JPWO2019021421A1 - 運転支援車両の自己位置補正方法及び自己位置補正装置 - Google Patents

運転支援車両の自己位置補正方法及び自己位置補正装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2019021421A1
JPWO2019021421A1 JP2019532294A JP2019532294A JPWO2019021421A1 JP WO2019021421 A1 JPWO2019021421 A1 JP WO2019021421A1 JP 2019532294 A JP2019532294 A JP 2019532294A JP 2019532294 A JP2019532294 A JP 2019532294A JP WO2019021421 A1 JPWO2019021421 A1 JP WO2019021421A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lane
self
vehicle
position correction
correction target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019532294A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6717433B2 (ja
Inventor
隆宏 野尻
隆宏 野尻
達弥 志野
達弥 志野
勝彦 出川
勝彦 出川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of JPWO2019021421A1 publication Critical patent/JPWO2019021421A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6717433B2 publication Critical patent/JP6717433B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001Planning or execution of driving tasks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G01C21/30Map- or contour-matching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/10Path keeping
    • B60W30/12Lane keeping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18163Lane change; Overtaking manoeuvres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/36Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3626Details of the output of route guidance instructions
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/36Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3667Display of a road map
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0088Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots characterized by the autonomous decision making process, e.g. artificial intelligence, predefined behaviours
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09Arrangements for giving variable traffic instructions
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/123Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

地図上の自己位置補正を行う機会を増やすことができる運転支援車両の自己位置補正方法を提供すること。自車(S)の周辺情報を取得する外部センサ(11)の取得情報及び地図情報に基づいて自車(S)が走行する車線を選択する車線選択制御(ステップS4〜ステップS8)では、地図情報に基づいて予定走行経路上の自己位置補正対象(白線L2)を特定し、この自己位置補正対象(白線L2)が存在する補正地点(P)への到達時、自車(S)が走行する中央車線(r2)から外部センサ(11)によって自己位置補正対象(白線L2)を認識できるか否かを判断し、自車(S)が走行する中央車線(r2)からは自己位置補正対象(白線L2)を認識できないと判断したとき、補正地点(P)に到達する前に、自己位置補正対象(白線L2)を認識可能な最左車線(r1)へ車線変更する構成とした。

