JP7074660B2 - Self-driving vehicle system - Google Patents

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Description

本発明は、自動運転による合流が可能な自動運転車両システムに関する。 The present invention relates to an autonomous driving vehicle system capable of merging by autonomous driving.

従来より、高速道路における自車両の合流を支援する装置が知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1記載の装置では、本線を走行する他車両の位置と速度とを含む交通情報に基づいて、自車両が本線に合流可能な車間スペースを検出し、合流可能なスペースがある場合には第1の合流案内を行う。一方、合流可能なスペースがない場合には、自車両の減速または停止を指示した後に、第2の合流案内を行う。 Conventionally, a device for supporting the merging of own vehicles on a highway has been known (see, for example, Patent Document 1). In the device described in Patent Document 1, the inter-vehicle space where the own vehicle can join the main line is detected based on the traffic information including the position and speed of other vehicles traveling on the main line, and when there is a space where the own vehicle can join. Provides the first merge guidance. On the other hand, if there is no space available for merging, a second merging guidance is given after instructing the vehicle to decelerate or stop.

特許文献1:特開2006-244142号公報 Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-244142

ところで、本線の他車両の走行を妨げずに合流を実現するためには、本線の合流地点に到るまでの間に自車両を十分に加速させる必要がある。しかしながら、加速性能は車両毎に異なるため、例えば加速性能の低い自車両を自動運転によって合流させる場合、車間距離が十分に長い場合にしか合流することができず、このため、合流可能な機会が減少し、合流前の停止状態の時間が長くなるおそれがある。 By the way, in order to realize the merging without hindering the running of other vehicles on the main line, it is necessary to sufficiently accelerate the own vehicle before reaching the merging point of the main line. However, since the acceleration performance differs from vehicle to vehicle, for example, when own vehicles with low acceleration performance are merged by automatic driving, they can only merge when the inter-vehicle distance is sufficiently long, so there is an opportunity to merge. It may decrease and the stopped time before merging may become longer.

本発明の一態様である自動運転車両システムは、自動運転車両の周辺状況を検出する周辺状況検出部と、周辺状況検出部により検出された周辺状況に応じて、自動運転車両の行動計画を生成する行動計画生成部と、行動計画生成部により生成された行動計画に応じて自動運転車両の走行用アクチュエータを制御する走行制御部と、を備える。行動計画生成部は、自動運転車両が第1車線を走行中に、第1車線上の停止地点に至るまでに自動運転車両が第2車線の第1車両とその後方の第2車両との間の合流地点に合流が可能か否かを判定する第1合流判定部と、第1合流判定部により合流可能でないと判定されたとき、自動運転車両が前記停止地点で停車した状態から第2車線の合流地点に合流が可能か否かを判定する第2合流判定部と、第1合流判定部と第2合流判定部との判定結果に応じて、自動運転車両の合流走行の行動計画を生成する合流指令部と、停止地点を設定する停止地点設定部と、を有し、第1合流判定部および第2合流判定部は、所定時間後の第1車両と第2車両との車間距離が所定値以上であり、かつ、自動運転車両が合流地点に所定時間内に到達可能であり、かつ、所定時間後の自動運転車両の車速が目標車速まで上昇可能であるとき、合流地点に合流が可能と判定し、停止地点設定部は、自動運転車両の停止状態から発生し得る最大加速度が大きいほど、第1地点を車両進行方向側に設定する。 The self-driving vehicle system, which is one aspect of the present invention, generates an action plan for the self-driving vehicle according to the peripheral situation detection unit that detects the peripheral situation of the self-driving vehicle and the peripheral situation detected by the peripheral situation detection unit. It is provided with an action plan generation unit and a travel control unit that controls a travel actuator of an autonomous driving vehicle according to an action plan generated by the action plan generation unit. In the action plan generation unit, while the self-driving vehicle is traveling in the first lane, the self-driving vehicle is between the first vehicle in the second lane and the second vehicle behind it until the stop point on the first lane is reached. When it is determined by the first merging determination unit that determines whether or not merging is possible at the merging point and the first merging determination unit, the automatically driving vehicle is stopped at the stop point and is in the second lane. Generates an action plan for merging of automatically driven vehicles according to the judgment results of the second merging judgment unit, the first merging judgment unit, and the second merging judgment unit, which determine whether or not merging is possible at the merging point of the vehicle. It has a merging command unit and a stop point setting unit for setting a stop point, and the first merging determination unit and the second merging determination unit have a vehicle-to-vehicle distance between the first vehicle and the second vehicle after a predetermined time. When the value is equal to or higher than the specified value, the self-driving vehicle can reach the confluence within a predetermined time, and the vehicle speed of the self-driving vehicle after the predetermined time can increase to the target vehicle speed, the confluence occurs at the confluence. Determining that it is possible, the stop point setting unit sets the first point on the vehicle traveling direction side as the maximum acceleration that can occur from the stopped state of the automatically driven vehicle is larger.

本発明によれば、加速性能が低い自動運転車両であっても、加速性能が高い自動運転車両と同様に、スムーズな合流走行を実現することができる。 According to the present invention, even an autonomous driving vehicle having a low acceleration performance can realize smooth merging traveling as in the case of an autonomous driving vehicle having a high acceleration performance.

本発明の実施形態に係る自動運転車両システムが適用される自動運転車両の走行系の概略構成を示す図。The figure which shows the schematic structure of the traveling system of the autonomous driving vehicle to which the autonomous driving vehicle system which concerns on embodiment of this invention is applied. 本発明の実施形態に係る自動運転車両システムの全体構成を概略的に示すブロック図。The block diagram schematically showing the whole structure of the autonomous driving vehicle system which concerns on embodiment of this invention. 図2の行動計画生成部で生成された合流走行時における行動計画の一例を示す図。The figure which shows an example of the action plan at the time of a merging run generated by the action plan generation part of FIG. 図2のコントローラの構成をより詳細に示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the controller of FIG. 2 in more detail. 合流走行時の合流地点の算出方法を説明するための図。The figure for demonstrating the calculation method of the merging point at the time of merging running. 合流走行前の車両の停止地点の一例を示す図。The figure which shows an example of the stop point of the vehicle before merging running. 合流走行時の目標車速の変化の一例を示す図。The figure which shows an example of the change of the target vehicle speed at the time of merging running. 図4の行動計画生成部における処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process in the action plan generation part of FIG. 本発明の実施形態に係る自動運転車両システムの主要な動作の一例を具体的に示す図。The figure which shows concrete example of the main operation of the self-driving vehicle system which concerns on embodiment of this invention.

以下、図1~図9を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る自動運転車両システムは、自動運転機能を有する車両(自動運転車両)に適用される。図1は、本実施形態に係る自動運転車両システムが適用される自動運転車両200(単に車両または自車両と呼ぶこともある)の走行系の概略構成を示す図である。車両200は、ドライバによる運転操作が不要な自動運転モードでの走行だけでなく、ドライバの運転操作による手動運転モードでの走行も可能である。なお、本実施形態では、アクセル操作、ブレーキ操作および操舵の全ての操作が不要な運転モードを自動運転モードと呼ぶ。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9. The autonomous driving vehicle system according to the embodiment of the present invention is applied to a vehicle having an automatic driving function (automated driving vehicle). FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a traveling system of an autonomous driving vehicle 200 (sometimes simply referred to as a vehicle or an own vehicle) to which the autonomous driving vehicle system according to the present embodiment is applied. The vehicle 200 can travel not only in an automatic driving mode that does not require a driver's driving operation, but also in a manual driving mode by the driver's driving operation. In this embodiment, an operation mode that does not require all operations of accelerator operation, brake operation, and steering is referred to as an automatic operation mode.

図1に示すように、車両200は、エンジン1と、変速機2とを有する。エンジン1は、スロットルバルブ11を介して供給される吸入空気とインジェクタ12から噴射される燃料とを適宜な割合で混合し、点火プラグ等により点火して燃焼させ、これにより回転動力を発生する内燃機関(例えばガソリンエンジン)である。なお、ガソリンエンジンに代えてディーゼルエンジン等、各種エンジンを用いることもできる。吸入空気量はスロットルバルブ11により調節され、スロットルバルブ11の開度は、電気信号により作動するスロットル用アクチュエータの駆動によって変更される。スロットルバルブ11の開度およびインジェクタ12からの燃料の噴射量(噴射時期、噴射時間)はコントローラ40(図2)により制御される。 As shown in FIG. 1, the vehicle 200 has an engine 1 and a transmission 2. The engine 1 mixes the intake air supplied through the throttle valve 11 and the fuel injected from the injector 12 at an appropriate ratio, ignites the engine with a spark plug or the like, and burns the engine, thereby generating rotational power. An engine (eg a gasoline engine). In addition, various engines such as a diesel engine can be used instead of the gasoline engine. The amount of intake air is adjusted by the throttle valve 11, and the opening degree of the throttle valve 11 is changed by driving a throttle actuator operated by an electric signal. The opening degree of the throttle valve 11 and the fuel injection amount (injection timing, injection time) from the injector 12 are controlled by the controller 40 (FIG. 2).

変速機2は、エンジン1と駆動輪3との間の動力伝達径路に設けられ、エンジン1からの回転を変速し、かつエンジン1からのトルクを変換して出力する。変速機2で変速された回転は駆動輪3に伝達され、これにより車両200が走行する。なお、エンジン1の代わりに、あるいはエンジン1に加えて、駆動源としての走行用モータを設け、電気自動車やハイブリッド自動車として車両200を構成することもできる。 The transmission 2 is provided in the power transmission path between the engine 1 and the drive wheels 3, shifts the rotation from the engine 1, converts the torque from the engine 1, and outputs the torque. The rotation shifted by the transmission 2 is transmitted to the drive wheels 3, whereby the vehicle 200 travels. In addition, instead of the engine 1, or in addition to the engine 1, a traveling motor as a drive source may be provided to form the vehicle 200 as an electric vehicle or a hybrid vehicle.

変速機2は、例えば複数の変速段に応じて変速比を段階的に変更可能な有段変速機である。なお、変速比を無段階に変更可能な無段変速機を、変速機2として用いることもできる。図示は省略するが、トルクコンバータを介してエンジン1からの動力を変速機2に入力してもよい。変速機2は、例えばドグクラッチや摩擦クラッチなどの係合要素21を備え、油圧制御装置22が油圧源から係合要素21への油の流れを制御することにより、変速機2の変速段を変更することができる。油圧制御装置22は、電気信号により駆動する制御弁を有し、制御弁の駆動に応じて係合要素21への圧油の流れを変更することで、適宜な変速段を設定できる。 The transmission 2 is, for example, a stepped transmission in which the gear ratio can be changed stepwise according to a plurality of gears. A continuously variable transmission whose gear ratio can be changed steplessly can also be used as the transmission 2. Although not shown, the power from the engine 1 may be input to the transmission 2 via the torque converter. The transmission 2 includes an engaging element 21 such as a dog clutch or a friction clutch, and the hydraulic control device 22 controls the flow of oil from the hydraulic source to the engaging element 21 to change the transmission stage of the transmission 2. can do. The hydraulic control device 22 has a control valve driven by an electric signal, and an appropriate shift stage can be set by changing the flow of pressure oil to the engaging element 21 according to the drive of the control valve.

