JP2022060073A - Vehicle drive support device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自車両の前方に存在する障害物に対して操舵介入による衝突回避制御を行うことが可能な車両の運転支援装置に関する。 The present invention relates to a vehicle driving support device capable of performing collision avoidance control by steering intervention for an obstacle existing in front of the own vehicle.
近年、自動車等の車両においては、運転者の負担を軽減し、快適且つ安全に運転できるようにする運転支援のための技術が種々提案され、実用化されている。 In recent years, in vehicles such as automobiles, various technologies for driving support that reduce the burden on the driver and enable comfortable and safe driving have been proposed and put into practical use.
この種の運転支援は、追従者間距離制御(ACC:Adaptive Cruise Control)機能と車線維持制御(Lane Keeping)機能とを備えることにより、先行車との車間を維持しつつ走行車線に沿って車両を自動走行させることができる。さらに、ロケータ機能を備えることにより、自車両を目的地まで自動走行させることもできる。 This type of driving support is equipped with an Adaptive Cruise Control (ACC) function and a Lane Keeping (Lane Keeping) function, so that the vehicle can maintain the distance from the preceding vehicle and follow the driving lane. Can be run automatically. Furthermore, by providing a locator function, it is possible to automatically drive the own vehicle to the destination.
このような運転支援装置において、車線維持制御では、車両に搭載されているステレオカメラ等の前方認識装置を用いて、自車両の走行している車線の左右を区画する区画線を認識し、自車両が左右の区画線の中央を走行するように操舵制御を行う。 In such a driving support device, in lane keeping control, a front recognition device such as a stereo camera mounted on the vehicle is used to recognize the lane marking that divides the left and right of the lane in which the own vehicle is traveling, and the own. Steering control is performed so that the vehicle runs in the center of the left and right lane markings.
さらに、この種の運転支援装置では、車線維持制御等の実行時に、自車両の走行路前方に存在する障害物に対して制動制御(緊急ブレーキ等)によって衝突を回避できない場合に、操舵介入を行って障害物との緊急衝突回避を行うための技術が提案されている。例えば、特許文献1には、通常の旋回時について予め設定された車速と横加速度との関係に基づき、車両の周辺(特に、前方)に、通常の操舵により衝突を容易に回避できない領域として支援領域を設定し、支援領域内に障害物が存在する場合には、最大横加速度を超える横加速度を発生させる操舵により障害物との衝突回避を行う技術が開示されている。
Further, in this type of driving support device, when lane keeping control or the like is executed, if a collision cannot be avoided by braking control (emergency braking, etc.) against an obstacle existing in front of the driving path of the own vehicle, steering intervention is performed. Techniques have been proposed for going and avoiding emergency collisions with obstacles. For example, in
しかしながら、上述の特許文献1に開示された技術では、操舵による緊急衝突回避時にどのような横加速度を発生させるべきか等については、何ら開示されていない。従って、上述の特許文献1に開示された技術では、操舵による緊急衝突回避時に過剰な横加速度を発生させてしまい、乗員に違和感を与える虞がある。
However, the technique disclosed in
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、過剰な横加速度を発生させることなく、障害物に対して操舵による緊急回避を実現することができる車両の運転支援装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle driving support device capable of realizing emergency avoidance by steering against an obstacle without generating excessive lateral acceleration. do.
本発明の一態様による車両の運転支援装置は、自車の走行路前方の障害物を認識する障害物認識手段と、自車から前記障害物までの距離と自車速に基づいて自車が前記障害物に衝突するまでの衝突余裕時間を算出する衝突余裕時間算出手段と、前記衝突余裕時間が設定閾値以下であるとき、前記障害物との衝突を回避するための目標横位置を前記自車が回避方向の自車走行車線の区画線を逸脱しない位置に算出する目標横位置算出手段と、前記衝突余裕時間が前記設定閾値以下となった時点の自車位置を制御開始位置とし、前記自車速に応じて許容される最大横ジャークを用いて、前記制御開始位置から前記制御開始位置と前記目標横位置との中間位置までの第1の目標経路、及び、前記中間位置から前記目標横位置までの第2の目標経路を算出する目標経路算出手段と、前記第1の目標経路及び前記第2の目標経路に基づいて前記障害物を横方向に回避するのに必要な衝突回避時間を算出し、前記衝突回避時間が前記衝突余裕時間に基づいて設定される閾値以下であるとき操舵による前記障害物との衝突回避が可能であると判定する回避判定手段と、前記回避判定手段で前記障害物との衝突回避が可能であると判定したとき、前記最大横ジャーク以下の横ジャークを用いて前記第1の目標経路及び前記第2の目標経路を算出し、前記衝突回避時間が前記閾値以下となる前記横ジャークの最小値を最適横ジャークとして算出する最適横ジャーク算出手段と、前記最適横ジャークを用いて前記障害物との衝突を回避するための操舵制御を行う操舵制御手段と、を備えたものである。 The vehicle driving support device according to one aspect of the present invention includes an obstacle recognizing means for recognizing an obstacle in front of the traveling path of the own vehicle, and the own vehicle based on the distance from the own vehicle to the obstacle and the own vehicle speed. The vehicle has a collision margin time calculating means for calculating the collision margin time until it collides with an obstacle, and a target lateral position for avoiding a collision with the obstacle when the collision margin time is equal to or less than a setting threshold value. The control start position is the target lateral position calculation means for calculating the position that does not deviate from the lane marking of the vehicle traveling lane in the avoidance direction, and the vehicle position when the collision margin time is equal to or less than the set threshold. Using the maximum lateral jerk allowed according to the vehicle speed, the first target path from the control start position to the intermediate position between the control start position and the target lateral position, and the target lateral position from the intermediate position. Calculates the collision avoidance time required to avoid the obstacle in the lateral direction based on the target route calculation means for calculating the second target route up to and the first target route and the second target route. Then, when the collision avoidance time is equal to or less than a threshold value set based on the collision margin time, the avoidance determination means for determining that collision avoidance with the obstacle by steering is possible, and the avoidance determination means for the obstacle. When it is determined that collision avoidance with an object is possible, the first target path and the second target path are calculated using the lateral jerk of the maximum lateral jerk or less, and the collision avoidance time is equal to or less than the threshold value. The optimum lateral jerk calculation means for calculating the minimum value of the lateral jerk as the optimum lateral jerk, and the steering control means for performing steering control for avoiding collision with the obstacle by using the optimum lateral jerk. It is prepared.
本発明の車両の運転支援装置によれば、過剰な横加速度を発生させることなく、障害物に対して操舵による緊急回避を実現することができる。 According to the vehicle driving support device of the present invention, it is possible to realize emergency avoidance by steering against an obstacle without generating excessive lateral acceleration.
以下、図1~図13に基づいて本発明の第1の実施形態を説明する。図1の符号1は自動運転を行うための運転支援装置であり、自車両M(図4,5参照)に搭載されている。この運転支援装置1は、ロケータユニット11と走行環境取得部としてのカメラユニット21と自動運転制御ユニット26とを備えている。
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13.
