JP5880360B2 - 運転支援システムおよび運転支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、運転支援システムおよび運転支援方法に関する。

従来、自車の進行先に設置される地物（例えば、信号機、標識、トンネル等）に基づいて自車位置を校正する技術が開発されている。例えば、特許文献１には、ＧＰＳ受信機で測定した地物の位置情報と、レーダやカメラを用いて算出した自車と地物の相対距離値を用いて、自車の位置を算出する技術が開示されている。また、特許文献２には、自車が地物を認識する際の前方車両による遮断範囲を減らすために前方車両との車間距離を離す制御が可能となるよう、事前に地物となる道路標識の設置位置を地表画像データから高速に検出する技術が開示されている。

特開２０１０−１９０６４７号公報 特開２００６−１７８６９４号公報

しかしながら、従来技術では、レーダやカメラを用いて地物を認識する際、前方車両や隣接レーンを走行する車両が存在すると、地物を認識するための認識画角が十分に確保できないことにより認識精度が劣化する可能性があった。このように、従来技術では、地物の認識精度の点で更なる改善の余地があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、地物の認識精度を向上させることができる運転支援システムおよび運転支援方法を提供することを目的とする。

本発明の運転支援システムは、ＧＰＳ情報に基づいて自車と当該自車の進行先に設置された地物とが接近したと判定された場合、走行中の前記自車の道路に対する幅方向の位置を、走行中の前記自車の検知手段が前記地物を検知する検知可能性が高くなる位置に誘導する自車行動方針を決定する自車行動方針決定装置と、前記自車行動方針決定装置により決定された前記自車行動方針に基づいた前記自車に対する運転支援を実行する運転支援装置と、を備えたことを特徴とする。

上記記載の運転支援システムにおいて、前記自車行動方針決定装置は、前記地物が前記自車の走行車線の脇に設置されている場合、前記自車が同一車線内を前記地物寄りで走行する前記自車行動方針を決定することが好ましい。

上記記載の運転支援システムにおいて、前前記自車行動方針決定装置は、前記地物が前記自車の走行車線とは別の走行車線に対して設置されている場合、前記自車が前記別の走行車線へ車線変更する前記自車行動方針を決定することが好ましい。

上記記載の運転支援システムにおいて、前記自車行動方針決定装置は、前記地物が前記自車の走行車線を含む複数の走行車線を跨いで設置されている場合、前記自車が前記複数の走行車線のうち前記自車の進行先の車両密度が最も少ない走行車線へ車線変更する前記自車行動方針を決定することが好ましい。

上記記載の運転支援システムにおいて、前記運転支援装置により前記運転支援が実行され、前記自車が前記自車行動方針に従って走行した後に前記検知手段により前記地物が検知された場合、検知された前記地物の位置に基づいて、前記ＧＰＳ情報に基づく前記自車の位置を校正する自車位置校正装置、を更に備えたことが好ましい。

上記記載の運転支援システムにおいて、前記運転支援は、前記自車に対する走行制御による運転支援、および、前記自車の運転者に対して前記自車行動方針に従って走行するよう促す情報提供による運転支援のうち少なくとも１つを含むことが好ましい。

また、本発明の運転支援方法は、ＧＰＳ情報に基づいて自車と当該自車の進行先に設置された地物とが接近したと判定された場合、走行中の前記自車の道路に対する幅方向の位置を、走行中の前記自車の検知手段が前記地物を検知する検知可能性が高くなる位置に誘導する自車行動方針を決定するステップと、決定された前記自車行動方針に基づいた前記自車に対する運転支援を実行するステップと、を含むことを特徴とすることを特徴とする。

本発明にかかる運転支援システムおよび運転支援方法は、地物の認識精度を向上させることができるという効果を奏する。

図１は、本実施形態にかかる自車行動方針決定装置および運転支援装置を含む運転支援システムの構成の一例を示す図である。 図２は、車線内の走行軌跡を変更する自車行動方針の一例を示す図である。 図３は、走行車線を変更する自車行動方針の一例を示す図である。 図４は、走行車線を変更する自車行動方針の別の一例を示す図である。 図５は、前走車との車間を拡大する自車行動方針の一例を示す図である。 図６は、図５に示す例において車間拡大前の状況を示す図である。 図７は、図５に示す例において車間拡大後の状況を示す図である。 図８は、本実施形態にかかる自車位置校正装置を含む運転支援システムの構成の別の一例を示す図である。 図９は、本実施形態にかかる運転支援システムが実行する基本処理の一例を示す図である。 図１０は、本実施形態にかかる運転支援システムが実行する基準地物認識前処理の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかる運転支援システムおよび運転支援方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

〔実施形態〕
本発明の実施形態にかかる運転支援システムの構成について図１から図８を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる自車行動方針決定装置および運転支援装置を含む運転支援システムの構成の一例を示す図である。図２は、車線内の走行軌跡を変更する自車行動方針の一例を示す図である。図３は、走行車線を変更する自車行動方針の一例を示す図である。図４は、走行車線を変更する自車行動方針の別の一例を示す図である。図５は、前走車との車間を拡大する自車行動方針の一例を示す図である。図６は、図５に示す例において車間拡大前の状況を示す図である。図７は、図５に示す例において車間拡大後の状況を示す図である。図８は、本実施形態にかかる自車位置校正装置を含む運転支援システムの構成の別の一例を示す図である。

図１に示すように、車両１００（以下「自車」と呼ぶこともある）は、検知部１と、自車走行車線認識部２と、周辺車両認識部３と、道路構造認識部４と、基準地物情報記憶部５と、道路情報記憶部６と、自車位置取得部７と、車両データ取得部８と、自車行動方針決定部９と、目標軌跡生成部１０と、制御パラメータ生成部１１と、自動運転制御部１２と、出力制御部１３と、を有する。車両１００において、自車走行車線認識部２と、周辺車両認識部３と、道路構造認識部４と、基準地物情報記憶部５と、道路情報記憶部６と、自車位置取得部７と、車両データ取得部８と、自車行動方針決定部９と、目標軌跡生成部１０とが、自車行動方針決定装置２０に含まれる。制御パラメータ生成部１１と、自動運転制御部１２と、出力制御部１３とが、運転支援装置３０に含まれる。図１において、本実施形態にかかる運転支援システムは、検知部１（検出手段）と、自車行動方針決定装置２０と、運転支援装置３０とを含んで構成される。

