JP6312754B2

JP6312754B2 - 車両走行制御装置および車両走行制御方法

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Publication number: JP6312754B2
Application number: JP2016153343A
Authority: JP
Inventors: 敏英佐竹; 和夫一杉; 貴寛占部
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Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
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Description

本発明は車両の自動運転に関するものであり、特に、地図データを用いた自動運転に関するものである。

近年、車両を予め設定した経路に沿って走行させる自動運転（自動走行）技術の開発が進んでいる。例えば特許文献１には、ナビゲーション装置が探索した推奨経路に沿って車両を自動走行させる技術が提案されている。

国際公開第２０１５／１１１５０７号

予め設定した経路に沿って車両を自動走行させるためには、地図上の車両の位置を高い精度で特定する必要がある。地図上の車両の位置が正確に特定されていない状態で自動運転が開始されると、車両を正しい経路に沿って自動走行させるのが困難になり、例えば、自動走行中に車両が車線から逸脱したり、誤った経路を走行したりする恐れが生じる。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、地図上の車両の位置が正しく特定されていない状態で自動運転が実施されることを防止できる車両走行制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両走行制御装置は、測位衛星からの測位信号を用いて求めた自車両の位置と地図データとから、地図上の自車両の位置を特定する自車位置特定部と、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置と前記地図データとから、前記自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出する第１の周辺情報検出部と、前記自車両に搭載されたカメラ、センサまたは路車間通信機が取得した情報から、前記自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出する第２の周辺情報検出部と、前記第１の周辺情報検出部により検出された地物の位置または道路の特徴と、前記第２の周辺情報検出部により検出された地物の位置または道路の特徴とを照合することで、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいか否かを判定する照合部と、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいと判定されるまで、前記自車両の自動運転の実施を制限する自動運転制限部と、を備え、前記自動運転制限部は、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいと判定されないとき、当該地図上の前記自車両の位置の情報を用いず、前記路車間通信機が取得した情報を用いる自動運転の実施のみを許可する。

本発明によれば、自車位置特定部が特定した地図上の自車両の位置が正しいと判定されるまで自動運転の実施を制限されるため、自動走行中に自車両が車線から逸脱したり、誤った経路を走行したりすることを防止でき、自動運転の信頼性が向上する。

本発明の実施の形態に係る車両走行制御システムの構成を示す図である。本発明の実施の形態に係る車両走行制御装置の構成を示す図である。自車位置特定部が特定した地図上の自車位置の例を示す図である。自車両のカメラで撮影した映像の例を示す図である。自車両のカメラで撮影した映像の例を示す図である。自車位置特定部が特定した地図上の自車位置の例を示す図である。自車両のセンサが取得した情報から算出される車両状態量の例を示す図である。車両走行制御装置のハードウェア構成の例を示す図である。車両走行制御装置のハードウェア構成の例を示す図である。実施の形態１に係る車両走行制御装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態２に係る車両走行制御装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態３に係る車両走行制御装置の動作を示すフローチャートである。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る車両走行制御システムの構成を示す図である。図１のように、この車両走行制御システムは、車両に搭載された車両走行制御装置１０と、それに接続された操舵機構２１、制駆動機構２２、自車位置検出装置２３、地図情報記憶装置２４、カメラ２５、センサ２６および路車間通信機２７とを備えている。以下、車両走行制御装置１０を搭載する車両を「自車両」という。

操舵機構２１は、自車両の進行方向を左右に曲げるための機構であり、例えばステアリング等を含む。制駆動機構２２は、自車両の走行速度の制御および前進と後退の切り替えを行うための機構であり、例えばアクセル、ブレーキ、シフト等を含む。

自車位置検出装置２３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の測位システムが提供する測位衛星３０からの測位信号を受信すると共に、受信した測位信号に基づく演算処理により自車両の位置（以下「自車位置」という）を検出する。自車位置検出装置２３が検出する自車位置は、自車両の絶対位置（緯度・経度等）を表す情報である。

地図情報記憶装置２４は、地図データが記憶された記憶媒体である。本実施の形態において、地図データには、道路の位置および形状、建造物の位置および形状の他、道路の曲率半径や傾斜（標高）、路面に描かれた道路標示（横断歩道など）など、地図に描かれている地物および道路の特徴を示す情報が含まれている。

