JP6855759B2 - Self-driving vehicle control system - Google Patents
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Description
本発明は自動運転車両の制御システムに関する。 The present invention relates to a control system for an autonomous vehicle.
自動運転が行われていないときに、D−GPS測位により車両の自己位置を推定し、推定された自己位置とあらかじめ定められた基準点との差分を算出し、差分がしきい値以下のときに自動運転の開始を許容し、差分がしきい値よりも大きいときに自動運転の開始を禁止する、自動運転車両が公知である(例えば、特許文献1参照)。 When the self-position of the vehicle is estimated by D-GPS positioning when automatic driving is not performed, the difference between the estimated self-position and the predetermined reference point is calculated, and the difference is less than or equal to the threshold value. There is a known autonomous driving vehicle that allows the start of automatic driving and prohibits the start of automatic driving when the difference is larger than the threshold value (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、推定された自己位置が不正確であると、自動運転の開始を許容するか禁止するかの判断を正確に行うことができない。したがって、推定された自己位置の精度を適切に評価し、評価結果に基づいた制御を行う必要がある。特許文献1には、この点について何ら開示されていない。
However, if the estimated self-position is inaccurate, it is not possible to accurately determine whether to allow or prohibit the start of automatic driving. Therefore, it is necessary to appropriately evaluate the accuracy of the estimated self-position and perform control based on the evaluation result.
本発明によれば、自動運転車両の制御システムであって、GPS衛星からの信号を受信するように構成されているGPS受信機と、車両の走行状態を検出するように構成されている内部センサと、車両の周囲の画像データを取得するように構成されているカメラと、道路情報を位置情報に関連付けてあらかじめ記憶しておくように構成されている道路情報記憶装置と、基準相関値を位置情報に関連付けてあらかじめ記憶しておくように構成されている基準相関値記憶装置と、自動運転中にマニュアル運転準備要求をドライバに通知するように構成されている通知装置と、電子制御ユニットであって、前記GPS受信機及び前記内部センサの出力に基づいて車両の自己位置を推定するように構成されている自己位置推定部と、前記カメラにより取得された画像データから取得路面画像を生成するとともに、前記カメラが前記画像データを取得した取得位置における前記道路情報から疑似路面画像を生成するように構成されている路面画像生成部と、前記生成路面画像と前記疑似路面画像との間の相関値、及び、前記取得位置における前記基準相関値を算出するように構成されている相関値算出部と、自動運転中に、前記相関値と前記取得位置における前記基準相関値との比較結果に基づき前記通知装置を制御して、ドライバへの前記マニュアル運転準備要求の通知を実行又は停止するように構成されている通知制御部と、を備えた電子制御ユニットと、を備えた、自動運転車両の制御システムが提供される。 According to the present invention, a control system for an automatically driven vehicle, a GPS receiver configured to receive a signal from a GPS satellite, and an internal sensor configured to detect the running state of the vehicle. And a camera configured to acquire image data around the vehicle, a road information storage device configured to associate road information with position information and store it in advance, and a reference correlation value. A reference correlation value storage device that is configured to be associated with information and stored in advance, a notification device that is configured to notify the driver of a manual operation preparation request during automatic operation, and an electronic control unit. Further, an acquired road surface image is generated from the self-position estimation unit configured to estimate the self-position of the vehicle based on the outputs of the GPS receiver and the internal sensor, and the image data acquired by the camera. , A road surface image generation unit configured to generate a pseudo road surface image from the road information at the acquisition position where the camera has acquired the image data, and a correlation value between the generated road surface image and the pseudo road surface image. Based on the result of comparison between the correlation value calculation unit configured to calculate the reference correlation value at the acquisition position and the reference correlation value at the acquisition position during automatic operation. Control of an automatically driven vehicle, comprising an electronic control unit comprising a notification control unit configured to control the notification device to execute or stop the notification of the manual driving preparation request to the driver. The system is provided.
自動運転中に自己位置の推定精度を適切に評価し、マニュアル運転準備要求の通知の実行又は停止を適切に制御することができる。 It is possible to appropriately evaluate the estimation accuracy of the self-position during automatic operation and appropriately control the execution or stop of the notification of the manual operation preparation request.
