JP7202982B2 - 運転支援方法及び運転支援装置 - Google Patents

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Description

本発明は、運転支援方法及び運転支援装置に関する。
自車両の現在位置である自己位置(以下、単に自己位置)の推定精度と、走行予定経路上の前方の位置で要求される推定精度とに応じて、自律走行制御の可否を判定する技術が知られている。
例えば、下記特許文献1には、車両の自己位置推定の将来の推定精度を推定し、それが許容位置精度に収まるか否かに基づいて自動運転継続判断を行って、継続不可と判断した場合に報知する車載用制御装置が記載されている。許容位置精度は、走行制御レベルと環境条件によって予め定められている。
国際公開第2016/114044号パンフレット
特許文献1の車載用制御装置によれば、現時点において推定した将来の推定精度が許容位置精度に収まらなければ自動運転継続不可を報知する。
しかしながら、自己位置の推定には様々な要因が影響するため、将来の時点で実際に推定される自己位置の推定精度が、現時点において推定した将来の推定精度よりも高くなって許容位置精度に収まる可能性がある。
特許文献1の車載用制御装置によれば、このような可能性がある場合であっても、現時点において推定した将来の推定精度が許容範囲を超えた時点で自動運転継続不可を報知するため、結果として不必要な報知が発生する。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、走行予定経路上の前方の地点で要求される自己位置推定の推定精度に応じて自律走行制御の可否を判定する際に、推定精度が要求される地点の手前で不必要に自律走行制御不可と判定されるのを抑制することを目的とする。
本発明の一態様によれば、自車両の走行予定経路を設定すると共に自車両の現在位置である自己位置を推定し、走行予定経路及び自己位置に基づいて走行予定経路に沿った走行を支援するように自車両の運転行動を制御する運転支援方法が与えられる。この運転支援方法では、自己位置の推定誤差を推定し、走行予定経路上であって自己位置よりも前方の地点で予定される自車両の運転行動に応じた自己位置の許容誤差であり、且つ自車両の運転行動が同一であれば地点が自己位置から遠いほど大きい自己位置の許容誤差を設定し、自己位置の推定誤差が許容誤差以内であるか否かに応じて、自車両の運転行動の制御の可否を判定する。
本発明によれば、走行予定経路上であって自己位置よりも前方の地点で要求される自己位置の許容誤差に応じて自律走行制御の可否を判定する際に、当該地点よりも手前で不必要に自律走行制御不可と判定されるのを抑制できる。
実施形態の運転支援装置を搭載する車両の概略構成の一例を示す図である。 自車両と走行予定経路上の判断ポイントの例の説明図である。 自己位置の推定誤差の変化の一例を示す図である。 実施形態による許容誤差の設定例を示す図である。 運転支援装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 走行予定経路上の判断ポイントの選択方法の一例の説明図である。 推定誤差及び許容誤差に基づく自律走行制御の可否判定の説明図である。 推定誤差及び許容誤差に基づく自律走行制御の可否判定の説明図である。 実施形態の運転支援方法の一例のフローチャートである。 運転支援方法の第1変形例の説明図である。 運転支援方法の第1変形例の説明図である。 運転支援方法の第2変形例の説明図である。 運転支援方法の第2変形例の説明図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる場合が含まれる。以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記の実施形態に例示した装置や方法に特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
(構成)
自車両1は、自車両1の運転支援を行う運転支援装置10を備える。運転支援装置10は、自車両1の周囲の道路形状や地物、ランドマーク等の物標の検出結果と、物標の地図上の位置と、に基づいて自車両1の自己位置を推定する。
運転支援装置10は、推定した自己位置と周辺の走行環境とに基づいて、運転者が関与せずに自車両1を自動で運転する自律走行制御を行う事によって運転を支援する。なお、推定した自己位置と周辺の走行環境とに基づいて操舵角のみあるいは加減速のみを制御するなど、自車両1の走行に関わる運転動作を部分的に支援しても良い。以下、運転支援として、運転者が関与せずに自車両1を自動で運転する自律走行制御を行って運転支援を行う例を記載する。
運転支援装置10は、測位装置11と、地図データベース12と、周囲環境センサ13と、車両センサ14と、許容誤差データベース15と、ユーザインタフェース装置16と、ナビゲーションシステム17と、コントローラ18と、アクチュエータ19を備える。
