JP2012214124A - Vehicle and vehicular control program - Google Patents

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JP2012214124A JP2011081046A JP2011081046A JP2012214124A JP 2012214124 A JP2012214124 A JP 2012214124A JP 2011081046 A JP2011081046 A JP 2011081046A JP 2011081046 A JP2011081046 A JP 2011081046A JP 2012214124 A JP2012214124 A JP 2012214124A
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Kazuhiro Kuno
和宏 久野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle that can automatically travel by selecting a planned traveling track while accurately understanding a direction in which an occupant wants to make the vehicle advance, and a vehicular control program.SOLUTION: A steering angle of a steering wheel 13 is calculated by obtaining a turning angular velocity Δδ of the steering wheel 13 by third vehicle position prediction processing (S107); steering angles imparted to front wheels 2FL and 2FR are calculated from the steering angle of the steering wheel 13; and a yaw rate of the vehicle 1 is estimated on the basis of a vehicle speed and the steering angles imparted to the front wheels 2FL and 2FR; and a vehicle position after a lapse of predetermined time is predicted from the estimated yaw rate. Thus, since the vehicle identifies even the vehicle position after the lapse of a predetermined time and grasps the direction in which the occupant wants to advance, the vehicle can automatically travel by selecting the planned traveling track while accurately understanding the direction in which the occupant wants the vehicle to advance, by selecting the traveling track on the basis of the predicted vehicle position.

Description

本発明は、車両および車両制御プログラムに関し、特に、搭乗者の行きたい方向を正確に汲み取りながら走行予定軌道を選択して自動走行を行うことができる車両および車両制御プログラムに関するものである。   The present invention relates to a vehicle and a vehicle control program, and more particularly, to a vehicle and a vehicle control program that can automatically travel by selecting a planned travel path while accurately drawing a direction a passenger wants to go.

従来より、車両に搭載されたコンピュータの制御によって、自車両を自動走行させる技術が知られている(例えば、特許文献1)。従来の車両の自動走行では、搭乗者によって目的地や経由地の位置情報が入力されると、その入力された位置情報に基づいて、コンピュータが目的地までの走行経路を設定する。その後、コンピュータは、その設定された走行経路に沿って車両が走行するように、該車両の走行を制御している。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for automatically driving a host vehicle under the control of a computer mounted on the vehicle is known (for example, Patent Document 1). In conventional automatic driving of a vehicle, when position information on a destination or waypoint is input by a passenger, a computer sets a travel route to the destination based on the input position information. Thereafter, the computer controls the travel of the vehicle so that the vehicle travels along the set travel route.

特開平11−282530号公報JP-A-11-282530

上述した従来の技術では、搭乗者が一旦目的地や経由地を設定すると、後はコンピュータが走行経路を設定して自動で走行するため、どこをどのように走るかは全て車両が判断し決定する。これにより、搭乗者が、急遽目的地を変更した場合や、寄り道をしたい場合、又は、渋滞等により進行方向を変更した場合等において、車両を停車させて目的地や経由地を設定し直す必要性が生じる。このように、車両を自動走行させた場合、搭乗者の思いに従って車両を走行させることができないため、本来人が持っている自由に思うまま移動したい、という欲求を満たすことができない、という問題点があった。   In the conventional technology described above, once the passenger sets the destination and waypoint, the computer automatically sets the travel route and travels automatically, so the vehicle determines and decides where and how to run. To do. As a result, if the passenger suddenly changes his / her destination, wants to take a detour, or changes the direction of travel due to traffic jams, etc., he / she needs to stop the vehicle and set the destination and waypoints again. Sex occurs. As described above, when the vehicle is automatically driven, the vehicle cannot be driven according to the feelings of the passengers, so that the desire to move freely as the person originally has cannot be satisfied. was there.

そこで、出願人は、車両が走行すべき軌道を示した走行予定軌道に沿って自動走行している場合に、複数の走行予定軌道の候補を用意し、車両の搭乗者によって操作されたステアリングホイールの操舵方向から搭乗者の行きたい方向を判断して、複数用意された走行予定軌道の候補の中から行きたい方向にある走行予定軌道を選択して設定する発明を行った(未公知)。これにより、搭乗者の意思に基づいて走行予定軌道が設定され、その走行予定軌道に沿って搭乗者が進行したい方向へ車両を進行させることができる。   Accordingly, the applicant prepares a plurality of candidates for a planned traveling track when the vehicle is automatically traveling along the planned traveling track indicating the track on which the vehicle should travel, and is operated by a vehicle occupant. The direction in which the occupant wants to go is determined from the steering direction of the vehicle, and the planned traveling track in the desired direction is selected and set from a plurality of prepared traveling track candidates (unknown). As a result, the planned traveling track is set based on the intention of the passenger, and the vehicle can be advanced in the direction in which the passenger wants to travel along the planned traveling track.

ここで、ステアリングホイールの操舵方向が、そのまま搭乗者の進行したい方向になるとは限らない。図11は、路面の傾きに対して、ステアリングホイールの操舵方向と車両の進行方向との関係を示した図であり、(a)は、平坦な路面を走行中にステアリングホイールの操舵を行わなかった場合の車両の進行方向を示し、(b)は、車両の進行方向左側が高く右側が低い傾いた路面を走行中にステアリングホイールの操舵を行わなかった場合の車両の進行方向を示し、(c)は、(b)と同様に傾いた路面を走行中にステアリングホイールを左側に操舵した場合の車両の進行方向を示している。   Here, the steering direction of the steering wheel is not always the direction that the passenger wants to travel. FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the steering direction of the steering wheel and the traveling direction of the vehicle with respect to the inclination of the road surface. FIG. 11A shows that the steering wheel is not steered while traveling on a flat road surface. (B) shows the traveling direction of the vehicle when the steering wheel is not steered while traveling on an inclined road surface where the left side of the traveling direction is high and the right side is low. c) shows the traveling direction of the vehicle when the steering wheel is steered to the left while traveling on a sloping road surface in the same manner as (b).

図11(a)に示す通り、平坦な路面を走行中は、ステアリングホイールの操舵を行わなくても車両は直進する。また、図示はしていないが、平坦な路面を走行中は、ステアリングホイールの操舵方向に車両は進行する。しかしながら、図11(b)に示す通り、車両の進行方向左側が高く右側が低い傾いた路面を走行中にステアリングホイールの操舵を行わなかった場合は、車両は右方向へ旋回することになり、車両を直進させるためには、図11(c)に示す通り、ステアリングホイールを左方向に操舵させる必要がある。   As shown in FIG. 11A, while traveling on a flat road surface, the vehicle travels straight without steering the steering wheel. Although not shown, the vehicle travels in the steering direction of the steering wheel while traveling on a flat road surface. However, as shown in FIG. 11 (b), if the steering wheel is not steered while traveling on a sloping road surface where the left side of the vehicle is high and the right side is low, the vehicle turns to the right. In order to move the vehicle straight, it is necessary to steer the steering wheel to the left as shown in FIG.

このように、路面の傾きに応じて、ステアリングホイールの操舵方向と、車両の進行方向とは必ずしも一致しない。これにより、搭乗者は進行したい方向に車両を進めたい場合、走行中の路面の傾きによって、ステアリングホイールの操舵方向を変えることになる。よって、上述した通り、ステアリングホイールの操舵方向を参照しても、必ずしも搭乗者の進行したい方向にはならない。従って、ステアリングホイールの操舵方向に基づいて走行予定軌道を選択しても、搭乗者が意図した方向とは別の方向へ車両が進行していく場合が生じるおそれがあった。   As described above, the steering direction of the steering wheel and the traveling direction of the vehicle do not always coincide with the inclination of the road surface. Thus, when the passenger wants to advance the vehicle in the direction in which he / she wants to travel, the steering direction of the steering wheel is changed by the inclination of the road surface during traveling. Therefore, as described above, referring to the steering direction of the steering wheel does not necessarily indicate the direction in which the passenger wants to travel. Therefore, even if the planned travel path is selected based on the steering direction of the steering wheel, there is a possibility that the vehicle may travel in a direction different from the direction intended by the passenger.

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、搭乗者の進行したい方向を正確に汲み取りながら走行予定軌道を選択して自動走行を行うことができる車両および車両制御プログラムを提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a vehicle and a vehicle control program that can automatically travel by selecting a planned travel path while accurately drawing a direction in which a passenger wants to travel. It is intended to provide.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

この目的を達成するために請求項1記載の車両によれば、記憶手段に記憶された情報に基づいて、車両が走行予定軌道に沿って走行するように、走行制御手段が車両の走行を制御する。ここで設定される走行予定軌道の候補は、取得手段により複数取得される。車両には、車両の搭乗者による回転操作によって車両の操舵方向が指示される操作手段が設けられている。その操作手段に対して行われる回転操作の角速度を検出手段により検出し、その検出手段により検出された角速度から車両に付与すべき操舵角を算出して、その算出した回転操作角と車両速度とに基づいて車両のヨーレートをヨーレート推定手段により推定する。そして、その推定したヨーレートと車両速度とに基づいて所定時間後の車両位置を車両位置推定手段により推定し、その推定した車両位置に基づいて、軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から1つ走行予定軌道を選択手段によって選択して、その選択した走行予定軌道に関する情報を記憶手段に記憶する。このように、操作手段の回転操作の角速度から車両に付与すべき操舵角を算出して車両のヨーレートを推定し、そのヨーレートから所定時間後の車両位置を推定しており、搭乗者の進行したい方向を、所定時間後の車両位置まで特定して把握している。よって、その推定された車両位置に基づいて走行予定軌道を選択することによって、搭乗者の進行したい方向を正確に汲み取りながら走行予定軌道を選択して自動走行を行うことができるという効果がある。   In order to achieve this object, according to the vehicle of the first aspect, the travel control means controls the travel of the vehicle based on the information stored in the storage means so that the vehicle travels along the planned travel path. To do. A plurality of candidates for the planned travel trajectory set here are acquired by the acquisition means. The vehicle is provided with operation means for instructing the steering direction of the vehicle by a rotation operation by a passenger of the vehicle. The angular speed of the rotational operation performed on the operating means is detected by the detecting means, the steering angle to be applied to the vehicle is calculated from the angular speed detected by the detecting means, and the calculated rotational operating angle and the vehicle speed are calculated. Based on the above, the yaw rate of the vehicle is estimated by the yaw rate estimating means. Based on the estimated yaw rate and vehicle speed, a vehicle position after a predetermined time is estimated by the vehicle position estimating means, and based on the estimated vehicle position, a plurality of scheduled traveling tracks acquired by the track acquiring means are estimated. One of the candidates is selected from the candidates by the selecting means, and the information relating to the selected scheduled traveling path is stored in the storage means. In this way, the steering angle to be applied to the vehicle is calculated from the angular speed of the rotation operation of the operating means, the yaw rate of the vehicle is estimated, the vehicle position after a predetermined time is estimated from the yaw rate, and the rider wants to proceed The direction is identified and grasped up to the vehicle position after a predetermined time. Therefore, by selecting the planned travel path based on the estimated vehicle position, there is an effect that it is possible to perform the automatic travel by selecting the planned travel path while accurately drawing the direction that the passenger wants to travel.

なお、請求項5記載の車両制御プログラムにおいても、その車両制御プログラムを車両に設けたコンピュータにて実行させることによって、請求項1記載の車両と同様の作用効果を奏する。   Note that the vehicle control program according to claim 5 also has the same effects as the vehicle according to claim 1 by causing the vehicle control program to be executed by a computer provided in the vehicle.

ここで、請求項1記載の「軌道取得手段」及び請求項5記載の「軌道取得ステップ」は、車両の外部に設けられた装置(サーバや携帯端末等)から、その装置にて生成された複数の走行予定軌道の候補を取得するものの他、自車両内で生成した複数の走行予定軌道の候補を取得するものであってもよい。また、車両の外部と自車両内とから、複数の走行予定軌道の候補を取得するものであってもよい。   Here, the “trajectory acquisition means” according to claim 1 and the “trajectory acquisition step” according to claim 5 are generated by an apparatus (server, portable terminal, etc.) provided outside the vehicle. In addition to obtaining a plurality of planned traveling track candidates, a plurality of planned traveling track candidates generated in the host vehicle may be acquired. Moreover, you may acquire the candidate of a some driving | running | working track | orbit from the exterior of a vehicle and the inside of the own vehicle.

請求項2記載の車両によれば、車両位置推定手段は、車両の車両速度が0である場合に、操舵手段により指示された操舵方向へ車両を操舵して所定の長さだけ車両を進めたと仮定した場合の車両位置を推定するように構成されている。車両速度が0の場合は、推定されるヨーレートも0であるため、そのヨーレートに基づいて所定時間後の車両位置を推定しても現在の車両位置が推定されるだけである。そこで、この場合は、操舵手段により指示された操舵方向へ車両を操舵して所定の長さだけ車両を進めたと仮定して車両位置を推定することで、請求項1記載の車両の奏する効果に加え、たとえ、車両速度が0であったとしても、搭乗者の進行したい方向を汲み取って走行予定軌道を選択できるという効果がある。なお、請求項2記載の「所定の長さだけ前記車両を進めたと仮定した場合」には、直接的に所定の長さだけ車両を進めたと仮定する場合だけでなく、間接的に所定の長さだけ車両を進めたと仮定する場合、例えば、「所定の速度で所定の時間だけ前記車両を進めたと仮定した場合」をも含む概念である。   According to the vehicle of the second aspect, when the vehicle speed of the vehicle is 0, the vehicle position estimating means steers the vehicle in the steering direction instructed by the steering means and advances the vehicle by a predetermined length. The vehicle position is assumed to be assumed. When the vehicle speed is 0, the estimated yaw rate is also 0. Therefore, even if the vehicle position after a predetermined time is estimated based on the yaw rate, only the current vehicle position is estimated. Therefore, in this case, the vehicle position is estimated on the assumption that the vehicle is steered in the steering direction instructed by the steering means and the vehicle is advanced by a predetermined length. In addition, even if the vehicle speed is 0, there is an effect that the planned travel path can be selected by drawing the direction in which the passenger wants to travel. Note that “when it is assumed that the vehicle has been advanced by a predetermined length” according to claim 2 is not limited to the case where it is assumed that the vehicle has been directly advanced by a predetermined length, but indirectly, the predetermined length. When it is assumed that the vehicle has been advanced, the concept includes, for example, “when it is assumed that the vehicle has been advanced at a predetermined speed for a predetermined time”.

請求項3記載の車両によれば、軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から、車両位置推定手段により推定された車両位置に最も距離の短い候補が1つ、走行予定軌道として選択手段により選択される。これにより、推定されたヨーレートに基づいて所定時間後の車両位置として推定された位置に最も近い走行予定軌道が選択されて、その選択された走行予定軌道に関する情報が記憶手段に記憶されるので、請求項1又は2に記載の車両の奏する効果に加え、搭乗者の進行したい方向にある走行予定軌道を確実に選択できるという効果がある。   According to the vehicle according to claim 3, one of the candidates for the shortest distance at the vehicle position estimated by the vehicle position estimating means is selected from the plurality of candidates for the planned traveling trajectory acquired by the trajectory acquiring means. The trajectory is selected by the selection means. As a result, the travel planned trajectory closest to the position estimated as the vehicle position after a predetermined time based on the estimated yaw rate is selected, and the information related to the selected travel planned trajectory is stored in the storage means. In addition to the effect produced by the vehicle according to claim 1 or 2, there is an effect that the planned traveling track in the direction in which the passenger wants to travel can be selected with certainty.

請求項4記載の車両によれば、軌道取得手段により取得される走行予定軌道の各候補には、車両が走行すべき軌道情報と共に、その軌道上の各地点において車両の向くべき方向を示す情報が含まれている。そして、車両位置推定手段は、所定時間後の車両位置と合わせて、その車両位置において車両の向くべき方向を推定するように構成されており、軌道取得手段により取得された走行予定軌道の候補の少なくとも一部の中から、その候補において車両位置推定手段により推定された車両位置に最も近い地点における車両の向くべき方向が、車両位置推定手段により推定された車両の向くべき方向に最も近い候補を1つ、走行予定軌道として選択手段により選択する。これにより、車両位置推定手段により推定された車両位置だけでなく、車両の向くべき方向をも考慮して走行予定軌道が選択され、その選択された走行予定軌道に関する情報が記憶手段に記憶されるので、請求項1から3のいずれかに記載の車両の奏する効果に加え、搭乗者の進行したい方向にある走行予定軌道の選択の確実性を高めることができるという効果がある。 According to the vehicle of claim 4, each candidate of the planned travel track acquired by the track acquisition means includes the track information on which the vehicle should travel and information indicating the direction in which the vehicle should face at each point on the track. It is included. The vehicle position estimation means is configured to estimate the direction in which the vehicle should be directed at the vehicle position together with the vehicle position after a predetermined time. At least a part of the candidates, the candidate that is closest to the vehicle position estimated by the vehicle position estimation means in the candidate is the closest to the vehicle direction that is estimated by the vehicle position estimation means. One is selected by the selection means as the planned traveling track. As a result, not only the vehicle position estimated by the vehicle position estimation means but also the planned travel path is selected in consideration of the direction in which the vehicle should face, and information on the selected planned travel path is stored in the storage means. Therefore, in addition to the effect produced by the vehicle according to any one of claims 1 to 3, there is an effect that the certainty of selection of the scheduled traveling track in the direction in which the occupant wants to travel can be enhanced.

