JP2023139740A - 道路認識装置および運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対向車両とのすれ違いが困難な狭隘道路を走行している場合に、良好な運転支援を行うことを可能にする。【解決手段】道路認識装置５０は、自車両の周囲の外界状況を検出するカメラ２１と、外界状況の情報に基づいて自車両の周辺の地図を生成する地図生成部２５と、外界状況の情報に基づいて走行中の道路が、自車線と対向車線とを区画する中央線のない特定道路であるか否かを判定するとともに、特定道路と判定されたとき、対向車両とのすれ違いの可否を判定するすれ違い判定部２７と、地図生成部２５により生成された地図情報に、すれ違い判定部２７による判定結果に応じたすれ違い情報を付加する情報付加部２８と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、道路構造を認識する道路認識装置および運転支援装置に関する。

従来より、自車両が対向車両とすれ違う際の運転を支援するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、自車両の車幅と、対向車両の車幅と、自車両の現在位置と、対向車両とのすれ違い予測位置と、道路幅とに基づいて、対向車両とすれ違うときの自車両の幅方向の寄せ量を算出し、ドライバに報知する。

特開２０１８－１０６２４３号公報

上記特許文献１記載の装置は、対向車両とのすれ違いが可能であることを前提としており、自車両が、対向車両とのすれ違いが困難な狭隘道路を走行している場合、上記特許文献１記載の装置では、良好な運転支援を行うことができない。

本発明の一態様である道路認識装置は、自車両の周囲の外界状況を検出する外界検出部と、外界検出部により検出された外界状況の情報に基づいて、自車両の周辺の地図を生成する地図生成部と、外界検出部により検出された外界状況の情報に基づいて、走行中の道路が、自車線と対向車線とを区画する中央線のない特定道路であるか否かを判定するとともに、特定道路と判定されたとき、対向車両とのすれ違いの可否を判定する判定部と、地図生成部により生成された地図情報に、判定部による判定結果に応じたすれ違い情報を付加する情報付加部と、を備える。

また、本発明の他の態様である運転支援装置は、上述した道路認識装置と、道路認識装置における情報付加部で付加されたすれ違い情報に基づいて運転支援を行う運転支援部と、を備える。

本発明によれば、地図情報にすれ違い情報が付加されるので、対向車両とのすれ違いが困難な狭隘道路を走行している場合であっても、良好な運転支援を行うことができる。

本発明の実施形態に係る運転支援装置を有する車両制御システムの全体構成を概略的に示すブロック図。 本発明の実施形態に係る道路認識装置が適用される走行シーンの一例を示す図。 自車両と対向車両とがすれ違うときの、自車両の前端部から対向車両の前端部までの距離と自車両の車速との関係を示す図。 本発明の実施形態に係る道路認識装置の要部構成を示すブロック図。 本発明の実施形態に係る道路認識装置により設定される仮想の中央線の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る道路認識装置により設定される仮想の中央線の他の例を示す図。 本発明の実施形態に係る運転支援装置の要部構成を示すブロック図。 図４のコントローラで実行される処理の一例を示すフローチャート。 図２の変形例を示す図。

以下、図１～図８を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る道路認識装置は、道路構造ないし道路の種別を認識するように構成される。また、本発明の実施形態に係る運転支援装置は、道路認識装置により認識された道路構造に応じた運転支援を行うように構成される。

運転支援装置は、自動運転機能を有する車両、すなわち自動運転車両と、自動運転機能を有しない車両、すなわち手動運転車両の両方に適用することができる。なお、本実施形態に係る運転支援装置が適用される車両を、他車両と区別して自車両と呼ぶことがある。以下では、自車両が自動運転車両であるものとして説明する。自動運転車両は、自動運転機能だけでなく手動運転機能も有し、手動運転車両として構成することもできる。すなわち、自車両（自動運転車両）は、ドライバによる運転操作が不要な自動運転モードでの走行だけでなく、ドライバの運転操作による手動運転モードでの走行も可能である。

まず、自車両の概略構成について説明する。自車両は、内燃機関（エンジン）を走行駆動源として有するエンジン車両、走行モータを走行駆動源として有する電気自動車、エンジンと走行モータとを走行駆動源として有するハイブリッド車両のいずれであってもよい。図１は、本発明の実施形態に係る運転支援装置を有する車両制御システム１００の全体構成を概略的に示すブロック図である。

図１に示すように、車両制御システム１００は、コントローラ１０と、ＣＡＮ通信線等を介してコントローラ１０にそれぞれ通信可能に接続された外部センサ群１と、内部センサ群２と、入出力装置３と、測位ユニット４と、地図データベース５と、ナビゲーション装置６と、通信ユニット７と、走行用のアクチュエータＡＣとを主に有する。

外部センサ群１は、自車両の周辺情報である外部状況を検出する複数のセンサ（外部センサ）の総称である。例えば外部センサ群１には、レーザ光を照射して反射光を検出することで自車両の周辺の物体の位置（自車両からの距離や方向）を検出するライダ、電磁波を照射し反射波を検出することで自車両の周辺の物体の位置を検出するレーダ、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有し、自車両の周辺（前方、後方および側方）を撮像するカメラなどが含まれる。

