WO2022112811A1 - 走行制御方法及び走行制御装置 - Google Patents

走行制御方法及び走行制御装置 Download PDF

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WO2022112811A1
WO2022112811A1 PCT/IB2020/000979 IB2020000979W WO2022112811A1 WO 2022112811 A1 WO2022112811 A1 WO 2022112811A1 IB 2020000979 W IB2020000979 W IB 2020000979W WO 2022112811 A1 WO2022112811 A1 WO 2022112811A1
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WO
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vehicle
lane
track
predetermined position
dividing line
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PCT/IB2020/000979
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English (en)
French (fr)
Inventor
千加夫 土谷
翔一 武井
Original Assignee
日産自動車株式会社
ルノー エス． ア． エス．
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Priority to PCT/IB2020/000979 priority patent/WO2022112811A1/ja
Priority to JP2022564700A priority patent/JP7422248B2/ja
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    • B60W2556/10—Historical data

Definitions

  • the present invention relates to a travel control method and a travel control device.
  • Patent Document 1 discloses a road shape detecting method for accurately specifying the shape of a lane by combining the traveling information of a vehicle during autonomous driving and the traveling information of a vehicle during manual driving.
  • the detection point (traveling locus) of the current position of the vehicle due to the passage of time during automatic driving is specified as the center line of the lane, and the center line of the specified lane and the passage of time during manual driving are elapsed. Identify the lane boundary based on the distribution of the distances of the detection points at the current position.
  • the lane dividing line and other vehicles in the vicinity are detected by a camera or the like to execute automatic driving support of the vehicle, and the traveling locus of the vehicle during automatic driving is the center of the lane. It is specified as a line. Therefore, in the section where the lane dividing line is not partially drawn, or in the section where the lane dividing line is thinned to the extent that it disappears or cannot be recognized by a camera or the like, the center line of the lane and the boundary between the lanes are accurately defined. It is difficult to identify, and there is a risk that you will not be able to drive in a predetermined position in your lane.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a travel control method and a travel control device capable of traveling at a predetermined position in the own lane even in a section where a lane dividing line cannot be detected. It is to be.
  • the traveling control method detects a lane dividing line provided at the widthwise end of the own lane in which the own vehicle is traveling, and travels the own vehicle based on the detection result of the lane dividing line. Take control.
  • the first predetermined position with respect to the lane dividing line is calculated and stored, and when it becomes possible to detect from the state where the lane dividing line cannot be detected.
  • the second predetermined position with respect to the lane dividing line is calculated and stored. Then, when traveling in the section in which the first and second predetermined positions are stored, the own vehicle is controlled so as to travel on the runway connecting the first predetermined position and the second predetermined position.
  • the vehicle can travel at a predetermined position in the own lane.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a travel control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a track calculation method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a track calculation method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a track calculation method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a track correction method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a traveling scene according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6B is a diagram illustrating an example of a traveling scene according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation example of the travel control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation example of the traveling control device according to the embodiment of the present
  • the travel control device 1 includes a camera 10, a vehicle speed sensor 11, an angular velocity sensor 12, a GNSS receiver 13, and a controller 20.
  • the travel control device 1 according to the present embodiment is mounted on the vehicle V and controls the travel of the vehicle V.
  • the travel control device 1 may be mounted on a vehicle having an automatic driving function, or may be mounted on a vehicle having no automatic driving function. Further, the travel control device 1 may be mounted on a vehicle capable of switching between automatic driving and manual driving.
  • the automatic operation in the present embodiment refers to a state in which at least one of the actuators such as the brake, the accelerator, and the steering is controlled without the operation of the occupant. Therefore, other actuators may be operated by the operation of the occupant. Further, the automatic operation may be a state in which any control such as acceleration / deceleration control or lateral position control is executed.
  • the manual operation in the present embodiment refers to a state in which the occupant is operating the brake, the accelerator, and the steering, for example.
  • the camera 10 is mounted on the vehicle V and photographs the surroundings of the vehicle V.
  • the camera 10 has an image pickup device such as a CCD (charge-coupled device) or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor).
  • the camera 10 sequentially outputs the captured images to the controller 20.
  • the vehicle speed sensor 11 detects the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle V.
  • the vehicle speed sensor 11 includes, for example, a sensor rotor that rotates together with wheels and has a protrusion (gear pulser) formed on the circumference, and a detection circuit having a pickup coil provided so as to face the protrusion of the sensor rotor.
  • the vehicle speed sensor 11 converts a change in magnetic flux density with rotation of the sensor rotor into a voltage signal by a pickup coil, and measures the wheel speed of each wheel from this voltage signal.
  • the vehicle speed sensor 11 calculates the average of the wheel speeds of each wheel as the vehicle speed.
  • the vehicle speed sensor 11 outputs the detected vehicle speed of the vehicle V to the controller 20.
  • the angular velocity sensor 12 detects the angular velocity of the vehicle V and outputs the detected angular velocity to the controller 20.
  • the GNSS receiver 13 is a GPS receiver or the like, and detects the position of the vehicle V on the ground (hereinafter, may be referred to as a self-position) by receiving radio waves from a plurality of artificial satellites.
  • the GNSS receiver 13 outputs the detected position information of the vehicle V to the controller 20.
  • GNSS is an abbreviation for "Global Navigation Satellite System: Global Positioning System”
  • GPS is an abbreviation for "Global Positioning System: Global Positioning System”.
  • the controller 20 is a general-purpose microcomputer including a CPU (central processing unit), a memory, and an input / output unit.
  • a computer program for functioning as the travel control device 1 is installed in the microprocessor.
  • the microprocessor By executing the computer program, the microprocessor functions as a plurality of information processing circuits included in the travel control device 1.
  • information processing is performed by preparing dedicated hardware for executing each of the following information processing. It is also possible to configure a circuit. Further, a plurality of information processing circuits may be configured by individual hardware.
  • the controller 20 includes, as a plurality of information processing circuits, a lane dividing line detection unit 21, a relative position estimation unit 22, an absolute position estimation unit 23, a track calculation unit 24, a track storage unit 25, and a track search unit 26.
  • a track correction unit 27 and a vehicle control unit 28 are provided.
  • the lane dividing line detection unit 21 detects the lane dividing line in front of the vehicle provided at the widthwise end of the own lane in which the vehicle V is traveling from the image taken by the camera 10.
  • the lane dividing line is a traveling dividing line that divides a roadway, and is a white line on the road surface, a road stud, a curb, or the like.
  • the lane dividing line detection unit 21 detects the relative position between the detected lane dividing line and the vehicle V.
  • the relative position detected by the lane dividing line detection unit 21 is a position in the vehicle coordinate system.
  • the center of the rear wheel axle of the vehicle V may be the origin
  • the front direction may be the positive direction of the x-axis
  • the left direction may be the positive direction of the y-axis.
  • the conversion formula from the coordinate system of the camera 10 to the vehicle coordinate system is set in advance in the lane dividing line detection unit 21.
  • the relative position estimation unit 22 acquires the vehicle speed of the vehicle V from the vehicle speed sensor 11 and acquires the angular velocity of the vehicle V from the angular velocity sensor 12.
  • the relative position estimation unit 22 obtains the moving distance and moving direction of the vehicle V from the acquired vehicle speed and angular velocity, that is, the relative position and posture (azimuth angle) of the vehicle V in the relative coordinate system with a certain position as the origin by so-called odometry.
  • the relative position and azimuth angle of the vehicle V are estimated with the position of the vehicle V at the time when the travel control device 1 is activated or the process is reset as the origin and the azimuth angle of the vehicle V as 0 °.
  • the relative position estimation unit 22 may estimate the relative position and azimuth angle of the vehicle V by odometry using the wheel rotation speed and steering angle, or the vehicle by odometry using the wheel rotation speed and steering.
  • the relative position and azimuth angle of V may be estimated.
  • the parameters used for odometry are not particularly limited.
  • the absolute position estimation unit 23 acquires the self-position of the vehicle V from the GNSS receiver 13, acquires the vehicle speed of the vehicle V from the vehicle speed sensor 11, and acquires the angular velocity of the vehicle V from the angular velocity sensor 12.
  • the absolute position estimation unit 23 estimates the absolute position of the vehicle V by the Kalman filter from the acquired self-position of the vehicle V, the vehicle speed, and the angular velocity.
  • the self-position acquired from the GNSS receiver 13 includes an error due to the influence of an obstacle or the like. By combining the self-position acquired from the GNSS receiver 13 with the vehicle speed and the angular velocity, the absolute position estimation unit 23 can suppress the influence of the self-position error.
  • the track calculation unit 24 calculates and stores a predetermined position with respect to the lane dividing line detected by the vehicle V at the first point as the first predetermined position. Then, the predetermined position with respect to the lane dividing line detected at the second point where the vehicle V has traveled a predetermined section from the first point is calculated and stored as the second predetermined position.
  • the track calculation unit 24 calculates and stores, for example, the central position of the lane dividing line detected at the first and second points as the first and second predetermined positions.