図2は、本発明の実施形態に係る自動運転車両システム100の全体構成を概略的に示すブロック図である。図2に示すように、自動運転車両システム100は、コントローラ40と、コントローラ40にそれぞれ電気的に接続された外部センサ群31と、内部センサ群32と、入出力装置33と、GPS受信機34と、地図データベース35と、ナビゲーション装置36と、通信ユニット37と、走行用アクチュエータACとを主に有する。 FIG. 2 is a block diagram schematically showing the overall configuration of the autonomous driving vehicle system 100 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the autonomous driving vehicle system 100 includes a controller 40, an external sensor group 31 electrically connected to the controller 40, an internal sensor group 32, an input / output device 33, and a GPS receiver 34. It mainly has a map database 35, a navigation device 36, a communication unit 37, and a traveling actuator AC.

外部センサ群31は、車両200の周辺情報である外部状況を検出する複数のセンサの総称である。例えば外部センサ群31には、車両200の全方位の照射光に対する散乱光を測定して車両200から周辺の障害物までの距離を測定するライダ、電磁波を照射し反射波を検出することで車両200の周辺の他車両や障害物等を検出するレーダ、車両200に搭載され、CCDやCMOS等の撮像素子を有して車両200の周辺(前方、後方および側方)を撮像するカメラなどが含まれる。外部センサ群31による検出信号はコントローラ40に送信される。 The external sensor group 31 is a general term for a plurality of sensors that detect an external situation, which is peripheral information of the vehicle 200. For example, the external sensor group 31 includes a lidar that measures scattered light with respect to omnidirectional irradiation light of the vehicle 200 to measure the distance from the vehicle 200 to surrounding obstacles, and a vehicle that detects reflected waves by irradiating electromagnetic waves. Radars that detect other vehicles and obstacles around the 200, cameras mounted on the vehicle 200 that have image sensors such as CCD and CMOS to capture the surroundings (front, rear, and sides) of the vehicle 200, etc. included. The detection signal by the external sensor group 31 is transmitted to the controller 40.

内部センサ群32は、車両200の走行状態や車内の状態を検出する複数のセンサの総称である。例えば内部センサ群32には、車両200の車速を検出する車速センサ、車両200の前後方向の加速度および左右方向の加速度(横加速度)をそれぞれ検出する加速度センサ、エンジン1の回転数を検出するエンジン回転数センサ、車両200の重心の鉛直軸回りの回転角速度を検出するヨーレートセンサ、スロットルバルブ11の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサなどが含まれる。手動運転モードでのドライバの運転操作、例えばアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、ステアリングの操作等を検出するセンサも内部センサ群32に含まれる。内部センサ群32による検出信号はコントローラ40に送信される。 The internal sensor group 32 is a general term for a plurality of sensors that detect the traveling state of the vehicle 200 and the state inside the vehicle. For example, the internal sensor group 32 includes a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed of the vehicle 200, an acceleration sensor that detects the acceleration in the front-rear direction and the acceleration in the left-right direction (lateral acceleration) of the vehicle 200, and an engine that detects the rotation speed of the engine 1. It includes a rotation speed sensor, a yaw rate sensor that detects the rotation angle speed around the vertical axis of the center of gravity of the vehicle 200, a throttle opening degree sensor that detects the opening degree (throttle opening degree) of the throttle valve 11. The internal sensor group 32 also includes sensors that detect driver operation operations in the manual operation mode, such as accelerator pedal operation, brake pedal operation, and steering operation. The detection signal by the internal sensor group 32 is transmitted to the controller 40.

入出力装置33は、ドライバから指令が入力されたり、ドライバに対し情報が出力されたりする装置の総称である。例えば入出力装置33には、操作部材の操作によりドライバが各種指令を入力する各種スイッチ、ドライバが音声で指令を入力するマイク、ドライバに表示画像を介して情報を提供する表示部、ドライバに音声で情報を提供するスピーカなどが含まれる。各種スイッチには、自動運転モードおよび手動運転モードのいずれかを指令する手動自動切換スイッチが含まれる。 The input / output device 33 is a general term for devices for which commands are input from the driver and information is output to the driver. For example, the input / output device 33 includes various switches for the driver to input various commands by operating an operation member, a microphone for the driver to input commands by voice, a display unit for providing information to the driver via a display image, and voice to the driver. Includes speakers and the like that provide information in. Various switches include a manual automatic changeover switch that commands either an automatic operation mode or a manual operation mode.

手動自動切換スイッチは、例えばドライバが手動操作可能なスイッチとして構成され、スイッチ操作に応じて、自動運転機能を有効化した自動運転モードまたは自動運転機能を無効化した手動運転モードへの切換指令を出力する。手動自動切換スイッチの操作によらず、所定の走行条件が成立したときに、手動運転モードから自動運転モードへの切換、あるいは自動運転モードから手動運転モードへの切換を指令することもできる。すなわち、手動自動切換スイッチが自動的に切り換わることで、モード切換を手動ではなく自動で行うこともできる。 The manual automatic changeover switch is configured as a switch that can be manually operated by the driver, for example, and gives a command to switch to an automatic operation mode in which the automatic operation function is enabled or a manual operation mode in which the automatic operation function is disabled, depending on the switch operation. Output. It is also possible to instruct switching from the manual operation mode to the automatic operation mode or switching from the automatic operation mode to the manual operation mode when a predetermined driving condition is satisfied, regardless of the operation of the manual automatic changeover switch. That is, by automatically switching the manual automatic changeover switch, the mode changeover can be performed automatically instead of manually.

GPS受信機34は、複数のGPS衛星からの測位信号を受信し、受信した信号に基づいて車両200の絶対位置(緯度、経度など)を測定する。GPS受信機34からの信号はコントローラ40に送信される。 The GPS receiver 34 receives positioning signals from a plurality of GPS satellites, and measures the absolute position (latitude, longitude, etc.) of the vehicle 200 based on the received signals. The signal from the GPS receiver 34 is transmitted to the controller 40.

地図データベース35は、ナビゲーション装置36に用いられる一般的な地図情報を記憶する装置であり、例えばハードディスクにより構成される。地図情報には、道路の位置情報、道路形状(曲率など)の情報、交差点や分岐点の位置情報が含まれる。なお、地図データベース35に記憶される地図情報は、コントローラ40の記憶部42に記憶される高精度な地図情報とは異なる。 The map database 35 is a device for storing general map information used in the navigation device 36, and is composed of, for example, a hard disk. Map information includes road position information, road shape (curvature, etc.) information, and intersection and branch point position information. The map information stored in the map database 35 is different from the highly accurate map information stored in the storage unit 42 of the controller 40.

ナビゲーション装置36は、ドライバにより入力された目的地までの道路上の目標経路を探索するとともに、目標経路に沿った案内を行う装置である。目的地の入力および目標経路に沿った案内は、入出力装置33を介して行われる。目標経路は、GPS受信機34により測定された車両200の現在位置と、地図データベース35に記憶された地図情報とに基づいて演算される。 The navigation device 36 is a device that searches for a target route on the road to the destination input by the driver and provides guidance along the target route. The input of the destination and the guidance along the target route are performed via the input / output device 33. The target route is calculated based on the current position of the vehicle 200 measured by the GPS receiver 34 and the map information stored in the map database 35.

通信ユニット37は、インターネット回線などの無線通信網を含むネットワークを介して図示しない各種サーバと通信し、地図情報および交通情報などを定期的に、あるいは任意のタイミングでサーバから取得する。取得した地図情報は、地図データベース35や記憶部42に出力され、地図情報が更新される。取得した交通情報には、渋滞情報や、信号が赤から青に変わるまでの残り時間等の信号情報が含まれる。 The communication unit 37 communicates with various servers (not shown) via a network including a wireless communication network such as an Internet line, and acquires map information, traffic information, and the like from the server periodically or at an arbitrary timing. The acquired map information is output to the map database 35 and the storage unit 42, and the map information is updated. The acquired traffic information includes traffic congestion information and signal information such as the remaining time until the signal changes from red to blue.

アクチュエータACは、車両200の走行動作に関する各種機器を作動するための機器である。アクチュエータACには、図1に示すエンジン1のスロットルバルブ11の開度(スロットル開度)を調整するスロットル用アクチュエータ、係合要素21への油の流れを制御して変速機2の変速段を変更する変速用アクチュエータ、ブレーキ装置を作動するブレーキ用アクチュエータ、およびステアリング装置を駆動する操舵用アクチュエータなどが含まれる。 The actuator AC is a device for operating various devices related to the traveling operation of the vehicle 200. The actuator AC includes a throttle actuator that adjusts the opening degree (throttle opening degree) of the throttle valve 11 of the engine 1 shown in FIG. 1, and a shift stage of the transmission 2 that controls the flow of oil to the engaging element 21. It includes a speed change actuator to be changed, a brake actuator for operating a braking device, a steering actuator for driving a steering device, and the like.

コントローラ40は、電子制御ユニット(ECU)により構成される。なお、エンジン制御用ECU、変速機制御用ECU等、機能の異なる複数のECUを別々に設けることができるが、図2では、便宜上、これらECUの集合としてコントローラ40が示される。コントローラ40は、CPU等の演算部41と、ROM,RAM,ハードディスク等の記憶部42と、図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。 The controller 40 is composed of an electronic control unit (ECU). A plurality of ECUs having different functions, such as an engine control ECU and a transmission control ECU, can be separately provided, but in FIG. 2, the controller 40 is shown as a set of these ECUs for convenience. The controller 40 includes a computer having a calculation unit 41 such as a CPU, a storage unit 42 such as a ROM, RAM, and a hard disk, and other peripheral circuits (not shown).

