WO2017022019A1

WO2017022019A1 - 走行制御装置の制御方法および走行制御装置

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Publication number: WO2017022019A1
Application number: PCT/JP2015/071818
Authority: WO
Inventors: 陽平三品; アブデラジズキアツト
Original assignee: 日産自動車株式会社
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-02-09
Also published as: JPWO2017022019A1; JP6451857B2; CN107850444A; MX368749B; CN107850444B; KR102086270B1; RU2682137C1; EP3330669B1; BR112018002037A2; EP3330669A1; MX2018001229A; US20180347990A1; CA2994391A1; BR112018002037B1; US10323947B2; KR20180030597A; EP3330669A4

Abstract

外部機器から自車両の位置情報を受信する受信機１３０と、自車両に搭載され、自車両の状態を検出する第１検出器１１０と、自車両の周囲の状況を検出する第２検出器１２０と、を備え、自車両の位置を予測する走行制御装置の制御方法であって、第１検出器１１０の検出結果に基づいて、自車両の位置を予測するステップと、第２検出器１２０の検出結果に基づいて、自車両が走行する車線を検出するステップと、位置情報に基づく自車両の位置が車線に含まれるか否かを判定し、第１判定結果として出力し、第１検出器１１０の検出結果に基づいて予測した自車両の位置が車線に含まれるか否かを判定し、第２判定結果として出力し、第１判定結果と第２判定結果とが一致しない場合に、第１検出器１１０の検出結果に基づいて、自車両の位置を予測する位置予測処理を行うステップと、を有する制御方法。

Description

走行制御装置の制御方法および走行制御装置

　本発明は、車両の走行を制御する走行制御装置の制御方法および走行制御装置に関する。

　従来、カメラで撮像された画像に基づいて自車両の位置を検出し、検出した自車両の位置を、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）の測定結果に基づいて補正する技術が知られている（たとえば特許文献１）。

特開２０１４－１１５２４７号公報

　しかしながら、従来技術では、ＧＰＳが衛星を切り替える場合などに、ＧＰＳの測定値が大きく変動してしまい、自車両が実際に走行していない車線を、自車両が走行している車線として誤って判断する場合があった。

　本発明は、受信機により受信した位置情報に基づく自車両の位置が、自車両の走行する車線に含まれるかを第１判定結果として出力し、自車両の状態を検出する検出器の検出結果に基づいて予測した自車両の位置が、自車両の走行する車線に含まれるかを第２判定結果として出力し、第１判定結果と第２判定結果とが一致しない場合に、検出器の検出結果に基づいて、自車両の位置を予測することで、上記課題を解決する。

　本発明によれば、自車両の位置を適切に予測することができる走行制御装置の制御方法を提供することができる。

本実施形態に係る走行制御装置の構成を示す構成図である。第１実施形態に係る走行制御処理を示すフローチャート（その１）である。第１実施形態に係る走行制御処理を示すフローチャート（その２）である。オドメトリ予測位置の予測方法を説明するための図である。車線境界線の検出方法を説明するための図である。自車両が車線境界線を跨いでいるか否かを判定する方法を説明するための図である。判定線と車線境界線との位置関係を説明するための図である。周囲状況検出センサの検出結果に基づく自車両の位置の誤差と、ＧＰＳユニットの測定結果に基づく自車両の位置の誤差の一例を示す図である。第２実施形態に係る走行制御処理を示すフローチャートである。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、車両に搭載される走行制御装置を例示して説明する。

　≪第１実施形態≫
　図１は、本実施形態に係る走行制御装置１００の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る走行制御装置１００は、走行状態検出センサ１１０と、周囲状況検出センサ１２０と、ＧＰＳユニット１３０と、地図データベース１４０と、提示装置１５０と、駆動制御装置１７０と、制御装置１７０とを有している。これら装置は、相互に情報の授受を行うためにＣＡＮ（Controller Area Network）その他の車載ＬＡＮによって接続されている。

　走行状態検出センサ１１０は、自車両の車速を検出する車速センサ、自車両の加速度を検出するジャイロセンサを有し、車速センサにより自車両の車速、ジャイロセンサにより自車両の加速度および進行方向を検出する。走行状態検出センサ１１０により検出された自車両の走行情報は、制御装置１７０に出力される。

　周囲状況検出センサ１２０は、自車両の前方を撮像する前方カメラ、自車両の後方を撮像する後方カメラ、自車両の前方の障害物を検出する前方レーダー、自車両の後方の障害物を検出する後方レーダー、自車両の側方に存在する障害物を検出する側方レーダーのうち少なくとも１つを有し、自車両の周囲の状況を示す周囲情報を検出する。周囲状況検出センサ１２０により検出された自車両の周囲情報は、制御装置１７０に出力される。

