JP2013129328A - Device and method for controlling locus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軌跡制御装置および軌跡制御方法に関する。 The present invention relates to a trajectory control device and a trajectory control method.
従来、車両の軌跡制御により自動運転を実現する技術が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for realizing automatic driving by vehicle trajectory control has been disclosed.
例えば、特許文献1では、簡素化された画像処理を用いると共に、車両のピッチ変動に影響を受けることなく、車両の横ずれ、ヨー角のずれを正確に算出して、ステアリングの適切な操舵制御を行う車両のレーンキープ制御装置が開示されている。また、特許文献2では、走行車線に適した操舵特性となるように操舵支援制御量を設定することで、運転者に違和感を与えることなく、適切に走行車線をトレースする操舵支援装置が開示されている。また、特許文献3では、車両外部の環境情報を勘案した上で自動運転と運転者の介入操作のどちらに重み付けすればよいのかを決定することで、当該介入操作を適切に処理して自動運転を実行する技術が開示されている。
For example,
ところで、従来技術では、自動運転中に運転者がステアリングの操作をすると、自動運転を中断していた。そのため、従来技術においては、例えば、自動運転中に運転者が行きたい方向へ操舵した場合であっても自動運転が解除される等の状況が生じていた。したがって、従来技術では、自動運転中に運転者の意思が反映されない状況が生じるため、自動運転の信頼性および安全性の点で、改善の余地があった。 By the way, in the prior art, when the driver operates the steering during the automatic driving, the automatic driving is interrupted. For this reason, in the prior art, for example, a situation occurs in which the automatic driving is canceled even when the driver steers in the direction in which he wants to go during the automatic driving. Therefore, in the conventional technique, there is a situation in which the driver's intention is not reflected during the automatic driving, so there is room for improvement in terms of the reliability and safety of the automatic driving.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、自動運転の信頼性および安全性を向上させることができる軌跡制御装置および軌跡制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a trajectory control device and a trajectory control method capable of improving the reliability and safety of automatic driving.
本発明は、車両の軌跡制御を行う軌跡制御装置であって、前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段により検知された前記障害物を前記車両が回避するための複数の目標軌跡を生成する目標軌跡生成手段と、運転者の操作により決定される、前記障害物に対する前記車両の回避方向を運転者の意思として検出する意思検出手段と、前記目標軌跡生成手段により生成された前記複数の目標軌跡から、前記意思検出手段により検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向の目標軌跡を選択する軌跡選択手段と、前記軌跡選択手段により選択された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御手段と、を備えることを特徴とする。 The present invention is a trajectory control device that performs trajectory control of a vehicle, the obstacle detecting means for detecting an obstacle existing around the vehicle, and the obstacle detected by the obstacle detecting means as the vehicle. Target trajectory generating means for generating a plurality of target trajectories for avoiding, intention detecting means for detecting the avoidance direction of the vehicle with respect to the obstacle as determined by the driver, as determined by the driver, Trajectory selection means for selecting a target trajectory in the avoidance direction that reflects the driver's intention detected by the intention detection means from the plurality of target trajectories generated by the target trajectory generation means, and the trajectory selection means And trajectory control means for executing trajectory control for avoiding the obstacle based on the target trajectory selected by (1).
本発明の軌跡制御装置において、前記意思検出手段は、方向指示器、操舵トルク、操舵角のうち少なくとも1つに基づいて、前記障害物に対する前記車両の回避方向を前記運転者の意思として検出することが好ましい。 In the trajectory control device according to the present invention, the intention detection unit detects the avoidance direction of the vehicle with respect to the obstacle as the driver's intention based on at least one of a direction indicator, a steering torque, and a steering angle. It is preferable.
本発明の軌跡制御装置は、前記車両の車両位置および車両状態量を検出する車両情報検出手段と、前記車両情報検出手段により検出された前記車両位置および前記車両状態量に基づいて、前記車両が前記障害物を所定の操舵量で回避可能な限界位置を回避限界点として演算する回避限界点演算手段と、前記回避限界点演算手段により演算された前記回避限界点までの前記車両の到達時間が所定閾値以下の場合、前記運転者に対して前記障害物に対する前記車両の回避方向を示すよう促す情報を通知する通知手段と、を更に備えることが好ましい。 The trajectory control device according to the present invention includes a vehicle information detection unit that detects a vehicle position and a vehicle state quantity of the vehicle, and the vehicle based on the vehicle position and the vehicle state quantity detected by the vehicle information detection unit. An avoidance limit point calculating means for calculating a limit position where the obstacle can be avoided with a predetermined steering amount as an avoidance limit point, and an arrival time of the vehicle to the avoidance limit point calculated by the avoidance limit point calculating means It is preferable to further comprise notification means for notifying the driver of information prompting the driver to indicate the avoidance direction of the vehicle with respect to the obstacle.
本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記意思検出手段により前記運転者の意思が検出されず、かつ、前記車両情報検出手段により検出された前記車両位置が前記回避限界点演算手段により演算された前記回避限界点を超える場合、前記目標軌跡生成手段により生成された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を緊急回避する軌跡制御を実行することが好ましい。 In the trajectory control apparatus according to the present invention, the trajectory control means is configured such that the intention of the driver is not detected by the intention detecting means, and the vehicle position detected by the vehicle information detecting means is the avoidance limit point calculating means. When the avoidance limit point calculated by the above is exceeded, it is preferable to execute trajectory control for urgently avoiding the obstacle based on the target trajectory generated by the target trajectory generating means.
本発明の軌跡制御装置は、前記軌跡選択手段により前記目標軌跡を選択する際に優先させる前記運転者の意思の優先度を設定する優先度設定手段、を更に備え、前記回避限界点演算手段は、前記優先度設定手段により前記優先度が高く設定された場合、前記車両が前記障害物を所定の操舵量で回避可能な限界位置を前記回避限界点として演算し、前記優先度設定手段により前記優先度が低く設定された場合、前記限界位置よりも前記車両側へ前記障害物から離れた位置を前記回避限界点として演算し、前記意思検出手段は、前記車両情報検出手段により検出された前記車両位置が、前記回避限界点演算手段により演算された前記回避限界点を超えるまで、前記運転者の意思を検出することが好ましい。 The trajectory control device of the present invention further comprises priority setting means for setting priority of the driver's intention to be prioritized when the target trajectory is selected by the trajectory selection means, and the avoidance limit point calculating means is When the priority is set high by the priority setting means, the vehicle calculates a limit position at which the vehicle can avoid the obstacle with a predetermined steering amount as the avoidance limit point, and the priority setting means When the priority is set low, the position away from the obstacle to the vehicle side than the limit position is calculated as the avoidance limit point, and the intention detection means is the vehicle information detection means detected by the vehicle information detection means It is preferable to detect the driver's intention until the vehicle position exceeds the avoidance limit point calculated by the avoidance limit point calculation means.
本発明の軌跡制御装置において、前記優先度設定手段は、前記運転者の過去の回避パターンを示す学習情報に基づいて前記優先度を設定することが好ましい。 In the locus control apparatus of the present invention, it is preferable that the priority setting means sets the priority based on learning information indicating a past avoidance pattern of the driver.
本発明の軌跡制御装置は、前記目標軌跡生成手段により生成された前記複数の目標軌跡に、前記意思検出手段により検出された前記運転者の意思に対応する前記回避方向の目標軌跡が存在しない場合、前記自動運転を解除する自動運転解除手段、を更に備えることが好ましい。 In the trajectory control device of the present invention, when the target trajectory in the avoidance direction corresponding to the driver's intention detected by the intention detection unit does not exist in the plurality of target trajectories generated by the target trajectory generation unit. It is preferable that the vehicle further includes an automatic driving canceling unit that cancels the automatic driving.
本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記軌跡選択手段により選択された前記目標軌跡に基づいて前記障害物を回避する前記軌跡制御を実行して前記車両を車線変更した後、当該車線変更前の車線に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行することが好ましい。 In the trajectory control device of the present invention, the trajectory control means performs the trajectory control that avoids the obstacle based on the target trajectory selected by the trajectory selection means, and then changes the lane of the vehicle. It is preferable to execute trajectory control for returning the vehicle to the lane before the lane change.
本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記車両を車線変更した後、前記障害物検知手段により検知される前記車線変更前の車線上の前記障害物が前記車両から所定距離内に存在する場合は、当該車線変更前の車線に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行するタイミングを遅延させることが好ましい。 In the trajectory control device of the present invention, the trajectory control means changes the lane of the vehicle, and the obstacle on the lane before the lane change detected by the obstacle detection means is within a predetermined distance from the vehicle. When it exists, it is preferable to delay the timing for executing the trajectory control for returning the vehicle to the lane before the lane change.
本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記障害物検知手段により前記車両を車線変更した後の車線上に前記障害物が検知されなかった場合、前記車線変更前の車線に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行しないことが好ましい。 In the trajectory control device according to the present invention, the trajectory control means may be configured such that when the obstacle is not detected on the lane after the lane change of the vehicle by the obstacle detection means, the vehicle is placed in the lane before the lane change. It is preferable not to execute the trajectory control for restoring the.
本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記運転者の操作により同一の車線内の端側へ前記車両を幅寄せした場合は、所定時間経過後に当該車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行することが好ましい。 In the trajectory control device of the present invention, the trajectory control means returns the vehicle to the center of the lane after a predetermined time has elapsed when the vehicle is brought closer to the end side in the same lane by the driver's operation. It is preferable to execute the trajectory control.
本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記車両を幅寄せした後、前記障害物検知手段により検知される前記幅寄せした方向と反対の前記障害物が、前記車両から所定距離内に存在する場合は、前記車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行しないことが好ましい。 In the trajectory control device of the present invention, the trajectory control means moves the vehicle away from the vehicle, and the obstacle opposite to the width-adjusted direction detected by the obstacle detection means is within a predetermined distance from the vehicle. In the case where the vehicle exists, it is preferable not to execute trajectory control for returning the vehicle to the center of the lane.
本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行中、前記運転者の操作により前記車両を再度幅寄せする操作が行われた場合、前記車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を中断することが好ましい。 In the trajectory control device according to the present invention, when the trajectory control means is performing trajectory control for returning the vehicle to the center of the lane, an operation for bringing the vehicle back again by an operation of the driver is performed. The trajectory control for returning the vehicle to the center of the lane is preferably interrupted.
また、本発明の軌跡制御装置は、車両の軌跡制御を行う軌跡制御装置であって、前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、運転者の操作により決定される、前記障害物検知手段により検知された前記障害物に対する前記車両の回避方向を、前記運転者の意思として検出する意思検出手段と、前記意思検出手段により検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向へ前記障害物を回避する目標軌跡を生成する目標軌跡生成手段と、前記目標軌跡生成手段により生成された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御手段と、を備えることを特徴とする。 Further, the trajectory control apparatus of the present invention is a trajectory control apparatus that performs trajectory control of a vehicle, and is determined by an obstacle detection unit that detects an obstacle present around the vehicle and a driver's operation. Reflecting the intention of the vehicle detected as the driver's intention with respect to the obstacle detected by the obstacle detector and the intention of the driver detected by the intention detector Target trajectory generating means for generating a target trajectory for avoiding the obstacle in the avoidance direction, and trajectory control for executing trajectory control for avoiding the obstacle based on the target trajectory generated by the target trajectory generating means. And means.
