JP6678776B2 - 移動体の走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動体の走行制御装置に関する。

従来、自動車のナビゲーションシステムや、走行制御（運転支援、自動走行）向けに、車両の走行データから地図を生成することで、ナビゲーションや走行制御の可能な領域を自動的に拡張する技術が知られている。

特許文献１には、道路上に車両を走行させて車両の走行軌跡データを作成し、この走行軌跡データと既存の道路地図上の対応する道路データとの差異を求め、この差異が所定値以下の場合には、既存の道路地図上の道路データを用いて高精度の道路地図を作成する技術が開示されている。

特許文献２には、道路に沿った領域を多数の小領域に分割し、小領域ごとに計測対象の存在を示す重みが対応付けられるマップを記憶する。特許文献２では、計測機器を搭載した車両が道路を走行するたびに計測対象の位置データを取得し、その位置データを利用して、当該位置データに対応する小領域に、計測対象の存在を示す重みを加算する地図生成技術が開示されている。

特開平９−２６９７２６号公報 特開２００７−１８３４３２号公報

特許文献１、特許文献２に所載の従来技術はいずれも、自己位置や周辺の物体情報を高精度に取得可能なセンサを搭載した車両による走行を必要とする。

特許文献１では、ＲＴＫ−ＧＰＳ（Real Time Kinematic - Global Positioning System）等の、自己位置を正確に取得できる高精度センサの使用が前提となっているため、量産型の低精度ＧＰＳセンサを搭載した車両を用いた場合は、正確な地図を作成するのが難しいと考えられる。

特許文献２では、物体を高確率で検出できることが前提であり、物体検出能力の低いセンサで作成した地図が車両走行制御に十分な情報を含んでいるか否かを評価判定する手段については全く言及されていない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動体の走行可能な範囲を拡張し、その走行可能範囲を評価できるようにした移動体の走行制御装置を提供することにある。本発明の他の目的は、移動体の走行制御に使用可能な走行可能範囲を低コストかつ効率的に生成することができるようにした移動体の走行制御装置を提供することにある。

課題を解決するための部

上記課題を解決すべく、本発明に従う移動体の走行を制御する走行制御装置は、自移動体の運転者の操作を取得する操作取得部と、自移動体周辺の外界情報を取得する外界情報取得部と、自移動体の走行状態に関する移動体情報を取得する移動体情報取得部と、移動体の走行可能な範囲を管理する走行可能範囲管理部と、操作取得の取得した操作と、外界情報取得部の取得した外界情報と、移動体情報取得部の取得した移動体情報と、走行可能範囲管理部で管理する走行可能範囲とに基づいて、自移動体の走行を制御する制御部と、を備え、走行可能範囲管理部は、走行可能範囲を拡張する走行可能範囲拡張部と、走行可能範囲を評価する走行可能範囲評価部と、を含む。

本発明によれば、走行可能範囲を評価して拡張することができる。これにより、本発明によれば、高精度なセンサを用いなくても走行制御に使用することのできる走行可能範囲を得ることができる。

走行制御装置の機能ブロック図である。 走行制御装置を搭載した車両の概略構成図である。 走行可能範囲を拡張する方法を示す説明図である。 走行可能範囲を拡張する他の方法を示す説明図である。 走行可能範囲を拡張するさらに別の方法を示す説明図である。 走行可能範囲を拡張する処理を示すフローチャートである。 走行可能範囲を評価する方法を示す説明図である。 走行可能範囲を評価する他の方法を示す説明図である。 走行可能範囲を評価するさらに別の方法を示す説明図である。 走行可能範囲を評価する処理を示すフローチャートである。 走行制御装置の全体処理を示すフローチャートである。 走行制御の比較例の走行制御を示す説明図である。 本実施例による走行制御を示す説明図である。 第２実施例に係り、走行制御装置の機能ブロック図である。 入力された情報の信頼度を判定する方法を示す説明図である。 走行可能範囲を拡張する方法を示す説明図である。 第３実施例に係り、走行制御装置の機能ブロック図である。 他車両から取得した走行可能範囲と自車両の走行可能範囲とを統合する様子を示す説明図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、移動体として車両を例に挙げて説明するが、移動体は車両に限定されない。本実施形態では、運転者の操作を取得する操作取得部と、自移動体周辺の外界情報を取得する外界情報取得部と、自移動体の走行状態である移動体情報を取得する移動体情報取得部と、走行可能範囲を管理する走行可能範囲管理部と、操作、走行可能範囲、外界情報および移動体情報に基づき自移動体の走行を制御する制御部を備える走行制御装置であって、走行可能範囲管理部は走行可能範囲拡張部と走行可能範囲評価部とを備え、走行可能範囲評価部は、評価用に走行制御を行った際の操作、外界情報、移動体情報の少なくとも１つから走行可能範囲における走行制御の可能性判定を行う。

本実施形態によれば、生成した地図情報（走行可能範囲）が移動体の自動運転に十分な情報を有するか否かを判定することができ、より安定した走行制御を実現する走行制御装置を提供することができる。

図１〜図１３を用いて第１実施例を説明する。図１は、走行制御装置１の機能ブロック図を示す。図２は、走行制御装置１の制御対象としての車両（以下、自車両と呼ぶことがある）３の全体構成を示す。

図１は、本実施例に係る走行制御装置１の構成を示す機能ブロック図である。機能ブロック図などでは、本発明の理解および実施に必要な範囲を示す。

走行制御装置１は、例えば、操作取得部１１、外界情報取得部１２、車両情報取得部１３、走行可能範囲管理部１４、制御部１５を含む。走行制御装置１は、例えば、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Read only memory）、ＲＡＭ（Random access memory）、専用ＬＳＩ（Large-Scale Integration）、バス、入出力装置などを備えるコンピュータシステムとして構成される（いずれも不図示）。

操作取得部１１は、ドライバの操作２１を取得し、走行制御装置１内のメモリなどの記憶装置（不図示）へ記憶する。操作２１としては、例えば、ドライバがハンドル３５（図１参照）を介して入力した操舵トルクおよびハンドル角、ドライバのアクセルペダル４７（図１参照）の踏み込み量、ドライバのブレーキペダル４２（図１参照）を踏む踏力等がある。

走行制御装置１には、ユーザインターフェース部（以下、ＵＩ部）５４が接続されている。ＵＩ部５４は、ドライバの意志や選択内容の入力を走行制御装置１が受け付けたり、走行制御装置１からドライバへ情報を提供するための装置である。ＵＩ部５４は、「情報入力装置」と「情報提供装置」に該当する。ＵＩ部５４は、例えば、タッチパネル式ディスプレイ、ボタンやスイッチ等を備えるディスプレイのように構成できる。

ＵＩ部５４は、ナビゲーション装置等の他のシステムの一部であってもよいし、ドライバの所持する携帯情報端末、携帯電話（いわゆるスマートフォンを含む）、ヘッドマウントディスプレイ型コンピュータ、ノート型コンピュータ等の一部であってもよい。ＵＩ部５４は、車両３に固定して設けることもできるし、あるいは車両３に着脱可能に設けることもできる。なお、ドライバは、手動操作に限らず、例えば、音声入力や身振りなどで、走行制御装置１に情報（指令を含む）を入力することもできる。

