JP2017128277A - 走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カーブ走行中においてカーブ内側の走行区画線を認識できなくなってしまう恐れを低減できる走行制御装置を提供する。【解決手段】走行制御ＥＣＵ１は、車載カメラ２の撮像画像から走行車線の区画線の位置を認識する画像処理部１１と、自車両前方の道路の構造を示す前方道路情報を取得する道路情報取得部１３と、前方道路情報に基づいて走行軌道を計画する走行軌道計画部１４を備える。走行軌道計画部１４は、自車両前方にカーブが存在する場合、予め設定されている基本軌道決定手法に基づき、当該カーブでの走行軌道を仮設定する。そして、その仮設定した走行軌道に沿ってカーブを走行した場合の、車載カメラ２がカーブ内側の区画線を撮像できる量である撮像量を予測する。予測した撮像量が、区画線認識部１１２が撮像画像から内側区画線の位置を認識するための認識要件を充足しない場合には、カーブでの走行軌道を内側維持軌道へと変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両を自動走行させる機能を提供する走行制御装置に関する。

従来、自車両の周辺領域（例えば車両前方）を撮影する車載カメラが撮影した画像を解析したり、レーザレーダにより区画線からの反射光を検知したりすることで、車線の境界としての区画線を検出し、撮影画像中における区画線の位置に基づいて、自車両が現在走行している車線（以降、自車走行車線）内における走行位置を特定する技術が知られている。

また、そのように特定された自車走行車線内における走行位置を示す情報は、ドライバのステアリング操作を支援する処理や、車両を所定の走行経路に沿って自動的に走行（つまり自動走行）させる処理に利用される。例えば特許文献１には、車載カメラの撮影画像から特定される区画線の位置に基づいて、自車両が車線中央付近を走行するようにドライバのステアリング操作を支援する技術が開示されている。

特開２００７−３３４４５０号公報

自車走行車線内における自車両の走行位置を特定するためには、車載カメラが自車走行車線の境界を示す区画線（以降、走行区画線）を撮像できている必要がある。しかしながら、道路の形状は様々であり、走行している間いつも走行区画線を撮像できるとは限らない。

例えば、カーブを走行する場合、カーブ内側に設けられている走行区画線は、車載カメラの撮影範囲から外れやすい。換言すれば、カーブを走行する場合には、カーブ内側の走行区画線が車載カメラの撮影画像に映り込む量は、直線路を走行している場合に比べて低減される。このような傾向は、カーブの曲率半径が小さいほど強まる。さらに、カーブ内側に設けられている走行区画線が破線やボッツドッツなどの不連続に配置されたオブジェクトによって実現されている場合には、当該走行区画線が車載カメラの撮像画像に映り込む量はより一層低減される。

つまり、カーブ走行中にはカーブ内側の走行区画線（以降、内側区画線）の位置を認識できなくなってしまう場合がある。当然、内側区画線の位置が認識できていない場合には、車線内の走行位置に応じた支援や走行制御を実施することが困難となる。

なお、ここでは、区画線の位置を認識するための情報を取得する装置（以降、撮像装置）として車載カメラを採用した場合を例にとって本発明が解決しようとする課題について説明したが、これに限らない。撮像装置は、背景技術の冒頭でも述べた通り、レーザレーダであってもよい。撮像装置としてレーザレーダを採用した場合にも、撮像装置が車載カメラである場合と同様の課題が生じる。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、カーブ走行中においてカーブ内側の走行区画線を認識できなくなってしまう恐れを低減できる走行制御装置を提供することにある。

その目的を達成するための本発明は、車両で用いられ、車両の前方に存在する道路の構造を示す情報である前方道路情報を取得する道路情報取得部（１３）と、車両周辺の所定範囲を撮像する撮像装置の撮像画像を取得する画像取得部（１１１）と、車両の現在位置を特定する現在位置特定部（１２）と、撮像画像における区画線の位置を認識する区画線認識部（１１２）と、車両が走行している車線の境界を示す区画線である走行区画線に対する車両の走行軌道を計画する走行軌道計画部（１４）と、走行軌道計画部が計画した走行軌道に沿って車両が走行するための制御を実施する車両制御部（１５）と、走行軌道計画部が計画した走行軌道に沿って車両の前方に存在するカーブを走行した場合に、撮像装置がカーブ内側の走行区画線である内側区画線を撮像できる量である撮像量が、区画線認識部が撮像画像から内側区画線の位置を認識するための認識要件を充足するか否かを、車両における撮像装置の取り付け位置及び撮像可能範囲を示す撮像パラメータと、前方道路情報と、に基づいて判定する認識要件判定部（１４３）と、を備え、走行軌道計画部は、認識要件判定部がカーブにおける撮像量が認識要件を充足しないと判定した場合、撮像量が大きくなるように走行区画線に対する走行位置を変更した走行軌道を再計画することを特徴とする。

以上の構成では、認識要件判定部によって、カーブ走行時における内側区画線の撮像量が、区画線認識部がカメラの撮像画像から内側区画線の位置を認識するための認識要件を充足しないと判定された場合、走行軌道計画部は、内側区画線の撮像量が大きくなるようにカーブでの走行軌道を修正する。このような構成によれば、カーブ走行中において内側区画線を撮像できる量を増加させることができる。その結果、カーブ走行中においてカーブ内側の走行区画線を認識できなくなってしまう恐れを低減できる。

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

走行制御システム１００の概略的な構成を示すブロック図である。 車線の境界を示す区画線の実現態様の一例を示す概念図である。 車線の境界を示す区画線の実現態様の一例を示す概念図である。 走行軌道計画処理に対応するフローチャートである。 図４に示すフローチャートの続きである。 従来構成の作動を表す概念図である。 本実施形態の作動及び効果を説明するための図である。 本実施形態の作動及び効果を説明するための図である。 変形例１の作動を説明するための図である。 実施形態によって定まる走行軌道の一例を表す概念図である。 変形例３の走行制御ＥＣＵ１が実施する処理の手順を説明するためのフローチャートである。 変形例３の作動及び効果を説明するための図である。 変形例７における走行制御システム１００の構成を示すブロック図である。 変形例７における走行制御ＥＣＵ１の作動及び効果を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。図１は、本発明に係る走行制御装置が適用された走行制御システム１００の概略的な構成の一例を示す図である。走行制御システム１００は、車両に搭載されており、図１に示すように走行制御ＥＣＵ１、車載カメラ２、ＧＮＳＳ受信機３、地図データ記憶部４、操舵ＥＣＵ５、動力制御ＥＣＵ６、及びブレーキＥＣＵ７を備える。走行制御ＥＣＵ１が請求項に記載の走行制御装置に相当する。便宜上、走行制御システム１００が搭載されている車両を以降では自車両とも記載する。

＜全体の構成＞
走行制御ＥＣＵ１は、車載カメラ２、ＧＮＳＳ受信機３、地図データ記憶部４、操舵ＥＣＵ５、動力制御ＥＣＵ６、及びブレーキＥＣＵ７のそれぞれと相互通信可能に接続されている。走行制御ＥＣＵ１は、自分自身と接続している各部材から入力される信号に基づいて自車両の速度と操舵角を自動制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。つまり、走行制御ＥＣＵ１は、自動走行機能を提供する。例えば、走行制御ＥＣＵ１は、操舵ＥＣＵ５と協働して自車両の操舵角を制御したり、動力制御ＥＣＵ６と協働して自車両を加速させたり、ブレーキＥＣＵ７と協働して自車両の車速を減速させたりする。

この走行制御ＥＣＵ１は通常のコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、及びこれらの構成を接続するバスラインなどを備えている。フラッシュメモリには、通常のコンピュータを走行制御ＥＣＵ１として機能させるためのプログラム（以降、走行制御プログラム）や、後述するカメラパラメータ等が格納されている。この走行制御ＥＣＵ１が提供する機能の詳細は後述する。

車載カメラ２は、光学式のカメラであって、例えばＣＭＯＳカメラやＣＣＤカメラ等を用いることができる。車載カメラ２は、自車両前方の所定範囲を撮像するように、例えばウインドシールド上端部等に設置される。車載カメラ２が撮像した画像データは逐次走行制御ＥＣＵ１に提供される。なお、他の態様として車載カメラ２は、赤外線カメラや近赤外線カメラなどであってもよい。さらに、車載カメラ２はステレオカメラであってもよい。

車載カメラ２の自車両における設置位置や、取付姿勢、撮像画角、レンズの歪み係数、焦点距離、画素サイズ、画素比などのデータは、前述のカメラパラメータとしてフラッシュメモリに登録されている。また、撮像画角のうち、後述する区画線の認識処理に利用可能な画角（以降、有効画角）もまた、カメラパラメータとして登録されている。

