JP7153717B2 - 車両制御装置および車両 - Google Patents

Description

本発明は、高速道路を走行中であることを認識可能な車両制御装置およびその車両制御装置を搭載した車両に関する。

近年、運転者が搭乗することなしに道路を走行することが可能な自動走行車両の実用化が進められており、その自動走行車両の前段階となる技術は、すでに実用に供されている。その例として、アダプティブ・クルーズ・コントロール（ＡＣＣ）と呼ばれる技術がある。ＡＣＣは、前走車との適切な車間距離を保ちつつ、前走車の加減速に追従して、自車を自動的に加減速して走行させる技術であるので、ＡＣＣを搭載した車両では、運転者の運転負荷が軽減される。しかしながら、ＡＣＣは、交差点や信号機の多い一般道路での走行には適用しにくい面があり、高速道路での走行に適用することを前提とした技術であるといえる。

一般に、自動走行車両を実現するための走行制御技術、あるいはその前段階となる走行制御技術には、高速道路での走行には適用できるが、一般道路での走行には適用困難なものがある。したがって、車両の制御装置には、自車が走行中の道路が高速道路であるのか、あるいは一般道路であるのかを精度よく認識する機能が求められる。

ところで、ナビ装置を搭載した車両であれば、ＧＰＳ（Global Positioning System）により自車位置情報を取得することができる。したがって、その位置情報を地図情報の道路位置とマッチングすることにより、自車が走行中の道路が高速道路であるのか、あるいは一般道路であるのかを容易に認識することができる。

しかしながら、ＧＰＳから得られる位置情報には、数ｍないし１０数ｍの誤差があるといわれている。また、受信する電波の状況によっては、精度よい位置情報を得ることができない場合もある。そのため、高速道路と一般道路が接近して存在する場合や、高速道路と一般道路が上下に併走しているような場合には、ＧＰＳから得られる位置情報だけでは、自車が高速道路を走行しているのか、あるいは一般道路を走行しているのかを識別できなくなるという問題が生じる。

この問題を解決することを目的として、従来から様々な技術が開示されている。例えば、特許文献１には、ランプ形状を有する道路を通過したか否かに基づき、高速道路を通過中であるか否かを判定する技術が開示されている。なお、ランプ形状の道路とは、高速道路の各出入口に応じた道路の高低差、勾配、曲率などを有する道路をいう。

また、特許文献２には、車両の走行時の挙動、とくに信号機の設置場所（交差点など）や料金所付近での挙動に基づき、高速道路を通過中であるか否かを判定する技術が開示されている。例えば、一定速度（３０ｋｍ／ｈ）以上の走行が一定時間もしくは一定距離継続後に一定時間もしくは一定距離以内に停止する動作を１回以上繰り返し、停止した位置が信号機の設置場所近傍であった場合には、一般道路を走行中と判定する。また、一般道路を走行中の車両の車速が料金所付近で一定車速以下にダウンし、かつ車両のウィンドウが開いた場合や、一般道路を走行中車両の料金所付近での加速が一定時間以内もしくは一定距離以内に一定車速以上になった場合には、一般道路から高速道路への切り替わりと判定する。

また、特許文献３には、車線の境界であることを示すために道路に描かれている白線の長さおよびその間隔に基づき、高速道路を走行中であるか、または、一般道路を走行中であるかを判定する技術が開示されている。なお、この場合、白線の長さやその間隔は、車両に搭載されたカメラによる撮像画像から求められるものとされている。

特開２０００－１４６６０８号公報 特開２００１－３４９７３４号公報 特開２００５－１１４５３５号公報

しかしながら、特許文献１－３に開示された技術では、車両が走行中の道路が高速道路であるか否かを、その車両に搭載されている制御装置が精度よく判定できない場合があることに注意すべきである。例えば、一般道路であっても高規格の自動車専用道路には、多くの場合、その出入口にはランプ形状の道路が設けられている。また、料金所は、高速道路に限定されず有料道路であれば設けられている。また、高速道路であっても、片側一車線の場合には、追越し区間を除き、車線の境界を示す白線は存在しない。

以上の従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、高速道路を走行中であるか、または一般道路を走行中であるかを精度よく判定することが可能な車両制御装置およびその車両制御装置を搭載した車両を提供することにある。

本発明に係る車両制御装置は、道路を走行する車両に搭載され、前記車両の走行状態情報を取得する走行状態情報取得手段と、前記車両の地図上の位置を取得する位置情報取得手段と、前記車両の周辺の外界情報を取得する外界認識手段と、前記位置情報取得手段、前記外界認識手段および前記走行状態情報取得手段から複数のタイミングで得られる複数の情報に応じて予め定められた増減ポイントを求め、順次、記憶装置に保持された道路種別評価ポイントに前記増減ポイントを加算して増減させ、前記道路種別評価ポイントにより前記車両が走行中の道路の種別を判定する道路種別判定手段と、を備え、前記外界認識手段は、 前記車両が走行中の道路周囲の物標を認識可能で、前記認識可能な物標として歩行者および信号機が含まれ、前記道路種別判定手段は、前記道路種別評価ポイントが所定の閾値を跨いで増加した場合には、前記車両が走行中の道路が高速道路であると判定し、前記外界認識手段を介して前記歩行者または前記信号機をそれぞれ別々に認識したときの増減ポイントの和に比べて、前記歩行者および前記信号機をともに同時に認識したときには、増減ポイントを大きくして前記道路種別評価ポイントを大きく減少させ、前記道路種別評価ポイントが所定の閾値を跨いで減少した場合には、前記車両が走行中の道路が一般道路であると判定することを特徴とする。

