JP6997005B2 - 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム - Google Patents

車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP6997005B2
JP6997005B2 JP2018032261A JP2018032261A JP6997005B2 JP 6997005 B2 JP6997005 B2 JP 6997005B2 JP 2018032261 A JP2018032261 A JP 2018032261A JP 2018032261 A JP2018032261 A JP 2018032261A JP 6997005 B2 JP6997005 B2 JP 6997005B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
road
road surface
control unit
surface inclined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018032261A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019147436A (ja
Inventor
英樹 松永
祐季 押谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2018032261A priority Critical patent/JP6997005B2/ja
Priority to CN201910135920.7A priority patent/CN110194145B/zh
Priority to US16/282,395 priority patent/US10953867B2/en
Publication of JP2019147436A publication Critical patent/JP2019147436A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6997005B2 publication Critical patent/JP6997005B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09—Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • B60W40/076—Slope angle of the road
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0088—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots characterized by the autonomous decision making process, e.g. artificial intelligence, predefined behaviours
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/588—Recognition of the road, e.g. of lane markings; Recognition of the vehicle driving pattern in relation to the road
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/20—Road profile, i.e. the change in elevation or curvature of a plurality of continuous road segments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2555/00—Input parameters relating to exterior conditions, not covered by groups B60W2552/00, B60W2554/00
    • B60W2555/20—Ambient conditions, e.g. wind or rain
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/20—Steering systems
    • B60W2710/207—Steering angle of wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0214—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory in accordance with safety or protection criteria, e.g. avoiding hazardous areas
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0257—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using a radar

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Description

本発明は、車両制御装置、車両制御方法、及びプログラムに関する。
近年、車両を自動的に制御することについて研究が進められている。これに関連して、車両にあたる横風をセンサで検知し、検知した結果に基づいて操舵装置の操舵角を制御して車両が走行する軌道を修正する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
実開昭６２－０３７５８２号公報
しかしながら従来の技術は、横風を検知して操舵装置の操舵角を調整するものであり、道路の路面の形状によって車両の挙動が不安定になる場合の運転制御については、考慮されていなかった。例えば、車両に横風が作用した場合には車体全体に均等に力がかかるが、路面の形状は全ての車輪に均等に作用する訳ではない。このため、従来の技術を路面の変化に適用したとしても、車両の挙動を適切に制御することができない場合がある。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、道路の路面の形状による車両の挙動の乱れを抑制することができる車両制御装置、車両制御方法、及びプログラムを提供することを目的の一つとする。
（１）：車両の周辺状況を認識する認識部と、前記認識部の認識結果に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御する運転制御部と、を備え、前記運転制御部は、前記認識部が、前記車両の進行方向の道路端に設けられた、前記道路の平面部から前記道路端に向かうにつれて鉛直方向下向きの勾配が形成された路面傾斜領域を認識し、前記路面傾斜領域の上を前記車両が走行する場合、前記車両が前記路面傾斜領域がある側の前記道路端から離間する方向に前記車両の操舵角を調整する、車両制御装置である。
（２）：（１）において、前記運転制御部は、前記認識部が、前記路面傾斜領域と隣接し、前記路面傾斜領域よりも道路の中央部から遠い平坦領域を認識した場合、前記車両に前記平坦領域を走行させるものである。
（３）：（１）または（２）において、前記運転制御部は、前記車両の速度が所定値以下の場合に、前記車両が前記路面傾斜領域がある側の前記道路端から離間する方向に前記車両の操舵角を調整するための処理を実行するものである。
（４）：（１）から（３）のうちいずれかにおいて、前記認識部は、更に、前記路面傾斜領域の勾配を認識し、前記運転制御部は、前記認識部が認識した勾配に応じて前記操舵角を調整する量を決定するものである。
（５）：（１）から（４）のうちいずれかにおいて、前記運転制御部は、前記道路の前記平面部において前記障害物を回避できない場合、前記車両に前記路面傾斜領域を走行させるものである。
（６）：（１）から（５）のうちいずれかにおいて、前記認識部は、更に、前記路面傾斜領域よりも道路の中央部から遠い側にある側溝の存在および幅を認識し、前記運転制御部は、前記認識部により認識された前記側溝の幅に応じて前記操舵角を調整する量を決定するものである。