記憶部42には、車線の中央位置の情報や車線位置の境界の情報等を含む高精度の詳細な地図情報が記憶される。より具体的には、地図情報として、道路情報、交通規制情報、住所情報、施設情報、電話番号情報等が記憶される。道路情報には、高速道路、有料道路、国道などの道路の種別を表す情報、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の3次元座標位置、車線のカーブの曲率、車線の合流ポイントおよび分岐ポイントの位置、道路標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事等により車線の走行が制限または通行止めとされている情報などが含まれる。記憶部42には、変速動作の基準となるシフトマップ(変速線図)、各種制御のプログラム、プログラムで用いられる閾値等の情報も記憶される。 The storage unit 42 stores high-precision detailed map information including information on the center position of the lane and information on the boundary of the lane position. More specifically, as map information, road information, traffic regulation information, address information, facility information, telephone number information and the like are stored. Road information includes information indicating the type of road such as highways, toll roads, and national roads, the number of lanes of the road, the width of each lane, the slope of the road, the three-dimensional coordinate position of the road, the curvature of the curve of the lane, and the lane. Information such as the positions of confluence points and branch points, road signs, etc. is included. Traffic regulation information includes information that lane driving is restricted or closed due to construction work or the like. The storage unit 42 also stores information such as a shift map (shift diagram) that serves as a reference for shifting operations, various control programs, and threshold values used in the programs.

演算部41は、自動走行に関する機能的構成として、自車位置認識部43と、外界認識部44と、行動計画生成部45と、走行制御部46とを有する。 The calculation unit 41 has a vehicle position recognition unit 43, an outside world recognition unit 44, an action plan generation unit 45, and a travel control unit 46 as functional configurations related to automatic driving.

自車位置認識部43は、GPS受信機34で受信した車両200の位置情報および地図データベース35の地図情報に基づいて、地図上の車両200の位置(自車位置)を認識する。記憶部42に記憶された地図情報(建物の形状などの情報)と、外部センサ群31が検出した車両200の周辺情報とを用いて自車位置を認識してもよく、これにより自車位置を高精度に認識することができる。なお、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサで自車位置を測定可能であるとき、そのセンサと通信ユニット37を介して通信することにより、自車位置を高精度に認識することもできる。 The own vehicle position recognition unit 43 recognizes the position of the vehicle 200 (own vehicle position) on the map based on the position information of the vehicle 200 received by the GPS receiver 34 and the map information of the map database 35. The own vehicle position may be recognized by using the map information (information such as the shape of the building) stored in the storage unit 42 and the peripheral information of the vehicle 200 detected by the external sensor group 31, thereby the own vehicle position. Can be recognized with high accuracy. When the position of the own vehicle can be measured by a sensor installed on the road or outside the side of the road, the position of the own vehicle can be recognized with high accuracy by communicating with the sensor via the communication unit 37. can.

外界認識部44は、ライダ、レーダ、カメラ等の外部センサ群31からの信号に基づいて車両200の周囲の外部状況を認識する。例えば車両200の周辺を走行する周辺車両(前方車両や後方車両)の位置や速度や加速度、車両200の周囲に停車または駐車している周辺車両の位置、および他の物体の位置や状態などを認識する。他の物体には、標識、信号機、道路の境界線や停止線、建物、ガードレール、電柱、看板、歩行者、自転車等が含まれる。他の物体の状態には、信号機の色(赤、青、黄)、歩行者や自転車の移動速度や向きなどが含まれる。 The outside world recognition unit 44 recognizes the external situation around the vehicle 200 based on the signals from the external sensor group 31 such as the rider, the radar, and the camera. For example, the position, speed, and acceleration of peripheral vehicles (front and rear vehicles) traveling around the vehicle 200, the position of peripheral vehicles stopped or parked around the vehicle 200, and the position and state of other objects. recognize. Other objects include signs, traffic lights, road boundaries and stop lines, buildings, guardrails, utility poles, signs, pedestrians, bicycles and the like. The state of other objects includes the color of the traffic light (red, blue, yellow), the speed and orientation of pedestrians and bicycles, and so on.

行動計画生成部45は、例えばナビゲーション装置36で演算された目標経路と、自車位置認識部43で認識された自車位置と、外界認識部44で認識された外部状況とに基づいて、現時点から所定時間先までの車両200の走行軌道(目標軌道)を生成する。目標経路上に目標軌道の候補となる複数の軌道が存在するときには、行動計画生成部45は、その中から法令を順守し、かつ効率よく安全に走行する等の基準を満たす最適な軌道を選択し、選択した軌道を目標軌道とする。そして、行動計画生成部45は、生成した目標軌道に応じた行動計画を生成する。 The action plan generation unit 45 is currently based on, for example, the target route calculated by the navigation device 36, the vehicle position recognized by the vehicle position recognition unit 43, and the external situation recognized by the outside world recognition unit 44. The traveling track (target track) of the vehicle 200 from to a predetermined time ahead is generated. When there are multiple orbits that are candidates for the target orbit on the target route, the action plan generation unit 45 selects the optimum orbit from among them that meets the criteria such as observing laws and regulations and driving efficiently and safely. Then, the selected orbit is set as the target orbit. Then, the action plan generation unit 45 generates an action plan according to the generated target trajectory.

行動計画には、現時点から所定時間T(例えば5秒)先までの間に単位時間Δt(例えば0.1秒)毎に設定される走行計画データ、すなわち単位時間Δt毎の時刻に対応付けて設定される走行計画データが含まれる。走行計画データは、単位時間毎の車両200の位置データと車両状態のデータとを含む。位置データは、例えば道路上の2次元座標位置を示す目標点のデータであり、車両状態のデータは、車速を表す車速データと車両200の向きを表す方向データなどである。走行計画は単位時間毎に更新される。 In the action plan, the travel plan data set every unit time Δt (for example, 0.1 second) from the present time to a predetermined time T (for example, 5 seconds) ahead, that is, the time for each unit time Δt is associated with the action plan. The travel plan data to be set is included. The travel plan data includes the position data of the vehicle 200 and the vehicle state data for each unit time. The position data is, for example, data of a target point indicating a two-dimensional coordinate position on a road, and the vehicle state data is vehicle speed data indicating a vehicle speed, direction data indicating the direction of the vehicle 200, and the like. The travel plan is updated every unit time.

行動計画生成部45は、現時点から所定時間T先までの単位時間Δt毎の位置データを時刻順に接続することにより、目標軌道を生成する。このとき、目標軌道上の単位時間Δt毎の各目標点の車速(目標車速)に基づいて、単位時間Δt毎の加速度(目標加速度)を算出する。すなわち、行動計画生成部45は、目標車速と目標加速度とを算出する。なお、目標加速度を走行制御部46で算出するようにしてもよい。 The action plan generation unit 45 generates a target trajectory by connecting position data for each unit time Δt from the current time to a predetermined time T ahead in chronological order. At this time, the acceleration (target acceleration) for each unit time Δt is calculated based on the vehicle speed (target vehicle speed) at each target point for each unit time Δt on the target track. That is, the action plan generation unit 45 calculates the target vehicle speed and the target acceleration. The target acceleration may be calculated by the traveling control unit 46.

行動計画生成部45は、目標軌道を生成する際に、まず走行態様を決定する。具体的には、前方車両に追従する追従走行、前方車両を追い越すための追い越し走行、走行車線を変更する車線変更走行、高速道路や有料道路の本線に合流する合流走行、走行車線を逸脱しないように車線を維持するレーンキープ走行、定速走行、減速走行または加速走行等の走行態様を決定する。そして、走行態様に基づいて目標軌道を生成する。 When the action plan generation unit 45 generates the target track, the action plan generation unit 45 first determines the traveling mode. Specifically, follow-up driving to follow the vehicle in front, overtaking driving to overtake the vehicle in front, lane-changing driving to change the driving lane, merging driving to join the main lane of a highway or toll road, and not to deviate from the driving lane. Determine the driving mode such as lane keeping driving, constant speed driving, decelerating driving, or accelerating driving that keeps the lane. Then, a target track is generated based on the traveling mode.

図3は、行動計画生成部45で生成された合流走行時における行動計画の一例を示す図である。すなわち、図3では、加速車線301から車線変更して本線302に合流、より具体的には本線302を走行中の第1車両201と第2車両202との間に合流する走行計画が示される。なお、第1車両201と第2車両202を示す実線は、第1車両201と第2車両202の現時点の位置を、点線は合流時に予想される位置を示す。図3の各点Pは、現時点から所定時間先までの単位時間毎の位置データに対応し、これら各点Pを時刻順に接続することにより、目標軌道303が得られる。現時点における車両200の位置は地点Paである。合流走行の走行計画は、車両200が本線302上の合流地点Pbに至ったときの第1車両201と第2車両202の位置を予想して生成される。すなわち、第1車両201および第2車両202の走行を妨げないように合流地点Pbが設定される。 FIG. 3 is a diagram showing an example of an action plan generated by the action plan generation unit 45 at the time of merging running. That is, FIG. 3 shows a traveling plan in which the lane is changed from the acceleration lane 301 and merges with the main lane 302, and more specifically, the traveling plan merges between the first vehicle 201 and the second vehicle 202 traveling on the main lane 302. .. The solid line indicating the first vehicle 201 and the second vehicle 202 indicates the current position of the first vehicle 201 and the second vehicle 202, and the dotted line indicates the position expected at the time of merging. Each point P in FIG. 3 corresponds to position data for each unit time from the present time to a predetermined time ahead, and by connecting these points P in chronological order, a target trajectory 303 can be obtained. The position of the vehicle 200 at the present time is the point Pa. The travel plan for merging travel is generated by predicting the positions of the first vehicle 201 and the second vehicle 202 when the vehicle 200 reaches the merging point Pb on the main line 302. That is, the confluence point Pb is set so as not to interfere with the traveling of the first vehicle 201 and the second vehicle 202.

走行制御部46は、自動運転モードにおいて、行動計画生成部45で生成された目標軌道に沿って車両200が走行するように各アクチュエータACを制御する。すなわち、単位時間毎の目標点Pを車両200が通過するように、スロットル用アクチュエータ、変速用アクチュエータ、ブレーキ用アクチュエータ、および操舵用アクチュエータなどをそれぞれ制御する。 The travel control unit 46 controls each actuator AC so that the vehicle 200 travels along the target track generated by the action plan generation unit 45 in the automatic driving mode. That is, the throttle actuator, the speed change actuator, the brake actuator, the steering actuator, and the like are controlled so that the vehicle 200 passes the target point P for each unit time.

より具体的には、走行制御部46は、自動運転モードにおいて道路勾配などにより定まる走行抵抗を考慮して、行動計画生成部45で算出された単位時間毎の目標加速度を得るための要求駆動力を算出する。そして、例えば内部センサ群32により検出された実加速度が目標加速度となるようにアクチュエータACをフィードバック制御する。すなわち、車両200が目標車速および目標加速度で走行するようにアクチュエータACを制御する。なお、手動運転モードでは、走行制御部46は、内部センサ群32により取得されたドライバからの走行指令(アクセル開度等)に応じて各アクチュエータACを制御する。 More specifically, the travel control unit 46 takes into consideration the travel resistance determined by the road gradient or the like in the automatic driving mode, and the required driving force for obtaining the target acceleration for each unit time calculated by the action plan generation unit 45. Is calculated. Then, for example, the actuator AC is feedback-controlled so that the actual acceleration detected by the internal sensor group 32 becomes the target acceleration. That is, the actuator AC is controlled so that the vehicle 200 travels at the target vehicle speed and the target acceleration. In the manual operation mode, the travel control unit 46 controls each actuator AC in response to a travel command (accelerator opening degree, etc.) from the driver acquired by the internal sensor group 32.