Description

本開示は、運転支援車両の自己位置補正方法及び自己位置補正装置に関するものである。
従来、地図上の自車の位置(自己位置)を補正する際、自車から走行経路上に存在する看板等の補正対象物までの距離を用いる自己位置補正方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2014-134469号公報
ところで、従来の自己位置補正方法では、自車に搭載したカメラで撮影された画像に基づいて補正対象物の位置を特定し、当該補正対象物までの距離を測定する。そのため、補正対象物を適切に撮影することができない場合、自己位置補正を行うことができず、補正機会を逃すという問題が生じる。
本開示は、上記問題に着目してなされたもので、地図上の自己位置を補正する機会を増やすことができる運転支援車両の自己位置補正方法及び自己位置補正装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本開示は、自車の周辺情報を取得する車載センサと、車載センサの取得情報及び地図情報に基づいて自車が走行する車線を選択し、地図上の自己位置を補正するコントローラと、を備えた運転支援車両の自己位置補正方法である。
そして、自車が走行する車線を選択する車線選択制御では、まず、地図情報に基づき、予定走行経路上の自己位置補正対象を特定する。
次に、特定した自己位置補正対象が存在する補正地点への到達時、自車が走行する車線から車載センサによって自己位置補正対象を認識できるか否かを判断する。
そして、自車が走行する車線からは自己位置補正対象を認識できないと判断したとき、補正地点に到達する前に、自己位置補正対象を認識可能な車線へ車線変更する。
よって、本開示では、地図上の自己位置を補正する機会を増やすことができる。
実施例1の自己位置補正システムを示す全体システム構成図である。 実施例1の車両制御ECUにて実行される位置補正支援制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例1の車両制御ECUにて実行される自己位置補正制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例1の車両制御ECUにて実行される基本車線選択制御処理の流れを示すフローチャートである。 基本車線選択制御処理内での目標経路追従確認処理の流れを示すフローチャートである。 基本車線選択制御処理内での追越車線からの復帰確認処理の流れを示すフローチャートである。 基本車線選択制御処理内での追越確認処理の流れを示すフローチャートである。 自己位置補正前の車両の走行状況を示す説明図である。 中央車線走行継続時の外部センサによる認識可能領域を示す説明図である。 車線変更後の車両の走行状況を示す説明図である。 最左車線走行時の外部センサによる認識可能領域を示す説明図である。
以下、本開示の運転支援車両の自己位置補正方法及び自己位置補正装置を実施するための形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
(実施例1)
まず、構成を説明する。
実施例1における自己位置補正方法及び自己位置補正装置は、走行中に地図上の自車の位置を補正する自己位置補正システムを搭載し、目標車線に追従するように自動的に車線変更を実施する自動運転が可能な運転支援車両に適用したものである。以下、実施例1の構成を、「自己位置補正システムの全体システム構成」、「車線選択制御部の詳細構成」、「位置補正支援制御処理構成」、「自己位置補正制御処理構成」、「基本車線選択制御処理構成」に分けて説明する。
[自己位置補正システムの全体システム構成]
実施例1の自己位置補正システム1は、図1に示すように、外部センサ11と、内部センサ12と、GPS受信部13と、地図データベース14と、ナビゲーションシステム15と、を備えている。さらに、車両制御ECU20と、駆動用アクチュエータ31と、報知用アクチュエータ32と、を備えている。
外部センサ11は、自車に設けられ、走行中の自車の周囲情報を取得するためのセンサ(車載センサ)である。この実施例1の外部センサ11は、一般的に使用されているステレオカメラである。この外部センサ11であるステレオカメラは、最大で自車を中心とした左右二本ずつ、合計四本の白線を撮影可能な撮影範囲(認識可能領域)を有する。外部センサ11によって取得された自車の周辺情報は、CAN通信線10を介して、車両制御ECU20及びナビゲーションシステム15に出力される。なお、外部センサ11としては、ステレオカメラの他に、超音波を利用するクリアランスソナーや、赤外線レーザを用いるレーザレンジファインダ等であってもよい。
内部センサ12は、自車に設けられ、自車の走行状態を検出するためのセンサである。ここでは、内部センサ12は、車速センサ、ヨー角センサ、操舵角センサ等である。内部センサ12によって取得された自車情報は、CAN通信線10を介して、車両制御ECU20及びナビゲーションシステム15に出力される。
GPS受信部13は、三個以上のGPS衛星からの信号を受信し、この信号にのせられた測位に必要なデータを抽出し、自車の位置を示すGPS情報を取得する。GPS受信部13によって取得されたGPS情報は、CAN通信線10を介して、車両制御ECU20及びナビゲーションシステム15に出力される。
地図データベース14は、図示しない車載メモリに記憶され、勾配や制限速度等の走行情報や、標識や電柱、構造物(トンネル、橋梁、歩道橋等)等の道路周辺情報、白線、停止線等の指標情報等が書き込まれた地図情報を備えたデータベースである。地図データベース14の情報は、CAN通信線10を介して、車両制御ECU20及びナビゲーションシステム15から参照される。
ナビゲーションシステム15は、外部センサ11、内部センサ12、GPS受信部13、地図データベース14から入力された各種情報を用いて、地図上の自車の位置(自己位置)を推定する。そして、推定した自己位置情報や、自車のドライバーによって地図上に設定された目的地情報等に基づき、目的地までの予定走行経路を生成する。さらに、ドライバーに対して生成した予定走行経路の案内を行う。このナビゲーションシステム15によって生成された走行経路情報及び自己位置情報は、CAN通信線10を介して、車両制御ECU20に出力される。
車両制御ECU20(コントローラ)は、外部センサ11、内部センサ12、GPS受信部13、地図データベース14、ナビゲーションシステム15、図示しない車載メモリから入力された各種情報を用いて、自車を予定走行経路に沿って走行させるための制御指令を出力する統合コントローラである。この車両制御ECU20から出力された制御指令は、必要に応じて駆動用アクチュエータ31又は報知用アクチュエータ32に入力される。また、この車両制御ECU20は、自己位置補正制御部21と、車線選択制御部22と、を有している。
自己位置補正制御部21は、外部センサ11、内部センサ12、GPS受信部13、地図データベース14、ナビゲーションシステム15、車載メモリから入力された各種情報を用いて、ナビゲーションシステム15にて推定した自己位置を補正する自己位置補正制御を行う。
この自己位置補正制御では、ステレオカメラである外部センサ11で撮影した画像に基づいて自己位置補正対象(例えば、曲率変化点を有する白線)を認識できるか否かを判断する。自己位置補正対象を認識できる場合には、外部センサ11で撮影した画像に基づいて認識した自己位置補正対象(第1白線)と、地図データベース14に基づいて特定した自己位置補正対象(第2白線)とをマッチングする。そして、このマッチングの結果得られた位置ずれ情報に基づき、地図上の自己位置を補正する。なお、この自己位置補正は、所定の間隔(ここでは、一定距離を走行するごと)で実行する。しかし、自己位置補正を行えなかった場合には、自己位置補正を行えない区間の走行距離を積算する。この積算距離が所定値を超えたとき、車線選択制御部22による車線選択制御を実施する。
車線選択制御部22は、外部センサ11及び内部センサ12から入力された各種情報や、ナビゲーションシステム15から入力された走行経路情報に基づき、自車が基本的に走行する基本車線を選択する基本車線選択制御を行う。また、この車線選択制御部22は、地図データベース14を参照して得られる地図情報に基づいて走行先の自己位置補正対象を特定し、この自己位置補正対象を認識するための車線変更が必要か否かを判断し、必要に応じて車線変更を行う車線選択制御を行う。
駆動用アクチュエータ31は、走行制御指令に基づいて車両を動作させるアクセル、ブレーキ、ステアリングを駆動する各種アクチュエータである。
報知用アクチュエータ32は、車線選択制御部22による車線選択制御に応じて車線変更を自動的に実施するときに報告制御指令が入力され、この報告制御指令に基づいて車線変更を実施する旨(車線変更を実施すること、車線変更を実施する理由等)をドライバーに報知する報知装置を駆動するアクチュエータである。ここで、報知装置は、任意の音声を出力可能なスピーカである。
[車線選択制御部の詳細構成]
実施例1の車線選択制御部22は、図1に示すように、補正対象特定部23と、補正対象認識判断部24と、車線選択部25と、基本車線選択部26と、を有している。
補正対象特定部23は、地図データベース14を参照して地図情報を取得する。また、ナビゲーションシステム15から走行経路情報を取得する。そして、地図情報と走行経路情報に基づき、予定走行経路上の自己位置補正対象を探索し、自車を基準とした所定範囲内に存在する自己位置補正対象を特定する。
ここで、「自己位置補正対象」とは、地図上の自車の位置を補正する際に位置ずれ量の測定基準にするための対象物である。この自己位置補正対象は、例えば、所定範囲内に所定の曲率変化点を有する白線や、標識等である。
補正対象認識判断部24は、補正対象特定部23によって特定された自己位置補正対象が存在する補正地点に自車が到達したとき、自車が現在走行中の車線(現車線)から、外部センサ11によって自己位置補正対象を認識できるか否かを判断する。すなわち、自車が車線変更を行うことなく補正地点に到達したとき、外部センサ11で撮影した画像に基づいて自己位置補正対象を認識できるか否かを判断する。
なお、この補正対象認識判断部24は、外部センサ11の撮影範囲(認識可能範囲)と地図情報に基づいて、上記の判断を行う。また、「補正地点」とは、自己位置補正対象が存在する位置を含む所定範囲の領域である。
車線選択部25は、補正対象認識判断部24によって、補正地点到達時、現車線からは自己位置補正対象を認識できないと判断したとき、自車が補正地点に到達する前に、自己位置補正対象を認識可能な車線への車線変更を行う走行制御指令を出力する。また、この車線選択部25は、補正対象認識判断部24によって、補正地点到達時、現車線から自己位置補正対象を認識できると判断したとき、現在走行中の車線の走行を維持させる走行制御指令を出力する。なお、これらの走行制御指令は、駆動用アクチュエータ31に入力される。