  • the track calculation unit 24 calculates and stores the first and second predetermined positions, for example, while the vehicle V is in manual driving.
  • the track calculation unit 24 calculates and stores the direction along the own lane at the first predetermined position and the direction along the own lane at the second predetermined position.
  • the track calculation unit 24 confirms the operating state of the direction indicator of the vehicle V while the vehicle V travels in the section from the first predetermined position to the second predetermined position.
  • the track calculation unit 24 stores the first and second directions when the direction indicator of the vehicle V is not operating while the vehicle V travels in the section from the first predetermined position to the second predetermined position. Calculate the track connecting the predetermined positions of.
  • the track calculation unit 24 is, for example, so that the directions match the direction along the own lane at the first predetermined position and the direction along the own lane at the second predetermined position, or one of the directions. And the runway connecting the second predetermined position is calculated.
  • the track calculation unit 24 is the first and second. It is determined whether or not there is a deviation of a predetermined value or more between the azimuth angles of the vehicle V at the predetermined position or at each of the first and second points. Then, if there is a deviation of a predetermined value or more between the azimuth angles of the vehicle V at the first and second predetermined positions or the first and second points, respectively, the first and second predetermined positions are provided. Calculate the track connecting the positions.
  • the track storage unit 25 includes the absolute position and azimuth of the vehicle V at the first point, the position of the lane dividing line detected by the vehicle V at the first point, and the first and first calculated by the track calculation unit 24.
  • the two predetermined positions and the track are combined and stored in the memory in the controller 20.
  • the track search unit 26 When traveling in a section in which the first and second predetermined positions are stored, the track search unit 26 is within a predetermined range from the absolute position of the current vehicle V from the track stored in the track storage unit 25. Search for the track closest to the absolute position of the current vehicle V.
  • the track search unit 26 is, for example, an absolute position of the current vehicle V within a predetermined range from the absolute position of the current vehicle V from the track stored in the track storage unit 25 while the vehicle V is in automatic driving. Search for the closest track to. The details of the track search method of the track search unit 26 will be described later with reference to FIG.
  • the track correction unit 27 stores the current position and azimuth of the vehicle V as a set in the track searched by the track search unit 26, and the position and azimuth of the vehicle V at the first point and a predetermined value. If there is no deviation as described above, the track searched by the track search unit 26 is corrected.
  • the track correction unit 27 searches for a track based on the deviation between the position of the lane dividing line stored in combination with the track searched by the track search unit 26 and the position of the lane dividing line detected by the current vehicle V.
  • the track searched by the unit 26 is corrected to a track relative to the current vehicle V. Then, the corrected track is set as the current track of the vehicle V.
  • the details of the track correction method of the track correction unit 27 will be described later with reference to FIG.
  • the vehicle control unit 28 controls the actuator of the vehicle V so that the vehicle V follows the track corrected by the track correction unit 27.
  • the actuator includes a brake actuator, an accelerator actuator, a steering actuator and the like.
  • FIG. 2 shows a scene in which the vehicle V passes through an intersection while driving manually.
  • the track calculation unit 24 acquires the positions of the lane dividing lines 41a and 42a detected by the vehicle V in front of the intersection (first point).
  • the track calculation unit 24 calculates the central positions of the lane dividing lines 41a and 42a and stores them as the first predetermined position P1. Since the lane dividing line does not exist in the intersection shown in FIG. 2, the vehicle V cannot detect the lane dividing line while the vehicle V enters the intersection and travels on the traveling locus 51a. Then, when the vehicle V passes through the intersection, the vehicle V can detect the lane dividing line again.
  • the track calculation unit 24 acquires the positions of the lane dividing lines 43a and 44a detected at the point (second point) where the vehicle V has passed the intersection. Then, the central positions of the lane dividing lines 43a and 44a are calculated and stored as the second predetermined position P2. The track calculation unit 24 calculates and stores the direction D1 along the own lane at the first predetermined position P1 and the direction D2 along the own lane at the second predetermined position P2.
  • the track calculation unit 24 states that the direction indicator of the vehicle V is not operating while the vehicle V travels in the section from the first predetermined position P1 to the second predetermined position P2. to decide. Then, the first predetermined position so that the directions match both or one of the direction D1 along the own lane at the first predetermined position P1 and the direction D2 along the own lane at the second predetermined position P2.
  • the runway 61a connecting P1 and the second predetermined position P2 is calculated.
  • the track storage unit 25 sets the absolute position A1 and the azimuth of the vehicle V at the first point, the positions of the lane dividing lines 41a and 42a, and the first and second predetermined positions P1, P2 and the track 61a. As a set, it is stored in the memory in the controller 20.
  • FIG. 3 shows a scene in which the vehicle V turns right at an intersection while driving manually.
  • the track calculation unit 24 acquires the positions of the lane dividing lines 41b and 42b detected by the vehicle V in front of the intersection (first point).
  • the track calculation unit 24 calculates the central positions of the lane dividing lines 41b and 42b and stores them as the first predetermined position P1. After that, while the vehicle V enters the intersection, travels on the travel locus 51b, and turns right at the intersection, the vehicle V cannot detect the lane dividing line. Then, when the vehicle V turns right at the intersection, the vehicle V can detect the lane dividing line again.
  • the track calculation unit 24 acquires the positions of the lane dividing lines 43b and 44b detected at the point (second point) where the vehicle V turns right at the intersection. Then, the central positions of the lane dividing lines 43b and 44b are calculated and stored as the second predetermined position P2. The track calculation unit 24 calculates and stores the direction D1 along the own lane at the first predetermined position and the direction D2 along the own lane at the second predetermined position.
  • the track calculation unit 24 states that the turn signal of the vehicle V is operating while the vehicle V travels in the section from the first predetermined position P1 to the second predetermined position P2. to decide. Then, the track calculation unit 24 determines that there is a deviation of the predetermined position or more from the azimuth angle of the vehicle V at each of the first and second predetermined positions P1 and P2 or the first and second points. do. Then, along the direction D1 along the own lane at the first predetermined position P1 connecting the first predetermined position P1 and the second predetermined position P2, and along the own lane at the second predetermined position P2. A smooth curve having the same direction in both or one of the directions D2 is calculated as the runway 61b. The track calculation unit 24 calculates the track 61b from, for example, a clothoid curve or a spline curve.
  • the track storage unit 25 sets the absolute positions A1 and azimuth of the vehicle V at the first point, the positions of the lane dividing lines 41b and 42b, and the first and second predetermined positions P1, P2 and the track 61b as a set. Then, it is stored in the memory in the controller 20.
  • FIG. 4 shows a scene in which the vehicle V changes lanes during manual driving.
  • the track calculation unit 24 acquires the positions of the lane dividing lines 41c and 42c detected at the point (first point) before the vehicle V changes lanes.
  • the track calculation unit 24 calculates the central positions of the lane dividing lines 41c and 42c and stores them as the first predetermined position P1.
  • the positions of the lane dividing lines 43c and 44c detected at the point (second point) after the vehicle V travels on the traveling locus 51c and starts changing lanes are acquired.
  • the central positions of the lane dividing lines 43c and 44c are calculated and stored as the second predetermined position P2.
  • the track calculation unit 24 calculates and stores the direction D1 along the own lane at the first predetermined position P1 and the direction D2 along the own lane at the second predetermined position P2.
  • the track calculation unit 24 determines that the direction indicator of the vehicle V is operating while the vehicle V travels from the first predetermined position P1 to the second predetermined position P2. Then, the track calculation unit 24 states that there is no deviation of the predetermined position or more from the azimuth angle of the vehicle V at the first and second predetermined positions P1 and P2 or each of the first and second points. to decide. In this case, the track calculation unit 24 ends the process without calculating the track.
  • the first and second predetermined positions P1, P2 and the tracks 61a and 61b are described by relative positions in the relative coordinate system with the absolute position A1 of the vehicle V when the vehicle V is at the first point as the origin. Will be done.
  • the absolute position estimation unit 23 estimates the absolute position A1 of the vehicle V.
  • the relative position estimation unit 22 estimates the relative position R of the vehicle V with the absolute position A1 as the origin.
  • the track calculation unit 24 calculates the relative positions of the first and second predetermined positions P1, P2 and the tracks 61a and 61b based on these absolute positions A1 and relative positions R.
  • FIG. 5 shows a scene in which the vehicle V is about to travel again at the intersection shown in FIG. 2 that has traveled in the past.
  • the track search unit 26 searches the track stored in the track storage unit 25 for the track closest to the absolute position A2 of the vehicle V within a predetermined range from the current absolute position A2 of the vehicle V.
  • the track search unit 26 extracts the track 61a, which is within a predetermined range from the current absolute position A2 of the vehicle V and is closest to the absolute position A2 of the vehicle V. Then, the absolute position A1 and the azimuth angle of the vehicle V and the positions of the lane dividing lines 41a and 42a, which are stored as a set with the track 61a, are extracted.
