JP7282280B1 - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
(1):この発明の一態様に係る車両制御装置は、車両の周辺状況を認識する認識部と、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御する運転制御部と、を備え、前記運転制御部は、少なくとも第1運転モードと、前記第1運転モードよりも前記車両の乗員に課されるタスクが重度な第2運転モードとを含む複数の運転モードの何れかを実行して前記車両を走行させ、前記第1運転モードの実行中において、前記車両の進行方向の所定距離内に、前記車両が走行する道路の車線数が現在の車線線と異なる第1区間と、少なくとも三車線の道路が分岐する第2区間とが存在する場合に、前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替える車両制御装置である。
図1は、実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム1の構成図である。車両システム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等の内燃機関、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。また、以下では、一例として、車両制御装置が自動運転車両に適用された実施形態について説明する。自動運転とは、例えば、自動的に車両の操舵または加減速のうち、一方または双方を制御して運転制御を実行することである。車両の運転制御には、例えば、ACC(Adaptive Cruise Control)や、ALC(Auto Lane Changing)、LKAS(Lane Keeping Assistance System)といった種々の運転支援が含まれてよい。自動運転車両は、乗員(運転者)の手動運転によって一部または全部の運転が制御されることがあってもよい。
以下、モード決定部150において決定される運転モードによる車両Mの運転制御について具体的に説明する。また、以下では、運転者状態判定部151により運転者が運転モードに応じて課されるタスクを適切に行っていると判定された状態であるものとし、特定部153や区間判定部154による処理内容に基づいて運転モードが決定される例について説明する。なお、運転者状態判定部151により運転者がモードに応じて課されるタスクを実行していない状態であると判定された場合には、モード決定部150は、運転者が実行中のタスクに応じたモードに変更することを決定したり、自動運転を停止させる制御を行うことを決定する。
図5は、走行車線の第1の特定手法について説明するための図である。図5の例では、図4に示す道路Rに含まれる車線のうち主に車線L1、L2部分を示している。車線L1は、道路区画線RL1およびRL2で区画され、車線L2は、道路区画線RL2およびRL3で区画されている。また、図5の例では、車両Mから見て道路区画線RL1よりも外側に、路肩やガードレール、フェンス等の道路構造物ROが区画線RL1の延伸方向に沿って設けられている。道路構造物ROは、車施用位置を特定可能な物標の一例である。
図6は、走行車線の第2の特定手法について説明するための図である。図6の例では、図5の道路状況と比較して道路構造物ROが存在しない点で相違する。第2の特定手法において、特定部153は、カメラ10により撮像された画像を解析し、解析結果に基づいて車両Mの走行車線を走行する道路区画線のうち、車両Mの走行車線を区画する道路区画線RL1、RL2の種別(例えば、実線、破線等の線種や色)を認識する。そして、特定部153は、道路区画線RL1、RL2のうちの一方が実線で、他方が破線である場合に、車両Mが走行する道路に含まれる一以上の車線のうち、最端車線を走行していると判定する。例えば、車両Mの左側に存在する車線RL1が実線であり、車両Mの右側に存在する車線RL2が破線である場合、特定部153は、車両Mの走行車線が、道路Rの左端の車線であると特定する。また、特定部153は、車線RL1が破線であり、車線RL2が実線である場合に、車両Mの走行車線が右端の車線であると特定する。また、特定部153は、道路区画線の色に基づいて、道路区画線が中央線(同一方向に進行可能な車線と対向車線とを区別するための車線)であるか否かを認識してもよい。
図7は、走行車線の第3の特定手法について説明するための図である。図7の例では、図4に示す道路に含まれる車線のうち車線L1~L3のみを示している。車線L3は、道路区画線RL3、RL4によって区画されている。特定部153は、カメラ10により撮像された画像を解析し、解析結果に基づいて車両Mの周辺の道路区画線RL1~RL4を認識すると共に、道路区画線の線種を認識する。この場合、特定部153は、車両Mが走行する車線を区画する区画線RL2、RL3と、走行車線の隣接車線を区画する道路区画線RL1、RL4とを区別したうえで、それぞれの種別を認識する。
