舵制御装置６へ出力する操舵量に乗ずる補正係数を１として出力することで、操舵量算出部４１ａは通常の操舵量の算出を継続し、自動操舵制御を継続する。その後処理を終了する。

図１１は、実施の形態２に係る車両制御装置５１における合流時に操舵量算出を停止する処理を示す第一のフローチャートである。ルート情報進路Ｃｒと環境情報進路Ｃｅが乖離している場合に、進路生成に問題があるとして操舵量算出を停止し自動操舵制御を停止することとなる。以下では、このフローチャートに基づいて、合流地点への接近時、進路生成不可の場合に操舵量算出を停止する処理について説明する。

図１１のフローチャートは、所定時間ごと（例えば１ｍｓごと）に実行される。処理の実行は所定時間毎ではなく、車速センサ信号の入力、ＧＮＳＳセンサのデータ受信ごとなど、外部のイベントに応じて実行されることとしてもよい。もしくは、図１１の処理は常時実行することとしてもよい。

実施の形態２に係る図１１のステップＳＴ５００、ステップＳＴ５０１、ステップＳＴ５０４、ステップＳＴ５０６、ステップＳＴ５０７は、実施の形態１に係る図８のステップＳＴ３００、ステップＳＴ３０１、ステップＳＴ３０４、ステップＳＴ３０６、ステップＳＴ３０７と同様なので説明を省略する。

ステップＳＴ５０３では、禁止区間判定部３４が、車両２０が合流完了地点を通過して合流が完了したかどうかを判定する。ＮＯの場合はステップＳＴ５０５へ遷移する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ５０４へ遷移する。

ステップＳＴ５０５では、操舵量算出停止部３８にて、ルート情報進路Ｃｒと環境情報進路Ｃｅが乖離しているかどうかを判定する。これらの進路を示す点列が予め定められた操舵停止判定値を超えて離れている場合に、ＣｒとＣｅが乖離していると判断する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ５０８へ、Ｎｏの場合はステップＳＴ５０７へ遷移して、進路選択部３６はルート情報進路Ｃｒを選択し、ステップＳＴ５０９へ遷移する。

ステップＳＴ５０８では、操舵量算出停止部３８にて、操舵量算出部４１ａに操舵量の算出の停止指示を伝達する。操舵量算出部４１ａは、操舵制御を停止するための補正係数を１から０へ漸減させ、操舵制御装置６へ出力する操舵量に補正係数を乗じて出力し自動操舵制御を停止させる。その後処理を終了する。

ステップＳＴ５０９では、操舵量算出停止部３８は操舵量の算出の停止指示を出力しない。操舵量算出部４１ａは操舵制御装置６へ出力する操舵量に乗ずる補正係数を１として出力することで、操舵量算出部４１ａは通常の操舵量の算出を継続し、自動操舵制御を継続する。その後処理を終了する。

このように、実施の形態２に係る車両制御装置５１ａによれば、分流、合流地点の手前から分流、合流完了地点までの間、ルート情報進路Ｃｒと環境情報進路Ｃｅが乖離しているかどうかを監視する。これによって、進路生成に問題がある場合に操舵量算出を停止し自動操舵制御を停止することができる。すなわち、生成したルート情報進路Ｃｒの誤差が大きい状態のまま、自動操舵制御を継続してしまうことを防ぐことができる。

＜第二操舵量算出停止部＞
第二操舵量算出停止部３９は、分流地点または合流地点への接近時にＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づく衛星車両位置Ｐｓと、環境情報センサ２６の出力値に基づく環境情報車両位置Ｐｅの距離が予め定められた操舵停止距離より大きい場合、またはＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づく衛星車両位置Ｐｓと、車両状態量センサ２７の出力値に基づく車両状態量車両位置Ｐｃの距離が予め定められた操舵停止距離より大きい場合に、操舵量算出の停止指示を出力する。この場合、操舵量の算出を停止するということは自動操舵制御を停止することにつながる。すなわち自動運転を解除することとなる。

ＧＮＳＳセンサ９による測位値と、ＧＮＳＳセンサ９以外のセンサによる測位値との比較は、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づくルート情報進路ＣｒのＣｇ０（すなわち道路中央と車両両の横偏差）と、前方カメラ１２の出力値に基づく進路のＣｃ０と、それ以外のセンサである、周辺カメラ、ＬｉＤＡＲなどで検知した出力値に基づく進路Ｃａ０（道路中央と車両の横偏差）の３つの進路を比較して判定してもよい（Ｃａ０は図および式に示さない）。ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づく進路のＣｇ０の値のみが、他のセンサによる進路のＣｃ０、Ｃａ０と所定値を超えて差がある状態が所定時間継続した場合、または、Ｃｇ０、Ｃｃ０、Ｃａ０それぞれの値が所定値を超えて差がある状態が所定時間継続した場合に、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づく進路生成が不可と判断することとしてもよい。