  • the track correction unit 27 determines whether or not the current absolute position A2 and azimuth of the vehicle V deviate from the absolute position A1 and the azimuth of the vehicle V extracted by the track search unit 26 by a predetermined value or more. In the scene of FIG. 5, in the track correction unit 27, the current absolute position A2 and azimuth of the vehicle V do not deviate by a predetermined value or more from the absolute position A1 and the azimuth of the vehicle V extracted by the track search unit 26. Judge. Then, the track correction unit 27 acquires the positions of the lane dividing lines 71a and 72a detected by the current vehicle V at the absolute position A2.
  • the positions of the lane dividing lines 41a and 42a extracted by the track search unit 26 are associated with the positions of the lane dividing lines 71a and 72a.
  • the coordinate transformation (translation / rotation) T is calculated so that the positions of the lane dividing lines 41a and 42a match the positions of the lane dividing lines 71a and 72a as much as possible.
  • the track correction unit 27 applies the calculated coordinate conversion T to the track 61a to correct the position of the track 61a to the track 81a relative to the current vehicle V. Then, the corrected track is set as the current track of the vehicle V. In this way, by correcting the position of the track based on a clear target called the lane dividing line, it is possible to suppress the deviation of the track due to the position error of the GNSS.
  • the track search method and track correction method have been clarified by taking the case where the vehicle V goes straight at the intersection as an example, but it is also applied when the vehicle V turns right or left at the intersection, or when traveling on a straight road or a curve. , Not limited to this.
  • the controller 20 When the vehicle V is traveling on a track connecting a predetermined position of the detected lane dividing line in a section where the vehicle V can continuously detect the lane dividing line of the own lane, the controller 20 is set to the first predetermined position. Instead of the lane connecting to the second predetermined position, the lane of the vehicle V may be accumulated. That is, the position with respect to the lane dividing lines 41d and 42d at the first predetermined position and the second predetermined position may be not the central position of the lane but the relative position of the vehicle V with respect to the lane dividing lines 41d and 42d during manual driving. For example, as shown in FIG.
  • the lane accumulating unit 25 is the vehicle at the first point.
  • the absolute position A1 and the azimuth angle of V, the positions of the lane dividing lines 41d and 42d detected by the vehicle V at the first point, and the traveling locus 51d are combined and stored in the memory in the controller 20.
  • the track correction unit 27 has the positions of the lane dividing lines 41d and 42d stored in combination with the travel track 51d extracted by the track search unit 26, and the current vehicle V.
  • the traveling locus 51d extracted by the track searching unit 26 is corrected to the running track 81d relative to the current vehicle V. Then, the corrected track 81d is set as the track of the current vehicle V.
  • FIG. 7 shows an example of the operation flow of the travel control device 1 while the vehicle V is in manual operation.
  • the absolute position estimation unit 23 estimates the absolute position of the vehicle V on the map based on the self-position of the vehicle V acquired from the GNSS receiver 13 and the vehicle speed and the angular velocity.
  • the relative position estimation unit 22 estimates the relative position and azimuth of the vehicle V in the relative coordinate system with the absolute position of the vehicle V estimated by the absolute position estimation unit 23 as the origin by odometry.
  • the lane dividing line detection unit 21 detects the lane dividing line in front of the vehicle provided at the widthwise end of the own lane in which the vehicle V is traveling from the image taken by the camera 10. .. Proceeding to step S102, the lane dividing line detection unit 21 determines whether or not the lane dividing line has been successfully detected. If the lane dividing line is successfully detected (YES in step S102), the process proceeds to step S103. On the other hand, when the detection of the lane dividing line fails (NO in step S102), the process of FIG. 7 is terminated.
  • step S103 the track calculation unit 24 calculates and stores a predetermined position with respect to the lane division line detected by the lane division line detection unit 21.
  • the track calculation unit 24 calculates and stores the direction along the own lane at the calculated predetermined position.
  • step S104 the track calculation unit 24 travels the section from the predetermined position (first predetermined position) stored last time by the vehicle V to the predetermined position (second predetermined position) stored this time.
  • Check the operating status of the V direction indicator If the direction indicator of the vehicle V is operating while the vehicle V travels in the section from the first predetermined position to the second predetermined position (YES in step S105), the step S105 is performed. Proceed to S106. On the other hand, if the turn signal of the vehicle V is not operating while the vehicle V travels in the section from the first predetermined position to the second predetermined position (NO in step S105), the process proceeds to step S107.
  • step S106 the track calculation unit 24 determines whether or not there is a deviation of a predetermined value or more between the azimuth angles of the vehicle V at the first and second predetermined positions or the first and second points respectively. To judge. If there is a deviation of a predetermined value or more between the azimuth angles of the vehicle V at the first and second predetermined positions or at each of the first and second points (YES in step S106), step S107 is performed. move on. On the other hand, when there is no deviation of the predetermined value or more between the azimuth angles of the vehicle V at the first and second predetermined positions or at each of the first and second points (NO in step S106), FIG. The process of 7 is terminated.
  • step S107 the track calculation unit 24 calculates the track connecting the stored first and second predetermined positions.
  • the point where the lane dividing line cannot be detected from the state where the lane dividing line can be detected becomes the first point
  • the predetermined position with respect to the lane dividing line at this first point is the first point. It becomes one predetermined position.
  • the point where the lane dividing line can be detected from the state where the lane dividing line cannot be detected becomes the second point, and the predetermined position with respect to the lane dividing line at this second point becomes the second predetermined position.
  • the first point is the point where the lane dividing line cannot be detected from the state where the lane dividing line can be detected, and the lane dividing line can be detected from the state where the lane dividing line cannot be detected.
  • the second point is the point where it became, but it is not limited to this.
  • the point before a predetermined time from the time when the lane dividing line cannot be detected from the state where the lane dividing line can be detected may be set as the first point.
  • a point after a predetermined time from the time when the lane dividing line can be detected from the state where the lane dividing line cannot be detected may be set as the second point.
  • the track calculation unit 24 has the first and first directions so that the directions along the own lane at the first predetermined position and the directions along the own lane at the second predetermined position are aligned with each other or one of the directions. Calculate the lane connecting the two predetermined positions.
  • the track storage unit 25 includes the absolute position and azimuth of the vehicle V at the first point, the position of the lane dividing line detected by the vehicle V at the first point, and the first and first calculated by the track calculation unit 24. The two predetermined positions and the track are combined and stored in the memory in the controller 20.
  • FIG. 8 shows an example of the operation flow of the travel control device 1 while the vehicle V is in automatic driving.
  • the absolute position estimation unit 23 estimates the absolute position of the vehicle V on the map based on the self-position of the vehicle V acquired from the GNSS receiver 13 and the vehicle speed and the angular velocity.
  • the relative position estimation unit 22 estimates the relative position and azimuth of the vehicle V in the relative coordinate system with the absolute position of the vehicle V estimated by the absolute position estimation unit 23 as the origin by odometry.
  • step S201 the track search unit 26 searches for a track closest to the absolute position of the vehicle V within a predetermined range from the current absolute position of the vehicle V from the absolute positions stored in the track storage unit 25. Extract. Then, the absolute position and azimuth angle of the vehicle V stored as a set with the searched track and the position of the lane dividing line are extracted.
  • the track correction unit 27 determines whether or not the current absolute position and azimuth of the vehicle V deviate from the absolute position and azimuth of the vehicle V extracted by the track search unit 26 by a predetermined value or more. ..
  • the track calculation unit 24 is shown in FIG. The process of 8 is completed.
  • step S202 if the current absolute position and azimuth of the vehicle V do not deviate from the absolute position and azimuth of the vehicle V extracted by the track search unit 26 by a predetermined value or more (NO in step S202), the process proceeds to step S203.
  • step S203 the lane dividing line detection unit 21 detects the lane dividing line in front of the vehicle provided at the widthwise end of the own lane in which the vehicle V is traveling from the image taken by the camera 10. Proceeding to step S204, the lane dividing line detection unit 21 determines whether or not the lane dividing line has been successfully detected. If the lane dividing line is successfully detected (YES in step S204), the process proceeds to step S205. If the detection of the lane dividing line fails (NO in step S204), the process proceeds to step S206.
  • step S205 the track correction unit 27 associates the position of the lane division line searched by the track search unit 26 in step S201 with the position of the lane division line detected by the lane division line detection unit 21 in step S203. Then, the coordinate transformation (translation / rotation) T so that the position of the lane dividing line searched by the track search unit 26 in step S201 matches the position of the lane dividing line detected by the lane dividing line detecting unit 21 in step S203 as much as possible. Is calculated. The track correction unit 27 applies the calculated coordinate conversion T to the track searched by the track calculation unit 24 in step S201, and corrects the track to be relative to the current vehicle V. Then, the corrected track is set as the current track of the vehicle V.
  • step S206 the vehicle control unit 28 controls the actuator of the vehicle V so that the vehicle V follows the track corrected by the track correction unit 27, and ends the process of FIG.
  • the position of the lane dividing line detected by the vehicle V at the first point and the current vehicle Based on the deviation of the position of the lane dividing line detected by V, the mode of correcting the track connecting the first and second predetermined positions to the track relative to the current vehicle V has been described.