　ＧＰＳユニット１３０は、複数の衛星通信から送信される電波を検出し、自車両の位置情報を周期的に取得する。ＧＰＳユニット１３０により検出された自車両の位置情報は、制御装置１７０に出力される。

　地図データベース１４０は、道路情報を含む地図情報を記憶している。道路情報には、各道路が有する車線の情報も含まれる。

　提示装置１５０は、たとえば、ナビゲーション装置が備えるディスプレイ、ルームミラーに組み込まれたディスプレイ、メーター部に組み込まれたディスプレイ、フロントガラスに映し出されるヘッドアップディスプレイ、あるいは、オーディオ装置が備えるスピーカーなどの装置である。提示装置１５０は、制御装置１７０の制御に従って、所定の提示情報をドライバーに提示する。

　駆動制御装置１７０は、自車両の走行を制御する。たとえば、駆動制御装置１７０は、自車両が先行車両に追従する場合には、自車両と先行車両との車間距離が一定距離となるように、加減速度および車速を実現するための駆動機構の動作（エンジン自動車にあっては内燃機関の動作、電気自動車系にあっては電動モータ動作を含み、ハイブリッド自動車にあっては内燃機関と電動モータとのトルク配分も含む）およびブレーキ動作を制御する。また、自車両が車線変更や右折または左折を行う場合には、ステアリングアクチュエータの動作を制御して、車輪の動作を制御することで、自車両の転回制御を実行する。なお、駆動制御装置１７０は、後述する制御装置１７０の指示により自車両の走行を制御する。また、駆動制御装置１７０による走行制御方法として、その他の周知の方法を用いることもできる。

　制御装置１７０は、自車両の走行を制御するためのプログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）と、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）とから構成される。なお、動作回路としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代えて又はこれとともに、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などを用いることができる。

　制御装置１７０は、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵにより実行することにより、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づいて自車両の位置を予測するＧＰＳ位置予測機能と、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づいて自車両の位置を予測するオドメトリ位置予測機能と、自車両が走行する車線の境界線を検出する境界線検出機能と、自車両の位置を評価する自車位置評価機能と、評価結果に基づいて自車両の位置を決定する自車位置決定機能と、を実現する。以下において、制御装置１７０が備える各機能について説明する。

　制御装置１７０のＧＰＳ位置予測機能は、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づいて、自車両の位置を予測する。また、ＧＰＳ位置予測機能は、ＧＰＳユニット１３０により取得された自車両の位置情報を、ジャイロセンサから取得した角度変化情報と、車速センサから取得した車速とに基づいて補正することができる。以下においては、ＧＰＳ位置予測機能により予測された自車両の位置を、ＧＰＳ予測位置として説明する。

　制御装置１７０のオドメトリ位置予測機能は、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づいて自車両の位置を予測する。たとえば、オドメトリ位置予測機能は、車速センサにより検出された車速と、ジャイロセンサにより検出された加速度および角速度とに基づいて、自車両の位置変化量を算出する。そして、オドメトリ位置予測機能は、前回予測した自車両の位置に、今回算出した自車両の位置変化量を加えることで、自車両の現在位置を予測することができる。なお、以下においては、オドメトリ位置予測機能により予測された自車両の位置を、オドメトリ予測位置として説明する。

　制御装置１７０の境界線検出機能は、自車両が走行する車線（以下、自車線ともいう。）の境界線を車線境界線として検出する。たとえば、境界線検出機能は、周囲状況検出センサ１２０を構成する前方カメラや後方カメラにより撮像された画像データ、または、前方レーダー、後方レーダー、または側方レーダーにより検出された検出結果に基づいて、自車両が走行する車線のレーンマークや、自車両が走行する車線と路肩との境界線を、車線境界線として検出する。なお、境界線検出機能による車線境界線の検出方法の詳細については後述する。

　制御装置１７０の自車位置評価機能は、ＧＰＳ位置予測機能により予測されたＧＰＳ予測位置と、オドメトリ位置予測機能により予測されたオドメトリ予測位置とに基づいて、自車両の位置を評価する。なお、自車位置評価機能による自車両の位置の評価方法についても後述する。

　制御装置１７０の自車位置決定機能は、自車位置評価機能の評価結果に基づいて、自車両の位置を決定する。なお、自車位置決定機能による自車両の位置の決定方法についても後述する。

　続いて、図２および図３を参照して、第１実施形態に係る走行制御処理について説明する。図２および図３は、第１実施形態に係る走行制御処理を示すフローチャートである。なお、以下に説明する走行制御処理は、制御装置１７０により実行される。

　ステップＳ１０１では、ＧＰＳ位置予測機能により、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づいて、自車両の現在位置が、ＧＰＳ予測位置として予測される。