ロケータユニット11は、地図ロケータ演算部12と記憶部としての高精度道路地図データベース16とを有している。
The
この地図ロケータ演算部12の入力側に、自車位置取得部としてのGNSS(Global Navigation Satellite System / 全球測位衛星システム)受信機13、運転状態取得部としての自律走行センサ14、及びルート情報入力装置15が接続されている。GNSS受信機13は複数の測位衛星から発信される測位信号を受信する。又、自律走行センサ14は、トンネル内走行等GNSS衛生からの受信感度が低く測位信号を有効に受信することのできない環境において、自律走行を可能にするもので、車速センサ、ヨーレートセンサ、及び前後加速度センサ等で構成されている。すなわち、地図ロケータ演算部12は、車速センサで検出した車速、ヨーレートセンサで検出したヨーレート(ヨー角速度)、及び前後加速度センサで検出した前後加速度等に基づき移動距離と方位からローカライゼーションを行う。
On the input side of this map
ルート情報入力装置15は、搭乗者(主に運転者)が操作する端末装置である。すなわち、このルート情報入力装置15は、目的地や経由地(高速道路のサービスエリア等)の設定等、地図ロケータ演算部12において走行ルートを設定する際に必要とする一連の情報を集約して入力することができる。
The route
このルート情報入力装置15は、具体的には、カーナビゲーションシステムの入力部(例えば、モニタのタッチパネル)、スマートフォン等の携帯端末、パーソナルコンピュータ等であり、地図ロケータ演算部12に対して、有線、或いは無線で接続されている。
Specifically, the route
搭乗者がルート情報入力装置15を操作して、目的地や経由地の情報(施設名、住所、電話番号等)の入力を行うと、この入力情報が地図ロケータ演算部12で読込まれる。
When the passenger operates the route
地図ロケータ演算部12は、目的地や経由地が入力された場合、その位置座標(緯度、経度)を設定する。地図ロケータ演算部12は、自車位置を推定する自車位置推定部としての自車位置推定演算部12a、自車位置から目的地(及び経由地)までの走行ルートを設定する走行ルート設定演算部12bを備えている。
When a destination or a waypoint is input, the map
又、高精度道路地図データベース16はHDD等の大容量記憶媒体であり、高精度な周知の道路地図情報(ローカルダイナミックマップ)が記憶されている。この高精度道路地図情報は、基盤とする最下層の静的情報階層上に、自動走行をサポートするために必要な付加的地図情報が重畳された階層構造をなしている。付加的地図情報としては、道路の種別(一般道路、高速道路等)、道路形状、左右区画線、高速道路やバイパス道路等の出口、ジャンクションやサービスエリアに繋がる分岐車線の入口長さ(開始位置と終了位置)等の静的な位置情報、及び、渋滞情報や事故或いは工事による通行規制等の動的な位置情報が含まれている。
Further, the high-precision
自車位置推定演算部12aは、GNSS受信機13で受信した測位信号に基づき自車両Mの現在の位置座標(緯度、経度)を取得し、この位置座標を地図情報上にマップマッチングして、道路地図上の自車位置(現在位置)を推定する。又、自車走行車線を特定し、地図情報に記憶されている当該走行車線の道路形状を取得し、逐次記憶させる。更に、自車位置推定演算部12aは、トンネル内走行等のようにGNSS受信機13の感度低下により測位衛星からの有効な測位信号を受信することができない環境では、自律航法に切換え、自律走行センサ14によりローカライゼーションを行う。
The own vehicle position
走行ルート設定演算部12bは、自車位置推定演算部12aで推定した自車位置の位置情報(緯度、経度)と、入力された目的地(及び経由地)の位置情報(緯度、経度)とに基づき、高精度道路地図データベース16に格納されているローカルダイナミックマップを参照する。そして、走行ルート設定演算部12bは、ローカルダイナミックマップ上で、自車位置と目的地(経由地が設定されている場合は、経由地を経由した目的地)とを結ぶ走行ルートを、予め設定されているルート条件(推奨ルート、最速ルート等)に従って構築する。
The travel route setting
一方、カメラユニット21は、自車両Mの車室内前部の上部中央に固定されており、車幅方向中央を挟んで左右対称な位置に配設されているメインカメラ21a及びサブカメラ21bからなる車載カメラ(ステレオカメラ)と、画像処理ユニット(IPU)21c、及び前方走行環境認識部21dとを有している。このカメラユニット21は、メインカメラ21aで基準画像データを撮像し、サブカメラ21bで比較画像データを撮像する。
On the other hand, the
そして、この両画像データをIPU21cにて所定に画像処理する。前方走行環境認識部21dは、IPU21cで画像処理された基準画像データと比較画像データとを読込み、その視差に基づいて両画像中の同一対象物を認識すると共に、その距離データ(自車両Mから対象物までの距離)を、三角測量の原理を利用して算出して、前方走行環境情報を認識する。
Then, both of these image data are subjected to predetermined image processing by the
この前方走行環境情報には、自車両Mが走行する車線(自車走行車線)の道路形状(左右を区画する区画線、区画線間中央の道路曲率[1/m]、及び左右区画線間の幅(車線幅))、高速道路やバイパス道路等の出口、ジャンクションに繋がる分岐車線側の区画線間の車線幅、交差点、横断歩道、信号機、道路標識、先行車や対向車等の移動立体物、及び路側障害物O(電柱、電信柱、駐車車両等)が含まれている。このように、IPU21cは、障害物認識手段としての機能を実現する。 This forward driving environment information includes the road shape of the lane (own vehicle traveling lane) in which the own vehicle M travels (the lane marking that divides the left and right, the road curvature at the center between the lane markings [1 / m], and the distance between the left and right lane markings. Width (lane width)), exits such as highways and bypass roads, lane widths between lane markings on the branch lane side leading to junctions, intersections, crossroads, traffic lights, road signs, moving solids such as preceding vehicles and oncoming vehicles Objects and roadside obstacles O (electric poles, telegraph poles, parked vehicles, etc.) are included. In this way, the IPU21c realizes a function as an obstacle recognition means.
又、自動運転制御ユニット26は、入力側にカメラユニット21の前方走行環境認識部21dが接続されていると共に、地図ロケータ演算部12と車内通信回線(例えばCAN:Controller Area Network)を通じて双方向通信自在に接続されている。更に、この自動運転制御ユニット26の出力側に、自車両Mを走行ルートに沿って走行させる操舵制御部31、強制ブレーキにより自車両Mを減速させるブレーキ制御部32、自車両Mの車速を制御する加減速制御部33、及びモニタ、スピーカ等の報知装置34が接続されている。
Further, in the automatic
自動運転制御ユニット26は、走行ルート設定演算部12bで設定した走行ルートに、自動運転制御が許可された自動運転区間が設定されている場合、当該自動運転区間に自動運転を行うための目標進行路を設定する。そして、自動運転区間においては、操舵制御部31、ブレーキ制御部32、加減速制御部33を所定に制御して、GNSS受信機13で受信した自車位置を示す測位信号に基づき、自車両Mを目標進行路に沿って自動走行させる。
In the automatic
その際、自動運転制御ユニット26は、前方走行環境認識部21dで認識した前方走行環境に基づき、周知の追従車間距離制御(ACC制御)、及び車線維持(ALK)制御により、先行車が検出された場合は先行車に追従し、先行車が検出されない場合は制限速度内のセット車速で自車両Mを走行させる。
At that time, the automatic
また、自動運転制御ユニット26は、ACC制御の一環として、自車両Mの走行路前方に検出された先行車が停止した際には、先行車に追従して自車両Mを停車させるための制動制御を行う。
Further, as part of the ACC control, the automatic
さらに、自動運転制御ユニット26は、ACC制御に対する割り込み制御として、自車両Mの走行路前方に自車両Mと衝突する可能性の高い障害物Oが検出された際には、当該障害物の手前に自車両Mを停車させるための緊急ブレーキ(AEB(Autonomous Emergency Braking):衝突被害軽減ブレーキ)制御を行う。
Further, when the automatic
ここで、本実施形態における障害物Oとは、自車両Mと衝突の可能性がある立体物であり、具体的には、自車両Mの走行路前方において、少なくとも一部が自車両Mとラップ(Rap)している立体物をいう。この障害物Oには、路肩付近に停車している車両(図4参照)等は勿論のこと、自車両Mの前方で急減速或いは急停車した先行車等も含まれる。 Here, the obstacle O in the present embodiment is a three-dimensional object that may collide with the own vehicle M, and specifically, at least a part of the obstacle O in front of the traveling path of the own vehicle M is the own vehicle M. A three-dimensional object that is wrapped. The obstacle O includes not only a vehicle stopped near the shoulder of the road (see FIG. 4) but also a preceding vehicle that suddenly decelerates or stops in front of the own vehicle M.