さらに、この車線選択部25は、自己位置補正対象を認識可能な車線への車線変更を行う走行制御指令を出力する際、報知装置を介して車線変更の実施をドライバーに報知する報知制御指令を出力する。なお、この報知制御指令は、報知用アクチュエータ32に入力される。
基本車線選択部26は、複数の車線を有する道路を走行中の車線を選択し、当該車線を走行させる走行制御指令を出力する。この走行制御指令は、駆動用アクチュエータ31に入力される。
ここで、この基本車線選択部26では、ナビゲーションシステム15から取得した予定走行経路に追従させる車線を目標車線に選択し、この目標車線を走行させる走行制御指令を出力する。例えば、三車線道路の中央車線を走行中、予定走行経路が左分岐する場合、分岐点の手前で左車線を走行する必要がある。この場合、左車線を目標車線に選択し、この目標車線(左車線)に車線変更する走行制御指令を出力する。
また、この基本車線選択部26では、自車が追越車線(前方車両を追い越すために選択された車線)を走行中、この追越車線に隣接する走行車線を目標車線に選択し、この目標車線(走行車線)に車線変更する走行制御指令を出力する。ただし、例えば三車線道路の最左側車線を走行中に他車両を追い越すことが分かっている場合は、追い越しを実施する車線も走行車線である。このため、元の車線に復帰する制御は行わず、現在走行中の車線での走行を継続させる走行制御指令を出力する。
さらに、この基本車線選択部26では、自車前方の他の車両を追い越す際の追越車線を目標車線に選択し、この目標車線(追越車線)に車線変更する走行制御指令を出力する。なお、追越可能な判断基準は、自車が現在走行中の車線(現車線)に隣接する右車線が存在し、現車線の前方に、自車の車速との相対速度が閾値車速以下の他車両が存在することとする。このとき、右車線を目標車線に選択し、この目標車線(右車線)に車線変更する走行制御指令を出力する。
[位置補正支援制御処理構成]
図2は、実施例1の車両制御ECUにて実行される位置補正支援制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図2に基づき、実施例1の位置補正支援制御処理を説明する。
ステップS1では、車載メモリに記録された補正未実施距離が、予め設定した閾値距離D[km]を上回っているか否かを判断する。YES(補正未実施距離>D[km])の場合はステップS2へ進む。NO(補正未実施距離≦D[km])の場合は、地図上の自己位置の誤差は小さく、自己位置補正は不要であるとして補正未実施距離を積算して車載メモリに記録すると共に時刻を更新してからステップS20へ進む。
ここで、「補正未実施距離」とは、前回地図上の自己位置補正を行ってからの走行距離であり、以下の式(1)により算出する。この「補正未実施距離」は、車両走行中に積載し続け、補正の実施と共にリセットされる。
補正未実施距離=補正未実施距離+車速×(現在時刻−前回時刻)…(1)
また、閾値距離D[km]は、車速とヨーレートに基づいて推定した自己位置の推定誤差が所定値を上回ると判断される距離であり、実験等に基づいて設定する。
ステップS2では、ステップS1での補正未実施距離>D[km]との判断に続き、自己位置補正が必要であるとして、自車の前方の予定走行経路上の所定距離X[m]までの範囲内に、自車が現在走行中の車線(現車線)での走行を維持したままであっても外部センサ11によって認識可能な自己位置補正対象が存在するか否かを判断する。YES(自己位置補正対象あり)の場合はステップS3へ進む。NO(自己位置補正対象なし)の場合はステップS4へ進む。
ここで、自己位置補正対象の有無は、地図データベース14に書き込まれている地図情報と、ナビゲーションシステム15から取得した自車の走行経路情報に基づいて判断する。また、自己位置補正対象が現車線での走行を維持したままでも認識可能であるか否かは、ナビゲーションシステム15から取得した自車の自己位置情報及び外部センサ11の認識可能領域に基づいて判断する。また、「所定距離X[m]」とは、補正未実施距離が閾値距離D[km]を超えても積極的に補正しない状態を許容できる距離であり、例えば、閾値距離D[km]の半分の距離とする。
ステップS3では、ステップS2での所定距離内に現車線維持で認識可能な自己位置補正対象ありとの判断に続き、現車線の走行を継続していれば、自車前方の所定距離X[m]を走行するまでの間に自己位置補正対象を認識可能であるとして、自車が現在走行中の車線(現車線)の走行を維持させる走行制御指令を出力し、ステップS10へ進む。これにより、目標車線を現車線に設定し、現車線の走行を継続する。
ステップS4では、ステップS2での所定距離内には現車線維持での認識可能な自己位置補正対象なしとの判断に続き、自車の前方の予定走行経路上であって、自車に最も近い位置に存在する自己位置補正対象を特定し、ステップS5へ進む。
ここで、自己位置補正対象は、地図データベース14に書き込まれている地図情報と、ナビゲーションシステム15から取得した自車の走行経路情報に基づいて特定する。また、このときの自己位置補正対象の探索範囲は、自車の現在地から目的地までの全経路範囲とする。
ステップS5では、ステップS4での自己位置補正対象の特定に続き、このステップS4にて特定した自己位置補正対象が存在する補正地点への到達時点で、自車が現在走行中の車線(現車線)から、当該自己位置補正対象を認識可能であるか否かを判断する。YES(認識可能)の場合にはステップS6へ進む。NO(認識不可能)の場合にはステップS7へ進む。
ここで、「補正地点」とは、自己位置補正対象が存在する位置を含む所定範囲の領域である。また、現車線が自己位置補正対象を認識可能な車線であるか否かは、ナビゲーションシステム15から取得した自車の自己位置情報及び外部センサ11の認識可能領域に基づいて判断する。
ステップS6では、ステップS5での補正地点到達時点で現車線から自己位置補正対象を認識可能との判断に続き、現車線の走行を継続していても、自己位置補正対象を認識可能であるとして、自車が現在走行中の車線(自車線)の走行を維持させる走行制御指令を出力し、ステップS10へ進む。すなわち、このステップS6では、自車前方の所定距離X[m]内には現車線維持では認識可能な自己位置補正対象は存在しないものの、当該所定距離X[m]を超えても現車線を走行し続けることで、現車線から自己維持補正対象を認識できると判断する。これにより、目標車線を現車線に設定し、現車線の走行を継続する。
ステップS7では、ステップS5での補正地点到達時点で現車線から自己位置補正対象を認識不可能との判断に続き、予定走行経路上に自己位置補正対象が存在しているにも拘らず、現車線の走行を継続してしまうと当該自己位置補正対象を認識できないとして、この自己位置補正対象を認識可能な車線(補正対象認識車線)への車線変更を行う旨を、報知装置を介してドライバーに報知する報知制御指令を出力し、ステップS8へ進む。
ここで、報知装置が音声を出力するスピーカである場合には、報告装置は、音声によってドライバーに車線変更の実施及びその理由を知らせる。
ステップS8では、ステップS7での車線変更の報知に続き、自己位置補正対象を認識可能な車線(補正対象認識車線)への車線変更を行う走行制御指令を出力し、ステップS10へ進む。これにより、目標車線を補正対象認識車線に設定し、車線を変更する。
ここで、車線の変更は、外部センサ11によって取得した自車の周辺情報及び内部センサ12によって取得した自車情報に基づいて実行可否を判断する。なお、自車の周囲環境の影響等により所定時間内に車線変更が実行できない場合には、車線変更の実行を中止し、ステップS1へ戻る。
ステップS10では、ステップS3又はステップS6での現車線維持との走行制御指令、又はステップS8での車線変更との走行制御指令のいずれかの出力に続き、地図上の自車の位置を補正する自己位置補正制御処理を実行し、ステップS20へ進む。なお、このステップS10における自己位置補正制御処理とは、外部センサ11によって取得した自車の周辺情報と、地図データベース14から得られる自車の周辺情報とをマッチングし、その結果に基づいて地図上の自己位置を補正する処理である。この自己位置補正制御処理の詳細については後述する。
ステップS20では、ステップS10での自己位置補正制御処理の実行に続き、自己位置補正をした後の車線を選択する基本車線選択制御処理を実行し、リターンへ進む。なお、このステップS20における基本車線選択制御処理では、予定走行経路に追従するために必要な車線選択、追越車線から走行車線に復帰するための車線選択、前方車両を追い越すために必要な車線選択の三つの観点に基づいて走行すべき車線を選択する。また、いずれの観点でも車線変更が必要と判断されなかった場合には、現在走行中の車線の走行を維持させ、不要な車線変更を行わないようにする。この基本車線選択制御処理の詳細については後述する。
なお、この図2に示す位置補正支援制御処理におけるステップS4〜ステップS8までの処理が、外部センサ11の取得情報及び地図データベース14の地図情報に基づいて、自車が走行する車線を選択する「車線選択制御」に相当する。つまり、この位置補正支援制御処理では、「車線選択制御」を実行した後、自己位置補正制御処理を実行し、地図上の自己位置を補正する。
[自己位置補正制御処理構成]
図3は、実施例1の車両制御ECUにて実行される自己位置補正制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図3に基づき、実施例1の自己位置補正制御処理を説明する。
ステップS11では、自車が補正地点に到達したか否かを判断する。YES(到達済み)の場合はステップS12へ進む。NO(未到達)の場合は補正未実施距離を積算して車載メモリに記録する共に時刻を更新してからステップS11を繰り返す。
ここで、補正地点に到達したか否かは、地図データベース14から取得した地図情報及びナビゲーションシステム15から取得した自車の自己位置情報に基づいて判断する。
ステップS12では、ステップS11での補正地点に到達したとの判断に続き、外部センサ11からのセンサ情報に基づき、自己位置補正対象を認識したか否かを判断する。YES(認識した)場合にはステップS13へ進む。NO(認識できない)場合にはステップS17へ進む。
ここで、自己位置補正対象が例えば白線である場合には、以下の手順によって認識できたか否かを判断する。すなわち、まずステレオカメラである外部センサ11により、車両前方を撮影する。そして、取得した画像情報から車両前方に存在する白線(自己位置補正対象)を検出する。次に、画像情報に基づき、検出した白線上に設定した複数点の曲率を測定する。そして、各点の曲率の差が所定値Kよりも大きい測定点の組が存在するとき、自己位置補正対象を認識できたと判断する。