内部センサ群２は、自車両の走行状態を検出する複数のセンサ（内部センサ）の総称である。例えば内部センサ群２には、自車両の車速を検出する車速センサ、自車両の前後方向および左右方向の加速度を検出する加速度センサ、走行駆動源の回転数を検出する回転数センサなどが含まれる。手動運転モードでのドライバの運転操作、例えばアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、ステアリングホイールの操作等を検出するセンサも内部センサ群２に含まれる。

入出力装置３は、ドライバから指令が入力されたり、ドライバに対し情報が出力されたりする装置の総称である。例えば入出力装置３には、操作部材の操作によりドライバが各種指令を入力する各種スイッチ、ドライバが音声で指令を入力するマイク、ドライバに表示画像を介して情報を提供するディスプレイ、ドライバに音声で情報を提供するスピーカなどが含まれる。

測位ユニット（ＧＮＳＳユニット）４は、測位衛星から送信された測位用の信号を受信する測位センサを有する。測位センサを内部センサ群２に含めることもできる。測位衛星は、ＧＰＳ衛星や準天頂衛星などの人工衛星である。測位ユニット４は、測位センサが受信した測位情報を利用して、自車両の現在位置（緯度、経度、高度）を測定する。

地図データベース５は、ナビゲーション装置６に用いられる一般的な地図情報を記憶する装置であり、例えばハードディスクや半導体素子により構成される。地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、交差点や分岐点の位置情報が含まれる。なお、地図データベース５に記憶される地図情報は、コントローラ１０の記憶部１２に記憶される高精度な地図情報とは異なる。

ナビゲーション装置６は、ドライバにより入力された目的地までの道路上の目標経路を探索するとともに、目標経路に沿った案内を行う装置である。目的地の入力および目標経路に沿った案内は、入出力装置３を介して行われる。目標経路は、測位ユニット４により測定された自車両の現在位置と、地図データベース５に記憶された地図情報とに基づいて演算される。外部センサ群１の検出値を用いて自車両の現在位置を測定することもでき、この現在位置と記憶部１２に記憶された高精度な地図情報とに基づいて目標経路を演算するようにしてもよい。

通信ユニット７は、インターネット網や携帯電話網等に代表される無線通信網を含むネットワークを介して図示しない各種サーバと通信し、地図情報、走行履歴情報および交通情報などを定期的に、あるいは任意のタイミングでサーバから取得する。ネットワークには、公衆無線通信網だけでなく、所定の管理地域ごとに設けられた閉鎖的な通信網、例えば無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等も含まれる。取得した地図情報は、地図データベース５や記憶部１２に出力され、地図情報が更新される。通信ユニット７を介して他車両と通信することもできる。

アクチュエータＡＣは、自車両の走行を制御するための走行用アクチュエータである。走行駆動源がエンジンである場合、アクチュエータＡＣには、エンジンのスロットルバルブの開度（スロットル開度）を調整するスロットル用アクチュエータが含まれる。走行駆動源が走行モータである場合、走行モータがアクチュエータＡＣに含まれる。自車両の制動装置を作動するブレーキ用アクチュエータと転舵装置を駆動する転舵用アクチュエータもアクチュエータＡＣに含まれる。

コントローラ１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成される。より具体的には、コントローラ１０は、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）等の演算部１１と、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶部１２と、Ｉ／Ｏインターフェース等の図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。なお、エンジン制御用ＥＣＵ、走行モータ制御用ＥＣＵ、制動装置用ＥＣＵ等、機能の異なる複数のＥＣＵを別々に設けることができるが、図１では、便宜上、これらＥＣＵの集合としてコントローラ１０が示される。

記憶部１２には、高精度の道路地図情報が記憶される。この道路地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、道路の勾配の情報、交差点や分岐点の位置情報、車線数の情報、車線の幅員および車線毎の位置情報（車線の中央位置や車線位置の境界線の情報）、地図上の目印としてのランドマーク（信号機、標識、建物等）の位置情報、路面の凹凸などの路面プロファイルの情報が含まれる。記憶部１２に記憶される地図情報には、通信ユニット７を介して取得した自車両の外部から取得した地図情報と、外部センサ群１の検出値あるいは外部センサ群１と内部センサ群２との検出値を用いて自車両自体で作成される地図情報とが含まれる。記憶部１２には、地図情報に対応付けて、外部センサ群１と内部センサ群２の検出値からなる走行履歴情報も記憶される。

演算部１１は、機能的構成として、自車位置認識部１３と、外界認識部１４と、行動計画生成部１５と、走行制御部１６と、を有する。

自車位置認識部１３は、測位ユニット４で得られた自車両の位置情報および地図データベース５の地図情報に基づいて、地図上の自車両の位置（自車位置）を認識する。記憶部１２に記憶された地図情報と、外部センサ群１が検出した自車両の周辺情報とを用いて自車位置を認識してもよく、これにより自車位置を高精度に認識することができる。なお、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサで自車位置を測定可能であるとき、そのセンサと通信ユニット７を介して通信することにより、自車位置を認識することもできる。

外界認識部１４は、ライダ、レーダ、カメラ等の外部センサ群１からの信号に基づいて自車両の周囲の外部状況を認識する。例えば自車両の周辺を走行する周辺車両（前方車両や後方車両）の位置や速度や加速度、自車両の周囲に停車または駐車している周辺車両の位置、および他の物体の位置や状態などを認識する。他の物体には、標識、信号機、道路の区画線や停止線等の標示、建物、ガードレール、電柱、看板、歩行者、自転車等が含まれる。他の物体の状態には、信号機の色（赤、青、黄）、歩行者や自転車の移動速度や向きなどが含まれる。