図1は本発明による実施例の自動運転車両の制御システムのブロック図を示している。図1を参照すると、本発明による実施例の自動運転車両の制御システムは外部センサ1、GPS受信機2、内部センサ3、道路情報記憶装置4、ナビゲーションシステム5、記憶装置6、種々のアクチュエータ7、操作装置8、基準相関値記憶装置9、通知装置10、及び、電子制御ユニット(ECU,Electronic Computer Unit)20を備える。
FIG. 1 shows a block diagram of a control system for an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the control system of the automatically driven vehicle according to the present invention includes an
外部センサ1は自車両の外部又は周囲の情報を検出するように構成されている。外部センサ1はライダー(LIDAR:Laser Imaging Detection and Ranging)、レーダー(Radar)、及びカメラのうち少なくとも1つを備える。本発明による実施例では図2に示されるように、外部センサ1はライダー1a、レーダー1b、及びカメラ1cを備える。
The
ライダー1aはレーザー光を利用して自車両が走行している道路や外部の障害物を検出する装置である。図2に示される例では、4つのライダー1aが車両Vの四隅においてバンパーにそれぞれ取り付けられる。ライダー1aは、自車両Vの全周囲に向けてレーザー光を順次照射し、その反射光から道路上及び道路周辺の障害物までの距離を計測し、自車両Vの全周囲における道路及び障害物を三次元画像の形で検出する。ライダー1aにより検出された道路及び障害物の三次元画像は電子制御ユニット20へ送信される。一方、レーダー1bは、電波を利用して自車両Vの外部の障害物を検出する装置である。図2に示される例では4つのレーダー1bが車両Vの四隅においてバンパーにそれぞれ取り付けられる。レーダー1bは、レーダー1bから自車両Vの周囲に電波を発射し、その反射波から自車両Vの周囲の障害物までの距離を計測する。レーダー1bにより検出された障害物情報は電子制御ユニット20へ送信される。カメラ1cは図2に示される例では、車両Vのフロントガラスの内側に設けられた前方カメラを備える。前方カメラ1cは自車両Vの前方をカラー又はモノクロ撮影し、前方カメラ1cによるカラー又はモノクロ撮影情報は電子制御ユニット20へ送信される。
The
GPS受信機2は、3個以上のGPS衛星からの信号を受信し、それにより自車両Vの絶対位置(例えば自車両Vの緯度及び経度)を検出するように構成されている。GPS受信機2により検出された自車両Vの絶対位置情報は電子制御ユニット20へ送信される。
The
内部センサ3は、自車両Vの走行状態を検出するように構成されている。自車両Vの走行状態は、自車両の速度、加速度、及び姿勢のうち少なくとも1つにより表される。内部センサ3は、車速センサ及びIMU(Inertial Measurement Unit)の一方又は両方を備える。本発明による実施例では内部センサ3は車速センサ及びIMUを備える。車速センサは、自車両Vの速度を検出する。IMUは例えば3軸のジャイロ及び3方向の加速度センサを備え、自車両Vの3次元の角速度及び加速度を検出し、それらに基づいて自車両Vの加速度及び姿勢を検出する。内部センサ3により検出された自車両Vの走行状態情報は電子制御ユニット20へ送信される。
The
道路情報記憶装置4は、道路情報を位置情報に関連付けてあらかじめ記憶しておくように構成されている。道路情報には、例えば道路の形状の情報(例えば、道路の幅、カーブと直線部の種別、カーブの曲率、道路の勾配、交差点、合流点及び分岐点の種別など)が含まれる。一例では、道路情報及び位置情報は、地図情報の形であらかじめ記憶されている。この地図情報には、建物情報(建物の形状など)なども含まれる。 The road information storage device 4 is configured to store road information in advance in association with position information. The road information includes, for example, information on the shape of the road (for example, the width of the road, the type of the curve and the straight line portion, the curvature of the curve, the slope of the road, the intersection, the type of the confluence and the branch point, and the like). In one example, road information and location information are stored in advance in the form of map information. This map information also includes building information (building shape, etc.).
