JP2017165184A - Vehicle control system, vehicle control method, and vehicle control program - Google Patents
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本発明は、車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。 The present invention relates to a vehicle control system, a vehicle control method, and a vehicle control program.
近年、自車両の加減速および操舵のうち一方または双方を自動的に制御する技術について研究が進められている。一方で、自車両の位置を検出する技術として、道路情報を格納する地図情報記憶部と、少なくともGPS衛星からの受信電波にもとづき自車両の現在位置を算出する現在位置算出手段と、前記検出された現在位置と、前記道路情報にもとづいて自車両が狭角の分岐点に接近したことを検出する分岐点接近検出手段と、自車両の速度を検出する車両状態検出手段と、前記分岐点近傍を通過時の自車両の位置を判定する分岐判定手段とを備え、該分岐判定手段は、前記分岐点近傍を通過時に自車両の減速を検出したとき、自車両が分岐路側にいると判定し、自車両の減速を検出しない場合はそのまま直進と判定し、前記分岐判定手段の判定にもとづいて自車両の位置を表示することを特徴とするカーナビゲーション装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, research has been conducted on a technique for automatically controlling one or both of acceleration / deceleration and steering of the host vehicle. On the other hand, as a technique for detecting the position of the host vehicle, a map information storage unit that stores road information, a current position calculation unit that calculates the current position of the host vehicle based on at least a received radio wave from a GPS satellite, and the detected A branch point approach detection means for detecting that the host vehicle approaches a narrow-angle branch point based on the road information, a vehicle state detection means for detecting the speed of the host vehicle, and the vicinity of the branch point Branch determination means for determining the position of the host vehicle when passing the vehicle, and the branch determination means determines that the host vehicle is on the branch road side when deceleration of the host vehicle is detected when passing near the branch point. In addition, a car navigation device is known in which when it does not detect deceleration of the host vehicle, it determines that the vehicle is traveling straight, and displays the position of the host vehicle based on the determination of the branch determination unit (for example, Patent reference 1).
しかしながら、従来の技術では、自車両の加減速や操舵を自動的に制御する際に、車両の挙動が不安定になる場合があった。 However, in the conventional technology, when the acceleration / deceleration and steering of the host vehicle are automatically controlled, the behavior of the vehicle may become unstable.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、車両の挙動を安定させた自動運転を実施することができる車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a vehicle control system, a vehicle control method, and a vehicle control program capable of carrying out automatic driving with stable vehicle behavior. One of the purposes.
請求項1に記載の発明は、設定された目的地までの経路に基づいて、車両が走行可能な複数の車線の中から、自車両を走行させる目標車線を決定する目標車線決定部と、前記自車両の位置を認識すると共に、前記目標車線の中心を基準に所定幅の領域を設定し、前記自車両が前記設定した領域内に収まっている場合に、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していると判定する自車位置認識部と、前記自車位置認識部の判定結果を参照し、前記目標車線決定部により決定された目標車線を前記自車両が走行するように制御すると共に、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していないと前記自車位置認識部により判定された場合には、車線変更を行って前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線に移動するように制御する制御部と、を備え、前記自車位置認識部は、所定の場面において、前記所定幅を、前記所定の場面以外の場面において設定する前記領域の所定幅に比して広くする車両制御システムである。 According to a first aspect of the present invention, a target lane determining unit that determines a target lane for driving the host vehicle from a plurality of lanes in which the vehicle can travel based on a set route to a destination, While recognizing the position of the host vehicle, an area having a predetermined width is set with reference to the center of the target lane, and the host vehicle is set in the target lane determining unit when the host vehicle is within the set area. The own vehicle position recognition unit that determines that the vehicle is traveling in the target lane determined by the vehicle and the determination result of the own vehicle position recognition unit, the host vehicle determines the target lane determined by the target lane determination unit. When the vehicle position recognition unit determines that the vehicle is not traveling in the target lane determined by the target lane determination unit, the vehicle position recognition unit performs lane change and controls the vehicle. The vehicle determines the target lane A control unit that controls to move to the target lane determined by the vehicle, wherein the vehicle position recognition unit sets the predetermined width in a predetermined scene in a scene other than the predetermined scene. This is a vehicle control system that is wider than the predetermined width.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両制御システムにおいて、前記自車位置認識部は、前記所定の場面以外の場面において、前記所定幅を、前記目標車線決定部により決定された目標車線の幅に比して狭くするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicle control system according to the first aspect, in the vehicle position recognition unit, the predetermined width is determined by the target lane determining unit in a scene other than the predetermined scene. It is narrower than the width of the target lane.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の車両制御システムにおいて、前記自車位置認識部は、前記所定の場面において、前記所定幅を、前記目標車線決定部により決定された目標車線の幅に比して広くするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle control system according to the first or second aspect, the host vehicle position recognition unit determines the predetermined width in the predetermined scene by the target lane determining unit. It will be wider than the width of the target lane.