第1実施形態における車両を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the vehicle in 1st Embodiment. 走行制御装置を含む車両の電気的構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the electric structure of the vehicle containing a travel control apparatus. 運転支援処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a driving assistance process. 推定軌道生成処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an estimation trajectory generation process. 推奨軌道生成処理が実行する処理の内容を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the content of the process which a recommendation track | orbit generation process performs. (a)は、危険ポテンシャルの検出範囲を説明する図であり、(b)は、危険ポテンシャルの生成方法を説明する図である。(A) is a figure explaining the detection range of a dangerous potential, (b) is a figure explaining the production | generation method of a dangerous potential. (a)は、車両が直線上の道路を走行する場合の危険ポテンシャルを示す図であり、(b)は、車両が右側に直角に曲がった道路を走行する場合の危険ポテンシャルを示す図である。(A) is a figure which shows the danger potential in case a vehicle drive | works the road on a straight line, (b) is a figure which shows the danger potential in case a vehicle drive | works the road which turned to the right angle at right angle. . 第1車両位置予測処理において、微小時間Δt経過後の車両1の車両位置を算出する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to calculate the vehicle position of the vehicle 1 after micro time (DELTA) t progress in a 1st vehicle position prediction process. 第2車両位置予測処理において車両位置を予測する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to predict a vehicle position in a 2nd vehicle position prediction process. 第2実施形態における運転支援処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the driving assistance process in 2nd Embodiment. 路面の傾きに対して、ステアリングホイールの操舵方向と車両の進行方向との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the steering direction of a steering wheel, and the advancing direction of a vehicle with respect to the inclination of a road surface.

以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態における車両1を模式的に示した模式図である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing the vehicle 1 in the first embodiment of the present invention.

まず、図1を参照して、車両1の構成について説明する。車両1は、自車両の走行を自動で制御する自動走行をさせつつ、搭乗者の意思に沿って走行経路を決定できるように構成されている。ここで、自動走行とは、搭乗者がアクセルペダル、ブレーキペダルや車両1の操舵を操作しなくても、予め定めた走行軌道に沿って車両1を走行させることである。走行軌道とは、車両1が走行すべき軌道を示したものである。   First, the configuration of the vehicle 1 will be described with reference to FIG. The vehicle 1 is configured to be able to determine a travel route in accordance with a passenger's intention while performing automatic travel that automatically controls travel of the host vehicle. Here, the automatic travel refers to causing the vehicle 1 to travel along a predetermined travel path without the passenger operating the accelerator pedal, the brake pedal, or the steering of the vehicle 1. The traveling track indicates a track on which the vehicle 1 should travel.

この車両1では、搭乗者の行きたい方向を正確に汲み取りながら走行軌道を選択して、自動走行を行うように構成されている。以下、詳細に説明する。   The vehicle 1 is configured to automatically travel by selecting a travel path while accurately drawing the direction that the passenger wants to go. Details will be described below.

まず、車両1には、走行制御装置100が設けられている。走行制御装置100は、車両1の走行を制御するコンピュータ装置である。車両1の自動走行は、この走行制御装置100によって行われる。走行制御装置100の詳細構成については、図2を参照して後述する。   First, the vehicle 1 is provided with a travel control device 100. The travel control device 100 is a computer device that controls the travel of the vehicle 1. Automatic traveling of the vehicle 1 is performed by the traveling control device 100. The detailed configuration of the travel control device 100 will be described later with reference to FIG.

車両1は、走行制御装置100、ステアリングホイール13の他に、複数(本実施形態では4輪)の車輪2FL,2FR,2RL,2RRと、それら複数の車輪2FL〜2RRの内の一部(本実施形態では、左右の前輪2FL,2FR)を回転駆動する車輪駆動装置3と、複数の車輪2FL〜2RRの内の一部(本実施形態では、左右の前輪2FL,2FR)を操舵する操舵駆動装置5及びステアリング装置6と、ステアリングホイール13と、ジャイロセンサ装置24と、運転支援スイッチ25と、第1〜第4カメラ26a〜26dと、現在位置検出装置27と、VICS(登録商標)受信装置28と、を主に有している。   In addition to the travel control device 100 and the steering wheel 13, the vehicle 1 includes a plurality of (four wheels in this embodiment) wheels 2FL, 2FR, 2RL, and 2RR, and some of the wheels 2FL to 2RR (this book In the embodiment, the wheel drive device 3 that rotationally drives the left and right front wheels 2FL, 2FR) and the steering drive that steers a part of the plurality of wheels 2FL-2RR (in this embodiment, the left and right front wheels 2FL, 2FR). Device 5, steering device 6, steering wheel 13, gyro sensor device 24, driving support switch 25, first to fourth cameras 26a to 26d, current position detecting device 27, and VICS (registered trademark) receiving device 28 mainly.

車輪2FL,2FRは、車両1の前方側に配置される左右の前輪であり、車輪駆動装置3によって回転駆動される駆動輪として構成されている。一方、車輪2RL,2RRは、車両1の後方側に配置される左右の後輪であり、車両1の走行に伴って従動する従動輪として構成されている。   The wheels 2FL and 2FR are left and right front wheels disposed on the front side of the vehicle 1 and are configured as driving wheels that are rotationally driven by the wheel driving device 3. On the other hand, the wheels 2RL and 2RR are left and right rear wheels disposed on the rear side of the vehicle 1, and are configured as driven wheels that are driven as the vehicle 1 travels.

車輪駆動装置3は、左右の前輪2FL,2FRに回転駆動力を付与するものであり、デファレンシャルギヤ(図示せず)及び一対のドライブシャフト31を介して左右の前輪2FL,2FRに接続されている。車輪駆動装置3は、車両1に設けられたアクセルペダル(図示せず)の踏み込み量に応じて、ドライブシャフト31を介して左右の前輪2FL,2FRに回転駆動力を付与する。これにより、車両1は、アクセルペダルの踏み込み量に応じた速度で走行する。   The wheel drive device 3 applies rotational driving force to the left and right front wheels 2FL, 2FR, and is connected to the left and right front wheels 2FL, 2FR via a differential gear (not shown) and a pair of drive shafts 31. . The wheel driving device 3 applies a rotational driving force to the left and right front wheels 2FL and 2FR via the drive shaft 31 according to the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) provided in the vehicle 1. As a result, the vehicle 1 travels at a speed corresponding to the depression amount of the accelerator pedal.

なお、車輪駆動装置3は、走行制御装置100から、目標とすべき車両速度を通知する制御信号に基づき、その通知された車両速度となるように、ドライブシャフト31を介して左右の前輪2FL,2FRに回転駆動力を付与するように構成してもよい。この場合、車輪駆動装置3は、走行制御装置100の入出力ポート95(図2参照)に接続され、走行制御装置100に設けられたCPU91(図2参照)から制御信号を受信可能に構成すればよい。   Note that the wheel drive device 3 receives the right and left front wheels 2FL, via the drive shaft 31 based on a control signal for notifying the target vehicle speed from the travel control device 100 so that the vehicle speed is notified. You may comprise so that rotational drive force may be provided to 2FR. In this case, the wheel drive device 3 is connected to an input / output port 95 (see FIG. 2) of the travel control device 100, and is configured to receive a control signal from a CPU 91 (see FIG. 2) provided in the travel control device 100. That's fine.

操舵駆動装置5は、左右の前輪2FL,2FRを操舵するための装置であり、ステアリング装置6に回転駆動力を付与する電動モータ5a(図2参照)を備えて構成されている。ステアリング装置6は、ステアリングシャフト61と、フックジョイント62と、ステアリングギヤ63と、タイロッド64と、ナックルアーム65とを主に備えて構成されている。なお、ステアリング装置6は、ステアリングギヤ63がピニオン(図示せず)とラック(図示せず)とを備えたラックアンドピニオン機構によって構成されている。   The steering drive device 5 is a device for steering the left and right front wheels 2FL, 2FR, and includes an electric motor 5a (see FIG. 2) that applies a rotational drive force to the steering device 6. The steering device 6 mainly includes a steering shaft 61, a hook joint 62, a steering gear 63, a tie rod 64, and a knuckle arm 65. In the steering device 6, the steering gear 63 is configured by a rack and pinion mechanism including a pinion (not shown) and a rack (not shown).

操舵駆動装置5は、走行制御装置100からの制御信号によって電動モータ5aを駆動すると、電動モータ5aの回転駆動力がステアリング装置6のステアリングシャフト61に付与される。その回転駆動力は、ステアリングシャフト61を介してフックジョイント62に伝達されると共にフックジョイント62によって角度を変えられ、ステアリングギヤ63のピニオンに回転運動として伝達される。   When the steering drive device 5 drives the electric motor 5 a according to a control signal from the travel control device 100, the rotational driving force of the electric motor 5 a is applied to the steering shaft 61 of the steering device 6. The rotational driving force is transmitted to the hook joint 62 through the steering shaft 61, the angle is changed by the hook joint 62, and is transmitted to the pinion of the steering gear 63 as a rotational motion.

そして、ピニオンに伝達された回転運動はラックの直線運動に変換され、ラックが直線運動することで、ラックの両端に接続されたタイロッド64が移動し、ナックルアーム65を介して前輪2FL,2FRRが操舵される。これにより、車両1は、走行制御装置100から指示された操舵角で、前輪2FL,2FRが操舵される。   Then, the rotational motion transmitted to the pinion is converted into the linear motion of the rack. When the rack moves linearly, the tie rods 64 connected to both ends of the rack move, and the front wheels 2FL, 2FRR are moved via the knuckle arm 65. Steered. Thus, in the vehicle 1, the front wheels 2FL and 2FR are steered at the steering angle instructed from the traveling control device 100.

ステアリングホイール13は、車両1の搭乗者から回転操作されることで、車両1の操舵方向の指示を受け付けるものである。ステアリングホイール13は、搭乗者によって回転操作されると、その回転角速度を走行制御装置100へ送信する。なお、ステアリングホイール13は、搭乗者によって回転操作された回転角を走行制御装置100へ送信してもよい。そして、走行制御装置100が、ステアリングホイール13から取得した回転角を微分して、回転角速度を算出してもよい。   The steering wheel 13 receives an instruction of the steering direction of the vehicle 1 by being rotated by a passenger of the vehicle 1. When the steering wheel 13 is rotated by the passenger, the steering wheel 13 transmits the rotation angular velocity to the travel control device 100. Note that the steering wheel 13 may transmit the rotation angle rotated by the passenger to the travel control device 100. Then, the traveling control device 100 may calculate the rotational angular velocity by differentiating the rotational angle acquired from the steering wheel 13.

走行制御装置100は、このステアリングホイール13から送信される回転角速度を積分し、ステアリングホイール13の操舵角を算出する。詳細については後述するが、走行制御装置100は、車両1が所定の領域(判定エリア)、例えば、道路が分岐する手前(交差点の手前等)を走行している場合に、新たに走行軌道を選択して設定するが、その領域を走行中に、ステアリングホイール13が搭乗者によって操作されると、その回転角速度から算出されたステアリングホイール13の操舵角を取得する。そして、走行制御装置100は、その操舵角から前輪2FL,2FRの操舵角を決定し、その操舵角で前輪2FL,2FRが操舵されるように、操舵駆動装置5へ制御信号を送信する。   The travel control device 100 integrates the rotational angular velocity transmitted from the steering wheel 13 and calculates the steering angle of the steering wheel 13. As will be described in detail later, the travel control device 100 newly sets a travel path when the vehicle 1 is traveling in a predetermined area (determination area), for example, before the road branches (before an intersection, etc.). Although it is selected and set, when the steering wheel 13 is operated by the occupant while traveling in the region, the steering angle of the steering wheel 13 calculated from the rotational angular velocity is acquired. Then, traveling control device 100 determines the steering angle of front wheels 2FL and 2FR from the steering angle, and transmits a control signal to steering drive device 5 so that front wheels 2FL and 2FR are steered at the steering angle.

ジャイロセンサ装置24は、車両1の水平面に対するロール角およびピッチ角と、ヨー角と、ヨーレートとを検出すると共に、その検出結果を走行制御装置100へ出力するための装置であり、車両1の重心を通る基準軸(車両1の上下方向軸、左右方向軸、前後方向軸)回りの車両1の回転角(ロール角、ピッチ角、ヨー角)をそれぞれ検出するセンサ部(図示せず)と、そのセンサ部の検出結果を処理して、ロール角、ピッチ角、ヨー角およびヨーレートをCPU91へ出力する出力回路(図示せず)とを主に備えている。   The gyro sensor device 24 is a device for detecting a roll angle and a pitch angle, a yaw angle, and a yaw rate with respect to the horizontal plane of the vehicle 1, and outputting the detection results to the travel control device 100. Sensor units (not shown) for detecting rotation angles (roll angle, pitch angle, yaw angle) of the vehicle 1 around a reference axis (vertical axis, horizontal axis, longitudinal axis of the vehicle 1) passing through It mainly includes an output circuit (not shown) that processes the detection result of the sensor unit and outputs the roll angle, pitch angle, yaw angle, and yaw rate to the CPU 91.

車両1が上記の判定エリア(例えば、道路が分岐する手前)を走行している場合に、ステアリングホイール13が搭乗者によって操作されると、上述した通り、そのステアリングホイール13の操舵角に応じて操舵駆動装置5により前輪2FL,2FRに所定の操舵角が付与される。これにより、車両1は旋回を始めるので、ヨーレートが発生する。   When the vehicle 1 is traveling in the above-described determination area (for example, before the road is branched), when the steering wheel 13 is operated by the passenger, as described above, according to the steering angle of the steering wheel 13 A predetermined steering angle is given to the front wheels 2FL and 2FR by the steering drive device 5. Thereby, since the vehicle 1 starts turning, a yaw rate is generated.

走行制御装置100は、ジャイロセンサ装置24よりそのときのヨーレートを取得し、その取得したヨーレートと車両速度とから、所定時間後の車両1の車両位置を予測(推定)する。ここで、走行制御装置100は、予め、走行軌道の候補となる推奨軌道を複数生成している。走行制御装置100は、予測した所定時間後の車両1の車両位置に最も距離の近い推奨軌道を抽出し、それを新たな走行軌道として選択する。   The travel control device 100 acquires the yaw rate at that time from the gyro sensor device 24, and predicts (estimates) the vehicle position of the vehicle 1 after a predetermined time from the acquired yaw rate and vehicle speed. Here, the traveling control device 100 generates a plurality of recommended trajectories that are candidates for the traveling trajectory in advance. The travel control device 100 extracts a recommended trajectory that is closest to the vehicle position of the vehicle 1 after the predicted predetermined time, and selects it as a new travel trajectory.

このように、車両1では、新たな走行軌道を選択して設定すべき判定エリアに車両1が位置した場合は、搭乗者によるステアリングホイール13の回転操作に基づいて、車両1が操舵され、その車両1の操舵に基づいて実際に車両1に発生したヨーレートを用いて所定時間後の車両位置を予測する。これにより、車両1が走行している路面の傾きに左右されることなく、搭乗者の進行したい方向を正確に把握できる。そして、その予測された車両位置に基づいて走行軌道が選択されるので、搭乗者の進行したい方向を正確に汲み取りながら走行軌道を選択して自動走行を行うことができる。   As described above, in the vehicle 1, when the vehicle 1 is positioned in the determination area to be set by selecting a new traveling track, the vehicle 1 is steered based on the rotation operation of the steering wheel 13 by the passenger, A vehicle position after a predetermined time is predicted using a yaw rate actually generated in the vehicle 1 based on the steering of the vehicle 1. Thus, the direction in which the occupant wants to travel can be accurately grasped without being influenced by the inclination of the road surface on which the vehicle 1 is traveling. Then, since the traveling track is selected based on the predicted vehicle position, it is possible to perform automatic traveling by selecting the traveling track while accurately drawing the direction in which the passenger wants to travel.

運転支援スイッチ25は、自動走行により車両1を走行させたい場合に、搭乗者が押下するスイッチである。運転支援スイッチ25が搭乗者により押下され、オン状態にされると、走行制御装置100は、後述する運転支援処理(図3参照)を実行する。これにより、車両1において、搭乗者の進行した方向を正確に汲み取りながら走行軌道が選択され、自動走行が行われる。また、運転支援スイッチ25が搭乗者により再び押下されオフ状態されると、走行制御装置100は運転支援処理を終了し、車両1の自動走行が終了する。   The driving support switch 25 is a switch that is pressed by the passenger when the vehicle 1 is desired to travel by automatic traveling. When the driving support switch 25 is pressed by the passenger and turned on, the travel control device 100 executes a driving support process (see FIG. 3) described later. As a result, in the vehicle 1, the traveling track is selected while accurately drawing the direction in which the passenger has traveled, and automatic traveling is performed. When the driving support switch 25 is pressed again by the passenger and turned off, the travel control device 100 ends the driving support process and the automatic traveling of the vehicle 1 ends.

第1〜第4カメラ26a〜26dは、いずれも、車両1の周囲を撮像するための撮像装置であり、CCDイメージセンサや、CMOSイメージセンサなどの撮像素子が搭載されたデジタルカメラで構成されている。各第1〜第4カメラ26a〜26dは、撮像した画像を画像データに変換して走行制御装置100へ出力する。   Each of the first to fourth cameras 26a to 26d is an imaging device for imaging the surroundings of the vehicle 1, and is constituted by a digital camera on which an imaging element such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor is mounted. Yes. Each of the first to fourth cameras 26 a to 26 d converts the captured image into image data and outputs the image data to the travel control device 100.