（７）：車両制御装置が、
車両の周辺状況を認識し、認識結果に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御する車両制御方法であって、前記車両の進行方向の道路端に設けられた、前記道路の平面部から前記道路端に向かうにつれて鉛直方向下向きの勾配が形成された路面傾斜領域を認識し、前記路面傾斜領域の上を前記車両が走行する場合、前記車両が前記路面傾斜領域がある側の前記道路端から離間する方向に前記車両の操舵角を調整する、車両制御方法である。
（８）：車両制御装置に、車両の周辺状況を認識させ、認識結果に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御させるプログラムであって、前記車両の進行方向の道路端に設けられた、前記道路の平面部から前記道路端に向かうにつれて鉛直方向下向きの勾配が形成された路面傾斜領域を認識させ、前記路面傾斜領域の上を前記車両が走行する場合、前記車両が前記路面傾斜領域がある側の前記道路端から離間する方向に前記車両の操舵角を調整させる、プログラムである。
（１）～（８）によれば、道路の路面の形状による車両の挙動の乱れを抑制することができる。
（２）によれば、更に、車両により安定した路面を走行させることで、操舵装置の制御の処理を低減することができる。
（３）によれば、更に、制御が行われる速度を制限することで、操舵装置の制御の処理を低減することができる。
（４）によれば、更に、路面の状態の変化に応じて車両の挙動を安定させることができる。
（５）によれば、更に、狭小な道路におけるすれ違いにおいても車両の挙動を安定させることができる。
（６）によれば、更に、側溝の幅から予測される路面の勾配に応じて車両の挙動を安定させることができる。
実施形態に係る自動運転制御装置を利用した車両制御システム１の構成図である。 第１制御部および第２制御部の機能構成図である。 道路に設けられた側溝および路面傾斜領域を説明するための図である。 側溝認識部の処理の一例を説明するための図である。 道路に障害物がある状態の一例を示す平面図である。 路面傾斜領域ＱＬを走行して障害物を回避する状態の一例を示す図である。 自車両Ｍが側溝の蓋の上を通過する状態の一例を示す図である。 実施形態の車両制御装置１００により実行される他の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態の自動運転制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。なお、以下では、左側通行の法規が適用される場合について説明するが、右側通行の法規が適用される場合、左右を逆に読み替えればよい。
［全体構成］
図１は、実施形態に係る自動運転制御装置を利用した車両制御システム１の構成図である。車両制御システム１が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
車両制御システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、車両センサ４０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）６０と、運転操作子８０と、車両制御装置１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置（操舵装置）２２０とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。
カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両制御システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍ）の任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。
レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ－ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
ファインダ１４は、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ファインダ１４は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。
物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置１６は、認識結果を車両制御装置１００に出力する。物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４の検出結果をそのまま車両制御装置１００に出力してよい。車両制御システム１から物体認識装置１６が省略されてもよい。
通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ－Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。
ＨＭＩ３０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。
車両センサ４０は、自車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。車両センサ４０は、例えば、道路の横断方向の勾配を検出する傾斜センサを含む。傾斜センサは、例えば、右側、左側の車輪が走行する路面の勾配の差を検出してもよい。
ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備える。ナビゲーション装置５０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ４０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。ナビゲーション装置５０は、地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。ナビゲーション装置５０は、例えば、乗員の保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから地図上経路と同等の経路を取得してもよい。
ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１を含み、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された地図上経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。
第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第２地図情報６２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。第２地図情報６２は、通信装置２０が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。
運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、車両制御装置１００（自動運転制御装置）、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一部または全部に出力される。
車両制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０とを備える。第１制御部１２０と第２制御部１６０は、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め車両制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで車両制御装置１００、ＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。
