JP6269197B2 - 自動運転装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両を自動運転する自動運転装置に関するものである。

特許文献１には、駐車場内における空き駐車区画への車両の誘導及び空き駐車区画への駐車の双方を自動化する技術が開示されている。

特許文献１に開示の技術では、駐車場内の運行管理装置から無線通信で送信される走行経路を経緯度情報で指示するための経路情報を車両側の走行制御装置で受信する。そして、走行制御装置は、車両に搭載された２つのＧＰＳ受信機を用いて測位した現在位置及び自車の向きと、経路情報とを照合することで、経路情報により示される走行経路に沿って自動操作走行するように制御する。

特開２００６−３１４１２号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、２つのＧＰＳ受信機を用いて測位した現在位置及び自車の向きが、経緯度情報で示される走行経路に沿って自動操作走行するように制御するので、ＧＰＳ受信機の測位精度が駐車位置への誘導精度を左右する。

よって、測位精度が悪い状態では、駐車位置への誘導精度も悪くなり、駐車枠に平行に駐車できなくなったり、駐車枠内で一方に偏り過ぎて駐車してしまったりする不具合が生じる。また、駐車枠に平行に駐車したり、駐車枠の中央付近に駐車したりするために、切り返しを行わなければならない手間が生じてしまう。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、車両を自動運転する場合に、目標領域への目標とする車両の向きでの進入をより滑らかに行うことを可能にする自動運転装置を提供することにある。

自動運転装置に係る第１の発明は、車両に搭載され、自車を所定位置から、進入方位が定まっている目標領域の位置まで、自動で走行させる自動運転制御を行う自動運転制御部（２７６、２７６ａ）を備える自動運転装置（２７、２７ａ）であって、自車に搭載されて自車の現在位置を検出するセンサである第１群センサ（２４）の検出結果から、自車の現在位置を特定する自車位置特定部（２７０）と、自車に搭載されて目標領域への進入方位を特定できる情報を検出するセンサである第２群センサ（２２、２３）の検出結果から、目標領域への進入方位を特定する目標進入方位特定部（２７８、２８２、２７８ａ、２８２ａ）と、自車の方位を特定する自車方位特定部（２７１）とを備え、第２群センサは、目標領域としての走行レーンである目標レーンへの進入方位を特定できる情報を検出するセンサであって、自車の現在位置から目標レーンの位置まで自車が走行すべき目標走行軌跡を特定する目標軌跡特定部（２７５ａ）と、第２群センサの検出結果から目標進入方位特定部で特定した目標レーンへの進入方位に沿って自車が目標レーンに進入できるように目標走行軌跡を特定し直す軌跡再特定部（２７９ａ）とを備え、自動運転制御部は、自動運転制御を行う場合に、所定位置に達してから第１の所定期間は、自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、目標軌跡特定部で特定した目標走行軌跡に沿って走行するように自動運転制御を行う一方、第１の所定期間の経過後の第２の所定期間は、第１群センサの検出結果から自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、軌跡再特定部で特定し直した目標走行軌跡に沿って走行するように自動運転制御を行うことを特徴としている。
自動運転装置に係る第２の発明は、車両に搭載され、自車を所定位置から、進入方位が定まっている目標領域の位置まで、自動で走行させる自動運転制御を行う自動運転制御部（２７６、２７６ａ）を備える自動運転装置（２７、２７ａ）であって、自車に搭載されて自車の現在位置を検出するセンサである第１群センサ（２４）の検出結果から、自車の現在位置を特定する自車位置特定部（２７０）と、自車に搭載されて目標領域への進入方位を特定できる情報を検出するセンサである第２群センサ（２２、２３）の検出結果から、目標領域への進入方位を特定する目標進入方位特定部（２７８、２８２、２７８ａ、２８２ａ）と、自車の方位を特定する自車方位特定部（２７１）とを備え、第２群センサは、目標領域への進入方位を特定できる精度が各々異なる情報を検出する複数種類のセンサであり、複数種類の第２群センサは、自車の周辺に探査波を送信してその探査波の反射波を受信することによって自車周辺の物体を検出する測距センサ（２２）と、自車周辺を撮像する撮像装置（２３）とであって、第２群センサのうちの撮像装置は、自車の少なくとも前方を撮像するものであり、自車の現在位置から目標領域としての走行レーンである目標レーンの位置まで自車が走行すべき目標走行軌跡を特定する目標軌跡特定部（２７５ａ）と、目標進入方位特定部で特定した目標レーンへの進入方位に沿って自車が目標レーンに進入できるように、目標走行軌跡を特定し直す軌跡再特定部（２７９ａ）と、撮像装置の撮像画像を画像認識することで目標レーンの境界に対する自車の横ずれ位置を特定する横ずれ位置特定部（２８５）とを備え、目標進入方位特定部は、測距センサの検出結果から自車周辺の物体の配置を推定することで目標領域への進入方位を特定する一方、撮像装置の撮像画像を画像認識することで目標領域への進入方位を特定し、自動運転制御部は、自動運転制御を行う場合に、所定位置に達してから第１の所定期間は、第１群センサの検出結果から自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、目標軌跡特定部で特定した目標走行軌跡に沿って走行するように自動運転制御を行う一方、第１の所定期間の経過後の第２の所定期間は、第１群センサの検出結果から自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、軌跡再特定部で特定し直した目標走行軌跡に沿って走行するように自動運転制御を行い、第２の所定期間において、測距センサの検出結果から目標進入方位特定部で特定した目標領域への進入方位を、より早い期間において用いる一方、撮像装置の撮像画像から目標進入方位特定部で特定した目標領域への進入方位を、より遅い期間において用い、自車が目標レーンに進入した後は、撮像装置の撮像画像を画像認識することで横ずれ位置特定部で特定した、目標レーンの境界に対する自車の横ずれ位置をもとに、目標レーンの境界を逸脱せずに目標レーンを自動で通過させる自動運転制御を行うことを特徴としている。
自動運転装置に係る第３の発明は、車両に搭載され、自車を所定位置から、進入方位が定まっている目標領域の位置まで、自動で走行させる自動運転制御を行う自動運転制御部（２７６、２７６ａ）を備える自動運転装置（２７、２７ａ）であって、自車に搭載されて自車の現在位置を検出するセンサである第１群センサ（２４）の検出結果から、自車の現在位置を特定する自車位置特定部（２７０）と、自車に搭載されて目標領域への進入方位を特定できる情報を検出するセンサである第２群センサ（２２、２３）の検出結果から、目標領域への進入方位を特定する目標進入方位特定部（２７８、２８２、２７８ａ、２８２ａ）と、自車の方位を特定する自車方位特定部（２７１）とを備え、第２群センサは、目標領域への進入方位を特定できる精度が各々異なる情報を検出する複数種類のセンサであり、複数種類の第２群センサは、自車の周辺に探査波を送信してその探査波の反射波を受信することによって自車周辺の物体を検出する測距センサ（２２）と、自車周辺を撮像する撮像装置（２３）とであって、目標進入方位特定部は、測距センサの検出結果から自車周辺の物体の配置を推定することで目標領域への進入方位を特定する一方、撮像装置の撮像画像を画像認識することで目標領域への進入方位を特定し、撮像装置の撮像画像から進入方位の特定を開始するタイミングが、測距センサの検出結果から進入方位の特定を開始するタイミングよりも後となっており、自動運転制御部は、自動運転制御を行う場合に、所定位置に達してから第１の所定期間は、第１群センサの検出結果から自車位置特定部で特定した自車の現在位置と、目標領域の位置とを用いて自動運転制御を行う一方、第１の所定期間の経過後の第２の所定期間は、第１群センサの検出結果から自車位置特定部で特定した自車の現在位置と、目標領域の位置とに加え、第２群センサの検出結果から目標進入方位特定部で特定した目標領域への進入方位と、自車方位特定部で特定した自車の方位とを用いて自動運転制御を行い、第２の所定期間において、測距センサの検出結果から目標進入方位特定部で特定した目標領域への進入方位を、より早い期間において用いる一方、撮像装置の撮像画像から目標進入方位特定部で特定した目標領域への進入方位を、より遅い期間において用いることを特徴としている。

これによれば、最初は第１群センサと第２群センサとのうちの第１群センサの検出結果のみを利用し、目標領域の位置により近づいてから、第１群センサの検出結果だけでなく第２群センサの検出結果も利用して自動運転制御を行うことが可能になる。自車の現在位置が特定できれば、目標領域の位置まで大まかに接近することができるので、第１群センサの検出結果を利用することにより、第２群センサの検出結果を利用できない場合でも、目標領域の位置まで大まかに接近することが可能になる。また、第２群センサの検出結果は、目標領域への進入方位を特定できる情報であるので、第２群センサの検出結果を利用することにより、目標領域への進入方位をより正確に特定することが可能になる。

