JP2021125054A - 周辺認識装置、周辺認識方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車両周辺の認識精度を向上させることができる周辺認識装置、周辺認識方法、およびプログラムを提供すること。
【解決手段】実施形態の周辺認識装置は、自車両の位置情報に基づいて地図情報から前記自車両の周辺の道路境界を含む第１道路情報を取得する取得部と、外界センサの出力に基づいて前記自車両の周辺の道路境界を認識する認識部と、前記取得部により取得された第１道路情報に含まれる第１道路境界の位置を基準とした道路境界判定領域内に、前記認識部の認識結果である第２道路情報に含まれる第２道路境界が存在する場合に、前記第１道路境界と前記第２道路境界とが合致していると判定する判定部と、を備え、前記判定部は、所定条件に基づいて前記道路境界判定領域の大きさを設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、周辺認識装置、周辺認識方法、およびプログラムに関する。

近年、車両周辺の認識結果に基づいて車両の運転制御を行う技術に関する研究が進められている。これに関連して、レーダによって検出した車両周辺の物体と、カメラ画像によって検出した車両周辺の物体とが同一物体であるか否かを判断する場合に、車両から物体までの距離が長いほど、同一物体であると判断しやすくする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２９２４７５号公報

しかしながら、従来の技術では、周辺環境によっては、レーダによる車両周辺物体の検出精度とカメラ画像による車両周辺物体の検出精度の両方が低くなる場合があるため、認識精度が向上しない場合があった。

本発明の態様は、このような事情を考慮してなされたものであり、車両周辺の認識精度を向上させることができる周辺認識装置、周辺認識方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

この発明に係る周辺認識装置、周辺認識方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る周辺認識装置は、自車両の位置情報に基づいて地図情報から前記自車両の周辺の道路境界を含む第１道路情報を取得する取得部と、外界センサの出力に基づいて前記自車両の周辺の道路境界を認識する認識部と、前記取得部により取得された第１道路情報に含まれる第１道路境界の位置を基準とした道路境界判定領域内に、前記認識部の認識結果である第２道路情報に含まれる第２道路境界が存在する場合に、前記第１道路境界と前記第２道路境界とが合致していると判定する判定部と、を備え、前記判定部は、所定条件に基づいて前記道路境界判定領域の大きさを設定する、周辺認識装置である。

（２）：上記（１）の態様において、前記道路境界判定領域は、前記第１道路境界の位置を基準として、前記第１道路境界の長手方向に直交する方向に所定の幅を有する領域であり、前記自車両から見て前記第１道路境界よりも向こう側の領域は、前記第１道路境界よりも手前側の領域よりも狭い、請求項１に記載の周辺認識装置である。

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記自車両の位置を計測する位置計測部を更に備え、前記判定部は、前記位置計測部により計測される前記自車両の位置精度に基づいて前記道路境界判定領域の大きさを設定するものである。

（４）：上記（１）〜（３）のうち何れか一つの態様において、前記判定部は、前記地図情報が作成または更新された年月日からの経過期間に基づいて、前記道路境界判定領域の大きさを設定するものである。

（５）：上記（１）〜（４）のうち何れか一つの態様において、前記判定部は、所定区間に含まれる前記第１道路境界が、前記道路境界判定領域内に存在する割合を算出し、算出した割合が閾値以上である場合に、前記第１道路境界と、前記第２道路境界とが合致していると判定し、前記第１道路境界のうち前記自車両に近い第１領域の道路境界が前記道路境界判定領域内に存在する方が、前記自車両から見て前記第１領域よりも遠方にある第２領域の道路境界が前記道路境界判定領域内に存在するよりも、前記割合に対する重みを大きくするものである。

（６）：上記（２）の態様において、前記判定部は、前記自車両の速度に基づいて、前記道路境界判定領域の幅を広くするものである。

（７）：上記（１）〜（６）のうち何れか一つの態様において、前記判定部は、前記認識部により前記自車両の周辺に他車両が認識された場合に、前記他車両が認識されなかった場合に比して、前記道路境界判定領域を狭くするものである。

（８）：上記（１）〜（７）のうち何れか一つの態様において、前記判定部は、前記第１道路境界と、前記第２道路境界とが合致しているか否かの判定を複数行い、合致している回数が所定回数以上である場合に、前記第１道路境界と、前記第２道路境界とが合致していると判定し、前記地図情報が更新された場合に、前記合致している回数をリセットするものである。

（９）：上記（１）〜（８）のうち何れか一つの態様において、前記判定部は、前記第１道路境界が構造物を含む場合に、前記構造物を含まない場合に比して、前記道路境界判定領域を狭くするものである。

（１０）：この発明の一態様に係る周辺認識方法は、コンピュータが、自車両の位置情報に基づいて地図情報から前記自車両の周辺の道路境界を含む第１道路情報を取得し、外界センサの出力に基づいて前記自車両の周辺の道路境界を認識し、取得された前記第１道路情報に含まれる第１道路境界の位置を基準とした道路境界判定領域内に、認識した結果である第２道路情報に含まれる第２道路境界が存在する場合に、前記第１道路境界と前記第２道路境界とが合致していると判定し、所定条件に基づいて前記道路境界判定領域の大きさを設定する、周辺認識方法である。

（１１）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、自車両の位置情報に基づいて地図情報から前記自車両の周辺の道路境界を含む第１道路情報を取得させ、外界センサの出力に基づいて前記自車両の周辺の道路境界を認識させ、取得された前記第１道路情報に含まれる第１道路境界の位置を基準とした道路境界判定領域内に、認識した結果である第２道路情報に含まれる第２道路境界が存在する場合に、前記第１道路境界と前記第２道路境界とが合致していると判定させ、所定条件に基づいて前記道路境界判定領域の大きさを設定させる、プログラムである。

（１）〜（１１）によれば、車両周辺の認識精度を向上させることができる。

実施形態に係る周辺認識装置を含む車両システム１の構成図である。 第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。 道路情報取得部１３２、道路境界認識部１３４、および判定部１３６の機能について説明するための図である。 道路境界判定領域の変更について説明するための図である。 他車両が認識される場合の道路境界判定領域の変更パターンを説明するための図である。 道路境界に構造物を含む場合の道路境界判定領域の変更パターンを説明するための図である。 道路境界判定領域の幅を段階的に変更させることについて説明するための図である。 自車両Ｍからの距離に応じて道路境界判定領域の幅を広げることについて説明するための図である。 実施形態の周辺認識装置を含む自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態の周辺認識装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の周辺認識装置、周辺認識方法、およびプログラムの実施形態について説明する。以下では、一例として、周辺認識装置が自動運転車両に適用された実施形態について説明する。自動運転とは、例えば、自動的に車両の操舵または速度のうち、一方または双方を制御して運転制御を実行することである。上述した運転制御には、例えば、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control System）やＴＪＰ（Traffic Jam Pilot）、ＡＬＣ（Automated Lane Change）、ＬＫＡＳ（Lane Keeping Assistance System）、ＣＭＢＳ（Collision Mitigation Brake System）等の運転制御が含まれてもよい。また、自動運転車両は、乗員の手動操作による運転制御（いわゆる手動運転）が実行されてもよい。