ナビゲーションシステム5は、自車両Vのドライバによってナビゲーションシステム5に入力された目的地まで自車両Vを案内するように構成されている。このナビゲーションシステム5は、自車両Vの現在の位置情報と道路情報記憶装置4の道路情報とに基づいて、目的地に至るまでの目標ルートを演算する。この自車両Vの目標ルートの情報は電子制御ユニット20へ送信される。
The
記憶装置6には、ライダー1aにより検出された障害物の三次元画像及びライダー1aの検出結果に基づき作成された自動運転専用の道路地図が記憶されている。これら障害物の三次元画像及び道路地図は常時又は定期的に更新される。
The
アクチュエータ7は、電子制御ユニット20からの制御信号に応じて自車両Vの走行操作を制御するための装置である。車両Vの走行操作には車両Vの駆動、制動及び操舵が含まれる。アクチュエータ7は、駆動アクチュエータ、制動アクチュエータ、及び操舵アクチュエータのうちの少なくとも1つを備える。本発明による実施例ではアクチュエータ7が駆動アクチュエータ、制動アクチュエータ、及び操舵アクチュエータを備える。駆動アクチュエータは、車両Vの駆動力を提供するエンジン又は電気モータの出力を制御し、それにより車両Vの駆動操作を制御する。制動アクチュエータは、車両Vの制動装置を操作し、それにより車両Vの制動操作を制御する。操舵アクチュエータは、車両Vの操舵装置を操作し、それにより車両Vの操舵操作を制御する。
The actuator 7 is a device for controlling the traveling operation of the own vehicle V in response to a control signal from the
操作装置8は、車両のドライバによって操作されるように構成されている。操作装置8は例えば、操作ボタン、スイッチ、レバー、タッチパネル、音声認識装置(マイク)、ステアリング、アクセルペダル、及び、ブレーキペダルのうちの少なくとも1つを備える。図3に示される例では、操作装置8は操作ボタン8aを備える。また、図3に示される例では操作ボタン8aはステアリングSTRに設けられる。操作装置8が操作されたことを表す信号は電子制御ユニット20に送信される。
The operating
基準相関値記憶装置9は基準相関値を位置情報に関連付けてあらかじめ記憶しておくように構成されている。基準相関値については後述する。
The reference correlation
通知装置10は、ドライバに通知を行うように構成されている。この通知は例えば、視覚的通知、聴覚的通知、及び、体感的通知のうちの少なくとも1つを含む。通知が視覚的通知の場合、通知装置10はドライバが視認可能な表示装置を備える。表示装置は例えば、ディスプレイ、ランプなどの少なくとも1つを備える。ディスプレイには例えば、図3に示されるように、ステアリングSTRの奥においてインストルメントパネルIPに設けられたメータディスプレイ10a1、メータディスプレイ10a1の上方においてインストルメントパネルIPに設けられたヘッドアップディスプレイ10a2、車両幅方向のほぼ中央においてインストルメントパネルIPに設けられたセンタディスプレイ10a3、などが含まれる。メータディスプレイ10a1は例えば、車速、エンジン回転数、燃料残量、バッテリ残量などを表示する。センタディスプレイ10a3は、ナビゲーションシステム5が目標ルートの表示や、目的地までのガイド(次の交差点を左折するなど)を表示するのに用いられる。通知装置10がディスプレイを備える場合、通知装置10は、ディスプレイに文字情報又は画像情報を表示することにより、ドライバへの通知を行う。一方、ランプには例えば、図3に示されるように、ステアリングSTRに取り付けられたLED(発光ダイオード)10a4が含まれる。通知装置10がランプを備える場合、通知装置10は、ランプを点灯又は点滅させることにより、ドライバへの通知を行う。
The
一方、通知が聴覚的通知の場合、通知装置10は例えば、スピーカを備える。スピーカには例えば、図3に示されるように、インストルメントパネルIPの頂部に設けられた一対のスピーカ10bを含む。通知装置10がスピーカを備える場合、通知装置10は、スピーカから音声及び警報音の少なくとも1つを発することにより、ドライバへの通知を行う。
On the other hand, when the notification is an auditory notification, the
通知が体感的通知の場合、通知装置10は例えば、ドライバに振動を与える振動器を備える。振動器には例えば、図3に示されるように、ドライバ用座席に組み込まれた振動器10cなどが含まれる。通知装置10が振動器を備える場合、通知装置10は、振動器を作動させることにより、ドライバへの通知を行う。
When the notification is a sensory notification, the
本発明による実施例では、通知装置10は、メータディスプレイ10a1、ヘッドアップディスプレイ10a2、センタディスプレイ10a3、ステアリングSTRのLED10a4、スピーカ10b、及び、振動器10cのうち少なくとも1つを備える。通知装置10は電子制御ユニット20からの制御信号に基づいて制御される。
In the embodiment according to the present invention, the
電子制御ユニット20は、双方向性バスによって相互に接続されたROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及びCPU(Central Processing Unit)などを備えたコンピュータである。本発明による実施例では、電子制御ユニット20は図4に示されるように、運転制御部21、通知制御部22、自己位置推定部23、路面画像生成部24、及び、相関値算出部25を備える。
The
運転制御部21は、車両運転を制御するように構成されている。具体的には、本発明による実施例では、自動運転を行うべきときには、運転制御部21はアクチュエータ7を制御して、車両Vの走行操作である駆動、制動及び操舵を制御する。これに対し、マニュアル運転を行うべきときには、運転制御部21は自動運転を終了する。マニュアル運転では、車両Vの走行操作である駆動、制動及び操舵がドライバによって行われる。