本発明の軌跡制御方法は、車両の軌跡制御を行う軌跡制御装置において実行される軌跡制御方法であって、前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知ステップと、前記障害物検知ステップにて検知された前記障害物を前記車両が回避するための複数の目標軌跡を生成する目標軌跡生成ステップと、運転者の操作により決定される、前記障害物に対する前記車両の回避方向を運転者の意思として検出する意思検出ステップと、前記目標軌跡生成ステップにて生成された前記複数の目標軌跡から、前記意思検出ステップにて検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向の目標軌跡を選択する軌跡選択ステップと、前記軌跡選択ステップにて選択された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御ステップと、を含むことを特徴とする。 The trajectory control method of the present invention is a trajectory control method that is executed in a trajectory control apparatus that performs trajectory control of a vehicle, the obstacle detecting step for detecting an obstacle present around the vehicle, and the obstacle detection. A target trajectory generating step for generating a plurality of target trajectories for the vehicle to avoid the obstacle detected in the step, and driving the avoidance direction of the vehicle relative to the obstacle determined by a driver's operation An intention detection step for detecting as the driver's intention, and the avoidance direction reflecting the driver's intention detected in the intention detection step from the plurality of target trajectories generated in the target trajectory generation step. A trajectory selection step for selecting a target trajectory, and a trajectory for executing trajectory control for avoiding the obstacle based on the target trajectory selected in the trajectory selection step. Characterized in that it comprises a control step, the.
また、本発明の軌跡制御方法は、車両の軌跡制御を行う軌跡制御装置において実行される軌跡制御方法であって、前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知ステップと、運転者の操作により決定される、前記障害物検知ステップにて検知された前記障害物に対する前記車両の回避方向を、前記運転者の意思として検出する意思検出ステップと、前記意思検出ステップにて検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向へ前記障害物を回避する目標軌跡を生成する目標軌跡生成ステップと、前記目標軌跡生成ステップにて生成された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御ステップと、を含むことを特徴とする。 The trajectory control method of the present invention is a trajectory control method executed in a trajectory control device that performs trajectory control of a vehicle, an obstacle detection step for detecting an obstacle present around the vehicle, and a driver The intention detection step of detecting the avoidance direction of the vehicle with respect to the obstacle detected in the obstacle detection step as determined by the driver, and the intention detection step. A target trajectory generating step for generating a target trajectory for avoiding the obstacle in the avoidance direction reflecting the driver's intention, and the obstacle based on the target trajectory generated in the target trajectory generating step A trajectory control step for executing trajectory control for avoiding the trajectory.
本発明にかかる軌跡制御装置は、自動運転の信頼性および安全性を向上させることができるという効果を奏する。 The trajectory control device according to the present invention has the effect of improving the reliability and safety of automatic driving.
以下に、本発明にかかる軌跡制御装置および軌跡制御方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Embodiments of a trajectory control apparatus and a trajectory control method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
〔実施形態1〕
本発明にかかる軌跡制御システムの構成について図1を参照しながら説明する。図1は、本発明にかかる軌跡制御システムの構成の一例を示すブロック図である。なお、図1において、車両(自車両)の周辺に存在する障害物の一例として周辺車両を例に説明するが、これに限られず、障害物は、分離帯、落下物等の車両の周辺に存在する物体であってよい。
The configuration of the trajectory control system according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a trajectory control system according to the present invention. In FIG. 1, a peripheral vehicle will be described as an example of an obstacle existing around the vehicle (own vehicle). However, the present invention is not limited to this. It may be an existing object.
図1において、符号10は車両であり、符号11はECU(電子制御ユニット)であり、符号12は車車間通信により情報を送受信するための車車間通信用無線機であり、符号13は位置情報を受信するGPSアンテナ/受信機であり、符号14は車両10に搭載された各種センサに接続された伝送路から構成される車両情報網(CAN:Control Area Network)であり、符号15は情報を表示するディスプレイであり、符号16は情報を音声出力するスピーカであり、符号17はECU11の処理に必要な各種データを記憶する記憶部であり、符号20は車両10と車車間通信可能な当該車両10の周辺に存在する周辺車両であり、符号30は車両10に位置情報を配信するGPS(Global Positioning System:全地球測位システム)である。また、図1において、符号11aは障害物検知部であり、符号11bは車両情報検出部であり、符号11cは目標軌跡生成部であり、符号11dは意思検出部であり、符号11eは軌跡選択部であり、符号11fは優先度設定部であり、符号11gは回避限界点演算部であり、符号11hは通知部であり、符号11iは軌跡制御部であり、符号11jは自動運転解除部である。なお、図1において、周辺車両20は、車両10と同様に、車車間通信用無線機、GPSアンテナ/受信機、車両情報網等を少なくとも備えているものとする。
In FIG. 1,
本発明にかかる軌跡制御システムは、車両10に搭載されたECU11(本発明にかかる軌跡制御装置を含む)と、車両10の周辺に存在する周辺車両20およびGPS30とが通信を行い車両10の軌跡制御を実行することで、自動運転を実現する。
The trajectory control system according to the present invention is configured such that the ECU 11 (including the trajectory control apparatus according to the present invention) mounted on the
ここで、図1において、ECU11は、車両10に搭載された電子制御ユニットであり、車車間通信用無線機12、GPSアンテナ/受信機13、車両情報網14、および、記憶部17等から得られる各種データに基づいて出力データを生成し、当該出力データをディスプレイ15およびスピーカ16等を介して出力する機能を有する。ここで、ECU11は、障害物検知部11a、車両情報検出部11b、目標軌跡生成部11c、意思検出部11d、軌跡選択部11e、優先度設定部11f、回避限界点演算部11g、通知部11h、軌跡制御部11i、および、自動運転解除部11jを備える。
Here, in FIG. 1, an
ECU11のうち、障害物検知部11aは、車両10の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知手段である。障害物は、車両10の周辺に存在する周辺車両20、分離帯、および、落下物のうち少なくとも1つを含む。障害物検知部11aは、車両10の周辺の所定距離内に存在する対象となる物体を障害物として検知する。
Of the
障害物検知部11aは、更に、障害物の位置および方位を示す障害物情報を取得する。例えば、障害物が周辺車両20である場合、障害物検知部11aは、車車間通信用無線機12を介して周辺車両20の位置および方位を示す障害物情報を取得する。この場合、障害物検知部11aは、周辺車両20のGPSアンテナ/受信機13によりGPS30から取得された周辺車両20の位置を示す位置情報、および、周辺車両20の方位センサから車両情報網14を介して取得された周辺車両20の方位を示す方位情報を、障害物情報として車車間通信用無線機12を介して取得する。また、障害物検知部11aは、車両10の周辺監視センサ14aから車両情報網14を介して取得された周辺車両20の位置情報および方位情報を障害物情報として取得してもよい。周辺監視センサ14aは、ミリ波レーダー、レーザーレーダー、車載カメラ等から構成される。周辺監視センサ14aは車両10の前方、側面、後方等の任意に位置に設置される。
The
また、障害物が分離帯である場合、障害物検知部11aは、車両10の周辺監視センサ14aから車両情報網14を介して取得された分離帯の位置情報および方位情報を、障害物情報として取得する。あるいは、障害物検知部11aは、記憶部17に記憶された道路データを含む地図データ17aから決定される分離帯の位置情報および方位情報を、障害物情報として取得する。また、障害物が落下物である場合、障害物検知部11aは、車両10の周辺監視センサ14aから車両情報網14を介して取得された落下物の位置情報および方位情報を、障害物情報として取得する。
When the obstacle is a separation band, the
車両情報検出部11bは、車両10の車両位置および車両状態量を検出する車両情報検出手段である。ここで、車両位置は、車両10の現在位置である。また、車両状態量は、例えば、方向指示器のオンオフ状態、操舵トルク(MT)、操舵角(MA)、車速(V)、横加速度(a)、ヨーレート(YR)等を含む。車両情報検出部11bは、車両10のGPSアンテナ/受信機13によりGPS30から取得された位置情報に基づいて車両位置を検出する。また、車両情報検出部11bは、各種センサから車両情報網14を介して車両状態量を検出する。
The vehicle
車両情報検出部11bは、方向指示スイッチ14bから車両情報網14を介して車両10の方向指示器のオンオフ状態を示す車両状態量を検出する。方向指示スイッチ14bは、運転者の方向指示器の操作に応じて車両10の方向指示器のオンオフの切り替えを制御するスイッチである。車両情報検出部11bは、トルクセンサ14cから車両情報網14を介して車両10の操舵トルクを示す車両状態量を検出する。トルクセンサ14cは、運転者のステアリングの操作に応じて車両10のトーションバーのねじれの大きさと方向を検出するセンサである。車両情報検出部11bは、操舵角センサ14dから車両情報網14を介して車両10の操舵角を示す車両状態量を検出する。操舵角センサ14dは、運転者のステアリングの操作に応じて車両10のステアリングの操舵角の大きさと操舵方向を検出するセンサである。車両情報検出部11bは、車速センサ14eから車両情報網14を介して車両10の車速を示す車両状態量を検出する。車速センサ14eは、車輪の回転に応じて出力されるパルス信号を検出するセンサである。
The vehicle
なお、各種センサは、図1に例示したものに限られない。車両情報検出部11bは、横加速度センサ(図示せず)から車両情報網14を介して車両10の横加速度を示す車両状態量を検出してもよい。横加速度センサは、車両10の横加速度を検出可能に構成されたセンサである。車両情報検出部11bは、ヨーレートセンサ(図示せず)から車両情報網14を介して車両10のヨーレートを示す車両状態量を検出してもよい。ヨーレートセンサは、車両10にヨー方向の回転力が作用していることを検出するセンサである。
The various sensors are not limited to those illustrated in FIG. The vehicle
目標軌跡生成部11cは、障害物検知部11aにより検知された障害物を車両10が回避するための複数の目標軌跡を生成する目標軌跡生成手段である。目標軌跡生成部11cは、障害物検知部11aにより取得された障害物情報、車両情報検出部11bにより検出された車両位置および車両状態量、ならびに、記憶部17に記憶される地図データ17a等に基づいて、車両10が障害物を回避するための複数の目標軌跡を生成する。
