WO2019043831A1

WO2019043831A1 - 運転支援車両の位置誤差補正方法及び位置誤差補正装置

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Publication number: WO2019043831A1
Application number: PCT/JP2017/031166
Authority: WO
Inventors: 孝志福重; 田家　智
Original assignee: 日産自動車株式会社
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2019-03-07
Also published as: US20200377088A1; CN111033593B; BR112020004099A2; CN111033593A; KR20200030617A; EP3678109A4; US11167758B2; MX2020002171A; JP6642772B2; EP3678109B1; CA3074413A1; EP3678109A1; JPWO2019043831A1; RU2741529C1

Abstract

スムーズさを優先させるか、はみ出さないことを優先させるかをシーンに応じて選択することが可能となり、より安心できる車両挙動を実現すること。　自動運転走行中、誤差を補正するナビゲーション制御ユニット（３）を備える自動運転車両の位置誤差補正装置において、ナビゲーション制御ユニット（３）は、目標経路を補正する目標経路補正器（３６）に、道路境界情報統合部（３６１）と、横補正量算出部（３６２）と、横並行移動部（３６３）と、を有する。道路境界情報統合部（３６１）は、自車が走行する車線の車線境界を検出する。横補正量算出部（３６２）は、検出した車線境界と地図上における目標経路との位置関係を比較し、目標経路が車線境界に対して所定距離以内に存在する場合、或いは、目標経路が車線境界に対して自車とは反対側に存在する場合、目標経路の横補正量を算出する。横並行移動部（３６３）は、横補正量が算出されると、目標経路を横補正量だけ横方向の並行移動により補正する。

Description

運転支援車両の位置誤差補正方法及び位置誤差補正装置

　本開示は、運転支援走行中、自車位置と目標経路との間で生じる誤差を補正する運転支援車両の位置誤差補正方法及び位置誤差補正装置に関する。

　従来、自動運転等の走行制御中に、操舵オーバライドを検出し、その後、操舵オーバライド終了を検出した場合、運転者は自車両を白線中央に設定されている走行経路上に戻したと推定する。そして、操舵オーバライドを終了した位置が、車線内と仮定し、GPS/地図ズレ分だけ自車の自己位置を補正する自車位置推定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－１３５８６号公報

　しかしながら、従来装置にあっては、自車の自己位置を補正するので、自己位置情報を用いる全モジュールを考慮した補正のかけ方をしなければならず、車両の挙動に注視した補正を行うことができない。つまり、自車の自己位置を補正することは、常に「はみ出さない・ぶつからない」を優先することになるため、時に不必要に大きな車両挙動を伴った補正を行ってしまい、「スムーズさ」が犠牲になる。

　本開示は、上記問題に着目してなされたもので、スムーズさを優先させるか、はみ出さないことを優先させるかをシーンに応じて選択することが可能となり、より安心できる車両挙動を実現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、運転支援走行中、自車位置と目標経路との間で生じる誤差を補正するコントローラを備える。
この運転支援車両の位置誤差補正方法において、自車が走行する車線の車線境界を検出する。
検出した車線境界と地図上における目標経路との位置関係を比較し、目標経路が車線境界に対して所定距離以内に存在する場合、或いは、目標経路が車線境界に対して自車とは反対側に存在する場合、目標経路を横方向の並行移動により補正する。

　上記のように、自車の自己位置を補正するのではなく、目標経路を並行移動により補正することで、スムーズさを優先させるか、はみ出さないことを優先させるかをシーンに応じて選択することが可能となり、より安心できる車両挙動を実現することができる。

実施例１の位置誤差補正方法及び位置誤差補正装置が適用された自動運転制御システムを示す全体システム図である。実施例１において車載センサのうち右側方認識カメラ及び左側方認識カメラを示す斜視図である。実施例１において車載センサのうち車両前方の左右位置に設けられたライダーを示す斜視図である。実施例１においてナビゲーション制御ユニットに有する目標経路補正器を示す全体ブロック図である。図４に示す目標経路補正器のうち道路境界情報統合部を示す詳細ブロック図である。図５に示す道路境界情報統合部のうち調停部を示す詳細ブロック図である。図４に示す目標経路補正器のうち横補正量算出部を示す詳細ブロック図である。ナビゲーション制御ユニットの目標経路補正器で実行される目標経路補正作用を示す作用説明図である。目標経路補正作用のうち幅狭車線突入時の比較例の車両挙動と実施例１の車両挙動を示す対比説明図である。目標経路補正作用のうち幅広車線突入時の比較例の車両挙動と実施例１の車両挙動を示す対比説明図である。

　以下、本開示による運転支援車両の位置誤差補正方法及び位置誤差補正装置を実現する最良の実施形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

　まず、構成を説明する。
実施例１における位置誤差補正方法及び位置誤差補正装置は、ナビゲーション制御ユニットにて生成される目標経路情報を用い、自動運転モードの選択により操舵/駆動/制動が自動制御される自動運転車両（運転支援車両の一例）に適用したものである。以下、実施例１の構成を、「全体システム構成」、「ナビゲーション制御ユニットの詳細構成」、「目標経路補正器の全体構成」、「道路境界情報統合部の詳細構成」、「横補正量算出部の詳細構成」に分けて説明する。

　［全体システム構成］
図１は、実施例１の位置誤差補正方法及び位置誤差補正装置が適用された自動運転制御システムを示す。図２は、車載センサのうち右側方認識カメラ及び左側方認識カメラを示し、図３は、車載センサのうち車両前方の左右位置に設けられたライダーを示す。以下、図１～図３に基づいて全体システム構成を説明する。

　自動運転制御システムは、図１に示すように、車載センサ１と、周囲環境認識ユニット２と、ナビゲーション制御ユニット３と、自動運転制御ユニット４と、アクチュエータ５と、を備えている。なお、周囲環境認識ユニット２、ナビゲーション制御ユニット３、自動運転制御ユニット４は、ＣＰＵなどの演算処理装置を備え、演算処理を実行するコンピュータである。