　ステップＳ１０２では、オドメトリ位置予測機能により、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づいて、自車両の現在位置が、オドメトリ予測位置として予測される。たとえば、オドメトリ位置予測機能は、図４に示すように、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づいて、前回処理時からの自車両の位置変化量（Δｘ，Δｙ，Δθ）を算出する。また、オドメトリ位置予測機能は、図４に示すように、前回処理時の自車両の位置情報（Ｘ_ｒｅｃ，Ｙ_ｒｅｃ）を、制御装置１７０のメモリから取得する。そして、オドメトリ位置予測機能は、下記式（１），（２）に従って、前回処理時の自車両の位置情報（Ｘ_ｒｅｃ，Ｙ_ｒｅｃ）と、前回処理時からの自車両の位置変化量（Δｘ，Δｙ，Δθ）とに基づいて、自車両の現在位置（Ｘ_ｐ，Ｙ_ｐ）をオドメトリ予測位置として予測する。なお、図４は、オドメトリ予測位置の予測方法を説明するための図である。
　Ｘ_ｐ＝Ｘ_ｒｅｃ＋Δｘ　・・・（１）
　Ｙ_ｐ＝Ｙ_ｒｅｃ＋Δｙ　・・・（２）

　ステップＳ１０３では、境界線検出機能により、自車両が走行する車線（自車線）の車線境界線の位置が検出される。たとえば、境界線検出機能は、周囲状況検出センサ１２０から自車両の周囲の画像情報や検出結果を取得し、自車両の左右側方にあるレーンマーク、または道路と路肩との車線境界線の位置を検出する。ここで、図５は、自車両の左右にレーンマークが存在する場面を例示している。境界線検出機能は、たとえば、図５に示すように、自車両の側方のレーンマーク上の位置（Ｘ_ｌ，Ｙ_ｌ），（Ｘ_ｒ，Ｙ_ｒ）を検出する。なお、Ｘ_ｌ，Ｙ_ｌは自車両の左側のレーンマークの位置であり、Ｘ_ｒ，Ｙ_ｒは自車両の右側のレーンマークにおける位置である。

　ステップＳ１０４では、境界線検出機能により、ステップＳ１０３で検出された車線境界線の位置が、車両座標系から路面座標系に変換される。すなわち、ステップＳ１０３で検出された車線境界線の位置（Ｘ_ｌ，Ｙ_ｌ，Ｘ_ｒ，Ｙ_ｒ）は、自車両（カメラ）の位置を原点座標とする車両座標系である。ステップＳ１０４では、この位置（Ｘ_ｌ，Ｙ_ｌ，Ｘ_ｒ，Ｙ_ｒ）を、自車両の現在位置を原点座標（０，０）とする車両座標系から、自車両の現在位置が（Ｘ_ｐ，Ｙ_ｐ）として表現される路面座標系へと変換する。以下においては、車両座標系である車線境界線の位置（Ｘ_ｌ，Ｙ_ｌ，Ｘ_ｒ，Ｙ_ｒ）を路面座標系に変更した位置を、（Ｘ_ｌ＿ｒ，Ｙ_ｌ＿ｒ，Ｘ_ｒ＿ｒ，Ｙ_ｒ＿ｒ）として説明する。

　なお、ステップＳ１０４で路面座標系に変換した車線境界線の位置（Ｘ_ｌ＿ｒ，Ｙ_ｌ＿ｒ，Ｘ_ｒ＿ｒ，Ｙ_ｒ＿ｒ）は、制御装置１７０のメモリに記憶されている車線境界線の位置のリストに追加される。このリストには、直近ｎ回の処理（今回処理も含む。）で検出された車線境界線の位置（Ｘ_ｌ＿ｒ，Ｙ_ｌ＿ｒ，Ｘ_ｒ＿ｒ，Ｙ_ｒ＿ｒ）が複数登録されている。以下においては、このリストに登録された直近ｎ回分の車線境界線の位置を（Ｘ_ｐｌ［］，Ｙ_ｐｌ［］，Ｘ_ｐｒ［］，Ｙ_ｐｒ［］）として説明する。

　ステップＳ１０５では、境界線検出機能により、直近ｎ回の処理で検出された車線境界線の位置（Ｘ_ｐｌ［］，Ｙ_ｐｌ［］，Ｘ_ｐｒ［］，Ｙ_ｐｒ［］）の取得が行われる。上述したように、境界線検出機能は、制御装置１７０のメモリに記憶された車線境界線の位置のリストを参照することで、直近ｎ回の処理で検出された車線境界線の位置（Ｘ_ｐｌ［］，Ｙ_ｐｌ［］，Ｘ_ｐｒ［］，Ｙ_ｐｒ［］）を取得することができる。

