JP7411593B2

JP7411593B2 - 運転支援装置

Info

Publication number: JP7411593B2
Application number: JP2021019589A
Authority: JP
Inventors: 隼人池田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2021-02-10
Filing date: 2021-02-10
Publication date: 2024-01-11
Anticipated expiration: 2041-02-10
Also published as: JP2022122393A; CN114940172A; US20220250619A1

Description

本発明は、車両の走行動作を支援する運転支援装置に関する。

この種の装置として、従来、自動運転する車両の目標軌道を設定するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置では、予め提供された地図情報に基づいて、車線の中央を通るように車両の目標軌道が設定される。

特開２０２０－６６３３３号公報

ところで、車両は、互いに隣接する複数の地図の境界領域を走行することがある。しかしながら、隣接する地図の地図情報には固有の誤差が含まれる場合があるため、上記特許文献１記載の装置のように目標軌道を設定したのでは、複数の地図の境界領域を走行する際に、目標軌道を円滑に設定することが困難となるおそれがある。

本発明の一態様は、予め定められた経路上を目標軌道に沿って走行する車両の運転を支援する運転支援装置であって、車線を規定する区画線の位置情報を含む、第１エリアの書き換え可能な第１地図情報と、第１エリアと一部が重複する第２エリアの書き換え不能な第２地図情報と、を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された第１地図情報に含まれる区画線の位置情報に基づいて第１エリアにおける車両の第１目標軌道を生成し、第２地図情報に含まれる区画線の位置情報に基づいて第２エリアにおける車両の第２目標軌道を生成する目標軌道生成部と、第１エリアと第２エリアとの重複部を含む第１エリアと第２エリアとの境界領域における第１目標軌道を、境界領域における第１目標軌道上の第１点と境界領域における第２目標軌道上の第２点とが、第１点と第２点との間の第１目標軌道上の点群および第２目標軌道上の点群を制御点とするベジエ曲線またはＢ－スプライン曲線で接続されるように補正する目標軌道補正部と、を備える。

本発明によれば、複数の地図の境界領域を走行する際に目標軌道を円滑に設定することができる。

本発明の実施形態に係る運転支援装置が適用される自動運転車両の走行シーンの一例を示す図。本発明の実施形態に係る運転支援装置が適用される自動運転車両の車両制御システムの全体構成を概略的に示すブロック図。本発明の実施形態に係る運転支援装置により想定される自動運転車両の走行シーンの一例を示す図。本発明の実施形態に係る運転支援装置の要部構成を示すブロック図。本発明の実施形態に係る運転支援装置による補正前後の目標軌道の一例を示す図。本発明の実施形態に係る運転支援装置による補正前後の目標軌道の別の例を示す図。本発明の実施形態に係る運転支援装置による補正前後の目標軌道のさらに別の例を示す図。図４のコントローラで実行される処理の一例を示すフローチャート。

以下、図１～図６を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る運転支援装置は、自動運転機能を有する車両（自動運転車両）に適用することができる。自動運転車両には、ドライバによる運転操作が不要な自動運転モードでの走行のみを行う車両だけでなく、自動運転モードでの走行とドライバの運転操作による手動運転モードでの走行とを行う車両も含まれる。

図１は、自動運転車両（以下、車両）１０１の走行シーンの一例を示す図である。図１では、車両１０１が区画線１０２で規定された車線ＬＮを逸脱しないように車線を維持して走行（レーンキープ走行）する例が示される。なお、車両１０１は、内燃機関（エンジン）を走行駆動源として有するエンジン車両、走行モータを走行駆動源として有する電気自動車、エンジンと走行モータとを走行駆動源として有するハイブリッド車両のいずれであってもよい。

図２は、本実施形態に係る運転支援装置が適用される車両１０１の車両制御システム１００の全体構成を概略的に示すブロック図である。図２に示すように、車両制御システム１００は、コントローラ５０と、コントローラ５０にそれぞれ電気的に接続された外部センサ群１と、内部センサ群２と、入出力装置３と、測位ユニット４と、地図データベース５と、ナビゲーション装置６と、通信ユニット７と、走行用のアクチュエータＡＣとを主に有する。