カメラ２５、センサ２６および路車間通信機２７は、自車両および自車両周辺の状況を検出する手段である。カメラ２５は自車両の周辺の映像を撮影する。センサ２６は、例えば、距離センサ（ミリ波レーダー等）、車速センサ、前後加速度センサ、横加速度センサ、ヨーレートセンサ、ハンドル角センサなどを含む。路車間通信機２７は、道路に設置され交通情報を送信するビーコンや、有料道路に設置されたＥＴＣ（Electronic Toll Collection system）ゲートなどの路側通信機との通信（路車間通信）を行う。

車両走行制御装置１０は、操舵機構２１および制駆動機構２２の動作を制御することで、自車両の走行を制御する。図２は、車両走行制御装置１０の構成を示す図である。図２のように、車両走行制御装置１０は、自車位置特定部１１、走行制御部１２、第１の周辺情報検出部１３、第２の周辺情報検出部１４、照合部１５および自動運転制限部１６を備えている。

自車位置特定部１１は、自車位置検出装置２３から自車位置のデータを取得すると共に、地図情報記憶装置２４から自車位置周辺の地図のデータを取得し、両者を照合することで、地図上の自車両の位置（以下「地図上の自車位置」という）を特定する。すなわち、地図上の自車位置は、地図上の道路に対する自車両の相対位置が特定された情報である。

走行制御部１２は、自車両の自動運転時および手動運転時の走行を制御する。自車両を運転者が手動運転するとき、走行制御部１２は、運転者によるハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル等の操作に従って操舵機構２１および制駆動機構２２を制御する。一方、自車両の自動運転を実施するときは、走行制御部１２が、自車位置特定部１１により特定された地図上の自車位置、地図情報記憶装置２４から取得した地図データ、ならびに、カメラ２５、センサ２６および路車間通信機２７から取得した各種の情報に基づいて、操舵機構２１および制駆動機構２２を自動的に制御する。

このように、自車位置検出装置２３、地図情報記憶装置２４、カメラ２５、センサ２６および路車間通信機２７が取得した各種の情報は、自車両の自動運転の制御に用いられる。図２では、車両走行制御システムが、カメラ２５、センサ２６および路車間通信機２７の全てを備える構成を示しているが、車両走行制御装置１０が自車両の自動運転を実施するのに十分な情報を取得できるのであれば、カメラ２５、センサ２６および路車間通信機２７のいずれかが省略されていてもよい。すなわち、車両走行制御システムは、カメラ２５、センサ２６および路車間通信機２７のうちの少なくとも１つを有していればよい。また、図示は省略するが、車両走行制御システムに、他の車両との通信を行うことで、他の車両の位置や進行方向の情報を取得する車車間通信機をさらに設けてもよい。なお、以上の各情報は、自車両の手動運転時の予防安全支援（例えば、衝突防止技術や車線逸脱防止技術など）にも用いられてもよい。

第１の周辺情報検出部１３は、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置と、地図情報記憶装置２４から取得した地図データとから、地図上における自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出する。すなわち、第１の周辺情報検出部１３は、地図データに基づいて、地図上の自車位置とその地図上に存在する地物との位置関係（自車両から見た距離および方向）や、自車両が走行中の道路の特徴を表す数値を演算する。

第１の周辺情報検出部１３が検出する地物としては、例えば、建造物、道路標識、信号機、キロポスト、料金所、路側通信機（ＥＣＴゲートやビーコン等）などが考えられる。また、第１の周辺情報検出部１３が検出する道路の特徴としては、自車両が走行中の道路の形状、曲率および傾斜、自車両と路面に描かれた道路標示の位置関係、自車両と交差点との位置関係などがある。

第２の周辺情報検出部１４は、自車両に搭載されたカメラ２５、センサ２６または路車間通信機２７が取得した情報から、自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出する。すなわち、第２の周辺情報検出部１４は、カメラ２５が撮影した自車両周辺の映像、センサ２６が検出した地物と自車両の位置関係、センサ２６の出力から算出される自車両の状態を表す車両状態量、路車間通信機２７が受信した情報から分かる地物の位置と自車両との位置関係などに基づいて、実際の自車位置とその周辺の地物との位置関係や、自車両が走行中の道路の特徴を表す数値を演算する。