　ステップＳ１０６では、境界線検出機能により、ステップＳ１０５で取得された直近ｎ回分の車線境界線の位置（Ｘ_ｐｌ［］，Ｙ_ｐｌ［］，Ｘ_ｐｒ［］，Ｙ_ｐｒ［］）に基づいて、自車線の車線境界線の検出が行われる。たとえば、境界線検出機能は、直近ｎ回分の車線境界線の座標位置（Ｘ_ｐｌ［］，Ｙ_ｐｌ［］，Ｘ_ｐｒ［］，Ｙ_ｐｒ［］）から回帰曲線を算出することで、算出した回帰曲線を自車線の車線境界線として検出することができる。また、境界線検出機能は、左側の車線境界線の位置から左側の車線境界線を検出し、また、右側の車線境界線の位置から右側の車線境界線を検出する。

　ステップＳ１０７では、自車位置評価機能により、自車両の走行軌跡の検出が行われる。本実施形態では、車線境界線の位置と同様に、直近ｎ回の処理で検出された自車両の位置（Ｘ_ｐ，Ｙ_ｐ）も、制御装置１７０のメモリにリストとして記憶されている。自車位置評価機能は、自車両の位置のリストを参照して、直近ｎ回の処理で検出された自車両の位置から回帰曲線を算出することで、算出した回帰曲線を自車両の走行軌跡として検出することができる。なお、以下においては、直近ｎ回分の自車両の位置を（Ｘ_ｐ［］，Ｙ_ｐ［］）として説明する。

　ステップＳ１０８では、自車位置評価機能により、ステップＳ１０６で検出された自車線の車線境界線から、ステップＳ１０７で検出された自車両の走行軌跡までの距離の算出が行われる。たとえば、自車位置評価機能は、今回処理において検出された左右の車線境界線の位置（Ｘ_ｐｌ［０］，Ｙ_ｐｌ［０］，Ｘ_ｐｒ［０］，Ｙ_ｐｒ［０］）と走行軌跡の位置（Ｘ_ｐ［０］，Ｙ_ｐ［０］）との距離ｄ０を左右それぞれで検出する。また、自車位置評価機能は、前回処理において検出された車線境界線の位置（Ｘ_ｐｌ［１］，Ｙ_ｐｌ［１］，Ｘ_ｐｒ［１］，Ｙ_ｐｒ［１］）と走行軌跡の位置（Ｘ_ｐ［１］，Ｙ_ｐ［１］）との距離ｄ１を左右それぞれで検出する。同様に、自車位置評価機能は、直近ｎ回の処理で検出された車線境界線の位置と走行軌跡の位置との距離ｄ２～ｄ（ｎ－１）を左右それぞれで検出することができる。

　ステップＳ１０９では、自車位置評価機能により、ステップＳ１０８で算出された車線境界線から自車両の走行軌跡までの距離の平均値が算出される。そして、ステップＳ１１０では、自車位置評価機能により、ステップＳ１０９で算出した車線境界線から自車両の走行軌跡までの距離の平均値が所定値未満であるか否かの判断が行われる。ここで、自車両が車線境界線を跨ぐ場合には、自車両が車線境界線を跨ぐ前後の時間において、自車両の走行軌跡から車線境界線までの距離の平均値はゼロに近くなる。そこで、自車両の走行軌跡から車線境界線までの距離の平均値が所定値未満である場合には、自車両が車線境界線を跨いでいると判断し、図３に示すステップＳ１１５に進む。一方、自車両の走行軌跡から車線境界線までの距離の平均値が所定値以上である場合には、自車両が車線境界線を跨いでいないと判断し、図３に示すステップＳ１１１に進む。

　ステップＳ１１１では、自車位置評価機能により、今回処理で予測された自車両の現在位置と、前回処理で検出された自車両の位置とを結ぶ判定線の生成が行われる。本実施形態では、図７（Ａ）に示すように、自車両の現在位置として、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づくオドメトリ予測位置と、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づくＧＰＳ予測位置とを予測している。そのため、自車位置評価機能は、図７（Ｂ）に示すように、オドメトリ予測位置と前回処理で検出された自車両の位置とを結ぶ判定線をオドメトリ判定線として生成する。また、自車位置評価機能は、図７（Ｃ）に示すように、ＧＰＳ予測位置と前回処理で検出された自車両の位置とを結ぶ判定線をＧＰＳ判定線として生成する。

　ステップＳ１１２では、自車位置評価機能により、ステップＳ１１１で生成された判定線と車線境界線との位置関係の判定が行われる。具体的には、自車位置評価機能は、判定線と車線境界線とが交差するか、あるいは、判定線と車線境界線とが交差しないかを判定する。たとえば、図７に示す例では、図７（Ｂ）に示すように、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づくオドメトリ判定線は、車線境界線と交差していないと判定される。一方、図７（Ｃ）に示すように、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づくＧＰＳ判定線は、車線境界線と交差していると判定される。