第1カメラ26aは、車両1の前方中央に配設され、第2カメラ26bは、車両1の右側面のサイドミラー(非図示)に配設され、第3カメラ26cは、車両1の左側面のサイドミラー(非図示)に配設され、第4カメラ26dは、車両1の後方中央に配設されている。本実施形態では、3つの第1〜第4カメラ26a〜26dにより、車両1を中心として車両1の少なくとも前方方向30m及び後方方向15mと、車両1を中心として車両1の左右方向に少なくとも24mの範囲を撮像可能に構成されている。   The first camera 26 a is disposed at the front center of the vehicle 1, the second camera 26 b is disposed on a side mirror (not shown) on the right side of the vehicle 1, and the third camera 26 c is disposed on the left side of the vehicle 1. The fourth camera 26 d is disposed at the rear center of the vehicle 1. In the present embodiment, the three first to fourth cameras 26 a to 26 d have at least 24 m in the front direction 30 m and the rear direction 15 m with respect to the vehicle 1 and at least 24 m in the left-right direction with respect to the vehicle 1. The range can be imaged.

走行制御装置100は、第1〜第4カメラ26a〜26dより取得した画像データを解析し、車両1の周辺情報を取得する。例えば、歩道や車線、センターラインを判断し、車両1が走行している道路の際(きわ)を判断して、車両1の周辺情報とする。   The travel control device 100 analyzes the image data acquired from the first to fourth cameras 26 a to 26 d and acquires the peripheral information of the vehicle 1. For example, a sidewalk, a lane, or a center line is determined, and a road (kiwa) on the road on which the vehicle 1 is traveling is determined as peripheral information of the vehicle 1.

また、画像データの解析結果から、道路上の障害物を判断したり、道路または歩道にいる歩行者、自転車、他の車両(対向車や前後左右にいる車両)の位置を判断して、車両1の周辺情報とする。更に、画像データの解析結果から、道路の状態、例えば、雨や雪により路面が滑りやすい状態にあるか否か等を判断して、車両1の周辺情報とする。   In addition, from the image data analysis results, it is possible to determine obstacles on the road, determine the position of pedestrians, bicycles, and other vehicles (oncoming vehicles and vehicles in front, back, left, and right) on the road or sidewalk. 1 peripheral information. Further, from the analysis result of the image data, it is determined whether or not the road is in a state where the road surface is slippery due to rain or snow.

詳細については後述するが、走行制御装置100は、自動走行を行う場合に、これらの判断結果に基づいて、走行可能な道路または車線毎に、その道路または車線上の危険ポテンシャルを算出する。危険ポテンシャルとは、道路または車線上のある地点を車両1が走行した場合のその地点における危険度を表す指標である。   As will be described in detail later, the traveling control device 100 calculates a danger potential on the road or lane for each road or lane that can be traveled based on the determination results when performing automatic traveling. The danger potential is an index representing the degree of danger at a certain point on the road or lane when the vehicle 1 travels.

走行制御装置100は、算出した危険ポテンシャルを基に、最も危険ポテンシャルの小さい地点を車両1が自動走行するように、各道路または車線に対して、走行軌道の候補である推奨軌道を生成する。そして、走行制御装置100は、複数の道路または車線に対して生成された推奨軌道の中から走行軌道を選択し、その走行軌道に沿って車両1を自動で走行させるべく、車両1の走行を制御する。   The travel control device 100 generates a recommended trajectory that is a candidate travel trajectory for each road or lane so that the vehicle 1 automatically travels at a point having the lowest risk potential based on the calculated risk potential. Then, the travel control device 100 selects a travel path from among the recommended paths generated for a plurality of roads or lanes, and travels the vehicle 1 to automatically travel the vehicle 1 along the travel path. Control.

また、走行制御装置100は、第1〜第4カメラ26a〜26dより取得した画像データを解析して、現在車両1が進行している道路に接続された他の道路の有無を判断し、これも周辺情報とする。走行制御装置100は、この道路の有無の判断結果と、走行制御装置100に格納された地図情報データベース(以下「地図情報DB」と称す)92b(図2参照)や、VICS受信装置28で受信した交通規制情報等とに基づいて、走行可能な道路を判断する。そして、走行制御装置100は、走行可能な道路の1つ1つについて推奨軌道を生成し、生成した推奨軌道の中から走行軌道を1つ選択する。   Moreover, the traveling control apparatus 100 analyzes the image data acquired from the first to fourth cameras 26a to 26d, determines whether there is another road connected to the road on which the vehicle 1 is currently traveling, and Is also peripheral information. The travel control device 100 receives the determination result of the presence / absence of the road, the map information database (hereinafter referred to as “map information DB”) 92b (see FIG. 2) stored in the travel control device 100, and the VICS reception device 28. Based on the traffic regulation information and the like, the road that can be traveled is determined. Then, the travel control device 100 generates a recommended trajectory for each of the roads that can travel, and selects one travel trajectory from the generated recommended trajectories.

現在位置検出装置27は、車両1の現在位置(緯度、経度からなる絶対座標値)を検出するためのものである。この現在位置検出装置27は、人工衛星を利用して車両の位置を測定するGPS(Global Positioning System)受信装置、地磁気を検出して車両の方位を求める地磁気センサ、ジャイロセンサ、車速センサの1又は複数が使用される。更には、地図情報DB92bと走行軌道とのマップマッチング或いは地図情報DB92bと第1〜第4カメラ26a〜26dでとらえた構造物や標識等とのマッチングにより現在位置を同定してもよい。   The current position detection device 27 is for detecting the current position of the vehicle 1 (absolute coordinate values composed of latitude and longitude). This current position detecting device 27 is a GPS (Global Positioning System) receiving device that measures the position of a vehicle using an artificial satellite, one of a geomagnetic sensor, a gyro sensor, a vehicle speed sensor that detects the direction of the vehicle by detecting geomagnetism, or Multiple are used. Furthermore, the current position may be identified by map matching between the map information DB 92b and the traveling track, or matching between the map information DB 92b and structures, signs, and the like captured by the first to fourth cameras 26a to 26d.

現在位置検出装置27で検出した車両1の現在位置は、走行制御装置100へ送信される。走行制御装置100は、現在位置検出装置27より受信した車両1の現在位置に基づいて、車両1が走行軌道を沿って走行するように、車両1の自動走行を制御する。また、走行制御装置100は、その車両1の現在位置に基づいて地図情報データDB92bから、現在車両1が進行している道路に接続された他の道路に関する道路データを取得して、推奨軌道を生成する。   The current position of the vehicle 1 detected by the current position detection device 27 is transmitted to the travel control device 100. The travel control device 100 controls the automatic travel of the vehicle 1 based on the current position of the vehicle 1 received from the current position detection device 27 so that the vehicle 1 travels along the travel track. In addition, the travel control device 100 acquires road data related to other roads connected to the road on which the vehicle 1 is traveling from the map information data DB 92b based on the current position of the vehicle 1 to obtain a recommended trajectory. Generate.

VICS受信装置28は、渋滞や交通規制などの道路交通情報を提供するVICS(Vehicle Information and Communication System)より、その道路交通情報を受信する装置である。VICS受信装置28は、受信した道路交通情報を走行制御装置100へ送信する。走行制御装置100は、その道路交通情報に含まれる交通規制情報を基に、車両1が進行している道路に接続された他の道路が走行可能か否かを判断し、走行可能な道路に対して、推奨軌道を生成する。   The VICS receiving device 28 is a device that receives road traffic information from a VICS (Vehicle Information and Communication System) that provides road traffic information such as traffic jams and traffic regulations. The VICS receiving device 28 transmits the received road traffic information to the travel control device 100. The travel control device 100 determines whether or not other roads connected to the road on which the vehicle 1 is traveling can travel based on the traffic regulation information included in the road traffic information. On the other hand, a recommended trajectory is generated.

次いで、図2を参照して、走行制御装置100の詳細構成について説明する。図2は、走行制御装置100を含む車両1の電気的構成を示したブロック図である。   Next, a detailed configuration of the travel control device 100 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle 1 including the travel control device 100.

走行制御装置100は、CPU91、フラッシュメモリ92及びRAM93を有しており、それらがバスライン94を介して入出力ポート95に接続されている。入出力ポート95には、上述した、操舵駆動装置5、ステアリングホイール13、ジャイロセンサ装置24、運転支援スイッチ25、第1〜第4カメラ26a〜26d、現在位置検出装置27、VICS受信装置、及び、その他の入出力装置99などが接続されている。   The travel control device 100 includes a CPU 91, a flash memory 92, and a RAM 93, which are connected to an input / output port 95 via a bus line 94. The input / output port 95 includes the steering drive device 5, the steering wheel 13, the gyro sensor device 24, the driving support switch 25, the first to fourth cameras 26a to 26d, the current position detection device 27, the VICS reception device, and Other input / output devices 99 are connected.

CPU91は、入出力ポート95に接続されたステアリングホイール13、ジャイロセンサ装置24、運転支援スイッチ25、第1〜第4カメラ26a〜26d、現在位置検出装置27、VICS受信装置28等から送信された各種の情報に基づいて、操舵駆動装置5等を制御する演算装置である。   The CPU 91 is transmitted from the steering wheel 13, the gyro sensor device 24, the driving support switch 25, the first to fourth cameras 26a to 26d, the current position detecting device 27, the VICS receiving device 28, and the like connected to the input / output port 95. This is an arithmetic device that controls the steering drive device 5 and the like based on various information.

フラッシュメモリ92は、CPU91によって実行される制御プログラムや固定値データ等を記憶するための書き換え可能な不揮発性のメモリである。このフラッシュメモリ92には、プログラムメモリ92a及び地図情報DB92bが設けられている。   The flash memory 92 is a rewritable nonvolatile memory for storing a control program executed by the CPU 91, fixed value data, and the like. The flash memory 92 is provided with a program memory 92a and a map information DB 92b.

プログラムメモリ92aは、CPU91にて実行される各種のプログラムが格納されたフラッシュメモリ92上の領域である。後述する図3のフローチャートに示す運転支援処理や図4のフローチャートに示す推奨軌道生成処理等をCPU91にて実行させるための各プログラムは、このプログラムメモリ92aに格納されている。   The program memory 92a is an area on the flash memory 92 in which various programs executed by the CPU 91 are stored. Each program for causing the CPU 91 to execute a driving support process shown in the flowchart of FIG. 3 and a recommended trajectory generation process shown in the flowchart of FIG. 4 to be described later is stored in the program memory 92a.

CPU91は、このプログラムメモリ92aに格納された各プログラムに従って各種処理を実行することで、搭乗者の行きたい方向を正確に汲み取りながら走行軌道を選択して、車両1に自動走行を行わせる。   The CPU 91 executes various processes in accordance with each program stored in the program memory 92a, thereby selecting a travel path while accurately drawing the direction that the passenger wants to go, and causing the vehicle 1 to automatically travel.

地図情報DB92bは、地図および道路に関する情報が格納されたデータベースである。この地図情報DB92bでは、各種施設の場所や、各種道路の位置などが、緯度、経度からなる絶対座標値によって示されている。   The map information DB 92b is a database in which information about maps and roads is stored. In this map information DB 92b, the locations of various facilities, the positions of various roads, and the like are indicated by absolute coordinate values including latitude and longitude.

走行制御装置100は、現在位置検出装置27によって検出された車両1の現在位置と、地図情報DB92bに格納された情報とから、車両1が進行している道路に接続された他の道路を判断する。走行制御装置100は、地図情報DB92bより判断した他の道路に、第1〜第4カメラ26a〜26dにて撮像された画像データの解析結果やVICS受信装置28にて受信した道路交通情報を加味して、走行可能な道路を判断する。そして、その走行可能な道路に対して、推奨軌道を生成する。   The travel control device 100 determines other roads connected to the road on which the vehicle 1 is traveling from the current position of the vehicle 1 detected by the current position detection device 27 and the information stored in the map information DB 92b. To do. The travel control device 100 takes into account the other roads determined from the map information DB 92b, the analysis results of the image data captured by the first to fourth cameras 26a to 26d, and the road traffic information received by the VICS receiver 28. Then, a road that can be traveled is determined. Then, a recommended trajectory is generated for the road on which the vehicle can travel.

地図情報DB92bには、また、各道路に関する各種道路情報、例えば、その道路に対する進入禁止、車両通行止め等の各種規制情報や、その道路の幅、車線数、交差点間距離(道路の長さ)、及び、その道路における事故履歴、その他注意情報等が各道路に対して対応付けされている。   The map information DB 92b also includes various road information related to each road, for example, various restriction information such as entry prohibition to the road, vehicle closure, road width, number of lanes, distance between intersections (road length), And the accident history in the road, other attention information, etc. are matched with each road.

走行制御装置100は、地図情報DB92bにおいて各道路に対応付けられた規制情報に基づいて、その道路が走行可能な道路か否かを判断する。また、走行制御装置100は、地図情報DB92bにおいて各道路に対応付けられた道路の幅や車線数、事故履歴、その他注意情報等に基づいて、各道路または車線に対し危険ポテンシャルを算出する。そして、走行制御装置100は、算出した危険ポテンシャルが最も低い地点を車両1が走行するように、各道路または車線に対し、推奨軌道を生成する。   The travel control apparatus 100 determines whether or not the road is a road that can travel based on the restriction information associated with each road in the map information DB 92b. In addition, the travel control device 100 calculates a risk potential for each road or lane based on the width of the road, the number of lanes associated with each road in the map information DB 92b, accident history, other caution information, and the like. Then, the travel control device 100 generates a recommended trajectory for each road or lane so that the vehicle 1 travels at a point where the calculated danger potential is the lowest.

なお、車両1にナビゲーション装置が別途設けられている場合、走行制御装置100は、フラッシュメモリ92に地図情報DB92bを格納することに代えて、そのナビゲーション装置が有する地図情報DBを用いて上記の処理を行うようにしてもよい。この場合、ナビゲーション装置が走行制御装置100の入出力ポート95に接続され、走行制御装置100が入出力ポート95を介してナビゲーション装置より地図情報DBに格納された各種情報を取得するように構成すればよい。   When the navigation device is separately provided in the vehicle 1, the traveling control device 100 uses the map information DB included in the navigation device instead of storing the map information DB 92 b in the flash memory 92. May be performed. In this case, the navigation device is connected to the input / output port 95 of the travel control device 100, and the travel control device 100 is configured to acquire various information stored in the map information DB from the navigation device via the input / output port 95. That's fine.

RAM93は、書き換え可能な揮発性のメモリであり、CPU91によって実行される制御プログラムの実行時に各種のデータを一時的に記憶するためのメモリである。RAM93には、推奨軌道メモリ93aと、走行軌道メモリ93bとが設けられている。   The RAM 93 is a rewritable volatile memory, and is a memory for temporarily storing various data when the control program executed by the CPU 91 is executed. The RAM 93 is provided with a recommended track memory 93a and a running track memory 93b.

推奨軌道メモリ93aは、走行制御装置100が生成した推奨軌道情報(推奨軌道上に位置する各点の位置および各点において車両が向くべき方向を示す情報)を推奨軌道毎に格納するために、RAM93に設けた領域である。走行制御装置100は、車両1が進行している道路(進行している車線)と、その道路に接続された他の道路と、車両1が進行している道路に複数の車線がある場合は、車両1の進行方向が同じ隣の車線と、対向車線とに対して、それらの道路または車線を走行すると仮定した場合に車両1が走行すべき推奨軌道を、各道路および車線に対して生成する。ここで各道路および車線に対して生成された1以上の推奨軌道情報が、推奨軌道毎に推奨軌道メモリ93aに格納される。   The recommended track memory 93a stores the recommended track information generated by the traveling control device 100 (information indicating the position of each point on the recommended track and the direction in which the vehicle should face) for each recommended track. This is an area provided in the RAM 93. When there are a plurality of lanes on the road on which the vehicle 1 is traveling (the lane in which the vehicle 1 is traveling), another road connected to the road, and the road on which the vehicle 1 is traveling, When the vehicle 1 is assumed to travel on the adjacent lane and the opposite lane with the same traveling direction, the recommended track to be traveled by the vehicle 1 is generated for each road and lane. To do. Here, one or more recommended track information generated for each road and lane is stored in the recommended track memory 93a for each recommended track.

走行軌道メモリ93bは、これから車両1が走行すべき軌道を示した走行軌道情報(走行軌道上に位置する各点の位置および各点において車両が向くべき方向を示す情報)を格納するために、RAM93に設けた領域である。走行制御装置100は、走行軌道メモリ93bに格納された走行軌道情報を取得し、その軌道に沿って車両1が走行するように、車両1の走行を制御する。   The traveling track memory 93b stores traveling track information indicating the track on which the vehicle 1 is to travel (information indicating the position of each point located on the traveling track and the direction in which the vehicle should face). This is an area provided in the RAM 93. The travel control device 100 acquires travel trajectory information stored in the travel trajectory memory 93b and controls the travel of the vehicle 1 so that the vehicle 1 travels along the trajectory.

また、走行制御装置100は、新たな走行軌道を選択して設定すべき判定エリアに車両1が位置した場合に、搭乗者によるステアリングホイール13の回転操作に基づいて、車両1を操舵し、その車両1の操舵に基づいて実際に発生した車両1のヨーレートを用いて所定時間後の車両位置を予測する。そして、推奨軌道メモリ93aに格納された1以上の推奨軌道の中から、その予測された車両位置に最も近い推奨軌道を走行軌道として選択し、その軌道情報を走行軌道情報として、走行軌道メモリ93bに格納する。   In addition, when the vehicle 1 is located in a determination area to be set by selecting a new traveling track, the traveling control device 100 steers the vehicle 1 based on the rotation operation of the steering wheel 13 by the passenger, The vehicle position after a predetermined time is predicted using the yaw rate of the vehicle 1 actually generated based on the steering of the vehicle 1. Then, from one or more recommended tracks stored in the recommended track memory 93a, a recommended track closest to the predicted vehicle position is selected as a running track, and the running track information is used as the running track information. To store.