The driving
一方、通知制御部22は、通知装置10を制御して、ドライバへの通知の実行及び停止するように構成されている。本発明による実施例では、通知制御部22は、マニュアル運転中に、自動運転が可能であるか否かを判断する。例えば、車両Vの外部状況が外部センサ1により確実に検出可能であるときに、自動運転が可能であると判断される。これに対し、車両Vの外部状況が外部センサ1により確実に検出可能でないときには、自動運転が可能であると判断されない。自動運転が可能であると判断されたときには、通知制御部22は通知装置10を制御して、自動運転が可能であることをドライバに通知する。次いで、ドライバが操作装置8を操作すると、運転制御部21が自動運転を行うべきと判斷し、自動運転を開始する。
On the other hand, the
また、本発明による実施例では、通知制御部22は、自動運転中に自動運転の継続が困難であるか否かを判断する。例えば、車両Vの外部状況が外部センサ1により確実に検出可能でないときに、自動運転の継続が困難であると判断される。これに対し車両Vの外部状況が外部センサ1により確実に検出可能であるときに、自動運転の継続が困難であると判断されない。自動運転の継続が困難であると判斷されたときには、通知制御部22は通知装置10を制御して、自動運転終了要求をドライバに通知する。すなわち、ドライバは、自動運転を終了するために操作装置8を操作するように要求される。次いで、ドライバが操作装置8を操作すると、運転制御部21はマニュアル運転を行うべきと判斷し、自動運転を終了してマニュアル運転を開始する。
Further, in the embodiment according to the present invention, the
なお、操作装置8が操作ボタン8aを備える場合には、自動運転を終了するための操作は、自動運転中にドライバが操作ボタン8aを押下することである。あるいは、操作装置8がステアリングを備える場合には、自動運転を終了するための操作は、自動運転中にドライバがステアリングをあらかじめ定められたしきい量以上操作することである。操作装置8がアクセルペダルを備える場合には、自動運転を終了するための操作は、自動運転中にドライバがアクセルペダルをあらかじめ定められたしきい量以上踏み込むことである。操作装置8がブレーキペダルを備える場合には、自動運転を終了するための操作は、自動運転中にドライバがブレーキペダルをあらかじめ定められたしきい量以上踏み込むことである。
When the
自動運転終了要求の通知は例えば次のようにして行われる。すなわち、一例では、メータディスプレイ10a1、ヘッドアップディスプレイ10a2、及び、センタディスプレイ10a3のようなディスプレイに「自動運転を終了してください」といった文字情報が表示される。別の例では、スピーカ10bから「自動運転を終了してください」といった音声情報が発せられる。更に別の例では、上述の文字情報及び音声情報が重複してドライバに提供される。このように通知装置10の複数のアイテムを用いてドライバへの通知を行うと、ドライバが通知をより確実に理解又は認識することができる。
The notification of the automatic operation end request is performed as follows, for example. That is, in one example, character information such as "Please end automatic operation" is displayed on displays such as the meter display 10a1, the head-up display 10a2, and the center display 10a3. In another example, the
更に、本発明による実施例では、通知制御部22は通知装置10を制御して、マニュアル運転準備要求をドライバに通知するように構成されている。すなわち、ドライバは、マニュアル運転の準備状態をとるように要求される。
Further, in the embodiment according to the present invention, the
本発明による実施例では、マニュアル運転の準備状態には、少なくともハンズオン状態が含まれる。ハンズオン状態には、例えば、ドライバがステアリングSTRに手を載せた状態、ドライバがステアリングSTRを把持した状態、などが含まれる。別の実施例(図示しない)では、マニュアル運転の準備状態には、ハンズオン状態に加えて、ドライバがブレーキペダルに足を載せた状態、ドライバの視線が車両前方を指向した状態、などが含まれる。 In the embodiment according to the present invention, the preparatory state for manual operation includes at least a hands-on state. The hands-on state includes, for example, a state in which the driver puts his / her hand on the steering STR, a state in which the driver holds the steering STR, and the like. In another embodiment (not shown), the preparatory state for manual driving includes, in addition to the hands-on state, a state in which the driver puts his / her foot on the brake pedal, a state in which the driver's line of sight points toward the front of the vehicle, and the like. ..