ステップS13では、ステップS12での自己位置補正対象を認識したとの判断に続き、外部センサ11で撮影した画像に基づいて認識した第1自己位置補正対象と、地図データベース14に基づいて特定した第2自己位置補正対象とをマッチングし、ステップS14へ進む。
ステップS14では、ステップS13でのマッチングの実行に続き、マッチングが成功したか否かを判断する。YES(マッチング成功)の場合にはステップS15へ進む。NO(マッチング失敗)の場合にはステップS17へ進む。
ここで、マッチングが成功したか否かは、マッチングを行った結果得られた位置ずれ量(画像情報から得られた自己位置補正対象の位置と、地図情報から得られた自己位置補正対象の位置とのずれ量)が、所定範囲に収まっているか否かに基づいて判断する。位置ずれ量は、位置補正を行っていない間の走行距離や走行時間に応じて推定できる。そのため、この位置ずれ量が所定範囲から外れている場合には、マッチングが失敗したと判断できる。
ステップS15では、ステップS14でのマッチング成功との判断に続き、このマッチングの結果得られた位置ずれ情報に基づいて、位置ずれ量がゼロになるように自己位置を補正し、ステップS16へ進む。なお、補正後の新たな自己位置情報は、ナビゲーションシステム15に入力される。
ステップS16では、ステップS15での自己位置情報の補正に続き、補正未実施距離を「ゼロ」に書き換えて車載メモリに記録し、ステップS18へ進む。
ステップS17では、ステップS12での自己位置補正対象を認識できないとの判断、又はステップS14でのマッチング失敗との判断に続き、自己位置情報の補正を適切に行うことができなかったとして、補正未実施距離を積算して車載メモリに記録すると共に、時刻を更新し、ステップS18へ進む。
ここで、補正未実施距離は、上述の式(1)によって新たな積算値を算出し、更新する。
ステップS18では、ステップS16での補正未実施距離のゼロ設定又はステップS17での補正未実施距離の更新に続き、前回時刻として記録した時刻を現在時刻に書き換えて車載メモリに記録し、エンドへ進む。
[基本車線選択制御処理構成]
図4は、実施例1の車両制御ECUにて実行される基本車線選択制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図4に示す基本車線選択制御処理の流れを説明する。
ステップS21では、目標経路追従確認処理を実行し、ステップS22へ進む。
ここで、「目標経路追従確認処理」とは、自車が現在走行中の車線(現車線)を走行したままで、ナビゲーションシステム14によって設定された予定走行経路を追従することが可能か否かを確認する処理である。確認結果に応じて経路追従車線選択フラグ及び経路追従車線を設定する。なお、この目標経路追従確認処理の詳細については後述する。
ステップS22では、ステップS21での目標経路追従確認処理の実行に続き、この目標経路追従確認処理にて設定された経路追従車線選択フラグを判断する。経路追従車線選択フラグが「true」の場合はステップS23へ進む。経路追従車線選択フラグが「false」の場合はステップS24へ進む。
ステップS23では、ステップS22での経路追従車線選択フラグ=「true」との判断に続き、経路追従車線への車線変更を行う走行制御指令を出力し、エンドへ進む。これにより、自車は、目標車線を目標経路追従確認処理にて設定した経路追従車線に変更し、現車線が目標車線となるように走行制御を行う。ここで、「経路追従車線」とは、予定走行経路に追従するために選択する車線である。
ステップS24では、ステップS22での経路追従車線選択フラグ=「false」との判断に続き、追越車線からの復帰確認処理を実行し、ステップS25へ進む。
ここで、「追越車線からの復帰確認処理」とは、追越車線を走行しているときに走行車線に復帰するか否かを確認する処理である。確認結果に応じて追越車線からの復帰フラグ及び復帰車線を設定する。なお、この追越車線からの復帰確認処理の詳細については後述する。
ステップS25では、ステップS24での追越車線からの復帰確認処理の実行に続き、この追越車線からの復帰確認処理にて設定された追越車線からの復帰フラグを判断する。追越車線からの復帰フラグが「true」の場合はステップS26へ進む。追越車線からの復帰フラグが「false」の場合はステップS27へ進む。
ステップS26では、ステップS25での追越車線からの復帰フラグ=「true」との判断に続き、復帰車線への車線変更を行う走行制御指令を出力し、エンドへ進む。これにより、自車は、目標車線を追越車線からの復帰確認処理にて設定した復帰車線に変更し、現車線が目標車線となるように走行制御を行う。ここで、「復帰車線」とは、前方車両の追い越しが終了した後に選択する車線である。
ステップS27では、ステップS25での追越車線からの復帰フラグ=「false」との判断に続き、追越確認処理を実行し、ステップS28へ進む。
ここで、「追越確認処理」とは、自車の前方に走行している他車両を追い越すか否かを確認する処理である。確認結果に応じて追越実行フラグ及び追越車線を設定する。なお、この追越確認処理の詳細については後述する。
ステップS28では、ステップS27での追越確認処理を実行に続き、この追越確認処理にて設定された追越実行フラグを判断する。追越実行フラグが「true」の場合はステップS29へ進む。追越実行フラグが「false」の場合はステップS30へ進む。
ステップS29では、ステップS28での追越実行フラグ=「true」との判断に続き、追越車線への車線変更を行う走行制御指令を出力し、エンドへ進む。これにより、自車は、目標車線を追越確認処理にて設定した追越車線に変更し、現車線が目標車線となるように走行制御を行う。ここで、「追越車線」とは、自車の前方の他車を追い越す際に選択する車線である。
ステップS30では、ステップS28での追越実行フラグ=「false」との判断に続き、自車が現在走行中の車線の走行を維持させる走行制御指令を出力し、エンドへ進む。これにより、自車は現在走行中の車線(現車線)を目標車線に設定し、現車線の走行を継続する。
[目標経路追従処理]
図5は、基本車線選択制御処理内での目標経路追従確認処理の流れを示すフローチャートである。以下、図5に基づき、実施例1の目標経路追従処理を説明する。
ステップS211では、ナビゲーションシステム15から自車の走行経路情報を取得し、ステップS212へ進む。
ステップS212では、ステップS211での走行経路情報の取得に続き、自車の前方の予定走行経路上の所定距離Z[m]までの範囲内に、右左折や左右への分岐の必要性があるか否かを判断する。YES(右左折等の必要あり)の場合はステップS213へ進む。NO(右左折等の必要なし)の場合は、車線の確認をしなくても予定走行経路を追従できるとしてステップS218へ進む。
ここで、「所定距離Z[m]」とは、任意に設定可能であるが、ここでは自車が車線変更を行うために要する最低距離に設定する。
ステップS213では、ステップS212での右左折の必要ありとの判断に続き、自車が現在走行中の車線(現車線)が右左折路又は左右分岐路に連続していないことを判断する。YES(現車線は右左折路等に連続していない)の場合はステップS214へ進む。NO(現車線は右左折路等に連続している)の場合はステップS217へ進む。
ステップS214では、ステップS213での現車線が右左折路等に連続していないとの判断に続き、現車線での走行を継続すると適切に右左折又は左右分岐を行うことができず、予定走行経路を追従することができないとして、自車の前方の予定走行経路が右折又は右方向へ分岐するか否かを判断する。YES(右折又は右方向へ分岐)の場合はステップS215へ進む。NO(左折又は左方向へ分岐)の場合はステップS216へ進む。
ステップS215は、ステップS214での自車前方の予定走行経路が右折又は右方向へ分岐するとの判断に続き、経路追従車線選択フラグを「true」に設定し、経路追従車線を右車線に設定し、エンドへ進む。
ここで、「右車線」とは、自車が走行している道路の中で最も右側に位置する車線である。
ステップS216では、ステップS214での自車前方の予定走行経路が左折又は左方向へ分岐するとの判断に続き、経路追従車線選択フラグを「true」に設定し、経路追従車線を左車線に設定し、エンドへ進む。
ここで、「左車線」とは、自車が走行している道路の中で最も左側に位置する車線である。
ステップS217では、ステップS213での現車線が右左折路等に連続しているとの判断に続き、現車線での走行を継続したままで適切に右左折又は左右分岐することができ、予定走行経路を追従することができるとして、経路追従車線選択フラグを「true」に設定し、経路追従車線を現車線(現在走行中の車線)に設定し、エンドへ進む。
ステップS218では、ステップS212での右左折の必要なしとの判断に続き、現車線での走行を維持したままで予定走行経路を追従することができるとして、経路追従車線選択フラグを「false」に設定し、エンドへ進む。なお、このとき「経路追従車線」は設定しない。
[追越車線からの復帰確認処理]
図6は、基本車線選択制御処理内での追越車線からの復帰確認処理の流れを示すフローチャートである。以下、図6に示す追越車線からの復帰確認処理の流れを説明する。
ステップS241では、自車が現在走行中の車線(現車線)が追越車線であるか否かを判断する。YES(追越車線)の場合はステップS242へ進む。NO(走行車線)の場合は、追越車線からの復帰が不要としてステップS245へ進む。
ここで、「追越車線」とは、自車が走行している道路が複数車線であって、その中で最も右側に位置する車線である。また、「走行車線」とは、自車が走行している道路が複数車線であって、最も右側に位置する車線以外の車線である。
ステップS242では、ステップS241での現車線=追越車線との判断に続き、外部センサ11や内部センサ12等により自車の周辺情報を取得し、ステップS243へ進む。
ステップS243では、ステップS242での周辺情報の取得に続き、追越対象車両の追い越しが完了したか否かを判断する。YES(追越完了)の場合はステップS244へ進む。NO(追越未完了)の場合はステップS245へ進む。
ステップS244では、ステップS243での追越完了との判断に続き、追越車線からの復帰フラグを「true」に設定し、復帰車線を左車線に設定し、エンドへ進む。
ここで、「左車線」とは、自車が現在走行中の車線(追越車線)の左側に隣接する車線である。
ステップS245では、ステップS241での走行車線との判断、又はステップS243での追越未完了との判断に続き、現在走行中の車線(現車線)の走行を維持することが可能であるとして、追越車線からの復帰フラグを「false」に設定し、エンドへ進む。なお、このとき「復帰車線」は設定しない。