車載カメラ２の設置位置は、車両の所定の基準点に対する車幅方向の位置や、前後方向の位置、高さ方向の位置などによって表されれば良い。また、車載カメラ２の取付姿勢は、例えば、車両の前後方向、車幅方向、上下方向のそれぞれに対する車載カメラ２の光軸の為す角度（つまり、ロール角、ピッチ角、ヨー角）によって表されれば良い。

なお、カメラパラメータは、上述した全ての情報を備えている必要はない。少なくとも設置位置及び取付姿勢（いわゆる設置位置と向きが一意に定まる６自由度の値）と、有効画角を含んでいれば良い。

ＧＮＳＳ受信機３は、衛星航法システムであるＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）が備える航法衛星が送信する航法信号を受信し、受信した航法信号に基づいて現在位置を逐次算出する。現在位置を示す位置情報は、例えば、緯度、経度、高度により表されればよい。現在位置は所定の座標系を用いて表されればよい。ＧＮＳＳ受信機３が算出した現在位置を示す位置情報は、逐次走行制御ＥＣＵ１に提供される。

地図データ記憶部４は、道路の接続関係や、道路の形状（換言すれば道路構造）等を示す道路地図データを記憶している。地図データ記憶部４は、ハードディスクドライブや、メモリカードによって実現されればよい。また、他の態様として地図データ記憶部４は、車両外部に設けられたセンタが備えるデータベースであってもよい。その場合、走行制御ＥＣＵ１は、広域通信網を介して地図データ記憶部４としてのデータベースにアクセス可能な構成となっているものとする。

道路地図データは、ノード毎のノードデータと、リンク毎のリンクデータを含む。ノードとは、例えば複数の道路が交差、合流、分岐する地点などといった、道路の接続関係を表す上で適宜設定される地点であり、リンクとは、ノード間を結ぶ道路である。

ノードデータは、ノードＩＤ、ノード座標、ノード名称、ノード種別、ノードに接続する全てのリンクのリンクＩＤが記述される接続リンクＩＤ、接続リンク間の接続角度等を備える。

リンクデータは、リンクＩＤ、リンク長、リンク形状、リンクの始端と終端とのノード座標（緯度／経度）、道路幅員、車線情報、制限速度等を備える。車線情報には、そのリンクが備える車線の数や、車線の幅員（以降、車線幅）、車線毎の区画線についての情報を示す区画線情報が含まれる。

ここでの区画線とは、例えば白線や黄線、ボッツドッツ等といった、車線の境界を示すための道路上に配置されている線又は点列を指す。区画線情報としては、その区画線が、どのような態様によって実現されているかを表している。実現態様としては、黄色や白色の実線で実現されているパターン（以降、実線パターン）や、白色の破線で実現されているパターン（以降、破線パターン）、ボッツドッツ、キャッツアイ等がある。区画線情報は、車線の進行方向右側と左側のそれぞれの区画線についての情報を含む。

なお、本実施形態ではより好ましい態様として、区画線が、図２や図３に示すように破線パターンや、ボッツドッツなどの不連続パターンで実現されている場合には、区画線として機能する個々の要素が進行方向に沿って配置されている間隔（以降、クリアランス）Ｌ１を区画線情報として備えるものとする。また、区画線が破線パターンで実現されている場合には、そのペイントが施されている部分の長さ（以降、ペイント長）Ｌ２も、区画線情報に含まれる。もちろん、これらの情報を地図データとして備えることは、より好ましい態様であって必須ではない。図２、図３中の破線は、車線の境界を表しており、矢印は車線の進行方向を表している。車線は、区画線によって区画される帯状の車道部分を指す。

操舵ＥＣＵ５は、操舵軸を回転させる操舵アクチュエータを制御することで、自車両の操舵角を制御するＥＣＵであり、走行制御ＥＣＵ１から操舵指示を受信した場合には、操舵指示に基づいて操舵角を変化させる。

動力制御ＥＣＵ６は、自車両の動力源が発生する動力を制御するＥＣＵである。動力源としては、エンジンやモータがある。走行制御ＥＣＵ１から、加速指示を受信した場合には、動力制御ＥＣＵ６は、動力源が発生する動力を増加させることで、自車を加速させる。ブレーキＥＣＵ７は、ブレーキアクチュエータを制御するＥＣＵであり、走行制御ＥＣＵ１から減速指示を受信した場合には、減速指示に基づいて自車両を減速させる。

なお、本実施形態では一例として走行制御ＥＣＵ１は、操舵ＥＣＵ５などの他のＥＣＵを介して操舵アクチュエータなどのメカシステムを制御する態様とするが、これに限らない。他の態様として走行制御ＥＣＵ１が直接的にメカシステムを制御してもよい。

＜走行制御ＥＣＵ１の機能について＞
次に、走行制御ＥＣＵ１が備える機能について説明する。走行制御ＥＣＵ１は、ＣＰＵが上述の走行制御プログラムを実行することによって実現される機能ブロックとして、画像処理部１１、現在位置特定部１２、道路情報取得部１３、走行軌道計画部１４、及び車両制御部１５を備える。画像処理部１１は、より細かい機能ブロックとして画像取得部１１１、及び区画線認識部１１２を備える。走行軌道計画部１４は、より細かい機能ブロックとして基本軌道計画部１４１、撮像量予測部１４２、認識要件判定部１４３、及び軌道修正部１４４を備える。

なお、走行制御ＥＣＵ１が備える機能ブロックの一部又は全部は、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に実現してもよい。また、ＣＰＵによるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現されてもよい。

画像取得部１１１は、車載カメラ２が撮像した画像のデータを逐次取得する。区画線認識部１１２は、画像取得部１１１が取得した画像データを解析することで、撮像画像における区画線を撮像している部分を検出（換言すれば認識）する。つまり、撮像画像内における区画線の検出は、動的輪郭モデル（Active Contour Model）を用いた解析手法や、ハフ変換を用いた解析手法等、周知の方法を用いて実現できる。

そして、区画線認識部１１２は、画像中における区画線の位置と、カメラパラメータとに基づいて、自車両に対する区画線の位置を特定し、区画線に対する自車両の走行位置や姿勢等を認識する。なお、区画線認識部１１２が区画線の位置を認識するためには、後述する認識要件が充足されている必要がある。

ここでの走行位置とは、車線内の車幅方向における自車両の位置であって、右側の区画線と左側の区画線のそれぞれからの距離を表す。画像中における区画線の位置と、カメラパラメータとに基づいて、走行位置を特定する処理も、周知の方法を用いて実施すれば良い。便宜上以降では、道路上に設けられている種々の区画線のうち、走行車線の境界を示す区画線を走行区画線とも記載する。区画線認識部１１２が特定した走行位置は、走行軌道計画部に逐次提供される。

現在位置特定部１２は、ＧＮＳＳ受信機３での測位結果に基づいて、自車両の現在位置を特定する。また、現在位置特定部１２は、特定している現在位置と、地図データ記憶部４が記憶している地図データに基づいて走行車線を特定する。

なお、現在位置特定部１２は、自車両に搭載されている図示しないジャイロセンサや加速度センサ等の検出値を用いて、ＧＮＳＳ受信機３の検出結果を補正して用いることで、現在位置や走行車線を特定しても良い。さらに、後述する道路情報取得部１３が取得する道路地図データを用いてマップマッチング処理を実施することによって、現在位置及び走行車線を特定してもよい。

マップマッチング処理は、複数時点における車両の進行方向や車速、位置情報から車両の走行軌跡を求め、この車両の走行軌跡と地図情報から得た道路形状とを比較して車両の現在位置を特定する処理である。マップマッチング処理は周知の技術であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

また、現在位置特定部１２は、ＧＮＳＳ受信機３の測位結果に加えて、画像処理部１１と協働し、車載カメラ２の撮像画像に基づいて、自車両の現在位置や走行車線を特定してもよい。

道路情報取得部１３は、自車両前方（換言すれば進行方向）に存在する道路の構造を示す情報（以降、前方道路情報）を取得する。ここでの前方道路情報には、自車両が走行している車線（以降、走行車線）の幅や、現在位置から所定距離以内における走行車線の形状、走行車線及び隣接車線の区画線情報等が含まれる。走行車線の形状には曲率半径などが含まれる。

本実施形態では一例として、道路情報取得部１３は、前方道路情報として、自車両がこれから走行する道路に対応するリンクデータやノードデータを取得する。具体的には、現在位置特定部１２が特定している現在位置から定まる自車両が現在走行しているリンクと、当該リンクに対して道なりに接続するリンクのデータを取得する。