The target
意思検出部11dは、障害物検知部11aにより検知された障害物に対する車両10の回避方向を、運転者の意思として検出する意思検出手段である。意思検出部11dは、方向指示器、操舵トルク、操舵角のうち少なくとも1つに基づいて、障害物に対する車両10の回避方向を運転者の意思として検出することが好ましい。
The
意思検出部11dは、例えば、車両情報検出部11bにより取得された方向指示器のオンオフ状態を示す車両状態量に基づいて、障害物に対する車両10の回避方向を運転者の意思として検出する。意思検出部11dは、車両10の右側に設けられた方向指示器がオン状態にある場合、車両10の進行方向を上方向として車両10の右方向が障害物に対する車両10の回避方向を示すと予測し、当該方向を運転者の意思として検出する。意思検出部11dは、車両10の左側に設けられた方向指示器がオン状態にある場合、車両10の進行方向を上方向として車両10の左方向が障害物に対する車両10の回避方向を示すと予測し、当該方向を運転者の意思として検出する。
For example, the
意思検出部11dは、例えば、車両情報検出部11bにより取得される操舵トルクを示す車両状態量に基づいて、障害物に対する車両10の回避方向を運転者の意思として検出する。意思検出部11dは、トルクセンサ14cにより検出されたトーションバーのねじれの方向が、車両10の右方向に対応する方向である場合、車両10の右方向が障害物に対する車両10の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。意思検出部11dは、トルクセンサ14cにより検出されたトーションバーのねじれの方向が、車両10の左方向に対応する方向である場合、車両10の左方向が障害物に対する車両10の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。
For example, the
また、意思検出部11dは、トルクセンサ14cにより検出されたトーションバーのねじの方向に基づいて障害物に対する車両10の回避方向を予測する際、トルクセンサ14cにより検出されたトーションバーのねじれの大きさに対応する操舵トルクの大きさに基づいて、ステアリングの操作に運転者の意思が反映されているかを判定する。例えば、意思検出部11dは、記憶部17に記憶された図2に示すような操舵トルク用意思検出マップ17bを参照して、ステアリングの操作に運転者の意思が反映されているか否かを判定する。
Further, when the
ここで、図2を参照して、本実施形態にかかる操舵トルク用意思検出マップ17bの一例について説明する。図2は、実施形態1における操舵トルク用意思検出マップ17bの一例を示す図である。図2に示すように、操舵トルク用意思検出マップ17bには、操舵トルクの大きさ(Nm)に応じて、不感帯領域、軌跡選択領域、軌跡制御解除領域が設定されている。図2の例において、不感帯領域は、操舵トルクの大きさが「0〜1.5Nm」の範囲に設定されている。軌跡選択領域は、操舵トルクの大きさが「1.5〜5Nm」の範囲に設定されている。軌跡制御解除領域は、操舵トルクの大きさが「5Nm〜」の範囲に設定されている。
Here, an example of the steering torque
図2に示すように、意思検出部11dは、車両情報検出部11bにより取得される操舵トルクの大きさが比較的小さい値である「0〜1.5Nm」の不感帯領域の範囲内である場合、運転者のステアリングの操作に特に運転者の意思はないものと判定する。つまり、不感帯領域の範囲は、ステアリングの操作の遊びの範囲を規定している。一方、意思検出部11dは、車両情報検出部11bにより取得される操舵トルクの大きさが「1.5〜5Nm」の軌跡選択領域の範囲内である場合、運転者のステアリングの操作には、障害物を回避する運転者の意思が反映されているものと判定する。つまり、意思検出部11dは、操舵トルクの大きさが所定閾値(図2において、1.5Nm)を超える場合、運転者には障害物を回避するために軌跡を選択する意思があると判定して、トルクセンサ14cにより検出されたトーションバーのねじれの方向に基づいて障害物に対する車両10の回避方向を検出する。この意思検出部11dにより検出された回避方向は、後述する軌跡選択部11eにより障害物を回避する目標軌跡を選択する際に考慮される。なお、意思検出部11dは、車両情報検出部11bにより取得される操舵トルクの大きさが比較的大きな値である「5Nm〜」の軌跡制御解除領域の範囲内である場合、運転者のステアリングの操作は障害物を緊急回避するための急ハンドル操作であると判定する。この急ハンドル操作が意思検出部11dにより検出された場合、運転者の操作による駆動制御を最優先とするために、後述する自動運転解除部11jは、軌跡制御による自動運転を解除する。なお、図2に示した操舵トルク用意思検出マップ17b内の各領域の範囲はこれに限定されず、障害物との距離が近い場合は不感帯領域を狭めるなど、種々の状況に応じて変更可能である。
As shown in FIG. 2, the
図1に戻り、意思検出部11dは、車両情報検出部11bにより取得される操舵角を示す車両状態量に基づいて、障害物に対する車両10の回避方向を運転者の意思として検出する。意思検出部11dは、操舵角センサ14dにより検出されたステアリングの操舵方向が右方向である場合、車両10の右方向が障害物に対する車両10の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。意思検出部11dは、操舵角センサ14dにより検出された操舵方向が左方向である場合、車両10の左方向が障害物に対する車両10の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。
Returning to FIG. 1, the
また、意思検出部11dは、操舵角センサ14dに検出されたステアリングの操舵方向に基づいて障害物に対する車両10の回避方向を予測する際、操舵角センサ14dにより検出されたステアリングの操舵角の大きさに基づいて、ステアリングの操作に運転者の意思が反映されているかを判定する。例えば、意思検出部11dは、記憶部17に記憶された図3に示すような操舵角用意思検出マップ17cを参照して、ステアリングの操作に運転者の意思が反映されているか否かを判定する。
In addition, when the
ここで、図3を参照して、本実施形態にかかる操舵角用意思検出マップ17cの一例について説明する。図3は、実施形態1における操舵角用意思検出マップ17cの一例を示す図である。図3に示すように、操舵角用意思検出マップ17cには、操舵角の大きさ(deg)に応じて、不感帯領域、軌跡選択領域、軌跡制御解除領域が設定されている。図3の例において、不感帯領域は、操舵角の大きさが「0〜15deg」の範囲に設定されている。軌跡選択領域は、操舵角の大きさが「15〜60deg」の範囲に設定されている。軌跡制御解除領域は、操舵角の大きさが「60deg〜」の範囲に設定されている。
Here, an example of the steering angle
図3に示すように、意思検出部11dは、車両情報検出部11bにより取得される操舵角の大きさが比較的小さい値である「0〜15deg」の不感帯領域の範囲内である場合、運転者のステアリングの操作に特に運転者の意思はないものと判定する。つまり、不感帯領域の範囲は、ステアリングの遊びの範囲を規定している。一方、意思検出部11dは、車両情報検出部11bにより取得される操舵角の大きさが「15〜60deg」の軌跡選択領域の範囲内である場合、運転者のステアリングの操作には、障害物を回避する運転者の意思が反映されているものと判定する。つまり、意思検出部11dは、操舵角の大きさが所定閾値(図3において、15deg)を超える場合、運転者には障害物を回避するために軌跡を選択する意思があると判定して、操舵角センサ14dにより検出されたステアリングの操舵方向に基づいて障害物に対する車両10の回避方向を検出する。この意思検出部11dにより検出された回避方向は、後述する軌跡選択部11eにより障害物を回避する目標軌跡を選択する際に考慮される。なお、意思検出部11dは、車両情報検出部11bにより取得される操舵角の大きさが比較的大きな値である「60deg〜」の軌跡制御解除領域の範囲内である場合、運転者のステアリングの操作は障害物を緊急回避するための急ハンドル操作であると判定する。この急ハンドル操作が意思検出部11dにより検出された場合、運転者の操作による駆動制御を最優先とするために、後述する自動運転解除部11jは、軌跡制御による自動運転を解除する。なお、図3に示した操舵角用意思検出マップ17c内の各領域の範囲はこれに限定されず、障害物との距離が近い場合は不感帯領域を狭めるなど、種々の状況に応じて変更可能である。
As illustrated in FIG. 3, the
図1に戻り、意思検出部11dは、車両情報検出部11bにより検出された車両位置が、後述する回避限界点演算部11gにより演算される車両10が障害物を所定の操舵量で回避可能な回避限界点を超えるまで、運転者の意思を検出する。所定の操舵量は、急ハンドル操作を行う際の操舵量よりも低い操舵量であり、かつ、運転者かかる横加速度が負担にならない程度の操舵量である。
Returning to FIG. 1, the
なお、意思検出部11dは、車両10の車室内のダッシュボード等に設けられた運転者の眼球の動きを検出可能なカメラを用いて運転者の視線の方向を検出することで、当該視線の方向が障害物に対する車両10の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出してもよい。また、意思検出部11dは、車両10の車室内のダッシュボード等に設けられた運転者の音声を検出可能なマイクを用いて運転者の音声を検出することで、運転者の音声により示された障害物に対する車両10の回避方向を運転者の意思として検出してもよい。
The
この他、意思検出部11dは、他の車両状態量または他の運転者の特徴の変化により予測される障害物に対する車両10の回避方向を、運転者の意思として検出してもよい。例えば、意思検出部11dは、車両10に搭載された横加速度センサにより横加速度が検出された方向が障害物に対する車両10の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出してもよい。また、意思検出部11dは、車両10の車室内にシート等に設けられた荷重センサを用いて運転者の荷重の傾きを検出することで、重い荷重が検出された方向が障害物に対する車両10の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出してもよい。
In addition, the
軌跡選択部11eは、目標軌跡生成部11cにより生成された複数の目標軌跡から、意思検出部11dにより検出された運転者の意思を反映させた回避方向の目標軌跡を選択する軌跡選択手段である。
The
ここで、図4を参照して、軌跡選択部11eが目標軌跡を選択する状況の一例を説明する。図4は、実施形態1における目標軌跡を選択する状況の一例を示す図である。図4に示す例では、車両10が3本の車線(1)〜(3)のうち中央の車線(2)を走行している。車両10の前方には、車両10と同一の車線(2)上に大型車両の周辺車両20−1が走行している。また、車線(2)の左隣の車線(1)上には小型車両の周辺車両20−2が走行している。なお、車線(2)の右隣の車線(3)上には周辺車両20は走行していない。
Here, an example of a situation in which the
この図4が示す状況において、一例として、ECU11は以下の処理を行うものとする。障害物検知部11aは、車両10の前方の所定距離内に存在する周辺車両20−1を障害物として検知する。障害物検知部11aは、車両10の前方に設置された周辺監視センサ14aから車両情報網14を介して取得された周辺車両20−1の位置情報および方位情報を障害物情報として取得する。車両情報検出部11bは、車両10の車両位置および車両状態量を検出する。目標軌跡生成部11cは、障害物検知部11aにより取得された周辺車両20−1の障害物情報、車両情報検出部11bにより検出された車両10の車両位置および車両状態量、ならびに、記憶部17に記憶される図4に示す3本の車線(1)〜(3)の道路データを含む地図データ17a等に基づいて、車両10が周辺車両20−1を回避するための複数の目標軌跡(図4において、目標軌跡(a)および目標軌跡(b))を生成する。
In the situation illustrated in FIG. 4, as an example, the
ここで、図4に示すように、車両10の軌跡制御による自動運転中に、目標軌跡生成部11cにより生成された目標軌跡(a)および目標軌跡(b)が2つ存在する場合であっても、運転者は車線(1)に周辺車両20−2が走行していることを認識している場合が考えられる。この場合、周辺車両20−2が走行している車線(1)に向かう目標軌跡(a)に比べ、周辺車両20が走行していない車線(3)に向かう目標軌跡(b)のほうがより信頼性および安全性が高いと考えられる。このことを考慮して、図4に示す例では、運転者は、右方向へステアリングの操作を行うものとする。この場合、意思検出部11dは、操舵角センサ14dにより検出されたステアリングの操舵角の大きさが所定閾値(上述の図3において、15deg)を超えることを確認して、運転者には周辺車両20−1を回避するために軌跡を選択する意思があると判定する。そして、意思検出部11dは、操舵角センサ14dにより検出されたステアリングの操舵方向が右方向である場合、車両10の右方向が周辺車両20−1に対する車両10の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。
Here, as shown in FIG. 4, during the automatic driving by the trajectory control of the
そして、上述した図4に示す状況において、軌跡選択部11eは、目標軌跡生成部11cにより生成された目標軌跡(a)および目標軌跡(b)から、意思検出部11dにより検出された運転者の意思を反映させた右方向の目標軌跡(b)を選択する。
In the situation shown in FIG. 4 described above, the
図1に戻り、優先度設定部11fは、軌跡選択部11eにより目標軌跡を選択する際に優先させる運転者の意思の優先度を設定する優先度設定手段である。優先度は、目標軌跡生成部11cが障害物を回避する目標軌跡を生成した場合に、生成された目標軌跡を軌跡選択部11eが選択して、選択された目標軌跡に基づく軌跡制御を障害物からどの程度の距離まで優先するかを示す度合いである。
Returning to FIG. 1, the
ここで、図5を参照して、優先度設定部11fにより優先度が高く設定された場合と、優先度が低く設定された場合を例に、軌跡選択部11eが目標軌跡を選択する状況の別の一例を説明する。図5は、実施形態1における目標軌跡を選択する状況の別の一例を示す図である。図5に示す例では、車両10が3本の車線(1)〜(3)のうち中央の車線(2)を走行しており、時間の経過に伴い、周辺車両20へ近づく様子を示している。図5において、目標軌跡生成部11cにより車両10が周辺車両20を回避して車線(1)上の車両10−3の位置へ移動するための目標軌跡a〜eが生成され、運転者は、左方向へステアリングの操作を行うものとする。
Here, referring to FIG. 5, a situation in which the