図8は、走行車線の第3の特定手法について説明するための図である。図8の例では、図7と同様に車線L1~L3を示している。特定部153は、上述した第1~第3の特定手法等によって車両Mの走行車線が特定できている場合に、車両Mの車線変更の回数および方向に基づいて車両Mの走行車線を特定する。図8の例において、車両Mは、車線L1(左端車線)を走行していることが特定できているものとする。特定部153は、この状態から車両Mが右隣接車線である車線L2に車線変更を行ったことを認識した場合に、車両Mの走行車線が左端の車線から二番目の車線L2であると特定する。なお、特定部153は、カメラ10により撮像された画像に基づいて車両Mが車線を跨いで移動したという走行状況を認識することで車線変更の方向を認識してもよい。また、特定部153は、ウインカスイッチ32の操作によって指示された方向を認識すると共に、ウインカスイッチ32の操作を受け付けた後に操舵角センサによる操舵角が所定角以上となった場合に、ウインカスイッチ32の指示方向および操舵角が大きくなる方向に基づいて車線変更の向きを認識してもよい。
第5の特定手法において、特定部153は、道路に含まれる一以上の車線のうち車両Mの走行車線が特定できていない(不定である)状態である場合に、車両Mを道路の右端または左端の車線まで車線変更により移動させることで車両Mの走行車線を特定する。この場合、特定部153は、右端または左端までの車線まで車線変更させたときの車線変更の回数および方向を取得し、取得した方向とは逆方向に車線変更を同じ回数だけ行って、車両Mを元の車線に戻す制御を行ってもよい。これにより、車両Mの走行車線が特定できない状況になった場合であっても、車両Mの走行車線を特定することができる。なお、第5の特定手法では、車線数が多いほど走行車線の回数が多くなる可能性がある。したがって、特定部153は、車両Mの現在位置から第1所定距離内に上述した第1区間または第2区間が存在しない場合に、第5の特定手法を実行するようにしてもよい。第1所定距離は、例えば走行中の道路の車線数が多くなるほど長くしてもよく、固定距離であってもよい。これにより、より安全な走行環境において車両Mの走行車線を特定する制御を行うことができる。
次に、実施形態の自動運転制御装置100よって実行される処理の流れについて説明する。なお、以下では、自動運転制御装置100によって実行される処理のうち、主に車両Mの走行区間に第1区間および第2区間が存在するか否かによって、運転モードを切り替える処理を中心として説明する。また、本フローチャートの処理は、例えば、所定のタイミングで繰り返し実行されてよい。また、以下では、走行区間に基づく二つの運転制御処理(第1の運転制御処理、第2の運転制御処理)に分けて説明する。
図11は、自動運転制御装置100よって実行される第1の運転制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。図11の例において、認識部130は、車両Mの周辺状況を認識する(ステップS100)。次に、モード決定部150は、周辺状況等に基づいて予め設定された複数の運転モードの何れかで車両を走行させる(ステップS102)。
図12は、自動運転制御装置100よって実行される第2の運転制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。図12の例において、認識部130は、車両Mの周辺状況を認識する(ステップS200)。次に、モード決定部150は、周辺状況等に基づいて予め設定された複数の運転モードの何れかで車両Mを走行させる(ステップS202)。
上述した実施形態では、第1地図情報54に加えて、第1地図情報よりも高精度な地図情報(第2地図情報)を保持している場合において、第2地図情報が取得できない状況になった場合に、第1地図情報54やカメラ10により撮像された画像を用いて走行車線を特定し、特定した情報に基づいて第1運転モードを継続させる制御を行ってもよい。
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が前記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、
認識した前記周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御し、
少なくとも第1運転モードと、前記第1運転モードよりも前記車両の乗員に課されるタスクが重度な第2運転モードとを含む複数の運転モードの何れかを実行して前記車両を走行させ、
前記第1運転モードの実行中において、前記車両の進行方向の所定距離内に、前記車両が走行する道路の車線数が現在の車線線と異なる第1区間と、少なくとも三車線の道路が分岐する第2区間とが存在する場合に、前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替える、
ように構成されている、車両制御装置。
Claims (15)
- 車両の周辺状況を認識する認識部と、
前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御する運転制御部と、
車両の周辺の車線情報を含む第1地図情報と、車両の位置を特定するための参照情報とを取得する取得部と、
前記取得部により取得された参照情報に基づいて前記第1地図情報から前記車両が走行する道路に含まれる一以上の車線のうち前記車両の走行車線を特定する特定部と、を備え、
前記運転制御部は、
少なくとも前記車両の操舵操作を受け付ける操作子を把持するタスクを前記車両の乗員に課さない第1運転モードと、前記第1運転モードよりも前記乗員に課されるタスクが重度で前記操作子を把持するタスクを前記乗員に課す第2運転モードとを含む複数の運転モードの何れかを実行して前記車両を走行させ、