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のうちいずれか1項に記載の車両制御システムにおいて、前記自車位置認識部は、前記所定の場面以外の場面において、前記目標車線決定部により決定された目標車線の幅に比して狭い第1の領域を設定し、前記自車両が前記設定した第1の領域内に収まっている場合に、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していると判定する第1の判定部と、前記所定の場面において、前記目標車線決定部により決定された目標車線の幅に比して広い第2の領域を設定し、前記自車両が前記設定した第2の領域内に収まっている場合に、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していると判定する第2の判定部と、を有し、前記制御部は、前記第1の判定部または前記第2の判定部により、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していないと判定された場合には、車線変更を行って前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線に移動するように制御するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle control system according to any one of the first to third aspects, the host vehicle position recognizing unit is configured to determine the target lane determining unit in a scene other than the predetermined scene. When the first area is set narrower than the width of the target lane determined by the above and the own vehicle is within the set first area, the own lane is determined by the target lane determining unit. A first determination unit that determines that the vehicle is traveling in the determined target lane; and a second region that is wider than the width of the target lane determined by the target lane determination unit in the predetermined scene A second determination unit that determines that the host vehicle is traveling in the target lane determined by the target lane determination unit when the host vehicle is within the set second region; The control unit has the first determination Alternatively, when the second determination unit determines that the host vehicle is not traveling in the target lane determined by the target lane determination unit, a lane change is performed and the host vehicle determines the target lane. It controls to move to the target lane determined by the unit.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のうちいずれか1項に記載の車両制御システムにおいて、前記所定の場面は、前記目標車線決定部により決定された目標車線が複数の車線に分岐する場面である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle control system according to any one of the first to fourth aspects, the target lane determined by the target lane determining unit is a plurality of lanes in the predetermined scene. It is a scene that branches.
請求項6に記載の発明は、設定された目的地までの経路に基づいて、車両が走行可能な複数の車線の中から、自車両を走行させる目標車線を決定する目標車線決定部と、前記自車両の位置を認識すると共に、前記目標車線の中心を基準に所定幅の領域を設定し、前記自車両が前記設定した領域内に収まっている場合に、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していると判定する自車位置認識部と、前記自車位置認識部の判定結果を参照し、前記目標車線決定部により決定された目標車線を前記自車両が走行するように制御すると共に、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していないと前記自車位置認識部により判定された場合には、車線変更を行って前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線に移動するように制御する制御部と、を備え、前記自車位置認識部は、所定の場面において、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行しているか否かの判定処理を停止する車両制御システムである。 According to a sixth aspect of the present invention, a target lane determining unit that determines a target lane for driving the host vehicle from a plurality of lanes in which the vehicle can travel based on a route to a set destination, While recognizing the position of the host vehicle, an area having a predetermined width is set with reference to the center of the target lane, and the host vehicle is set in the target lane determining unit when the host vehicle is within the set area. The own vehicle position recognition unit that determines that the vehicle is traveling in the target lane determined by the vehicle and the determination result of the own vehicle position recognition unit, the host vehicle determines the target lane determined by the target lane determination unit. When the vehicle position recognition unit determines that the vehicle is not traveling in the target lane determined by the target lane determination unit, the vehicle position recognition unit performs lane change and controls the vehicle. The vehicle determines the target lane A control unit that controls the vehicle to move to the target lane determined by the vehicle, and the host vehicle position recognition unit travels the target vehicle determined by the target lane determination unit in a predetermined scene. It is a vehicle control system which stops the determination process of whether or not.