つまり、道路情報取得部１３は、現在位置特定部１２が特定している現在位置周辺の地図データを地図データ記憶部４から読み出す。リンクデータには、道路の形状や車線情報が含まれているためである。なお、道路情報取得部１３は、目的地までの走行経路を示す情報を参照することで、自車両がこれから走行する道路（換言すれば読み出すべきリンクデータ）を特定してもよい。

また、本実施形態では地図データ記憶部４から前方道路情報を取得する態様とするが、これに限らない。画像処理部１１が車載カメラ２により撮像された画像を解析することで、前方道路情報を取得してもよい。その場合、画像処理部１１が、道路情報取得部１３として機能する。さらに、走行制御ＥＣＵ１は、地図データと、車載カメラの撮像画像に基づく環境認識とを併用して、前方道路情報を取得してもよい。例えば区画線情報は、車載カメラの撮像画像を解析することで特定してもよい。

走行軌道計画部１４は、道路情報取得部１３が取得している前方道路情報に基づいて、自車両の走行軌道を計画する。ここでの走行軌道とは、道路上の区画線に対してどの位置を走行するかを表したものである。走行軌道計画部１４は、現在の走行車線内の走行位置だけでなく、他の車線への車線変更が必要であると判定した場合には、車線変更を実施する地点や、車線変更先の車線における走行位置等も計画する。走行軌道計画部１４が備える基本軌道計画部１４１や、撮像量予測部１４２、認識要件判定部１４３、軌道修正部１４４については別途既読計画関連処理の説明の中で言及する。

車両制御部１５は、走行軌道計画部１４が計画した走行軌道に沿って自車両が走行するように、操舵ＥＣＵ５や、動力制御ＥＣＵ６、ブレーキＥＣＵ７に指示を出力する。

走行制御ＥＣＵ１は上述した種々の機能ブロックが協働することで前述の自動走行機能を提供する。なお、走行制御ＥＣＵ１は、自動走行モードとして、標準制御モードと、単区画線基準モードを備える。標準制御モードは、区画線認識部１１２が自車両両側の区画線を認識できている状態における動作モードであって、両側の区画線の位置に基づいて、走行車線における自車両の姿勢や走行位置を特定し、種々の制御目標量を決定する。

単区画線基準モードは、自車両の片側の区画線を区画線認識部１１２が認識できていない状態における動作モードである。単区画線基準モードでは、認識できている方の区画線の位置に基づいて、自車両の姿勢や走行位置を特定し、種々の制御目標量を決定する。ここでは、カーブ走行時において、カーブ外側の区画線を基準として自車両の姿勢や走行位置を特定する単区画線基準モードを、外郭線基準モードとも記載する。ここでのカーブとは曲率半径Ｒが所定の閾値未満となっている区間を指す。

＜走行軌道計画処理＞
次に、図４及び図５に示すフローチャートを用いて、走行制御ＥＣＵ１が走行軌道を計画するために実施する一連の処理（以降、走行軌道計画処理）について説明する。この走行軌道計画処理は、所定の周期で定期的に開始されればよい。

まず、ステップＳ１では画像取得部１１１が車載カメラ２の撮像画像を取得してステップＳ２に移る。ステップＳ２では現在位置特定部１２が、ＧＮＳＳ受信機３の測位結果に基づいて、自車両の現在位置を特定してステップＳ３に移る。なお、ステップＳ２に伴って道路情報取得部１３が前方道路情報を取得する。ステップＳ３では現在位置特定部１２が、先のステップＳ２で特定した現在位置に基づいて走行車線を特定してステップＳ４に移る。

ステップＳ４では基本軌道計画部１４１が、自車両の現在位置、走行車線、及び前方道路情報に基づいて、予め設定された基本軌道決定手法に基づき自車両の走行軌道を計画してステップＳ５に移る。例えば、基本軌道計画部１４１は、曲率半径Ｒが所定の閾値以上となっている区間である直線区間（つまり直線路）においては、走行車線の幅方向における中央部（以降、車線中央部）を走行するように走行軌道を計画する。また、カーブにおいては、走行軌道の曲率半径Ｒが同一車線内において最大となるように、アウトインアウト方式の軌道を計画する。つまり、カーブの開始地点及び退出地点では、走行位置を車線中央部よりもカーブ外側に寄せ、かつ、カーブの開始地点と退出地点の中間地点付近では、走行位置を車線中央部よりもカーブ内側の区画線に寄せた軌道を計画する。これにより、乗員や車体に作用する遠心力を抑制し、車両走行の安定性を向上させる。

また、基本軌道計画部１４１は、直線区間においても、カーブが開始する地点から所定距離手前となる地点からは、カーブでの走行軌道となめらかに接続するように、走行位置をカーブ外側に所定の幅寄せ比率で寄せていく走行軌道を計画する。カーブが終了する地点からも徐々に所定の幅寄せ比率でカーブ外側から車線中央部へと寄せていく軌道を計画する。幅寄せ比率は、進行方向への走行距離に対する車幅方向への移動距離の比率を表すものであって、具体的な値は適宜設計されればよい。

基本軌道計画部１４１は、カーブでの走行位置を外側区画線寄り又は内側区画線寄りに設定する場合、走行位置が区画線から最小マージン以上離れるように走行軌道を計画する。最小マージンは、車両が安全に走行するためのパラメータとして適宜設計されれば良い。

なお、走行軌道を計画する上で用いられる走行車線の曲率半径Ｒは、前方道路情報に示される道路形状を解析することで特定すればよい。直線区間とカーブとを切り分けるための閾値は、適宜設計されればよく、例えば５００メートルなどとすればよい。道路形状から曲率半径Ｒを特定する方法は周知の方法を援用すればよい。

また、基本軌道計画部１４１が走行軌道を計画する範囲（以降、軌道計画範囲）は、適宜設計されれば良い。例えば軌道計画範囲は、一定距離としてもよいし、自車両の走行速度に応じた長さとしてもよい。軌道計画範囲を自車両の走行速度に応じた長さとする場合には、走行速度が大きいほど長くすればよい。本実施形態では一例として基本軌道計画部１４１は、現時点から１分以内に通過する道路区間に対して走行軌道を計画するものとする。もちろん、軌道計画範囲は適宜設計されればよく、目的地までを軌道計画範囲としてもよい。

ステップＳ５では撮像量予測部１４２が、道路情報取得部１３が取得している前方道路情報に基づいて、自車両前方にカーブが存在するか否かを判定する。ここでの自車両前方が指す範囲も適宜設計されればよく、例えば５００メートル程度とすればよい。また、自車両の走行速度に応じた長さとしてもよい。

自車両前方にカーブが存在する場合、ステップＳ５が肯定判定されてステップＳ６に移る。また、自車両前方にカーブが存在しない場合には、ステップＳ５が否定判定されて本フローを終了する。自車両前方にカーブが存在しない場合、車両制御部１５は、基本軌道計画部１４１が計画した走行軌道に沿って自車両が走行するように制御を行う。

ステップＳ６では撮像量予測部１４２が、ステップＳ２で検出した前方カーブ走行中において、車載カメラ２が撮像可能なカーブ内側の区画線の量である撮像量を予測する。以降ではカーブ内側の区画線を単に内側区画線とも記載する。

撮像量の予測は、走行軌道上の一定距離毎の地点毎に実施してもよいし、撮像量が低減されると想定される予め設定された条件を満たす地点においてのみ実施する態様としてもよい。なお、撮像量が低減されると想定される地点とは、カーブでの走行軌道が車線中央部よりもカーブ外側となる地点や、内側区画線の接線方向に対して車載カメラ２の光軸方向がカーブ外側を向く地点とすればよい。

走行軌道上の或る地点での撮像量は、カメラパラメータと、車線幅Ｗと、曲率半径Ｒとに基づいて算出されれば良い。具体的には、車線幅Ｗ、曲率半径Ｒ、及び、その地点での走行位置（換言すれば内側区画線との離隔）に基づいて、車載カメラ２の有効撮像範囲に収まる内側区画線の長さ（つまり撮像量）を特定する。