本発明によれば、高速道路を走行中であるか、または一般道路を走行中であるかを精度よく判定することが可能な車両制御装置およびその車両制御装置が提供される。

本発明の実施形態に係る車両に搭載される車両制御装置の構成の例を示した図である。 情報取得状況データ記憶部に記憶される情報取得状況データの構成の例を示した図である。 増減ポイントデータ記憶部に記憶される増減ポイントデータの構成の例を示した図である。 道路種別評価ポイント計算部における道路種別評価ポイントの増減の具体例を模式的に示した図である。 道路種別評価ポイント計算部が実行する処理の処理フローの例を示した図である。 情報取得状況データのビットｂ１，ｂ０の値に応じて増減ポイントを取得する具体的な処理フローの例を示した図である。 情報取得状況データのビットｂ７，ｂ２の値および道路種別評価ポイントの値に応じて増減ポイントを取得する具体的な処理フローの例を示した図である。 情報取得状況データのビットｂ４，ｂ３の値に応じて増減ポイントを取得する具体的な処理フローの例を示した図である。 本発明の実施形態の変形例に係る道路種別評価ポイントの増減の具体例を模式的に示した図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面において、共通する構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両に搭載される車両制御装置１の構成の例を示した図である。なお、ここでいう車両とは、道路を走行する乗用車、バス、トラック、２輪のオートバイなどが含まれるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。また、車両制御装置１とは、車両のいわゆる電子制御ユニット（ＥＣＵ）に含まれる制御装置であるとする。

図１に示すように、車両制御装置１には、外界認識センサ２、車両走行状態センサ３、ナビ装置４、駆動装置５、操舵装置６、制動装置７などが接続される。また、車両制御装置１は、自動運転制御部１０、外界認識部２０、車両走行状態情報取得部３０、自車位置情報取得部４０、道路種別判定部５０などを含んで構成される。なお、車両制御装置１は、演算処理装置と記憶装置とを少なくとも備えた１つまたは複数のコンピュータによって実現される。

ここで、外界認識センサ２とは、車体の前方、後方、側方などに取り付けられた光学カメラ、ミリ波レーダ、ライダ（ＬＩＤＡＲ：Laser Imaging Detection and Ranging）などをいう。また、車両走行状態センサ３とは、車速センサ、加速度センサ、方位センサ、ヨーレートセンサなどをいう。さらに、本実施形態では、エンジン制御などに関わるスロットル開度センサやエンジン回転数センサなども車両走行状態センサ３に含まれるものとする。

外界認識部２０は、外界認識センサ２から得られる様々な情報（撮像画像など）に基づいて、自車周辺に存在する様々な物標を認識し、検出する。本実施形態では、外界認識部２０による認識および検出が可能な物標として、歩行者（自転車を含む）、車両（以下、他車という）、信号機、料金所ゲートが含まれるものとする。さらに、外界認識部２０は、ミリ波レーダなどから得られる情報に基づき、周辺他車の車速をも検出できるものとする。

車両走行状態情報取得部３０は、車両走行状態センサ３と総称される前記の様々なセンサにより検出された様々なデータを取得するとともに、これら取得したデータを用いて道路の平坦度（路面凹凸度）や勾配などの二次データをも算出する。

ナビ装置４は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機を介してＧＰＳ（Global Positioning System）衛星や準天頂衛星からの電波を受信し、自車位置情報を求める。なお、精度の高い自車位置情報の取得のため、あるいは、ＧＰＳ衛星や準天頂衛星からの電波が届かないトンネル内での自車位置情報の取得のためには、しばしば、方位センサや車速センサ加速度センサなどの検出情報を用いた慣性航法技術が援用される。

ナビ装置４は、また、以上のようにして求めた自車位置情報に基づき、自車が位置する道路をナビ地図上で特定するとともに、その道路が高速道路であるか否かを判定する。ただし、この高速道路の近傍に一般道路が併走しているような場合には、その判定に誤りが起こり得ることは、従来と同じであるとする。さらに、ナビ装置４は、同じナビ地図を用いて、自車が位置する道路の進行方向の前方につながる道路を特定し、その道路の道路種別を判定する

自車位置情報取得部４０は、ナビ装置１３から自車位置情報、自車が位置する道路や自車の進行方向の前方につながる道路の道路種別などの情報を取得する。

道路種別判定部５０は、外界認識部２０、車両走行状態情報取得部３０、自車位置情報取得部４０のそれぞれから、異なるタイミングで得られる複数のいわば次元の異なる情報を総合することにより、自車が位置する道路の道路種別を判定する。本実施形態では、情報を総合する方法、すなわち一元化する方法としてポイント評価法を採用する。このポイント評価法では、道路種別判定部５０は、外界認識部２０により歩行者を検出したとき、料金所ゲートを検出したとき等々に応じて所定のポイント（増減ポイント）を付与する。そして、その合計のポイント（評価ポイント）が所定のポイントを上回った場合、自車が位置する（走行中の）道路が高速道路であると判定する。

自動運転制御部１０は、外界認識センサ２、車両走行状態センサ３、ナビ装置４などから得られる様々な情報に基づき、車両（自車）の自動走行を制御する。車両の自動走行技術には、自動ブレーキなど運転者（ドライバ）の運転を単に支援するレベル、運転者の監視のもとに自動運転が可能なレベル、運転者の監視も不要とする完全な自動運転が可能なレベルなど、複数の技術レベルが想定されている。本実施形態に係る自動運転制御部１０は、いずれの技術レベルの自動走行車両を運転制御するものであってもよいものとするが、本明細書では、その詳細については説明を省略する。