検知部１は、カメラ１ａと、レーダ１ｂと、車車間通信部１ｃと、路車間通信部１ｄとを有し、検知手段として構成される。本実施形態において、カメラ１ａおよびレーダ１ｂは、車両１００の進行先に設置された地物を検知可能なように車両１００の前方に設けられ、検知対象となる地物等の対象物の画像データや検知情報を取得する。ここで、地物としては、例えば、信号機、標識、トンネル、橋脚、橋桁、歩道橋、路面ペイント、バス停行灯、および、反射板などが挙げられるが、これに限定されない。本実施形態において、これらの地物は、自車位置を校正するための基準地物として用いられる。なお、基準地物に基づいた自車位置の校正については後述する。車車間通信部１ｃは、車両１００の周辺を走行する周辺車両と通信することで、周辺車両の位置や車両データを取得する。路車間通信部１ｄは、自車両１００の周辺に位置するインフラ装置と通信することで、車両１００の周辺の走行環境に関する走行環境情報を取得する。検知部１は、カメラ１ａ、レーダ１ｂ、車車間通信部１ｃ、路車間通信部１ｄのうち少なくとも１つから取得された各種情報を、自車走行車線認識部２、周辺車両認識部３、道路構造認識部４へ出力する。

自車走行車線認識部２は、検知部１により取得された情報に基づいて車両１００が走行中の車線を認識する。例えば、自車走行車線認識部２は、カメラ１ａやレーダ１ｂにより取得された、車両１００が走行中の道路上の路面ペイントや反射板等の地物の画像データや検知情報に基づいて、車両１００が走行中の車線を認識する。自車走行車線認識部２は、自車走行車線の認識結果を自車行動方針決定部９へ出力する。

周辺車両認識部３は、検知部１により取得された情報に基づいて車両１００の周辺を走行する周辺車両を認識する。例えば、周辺車両認識部３は、カメラ１ａやレーダ１ｂにより取得された、車両１００の前方の画像データや検知情報に基づいて、前走車との車間や前走車の車高を認識する。また、周辺車両認識部３は、車車間通信部１ｃにより取得された周辺車両の位置、および／または、路車間通信部１ｄにより取得された走行環境情報に基づいて、各走行車線の車両密度を認識する。周辺車両認識部３は、周辺車両の認識結果を自車行動方針決定部９へ出力する。

道路構造認識部４は、検知部１により取得された情報に基づいて車両１００が走行中の道路構造を認識する。例えば、道路構造認識部４は、カメラ１ａやレーダ１ｂにより取得された車両１００の前方の画像データや検知情報、および／または、路車間通信部１ｄにより取得された走行環境情報に基づいて、車両１００が走行中の道路の幅員や走行車線間の構造物の有無等を認識する。道路構造認識部４は、道路構造の認識結果を自車行動方針決定部９および目標軌跡生成部１０へ出力する。

基準地物情報記憶部５は、基準地物の設置場所を示す位置情報に対応付けて、基準地物の特徴を示す基準地物情報を記憶する。位置情報は、基準地物の緯度、経度、高度を示す情報である。基準地物情報は、例えば、基準地物の種別、道路に対する基準地物の設置状態、基準地物の大きさ、形状、色、照明有無等を示す情報である。基準地物の種別は、例えば、信号機、標識、トンネル、橋脚、橋桁、歩道橋、路面ペイント、バス停行灯、および、反射板等の種類を示す。道路に対する基準地物の設置状態は、例えば、基準地物の走行車線に対する横位置、基準地物に最も近い走行車線、基準地物の地面からの設置高さ、基準地物の設置場所と道路脇からの幅等を示す。基準地物の大きさは、基準地物の縦と横の長さを示す。基準地物情報記憶部５は、これらの情報を予め記憶しており、基準地物に関する情報を配信する外部装置と定期的に通信することで、記憶した情報を更新する。図１において、基準地物情報記憶部５に記憶された基準地物情報は、自車行動方針決定部９が自車行動方針を決定する際に参照される。

道路情報記憶部６は、ノードとリンクで構成される道路ネットワークデータを道路情報として記憶する。道路情報は、道路の走行車線や距離を示す情報を含む。道路情報記憶部６は、道路情報を予め記憶しており、道路情報を配信する外部装置と定期的に通信することで、記憶した情報を更新する。道路情報記憶部６に記憶された道路情報は、目標軌跡生成部１０が目標軌跡を生成する際に参照される。

自車位置取得部７は、ＧＰＳ情報と基準地物に基づいて算出し校正した車両１００の自車位置を取得する。具体的には、自車位置取得部７は、自車位置をＧＰＳ情報から常時算出し、ＧＰＳ情報に基づく自車位置を基準地物付近で校正（マッチング）することで校正済みの自車位置を取得する。自車位置取得部７は、取得した校正済みの自車位置を自車行動方針決定部９および目標軌跡生成部１０へ出力する。なお、自車位置取得部７により取得される自車位置については後述する。

車両データ取得部８は、車両１００の車速、前後加速度、横加速度、ヨーレート、舵角等の車両データを取得する。車両データ取得部８は、車両１００に設けられた各種センサに接続された伝送路から構成される車両情報網を介して、車両１００の車両データを取得する。各種センサは、例えば、車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、舵角センサなどを含む。車両データ取得部８は、取得した車両データを目標軌跡生成部１０へ出力する。