外部センサ群１は、車両１０１（図１）の周辺情報である外部状況を検出する複数のセンサ（外部センサ）の総称である。例えば外部センサ群１には、車両１０１の全方位の照射光に対する散乱光を測定して車両１０１から周辺の障害物までの距離を測定するライダ、電磁波を照射し反射波を検出することで車両１０１の周辺の他車両や障害物等を検出するレーダ、車両１０１に搭載され、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有して車両１０１の周辺（前方、後方および側方）を撮像するカメラなどが含まれる。

内部センサ群２は、車両１０１の走行状態を検出する複数のセンサ（内部センサ）の総称である。例えば内部センサ群２には、車両１０１の車速を検出する車速センサ、車両１０１の前後方向の加速度および左右方向の加速度（横加速度）をそれぞれ検出する加速度センサ、走行駆動源の回転数を検出する回転数センサ、車両１０１の重心の鉛直軸回りの回転角速度を検出するヨーレートセンサなどが含まれる。手動運転モードでのドライバの運転操作、例えばアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、ステアリングホイールの操作等を検出するセンサも内部センサ群２に含まれる。

入出力装置３は、ドライバから指令が入力されたり、ドライバに対し情報が出力されたりする装置の総称である。例えば入出力装置３には、操作部材の操作によりドライバが各種指令を入力する各種スイッチ、ドライバが音声で指令を入力するマイク、ドライバに表示画像を介して情報を提供するディスプレイ、ドライバに音声で情報を提供するスピーカなどが含まれる。

測位ユニット（ＧＮＳＳユニット）４は、測位衛星から送信された測位用の信号を受信する測位センサを有する。測位衛星は、ＧＰＳ衛星や準天頂衛星などの人工衛星である。測位ユニット４は、測位センサが受信した測位情報を利用して、車両１０１の現在位置（緯度、経度、高度）を測定する。

地図データベース５は、ナビゲーション装置６に用いられる一般的な地図情報を記憶する装置であり、例えばハードディスクや半導体素子により構成される。地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、交差点や分岐点の位置情報が含まれる。なお、地図データベース５に記憶される地図情報は、コントローラ５０の記憶部５２に記憶される高精度な地図情報とは異なる。

ナビゲーション装置６は、ドライバにより入力された目的地までの道路上の目標経路を探索するとともに、目標経路に沿った案内を行う装置である。目的地の入力および目標経路に沿った案内は、入出力装置３を介して行われる。目標経路は、測位ユニット４により測定された車両１０１の現在位置と、地図データベース５に記憶された地図情報とに基づいて演算される。外部センサ群１の検出値を用いて車両１０１の現在位置を測定することもでき、この現在位置と記憶部５２に記憶される高精度な地図情報とに基づいて目標経路を演算するようにしてもよい。

通信ユニット７は、インターネット網や携帯電話網倒に代表される無線通信網を含むネットワークを介して図示しない各種サーバと通信し、地図情報および交通情報などを定期的に、あるいは任意のタイミングでサーバから取得する。ネットワークには、公衆無線通信網だけでなく、所定の管理地域ごとに設けられた閉鎖的な通信網、例えば無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等も含まれる。取得した地図情報は、地図データベース５や記憶部５２に出力され、地図情報が更新される。

アクチュエータＡＣは、車両１０１の走行を制御するための走行用アクチュエータである。走行駆動源がエンジンである場合、アクチュエータＡＣには、エンジンのスロットルバルブの開度を調整するスロットル用アクチュエータやインジェクタの開弁時期および開弁時間を調整するインジェクタ用アクチュエータが含まれる。走行駆動源が走行モータである場合、走行モータがアクチュエータＡＣに含まれる。車両１０１の制動装置を作動するブレーキ用アクチュエータと転舵装置を駆動する転舵用アクチュエータもアクチュエータＡＣに含まれる。

コントローラ５０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成される。より具体的には、コントローラ５０は、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）等の演算部５１と、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶部５２と、Ｉ／Ｏインターフェース等の図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。なお、エンジン制御用ＥＣＵ、走行モータ制御用ＥＣＵ、制動装置用ＥＣＵ等、機能の異なる複数のＥＣＵを別々に設けることができるが、図２では、便宜上、これらＥＣＵの集合としてコントローラ５０が示される。