目標領域への進入方位をより正確に特定することが可能になると、目標領域への目標とする車両の向きでの進入をより滑らかに行うことが可能になる。よって、第１群センサの検出結果から自車位置特定部で特定した自車の現在位置と、目標領域の位置とからでは、目標位置までの大まかな走行軌跡しか決定できない場合であっても、第２群センサの検出結果を利用することで、目標領域の位置により近づいてから、目標領域への目標とする車両の向きでの進入をより滑らかに行うことが可能になる。

自動運転システム１００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 運転支援ＥＣＵ２７の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 運転支援ＥＣＵ２７での自動駐車関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態１におけるレーザレーダ２２、周辺カメラ２３、ＧＰＳ受信機２４の利用タイミングを説明するための模式図である。 実施形態１の構成による作用効果についての説明を行うための図である。 実施形態１の構成による作用効果についての説明を行うための図である。 料金所ゲートと料金所レーンとを示す模式図である。 自動運転システム２００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 運転支援ＥＣＵ２７ａの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 運転支援ＥＣＵ２７ａでの自動レーン通過関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。 ステップＳ３１〜ステップＳ３３までの処理について説明するための模式図である。 ステップＳ３４〜ステップＳ３７までの処理について説明するための模式図である。 ステップＳ３８〜ステップＳ４１までの処理について説明するための模式図である。 ステップＳ４２〜ステップＳ４５までの処理について説明するための模式図である。 実施形態２におけるレーザレーダ２２、周辺カメラ２３、ＧＰＳ受信機２４の利用タイミングを説明するための模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

（実施形態１）
図１は、実施形態１における自動運転システム１００の概略的な構成を示すブロック図である。図１に示す自動運転システム１００は、管制センタ１と車両側ユニット２とを含んでいる。

＜管制センタ１の概略構成＞
管制センタ１は、一例として、駐車場に設置されている構成とすればよい。図１に示すように、管制センタ１は、センタ側通信部１１、駐車場データベース（以下、ＤＢ）１２、及びセンタ側制御部１３を備えている。管制センタ１が請求項の駐車管理装置に相当する。

センタ側通信部１１は、車両側ユニット２と通信を行う。一例としては、車両側ユニット２と無線通信を行う。駐車場ＤＢ１２は、駐車場の空き駐車枠の情報や駐車枠の位置座標などを格納している。駐車枠の位置座標は、駐車枠内の任意の位置とすればよく、一例としては駐車枠の中心位置の座標などとすればよい。空き駐車枠を管制センタ１でどのように特定しているかについては説明を省略する。

センタ側制御部１３は、主にマイクロコンピュータとして構成され、何れも周知のＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ等のメモリ、Ｉ／Ｏ、及びこれらを接続するバスによって構成される。センタ側制御部１３は、センタ側通信部１１、駐車場ＤＢ１２から入力された各種情報に基づき、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、車両側ユニット２へ駐車枠の位置等を送信する処理（以下、駐車用情報送信処理）などを実行する。

なお、センタ側制御部１３が実行する機能の一部又は全部を、一つ或いは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。

＜駐車用情報送信処理＞
駐車用情報送信処理では、駐車場ＤＢ１２に格納されている空き駐車枠の情報をもとに、駐車可能な駐車枠を抽出し、その駐車枠（以下、目標駐車枠）の位置座標を駐車場ＤＢ１２から読み出す。そして、読み出した目標駐車枠の位置座標を、センタ側通信部１１から車両側ユニット２へ送信させる。目標駐車枠が請求項の目標領域に相当する。

駐車用情報送信処理では、目標駐車枠の位置座標だけでなく、駐車場の入口から目標駐車枠の位置までの走行経路もセンタ側通信部１１から車両側ユニット２へ送信させる構成としてもよい。

本実施形態では、走行経路もセンタ側通信部１１から車両側ユニット２へ送信させる場合を例に挙げて以降の説明を行う。走行経路は、例えば複数の座標の点列とすればよい。走行経路は、一例として、駐車枠ごとに予め駐車場ＤＢ１２に格納されている構成とすればよい。以降では、駐車用情報送信処理において送信する情報を駐車用情報と呼ぶ。

＜車両側ユニット２の概略構成＞
車両側ユニット２は、車両に搭載される。なお、車両側ユニット２を搭載している車両を以降では自車と呼ぶ。図１に示すように、車両側ユニット２は、車両側通信部２１、レーザレーダ２２、周辺カメラ２３、ＧＰＳ受信機２４、舵角センサ２５、車輪速センサ２６、及び運転支援ＥＣＵ２７を備えている。

車両側通信部２１は、管制センタ１のセンタ側通信部１１と通信を行う。一例としては、センタ側通信部１１との間で無線通信を行う。

レーザレーダ２２は、レーザ光を自車周辺の所定範囲に照射し、その反射光を受信して、反射点（つまり、物体）の存在や自車から反射点までの距離を検出する。一例としては、レーザレーダ２２は、自車前方の所定範囲にレーザ光を照射する構成とすればよい。レーザレーダ２２が請求項の測距センサ及び第２群センサに相当する。

本実施形態では、レーザレーダ２２を用いる構成を示すが、必ずしもこれに限らない。例えば、探査波を送信し、物体で反射されるその探査波の反射波を受信することで物体までの距離を検出できる測距センサであれば、他の測距センサを用いる構成としてもよい。

周辺カメラ２３は、自車に設置されて、自車周辺に所定角範囲で広がる領域を撮像するものである。周辺カメラ２３は、光軸が路面を向くように設置され、自車周辺の路面を撮像する。よって、周辺カメラ２３が請求項の撮像装置及び第２群センサに相当する。本実施形態では、周辺カメラ２３は、自車の前後左右の全周が撮像範囲となるように、複数台設置されているものとして以降の説明を行う。

なお、周辺カメラ２３は、自車の前後左右の全周が撮像範囲となるように設置される構成に限らず、例えば、自車の前後左右の一部の方向のみが撮像範囲となるように設置される構成としてもよい。

ＧＰＳ受信機２４は、ＧＰＳ（global positioning system）の人工衛星からの電波を受信する。ＧＰＳ受信機２４が請求項の第１群センサに相当する。なお、本実施形態では、ＧＰＳ受信機２４を用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、ＧＰＳ以外の測位システムの受信機を用いる構成としてもよい。

舵角センサ２５は、自車のステアリングの操舵角を検出するセンサであり、自車が直進状態で走行するときの操舵角を中立位置（０度）とし、その中立位置からの回転角度を操舵角として出力する。車輪速センサ２６は、各転動輪の回転速度から自車の速度を検出する。

運転支援ＥＣＵ２７は、主にマイクロコンピュータとして構成され、何れも周知のＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ等のメモリ、Ｉ／Ｏ、及びこれらを接続するバスによって構成される。運転支援ＥＣＵ２７は、車両側通信部２１、レーザレーダ２２、周辺カメラ２３、ＧＰＳ受信機２４、舵角センサ２５、車輪速センサ２６から入力された各種情報に基づき、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行する。運転支援ＥＣＵ２７は、例えば、駐車場において空き駐車枠に自車を自動で駐車させる処理に関連する処理（以下、自動駐車関連処理）を実行する。運転支援ＥＣＵ２７が請求項の自動運転装置に相当する。

なお、運転支援ＥＣＵ２７が実行する機能の一部又は全部を、一つ或いは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。

＜運転支援ＥＣＵ２７の概略構成＞
図２に示すように、運転支援ＥＣＵ２７は、自車位置特定部２７０、自車方位特定部２７１、自動運転開始判定部２７２、駐車用情報要求部２７３、目標位置取得部２７４、目標軌跡特定部２７５、自動運転制御部２７６、第１タイミング判定部２７７、第１進入方位特定部２７８、軌跡再特定部２７９、第２タイミング判定部２８０、画像認識処理部２８１、第２進入方位特定部２８２、及び到達判定部２８３を備えている。

自車位置特定部２７０は、ＧＰＳ受信機２４が受信した電波に基づいて、自車の現在位置を示す座標（緯度、経度）を公知の方法により逐次特定する。

自車方位特定部２７１は、自車の方位を特定する。一例として、自車前方の方位を自車の方位とすればよい。また、方位は例えば北を基準とした方位角で表すものとすればよい。自車の方位としては、例えばＧＰＳ受信機２４を自車の異なる位置に２つ搭載し、この２つのＧＰＳ受信機２４から自車位置特定部２７０でそれぞれ特定される現在位置座標を結んだ線分の方位を用いる構成としてもよい。他にも図示しない地磁気センサ等を用いて自車の方位を特定する構成としてもよい。

自動運転開始判定部２７２は、自動駐車関連処理を開始するタイミングか否かを判定する。一例としては、駐車場の入口の通過を検知した場合に、自動駐車関連処理を開始するタイミングと判定する構成とすればよい。駐車場の入口が請求項の所定位置に相当する。