  • the first target existing around the own vehicle is detected and stored at the first point and the vehicle V travels in the section where the first and second predetermined positions are stored, the first target is stored.
  • the second target corresponding to the first target may be detected and stored, and the track may be corrected based on the positional deviation between the first target and the second target.
  • the track storage unit 25 has the absolute position and azimuth of the vehicle V at the first point, the position of the first target detected at the first point, and the second calculated by the track calculation unit 24.
  • the first and second predetermined positions and the track are combined and stored in the memory in the controller 20.
  • the track correction unit 27 corresponds to the position of the first target stored in combination with the track extracted by the track search unit 26 and the first target detected by the current vehicle V.
  • the track extracted by the track search unit 26 is corrected to the track relative to the current vehicle V.
  • the first and second markings may be any one or a combination of lane markings, stop lines, traffic lights, signs, and road markings.
  • the travel control device detects the lane dividing line provided at the widthwise end of the own lane in which the own vehicle is traveling, and based on the detection result of the lane dividing line, itself It is equipped with a controller that controls the running of the vehicle.
  • the first predetermined position with respect to the lane dividing line is calculated and stored, and when it becomes possible to detect from the state where the lane dividing line cannot be detected.
  • the second predetermined position with respect to the lane dividing line is calculated and stored. Then, when traveling in the section in which the first and second predetermined positions are stored, the own vehicle is controlled so as to travel on the runway connecting the first predetermined position and the second predetermined position.
  • the travel control device calculates the center position in the lane width direction in the own lane as the first predetermined position and the second predetermined position with respect to the lane dividing line. Therefore, it is possible to set a runway connecting the center position in the lane width direction in the own lane when the lane dividing line can be detected. As a result, when traveling in a section in which the first and second predetermined positions are stored, the vehicle can travel in the center position of the lane even in a section where the lane dividing line such as an intersection cannot be detected.
  • the travel control device calculates and stores directions along the own lane at each of the first and second predetermined positions, and stores the directions along the own lane at the first predetermined position and the second.
  • the track connecting the first predetermined position and the second predetermined position is calculated so that the directions match both or one of the directions along the own lane at the predetermined position.
  • the travel control device detects and stores the first target existing around the own vehicle when the first predetermined position is calculated and stored, and the first and second predetermined positions are stored.
  • the first target and the corresponding second target are detected, and the track is set based on the difference in position between the first target and the second target. to correct. Therefore, it corresponds to the first target detected when calculating the first predetermined position and the second target detected when traveling in the section where the first and second predetermined positions are stored. It is possible to calculate the deviation of the position from the second target. This makes it possible to correct the error between the position of the locator when calculating the first and second predetermined positions and the position of the locator when traveling in the section where the first and second predetermined positions are stored. It is possible to suppress an error in the position of the track connecting the first and second predetermined positions.
  • the first and second markings are one or a combination of lane markings, stop lines, traffic lights, signs, and road markings. This makes it possible to select one or a plurality of detectable targets from the targets existing around the vehicle. As a result, the error between the position of the own vehicle when the first predetermined position is calculated and the position of the own vehicle when traveling in the section where the first and second predetermined positions are stored is corrected with higher accuracy. It is possible to suppress an error in the position of the track connecting the first and second predetermined positions.