記憶部５２には、高精度の詳細な道路地図情報が記憶される。道路地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、道路の勾配の情報、交差点や分岐点の位置情報、車線数の情報、車線の幅員および車線毎の位置情報（車線の中央位置や車線位置の境界線の情報）、地図上の目印としてのランドマーク（信号機、標識、建物等）の位置情報、路面の凹凸などの路面プロファイルの情報が含まれる。

記憶部５２に記憶される地図情報には、通信ユニット７を介して車両１０１の外部から取得した地図情報、例えばクラウドサーバを介して取得した地図（クラウド地図と呼ぶ）の情報と、外部センサ群１による検出値を用いて車両１０１自体で作成される地図、例えばＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）等の技術を用いてマッピングにより生成される点群データからなる地図（環境地図と呼ぶ）の情報とが含まれる。

クラウド地図情報は、専用の測量車両や一般の自動運転車両が道路を走行して収集したデータに基づいて生成され、クラウドサーバを介して一般の自動運転車両に配布される汎用的な地図情報である。クラウド地図は、高速道路や都市部などの交通量が多いエリアでは生成されるが、住宅地や郊外などの交通量が少ないエリアでは生成されない。一方、環境地図情報は、各自動運転車両が道路を走行して収集したデータに基づいて生成され、その車両の自動運転に利用される専用の地図情報である。記憶部５２には、各種制御のプログラム、プログラムで用いられる閾値等の情報も記憶される。

演算部５１は、機能的構成として、自車位置認識部５３と、外界認識部５４と、行動計画生成部５５と、走行制御部５６とを有する。

自車位置認識部５３は、記憶部５２に記憶された高精度の詳細な道路地図情報（クラウド地図情報、環境地図情報）と、外部センサ群１により検出された車両１０１の周辺情報とに基づいて、地図上の車両１０１の位置（自車位置）を高精度に認識する。なお、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサで自車位置を測定可能であるとき、そのセンサと通信ユニット７を介して通信することにより、自車位置を認識することもできる。測位ユニット４で得られた車両１０１の位置情報を用いて自車位置を認識してもよい。

外界認識部５４は、ライダ、レーダ、カメラ等の外部センサ群１からの信号に基づいて車両１０１の周囲の外部状況を認識する。例えば車両１０１が走行する車線ＬＮの区画線１０２、車両１０１の周辺を走行する周辺車両（前方車両や後方車両）の位置や速度や加速度、車両１０１の周囲に停車または駐車している周辺車両の位置、および他の物体の位置や状態などを認識する。他の物体には、標識、信号機、道路の停止線、建物、ガードレール、電柱、看板、歩行者、自転車等が含まれる。他の物体の状態には、信号機の色（赤、青、黄）、歩行者や自転車の移動速度や向きなどが含まれる。

行動計画生成部５５は、例えばナビゲーション装置６で演算された目標経路と、自車位置認識部５３で認識された自車位置と、外界認識部５４で認識された外部状況とに基づいて、現時点から所定時間先までの車両１０１の走行軌道（目標軌道）を生成する。より具体的には、記憶部５２に記憶された高精度の詳細な道路地図情報（クラウド地図情報、環境地図情報）に基づいて、クラウド地図上または環境地図上に車両１０１の目標軌道を生成する。目標経路上に目標軌道の候補となる複数の軌道が存在するときには、行動計画生成部５５は、その中から法令を順守し、かつ効率よく安全に走行する等の基準を満たす最適な軌道を選択し、選択した軌道を目標軌道とする。そして、行動計画生成部５５は、生成した目標軌道に応じた行動計画を生成する。

行動計画には、現時点から所定時間（例えば５秒）先までの間に単位時間（例えば０．１秒）毎に設定される走行計画データ、すなわち単位時間毎の時刻に対応付けて設定される走行計画データが含まれる。走行計画データは、単位時間毎の車両１０１の位置データと車両状態のデータとを含む。位置データは、例えば道路上の２次元座標位置を示すデータであり、車両状態のデータは、車速を表す車速データと車両１０１の向きを表す方向データなどである。したがって、所定時間内に目標車速まで加速する場合、目標車速のデータが行動計画に含まれる。車両状態のデータは、単位時間毎の位置データの変化から求めることができる。走行計画は単位時間毎に更新される。