図5に示す例において、優先度設定部11fにより優先度が高く設定された場合、軌跡制御による自動運転に運転者の意思を介入させる度合いが高く設定されたことになる。この場合、意思検出部11dは、車両情報検出部11bにより検出された車両10の車両位置が、後述する回避限界点演算部11gにより演算された車両10が周辺車両20を所定の操舵量で回避可能な限界位置である回避限界点(図5において、車両10−2の位置に対応する第1回避限界点)を超えるまで、運転者の意思を検出する。つまり、図5に示すように、意思検出部11dは、車両10が、車両10−2の位置に達するまで、目標軌跡生成部11cにより生成される目標軌跡a〜eを選択する運転者の意思を検出する。これにより、優先度設定部11fにより優先度が高く設定された場合、軌跡制御装置は、運転者の意思により選択された目標軌跡に基づく軌跡制御を回避限界点まで優先させることができる。
In the example illustrated in FIG. 5, when the priority is set high by the
一方、優先度設定部11fにより優先度が低く設定された場合、軌跡制御による自動運転に運転者の意思を介入させる度合いが低く設定されたことになる。この場合、後述する回避限界点演算部11gは、限界位置(図5において、車両10−2の位置に対応する第1回避限界点)よりも車両10側へ周辺車両20から離れた位置を回避限界点(図5において、車両10−1の位置に対応する第2回避限界点)として演算する。そして、意思検出部11dは、車両情報検出部11bにより検出された車両10の車両位置が、回避限界点演算部11gにより演算されたこの回避限界点(第2回避限界点)を超えるまで、運転者の意思を検出する。つまり、図5に示すように、意思検出部11dは、車両10が、車両10−1の位置に達するまで、目標軌跡生成部11cにより生成される目標軌跡a〜bを選択する運転者の意思を検出する。言い換えると、意思検出部11dは、車両10−2の位置までは運転者の意思を検出しないので、軌跡制御装置は、車両10−1の位置を超えると、運転者により目標軌跡d、eが選択されるのを待たずに目標軌跡cに基づいて軌跡制御を開始する。これにより、優先度設定部11fにより優先度が低く設定された場合、軌跡制御装置は、運転者の意思により選択された目標軌跡に基づく軌跡制御よりも、運転者の意思によらず目標軌跡生成部11cが生成した目標軌跡に基づく軌跡制御を優先させることができる。
On the other hand, when the priority is set low by the
ここで、優先度設定部11fは、記憶部17の学習情報データベース17dに記憶された、運転者の過去の回避パターンを示す学習情報に基づいて優先度を設定してもよい。学習情報は、軌跡制御による自動運転の実行中または自動運転の解除中に、ECU11の処理により学習される情報である。学習情報は、運転者が多用する走行車線、車線変更等の回避のタイミング、回避時の横加速度、回避時の操舵角、回避時のヨーレート等を含む情報である。例えば、学習情報は、回避のタイミングとして、例えば、方向指示器の操作から回避するまでの時間、回避開始時の障害物までの距離が挙げられる。
Here, the
図1に戻り、回避限界点演算部11gは、車両情報検出部11bにより検出された車両位置および車両状態量に基づいて、車両10が障害物を所定の操舵量で回避可能な限界位置を回避限界点として演算する回避限界点演算手段である。所定の操舵量は、急ハンドル操作を行う際の操舵量よりも低い操舵量であり、かつ、運転者にかかる横加速度が負担にならない程度の操舵量である。
Returning to FIG. 1, the avoidance limit
ここで、図6および以下の数式(1)〜(7)を参照して、回避限界点演算部11gにより回避限界点演算処理の詳細について説明する。図6は、実施形態1における回避限界点演算処理を説明するための図である。図6は、車両10と同一車線上の前方に周辺車両20が走行している状況を示している。図6において、「A」は車両10の中心位置であり、「x」はAから周辺車両20の手前の位置までの距離であり、「B」はこの周辺車両20の手前の位置から、周辺車両20の幅より長い「y」距離分右へずれた位置であり、Rは、三角形ABCの外接円の半径であり、「V」は車両10の車速である。
Here, with reference to FIG. 6 and the following formulas (1) to (7), details of the avoidance limit point calculation process by the avoidance limit
図6において、以下の数式(1)が成立する。
具体的には、回避限界点演算部11gは、上記数式(1)が示す横加速度「a」またはヨーレート「YR」を、以下の数式(2)〜(7)に示すように演算して、回避限界点を演算する。
Specifically, the avoidance limit
図6において、数式(2)に示すように、線分ABに対応する「c」は、xの二乗とyの二乗との和の平方根となる。
正弦定理により、数式(3)が成立する。
ここで、数式(3)の「sinC」の逆正弦(アークタンジェント)は、数式(4)に示す。
上記数式(2)〜(4)より、数式(5)が導ける。
したがって、上記数式(1)より、数式(6)が導ける。
また、上記数式(1)および(6)より、数式(7)が導ける。
このように、回避限界点演算部11gは、車両10が障害物を回避する際に発生する横加速度「a」またはヨーレート「YR」を算出する。また、回避限界点演算部11gは、障害物との衝突時間(両者間の距離を相対速度で除したもの)を更に考慮してもよい。なお、回避限界点演算部11gは、車両運動方程式またはシミュレーションによって将来の目標軌跡を求めてその際の最大横加速度「a」またはヨーレート「YR」を算出してもよい。そして、回避限界点演算部11gは、横加速度「a」またはヨーレート「YR」が所定閾値を超える場合における障害物と車両10との距離を回避限界であると判定し、この距離の車両10側の始点の位置を、所定の操舵量で回避可能な限界位置を回避限界点として演算する。
As described above, the avoidance limit
ここで、回避限界点演算部11gは、優先度設定部11fにより優先度が高く設定された場合(すなわち、上記数式(6)または(7)で用いる所定閾値が大きい値に設定された場合)、車両10が障害物を所定の操舵量で回避可能な限界位置(上述の図5において、車両10−2の位置)を回避限界点として演算する。また、回避限界点演算部11gは、優先度設定部11fにより優先度が低く設定された場合(すなわち、上記数式(6)または(7)で用いる所定閾値が小さい値に設定された場合)、限界位置(上述の図5において、車両10−2の位置)よりも車両10側へ障害物から離れた位置(上述の図5において、車両10−1の位置)を回避限界点として演算する。
Here, the avoidance limit
図1に戻り、通知部11hは、回避限界点演算部11gにより演算された回避限界点までの車両10の到達時間が所定閾値以下の場合、運転者に対して障害物に対する車両10の回避方向を示すよう促す情報を通知する通知手段である。例えば、通知部11hは、ディスプレイ15に障害物に対する車両10の回避方向を示すよう促す情報を表示してもよく、スピーカ16に障害物に対する車両10の回避方向を示すよう促す情報を音声出力してもよい。なお、通知部11hは、音声及び警告灯やモニターなどの視覚効果があるものの他、シートベルトの引っ張り具合を調整したり、シート等に振動を発生させることにより、運転者に障害物に対する車両10の回避方向を示すよう促す制御を実行してもよい。
Returning to FIG. 1, when the arrival time of the
軌跡制御部11iは、軌跡選択部11eにより選択された目標軌跡に基づいて、障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御手段である。例えば、軌跡制御部11iは、上述の図4に示したように、軌跡選択部11eにより選択された目標軌跡(b)に基づいて、周辺車両20を回避する軌跡制御を実行する。ここで、軌跡制御部11iは、意思検出部11dにより運転者の意思が検出されず、かつ、車両情報検出部11bにより検出された車両位置が回避限界点演算部11gにより演算された回避限界点を超える場合、目標軌跡生成部11cにより生成された目標軌跡に基づいて、障害物を緊急回避する軌跡制御を実行する。
The
自動運転解除部11jは、目標軌跡生成部11cにより生成された複数の目標軌跡に、意思検出部11dにより検出された運転者の意思に対応する回避方向の目標軌跡が存在しない場合、自動運転を解除する自動運転解除手段である。また、自動運転解除部11jは、上述の図2および図3に示したように、操舵トルクの大きさが所定閾値(上述の図2において、5Nm)を超える場合、または、操舵角の大きさが所定閾値(上述の図3において、60deg)を超える場合、運転者の操作により駆動制御を最優先とするために、軌跡制御による自動運転を解除する。
The automatic
車車間通信用無線機12は、車車間通信により周辺車両20と障害物情報および車両状態量等の情報を送受信する通信手段である。車車間通信用無線機12は、受信した周辺車両20の障害物情報および車両状態量をECU11に提供する。
The inter-vehicle
GPSアンテナ/受信機13は、GPS30から配信される位置情報を受信する通信手段である。GPSアンテナ/受信機13は、受信した位置情報をECU11に提供する。ここで、GPSアンテナ/受信機13は、車両10の位置情報の他、車両10の周辺に存在する周辺車両20の位置情報を受信してもよい。
The GPS antenna /
車両情報網14は、車両10に搭載された各種センサに接続された伝送路から構成される車載ネットワークである。車両情報網14は、各種センサにて検知される車両10の状態を示す情報を、ECU11に提供する。ここで、各種センサは、例えば、周辺監視センサ14a、方向指示スイッチ14b、トルクセンサ14c、操舵角センサ14d、車速センサ14e、横加速度センサ、ヨーレートセンサ、方位センサ、アクセル開度センサ、ブレーキセンサなどを含む。
The
ディスプレイ15は、ECU11の処理により提供される情報を表示する表示手段である。ディスプレイ15は、例えば、ECU11の通知部11hにより運転者に対して通知される障害物に対する車両10の回避方向を示すよう促す情報を表示する。例えば、ディスプレイ15は、機器メータやナビゲーションを表示するディスプレイであってもよい。
The
スピーカ16は、ECU11の処理により提供される情報を音声出力する音声出力手段である。スピーカ16は、例えば、ECU11の通知部11hにより運転者に対して通知される障害物に対する車両10の回避方向を示すよう促す情報を音声出力する。
The
記憶部17は、データを記憶するためのものであり、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、またはハードディスクなどである。本実施形態において、記憶部17は、道路データを含む地図データ17a、上述の図2に示した操舵トルク用意思検出マップ17b、上述の図3に示した操舵角用意思検出マップ17c、および、学習情報データベース17dを少なくとも記憶する。また、記憶部17は、各種判定に用いる所定閾値やナビゲーションに必要な音声データを記憶していてもよい。
The
周辺車両20は、車両10と車車間通信可能な車両10の周辺に存在する車両である。周辺車両20は、車両10と同様に、車車間通信用無線機、GPSアンテナ/受信機、車両情報網等を少なくとも備える。また、GPS30は、車両10等の位置を監視し、所定時間ごとまたは車両10等からの要求に応じて車両10等の位置情報を配信する人工衛星である。
The
つぎに、図7〜図9を参照し、上述した構成のECU11で行われる実施形態1における軌跡制御処理について説明する。図7は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態1における軌跡制御の基本処理の一例を示すフローチャートである。
Next, with reference to FIGS. 7 to 9, the trajectory control process in the first embodiment performed by the
なお、以下に示す処理では、障害物の一例として周辺車両20を例に説明するが、本発明はこれに限られない。なお、本処理は、ECU11の処理により所定時間ごとに繰り返し実行されてもよく、車車間通信可能な周辺車両20があると判定された場合に実行されてもよい。
In the following processing, the
図7に示すように、ECU11の障害物検知部11aは、車両10の前方に存在する周辺車両20を検知する(ステップSA−1)。ECU11の障害物検知部11aは、更に、周辺車両20の位置および方位を示す障害物情報を取得する。
As shown in FIG. 7, the
そして、ECU11の車両情報検出部11bは、車両10の車両位置および車両状態量を検出する(ステップSA−2)。ここで、車両位置は、車両10の現在位置である。また、車両状態量は、例えば、方向指示器のオンオフ状態、操舵トルク(MT)、操舵角(MA)、車速(V)、横加速度(a)、ヨーレート(YR)等を含む。
And the vehicle
そして、ECU11の目標軌跡生成部11cは、ステップSA−1にて障害物検知部11aの処理により検知された周辺車両20を車両10が回避するための複数の目標軌跡を生成する(ステップSA−3)。目標軌跡生成部11cは、ステップSA−1にて障害物検知部11aの処理により取得された障害物情報、ステップSA−2にて車両情報検出部11bの処理により検出された車両位置および車両状態量、ならびに、記憶部17に記憶される地図データ17a等に基づいて、車両10が周辺車両20を回避するための複数の目標軌跡を生成する。
Then, the target
そして、ECU11の意思検出部11dは、運転者の操作により決定される、ステップSA−1にて障害物検知部11aの処理により検知された周辺車両20に対する車両10の回避方向を、運転者の意思として検出する(ステップSA−4)。意思検出部11dは、方向指示器、操舵トルク、操舵角のうち少なくとも1つに基づいて、周辺車両20に対する車両10の回避方向を運転者の意思として検出する。
And the
そして、ECU11の軌跡選択部11eは、ステップSA−3にて目標軌跡生成部11cの処理により生成された複数の目標軌跡から、ステップSA−4にて意思検出部11dの処理により検出された運転者の意思を反映させた回避方向の目標軌跡を選択する(ステップSA−5)。
And the locus |
そして、ECU11の軌跡制御部11iは、ステップSA−5にて軌跡選択部11eの処理により選択された目標軌跡に基づいて、周辺車両20を回避する軌跡制御を実行する(ステップSA−6)。
And the locus |
続いて、図8を参照して、上述の図7に示した軌跡制御処理の詳細について説明する。図8は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態1における軌跡制御処理の詳細の一例を示すフローチャートである。 Next, details of the trajectory control process shown in FIG. 7 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing an example of the details of the trajectory control process in the first embodiment of the trajectory control apparatus according to the present invention.
