JP7120186B2 - 車両制御システム - Google Patents

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Description

本開示は、車両の制御システムに関する。
特開2017-194827号公報は、車両の自動運転制御を行うシステムを開示する。この従来のシステムは、各種の情報に基づいて、車両の進路を生成する。車両の進路は、車両が到達すべき目標位置の集まりを定めた走行軌道である。目標位置のそれぞれには、車両の走行状態を示す情報が与えられる。走行状態には、例えば、車両の速度および舵角が含まれている。自動運転制御では、目標位置のそれぞれにおいて走行状態が実現されるように、車両のアクチュエータが制御される。
特開2017-194827号公報 特開2019-096235号公報
走行軌道上の障害物をシステムが検出した場合を考える。この場合、システムは、障害物に衝突するリスクを判断する。そして、このリスクが高いと判断された場合、システムは、走行状態の情報を変更する。走行状態の情報の変更に伴い、ブレーキアクチュエータおよび転舵アクチュエータの少なくとも一方が制御される。ただし、一連の処理が行われるのは、各種の情報に基づいて障害物の存在をシステムが検出した後である。つまり、障害物の存在がシステムによって検出される前に、一連の処理が行われることはない。
しかしながら、障害物の存在が検出される前であっても、その存在が疑わしいときには、走行安全面に配慮した何かしらの車両制御が行われることが望ましい。何故なら、手動運転の場合、車両の進行方向の先に障害物らしき物体を見つけたドライバは、この物体が障害物である可能性を考慮して車両を操作する場合があるためである。ところが、このような車両制御の実行をシステムに強いれば、走行効率が低下するおそれがある。
また、上記の課題は、後続車両などの後続移動体が存在する状況下での車両の減速にも当てはまる。後続移動体の存在を無視して車両の減速が開始されると、車両の減速中に後続移動体から追突されるリスクが高くなる。そのため、後続移動体の存在が検出される前であっても、その存在が疑わしいときには、走行計画を修正して車両制御が行われることが望ましい。しかしながら、後続移動体に対する過度の配慮は、走行効率の低下に繋がるおそれがある。
本開示の1つの目的は、車両の走行状態の変更の検討がなされるべき対象の状態の情報、および後続移動体の状態の情報が不確かな場合であっても、走行安全と走行効率とを両立させた自動運転制御を行うことが可能なシステムを提供することにある。
第1の観点は、車両の自動運転制御を実行する車両制御システムである。
前記車両制御システムは、取得装置と、制御装置と、を備えている。
前記取得装置は、前記車両の走行環境情報を取得する。
前記制御装置は、前記走行環境情報に基づいて前記自動運転制御を実行する。
前記制御装置は、前記自動運転制御において、第1および第2減速度特性を用いて前記車両の目標減速度を設定する減速度設定処理を行う。
前記第1減速度特性は、前記車両の減速対象の状態を示す第1類状態と、前記車両の減速度との関係を規定する。前記第1類状態は、第1類境界減速度によって複数の相に分割される。
前記第2減速度特性は、後続移動体から見た前記車両の状態を示す第2類状態と、前記後続移動体の減速度との関係を規定する。前記第2類状態は、第2類境界減速度によって複数の相に分割される。
前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
前記走行環境情報および前記第1減速度特性に基づいて、前記第1類状態に対応する前記車両の減速度を示す第1類減速度を少なくとも1つ特定し、
前記第1類減速度のうちの最小値を示す第1類最小値を特定し、
前記走行環境情報および前記第2減速度特性に基づいて、前記第2類状態に対応する前記後続移動体の減速度を示す第2類減速度を少なくとも1つ特定し、
前記第2類減速度のうちの最小値を示す第2類最小値を特定し、
前記第1類最小値と前記第2類最小値を比較し、
前記第1類最小値が前記第2類最小値以上である場合、前記目標減速度を前記第1類最小値に設定し、
前記第1類最小値が前記第2類最小値未満である場合、前記第2減速度特性において前記第2類最小値が属する相を示す第2類最小値相に基づいて、前記目標減速度を前記第2類最小値以上の減速度に設定する。
第2の観点は、第1の観点において更に次の特徴を有する。
前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
前記第1類最小値が前記第2類最小値未満であり、かつ、前記第2類最小値が前記第2類境界減速度よりも急減速側に位置する場合、前記目標減速度を前記第2類最小値に設定する
ことを特徴とする。
第3の観点は、第1または2の観点において更に次の特徴を有する。
前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
前記第1類最小値が前記第2類最小値未満であり、かつ、前記第2類最小値が前記第2類境界減速度よりも緩減速側に位置する場合、前記目標減速度を前記第2類最小値よりも大きい減速度に設定する。
第4の観点は、車両の自動運転制御を実行する車両制御システムである。
前記車両制御システムは、取得装置と、制御装置と、を備えている。
前記取得装置は、前記車両の走行環境情報を取得する。
前記制御装置は、前記走行環境情報に基づいて前記自動運転制御を実行する。
前記制御装置は、前記自動運転制御において、第1および第2減速度特性を用いて前記車両の目標減速度を設定する減速度設定処理を行う。
前記第1減速度特性は、前記車両の減速対象の状態を示す第1類状態と、前記車両の減速度との関係を規定する。前記第1類状態は、第1類境界減速度によって複数の相に分割される。
前記第2減速度特性は、後続移動体から見た前記車両の状態を示す第2類状態と、前記後続移動体の減速度との関係を規定する。前記第2類状態は、第2類境界減速度によって複数の相に分割される。
前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
前記走行環境情報および前記第1減速度特性に基づいて、前記第1類状態に対応する前記車両の減速度を示す第1類減速度を少なくとも1つ特定し、
前記第1類状態の情報の確からしさ、または、前記第1類状態に関連付けられた情報の確からしさを示す第1類尤度を、前記第1類減速度ごとに計算し、
前記第1類減速度のうちの最小値を示す第1類最小値を特定し、
前記走行環境情報および前記第2減速度特性に基づいて、前記第2類状態に対応する前記後続移動体の減速度を示す第2類減速度を少なくとも1つ特定し、
前記第2類状態の情報の確からしさを示す第2類尤度を、前記第2類減速度ごとに計算し、
前記第2類減速度のうちの最小値を示す第2類最小値を特定し、
前記第1類最小値と前記第2類最小値を比較し、
前記第1類最小値が前記第2類最小値以上である場合、前記第1減速度特性において前記第1類最小値が属する相を示す第1類最小値相と、前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度と、に基づいて、前記第1類最小値を0~100%の第1反映率で前記目標減速度に反映させ、
前記第1類最小値が前記第2類最小値未満である場合、前記第2減速度特性において前記第2類最小値が属する相を示す第2類最小値相と、前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度と、に基づいて、前記第2類最小値を0~100%の第2反映率で前記目標減速度に反映させる。
第5の観点は、第4の観点において更に次の特徴を有する。
前記第1類境界減速度は、第1類最大減速度を含む。
前記第1類最大減速度は、前記車両の最大減速度を示す。
前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
前記第1類最小値が前記第2類最小値以上であり、かつ、前記第1類最小値相が前記第1類最大減速度よりも急減速側に位置する場合、前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度に関わらず、前記第1反映率を100%に設定する。
第6の観点は、第4または5の観点において更に次の特徴を有する。
前記第1類境界減速度は、第1類最小減速度を含む。
前記第1類最小減速度は、前記車両の最小減速度を示す。
前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
前記第1類最小値が前記第2類最小値以上であり、かつ、前記第1類最小値相が前記第1類最小減速度よりも緩減速側に位置する場合、前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度に関わらず、前記第1反映率を0%に設定する。
第7の観点は、第4乃至6の観点の何れかにおいて更に次の特徴を有する。
前記第1類境界減速度は、第1類最大減速度と、第1類最小減速度と、第1類中間減速度と、を含む。
前記第1類最大減速度は、前記車両の最大減速度を示す。
前記第1類最小減速度は、前記車両の最小減速度を示す。
前記第1類中間減速度は、前記第1類最大減速度よりも小さく、かつ、前記第1類最小減速度よりも大きい。
前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
前記第1類最小値が前記第2類最小値以上であり、かつ、前記第1類最小値相が前記第1類最大減速度および前記第1類中間減速度の間に位置する場合、前記第1類減速度の特定総数に応じて前記第1反映率を変更する。
前記第1反映率は、
前記特定総数が1つである場合は100%に設定され、
前記特定総数が2つ以上の場合は、前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度に応じた0~100%の間の値に設定される。
第8の観点は、第4乃至7の観点の何れか1つにおいて更に次の特徴を有する。
前記第1類境界減速度は、第1類最大減速度と、第1類最小減速度と、第1類中間減速度と、を含む。
前記第1類最大減速度は、前記車両の最大減速度を示す。
前記第1類最小減速度は、前記車両の最小減速度を示す。
前記第1類中間減速度は、前記第1類最大減速度よりも小さく、かつ、前記第1類最小減速度よりも大きい。
前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
前記第1類最小値が前記第2類最小値以上であり、かつ、前記第1類最小値相が前記第1類中間減速度および前記第1類最小減速度の間に位置する場合、前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度と、第1類閾値との比較の結果に応じて前記第1反映率を変更する。
前記第1反映率は、
前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度が前記第1類閾値以上の場合は100%に設定され、
前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度が前記第1類閾値未満の場合は0%に設定される。
第9の観点は、第4乃至8の観点の何れか1つにおいて更に次の特徴を有する。
前記第2類境界減速度は、第2類最大減速度を含む。
前記第2類最大減速度は、前記後続移動体の最大減速度を示す。
前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
前記第1類最小値が前記第2類最小値未満であり、かつ、前記第2類最小値相が前記第2類最大減速度よりも急減速側に位置する場合、前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度に関わらず、前記第2反映率を100%に設定する。
第10の観点は、第4乃至9の観点の何れか1つにおいて更に次の特徴を有する。
前記第2類境界減速度は、第2類最小減速度を含む。
前記第2類最小減速度は、前記後続移動体の最小減速度を示す。
前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
前記第1類最小値が前記第2類最小値未満であり、かつ、前記第2類最小値相が前記第2類最小減速度よりも緩減速側に位置する場合、前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度に関わらず、前記第2反映率を0%に設定する。
第11の観点は、第4乃至10の観点の何れか1つにおいて更に次の特徴を有する。
前記第1類境界減速度は、第1類最大減速度と、第1類最小減速度と、第1類中間減速度と、を含む。
前記第2類境界減速度は、第2類最大減速度と、第2類最小減速度と、第2類中間減速度と、を含む。
前記第2類最大減速度は、前記後続移動体の最大減速度を示す。
前記第2類最小減速度は、前記後続移動体の最小減速度を示す。
前記第2類中間減速度は、前記第2類最大減速度よりも小さく、かつ、前記第2類最小減速度よりも大きい。
前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
前記第1類最小値が前記第2類最小値未満であり、かつ、前記第2類最小値相が前記第2類最大減速度および前記第2類中間減速度の間に位置する場合、前記第2類減速度の特定総数に応じて前記第2反映率を変更する。
前記第2反映率は、
前記特定総数が1つである場合は100%に設定され、
前記特定総数が2つ以上の場合は、前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度に応じた0~100%の間の値に設定される。
第12の観点は、第4乃至11の観点の何れか1つにおいて更に次の特徴を有する。
前記第2類境界減速度は、第2類最大減速度と、第2類最小減速度と、第2類中間減速度と、を含む。
前記第2類最大減速度は、前記後続移動体の最大減速度を示す。
前記第2類最小減速度は、前記後続移動体の最小減速度を示す。
前記第2類中間減速度は、前記第2類最大減速度よりも小さく、かつ、前記第2類最小減速度よりも大きい。
前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
前記第1類最小値が前記第2類最小値未満であり、かつ、前記第2類最小値相が前記第2類中間減速度および前記第2類最小減速度の間に位置する場合、前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度と、第2類閾値との比較の結果に応じて前記第2反映率を変更する。
前記第2反映率は、
前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度が前記第2類閾値以上の場合は100%に設定され、
前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度が前記第2類閾値未満の場合は0%に設定される。
第13の観点は、第4乃至12の観点の何れか1つにおいて更に次の特徴を有する。
前記減速対象は、前記車両の走行軌道上における前記車両の最寄りの動的または静的障害物である。
前記後続移動体は、前記車両の後方に存在する移動体である。
前記走行環境情報は、前記動的または静的障害物から前記車両までの距離を示す第1類距離と、前記後続移動体から前記車両までの距離を示す第2類距離と、前記動的または静的障害物の相対速度を示す第1類相対速度と、前記後続移動体の相対速度を示す第2類相対速度と、を含む。
前記第1類状態は、前記第1類距離および前記第1類相対速度である。
前記第2類状態は、前記第2類距離および前記第2類相対速度である。
前記第1類尤度は、前記第1類距離および前記第1類相対速度の確からしさである。
前記第2類尤度は、前記第2類距離および前記第2類相対速度の確からしさである。
第14の観点は、第4乃至12の観点の何れか1つにおいて更に次の特徴を有する。
前記減速対象は、前記車両の走行軌道上における前記車両の最寄りの信号機である。
前記後続移動体は、前記車両の後方に存在する移動体である。
前記走行環境情報は、前記信号機から前記車両までの距離を示す第1類距離と、前記後続移動体から前記車両までの距離を示す第2類距離と、前記信号機の相対速度を示す第1類相対速度と、前記後続移動体の相対速度を示す第2類相対速度と、を含む。
前記第1類状態は、前記第1類距離および前記第1類相対速度である。
前記第2類状態は、前記第2類距離および前記第2類相対速度である。
前記第1類尤度は、前記第1類距離および前記第1類相対速度に関連付けられた、前記信号機の点灯色が赤または黄である確からしさである。
前記第2類尤度は、前記第2類距離および前記第2類相対速度の確からしさである。
第15の観点は、第1乃至12の観点の何れか1つにおいて更に次の特徴を有する。
前記自動運転制御は、前記車両の走行レーンを第1レーンから第2レーンに変更するレーンチェンジ制御を含む。
前記走行環境情報は、前記第2レーン上の複数の物標の情報を含む。
前記制御装置は、前記レーンチェンジ制御を行う場合、前記減速度設定処理において、
隣り合う前記複数の物標の間に前記車両の仮想位置を設定し、
隣り合う前記複数の物標のうちの前記仮想位置の前方に存在する前記車両の将来の減速対象を前記第1減速度特性に適用して前記第1類最小値を特定し、
隣り合う前記物標のうちの前記仮想位置の後方に存在する将来の後続移動体を前記第2減速度特性に適用して前記第2類最小値を特定する。
第16の観点は、第15の観点において更に次の特徴を有する。
前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
前記仮想位置の探索範囲を設定し、
前記探索範囲内に前記仮想位置が複数設定された場合、前記複数の仮想位置ごとに前記目標減速度の候補を計算し、
前記車両の現在の加速度または減速度との差を最小にする前記目標減速度の候補を、前記目標減速度に設定する。
第1の観点によれば、減速度設定処理が行われる。減速度設定処理では、第1類および第2類最小値が特定される。ここで、第1類最小値は、減速対象の状態(すなわち、第1類状態)に対応する少なくとも1つの車両の減速度(すなわち、第1類減速度)のうちの最小値である。また、第2類最小値は、後続移動体から見た車両の状態(すなわち、第2類状態)に対応する少なくとも1つの後続移動体の減速度(すなわち、第2類減速度)のうちの最小値である。そのため、第1類および第2類最小値が特定されるということは、車両から見た減速対象の状態の情報、または、後続移動体から見た車両の状態(車両を基準として考えた場合、車両から見た後続移動体の状態)の情報が不確かな場合でも、車両および後続移動体の減速度がそれぞれ特定されることを意味する。
減速度設定処理では、また、第1類最小値が第2類最小値以上である場合、目標減速度が第1類最小値に設定される。第1類最小値が第2類最小値以上であるということは、車両の減速よりも急減速側の減速を後続移動体が行うことを意味する。よって、目標減速度が第1類最小値に設定されることで、車両の減速中に後続移動体から追突されるのを回避しながら、車両が減速対象に衝突するのを回避することが可能となる。