請求項7に記載の発明は、車載コンピュータが、設定された目的地までの経路に基づいて、車両が走行可能な複数の車線の中から、自車両を走行させる目標車線を決定し、前記自車両の位置を認識すると共に、前記目標車線の中心を基準に所定幅の領域を設定し、前記自車両が前記設定した領域内に収まっている場合に、前記自車両が前記決定した目標車線を走行していると判定し、前記決定した目標車線を前記自車両が走行するように制御すると共に、前記自車両が前記決定した目標車線を走行していないと判定した場合には、車線変更を行って前記自車両が前記決定した目標車線に移動するように制御し、所定の場面において、前記所定幅を、前記所定の場面以外の場面において設定する前記領域の所定幅に比して広くする車両制御方法である。 In the seventh aspect of the invention, the in-vehicle computer determines a target lane in which the host vehicle is to travel from a plurality of lanes in which the vehicle can travel based on the set route to the destination. While recognizing the position of the vehicle, an area having a predetermined width is set with reference to the center of the target lane, and when the own vehicle is within the set area, the own vehicle determines the determined target lane. If it is determined that the vehicle is traveling, the determined target lane is controlled so that the host vehicle travels, and if it is determined that the host vehicle is not traveling the determined target lane, a lane change is performed. And the vehicle is controlled to move to the determined target lane, and in a predetermined scene, the predetermined width is made wider than a predetermined width of the area set in a scene other than the predetermined scene. Vehicle control method A.
請求項8に記載の発明は、車載コンピュータに、設定された目的地までの経路に基づいて、車両が走行可能な複数の車線の中から、自車両を走行させる目標車線を決定する処理と、前記自車両の位置を認識すると共に、前記目標車線の中心を基準に所定幅の領域を設定し、前記自車両が前記設定した領域内に収まっている場合に、前記自車両が前記決定した目標車線を走行していると判定する処理と、前記決定した目標車線を前記自車両が走行するように制御すると共に、前記自車両が前記決定した目標車線を走行していないと判定した場合には、車線変更を行って前記自車両が前記決定した目標車線に移動するように制御する処理と、所定の場面において、前記所定幅を、前記所定の場面以外の場面において設定する前記領域の所定幅に比して広くする処理と、を実行させる車両制御プログラムである。 The invention according to claim 8 is a process of determining a target lane in which the host vehicle is to be driven from a plurality of lanes in which the vehicle can travel based on a route to the destination set in the in-vehicle computer; While recognizing the position of the host vehicle, a region having a predetermined width is set with reference to the center of the target lane, and the host vehicle determines the target determined when the host vehicle is within the set region. When determining that the host vehicle is traveling along the lane, and controlling the host vehicle to travel the determined target lane, and determining that the host vehicle is not traveling the determined target lane A process of changing the lane and controlling the host vehicle to move to the determined target lane, and a predetermined width of the region in a predetermined scene, the predetermined width being set in a scene other than the predetermined scene Compared to A process of widely Te is a vehicle control program for execution.
請求項1、4、6、7、8に記載の発明によれば、目標車線の中心を基準に所定幅の領域を設定し、自車両が設定した領域内に収まっている場合に目標車線を走行していると判定し、目標車線を自車両が走行するように制御すると共に、自車両が目標車線を走行していないと判定した場合には、車線変更を行って自車両が目標車線に移動するように制御し、所定の場面において、所定幅を、所定の場面以外の場面において設定する領域の所定幅に比して広くするため、車両の挙動を安定させた自動運転を実施することができる。 According to the first, fourth, sixth, seventh, and eighth aspects of the invention, an area having a predetermined width is set with reference to the center of the target lane, and the target lane is determined when the host vehicle is within the set area. If it is determined that the vehicle is traveling and the target lane is controlled so that the host vehicle is traveling, and if it is determined that the host vehicle is not traveling in the target lane, the lane change is performed and the host vehicle becomes the target lane. To control the vehicle to move and to make the predetermined width wider in the predetermined scene than the predetermined width of the area set in the scene other than the predetermined scene, and to carry out automatic driving with stable vehicle behavior Can do.