駐車場の入口の通過の検知は、図示しない操作入力部に対してユーザ操作が行われた場合に検知する構成とすればよい。他にも、駐車場の入口を通過時に通信可能となるビーコンと、図示しない通信装置を用いて通信が行われた場合に検知する構成としてもよい。また、予め地図データを自車で保持しておき、この地図データに含まれる駐車場の入口位置に、自車位置特定部２７０で特定した自車の現在位置が達したときに検知する構成としてもよい。

駐車用情報要求部２７３、目標位置取得部２７４、目標軌跡特定部２７５、自動運転制御部２７６、第１タイミング判定部２７７、第１進入方位特定部２７８、軌跡再特定部２７９、第２タイミング判定部２８０、画像認識処理部２８１、第２進入方位特定部２８２、及び到達判定部２８３については、以下の自動駐車関連処理の説明において詳述する。

＜自動駐車関連処理＞
ここで、図３のフローチャートを用いて、運転支援ＥＣＵ２７での自動駐車関連処理についての説明を行う。自動駐車関連処理では、自車が目標駐車枠に接近し、目標駐車枠への進入方位を特定できる精度がより高いセンサが利用可能になる都度、そのセンサを用いて、目標駐車枠への進入方位をより正確に特定する。そして、特定した進入方位から目標走行軌跡を逐次特定し直しながら、目標駐車枠へ自動で駐車させる。図３のフローチャートは、自動運転開始判定部２７２で自動駐車関連処理を開始するタイミングと判定したときに開始される。

まず、ステップＳ１では、駐車用情報要求部２７３が駐車用情報要求処理を行って、ステップＳ２に移る。駐車用情報要求処理では、駐車用情報を要求する信号を、車両側通信部２１から管制センタ１へ送信させる。駐車用情報を要求する信号を受信した管制センタ１では、センタ側制御部１３が前述の駐車用情報送信処理を行うことによって、目標駐車枠の位置座標と走行経路とを含む駐車用情報を送信する。

ステップＳ２では、管制センタ１から送信される駐車用情報を車両側通信部２１で受信した場合（ステップＳ２でＹＥＳ）には、目標位置取得部２７４が、受信した駐車用情報のうちの目標駐車枠の位置座標を取得する。目標位置取得部２７４が請求項の目標駐車枠位置取得部に相当する。また、目標軌跡特定部２７５が、受信した駐車用情報のうちの走行経路を、自車が走行すべき目標走行軌跡と特定する。そして、ステップＳ３に移る。一方、管制センタ１から送信される駐車用情報を車両側通信部２１で受信していない場合（ステップＳ２でＮＯ）には、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。

ステップＳ３では、自動運転制御部２７６が、目標軌跡特定部２７５で特定した目標走行軌跡に自車の現在位置を沿わせる自動運転制御処理を行い、ステップＳ４に移る。目標軌跡特定部２７５で特定した目標走行軌跡は、本実施形態の例では、管制センタ１から受信した走行経路に相当する。つまり、管制センタ１から受信した目標走行軌跡と言える。

自動運転制御処理では、自車の図示しない各種ＥＣＵに指示信号を送信することによって、操舵角、ブレーキ圧、吸気量、変速比等を変化させ、自動的に自車が目標走行軌跡に沿って走行するように制御する。

ステップＳ４では、第１タイミング判定部２７７が、第１タイミングになったか否かを判定する。第１タイミングとは、レーザレーダ２２で目標駐車枠周囲の駐車車両といった物体を検出可能となるタイミングである。一例として、第１タイミングは、管制センタ１から受信した目標駐車枠の位置座標と、自車の現在位置座標との直線距離が第１の所定距離以下となったときとする。この第１の所定距離は、レーザレーダ２２で物体を検出可能な最大距離である。レーザレーダ２２で物体を検出可能な最大距離は、任意に設定可能である。

そして、ステップＳ４では、第１タイミングになったと判定した場合（ステップＳ４でＹＥＳ）には、ステップＳ５に移る。一方、第１タイミングになっていないと判定した場合（ステップＳ４でＮＯ）には、ステップＳ３に戻って処理を繰り返す。自動運転開始判定部２７２で自動駐車関連処理を開始するタイミングと判定してから、第１タイミング判定部２７７で第１タイミングになったと判定するまでが、請求項の第１の所定期間に相当する。

ステップＳ５では、第１進入方位特定部２７８が、レーザレーダ２２の検出結果を利用した第１進入方位特定処理を行って、ステップＳ６に移る。第１進入方位特定部２７８が請求項の目標進入方位特定部に相当する。第１進入方位特定処理では、レーザレーダ２２によって検出した反射点の距離データの点列から、目標駐車枠周辺の駐車車両の輪郭形状を特定する。そして、第１進入方位特定処理では、特定した駐車車両の輪郭形状から、この駐車車両を避けて目標駐車枠の位置に到達するための進入方位を特定する。

一例としては、特開２００８−２１０３９号公報に開示されているのと同様の公知の方法によって、距離データの点列を楕円もしくは放物線によって近似した上で駐車車両の輪郭形状を特定する。例えば、一定以上の大きさの輪郭形状に限ることで、駐車車両の輪郭形状を特定する構成とすればよい。

第１進入方位特定部２７８での進入方位の特定は、後述する第２進入方位特定部２８２での進入方位の特定よりも大まかでよく、例えば東西南北の４方向程度としてもよい。一例として、駐車車両が検出されている方位が目標駐車枠の位置の西側であって、レーザレーダ２２の検出範囲内において駐車車両が検出されていない方位が目標駐車枠の位置の北側であった場合、進入方位は南とすればよい。

また、駐車車両の輪郭形状に、長手方向の辺と短手方向の辺とが存在する場合には、この長手方向の辺に沿って自車から離れる方位を進入方位とすることで、進入方位をより正確に特定する構成としてもよい。

なお、ここでは駐車車両の輪郭形状を特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、駐車枠を示す構造物の輪郭形状を特定する構成としてもよい。

ステップＳ６では、軌跡再特定部２７９が第１軌跡再特定処理を行って、ステップＳ７に移る。第１軌跡再特定処理では、第１進入方位特定処理で特定した目標駐車枠への進入方位に沿って自車が目標駐車枠に進入できるように目標走行軌跡を特定し直す。

一例としては、以下のようにして第１軌跡再特定処理を行う構成とすればよい。第１軌跡再特定処理では、固定舵角旋回による駐車経路を決定すればよい。まず、ドライバが転舵を行う転舵位置から目標駐車枠の位置までの後半経路における旋回半径である後半旋回半径を設定する。本実施形態では、後半旋回半径は、目標駐車枠の位置に対して第１進入方位特定処理で特定した進入方位で進入可能な最大の旋回半径とするが、自車の最小旋回半径としてもよい。

続いて、自車の現在位置から転舵位置までの前半経路における旋回半径である前半旋回半径を設定する。本実施形態では、前半旋回半径は、自車の現在位置を通り、且つ、後半旋回半径により旋回する後半経路に接する円の半径とする。また、前半経路と後半経路との接する点が駐車経路の転舵位置となる。

第１軌跡再特定処理では、設定した各パラメータに従って、切り返しを行わずに目標駐車枠の位置に対して第１進入方位特定処理で特定した進入方位で進入して目標駐車枠の位置に駐車させるための駐車経路を算出する。具体的には前半経路と後半経路との組み合わせを駐車経路とする。そして、算出した駐車経路を新たな目標走行軌跡と特定し直す。

これによれば、ＧＰＳ受信機の測位精度が低いために実際の走行経路が目標走行軌跡から外れてしまい、そのまま走行を続けると目標駐車枠へ滑らかに進入できなくなる場合にも、目標駐車枠へ滑らかに進入できるように目標走行軌跡を特定し直すことができる。また、管制センタ１から受信した走行経路が大まかであって、駐車車両を避けて目標駐車枠に進入できる走行経路でなかった場合でも、駐車車両を避けて目標駐車枠へ滑らかに進入できるように目標走行軌跡を特定し直すことができる。

ステップＳ７では、自動運転制御部２７６が、第１軌跡再特定処理で特定し直した目標走行軌跡に自車の現在位置を沿わせる自動運転制御処理を行い、ステップＳ８に移る。自動運転制御処理自体は、前述したのと同様にして行う構成とすればよい。

ステップＳ８では、第２タイミング判定部２８０が、第２タイミングになったか否かを判定する。第２タイミングとは、周辺カメラ２３の検出結果（つまり、撮像画像）から目標駐車枠の白線等の区画線を画像認識処理で認識したタイミングである。一例として、第２タイミングは、周辺カメラ２３の撮像画像から画像認識処理部２８１で白線等の区画線を画像認識処理で認識したときとする。画像認識処理による白線等の区画線の認識は、公知のエッジ検出等の手法を用いて行う構成とすればよい。

