JPWO2018173175A1 - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
本発明における車両制御装置(10)は、先行車両(Vp)の走行挙動を示す第1走行情報を用いて、通過の制限を受けない時間内に自車両(100)が通過地点(108)を通過可能であるか否かを判定する通過可否判定部(68)と、通過可能であると判定された場合に自車両(100)を通過地点(108)内に進入させる一方、通過不可であると判定された場合に自車両(100)を通過地点(108)の手前に停止させる走行制御を行う走行制御部(60)と、を備える。The vehicle control device (10) according to the present invention uses the first traveling information indicating the traveling behavior of the preceding vehicle (Vp) to allow the own vehicle (100) to determine the passing point (108) within a time period in which the passage is not restricted. A passability determining unit (68) for determining whether or not the vehicle can pass; and, when it is determined that the vehicle can pass, the own vehicle (100) is allowed to enter the passpoint (108), but the vehicle cannot pass. And a traveling control unit (60) that performs traveling control to stop the own vehicle (100) just before the passing point (108) when it is determined that the vehicle is traveling.
Description
本発明は、自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that automatically and at least partially performs traveling control of a host vehicle.
従来から、自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置が知られている。例えば、断続的に通過が制限される通過地点の周辺において、他車両との関係を考慮しつつ、自車両を円滑に走行させるための運転支援技術が種々開発されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle control device that automatically and at least partially performs traveling control of the host vehicle is known. For example, in the vicinity of a passing point where passage is restricted intermittently, various driving assistance technologies for smoothly running the host vehicle have been developed in consideration of the relationship with other vehicles.
特開2015−147525号公報([0039]等)には、交差点までの到達距離が閾値以下である場合、車間距離制御における目標距離を所定値(交差点の入口位置から出口位置までの距離)よりも大きい値に設定する車両制御装置が提案されている。これにより、少なくとも、先行車両が交差点を通過するまでの間、自車両は交差点に進入できないため、交差レーンの交通流を阻害しない旨が概ね記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-147525 ([0039] etc.) discloses that the target distance in the inter-vehicle distance control is determined based on a predetermined value (distance from the entrance position of the intersection to the exit position) when the arrival distance to the intersection is equal to or less than the threshold value. A vehicle control device that sets a larger value has been proposed. Thus, it is generally described that the own vehicle cannot enter the intersection until at least the preceding vehicle passes the intersection, so that the traffic flow in the intersection lane is not obstructed.
例えば、自車両が交差点を直進により通過する場合、信号機の灯色が「赤色」に変わるまでの余裕時間が多い交通状況であれば、自車両は、交差点内に取り残されることなく通過することができる。つまり、自車両は、交通状況によって、自動運転を継続したまま交差点を直進することは一応可能である。 For example, when the host vehicle passes straight through an intersection, the host vehicle may pass without being left behind in the intersection if there is a lot of time for the traffic light to change to “red”. it can. That is, it is possible for the own vehicle to go straight through the intersection while continuing automatic driving depending on traffic conditions.
しかし、特開2015−147525号公報で提案される手法を自動運転にそのまま適用すると、交通状況の局所的・時間的な変化にかかわらず、交差点内への進入を試みることなく交差点の手前で停車させることになる。その結果、交差点を通過するまでの所要時間が長くなり、運転の利便性の観点から車両の商品性を損なうとも言える。 However, if the method proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-147525 is applied as it is to automatic driving, it stops before the intersection without attempting to enter the intersection regardless of local and temporal changes in traffic conditions. I will let you. As a result, it takes a long time to pass through the intersection, and it can be said that the merchantability of the vehicle is impaired from the viewpoint of convenience of driving.
本発明は上記した問題を解決するためになされたものであり、特定の通過地点を直進する場合における運転の利便性を向上可能な車両制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of improving the convenience of driving when going straight through a specific passing point.
本発明に係る車両制御装置は、自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う装置であって、断続的に通過が制限される通過地点を検出する通過地点検出部と、前記通過地点検出部により検出された前記通過地点又は該通過地点の周辺にあって、前記自車両に対して先行する先行車両の走行挙動を示す第1走行情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部により取得された前記第1走行情報を用いて、通過の制限を受けない時間内に前記自車両が前記通過地点を通過可能であるか否かを判定する通過可否判定部と、前記通過可否判定部により通過可能であると判定された場合に前記自車両を前記通過地点内に進入させる一方、通過不可であると判定された場合に前記自車両を前記通過地点の手前に停止させる前記走行制御を行う走行制御部と、を備える。 A vehicle control device according to the present invention is a device that at least partially automatically performs traveling control of a host vehicle, and includes a passing point detection unit that detects a passing point where passage is restricted intermittently, and the passing point detection An information acquisition unit that acquires first traveling information that indicates a traveling behavior of a preceding vehicle that is ahead of the host vehicle and that is in the vicinity of the passing point detected by the unit, or the information acquiring unit; Using the acquired first travel information, a passability determination unit that determines whether or not the host vehicle can pass through the passing point within a time period that is not subject to the restriction of passing, and the passability determination unit. The travel control for causing the host vehicle to enter the passing point when it is determined that the vehicle is allowed to pass, while stopping the host vehicle before the passing point when it is determined that the vehicle is not allowed to pass. Running system to perform It comprises a part, a.
このように構成したので、自車両は、自動による走行制御下に、これから直進しようとする通過地点内に取り残される状況に配慮しつつ、可及的速やかに当該通過地点を通過することができる。これにより、特定の通過地点を直進する場合における運転の利便性が向上する。 Since it comprised in this way, the own vehicle can pass the said passing point as quickly as possible, considering the situation left in the passing point which is going to go straight ahead under automatic travel control. This improves the convenience of driving when going straight through a specific passing point.
また、前記通過可否判定部は、前記先行車両の走行挙動から予測される、前記先行車両の停止位置を用いて判定してもよい。先行車両の停止位置を用いることで、自車両が進行可能な位置の物理的限度を定量的に把握可能となり、その分だけ通過可否に関する判定精度が向上する。 The passability determination unit may determine using the stop position of the preceding vehicle predicted from the traveling behavior of the preceding vehicle. By using the stop position of the preceding vehicle, it is possible to quantitatively grasp the physical limit of the position where the host vehicle can travel, and the determination accuracy regarding whether or not the vehicle can pass is improved accordingly.