前記特定部により前記車両の走行車線が特定される場合に前記第1運転モードを実行し、
前記車両の進行方向の所定距離内に、前記特定部によって前記車両の走行車線が不定となりうる第1区間および少なくとも三車線の道路が分岐する第2区間が存在する場合に、前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替え、
前記第1運転モードの実行中に、前記車両が前記第1区間の走行時に前記車両の走行車線が特定されていない状態で、前記車両から所定距離内に前記第2区間が存在する場合であっても、前記車両が走行する前記第2区間の分岐先の道路が特定できる場合には、前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替えない、
車両制御装置。 - 車両の周辺状況を認識する認識部と、
前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御する運転制御部と、
車両の周辺の車線情報を含む第1地図情報と、車両の位置を特定するための参照情報とを取得する取得部と、
前記取得部により取得された参照情報に基づいて前記第1地図情報から前記車両が走行する道路に含まれる一以上の車線のうち前記車両の走行車線を特定する特定部と、を備え、
前記運転制御部は、
少なくとも前記車両の操舵操作を受け付ける操作子を把持するタスクを前記車両の乗員に課さない第1運転モードと、前記第1運転モードよりも前記乗員に課されるタスクが重度で前記操作子を把持するタスクを前記乗員に課す第2運転モードとを含む複数の運転モードの何れかを実行して前記車両を走行させ、
前記特定部により前記車両の走行車線が特定される場合に前記第1運転モードを実行し、
前記車両の進行方向の所定距離内に、前記特定部によって前記車両の走行車線が不定となりうる第1区間および少なくとも三車線の道路が分岐する第2区間が存在する場合に、前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替え、
前記運転制御部は、前記車両の走行車線が特定できない場合に、前記車両の走行車線が特定可能な車線まで車線変更させる、
車両制御装置。 - 前記第1区間は、前記車両が現在走行している道路の車線線とは異なる車線数の道路区間である、
請求項1または2に記載の車両制御装置。 - 前記運転制御部は、前記第1運転モードの実行中に、前記車両が前記第1区間の走行時に前記特定部により前記走行車線が特定されていない状態で、前記車両から所定距離内に前記第2区間が存在する場合に、前記車両が前記第2区間に進入する前に前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替える、
請求項1から3のうち何れか1項に記載の車両制御装置。 - 前記運転制御部は、前記第1運転モードの実行中において、前記車両の進行方向の所定距離内に前記第1区間および前記第2区間が存在し、且つ前記車両が前記道路の右端または左端の車線以外を走行する場合に、前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替える、
請求項1から3のうち何れか1項に記載の車両制御装置。 - 前記第1地図情報は、道路単位の車線情報である、
請求項1または2に記載の車両制御装置。 - 前記特定部は、前記認識部により認識された前記車両の周辺の道路区画線の種別情報または車線位置を特定可能な物標の情報に基づいて前記車両の走行車線を特定する、
請求項1または2に記載の車両制御装置。 - 前記特定部は、前記車両の車線変更を行う方向および前記車線変更の回数に基づいて前記車両の走行車線を特定する、
請求項1または2に記載の車両制御装置。 - 前記車両の周辺を撮像する撮像部を更に備え、
前記特定部は、前記車両の走行車線が特定できない場合に、前記撮像部により撮像された画像に基づいて、前記車両の走行車線に隣接する隣接車線の区画線の種別を認識し、認識した区画線の種別に基づいて前記車両の走行車線を特定する、
請求項1または2に記載の車両制御装置。 - 前記取得部は、前記第1地図情報と、少なくとも車線ごとに道路情報が格納された第2地図情報とを取得し、
前記運転制御部は、前記第2地図情報が取得できない場合に、前記第1地図情報に基づいて前記第1運転モードを継続させる、
請求項1または2に記載の車両制御装置。 - 前記運転制御部により前記車両の運転モードを前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替える場合に、前記車両の乗員に対して前記第2運転モードに応じたタスクの実行を促す情報を出力装置に出力させる出力制御部を更に備える、
請求項1から10のうち何れか1項に記載の車両制御装置。 - コンピュータが、
車両の周辺状況を認識し、
認識した前記周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御し、
車両の周辺の車線情報を含む第1地図情報と、車両の位置を特定するための参照情報とを取得し、
取得した前記参照情報に基づいて前記第1地図情報から前記車両が走行する道路に含まれる一以上の車線のうち前記車両の走行車線を特定し、