　車載センサ１は、自動運転車両に搭載され、自車の周辺情報を取得するセンサである。前方認識カメラ１１と、後方認識カメラ１２と、右側方認識カメラ１３と、左側方認識カメラ１４と、ライダー１５と、レーダー１６と、を有する。なお、自車の周辺情報以外の自動運転制御に必要な情報を取得するセンサ類として、図外の車速センサやヨーレートセンサやウインカースイッチなどを有する。

　前方認識カメラ１１、後方認識カメラ１２、右側方認識カメラ１３、左側方認識カメラ１４を組み合わせて周囲認識カメラ（AVM：アラウンド・ビュー・モニター）が構成される。この周囲認識カメラでは、自車走行路上物体・自車走行路外物体（道路構造物、先行車、後続車、対向車、周囲車両、歩行者、自転車、二輪車）・自車走行路（道路白線、道路境界、停止線、横断歩道）・道路標識（制限速度）などが検知される。

　右側方認識カメラ１３は、図２に示すように、右側ドアミラーに内蔵された魚眼カメラであり、右側白線横位置検出機能を有する。左側方認識カメラ１４は、図２に示すように、左側ドアミラーに内蔵された魚眼カメラであり、左側白線横位置検出機能を有する。
なお、右側白線横位置とは、自車Ａの車幅方向中心線CLの位置から右側白線WRの内端位置までの長さをいう。左側白線横位置とは、自車Ａの車幅方向中心線CLの位置から左側白線WLの内端位置までの長さをいう。

　ライダー１５とレーダー１６は、自車の前端位置に、出力波の照射軸を車両前方に向けて配置され、反射波を受けることにより自車前方の物体の存在を検知すると共に、自車前方の物体までの距離を検知する。ライダー１５とレーダー１６という２種類の測距センサを組み合わせてライダー/レーダーが構成され、例えば、レーザーレーダー、ミリ波レーダー、超音波レーダー、レーザーレンジファインダーなどを用いることができる。このライダー１５とレーダー１６では、自車走行路上物体・自車走行路外物体（道路構造物、先行車、後続車、対向車、周囲車両、歩行者、自転車、二輪車）などの位置と物体までの距離を検知する。

　ここで、ライダー１５は、図３に示すように、自車Ａの前端左右位置に右斜め下向きと左斜め下向きに首振り可能に設けられ、右側縁石横位置検出機能と左側縁石横位置検出機能とを有する。なお、右側縁石横位置とは、自車Ａの車幅方向中心線CLの位置から右側縁石ERの内端位置までの長さをいう。左側縁石横位置とは、自車Ａの車幅方向中心線CLの位置から左側縁石ELの内端位置までの長さをいう。

　周囲環境認識ユニット２は、各認識カメラ１１，１２，１３，１４からの画像データとライダー/レーダー１５，１６から物体データとを入力する。この周囲環境認識ユニット２は、画像データと物体データのキャリブレーションデータを生成するキャリブレーション処理部２１と、キャリブレーションデータに基づいて物体認識処理を行う物体認識処理部２２と、を有する。

　キャリブレーション処理部２１は、各認識カメラ１１，１２，１３，１４からの画像データのパラメータと、ライダー/レーダー１５，１６から物体データのパラメータとを推定し、パラメータを使用して画像データや物体データのキャリブレーションデータを生成して出力する。例えば、各認識カメラ１１，１２，１３，１４からの画像データの場合、パラメータを使用して光軸やレンズ歪みの補正などを行う。

　物体認識処理部２２は、キャリブレーション処理部２１からのキャリブレーションデータを入力し、キャリブレーションデータに基づいて物体認識処理を行い、認識結果データを出力する。この物体認識処理部２２では、例えば、画像データと物体データとを比較処理し、画像データによる物体候補の位置に物体データにより物体が存在することが確認されると、物体の存在を認識すると共に物体が何であるかを認識する。

　ナビゲーション制御ユニット３は、GNSSアンテナ３１からの自車位置情報を入力し、道路情報を含む地図データと衛星通信を利用したGPS（全地球測位システム）を組み合わせ、ルート検索により現在位置から目的地までの目標経路を生成する。そして、生成した目標経路を地図上に表示すると共に、目標経路情報を出力する。

　ここで、「GNSS」は「Global Navigation Satellite System：全地球航法衛星システム」の略称であり、「GPS」は「Global Positioning System」の略称である。なお、ナビゲーション制御ユニット３の詳細構成については後述する。

　自動運転制御ユニット４は、周囲環境認識ユニット２の物体認識処理部２２からの認識結果データと、ナビゲーション制御ユニット３からの目標経路情報を入力する。そして、入力情報に基づいて目標車速や目標加速度や目標減速度を生成する。さらに、生成された目標加速度により駆動制御指令値を演算し、演算結果を駆動アクチュエータ５１へ出力する。生成された目標減速度により制動制御指令値を演算し、演算結果を制動アクチュエータ５２へ出力する。入力された目標経路情報により舵角制御指令値を演算し、演算結果を舵角アクチュエータ５３へ出力する。

　アクチュエータ５は、駆動アクチュエータ５１と、制動アクチュエータ５２と、舵角アクチュエータ５３と、を有する。

　駆動アクチュエータ５１は、自動運転制御ユニット４から駆動制御指令値を入力し、駆動源駆動力を制御するアクチュエータである。つまり、エンジン車の場合は、エンジンアクチュエータを用いる。ハイブリッド車の場合は、エンジンアクチュエータとモータアクチュエータを用いる。電気自動車の場合、モータアクチュエータを用いる。

　制動アクチュエータ５２は、自動運転制御ユニット４から制動制御指令値を入力し、ブレーキ制動力を制御するアクチュエータである。なお、制動アクチュエータ５２としては、油圧ブースタや電動ブースタなどを用いる。