　ステップＳ１１３では、自車位置評価機能により、ステップＳ１１２で判定された、オドメトリ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果、および、ＧＰＳ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果が一致するか否かの判断が行われる。たとえば、自車位置評価機能は、ＧＰＳ判定線と車線境界線およびオドメトリ判定線と車線境界線がともに交差していると判定された場合、または、ともに交差していないと判定された場合に、オドメトリ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果と、ＧＰＳ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果とが一致すると判断する。そして、オドメトリ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果と、ＧＰＳ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果とが一致する場合には、ステップＳ１１５に進む。一方、オドメトリ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果と、ＧＰＳ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果とが一致しない場合には、ステップＳ１１４に進む。たとえば、図７に示す例では、図７（Ｂ）に示すように、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づくオドメトリ判定線は車線境界線と交差しておらず、図７（Ｃ）に示すように、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づくＧＰＳ判定線は車線境界線と交差している。そのため、自車位置評価機能は、オドメトリ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果と、ＧＰＳ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果とが一致しないと判断し、ステップＳ１１４に進む。

　ステップＳ１１５では、自車位置決定機能により、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づくＧＰＳ予測位置が、自車両の現在位置として決定される。具体的には、自車位置決定機能は、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づくＧＰＳ位置（Ｘ_ｇ，Ｙ_ｇ）を、自車両の現在位置（Ｘ_ｒｅｃ，Ｙ_ｒｅｃ）に設定する。このように、自車位置決定機能は、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づく自車両の位置と、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づく自車両の位置とがともに同じ車線内にあると判断できる場合には、ＧＰＳ予測位置を、自車両の現在位置として採用する。

　一方、ステップＳ１１２において、図７（Ｂ），（Ｃ）に示すように、オドメトリ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果と、ＧＰＳ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果とが一致しないと判断された場合には、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４では、自車位置決定機能により、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づくオドメトリ予測位置が、自車両の位置情報として決定される。具体的には、自車位置決定機能は、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づくオドメトリ予測位置（Ｘ_ｐ，Ｙ_ｐ）を、自車両の現在位置（Ｘ_ｒｅｃ，Ｙ_ｒｅｃ）に設定する。このように、自車位置決定機能は、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づく自車両の位置と、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づく自車両の位置とが別の車線内にあると判断される場合には、オドメトリ予測位置を、自車両の現在位置として採用する。

　また、ステップＳ１１６では、制御装置１７０により、ステップＳ１１４またはステップＳ１１５で設定された自車両の位置（Ｘ_ｒｅｃ，Ｙ_ｒｅｃ）が、制御装置１７０のメモリに記憶されている自車両の走行位置のリストに追加される。これにより、次回処理時のステップＳ１０８において、自車両の走行軌跡を設定する際に、今回処理の自車両の位置情報（Ｘ_ｒｅｃ，Ｙ_ｒｅｃ）を前回処理時の自車両の位置情報として用いることができる。また、同様に、ステップＳ１０３で検出され、ステップＳ１０４で路面座標系に変換された車線境界線の位置（Ｘ_ｌ＿ｒ，Ｙ_ｌ＿ｒ，Ｘ_ｒ＿ｒ，Ｙ_ｒ＿ｒ）が、制御装置１７０のメモリに記憶されている車線境界線の位置のリストに追加される。これにより、次回処理時のステップＳ１０５において、直近ｎ回分の車線境界線の位置を取得する際に、今回処理時の車線境界線の位置（Ｘ_ｌ＿ｒ，Ｙ_ｌ＿ｒ，Ｘ_ｒ＿ｒ，Ｙ_ｒ＿ｒ）が、前回処理時の車線境界線の位置として用いることができる。

　なお、ステップＳ１１０において、車線境界線から自車両の走行軌跡までの距離の平均値が所定値未満であると判断された場合、すなわち、自車両が車線境界線を跨いでいると判断された場合も、ステップＳ１１５に進み、自車位置決定機能により、ＧＰＳ予測位置を、自車両の位置として予測する処理が行われる。自車両が車線境界線を跨いでいる場合において、判定線と車線境界線との位置関係に基づいて自車両の位置を予測してしまうと、自車両の位置の予測結果が不安定になってしまうことが想定される。そのため、自車両が車線境界線を跨いでいる場合には、ＧＰＳ予測位置を自車両の現在位置として用いることで、自車両の位置を安定して予測することができる。

　以上のように、第１実施形態では、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づいて予測された自車両の位置と、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づいて予測された自車両の位置とが、同一の車線内にある場合には、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づくＧＰＳ予測位置を自車両の現在位置として予測し、同一の車線内にない場合には、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づくオドメトリ予測位置を、自車両の現在位置として予測する。これにより、ＧＰＳユニット１３０の検出誤差が生じた場合でも、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づいて、自車両が走行する位置を車線レベルで適切に判断することができる。