さらに、走行軌跡推定手段を用いて、各センサから車両位置を求めて比較してもよい。ＧＮＳＳセンサ９、環境情報センサ２６、車両状態量センサ２７から得られる情報に基づいて、車両の走行軌跡を算出する。

環境情報センサ２６による車両の走行軌跡の算出については、前方カメラ１２の区画線検知結果と、地図ノードデータに含まれる区画線情報の比較、周辺レーダ１３の側壁、ガードレールなどの道路縁と、地図ノードデータに含まれる道路縁情報を比較することで、車両の走行軌跡から車両位置を算出することができる。

車両状態量センサ２７による走行軌跡の算出については、車速センサ１０、ジャイロセンサ１１、操舵角センサ１４、加速度センサ１８から車両のヨーレート、前進速度などを取得し、カルマンフィルタ等を用いて車両の移動量を算出し、車両の走行軌跡を算出できる。算出した走行軌跡と地図ノードデータに含まれる道路形状を比較することで車両位置を算出することができる。

これらの方法で、環境情報センサ２６、車両状態量センサ２７から得られる情報に基づいて、走行軌跡を算出し、環境情報車両位置Ｐｅ、車両状態量車両位置Ｐｃをもとめることができる。衛星車両位置Ｐｓと、環境情報車両位置Ｐｅまたは車両状態量車両位置Ｐｃの距離が、操舵停止距離より大きい場合に、第二操舵量算出停止部３９は操舵量算出停止の指示を伝達することができる。

第二操舵量算出停止部３９の出力は、操舵量算出部４１ａへの操舵量の算出停止の指示だけでなく、自動操舵制御の停止、もしくは自動運転モードの解除を直接指令するものであってもよい。

＜車両制御装置の動作＞
図１２は、実施の形態２に係る車両制御装置５１ａにおける分流時に操舵量算出を停止する処理を示す第二のフローチャートである。分流地点前または近傍を通過後、分流完了地点を通過するまでの間に、ＧＮＳＳセンサ９の出力値によるルート情報進路Ｃｒを選択している状態での処理を説明している。第二操舵量算出停止部３９は、衛星車両位置Ｐｓと環境情報車両位置Ｐｅまたは車両状態量車両位置Ｐｃの距離が予め定めた操舵停止距離より大きい場合に進路生成不可と判断し、操舵量算出部４１ａに操舵量の算出を停止させる。操舵量の算出を停止するということは自動操舵制御を停止することにつながる、すなわち自動運転を解除することとなる。

図１２のフローチャートは、所定時間ごと（例えば１ｍｓごと）に実行される。処理の実行は所定時間毎ではなく、車速センサ信号の入力、ＧＮＳＳセンサのデータ受信ごとなど、外部のイベントに応じて実行されることとしてもよい。もしくは、図１２の処理は常時実行することとしてもよい。

図１２のステップＳＴ６００からステップＳＴ６０９は、ステップＳＴ６０５を除いて実施の形態２に係る図１０のステップＳＴ４００からステップＳＴ４０９（ステップＳＴ４０５を除く）と同じ処理である。ここでは説明を省略する。

ステップＳＴ６０５では、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づいて算出した衛星車両位置Ｐｓが妥当であるかどうかを判定する。第二操舵量算出停止部３９が、衛星車両位置Ｐｓと環境情報車両位置Ｐｅまたは車両状態量車両位置Ｐｃの距離が操舵停止距離以下の場合に、衛星車両位置Ｐｓが妥当であると判断する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ６０７へ、Ｎｏの場合はステップＳＴ６０８へ遷移する。

ステップＳＴ６０８では、第二操舵量算出停止部３９が操舵量算出部４１ａに操舵量の算出を停止させる。操舵量算出部４１ａは、操舵制御を停止するための補正係数を１から０へ漸減させ、操舵制御装置６へ出力する操舵量に補正係数を乗じて出力し自動操舵制御を停止させる。

図１３は、実施の形態２に係る車両制御装置５１における合流中に操舵量算出を停止する処理を示す第二のフローチャートである。合流地点前または近傍を通過後、合流完了地点を通過するまでの間に、ＧＮＳＳセンサ９の出力値によるルート情報進路Ｃｒを選択している状態での処理を説明している。第二操舵量算出停止部３９は、衛星車両位置Ｐｓと環境情報車両位置Ｐｅまたは車両状態量車両位置Ｐｃの距離が操舵停止距離より大きい場合に進路生成不可と判断し、操舵量算出部４１ａに操舵量の算出を停止させる。