この緊急ブレーキ制御は、基本的にはステレオカメラで認識した障害物Oに基づいて行われるものであり、例えば、一次ブレーキ制御と二次ブレーキ制御との2段階によって行われる。 This emergency brake control is basically performed based on the obstacle O recognized by the stereo camera, and is performed by, for example, two stages of primary brake control and secondary brake control.
一次ブレーキ制御は、ドライバに対して障害物との衝突回避操作を促すための警報ブレーキ制御であり、比較的小さい減速度a0を用いて自車両Mを減速させる緩ブレーキ制御である。 The primary brake control is an alarm brake control for urging the driver to avoid a collision with an obstacle, and is a slow brake control for decelerating the own vehicle M by using a relatively small deceleration a0.
二次ブレーキ制御は、一次ブレーキ制御に対してドライバが適切な衝突回避操作を行わなかった場合に行われる本ブレーキ制御であり、一次ブレーキ制御よりも大きな減速度apを用いて障害物との相対速度が「0」となるまで自車両Mを減速させる強ブレーキ制御である。 The secondary brake control is the main brake control performed when the driver does not perform an appropriate collision avoidance operation with respect to the primary brake control, and is relative to an obstacle by using a deceleration ap larger than that of the primary brake control. It is a strong brake control that decelerates the own vehicle M until the speed becomes "0".
これらのブレーキ制御は、自車両Mと障害物との相対速度Vrelと相対距離Dcamとの関係が閾値以下となったとき実行される。 These brake controls are executed when the relationship between the relative speed Vrel and the relative distance Dcam between the own vehicle M and the obstacle becomes equal to or less than the threshold value.
本実施形態において、具体的には、自動運転制御ユニット26は、自車両Mと障害物との相対速度Vrelとラップ率Rapとの関係から距離閾値であるブレーキ制御開始距離D1th,D2thを算出する。これらの距離閾値D1th、D2thを算出するため、自動運転制御ユニット26には、一次ブレーキ制御開始距離設定用のマップと二次ブレーキ制御開始距離設定用のマップが、実験やシミュレーション等に基づいて予め設定され格納されている。これらのマップは、基本的には、相対速度Vrelが低くなるほど距離閾値を小さな値に設定して減速開始タイミングを遅らせ、且つ、ラップ率Rが低くなるほど距離閾値を小さな値に設定して減速開始タイミングを遅らせるように設定されている。すなわち、各マップは、相対速度Vrelが低く、且つ、ラップ率Rが低くなるほど、ドライバ自らの運転操作によって障害物との衝突回避を行う余地を残す設定となっている。
Specifically, in the present embodiment, the automatic
そして、相対距離Dcamが一次ブレーキ制御開始距離D1th以下となったとき、自動運転制御ユニット26は、ブレーキ制御部32及び加減速制御部33を通じて一次ブレーキ制御を行う。
Then, when the relative distance Dcam becomes the primary brake control start distance D1th or less, the automatic
さらに、一次ブレーキ制御中にドライバによる適切な回避操作等が行われず、相対距離Dcamが二次ブレーキ制御開始距離D2th以下となったとき、自動運転制御ユニット26は、ブレーキ制御部32及び加減速制御部33を通じて障害物Oとの相対速度が「0」となるまで二次ブレーキ制御を行う。
Further, when an appropriate avoidance operation or the like is not performed by the driver during the primary brake control and the relative distance Dcam becomes the secondary brake control start distance D2th or less, the automatic
なお、後述する衝突余裕時間TTC(Time To Collision)は、ブレーキ制御において実質的に相対距離Dcamと同義のパラメータである。従って、相対速度Vrelと相対距離Dcamとの関係を示すパラメータとして衝突余裕時間TTCを用いることも可能である。 The collision margin time TTC (Time To Collision), which will be described later, is a parameter substantially synonymous with the relative distance Dcam in brake control. Therefore, it is also possible to use the collision margin time TTC as a parameter indicating the relationship between the relative velocity Vrel and the relative distance Dcam.
また、二次ブレーキ制御の実行中において、自動運転制御ユニット26は、自車両Mが障害物Oに衝突するまでの時間である衝突余裕時間TTC(Time To Collision)を算出する。この衝突余裕時間TTCとしては、例えば、自車両Mと前方障害物Oとの相対距離Dcamを、自車両Mと前方障害物Oとの相対速度Vrelにより除算した値((相対距離Dcam)/(相対速度Vrel))が算出される。
Further, during execution of the secondary brake control, the automatic
そして、衝突余裕時間TTCが閾値Tthよりも大きい場合、自動運転制御ユニット26は、ブレーキ制御部32及び加減速制御部33を通じて制動制御を行い、自車両Mを障害物Oの後方に停車させる。
When the collision margin time TTC is larger than the threshold value Tth, the automatic
一方、衝突余裕時間TTCが予め設定された閾値Tth以下であるとき、自動運転制御ユニット26は、制動制御によって障害物Oとの衝突を回避することが困難であると判断し、操舵による障害物Oに対する緊急衝突回避を行うべく、操舵制御部31を通じて緊急操舵(AES(Autonomous Emergency Steering):自動操舵回避)制御を行う。ここで、閾値Tthは、自車両Mと障害物Oとの衝突を緊急ブレーキ制御によって回避するための時間的余裕があるか否かを、衝突余裕時間TTCとの関係において判定するための閾値である。
On the other hand, when the collision margin time TTC is equal to or less than the preset threshold value Tth, the automatic
この操舵制御に際し、自動運転制御ユニット26は、自車両Mが障害物Oとの衝突を回避するための目標横位置を算出する。また、自動運転制御ユニット26は、衝突余裕時間TTCが設定閾値Tth以下となった時点の自車位置を制御開始位置とし、自車速に応じて許容される最大横ジャークを用い、緊急操舵制御のための目標経路として、制御開始位置から当該制御開始位置と目標横位置との中間位置までの第1の目標経路、及び中間位置から目標横位置までの第2の目標経路を算出する。また、自動運転制御ユニット26は、最大横ジャークを用いて算出した第1の目標経路及び第2の目標経路に基づいて自車両Mが障害物を横方向に回避するのに必要な衝突回避時間t_Rap0を算出し、衝突回避時間t_Rap0が衝突余裕時間TTCに基づいて設定される閾値Tth_Rap0(例えば、Tth_Rap0=TTC-マージンα)以下であるとき、操舵により障害物との衝突回避が可能であると判定する。そして、障害物との衝突回避が可能であると判定したとき、自動運転制御ユニット26は、操舵制御時に自車速に応じて許容される最大横ジャーク(最大横加加速度)を基準値として、2分探索法を用いて横加速度に対する最適横ジャーク(最大横ジャーク以下の最適な横ジャーク)を設定する。すなわち、自動運転制御ユニット26は、最大横ジャークを基準値とする横ジャークJ_nの更新を設定回数(例えば、n=10)繰り返し行い、横ジャークJ_nが更新される毎に、横ジャークJ_nに基づいて自車両Mを目標横位置まで移動させる操舵制御が行われた場合に障害物Oとの衝突が回避可能となるまでの衝突回避時間t_Rap0を算出する。そして、自動運転制御ユニット26は、衝突余裕時間TTCに基づいて設定される閾値Tth_rap0以下となる衝突回避時間t_Rap0のうち、最大の衝突回避時間t_Rap0を実現するための横ジャークJ_n(最小横ジャーク)を最適横ジャークJとして設定する。最適横ジャークJを設定すると、自動運転制御ユニット26は、操舵制御部31を通じた操舵制御を行い、自車両Mを目標横位置まで移動させることにより、障害物Oとの衝突を回避させる。
In this steering control, the automatic
このように、本実施形態において、自動運転制御ユニット26は、衝突余裕時間算出手段、目標横位置算出手段、目標経路算出手段、回避判定手段、最適横ジャーク設定手段、及び、操舵制御手段としての各機能を実現する。
As described above, in the present embodiment, the automatic