図面において、地図データベース、許容誤差データベース及びユーザインタフェース装置をそれぞれ「地図DB」、「許容誤差DB」及び「ユーザI/F装置」と表記する。
測位装置11は、自車両1の現在位置を測定する。測位装置11は、例えば全地球型測位システム(GNSS)受信機を備えてよい。GNSS受信機は、例えば地球測位システム(GPS)受信機等であり、複数の航法衛星から電波を受信して自車両1の現在位置を測定する。
地図データベース12は、フラッシュメモリ等の記憶装置に格納され、自車両1の自己位置の推定に必要な道路形状や地物、ランドマーク等の物標の位置及び種類などの地図データを記憶している。
地図データベース12として、例えば、自律走行用の地図として好適な高精度地図データ(以下、単に「高精度地図」という。)を記憶してよい。高精度地図は、ナビゲーション用の地図データ(以下、単に「ナビ地図」という。)よりも高精度の地図データであり、道路単位の情報よりも詳細な車線単位の情報を含む。
例えば、高精度地図は車線単位の情報として、車線基準線(例えば車線内の中央の線)上の基準点を示す車線ノードの情報と、車線ノード間の車線の区間態様を示す車線リンクの情報を含む。
車線ノードの情報は、その車線ノードの識別番号、位置座標、接続される車線リンク数、接続される車線リンクの識別番号を含む。車線リンクの情報は、その車線リンクの識別番号、車線の種類、車線の幅員、車線境界線の種類、車線の形状、車線区分線の形状、車線基準線の形状を含む。高精度地図は更に、車線上又はその近傍に存在する信号機、停止線、標識、建物、電柱、縁石、横断歩道等の地物やランドマークといった物標の種類及び位置座標と、これらの位置座標に対応する車線ノードの識別番号及び車線リンクの識別番号等の、物標の情報を含む。
また、地図データベース12にはナビ地図が記憶されていてもよい。ナビ地図は道路単位の情報を含む。例えば、ナビ地図は道路単位の情報として、道路基準線(例えば道路の中央の線)上の基準点を示す道路ノードの情報と、道路ノード間の道路の区間態様を示す道路リンクの情報を含む。
周囲環境センサ13は、自車両1の周囲環境についての様々な情報(周囲環境情報)、例えば自車両1の周辺の物体を検出する。周囲環境センサ13は、自車両1の周辺に存在する物体、自車両1と物体との相対位置、自車両1と物体との距離、物体が存在する方向等の第1車両の周囲環境を検出する。例えば周囲環境センサ13は、自車両1に対する自車両1周辺の物標の相対位置を検出する。
周囲環境センサ13は、レーザレンジファインダ(LRF)やレーダなどの測距装置や、カメラを備えてよい。カメラは、例えばステレオカメラであってよい。カメラは、単眼カメラであってもよく、単眼カメラにより複数の視点で同一の物体を撮影して、物体までの距離を計算してもよい。また、撮像画像から検出された物体の接地位置に基づいて、物体までの距離を計算してもよい。
車両センサ14は、自車両1から得られる様々な情報(車両情報)を検出する。車両センサ14には、例えば、自車両1の走行速度(車速)を検出する車速センサ、自車両1が備える各タイヤの回転速度を検出する車輪速センサ、自車両1の3軸方向の加速度(減速度を含む)を検出する3軸加速度センサ(Gセンサ)、操舵角(転舵角を含む)を検出する操舵角センサ、自車両1に生じる角速度を検出するジャイロセンサ、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ、自車両1のアクセル開度を検出するアクセルセンサと、運転者によるブレーキ操作量を検出するブレーキセンサが含まれる。
許容誤差データベース15は、フラッシュメモリ等の記憶装置に格納され、自己位置の推定誤差の許容値である許容誤差ea0を記憶している。
許容誤差ea0は、例えば、自律走行制御による運転行動の種類に応じて設定されている。運転行動には、例えば、停止線での停止や、交差点の右折、左折、直進や、所定曲率以上のカーブ路での走行、車線幅変化地点の通過、合流区間や複数車線を走行する際の車線変更などの車両の走行制御が含まれる。許容誤差ea0は、これらの運転行動のそれぞれにおいて車両制御に要求される自己位置の推定精度を定める。
許容誤差データベース15には、主に自車両の前後方向の許容誤差ea0が記憶されているが、運転行動の種類に応じて前後方向に加えて横位置の許容誤差ea0も記憶されている。例えば、交差点の右左折や車線幅変化地点の通過における車両制御に要求される横方向の推定精度を定める許容誤差ea0を記憶してよい。
ユーザインタフェース装置16は、乗員との間で情報を授受するヒューマン・マシン・インターフェイス(HMI:Human Machine Interface)であり、ユーザインタフェース装置16は、運転支援装置10とは別体の情報端末(例えば、スマートフォンやタブレット装置)であってもよい。なお、乗員には、運転者が含まれるほか、自車両1の自律走行制御に関する操作指示権限を有する乗員や同乗者が含まれる。