［全体構成］
図１は、実施形態に係る周辺認識装置を含む車両システム１の構成図である。車両システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池等のバッテリ（蓄電池）の放電電力を使用して動作する。

車両システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ＬＩＤＡＲ（Light Detection anｄ Ranging）１４と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、車両センサ４０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）６０と、運転操作子８０と、自動運転制御装置１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。カメラ１０と、レーダ装置１２と、ＬＩＤＥＲ１４とを組み合わせたものが「外界センサ」の一例である。また、「外界センサ」には、物体認識装置１６が含まれていてもよい。また、外界センサと、車両センサ４０と、後述する認識部１３０と、記憶部１９０とを組み合わせたものが「周辺認識装置」の一例である。

カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両システム１が搭載される自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面、車体の前頭部等に取り付けられる。後方を撮像する場合、カメラ１０は、リアウインドシールド上部やバックドア等に取り付けられる。側方を撮像する場合、カメラ１０は、ドアミラー等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。

レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波等の電波を放射すると共に、周辺の物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。

ＬＩＤＡＲ１４は、自車両Ｍの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ＬＩＤＡＲ１４は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ＬＩＤＡＲ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。

物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度等を認識する。物体認識装置１６は、認識結果を自動運転制御装置１００に出力する。また、物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４の検出結果をそのまま自動運転制御装置１００に出力してよい。その場合、車両システム１から物体認識装置１６が省略されてもよい。

通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット等のネットワークを利用して、例えば、自車両Ｍの周辺に存在する他車両、自車両Ｍを利用する利用者の端末装置、或いは各種サーバ装置と通信する。

ＨＭＩ３０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を出力すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０には、例えば、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キー等が含まれる。

車両センサ４０は、自車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、ヨーレート（例えば、自車両Ｍの重心点を通る鉛直軸回りの回転角速度）を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。また、車両センサ４０は、車両の位置を検出する位置センサが設けられていてもよい。位置センサは、「位置計測部」の一例である。位置センサは、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置から位置情報（経度・緯度情報）を取得するセンサである。また、位置センサは、ナビゲーション装置５０のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１を用いて位置情報を取得するセンサであってもよい。車両センサ４０は、位置センサにおける所定時間における位置情報の差分（すなわち距離）から自車両Ｍの速度を導出してもよい。車両センサ４０により検出した結果は、自動運転制御装置１００に出力される。

ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備える。ナビゲーション装置５０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ４０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キー等を含む。ＧＮＳＳ受信機５１は、車両センサ４０に設けられてもよい。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、ＰＯＩ（Point Of Interest）情報等を含んでもよい。地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。ナビゲーション装置５０は、地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから地図上経路と同等の経路を取得してもよい。ナビゲーション装置５０は、決定した地図上経路を、ＭＰＵ６０に出力する。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１を含み、ＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された地図上経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。

第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、車線数、道路区画線の種類、車線の中央の情報あるいは道路境界の情報等を含んでいる。第２地図情報６２には、道路境界が、車両が通過（横断、接触も含む）不可能な構造物を含む境界か否かの情報を含んでいてもよい。構造物とは、例えば、ガードレール、縁石、中央分離帯、フェンス等である。通過不可能とは、通常起こり得ないような車両の振動を許容するのであれば通過できる程度の低い段差が存在することを含んでもよい。また、第２地図情報６２には、道路形状情報、交通規制情報（例えば、標識、停止線、横断歩道）、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、駐車場情報、電話番号情報等が含まれてよい。道路形状情報とは、例えば、道路の曲率半径（或いは曲率）、幅員、勾配等である。第２地図情報６２は、通信装置２０が外部装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。第１地図情報５４および第２地図情報６２は、地図情報として一体に設けられていてもよい。また、地図情報は、記憶部１９０に記憶されていてもよい。

運転操作子８０は、例えば、ステアリングホイールと、アクセルペダルと、ブレーキペダルとを備える。また、運転操作子８０は、シフトレバー、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含んでもよい。運転操作子８０の各操作子には、例えば、乗員による操作子の操作量あるいは操作の有無を検出する操作検出部が取り付けられている。操作検出部は、例えば、ステアリングホイールの操舵角や操舵トルク、アクセルペダルやブレーキペダルの踏込量等を検出する。そして、操作検出部は、検出結果を自動運転制御装置１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一方または双方に出力する。

自動運転制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０と、ＨＭＩ制御部１８０と、記憶部１９０とを備える。第１制御部１２０と、第２制御部１６０と、ＨＭＩ制御部１８０とは、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。上述のプログラムは、予め自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置やカードスロット等に装着されることで自動運転制御装置１００の記憶装置にインストールされてもよい。

記憶部１９０は、上記の各種記憶装置、或いはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＲＡＭ（Random Access Memory）等により実現されてもよい。記憶部１９０には、例えば、実施形態における周辺認識や運転制御に関する各種情報やプログラム等が格納される。

また、記憶部１９０には、地図情報（例えば、第１地図情報５４および第２地図情報６２）が格納されていてもよい。また、記憶部１９０には、例えば、地図情報の作成日または更新日等の基準年月日に関する情報が記憶されてもよい。また、記憶部１９０には、例えば、自車両Ｍの位置を検出する位置センサ（ＧＰＳ装置、ＧＮＳＳ受信機５１）による位置精度（位置誤差）に関する情報が記憶されていてもよい。

図２は、第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、行動計画生成部１４０とを備える。第１制御部１２０は、例えば、ＡＩ（Artificial Intelligence；人工知能）による機能と、予め与えられたモデルによる機能とを並行して実現する。例えば、「交差点を認識する」機能は、ディープラーニング等による交差点の認識と、予め与えられた条件（パターンマッチング可能な信号、道路標示等がある）に基づく認識とが並行して実行され、双方に対してスコア付けして総合的に評価することで実現されてよい。これによって、自動運転の信頼性が担保される。また、第１制御部１２０は、例えば、ＭＰＵ６０やＨＭＩ制御部１８０等からの指示に基づいて自車両Ｍの自動運転に関する制御を実行する。

認識部１３０は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、自車両Ｍの周辺にある物体の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心など）を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体の「状態」とは、例えば、物体が他車両等の移動体である場合に、移動体の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば他車両が車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。

また、認識部１３０は、例えば、道路情報取得部１３２と、道路境界認識部１３４と、判定部１３６とを備える。道路情報取得部１３２は、「取得部」の一例である。道路境界認識部１３４は、「認識部」の一例である。これらの機能の詳細については、後述する。

行動計画生成部１４０は、自動運転により自車両Ｍを走行させる行動計画を生成する。例えば、行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、認識部１３０による認識結果または地図情報から取得された自車両Ｍの現在位置に基づく周辺の道路形状等に基づいて、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自車両Ｍが自動的に（運転者の操作に依らずに）将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、自車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）ごとの自車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自車両Ｍの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。