図２は、第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、行動計画生成部１４０とを備える。第１制御部１２０は、例えば、ＡＩ（Artificial Intelligence；人工知能）による機能と、予め与えられたモデルによる機能とを並行して実現する。例えば、「交差点を認識する」機能は、ディープラーニング等による交差点の認識と、予め与えられた条件（パターンマッチング可能な信号、道路標示などがある）に基づく認識とが並行して実行され、双方に対してスコア付けして総合的に評価することで実現されてよい。これによって、自動運転の信頼性が担保される。
認識部１３０は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、自車両Ｍの周辺にある物体の位置、および速度、加速度等の状態（周辺状況）を認識する。物体には、例えば、歩行者や自転車、他車両等の移動体や工事箇所等の障害物が含まれる。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心など）を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体の「状態」とは、物体の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。
また、認識部１３０は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）を認識する。例えば、認識部１３０は、第２地図情報６２から得られる道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ１０によって撮像された画像から認識される自車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。なお、認識部１３０は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレール等を含む走路境界（道路境界）を認識することで、走行車線を認識してもよい。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される自車両Ｍの位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてもよい。また、認識部１３０は、自車両Ｍが走行する道路の幅を認識する。この場合、認識部１３０は、カメラ１０によって撮像された画像から道路幅を認識してもよく、第２地図情報６２から得られる道路区画線から道路幅を認識してもよい。また、認識部１３０は、カメラ１０によって撮像された画像に基づいて、障害物の幅（例えば、他車両の車幅）や高さ、形状等を認識してもよい。また、認識部１３０は、一時停止線、赤信号、料金所、その他の道路事象を認識する。認識部１３０は、後述の様に、道路事象の内、道路に設けられた溝、段差、傾斜、平坦領域等を認識する。
認識部１３０は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。認識部１３０は、例えば、自車両Ｍの基準点の車線中央からの乖離、および自車両Ｍの進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識してもよい。これに代えて、認識部１３０は、走行車線のいずれかの側端部（道路区画線または道路境界）に対する自車両Ｍの基準点の位置などを、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してもよい。
また、認識部１３０は、第１地図情報５４または第２地図情報６２に基づいて、道路上の構造物（例えば、電柱、中央分離帯等）を認識してもよい。認識部１３０の傾斜認識部１３１、側溝認識部１３２、及び蓋認識部１３４の機能については、後述する。
行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自車両Ｍが自動的に（運転者の操作に依らずに）将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、自車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）ごとの自車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自車両Ｍの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。
行動計画生成部１４０は、目標軌道を生成するにあたり、自動運転のイベントを設定してよい。自動運転のイベントには、定速走行イベント、低速追従走行イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベント、テイクオーバーイベントなどがある。行動計画生成部１４０は、起動させたイベントに応じた目標軌道を生成する。行動計画生成部１４０は、例えば、自車両Ｍが狭小な道路Ｒ１を走行する場合には、道路Ｒ１の中央に寄るような目標軌道を生成する。行動計画生成部１４０は、可能な限り、路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲの上を走行しないように目標軌道を生成する。行動計画生成部１４０のすれ違い判定部１４２、及び回避運転制御部１４４の機能については、後述する。
第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。
第２制御部１６０は、例えば、取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。上記の行動計画生成部１４０と操舵制御部１６６とを合わせたものが「運転制御部」の一例である。
操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置２２０を制御する。速度制御部１６４および操舵制御部１６６の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部１６６は、自車両Ｍの前方の道路の曲率に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。操舵制御部１６６の詳細な機能については後述する。
走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。
ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、第２制御部１６０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
［道路構造］
図３は道路の構造を示す断面図である。図３では、道路の傾斜領域を説明するため、道路の横断方向の断面図を示している。図４は、道路の構造を示す平面図である。
路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲは、例えば、道路端ＬＬ、ＬＲに沿って延在するように道路Ｒ１側に設けられている。路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲは、道路Ｒ１上に降った雨水等の水を側溝ＧＬ、ＧＲに自然排水させるために設けられた領域である。路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲは、道路Ｒ１の横断方向に勾配が形成されている。その勾配は、道路Ｒ１の中心から道路端ＬＬ、ＬＲに向かって高さが低くなるように形成されている。なお、路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲは、カーブ路や傾斜路に設けられた傾斜ではなく、道路の平面部から道路端に向うにつれて鉛直方向下向きの勾配が形成された領域である。
路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲは、例えば、道路Ｒ１の平面部ＲＳよりも大きな勾配で設けられている。路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲの勾配は、例えば、一定であるが、道路端に向かうに連れて大きくなるように形成されている場合もある。