外界情報取得部１２は、図１で後述するセンサ３１〜３４の少なくとも１つによって、外界情報２２を取得する。外界情報取得部１２は、取得した外界情報２２から、自車両３周辺の物体（障害物等）の位置および大きさを求める。外界情報取得部１２は、障害物が移動体である場合、その移動体の位置および速度情報等を求める。外界情報取得部１２は、道路標識、路面ペイント、信号機などを検出した場合、その位置や種別を求める。カメラ３１の画像データを用いる場合には、複数の物体を同時に識別して、情報を取得することが可能である。特に、２つのカメラを用いるステレオカメラでは、移動体や障害物の相対距離と相対速度とを検出することもできるため、優位である。外界情報取得部１２は、得られた外界情報２２を、走行制御装置１内の記憶装置へ記憶する。

車両情報取得部１３は、自車両３の現在位置の特定と動作状態量の取得とを行う。自車両３の現在位置を特定する処理（自車両３の位置および進行角を特定する処理）では、例えばＧＰＳ（不図示）取得する現在位置を用いる。進行角は、移動中であれば、位置情報の時間経過により取得可能である。ＧＰＳを車両３の前後に１つずつ取り付けることで、停止中であっても車両の進行角を取得可能である。

動作状態量を取得する処理において取得する動作状態量の例としては、コンバインセンサ４４（図１参照）から取得した速度、前後の加速度、横方向加速度、ヨーレート、ヨー角等がある。

走行可能範囲管理部１４は、操作２１と外界情報２２と車両情報２３とに基づき、自車両３の走行可能な範囲１４３を生成する。走行可能範囲管理部１４は、走行可能範囲１４３の内部において自車両３が走行制御可能か否かを判定する。走行可能範囲管理部１４は、例えば、走行可能範囲拡張部１４１と、走行可能範囲評価部１４２とを備える。生成された走行可能範囲１４３は、記憶装置（不図示）に格納される。

走行可能範囲１４３は、例えば地図情報として生成される。地図情報は、自車両３が走行する予定の道路形状、交通法規、ランドマーク等に関する情報を含んでいる。走行可能範囲１４３は、自車両３の自動運転に使用することができる。つまり、自車両３の走行計画を生成し、その走行計画に従って自車両３の走行を制御する際に、走行可能範囲１４３としての地図情報を用いる。

例えば、自車両３がある交差点で右折または左折する場合、その交差点に関する情報を走行可能範囲１４３の情報の一部として取得する。交差点情報または道路情報としては、例えば、交差点の道路の車線数、道路幅、道路の交差角、車線幅、中央分離帯幅、横断歩道幅、横断歩道の交差点からのセットバック量、信号の有無などが挙げられる。外界情報取得部１２が自車両３周辺の物体の位置を点群として得られるならば、その点群を統合した情報を走行可能範囲１４３として定義してもよい。例えば、車両３にレーザレーダを設けて、車両周辺の物体を点の集合体として検出することもできる。

走行可能範囲拡張部１４１は、外界情報２２と車両情報２３とに基づき、走行可能範囲１４３を生成する。自車両３が初めて走行する場合、走行可能範囲拡張部１４１は、車両情報２３を用いて自車両３の現在位置および進行角を取得し、外界情報２２として取得した自車両３近傍の障害物、ランドマーク、路面の白線等の位置を、地上を基準とする絶対座標に変換する。そして、走行可能範囲拡張部１４１は、座標変換した外界情報２２を自車両３の走行可能範囲１４３として統合する。

２回目以降に走行する場合、走行可能範囲拡張部１４１は、前回の走行までに生成した走行可能範囲１４３に基づき、自車両３の現在位置および進行角を推定または修正してから、外界情報２２を絶対座標に変換する。

現在位置および進行角の推定方法の一例としては、カメラ３１によって自車両３周辺の画像データを取得し、記憶している外界画像と位置情報と照合することで、自車両３の位置を特定する方法が挙げられる。あるいは、画像などによって特定のランドマークを認識し、そのランドマークと自車両３の相対位置情報とランドマークの絶対位置情報とから、自車両３の位置を特定する方法などもある。

図２を用いて、制御対象としての車両３の全体構成を説明する。ＦＬ輪は左前輪、ＦＲ輪は右前輪、ＲＬ輪は左後輪、ＲＲ輪は右後輪をそれぞれ意味する。

車両３は、外界を認識するセンサ３１，３２，３３，３４の情報に基づき、車両３の進行方向を制御するためのステアリング制御機構４０、ブレーキ制御機構４３、スロットル制御機構５０への指令値を演算する走行制御装置１を備える。

さらに、車両３は、走行制御装置１からの指令値に基づきステアリング制御機構４０を制御する操舵制御装置３７と、指令値に基づきブレーキ制御機構４３を制御し、各輪のブレーキ力配分を調整する制動制御装置４５と、当該指令値に基づきスロットル制御機構５０を制御し、エンジンのトルク出力を調整する加速制御装置４９と、自車両３の走行計画等を表示する表示装置５４と、を備える。

外界を認識するセンサ３１，３２，３３，３４として、例えば、前方にカメラ３１を、左右側方にレーザレーダ３２，３３を、後方にミリ波レーダ３４を備えている。これらセンサ３１〜３４により、自車両３と周囲の他車両との相対距離および相対速度を検出することができる。

車両３は、路車間または車車間の通信を行う通信装置５３を備える。路車間通信とは、車両３と道路側の設備（路側機など）との間で行われる通信であり、例えば、信号機の情報、交通規制情報、道路情報などが道路側設備から車両３に伝達される。路側機とは、車両との間で通信するために道路脇に設置された通信設備である。車車間通信とは、車両同士が位置、速度、車両制御情報等を送受する通信である。

なお、図２では、カメラ、ミリ波レーダ、レーダセンサなどを組み合わせて使用する構成例を述べた。しかし図示の構成例に限らず、例えば、超音波センサ、ステレオカメラ、赤外線カメラ等を用いてもよい。または、車両３の天井付近等に周囲３６０゜をセンシング可能なレーザレーダを搭載してもよい。上述したセンサ群の出力するセンサ信号は、有線または無線により、走行制御装置１へ入力される。

走行制御装置１の持つＲＯＭ等のメモリには、後述する各処理を実現するコンピュータプログラムが記憶されている。詳細は後述するが、走行制御装置１は、生成した走行計画に従って車両走行を制御するための各アクチュエータ（ステアリング制御機構４０、ブレーキ制御機構４３、スロットル制御機構５０）の指令値を演算する。各アクチュエータ４０，４３，５０の制御装置（操舵制御装置３７、制動制御装置４５、加速制御装置４９）は、走行制御装置１の指令値を通信により受信し、その指令値に基づき各アクチュエータ４０，４３，５０を制御する。

次に、車両３のブレーキの動作について説明する。ドライバが車両３を運転している状態では、ドライバがブレーキペダル４２を踏む踏力を、ブレーキブースタ（不図示）で倍力し、マスタシリンダ（不図示）によって、その力に応じた油圧を発生させる。発生した油圧は、ブレーキ制御機構４３を介して、各輪に設けられたホイルシリンダ４６ＦＬ，４６ＦＲ，４６ＲＬ，４６ＲＲへ供給される。

ホイルシリンダ４６ＦＬ〜４６ＲＲは、例えばシリンダ、ピストン、パッド、ディスクロータ（いずれも不図示）等から構成される。ピストンは、マスタシリンダから供給された作動液によって推進し、これにより、ピストンに連結されたパッドがディスクロータに押圧される。なお、ディスクロータは、車輪とともに回転している。そのため、ディスクロータに作用したブレーキトルクは、車輪と路面との間に作用するブレーキ力となる。以上により、ドライバのブレーキペダル操作に応じて、各輪に制動力を発生させることができる。