[追越確認処理]
図7は、基本車線選択制御処理内での追越確認処理の流れを示すフローチャートである。以下、図7に基づき、実施例1の追越確認処理を説明する。
ステップS271では、自車が現在走行中の車線(現車線)の右側に隣接する右車線が存在するか否かを判断する。YES(右車線あり)の場合はステップS272へ進む。NO(右車線なし)の場合は、追い越し行為ができないとしてステップS275へ進む。
ステップS272では、ステップS271での右車線ありとの判断に続き、外部センサ11や内部センサ12等により自車の周辺情報を取得し、ステップS273へ進む。
ステップS273では、ステップS272での周辺情報の取得に続き、自車が現在走行中の車線(現車線)の前方に、自車の車速との相対速度が閾値車速以下の他車両が存在するか否かを判断する。YES(相対速度が閾値車速以下の他車両あり)の場合はステップS274へ進む。NO(相対速度が閾値車速以下の他車両なし)の場合は、追越行為の必要がないとしてステップS275へ進む。
ステップS274では、ステップS273での相対速度が閾値車速以下の他車両ありとの判断に続き、前方の他車両を追い越すことが可能として、追越実行フラグを「true」に設定し、追越車線を右車線に設定し、エンドへ進む。
ここで、「右車線」とは、自車が現在走行中の車線(現車線)の右側に隣接する車線である。
ステップS275では、ステップS271での右車線なしとの判断、又はステップS273での相対速度が閾値車速以下の他車両なしとの判断に続き、追い越しは実行しないとして追越実行フラグを「false」に設定し、エンドへ進む。なお、このとき「追越車線」は設定しない。
次に、作用を説明する。
まず、地図上の自己位置補正の必要性とその課題を説明し、続いて、実施例1の運転支援車両の自己位置補正方法及び自己位置補正装置の作用を「車線選択作用」、「その他の特徴的作用」に分けて説明する。
[地図上の自己位置補正の必要性とその課題]
ナビゲーションシステムを用いて経路案内が可能な車両や、アクセルやブレーキ、ステアリング等を自動的に制御して自動運転を可能とする自動運転車等の運転支援車両を適切に制御するためには、地図上の自車の位置(自己位置)を正確に把握することが重要である。
そして、自己位置を把握する技術の一つとして、GPS(Global Positioning System)等の衛星を用いた全球測位衛星システム(GNSS/Global Navigation Satellite System)がある。しかしながら、このGNSSでは、衛星が発信した信号を複数受信することで誤差を抑制するが、常時適切に信号を受信することは困難であり、その精度は十分ではない。
そこで、ステレオカメラ等の車載センサから得られる自己位置補正対象(曲率変化点を有する白線や標識等)の認識結果と、予め記憶した地図データ上の自己位置補正対象とをマッチングさせ、地図上の自己位置を補正する技術が知られている。すなわち、例えば、カーブを走行する際、実際に走行した実自己位置から算出した実走行位置と、推定自己位置から算出された仮想走行位置とを比較し、そのずれ量から推定自己位置を補正する方法である。
この場合、車載センサで認識した白線がカーブしていて曲率に変化点がある場合や、標識を認識できた場合等、自己位置補正対象を適切に認識できたときには、地図データとのマッチングを一意に固定することができるため、自己位置補正を行うことができる。しかし、車載センサで認識した白線が直線であって曲率に変化点がない場合や、標識を認識できなかった場合等、自己位置補正対象を適切に認識できなかったときには、地図データと自己位置補正対象とをマッチングすることができず、自己位置補正を行うことができないという問題が生じる。
また、自己位置補正対象は、自車に搭載された車載センサによって認識するが、この車載センサの認識可能領域には限界がある。そのため、例えば自車の近傍位置に自己位置補正対象が存在したとしても、車載センサの認識可能領域から外れてしまうと、この自己位置補正対象を適切に認識することができない。その結果、自車の位置の補正を行うことができず、補正機会を逃すという問題が生じる。
一方で、このような自己位置補正は定期的に行なわなければならない。すなわち、上述のようなセンサで認識した自己位置補正対象と地図データとのマッチングによる位置補正ができなかった場合、車載センサで検出した車速やヨーレートを使って自己位置を推定する(デッドレコニング)ことになるが、車載センサの検出値には測定誤差が存在する。そのため、デッドレコニングでは、測定誤差による位置ずれが生じる。これにより、このデッドレコニングを継続するにしたがって、実際の車両位置と地図データとのずれ(誤差)が蓄積され、正確な位置からのずれが大きくなってしまうからである。
このように、地図上の自車の位置を正確に把握するためには、定期的な自己位置補正が必要であるものの、自己位置補正対象を適切に認識できなければ、自己位置補正を行うことができない。また、車載センサは認識可能領域に限界があり、自己位置補正対象が車載センサの認識可能領域から外れると、適切に認識することができず、補正機会が失われてしまうという課題がある。
[車線選択作用]
図8は、自己位置補正前の車両の走行状況を示す説明図であり、図9は、中央車線走行継続時の外部センサによる認識可能領域を示す説明図であり、図10は、車線変更後の車両の走行状況を示す説明図であり、図11は、最左車線走行時の外部センサによる認識可能領域を示す説明図である。以下、図8〜図11を用いて、実施例1の車線選択作用を説明する。
図8に示すように、実施例1の自己位置補正方法が適用された自動運転が可能な運転支援車両(以下、「自車S」という)が、片側三車線の道路Rの中央車線r2を走行している場合を考える。このとき、地図データベース14が備えた地図情報に基づく白線L1に対して、自車Sの地図上の位置が規定されている。
なお、この図8に示すように、片側三車線の道路Rの中央車線r2を走行する状況としては、例えば、この道路Rに左側から合流し、最左車線r1を走行中、前方の低速車両を追い越すために中央車線r2に車線変更を行う。その後、予定走行経路が道なりであることから、不要な車線変更を避けるため、元の車線(最左車線r1)へ戻る車線変更を行うことなく中央車線r2を継続して走行する、といった状況が考えられる。
そして、このように自車Sが中央車線r2を走行中、前回自己位置補正を行ってからの走行距離である補正未実施距離が閾値距離D[km]を上回った場合、図2に示すステップS1→ステップS2へと進む。そして、自車Sが現在走行中の現車線である中央車線r2での走行を維持したままであっても認識可能な自己位置補正対象が、自車Sの前方の予定走行経路上の所定距離X[m]までの範囲内に存在するか否かを判断する。
ここで、「自己位置補正対象」は、図8に示す場合では、曲率変化点を有する白線L2である。なお、直線状態の白線の場合では、車両横方向の位置ずれは補正することが可能であるが、車両前後方向の位置ずれを補正することができないため、自己位置補正対象にはなり得ないとする。
一方、自車Sは、外部センサ11による認識可能領域Nに限界があり、この認識可能領域Nは図8では一点鎖線で囲んだ範囲(最大で自車Sを中心とした左右二本ずつ、合計4本の白線を撮影可能な範囲)である。そのため、図8に示す状態では、現車線である中央車線r2から自己位置補正対象(白線L2)は認識できず、自車Sの前方の予定走行経路上の所定距離X[m]までの範囲内には、現車線(中央車線r2)での走行を維持したままであっても認識可能な自己位置補正対象(白線L2)が存在しないと判断する。しかし、実際は、予定走行経路上には自己位置補正対象(白線L2)は存在する。
そこで、ステップS2→ステップS4→ステップS5へと進み、予定走行経路上の自己位置補正対象(白線L2)を特定し、補正地点Pへの到達時点で、現車線(中央車線r2)から自己位置補正対象(白線L2)を認識可能であるか否かを判断する。
しかし、中央車線r2の走行を継続した場合では、図9に示すように、自車Sが補正地点Pに到達したときであっても、自己位置補正対象(白線L2)は外部センサ11の認識可能領域Nから外れてしまい、認識することができない。そのため、ステップS5からステップS7→ステップS8へと進む。これにより、報知制御指令を出力し、自己位置補正対象(白線L2)を認識可能な車線(図8の場合では、最左車線r1)への車線変更を行う旨をドライバーに報知した上、補正地点Pに到達する前に自己位置補正対象(白線L2)を認識可能な車線(最左車線r1)への車線変更を行う走行制御指令を出力する。
この結果、アクセル、ブレーキ、ステアリングを駆動する駆動用アクチュエータ31に走行制御指令が入力され、アクセル等が自動的に制御されて、図10に示すように、補正地点Pに到達前に最左車線r1へと車線変更を行う。これにより、図11に示すように、自車Sが補正地点Pに到達したときには、外部センサ11の認識可能領域N内に自己位置補正対象(白線L2)を含めることが可能となり、この自己位置補正対象(白線L2)を適切に認識することができる。
そして、ステップS10の自己位置補正制御処理を実行する。すなわち、図3に示すフローチャートにおいて、ステップS11により補正地点Pに自車Sが到達したか否かを判断する。図11に示すように、補正地点Pに到達していればステップS12へと進み、自己位置補正対象(白線L2)を認識したか否かを判断し、認識できればステップS13へと進む。
そして、図11において実線で示す地図情報に基づく白線L2(第1自己位置補正対象)と、図11において破線で示す外部センサ11で撮影した画像情報に基づく白線L3(第2自己位置補正対象)とをマッチングする。そして、マッチングが成功したらステップS14→ステップS15へと進み、位置ずれ量ΔWに基づいて、この位置ずれ量ΔWがゼロになるように自車Sの地図上の位置を補正する。よって、自車Sの地図上の位置を適切に補正することができる。
その後、ステップS16→ステップS18へと進み、補正未実施距離をゼロに設定すると共に、前回補正時刻を現在の時刻に更新し、基本車線選択制御処理を実行する。そして、位置補正後の車両周囲の環境情報や、予定走行経路、前方車両の速度等に応じて不要な車線変更の発生を抑制しつつ、適切な車線を選択して走行していく。
このように、実施例1では、自車Sの走行先に自己位置補正対象(白線L2)が存在するが、現車線(中央車線r2)での走行を継続すると、この自己位置補正対象(白線L2)が外部センサ11の認識可能領域Nから外れる場合には、補正地点Pに到達する前に自己位置補正対象(白線L2)を認識可能な車線(最左車線r1)へと車線変更する。そして、その後、自己位置補正対象(白線L2)を認識できた際、自車Sの地図上の位置を補正する。
つまり、現車線(中央車線r2)から自己位置補正対象(白線L2)を認識できない場合であっても、自己位置を補正することができる車線(最左車線r1)に積極的に移動させることで、自車Sの位置補正を可能にし、自己位置補正の機会を増やすことができる。