ここでの有効撮像範囲とは、有効画角に対応する路面の撮像範囲であって、カメラパラメータによって定まる。撮像量は、区画線を示す実体（ペイント部分やボッツドッツ）が存在する領域だけでなく、クリアランス部分を含めた、区画線として機能する路面領域の長さとすればよい。もちろん、撮像量予測部１４２は、前方道路情報として内側区画線の区画線情報を取得できており、かつ、内側区画線が破線パターンやボッツドッツなどで実現されている場合には、内側区画線のクリアランスＬ１やペイント長Ｌ２などを用いて撮像量を特定することが好ましい。なお、以降において、クリアランス部分を含めた区画線として機能する路面領域、換言すれば、区画線を示す実体部材が存在しうる領域のことを、区画線存在領域とも記載する。

ステップＳ７では認識要件判定部１４３が、撮像量予測部１４２が予測したカーブ走行中での内側区画線の撮像量が、区画線認識部１１２が区画線の位置を認識するための要件である認識要件を充足するか否かを判定する。ここでは一例として、撮像量が所定の検出必要量以下となる状態が継続する時間（以降、ロスト継続時間）が、所定のロスト許容時間以上となる場合に、認識要件が充足しないと判定する。

検出必要量は、区画線認識部１１２が撮像画像から区画線を検出するために必要な、画像中の区画線の長さである。撮像量が所定の検出必要量以下となる状態（以降、ロスト状態）とは、撮像画像内に含まれる区画線部分の長さが短すぎたり、そもそも撮像画像に含まれていなかったりすることに起因して、撮像画像から区画線を検出できなくなる状態に相当する。検出必要量は、画像認識処理のアルゴリズムなどによって定まる。認識要件判定部１４３は、カーブ走行中において連続的に撮像量が所定の検出必要量以下となる区間を特定し、当該区間を走行する際の予定速度で除算することで、ロスト継続時間を算出する。

ロスト許容時間は、ロスト状態が継続することを許容する時間の上限値である。ロスト許容時間もまた、画像認識アルゴリズム等によって定まる値であって、適宜設計されれば良い。なお、ロスト継続時間を認識要件として含める理由は、瞬間的に車載カメラ２の有効撮像範囲から区画線が外れたとしても、一定時間以内に再び区画線を捕捉できれば、区画線の位置を認識できる可能性が高い（又は所定の認識精度を保証できる）ためである。

ステップＳ７において認識要件判定部１４３がカーブ走行中、認識要件が充足されないと判定した場合にはステップＳ７が否定判定されてステップＳ８に移る。一方、認識要件が充足されると判定した場合には、ステップＳ７が肯定判定されて本フローを終了する。

なお、認識要件が充足されると判定した場合、基本軌道計画部１４１が計画した走行軌道が実際の走行軌道として採用され、前方のカーブでの走行軌道はアウトインアウト方式に則った軌道となる。

ステップＳ８では軌道修正部１４４が、基本軌道計画部１４１が計画したカーブでの一連の走行軌道を、車線中央部よりカーブ内側であって、かつ、内側区画線とのマージンが所定値となる軌道（以降、内側保維持軌道）へと修正してステップＳ９に移る。内側区画線とのマージンは、車載カメラ２の有効画角や、検出必要用量等から定まる。内側区画線とのマージンは、予め設定されている最小マージン以上とする。本実施形態では一例として軌道修正部１４４は、内側維持軌道として、内側区画線とのマージンが最小マージン値となる軌道を計画するものとする。もちろん、内側維持軌道を形成するための内側区画線とのマージンは、最小マージン以上となる範囲において適宜設計されれば良い。

ステップＳ９では撮像量予測部１４２が、軌道修正部１４４によって修正された走行軌道を採用した場合の、カーブでの内側区画線の撮像量を予測してステップＳ１０に移る。予測の方法はステップＳ６と同様である。

ステップＳ１０では認識要件判定部１４３が、ステップＳ７と同様に、先のステップＳ９で予測された内側区画線の撮像量をもとに、カーブ走行中における内側区画線に対する認識要件が充足されるか否かを判定する。内側区画線に対する認識要件が充足されないと判定した場合にはステップＳ１０が否定判定されてステップＳ１１に移る。一方、認識要件が充足されると判定した場合には、ステップＳ１０が肯定判定されて本フローを終了する。

なお、ステップＳ１０において認識要件が充足されると判定された場合、車両制御部１５は、実際の走行軌道として、軌道修正部１４４が修正して得られた走行軌道を採用する。つまり、前方のカーブの開始地点から退出地点までの走行軌道は、現在の走行車線内において、車線中央部よりもカーブ内側に寄せた軌道となる。

ステップＳ１１では軌道修正部１４４が、道路情報取得部１３が取得している前方道路情報に基づいて、現在の走行車線からみてカーブ内側となる方向に、走行車線と同じ方向を進行方向とする隣接車線（以降、内側隣接車線）が存在するか否かを判定する。内側隣接車線が存在する場合には、ステップＳ１１が肯定判定されてステップＳ１２に移る。一方、内側隣接車線が存在しない場合には、ステップＳ１２が否定判定されてステップＳ１６に移る。

ステップＳ１２では撮像量予測部１４２が、１つ内側の車線に車線変更した場合の、前方カーブでの内側区画線の撮像量を予測する。ここで予測の対象とする内側区画線とは、内側隣接車線にとっての内側区画線である。

車線変更先での内側区画線の撮像量は、車線変更先でのカーブでの走行位置は車線中央部が維持されるものとして予測すればよい。もちろん、他の態様として、車線変更後のカーブでの走行軌道を、アウトインアウト軌道や内側維持軌道として、内側区画線の撮像量を予測してもよい。

ステップＳ１３では、先のステップＳ１２での予測結果に基づき、１つ内側の車線に車線変更することで、内側区画線に対する認識要件が充足されるか否かを判定する。認識要件が充足される場合にはステップＳ１３が肯定判定されてステップＳ１４に移る。一方、認識要件が充足されない場合にはステップＳ１３が否定判定されてステップＳ１１に戻る。なお、ステップＳ１３が否定判定されてステップＳ１１に戻った場合には、これまで車線変更先として想定していた車線よりもさらに１つカーブ内側の車線を対象として、ステップＳ１１〜Ｓ１３を実施する。

ステップＳ１４では、ステップＳ１３において認識要件を充足するという判定結果が得られた車線へと車線変更することを決定してステップＳ１５に移る。ステップＳ１５では軌道修正部１４４が、カーブへ進入するまでに先のステップＳ１４で決定した車線へ車線変更することを組み込んだ走行軌道を計画して本フローを終了する。

ステップＳ１６では現在の走行車線の外側区画線（以降、外郭線）のみで車両制御を実施する外郭線基準モードへ移行できるか否かを判定する。予測されるカーブでの外郭線の撮像量や道路の法定速度、自車両前後の車両の速度や位置から、外郭線基準モードを実施するために必要な要件（以降、モード移行要件）を充足していない場合、外郭線基準モードへは移行できないと判定してステップＳ１８に移る。一方、カーブでの外郭線の撮像量が、モード移行要件を充足している場合には外郭線基準モードへ移行できると判定してステップＳ１７に移る。モード移行要件は、走行車線に対する自車両の姿勢（走行位置も含む）の認識精度が自動走行を実施する上で十分であることを保証するための要件である。モード移行要件の具体的な内容は適宜設計されればよい。

ステップＳ１７では、外郭線基準モードへと移行して本フローを終了する。ステップＳ１８では、ドライバに運転操作の権限を移譲することを決定して本フローを終了する。なお、ドライバへの権限移譲は、ドライバによって運転操作の権限を受け取ることを示す操作が実施された場合に実行されればよい。

＜実施形態のまとめ＞
次に、以上で述べた本実施形態の作動及び効果について、比較構成を導入して説明する。ここでの比較構成とは、カーブでの走行軌道としてアウトインアウト方式のみを採用する構成とする。そのような比較構成では、前述の通りカーブの曲率半径Ｒや車線幅Ｗによっては内側区画線が認識できなくなってしまう場合がある。その結果、走行車線に対する自車両の姿勢の認識精度が低下し、自動走行を継続できなくなってしまう恐れがある。自動走行を実施するためには、走行車線に対する自車両の姿勢の認識精度が所定の閾値以上となっている必要があるためである。

特に、カーブにおいては区画線自体が湾曲しているため、片側だけの区画線に基づいて車線に対する自車両の姿勢を精度良く認識することは困難となる。そのため、仮に外郭線だけを目安に自動走行を継続する場合であっても、車線上における自車両の姿勢や走行位置の認識精度が悪化し、不自然な車幅方向の加速度（いわゆる横Ｇ）を発生させてしまう恐れが生じる。