　舵角アクチュエータ５３は、自動運転制御ユニット４から舵角制御指令値を入力し、操舵輪の転舵角を制御するアクチュエータである。なお、舵角アクチュエータ５３としては、舵角制御モータなどを用いる。

　［ナビゲーション制御ユニットの詳細構成］
　目的地を設定し、最適な目標経路を演算し、自動運転用の目標経路を表示するナビゲーション制御ユニット３の詳細構成を、図１に基づいて説明する。

　ナビゲーション制御ユニット３は、図１に示すように、GNSSアンテナ３１と、位置情報処理部３２と、目的地設定部３３と、地図データ記憶部３４と、ルート検索処理部３５と、目標経路補正器３６と、表示デバイス３７と、を備えている。

　位置情報処理部３２は、GNSSアンテナ３１から入力される衛星通信情報に基づいて、自車の停車位置や自車の走行位置の緯度・経度の検出処理を行う。位置情報処理部３２からの自車位置情報は、ルート検索処理部３５へ出力される。

　目的地設定部３３は、ドライバによる表示デバイス３７の表示画面へのタッチパネル操作などにより、自車の目的地の入力設定を行う。目的地設定部３３からの目的地情報は、ルート検索処理部３５へ出力される。

　地図データ記憶部３４は、緯度経度と地図情報が対応づけられた、いわゆる電子地図データの記憶部である。地図データには、各地点に対応づけられた道路情報を有し、道路情報は、ノードと、ノード間を接続するリンクにより定義される。道路情報は、道路の位置／領域により道路を特定する情報と、道路ごとの道路種別、道路ごとの道路幅、道路の形状情報とを含む。道路情報は、各道路リンクの識別情報ごとに、交差点の位置、交差点の進入方向、交差点の種別その他の交差点に関する情報を対応づけて記憶する。また、道路情報は、各道路リンクの識別情報ごとに、道路種別、道路幅、道路形状、直進の可否、進行の優先関係、追い越しの可否（隣接レーンへの進入の可否）、制限速度、その他の道路に関する情報を対応づけて記憶する。

　ルート検索処理部３５は、位置情報処理部３２からの自車位置情報と、目的地設定部３３からの目的地情報と、地図データ記憶部３４からの道路地図情報（道路地図データ）と、を入力する。そして、道路地図情報に基づいてルートコスト計算などによって目標経路を生成する。なお、目標経路の生成は、GPSと地図を用いて生成しても良いが、GPSと地図を用いる代わりに、先行車が存在するとき、先行車の走行軌跡を目標経路としても良い。この場合、GPSの位置精度が低いとき、走行軌跡を目標経路として用いることで、後述する目標経路補正器３６での並行移動量が小さくて済み、よりスムーズな車両挙動にすることができる。

　目標経路補正器３６は、物体認識処理部２２からの認識結果データと、ルート検索処理部３５からの目標経路と、を入力する。目標経路以外に、白線横方向距離（左右）、静止物体横方向距離（左右）、縁石横方向距離（左右）、ドライバによる方向指示器（ウインカ）の使用状況、車線変更状況、車速などの情報を入力する。これらの入力情報に基づいて、自車が走行する車線の車線境界を検出する。そして、検出した車線境界と地図上における目標経路との位置関係を比較し、目標経路が車線境界に対して所定距離以内に存在する場合、或いは、目標経路が車線境界に対して自車とは反対側に存在する場合、目標経路を横方向の並行移動により補正する。

　ここで、「所定距離」とは、自車が車線境界に近づいたとき、ドライバに対して不安感を与える距離をいい、例えば、自車の車幅方向中心線から車線境界までが2m程度（自車の側面から車線境界までが1m程度）の距離とする。なお、目標経路が車線境界に対して自車とは反対側に存在する場合には、自車との距離にかかわらず、目標経路を横方向の並行移動により補正する。

　表示デバイス３７は、地図データ記憶部３４からの地図データ情報と、目標経路補正器３６からの目標経路情報を入力する。そして、表示画面に、地図と道路と目標経路と自車位置と目的地を表示する。つまり、表示デバイス３７は、自動運転による走行中、自車が地図上で何処を移動しているかなどの自車位置視覚情報を提供する。

　［目標経路補正器の全体構成］
　図４は、実施例１においてナビゲーション制御ユニット３（コントローラ）に有する目標経路補正器３６を示す。以下、図４に基づいて目標経路補正器３６の全体構成を説明する。

　目標経路補正器３６は、自動運転による走行中、ナビゲーション情報を用いて検出した自車位置を地図情報に重ね合わせたとき、自車位置と目標経路との間で生じるナビゲーション誤差を、目標経路の横並行移動により補正する。この目標経路補正器３６は、図４に示すように、道路境界情報統合部３６１（車線境界検出部）と、横補正量算出部３６２と、横並行移動部３６３と、を有する。

　道路境界情報統合部３６１は、白線横方向距離（左右）、静止物体横方向距離（左右）、縁石横方向距離（左右）、ドライバによる方向指示器（ウインカ）の使用状況、車線変更状況、車速などの情報を入力する。そして、自車Ａが走行する車線の車線境界を検出し、自車Ａと車線境界横方向距離（左右）を、横補正量算出部３６２へ出力する。

　横補正量算出部３６２は、ルート検索処理部３５からの目標経路と、道路境界情報統合部３６１からの車線境界横方向距離（左右）と、ドライバによる方向指示器の使用状況、車線変更状況、車速などの情報を入力する。そして、検出した車線境界と地図上における目標経路との位置関係を比較し、目標経路が車線境界に対して所定距離以内に存在する場合、或いは、目標経路が車線境界に対して自車Ａとは反対側に存在する場合、目標経路の横補正量を算出する。

　横並行移動部３６３は、ルート検索処理部３５からの目標経路と、横補正量算出部３６２からの横補正量と、を入力する。そして、横補正量が算出されると、図４の右下の枠Ｂに示すように、目標経路を横補正量だけ横方向の並行移動により補正し、新しい目標経路を生成する。この目標経路の並行移動補正により、自車Ａの進行方向と目標経路がずれているとき、自車Ａの進行方向と新しい目標経路との一致性が高められる。