図１３のフローチャートは、所定時間ごと（例えば１ｍｓごと）に実行される。処理の実行は所定時間毎ではなく、車速センサ信号の入力、ＧＮＳＳセンサのデータ受信ごとなど、外部のイベントに応じて実行されることとしてもよい。もしくは、図１３の処理は常時実行することとしてもよい。

図１３のステップＳＴ７００からステップＳＴ７０９は、ステップＳＴ７０５を除いて実施の形態２に係る図１１のステップＳＴ５００からステップＳＴ５０９と同じ処理である（ステップＳＴ５０５を除く）。ここでは説明を省略する。

ステップＳＴ７０５では、ＧＮＳＳセンサ９の出力値に基づいて算出した衛星車両位置Ｐｓが妥当であるかどうかを判定する。第二操舵量算出停止部３９が、衛星車両位置Ｐｓと環境情報車両位置Ｐｅまたは車両状態量車両位置Ｐｃの距離が操舵停止距離以下の場合に、衛星車両位置Ｐｓが妥当であると判断する。ＹＥＳの場合はステップＳＴ７０７へ、Ｎｏの場合はステップＳＴ７０８へ遷移する。

ステップＳＴ７０８では、第二操舵量算出停止部３９が操舵量算出部４１ａに操舵量の算出を停止させる。操舵量算出部４１ａは、操舵制御を停止するための補正係数を１から０へ漸減させ、操舵制御装置６へ出力する操舵量に補正係数を乗じて出力し自動操舵制御を停止させる。

以上のように、実施の形態２に係る車両制御装置５１ａによれば、分流、合流中に、ＧＮＳＳセンサ９による衛星車両位置Ｐｓが妥当であるかどうかを監視することで、自動操舵制御中にＧＮＳＳセンサ９の測位の誤差が大きくなった場合に自動操舵制御を継続してしまうことを防ぐことができる。

＜実施の形態における変形例＞
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の寸法、形状、相対的配置関係
または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面において
ひとつの例であって、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。

したがって、例が示されていない無数の変形例、および、均等物が、本願明細書に開示
される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形す
る場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施の形態にお
ける少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合
が含まれるものとする。

また、矛盾が生じない限り、以上に記載された実施の形態において「１つ」備えられる
ものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよいものとする。

さらに、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素は概念的な単位であ
って、本願明細書に開示される技術の範囲内には、１つの構成要素が複数の構造物から成
る場合と、１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成
要素が１つの構造物に備えられる場合とを含むものとする。

また、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素には、同一の機能を発
揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれるものとする。

また、本願明細書における説明は、本技術に関するすべての目的のために参照され、い
ずれも、従来技術であると認めるものではない。

また、以上に記載された実施の形態で記載されたそれぞれの構成要素は、ソフトウェア
またはファームウェアとしても、それと対応するハードウェアとしても想定され、その双
方の概念において、それぞれの構成要素は「部」または「処理回路」などと称される。

６ 操舵制御装置、８ ルート生成部、９ ＧＮＳＳセンサ、１０ 車速センサ、１１ ジャイロセンサ、１２ 前方カメラ、１３ 周辺レーダ、１４ 操舵角センサ、１５ 操舵トルクセンサ、１８ 加速度センサ、２０ 車両、２４ ＬｉＤＡＲ、２６ 環境情報センサ、２７ 車両状態量センサ、３０ 環境情報取得部、３１ 測位部、３２ ルート情報取得部、３３ 車両状態量取得部、３４ 禁止区間判定部、３６ 進路選択部、３７ ルート情報進路算出部、３８ 操舵量算出停止部、３９ 第二操舵量算出停止部、４１、４１ａ 操舵量算出部、４２ 環境情報進路算出部、４３ 環境情報車両位置算出部、４４ 車両状態量車両位置算出部、４５ 信頼度算出部、４６ 衛星測位部、４７ 補正部、４８ 環境情報信頼度算出部、５０、５０ａ 進路生成装置、５１、５１ａ 車両制御装置

Claims (10)