ところで、図3に示すように車両200が加速車線301から本線302に合流するとき、本線302を走行中の他車両(第1車両201、第2車両202)の走行を妨げないように行動計画が生成され、その行動計画に基づいて車両200が走行する。このため、第1車両201と第2車両202との間の車間距離が短いなどの理由で合流が困難であるとき、車両200を例えば図3の停止地点Pcで停車させ、合流が可能な状況となるまで待機させる。すなわち、行動計画生成部45は、車両200を停止地点Pcで停車させるような行動計画を生成する。 By the way, as shown in FIG. 3, when the vehicle 200 merges from the acceleration lane 301 to the main lane 302, an action plan is made so as not to interfere with the traveling of other vehicles (first vehicle 201, second vehicle 202) traveling on the main lane 302. Is generated, and the vehicle 200 runs based on the action plan. Therefore, when it is difficult to merge because the distance between the first vehicle 201 and the second vehicle 202 is short, the vehicle 200 can be stopped at, for example, the stop point Pc in FIG. 3 to merge. Wait until That is, the action plan generation unit 45 generates an action plan that stops the vehicle 200 at the stop point Pc.

このように車両200が停止した状態から車両200を本線302に合流させる場合、車両200を加速させる必要があるが、加速性能(最大加速度)は車両200毎に異なる。このため、加速性能が低い車両200を自動運転により合流させるとき、合流を許可する第1車両201と第2車両202の車間距離(合流許可車間距離)を十分に長くとる必要がある。その結果、車両200の合流の機会が減って車両200の停車時間が長くなり、渋滞を引き起こすおそれがある。このような問題を解消するため、本実施形態では、以下のように自動運転車両システム100を構成する。 When the vehicle 200 is merged with the main line 302 from the state where the vehicle 200 is stopped in this way, it is necessary to accelerate the vehicle 200, but the acceleration performance (maximum acceleration) differs for each vehicle 200. Therefore, when the vehicles 200 having low acceleration performance are merged by automatic driving, it is necessary to make the distance between the first vehicle 201 and the second vehicle 202 (the distance between the vehicles permitted to merge) sufficiently long. As a result, the chances of the vehicle 200 merging are reduced, the stop time of the vehicle 200 becomes longer, and there is a risk of causing traffic congestion. In order to solve such a problem, in the present embodiment, the autonomous driving vehicle system 100 is configured as follows.

図4は、図2のコントローラ40の構成、主に行動計画生成部45の構成をより詳細に示すブロック図である。図4に示すように、行動計画生成部45は、機能的構成として、合流地点算出部451と、最大加速度算出部452と、停止地点決定部453と、合流判定部454と、合流指令部455とを有する。 FIG. 4 is a block diagram showing in more detail the configuration of the controller 40 of FIG. 2, mainly the configuration of the action plan generation unit 45. As shown in FIG. 4, the action plan generation unit 45 has a merging point calculation unit 451, a maximum acceleration calculation unit 452, a stop point determination unit 453, a merging determination unit 454, and a merging command unit 455 as functional configurations. And have.

合流地点算出部451は、合流走行の行動計画を生成するとき、自車位置認識部43により認識された自車位置と、外界認識部44により認識された外部状況とに基づいて、本線302上の目標の合流地点Pbを算出する。図5は、合流地点Pbの算出方法を説明するための図である。図5に示すように、加速車線301上における現時点の車両200の位置(現地点Pa)を原点とし、加速車線301に沿ってX軸をとり、加速車線301に垂直に本線302に向かってY軸をとったXY座標を定義する。このとき、レーザ、ライダ、カメラ等の外部センサ群31からの信号に基づいて外界認識部44により認識された現時点の第1車両201の地点P1の座標は(x1、y1)、第2車両202の地点P2の座標は(x2、y2)である。現地点Pa(XY座標の原点)は、時間経過に伴い変化する。 When the merging point calculation unit 451 generates an action plan for merging travel, the merging point calculation unit 451 is on the main line 302 based on the own vehicle position recognized by the own vehicle position recognition unit 43 and the external situation recognized by the outside world recognition unit 44. Calculate the confluence point Pb of the target. FIG. 5 is a diagram for explaining a method of calculating the confluence point Pb. As shown in FIG. 5, the current position of the vehicle 200 on the acceleration lane 301 (local point Pa) is set as the origin, the X axis is taken along the acceleration lane 301, and Y is perpendicular to the acceleration lane 301 toward the main lane 302. Define the XY coordinates on the axis. At this time, the coordinates of the current point P1 of the first vehicle 201 recognized by the outside world recognition unit 44 based on the signals from the external sensor group 31 such as the laser, rider, and camera are (x1, y1), and the second vehicle 202. The coordinates of the point P2 of are (x2, y2). The local point Pa (origin of XY coordinates) changes with the passage of time.

合流地点算出部451は、合流地点Pbを算出するにあたり、まず、現時点における第1車両201の車速V1と第2車両202の車速V2を算出する。車速V1,V2は、内部センサ群32からの信号に基づいて自車両200の車速V0を検出するとともに、外部センサ群31からの信号に基づいて自車両200と第1車両201、第2車両202との間の距離の変化量を検出し、車速V0と距離の変化量とに基づいて算出することができる。なお、通信ユニット37を介して第1車両201および第2車両202の車速情報を取得してもよい。 In calculating the merging point Pb, the merging point calculation unit 451 first calculates the vehicle speed V1 of the first vehicle 201 and the vehicle speed V2 of the second vehicle 202 at the present time. The vehicle speeds V1 and V2 detect the vehicle speed V0 of the own vehicle 200 based on the signal from the internal sensor group 32, and the own vehicle 200, the first vehicle 201, and the second vehicle 202 based on the signal from the external sensor group 31. The amount of change in the distance between the vehicle and the vehicle can be detected and calculated based on the vehicle speed V0 and the amount of change in the distance. The vehicle speed information of the first vehicle 201 and the second vehicle 202 may be acquired via the communication unit 37.

次いで、合流地点算出部451は、第1車両201と第2車両202とが例えば現時点の車速V1,V2のまま走行しているとき、車速V1,V2を用いて、現時点から所定時間ΔT後の第1車両201と第2車両202の本線302上の地点P1’、P2’における座標(x1’、y1’),(x2’、y2’)をそれぞれ算出する。なお、第1車両201と第2車両202が現時点で加速中または減速中であるときは、車速V1,V2を変化させて所定時間ΔT後の位置座標(x1’、y1’),(x2’、y2’)を算出する。所定時間ΔTは、走行計画データの設定間隔である単位時間Δt(例えば0.1秒)毎に設定され、合流地点算出部451は、単位時間Δt毎の第1車両201と第2車両202の将来の位置座標を算出する。すなわち、現時点から単位時間Δtが経過する度の所定時間ΔTをパラメータとして、第1車両201と第2車両202の各所定時間ΔTに対応する位置座標を算出する。 Next, the merging point calculation unit 451 uses the vehicle speeds V1 and V2 when the first vehicle 201 and the second vehicle 202 are traveling at the current vehicle speeds V1 and V2, for example, after a predetermined time ΔT from the current time. The coordinates (x1', y1') and (x2', y2') at the points P1'and P2' on the main line 302 of the first vehicle 201 and the second vehicle 202 are calculated, respectively. When the first vehicle 201 and the second vehicle 202 are currently accelerating or decelerating, the vehicle speeds V1 and V2 are changed to position coordinates (x1', y1'), (x2') after a predetermined time ΔT. , Y2'). The predetermined time ΔT is set for each unit time Δt (for example, 0.1 second) which is the setting interval of the travel plan data, and the merging point calculation unit 451 of the first vehicle 201 and the second vehicle 202 for each unit time Δt. Calculate future position coordinates. That is, the position coordinates corresponding to each predetermined time ΔT of the first vehicle 201 and the second vehicle 202 are calculated with the predetermined time ΔT each time the unit time Δt elapses from the present time as a parameter.

次いで、合流地点算出部451は、所定時間ΔT後の第1車両201の地点P1’と第2車両202の地点P2’の中点の座標((x1’+x2’)/2、(y1’+y2’)/2)を、合流地点Pb(xb、yb)として算出する。合流地点Pbは所定時間ΔTをパラメータとして単位時間Δt毎に算出される。図5の地点Pdは加速区間の終端地点であり(図3参照)、合流地点Pbは、少なくとも終端地点Pdよりも進行方向手前側の位置として算出される。すなわち、合流地点算出部451は、終端地点PdのX座標の値xdよりも合流地点PbのX座標の値xbの方が小さいことを条件として、合流地点Pbを算出する。 Next, the merging point calculation unit 451 uses the coordinates ((x1'+ x2') / 2, (y1'+ y2) of the midpoint between the point P1'of the first vehicle 201 and the point P2' of the second vehicle 202 after the predetermined time ΔT. ') / 2) is calculated as the confluence point Pb (xb, yb). The confluence point Pb is calculated for each unit time Δt with the predetermined time ΔT as a parameter. The point Pd in FIG. 5 is the end point of the acceleration section (see FIG. 3), and the confluence point Pb is calculated as a position at least in front of the end point Pd in the traveling direction. That is, the confluence point calculation unit 451 calculates the confluence point Pb on condition that the X coordinate value xb of the confluence point Pb is smaller than the X coordinate value xd of the end point Pd.