制動制御装置４５は、図１に図示していないが、走行制御装置１と同様に、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および入出力装置等を有する。制動制御装置４５には、例えば、コンバインセンサ４４のセンサ信号と、車輪速センサ４１ＦＬ，４１ＦＲ，４１ＲＬ，４１ＲＲのセンサ信号と、ハンドル角検出装置５１からのセンサ信号と、走行制御装置１からのブレーキ力指令値などが入力される。

コンバインセンサ４は、車両１の前後加速度、横加速度、ヨーレートを検出可能なセンサである。車輪速センサ４１ＦＬ，４１ＦＲ，４１ＲＬ，４１ＲＲは、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの回転数を検出するセンサである。ハンドル角検出装置５１からのセンサ信号は、後述する操舵制御装置３７を介して制動制御装置４５へ入力される。

制動制御装置４５の出力は、ポンプおよび制御バルブ（いずれも不図示）を有するブレーキ制御機構４３に接続されており、ドライバのブレーキペダル操作とは独立に、各輪に任意の制動力を発生させることができる。

制動制御装置４５は、情報に基づいて車両３のスピン、ドリフトアウト、車輪のロック等を推定し、それらを抑制するように該当する車輪の制動力を発生させることにより、ドライバの操縦安定性を高める役割を担っている。

走行制御装置１が、制動制御装置４５にブレーキ指令（値）を送信することで、車両３に任意のブレーキ力を発生させることができる。これにより、ドライバの操作が生じない自動運転において、自動的に制動を行うことができる。但し、本実施例は、制動制御装置に限定されない。ブレーキバイワイヤ等の他のアクチュエータを用いてもよい。

次に、車両３のステアリング動作について説明する。ドライバが車両３を手動運転している状態では、ドライバがハンドル３５を介して入力した操舵トルクとハンドル角とをそれぞれ、操舵トルク検出装置３６とハンドル角検出装置５１で検出する。操舵制御装置３７は、それら検出した操舵トルクおよびハンドル角に基づいてモータ３８を制御することで、アシストトルクを発生させる。

操舵制御装置３７も、図１には詳細に示していないが、走行制御装置１と同様に、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および入出力装置を有する。ドライバの操舵トルクとモータ３８によるアシストトルクとの合力により、ステアリング制御機構４０が可動し、前輪（ＦＬ輪、ＦＲ輪）の方向が制御される。一方で、前輪の切れ角に応じて、路面からの反力がステアリング制御機構４０に伝わり、路面反力としてドライバに伝わる。

操舵制御装置３７は、ドライバのステアリング操作とは独立に、モータ３８によりトルクを発生させて、ステアリング制御機構４０を制御することができる。従って、走行制御装置１は、操舵制御装置３７に操舵力指令（値）を送信することで、前輪を任意の切れ角に制御することができる。これにより、操舵制御装置３７は、ドライバの操作が生じない自動運転において、自動的に操舵を行うことができる。但し、本実施例は、操舵制御装置に限定されない。ステアバイワイヤ等の他のアクチュエータを用いてもよい。

次に、車両３のアクセルの動作について説明する。ドライバのアクセルペダル４７の踏み込み量はストロークセンサ４８で検出され、加速制御装置４９へ入力される。加速制御装置４９も、図１に詳細に示していないが、走行制御装置１と同様に、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および入出力装置を有する。加速制御装置４９は、アクセルペダル４７の踏み込み量に応じてスロットル開度を調節し、エンジンを制御する。これにより、ドライバのアクセルペダル操作に応じて、車両３を加速させることができる。さらに加速制御装置４９は、ドライバのアクセル操作とは独立に、スロットル開度を制御できる。従って、走行制御装置１は、加速制御装置４９に加速指令（値）を送信することで、車両３に任意の加速度を発生させることができる。これにより、加速制御装置４９は、ドライバの操作が生じない自動運転において、自動的に加速を行うことができる。

図３〜図５を用いて、走行可能範囲拡張部１４１の動作の一例を説明する。図３（ａ）は、自車両３が初めて走行する場所において、ある場面で得られた外界情報２２の一例を示す。図３（ａ）ではセンサ３１によって、センサ３１の検知範囲６１に存在する白線６２，６３と標識６５とが検出されている。標識６４もセンサ３１が検知しうる物体として実際に存在するが、何らかの理由によりセンサ３１の検知アルゴリズムが標識６４を検知しなかったとする。

図３（ａ）の外界情報２２を取得した場合、走行可能範囲拡張部１４１は、図３（ｂ）に示すような走行可能範囲１４３を生成する。すなわち、走行可能範囲拡張部１４１は、自車両３の進行方向左側に存在する実線の白線６２と、右側に存在する破線の白線６３と、標識６５と、自車両の走行軌跡５６とを、走行可能範囲１４３として記憶する。

図４（ａ）は、自車両３が２回目以降に同じ場所を走行した場合に得られた外界情報２２の一例を示す。図４（ａ）では、センサ３１の検知範囲６１に存在する白線７２，７３と、標識７４，７５とが検出されている。なお、これら外界情報２２の検出はセンサ３１に限定されるものではなく、センサ３１〜３４をフュージョンして外界情報２２を検出してもよい。

車両情報２３に基づき得られた車両３の現在位置Ｐ３ａは、車両３の実際の位置Ｐ３ｂとは異なっている。車両３の自己位置を特定するためのＧＰＳ等の検出精度が低いためである。したがって、この場合、すでに記憶してある走行可能範囲１４３の情報から、白線６２，６３および標識６５との位置を参照し、ランドマークマッチング技法を用いて、自車両３の現在位置Ｐ３ａをＰ３ｂへ修正する。

図４（ｂ）は、車両３の現在位置の修正後に得た走行可能範囲１４３の例を示す。ここでは前回走行時に生成した走行可能範囲１４３の情報、すなわち、自車両３の左側に存在する実線の白線６２と、右側に存在する破線の白線６３と、標識６５と、自車両３の走行軌跡５６とに加えて、標識６４が新たに記憶されている。

このように、走行可能範囲拡張部１４１は、外界情報２２および車両情報２３に基づき、走行可能範囲１４３を生成する。走行可能範囲拡張部１４１は、既存の走行可能範囲１４３の情報と外界情報２２とを照らし合わせて、自車両３の現在位置を修正しながら、新たに検出した外界情報を統合する。

図４では、白線６２，６３と、標識６４，６５の相対的な位置関係が、初回走行時と２回目走行時とで変わらなかった場合について述べた。しかし実際には、車両３に搭載のセンサ３１〜３４の検知誤差等により、相対的な位置関係が変化する可能性がある。この場合の走行可能範囲１４３を生成する手法について、図５を用いて説明する。

図５（ａ）は、自車両３が２回目以降に同じ場所を走行した場合に得られた外界情報２２の一例を示す。センサ３１の検知範囲６１に存在する白線６２，６３と、標識６５，７４が検出されている。このうち、標識７４は、走行可能範囲１４３に記憶された位置における標識６４とは異なる位置に検出されている。

図５（ｂ）は、上記の状況における走行可能範囲１４３生成方法の一例を示す。ここでは、最新の外界情報、すなわち標識７４が見えた位置を新たに標識６４ｂとして走行可能範囲１４３に記憶している。すなわち、走行回数を重ねるごとに、最新の外界情報が走行可能範囲１４３として記憶される。