また、前記情報取得部は、前記先行車両に対して先行する先先行車両の走行挙動を示す第2走行情報をさらに取得し、前記通過可否判定部は、前記先行車両の走行挙動及び前記先先行車両の走行挙動から予測される、前記先行車両の停止位置を用いて判定してもよい。先先行車両の走行挙動を考慮に入れることで、通過可否に関する判定精度がさらに向上する。 Further, the information acquisition unit further acquires second travel information indicating a travel behavior of a preceding vehicle preceding the preceding vehicle, and the passability determination unit is configured to determine the travel behavior of the preceding vehicle and the preceding preceding vehicle. You may determine using the stop position of the said preceding vehicle estimated from the driving | running | working behavior of a vehicle. By taking into account the traveling behavior of the preceding vehicle, the determination accuracy regarding whether or not to pass can be further improved.
前記走行制御部は、前記通過地点検出部による前記通過地点の検出前後にわたって、前記先行車両との車間距離を長くする車間距離制御を行い、前記情報取得部は、前記先行車両との車間距離が長くなる際に又は長くなった後に前記第1走行情報を取得してもよい。自車両と先行車両が過度に接近することで起こり得る、先行車両に対する検出の失敗又は精度低下を未然に防止できる。 The travel control unit performs inter-vehicle distance control to increase the inter-vehicle distance with the preceding vehicle before and after the detection of the passing point by the passing point detection unit, and the information acquisition unit has an inter-vehicle distance with the preceding vehicle. The first travel information may be acquired when it becomes longer or after it becomes longer. It is possible to prevent a detection failure or a decrease in accuracy with respect to the preceding vehicle, which may occur when the host vehicle and the preceding vehicle approach too much.
また、前記走行制御部は、前記自車両が通過可能であると判定された場合に、前記通過可否判定部による判定前後にわたって、前記先行車両との車間距離を短くする車間距離制御を行ってもよい。車間距離を短くすることでその分だけ自車両を先に進めることが可能となり、通過地点を通過するまでの所要時間が短縮される。 The travel control unit may perform inter-vehicle distance control to shorten the inter-vehicle distance from the preceding vehicle before and after the determination by the pass / fail determination unit when it is determined that the host vehicle can pass. Good. By shortening the inter-vehicle distance, it becomes possible to advance the host vehicle by that amount, and the time required to pass the passing point is shortened.
また、前記走行制御部は、前記先行車両が加速する走行挙動を示す場合に、前記先行車両との車間距離を短くする車間距離制御を行ってもよい。先行車両の加速に伴って自車両の前方に進入空間が生じる可能性が高くなる傾向を考慮することで、通過地点を通過するまでの所要時間がさらに短縮される。 In addition, the travel control unit may perform inter-vehicle distance control that shortens the inter-vehicle distance from the preceding vehicle when the traveling behavior of the preceding vehicle is accelerated. Considering the tendency that the entrance space is likely to be generated in front of the host vehicle with the acceleration of the preceding vehicle, the time required to pass the passing point is further shortened.
また、前記走行制御部は、前記先行車両との車間距離を、前記通過地点の通過長さよりも短くする車間距離制御を行ってもよい。これにより、先行車両が残っている通過地点内であっても、通過可能である状況下に自車両を進入させることができる。 The travel control unit may perform inter-vehicle distance control so that the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is shorter than the passing length of the passing point. Thereby, even if it is in the passing point where the preceding vehicle remains, the own vehicle can be made to enter under the situation where it can pass.
本発明に係る車両制御装置によれば、特定の通過地点を直進する場合における運転の利便性を向上することができる。 According to the vehicle control device of the present invention, it is possible to improve the convenience of driving when going straight through a specific passing point.
以下、本発明に係る車両制御装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the vehicle control apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[車両制御装置10の構成]
<全体構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る車両制御装置10の構成を示すブロック図である。車両制御装置10は、車両(図3等の自車両100)に組み込まれており、且つ、自動又は手動により車両の走行制御を行う。この「自動運転」は、車両の走行制御をすべて自動で行う「完全自動運転」のみならず、走行制御を部分的に自動で行う「部分自動運転」を含む概念である。[Configuration of Vehicle Control Device 10]
<Overall configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
車両制御装置10は、基本的には、入力系装置群と、制御システム12と、出力系装置群とから構成される。入力系装置群及び出力系装置群をなす各々の装置は、制御システム12に通信線を介して接続されている。
The
入力系装置群は、外界センサ14と、通信装置16と、ナビゲーション装置18と、車両センサ20と、自動運転スイッチ22と、操作デバイス24に接続された操作検出センサ26と、を備える。
The input system device group includes an
出力系装置群は、図示しない車輪を駆動する駆動力装置28と、当該車輪を操舵する操舵装置30と、当該車輪を制動する制動装置32と、視聴覚を通じてドライバに報知する報知装置34と、を備える。
The output system device group includes a driving force device 28 that drives a wheel (not shown), a steering device 30 that steers the wheel, a
<入力系装置群の具体的構成>
外界センサ14は、車両の外界状態を示す情報(以下、外界情報)を取得し、当該外界情報を制御システム12に出力する。外界センサ14は、具体的には、複数のカメラ36と、複数のレーダ38と、複数のLIDAR40(Light Detection and Ranging;光検出と測距/Laser Imaging Detection and Ranging;レーザ画像検出と測距)を含んで構成される。<Specific configuration of input device group>