減速度設定処理では、また、第1類最小値が第2類最小値未満である場合、第2類最小値相に基づいて、目標減速度が第2類最小値以上の減速度に設定される。第1類最小値が第2類最小値未満であるということは、後続移動体の減速よりも急減速側の減速を車両が行うことを意味する。したがって、この場合は、車両が後続移動体から追突される可能性がある。この点、第2類最小値相は、第2減速度特性において第2類最小値が属する相を示すことから、第2類最小値相によれば、追突の可能性を判断することが可能となる。そして、この判断の結果、第2類最小値以上の減速度に目標減速度が設定されることで、車両の減速中に後続移動体から追突されるのを回避しながら、車両が減速対象に衝突するのを回避することが可能となる。
以上のことから、第1の観点によれば、減速対象の状態の情報および後続移動体の状態の情報が不確かな場合であっても、追突の可能性の判断結果を用いて目標減速度をフレキシブルに設定することが可能となる。したがって、走行安全と走行効率とを両立させた自動運転制御を行うことが可能となる。
第2の観点によれば、第1類最小値が第2類最小値未満であり、かつ、第2類最小値が第2類境界減速度よりも急減速側に位置する場合、目標減速度が第2類最小値に設定される。第1類最小値が第2類最小値未満であるということは、後続移動体の減速よりも急減速側の減速を車両が行うことを意味する。また、第2類最小値が第2類境界減速度よりも急減速側に位置するということは、後続移動体が車両に追突する可能性が高いことを意味する。この点、目標減速度が第2類最小値に設定されれば、車両の減速中の減速度が後続移動体の減速度と一致するので、後続移動体からの追突を回避することが可能となる。
第3の観点によれば、第1類最小値が第2類最小値未満であり、かつ、第2類最小値が第2類境界減速度よりも緩減速側に位置する場合、第2類最小値よりも大きい減速度に目標減速度が設定される。第2類最小値が第2類境界減速度よりも緩減速側に位置するということは、後続移動体が車両に追突する可能性が低いことを意味する。そのため、目標減速度が第2類最小値よりも大きい減速度に設定されることで、走行効率の低下を抑えながら、後続移動体からの追突を回避することが可能となる。
第4の観点によれば、第1の観点で述べた減速度設定処理を基本とする減速度設定処理が行われる。第4の観点における減速度設定処理と第1の観点におけるそれの違いは、第1類および第2類尤度が、第1または第2類最小値の目標減速度への反映に際して考慮されることにある。ここで、第1類尤度は、第1類状態の情報の確からしさ、または、第1類状態に関連付けられた情報の確からしさを示している。第2類尤度は、第2類状態の情報の確からしさを示している。そのため、第1類および第2類尤度が考慮されることで、第1または第2類最小値を目標減速度にフレキシブルに反映させて、走行安全と走行効率とを両立させた自動運転制御を行うことが可能となる。
第5の観点によれば、第1類最小値が第2類最小値以上であり、かつ、第1類最小値相が第1類最大減速度よりも急減速側に位置する場合、第1類最小値に対応する第1類尤度に関わらず、第1反映率が100%に設定される。第1類最大減速度よりも急減速側の相では、車両の最大減速度が適用される。そのため、第5の観点によれば、車両の減速中の後続移動体からの追突の回避に重点を置いた自動運転制御を行うことが可能となる。
第6の観点によれば、第1類最小値が第2類最小値以上であり、かつ、第1類最小値相が第1類最小減速度よりも緩減速側に位置する場合、第1類最小値に対応する第1類尤度に関わらず、第1反映率が0%に設定される。第1最小減速度よりも緩減速側の相では、車両の最小減速度が適用され、または車両の減速が行われない。そのため、第6の観点によれば、走行効率に重点を置いた自動運転制御を行うことが可能となる。
第7の観点によれば、第1類最小値が第2類最小値以上であり、かつ、第1類最小値相が第1類最大減速度および第1類中間減速度の間に位置する場合、少なくとも1つの第1類減速度の特定総数に応じて第1反映率が変更される。特定総数が1つである場合は第1反映率が100%に設定される。特定総数が2つ以上の場合は、第1類最小値に対応する第1類尤度に応じた0~100%の間の値に第1反映率が設定される。そのため、第7の観点によれば、現状に応じた適切な自動運転制御を行うことが可能となる。
第8の観点によれば、第1類最小値が第2類最小値以上であり、かつ、第1類最小値相が第1類中間減速度および第1類最小減速度の間に位置する場合、第1類最小値に対応する第1類尤度と、第1類閾値との比較の結果に応じて第1反映率が変更される。第1類最小値に対応する第1類尤度が第1類閾値以上の場合、第1反映率は100%に設定される。第1類最小値に対応する第1類尤度が第1類閾値未満の場合、第1反映率は0%に設定される。第8の観点によれば、走行安全と走行効率のバランスを保った自動運転制御を行うことが可能となる。
第9の観点によれば、第1類最小値が第2類最小値未満であり、かつ、第2類最小値相が第2類最大減速度よりも急減速側に位置する場合、第2類最小値に対応する第2類尤度に関わらず、第2反映率が100%に設定される。第2類最大減速度よりも急減速側の相では、後続移動体の最大減速度が適用される。そのため、第9の観点によれば、第5の観点による効果と同様の効果を得ることが可能となる。
第10の観点によれば、第1類最小値が第2類最小値未満であり、かつ、第2類最小値相が第2類最小減速度よりも緩減速側に位置する場合、第2類最小値に対応する第2類尤度に関わらず、第2反映率が0%に設定される。第2最小減速度よりも緩減速側の相では、後続移動体の最小減速度が適用され、または車両の減速が行われない。そのため、第10の観点によれば、第6の観点による効果と同様の効果を得ることが可能となる。
第11の観点によれば、第1類最小値が第2類最小値未満であり、かつ、第2類最小値相が第2類最大減速度および第2類中間減速度の間に位置する場合、第2類減速度の特定総数に応じて第2反映率が変更される。特定総数が1つである場合は第2反映率が100%に設定される。特定総数が2つ以上の場合は、第2類最小値に対応する第2類尤度に応じた0~100%の間の値に第2反映率が設定される。そのため、第11の観点によれば、第7の観点による効果と同様の効果を得ることが可能となる。
第12の観点によれば、第1類最小値が第2類最小値未満であり、かつ、第2類最小値相が第2類中間減速度および第2類最小減速度の間に位置する場合、第2類最小値に対応する第2類尤度と、第2類閾値との比較の結果に応じて第2反映率が変更される。特定総数が1つである場合は第2反映率が100%に設定される。第2類最小値に対応する第2類尤度が第2類閾値以上の場合、第2反映率は100%に設定される。第2類最小値に対応する第2類尤度が第2類閾値未満の場合、第2反映率は0%に設定される。第12の観点によれば、第8の観点による効果と同様の効果を得ることが可能となる。
第13の観点によれば、走行軌道上における最寄りの動的または静的障害物が減速対象に該当し、かつ、車両の後方に存在する移動体が後続移動体に該当する場合において、走行安全と走行効率とを両立させた自動運転制御を行うことが可能となる。
第14の観点によれば、走行軌道上における最寄りの信号機が減速対象に該当し、かつ、車両の後方に存在する移動体が後続移動体に該当する場合において、車両の後方に存在する移動体が後続移動体に該当する場合に、走行安全と走行効率とを両立させた自動運転制御を行うことが可能となる。
第15の観点によれば、第1レーンから第2レーンへのレーンチェンジ制御が行われる場合、第2レーン上の仮想位置の前方に存在する将来の減速対象が第1減速度特性に適用されて第1類最小値が特定される。また、仮想位置の後方に存在する将来の後続移動体が第2減速度特性に適用されて第2類最小値が特定される。したがって、将来の減速対象および後続移動体が第2レーン上に存在する場合においても、追突の可能性の判断結果を用いて目標減速度をフレキシブルに設定することが可能となる。
第16の観点によれば、複数の仮想位置ごとに計算された目標減速度の候補のうち、車両の現在の加速度または減速度との差を最小にするものが目標減速度に設定される。この差を最小にする目標減速度の候補が目標減速度に設定されれば、走行効率に重点を置いたレーンチェンジ制御を行うことが可能となる。
実施の形態1が前提とする状況を説明する図である。 車両の減速中における距離と相対速度の関係を示す概念図である。 車両M1の減速中における第1類距離および第1類相対速度と、システムによる車両M2の検出の確からしさとの関係を示した図である。 実施の形態1における第2減速度特性の区分例を示す図である。 実施の形態1に係る車両制御システムの構成例を示すブロック図である。 第1類減速度用の減速度マップの一例を説明する図である。 第2類最小値セルが属する区分領域の特定例を説明する図である。 実施の形態1において、自動運転制御を実行するためにECUが行う処理の流れを説明するフローチャートである。 実施の形態2における第1減速度特性の区分例を示す図である。 走行方針(i-c)の反映手法を説明する図である。 走行方針(i-d)の反映手法を説明する図である。 走行方針(i-d)の反映手法を説明する図である。 実施の形態2に係るシステムの構成例を示すブロック図である。 実施の形態2において、自動運転制御を実行するためにECUが行う処理の流れを説明するフローチャートである。 実施の形態3が前提とする状況を説明する図である。 走行方針(i-c)の反映手法を説明する図である。 第1類最小値の変更手法を説明する図である。 実施の形態3に係るシステムの構成例を示すブロック図である。 実施の形態3において、自動運転制御を実行するためにECUが行う処理の流れを説明するフローチャートである。 実施の形態4が前提とする状況を説明する図である。 仮想位置の一例を説明する図である。 実施の形態4に係るシステムの構成例を示すブロック図である。 レーンチェンジ制御を実行するためにECUが行う処理の流れを説明するフローチャートである。 実施の形態5が前提とする状況を説明する図である。 探索範囲と仮想位置の候補の組み合わせの例を示す図である。 実施の形態5に係るシステムの構成例を示すブロック図である。 レーンチェンジ制御を実行するためにECUが行う処理の流れを説明するフローチャートである。
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
1.実施の形態1
先ず、図1乃至8を参照しながら実施の形態1について説明する。
1.1 前提
図1は、実施の形態1が前提とする状況を説明する図である。図1に示す車両M1は、実施の形態1に係る車両制御システム(実施の形態1の以下の説明において、“システム”とも称す。)が搭載された車両である。車両M1としては、エンジンを動力源とする自動車、モータを動力源とする電気自動車、および、エンジンとモータを備えるハイブリッド自動車が例示される。
車両M1は、システムが実行する自動運転制御に従い、走行軌道TP上を走行速度vM1で走行する予定である。走行軌道TPは、車両M1の基準位置が到達すべき目標位置の集まりを定めたものである。基準位置としては、車両M1の重心および後輪軸の中心が例示される。
車両M1から距離dだけ離れた前方には、車両M2が走行速度vM2で走行している。車両M2は、走行軌道TP上に存在する先行車両である。車両M2には、車両M1に搭載されたシステムと同様のシステムが搭載されている必要はない。車両M1に対する車両M2の相対速度vは、vM2-vM1で表される。車両M2は、車両とは異なる移動体でもよいし、静止物体でもよい。車両M2が静止物体の場合、静止物体の相対速度vは-vM1で表される。以下、説明の便宜上、距離dを“第1類距離d”とも称し、相対速度vを“第1類相対速度v”とも称す。
車両M1から距離dだけ離れた後方には、車両M3が走行速度vM3で走行している。車両M3は、“後続移動体FMO”に該当する。車両M3には、車両M1に搭載されたシステムと同様のシステムが搭載されている必要はない。車両M3に対する車両M1の相対速度vは、vM1-vM3で表される。車両M3は、車両とは異なる移動体でもよい。以下、説明の便宜上、距離dを“第2類距離d”とも称し、相対速度vを“第2類相対速度v”とも称す。
1.1.1 減速度特性の概念
(1) 第1減速度特性
図1に示した状況において、車両M1の減速の検討がなされるべき対象(以下、“減速対象”と称す。)OBJが車両M2である場合を考える。実施の形態1では、走行軌道TP上における車両M1の最寄りの動的または静的障害物が減速対象OBJである。図2は、車両M1の減速中における第1類距離dと第1類相対速度vの関係を示す概念図である。本開示では、図2に示される関係を“第1減速度特性”と称す。なお、説明の便宜上、図2の説明においては、車両M2が静的障害物であると仮定する。また、車両M2の存在が正しく検出され、かつ、第1類距離dおよび第1類相対速度vが正しく算出されていると仮定する。
走行速度vM1で走行する車両M1が減速し、車両M2から所定の第1類距離dA0だけ離れた後方の位置で停止する場合を考える。この場合において、車両M1が車両M2に近づく過程(実施の形態1の以下の説明において、“接近過程”と称す。)は、車両M1の減速度(以下、“第1類減速度”とも称す。)-aM1に応じた3種類の二次曲線で表される。図2の一番上に示す二次曲線は、第1類減速度-aM1がシステムの最大減速度-a_max(以下、“第1類最大減速度”とも称す。)である場合の接近過程を表している。この二次曲線と縦軸との間の相に車両M2の状態(実施の形態1の以下の説明において、“第1類状態”とも称す。)があるということは、次のことを意味する。すなわち、車両M2が検出された後に第1類最大減速度での減速が行われたとしても、車両M1が上述の位置で停止できないことを意味する。よって、この相は、“衝突相”と定義される。
図2の一番下に示す二次曲線は、第1類減速度-aM1がシステムの最小減速度-a_min(以下、“第1類最小減速度”とも称す。)である場合の接近過程を表している。この二次曲線と横軸との間の相に第1類状態があるということは、次のことを意味する。すなわち、車両M2が検出された後に第1類最小減速度での減速が行われると、停止位置の手前で車両M1が停止することを意味する。更には、第1類最小減速度での減速が行われなくても、停止位置の手前で車両M1が停止することも意味する。よって、この相は、“自由相”と定義される。
図2の中間に示す二次曲線は、第1類減速度-aM1が、人間(ドライバ)が通常使用する最大減速度-a_nmax(以下、“第1類中間減速度”とも称す。)である場合の接近過程を表している。手動運転が行われる場合、ドライバは、道路上の障害物を比較的遠方から検出することができる。一方、一般的な自動運転システムがこの障害物を検出する性能には限界がある。そのため、第1類中間減速度での減速が行われた場合の接近過程を示す二次曲線は、第1類最小減速度でのそれと異なるものになる。
よって、第1類最小減速度での減速が行われた場合の接近過程を示す二次曲線と、第1類中間減速度を示すそれとの間の相に第1類状態があるということは、次のことを意味する。すなわち、車両M2が検出された後に第1類最小減速度および第1類中間減速度の間の減速度で車両M1の減速が行われると、手動運転中の減速に似た減速が行われることを意味する。よって、この相は、“疑似人間相”と定義される。
また、第1類最大減速度での減速が行われた場合の接近過程を示す二次曲線と、第1類中間減速度を示すそれとの間の相に第1類状態があるということは、次のことを意味する。すなわち、車両M2が検出された後に、第1類最大減速度および第1類中間減速度の間の減速度で車両M1の減速が行われると、自動運転中に特有な減速が行われることを意味する。よって、この相は、“自動運転特有相”と定義される。
以上をまとめると、減速対象OBJとしての車両M2が存在する場合、第1類状態は、“衝突相”、“自由相”、“疑似人間相”および“自動運転特有相”の何れかに分類されることになる。
なお、車両M2が動的障害物である場合において、車両M1の減速中における第1類距離dと第1類相対速度vの関係は、図2の説明を援用して次のように説明される。すなわち、この場合は、上述した第1類の3種類の減速線のそれぞれが横軸側に移動する。また、図2に示した停止位置がd=dA1とv=vM2の交点に移動する。第1類距離dA1は、車両M1と車両M2の間の適正な車間距離である。適正な車間距離は、一定値でもよいし、走行速度vM1に応じて変更されてもよい。
(2) 第2減速度特性
図2で説明した第1減速度特性は、減速対象OBJとしての車両M2に着目した場合の車両M1の減速度の特性である。ここで、車両M2と車両M1の位置関係は、車両M1と車両M3の位置関係に置き換えが可能である。そうすると、車両M3から見た車両M1は、車両M3の減速の検討がなされるべき対象と見做される。そうすると、図2で説明した第1減速度特性と同様の減速度特性が、車両M3の減速度特性として得られる。実施の形態1では、車両M1に着目した場合の車両M3の減速度特性を、“第2減速度特性”と称す。
一般的な自動運転システムが車両M3に搭載されている場合、車両M3が車両M1に近づく過程が車両M3の減速度(以下、“第2類減速度”とも称す。)-aM3に応じた3種類の減速線が、第2減速度特性に表される。これらの減速度は、“第2類最大減速度”、“第2類最小減速度”および“第2類中間減速度”と称される。なお、そのような自動運転システムが車両M3に搭載されていない場合は、第2減速度特性に第2類最大減速度が表されることはない。この場合、第2減速度特性には“自動運転特有相”が存在せず、“衝突相”と“疑似人間相”が第2類中間減速度によって隔てられる。
1.1.2 第1減速度特性の問題点
図2の説明で述べたように、一般的な自動運転システムが道路上の障害物を検出する性能には限界がある。そして、このことは、車両M2を検出するシステムの性能にも当てはまる。よって、車両M2がシステムによって全く検出されていないときの第1類距離dおよび第1類相対速度vの組み合わせが、図2に示した第1減速度特性に表現されるはずである。また、車両M2がシステムによって完全に検出されたときの組み合わせも、表現されるはずである。
また、上述した性能の限界は、車両M1を検出する車両M3のシステムの性能にも当てはまる。よって、車両M3が有するシステムによって車両M1が全く検出されていないときの第2類距離dおよび第2類相対速度vの組み合わせが、第2減速度特性に表現されるはずである。また、車両M3が有するシステムによって車両M1完全に検出されたときの組み合わせも、表現されるはずである。
図3は、車両M1の減速中における第1類距離dおよび第1類相対速度vと、システムによる車両M2の検出の確からしさとの関係を示した図である。説明の便宜上、図3の説明においても、車両M2が静的障害物であると仮定する。図3には、図2で説明した3種類の二次曲線に加えて、縦軸方向に2種類の曲線が描かれている。右側に描かれた曲線は、車両M2の検出の確からしさを示す尤度ηが閾値η_th0に一致する座標(d,v)を繋げたものである。閾値η_th0は、システムによって車両M2が全く検出されていないときの尤度ηに相当する。よって、閾値η_th0の曲線よりも右側に位置する相は、“未検出相”と定義される。実施の形態1の以下の説明では、尤度ηを“第1類尤度η”とも称し、閾値η_thXを“第1類閾値η_thX”(ただし、Xは整数を表す。以下同じ。)とも称す。
一方、図3の左側に描かれた曲線は、車両M2の検出の確からしさが第1類閾値η_th1に一致する座標(d,v)を繋げたものである。第1類閾値η_th1は、システムによって車両M2が完全に検出されているときの第1類尤度ηに相当する。閾値η_th1は、η_th1>η_th0を満たす。よって、第1類閾値η_th1の曲線よりも左側に位置する相は、“完全検出相”と定義される。