自車行動方針決定部９は、自車走行車線認識部２、周辺車両認識部３、道路構造認識部４により取得された各認識結果と、基準地物情報記憶部５に記憶された基準地物情報と、自車位置取得部７により取得された自車位置とに基づいて、検知部１による基準地物の検知機会を向上させ、かつ、検知精度を向上させるための自車行動方針を決定する。自車行動方針決定部９は、決定した自車行動方針を目標軌跡生成部１０、制御パラメータ生成部１１へ出力する。

本実施形態において、自車行動方針決定部９は、現状を維持したまま基準地物に接近した場合、検知部１のカメラ１ａおよびレーダ１ｂが基準地物を検知可能か否か判定し、判定結果に応じて自車行動方針を決定する。例えば、基準地物の検知予想状況が所定の閾値を満たすかを判定することで、検知部１のカメラ１ａおよびレーダ１ｂが基準地物を検知可能であるかを判定する。具体的には、自車行動方針決定部９は、検知部１のカメラ１ａおよびレーダ１ｂの撮影画角に基準地物の全影が入るか否か、および／または、基準位置物の撮影可能時間がどの程度あるかを判定して、検知部１のカメラ１ａおよびレーダ１ｂが基準地物を検知可能であるかを判定する。

そして、自車行動方針決定部９は、基準地物を検知可能と判定した場合、例えば、現状維持で自動運転を継続する自車行動方針を決定し、当該自車行動方針を制御パラメータ生成部１１へ出力する。現状維持で自動運転を継続する自車行動方針とは、例えば、走行車線を維持し、前車間を維持し、車速を維持するよう自動運転を継続する方針である。

一方、自車行動方針決定部９は、基準地物を検知不可または検知不十分と判定した場合、基準地物の検知可能性（例えば、画角、時間）を向上させるために必要な条件を算出し、地物検知開始時に必要な前走車との車間や車線変更の要否等を判定した上で、自車行動方針を決定する。

ここで、図２から図６を参照して、基準地物を検知不可または検知不十分と判定した場合に、自車行動方針決定部９により決定される、基準地物を検知する検知可能性を高くする自車行動方針の一例について説明する。

図２に示すように、停止標識の基準地物Ｆ１の設置場所が自車の走行車線脇（図２の場合、走行車線Ｌの左脇）の場合、基準地物Ｆ１を検知する検知可能性を高くするためには、走行車線Ｌ上の走行軌跡ｔ１を地物寄り（図２の場合、走行車線Ｌの左側寄り）で走行するよう、自動運転制御に反映させることが望ましい。そこで、自車行動方針決定部９は、図２に示すような状況の場合、走行車線Ｌ内で走行軌跡ｔ１を変更する自車行動方針を決定する。具体的には、自車行動方針決定部９は、図２に示すように、自車１００−１の位置で、基準地物Ｆ１の設置場所を認識し、基準地物Ｆ１の設置場所が走行車線Ｌに対してどちら側であるか判断した後、走行軌跡ｔ１を左寄りにするよう自動運転制御に反映する自車行動方針を決定する。そして、図２に示すような状況の場合、自車行動方針決定部９は、決定した自車行動方針に基づく目標軌跡ｔ１を生成する必要があるため、決定した自車行動方針を目標軌跡生成部１０へ出力する。ここで、自車行動方針決定部９は、目標軌跡を生成せずとも自車が同一車線内にて地物寄りで走行するようにハンドル等の制御量を調節する自車行動方針を決定してもよい。この場合、自車行動方針決定部９は、決定した自車行動方針を制御パラメータ１０へ出力する。また、自車行動方針決定部９は、ドライバへ地物寄りを走行するよう促す情報を提示する自車行動方針を決定してもよい。この場合、自車行動方針決定部９は、決定した自車行動方針を出力制御部１３へ出力する。

これにより、図２に示すように基準地物Ｆ１の設置場所が自車の走行車線脇である状況において、決定された自車行動方針に従って自車１００−１が走行した場合は、自車１００−２の位置で基準地物Ｆ１を精度良く認識することができ、更にこの認識した基準地物Ｆ１に基づいて自車位置を精度良く校正することができる。このように、正面視で基準地物Ｆ１を撮影できる時間を長くすることができるので、斜め視による基準地物Ｆ１の検知ミスや検知精度低下を抑止することができる。

図３に示すように、各行先迄の距離を示す標識の基準地物Ｆ２の設置場所が、自車の走行車線脇ではない場合（図３の場合、道路Ｒの自車１００−１の走行車線Ｌ１とは別の走行車線Ｌ３の左脇）の場合、基準地物Ｆ２を検知する検知可能性を高くするためには、基準地物Ｆ２の設置場所に最も近い走行車線Ｌ３へ車線変更するよう、自動運転制御に反映させることが望ましい。これは、基準地物Ｆ２の設置場所が自車１００−１の走行車線Ｌ１の上方や、基準地物Ｆ２が自車１００−１の走行車線Ｌ１上の路面ペイントではない場合も同様である。そこで、自車行動方針決定部９は、図３に示すような状況の場合、道路Ｒ内の複数の走行車線Ｌ１,Ｌ２,Ｌ３のうち、基準地物Ｆ２の設置場所に最も近い走行車線Ｌ３へ車線変更する自車行動方針を決定する。具体的には、自車行動方針決定部９は、自車１００−１の位置で、基準地物Ｆ２の設置場所を認識し、カメラ１ａやレーダ１ｂの画角Ａ１と基準地物Ｆ２の設置場所に基づいて地物検知に最適な走行車線が走行車線Ｌ３であると判断する。その後、自車行動方針決定部９は、走行軌跡ｔ２に沿って走行車線Ｌ１から走行車線Ｌ３へ車線変更するよう自動運転制御に反映する自車行動方針を決定する。そして、図３に示すような状況の場合、自車行動方針決定部９は、決定した自車行動方針に基づく目標軌跡ｔ２を生成する必要があるため、決定した自車行動方針を目標軌跡生成部１０へ出力する。ここで、自車行動方針決定部９は、目標軌跡を生成せずとも自車が基準地物の設置場所に最も近い走行車線へ車線変更するようにハンドル等の制御量を調節する自車行動方針を決定してもよい。この場合、自車行動方針決定部９は、決定した自車行動方針を制御パラメータ１０へ出力する。また、自車行動方針決定部９は、ドライバへ基準地物の設置場所に最も近い走行車線へ車線変更するよう促す情報を提示する自車行動方針を決定してもよい。この場合、自車行動方針決定部９は、決定した自車行動方針を出力制御部１３へ出力する。