ところで、自動走行のいずれの技術レベルにおいても、前記したＡＣＣ技術のように高速道路での走行を前提とした運転制御技術が混在する。そこで、本実施形態では、道路種別判定部５０は、その判定結果、すなわち「高速道路を走行中」であるか否かを表す情報を自動運転制御部１０に通知する。そして、自動運転制御部１０は、道路種別判定部５０から「高速道路を走行中」の情報を受信しない限り、高速道路での自動走行を前提とした運転制御を実行しないようにしている。

これにより、高速道路での走行を前提とした運転制御技術が一般道路での走行時に誤って適用されることが防止されるので、誤適用によって生じる得る交通混乱を無くすことができる。

続いて、図１および図２以下の図面を参照しつつ、道路種別判定部５０の構成を説明するとともに、高速道路走行中であるか否かを判定する方法の詳細について説明する。図１に示されているように、道路種別判定部５０は、情報取得状況データ作成部５１、道路種別評価ポイント計算部５２、高速道路走行判定部５３、情報取得状況データ記憶部５４、増減ポイントデータ記憶部５５、道路種別評価ポイント記憶部５６などを含んで構成される。

図２は、情報取得状況データ記憶部５４に記憶される情報取得状況データ５４１の構成の例を示した図である。情報取得状況データ作成部５１は、外界認識部２０、車両走行状態情報取得部３０および自車位置情報取得部４０を介して得られる各種情報に基づいて、図２に示すような構成を有する情報取得状況データ５４１を作成し、情報取得状況データ記憶部５４に格納する。

情報取得状況データ５４１は、例えば、８ビットのデータにより構成され、各ビットの“１”または“０”の値により、外界認識センサ２、車両走行状態センサ３、ナビ装置４などから得られる情報の取得状況を表す。例えば、ビットｂ０＝“１”は、光学カメラなどの外界認識センサ２によって「歩行者」が検出されたことを表し、ビットｂ０＝“０”は、「歩行者」が検出されなかったことを表す。

以下、同様にビットｂ１＝“１”／“０”は、光学カメラなどの外界認識センサ２による「信号機検出」の有無を表し、ビットｂ２＝“１”／“０”は、「料金所ゲート検出」の有無を表す。また、ビットｂ３＝“１”／“０”は、車速センサなどの車両走行状態センサ３により検出された「自車の車速が８０ｋｍ／ｈ以上」であるか否かを表す。また、ビットｂ４＝“１”／“０”は、ミリ波レーダなどの外界認識センサ２を介して検出された「自車周辺車両の車速が８０ｋｍ／ｈ以上」であるか否かを表す。

また、ビットｂ５＝“１”／“０”は、加速度センサなどの車両走行状態センサ３から得られるデータを算出して得られる「道路の路面の凹凸度」が所定の閾値Ｓを超えたか否かを表す。一般に、高速道路の路面の凹凸度（平坦度）は一般道路に比べれば、十分に小さくなるように設計されている。そのため、車両が高速道路を走行するときと一般道路を走行するときでは、車両の振動振幅などに違いが生じる。したがって、車両制御装置１は、車両走行状態センサ３などを介して得られる車両の加速度などに基づき、路面の凹凸度を求めることができる

また、ビットｂ６＝“１”／“０”は、ナビ装置４から得られる自車位置が、ナビ地図上の「高速道路にマッチング」したか否かを表す。また、ビットｂ７＝“１”／“０”は、自車が位置するナビ地図上の道路につながる「自車進行方向の前方の道路が一般道路」であるか否かを表している。

なお、情報取得状況データ５４１は、図２に示した構成に限定されることはない。例えば、ビット長は、９ビット以上であっても、７ビット以下であってもよい。例えば、ビット９として、道路の勾配が所定の閾値を超えたか否かの情報などを追加してもよい。一般に、高速道路の勾配の最大値は、一般道路の勾配の最大値よりも十分に小さいものとなっている。さらに、ビット１０として車線を区別するための白線の長さおよび間隔や道路幅などを追加してもよい。

また、図２では、情報取得状況データ５４１のそれぞれ１ビットに割り当てられた情報取得状況の意味を、１バイトや１ワードに割り当ててもよい。

図３は、増減ポイントデータ記憶部５５に記憶される増減ポイントデータ５５１の構成の例を示した図である。図３に示すように、増減ポイントデータ５５１は、ポイント付与条件にごとに増減ポイントが対応付けられて構成される。ポイント付与条件とは、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントを更新する場合の条件を定めたデータである。

本実施形態では、ポイント付与条件は、図２の情報取得状況データ５４１よりも１ビット多い９ビットのデータ（ｃ０，ｂ７，ｂ６，ｂ５，ｂ４，ｂ３，ｂ２，ｂ１，ｂ０）により構成されるものとする。ここで、ビットｃ０は、高速道路走行判定部５３で判定された自車走行中道路の道路種別を表す。すなわち、ビットｃ０＝“１”は、高速道路走行中と判定されたことを意味し、ビットｃ０＝“０”は、一般道路走行中と判定されことを意味する。また、ビットｂ７～ｂ０が表す意味は、情報取得状況データ５４１の８ビットのデータのビットｂ７～ｂ０と同じである。
なお、図３のポイント付与条件を表すビットパターンにおいて、ｘは、“１”，“０”のいずれでもよいことを表す。