図8に示すように、ECU11の障害物検知部11aは、車両10の前方に周辺車両20が存在するか否かを判定する(ステップSB−1)。
As shown in FIG. 8, the
そして、ECU11の障害物検知部11aは、ステップSB−1にて車両10の前方に周辺車両20が存在すると判定した場合(ステップSB−1:Yes)、次のステップSB−2の処理へ移行する。一方、ECU11は、ステップSB−1にて車両10の前方に周辺車両20が存在しないと判定した場合(ステップSB−1:No)、本処理を終了し、ステップSB−1から本処理を繰り返す。
When the
そして、ECU11の車両情報検出部11bは、方向指示スイッチ14bから車両情報網14を介して車両10の方向指示器のオンオフ状態を示す車両状態量を検出して、方向指示器の操作の有無を判定する(ステップSB−2)。
And the vehicle
そして、ECU11の意思検出部11dは、車両情報検出部11bの処理によりステップSB−2にて方向指示器の操作が有ると判定された場合(ステップSB−2:Yes)、ステップSB−2にて車両情報検出部11bの処理により取得された方向指示器のオンオフ状態を示す車両状態量に基づいて、周辺車両20に対する車両10の回避方向を運転者の意思として検出して、次のステップSB−3の処理へ移行する。ここで、ECU11の意思検出部11dは、車両10の右側に設けられた方向指示器がオン状態にある場合、車両10の右方向が周辺車両20に対する車両10の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。また、意思検出部11dは、車両10の左側に設けられた方向指示器がオン状態にある場合、車両10の左方向が周辺車両20に対する車両10の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。
If the
そして、ECU11の回避限界点演算部11gは、ステップSB−2にて方向指示器の操作が有ると判定された時点で車両情報検出部11bにより検出された車両位置および車速等の車両状態量に基づいて、車両10が周辺車両20を所定の操舵量で回避可能な限界位置を回避限界点として演算する(ステップSB−3)。ここで、回避限界点演算部11gは、予め優先度設定部11fにより優先度が高く設定された場合、車両10が周辺車両20を所定の操舵量で回避可能な限界位置(上述の図5において、車両10−2の位置)を回避限界点として演算する。また、回避限界点演算部11gは、予め優先度設定部11fにより優先度が低く設定された場合、限界位置(上述の図5において、車両10−2の位置)よりも車両10側へ周辺車両20から離れた位置(上述の図5において、車両10−1の位置)を回避限界点として演算する。なお、回避限界点演算部11gによる回避限界点の演算方法は上述したとおりであるため説明を省略する。
Then, the avoidance limit
そして、ECU11は、ステップSB−3にて回避限界点演算部11gにより回避限界点を演算した後、車両情報検出部11bにより検出された車速に応じて、方向指示器の操作から軌跡制御を開始するまでの時間に対応するwait timeを判定する(ステップSB−4)。
Then, after calculating the avoidance limit point by the avoidance limit
ここで、図9を参照して、ECU11によるwait time判定処理の一例について説明する。図9は、実施形態1における学習情報の一例を示す図である。図9では、記憶部17の学習情報データベース17dに予め記憶された運転者の回避パターンを示す学習情報の一例として、方向指示器の操作から障害物を回避するまでの時間を示している。図9において、縦軸は車速であり、横軸は車両10の車両位置から回避限界点までの時間を示している。
Here, an example of a wait time determination process by the
図9に示すように、ECU11は、例えば、車両10の車両位置から回避限界点までの時間が2秒である場合、軌跡制御開始を即時実行する必要があると判定して、wait timeは0秒であると判定する。また、ECU11は、例えば、車両10の車両位置から回避限界点までの時間が5秒である場合、1.5秒後に軌跡制御開始するためにwait timeは1.5秒と判定する。また、ECU11は、例えば、車両10の車両位置から回避限界点までの時間が10秒である場合、3秒後に軌跡制御開始するためにwait timeは3秒と判定する。なお、図9に示すように、車速が速い場合は、回避限界点に到達するまでの時間が短くなるため、例えば、車両10の車両位置から回避限界点までの時間が5秒以上であっても、wait timeは3秒ではなく1.5秒と判定されることがある。
As shown in FIG. 9, for example, when the time from the vehicle position of the
図8に戻り、ECU11の軌跡選択部11eは、ステップSB−1にて障害物検知部11aの処理により検知された周辺車両20を回避するために目標軌跡生成部11cの処理により生成される複数の目標軌跡から、ステップSB−2にて意思検出部11dの処理により検出された運転者の意思を反映させた回避方向(この場合、方向指示器の操作により決定される左右方向のいずれかの方向)の目標軌跡を選択する(ステップSB−5)。
Returning to FIG. 8, the
そして、ECU11の軌跡制御部11iは、ステップSB−4で判定したwait timeに対応する時間分、軌跡制御の開始を待った後(ステップSB−6)、ステップSB−5にて軌跡選択部11eの処理により選択された目標軌跡に基づいて、周辺車両20を回避する軌跡制御を実行する(ステップSB−7)。その後、本処理を終了し、上述したステップSB−1から本処理を繰り返す。
The
ここで、ステップSB−2の処理に戻り、ECU11の意思検出部11dは、車両情報検出部11bの処理によりステップSB−2にて方向指示器の操作が無いと判定された場合(ステップSB−2:No)、次のステップSB−8の処理へ移行して、運転者のステアリングの操作(操舵入力)の有無を判定する(ステップSB−8)。
Here, returning to the process of step SB-2, the
そして、ECU11の意思検出部11dは、運転者のステアリングの操作が有ると判定した場合(ステップSB−8:Yes)、運転者のステアリングの操作の操舵量および操舵方向に応じて運転者の意思を検出する。具体的には、ECU11の意思検出部11dは、運転者のステアリングの操作に応じて検出される操舵トルク(MT)または操舵角(MA)に基づいて運転者の意思を検出する。つまり、ECU11の意思検出部11dは、操舵トルクの大きさが所定閾値(上述の図2において、1.5Nm)を超える場合、運転者には周辺車両20を回避するために軌跡を選択する意思があると判定して、トルクセンサ14cにより検出されたトーションバーのねじれの方向に基づいて周辺車両20に対する車両10の回避方向を検出する。また、ECU11の意思検出部11dは、操舵角の大きさが所定閾値(上述の図3において、15deg)を超える場合、運転者には周辺車両20を回避するために軌跡を選択する意思があると判定して、操舵角センサ14dにより検出されたステアリングの操作の操舵方向に基づいて周辺車両20に対する車両10の回避方向を検出する。その後、ステップSB−9の処理へ移行する。
When the
そして、ECU11の軌跡選択部11eは、ステップSB−1にて障害物検知部11aの処理により検知された周辺車両20を回避するために目標軌跡生成部11cの処理により生成される複数の目標軌跡から、ステップSB−8にて意思検出部11dの処理により検出された運転者の意思を反映させた回避方向(この場合、ステアリングの操作により決定される左右方向のいずれかの方向)の目標軌跡を選択する(ステップSB−9)。
And the locus |
そして、ECU11の軌跡制御部11iは、ステアリングの操作の操舵方向に対応する方向指示器を点灯した後(ステップSB−10)、ステップSB−9にて軌跡選択部11eの処理により選択された目標軌跡に基づいて、周辺車両20を回避する軌跡制御を実行する(ステップSB−7)。その後、本処理を終了し、上述したステップSB−1から本処理を繰り返す。
Then, the
ここで、ステップSB−8の処理に戻り、ECU11は、運転者のステアリングの操作が無いと判定された場合(ステップSB−8:No)、緊急回避処理を実行するため、ステップSB−11に移行する。そして、ECU11の回避限界点演算部11gは、ステップSB−8にてステアリングの操作が無いと判定された時点で車両情報検出部11bにより検出された車両位置および車速等の車両状態量に基づいて、車両10が周辺車両20を所定の操舵量で回避可能な限界位置を回避限界点として演算する(ステップSB−11)。ここで、ECU11の通知部11hは、ステップSB−11の処理の後、回避限界点演算部11gにより演算された回避限界点までの車両10の到達時間が所定閾値以下の場合、運転者に対して周辺車両20に対する車両10の回避方向を示すよう促す情報を通知してもよい。
Here, returning to the process of step SB-8, if it is determined that the driver does not operate the steering (step SB-8: No), the
そして、ECU11は、現在の車両10の車両位置が回避限界点を超えるか否かを判定する(ステップSB−12)。ECU11の軌跡制御部11iは、ステップSB−12にて現在の車両10の車両位置が回避限界点を超えると判定された場合(ステップSB−12:Yes)、目標軌跡生成部11cにより生成された目標軌跡に基づいて、周辺車両20を緊急回避する軌跡制御を実行する(ステップSB−13)。その後、本処理を終了し、上述したステップSB−1から本処理を繰り返す。一方、ECU11の軌跡制御部11iは、ステップSB−12にて現在の車両10の車両位置が回避限界点を超えないと判定された場合(ステップSB−12:No)、本処理を終了し、上述したステップSB−1から本処理を繰り返す。
Then, the
以上説明したように、実施形態1では、ECU11は、車両10の周辺に存在する障害物を検知し、検知された障害物を車両10が回避するための複数の目標軌跡を生成し、運転者の操作により決定される障害物に対する車両10の回避方向を運転者の意思として検出し、複数の目標軌跡から運転者の意思を反映させた回避方向の目標軌跡を選択し、選択された目標軌跡に基づいて障害物を回避する軌跡制御を実行する。これにより、実施形態1によれば、従来に比べ自動運転の信頼性および安全性を向上させることができる。
As described above, in the first embodiment, the
例えば、自動運転中に生成される目標軌跡が運転者の意思と反するものである場合、運転者に違和感や不安を生じさせてしまうことが考えられる。このような場合であっても、従来は、運転者が自動運転制御により車両が向かう方向と異なる方向へ操舵を行うと、自動運転が解除されていた。このように、従来は、運転者が回避したい方向と自動運転制御により車両が回避する方向とが異なる場合、自動運転が解除されてしまい運転者に不快感を生じさせていた。一方、本実施形態1によれば、自動運転制御に運転者の意思を介入させた場合であっても、自動運転を解除することなく、運転者の意思を将来経路の変更や修正に反映させることができるので、運転者に違和感を与えない。また、自動運転中に生成される目標軌跡のリスクが高い場合もあるが、安全性の判断は運転者のほうが優れている場合がある。この場合、実施形態1によれば、自動運転による回避動作時に運転者の意思を介入させることで、安全な回避方向への軌跡判定時間を短縮でき、自動運転の安全性をより高めることもできる。 For example, when the target locus generated during automatic driving is contrary to the driver's intention, it may cause the driver to feel uncomfortable or uneasy. Even in such a case, conventionally, when the driver steers in a direction different from the direction in which the vehicle is headed by the automatic driving control, the automatic driving is canceled. Thus, conventionally, when the direction that the driver wants to avoid differs from the direction that the vehicle avoids by the automatic driving control, the automatic driving is canceled and the driver feels uncomfortable. On the other hand, according to the first embodiment, even if the driver's intention is intervened in the automatic driving control, the driver's intention is reflected in the change or correction of the future route without canceling the automatic driving. So that the driver does not feel uncomfortable. Moreover, although the risk of the target locus generated during automatic driving may be high, the driver may be better at determining safety. In this case, according to the first embodiment, by intervening the driver's intention during the avoidance operation by the automatic driving, the trajectory determination time in the safe avoidance direction can be shortened, and the safety of the automatic driving can be further increased. .