これにより、図３に示すように基準地物Ｆ２の設置場所が自車の走行車線脇ではない状況であっても、決定された自車行動方針に従って自車１００−１が走行した場合は、自車１００−２の位置で基準地物Ｆ２を精度良く認識することができ、更にこの認識した基準地物Ｆ２に基づいて自車位置を精度良く校正することができる。また、車線変更先の走行車線Ｌ３上で上述の図２に示したように地物寄りを走行するように制御することで、基準地物Ｆ２に認識精度および自車位置の校正精度をより一層向上させることも可能となる。このように、基準地物Ｆ２の設置場所から最も近い走行車線Ｌ３を自車１００−２が走行することで、隣接車線の走行車両がカメラ１ａやレーダ１ｂの検知範囲を遮蔽する機会が無くなり、撮影画角内の正面方向で基準地物Ｆ２を捉えやすくなり、撮影可能時間も長くすることができる。その結果、基準地物Ｆ２の撮像が安定し、繰り返し撮像することによって基準地物Ｆ２の認識精度を向上させることができる。

図４に示すように、橋桁や歩道橋の基準地物Ｆ３の設置場所が走行車線によらない場合（図４の場合、橋脚や歩道橋等の基準地物Ｆ３が全走行車線Ｌ１〜Ｌ３に跨る場合）、基準地物Ｆ３を検知する検知可能性を高くするためには、自車の進行先の車両密度が最も少ない車線を導出し、自動運転制御に反映させることが望ましい。つまり、図４に示すような状況の場合、前後車間を空けた際の後続車への影響（例えば、減速による車間急接近等）を回避するため、自車の進行先の車両密度が最も少ない走行車線への移動が望ましいと考える。そこで、自車行動方針決定部９は、図４に示すような状況の場合、道路Ｒ内の複数の走行車線Ｌ１,Ｌ２,Ｌ３のうち、自車の進行先の車両密度が最も少ない走行車線Ｌ３へ車線変更する自車行動方針を決定する。具体的には、自車行動方針決定部９は、自車１００−１の位置で、基準地物Ｆ３の設置場所を認識し、走行車線Ｌ１,Ｌ２,Ｌ３のうちどの走行車線からでも同一条件で認識可能であることを判断する。そして、自車行動方針決定部９は、各走行車線Ｌ１〜Ｌ３の車両密度から最も空いている走行車線が走行車線Ｌ３であると判断する。その後、自車行動方針決定部９は、走行軌跡ｔ３に沿って走行車線Ｌ１から走行車線Ｌ３へ車線変更するよう自動運転制御に反映する自車行動方針を決定する。そして、図４に示すような状況の場合、自車行動方針決定部９は、決定した自車行動方針に基づく目標軌跡ｔ３を生成する必要があるため、決定した自車行動方針を目標軌跡生成部１０へ出力する。ここで、自車行動方針決定部９は、目標軌跡を生成せずとも自車の進行先の車両密度が最も少ない走行車線へ車線変更するようにハンドル等の制御量を調節する自車行動方針を決定してもよい。この場合、自車行動方針決定部９は、決定した自車行動方針を制御パラメータ１０へ出力する。また、自車行動方針決定部９は、ドライバへ自車の進行先の車両密度が最も少ない走行車線へ車線変更するよう促す情報を提示する自車行動方針を決定してもよい。この場合、自車行動方針決定部９は、決定した自車行動方針を出力制御部１３へ出力する。

これにより、図４に示すように基準地物Ｆ３の設置場所が走行車線によらない状況であっても、決定された自車行動方針に従って自車１００−１が走行した場合は、自車１００−２の位置に車線変更後、自車１００−３の位置で基準地物Ｆ３を精度良く認識することができ、更にこの認識した基準地物Ｆ３に基づいて自車位置を精度良く校正することができる。

図５に示すように、各行先迄の距離を示す標識の基準地物Ｆ２の設置場所が、自車１００−１の走行車線Ｌ１の上方である場合、現在、自車１００−１が走行中の走行車線Ｌ１を変更する必要はなく、前走車２００−１がカメラ１ａやレーダ１ｂの検知範囲の遮蔽にならないために必要な車間を導出し、自動運転制御に反映させることが望ましい。これは、基準地物Ｆ２が自車１００−１の走行車線Ｌ１上の路面ペイントである場合も同様である。そこで、自車行動方針決定部９は、図５に示すような状況の場合、基準地物Ｆ２を高精度に認識する為、前走車との車間を拡大する自車行動方針を決定する。具体的には、自車行動方針決定部９は、自車１００−１の位置で、基準地物Ｆ２の設置場所を認識し、車線変更不要と判断する。そして、自車行動方針検定部９は、図６に示すように、自車１００−１のカメラ１ａやレーダ１ｂの画角Ａ２と前走車２００−１との車間ｄ１に基づいて、図７に示すように、基準地物Ｆ２を検知する際に前走車２００−２が自車１００−２の画角Ａ２の遮蔽にならない必要車間ｄ２を算出する。その後、自車行動方針決定部９は、現在の車間ｄ１を必要車間ｄ２へ拡大するよう自動運転制御に反映する自車行動方針を決定する。そして、図５に示すような状況の場合、自車行動方針決定部９は、決定した自車行動方針に基づいて現在の車間ｄ１を必要車間ｄ２へ拡大させるため、決定した自車行動方針を制御パラメータ生成部１１および／または出力制御部１３へ出力する。ここで、自車行動方針決定部９は、ドライバへ現在の車間ｄ１を必要車間ｄ２まで拡大するよう指示する自車行動方針を決定してもよい。この場合、自車行動方針決定部９は、決定した自車行動方針を出力制御部１３へ出力する。