路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲに隣接して側溝ＧＬ、ＧＲが、道路Ｒ１の外側に設けられている場合がある。側溝ＧＬ、ＧＲは、例えば、道路Ｒ１の路面上の雨水等を集めて道路Ｒ１外に排水するための溝である。側溝ＧＬ、ＧＲは、例えば、Ｕ字断面に形成され、地中に埋め込まれた状態で道路端ＬＬ、ＬＲに沿って延在している。側溝ＧＬ、ＧＲは、例えば、開口部が道路端ＬＬ、ＬＲと略同一の高さにそれぞれ形成されている。側溝ＧＬ、ＧＲの開口部には、例えば、後述の様に、蓋が載置される場合がある。
蓋ＧＣは、例えば、鉄板や木板、コンクリート等により形成された板状体や、鋼材が格子状に組まれて蓋状に形成されたグレーチングを含む。グレーチングは、側溝に載置された状態で側溝への排水機能を備える。蓋ＧＣは、側溝ＧＬ、ＧＲの上に、道路Ｒ１の延在方向に沿って連続して載置される場合がある。
自車両Ｍが道路に設けられた傾斜を走行すると、傾斜の下側に向けて自車両Ｍが旋回してしまう可能性がある。このため、以下に説明する各機能部の機能によって、自車両Ｍが走行する軌道を修正する。
以下、認識部１３０の詳細な構成について説明する。認識部１３０は、例えば、傾斜認識部１３１と、側溝認識部１３２と、蓋認識部１３４とを備える。
［傾斜認識部の機能］
傾斜認識部１３１は、道路端ＬＬ、ＬＲに設けられた路面傾斜領域を認識する。傾斜認識部１３１は、例えば、第２地図情報６２を参照して、路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲの情報を読み出し、路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲを認識する。また、傾斜認識部１３１は、カメラ１０によって撮像された画像を解析し、道路Ｒ１の左側の道路端ＬＬ付近に設けられた路面傾斜領域ＱＬを認識してもよい。傾斜認識部１３１は、更に、路面傾斜領域ＱＬに加えて、道路Ｒ１の右側の道路端ＬＲ付近に設けられた路面傾斜領域ＱＲを認識してもよい。この他、傾斜認識部１３１は、カメラ１０の撮像画像を用いて認識した路面傾斜領域の情報を位置に関連付けて第２地図情報６２に追加することで、同じ道路を走行する場合には、第２地図情報６２を参照して路面傾斜領域を認識してもよい。
また、傾斜認識部１３１は、後述の側溝認識部１３２により認識された側溝ＧＬ、ＧＲの幅に基づいて、路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲの勾配の大きさを推定してもよい。傾斜認識部１３１は、例えば、側溝ＧＬ、ＧＲの溝幅ＷＧＬ、ＷＧＲの幅が大きいほど、勾配が大きいと推定する。溝幅ＷＧＬ、ＷＧＲの大きさは、側溝ＧＬ、ＧＲの排水量に比例し、道路Ｒ１に設けられた水勾配の傾斜量大きくなると予想されるからである。
［側溝認識部の機能］
側溝認識部１３２は、自車両Ｍが走行する道路の側溝を認識する。側溝認識部１３２は、例えば、カメラ１０によって撮像された画像を解析し、解析された画像に基づいて、道路端付近に設けられた側溝を認識する。
側溝認識部１３２は、例えば、道路Ｒ１の左右に設けられた側溝ＧＬ、ＧＲを認識する。また、側溝認識部１３２は、第２地図情報６２を参照して、路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲの情報を読み出し、側溝ＧＬ、ＧＲを推定してもよい。この他、側溝認識部１３２は、カメラ１０の撮像画像を用いて認識した側溝の情報を位置に関連付けて第２地図情報６２に追加することで、同じ道路を走行する場合には、第２地図情報６２を参照して側溝を認識してもよい。
側溝認識部１３２は、例えば、所定の深さ以上の溝を、溝として認識し、所定の深さ未満の溝を、溝として認識しないようにしてもよい。所定の深さとは、例えば、自車両Ｍの車輪が側溝によって脱輪する、或いは走行が抑制されるような深さである。また、側溝認識部１３２は、側溝ＧＬ、ＧＲの溝幅ＷＧＬおよびＷＧＬを認識してもよい。
［蓋認識部の機能］
蓋認識部１３４は、例えば、カメラ１０により撮像された画像を解析し、側溝認識部１３２により認識された側溝ＧＬおよびＧＲの上に載置された蓋ＧＣを認識する。例えば、蓋認識部１３４は、カメラ１０により撮像された画像を解析して輝度を取得し、取得した輝度の差に基づいて、側溝ＧＬと蓋ＧＣとを区別して認識する。また、蓋認識部１３４は、ファインダ１４により得られる対象までの距離を検出し、検出した距離の差に基づいて、側溝ＧＬや蓋ＧＣの立体的形状を認識することで、側溝ＧＬと蓋ＧＣとを区別して認識してもよい。この他、蓋認識部１３４は、カメラ１０により認識した蓋の情報を位置に関連付けて第２地図情報６２に追加することで、同じ道路を走行する場合には、第２地図情報６２を参照して蓋を認識してもよい。
また、蓋認識部１３４は、カメラ１０の撮像画像の解析結果に基づいて、輝度や色、模様等から蓋ＧＣの材質を推定してもよい。また、蓋認識部１３４は、認識された蓋ＧＣが道路Ｒ１に沿って連続する距離ＧＣＬを認識してもよい。「蓋ＧＣが道路Ｒ１に沿って連続する」とは、例えば、蓋と蓋との隙間が所定距離以内の狭い間隔で並んでいることである。所定距離は、例えば、自車両Ｍの車輪が脱輪せずに乗り越えて走行可能な距離である。
また、蓋認識部１３４は、先行車が走行した軌跡に基づいて蓋ＧＣの存在を認識してもよい。蓋認識部１３４は、例えば、先行車が側溝の存在を認識した領域の上で所定時間以上停止することなく走行した場合に側溝上に蓋ＧＣがあると認識する。また、蓋認識部１３４は、例えば、路面傾斜領域と蓋ＧＣとの間に車輪が乗り越えられる平坦領域が存在する場合、蓋ＧＣと一体の平坦領域としてみなして認識してもよい。
以下、行動計画生成部１４０の詳細な構成について説明する。行動計画生成部１４０は、例えば、すれ違い判定部１４２と、回避運転制御部１４４とを備える（図２参照）。
［すれ違い判定部の機能］
すれ違い判定部１４２は、認識部１３０により自車両Ｍの進行方向に障害物が認識された場合に、行動計画生成部１４０により生成される目標軌道によって、障害物とすれ違うことができるか否かを判定する。
図５は、道路に障害物がある状態の一例を示す平面図である。図５の例では、障害物の一例として他車両（対向車両）ｍ１が道路Ｒ１上に駐車または停車しているものとする。すれ違い判定部１４２は、認識部１３０により他車両ｍ１が認識された場合に、他車両ｍ１とすれ違うことができるか否かを判定する。
すれ違い判定部１４２は、例えば、道路Ｒ１の横断方向において、道路Ｒ１の平面部ＲＳの幅ＷＲＳから他車両Ｍ１が占有する幅を除いた走行可能幅Ｗ１を算出する。すれ違い判定部１４２は、例えば、自車両Ｍの車幅ＷＭと、マージン幅Ｃとの合計値Ｔ１が、走行可能幅Ｗ１未満であるか否かを判定する。
車幅ＷＭとマージン幅Ｃとの合計値Ｔ１が道路Ｒ１の平面部ＲＳにおける走行可能幅Ｗ１未満である場合、自車両Ｍが路面傾斜領域ＱＬを通過することなく、他車両ｍ１とすれ違うことができると判定する。
また、車幅ＷＭとマージン幅Ｃとの合計値Ｔ１が道路Ｒ１の平面部ＲＳにおける走行可能幅Ｗ１以上である場合、すれ違い判定部１４２は、路面傾斜領域ＱＬを通過することなく他車両ｍ１とすれ違うことができないと判定する。
図６は、路面傾斜領域ＱＬを走行して障害物を回避する状態の一例を示す図である。すれ違い判定部１４２は、自車両Ｍが平面部ＲＳで他車両ｍ１とすれ違うことができないと判定した場合、自車両Ｍが路面傾斜領域ＱＬを走行して他車両ｍ１とすれ違うことができるか否かを判定する。すれ違い判定部１４２は、例えば、道路Ｒ１の横断方向において、平面部ＲＳの幅に路面傾斜領域ＱＬの幅を加えた幅から他車両ｍ１が占有する幅を除いた走行可能幅Ｗ２を算出する。
すれ違い判定部１４２は、車幅ＷＭとマージン幅Ｃとの合計値Ｔ１と走行可能幅Ｗ２とを比較し、合計値Ｔ１が走行可能幅Ｗ２未満の場合、自車両Ｍが路面傾斜領域ＱＬを走行して他車両ｍ１とすれ違うことができると判定する。
［回避運転制御部の機能］
回避運転制御部１４４は、すれ違い判定部１４２の判定結果に基づいて、障害物を回避する回避軌道を生成し、操舵制御部１６６に指示を与える。回避運転制御部１４４は、すれ違い判定部１４２の判定結果に基づいて、路面傾斜領域の上を走行すれば障害物を回避できる場合、路面傾斜領域の上を片側の車輪が走行する回避軌道を生成する。図６において、オフセット軌道ＫＯは、目標軌道Ｋ１を左右方向に車幅の半分オフセットさせたオフセット軌道である。１４４は、オフセット軌道が路面傾斜領域ＱＬの上を通るようにＫ１を生成する。