このような“未検出相”および“完全検出相”が定義されると、これらの中間の相は、“非完全検出相”と定義される。第1類状態が“非完全検出相”に存在する場合、この状態に対応する座標(d,v)の第1類尤度ηは、第1類閾値η_th0よりも大きく、かつ、第1類閾値η_th1よりも小さな値を示す。以下、第1類状態に対応する座標(d,v)のうち、第1類閾値η_th0よりも大きい第1類尤度ηを有する座標(d,v)を、“座標(d,v|η)”と称す。
ここで問題となるのは、“非完全検出相”では、座標(d,v|η)の第1類尤度ηが高くないことである。第1類尤度ηが高くないということは、第1類状態の検出が不確かであるということを意味する。第1類状態の検出が不確かである場合、第1類状態を確定することが難しいだけでなく、車両M2の存在を確定することさえも難しい。
更に問題となるのは、“非完全検出相”では、1つ以上の座標(d,v|η)が同時に存在することである。“完全検出相”では、高い第1類尤度ηを有する単一の座標(d,v|η)が特定される。これに対し、“非完全検出相”では、低い第1類尤度ηを有する2つ以上の座標(d,v|η)が同時に存在する。そうすると、これらの座標(d,v|η)のうちのどれが真の状態に対応しているのかを特定することが難しい。
そして、上述した第1減速度特性の問題点は、第2減速度特性にも当てはまる。したがって、上述した図3の説明において“車両M2”を“車両M1”に読み替え、“第1類状態”を“第2類状態”に読み替える。実施の形態1において、“第2類状態”とは、車両M3から見た車両M1の状態と定義される。車両M1を基準とすると、“第2類状態”は、車両M1から見た車両M3の状態と定義される。
また、上述した図3の説明において“尤度η”、“閾値η_thX”および“座標(d,v|η)”において使用される“η”を、“η”に読み替える。そうすると、第2減速度特性の問題点が説明される。ここで、“尤度η”とは、車両M3から見た車両M1の検出の確からしさと表現される。ただし、車両M1を基準とすると、“尤度η”は、車両M1から見た車両M3の検出の確からしさとも表現される。実施の形態1では、後者の表現を“尤度η”の定義とする。“尤度η”は、“第2類尤度η”とも称される。また、この読み替えに当たっては、座標(d,v)が座標(d,v)に適宜置換される。閾値η_thXは“第2類閾値η_thX”と称される。
1.2 実施の形態1の特徴
上述した問題点に鑑み、実施の形態1では、少なくとも1つの座標(d,v|η)と、少なくとも1つの座標(d,v|η)との存在が判明した場合、車両M1の走行方針を決定する。また、実施の形態1では、決定した走行方針を走行計画に反映させる。以下、これらの特徴について説明する。
1.2.1 走行方針の決定
走行方針の決定は、少なくとも1つの座標(d,v|η)と、少なくとも1つの座標(d,v|η)とに基づいて行われる。“少なくとも1つの座標(d,v|η)”と表現した理由は、座標(d,v|η)が1つだけ存在する場合と、座標(d,v|η)が2つ以上存在する場合とが想定されるためである。“少なくとも1つの座標(d,v|η)”と表現した理由は、“少なくとも1つの座標(d,v|η)”と表現した理由と同じである。
座標(d,v|η)および座標(d,v|η)が1つずつ存在する場合、座標(d,v|η)に対応する第1類減速度-aM1と、座標(d,v|η)に対応する第2類減速度-aM3と、が比較される。座標(d,v|η)に対応する第1類減速度-aM1または座標(d,v|η)に対応する第2類減速度-aM3の詳細については、項目“1.3.1”の減速度マップの説明において述べる。
座標(d,v|η)または座標(d,v|η)が2つ以上存在する場合は、2つ以上存在する座標に対応する減速度のうちの最小値が特定される。例えば、座標(d,v|η)が2つ以上存在する場合を考える。この場合、これらの座標(d,v|η)にそれぞれ対応する第1類減速度-aM1のうちの最小値(以下、“第1類最小値-aM1_min”と称す。)が特定される。第1類最小値-aM1_minは、第1減速度特性上で想定される第1類減速度-aM1のうち最も安全な減速度である。第1類最小値-aM1_minは、座標(d,v|η)に対応する第2類減速度-aM3と比較される。
ここで、座標(d,v|η)が1つだけ存在する場合、座標(d,v|η)に対応する第1類減速度-aM1は、実質的な第1類最小値-aM1_minと見做される。座標(d,v|η)が1つだけ存在する場合、座標(d,v|η)に対応する第2類減速度-aM3は、実質的な第2類最小値-aM3_minと見做される。“第2類最小値-aM3_min”とは、座標(d,v|η)が2つ以上存在する場合における、これらの座標(d,v|η)にそれぞれ対応する第2類減速度-aM3のうちの最小値と定義される。第2類最小値-aM3_minは、第2減速度特性上で想定される第2類減速度-aM3のうち最も安全な減速度である。以下の説明では、座標(d,v|η)または座標(d,v|η)の総数に関わらず、第1類最小値-aM1_minを有する座標(d,v|η)を“座標(d,v|η|-aM1_min)”と称し、第2類最小値-aM3_minを有する座標(d,v|η)を“座標(d,v|η|-aM3_min)”と称す。
走行方針は、第1類最小値-aM1_minと第2類最小値-aM3_minの比較の結果に基づいて決定される。これらの最小値の大小関係は、次の通りである。
(i)-aM1_min≧-aM3_min
(ii)-aM1_min<-aM3_min
1.2.1.1 大小関係が(i)の場合
(i)の場合の走行方針は“第1類最小値-aM1_minで車両M1を即時減速する”に決定される。この理由は、(i)の大小関係であれば、車両M1の減速中に車両M3から追突されることがないためである。よって、第1類最小値-aM1_minで車両M1を減速することにより、車両M2との衝突が回避される。
1.2.1.2 大小関係が(ii)の場合
(ii)の場合の走行方針は、第2類最小値相に基づいて決定される。“第2類最小値相”とは、第2減速度特性において、座標(d,v|η|-aM3_min)が属する相と定義される。第2類最小値相を考慮する理由は、(ii)の大小関係の場合、車両M1の減速中に車両M3から追突される可能性があるためである。
(ii)の場合の走行方針について、図4を参照しながら説明する。図4は、実施の形態1における第2減速度特性の区分例を示す図である。図4には、図2および3で説明した相の境界が描かれている。図4では、図3で説明した“未検出相”と“非完全検出相”を分ける境界(すなわち、第2類閾値η_th0)よりも左側の部分(すなわち、縦軸に近い部分)が、相IおよびIIに区分けされている。相IおよびIIは、第2類中間減速度を境界として区分けされる。よって、実施の形態1において、第2類中間減速度は、第1減速度特性を区分けする“第2類境界減速度”に該当する。
相Iは、図2で説明した“衝突相”および“自動運転特有相”のうちの、第2類閾値η_th0よりも左側の部分である。第2類最小値相が相Iに該当する場合、走行方針は“第2類最小値-aM3_minで車両M1を即時減速する”に決定される。この理由は、第2類最小値相が相Iに該当する場合、車両M3が車両M1に衝突する可能性が高いと判断されるためである。よって、この場合は、上述した走行方針に決定される。
相IIは、図2で説明した“自由相”および“疑似人間相”のうちの、第2類閾値η_th0よりも左側の部分である。第2類最小値相が相IIに該当する場合、走行方針は、“第1類最小値-aM1_minが第2類最小値-aM3_min以上となるまで車両M1の減速の開始を先送りする”に決定される。または、“第2類最小値-aM3_minよりも大きな減速度で車両M1を減速する”に走行方針が決定される。この理由は、車両M3が車両M1に衝突する可能性が低いと判断されるためである。なお、車両M1の減速の開始を先送りする場合は、車両M1の現在の加速度または減速度が維持される。第2類最小値-aM3_minよりも大きな減速度で車両M1を減速する場合は、第2類最小値-aM3_minよりも大きい任意の減速度が設定される。
1.2.2 走行方針の反映
走行方針の反映は、走行計画に対して行われる。走行計画は、自動運転制御の実行中、所定時間を経過する毎に立案される。走行計画には、走行軌道TPが含まれる。走行軌道TPを構成する目標位置には、走行状態(すなわち、車両M1の目標加速度aM1_tgtおよび目標舵角θM1_tgt)の情報が付与されている。走行方針が決定された場合、走行方針の内容に応じて走行状態の情報が更新される。
第1類最小値-aM1_minと第2類最小値-aM3_minの大小関係と、第1類および第2類最小値相と、に着目すると、上述した走行方針は次のように整理される。
(i)-aM1_min≧-aM3_minの場合
第1類最小値-aM1_minで車両M1を即時減速する
(ii)-aM1_min<-aM3_minの場合
(ii-a)第2類最小値相が相Iに該当する場合
第2類最小値-aM3_minで車両M1を即時減速する
(ii-b)第2類最小値相が相IIに該当する場合
第1類最小値-aM1_minが第2類最小値-aM3_min以上となるまで車両M1の減速の開始を先送りする、または
第2類最小値-aM3_minよりも大きな減速度で車両M1を減速する
走行方針(i)によれば、目標加速度aM1_tgtに第1類最小値-aM1_minが即時反映される。走行方針(ii-a)によれば、目標加速度aM1_tgtに第2類最小値-aM3_minが即時反映される。走行方針(ii-b)によれば、目標加速度aM1_tgtに第2類最小値-aM3_minよりも大きな減速度が反映され、または、第1類-aM1_minおよび第2類最小値-aM3_minのどちらも目標加速度aM1_tgtに反映されない。
1.2.3 効果
以上説明した実施の形態1の特徴によれば、少なくとも1つの座標(d,v|η)と、少なくとも1つの座標(d,v|η)との存在が判明した場合、車両M1の走行方針が決定される。走行方針が決定されれば、第1類最小値-aM1_min、または、第2類最小値-aM3_min以上の減速度が目標加速度aM1_tgtに反映される。走行方針の内容によっては、これらの最小値の目標加速度aM1_tgtへの反映が行われない。そのため、第1類および第2類状態の検出が不確かな場合であっても、目標加速度aM1_tgtをフレキシブルに設定することが可能となる。したがって、走行安全と走行効率とを両立させた自動運転制御を行うことが可能となる。
1.3 車両制御システム
次に、上述した特徴的な処理を含む自動運転制御を実行するためのシステムの構成例について説明する。
1.3.1 システムの構成例
図5は、実施の形態1に係るシステム1の構成例を示すブロック図である。図5に示すように、システム1は、内界センサ11と、外界センサ12と、制御装置としてのECU(Electric Control Unit)13と、減速度マップ14および15と、を備えている。
内界センサ11は、車両M1の走行状態を検出する機器である。内界センサ11としては、車速センサ、加速度センサおよびヨーレートセンサが例示される。車速センサは、走行速度vM1を検出する。加速度センサは、車両M1の加速度aM1を検出する。ヨーレートセンサは、車両M1の重心の鉛直軸周りのヨーレートを検出する。内界センサ11は、検出した情報をECU13に送信する。
外界センサ12は、車両M1の周辺の状況を検出する機器である。外界センサ12としては、レーダセンサおよびカメラが例示される。レーダセンサは、電波(例えば、ミリ波)または光を利用して、車両M1の周辺の物標を検出する。物標には、静的物標および動的物標が含まれる。静的物標としては、ガードレール、建物が例示される。動的物標としては、歩行者、自転車、オートバイおよび車両M1以外の車両が含まれる。カメラは、車両M1の外部の状況を撮像する。カメラは、例えば、フロントガラスの裏側に取り付けられる。カメラは、フロントガラスの裏側だけでなく、リアガラスの裏側に取り付けられてもよい。外界センサ12は、検出した情報をECU13に送信する。
車両M1の走行状態の情報、および、車両M1の周辺の状況の情報は、車両M1の走行環境情報に含まれる。つまり、内界センサ11および外界センサ12は、“走行環境情報を取得する取得装置”に含まれる。
ECU13は、プロセッサ、メモリおよび入出力インタフェースを備えるマイクロコンピュータである。ECU13は、入出力インタフェースを介して各種の情報を受け取る。ECU13は、また、受け取った情報に基づいて、自動運転制御処理を行う。自動運転制御処理を行うための構成を備えている。この構成の詳細については、項目”1.3.2”において述べる。
減速度マップ14は、減速対象OBJの状態(すなわち、第1類距離dおよび第1類相対速度v)と、第1類減速度-aM1との関係を規定したセルマップである。減速度マップ14は、ECU13と通信可能なデータベース内に格納されている。このデータベースは、車両M1と通信可能な施設(例えば、管理センタ)のコンピュータ内に形成されていてもよい。減速度マップ14は、例えば、所定幅を有する速度域ごとに設定されている。どの減速度マップを使用するかは、走行速度vM1が属する速度域に基づいて決定される。
図6は、減速度マップ14の一例を説明する図である。図6に示すように、減速度マップ14のセル(dAi,vAj)のそれぞれには、第1類減速度-aM1が付与されている。ここで、iは1≦i≦nを満たす自然数であり、jは1≦j≦mを満たす自然数であり、nおよびmは2以上の自然数である。セル(dAi,vAj)にそれぞれ付与される第1類減速度-aM1は、図3で説明した第1減速度特性の座標(dAi,vAj)にそれぞれ付与される第1類減速度-aM1と一致する。なお、一部のセル(dAi,vAj)が更に細分化されていてもよい。この場合は、細分化セルのそれぞれに、第1類減速度-aM1が付与される。
セル(dAi,vAj)にそれぞれ付与される第1類減速度-aM1は、互いに異なる値でなくてもよい。例えば、セル(dAi,vAj)に付与される第1類減速度-a(dAi,vAj)と、セル(dAi+1,vAj)に付与される第1類減速度-a(dAi+1,vAj)の値が同じでもよい。第1類減速度-a(dAi,vAj)と、セル(dAi+1,vAj+1)に付与される第1類減速度-a(dAi+1,vAj+1)の値が同じでもよい。第1類減速度-a(dAi,vAj)と、セル(dAi+2,vAj+1)に付与される第1類減速度-a(dAi+2,vAj+1)の値が同じでもよい。
減速度マップ14において、第1類境界減速度と第1類減速度-aM1の値が等しいセル(dAi,vAj)を繋げていく。そうすると、減速度マップ14のセル(dAi,vAj)が、第1類境界減速度によって区分けされた2つの領域の何れかに振り分けられる。
減速度マップ15は、車両M3から見た車両M1の状態(すなわち、第2類距離dおよび第2類相対速度v)と、第2類減速度-aM3との関係を規定したセルマップである。減速度マップ15の基本的な構成は、減速度マップ14のそれと同じである。図6の説明において、“セル(dAi,vAj)”を“セル(dBi,vBj)”に読み替える。また、“第1類減速度-aM1”を“第2類減速度-aM3”に読み替え、“第1類境界減速度”を“第2類境界減速度”に読み替える。そうすると、減速度マップ15の構成が説明される。
1.3.2 ECUの構成例
図5に示すように、ECU13は、要求減速度計算部131と、要求減速度比較部132と、走行方針決定部133と、物標検出部134と、走行計画部135と、走行制御部136と、を備えている。これらの機能ブロックは、ECU13のプロセッサがメモリに格納された各種の制御プログラムを実行することにより実現される。以下、説明の便宜上、要求減速度計算部131、要求減速度比較部132等を、“計算部131”、“比較部132”等と省略して称す。
計算部131は、第1類要求値を計算する。第1類要求値は、第1類減速度-aM1の要求値である。第1類要求値の計算は、減速度マップ14の参照により行われる。減速度マップ14の参照は、減速対象OBJの状態の情報を用いて行われる。第1類要求値は、この情報に対応するセル(dAi,vAj)に対応する第1類減速度-aM1の全てが該当する。つまり、情報に対応するセル(dAi,vAj)が1つだけ存在する場合、第1類減速度-a(dAi,vAj)のみが第1類要求値に該当する。情報に対応するセル(dAi,vAj)が2以上存在する場合、それぞれのセルに対応する第1類減速度-aM1が第1類要求値に該当する。計算部131は、第1類要求値を比較部132および決定部133に送信する。
計算部131は、また、第2類要求値を計算する。第2類要求値は、第2類減速度-aM3の要求値である。第2類要求値の計算は、減速度マップ15の参照により行われる。減速度マップ15の参照は、後続移動体FMOの状態の情報を用いて行われる。上述した第1類要求値の説明において、“セル(dAi,vAj)”を“セル(dBi,vBj)”に読み替え、“第1類減速度-a(dAi,vAj)”を“第2類減速度-a(dBi,vBj)”に読み替える。これにより、第2類要求値が説明される。計算部131は、第2類要求値を比較部132および決定部133に送信する。
比較部132は、第1類最小値-aM1_minと、第2類最小値-aM3_minとを比較する。比較部132は、先ず、計算部131から送信された第1類要求値に基づいて、第1類最小値-aM1_minを特定する。第1類要求値が1つだけ存在する場合、この要求値が第1類最小値-aM1_minである。第1類要求値が2つ以上存在する場合、第1類減速度-aM1の値が最も小さい要求値が第1類最小値-aM1_minである。比較部132は、また、第2類最小値-aM3_minを特定する。第2類最小値-aM3_minの特定手法は、第1類最小値-aM1_minのそれと同じである。そして、比較部132は、特定した2種類の最小値の大小関係を求める。比較部132は、比較の結果を決定部133に送信する。
決定部133は、走行方針を決定する。決定部133は、先ず、計算部131から送信された第1類および第2類要求値に基づいて、第1類最小値-aM1_minおよび第2類最小値-aM3_minを特定する。これらの2種類の最小値の特定手法は、比較部132の説明で述べたとおりである。決定部133は、続いて、第2類最小値-aM3_minに対応する減速度マップ15上のセル(以下、“第2類最小値セル”と称す。)を特定する。
決定部133は、第2類最小値セルが属する区分領域と、比較部132からの比較の結果と、に基づいて、下記(i)~(iii)のうちの何れかを走行方針として決定し、計画部135に送信する。
(i)第1類最小値-aM1_minで車両M1を即時減速する
(ii)第2類最小値-aM3_minで車両M1を即時減速する
(iii)第1類最小値-aM1_minが第2類最小値-aM3_min以上となるまで車両M1の減速の開始を先送りする
なお、上記(iii)は次のように変更してもよい。
(iii)第2類最小値-aM3_minよりも大きな減速度で車両M1を減速する
図7は、第2類最小値セルが属する区分領域の特定例を説明する図である。図7には、第1および第2のケースが示されている。第1のケースでは、第2類減速度-a(dBi,vBj)のみが第2類要求値である。そのため、第1のケースでは、第2類減速度-a(dBi,vBj)が第2類最小値-aM3_minに該当する。第2類最小値-aM3_minと第2類境界減速度を比較すれば、上述した2つの区分領域のどちらかに第2類最小値-aM3_minが振り分けられる。