The
通信装置16は、路側機、他の車両、及びサーバを含む外部装置と通信可能に構成されており、例えば、交通機器に関わる情報、他の車両に関わる情報、プローブ情報又は最新の地図情報44を送受信する。この地図情報44は、記憶装置42の所定メモリ領域内に、或いはナビゲーション装置18に記憶される。
The
ナビゲーション装置18は、車両の現在位置を検出可能な衛星測位装置と、ユーザインタフェース(例えば、タッチパネル式のディスプレイ、スピーカ及びマイク)を含んで構成される。ナビゲーション装置18は、車両の現在位置又はユーザによる指定位置に基づいて、指定した目的地までの経路を算出し、制御システム12に出力する。ナビゲーション装置18により算出された経路は、記憶装置42の所定メモリ領域内に、経路情報46として記憶される。
The
車両センサ20は、車両の走行速度(車速)を検出する速度センサ、加速度を検出する加速度センサ、横Gを検出する横Gセンサ、垂直軸周りの角速度を検出するヨーレートセンサ、向き・方位を検出する方位センサ、勾配を検出する勾配センサを含み、各々のセンサからの検出信号を制御システム12に出力する。これらの検出信号は、記憶装置42の所定メモリ領域内に、自車情報48として記憶される。
The
自動運転スイッチ22は、例えば、押しボタン式のハードウェアスイッチ、又は、ナビゲーション装置18を利用したソフトウェアスイッチから構成される。自動運転スイッチ22は、ドライバを含むユーザのマニュアル操作により、複数の運転モードを切り替え可能に構成される。
The
操作デバイス24は、アクセルペダル、ステアリングホイール、ブレーキペダル、シフトレバー、及び方向指示レバーを含んで構成される。操作デバイス24には、ドライバによる操作の有無や操作量、操作位置を検出する操作検出センサ26が取り付けられている。
The
操作検出センサ26は、検出結果としてアクセル踏込量(アクセル開度)、ステアリング操作量(操舵量)、ブレーキ踏込量、シフト位置、右左折方向等を走行制御部60に出力する。
The
<出力系装置群の具体的構成>
駆動力装置28は、駆動力ECU(電子制御装置;Electronic Control Unit)と、エンジン・駆動モータを含む駆動源から構成される。駆動力装置28は、走行制御部60から入力される走行制御値に従って車両の走行駆動力(トルク)を生成し、トランスミッションを介して間接的に、或いは直接的に車輪に伝達する。<Specific configuration of output system group>
The driving force device 28 includes a driving force ECU (Electronic Control Unit) and a driving source including an engine and a driving motor. The driving force device 28 generates a traveling driving force (torque) of the vehicle according to the traveling control value input from the traveling
操舵装置30は、EPS(電動パワーステアリングシステム)ECUと、EPS装置とから構成される。操舵装置30は、走行制御部60から入力される走行制御値に従って車輪(操舵輪)の向きを変更する。
The steering device 30 includes an EPS (electric power steering system) ECU and an EPS device. The steering device 30 changes the direction of the wheels (steering wheels) according to the travel control value input from the
制動装置32は、例えば、油圧式ブレーキを併用する電動サーボブレーキであって、ブレーキECUと、ブレーキアクチュエータとから構成される。制動装置32は、走行制御部60から入力される走行制御値に従って車輪を制動する。
The
報知装置34は、報知ECUと、表示装置と、音響装置とから構成される。報知装置34は、制御システム12(具体的には、通過地点対処部56)から出力される報知指令に応じて、自動運転又は手動運転に関わる報知動作を行う。 The notification device 34 includes a notification ECU, a display device, and an acoustic device. The notification device 34 performs a notification operation related to automatic driving or manual driving in accordance with a notification command output from the control system 12 (specifically, the passing point handling unit 56).
<運転モード>
ここで、自動運転スイッチ22が押される度に、「自動運転モード」と「手動運転モード」(非自動運転モード)が順次切り替わるように設定されている。これに代わって、ドライバの意思確認を確実にするため、例えば、2度押しで手動運転モードから自動運転モードに切り替わり、1度押しで自動運転モードから手動運転モードに切り替わるように設定することもできる。<Operation mode>
Here, each time the
自動運転モードは、ドライバが、操作デバイス24(具体的には、アクセルペダル、ステアリングホイール及びブレーキペダル)の操作を行わない状態で、車両が制御システム12による制御下に走行する運転モードである。換言すれば、自動運転モードは、制御システム12が、逐次作成される行動計画に従って、駆動力装置28、操舵装置30、及び制動装置32の一部又は全部を制御する運転モードである。
The automatic operation mode is an operation mode in which the vehicle travels under the control of the
なお、ドライバが、自動運転モードの実行中に操作デバイス24を用いた所定の操作を行うと、自動運転モードが自動的に解除されると共に、自動運転の度合いが相対的に低い運転モード(手動運転モードを含む)に切り替わる。自動運転から手動運転へ移行させるために、ドライバが自動運転スイッチ22又は操作デバイス24を操作することを「テイクオーバー操作」ともいう。
Note that if the driver performs a predetermined operation using the
<制御システム12の構成>
制御システム12は、1つ又は複数のECUにより構成され、上記した記憶装置42の他、各種機能実現部を備える。この実施形態では、機能実現部は、1つ又は複数のCPU(Central Processing Unit)が、非一過性の記憶装置42に記憶されているプログラムを実行することにより機能が実現されるソフトウエア機能部である。これに代わって、機能実現部は、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の集積回路からなるハードウエア機能部であってもよい。<Configuration of
The
制御システム12は、記憶装置42及び走行制御部60の他、外界認識部52と、行動計画作成部54と、通過地点対処部56と、軌道生成部58と、を含んで構成される。
In addition to the
外界認識部52は、入力系装置群により入力された各種情報(例えば、外界センサ14からの外界情報)を用いて、車両の両側にあるレーンマーク(白線)を認識し、停止線・信号機の位置情報、又は走行可能領域を含む「静的」な外界認識情報を生成する。また、外界認識部52は、入力された各種情報を用いて、駐停車車両等の障害物、人・他車両等の交通参加者、又は信号機の灯色を含む「動的」な外界認識情報を生成する。
The outside
行動計画作成部54は、外界認識部52による認識結果に基づいて走行区間毎の行動計画(イベントの時系列)を作成し、必要に応じて行動計画を更新する。イベントの種類として、例えば、減速、加速、分岐、合流、交差点、レーンキープ、レーン変更、追い越しが挙げられる。ここで、「減速」「加速」は、車両を減速又は加速させるイベントである。「分岐」「合流」「交差点」は、分岐地点合流地点又は交差点にて車両を円滑に走行させるイベントである。「レーン変更」は、車両の走行レーンを変更(つまり、進路変更)させるイベントである。「追い越し」は、車両に先行車を追い越させるイベントである。
The action
また、「レーンキープ」は、走行レーンを逸脱しないように車両を走行させるイベントであり、走行態様との組み合わせによって細分化される。走行態様として、具体的には、定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行、或いは障害物回避走行が含まれる。 The “lane keep” is an event for driving the vehicle so as not to deviate from the driving lane, and is subdivided according to the combination with the driving mode. Specifically, the traveling mode includes constant speed traveling, following traveling, deceleration traveling, curve traveling, or obstacle avoidance traveling.