図１には、行動計画生成部５５で生成された行動計画の一例、すなわち、車両１０１が車線ＬＮを逸脱しないようにレーンキープ走行するシーンの走行計画が示される。図１の各点Ｐは、現時点から所定時間先までの単位時間毎の位置データに対応し、これら各点Ｐを時刻順に接続することにより、目標軌道１１０が得られる。目標軌道１１０は、例えば車線ＬＮを規定する一対の区画線１０２の中心線１０３に沿って生成される。目標軌道１１０は、地図情報に含まれる過去の走行軌道に沿って生成されてもよい。なお、行動計画生成部５５では、レーンキープ走行以外に、車両１０１が車線変更して前方車両を追い越す追い越し走行、車線を変更する車線変更走行、減速走行または加速走行等に対応した種々の行動計画が生成される。行動計画生成部５５は、目標軌道１１０を生成する際に、まず走行態様を決定し、走行態様に基づいて目標軌道１１０を生成する。行動計画生成部５５により生成された目標軌道１１０の情報は、地図情報に付加されて記憶部５２に記憶され、次回走行時に行動計画生成部５５で行動計画を生成するときに考慮される。

走行制御部５６は、自動運転モードにおいて、行動計画生成部５５で生成された目標軌道１１０に沿って車両１０１が走行するように各アクチュエータＡＣを制御する。より具体的には、走行制御部５６は、自動運転モードにおいて道路勾配などにより定まる走行抵抗を考慮して、行動計画生成部５５で算出された単位時間毎の目標加速度を得るための要求駆動力を算出する。そして、例えば内部センサ群２により検出された実加速度が目標加速度となるようにアクチュエータＡＣをフィードバック制御する。すなわち、車両１０１が目標車速および目標加速度で走行するようにアクチュエータＡＣを制御する。なお、手動運転モードでは、走行制御部５６は、内部センサ群２により取得されたドライバからの走行指令（ステアリング操作等）に応じて各アクチュエータＡＣを制御する。

本実施形態に係る運転支援装置は、互いに隣接する複数の地図の境界領域を走行する自動運転車両の目標軌道を補正するものである。図３は、本実施形態に係る運転支援装置により想定される車両１０１の走行シーンの一例を示す図であり、図１と同様、車両１０１が車線ＬＮを逸脱しないようにレーンキープ走行するシーンを示す。なお、以下では、車両１０１側で生成された環境地図が記憶部５２に記憶されているエリアを環境地図エリアＡＲａ、クラウドサーバ側で生成されたクラウド地図が記憶部５２に記憶されているエリアをクラウド地図エリアＡＲｂと称する。

各地図情報には、その地図を生成したときの測距誤差などに起因して、固有の誤差が含まれる。このため、図３に示すように、環境地図上で生成される車両１０１の目標軌道１１０ａと、クラウド地図上で生成される目標軌道１１０ｂとは、一致しないことがある。このように目標軌道１１０ａ，１１０ｂにずれがある状態で、環境地図エリアＡＲａとクラウド地図エリアＡＲｂとの境界領域である境界部ＡＲｃを自動運転モードで走行すると、車両１０１の目標軌道１１０を円滑に設定できなくなるおそれがある。より具体的には、自車位置認識部５３による自車位置の認識に用いられる地図情報が切り替わるタイミングで目標軌道１１０を円滑に設定できなくなるおそれがある。そこで、本実施形態では、複数の地図上に生成される目標軌道のずれを解消し、境界領域を走行する際に目標軌道を円滑に設定できるよう、以下のように運転支援装置を構成する。

図４は、本発明の実施形態に係る運転支援装置２００の要部構成を示すブロック図である。この運転支援装置２００は、自動運転モードでの車両１０１の走行動作を支援するものであり、図２の車両制御システム１００の一部を構成する。図４に示すように、運転支援装置２００は、コントローラ５０と、外部センサ群１と、測位ユニット４とを有する。

コントローラ５０は、演算部５１（図２）が担う機能的構成として、目標軌道生成部５５１と、目標軌道補正部５５２と、道路情報補正部５５３とを有する。目標軌道生成部５５１と目標軌道補正部５５２と道路情報補正部５５３とは、例えば図２の行動計画生成部５５により構成される。図４の記憶部５２には、環境地図エリアＡＲａの環境地図情報と、クラウド地図エリアＡＲｂのクラウド地図情報とが、予め記憶される。