図５（ｃ）は、走行可能範囲１４３を生成する方法の他の例を示す。ここでは、最新の外界情報、すなわち標識７４が見えた位置と、走行可能範囲１４３に記憶された位置における標識６４の位置を総合的に用いて、新たに標識６４ｂとして走行可能範囲１４３に記憶している。すなわち、走行回数を重ねるごとに、これまで蓄積してきた外界情報が統合されて、走行可能範囲１４３として記憶される。例えば、位置の平均を算出する、過去の外界情報に重みをつけて最新の外界情報がより反映されるようにする、最小二乗法などの手法を用いて位置を算出する、等の方法で統合することができる。

図５では、標識６４の検出位置が変化した場合について述べたが、走行回次によって標識６４が見えたり見えなかったりする場合についても同様である。すなわち、最新の外界情報において標識６４が見えなかった場合、図５（ｂ）で述べた方法では、標識６４の情報を走行可能範囲１４３から削除する。一方、図５（ｃ）で述べた方法では、標識６４が見えた回次に限定して外界情報を統合し、走行可能範囲１４３に記憶する。

走行可能範囲１４３を生成する過程で、例えば標識６５が速度標識であり、かつ制限速度を検出できる場合は、制限速度を場所に関連付けて、走行可能範囲１４３に記憶してもよい。あるいは、標識が存在しない、もしくは検出できない場合に、ドライバからの操作２１によって制限速度を設定してもよい。制限速度の情報は、走行制御において、速度計画の作成にあたっての上限速度として用いることが可能である。

図６は、走行可能範囲拡張部１４１の処理を説明するフローチャートである。このフローでは、計算ステップ毎に、走行可能範囲生成モードであるか否かを判定し、走行可能範囲生成モードであれば、障害物やランドマークあるいは路面の白線などの外界情報を、地上を基準とする絶対座標に変換して、走行可能範囲１４３に統合する。

走行可能範囲拡張部１４１は、走行可能範囲生成モードであるか否かを判定する（Ｓ１０１）。後述のように、ドライバは予め用意された複数のモードの中から所望のモードを選択できる。または、車両３の状態等に応じて、複数のモードの中から所定のモードを自動的に選択するように構成することもできる。

走行可能範囲拡張部１４１は、走行可能範囲生成モードでない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、何もせずにリターンする。これに対し、走行可能範囲拡張部１４１は、走行可能範囲生成モードである場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、外界情報２２と車両情報２３とを取得する（Ｓ１０２）。

走行可能範囲拡張部１４１は、現在走行している場所に関する走行可能範囲１４３が既に存在するか否かを判定する（Ｓ１０３）。走行可能範囲１４３が存在しない場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、すなわち現在の走行がその場所における最初の走行である場合、走行可能範囲拡張部１４１は、車両情報取得部１３から、自車両３の現在位置および進行角を取得する（Ｓ１０４）。

走行可能範囲１４３が存在する場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、すなわち現在の走行が同じ場所での２回目以降の走行である場合、走行可能範囲拡張部１４１は、外界情報と車両情報と走行可能範囲とを用いて、自車両３の位置および向きを推定する（Ｓ１０５）。

走行可能範囲拡張部１４１は、取得もしくは推定した現在位置および進行角を用いて、障害物、ランドマーク、路面の白線などの外界情報を、地上を基準とする絶対座標に変換する（Ｓ１０６）。走行可能範囲拡張部１４１は、これらの絶対座標に変換した外界情報を走行可能範囲１４３に統合する（Ｓ１０７）。

以上が走行可能範囲拡張部１４１の実行する処理である。図６では、走行可能範囲生成モードが選択されている場合に走行可能範囲を生成する場合を述べたが、これに限らず、走行可能範囲生成モードの有無にかかわらず走行可能範囲を生成してもよい。

図６の処理では、ドライバがハンドル３５、アクセル４７、ブレーキ４２を操作して手動運転する場合を想定して説明した。これに代えて、例えば、ジョイスティックやコントローラ、ヘッドマウント型操作装置等を用いる操作に基づいて自動走行してもよい。あるいは、特定の走行パターンを予め記憶しておき、その走行パターンに基づいて自動走行してもよい。

さらに、ステップＳ１０５では、走行可能範囲が存在しない場合に、ナビゲーション用の地図を通信等を用いて地図サーバから取得し、そのナビゲーション用地図と車両情報２３とに基づき、自車両３の現在位置および進行角を推定してもよい。

走行可能範囲評価部１４２は、走行可能範囲１４３に基づき、部分的もしくは完全な走行制御を実施し、その際の操作２１、外界情報２２、車両情報２３の少なくとも１つに基づいて、所定の条件を満たすか否かを判定する。

所定の条件を満たす場合、走行可能範囲評価部１４２は、所定の条件を満たした自車両３の現在位置を走行制御可能な場所として認定し、走行可能範囲１４３に記憶する。

図７〜図９を用いて、走行可能範囲評価部１４２の処理の一例を説明する。図７（ａ）は、自車両３が２回目以降の何回目かに走行する場所において、ある場面で得られた外界情報２２の一例を示す。ここではセンサ３１〜３４によって、自車両３の周辺に存在する物体８１〜８４が検出されている。この場合、物体８１〜８４および自車両３の走行軌跡６６が走行可能範囲１４３に記憶される。

図７（ｂ）は、走行可能範囲評価部１４２が評価対象の走行可能範囲１４３に基づいて走行制御した際の車両３の挙動を示す。外界情報２２の例として、自車両３の周辺に存在する物体のうち物体８４をセンサが検知できなかったとする。破線８５は、この時の自車両３の走行軌跡を表している。一点鎖線９３および９４の間の区間では、物体８４が検出できなかったことに起因する左右方向のふらつきが発生しており、走行可能範囲１４３に記憶された走行軌跡６６から逸脱している箇所が存在する。

この際の「ふらつき」の判定方法の例を述べる。図７（ａ）で示した手動走行時の車両情報２３（操舵角、前後方向の加速度、横方向の加速度、ヨーレート、ヨー角等）を取得し、過去の走行情報として走行可能範囲１４３に記憶する。そして、記憶させた車両情報と、図７（ｂ）で示した走行制御時の車両情報との偏差が所定値以上であるか判定し、所定以上の偏差が生じた領域については「走行制御可能でない」と判定する。

あるいは、前記記憶させた車両情報について、ある時間区間における平均および分散を算出し、少なくとも１つの車両情報の分散値が所定値以上となった領域を「走行制御可能でない」と判定してもよい。

走行制御の可能性を判定する際の所定値としては、例えば「ふらつき」が少ないとされる熟練ドライバの運転行動を基準にして設定しても良いし、予めドライバに「この程度のふらつきは許容する」という値を選択してもらう形であってもよい。

図７（ｃ）は、図７（ｂ）で示した車両情報および外界情報に基づき、走行可能範囲１４３における各領域の、走行制御可能性の判定結果の一例を示す。実線９１は走行制御可能であることを示し、破線９２は走行制御可能ではないことを示す。図７（ｃ）では、走行可能範囲評価部１４２に基づく走行制御を行った際にふらつきが発生した一点鎖線９３および９４の区間では、まだ走行制御可能となっていないと判定されている。このように、走行可能範囲１４３を複数の領域に分けて、それら領域ごとに、走行制御が可能であるか否かの判定結果を対応付けて管理することができる。

走行制御が可能であるか否かの可能性を判定する方法として、「ふらつき」以外の要素を用いてもよい。例えば、図７の例では、物体８４がセンサにより検出できた走行回次（図７（ａ））とできなかった走行回次（図７（ｂ））とが存在する。この場合に、走行可能範囲１４３において、物体８４について「不確実」という旨の情報（フラグ、または存在確率値等）を付加してもよい。このような「不確実」な物体が多く存在する領域を「走行制御可能でない」と判定することも可能である。以下、走行制御が可能であるかの可能性判定を、走行制御可能性判定と呼ぶことがある。走行制御が可能であるとは、自動運転が可能であるという意味である。