マニュアル運転準備要求の通知は例えば自動運転終了要求と同様にして行われる。すなわち、一例では、メータディスプレイ10a1、ヘッドアップディスプレイ10a2、及び、センタディスプレイ10a3のようなディスプレイに「マニュアル運転の準備をしてください」といった文字情報が表示される。別の例では、スピーカ10bから「マニュアル運転の準備をしてください」といった音声情報が発せられる。更に別の例では、上述の文字情報及び音声情報が重複してドライバに提供される。
The notification of the manual operation preparation request is performed in the same manner as the automatic operation end request, for example. That is, in one example, character information such as "Prepare for manual operation" is displayed on displays such as the meter display 10a1, the head-up display 10a2, and the center display 10a3. In another example, the
次に、本発明による実施例における、マニュアル運転準備要求の通知の実行及び停止の制御を、図5を参照して説明する。図5を参照すると、まず、自動運転中に、カメラ1cは車両Vの周囲の画像データを取得する。次いで、路面画像生成部24は、この画像データから路面画像を生成する。以下では、この路面画像を取得路面画像と称する。カメラ1cが画像データを取得した位置を取得位置と称すると、路面画像生成部24は更に、取得位置における道路情報から路面画像を生成する。以下では、この路面画像を疑似路面画像と称する。ここで、取得位置は自己位置推定部23により推定された位置である。自己位置推定部23は、GPS受信機2及び内部センサ3の出力に基づいて車両Vの自己位置(例えば、絶対位置)を推定するように構成されている。GPS受信機2の出力だけでなく内部センサ3の出力に基づいて自己位置が推定されるので、自己位置の推定精度が高められる。一方、道路情報は上述の道路情報記憶装置4に記憶されている。
Next, the control of execution and stop of the notification of the manual operation preparation request in the embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 5, first, the
次いで、相関値算出部25は、取得路面画像と疑似路面画像との間の相関値を算出する。この相関値は取得路面画像と疑似路面画像との類似の程度を表すものであり、ゼロから1までの間の数値の形で算出される。
Next, the correlation
また、相関値算出部25は、取得位置における基準相関値を算出する。ここで、基準相関値は基準相関値記憶装置9に記憶されている。本発明による実施例では、基準相関値は、下限値CVmから上限値CVMまでの範囲の形をとる。以下では、下限値CVmから上限値CVMまでの範囲を基準範囲と称する。この基準範囲は、例えば、図6に示されるように、位置、すなわち緯度及び経度の関数として、基準相関値記憶装置9内に記憶されている。別の実施例(図示しない)では、基準相関値は位置に応じて定まる値の形をとる。
Further, the correlation
本発明による実施例では、或る位置の基準範囲すなわち下限値CVm及び上限値CVMは、車両が当該或る位置を複数回にわたり走行したときの相関値に基づいて算出される。具体的には、下限値CVm及び上限値CVMは、それぞれの位置における相関値の平均値CVave及び標準偏差σを用いて算出される。一例では、下限値CVmは(CVave−2σ)の形で算出される。別の例では、上限値CVMは(CVave+σ)の形で算出される。 In the embodiment according to the present invention, the reference range of a certain position, that is, the lower limit value CVm and the upper limit value CVM are calculated based on the correlation value when the vehicle travels the certain position a plurality of times. Specifically, the lower limit value CVm and the upper limit value CVM are calculated using the average value CVave and the standard deviation σ of the correlation values at the respective positions. In one example, the lower limit CVm is calculated in the form of (CVave-2σ). In another example, the upper limit CVM is calculated in the form (CVave + σ).
図7は、車両Vがあらかじめ定められた出発点からあらかじめ定められた経路に沿って走行したときの、車両Vの走行距離と基準相関値との関係の一例を示している。図7において、横軸の走行距離は上記経路上の位置を表している。図7に示されるように、基準相関値、すなわち下限値CVm及び上限値CVMにより定まる基準範囲は、車両Vの走行距離又は位置に応じて変動する。すなわち、或る位置の下限値CVmはより小さく、別の位置の下限値CVmはより大きい。また、或る位置の上限値CVMはより大きく、別の位置の上限値CVMはより大きい。更に、或る位置の相関値のバラツキはより小さく、別の位置の相関値のバラツキはより大きい。なお、相関値のバラツキの大きさは、基準範囲の幅(CVM−CVm)によって表される。 FIG. 7 shows an example of the relationship between the mileage of the vehicle V and the reference correlation value when the vehicle V travels along a predetermined route from a predetermined starting point. In FIG. 7, the mileage on the horizontal axis represents a position on the route. As shown in FIG. 7, the reference correlation value, that is, the reference range determined by the lower limit value CVm and the upper limit value CVM varies depending on the mileage or position of the vehicle V. That is, the lower limit CVm at one position is smaller and the lower limit CVm at another position is larger. Also, the upper limit CVM at one position is larger and the upper limit CVM at another position is larger. Further, the variation of the correlation value at one position is smaller, and the variation of the correlation value at another position is larger. The magnitude of the variation in the correlation value is represented by the width of the reference range (CVM-CVm).