  • the travel control device is the first and the first when the direction indicator of the own vehicle is operating while the own vehicle travels in the section from the first predetermined position to the second predetermined position. If there is a deviation of the predetermined value or more between the postures of the own vehicle at the second predetermined position or the postures of the own vehicle when the first and second predetermined positions are calculated, the track is calculated and the predetermined value or more is calculated. If there is no divergence, the track is not calculated. Therefore, when the first predetermined position and the second predetermined position deviate from each other, such as when the own vehicle turns left or right or when traveling on a curve, or when the first and second predetermined positions are calculated.
  • the track connecting the first predetermined position and the second predetermined position is calculated. Then, when the first and second predetermined positions do not deviate, such as when the own vehicle changes lanes, or when the first and second predetermined positions are calculated, the postures of the own vehicle do not deviate. In this case, the track connecting the first predetermined position and the second predetermined position is not calculated. As a result, when the turn signal is operating, the track can be set separately for the case where the own vehicle turns left or right and the case where the vehicle changes lanes, and it is possible to suppress the setting of an erroneous track.
  • the travel control device is used when the position and posture of the own vehicle are calculated and stored in the first predetermined position when traveling in a section in which the first and second predetermined positions are stored. If the position and posture of the own vehicle deviate by a predetermined value or more, the calculated runway is not set as the runway of the own vehicle. Therefore, when the own vehicle is traveling in a state of being greatly deviated from the own lane, the track is not set, so that it is possible to suppress the setting of a track with low accuracy.

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Abstract

走行制御装置は、自車両が走行している自車線の幅方向端部に設けられた車線区分線を検出し、車線区分線の検出結果に基づいて自車両の走行制御を行う。車線区分線が検出できている状態から検出できない状態になった時に、車線区分線に対する第一の所定位置を算出して記憶し、車線区分線が検出できない状態から検出できる状態になった時に、車線区分線に対する第二の所定位置を算出して記憶する。第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際には、第一の所定位置と第二の所定位置とを結ぶ走路を走行するように自車両を制御する。

Description

走行制御方法及び走行制御装置
　本発明は、走行制御方法及び走行制御装置に関する。
　特許文献１には、自動運転走行時の車両の走行情報と、手動運転走行時の車両の走行情報とを組み合わせることによって、車線の形状を正確に特定する道路形状検出方法が開示されている。この道路形状検出方法は、自動運転走行時の時間経過に伴う車両の現在位置の検出点（走行軌跡）を車線の中心線として特定し、特定した車線の中心線と手動運転走行時の時間経過に伴う現在位置の検出点の距離の分布に基づいて、車線の境界を特定する。
特開２０１６−２２４５９３号公報
　しかしながら、上述した従来の道路形状検出方法では、カメラ等によって車線区分線や周辺の他車両等を検出して車両の自動運転支援を実行し、自動運転走行中の車両の走行軌跡を車線の中心線として特定している。このため、車線区分線が部分的に引かれていない区間、あるいは消えている又はカメラ等で認識できない程度まで車線区分線が薄くなっている区間では、車線の中心線及び車線の境界を正確に特定することが難しく、自車線内の所定位置を走行できないおそれがある。
　本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、車線区分線が検出できない区間であっても、自車線内の所定位置を走行できる走行制御方法及び走行制御装置を提供することである。
　本発明の一態様に係わる走行制御方法は、自車両が走行している自車線の幅方向端部に設けられた車線区分線を検出し、車線区分線の検出結果に基づいて自車両の走行制御を行う。車線区分線が検出できている状態から検出できない状態になった時に、車線区分線に対する第一の所定位置を算出して記憶し、車線区分線が検出できない状態から検出できる状態になった時に、車線区分線に対する第二の所定位置を算出して記憶する。そして、第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際には、第一の所定位置と第二の所定位置とを結ぶ走路を走行するように自車両を制御する。
　本発明によれば、車線区分線が検出できない区間であっても、自車線内の所定位置を走行できる。
図１は、本発明の実施形態に係る走行制御装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施形態に係る走路の算出方法の一例を説明する図である。 図３は、本発明の実施形態に係る走路の算出方法の一例を説明する図である。 図４は、本発明の実施形態に係る走路の算出方法の一例を説明する図である。 図５は、本発明の実施形態に係る走路の補正方法の一例を説明する図である。 図６Ａは、本発明の実施形態に係る走行シーンの一例を説明する図である。 図６Ｂは、本発明の実施形態に係る走行シーンの一例を説明する図である。 図７は、本発明の実施形態に係る走行制御装置の一動作例を説明するフローチャートである。 図８は、本発明の実施形態に係る走行制御装置の一動作例を説明するフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
［走行制御装置の構成例］
　図１を参照して、本実施形態に係る走行制御方法を実行する走行制御装置の構成例を説明する。図１に示すように、走行制御装置１は、カメラ１０と、車速センサ１１と、角速度センサ１２と、ＧＮＳＳ受信機１３と、コントローラ２０と、を備える。本実施形態に係る走行制御装置１は、車両Ｖに搭載され、車両Ｖの走行を制御する。
　走行制御装置１は、自動運転機能を有する車両に搭載されてもよく、自動運転機能を有しない車両に搭載されてもよい。また、走行制御装置１は、自動運転と手動運転とを切り替えることが可能な車両に搭載されてもよい。なお、本実施形態における自動運転とは、例えば、ブレーキ、アクセル、ステアリングなどのアクチュエータの内、少なくとも何れかのアクチュエータが乗員の操作なしに制御されている状態を指す。そのため、その他のアクチュエータが乗員の操作により作動していたとしても構わない。また、自動運転とは、加減速制御、横位置制御などのいずれかの制御が実行されている状態であればよい。また、本実施形態における手動運転とは、例えば、ブレーキ、アクセル、ステアリングを乗員が操作している状態を指す。
　カメラ１０は、車両Ｖに搭載され、車両Ｖの周囲を撮影する。カメラ１０は、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子を有する。カメラ１０は、逐次、撮像した画像をコントローラ２０に出力する。
　車速センサ１１は、車両Ｖの走行速度（車速）を検出する。車速センサ１１は、例えば車輪と共に回転し円周に突起部（ギヤパルサ）が形成されたセンサロータと、このセンサロータの突起部に対向して設けられたピックアップコイルを有する検出回路とを備える。車速センサ１１は、センサロータの回転に伴う磁束密度の変化を、ピックアップコイルによって電圧信号に変換し、この電圧信号から各車輪の車輪速度を測定する。車速センサ１１は、各車輪の車輪速度の平均を車速として演算する。車速センサ１１は、検出された車両Ｖの車速をコントローラ２０に出力する。
　角速度センサ１２は、車両Ｖの角速度を検出し、検出された角速度をコントローラ２０に出力する。
　ＧＮＳＳ受信機１３は、ＧＰＳ受信機等であり、複数の人工衛星からの電波を受信することにより、地上における車両Ｖの位置（以下、自己位置と称する場合がある）を検出する。ＧＮＳＳ受信機１３は、検出した車両Ｖの位置情報をコントローラ２０に出力する。なお、「ＧＮＳＳ」は「Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｆａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ：全地球航法衛星システム」の略称であり、「ＧＰＳ」は「Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ：グローバル・ポジショニング・システム」の略称である。