請求項2に記載の発明によれば、所定の場面以外の場面において、所定幅を、目標車線の幅に比して狭くするため、さらに車両の挙動を安定させることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the predetermined width is narrower than the width of the target lane in scenes other than the predetermined scene, the behavior of the vehicle can be further stabilized.
請求項3に記載の発明によれば、所定の場面において、所定幅を、目標車線の幅に比して広くするため、さらに車両の挙動を安定させることができる。 According to the third aspect of the present invention, in a predetermined scene, the predetermined width is made wider than the width of the target lane, so that the behavior of the vehicle can be further stabilized.
請求項5に記載の発明によれば、目標車線決定部により決定された目標車線が複数の車線に分岐する場面において、所定の場面以外の場面において設定する領域の所定幅に比して広くするため、車線分岐時に特に車両の挙動を安定させることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, in the scene where the target lane determined by the target lane determining unit branches into a plurality of lanes, the target lane is made wider than the predetermined width of the area set in a scene other than the predetermined scene. Therefore, the behavior of the vehicle can be stabilized particularly when the lane is branched.
以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。
<構成>
図1は、実施形態の車両制御システム100が搭載される車両(以下、自車両Mと称する)の構成要素を示す図である。車両制御システム100が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車であり、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を動力源とした自動車や、電動機を動力源とした電気自動車、内燃機関および電動機を兼ね備えたハイブリッド自動車等を含む。電気自動車は、例えば、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池等の電池により放電される電力を使用して駆動される。
Hereinafter, embodiments of a vehicle control system, a vehicle control method, and a vehicle control program of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Configuration>
FIG. 1 is a diagram illustrating components of a vehicle (hereinafter referred to as a host vehicle M) on which the
図1に示すように、自車両Mには、ファインダ20−1から20−7、レーダ30−1から30−6、およびカメラ40等のセンサと、ナビゲーション装置50と、車両制御システム100とが搭載される。
As shown in FIG. 1, the host vehicle M includes a finder 20-1 to 20-7, radars 30-1 to 30-6, sensors such as a
ファインダ20−1から20−7は、例えば、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を測定するLIDAR(Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging)である。例えば、ファインダ20−1は、フロントグリル等に取り付けられ、ファインダ20−2および20−3は、車体の側面やドアミラー、前照灯内部、側方灯付近等に取り付けられる。ファインダ20−4は、トランクリッド等に取り付けられ、ファインダ20−5および20−6は、車体の側面や尾灯内部等に取り付けられる。上述したファインダ20−1から20−6は、例えば、水平方向に関して150度程度の検出領域を有している。また、ファインダ20−7は、ルーフ等に取り付けられる。ファインダ20−7は、例えば、水平方向に関して360度の検出領域を有している。 The finders 20-1 to 20-7 are, for example, LIDAR (Light Detection and Ranging) that measures scattered light with respect to irradiation light and measures the distance to the target. For example, the finder 20-1 is attached to a front grill or the like, and the finders 20-2 and 20-3 are attached to a side surface of a vehicle body, a door mirror, the inside of a headlamp, a side lamp, and the like. The finder 20-4 is attached to a trunk lid or the like, and the finders 20-5 and 20-6 are attached to the side surface of the vehicle body, the interior of the taillight, or the like. The above-described finders 20-1 to 20-6 have a detection area of about 150 degrees in the horizontal direction, for example. The finder 20-7 is attached to a roof or the like. The finder 20-7 has a detection area of 360 degrees in the horizontal direction, for example.
レーダ30−1および30−4は、例えば、奥行き方向の検出領域が他のレーダよりも広い長距離ミリ波レーダである。また、レーダ30−2、30−3、30−5、30−6は、レーダ30−1および30−4よりも奥行き方向の検出領域が狭い中距離ミリ波レーダである。 The radars 30-1 and 30-4 are, for example, long-range millimeter wave radars having a detection area in the depth direction wider than that of other radars. Radars 30-2, 30-3, 30-5, and 30-6 are medium-range millimeter-wave radars that have a narrower detection area in the depth direction than radars 30-1 and 30-4.