第2のケースでは、第2類減速度-a(dBi-1,vBj-1)、-a(dBi-1,vBj)、-a(dBi,vBj-1)、-a(dBi,vBj)、-a(dBi,vBj+1)、-a(dB+1,vBj-1)および-a(dBi+1,v)が第2類要求値である。そのため、第2のケースでは、これらの要求値のうちの最も急減速側のものが、第2類最小値-aM3_minである。第2類最小値-aM3_minと第2類境界減速度を比較すれば、上述した2つの区分領域のどちらかに第2類最小値-aM3_minが振り分けられる。
検出部134は、外界センサ12が検出した情報に基づいて物標を検出する。検出部134は、検出した物標の情報から減速対象OBJの状態の情報を抽出する。検出部134は、また、検出した物標の情報から後続移動体FOBの状態の情報を抽出する。検出部134は、更に、抽出した情報を計算部131に送信する。
計画部135は、自動運転の走行計画を立案する。走行計画の立案は、現在の時刻を基準として、所定時間を経過する毎に走行軌道TPを繰り返し設定することにより行われる。走行軌道TPの設定方法は特に限定されず、公知の方法を適用できる。計画部135は、決定部133から走行方針を受信した場合、目標位置での走行状態の情報を変更する。計画部135は、走行状態の情報を含む走行軌道TPの情報を制御部136に送信する。
決定部133からは、上述した走行方針(i)~(iii)の何れかが送信される。計画部135は、受信した走行方針の内容に応じて、第1類最小値-aM1_minまたは第2類最小値-aM3_minを目標加速度aM1_tgtに反映させ、または、これらの最小値のどちらも目標加速度aM1_tgtに反映させない。具体的に、走行方針(i)を受信した場合、計画部135は、第1類最小値-aM1_minを目標加速度aM1_tgtに即時反映させる。走行方針(ii)を受信した場合、計画部135は、第2類最小値-aM3_minを目標加速度aM1_tgtに即時反映させる。走行方針(iii)を受信した場合、計画部135は、第1類最小値-aM1_minまたは第2類最小値-aM3_minの目標加速度aM1_tgtへの反映を禁止する。
制御部136は、走行軌道TPに沿って車両M1が走行するように、走行状態の情報に基づいて各種の走行装置の制御量を決定する。走行装置は、電子制御式の装置であり、走行駆動力出力装置、ステアリング装置およびブレーキ装置を含んでいる。
1.4 ECUによる処理例
図8は、自動運転制御を実行するためにECU13が行う処理の流れを説明するフローチャートである。図8に示すルーチンにおいて、ECU13は、先ず、物標を検出する(ステップS11)。ECU13は、具体的に、外界センサ12が検出した情報に基づいて、物標を検出する。
ステップS11の処理に続いて、ECU13は、減速対象OBJおよび後続移動体FMOが検出されたか否かを判定する(ステップS12)。ECU13は、具体的に、ステップS11の処理において検出された物標の情報に、減速対象OBJの状態の情報と、後続移動体FOBの状態の情報と、が含まれるか否かを判定する。ステップS12の処理の判定結果が否定的な場合、ECU13はステップS16の処理に進む。
ステップS12の処理の判定結果が肯定的な場合、ECU13は、要求減速度を計算する(ステップS13)。ECU13は、具体的に、減速対象OBJの状態の抽出情報を用いた減速度マップ14の参照により、要求減速度(すなわち、第1類要求値)を計算する。ECU13は、また、後続移動体FOBの抽出情報を用いた減速度マップ15の参照により、要求減速度(すなわち、第2類要求値)を計算する。
ステップS13の処理に続いて、ECU13は、要求減速度を比較する(ステップS14)。ECU13は、具体的に、ステップS13の処理において計算された要求減速度に基づいて、第1類最小値-aM1_minと、第2類最小値-aM3_minとを計算する。続いて、ECU13は、計算した2種類の最小値を比較して両者の大小関係を求める。
ステップS14の処理に続いて、ECU13は、走行方針を決定する(ステップS15)。ECU13は、具体的に、ステップS13の処理において計算された要求減速度に基づいて、第1類最小値-aM1_minと、第2類最小値-aM3_minとを計算する。続いて、ECU13は、第2類最小値セルが属する区分領域を特定する。そして、ECU13は、特定した区分領域と、ステップS14の処理での比較の結果とに基づいて、走行方針を決定する。なお、第2類最小値-aM3_minが第2類境界減速度と一致する場合は、例えば、次のように区分領域を特定する。先ず、第2類境界減速度によって区分けされる相IおよびIIのローマ数字を比較する。そして、より少ないローマ数字を有する相に相当する区分領域を、特定すべき区分領域とする。
ステップS16において、ECU13は、走行計画を立案する。ECU13は、具体的に、所定時間を経過する毎に走行軌道TPを繰り返し設定する。ステップS15の処理において走行方針が決定された場合は、この走行方針に従って目標加速度aM1_tgtを設定する。これにより、目標位置での走行状態の情報が更新される。
1.5 システムの別の構成例
システムの別の構成例では、図6を参照して説明した減速度マップ14および15の代わりに、2種類の減速度モデルが用いられる。一方の減速度モデルは、減速対象OBJの状態(すなわち、第1類距離dおよび第1類相対速度v)と第1類減速度-aM1との関係に基づいて構築されている。他方の減速度モデルは、後続移動体FOBの状態(すなわち、第2類距離dおよび第2類相対速度v)と第2類減速度-aM3との関係に基づいて構築されている。故に、減速対象OBJの状態および後続移動体FOBの状態を、それぞれ対応する減速度モデルに入力すれば、減速度マップ14および15を用いた計算の場合と同様に、第1類減速度-aM1および第2類減速度-aM3を計算できる。なお、これらの減速度モデルを用いる構成例は、後述する実施の形態2乃至5にも適用される。
2.実施の形態2
次に、図9乃至14を参照しながら実施の形態2について説明する。なお、上記実施の形態1の説明と重複する説明については適宜省略される。
2.1 前提
実施の形態2が前提とする状況は、実施の形態1のそれと同じである。なお、実施の形態2に係る車両制御システムは、実施の形態2の以下の説明において“システム”とも称される。
2.1.1 減速度特性の概念
実施の形態2における減速度特性の概念は、実施の形態1のそれと同じである。つまり、実施の形態2では、第1および第2減速度特性が表現される。
2.1.2 自動運転特有相の問題点
実施の形態1で説明した第1および第2減速度特性の問題点は、実施の形態2の第1および第2減速度特性にも当てはまる。つまり、“非完全検出相”では、座標(d,v|η)の第1類尤度η、および、座標(d,v|η)の第2類尤度ηが高くないという問題がある。また、第1減速度特性の“非完全検出相”では1つ以上の座標(d,v|η)が同時に存在し、第2減速度特性の“非完全検出相”では1つ以上の座標(d,v|η)が同時に存在するという問題がある。なお、実施の形態2における第1類尤度ηおよび第2類尤度ηの定義は、実施の形態1のそれと共通する。
実施の形態2では、“非完全検出相”に加えて、図2で説明した第1減速度特性の“自動運転特有相”に着目する。実施の形態1で説明したように、車両M1は、自動運転制御の実行に従い走行軌道TP上を走行する予定である。そのため、単一の座標(d,v|η)が特定されるまでは現在の制御の実行を継続することも可能である。しかしながら、単一の座標(d,v|η)が特定されて“自動運転特有相”に第1類状態があることが判明した場合には、次の問題が生じる。すなわち、この場合は、第1類最大減速度および第1類中間減速度の間の減速度での減速が行われるので、乗員が車両M1の走行挙動に対して不安を抱く可能性がある。
このように、第1減速度特性では、“自動運転特有相”と“非完全検出相”が重複する相における座標(d,v|η)の第1類尤度ηが問題となる。この問題の発生は、“非完全検出相”を定義した以上避けることができない。一方、“疑似人間相”と“非完全検出相”が重複する相においては、それほど大きな問題には繋がらない。何故なら、単一の座標座標(d,v|η)が特定されて“疑似人間相”に第1類状態があることが判明した場合には、第1類最小減速度での減速よりも緩やかな減速が行われるからである。緩減速であれば、車両M1の走行挙動に対して乗員が不安を抱くことは殆どない。
2.2 実施の形態2の特徴
上述した問題点に鑑み、実施の形態2では、以下のように車両M1の走行方針を決定し、これを走行計画に反映させる。
2.2.1 走行方針の決定
走行方針の決定は、少なくとも1つの座標(d,v|η)と、少なくとも1つの座標(d,v|η)とに基づいて行われる。少なくとも1つの座標(d,v|η)および少なくとも1つの座標(d,v|η)の考え方については、実施の形態1の項目“1.1.1”で説明したとおりである。
走行方針の決定は、また、第1類最小値-aM1_minと第2類最小値-aM3_minの比較の結果に基づいて行われる。これらの最小値の大小関係は、次のとおりである。
(i)-aM1_min≧-aM3_min
(ii)-aM1_min<-aM3_min
2.2.1.1 大小関係が(i)の場合
実施の形態1では、(i)の場合の走行方針が“第1類最小値-aM1_minで車両M1を即時減速する”に決定された。これに対し、実施の形態2では、(i)の場合の走行方針が、第1類最小値相に基づいて決定される。“第1類最小値相”とは、第1減速度特性において座標(d,v|η|-aM1_min)が属する相と定義される。
図9を参照しながら、実施の形態2における第1類最小値相の考え方と、走行方針の決定例について述べる。図9は、実施の形態2における第1減速度特性の区分例を示す図である。図9には、図2および3で説明した相の境界が描かれている。図9では、図3で説明した“未検出相”と“非完全検出相”を分ける境界(すなわち、第1類閾値η_th0)よりも左側の部分(すなわち、縦軸に近い部分)が、相I~Vに区分けされている。
相Iは、図2で説明した“衝突相”のうちの、第1類閾値η_th0よりも左側の部分である。第1類最小値相が相Iに該当する場合、走行方針は“第1類最小値-aM1_minで車両M1を即時減速する”に決定される。この理由は、第1類最小値相が相Iに該当する場合、車両M1が車両M2に衝突する可能性が高いと判断されるためである。よって、この場合は、上述した走行方針に決定される。
相IIは、図2で説明した“自動運転特有相”のうちの、第1類閾値η_th1よりも左側の部分である。第1類最小値相が相IIに該当する場合、走行方針は“第1類最小値-aM1_minで車両M1を即時減速する”に決定される。この理由は、相Iでの走行方針で述べた理由と同じである。このように、第1類最小値相が相IまたはIIに該当する場合、走行効率よりも走行安全(すなわち、車両M2との衝突の回避)を優先した走行方針が選択される。
相IIIは、図2で説明した“自由相”のうちの、第1類閾値η_th0よりも左側の部分である。第1類最小値相が相IIIに該当する場合、走行方針は“現在の加速度または減速度を維持する”に決定される。この理由は、車両M1を減速させなくても車両M2との衝突を容易に回避できるためである。このように、第1類最小値相が相IIIに該当する場合、走行安全よりも走行効率を優先した走行方針が選択される。“走行速度vM1が制限速度を超えない範囲での車両M1の加速”を、走行方針として採用してもよい。
相IVは、図2で説明した“疑似人間相”のうちの、第1類閾値η_th0よりも左側の部分である。第1類最小値相が相IVに該当する場合、走行方針は“座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th2以上となるまで減速の開始を先送りする”に決定される。この理由は、車両M1の減速が即時に行われなくても、車両M2との衝突を回避できる可能性があるためである。このように、第1類最小値相が相IVに該当する場合、現状に応じた適切な走行を行う走行方針が選択される。第1類閾値η_th2は、車両M2の検出に一定の確からしさが認められるときの第1類閾値ηに相当する。第1類閾値η_th2は、η_th0<η_th2<η_th1を満たす。
相Vは、図2で説明した“自動運転特有相”のうちの、第1類閾値η_th0とη_th1の間の部分である。第1類最小値相が相Vに該当する場合、走行方針は“座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηに応じて第1類最小値-aM1_minを変更して減速する”に決定される。この理由は、第1類最小値相が相Vに該当する場合、車両M2の状態(実施の形態2の以下の説明において、“第1類状態”とも称す。)の検出が不確かだからである。このように、第1類最小値相が相Vに該当する場合、走行安全と走行効率のバランスを保つような走行方針が選択される。
2.2.1.2 大小関係が(ii)の場合
(ii)の場合の走行方針は、第2類最小値相に基づいて決定される。ただし、実施の形態2では、第1減速度特性だけでなく第2減速度特性も相I~Vに区分けされている。なお、第2減速度特性における相I~Vは、図9の説明の読み替えにより説明される。この読み替えに際しては、図3の説明での読み替えが必要に応じて適用される。
第2類最小値相が相IまたはIIに該当する場合、走行方針は“第2類最小値-aM3_minで車両M1を即時減速する”に決定される。この理由は、第2類最小値相が相Iに該当する場合、車両M1が車両M3から衝突される可能性が高いと判断されるためである。このように、第2類最小値相が相IまたはIIに該当する場合、走行効率よりも走行安全(すなわち、車両M3からの追突の回避)を優先した走行方針が選択される。
第2類最小値相が相IIIに該当する場合、走行方針は“現在の加速度または減速度を維持する”に決定される。この理由は、車両M1を減速させなくても車両M3からの追突を容易に回避できるためである。このように、第2類最小値相が相IIIに該当する場合、走行安全よりも走行効率を優先した走行方針が選択される。“走行速度vM1が制限速度を超えない範囲での車両M1の加速”を、走行方針として採用してもよい。
第2類最小値相が相IVに該当する場合、走行方針は“座標(d,v|η|-aM3_min)の第2類尤度ηが第2類閾値η_th2以上となるまで減速の開始を先送りする”に決定される。この理由は、車両M1の減速が即時に行われなくても、車両M3からの追突を回避できる可能性があるためである。このように、第2類最小値相が相IVに該当する場合、現状に応じた適切な走行を行う走行方針が選択される。第2類閾値η_th2は、車両M3の検出に一定の確からしさが認められるときの第2類閾値ηに相当する。第2類閾値η_th2は、η_th0<η_th2<η_th1を満たす。
第2類最小値相が相Vに該当する場合、走行方針は“座標(d,v|η|-aM3_min)の第2類尤度ηに応じて第2類最小値-aM3_minを変更して減速する”に決定される。この理由は、第2類最小値相が相Vに該当する場合、車両M3から見た車両M1の状態(実施の形態2の以下の説明において、“第2類状態”とも称す。)の検出が不確かだからである。このように、第2類最小値相が相Vに該当する場合、走行安全と走行効率のバランスを保つような走行方針が選択される。
2.2.2 走行方針の反映
走行方針の反映は、走行計画に対して行われる。走行計画の立案手法は、実施の形態1のそれと基本的に同じである。
第1類最小値-aM1_minと第2類最小値-aM3_minの大小関係と、第1類および第2類最小値相と、に着目すると、上述した走行方針は次のように整理される。
(i)-aM1_min≧-aM3_minの場合
(i-a)第1類最小値相が相IまたはIIに該当する場合
第1類最小値-aM1_minで車両M1を即時減速する
(i-b)第1類最小値相が相IIIに該当する場合
現在の加速度または減速度を維持する
(i-c)第1類最小値相が相IVに該当する場合
座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th2以上となるまで減速の開始を先送りする
(i-d)第1類最小値相が相Vに該当する場合
座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηに応じて第1類最小値-aM1_minを変更して減速する
(ii)-aM1_min<-aM3_minの場合
(ii-a)第2類最小値相が相IまたはIIに該当する場合
第2類最小値-aM3_minで車両M1を即時減速する
(ii-b)第2類最小値相が相IIIに該当する場合
現在の加速度または減速度を維持する
(ii-c)第2類最小値相が相IVに該当する場合
座標(d,v|η|-aM3_min)の第2類尤度ηが第2類閾値η_th2以上となるまで減速の開始を先送りする
(ii-d)第1類最小値相が相Vに該当する場合
座標(d,v|η|-aM3_min)の第2類尤度ηに応じて第2類最小値-aM3_minを変更して減速する
走行方針(i-a)によれば、目標加速度aM1_tgtに第1類最小値-aM1_minが即時反映される。一方、走行方針(i-b)によれば、目標加速度aM1_tgtに第1類最小値-aM1_minが全く反映されない。ここで、第1類最小値-aM1_minの目標加速度aM1_tgtへの反映率(以下、“第1反映率”とも称す。)に着目する。そうすると、走行方針(i-a)による第1反映率は100%であり、走行方針(i-b)による第1反映率は0%である。
走行方針(i-c)によれば、第1類閾値η_th2との比較の結果に応じて第1反映率が変化する。図10は、走行方針(i-c)の反映手法を説明する図である。図10には、図9で説明した相I~Vが描かれている。ただし、説明の便宜上、第1類閾値η_th0の曲線は省略されている。また、第1類閾値η_th1およびη_th2の曲線の一部は省略されている。図10の相IVに示す黒丸は、座標(d,v|η|-aM1_min)を表す。図10に示す例では、車両M1が車両M2に近づく過程(実施の形態2の以下の説明において、“近接過程”と称す。)において、座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類閾値ηが第1類閾値η_th2以上の値まで上昇すると仮定する。
走行方針(i-c)によれば、座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th2未満であれば、目標加速度aM1_tgtに第1類最小値-aM1_minが反映されない。また、座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th2以上であれば、目標加速度aM1_tgtに第1類最小値-aM1_minが反映される。このように、走行方針(i-c)によれば、第1反映率が0%と100%の間で切り替えられる。
図10には、第1類閾値η_th2よりも左側に2種類の軌跡が描かれている。実線で示す軌跡(第1のケース)は、車両M2の検出が正しかった場合の接近過程を表している。破線で示す軌跡(第2のケース)は、この検出が実は誤りであった場合の接近過程を表している。なお、この破線軌跡は、便宜上示される軌跡である。何故なら、誤検出の場合は、接近過程の途中で座標(d,v|η|-aM1_min)が第1減速度特性上に存在しなくなるためである。