　また、第１実施形態では、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づくオドメトリ予測位置が車線境界線を跨いだか否か、および、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づくＧＰＳ予測位置が車線境界線を跨いだか否かを判定し、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づく判定結果と、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づく判定結果とが一致するか否かを判断することで、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づく自車両の位置と、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づく自車両の位置とが同じ車線内にあるか否かを適切に判断することができる。すなわち、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づく判定結果と、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づく判定結果とが一致しない場合には、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づく自車両の位置と、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づく自車両の位置とが同じ車線内にないと判断し、誤差が生じやすいＧＰＳユニット１３０の測定結果を用いないで、誤差が生じにくい走行状態検出センサ１１０の検出結果を用いて、自車両の位置を予測する。これにより、自車両が走行する位置を車線レベルで適切に判断することができる。

　ここで、図８（Ａ）は、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づく自車両の位置の誤差の一例を示す図であり、図８（Ｂ）は、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づく自車両の位置の誤差の一例を示す図である。なお、図８（Ａ），（Ｂ）において、縦軸は、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づく自車両の位置、または、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づく自車両の位置を繰り返し検出した場合の、自車両の予測位置と自車両の実際の位置との誤差を表している。ＧＰＳユニット１３０では、衛星から送信される電波を繰り返し受信することで、自車両の位置を繰り返し測定する。そのため、図８（Ａ）に示すように、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づく自車両の位置は、経過時間によらず、一定の誤差が生じる傾向にある。これに対して、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づいて自車両の位置を予測する場合には、前回予測された自車両の位置に、前回からの自車両の移動量（Δｘ，Δｙ）を加えることで、自車両の現在の位置を予測する。そのため、図８（Ｂ）に示すように、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づく自車両の位置は、時間が経過するほど誤差が蓄積され、誤差は大きくなる傾向にある。しかしながら、走行状態検出センサ１１０の検出結果の方が、ＧＰＳユニット１３０の測定結果と比べて、自車両の位置の検出精度が高いため、図８（Ｂ）に示すように、一定時間が経過する前（たとえば、図８（Ｂ）の時間ｔ１が経過する前）までは、走行状態検出センサ１１０の検出結果の方が、ＧＰＳユニット１３０の測定結果と比べて、自車両の位置の誤差は小さくなる。そのため、一定時間が経過する前（たとえば、図８（Ｂ）の時間ｔ１が経過する前）までは、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づく自車両の位置と、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づく自車両の位置とが異なる場合には、誤差が生じやすいＧＰＳユニット１３０の測定結果を用いないで、誤差が生じにくい走行状態検出センサ１１０の検出結果を用いることで、自車両が走行する位置を適切に判断することができる。なお、一定時間が経過した場合を考慮した処理については、第２実施形態で説明する。

　さらに、第１実施形態では、自車両の走行軌跡と車線境界線との距離の平均値を算出し、平均値が所定値未満である場合には、自車両が車線境界線を跨いでいると判断し（ＧＰＳユニット１３０の測定誤差によりＧＰＳ予測位置が車線境界線を跨いだとは判断せずに）、ＧＰＳ予測位置を自車両の現在位置として予測する。すなわち、自車両が車線境界線を跨いでいると判断された場合には、オドメトリ予測位置と車線境界線との位置関係の判定結果と、ＧＰＳ予測位置と車線境界線との位置関係の判定結果とが一致するかは判定せずに、ＧＰＳ予測位置を自車両の現在位置として予測する。これにより、自車両が実際に車線境界線を跨いでいるため、自車両の位置と車線境界線との位置関係によって自車両の位置を安定して予測できない場面でも、ＧＰＳ予測位置を自車両の現在位置として予測することで、自車両の位置を安定して予測することができる。また、本実施形態では、自車両の走行軌跡と車線境界線との距離の平均値を用いることで、自車両が車線境界線を継続的に跨いでいるか否かを判断することができ、自車両が車線境界線を跨いでいるか否かを適切に判断することができる。

　≪第２実施形態≫
　続いて、第２実施形態に係る走行制御装置について説明する。第２実施形態に係る走行制御装置１００は、第１実施形態の走行制御装置１００と同様の構成を有し、以下に説明するように動作すること以外は、第１実施形態と同様である。

　第２実施形態に係る制御装置１７０の自車位置決定機能は、第１実施形態の機能に加えて、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づいて自車両の位置が車線境界線を跨いだか否を判定した判定結果と、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づいて自車両の位置が車線境界線を跨いだか否かを判定した判定結果とが一致しないために、オドメトリ予測位置を自車両の現在位置として予測する処理を、所定回数以上連続して行った場合には、上記判定結果が一致しない場合でも、ＧＰＳ予測位置を自車両の現在位置として予測する。図８（Ｂ）に示すように、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づいて自車両の位置を予測する場合には、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づく自車両の位置は、時間が経過するほど誤差が蓄積されて、誤差が大きくなるため、オドメトリ予測位置を自車両の現在位置として予測する処理が所定回数以上連続して行われた場合に、ＧＰＳ予測位置を自車両の現在位置として予測することで、自車両の予測位置の誤差を抑制することができるためである。