次に、自動運転制御ユニット26において実行される障害物に対する衝突回避操舵制御について、図2に示す操舵回避制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。なお、衝突回避操舵制御が行われた直後において、自動運転制御ユニット26は、自車両Mの姿勢を自車走行路の進行方向に戻すための操舵制御(図6~図11中のt3以降の操舵制御)を行うが、当該制御については、具体的な説明を省略する。
Next, the collision avoidance steering control for obstacles executed by the automatic
このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるものである。ルーチンがスタートすると、自動運転制御ユニット26は、先ず、ステップS101において、現在、自車両Mの走行路前方の障害物Oに対する二次ブレーキ制御が実行中であるか否かを調べる。
This routine is repeatedly executed at set time intervals. When the routine starts, the automatic
そして、ステップS101において、二次ブレーキ制御の実行中でないと判定した場合、自動運転制御ユニット26は、そのままルーチンを抜ける。
Then, if it is determined in step S101 that the secondary brake control is not being executed, the automatic
一方、ステップS101において、二次ブレーキ制御の実行中であると判定した場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS102に進み、障害物Oに対する衝突余裕時間TTCを算出し、算出した衝突余裕時間TTCが設定閾値Tth以下であるか否かを調べる。
On the other hand, if it is determined in step S101 that the secondary brake control is being executed, the automatic
そして、衝突余裕時間TTCが設定閾値Tthよりも大きいと判定した場合、自動運転制御ユニット26は、障害物Oとの衝突回避を強制ブレーキ等の制動制御に委ねるべく、そのままルーチンを抜ける。
Then, when it is determined that the collision margin time TTC is larger than the set threshold value Tth, the automatic
一方、衝突余裕時間TTCが設定閾値Tth以下であると判定した場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS103に進み、自車両Mが障害物Oとの衝突を回避するための目標横位置x_avoidを算出する。
On the other hand, when it is determined that the collision margin time TTC is equal to or less than the set threshold value Tth, the automatic
この目標横位置x_avoidは、例えば、図4,5に示すように、自車両幅をwidth_own、ミラー幅をwidth_mirror、自車両Mの中心から障害物Oの側端までの横位置距離をx_obj、制御マージンをx_marginとすると、以下の(1)式により表される。なお、横位置距離x_objは、障害物Oが自車両Mより右に存在するときは、自車両Mより左を負、右を正とし、障害物Oが自車両Mより左に存在するときは符号が逆転する。 As shown in FIGS. Assuming that the margin is x_margin, it is expressed by the following equation (1). The lateral position distance x_obj is such that when the obstacle O is to the right of the own vehicle M, the left is negative and the right is positive from the own vehicle M, and when the obstacle O is to the left of the own vehicle M. The sign is reversed.
x_avoid=((width_own/2)-x_obj)+width_mirror+x_margin …(1)
なお、図4,5において、z_diffは自車両Mから障害物Oまでの距離、Rapは自車両Mと障害物Oとのラップ量を示す。
x_avoid = ((width_own / 2) -x_obj) + width_mirror + x_margin… (1)
In FIGS. 4 and 5, z_diff indicates the distance from the own vehicle M to the obstacle O, and Rap indicates the amount of lap between the own vehicle M and the obstacle O.
ステップS103からステップS104に進むと、自動運転制御ユニット26は、自車両Mを目標横位置x_avoidまで移動させた場合の自車両M’(図4参照)が、回避スペース内に存在し得るか否かを調べる。ここで、自車両M’が回避スペース内に存在し得る場合とは、例えば、自車両M’が走行車線内に存在する場合、すなわち、自車両M’が区画線をはみ出していない場合をいう。
Proceeding from step S103 to step S104, the automatic
そして、ステップS104において、移動後の自車両M’が回避スペース内に存在し得ないと判定した場合、自動運転制御ユニット26は、そのままルーチンを抜ける。
Then, in step S104, when it is determined that the own vehicle M'after movement cannot exist in the avoidance space, the automatic
一方、ステップS104において、移動後の自車両M’が回避スペース内に存在し得ると判定した場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS105に進み、操舵による障害物Oとの衝突回避制御に必要なパラメータをセットする。
On the other hand, if it is determined in step S104 that the own vehicle M'after movement may exist in the avoidance space, the automatic
このパラメータとして、自動運転制御ユニット26は、例えば、切り増し時の最大横ジャーク:Ja_max、切り戻し時の最大横ジャーク:Jd_max、制御標準横加速度:astd_max、初期横速度:vinit、初期横位置:0、終了時横加速度:0、車両応答遅れ時間:tdelay、及び、終了時の横位置(c3:図8,11参照):(x_avoid/2)等をセットする。ここで、切り増し時の最大横ジャークJa_max及び切り戻し時の最大横ジャークJd_maxは、操舵制御時に許容し得る最大横ジャークであり、自車速に応じて可変に設定されるものである。なお、以下の説明において、説明を簡略化するため、切り増し時の横ジャークJa及び切り戻し時の横ジャークJd等を適宜総称して横ジャークJ(最大横ジャークをJ_max)と称する。
As this parameter, the automatic
ステップS105からステップS106に進むと、自動運転制御ユニット26は、最大横ジャークJ_max等を用いて自車両Mを目標横位置x_avoidまで移動させた場合の走行軌跡(目標経路:第1の目標経路及び第2の目標経路)を算出する。すなわち、自動運転制御ユニット26は、例えば、予め設定された横加速度の計算式に、最大横ジャークJ_max等の各種パラメータを代入し、当該計算式を順次積分することにより、操舵制御時における横加速度aの推移(図6,9参照)を算出し、横速度vの推移(図7,10参照)を算出し、さらに、自車両Mの走行軌跡(図12参照)を示す横位置cの推移(図8,11参照)を算出する。なお、例えば、図6に示すように、この計算において、横加速度aは、制御標準横加速度astdによって上限処理される。
Proceeding from step S105 to step S106, the automatic
ステップS106からステップS107に進むと、自動運転制御ユニット26は、算出した走行軌跡に沿って自車両Mを走行させた際に、自車両Mと障害物Oとのラップ量Rapが「0」となるまでの時間である衝突回避時間t_RAP0(図12参照)を算出する。
When the vehicle proceeds from step S106 to step S107, the automatic
ステップS107からステップS108に進むと、自動運転制御ユニット26は、衝突回避時間t_Rap0が衝突余裕時間TTCに基づいて設定される閾値Tth_Rap0以下であるか否か、すなわち、衝突回避時間t_Rap0が衝突余裕時間TTCから所定のマージンαを減算した値以下であるか否かを調べる。
When proceeding from step S107 to step S108, the automatic
そして、ステップS108において、衝突回避時間t_Rap0が閾値Tth_Rap0よりも大きいと判定した場合、自動運転制御ユニット26は、現在の横ジャーク(最大横ジャークJ_max)に基づいて操舵制御しても障害物Oとの衝突を回避することが困難であると判断して、そのままルーチンを抜ける。
Then, in step S108, when it is determined that the collision avoidance time t_Rap0 is larger than the threshold value Tth_Rap0, the automatic
一方、ステップS108において、衝突回避時間t_Rap0が閾値Tth_Rap0以下であると判定した場合、自動運転制御ユニット26は、現在の横ジャーク(最大横ジャークJ_max)に基づく操舵制御により障害物Oとの衝突を回避することが可能であると判断して、ステップS109に進む。
On the other hand, when it is determined in step S108 that the collision avoidance time t_Rap0 is equal to or less than the threshold value Tth_Rap0, the automatic
ステップS108からステップS109に進むと、自動運転制御ユニット26は、2分探索法を用いた最適横ジャークJの算出を行う。この最適横ジャークJの算出は、例えば、図3に示す最適横ジャーク算出サブルーチンのフローチャートに従って実行される。