ユーザインタフェース装置16は、例えば音声情報を授受するスピーカとマイクロフォンを備えてもよい。また、ユーザインタフェース装置16は、表示情報を提供するディスプレイ装置を備えてもよい。ユーザインタフェース装置16は、乗員が物理的に操作するキーボード、ボタン、ダイヤル、スライダ、マウス、タッチパネル、レバー、ジョイスティック、タッチパッド等を備えてもよい。
ナビゲーションシステム17は、測位装置11により自車両1の現在位置を認識し、その現在位置における地図情報を地図データベース12から取得する。ナビゲーションシステム17は、乗員が入力した目的地までの走行予定経路を設定し、この走行予定経路に従って乗員に経路案内を行う。
またナビゲーションシステム17は、設定した走行予定経路の情報をコントローラ18へ出力する。自律走行制御時にコントローラ18は、ナビゲーションシステム17が設定した走行予定経路に沿って自律走行するように第1車両を自動で運転(運転行動を制御)する。
コントローラ18は、自車両1の運転支援制御を行う電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)である。コントローラ18は、プロセッサ20と、記憶装置21等の周辺部品とを含む。プロセッサ20は、例えばCPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro-Processing Unit)であってよい。
記憶装置21は、半導体記憶装置や、磁気記憶装置、光学記憶装置等を備えてよい。記憶装置21は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等のメモリを含んでよい。
以下に説明するコントローラ18の機能は、例えばプロセッサ20が、記憶装置21に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
なお、コントローラ18を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。
例えば、コントローラ18は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えばコントローラ18はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA:Field-Programmable Gate Array)等のプログラマブル・ロジック・デバイス(PLD:Programmable Logic Device)等を有していてもよい。
コントローラ18は、自車両1の現在時刻の位置である自己位置Peを推定し、自己位置Peと、地図データベース12の道路地図データと、ナビゲーションシステム17から出力された経路情報と、周囲環境と、自車両1の走行状態に基づいて、自車両1が走行すべき予定進路を決定する。
コントローラ18は、予定進路として自車両1が走行すべき目標走行軌道を設定する。コントローラ18は、決定した予定進路に基づいて自車両1の自律走行制御を行い、アクチュエータ19を駆動して自車両1の走行を制御する。
アクチュエータ19は、コントローラ18からの制御信号に応じて、自車両1のステアリングホイール、アクセル開度及びブレーキ装置を操作して、自車両1の車両挙動を発生させる。アクチュエータ19は、ステアリングアクチュエータと、アクセル開度アクチュエータと、ブレーキ制御アクチュエータを備える。ステアリングアクチュエータは、自車両1のステアリングの操舵方向及び操舵量を制御する。アクセル開度アクチュエータは、自車両1のアクセル開度を制御する。ブレーキ制御アクチュエータは、自車両1のブレーキ装置の制動動作を制御する。
コントローラ18は、推定した自己位置Peの誤差である推定誤差eeを推定する。コントローラ18は、推定誤差eeが許容誤差以内であるか否かに応じて、自車両の自律走行制御の可否を判定する。
推定誤差eeが許容誤差以内であると判定した場合にコントローラ18は、自律走行制御を継続する。推定誤差eeが許容誤差を超えると判定した場合にコントローラ18は、自律走行制御不可と判断し、運転者に対して手動運転を促す音声又は表示による警報を、ユーザインタフェース装置16から出力する。
以下、コントローラ18による自律走行制御の可否判定の動作についてより詳しく説明する。
コントローラ18は、自律走行中の自車両30の走行予定経路31の前方の地点に自己位置Peの許容誤差ea0を設定する。例えばコントローラ18は、自律走行制御において自己位置Peの精度が特に要求される地点に許容誤差ea0を設定する。許容誤差ea0が設定される地点を「判断ポイント」と表記する。例えばコントローラ18は、所定の運転行動が発生する地点を判断ポイントとして選択する。