走行方針(i-d)によれば、座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類閾値ηに応じて第1反映率が変化する。図11および12は、走行方針(i-d)の反映手法を説明する図である。これらの図に示す曲線は、図10に示した曲線と基本的には同じである。ただし、図11および12には、第1類閾値η_th2の曲線ではなく第1類閾値η_th3の曲線が描かれている。第1類閾値η_th3の定義は、第1類閾値η_th2のそれと同じである。第1類閾値η_th3は、第1類閾値η_th2と同一値でもよいし、第1類閾値η_th2と異なる値でもよい。図11および12の相Vに示す黒丸は、座標(d,v|η|-aM1_min)を表している。図11および12に示す例では、接近過程において、これらの座標の第1類閾値ηが第1類閾値η_th3以上の値まで上昇すると仮定する。
図11には、第1類閾値η_th3よりも右側に2種類の軌跡が描かれている。第1の軌跡(第1のケース)は、減速の開始を先送りする場合の接近過程を表している。第2の軌跡(第2のケース)は、即時減速する場合の接近過程を表している。図11には、また、第1類閾値η_th3よりも左側に4種類の軌跡が描かれている。実線で示す軌跡(第1.1および第2.1のケース)は、車両M2の検出が正しい場合の接近過程を表している。破線で示す軌跡(第1.2および第2.2のケース)は、この検出が実は誤りであった場合の接近過程を表している。破線軌跡が便宜上の軌跡であることは、図10で説明したとおりである。
第1.2のケースは、第1のケースで行われた先送りが結果的に問題に繋がらなかった場合に相当する。第1.2のケースでの結論は、第2.1のケースにも当てはまる。しかしながら、第1.1のケースでは、先送りが行われているため、減速の開始後は第1類最小値-aM1_minの値が小さくなる(すなわち、急減速が行われる)。また、第2.2のケースでは、減速の開始直後に、加速が行われることになる。したがって、第1.1および2.2のケースでは、乗員が車両M1の走行挙動に対して違和感を抱く可能性がある。
この点、走行方針(i-d)によれば、(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηに応じて第1類最小値-aM1_minが変更される。図12には、第1類閾値η_th3よりも右側に3種類の軌跡が描かれている。第1および第2の軌跡(第1および第2のケース)は、図11に示した軌跡と同じである。第3の軌跡(第3のケース)は、係数α(0<α<1)を乗算した第1類最小値-aM1_minで減速が行われた場合の接近過程を表している。係数αは、この座標の第1類尤度ηが高くなるほど1に近づくように設計されている。以上のことから、走行方針(i-d)による第1反映率は100・α%となり、緩減速が行われる。
図12には、また、第1類閾値η_th3よりも左側に2種類の軌跡が描かれている。実線で示す軌跡(第3.1のケース)は、車両M2の検出が正しい場合の接近過程を表している。破線で示す軌跡(第3.2のケース)は、この検出が実は誤りであった場合の接近過程を表している。図11で説明した第1.1および2.2のケースと異なり、第3.1および3.2のケースの軌跡の始端は、第3のケースの軌跡の末端に繋がっている。故に、第1、第2および第3のケースを比較すると、第3のケースでは車両M1の走行挙動に対する違和感が抑えられる。
走行方針(ii-a)~(ii-d)の内容は、基本的に走行方針(i-a)~(i-d)のそれと同じである。走行方針(ii-a)~(ii-d)の説明については、上述した図10~12の説明が援用される。この援用に際しては、図3の説明での読み替えが必要に応じて適用される。ただし、“近接過程”は、“車両M3が車両M1に近づく過程”と読み替える。また、“車両M1の検出”は“車両M3の検出”と読み替え、“第1反映率”は“第2反映率”と読み替える。“第2反映率”とは、第2類最小値-aM3_minの目標加速度aM1_tgtへの反映率と定義される。“車両M1の走行挙動”は読み替えの対象外である。
2.2.3 効果
以上説明した実施の形態2の特徴によれば、座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度η、または、座標(d,v|η|-aM3_min)の第2類尤度ηが走行方針の決定に際して考慮される。また、第1類最小値-aM1_minまたは第2類最小値-aM3_minが、目標加速度aM1_tgtに0~100%の反映率(すなわち、第1または第2反映率)で反映される。したがって、実施の形態1の特徴による効果と同等以上の効果を得ることが可能となる。
2.3 車両制御システム
次に、上述した特徴的な処理を含む自動運転制御を実行するためのシステムの構成例について説明する。
2.3.1 システムの構成例
図13は、実施の形態2に係るシステム2の構成例を示すブロック図である。図13に示すように、システム2はECU21を備えている。内界センサ11、外界センサ12、および、減速度マップ14および15は、図5に示したシステム1の構成例と共通する。
2.3.2 ECUの構成例
図13に示すように、ECU21は、尤度計算部211と、走行計画部212と、を備えている。尤度計算部211および走行計画部212を除いた他の機能は、図5に示したECU13のそれと共通する。これらの機能ブロックは、ECU21のプロセッサがメモリに格納された各種の制御プログラムを実行することにより実現される。以下、説明の便宜上、尤度計算部211、走行計画部212等を、“計算部211”、“計画部212”等と省略して称す。
計算部211は、第1類尤度ηおよび第2類尤度ηを計算する。第1類尤度ηは、例えば、減速対象OBJの状態が正しく検出される確率ρを変数とする尤度モデルの確率Lとして計算される。減速対象OBJの状態が2つ以上ある場合、これらの状態のそれぞれに対して第1類尤度ηが計算される。第2類尤度ηは、例えば、上述した尤度モデルと同様のモデルを後続移動体FOBに対して適用することにより計算される。計算部211は、計算した第1類尤度ηおよび第2類尤度ηを計画部212に送信する。
計画部212は、自動運転の走行計画を立案する。計画部212の基本的な機能は、図5に示した計画部135のそれと同じである。計画部212は、決定部133から走行方針を受信した場合、計算部211からの第1類尤度ηおよび第2類尤度ηを適宜参照して、目標位置での走行状態の情報を変更する。計画部212は、走行状態の情報を含む走行軌道TPの情報を、制御部136に送信する。
決定部133からは、上述した走行方針(i-a)~(ii-d)の何れかが送信される。計画部212は、受信した走行方針の内容に応じて、第1類最小値-aM1_minまたは第2類最小値-aM3_minを目標加速度aM1_tgtに反映させる。または、計画部212は、これらの最小値のどちらも目標加速度aM1_tgtに反映させない。
走行方針(i-a)を受信した場合、計画部212は、第1類最小値-aM1_minを目標加速度aM1_tgtに即時反映させる。走行方針(i-c)を受信し、かつ、第1類最小値セルに対応する第1類尤度ηが第1類閾値η_th2以上の場合も、計画部212は、第1類最小値-aM1_minの即時反映を行う。なお、“第1類最小値セル”とは、第1類最小値-aM1_minに対応する減速度マップ14上のセルと定義される。
走行方針(i-b)を受信した場合、計画部212は、第1類最小値-aM1_minの目標加速度aM1_tgtへの反映を禁止する。走行方針(i-c)を受信し、かつ、第1類最小値セルに対応する第1類尤度ηが第1類閾値η_th2未満の場合も、計画部212は、第1類最小値-aM1_minの反映を禁止する。
走行方針(i-d)を受信した場合、計画部212は、第1類最小値セルに対応する第1類尤度ηに応じて第1類最小値-aM1_minを変更する。第1類最小値-aM1_minの変更は、係数αを第1類最小値-aM1_minに乗算することにより行われる。
走行方針(ii-a)を受信した場合、計画部212は、第2類最小値-aM3_minを目標加速度aM1_tgtに即時反映させる。走行方針(ii-c)を受信し、かつ、第2類最小値セルに対応する第2類尤度ηが第2類閾値η_th2以上の場合も、計画部212は、第2類最小値-aM3_minの即時反映を行う。
走行方針(ii-b)を受信した場合、計画部212は、第2類最小値-aM3_minの目標加速度aM1_tgtへの反映を禁止する。走行方針(ii-c)を受信し、かつ、第2類最小値セルに対応する第2類尤度ηが第2類閾値η_th2未満の場合も、計画部212は、第2類最小値-aM1_minの反映を禁止する。
走行方針(ii-d)を受信した場合、計画部212は、第2類最小値セルに対応する第2類尤度ηに応じて第2類最小値-aM3_minを変更する。第2類最小値-aM3_minの変更は、係数αを第2類最小値-aM3_minに乗算することにより行われる。
2.4 ECUによる処理例
図14は、自動運転制御を実行するためにECU21が行う処理の流れを説明するフローチャートである。図14に示すルーチンにおいて、ECU21は、ステップS21およびS22の処理を行う。これらの処理は、図8に示したステップS11およびS12の処理と同一である。ステップS22の処理の判定結果が否定的な場合、ECU21はステップS27の処理に進む。
ステップS22の処理の判定結果が肯定的な場合、ECU21は、第1類尤度ηおよび第2類尤度ηを計算する(ステップS23)。ECU21は、具体的に、物標の情報から減速対象OBJの状態の情報を抽出し、第1類尤度ηを計算する。減速対象OBJの状態の抽出情報が2つ以上物標の情報に含まれる場合、ECU21は、これらの状態のそれぞれに対して第1類尤度ηを計算する。ECU21は、また、物標の情報から後続移動体FOBの状態の情報を抽出し、第2類尤度ηを計算する。
ステップS23の処理に続いて、ECU21は、ステップS24~S26の処理を行う。これらの処理は、図8に示したステップS13~S15の処理と同一である。
ステップS27において、ECU21は、走行計画を立案する。ECU21は、具体的に、所定時間を経過する毎に走行軌道TPを繰り返し設定する。ステップS26の処理において走行方針が決定された場合、ECU21は、ステップS23の処理において計算した第1類尤度ηおよび第2類尤度ηを適宜参照し、第1類最小値-aM1_minを第1反映率で目標加速度aM1_tgtに反映させる。または、ECU21は、第2類最小値-aM3_minを第2反映率で目標加速度aM1_tgtに反映させる。これにより、目標位置での走行状態の情報が更新される。
3.実施の形態3
次に、図15乃至20を参照しながら実施の形態3について説明する。なお、上記実施の形態1または2の説明と重複する説明については適宜省略される。
3.1 前提
図15は、実施の形態3が前提とする状況を説明する図である。図15に示す車両M1には、実施の形態3に係る車両制御システム(実施の形態3の以下の説明において、“システム”とも称す。)が搭載されている。
車両M1から第1類距離dだけ離れた前方には、停止線SLが存在している。停止線SLは、走行軌道TP上における車両M1の最寄りの信号機TSに付属する停止線である。信号機TSが最寄りの信号機であることは、車両M1の位置情報と、地図情報とに基づいて特定される。車両M1の位置情報と地図情報によれば、第1類距離dも特定される。停止線SLと車両M1の間に、動的または静的障害物は存在しない。動的または静的障害物が存在する状況は、図1で説明した状況に該当する。
実施の形態1および2の減速対象OBJは、最寄りの動的または静的障害物である。これに対し、実施の形態3の減速対象OBJは、信号機TSである。減速対象OBJが信号機TSの場合、減速対象OBJの状態は、信号機TS(より正確には、停止線SL)から車両M1までの第1類距離d、および、車両M1に対する信号機TS(より正確には、停止線SL)の第1類相対速度vである。ただし、第1類距離dは、車両M1の位置情報と地図情報に基づいて特定される。また、第1類相対速度vは、-vM1で表される。つまり、減速対象OBJが信号機TSの場合、その検出の確からしさは十分に高いことが期待される。そこで、実施の形態3では、信号機TSの点灯色Cs(赤または黄色を指す。以下同じ。)の検出の確からしさを示す尤度ηが、信号機TSの状態に関連付けられる。実施の形態3の以下の説明では、点灯色Csの尤度ηを“第1類尤度η”とも称し、閾値η_thXを“第1類閾値η_thX”とも称す。
車両M1から距離dだけ離れた後方には、車両M3が走行速度vM3で走行している。車両M3は、実施の形態1および2の前提と共通する。
3.2 実施の形態3の特徴
減速対象OBJが信号機TSの場合、図2に示した第1減速度特性は、赤または黄信号を検出した後における第1類距離dと第1類相対速度vの関係図として理解される。また、図2に示した停止位置は、停止線SLの位置に置き換えられる。そうすると、第1減速度特性には、点灯色Csがカメラによって全く検出されていないときの第1類距離dおよび第1類相対速度vの組み合わせが表現されるはずである。また、点灯色Csがカメラによって完全に検出されたときの組み合わせも、第1減速度特性に表現されるはずである。
実施の形態3の以下の説明では、信号機TSの状態に対応する座標(d,v)のうち、第1類閾値η_th0よりも大きい第1類尤度ηを有する座標(d,v)を、“座標(d,v|η)”と称す。
3.2.1 走行方針の決定
走行方針の決定は、単一の座標(d,v|η)に基づいて行われる。“単一の座標(d,v|η)”と表現した理由は、実施の形態3では第1類距離dおよび第1類相対速度vが特定されるためである。そして、上記実施の形態1で述べたように、座標(d,v|η)が1つだけ存在する場合は、座標(d,v|η)に対応する第1類減速度-aM1を実質的な第1類最小値-aM1_minと見做される。よって、実施の形態3の以下の説明では、第1類最小値-aM1_minを有する座標(d,v|η)を“座標(d,v|η|-aM1_min)”と称す。
走行方針の決定は、また、第1類最小値-aM1_minと第2類最小値-aM3_minの比較の結果に基づいて行われる。これらの最小値の大小関係は、次のとおりである。
(i)-aM1_min≧-aM3_min
(ii)-aM1_min<-aM3_min
(ii)の場合の走行方針は、実施の形態2でのそれと同じである。そのため、(ii)の場合の走行方針の決定例の説明は省略される。以下では、(i)の場合の走行方針の決定例について説明する。先ず、この説明に使用される閾値η_thについて述べる。図16および17には、図9で説明した相I~Vが描かれている。これらの図には、また、第1類閾値η_th4、η_th5およびη_th6の曲線が描かれている。
第1類閾値η_th4は、点灯色Csがカメラによって完全に検出されているときの第1類閾値ηに相当する。第1類閾値η_th4は、η_th4>η_th0を満たす。第1類閾値η_th5は、カメラによる点灯色Csの検出に一定の確からしさが認められるときの第1類閾値ηに相当する。第1類閾値η_th5は、η_th0<η_th5<η_th4を満たす。第1類閾値η_th6の定義は、第1類閾値η_th5のそれと同じである。第1類閾値η_th6は、第1類閾値η_th5と同一値でもよいし、第1類閾値η_th5と異なる値でもよい。
第1類最小値相が相Iに該当する場合、走行方針は“第1類最小値-aM1_minで車両M1を即時減速する”に決定される。この理由は、停止線SLの手前で車両M1を停止させるためである。このように、座標(d,v|η|-aM1_min)が相Iに存在する場合、走行効率よりも走行安全を優先した走行方針が選択される。
第1類最小値相が相IIIに該当する場合、走行方針は“現在の加速度または減速度を維持する”に決定される。この理由は、車両M1を減速させなくても停止線SLの手前で車両M1を停止させることができるためである。このように、座標(d,v|η|-aM1_min)が相IIIに存在する場合、走行安全よりも走行効率を優先した走行方針が選択される。“走行速度vM1が制限速度を超えない範囲での車両M1の加速”を、走行方針として採用してもよい。
第1類最小値相が相IVに該当する場合、走行方針は“座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th5以上となるまで減速の開始を先送りする”に決定される。この理由は、車両M1の減速が即時に行われなくても、停止線SLの手前で車両M1を停止させることができる可能性があるためである。このように、座標(d,v|η|-aM1_min)が相IVに存在する場合、現状に応じた適切な走行を行う走行方針が選択される。
第1類最小値相が相IIまたはVに該当する場合、走行方針は“座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th4以上の場合は第1類最小値-aM1_minで車両M1を即時減速する。そうでない場合は第1類尤度ηに応じて第1類最小値-aM1_minを変更して減速する”に決定される。上記実施の形態2とは異なり、実施の形態3では、単一の座標(d,v|η)が必ず特定される。その反面、座標(d,v|η|-aM1_min)が特定された段階では、この座標が相IIおよびVのどちらに存在するのかが絞り込めない。故に、実施の形態3では、絞り込みを行うための判定要素が走行方針に追加される。
3.2.2 走行方針の反映
走行方針の反映は、走行計画に対して行われる。走行計画の立案手法は、実施の形態1または2のそれと基本的に同じである。
第1類最小値-aM1_minと第2類最小値-aM3_minの大小関係と、第1類および第2類最小値相と、に着目すると、上述した(i)の場合の走行方針は次のように整理される。
(i)-aM1_min≧-aM3_minの場合
(i-a)第1類最小値相が相Iに該当する場合
第1類最小値-aM1_minで車両M1を即時減速する
(i-b)第1類最小値相が相IIIに該当する場合
現在の加速度または減速度を維持する
(i-c)第1類最小値相が相IVに該当する場合
座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th5以上となるまで減速の開始を先送りする
(i-d)第1類最小値相が相IIまたはVに該当する場合
座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th4以上の場合は第1類最小値-aM1_minで車両M1を即時減速する。そうでない場合は、第1類尤度ηに応じて第1類最小値-aM1_minを変更して減速する
走行方針(i-a)によれば、目標加速度aM1_tgtに第1類最小値-aM1_minが即時反映される。一方、走行方針(i-b)によれば、目標加速度aM1_tgtに第1類最小値-aM1_minが全く反映されない。よって、走行方針(i-a)による第1反映率は100%であり、走行方針(i-b)による第1反映率は0%である。
走行方針(i-c)によれば、第1類閾値η_th5との比較の結果に応じて第1反映率が変化する。図16は、走行方針(i-c)の反映手法を説明する図である。図16には、図9で説明した相I~Vが描かれている。図16の相IVに示す黒丸は、座標(d,v|η|-aM1_min)を表す。図16に示す例では、車両M1が停止線SLに近づく過程(実施の形態3の以下の説明において、“接近過程”と称す。)において、この座標の第1類尤度ηが第1類閾値η_th5以上の値まで上昇すると仮定する。