最大加速度算出部452は、車両200が現時点で発生し得る最大加速度Amaxを算出する。最大加速度Amaxは、例えば、加速時に予測されるエンジン回転数の下での最大エンジントルクTe、変速機2の変速比α、駆動輪3のタイヤの半径(タイヤ半径r)、勾配抵抗、転がり抵抗、空気抵抗などの各種抵抗β、および車重Wを用いて次式(I)で算出さ
れる。車両停車中には、変速機2が1速段に変速されたときに最大加速度Amaxが得られる。
Amax=((Te×α/r)-β)/W ・・・(I)
The maximum acceleration calculation unit 452 calculates the maximum acceleration Amax that the vehicle 200 can generate at the present time. The maximum acceleration Amax is, for example, the maximum engine torque Te under the engine rotation speed predicted at the time of acceleration, the gear ratio α of the transmission 2, the tire radius of the drive wheel 3 (tire radius r), the gradient resistance, and the rolling resistance. , Various resistances β such as air resistance, and vehicle weight W are calculated by the following equation (I). While the vehicle is stopped, the maximum acceleration Amax is obtained when the transmission 2 is changed to the first speed.
Amax = ((Te × α / r) -β) / W ・ ・ ・ (I)

なお、車両200がハイブリッド車両や電気自動車である場合、走行モータの最大トルクを用いて最大加速度Amaxが算出される。この場合、バッテリの残容量SOCを考慮して、走行モータの最大トルクが算出される。例えば、バッテリの残容量SOCが少なく、走行モータの最大トルクが制限されるとき、最大加速度Amaxは減少する。 When the vehicle 200 is a hybrid vehicle or an electric vehicle, the maximum acceleration Amax is calculated using the maximum torque of the traveling motor. In this case, the maximum torque of the traveling motor is calculated in consideration of the remaining capacity SOC of the battery. For example, when the remaining capacity SOC of the battery is low and the maximum torque of the traveling motor is limited, the maximum acceleration Amax decreases.

停止地点決定部453は,車両200の停止時の加速性能(最大加速度Amax)に応じて加速車線301上の停止地点Pcを決定(設定)する。図6は、車両200(200A,200B)の停止地点Pc(Pc1,Pc2)の一例を示す図である。停止地点決定部453は、車両200の加速性能と終端地点Pdまでの距離とを考慮して停止地点Pcを設定する。具体的には、最大加速度Amaxが小さいほど進行方向手前側(後方)に停止地点Pcを設定する。図6では、車両200Bは車両200Aよりも、加速性能が低く最大加速度Amaxが小さい。したがって、車両200Bの停止地点Pc2を車両200Aの停止地点Pc1よりも距離ΔXだけ後方に設定する。これにより加速性能が低い車両ほど、停止状態からの加速距離を長くとることができる。距離ΔXは、車両200A,200Bの加速性能の差が大きいほど、長くなる。 The stop point determination unit 453 determines (sets) the stop point Pc on the acceleration lane 301 according to the acceleration performance (maximum acceleration Amax) when the vehicle 200 is stopped. FIG. 6 is a diagram showing an example of a stop point Pc (Pc1, Pc2) of the vehicle 200 (200A, 200B). The stop point determination unit 453 sets the stop point Pc in consideration of the acceleration performance of the vehicle 200 and the distance to the end point Pd. Specifically, the smaller the maximum acceleration Amax is, the more the stop point Pc is set on the front side (rear side) in the traveling direction. In FIG. 6, the vehicle 200B has lower acceleration performance and a smaller maximum acceleration Amax than the vehicle 200A. Therefore, the stop point Pc2 of the vehicle 200B is set behind the stop point Pc1 of the vehicle 200A by a distance ΔX. As a result, the lower the acceleration performance of the vehicle, the longer the acceleration distance from the stopped state can be taken. The distance ΔX becomes longer as the difference in acceleration performance between the vehicles 200A and 200B is larger.

停止地点決定部453は、停止地点Pc1、Ps2の手前に、車両200の減速開始を指令するための減速開始地点Pe1,Pe2を設定することができる。この場合、車両200Bの減速開始地点Pe2を車両200Aの減速開始地点Pe1よりも後方に設定することができる。減速開始地点Pe1,Pe2は、例えば車両200が停止するまでの減速度の大きさ(絶対値)が所定値以下になるように、つまり減速ショックが過大とならないように設定される。 The stop point determination unit 453 can set deceleration start points Pe1 and Pe2 for commanding the start of deceleration of the vehicle 200 in front of the stop points Pc1 and Ps2. In this case, the deceleration start point Pe2 of the vehicle 200B can be set behind the deceleration start point Pe1 of the vehicle 200A. The deceleration start points Pe1 and Pe2 are set so that, for example, the magnitude (absolute value) of deceleration until the vehicle 200 stops is equal to or less than a predetermined value, that is, the deceleration shock does not become excessive.

合流判定部454は、合流地点算出部451と最大加速度算出部452と停止地点決定部453とからの信号に応じて、合流条件の成否を判定する。合流条件は、所定時間ΔT後に予想される第1車両201と第2車両202との車間距離ΔL(図5)が閾値ΔLa以上であり、かつ、合流地点算出部451により算出された合流地点Pbに所定時間ΔT内に車両200が到達でき、かつ、合流地点Pbに到達した際の車速が最終的な目標車速(最終目標車速)Va以上となるときに成立する。この判定は、第1車両201と第2車両202の走行を妨げずに車両200を合流させることができるか否かの判定であり、最終目標車速Vaは例えば第1車両201の車速V1に設定される。閾値ΔLaは、車速が速いほど大きくなるように車速に応じて設定される。 The merging determination unit 454 determines the success or failure of the merging condition according to the signals from the merging point calculation unit 451, the maximum acceleration calculation unit 452, and the stop point determination unit 453. The merging condition is that the inter-vehicle distance ΔL (FIG. 5) between the first vehicle 201 and the second vehicle 202 expected after a predetermined time ΔT is equal to or greater than the threshold value ΔLa, and the merging point Pb calculated by the merging point calculation unit 451 It is established when the vehicle 200 can reach within the predetermined time ΔT and the vehicle speed when reaching the confluence point Pb becomes equal to or higher than the final target vehicle speed (final target vehicle speed) Va. This determination is a determination as to whether or not the vehicle 200 can be merged without hindering the traveling of the first vehicle 201 and the second vehicle 202, and the final target vehicle speed Va is set to, for example, the vehicle speed V1 of the first vehicle 201. Will be done. The threshold value ΔLa is set according to the vehicle speed so that it increases as the vehicle speed increases.

合流判定部454は、車両200の走行中に合流条件の成否を判定する第1合流判定部454Aと、車両200の停止後に合流条件の成否を判定する第2合流判定部454Bとを有する。すなわち、本実施形態では、まず車両200の走行中に、第1合流判定部454Aが合流条件の成否を判定する。そして、第1合流判定部454Aは、合流条件が成立と判定すると、合流許可を指令し、合流条件が不成立と判定すると、合流許可を指令することなく車両200を、停止地点決定部453により決定された加速車線301上の停止地点Pcで停車させる。 The merging determination unit 454 has a first merging determination unit 454A for determining the success or failure of the merging condition while the vehicle 200 is running, and a second merging determination unit 454B for determining the success or failure of the merging condition after the vehicle 200 is stopped. That is, in the present embodiment, first, while the vehicle 200 is traveling, the first merging determination unit 454A determines the success or failure of the merging condition. Then, when the first merging determination unit 454A determines that the merging condition is satisfied, the merging permission is ordered, and when it is determined that the merging condition is not satisfied, the vehicle 200 is determined by the stop point determination unit 453 without instructing the merging permission. The vehicle is stopped at the stop point Pc on the accelerated lane 301.

第1合流判定部454Aの処理をより具体的に説明する。第1合流判定部454Aは、まず、所定時間ΔT後の第1車両201と第2車両202の位置座標(x1’、y1’),(x2’、y2’)に基づき、第1車両201と第2車両202との車間距離ΔLを算出し、車間距離ΔLが閾値ΔLa以上であるか否かを判定する。さらに、最大加速度算出部452で算出された最大加速度Amaxで車両200を加速させたときに、車速が最終目標車速Vaとなるまでに要する時間ΔTmin(最小加速時間と呼ぶ)を算出するとともに、ΔTminを合流条件の成否を判定するための所定時間ΔTの初期値ΔT0に設定する。すなわち、所定時間ΔTが最小加速時間ΔTminよりも短いとき、所定時間ΔT後の車速は最終目標車速Va未満であり、合流条件は明らかに不成立となるため、所定時間ΔTを少なくとも最小加速時間ΔTmin以上に設定する。 The processing of the first merging determination unit 454A will be described more specifically. First, the first merging determination unit 454A and the first vehicle 201 are based on the position coordinates (x1', y1') and (x2', y2') of the first vehicle 201 and the second vehicle 202 after a predetermined time ΔT. The inter-vehicle distance ΔL with the second vehicle 202 is calculated, and it is determined whether or not the inter-vehicle distance ΔL is equal to or greater than the threshold value ΔLa. Further, when the vehicle 200 is accelerated by the maximum acceleration Amax calculated by the maximum acceleration calculation unit 452, the time required for the vehicle speed to reach the final target vehicle speed Va is calculated and ΔTmin (referred to as the minimum acceleration time) is calculated. Is set to the initial value ΔT0 of the predetermined time ΔT for determining the success or failure of the merging condition. That is, when the predetermined time ΔT is shorter than the minimum acceleration time ΔTmin, the vehicle speed after the predetermined time ΔT is less than the final target vehicle speed Va, and the merging condition is clearly unsatisfied. Set to.

そして、所定時間ΔTが初期値ΔT0である場合、現在の地点Paから、所定時間ΔT0に対応して合流地点算出部451により算出された合流地点Pbまでの目標移動距離D0を算出するとともに、最大加速度Amaxで所定時間ΔT0走行したときの車両200の最大走行可能距離D0maxを算出する。次いで、第1合流判定部454Aは、最大走行可能距離D0maxが目標移動距離D0以上であるか否か(D0max≧D0)を判定し、D0max≧D0であるときは、所定時間ΔT0内に車両200が合流地点Pbに移動可能であるため、合流条件が成立と判定する。一方、D0max<D0であるときは、合流条件が不成立と判定し、所定時間ΔTに単位時間Δtを加算して、所定時間ΔTをΔT0からΔT1に更新する。 Then, when the predetermined time ΔT is the initial value ΔT0, the target movement distance D0 from the current point Pa to the confluence point Pb calculated by the confluence point calculation unit 451 corresponding to the predetermined time ΔT0 is calculated and the maximum. The maximum mileage D0max of the vehicle 200 when traveling ΔT0 for a predetermined time at the acceleration Amax is calculated. Next, the first merging determination unit 454A determines whether or not the maximum mileage D0max is equal to or greater than the target travel distance D0 (D0max ≧ D0), and when D0max ≧ D0, the vehicle 200 is within the predetermined time ΔT0. Is movable to the confluence point Pb, so it is determined that the confluence condition is satisfied. On the other hand, when D0max <D0, it is determined that the merging condition is not satisfied, the unit time Δt is added to the predetermined time ΔT, and the predetermined time ΔT is updated from ΔT0 to ΔT1.

