JP2011186878A - Traveling object travel route generating device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a traveling object travel route generating device which does not give sense of incongruity to a driver by making an avoidance direction to an obstacle on a calculated obstacle avoidance route coincide with an obstacle avoidance direction set on the basis of a driving operation. <P>SOLUTION: In (a), an obstacle avoidance direction X1 based on a driving operation and an initial target avoidance route candidate X2 are set. In (b), a virtual obstacle 32a for generating a second risk potential is set at a position opposite from a detected obstacle 32 across the target avoidance route candidate X2. In (c), the target avoidance route candidate X2 is corrected into a target avoidance route candidate X3 on the basis of a second risk potential generated on the basis of the virtual obstacle 32a. In (d), a new virtual obstacle 32b is set, the second risk potential is regenerated on the basis of the new virtual obstacle 32b, and the target avoidance route candidate X3 is corrected into the final target travel route X4 on the basis of the second risk potential. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両などの移動体が、移動方向前方に存在する障害物を適切に回避して走行するための走行経路を生成する移動体走行経路生成装置に関するものである。   The present invention relates to a mobile body travel route generation device that generates a travel route for a mobile body such as a vehicle to travel while appropriately avoiding an obstacle existing in front of the movement direction.

移動体の移動経路を設定する技術としては従来、例えば特許文献1に記載のようなものが知られている。
この特許文献文献1により提案されている移動経路設定技術は、検出した障害物の位置情報に基づいて障害物が存在し得る確率を表した確率ポテンシャル場を生成し、
この確率ポテンシャル場に、目標位置へ向かう勾配を付加した上で、目標位置に向かう経路を探索するようになし、
これにより、動的な障害物の将来の動作を予測しつつ、センサデータの揺らぎを受けることなく、移動体の障害物回避行動を実現し得るようにしたものである。
Conventionally, for example, a technique described in Patent Document 1 is known as a technique for setting a moving path of a moving body.
The movement path setting technique proposed by this Patent Document 1 generates a probability potential field that represents the probability that an obstacle may exist based on the position information of the detected obstacle,
After adding a gradient toward the target position to this stochastic potential field, search for a route toward the target position.
Thus, the obstacle avoidance behavior of the moving body can be realized without predicting the fluctuation of the sensor data while predicting the future action of the dynamic obstacle.

特開2003−241836号公報JP 2003-241836 A

この提案技術によれば、障害物の存在確率に基づいてポテンシャル場が形成され、ポテンシャル場の勾配に基づいて経路を生成するため、
生成される経路の、障害物に対する通過方向(回避方向)は、ポテンシャル場の勾配が大きい方向に決定される。
According to this proposed technology, a potential field is formed based on the existence probability of an obstacle, and a path is generated based on the gradient of the potential field.
The passage direction (avoidance direction) of the generated path with respect to the obstacle is determined in a direction in which the gradient of the potential field is large.

しかし、運転者が移動体の運転を行う場合には、運転者が望む通過方向と、ポテンシャル場の勾配が大きい方向とが必ずしも一致しないことから、
上記の提案技術を用いる場合、状況によっては運転者の意図と異なる方向へ移動体を移動させることがあり、運転者に違和感を与える可能性があるという問題が生ずる懸念を払拭しきれない。
However, when the driver drives the moving body, the passing direction desired by the driver and the direction in which the gradient of the potential field is large do not necessarily match.
When the above-described proposed technology is used, depending on the situation, the moving body may be moved in a direction different from the driver's intention, and the concern that the driver may feel uncomfortable cannot be eliminated.

本発明は、障害物回避方向の明示的な設定を行った上で、回避経路の生成に際し、回避経路候補の障害物に対する回避方向をチェックし、該回避経路候補の障害物回避方向が、上記設定した方向と反対方向になる場合、回避経路候補を、その障害物回避方向が上記の設定方向となるよう補正して、移動体の走行経路を生成するようになすことで、上記違和感の問題を払拭可能にした移動体走行経路生成装置を提案することを目的とする。   The present invention, after explicitly setting the obstacle avoidance direction, checks the avoidance direction with respect to the obstacle of the avoidance route candidate when generating the avoidance route, and the obstacle avoidance direction of the avoidance route candidate is the above-mentioned When the direction is opposite to the set direction, the avoidance route candidate is corrected so that the obstacle avoidance direction becomes the set direction as described above to generate a travel route of the moving body, thereby causing the above-mentioned problem of uncomfortable feeling. An object of the present invention is to propose a moving body travel route generation device that can wipe the sway.

この目的のため、本発明による移動体走行経路生成装置は、以下のごとき障害物検出手段と、障害物回避方向設定手段と、目標回避経路候補設定手段と、第1の経路評価手段と、回避方向相違度判定手段と、仮想障害物設定手段と、第2の経路評価手段と、目標回避経路候補補正手段と、回避経路決定手段とを具備した構成となす。   For this purpose, the moving body travel route generating apparatus according to the present invention includes an obstacle detection unit, an obstacle avoidance direction setting unit, a target avoidance route candidate setting unit, a first route evaluation unit, and an avoidance as follows. The configuration includes a direction difference degree determination unit, a virtual obstacle setting unit, a second route evaluation unit, a target avoidance route candidate correction unit, and an avoidance route determination unit.

障害物検出手段は、運転者が運転する移動体の前方における障害物の現在位置を検出する。
障害物回避方向設定手段は、上記の障害物検出手段により検出した障害物位置を移動体が、運転者の操作に基づく移動体の進行方向と交差する方向へ回避するのに必要な回避方向を設定する。
目標回避経路候補設定手段は、上記障害物検出手段により検出された障害物位置を移動体が上記移動体進行方向と交差する方向へ回避するのに必要な目標回避経路候補を設定する。
The obstacle detection means detects the current position of the obstacle in front of the moving body driven by the driver.
The obstacle avoidance direction setting means determines an avoidance direction necessary for the mobile body to avoid the obstacle position detected by the obstacle detection means in a direction crossing the traveling direction of the mobile body based on the driver's operation. Set.
The target avoidance path candidate setting means sets a target avoidance path candidate necessary for avoiding the obstacle position detected by the obstacle detection means in a direction intersecting the moving body traveling direction.

第1の経路評価手段は、上記障害物検出手段からの障害物位置情報に基づいて、上記目標回避経路候補と検出障害物との接近度合いを算出する。
回避方向相違度判定手段は、上記障害物回避方向設定手段で設定された回避方向と、上記目標回避経路候補設定手段で設定された目標回避経路候補の前記検出障害物に対する回避方向との相違度を判別する。
The first route evaluation means calculates the degree of approach between the target avoidance route candidate and the detected obstacle based on the obstacle position information from the obstacle detection means.
The avoidance direction difference degree determination means is a difference degree between the avoidance direction set by the obstacle avoidance direction setting means and the avoidance direction of the target avoidance path candidate set by the target avoidance path candidate setting means with respect to the detected obstacle. Is determined.

仮想障害物設定手段は、上記回避方向相違度判定手段の判定結果に基づき、相違度の大きい目標回避経路候補を対象として、上記障害物位置から移動体進行方向と交差する方向へ移動した点に仮想障害物を設定する。
第2の経路評価手段は、上記の仮想障害物と、上記目標回避経路候補との接近度合いを算出する。
The virtual obstacle setting means is based on the determination result of the avoidance direction difference degree determination means, and has moved from the obstacle position to the direction intersecting the moving body traveling direction for the target avoidance route candidate having a large difference degree. Set virtual obstacles.
The second route evaluation means calculates the degree of approach between the virtual obstacle and the target avoidance route candidate.

目標回避経路候補補正手段は、上記目標回避経路候補を上記第1の経路評価手段または第2の経路評価手段による評価値に基づいて補正する。
回避経路決定手段は、上記補正された目標回避経路候補と、上記障害物回避方向設定手段で設定された回避方向とに基づいて回避経路を決定し、これを移動体走行経路となす。
The target avoidance route candidate correction means corrects the target avoidance route candidate based on the evaluation value by the first route evaluation means or the second route evaluation means.
The avoidance route determination means determines an avoidance route based on the corrected target avoidance route candidate and the avoidance direction set by the obstacle avoidance direction setting means, and sets this as a moving body travel route.

上記した本発明による移動体走行経路生成装置にあっては、障害物回避方向設定手段によって障害物の回避方向を設定し、目標回避経路候補設定手段により障害物回避用の目標回避経路候補を設定し、障害物に対する目標回避経路候補の回避方向と、障害物回避方向設定手段により設定された障害物の回避方向とが異なる可能性がある場合、目標回避経路候補補正手段により目標回避経路候補を、その回避方向が、障害物回避方向設定手段により設定された障害物の回避方向に向かうよう補正して回避経路を決定することとなる。
このため本発明の移動体走行経路生成装置によれば、移動体の障害物回避方向を確実に、上記設定した障害物回避方向に一致させることができ、従って運転者の意図と異なる方向へ移動体を回避走行させることがなく、運転者に違和感を与えるという前記の問題を払拭することができる。
In the above-described moving body travel route generation device according to the present invention, the obstacle avoidance direction setting unit sets the obstacle avoidance direction, and the target avoidance route candidate setting unit sets the obstacle avoidance target avoidance route candidate. If there is a possibility that the avoidance direction of the target avoidance path candidate for the obstacle and the avoidance direction of the obstacle set by the obstacle avoidance direction setting means may be different, the target avoidance path candidate correction means selects the target avoidance path candidate. The avoidance route is determined by correcting the avoidance direction so as to be directed to the obstacle avoidance direction set by the obstacle avoidance direction setting means.
For this reason, according to the moving body travel route generating apparatus of the present invention, the obstacle avoidance direction of the moving object can be surely matched with the set obstacle avoidance direction, and thus move in a direction different from the driver's intention. The above-mentioned problem of giving the driver a sense of incongruity without evading the body can be eliminated.

本発明の第1実施例になる移動体走行経路生成装置を具えた四輪車両1を、その上方から見て示す概略平面図である。1 is a schematic plan view showing a four-wheeled vehicle 1 provided with a moving body travel route generating device according to a first embodiment of the present invention as viewed from above. 図1におけるマイクロプロセッサの機能別ブロック線図である。FIG. 2 is a functional block diagram of the microprocessor in FIG. 図1におけるマイクロプロセッサが実行する障害物回避経路生成プログラムのメインルーチンを示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a main routine of an obstacle avoidance path generation program executed by a microprocessor in FIG. 図3のメインルーチンにおける障害物回避経路算出処理に関したサブルーチンを示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a subroutine related to an obstacle avoidance route calculation process in the main routine of FIG. 図3,4の障害物回避経路生成プログラムを説明するに当たって用いた自車の走行状態を例示する平面図である。FIG. 5 is a plan view illustrating the running state of the host vehicle used in explaining the obstacle avoidance route generation program of FIGS. 図5の例示において、自車および障害物の状態量を定義するために設定した座標系を示す説明図である。6 is an explanatory diagram showing a coordinate system set in order to define state quantities of the own vehicle and an obstacle in the example of FIG. 図5,6の自車走行状況において求めた、障害物および道路境界に対する自車のリスクポテンシャルを示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the risk potential of the host vehicle with respect to obstacles and road boundaries obtained in the host vehicle driving situation of FIGS. タイヤ横力をモデル化した非線形関数を例示する特性線図である。It is a characteristic diagram which illustrates the nonlinear function which modeled tire lateral force. 図3,4による障害物回避経路生成演算に際して用いる第2リスクポテンシャルを例示する特性線図で、 (a)は、自車の障害物回避方向が左側である場合の特性線図、 (b)は、自車の障害物回避方向が右側である場合の特性線図である。FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating the second risk potential used in the obstacle avoidance route generation calculation according to FIGS. 3 and 4, (a) is a characteristic diagram when the obstacle avoidance direction of the vehicle is on the left side, (b) These are characteristic diagrams in the case where the obstacle avoidance direction of the own vehicle is on the right side. 図5,6の自車走行状況において、図3,4による障害物回避経路生成処理の演算過程を順次示す説明図で、 (a)は、演算開始時における初期状態を示す説明図、 (b)は、第2リスクポテンシャル適用時における説明図 (c)は、最終的な演算結果を示す説明図である。5 and 6 are explanatory diagrams sequentially showing the calculation process of the obstacle avoidance route generation process according to FIGS. 3 and 4, in which (a) is an explanatory diagram showing an initial state at the start of calculation; ) Is an explanatory diagram when the second risk potential is applied. (C) is an explanatory diagram showing a final calculation result. 図10に示す障害物回避経路生成処理の演算結果を示す説明図で、 (a)は、目標前輪転舵角の時系列変化を示すタイムチャート、 (b)は、自車の障害物回避経路の経路図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a calculation result of the obstacle avoidance route generation process shown in FIG. 10, where (a) is a time chart showing a time-series change of the target front wheel turning angle, and (b) is an obstacle avoidance route of the own vehicle. FIG. 図5,6の自車走行状況において、図3,4による障害物回避経路生成処理の反復演算を示す説明図で、 (a)は、演算開始時における初期状態を示す説明図、 (b)は、運転操作に基づく障害物回避方向と、目標回避経路候補の回避方向との不一致により、仮想障害物位置が設定された時における説明図、 (c)は、目標回避経路候補が仮想障害物に基づき補正された時における説明図、 (d)は、目標回避経路候補が補正によっても適切でなく、仮想障害物位置の再設定がなされた後、この再設定された仮想障害物に基づき目標回避経路候補が再度補正された時における最終的な演算結果を示す説明図である。FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams showing iterative calculation of the obstacle avoidance route generation process shown in FIGS. 3 and 4 in the traveling state of the vehicle, (a) is an explanatory diagram showing an initial state at the start of calculation, and (b) Is an explanatory diagram when the virtual obstacle position is set due to a mismatch between the obstacle avoidance direction based on the driving operation and the avoidance direction of the target avoidance route candidate, and (c) shows that the target avoidance route candidate is a virtual obstacle (D) shows the target avoidance route candidate is not appropriate even by the correction, and after the virtual obstacle position is reset, the target based on the reset virtual obstacle is displayed. It is explanatory drawing which shows the final calculation result when an avoidance path | route candidate is correct | amended again. 本発明の第2実施例になる障害物回避経路生成処理を説明するに当たって用いた自車の走行状態を例示する平面図である。FIG. 10 is a plan view illustrating the traveling state of the host vehicle used in explaining the obstacle avoidance route generation processing according to the second embodiment of the present invention. 図13の自車走行状況において、第2実施例の障害物回避経路生成処理を行った場合における、第1障害物および第2障害物に関した仮想障害物位置の時系列変化を示すタイムチャートで、 (a)は、自車が第1障害物を左方に回避した後、第2障害物を左方に回避するよう設定した場合のタイムチャート、 (b)は、自車が第1障害物を左方に回避した後、第2障害物を右方に回避するよう設定した場合のタイムチャート、 (c)は、自車が第1障害物を右方に回避した後、第2障害物を左方に回避するよう設定した場合のタイムチャート、 (d)は、自車が第1障害物を右方に回避した後、第2障害物を右方に回避するよう設定した場合のタイムチャートである。FIG. 13 is a time chart showing time-series changes in virtual obstacle positions related to the first obstacle and the second obstacle when the obstacle avoidance route generation process of the second embodiment is performed in the host vehicle traveling state of FIG. (A) is a time chart when the vehicle is set to avoid the first obstacle to the left and then the second obstacle to the left. (B) is the vehicle's first obstacle. (C) is a time chart when the second obstacle is set to avoid to the right after avoiding the object to the left, (c) shows the second obstacle after the vehicle avoids the first obstacle to the right (D) shows a time chart when the vehicle is set to avoid the first obstacle to the right and then the second obstacle to the right. It is a time chart. 図13の自車走行状況において、第2実施例の障害物回避経路生成処理を行った結果を示す説明図で、 (a)は、自車が第1障害物を左方に回避した後、第2障害物を左方に回避するよう設定した場合の説明図、 (b)は、自車が第1障害物を左方に回避した後、第2障害物を右方に回避するよう設定した場合の説明図、 (c)は、自車が第1障害物を右方に回避した後、第2障害物を左方に回避するよう設定した場合の説明図、 (d)は、自車が第1障害物を右方に回避した後、第2障害物を右方に回避するよう設定した場合の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a result of performing the obstacle avoidance route generation process of the second example in the host vehicle traveling state of FIG. 13, (a) after the host vehicle avoids the first obstacle to the left, An explanatory diagram when setting to avoid the second obstacle to the left, (b) shows the vehicle avoiding the first obstacle to the left and then avoiding the second obstacle to the right (C) is an explanatory diagram when the vehicle is set to avoid the first obstacle to the right and then the second obstacle to the left. It is explanatory drawing at the time of setting so that a vehicle might avoid the 2nd obstacle to the right after avoiding the 1st obstacle to the right. 本発明の第3実施例になる障害物回避経路生成処理を説明するに当たって用いた自車の走行状態を例示する平面図である。FIG. 10 is a plan view illustrating the traveling state of the host vehicle used in describing the obstacle avoidance route generation processing according to the third embodiment of the present invention. 図16の自車走行状況において、第3実施例の障害物回避経路生成処理を行った場合における演算結果を示し、 (a)は、障害物移動速度パラメータの時系列変化を示すタイムチャート、 (b)は、障害物の移動状況と、この移動障害物に対する自車の回避経路とを示す説明図である。FIG. 16 shows the calculation result when the obstacle avoidance route generation processing of the third embodiment is performed in the host vehicle traveling state of FIG. 16, (a) is a time chart showing the time series change of the obstacle moving speed parameter, b) is an explanatory diagram showing the movement status of the obstacle and the avoidance route of the own vehicle with respect to the moving obstacle.