行動計画生成部１４０は、目標軌道を生成するにあたり、自動運転のイベントを設定してよい。イベントには、例えば、自車両Ｍを一定の速度で同じ車線を走行させる定速走行イベント、自車両Ｍの前方の所定距離以内（例えば１００［ｍ］以内）に存在し、自車両Ｍに最も近い他車両（以下、前走車両と称する）に自車両Ｍを追従させる追従走行イベント、自車両Ｍを自車線から隣接車線へと車線変更させる車線変更イベント、道路の分岐地点で自車両Ｍを目的地側の車線に分岐させる分岐イベント、合流地点で自車両Ｍを本線に合流させる合流イベント、自動運転を終了して手動運転に切り替えるためのテイクオーバーイベント等が含まれる。また、イベントには、例えば、自車両Ｍを一旦隣接車線に車線変更させて前走車両を隣接車線において追い越してから再び元の車線へと車線変更させる追い越しイベント、自車両Ｍの前方に存在する障害物を回避するために自車両Ｍに制動および操舵の少なくとも一方を行わせる回避イベント等が含まれてよい。

また、行動計画生成部１４０は、例えば、自車両Ｍの走行時に認識された自車両Ｍの周辺状況に応じて、現在の区間に対して既に決定したイベントを他のイベントに変更したり、現在の区間に対して新たなイベントを設定したりしてよい。また、行動計画生成部１４０は、ＨＭＩ３０への乗員の操作に応じて、現在の区間に対して既に設定したイベントを他のイベントに変更したり、現在の区間に対して新たなイベントを設定したりしてよい。行動計画生成部１４０は、設定したイベントに応じた目標軌道を生成する。

第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。

第２制御部１６０は、例えば、目標軌道取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。目標軌道取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置２２０を制御する。速度制御部１６４および操舵制御部１６６の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部１６６は、自車両Ｍの前方の道路の曲率半径（或いは曲率）に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。

図１に戻り、ＨＭＩ制御部１８０は、ＨＭＩ３０により、乗員に所定の情報を通知する。所定の情報には、例えば、自車両Ｍの状態に関する情報や運転制御に関する情報等の自車両Ｍの走行に関連のある情報が含まれる。自車両Ｍの状態に関する情報には、例えば、自車両Ｍの速度、エンジン回転数、シフト位置等が含まれる。また、運転制御に関する情報には、例えば、自動運転による運転制御（例えば、車線変更制御）の実行の有無や、自動運転を開始するか否かを問い合わせる情報、自動運転による運転制御状況に関する情報等が含まれる。また、所定の情報には、テレビ番組、ＤＶＤ等の記憶媒体に記憶されたコンテンツ（例えば、映画）等の自車両Ｍの走行に関連しない情報が含まれてもよい。また、所定の情報には、例えば、自動運転における現在位置や目的地、自車両Ｍの燃料の残量に関する情報が含まれてよい。ＨＭＩ制御部１８０は、ＨＭＩ３０により受け付けられた情報を通信装置２０、ナビゲーション装置５０、第１制御部１２０等に出力してもよい。

また、ＨＭＩ制御部１８０は、後述する判定部１３６による判定経過や判定結果、判定結果に基づいて認識された結果に関する情報をＨＭＩ３０に出力させてもよい。また、ＨＭＩ制御部１８０は、ＨＭＩ３０に出力させる各種情報を、通信装置２０を介して自車両Ｍの利用者が利用する端末装置に送信してもよい。

走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機等の組み合わせと、これらを制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを備える。ＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０のアクセルペダルから入力される情報に従って、上記の構成を制御する。

ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０のブレーキペダルから入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、ブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、第２制御部１６０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０のステアリングホイールから入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

［認識部の機能］
次に、道路情報取得部１３２、道路境界認識部１３４、および判定部１３６の機能の詳細について説明する。図３は、道路情報取得部１３２、道路境界認識部１３４、および判定部１３６の機能について説明するための図である。図３の例では、同一方向（図３に示すＸ軸方向）に進行可能な二つの車線Ｌ１、Ｌ２を示している。車線Ｌ１は、区画線ＬＬおよびＣＬで区画され、車線Ｌ２は、区画線ＣＬおよびＲＬで区画されている。自車両Ｍは、車線Ｌ１を速度ＶＭで走行しているものとする。

道路情報取得部１３２は、自車両Ｍの位置情報に基づいて地図情報（第１地図情報５４および第２地図情報６２）を参照し、自車両Ｍの位置の周辺の道路の境界情報を含む道路情報（以下、「第１道路情報」と称する場合がある）を取得する。また、道路情報取得部１３２は、道路境界の種別に関する情報を取得してもよい。この場合、道路境界の種別には、例えば、レーンマーク、縁石、中央分離帯、ガードレールが含まれる。また、道路情報取得部１３２は、第２地図情報６２から道路区画線のパターン（例えば、実線と破線の配列）を取得してもよい。図３に示す道路区画線ＬＬ、ＣＬ、ＲＬは、道路情報取得部１３２により取得された道路境界の一例であるものとする。以下、第１道路情報に含まれる道路境界を「第１道路境界」と称する。道路情報取得部１３２は、自車両Ｍが走行する車線Ｌ１を区画する区画線ＬＬ、ＣＬに対する第１道路境界のみを取得してもよい。

道路境界認識部１３４は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４の一部または全部から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、自車両Ｍの周辺の道路境界を認識する。また、道路境界認識部１３４は、認識された道路境界を含む道路情報（以下、「第２道路情報」と称する場合がある）を出力する。「出力する」とは、例えば、共有メモリやキャッシュメモリに出力する場合や、一つの構成要素から他の構成要素に信号線等を介して送信することが含まれてよい。第２道路情報には、例えば、自車両Ｍが走行する道路（車線Ｌ１）や車線Ｌ１に隣接する道路の境界、または交差点等により車線Ｌ１と連結する道路の境界に関する情報が含まれる。以下、第２道路情報に含まれる道路境界を「第２道路境界」と称する。

例えば、道路境界認識部１３４は、カメラ１０によって撮像された画像を解析し、解析結果である画像中の色や形状等の情報から道路に描画された道路境界（例えば、区画線）を認識する。また、道路境界認識部１３４は、カメラ１０によって撮像された画像に含まれる形状情報と、レーダ装置１２やＬＩＤＡＲ１４から得られる物体の位置や距離の情報に基づいて、道路境界が構造物を含む境界であるか否かを判定してもよい。構造物の有無によってレーダ装置１２やＬＩＤＡＲ１４の検出結果が異なるため、レーダ装置１２やＬＩＤＥＲ１４を用いることで、より適切に構造物の有無を認識することができる。図３の例では、第２道路情報に含まれる第２道路境界ＲＢ１〜ＲＢ３が示されている。道路境界認識部１３４は、自車両Ｍが走行する車線Ｌ１を区画する区画線ＬＬ、ＣＬに対する第２道路境界のみを認識してもよい。