なお、図３の情報取得状況データ５４１のポイント付与条件には、光学カメラなどの外界認識センサ２により道路標識を検出することが含まれていない。これは、一般道路を走行中であっても高速道路の交通標識が認識されることがあり、また、高速道路を走行中であっても一般道路の交通標識が認識されることがあるため、本実施形態では、交通標識による道路種別の判定をしないこととしたためである。

道路種別評価ポイント計算部５２は、情報取得状況データ作成部５１により作成される情報取得状況データ５４１が図３の増減ポイントデータ５５１のポイント付与条件に合致するか否かを監視する。そして、合致するポイント付与条件があった場合には、そのポイント付与条件に対応付けられた増減ポイントを用いて、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントを更新する。

例えば、情報取得状況データ５４１のビットパターンが“ｘ ｘｘｘｘ ｘｘ０１”と合致した場合、つまり、信号機が検出されず歩行者が検出された場合には、道路種別評価ポイント計算部５２は、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントに“－２”ポイントを加算する。同様に、情報取得状況データ５４１のビットパターンが“ｘ ｘｘｘｘ ｘｘ１０”となった場合、つまり、信号機が検出され歩行者が検出されなかった場合には、道路種別評価ポイント計算部５２は、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントに“－２”ポイントを加算する。さらに、情報取得状況データ５４１のビットパターンが“ｘ ｘｘｘｘ ｘｘ１１”となった場合、つまり、歩行者および信号機がともに検出された場合には、道路種別評価ポイント計算部５２は、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントに“－１０”ポイントを加算する。

なお、図３に示されたこれ以外のポイント付与条件とそのポイント付与条件に対する増減ポイントとの関係の詳細については、以下、図４を用いた道路種別評価ポイントの増減の具体例の中で説明する。

図４は、道路種別評価ポイント計算部５２における道路種別評価ポイントの増減の具体例を模式的に示した図である。すなわち、図４には、一般道路を走行する車両が高速道路を走行し、その後、再び一般道路に戻って走行する場合について、道路種別評価ポイントを増減させる様子が模式的に示されている。なお、この例では、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶される道路種別評価ポイントは、初期値が“０”、下限値が“－２”、上限値が“＋１０”であるとしている。そして、高速道路走行判定部５３は、この道路種別評価ポイントが閾値“＋８”以上である場合、「高速道路を走行中」と判定し、閾値“＋８”未満である場合、「一般道路を走行中」と判定する。

図４に示すように、車両が一般道路で走行開始し、Ｔ１のタイミングで、車両制御装置１が外界認識センサ２を介して「信号機」を検出すると、情報取得状況データ５４１は、ポイント付与条件“ｘ ｘｘｘｘ ｘｘ１０”に合致する。このとき、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントには、当該ポイント付与条件に対応する増減ポイント“－２”が加算される。その結果、道路種別評価ポイントは“－２”となるが、閾値の“＋８”未満であるので一般道路走行中と判定される。

次に、一般道路走行中と判定されているときのＴ２のタイミングで、車両制御装置１が外界認識センサ２を介して「料金所ゲート」を検出すると、情報取得状況データ５４１は、ポイント付与条件“０ ｘｘｘｘ ｘ１ｘｘ”に合致する。このとき、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントには、当該ポイント付与条件に対応する増減ポイント“＋４”が加算される。その結果、道路種別評価ポイントは“＋２”となるが、閾値の“＋８”未満であるので一般道路走行中と判定される。

次に、Ｔ３のタイミングで、車両制御装置１が自車位置情報取得部４０を介して「自車位置がナビ地図上の高速道路にマッチング」したことを検出すると、情報取得状況データ５４１は、ポイント付与条件“ｘ ｘ１ｘｘ ｘｘｘｘ”に合致する。このとき、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントには、当該ポイント付与条件に対応する増減ポイント“＋５”が加算される。その結果として、道路種別評価ポイントは “＋７”となるが、閾値の“＋８”未満であるので、この時点では、まだ一般道路走行中と判定される。

次に、Ｔ４のタイミングで、車両制御装置１が車両走行状態情報取得部３０などを介して「自車の車速が８０ｋｍ／ｈ以上」を検出すると、情報取得状況データ５４１は、ポイント付与条件“ｘ ｘｘｘ０ １ｘｘｘ”に合致する。このとき、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントには、当該ポイント付与条件に対応する増減ポイント“＋２”が加算される。その結果、道路種別評価ポイントは、“＋９”となり、閾値の“＋８”以上となるので、高速道路走行中と判定される。そして、この判定結果に基づき、例えば、ＡＣＣや自動運転制御など高速道路での適用が想定された機能を作動させるようにしてもよい。

次に、Ｔ５のタイミングで、車両制御装置１が外界認識センサ２などを介して「周辺車両の車速が８０ｋｍ／ｈ以上」を検出すると、情報取得状況データ５４１は、ポイント付与条件“ｘ ｘｘｘ１ ０ｘｘｘ”に合致する。このとき、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントには、当該ポイント付与条件に対応する増減ポイント“＋２”が加算される。その結果、道路種別評価ポイントは、“＋１０” を超えるが、その値は、上限値“＋１０”にとどめられる。

なお、以上のように、自車や周辺車両の車速が８０ｋｍ／ｈ以上となった場合の増減ポイントを“＋２”と小さめに設定しているのは、一般道路でも８０ｋｍ／ｈで走行可能な道路があり得ることを考慮したためである。なお、この場合、判定の閾値を１００ｋｍ／ｈとしてもよい。