例えば、画像認識処理部２８１で画像認識処理を開始するのは、管制センタ１から受信した目標駐車枠の位置座標と、自車の現在位置座標との直線距離が、前述の第１の所定距離よりも短い第２の所定距離以下となったときとすればよい。第２の所定距離は、目標駐車枠の区画線以外の区画線を認識しないようにするため、例えば数メートル等の比較的短い距離とすればよい。

よって、第２タイミングとは、目標駐車枠の位置座標と自車の現在位置座標との直線距離が第２の所定距離以下となり、且つ、目標駐車枠の区画線を画像認識処理で認識できたタイミングと言い換えることができる。

そして、ステップＳ８では、第２タイミングになったと判定した場合（ステップＳ８でＹＥＳ）には、ステップＳ９に移る。一方、第２タイミングになっていないと判定した場合（ステップＳ８でＮＯ）には、ステップＳ７に戻って処理を繰り返す。

ステップＳ９では、第２進入方位特定部２８２が、周辺カメラ２３の撮像画像を利用した第２進入方位特定処理を行って、ステップＳ１０に移る。第２進入方位特定部２８２も請求項の目標進入方位特定部に相当する。周辺カメラ２３の撮像画像を利用した第２進入方位特定処理では、レーザレーダ２２の検出結果を利用した第１進入方位特定処理よりも、目標駐車枠への進入方位を精度よく特定することができるものとする。

第２進入方位特定処理では、画像認識処理部２８１で認識した区画線から、目標駐車枠への進入方位を特定する。画像認識処理部２８１で認識した区画線は、撮像系の座標を平面直角座標さらには緯度経度の座標に変換する公知の手法によって変換を行うことで、自車の現在位置や目標駐車枠の位置座標と同じ座標系で扱う構成とすればよい。

第２進入方位特定処理では、画像認識処理部２８１で認識した区画線に沿った方位のうち、自車の現在位置から見て奥手側を向く方位を進入方位とする構成とすればよい。また、目標駐車枠の両脇の区画線、つまり、空き駐車枠の両脇の区画線を画像認識処理部２８１で認識できていた場合には、この２本の区画線から等距離の中心線上に目標駐車枠の位置座標を設定し直す構成とすることがより好ましい。

一例としては、自車の中心位置を目標駐車枠の位置座標に合わせる構成とした場合には、各区画線の中点同士を結んだ線分の中点を目標駐車枠の位置座標と設定し直す構成とすればよい。なお、自車の後輪の車軸中心を目標駐車枠の位置座標に合わせる構成とした場合には、これに合わせて、目標駐車枠の位置座標と設定し直す位置をずらせばよい。

第２進入方位特定処理では、画像認識処理部２８１で認識した区画線から、目標駐車枠への進入方位を特定する構成に限らず、画像認識処理部２８１で認識した区画線に加えて、レーザレーダ２２の検出結果も利用して、目標駐車枠への進入方位を特定する構成とすればよい。

ステップＳ１０では、軌跡再特定部２７９が第２軌跡再特定処理を行って、ステップＳ１１に移る。第２軌跡再特定処理では、第２進入方位特定処理で特定した目標駐車枠への進入方位に沿って自車が目標駐車枠に進入できるように目標走行軌跡を特定し直す。目標駐車枠の位置座標を設定し直した場合には、設定し直した目標駐車枠の位置座標を目標駐車枠の位置座標として用いることを除けば、第２軌跡再特定処理についても、前述の第１軌跡再特定処理と同様にして行う構成とすればよい。

これによれば、実際の目標駐車枠の区画線を画像認識して特定した目標駐車枠への進入方位に沿って目標駐車枠に進入することができるので、目標駐車枠へ滑らかに進入できるとともに、車両の向きが駐車枠に平行になるようにすることができる。

また、実際の目標駐車枠の区画線を画像認識し、各区画線の中点同士を結んだ線分の中点を目標駐車枠の位置座標と設定し直す場合には、車両が目標駐車枠の中央付近に位置するように誘導することが可能になる。

ステップＳ１１では、自動運転制御部２７６が、第２軌跡再特定処理で特定し直した目標走行軌跡に自車の現在位置を沿わせる自動運転制御処理を行い、ステップＳ１２に移る。自動運転制御処理自体は、前述したのと同様にして行う構成とすればよい。

ステップＳ１２では、自車が目標駐車枠の位置に到達したか否かを到達判定部２８３が判定する。例えば、自車の現在位置と目標駐車枠の位置とが一致した場合に、自車が目標駐車枠の位置に到達したと判定する構成とすればよい。第１タイミング判定部２７７で第１タイミングになったと判定してから、到達判定部２８３で自車が目標駐車枠の位置に到達したと判定するまでが、請求項の第２の所定期間に相当する。

そして、目標駐車枠の位置に到達したと判定した場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）には、自動駐車関連処理を終了する。一方、目標駐車枠の位置に到達していないと判定した場合（ステップＳ１２でＮＯ）には、ステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。

ここで、実施形態１の自動駐車関連処理におけるセンサ使用の流れについて、具体的に図４を用いて説明を行う。図４中のＡで示す最初の期間には、レーザレーダ２２や周辺カメラ２３を利用せず、ＧＰＳ受信機２４の検出結果から特定した自車の現在位置が目標走行軌跡に沿うように自動運転制御を行う。図４中のＡで示す期間は、レーザレーダ２２や周辺カメラ２３を利用して目標駐車枠への進入方位の特定ができない期間である。

このように、自車の現在位置から目標駐車枠の位置までの距離が、レーザレーダ２２や周辺カメラ２３を利用して目標駐車枠への進入方位が特定できない遠距離では、ＧＰＳ受信機２４の検出結果を頼りに目標駐車枠の位置まで大まかに接近する。

続いて、図４中のＢで示す期間には、レーザレーダ２２を利用して大まかに特定した目標駐車枠への進入方位に沿って自車が目標駐車枠に進入できるように、目標走行軌跡を特定し直す。そして、特定し直した目標走行軌跡に沿うように自動運転制御を行う。図４中のＢで示す期間は、レーザレーダ２２を利用して目標駐車枠への進入方位の特定を行うことはできるが、周辺カメラ２３を利用して目標駐車枠への進入方位の特定を行うことはできない期間である。

最後に、図４中のＣで示す期間には、周辺カメラ２３を利用してより正確に特定した目標駐車枠への進入方位に沿って自車が目標駐車枠に進入できるように、目標走行軌跡を特定し直す。そして、特定し直した目標走行軌跡に沿うように自動運転制御を行う。図４中のＣで示す期間は、周辺カメラ２３を利用して目標駐車枠への進入方位の特定を行うことができる期間である。

＜実施形態１のまとめ＞
実施形態１の構成によれば、レーザレーダ２２や周辺カメラ２３を利用して目標駐車枠への進入方位の特定ができるようになるまでは、ＧＰＳ受信機２４の検出結果から特定した自車の現在位置を頼りに、目標駐車枠の位置まで大まかに接近することができる。

また、実施形態１の構成によれば、自車の現在位置が目標駐車枠の位置に接近し、目標駐車枠への進入方位を特定できる精度がより高いセンサが利用可能になる都度、目標駐車枠への進入方位を特定できる精度がより高いセンサを用いて、目標駐車枠への進入方位をより正確に特定する。そして、より正確に特定した目標駐車枠への進入方位を用いて目標走行軌跡を特定し直すことで、目標駐車枠への目標とする車両の向きでの進入をより滑らかに行うことを可能にする。

例えば、レーザレーダ２２、周辺カメラ２３、及びＧＰＳ受信機２４のうちのＧＰＳ受信機２４の検出結果のみを頼りに目標駐車枠の位置に自動運転制御によって駐車させる場合、図５に示すように、駐車枠に平行に駐車できなくなったりすると考えられる。これは、目標駐車枠の位置座標だけでは進入方位がわからないことによる。なお、図５のＨＶが自車、ＯＶ１、ＯＶ２が目標駐車枠周囲の駐車車両、Ｄが自車の現在位置、Ｅが目標駐車枠の位置を示している。

また、目標駐車枠に平行に止められるように設定された走行経路を管制センタ１から受信できる場合であっても、同様の問題が生じると考えられる。これは、ＧＰＳ受信機２４の精度によっては、管制センタ１から受信した走行経路の通りに走行したつもりでも、実際は走行経路の通りに走行できていない場合があることによる。

これに対して、実施形態１の構成によれば、レーザレーダ２２や周辺カメラ２３を利用して目標駐車枠への進入方位の特定ができるまで目標駐車枠の位置に接近した場合には、図６に示すように、特定した進入方位に沿って自車が目標駐車枠に進入できるように、目標走行軌跡を特定し直す。そして、特定し直した目標走行軌跡に沿うように自動運転制御を行うので、目標駐車枠への目標とする車両の向きでの進入をより滑らかに行うことが可能になる。