行動計画生成部１５は、例えばナビゲーション装置６で演算された目標経路と、記憶部１２に記憶された地図情報と、自車位置認識部１３で認識された自車位置と、外界認識部１４で認識された外部状況とに基づいて、現時点から所定時間先までの自車両の走行軌道（目標軌道）を生成する。目標経路上に目標軌道の候補となる複数の軌道が存在するときには、行動計画生成部１５は、その中から法令を順守し、かつ効率よく安全に走行する等の基準を満たす最適な軌道を選択し、選択した軌道を目標軌道とする。そして、行動計画生成部１５は、生成した目標軌道に応じた行動計画を生成する。行動計画生成部１５は、先行車両を追い越すための追い越し走行、走行車線を変更する車線変更走行、先行車両に追従する追従走行、走行車線を逸脱しないように車線を維持するレーンキープ走行、減速走行または加速走行等に対応した種々の行動計画を生成する。行動計画生成部１５は、目標軌道を生成する際に、まず走行態様を決定し、走行態様に基づいて目標軌道を生成する。

走行制御部１６は、自動運転モードにおいて、行動計画生成部１５で生成された目標軌道に沿って自車両が走行するように各アクチュエータＡＣを制御する。より具体的には、走行制御部１６は、自動運転モードにおいて道路勾配などにより定まる走行抵抗を考慮して、行動計画生成部１５で算出された単位時間毎の目標加速度を得るための要求駆動力を算出する。そして、例えば内部センサ群２により検出された実加速度が目標加速度となるようにアクチュエータＡＣをフィードバック制御する。すなわち、自車両が目標車速および目標加速度で走行するようにアクチュエータＡＣを制御する。なお、運転モードが手動運転モードであるとき、走行制御部１６は、内部センサ群２により取得されたドライバからの走行指令（ステアリング操作等）に応じて各アクチュエータＡＣを制御する。

以上のように構成された車両制御システム１００は、手動運転モードで走行中に道路構造を認識する道路認識装置を有する。図２は、本実施形態に係る道路認識装置が適用される特定構造の道路２００（特定道路と呼ぶ）の一例を示す図である。図２に示すように、特定道路２００は、対面通行が可能であり、かつ、自車線と対向車線とを区別する中央線が引かれていない狭隘な道路である。換言すると、特定道路２００は、一方通行でなく、進入禁止でもない道路であり、自車線と対向車線とが明確に区別されていない道路（いわゆる生活道路）である。

図２には、左右一対の区画線２０１、２０２によって区画された特定道路２００を矢印Ａ１方向に走行中である自車両１０１と、自車両１０１に対向して矢印Ａ２方向に走行中である対向車両１０２とが示される。なお、区画線２０１，２０２が存在しない特定道路２００もあり、その場合には、区画線２０１，２０２の位置が、特定道路２００の端部位置に相当する。特定道路２００の幅Ｗは、図２に示すように区画線２０１，２０２が存在する場合には区画線間の距離、区画線が存在しない場合には道路の左右方向一端部から他端部までの距離になる。自車両１０１と対向車両１０２とは、地点Ａ３で互いにすれ違う。図３は、自車両１０１と対向車両１０２とがすれ違うときの、自車両１０１の前端部から対向車両１０２の前端部までの距離Ｄと、自車両１０１の車速Ｖとの関係を示す図である。

地点Ａ３における道路２００の幅（幅員）Ｗが所定値Ｗ１以上であれば、図３の特性ｆ１に示すように、自車両１０１は車速一定（Ｖ＝Ｖ１）で、対向車両１０２とすれ違うことができる。なお、所定値Ｗ１は、少なくとも自車両１０１の車幅と対向車両１０２の車幅との和（最低幅Ｗａ）以上である。一例を挙げると、Ｗ１は５．５ｍである。なお、最低幅Ｗａは、自車両１０１と対向車両１０２の車格（車幅など）によって変化する。

一方、道路２００の幅Ｗが所定値Ｗ１未満（例えば最低幅Ｗａ）であるとき、図３の特性ｆ２に示すように、自車両１０１と対向車両１０２とが接近するに従い車速Ｖが低下し、地点Ａ３で例えば０になる。なお、幅Ｗが最低幅Ｗａ未満である場合には、自車両１０１と対向車両１０２とはすれ違うことができない。この場合には、幅Ｗが最低幅Ｗａ以上となる地点、すなわち車両同士がすれ違い可能となる地点まで、一方の車両が後退する、あるいは車両同士がすれ違い可能となる地点で、一方の車両が待機する必要がある。

このように、中央線のない対面通行の特定道路２００においては、自車両１０１と対向車両１０２とのすれ違いが困難な場合がある。このすれ違いの可否や容易性に関する情報をすれ違い情報と呼ぶ。車両制御システム１００が予めすれ違い情報を把握していれば、以下のような利点がある。すなわち、自車両１０１が自動運転モードで走行するとき、例えば特定道路２００を回避した目標経路を設定することにより、自車両１０１がスムーズに走行することができ、自車両１０１に対し良好な運転支援を実現できる。また、手動運転モードで走行するとき、例えば自車両１０１が特定道路２００に進入する前に特定道路２００であることをドライバに報知することにより、ドライバはすれ違いが困難な道路走行を避けるようになり、ドライバの運転を良好に支援できる。そこで、車両制御システム１００が予めすれ違い情報を把握することができるよう、本実施形態では以下のように道路認識装置を構成する。