通過地点対処部56は、外界認識部52又は行動計画作成部54からの各種情報を用いて、通過地点(例えば、直進交差点)の通過に関わる対処(ここでは、信号処理)を行う。そして、通過地点対処部56は、上記した対処を行うための指令信号を、行動計画作成部54又は報知装置34に向けて出力する。具体的には、通過地点対処部56は、通過地点検出部64、情報取得部66、通過可否判定部68、及び目標距離決定部70として機能する。
The passing
軌道生成部58は、記憶装置42から読み出した地図情報44、経路情報46及び自車情報48を用いて、行動計画作成部54により作成された行動計画に従う走行軌道(目標挙動の時系列)を生成する。この走行軌道は、具体的には、位置、姿勢角、速度、加速度、曲率、ヨーレート、操舵角をデータ単位とする時系列データセットである。
The
走行制御部60は、軌道生成部58により生成された走行軌道(目標挙動の時系列)に従って、車両を走行制御するための各々の走行制御値を決定する。そして、走行制御部60は、得られた各々の走行制御値を、駆動力装置28、操舵装置30、及び制動装置32に出力する。
The traveling
[車両制御装置10の動作]
<全体の流れ>
本実施形態における車両制御装置10は、以上のように構成される。続いて、通過地点(例えば、図3の交差点108)の通過時における車両制御装置10の動作について、図2のフローチャートを主に参照しながら説明する。ここでは、車両制御装置10を搭載した自車両100が、自動運転により走行する場合を想定する。[Operation of Vehicle Control Device 10]
<Overall flow>
The
図2のステップS1において、通過地点対処部56は、記憶装置42に格納された直近の経路情報46、又は、外界認識部52により生成された「静的な」外界認識情報を用いて、自車両100が走行しようとする経路(以下、走行予定経路102)を取得する。
In
ステップS2において、通過地点検出部64は、ステップS1で取得された走行予定経路102と、行動計画作成部54により作成された行動計画を参照することで直進交差点を検出する。この「直進交差点」は、具体的には、[1]走行予定経路102上にあり、[2]複数本のレーンが交差してなり、[3]自車両100が直進する予定であり、[4]現在の自車位置から所定の距離範囲内にある(或いは、自車両100が所定の時間範囲内に到達し得る)交差点である。
In step S <b> 2, the passing
図3に示すように、自車両100は、破線矢印で示す走行予定経路102に沿って、第1道路104及び第2道路106が交差する地点(つまり、交差点108)を通過しようとする。本図は、自動車が「左側」走行する旨の取極めがなされている地域の道路を示す。
As shown in FIG. 3, the
2車線からなる第1道路104は、自車両100が走行する予定の第1走行レーン104dと、第1走行レーン104dに対向する第1対向レーン104oとから構成される。また、2車線からなる第2道路106は、第2走行レーン106dと、第2走行レーン106dに対向する第2対向レーン106oとから構成される。
The
この交差点108の隅部周辺に、車両の進行可否状態を現示する信号機110が設置されている。説明の便宜上、第1走行レーン104dに対応する信号機110のみを図示しているが、実際には、第1対向レーン104o、第2走行レーン106d及び第2対向レーン106oに対応する信号機もそれぞれ設置されている。
In the vicinity of the corner of this
この信号機110は、青色(実際には緑色)/赤色/黄色の灯火によって、進行可能状態、進行不可状態及び過渡状態の3つの現示状態を表現する。ここで、「進行可能状態」は車両の進行を許可する状態であり、「進行不可状態」は車両の進行を禁止する状態である。また、「過渡状態」は、「進行可能状態」から「進行不可状態」に遷移する中間状態である。
The
本図の例では、信号機110は「青色」を点灯しており、進行可能状態を現示している。この場合、第1道路104上の車両(自車両100を含む)は「進行可能状態」である一方、第2道路106上の車両(他車両V)は「進行不可状態」である。なお、他車両Vのうち、自車両100に対して先行する直近の車両を「先行車両Vp」と称する場合がある。また、残りの他車両Vのうち、先行車両Vpに対して先行する直近の車両を「先先行車両Vfp」と称する場合がある。
In the example shown in the figure, the
直進交差点(つまり、特定の交差点108)が検出されなかった場合(ステップS2:NO)、ステップS1に戻って、以下、ステップS1及びS2を順次繰り返す。一方、特定の交差点108が検出された場合(ステップS2:YES)、ステップS3に進む。
When a straight intersection (that is, a specific intersection 108) is not detected (step S2: NO), the process returns to step S1 and steps S1 and S2 are sequentially repeated. On the other hand, when the
ステップS3において、通過地点対処部56は、自車両100が、交差点108に対して所定の走行距離だけ手前側にある位置(以下、判定開始位置120;図7A及び図7B)に到達したか否かを判定する。自車両100が判定開始位置120に未だ到達していない場合(ステップS3:NO:実線)、判定開始位置120に到達するまでステップS3に留まる。
In step S <b> 3, the passing
なお、自車両100が判定開始位置120に到達する前に走行予定経路102が変更された場合、自車両100が判定開始位置120を通過しない可能性を考慮して(ステップS3:NO:破線)、ステップS1に戻ってもよい。一方、自車両100が判定開始位置120に到達したと判定される場合(ステップS3:YES)、ステップS4に進む。
If the planned
ステップS4において、通過地点対処部56は、第1走行レーン104dの信号機110が「青色」を点灯しているか否かを判定する。信号機110が「青色」である場合(ステップS4:YES)、ステップS5に進む。
In step S4, the passing
ステップS5において、通過可否判定部68は、通過の制限を受けない時間内(信号機110が「赤色」に変わるまでの間)に自車両100が交差点108を通過可能であるか否かを判定する。例えば、通過可否判定部68は、自車両100の基準位置(以下、自車位置P1)が、判定基準位置122に到達した時点にて判定を行う。
In step S5, the pass /
図4Aに示す例では、第1走行レーン104dの交通流が相対的に少なく、自車両100は略一定の速度にて走行を継続可能であるため、交差点108内に取り残される可能性は低い。よって、通過可否判定部68は、交差点108を「通過可能」であると判定することを想定する。
In the example shown in FIG. 4A, the traffic flow in the
ステップS6において、通過可否判定部68により「通過可能」であると判定された場合(ステップS6:YES)、ステップS7に進む。
In step S6, when it is determined by the passage permission /
ステップS7において、通過地点対処部56は、自車両100を交差点108内に進入させた後、交差点108を直進させるように対処する。具体的には、通過地点対処部56は、自車両100を略一定の速度にて直進させる旨を行動計画作成部54に向けて指示する。