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
<第1実施例>
図1は、本発明の第1実施例になる移動体走行経路生成装置を具えた四輪車両1を、その上方から見て示し、図中、2は車体、3L,3Rはそれぞれ左右前輪、4L,4Rはそれぞれ左右後輪である。
図1に示す車両1(移動体)は、運転者が操舵するステアリングホイール5からの操舵力がステアリングコラム6およびステアリングギヤボックス7を介して前輪転舵系に伝達され、この転舵系により左右前輪3L,3Rを転舵されるものとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
<First embodiment>
FIG. 1 shows a four-wheeled vehicle 1 having a moving body travel route generating apparatus according to a first embodiment of the present invention as viewed from above, in which 2 is a vehicle body, 3L and 3R are front left and right wheels, 4L and 4R are the left and right rear wheels, respectively.
In the vehicle 1 (moving body) shown in FIG. 1, the steering force from the steering wheel 5 that is steered by the driver is transmitted to the front wheel steering system via the steering column 6 and the steering gear box 7, and this steering system The front wheels 3L and 3R are steered.

図1に示すごとく、車体2内には、2台一組のカメラ11L,11Rをそれぞれ前向きにして取り付け、これらにより自車前方の道路状況を撮影し、障害物、道路境界、車線区分線等を検出する。
従ってカメラ11L,11Rは、本発明における障害物検出手段に相当する。
2台一組のカメラ11L,11Rは車幅方向に離間して、略車室内同レベルに配置することにより、自車からの被写体への方向だけでなく、自車から被写体までの距離をも検出可能なものとする。
As shown in Fig. 1, a set of two cameras 11L and 11R are installed facing forward in the vehicle body 2, and the road conditions ahead of the vehicle are photographed using these, and obstacles, road boundaries, lane markings, etc. Is detected.
Therefore, the cameras 11L and 11R correspond to the obstacle detection means in the present invention.
The two cameras 11L and 11R are separated from each other in the vehicle width direction and arranged approximately at the same level in the vehicle interior, so that not only the direction from the subject vehicle to the subject but also the distance from the subject vehicle to the subject is maintained. It shall be detectable.

左右前輪3L,3Rは非駆動輪とし、これらの車輪速Vwを検出する車輪速センサ12L,12Rを車速センサとして設ける。
車速センサ12L,12Rは、左右前輪3L,3Rに取り付けられたロータリーエンコーダ等で構成することができ、左右前輪3L,3Rの回転に比例したパルス幅のパルス信号を発生し、これらパルス信号から車速vを計測可能である。
The left and right front wheels 3L and 3R are non-driving wheels, and wheel speed sensors 12L and 12R for detecting these wheel speeds Vw are provided as vehicle speed sensors.
The vehicle speed sensors 12L and 12R can be composed of rotary encoders attached to the left and right front wheels 3L and 3R, and generate pulse signals with a pulse width proportional to the rotation of the left and right front wheels 3L and 3R. v can be measured.

車体2には、車両のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ13、および加速度αを検出する加速度センサ14を設ける。
ヨーレートセンサ13は、水晶振動子や半導体を用いて構成される公知のデバイスを利用可能であり、加速度センサ14は圧電素子等を用いて構成される公知のデバイスを利用可能である。
なお加速度センサ14は、車体2に発生する特定方向の加速度を検出するものとし、ここでは特に、車体2の横方向に発生する横加速度αを検出するものとする。
The vehicle body 2 is provided with a yaw rate sensor 13 for detecting the yaw rate γ of the vehicle and an acceleration sensor 14 for detecting the acceleration α.
The yaw rate sensor 13 can use a known device configured using a crystal resonator or a semiconductor, and the acceleration sensor 14 can use a known device configured using a piezoelectric element or the like.
Note that the acceleration sensor 14 detects acceleration in a specific direction generated in the vehicle body 2, and in particular, detects the lateral acceleration α generated in the lateral direction of the vehicle body 2.

ステアリングコラム6には、ステアリングホイール5の操舵角θsを検出する操舵角センサ15、およびステアリングホイール5からの操舵トルクTsを検出する操舵トルクセンサ16を設ける。
操舵角センサ15は、ステアリングコラム6内におけるステアリングシャフト(図示せず)の回転角から操舵角θsを検出し、操舵トルクセンサ16は、同じくステアリングコラム6内におけるステアリングシャフト(図示せず)へのトルクから操舵トルクTsを検出するものとする。
The steering column 6 is provided with a steering angle sensor 15 that detects the steering angle θ s of the steering wheel 5 and a steering torque sensor 16 that detects the steering torque Ts from the steering wheel 5.
The steering angle sensor 15 detects the steering angle θ s from the rotation angle of the steering shaft (not shown) in the steering column 6, and the steering torque sensor 16 is also to the steering shaft (not shown) in the steering column 6. It is assumed that the steering torque Ts is detected from this torque.

ここで図1の車両1は、左右前輪3L,3Rをステアリングホイール5により転舵されるだけでなく、この時パワーステアリング機能を果たす転舵アシストモータ17によりステアリングコラム6内のステアリングシャフト(図示せず)を回転させることによっても左右前輪3L,3Rを付加的に転舵され得るものとする。
転舵アシストモータ17はモータコントローラ18を介してマイクロプロセッサ19により駆動制御する。
Here, the vehicle 1 in FIG. 1 not only steers the left and right front wheels 3L and 3R by the steering wheel 5, but also a steering shaft (not shown) in the steering column 6 by a steering assist motor 17 that performs a power steering function at this time. 2), the left and right front wheels 3L, 3R can be additionally steered.
The steering assist motor 17 is driven and controlled by a microprocessor 19 via a motor controller 18.

マイクロプロセッサ19は、A/D変換回路、D/A変換回路、中央演算処理装置、およびメモリ等から構成される集積回路であり、上記カメラ11L,11Rからの情報や、上記各種センサ12L,12R,13,14,15,16からの情報を入力される。
これら入力情報を基にマイクロプロセッサ19は、上記メモリ内の格納プログラムを実行して、当該入力情報の信号処理を行うと共に、目標とすべき走行経路(回避経路)、すなわち左右前輪3L,3Rの目標転舵量の時系列信号を算出する。
The microprocessor 19 is an integrated circuit including an A / D conversion circuit, a D / A conversion circuit, a central processing unit, a memory, and the like, and information from the cameras 11L and 11R and the various sensors 12L and 12R. , 13, 14, 15 and 16 are input.
Based on these input information, the microprocessor 19 executes the stored program in the memory to perform signal processing of the input information, and at the same time, the target travel route (avoidance route), that is, the left and right front wheels 3L and 3R. A time series signal of the target turning amount is calculated.

モータコントローラ18は、マイクロプロセッサ19からの当該算出した時々刻々の目標転舵量に応動し、転舵アシストモータ17を介してステアリングコラム6内のステアリングシャフト(図示せず)に転舵アシストトルクを付与することで、左右前輪3L,3Rを目標転舵量となるよう転舵するものとする。   The motor controller 18 responds to the calculated target turning amount every moment from the microprocessor 19 and applies a steering assist torque to a steering shaft (not shown) in the steering column 6 via the steering assist motor 17. By assigning, the left and right front wheels 3L and 3R are steered so as to be the target steer amount.

<回避経路制御システム>
図2は、上記のマイクロプロセッサ19を機能別ブロック線図により示すもので、マイクロプロセッサ19は概ね、センサ信号処理部21と、障害物回避方向設定部22と、目標回避経路候補設定部23と、目標回避経路候補記憶部24と、第1リスクポテンシャル生成部25と、第2リスクポテンシャル生成部26と、回避経路補正部27と、指令値出力処理部28とから成るものである。
<Avoidance route control system>
FIG. 2 shows the above-described microprocessor 19 by a functional block diagram. The microprocessor 19 generally includes a sensor signal processing unit 21, an obstacle avoidance direction setting unit 22, a target avoidance route candidate setting unit 23, The target avoidance route candidate storage unit 24, the first risk potential generation unit 25, the second risk potential generation unit 26, the avoidance route correction unit 27, and the command value output processing unit 28.

センサ信号処理部21は、マイクロプロセッサ19に入力されたカメラ11L,11Rからの情報や、各種センサ12L,12R,13,14,15,16からの情報を統合的に処理して、自車の運動状態、運転者の操作状態、障害物の位置、および道路境界に関する情報へと変換し、これらを同一の座標系上に展開された情報となす。
具体的にどのような情報に変換されるかについては後述するが、変換処理要領については、画像処理による障害物や道路境界の検出方法をはじめとして、多数の手法が既に知られているため、ここでは詳細な説明を省略する。
The sensor signal processing unit 21 integrally processes information from the cameras 11L and 11R input to the microprocessor 19 and information from the various sensors 12L, 12R, 13, 14, 15, and 16, and The information is converted into information relating to the motion state, the driver's operation state, the position of the obstacle, and the road boundary, and the information is developed on the same coordinate system.
Although what kind of information is specifically converted will be described later, for the conversion process, many methods are already known, including methods for detecting obstacles and road boundaries by image processing, Detailed description is omitted here.

障害物回避方向設定部22は、本発明における障害物回避方向設定手段を構成するもので、センサ信号処理部21で検出された運転者の操作状態から生成する走行経路が満たすべき障害物回避方向の設定を行う。
目標回避経路候補設定部23は、本発明における目標回避経路候補設定手段を構成するもので、障害物回避経路の算出に先立って任意の適当な回避経路の候補を設定し、
この設定した目標回避経路候補を目標回避経路候補記憶部24の所定領域内に格納しておく。
The obstacle avoidance direction setting unit 22 constitutes the obstacle avoidance direction setting means in the present invention, and the obstacle avoidance direction to be satisfied by the travel route generated from the operation state of the driver detected by the sensor signal processing unit 21. Set up.
The target avoidance route candidate setting unit 23 constitutes a target avoidance route candidate setting means in the present invention, sets any suitable avoidance route candidate prior to the calculation of the obstacle avoidance route,
The set target avoidance route candidate is stored in a predetermined area of the target avoidance route candidate storage unit 24.

第1リスクポテンシャル生成部25は、本発明における第1の経路評価手段を構成するもので、センサ信号処理部21で検出された障害物の位置を基に、道路上の任意の位置について障害物との接近度合いの大きさを定量的に表す関数を構築する処理を行う。
第2リスクポテンシャル生成部26は、本発明における第2の経路評価手段を構成するもので、センサ信号処理部21で検出された障害物の位置に対し、障害物回避方向設定部22が設定した障害物回避方向の道路領域に小さなリスク評価値を割り当てたリスクポテンシャル関数を構築する処理を行う。
The first risk potential generation unit 25 constitutes the first route evaluation means in the present invention, and based on the position of the obstacle detected by the sensor signal processing unit 21, an obstacle on an arbitrary position on the road A process of constructing a function that quantitatively represents the magnitude of the degree of approach to the is performed.
The second risk potential generation unit 26 constitutes a second path evaluation unit in the present invention, and the obstacle avoidance direction setting unit 22 sets the position of the obstacle detected by the sensor signal processing unit 21. A process of constructing a risk potential function in which a small risk evaluation value is assigned to the road area in the obstacle avoidance direction is performed.

回避経路補正部27は、本発明における目標回避経路候補補正手段を構成するもので、目標回避経路候補記憶部24から目標回避経路候補を読み出し、更に第1リスクポテンシャル生成部25からの第1リスクポテンシャル、または第2リスクポテンシャル生成部26からの第2リスクポテンシャルを読み込んで、目標回避経路候補のリスク評価値が小さくなるように目標回避経路候補に補正を加え、新たな目標回避経路候補を算出する処理を行う。   The avoidance route correction unit 27 constitutes target avoidance route candidate correction means in the present invention, reads out the target avoidance route candidate from the target avoidance route candidate storage unit 24, and further receives the first risk from the first risk potential generation unit 25. Reads the potential risk or the second risk potential from the second risk potential generator 26, corrects the target avoidance route candidate so that the risk evaluation value of the target avoidance route candidate becomes smaller, and calculates a new target avoidance route candidate Perform the process.

回避経路補正部27に読み込む第1リスクポテンシャルおよび第2リスクポテンシャルの切り替えや、目標回避経路候補の補正演算の反復処理は、
目標回避経路候補記憶部24と、第1リスクポテンシャル生成部25と、第2リスクポテンシャル生成部26と、回避経路補正部27とから成る回避経路算出部29によって制御されている。
Switching between the first risk potential and the second risk potential to be read into the avoidance route correction unit 27, and the iterative process of the correction calculation of the target avoidance route candidate,
The target avoidance route candidate storage unit 24, the first risk potential generation unit 25, the second risk potential generation unit 26, and the avoidance route correction unit 27 are controlled by an avoidance route calculation unit 29.

つまり、センサ信号処理部21で検出した障害物の位置に基づき目標回避経路候補設定部23が算出した目標回避経路候補の障害物回避方向と、運転者の操作に基づいて障害物回避方向設定部22が設定した障害物回避方向とを比較する。
目標回避経路候補の障害物回避方向と、運転者の操作に基づく障害物回避方向とが合致しない場合は、第2リスクポテンシャル生成部26からの第2リスクポテンシャルが回避経路補正部27に読み込まれ、
目標回避経路候補の障害物回避方向と、運転者の操作に基づく障害物回避方向とが合致する場合は、第1リスクポテンシャル生成部25からの第1リスクポテンシャルが回避経路補正部27に読み込まれる。
That is, the obstacle avoidance direction setting unit based on the obstacle avoidance direction of the target avoidance route candidate calculated by the target avoidance route candidate setting unit 23 based on the position of the obstacle detected by the sensor signal processing unit 21, and the operation of the driver The obstacle avoidance direction set by 22 is compared.
If the obstacle avoidance direction of the target avoidance route candidate does not match the obstacle avoidance direction based on the driver's operation, the second risk potential from the second risk potential generation unit 26 is read into the avoidance route correction unit 27. ,
When the obstacle avoidance direction of the target avoidance route candidate matches the obstacle avoidance direction based on the driver's operation, the first risk potential from the first risk potential generation unit 25 is read into the avoidance route correction unit 27. .

回避経路算出部29において所定回数の反復処理が実行された後の回避経路補正部27の補正結果が目標回避経路となり、
同時に回避経路補正部27は、後述するように目標回避経路に沿って車両1が走行するために必要な時々刻々の目標前輪転舵量を算出し、この目標前輪転舵量が指令値出力処理部28に送られる。
The correction result of the avoidance route correction unit 27 after the iterative route calculation unit 29 has executed a predetermined number of iterations is the target avoidance route,
At the same time, the avoidance route correction unit 27 calculates the target front wheel turning amount every moment necessary for the vehicle 1 to travel along the target avoidance route as will be described later, and this target front wheel turning amount is processed as a command value output process. Sent to part 28.