図４は、本発明の実施形態に係る道路認識装置５０の概略構成を示すブロック図であり、自車両１０１が主に手動運転モードで走行するときの構成を示す。道路認識装置５０は、図１の車両制御システム１００に含まれる。図４に示すように、道路認識装置５０は、カメラ２１と、センサ２２と、コントローラ１０とを有する。

カメラ２１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子（イメージセンサ）を有する単眼カメラであり、図１の外部センサ群１の一部を構成する。カメラ２１はステレオカメラであってもよい。カメラ２１は、例えば自車両１０１の前部の所定位置に取り付けられ、自車両１０１の前方空間を連続的に撮像し、対象物の画像（カメラ画像）を取得する。対象物には、道路上の区画線（例えば図２の区画線２０１，２０２）と、対向車両１０２とが含まれ、カメラ画像に基づいて、対向車両１０２の有無や、走行中の道路が中央線のない特定道路２００であるか否か等を判定できる。

センサ２２は、自車両１０１の走行状態を検出するためのセンサ（例えば図１の内部センサ群２）であり、車速を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサなどが、センサ２２に含まれる。自車両１０１が特定道路２００を走行中に自車両１０１から対向車両１０２までの距離を検出するレーダやライダなどの距離検出器（図１の外部センサ群１）も、センサ２２に含まれる。

図４のコントローラ１０は、機能的構成として、地図生成部２５と、走行情報取得部２６と、すれ違い判定部２７と、情報付加部２８と、記憶部１２と、を有する。

記憶部１２には、地図情報が記憶される。記憶される地図情報には、通信ユニット７を介して取得した自車両１０１の外部から取得した地図情報（外部地図情報と呼ぶ）と、自車両自体で作成される地図情報（内部地図情報と呼ぶ）とが含まれる。外部地図情報は、例えばクラウドサーバを介して取得した地図（クラウド地図と呼ぶ）の情報であり、内部地図情報は、例えばＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）等の技術を用いてマッピングにより生成される点群データからなる地図（環境地図と呼ぶ）の情報である。外部地図情報は、自車両１０１と他車両とで共有されるのに対し、内部地図情報は、自車両１０１の独自の地図情報（例えば自車両が単独で有する地図情報）である。

記憶部１２には、自車両１０１の車格（車幅等）の情報、各種制御のプログラム、プログラムで用いられる閾値等についての情報も記憶される。さらに記憶部１２には、センサ２２により得られた自車両１０１の走行履歴情報が、高精度の地図情報（例えば環境地図の情報）に対応付けて記憶される。走行履歴情報は、手動運転モードで走行中の自車両１０１が過去にいかなる態様で道路を走行したかを表す情報である。具体的には、車速、加速度、減速度、操舵などの情報が、走行履歴情報として道路の位置情報に対応付けて記憶される。さらに、記憶部１２には、特定道路２００の走行時の自車両１０１から対向車両１０２までの距離Ｄを表す距離情報と、対向車両１０２の車格の情報も、走行履歴情報として道路の位置情報に対応付けて記憶される。

地図生成部２５は、手動運転モードで走行しながら、カメラ２１により検出された検出値を用いて、３次元の点群データからなる環境地図を生成する。具体的には、カメラ２１により取得されたカメラ画像から、画素ごとの輝度や色の情報に基づいて物体の輪郭を示すエッジを抽出するとともに、そのエッジ情報を用いて特徴点を抽出する。特徴点は例えばエッジの交点であり、建物の角、道路標識の角、区画線の縁などに対応する。地図生成部２５は、抽出された特徴点を順次、環境地図上にプロットし、これにより自車両１０１が走行した道路周辺の環境地図が生成される。環境地図には、カメラ画像に含まれる区画線の位置情報、特に特定道路２００の区画線２０１，２０２の位置情報が含まれる。生成された環境地図は、記憶部１２に記憶される。

走行情報取得部２６は、測位センサ（図１の測位ユニット４）などにより自車両１０１の現在位置を特定するとともに、現在位置に対応するセンサ２２からの情報を取得する。取得した走行情報は、自車両１０１の位置情報に対応付けて記憶部１２に記憶される。さらに走行情報取得部２６は、予め記憶部１２に記憶された自車両１０１の走行履歴情報の中から、現在位置に対応した走行履歴情報を取得する。走行履歴情報には、手動運転モードで特定道路２００を走行したときの車速情報（車速Ｖの情報）と距離情報（距離Ｄの情報）とが含まれ、これにより図３の特性ｆ１，ｆ２などが得られる。なお、走行情報取得部２６は、当該道路を走行した他車両によって得られた走行履歴情報を、通信ユニット７（図１）を介して取得するようにしてもよい。

すれ違い判定部２７は、手動運転モードで特定道路２００を走行しながら、対向車両１０２とのすれ違いが可能であるか否かを判定する。具体的には、まず、カメラ画像に基づいて、走行中の道路が中央線のない特定道路２００であるか否かを判定する。そして、特定道路２００であると判定されると、カメラ画像に基づいて一方の区画線２０１から他方の区画線２０２までの長さ、つまり特定道路２００の幅Ｗを算出する。さらに幅Ｗが所定値Ｗ１（例えば５．５ｍ）以上であるか否かを判定する。幅Ｗが所定値Ｗ１以上であると判定されると、すれ違いが可能であると判定する。