再び図5を参照すると、通知制御部22は次いで、相関値と基準相関値又は基準範囲とを比較し、比較結果に基づいて、マニュアル運転準備要求の通知の実行及び停止を制御する。具体的には、相関値が基準範囲外にあるときには、マニュアル運転準備要求の通知が実行される。これに対し、相関値が基準範囲内にあるときには、マニュアル運転準備要求の通知が停止される。
Referring to FIG. 5 again, the
図8には、車両Vが上述の経路に沿って走行したときの相関値の一例が曲線Xでもって示される。図8に示されるように、相関値が基準範囲内にあるときには、マニュアル運転準備要求の通知が停止され、相関値が基準範囲外にあるときには、マニュアル運転準備要求の通知が実行される。 In FIG. 8, an example of the correlation value when the vehicle V travels along the above-mentioned route is shown by a curve X. As shown in FIG. 8, when the correlation value is within the reference range, the notification of the manual operation preparation request is stopped, and when the correlation value is outside the reference range, the notification of the manual operation preparation request is executed.
本発明による実施例では、図7を参照して説明したように、基準相関値又は基準範囲は位置に依存する。一方、相関値は、自己位置の推定精度を表している。したがって、或る位置での自己位置の推定精度はより低く、別の位置での自己位置の推定精度はより高い、ということになる。また、或る位置での自己位置の推定精度のバラツキはより小さく、別の位置での自己位置の推定精度のバラツキはより大きい、ということになる。更に、位置が異なると道路情報(例えば、道路の形状の情報など)が異なることを考えると、或る形状を有する道路での自己位置の推定精度はより低く、別の形状を有する道路での自己位置の推定精度はより高い、ということになる。また、或る形状を有する道路での自己位置の推定精度のバラツキはより小さく、別の形状を有する道路での自己位置の推定精度のバラツキはより大きい、ということになる。 In the examples according to the invention, the reference correlation value or reference range depends on the position, as described with reference to FIG. On the other hand, the correlation value represents the estimation accuracy of the self-position. Therefore, the estimation accuracy of the self-position at one position is lower, and the estimation accuracy of the self-position at another position is higher. In addition, the variation in the estimation accuracy of the self-position at a certain position is smaller, and the variation in the estimation accuracy of the self-position at another position is larger. Furthermore, considering that road information (for example, road shape information) differs depending on the position, the estimation accuracy of the self-position on a road having a certain shape is lower, and the estimation accuracy of the self-position on a road having another shape is lower. It means that the estimation accuracy of the self-position is higher. In addition, the variation in the estimation accuracy of the self-position on the road having a certain shape is smaller, and the variation in the estimation accuracy of the self-position on the road having another shape is larger.
一方、本発明による実施例では、先に説明したように、基準相関値又は基準範囲は、従前の車両走行結果から算出される。したがって、或る位置の基準相関値又は基準範囲は、当該或る位置における従前の自己位置の推定精度を表している。 On the other hand, in the embodiment according to the present invention, as described above, the reference correlation value or the reference range is calculated from the conventional vehicle running result. Therefore, the reference correlation value or reference range at a certain position represents the accuracy of the previous estimation of the self-position at the certain position.
そうすると、今回の相関値が基準範囲外にあるときには、今回の自己位置の推定精度は従前の自己位置の推定精度と異なっている、ということがわかる。これに対し、今回の相関値が基準範囲内にあるときには、今回の自己位置の推定精度は従前の自己位置の推定精度と同程度であるということがわかる。 Then, when the correlation value of this time is out of the reference range, it can be seen that the estimation accuracy of the self-position this time is different from the estimation accuracy of the self-position before. On the other hand, when the correlation value of this time is within the reference range, it can be seen that the estimation accuracy of the self-position this time is about the same as the estimation accuracy of the self-position before.
そこで本発明による実施例では、今回の相関値が基準範囲外にあるときに、マニュアル運転準備要求をドライバに通知するようにしている。これに対し、今回の相関値が基準範囲内にあるときには、マニュアル運転準備要求をドライバに通知しないようにしている。 Therefore, in the embodiment according to the present invention, when the current correlation value is out of the reference range, the driver is notified of the manual operation preparation request. On the other hand, when the correlation value this time is within the reference range, the driver is not notified of the manual operation preparation request.