指令値出力処理部28は、送られてきた時系列的な目標前輪転舵量を順番に読み出して、読み出された目標転舵量を実現するのに必要な転舵アシストトルク指令値を算出し、この指令値をモータコントローラ18に出力する。
モータコントローラ18は、転舵アシストモータ17を転舵アシストトルク指令値が発生するよう駆動制御することにより、車両の走行経路が目標回避経路となるよう運転者の操縦操作を支援する。
The command value output processing unit 28 sequentially reads the time-series target front wheel turning amount that has been sent, and calculates the steering assist torque command value necessary to realize the read target turning amount. The command value is output to the motor controller 18.
The motor controller 18 supports the driver's steering operation so that the traveling route of the vehicle becomes the target avoidance route by drivingly controlling the steering assist motor 17 so that the steering assist torque command value is generated.

<回避経路の生成演算>
マイクロプロセッサ19が上記の処理を行うため実行する制御プログラムを、図3,4に基づき以下に詳述する。
但しここでは、説明が判りやすくなるよう、自車1が図5,6に示すごとく直線道路31上で左右道路境界31L,31R間を走行していて、左前方に障害物32がある場合の具体例につき説明を展開することとする。
<Avoidance path generation calculation>
A control program executed by the microprocessor 19 for performing the above processing will be described in detail below with reference to FIGS.
However, to make the explanation easier to understand, the vehicle 1 is traveling on the straight road 31 between the left and right road boundaries 31L and 31R as shown in FIGS. The explanation will be developed for each specific example.

図3は、所定の時間隔ごとに繰り返し実行されるメインルーチンで、先ずステップS1において、カメラ11L,11Rからの情報や、各種センサ12L,12R,13,14,15,16からの信号をマイクロプロセッサ19のメモリ上に読み込み、これらに基づき車両運動状態および障害物情報を以下のごとく、任意に設定された座標系上の値として算出する。   FIG. 3 is a main routine that is repeatedly executed at predetermined time intervals. First, in step S1, information from the cameras 11L and 11R and signals from the various sensors 12L, 12R, 13, 14, 15, and 16 are micro-processed. The data is read into the memory of the processor 19, and based on these, the vehicle motion state and the obstacle information are calculated as values on an arbitrarily set coordinate system as follows.

座標系は任意に定めることができるが、本実施例では、図5,6(図6は、自車1が図5の位置から更に走行した後の状態)に示すように、道路の自車進行方向に沿ってX軸を、またX軸と直角な方向に沿ってY軸を設定し、
図5に示す自車1の現在位置をX座標の原点、道路の中心線付近にY座標の原点を置く座標系を設定した場合につき説明する。
上記のように座標系を設定することにより、自車(中心点)の位置を図6に示すごとく(X,Y)=(x,y)の形で表記することができる。
Although the coordinate system can be determined arbitrarily, in this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6 (FIG. 6 shows a state after the vehicle 1 further travels from the position of FIG. 5), the vehicle on the road Set the X axis along the direction of travel and the Y axis along the direction perpendicular to the X axis.
A case will be described where the current position of the vehicle 1 shown in FIG. 5 is set to a coordinate system in which the origin of the X coordinate is set and the origin of the Y coordinate is set near the center line of the road.
By setting the coordinate system as described above, the position of the vehicle (center point) can be expressed in the form of (X, Y) = (x, y) as shown in FIG.

また、自車1の運動状態を表す物理量としては、ヨー角θ、車両速度v、車体横すべり角β、ヨーレートγ、前輪舵角δが重要な運動物理量である。
これら運動物理量のうち、車両速度vに関しては非駆動輪の車輪速で近似することができるので、前記した通り左右前輪3L,3Rにとりつけた車速センサ12L,12Rの検出値を用いることができる。
Further, as physical quantities representing the motion state of the host vehicle 1, the yaw angle θ, the vehicle speed v, the vehicle body side slip angle β, the yaw rate γ, and the front wheel steering angle δ are important motion physical quantities.
Among these physical movement quantities, the vehicle speed v can be approximated by the wheel speeds of the non-driven wheels, so that the detection values of the vehicle speed sensors 12L and 12R attached to the left and right front wheels 3L and 3R can be used as described above.

ヨーレートγは、ヨーレートセンサ13の検出値を用いることができ、ヨー角θは、適当な初期値を定めて、ヨーレートセンサ13の出力値を積分して求めたり、直線道路であれば、道路境界31L,31Rと自車1の向いている方向とのなす角度を画像処理により推定することによって求めることができる。   The detected value of the yaw rate sensor 13 can be used as the yaw rate γ, and the yaw angle θ can be determined by determining an appropriate initial value and integrating the output value of the yaw rate sensor 13, or if it is a straight road, the road boundary It can be obtained by estimating the angle formed between 31L and 31R and the direction in which the vehicle 1 is facing by image processing.

すべり角βは、車両縦方向の速度をvx、車両横方向の速度をvyとすれば、

Figure 2011186878
の演算により求めることができる。
なお、車両縦方向の速度vxを車速vで近似し、車両横方向の速度vyを加速度センサ14の検出値である車両横加速度αの積分によって求めれば、上記の(1)式からすべり角βの近似値を得ることができる。
これ以外にも、車輪速Vw、ヨーレートγ、横加速度α等の信号からオブザーバによって、より精度良くすべり角βを推定する技術も知られているので、そのような手法を用いてすべり角βを得てもよい。 The slip angle β is defined as v x in the longitudinal direction of the vehicle and v y in the lateral direction of the vehicle.
Figure 2011186878
Can be obtained by the following calculation.
If the vehicle longitudinal speed v x is approximated by the vehicle speed v and the vehicle lateral speed v y is obtained by integration of the vehicle lateral acceleration α, which is a detection value of the acceleration sensor 14, the slip can be obtained from the above equation (1). An approximate value of the angle β can be obtained.
In addition to this, there is also known a technique for estimating the slip angle β more accurately by an observer from signals such as the wheel speed Vw, the yaw rate γ, and the lateral acceleration α. Therefore, the slip angle β is calculated using such a method. May be obtained.

前輪舵角δは、操舵角センサ15で検出した操舵角θsと、操舵系のギア比Kとから、

Figure 2011186878
の演算により求めることができる。
以上に説明した通り、上記で挙げた自車1の運動状態を記述する運動物理量は全てセンサの検出信号を処理することによって具体的な値を算出することができる。 The front wheel steering angle δ is calculated from the steering angle θ s detected by the steering angle sensor 15 and the gear ratio K of the steering system.
Figure 2011186878
Can be obtained by the following calculation.
As described above, the physical physical quantities describing the motion state of the own vehicle 1 mentioned above can all be calculated by processing the detection signals of the sensors.

障害物32が検出されている場合は図6に示すごとく、その中心点の座標位置(xp,yp)、および障害物32の幅σy、奥行きσxの各値がカメラで取得した画像情報の処理によって算出される。
奥行きσxは撮影方向によっては測定が困難な場合もあるが、その場合は便宜的に幅σyと同じ値に設定しておくことにする。
なお、障害物32が検出されなかった場合は、障害物に関する物理量の算出を行わないこと勿論である。
When the obstacle 32 is detected, as shown in FIG. 6, the coordinate position (x p , y p ) of the center point and the values of the width σ y and the depth σ x of the obstacle 32 are acquired by the camera. Calculated by processing image information.
The depth σ x may be difficult to measure depending on the shooting direction. In this case, the depth σ x is set to the same value as the width σ y for convenience.
Of course, when the obstacle 32 is not detected, the physical quantity relating to the obstacle is not calculated.

更に、カメラ11L,11Rによる道路境界31L,31Rの検出によって得られた道路31の左端および右端の位置を、上記座標系上の値に変換して、それぞれY=yL、Y=yRとする。
以上のように図3のステップS1では、任意のX−Y座標系を導入し、自車1、障害物32および道路境界31L,31Rに関する情報を、当該X−Y座標系上の値として算出する。
Further, the positions of the left end and the right end of the road 31 obtained by detecting the road boundaries 31L, 31R by the cameras 11L, 11R are converted into values on the coordinate system, and Y = y L and Y = y R , respectively. To do.
As described above, in step S1 in FIG. 3, an arbitrary XY coordinate system is introduced, and information on the vehicle 1, the obstacle 32, and the road boundaries 31L and 31R is calculated as values on the XY coordinate system. To do.

次のステップS2においては、現在の時刻が目標回避経路の更新時刻であるか否かをチェックする。
目標回避経路の更新時刻になっている場合は制御をステップS3へ進め、目標回避経路の更新時刻になっていなければ制御をステップS11に進める。
In the next step S2, it is checked whether or not the current time is the update time of the target avoidance route.
If the target avoidance route update time is reached, the control proceeds to step S3. If the target avoidance route update time is not reached, the control proceeds to step S11.

ステップS3では、障害物32が検出されたか否かをチェックし、障害物32が検出されている場合は制御をステップS4に進め、障害物32が検出されていなければ制御をステップS11に進める。
ステップS4においては、検出した障害物32の情報に基づいて第1リスクポテンシャルの生成を行う。
図5,6の場面において自車1が接近を回避すべき対象は、障害物32と道路境界31L,31Rとの2種類であることから、これら障害物32と道路境界31L,31Rとについてそれぞれのリスクポテンシャルを生成し、二つの項の和をとることで全体のリスクポテンシャルを生成する。
In step S3, it is checked whether or not the obstacle 32 is detected. If the obstacle 32 is detected, the control proceeds to step S4. If the obstacle 32 is not detected, the control proceeds to step S11.
In step S4, the first risk potential is generated based on the detected information on the obstacle 32.
Since there are two types of obstacles 32 and road boundaries 31L and 31R that the vehicle 1 should avoid approaching in the scenes of FIGS. 5 and 6, these obstacles 32 and road boundaries 31L and 31R respectively. The overall risk potential is generated by taking the sum of the two terms.

障害物32のリスクポテンシャルは、自車1と障害物32との距離が近くなれば近くなるほど値が大きくなる関数によって表現することができる。
具体的には、障害物32のリスクポテンシャルの大きさを規定するパラメータwPを用いた、例えば次式の関数を利用することができる。

Figure 2011186878
The risk potential of the obstacle 32 can be expressed by a function whose value increases as the distance between the vehicle 1 and the obstacle 32 decreases.
Specifically, for example, a function of the following equation using a parameter w P that defines the magnitude of the risk potential of the obstacle 32 can be used.
Figure 2011186878

道路境界31L,31Rのリスクポテンシャルは、自車1と道路境界31L,31Rとの距離が近くなれば近くなるほど値が大きくなる関数によって表現する。
具体的には、道路境界31L,31Rへの接近の余裕幅を指定するパラメータΔR(値が大きいほど道路境界31L,31Rとの接近余裕を大きくとる回避経路が算出される)、および道路境界31L,31Rのリスクポテンシャルの大きさを規定するパラメータwRを用いた、例えば次式の関数を利用することができる。

Figure 2011186878
The risk potential of the road boundaries 31L and 31R is expressed by a function whose value increases as the distance between the vehicle 1 and the road boundaries 31L and 31R decreases.
Specifically, a parameter Δ R that specifies the margin of approach to the road boundaries 31L and 31R (the larger the value, the more avoidance route that takes the approach margin with the road boundaries 31L and 31R is calculated), and the road boundary For example, a function of the following formula using the parameter w R that defines the magnitude of the risk potential of 31L and 31R can be used.
Figure 2011186878

以上の2つのリスクポテンシャルLP,LRから、第1リスクポテンシャルL1を、

Figure 2011186878
と定義する。
第1リスクポテンシャルL1をX―Y座標上にプロットした図を図5に示す。
図5における中央の山が障害物32に対応する関数LPによって形成されたリスクポテンシャルであり、両側の山が道路境界31L,31Rに対応する関数LRによって形成されたリスクポテンシャルである。 From the above two risk potentials L P and L R , the first risk potential L 1 is
Figure 2011186878
It is defined as
FIG. 5 shows a plot of the first risk potential L 1 on the XY coordinates.
A risk potential central mountain is formed by the function L P corresponding to the obstacle 32 in FIG. 5, a risk potential on both sides of the mountain is formed by road boundary 31L, function L R corresponding to 31R.

図3に示す次のステップS5においては、運転者の操作に基づき生成する目標回避経路の障害物回避方向を設定する。
従ってステップS5は、本発明における障害物回避方向設定手段に相当する。
図7に示すように、障害物32を表すリスクポテンシャルは障害物検出位置をピークとする山形となるので、障害物32が道路31の中心付近に存在する場合には、障害物32の右側と左側の両方にリスクポテンシャルの小さい領域が存在し、どちらの方向にも障害物32を回避できる経路が存在する可能性がある。
In the next step S5 shown in FIG. 3, the obstacle avoidance direction of the target avoidance route generated based on the driver's operation is set.
Therefore, step S5 corresponds to the obstacle avoidance direction setting means in the present invention.
As shown in FIG. 7, the risk potential representing the obstacle 32 is a mountain shape having the peak at the obstacle detection position. Therefore, when the obstacle 32 exists near the center of the road 31, the right side of the obstacle 32 There is a region with a small risk potential on both the left sides, and there is a possibility that there is a route that can avoid the obstacle 32 in either direction.

ステップS5で左右どちらの方向に障害物32を回避する経路を生成すべきかの設定を行に際しては、例えば操舵角θSの大きさが或る所定の閾値以下であって運転者が目立った操舵を行っていない場合は、障害物32から道路境界31L,31Rまでの距離の大きい方を回避方向として設定し、
操舵角θSの大きさが上記の閾値を越えていて運転者が明らかに操舵を行っている場合は、操舵が行われている方向を回避方向に選択するといったような設定方法を採用することができる。
When setting whether to generate a route that avoids the obstacle 32 in the left or right direction in step S5, for example, the steering angle θ S is less than a predetermined threshold value and the driver is conspicuous steering If not, set the larger distance from the obstacle 32 to the road boundary 31L, 31R as the avoidance direction,
When the steering angle θ S exceeds the above threshold and the driver is clearly steering, adopt a setting method such as selecting the steering direction as the avoidance direction. Can do.

次のステップS6においては、目標回避経路候補の設定を行う。
従ってステップS6は、本発明における目標回避経路候補設定手段に相当する。
目標回避経路は一般的に、自車位置を表す座標位置(x,y)の時系列信号として表現されるが、本実施例では運転者の操作をより直接的に支援する目標値を生成するために、自車の操作量である転舵角δの時系列変化によって回避経路を表現する定式化を行う。
転舵角δの時系列変化と自車1の道路31上のにおける走行経路とを相互に関連付けるため、転舵角δを入力として車両の運動を予測する車両モデルを導入する。
In the next step S6, a target avoidance route candidate is set.
Therefore, step S6 corresponds to the target avoidance route candidate setting means in the present invention.
The target avoidance route is generally expressed as a time-series signal of the coordinate position (x, y) representing the own vehicle position. In this embodiment, a target value that more directly supports the driver's operation is generated. Therefore, a formulation for expressing the avoidance route by the time series change of the turning angle δ which is the operation amount of the own vehicle is performed.
In order to correlate the time-series change of the turning angle δ with the travel route of the host vehicle 1 on the road 31, a vehicle model that predicts the motion of the vehicle with the turning angle δ as an input is introduced.

車両の運動を記述するモデルとしては、四輪車両の運動を二輪車両の運動で近似する二輪モデルが一般的によく知られている。
車両速度vが一定であると仮定すると、二輪モデルは、微分演算子(d)を用いた以下の微分方程式で記述される。

Figure 2011186878
ただし、mは車両質量、Iは車両ヨー慣性モーメント、lfは車両重心から前輪軸までの距離、irは車両重心から後輪軸までの距離を表し、Yf,Yrはタイヤ横力をあらわす関数であり、それぞれ前輪すべり角βf、後輪すべり角βrの関数であると仮定している。 As a model that describes the motion of a vehicle, a two-wheel model that approximates the motion of a four-wheel vehicle by the motion of a two-wheel vehicle is generally well known.
Assuming that the vehicle speed v is constant, the two-wheel model is described by the following differential equation using the differential operator (d).
Figure 2011186878
Where m is the vehicle mass, I is the vehicle yaw moment of inertia, l f is the distance from the vehicle center of gravity to the front wheel axis, i r is the distance from the vehicle center of gravity to the rear wheel axis, and Y f and Y r are the tire lateral forces. It is assumed that the functions are front wheel slip angle β f and rear wheel slip angle β r , respectively.