但し、車両1の車両速度が0である場合は、車両1のヨーレートも0であるため、所定時間後の車両位置を予測しても現在の車両位置が予測されるだけである。そこで、この場合、走行制御装置100は、その時点におけるステアリングホイール13の操舵角に応じて車両1を操舵して、所定の長さだけ、または、所定の速度で所定の時間だけ、車両1を進めたと仮定した場合の車両位置を予測する。そして、走行制御装置100は、その予測された車両位置に最も近い推奨軌道を推奨軌道メモリ93aに格納された1以上の推奨軌道の中から走行軌道として選択し、その選択した推奨軌道情報を走行軌道情報として、走行軌道メモリ93bに格納する。これにより、たとえ車両速度が0であったとしても、搭乗者の進行したい方向を汲み取って走行軌道を選択できる。   However, when the vehicle speed of the vehicle 1 is 0, since the yaw rate of the vehicle 1 is also 0, even if the vehicle position after a predetermined time is predicted, only the current vehicle position is predicted. Therefore, in this case, the travel control device 100 steers the vehicle 1 according to the steering angle of the steering wheel 13 at that time, and moves the vehicle 1 for a predetermined length or a predetermined speed for a predetermined time. Predict the vehicle position assuming it has been advanced. Then, the traveling control device 100 selects a recommended track closest to the predicted vehicle position as a traveling track from one or more recommended tracks stored in the recommended track memory 93a, and travels the selected recommended track information. The track information is stored in the running track memory 93b. As a result, even if the vehicle speed is 0, the traveling track can be selected by drawing the direction the passenger wants to travel.

次いで、図3〜図9を参照して、車両1に搭載された走行制御装置100のCPU91により実行される運転支援処理について説明する。図3は、その運転支援処理を示すフローチャートである。運転支援処理は、搭乗者の行きたい方向を正確に汲み取りながら走行軌道を選択して車両1を自動走行させる処理である。   Next, with reference to FIG. 3 to FIG. 9, a driving support process executed by the CPU 91 of the travel control device 100 mounted on the vehicle 1 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the driving support process. The driving support process is a process for automatically driving the vehicle 1 by selecting a travel path while accurately drawing the direction the passenger wants to go.

運転支援処理は、運転支援スイッチ25が搭乗者によって押下され、オン状態にされると、CPU91によって処理が開始される。運転支援処理では、まず、現在位置検出装置27によって検出された車両1の現在位置を取得する(S1)。そして、推奨軌道生成処理を実行し(S2)、S1にて取得した車両1の現在位置からの走行軌道の候補として、推奨軌道を1以上生成する。   The driving support process is started by the CPU 91 when the driving support switch 25 is pressed by the passenger and turned on. In the driving support process, first, the current position of the vehicle 1 detected by the current position detection device 27 is acquired (S1). Then, a recommended trajectory generation process is executed (S2), and one or more recommended trajectories are generated as candidate travel trajectories from the current position of the vehicle 1 acquired in S1.

ここで、図4、図5のフローチャート及び模式図を参照して、CPU91により実行される推奨軌道生成処理(S2)の詳細について説明する。図4は、その推奨軌道生成処理を示すフローチャートである。また、図5は、推奨軌道生成処理が実行する処理の内容を模式的に示した模式図である。   Here, the details of the recommended trajectory generation process (S2) executed by the CPU 91 will be described with reference to the flowcharts and schematic diagrams of FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing the recommended trajectory generation process. FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing the contents of the process executed by the recommended trajectory generation process.

なお、図5の模式図では、車両1が道路7を走行している場合について例示している。道路7は、車両1が走行している左側車線71と、左側車線71の右側に設置された右側車線72と、対向車線73とによって構成されている。   In addition, in the schematic diagram of FIG. 5, the case where the vehicle 1 is drive | working the road 7 is illustrated. The road 7 includes a left lane 71 on which the vehicle 1 is traveling, a right lane 72 installed on the right side of the left lane 71, and an opposite lane 73.

この推奨軌道生成処理では、まず、車両1の進行方向で最も近い分岐点(交差点や駐車場等へ出入りする通路への接続点)を地図情報DB92bより探索し、その分岐点に関するデータ(分岐点の位置情報)を地図情報DB92bより取得する(S21)。図5(a)に示す例では、車両1の進行方向で最も近い分岐点として分岐点70に関するデータを地図情報DB92bより取得する。   In this recommended trajectory generation process, first, the map information DB 92b is searched for the nearest branch point in the traveling direction of the vehicle 1 (a connection point to a passage entering or exiting an intersection or a parking lot), and data relating to the branch point (branch point) Is acquired from the map information DB 92b (S21). In the example shown in FIG. 5A, data relating to the branch point 70 is acquired from the map information DB 92b as the closest branch point in the traveling direction of the vehicle 1.

次いで、分岐点に接続している道路や駐車場への通路(以下「道路等」と称す)に関するデータ(道路や通路の位置情報)も、地図情報DB92bより取得し(S22)、現在進行中の道路に関するデータも含めてRAM93に一時的に保存する。図5(b)に示す例では、分岐点70に接続されている道路74及び75に関するデータを、地図情報DB92bより取得し、RAM93へ一時的に格納する。   Next, data (location information of roads and passages) relating to roads connected to branch points and paths to parking lots (hereinafter referred to as “roads etc.”) are also acquired from the map information DB 92b (S22) and are currently in progress The data on the road is temporarily stored in the RAM 93. In the example shown in FIG. 5B, data related to the roads 74 and 75 connected to the branch point 70 is acquired from the map information DB 92 b and temporarily stored in the RAM 93.

続いて、S22の処理でデータを取得した道路等の各々に対して進入可能か否かを、地図情報DB92bの道路情報に含まれる進入禁止や車両通行止め等の規制情報、事故履歴、その他注意情報と、VICS受信装置28にて受信した道路交通情報に含まれている交通規制情報と、を基に判断し、通れない道路については、その道路データをRAM93から削除する(S23)。図5(c)に示す例では、道路75が進入禁止であるため、道路75に関するデータをRAM93から削除している。   Subsequently, whether or not it is possible to enter each of the roads and the like for which data has been acquired in the process of S22, regulation information such as entry prohibition and vehicle closure included in the road information of the map information DB 92b, accident history, and other caution information Then, based on the traffic regulation information included in the road traffic information received by the VICS receiver 28, the road data is deleted from the RAM 93 for the road that cannot be passed (S23). In the example shown in FIG. 5C, since the road 75 is prohibited from entering, the data regarding the road 75 is deleted from the RAM 93.

次いで、第1〜第4カメラ26a〜26dにて撮像した画像データを解析し、車両1の周辺情報を取得する(S24)。そして、取得した周辺情報に基づいて、S22の処理でデータを取得した道路のうち、ゲートが設置されている等して進入できない道路があれば、その道路データをRAM93から削除し、また、新たな道路が設置されている等、S22の処理でデータを取得した道路以外に通行可能な道路があれば、その道路に関するデータをRAM93へ追加して格納する(S25)。   Next, the image data captured by the first to fourth cameras 26a to 26d is analyzed, and the surrounding information of the vehicle 1 is acquired (S24). Based on the acquired peripheral information, if there is a road from which data has been acquired in the process of S22 and cannot be entered due to a gate being installed, the road data is deleted from the RAM 93, and a new one is added. If there is a road that can be passed other than the road for which data has been acquired in the process of S22, such as a road is installed, data relating to that road is added to the RAM 93 and stored (S25).

図5(c)に示す例では、第1〜第4カメラ26a〜26dにて撮像した画像データの解析によって得られた周辺情報から、通行可能な道路76があったので、その道路76に関するデータをRAM93へ追加して格納している。   In the example shown in FIG. 5C, there is a road 76 that can be passed from the peripheral information obtained by analyzing the image data captured by the first to fourth cameras 26a to 26d. Is added to the RAM 93 and stored.

その後、RAM93にデータが格納された各道路と、車両1の進行方向と同一方向の車線(現在走行している車線を含む。以下、同じ。)、及び、対向車線について、それぞれの道路および車線に対して危険ポテンシャルを生成する(S26)。危険ポテンシャルの生成方法については、図6を参照して後述する。   Thereafter, the roads and lanes of the roads in which data is stored in the RAM 93, the lanes in the same direction as the traveling direction of the vehicle 1 (including lanes that are currently traveling, the same applies hereinafter), and the opposite lanes. A danger potential is generated with respect to (S26). A method for generating the danger potential will be described later with reference to FIG.

そして、RAM93にデータが格納された各道路、車両1の進行方向と同一方向の車線、及び、対向車線の各々について、危険ポテンシャルの最も低い部分を車両1が走行するための軌道を求め、その軌道を各道路や車線の推奨軌道として、その推奨軌道情報を推奨軌道メモリ93aに格納する(S27)。   Then, for each road in which data is stored in the RAM 93, a lane in the same direction as the traveling direction of the vehicle 1, and an opposite lane, a trajectory for the vehicle 1 to travel on the portion with the lowest danger potential is obtained. The recommended trajectory information is stored in the recommended trajectory memory 93a as the recommended trajectory of each road or lane (S27).

図5(d)の例では、RAM93にデータが格納されている道路74,76と、現在車両1が走行している左側車線71と、同じ進行方向の右側車線72と、対向車線73と、の各々に対して、まず、危険ポテンシャルを生成し、そして、生成した危険ポテンシャルが最も低い部分を車両1が走行するための軌道を求め、その軌道を推奨軌道74a,76a,71a,72a,73aとして、それらの軌道情報を推奨軌道メモリ93aに格納している。   In the example of FIG. 5D, the roads 74 and 76 in which data is stored in the RAM 93, the left lane 71 in which the vehicle 1 is currently traveling, the right lane 72 in the same traveling direction, the opposite lane 73, First, a dangerous potential is generated, and a trajectory for the vehicle 1 to travel in the portion with the lowest generated critical potential is obtained. The trajectory is a recommended trajectory 74a, 76a, 71a, 72a, 73a. Are stored in the recommended track memory 93a.

ここで、図6を参照して、道路や車線における危険ポテンシャルの生成方法について説明する。図6(a)は、危険ポテンシャルの検出範囲を説明する図であり、図6(b)は、危険ポテンシャルの生成方法を説明する図である。   Here, with reference to FIG. 6, a method for generating a dangerous potential on a road or lane will be described. FIG. 6A is a diagram for explaining the detection range of the dangerous potential, and FIG. 6B is a diagram for explaining a method for generating the dangerous potential.

まず、図6(a)を参照して、危険ポテンシャルの生成範囲について説明する。なお、以下の説明において使用する座標系は、いわゆる車両座標系であり、車両1の後輪軸(2RL,2RRを結んだ直線)をx軸とし、車両1中央の前後軸上をy軸とし、x軸およびy軸の交点を原点Oとしたものを用いる。また、この車両座標系において、x軸は、車両1の進行方向右側を+方向とし、y軸は、車両1の進行方向を+方向とする。   First, the generation range of the dangerous potential will be described with reference to FIG. The coordinate system used in the following description is a so-called vehicle coordinate system, where the rear wheel axis of the vehicle 1 (the straight line connecting 2RL and 2RR) is the x axis, and the front and rear axes in the center of the vehicle 1 are the y axis. An intersection with the origin O as the intersection of the x axis and the y axis is used. In this vehicle coordinate system, the x axis is the + direction on the right side of the traveling direction of the vehicle 1, and the y axis is the + direction on the traveling direction of the vehicle 1.

ここで、危険ポテンシャルの生成対象となる道路または車線の境界線の座標は、車両1の進行方向右側の境界線が(x,y)〜(x,y)であるものとし、車両1の進行方向左側の境界線が(x,y)〜(x,y)であるものとする。 Here, the coordinates of the boundary line of the road or lane that is the target of the generation of the dangerous potential are (x 1 , y 1 ) to (x 2 , y 2 ) on the right side of the traveling direction of the vehicle 1, It is assumed that the boundary line on the left side in the traveling direction of the vehicle 1 is (x 3 , y 3 ) to (x 4 , y 4 ).

ここで、危険ポテンシャルの生成対象となる道路または車線の境界線の定義について説明する。境界線を堺にある走行可能領域と走行不可能領域を表現するために、図6(a)における車両1の進行方向右側の境界線(x,y)〜(x,y)は(x,y,x,y)と表現する。これは、(x,y)を原点とし、この点から(x,y)への方向をx軸とした座標系において、y座標が正となる領域を走行可能領域、負となる領域を走行不可能領域として定義している。同様に図6(a)における車両1の進行方向左側の境界線(x,y)〜(x,y)は(x,y,x,y)と表現され、(x,y)を原点とし、この点から(x,y)への方向をx軸とした座標系において、y座標が正となる領域を走行可能領域、負となる領域を走行不可能領域として定義している。従って、図6(a)で、車両1の進行方向右側の境界線が(x,y)〜(x,y)、進行方向左側の境界線が(x,y)〜(x,y)と判断することが可能である。 Here, the definition of the boundary line of the road or lane that is the target for generating the dangerous potential will be described. In order to express the travelable area and the untravelable area on the boundary line, the boundary lines (x 1 , y 1 ) to (x 2 , y 2 ) on the right side in the traveling direction of the vehicle 1 in FIG. Is expressed as (x 1 , y 1 , x 2 , y 2 ). In the coordinate system in which the origin is (x 1 , y 1 ) and the direction from this point to (x 2 , y 2 ) is the x axis, the region where the y coordinate is positive is the travelable region, This area is defined as a non-running area. Similarly, the boundary lines (x 3 , y 3 ) to (x 4 , y 4 ) on the left side in the traveling direction of the vehicle 1 in FIG. 6A are expressed as (x 3 , y 3 , x 4 , y 4 ), In a coordinate system in which (x 3 , y 3 ) is the origin and the direction from this point to (x 4 , y 4 ) is the x axis, the region where the y coordinate is positive is the travelable region, and the region where it is negative It is defined as a non-travelable area. Therefore, in FIG. 6A, the boundary line on the right side in the traveling direction of the vehicle 1 is (x 1 , y 1 ) to (x 2 , y 2 ), and the boundary line on the left side in the traveling direction is (x 3 , y 3 ) to It can be determined that (x 4 , y 4 ).

この道路または車線の境界の座標は、地図情報DB92bに格納された道路情報、及び、第1〜第4カメラ26a〜26dの画像データを解析することにより取得した周辺情報に基づいて、設定される。   The coordinates of the road or lane boundary are set based on road information stored in the map information DB 92b and peripheral information obtained by analyzing image data of the first to fourth cameras 26a to 26d. .

危険ポテンシャルの生成範囲は、図6(a)に示す通り、次のように設定される。即ち、自動走行時の車両1の車両速度をVとした場合に所定時間tが経過する間に車両1が進む距離L(=V×t)を基準として、y軸方向は、x軸から進行方向(+方向)に向かって距離Lまでの範囲を危険ポテンシャルの範囲とし、x軸方向は、y軸から車両1の左右両方向(±方向)に向かって距離Lまでの範囲を危険ポテンシャルの範囲とする。このように危険ポテンシャルの生成範囲を設定することで、車両1が所定時間t(例えば、5秒)の間に進むであろう範囲について、危険ポテンシャルが生成される。   The generation range of the dangerous potential is set as follows as shown in FIG. That is, when the vehicle speed of the vehicle 1 during automatic driving is V, the y-axis direction proceeds from the x-axis with reference to the distance L (= V × t) that the vehicle 1 travels during a predetermined time t. The range up to the distance L in the direction (+ direction) is the dangerous potential range, and the x-axis direction is the range of the dangerous potential in the range from the y axis to the distance L in both the left and right directions (± direction) of the vehicle 1. And By setting the generation range of the dangerous potential in this way, a dangerous potential is generated for a range in which the vehicle 1 will travel during a predetermined time t (for example, 5 seconds).

危険ポテンシャルの生成では、図6(a)で示したように危険ポテンシャルの生成範囲を設定した後、次いで、その生成範囲と、危険ポテンシャルの生成対象となる道路または車線の境界線との交点の座標を算出する。   In the generation of the dangerous potential, after setting the generation range of the dangerous potential as shown in FIG. 6A, the generation range and the intersection of the road or lane boundary where the dangerous potential is generated are next. Calculate the coordinates.

ここでは、車両1から一定距離先のy座標が“L”における、危険ポテンシャルの生成範囲と車両1の進行方向右側の道路または車線の境界線との交点1の座標(xc1,yc1)、及び、危険ポテンシャルの生成範囲と車両1の進行方向左側の道路または車線の境界線との交点2の座標(xc2,yc2)を、次式(2)〜(7)によって算出する。 Here, the coordinates (x c1 , y c1 ) of the intersection 1 between the generation range of the dangerous potential and the road or lane boundary on the right side in the traveling direction of the vehicle 1 when the y coordinate at a certain distance from the vehicle 1 is “L”. The coordinates (x c2 , y c2 ) of the intersection 2 between the generation range of the dangerous potential and the road or lane boundary on the left side in the traveling direction of the vehicle 1 are calculated by the following equations (2) to (7).

c1=L ・・・(2)
c1=(y−y)/(x−x) ・・・(3)
c1=(Lc1+Bc1×x−y)/Bc1 ・・・(4)
c2=L ・・・(5)
c2=(y−y)/(x−x) ・・・(6)
c2=(Lc2+Bc2×x−y)/Bc2 ・・・(7)
但し、ここで算出した交点1の座標は、次式(8)、(9)をいずれも満足する必要があり、また、交点2の座標は、次式(10)、(11)をいずれも満足する必要がある。
y c1 = L (2)
B c1 = (y 2 −y 1 ) / (x 2 −x 1 ) (3)
x c1 = (L c1 + B c1 × x 2 -y 2) / B c1 ··· (4)
y c2 = L (5)
B c2 = (y 4 −y 3 ) / (x 4 −x 3 ) (6)
x c2 = (L c2 + B c2 × x 4 −y 4 ) / B c2 (7)
However, the coordinates of the intersection 1 calculated here must satisfy both of the following expressions (8) and (9), and the coordinates of the intersection 2 both satisfy the following expressions (10) and (11). Need to be satisfied.