目標軌道生成部５５１は、外部センサ群１により検出された車両１０１の周辺情報と、測位ユニット４により測定された車両１０１の現在位置と、記憶部５２に記憶された環境地図情報とに基づいて、環境地図上に車両１０１の目標軌道１１０ａを生成する（図３）。また、クラウド地図情報に基づいてクラウド地図上に車両１０１の目標軌道１１０ｂを生成する。目標軌道生成部５５１により生成された目標軌道１１０ａ，１１０ｂの情報は、それぞれ環境地図情報、クラウド地図情報に付加されて記憶部５２に記憶される。

目標軌道補正部５５２は、境界部ＡＲｃにおける環境地図上の目標軌道１１０ａをクラウド地図上の目標軌道１１０ｂに基づいて補正する（図３）。すなわち、車両１０１を含む多くの自動運転車両が利用する汎用的な地図情報であるクラウド地図情報は、車両１０１側で書き換えることができないため、クラウド地図情報に基づいて車両１０１側の環境地図情報を補正する。

目標軌道補正部５５２は、目標軌道生成部５５１により生成された境界部ＡＲｃにおける目標軌道１１０ａ，１１０ｂの情報を取得し、複数の車線ＬＮが存在する場合は、各車線ＬＮの情報を関連付ける。より具体的には、各車線ＬＮに対応する区画線１０２ａ，１０２ｂ、中心線１０３ａ，１０３ｂ、および目標軌道１１０ａ，１１０ｂの情報を、それぞれ関連付ける。また、区画線１０２ａ，１０２ｂ、中心線１０３ａ，１０３ｂ、および目標軌道１１０ａ，１１０ｂのデータ形式が異なる場合は、これらを統一する。例えば、一方の目標軌道１１０ａが座標値で表され、他方の目標軌道１１０ｂが関数で表されている場合には、これらを座標値に統一する。

図５Ａ～図５Ｃは、目標軌道補正部５５２による補正前後の目標軌道１１０の一例を示す図であり、座標値で表された補正前の目標軌道１１０ａ，１１０ｂと、関数で表された補正後の目標軌道１１０ｃとを示す。

図５Ａに示すように、目標軌道補正部５５２は、環境地図上の目標軌道１１０ａの一部（図の破線部）を、目標軌道１１０ａ上の点Ｐａと、クラウド地図上の目標軌道１１０ｂ上の点Ｐｂとを通る近似曲線として補正する。換言すると、目標軌道１１０ａ上の点Ｐａを始点、目標軌道１１０ｂ上の点Ｐｂを終点とする近似曲線を、補正後の目標軌道１１０ｃとして生成する。近似曲線は、例えば点Ｐａと点Ｐｂとの間の点群を制御点とするベジエ曲線やＢ－スプライン曲線などの関数で表される。これにより、環境地図上の目標軌道１１０ａとクラウド地図上の目標軌道１１０ｂとが、補正後の目標軌道１１０ｃを介して途切れることなく円滑に接続される。

図５Ａに示すように車両１０１が環境地図エリアＡＲａからクラウド地図エリアＡＲｂに向かって走行する場合、例えば車両１０１の現在位置（自車位置）が補正後の目標軌道１１０ｃの始点として設定される。これにより、環境地図上の目標軌道１１０ａが、車両１０１が実際に走行する前に予め目標軌道１１０ｃとして補正され、クラウド地図上の目標軌道１１０ｂに接続されるため、境界部ＡＲｃにおける車両１０１の走行動作を適切に支援することができる。

また、環境地図エリアＡＲａとクラウド地図エリアＡＲｂとの重複エリアＡＲｄに含まれるいずれかの点、例えばクラウド地図エリアＡＲｂの端部から所定距離先の目標軌道１１０ｂ上の点Ｐｂが補正後の目標軌道１１０ｃの終点として設定される。所定距離は、車両１０１の車速などに応じて、自車位置認識部５３による自車位置の認識に用いられる地図情報がクラウド地図情報に切り替わった後に安定して自車位置を認識できるような距離に設定される。