走行方針(i-c)によれば、座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th5未満であれば、目標加速度aM1_tgtに第1類最小値-aM1_minが反映されない。一方、座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th5以上であれば、目標加速度aM1_tgtに第1類最小値-aM1_minが反映される。このように、走行方針(i-c)によれば、第1反映率が0%と100%の間で切り替えられる。
なお、図16には、第1類閾値η_th5よりも左側に2種類の軌跡が描かれている。実線で示す軌跡(第1のケース)は、点灯色Csの検出が正しかった場合(すなわち、赤または黄色の場合)の接近過程を表している。破線で示す軌跡(第2のケース)は、この検出が実は誤りであった場合(すなわち、青の場合)の接近過程を表している。なお、この破線軌跡が便宜上示される軌跡であることは図10で説明したとおりである。
走行方針(i-d)によれば、第1類閾値η_th4との比較の結果、および、座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηに応じて第1反映率が変化する。座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th4以上であれば、目標加速度aM1_tgtに第1類最小値-aM1_minが反映される。このように、走行方針(i-d)による第1反映率は、座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th4以上の場合に100%となる。
一方、座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th4未満であれば、座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηに応じて第1類最小値-aM1_minが変更される。図17は、座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηに応じた第1類最小値-aM1_minの変更手法を説明する図である。図17には、第1類閾値η_th6よりも右側に3種類の軌跡が描かれている。第1および第2の軌跡(第1および第2のケース)は、図6に示した軌跡と同じである。第3の軌跡(第3のケース)は、係数β(0<β<1)を乗算した第1類最小値-aM1_minで減速が行われた場合の接近過程を表している。係数βは、この座標の第1類尤度ηが高くなるほど1に近づくように設計されている。以上のことから、走行方針(i-d)による第1反映率は、座標(d,v|η|-aM1_min)の第1類尤度ηが第1類閾値η_th4未満の場合に100・β%となる。
図17には、また、第1類閾値η_th6よりも左側に2種類の軌跡が描かれている。実線で示す軌跡(第3.1のケース)は、点灯色Csの検出が正しい場合の接近過程を表している。破線で示す軌跡(第3.2のケース)は、この検出が実は誤りであった場合の接近過程を表している。第3.1および3.2のケースの軌跡の始端は、第3のケースの軌跡の末端に繋がっている。故に、第1、第2および第3のケースを比較すると、第3のケースでは車両M1の走行挙動に対する違和感が抑えられる。
3.2.3 効果
以上説明した実施の形態3の特徴によれば、上記実施の形態2の特徴による効果と同等の効果を得ることが可能となる。
3.3 車両制御システム
次に、上述した特徴的な処理を含む自動運転制御を実行するためのシステムの構成例について説明する。
3.3.1 システムの構成例
図18は、実施の形態3に係るシステム3の構成例を示すブロック図である。図18に示すように、システム3は、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信器31と、地図データベース32と、ECU33と、減速度マップ34および35と、を備えている。内界センサ11および外界センサ12は、図5に示したシステム1の構成例と共通する。
GNSS受信器31は、3個以上の人工衛星からの信号を受信する装置である。GNSS受信器31は、車両M1の位置の情報を取得する装置でもある。GNSS受信器31は、受信した信号に基づいて、車両M1の位置および姿勢(方位)を算出する。GNSS受信器31は、算出した情報をECU33に送信する。
地図データベース32は、地図情報を記憶するデータベースである。地図情報としては、道路の位置情報、道路形状の情報(例えば、カーブ、直線の種別、カーブの曲率)、交差点および分岐点の位置情報、および、構造物の位置情報が例示される。地図情報には、交通規制情報も含まれている。交通規制情報としては、道路の位置情報と関連付けられた法定速度が例示される。地図情報には、自動運転制御を実行可能な領域の情報が含まれていてもよい。地図データベース32は、車両に搭載された記憶装置(例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ)内に形成されている。地図データベース32は、車両と通信可能な施設(例えば、管理センタ)のコンピュータ内に形成されていてもよい。
車両M1の位置および姿勢の情報、および、地図情報は、車両M1の走行環境情報に含まれる。つまり、GNSS受信器31および地図データベース32は、“走行環境情報を取得する取得装置”に含まれる。
ECU33のハードウェア構成は、図5で説明したECU13のそれと同じである。ECU33の機能構成の詳細については、項目”3.3.2”において述べる。
減速度マップ34は、減速対象OBJの状態(すなわち、第1類距離dおよび第1類相対速度v)と、第1類減速度-aM1との関係を規定したセルマップである。減速度マップ34の基本的な構成は図6を参照して説明した減速度マップ14のそれと同じである。すなわち、減速度マップ34のセル(dAi,vAj)のそれぞれには、第1類減速度-aM1が付与されている。また、セル(dAi,vAj)のそれぞれは、境界減速度によって4つの区分領域に振り分けられている。
減速度マップ35は、車両M3から見た車両M1の状態(すなわち、第2類距離dおよび第2類相対速度v)と、第2類減速度-aM3との関係を規定したセルマップである。減速度マップ35の構成は、減速度マップ15のそれと同じである。
3.3.2 ECUの構成例
図18に示すように、ECU33は、要求減速度計算部331と、停止線計算部332と、信号機検出部333と、尤度計算部334と、走行計画部335と、を備えている。要求減速度比較部132、走行方針決定部133および走行制御部136の機能は、図5に示したECU13のそれと共通する。これらの機能ブロックは、ECU33のプロセッサがメモリに格納された各種の制御プログラムを実行することにより実現される。以下、説明の便宜上、要求減速度計算部331、停止線計算部332等を、“計算部331”、“計算部332”等と省略して称す。
計算部331は、第1類および第2類要求値を計算する。第1類要求値の計算は、減速度マップ34の参照により行われる。減速度マップ34の参照は、減速対象OBJの状態の情報を用いて行われる。第2類要求値の計算は、減速度マップ35の参照により行われる。減速度マップ35の参照は、後続移動体FMOの状態の情報を用いて行われる。このように、計算部331による第1類および第2類要求値の計算は、図5で説明した計算部131によるそれと基本的に同じである。計算部331は、第1類および第2類要求値を、比較部132と決定部133の両方に送信する。
計算部332は、車両M1から停止線SLまでの距離(すなわち、第1類距離d)を計算する。第1類距離dは、車両M1の位置情報および地図情報に基づいて計算される。車両M1の位置情報は、GNSS受信器31から取得される。地図情報は、地図データベース32から取得される。計算部332は、計算した第1類距離dを計算部331に送信する。
検出部333は、信号機TSの点灯状態(青、黄、赤または不明)を検出する。点灯状態は、例えば、次のように検出される。先ず、カメラによって撮像された画像の中から、信号機TSが抽出される。そして、抽出した信号機TSの輝度に基づいて、点灯状態が判定される。赤の輝度が最も高い場合、点灯状態は赤であると判定される。検出部333は、検出した点灯状態の情報を計算部331および334に送信する。
計算部334は、第1類尤度ηを計算する。第1類尤度ηは、例えば、カメラの検出情報、カメラの検出履歴、車両M1の周辺の信号機の検出情報、周辺の車両の動きから予測される周辺の信号機の情報に基づいて、信号機TSにおいて赤または黄信号が正しく検出される確率ρを変数とする尤度モデルの確率Lとして計算される。計算部334は、計算した第1類尤度ηを計画部335に送信する。
計画部335は、自動運転の走行計画を立案する。計画部335の基本的な機能は、図5で説明した計画部135のそれと同じである。計画部335は、決定部133から走行方針を受信した場合、計算部334からの第1類尤度ηを適宜参照して、目標位置での走行状態の情報を変更する。計画部335は、走行状態の情報を含む走行軌道TPの情報を、制御部136に送信する。
決定部133からは、上述した走行方針(i-a)~(ii-d)の何れかが送信される。計画部335は、受信した走行方針の内容に応じて、第1類最小値-aM1_minまたは第2類最小値-aM3_minを目標加速度aM1_tgtに反映させる。
走行方針(i-a)を受信した場合、計画部335は、第1類最小値-aM1_minを目標加速度aM1_tgtに即時反映させる。走行方針(i-c)を受信し、かつ、第1類最小値セルに対応する第1類尤度ηが第1類閾値η_th5以上の場合も、計画部335は、第1類最小値-aM1_minの即時反映を行う。走行方針(i-d)を受信し、かつ、第1類最小値セルに対応する第1類尤度ηが第1類閾値η_th4以上の場合も、第1類最小値-aM1_minの即時反映が行われる。なお、実施の形態3における“第1類最小値セル”とは、第1類最小値-aM1_minに対応する減速度マップ34上のセルと定義される。
走行方針(i-b)を受信した場合、計画部335は、第1類最小値-aM1_minの目標加速度aM1_tgtへの反映を禁止する。走行方針(i-c)を受信し、かつ、第1類最小値セルに対応する第1類尤度ηが第1類閾値η_th5未満の場合も、第1類最小値-aM1_minの反映が禁止される。
走行方針(i-d)を受信し、かつ、第1類最小値セルに対応する第1類尤度ηが第1類閾値η_th4未満の場合、計画部335は、第1類最小値セルに対応する第1類尤度ηに応じて第1類最小値-aM1_minを変更する。第1類最小値-aM1_minの変更は、係数βを第1類最小値-aM1_minに乗算することにより行われる。
走行方針(ii-a)~(ii-d)の何れかを受信した場合における第2類最小値-aM3_minの目標加速度aM1_tgtの反映手法は、実施の形態2でのそれと基本的に同じである。なお、実施の形態3nいおける“第2類最小値セル”とは、第2類最小値-aM3_minに対応する減速度マップ35上のセルと定義される。
3.4 ECUによる処理例
図19は、自動運転制御を実行するためにECU33が行う処理の流れを説明するフローチャートである。図19に示すルーチンにおいて、ECU33は、先ず、走行環境情報を取得する(ステップS31)。ECU33は、具体的に、車両M1の走行状態の情報と、車両M1の周辺の状況の情報を取得する。また、ECU33は、車両M1の位置情報と地図情報を取得する。
ステップS31の処理に続いて、ECU33は、信号機TS、停止線SLおよび後続移動体FMOが検出されたか否かを判定する(ステップS32)。ECU33は、具体的に、ステップS31の処理において取得した情報に、信号機TSおよび停止線SLの情報と、後続移動体FOBの状態の情報と、が含まれるか否かを判定する。ステップS32の処理の判定結果が否定的な場合、ECU33はステップS37の処理に進む。
ステップS32の処理の判定結果が肯定的な場合、ECU33は、第1類尤度ηおよび第2類尤度ηを計算する(ステップS33)。ECU33は、具体的に、カメラによって撮像された画像の中から信号機TSを抽出し、第1類尤度ηを計算する。ECU33は、また、物標の情報から後続移動体FOBの状態の情報を抽出し、第2類尤度ηを計算する。
ステップS33の処理に続いて、ECU33は、ステップS34~S37の処理を行う。ステップS34~S36の処理は、図8に示したステップS13~S15の処理と同一である。ステップS37の処理は、図14に示したステップS27の処理と同一である。
4.実施の形態4
次に、図20乃至23を参照しながら実施の形態4について説明する。なお、上記実施の形態1、2または3の説明と重複する説明については適宜省略される。
4.1 前提
図20は、実施の形態4が前提とする状況を説明する図である。図20に示す車両M1は、実施の形態4に係る車両制御システム(実施の形態4の以下の説明において、“システム”とも称す。)が搭載された車両である。車両M1は、第1レーンL1を走行している。第1レーンL1は、その下流側で第2レーンL2に合流する合流レーンでもよい。
車両M1は、システムが実行するレーンチェンジ制御に従い、走行レーンを第1レーンL1から第2レーンL2に変更する予定である。レーンチェンジ制御は、自動運転制御の一環として行われる。図20に示す走行軌道TPは、レーンチェンジ制御の実行中、車両M1の基準位置が到達すべき目標位置の集まりを定めたものである。
車両M1から第1類距離dだけ離れた前方には、走行速度vM2で走行する車両M2が存在する。車両M1から第1類距離dだけ離れた後方には、走行速度vM3で走行する車両M3が存在する。ここまでの前提は、実施の形態1または2のそれと共通する。ただし、車両M2およびM3は、第2レーンL2上に存在している。なお、第1レーンL1上において、車両M1とM2の間に動的または静的障害物は存在せず、車両M1とM3の間に後続移動体も存在していない。このような障害物および後続移動体が存在する状況は、図1で説明した状況に該当する。
レーンチェンジ制御は、車両M2とM3の間に割り込むように行われる。この場合、車両M2は、走行レーンの変更後に車両M1の減速の検討がなされるべき対象(以下、“将来の減速対象OBJ*”とも称す。)と見做される。車両M3は、走行レーンの変更後における“将来の後続移動体FMO*”と見做される。以下、説明の便宜上、“将来の減速対象OBJ*”は“減速対象OBJ*”とも称され、“将来の後続移動体FMO*”は“後続移動体FMO*”とも称される。
4.2 実施の形態4の特徴
実施の形態4では、第1および第2減速度特性をレーンチェンジ制御に適用する。ただし、車両M2およびM3は第2レーンL2上に存在することから、第1および第2減速度特性を車両M2およびM3にそのまま適用することはできない。そこで、実施の形態4では、第2レーンL2に車両M1の仮想位置PPを第2レーンL2上に設定する。“仮想位置PP”とは、第2レーンL2上に車両M1が存在すると仮定した場合における車両M1の位置と定義される。
図21は、仮想位置PPの一例を説明する図である。図21に示す例では、車両M2と車両M3の間に仮想位置PPが設定される。仮想位置PPの横位置は、第1レーンL1上での車両M1のそれと同じである。
第1および第2減速度特性を仮想位置PPと組み合わせることで、レーンチェンジ制御の実行中の加速または減速に関する走行方針を決定することが可能となる。走行方針の決定手法は、上記実施の形態1または2で説明したものが適用される。走行方針の走行計画に対する反映手法についても同じことが言える。なお、レーンチェンジ制御の実行中の舵角に関する走行方針の決定方法および反映手法については特に限定されず、公知の方法を適用できる。
以上のことから、実施の形態4の特徴によれば、実施の形態1または2の特徴による効果と同じ効果を、レーンチェンジ制御の実行中においても得ることが可能となる。
4.3 車両制御システム
次に、上述した特徴的な処理を含むレーンチェンジ制御を実行するためのシステムの構成例について説明する。
4.3.1 システムの構成例
図22は、実施の形態4に係るシステム4の構成例を示すブロック図である。図22に示すように、システム4はECU41を備えている。内界センサ11、外界センサ12、および、減速度マップ14および15は、図5に示したシステム1の構成例と共通する。
4.3.2 ECUの構成例
図22に示すように、ECU41は、要求減速度計算部411と、仮想位置設定部412と、走行計画部413と、を備えている。要求減速度計算部411、仮想位置設定部412および走行計画部413を除いた他の機能については、図5に示したECU13の機能、または、図13に示したECU21の機能と共通する。これらの機能ブロックは、ECU41のプロセッサがメモリに格納された各種の制御プログラムを実行することにより実現される。以下、説明の便宜上、要求減速度計算部411、仮想位置設定部412等を“計算部411”、“設定部412”等と省略して称す。
計算部411は、第1類および第2類要求値を計算する。第1類要求値の計算は、減速度マップ14の参照により行われる。減速度マップ14の参照は、減速対象OBJ*の状態の情報を用いて行われる。第2類要求値の計算は、減速度マップ15の参照により行われる。減速度マップ15の参照は、後続移動体FMO*の状態の情報を用いて行われる。計算部411は、第1類および第2類要求値を、比較部132と決定部133の両方に送信する。
設定部412は、第2レーンL2上に仮想位置PPを設定する。仮想位置PPの設定は、レーンチェンジ要求が出され、かつ、減速対象OBJ*および後続移動体FMO*が第2レーンL2上に検出された場合に行われる。仮想位置PPは、減速対象OBJ*と後続移動体FMO*の間に設定される。
計画部413は、レーンチェンジ計画を立案する。レーンチェンジ計画の立案は、現在の時刻を基準として、所定時間を経過する毎にレーンチェンジ用の走行軌道TPを繰り返し設定することにより行われる。レーンチェンジ用の走行軌道TPの設定方法は特に限定されず、公知の方法を適用できる。計画部413は、決定部133から走行方針を受信した場合、目標位置での走行状態の情報(より正確には、目標加速度aM1_tgtの情報)を変更する。計画部413は、走行状態の情報を含むレーンチェンジ用の走行軌道TPの情報を、制御部136に送信する。
4.4 ECUによる処理例
図23は、レーンチェンジ制御を実行するためにECU41が行う処理の流れを説明するフローチャートである。図23に示すルーチンは、ECU41がレーンチェンジ要求を受け付けた場合に繰り返し実行される。
図23に示すルーチンにおいて、ECU41は、先ず、第2レーンL2上の物標を検出する(ステップS41)。ECU41は、具体的に、外界センサ12が検出した情報に基づいて、第2レーンL2上の物標を検出する。
ステップS41の処理に続いて、ECU41は、第2レーンL2上に減速対象OBJ*および後続移動体FMO*が検出されたか否かを判定する(ステップS42)。ECU41は、具体的に、ステップS41の処理において検出された物標の情報に、減速対象OBJ*の状態の情報と、後続移動体FOB*の状態の情報と、が含まれるか否かを判定する。ステップS42の処理の判定結果が否定的な場合、ECU41はステップS48の処理に進む。
ステップS42の処理の判定結果が肯定的な場合、ECU41は仮想位置PPを設定する(ステップS43)。ECU41は、具体的に、ステップS41の処理において検出された減速対象OBJ*と後続移動体FOB*の間に仮想位置PPを設定する。