図６の例では、回避運転制御部１４４は、路面傾斜領域ＱＬの上を走行して他車両ｍ１とすれ違う回避軌道Ｋ２を生成する。回避運転制御部１４４は、回避軌道Ｋ２に従って第２制御部１６０に指示して自車両Ｍを走行させる。
［操舵制御部の機能］
次に、認識部１３０の認識結果に基づいて実行される操舵制御部１６６の処理について説明する。操舵制御部１６６は、基本的には、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道に基づいて、自車両Ｍを走行させる。操舵制御部１６６は、フィードフォワード（ＦＦ）制御およびフィードバック（ＦＢ）制御を行ってステアリング装置２２０の操舵角を調整する。
また、操舵制御部１６６は、傾斜認識部１３１、側溝認識部１３２、及び蓋認識部１３４の認識結果に基づいて、自車両Ｍの左右いずれかの側の車輪が路面傾斜領域の上を通過する場合、ステアリング装置２２０の操舵角を補正する。操舵制御部１６６は、前述したオフセット軌道が路面傾斜領域を通過する区間において、ステアリング装置２２０に指示して、基本操舵角に加えて、自車両Ｍが道路端から離間する方向に補正する補正操舵角を与える。道路端から離間する方向とは、例えば、道路端から道路中央に向かう方向であり、この方向は、道路端から路面傾斜領域の勾配を上る方向となる。
図６の例では、操舵制御部１６６は、オフセット軌道ＫＯにおいて、路面傾斜領域ＱＬを通過する区間において、転舵輪ＴＳに対して基本操舵角に加えて、道路Ｒ１の中央方向に向かうような補正操舵角を加えるようにステアリング装置２２０に指示する。
以下、特に説明がない限り、自車両Ｍの左右いずれかの側の車輪が路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲの上を通過することを、「自車両Ｍが路面傾斜領域ＱＬ、ＱＲの上を走行する」等と記載する。
操舵制御部１６６は、傾斜認識部１３１の認識結果に基づいて、車輪が路面傾斜領域ＱＬの上を走行する場合、認識または推定された路面傾斜領域ＱＬの勾配の大きさに応じて、ステアリング装置２２０の操舵角を調整してもよい。次に操舵制御部１６６において実行される補正操舵角の算出処理について説明する。
操舵制御部１６６は、ＦＦ基本操舵角θFFに対して、路面傾斜領域ＱＬの路面傾斜を考慮したＦＦ補正操舵角を加算したものを、路面傾斜を考慮したＦＦ操舵角θFF＃とする。操舵制御部１６６は、ＦＦ操舵角をステアリング装置２２０に出力すると共に、目標軌道と自車両Ｍの横位置の乖離に基づいてフィードバック制御によるＦＢ操舵角θＦＢ（ｔ）を求める。ここで、ＦＢ操舵角θＦＢ（ｔ）は、ＰＩＤ制御の基本式（１）により求められる。
Figure 0006997005000001
ここで、ｅ（ｔ）は、目標軌道Ｋと自車両Ｍの横位置との偏差である。比例定数Ｋｐの項は、偏差に比例して操作量を変化させる比例項である。比例定数Ｋｉの項は、偏差の積分に比例して入力値を変化させる積分項である。比例定数Ｋｄの項は、偏差の微分に比例して入力値を変化させる微分項である。ＦＢ操舵角θＦＢ（ｔ）は、比例項、積分項、微分項の３つの和により決定される。操舵制御部１６６は、路面傾斜を考慮したＦＦ操舵角とＦＢ操舵角との和θFF＃＋θFB（ｔ）を操舵角指令としてステアリング装置２２０に出力する。
フィードフォワード操舵角を補正するのに加えて（または、代えて）、フィードバック操舵角の定数（ゲイン）を大きくしてもよい。
上記の通り、操舵制御部１６６は、傾斜認識部１３１により認識された認識結果に基づく路面傾斜領域ＱＬの勾配に応じて操舵角を調整することにより、自車両Ｍが側溝ＧＬに近づくことを防止し、自車両Ｍの挙動を安定させることができる。また、操舵制御部１６６は、左右片輪が路面傾斜領域に位置したときでも、操舵角の調整をすることで自車両Ｍの向きを道路延在方向と平行にすることができる。これによって操舵制御部１６６は、他車両ｍ１とのすれ違い時に自車両Ｍを最も道路端に寄せることで、すれ違い通行時に他車両ｍ１との間隔を最大限に広くすることができる。
操舵制御部１６６は、障害物がなく、狭小な道路においても上記と同様の処理を行ってよい。
［その他の事例１］
図７は、自車両Ｍが側溝の蓋の上を通過する状態の一例を示す図である。すれ違い判定部１４２は、自車両Ｍが路面傾斜領域ＱＬを走行して他車両ｍ１とすれ違うことができないと判定した場合、左側の側溝ＧＬの蓋ＧＣの上を走行して他車両ｍ１とすれ違うことができるか否かを判定する。
すれ違い判定部１４２は、例えば、道路Ｒ１の横断方向において、側溝ＧＬの蓋ＧＣの幅と路面傾斜領域ＱＬの幅と平面部ＲＳの幅ＷＲＳとを加えた距離から他車両ｍ１が占有する幅を除いた走行可能幅Ｗ３を算出する。側溝ＧＬの蓋ＧＣの幅には、路面傾斜領域ＱＬと平面部ＲＳとの間の幅も含まれる。すれ違い判定部１４２は、車幅ＷＭとマージン幅Ｃとの合計値Ｔ１が走行可能幅Ｗ３未満か否かを判定する。肯定的な判定を得た場合、すれ違い判定部１４２は、蓋認識部１３４の認識結果に基づいて、蓋ＧＣが道路Ｒ１に沿って連続する距離ＧＣＬが所定距離以上か否かを判定する。
すれ違い判定部１４２は、蓋ＧＣが道路Ｒ１に沿って連続する距離ＧＣＬが所定距離以上である場合、連続する一連の蓋ＧＣを路面傾斜領域と隣接する平坦領域として認識する。所定距離とは、例えば、自車両Ｍの車長の２～３［倍］程度の長さである。所定距離未満である場合、車輪が道路Ｒ１上に戻るまでに蓋ＧＣがなくなる確率が高いからである。複数の距離ＧＣＬが所定距離以上である場合、すれ違い判定部１４２は、自車両Ｍが連続する蓋ＧＣを通って他車両ｍ１とすれ違いできると判定する。一連の蓋ＧＣが所定距離以上連続する場合、自車両Ｍが走行可能な平坦領域としてみなせるからである。
回避運転制御部１４４は、すれ違い判定部１４２の肯定的な判定結果に基づいて、一連の蓋ＧＣの上を通過する回避軌道Ｋ３を生成する。回避運転制御部１４４は、生成した回避軌道Ｋ３を操舵制御部１６６に出力する。
このように、自車両Ｍに側溝の蓋の上を走行させる処理を行うことにより、車両制御装置１００は、操舵制御部１６６における演算処理を低減することができる。蓋ＧＣの上を走行する方が、路面傾斜領域ＱＬを走行する場合に比して自車両Ｍの挙動を安定させると共に、ステアリング装置２２０の制御の処理を低減することができるからである。
また、回避運転制御部１４４は、例えば、側溝の蓋の上を走行可能な場合には、路面傾斜領域の上を走行する回避軌道を生成可能であっても、側溝の蓋の上を走行する回避軌道を生成してもよい。
その他、回避運転制御部１４４は、路面傾斜領域または蓋の上を通過しても他車両ｍ１とすれ違うことができない場合、自車両Ｍを停止または後退等により接触を回避する回避軌道を候補として生成してもよい。上述した例では、自車両Ｍを後退させる回避軌道Ｋ４が生成されている。回避運転制御部１４４は、自車両Ｍを後退させる場合においても傾斜認識部１３１や蓋認識部１３４の認識結果に基づいて、回避軌道Ｋ４を生成してもよい。
回避運転制御部１４４は、自車両Ｍの速度が所定値以下の場合に、操舵制御部１６６に指示して自車両Ｍが走行するステアリング装置の操舵角を修正するようにしてもよい。上記のような回避動作が必要な道路Ｒ１は幅が狭いため、自車両Ｍは低速で走行することが想定される。自車両Ｍが高速走行をする場合には、幅が広い道路Ｒ１を走行している状態であるため、自車両Ｍが道路Ｒ１の端を走行する可能性が低いからである。
そのため、回避運転制御部１４４は、自車両Ｍが低速で走行する場合に、ステアリング装置２２０の操舵角の補正を行うことにより、車両制御装置１００の計算負荷を低減することができる。上記の車両制御装置１００において実行される処理は、自車両が障害物の右側から追い越して右側の路面傾斜領域ＱＲや側溝ＧＲの蓋ＧＣの上を走行する場合にも適用してもよい。
［処理フロー］
次に、道路Ｒ１上の障害物を回避する場合の自車両Ｍの走行制御について説明する。図８は、実施形態の車両制御装置１００により実行される他の処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下のフローチャートは、所定距離または所定のタイミング毎に実行される。