以下、ファインダ20−1から20−7を特段区別しない場合は、単に「ファインダ20」と記載し、レーダ30−1から30−6を特段区別しない場合は、単に「レーダ30」と記載する。レーダ30は、例えば、FM−CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式によって物体を検出する。
Hereinafter, when the finders 20-1 to 20-7 are not particularly distinguished, they are simply referred to as “
カメラ40は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の個体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ40は、フロントウィンドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ40は、例えば、周期的に繰り返し自車両Mの前方を撮像する。カメラ40は、複数のカメラを含むステレオカメラであってもよい。
The
なお、図1に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。 The configuration illustrated in FIG. 1 is merely an example, and a part of the configuration may be omitted, or another configuration may be added.
図2は、実施形態に係る車両制御システム100を搭載した自車両Mの機能構成図である。自車両Mには、ファインダ20、レーダ30、およびカメラ40の他、ナビゲーション装置50と、車両センサ60と、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー(或いはパドルシフト)、ステアリングホイールなどの操作デバイス(操作子)70と、アクセル開度センサ、ブレーキ踏量センサ(ブレーキスイッチ)、シフト位置センサ、ステアリング操舵角センサ(またはステアリングトルクセンサ)などの操作検出センサ72と、切替スイッチ80と、走行駆動力出力装置90、ステアリング装置92、ブレーキ装置94と、車両制御システム100とが搭載される。これらの装置や機器は、CAN(Controller Area Network)通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。例示した操作デバイスはあくまで一例であり、ジョイスティック、ボタン、ダイヤルスイッチ、GUI(Graphical User Interface)スイッチなどが自車両Mに搭載されても構わない。なお、特許請求の範囲における車両制御システムは、車両制御システム100だけでなく、図2に示した構成のうち、車両制御システム100以外の構成(ファインダ20など)を含んでもよい。
FIG. 2 is a functional configuration diagram of the host vehicle M equipped with the
ナビゲーション装置50は、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機や地図情報(ナビ地図)、ユーザインターフェースとして機能するタッチパネル式表示装置、スピーカ、マイク等を有する。ナビゲーション装置50は、GNSS受信機によって自車両Mの位置を特定し、その位置からユーザによって指定された目的地までの経路を導出する。ナビゲーション装置50により導出された経路は、車両制御システム100の目標車線決定部110に提供される。自車両Mの位置は、車両センサ60の出力を利用したINS(Inertial Navigation System)によって特定または補完されてもよい。また、ナビゲーション装置50は、車両制御システム100が手動運転モードを実行している際に、目的地に至る経路について音声やナビ表示によって案内を行う。なお、自車両Mの位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置50とは独立して設けられてもよい。また、ナビゲーション装置50は、例えば、ユーザの保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。この場合、端末装置と車両制御システム100との間で、無線または有線による通信によって情報の送受信が行われる。
The
車両センサ60は、車速を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Mの向きを検出する方位センサ等を含む。
The
表示部62は、情報を画像として表示する。表示部62は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)や、有機EL(Electroluminescence)表示装置、ヘッドアップディスプレイなどを含む。表示部62は、ナビゲーション装置50が備える表示部や、自車両Mの状態(速度等)を表示するインストルメントパネルの表示部であってもよい。スピーカ64は、情報を音声として出力する。
The display unit 62 displays information as an image. The display unit 62 includes, for example, an LCD (Liquid Crystal Display), an organic EL (Electroluminescence) display device, a head-up display, and the like. The display unit 62 may be a display unit included in the