これにより、図５に示すように基準地物Ｆ２の設置場所が自車１００−１の走行車線Ｌ１の上方である状況においても、決定された自車行動方針に従って自車１００−１が車間距離を拡大した場合は、自車１００−２の位置で基準地物Ｆ２を精度良く認識することができ、更にこの認識した基準地物Ｆ２に基づいて自車位置を精度良く校正することができる。このように、特に前走車の車高が高い場合や前走車と車間を詰めている場合、車間距離を長く取ることができるので、撮影画角に基準地物Ｆ２に入る範囲が多くなるため、基準地物Ｆ２の撮影可能時間を長くなることができる。その結果、基準地物Ｆ２の撮像が安定し、繰り返し撮像することによって基準地物Ｆ２の認識精度を向上させることができる。

図１に戻り、目標軌跡生成部１０は、道路構造認識部４により取得された道路構造の認識結果と、道路情報記憶部６に記憶された道路情報と、自車位置取得部７により取得された自車位置と、車両データ取得部８により取得された車両データと、自車行動方針決定部９により決定された自車行動方針と、に基づいて、自動運転制御のための目標軌跡を生成する。本実施形態において、目標軌跡生成部１０は、例えば、自車行動方針に基づく図２の走行軌跡ｔ１、図３の走行軌跡ｔ２、図４の走行軌跡ｔ３等に対応する実現可能な目標軌跡を、道路構造の認識結果と道路情報と自車位置と車両データとを考慮した上で生成する。そして、目標軌跡生成部１０は、生成した目標軌跡を制御パラメータ生成部１１および／または出力制御部１３へ出力する。

制御パラメータ生成部１１は、目標軌跡生成部１０により生成された目標軌跡（例えば、図２〜図４に示すような走行軌跡ｔ１〜ｔ３に対応する目標軌跡）に従って自動運転制御を行うための最適な制御パラメータを生成する。ここで、制御パラメータ生成部１１は、自車行動方針決定部９により決定された自車行動方針（例えば、図５に示すように、現在の車間ｄ１から必要車間ｄ２へ拡大する方針や、走行車線を維持し、前車間を維持し、車速を維持するよう自動運転を継続する方針等）に従って自動運転制御を行うための最適な制御パラメータを生成してもよい。制御パラメータとしては、例えば、横偏差、方向偏差、曲率、車間等のパラメータを含む。

自動運転制御部１２は、制御パラメータ生成部１１により生成された制御パラメータに基づいて自動運転制御を実行する。具体的には、自動運転制御部１２は、運転支援として自車に対する走行制御を行うために、制御パラメータに基づいて、ブレーキ、エンジン、ステアリング等を動作させて、自動運転制御を実行する。

出力制御部１３は、目標軌跡生成部１０により生成された目標軌跡に従って出力制御を実行する。ここで、出力制御部１３は、自車行動方針決定部９により決定された自車行動方針に従って出力制御を実行してもよい。具体的には、出力制御部１３は、運転支援として自車行動方針に従って走行するよう促す情報提供を行うために、適切な運転指示をディスプレイに表示させたり、スピーカから音声出力させたりすることで、出力制御を実行する。

本実施形態では、上述したように、自車位置の校正に用いる基準地物の認識精度を向上させるよう自動運転制御や出力制御を実行しているため、これらの制御後に検知した基準地物に基づいて自車位置を高精度に校正することが可能となる。以下、図８を参照して、上述の自車位置取得部７により取得される自車位置について説明する。

図８に示すように、車両１００は、検知部１と、基準地物情報記憶部５と、自車位置取得部７と、ＧＰＳ受信機１４と、ＧＰＳ測位部１５と、画像処理部１６と、基準地物測位部１７と、自車位置マッチング部１８と、を有する。車両１００において、基準地物情報記憶部５と、ＧＰＳ受信機１４と、ＧＰＳ測位部１５と、画像処理部１６と、基準地物測位部１７と、自車位置マッチング部１８とが、自車位置校正装置４０に含まれる。図８において、本実施形態にかかる運転支援システムは、検知部１（検出手段）と、自車位置校正装置４０とを含んで構成される。なお、図８において、検知部１のカメラ１ａおよびレーダ１ｂ、基準地物情報記憶部５、自車位置取得部７、および、車両データ取得部８は、図１と同様であるため説明を省略する。

ＧＰＳ受信機１４は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ情報を受信する。ＧＰＳ受信機１４は、ＧＰＳ情報をＧＰＳ測位部１５へ出力する。

ＧＰＳ測位部１５は、デッドレコニング部１５ａを備える。デッドレコニング部１５ａは、自律センサによるデッドレコニングを実行する。本実施形態において、ＧＰＳ測位部１５は、ＧＰＳ受信機１４により取得されたＧＰＳ情報、および、車両データ取得部８により取得された車両データに基づいて、デッドレコニングを実行しつつ、自車の現在位置を測位する。ＧＰＳ測位部１５は、ＧＰＳを利用して測位した自車位置を自車位置マッチング部１８へ出力する。

画像処理部１６は、検知部１のカメラ１ａやレーダ１ｂにより取得された画像データの画像処理を行う。本実施形態において、画像処理部１６は、自車の前方を撮像した画像データに対して画像処理を行うことで、当該画像データ内の基準地物を検知する。画像処理部１６は、検知した基準地物を含む画像データを基準地物測位部１７へ出力する。

基準地物測位部１７は、照合部１７ａを備える。照合部１７ａは、画像処理部１６により検知された基準地物を含む画像データと、基準地物情報記憶部５に記憶された基準地物情報と、に基づいて、検知された基準地物を照合する。本実施形態において、基準地物測位部１７は、照合された基準地物との自車との相対距離値を用いて自車の現在位置を測位する。基準地物測位部１７は、基準地物を利用して測位した自車位置を自車位置マッチング部１８へ出力する。