なお、前輪すべり角βfおよび後輪すべり角βrはそれぞれ、次式の演算によって求めることができる。

Figure 2011186878
タイヤ横力関数Yf,Yrは、図8に示すような非線形関数で表現することができる。
以上の(6)〜(13)式をまとめると、状態ベクトルvxおよびその微分値dvxを用いた、前輪転舵角δを入力とする以下の微分方程式モデルが得られる。
Figure 2011186878
ただし状態ベクトルvxは、vx=(x y θ v β γ)と定義される。
車両が上記の(14)式に従って動くと仮定すると、入力である前輪転舵角δの時系列を決めれば、(14)式を積分することで状態ベクトルvxの時系列も決まることになる。 Note that the front wheel slip angle β f and the rear wheel slip angle β r can each be obtained by calculation of the following equations.
Figure 2011186878
The tire lateral force functions Y f and Y r can be expressed by nonlinear functions as shown in FIG.
Summarizing the above formulas (6) to (13), the following differential equation model using the state vector vx and its differential value dvx and having the front wheel turning angle δ as an input can be obtained.
Figure 2011186878
However, the state vector vx is defined as vx = (xy θ v β γ).
Assuming that the vehicle moves according to the above equation (14), if the time series of the input front wheel turning angle δ is determined, the time series of the state vector vx is also determined by integrating the equation (14).

状態ベクトルvxには自車1の座標位置(x,y)が含まれているので、vxの時系列は走行経路の情報を含んでいることになる。
すなわち、回避経路は操舵角δの時系列によって表現することができる。
例えば、本実施例ではT秒間分の回避経路を算出する設定とし、T秒間の時間区間をN等分して各分割区間ごとに値をサンプリングした信号として表現する場合には、時刻tにおける走行経路は一般に、

Figure 2011186878
と表すことができる。
ただし、t0=t ti=t+(T/N)i,(i=1,2,・・・N-1)である。
従って、指定された方向のリスクポテンシャルが小さな領域を通過するようなU(t)を算出することが走行経路算出の目的となる。 Since the state vector vx includes the coordinate position (x, y) of the own vehicle 1, the time series of vx includes information on the travel route.
That is, the avoidance route can be expressed by a time series of the steering angle δ.
For example, in this embodiment, when the T-second avoidance route is set to be calculated and the time interval of T seconds is equally divided into N and expressed as a signal obtained by sampling the value for each divided interval, the traveling at time t The route is generally
Figure 2011186878
It can be expressed as.
However, t 0 = tt i = t + (T / N) i, (i = 1, 2,... N−1).
Therefore, the purpose of calculating the travel route is to calculate U (t) such that the risk potential in the specified direction passes through a small area.

目的に合致する経路の算出に先立って、その候補となるU(t)を具体的に設定することがステップS6の処理内容である。
具体的には、例えば現時刻tよりもΔtだけ前の時刻t−Δtにおいて走行経路U*(t−Δt)が算出されていた場合、
Δtが十分に短ければ走行経路にも大きな変化はないと見なし得るので、U*(t−Δt)をU*(t)の候補として設定する方法が考えられる。
現時刻よりも前の時刻において走行経路の算出が行われていない場合は、U(t)=(0 0 ・・・0)といった設定を行うことで対処可能である。
Prior to the calculation of the route that matches the purpose, the content of the process in step S6 is to specifically set the candidate U (t).
Specifically, for example, when the travel route U * (t−Δt) is calculated at time t−Δt that is Δt before the current time t,
If Δt is sufficiently short, it can be considered that there is no significant change in the travel route. Therefore, a method of setting U * (t−Δt) as a candidate for U * (t) is conceivable.
If the travel route is not calculated at a time prior to the current time, it can be dealt with by setting U (t) = (0 0... 0).

次のステップS7においては、図4のサブルーチンに示す回避経路算出処理のアルゴリズムを実行する。
図4のステップS71においては、図3のステップS6で上記のごとくに設定した目標回避経路候補が、障害物32のどちら側へ回避するものであるのかを以下のように判定する。
まず、前記(15)式で求めたU(t)を用いて前記(14)式を積分すると、状態ベクトルの時系列として、vx(t0), vx(t),・・・,vx(tN-1)が得られる。
In the next step S7, an avoidance route calculation process algorithm shown in the subroutine of FIG. 4 is executed.
In step S71 of FIG. 4, it is determined as follows to which side of the obstacle 32 the target avoidance route candidate set as described above in step S6 of FIG.
First, when the above equation (14) is integrated using U (t) obtained by the above equation (15), vx (t 0 ), vx (t 1 ),. (t N-1 ) is obtained.

ここでは座標系のx軸を自車の進行方向に沿ってとってあるので、状態ベクトルのx座標成分は単調増加すると見なすことができる。
従って、障害物32のx座標であるxPが、x(t0)<xP≦x(tN-1)の条件を満たす場合には、x(tP)=xPを満たす時刻tPが存在し、サンプル時刻間の信号の変化を直線補間等の適当な補間手法を用いて近似することにより、時刻tPにおける自車のy座標の値y(tP)を近似的に算出することができる。
この時、目標回避経路候補の障害物回避方向を以下のように判定する。

Figure 2011186878
なお、xP>x(tN-1)となる場合には、tP=tN-1 として上記(16)式の判定を行うこととする。 Here, since the x-axis of the coordinate system is taken along the traveling direction of the own vehicle, the x-coordinate component of the state vector can be regarded as monotonically increasing.
Thus, x P is the x-coordinate of the obstacle 32, x (t 0) <x P ≦ x If (t N-1) satisfies the condition of, x (t P) = time satisfy x P t P is present, by approximating with a suitable interpolation technique linear interpolation or the like changes in the signal between the sample time, approximately calculate the time t P in the vehicle of the y-coordinate value y (t P) can do.
At this time, the obstacle avoidance direction of the target avoidance route candidate is determined as follows.
Figure 2011186878
When x P > x (t N−1 ), the determination of the above equation (16) is performed with t P = t N−1 .

次のステップS72においては、上記した(16)式に基づく判定結果(目標回避経路候補の障害物回避方向)と、図3のステップS5で設定した運転者の操作に基づく障害物回避方向とを比較し、両者が一致している場合は制御をステップS73に進め、両者が一致していなければ制御をステップS76に進める。
従ってステップS72は、本発明における回避方向相違度判定手段に相当する。
In the next step S72, the determination result based on the above equation (16) (the obstacle avoidance direction of the target avoidance route candidate) and the obstacle avoidance direction based on the driver's operation set in step S5 of FIG. If the two match, the control proceeds to step S73. If the two do not match, the control proceeds to step S76.
Therefore, step S72 corresponds to avoidance direction difference degree determination means in the present invention.

ステップS73は、本発明における第1の経路評価手段に相当し、このステップS73においては、図3のステップS4で求めた第1リスクポテンシャルを読み込み、次のステップS74での回避経路候補の補正演算に用いる。
ステップS74においては、リスクポテンシャルの一層小さい領域を通過するように目標回避経路候補に対して補正を加える処理を行う。
従ってステップS74は、本発明における目標回避経路候補補正手段に相当する。
Step S73 corresponds to the first route evaluation means in the present invention. In this step S73, the first risk potential obtained in step S4 of FIG. 3 is read, and the avoidance route candidate correction calculation in the next step S74. Used for.
In step S74, a process for correcting the target avoidance route candidate so as to pass through a region having a smaller risk potential is performed.
Therefore, step S74 corresponds to the target avoidance route candidate correction means in the present invention.

この補正処理を定式化するために、目標回避経路候補を数値的に評価する次式の評価関数を導入する。

Figure 2011186878
ここで、Ψは時刻t+Tにおける車両状態の望ましさを評価する評価式、Lは時刻tからt+Tまでの間の各時刻における車両状態および操作量の望ましさを評価する評価式、τはtからt+Tまで変化する積分変数である。 In order to formulate this correction process, an evaluation function of the following expression that numerically evaluates the target avoidance path candidate is introduced.
Figure 2011186878
Here, Ψ is an evaluation formula that evaluates the desirability of the vehicle state at time t + T, L is an evaluation formula that evaluates the desirability of the vehicle state and the operation amount at each time between time t and t + T, and τ is from t It is an integral variable that changes up to t + T.

評価式Lには、前ステップで読み込まれたリスクポテンシャルが組み込まれる他、必要以上に大きな転舵に基づく回避経路が算出されるのを抑制するために、前輪転舵角の大きさにもリスクポテンシャルと同様のペナルティを課す以下の評価項を付加する。

Figure 2011186878
ただし、wSは前輪舵角の大きさに対するペナルティの評価重みパラメータである。
従って、評価式Lは、
Figure 2011186878
のように構成される。 In addition to incorporating the risk potential read in the previous step into the evaluation formula L, the size of the front wheel turning angle is also a risk to prevent the calculation of avoidance routes based on turning larger than necessary. Add the following evaluation term that imposes the same penalty as the potential.
Figure 2011186878
Here, w S is a penalty evaluation weight parameter for the magnitude of the front wheel steering angle.
Therefore, the evaluation formula L is
Figure 2011186878
It is configured as follows.

また、障害物を回避する際には操舵によって車両姿勢が直進状態から外れるので、障害物回避後に車両姿勢を立て直す操作が必要になる。
そのような回避経路に対する要請を反映するために、時刻t+Tにおける車両ヨー角θを評価する評価項を導入する。
この場合、直進状態はθ=0と定義されているので、時刻t+Tにおける車両ヨー角に対してペナルティを課すという次式

Figure 2011186878
のような評価式を導入する。
ただし、wyは車両ヨー角のペナルティに対する評価重みを表すパラメータである。 Further, when the obstacle is avoided, the vehicle posture is deviated from the straight traveling state by the steering, so that an operation for resetting the vehicle posture after the obstacle avoidance is required.
In order to reflect the request for such an avoidance route, an evaluation term for evaluating the vehicle yaw angle θ at time t + T is introduced.
In this case, since the straight traveling state is defined as θ = 0, the following equation is imposed on the vehicle yaw angle at time t + T:
Figure 2011186878
The following evaluation formula is introduced.
Here, w y is a parameter representing the evaluation weight for the penalty of the vehicle yaw angle.

以上のように評価関数を定義すると、操舵角時系列の計算を前記(14)式の制御対象および(19)式の評価関数で定義される最適制御問題として定式化することができるので、最適制御問題を解くアルゴリズムを利用することにより、リスク評価値の小さい走行経路を算出することができる。
ただし、あまり大きな前輪舵角が指令値として算出されることのないようにするために、ここでは(18)式のペナルティに加えて、指令値として算出される前輪舵角が取れる値の範囲を、

Figure 2011186878
という不等式で制限する制約条件を最適制御問題に課すことにする。 When the evaluation function is defined as described above, the calculation of the steering angle time series can be formulated as an optimal control problem defined by the control object of the above equation (14) and the evaluation function of the equation (19). By using an algorithm that solves the control problem, a travel route with a small risk evaluation value can be calculated.
However, in order to prevent a very large front wheel rudder angle from being calculated as a command value, here, in addition to the penalty of equation (18), the range of values that can be taken as the command value for the front wheel rudder angle is set. ,
Figure 2011186878
The constraint condition limited by the inequality is imposed on the optimal control problem.

最適制御問題を解く際には、一般的には適当な解の候補を与えて、解の候補に補正を加える演算を反復する処理が行われる。
この場合、マイクロプロセッサ19の記憶領域に格納された目標回避経路候補U(t)に対し反復演算のアルゴリズムを適用して新たなU(t)を得る処理が行われる。
最適制御問題を解く具体的なアルゴリズムについては、いくつかのものが周知であるから、ここではその詳細な説明を省略する。
When solving an optimal control problem, generally, an appropriate solution candidate is given, and a process of correcting the solution candidate is repeated.
In this case, a process of obtaining a new U (t) by applying an iterative calculation algorithm to the target avoidance path candidate U (t) stored in the storage area of the microprocessor 19 is performed.
Some specific algorithms for solving the optimal control problem are well known, and therefore detailed description thereof is omitted here.

ステップS75においては、前ステップの反復演算処理の結果をチェックして、反復演算を終了する条件が満たされているかどうかを判定する。
ここでは、例えば反復回数が所定の回数に達した場合や、反復演算による解の変化量の大きさが所定の水準よりも小さくなった場合に反復演算を終了するという条件を設定することができる。
終了条件が満たされていない場合は、反復演算終了条件が満足されるまでステップS74を繰り返し実行し、これにより反復演算終了条件が満たされた場合に、図4のサブルーチンから抜けて図3のメインルーチンに復帰し、制御をステップ8に進める。
In step S75, the result of the iterative calculation process in the previous step is checked to determine whether a condition for terminating the iterative calculation is satisfied.
Here, for example, it is possible to set a condition that the iterative operation is terminated when the number of iterations reaches a predetermined number or when the amount of change in the solution due to the iterative operation becomes smaller than a predetermined level. .
If the end condition is not satisfied, step S74 is repeatedly executed until the iterative calculation end condition is satisfied. If the iterative operation end condition is satisfied, the process exits the subroutine of FIG. Return to the routine and proceed to step 8.

図4のステップS72で目標回避経路候補の障害物回避方向と、図3のステップS5で設定した運転者の操作に基づく障害物回避方向とが一致していないと判定した時に選択されるステップS76では、ステップS75と同様な判定により、反復演算を終了する条件が満たされたか否かをチェックする。
反復演算終了条件が成立していない場合は制御をステップS77に進め、反復演算終了条件が成立したときに制御をステップS79に進める。
Step S76 selected when it is determined in step S72 in FIG. 4 that the obstacle avoidance direction of the target avoidance route candidate does not match the obstacle avoidance direction based on the driver's operation set in step S5 in FIG. Then, by the same determination as in step S75, it is checked whether or not a condition for ending the iterative calculation is satisfied.
When the iterative calculation end condition is not satisfied, the control proceeds to step S77, and when the iterative calculation end condition is satisfied, the control proceeds to step S79.

反復演算終了条件非成立時に選択されるステップS77では、第2リスクポテンシャルを生成する。
この第2リスクポテンシャルは、任意の目標回避経路候補が、運転者の操作に基づき設定された障害物回避方向を満たすように補正されることを促進するためのリスクポテンシャルである。
In step S77, which is selected when the iterative calculation end condition is not satisfied, a second risk potential is generated.
This second risk potential is a risk potential for promoting that any desired target avoidance route candidate is corrected to satisfy the obstacle avoidance direction set based on the driver's operation.

そのようなリスクポテンシャルとしては、例えば障害物回避方向が左方向に設定された場合、道路の進行方向に対して障害物の左側の領域であるy>yPの領域に低いリスク評価値を割り当て、逆にy<yPとなる領域に高いリスク評価値を割り当てるリスクポテンシャルを設定することが考えられ、例えば、

Figure 2011186878
といった関数で表されるリスクポテンシャルを設定することができる。
ただし、w2はリスクポテンシャルの大きさを表すパラメータ、Δは自車と障害物が接触しないために最低限確保されなければならない距離の大きさを表す正のパラメータである。 As such risk potential, for example, when the obstacle avoidance direction is set to the left direction, a low risk evaluation value is assigned to the area of y> y P that is the area on the left side of the obstacle with respect to the road traveling direction. Conversely, it is conceivable to set a risk potential that assigns a high risk evaluation value to a region where y <y P. For example,
Figure 2011186878
It is possible to set a risk potential expressed by a function such as
However, w 2 is a parameter representing the magnitude of the risk potential, delta is a positive parameter representing the magnitude of the distance that must minimally be reserved for the vehicle and the obstacle is not in contact.