運転制御部は、自車両Ｍの速度が所定値以下か否かを判定する（ステップＳ１００）。ステップＳ１００で否定的な判定を得た場合、運転制御部は、判定処理を継続する。ステップＳ１００で肯定的な判定を得た場合、認識部１３０は、自車両の周辺状況を認識する（ステップＳ１０２）。次に、側溝認識部１３２は、道路端に隣接する側溝を認識する（ステップＳ１０４）。
次に、傾斜認識部１３１は、側溝に隣接する路面傾斜領域を認識する（ステップＳ１０６）。次に、蓋認識部１３４は、側溝認識部１３２により側溝が認識された場合に、側溝に載置された蓋を認識する（ステップＳ１０８）。次に、認識部１３０は、走行する道路の前方に障害物が存在するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。
障害物が存在しないと判定された場合、行動計画生成部１４０は、道路が道路の平面部のみを通過できる道路幅であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。肯定的な判定を得た場合、行動計画生成部１４０は、自車両の周辺状況に基づいて目標軌道を生成する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１１で否定的な判定を得た場合、行動計画生成部１４０は、処理をステップＳ１１８に進める。
ステップＳ１１０で障害物が存在すると判定された場合、すれ違い判定部１４２は道路の平面部を走行して障害物とすれ違うことができるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。道路の平坦領域を走行して障害物とすれ違うことができると判定された場合、回避運転制御部１４４は、道路の平面部を走行して障害物を回避する目標軌道を生成する（ステップＳ１１６）。
ステップＳ１１４で否定的な判定を得た場合、すれ違い判定部１４２は、自車両Ｍが蓋の上を、走行可能か否かを判定する（ステップＳ１１８）。ステップＳ１１８で肯定的な判定を得た場合、すれ違い判定部１４２は、蓋ＧＣの上を通過することで障害物とのすれ違いが可能か否かを判定する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０で肯定的な判定を得た場合、回避運転制御部１４４は、蓋ＧＣの上を通過する目標軌道を生成する（ステップＳ１２２）。ステップＳ１１８で否定的な判定を得た場合、すれ違い判定部１４２は、路面傾斜領域を走行することで障害物とのすれ違いが可能か否かを判定する（ステップＳ１２４）。
ステップＳ１２４で肯定的な判定を得た場合、操舵制御部１６６は、路面傾斜領域を走行する目標軌道を生成する（ステップＳ１２６）。ステップＳ１２０、またはステップＳ１２４で否定的な判定を得た場合、回避運転制御部１４４は、自車両Ｍを停止または後退させることにより接触を回避する目標軌道を生成する（ステップＳ１２８）。次に、第２制御部１６０は、ステップＳ１１２、Ｓ１１６、Ｓ１２２、Ｓ１２６、またはＳ１２８の処理により決定された目標軌道に沿って自車両Ｍを走行させる（ステップＳ１３０）。次に、操舵制御部１６６は、路面傾斜領域が認識されている場合、路面傾斜領域の勾配に応じてステアリング装置２２０に指示して操舵角を調整させる（ステップＳ１３２）。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。上記の各ステップの順序は、適宜変更されてもよい。
上述した実施形態によれば、車両制御装置１００は、道路の路面の形状による車両の挙動の乱れを抑制することができる。車両制御装置１００は、傾斜領域が設けられた道路を走行する場合に、走行可能な側溝の一連の蓋を認識して自車両Ｍに蓋を走行させることにより、傾斜に応じたステアリング装置２２０の制御の処理を低減することができる。
［ハードウェア構成］
図９は、実施形態の車両制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、車両制御装置１００は、通信コントローラ１００－１、ＣＰＵ１００－２、ワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１００－３、ブートプログラムなどを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１００－４、フラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置１００－５、ドライブ装置１００－６などが、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。通信コントローラ１００－１は、車両制御装置１００以外の構成要素との通信を行う。記憶装置１００－５には、ＣＰＵ１００－２が実行するプログラム１００－５ａが格納されている。このプログラムは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）などによってＲＡＭ１００－３に展開されて、ＣＰＵ１００－２によって実行される。これによって、傾斜認識部１３１、側溝認識部１３２、蓋認識部１３４、すれ違い判定部１４２、回避運転制御部１４４のうち一部または全部が実現される。
上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
車両の周辺状況を認識し、
認識結果に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御する車両制御方法であって、
前記車両の進行方向の道路端に設けられた路面傾斜領域を認識し、
前記路面傾斜領域の上を前記車両が走行する場合、前記車両が前記路面傾斜領域がある側の前記道路端から離間する方向に前記車両の操舵角を調整する、
ように構成されている、車両制御システム。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。例えば、上記実施形態では、傾斜認識部は、道路端に設けられた路面傾斜領域を認識するものとしたが、本発明はこれに限らず、路面上に形成された轍を認識してもよく、認識された轍を回避する軌道を生成したり、轍を走行する場合にステアリング装置の操舵角を調整したりしてもよい。
１…車両制御システム、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、５１…ＧＮＳＳ受信機、５１…受信機、５２…ナビＨＭＩ、５３…経路決定部、５４…第１地図情報、６１…推奨車線決定部、６２…第２地図情報、８０…運転操作子、１００…車両制御装置１００－１…通信コントローラ、１００－２…ＣＰＵ、１００－３…ＲＡＭ、１００－４…ＲＯＭ、１００－５…記憶装置、１００－５ａ…プログラム、１００－６…ドライブ装置、１２０…第１制御部、１３０…認識部、１３１…傾斜認識部、１３２…側溝認識部、１３４…蓋認識部、１４０…行動計画生成部、１４２…すれ違い判定部、１４４…回避運転制御部、１６０…第２制御部、１６２…取得部、１６４…速度制御部、１６６…操舵制御部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置（操舵装置）、２２０…ステアリング装置

Claims (8)

  1. 車両の周辺状況を認識する認識部と、
    前記認識部の認識結果に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御する運転制御部と、を備え、
    前記運転制御部は、前記認識部が、前記車両の進行方向の道路の道路端に設けられた、前記道路の平面部から前記道路端に向かうにつれて鉛直方向下向きの勾配が形成された路面傾斜領域を認識し、前記路面傾斜領域の上を前記車両が走行する場合、前記車両が前記路面傾斜領域がある側の前記道路端から離間する方向に前記車両の操舵角を調整する、
    車両制御装置。
  2. 前記運転制御部は、前記認識部が、前記路面傾斜領域と隣接し、前記路面傾斜領域よりも道路の中央部から遠い平坦領域を認識した場合、前記車両に前記平坦領域を走行させる、
    請求項１に記載の車両制御装置。
  3. 前記運転制御部は、前記車両の速度が所定値以下の場合に、前記車両が前記路面傾斜領域がある側の前記道路端から離間する方向に前記車両の操舵角を調整するための処理を実行する、
    請求項１または２に記載の車両制御装置。
  4. 前記認識部は、更に、前記路面傾斜領域の勾配を認識し、