Proceeding from step S108 to step S109, the automatic
サブルーチンがスタートすると、自動運転制御ユニット26は、ステップS201において、2分探索法に用いる横ジャークの上限値J_uppと下限値J_lowの初期値を設定する。ここで、自動運転制御ユニット26は、例えば、最適横ジャークJの探索範囲を示す横ジャークの上限値J_uppの初期値として最大横ジャークJ_maxを設定し、横ジャークの下限値J_lowの初期値として予め設定された値を設定する。ここで、横ジャークの下限値J_lowの初期値として設定される値は、一律に「0」とすることも可能であるが、例えば、衝突余裕時間TTCが設定閾値Tth以下となった時点の自車速毎に予め設定された値(定数)を用いることが望ましい。
When the subroutine starts, the automatic
ステップS201からステップS202に進むと、自動運転制御ユニット26は、2分探索法による演算回数nの初期値として「1」をセットした後、ステップS203に進む。
When the process proceeds from step S201 to step S202, the automatic
ステップS203において、自動運転制御ユニット26は、演算回数nが設定回数(例えば、10)未満であるか否かを調べる。
In step S203, the automatic
そして、自動運転制御ユニット26は、ステップS203において、演算回数nが「10」以上であると判定した場合にはステップS211に進み、演算回数nが「10」未満であると判定した場合にはステップS204に進む。
Then, the automatic
ステップS203からステップS204に進むと、自動運転制御ユニット26は、今回の走行軌跡算出のための横ジャークJ_nとして、横ジャークの上限値J_uppと横ジャークの下限値J_lowとの中間値を設定する。
From step S203 to step S204, the automatic
そして、自動運転制御ユニット26は、ステップS205において横ジャークJ_nによる走行軌跡を算出し、続くステップS206において衝突回避時間t_Rap0を算出した後、ステップS207に進む。なお、ステップS205及びステップS206の処理は、上述のステップS106及びステップS107の処理と同様であるため、説明を省略する。
Then, the automatic
ステップS207において、自動運転制御ユニット26は、衝突回避時間t_Rap0が閾値Tth_Rap0以下であるか否かを調べる。
In step S207, the automatic
そして、ステップS207において、衝突回避時間t_Rap0が閾値Tth_Rap0よりも大きいと判定した場合、自動運転制御ユニット26は、現在の横ジャークJ_nに基づいて操舵制御しても障害物Oとの衝突を回避することが困難であると判断して、ステップS208に進む。
Then, when it is determined in step S207 that the collision avoidance time t_Rap0 is larger than the threshold value Tth_Rap0, the automatic
一方、ステップS207において、衝突回避時間t_Rap0が閾値Tth_Rap0以下であると判定した場合、自動運転制御ユニット26は、現在の横ジャークJ_nに基づく操舵制御により障害物Oとの衝突を回避することが可能であると判断して、ステップS209に進む。
On the other hand, when it is determined in step S207 that the collision avoidance time t_Rap0 is equal to or less than the threshold value Tth_Rap0, the automatic
ステップS207からステップS208に進むと、自動運転制御ユニット26は、最適横ジャークJの探索範囲を絞り込むべく、横ジャークの下限値J_lowを現在の横ジャークJ_nに更新(J_low←J_n)した後、ステップS210に進む。
From step S207 to step S208, the automatic
一方、ステップS207からステップS209に進むと、自動運転制御ユニット26は、最適横ジャークJの探索範囲を絞り込むべく、横ジャークの上限値J_uppを現在の横ジャークJ_nに更新(J_upp←J_n)した後、ステップS210に進む。
On the other hand, when proceeding from step S207 to step S209, the automatic
ステップS208或いはステップS209からステップS210に進むと、自動運転制御ユニット26は、演算回数nをインクリメント(n←n+1)した後、ステップS203に戻る。
When the process proceeds from step S208 or step S209 to step S210, the automatic
ステップS203において、演算回数nが「10」以上であると判定してステップS211に進むと、自動運転制御ユニット26は、Tth_Rap0≧t_Rap0となった直近、すなわち、TTC-α≧t_Rap0となった直近の横ジャークJ_nを最適横ジャークJとして設定した後、サブルーチンを抜ける。なお、図13には、9回目の演算に用いた横ジャークJ_9が最適横ジャークJとして設定された例を示している。
In step S203, when it is determined that the number of operations n is “10” or more and the process proceeds to step S211, the automatic
図2のメインルーチンにおいて、ステップS109からステップS110に進むと、自動運転制御ユニット26は、最適横ジャークJを用いて障害物Oを回避するための操舵制御を行った後、ルーチンを抜ける。
In the main routine of FIG. 2, when proceeding from step S109 to step S110, the automatic
このような実施形態によれば、自動運転制御ユニット26が、操舵制御時に自車速に応じて許容される最大横ジャーク(最大横加加速度)を基準値として、2分探索法を用いて横ジャークJ_nの更新を設定回数(例えば、n=10)繰り返し行い、横ジャークJ_nが更新される毎に、横ジャークJ_nに基づいて自車両Mを目標横位置まで移動させる操舵制御が行われた場合に障害物Oとの衝突が回避可能となるまでの衝突回避時間t_Rap0を算出し、衝突余裕時間TTCに基づいて設定される閾値Tth_Rap0以下となる衝突回避時間t_rap0のうち、最大の衝突回避時間t_Rap0を実現するための横ジャークJ_n(最小横ジャーク)を最適横ジャークJとして設定することにより、過剰な横加速度を発生させることなく障害物Oに対して操舵による緊急回避を実現することができる。
According to such an embodiment, the automatic
次に、本発明の第2の実施形態について、図14~図18を参照して説明する。ここで、上述の第1の実施形態は、自車両Mを区画線内(回避スペース内)に存在させうる目標横位置x_avoidを算出できない場合、及び、目標横位置x_avoidと最大横ジャークに基づいて算出した衝突回避時間t_Rap0が閾値Tth_Rap0よりも大きい場合には緊急操舵制御を作動させない。これに対し、本実施形態は、上述の場合に、自車両Mを区画線外に存在させることを許容する仮想的な目標横位置(仮想目標横位置)x_avoid’を設定し、緊急ブレーキ制御によって自車両Mが停止するタイミングにおいて自車両Mを区画線から逸脱しない範囲で移動させる横ジャークJ_nのうち、衝突回避時間t_Rap0が閾値Tth_Rap0以下となる横ジャークJ_nが存在する場合には、緊急操舵制御を実行する領域を拡張するものである。なお、上述の第1の実施形態と同様の構成等については、適宜説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 to 18. Here, the first embodiment described above is based on the case where the target lateral position x_avoid that can cause the own vehicle M to exist in the lane marking line (in the avoidance space) cannot be calculated, and based on the target lateral position x_avoid and the maximum lateral jerk. When the calculated collision avoidance time t_Rap0 is larger than the threshold value Tth_Rap0, the emergency steering control is not activated. On the other hand, in the present embodiment, in the above case, a virtual target lateral position (virtual target lateral position) x_avoid'that allows the own vehicle M to exist outside the lane marking is set, and the emergency brake control is performed. Emergency steering control when there is a lateral jerk J_n in which the collision avoidance time t_Rap0 is equal to or less than the threshold value Tth_Rap0 among the lateral jerks J_n that move the own vehicle M within a range that does not deviate from the lane marking at the timing when the own vehicle M stops. It expands the area to execute. It should be noted that the description of the same configuration as that of the first embodiment described above will be omitted as appropriate.