操作検出センサ72は、検出結果としてのアクセル開度、ブレーキ踏量、シフト位置、ステアリング操舵角、ステアリングトルクなどを車両制御システム100に出力する。なお、これに代えて、運転モードによっては操作検出センサ72の検出結果が、直接的に走行駆動力出力装置90、ステアリング装置92、またはブレーキ装置94に出力されてもよい。
The
切替スイッチ80は、車両乗員によって操作されるスイッチである。切替スイッチ80は、車両乗員の操作を受け付け、自車両Mの運転モードを指定する運転モード指定信号を生成し、切替制御部170に出力する。切替スイッチ80は、GUIスイッチ、機械式スイッチのいずれであってもよい。
The
走行駆動力出力装置90は、車両が走行するための走行駆動力(トルク)を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置90は、例えば、自車両Mが内燃機関を動力源とした自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンを制御するエンジンECU(Electronic Control Unit)を備え、自車両Mが電動機を動力源とした電気自動車である場合、走行用モータおよび走行用モータを制御するモータECUを備え、自車両Mがハイブリッド自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンECUと走行用モータおよびモータECUとを備える。走行駆動力出力装置90がエンジンのみを含む場合、エンジンECUは、後述する走行制御部160から入力される情報に従って、エンジンのスロットル開度やシフト段等を調整する。走行駆動力出力装置90が走行用モータのみを含む場合、モータECUは、走行制御部160から入力される情報に従って、走行用モータに与えるPWM信号のデューティ比を調整する。走行駆動力出力装置90がエンジンおよび走行用モータを含む場合、エンジンECUおよびモータECUは、走行制御部160から入力される情報に従って、互いに協調して走行駆動力を制御する。
The traveling driving
ステアリング装置92は、例えば、ステアリングECUと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングECUは、車両制御システム100から入力される情報、或いは入力されるステアリング操舵角またはステアリングトルクの情報に従って電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
The
ブレーキ装置94は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、制動制御部とを備える電動サーボブレーキ装置である。電動サーボブレーキ装置の制動制御部は、走行制御部160から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。電動サーボブレーキ装置は、ブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置94は、上記説明した電動サーボブレーキ装置に限らず、電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。電子制御式油圧ブレーキ装置は、走行制御部160から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する。また、ブレーキ装置94は、走行駆動力出力装置90に含まれ得る走行用モータによる回生ブレーキを含んでもよい。
The
[車両制御システム]
以下、車両制御システム100について説明する。車両制御システム100は、例えば、一以上のプロセッサまたは同等の機能を有するハードウェアにより実現される。車両制御システム100は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサ、記憶装置、および通信インターフェースが内部バスによって接続されたECU、或いはMPUなどが組み合わされた構成であってよい。
[Vehicle control system]
Hereinafter, the
車両制御システム100は、例えば、目標車線決定部110と、自動運転制御部120と、記憶部180とを備える。自動運転制御部120は、例えば、自車位置認識部122と、外界認識部130と、行動計画生成部140と、軌道生成部150と、走行制御部160と、切替制御部170とを備える。行動計画生成部140と、軌道生成部150と、走行制御部160とを合わせたものは、「制御部」の一例である。
The
目標車線決定部110、および自動運転制御部120の各部のうち一部または全部は、プロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、これらのうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。
Part or all of the units of the target
記憶部180には、例えば、高精度地図情報182、目標車線情報184、行動計画情報186などの情報が格納される。記憶部180は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等で実現される。プロセッサが実行するプログラムは、予め記憶部180に格納されていてもよいし、車載インターネット設備等を介して外部装置からダウンロードされてもよい。また、プログラムは、そのプログラムを格納した可搬型記憶媒体が図示しないドライブ装置に装着されることで記憶部180にインストールされてもよい。また、車両制御システム100は、複数のコンピュータ装置によって分散化されたものであってもよい。
The