なお、図６のＨＶが自車、ＯＶ１、ＯＶ２が目標駐車枠周囲の駐車車両、Ｄが自車の現在位置、Ｅが目標駐車枠の位置、Ｆがレーザレーダ２２の検出範囲、Ｇが周辺カメラ２３の撮像範囲を示している。また、図６の実線が特定し直す前の目標走行軌跡、破線が特定し直した後の目標走行軌跡を示している。

（変形例１）
なお、実施形態１では、管制センタ１から受信した走行経路を目標軌跡特定部２７５が目標走行軌跡と特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、管制センタ１から受信した目標駐車枠の位置座標と、自車位置特定部２７０で特定した自車の現在位置座標とを用いて、運転支援ＥＣＵ２７で自車の走行すべき目標走行軌跡を生成する構成としてもよい。そして、生成したその目標走行軌跡を目標軌跡特定部２７５が目標走行軌跡と特定する構成としてもよい。よって、運転支援ＥＣＵ２７が請求項の軌跡生成部に相当する。

目標駐車枠の位置座標と、自車の現在位置座標とを用いて目標走行軌跡を生成する場合には、単純に２つの座標を結ぶ線を目標走行軌跡として生成してもよい。他にも、管制センタ１から、駐車場内における車両の走行路の情報を取得することで、この走行路を通って目標駐車枠の位置座標と自車の現在位置座標とを結ぶ線を目標走行軌跡として生成する構成としてもよい。

（実施形態２）
また、前述の実施形態１では、駐車場での目標駐車枠の位置への自動駐車に本発明を適用した場合の例を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、走路がある程度限定された地点を自動運転で通過させる場合に本発明を適用する構成（以下、実施形態２）としてもよい。

以下では、実施形態２について説明を行う。なお、説明の便宜上、前述の実施形態１の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。実施形態２では、有料道路等の料金所に設けられた走行レーン、言い換えると、料金所ゲートに設けられた走行レーンを自動運転で通過させる場合を例に挙げて以降の説明を行う。

まず、図７を用いて料金所に設けられた走行レーン（以下、料金所レーン）についての説明を行う。図７は料金所ゲートと料金所レーンとを示す模式図である。図７のＯＶ３ｂ〜ＯＶ３ｇが料金所ゲートを表しており、ＯＶ３ａが側壁を表している。また、破線で示す領域が料金所レーンを表している。

図７に示すように、料金所ゲートは一般的に１つの料金所に複数箇所並んで設置され、料金所ゲートごとに、側壁や料金所ゲート自体といった構造物によって区切られた料金所レーンが設けられている。ここで言うところの料金所レーンとは、料金所という所定の地点に限られて存在する走行レーンである。料金所レーンの一例としては、自動で通行料金を決済するシステムを利用できる走行レーンなどがある。

図８に示すように、実施形態２の自動運転システム２００では、駐車場に設置される管制センタ１の代わりに、有料道路等の料金所に設置される管制センタ１ａを含む点が実施形態１の自動運転システム２００と異なっている。また、車両側ユニット２が、走行レーンを自動で通過させる自動レーン通過処理を行う点が実施形態１の自動運転システム１００とは異なっている。

＜管制センタ１ａの概略構成＞
管制センタ１ａは、前述したように、有料道路等の料金所に設置される。図８に示すように、管制センタ１ａは、センタ側通信部１１ａ、センタ側制御部１３ａ、及び走行レーンＤＢ１４を備えている。管制センタ１ａが請求項の通過レーン管理装置に相当する。

走行レーンＤＢ１４は、各料金所レーンの位置座標を格納している。料金所レーンの位置座標は、料金所レーンの区画（図７の破線で囲まれた領域参照）内の任意の位置とすればよい。一例としては、料金所レーンの区画のうち、料金所ゲートへ進入する側の端部におけるレーン幅中心位置の座標とする。

また、走行レーンＤＢ１４は、所定の位置から各料金所レーンの位置までの走行経路も格納している。ここで言うところの所定の位置とは、料金所レーンに進入する前に車両が走行する車線上の地点であって、料金所レーンからレーザレーダ２２の検出距離よりも離れた地点とすればよい。以降では、この所定の位置を進入前ポイントと呼び、進入前ポイントから料金所レーンの位置までの走行経路を、料金所レーン進入経路と呼ぶ。

センタ側制御部１３ａは、車両側ユニット２へ料金所レーンの位置や料金所レーン進入経路を送信する処理（以下、レーン通過用情報送信処理）を実行する点を除けば実施形態１におけるセンタ側制御部１３と同様である。

＜レーン通過用情報送信処理＞
レーン通過用情報送信処理では、料金所ゲートに設けられた料金所レーンの位置座標を駐車場ＤＢ１２から読み出す。そして、読み出した料金所レーンの位置座標を、センタ側通信部１１から車両側ユニット２へ送信させる。この料金所レーンも請求項の目標領域に相当する。

レーン通過用情報送信処理では、料金所レーンの位置座標だけでなく料金所レーン進入経路もセンタ側通信部１１から車両側ユニット２へ送信させる。以降では、レーン通過用情報送信処理において送信する料金所レーンの位置座標や料金所レーン進入経路をレーン通過用情報と呼ぶ。

本実施形態では、管制センタ１ａが誘導すべき１つの料金所ゲートを選択し、レーン通過用情報送信処理で料金所レーンの位置座標及び料金所レーン進入経路を送信させる場合を例に挙げて以降の説明を行う。

＜車両側ユニット２ａの概略構成＞
車両側ユニット２ａは、運転支援ＥＣＵ２７の代わりに運転支援ＥＣＵ２７ａを備えている点を除けば、実施形態１の車両側ユニット２と同様である。運転支援ＥＣＵ２７ａは、料金所において自車が料金所レーンを自動で通過させる処理（以下、自動レーン通過関連処理）を実行する点を除けば、実施形態１の運転支援ＥＣＵ２７と同様である。

＜運転支援ＥＣＵ２７ａの概略構成＞
図９に示すように、運転支援ＥＣＵ２７ａは、自車位置特定部２７０、自車方位特定部２７１、自動運転開始判定部２７２ａ、目標位置取得部２７４ａ、目標軌跡特定部２７５ａ、自動運転制御部２７６ａ、第１タイミング判定部２７７ａ、第１進入方位特定部２７８ａ、軌跡再特定部２７９ａ、第２タイミング判定部２８０ａ、画像認識処理部２８１ａ、第２進入方位特定部２８２ａ、到達判定部２８３ａ、レーン通過用情報要求部２８４、横ずれ位置算出部２８５、及びレーン通過判定部２８６を備えている。

自動運転開始判定部２７２ａは、自動レーン通過関連処理を開始するタイミングか否かを判定する。一例としては、自車が前述の進入前ポイントに接近したと判定した場合に、自動レーン通過関連処理を開始するタイミングと判定する。進入前ポイントへの接近は、自車位置特定部２７０で特定する自車の現在位置座標と進入前ポイントの座標との直線距離が閾値以下となった場合に判定する。閾値は任意に設定可能な値とする。

＜自動レーン通過関連処理＞
続いて、図１０のフローチャートを用いて、運転支援ＥＣＵ２７ａでの自動レーン通過関連処理についての説明を行う。自動レーン通過関連処理では、自車が料金所レーンに接近し、料金所レーンへの進入方位を特定できる精度がより高いセンサが利用可能になる都度、そのセンサを用いて、料金所レーンへの進入方位をより正確に特定する。そして、特定した進入方位から目標走行軌跡を逐次特定し直しながら、料金所レーンへ自動で進入させて通過させる。図１０のフローチャートは、自動運転開始判定部２７２ａで自動レーン通過関連処理を開始するタイミングと判定したときに開始される。

まず、ステップＳ３１では、レーン通過用情報要求部２８４がレーン通過用情報要求処理を行う。レーン通過用情報要求処理では、レーン通過用情報を要求する信号を、車両側通信部２１から管制センタ１へ送信させる。レーン通過用情報を要求する信号を受信した管制センタ１ａでは、センタ側制御部１３ａが前述のレーン通過用情報送信処理を行うことによって、１つの料金所ゲートについての料金所レーンの位置座標及び料金所レーン進入経路を含むレーン通過用情報を送信する。

ステップＳ３２では、管制センタ１ａから送信されるレーン通過用情報を車両側通信部２１で受信した場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）には、目標位置取得部２７４ａが、受信したレーン通過用情報から料金所レーンの位置座標を取得する。また、目標軌跡特定部２７５ａが、受信したレーン通過用情報のうちの料金所レーン進入経路を、自車が走行すべき目標走行軌跡と特定する。そして、ステップＳ３３に移る。なお、目標位置取得部２７４ａが請求項の目標レーン位置取得部に相当する。

一方、ステップＳ３２では、管制センタ１ａから送信されるレーン通過用情報を車両側通信部２１で受信していない場合（ステップＳ３２でＮＯ）には、ステップＳ３１に戻って処理を繰り返す。