なお、図５Ｂに示すように車両１０１がクラウド地図エリアＡＲｂから環境地図エリアＡＲａに向かって走行する場合は、例えばクラウド地図エリアＡＲｂの端部から所定距離先の目標軌道１１０ａ上の点Ｐａが補正後の目標軌道１１０ｃの終点として設定される。この場合の所定距離は、想定される目標軌道１１０ａ，１１０ｂのずれを解消し、補正後の目標軌道１１０ｃを緩やかに設定するのに十分な距離に設定される。所定距離は、車両１０１の車速などに応じて設定されてもよい。また、補正後の目標軌道１１０ｃの始点としては、重複エリアＡＲｄに含まれる目標軌道１１０ｂ上の点Ｐｂが設定される。

図５Ｃに示すように、目標軌道補正部５５２による目標軌道１１０ａの補正を重複エリアＡＲｄ内で行うようにしてもよい。この場合、目標軌道補正部５５２は、目標軌道１１０ａ上におけるクラウド地図エリアＡＲｂの端部の点Ｐａを始点、目標軌道１１０ｂ上における環境地図エリアＡＲａの端部の点Ｐｂを終点として、補正後の目標軌道１１０ｃを生成する。これにより、重複エリアＡＲｄを利用して、補正後の目標軌道１１０ｃを緩やかに設定することができる。

道路情報補正部５５３は、目標軌道補正部５５２による補正結果に応じて、記憶部５２に記憶された環境地図情報に含まれる区画線１０２ａおよび中心線１０３ａの位置情報を補正する。より具体的には、目標軌道補正部５５２により生成された補正後の目標軌道１１０ｃと同様の関数を用いて、境界部ＡＲｃにおける区画線１０２ａおよび中心線１０３ａの位置情報を補正する。これにより、区画線１０２ａや中心線１０３ａの位置情報に基づいて行われる路外逸脱抑制機能などの誤作動を防止することができる。

図６は、図４のコントローラ５０で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば車両１０１の自動運転モードがオンになると開始され、自動運転モードがオフになるまで所定周期で繰り返される。先ずステップＳ１で、目標経路上に目標軌道１１０を生成する。次いでステップＳ２で、ステップＳ１で生成された目標軌道１１０上に複数の地図の境界部ＡＲｃが存在するか否かを判定する。ステップＳ２で肯定されるとステップＳ３に進み、否定されると処理を終了する。

ステップＳ３では、境界部ＡＲｃにおける各車線ＬＮに対応する各地図上の目標軌道１１０ａ，１１０ｂ、区画線１０２ａ，１０２ｂおよび中心線１０３ａ，１０３ｂの情報を、それぞれ関連付ける。次いでステップＳ４で、目標軌道１１０ａ，１１０ｂ、区画線１０２ａ，１０２ｂおよび中心線１０３ａ，１０３ｂが関数で表されているか否かを判定する。ステップＳ４で肯定されると、ステップＳ５に進んで目標軌道１１０ａ，１１０ｂ、区画線１０２ａ，１０２ｂおよび中心線１０３ａ，１０３ｂを座標値に変換し、ステップＳ６に進む。一方、ステップＳ４で否定されると、ステップＳ５をスキップし、そのままステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、境界部ＡＲｃにおける一方の目標軌道１１０ａを他方の目標軌道１１０ｂに基づいて補正する。次いでステップＳ７で、ステップＳ６と同様の補正方法により、境界部ＡＲｃにおける一方の区画線１０２ａおよび中心線１０３ａを他方の区画線１０２ｂおよび中心線１０３ｂに基づいて補正する。次いでステップＳ８で、ステップＳ６，Ｓ７で補正された一方の目標軌道１１０ａ、区画線１０２ａおよび中心線１０３ａの情報を記憶部５２に記憶して一方の地図情報を更新し、処理を終了する。