判定部１３６は、第１道路境界と第２道路境界とが合致するか否かを判定する。例えば、判定部１３６は、第１道路境界の位置を基準とした道路境界判定領域を設定し、設定された道路境界判定領域内に第２道路境界が含まれる場合に、第１道路境界と第２道路境界とが合致すると判定し、道路境界判定領域内に第２道路境界が含まれない場合に、第１道路境界と第２道路境界とが合致しないと判定する。道路境界判定領域とは、例えば、第１道路境界（区画線）の長手方向（言い換えると、車線の延伸方向）に直交する方向（言い換えると、車線の幅方向）に所定の幅を有し、その幅を第１道路境界（区画線）の長手方向に所定距離だけ延伸させることで表される領域である。

図３の例では、第１道路境界としての各区画線ＬＬ、ＣＬ、ＲＬのそれぞれの位置を基準として、それぞれの各区画線ＬＬ、ＣＬ、ＲＬの長手方向に直交する方向に延ばした幅ＷＬ１、ＷＣ１、ＷＲ１を設定し、設定した幅ＷＬ１、ＷＣ１、ＷＲ１を基準地点Ｐ０から区画線ＬＬ、ＣＬ、ＲＬの長手方向に沿って所定距離（例えば、区間Ｄ１）だけ延伸させた地点Ｐ１までの領域が道路境界判定領域ＡＬ１、ＡＣ１、ＡＲ１として設定されている。基準地点Ｐ０は、車両センサ４０により検出された自車両Ｍの位置を基準とした地点であり、例えば、自車両Ｍの前頭部（前端部）の位置や、自車両Ｍの中心位置、位置センサやカメラ１０等の設置位置のうち何れかの位置である。所定距離Ｄ１は、例えば、外界センサによって第２道路情報が所定の精度で検出可能と推定される距離である。所定距離Ｄ１は、例えば、固定距離でもよく、自車両Ｍの車速や道路状況（例えば、トンネル内、急カーブ、勾配、車線数、車線幅）によって変更されてもよい。

判定部１３６は、自車両Ｍから見て区画線ＬＬ，ＣＬ，ＲＬよりも向こう側の領域と、区画線ＬＬ、ＣＬ、ＲＬよりも手前側の領域とを含む道路境界判定領域を設定する。この場合、判定部１３６は、自車両Ｍから見て区画線よりも向こう側の領域を、手前側の領域よりも狭く設定する。図３の例では、区画線ＬＬに対応付けられた道路境界判定領域ＡＬ１において、自車両Ｍから見て区画線ＬＬよりも向こう側の幅ＷＬＯ１が手前側の幅ＷＬＩ１よりも狭く設定されている。また同様に、道路境界判定領域ＡＣ１において、自車両Ｍから見て区画線ＣＬよりも向こう側の幅ＷＣＯ１を手前側の幅ＷＣＩ１よりも狭く設定し、道路境界判定領域ＡＲ１において、自車両Ｍから見て区画線ＲＬよりも向こう側の車線の幅方向の幅ＷＲＯ１を手前側の車線の幅方向の幅ＷＲＩ１よりも狭く設定する。このように、自車両Ｍに近い側の領域を広くすることで、自車両Ｍ側で第１道路境界と第２道路境界とを合致し易くすることができる。そのため、合致していると判定した場合に、第２道路境界の位置に基づいて、自車両Ｍの自動運転制御を行う場合に、自車両Ｍが車線Ｌ１外への逸脱するのを抑制し易くすることができる。なお、判定部１３６は、幅ＷＬＯと幅ＷＬＩとを同じ幅にしてもよく、幅ＷＣＯと幅ＷＣＩ、および幅ＷＲＯと幅ＷＲＩとを同じ幅にしてもよい。また、判定部１３６は、所定条件に基づいて道路境界判定領域を変更してもよい。判定部１３６による道路境界判定領域の変更パターンについては、後述する。

判定部１３６は、設定した道路境界判定領域内に、道路境界認識部１３４により認識された第２道路境界が含まれている場合に、第１道路境界と第２道路境界とが合致していると判定する。図３の例において、判定部１３６は、第２道路境界ＲＢ１が道路境界判定領域ＡＬ１内に含まれているか否かを判定し、第２道路境界ＲＢ１が道路境界判定領域ＡＬ１内に含まれていると判定した場合に、道路区画線ＬＬと第２道路境界ＲＢ１とが合致していると判定する。また同様に、判定部１３６は、第２道路境界ＲＢ２が道路境界判定領域ＡＣ１内に含まれているか否かを判定し、第２道路境界ＲＢ２が道路境界判定領域ＡＣ１内に含まれていると判定した場合に、道路区画線ＣＬと第２道路境界ＲＢ２とが合致していると判定する。また、判定部１３６は、第２道路境界ＲＢ３が道路境界判定領域ＡＲ１内に含まれているか否かを判定し、第２道路境界ＲＢ３が道路境界判定領域ＡＲ１内に含まれていると判定した場合に、道路区画線ＲＬと第２道路境界ＲＢ３とが合致していると判定する。

判定部１３６は、所定区間（例えば、区間Ｄ１）において第２道路境界の全てが領域内に含まれている場合に加え、第２道路境界の一部が領域外に存在する場合であっても第２道路境界が領域内に存在すると判定してもよい。この場合、判定部１３６は、例えば、所定区間における第２道路境界が、道路境界判定領域内に存在する割合を算出し、算出した割合が閾値以上である場合に、第１道路境界と第２道路境界とが合致していると判定する。また、判定部１３６は、第２道路境界のうち自車両Ｍに近い方の道路境界が道路境界判定領域内に存在する方が、自車両Ｍから遠い方の道路境界が道路境界判定領域内に存在するよりも、割合に対する重みを大きくしてもよい。図３の例において、判定部１３６は、基準地点Ｐ０から地点Ｐ２までの区間Ｄ２までの道路境界判定領域（第１領域）において第２道路境界が第１領域内に存在する割合をａとし、自車両Ｍから見て区間Ｄ２よりも遠方に存在する区間Ｄ３（地点Ｐ２から地点Ｐ１までの区間）の道路境界判定領域（第２領域）において、第２道路境界が第２領域内に存在する割合をｂとした場合、割合ａに重みｗ（ｗ＞１）を乗算して、第２道路境界が道路境界判定領域内に存在する割合（ａ×ｗ＋ｂ）を算出し、算出した結果と閾値とを比較して第２道路境界が道路境界判定領域内に含まれているか否かを判定する。このように、自車両Ｍからの距離に基づいて第２道路境界が道路境界判定領域内に存在する割合に重みを付与して判定することで、より適切に道路境界の合致判定を行うことができる。なお、区間Ｄ２およびＤ３の長さは、自車両Ｍの速度や道路形状によって可変に設定されてよい。

また、判定部１３６は、割合に重みを付与することに代えて、自車両Ｍからの距離に応じて道路境界判定領域の大きさを変更してもよい。例えば、判定部１３６は、区間Ｄ３よりも区間Ｄ２の方が、判定領域の幅（長手方向に直交する方向の長さ）を広くすることで、自車両Ｍから見て遠方の第２道路境界が道路境界判定領域内に含まれる割合を向上させることができる。