図７では、外界情報２２および車両情報２３に基づく走行可能範囲１４３の走行制御可能性判定について述べたが、操作２１に基づく走行制御可能性判定を行ってもよい。

図８を用いて、操作２１に基づく走行制御可能性判定の一例を説明する。図８（ａ）は、自車両３が何回か走行したことにより記憶された走行可能範囲１４３の例を示す。物体８１〜８４と自車両３の走行軌跡６６とが走行可能範囲１４３に記憶されている。

図８（ａ）において、破線９５は、走行可能範囲評価部１４２が評価対象の走行可能範囲１４３について走行制御を行った際の車両軌跡を表す。図８（ａ）の場合、走行可能範囲１４３に記憶されていた物体８４をセンサが検知できなかったために、自車両３の自己位置推定に誤差が生じているものとする。このため、評価用の走行制御の軌跡８５は、走行可能範囲１４３に記憶された走行軌跡６６から逸脱している。

図８（ｂ）は、図８（ａ）の場合の操作２１の一例として、操舵角の各位置における値を示す。破線９５が、走行制御により算出された操舵角であり、実線９６は実際の操舵角である。一点鎖線９３および９４の間において、ドライバが危険を感じて操舵をオーバーライドしたために、走行制御が中断されて手動走行となっている。したがって、走行可能範囲１４３に基づいた走行制御時の操舵角を示す破線９５と、実際の走行時の操舵角を示す実線９６とが異なっている。

図８（ｃ）は、図８（ｂ）で示した操作２１（ここでは操舵角）に基づき、走行可能範囲１４３における各領域の、走行制御可能性判定の一例を示す。実線９１は走行制御可能であることを示し、破線９２は走行制御可能ではないことを示す。走行可能範囲評価部１４２に基づく走行制御を行った際に、ドライバによる操作が発生した一点鎖線９３および９４の間で、走行制御可能となっていないことが判定されている。このように、走行制御中にドライバによる操作２１が入力された場合、つまりオーバーライドされた領域について「走行制御可能でない」と判定することが可能である。

図８ではさらに、外界情報２２および車両情報２３に基づく「ふらつき」を判定することで、走行制御の可能性を判定する場合を説明した。しかし、そもそもドライバによる手動走行時においても、ドライバの運転技量次第では、ふらついている可能性がある。そこで、地図情報の存在しない領域では、得られた走行軌跡がドライバのふらつきなのか、それとも道路形状自体が実際に湾曲しているのかを判定する必要がある。

図９を用いて、前記判定方法の一例について述べる。図９（ａ）では、ドライバによる走行が複数回行われた際の走行軌跡６６が、乱雑にふらついている場合を示す。それら走行軌跡６６を統計的に統合することにより、実線９１に示すような直線的な走行軌跡９１が得られ、その走行軌跡９１が走行可能範囲として記憶される。

一方、図９（ｂ）では、同様にドライバによる走行が複数回行われた際の走行軌跡６６がふらついている。しかし、ふらつき方が毎回の走行においてほぼ一定である。この場合も図９（ａ）で述べたと同様に、走行軌跡６６を統計的に統合することにより、実線９１に示すような曲線的な走行軌跡を得ることができる。その曲線的な走行軌跡を走行可能領域として記憶することができる。

このように、複数回の走行軌跡を統合することで、ドライバの手動運転時のふらつきを抑え、適切な走行軌跡を走行可能範囲１４３として記憶することが可能である。

図１０は、走行可能範囲評価部１４２の実施する処理を示すフローチャートである。本処理では、計算ステップ毎に、走行可能範囲評価モードであるか否かを判定し、走行可能範囲評価モードであれば、現在の走行可能範囲１４３に基づき、操作２１、外界情報２２、車両情報２３の少なくとも１つを用いて走行制御を実施する。そして、操作２１と車両情報２３の少なくとも１つを用いて、走行可能範囲１４３に基づく走行制御が可能か否かを判定し、走行可能範囲１４３に判定結果を保存する。

まず、走行可能範囲評価部１４２は、走行可能範囲評価モードであるか否かを判定する（Ｓ２０１）。走行可能範囲評価モードでない場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、走行可能範囲評価部１４２は何もせず、リターンする。走行可能範囲評価モードである場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、走行可能範囲評価部１４２は、操作２１、外界情報２２、車両情報２３を取得する（Ｓ２０２）。

走行可能範囲評価部１４２は、現在走行している場所に関する走行可能範囲１４３が既に存在するか否かを判定する（Ｓ２０３）。走行可能範囲１４３が存在しない場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、すなわち現在の走行がその場所における最初の走行である場合、走行可能範囲を評価することも走行制御を行うこともいずれもできないため、走行制御を中断する（Ｓ２０９）。

走行可能範囲１４３が存在する場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、すなわち現在の走行がその場所における２回目以降の走行である場合、外界情報２２と車両情報２３と走行可能範囲１４３とを用いて、自車両３の現在位置および進行角を推定する（Ｓ２０４）。走行可能範囲評価部１４２は、外界情報２２と車両情報２３と走行可能範囲１４３とに基づき、走行制御の指令値を演算し、制御部１５に対して走行制御を指令する（Ｓ２０５）。

走行可能範囲評価部１４２は、走行制御を行った際の操作２１、外界情報２２、車両情報２３が所定の条件を満たすか否か、すなわち、走行制御が可能であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。

判定の方法は、図８および図９で説明した方法が一例である。走行可能範囲評価部１４２は、走行制御可能であると判定すると（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、現在位置を走行制御可能であるとして走行可能範囲１４３に記憶する（Ｓ２０７）。

一方、走行制御可能ではないと判定した場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、上記の操作は行わなず、操作２１が入力されたか否かを判定する（Ｓ２０８）。操作入力があった場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、ドライバによるオーバーライドがあったとして、走行制御を中断する（Ｓ２０９）。一方、操作がなかった場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、走行制御を継続する。

最後に、走行可能範囲評価中に推定した現在位置および進行角を用いて、障害物、ランドマーク、路面の白線などの外界情報を、地上を基準とする絶対座標に変換し、これらの外界情報を走行可能範囲１４３に統合する（Ｓ２１０）。ただし、このステップＳ２１０は省略してもよい。

以上説明した通り、走行可能範囲評価部１４２は、評価対象の走行可能範囲１４３について走行制御を行うことで、走行制御が可能であるか否かを判定し、走行制御可能な場合に走行可能範囲１４３として記憶する。

走行可能範囲評価部１４２についてドライバに手動走行してもらい、走行可能範囲評価部１４２が演算した走行制御指令値と実際のドライバの操作２１との乖離度合から走行制御の可能性を判定してもよい。

制御部１５は、操作２１、外界情報２２、車両情報２３、走行可能範囲１４３のうち少なくともいずれか１つを用いて走行計画を演算し、その走行計画に基づき、車両３の動作を決定する。そして、制御部１５は、決定した動作を実現させるべく、車両３に搭載された各アクチュエータの制御指令値を算出する。

走行制御装置１が各アクチュエータを直接制御する構成である場合、走行制御装置１は各アクチュエータを動作させるための物理量を算出する。例えば、自動的に車間距離を制御するシステムの場合、先行車との車間距離の設定、最高速度の設定などに従って、車両の加速度指令値を算出し、加速度指令値を実現するように、エンジンスロットルやブレーキ圧を制御する。なお、走行可能範囲評価部１４２から走行制御の指令があった場合には、その指令に基づき走行制御を実施する。自動運転システムに本実施例を適用する場合、走行計画は自車両３が走行予定の軌道および速度である。走行制御装置１は、前記走行計画を満たすための操舵角指令値、車両の加速度指令値を演算する。