本実施形態に係る運転支援装置２００の動作をまとめると以下のようになる。図５Ａに示すように、自動運転モードで目標経路上を環境地図エリアＡＲａからクラウド地図エリアＡＲｂに向けて走行中の車両１０１が境界部ＡＲｃにさしかかると、目標軌道１１０ａが目標軌道１１０ｃに補正される（図６のステップＳ１～Ｓ６，Ｓ８）。これにより車両１０１は、補正後の目標軌道１１０ｃを介して円滑に接続された目標軌道１１０ａ，１１０ｂに沿って、境界部ＡＲｃを円滑に走行することができる。また、目標軌道１１０ａに合わせて区画線１０２ａおよび中心線１０３ａ（図３）も補正されるため（図６のステップＳ７，Ｓ８）、これらの位置情報に基づいて行われる路外逸脱抑制機能などの誤作動を防止することができる。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）運転支援装置２００は、予め定められた目標経路上を目標軌道１１０に沿って走行する車両１０１の運転を支援する（図１）。運転支援装置２００は、車線ＬＮを規定する区画線１０２の位置情報を含む環境地図エリアＡＲａの環境地図情報と、環境地図エリアＡＲａに隣接するクラウド地図エリアＡＲｂのクラウド地図情報とを記憶する記憶部５２と、記憶部５２に記憶された環境地図情報に基づいて環境地図エリアＡＲａにおける車両１０１の目標軌道１１０ａを生成し、クラウド地図情報に基づいてクラウド地図エリアＡＲｂにおける車両１０１の目標軌道１１０ｂを生成する目標軌道生成部５５１と、環境地図エリアＡＲａとクラウド地図エリアＡＲｂとの境界部ＡＲｃにおける目標軌道１１０ａを目標軌道１１０ｂに基づいて補正する目標軌道補正部５５２と、を備える（図４）。

これにより、車両１０１が境界部ＡＲｃを走行する際に予め、境界部ＡＲｃにおいて複数の地図のそれぞれで生成された複数の目標軌道１１０ａ，１１０ｂ同士が接続されるため、境界部ＡＲｃを走行する際の目標軌道１１０を円滑に設定することができる。

（２）クラウド地図情報の精度は、環境地図情報の精度より高い。例えば、より多くの車両の走行データに基づいて生成された、より精度の高いクラウド地図情報に基づいて、個々の車両１０１の走行データのみに基づいて生成された環境地図情報の目標軌道１１０ａが補正される。このため、境界部ＡＲｃを走行する際の目標軌道１１０を適切に設定することができる。

（３）環境地図情報は、車両１０１のみが利用可能な専用の地図情報であり、クラウド地図情報は、車両１０１と他の車両とが利用可能な汎用的な地図情報である。すなわち、車両１０１を含む多くの自動運転車両が利用する汎用的な地図情報であり、個々の車両１０１側で書き換えることができないクラウド地図に基づいて、個々の車両１０１ごとの専用の地図情報である環境地図情報の目標軌道１１０ａが補正される。

（４）目標軌道補正部５５２は、目標軌道１１０ａの一部を、目標軌道１１０ａ上の点Ｐａと、目標軌道１１０ｂ上の点Ｐｂとを通る近似曲線（補正後の目標軌道１１０ｃ）として補正する（図５Ａ～図５Ｃ）。これにより、目標軌道１１０ａと目標軌道１１０ｂとを途切れることなく円滑に接続することができる。

（５）点Ｐａおよび点Ｐｂのいずれか一方は、環境地図エリアＡＲａとクラウド地図エリアＡＲｂとの重複エリアＡＲｄに含まれる（図５Ａ～図５Ｃ）。例えば、環境地図エリアＡＲａからクラウド地図エリアＡＲｂに進入するときの補正後の目標軌道１１０ｃの終点を、クラウド地図エリアＡＲｂの端部から所定距離先の目標軌道１１０ｂ上の点Ｐｂとする。この場合、自車位置の認識に用いられる地図情報がクラウド地図情報に切り替わった後も、安定して自車位置を認識することができる。

（６）点Ｐａは、クラウド地図エリアの端部の点であり、点Ｐｂは、環境地図エリアの端部の点である（図５Ｃ）。これにより、環境地図エリアＡＲａとクラウド地図エリアＡＲｂとの重複エリアＡＲｄを利用して近似曲線（補正後の目標軌道１１０ｃ）が生成されるため、緩やかな目標軌道１１０を設定することができる。

（７）運転支援装置２００は、目標軌道補正部５５２による補正結果に応じて、記憶部５２に記憶された区画線１０２ａの位置情報を補正する道路情報補正部５５３をさらに備える（図４）。これにより、区画線１０２ａの位置情報に基づいて行われる路外逸脱抑制機能などの誤作動を防止し、境界部ＡＲｃにおける車両１０１の円滑な走行動作を支援することができる。