なお、比較構成において内側区画線の撮像量が認識要件を充足しにくい地点とは例えば、図６に示すようにカーブへの進入する地点Ｐ１や、退出する地点Ｐ２などである。カーブへの進入する地点Ｐ１や退出地点Ｐ２の付近では、走行位置がカーブ外側寄りとなったり、車載カメラ２の光軸が内側区画線の接線方向に対してカーブ外側を向いたりし、内側区画線が有効撮像範囲の外側となりやすいためである。

一方、本実施形態の構成では、アウトインアウト方式の走行軌道では内側区画線の撮像量が認識要件を充足しなくなると予測される場合には（ステップＳ７ ＮＯ）、図７に示すようにカーブでの一連の走行軌道を、内側維持軌道に計画し直す。なお、図７中のＱ１、Ｑ２は図６におけるＰ１、Ｐ２に対応する地点を表している。内側維持軌道を採用することによって、内側区画線が有効撮像範囲の外側となる可能性を抑制し、内側区画線の撮像量が認識要件を充足する可能性を高めることができる。その結果、カーブ走行中において自動走行の継続が不能となったり、不自然な横Ｇを発生させたりする恐れを低減することができる。

また、上述した実施形態では、現在の走行車線内での走行位置の調整だけでは内側区画線を十分に撮像できないと判定した場合には（ステップＳ１０ ＮＯ）、ステップＳ１１からステップＳ１４を実施することによって、認識要件を充足するという判定結果が得られるカーブ内側の隣接車線へと車線変更する走行軌道を計画する。このような態様によれば、内側区画線を認識できている状態を維持しつつ、カーブを走行できる可能性をより一層高めることができる。

ところで、カーブ内側の車線ほど、図８に示すように曲率半径Ｒが小さくなる。そのため、仮に内側隣接車線における内側区画線が破線パターンである場合には、現在の走行車線から内側隣接車線へと車線変更したとしても撮像量が認識要件を満たす可能性は小さい。換言すれば、カーブ内側となる車線に車線変更することで内側区画線の撮像量が認識要件を充足するようになる場合とは、車線変更先とする車線の内側区画線が実線パターンで提供されている場合である。内側区画線が実線パターンである場合には、クリアランス部分に由来する撮像量の低減が生じず、撮像量が増加することが期待できるためである。

なお、図８は、同一方向を進行方向とする２つの車線Ｌｎ１、Ｌｎ２を備える片側２車線のカーブにおいて、自車両がカーブ外側の車線Ｌｎ１を走行している状況を表している。図中のＲ１は車線Ｌｎ１の曲率半径Ｒを表しており、Ｒ２は車線Ｌｎ２の曲率半径Ｒを表している。車線Ｌｎ１の内側区画線は破線パターンで提供されており、車線Ｌｎ２の内側区画線は実線パターンで提供されている。

このような作動を鑑みれば、本実施形態におけるステップＳ１１からステップＳ１４の一連の処理は、内側区画線が実線パターンで提供される車線へ車線変更することを決定する処理に相当する場合がある。つまり、上述した実施形態は、現在の走行車線内での走行位置の調整だけでは内側区画線を十分に撮像できないと判定した場合に（ステップＳ１０ ＮＯ）、実線パターンの内側区画線を有する隣接車線に車線変更する走行軌道を計画する態様を開示している。

なお、上述した実施形態では、内側の隣接車線に車線変更した場合の撮像量を予測し、内側の隣接車線に車線変更することで認識要件を充足できると判定した場合に、当該車線へ車線変更する走行軌道を計画する態様を例示したが、これに限らない。他の態様として、例えばステップＳ１２〜Ｓ１３の処理は、車線変更先の候補としている隣接車線の内側区画線が実線パターンで提供されているか否かを判定し、実線パターンで提供されている場合に当該隣接車線に車線変更することを決定する処理としてもよい。このような態様によっても、現在の走行車線内での走行位置の調整だけでは内側区画線を十分に撮像できないと判定した場合に（ステップＳ１０ ＮＯ）、実線パターンの内側区画線を有する隣接車線に車線変更する走行軌道を計画することができる。

以上、本発明の実施形態の一例を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本発明の技術的範囲に含まれる。もちろん、下記の種々の変形例は、下記に示す１つ又は複数の他の変形例と組み合わせることが出来る。さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

なお、前述の実施形態で述べた部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。

［変形例１］
上述した実施形態では、内側区画線の撮像量が認識要件を充足する状態（以降、認識状態）を維持するための方策として、内側維持軌道を採用する他、カーブ内側の車線に車線変更することを選択可能な態様を例示したが、これに限らない。内側維持軌道を採用しても認識要件を充足できないと判定した場合には、ステップＳ１６以降の処理を実施する態様としてもよい。つまり、カーブ内側の車線に車線変更することを検討することは必須の要素ではない。

［変形例２］
また、カーブでの認識状態を維持するための方策として、図９に示すように、カーブ外側の車線に車線変更することを選択できる態様としてもよい。カーブ外側の車線に車線変更すれば、曲率半径Ｒが大きくなり、内側区画線を有効撮像範囲に捉えることができる可能性が高まるためである。

例えば、ステップＳ１０において現在の走行車線において内側維持軌道を採用しても認識状態を維持できないと判定した場合には、１つ外側の隣接車線に車線変更した場合の、前方カーブでの内側区画線の撮像量を予測する。

なお、車線変更先での撮像量は、例えば、車線変更先でのカーブでの走行位置は車線中央部が維持されるものとして予測すればよい。そして、カーブ外側の隣接車線に車線変更することで、カーブでの認識状態を維持できると判定した場合には、当該隣接車線に車線変更することを決定すればよい。もちろん、この変形例２は、上述した実施形態や変形例１と組み合わせることができる。

なお、以上によれば、カーブでの認識状態を維持するための方策（以降、認識状態維持方策）として、現在の走行車線内での走行軌道の修正、カーブ内側の隣接車線への車線変更、カーブ外側の隣接車線への車線変更を提案している。種々の認識状態維持方策を検討する優先順位は、適宜設計されればよい。

例えば、現在の走行車線内での走行軌道の修正、１つ内側の車線への車線変更、１つ外側の車線への車線変更、２つ内側の車線への車線変更の順番に、認識要件を充足できるか否かを判定していけば良い。種々の認識状態維持方策に対する優先順位は、カーブでの認識要件が充足された状態を維持するために必要となる車線変更の数が低減されるように設定することが好ましい。

また、１つ内側の隣接車線への車線変更と、１つ外側の隣接車線への車線変更の両方を、認識状態維持方策として採用可能な構成となっている場合には、どちらの方策を採用したほうが内側区画線の撮像量が多くなるかを撮像量予測部１４２が予測し、走行軌道計画部１４が、予測される撮像量が多いほうの車線へ車線変更する走行軌道を計画する態様としてもよい。

［変形例３］
自車両がこれから走行する最初のカーブ（以降、第１カーブ）から、その次に走行するカーブ（以降、第２カーブ）に進入するまでの走行軌道は、第２カーブにおいて認識要件が充足されるか否かを考慮して計画することが好ましい。例えば図１０に示すように、第２カーブの走行軌道として内側維持軌道を採用することによって、第１カーブから第２カーブの間に不必要な横Ｇを生じさせる恐れがあるためである。

具体的には次の通りである。図１０は、第１カーブＣ１と第２カーブＣ２とが不必要な横Ｇを生じさせうる接続構造となっている場合の一例を表している。図１０は、第１カーブＣ１と第２カーブＣ２とが近接しており、それぞれの旋回方向が左右逆となっている。また、第１カーブＣ１の曲率半径Ｒは認識状態を継続できるほど十分に大きい一方、第２カーブＣ２の曲率半径Ｒは認識状態を継続できないほど小さい値となっている。図中のＳｔは、第１カーブＣ１と第２カーブＣ２とを接続する直線区間を表している。

このような道路構造となっている場合、走行軌道計画部１４は第１カーブＣ１に対してはアウトインアウト方式の走行軌道を計画するため、自車両は、当該走行軌道に則って第１カーブＣ１をアウトインアウトで走行し、第１カーブＣ１を退出すると自車両は車線右側から車線中央部に向かい始める。しかし、走行軌道計画部１４は第２カーブＣ２に対して内側維持軌道を計画するため、車両制御部１５は、車線中央部に戻る途中、又は戻ってから所定の時間（例えば５秒）が経過しないうちに、カーブ内側に相当する車線右側へと走行位置を寄せ始める。

その結果、直線区間Ｓｔにおいて、車線の右側から車線中央部に戻ろうとする動きと、車線中央部から車線右側に寄せようとする動きが相対的に短い時間に実施され、乗員に横Ｇを感じさせてしまう恐れが生じる。また、このような軌道は、燃費等の観点からも効率的ではない。