一方、幅Ｗが所定値Ｗ１未満であると判定されると、すれ違いが不可能であると判定する。なお、すれ違いが不可能であると判定されても、自車両１０１と対向車両１０２との車格（車幅）に応じて実際にはすれ違いが可能なこともある。そこで、Ｗ＜Ｗ１であるとき、すれ違い判定部２７は、走行情報取得部２６により取得された、現在位置に対応する走行履歴情報に基づいて、すれ違いが可能であるか否かをさらに判定する。例えば図３の特性ｆ１に示すような走行履歴情報が取得されると、すれ違いが可能であると判定する。一方、特性ｆ２に示すような走行履歴情報が取得されると、すれ違いが不可能であると判定する。なお、Ｗ＜Ｗ１であるか否かに拘わらず、すれ違い判定部２７が、予め記憶部１２に記憶された走行履歴情報に基づいてすれ違いが可能であるか否かを判定するようにしてもよい。

情報付加部２８は、地図生成部２５により生成された地図情報に、すれ違い判定部２７による判定結果の情報、つまりすれ違い情報を付加する。換言すると、Ｗ≧Ｗ１であることにより、すれ違い可能であると判定されると、情報付加部２８は、すれ違い可能情報を付加する。このとき、情報付加部２８は、道路２００の中央位置を算出するとともに、中央位置を通る仮想の中央線を設定する。図５Ａ，図５Ｂは、それぞれ仮想の中央線ＬＮ１の一例を示す図である。Ｗ≧Ｗ１であるとき、図５Ａに示すように、中央線ＬＮ１は、道路２００の左側の区画線Ｌ１から所定長さ（０．５×Ｗ）だけ右側にシフトした位置に設定される。

一方、Ｗ＜Ｗ１で、すれ違い不可能であると判定されると、情報付加部２８は、すれ違い不可能情報を付加する。このとき、情報付加部２８は、道路２００の左側の区画線Ｌ１から所定長さ（例えば０．５×Ｗ１）だけ右側にシフトした位置を通る仮想の中央線ＬＮ２を設定する。この場合、図５Ｂに示すように、中央線ＬＮ２は、道路２００の中央よりも右側によった位置に設定される。仮想の中央線ＬＮ１，Ｌ２の情報は、すれ違い情報に含まれる。

また、図３の特性ｆ１に示すような走行履歴情報が得られると、情報付加部２８は、すれ違い可能情報を付加し、図３の特性ｆ２に示すような走行履歴情報が得られると、すれ違い不可能情報を付加する。このとき、情報付加部２８は、上述したのと同様、道路２００の中央位置に、あるいは左側の区画線２０１から所定長さだけ右側にシフトした位置に、仮想の中央線ＬＮ１，ＬＮ２を設定する。さらに情報付加部２８は、走行履歴情報に基づいてすれ違い可能情報またはすれ違い不可能情報を付加するとき、カメラ画像に含まれる対向車両１０２の情報（例えば対向車両１０２の車幅や相対車速の情報）も、すれ違い情報として付加する。すれ違い情報が付加された地図情報は、記憶部１２に記憶される。

図６は、本発明の実施形態に係る運転支援装置６０の概略構成を示すブロック図であり、道路認識装置５０で認識された道路構造に基づいて運転支援を行う場合の構成を示す。運転支援装置６０は、図１の車両制御システム１００に含まれる。図６に示すように、運転支援装置６０は、コントローラ１０と、アクチュエータＡＣと、報知部２３とを有する。なお、図示は省略するが、コントローラ１０には、外部センサ群１や内部センサ群２等からの信号が入力される（図１参照）。

報知部２３は、図１の入出力装置３の一部であり、ドライバに表示によって情報を報知するディスプレイや、音声によって情報を報知するスピーカなどにより構成される。図６のコントローラ１０は、機能的構成として、運転支援部６１と、走行状況認識部６２と、記憶部１２とを有する。

運転支援部６１は、記憶部１２に記憶されたすれ違い情報に基づいて、自車両１０１の運転支援を行う。具体的には、自車両１０１が自動運転モードで走行しているとき、現在の地点から目的地に到るまで走行経路が設定されるが、運転支援部６１（行動計画生成部１５）は、すれ違い情報に基づいて走行経路を設定する。つまり、走行経路にすれ違い不可能情報が付加された道路が含まれないように、運転支援部６１は走行経路を設定するとともに、その走行経路に従って自車両１０１が走行するように運転支援部６１（走行制御部１６）はアクチュエータＡＣを制御する。また、すれ違い可能情報が付加された特定道路２００を自車両１０１が走行するとき、記憶部１２に記憶された仮想の中央線ＬＮ１（図５Ａ）によって規定された車線に沿って自車両１０１が走行するように、運転支援部６１はアクチュエータＡＣを制御する。

一方、自車両１０１が手動運転モードで走行しているときには、ディスプレイの地図画面上に、すれ違い不可能情報が重ねて表示されるように、運転支援部６１は報知部２３（ディスプレイ）を制御する。あるいは、すれ違い不可能情報が付加された道路に自車両１０１が進入しようとすると、すれ違い不可能であることをドライバに音声で報知するように、運転支援部６１は報知部２３（スピーカ）を制御する。また、すれ違い可能情報が付加された特定道路２００を自車両１０１が走行するとき、記憶部１２に記憶された仮想の中央線ＬＮ１（図５Ａ）によって規定された車線に沿って自車両１０１が走行する車線維持制御を行うように、ドライバの運転操作を支援する。