逆に、障害物回避方向が右方向に設定された場合、障害物の右側の領域に高いリスク評価値を割り当てるリスクポテンシャルが必要になるので、

Figure 2011186878
といった関数で表されるリスクポテンシャルを設定することができる。
図9は、上記した第2リスクポテンシャル関数の概形を例示するものである。 Conversely, if the obstacle avoidance direction is set to the right direction, a risk potential that assigns a high risk evaluation value to the area on the right side of the obstacle is required.
Figure 2011186878
It is possible to set a risk potential expressed by a function such as
FIG. 9 illustrates an outline of the second risk potential function described above.

なお、ステップS72で目標回避経路候補の障害物回避方向と、運転者の操作に基づく障害物回避方向とが一致していないと判定し、ステップS76で反復演算終了条件が成立していないと判定したとき、ステップS77において、第1リスクポテンシャルではなく、第2リスクポテンシャルを生成することとした理由は以下の通りである。   In step S72, it is determined that the obstacle avoidance direction of the target avoidance route candidate does not match the obstacle avoidance direction based on the driver's operation, and it is determined in step S76 that the iterative calculation end condition is not satisfied. In this case, the reason for generating the second risk potential instead of the first risk potential in step S77 is as follows.

回避経路の補正アルゴリズムは、一般的に、与えられた解の近傍で評価値が小さくなる(改善する)解を探索する構成となっている。
従って、例えば初期解として設定した目標回避経路候補が障害物の右側を通過する経路になっていた場合、リスクポテンシャルを解の近傍で小さくするように解を補正すると、補正される経路もやはり障害物の右側を通過する経路になる可能性が高く、運転者の操作に基づき設定された通過方向が左側になっていた場合には所望の回避経路を得ることができない懸念がある。
The avoidance path correction algorithm is generally configured to search for a solution whose evaluation value becomes small (improves) in the vicinity of a given solution.
Therefore, for example, if the target avoidance route candidate set as the initial solution is a route that passes the right side of the obstacle, if the solution is corrected so that the risk potential is reduced in the vicinity of the solution, the corrected route is also the obstacle There is a high possibility that the route passes through the right side of the object, and there is a concern that a desired avoidance route cannot be obtained when the passing direction set based on the driver's operation is the left side.

そこで、目標回避経路候補の障害物回避方向と、運転者の操作に基づき設定された障害物回避方向とが異なっている場合には、まず両者が一致するような目標回避経路候補を得ることが先決であり、
そのためにステップS77では、障害物回避方向だけを考慮した、より単純な第2リスクポテンシャルを用いて回避経路の補正を行うこととした。
Therefore, when the obstacle avoidance direction of the target avoidance route candidate is different from the obstacle avoidance direction set based on the driver's operation, first, a target avoidance route candidate that matches both can be obtained. Is a predecessor,
For this reason, in step S77, the avoidance route is corrected using a simpler second risk potential that considers only the obstacle avoidance direction.

ステップS78においては、ステップS74で行ったと同様な処理により目標回避経路候補に対し、リスクポテンシャルの一層小さい領域を通過するように補正を加える。
従ってステップS78は、本発明における目標回避経路候補補正手段に相当する。
但しステップS78での処理に当たって用いる評価式は、前記(19)式における第1リスクポテンシャルの評価項を、第2リスクポテンシャルの評価項に置き換えた、

Figure 2011186878
のような評価式であるのは言うまでもない。 In step S78, the target avoidance route candidate is corrected so as to pass through a region having a smaller risk potential by the same process as that performed in step S74.
Therefore, step S78 corresponds to the target avoidance route candidate correction means in the present invention.
However, in the evaluation formula used in the processing in step S78, the evaluation term of the first risk potential in the equation (19) is replaced with the evaluation term of the second risk potential.
Figure 2011186878
Needless to say, the evaluation formula is as follows.

ステップS76で反復演算終了条件が成立したと判定するときに選択されるステップS79においては、反復演算によってもステップS72が回避方向の一致判定をするに至らなかったことから、指定された障害物回避方向を満たす目標回避経路が得られなかったとの判定結果を確定し、運転者に警報を発したり、目標回避経路に基づく運転支援を中止するなどの回避経路算出失敗処理を実行する。
従ってステップS79は、本発明における回避経路算出エラー警告手段に相当する。
In step S79 that is selected when it is determined in step S76 that the iterative calculation end condition is satisfied, step S72 has not reached the avoidance direction coincidence even by the iterative calculation. A determination result that the target avoidance route satisfying the direction has not been obtained is confirmed, and an avoidance route calculation failure process such as issuing an alarm to the driver or canceling driving support based on the target avoidance route is executed.
Therefore, step S79 corresponds to avoidance route calculation error warning means in the present invention.

ステップS79の実行後は、ステップS75で反復演算終了条件が成立したと判定するとき、つまり指定された障害物回避方向を満たす目標回避経路が得られたときと同じく、図4のサブルーチンから抜けて図3のメインルーチンに復帰し、制御をステップ8に進める。   After the execution of step S79, when it is determined in step S75 that the iterative calculation end condition is satisfied, that is, when the target avoidance path that satisfies the specified obstacle avoidance direction is obtained, the process exits the subroutine of FIG. Returning to the main routine of FIG. 3, control proceeds to step 8.

図3のステップS8は、本発明における回避経路決定手段に相当し、このステップS8においては、ステップS7での回避経路算出処理が正常に終了し、指定された障害物回避方向を満たす目標回避経路が得られていれば、最終の反復演算で得られた解を目標回避経路U*(t)として確定する。
この目標回避経路U*(t)は、以下のような転舵角指令値δ*の時系列ベクトルとして得られ、

Figure 2011186878
かかる転舵角指令値の時系列ベクトルがマイクロプロセッサ19内のメモリに書き込まれる。
過去の処理サイクルにおいて既に指令値ベクトルが生成・保持されていた場合であっても、過去の指令値ベクトルは破棄されて最新の指令値ベクトルに上書き、更新される。 Step S8 in FIG. 3 corresponds to the avoidance route determination means in the present invention. In this step S8, the avoidance route calculation process in step S7 ends normally, and the target avoidance route that satisfies the specified obstacle avoidance direction Is obtained, the solution obtained by the final iterative calculation is determined as the target avoidance path U * (t).
This target avoidance path U * (t) is obtained as a time series vector of the turning angle command value δ * as follows,
Figure 2011186878
The time series vector of the turning angle command value is written in the memory in the microprocessor 19.
Even when the command value vector has already been generated and held in the past processing cycle, the past command value vector is discarded and overwritten with the latest command value vector.

次のステップS9においては、マイクロプロセッサ19内のメモリに書き込まれた指令値ベクトルのうち、現在時刻に対応する指令値が読み出される。
現在時刻との対応をとり易くするため、例えばマイクロプロセッサ19内における指令値の時系列を保持するメモリにシフト操作を施し、常にメモリの先頭アドレスに格納されている指令値を読み出す方式をとることが考えられる。
その場合、ステップS9を実行する前のメモリ状態が、

Figure 2011186878
となっていた場合には、制御目標値として目標転舵角θS *(t1)が読み出された後、メモリ状態が、
Figure 2011186878
となるようなシフト操作を行っておく。 In the next step S9, the command value corresponding to the current time is read from the command value vector written in the memory in the microprocessor 19.
In order to facilitate the correspondence with the current time, for example, a shift operation is performed on the memory holding the time series of command values in the microprocessor 19, and the command value stored at the start address of the memory is always read. Can be considered.
In that case, the memory state before executing step S9 is
Figure 2011186878
When the target turning angle θ S * (t 1 ) is read as the control target value, the memory state is
Figure 2011186878
Perform a shift operation such that

次のステップS10においては、読み出された目標転舵角に基づいて、これが達成されるように操舵アシストモータ17を駆動するための補助操舵トルク指令値の算出・出力が行われる。
補助操舵トルクの制御則としては様々な方式が考えられるが、例えば操舵角指令値(目標前輪転舵角から換算可能)と、実際の操舵角との偏差をフィードバックする以下のような制御則を用いることができる。

Figure 2011186878
ここで、Ta *は補助操舵トルクの目標値を表す。補助操舵トルクと転舵アシストモータ17への電流iMとの間には、比例定数をKMとして、
Figure 2011186878
という関係式が存在するため、上記(27)式から転舵アシストモータ17の電流指令値を算出し、この電流指令値をモータコントローラ18に出力して、処理が終了する。 In the next step S10, calculation / output of an auxiliary steering torque command value for driving the steering assist motor 17 is performed based on the read target turning angle so as to achieve this.
There are various methods for controlling the auxiliary steering torque. For example, the following control law is used to feed back the deviation between the steering angle command value (convertible from the target front wheel turning angle) and the actual steering angle. Can be used.
Figure 2011186878
Here, T a * represents the target value of the auxiliary steering torque. Between the auxiliary steering torque and the current i M to the steering assist motor 17, the proportionality constant is K M
Figure 2011186878
Therefore, the current command value of the steering assist motor 17 is calculated from the above equation (27), this current command value is output to the motor controller 18, and the process ends.

ステップS2で目標回避経路の更新時刻でないと判定したり、ステップS3で障害物32の検出がないと判定したときに選択されるステップS11においては、
マイクロコンピュータ19のメモリ内に目標転舵角の時系列が未だ残っているか否かをチェックする。
目標転舵角の時系列が未だ残っている場合は、制御をステップS9およびステップS10に進めて、残存する目標転舵角の時系列に基づく支援を引き続き行わせる。
ステップS11で目標転舵角の時系列が残っていないと判定する場合、つまり生成した目標転舵角の時系列を全てを実現済みである場合や、或いは目標回避経路の生成が行われて居ない場合は、制御をそのまま処理を終了する。
In step S11, which is selected when it is determined in step S2 that it is not the update time of the target avoidance route or in step S3 that the obstacle 32 is not detected,
It is checked whether the time series of the target turning angle still remains in the memory of the microcomputer 19.
If the time series of the target turning angle still remains, the control proceeds to step S9 and step S10, and the support based on the time series of the remaining target turning angle is continued.
If it is determined in step S11 that the target turning angle time series does not remain, that is, if all the generated target turning angle time series have been realized, or the generation of the target avoidance route has been performed. If not, the process is terminated as it is.

上記した回避経路生成演算の処理例を、図10(a),(b),(c)に基づき以下に概略説明する。
図10(a)は、回避経路演算開始時における運転操作基準の障害物回避方向X1および初期目標回避経路候補X2と、目標前輪転舵角δの時系列初期解とを示す。
ここでは、図10(a)の時点で初めて回避経路演算が開始されるものと仮定し、初期解として全ての目標値を0、すなわち自車1が直進状態を保つこととしたU(t)=(0 0 ・・0)に設定された状況を示している。
そして検出障害物32が、自車正面よりも左方向にオフセットした位置に検出され、運転操作に基づいて設定された障害物回避方向X1が左方向であり、回避経路候補X2の障害物回避方向が右方向である。
A processing example of the avoidance route generation calculation described above will be schematically described below based on FIGS. 10 (a), (b), and (c).
FIG. 10 (a) shows the obstacle avoidance direction X1 and initial target avoidance route candidate X2 based on the driving operation at the start of avoidance route calculation, and a time-series initial solution of the target front wheel turning angle δ * .
Here, it is assumed that the avoidance route calculation is started for the first time at the time of FIG. 10 (a), and all target values are set to 0 as an initial solution, that is, the host vehicle 1 keeps the straight traveling state U (t) = Shows the status set to (0 0 .. 0).
Then, the detected obstacle 32 is detected at a position offset leftward from the front of the vehicle, the obstacle avoidance direction X1 set based on the driving operation is the left direction, and the obstacle avoidance direction of the avoidance route candidate X2 Is to the right.

従って運転操作に基づく障害物回避方向X1と、回避経路候補X2の障害物回避方向とが一致していないことになり、第2リスクポテンシャルに基づく目標回避経路候補補正演算が図10(b)に示すごとくに実行される。
この第2リスクポテンシャルに基づく補正により初期回避経路候補X2は、図10(b)に示すように、障害物32を障害物回避方向X1と同様に左方向に回避する回避経路候補X3へと補正され、これを達成するための目標前輪転舵角δの時系列が同図に示すように求められる。
Therefore, the obstacle avoidance direction X1 based on the driving operation and the obstacle avoidance direction of the avoidance route candidate X2 do not match, and the target avoidance route candidate correction calculation based on the second risk potential is shown in FIG. 10 (b). It will be executed as shown.
By this correction based on the second risk potential, the initial avoidance route candidate X2 is corrected to the avoidance route candidate X3 that avoids the obstacle 32 in the left direction as in the obstacle avoidance direction X1, as shown in FIG. 10 (b). In order to achieve this, a time series of the target front wheel turning angle δ * is obtained as shown in FIG.

ところで上記の補正により回避経路候補X3は、その障害物回避方向が運転者の操作に基づく障害物回避方向X1に一致することになったものの、今度は道路境界31Lに接近することになってしまい、第1リスクポテンシャルによる補正が必要になり、
第1リスクポテンシャルに基づく目標回避経路候補補正演算が図10(c)に示すごとくに実行される。
この第1リスクポテンシャルに基づく補正により上記の回避経路候補X3は、図10(c)に示すように、障害物32を左方向に回避しつつ、道路境界31Lへの接近が緩和されるよう目標走行経路X4へと補正され、これを達成するための目標前輪転舵角δの時系列が同図に示すように求められる。
By the way, by the above correction, the avoidance route candidate X3 has its obstacle avoidance direction coincident with the obstacle avoidance direction X1 based on the driver's operation, but this time it approaches the road boundary 31L. , Correction by the first risk potential is necessary,
The target avoidance route candidate correction calculation based on the first risk potential is executed as shown in FIG. 10 (c).
As a result of the correction based on the first risk potential, the above-mentioned candidate for avoidance route X3, as shown in FIG.10 (c), avoids the obstacle 32 in the left direction while reducing the approach to the road boundary 31L. The travel route X4 is corrected to obtain a time series of the target front wheel turning angle δ * for achieving this, as shown in FIG.

図11(a),(b)は、障害物回避方向を左方向と右方向に設定した場合に得られる、目標前輪転舵角の時系列および回避経路をそれぞれ示す。
なお、第1リスクポテンシャルだけを用いて回避経路生成演算を行った場合は、障害物回避方向を右方向と設定した場合と同じ走行経路は得られるが、左方向への回避経路が得られない。
すなわち図11(a),(b)に示す結果は、方向選択的に走行経路を生成する上での本発明の有効性を示している。
FIGS. 11 (a) and 11 (b) show the time series of the target front wheel turning angle and the avoidance path obtained when the obstacle avoidance direction is set to the left direction and the right direction, respectively.
If the avoidance route generation calculation is performed using only the first risk potential, the same travel route as when the obstacle avoidance direction is set to the right direction can be obtained, but the avoidance route to the left cannot be obtained. .
That is, the results shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b) show the effectiveness of the present invention in generating a travel route in a direction-selective manner.

ところで、図4のステップS77において第2リスクポテンシャルを設定するに際し、前記(22)式および(23)式を用いて当該設定を行う場合、第2リスクポテンシャルが第1リスクポテンシャルから大きく乖離する。
この場合、図4のステップS72での回避方向一致判定がNoからYesに切り替わって、目標回避経路候補補正演算がステップS77での第2リスクポテンシャルに基づく補正からステップS73での第1リスクポテンシャルに基づく補正に切り替わるとき、
目標前輪転舵角の時系列および回避経路が図10に示すように大きく変化し、演算効率が悪くなると共に、運転者に違和感を与える。
By the way, when setting the second risk potential in step S77 of FIG. 4, when the setting is performed using the equations (22) and (23), the second risk potential greatly deviates from the first risk potential.
In this case, the avoidance direction coincidence determination at Step S72 in FIG. 4 is switched from No to Yes, and the target avoidance path candidate correction calculation is changed from the correction based on the second risk potential at Step S77 to the first risk potential at Step S73. When switching to correction based on
As shown in FIG. 10, the time series of the target front wheel turning angle and the avoidance path change greatly, and the calculation efficiency deteriorates and the driver feels uncomfortable.