また、この実施例1では、補正未実施距離が予め設定した閾値距離D[km]を上回っている場合に、走行車線選択制御(図2に示すステップS4〜ステップS8の処理)を実行する。つまり、この走行車線選択制御(図2に示すステップS4〜ステップS8の処理)は、自車Sの地図上の位置補正が、予め設定した所定間隔(閾値距離D[km]を走行するごと)に実施できないときに実行される。
これにより、自己位置補正対象を外部センサ11の認識可能領域Nに含めるための車線変更は、適切な間隔で自車Sの位置補正ができている場合には行われず、車速とヨーレートに基づいて推定した自車Sの位置の推定誤差が所定値を上回ると判断される場合に実行される。そのため、不要な車線変更の発生を抑制しつつ、自己位置の補正機会を増やすことができる。
[その他の特徴的作用]
実施例1では、自車Sの前方の予定走行経路上の所定距離X[m]までの範囲内に、現車線(中央車線r2)での走行を維持したままであっても認識可能な自己位置補正対象(白線L2)が存在する場合には、図2に示すフローチャートにおいて、ステップS2→ステップS3に進む。すなわち、車線選択制御(図2に示すステップS4〜ステップS8の処理)は、自車Sの前方の予定走行経路上の所定距離X[m]までの範囲内に、現車線(中央車線r2)での走行を維持したままでも認識可能な自己位置補正対象(白線L2)が存在しない場合に実行する。
これにより、自車Sの前方の所定距離X[m]内に、現車線(中央車線r2)での走行を維持したままでも認識可能な自己位置補正対象(白線L2)が存在することが分かっているときには、車線選択制御(図2に示すステップS4〜ステップS8の処理)は実行されず、車線変更の実施を規制して、現車線(中央車線r2)の走行が継続される。
そのため、車線変更をすれば認識できる自己位置補正対象が、自車位置から所定距離X[m]内に存在していても、当該自己位置補正対象を認識するための車線変更を規制することができ、車線変更の発生頻度を抑制することができる。
さらに、追い越し等のための車線変更も規制し、補正の機会の低下を防止することができる。つまり、例えば自車Sの前方の所定距離X[m]の範囲に現車線から認識可能な自己位置補正対象が存在するにも拘わらず、追い越し等に伴って車線変更を行った場合、この追い越しのための車線変更の影響で現車線が変更され、結果的に自己位置補正対象を認識できなくなることがある。そのときには、自己位置補正対象を認識するための車線変更が必要になることが考えられる。また、自己位置補正対象の位置によっては、当該自己域補正対象を認識するための車線変更が間に合わず、補正の機会を失うことも考えられる。
これに対し、自車Sの前方の所定距離X[m]内に、現車線(中央車線r2)での走行を維持したままであっても認識可能な自己位置補正対象が存在するときには、車線変更の実施を規制することで、車線変更を行うことなく自己位置補正対象を適切に認識することができる。これにより、不要な車線変更の発生を抑制しつつ、自車Sの位置補正を確実に実施することが可能となり、補正機会の低下を防止することができる。
さらに、実施例1では、図2に示すように、自己位置補正対象を認識するために車線変更を実施する場合には、車線変更を行う前に報知制御指令を出力し、自己位置補正対象を認識可能な車線への車線変更を行う旨をドライバーに報知する。
そのため、自車Sが走行する車線の変更を自動的に実施した場合であっても、ドライバーは車線変更を実施する理由を把握でき、ドライバーの不安を解消することができる。
次に、効果を説明する。
実施例1の運転支援車両の自己位置補正方法及び自己位置補正装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
(1) 自車Sの周辺情報を取得する車載センサ(外部センサ11)と、前記車載センサ(外部センサ11)の取得情報及び地図情報に基づいて前記自車Sが走行する車線を選択し、地図上の自己位置を補正するコントローラ(車両制御ECU20)と、を備えた運転支援車両の自己位置補正方法であって、
前記自車Sが走行する車線を選択する車線選択制御(ステップS4〜ステップS8)では、前記地図情報に基づき、予定走行経路上の自己位置補正対象(白線L2)を特定し(ステップS4)、
特定した自己位置補正対象(白線L2)が存在する補正地点Pへの到達時、前記自車Sが走行する車線(中央車線r2)から前記車載センサ(外部センサ11)によって前記自己位置補正対象(白線L2)を認識できるか否かを判断し(ステップS5)、
前記自車Sが走行する車線(中央車線r2)からは前記自己位置補正対象(白線L2)を認識できないと判断したとき、前記補正地点Pに到達する前に、前記自己位置補正対象(白線L2)を認識可能な車線(最左車線r1)へ車線変更する(ステップS8)構成とした。
これにより、自車Sを、自己位置補正対象(白線L2)が認識可能な位置(最左車線r1)へ自車Sを積極的に移動させることができ、地図上の自己位置を補正する機会を増やすことができる。
(2) 前記車線選択制御(ステップS4〜ステップS8)は、地図上の自己位置補正を予め設定した所定間隔(閾値距離D[km]ごと)で実施できないときに実行する(ステップS1)構成とした。
これにより、(1)の効果に加え、不要な車線変更の発生を抑制しつつ、自己位置の補正機会を増やすことができる。
(3) 前記車線選択制御(ステップS4〜ステップS8)は、前記自車Sの前方の所定範囲X[m]内に、前記自車Sが現在走行する車線(中央車線r2)での走行を維持したままでも認識可能な自己位置補正対象(白線L2)が存在しないときに実行する(ステップS2)構成とした。
これにより、(1)又は(2)の効果に加え、不要な車線変更の発生を抑制しつつ、自己位置の補正機会を増やすことができる。
(4) 前記コントローラ(車両制御ECU20)は、前記自車Sが走行する車線の変更を自動的に実施し、
前記自己位置補正対象(白線L2)を認識可能な車線への車線変更を実施する際、前記車線変更の実施をドライバーに報知する(ステップS7)構成とした。
これにより、(1)〜(3)のいずれかの効果に加え、自動的に実行される車線変更に対するドライバーの不安を解消することができる。
(5) 自車Sの周辺情報を取得する車載センサ(外部センサ11)と、前記車載センサ(外部センサ11)の取得情報及び地図情報に基づいて前記自車Sが走行する車線を選択し、地図上の自己位置を補正するコントローラ(車両制御ECU20)と、を備えた運転支援車両の自己位置補正装置であって、
前記コントローラ(車両制御ECU20)は、
前記地図情報に基づき、予定走行経路上の自己位置補正対象(白線L2)を特定する補正対象特定部23と、
前記補正対象特定部23により特定された自己位置補正対象(白線L2)が存在する補正地点Pへの到達時、前記自車Sが走行する車線(中央車線r2)から前記車載センサ(外部センサ11)によって前記自己位置補正対象(白線L2)を認識できるか否かを判断する補正対象認識判断部24と、
前記補正対象認識判断部24により前記自車Sが走行する車線(中央車線r2)からは前記自己位置補正対象(白線L2)を認識できないと判断されたとき、前記補正地点Pに到達する前に、前記自己位置補正対象(白線L2)を認識可能な車線(最左車線r1)へ車線変更する車線選択部25と、を備える構成とした。
これにより、自車Sを、自己位置補正対象(白線L2)が認識可能な位置(最左車線r1)へ自車Sを積極的に移動させることができ、地図上の自己位置を補正する機会を増やすことができる。
以上、本開示の運転支援車両の自己位置補正方法及び自己位置補正装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加などは許容される。
実施例1では、現車線の走行を継続すると自己位置補正対象を認識することができないと判断した際、自己位置補正対象を認識可能な車線への車線変更を行う走行制御指令を出力し、アクセル等が自動的に制御されて車線変更を行う例を示した。つまり、実施例1では、「運転支援車両」として、コントローラからの指令に基づいて車線変更を自動的に実行する自動運転車とし、「車線変更をする」として、ドライバーの運転操作を介在させずに車線変更をコントローラからの指令に基づいて行うこととする例を示した。
しかしながら、これ限らず、実施例1の自己位置補正方法及び自己位置補正装置は、車線変更をドライバーの運転操作によって行うマニュアル操作車両であっても適用することができる。このときには、現車線の走行を継続すると自己位置補正対象を認識することができないと判断した際、車載ディスプレイによる文字表示や、スピーカからの音声出力、車載ランプの点滅発光等によって車線変更をドライバーに促す。このように、自己位置補正対象を認識することが可能な車線への車線変更を支援することで「車線変更をする」こととしてもよい。
また、実施例1では、補正未実施距離が閾値距離D[km]を上回っているときに車線選択制御(図2に示すステップS4〜ステップS8の処理)を実行し、必要に応じて車線変更を実施する例を示した。しかし、車線選択制御(図2に示すステップS4〜ステップS8の処理)を実行するタイミングについてはこれに限定されない。例えば、予定走行経路に沿って車線を設定する際、自車Sの位置補正を定期的に行えるように車線選択制御(図2に示すステップS4〜ステップS8の処理)を実行してもよい。
この場合では、まず、予定走行経路を読み込み、当該予定走行経路上に存在する自己位置補正対象を地図情報に基づいて特定する。次に、予定走行経路に沿った基準車線(例えば、片側三車線では中央車線等)を設定する。そして、この基準車線から自己位置補正対象が認識可能かを判断し、この判断結果に基づいて、定期的な自己位置補正が可能な車線を案内するように適宜車線を選択する。
さらに、実施例1では、自己位置補正対象を認識するための車線変更の前に、スピーカからの音声によってドライバーに車線変更を報知する例を示したが、これに限らない。例えば、車載ディスプレイによる文字表示や、車載ランプの点滅発光等によって報知してもよい。また、必ずしも報知しなくてもよい。
また、実施例1では、補正未実施距離を基準にして車線選択制御(図2に示すステップS4〜ステップS8の処理)を実行する例を示したが、これに限らない。例えば、補正を行わない時間を基準にして車線選択制御(図2に示すステップS4〜ステップS8の処理)を実行するものであってもよい。
すなわち、所定時間の間、自己位置補正を行わない場合に、車線選択制御を実行するものであってもよい。
また、実施例1では、自己位置補正対象として変曲点を有する白線とする例を示したが、これに限らない。例えば、標識や道路上の構造物等であってもよい。外部センサ11によって認識可能であって、地図情報から特定可能であればよい。