自動運転制御ユニット26において実行される本実施形態の障害物に対する衝突回避操舵制御について、図14,15に示す操舵回避制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。
The collision avoidance steering control for obstacles of the present embodiment executed by the automatic
このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるものである。ルーチンがスタートすると、自動運転制御ユニット26は、上述の第1の実施形態で示したステップS101~ステップS110と同様の処理を行う。但し、ステップS104において移動後の自車両M’が回避スペース内に存在し得ないと判定した場合、或いは、ステップS108において衝突回避時間t_Rap0が閾値Tth_Rap0よりも大きいと判定した場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS111に進む(図15参照)。
This routine is repeatedly executed at set time intervals. When the routine is started, the automatic
ステップS104或いはステップS108からステップS111に進むと、自動運転制御ユニット26は、以下のステップS118までの処理により、拡張した領域における衝突回避操舵制御を行う。なお、この拡張領域における衝突回避操舵制御は、安全性確保のため、障害物Oが停止している場合に限り行うことが望ましい。
When the process proceeds from step S104 or step S108 to step S111, the automatic
すなわち、ステップS111において、自動運転制御ユニット26は、仮想目標横位置x_avoid’を算出する。この仮想目標横位置x_avoid’は、目標横位置x_avoidよりも大きな値に設定されるものであり、自車両Mを区画線外に存在させることを許容する仮想的な目標横位置である。なお、この仮想目標横位置x_avoid’は、例えば、予め設定されたマップ等を参照して、ラップ量Rap、及び、自車速等に基づいて設定される。
That is, in step S111, the automatic
ステップS111からステップS112に進むと、自動運転制御ユニット26は、操舵による障害物Oとの衝突回避制御に必要なパラメータをセットする。なお、これらのパラメータのうち、例えば、終了時の横位置については、(x_avoid’/2)が設定される(図17参照)。
Proceeding from step S111 to step S112, the automatic
ステップS112からステップS113に進むと、自動運転制御ユニット26は、ステップS115までの処理において、上述のステップS106及びステップS108と同様の処理を行う。
When the process proceeds from step S112 to step S113, the automatic
そして、ステップS115からステップS116に進むと、自動運転制御ユニット26は、2分探索法を用いた最適横ジャークJの算出を行う。この最適横ジャークJの算出は、例えば、図16に示す最適横ジャーク算出サブルーチンのフローチャートに従って実行される。
Then, when the process proceeds from step S115 to step S116, the automatic
サブルーチンがスタートすると、自動運転制御ユニット26は、上述の第1の実施形態で示したステップS201~ステップS206と同様の処理を行う。
When the subroutine starts, the automatic
そして、ステップS206からステップS207に進むと、自動運転制御ユニット26は、衝突回避時間t_Rap0が閾値Tth_Rap0以下であるか否かを調べる。
Then, when the process proceeds from step S206 to step S207, the automatic
そして、ステップS207において、衝突回避時間t_Rap0が閾値Tth_Rap0よりも大きいと判定した場合、自動運転制御ユニット26は、現在の横ジャークJ_nに基づいて操舵制御しても障害物Oとの衝突を回避することが困難であると判断して、ステップS220に進む。
Then, when it is determined in step S207 that the collision avoidance time t_Rap0 is larger than the threshold value Tth_Rap0, the automatic
一方、ステップS207において、衝突回避時間t_Rap0が閾値Tth_Rap0以下であると判定した場合、自動運転制御ユニット26は、現在の横ジャークJ_nに基づく操舵制御により障害物Oとの衝突を回避することが可能であると判断して、ステップS215に進む。
On the other hand, when it is determined in step S207 that the collision avoidance time t_Rap0 is equal to or less than the threshold value Tth_Rap0, the automatic
ステップS207からステップS215に進むと、自動運転制御ユニット26は、Tth_Rap0≧t_Rap0となった直近、すなわち、TTC-α≧t_Rap0となった直近の横ジャークJ_nを選択する。
From step S207 to step S215, the automatic
続くステップS216において、自動運転制御ユニット26は、緊急ブレーキ制御によって自車両Mが停止するまでの時間(停止時間)t_stopを算出する。
In the following step S216, the automatic
続くステップS217において、自動運転制御ユニット26は、緊急ブレーキ制御によって自車両Mが停止する停止時間t_stop経過時点における横位置(停止横位置)を算出する(図18参照)。すなわち、自動運転制御ユニット26は、選択した横ジャークJnに対応する目標経路(ステップS205で算出した走行軌跡)に沿って自車両Mを走行させた際の、停止時間t_stop経過時点での目標経路上における自車両Mの位置を算出する。
In the following step S217, the automatic
そして、ステップS218に進むと、ステップS217で算出した停止位置における自車両Mが自車走行路の区画線内に存在するか否かを調べる。 Then, when the process proceeds to step S218, it is checked whether or not the own vehicle M at the stop position calculated in step S217 exists in the lane marking of the own vehicle travel path.