この問題を回避するためには、第2リスクポテンシャルとしてなるべく第1リスクポテンシャルに近い関数を設定し、第2リスクポテンシャルから第1リスクポテンシャルに回避経路補正演算用の評価式を切り替える際の解の乖離を小さく抑制するのが良い。
このため、図4のステップS77で第2リスクポテンシャルを設定するに際しては、前記(22)式および(23)式を用いて第2リスクポテンシャルを設定するのではなく、前記(3)式のリスクポテンシャルを変形することで第2リスクポテンシャルを設定することとする。
In order to avoid this problem, a function that is as close to the first risk potential as possible is set as the second risk potential, and the solution for switching the evaluation formula for avoidance path correction calculation from the second risk potential to the first risk potential is set. It is better to keep the deviation small.
Therefore, when setting the second risk potential in step S77 of FIG. 4, instead of setting the second risk potential using the above equations (22) and (23), the risk of the above equation (3) is used. The second risk potential is set by changing the potential.

具体的には、センサから得られた障害物32の検出位置(xP yP)を別の仮想障害物位置に変更して、前記の(3)式を適用した関数を第2リスクポテンシャルとして設定する。
第2リスクポテンシャルを構成する仮想的な障害物位置の設定に際しては、仮想障害物に対する目標回避経路候補の回避方向(目標回避経路候補の仮想障害物回避方向)が、運転者の操作に基づく障害物回避方向と一致する場所に設定する。
Specifically, the detection position (x P y P ) of the obstacle 32 obtained from the sensor is changed to another virtual obstacle position, and the function applying the above equation (3) is used as the second risk potential. Set.
When setting the virtual obstacle position that constitutes the second risk potential, the avoidance direction of the target avoidance path candidate with respect to the virtual obstacle (the virtual obstacle avoidance direction of the target avoidance path candidate) is an obstacle based on the driver's operation. Set to a location that matches the object avoidance direction.

ここでは、自車1の進行方向と直角な方向にy軸をとっているため、目標回避経路候補の障害物回避方向は主に障害物のy座標に依存している。
そこで、障害物のy座標をyPからtyPに変更した以下のリスクポテンシャルを障害物のリスクポテンシャルとして構成する。

Figure 2011186878
ここでtyPは、前記(16)式の障害物回避方向条件が設定された障害物回避方向と一致する範囲内で、出来るだけyPに近い値を設定し、具体的には、
Figure 2011186878
の式に従って当該設定を行う。 Here, since the y-axis is taken in a direction perpendicular to the traveling direction of the host vehicle 1, the obstacle avoidance direction of the target avoidance route candidate mainly depends on the y coordinate of the obstacle.
Therefore, the following risk potential in which the y coordinate of the obstacle is changed from y P to ty P is configured as the risk potential of the obstacle.
Figure 2011186878
Here, ty P is set to a value as close to y P as possible within a range that matches the obstacle avoidance direction in which the obstacle avoidance direction condition of the equation (16) is set.
Figure 2011186878
This setting is performed according to the following formula.

なお道路境界31L,31Rに関するリスクポテンシャルは、前記(4)式をそのまま用いることにし、従って第2リスクポテンシャルは以下のように構成される。

Figure 2011186878
かかる第2リスクポテンシャルは、検出障害物ではなく上記仮想障害物に対して、目標回避経路候補が運転者の操作に基づく障害物回避方向と合致する方向へ向かうにつれて、リスク評価を低くするものとなる。 Note that the risk potential related to the road boundaries 31L and 31R uses the above-described equation (4) as it is, and therefore the second risk potential is configured as follows.
Figure 2011186878
The second risk potential is that the risk evaluation is lowered as the target avoidance route candidate moves in a direction that matches the obstacle avoidance direction based on the driver's operation with respect to the virtual obstacle instead of the detected obstacle. Become.

以上のようにステップS77で第2リスクポテンシャルを設定した後のステップS78は、第2リスクポテンシャルとして上記(32)式で求めたものを用いること以外、前記したと同様の処理を行う。
従って、この場合もステップS78は、本発明における目標回避経路候補補正手段に相当する。
As described above, step S78 after setting the second risk potential in step S77 performs the same processing as described above except that the second risk potential obtained by the above equation (32) is used.
Accordingly, also in this case, step S78 corresponds to the target avoidance route candidate correction means in the present invention.

上記のように第2リスクポテンシャルを設定した場合における回避経路演算要領を、図12の具体例につき以下に詳述する。
図12は、図10の場合と同じ状況のもとでの具体例で、同図(a)は、図3のステップS1〜ステップS6の処理により得られた回避経路演算開始時における運転操作基準の障害物回避方向X1および初期目標回避経路候補X2を示す。
つまり図12(a)は、ステップS3で障害物32が検出され、ステップS4で検出障害物32に対応する第1リスクポテンシャルが生成され、ステップS5で運転者の操作に基づき障害物回避方向がX1のごとく左方向に設定され、ステップS6で初期の目標回避経路候補がX2のごとく設定された状況を示す。
The avoidance route calculation procedure when the second risk potential is set as described above will be described in detail below for the specific example of FIG.
FIG. 12 is a specific example under the same situation as in FIG. 10, and FIG. 12 (a) shows the driving operation reference at the start of the avoidance route calculation obtained by the processing in steps S1 to S6 in FIG. The obstacle avoidance direction X1 and the initial target avoidance route candidate X2 are shown.
That is, in FIG. 12A, the obstacle 32 is detected in step S3, the first risk potential corresponding to the detected obstacle 32 is generated in step S4, and the obstacle avoidance direction is determined based on the driver's operation in step S5. A situation is shown in which X1 is set to the left and the initial target avoidance route candidate is set as X2 in step S6.

図12(b)は、ステップS6に続くステップS7での処理、つまり図4での処理を示す。
しかし図12(b)は、同図(a)のごとく運転操作に基づく障害物回避方向X1と、初期目標回避経路候補X2の障害物回避方向とが異なることから、図4のステップS72が制御をステップS76に進めるため、同図のステップS71→ステップS72→ステップS76→ステップS77による演算結果を示す。
FIG. 12B shows the process in step S7 following step S6, that is, the process in FIG.
However, FIG. 12B shows that the obstacle avoidance direction X1 based on the driving operation and the obstacle avoidance direction of the initial target avoidance route candidate X2 are different as shown in FIG. In order to proceed to step S76, the calculation result of step S71 → step S72 → step S76 → step S77 in FIG.

つまりステップS77が、前記(31)式に基づき、第2リスクポテンシャルを生成するための仮想障害物32aを設置する。
かかる仮想障害物32aの位置は、初期目標回避経路候補X2が仮想障害物32aを、運転操作に基づく障害物回避方向X1と同じく左方に回避するような位置であって、且つこの回避が余裕幅Δをもって行われるような位置である。
従ってテップS77は、本発明における仮想障害物設定手段に相当する。
That is, step S77 installs the virtual obstacle 32a for generating the second risk potential based on the equation (31).
The position of the virtual obstacle 32a is such a position that the initial target avoidance route candidate X2 avoids the virtual obstacle 32a to the left in the same way as the obstacle avoidance direction X1 based on the driving operation, and this avoidance is sufficient. It is a position that is performed with a width Δ.
Therefore, step S77 corresponds to the virtual obstacle setting means in the present invention.

図12(c)は、図4のステップS78による処理状況を示し、設定された仮想障害物32aに基づき、第2の経路評価手段としての第2リスクポテンシャルを生成し、この第2リスクポテンシャルに基づいて最適化演算により目標回避経路候補X2を、左方向回避のための目標回避経路候補X3へと補正する。   FIG. 12 (c) shows the processing status in step S78 of FIG. 4, and generates a second risk potential as a second path evaluation means based on the set virtual obstacle 32a. Based on the optimization calculation, the target avoidance route candidate X2 is corrected to the target avoidance route candidate X3 for avoiding the left direction.

図12(d)は、図4のステップS78で図12(c)のように補正された補正後目標回避経路候補X3の障害物回避方向が未だ左方向回避判定基準に達していないため、ステップS72が制御を再びステップS76〜ステップS78へ進める場合の処理を示す。
つまり、ステップS77が、前記(31)式に基づき、第2リスクポテンシャルを生成するための新たな仮想障害物32bを設置し、この新たな仮想障害物32bに基づき第2リスクポテンシャルを生成し直し、この生成し直した第2リスクポテンシャルに基づいて最適化演算により補正後目標回避経路候補X3を、左方向回避のための最終的な目標走行経路X4へと補正する。
従ってステップS77は、本発明における第2の経路評価手段に相当する。
FIG. 12 (d) shows a step because the obstacle avoidance direction of the corrected target avoidance route candidate X3 corrected as shown in FIG. 12 (c) in step S78 of FIG. 4 has not yet reached the left direction avoidance determination criterion. The process in the case where S72 advances the control to step S76 to step S78 again is shown.
That is, step S77 installs a new virtual obstacle 32b for generating the second risk potential based on the equation (31), and regenerates the second risk potential based on the new virtual obstacle 32b. Based on the regenerated second risk potential, the corrected target avoidance route candidate X3 is corrected to the final target travel route X4 for avoiding leftward by optimization calculation.
Therefore, step S77 corresponds to the second route evaluation means in the present invention.

以上のような最適化した目標走行経路の生成演算の繰り返しにより、最終的に図11(a),(b)に実線で示すような演算結果(目標前輪舵角δの時系列および目標走行経路)が得られる。
11(a),(b)には更に、障害物回避方向が反対側の右方向である場合における目標前輪舵角δの時系列および目標走行経路を、参考までに破線で例示した。
By repeating the generation calculation of the optimized target travel route as described above, the calculation results (the time series of the target front wheel rudder angle δ * and the target travel are finally shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b)). Route).
11 (a) and 11 (b) further illustrate the time series of the target front wheel steering angle δ * and the target travel route with broken lines for reference when the obstacle avoidance direction is the right direction on the opposite side.

<第1実施例の作用効果>
上記した第1実施例によれば、運転者の操作に基づき設定した障害物回避方向(ステップS5)と、障害物回避用に設定された目標回避経路候補(ステップS6)の障害物回避方向とが異なる場合(ステップS72)、目標回避経路候補を、その回避方向が、運転者の操作に基づき設定した障害物回避方向に向かうよう補正して回避経路を決定するため(ステップS78)、
自車1の回避経路を、その障害物回避方向が確実に、運転者の操作に基づき設定した障害物回避方向に一致するよう決定することができ、従って運転者の意図と異なる方向へ自車1を回避走行させることがなく、運転者に違和感を与えるという問題を払拭することができる。
<Operational effects of the first embodiment>
According to the first embodiment described above, the obstacle avoidance direction set based on the driver's operation (step S5) and the obstacle avoidance direction of the target avoidance route candidate set for obstacle avoidance (step S6) Are different (step S72), the target avoidance route candidate is corrected so that the avoidance direction is directed to the obstacle avoidance direction set based on the driver's operation, and the avoidance route is determined (step S78).
It is possible to determine the avoidance route of the own vehicle 1 so that the obstacle avoidance direction surely matches the obstacle avoidance direction set based on the driver's operation, and therefore the own vehicle in a direction different from the driver's intention. The problem of giving the driver a sense of incongruity without evading 1 can be eliminated.

しかも第1実施例によれば、上記目標回避経路候補の補正に際して設定すべき仮想障害物32a,32bの位置を図12(b)につき前述した通り、仮想障害物32aに対する目標回避経路候補X2の回避方向が、運転者の操作に基づき設定された障害物回避方向X1と合致するような位置としたため、
仮想障害物32aの位置を、運転者の操作に基づく回避方向に確実に符合させ得て、運転者の障害物回避意図を反映した目標回避経路を生成可能になり、上記の作用効果を更に顕著なものにすることができる。
Moreover, according to the first embodiment, the positions of the virtual obstacles 32a and 32b to be set when correcting the target avoidance path candidate are the positions of the target avoidance path candidate X2 with respect to the virtual obstacle 32a as described above with reference to FIG. Since the avoidance direction matches the obstacle avoidance direction X1 set based on the driver's operation,
It is possible to reliably match the position of the virtual obstacle 32a with the avoidance direction based on the driver's operation, and it is possible to generate a target avoidance path that reflects the driver's intention to avoid the obstacle, and the above-described effects are further remarkable. Can be made.

更に、第1リスクポテンシャルは、検出障害物に対して目標回避経路候補が運転者の操作に基づく障害物回避方向と合致する方向へ向かうにつれ、リスク評価を低くするものとしたのに対し、
第2リスクポテンシャルは、検出障害物ではなく上記仮想障害物に対して、目標回避経路候補が運転者の操作に基づく障害物回避方向と合致する方向へ向かうにつれて、リスク評価を低くするものとしたため、以下の作用効果を奏し得る。
In addition, the first risk potential lowers the risk assessment as the target avoidance route candidate for the detected obstacle moves in a direction that matches the obstacle avoidance direction based on the driver's operation.
The second risk potential is that the risk assessment becomes lower as the target avoidance route candidate moves in a direction that matches the obstacle avoidance direction based on the driver's operation for the above virtual obstacle instead of the detected obstacle. The following effects can be obtained.

かかる第2リスクポテンシャルは、検出障害物32の位置を仮想障害物32aの位置までずらしてリスクポテンシャルを生成していることになるため、
回避経路の補正演算に際し、第2リスクポテンシャルと第1リスクポテンシャルとを切り替える時に、リスクポテンシャルの変化代を小さく抑制することができ、効率的に回避経路の生成演算を進めることができる。
Since the second risk potential is generated by shifting the position of the detected obstacle 32 to the position of the virtual obstacle 32a,
In the correction calculation of the avoidance route, when switching between the second risk potential and the first risk potential, the risk potential change margin can be suppressed to be small, and the avoidance route generation calculation can be efficiently advanced.

また第1実施例においては、目標回避経路候補の補正を所定回数繰り返した後でも、目標回避経路候補の検出障害物に対する回避方向と、運転者の操作に基づき設定された障害物回避方向とが合致しない場合、適切な回避経路の生成が失敗したとの判定を下して運転者に警報を発するようにしたため(ステップS76およびステップS79)、
好適な指定方向の回避経路が存在しない場合においては、不適切な回避経路に基づいて運転者の誘導や支援が行われる事態を抑制することができる。
Further, in the first embodiment, even after the target avoidance route candidate correction is repeated a predetermined number of times, the avoidance direction for the detected obstacle of the target avoidance route candidate and the obstacle avoidance direction set based on the driver's operation are If they do not match, it is determined that generation of an appropriate avoidance route has failed and a warning is issued to the driver (steps S76 and S79).
In the case where there is no avoidance route in a suitable designated direction, it is possible to suppress a situation in which driver guidance or assistance is performed based on an inappropriate avoidance route.

<第2実施例>
次に、図13〜15を用いて本発明の第2実施例を説明する。
本実施例においても、システム構成は基本的に図1,2につき前述したと同様なものとし、またマイクロプロセッサ19による演算要領は基本的に図3,4につき前述したと同様なものとする。
本実施例は、図13に示すごとく自車1の前方に第1障害物33および第2障害物34のような複数個の障害物が有る場合に、障害物回避経路を如何にして生成するを趣旨とするものである。
そのため以下では、図3,4の制御プログラムに関し、複数障害物の検出に伴って変更すべき箇所を説明するのみとする。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Also in this embodiment, the system configuration is basically the same as described above with reference to FIGS. 1 and 2, and the calculation procedure by the microprocessor 19 is basically the same as described above with reference to FIGS.
In this embodiment, as shown in FIG. 13, when there are a plurality of obstacles such as the first obstacle 33 and the second obstacle 34 in front of the own vehicle 1, the obstacle avoidance route is generated. Is intended.
Therefore, in the following, with respect to the control program of FIGS. 3 and 4, only the portions to be changed in accordance with detection of a plurality of obstacles will be described.