　［道路境界情報統合部の詳細構成］
　図５は、目標経路補正器３６のうち道路境界情報統合部３６１を示し、図６は、道路境界情報統合部３６１のうち調停部３６１ｅを示す。以下、図５及び図６に基づいて道路境界情報統合部３６１の詳細構成を説明する。

　道路境界情報統合部３６１は、図５に示すように、OR回路３６１ａと、選択器３６１ｂと、道路境界調整部３６１ｃと、調整量加算器３６１ｄと、調停部３６１ｅと、片側喪失時補完部３６１ｆと、を有する。

　選択器３６１ｂは、OR回路３６１ａを介してドライバによる方向指示器の使用状況、又は、車線変更状況を入力しないとき、横方向距離調整量としてゼロ（固定値）を選択する。一方、OR回路３６１ａを介してドライバによる方向指示器の使用状況、又は、車線変更状況を入力すると、目標経路の並行移動量を徐々に減少する横方向距離調整量を与える。
つまり、目標経路を横方向に並行移動させるとき、ドライバによりステアリング操作が介入すると、目標経路の並行移動量を徐々に減少するもので、ドライバによるステアリング操作介入を、ドライバによるウインカ操作により判断している。

　道路境界調整部３６１ｃは、車速を入力し、車速が高いほど、横方向距離が大きくなって目標経路の並行移動補正量が小さくなるように、横方向距離調整量を与える。

　調整量加算器３６１ｄは、選択器３６１ｂからの横方向距離調整量と、道路境界調整部３６１ｃからの横方向距離調整量とを加算し、これを調停部３６１ｅでの調整量とする。

　調停部３６１ｅは、白線横方向距離（左右）と、静止物体横方向距離（左右）と、縁石横方向距離（左右）と、調整量加算器３６１ｄからの横方向距離調整量を入力する。そして、調停後道路境界左方向距離と調停後道路境界右方向距離を出力する。調停部３６１ｅの詳細は後述する。

　片側喪失時補完部３６１ｆは、調停後道路境界左方向距離と、調停後道路境界右方向距離と、車速と、を入力する。そして、調停後道路境界左方向距離と調停後道路境界右方向距離のうち、片側の横方向距離情報の一部が喪失したとき、喪失した側の横方向距離情報を車速により補完をし、車線境界横方向距離（左右）を出力する。

　ここで、道路端の形状が道路に並行になっていない場合において横方向距離情報の一部が喪失したとき、自車の車速に応じて変化する所定の距離分の範囲にて検出される道路端のうち、自車に最も近い道路端に基づく検出値を車線境界情報として使用する。これによって、喪失した側の横方向距離情報が補完される。

　調停部３６１ｅは、図６に示すように、減算器361e1,361e2,361e3と、加算器361e4, 361e5,361e6と、最小値選択器361e7と、最大値選択器361e8と、最終減算器361e9と、最終加算器361e10と、を有する。

　白線横方向距離（左右）の減算器361e1と加算器361e4は、白線横方向距離調整量としてゼロ（固定値）とする。
つまり、「白線」は、自車の目標経路の車線端と認識し、横方向距離調整を行わない。

　静止物体横方向距離（左右）の減算器361e2と加算器361e5は、静止物体横方向距離調整量として所定値（固定値）とする。
つまり、「静止物体」は、自車が走行する道路端と認識し、道路端から車線端情報を取得するため、横方向距離調整を行う。言い換えると、自車が走行する車線の車線境界を検出する際、道路端（静止物体）の位置が検出されると、検出された道路端（静止物体）から所定幅分の内側位置を車線境界情報として使用する。

　縁石横方向距離（左右）の減算器361e3と加算器361e6は、縁石横方向距離調整量として所定値（固定値）とする。
つまり、「縁石」は、自車が走行する道路端と認識し、道路端から車線端情報を取得するため、横方向距離調整を行う。言い換えると、自車が走行する車線の車線境界を検出する際、道路端（縁石）の位置が検出されると、検出された道路端（縁石）から所定幅分の内側位置を車線境界情報として使用する。

　最小値選択器361e7は、減算器361e2を経過した白線横方向距離（左）と、減算器361e2を経過した静止物体横方向距離（左）と、減算器361e3を経過した縁石横方向距離（左）と、を入力し、最小値を選択して道路境界左方向距離とする。
つまり、自車が走行する車線の車線境界を検出する際、車線境界の位置（白線位置）と道路端の位置（静止物***置又は縁石位置）の両方が検出されると、自車により近い内側位置の検出値が車線境界情報として使用される。

　最大値選択器361e8は、加算器361e4を経過した白線横方向距離（右）と、加算器361e5を経過した静止物体横方向距離（右）と、加算器361e6を経過した縁石横方向距離（右）と、を入力し、最大値を選択して道路境界右方向距離とする。

　最終減算器361e9は、最小値選択器361e7からの道路境界左方向距離から、調整量加算器３６１ｄからの調整量を差し引いて調整後道路境界左方向距離とする。

　最終加算器361e10は、最大値選択器361e8からの道路境界右方向距離から、調整量加算器３６１ｄからの調整量を加えて調整後道路境界右方向距離とする。

　［横補正量算出部３６２の詳細構成］
　図７は、目標経路補正器３６のうち横補正量算出部３６２を示す。以下、図７に基づいて横補正量算出部３６２の詳細構成を説明する。

　横補正量算出部３６２は、図７に示すように、横偏差算出部３６２ａと、位置関係理解部３６２ｂと、横補正量計算部３６２ｃと、変化レート最大値決定部３６２ｄと、レートリミッタ３６２ｅと、を有する。