    前記運転制御部は、前記認識部が認識した勾配に応じて前記操舵角を調整する量を決定する、
    請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
  5. 前記運転制御部は、前記道路の前記平面部において前記道路に存在する障害物を回避できない場合、前記車両に前記路面傾斜領域を走行させる、
    請求項１から４のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
  6. 前記認識部は、更に、前記路面傾斜領域よりも道路の中央部から遠い側にある側溝の存在および幅を認識し、
    前記運転制御部は、前記認識部により認識された前記側溝の幅に応じて前記操舵角を調整する量を決定する、
    請求項１から５のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
  7. 車両制御装置が、
    車両の周辺状況を認識し、
    認識結果に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御する車両制御方法であって、
    前記車両の進行方向の道路の道路端に設けられた、前記道路の平面部から前記道路端に向かうにつれて鉛直方向下向きの勾配が形成された路面傾斜領域を認識し、
    前記路面傾斜領域の上を前記車両が走行する場合、前記車両が前記路面傾斜領域がある側の前記道路端から離間する方向に前記車両の操舵角を調整する、
    車両制御方法。
  8. 車両制御装置に、
    車両の周辺状況を認識させ、
    認識結果に基づいて、少なくとも前記車両の操舵を制御させるプログラムであって、
    前記車両の進行方向の道路の道路端に設けられた、前記道路の平面部から前記道路端に向かうにつれて鉛直方向下向きの勾配が形成された路面傾斜領域を認識させ、
    前記路面傾斜領域の上を前記車両が走行する場合、前記車両が前記路面傾斜領域がある側の前記道路端から離間する方向に前記車両の操舵角を調整させる、
    プログラム。
JP2018032261A 2018-02-26 2018-02-26 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム Active JP6997005B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018032261A JP6997005B2 (ja) 2018-02-26 2018-02-26 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム
CN201910135920.7A CN110194145B (zh) 2018-02-26 2019-02-21 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质
US16/282,395 US10953867B2 (en) 2018-02-26 2019-02-22 Vehicle control device, vehicle control method, and storage medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018032261A JP6997005B2 (ja) 2018-02-26 2018-02-26 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019147436A JP2019147436A (ja) 2019-09-05
JP6997005B2 true JP6997005B2 (ja) 2022-01-17

Family

ID=67685509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018032261A Active JP6997005B2 (ja) 2018-02-26 2018-02-26 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10953867B2 (ja)
JP (1) JP6997005B2 (ja)
CN (1) CN110194145B (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6617126B2 (ja) * 2017-09-15 2019-12-11 本田技研工業株式会社 走行制御システムおよび車両の制御方法
JP7257814B2 (ja) * 2019-02-21 2023-04-14 日立Astemo株式会社 走行路認識装置
CN111442775B (zh) * 2020-03-17 2022-06-28 阿波罗智联(北京)科技有限公司 道路的识别方法、装置、电子设备及可读存储介质
CN111717205B (zh) * 2020-05-28 2021-08-24 北京梧桐车联科技有限责任公司 车辆控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
JP7138151B2 (ja) * 2020-11-24 2022-09-15 本田技研工業株式会社 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム
DE102021201141A1 (de) * 2021-02-08 2022-08-11 Continental Automotive Gmbh Regelungseinrichtung und Verfahren zur Lenkwinkelregelung eines Fahrzeugs
DE102021212019B4 (de) * 2021-10-25 2023-07-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum sicheren Beenden einer Bankettfahrt eines Kraftfahrzeugs

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007106250A (ja) 2005-10-13 2007-04-26 Toyota Motor Corp 走行支援装置
JP2009040391A (ja) 2007-07-18 2009-02-26 Jtekt Corp 電気式動力舵取装置
JP2009255878A (ja) 2008-04-21 2009-11-05 Jtekt Corp 操舵装置
JP2014162420A (ja) 2013-02-27 2014-09-08 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置
JP2015058903A (ja) 2013-09-20 2015-03-30 富士重工業株式会社 車両のレーンキープ制御装置
JP2015186955A (ja) 2014-03-26 2015-10-29 株式会社ショーワ 電動パワーステアリング装置、プログラム

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3299982A (en) * 1964-09-14 1967-01-24 Fmc Corp Articulated vehicle with pivotable frame steering
US3779326A (en) * 1971-10-04 1973-12-18 W Trautwein Snow vehicles
JPS6237582A (ja) 1985-04-16 1987-02-18 マイザ−　コントロ−ルズ，インコ−ポレ−テツド フロ−トで作動されるパイロツト弁
US7451030B2 (en) * 2005-02-04 2008-11-11 Novariant, Inc. System and method for interactive selection and determination of agricultural vehicle guide paths offset from each other with varying curvature along their length