　コントローラ２０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、及び入出力部を備える汎用のマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータには、走行制御装置１として機能させるためのコンピュータプログラムがインストールされている。コンピュータプログラムを実行することにより、マイクロコンピュータは、走行制御装置１が備える複数の情報処理回路として機能する。なお、ここでは、ソフトウェアによって走行制御装置１が備える複数の情報処理回路を実現する例を示すが、もちろん、以下に示す各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して、情報処理回路を構成することも可能である。また、複数の情報処理回路を個別のハードウェアにより構成してもよい。コントローラ２０は、複数の情報処理回路として、車線区分線検出部２１と、相対位置推定部２２と、絶対位置推定部２３と、走路算出部２４と、走路蓄積部２５と、走路探索部２６と、走路補正部２７と、車両制御部２８と、を備える。
　車線区分線検出部２１は、カメラ１０により撮影された画像から、車両Ｖが走行している自車線の幅方向端部に設けられた、車両前方の車線区分線を検出する。車線区分線とは、車道を区分する走行区分線であり、路面上の白線、道路鋲、縁石などである。車線区分線検出部２１は、検出した車線区分線と車両Ｖとの相対位置を検出する。車線区分線検出部２１が検出する相対位置は、車両座標系における位置である。車両座標系は、例えば、車両Ｖの後輪車軸中心を原点とし、前方向をｘ軸の正方向、左方向をｙ軸の正方向とすればよい。また、カメラ１０の座標系から車両座標系への変換式は予め車線区分線検出部２１に設定される。
　相対位置推定部２２は、車速センサ１１から車両Ｖの車速を取得し、角速度センサ１２から車両Ｖの角速度を取得する。相対位置推定部２２は、取得した車速と角速度から車両Ｖの移動距離と移動方向を求める、いわゆるオドメトリによって、ある位置を原点とする相対座標系での車両Ｖの相対位置及び姿勢（方位角）を推定する。例えば、走行制御装置１が起動された時点や処理がリセットされた時点の車両Ｖの位置を原点とし、車両Ｖの方位角を０°として車両Ｖの相対位置及び方位角を推定する。なお、相対位置推定部２２は、車輪の回転数と操舵角を用いてオドメトリにより車両Ｖの相対位置及び方位角の推定を行ってもよいし、車輪の回転速度やステアリングを用いてオドメトリにより車両Ｖの相対位置及び方位角の推定を行ってもよい。このように、オドメトリに用いられるパラメータは、特に限定されない。
　絶対位置推定部２３は、ＧＮＳＳ受信機１３から車両Ｖの自己位置を取得し、車速センサ１１から車両Ｖの車速を取得し、角速度センサ１２から車両Ｖの角速度を取得する。絶対位置推定部２３は、取得した車両Ｖの自己位置と車速及び角速度とから、カルマンフィルタによって車両Ｖの絶対位置を推定する。ＧＮＳＳ受信機１３から取得する自己位置は、障害物の影響などにより誤差が含まれている。ＧＮＳＳ受信機１３から取得した自己位置を車速と角速度と組み合わせることで、絶対位置推定部２３は、自己位置の誤差の影響を抑制することができる。
　走路算出部２４は、車両Ｖが第一の地点において検出した車線区分線に対する所定位置を、第一の所定位置として算出して記憶する。そして、車両Ｖが第一の地点から所定区間走行した第二の地点において検出した車線区分線に対する所定位置を、第二の所定位置として算出して記憶する。走路算出部２４は、例えば、第一及び第二の地点において検出した車線区分線の中央位置を、第一及び第二の所定位置として算出して記憶する。走路算出部２４は、例えば、車両Ｖが手動運転走行中に、第一及び第二の所定位置を算出して記憶する。走路算出部２４は、第一の所定位置での自車線に沿った方向と、第二の所定位置での自車線に沿った方向を算出して記憶する。
　走路算出部２４は、車両Ｖが第一の所定位置から第二の所定位置までの区間を走行する間の、車両Ｖの方向指示器の作動状態を確認する。走路算出部２４は、車両Ｖが第一の所定位置から第二の所定位置までの区間を走行する間に車両Ｖの方向指示器が作動していない場合には、記憶した第一及び第二の所定位置を結ぶ走路を算出する。走路算出部２４は、例えば、第一の所定位置での自車線に沿った方向と、第二の所定位置での自車線に沿った方向の両方または一方に向きが一致するように、第一及び第二の所定位置を結ぶ走路を算出する。
　走路算出部２４は、車両Ｖが第一の所定位置から第二の所定位置までの区間を走行する間に、車両Ｖの方向指示器が作動していた場合には、第一及び第二の所定位置、もしくは第一及び第二の地点のそれぞれでの車両Ｖの方位角の間に所定値以上の乖離が存在するか否かを判断する。そして、第一及び第二の所定位置、もしくは第一及び第二の地点のそれぞれでの車両Ｖの方位角の間に所定値以上の乖離が存在する場合には、第一及び第二の所定位置を結ぶ走路を算出する。第一及び第二の所定位置もしくは第一及び第二の地点のそれぞれでの車両Ｖの方位角の間に所定値以上の乖離が存在しない場合には、走路を算出しない。走路算出部２４の走路算出方法の詳細については、図２~４を参照して後述する。
　走路蓄積部２５は、第一の地点における車両Ｖの絶対位置及び方位角と、第一の地点において車両Ｖが検出した車線区分線の位置と、走路算出部２４によって算出された第一及び第二の所定位置及び走路とを組にして、コントローラ２０内のメモリに蓄積する。
　走路探索部２６は、第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際に、走路蓄積部２５に記憶された走路のなかから、現在の車両Ｖの絶対位置から所定範囲内の、現在の車両Ｖの絶対位置に最も近い走路を探索する。走路探索部２６は、例えば、車両Ｖが自動運転走行中に、走路蓄積部２５に記憶された走路のなかから、現在の車両Ｖの絶対位置から所定範囲内の、現在の車両Ｖの絶対位置に最も近い走路を探索する。走路探索部２６の走路探索方法の詳細については、図５を参照して後述する。
　走路補正部２７は、現在の車両Ｖの位置及び方位角が、走路探索部２６が探索した走路に組となって記憶されている、第一の地点における車両Ｖの位置及び方位角と所定値以上乖離していない場合に、走路探索部２６が探索した走路を補正する。走路補正部２７は、走路探索部２６が探索した走路と組となって記憶されている車線区分線の位置と、現在の車両Ｖが検出した車線区分線の位置のずれに基づいて、走路探索部２６が探索した走路を、現在の車両Ｖに対する相対的な走路に補正する。そして、補正した走路を、現在の車両Ｖの走路として設定する。走路補正部２７の走路補正方法の詳細については、図５を参照して後述する。
　車両制御部２８は、走路補正部２７によって補正された走路に車両Ｖが追従するように、車両Ｖのアクチュエータを制御する。なお、アクチュエータには、ブレーキアクチュエータ、アクセルアクチュエータ、ステアリングアクチュエータなどが含まれる。
［走路算出方法］
　図２~４を参照して、走路算出部２４の走路算出方法の一例について説明する。
　図２は、車両Ｖが手動運転走行中に、交差点を通過するシーンを表している。走路算出部２４は、車両Ｖが交差点の手前（第一の地点）において検出した車線区分線４１ａ、４２ａの位置を取得する。走路算出部２４は、車線区分線４１ａ、４２ａの中央位置を算出し、第一の所定位置Ｐ１として記憶する。図２に示す交差点内には車線区分線が存在していないため、車両Ｖが交差点内に進入し、走行軌跡５１ａを走行している間は、車両Ｖは車線区分線を検出できなくなる。そして、車両Ｖが交差点を通過すると、車両Ｖは再び車線区分線を検出できるようになる。走路算出部２４は、車両Ｖが交差点を通過した地点（第二の地点）において検出した車線区分線４３ａ、４４ａの位置を取得する。そして、車線区分線４３ａ、４４ａの中央位置を算出し、第二の所定位置Ｐ２として記憶する。走路算出部２４は、第一の所定位置Ｐ１での自車線に沿った方向Ｄ１と、第二の所定位置Ｐ２での自車線に沿った方向Ｄ２を算出して記憶する。
　図２のシーンにおいては、走路算出部２４は、車両Ｖが第一の所定位置Ｐ１から第二の所定位置Ｐ２までの区間を走行する間に、車両Ｖの方向指示器が作動していないと判断する。そして、第一の所定位置Ｐ１での自車線に沿った方向Ｄ１と第二の所定位置Ｐ２での自車線に沿った方向Ｄ２の両方または一方に向きが一致するように、第一の所定位置Ｐ１と、第二の所定位置Ｐ２を結ぶ走路６１ａを算出する。
　走路蓄積部２５は、例えば、第一の地点における車両Ｖの絶対位置Ａ１及び方位角と、車線区分線４１ａ、４２ａの位置と、第一及び第二の所定位置Ｐ１、Ｐ２及び走路６１ａとを組にして、コントローラ２０内のメモリに蓄積する。
　図３は、車両Ｖが手動運転走行中に、交差点を右折するシーンを表している。走路算出部２４は、車両Ｖが交差点の手前（第一の地点）において検出した車線区分線４１ｂ、４２ｂの位置を取得する。走路算出部２４は、車線区分線４１ｂ、４２ｂの中央位置を算出し、第一の所定位置Ｐ１として記憶する。その後、車両Ｖが交差点内に進入し、走行軌跡５１ｂを走行して交差点を右折している間は、車両Ｖは車線区分線を検出できなくなる。そして、車両Ｖが交差点を右折すると、車両Ｖは再び車線区分線を検出できるようになる。走路算出部２４は、車両Ｖが交差点を右折した地点（第二の地点）において検出した車線区分線４３ｂ、４４ｂの位置を取得する。そして、車線区分線４３ｂ、４４ｂの中央位置を算出し、第二の所定位置Ｐ２として記憶する。走路算出部２４は、第一の所定位置での自車線に沿った方向Ｄ１と、第二の所定位置での自車線に沿った方向Ｄ２を算出して記憶する。
　図３のシーンにおいては、走路算出部２４は、車両Ｖが第一の所定位置Ｐ１から第二の所定位置Ｐ２までの区間を走行する間に、車両Ｖの方向指示器が作動していると判断する。そして、走路算出部２４は、第一及び第二の所定位置Ｐ１、Ｐ２もしくは、第一及び第二の地点のそれぞれでの車両Ｖの方位角との間に所定位置以上の乖離が存在すると判断する。そして、第一の所定位置Ｐ１と、第二の所定位置Ｐ２とを結ぶ、第一の所定位置Ｐ１での自車線に沿った方向Ｄ１と、第二の所定位置Ｐ２での自車線に沿った方向Ｄ２の両方または一方に向きが一致するような滑らかな曲線を、走路６１ｂとして算出する。走路算出部２４は、例えば、クロソイド曲線やスプライン曲線により、走路６１ｂを算出する。
　走路蓄積部２５は、第一の地点における車両Ｖの絶対位置Ａ１及び方位角と、車線区分線４１ｂ、４２ｂの位置と、第一及び第二の所定位置Ｐ１、Ｐ２及び走路６１ｂとを組にして、コントローラ２０内のメモリに蓄積する。
　図４は、車両Ｖが手動運転走行中に車線変更するシーンを表している。走路算出部２４は、車両Ｖが車線変更する前の地点（第一の地点）において検出した車線区分線４１ｃ、４２ｃの位置を取得する。走路算出部２４は、車線区分線４１ｃ、４２ｃの中央位置を算出し、第一の所定位置Ｐ１として記憶する。その後、車両Ｖが走行軌跡５１ｃを走行して車線変更を開始したあとの地点（第二の地点）において検出した車線区分線４３ｃ、４４ｃの位置を取得する。そして、車線区分線４３ｃ、４４ｃの中央位置を算出し、第二の所定位置Ｐ２として記憶する。走路算出部２４は、第一の所定位置Ｐ１での自車線に沿った方向Ｄ１と、第二の所定位置Ｐ２での自車線に沿った方向Ｄ２を算出して記憶する。
　図４のシーンにおいては、走路算出部２４は、車両Ｖが第一の所定位置Ｐ１から第二の所定位置Ｐ２まで走行する間に車両Ｖの方向指示器が作動していると判断する。そして、走路算出部２４は、第一及び第二の所定位置Ｐ１、Ｐ２もしくは、第一及び第二の地点のそれぞれでの車両Ｖの方位角との間に所定位置以上の乖離が存在しないと判断する。この場合、走路算出部２４は走路を算出せずに処理を終了する。