このように、実施形態1によれば、運転者の意思を軌跡制御に反映しつつ、軌跡制御による自動運転を継続させることができる。つまり、実施形態1によれば、軌跡制御による回避経路の選択を運転者に意思に基づいて行うので、自動運転による障害物回避において、運転者の意思を回避方向に反映することができ、その結果、軌跡制御による障害物回避における信頼性および安全性を高めることができる。 As described above, according to the first embodiment, it is possible to continue the automatic driving by the trajectory control while reflecting the driver's intention in the trajectory control. In other words, according to the first embodiment, the avoidance route selection based on the trajectory control is performed based on the intention of the driver, and therefore the intention of the driver can be reflected in the avoidance direction in the obstacle avoidance by the automatic driving. As a result, reliability and safety in obstacle avoidance by trajectory control can be improved.
[実施形態1の変形例1]
実施形態1の変形例1として、図10を参照して、車両10が車線変更した場合に軌跡制御により元の車線に車両10を復帰させる例について説明する。図10は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態1の変形例1における軌跡制御処理の詳細の一例を示すフローチャートである。
[
As a first modification of the first embodiment, an example in which the
図10において、ステップSC−1〜SC−7の処理は、上述の図8のステップSB−1〜SB−7の処理と同様である。また、ステップSC−8〜SC−10の処理は、上述の図8のステップSB−8〜SB−10の処理と同様である。そのため、これら図10におけるステップSC−1〜SC−10の処理の説明は省略する。 In FIG. 10, the processing of steps SC-1 to SC-7 is the same as the processing of steps SB-1 to SB-7 of FIG. Moreover, the process of step SC-8-SC-10 is the same as the process of step SB-8-SB-10 of the above-mentioned FIG. Therefore, description of the processing of steps SC-1 to SC-10 in FIG. 10 is omitted.
図10に示すように、ステップSC−7にて軌跡制御部11iの処理により軌跡制御を実行した後、ECU11は、予め運転者により車線復帰モードが設定されているか否かを判定する(ステップSC−11)。ここで、ECU11は、記憶部17の学習情報データベース17dに記憶された学習情報に基づいて車線復帰を実行するか否かを判定してもよい。
As shown in FIG. 10, after executing the trajectory control by the processing of the
そして、ECU11の軌跡制御部11iは、車線復帰モードが設定されていると判定した場合(ステップSC−11:Yes)、車線変更前に車両情報検出部11bにより検出された車両変更前の車両位置および記憶部17に記憶される地図データ17aに基づいて、車線変更前の車線に車両10を復帰させる軌跡制御を実行する(ステップSC−12)。ここで、ECU11の軌跡制御部11iは、ステップSC−11にて車線復帰モードが設定されていると判定した後、障害物検知部11aにより検知される車線変更前の車線上の周辺車両20が車両10から所定距離内に存在する場合は、当該車線変更前の車線に車両10を復帰させる軌跡制御を実行するタイミングを遅延させる。なお、ECU11の軌跡制御部11iは、ステップSC−11にて車線復帰モードが設定されていると判定した場合であっても、障害物検知部11aにより車両10を車線変更した後の車線上に周辺車両20が検知されなかった場合は、車線変更前の車線に車両10を復帰させる軌跡制御を実行しなくてもよい。その後、本処理を終了し、ステップSC−1から本処理を繰り返す。
When the
一方、ECU11の軌跡制御部11iは、車線復帰モードが設定されていないと判定した場合(ステップSC−11:No)、その後、本処理を終了し、ステップSC−1から本処理を繰り返す。
On the other hand, when it is determined that the lane return mode is not set (step SC-11: No), the
なお、図10において、ステップSC−13〜ステップSC−15の処理は、上述の図8のステップSB−11〜SB−13の処理と同様であるため説明を省略する。 In FIG. 10, the processes in steps SC-13 to SC-15 are the same as the processes in steps SB-11 to SB-13 in FIG.
ここで、ステップSC−1の処理に戻り、ECU11は、ステップSC−1にて車両10の前方に周辺車両20が存在しないと判定した場合(ステップSC−1:No)、ステップSC−16の処理へ移行する。
Here, returning to the process of step SC-1, when the
そして、ECU11の車両情報検出部11bは、方向指示スイッチ14bから車両情報網14を介して車両10の方向指示器のオンオフ状態を示す車両状態量を検出して、方向指示器の操作の有無を判定する(ステップSC−16)。
And the vehicle
そして、ECU11の意思検出部11dは、車両情報検出部11bの処理によりステップSC−16にて方向指示器の操作が有ると判定された場合(ステップSC−16:Yes)、ステップSC−16にて車両情報検出部11bの処理により取得された方向指示器のオンオフ状態を示す車両状態量に基づいて、周辺車両20に対する車両10の回避方向を運転者の意思として検出して、次のステップSC−17の処理へ移行する。ここで、ECU11の意思検出部11dは、車両10の右側に設けられた方向指示器がオン状態にある場合、車両10の右方向が周辺車両20に対する車両10の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。また、意思検出部11dは、車両10の左側に設けられた方向指示器がオン状態にある場合、車両10の左方向が周辺車両20に対する車両10の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。
If the
そして、ECU11の目標軌跡生成部11cは、ステップSC−16にて意思検出部11dの処理により検出された運転者の意思を反映させた回避方向(この場合、方向指示器の操作により決定される左右方向のいずれかの方向)の目標軌跡を生成する(ステップSC−17)。
Then, the target
そして、ECU11の軌跡制御部11iは、ステップSC−17にて目標軌跡生成部11cの処理により運転者の意思を反映させて生成された目標軌跡に基づいて、周辺車両20を回避する軌跡制御を実行する(ステップSC−18)。その後、本処理を終了し、上述したステップSC−1から本処理を繰り返す。
Then, the
ここで、ステップSC−16の処理に戻り、ECU11の意思検出部11dは、車両情報検出部11bの処理によりステップSC−16にて方向指示器の操作が無いと判定された場合(ステップS16:No)、次のステップSC−19の処理へ移行して、運転者のステアリングの操作(操舵入力)の有無を判定する(ステップSC−19)。
Here, it returns to the process of step SC-16, and when the
そして、ECU11の意思検出部11dは、運転者のステアリングの操作が有ると判定した場合(ステップSC−19:Yes)、運転者のステアリングの操作の操舵量および操舵方向に応じて運転者の意思を検出する。具体的には、ECU11の意思検出部11dは、運転者のステアリングの操作に応じて検出される操舵トルク(MT)または操舵角(MA)に基づいて運転者の意思を検出する。その後、ステップSC−20の処理へ移行する。一方、ECU11は、ステップSC−19において運転者のステアリングの操作が無いと判定された場合(ステップSC−19:No)、本処理を終了し、上述したステップSC−1から本処理を繰り返す。
When the
そして、ECU11の目標軌跡生成部11cは、ステップSC−19にて意思検出部11dの処理により検出された運転者の意思を反映させた回避方向(この場合、ステアリングの操作により決定される左右方向のいずれかの方向)の目標軌跡を生成する(ステップSC−20)。
Then, the
そして、ECU11の軌跡制御部11iは、ステアリングの操作の操舵方向に対応する方向指示器を点灯した後(ステップSC−21)、ステップSC−20にて目標軌跡生成部11cの処理により運転者の意思を反映させて生成された目標軌跡に基づいて、周辺車両20を回避する軌跡制御を実行する(ステップSC−18)。その後、本処理を終了し、上述したステップSC−1から本処理を繰り返す。
Then, the
以上説明したように、実施形態1の変形例1では、ECU11は、目標軌跡に基づいて障害物を回避する軌跡制御を実行して車両10を車線変更した後、当該車線変更前の車線に車両10を復帰させる軌跡制御を実行する。これにより、実施形態1の変形例1によれば、元の車線への復帰操舵が不要となり、前方の車両の追い抜きにおける運転者の快適性が向上する。ここで、ECU11は、車両10を車線変更した後、車線変更前の車線上の障害物が車両10から所定距離内に存在する場合は、当該車線変更前の車線に車両10を復帰させる軌跡制御を実行するタイミングを遅延させる。これにより、実施形態1の変形例1によれば、運転者が元の車線に戻れない旨を意思表示する必要がなく、自動運転における安全性および信頼性がより向上する。また、ECU11は、車両10を車線変更した後の車線上に障害物が検知されなかった場合、車線変更前の車線に車両10を復帰させる軌跡制御を実行しない。これにより、実施形態1の変形例1によれば、車線復帰モードが設定された場合であっても、運転者が走行したい車線へ軌跡変更できる。このように、実施形態1の変形例1によれば、上述の実施形態1に示した効果に加え、車線変更を行った場合においても運転者の意思を目標軌跡の決定に反映させることができる。
As described above, in the first modification of the first embodiment, the
[実施形態1の変形例2]
実施形態1の変形例2として、図11を参照して、車両10が走行中の車線内で幅寄せした場合に軌跡制御により元の走行位置に車両10を復帰させる例について説明する。図11は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態1の変形例2における軌跡制御処理が行われる状況の一例を示す図である。
[
As a second modification of the first embodiment, an example in which the
図11に示す例では、車両10が3本の車線(1)〜(3)のうち中央の車線(2)を走行している。具体的には、車両10は、車線(2)内の中央を走行しており、運転者の操作に応じて(i)が示す偏差の範囲分、車線(2)内で幅寄せ可能な状況にある。例えば、車線(2)内で左側へ幅寄せした場合の走行位置は車両10−1が示す位置となり、車線(2)内で右側へ幅寄せした場合の走行位置は車両10−2が示す位置となる。車両10が走行している車線(2)の右隣の車線(3)上には、大型車両の周辺車両20−1と、小型車両の周辺車両20−2が走行している。なお、車線(2)の左隣の車線(1)上には周辺車両20は走行していない。
In the example shown in FIG. 11, the