自己位置の推定精度がより低くなると、自動運転を継続するのが困難になるおそれがある。すなわち、ドライバに自動運転終了要求が通知されるおそれがある。本発明による実施例では、相関値が基準範囲外にあるときにマニュアル運転準備要求がドライバに通知される。したがって、次いで自動運転終了要求が通知されたときに、ドライバは速やかに自動運転を終了してマニュアル運転を開始することができる。 If the self-position estimation accuracy is lower, it may be difficult to continue the automatic operation. That is, there is a possibility that the driver is notified of the automatic operation end request. In the embodiment according to the present invention, the driver is notified of the manual operation preparation request when the correlation value is out of the reference range. Therefore, the next time the automatic operation end request is notified, the driver can promptly end the automatic operation and start the manual operation.
また、マニュアル運転準備要求は、自動運転の終了をドライバに要求しない。すなわち、ドライバは自動運転を継続しつつ、マニュアル運転準備状態をとることができる。したがって、ドライバが煩わしく感じるのが制限される。 Further, the manual operation preparation request does not request the driver to end the automatic operation. That is, the driver can take the manual operation ready state while continuing the automatic operation. Therefore, it is limited that the driver feels annoyed.
このように、マニュアル運転準備要求は、ドライバに対し、ドライバが自動運転を継続したままマニュアル運転の準備状態をとることを要求する。したがって、マニュアル運転準備要求は、自動運転の終了を要求する自動運転終了要求と性質をまったく異にする。 As described above, the manual operation preparation request requires the driver to take the preparation state for manual operation while continuing the automatic operation. Therefore, the manual operation preparation request is completely different in nature from the automatic operation end request that requires the end of the automatic operation.
更に、本発明による実施例では、マニュアル運転準備要求が通知されているときに相関値が基準範囲内に戻ると、マニュアル運転準備要求の通知が停止される。したがって、ドライバが煩わしく感じるのが制限される。 Further, in the embodiment according to the present invention, when the correlation value returns to the reference range when the manual operation preparation request is notified, the notification of the manual operation preparation request is stopped. Therefore, it is limited that the driver feels annoyed.
しかも、本発明による実施例では、基準相関値すなわち基準範囲が位置に応じて設定される。したがって、自己位置の推定精度が位置又は道路情報に応じて適切に評価され、マニュアル運転準備要求の通知が位置又は道路情報に応じて適切に制御される。 Moreover, in the embodiment according to the present invention, the reference correlation value, that is, the reference range is set according to the position. Therefore, the estimation accuracy of the self-position is appropriately evaluated according to the position or road information, and the notification of the manual driving preparation request is appropriately controlled according to the position or road information.
このように本発明による実施例では、電子制御ユニット20は、GPS受信機2及び内部センサ3の出力に基づいて車両Vの自己位置を推定するように構成されている自己位置推定部23と、カメラ1cにより取得された画像データから取得路面画像を生成するとともに、カメラ1cが画像データを取得した取得位置における道路情報から疑似路面画像を生成するように構成されている路面画像生成部24と、取得路面画像と疑似路面画像との間の相関値、及び、取得位置における基準相関値を算出するように構成されている相関値算出部25と、自動運転中に、相関値と取得位置における基準相関値との比較結果に基づき通知装置10を制御して、ドライバへのマニュアル運転準備要求の通知を実行又は停止するように構成されている通知制御部22と、を備えている。
As described above, in the embodiment according to the present invention, the
図9は、本発明による実施例の上述したマニュアル運転準備要求の通知制御を実行するルーチンを示している。このルーチンはあらかじめ定められた設定時間ごとの割り込みによって実行される。図9を参照すると、ステップ100では車両Vが自動運転中であるか否かが判別される。車両Vが自動運転中でないとき、すなわちマニュアル運転中のときには処理サイクルを終了する。車両Vが自動運転中のときには次いでステップ101に進み、取得路面画像及び疑似路面画像が生成される。続くステップ102では相関値が算出される。続くステップ103では図6のマップから基準範囲が算出される。続くステップ104では相関値が基準範囲外であるか否かが判別される。相関値が基準範囲外であるときにはステップ105に進み、マニュアル運転準備要求の通知が実行される。これに対し、相関値が基準範囲内であるときにはステップ106に進み、マニュアル運転準備要求の通知が停止される。
FIG. 9 shows a routine for executing the above-described notification control of the manual operation preparation request according to the embodiment of the present invention. This routine is executed by interrupts at predetermined set time intervals. With reference to FIG. 9, in
なお、相関値算出部25が相関値を算出するのに用いられるロジックは、基準相関値を算出するのに用いられるロジックと同じである。したがって、相関値算出部25が相関値を算出するときに用いられるロジックが変更されたときには、基準相関値を算出し直す必要がある。