判断ポイントは、例えば、走行予定経路31上の自車両30の停止位置、自車両30の右左折地点、所定曲率以上のカーブ路、車線幅変化地点、又は合流区間や複数車線を走行する際の車線変更地点であってよい。
図2Aを参照する。いま、自律走行中の自車両30の走行予定経路31の前方に判断ポイント32が存在する場合を想定する。図2Aの例では、判断ポイント32は自車両30が停止する予定の停止線である。この場合に判断ポイント32には、前後方向の許容誤差ea0を設定する。
図2Bは、自車両30から判断ポイント32までの距離Dと推定誤差eeの関係の一例を示す。
上記のとおり推定誤差eeは様々な要因によって変化する。推定誤差eeは、例えば、検出可能な物標の数、種類、天候、時刻(周囲の明るさ環境)等によって変化する。また直線路を連続して走行すると、前後方向の推定誤差eeが増大する傾向がある。その理由は以下のとおりである。
コントローラ18は、自己位置Peを推定するために、周囲環境センサ13によって検出した自車両1の周囲の物標の相対位置と地図データベース12に記憶された物標の地図上の位置とを照合する。
車線区分線(白線)や縁石などの道路に沿って延在する物標は、直線路に沿って前後方向に同様の形状が連続する形状を有する。物標の相対位置の検出結果と地図データベース12での地図上の位置との誤照合が発生すると、前後方向の誤差が大きくなる。この結果、直線路を連続して走行すると前後方向の推定誤差eeが増大する。
一方、前後方向と直交する横方向に延在する物標の相対位置の検出結果と地図データベース12での地図上の位置との誤照合が発生しても、前後方向の位置推定に影響しない。
図2Bを参照する。距離d1は自車両30の現在位置から判断ポイント32までの距離を示す。図2Bの例では、自車両30が現在位置から判断ポイント32に近づくにつれて前後方向の推定誤差eeが減少している。
これは、走行予定経路31の道路と交差する道路に沿った車線区分線や縁石、停止線などの物標に自車両1が近づくと、これらの物標に応じて自己位置Peを推定することにより、前後方向の誤差が小さくなるからである。
また、自律走行制御による運転行動が発生する判断ポイント32には、道路標識や、道路標示、信号機などの何らかのランドマークが設けられていることが多く、これらのランドマークの検出により推定誤差eeが小さくなるのを期待できる。
このように、自律走行制御による運転行動が発生する判断ポイント32に近づくと、推定誤差eeよりも小さくなる可能性がある。
図2Bの例では、現在位置における推定誤差eeが、判断ポイント32において要求される許容誤差ea0を超えていても、判断ポイント32に近づくにつれて減少して判断ポイント32に到達した時点では許容誤差ea0以下となっている。このような場合には自律走行を継続しても差し支えないと考えられる。
しかしながら、現在位置における推定誤差eeが、走行予定経路31の前方の判断ポイント32において要求される許容誤差ea0を超えた時点で自律走行制御不可と判断してしまうと、手動運転を促す警報を不必要に発生させることになる。
そこで、実施形態の運転支援装置10は、判断ポイント32が自車両30から遠いほど、許容誤差ea0を増加させるように補正して得られる許容誤差eaを算出する。以下、補正前の許容誤差ea0(すなわち許容誤差データベース15に記憶されている許容誤差ea0)を「初期値ea0」と表記することがある。
図2Cを参照する。判断ポイント32(D=0)では許容誤差eaは初期値ea0であり、判断ポイント32から遠ざかるほど(すなわち、判断ポイント32が自車両30から遠いほど)許容誤差eaが増加する。
運転支援装置10は、推定誤差eeが許容誤差ea以内であるか否かに応じて、自律走行制御の可否を判定する。
この結果、自車両30が判断ポイント32から遠いほど、推定誤差eeが許容誤差eaを超えにくくなり、自律走行制御不可と判断しにくくなる。
このため、判断ポイント32から離れた手前の時点で不必要に自律走行制御不可と判定されるのを抑制して、運転者に手動運転を促す警報が不必要に発生するのを抑制できる。
以下、コントローラ18の動作を詳述する。
図3を参照する。コントローラ18は、物体認識部40と、マップ生成部41と、運転行動決定部42と、走行軌道生成部43と、走行制御部44(運転行動制御手段)と、移動量算出部45と、自己位置推定部46(自己位置推定手段、誤差推定手段)と、許容誤差設定部47と、許容誤差補正部48(許容誤差設定手段)と、自律走行判定部49(可否判定手段)と、警報生成部50を備える。
物体認識部40は、周囲環境センサ13から入力した周囲環境情報と、地図データベース12に記憶される高精度地図に基づいて、自車両1の周辺の移動体の行動を予測する。
マップ生成部41は、周囲環境情報と、高精度地図と、物体認識部40による予測結果に基づいて、自車両1の周辺の経路や物体の有無を表現する経路空間マップと、走行場の危険度を数値化したリスクマップを生成する。