Claims (5)

  1. 自車の周辺情報を取得する車載センサと、前記車載センサの取得情報及び地図情報に基づいて前記自車が走行する車線を選択し、地図上の自己位置を補正するコントローラと、を備えた運転支援車両の自己位置補正方法であって、
    前記自車が走行する車線を選択する車線選択制御では、前記地図情報に基づき、予定走行経路上の自己位置補正対象を特定し、
    特定した自己位置補正対象が存在する補正地点への到達時、前記自車が走行する車線から前記車載センサによって前記自己位置補正対象を認識できるか否かを判断し、
    前記自車が走行する車線からは前記自己位置補正対象を認識できないと判断したとき、前記補正地点に到達する前に、前記自己位置補正対象を認識可能な車線へ車線変更する
    ことを特徴とする運転支援車両の自己位置補正方法。
  2. 請求項1に記載された運転支援車両の自己位置補正方法において、
    前記車線選択制御は、地図上の自己位置補正を予め設定した所定間隔で実施できないときに実行する
    ことを特徴とする運転支援車両の自己位置補正方法。
  3. 請求項1又は請求項2に記載された運転支援車両の自己位置補正方法において、
    前記車線選択制御は、前記自車の前方の所定範囲内に、前記自車が現在走行する車線での走行を維持したままでも認識可能な自己位置補正対象が存在しないときに実行する
    ことを特徴とする運転支援車両の自己位置補正方法。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載された運転支援車両の自己位置補正方法において、
    前記コントローラは、前記自車が走行する車線の変更を自動的に実施し、
    前記自己位置補正対象を認識可能な車線への車線変更を実施する際、前記車線変更の実施をドライバーに報知する
    ことを特徴とする運転支援車両の自己位置補正方法。
  5. 自車の周辺情報を取得する車載センサと、前記車載センサの取得情報及び地図情報に基づいて前記自車が走行する車線を選択し、地図上の自己位置を補正するコントローラと、を備えた運転支援車両の自己位置補正装置であって、
    前記コントローラは、
    前記地図情報に基づき、予定走行経路上の自己位置補正対象を特定する補正対象特定部と、
    前記補正対象特定部により特定された自己位置補正対象が存在する補正地点への到達時、前記自車が走行する車線から前記車載センサによって前記自己位置補正対象を認識できるか否かを判断する補正対象認識判断部と、
    前記補正対象認識判断部により前記自車が走行する車線からは前記自己位置補正対象を認識できないと判断されたとき、前記補正地点に到達する前に、前記自己位置補正対象を認識可能な車線への車線変更する車線選択部と、
    を備えることを特徴とする運転支援車両の自己位置補正装置。
JP2019532294A 2017-07-27 2017-07-27 運転支援車両の自己位置補正方法及び自己位置補正装置 Active JP6717433B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/027257 WO2019021421A1 (ja) 2017-07-27 2017-07-27 運転支援車両の自己位置補正方法及び自己位置補正装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019021421A1 true JPWO2019021421A1 (ja) 2020-04-16
JP6717433B2 JP6717433B2 (ja) 2020-07-01