次に、Ｔ６のタイミングで、車両制御装置１が車両走行状態情報取得部３０などを介して所定の距離にわたって「路面凹凸度が閾値Ｓ以下」であることを検出すると、情報取得状況データ５４１は、ポイント付与条件“ｘ ｘｘ１ｘ ｘｘｘｘ”に合致する。その結果、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントには、当該ポイント付与条件に対応する増減ポイント“＋２”が加算される。このとき、道路種別評価ポイントがすでに上限値“＋１０”に達しているので、その値は、上限値“＋１０”のままとなる。

次に、高速道路走行中と判定されているときのＴ７のタイミングで、車両制御装置１が外界認識センサ２を介して「料金所ゲート」を検出し、かつ、自車位置情報取得部４０を介して「自車が位置する道路の進行方向前方につながる道路が一般道路」であることを検出すると、情報取得状況データ５４１は、ポイント付与条件“ｘ １ｘｘｘ ｘ１ｘｘ”に合致する。このとき、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントには、当該ポイント付与条件に対応する増減ポイント“－１０”が加算される。その結果、道路種別評価ポイントは、“０”となるので、閾値の“＋８”未満となり、一般道路走行中と判定される。そして、この判定結果に基づき、例えば、ＡＣＣや自動運転制御など高速道路での適用が想定された機能を作動させていた場合には、その作動を停止させる。

次に、Ｔ８のタイミングで、車両制御装置１が外界認識センサ２を介して「歩行者」および「信号機」をともに同時に検出すると、情報取得状況データ５４１は、ポイント付与条件“ｘ ｘｘｘｘ ｘｘ１１”に合致する。このとき、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントには、当該ポイント付与条件に対応する増減ポイント“－１０”が加算される。その結果、道路種別評価ポイントは、下限値“－２” を下回るが、その値は、下限値“－２”ポイントにとどめられる。

図５は、道路種別評価ポイント計算部５２が実行する処理の処理フローの例を示した図である。この処理は、所定の時間間隔（例えば、１秒）が経過するたび、あるいは、自車が所定の距離（例えば、１０ｍ）を走行するたびなどに実行される。

図５に示すように、道路種別評価ポイント計算部５２は、まず、情報取得状況データ記憶部５４から情報取得状況データ５４１を読み出す（ステップＳ１１）。次に、道路種別評価ポイント計算部５２は、増減ポイントデータ記憶部５５の増減ポイントデータ５５１を参照して、当該情報取得状況データ５４１に対応する（合致する）増減ポイントを取得する（ステップＳ１２）。このとき、当該情報取得状況データ５４１に対応する増減ポイントが存在しない場合には、取得する増減ポイント＝“０”とする。

次に、道路種別評価ポイント計算部５２は、道路種別評価ポイント記憶部５６からそれに記憶されている道路種別評価ポイントを読み出す（ステップＳ１３）。次に、道路種別評価ポイント計算部５２は、その読み出した道路種別評価ポイントにステップＳ１２で取得した増減ポイントを加算して、道路種別評価ポイントを更新する（ステップＳ１４）。なお、道路種別評価ポイントには上限値および下限値が設けられており、更新後の道路種別評価ポイントは、最大でも上限値を超えず、最小でも下限値を下回らないものとする。そして、道路種別評価ポイント計算部５２は、その更新した道路種別評価ポイントを道路種別評価ポイント記憶部５６に格納する（ステップＳ１５）。

以上、図５は、道路種別評価ポイント計算部５２が実行する処理を一般的な処理フローの例として示したものであるが、図６～図８に情報取得状況データ５４１の各ビットの具体的な状況に応じた処理フローの例を示す。なお、これらは、図５に示した処理のうち、ステップＳ１２の処理に相当する。

図６は、情報取得状況データ５４１のビットｂ１，ｂ０の値に応じて増減ポイントを取得する具体的な処理フローの例を示した図である。この場合、道路種別評価ポイント計算部５２は、情報取得状況データ５４１のうち、ビットｂ１，ｂ０のみを参照する。

道路種別評価ポイント計算部５２は、まず、情報取得状況データ５４１のビットｂ０を参照して、外界認識センサ２により「歩行者」が検出されていたか否かを判定する（ステップＳ２１）。その判定の結果、「歩行者」が検出されていた場合には（ステップＳ２１でＹｅｓ）、さらに、ビットｂ１を参照して、外界認識センサ２により「信号機」が検出されていたか否かを判定する（ステップＳ２２）。その判定の結果、「信号機」が検出されていた場合には（ステップＳ２２でＹｅｓ）、道路種別評価ポイントの更新に用いる増減ポイントとして“－１０”をセットし（ステップＳ２３）、処理を終了する。また、ステップＳ２２の判定で「信号機」が検出されていなかった場合には（ステップＳ２２でＮｏ）、道路種別評価ポイントの更新に用いる増減ポイントとして“－２”をセットし（ステップＳ２４）、処理を終了する。

さらに、道路種別評価ポイント計算部５２は、ステップＳ２１の判定で「歩行者」が検出されていなかった場合には（ステップＳ２１でＮｏ）、ビットｂ１を参照して、外界認識センサ２により「信号機」が検出されていたか否かを判定する（ステップＳ２５）。その判定の結果、「信号機」が検出されていた場合には（ステップＳ２５でＹｅｓ）、道路種別評価ポイントの更新に用いる増減ポイントとして“－２”をセットし（ステップＳ２６）、処理を終了する。また、ステップＳ２５の判定で「信号機」を検出していなかった場合には（ステップＳ２５でＮｏ）、増減ポイントに値を設定しないで処理を終了する。なお、この場合には、増減ポイントは“０”とみなされる。