運転行動決定部42は、ナビゲーションシステム17(予定経路設定手段)により設定された走行予定経路と、経路空間マップ及びリスクマップに基づいて、走行予定経路上を自動で自車両1に走行させるための運転行動計画を生成する。
運転行動計画とは、自車両を走行させるレーン(車線)と、このレーンを走行させるのに要する運転行動とを定めた、中長距離の範囲におけるレーンレベル(車線レベル)での運転行動の計画である。
運転行動決定部42によって決定される運転行動には、上述した停止線での停止や、交差点の右折、左折、直進や、所定曲率以上のカーブ路での走行、車線幅変化地点の通過、合流区間や複数車線を走行する際の車線変更が含まれる。
走行軌道生成部43は、運転行動決定部42が生成した運転行動計画、自車両1の運動特性、経路空間マップに基づいて、自車両1を走行させる走行軌道及び速度プロファイルの候補を生成する。
走行軌道生成部43は、リスクマップに基づいて各候補の将来リスクを評価して、最適な走行軌道及び速度プロファイルを選択し、自車両1に走行させる目標走行軌道及び目標速度プロファイルとして設定する。
走行制御部44は、走行軌道生成部43が生成した目標速度プロファイルに従う速度で自車両1が目標走行軌道を走行するように、アクチュエータ19を駆動することにより、自車両1が走行予定経路に沿って自律走行するように自車両1の運転行動を制御する。
移動量算出部45は、車両センサ14から得られる自車両30のヨーレートと車輪速から、自車両30の相対的な移動量を算出する。移動量算出部45は、例えばデッドレコニング処理により相対的な移動量を算出してよい。
自己位置推定部46は、一時刻前の処理にて推定した一時刻前の自己位置Peに、移動量算出部45で算出される一時刻前から現在時刻までの間の移動量を加えて得られる現在時刻の自己位置の予測値Ppを算出する。
自己位置推定部46は、算出した予測値Ppと、地図データベース12から得られる自車両30の周辺の物標の位置情報と、周囲環境センサ13によって検出した物標の相対位置を照合して、現在時刻における自己位置Peを推定する。
例えば自己位置推定部46は、自車両30の相対的な移動量に基づいて算出した自己位置の予測値Ppを、周囲環境センサ13により検出した観測値で更新するカルマンフィルタによって自己位置Peを推定してよい。なお、自己位置Peの推定手段はカルマンフィルタに限定されず、他の適切な推定手段を用いてもよい。例えば、パーティクルフィルタを用いてもよい。
さらに自己位置推定部46は、自己位置Peの推定誤差eeを推定する。例えばカルマンフィルタを用いて自己位置Peを推定する場合には、推定した自己位置Peの共分散行列に基づいて自己位置Peの信頼区間を求め、信頼区間に応じて推定誤差eeを推定してよい。
また例えば、パーティクルフィルタを用いる場合には所定閾値以上の尤度を有するパーティクルの上下限値に基づいて推定誤差eeを推定してよい。
許容誤差設定部47は、運転行動決定部42によって決定された運転行動計画に基づいて自車両30の走行予定経路31の前方の判断ポイントを選択する。
図4を参照する。例えば許容誤差設定部47は、運転行動計画に含まれる所定の運転行動(停止線での停止や、右左折、所定曲率以上のカーブ路での走行、車線幅変化地点の通過、車線変更)の有無を判定する。
許容誤差設定部47は、所定の運転行動が行われる予定の判断ポイントのうち、現在時刻から所定時間Tで到達する走行予定経路31の前方の地点33までの範囲R内に存在する判断ポイント32を選択する。範囲R内に複数の判断ポイントが存在する場合には、全ての判断ポイントを選択する。
なお、許容誤差設定部47は、運転行動計画において所定の運転行動が予定されている走行予定経路31の前方の地点の全てを、判断ポイントとして選択してもよい。
例えば図4の例では、範囲R内に停止線32が存在し、且つ停止線32での停止が運転行動計画に含まれている場合に、停止線32を判断ポイントとして選択する。
許容誤差設定部47は、判断ポイント32で発生する運転行動の種類に応じて設定された許容誤差を許容誤差データベースから読み出して、判断ポイント32について許容誤差の初期値ea0を設定する。
図3を参照する。許容誤差補正部48は、判断ポイント32について設定された初期値ea0を、自車両30の現在時刻の推定位置Peから判断ポイント32までの距離Dに応じて補正し、現在時刻における推定位置Peの許容誤差eaとして設定する。
例えば、許容誤差補正部48は、次式(1)に従って許容誤差eaを設定する。
ea=f(D)+ea0 …(1)