The logic used by the correlation
次に、本発明による別の実施例を説明する。本発明による別の実施例では、電子制御ユニット20は、自動運転中に自動運転の信頼性の度合いを数値の形で表す自動運転信頼値を繰り返し算出する信頼度算出部を更に備える。この自動運転信頼値が小さいときには、自動運転信頼値が大きいときに比べて、自動運転の信頼性の度合いは低い。また、本発明による別の実施例では、通知制御部22は、自動運転信頼値があらかじめ定められた準備要求値よりも小さいときに、通知装置10を制御して、マニュアル運転準備要求をドライバに通知する。
Next, another embodiment according to the present invention will be described. In another embodiment according to the present invention, the
その上で、本発明による別の実施例では、通知制御部22は、相関値が基準範囲外にあるときに自動運転信頼値が準備要求値よりも小さいと判断し、相関値が基準範囲内にあるときに自動運転信頼値が準備要求値よりも大きいと判断する。したがって、相関値が基準範囲外にあるときにマニュアル運転準備要求の通知が実行され、相関値が基準範囲内にあるときにマニュアル運転準備要求の通知が停止される。
Then, in another embodiment according to the present invention, the
なお、本発明による別の実施例では、通知制御部22は、自動運転信頼値が、準備要求値よりも小さく設定された終了要求値よりも小さいときに、通知装置10を制御して、自動運転終了要求をドライバに通知する。すなわち、自動運転終了要求が通知される前にマニュアル運転準備要求がドライバに通知される。したがって、自動運転終了要求が通知されたときに、ドライバは速やかに自動運転を終了してマニュアル運転を開始することができる。
In another embodiment according to the present invention, the
1c カメラ
2 GPS受信機
3 内部センサ
4 道路情報記憶装置
9 基準相関値記憶装置
10 通知装置
20 電子制御ユニット
22 通知制御部
23 自己位置推定部
24 路面画像生成部
25 相関値算出部
V 車両
Claims (1)
GPS衛星からの信号を受信するように構成されているGPS受信機と、
車両の走行状態を検出するように構成されている内部センサと、
車両の周囲の画像データを取得するように構成されているカメラと、
道路情報を絶対位置としての位置情報に関連付けてあらかじめ記憶しておくように構成されている道路情報記憶装置と、
基準相関値を絶対位置としての位置情報に関連付けてあらかじめ記憶しておくように構成されている基準相関値記憶装置と、
自動運転中にマニュアル運転準備要求をドライバに通知するように構成されている通知装置と、
電子制御ユニットであって、
前記GPS受信機及び前記内部センサの出力に基づいて車両の自己位置を絶対位置として推定するように構成されている自己位置推定部と、
前記カメラにより取得された画像データから取得路面画像を生成するとともに、前記カメラが前記画像データを取得した取得位置における前記道路情報から疑似路面画像を生成するように構成されている路面画像生成部と、
前記取得路面画像と前記疑似路面画像との間の類似の程度を表す相関値、及び、前記取得位置における前記基準相関値を算出するように構成されている相関値算出部と、
自動運転中に、前記相関値と前記取得位置における前記相関値の基準値である前記基準相関値との比較結果に基づき前記通知装置を制御して、ドライバへの前記マニュアル運転準備要求の通知を実行又は停止するように構成されている通知制御部と、
を備えた電子制御ユニットと、
を備えた、自動運転車両の制御システム。 A control system for self-driving vehicles
GPS receivers that are configured to receive signals from GPS satellites,
An internal sensor that is configured to detect the running condition of the vehicle,
With a camera that is configured to acquire image data around the vehicle,
A road information storage device that is configured to associate road information with position information as an absolute position and store it in advance.
A reference correlation value storage device configured to associate a reference correlation value with position information as an absolute position and store it in advance, and a reference correlation value storage device.
A notification device configured to notify the driver of a manual operation preparation request during autonomous driving, and
It is an electronic control unit
A self-position estimation unit configured to estimate the vehicle's self-position as an absolute position based on the outputs of the GPS receiver and the internal sensor.
A road surface image generation unit configured to generate an acquired road surface image from the image data acquired by the camera and to generate a pseudo road surface image from the road information at the acquisition position where the camera acquired the image data. ,
A correlation value representing the degree of similarity between the acquired road surface image and the pseudo road surface image, and a correlation value calculating unit configured to calculate the reference correlation value at the acquired position.
During automatic operation, the notification device is controlled based on the comparison result between the correlation value and the reference correlation value which is the reference value of the correlation value at the acquisition position, and the driver is notified of the manual operation preparation request. A notification control unit that is configured to run or stop,
With an electronic control unit equipped with
A control system for self-driving vehicles.
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