次いで、第1合流判定部454Aは、更新後の所定時間ΔT1を用いて、同様に合流条件の成否を判定する。すなわち、所定時間ΔT1に対応する目標移動距離D1を算出するとともに、最大加速度Amaxで所定時間ΔT1走行したときの車両200の最大走行可能距離D1maxを算出する。そして、D1max≧D1であるときは、合流条件が成立と判定し、D1max<D1であるときは、合流条件が不成立と判定して所定時間ΔTに単位時間Δtを加算し、所定時間ΔTをΔT1からΔT2に更新する。 Next, the first merging determination unit 454A similarly determines the success or failure of the merging condition using the predetermined time ΔT1 after the update. That is, the target moving distance D1 corresponding to the predetermined time ΔT1 is calculated, and the maximum mileage D1max of the vehicle 200 when traveling ΔT1 for the predetermined time with the maximum acceleration Amax is calculated. When D1max ≧ D1, it is determined that the merging condition is satisfied, and when D1max <D1, it is determined that the merging condition is not satisfied, the unit time Δt is added to the predetermined time ΔT, and the predetermined time ΔT is ΔT1. To update to ΔT2.

以降、合流条件が成立と判定されるまで、第1合流判定部454Aは、所定時間ΔTをΔT3,ΔT4,ΔT5・・と、順次更新しながら同様の処理を繰り返す。この場合、単位時間Δtが実際に経過する度に、車両200の位置を更新しながら、合流条件の成否を判定する。合流条件が成立せずに、車両200が停止地点決定部453により決定された停止地点Pcに到達すると、第1合流判定部454Aでの合流条件の成否判定は終了する。 After that, until it is determined that the merging condition is satisfied, the first merging determination unit 454A repeats the same process while sequentially updating ΔT for a predetermined time with ΔT3, ΔT4, ΔT5, and so on. In this case, every time the unit time Δt actually elapses, the success or failure of the merging condition is determined while updating the position of the vehicle 200. When the vehicle 200 reaches the stop point Pc determined by the stop point determination unit 453 without satisfying the merging condition, the success / failure determination of the merging condition by the first merging determination unit 454A ends.

第2合流判定部454Bは、第1合流判定部454Aで合流条件が不成立と判定されて、停止地点決定部453により決定された停止地点Pcで車両200が停車すると、合流条件の成否判定を開始する。そして、合流条件が成立と判定されると、合流許可を指定し、合流条件が不成立と判定されると、合流条件が成立と判定されるまで停止地点Pcで車両200を停止させたまま待機する。 The second merging determination unit 454B starts the success / failure determination of the merging condition when the first merging determination unit 454A determines that the merging condition is not satisfied and the vehicle 200 stops at the stop point Pc determined by the stop point determination unit 453. do. Then, when it is determined that the merging condition is satisfied, the merging permission is specified, and when it is determined that the merging condition is not satisfied, the vehicle 200 is stopped and waits at the stop point Pc until it is determined that the merging condition is satisfied. ..

第2合流判定部454Bは、第1合流判定部454Aと同様に、合流条件の成否判定を行う。すなわち、現時点から所定時間ΔT(T0,T1,T2・・)後の目標移動距離D(D0,D1,D2・・)と最大走行可能距離Dmax(D0max,D1max,D2max・・)との大小を比較し、Dmax≧Dとなるまで、所定時間ΔTを更新して合流条件の成否判定を繰り返す。 The second merging determination unit 454B determines the success or failure of the merging condition in the same manner as the first merging determination unit 454A. That is, the magnitude of the target travel distance D (D0, D1, D2 ...) after a predetermined time ΔT (T0, T1, T2 ...) From the present time and the maximum mileage Dmax (D0max, D1max, D2max ...) By comparison, the success / failure determination of the merging condition is repeated by updating ΔT for a predetermined time until Dmax ≧ D.

合流指令部455は、第1合流判定部454Aにより合流条件が成立と判定される前は、車両200が停止地点Pcで停止するような行動計画を生成する。そして、車両200が停止地点Pcに至る前に、第1合流判定部454Aにより合流条件が成立と判定されると、行動計画を修正し、本線302に車線変更して合流する合流走行の行動計画を生成する。また、車両200が停止地点Pcで停止した後は、停止状態を維持するような行動計画を生成し、その状態で第2合流判定部454Bにより合流条件が成立と判定されると、行動計画を修正し、合流走行の行動計画を生成する。 The merging command unit 455 generates an action plan such that the vehicle 200 stops at the stop point Pc before the merging condition is determined by the first merging determination unit 454A . Then, if the first merging determination unit 454A determines that the merging condition is satisfied before the vehicle 200 reaches the stop point Pc, the action plan is revised, the lane is changed to the main lane 302, and the merging running action plan is merged. To generate. Further, after the vehicle 200 has stopped at the stop point Pc, an action plan for maintaining the stopped state is generated, and when the second merging determination unit 454B determines that the merging condition is satisfied in that state, the action plan is created. Modify and generate an action plan for merging.

具体的には、合流指令部455は、第1合流判定部454Aまたは第2合流判定部454Bにより合流条件が成立と判定されると、合流条件の成立時の所定時間ΔTnを用いて合流走行の行動計画を生成する。図7は、行動計画に含まれる目標車速Vの時間経過に伴う変化の特性f1の具体例を示す図である。図7は、第2合流判定部454Bが合流条件の成立を判定した例であり、現時点t=0での車速V0は0である。特性f2は、最大加速度Amaxの特性であり、特性f1の傾き(加速度)は、特性f2の傾き以下である。 Specifically, when the merging command unit 455 is determined by the first merging determination unit 454A or the second merging determination unit 454B that the merging condition is satisfied, the merging command unit 455 uses the predetermined time ΔTn when the merging condition is satisfied to perform the merging traveling. Generate an action plan. FIG. 7 is a diagram showing a specific example of the characteristic f1 of the change with time of the target vehicle speed V included in the action plan. FIG. 7 is an example in which the second merging determination unit 454B determines that the merging condition is satisfied, and the vehicle speed V0 at the present time t = 0 is 0. The characteristic f2 is a characteristic of the maximum acceleration Amax, and the slope (acceleration) of the characteristic f1 is equal to or less than the slope of the characteristic f2.

目標車速Vは、特性f1に沿って所定時間ΔTnの経過前に最終目標車速Vaまで徐々に上昇しており、その後は、最終目標車速Vaに維持されている。特性f1の下側の面積が、所定時間ΔTnに対応する目標移動距離Dnに相当する。目標移動距離Dnは、特性f2の下側の面積(最大走行可能距離Dnmax)以下である。合流指令部455は、図7に示すように、所定時間ΔTn後の車速が最終目標車速Vaであり、かつ、走行距離が目標移動距離Dnとなるような特性f1を設定する。そして、特性f1に応じた行動計画を生成し、行動計画を走行制御部46に出力する。 The target vehicle speed V gradually increases to the final target vehicle speed Va before the lapse of the predetermined time ΔTn along the characteristic f1, and is maintained at the final target vehicle speed Va thereafter. The area on the lower side of the characteristic f1 corresponds to the target movement distance Dn corresponding to the predetermined time ΔTn. The target travel distance Dn is equal to or less than the area below the characteristic f2 (maximum mileage Dnmax). As shown in FIG. 7, the merging command unit 455 sets the characteristic f1 such that the vehicle speed after a predetermined time ΔTn is the final target vehicle speed Va and the mileage is the target moving distance Dn. Then, an action plan corresponding to the characteristic f1 is generated, and the action plan is output to the traveling control unit 46.

図8は、図4の行動計画生成部45における処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば自動運転モードにおいて車両200が加速車線301を走行し、かつ、合流地点Pbを算出するための基準となる第1車両201と第2車両202とが検出され、かつ、合流走行を行うための前提条件が成立すると開始される。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of processing in the action plan generation unit 45 of FIG. In the process shown in this flowchart, for example, in the automatic driving mode, the vehicle 200 travels in the acceleration lane 301, and the first vehicle 201 and the second vehicle 202, which are the reference for calculating the confluence point Pb, are detected and , It starts when the preconditions for merging driving are satisfied.

前提条件は、例えば(1)本線302を走行する第1車両201と第2車両202の現時点のY座標y1、y2の位置ずれが小さいこと、すなわち、y1とy2との差の絶対値が所定の閾値未満であること、(2)車線変更禁止領域でないこと、(3)第1車両201と第2車両202の加減速の変化量の大きさ(絶対値)がそれぞれ所定の閾値未満であること、(4)第1車両201と第2車両202のヨーレート変化量の大きさ(絶対値)がそれぞれ所定の閾値未満であること、(5)第1車両201のX座標x1が車両200に対し一定範囲内であること、すなわちx1が所定の下限値より大きくかつ所定の上限値より小さいこと、(6)第2車両202のX座標x2が車両200に対し一定範囲内であること、すなわちx2が所定の下限値より大きくかつ所定の上限値より小さいこと、などである。これら全ての前提条件が成立すると、図8の処理が開始される。 The preconditions are, for example, (1) that the current positional deviation between the Y coordinates y1 and y2 of the first vehicle 201 and the second vehicle 202 traveling on the main line 302 is small, that is, the absolute value of the difference between y1 and y2 is predetermined. The magnitude (absolute value) of the amount of change in acceleration / deceleration of the first vehicle 201 and the second vehicle 202 is less than the predetermined thresholds. That, (4) the magnitude (absolute value) of the amount of change in yaw rate of the first vehicle 201 and the second vehicle 202 is less than a predetermined threshold, and (5) the X coordinate x1 of the first vehicle 201 becomes the vehicle 200. On the other hand, it is within a certain range, that is, x1 is larger than a predetermined lower limit value and smaller than a predetermined upper limit value, and (6) the X coordinate x2 of the second vehicle 202 is within a certain range with respect to the vehicle 200, that is. For example, x2 is larger than a predetermined lower limit value and smaller than a predetermined upper limit value. When all these preconditions are satisfied, the process of FIG. 8 is started.

まず、ステップS1で、現時点から所定時間ΔT後における車両200の合流地点Pbを算出する。すなわち、第1車両201と第2車両202の本線302上の地点P1’、P2’における座標(x1’、y1’),(x2’、y2’)をそれぞれ算出し、地点P1’、P2’の中点を算出する。車両200が走行中で、単位時間Δt毎に車両200の位置が変化するときには、移動後の車両200の地点を基準にして所定時間ΔT後の合流地点Pbを算出する。なお、初期の所定時間ΔT0は、車両200が最終目標車速Va(例えば第1車両201の車速V1)となるまでに要する最小加速時間ΔTminに設定される。 First, in step S1, the confluence point Pb of the vehicle 200 after a predetermined time ΔT from the present time is calculated. That is, the coordinates (x1', y1') and (x2', y2') at the points P1'and P2' on the main line 302 of the first vehicle 201 and the second vehicle 202 are calculated, respectively, and the points P1'and P2' Calculate the midpoint. When the vehicle 200 is running and the position of the vehicle 200 changes every unit time Δt, the confluence point Pb after the predetermined time ΔT is calculated with reference to the point of the vehicle 200 after the movement. The initial predetermined time ΔT0 is set to the minimum acceleration time ΔTmin required for the vehicle 200 to reach the final target vehicle speed Va (for example, the vehicle speed V1 of the first vehicle 201).