関数fは、距離Dの増加関数である。例えばf(D)=Dと定義してよい。但し、関数fの定義はこれに限定されるものではない。f(D)=0.1×Dと定義することにより、距離Dの増加に対する許容誤差eaの増加を緩やかに抑えることができる。f(D)=0.1×Dと定義することにより距離Dの二乗に比例して急激に増加するように設定できる。なお、上記実施形態においては許容誤差設定部47が、判断ポイント32で発生する運転行動の種類に応じて予め許容誤差データベースに記憶された許容誤差を初期値ea0として読み出し、許容誤差補正部48にて初期値ea0を自車両30の現在位置Peから判断ポイント32までの距離Dが大きいほど大きくなるように補正する事により、許容誤差eaを設定しているが、これに限らない。例えば許容誤差データベースに運転行動の種類と現在位置からの距離に対応した許容誤差eaを予め記憶しておき、実際の判断ポイント32で発生する運転行動の種類と現在位置Peから判断ポイント32までの距離Dに応じた許容誤差eaを許容誤差データベースから読みだして、許容誤差eaを設定しても良い。
自律走行判定部49は、許容誤差補正部48が設定した許容誤差eaと自己位置推定部46が推定した推定誤差eeとを比較する。
推定誤差eeが許容誤差ea以下の場合には、自律走行制御可能と判定する。推定誤差eeが許容誤差eaを超えている場合には、自律走行制御不可と判定する。
具体的には、自律走行判定部49は、前後方向の許容誤差eaと推定誤差eeとを比較し、推定誤差eeが許容誤差ea以下の場合には自律走行制御可能と判定し、推定誤差eeが許容誤差eaを超えている場合には自律走行制御不可と判定する。
また、右左折や車線幅変化地点の通過の場合には、前後方向に加えて横方向の許容誤差eaと推定誤差eeとを比較し、推定誤差eeが許容誤差ea以下の場合には自律走行制御可能と判定し、推定誤差eeが許容誤差eaを超えている場合には自律走行制御不可と判定してもよい。
ただし、別途レーンキープ制御において横方向の推定誤差eeに応じて自律走行制御の可否が判断されている場合には、右左折や車線幅変化地点の通過の場合の横方向の許容誤差eaと推定誤差eeによる判定を省略してもよい。
図5A及び図5Bを参照する。距離d1は自車両30の現在位置から判断ポイント32までの距離を示す。
図5Aの例では、自車両30の現在位置での推定誤差eeは、走行予定経路31に沿って設定された許容誤差eaよりも小さいので、自律走行判定部49は自律走行制御可能と判定する。
一方で図5Bの例では、自車両30の現在位置での推定誤差eeは、走行予定経路31に沿って設定された許容誤差eaよりも大きいので、自律走行判定部49は自律走行制御不可と判定する。
図3を参照する。警報生成部50は、自律走行判定部49が自律走行制御不可と判定した場合には、運転者に対して手動運転を促す音声又は表示による警報を生成し、ユーザインタフェース装置16から出力する。
走行制御部44は、自律走行判定部49が自律走行制御可能と判定した場合には、自車両1の自律走行を継続する。自律走行判定部49が自律走行制御不可と判定した場合には、警報生成部50による警報から所定時間経過後に自律走行制御を中止する。
ここで所定時間は、警報生成部50による警報に運転者が気づいて安全に手動運転に移行するのに十分な時間となるように予め設定しておく。
(動作)
次に、図6を参照して実施形態における運転支援方法の一例を説明する。
ステップS1においてナビゲーションシステム17は、測位装置11により測定した自車両30の現在位置から乗員が入力した目的地までの走行予定経路を設定する。
ステップS2において自己位置推定部46は、現在時刻の自車両30の自己位置Peとその推定誤差eeを推定する。
ステップS3において許容誤差設定部47は、所定時間Tで到達する走行予定経路31の前方の地点33までの範囲R内に存在する判断ポイント32を選択する。
ステップS4において許容誤差設定部47は、選択された判断ポイント32について既に許容誤差eaが設定されているか否かを判断する。許容誤差eaが設定されている場合(ステップS4:Y)に処理はステップS7へ進む。許容誤差eaが設定されていない場合(ステップS4:N)に処理はステップS5へ進む。
ステップS5において許容誤差設定部47は、判断ポイント32で発生する運転行動の種類に応じて設定された許容誤差を許容誤差データベースから読み出して、判断ポイント32について許容誤差の初期値ea0を設定する。
ステップS6において許容誤差補正部48は、設定された初期値ea0を、自車両30の現在時刻の推定位置Peから判断ポイント32までの距離Dに応じて補正し、許容誤差eaとして設定する。
ステップS7において自律走行判定部49は、推定誤差eeが許容誤差ea以下であるか否かを判定する。推定誤差eeが許容誤差ea以下である場合(ステップS7:Y)に処理はステップS8へ進む。推定誤差eeが許容誤差ea以下でない場合(ステップS7:N)に処理はステップS9へ進む。
ステップS8において自律走行判定部49は自律走行制御可能と判定する。走行制御部44は自車両1の自律走行を継続する。その後に処理は終了する。
ステップS9において自律走行判定部49は自律走行制御不可と判定する。警報生成部50は、運転者に対して手動運転を促す音声又は表示による警報を生成する。走行制御部44は、警報生成部50による警報から所定時間経過後に自律走行制御を中止する。その後に処理は終了する。