ステップS43の処理に続いて、ECU41は、第1類尤度ηおよび第2類尤度ηを計算する(ステップS44)。なお、実施の形態4において、“第1類尤度η”とは、減速対象OBJ*の検出の確からしさと定義される。また、“第2類尤度η”とは、後続移動体FOB*の検出の確からしさと定義される。
ステップS44の処理に続いて、ECU41は、要求減速度を計算する(ステップS45)。ECU41は、具体的に、減速対象OBJ*の状態の抽出情報を用いた減速度マップ14の参照により、要求減速度(すなわち、第1類要求値)を計算する。ECU41は、また、後続移動体FOB*の抽出情報を用いた減速度マップ15の参照により、要求減速度(すなわち、第2類要求値)を計算する。
ステップS45の処理に続いて、ECU41は、ステップS46およびS47の処理を行う。これらの処理は、図8に示したステップS14およびS15の処理と同一である。
ステップS48において、ECU41は、走行計画を立案する。ECU41は、具体的に、所定時間を経過する毎にレーンチェンジ用の走行軌道TPを繰り返し設定する。ステップS47の処理において走行方針が決定された場合、ECU41は、ステップS44の処理において計算した第1類尤度ηおよび第2類尤度ηを適宜参照し、第1類最小値-aM1_minを第1反映率で目標加速度aM1_tgtに反映させる。または、ECU21は、第2類最小値-aM3_minを第2反映率で目標加速度aM1_tgtに反映させる。
5.実施の形態5
次に、図24乃至27を参照しながら実施の形態5について説明する。なお、上記実施の形態1、2、3または4の説明と重複する説明については適宜省略される。
5.1 前提
図24は、実施の形態5が前提とする状況を説明する図である。図24に示す車両M1は、実施の形態5に係る車両制御システム(実施の形態5の以下の説明において、“システム”とも称す。)が搭載された車両である。車両M1は、第1レーンL1を走行している。第1レーンL1が合流レーンでもよいことは上記実施の形態4の前提と共通する。
車両M1は、システムが実行するレーンチェンジ制御に従い、走行レーンを第1レーンL1から第2レーンL2に変更する予定であることも、上記実施の形態4の前提と共通する。更に、車両M2および車両M3が第2レーンL2上に存在するのも実施の形態4と共通する。車両M2は、車両M1から距離dだけ離れた前方を、走行速度vM2で走行する。車両M3は、車両M1から距離dだけ離れた後方を、走行速度vM3で走行する。
ただし、図24に示す状況では、車両M4およびM5も第2レーンL2上に存在する。車両M4は、車両M1から距離dだけ離れた前方を、走行速度vM4で走行する。車両M5は、車両M1から距離dだけ離れた後方を、走行速度vM5で走行する。なお、第1レーンL1上において、車両M1とM4の間に動的または静的障害物は存在せず、車両M1とM5の間に後続移動体も存在していない。このような障害物および後続移動体が存在する状況は、図1で説明した状況に該当する。
5.2 実施の形態5の特徴
上記実施の形態4では、レーンチェンジ制御の実行に際し、車両M2とM3の間に仮想位置PPが設定された。実施の形態5では、仮想位置PPの候補が複数設定される。これらの候補は、探索範囲SA内に設定される。探索範囲SAは、車両M1が現在の位置から移動可能な第2レーンL2上の範囲内に設定される。探索範囲SAは、車両M1の現在の位置と、走行速度vと、車両M1の物理モデルと、に基づいて計算される。探索範囲SAの計算に際しては、地図情報が用いられてもよい。この地図情報には、第1レーンL1の長さの情報、および、第1レーンL1(または第2レーンL2)の形状の情報が含まれる。
図25は、探索範囲SAと仮想位置PPの候補の組み合わせの例を示す図である。図25に示す例では、車両M4の後方から車両M5の前方までの範囲が探索範囲SAである。候補PP1~PP3は、探索範囲SA内に設定された仮想位置PPの候補である。候補PP1は、車両M4とM2の間に位置する。候補PP2は、車両M2とM3の間に位置する。候補PP3は、車両M3とM5の間に位置する。
車両M4とM2の間に割り込むレーンチェンジ制御が行われると仮定する。この場合、車両M4は“減速対象OBJ*”と見做され、車両M2は“後続移動体FMO*”と見做される。また、車両M4から候補PP1までの距離dは“第1類距離d”と見做され、候補PP1から車両M2までの距離dは“第2類距離d”と見做される。更に、車両M1に対する車両M4の相対速度vは“第1類相対速度v”と見做され、車両M2に対する車両M1の相対速度vは“第2類相対速度v”と見做される。
車両M2とM3の間に割り込むレーンチェンジ制御では、車両M2は“減速対象OBJ*”と見做され、車両M3は“後続移動体FMO*”と見做される。また、車両M2から候補PP2までの距離dは“第1類距離d”と見做され、候補PP2から車両M3までの距離dは“第2類距離d”と見做される。更に、車両M1に対する車両M2の相対速度vは“第1類相対速度v”と見做され、車両M3に対する車両M1の相対速度vは“第2類相対速度v”と見做される。
車両M3とM5の間に割り込むレーンチェンジ制御では、車両M3は“減速対象OBJ*”と見做され、車両M5は“後続移動体FMO*”と見做される。また、車両M3から候補PP3までの距離dは“第1類距離d”と見做され、候補PP3から車両M5までの距離dは“第2類距離d”と見做される。更に、車両M1に対する車両M3の相対速度vは“第1類相対速度v”と見做され、車両M5に対する車両M1の相対速度vは“第2類相対速度v”と見做される。
実施の形態5では、第1および第2減速度特性が、候補PP1~PP3のそれぞれと組み合わせられる。そうすると、候補PP1~候補PP3のそれぞれについて、レーンチェンジ制御の実行中の加速または減速に関する走行方針が決定される。これらの走行方針には、目標加速度aM1_tgtに反映させる減速度候補(例えば、第1類最小値-aM1_min、第2類最小値-aM2_min、第2類最小値-aM3_minおよび第2類最小値-aM5_min)が含まれる。
ここで、“第1類最小値-aM1_min”とは、座標(dγ,vγ|ηγ)が2つ以上存在する場合における、これらの座標(dγ,vγ|ηγ)にそれぞれ対応する第1類減速度-aM1のうちの最小値と定義される(ただし、γはE、GまたはIを表す。)。“第2類最小値-aMY_min”とは、座標(dδ,vδ|ηδ)が2つ以上存在する場合における、これらの座標(dδ,vδ|ηδ)にそれぞれ対応する第2類減速度-aMYのうちの最小値と定義される(ただし、MYはM2、M3またはM5を表し、δはF、HまたはJを表す。)。
また、“座標(dγ,vγ|ηγ)”とは、第1類状態に対応する座標(dγ,vγ)のうち、第1類閾値ηγ_th0よりも大きい第1類尤度ηγを有する座標(dγ,vγ)と定義される。“第1類状態”とは、候補PP1に対応する減速対象OBJ*(すなわち、車両M4)の状態、候補PP2に対応する減速対象OBJ*(すなわち、車両M2)の状態、または、候補PP3に対応する減速対象OBJ*(すなわち、車両M3)の状態と定義される。“第1類尤度ηγ”とは、候補PP1、PP2またはPP3に対応する減速対象OBJ*の検出の確からしさと定義される。
また、“座標(dδ,vδ|ηδ)”とは、第2類状態に対応する座標(dδ,vδ)のうち、第2類閾値ηδ_th0よりも大きい第2類尤度ηδを有する座標(dδ,vδ)と定義される。“第2類状態”とは、候補PP1に対応する後続移動体FMO*(すなわち、車両M2)の状態、候補PP2に対応する後続移動体FMO*(すなわち、車両M3)の状態、または、候補PP3に対応する後続移動体FMO*(すなわち、車両M5)の状態と定義される。“第2類尤度ηδ”とは、候補PP1、PP2またはPP3に対応する後続移動体FMO*の検出の確からしさと定義される。
実施の形態5では、これらの減速度候補の中から、車両M1の現在の加速度または減速度との差が最も小さい候補が選択される。そうすると、レーンチェンジ制御の実行中の減速度(または加速度)の変化が低く抑えられる。よって、実施の形態5の特徴によれば、走行効率に重点を置いたレーンチェンジ制御を行うことが可能となる。
5.3 車両制御システム
次に、上述した特徴的な処理を含むレーンチェンジ制御を実行するためのシステムの構成例について説明する。
5.3.1 システムの構成例
図26は、実施の形態5に係るシステム5の構成例を示すブロック図である。図26に示すように、システム5はECU51を備えている。内界センサ11、外界センサ12、および、減速度マップ14および15は、図5に示したシステム1の構成例と共通する。GNSS受信器31および地図データベース32は、図18に示したシステム3の構成例と共通する。
5.3.2 ECUの構成例
図26に示すように、ECU51は、要求減速度計算部511と、要求減速度比較部512と、走行方針決定部513と、探索範囲設定部514と、仮想位置設定部515と、尤度計算部516と、走行計画部517と、を備えている。物標検出部134および走行制御部136の機能については、図5に示したECU13の機能と共通する。これらの機能ブロックは、ECU51のプロセッサがメモリに格納された各種の制御プログラムを実行することにより実現される。以下、説明の便宜上、要求減速度計算部511、要求減速度比較部512等を、“計算部511”、“比較部512”等と省略して称す。
計算部511は、第1類および第2類要求値の計算を、仮想位置PPの候補ごとに行う。第1類要求値は、第1類減速度-aM1の要求値である。第1類要求値の計算は、減速度マップ14の参照により行われる。減速度マップ14の参照は、減速対象OBJ*の状態の情報を用いて行われる。第2類要求値は、第2類減速度-aMYの要求値である。第2類要求値の計算は、減速度マップ15の参照により行われる。減速度マップ15の参照は、後続移動体FMO*の状態の情報を用いて行われる。計算部511は、第1類および第2類要求値を、比較部512と決定部513の両方に送信する。
比較部512は、第1類最小値-aM1_minと、第2類最小値-aMY_minとの比較を、仮想位置PPの候補ごとに行う。第1類最小値-aM1_minおよび第2類最小値-aMY_minの特定手法は、図5で説明した比較部132によるそれと基本的に同じである。比較部512は、特定した2種類の最小値の大小関係を、候補PP1~PP3ごとに求める。比較部512は、比較の結果を決定部513に送信する。
決定部513は、仮想位置PPの候補ごとに走行方針を決定する。決定部513は、先ず、仮想位置PPの候補ごとに、第1類最小値-aM1_minおよび第2類最小値-aMY_minを特定する。決定部513は、続いて、仮想位置PPの候補ごとに、第1類および第2類最小値セルを特定する。そして、決定部513は、第1類および第2類最小値セルが属する区分領域と、比較部512からの比較の結果と、に基づいて走行方針を決定し、計画部517に送信する。なお、走行方針については、項目“2.2.1”の説明において、“第2類最小値-aM3_min”を“第2類最小値-aMY_min”と読み替えることにより説明される。
設定部514は、探索範囲SAを設定する。探索範囲SAの計算は、車両M1の現在の位置の情報と、走行速度vと、車両M1の物理モデルと、に基づいて行われる。設定部514は、設定した探索範囲SAを設定部515に送信する。
設定部515は、探索範囲SAに仮想位置PPの候補を設定する。仮想位置PPは、探索範囲SA内に検出された隣り合う2つの物標の間に設定される。仮想位置PPの候補の数は、探索範囲SA内に検出された物標の数に応じて変わる。物標の検出数がk個であれば、仮想位置PPの候補数はk-1個となる(ただし、kは3以上の自然数を表す。)。
計算部516は、第1類尤度ηγおよび第2類尤度ηδを計算する。第1類尤度ηγは、上述した尤度モデルと同様のモデルを減速対象OBJ*に適用することにより計算される。第1類尤度ηγは、第1類状態のそれぞれに対して計算される。第2類尤度ηδの計算手法は、第1類尤度ηγのそれに準じる。計算部516は、計算した第1類尤度ηγおよび第2類尤度ηδを計画部413に送信する。
計画部517は、レーンチェンジ計画を立案する。計画部517は、決定部513から走行方針を受信した場合、走行方針に含まれる減速度候補のうちから、車両M1の現在の加速度または減速度との差が最も小さいものを、目標加速度aM1_tgtに反映させるべき減速度候補(以下、“最終減速度”とも称す。)として選択する。そして、計画部517は、最終減速度に基づいて、目標位置での走行状態の情報を変更する。計画部517は、走行状態の情報を含むレーンチェンジ用の走行軌道TPの情報を、制御部136に送信する。
5.4 ECUによる処理例
図27は、レーンチェンジ制御を実行するためにECU51が行う処理の流れを説明するフローチャートである。図27に示すルーチンは、ECU51がレーンチェンジ要求を受け付けた場合に繰り返し実行される。
図27に示すルーチンにおいて、ECU51は、先ず、第2レーンL2上の物標を検出する(ステップS51)。ステップS51の処理は、図22に示したステップS41の処理と同一である。
ステップS51の処理に続いて、ECU51は、第2レーンL2上に減速対象OBJ*および後続移動体FMO*が複数検出されたか否かを判定する(ステップS52)。ECU51は、具体的に、ステップS51の処理において検出された物標の情報に、少なくとも2つの減速対象OBJ*の状態の情報と、少なくとも2つの後続移動体FOB*の状態の情報と、が含まれるか否かを判定する。ステップS52の処理の判定結果が否定的な場合、ECU51はステップS60の処理に進む。
ステップS52の処理の判定結果が肯定的な場合、ECU51は、探索範囲を設定し(ステップS53)、この探索範囲内に仮想位置PPを設定する(ステップS54)。ECU51は、具体的に、隣り合う減速対象OBJ*と後続移動体FOB*の間に、仮想位置PPをそれぞれ設定する。
ステップS54の処理に続いて、ECU51は、第1類尤度ηγおよび第2類尤度ηδを計算する(ステップS55)。第1類尤度ηγおよび第2類尤度ηδは、ステップS54で設定した仮想位置PPごとに計算される。
ステップS55の処理に続いて、ECU51は、ステップS56および~S58の処理を行う。ステップS56~S58の処理は、図22に示したステップS45~S47の処理を、仮想位置PPごとに行うものである。
ステップS59において、ECU51は、走行計画を立案する。ECU51は、具体的に、所定時間を経過する毎にレーンチェンジ用の走行軌道TPを繰り返し設定する。ステップS58の処理において走行方針が決定された場合、車両M1の現在の現在の加速度または減速度との差が最も小さい減速度候補(すなわち、最終減速度)を選択する。また、ECU51は、最終減速度に対応する第1類尤度ηγおよび第2類尤度ηδを適宜参照し、最終減速度を目標加速度aM1_tgtに反映させる。
1,2,3,4,5 車両制御システム
11 内界センサ
12 外界センサ
13,21,33,41,51 ECU
131,331,411,511 要求減速度計算部(計算部)
132,512 要求減速度比較部(比較部)
133,513 走行方針決定部(決定部)
134 物標検出部(検出部)
135,335,413,517 走行計画部(計画部)
136 走行制御部(制御部)
14,15,34,35 減速度マップ
211,334,516 尤度計算部(計算部)
31 GNSS受信器
32 地図データベース
332 停止線計算部(計算部)
333 信号機検出部(検出部)
514 探索範囲設定部(設定部)
412,515 仮想位置設定部(設定部)
M1,M2,M3,M4 車両
L1 第1レーン
L2 第2レーン
SL 停止線
TP 走行軌道
TS 信号機
,d,d,d,d,d,d,d,d,d 距離
,d,v,v,v,v,v,v,v,v 相対速度

Claims (16)

  1. 車両の自動運転制御を実行する車両制御システムであって、
    前記車両の走行環境情報を取得する取得装置と、
    前記走行環境情報に基づいて前記自動運転制御を実行する制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、前記自動運転制御において、第1および第2減速度特性を用いて前記車両の目標減速度を設定する減速度設定処理を行い、
    前記第1減速度特性は、前記車両の減速対象の状態を示す第1類状態と、前記車両の減速度との関係を規定し、
    前記第1類状態は、第1類境界減速度によって複数の相に分割され、
    前記第2減速度特性は、後続移動体から見た前記車両の状態を示す第2類状態と、前記後続移動体の減速度との関係を規定し、
    前記第2類状態は、第2類境界減速度によって複数の相に分割され、
    前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
    前記走行環境情報および前記第1減速度特性に基づいて、前記第1類状態に対応する前記車両の減速度を示す第1類減速度を少なくとも1つ特定し、
    前記第1類減速度のうちの最小値を示す第1類最小値を特定し、
    前記走行環境情報および前記第2減速度特性に基づいて、前記第2類状態に対応する前記後続移動体の減速度を示す第2類減速度を少なくとも1つ特定し、
    前記第2類減速度のうちの最小値を示す第2類最小値を特定し、
    前記第1類最小値と前記第2類最小値を比較し、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値以上である場合、前記目標減速度を前記第1類最小値に設定し、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値未満である場合、前記第2減速度特性において前記第2類最小値が属する相を示す第2類最小値相に基づいて、前記目標減速度を前記第2類最小値以上の減速度に設定する
    ことを特徴とする車両制御システム。
  2. 前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値未満であり、かつ、前記第2類最小値が前記第2類境界減速度よりも急減速側に位置する場合、前記目標減速度を前記第2類最小値に設定する
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御システム。
  3. 前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値未満であり、かつ、前記第2類最小値が前記第2類境界減速度よりも緩減速側に位置する場合、前記目標減速度を前記第2類最小値よりも大きい減速度に設定する
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の車両制御システム。
  4. 車両の自動運転制御を実行する車両制御システムであって、
    前記車両の走行環境情報を取得する取得装置と、
    前記走行環境情報に基づいて前記自動運転制御を実行する制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、前記自動運転制御において、第1および第2減速度特性を用いて前記車両の目標減速度を設定する減速度設定処理を行い、
    前記第1減速度特性は、前記車両の減速対象の状態を示す第1類状態と、前記車両の減速度との関係を規定し、