なお、説明が判りやすくなるように具体性を持たせるため、図13に示すごとく自車1が直線道路31上を矢印方向へ走行中に、前方の第1障害物33および第2障害物34を検出した場合につき説明を展開する。
図3のステップS1においては、障害物33,34のそれぞれについて、両者の位置座標および大きさ情報を算出する。
ここでは、第1障害物33の位置座標を(xP 1,yP 1)とし、奥行きをσx 1とし、幅をσ 1とし、第2障害物34の位置座標を(xP ,yP )とし、奥行きをσx とし、幅をσ とする。
In order to make the description easy to understand, the first obstacle 33 and the second obstacle 34 in front of the host vehicle 1 are traveling in the direction of the arrow on the straight road 31 as shown in FIG. The explanation will be expanded for the case where is detected.
In step S1 of FIG. 3, for each of the obstacles 33 and 34, position coordinates and size information of both are calculated.
Here, the position coordinates of the first obstacle 33 are (x P 1 , y P 1 ), the depth is σ x 1 , the width is σ y 1, and the position coordinates of the second obstacle 34 are (x P 2 , y P 2 ), the depth is σ x 2 and the width is σ y 2 .

図3のステップS4においては、障害物33,34のそれぞれに対してリスクポテンシャルを生成する。
すなわち、前記(3)式に示したLP(x,y)は、次式のようなものとなる。

Figure 2011186878
In step S4 of FIG. 3, a risk potential is generated for each of the obstacles 33 and.
That is, L P (x, y) shown in the equation (3) is as shown in the following equation.
Figure 2011186878

図3のステップS5では障害物回避方向の設定を行うが、本実施例では2個の障害物33,34が存在しているため、障害物回避方向もそれぞれ障害物33,34について2方向づつ、合計4種類の障害物回避方向が考えられる。
つまり走行方向手前側の第1障害物33および走行方向奥側の第2障害物34に対する順次回避方向の組み合わせとしては、(左、左)、(左、右)、(右、左)、(右、右)の全部で4通りの回避方向が有り得るので、これら4通りの回避方向の中から、目標回避経路を生成する時の回避方向が選択される。
In step S5 of FIG. 3, the obstacle avoidance direction is set. In the present embodiment, since there are two obstacles 33 and 34, the obstacle avoidance direction is also two for the obstacles 33 and 34, respectively. A total of four obstacle avoidance directions are possible.
In other words, the following combinations of avoidance directions for the first obstacle 33 on the front side in the running direction and the second obstacle 34 on the far side in the running direction include (left, left), (left, right), (right, left), ( Since there are four possible avoidance directions in all (right, right), the avoidance direction for generating the target avoidance route is selected from these four avoidance directions.

図4のステップS71では目標回避経路候補が障害物33,34の左右どちら方向に回避するかを判定するが、前記(16)式を障害物33,34のそれぞれに適用して当該判定を行う。
なお(16)式のパラメータΔは、障害物33,34の幅σ が異なる場合、障害物33,34ごとに異なるΔを設定して判定を行うことができる。
In step S71 in FIG. 4, it is determined whether the target avoidance route candidate avoids in the left or right direction of the obstacles 33 and 34. The above equation (16) is applied to each of the obstacles 33 and 34 to make the determination. .
The parameter Δ in equation (16) can be determined by setting a different Δ for each obstacle 33 and 34 when the widths σ y 1 and σ y 2 of the obstacles 33 and 34 are different.

次のステップS72では、全ての障害物33,34について回避方向が一致したか否かをチェックし、全ての障害物33,34について回避方向が一致した場合にのみ制御をステップS73へ進め、かかる回避方向の完全一致が得られない限り制御をステップS76へ進めるものとする。   In the next step S72, it is checked whether or not the avoidance directions match for all obstacles 33 and 34, and control proceeds to step S73 only when the avoidance directions match for all obstacles 33 and 34. Control is advanced to step S76 unless complete coincidence of avoidance directions is obtained.

ステップ77においては、障害物33,34のうち、回避方向が一致しない障害物につき、その位置情報を変更して第2リスクポテンシャルを構築する。
かかる第2リスクポテンシャルの構築は、前記(31)式を、該当する障害物ごとに適用することで実現することができる。
両方の障害物33,34が該当する場合は、tyP 1,tyP 2という二つの仮想障害物位置を表すパラメータが生成される。
In step 77, the obstacle information whose avoidance direction does not match among the obstacles 33 and 34 is changed, and the second risk potential is constructed.
The construction of the second risk potential can be realized by applying the equation (31) for each applicable obstacle.
When both obstacles 33 and 34 are applicable, parameters representing two virtual obstacle positions ty P 1 and ty P 2 are generated.

図13に示す走行状況において、上記のような仮想障害物の設定により得られる障害物回避経路の生成結果は、図14,15に示すごときものとなる。
図14は、各障害物回避方向別に横軸に反復演算の回数を目盛り、縦軸に第1障害物33に係わる仮想障害物のY軸方向位置tyP 1および第2障害物34に係わる仮想障害物のY軸方向位置tyP 2をプロットした図である。
In the traveling state shown in FIG. 13, the obstacle avoidance route generation result obtained by setting the virtual obstacle as described above is as shown in FIGS.
FIG. 14 shows the number of iterations on the horizontal axis for each obstacle avoidance direction, the vertical axis represents the virtual obstacle related to the first obstacle 33 in the Y-axis direction ty P 1 and the virtual related to the second obstacle 34. it is a plot of the Y-axis direction position ty P 2 of the obstacle.

第1障害物33を右方向に回避する設定では、図14(c),(d)に示すように反復演算の進行につれて、第1障害物33に係わる仮想障害物のY軸方向位置tyP 1および第2障害物34に係わる仮想障害物のY軸方向位置tyP 2がそれぞれ、第1障害物33のY軸方向検出位置yP 1および第2障害物34のY軸方向検出位置yP 2と最終的に一致する。
このことは、第1障害物33を右方向に回避する設定にすれば、適切な目標回避経路が見つることを意味する。
従って、図13のような走行状況では、第1障害物33を右方向に回避する設定にし、図14(c),(d)に示すように仮想障害物を設定して、図15(c)および(d)に示すごとくに目標回避経路を求めることとする。
In the setting for avoiding the first obstacle 33 in the right direction, as shown in FIGS. 14 (c) and 14 (d), as the iterative calculation progresses, the Y-axis direction position ty P of the virtual obstacle related to the first obstacle 33 Y-axis direction position ty P 2 each virtual obstacle according to the first and second obstacle 34, the Y-axis direction detected position y in the Y-axis direction detected position y P 1 and the second obstacle 34 of the first obstacle 33 P 2 and the final matches.
This means that if the first obstacle 33 is set to avoid the right direction, an appropriate target avoidance route is found.
Therefore, in the driving situation as shown in FIG. 13, the first obstacle 33 is set to avoid the right direction, the virtual obstacle is set as shown in FIGS. 14 (c) and (d), and FIG. ) And (d) as shown in the target avoidance route.

しかし、第1障害物33を左方向に回避する設定では、図14(a),(b)に示すように反復演算の進行によっても、仮想障害物のY軸方向位置tyP 1およびtyP 2がともに、対応するY軸方向検出位置yP 1,yP 2と一致するという状態にならない。
図14(a)では反復演算の進行によっても、仮想障害物のY軸方向位置tyP 1が、対応するY軸方向検出位置yP 1に一致し得ず、また図14(b)では反復演算の進行によっても、仮想障害物のY軸方向位置tyP 1およびtyP 2の双方が、対応するY軸方向検出位置yP 1,yP 2と一致し得ない。
このことは、第1障害物33を左方向に回避する設定だと、目標回避経路が見つからないことを意味する。
However, in the setting of avoiding the first obstacle 33 in the left direction, as shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b), the Y-axis direction positions ty P 1 and ty P 2 does not coincide with the corresponding detection positions y P 1 and y P 2 in the Y-axis direction.
In FIG. 14 (a), the Y-axis direction position ty P 1 of the virtual obstacle cannot coincide with the corresponding Y-axis direction detection position y P 1 due to the progress of the iterative calculation, and it is repeated in FIG. 14 (b). Even with the progress of the calculation, both the Y-axis direction positions ty P 1 and ty P 2 of the virtual obstacle cannot coincide with the corresponding Y-axis direction detection positions y P 1 and y P 2 .
This means that if the first obstacle 33 is set to avoid the left direction, the target avoidance route cannot be found.

実際上、図14(a),(b)のような仮想障害物のY軸方向位置tyP 1およびtyP 2に基づき目標回避経路を求めた場合、目標回避経路はそれぞれ図15(a)および(b)に示すごときものとなるが、いずれの場合も目標回避経路は、第1障害物33のごく近傍を通過する経路となって目標とする経路たり得ない。
このような場合は、得られた目標回避経路に基づいて前輪転舵を支援しても、第1障害物33を確実に回避できるとは限らないため、図4のステップS79で回避経路算出の失敗時処理を行い、例えば運転者に当該事実を知らせるための警報を発したり、別の障害物回避方向を設定して回避可能な経路の再計算を実行したり、転舵支援制御を中止して障害物との接触を想定した別の支援制御へと切り替える等の処理を行うようにする。
Actually, when the target avoidance path is obtained based on the Y-axis direction positions ty P 1 and ty P 2 of the virtual obstacles as shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b), the target avoidance paths are respectively shown in FIG. 15 (a). In both cases, the target avoidance route is a route that passes very close to the first obstacle 33 and cannot be the target route.
In such a case, even if the front wheel steering is supported based on the obtained target avoidance route, it is not always possible to avoid the first obstacle 33, so the avoidance route calculation is performed in step S79 of FIG. For example, a failure process is performed, for example, an alarm is issued to inform the driver of the fact, another obstacle avoidance direction is set, recalculation of avoidable routes is performed, and steering assist control is stopped. Then, a process such as switching to another support control that assumes contact with an obstacle is performed.

上記は、2個の障害物33,34が存在する場合における目標回避経路算出要領であるが、3個以上の障害物が存在する場合も同様な考え方により、目標回避経路を効率的に生成することができるのは言うまでもない。   The above is the procedure for calculating the target avoidance path when there are two obstacles 33 and 34, but when there are three or more obstacles, the target avoidance path is efficiently generated based on the same concept. Needless to say, you can.

<第2実施例の作用効果>
第2実施例おいては、上記した所から明らかなように、複数個の障害物が存在する場合であっても、第1実施例とは障害物の個数増大に応じて演算要領が部分的に異なるだけで、基本的には同様に回避経路を生成することができ、第1実施例による前記の作用効果をそのまま達成することができる。
<Operational effects of the second embodiment>
In the second embodiment, as is clear from the above, even if there are a plurality of obstacles, the calculation procedure is partially different from the first embodiment in accordance with the increase in the number of obstacles. The avoidance path can be generated basically in the same manner as described above, and the above-described operational effects of the first embodiment can be achieved as they are.

<第3実施例>
次に、図16,17に基づき本発明の第3実施例を説明する。
本実施例においても、システム構成は基本的に図1,2につき前述したと同様なものとし、またマイクロプロセッサ19による演算要領は基本的に図3,4につき前述したと同様なものとする。
本実施例は、図16に示すごとく自車1の前方に、自車進行経路を左側から右方向へ横切るよう移動する障害物35が有る場合に、障害物回避経路を如何にして生成するを趣旨とするものである。
そのため以下では、図3,4の制御プログラムに関し、移動障害物35の検出に伴って変更すべき箇所を説明するのみとする。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Also in this embodiment, the system configuration is basically the same as described above with reference to FIGS. 1 and 2, and the calculation procedure by the microprocessor 19 is basically the same as described above with reference to FIGS.
In this embodiment, as shown in FIG. 16, when there is an obstacle 35 that moves to cross the own vehicle traveling path from the left side to the right direction in front of the own vehicle 1, how to generate the obstacle avoidance route. It is intended.
Therefore, in the following, with respect to the control program of FIGS. 3 and 4, only portions to be changed along with detection of the moving obstacle 35 will be described.

なお、説明が判りやすくなるように具体性を持たせるため、図16に示すごとく自車1が直線道路31上を矢印方向に走行中、前方左側を矢印で示すごとく移動している障害物35を検出した場合につき説明を展開する。
図3のステップS1では、検出した移動障害物35について、その位置座標(xP,yP)だけでなく、その移動速度vPをも算出する。
従ってステップS1は、本発明における障害物移動検出手段に相当する。
但し、ここでは説明を判りやすくするため、移動障害物35が直進道路31を自車進行方向に直角な方向に横切っており、X軸方向の移動速度は0であると仮定する。
In order to make the description easy to understand, as shown in FIG. 16, the host vehicle 1 is traveling on the straight road 31 in the direction of the arrow, and the obstacle 35 is moving on the left side in front as indicated by the arrow. The explanation will be expanded for the case where is detected.
In step S1 in FIG. 3, not only the position coordinates (x P , y P ) but also the moving speed v P of the detected moving obstacle 35 are calculated.
Therefore, step S1 corresponds to the obstacle movement detecting means in the present invention.
However, in order to make the explanation easy to understand, it is assumed that the moving obstacle 35 crosses the straight road 31 in a direction perpendicular to the traveling direction of the host vehicle and the moving speed in the X-axis direction is zero.

図3のステップS4で第1リスクポテンシャルを生成するに際しては、障害物35の移動に伴いリスクポテンシャルも、時間の経過とともに変化する関数として構成する。
まず、障害物35の検出速度vPから、障害物35の将来の移動軌跡を推定する。
従ってステップS4は、本発明における障害物移動軌跡推定手段に相当する。
ここでは簡単のため、障害物35が等速直線移動を行うものと仮定し、時刻τ(t≦τ≦t+T)における障害物35の存在位置cyP(τ)を、

Figure 2011186878
の演算により求めるものとする。 When the first risk potential is generated in step S4 of FIG. 3, the risk potential is configured as a function that changes with the passage of time as the obstacle 35 moves.
First, the future movement locus of the obstacle 35 is estimated from the detection speed v P of the obstacle 35.
Therefore, step S4 corresponds to the obstacle movement trajectory estimation means in the present invention.
Here, for the sake of simplicity, it is assumed that the obstacle 35 performs a constant linear movement, and the position cy P (τ) of the obstacle 35 at the time τ (t ≦ τ ≦ t + T) is
Figure 2011186878
It shall be obtained by the calculation of

かかる移動障害物35の時々刻々変化する存在位置cyP(τ)に基づき、時間τに応じて変化するのリスクポテンシャルLP(x,y,τ)を、次式の演算により求める。

Figure 2011186878
従って第1リスクポテンシャルは、障害物移動軌跡に対して目標回避経路候補が、運転者の操作に基づき設定された障害物回避方向と合致する方向へ向かうにつれ、リスク評価を低くされたものとなる。 A risk potential L P (x, y, τ) that changes according to time τ is obtained by calculation of the following equation based on the existence position cy P (τ) that changes every moment of the moving obstacle 35.
Figure 2011186878
Therefore, the first risk potential is that the risk evaluation is lowered as the target avoidance route candidate moves in the direction that matches the obstacle avoidance direction set based on the driver's operation with respect to the obstacle movement trajectory. .

図3のステップS5における回避方向の一致判定に際しては、障害物35が移動していることを考慮すると、前記した(16)式の代わりに、次式

Figure 2011186878
を用いて障害物回避方向の判定を行う。 In consideration of avoidance direction coincidence in step S5 in FIG. 3, considering that the obstacle 35 is moving, instead of the above-described equation (16), the following equation:
Figure 2011186878
Is used to determine the obstacle avoidance direction.

図4のステップS77で行う第2リスクポテンシャルの生成に当たっては、障害物35の移動速度vPをtvPに変更し、予測した障害物位置tyP(tP)が前記(31)式を満足するという条件の下で、障害物35の移動速度検出値vPに最も近い値をtvPに設定することにより第2リスクポテンシャルの生成を実現する。すなわち、

Figure 2011186878
に基づき第2リスクポテンシャルを求める。
従って第2リスクポテンシャルは、障害物移動軌跡に対して目標回避経路候補が障害物移動方向と合致する方向へ向かうにつれてリスク評価を低くされたものとなる。 In generating the second risk potential performed in step S77 of FIG. 4, the moving speed v P of the obstacle 35 is changed to tv P , and the predicted obstacle position ty P (t P ) satisfies the equation (31). The second risk potential is generated by setting the value closest to the moving speed detection value v P of the obstacle 35 to tv P under the condition of performing. That is,
Figure 2011186878
Based on the above, the second risk potential is obtained.
Accordingly, the second risk potential is such that the risk evaluation is lowered as the target avoidance route candidate moves in a direction that matches the obstacle movement direction with respect to the obstacle movement locus.