　なお、第一及び第二の所定位置Ｐ１、Ｐ２及び走路６１ａ、６１ｂは、車両Ｖが第一の地点にいる時の車両Ｖの絶対位置Ａ１を原点とする、相対座標系の相対位置で記述される。車両Ｖが第一の地点にいる時に、絶対位置推定部２３は、車両Ｖの絶対位置Ａ１を推定する。そして、車両Ｖが第二の地点にいる時に、相対位置推定部２２は、絶対位置Ａ１を原点とする、車両Ｖの相対位置Ｒを推定する。走路算出部２４は、これらの絶対位置Ａ１、相対位置Ｒに基づいて、第一及び第二の所定位置Ｐ１、Ｐ２及び走路６１ａ、６１ｂの相対位置を算出する。走路算出方法については、車両Ｖが交差点を直進する場合、車両Ｖが交差点を右折する場合、車両Ｖが車線変更する場合を例に設明したが、車両Ｖが交差点を左折する場合や、直線道路またはカーブを走行する場合などにも適用され、これに限定するものではない。
［走路探索方法及び走路補正方法］
　次に、走路探索部２６の走路探索方法及び走路補正部２７の走路補正方法の一例を、図５を用いて説明する。
　図５は、車両Ｖが、過去に走行した図２に示す交差点を再び走行しようとしているシーンを表している。走路探索部２６は、走路蓄積部２５に記憶された走路のなかから、現在の車両Ｖの絶対位置Ａ２から所定範囲内の、車両Ｖの絶対位置Ａ２に最も近い走路を探索する。走路探索部２６は、現在の車両Ｖの絶対位置Ａ２から所定範囲内の、車両Ｖの絶対位置Ａ２に最も近い走路６１ａを抽出する。そして、走路６１ａと組となって記憶されている車両Ｖの絶対位置Ａ１及び方位角、車線区分線４１ａ、４２ａの位置を抽出する。
　走路補正部２７は、現在の車両Ｖの絶対位置Ａ２及び方位角が、走路探索部２６が抽出した車両Ｖの絶対位置Ａ１及び方位角と所定値以上乖離しているか否かを判断する。図５のシーンにおいては、走路補正部２７は、現在の車両Ｖの絶対位置Ａ２及び方位角が、走路探索部２６が抽出した車両Ｖの絶対位置Ａ１及び方位角と所定値以上乖離していないと判断する。そして、走路補正部２７は、現在の車両Ｖが絶対位置Ａ２において検出した車線区分線７１ａ、７２ａの位置を取得する。そして、走路探索部２６が抽出した車線区分線４１ａ、４２ａの位置を、車線区分線７１ａ、７２ａの位置と対応付ける。そして、車線区分線４１ａ、４２ａの位置が車線区分線７１ａ、７２ａの位置とできるだけ一致するような座標変換（並進・回転）Ｔを算出する。
　走路補正部２７は、算出した座標変換Ｔを走路６１ａに適用して、走路６１ａの位置を現在の車両Ｖに対する相対的な走路８１ａに補正する。そして、補正した走路を、現在の車両Ｖの走路として設定する。このように、車線区分線という明確な物標に基づいて走路の位置を補正することにより、ＧＮＳＳの位置誤差に起因する走路のずれを抑制することができる。走路探索方法及び走路補正方法については、車両Ｖが交差点を直進する場合を例に設明したが、車両Ｖが交差点を右左折する場合や、直線道路またはカーブを走行する場合などにも適用され、これに限定するものではない。
　なお、コントローラ２０は、車両Ｖが連続して自車線の車線区分線を検出できる区間において、検出した車線区分線の所定位置を結ぶ走路を走行している場合には、第一の所定位置と第二の所定位置とを結ぶ走路の代わりに、車両Ｖの走行経路を蓄積してもよい。すなわち、第一の所定位置と第二の所定位置における車線区分線４１ｄ、４２ｄに対する位置を車線の中央位置では無く、手動走行時における車線区分線４１ｄ、４２ｄに対する車両Ｖの相対位置としても良い。例えば、図６Ａに示すように、車両Ｖが連続して検出した車線区分線の中央位置を結ぶ走路に沿って自車線を走行している場合、走路蓄積部２５は、第一の地点における車両Ｖの絶対位置Ａ１及び方位角と、第一の地点において車両Ｖが検出した車線区分線４１ｄ、４２ｄの位置と、走行軌跡５１ｄとを組にして、コントローラ２０内のメモリに蓄積する。この場合、走路補正部２７は、図６Ｂに示すように、走路探索部２６が抽出した走行軌跡５１ｄと組となって記憶されている車線区分線４１ｄ、４２ｄの位置と、現在の車両Ｖが検出した車線区分線７１ｄ、７２ｄの位置のずれに基づいて、走路探索部２６が抽出した走行軌跡５１ｄを、現在の車両Ｖに対する相対的な走路８１ｄに補正する。そして、補正した走路８１ｄを、現在の車両Ｖの走路として設定する。
　次に、図７及び図８のフローチャートを参照し、本発明の実施形態に係る走行制御装置の動作の流れの一例を説明する。
　図７は、車両Ｖが手動運転走行中の走行制御装置１の動作の流れの一例を示す。図７のステップＳ１００において、絶対位置推定部２３は、ＧＮＳＳ受信機１３から取得した車両Ｖの自己位置と、車速及び角速度とに基づいて、車両Ｖの地図上における絶対位置を推定する。相対位置推定部２２は、オドメトリによって、絶対位置推定部２３が推定した車両Ｖの絶対位置を原点とする相対座標系での車両Ｖの相対位置及び方位角を推定する。
　ステップＳ１０１に進み、車線区分線検出部２１は、カメラ１０により撮影された画像から、車両Ｖが走行している自車線の幅方向端部に設けられた、車両前方の車線区分線を検出する。ステップＳ１０２に進み、車線区分線検出部２１は、車線区分線の検出に成功したか否かを判定する。車線区分線の検出に成功した場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）には、ステップＳ１０３に進む。一方、車線区分線の検出に失敗した場合（ステップＳ１０２でＮＯ）には、図７の処理を終了する。
　ステップＳ１０３において、走路算出部２４は、車線区分線検出部２１が検出した車線区分線に対する所定位置を算出して記憶する。走路算出部２４は、算出した所定位置での自車線に沿った方向を算出して記憶する。
　ステップＳ１０４に進み、走路算出部２４は、車両Ｖが前回記憶した所定位置（第一の所定位置）から、今回記憶した所定位置（第二の所定位置）までの区間を走行する間の、車両Ｖの方向指示器の作動状態を確認する。ステップＳ１０５に進み、車両Ｖが第一の所定位置から第二の所定位置までの区間を走行する間に、車両Ｖの方向指示器が作動していた場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）には、ステップＳ１０６に進む。一方、車両Ｖが第一の所定位置から第二の所定位置までの区間を走行する間に車両Ｖの方向指示器が作動していない場合（ステップＳ１０５でＮＯ）には、ステップＳ１０７に進む。
　ステップＳ１０６において、走路算出部２４は、第一及び第二の所定位置、もしくは第一及び第二の地点のそれぞれでの車両Ｖの方位角の間に所定値以上の乖離が存在するか否かを判断する。第一及び第二の所定位置、もしくは第一及び第二の地点のそれぞれでの車両Ｖの方位角の間に所定値以上の乖離が存在する場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）には、ステップＳ１０７に進む。一方、第一及び第二の所定位置、もしくは第一及び第二の地点のそれぞれでの車両Ｖの方位角の間に所定値以上の乖離が存在しない場合（ステップＳ１０６でＮＯ）には、図７の処理を終了する。
　ステップＳ１０７において、走路算出部２４は、記憶した第一及び第二の所定位置を結ぶ走路を算出する。ここで、車線区分線が検出できている状態から車線区分線が検出できなくなり、その後再び車線区分線を検出した場合を考える。このような場合には、車線区分線が検出できている状態から車線区分線が検出できない状態になった地点が第一の地点となり、この第一の地点における車線区分線に対する所定の位置が第一の所定位置となる。また、車線区分線が検出できない状態から車線区分線が検出できる状態になった地点が第二の地点となり、この第二の地点における車線区分線に対する所定の位置が第二の所定位置となる。なお、本実施例においては、車線区分線が検出できている状態から車線区分線が検出できない状態になった地点を第一の地点、車線区分線が検出できない状態から車線区分線が検出できる状態になった地点を第二の地点としているがこれに限定されない。例えば、車線区分線が検出できている状態から車線区分線が検出できない状態になった時点から所定時間前の地点を第一の地点としても良い。同様に、車線区分線が検出できない状態から車線区分線が検出できる状態になった時点から所定時間後の地点を第二の地点としても良い。走路算出部２４は、第一の所定位置での自車線に沿った方向と、第二の所定位置での自車線に沿った方向の両方または一方に向きが一致するように、第一及び第二の所定位置を結ぶ走路を算出する。走路蓄積部２５は、第一の地点における車両Ｖの絶対位置及び方位角と、車両Ｖが第一の地点において検出した車線区分線の位置と、走路算出部２４によって算出された第一及び第二の所定位置及び走路とを組にして、コントローラ２０内のメモリに蓄積する。
　図８は、車両Ｖが自動運転走行中の走行制御装置１の動作の流れの一例を示す。図８のステップＳ２００において、絶対位置推定部２３は、ＧＮＳＳ受信機１３から取得した車両Ｖの自己位置と、車速及び角速度とに基づいて、車両Ｖの地図上における絶対位置を推定する。相対位置推定部２２は、オドメトリによって、絶対位置推定部２３が推定した車両Ｖの絶対位置を原点とする相対座標系での車両Ｖの相対位置及び方位角を推定する。
　ステップＳ２０１において、走路探索部２６は、走路蓄積部２５に記憶された絶対位置のなかから、現在の車両Ｖの絶対位置から所定範囲内の、車両Ｖの絶対位置に最も近い走路を探索して抽出する。そして、探索した走路と組となって記憶されている車両Ｖの絶対位置及び方位角と、車線区分線の位置を抽出する。
　ステップＳ２０２に進み、走路補正部２７は、現在の車両Ｖの絶対位置及び方位角が、走路探索部２６が抽出した車両Ｖの絶対位置及び方位角と所定値以上乖離するか否かを判断する。走路算出部２４は、現在の車両Ｖの絶対位置及び方位角が、走路探索部２６が抽出した車両Ｖの絶対位置及び方位角と所定値以上乖離する場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）には、図８の処理を終了する。一方、現在の車両Ｖの絶対位置及び方位角が、走路探索部２６が抽出した車両Ｖの絶対位置及び方位角と所定値以上乖離しない場合（ステップＳ２０２でＮＯ）には、ステップＳ２０３に進む。
　ステップＳ２０３において、車線区分線検出部２１は、カメラ１０により撮影された画像から、車両Ｖが走行している自車線の幅方向端部に設けられた、車両前方の車線区分線を検出する。ステップＳ２０４に進み、車線区分線検出部２１は、車線区分線の検出に成功したか否かを判定する。車線区分線の検出に成功した場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）には、ステップＳ２０５に進む。車線区分線の検出に失敗した場合（ステップＳ２０４でＮＯ）には、ステップＳ２０６に進む。
　ステップＳ２０５において、走路補正部２７は、ステップＳ２０１において走路探索部２６が探索した車線区分線の位置を、ステップＳ２０３において車線区分線検出部２１が検出した車線区分線の位置と対応付ける。そして、ステップＳ２０１において走路探索部２６が探索した車線区分線の位置が、ステップＳ２０３において車線区分線検出部２１が検出した車線区分線の位置とできるだけ一致するような座標変換（並進・回転）Ｔを算出する。走路補正部２７は、算出した座標変換Ｔを、ステップＳ２０１において走路算出部２４が探索した走路に適用して、現在の車両Ｖに対する相対的な走路に補正する。そして、補正した走路を、現在の車両Ｖの走路として設定する。