そこで、本変形例３の走行軌道計画部１４は、第１カーブから所定の距離以内に第２カーブが存在する場合には、第１カーブだけでなく第２カーブまでの一連の走行軌道を計画する。

なお、第１カーブと第２カーブとが所定距離以上離れている場合には、上述した問題が生じにくい。また、直線区間Ｓｔを走行する時間が相対的に長い場合、車線の右側に寄ったまま走行し続けるよりも車線中央部に戻ったほうがよい。そのため、ここでは第２カーブまでの一連の走行軌道を計画する条件として、第１カーブと第２カーブとが所定の距離以内となっていることを採用している。所定距離は適宜設計されればよい。もちろん、他の態様として、第１カーブと第２カーブとの距離に関わらず、第２カーブまでの一連の走行軌道を計画してもよい。

この変形例３における走行制御ＥＣＵ１は例えば図１１に示す手順で作動すればよい。なお、以下の処理の準備処理として、走行軌道計画部１４は、道路情報取得部１３が第１カーブの道路構造を示す第１カーブ情報と、第２カーブの道路構造を示す第２カーブ情報が含む前方道路情報を取得した場合、第１カーブと第２カーブとが所定距離以内となっているか否かの判定を行うものとする。以下の処理は、前方道路情報に基づき、第１カーブから第２カーブまでの距離が所定距離以内となっていると判定した場合の処理である。

まず、ステップＳ１００では、前述の実施形態と同様の手順で第１カーブでの走行軌道である第１カーブ軌道を決定し、第１カーブ退出地点での走行位置を決定する。これにより、第１カーブを退出する時点（換言すれば直線区間への進入時点）の走行位置が、車線中央部よりも右側であるか左側であるかが定まる。便宜上、車線中央部に対して第１カーブを退出する時点での走行位置が属する側を、第１カーブ退出サイドと記載する。第１カーブを退出する時点での走行位置が請求項に記載の第１カーブ退出位置に相当する。

次に、ステップＳ２００では、第２カーブでの走行軌道である第２カーブ軌道を前述の実施形態と同様の手順で決定し、第２カーブ進入地点での走行位置を決定する。これにより、第２カーブに進入する時点（換言すれば直線区間を退出する時点）での走行位置が、車線中央部よりも右側であるか左側であるかが定まる。便宜上、車線中央部に対して第２カーブに進入する時点での走行位置が属する方向を、第２カーブ進入サイドと記載する。第２カーブに進入する時点での走行位置が請求項に記載の第２カーブ進入位置に相当する。

ステップＳ３００では、第１カーブ退出サイドと第２カーブ退出サイドとが一致しているか否かを判定し、一致している場合にはステップＳ４００へ移る。また、一致していない場合にはステップＳ５００へ移る。

ステップＳ４００では、第１カーブと第２カーブとを接続する直線区間の走行軌道として、車線中央部へは戻らずに、第１カーブの退出時点での走行位置から第２カーブ進入時点での走行位置へ直接向かう軌道を計画する。ステップＳ５００では、第１カーブから所定距離以内に第２カーブが存在しない場合と同様に、いったん車線中央部に戻ってから第２カーブでの走行軌道と滑らかに接続する軌道を計画する。

以上のような構成によれば、例えば図１０で示したような道路構造となっている場合であっても、図１２に示すように、第１カーブを退出してから第２カーブに進入するまでの間において不要な横移動を実施しない、効率的な軌道を計画することができる。その結果、直線区間走行中に、乗員に横Ｇを感じさせてしまう恐れを低減できる。

［変形例４］
ＧＮＳＳ受信機３の受信状況を悪い場合には測位精度が劣化し、車線内の詳細な自車位置が不明となってしまう場合も想定される。そのように現在位置の信頼度が低下している場合であって、かつ、前方のカーブの走行軌道として内側維持軌道が設定されている場合、車両制御部１５は、どのタイミングで車線中央部からカーブ内側の区画線に向けて走行位置を寄せ始めれば良いかを判定することが困難となる。カーブまでの正確な残り距離が不明となるためである。

この変形例４に開示する走行制御ＥＣＵ１は、そのような状況に対応するものであって、具体的には次のように実現されればよい。

まず、現在位置特定部１２は、ＧＮＳＳ受信機３の測位結果に対する信頼度を評価するための指標となる情報を、ＧＮＳＳ受信機３から逐次取得し、ＧＮＳＳ受信機３の測位結果の信頼度を評価する。ＧＮＳＳ受信機３の測位結果に対する信頼度を評価するための指標となる情報とは、例えばＧＮＳＳ受信機３が捕捉している航法衛星の数や、航法信号の受信信号強度、ＳＮ比等である。

そして、現在位置特定部１２は、上述した指標に基づいて測位結果の信頼度が低レベルとなっているか否かを逐次判定し、その判定結果を車両制御部１５に提供する。なお、現在位置特定部１２は、ＧＮＳＳ受信機３による一定時間（例えば数秒）当りの測位結果の車幅方向におけるばらつき等を、信頼度を評価する上での指標として用いてもよい。

また、区画線認識部１１２は、現在の撮像画像において認識できている内側区画線の量を示す実撮像量を逐次算出し、走行軌道計画部１４や車両制御部１５に提供する。

車両制御部１５は、走行軌道計画部１４によって内側維持軌道が計画されている状態において、現在位置特定部１２からＧＮＳＳ受信機３の測位結果の信頼度が低レベルとなっている旨を示すデータが提供された場合には、区画線認識部１１２から提供される内側区画線の実撮像量を監視し始める。

そして、内側区画線の実撮像量が減少し始めたことや、所定の閾値以下となったことをトリガとして、走行位置をカーブ内側に寄せ始める。内側区画線の実撮像量が低下し始めたということは、カーブに進入したことを示唆しているためである。

なお、内側区画線の撮像量が不足しがちな状況であっても外郭線の位置については認識できるほど十分に撮像できていることが期待できる。そのため、車両制御部１５は、外郭線の検出位置に基づいて内側区画線の位置を推定し、認識されている外郭線の位置と、推定した内郭線の位置とに基づいて、走行軌道に沿った走行位置となるように車両を制御すればよい。

このような態様によれば、現在位置の信頼度が低レベルとなっている場合であっても、適切なタイミングで走行位置をカーブ内側に寄せることができ、カーブ走行中でも区画線認識状態を維持できる可能性を高めることができる。

［変形例５］
カーブにおける内側区画線の撮像量が認識要件を充足するか否かは、カーブでの曲率半径Ｒや、車線幅Ｗ、区画線の実現態様などといった種々のパラメータが、各パラメータに対して適宜設定されている所定の条件（以降、要素条件とする）を充足しているか否かによって判定されてもよい。

例えば、認識要件判定部１４３は、曲率半径Ｒが所定の閾値Ｒｔｈ未満であって、かつ、内側区画線の実現態様が実線パターン以外である場合には、カーブ走行中の認識要件が充足しないと判定する。また、内側区画線の実現態様が、破線パターンであっても、クリアランスＬ１が所定の閾値以下である場合には、認識要件は充足されると判定してもよい。

各種の閾値は適宜設計されれば良い。また、曲率半径Ｒ以外のパラメータに対して設定する認識要素条件は、曲率半径Ｒに応じた条件としてもよい。なお、認識要件に関連する情報は道路情報取得部１３によって取得される。

このような態様によれば、撮像量を示す具体的な数値を算出必要がないため、より簡略な処理によって認識要件が充足されるか否かを判定することができる。

［変形例６］
以上において基本軌道計画部１４１は、予め設定された基本軌道決定手法に基づく走行軌道（以降、基本軌道）として、アウトインアウト方式の軌道を計画する態様を例示したが、これに限らない。例えば、基本軌道計画部１４１は、カーブにおける基本軌道として、車線中央部を走行位置とする軌道を計画する態様としてもよい。また、カーブにおける基本軌道はインインアウト方式の軌道であってもよいし、アウトインイン方式の軌道であっても良い。つまり、基本軌道決定手法はどのような軌道を計画するものであっても良く、予め定義されていればよい。

なお、上述のインインアウト方式の軌道とは、カーブの開始地点から中間地点までは、走行位置を車線中央部よりもカーブ内側に寄せた軌道とし、かつ、退出地点では、走行位置を車線中央部よりもカーブ外側の区画線に寄せた軌道である。また、アウトインイン方式の軌道とは、カーブの開始地点では、走行位置を車線中央部よりもカーブ外側に寄せた状態とし、かつ、カーブの中間地点及び退出地点では、走行位置を車線中央部よりもカーブ内側の区画線に寄せた軌道である。