第２の周辺情報検出部１４が検出する事項は、第１の周辺情報検出部１３が検出したものに対応するものである。すなわち、第２の周辺情報検出部１４は、第１の周辺情報検出部１３が検出した事項を、地図上の自車位置を用いずに検出する。

例えば、第２の周辺情報検出部１４は、建造物、道路標識、信号機、キロポスト、料金所、道路標示、交差点などの位置、および道路の形状は、カメラ２５が撮影した映像や、センサ２６としての距離センサの出力を解析して求めることができる。また、路側通信機の位置は、路車間通信機２７が受信した信号から判断することができる。

自車両が走行中の道路の形状および傾斜は、センサ２６の出力から算出した車両状態量から求めることができる。ここで、センサ２６が、車速センサ、前後加速度センサ、横加速度センサ、ヨーレートセンサ、ハンドル角センサを含むと仮定し、それらが検出した自車両の走行速度をＶ、前後加速度をＡ_ｘ、横加速度をＡ_ｙ、ヨーレートをＹ、ハンドル角をθと定義する。

このとき、自車両が走行中の道路の傾斜は、
ΔＡ_ｇ＝ΔＶ−Ａ_ｘ …（１）
の関係式から求めることができる。ΔＶは自車両の走行速度Ｖの微分値（ｄＶ／ｄｔ）であり、ΔＡ_ｇは重力加速度の坂影響分である。

また、自車両が走行中の道路の曲率半径は、
Ｒ＝Ｖ／Ｙ …（２）
の関係式から算出される自車両の旋回半径Ｒとして求めることができる。

なお、センサ２６がヨーレートセンサを含まない場合、ヨーレートＹは、
Ｙ＝１／（１＋Ｃ・Ｖ^２）・Ｖ・θ・Ｇ／Ｌ …（３）
あるいは、
Ｙ＝Ａ_ｙ／Ｖ …（４）
の関係式から求めてもよい。式（３）において、Ｃは自車両の固有値であり、Ｇはハンドルギア比、Ｌはホイールベース（前輪軸と後輪軸との距離）である。

照合部１５は、第１の周辺情報検出部１３により検出された地物の位置または道路の特徴と、第２の周辺情報検出部１４により検出された地物の位置または道路の特徴とを照合する。照合部１５は、その照合の結果から、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいか否かを判定する。

例えば、自車位置特定部１１により、地図上の自車位置が図３のように特定されたとする。この場合、第１の周辺情報検出部１３は、地図データから、自車両の前方１０ｍの「１５０．５ｋｍ」のキロポストが存在し、自車両の前方２０ｍに交差点が存在することを検出する。このとき、カメラ２５が自車両の前方を撮影して、図４のような映像が得られた場合、第２の周辺情報検出部１４も、自車両の前方１０ｍの「１５０．５ｋｍ」のキロポストが存在し、自車両の前方２０ｍに交差点が存在することを検出する。このように、第１の周辺情報検出部１３による検出結果と、第２の周辺情報検出部１４による検出結果とが一致する場合、照合部１５は、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置は正しいと判定する。

しかし、カメラ２５が自車両の前方を撮影して、例えば図５のような映像が得られた場合、上記のキロポストおよび交差点は、第２の周辺情報検出部１４では検出されない。この場合、照合部１５は、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置は正しくないと判定する。

また例えば、自車位置特定部１１により、地図上の自車位置が図６のように特定されたとする。このとき第１の周辺情報検出部１３は、地図データから、自車両が走行中の道路の曲率半径が１００ｍであることを検出する。このとき、第２の周辺情報検出部１４が、センサ２６の出力および上記の数式（２）から、車両状態量として自車両の旋回半径を算出し、その結果が図７のように１００ｍであった場合、第１の周辺情報検出部１３による検出結果と、第２の周辺情報検出部１４による検出結果とが一致することになる。よって、照合部１５は、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判定する。しかし、自車両の旋回半径を算出した結果が１００ｍとは異なる値となった場合には、照合部１５は、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置は正しくないと判定する。

照合部１５が、第１の周辺情報検出部１３による検出結果と第２の周辺情報検出部１４による検出結果とが一致すると判断する範囲には、ある程度のマージンを持たせてもよい。例えば、両者の差が１０％以下であれば、一致したものとみなすことなどが考えられる。