　横偏差算出部３６２ａは、ルート検索処理部３５からの目標経路を入力し、目標経路と自車の横偏差Y0を算出する。

　位置関係理解部３６２ｂは、横偏差算出部３６２ａからの横偏差Y0と、道路境界情報統合部３６１からの車線境界横方向距離（左右）を入力する。そして、目標経路と車線端との位置関係の比較により、目標経路と車線境界との位置関係を理解（把握）する。このとき、目標経路が車線境界（左）に対して所定距離以内に存在する場合、或いは、目標経路が車線境界（左）に対して自車とは反対側に存在する場合、左境界検出状況（フラグ）を出力する。一方、目標経路が車線境界（右）に対して所定距離以内に存在する場合、或いは、目標経路が車線境界（右）に対して自車とは反対側に存在する場合、右境界検出状況（フラグ）を出力する。

　横補正量計算部３６２ｃは、位置関係理解部３６２ｂからの左境界検出状況（フラグ）及び右境界検出状況（フラグ）と、道路境界情報統合部３６１からの車線境界横方向距離（左右）を入力する。そして、目標経路の位置と自車の位置が一致するように、目標経路の横補正量を計算し、計算結果を横補正量目標値として出力する。

　変化レート最大値決定部３６２ｄは、ドライバによる方向指示器の使用状況と、車線変更状況と、車速と、左境界検出状況（フラグ）と、右境界検出状況（フラグ）とを入力する。そして、横補正量変化レート（目標経路の移動速度）の下限値と上限値を決定する。
つまり、変化レート最大値決定部３６２ｄは、目標経路を横方向の並行移動により補正する際、横方向に並行移動させる目標経路の移動速度（横補正量変化レート）を、所定速度に規定するだけではなく、状況に応じて可変に規定する機能を有する。詳しい変化レート最大値決定部３６２ｄの構成は、後述する。

　レートリミッタ３６２ｅは、変化レート最大値決定部３６２ｄからの横補正量目標値と、変化レート最大値決定部３６２ｄからの横補正量変化レート下限値及び横補正量変化レート上限値を入力する。そして、横補正量目標値に対して横補正量変化レート（目標経路の移動速度）により制限を加えて横補正量とする。

　変化レート最大値決定部３６２ｄは、低車速時変化抑制部362d1と、第１レート切替部362d2と、第２レート切替部362d3と、第３レート切替部362d4と、第４レート切替部362d5と、第１レート積算部362d6と、第２レート積算部362d7と、を有する。

　低車速時変化抑制部362d1は、車速を入力し、自車の車速が低下すると、車速低下に応じて目標経路の移動速度を小さくするように車速対応変化レートを決める。そして、自車が停車すると、車速対応変化レートをゼロにする。

　第１レート切替部362d2は、車線変更状況をトリガーとして、車線変更のない通常走行シーンのとき、車速対応変化レートを選択し、車線変更状況が入力されると、変化レートをゼロに切り替える。

　第２レート切替部362d3は、ドライバによる方向指示器使用状況をトリガーとし、方向指示器不使用のとき、第１レート切替部362d2からの変化レートに切り替え、方向指示器使用状況が入力されると変化レート＝∞に切り替える。

　第３レート切替部362d4は、右境界検出状況（フラグ）をトリガーとし、レート大（固定値）とレート小（固定値）を切り替える。

　第４レート切替部362d5は、左境界検出状況（フラグ）をトリガーとし、レート大（固定値）とレート小（固定値）を切り替える。

　第１レート積算部362d6は、第２レート切替部362d3からの変化レートと、第３レート切替部362d4からの変化レートを入力し、両変化レートの積算により横補正量変化レート上限値を算出する。

　第２レート積算部362d7は、第２レート切替部362d3からの変化レートと、第４レート切替部362d5からの変化レートを入力し、両変化レートの積算により横補正量変化レート上限値を算出する。

　この変化レート最大値決定部３６２ｄでは、下記に列挙する目標経路の移動速度（変化レート）を制御する。

　(a) 目標経路を横方向に並行移動させるとき、自車が車線変更すると、車線変更中、目標経路の移動速度をゼロとし、並行移動量を保持する（第１レート切替部362d2）。

　(b) 目標経路を横方向に並行移動させるとき、自車の車速が低下すると、車速低下に応じて目標経路の移動速度を小さくする（低車速時変化抑制部362d1）。

　(c) 目標経路を横方向に並行移動させるとき、自車が停車すると、目標経路の移動速度をゼロとし、並行移動量を保持する（低車速時変化抑制部362d1）。

　(d) 目標経路を横方向に並行移動させるとき、自車の近くに左右車線端を検出しないと、左右への目標経路の移動速度を遅くする（第３，第４レート切替部362d4,362d5）。

　(e) 目標経路を横方向に並行移動させるとき、左側のみ自車の近くに車線端を検出すると、左への目標経路の移動速度を遅くし、右への目標経路の移動速度を速くする（第３，第４レート切替部362d4,362d5）。

　(f) 目標経路を横方向に並行移動させるとき、右側のみ自車の近くに車線端を検出すると、左への目標経路の移動速度を速くし、右への目標経路の移動速度を遅くする（第３，第４レート切替部362d4,362d5）。

　(g) 目標経路を横方向に並行移動させるとき、自車の近くに左右車線端を検出すると、左右への目標経路の移動速度を速くする（第３，第４レート切替部362d4,362d5）。

　次に、作用を説明する。
実施例１の作用を、「目標経路補正作用」、「幅狭車線突入時の車両挙動対比作用」、「幅広車線突入時の車両挙動対比作用」に分けて説明する。

　［目標経路補正作用］
　図８は、ナビゲーション制御ユニット３の目標経路補正器３６で実行される目標経路補正作用を示す。以下、図８に基づいて目標経路補正作用を説明する。

　実施例１では、自動運転走行中、ナビゲーション情報を用いて検出した自車位置を地図情報に重ね合わせたとき、自車位置と目標経路との間で生じる誤差を補正するナビゲーション制御ユニット３を備える。このナビゲーション制御ユニット３は、目標経路を補正する目標経路補正器３６を有する。さらに、目標経路補正器３６は、道路境界情報統合部３６１と、横補正量算出部３６２と、横並行移動部３６３と、を有する。