自車位置マッチング部１８は、校正部１８ａを備える。校正部１８ａは、ＧＰＳ測位部１５によりＧＰＳを利用して測位した自車位置、および、基準地物測位部１７により基準地物を利用して測位した自車位置を用いて、自車位置を校正する。そして、自車位置マッチング部１８は、校正済みの自車位置を自車位置取得部７へ出力する。

続いて、図９および図１０を参照し、上述した構成の運転支援システムで行われる本実施形態における処理について詳細に説明する。図９は、本実施形態にかかる運転支援システムが実行する基本処理の一例を示す図である。図１０は、本実施形態にかかる運転支援システムが実行する基準地物認識前処理の一例を示す図である。

図９に示すように、まず、所定の操作に応じて運転支援システムが起動されると（ステップＳ１０１）、自車位置検知機能が起動され（ステップＳ１０２）、基準地物校正機能も起動される（ステップＳ１０３）。ここで、所定の操作とは、例えば、運転者による運転支援システムの起動スイッチをオンする操作である。ここで、自車位置検知機能は、上述の自車行動方針決定装置２０の自車位置取得部７に対応し、基準地物校正機能は、上述の自車位置校正装置４０に対応する。

そして、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、自車位置取得部７により取得される自車位置に基づいて、自車の進行先の基準地物情報を基準地物情報記憶部５から取得する（ステップＳ１０４）。次いで、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、自車位置取得部７により取得される自車位置と、基準地物情報記憶部５から取得した基準地物情報に含まれる基準地物の位置情報に基づいて、基準地物の設置地点へ自車が接近中であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５において、運転支援システムの自車行動方針決定部９により基準地物の設置地点へ自車が接近中ではないと判定された場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ステップＳ１０９の処理へ移行する。一方、運転支援システムの自車行動方針決定部９により基準地物の設置地点へ自車が接近中であると判定された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、基準地物を認識する前に実行する処理を行うステップＳ２００に移行する。

ここで、ステップＳ２００の処理の詳細について、図１０を参照して説明する。図１０に示すように、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、自車走行車線認識部２により取得された自車走行車線の認識結果から自車走行車線を取得し、更に基準地物情報記憶部５の記憶された基準地物情報から基準地物の設置場所を取得する（ステップＳ２０１）。

そして、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、ステップＳ２０１で取得された自車走行車線と基準地物の設置場所との相互位置関係から、基準地物を検知する検知可能性を高くするために車線変更が必要か否かを判定する（ステップＳ２０２）。ここで、車線変更が必要な状況は、例えば、上述の図３に示したような基準地物の設置場所が自車の走行車線脇ではない状況や、図４に示したような基準地物の設置場所が走行車線によらない状況等を含む。車線変更が不要な状況は、例えば、上述の図２に示したような基準地物の設置場所が自車の走行車線脇である状況や、上述の図５に示したような基準地物の設置場所が自車の走行車線の上方である状況等を含む。

ステップＳ２０２において、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、車線変更が必要であると判定した場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、自動運転制御により走行車線を変更するか、または、ドライバへ車線変更を促す情報を提示する自車行動方針を決定する。そして、運転支援システムは、自動運転制御部１２または出力制御部１３により、自車行動方針に従って走行車線を変更する自動運転制御を行うか、または、ドライバへ車線変更を促す情報を提示する出力制御を行う（ステップＳ２０３）。その後、ステップＳ２０４へ移行する。

例えば、ステップＳ２０３において、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、道路内の複数の走行車線のうち、基準地物の設置場所に最も近い走行車線へ車線変更する自車行動方針を決定する（図３参照）。また、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、道路内の複数の走行車線のうち、自車の進行先の車両密度が最も少ない走行車線へ車線変更する自車行動方針を決定してもよい（図４参照）。そして、運転支援システムの目標軌跡生成部１０は、自車行動方針決定部９により決定された自車行動方針等に基づいて、自動運転制御のための目標軌跡を生成する。次いで、運転支援システムの制御パラメータ生成部１１は、目標軌跡生成部１０により生成された目標軌跡に従って自動運転制御を行うための最適な制御パラメータを生成する。次いで、運転支援システムの自動運転制御部１２は、制御パラメータ生成部１１により生成された制御パラメータに基づいて、走行車線を変更するように自動運転制御を実行する。あるいは、運転支援システムの出力制御部１３は、ドライバへ車線変更を促す情報を提示する出力制御を実行する。

一方、ステップＳ２０２において、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、車線変更が必要ではないと判定した場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、あるいは、ステップＳ２０３の処理の後、自車走行車線認識部２により再度認識された自車走行車線、基準地物情報記憶部５の記憶された基準地物情報、および、自車位置取得部７により取得される自車位置に基づいて、自車が基準地物を認識可能な走行車線を走行中であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。ここで、自車が基準地物を認識可能な走行車線を走行中である状況は、例えば、上述の図３に示したような車線変更後の自車１００−２の位置である状況や、上述の図４に示したような車線変更後の自車１００−３の位置である状況等を含む。この他、自車が基準地物を認識可能な走行車線を走行中である状況は、例えば、上述の図２に示したような基準地物の設置場所が自車の走行車線脇である状況や、上述の図５に示したような基準地物の設置場所が自車の走行車線の上方である状況等を含む。

ステップＳ２０４において、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、自車が基準地物を認識可能な走行車線を走行中ではないと判定した場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、ステップＳ２０２の処理へ戻る。

一方、ステップＳ２０４において、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、自車が基準地物を認識可能な走行車線を走行中であると判定した場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、自車位置取得部７により取得される自車位置、基準地物情報記憶部５から取得した基準地物情報に含まれる基準地物の設置状態に基づいて、基準地物を認識するのに必要なカメラ１ａやレーダ１ｂの画角を算出する（ステップＳ２０５）。そして、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、自車位置取得部７により取得される自車位置、周辺車両認識部３により取得された周辺車両の認識結果に基づいて、前走車との車間を計測する（ステップＳ２０６）。