　次に、第２実施形態に係る走行制御処理について説明する。第２実施形態に係る走行制御処理では、図３に示す処理に代えて、図７に示す処理が行われること以外は、第１実施形態に係る走行制御処理と同様である。そのため、以下においては、図７に示す処理について説明し、図２に示す処理についての説明は省略する。

　第２実施形態では、第１実施形態と同様に、図７（Ｂ），（Ｃ）に示すように、オドメトリ判定線およびＧＰＳ判定線が生成され（ステップＳ１１１）、オドメトリ判定線と車線境界線との位置関係、ＧＰＳ判定線と車線境界線との位置関係が判定される（ステップＳ１１２）。そして、オドメトリ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果、および、ＧＰＳ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果が一致する場合には（ステップＳ１１３＝Ｙｅｓ）、ＧＰＳ予測位置が自車両の現在位置として予測される（ステップＳ１１５）。

　一方、ステップＳ１１３において、オドメトリ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果、および、ＧＰＳ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果が一致しないと判断された場合には、ステップＳ２０１に進む。ステップＳ２０１では、自車位置決定機能により、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づくオドメトリ予測位置を、自車両の位置として予測する処理（ステップＳ１１４の処理）が連続して行われた回数Ｋが、所定回数Ｓ以上であるか否かの判断が行われる。

　連続実行回数Ｋが所定回数Ｓ未満である場合には、ステップＳ１１４に進み、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づくオドメトリ予測位置が自車両の現在位置として予測される。そして、ステップＳ２０２では、自車位置決定機能により、連続実行回数Ｋを１回分増加させる処理が行われる。

　一方、連続実行回数Ｋが所定回数Ｓ以上である場合には、ステップＳ１１５に進み、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づくＧＰＳ予測位置が自車両の現在位置として予測される。そして、ステップＳ２０３では、自車位置決定機能により、連続実行回数Ｋをゼロに設定する処理が行われる。

　以上のように、第２実施形態では、オドメトリ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果、および、ＧＰＳ判定線と車線境界線との位置関係の判定結果が一致しないため、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づくオドメトリ予測位置を自車両の現在位置として連続して予測した回数Ｋが所定回数Ｓ以上となった場合には、オドメトリ予測位置を自車両の現在位置として予測せず、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づくＧＰＳ予測位置を自車両の現在位置として予測する。これにより、第２実施形態では、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づくオドメトリ予測位置を連続して自車両の現在位置として予測することによる、自車両の予測位置の誤差を有効に抑制することができる。

　すなわち、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づいて自車両の位置を予測する場合、前回予測された自車両の位置に、前回からの自車両の移動量（Δｘ，Δｙ）を加えることで、自車両の現在の位置を予測するため、図８（Ｂ）に示すように、走行状態検出センサ１１０の検出結果のみに基づく自車両の位置は、時間が経過するほど誤差が蓄積されて、誤差が大きくなる傾向にある。そのため、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づくオドメトリ予測位置を所定回数以上連続して自車両の現在位置として予測することとなる場合には、ＧＰＳ予測位置を自車両の現在位置として予測することで、次回処理においては、今回予測したＧＰＳ予測位置に基づいてオドメトリ予測位置が新たに予測され、オドメトリ予測位置の誤差の蓄積を抑制することができるため、次回以降の処理において、自車両の位置をより適切に予測することができる。

　なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

　たとえば、上述した実施形態では、走行状態検出センサ１１０の検出結果に基づくオドメトリ予測位置が車線境界線を跨いだか否か、および、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づくＧＰＳ予測位置が車線境界線を跨いだか否かを判定することで、オドメトリ予測位置とＧＰＳ予測位置とが同じ車線内にあるか否かを判断する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、オドメトリ予測位置と車線境界線との位置関係およびＧＰＳ予測位置と車線境界線との位置関係（たとえば、右側の車線境界線よりもオドメトリ予測位置またはＧＰＳ予測位置が右側に位置するかなど）に基づいて、オドメトリ予測位置とＧＰＳ予測位置とが同じ車線内にあるか否かを判断する構成としてもよい。

　さらに、上述した実施形態では、自車両の軌跡から車線境界線までの距離の平均値が所定値未満である場合には、自車両が車線境界線を実際に跨いでいると判断する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、自車両の軌跡から車線境界線までの距離を繰り返し検出し、自車両の軌跡から車線境界線までの距離が所定値未満となった場合に、自車両が車線境界線を跨いでいると判断する構成とすることもできる。