図７は、情報取得状況データ５４１のビットｂ７，ｂ２の値および道路種別評価ポイントの値に応じて増減ポイントを取得する具体的な処理フローの例を示した図である。この場合、道路種別評価ポイント計算部５２は、情報取得状況データ５４１のうちビットｂ７，ｂ２を参照するとともに、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントの値を参照する。

道路種別評価ポイント計算部５２は、まず、情報取得状況データ５４１のビットｂ２を参照して、外界認識センサ２により「料金所ゲート」が検出されていたか否かを判定する（ステップＳ３１）。ここで、「料金所ゲート」を検出する外界認識センサ２は、車両に搭載された光学カメラとその画像処理装置であってもよいが、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）の車載器であってもよい。この場合には、ＥＴＣゲートの通行履歴により「料金所ゲート」を容易に検出することができる。

ステップＳ３１の判定の結果、「料金所ゲート」が検出されていた場合には（ステップＳ３１でＹｅｓ）、さらに、道路種別評価ポイント記憶部５６に記憶されている道路種別評価ポイントの値に基づき、自車が高速道路を走行中であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。本実施形態では、この時点での道路種別評価ポイントの値が“＋８”以上である場合に、高速道路を走行中と判定される。

次に、ステップＳ３２の判定の結果、自車が高速道路を走行中であると判定された場合には（ステップＳ３２でＹｅｓ）、道路種別評価ポイント計算部５２は、さらに、情報取得状況データ５４１のビットｂ７を参照して、自車が位置する道路の進行方向前方の道路が一般道路であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。その判定の結果、自車が位置する道路の進行方向前方の道路が一般道路であった場合には（ステップＳ３３でＹｅｓ）、道路種別評価ポイントの更新に用いる増減ポイントとして“－１０”をセットし（ステップＳ３４）、処理を終了する。

また、ステップＳ３３での判定で、自車が位置する道路の進行方向前方の道路が一般道路でなかった場合には（ステップＳ３３でＮｏ）、道路種別評価ポイントの更新に用いる増減ポイントとして“－１”をセットし（ステップＳ３５）、処理を終了する。また、ステップＳ３２での判定で、自車が高速道路を走行中でないと判定された場合には（ステップＳ３２でＮｏ）、道路種別評価ポイントの更新に用いる増減ポイントとして“＋４”をセットし（ステップＳ３６）、処理を終了する。また、ステップＳ３１の判定で「料金所ゲート」が検出されていなかった場合には、増減ポイントに値を設定しないで処理を終了する。なお、この場合には、増減ポイントは“０”とみなされる。

図８は、情報取得状況データ５４１のビットｂ４，ｂ３の値に応じて増減ポイントを取得する具体的な処理フローの例を示した図である。この場合、道路種別評価ポイント計算部５２は、情報取得状況データ５４１のうち、ビットｂ４，ｂ３のみを参照する。

道路種別評価ポイント計算部５２は、まず、情報取得状況データ５４１のビットｂ３を参照して、「自車の車速≧８０ｋｍ／ｈ」が検出されていたか否かを判定する（ステップＳ４１）。そして、その判定の結果、「自車の車速≧８０ｋｍ／ｈ」が検出されていた場合には（ステップＳ４１でＹｅｓ）、さらに、ビットｂ４を参照して、自車周辺の「他車の車速≧８０ｋｍ／ｈ」が検出されていたか否かを判定する（ステップＳ４２）。その判定の結果、「他車の車速≧８０ｋｍ／ｈ」が検出されていた場合には（ステップＳ４２でＹｅｓ）、道路種別評価ポイントの更新に用いる増減ポイントとして“＋４”をセットし（ステップＳ４３）、処理を終了する。さらに、ステップＳ４２の判定で「他車の車速≧８０ｋｍ／ｈ」が検出されていなかった場合には（ステップＳ４２でＮｏ）、道路種別評価ポイントの更新に用いる増減ポイントとして“＋２”をセットし（ステップＳ４４）、処理を終了する。

さらに、道路種別評価ポイント計算部５２は、ステップＳ４１の判定で「自車の車速≧８０ｋｍ／ｈ」が検出されていなかった場合には（ステップＳ４１でＮｏ）、ビットｂ４を参照して、自車周辺の「他車の車速≧８０ｋｍ／ｈ」が検出されていたか否かを判定する（ステップＳ４５）。その判定の結果、「他車の車速≧８０ｋｍ／ｈ」が検出されていた場合には（ステップＳ４５でＹｅｓ）、道路種別評価ポイントの更新に用いる増減ポイントとして“＋２”をセットし（ステップＳ４６）、処理を終了する。また、ステップＳ４５の判定で「他車の車速≧８０ｋｍ／ｈ」が検出されていなかった場合には（ステップＳ４５でＮｏ）、増減ポイントに値を設定しないで処理を終了する。なお、この場合には、増減ポイントは“０”とみなされる。

なお、情報取得状況データ５４１のビットｂ５やビットｂ６の値に応じて増減ポイントを取得する具体的な処理フローの例については、説明を省略する。

以上、図２～図８の説明から分かるように、本実施形態に係る道路種別判定部５０において行われる道路種別判定は、次に示す（１）～（５）の特徴を有している。

（１）「自車が高速道路を走行中」であることを判定するための閾値は、道路種別評価ポイントの上限値と下限値の中間に設定されるのではなく、中間よりも上限値側（高速道路と判定される側）に設定されている。ちなみに、本実施形態の場合、「自車が高速道路を走行中」であることを判定するための閾値は“＋８”、上限値は“＋１０”、下限値は“－２”となっている。