    前記第1類状態は、第1類境界減速度によって複数の相に分割され、
    前記第2減速度特性は、後続移動体から見た前記車両の状態を示す第2類状態と、前記後続移動体の減速度との関係を規定し、
    前記第2類状態は、第2類境界減速度によって複数の相に分割され、
    前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
    前記走行環境情報および前記第1減速度特性に基づいて、前記第1類状態に対応する前記車両の減速度を示す第1類減速度を少なくとも1つ特定し、
    前記第1類状態の情報の確からしさ、または、前記第1類状態に関連付けられた情報の確からしさを示す第1類尤度を、前記第1類減速度ごとに計算し、
    前記第1類減速度のうちの最小値を示す第1類最小値を特定し、
    前記走行環境情報および前記第2減速度特性に基づいて、前記第2類状態に対応する前記後続移動体の減速度を示す第2類減速度を少なくとも1つ特定し、
    前記第2類状態の情報の確からしさを示す第2類尤度を、前記第2類減速度ごとに計算し、
    前記第2類減速度のうちの最小値を示す第2類最小値を特定し、
    前記第1類最小値と前記第2類最小値を比較し、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値以上である場合、前記第1減速度特性において前記第1類最小値が属する相を示す第1類最小値相と、前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度と、に基づいて、前記第1類最小値を0~100%の第1反映率で前記目標減速度に反映させ、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値未満である場合、前記第2減速度特性において前記第2類最小値が属する相を示す第2類最小値相と、前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度と、に基づいて、前記第2類最小値を0~100%の第2反映率で前記目標減速度に反映させる
    ことを特徴とする車両制御システム。
  5. 前記第1類境界減速度は、前記車両の最大減速度を示す第1類最大減速度を含み、
    前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値以上であり、かつ、前記第1類最小値相が前記第1類最大減速度よりも急減速側に位置する場合、前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度に関わらず、前記第1反映率を100%に設定する
    ことを特徴とする請求項4に記載の車両制御システム。
  6. 前記第1類境界減速度は、前記車両の最小減速度を示す第1類最小減速度を含み、
    前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値以上であり、かつ、前記第1類最小値相が前記第1類最小減速度よりも緩減速側に位置する場合、前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度に関わらず、前記第1反映率を0%に設定する
    ことを特徴とする請求項4または5に記載の車両制御システム。
  7. 前記第1類境界減速度は、前記車両の最大減速度を示す第1類最大減速度と、前記車両の最小減速度を示す第1類最小減速度と、前記第1類最大減速度よりも小さく、かつ、前記第1類最小減速度よりも大きい第1類中間減速度と、を含み、
    前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値以上であり、かつ、前記第1類最小値相が前記第1類最大減速度および前記第1類中間減速度の間に位置する場合、前記第1類減速度の特定総数に応じて前記第1反映率を変更し、
    前記第1反映率は、
    前記特定総数が1つである場合は100%に設定され、
    前記特定総数が2つ以上の場合は、前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度に応じた0~100%の間の値に設定される
    ことを特徴とする請求項4乃至6何れか1項に記載の車両制御システム。
  8. 前記第1類境界減速度は、前記車両の最大減速度を示す第1類最大減速度と、前記車両の最小減速度を示す第1類最小減速度と、前記第1類最大減速度よりも小さく、かつ、前記第1類最小減速度よりも大きい第1類中間減速度と、を含み、
    前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値以上であり、かつ、前記第1類最小値相が前記第1類中間減速度および前記第1類最小減速度の間に位置する場合、前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度と、第1類閾値との比較の結果に応じて前記第1反映率を変更し、
    前記第1反映率は、
    前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度が前記第1類閾値以上の場合は100%に設定され、
    前記第1類最小値に対応する前記第1類尤度が前記第1類閾値未満の場合は0%に設定される
    ことを特徴とする請求項4乃至7何れか1項に記載の車両制御システム。
  9. 前記第2類境界減速度は、前記後続移動体の最大減速度を示す第2類最大減速度を含み、
    前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値未満であり、かつ、前記第2類最小値相が前記第2類最大減速度よりも急減速側に位置する場合、前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度に関わらず、前記第2反映率を100%に設定する
    ことを特徴とする請求項4乃至8何れか1項に記載の車両制御システム。
  10. 前記第2類境界減速度は、前記後続移動体の最小減速度を示す第2類最小減速度を含み、
    前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値未満であり、かつ、前記第2類最小値相が前記第2類最小減速度よりも緩減速側に位置する場合、前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度に関わらず、前記第2反映率を0%に設定する
    ことを特徴とする請求項4乃至9何れか1項に記載の車両制御システム。
  11. 前記第2類境界減速度は、前記後続移動体の最大減速度を示す第2類最大減速度と、前記後続移動体の最小減速度を示す第2類最小減速度と、前記第2類最大減速度よりも小さく、かつ、前記第2類最小減速度よりも大きい第2類中間減速度と、を含み、
    前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値未満であり、かつ、前記第2類最小値相が前記第2類最大減速度および前記第2類中間減速度の間に位置する場合、前記第2類減速度の特定総数に応じて前記第2反映率を変更し、
    前記第2反映率は、
    前記特定総数が1つである場合は100%に設定され、
    前記特定総数が2つ以上の場合は、前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度に応じた0~100%の間の値に設定される
    ことを特徴とする請求項4乃至10何れか1項に記載の車両制御システム。
  12. 前記第2類境界減速度は、前記後続移動体の最大減速度を示す第2類最大減速度と、前記後続移動体の最小減速度を示す第2類最小減速度と、前記第2類最大減速度よりも小さく、かつ、前記第2類最小減速度よりも大きい第2類中間減速度と、を含み、
    前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
    前記第1類最小値が前記第2類最小値未満であり、かつ、前記第2類最小値相が前記第2類中間減速度および前記第2類最小減速度の間に位置する場合、前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度と、第2類閾値との比較の結果に応じて前記第2反映率を変更し、
    前記第2反映率は、
    前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度が前記第2類閾値以上の場合は100%に設定され、
    前記第2類最小値に対応する前記第2類尤度が前記第2類閾値未満の場合は0%に設定される
    ことを特徴とする請求項4乃至11何れか1項に記載の車両制御システム。
  13. 前記減速対象は、前記車両の走行軌道上における前記車両の最寄りの動的または静的障害物であり、
    前記後続移動体は、前記車両の後方に存在する移動体であり、
    前記走行環境情報は、前記動的または静的障害物から前記車両までの距離を示す第1類距離と、前記後続移動体から前記車両までの距離を示す第2類距離と、前記動的または静的障害物の相対速度を示す第1類相対速度と、前記後続移動体の相対速度を示す第2類相対速度と、を含み、
    前記第1類状態は、前記第1類距離および前記第1類相対速度であり、
    前記第2類状態は、前記第2類距離および前記第2類相対速度であり、
    前記第1類尤度は、前記第1類距離および前記第1類相対速度の確からしさであり、
    前記第2類尤度は、前記第2類距離および前記第2類相対速度の確からしさである
    ことを特徴とする請求項4乃至12何れか1項に記載の車両制御システム。
  14. 前記減速対象は、前記車両の走行軌道上における前記車両の最寄りの信号機であり、
    前記後続移動体は、前記車両の後方に存在する移動体であり、
    前記走行環境情報は、前記信号機から前記車両までの距離を示す第1類距離と、前記後続移動体から前記車両までの距離を示す第2類距離と、前記信号機の相対速度を示す第1類相対速度と、前記後続移動体の相対速度を示す第2類相対速度と、を含み、
    前記第1類状態は、前記第1類距離および前記第1類相対速度であり、
    前記第2類状態は、前記第2類距離および前記第2類相対速度であり、
    前記第1類尤度は、前記第1類距離および前記第1類相対速度に関連付けられた、前記信号機の点灯色が赤または黄である確からしさであり、
    前記第2類尤度は、前記第2類距離および前記第2類相対速度の確からしさである
    ことを特徴とする請求項4乃至12何れか1項に記載の車両制御システム。
  15. 前記自動運転制御は、前記車両の走行レーンを第1レーンから第2レーンに変更するレーンチェンジ制御を含み、
    前記走行環境情報は、前記第2レーン上の複数の物標の情報を含み、
    前記制御装置は、前記レーンチェンジ制御を行う場合、前記減速度設定処理において、
    隣り合う前記複数の物標の間に前記車両の仮想位置を設定し、
    隣り合う前記複数の物標のうちの前記仮想位置の前方に存在する前記車両の将来の減速対象を前記第1減速度特性に適用して前記第1類最小値を特定し、
    隣り合う前記物標のうちの前記仮想位置の後方に存在する将来の後続移動体を前記第2減速度特性に適用して前記第2類最小値を特定する
    ことを特徴とする請求項1乃至12何れか1項に記載の車両制御システム。
  16. 前記制御装置は、前記減速度設定処理において、
    前記仮想位置の探索範囲を設定し、
    前記探索範囲内に前記仮想位置が複数設定された場合、前記複数の仮想位置ごとに前記目標減速度の候補を計算し、
    前記車両の現在の加速度または減速度との差を最小にする前記目標減速度の候補を、前記目標減速度に設定する
    ことを特徴とする請求項15に記載の車両制御システム。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7136054B2 (ja) * 2019-08-29 2022-09-13 トヨタ自動車株式会社 車両制御システム
CN113246980A (zh) * 2021-04-22 2021-08-13 前海七剑科技(深圳)有限公司 车速规划方法、装置、车辆和存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011170555A (ja) 2010-02-17 2011-09-01 Denso Corp 車群走行制御装置
JP2012252562A (ja) 2011-06-03 2012-12-20 Toyota Motor Corp 運転支援装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3656464B2 (ja) 1999-06-15 2005-06-08 日産自動車株式会社 先行車追従制御装置
US8457892B2 (en) 2006-03-01 2013-06-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Own-vehicle-path determining method and own-vehicle-path determining apparatus
US8244408B2 (en) * 2009-03-09 2012-08-14 GM Global Technology Operations LLC Method to assess risk associated with operating an autonomic vehicle control system
KR20150056000A (ko) * 2013-11-14 2015-05-22 주식회사 만도 감지 거리 조정 기능을 갖는 적응 순항 제어 장치 및 그의 제어 방법
KR101519287B1 (ko) * 2014-02-14 2015-05-11 현대자동차주식회사 차량 충돌 방지 장치 및 그 방법
JP5952862B2 (ja) * 2014-06-27 2016-07-13 富士重工業株式会社 車両の運転支援装置
US9505405B2 (en) * 2015-01-16 2016-11-29 Ford Global Technologies, Llc Rear collision avoidance and mitigation system
JP6380339B2 (ja) 2015-11-11 2018-08-29 トヨタ自動車株式会社 車両走行制御装置
JP2017144776A (ja) * 2016-02-15 2017-08-24 株式会社Subaru 車両の走行制御装置
WO2017154070A1 (ja) * 2016-03-07 2017-09-14 本田技研工業株式会社 車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラム
JP6768787B2 (ja) * 2016-03-15 2020-10-14 本田技研工業株式会社 車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラム
JP6508114B2 (ja) 2016-04-20 2019-05-08 トヨタ自動車株式会社 移動体の自動運転制御システム
JP6371329B2 (ja) 2016-05-16 2018-08-08 トヨタ自動車株式会社 車両の運転支援制御装置
US11273810B2 (en) * 2016-06-15 2022-03-15 Hitachi Astemo, Ltd. Vehicle control device
DE102016011325A1 (de) * 2016-09-21 2018-03-22 Wabco Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines dynamischen Fahrzeug-Abstandes zwischen einem Folgefahrzeug und einem Vorderfahrzeug eines Platoons
JP6524144B2 (ja) * 2017-06-02 2019-06-05 本田技研工業株式会社 車両制御システム及び方法、並びに走行支援サーバ
US11731614B2 (en) * 2017-07-25 2023-08-22 Hl Klemove Corp. Apparatus and method for controlling vehicle to avoid or mitigate collision
US10543837B2 (en) * 2017-07-31 2020-01-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Mitigating bodily injury in vehicle collisions by reducing the change in momentum resulting therefrom
US10766489B2 (en) * 2017-09-05 2020-09-08 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Model predictive adaptive cruise control for reducing rear-end collision risk with follower vehicles
JP2019096235A (ja) 2017-11-27 2019-06-20 三菱自動車工業株式会社 運転支援制御装置及び車両
US10710580B2 (en) * 2018-04-10 2020-07-14 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Tailgating situation handling by an automated driving vehicle
US10589740B2 (en) * 2018-04-16 2020-03-17 Hyundai Motor Company Automated collision mitigation system of a vehicle and method thereof
DE102018118744A1 (de) 2018-08-02 2020-02-06 Wabco Gmbh Verfahren zum Einstellen einer Fahrzeug-Verzögerung eines Fahrzeuges in einem Platoon sowie Platooning-Regelsystem und Fahrzeug
JP7136054B2 (ja) 2019-08-29 2022-09-13 トヨタ自動車株式会社 車両制御システム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011170555A (ja) 2010-02-17 2011-09-01 Denso Corp 車群走行制御装置
JP2012252562A (ja) 2011-06-03 2012-12-20 Toyota Motor Corp 運転支援装置

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