　よって、道路境界情報統合部３６１において、自車Ａが走行する車線の車線境界が検出される。即ち、図８に示すように、右側方認識カメラ１３によって、右側白線WRが車線境界として検出される。また、ライダー１５，１５によって、右側道路端の縁石ERと左側道路端の縁石ELが道路端として検出される。このため、図８に示す場合は、右側車線境界が右側白線WRの内側とされ、左側車線境界が縁石ELの内側からさらに自車Ａ側に近づいた位置とされる。

　次に、横補正量算出部３６２において、検出した左側車線境界と右側車線境界と地図上における目標経路TLとの位置関係が比較される。図８に示す場合は、目標経路TLと右側車線境界との距離が十分に離れているのに対し、目標経路TLと左側車線境界との距離が近い。このため、目標経路TLが左側車線境界に対して所定距離以内に存在するとの判断に基づき、横補正量算出部３６２において、目標経路TLの横補正量LOとして、目標経路TLを図８の右側にオフセットさせる量が算出される。

　次に、横並行移動部３６３において、横補正量算出部３６２にて横補正量LOが算出されると、目標経路TLを横補正量LOだけ横方向の並行移動により補正することで、新たな目標経路TL’が生成される。このため、自車Ａは、現在位置から新たな目標経路TL’に近づくように、ライン・トレース・コントロールLTCにより自動運転走行する。

　このように、自車の自己位置の補正をするのではなく、自車Ａが走行レーン内にとどまれるように目標経路LTを並行移動するため、車両の挙動のみ（「スムーズさ」、「はみ出さない・ぶつからない」をシーン別に選択）を考慮した補正を行うことが可能となる。

　［幅狭車線突入時の車両挙動対比作用］
　図９は、目標経路補正作用のうち幅狭車線突入時の比較例の車両挙動と実施例１の車両挙動を示す。以下、図９に基づいて幅狭車線突入時の車両挙動対比作用を説明する。
ここで、自車位置と目標経路との間で生じるナビゲーション誤差を、自車の自己位置補正により行うものを比較例とする。

　幅狭車線突入時とは、図９に示すように、左右の白線WL,WRが無い道路から急に左右の白線WL,WRの横幅L1が狭い幅狭車線突入シーンをいう。幅狭車線突入シーンのとき、比較例の場合、自車Ａが、Ｃの位置に到達してレーンセンタを認識すると、自車Ａの横位置を速やかにレーンセンタに戻すように、自車Ａの自己位置補正がなされる。このため、比較例の場合、自車Ａは走行ラインＤに沿って走行することになる。

　これに対し、幅狭車線突入シーンのとき、実施例１の場合、自車Ａが、Ｃの位置に到達して左側白線WLを自車Ａと重なる位置に検出すると、目標経路を速やかにレーンセンタ側に戻す並行移動速度により、目標経路を横方向へ並行移動する補正がなされる。このため、実施例１の場合、自車Ａは、走行ラインＤとほぼ同様である走行ラインＥに沿って走行することになる。

　このように、幅狭車線突入時は、「スムーズさ」と「はみ出さない・ぶつからない」のうち、「はみ出さない・ぶつからない」を優先させるべきシーンである。これに対し、実施例１では、幅狭車線突入シーンにおいて、「はみ出さない・ぶつからない」を優先させる並行移動速度が速い目標経路の補正を選択することができる。

　［幅広車線突入時の車両挙動対比作用］
　図１０は、目標経路補正作用のうち幅広車線突入時の比較例の車両挙動と実施例１の車両挙動を示す。以下、図１０に基づいて幅狭車線突入時の車両挙動対比作用を説明する。
ここで、自車位置と目標経路との間で生じるナビゲーション誤差を、自車の自己位置補正により行うものを比較例とする。

　幅広車線突入時とは、図１０に示すように、左右の白線WL,WRが無い道路から急に左右の白線WL,WRの横幅L2（＞L1）が広い幅広車線突入シーンをいう。幅広車線突入シーンのとき、比較例の場合、自車Ａが、Ｃの位置に到達してレーンセンタを認識すると、自車Ａの横位置を速やかにレーンセンタに戻すように、自車Ａの自己位置補正がなされる。このため、比較例の場合、自車Ａは走行ラインＤに沿って走行することになる。

　これに対し、幅広車線突入シーンのとき、実施例１の場合、自車Ａが、Ｃの位置に到達して左側白線WLを自車Ａから所定距離だけ離れた位置に検出すると、目標経路をゆっくりとレーンセンタ側に戻す並行移動速度により、目標経路を横方向へ並行移動する補正がなされる。このため、実施例１の場合、自車Ａは、走行ラインＤとは異なり、車両横Ｇが小さく抑えられた走行ラインＥ’に沿って走行することになる。

　このように、幅広車線突入時は、「スムーズさ」と「はみ出さない・ぶつからない」のうち、「スムーズさ」を優先させるべきシーンである。これに対し、実施例１では、幅広車線突入シーンにおいて、「スムーズさ」を優先させる並行移動速度が遅い目標経路の補正を選択することができる。

　次に、効果を説明する。
実施例１における自動運転車両の位置誤差補正方法及び位置誤差補正装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

　(1) 運転支援走行中（自動運転走行中）、自車位置と目標経路との間で生じる誤差を補正するコントローラ（ナビゲーション制御ユニット３）を備える。
この運転支援車両（自動運転車両）の位置誤差補正方法において、自車が走行する車線の車線境界を検出する。
検出した車線境界と地図上における目標経路との位置関係を比較し、目標経路が車線境界に対して所定距離以内に存在する場合、或いは、目標経路が車線境界に対して自車とは反対側に存在する場合、目標経路を横方向の並行移動により補正する（図８）。
このため、スムーズさを優先させるか、はみ出さないことを優先させるかをシーンに応じて選択することが可能となり、より安心できる車両挙動を実現する運転支援車両（自動運転車両）の位置誤差補正方法を提供することができる。