また、判定部１３６は、第１道路境界と、第２道路境界とが合致しているか否かの判定を所定周期で複数行い、合致している回数が所定回数以上である場合に、第１道路境界と、第２道路境界とが合致していると判定してもよい。所定周期は、例えば、自車両Ｍの速度や道路情報に応じて変更してもよく、固定周期でもよい。これにより、より精度よく合致判定を行うことができる。なお、判定部１３６は、地図情報が更新された場合に、今までカウントしていた合致回数をリセットしてもよい。これにより、更新後の地図情報による精度の高い合致判定を行うことができる。

判定部１３６は、第１道路境界と第２道路境界とが合致すると判定した場合に、例えば、第１道路境界の位置を道路境界位置として認識し、認識した道路境界に基づいて、自車両Ｍの位置を特定したり、その他の認識結果を行動計画生成部１４０に出力する。また、判定部１３６は、第１道路境界と第２道路境界とが合致しないと判定した場合に、例えば、第２道路境界の位置を道路境界位置として認識し、認識した道路境界に基づいて、自車両Ｍの位置を特定したり、その他の認識結果を行動計画生成部１４０に出力する。

［道路境界判定領域の変更］
以下、判定部１３６による道路境界判定領域の変更（設定も含む）処理について、幾つかの変更パターンに分けて説明する。

＜第１の変更パターン＞
第１の変更パターンにおいて、判定部１３６は、車両センサ４０に含まれる位置センサによる自車両Ｍの位置検出の精度に応じて道路境界判定領域を変更する。例えば、位置センサとしてＧＰＳ装置の計測結果を用いる場合、位置誤差は、地域や天候等によって異なる。「地域」には、場所だけでなく、その場所の周囲の地物（建物、トンネル、山、樹林）等の情報が含まれる。例えば、周囲に高層な建物がある場合や周囲が山に囲まれた道路を走行する場合には、建物や山が周囲に存在しない道路を走行する場合よりも位置誤差が大きくなる。また、周囲の天候が、例えば曇りや雨、霧の場合には、晴れている場合よりも位置誤差が大きくなる。位置誤差が大きくなると、道路情報取得部１３２が地図情報から取得する第１道路境界と、実際の道路境界との誤差も大きくなるため、第１道路境界と第２道路境界とが合致してもその道路境界の位置が正しい位置とならない場合も考えられる。したがって、判定部１３６は、例えば、自車両Ｍが位置の誤差の要因となる地物がなく、天候が晴れている場合には、自車両Ｍの位置検出の精度が良いと判定し、位置誤差の要因となる地物が存在する場合や天候が曇りや雨、霧の場合には、自車両Ｍの位置検出の精度が悪いと判定する。そして、判定部１３６は、位置センサによる自車両Ｍの位置検出の精度が悪い場合には、精度が良い場合に比べて道路境界判定領域を広く設定し、位置検出の精度が良い場合は、精度が悪い場合に比べて道路境界判定領域を狭く設定する。

図４は、道路境界判定領域の変更について説明するための図である。図４の例では、図３に示す区画線ＬＬの位置を基準とした道路境界判定領域ＡＬ１の一部が拡大されたものが示されている。以下、区画線ＬＬに対する道路境界判定領域の変更処理は、他の区画線（例えば、区画線ＣＬ、ＲＬ）でも同様に行われるものとする。以降の説明についても同様とする。

第１の変更パターンにおいて、道路境界判定領域ＡＬ１は、基準領域の一例である。例えば、判定部１３６は、位置センサによる自車両Ｍの位置検出の精度が悪い場合には、基準領域である道路境界判定領域ＡＬ１（または、後述する道路境界判定領域ＡＬ３）よりも広い道路境界判定領域ＡＬ２を設定する。この場合、判定部１３６は、例えば、道路境界判定領域の幅ＷＬ２を、道路境界判定領域ＡＬ１の幅ＷＬ１よりも広くして、道路境界判定領域ＡＬ２を広くする。また、判定部１３６は、車線ＷＬ２を設定する場合に、自車両Ｍから見て区画線ＬＬよりも向こう側（図４において区画線ＬＬの左側）の道路境界判定領域の幅ＷＬＯ２を道路境界判定領域ＡＬ１の幅ＷＬＯ１よりも広くしてもよく、自車両Ｍから見て区画線ＬＬよりも手前側（図４において区画線ＬＬの右側）の道路境界判定領域の幅ＷＬＩ２を道路境界判定領域ＡＬ１の幅方向ＷＬＩ１よりも広くしもよく、その両方を行ってもよい。このように、位置センサの精度が悪い場合には、道路境界判定領域を広く設定することで、位置精度が悪くても第１道路境界と第２道路境界とが合致していると判定され易くすることができる。

また、判定部１３６は、位置センサによる自車両Ｍの位置検出の精度が良い場合には、基準領域である道路境界判定領域ＡＬ１（または、道路境界判定領域ＡＬ２）よりも狭い道路境界判定領域ＡＬ３を設定する。この場合、判定部１３６は、例えば、道路境界判定領域ＡＬ３の幅ＷＬ３を、道路境界判定領域ＡＬ１の幅方向ＷＬ１よりも狭くして道路境界判定領域ＡＬ３を狭くする。また、判定部１３６は、車線ＷＬ３を設定する場合に、自車両Ｍから見て区画線ＬＬよりも向こう側の道路境界判定領域の幅ＷＬＯ３を幅ＷＬＯ１よりも狭くしてもよく、自車両Ｍから見て区画線ＬＬよりも手前側の道路境界判定領域の幅ＷＬＩ３を幅ＷＬＩ１よりも狭くしてもよく、その両方を行ってもよい。これにより、位置センサの精度が良い場合には、道路境界判定領域を狭くすることで、より高精度に道路境界の位置を認識することができる。

＜第２の変更パターン＞
第２の変更パターンにおいて、判定部１３６は、地図情報が作成または更新された年月日からの経過期間に基づいて、道路境界判定領域を変更する。この場合、判定部１３６は、記憶部１９０に記憶された地図情報、または通信装置２０を介して外部装置から取得した地図情報が作成または更新された年月日を取得し、取得した年月日から現在までの経過期間を導出する。そして、判定部１３６は、経過期間が第１所定期間以上である場合に、道路境界判定領域を第１所定期間未満である場合に比べて広く設定する。例えば、図４において、経過期間が第１所定期間未満である場合の道路境界判定領域が領域ＡＬ１である場合、判定部１３６は、経過期間が第１所定期間以上である場合の道路境界判定領域を、道路境界判定領域ＡＬ２に設定する。また、判定部１３６は、経過期間の大きさに応じて段階的に道路境界判定領域の幅を広くして、道路境界判定領域全体を広くしてもよい。地図情報が古い場合には、道路境界判定領域を広くすることで、第１道路境界と第２道路境界とを合致し易くすることができる。したがって、より適切に自車両Ｍの周囲の道路境界等を認識することができる。