次いで、ステップS2で、最大エンジントルクTe、変速機2の変速比α、タイヤ半径r、各種抵抗βを用いて、上式(I)により車両200が現時点で発生し得る最大加速度Amaxを算出する。次いで、ステップS3で、最大加速度Amaxに応じて加速車線301上の車両200の停止地点Pcを設定する。すなわち、最大加速度Amaxが小さいほど、進行方向手前側(後方)に停止地点Pcを設定する(図6参照)。 Next, in step S2, the maximum acceleration Amax that the vehicle 200 can generate at the present time is calculated by the above equation (I) using the maximum engine torque Te, the gear ratio α of the transmission 2, the tire radius r, and various resistances β. .. Next, in step S3, the stop point Pc of the vehicle 200 on the acceleration lane 301 is set according to the maximum acceleration Amax. That is, the smaller the maximum acceleration Amax, the more the stop point Pc is set on the front side (rear side) in the traveling direction (see FIG. 6).

次いで、ステップS4で、合流条件が成立したか否かを判定する。すなわち、第1車両201と第2車両202の車間距離ΔLが閾値ΔLa以上で、かつ、ステップS1で算出された合流地点Pbに所定時間ΔT内に車両200が到達でき、かつ、合流地点Pbに到達した際の車速が最終目標車速Va以上となるか否かを判定する。ステップS4で肯定されるとステップS5に進み、否定されるとステップS6に進む。 Next, in step S4, it is determined whether or not the merging condition is satisfied. That is, the distance ΔL between the first vehicle 201 and the second vehicle 202 is equal to or greater than the threshold value ΔLa, the vehicle 200 can reach the confluence point Pb calculated in step S1 within a predetermined time ΔT, and the confluence point Pb is reached. It is determined whether or not the vehicle speed at the time of arrival is equal to or higher than the final target vehicle speed Va. If affirmed in step S4, the process proceeds to step S5, and if denied, the process proceeds to step S6.

ステップS5では、所定時間ΔT後に車両200が合流地点Pbに到達し、かつ、そのときの車速が最終目標車速Vaとなるような行動計画を生成する。例えば図7に示すような目標車速Vの変化を含む行動計画を生成する。そして、その行動計画を走行制御部46に出力する。これにより、車両200は行動計画に従い合流走行を開始する。 In step S5, an action plan is generated so that the vehicle 200 reaches the confluence point Pb after a predetermined time ΔT and the vehicle speed at that time becomes the final target vehicle speed Va. For example, an action plan including a change in the target vehicle speed V as shown in FIG. 7 is generated. Then, the action plan is output to the traveling control unit 46. As a result, the vehicle 200 starts merging and traveling according to the action plan.

一方、ステップS6では、自車位置認識部43により認識された車両200の位置がステップS3で設定した停止地点Pcに到達したか否かを判定する。ステップS6で否定されるとステップS7に進み、所定時間ΔTを単位時間Δt分だけ更新し、ステップS1に戻る。一方、ステップS6で肯定されるとステップS8に進み、車両200を停止地点Pcで停車させるような行動計画を生成し、行動計画を走行制御部46に出力する。 On the other hand, in step S6, it is determined whether or not the position of the vehicle 200 recognized by the own vehicle position recognition unit 43 has reached the stop point Pc set in step S3. If it is denied in step S6, the process proceeds to step S7, the predetermined time ΔT is updated by the unit time Δt, and the process returns to step S1. On the other hand, if affirmed in step S6, the process proceeds to step S8, an action plan for stopping the vehicle 200 at the stop point Pc is generated, and the action plan is output to the travel control unit 46.

次いで、ステップS9で、ステップS4と同様、合流条件の成否を判定する。すなわち、第1車両201と第2車両202の車間距離ΔLが閾値ΔLa以上で、かつ、ステップS1で算出された合流地点Pbに所定時間ΔT内に車両200が到達でき、かつ、合流地点Pbに到達した際の車速が最終目標車速Va以上となるか否かを判定する。ステップS9で肯定されるとステップS5に進み、否定されるとステップS1に戻る。 Next, in step S9, the success or failure of the merging condition is determined as in step S4. That is, the distance ΔL between the first vehicle 201 and the second vehicle 202 is equal to or greater than the threshold value ΔLa, the vehicle 200 can reach the confluence point Pb calculated in step S1 within a predetermined time ΔT, and the confluence point Pb is reached. It is determined whether or not the vehicle speed at the time of arrival is equal to or higher than the final target vehicle speed Va. If affirmed in step S9, the process proceeds to step S5, and if denied, the process returns to step S1.

図9は、自動運転車両システム100の主要な動作の一例を具体的に説明する図である。図9は、車両200が停止地点Pcに至るまで合流条件が成立せずに、車両200が停止地点Pcで停車した状態(ステップS8)を示す。例えば本線302が渋滞していて車間距離ΔLが閾値ΔLa未満であるため、車両200が合流できずに一旦停止した状態を示す。 FIG. 9 is a diagram specifically illustrating an example of the main operation of the autonomous driving vehicle system 100. FIG. 9 shows a state (step S8) in which the vehicle 200 is stopped at the stop point Pc without satisfying the merging condition until the vehicle 200 reaches the stop point Pc. For example, since the main line 302 is congested and the inter-vehicle distance ΔL is less than the threshold value ΔLa, the vehicle 200 cannot join and temporarily stops.

ここで、車両200Aは車両200Bよりも最大加速度Amaxが大きいと仮定する。このとき、車両200Bの停止地点Pc2は車両200Aの停止地点Pc1よりも進行方向手前側(後方)に設定される(ステップS3)。これにより、車両200Bの停止地点Pc2から合流地点Pbまでの距離が、車両200Aの停止地点Pc1から合流地点Pbまでの距離よりも長くなる。その結果、例えば車間距離ΔLが閾値ΔLa以上の状態を検出したときに、車両200Bは所定時間ΔT後に最終目標車速Vaに容易に到達することができ、第1車両201と第2車両202の走行を妨げることなくスムーズな合流が可能となる。 Here, it is assumed that the vehicle 200A has a larger maximum acceleration Amax than the vehicle 200B. At this time, the stop point Pc2 of the vehicle 200B is set on the front side (rear side) of the stop point Pc1 of the vehicle 200A in the traveling direction (step S3). As a result, the distance from the stop point Pc2 of the vehicle 200B to the confluence point Pb becomes longer than the distance from the stop point Pc1 of the vehicle 200A to the confluence point Pb. As a result, for example, when a state in which the inter-vehicle distance ΔL is equal to or greater than the threshold value ΔLa is detected, the vehicle 200B can easily reach the final target vehicle speed Va after a predetermined time ΔT, and the first vehicle 201 and the second vehicle 202 travel. Smooth merging is possible without hindering.

また、車両200Aの停止地点Pc1は車両200Bの停止地点Pc2よりも前方に位置するので、車両200Aにとっては、停止するまでの間の合流の機会が増加する。これにより車両200Aは停止前に合流できる確率が高まり、自動運転による良好な合流走行を実現可能である。 Further, since the stop point Pc1 of the vehicle 200A is located ahead of the stop point Pc2 of the vehicle 200B, the vehicle 200A has an increased chance of merging until the vehicle stops. As a result, the probability that the vehicle 200A can merge before stopping increases, and it is possible to realize good merge running by automatic driving.

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
(1)本実施形態に係る自動運転車両システム100は、車両200の周辺状況を検出する外部センサ群31と、外部センサ群31により検出された周辺状況に応じて、車両200の行動計画を生成する行動計画生成部45と、行動計画生成部45により生成された行動計画に応じて車両200の走行用アクチュエータACを制御する走行制御部46と、を備える(図2)。行動計画生成部45は、車両200を、加速車線301の停止地点Pcで停車させた後に本線302の合流地点Pbで第1車両201とその後方の第2車両202との間に合流させる行動計画を生成するとき、車両200の停止状態から発生し得る最大加速度Amaxが大きいほど、停止地点Pcを車両進行方向側に設定する(図6)。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The autonomous driving vehicle system 100 according to the present embodiment generates an action plan for the vehicle 200 according to the external sensor group 31 that detects the peripheral condition of the vehicle 200 and the peripheral condition detected by the external sensor group 31. An action plan generation unit 45 is provided, and a travel control unit 46 that controls a travel actuator AC of the vehicle 200 according to the action plan generated by the action plan generation unit 45 (FIG. 2). The action plan generation unit 45 stops the vehicle 200 at the stop point Pc of the acceleration lane 301, and then merges the vehicle 200 between the first vehicle 201 and the second vehicle 202 behind it at the confluence point Pb of the main lane 302. The larger the maximum acceleration Amax that can occur from the stopped state of the vehicle 200, the more the stop point Pc is set on the vehicle traveling direction side (FIG. 6).

これにより、最大加速度Amaxが小さい車両200Bは、より進行方向手前側に停止するようになるため、加速走行距離を長くすることができる。したがって、車両200Bのスムーズな合流走行が可能となる。すなわち、最大加速度Amaxが小さい車両200Bにあっては、合流地点Pbで十分な車速とならない可能性が高いため、車間距離ΔLが十分に大きい場合でないと、合流が困難となり、合流の機会が減少するおそれがある。この点、本実施形態では、最大加速度Amaxが低い車両200Bほど、進行方向手前側から加速走行を開始するようになるため、合流地点Pbで最終目標車速Vaまで容易に加速することができ、スムーズな合流走行が可能である。 As a result, the vehicle 200B having a small maximum acceleration Amax stops on the front side in the traveling direction, so that the acceleration mileage can be lengthened. Therefore, the vehicle 200B can smoothly merge and run. That is, in the case of the vehicle 200B having a small maximum acceleration Amax, there is a high possibility that the vehicle speed will not be sufficient at the merging point Pb. Therefore, unless the inter-vehicle distance ΔL is sufficiently large, merging becomes difficult and the chance of merging decreases. There is a risk of In this respect, in the present embodiment, the vehicle 200B having a lower maximum acceleration Amax starts accelerating from the front side in the traveling direction, so that it can be easily accelerated to the final target vehicle speed Va at the confluence point Pb and is smooth. Confluence running is possible.