(実施形態の効果)
(1)ナビゲーションシステム17は、自車両30の走行予定経路31を設定する。走行制御部44は、自車両1が走行予定経路31に沿って自律走行するように自車両1の運転行動を制御する。自己位置推定部46は、自車両30の現在の自己位置Peとその推定誤差eeを推定する。許容誤差設定部47、及び許容誤差補正部48は、運転行動決定部42が生成した運転計画において走行予定経路31上の前方の判断ポイント32で予定される自車両1の運転行動に応じた許容誤差eaであって、且つ自車両1の運転行動が同一であれば判断ポイント32が自車両30から遠いほど大きい許容誤差eaを設定する。自律走行判定部49は、自己位置Peの推定誤差eeが許容誤差ea以内であるか否かに応じて、自車両30の自律走行制御の可否を判定する。
これによって、判断ポイント32が自車両30から遠いほど、推定誤差eeが許容誤差eaを超えにくくなり、自律走行制御不可と判断しにくくなる。
このため、判断ポイント32から離れた手前の地点で不必要に自律走行制御不可と判定される誤判定を抑制して、運転者に手動運転を促す警報が不必要に発生するのを抑制できる。
(2)許容誤差設定部47は、判断ポイント32で予定される自車両1の運転行動に応じて自己位置Peの許容誤差ea0を設定する。許容誤差補正部48は、許容誤差設定部47で設定された自車両1の運転行動に応じた許容誤差ea0を、自車両30の自己位置Peから、判断ポイント32までの距離が長いほど大きくなるように補正して許容誤差eaを設定する。
これによって、判断ポイント32と自車両30の現在位置との距離が長いほど、推定誤差eeが許容誤差eaを超えにくくなり、自律走行制御不可と判断しにくくなる。
このため、判断ポイント32から離れた手前の地点で自律走行制御不可と判定される誤判定を抑制して、運転者に手動運転を促す警報が不必要に発生するのを抑制できる。
(3)許容誤差設定部47は、走行予定経路31上の自車両30の停止位置、自車両30の右左折地点、所定曲率以上のカーブ路、車線幅変化地点、又は車線変更地点に許容誤差ea0を設定する。
これにより、自律走行制御において自己位置Peの精度が要求されるこれらの地点において自律走行制御の可否を判定することができるとともに、これらの地点から離れた手前の地点で自律走行制御不可と判定される誤判定を抑制して、運転者に手動運転を促す警報が不必要に発生するのを抑制できる。
(変形例)
(1)上述の実施形態では、自車両30から判断ポイント32までの距離Dに応じて許容誤差ea0を補正して許容誤差eaを算出した。
しかしながら、判断ポイント32の手前の制御開始点から走行制御を開始して判断ポイント32において許容誤差ea0を満足するには、制御開始点において推定誤差eeが許容誤差ea0以下であることが望ましい。
図7Aを参照する。いま、自車両30が制御開始点34において制動を開始し、所定の減速度で減速して停止線32で停止する運転行動を想定する。
制御開始点34における推定誤差eeが停止線32において求められる許容誤差ea0を超えて停止線32に過度に接近している場合には、停止線32から許容誤差ea0の範囲内に停止できないおそれがある。または、許容誤差ea0で停止線32に停止するために、途中で減速度が増加して乗員に不快感を与えるおそれがある
このため第1変形例では、判断ポイント32での運転行動における走行制御を開始する制御開始点34を決定し、図7Bに示すように自車両30の現在位置から制御開始点34までの距離D1に応じて初期値ea0を補正して許容誤差eaを算出する。
例えば、次式(2)、(3)に従って許容誤差eaを設定してよい。
D1>0の時、ea=f(D1)+ea0 …(2)
D1≦0の時、ea=ea0 …(3)
関数fは、上式(1)の関数fと同様に定義することができる。
制御開始点34までの距離D1に応じてea0を補正することにより、制御開始点34で許容される許容誤差eaを、判断ポイント32で要求される許容誤差の初期値ea0に設定することができる。
これにより、判断ポイント32において推定誤差eeが許容誤差ea0を超えたり、または急な車両挙動により乗員に不快感を与えるような自律走行制御が行われるのを防ぐことができる。
(2)上述の実施形態では、自律走行判定部49は、推定誤差eeが許容誤差ea以下であるか否かに応じて自律走行制御の可否を判定した。
第2変形例では、自律走行判定部49は許容誤差eaから推定誤差eeを減算した差分を残り許容誤差(ea-ee)として算出する。図8Aは、推定誤差eeと許容誤差eaの例を示す。図8Bは、図8Aの推定誤差eeと許容誤差eaの残り許容誤差(ea-ee)を示す。
自律走行判定部49は、残り許容誤差(ea-ee)が正である場合には、自律走行制御可能と判定する。残り許容誤差(ea-ee)が負である場合には、自律走行制御不可と判定する。