自動運転制限部１６は、照合部１５による判定結果を参照し、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判定されていれば、走行制御部１２に対し、自車両の自動運転の実施を許可する。しかし、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判定されていなければ、正しいと判断されるまで、走行制御部１２に対し、自車両の自動運転の実施を制限する。本実施の形態では、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判定されていなければ、自動運転制限部１６は、自動運転の全ての機能を制限する、すなわち自動運転の実施を禁止するものとする。

このように、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判断されるまで、自車両の自動運転の実施が禁止されることにより、地図上の車両の位置が正確に特定されていない状態での自動運転が行われるのを防止できる。

図８および図９は、それぞれ車両走行制御装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。図１に示した車両走行制御装置１０の各要素（自車位置特定部１１、走行制御部１２、第１の周辺情報検出部１３、第２の周辺情報検出部１４、照合部１５および自動運転制限部１６）は、例えば図８に示す処理回路５０により実現される。すなわち、処理回路５０は、測位衛星３０からの測位信号を用いて求めた自車両の絶対位置と地図データとから、自車両の走行を制御する走行制御部１２と、地図上の自車位置を特定する自車位置特定部１１と、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置と地図データとから、自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出する第１の周辺情報検出部１３と、自車両に搭載されたカメラ２５、センサ２６または路車間通信機２７が取得した情報から、自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出する第２の周辺情報検出部１４と、第１の周辺情報検出部１３により検出された地物の位置または道路の特徴と、第２の周辺情報検出部１４により検出された地物の位置または道路の特徴とを照合することで、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいか否かを判定する照合部１５と、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判定されるまで、自車両の自動運転の実施を制限する自動運転制限部１６と、を備える。処理回路５０には、専用のハードウェアが適用されてもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、Digital Signal Processor）が適用されてもよい。

処理回路５０が専用のハードウェアである場合、処理回路５０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものなどが該当する。車両走行制御装置１０の各要素の機能のそれぞれは、複数の処理回路で実現されてもよいし、それらの機能がまとめて一つの処理回路で実現されてもよい。

図９は、処理回路５０がプロセッサを用いて構成されている場合における車両走行制御装置１０のハードウェア構成を示している。この場合、車両走行制御装置１０の各要素の機能は、ソフトウェア等（ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェア）との組み合わせにより実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリ５２に格納される。処理回路５０としてのプロセッサ５１は、メモリ５２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、車両走行制御装置１０は、処理回路５０により実行されるときに、測位衛星３０からの測位信号を用いて求めた自車両の絶対位置と地図データとから、地図上の自車位置を特定する処理と、特定された地図上の自車位置と地図データとから、自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出する第１の周辺情報検出処理と、自車両に搭載されたカメラ２５、センサ２６または路車間通信機２７が取得した情報から、自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出する第２の周辺情報検出処理と、第１の周辺情報検出処理により検出された地物の位置または道路の特徴と、第２の周辺情報検出処理により検出された地物の位置または道路の特徴とを照合することで、特定された地図上の自車位置が正しいか否かを判定する処理と、特定された地図上の自車位置が正しいと判定されるまで、自車両の自動運転の実施を制限する処理とが、結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ５２を備える。換言すれば、このプログラムは、車両走行制御装置１０の各要素の動作の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

ここで、メモリ５２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）およびそのドライブ装置等が該当する。

以上、車両走行制御装置１０の各要素の機能が、ハードウェアおよびソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、車両走行制御装置１０の一部の要素を専用のハードウェアで実現し、別の一部の要素をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、一部の要素については専用のハードウェアとしての処理回路５０でその機能を実現し、他の一部の要素についてはプロセッサ５１としての処理回路５０がメモリ５２に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

以上のように、車両走行制御装置１０は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

図１０は、実施の形態１に係る車両走行制御装置１０の動作を示すフローチャートである。以下、図１０を参照して、車両走行制御装置１０の動作を説明する。

車両走行制御装置１０が起動すると、走行制御部１２は、自車両の手動運転を行う動作モードになる（ステップＳ１０１）。その後、運転者により目的地等が設定され、車両走行制御装置１０が自動運転開始の指示を受けると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、自車位置特定部１１が、自車位置検出装置２３から取得した自車位置のデータと、地図情報記憶装置２４から取得した地図データとを照合して、地図上の自車位置を特定する（ステップＳ１０３）。