また、基本軌道をアウトインアウト方式とする場合であっても、実際の走行軌道を決定する方法は上述した方法に限らない。例えば、走行軌道計画部１４は、いったんカーブの走行軌道の曲率半径が最大となるアウトインアウト方式の走行軌道を計画し、その走行軌道ではカーブ走行時の認識状態を維持できないと判定した場合、曲率半径を最大値よりも所定量小さくしたアウトインアウト方式の走行軌道を再計画する。そして、曲率半径を所定量小さくしたアウトインアウト方式の走行軌道の再計画を繰り返すことで徐々にカーブでの走行軌道を内側維持軌道に近づけていく態様としてもよい。その過程において、認識状態を維持できる走行軌道が得られた場合には、その軌道を実際の走行軌道として採用すればよい。

［変形例７］
夜間走行時などの車両周辺が相対的に暗くなっている場合、画像処理部１１が車載カメラ２の撮像画像から区画線を認識するためには、区画線が配置されている路面が、ヘッドライト等の光源からの光によって照らされている必要がある。周辺が暗い場合、輝度不足に由来して、撮像画像に含まれているはずの区画線を検出することが困難となるためである。

したがって、車両周辺が暗いと判定できる場合には、ヘッドライトの照射範囲と区画線との位置関係を鑑みて、カーブでの認識要件が充足されるか否かを判定することが好ましい。なお、車両周辺が暗いか否かは、明るさを検出する周知の照度センサの出力や、ヘッドライトが点灯しているか否かに基づいて判定されればよい。

例えば走行制御ＥＣＵ１は、ヘッドライトが点灯している場合に車両周辺が暗いと判定し、ヘッドライトの照射範囲と区画線との位置関係を鑑みて、認識要件が充足されるか否かを判定する。具体的には、撮像量予測部１４２は、ヘッドライトの照射範囲と車載カメラ２の有効撮像範囲とが重なる路面領域を真の有効撮像範囲として用いてカーブ内側区画線の撮像量を予測する。そして、認識要件判定部１４３がその撮像量に基づいて認識要件が充足されるか否かを判定する。

車両に対するヘッドライトの照射範囲は、ヘッドライトの照射角範囲等を示すパラメータに基づいて特定されれば良い。また、ヘッドライトが点灯しているか否かは、ヘッドライトの点灯状態を切り替えるスイッチの接続状態に基づいて判定されれば良い。なお、ヘッドライトの照射範囲は、ヘッドライトの点灯状態として備えうる、ハイビームとロービームとを区別して特定されることが好ましい。

［変形例８］
変形例７に関連し、自車両においてヘッドライトの路面に対する照射範囲（以降、照射態様）が調整可能に構成されている場合、前述の実施形態や種々の変形例に示す走行制御ＥＣＵ１は、カーブ走行時、より多くの内側区画線に対して光を照射できるようにヘッドライトの照射方向を制御しても良い。そのような態様を変形例８とする。

この変形例８は、例えば図１３に示すシステム構成によって実現されればよい。すなわち、走行制御ＥＣＵ１は、車両内に構築された通信ネットワーク（つまり、ＬＡＮ：Local Area Network）を介して、ライト制御ＥＣＵ８と相互通信可能に接続されており、ライト制御ＥＣＵ８はヘッドライトユニット９と相互通信可能に接続されている。

ヘッドライトユニット９は、光源としてのヘッドライト９１と、ヘッドライト９１の照射方向を車幅方向に変更するためのモータ９２とを備える。モータ９２は、ライト制御ＥＣＵ８の指示に基づいて駆動し、車幅方向（換言すれば水平方向）におけるヘッドライト９１の照射方向を変更する。

なお、ヘッドライトの照射方向を動的に制御する従来の技術としては、例えば、ステアリング舵角と車速に応じて、ロービームの照射方向を車幅方向にコントロールするＡＦＳ（Adaptive Front-lighting System）等がある。ヘッドライトの照射方向を変更する具体的な構成は、ＡＦＳシステム等で用いられる周知の構成を援用して実現することもできる。

ライト制御ＥＣＵ８は、ヘッドライトユニット９の動作を制御するＥＣＵであって、ヘッドライト９１の点灯／消灯を切り替えたり、モータ９２と協働してヘッドライト９１の照射方向を変更させたりする。

このような構成における走行制御ＥＣＵ１は、例えば次のように作動すれば良い。すなわち、走行制御ＥＣＵ１はまずステップＳ６において、道路情報取得部１３が取得した前方道路情報と、基本軌道としての定義されている車線内での走行位置、現在のヘッドライト９１の照射範囲とに基づいて、ヘッドライト９１の照射範囲に含まれる区画線存在領域の長さ（以降、照射区画線量）を算出する。

そして、認識要件を充足するために必要な撮像量に対して照射区画線量が不足している場合には、ライト制御ＥＣＵ８と協働して、照射区画線量が増える方向にヘッドライト９１の照射方向を変更させる。例えば図１４に示すように、前方カーブが右カーブである場合には、照射方向を車両の正面方向よりも右側に設定する。

そして、照射方向の変更だけでは認識要件を充足するために十分な照射区画線量を確保できない場合や、照射区画線量は十分であっても車載カメラ２の有効撮像範囲から定まる撮像量自体が十分ではない場合には、ステップＳ８からステップＳ１５を実施することで、認識要件が充足される走行軌道を計画する。

なお、図１４において、符号Ｃｍｒで示す領域は車載カメラ２の有効撮像範囲を表している。また、符号Ｈｄｆｔで示す領域は車両の正面方向を照射方向としている場合の照射範囲（換言すればデフォルトの照射範囲）を、符号Ｈｃｈｇで示す領域は照射方向変更後の照射範囲を、それぞれ表している。一点鎖線は区画線存在領域を表しており、一点鎖線上の実線部分が、ヘッドライト９１の照射方向を変更することで得られる照射区画線量を表している。

照射方向を車両正面方向から変更させる角度（以降、変位角）θは、認識要件を充足するために必要な撮像量に対して、予測した照射区画線量が不足している量（以降、不足量）に応じた角度とすることが好ましい。また、変位角θは、前方カーブの曲率や操舵角に応じて予め設定されている量としてもよい。

以上の構成によれば、走行制御ＥＣＵ１はヘッドライト９１の照射範囲と区画線存在領域との重なりが不十分であると判定した場合には、照射方向を調整して照射区画線量の増加を試みる。そして、その試みを実施したとしても認識要件が充足されない場合には、認識要件が充足される走行軌道を再計画する。

したがって、以上の構成によれば上述した変形例７において、照射区画線量が不足していることに起因して余分に走行位置をカーブ内側に寄せた走行軌道を計画してしまう恐れを低減することができる。

なお、以上では、ヘッドライト９１の照射方向を調整することで照射区画線量の増加を試みる態様を例示したが、これに限らない。例えば、ヘッドライトユニット９は、ヘッドライト９１の光軸方向に対して照射光が拡がる範囲（換言すれば照射角度）を調整する照射角度機構を備える場合もある。そのような場合には、走行制御ＥＣＵ１はヘッドライト９１の照射角度を大きくすることで照射区画線量の増加を試みる態様としてもよい。もちろん、照射角度の調整と、照射方向の調整を組み合わせて、照射区画線量の増加を試みる態様としてもよい。

［変形例９］
車載カメラ２が水平方向における撮像方向（つまりヨー角）を調整できるように構成されている場合、走行制御ＥＣＵ１は、上述した種々の認識状態維持方策と、車載カメラ２のヨー角の調整とを組み合わせて、撮像量の増加を試みてもよい。

例えば前方カーブが右カーブである場合には、車載カメラ２のヨー角を車両右側に所定角だけ向けさせる。ヨー角を変更させる角度は、前方カーブの曲率や、操舵角等に応じた値とすればよい。車載カメラ２の撮像方向をカーブ内側に向けさせることで、有効撮像範囲に含まれる区画線存在領域の長さ（すなわち、撮像量）の増加が期待できる。

したがって、この変形例９の構成によれば、車載カメラ２のヨー角を調整することで、基本軌道計画部１４１が計画した走行軌道から走行位置を内側区画線側に寄せる量を抑制したり、認識要件を充足させるための車線変更を実施したりする頻度を抑制したりすることができる。