図１１は、走行制御装置１の全体処理を示すフローチャートである。このフローでは、ドライバに対して走行モードの選択を要求し、選択されたモードに従って走行制御を実行、もしくはドライバの操作による手動運転を行う。

まず、走行制御装置１は、ＵＩ部５４を通じて、ドライバに対して予め用意された複数のモードの中からいずれか一つのモードの選択を要求する（Ｓ３０１）。ここでは、ドライバは、走行可能範囲拡張モード、走行可能範囲評価モード、走行制御モードのいずれかを選択可能であるとする。

走行制御装置１は、走行可能範囲拡張モードが選択された場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、図６で説明したように走行可能範囲拡張部１４１の処理を実行する（Ｓ３０３）。この場合、ドライバによる手動走行を実施する（Ｓ３０８）。

走行可能範囲拡張モードではなく（Ｓ３０２：ＮＯ）、走行可能範囲評価モードが選択された場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、走行制御装置１は、図１０で説明したように、走行可能範囲評価部１４２を実行する（Ｓ３０５）。この場合、制御部１５による走行制御を実施する（Ｓ３０９）。

走行可能範囲評価モードでもなく（Ｓ３０４：ＮＯ）、走行制御モード（運転支援モード、自動運転モード等）が選択されている場合（Ｓ３０６：ＹＥＳ）、走行制御装置１は、現在位置において、走行制御が可能か（走行可能範囲であるか）否かを判定する（Ｓ３０７）。
自車両３の現在位置が走行可能範囲である場合（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、走行制御装置１は、ドライバの選択に従って、制御部１５による走行制御を実施する（Ｓ３０９）。これに対し、自車両３の現在位置が走行可能範囲でない場合（Ｓ３０７：ＮＯ）、もしくは走行モードが何も選択されていない場合（Ｓ３０６：ＮＯ）のいずれかの場合、通常の車両と同様、ドライバによる手動走行を実施する（Ｓ３０８）。

図１２および図１３を用いて、本実施例の効果を説明する。図１２は、本実施例と比較するための比較例の効果を示す。ここでは、走行制御として自動車の自動運転を行っており、走行可能範囲１４３が「自動運転用地図」である場合の一例を示す。

図１２（ａ）に示す通り、自車両３は、自動運転用地図が存在する領域９１では走行制御可能である。しかしながら、図１２（ｂ）に示す通り、自動運転用地図が存在しない領域９２では走行制御を行うことができないため、ドライバによる手動走行となる。

「走行可能範囲」の例としての自動運転用地図は、例えば、高速道路や幹線道路など主要道路から先に整備されていき、ユーザの自宅Ｈの前の細い路地や私道等については後回しになると予測される。したがって、図１２（ｂ）に示すように、比較例では、自宅前までの自動運転を行うことができず、ドライバは途中で手動運転に切り換える必要があり、利便性が低い。

図１３は、本実施例の効果を示す説明図である。図１３（ａ）は図１２（ａ）同様、自車両３は、自動運転用地図が存在する領域９１では走行制御可能であり、その点は比較例と同様である。図１３（ｂ）は、自動運転用地図が存在しない領域９２において、走行可能範囲拡張処理および走行可能範囲評価処理を行っている様子を示す。本実施例に特徴的な処理（図６，１０，１１）を実行することで、領域９２における走行可能範囲を拡張することができる。この結果、図１３（ｃ）に示すように、走行制御の対象外であった領域９２は、走行制御可能な領域９１に変化する。これにより、ドライバは、ユーザの自宅Ｈの前まで自動運転を継続させることができ、使い勝手が向上する。

このように、本実施例の走行制御装置１によれば、走行可能範囲拡張部１４１および走行可能範囲評価部１４２を備え、走行可能範囲１４３をユーザ（ドライバ）の求める任意の場所で拡張することができる。さらに本実施例では、生成した走行可能範囲が車両走行制御自動運転に十分な情報を有するか否かを判定し、走行可能と判定した領域において、より安定した走行制御を実現する走行制御装置を提供することが可能となる。

図１４〜図１６を用いて第２実施例を説明する。なお、本実施例を含む以下の各実施例では、第１実施例との相違を中心に説明する。

第１実施例では、外界情報２２および車両情報２３を用いて、自車両３の現在位置および進行角を推定しながら走行可能範囲を作成する。しかしながら、外界情報２２、車両情報２３はともにセンサの検知誤差を含んでいるため、未検知または誤検知を起こす可能性もある。したがって、それら誤差を含むセンサ情報をそのまま自車両３の現在位置の推定に用いると、検知誤差のために現在位置を誤って推定する可能性があり、この結果、走行可能範囲１４３の精度を損なう恐れがある。

そこで、本実施例では、操作２１、外界情報２２、車両情報２３のそれぞれについて信頼度を判定し、その信頼度に基づき、走行可能範囲拡張部１４１において走行可能範囲１４３に記憶する外界情報２２の情報を修正または取捨選択できるようにしている。

図１４は、本実施例に係る走行制御装置１Ａの構成の一部を示すブロック図である。図中、幾つかの要素についてはその名称を省略し、符号のみを示す。

図１４に示す本実施例の走行制御装置１Ａは、例えば、操作取得部１１と、外界情報取得部１２と、車両情報取得部１３と、走行可能範囲管理部１４と、制御部１５と、信頼度判定部１６とを含む。走行可能範囲管理部１４は、第１実施例と同様、走行可能範囲拡張部１４１および走行可能範囲評価部１４２を備える。操作取得部１１、外界情報取得部１２、車両情報取得部１３、制御部１５および走行可能範囲評価部１４２の構成および動作は、第１実施例と同様であるため説明を省略する。

信頼度判定部１６は、操作取得部１１、外界情報取得部１２および車両情報取得部１３により取得した操作２１、外界情報２２および車両情報２３について、各々の情報の信頼度を判定し、信頼度に相当する値を判定対象の情報に付加する。

図１５を用いて、信頼度判定部１６の動作の一例を説明する。図１５（ａ）は、車両情報２３として、ＧＰＳを用いて現在位置情報を取得した場合を示す。実線４０１は自車両３の実際の走行経路であり、破線４０２がＧＰＳにより取得した走行経路を示す。ＧＰＳは衛星の位置関係や建物等の障害物によるマルチパス等の影響を受けて誤差を生じやすいため、図１５（ａ）に示すように、実線４０１と破線４０２とがずれるような誤差は容易に生じうる。

図１５（ｂ）は、信頼度に相当する数値を０〜１の連続値で表した例である。「１」に近づくほど信頼度が高い、すなわち誤差が小さいことを表し、「０」に近づくほど信頼度が低い、すなわち誤差が大きい。特に、破線４０２が実線４０１から逸脱している箇所において、信頼度４０３は低く算出される。

図１５（ｃ）は、信頼度に相当する数値として、誤差分散値を用いた場合の例である。誤差分散値は、実線４０１および破線４０２をそれぞれ点群で表し、ある区間における このとき、誤差分散値Ｖは、例えば下記の式１に基づき算出できる。