In step S <b> 7, the passing
軌道生成部58は、行動計画作成部54による当初の行動計画に従って、第1走行レーン104dを道なりに走行するための走行軌道を生成する。これにより、走行制御部60は、軌道生成部58からの走行軌道に従って、自車両100を交差点108で直進させる走行制御を行う。
The
図4Bに示すように、自車両100は、速度を略一定に保ちながら、第1走行レーン104d上の停止線112をそのまま通過し、交差点108内に進入する。その結果、自車両100は、信号機110が「赤色」に変わるまでの間に交差点108を通過することができる。
As shown in FIG. 4B, the
ところで、信号機110が「青色」ではない(「黄色」又は「赤色」である)と判定された場合(ステップS4:NO)、若しくは、交差点108を「通過不可」であると判定された場合(ステップS6:NO)、ステップS8に進む。
By the way, when it is determined that the
図5Aに示す例では、第1走行レーン104dの交通流が相対的に多く、自車両100は交差点108の周辺を低速で走行する必要があるので、交差点108内に取り残される可能性は高い。よって、通過可否判定部68は、交差点108を「通過不可」であると判定することを想定する。
In the example shown in FIG. 5A, the traffic flow in the
ステップS8において、通過地点対処部56は、自車両100を交差点108の手前で停止させるように対処する。具体的には、通過地点対処部56は、自車両100を一時停止させる旨を行動計画作成部54に向けて指示する。軌道生成部58は、行動計画作成部54により変更された行動計画に従って、交差点108の手前で一時停止するための走行軌道を生成する。これにより、走行制御部60は、軌道生成部58からの走行軌道に従って、自車両100を減速させると共に、交差点108の手前で停止させる走行制御を行う。
In step S <b> 8, the passing
図5Bに示すように、自車両100は、略一定の減速度で速度を低下させながら、交差点108の手前(より詳細には、停止線112の位置)で停止する。その結果、自車両100が交差点108内に取り残される状況を未然に防止することができる。
As shown in FIG. 5B, the
このように、走行制御部60は、特定の交差点108を通過可能である場合に自車両100を交差点108内に進入させる一方、交差点108を通過不可である場合に自車両100を交差点108の手前に停止させる走行制御を行う。
As described above, the traveling
<通過可否判定の詳細>
続いて、先行車両Vp(図4A及び図5A)の走行挙動に基づく通過可否判定(図2のステップS5)について、図6のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。<Details of passability determination>
Subsequently, the passability determination (step S5 in FIG. 2) based on the traveling behavior of the preceding vehicle Vp (FIGS. 4A and 5A) will be described in detail with reference to the flowchart in FIG.
ステップS11において、外界認識部52は、自車両100の前方にある移動物又は静止物の認識処理を行う。その結果、図5Aの例では、他車両V(先行車両Vp、先先行車両Vfpを含む)が移動物として認識される。また、交差点108(停止線112を含む)及び信号機110が静止物として認識される。
In step S <b> 11, the external
ステップS12において、外界認識部52は、自車両100から所定の距離範囲内であって、交差点108を直進しようとする先行車両Vpが存在するか否かを判定する。先行車両Vpが存在する場合(ステップS12:YES)、ステップS13に進む。
In step S <b> 12, the external
ステップS13において、走行制御部60は、自車両100と先行車両Vpとの車間距離を長くする車間距離制御を行う。この制御に先立ち、目標距離決定部70は、交差点108の大きさ、先行車両Vpの走行挙動、又は自車両100の速度に応じて、先行車両Vpに対する車間距離の目標値(以下、目標車間距離)を決定する。
In step S13, the
そして、行動計画作成部54は、目標距離決定部70により決定された値を再設定することで、目標車間距離をL1からL2(>L1)に更新する。軌道生成部58は、目標車間距離をL2とし、且つ、先行車両Vpに対する追従走行を行うための走行軌道を生成する。
Then, the action
図7Aに示すように、自車両100は、交差点108の検出前において、先行車両Vpとの車間距離を「L1」に維持しながら走行している。走行制御部60は、自車両100(自車位置P1)が判定開始位置120に到達した時点にて目標車間距離をL1からL2に更新する。その結果、自車両100は、時間の経過に伴って、変更後の目標車間距離に応じた走行挙動を示す。
As shown in FIG. 7A, the
図7Bに示すように、自車両100は、交差点108の検出後(ここでは、判定基準位置122に到達する前)において、先行車両Vpとの車間距離を「L2」に維持しながら走行している。
As shown in FIG. 7B, after detecting the intersection 108 (here, before reaching the determination reference position 122), the
ステップS14において、情報取得部66は、ステップS11で認識された先行車両Vpの挙動を示す走行情報(以下、第1走行情報)、及び/又は、先先行車両Vfpの挙動を示す走行情報(以下、第2走行情報)を取得する。これらの走行情報には、例えば、位置、速度、減速度(又は、加速度)、ジャーク、ヨー角、又はヨーレートが含まれる。
In step S14, the
このように、走行制御部60は、交差点108の検出前後にわたって先行車両Vpとの車間距離を長くする車間距離制御を行い(ステップS13)、情報取得部66は、先行車両Vpとの車間距離が長くなる際に又は長くなった後に第1走行情報を取得してもよい(ステップS14)。自車両100と先行車両Vpが過度に接近することで起こり得る、先行車両Vpに対する検出の失敗又は精度低下を未然に防止できる。
Thus, the traveling
ステップS15において、通過可否判定部68は、ステップS14で取得された第1走行情報を用いて、先行車両Vpの走行挙動に関する予測モデル(以下、走行予測モデル)を作成する。この走行予測モデルとして、公知の数理モデルを種々採用することができる。
In step S15, the
ステップS16において、外界認識部52は、先行車両Vpから所定の距離範囲内に先先行車両Vfpが存在するか否かを判定する。先先行車両Vfpが存在する場合(ステップS16:YES)、ステップS17に進む。一方、先先行車両Vfpが存在しない場合(ステップS16:NO)、ステップS17の実行をスキップする。
In step S16, the external
ステップS17において、通過可否判定部68は、ステップS14で取得された第2走行情報を用いて、ステップS15で作成された走行予測モデルを修正する。通過可否判定部68は、図8A−図8Cに示す交通状況に応じて、走行予測モデルを修正してもよい。