ES2369229T3 (es) * 2005-10-07 2011-11-28 Saab Ab Procedimiento y aparato para generar una ruta.
JP4603596B2 (ja) * 2008-05-16 2010-12-22 本田技研工業株式会社 車体流れ抑制装置
JP5174609B2 (ja) * 2008-10-10 2013-04-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 走行支援装置
KR101406457B1 (ko) * 2009-11-27 2014-06-27 도요타지도샤가부시키가이샤 운전 지원 장치 및 운전 지원 방법
JP5788010B2 (ja) * 2010-10-15 2015-09-30 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ ステアリングホイール角のオフセットの継続的補正
JP5783204B2 (ja) * 2013-05-01 2015-09-24 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置および運転支援方法
JP5819358B2 (ja) * 2013-07-16 2015-11-24 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置
KR101553868B1 (ko) * 2014-12-03 2015-09-17 현대모비스 주식회사 차량의 자동 주차 제어장치 및 그 방법
JP6478318B2 (ja) * 2014-12-25 2019-03-06 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 車両運動パラメータ推定装置
US20170129536A1 (en) * 2015-11-11 2017-05-11 Ford Global Technologies, Llc Hill parking aid
KR102515667B1 (ko) * 2016-04-08 2023-03-29 주식회사 에이치엘클레무브 운전 지원 장치 및 이를 이용한 운전 지원 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007106250A (ja) 2005-10-13 2007-04-26 Toyota Motor Corp 走行支援装置
JP2009040391A (ja) 2007-07-18 2009-02-26 Jtekt Corp 電気式動力舵取装置
JP2009255878A (ja) 2008-04-21 2009-11-05 Jtekt Corp 操舵装置
JP2014162420A (ja) 2013-02-27 2014-09-08 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置
JP2015058903A (ja) 2013-09-20 2015-03-30 富士重工業株式会社 車両のレーンキープ制御装置
JP2015186955A (ja) 2014-03-26 2015-10-29 株式会社ショーワ 電動パワーステアリング装置、プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019147436A (ja) 2019-09-05
CN110194145A (zh) 2019-09-03
US20190263391A1 (en) 2019-08-29
US10953867B2 (en) 2021-03-23
CN110194145B (zh) 2022-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6997005B2 (ja) 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム
CN109426263B (zh) 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质
JP6793845B2 (ja) 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム
CN109484404B (zh) 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质
CN110217225B (zh) 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质
CN110949388B (zh) 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质
JP6823512B2 (ja) 経路決定装置、車両制御装置、経路決定方法、およびプログラム
JP6782370B2 (ja) 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム
JP7071173B2 (ja) 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム
JP7101001B2 (ja) 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム
CN110167811B (zh) 车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质
CN110053617B (zh) 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质
JPWO2019171576A1 (ja) 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム
JP6641583B2 (ja) 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム
JP2019128614A (ja) 予測装置、予測方法、およびプログラム
JP7085371B2 (ja) 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム
JP7071250B2 (ja) 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム
JP7198176B2 (ja) 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム
JP6827026B2 (ja) 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム
JP7170637B2 (ja) 車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム
JP7112374B2 (ja) 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム
JP7000202B2 (ja) 車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム
US11307582B2 (en) Vehicle control device, vehicle control method and storage medium
JP2021043707A (ja) 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム
CN109987082B (zh) 车辆控制装置、车辆控制方法和存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201130

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211012

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6997005

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150