1. 車両の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部、
   前記環境情報取得部が取得した前記環境情報から車両が進むべき進路を算出する環境情報進路算出部、
   測位衛星の信号から車両位置を測位する測位部、
   車両が走行すべき地図上のルートを生成するルート生成部、
   前記ルート生成部が生成した前記ルートから、前記測位部によって測位された前記車両位置の前方のルートの情報を取得するルート情報取得部、
   前記ルート情報取得部が取得した前記前方のルートの情報から車両が進むべき進路を算出するルート情報進路算出部、
   前記ルート情報取得部が取得した前記前方のルートの情報が本線からの分流を示す場合に、前記測位部によって測位された前記車両位置が分流開始地点よりも予め定められた距離手前の地点を通過してから分流完了地点を通過するまでの間は環境情報進路使用禁止区間と判定する禁止区間判定部、
   前記環境情報進路使用禁止区間では前記ルート情報進路算出部の算出した進路を選択するとともに、前記環境情報進路使用禁止区間以外の区間では前記環境情報進路算出部の算出した進路と前記ルート情報進路算出部の算出した進路のいずれかを選択する進路選択部、を備えた進路生成装置。
2. 車両の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部、
   前記環境情報取得部が取得した環境情報から車両が進むべき進路を算出する環境情報進路算出部、
   測位衛星の信号から車両位置を測位する測位部、
   車両が走行すべき地図上のルートを生成するルート生成部、
   前記ルート生成部が生成したルートから、前記測位部によって測位された前記車両位置の前方のルートの情報を取得するルート情報取得部、
   前記ルート情報取得部が取得した前記前方のルート情報から車両が進むべき進路を算出するルート情報進路算出部、
   前記ルート情報取得部が取得した前記前方のルートの情報が本線への合流を示す場合に、前記測位部によって測位された前記車両位置が合流開始地点よりも予め定められた第二の距離手前の地点を通過してから合流完了地点を通過するまでの間は環境情報進路使用禁止区間と判定する禁止区間判定部、
   前記環境情報進路使用禁止区間では前記ルート情報進路算出部の算出した進路を選択するとともに、前記環境情報進路使用禁止区間以外の区間では前記環境情報進路算出部の算出した進路と前記ルート情報進路算出部の算出した進路のいずれかを選択する進路選択部、を備えた進路生成装置。
3. 前記環境情報取得部が取得した前記環境情報と前記ルート情報取得部が取得した前記前方のルート情報とに基づいて前記車両位置の推定値である環境情報車両位置を算出する環境情報車両位置算出部を備え、
   前記測位部は、前記環境情報車両位置算出部の算出した前記環境情報車両位置に基づいて、測位した前記車両位置を補正する請求項１または２に記載の進路生成装置。
4. 前記測位部は、前記測位衛星の信号に基づいて衛星測位信頼度を算出し、前記衛星測位信頼度が予め定められた判定信頼度以下となった場合は、前記環境情報車両位置算出部の算出した前記環境情報車両位置に基づいて、測位した前記車両位置を補正する請求項３に記載の進路生成装置。
5. 車両状態量を取得する車両状態量取得部、
   前記車両状態量取得部が取得した前記車両状態量に基づいて前記車両位置の推定値である車両状態量車両位置を算出する車両状態量車両位置算出部、を備え、
   前記測位部は、前記車両状態量車両位置算出部の算出した前記車両状態量車両位置に基づいて、測位した前記車両位置を補正する請求項１から４のいずれか一項に記載の進路生成装置。
6. 前記測位部は、前記測位衛星の信号に基づいて衛星測位信頼度を算出し、前記衛星測位信頼度が予め定められた第二の判定信頼度以下となった場合は、前記車両状態量車両位置算出部の算出した前記車両状態量車両位置に基づいて、測位した前記車両位置を補正する請求項５に記載の進路生成装置。
7. 前記環境情報取得部は、車両前方カメラ、車両周辺カメラ、車両前方レーダ、車両周辺レーダおよびＬｉＤＡＲの少なくとも二つの情報を取得する請求項１から６のいずれか一項に記載の進路生成装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の進路生成装置と、
   前記進路生成装置の前記進路選択部において選択された進路に基づいて操舵量を算出する操舵量算出部を備えた車両制御装置。
9. 前記進路生成装置は、前記環境情報進路算出部の算出した進路と前記ルート情報進路算出部の算出した進路の差が予め定められた操舵量算出停止判定値を超えた場合、前記操舵量算出部の操舵量の算出を停止させる操舵量算出停止部を備えた請求項８に記載の車両制御装置。
10. 前記進路生成装置は、
    前記環境情報取得部が取得した前記環境情報と前記ルート情報取得部が取得した前記前方のルート情報とに基づいて前記車両位置の推定値である環境情報車両位置を算出する環境情報車両位置算出部、
    車両状態量を取得する車両状態量取得部、
    前記車両状態量取得部が取得した前記車両状態量に基づいて前記車両位置の推定値である車両状態量車両位置を算出する車両状態量車両位置算出部、
    前記測位部によって測位された前記車両位置と前記環境情報車両位置算出部によって算出された前記環境情報車両位置との距離または前記測位部によって測位された前記車両位置と前記車両状態量車両位置算出部によって算出された前記車両状態量車両位置の距離が予め定められた操舵量算出停止距離よりも大きい場合、前記操舵量算出部の前記選択された進路に基づいた操舵量の算出を停止させる第二の操舵量算出停止部を備えた請求項８または９に記載の車両制御装置。

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