(2)行動計画生成部45は、第1車両201の車速V1に基づいて最終目標車速Vaを設定し、車両200の車速が合流地点Pbで最終目標車速Vaまで上昇するように行動計画を生成する。これにより本線302を走行中の他車両の走行を妨げずに、適切に合流走行を実現できる。 (2) The action plan generation unit 45 sets the final target vehicle speed Va based on the vehicle speed V1 of the first vehicle 201, and generates an action plan so that the vehicle speed of the vehicle 200 rises to the final target vehicle speed Va at the confluence point Pb. do. As a result, it is possible to appropriately realize merging running without hindering the running of other vehicles running on the main line 302.

(3)行動計画生成部45は、現時点から所定時間ΔT後の第1車両201と第2車両202との中点を合流地点Pbとして算出するとともに、車両200が所定時間ΔTだけ最大加速度Amaxで走行することによる最大走行可能距離Dmaxが現地点Paから合流地点Pbまでの目標移動距離D以上であり、かつ、所定時間ΔT後の車両200の車速が最終目標車速Vaまで上昇可能であるとき、合流が可能と判定する。これにより、車両200毎の加速性能を考慮した良好な合流が可能である。 (3) The action plan generation unit 45 calculates the midpoint between the first vehicle 201 and the second vehicle 202 after the predetermined time ΔT as the confluence point Pb, and the vehicle 200 has the maximum acceleration Amax for the predetermined time ΔT. When the maximum mileage Dmax by traveling is equal to or greater than the target travel distance D from the local point Pa to the confluence point Pb, and the vehicle speed of the vehicle 200 after a predetermined time ΔT can increase to the final target vehicle speed Va. Judge that merging is possible. This enables good merging in consideration of the acceleration performance of each vehicle 200.

上記実施形態は種々の形態に変更することができる。以下、変形例について説明する。上記実施形態では、外部センサ群31により車両200の周辺状況を検出するようにしたが、通信ユニット37を介して周辺状況を検出するようにしてもよく、周辺状況検出部は上述したものに限らない。上記実施形態では、高速道路や有料道路等の加速車線(第1車線)から本線(第2車線)に合流する場合に、自動運転車両システム100を適用するようにしたが、道路工事等により車線が減少するときの車線変更する場合にも自動運転車両システムを同様に適用することができ、第1車線と第2車線は上述したものに限らない。したがって、第1車線で車両を停止させる第1地点および第2車線に車両を合流させる第2地点は、上述した停止地点Pcおよび合流地点Pb以外であってもよい。 The above embodiment can be changed to various forms. Hereinafter, a modified example will be described. In the above embodiment, the peripheral condition of the vehicle 200 is detected by the external sensor group 31, but the peripheral condition may be detected via the communication unit 37, and the peripheral condition detection unit is limited to the above-mentioned one. do not have. In the above embodiment, the automatic driving vehicle system 100 is applied when merging from the acceleration lane (first lane) such as a highway or a toll road to the main lane (second lane), but the lane is due to road construction or the like. The automatic driving vehicle system can be similarly applied when changing lanes when the number of lanes decreases, and the first lane and the second lane are not limited to those described above. Therefore, the first point where the vehicle is stopped in the first lane and the second point where the vehicle is merged into the second lane may be other than the above-mentioned stop point Pc and merge point Pb.

上記実施形態では、行動計画生成部45の構成について主に説明したが、自動運転車両を、第1車線の第1地点で停車させた後に第2車線の第2地点で第1車両とその後方の第2車両との間に合流させる行動計画を生成するときに、自動運転車両の停止状態から発生し得る最大加速度が大きいほど、第1地点を車両進行方向側に設定するのであれば、行動計画生成部の構成は上述したものに限らず、いかなるものでもよい。上記実施形態では、合流地点Pbにおける目標車速(最終目標車速Va)を第1車両201の車速に設定したが、第2車両202の車速や、第1車両201の車速と第2車両202の車速との平均値等に目標車速を設定するようにしてもよい。 In the above embodiment, the configuration of the action plan generation unit 45 has been mainly described, but after the autonomous driving vehicle is stopped at the first point in the first lane, the first vehicle and its rear at the second point in the second lane. When generating an action plan to merge with the second vehicle, the larger the maximum acceleration that can occur from the stopped state of the autonomous driving vehicle, the more the action if the first point is set to the vehicle traveling direction side. The configuration of the plan generation unit is not limited to that described above, and may be any. In the above embodiment, the target vehicle speed (final target vehicle speed Va) at the confluence point Pb is set to the vehicle speed of the first vehicle 201, but the vehicle speed of the second vehicle 202, the vehicle speed of the first vehicle 201, and the vehicle speed of the second vehicle 202. The target vehicle speed may be set to the average value of and the like.

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の1つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。 The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications as long as the features of the present invention are not impaired. It is also possible to arbitrarily combine one or a plurality of the above-described embodiments and the modified examples, and it is also possible to combine the modified examples.

31 外部センサ群、40 コントローラ、45 行動計画生成部、46 走行制御部、100 自動運転車両システム、200 自動運転車両、201 第1車両、202 第2車両、451 合流地点算出部、452 最大加速度算出部、453 停止地点決定部、454 合流判定部、Pb 合流地点、Pc 停止地点
31 External sensor group, 40 controller, 45 action plan generation unit, 46 driving control unit, 100 autonomous driving vehicle system, 200 autonomous driving vehicle, 201 first vehicle, 202 second vehicle, 451 confluence point calculation unit, 452 maximum acceleration calculation Unit, 453 Stop point determination unit, 454 Confluence judgment unit, Pb confluence point, Pc stop point

Claims (4)

自動運転車両の周辺状況を検出する周辺状況検出部と、
前記周辺状況検出部により検出された周辺状況に応じて、前記自動運転車両の行動計画を生成する行動計画生成部と、
前記行動計画生成部により生成された行動計画に応じて前記自動運転車両の走行用アクチュエータを制御する走行制御部と、を備える自動運転車両システムであって、
前記行動計画生成部は、
前記自動運転車両が第1車線を走行中に、前記第1車線上の停止地点に至るまでに前記自動運転車両が第2車線の第1車両とその後方の第2車両との間の合流地点に合流が可能か否かを判定する第1合流判定部と、
前記第1合流判定部により合流可能でないと判定されたとき、前記自動運転車両が前記停止地点で停車した状態から前記第2車線の前記合流地点に合流が可能か否かを判定する第2合流判定部と、
前記第1合流判定部と前記第2合流判定部との判定結果に応じて、前記自動運転車両の合流走行の行動計画を生成する合流指令部と、
前記停止地点を設定する停止地点設定部と、を有し、
前記第1合流判定部および前記第2合流判定部は、所定時間後の前記第1車両と前記第2車両との車間距離が所定値以上であり、かつ、前記自動運転車両が前記合流地点に前記所定時間内に到達可能であり、かつ、前記所定時間後の前記自動運転車両の車速が目標車速まで上昇可能であるとき、前記合流地点に合流が可能と判定し、
前記停止地点設定部は、前記自動運転車両の停止状態から発生し得る最大加速度が大きいほど、前記停止地点を車両進行方向側に設定することを特徴とする自動運転車両システム。
Peripheral situation detection unit that detects the surrounding situation of the autonomous driving vehicle,
An action plan generation unit that generates an action plan for the autonomous driving vehicle according to the surrounding conditions detected by the peripheral situation detection unit, and an action plan generation unit.
An autonomous vehicle system including a travel control unit that controls a traveling actuator of the autonomous vehicle according to an action plan generated by the action plan generation unit.
The action plan generation unit
While the self-driving vehicle is traveling in the first lane, the self-driving vehicle is at a confluence point between the first vehicle in the second lane and the second vehicle behind the first vehicle before reaching the stop point on the first lane. The first merging determination unit that determines whether or not merging is possible, and
When it is determined by the first merging determination unit that merging is not possible, the second merging is determined whether or not the self-driving vehicle can merge with the merging point in the second lane from the state where the autonomous vehicle is stopped at the stop point. Judgment unit and
A merging command unit that generates an action plan for merging traveling of the autonomous driving vehicle according to the determination result of the first merging determination unit and the second merging determination unit.
It has a stop point setting unit that sets the stop point, and has
In the first merging determination unit and the second merging determination unit, the distance between the first vehicle and the second vehicle after a predetermined time is equal to or more than a predetermined value, and the autonomous driving vehicle is at the merging point. When the vehicle can be reached within the predetermined time and the vehicle speed of the autonomous driving vehicle after the predetermined time can be increased to the target vehicle speed, it is determined that the vehicle can be merged at the confluence.
The self-driving vehicle system is characterized in that the stop point setting unit sets the stop point on the vehicle traveling direction side as the maximum acceleration that can be generated from the stopped state of the self-driving vehicle increases.
請求項1に記載の自動運転車両システムにおいて、
前記合流指令部は、前記所定時間後に想定される前記第1車両の車速に前記目標車速を設定し、前記自動運転車両の車速が前記合流地点で前記目標車速まで上昇するように行動計画を生成することを特徴とする自動運転車両システム。
In the self-driving vehicle system according to claim 1,
The merging command unit sets the target vehicle speed to the vehicle speed of the first vehicle assumed after the predetermined time, and generates an action plan so that the vehicle speed of the autonomous driving vehicle rises to the target vehicle speed at the merging point. Self-driving vehicle system characterized by
請求項2に記載の自動運転車両システムにおいて、
前記行動計画生成部は、現時点から前記所定時間後の前記第1車両と前記第2車両との中点を前記合流地点として算出する合流地点算出部をさらに有し、
前記第2合流判定部は、前記自動運転車両が前記所定時間だけ前記最大加速度で走行することによる最大走行可能距離が前記停止地点から前記合流地点までの距離以上であるとき、合流が可能と判定することを特徴とする自動運転車両システム。
In the self-driving vehicle system according to claim 2.
The action plan generation unit further has a merging point calculation unit that calculates the midpoint between the first vehicle and the second vehicle after the predetermined time from the present time as the merging point.
The second merging determination unit is capable of merging when the maximum mileage of the autonomous vehicle traveling at the maximum acceleration for the predetermined time is equal to or greater than the distance from the stop point to the merging point. Self-driving vehicle system characterized by determination.
請求項1~3のいずれか1項に記載の自動運転車両システムにおいて、 In the self-driving vehicle system according to any one of claims 1 to 3.
前記行動計画生成部は、さらに前記停止地点の進行方向手前側に減速開始地点を設定するとともに、前記最大加速度が大きいほど、前記減速開始地点を車両進行方向側に設定することを特徴とする自動運転車両システム。 The action plan generation unit further sets a deceleration start point on the front side of the stop point in the traveling direction, and automatically sets the deceleration start point on the vehicle traveling direction side as the maximum acceleration increases. Driving vehicle system.
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