目標車線決定部110は、例えば、MPUにより実現される。目標車線決定部110は、ナビゲーション装置50から提供された経路を複数のブロックに分割し(例えば、車両進行方向に関して100[m]毎に分割し)、高精度地図情報182を参照してブロックごとに目標車線を決定する。目標車線決定部110は、例えば、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。目標車線決定部110は、例えば、経路において分岐箇所や合流箇所などが存在する場合、自車両Mが、分岐先に進行するための合理的な走行経路を走行できるように、目標車線を決定する。目標車線決定部110により決定された目標車線は、目標車線情報184として記憶部180に記憶される。
The target
高精度地図情報182は、ナビゲーション装置50が有するナビ地図よりも高精度な地図情報である。高精度地図情報182は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、高精度地図情報182には、道路情報、交通規制情報、住所情報(住所・郵便番号)、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。道路情報には、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置(経度、緯度、高さを含む3次元座標)、車線のカーブの曲率、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事や交通事故、渋滞等によって車線が封鎖されているといった情報が含まれる。
The high-
図3は、自車位置認識部122の構成の一例を示す図である。自車位置認識部122は、例えば、走行車線中央認識部123と、相対位置認識部124と、場面ごと切替部125と、第1の判定部126と、第2の判定部127とを備える。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the vehicle
走行車線中央認識部123は、ファインダ20、レーダ30、カメラ40、ナビゲーション装置50、または車両センサ60から入力される情報に基づいて、目標車線決定部110により決定された目標車線の車線中央CLを認識する。まず、走行車線中央認識部123は、上記情報に基づいて、目標車線がどの車線であるかを認識する。走行車線中央認識部123は、例えば、高精度地図情報182から認識される道路区画線のパターン(例えば実線と破線の配列)と、カメラ40によって撮像された画像から認識される自車両Mの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、目標車線がどの車線であるかを認識する。この認識において、ナビゲーション装置50から取得される自車両Mの位置やINSによる処理結果が加味されてもよい。そして、走行車線中央認識部123は、認識した目標車線の車線中央CLの位置を認識する。
The travel lane
図4は、車線中央CLが認識される場面の一例を示す図である。図中IMは、例えばカメラ40の撮像画像、あるいはファインダ20またはレーダ30の出力を統合した仮想領域を俯瞰的に表したものである。また、図中CLは、目標車線の中央(以下、車線中央)を表し、ML1は自車線の一方の道路区画線を表し、ML2は他方の道路区画線を表している。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a scene where the lane center CL is recognized. In the figure, for example, IM represents a virtual area obtained by integrating the captured image of the
図示のように、例えば、走行車線中央認識部123は、道路区画線ML1およびML2の位置関係に基づいて、道路区画線ML1およびML2の中間距離の地点を車線中央CLとして認識する。
As illustrated, for example, the traveling lane
相対位置認識部124は、ファインダ20、レーダ30、カメラ40、ナビゲーション装置50、または車両センサ60から入力される情報に基づいて、走行車線中央認識部123により認識された車線中央CLに対する自車両Mの相対位置を認識し、車線中央CLと自車両Mとの位置のずれを示す距離OSを車線ごとに導出する。
The relative
図5は、相対位置認識部124により車線中央CLに対する自車両Mの相対位置が認識される様子を示す図である。相対位置認識部124は、例えば、自車両Mの基準点G(例えば重心や後輪軸中心など)から車線中央CLまでの距離OS1、および自車両Mの進行方向の車線中央CLに対してなす角度θを、車線中央CLに対する自車両Mの相対位置として認識する。
FIG. 5 is a diagram showing how the relative
なお、これに代えて、相対位置認識部124は、自車線L1のいずれかの側端部に対する自車両Mの基準点Gの位置などを、車線中央CLが設定された目標車線に対する自車両Mの相対位置として認識してもよい。相対位置認識部124により認識される自車両Mの相対位置は、目標車線決定部110に提供される。また、相対位置認識部124は、GNSS受信機等の受信電波を用いて、緯度経度等の絶対位置で自車両Mの位置を認識してもよい。また、相対位置認識部124は、走行駆動力出力装置90により出力される動力によって回転駆動する車輪(或いは車輪に接続されるシャフト等)の回転速度や回転数に基づいて、自車両Mの相対位置または絶対位置を補正してよい。また、相対位置認識部124は、相対位置および絶対位置を組み合わせて自車両Mの位置を認識してもよい。
Instead of this, the relative
場面ごと切替部125は、自車両Mの走行場面に基づいて、後述する第1の判定部126または第2の判定部127にそれぞれの処理を行わせる。例えば、場面ごと切替部125は、走行場面が所定の場面である場合には、第2の判定部127に処理を行わせ、走行場面が所定の場面以外の他の場面である場合には、第1の判定部126に処理を行わせる。