次に、第１の周辺情報検出部１３が、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置と、地図情報記憶装置２４から取得した地図データとから、地図上における自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出する（ステップＳ１０４）。また、第２の周辺情報検出部１４が、カメラ２５、センサ２６または路車間通信機２７が取得した情報から、自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出する（ステップＳ１０５）。

続いて、照合部１５が、ステップＳ１０４での第１の周辺情報検出部１３による検出結果と、ステップＳ１０５での第２の周辺情報検出部１４による検出結果とを照合する（ステップＳ１０６）。両者が一致しなければ（ステップＳ１０７でＮＯ）、自動運転制限部１６は、走行制御部１２に対し自動運転の実施を禁止させる（ステップＳ１０８）。この場合、走行制御部１２に手動運転を継続させつつ（ステップＳ１０９）、ステップＳ１０４へ戻る。第１の周辺情報検出部１３による検出結果と第２の周辺情報検出部１４による検出結果とが一致するまで、ステップＳ１０４〜Ｓ１０９の処理は繰り返される。

第１の周辺情報検出部１３による検出結果と第２の周辺情報検出部１４による検出結果とが一致すると（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、自動運転制限部１６は、走行制御部１２に自動運転の実施を許可する（ステップＳ１１０）。応じて、走行制御部１２は、自車両の自動運転を実施する（ステップＳ１１１）。

その後、車両走行制御装置１０が自動運転終了の指示を受けると（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、ステップＳ１０１へ戻る。自動運転終了の指示は、例えば、運転者によるオーバーライド操作が行われたときや、自車両が目的地に到着したときに、車両走行制御装置１０に入力される。

このように、本実施の形態では、第１の周辺情報検出部１３により検出された地物の位置または道路の特徴と、第２の周辺情報検出部１４により検出された地物の位置または道路の特徴とが一致して、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判断されるまで、自車両の自動運転の実施が制限される。これにより、地図上の車両の位置が正確に特定されていない状態での自動運転が制限される。その結果、自動走行中に自車両が車線から逸脱したり、誤った経路を走行したりすることを防止でき、自動運転の信頼性を向上させることができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判定されない場合に、自動運転の実施を完全に禁止（自動運転の全ての機能を制限）したが、実施の形態２では、自動運転の一部の機能のみを制限する。

図１１は、実施の形態２に係る車両走行制御装置１０の動作を示すフローチャートである。図１１のフローは、図１０のフローに対し、自動運転の実施を禁止するステップＳ１０８と、手動運転を継続するステップＳ１０９とを、地図上の自車位置の情報を用いる自動運転の実施を禁止するステップＳ１２０と、地図上の自車位置の情報を用いない自動運転を実施するステップＳ１２１とに置き換えたものである。

すなわち、実施の形態２では、第１の周辺情報検出部１３による検出結果と、第２の周辺情報検出部１４による検出結果とが一致せず、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判定されない場合（ステップＳ１０７でＮＯ）、地図上の自車位置の情報を用いる自動運転の実施は禁止されるが（ステップＳ１２０）、それ以外の情報、すなわちカメラ２５、センサ２６および路車間通信機２７から取得した情報のみを用いる自動運転の実施は許容される（ステップＳ１２１）。ステップＳ１２１では、例えば、カメラ２５およびセンサ２６からの情報のみを用いた自律航法による自動運転などが行われる。

実施の形態２によれば、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判定されない間、自動運転が完全に禁止されるのではなく、一部の機能が制限された自動運転が実施されるため、地図上の自車位置が正しいと判定されるまでの利便性の低下を小さくできる。

＜実施の形態３＞
実施の形態３では、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判定されない場合に、自動運転制限部１６が、自動運転時の走行速度を制限する。

図１２は、実施の形態３に係る車両走行制御装置１０の動作を示すフローチャートである。図１２のフローは、図１０のフローに対し、自動運転の実施を禁止するステップＳ１０８と、手動運転を継続するステップＳ１０９とを、自車両の走行速度に上限を設けるステップＳ１３０と、走行速度が制限された自動運転を実施するステップＳ１３１とに置き換えたものである。

すなわち、実施の形態３では、第１の周辺情報検出部１３による検出結果と、第２の周辺情報検出部１４による検出結果とが一致せず、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判定されない場合（ステップＳ１０７でＮＯ）、自車両の走行速度に実際の制限速度よりも低い上限が設けられ（ステップＳ１３０）、低速走行での自動運転が実施される（ステップＳ１３１）。