少なくとも前記車両の操舵操作を受け付ける操作子を把持するタスクを前記車両の乗員に課さない第1運転モードと、前記第1運転モードよりも前記車両の乗員に課されるタスクが重度で前記操作子を把持するタスクを前記乗員に課す第2運転モードとを含む複数の運転モードの何れかを実行して前記車両を走行させ、
前記車両の走行車線が特定される場合に前記第1運転モードを実行し、
前記車両の進行方向の所定距離内に、前記車両の走行車線が不定となりうる第1区間および少なくとも三車線の道路が分岐する第2区間が存在する場合に、前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替え、
前記第1運転モードの実行中に、前記車両が前記第1区間の走行時に前記車両の走行車線が特定されていない状態で、前記車両から所定距離内に前記第2区間が存在する場合であっても、前記車両が走行する前記第2区間の分岐先の道路が特定できる場合には、前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替えない、
車両制御方法。 - コンピュータが、
車両の周辺状況を認識し、
認識した前記周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御し、
車両の周辺の車線情報を含む第1地図情報と、車両の位置を特定するための参照情報とを取得し、
取得した前記参照情報に基づいて前記第1地図情報から前記車両が走行する道路に含まれる一以上の車線のうち前記車両の走行車線を特定し、
少なくとも前記車両の操舵操作を受け付ける操作子を把持するタスクを前記車両の乗員に課さない第1運転モードと、前記第1運転モードよりも前記乗員に課されるタスクが重度で前記操作子を把持するタスクを前記乗員に課す第2運転モードとを含む複数の運転モードの何れかを実行して前記車両を走行させ、
前記車両の走行車線が特定される場合に前記第1運転モードを実行し、
前記車両の進行方向の所定距離内に、前記車両の走行車線が不定となりうる第1区間および少なくとも三車線の道路が分岐する第2区間が存在する場合に、前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替え、
前記車両の走行車線が特定できない場合に、前記車両の走行車線が特定可能な車線まで車線変更させる、
車両制御方法。 - コンピュータに、
車両の周辺状況を認識させ、
認識された前記周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御させ、
車両の周辺の車線情報を含む第1地図情報と、車両の位置を特定するための参照情報とを取得させ、
取得された前記参照情報に基づいて前記第1地図情報から前記車両が走行する道路に含まれる一以上の車線のうち前記車両の走行車線を特定させ、
少なくとも前記車両の操舵操作を受け付ける操作子を把持するタスクを前記車両の乗員に課さない第1運転モードと、前記第1運転モードよりも前記車両の乗員に課されるタスクが重度で前記操作子を把持するタスクを前記乗員に課す第2運転モードとを含む複数の運転モードの何れかを実行して前記車両を走行させ、
前記車両の走行車線が特定される場合に前記第1運転モードを実行させ、
前記車両の進行方向の所定距離内に、前記車両の走行車線が不定となりうる第1区間および少なくとも三車線の道路が分岐する第2区間が存在する場合に、前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替えさせ、
前記第1運転モードの実行中に、前記車両が前記第1区間の走行時に前記車両の走行車線が特定されていない状態で、前記車両から所定距離内に前記第2区間が存在する場合であっても、前記車両が走行する前記第2区間の分岐先の道路が特定できる場合には、前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替えさせない、
プログラム。 - コンピュータに、
車両の周辺状況を認識させ、
認識された前記周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または速度のうち一方または双方を制御させ、
車両の周辺の車線情報を含む第1地図情報と、車両の位置を特定するための参照情報とを取得させ、
取得された前記参照情報に基づいて前記第1地図情報から前記車両が走行する道路に含まれる一以上の車線のうち前記車両の走行車線を特定させ、
少なくとも前記車両の操舵操作を受け付ける操作子を把持するタスクを前記車両の乗員に課さない第1運転モードと、前記第1運転モードよりも前記乗員に課されるタスクが重度で前記操作子を把持するタスクを前記乗員に課す第2運転モードとを含む複数の運転モードの何れかを実行して前記車両を走行させ、
前記車両の走行車線が特定される場合に前記第1運転モードを実行させ、
前記車両の進行方向の所定距離内に、前記車両の走行車線が不定となりうる第1区間および少なくとも三車線の道路が分岐する第2区間が存在する場合に、前記第1運転モードから前記第2運転モードに切り替えさせ、
前記車両の走行車線が特定できない場合に、前記車両の走行車線が特定可能な車線まで車線変更させる、
プログラム。
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