In step S17, the pass /
なお、図8A−図8Cにおいて、自車両100の位置、速度、減速度、及びジャークはそれぞれ(0,v0,g0,j0)であり、先行車両Vpの位置、速度、減速度、及びジャークはそれぞれ(x1,v1,g1,j1)である。なお、x軸は、第1走行レーン104dの延在方向(つまり、自車両100の進行方向)に相当し、判定基準位置122を原点Oとする座標軸である。
8A to 8C, the position, speed, deceleration, and jerk of the
図8Aに示す交通状況では、先行車両Vpの前方近傍には、先先行車両Vfpが存在しない。この場合、先行車両Vpは、現在の位置x1を起点として、現在の走行挙動(速度v1、減速度g1、ジャークj1)を維持しながら走行を継続する可能性が高いと言える。 In the traffic situation shown in FIG. 8A, the preceding vehicle Vfp does not exist near the front of the preceding vehicle Vp. In this case, it can be said that the preceding vehicle Vp is likely to continue traveling while maintaining the current traveling behavior (speed v1, deceleration g1, jerk j1) starting from the current position x1.
図8Bに示す交通状況では、先行車両Vpの前方近傍には、定速走行中の先先行車両Vfpが存在する。この場合、先行車両Vpは、先先行車両Vfpの走行挙動がそのまま維持されることを前提として、現在の走行挙動を維持しながら走行を継続する可能性が高いと言える。 In the traffic situation shown in FIG. 8B, there is a preceding vehicle Vfp that is traveling at a constant speed near the front of the preceding vehicle Vp. In this case, it can be said that the preceding vehicle Vp is likely to continue traveling while maintaining the current traveling behavior on the assumption that the traveling behavior of the preceding preceding vehicle Vfp is maintained as it is.
図8Cに示す交通状況では、先行車両Vpの前方近傍には、緊急ブレーキを作動させた先先行車両Vfpが存在する。この場合、先行車両Vpは、先先行車両Vfpとの接触を回避するため、間もなく減速を開始する可能性が高いと言える。 In the traffic situation shown in FIG. 8C, the preceding preceding vehicle Vfp in which the emergency brake is operated exists in the vicinity of the front of the preceding vehicle Vp. In this case, since the preceding vehicle Vp avoids contact with the preceding preceding vehicle Vfp, it can be said that there is a high possibility that the vehicle will soon decelerate.
図9は、先行車両Vpの走行予測モデルの一例を示す図である。グラフの横軸は、予測開始時点からの経過時間(単位:s)を示す。グラフの縦軸は、先行車両Vpの速度(単位:km/h)を示す。実線、長破線、及び短破線のグラフはそれぞれ、図8A、図8B、図8Cの交通状況に対応する速度の時系列パターンを示す。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a travel prediction model of the preceding vehicle Vp. The horizontal axis of the graph indicates the elapsed time (unit: s) from the prediction start time. The vertical axis of the graph represents the speed (unit: km / h) of the preceding vehicle Vp. The solid line, long broken line, and short broken line graphs respectively show time-series patterns of speeds corresponding to the traffic conditions in FIGS. 8A, 8B, and 8C.
この走行予測モデルは、速度v1と、減速度(−g1)から先行車両Vpの走行挙動を予測する、最も単純な数理モデルである。すなわち、「実線」のグラフ(図8A)は、先行車両Vpが停止するまでの間、一定の減速度(−g1)を付与させる走行挙動を示す。 This travel prediction model is the simplest mathematical model for predicting the travel behavior of the preceding vehicle Vp from the speed v1 and the deceleration (−g1). That is, the “solid line” graph (FIG. 8A) shows a traveling behavior in which a constant deceleration (−g1) is applied until the preceding vehicle Vp stops.
「短破線」のグラフ(図8C)は、先行車両Vpが停止するまでの間、「実線」の場合と比べて(1+γ)倍(γは、安全マージンを示す正値)の減速度を付与させる走行挙動を示す。「長破線」のグラフ(図8B)は、先行車両Vpが停止するまでの間、「実線」及び「短破線」に対して中間的な減速度を付与させる走行挙動を示す。 The “short broken line” graph (FIG. 8C) gives a deceleration that is (1 + γ) times (γ is a positive value indicating a safety margin) compared to the “solid line” until the preceding vehicle Vp stops. The running behavior is shown. The “long broken line” graph (FIG. 8B) shows a traveling behavior in which an intermediate deceleration is applied to the “solid line” and the “short broken line” until the preceding vehicle Vp stops.