ステップＳ１３０において、車両走行制御装置１０が実際の制限速度を知る方法としては、例えば、路車間通信機２７が路車間通信で制限速度の情報を取得する方法や、カメラ２５が撮影した道路標識または道路標示の画像から制限速度を読み取る方法などが考えられる。あるいは、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと仮定したときに、自車両が位置する道路の制限速度の情報を地図データから取得して、それを実際の制限速度とみなしてもよい。

実施の形態３によれば、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判定されない間、自動運転を完全に禁止するのではなく、走行速度を制限した自動運転が実施されるため、地図上の自車位置が正しいと判定されるまでの利便性の低下を小さくできる。また、低速走行の自動運転であれば、例えば車線逸脱が生じそうなことがあっても、運転者は余裕をもってそれを回避することができる。

実施の形態３は、実施の形態２と組み合わせてもよい。すなわち、自車位置特定部１１が特定した地図上の自車位置が正しいと判定されない間、その地図上の自車位置の情報を用いない自動運転が、低速走行で実施されるようにしてもよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０車両走行制御装置、１１自車位置特定部、１２走行制御部、１３第１の周辺情報検出部、１４第２の周辺情報検出部、１５照合部、１６自動運転制限部、２１操舵機構、２２制駆動機構、２３自車位置検出装置、２４地図情報記憶装置、２５カメラ、２６センサ、２７路車間通信機、３０測位衛星、５０処理回路、５１プロセッサ、５２メモリ。