図11に示す状況では、運転者は大型車両の周辺車両20−1と並走することになるため、車線変更しなくとも同一車線内で左側へ幅寄せして走行する(すなわち、図11において、車両10−1および車両10−3の位置で走行する)ことが望ましいと考えられる。そこで、軌跡制御部11iは、運転者の操作により同一の車線内の端側(図11において、左側)へ車両10を幅寄せした場合は、所定時間経過後に当該車線の中央に車両10を復帰させる軌跡制御を実行する。具体的には、軌跡制御部11iは、幅寄せ前に車両情報検出部11bにより検出された幅寄せ前の車両位置および記憶部17に記憶される地図データ17aに基づいて、所定時間経過後に当該車線の中央に車両10を復帰させる軌跡制御(すなわち、図11において、目標軌跡(ii)に従う軌跡制御)を実行する。ここで、軌跡制御部11iは、車線の中央に車両10を復帰させる軌跡制御を実行中、運転者の操作により車両を再度幅寄せする操作が行われた場合、車線の中央に車両10を復帰させる軌跡制御を中断してもよい。
In the situation shown in FIG. 11, the driver travels in parallel with the peripheral vehicle 20-1 of the large vehicle, so that the driver travels to the left side within the same lane without changing the lane (ie, in FIG. 11). It is considered desirable to travel at the position of the vehicle 10-1 and the vehicle 10-3. Therefore, the
以上説明したように、実施形態1の変形例2では、ECU11は、運転者の操作により同一の車線内の端側へ車両10を幅寄せした場合は、所定時間経過後に当該車線の中央に車両10を復帰させる軌跡制御を実行する。これにより、実施形態1の変形例2によれば、同一車線内で幅寄せ後、車線中央への復帰操舵が不要となる。更に、実施形態1の変形例2によれば、自然に軌跡を車線中央に回復させることで運転者に違和感を与えないようにすることができ、運転者の快適性を向上させることができる。このように、実施形態1の変形例2によれば、上述の実施形態1および実施形態1の変形例1に示した効果に加え、軌跡制御装置は、車線内で運転者が車線の隅を走行した時(例えば、上述の図11に示す大型車両の並走等)に自動運転を解除すること無く車線の隅で走行させた上で、車線中央への復帰させることができる。
As described above, in the second modification of the first embodiment, when the
[実施形態1の変形例3]
実施形態1の変形例3として、図12および図13を参照して、車両10が走行中の車線内で幅寄せした場合にその幅寄せした車線内の走行位置を維持する例について説明する。図12は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態1の変形例3における軌跡制御処理が行われる状況の一例を示す図である。図13は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態1の変形例3における軌跡制御処理が行われる状況の別の一例を示す図である。
[
As a third modified example of the first embodiment, an example in which when the
図12に示す例では、車両10が高速道路を走行している場合を想定している。車両10が3本の車線(1)〜(3)のうち中央の車線(2)を走行している。具体的には、車両10は、車線(2)内の中央を走行しており、運転者の操作に応じて(i)が示す偏差の範囲分、車線(2)内で幅寄せ可能な状況にある。例えば、車線(2)内で左側へ幅寄せした場合の走行位置は車両10−1が示す位置となり、車線(2)内で右側へ幅寄せした場合の走行位置は車両10−2が示す位置となる。ここで、車線(2)と車線(3)の間には、障害物として分離帯30が設定されている。つまり、車線(3)は、車線(1)および車線(2)に対する対向車線である。車線(3)には、対向車両である周辺車両20が走行している。なお、車線(2)の左隣の車線(1)上には周辺車両20は走行していない。
In the example shown in FIG. 12, it is assumed that the
また、図13に示す例では、車両10が対面通行している場合を想定している。車両10が2本の車線(1)〜(2)のうち左側の車線(1)を走行している。具体的には、車両10は、車線(1)内の中央を走行しており、運転者の操作に応じて(i)が示す偏差の範囲分、車線(1)内で幅寄せ可能な状況にある。例えば、車線(1)内で左側へ幅寄せした場合の走行位置は車両10−1が示す位置となり、車線(1)内で右側へ幅寄せした場合の走行位置は車両10−2が示す位置となる。ここで、車線(1)と車線(2)の間には、障害物として分離ポールで構成された分離帯30が設定されている。つまり、車線(2)は、車線(1)に対する対向車線である。車線(2)には、対向車両である周辺車両20が走行している。
In the example illustrated in FIG. 13, it is assumed that the
図12および図13に示す状況では、運転者は車両10の右隣に分離帯30が存在しかつ対向車両の周辺車両20の相対速度が速くなるため、車線変更しなくとも同一車線内で左側へ幅寄せして走行する(すなわち、図12および図13において、車両10−1および車両10−3の位置で走行する)ことが望ましいと考えられる。そこで、軌跡制御部11iは、運転者の操作により同一の車線内の端側(図12および図13において、左側)へ車両10を幅寄せした後、障害物検知部11aにより検知される幅寄せした方向と反対の障害物(図11において、分離帯および対向車両の周辺車両20)が、車両10から所定距離内に存在する場合は、車線の中央に車両10を復帰させる軌跡制御を実行しない。具体的には、軌跡制御部11iは、幅寄せした後に車両情報検出部11bにより検出された幅寄せ後の車両位置および記憶部17に記憶される地図データ17aに基づいて、幅寄せした車線内の走行位置を維持した軌跡制御(すなわち、図12および図13において、目標軌跡(iii)に従う軌跡制御)を実行する。
In the situation shown in FIG. 12 and FIG. 13, the driver has a
以上説明したように、実施形態1の変形例3では、ECU11は、車両10を幅寄せした後、幅寄せした方向と反対の障害物が車両10から所定距離内に存在する場合は、車線の中央に車両10を復帰させる軌跡制御を実行しない。これにより、実施形態1の変形例3によれば、運転者が車線の隅を走行した理由が分離帯または対向車両であると認識される場合は、車線中央に復帰させず、再び車線中央に戻る運転者の意思が検出されるまで車線の隅を走行し続けることができる。このように、実施形態1の変形例3によれば、上述の実施形態1および実施形態1の変形例1〜2に示した効果に加え、軌跡制御装置は、運転者の意思を最優先とすることで、自動運転において運転者に違和感を生じさせないようにすることができる。
As described above, in the third modification of the first embodiment, the
[実施形態2]
図14を参照して、実施形態2における軌跡制御について説明する。図14は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態2における軌跡制御の基本処理の一例を示すフローチャートである。実施形態2では、目標軌跡を複数生成した上で選択する処理ではなく、運転者の意思を検出した上で運転者の意思に対応する方向の目標軌跡を生成する処理について説明する。
[Embodiment 2]
The trajectory control in the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart showing an example of a basic process of trajectory control in the second embodiment of the trajectory control apparatus according to the present invention. In the second embodiment, processing for generating a target trajectory in a direction corresponding to the driver's intention after detecting the driver's intention is described instead of processing for selecting a plurality of target trajectories.
図14に示すように、ECU11の障害物検知部11aは、車両10の前方に存在する周辺車両20を検知する(ステップSD−1)。ECU11の障害物検知部11aは、更に、周辺車両20の位置および方位を示す障害物情報を取得する。
As shown in FIG. 14, the
そして、ECU11の車両情報検出部11bは、車両10の車両位置および車両状態量を検出する(ステップSD−2)。ここで、車両位置は、車両10の現在位置である。また、車両状態量は、例えば、方向指示器のオンオフ状態、操舵トルク(MT)、操舵角(MA)、車速(V)、横加速度(a)、ヨーレート(YR)等を含む。
And the vehicle
そして、ECU11の意思検出部11dは、運転者の操作により決定される、ステップSD−1にて障害物検知部11aの処理により検知された周辺車両20に対する車両10の回避方向を、運転者の意思として検出する(ステップSD−3)。意思検出部11dは、方向指示器、操舵トルク、操舵角のうち少なくとも1つに基づいて、周辺車両20に対する車両10の回避方向を運転者の意思として検出する。
Then, the
そして、ECU11の目標軌跡生成部11cは、ステップSD−3にて意思検出部11dの処理により検知された運転者の意思を反映させた回避方向へ周辺車両20を回避するための目標軌跡を生成する(ステップSD−4)。目標軌跡生成部11cは、ステップSD−1にて障害物検知部11aの処理により取得された障害物情報、ステップSD−2にて車両情報検出部11bの処理により検出された車両位置および車両状態量、ならびに、記憶部17に記憶される地図データ17a等に基づいて、ステップSD−3にて意思検出部11dの処理により検知された運転者の意思を反映させた回避方向へ周辺車両20を回避するための目標軌跡を生成する。
Then, the target
そして、ECU11の軌跡制御部11iは、ステップSD−4にて目標軌跡生成部11cの処理により生成された目標軌跡に基づいて、周辺車両20を回避する軌跡制御を実行する(ステップSD−5)。
And the locus |
以上説明したように、実施形態2では、ECU11は、車両10の周辺に存在する障害物を検知し、運転者の操作により決定される検知された障害物に対する車両の回避方向を運転者の意思として検出し、検出された運転者の意思を反映させた回避方向へ障害物を回避する目標軌跡を生成し、生成された目標軌跡に基づいて障害物を回避する軌跡制御を実行する。これにより、実施形態2によれば、軌跡制御装置は、上述の実施形態1のように、目標軌跡を複数生成した後に運転者に意思に対応する目標軌跡を選択するだけでなく、先に運転者の意思を検出して、検出した運転者の意思に対応する目標軌跡を1つのみ生成することができる。よって、本発明かかる軌跡制御装置は、ECU11の目標軌跡生成にかかる処理負荷を低減させることができる。
As described above, in the second embodiment, the
以上のように、本発明にかかる軌跡制御装置および軌跡制御方法は、自動運転の信頼性および安全性を向上させることができるので、例えば自動車製造産業において有用である。 As described above, the trajectory control device and the trajectory control method according to the present invention can improve the reliability and safety of automatic driving, and are useful in the automobile manufacturing industry, for example.