ステップS18において、通過可否判定部68は、ステップS15で作成され、又はステップS17で修正された走行予測モデルを用いて、先行車両Vpの停止位置(以下、予測停止位置130)を算出する。この予測停止位置130は、停止した先行車両Vpの後端位置(以下、他車位置P2)に相当する。
In step S18, the pass /
ステップS19において、通過可否判定部68は、ステップS18で算出された予測停止位置130を用いて、交差点108の出口付近における進入空間134のサイズS1−S3を算出する。
In step S19, the passage
図10A及び図10Bに示すように、一点鎖線で示す進入空間134は、交差点108の出口位置132を起点とし、予測停止位置130を終点とする長さ範囲(サイズS1>0、S2>0)に相当するスペースである。なお、図10Cに示すように、予測停止位置130が出口位置132よりも手前側にある場合、進入空間134は存在しない(サイズS3=0)として取り扱う点に留意する。
As shown in FIGS. 10A and 10B, the
例えば、地図情報44、自車情報48及び外界認識情報(具体的には、停止線112の位置)を相互に照合することで、自車位置P1と出口位置132の相対的な位置関係を精度よく求めることができる。これにより、進入空間134のサイズS1−S3の算出精度が向上する。
For example, the relative positional relationship between the vehicle position P1 and the
ステップS20において、通過可否判定部68は、ステップS19で算出された進入空間134のサイズS1−S3が十分に大きいか否かを判定する。ここでは、通過可否判定部68は、サイズS1−S3と、予め設定された閾値との大小関係により判定を行う。この閾値は、具体的には、自車両100の車体長さにマージンを加算又は乗算した値に相当する。
In step S20, the passage
進入空間134のサイズS1(図10A)が十分に大きいと判定された場合(ステップS20:YES)、若しくは、そもそも先行車両Vpが存在しない場合(ステップS12:NO)、ステップS21に進む。
If it is determined that the size S1 (FIG. 10A) of the
ステップS21において、通過可否判定部68は、信号機110が「赤色」に変わるまでの間に、自車両100が交差点108を「通過可能」であると判定する。なぜならば、先行車両Vpが交差点108の奥側の位置に停止した場合であっても、自車両100が交差点108から退避するための進入空間134が確保されているからである。
In step S <b> 21, the passage
ここで、走行制御部60は、自車両100が通過可能であると判定された場合に、通過可否判定部68による判定前後にわたって、先行車両Vpとの車間距離を短くする車間距離制御を行ってもよい。この制御に先立ち、目標距離決定部70は、先行車両Vpに対する目標車間距離を決定する。行動計画作成部54は、目標距離決定部70により決定された値を再設定することで、目標車間距離をL2からL3(<L2)に更新する。軌道生成部58は、目標車間距離をL3とし、且つ、先行車両Vpに対する追従走行を行うための走行軌道を生成する。
Here, the traveling
図11Aに示すように、自車両100は、通過可否の判定前において、先行車両Vpとの車間距離を「L2」に維持しながら走行している。走行制御部60は、自車両100(自車位置P1)が判定基準位置122に到達した時点にて目標車間距離をL2からL3に更新する。その結果、自車両100は、時間の経過に伴って、変更後の目標車間距離に応じた走行挙動を示す。
As shown in FIG. 11A, the
図11Bに示すように、自車両100は、通過可否の判定後(ここでは、停止線112に到達した時点)において、先行車両Vpとの車間距離を「L3」に維持しながら走行している。このように、車間距離を短くすることでその分だけ自車両100を先に進めることが可能となり、交差点108を通過するまでの所要時間が短縮される。
As shown in FIG. 11B, the
また、走行制御部60は、先行車両Vpが加速する走行挙動を示す場合に、先行車両Vpとの車間距離を短くする車間距離制御を行ってもよい。先行車両Vpの加速に伴って自車両100の前方に進入空間134が生じる可能性が高くなる傾向を考慮することで、交差点108を通過するまでの所要時間がさらに短縮される。
In addition, the traveling
また、走行制御部60は、先行車両Vpとの車間距離を、交差点108の通過長さL0(入口位置136から出口位置132までの距離)よりも短くする車間距離制御を行ってもよい。これにより、先行車両Vpが残っている交差点108内であっても、通過可能である状況下に自車両100を進入させることができる。
Further, the traveling
一方、ステップS20に戻って、進入空間134のサイズS2(図10B)、サイズS3(図10C)が十分に大きくないと判定された場合(ステップS20:NO)、ステップS22に進む。
On the other hand, returning to step S20, when it is determined that the size S2 (FIG. 10B) and the size S3 (FIG. 10C) of the
ステップS22において、通過可否判定部68は、信号機110が「赤色」に変わるまでの間に、自車両100が交差点108を「通過不可」であると判定する。なぜならば、先行車両Vpが交差点108の奥側の位置に停止した場合において、自車両100が交差点108から退避するための進入空間134が確保されていないからである。
In step S <b> 22, the passage permission /
このようにして、通過可否判定部68は、先行車両Vpの走行挙動に基づく通過可否判定を終了する(ステップS5)。この判定により、「通過可能」又は「通過不可」のいずれかが選択される。
In this way, the
[車両制御装置10による効果]
以上のように、車両制御装置10は、自車両100の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う装置であって、[1]断続的に通過が制限される通過地点(交差点108)を検出する通過地点検出部64と、[2]検出された交差点108又は交差点108の周辺にあって、自車両100に対して先行する先行車両Vpの走行挙動を示す第1走行情報を取得する情報取得部66と、[3]取得された第1走行情報を用いて、通過の制限を受けない時間内に自車両100が交差点108を通過可能であるか否かを判定する通過可否判定部68と、[4](4a)通過可能であると判定された場合に自車両100を交差点108内に進入させ、(4b)通過不可であると判定された場合に自車両100を交差点108の手前に停止させる走行制御を行う走行制御部60と、を備える。[Effects of vehicle control device 10]
As described above, the
また、車両制御装置10を用いる車両制御方法は、[1]断続的に通過が制限される通過地点(交差点108)を検出する検出ステップ(S2)と、[2]先行車両Vpの走行挙動を示す第1走行情報を取得する取得ステップ(S14)と、[3]取得された第1走行情報を用いて、自車両100が交差点108を通過可能であるか否かを判定する判定ステップ(S21、S22)と、[4](4a)通過可能であると判定された場合に自車両100を交差点108内に進入させ、(4b)通過不可であると判定された場合に自車両100を交差点108の手前に停止させる走行制御を行う制御ステップ(S7、S8)と、を1つ又は複数の処理演算装置に実行させる。
The vehicle control method using the
このように構成したので、自車両100は、自動による走行制御下に、これから直進しようとする交差点108内に取り残される状況に配慮しつつ、可及的速やかに交差点108を通過することができる。これにより、交差点108を直進する場合における運転の利便性が向上する。
Since it comprised in this way, the
また、通過可否判定部68は、先行車両Vpの走行挙動から予測される、先行車両Vpの停止位置(予測停止位置130)を用いて判定してもよい。予測停止位置130を用いることで、自車両100が進行可能な位置の物理的限度を定量的に把握可能となり、その分だけ通過可否に関する判定精度が向上する。
Further, the
また、情報取得部66は、先行車両Vpに対して先行する先先行車両Vfpの走行挙動を示す第2走行情報をさらに取得し、通過可否判定部68は、先行車両Vpの走行挙動及び先先行車両Vfpの走行挙動から予測される、予測停止位置130を用いて判定してもよい。先先行車両Vfpの走行挙動を考慮に入れることで、通過可否に関する判定精度がさらに向上する。
Further, the
[補足]
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。或いは、技術的に矛盾が生じない範囲で各々の構成を任意に組み合わせてもよい。[Supplement]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, it can change freely in the range which does not deviate from the main point of this invention. Or you may combine each structure arbitrarily in the range which does not produce technical contradiction.