　(2) 自車が走行する車線の車線境界を検出する際、道路端の位置が検出されると、検出された道路端から所定幅分の内側位置を車線境界情報として使用する（図６）。
このため、(1)の効果に加え、車線境界（白線）がない道路においても、縁石等の道路端を検出できれば、目標経路の横方向並行移動による補正を継続することができる。

　(3) 自車が走行する車線の車線境界を検出する際、車線境界の位置と道路端の位置の両方が検出されると、自車により近い内側位置の検出値を車線境界情報として使用する（図６）。
このため、(2)の効果に加え、縁石等の道路端がある位置より所定の距離だけ内側に離れて走行でき、ドライバにとってより安心することができる。

　(4) 自車が走行する車線の車線境界を検出する際、自車の車速に応じて変化する所定の距離分の範囲にて検出される道路端のうち、自車に最も近い道路端に基づく検出値を車線境界情報として使用する（図５）。
このため、(2)又は(3)の効果に加え、道路端の形状が道路に並行になっていない場所においても、目標経路の横方向並行移動による補正を実現することができる。

　(5) 目標経路を横方向の並行移動により補正する際、横方向に並行移動させる目標経路の移動速度を所定速度に規定する（図７）。
このため、(1)～(4)の効果に加え、横方向に並行移動させる目標経路の移動速度を所定速度に規定することで、自車の車両挙動をスムーズにすることができる。

　(6) 目標経路を横方向の並行移動により補正する際、横方向の並行移動させる目標経路の移動速度を状況に応じて可変に規定する（図７）。
このため、(5)の効果に加え、「スムーズさ」と、「はみ出さない・ぶつからない」のうち、どちらを優先するかをシーン別に選択することができる。この結果、移動速度を固定速度により与える場合に比べ、より安心できる車両挙動となる。

　(7) 目標経路を横方向に並行移動させるとき、
自車の近くに左右車線端を検出しないと、左右への目標経路の移動速度を遅くする。
左側のみ自車の近くに車線端を検出すると、左への目標経路の移動速度を遅くし、右への目標経路の移動速度を速くする。
右側のみ自車の近くに車線端を検出すると、左への目標経路の移動速度を速くし、右への目標経路の移動速度を遅くする。
自車の近くに左右車線端を検出すると、左右への目標経路の移動速度を速くする（図７）。
このため、(6)の効果に加え、近くに白線や縁石を検出したときは、白線や縁石から自車が速く離れることで、「はみ出さない・ぶつからない」を優先することができる。近くに白線や縁石を検出しないときは、ゆっくりと自車が横移動することで、「スムーズさ」を優先することができる。

　(8) 目標経路を横方向に並行移動させるとき、自車が車線変更すると、車線変更中、目標経路の移動速度をゼロとし、並行移動量を保持する（図７）。
このため、(6)又は(7)の効果に加え、目標経路と車線境界が交差してしまうことで、不要な目標経路の補正を防止することができると共に、車線変更完了時にそれまでの目標経路の補正を継続することができる。この結果、車線変更を含め、「スムーズ」、かつ、「はみ出さない・ぶつからない」車両挙動となる。

　(9) 目標経路を横方向に並行移動させるとき、自車の車速が低下すると、車速低下に応じて目標経路の移動速度を小さくする（図７）。
このため、(6)～(8)の効果に加え、車速低下時に並行移動速度を小さくし、ステアリング角を小さくすることで、ドライバに安心感を与えることができる。なお、車速低下時には、ステアリング角を大きくしないと、同じ横移動速度を確保できない。

　(10) 目標経路を横方向に並行移動させるとき、自車が停車すると、目標経路の移動速度をゼロとし、並行移動量を保持する（図７）。
このため、(9)の効果に加え、停車時、目標経路の補正に伴ってハンドルが動くことを防ぐことで、ドライバに安心感を与えることができる。

　(11) 目標経路を横方向に並行移動させるとき、ドライバによりステアリング操作が介入すると、目標経路の並行移動量を徐々に減少する（図５）。
このため、(1)～(10)の効果に加え、ステアリング操作介入時、目標経路と車線端検出結果との位置関係が大きく変化することに対応し、目標経路の並行移動量を徐々に減少することで、不要な目標経路の補正を防止することができる。

　(12) ドライバによるステアリング操作介入を、ドライバによるウインカ操作により判断する（図５）。
このため、(11)の効果に加え、ステアリング操作前のウインカ操作により判断することで、ドライバによるステアリング操作の介入意志を、明確、かつ、速やかに反映させることができる。

　(13) 運転支援走行中（自動運転走行中）、自車位置と目標経路との間で生じる誤差を補正するコントローラ（ナビゲーション制御ユニット３）を備える。
この運転支援車両（自動運転車両）の位置誤差補正装置において、コントローラ（ナビゲーション制御ユニット３）は、目標経路を補正する目標経路補正器３６を有する。さらに、目標経路補正器３６は、車線境界検出部（道路境界情報統合部３６１）と、横補正量算出部３６２と、横並行移動部３６３と、を有する。
車線境界検出部（道路境界情報統合部３６１）は、自車が走行する車線の車線境界を検出する。
横補正量算出部３６２は、検出した車線境界と地図上における目標経路との位置関係を比較し、目標経路が車線境界に対して所定距離以内に存在する場合、或いは、目標経路が車線境界に対して自車とは反対側に存在する場合、目標経路の横補正量を算出する。
横並行移動部３６３は、横補正量が算出されると、目標経路を横補正量だけ横方向の並行移動により補正する（図４）。
このため、スムーズさを優先させるか、はみ出さないことを優先させるかをシーンに応じて選択することが可能となり、より安心できる車両挙動を実現する運転支援車両（自動運転車両）の位置誤差補正装置を提供することができる。

　以上、本開示の運転支援車両の位置誤差補正方法及び位置誤差補正装置を実施例１に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例１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、設計の変更や追加等は許容される。