−L ≦ xc1 ≦ L ・・・(8)
(y−L)(y−L) ≦ 0 ・・・(9)
−L ≦ xc2 ≦ L ・・・(10)
(y−L)(y−L) ≦ 0 ・・・(11)
この条件をいずれも満足しない場合は、交点1と交点2とのいずれもが危険ポテンシャルの生成範囲から外れた位置にあることになる。よって、この場合、危険ポテンシャルの生成範囲を広げるか、若しくは、危険ポテンシャルを生成せずに他の方法で推奨軌道を生成する。
-L ≦ xc1 ≦ L (8)
(Y 1 -L) (y 2 -L) ≦ 0 (9)
-L ≦ xc2 ≦ L (10)
(Y 3 -L) (y 4 -L) ≦ 0 (11)
If none of these conditions is satisfied, both the intersection 1 and the intersection 2 are located outside the danger potential generation range. Therefore, in this case, the generation range of the dangerous potential is expanded, or the recommended trajectory is generated by another method without generating the dangerous potential.

推奨軌道を生成する他の方法としては、推奨軌道の生成対象となる道路または車線へスムーズに進入または進行できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道とする方法がある。この場合、クロソイド曲線を考慮して、スムーズに進行または進入できる軌道を算出してもよいし、曲率半径が大きくなるようにスムーズに進行または進入できる軌道を算出しても良い。   As another method for generating a recommended trajectory, there is a method of calculating a trajectory that can smoothly enter or proceed on a road or lane for which a recommended trajectory is to be generated, and using the trajectory as a recommended trajectory. In this case, in consideration of the clothoid curve, a trajectory that can proceed or enter smoothly can be calculated, or a trajectory that can proceed or enter smoothly so that the radius of curvature can be increased.

また、推奨軌道を生成する他の方法としては、その生成対象となる道路または車線へ最短距離で進行または進入できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道としてもよい。更に、地図情報DB92bの道路情報に、推奨軌道を含めておき、その道路情報に基づいて、推奨軌道を生成してもよい。   As another method for generating the recommended track, a track that can travel or enter the road or lane to be generated at the shortest distance may be calculated, and the track may be used as the recommended track. Further, the recommended trajectory may be included in the road information of the map information DB 92b, and the recommended trajectory may be generated based on the road information.

さて、交点1,2の座標を、式(2)〜(7)を用いて算出し、算出した交点1,2の座標が式(8)〜(11)を満足していた場合、交点1と交点2を結んだ直線上、即ち、y軸の座標が“L”の直線上の各点に対して、危険ポテンシャルを生成する。その危険ポテンシャルの生成は、図6(b)に示す方法によって行う。   When the coordinates of the intersection points 1 and 2 are calculated using the equations (2) to (7), and the calculated coordinates of the intersection points 1 and 2 satisfy the equations (8) to (11), the intersection point 1 A danger potential is generated for each point on a straight line connecting the intersection 2 with each other, that is, on a straight line with the y-axis coordinate of “L”. The danger potential is generated by the method shown in FIG.

まず、交点1(車両1の進行方向右側)を基準とし、その交点1より道路または車線の外側の部分が最も高い危険ポテンシャルを示すものとして、交点1より左側の危険ポテンシャルPを次式(12)によって算出する。 First, with reference to the intersection 1 (right side in the traveling direction of the vehicle 1), assuming that the portion outside the road or lane from the intersection 1 indicates the highest danger potential, the danger potential P 1 on the left side of the intersection 1 is expressed by the following formula ( 12).

= K×e^(−l/w) ・・・(12)
ここで、Kは、ポテンシャル係数であり、lは、車両1の全幅の1/2の長さであり、wは、交点1からの距離である。
P 1 = K × e ^ (− l / w) (12)
Here, K is a potential coefficient, l is a length of ½ of the entire width of the vehicle 1, and w is a distance from the intersection 1.

式(12)により算出した、交点1を基準とした危険ポテンシャルPは、図6(b)の一番上のグラフのようになる。 The dangerous potential P 1 calculated with the equation (12) with reference to the intersection point 1 is as shown in the uppermost graph of FIG. 6B.

次いで、交点2(車両1の進行方向左側)を基準とし、その交点2より道路または車線の外側の部分が最も高い危険ポテンシャルを示すものとして、交点2より右側の危険ポテンシャルPを算出する。ここで、Pも上記式(12)の右辺と同じ式によって算出する。これにより算出した、交点2を基準とした危険ポテンシャルPは、図6(b)の真ん中のグラフのようになる。 Next, on the basis of the intersection 2 (left side in the traveling direction of the vehicle 1), the danger potential P2 on the right side of the intersection 2 is calculated assuming that the portion outside the road or lane from the intersection 2 indicates the highest danger potential. Here, P 2 is also calculated by the same equation as the right side of the equation (12). This was calculated by the risk potential P 2 on the basis of the intersection 2 is as the middle graph in FIG. 6 (b).

そして、これら交点1を基準とした危険ポテンシャルPと交点2を基準とした危険ポテンシャルPとを合成して、車両1から一定距離先のy座標が“L”における危険ポテンシャルPを求める。即ち、危険ポテンシャルPを次式(13)により算出する。 Then, by synthesizing the risk potential P 2 relative to the risk potential P 1 and the intersection 2 on the basis of these intersection points 1, y coordinates of a predetermined distance away from the vehicle 1 obtains the risk potentials P at "L". That is, the dangerous potential P is calculated by the following equation (13).

P = P+P ・・・(13)
式(13)により算出した危険ポテンシャルPは、図6(b)の一番下のグラフのようになる。
P = P 1 + P 2 (13)
The dangerous potential P calculated by the equation (13) is as shown in the bottom graph of FIG.

なお、交点1と交点2とのいずれかが危険ポテンシャルの生成範囲にある場合は、危険ポテンシャルの生成範囲内にある交点のみ使用して、y軸の座標が“L”である直線上の各点に対して、危険ポテンシャルを生成する。例えば、交点1のみが危険ポテンシャルの生成範囲にある場合は、図6(b)の一番上のグラフに示す危険ポテンシャルPを算出して、これを危険ポテンシャルPとする。また、交点2のみが危険ポテンシャルの生成範囲にある場合は、図6(b)の真ん中のグラフに示す危険ポテンシャルPを算出して、これを危険ポテンシャルPとする。 If either of the intersection points 1 and 2 is in the danger potential generation range, only the intersection points within the danger potential generation range are used, and each of the lines on the straight line whose y-axis coordinate is “L”. Generate a danger potential for a point. For example, if only the intersection 1 is in the generation range of risk potentials calculates the risk potential P 1 shown in the top graph of FIG. 6 (b), this dangerous potential P. Further, when only the intersection 2 is in the generation range of risk potentials calculates the risk potential P 2 shown in the middle graph in FIG. 6 (b), this dangerous potential P.

このように、危険ポテンシャルの生成では、まず、常に一定距離先(y座標が“L”の地点)の危険ポテンシャルPを、上記のようにして算出する。また、第1〜第4カメラ26a〜26dにて撮像した画像データの解析結果から、道路上の障害物、道路または歩道にいる歩行者、自転車、他の車両(対向車や前後左右にいる車両)の存在を把握していたり、道路の状態、例えば、雨や雪により路面が滑りやすい状態にあることを把握していた場合は、障害物等の位置や、路面の状態等に基づいて、算出した危険ポテンシャルPを補正する。   As described above, in the generation of the dangerous potential, first, the dangerous potential P always at a certain distance (a point where the y coordinate is “L”) is always calculated as described above. Moreover, from the analysis result of the image data imaged by the first to fourth cameras 26a to 26d, obstacles on the road, pedestrians on the road or sidewalk, bicycles, other vehicles (oncoming vehicles, vehicles in front, back, left and right) ) Or the condition of the road, for example, if the road surface is slippery due to rain or snow, based on the location of obstacles, the road surface condition, etc. The calculated danger potential P is corrected.

このようにして生成した危険ポテンシャルでは、最もポテンシャルの低い場所が危険リスクの最も低い場所であると認識できる。例えば、図7(a)では、車両1が直線上の道路を走行する場合の危険ポテンシャルについて示しているが、この場合、道路の真ん中が最も危険ポテンシャルが低く、危険リスクが最も低いと認識できる。また、図7(b)では、車両1が右側に直角に曲がった道路を走行する場合の危険ポテンシャルについて示しているが、この場合、道路の境界a−bより離れるほど危険ポテンシャルが低くなり、危険リスクが低くなると認識できる。   In the danger potential generated in this way, it can be recognized that the place with the lowest potential is the place with the lowest danger risk. For example, FIG. 7A shows the danger potential when the vehicle 1 travels on a straight road. In this case, it can be recognized that the middle of the road has the lowest danger potential and the danger risk is the lowest. . FIG. 7B shows the danger potential when the vehicle 1 travels on a road that is bent at a right angle to the right. In this case, the danger potential decreases as the distance from the road boundary ab increases. It can be recognized that the risk of danger is low.

本実施形態では、この危険ポテンシャルの最も低い地点を車両1が自動走行するように、推奨軌道を生成する。上述した通り、車両1の走行軌道は、このようにして生成された1以上の推奨軌道の中から選択される。よって、車両1は、最も安全な地点を自動走行するように、車両1の走行が制御されるので、搭乗者は安心して車両1に自動走行を行わせることができる。   In the present embodiment, a recommended trajectory is generated so that the vehicle 1 automatically travels at a point having the lowest danger potential. As described above, the traveling track of the vehicle 1 is selected from one or more recommended tracks generated in this manner. Therefore, since the vehicle 1 is controlled so that the vehicle 1 automatically travels at the safest point, the passenger can cause the vehicle 1 to automatically travel with peace of mind.

図3に戻り、運転支援処理の説明を続ける。運転支援処理では、推奨軌道生成処理(S2)の後、次いで、車両1が新たな走行軌道を選択して設定すべき判定エリアを走行しているか否かを判断する(S3)。この判定エリアとしては、例えば、交差点や駐車場等へ出入りするための通路への接続点といった道路の分岐点の手前の領域や、進路変更が可能な領域などが挙げられる。この判定エリアか否かの判断は、S1の処理にて取得された車両1の現在位置と、地図情報DB92bに格納された地図や道路に関する情報とを比較することにより行われる。   Returning to FIG. 3, the description of the driving support process will be continued. In the driving support process, after the recommended track generation process (S2), it is then determined whether or not the vehicle 1 is traveling in a determination area to be set by selecting a new travel path (S3). Examples of the determination area include an area in front of a branch point of a road such as an intersection or a connection point to a passage for entering and exiting a parking lot, an area where a course can be changed, and the like. This determination area is determined by comparing the current position of the vehicle 1 acquired in the process of S1 with the map and road information stored in the map information DB 92b.

即ち、S3の処理では、車両1の現在位置から、車両1の前方の所定の距離(例えば、30m)範囲内に、交差点や、駐車場等へ出入りする通路への接続点が存在するか否かを、地図情報DBに格納された情報から判断する。そして、車両1の前方の所定の距離範囲内に、交差点や駐車場等へ出入りする通路への接続点が存在する場合に、車両1が判定エリアを走行していると判断する。   That is, in the process of S3, whether or not there is a connection point to an intersection or a passage to / from a parking lot within a predetermined distance (for example, 30 m) in front of the vehicle 1 from the current position of the vehicle 1. Is determined from the information stored in the map information DB. And when the connection point to the path | route which goes in and out of an intersection, a parking lot, etc. exists in the predetermined distance range ahead of the vehicle 1, it determines with the vehicle 1 drive | working the determination area.

また、S3の処理では、車両1の走行している道路が同一進行方向に複数車線あり、車両1の現在位置から前方へ所定距離(例えば、30m)範囲内に交差点がないか否かを、車両1の現在位置と地図情報DBに格納された情報から判断する。そして、車両1の走行している道路が同一進行方向に複数車線あり、車両1の現在位置から前方へ所定距離(例えば、100m)範囲内に交差点がない場合に、車両1が判定エリアを走行していると判断する。   In the process of S3, whether the road on which the vehicle 1 is traveling has a plurality of lanes in the same traveling direction, and whether there is no intersection within a predetermined distance (for example, 30 m) from the current position of the vehicle 1 is determined. This is determined from the current position of the vehicle 1 and information stored in the map information DB. When the road on which the vehicle 1 is traveling has a plurality of lanes in the same traveling direction and there is no intersection within a predetermined distance (for example, 100 m) from the current position of the vehicle 1, the vehicle 1 travels in the determination area. Judge that you are doing.

S3の処理において、車両1が判定エリアを走行していると判断した場合は(S3:Yes)、ステアリングホイール13から送信された回転角速度を積分することによって算出されたステアリングホイール13の操舵角を取得し(S4)、ステアリングホイール13の操舵角に応じた操舵角を前輪2FL,2FRへ付与するように、操舵駆動装置5へ制御信号を送信する(S5)。   In the process of S3, when it is determined that the vehicle 1 is traveling in the determination area (S3: Yes), the steering angle of the steering wheel 13 calculated by integrating the rotational angular velocity transmitted from the steering wheel 13 is determined. The control signal is acquired (S4), and a control signal is transmitted to the steering drive device 5 so that the steering angle corresponding to the steering angle of the steering wheel 13 is given to the front wheels 2FL, 2FR (S5).

そして、車両1の車両速度が0よりも大きいか否かを判定し(S6)、車両速度が0より大きい場合は(S6:Yes)、第1車両位置予測処理を実行する(S7)。この第1車両位置予測処理では、S5の処理によって前輪2FL,2FRに操舵角が付与されたことに基づき発生した実際のヨーレートをジャイロセンサ装置24より取得し、その取得したヨーレートと車両1の車両速度とから、所定時間後の車両1の車両位置を予測する。   Then, it is determined whether or not the vehicle speed of the vehicle 1 is greater than 0 (S6). If the vehicle speed is greater than 0 (S6: Yes), a first vehicle position prediction process is executed (S7). In the first vehicle position prediction process, the actual yaw rate generated based on the steering angle being given to the front wheels 2FL and 2FR by the process of S5 is acquired from the gyro sensor device 24, and the acquired yaw rate and the vehicle of the vehicle 1 are acquired. The vehicle position of the vehicle 1 after a predetermined time is predicted from the speed.

ここで、図8を参照して、第1車両位置予測処理において所定時間t経過後の車両1の車両位置を予測する方法について説明する。図8は、ヨーレートと車両速度とから、微小時間Δt経過後の車両1の車両位置を算出する方法を説明するための図である。 Here, a method for predicting the vehicle position of the vehicle 1 after the elapse of the predetermined time t 1 in the first vehicle position prediction process will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining a method of calculating the vehicle position of the vehicle 1 after the minute time Δt has elapsed from the yaw rate and the vehicle speed.

ある時間における車両1の車両位置を(xvn−1,yvn−1)とし、そのときの車両方向(車両1の前方方向)をθvn−1とし、そのときの車両1のヨーレートをω、車両速度をvとした場合に、微小時間Δt経過後の車両1の車両位置(xvn,yvn)及び車両方向θvnは、次式(14)〜(16)によって算出できる。なお、ここで用いられるxy座標系は、任意の方向に定義されたものであってよい。 The vehicle position of the vehicle 1 at a certain time is (x vn−1 , y vn−1 ), the vehicle direction at that time (the forward direction of the vehicle 1) is θ vn−1, and the yaw rate of the vehicle 1 at that time is ω When the vehicle speed is v, the vehicle position (x vn , y vn ) and the vehicle direction θ vn of the vehicle 1 after the lapse of the minute time Δt can be calculated by the following equations (14) to (16). Note that the xy coordinate system used here may be defined in an arbitrary direction.

vn=xvn−1+v・Δtcos(θvn−1+ω・Δt/2)・・・(14)
vn=yvn−1+v・Δtsin(θvn−1+ω・Δt/2)・・・(15)
θvn=θvn−1+ω・Δt ・・・(16)
第1車両位置予測処理では、この式(14)〜(16)の計算を、車両1の現在位置からt/Δt回だけ繰り返して積分していくことにより、所定時間t経過後の車両1の車両位置を予測する。
x vn = x vn−1 + v · Δt cos (θ vn−1 + ω · Δt / 2) (14)
y vn = y vn−1 + v · Δtsin (θ vn−1 + ω · Δt / 2) (15)
θ vn = θ vn−1 + ω · Δt (16)
In the first vehicle position prediction process, the calculation of the equations (14) to (16) is repeatedly integrated from the current position of the vehicle 1 by t 1 / Δt times, whereby the vehicle after a predetermined time t 1 has elapsed. 1 vehicle position is predicted.