Ｖ＝Σ｛（Ｘ２−Ｘ１）＾２＋（Ｙ２−Ｙ１）＾２｝／Ｎ・・・（式１）

ここで、（Ｘ１、Ｙ１）は実線４０１の各点群のＸ，Ｙ座標を、（Ｘ１、Ｙ１）は破線４０２の各点群のＸ，Ｙ座標を、Σは全点群における合計値を、Ｎは点群の数をそれぞれ表す。上記の式１において、実線４０１と破線４０２が離れているほど、誤差分散値Ｖは大きくなる。すなわちＶが大きいほど、ＧＰＳの精度（信頼度）が低いとみなせる。

操作２１、外界情報２２および車両情報２３に対して信頼度の値を付加する方法としては、例えば、現在位置を表す２変数情報（緯度・経度、もしくは所定の地点を基準とした地上の絶対座標系におけるＸ・Ｙ座標）に対して、信頼度、誤差分散値等の値を付加し、３変数情報に変換する方法がある。なお、信頼度に相当する数値は図１５（ｂ）、図１５（ｃ）で述べた値に限定されるものではなく、例えば信頼度は０（信頼できない）、１（信頼できる）の２値であっても良いし、誤差分散以外の物理量で定義してもよい。

走行可能範囲拡張部１４１は、外界情報２２および車両情報２３に基づき、走行可能範囲１４３を生成する。基本的な動作および構成は第１実施例と同様であり、図４で述べた自車両３の現在位置推定において、信頼度判定部１６に基づき算出した信頼度を新たに加えて現在位置推定を行う点が、第１実施例と異なる。

図１６を用いて、信頼度に基づく自車両３の現在位置推定方法について述べる。 図１６は、外界情報２２としてセンサ３１により取得した路面上の白線７２，７３を、車両情報２３としてＧＰＳによる現在位置情報を、それぞれ取得した場合の一例を示す。図４で説明したように、第１実施例では、センサ３１により取得した白線７２，７３に基づきＧＰＳの位置誤差を補償したが、センサ３１による白線検出結果にも誤差が生じる可能性はある。例えばセンサ３１がフロントカメラの場合、逆光等によって物体検出精度が大きく低下する可能性がある。したがって、ＧＰＳおよびセンサ３１について、それぞれ信頼度を算出し、より信頼度の高い情報に基づき位置誤差を補償する。

図１６（ａ）は、センサ３１の信頼度がＧＰＳより高い場合を示す。ＧＰＳに基づく自車両の現在位置はＰ３ａであるが、ＧＰＳの信頼度が低いことから、現在位置を修正する必要がある。センサ３１の検知範囲６１において検出した白線７２，７３の位置と、走行可能範囲１４３に記憶された白線６２，６３の位置とを照らし合わせ、現在位置をＰ３ａからＰ３ｂへ修正する。

図１６（ｂ）は、逆に、センサ３１の信頼度がＧＰＳより低い場合を示す。ＧＰＳに基づく自車両３の現在位置はＰ３ａであり、ＧＰＳには常に誤差が乗るため、やはり現在位置を修正する必要がある。しかし、この場合はセンサ３１により検出した白線７２，７３の位置が、ＧＰＳに基づく現在位置に比べても信頼性が低いことから、図１６（ａ）に比べて、修正後の現在位置Ｐ３ｂは、より修正量が小さくなる。

このように、本実施例の走行制御装置１Ａによれば、操作２１、外界情報２２、車両情報２３について、それぞれ信頼度を判定する手段１６を備えることで、信頼度の高い情報を優先して用いて走行可能範囲１４３を生成することができる。この結果、本実施例では、より安定した走行可能範囲１４３の拡張を実現する走行制御装置１Ａを提供することが可能となる。

図１７，図１８を用いて第３実施例を説明する。第１実施例および第２実施例では、自車両３単体で走行可能範囲を拡張する例を説明した。自車両３が通信装置５３を備える場合、通信装置５３を介して、他車両が作成した走行可能範囲を取得できる。これにより、より広域でより情報量の豊富な走行可能範囲１４３を生成することが可能となる。

そこで、本実施例では、自車両３に搭載された通信装置５３を介して、他車両が生成した走行可能範囲を取得する手段１７を備える。

図１７は、本実施例に係る走行制御装置１Ｂの構成の一部を示すブロック図である。走行制御装置１Ｂは、例えば、操作取得部１１、外界情報取得部１２、車両情報取得部１３、走行可能範囲管理部１４、制御部１５、通信装置５３および走行可能範囲取得部１７を備える。走行可能範囲管理部１４は、さらに走行可能範囲拡張部１４１および走行可能範囲評価部１４２を含む。操作取得部１１、外界情報取得部１２、車両情報取得部１３、制御部１５、走行可能範囲拡張部１４１および走行可能範囲評価部１４２の構成および動作は、第１実施例と同様であるため説明を省略する。

走行可能範囲取得部１７は、自車両３に搭載された通信装置５３を介して、他車両が作成した走行可能範囲４１０を取得し、走行可能範囲管理部１４に記憶された走行可能範囲１４３と統合して、より情報量の高く高精度な走行可能範囲１４３を生成する。

通信装置５３としては、セルラー回線、公衆ＷｉＦｉ、専用通信回線を用いる方法などが挙げられる。走行可能範囲４１０は、各車両から走行可能範囲を収集して管理するクラウドサーバから取得してもよいし、あるいは、車車間通信を用いて、他車両から直接取得してもよい。走行可能範囲４１０の取得方法は、通信装置５３に限らない。例えば、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード等の記憶媒体に記憶された走行可能範囲４１０を走行制御装置１に取り込むことによっても、同様の効果を実現可能である。

図１８を用いて、走行可能範囲取得部１７の動作の一例を説明する。図１８（ａ）は、ある場面で得られた外界情報２２の一例を示す。ここではセンサ３１によって、センサ３１の検知範囲６１に存在する白線６２，６３および標識６５が検出されている。また、標識６４もセンサ３１が検知しうる物体として存在するが、何らかの理由によりセンサ３１の検知アルゴリズムが標識６４を検知しなかったとする。

この場合、走行可能範囲取得部１７は、通信装置５３を用いることで、上記の場所における他車両の作成した走行可能範囲４１０が存在するか否かを検索し、存在する場合は取得する。上述の通り、走行可能範囲取得部１７は、クラウドサーバに問い合わせたり、周辺を走行する他車両に問い合わせたりすることで、他車両の作成した走行可能範囲４１０を検索する。

ここでは図１８（ａ）において破線で囲んだとおり、白線６２，６３および標識６４が走行可能範囲４１０に含まれていたとする。したがって、センサ３１により検知した外界情報２２と、他車両で作成した走行可能範囲４１０とを統合することにより、図１８（ｂ）に示すように、標識６４および標識６５がどちらも走行可能範囲１４３に記憶され、より豊富な情報量となる。また、この方法では、より高価で高精度なセンサを搭載した車両で取得した走行可能範囲４１０と統合することにより、自車両３が単独で外界情報２２を取得した場合に比べて、走行可能範囲１４３の情報精度を高めることも可能である。つまり、高精度なセンサを搭載した他車両を利用して、自車両３で作成する走行可能範囲１４３の精度を高めることができる。

このように、本実施例の走行制御装置１Ｂによれば、他車両が作成した走行可能範囲４１０を通信により取得することで、より高精度かつリッチな情報量を持った走行可能範囲１４３の拡張を実現することができる。

上述の各実施例では、走行可能範囲１４３に格納される情報が路面上の白線や標識等のランドマークである場合を例に説明したが、これに代えて、走行可能範囲１４３が自車両周辺の物体に関する３Ｄ形状（点群）であってもよい。この場合、自車両３に、外界情報を３Ｄ点群として取得可能なセンサ（レーザスキャナ等）を搭載し、ＩＣＰ（Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ Ｃｌｏｓｅｓｔ Ｐｏｉｎｔ）アルゴリズム等を用いることで、同様に自車両３の現在位置および進行角の推定が可能である。