　ステップＳ２０６に進み、車両制御部２８は、走路補正部２７によって補正された走路に車両Ｖが追従するように、車両Ｖのアクチュエータを制御して、図８の処理を終了する。
　なお、本実施形態では、車両Ｖが第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際に、車両Ｖが第一の地点において検出した車線区分線の位置と、現在の車両Ｖが検出した車線区分線の位置のずれに基づいて、第一及び第二の所定位置を結ぶ走路を現在の車両Ｖに対する相対的な走路に補正する形態を説明した。しかしながら、第一の地点において自車両の周囲に存在する第一の物標を検出して記憶し、車両Ｖが第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際に、第一の物標と対応する第二の物標を検出して記憶し、第一の物標と第二の物標との位置のずれに基づいて、走路を補正してもよい。
　この場合、走路蓄積部２５は、第一の地点における車両Ｖの絶対位置及び方位角と、第一の地点において検出された第一の物標の位置と、走路算出部２４によって算出された第一及び第二の所定位置及び走路とを組にして、コントローラ２０内のメモリに蓄積する。そして、走路補正部２７は、走路探索部２６が抽出した走路と組となって記憶されている第一の物標の位置と、現在の車両Ｖが検出した第一の物標に対応する第二の物標との位置のずれに基づいて、走路探索部２６が抽出した走路を、現在の車両Ｖに対する相対的な走路に補正する。なお、第一及び第二の物標とは、車線区分線、停止線、信号機、標識、路面標示のいずれか、もしくは複数の組み合わせであってもよい。
［本実施形態の効果］
　以上説明したように、本発明に係る走行制御装置は、自車両が走行している自車線の幅方向端部に設けられた車線区分線を検出し、車線区分線の検出結果に基づいて自車両の走行制御を行うコントローラを備える。車線区分線が検出できている状態から検出できない状態になった時に、車線区分線に対する第一の所定位置を算出して記憶し、車線区分線が検出できない状態から検出できる状態になった時に、車線区分線に対する第二の所定位置を算出して記憶する。そして、第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際には、第一の所定位置と第二の所定位置とを結ぶ走路を走行するように自車両を制御する。
　したがって、車線区分線が検出できている状態から検出できない状態になったときの、車線区分線に対する第一の所定位置と、車線区分線が検出できない状態から検出できる状態になったときの、第二の所定位置とを結ぶ走路を設定することができる。これにより、第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際に、交差点などの車線区分線を検出できない区間であっても、車線の所定位置を走行することができる。
　本発明に係る走行制御装置は、自車線内における車線幅方向中央位置を、車線区分線に対する第一の所定位置及び第二の所定位置として算出する。よって、車線区分線を検出できた時点での自車線内における車線幅方向中央位置を結ぶ走路を設定することができる。これにより、第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際に、交差点などの車線区分線を検出できない区間であっても、車線の中央位置を走行することができる。
　本発明に係る走行制御装置は、第一及び第二の所定位置のそれぞれでの自車線に沿った方向を算出して記憶し、第一の所定位置での自車線に沿った方向と第二の所定位置での自車線に沿った方向の両方または一方に向きが一致するように、第一の所定位置と第二の所定位置とを結ぶ走路を算出する。これにより、第一の所定位置での自車両の姿勢と第二の所定位置での自車線の方向に向きが一致する走路を設定することができる。そして、自車両が右左折する場合やカーブを走行する場合などの、第一の所定位置での自車線の向きと、第二の所定位置での自車線の向きが大きく異なる場合であっても、車線の所定位置を走行することができる。
　本発明に係る走行制御装置は、第一の所定位置を算出して記憶した時の自車両の周囲に存在する第一の物標を検出して記憶し、第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際に、第一の物標と対応する第二の物標を検出し、第一の物標と第二の物標との位置のずれに基づいて、走路を補正する。したがって、第一の所定位置を算出した際に検出した第一の物標と、第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際に検出した、第二の物標に対応する第二の物標との位置のずれを算出することができる。これにより、第一及び第二の所定位置を算出した際のロケータの位置と、第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際のロケータの位置の誤差を補正することができ、第一及び第二の所定位置を結ぶ走路の位置の誤差を抑制できる。
　また、第一及び第二の物標とは、車線区分線、停止線、信号機、標識、路面標示のいずれか、もしくは複数の組み合わせである。これにより、車両の周囲に存在する物標の中から、検出可能な物標を１つまたは複数選択することができる。これにより、第一の所定位置を算出した際の自車両の位置と、第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際の自車両の位置の誤差をより高精度に補正することができ、第一及び第二の所定位置を結ぶ走路の位置の誤差を抑制できる。
　本発明に係る走行制御装置は、自車両が第一の所定位置から第二の所定位置までの区間を走行する間に、自車両の方向指示器が作動している場合に、第一及び第二の所定位置、もしくは、第一及び第二の所定位置を算出した時のそれぞれでの自車両の姿勢の間に所定値以上の乖離が存在する場合には、走路を算出し、所定値以上の乖離が存在しない場合には、走路を算出しない。したがって、自車両が右左折する場合や、カーブを走行する場合のような、第一の所定位置と第二の所定位置が乖離する場合、もしくは第一及び第二の所定位置を算出した時のそれぞれでの自車両の姿勢が乖離する場合には、第一の所定位置と第二の所定位置を結ぶ走路を算出する。そして、自車両が車線変更する場合のような、第一及び第二の所定位置が乖離しない場合、もしくは第一及び第二の所定位置を算出した時のそれぞれでの自車両の姿勢が乖離しない場合には、第一の所定位置と第二の所定位置を結ぶ走路を算出しない。これにより、方向指示器が作動している場合に、自車両が右左折する場合と車線変更する場合とを切り分けて走路を設定でき、誤った走路の設定を抑制できる。
　本発明に係る走行制御装置は、第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際に、自車両の位置及び姿勢が、第一の所定位置を算出して記憶した時の自車両の位置及び姿勢と所定値以上乖離している場合には、算出された走路を自車両の走路として設定しない。したがって、自車両が自車線から大きく乖離した状態で走行している場合には走路を設定しないため、精度の低い走路を設定することを抑制できる。
　１　　走行制御装置
　４１ａ~４１ｄ、４２ａ~４２ｄ、７１ａ、７１ｄ、７２ａ、７２ｄ　　車線区分線
　２０　　コントローラ
　Ｐ１　　第一の所定位置
　Ｐ２　　第二の所定位置
　６１ａ、６１ｂ　　走路

Claims (8)

  1. 　自車両が走行している自車線の幅方向端部に設けられた車線区分線を検出し、前記車線区分線の検出結果に基づいて前記自車両の走行制御を行うコントローラを備える車両の走行制御方法であって、
    　前記車線区分線が検出できている状態から検出できない状態になった時に、前記車線区分線に対する第一の所定位置を算出して記憶し、
    　前記車線区分線が検出できない状態から検出できる状態になった時に、前記車線区分線に対する第二の所定位置を算出して記憶し、
    　前記第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際には、前記第一の所定位置と前記第二の所定位置とを結ぶ走路を走行するように前記自車両を制御する
    ことを特徴とする走行制御方法。
  2. 　前記自車線内における車線幅方向中央位置を、前記車線区分線に対する前記第一及び第二の所定位置として算出する
    ことを特徴とする請求項１に記載の走行制御方法。
  3. 　前記第一及び第二の所定位置のそれぞれでの前記自車線に沿った方向を算出して記憶し、
    　前記第一の所定位置での前記自車線に沿った方向と前記第二の所定位置での前記自車線に沿った方向の両方または一方に向きが一致するように、前記第一の所定位置と前記第二の所定位置とを結ぶ走路を算出する
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の走行制御方法。
  4. 　前記第一の所定位置を算出して記憶した時の前記自車両の周囲に存在する第一の物標を検出して記憶し、
    　前記第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際に、前記第一の物標と対応する第二の物標を検出し、
    　前記第一の物標と前記第二の物標との位置のずれに基づいて、前記走路を補正する
    ことを特徴とする請求項１~３のいずれかに記載の走行制御方法。
  5. 　前記第一及び第二の物標とは、車線区分線、停止線、信号機、標識、路面標示のいずれか、もしくは複数の組み合わせである
    ことを特徴とする請求項４に記載の走行制御方法。
  6. 　前記自車両が前記第一の所定位置から前記第二の所定位置までの区間を走行する間に、前記自車両の方向指示器が作動している場合に、
    　前記第一及び第二の所定位置、もしくは、前記第一及び第二の所定位置を算出して記憶した時のそれぞれでの前記自車両の姿勢の間に所定値以上の乖離が存在する場合には、前記走路を算出し、
    　前記所定値以上の乖離が存在しない場合には、前記走路を算出しない
    ことを特徴とする請求項３に記載の走行制御方法。
  7. 　前記第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際に、前記自車両の位置及び姿勢が、前記第一の所定位置を算出して記憶した時の前記自車両の位置及び姿勢と所定値以上乖離している場合には、算出された前記走路を前記自車両の走路として設定しない
    ことを特徴とする請求項３に記載の走行制御方法。
  8. 　自車両が走行している自車線の幅方向端部に設けられた車線区分線を検出し、前記車線区分線の検出結果に基づいて前記自車両の走行制御を行うコントローラを備える車両の走行制御装置であって、
    　前記コントローラは、
    　前記車線区分線が検出できている状態から検出できない状態になった時に、前記車線区分線に対する第一の所定位置を算出して記憶し、
    　前記車線区分線が検出できない状態から検出できる状態になった時に、前記車線区分線に対する第二の所定位置を算出して記憶し、
    　前記第一及び第二の所定位置が記憶されている区間を走行する際には、前記第一の所定位置と前記第二の所定位置とを結ぶ走路を走行するように前記自車両を制御する
    ことを特徴とする走行制御装置。
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