図3に戻って、運転支援処理の説明を続ける。S6の処理によって、車両1の車両速度が0であると判定された場合(S6:No)、第2車両位置予測処理を実行する。車両1の車両速度が0である場合は、車両1のヨーレートも0であるため、所定時間後の車両位置を予測しても現在の車両位置が予測されるだけである。そこで、第2車両位置予測処理では、この場合、その時点のステアリングホイール13の操舵角に応じて車両1を操舵して所定の長さだけ車両1を進めた、または、所定の速度で所定の時間だけ車両1を進めたと仮定した場合の車両位置を予測する。   Returning to FIG. 3, the description of the driving support process will be continued. When it is determined by the process of S6 that the vehicle speed of the vehicle 1 is 0 (S6: No), the second vehicle position prediction process is executed. When the vehicle speed of the vehicle 1 is 0, the yaw rate of the vehicle 1 is also 0. Therefore, even if the vehicle position after a predetermined time is predicted, only the current vehicle position is predicted. Accordingly, in the second vehicle position prediction process, in this case, the vehicle 1 is steered according to the steering angle of the steering wheel 13 at that time, and the vehicle 1 is advanced by a predetermined length, or at a predetermined speed at a predetermined speed. The vehicle position when it is assumed that the vehicle 1 has been advanced by the time is predicted.

ここで、図9を参照して、第2車両位置予測処理において車両位置を予測する方法の一例について説明する。図9は、その第2車両位置予測処理において車両位置を予測する方法を説明するための図である。   Here, an example of a method for predicting the vehicle position in the second vehicle position prediction process will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining a method of predicting the vehicle position in the second vehicle position prediction process.

ステアリングホイール13の操舵角は、予め、ステアリングホイール13から送信される回転角速度を積分することにより、算出されているので、まず、そのステアリングホイール13の操舵角から、前輪2FL,2FRへ付与すべき操舵角δtを一意的に定める。そして、その操舵角δtから、操舵角δtを前輪2FL,2FRへ付与した場合の旋回半径Rを次式(17)によって算出する。   Since the steering angle of the steering wheel 13 is calculated in advance by integrating the rotational angular velocity transmitted from the steering wheel 13, first, the steering angle of the steering wheel 13 should be given to the front wheels 2FL and 2FR. The steering angle δt is uniquely determined. Then, from the steering angle δt, the turning radius R when the steering angle δt is applied to the front wheels 2FL and 2FR is calculated by the following equation (17).

R = L/tan(δt) ・・・(17)
ここで、Lは、前輪2FL,2FRを結ぶ前輪軸と、後輪2RL,2RRを結ぶ後輪軸との距離であるホイールベースである。
R = L / tan (δt) (17)
Here, L is a wheel base that is a distance between a front wheel shaft connecting the front wheels 2FL and 2FR and a rear wheel shaft connecting the rear wheels 2RL and 2RR.

そして、旋回半径Rにて車両1を旋回させながら車両1を所定の長さDだけ進めたと仮定した場合に、車両1の車両方向の変化量θを次式(18)によって算出する。   When it is assumed that the vehicle 1 is advanced by a predetermined length D while turning the vehicle 1 at the turning radius R, the change amount θ in the vehicle direction of the vehicle 1 is calculated by the following equation (18).

θ = D/R ・・・(18)
この車両方向の変化量θと、旋回半径Rとを用いることにより、車両1の現在位置(x,y)及びそのときの車両方向θから、ステアリングホイール13の操舵角に応じて車両1を操舵して所定の長さDだけ車両1を進めたと仮定した場合の、車両1の車両位置(xvn,yvn)及び車両方向θvnを次式(19)〜(21)によって算出する。
θ = D / R (18)
By using the amount of change θ in the vehicle direction and the turning radius R, the vehicle 1 is changed from the current position (x 0 , y 0 ) of the vehicle 1 and the vehicle direction θ 0 at that time according to the steering angle of the steering wheel 13. The vehicle position (x vn , y vn ) and the vehicle direction θ vn of the vehicle 1 when it is assumed that the vehicle 1 is advanced by a predetermined length D by steering 1 is calculated by the following equations (19) to (21) To do.

vn=x−R+Rcosθ ・・・(19)
vn=y+Rsinθ ・・・(20)
θvn=θ+θ ・・・(21)
このようにして、第2車両位置予測処理では、車両1の現在位置から、ステアリングホイール13の操舵角に応じて車両1を操舵して所定の長さDだけ車両1を進めたと仮定した場合の車両1の車両位置を算出する。
x vn = x 0 −R + R cos θ (19)
y vn = y 0 + R sin θ (20)
θ vn = θ 0 + θ (21)
Thus, in the second vehicle position prediction process, it is assumed that the vehicle 1 is steered from the current position of the vehicle 1 according to the steering angle of the steering wheel 13 and the vehicle 1 is advanced by a predetermined length D. The vehicle position of the vehicle 1 is calculated.

図3に戻り、運転支援処理の説明を続ける。S7の第1車両位置予測処理によって、ステアリングホイール13の操舵角に応じて車両1を操舵することによって発生したヨーレートに基づいて所定時間後の車両1の車両位置が予測され、又は、S8の第2車両位置予測処理によって、ステアリングホイール13の操舵角に応じて車両1を操舵して、所定の長さだけ、若しくは、所定の速度で所定の時間だけ、車両1を進めたと仮定した場合の車両1の車両位置が予測されると、S9の処理へ移行する。   Returning to FIG. 3, the description of the driving support process will be continued. The vehicle position of the vehicle 1 after a predetermined time is predicted based on the yaw rate generated by steering the vehicle 1 according to the steering angle of the steering wheel 13 by the first vehicle position prediction process of S7, or 2. Vehicle when it is assumed that the vehicle 1 is steered according to the steering angle of the steering wheel 13 by the vehicle position prediction process and the vehicle 1 is advanced by a predetermined length or at a predetermined speed for a predetermined time. When one vehicle position is predicted, the process proceeds to S9.

S9の処理では、推奨軌道メモリ93aに記憶された全ての推奨軌道における全経路点(推奨軌道上に所定間隔(例えば、0.1m)毎に設けられた点)の中から、S7の第1車両位置予測処理またはS8の第2車両位置予測処理によって予測された車両位置(車両予測位置)に最も近い経路点を検索する(S9)。そして、車両予測位置に最も近い経路点を有する推奨軌道を走行軌道として選択する(S10)。これにより、車両予測位置に最も距離の近い推奨軌道が走行軌道として選択される。   In the process of S9, the first path of S7 is selected from all the path points in all the recommended paths stored in the recommended path memory 93a (points provided at predetermined intervals (for example, 0.1 m) on the recommended path). A route point closest to the vehicle position (vehicle predicted position) predicted by the vehicle position prediction process or the second vehicle position prediction process of S8 is searched (S9). Then, the recommended track having the route point closest to the predicted vehicle position is selected as the travel track (S10). Thereby, the recommended track closest to the predicted vehicle position is selected as the travel track.

なお、S10の処理において、最も近い経路点を有する推奨軌道が複数ある場合は、それぞれの推奨軌道について、最も近いとされた経路点において定義された車両方向と、S7又はS8の処理において車両位置と共に予測された車両方向とを比較し、その経路点において、S7又はS8の処理にて予測された車両方向に最も近い車両方向が定義された推奨軌道を、走行軌道として選択する。   In the process of S10, when there are a plurality of recommended trajectories having the closest route point, the vehicle direction defined in the closest route point for each recommended trajectory and the vehicle position in the process of S7 or S8. And the predicted vehicle direction is compared, and the recommended track in which the vehicle direction closest to the vehicle direction predicted in the process of S7 or S8 is defined at the route point is selected as the traveling track.

また、S10の処理において、車両予測位置と、その車両予測位置に最も近いとされた推奨軌道との距離が、所定距離以上である場合には、その推奨軌道を走行軌道として選択せずに、そのままS12の処理へ移行する。車両予測位置と、その車両予測位置に最も近いとされた推奨軌道との距離が、所定距離以上である場合は、搭乗者の進行したい方向に、推奨軌道がないか、若しくは、ステアリングホイール13の操作を搭乗者が誤った可能性が考えられる。そこで、この場合は、その推奨軌道を走行軌道として選択せずに、そのままS12の処理へ移行することによって、搭乗者が想定していない思わぬ方向に車両1が走行し始めることを防止でき、車両1の走行の安全性を高めることができる。   Further, in the process of S10, when the distance between the predicted vehicle position and the recommended track closest to the predicted vehicle position is equal to or greater than a predetermined distance, the recommended track is not selected as the traveling track, The process directly proceeds to S12. When the distance between the predicted vehicle position and the recommended track closest to the predicted vehicle position is equal to or greater than a predetermined distance, there is no recommended track in the direction that the passenger wants to travel, or the steering wheel 13 There is a possibility that the passenger made a mistake in the operation. Therefore, in this case, the vehicle 1 can be prevented from starting to travel in an unexpected direction that is not assumed by the passenger by shifting to the processing of S12 as it is without selecting the recommended track as the traveling track. The safety of traveling of the vehicle 1 can be improved.

S10の処理の後、そのS10の処理により選択された推奨軌道情報を推奨軌道メモリ93aより読み出して、走行軌道情報として走行軌道メモリ93bに格納し(S11)、S12の処理へ移行する。   After the process of S10, the recommended trajectory information selected by the process of S10 is read from the recommended trajectory memory 93a, stored as travel trajectory information in the travel trajectory memory 93b (S11), and the process proceeds to S12.

また、S3の処理において、車両1が判定エリア外を走行していると判断した場合は(S3:No)、S4〜S11の処理をスキップして、S12の処理へ移行する。これにより、車両1が判定エリア外を走行している場合は、ステアリングホイール13が操作されても、走行軌道が決定されない。よって、不用意に走行軌道が変更されることを防止できるので、車両1を安全に自動走行させることができる。   Further, in the process of S3, when it is determined that the vehicle 1 is traveling outside the determination area (S3: No), the process of S4 to S11 is skipped and the process proceeds to S12. Thereby, when the vehicle 1 is traveling outside the determination area, the traveling track is not determined even if the steering wheel 13 is operated. Therefore, it is possible to prevent the travel track from being inadvertently changed, so that the vehicle 1 can be safely and automatically traveled.

S12の処理では、走行制御処理を実行する(S12)。この走行制御処理は、走行軌道メモリ93bに格納された走行軌道情報に基づいて、車両1がその走行軌道に沿って走行するように、車両1の走行を制御する処理である。   In the process of S12, a travel control process is executed (S12). The travel control process is a process for controlling the travel of the vehicle 1 so that the vehicle 1 travels along the travel track based on the travel track information stored in the travel track memory 93b.

この制御方法は公知のものが多くあるので、詳細については説明を省略するが、例えば、車両1を現在の車両速度Vで走行軌道を走行させた場合に、t秒後(例えば、1秒後。車両1の車両速度に応じて変更してもよい。)における車両1の位置Ptを求める。そして、位置Ptへ移動するために必要なヨーレートωtを求め、そのヨーレートωtと車両1の車両速度Vとから、次式(22)によって前輪2FL,2FRの操舵角δtを決定する。   Since there are many known control methods, a detailed description thereof will be omitted. For example, when the vehicle 1 is traveling on the traveling track at the current vehicle speed V, for example, after t seconds (for example, after 1 second). The position Pt of the vehicle 1 in the vehicle 1 may be changed according to the vehicle speed of the vehicle 1. Then, the yaw rate ωt necessary to move to the position Pt is obtained, and the steering angle δt of the front wheels 2FL and 2FR is determined by the following equation (22) from the yaw rate ωt and the vehicle speed V of the vehicle 1.

δt = (1+A×V)×(L/V)×ωt ・・・(22)
ここで、Aは、車両1の操縦安定性の指標であって個々の車両1によって予め決まるスタビリティファクタであり、Lは、上述したホイールベースである。
δt = (1 + A × V 2 ) × (L / V) × ωt (22)
Here, A is an indicator of the steering stability of the vehicle 1 and is a stability factor determined in advance by the individual vehicle 1, and L is the wheel base described above.

そして、前輪2FL,2FRの操舵角が式(1)に基づいて決定された操舵角δtとなるように、操舵駆動装置5へ制御信号を送信する。操舵駆動装置5は、制御信号に基づいて、前輪2FL,2FRの操舵角がδtとなるように、電動モータ5aを駆動する。これにより、車両1を走行軌道に沿って自動走行させることができる。   Then, a control signal is transmitted to the steering drive device 5 so that the steering angle of the front wheels 2FL, 2FR becomes the steering angle δt determined based on the equation (1). The steering drive device 5 drives the electric motor 5a based on the control signal so that the steering angle of the front wheels 2FL and 2FR becomes δt. Thereby, the vehicle 1 can be automatically traveled along the traveling track.

なお、車両速度についても走行制御装置100にて自動で制御する場合は、前輪2FL,2FRの操舵角が式(1)に基づいて決定された操舵角δtとなるように、操舵駆動装置5へ制御信号を送信するのとあわせて、車両速度がVとなるように車輪駆動装置3へ制御信号を送信すればよい。これにより、車輪駆動装置3は、制御信号に基づいて、車輪速度がVとなるように電動モータ3によって前輪2FL,2FRに回転駆動力を付与する。   In the case where the vehicle speed is also automatically controlled by the travel control device 100, the steering drive device 5 is controlled so that the steering angles of the front wheels 2FL and 2FR become the steering angle δt determined based on the equation (1). In addition to transmitting the control signal, the control signal may be transmitted to the wheel driving device 3 so that the vehicle speed becomes V. Thereby, the wheel drive device 3 gives a rotational driving force to the front wheels 2FL and 2FR by the electric motor 3 so that the wheel speed becomes V based on the control signal.

S12の処理の後、運転支援スイッチ25が再び押下され、オフ状態となったか否かを判断する(S13)。その結果、運転支援スイッチ26がオン状態のままであれば(S13:No)、S1の処理へ戻り、再びS1〜S13の処理を実行する。これにより、運転支援スイッチ26がオン状態である間は、車両1の自動走行が継続して行われ、また、搭乗者の搭乗者の意思に沿って走行経路が決定される。   After the process of S12, it is determined whether or not the driving support switch 25 is pressed again to enter an off state (S13). As a result, if the driving support switch 26 remains on (S13: No), the process returns to the process of S1, and the processes of S1 to S13 are executed again. As a result, while the driving support switch 26 is in the ON state, the vehicle 1 continues to travel automatically, and the travel route is determined according to the intention of the passenger.

なお、S1〜S13の処理は、例えば、50ミリ秒単位で実行される。これにより、車両1が走行軌道から外れても、50ミリ秒毎に、走行軌道に沿って車両1が走行されるように走行制御処理にて制御されるので、自動走行を走行軌道に沿って精度よく実行することができる。また、ステアリングホイール13が操作された場合、その操作に極めて速く反応して処理することができ、搭乗者の意思を反映した走行経路の決定を遅滞なく行うことができる。   Note that the processing of S1 to S13 is executed in units of 50 milliseconds, for example. As a result, even if the vehicle 1 deviates from the travel track, the vehicle 1 is controlled by the travel control process so that the vehicle 1 travels along the travel track every 50 milliseconds. It can be executed with high accuracy. Further, when the steering wheel 13 is operated, it can be processed in response to the operation very quickly, and the travel route reflecting the passenger's intention can be determined without delay.

一方、S13の処理の結果、運転支援スイッチ26が押下されてオフ状態となったと判断された場合は(S13:Yes)、運転支援処理を終了する。   On the other hand, as a result of the process of S13, if it is determined that the driving support switch 26 has been pressed and turned off (S13: Yes), the driving support process is terminated.

以上説明したように、第1実施形態によれば、車両の搭乗者による回転操作によって車両の操舵方向が指示されるステアリングホイール13が設けられており、新たな走行軌道を選択して設定すべき判定エリアに車両1が位置した場合は、搭乗者によるステアリングホイール13の回転操作に基づいて、車両1が操舵され、その車両1の操舵に基づいて実際に車両1に発生したヨーレートを用いて所定時間後の車両位置を予測する。これにより、車両1が走行している路面の傾きに左右されることなく、搭乗者の進行したい方向を正確に把握できる。そして、その予測された車両位置に基づいて走行軌道が選択されるので、搭乗者の進行したい方向を正確に汲み取りながら走行軌道を選択して自動走行を行うことができる。   As described above, according to the first embodiment, the steering wheel 13 in which the steering direction of the vehicle is instructed by the rotation operation by the vehicle occupant is provided, and a new traveling track should be selected and set. When the vehicle 1 is located in the determination area, the vehicle 1 is steered based on the rotation operation of the steering wheel 13 by the passenger, and the yaw rate actually generated in the vehicle 1 based on the steering of the vehicle 1 is used to determine the predetermined value. Predict vehicle position after time. Thus, the direction in which the occupant wants to travel can be accurately grasped without being influenced by the inclination of the road surface on which the vehicle 1 is traveling. Then, since the traveling track is selected based on the predicted vehicle position, it is possible to perform automatic traveling by selecting the traveling track while accurately drawing the direction in which the passenger wants to travel.