そして、ステップS218において、自車両Mが区画線内に存在すると判定した場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS219に進む。
Then, when it is determined in step S218 that the own vehicle M exists in the lane marking line, the automatic
一方、ステップS214において、自車両Mが区画線内に存在しないと判定した場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS220に進む。
On the other hand, if it is determined in step S214 that the own vehicle M does not exist in the lane marking line, the automatic
ステップS218からステップS219に進むと、自動運転制御ユニット26は、最適横ジャークJの探索範囲を絞り込むべく、横ジャークの上限値J_uppを現在の横ジャークJ_nに更新(J_upp←J_n)した後、ステップS221に進む。
From step S218 to step S219, the automatic
そして、ステップS221において、自動運転制御ユニット26は、拡張した衝突回避操舵制御により制御可能な横ジャークがあると判定した後、ステップS222に進む。
Then, in step S221, the automatic
また、ステップS201或いはステップS218からステップS220に進むと、自動運転制御ユニット26は、最適横ジャークJの探索範囲を絞り込むべく、横ジャークの下限値J_lowを現在の横ジャークJ_nに更新(J_low←J_n)した後、ステップS222に進む。
Further, when proceeding from step S201 or step S218 to step S220, the automatic
ステップS220或いはステップS221からステップS222に進むと、自動運転制御ユニット26は、演算回数nをインクリメント(n←n+1)した後、ステップS203に戻る。
When the process proceeds from step S220 or step S221 to step S222, the automatic
ステップS203において、演算回数nが「10」以上であると判定してステップS223に進むと、自動運転制御ユニット26は、上述のステップS221において制御可能な横ジャークありと判定されたか否かを調べる。
In step S203, when it is determined that the number of operations n is "10" or more and the process proceeds to step S223, the automatic
そして、ステップS221において制御可能な横ジャークありとの判定がされていないと場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS223から、そのままサブルーチンを抜ける。
Then, if it is not determined in step S221 that there is a controllable lateral jerk, the automatic
一方、ステップS221において制御可能な横ジャークがあると判定されている場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS223からステップS224に進み、制御可能な横ジャークの中で最小の横ジャークJ_nを最適横ジャークJとして設定した後、サブルーチンを抜ける。
On the other hand, when it is determined in step S221 that there is a controllable lateral jerk, the automatic
図15のメインルーチンにおいて、ステップS116からステップS117に進むと、自動運転制御ユニット26は、ステップS116において、最適ジャークJが設定されたか否かを調べる。
In the main routine of FIG. 15, when proceeding from step S116 to step S117, the automatic
そして、ステップS117において、最適ジャークJが設定されていないと判定した場合、自動運転制御ユニット26は、そのままルーチンを抜ける。
Then, when it is determined in step S117 that the optimum jerk J is not set, the automatic
一方、ステップS118において、最適ジャークJが設定されたと判定した場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS118に進み、最適横ジャークJを用いて障害物Oを回避するための操舵制御を行った後、ルーチンを抜ける。
On the other hand, if it is determined in step S118 that the optimum jerk J has been set, the automatic
このような実施形態によれば、上述の第1の実施形態で示した作用効果に加え、緊急操舵制御により障害物Oとの衝突回避可能な余地を拡張できるという作用効果を奏する。 According to such an embodiment, in addition to the action and effect shown in the first embodiment described above, the action and effect that the room for avoiding the collision with the obstacle O can be expanded by the emergency steering control can be obtained.
次に、本発明の第3の実施形態について、図19を参照して説明する。ここで、上述の第2の実施形態は、目標横位置に基づく障害物との操舵回避が困難である場合に仮想目標横位置に基づく障害物との操舵回避を行うものである。これに対し、本実施形態は、予め目標横位置に基づく障害物との操舵回避の可否、及び、仮想目標横位置に基づく障害物との操舵回避の可否を行う点が主として異なる。なお、上述の第1,第2の実施形態と同様の構成等については、適宜説明を省略する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, in the second embodiment described above, when it is difficult to avoid steering with an obstacle based on the target lateral position, steering avoidance with the obstacle based on the virtual target lateral position is performed. On the other hand, the present embodiment is mainly different in that it is possible to avoid steering with an obstacle based on the target lateral position in advance and whether it is possible to avoid steering with an obstacle based on the virtual target lateral position. The same configurations as those of the first and second embodiments described above will be omitted as appropriate.
自動運転制御ユニット26において実行される本実施形態の障害物に対する衝突回避操舵制御について、図19に示す操舵回避制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。
The collision avoidance steering control for an obstacle of the present embodiment executed by the automatic
このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるものである。ルーチンがスタートすると、自動運転制御ユニット26は、先ず、ステップS301において、現在、自車両Mの走行路前方の障害物Oに対する二次ブレーキ制御が実行中であるか否かを調べる。
This routine is repeatedly executed at set time intervals. When the routine starts, the automatic
そして、ステップS301において、二次ブレーキ制御の実行中でないと判定した場合、自動運転制御ユニット26は、そのままルーチンを抜ける。
Then, if it is determined in step S301 that the secondary brake control is not being executed, the automatic
一方、ステップS301において、二次ブレーキ制御の実行中であると判定した場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS302に進み、障害物Oに対する衝突余裕時間TTCを算出し、算出した衝突余裕時間TTCが設定閾値Tth以下であるか否かを調べる。
On the other hand, if it is determined in step S301 that the secondary brake control is being executed, the automatic
そして、衝突余裕時間TTCが設定閾値Tthよりも大きいと判定した場合、自動運転制御ユニット26は、障害物Oとの衝突回避を強制ブレーキ等の制動制御に委ねるべく、そのままルーチンを抜ける。
Then, when it is determined that the collision margin time TTC is larger than the set threshold value Tth, the automatic
一方、衝突余裕時間TTCが設定閾値Tth以下であると判定した場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS303に進み、目標横位置x_avoidを用いて障害物Oとの衝突回避が可能であるか否かを調べる。
On the other hand, when it is determined that the collision margin time TTC is equal to or less than the set threshold value Tth, the automatic
ここで、本実施形態において、自動運転制御ユニット26には、目標横位置x_avoidに基づいて障害物Oとの衝突回避が可能であるか否かの判定を行うためのマップ等が、予め実験やシミュレーション等に基づいて設定されている。このマップ等を用いることにより、自動運転制御ユニット26は、障害物Oとのラップ率Rap、及び、相対速度Vrel等に基づいて目標横位置x_avoidに基づく障害物Oとの衝突回避の可否判定を行うことが可能である。
Here, in the present embodiment, the automatic
そして、ステップS303において、目標横位置x_avoidに基づく障害物Oとの衝突回避が可能であると判定した場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS305に進み、目標横位置x_avoidに基づく衝突回避操舵制御を行った後、ルーチンを抜ける。
Then, when it is determined in step S303 that collision avoidance with the obstacle O based on the target lateral position x_avoid is possible, the automatic
すなわち、ステップS303からステップS305に進むと、自動運転制御ユニット26は、上述の第1の実施形態で示した図2のステップS103~ステップS110の処理を行った後、ルーチンを抜ける。
That is, when proceeding from step S303 to step S305, the automatic
一方、ステップS303において、目標横位置x_avoidに基づく障害物Oとの衝突回避が困難であると判定した場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS304に進み、仮想目標横位置x_avoid’を用いて障害物Oとの衝突回避が可能であるか否かを調べる。
On the other hand, if it is determined in step S303 that it is difficult to avoid a collision with the obstacle O based on the target lateral position x_avoid, the automatic
ここで、本実施形態において、自動運転制御ユニット26には、仮想目標横位置x_avoid’に基づいて障害物Oとの衝突回避が可能であるか否かの判定を行うためのマップ等が、予め実験やシミュレーション等に基づいて設定されている。このマップ等を用いることにより、自動運転制御ユニット26は、障害物Oとのラップ率Rap、及び、相対速度Vrel等に基づいて仮想目標横位置x_avoid’に基づく障害物Oとの衝突回避の可否判定を行うことが可能である。
Here, in the present embodiment, the automatic
そして、ステップS304において、仮想目標横位置x_avoid’に基づく障害物Oとの衝突回避が困難であると判定した場合、自動運転制御ユニット26は、そのままルーチンを抜ける。
Then, in step S304, when it is determined that it is difficult to avoid the collision with the obstacle O based on the virtual target lateral position x_avoid', the automatic
一方、ステップS304において、仮想目標横位置x_avoid’に基づく障害物Oとの衝突回避が可能であると判定した場合、自動運転制御ユニット26は、ステップS306に進み、仮想目標横位置x_avoid’に基づく衝突回避操舵制御を行った後、ルーチンを抜ける。
On the other hand, if it is determined in step S304 that collision avoidance with the obstacle O based on the virtual target horizontal position x_avoid'is possible, the automatic
すなわち、ステップS304からステップS306に進むと、自動運転制御ユニット26は、上述の第2の実施形態で示した図15のステップS111~ステップS118の処理を行った後、ルーチンを抜ける。
That is, when proceeding from step S304 to step S306, the automatic
このような実施形態によれば、上述の第2の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 According to such an embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the second embodiment described above.