ステップＳ３３では、自動運転制御部２７６ａが、目標軌跡特定部２７５ａで特定した目標走行軌跡に自車の現在位置を沿わせる自動運転制御処理を行う。目標走行軌跡に自車の現在位置を沿わせる自動運転制御処理については、実施形態１のＳ３で説明したのと同様である。本実施形態では、目標軌跡特定部２７５ａで特定した目標走行軌跡は、管制センタ１ａから受信した目標走行軌跡である。

ステップＳ３１〜ステップＳ３３までの処理では、目標軌跡特定部２７５ａによって、進入前ポイント（図１１のＰｓ参照）から料金所レーンの位置（図１１のＰｅ参照）までの目標走行軌跡（図１１のＲｏ１参照）を特定し、特定した目標走行軌跡にＧＰＳ受信機２４の検出結果から特定した自車の現在位置が沿うように自動運転制御を行う。

図１０に戻って、ステップＳ３４では、第１タイミング判定部２７７ａが、第１タイミングになったか否かを判定する。ここで言うところの第１タイミングとは、料金所レーンを区切っている構造物をレーザレーダ２２で検出可能となるタイミングである。一例として、第１タイミングは、管制センタ１ａから受信した料金所レーンの位置座標と、自車の現在位置座標との直線距離が第１の所定距離以下となったときとする。ここで言うところの第１の所定距離とは、レーザレーダ２２で物体を検出可能な最大距離である。レーザレーダ２２で物体を検出可能な最大距離は、任意に設定可能である。

そして、ステップＳ３４では、第１タイミングになったと判定した場合（ステップＳ３４でＹＥＳ）には、ステップＳ３５に移る。一方、第１タイミングになっていないと判定した場合（ステップＳ３４でＮＯ）には、ステップＳ３３に戻って処理を繰り返す。自動運転開始判定部２７２ａで自動レーン通過関連処理を開始するタイミングと判定してから、第１タイミング判定部２７７ａで第１タイミングになったと判定するまでが、請求項の第１の所定期間に相当する。

ステップＳ３５では、第１進入方位特定部２７８ａが、レーザレーダ２２の検出結果を利用した第１進入方位特定処理を行う。第１進入方位特定処理では、レーザレーダ２２によって検出した反射点の距離データの点列から、料金所レーンを区切っている構造物の輪郭形状を特定する。そして、第１進入方位特定処理では、実施形態１のＳ５で説明したのと同様にして、料金所レーンを区切っている構造物の輪郭形状から、この構造物を避けて料金所レーンの位置に到達するための進入方位を特定する。

料金所レーンを区切っている構造物（図７のＯＶ３ａ〜ＯＶ３ｇ参照）は、料金所レーンの伸びる方向に細長く設けられているのが一般的であるので、この構造物の輪郭形状のうちの長手方向の辺に沿った、自車から遠ざかる方位を進入方位と特定すればよい。なお、第１進入方位特定部２７８ａが請求項の目標進入方位特定部に相当する。

ステップＳ３６では、軌跡再特定部２７９ａが第１軌跡再特定処理を行う。第１軌跡再特定処理では、第１進入方位特定処理で特定した料金所レーンへの進入方位に沿って自車が料金所レーンに進入できるように、実施形態１のＳ６で説明したのと同様にして目標走行軌跡を特定し直す。

ステップＳ３７では、自動運転制御部２７６ａが、第１軌跡再特定処理で特定し直した目標走行軌跡に自車の現在位置を沿わせる自動運転制御処理を行う。自動運転制御処理は、実施形態１のＳ３で説明したのと同様にして行う構成とすればよい。

ステップＳ３４〜ステップＳ３７までの処理では、レーザレーダ２２を利用して料金所レーンへの大まかな進入方位を特定し、特定した進入方位をもとに軌跡再特定部２７９ａで目標走行軌跡を特定し直す。そして、特定し直した目標走行軌跡（図１２のＲｏ２参照）にＧＰＳ受信機２４の検出結果から特定した自車の現在位置が沿うように自動運転制御を行う。図１２のＦがレーザレーダ２２の検出範囲を表している。

図１０に戻って、ステップＳ３８では、第２タイミング判定部２８０ａが、第２タイミングになったか否かを判定する。第２タイミングとは、自車が料金所レーンの位置に、Ｓ３４で説明した第１の所定距離よりも短い第２の所定距離以下まで接近した上で、周辺カメラ２３の撮像画像から料金所レーンを区切っている構造物や区画線といったレーン境界を画像認識処理で認識できたタイミングである。

この場合、画像認識処理部２８１ａで画像認識処理を開始するのは、管制センタ１から受信した目標駐車枠の位置の座標と、自車の現在位置の座標との直線距離が上述した第２の所定距離以下となったときとする。ここで言うところの第２の所定距離は、目標とする料金所レーンを区切っている構造物や区画線以外の構造物や区画線を認識しないようにするため、例えば数メートル等の比較的短い距離とする。

画像認識処理で認識するレーン境界は、区画線を認識できる場合はこの区画線とする。区画線が認識できないが、構造物と路面との境界がエッジ検出等を用いて認識できる場合には、構造物と路面との境界をレーン境界とする。

そして、ステップＳ３８では、第２タイミングになったと判定した場合（ステップＳ３８でＹＥＳ）には、ステップＳ３９に移る。一方、第２タイミングになっていないと判定した場合（ステップＳ３８でＮＯ）には、ステップＳ３７に戻って処理を繰り返す。

ステップＳ３９では、第２進入方位特定部２８２ａが、周辺カメラ２３の撮像画像を利用した第２進入方位特定処理を行う。第２進入方位特定部２８２ａも請求項の目標進入方位特定部に相当する。周辺カメラ２３の撮像画像を利用した第２進入方位特定処理では、レーザレーダ２２の検出結果を利用した第１進入方位特定処理よりも、目標駐車枠への進入方位を精度よく特定することができるものとする。

第２進入方位特定処理では、画像認識処理部２８１ａで認識したレーン境界から、実施形態１のＳ９と同様にして、料金所レーンへの進入方位を特定する。また、ステップＳ３９では、料金所レーンの両脇のレーン境界を画像認識処理部２８１ａで認識できていた場合には、Ｓ９で説明したのと同様にして、この２本のレーン境界から等距離の中心線上に料金所レーンの位置座標を設定し直す。

ステップＳ４０では、実施形態１のステップＳ１０と同様にして、第２進入方位特定処理で特定した料金所レーンへの進入方位に沿って自車が料金所レーンに進入できるように目標走行軌跡を再特定する第２軌跡再特定処理を行う。

ステップＳ４１では、自動運転制御部２７６ａが、第２軌跡再特定処理で特定し直した目標走行軌跡に自車の現在位置を沿わせる自動運転制御処理を行う。自動運転制御処理は、実施形態１のＳ３で説明したのと同様にして行う構成とすればよい。

ステップＳ３８〜ステップＳ４１までの処理では、周辺カメラ２３を利用してより正確に料金所レーンへの進入方位を特定し、特定した進入方位をもとに軌跡再特定部２７９ａで目標走行軌跡を特定し直す。そして、特定し直した目標走行軌跡（図１３のＲｏ３参照）にＧＰＳ受信機２４の検出結果から特定した自車の現在位置が沿うように自動運転制御を行う。図１３のＧが周辺カメラ２３の撮像範囲を表している。

図１０に戻って、ステップＳ４２では、自車が料金所レーンの位置に到達したか否かを到達判定部２８３ａが判定する。例えば、自車の現在位置と料金所レーンの位置とが一致した場合に、自車が料金所レーンの位置に到達したと判定する構成とすればよい。そして、料金所レーンの位置に到達したと判定した場合（ステップＳ４２でＹＥＳ）には、ステップＳ４３に移る。一方、料金所レーンの位置に到達していないと判定した場合（ステップＳ４２でＮＯ）には、ステップＳ４１に戻って処理を繰り返す。

ここで、実施形態２の自動レーン通過関連処理における自車が料金所レーンの位置に到達するまでのセンサ使用の流れについて、図１５に示す。図１５は、自車を自動で進入させる対象が目標駐車枠でなく料金所レーンであることを除けば、図４と同様であるので、詳細な説明を省略する。

ステップＳ４３では、横ずれ位置算出部２８５が、周辺カメラ２３で自車の前方を撮像した撮像画像から画像認識処理部２８１ａで認識した左右のレーン境界をもとに、料金所レーンの幅中心に対する自車の横ずれ位置を算出する。一例としては、撮像画像中での自車の幅中心の位置を予め運転支援ＥＣＵ２７ａに記憶させておき、撮像画像から画像認識処理部２８１ａで認識した左右のレーン境界の幅中心と、記憶しておいた自車の幅中心との位置ずれを横ずれ位置として算出する。横ずれ位置算出部２８５が請求項の横ずれ位置特定部に相当する。