Claims

測位衛星からの測位信号を用いて求めた自車両の位置と地図データとから、地図上の自車両の位置を特定する自車位置特定部と、
前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置と前記地図データとから、前記自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出する第１の周辺情報検出部と、
前記自車両に搭載されたカメラ、センサまたは路車間通信機が取得した情報から、前記自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出する第２の周辺情報検出部と、
前記第１の周辺情報検出部により検出された地物の位置または道路の特徴と、前記第２の周辺情報検出部により検出された地物の位置または道路の特徴とを照合することで、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいか否かを判定する照合部と、
前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいと判定されるまで、前記自車両の自動運転の実施を制限する自動運転制限部と、
を備え、
前記自動運転制限部は、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいと判定されないとき、当該地図上の前記自車両の位置の情報を用いず、前記路車間通信機が取得した情報を用いる自動運転の実施のみを許可する
車両走行制御装置。
前記地物には、建造物、道路標識、信号機、キロポスト、料金所、路側通信機のいずれかが含まれる
請求項１に記載の車両走行制御装置。
前記道路の特徴には、道路の形状、道路の曲率、道路の傾斜、道路標示の位置、交差点の位置のいずれかが含まれる
請求項１または請求項２に記載の車両走行制御装置。
車両走行制御装置における車両走行制御方法であって、
前記車両走行制御装置の自車位置特定部が、測位衛星からの測位信号を用いて求めた自車両の位置と地図データとから、地図上の自車両の位置を特定し、
前記車両走行制御装置の第１の周辺情報検出部が、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置と前記地図データとから、前記自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出し、
前記車両走行制御装置の第２の周辺情報検出部が、前記自車両に搭載されたカメラ、センサまたは路車間通信機が取得した情報から、前記自車両周辺の地物の位置または道路の特徴を検出し、
前記車両走行制御装置の照合部が、前記第１の周辺情報検出部により検出された地物の位置または道路の特徴と、前記第２の周辺情報検出部により検出された地物の位置または道路の特徴とを照合することで、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいか否かを判定し、
前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいと判定されないとき、前記車両走行制御装置の自動運転制限部が、当該地図上の前記自車両の位置の情報を用いず、前記路車間通信機が取得した情報を用いる自動運転の実施のみを許可することによって、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいと判定されるまで、前記自車両の自動運転の実施を制限する、
ことを特徴とする車両走行制御方法。
測位衛星からの測位信号を用いて求めた自車両の位置と地図データとから、地図上の自車両の位置を特定する自車位置特定部と、
前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置と前記地図データとから、前記自車両周辺の道路の特徴を検出する第１の周辺情報検出部と、
前記自車両に搭載されたセンサが取得した情報から算出される前記自車両の状態を表す車両状態量から、前記自車両周辺の道路の特徴を検出する第２の周辺情報検出部と、
前記第１の周辺情報検出部により検出された道路の特徴と、前記第２の周辺情報検出部により検出された道路の特徴とを照合することで、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいか否かを判定する照合部と、
前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいと判定されるまで、前記自車両の自動運転の実施を制限する自動運転制限部と、
を備える車両走行制御装置。
前記第２の周辺情報検出部は、前記センサが取得した前記自車両の走行速度、前後加速度、横加速度、ヨーレート、ハンドル角のいずれかの情報から前記自車両の車両状態量を算出する
請求項５に記載の車両走行制御装置。
測位衛星からの測位信号を用いて求めた自車両の位置と地図データとから、地図上の自車両の位置を特定する自車位置特定部と、
前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置と前記地図データとから、前記自車両周辺の地物の位置を検出する第１の周辺情報検出部と、
前記自車両に搭載された路車間通信機が取得した情報から、前記自車両周辺の地物の位置を検出する第２の周辺情報検出部と、
前記第１の周辺情報検出部により検出された地物の位置と、前記第２の周辺情報検出部により検出された地物の位置とを照合することで、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいか否かを判定する照合部と、
前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいと判定されるまで、前記自車両の自動運転の実施を制限する自動運転制限部と、
を備える車両走行制御装置。
前記自動運転制限部は、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいと判定されなかった場合、自動運転を禁止する
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の車両走行制御装置。
前記自動運転制限部は、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいと判定されないとき、当該地図上の前記自車両の位置の情報を用いず、前記自車両のカメラ、センサおよび路車間通信機のいずれかが取得した情報を用いる自動運転の実施のみを許可する
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の車両走行制御装置。
前記自動運転制限部は、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいと判定されないとき、自動運転時の自車両の走行速度に実際の制限速度よりも低い上限を設ける
請求項５、請求項６、請求項７および請求項９のうちのいずれか一項に記載の車両走行制御装置。
前記地物には、建造物、道路標識、信号機、キロポスト、料金所、路側通信機のいずれかが含まれる
請求項７に記載の車両走行制御装置。
前記道路の特徴には、道路の形状、道路の曲率、道路の傾斜、道路標示の位置、交差点の位置のいずれかが含まれる
請求項５または請求項６に記載の車両走行制御装置。
車両走行制御装置における車両走行制御方法であって、
前記車両走行制御装置の自車位置特定部が、測位衛星からの測位信号を用いて求めた自車両の位置と地図データとから、地図上の自車両の位置を特定し、
前記車両走行制御装置の第１の周辺情報検出部が、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置と前記地図データとから、前記自車両周辺の道路の特徴を検出し、
前記車両走行制御装置の第２の周辺情報検出部が、前記自車両に搭載されたセンサが取得した情報から算出される前記自車両の状態を表す車両状態量から、前記自車両周辺の道路の特徴を検出し、
前記車両走行制御装置の照合部が、前記第１の周辺情報検出部により検出された道路の特徴と、前記第２の周辺情報検出部により検出された道路の特徴とを照合することで、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいか否かを判定し、
前記車両走行制御装置の自動運転制限部が、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいと判定されるまで、前記自車両の自動運転の実施を制限する、
ことを特徴とする車両走行制御方法。
車両走行制御装置における車両走行制御方法であって、
前記車両走行制御装置の自車位置特定部が、測位衛星からの測位信号を用いて求めた自車両の位置と地図データとから、地図上の自車両の位置を特定し、
前記車両走行制御装置の第１の周辺情報検出部が、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置と前記地図データとから、前記自車両周辺の地物の位置を検出し、
前記車両走行制御装置の第２の周辺情報検出部が、前記自車両に搭載された路車間通信機が取得した情報から、前記自車両周辺の地物の位置を検出し、
前記車両走行制御装置の照合部が、前記第１の周辺情報検出部により検出された地物の位置と、前記第２の周辺情報検出部により検出された地物の位置とを照合することで、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいか否かを判定し、
前記車両走行制御装置の自動運転制限部が、前記自車位置特定部が特定した地図上の前記自車両の位置が正しいと判定されるまで、前記自車両の自動運転の実施を制限する、
ことを特徴とする車両走行制御方法。