ここで、上述の各実施形態において、地図ロケータ演算部12、後述する前方走行環境認識部21d、自動運転制御ユニット26、操舵制御部31、ブレーキ制御部32、及び、加減速制御部33は、CPU,RAM,ROM、不揮発性記憶部等を備える周知のマイクロコンピュータ、及びその周辺機器で構成されており、ROMにはCPUで実行するプログラムやデータテーブル等の固定データ等が予め記憶されている。なお、プロセッサの全部若しくは一部の機能は、論理回路あるいはアナログ回路で構成してもよく、また各種プログラムの処理を、FPGAなどの電子回路により実現するようにしてもよい。
Here, in each of the above-described embodiments, the map
以上の実施の形態に記載した発明は、それらの形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得るものである。 The inventions described in the above embodiments are not limited to those embodiments, and various modifications can be carried out at the implementation stage without departing from the gist thereof. Further, each of the above forms includes inventions at various stages, and various inventions can be extracted by an appropriate combination of the plurality of disclosed constituent requirements.
例えば、各形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、述べられている課題が解決でき、述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得るものである。 For example, even if some constituents are deleted from all the constituents shown in each form, if the described problem can be solved and the stated effect is obtained, this constituent is deleted. The configuration can be extracted as an invention.
1 … 運転支援装置
11 … ロケータユニット
12 … 地図ロケータ演算部
12a … 自車位置推定演算部
12b … 走行ルート設定演算部
13 … GNSS受信機
14 … 自律走行センサ
15 … ルート情報入力装置
16 … 高精度道路地図データベース
21 … カメラユニット
21a … メインカメラ
21b … サブカメラ
21d … 前方走行環境認識部
26 … 自動運転制御ユニット
31 … 操舵制御部
32 … ブレーキ制御部
33 … 加減速制御部
34 … 報知装置
M … 自車両
O … 障害物
1 ... Driving
Claims (4)
自車から前記障害物までの距離と自車速に基づいて自車が前記障害物に衝突するまでの衝突余裕時間を算出する衝突余裕時間算出手段と、
前記衝突余裕時間が設定閾値以下であるとき、前記障害物との衝突を回避するための目標横位置を前記自車が回避方向の自車走行車線の区画線を逸脱しない位置に算出する目標横位置算出手段と、
前記衝突余裕時間が前記設定閾値以下となった時点の自車位置を制御開始位置とし、前記自車速に応じて許容される最大横ジャークを用いて、前記制御開始位置から前記制御開始位置と前記目標横位置との中間位置までの第1の目標経路、及び、前記中間位置から前記目標横位置までの第2の目標経路を算出する目標経路算出手段と、
前記第1の目標経路及び前記第2の目標経路に基づいて前記障害物を横方向に回避するのに必要な衝突回避時間を算出し、前記衝突回避時間が前記衝突余裕時間に基づいて設定される閾値以下であるとき操舵による前記障害物との衝突回避が可能であると判定する回避判定手段と、
前記回避判定手段で前記障害物との衝突回避が可能であると判定したとき、前記最大横ジャーク以下の横ジャークを用いて前記第1の目標経路及び前記第2の目標経路を算出し、前記衝突回避時間が前記閾値以下となる前記横ジャークの最小値を最適横ジャークとして算出する最適横ジャーク算出手段と、
前記最適横ジャークを用いて前記障害物との衝突を回避するための操舵制御を行う操舵制御手段と、を備えたことを特徴とする車両の運転支援装置。 Obstacle recognition means for recognizing obstacles in front of the vehicle's driving path,
A collision margin time calculating means for calculating the collision margin time until the own vehicle collides with the obstacle based on the distance from the own vehicle to the obstacle and the own vehicle speed.
When the collision margin time is equal to or less than the set threshold value, the target lateral position for avoiding a collision with the obstacle is calculated at a position where the own vehicle does not deviate from the lane marking of the own vehicle traveling lane in the avoidance direction. Position calculation means and
The control start position is the position of the own vehicle when the collision margin time becomes equal to or less than the set threshold value, and the control start position and the control start position are used from the control start position using the maximum lateral jerk allowed according to the own vehicle speed. A target route calculation means for calculating a first target route to an intermediate position with the target lateral position and a second target route from the intermediate position to the target lateral position.
The collision avoidance time required to avoid the obstacle in the lateral direction is calculated based on the first target path and the second target path, and the collision avoidance time is set based on the collision margin time. When the value is equal to or less than the threshold value, the avoidance determination means for determining that the collision with the obstacle can be avoided by steering, and the avoidance determination means.
When it is determined by the avoidance determination means that collision avoidance with the obstacle is possible, the first target route and the second target route are calculated using the lateral jerk equal to or less than the maximum lateral jerk, and the said. Optimal lateral jerk calculation means for calculating the minimum value of the lateral jerk whose collision avoidance time is equal to or less than the threshold value as the optimum lateral jerk.
A vehicle driving support device comprising: a steering control means for performing steering control for avoiding a collision with the obstacle by using the optimum lateral jerk.
前記目標経路算出手段は、前記制御開始位置と前記仮想目標横位置とに基づいて前記第1の目標経路及び前記第2の目標経路を算出し、
前記最適横ジャーク算出手段は、前記緊急ブレーキ制御によって前記自車が停止するタイミングにおいて前記自車を前記区画線から逸脱しない範囲で移動させる前記横ジャークのうち、前記衝突回避時間が前記閾値以下となる前記横ジャークの最小値を前記最適横ジャークとして算出することを特徴とする請求項3に記載の車両の運転支援装置。 The target lateral position calculation means cannot calculate the target lateral position at a position that does not deviate from the division line of the own vehicle traveling lane, or the first target lateral position is calculated based on the target lateral position and the maximum jerk. When the collision avoidance time based on the target route and the second target route is at least one of the times larger than the threshold value, the virtual target lateral position is calculated at the position where the own vehicle deviates from the lane marking. death,
The target route calculation means calculates the first target route and the second target route based on the control start position and the virtual target lateral position.
The optimum lateral jerk calculation means has the collision avoidance time equal to or less than the threshold value among the lateral jerks that move the own vehicle within a range that does not deviate from the division line at the timing when the own vehicle stops by the emergency brake control. The vehicle driving support device according to claim 3, wherein the minimum value of the lateral jerk is calculated as the optimum lateral jerk.
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- 2020-10-02 JP JP2020168080A patent/JP2022060073A/en active Pending
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