ステップＳ４４では、自動運転制御部２７６ａが、ステップＳ４３で算出した横ずれ位置を料金所レーンの幅中心に合わせながら前進するように自車の操舵角及び速度を自動で制御する自動運転制御処理を行う。

ステップＳ４５では、自車が料金所レーンを通過したか否かをレーン通過判定部２８６が判定する。自車が料金所レーンを通過したことは、ステップＳ４２で自車が料金所レーンの位置に到達したと判定しからの走行距離から判定する構成としてもよいし、画像認識処理部２８１ａでレーン境界が認識できなくなったことから判定する構成としてもよい。

そして、料金所レーンを通過したと判定した場合（ステップＳ４５でＹＥＳ）には、自動レーン通過関連処理を終了する。一方、料金所レーンを通過していないと判定した場合（ステップＳ４５でＮＯ）には、ステップＳ４４に戻って処理を繰り返す。

ステップＳ４２〜ステップＳ４５までの処理では、料金所レーンへの進入後（図１４参照）、周辺カメラ２３を利用して料金所レーンにおける自車の横ずれ位置を算出し、算出した横ずれ位置をもとに、料金所レーンを逸脱せずに通過させる。図１４は、自車が料金所レーンへ進入した状況を示している。また、図１４のＧが周辺カメラ２３の撮像範囲を表している。

第１タイミング判定部２７７ａで第１タイミングになったと判定してから、到達判定部２８３ａで自車が料金所レーンを通過したと判定するまでが、請求項の第２の所定期間に相当する。

＜実施形態２のまとめ＞
実施形態２の構成は、自車を自動で進入させる対象が駐車枠から料金所レーンとなった点を除けば実施形態１と同様であるので、実施形態１と同様の理由により、料金所レーンへの目標とする車両の向きでの進入をより滑らかに行うことが可能になる。

また、実施形態２の構成によれば、料金所レーンへの進入後は、周辺カメラ２３を利用して料金所レーンにおける自車の横ずれ位置を算出し、算出した横ずれ位置を料金所レーンの幅中心に合わせるように自車の操舵角を自動で制御するので、料金所レーンを逸脱せずに通過させることが可能になる。

（変形例２）
なお、実施形態２では、管制センタ１ａから受信した走行経路を目標軌跡特定部２７５ａが目標走行軌跡と特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、管制センタ１ａから受信した料金所レーンの位置の座標と、自車位置特定部２７０で特定した自車の現在位置の座標とを用いて、変形例１で説明したのと同様にして、運転支援ＥＣＵ２７ａで自車の走行すべき目標走行軌跡を生成する構成としてもよい。そして、生成したその目標走行軌跡を目標軌跡特定部２７５ａが目標走行軌跡と特定する構成としてもよい。よって、運転支援ＥＣＵ２７ａが請求項の軌跡生成部に相当する。この場合、目標走行軌跡は、管制センタ１から受信した目標駐車枠の位置と自車の現在位置とから生成される目標走行軌跡や、管制センタ１ａから受信した目標レーンの位置と自車の現在位置とから生成される目標走行軌跡と言い換えることができる。

（変形例３）
実施形態２では、管制センタ１ａが誘導すべき１つの料金所ゲートを選択し、レーン通過用情報送信処理で料金所レーンの位置座標及び料金所レーン進入経路を送信させる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、管制センタ１ａが、自らの管理する料金所において使用可能な全ての料金所ゲートについての、料金所レーンの位置座標及び料金所レーン進入経路を送信させる構成としてもよい。この場合、車両側ユニット２において、例えばユーザの操作入力に従うなどして、目標とする料金所レーンを１つ選択して自動レーン通過関連処理を実行する構成とすればよい。

（変形例４、５）
前述の実施形態１、２では、請求項の第２群センサとして、レーザレーダ２２と周辺カメラ２３とを用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、レーザレーダ２２と周辺カメラ２３とのうちの一方のみを用いる構成（以下、変形例４）としてもよい。また、レーザレーダ２２と周辺カメラ２３とに加え、目標駐車枠への進入方位の特定ができる情報を検出できるセンサをさらに用いる構成（以下、変形例５）としてもよい。

変形例４のように、目標駐車枠への進入方位の特定ができる情報を検出できるセンサを３種類以上用いる構成とした場合、目標駐車枠への進入方位の特定ができる精度がより高い情報を検出できるセンサほど、目標駐車枠の位置により接近してから用いる構成とすればよい。

（変形例６）
また、前述した実施形態や変形例に限らず、線や構造物で区切られた領域を自動運転制御によって通過させたり、このような領域に自動運転制御によって停車させたりするあらゆる構成に対して、本発明は適用できる。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 管制センタ（駐車管理装置）、１ａ 管制センタ（通過レーン管理装置）、２２ レーザレーダ（第２群センサ、測距センサ）、２３ 周辺カメラ（第２群センサ、撮像装置）、２４ ＧＰＳ受信機（第１群センサ）、２７、２７ａ 運転支援ＥＣＵ（自動運転装置）、２７０ 自車位置特定部、２７１ 自車方位特定部、２７６、２７６ａ 自動運転制御部、２７８、２７８ａ 第１進入方位特定部（目標進入方位特定部）、２８２、２８２ａ 第２進入方位特定部（目標進入方位特定部）

Claims (13)