このため、本実施形態では、高速道路を走行中なのに一般道路走行中と誤判定される確率を小さくすることができる。すなわち、本実施形態では、車両制御装置１の道路種別判定部５０は、高速道路走行中であることを精度よく判定することができる。その結果、車両制御装置１においては、高速道路での走行を前提とした自動運転制御などが一般道路での走行時に誤って適用されることが防止されるので、その誤適用によって生じる交通混乱や事故の恐れを無くすことができる。

（２）外界認識センサ２を介して「歩行者」または「信号機」をそれぞれ別々に認識したときに比べて、「歩行者」および「信号機」をともに同時に認識したときには、道路種別評価ポイントを大きく減少させる。

ちなみに、本実施形態では、図３に示すように、「歩行者」および「信号機」がそれぞれ別々に検出された場合、その増減ポイントは、いずれも“－２”となっているが、「歩行者」および「信号機」がともに同時に検出された場合、その増減ポイントは“－１０”となっている。実際のところ、高速道路では、「歩行者」や「信号機」がそれぞれ単独に検出されることがまれにあり得るが、「歩行者」と「信号機」がともに同時に検出されることはほとんどあり得ない。したがって、本実施形態では、「歩行者」と「信号機」がともに同時に検出された場合には、自車が走行中の道路は、ほぼ確実に一般道路であると判定される。これにより、道路種別判定部５０による道路種別判定精度を向上させることができる。

なお、「歩行者」と「信号機」がともに同時検出されるとは、基本的には、車両に搭載された光学カメラ（外界認識センサ２）により撮像された１フレームの画像の中に「歩行者」と「信号機」がともに含まれることをいう。ただし、同じ光学カメラで撮像された、例えば、１秒程度の時間差のある複数フレームの画像の中に「歩行者」と「信号機」がそれぞれ単独に含まれるものであっても、「歩行者」と「信号機」がともに同時に検出されたとみなすとしても構わない。

（３）「一般道路を走行中と判定」された後に、外界認識センサ２を介して「料金所ゲート」が認識されたときに比べて、「高速道路を走行中」と判定された後に、外界認識センサ２を介して「料金所ゲート」が認識されたときには、道路種別評価ポイントを大きく減少させる。

ちなみに、本実施形態では、図３に示すように、「一般道路走行中」と判定された後に、外界認識センサ２を介して「料金所ゲート」が認識されたときの増減ポイントは“＋４”となっている。一方、「高速道路走行中」と判定された後に、外界認識センサ２を介して「料金所ゲート」が認識されたときの増減ポイントは、“－６”となっている。

これは、料金所ゲートは、一般道路でも有料道路であれば設けられているため、一般道路を走行中に料金所ゲートを検出（通過）したからといって、その後、高速道路の走行に移行するとは限らない。一方、高速道路の場合、管理会社などが異なる高速道路の乗り継ぎ地点の料金所を除き、その料金所ゲートは、その出入口にしか設けられていない。したがって、高速道路を走行中に料金所ゲートを検出（通過）した場合には、その前方の道路の多くは一般道路となる。

（４）さらに、「高速道路走行中」と判定された後に、外界認識センサ２を介して「料金所ゲート」が認識された場合には、自車位置情報取得部４０を介して当該料金所ゲートよりも「自車の進行方向前方側の道路が一般道路」であるか否かという情報を取得する。この場合に、「自車の進行方向前方側の道路が一般道路」であるという情報を取得できなかったときに比べて、「自車の進行方向前方側の道路が一般道路」であるという情報を取得できたときには、道路種別評価ポイントを大きく減少させる。

ちなみに、本実施形態では、図３に示すように、高速道路走行中と判定された後に、外界認識センサ２を介して料金所ゲートが認識されたものの、その前方につながる道路が一般道路であることが認識できなかった場合、その増減ポイントは、“－１”となっている。一方、高速道路走行中と判定された後に、外界認識センサ２を介して料金所ゲートが認識され、かつ、その前方につながる道路が一般道路であることが認識できた場合、その増減ポイントは、“－１０”となっている。したがって、後者の場合には、一般道路へ実際に出る前であっても、自車が一般道路を走行中であると判定されるので、高速道路での走行を前提とした自動運転制御などが一般道路での走行時に適用されることが防止される。

（５）自車の車速が所定の車速（例えば８０ｋｍ／ｈ）以上のときに比べて、自車の車速および周辺車両の車速がともに所定の車速（例えば８０ｋｍ／ｈ）以上であるときには、道路種別評価ポイントを増加させる。

ちなみに、本実施形態では、図３に示すように、自車の車速が８０ｋｍ／ｈ以上のときの増減ポイントは、“＋２”となっているが、自車の車速および周辺車両の車速がともに８０ｋｍ／ｈ以上のときの増減ポイントは、“＋４”となっている。自車の車速のみならず周辺車両の車速も８０ｋｍ／ｈ以上である場合、自車の車速だけが８０ｋｍ／ｈ以上である場合よりも、そのとき走行中の道路が高速道路である確率は大きくなる。このように、本実施形態では、複数の情報の検出を組み合わせることによっても、道路種別評価ポイントを増減させているので、道路種別判定部５０による道路種別の判定精度を向上させることができる。