10 車両
11 ECU
11a 障害物検知部
11b 車両情報検出部
11c 目標軌跡生成部
11d 意思検出部
11e 軌跡選択部
11f 優先度設定部
11g 回避限界点演算部
11h 通知部
11i 軌跡制御部
11j 自動運転解除部
12 車車間通信用無線機
13 GPSアンテナ/受信機
14 車両情報網
14a 周辺監視センサ
14b 方向指示スイッチ
14c トルクセンサ
14d 操舵角センサ
14e 車速センサ
15 ディスプレイ
16 スピーカ
17 記憶部
17a 地図データ
17b 操舵トルク用意思検出マップ
17c 操舵角用意思検出マップ
17d 学習情報データベース
20 周辺車両
30 GPS
10
11a Obstacle detection unit
11b Vehicle information detection unit
11c Target locus generator
11d intention detector
11e Trajectory selection part
11f Priority setting part
11g Avoidance limit point calculator
11h Notification section
11i Trajectory control unit
11j Automatic
14a Perimeter monitoring sensor
14b Direction switch
14c Torque sensor
14d Steering angle sensor
14e
17a Map data
17b Intention detection map for steering torque
17c Intention detection map for steering angle
17d learning
Claims (16)
前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、
前記障害物検知手段により検知された前記障害物を前記車両が回避するための複数の目標軌跡を生成する目標軌跡生成手段と、
運転者の操作により決定される、前記障害物に対する前記車両の回避方向を運転者の意思として検出する意思検出手段と、
前記目標軌跡生成手段により生成された前記複数の目標軌跡から、前記意思検出手段により検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向の目標軌跡を選択する軌跡選択手段と、
前記軌跡選択手段により選択された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御手段と、
を備えることを特徴とする軌跡制御装置。 A trajectory control device that performs trajectory control of a vehicle,
Obstacle detection means for detecting obstacles existing around the vehicle;
Target trajectory generation means for generating a plurality of target trajectories for the vehicle to avoid the obstacle detected by the obstacle detection means;
Intention detection means for detecting the avoidance direction of the vehicle with respect to the obstacle as determined by the driver, as the driver's intention;
A trajectory selection unit that selects a target trajectory in the avoidance direction that reflects the driver's intention detected by the intention detection unit from the plurality of target trajectories generated by the target trajectory generation unit;
Trajectory control means for executing trajectory control for avoiding the obstacle based on the target trajectory selected by the trajectory selection means;
A trajectory control device comprising:
前記車両情報検出手段により検出された前記車両位置および前記車両状態量に基づいて、前記車両が前記障害物を所定の操舵量で回避可能な限界位置を回避限界点として演算する回避限界点演算手段と、
前記回避限界点演算手段により演算された前記回避限界点までの前記車両の到達時間が所定閾値以下の場合、前記運転者に対して前記障害物に対する前記車両の回避方向を示すよう促す情報を通知する通知手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1または2に記載の軌跡制御装置。 Vehicle information detection means for detecting a vehicle position and a vehicle state quantity of the vehicle;
An avoidance limit point calculating means for calculating, as an avoidance limit point, a limit position where the vehicle can avoid the obstacle with a predetermined steering amount based on the vehicle position and the vehicle state quantity detected by the vehicle information detecting means. When,
When the arrival time of the vehicle up to the avoidance limit point calculated by the avoidance limit point calculating means is less than or equal to a predetermined threshold, the driver is notified of information for indicating the avoidance direction of the vehicle with respect to the obstacle Notification means to
The trajectory control device according to claim 1, further comprising:
を更に備え、
前記回避限界点演算手段は、前記優先度設定手段により前記優先度が高く設定された場合、前記車両が前記障害物を所定の操舵量で回避可能な限界位置を前記回避限界点として演算し、前記優先度設定手段により前記優先度が低く設定された場合、前記限界位置よりも前記車両側へ前記障害物から離れた位置を前記回避限界点として演算し、
前記意思検出手段は、前記車両情報検出手段により検出された前記車両位置が、前記回避限界点演算手段により演算された前記回避限界点を超えるまで、前記運転者の意思を検出する
ことを特徴とする請求項3または4に記載の軌跡制御装置。 Priority setting means for setting priority of the driver's intention to be given priority when the target locus is selected by the locus selection means;
Further comprising
The avoidance limit point calculating means calculates, as the avoidance limit point, a limit position where the vehicle can avoid the obstacle by a predetermined steering amount when the priority is set high by the priority setting means. When the priority is set lower by the priority setting means, the position away from the obstacle to the vehicle side than the limit position is calculated as the avoidance limit point,
The intention detection unit detects the driver's intention until the vehicle position detected by the vehicle information detection unit exceeds the avoidance limit point calculated by the avoidance limit point calculation unit. The trajectory control device according to claim 3 or 4.
を更に備えることを特徴とする請求項1から6のうちいずれか一項に記載の軌跡制御装置。 An automatic canceling of the automatic driving when the target trajectory in the avoidance direction corresponding to the driver's intention detected by the intention detection unit does not exist in the plurality of target trajectories generated by the target trajectory generation unit. Operation cancellation means,
The trajectory control device according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
前記軌跡選択手段により選択された前記目標軌跡に基づいて前記障害物を回避する前記軌跡制御を実行して前記車両を車線変更した後、当該車線変更前の車線に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行する
ことを特徴とする請求項1から7のうちいずれか一項に記載の軌跡制御装置。 The trajectory control means includes
Trajectory control for executing the trajectory control for avoiding the obstacle based on the target trajectory selected by the trajectory selection means to change the lane of the vehicle and then returning the vehicle to the lane before the lane change. The trajectory control device according to claim 1, wherein the trajectory control device is executed.
前記車両を車線変更した後、前記障害物検知手段により検知される前記車線変更前の車線上の前記障害物が前記車両から所定距離内に存在する場合は、当該車線変更前の車線に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行するタイミングを遅延させる
ことを特徴とする請求項8に記載の軌跡制御装置。 The trajectory control means includes
After the lane change of the vehicle, when the obstacle on the lane before the lane change detected by the obstacle detection means is within a predetermined distance from the vehicle, the vehicle is placed in the lane before the lane change. The trajectory control apparatus according to claim 8, wherein a timing for executing trajectory control for returning the trajectory is delayed.
前記障害物検知手段により前記車両を車線変更した後の車線上に前記障害物が検知されなかった場合、前記車線変更前の車線に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行しない
ことを特徴とする請求項8または9に記載の軌跡制御装置。 The trajectory control means includes
The trajectory control for returning the vehicle to the lane before the lane change is not executed when the obstacle is not detected on the lane after the lane change of the vehicle by the obstacle detection means. Item 10. The trajectory control device according to Item 8 or 9.
前記運転者の操作により同一の車線内の端側へ前記車両を幅寄せした場合は、所定時間経過後に当該車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行する
ことを特徴とする請求項1から9のうちいずれか一項に記載の軌跡制御装置。 The trajectory control means includes
The trajectory control for returning the vehicle to the center of the lane after a predetermined time has elapsed when the vehicle is brought closer to the end side in the same lane by the driver's operation. The trajectory control device according to any one of 9 to 9.
前記車両を幅寄せした後、前記障害物検知手段により検知される前記幅寄せした方向と反対の前記障害物が、前記車両から所定距離内に存在する場合は、前記車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行しない
ことを特徴とする請求項11に記載の軌跡制御装置。 The trajectory control means includes
After the vehicle is brought closer to the vehicle, when the obstacle opposite to the width-shifted direction detected by the obstacle detecting means is present within a predetermined distance from the vehicle, the vehicle is placed at the center of the lane. The trajectory control device according to claim 11, wherein the trajectory control for returning is not executed.
前記車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行中、前記運転者の操作により前記車両を再度幅寄せする操作が行われた場合、前記車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を中断する
ことを特徴とする請求項11または12に記載の軌跡制御装置。 The trajectory control means includes
During the trajectory control for returning the vehicle to the center of the lane, if the driver performs an operation to reduce the vehicle again, the trajectory control for returning the vehicle to the center of the lane is interrupted. The trajectory control device according to claim 11 or 12, characterized in that:
前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、
運転者の操作により決定される、前記障害物検知手段により検知された前記障害物に対する前記車両の回避方向を、前記運転者の意思として検出する意思検出手段と、
前記意思検出手段により検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向へ前記障害物を回避する目標軌跡を生成する目標軌跡生成手段と、
前記目標軌跡生成手段により生成された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御手段と、
を備えることを特徴とする軌跡制御装置。 A trajectory control device that performs trajectory control of a vehicle,
Obstacle detection means for detecting obstacles existing around the vehicle;
An intention detecting means for detecting an avoidance direction of the vehicle with respect to the obstacle detected by the obstacle detecting means, determined by an operation of the driver, as the driver's intention;
Target trajectory generation means for generating a target trajectory for avoiding the obstacle in the avoidance direction reflecting the driver's intention detected by the intention detection means;
Trajectory control means for executing trajectory control for avoiding the obstacle based on the target trajectory generated by the target trajectory generating means;
A trajectory control device comprising:
前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知ステップと、
前記障害物検知ステップにて検知された前記障害物を前記車両が回避するための複数の目標軌跡を生成する目標軌跡生成ステップと、
運転者の操作により決定される、前記障害物に対する前記車両の回避方向を運転者の意思として検出する意思検出ステップと、
前記目標軌跡生成ステップにて生成された前記複数の目標軌跡から、前記意思検出ステップにて検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向の目標軌跡を選択する軌跡選択ステップと、
前記軌跡選択ステップにて選択された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御ステップと、
を含むことを特徴とする軌跡制御方法。 A trajectory control method executed in a trajectory control device that performs trajectory control of a vehicle,
An obstacle detection step for detecting obstacles present around the vehicle;
A target trajectory generation step for generating a plurality of target trajectories for the vehicle to avoid the obstacle detected in the obstacle detection step;
An intention detection step of detecting, as a driver's intention, an avoidance direction of the vehicle with respect to the obstacle, which is determined by an operation of the driver;
A trajectory selection step of selecting a target trajectory in the avoidance direction that reflects the driver's intention detected in the intention detection step from the plurality of target trajectories generated in the target trajectory generation step;
A trajectory control step for executing trajectory control for avoiding the obstacle based on the target trajectory selected in the trajectory selection step;
A trajectory control method comprising:
前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知ステップと、
運転者の操作により決定される、前記障害物検知ステップにて検知された前記障害物に対する前記車両の回避方向を、前記運転者の意思として検出する意思検出ステップと、
前記意思検出ステップにて検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向へ前記障害物を回避する目標軌跡を生成する目標軌跡生成ステップと、
前記目標軌跡生成ステップにて生成された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御ステップと、
を含むことを特徴とする軌跡制御方法。 A trajectory control method executed in a trajectory control device that performs trajectory control of a vehicle,
An obstacle detection step for detecting obstacles present around the vehicle;
An intention detecting step for detecting, as the driver's intention, an avoidance direction of the vehicle with respect to the obstacle detected in the obstacle detecting step, which is determined by a driver's operation;
A target trajectory generation step for generating a target trajectory for avoiding the obstacle in the avoidance direction reflecting the driver's intention detected in the intention detection step;
A trajectory control step for executing trajectory control for avoiding the obstacle based on the target trajectory generated in the target trajectory generation step;
A trajectory control method comprising:
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