例えば、この実施形態では、4差路の交差点108を直進する場合を例に挙げて説明したが、適用可能な走行シーンはこの状況に限られない。具体的には、5差路以上の交差点、踏切、又は片側交互通行を含む、断続的に通過が制限される通過地点であればよい。
For example, in this embodiment, the case where the vehicle travels straight through the
Claims (7)
断続的に通過が制限される通過地点を検出する通過地点検出部と、
前記通過地点検出部により検出された前記通過地点又は該通過地点の周辺にあって、前記自車両に対して先行する先行車両の走行挙動を示す第1走行情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部により取得された前記第1走行情報を用いて、通過の制限を受けない時間内に前記自車両が前記通過地点を通過可能であるか否かを判定する通過可否判定部と、
前記通過可否判定部により通過可能であると判定された場合に前記自車両を前記通過地点内に進入させる一方、通過不可であると判定された場合に前記自車両を前記通過地点の手前に停止させる前記走行制御を行う走行制御部と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。A vehicle control device that automatically and at least partially performs traveling control of the host vehicle,
A passing point detection unit for detecting a passing point where passage is intermittently restricted;
An information acquisition unit that acquires the first traveling information that indicates the traveling behavior of the preceding vehicle that precedes the host vehicle and that is in the vicinity of the passing point detected by the passing point detection unit;
Using the first travel information acquired by the information acquisition unit, a passability determination unit that determines whether or not the host vehicle can pass through the passing point within a time period that is not subject to passage restrictions;
When it is determined that the vehicle can pass, the vehicle is caused to enter the passing point, and when it is determined that the vehicle cannot pass, the vehicle is stopped before the passing point. A travel control unit for performing the travel control;
A vehicle control device comprising:
前記通過可否判定部は、前記先行車両の走行挙動から予測される、前記先行車両の停止位置を用いて判定することを特徴とする車両制御装置。The vehicle control device according to claim 1,
The vehicle control device according to claim 1, wherein the passage propriety determination unit makes a determination using a stop position of the preceding vehicle predicted from a traveling behavior of the preceding vehicle.
前記情報取得部は、前記先行車両に対して先行する先先行車両の走行挙動を示す第2走行情報をさらに取得し、
前記通過可否判定部は、前記先行車両の走行挙動及び前記先先行車両の走行挙動から予測される、前記先行車両の停止位置を用いて判定する
ことを特徴とする車両制御装置。The vehicle control device according to claim 2,
The information acquisition unit further acquires second traveling information indicating a traveling behavior of a preceding vehicle preceding the preceding vehicle,
The vehicle control device characterized in that the passability determination unit determines the stop position of the preceding vehicle predicted from the traveling behavior of the preceding vehicle and the traveling behavior of the preceding preceding vehicle.
前記走行制御部は、前記通過地点検出部による前記通過地点の検出前後にわたって、前記先行車両との車間距離を長くする車間距離制御を行い、
前記情報取得部は、前記先行車両との車間距離が長くなる際に又は長くなった後に前記第1走行情報を取得する
ことを特徴とする車両制御装置。The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
The travel control unit performs inter-vehicle distance control to increase the inter-vehicle distance with the preceding vehicle before and after detection of the passing point by the passing point detection unit,
The said information acquisition part acquires the said 1st driving | running | working information when the inter-vehicle distance with the said preceding vehicle becomes long or after becoming long. The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned.
前記走行制御部は、前記自車両が通過可能であると判定された場合に、前記通過可否判定部による判定前後にわたって、前記先行車両との車間距離を短くする車間距離制御を行うことを特徴とする車両制御装置。The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
The travel control unit performs inter-vehicle distance control to shorten the inter-vehicle distance with the preceding vehicle before and after the determination by the pass / fail determination unit when it is determined that the host vehicle can pass. Vehicle control device.
前記走行制御部は、前記先行車両が加速する走行挙動を示す場合に、前記先行車両との車間距離を短くする車間距離制御を行うことを特徴とする車両制御装置。The vehicle control device according to claim 5, wherein
The vehicle control apparatus, wherein the travel control unit performs an inter-vehicle distance control that shortens an inter-vehicle distance from the preceding vehicle when the traveling behavior of the preceding vehicle is accelerated.
前記走行制御部は、前記先行車両との車間距離を、前記通過地点の通過長さよりも短くする車間距離制御を行うことを特徴とする車両制御装置。In the vehicle control device according to claim 5 or 6,
The vehicle control apparatus, wherein the travel control unit performs an inter-vehicle distance control that makes an inter-vehicle distance from the preceding vehicle shorter than a passing length of the passing point.
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