Family

ID=65040019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019532294A Active JP6717433B2 (ja) 2017-07-27 2017-07-27 運転支援車両の自己位置補正方法及び自己位置補正装置

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10953896B2 (ja)
EP (1) EP3660456B1 (ja)
JP (1) JP6717433B2 (ja)
KR (1) KR102138094B1 (ja)
CN (1) CN110892230B (ja)
BR (1) BR112020001558A2 (ja)
CA (1) CA3071227C (ja)
MY (1) MY181900A (ja)
RU (1) RU2725703C1 (ja)
WO (1) WO2019021421A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10921133B2 (en) * 2017-12-07 2021-02-16 International Business Machines Corporation Location calibration based on movement path and map objects
JP7303667B2 (ja) * 2019-05-31 2023-07-05 株式会社Subaru 自動運転支援装置
CN110556012B (zh) * 2019-09-16 2022-03-08 北京百度网讯科技有限公司 车道定位方法及车辆定位***
JP7121714B2 (ja) * 2019-09-17 2022-08-18 本田技研工業株式会社 車両制御システム
JP7141421B2 (ja) * 2020-03-16 2022-09-22 本田技研工業株式会社 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム
CN113071493B (zh) * 2021-04-16 2023-10-31 阿波罗智联(北京)科技有限公司 车辆变道控制的方法、设备、存储介质和程序产品
JP7267383B1 (ja) 2021-11-05 2023-05-01 三菱電機株式会社 車両制御装置及び車両制御方法
CN114923492A (zh) * 2022-04-22 2022-08-19 中国第一汽车股份有限公司 定位信息确定方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005257314A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Honda Motor Co Ltd 車両位置検出装置
JP2012122760A (ja) * 2010-12-06 2012-06-28 Aisin Aw Co Ltd 自車位置認識システム、自車位置認識プログラム、及び自車位置認識方法
JP2017058235A (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 株式会社デンソー 車両位置補正装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19921437C2 (de) * 1999-05-08 2001-05-31 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Straßengeometrie und der Position eines Fahrzeuges auf einer Straße
JP4059194B2 (ja) * 2003-12-25 2008-03-12 トヨタ自動車株式会社 車両の統合制御システム
KR100723834B1 (ko) 2005-06-17 2007-05-31 한국전자통신연구원 차량항법시스템에서 차량위치를 보정하기 위한 장치 및방법
JP4724043B2 (ja) 2006-05-17 2011-07-13 トヨタ自動車株式会社 対象物認識装置
JP5278378B2 (ja) * 2009-07-30 2013-09-04 日産自動車株式会社 車両運転支援装置及び車両運転支援方法
WO2012129424A2 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 Tk Holdings Inc. Driver assistance system
KR20130010718A (ko) 2011-07-19 2013-01-29 현대모비스 주식회사 내비게이션 및 그의 주행차선에 기반한 경로 안내 방법
RU2566175C1 (ru) * 2011-08-31 2015-10-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство помощи при вождении транспортного средства
KR101759804B1 (ko) * 2012-10-26 2017-07-19 도요타지도샤가부시키가이샤 운전 지원 장치 및 운전 지원 방법
JP6032017B2 (ja) 2013-01-10 2016-11-24 トヨタ自動車株式会社 運転制御装置および運転制御方法
JP6469220B2 (ja) * 2015-06-15 2019-02-13 三菱電機株式会社 走行車線判別装置および走行車線判別方法
US10309790B2 (en) * 2015-10-28 2019-06-04 Honda Motor Co., Ltd. Automatic driving system
CN105489035B (zh) 2015-12-29 2018-03-30 大连楼兰科技股份有限公司 应用在主动驾驶技术中检测交通信号灯的方法
CN106767853B (zh) 2016-12-30 2020-01-21 中国科学院合肥物质科学研究院 一种基于多信息融合的无人驾驶车辆高精度定位方法
CN106842269A (zh) 2017-01-25 2017-06-13 北京经纬恒润科技有限公司 定位方法及***

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005257314A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Honda Motor Co Ltd 車両位置検出装置
JP2012122760A (ja) * 2010-12-06 2012-06-28 Aisin Aw Co Ltd 自車位置認識システム、自車位置認識プログラム、及び自車位置認識方法
JP2017058235A (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 株式会社デンソー 車両位置補正装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110892230B (zh) 2021-04-27
EP3660456A1 (en) 2020-06-03
KR102138094B1 (ko) 2020-07-27
CN110892230A (zh) 2020-03-17
JP6717433B2 (ja) 2020-07-01
MY181900A (en) 2021-01-12
RU2725703C1 (ru) 2020-07-03
KR20200013069A (ko) 2020-02-05
CA3071227A1 (en) 2019-01-31
EP3660456B1 (en) 2021-08-18
EP3660456A4 (en) 2020-07-01
WO2019021421A1 (ja) 2019-01-31
US10953896B2 (en) 2021-03-23
BR112020001558A2 (pt) 2020-07-21
CA3071227C (en) 2020-08-04
US20200377117A1 (en) 2020-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6717433B2 (ja) 運転支援車両の自己位置補正方法及び自己位置補正装置
JP6614025B2 (ja) 自動運転支援装置及びコンピュータプログラム
JP4910510B2 (ja) 制御用情報記憶装置及びプログラム
JP4938351B2 (ja) 車両用測位情報更新装置
JP6036371B2 (ja) 車両用運転支援システム及び運転支援方法
JP6638556B2 (ja) 自動運転支援装置及びコンピュータプログラム
JP6489003B2 (ja) 経路探索装置及び車両用自動運転装置
KR20080037712A (ko) 대상물 인식 장치
CN110998691A (zh) 行驶辅助方法及行驶辅助装置
CN112703540A (zh) 驾驶辅助方法和驾驶辅助装置
JP7304875B2 (ja) 自動運転制御方法及び自動運転制御システム
JP7001024B2 (ja) 車載機
US20180349712A1 (en) Boundary line recognition apparatus
JP7202982B2 (ja) 運転支援方法及び運転支援装置
JP2012118026A (ja) 道路ノード位置管理システム
JP5443086B2 (ja) 運転支援システム
CN111273653B (zh) 自动驾驶装置
CN110770542B (zh) 信息管理装置
KR102507172B1 (ko) 자율주행 차량의 측위정보 공유장치 및 그 제어방법
JP7205798B2 (ja) 自動運転装置
JP2024096207A (ja) 車両制御装置、地点通知方法及び地点通知用コンピュータプログラム
JP2023169631A (ja) 車両制御装置、車両制御方法及び車両制御用コンピュータプログラム
JP2023064971A (ja) 車両位置補正システム
CN118430301A (zh) 导航自动驾驶车辆通过交叉口的方法、***和装置

Legal Events

Date Code Title Description
A529 Written submission of copy of amendment under article 34 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A5211

Effective date: 20200120

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200120

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200120

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200205

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200512

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200525

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6717433

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151