なお、すれ違い不可能情報が付加された道路を、自動運転モードあるいは手動運転モードで自車両１０１が走行する場合がある。この場合には、記憶部１２に記憶された仮想の中央線ＬＮ２（図５Ｂ）によって規定された車線に沿って自車両１０１が走行するように、運転支援部６１はアクチュエータＡＣを制御する。

走行状況認識部６２は、記憶部１２に記憶された走行履歴情報に基づいてすれ違い走行時の自車両１０１の走行状況を認識する。すなわち、特定道路２００の走行時に、カメラ画像等に基づいて対向車両１０２が認識されると、対向車両１０２の車格（大きさ）を認識するとともに、記憶部１２に記憶された走行履歴情報の中から、当該車格に対応した対向車両１０２とすれ違い走行したときの走行履歴情報を読み込む。これにより、すれ違い走行時の自車両１０１の走行態様（走行状況）を認識する。

例えば対向車両１０２が、車幅の小さい小型車両であるとき、小型車両とすれ違ったときの過去の走行履歴情報に基づいて、対向車両１０２との距離Ｄがどの程度で、自車両１０１が減速、幅寄せ、加速等を行ったかを認識する。対向車両１０２が車幅の大きい大型車両であるときには、すれ違い時に自車両１０１が一旦停止することがある。この場合、大型車両とすれ違ったときの過去の走行履歴情報に基づいて、対向車両１０２との距離Ｄがどの程度で、自車両１０１が減速、幅寄せ、停止、発進等を行ったかを認識する。

運転支援部６１（行動計画生成部１５）は、自動運転モードでの走行時に、走行状況認識部６２により、現在の状況と類似する過去の走行状況が認識されると、その走行状況に基づいて、行動計画を生成する。すなわち、カメラ画像に基づいて対向車両１０２の車格（小型車両か大型車両か）を判定し、この車格に対応する過去の走行状況を認識するとともに、当該走行状況に応じて減速、幅寄せ等の行動計画を生成する。手動運転モードで走行時には、運転支援部６１は、走行状況認識部６２により認識された過去の走行状況に基づいて、対向車両１０２の車格に応じて自車両１０１が減速や幅寄せ等を行うようにドライバに運転支援情報を報知する。

図７は、予め定められたプログラムに従い図４のコントローラ１０で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば自車両１０１が手動運転モードで走行しながら環境地図を生成しているときに開始され、所定周期で繰り返される。

まず、ステップＳ１で、カメラ２１とセンサ２２とからの信号を読み込む。次いで、ステップＳ２で、カメラ画像に基づいて、自車両１０１が走行中の道路が中央線のない特定道路２００であるか否かを判定する。ステップＳ２で肯定されると、ステップＳ３に進み、否定されると処理を終了する。ステップＳ３では、カメラ画像に基づいて特定道路２００の幅Ｗを算出する。

次いで、ステップＳ４で、算出された幅Ｗが所定値Ｗ１以上であるか否かを判定する。ステップＳ４で肯定されると、ステップＳ５に進み、生成された環境地図の地図情報に、すれ違い可能情報を付加する。一方、ステップＳ４で否定されると、ステップＳ６に進み、当該地点の走行履歴情報、すなわち対向車両１０２とすれ違いの有無を含む走行履歴情報が予め記憶部１２に記憶されていたか否かを判定するとともに、記憶された走行履歴情報に基づいてすれ違いが可能か否かを判定する。例えば図３の特性ｆ１のような走行履歴情報が記憶されているとき、すれ違いが可能と判定する。ステップＳ６で肯定されると、つまり対向車両１０２とのすれ違いがあったことを示す走行履歴情報が記憶されているとき、ステップＳ５に進む。

一方、ステップＳ６で否定されると、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、生成された環境地図の地図情報に、すれ違い不可能情報を付加する。次いで、ステップＳ８で、ステップＳ５ですれ違い可能情報が付加された地図情報またはステップＳ７ですれ違い不可能情報が付加された地図情報を、記憶部１２に記憶し、処理を終了する。

本実施形態の動作をまとめると以下のようになる。自車両１０１が手動運転モードで走行しながら環境地図を生成しているとき、走行中の道路が中央線のない特定道路２００であれば、対向車両１０２とのすれ違いが可能か否かを示す情報であるすれ違い情報が、環境地図の地図情報に付加される。この場合、まず、カメラ画像に基づいて特定道路２００の幅Ｗが算出され、幅Ｗが所定値Ｗ１以上であるか否かが判定される（ステップＳ４）。

図５Ａに示すように、幅Ｗが所定値Ｗ１以上であれば、自車両１０１はそれほど減速せずにスムーズに対向車両１０２とすれ違うことができる（図３の特性ｆ１）。このとき、自車線と対向車線とを区画する仮想の中央線ＬＮ１が設定されるとともに、当該道路の環境地図にすれ違い可能情報が付加されて、記憶部１２に記憶される（ステップＳ５、ステップＳ８）。これにより、記憶部１２に記憶された環境地図に基づいて自動運転モードで走行するとき、中央線ＬＮ１の位置情報を考慮して目標軌道が生成される。このため、特定道路２００における自動運転モードでの走行が容易である。