また、車両1の車両速度が0である場合は、車両1のヨーレートも0であるため、所定時間後の車両位置を予測しても現在の車両位置が予測されるだけである。そこで、この場合、走行制御装置100は、その時点におけるステアリングホイール13の操舵角に応じて車両1を操舵して所定の長さだけ車両1を進めたと仮定した場合、または、車両1を操舵して所定の速度で所定の時間だけ車両1を進めたと仮定した場合の車両位置を予測する。そして、走行制御装置100は、その予測された車両位置に最も近い推奨軌道を推奨軌道メモリ93aに格納された1以上の推奨軌道の中から走行軌道として選択し、その選択した推奨軌道情報を走行軌道情報として、走行軌道メモリ93bに格納する。これにより、たとえ車両速度が0であったとしても、搭乗者の進行したい方向を汲み取って走行軌道を選択できる。   Further, when the vehicle speed of the vehicle 1 is 0, the yaw rate of the vehicle 1 is also 0. Therefore, even if the vehicle position after a predetermined time is predicted, only the current vehicle position is predicted. Therefore, in this case, the travel control device 100 assumes that the vehicle 1 is steered according to the steering angle of the steering wheel 13 at that time and advances the vehicle 1 by a predetermined length, or the vehicle 1 is steered. The vehicle position when the vehicle 1 is assumed to have advanced at a predetermined speed for a predetermined time is predicted. Then, the traveling control device 100 selects a recommended track closest to the predicted vehicle position as a traveling track from one or more recommended tracks stored in the recommended track memory 93a, and travels the selected recommended track information. The track information is stored in the running track memory 93b. As a result, even if the vehicle speed is 0, the traveling track can be selected by drawing the direction the passenger wants to travel.

また、推奨軌道メモリ93aに格納された1以上の推奨軌道の中から、予測された車両位置(車両予測位置)に基づいて走行軌道を選択する場合、車両予測位置に最も距離の近い推奨軌道を走行軌道として選択するので、搭乗者の進行したい方向にある走行予定軌道を確実に選択できる。   In addition, when a traveling track is selected from one or more recommended tracks stored in the recommended track memory 93a based on the predicted vehicle position (vehicle predicted position), the recommended track closest to the predicted vehicle position is selected. Since it selects as a driving | running track, the driving | running | working driving | running track in the direction which a passenger wants to advance can be selected reliably.

また、車両予測位置に最も距離の近い推奨軌道が複数ある場合は、それぞれの推奨軌道について、最も近いとされた経路点において定義された車両方向と、S7又はS8の処理において車両位置と共に予測された車両方向とを比較し、その経路点において、S7又はS8の処理にて予測された車両方向に最も近い車両方向が定義された推奨軌道を、走行軌道として選択する。このように、車両予測位置だけでなく、予測された車両方向をも考慮して走行軌道が選択されるので、搭乗者が進行したい方向にある走行軌道の選択の確実性を高めることができる。   In addition, when there are a plurality of recommended trajectories that are closest to the predicted vehicle position, each recommended trajectory is predicted together with the vehicle direction defined at the closest route point and the vehicle position in S7 or S8. And the recommended track in which the vehicle direction closest to the vehicle direction predicted in the process of S7 or S8 is defined at the route point is selected as the traveling track. As described above, since the traveling track is selected in consideration of not only the predicted vehicle position but also the predicted vehicle direction, the certainty of selecting the traveling track in the direction in which the passenger wants to travel can be improved.

また、S3の処理では、車両1の現在位置から、車両1の前方の所定の距離(例えば、30m)範囲内に、交差点や、駐車場等へ出入りする通路への接続点が存在するか否かを、地図情報DBに格納された情報から判断し、車両1の前方の所定の距離範囲内に、交差点や駐車場等へ出入りする通路への接続点が存在する場合に、車両1が判定エリアを走行していると判断している。よって、現在走行中の道路から駐車場等への通路や他の道路が分岐している場合に、その分岐の手前の領域で、搭乗者の進行したい方向を正確に汲み取って、搭乗者が進行したい道路や通路に設定された推奨軌道を走行軌道として選択できる。よって、搭乗者が進行したい道路や通路へ車両を確実に進行させることができる。   In the process of S3, whether or not there is a connection point to an intersection or a passage to / from a parking lot within a predetermined distance (for example, 30 m) in front of the vehicle 1 from the current position of the vehicle 1. Is determined from the information stored in the map information DB, and the vehicle 1 determines when there is a connection point to a passage to / from an intersection or a parking lot within a predetermined distance range in front of the vehicle 1 Judging that he is driving in the area. Therefore, when a passage from a currently running road to a parking lot or other road is branched, the passenger proceeds by accurately drawing the direction in which the passenger wants to travel in the area before the branch. The recommended trajectory set for the desired road or passage can be selected as the travel trajectory. Therefore, it is possible to reliably advance the vehicle to the road or passage that the passenger wants to travel.

次いで、図10,11を参照して、第2実施形態について説明する。第1実施形態では、車両1が判定エリアを走行中にステアリングホイール13が搭乗者によって回転操作された場合は、その操舵角に応じて車両1を操舵し、その操舵に応じて発生する車両1の実際のヨーレートから所定時間後の車両位置を予測して、複数の推奨軌道の中から予測した車両位置に最も近い推奨軌道を走行軌道として選択する場合について説明した。これに対し、第2実施形態では、ステアリングホイール13の回転角速度からステアリングホイール13の操舵角を算出し、そのステアリングホイール13の操舵角から前輪2FL,2FRへ付与される操舵角を算出して、その前輪2FL,2FRへ付与される操舵角と車両速度とに基づいて車両1のヨーレートを推定し、その推定したヨーレートから所定時間後の車両位置を予測して、複数の推奨軌道の中から予測した車両位置に最も近い推奨軌道を走行軌道として選択する。   Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, when the steering wheel 13 is rotated by a passenger while the vehicle 1 is traveling in the determination area, the vehicle 1 is steered according to the steering angle, and the vehicle 1 is generated according to the steering. A case has been described in which the vehicle position after a predetermined time is predicted from the actual yaw rate, and the recommended track closest to the predicted vehicle position is selected from the plurality of recommended tracks as the running track. On the other hand, in the second embodiment, the steering angle of the steering wheel 13 is calculated from the rotational angular velocity of the steering wheel 13, the steering angle given to the front wheels 2FL, 2FR is calculated from the steering angle of the steering wheel 13, The yaw rate of the vehicle 1 is estimated based on the steering angle and the vehicle speed given to the front wheels 2FL and 2FR, the vehicle position after a predetermined time is predicted from the estimated yaw rate, and prediction is made from among a plurality of recommended trajectories. The recommended track closest to the selected vehicle position is selected as the running track.

なお、第2実施形態において、車両1及び走行制御装置100の構成は、運転支援処理の一部処理が異なる他は、第1実施形態と同じものである。よって、第1実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して、その図示と説明を省略する。   In the second embodiment, the configurations of the vehicle 1 and the travel control device 100 are the same as those in the first embodiment except that a part of the driving support process is different. Therefore, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and illustration and description thereof are omitted.

図10は、第2実施形態における車両1に搭載された走行制御装置100のCPU91によって実行される運転支援処理である。第2実施形態における運転支援処理では、S3の処理によって、車両1が判定エリアを走行していると判断されると(S3:Yes)、第1実施形態において実行されたS4,S5の処理は省略され、そのままS6の処理へ移行する。そして、車両速度が0より大きいか否かを判定し(S6)、車両速度が0の場合(S6:No)、第1実施形態と同様に、第2車両位置予測処理(S8)を実行する一方、車両速度が0より大きい場合は(S6:Yes)、第1実施形態の第1車両位置予測処理に代えて、第3車両位置予測処理を実行する(S107)。   FIG. 10 is a driving support process executed by the CPU 91 of the travel control device 100 mounted on the vehicle 1 in the second embodiment. In the driving support process in the second embodiment, when it is determined by the process of S3 that the vehicle 1 is traveling in the determination area (S3: Yes), the processes of S4 and S5 executed in the first embodiment are as follows. The process is omitted, and the process proceeds to S6 as it is. Then, it is determined whether or not the vehicle speed is greater than 0 (S6). When the vehicle speed is 0 (S6: No), the second vehicle position prediction process (S8) is executed as in the first embodiment. On the other hand, if the vehicle speed is greater than 0 (S6: Yes), a third vehicle position prediction process is executed instead of the first vehicle position prediction process of the first embodiment (S107).

この第3車両位置予測処理は、ステアリングホイール13の回転角速度Δδを取得してステアリングホイール13の操舵角を算出し、そのステアリングホイール13の操舵角から前輪2FL,2FRへ付与される操舵角を算出して、その前輪2FL,2FRへ付与される操舵角と車両速度とに基づいて車両1のヨーレートを推定し、その推定したヨーレートから所定時間後の車両位置を予測する処理である。   In the third vehicle position prediction process, the rotational angular velocity Δδ of the steering wheel 13 is acquired to calculate the steering angle of the steering wheel 13, and the steering angle given to the front wheels 2FL and 2FR is calculated from the steering angle of the steering wheel 13. Then, the yaw rate of the vehicle 1 is estimated based on the steering angle given to the front wheels 2FL, 2FR and the vehicle speed, and the vehicle position after a predetermined time is predicted from the estimated yaw rate.

ここで、第3車両位置予測処理において所定時間後の車両位置を予測する方法について、具体的に説明する。第3車両位置予測処理では、まず、ステアリングホイール13の回転角速度Δδを取得し、その取得した回転角速度Δδと、そのときのステアリングホイール13の操舵角δn−1とから、微小時間Δt後のステアリングホイール13の操舵角δを次式(23)より算出する。 Here, a method for predicting a vehicle position after a predetermined time in the third vehicle position prediction process will be specifically described. In the third vehicle position prediction process, first, the rotational angular velocity Δδ of the steering wheel 13 is acquired, and from the acquired rotational angular velocity Δδ and the steering angle δ n−1 of the steering wheel 13 at that time, after a minute time Δt. The steering angle δ n of the steering wheel 13 is calculated from the following equation (23).

δ = δn−1+Δδ・Δt・Ks ・・・(23)
ここで、Ksは、ステアリングホイール13の回転角速度の影響を調整するためのゲインである。
δ n = δ n-1 + Δδ · Δt · Ks (23)
Here, Ks is a gain for adjusting the influence of the rotational angular velocity of the steering wheel 13.

そして、ステアリングホイール13から回転角速度Δδを取得してから、微小時間Δt経過後に、再度ステアリングホイール13から回転角速度Δδを新たに取得し、式(23)にて算出した操舵角δを新たにδn−1として、次の微小時間Δt後のステアリングホイール13の操舵角δを式(23)によって算出する。 Then, after obtaining the rotational angular velocity Δδ from the steering wheel 13, after a minute time Δt has elapsed, the rotational angular velocity Δδ is newly obtained again from the steering wheel 13, and the steering angle δ n calculated by the equation (23) is newly obtained. As δ n−1 , the steering angle δ n of the steering wheel 13 after the next minute time Δt is calculated by the equation (23).

そして、ステアリングホイール13からの回転角速度Δδの取得と、式(23)による計算をt/Δt回だけ繰り返して積分していくことにより、所定時間t経過後のステアリングホイール13の操舵角δが算出できる。 The steering angle δ of the steering wheel 13 after the elapse of the predetermined time t 2 is obtained by acquiring the rotational angular velocity Δδ from the steering wheel 13 and integrating the calculation by the equation (23) by t 2 / Δt times. n can be calculated.

第3車両位置予測処理では、所定時間t経過後のステアリングホイール13の操舵角δを算出すると、その操舵角δに対して前輪2FL,2FRへ付与される操舵角δtを次式(24)より算出する。 In the third vehicle position prediction process, when the steering angle δ n of the steering wheel 13 after the lapse of the predetermined time t 2 is calculated, the steering angle δt given to the front wheels 2FL, 2FR with respect to the steering angle δ n is expressed by the following formula ( 24).

δt = A・δ ・・・(24)
ここで、Aは、ステアリングホイール13の操舵角δから前輪2FL,2FRへ付与される操舵角δtへの変換係数である。
δt = A · δ n (24)
Here, A represents a conversion coefficient from the steering angle [delta] n of the steering wheel 13 front wheels 2FL, the steering angle δt applied to 2FR.

そして、式(24)で算出した、前輪2FL,2FRへ付与される操舵角δtに基づいて、図9に示す関係から、車両1の旋回半径Rを次式(25)によって求めることができ、そして、その旋回半径Rから車両1のヨーレートを次式(26)によって推定できる。   Then, based on the steering angle δt given to the front wheels 2FL and 2FR calculated by the equation (24), the turning radius R of the vehicle 1 can be obtained by the following equation (25) from the relationship shown in FIG. Then, the yaw rate of the vehicle 1 can be estimated from the turning radius R by the following equation (26).

R = L/tan(δt−δr) ・・・(25)
ω = v/R ・・・(26)
ここで、Lは、上述したホイールベースであり(図9参照)、vは、車両1の車両速度である。また、δrは、路面の傾きに応じて車両1を直進させるために必要な前輪2FL,2FRの操舵角である。なお、路面の傾きは、ジャイロセンサ装置24より取得した車両1の回転角(ロール角、ピッチ角、ヨー角)に基づいて算出する。
R = L / tan (δt−δr) (25)
ω = v / R (26)
Here, L is the wheel base described above (see FIG. 9), and v is the vehicle speed of the vehicle 1. Further, δr is a steering angle of the front wheels 2FL and 2FR necessary for causing the vehicle 1 to go straight according to the inclination of the road surface. The slope of the road surface is calculated based on the rotation angle (roll angle, pitch angle, yaw angle) of the vehicle 1 acquired from the gyro sensor device 24.

そして、式(26)にて推定したヨーレートに基づき、上述した式(14)〜(16)の計算を、車両1の現在位置からt/Δt回だけ繰り返して積分していくことにより、所定時間t経過後の車両1の車両位置を予測する。 Then, based on the yaw rate estimated by the equation (26), the calculation of the equations (14) to (16) described above is repeated by t 1 / Δt times from the current position of the vehicle 1 and integrated. It predicts the vehicle position of the vehicle 1 after the time t 1 elapses.

S107の第3車両位置予測処理によって、上記の方法で所定時間後の車両1の車両位置が予測されると、その後は、S9〜S11の処理によって、第1実施形態と同様に、S107の処理によって予測された車両予測位置に最も距離の近い推奨軌道が走行軌道として選択され、その選択した推奨軌道情報が、走行軌道情報として走行軌道メモリ93bに格納される。そして、S12の処理により、走行軌道メモリ93bに格納された走行軌道情報に基づいて、車両1が走行軌道に沿って自動走行するように、車両1の走行が制御される。   When the vehicle position of the vehicle 1 after a predetermined time is predicted by the above-described method by the third vehicle position prediction process of S107, thereafter, the process of S107 is performed similarly to the first embodiment by the processes of S9 to S11. The recommended trajectory closest to the predicted vehicle position predicted by is selected as the travel trajectory, and the selected recommended trajectory information is stored in the travel trajectory memory 93b as travel trajectory information. Then, the processing of S12 controls the traveling of the vehicle 1 so that the vehicle 1 automatically travels along the traveling track based on the traveling track information stored in the traveling track memory 93b.

以上説明したように、第2実施形態によれば、ステアリングホイール13の回転角速度Δδを取得してステアリングホイール13の操舵角を算出し、そのステアリングホイール13の操舵角から前輪2FL,2FRへ付与される操舵角を算出して、その前輪2FL,2FRへ付与される操舵角と車両速度とに基づいて車両1のヨーレートを推定し、その推定したヨーレートから所定時間後の車両位置を予測しているので、搭乗者の進行したい方向を、所定時間後の車両位置まで特定して把握している。よって、予測された車両位置に基づいて走行軌道を選択することによって、搭乗者の進行した方向を正確に汲み取りながら走行予定軌道を選択して、自動走行を行うことができる。   As described above, according to the second embodiment, the rotational angular velocity Δδ of the steering wheel 13 is acquired, the steering angle of the steering wheel 13 is calculated, and the steering angle of the steering wheel 13 is given to the front wheels 2FL and 2FR. The yaw rate of the vehicle 1 is estimated based on the steering angle given to the front wheels 2FL and 2FR and the vehicle speed, and the vehicle position after a predetermined time is predicted from the estimated yaw rate. Therefore, the direction in which the passenger wants to travel is identified and grasped up to the vehicle position after a predetermined time. Therefore, by selecting the travel path based on the predicted vehicle position, it is possible to perform the automatic travel by selecting the planned travel path while accurately capturing the traveling direction of the passenger.

その他、第2実施形態では、第1実施形態と同一の構成によって、第1実施形態と同一の効果を奏する。   In addition, in 2nd Embodiment, there exists the same effect as 1st Embodiment by the structure same as 1st Embodiment.

なお、請求項1記載の「走行予定軌道」としては各実施形態の「走行軌道」が該当し、請求項1記載の「走行予定軌道に関する情報」としては、各実施形態の「走行軌道情報」が該当する。   In addition, the “traveling track” in each embodiment corresponds to the “scheduled traveling track” described in claim 1, and the “traveling track information” in each embodiment is used as the “information on the scheduled traveling track” in claim 1. Is applicable.

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。   As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be easily made without departing from the spirit of the present invention. It can be guessed. For example, the numerical values given in the above embodiments are examples, and other numerical values can naturally be adopted.

上記各実施形態では、走行制御装置100にて推奨軌道生成処理を実行し、1以上の推奨軌道を生成する場合について説明したが、必ずしも推奨軌道を走行制御装置100にて生成する必要はなく、外部装置、例えば、外部に設けられたサーバや、携帯端末装置との間で通信を行うインターフェースを走行制御装置100に接続し、その外部装置から1以上の推奨軌道を取得するように構成してもよい。また、走行制御装置100にて推奨軌道を生成する場合であっても、外部装置から更に別の推奨軌道を取得してもよい。推奨軌道を外部装置にて生成することにより、種々の方法で生成された推奨軌道を用意でき、その中から走行軌道を選択することができる。   In each of the embodiments described above, the travel control device 100 executes the recommended trajectory generation process to generate one or more recommended trajectories, but the travel control device 100 does not necessarily generate the recommended trajectory. An interface that communicates with an external device, for example, an external server or a mobile terminal device, is connected to the travel control device 100, and one or more recommended trajectories are acquired from the external device. Also good. Further, even when the travel control device 100 generates a recommended trajectory, another recommended trajectory may be acquired from an external device. By generating a recommended track with an external device, a recommended track generated by various methods can be prepared, and a traveling track can be selected from the recommended tracks.