上述の各実施例では、走行制御として自動車の自動運転を例にとって説明したが、走行制御は自動運転に限定されない。例えば、自動車間距離制御（アクティブクルーズコントロール）、レーンキープ、自動運転レベル２、自動運転レベル３、無人自動運転など、さまざまな形態の走行制御に適用可能である。この際、走行可能範囲評価部１４２は、走行制御可能か否かではなく、どの走行制御が可能かを判定してもよい。

上述の各実施例では、自動車を例にとって説明したが、本発明は、自律移動するあらゆる装置に適用可能である。例えば、自律移動を行う建設機械（鉱山ダンプなど）、小型モビリティ（一人乗り小型自動車、バイク、倒立振子型モビリティなど）、自律移動ロボットなどへも適用可能である。

なお、本発明はした実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

以上で本発明の説明を終えるが、本発明は上述した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述の各実施例は、本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも上述の説明の全ての構成を備えるものに限定されものではない。

ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能である。ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。各実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加したり、他の構成に置換したりすることもできる。

上述の各構成、機能、処理部、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によってハードウェアで実現してもよい。また、の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによってソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶デバイス、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の計算機読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納することができる。

また、制御線および情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線および情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

さらに、上述した実施例は適宜組み合わせることができ、それら実施例の組み合わせも本発明の範囲に含む。

１，１Ａ，１Ｂ：走行制御装置、３：車両、１１：操作取得部、１２：外界情報取得部、１３：車両情報取得部、１４：走行可能範囲管理部、１６：信頼度判定部、１７：走行可能範囲取得部、２１：操作、２２：外界情報、２３：車両情報、５３：通信装置、５４：ユーザインターフェース部、１４１：走行可能範囲拡張部、１４２：走行可能範囲評価部、１４３：走行可能範囲

Claims (14)

1. 移動体の走行を制御する走行制御装置であって、
   自移動体の運転者の操作を取得する操作取得部と、
   前記自移動体周辺の外界情報を取得する外界情報取得部と、
   前記自移動体の走行状態に関する移動体情報を取得する移動体情報取得部と、
   移動体の走行可能な範囲を管理する走行可能範囲管理部と、
   前記操作取得部の取得した操作と、前記外界情報取得部の取得した外界情報と、前記移動体情報取得部の取得した移動体情報と、前記走行可能範囲管理部で管理する走行可能範囲とに基づいて、前記自移動体の走行を制御する制御部と、
   を備え、
   前記走行可能範囲管理部は、
   走行可能範囲を拡張する走行可能範囲拡張部と、
   前記走行可能範囲を評価する走行可能範囲評価部と、
   を含み、
   前記走行可能範囲評価部は、評価対象の走行可能範囲を走行したときの、前記操作または前記外界情報または前記移動体情報のうちの少なくとも一つに基づいて、前記評価対象の走行可能範囲が所定の条件を満たすか判定し、前記評価対象の走行可能範囲が前記所定の条件を満たす場合に、前記制御部による走行制御が可能であると判定する、
   移動体の走行制御装置。
2. 前記走行可能範囲管理部は、前記走行可能範囲として地図情報を用いる、
   請求項１に記載の移動体の走行制御装置。
3. 運転者からの情報を受け取る情報入力装置と、運転者に情報を提供する情報提供装置とをさらに備え、
   前記走行可能範囲管理部は、走行可能範囲を拡張する走行可能範囲拡張モードと、走行可能範囲を評価する走行可能範囲評価モードとを実行することができ、
   前記走行可能範囲管理部は、前記情報入力装置および前記情報提供装置を用いて、運転者に対して前記走行可能範囲拡張モードまたは前記走行可能範囲評価モードのいずれを実行するかの選択を求める、
   請求項１に記載の移動体の走行制御装置。
4. 前記走行可能範囲管理部は、
   前記走行可能範囲が存在しない場所では、前記走行可能範囲拡張モードによる手動走行を行って前記走行可能範囲を生成し、
   走行可能範囲の存在する場所では、前記走行可能範囲評価モードによる走行制御を行って、前記走行可能範囲が前記所定の条件を満たすか判定し、
   前記所定の条件を満たすと判定した走行可能範囲においては、運転者の求めに従って走行制御を行う、
   請求項３に記載の移動体の走行制御装置。
5. 前記走行可能範囲拡張部は、
   前記走行可能範囲が存在しない場合、前記外界情報および前記移動体情報に基づき、前記自移動体の現在位置および進行角を取得し、
   前記走行可能範囲が存在する場合、前記走行可能範囲と前記外界情報と前記移動体情報とに基づき、前記自移動体の現在位置および進行角を修正し、
   前記取得または修正した現在位置および進行角に基づき、前記外界情報を前記走行可能範囲として記憶する、
   請求項１に記載の移動体の走行制御装置。
6. 前記走行可能範囲拡張部は、前記走行可能範囲の中に、複数回走行した際の前記外界情報が記憶されている場合、走行可能範囲として最新の外界情報を反映する、
   請求項１に記載の移動体の走行制御装置。
7. 前記走行可能範囲拡張部は、前記走行可能範囲の中に、複数回走行した際の前記外界情報が記憶されている場合、走行可能範囲として複数回走行分における外界情報を総合的に用いる、
   請求項１に記載の移動体の走行制御装置。
8. 前記走行可能範囲評価部は、前記操作のばらつきが所定範囲を超える場合は運転者のふらつきであると判定して、前記移動体情報は複数回走行時の情報を統合し、前記操作のばらつきが前記所定範囲内の場合には、前記移動体情報を道路形状として前記走行可能範囲に記憶する、
   請求項１に記載の移動体の走行制御装置。
9. 前記走行可能範囲評価部は、前記評価対象の走行可能範囲について走行制御を行った際の前記操作、前記外界情報、前記移動体情報の少なくとも１つを用いて、前記自移動体のふらつき度合いを算出し、前記ふらつき度合いに基づき走行制御可能性を判定する、
   請求項１に記載の移動体の走行制御装置。
10. 前記走行可能範囲評価部は、前記評価対象の走行可能範囲について走行制御を行った際の前記操作に基づき、運転者による走行制御のオーバーライドを判定し、前記オーバーライドに基づき走行制御可能性を判定する
    請求項１に記載の移動体の走行制御装置。
11. 前記走行可能範囲評価部は、前記評価対象の走行可能範囲について走行制御を行う際に、運転者による前記操作が入力されると前記走行制御を中断する
    請求項１に記載の移動体の走行制御装置。
12. 前記走行可能範囲評価部は、運転者による手動走行時に得た前記外界情報を走行可能範囲に統合することができる、
    請求項１に記載の移動体の走行制御装置。
13. 前記操作、前記外界情報、前記移動体情報の少なくとも一つの信頼度を判定する信頼度判定部をさらに備え、
    前記走行可能範囲拡張部は、前記信頼度に基づき、前記自移動体の現在位置および進行角を修正する、
    請求項５に記載の移動体の走行制御装置。
14. 移動体同士の通信または移動体と道路との通信を行う通信装置と、前記通信装置を介して他移動体の走行可能範囲を取得する走行可能範囲取得部と、をさらに備え、
    前記走行可能範囲管理部は、前記走行可能範囲取得部が取得した前記他移動体の走行可能範囲を自移動体の走行可能範囲に統合することができる、
    請求項１に記載の移動体の走行制御装置。

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