図５Ｂに示すように、幅Ｗが所定値Ｗ１未満であれば、記憶部１２に記憶された走行履歴情報が参照される。このとき、走行履歴情報に、当該道路で過去に対向車両１０２とのすれ違いがあったことを示す、すれ違い情報が含まれると、当該道路の環境地図にすれ違い可能情報が付加され、記憶部１２に記憶される（ステップＳ７、ステップＳ８）。これにより、すれ違い可能情報が付加された特定道路２００が増加するため、自動運転モードで目的地まで走行する際に、目標経路の選択肢が増えて、良好な経路設定が可能である。

特定道路２００の幅Ｗが所定値Ｗ１未満であるときには、すれ違い可能情報が付加されたか否かに拘わらず、道路２００の左側の区画線Ｌ１から所定長さだけ右側にシフトした位置に仮想の中央線ＬＮ２が設定される（図５Ｂ）。これにより、幅Ｗが所定値Ｗ１未満の狭隘道路であっても、良好な目標経路を設定することができる。

なお、道路２００の幅員（幅Ｗ）は道路の長手方向に沿って一定であるとは限らず、部分的に大きい箇所が存在することがある。図８は、そのような特定道路２００の一例を示す図である。図８では、自車両１０１と対向車両１０２とが出会う地点Ａ４よりも自車両側の地点Ａ５に退避スペース２００ａが設けられる。地点Ａ４では幅Ｗｂが所定値Ｗ１未満（例えば最低幅Ｗａ未満）であるが、地点Ａ５では幅Ｗｃが所定値Ｗ１以上である。このような道路では、自車両１０１と対向車両１０２とは地点Ａ４ですれ違うことができないが、地点Ａ５ですれ違うことができる。

そこで、自車両１０１が環境地図を生成しながら手動運転モードで走行しているとき、図８の地図情報が得られると、情報付加部２８が、環境地図の情報にすれ違いの可否を示す情報だけでなく、すれ違いが可能な位置（地点Ａ５）の情報を付加するようにしてもよい。これにより、自車両１０１の前方に対向車両１０２の存在が認識された場合に、自車両１０１が待機する位置がわかるため、狭隘道路における自車両１０１と対向車両１０２とのスムーズなすれ違いが可能である。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）道路認識装置５０は、自車両１０１の周囲の外界状況を検出するカメラ２１と、カメラ２１により検出された外界状況の情報に基づいて、自車両１０１の周辺の環境地図を生成する地図生成部２５と、カメラ２１により検出された外界状況の情報に基づいて、走行中の道路が、自車線と対向車線とを区画する中央線のない特定道路２００であるか否かを判定するとともに、特定道路２００と判定されたとき、対向車両１０２とのすれ違いの可否を判定するすれ違い判定部２７と、地図生成部２５により生成された地図情報に、すれ違い判定部２７による判定結果に応じたすれ違い情報を付加する情報付加部２８と、を備える（図４）。

このように地図情報にすれ違い情報を付加することで、自車両１０１が中央線のない狭隘道路を走行する場合に、対向車両１０２とのすれ違いの可否を判断することができる。その結果、例えば自動運転モードにおいて最適な目標経路を設定することができる。また、交通の安全性や利便性をより一層改善して持続可能な輸送システムの発展に寄与する運転支援技術を提供することができる。

（２）道路認識装置５０は、特定道路２００における自車両１０１の走行履歴情報を取得する走行情報取得部２６をさらに備える（図４）。すれ違い判定部２７は、カメラ２１により検出された外界状況の情報と走行情報取得部２６により取得された走行情報とに基づいて、自車両１０１と対向車両１０２とのすれ違いの可否を判定する（図４）。これにより、実際の走行履歴情報に基づいてすれ違いの可否を判定するため、すれ違いの可否の判定精度が高まる。

（３）すれ違い判定部２７は、カメラ２１により検出された外界状況の情報に基づいて、走行中の特定道路２００の幅員Ｗを算出するとともに、算出された幅員Ｗに応じて対向車両１０２とのすれ違いの可否を判定する（図７）。情報付加部２８は、すれ違い判定部２７により算出された幅員Ｗに基づいて特定道路２００に仮想の中央線ＬＮ１，ＬＮ２を設定し、設定した仮想の中央線ＬＮ１，ＬＮ２の位置情報を付加する（図５Ａ，図５Ｂ）。これにより、中央線ＬＮ１．ＬＮ２の位置情報が付加された地図情報を用いて、自動運転モードで走行するときの走行経路を、容易かつ最適に設定することができる。

（４）運転支援装置６０は、上述した道路認識装置５０と、道路認識装置５０の情報付加部２８で付加されたすれ違い情報に基づいて運転支援を行う運転支援部６１と、を備える（図６）。これにより、環境地図の地図情報に付加されたすれ違い情報を用いて、自動運転モードおよび手動運転モードのいずれにおいても、自車両１０１にとって良好な運転支援を行うことができる。

（５）運転支援装置６０は、自車両１０１の走行履歴情報を取得するとともに、取得された走行履歴情報に基づいてすれ違い走行時の自車両１０１の走行状況を認識する走行状況認識部６２をさらに備える（図６）。運転支援部６１は、情報付加部２８で付加されたすれ違い情報と、走行状況認識部６２により認識された走行状況とに基づいて、運転支援を行う。これにより、自車両１０１が小型車両とすれ違うときと自車両１０１が大型車両とすれ違うときとでは走行状況（走行態様）が異なるが、これら走行状況を反映した良好な行動計画を生成することができる。