上記各実施形態では、推奨軌道生成処理(図4)において危険ポテンシャルを求め、その危険ポテンシャルの最も低い地点を車両1が走行するように推奨軌道または走行軌道を生成する場合について説明したが、その他の方法により推奨軌道または走行軌道を生成してもよい。例えば、推奨軌道または走行軌道の生成対象となる道路または車線へスムーズに進入または進行できる軌道を算出して、それを推奨軌道または走行軌道としてもよい。この場合、クロソイド曲線を考慮して、スムーズに進行または進入できる軌道を算出してもよいし、曲率半径が大きくなるようにスムーズに進行または進入できる軌道を算出しても良い。また、その生成対象となる道路または車線へ最短距離で進行または進入できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道または走行軌道としてもよい。更に、地図情報DB92bの道路情報に、推奨軌道または走行軌道を含めておき、その道路情報に基づいて、推奨軌道または走行軌道を生成してもよい。   In each of the above-described embodiments, a case has been described in which the risk potential is obtained in the recommended trajectory generation process (FIG. 4), and the recommended trajectory or the travel trajectory is generated so that the vehicle 1 travels on the point having the lowest risk potential. The recommended track or the running track may be generated by the method described above. For example, a trajectory that can smoothly enter or advance on a road or lane that is a target of generation of a recommended trajectory or a travel trajectory may be calculated and used as the recommended trajectory or the travel trajectory. In this case, in consideration of the clothoid curve, a trajectory that can proceed or enter smoothly can be calculated, or a trajectory that can proceed or enter smoothly so that the radius of curvature can be increased. Alternatively, a track that can travel or enter the road or lane to be generated at the shortest distance may be calculated, and the track may be used as a recommended track or a traveling track. Furthermore, a recommended or travel path may be included in the road information of the map information DB 92b, and the recommended or travel path may be generated based on the road information.

上記第2実施形態では、S3の処理を実行し、新たな走行軌道を選択して設定すべき判定エリアを車両1が走行しているか否かを判定して、車両1が判定エリア外を走行している場合は、S6〜S11,S107の処理をスキップすることで、判定エリア外を走行中は、走行軌道が決定されないようにして、車両1の自動走行の安全性を高める場合について説明した。しかしながら、第2実施形態においては、S3の処理を行わず、即ち、判定エリアを車両1が走行しているか否かの判断を行わずに、常に、S6〜S11,S107の処理を行って、走行軌道が決定できるようにしてもよい。第2実施形態では、ステアリングホイール13を操作しても、即座に車両1が操舵されないので、判定エリアを設けなくても、車両1を安全に走行させることができる。また、判定エリアを設けずに、どの場所でも走行軌道が決定できるようにすれば、車両1における走行軌道の選択の幅が広がるので、搭乗者の意思をより強く自動走行に反映できる。   In the second embodiment, the process of S3 is executed, it is determined whether or not the vehicle 1 is traveling in the determination area to be set by selecting a new travel path, and the vehicle 1 travels outside the determination area. In this case, the process of S6 to S11, S107 is skipped so that the traveling path is not determined while traveling outside the determination area, and the safety of automatic traveling of the vehicle 1 is improved. . However, in the second embodiment, the processes of S6 to S11 and S107 are always performed without performing the process of S3, that is, without determining whether or not the vehicle 1 is traveling in the determination area. The traveling trajectory may be determined. In the second embodiment, even if the steering wheel 13 is operated, the vehicle 1 is not immediately steered. Therefore, the vehicle 1 can be safely driven without providing a determination area. Further, if the traveling track can be determined at any place without providing the determination area, the range of selection of the traveling track in the vehicle 1 is widened, so that the intention of the passenger can be more strongly reflected in the automatic traveling.

上記第2実施形態では、S6の処理において車両速度が0より大きいと判断した場合に(S6:Yes)、第3車両位置予測処理(S107)を実行する場合について説明した。これに代えて、S6の処理において車両速度が0より大きいと判断した場合に(S6:Yes)、更に、車両1が走行している路面が平坦か否かを判断し、路面が平坦であれば、第3車両位置予測処理を実行し、路面が平坦でなく傾いていれば、第1車両位置予測処理を実行してもよい。但し、この場合、路面が平坦でない場合は、ステアリングホイール13の操舵角に応じて、前輪2FL,2FRに操舵角を付与して、車両1を操舵させる必要がある。第3車両位置予測処理では、式(25)に示した通り、車両1が走行している路面の傾きを考慮して、旋回半径Rを算出し、ヨーレートを推定することになるため、路面の傾きによって推定したヨーレートに多少の誤差が含まれてしまう。これに対し、車両1が走行中の路面が平坦であれば、第3車両位置予測処理を実行し、路面が傾いていれば、第1車両位置予測処理を実行することによって、車両1の路面の傾きに拘わらず、所定時間後の車両1の車両位置をより正確に予測できる。また、車両1が平坦な路面を走行中は、ステアリングホイール13の回転操作によって車両1を操舵させなくても、車両1の所定時間後の車両位置を正確に予測できる。   In the said 2nd Embodiment, when it was judged in the process of S6 that the vehicle speed is larger than 0 (S6: Yes), the case where a 3rd vehicle position prediction process (S107) was performed was demonstrated. Instead, when it is determined in the process of S6 that the vehicle speed is greater than 0 (S6: Yes), it is further determined whether or not the road surface on which the vehicle 1 is traveling is flat and the road surface is flat. For example, the third vehicle position prediction process may be executed, and the first vehicle position prediction process may be executed if the road surface is not flat but inclined. However, in this case, when the road surface is not flat, it is necessary to steer the vehicle 1 by giving a steering angle to the front wheels 2FL and 2FR according to the steering angle of the steering wheel 13. In the third vehicle position prediction process, as shown in the equation (25), the turning radius R is calculated in consideration of the inclination of the road surface on which the vehicle 1 is traveling, and the yaw rate is estimated. Some error is included in the yaw rate estimated by the inclination. On the other hand, if the road surface on which the vehicle 1 is running is flat, the third vehicle position prediction process is executed. If the road surface is inclined, the first vehicle position prediction process is executed, thereby Regardless of the inclination, the vehicle position of the vehicle 1 after a predetermined time can be predicted more accurately. In addition, while the vehicle 1 is traveling on a flat road surface, the vehicle position after a predetermined time of the vehicle 1 can be accurately predicted without steering the vehicle 1 by rotating the steering wheel 13.

上記各実施形態では、第1〜第4カメラ26a〜26dを搭載して、車両1の周辺情報を取得する場合について説明したが、周辺情報を取得する手段として、ステレオカメラを用いてもよいし、ミリ波レーダ、レーザレーダ、UWB(Ultra Wide Band)レーダ等の各種レーダや、ソナーを用いてもよい。また、道路と車両との間の通信である路車間通信や、他車との間の通信による車車間通信によって、他車や障害物の位置情報を取得してもよい。   In each of the above embodiments, the case where the first to fourth cameras 26a to 26d are mounted and the peripheral information of the vehicle 1 is acquired has been described. However, a stereo camera may be used as a means for acquiring the peripheral information. Various radars such as millimeter wave radar, laser radar, UWB (Ultra Wide Band) radar, and sonar may be used. Further, position information of other vehicles and obstacles may be acquired by road-to-vehicle communication that is communication between the road and the vehicle, or vehicle-to-vehicle communication by communication with another vehicle.

例えば、レーザレーダは、レーザビームを車両1の周囲へ照査し、その反射の有無や反射を検出した方向およびレーザビームを照射してから反射を検出するまでの時間に基づいて、車両1の周辺にある道路や物体の形状等を把握するものである。走行制御装置100は、このレーザレーダを用いることにより、レーザレーダにより照射したレーザビームの反射の検出結果から、車両1の周辺に存在する物体等の形状をマップ化し、パターンマッチング等により、現在走行中の道路の形状や、現在走行中の道路に接続された道路の有無、障害物の存在を把握し、それを周辺情報として、危険ポテンシャルを生成し、また、推奨軌道を生成するように構成してもよい。   For example, the laser radar checks the periphery of the vehicle 1 based on the presence or absence of the reflection, the direction in which the reflection is detected, and the time from when the laser beam is irradiated until the reflection is detected. The shape of roads and objects in By using this laser radar, the traveling control device 100 maps the shape of an object or the like existing around the vehicle 1 from the detection result of reflection of the laser beam irradiated by the laser radar, and performs current traveling by pattern matching or the like. It is configured to understand the shape of the road inside, the presence or absence of a road connected to the road that is currently running, and the presence of obstacles, and use it as peripheral information to generate danger potentials and generate recommended trajectories May be.

上記各実施形態では、操舵装置5がラック&ピニオン式のステアリングギヤとして構成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ボールナット式等の他のステアリングギヤ機構を採用することは当然可能である。   In each of the above embodiments, the case where the steering device 5 is configured as a rack and pinion type steering gear has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and other steering gear mechanisms such as a ball nut type may be employed. Is of course possible.

1 車両
13 ステアリングホイール(操作手段)
24 ジャイロセンサ装置(ヨーレート検出手段)
91 CPU(コンピュータ)
92a プログラムメモリ(車両制御プログラム)
93b 走行軌道メモリ(記憶手段)
S2 推奨軌道生成手段(軌道取得手段、軌道取得ステップ)
S3 (位置判断手段、位置判断ステップ)
S5 (操舵手段、操舵ステップ)
S7 第1車両位置予測処理(ヨーレート取得手段、推定手段の一部、ヨーレート取得ステップ、推定ステップの一部)
S8 第2車両位置予測処理(推定手段の一部、推定ステップの一部)
S10 (選択手段、選択ステップ)
S11 (記憶手段に記憶させる手段、記憶手段に記憶させるステップ)
S12 走行制御処理(走行制御手段、走行制御ステップ)
1 Vehicle 13 Steering wheel (operating means)
24 Gyro sensor device (yaw rate detection means)
91 CPU (computer)
92a Program memory (vehicle control program)
93b Traveling track memory (storage means)
S2 Recommended trajectory generation means (trajectory acquisition means, trajectory acquisition step)
S3 (position determination means, position determination step)
S5 (steering means, steering step)
S7 First vehicle position prediction process (yaw rate acquisition means, part of estimation means, yaw rate acquisition step, part of estimation step)
S8 Second vehicle position prediction process (part of estimation means, part of estimation step)
S10 (selection means, selection step)
S11 (Means for storing in storage means, step for storing in storage means)
S12 Travel control processing (travel control means, travel control step)

Claims (5)

車両が走行すべき軌道を示した走行予定軌道に関する情報を記憶する記憶手段と、
その記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記車両が前記走行予定軌道に沿って走行するようにその車両の走行を制御する走行制御手段と、
前記走行予定軌道の候補を複数取得する軌道取得手段と、
前記車両の搭乗者による回転操作によって前記車両の操舵方向が指示される操作手段と、
その操作手段に対して行われる回転操作の角速度を検出する検出手段と、
その検出手段により検出された角速度から前記車両に付与すべき操舵角を算出し、その操舵角と車両速度とに基づいて前記車両のヨーレートを推定するヨーレート推定手段と、
そのヨーレート推定手段により推定されたヨーレートと車両速度とに基づいて所定時間後の車両位置を推定する車両位置推定手段と、
その車両位置推定手段により推定された前記車両位置に基づいて、前記軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から1つ走行予定軌道を選択する選択手段と、
その選択手段により選択された走行予定軌道に関する情報を前記記憶手段に記憶させる手段と、を備えることを特徴とする車両。
Storage means for storing information related to a planned traveling track indicating a track on which the vehicle should travel;
Travel control means for controlling travel of the vehicle so that the vehicle travels along the planned travel path based on information stored in the storage means;
A trajectory acquisition means for acquiring a plurality of candidates for the planned travel trajectory;
An operation means for instructing a steering direction of the vehicle by a rotation operation by a passenger of the vehicle;
Detecting means for detecting an angular velocity of a rotation operation performed on the operating means;
A yaw rate estimating means for calculating a steering angle to be given to the vehicle from the angular velocity detected by the detecting means, and estimating the yaw rate of the vehicle based on the steering angle and the vehicle speed;
Vehicle position estimation means for estimating a vehicle position after a predetermined time based on the yaw rate and vehicle speed estimated by the yaw rate estimation means;
Selection means for selecting one scheduled travel path from among a plurality of planned travel path candidates acquired by the track acquisition means based on the vehicle position estimated by the vehicle position estimation means;
And a means for storing in the storage means information relating to the planned traveling track selected by the selection means.
前記車両位置推定手段は、前記車両の車両速度が0である場合に、前記操舵手段により指示された操舵方向へ前記車両を操舵して所定の長さだけ前記車両を進めたと仮定した場合の車両位置を推定するものであることを特徴とする請求項1記載の車両。   The vehicle when the vehicle position estimating means assumes that when the vehicle speed of the vehicle is 0, the vehicle is steered in a steering direction instructed by the steering means and the vehicle is advanced by a predetermined length. 2. The vehicle according to claim 1, wherein the position is estimated. 前記選択手段は、前記軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から、前記車両位置推定手段により推定された前記車両位置に最も距離の短い候補を1つ、走行予定軌道として選択するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両。   The selection means sets one candidate having the shortest distance to the vehicle position estimated by the vehicle position estimation means as a planned travel path from among a plurality of planned travel path candidates acquired by the trajectory acquisition means. The vehicle according to claim 1, wherein the vehicle is selected. 前記軌道取得手段により取得される走行予定軌道の各候補には、前記車両が走行すべき軌道情報と共に、その軌道上の各地点において前記車両の向くべき方向を示す情報が含まれ、
前記車両位置推定手段は、前記所定時間後の車両位置と合わせて、その車両位置において前記車両の向くべき方向を推定するものであり、
前記選択手段は、前記軌道取得手段により取得された走行予定軌道の候補の少なくとも一部の中から、その候補において前記車両位置推定手段により推定された車両位置に最も近い地点における前記車両の向くべき方向が、前記推定手段により推定された前記車両の向くべき方向に最も近い候補を1つ、走行予定軌道として選択するものであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の車両。
Each candidate of the planned travel track acquired by the track acquisition means includes information indicating the direction in which the vehicle should face at each point on the track, along with track information on which the vehicle should travel,
The vehicle position estimating means estimates the direction in which the vehicle should face at the vehicle position together with the vehicle position after the predetermined time,
The selection means should point the vehicle at a point closest to the vehicle position estimated by the vehicle position estimation means among the candidates of the planned traveling track acquired by the track acquisition means. The vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein one of the candidates whose direction is the closest to the direction to which the vehicle should be directed estimated by the estimating means is selected as a planned traveling track. .
コンピュータと、そのコンピュータにより用いられ且つ車両が走行すべき軌道を示した走行予定軌道に関する情報を記憶する記憶手段と、を備えた車両の前記コンピュータにより実行される車両制御プログラムであって、
前記コンピュータに、
前記走行予定軌道の候補を複数取得する軌道取得ステップと、
前記車両の搭乗者による回転操作によって前記車両の操舵方向が指示される操作手段に対して行われた回転操作の角速度を検出する検出ステップと、
その検出ステップにより検出された角速度から前記車両に付与すべき操舵角を算出し、その操舵角と車両速度とに基づいて前記車両のヨーレートを推定するヨーレート推定ステップと、
そのヨーレート推定ステップにより推定されたヨーレートと車両速度とに基づいて所定時間後の車両位置を推定する車両位置推定ステップと、
その車両位置推定ステップにより推定された前記車両位置に基づいて、前記軌道取得ステップにより取得された複数の走行予定軌道の候補の中から1つ走行予定軌道を選択する選択ステップと、
その選択ステップにより選択された走行予定軌道に関する情報を前記記憶手段に記憶させるステップと、
そのステップにより前記記憶手段に記憶された前記走行予定軌道に関する情報に基づいて、前記車両が前記走行予定軌道に沿って走行するようにその車両の走行を制御する走行制御ステップと、を実行させる車両制御プログラム。
A vehicle control program executed by the computer of the vehicle, comprising: a computer; and storage means for storing information related to a planned travel track used by the computer and indicating a track on which the vehicle should travel,
In the computer,
A trajectory acquisition step for acquiring a plurality of candidates for the planned travel trajectory;
A detection step of detecting an angular velocity of a rotation operation performed on an operation means for instructing a steering direction of the vehicle by a rotation operation by a passenger of the vehicle;
A yaw rate estimation step of calculating a steering angle to be given to the vehicle from the angular velocity detected by the detection step, and estimating the yaw rate of the vehicle based on the steering angle and the vehicle speed;
A vehicle position estimating step for estimating a vehicle position after a predetermined time based on the yaw rate and the vehicle speed estimated by the yaw rate estimating step;
A selection step of selecting one planned traveling track from among a plurality of planned traveling track candidates acquired by the track acquiring step based on the vehicle position estimated by the vehicle position estimating step;
Storing in the storage means information relating to the planned traveling track selected in the selection step;
A vehicle for executing a travel control step for controlling the travel of the vehicle so that the vehicle travels along the planned travel track based on information related to the planned travel track stored in the storage means by the step Control program.
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