また、判定部１３６は、上述の経過期間が第２所定期間未満の場合の道路境界判定領域を、第２所定期間以上の場合に比べて狭く設定する。第２所定期間は、第１所定期間と異なる期間であるが、同じ期間であってもよい。例えば、図４において、経過期間が第２所定期間以上である場合の道路境界判定領域が領域ＡＬ１である場合、判定部１３６は、経過期間が第２所定期間未満である場合の道路境界判定領域を、道路境界判定領域ＡＬ３に設定する。また、判定部１３６は、経過期間の小ささに応じて段階的に道路境界判定領域の幅を狭くして、領域全体を狭くしてもよい。地図情報が新しい場合は、精度が高いため、道路境界判定領域を狭くすることで、精度のよい道路境界の位置判定を行うことができる。

＜第３の変更パターン＞
第３の変更パターンにおいて、判定部１３６は、車両センサ４０により検出された自車両Ｍの速度に基づいて、道路境界判定領域を変更する、この場合、判定部１３６は、例えば、自車両Ｍの速度が低いほど、道路境界判定領域が大きくなるように変更する。例えば、第３の変更パターンにおいて、自車両Ｍの速度ＶＭが第１速度以上である場合の道路境界判定領域が領域ＡＬ３であるものとする。この場合、判定部１３６は、自車両Ｍの速度が第１速度未満である場合の道路境界判定領域を、道路境界判定領域ＡＬ１として設定し、第１速度よりも遅い第２速度未満である場合の道路境界判定領域を、道路境界判定領域ＡＬ２として設定する。

上述した第３の変更パターンによれば、自車両Ｍの速度に応じて、より適切に第１道路境界と第２道路境界との合致判定を行うことができる。また、速度が遅い場合は、所定時間あたりに認識できる道路境界の距離が少なくなることにより、道路境界の認識精度が自車両Ｍの速度が速い場合に比べて低下する場合があっても、認識精度の低下を抑制することができる。

＜第４の変更パターン＞
第４の変更パターンにおいて、判定部１３６は、自車両Ｍの周辺に存在する他車両が認識されたか否かによって道路境界判定領域を変更する。図５は、他車両が認識される場合の道路境界判定領域の変更パターンを説明するための図である。図５の例では、自車両Ｍの前方に、自車両Ｍと同じ車線Ｌ１を速度Ｖｍ１で走行する他車両ｍ１と、車線Ｌ１に隣接する車線Ｌ２を速度Ｖｍ２で走行する他車両ｍ２と、車線Ｌ２を速度Ｖｍ３で走行する他車両ｍ３とが存在している。なお、実施形態における他車両の数については、これに限定されない。また、第４の変更パターンにおいて、区画線ＬＬ、ＣＬ、ＲＬに対応付けられた道路境界判定領域ＡＬ１、ＡＣ１、ＡＲ１は、自車両Ｍの周辺に他車両が存在しない場合の道路境界判定領域であるものとする。

自車両Ｍの周辺に他車両が存在する場合、他車両の位置や道路形状によっては、自車両Ｍから見て他車両よりも向こう側に存在する道路境界や他車両によって影になる道路境界を認識できない場合や、境界を誤認識する可能性が生じる。したがって、判定部１３６は、認識部１３０により自車両Ｍの周辺に他車両が認識された場合に、他車両が認識されなかった場合に比して、道路境界判定領域を狭く設定する。

図５の例において、認識部１３０は、他車両ｍ１〜ｍ３のそれぞれの位置や自車両Ｍから見た方向、速度等を認識する。判定部１３６は、認識部１３０による認識結果に自車両Ｍの前方を走行する他車両が含まれる場合に、道路境界判定領域を、道路境界判定領域ＡＬ１、ＡＣ１、ＡＲ１よりも狭くした道路境界判定領域ＡＬ５、ＡＣ５、ＡＲ５に変更する。判定部１３６は、例えば、道路境界判定領域の幅ＷＬ１、ＷＣ１、ＷＲ１のそれぞれを狭くした幅ＷＬ５、ＷＣ５、ＷＲ５に設定することで、道路境界判定領域ＡＬ１、ＡＣ１、ＡＲ１よりも狭い道路境界判定領域ＡＬ５、ＡＣ５、ＡＲ５を設定する。

また、判定部１３６は、他車両の位置や道路形状に基づいて、道路境界判定領域の大きさを調整してもよい。例えば、図５に示すような位置に他車両ｍ１〜ｍ３が存在する場合、自車両Ｍから見て、区画線ＬＬやＣＬよりも、区画線ＲＬの方が認識できない区間が大きい。したがって、判定部１３６は、道路境界判定領域ＡＲ５が道路境界判定領域ＡＬ５、ＡＣ５よりも狭くなるように、道路境界判定領域ＡＲ５の幅ＷＲ５を調整する。なお、図５の例では、車線Ｌ２を車線Ｌ１と同一方向に進行可能な隣接車線としたが、車線Ｌ２が車線Ｌ１の対向車線である場合にも判定部１３６は、上述と同様に道路境界判定領域の変更を行ってもよい。

上述した第４の変更パターンによれば、例えば、他車両（隣接車両や対向車両）が存在する場合に判定条件を厳しくすることができるため、自車両Ｍの周辺に他車両が存在することで、境界の認識精度が悪い状況下で認識結果に基づく運転制御が開始されることを抑制することができる。

＜第５の変更パターン＞
第５の変更パターンにおいて、判定部１３６は、道路境界にガードレールや縁石、中央分離帯等の構造物（道路構造物）を含むか否かによって道路境界判定領域を変更する。図６は、道路境界に構造物を含む場合の道路境界判定領域の変更パターンを説明するための図である。図６の例では、自車両Ｍが走行する区画線ＬＬ＃の一部を示している。道路情報取得部１３２は、自車両Ｍの位置情報に基づいて、地図情報（第１地図情報５４、第２地図情報６２）を参照し、自車両Ｍの位置情報を基準とした周辺の道路境界を含む道路構造物情報を取得する。地図情報には、各道路境界が、その境界の種別が含まれているため、地図情報を参照することで、その境界が道路に描画されたレーンマーク等のように車両が通過可能な境界であるか、縁石やガードレールのように車両が通過不可能な境界であるかの情報を取得することができる。図６の例では、道路区画線ＬＬ＃が縁石を含む道路境界であるものとする。

判定部１３６は、例えば、道路情報取得部１３２により取得された構造物により、道路区画線ＬＬ＃が縁石を含む通過不可能な区画線であると判定した場合に、通過可能な道路構造物情報である場合に設定される道路境界判定領域よりも狭い道路境界判定領域を設定する。図６の例において、通過可能な区画線である場合の道路境界判定領域を領域ＡＬ１とした場合、判定部１３６は、領域ＡＬ１よりも狭い領域ＡＬ６を道路境界判定領域に設定する。具体的には、道路境界判定領域ＡＬ１の幅ＷＬ１よりも短い幅ＷＬ６に変更することで、道路境界判定領域ＡＬ１よりも狭い道路境界判定領域ＡＬ６が設定される。幅ＷＬ６は、自車両Ｍから見て区画線の向こう側の幅ＷＬＯよりも短い幅ＷＬＯ６に変更してもよく、自車両Ｍから見て手前側の幅ＷＬＩよりも短い幅ＷＬＩ６に変更してもよく、その両方を変更してもよい。