(3)上述の実施形態では、前後方向又は横方向の推定誤差eeが許容誤差eaを超えている場合には自律走行制御を中止し手動運転に移行した。
これに代えて、第3変形例では前後方向又は横方向のいずれにおいて推定誤差eeが許容誤差eaを超えているかに応じて、自動速度制御又は自動操舵制御の一方のみを中止して、他方の自動制御を継続する運転支援を行ってもよい。
例えば、前後方向において推定誤差eeが許容誤差eaを超えている場合には、自動速度制御(すなわち加減速制御)のみを中止して、自動操舵制御による運転支援を継続してよい。
例えば、横方向において推定誤差eeが許容誤差eaを超えている場合には、自動操舵制御のみを中止して、自動速度制御による運転支援を継続してよい。
1…自車両、10…運転支援装置、11…測位装置、12…地図データベース、13…周囲環境センサ、14…車両センサ、15…許容誤差データベース、16…ユーザインタフェース装置、17…ナビゲーションシステム、18…コントローラ、19…アクチュエータ、20…プロセッサ、21…記憶装置、40…物体認識部、41…マップ生成部、42…運転行動決定部、43…走行軌道生成部、44…走行制御部、45…移動量算出部、46…自己位置推定部、47…許容誤差設定部、48…許容誤差補正部、49…自律走行判定部、50…警報生成部

Claims (5)

  1. 自車両の走行予定経路を設定すると共に前記自車両の現在位置である自己位置を推定し、前記走行予定経路及び自己位置に基づいて前記走行予定経路に沿った走行を支援するように自車両の運転行動を制御する運転支援方法であって、
    前記運転行動は、停止線での停止、交差点の右左折もしくは直進、所定曲率以上のカーブ路での走行、車線幅変化地点の通過、又は合流区間もしくは複数車線における車線変更のいずれかであり、
    コントローラが、
    前記自己位置の推定誤差を推定する処理と
    前記走行予定経路上であって前記自己位置よりも前方の地点で予定される前記自車両の運転行動に応じた前記自己位置の許容誤差であり、且つ前記地点が前記自己位置から遠いほど大きい前記自己位置の許容誤差を、前記自己位置から前記地点までの距離に基づいて設定する処理と
    前記自己位置の推定誤差が前記許容誤差以内であるか否かに応じて、前記自車両の運転行動の制御の可否を判定する処理と
    を実行することを特徴とする運転支援方法。
  2. 前記許容誤差は、前記地点で予定される前記自車両の運転行動に応じて設定した許容誤差を、前記自車両の前記自己位置から前記地点までの距離が長いほど大きくなるように補正することによって設定する、ことを特徴とする請求項1に記載の運転支援方法。
  3. 前記運転行動が前記停止線での停止である場合に前記地点は前記走行予定経路上の前記自車両の停止位置であり前記運転行動が前記交差点での右左折である場合に前記地点は前記自車両の右左折地点であり前記運転行動が所定曲率以上の前記カーブ路での走行である場合に前記地点は所定曲率以上の前記カーブ路であり前記運転行動が前記車線幅変化地点の通過である場合に前記地点は車線幅変化地点であり、前記運転行動が前記車線変更である場合に前記地点は車線変更地点であることを特徴とする請求項1又は2に記載の運転支援方法。
  4. 前記コントローラは、
    前記運転行動の走行制御を開始する制御開始点を決定し、
    前記自車両の現在位置から前記制御開始点までの距離が長いほど大きくなるように前記許容誤差を補正する
    ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の運転支援方法。
  5. 自車両の走行予定経路を設定する予定経路設定手段と、
    自車両の現在の位置である自己位置を推定する自己位置推定手段と、
    前記走行予定経路と自己位置とに基づいて、前記自車両の前記走行予定経路に沿った走行を支援するように前記自車両の運転行動を制御する運転行動制御手段と、
    前記自己位置の推定誤差を推定する誤差推定手段と、
    前記自車両の走行予定経路上であって前記自己位置よりも前方の地点で予定される前記自車両の運転行動に応じた前記自己位置の許容誤差であり、且つ前記地点が前記自己位置から遠いほど大きい前記自己位置の許容誤差を、前記自己位置から前記地点までの距離に基づいて設定する許容誤差設定手段と、
    前記自己位置の推定誤差が前記許容誤差以内であるか否かに応じて、前記自車両の運転行動の制御の可否を判定する可否判定手段と、
    を備え、
    前記運転行動は、停止線での停止、交差点の右左折もしくは直進、所定曲率以上のカーブ路での走行、車線幅変化地点の通過、又は合流区間もしくは複数車線における車線変更のいずれかであることを特徴とする運転支援装置。
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