上記実施形態は種々の形態に変形することができる。以下、いくつかの変形例について説明する。上記実施形態では、車両１０１側の環境地図情報とクラウドサーバ側のクラウド地図情報との間で生じる目標軌道１１０ａ，１１０ｂのずれを解消する例を説明したが、第１地図情報、第２地図情報は、このようなものに限らない。例えば、車両１０１側の環境地図情報と車車間通信により他の自動運転車両から取得した環境地図情報との間で生じる目標軌道のずれを解消してもよい。複数のクラウド地図情報の間で生じる目標軌道のずれを解消してもよい。

上記実施形態では、運転支援装置２００が車両制御システム１００の一部を構成する例を説明したが、運転支援装置は、自動運転車両の走行動作を支援するものであればよく、自動運転車両に搭載されるものに限定されない。例えば、自動運転車両の外部に設けられた運行管理サーバや交通管制サーバなどの一部を構成するものであってもよい。

上記実施形態では、目標軌道生成部５５１が現時点から所定時間先までの目標軌道１１０ａ，１１０ｂを生成する例を説明したが、目標軌道生成部は、このようなものに限らない。例えば、自動運転車両が境界領域を走行するタイミングによらず、各地図情報が更新されるたびに境界領域における目標軌道を生成してもよい。

上記実施形態では、図４などで運転支援装置２００が目標軌道補正部５５２に加えて道路情報補正部５５３を有する点を説明したが、運転支援装置は、目標軌道補正部のみを備えるものであってもよい。運転支援装置は、道路付近のランドマークなど、区画線や中心線以外の道路情報を補正する道路情報補正部を有するものであってもよい。

上記実施形態では、目標軌道補正部５５２がベジエ曲線やＢ－スプライン曲線などの関数を用いて目標軌道１１０ａを補正する例を説明したが、第１目標軌道を第２目標軌道に基づいて補正する目標軌道補正部は、このようなものに限らない。他の関数を用いて補正を行ってもよく、あるいは、幾何補正により補正を行ってもよい。

上記実施形態では、図３、図５Ａ～図５Ｃなどで複数の地図上に生成される目標軌道のずれが車両１０１の車幅方向に生じる例を説明したが、車両１０１の進行方向や高さ方向に生じるずれについても同様の手法により解消することができる。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１外部センサ群、４測位ユニット、５０コントローラ、５２記憶部、５３自車位置認識部、５４外界認識部、５５行動計画生成部、５６走行制御部、２００運転支援装置、５５１目標軌道生成部、５５２目標軌道補正部、５５３道路情報補正部

Claims

予め定められた経路上を目標軌道に沿って走行する車両の運転を支援する運転支援装置であって、
車線を規定する区画線の位置情報を含む、第１エリアの書き換え可能な第１地図情報と、前記第１エリアと一部が重複する第２エリアの書き換え不能な第２地図情報と、を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記第１地図情報に含まれる前記区画線の位置情報に基づいて前記第１エリアにおける前記車両の第１目標軌道を生成し、前記第２地図情報に含まれる前記区画線の位置情報に基づいて前記第２エリアにおける前記車両の第２目標軌道を生成する目標軌道生成部と、
前記第１エリアと前記第２エリアとの重複部を含む前記第１エリアと前記第２エリアとの境界領域における前記第１目標軌道を、前記境界領域における前記第１目標軌道上の第１点と前記境界領域における前記第２目標軌道上の第２点とが、前記第１点と前記第２点との間の前記第１目標軌道上の点群および前記第２目標軌道上の点群を制御点とするベジエ曲線またはＢ－スプライン曲線で接続されるように補正する目標軌道補正部と、を備えることを特徴とする運転支援装置。
請求項１に記載の運転支援装置において、
前記第１地図情報は、前記車両に搭載された第１センサにより検出された前記車両の周辺の外部状況に基づいて生成された地図情報であり、
前記第２地図情報は、前記車両以外の車両に搭載された第２センサにより検出された前記車両以外の車両の周辺の外部状況に基づいて生成された地図情報であることを特徴とする運転支援装置。
請求項１または２に記載の運転支援装置において、
前記第２点は、前記重複部に含まれることを特徴とする運転支援装置。
請求項１～３のいずれか１項に記載の運転支援装置において、
前記第１点は、前記第２エリアの端部の点であり、
前記第２点は、前記第１エリアの端部の点であることを特徴とする運転支援装置。