そして、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、ステップＳ２０５で算出した基準地物を認識するのに必要な画角、および、ステップＳ２０６で計測した前走車との車間に基づいて、前走車との車間調整が必要か否かを判定する（ステップＳ２０７）。ここで、前走車との車間調整が必要な状況は、例えば、上述の図６に示したような前走車２００−１が自車１００−１の画角Ａ２の遮蔽になっている状況等を含む。一方、前走車との車間調整が不要な状況は、上述の図７に示したような前走車２００−２が自車１００−２の画角Ａ２の遮蔽になっていない状況等を含む。

ステップＳ２０７において、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、前走車との車間調整が必要ではないと判定した場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、ステップＳ２０９の処理へ移行する。

一方、ステップＳ２０７において、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、前走車との車間調整が必要であると判定した場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、自動運転制御により前車との車間を確保するか、または、ドライバへ車間確保量を示す情報を提示する自車行動方針を決定する。そして、運転支援システムは、自動運転制御部１２または出力制御部１３により、自車行動方針に従って前車との車間を確保する自動運転制御を行うか、または、ドライバへ車間確保量を示す情報を提示する出力制御を行う（ステップＳ２０８）。その後、ステップＳ２０９へ移行する。

例えば、ステップＳ２０８において、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、基準地物を高精度に認識する為、前走車との車間を拡大する自車行動方針を決定する（図５〜図７参照）。そして、運転支援システムの制御パラメータ生成部１１は、自車行動方針決定部９により決定された自車行動方針に従って、上述の図６および図７に示すように現在の車間ｄ１から必要車間ｄ２へ拡大する自動運転制御を行うための最適な制御パラメータを生成する。次いで、運転支援システムの自動運転制御部１２は、制御パラメータ生成部１１により生成された制御パラメータに基づいて、車間を拡大するように自動運転制御を実行する。あるいは、運転支援システムの出力制御部１３は、自車行動方針決定部９により決定された自車行動方針に従って、ドライバへ車間確保量（例えば、図７に示すような必要車間ｄ２）を示す情報を提示する出力制御を実行する。

そして、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、自車位置取得部７により取得される自車位置、基準地物情報記憶部５から取得した基準地物情報に含まれる基準地物の設置位置や設置状態に基づいて、走行車線内で走行軌跡を修正する必要があるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。ここで、走行車線内で走行軌跡を修正する必要がある状況は、例えば、上述の図２に示すような、基準地物の設置場所が自車の走行車線脇である状況等を含む。

ステップＳ２０９において、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、走行車線内で走行軌跡を修正する必要がないと判定した場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、その後、図１０に示した本処理を終了し、図９のステップＳ１０６の処理へ移行する。

一方、ステップＳ２０９において、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、走行車線内で走行軌跡を修正する必要があると判定した場合（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、自動運転制御により走行軌跡を修正するか、または、ドライバへ走行軌跡を修正するよう促す情報を提示する自車行動方針を決定する。そして、運転支援システムは、自動運転制御部１２または出力制御部１３により、自車行動方針に従って走行軌跡を修正する自動運転制御を行うか、または、ドライバへ走行軌跡を修正するよう促す情報を提示する出力制御を行う（ステップＳ２１０）。その後、図１０に示した本処理を終了し、図９のステップＳ１０６の処理へ移行する。

例えば、ステップＳ２１０において、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、走行車線内で走行軌跡を変更する自車行動方針を決定する（図２参照）。そして、運転支援システムの目標軌跡生成部１０は、自車行動方針決定部９により決定された自車行動方針等に基づいて、自動運転制御のための目標軌跡を生成する。次いで、運転支援システムの制御パラメータ生成部１１は、目標軌跡生成部１０により生成された目標軌跡に従って自動運転制御を行うための最適な制御パラメータを生成する。次いで、運転支援システムの自動運転制御部１２は、制御パラメータ生成部１１により生成された制御パラメータに基づいて、走行車線内で走行軌跡を修正するように自動運転制御を実行する。あるいは、運転支援システムの出力制御部１３は、ドライバへ走行軌跡を修正するよう促す情報を提示する出力制御を実行する。

図９に戻り、ステップＳ１０６の処理から説明を続ける。運転支援システムの自車位置校正装置４０は、基準地物での自車位置の校正が可能であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。例えば、運転支援システムの自車位置校正装置４０は、基準地物測位部１７の照合部１７ａにより、画像処理部１６で検知された基準地物を含む画像データと、基準地物情報記憶部５に記憶された基準地物情報とに基づいて、基準地物を照合できた場合は、基準地物での自車位置の校正が可能であると判定する。

ステップＳ１０６において、運転支援システムは、基準地物での自車位置の校正が可能ではないと判定した場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１０９の処理へ移行する。

一方、ステップＳ１０６において、運転支援システムの自車位置校正装置４０は、基準地物での自車位置の校正が可能であると判定した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、自車位置校正処置を実行する。具体的には、運転支援システムの自車位置校正装置４０は、校正部１８ａにより、ＧＰＳ測位部１５でＧＰＳを利用して測位した自車位置、および、基準地物測位部１７で基準地物を利用して測位した自車位置を用いて、自車位置を校正することで、自車位置校正処置を実行する（ステップＳ１０７）。

そして、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、自車位置取得部７により取得される自車位置と、基準地物情報記憶部５から取得した基準地物情報に含まれる基準地物の位置情報に基づいて、カメラ１ａやレーダ１ｂが基準地物を認識可能なエリアである基準地物エリアを通過したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。

ステップＳ１０８において、運転支援システムの自車行動方針決定部９は、基準地物エリアを通過していないと判定した場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１０４の処理へ戻る。一方、ステップＳ１０８において、運転支援システムは、基準地物エリアを通過したと判定した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、運転者による運転支援システムの起動スイッチをオフする操作が行われた否かを判定することで、運転支援システムの終了が指示されたか否かを判定する（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０９において、運転支援システムは、運転支援システムの終了が指示されていないと判定した場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、ステップＳ１０４の処理へ戻る。一方、ステップＳ１０９において、運転支援システムは、運転支援システムの終了が指示されたと判定した場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、図９に示す本処理を終了する。