図16に示す走行状況において、上記のような第2リスクポテンシャルの設定により得られる障害物回避経路の生成結果は、図17に示すごときものとなる。
図17 (a)は、横軸に反復演算の回数n、縦軸に上記した障害物35の移動速度検出値vPに最も近い値tvP(移動速度パラメータ)の値をプロットしたものであり、図17(b)は初期回避経路候補X2と、移動速度パラメータtvPが移動速度検出値vPに一致した時の回避経路を示したものである。
In the traveling state shown in FIG. 16, the obstacle avoidance route generation result obtained by setting the second risk potential as described above is as shown in FIG.
In FIG. 17 (a), the horizontal axis plots the number of iterations n, and the vertical axis plots the value tv P (moving speed parameter) closest to the moving speed detection value v P of the obstacle 35 described above. FIG. 17 (b) shows the initial avoidance route candidate X2 and the avoidance route when the movement speed parameter tv P matches the movement speed detection value v P.

図17 (a)に示すような移動速度パラメータtvPの補正を行わない場合、初期回避経路候補X2は移動障害物35の左側を回避する経路となるので、このまま回避経路演算を行うと回避経路候補X2が左側に補正されるため、回避方向を右方向に設定した場合は所望の走行経路が得られない。
しかし移動速度パラメータとして図17 (a)のようなtvPを用いれば、初期目標回避経路候補X2の障害物回避方向を右方向に保つことができるため、最終的に右方向の回避経路X5を得ることができる。
When the movement speed parameter tv P as shown in FIG. 17 (a) is not corrected, the initial avoidance route candidate X2 is a route that avoids the left side of the moving obstacle 35. Since the candidate X2 is corrected to the left side, a desired travel route cannot be obtained when the avoidance direction is set to the right direction.
However, if tv P as shown in FIG. 17 (a) is used as the moving speed parameter, the obstacle avoidance direction of the initial target avoidance route candidate X2 can be kept to the right. Obtainable.

障害物回避方向が左方向に設定された場合も同様であり、障害物が移動していても前記の第2リスクポテンシャルを用いて走行経路演算を行うことにより、所望の障害物回避方向の走行経路を安定して算出することができる。   The same applies to the case where the obstacle avoidance direction is set to the left direction, and even if the obstacle moves, the travel in the desired obstacle avoidance direction is performed by performing the travel route calculation using the second risk potential. The route can be calculated stably.

なお本実施例においても、指定された方向に障害物を回避することが不可能な場合には、反復演算を進めても移動速度パラメータtvPが検出移動速度vPに一致しない状態が続く。
この場合、第2実施例と同様に、障害物回避の確実性が裏付けられないことを運転者に警告した上で、転舵支援を打ち切ることとする。
Also in this embodiment, when it is impossible to avoid an obstacle in the designated direction, the state where the moving speed parameter tv P does not coincide with the detected moving speed v P continues even if the iterative calculation is advanced.
In this case, as in the second embodiment, the steering assistance is discontinued after warning the driver that the certainty of obstacle avoidance cannot be supported.

<第3実施例の作用効果>
上記した第3実施例によれば、障害物35の移動方向および移動速度に基づき障害物35の移動軌跡を推定し、第1リスクポテンシャルがこの障害物移動軌跡に基づいてリスク評価を行なうため、
障害物35が移動するものである場合においても、この移動を考慮しつつ適切な障害物回避経路を算出することができる。
<Operational effects of the third embodiment>
According to the third embodiment described above, the movement trajectory of the obstacle 35 is estimated based on the moving direction and the moving speed of the obstacle 35, and the first risk potential performs the risk evaluation based on the obstacle movement trajectory.
Even when the obstacle 35 moves, an appropriate obstacle avoidance route can be calculated in consideration of this movement.

また第1リスクポテンシャルは、障害物移動軌跡に対して目標回避経路候補が、運転者の操作に基づき設定された障害物回避方向と合致する方向へ向かうにつれリスク評価を低くされたものであり、
第2リスクポテンシャルは、障害物移動軌跡に対して目標回避経路候補が障害物移動方向と合致する方向へ向かうにつれてリスク評価を低くされたものであるため、以下の作用効果を達成し得る。
つまりこの場合、検出障害物35の位置だけでなく、その速度をもずらしてリスクポテンシャルを生成していることとなり、障害物35が移動している場合でも、障害物回避経路の補正演算に際して第2リスクポテンシャルから第1リスクポテンシャルへ切り替わる時のリスクポテンシャルの変化を小さく抑制することができ、回避経路の生成演算を効率的に行うことができる。
In addition, the first risk potential is a risk assessment lowered as the target avoidance route candidate moves toward a direction that matches the obstacle avoidance direction set based on the driver's operation with respect to the obstacle movement trajectory.
Since the second risk potential is such that the risk evaluation is lowered as the target avoidance path candidate moves in a direction that matches the obstacle movement direction with respect to the obstacle movement locus, the following effects can be achieved.
In other words, in this case, not only the position of the detected obstacle 35 but also its speed is shifted to generate the risk potential, and even when the obstacle 35 is moving, the obstacle avoidance route correction calculation is performed. The risk potential change when switching from the 2 risk potential to the first risk potential can be suppressed to a small level, and the avoidance path generation calculation can be performed efficiently.

<その他の実施例>
なお上記した何れの実施例においても、第2リスクポテンシャルの生成を図4のステップS77で演算サイクルごとに繰り返し行うこととしたが、
この代わりに第2リスクポテンシャルの生成を図4の冒頭で行うこととし、ここで求めた第2リスクポテンシャルを図4のステップS77で読み込むようにしてもよいのは言うまでもない。
<Other examples>
In any of the above-described embodiments, the generation of the second risk potential is repeatedly performed every calculation cycle in step S77 of FIG.
Instead, it goes without saying that the second risk potential is generated at the beginning of FIG. 4 and the second risk potential obtained here is read in step S77 of FIG.

1 自車量(移動体)
2 車体
3L,3R 左右前輪
4L,4R 左右後輪
5 ステアリングホイール
6 ステアリングコラム
7 ステアリングギヤボックス
11L,11R カメラ(障害物検出手段)
12L,12R 車輪速センサ
13 ヨーレートセンサ
14 加速度センサ
15 操舵角センサ
16 操舵トルクセンサ
17 転舵アシストモータ
18 モータコントローラ
19 マイクロプロセッサ
21 センサ信号処理部
22 障害物回避方向設定部(障害物回避方向設定手段)
23 目標回避経路候補設定部(目標回避経路候補設定手段)
24 目標回避経路候補記憶部
25 第1リスクポテンシャル生成部(第1の経路評価手段)
26 第2リスクポテンシャル生成部(第2の経路評価手段)
27 回避経路補正部(目標回避経路候補補正手段)
28 指令値出力処理部
29 回避経路算出部
31 道路
31L,31R 道路境界
32〜35 障害物
1 Vehicle volume (moving body)
2 Body
3L, 3R left and right front wheels
4L, 4R left and right rear wheels
5 Steering wheel
6 Steering column
7 Steering gear box
11L, 11R camera (obstacle detection means)
12L, 12R Wheel speed sensor
13 Yaw rate sensor
14 Accelerometer
15 Steering angle sensor
16 Steering torque sensor
17 Steering assist motor
18 Motor controller
19 Microprocessor
21 Sensor signal processor
22 Obstacle avoidance direction setting part (obstacle avoidance direction setting means)
23 Target avoidance route candidate setting section (target avoidance route candidate setting means)
24 Target avoidance route candidate memory
25 First risk potential generator (first path evaluation means)
26 Second risk potential generator (second path evaluation means)
27 Avoidance route correction unit (target avoidance route candidate correction means)
28 Command value output processing section
29 Avoidance route calculator
31 road
31L, 31R road boundary
32-35 obstacle

Claims (6)

運転者が運転する移動体の前方における障害物の現在位置を検出する障害物検出手段と、
この障害物検出手段により検出した障害物位置を移動体が、運転者の操作に基づく移動体の進行方向と交差する方向へ回避するのに必要な回避方向を設定する障害物回避方向設定手段と、
前記障害物検出手段が検出した障害物位置を移動体が前記移動体進行方向と交差する方向へ回避するのに必要な目標回避経路候補を設定する目標回避経路候補設定手段と、
前記障害物検出手段からの障害物位置情報に基づいて、前記目標回避経路候補と前記検出障害物との接近度合いを算出する第1の経路評価手段と、
前記障害物回避方向設定手段で設定された回避方向と、前記目標回避経路候補設定手段で設定された目標回避経路候補の前記検出障害物に対する回避方向との相違度を判別する回避方向相違度判定手段と、
この回避方向相違度判定手段の判定結果に基づき、相違度の大きい目標回避経路候補を対象として、前記障害物位置から移動体進行方向と交差する方向へ移動した点に仮想障害物を設定する仮想障害物設定手段と、
該仮想障害物と、前記目標回避経路候補との接近度合いを算出する第2の経路評価手段と、
前記目標回避経路候補を前記第1の経路評価手段または第2の経路評価手段による評価値に基づいて補正する目標回避経路候補補正手段と、
該補正された目標回避経路候補と、前記障害物回避方向設定手段で設定された回避方向とに基づいて回避経路を決定する回避経路決定手段と、
を具備してなることを特徴とする移動体走行経路生成装置。
Obstacle detection means for detecting the current position of the obstacle in front of the moving body driven by the driver;
Obstacle avoiding direction setting means for setting an avoiding direction necessary for the moving body to avoid the obstacle position detected by the obstacle detecting means in a direction crossing the traveling direction of the moving body based on the operation of the driver; ,
Target avoidance path candidate setting means for setting a target avoidance path candidate necessary for avoiding the obstacle position detected by the obstacle detection means in a direction crossing the moving body traveling direction;
Based on obstacle position information from the obstacle detection means, a first route evaluation means for calculating the degree of approach between the target avoidance route candidate and the detected obstacle;
Avoidance direction difference determination for determining a difference between the avoidance direction set by the obstacle avoidance direction setting unit and the avoidance direction of the target avoidance route candidate set by the target avoidance route candidate setting unit with respect to the detected obstacle Means,
Based on the determination result of the avoidance direction difference degree determination means, a virtual obstacle is set at a point where the target avoidance route candidate having a large difference degree is moved from the obstacle position in a direction crossing the moving body traveling direction. Obstacle setting means,
A second route evaluation means for calculating the degree of approach between the virtual obstacle and the target avoidance route candidate;
Target avoidance route candidate correction means for correcting the target avoidance route candidate based on the evaluation value by the first route evaluation means or the second route evaluation means;
Avoidance route determination means for determining an avoidance route based on the corrected target avoidance route candidate and the avoidance direction set by the obstacle avoidance direction setting means;
A moving body travel route generating apparatus comprising:
請求項1に記載の移動体走行経路生成装置において、
前記仮想障害物設定手段は、仮想障害物に対する前記目標回避経路候補の回避方向が、前記障害物回避方向設定手段により設定された運転者の操作に基づく障害物回避方向と合致するような位置に仮想障害物検出点を設定するものであることを特徴とする移動体走行経路生成装置。
In the moving body travel route generation device according to claim 1,
The virtual obstacle setting means is at a position where the avoidance direction of the target avoidance route candidate with respect to the virtual obstacle coincides with the obstacle avoidance direction based on the driver's operation set by the obstacle avoidance direction setting means. A moving body travel route generation device for setting a virtual obstacle detection point.
請求項1または2に記載の移動体走行経路生成装置において、
前記第1の経路評価手段は、前記障害物検出手段が検出した障害物位置に対して、前記目標回避経路候補設定手段により設定された目標回避経路候補が、前記障害物回避方向設定手段で設定された障害物回避方向と合致する方向へ向かうにつれリスク評価を低くするものであり、
前記第2の経路評価手段は、前記仮想障害物設定手段で設定された仮想障害物に対して、前記目標回避経路候補設定手段で設定された目標回避経路候補が前記障害物回避方向設定手段で設定された障害物回避方向と合致する方向へ向かうにつれて、リスク評価を低くするものであることを特徴とする移動体走行経路生成装置。
In the moving body travel route generating device according to claim 1 or 2,
The first route evaluation means sets the target avoidance route candidate set by the target avoidance route candidate setting means for the obstacle position detected by the obstacle detection means by the obstacle avoidance direction setting means. The risk assessment is lowered as it goes in the direction that matches the obstacle avoidance direction
The second route evaluation unit is configured such that the target avoidance route candidate set by the target avoidance route candidate setting unit is the obstacle avoidance direction setting unit for the virtual obstacle set by the virtual obstacle setting unit. A moving body travel route generation device characterized by lowering a risk evaluation toward a direction that matches a set obstacle avoidance direction.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の移動体走行経路生成装置において、
前記障害物検出手段で検出した障害物の移動方向および移動速度を検出する障害物移動検出手段と、
該検出した障害物の移動方向および移動速度に応じて障害物の移動軌跡を推定する障害物移動軌跡推定手段とを具備し、
前記第1の経路評価手段は、前記障害物の移動軌跡に応じてリスク評価を行なうものであることを特徴とする移動体走行経路生成装置。
In the moving body travel route generating device according to any one of claims 1 to 3,
Obstacle movement detecting means for detecting the moving direction and moving speed of the obstacle detected by the obstacle detecting means;
Obstacle moving trajectory estimation means for estimating the moving trajectory of the obstacle according to the detected moving direction and moving speed of the obstacle,
The mobile body travel route generation device, wherein the first route evaluation means performs risk evaluation according to a movement locus of the obstacle.
請求項4に記載の移動体走行経路生成装置において、
前記第1の経路評価手段は、前記障害物移動軌跡推定手段が算出した障害物移動軌跡に対して、前記目標回避経路候補設定手段で設定された目標回避経路候補が、前記障害物回避方向設定手段で設定された障害物回避方向と合致する方向へ向かうにつれてリスク評価を低くするものであり、
前記第2の経路評価手段は、前記障害物移動軌跡推定手段で推定された障害物移動軌跡に対して、前記目標回避経路候補設定手段で設定した目標回避経路候補が、前記障害物移動検出手段で検出した障害物移動方向と合致する方向へ向かうにつれてリスク評価を低くするものであることを特徴とする移動体走行経路生成装置。
In the mobile body travel route generation device according to claim 4,
The first route evaluation means sets the obstacle avoidance direction setting for the obstacle avoidance trajectory calculated by the obstacle movement trajectory estimation means, the target avoidance path candidate set by the target avoidance path candidate setting means. The risk assessment is lowered as it goes in the direction that matches the obstacle avoidance direction set by the means,
The second route evaluation unit is configured such that a target avoidance route candidate set by the target avoidance route candidate setting unit with respect to the obstacle movement locus estimated by the obstacle movement locus estimation unit is the obstacle movement detection unit. A moving body travel route generation device characterized in that the risk evaluation is lowered as it goes in a direction that matches the obstacle movement direction detected in step (b).
請求項1〜5のいずれか1項に記載の移動体走行経路生成装置において、
前記目標回避経路候補補正手段が目標回避経路候補の補正を所定回数繰り返した後でも、前記目標回避経路候補の検出障害物に対する回避方向と、前記障害物回避方向設定手段で設定された回避方向とが合致しない場合、適切な回避経路の生成が失敗したとの判定を下して運転者に警報を発する回避経路算出エラー警告手段を設けたことを特徴とする移動体走行経路生成装置。
In the mobile body travel route generation device according to any one of claims 1 to 5,
Even after the target avoidance path candidate correction means repeats the correction of the target avoidance path candidate a predetermined number of times, the avoidance direction for the detected obstacle of the target avoidance path candidate and the avoidance direction set by the obstacle avoidance direction setting means A mobile travel route generation device comprising an avoidance route calculation error warning means for determining that the generation of an appropriate avoidance route has failed if the two do not match, and issuing a warning to the driver.
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