上記実施形態は種々の形態に変形することができる。上記実施形態では、カメラ２１等の外部センサ群１により自車両１０１の周囲の外界状況を検出するようにしたが、ライダ等を用いて外界状況を検出するようにしてもよく、外界検出部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、地図生成部２５が手動運転モードで走行しながら環境地図を生成するようにしたが、自動運転モードで走行しながら環境地図を生成するようにしてもよい。上記実施形態では、カメラ画像に基づいて環境地図を生成するようにしたが、カメラ２１に代えて、レーダやライダにより取得されたデータを用いて自車両１０１の周囲の物体の特徴点を抽出し、環境地図を生成するようにしてもよく、地図生成部の構成は上述したものに限らない。

上記実施形態では、すれ違い判定部２７が、カメラ画像に基づいて走行中の特定道路２００の幅員Ｗを算出するとともに、算出された幅員Ｗに応じて対向車両１０２とのすれ違いの可否を判定するようにしたが、外界検出部により検出された外界状況の情報に基づいて、走行中の道路が、自車線と対向車線とを区画する中央線のない特定道路であるか否かを判定するとともに、特定道路と判定されたとき、対向車両とのすれ違いの可否を判定するのであれば、判定部の構成はいかなるものでもよい。上記実施形態では、情報付加部２８が、地図生成部２５により生成された地図情報に、すれ違い判定部２７による判定結果に応じたすれ違い情報を付加するようにしたが、すれ違い情報は上述したものに限らない。

上記実施形態では、センサ２２からの信号に基づいて、走行情報取得部２６が、特定道路２００における自車両１０１の車速Ｖと自車両１０１から対向車両１０２までの距離Ｄの情報とを含む走行履歴情報を取得するようにしたが、走行履歴情報は上述したものに限らない。上記実施形態では、情報付加部２８で付加されたすれ違い情報に基づいて、運転支援部６１がアクチュエータＡＣや報知部２３を制御して運転支援を行うようにしたが、運転支援部による運転支援の内容は上述したものに限らない。上記実施形態では、走行状況認識部６２が、自車両１０１の走行履歴情報を取得するとともに、取得された走行履歴情報に基づいて自車両１０１の走行状況を認識するようにしたが、走行状況認識部の構成は上述したものに限らない。

上記実施形態では、自動運転機能を有する自車両１０１が、道路認識装置５０および運転支援装置６０として機能する例を説明したが、自動運転機能を有しない自車両１０１が道路認識装置５０として機能するようにしてもよい。この場合、道路認識装置５０で得られた情報を他車両との間で共有し、道路認識装置５０からの情報を用いて他車両の運転が支援されるようにしてもよい。すなわち、自車両１０１は、道路認識装置５０としての機能のみを有するようにしてもよい。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１０ コントローラ、１２ 記憶部、２１ カメラ、２２ センサ、２３ 報知部、２５ 地図生成部、２６ 走行情報取得部、２７ すれ違い判定部、２８ 情報付加部、５０ 道路認識装置、６０ 運転支援装置、６１ 運転支援部、６２ 走行状況認識部、１０１ 自車両、１０２ 対向車両

Claims (5)

1. 自車両の周囲の外界状況を検出する外界検出部と、
   前記外界検出部により検出された外界状況の情報に基づいて、自車両の周辺の地図を生成する地図生成部と、
   前記外界検出部により検出された外界状況の情報に基づいて、走行中の道路が、自車線と対向車線とを区画する中央線のない特定道路であるか否かを判定するとともに、前記特定道路と判定されたとき、対向車両とのすれ違いの可否を判定する判定部と、
   前記地図生成部により生成された地図情報に、前記判定部による判定結果に応じたすれ違い情報を付加する情報付加部と、を備えることを特徴とする道路認識装置。
2. 請求項１に記載の道路認識装置において、
   前記特定道路における自車両の走行履歴情報を取得する走行情報取得部をさらに備え、
   前記判定部は、前記外界検出部により検出された外界状況の情報と前記走行情報取得部により取得された走行情報とに基づいて、対向車両とのすれ違いの可否を判定することを特徴とする道路認識装置。
3. 請求項１または２に記載の道路認識装置において、
   前記判定部は、前記外界検出部により検出された外界状況の情報に基づいて、走行中の前記特定道路の幅員を算出するとともに、算出された幅員に応じて対向車両とのすれ違いの可否を判定し、
   前記情報付加部は、前記判定部により算出された幅員に基づいて前記特定道路に仮想の中央線を設定し、設定した前記仮想の中央線の位置情報を付加することを特徴とする道路認識装置。
4. 請求項１に記載の道路認識装置と、
   前記道路認識装置における前記情報付加部で付加されたすれ違い情報に基づいて運転支援を行う運転支援部と、を備えることを特徴とする運転支援装置。
5. 請求項４に記載の運転支援装置において、
   自車両の走行履歴情報を取得するとともに、取得された走行履歴情報に基づいてすれ違い走行時の自車両の走行状況を認識する走行状況認識部をさらに備え、
   前記運転支援部は、前記道路認識装置における前記情報付加部で付加されたすれ違い情報と、前記走行状況認識部により認識された走行状況と、に基づいて、運転支援を行うことを特徴とする運転支援装置。

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