以上説明したように、上述した実施形態にかかる運転支援システムは、ＧＰＳ情報に基づいて自車と当該自車の進行先に設置された地物とが接近したと判定された場合、走行中の自車の道路に対する幅方向の位置を、走行中の自車の検知手段が地物を検知する検知可能性が高くなる位置に誘導する自車行動方針を決定する自車行動方針決定装置２０と、自車行動方針決定装置２０により生成された自車行動方針に基づいた自車に対する運転支援を実行する運転支援装置３０と、を備えることで、地物の認識精度を向上させることができる。

例えば、上述した実施形態にかかる自車行動方針決定装置２０は、地物が自車の走行車線の脇に設置されている場合、自車が同一車線内を地物寄りで走行する自車行動方針を決定するので、運転支援装置３０により運転支援が実行され、自車が目標軌跡を走行した場合、正面視で地物を検知する機会を増加させることができる。更に、地物検知時にカメラ画角を最大に利用でき、可能な限り大きく地物を撮像できる。また、自車行動方針決定装置２０は、地物が自車の走行車線とは別の走行車線に対して設置されている場合は、自車が別の走行車線へ車線変更する自車行動方針を決定し、地物が自車の走行車線を含む複数の走行車線を跨いで設置されている場合は、自車が複数の走行車線のうち自車の進行先の車両密度が最も少ない走行車線へ車線変更する自車行動方針を決定する。これにより、運転支援装置３０により運転支援が実行され、自車が自車行動方針に従って走行した後に検知手段により地物が検知された場合、車線変更により周辺他車が自車の検知手段の検知範囲を遮蔽する機会を減少させることができ、その結果、地物の検知ミスや検知途切れを抑止することができる。

更に、上述した実施形態にかかる運転支援システムは、運転支援装置３０により運転支援が実行され、自車が自車行動方針に従って走行した後に検知手段により地物が検知された場合、検知手段により検知された地物の位置に基づいて、ＧＰＳ情報に基づく自車の位置を校正する自車位置校正装置４０、を更に備えることで、地物を検知する検知可能性が高くなるように運転支援を実行することができる。これにより検知手段が精度良く地物を検知することができるので、更に、この検知した地物に基づいて自車位置を精度良く校正することが可能となる。

１ 検知部（検知手段）
１ａ カメラ
１ｂ レーダ
１ｃ 車車間通信部
１ｄ 路車間通信部
２ 自車走行車線認識部
３ 周辺車両認識部
４ 道路構造認識部
５ 基準地物情報記憶部
６ 道路情報記憶部
７ 自車位置取得部
８ 車両データ取得部
９ 自車行動方針決定部
１０ 目標軌跡生成部
１１ 制御パラメータ生成部
１２ 自動運転制御部
１３ 出力制御部
１４ ＧＰＳ受信機
１５ ＧＰＳ測位部
１５ａ デッドレコニング部
１６ 画像処理部
１７ 基準地物測位部
１７ａ 照合部
１８ 自車位置マッチング部
１８ａ 校正部
２０ 自車行動方針決定装置
３０ 運転支援装置
４０ 自車位置校正装置
１００ 車両（自車）
２００ 前走車

Claims (8)

1. ＧＰＳ情報に基づいて自車と当該自車の進行先に設置された地物とが接近したと判定された場合、走行中の前記自車の道路に対する幅方向の位置を、走行中の前記自車の検知手段が前記地物を検知する検知可能性が高くなる位置に誘導する自車行動方針を決定する自車行動方針決定装置と、
   前記自車行動方針決定装置により決定された前記自車行動方針に基づいた前記自車に対する運転支援を実行する運転支援装置と、
   を備えたことを特徴とする運転支援システム。
2. 前記自車行動方針決定装置は、前記地物が前記自車の走行車線の脇に設置されている場合、前記自車が同一車線内を前記地物寄りで走行する前記自車行動方針を決定することを特徴とする請求項１に記載の運転支援システム。
3. 前記自車行動方針決定装置は、前記地物が前記自車の走行車線とは別の走行車線に対して設置されている場合、前記自車が前記別の走行車線へ車線変更する前記自車行動方針を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援システム。
4. 前記自車行動方針決定装置は、前記地物が前記自車の走行車線を含む複数の走行車線を跨いで設置されている場合、前記自車が前記複数の走行車線のうち前記自車の進行先の車両密度が最も少ない走行車線へ車線変更する前記自車行動方針を決定することを特徴とする請求項１に記載の運転支援システム。
5. 前記運転支援装置により前記運転支援が実行され、前記自車が前記自車行動方針に従って走行した後に前記検知手段により前記地物が検知された場合、検知された前記地物の位置に基づいて、前記ＧＰＳ情報に基づく前記自車の位置を校正する自車位置校正装置、
   を更に備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の運転支援システム。
6. 前記運転支援は、前記自車に対する走行制御による運転支援、および、前記自車の運転者に対して前記自車行動方針に従って走行するよう促す情報提供による運転支援のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の運転支援システム。
7. 前記地物は、信号機、標識、トンネル、橋脚、橋桁、歩道橋、路面ペイント、バス停行灯、および、反射板のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の運転支援システム。
8. 自車行動方針決定装置によって、ＧＰＳ情報に基づいて自車と当該自車の進行先に設置された地物とが接近したと判定された場合、走行中の前記自車の道路に対する幅方向の位置を、走行中の前記自車の検知手段が前記地物を検知する検知可能性が高くなる位置に誘導する自車行動方針を決定するステップと、
   運転支援装置によって、決定された前記自車行動方針に基づいた前記自車に対する運転支援を実行するステップと、
   を含むことを特徴とする運転支援方法。

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