1. 車両に搭載され、
   自車を所定位置から、進入方位が定まっている目標領域の位置まで、自動で走行させる自動運転制御を行う自動運転制御部（２７６、２７６ａ）を備える自動運転装置（２７、２７ａ）であって、
   自車に搭載されて自車の現在位置を検出するセンサである第１群センサ（２４）の検出結果から、自車の現在位置を特定する自車位置特定部（２７０）と、
   自車に搭載されて前記目標領域への進入方位を特定できる情報を検出するセンサである第２群センサ（２２、２３）の検出結果から、前記目標領域への進入方位を特定する目標進入方位特定部（２７８、２８２、２７８ａ、２８２ａ）と、
   自車の方位を特定する自車方位特定部（２７１）とを備え、
   前記第２群センサは、前記目標領域としての走行レーンである目標レーンへの進入方位を特定できる情報を検出するセンサであって、
   自車の現在位置から前記目標レーンの位置まで自車が走行すべき目標走行軌跡を特定する目標軌跡特定部（２７５ａ）と、
   前記第２群センサの検出結果から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標レーンへの進入方位に沿って自車が前記目標レーンに進入できるように前記目標走行軌跡を特定し直す軌跡再特定部（２７９ａ）とを備え、
   前記自動運転制御部は、
   前記自動運転制御を行う場合に、
   前記所定位置に達してから第１の所定期間は、前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記目標軌跡特定部で特定した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行う一方、
   前記第１の所定期間の経過後の第２の所定期間は、前記第１群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記軌跡再特定部で特定し直した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行うことを特徴とする自動運転装置。
2. 請求項１において、
   前記第２群センサは、前記目標領域への進入方位を特定できる精度が各々異なる情報を検出する複数種類のセンサであり、
   前記目標進入方位特定部は、複数種類の前記第２群センサ別に、前記目標領域への進入方位を特定し、
   前記自動運転制御部は、前記第２の所定期間において、複数種類の前記第２群センサ別に前記目標進入方位特定部で特定した結果を使い分けることを特徴とする自動運転装置。
3. 請求項２において、
   複数種類の前記第２群センサは、前記目標領域への進入方位を特定できる精度が高いものほど、前記目標領域への進入方位を特定できる情報を検出可能となる自車の現在位置と前記目標領域の位置との距離である検出距離が短くなっており、
   前記自動運転制御部は、
   前記第２の所定期間において、前記目標領域への進入方位を特定できる精度がより低い第２群センサの検出結果から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位を、より早い期間において用いる一方、前記目標領域への進入方位を特定できる精度がより高い第２群センサの検出結果から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位を、より遅い期間において用いることを特徴とする自動運転装置。
4. 請求項３において、
   複数種類の前記第２群センサは、自車の周辺に探査波を送信してその探査波の反射波を受信することによって自車周辺の物体を検出する測距センサ（２２）と、自車周辺を撮像する撮像装置（２３）とであって、
   前記目標進入方位特定部は、
   前記測距センサの検出結果から自車周辺の物体の配置を推定することで前記目標領域への進入方位を特定する一方、
   前記撮像装置の撮像画像を画像認識することで前記目標領域への進入方位を特定し、
   前記自動運転制御部は、
   前記第２の所定期間において、前記測距センサの検出結果から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位を、より早い期間において用いる一方、前記撮像装置の撮像画像から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位を、より遅い期間において用いることを特徴とする自動運転装置。
5. 車両に搭載され、
   自車を所定位置から、進入方位が定まっている目標領域の位置まで、自動で走行させる自動運転制御を行う自動運転制御部（２７６、２７６ａ）を備える自動運転装置（２７、２７ａ）であって、
   自車に搭載されて自車の現在位置を検出するセンサである第１群センサ（２４）の検出結果から、自車の現在位置を特定する自車位置特定部（２７０）と、
   自車に搭載されて前記目標領域への進入方位を特定できる情報を検出するセンサである第２群センサ（２２、２３）の検出結果から、前記目標領域への進入方位を特定する目標進入方位特定部（２７８、２８２、２７８ａ、２８２ａ）と、
   自車の方位を特定する自車方位特定部（２７１）とを備え、
   前記第２群センサは、前記目標領域への進入方位を特定できる精度が各々異なる情報を検出する複数種類のセンサであり、
   複数種類の前記第２群センサは、自車の周辺に探査波を送信してその探査波の反射波を受信することによって自車周辺の物体を検出する測距センサ（２２）と、自車周辺を撮像する撮像装置（２３）とであって、
   前記第２群センサのうちの前記撮像装置は、自車の少なくとも前方を撮像するものであり、
   自車の現在位置から前記目標領域としての走行レーンである目標レーンの位置まで自車が走行すべき目標走行軌跡を特定する目標軌跡特定部（２７５ａ）と、
   前記目標進入方位特定部で特定した前記目標レーンへの進入方位に沿って自車が前記目標レーンに進入できるように、前記目標走行軌跡を特定し直す軌跡再特定部（２７９ａ）と、
   前記撮像装置の撮像画像を画像認識することで前記目標レーンの境界に対する自車の横ずれ位置を特定する横ずれ位置特定部（２８５）とを備え、
   前記目標進入方位特定部は、
   前記測距センサの検出結果から自車周辺の物体の配置を推定することで前記目標領域への進入方位を特定する一方、
   前記撮像装置の撮像画像を画像認識することで前記目標領域への進入方位を特定し、
   前記自動運転制御部は、
   前記自動運転制御を行う場合に、
   前記所定位置に達してから第１の所定期間は、前記第１群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記目標軌跡特定部で特定した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行う一方、
   前記第１の所定期間の経過後の第２の所定期間は、前記第１群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記軌跡再特定部で特定し直した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行い、
   前記第２の所定期間において、前記測距センサの検出結果から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位を、より早い期間において用いる一方、前記撮像装置の撮像画像から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位を、より遅い期間において用い、
   自車が前記目標レーンに進入した後は、前記撮像装置の撮像画像を画像認識することで前記横ずれ位置特定部で特定した、前記目標レーンの境界に対する自車の横ずれ位置をもとに、前記目標レーンの境界を逸脱せずに前記目標レーンを自動で通過させる自動運転制御を行うことを特徴とする自動運転装置。
6. 車両に搭載され、
   自車を所定位置から、進入方位が定まっている目標領域の位置まで、自動で走行させる自動運転制御を行う自動運転制御部（２７６、２７６ａ）を備える自動運転装置（２７、２７ａ）であって、
   自車に搭載されて自車の現在位置を検出するセンサである第１群センサ（２４）の検出結果から、自車の現在位置を特定する自車位置特定部（２７０）と、
   自車に搭載されて前記目標領域への進入方位を特定できる情報を検出するセンサである第２群センサ（２２、２３）の検出結果から、前記目標領域への進入方位を特定する目標進入方位特定部（２７８、２８２、２７８ａ、２８２ａ）と、
   自車の方位を特定する自車方位特定部（２７１）とを備え、
   前記第２群センサは、前記目標領域への進入方位を特定できる精度が各々異なる情報を検出する複数種類のセンサであり、
   複数種類の前記第２群センサは、自車の周辺に探査波を送信してその探査波の反射波を受信することによって自車周辺の物体を検出する測距センサ（２２）と、自車周辺を撮像する撮像装置（２３）とであって、
   前記目標進入方位特定部は、
   前記測距センサの検出結果から自車周辺の物体の配置を推定することで前記目標領域への進入方位を特定する一方、
   前記撮像装置の撮像画像を画像認識することで前記目標領域への進入方位を特定し、
   前記撮像装置の撮像画像から前記進入方位の特定を開始するタイミングが、前記測距センサの検出結果から前記進入方位の特定を開始するタイミングよりも後となっており、
   前記自動運転制御部は、
   前記自動運転制御を行う場合に、
   前記所定位置に達してから第１の所定期間は、前記第１群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置と、前記目標領域の位置とを用いて前記自動運転制御を行う一方、
   前記第１の所定期間の経過後の第２の所定期間は、前記第１群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置と、前記目標領域の位置とに加え、前記第２群センサの検出結果から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位と、前記自車方位特定部で特定した自車の方位とを用いて前記自動運転制御を行い、
   前記第２の所定期間において、前記測距センサの検出結果から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位を、より早い期間において用いる一方、前記撮像装置の撮像画像から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位を、より遅い期間において用いることを特徴とする自動運転装置。
7. 請求項６において、
   前記第２群センサは、前記目標領域としての、目標とする駐車枠である目標駐車枠への進入方位を特定できる情報を検出するセンサであって、
   自車の現在位置から前記目標駐車枠の位置まで自車が走行すべき目標走行軌跡を特定する目標軌跡特定部（２７５）と、
   前記目標進入方位特定部で特定した前記目標駐車枠への進入方位に沿って自車が前記目標駐車枠に進入できるように、前記目標走行軌跡を特定し直す軌跡再特定部（２７９）とを備え、
   前記自動運転制御部は、
   前記第１の所定期間は、前記第１群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記目標軌跡特定部で特定した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行う一方、
   前記第２の所定期間は、前記第１群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記軌跡再特定部で特定し直した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行うことを特徴とする自動運転装置。
8. 請求項７において、
   前記目標駐車枠の位置を取得する目標駐車枠位置取得部（２７４）と、
   前記第１群センサで検出した自車の現在位置と、前記目標駐車枠位置取得部で取得した前記目標駐車枠の位置とを用いて、自車が走行すべき目標走行軌跡を生成する軌跡生成部（２７）とを備え、
   前記目標軌跡特定部は、前記軌跡生成部で生成した前記目標走行軌跡を、自車が走行すべき目標走行軌跡と特定することを特徴とする自動運転装置。
9. 請求項８において、
   前記目標駐車枠位置取得部は、前記目標駐車枠の位置を、自車外に存在して駐車場の空き駐車枠の位置を管理する駐車管理装置（１）から取得することを特徴とする自動運転装置。
10. 請求項６において、
    前記第２群センサは、前記目標領域としての走行レーンである目標レーンへの進入方位を特定できる情報を検出するセンサであって、
    自車の現在位置から前記目標レーンの位置まで自車が走行すべき目標走行軌跡を特定する目標軌跡特定部（２７５ａ）と、
    前記第２群センサの検出結果から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標レーンへの進入方位に沿って自車が前記目標レーンに進入できるように前記目標走行軌跡を特定し直す軌跡再特定部（２７９ａ）とを備え、
    前記自動運転制御部は、
    前記第１の所定期間は、前記第１群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記目標軌跡特定部で特定した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行う一方、
    前記第２の所定期間は、前記第１群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記軌跡再特定部で特定し直した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行うことを特徴とする自動運転装置。
11. 請求項６において、
    前記第２群センサのうちの前記撮像装置は、自車の少なくとも前方を撮像するものであって、
    自車の現在位置から前記目標領域としての走行レーンである目標レーンの位置まで自車が走行すべき目標走行軌跡を特定する目標軌跡特定部（２７５ａ）と、
    前記目標進入方位特定部で特定した前記目標レーンへの進入方位に沿って自車が前記目標レーンに進入できるように、前記目標走行軌跡を特定し直す軌跡再特定部（２７９ａ）と、
    前記撮像装置の撮像画像を画像認識することで前記目標レーンの境界に対する自車の横ずれ位置を特定する横ずれ位置特定部（２８５）とを備え、
    前記自動運転制御部は、
    前記第１の所定期間は、前記第１群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記目標軌跡特定部で特定した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行う一方、
    前記第２の所定期間は、前記第１群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記軌跡再特定部で特定し直した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行い、
    自車が前記目標レーンに進入した後は、前記撮像装置の撮像画像を画像認識することで前記横ずれ位置特定部で特定した、前記目標レーンの境界に対する自車の横ずれ位置をもとに、前記目標レーンの境界を逸脱せずに前記目標レーンを自動で通過させる自動運転制御を行うことを特徴とする自動運転装置。
12. 請求項１〜５、１０、及び１１のいずれか１項において、
    前記目標レーンは、有料道路の料金所ゲートに設けられた走行レーンであることを特徴とする自動運転装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項において、
    前記第１の所定期間は、前記第２群センサで前記目標領域への進入方位を特定できる情報を検出可能となるまでの期間であって、
    前記第２の所定期間は、前記第２群センサで前記目標領域への進入方位を特定できる情報を検出可能となってからの期間であることを特徴とする自動運転装置。

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