なお、判定部１３６は、道路情報取得部１３２により取得された構造物情報により、道路区画線ＬＬ＃が通過可能な区画線であると判定した場合に、通過不可能な構造物を含む区画線である場合に設定される道路境界判定領域よりも広い道路境界判定領域を設定してもよい。図６の例において、通過不可能な区画線である場合の道路境界判定領域を、道路境界判定領域ＡＬ６とした場合、判定部１３６は、道路境界判定領域ＡＬ６よりも広い道路境界判定領域ＡＬ１を設定する。

上述した第５の変更パターンによれば、道路境界の種別に応じて、より適切に合致判定を行うことができる。例えば、自車両Ｍが通過不可能な道路境界の場合には、自車両Ｍの車線からの逸脱が許容されないので合致精度を優先し、自車両Ｍが通過可能な道路境界である場合には、自車両Ｍの車線からの逸脱が許容されるため、合致判定し易くすることができる。

＜変更パターンの変形例＞
上述した第１〜第５の変更パターンのそれぞれは、他の変更パターンの一部または全部を組み合わせてもよい。また、上述した第１〜第５の変更パターンは、道路境界判定領域の幅を延伸方向に沿って均一に変更することに代えて、段階的に変更させてもよい。

図７は、道路境界判定領域の幅を段階的に変更させることについて説明するための図である。判定部１３６は、道路境界判定領域ＡＬ１を広くする場合に、道路境界判定領域の幅ＷＬを、幅ＷＬ１から段階的に広くして道路境界判定領域ＡＬ７を設定する。図７の例において、判定部１３６は、基準位置Ｐ０から前方（進行方向）の地点Ｐ１までの区間のうち、基準位置Ｐ１から所定距離だけ前方にある地点Ｐ２までの区間Ｄ４においては幅ＷＬ１を設定し、地点Ｐ２から地点Ｐ３までの区間Ｄ５において、幅ＷＬ１よりも広い幅ＷＬＡに設定する。更に、判定部１３６は、地点Ｐ３から地点Ｐ４までの区間Ｄ６において、幅ＷＬＡよりも広い幅ＷＬＢに設定し、地点Ｐ４から地点Ｐ１までの区間Ｄ７において、幅ＷＬＡよりも広い幅ＷＬＣに設定する。区間Ｄ４〜Ｄ７のそれぞれの長さは、自車両Ｍの車速や道路形状に基づいて可変に変更されてもよく、道路境界判定領域を変更する条件（例えば、変更パターン）によって可変に設定してもよい。また、道路境界判定領域の幅は狭すぎると合致していると判定されにくくなるため、自動運転等の制御が行われにくくなり、逆に幅が広すぎると道路境界をご認識し易くなる。そのため、判定部１３６は、幅の最大値や最小値を設けてそれ以上の変化がないように調整することで、判定結果に基づいて、より適切な運転制御を実行することができる。

また、判定部１３６は、上述したように幅を段階的に広げることに代えて、自車両Ｍからの距離に応じて幅を広げてもよい。図８は、自車両Ｍからの距離に応じて道路境界判定領域の幅を広げることについて説明するための図である。判定部１３６は、基準地点Ｐ０から地点Ｐ１までの区間Ｄ１に設定される道路境界判定領域を広くする場合に、基準地点Ｐ０から地点Ｐ５までの区間Ｄ８において、地点Ｐ０（言い換えると自車両Ｍの位置）からの距離の長さに応じて幅ＷＬ１からＷＬＤまで線形に広げることで、全体の道路境界判定領域ＡＬ８を広くすることができる。なお、幅を広げすぎると道路境界を誤認識し易くなるため、判定部１３６は、所定幅以上とならないように幅を調整してもよい。図８の例では、地点Ｐ５から地点Ｐ１までの区間の道路境界判定領域の幅をＷＬ１に設定している。

また、判定部１３６は、道路境界判定領域を狭くする場合に、所定区間において、自車両Ｍの手前の地点から離れた距離に応じて領域の幅を線形に狭くしてもよい。これにより、自車両Ｍの周辺状況や道路状況等に応じて、より柔軟に道路境界判定領域を変更することができる。

［処理フロー］
図９は、実施形態の周辺認識装置を含む自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。図９に示す処理は、所定タイミングまたは所定周期で繰り返し実行される。例えば、図９に示す処理は、自動運転制御装置１００による自動運転が実行中の間、繰り返し実行される。

図９の処理において、道路情報取得部１３２は、車両センサ４０から自車両Ｍの位置情報を取得する（ステップＳ１００）。次に、道路情報取得部１３２は、取得した位置情報に基づいて、地図情報から自車両の周囲の境界情報（第１道路境界）を取得する（ステップＳ１１０）。次に、道路境界認識部１３４は、外界センサの出力に基づいて自車両Ｍの周囲の道路環境（第２道路環境）を認識する（ステップＳ１２０）。

次に、判定部１３６は、第１道路境界を基準とした道路境界判定領域を設定する（ステップＳ１３０）。次に、判定部１３６は、第１道路境界と第２道路境界とが合致するか否かを判定する（ステップＳ１４０）。第１道路境界と第２道路境界とが合致すると判定した場合、判定部１３６は、第１道路境界を用いて自車両Ｍの位置を特定する（ステップＳ１５０）。また、第１道路境界と第２道路境界とが合致しないと判定した場合、判定部１３６は、第２道路境界を用いて道路境界の位置を特定する（ステップＳ１６０）。ステップＳ１５０およびステップＳ１６０の処理後、自動運転制御装置１００は、判定部１３６により特定された道路境界の位置に基づいて運転制御を実行する（ステップ１７０）。ステップＳ１７０の処理には、認識部１３０の認識結果に基づく行動計画生成部１４０および第２制御部１６０の処理の一部または全部が含まれてよい。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。

上述した実施形態によれば、周辺認識装置において、自車両Ｍの位置情報に基づいて地図情報から自車両Ｍの周辺の道路境界を含む第１道路情報を取得する道路情報取得部１３２と、外界センサの出力に基づいて自車両Ｍの周辺の道路境界を認識する道路境界認識部１３４と、道路情報取得部１３２により取得された第１道路情報に含まれる第１道路境界の位置を基準とした道路境界判定領域内に、道路境界認識部１３４の認識結果である第２道路情報に含まれる第２道路境界が存在する場合に、第１道路境界と前記第２道路境界とが合致していると判定する判定部１３６と、を備え、判定部１３６は、所定条件に基づいて前記道路境界判定領域の大きさを設定することで、車両周辺の認識精度を向上させることができる。また、本実施形態によれば、外界センサの情報と地図情報が合致するか否かの判定において、適宜判定条件を変更することで適切に合致判定を行うことができる。また、境界判定の条件を調整することができるため、認識結果に基づいて道路に対する自車両Ｍの位置の認識精度を向上させたり、認識結果に基づくより適切な自動運転制御を実行することができる。