以上、本実施形態によれば、車両が走行中に、外界認識センサ２、車両走行状態センサ３、ナビ装置４などから得られる様々な種類の情報を、道路種別評価ポイントという一元的な数値に変換し、その数値をもとに高速道路を走行中であるか否かを判定している。したがって、本実施形態では、高速道路走行中であることを精度よく判定することができる。また、ポイント付与条件や増減ポイントを適切に設定することにより、一般道路を走行中なのに高速道路を走行中と誤判定する確率を小さくすることができる。よって、本実施形態によれば、高速道路での走行を前提とした自動運転制御などが一般道路での走行時に誤って適用されることなどが防止され、その誤適用によって生じる交通混乱を防止することができる。

図９は、本発明の実施形態の変形例に係る道路種別評価ポイントの増減の具体例を模式的に示した図である。この変形例では、同じ車両（自車）が地点Ａから地点Ｄまでの経路を走行し、その後、地点Ｂを通過することを考える。この車両が地点Ａから地点Ｄまで初回に走行する場合は、その道路種別評価ポイントの増減のさせ方は、図４に説明したものと同じである。

ただし、本変形例に係る車両制御装置１は、この最初の走行時の地点Ｂでは、外界認識センサ２（光学カメラなど）を介して道路の周辺画像を取得するものとする。すなわち、ナビ装置４により自車位置がナビ地図上の高速道路にマッチングしたと判定されたＴ３のタイミングで道路の周辺画像を取得する。そして、その後、地点Ｃにおいて、道路種別評価ポイントが所定の閾値（“＋８”）を超えた場合には、地点Ｂの道路の周辺画像を高速道路走行中の画像として記憶装置に登録する。

この後、自車が地点Ｂを通過する場合には、車両制御装置１は、外界認識センサ２を介して得られる道路の周辺画像を監視し、その画像が記憶装置に登録されている地点Ｂの道路周辺の画像と同じであるか否かを判定する。その判定により、地点Ｂの道路周辺の画像と同じであった場合には、道路種別判定部５０は、自車が高速道路を走行中と判定し、道路種別評価ポイントを、例えば“＋１０”増加させる。

したがって、本変形例では、地点Ｂを通過した時点で「高速道路走行中」を判定することができる。よって、本変形例では、図４に示した実施形態の場合よりも、「高速道路走行中」を早めに検知できるので、「高速道路走行中」と判定される高速道路の範囲を広くすることができる。なお、図９において、初回の道路種別評価ポイントの推移は、太実線で表され、２回目以降の道路種別評価ポイントの推移は、太破線で表されている。

なお、以上に説明した本発明の実施形態では、道路種別評価ポイントが所定の閾値を上回った場合に走行中の道路が高速道路であると判定したが、道路種別評価ポイントが所定の閾値を下回った場合に走行中の道路が高速道路であると判定するようにしてもよい。ただし、その場合の判定の閾値は、道路種別評価ポイントの上限値と下限値のうち、下限値に近い側に設定される。

１ 車両制御装置
２ 外界認識センサ
３ 車両走行状態センサ
４ ナビ装置
５ 駆動装置
６ 操舵装置
７ 制動装置
１０ 自動運転制御部
１３ ナビ装置
２０ 外界認識部
３０ 車両走行状態情報取得部
４０ 自車位置情報取得部
５０ 道路種別判定部
５１ 情報取得状況データ作成部
５２ 道路種別評価ポイント計算部
５３ 高速道路走行判定部
５４ 情報取得状況データ記憶部
５５ 増減ポイントデータ記憶部
５６ 道路種別評価ポイント記憶部
５４１ 情報取得状況データ
５５１ 増減ポイントデータ

Claims (3)

1. 道路を走行する車両に搭載され、
   前記車両の走行状態情報を取得する走行状態情報取得手段と、
   前記車両の地図上の位置を取得する位置情報取得手段と、
   前記車両の周辺の外界情報を取得する外界認識手段と、
   前記位置情報取得手段、前記外界認識手段および前記走行状態情報取得手段から複数のタイミングで得られる複数の情報に応じて予め定められた増減ポイントを求め、順次、記憶装置に保持された道路種別評価ポイントに前記増減ポイントを加算して増減させ、前記道路種別評価ポイントにより前記車両が走行中の道路の種別を判定する道路種別判定手段と、
   を備え、
   前記外界認識手段は、
   前記車両が走行中の道路周囲の物標を認識可能で、前記認識可能な物標として歩行者および信号機が含まれ、
   前記道路種別判定手段は、
   前記道路種別評価ポイントが所定の閾値を跨いで増加した場合には、前記車両が走行中の道路が高速道路であると判定し、前記外界認識手段を介して前記歩行者または前記信号機をそれぞれ別々に認識したときの増減ポイントの和に比べて、前記歩行者および前記信号機をともに同時に認識したときには、増減ポイントを大きくして前記道路種別評価ポイントを大きく減少させ、前記道路種別評価ポイントが所定の閾値を跨いで減少した場合には、前記車両が走行中の道路が一般道路であると判定すること
   を特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記道路種別判定手段は、
   前記走行状態情報取得手段により取得した前記車両の車速が所定の車速以上のときに比べて、
   前記走行状態情報取得手段により取得した前記車両の車速、および、前記外界認識手段を介して取得した前記車両の周囲を走行する他車両の走行速度である他車速がともに前記所定の車速以上であるときには、
   前記道路種別評価ポイントを増加させること
   を特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１に記載の車両制御装置を搭載したことを特徴とする車両。

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