　また、上述した第２実施形態では、オドメトリ予測位置を自車両の現在位置として連続して予測した回数Ｋが所定回数Ｓ以上となった場合には、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づくＧＰＳ予測位置を自車両の現在位置として予測する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、オドメトリ予測位置を自車両の現在位置として連続して予測している時間が所定時間以上となった場合、あるいは、オドメトリ予測位置を自車両の現在位置として連続して予測している間の走行距離が所定距離以上となった場合に、ＧＰＳユニット１３０の測定結果に基づくＧＰＳ予測位置を自車両の現在位置として予測する構成とすることができる。

　なお、上述した実施形態に係るＧＰＳユニット１３０は本発明の受信機に、走行状態検出センサ１１０は本発明の第１検出器に、周囲状況検出センサ１２０は本発明の第２検出器に、走行制御装置１００は本発明の走行制御装置に、それぞれ相当する。

　１００…走行制御装置
　　１１０…走行状態検出センサ
　　１２０…周囲状況検出センサ
　　１３０…ＧＰＳユニット
　　１４０…地図データベース
　　１５０…提示装置
　　１６０…駆動制御装置
　　１７０…制御装置

Claims

　外部機器から自車両の位置情報を受信する受信機と、
　自車両に搭載され、自車両の状態を検出する第１検出器と、
　自車両の周囲の状況を検出する第２検出器と、を備え、
　自車両の位置を予測する走行制御装置の制御方法であって、
　前記第１検出器の検出結果に基づいて、自車両の位置を予測するステップと、
　前記第２検出器の検出結果に基づいて、自車両が走行する車線を検出するステップと、
　前記位置情報に基づく自車両の位置が前記車線内に含まれるか否かを判定し、第１判定結果として出力し、
　前記第１検出器の検出結果に基づいて予測した前記自車両の位置が前記車線内に含まれるか否かを判定し、第２判定結果として出力し、
　前記第１判定結果と前記第２判定結果とが一致しない場合に、前記第１検出器の検出結果に基づいて、自車両の位置を予測する位置予測処理を行うステップと、を有する制御方法。
　請求項１に記載の制御方法であって、
　前記第１判定結果と前記第２判定結果とが一致する場合に、前記位置情報に基づいて、自車両の位置を予測する制御方法。
　請求項１または２に記載の制御方法であって、
　前記第１判定結果と前記第２判定結果とが一致しない場合に、前記位置情報を用いないで、自車両の位置を予測する制御方法。
　請求項１～３のいずれかに記載の制御方法であって、
　前記第２検出器の検出結果に基づいて、自車両が走行する車線の境界線を検出し、
　前記位置情報に基づく自車両の位置が前記車線の境界線を跨いだ場合には、前記位置情報に基づく自車両の位置が前記車線に含まれないと判定し、
　前記第１検出器の検出結果に基づいて予測された自車両の位置が前記車線の境界線を跨いだ場合には、前記第１検出器の検出結果に基づいて予測された自車両の位置が前記車線に含まれないと判定する制御方法。
　請求項４に記載の制御方法であって、
　自車両の走行軌跡と前記車線の境界線との距離に基づいて、前記位置予測処理を行うか否かを判断する制御方法。
　請求項５に記載の制御方法であって、
　前記自車両の走行軌跡から前記車線の境界線までの距離の平均値が所定値未満である場合に、前記位置予測処理を行わない制御方法。
　請求項１～６のいずれかに記載の制御方法であって、
　前記第１判定結果と前記第２判定結果とが一致せず、前記第１検出器の検出結果に基づいて自車両の位置を予測する処理が、所定回数、所定時間、または所定の走行距離以上繰り返し行われる場合には、前記第１検出器の検出結果に代えて、前記位置情報に基づいて、自車両の位置を予測する制御方法。
　外部機器から自車両の位置情報を受信する受信機と、
　自車両に搭載され、自車両の状態を検出する第１検出器と、
　自車両の周囲の状況を検出する第２検出器と、
　自車両の位置を予測する制御部と、を備える走行制御装置の制御方法であって、
　前記制御部は、
　前記第１検出器の検出結果に基づいて、自車両の位置を予測し、
　前記第２検出器の検出結果に基づいて、自車両が走行する車線を検出し、
　前記位置情報に基づく自車両の位置が前記車線に含まれるか否かを判定し、第１判定結果として出力し、
　前記第１検出器の検出結果に基づいて予測した前記自車両の位置が前記車線に含まれるか否かを判定し、第２判定結果として出力し、
　前記第１判定結果と前記第２判定結果とが一致しない場合に、前記第１検出器の検出結果に基づいて、自車両の位置を予測する制御方法。