［変形例］
上述した実施形態は、自車両Ｍの周囲の道路境界を認識することに代えて（または加えて）、道路情報に含まれる橋やトンネル、交差点等の道路形状を認識してもよい。また、上述した道路境界判定領域は、自車両Ｍの前方だけでなく、自車両Ｍの側方や後方の領域を含んでいてもよい。

［ハードウェア構成］
図１０は、実施形態の周辺認識装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、周辺認識装置３００のコンピュータは、通信コントローラ３００−１、ＣＰＵ３００−２、ワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３００−３、ブートプログラム等を格納するＲＯＭ３００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の記憶装置３００−５、ドライブ装置３００−６等が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。通信コントローラ３００−１は、周辺認識装置３００以外の構成要素との通信を行う。ドライブ装置３００−６には、光ディスク等の可搬型記憶媒体（例えば、コンピュータ読み込み可能な非一時的記憶媒体）が装着される。記憶装置３００−５には、ＣＰＵ３００−２が実行するプログラム３００−５ａが格納されている。このプログラムは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）等によってＲＡＭ３００−３に展開されて、ＣＰＵ３００−２によって実行される。ＣＰＵ３００−２が参照するプログラム３００−５ａは、ドライブ装置３００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークを介して他の装置からダウンロードされてもよい。これによって、周辺認識装置の各構成要素のうち一部または全部が実現される。

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
自車両の位置情報に基づいて地図情報から前記自車両の周辺の道路境界を含む第１道路情報を取得し、
外界センサの出力に基づいて前記自車両の周辺の道路境界を認識し、
取得された前記第１道路情報に含まれる第１道路境界の位置を基準とした道路境界判定領域内に、認識した結果である第２道路情報に含まれる第２道路境界が存在する場合に、前記第１道路境界と前記第２道路境界とが合致していると判定し、
所定条件に基づいて前記道路境界判定領域の大きさを設定する、
ように構成されている、周辺認識装置。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１…車両システム、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ＬＩＤＡＲ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、３０…ＨＭＩ、４０…車両センサ、５０…ナビゲーション装置、６０…ＭＰＵ、８０…運転操作子、１００…自動運転制御装置、１２０…第１制御部、１３０…認識部、１３２…道路情報取得部、１３４…道路境界認識部、１３６…判定部、１４０…行動計画生成部、１６０…第２制御部、１６２…目標軌道取得部、１６４…速度制御部、１６６…操舵制御部、１８０…ＨＭＩ制御部、１９０…記憶部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置

Claims (11)

1. 自車両の位置情報に基づいて地図情報から前記自車両の周辺の道路境界を含む第１道路情報を取得する取得部と、
   外界センサの出力に基づいて前記自車両の周辺の道路境界を認識する認識部と、
   前記取得部により取得された第１道路情報に含まれる第１道路境界の位置を基準とした道路境界判定領域内に、前記認識部の認識結果である第２道路情報に含まれる第２道路境界が存在する場合に、前記第１道路境界と前記第２道路境界とが合致していると判定する判定部と、を備え、
   前記判定部は、所定条件に基づいて前記道路境界判定領域の大きさを設定する、
   周辺認識装置。
2. 前記道路境界判定領域は、前記第１道路境界の位置を基準として、前記第１道路境界の長手方向に直交する方向に所定の幅を有する領域であり、前記自車両から見て前記第１道路境界よりも向こう側の領域は、前記第１道路境界よりも手前側の領域よりも狭い、
   請求項１に記載の周辺認識装置。
3. 前記自車両の位置を計測する位置計測部を更に備え、
   前記判定部は、前記位置計測部により計測される前記自車両の位置精度に基づいて前記道路境界判定領域の大きさを設定する、
   請求項１または２に記載の周辺認識装置。
4. 前記判定部は、前記地図情報が作成または更新された年月日からの経過期間に基づいて、前記道路境界判定領域の大きさを設定する、
   請求項１から３のうち何れか１項に記載の周辺認識装置。
5. 前記判定部は、所定区間に含まれる前記第１道路境界が、前記道路境界判定領域内に存在する割合を算出し、算出した割合が閾値以上である場合に、前記第１道路境界と、前記第２道路境界とが合致していると判定し、
   前記第１道路境界のうち前記自車両に近い第１領域の道路境界が前記道路境界判定領域内に存在する方が、前記自車両から見て前記第１領域よりも遠方にある第２領域の道路境界が前記道路境界判定領域内に存在するよりも、前記割合に対する重みを大きくする、
   請求項１から４のうち何れか１項に記載の周辺認識装置。
6. 前記判定部は、前記自車両の速度に基づいて、前記道路境界判定領域の幅を広くする、 請求項２に記載の周辺認識装置。
7. 前記判定部は、前記認識部により前記自車両の周辺に他車両が認識された場合に、前記他車両が認識されなかった場合に比して、前記道路境界判定領域を狭くする、
   請求項１から６のうち何れか１項に記載の周辺認識装置。
8. 前記判定部は、前記第１道路境界と、前記第２道路境界とが合致しているか否かの判定を複数行い、合致している回数が所定回数以上である場合に、前記第１道路境界と、前記第２道路境界とが合致していると判定し、前記地図情報が更新された場合に、前記合致している回数をリセットする、
   請求項１から７のうち何れか１項に記載の周辺認識装置。
9. 前記判定部は、前記第１道路境界が構造物を含む場合に、前記構造物を含まない場合に比して、前記道路境界判定領域を狭くする、
   請求項１から８のうち何れか１項に記載の周辺認識装置。
10. コンピュータが、
    自車両の位置情報に基づいて地図情報から前記自車両の周辺の道路境界を含む第１道路情報を取得し、
    外界センサの出力に基づいて前記自車両の周辺の道路境界を認識し、
    取得された前記第１道路情報に含まれる第１道路境界の位置を基準とした道路境界判定領域内に、認識した結果である第２道路情報に含まれる第２道路境界が存在する場合に、前記第１道路境界と前記第２道路境界とが合致していると判定し、
    所定条件に基づいて前記道路境界判定領域の大きさを設定する、
    周辺認識方法。
11. コンピュータに、
    自車両の位置情報に基づいて地図情報から前記自車両の周辺の道路境界を含む第１道路情報を取得させ、
    外界センサの出力に基づいて前記自車両の周辺の道路境界を認識させ、
    取得された前記第１道路情報に含まれる第１道路境界の位置を基準とした道路境界判定領域内に、認識した結果である第２道路情報に含まれる第２道路境界が存在する場合に、前記第１道路境界と前記第２道路境界とが合致していると判定させ、
    所定条件に基づいて前記道路境界判定領域の大きさを設定させる、
    プログラム。

Images