［変形例１０］
以上では、区画線の位置を認識するための情報を走行制御ＥＣＵ１に提供する装置（請求項に記載の撮像装置）として、車載カメラ２を採用する態様を例示したが、これに限らない。撮像装置は、レーザレーダであってもよい。レーザレーダが取得する反射光の受光強度や検出距離等も、検知範囲に存在する物体の像を表す情報として機能するためである。レーザレーダの検出結果を示すデータもまた、請求項に記載されている撮像画像の概念に含まれる。

撮像装置としてレーザレーダを採用する場合、画像処理部１１は、レーザレーダが検出するターゲットとの距離や、反射光の受光強度等を解析し、区画線の位置を認識すればよい。なお、レーザレーダが検出するターゲットとの距離や、反射光の受光強度等などから区画線を認識するためのアルゴリズムは周知のものを援用すれば良い。

［その他の変形例］
以上では、道路の形状を表す指標として曲率半径Ｒを採用する態様を例示したが、当然、曲率半径Ｒの代わりに、曲率（＝１／Ｒ）を道路の形状を表す指標として採用してもよい。

また、以上では、車載カメラ２を車両前方の所定の範囲を撮像するように設置する態様を例示したが、これに限らない。車両後方や側方の所望の範囲を撮影するように設置されていても良い。撮像装置としてレーザレーダを採用する場合も同様である。車両に対する撮像装置の撮像範囲は適宜設計されれば良い。ただし、撮像装置は、自車両が走行している車線の境界を示す区画線を撮像できるように設定されている必要がある。具体的には、前輪又は後輪から所定距離以内となる範囲を撮像範囲に含むように構成されていることが好ましい。

１００ 走行制御システム、１ 走行制御ＥＣＵ、２ 車載カメラ、３ ＧＮＳＳ受信機、４ 地図データ記憶部、５ 操舵ＥＣＵ、６ 動力制御ＥＣＵ、７ ブレーキＥＣＵ、１１ 画像処理部、１２ 現在位置特定部、１３ 道路情報取得部、１４ 走行軌道計画部、１５ 車両制御部、１１１ 画像取得部、１１２ 区画線認識部、１４１ 基本軌道計画部、１４２ 撮像量予測部、１４３ 認識要件判定部、１４４ 軌道修正部

Claims (8)

1. 車両で用いられ、
   前記車両の前方に存在する道路の構造を示す情報である前方道路情報を取得する道路情報取得部（１３）と、
   前記車両周辺の所定範囲を撮像する撮像装置の撮像画像を取得する画像取得部（１１１）と、
   前記車両の現在位置を特定する現在位置特定部（１２）と、
   前記撮像画像における区画線の位置を認識する区画線認識部（１１２）と、
   前記車両が走行している車線の境界を示す前記区画線である走行区画線に対する前記車両の走行軌道を計画する走行軌道計画部（１４）と、
   前記走行軌道計画部が計画した前記走行軌道に沿って前記車両が走行するための制御を実施する車両制御部（１５）と、
   前記走行軌道計画部が計画した前記走行軌道に沿って前記車両の前方に存在するカーブを走行した場合に、前記撮像装置がカーブ内側の前記走行区画線である内側区画線を撮像できる量である撮像量が、前記区画線認識部が前記撮像画像から前記内側区画線の位置を認識するための認識要件を充足するか否かを、前記車両における前記撮像装置の取り付け位置及び撮像可能範囲を示す撮像パラメータと、前記前方道路情報と、に基づいて判定する認識要件判定部（１４３）と、を備え、
   前記走行軌道計画部は、前記認識要件判定部が前記カーブにおける前記撮像量が前記認識要件を充足しないと判定した場合、前記撮像量が大きくなるように前記走行区画線に対する走行位置を変更した前記走行軌道を再計画することを特徴とする走行制御装置。
2. 請求項１において、
   前記走行軌道計画部は、
   所定の基本軌道決定手法に基づき直線路及びカーブにおける前記走行軌道を計画するものであって、
   前記認識要件判定部は、前記基本軌道決定手法に基づいて計画されている前記走行軌道である基本軌道に沿って前記カーブを走行した場合に、前記カーブでの前記撮像量が前記認識要件を充足するか否かを判定し、
   前記走行軌道計画部は、前記認識要件判定部が前記カーブにおける前記撮像量が前記認識要件を充足しないと判定した場合、前記基本軌道よりもカーブ内側を走行する軌道を再計画することを特徴とする走行制御装置。
3. 請求項２において、
   前記道路情報取得部は、前記前方道路情報として、前記車両がこれから走行する最初のカーブである第１カーブについての第１カーブ情報と、その次に走行するカーブである第２カーブについての第２カーブ情報と、を取得し、
   前記走行軌道計画部は、
   前記第１カーブの前記走行軌道である第１カーブ軌道を計画することで、前記第１カーブを退出する時点での走行位置である第１カーブ退出位置を決定するとともに、
   前記第２カーブの前記走行軌道である第２カーブ軌道を計画することで、前記第２カーブに進入する時点での走行位置である第２カーブ進入位置を決定し、
   前記第１カーブ退出位置と前記第２カーブ進入位置とが車線中央部に対して同じ側となっている場合には、前記第１カーブと前記第２カーブとの間に存在する直線区間の前記走行軌道として、前記第１カーブ退出位置から前記第２カーブ進入位置へ直進で向かう軌道を計画することを特徴とする走行制御装置。
4. 請求項２又は３において、
   前記現在位置特定部は、
   衛星航法システムが備える航法衛星が送信する航法信号に基づいて前記車両の現在位置を特定するものであって、
   前記航法信号の受信状況に基づいて、現在位置を示す位置情報の信頼度が低い状態であるか否かを判定し、
   前記区画線認識部は、直線区間走行中において、前記カーブでの前記内側区画線となる前記走行区画線の現在撮像できている量である実撮像量を特定し、
   前記車両制御部は、前記現在位置特定部によって前記信頼度が低い状態であると判定されており、かつ、前記カーブでの前記走行軌道として前記基本軌道よりもカーブ内側に寄せた軌道が採用されている状況において、前記区画線認識部が特定している実撮像量が減少し始めたことを検出した場合又は所定の閾値以下となった場合に、走行位置をカーブ内側に寄せ始めることを特徴とする走行制御装置。
5. 請求項１から４の何れか１項において、
   前記前方道路情報は、
   前記車両が現在走行している車線である走行車線と同一の方向を進行方向とする隣接車線が存在するか否かの情報と、
   前記走行車線及び前記隣接車線に設けられている前記区画線が実線パターンによって提供されているか否かを示す区画線情報と、を含み、
   前記走行軌道計画部は、前記カーブにおいてカーブ内側となる方向に前記隣接車線が存在し、かつ、前記カーブでの前記走行車線の前記内側区画線が実線パターンでなく、かつ、前記隣接車線の内側区画線が実線パターンとなっている場合には、前記カーブに進入するまでに前記隣接車線へ車線変更する前記走行軌道を計画することを特徴とする走行制御装置。
6. 請求項１から５の何れか１項において、
   前記前方道路情報は、前記車両が現在走行している車線である走行車線と同一の方向を進行方向とする隣接車線が存在するか否かの情報を含み、
   前記走行軌道計画部は、前記カーブにおいてカーブ外側となる方向に前記隣接車線が存在し、かつ、前記認識要件判定部によって前記カーブにおける前記撮像量が前記認識要件を充足しないと判定されている場合、前記カーブにおいてカーブ外側となる前記隣接車線へ前記カーブに進入するまでに車線変更する前記走行軌道を計画することを特徴とする走行制御装置。
7. 請求項６において、
   前記走行軌道計画部は、
   前記走行車線内における走行位置を前記撮像量が大きくなるように再計画して得られる走行軌道での前記撮像量が前記認識要件を充足するか否かを再び判定し、
   再計画された前記走行軌道での前記撮像量が前記認識要件を充足しないと判定した場合には、前記カーブにおいて、カーブ外側となる方向とカーブ内側となる方向の両方に前記隣接車線が存在するか否かを判定し、
   前記カーブにおいてカーブ外側となる方向と、カーブ内側となる方向の両方に前記隣接車線が存在する場合には、どちらの方向の前記隣接車線に車線変更したほうが前記内側区画線の前記撮像量が多くなるかを判定し、
   前記内側区画線の前記撮像量が多くなる方の前記隣接車線へ、前記カーブに進入するまでに車線変更する前記走行軌道を計画することを特徴とする走行制御装置。
8. 請求項１から７の何れか１項において、
   前記車両における前記撮像装置の取り付け位置を示す撮像パラメータと、前記前方道路情報と、前記走行軌道に基づいて、前記カーブでの前記内側区画線の前記撮像量を予測する撮像量予測部（１４２）を備えることを特徴とする走行制御装置。

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