　実施例１では、自車の現在位置から目的地までの目標経路を生成するコントローラとして、ナビゲーション制御ユニット３を用いる例を示した。しかし、自車の現在位置から目的地までの目標経路を生成するコントローラとしては、自動運転制御ユニットとする例としても良い。さらに、目標経路生成機能を２つに分け、一部をナビゲーション制御ユニットで分担し、残りを自動運転制御ユニットで分担する例としても良い。

　実施例１では、本開示の位置誤差補正方法及び位置誤差補正装置を自動運転モードの選択により操舵/駆動/制動が自動制御される自動運転車両に適用する例を示した。しかし、本開示の位置誤差補正方法及び位置誤差補正装置は、ドライバによる操舵運転/駆動運転/制動運転のうち、一部の運転を支援する運転支援車両であっても良い。要するに、自車位置と目標経路との間で生じる誤差を補正することでドライバの運転支援をする車両であれば適用することができる。

Claims

　運転支援走行中、自車位置と目標経路との間で生じる誤差を補正するコントローラを備える運転支援車両の位置誤差補正方法において、
　自車が走行する車線の車線境界を検出し、
　検出した前記車線境界と地図上における前記目標経路との位置関係を比較し、前記目標経路が前記車線境界に対して所定距離以内に存在する場合、或いは、前記目標経路が前記車線境界に対して自車とは反対側に存在する場合、前記目標経路を横方向の並行移動により補正する
　ことを特徴とする運転支援車両の位置誤差補正方法。
　請求項１に記載された運転支援車両の位置誤差補正方法において、
　前記自車が走行する車線の車線境界を検出する際、道路端の位置が検出されると、検出された道路端から所定幅分の内側位置を車線境界情報として使用する
　ことを特徴とする運転支援車両の位置誤差補正方法。
　請求項２に記載された運転支援車両の位置誤差補正方法において、
　前記自車が走行する車線の車線境界を検出する際、車線境界の位置と道路端の位置の両方が検出されると、自車により近い内側位置の検出値を車線境界情報として使用する
　ことを特徴とする運転支援車両の位置誤差補正方法。
　請求項２又は３に記載された運転支援車両の位置誤差補正方法において、
　前記自車が走行する車線の車線境界を検出する際、自車の車速に応じて変化する所定の距離分の範囲にて検出される道路端のうち、自車に最も近い道路端に基づく検出値を車線境界情報として使用する
　ことを特徴とする運転支援車両の位置誤差補正方法。
　請求項１から４までの何れか一項に記載された運転支援車両の位置誤差補正方法において、
　前記目標経路を横方向の並行移動により補正する際、横方向に並行移動させる前記目標経路の移動速度を所定速度に規定する
　ことを特徴とする運転支援車両の位置誤差補正方法。
　請求項５に記載された運転支援車両の位置誤差補正方法において、
　前記目標経路を横方向の並行移動により補正する際、横方向の並行移動させる前記目標経路の移動速度を状況に応じて可変に規定する
　ことを特徴とする運転支援車両の位置誤差補正方法。
　請求項６に記載された運転支援車両の位置誤差補正方法において、
　前記目標経路を横方向に並行移動させるとき、
　自車の近くに左右車線端を検出しないと、左右への前記目標経路の移動速度を遅くし、
　左側のみ自車の近くに車線端を検出すると、左への前記目標経路の移動速度を遅くし、右への前記目標経路の移動速度を速くし、
　右側のみ自車の近くに車線端を検出すると、左への前記目標経路の移動速度を速くし、右への前記目標経路の移動速度を遅くし、
　自車の近くに左右車線端を検出すると、左右への前記目標経路の移動速度を速くする
　ことを特徴とする運転支援車両の位置誤差補正方法。
　請求項６又は７に記載された運転支援車両の位置誤差補正方法において、
　前記目標経路を横方向に並行移動させるとき、自車が車線変更すると、車線変更中、前記目標経路の移動速度をゼロとし、並行移動量を保持する
　ことを特徴とする運転支援車両の位置誤差補正方法。
　請求項６から８までの何れか一項に記載された運転支援車両の位置誤差補正方法において、
　前記目標経路を横方向に並行移動させるとき、自車の車速が低下すると、車速低下に応じて前記目標経路の移動速度を小さくする
　ことを特徴とする運転支援車両の位置誤差補正方法。
　請求項９に記載された運転支援車両の位置誤差補正方法において、
　前記目標経路を横方向に並行移動させるとき、自車が停車すると、前記目標経路の移動速度をゼロとし、並行移動量を保持する
　ことを特徴とする運転支援車両の位置誤差補正方法。
　請求項１から１０までの何れか一項に記載された運転支援車両の位置誤差補正方法において、
　前記目標経路を横方向に並行移動させるとき、ドライバによりステアリング操作が介入すると、前記目標経路の並行移動量を徐々に減少する
　ことを特徴とする運転支援車両の位置誤差補正方法。
　請求項１１に記載された運転支援車両の位置誤差補正方法において、
　前記ドライバによるステアリング操作介入を、ドライバによるウインカ操作により判断する
　ことを特徴とする運転支援車両の位置誤差補正方法。
　運転支援走行中、自車位置と目標経路との間で生じる誤差を補正するコントローラを備える運転支援車両の位置誤差補正装置において、
　前記コントローラは、目標経路を補正する目標経路補正器を有し、
　前記目標経路補正器は、
　自車が走行する車線の車線境界を検出する車線境界検出部と、
　検出した前記車線境界と地図上における前記目標経路との位置関係を比較し、前記目標経路が前記車線境界に対して所定距離以内に存在する場合、或いは、前記目標経路が前記車線境界に対して自車とは反対側に存在する場合、前記目標経路の横補正量を算出する横補正量算出部と、
　前記横補正量が算出されると、前記目標経路を前記横補正量だけ横方向の並行移動により補正する横並行移動部と、
　を有することを特徴とする運転支援車両の位置誤差補正装置。