The scene-by-
所定の場面とは、自車両Mの走行車線認識を厳密に行うと、制御にハンチングが生じたりして円滑な走行が行われなくなる場面である。所定の場面は、例えば、後述する分岐イベントが実施される場面である。また、所定の場面は、高精度地図情報182に含まれる交通規制情報により、目標車線上に工事現場や交通事故現場等の存在が判明している場面を含んでもよいし、車線変更イベントや合流イベントが実施される場面を含んでもよい。一方、所定の場面以外の他の場面は、少なくとも、後述するレーンキープイベントが実施される場面を含む。
The predetermined scene is a scene in which if the traveling lane recognition of the host vehicle M is strictly performed, hunting occurs in the control and smooth traveling is not performed. The predetermined scene is, for example, a scene where a branch event described later is performed. In addition, the predetermined scene may include a scene in which the existence of a construction site, a traffic accident site, or the like is found on the target lane based on the traffic regulation information included in the high-
第1の判定部126は、目標車線決定部110により決定された目標車線の幅に比して狭い幅Waを有する第1の領域を、目標車線の車線中央CLを中心として対称となるように設定する。そして、第1の判定部126は、自車両Mの基準点Gが第1領域内に収まっている場合には、自車両Mは目標車線を走行していると判定し、行動計画生成部140にその旨を出力する。一方、第1の判定部126は、自車両Mの基準点Gが第1領域内に収まっていない場合には、自車両Mは目標車線を走行していないと判定し、行動計画生成部140にその旨を出力する。この第1の領域内では、自車両Mの挙動のふらつきは許容され、第1の領域外では、後述する行動計画生成部140、軌道生成部150、走行制御部160により車線変更イベントが実施されることで、自車両Mが第1の領域内に戻される。
The
第2の判定部127は、幅Waに比して広い幅Wbを有する第2の領域を、目標車線の車線中央CLを中心として対称となるように設定する。幅Wbは、好ましくは、目標車線決定部110により決定された目標車線の幅に比して広い幅である。また、幅Wbは、目標車線の幅と同じであってもよいし、目標車線の幅に比して狭い幅であってもよい。そして、第2の判定部127は、自車両Mの基準点Gが第2領域内に収まっている場合には、自車両Mは目標車線を走行していると判定し、行動計画生成部140にその旨を出力する。一方、第2の判定部127は、自車両Mの基準点Gが第2領域内に収まっていない場合には、自車両Mは目標車線を走行してないと判定し、行動計画生成部140にその旨を出力する。
The
なお、上述した第1の領域と第2の領域とのうち一方または双方は、自車両Mの走行環境に基づいて、車線中央CLから右側或いは左側に寄った位置に設定されてもよい。例えば、目標車線の左側の路肩に駐車車両が存在するような場合、第1の領域または第2の領域は右側に寄せて設定されてもよい。 One or both of the first region and the second region described above may be set at a position closer to the right side or the left side from the lane center CL based on the traveling environment of the host vehicle M. For example, when there is a parked vehicle on the left shoulder of the target lane, the first area or the second area may be set close to the right side.
図6は、第1の領域および第2の領域が設定される場面の一例を示す図である。図6の例では、第1場面において、レーンキープイベントが実施され、第2場面において、分岐イベンが実施され、第3場面では、第1場面と同様にレーンキープイベントが実施される様子を表している。本図では、第2場面が「所定の場面」に相当する。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a scene in which the first area and the second area are set. In the example of FIG. 6, a lane keep event is performed in the first scene, a branch event is performed in the second scene, and a lane keep event is performed in the third scene as in the first scene. ing. In the figure, the second scene corresponds to a “predetermined scene”.
例えば、目的地が分岐先の車線L2の方向にある場合、目標車線は、分岐点DPまでの車線L1、分岐点DPよりも先は車線L2と設定される。走行車線中央認識部123は、分岐元の車線L1と、分岐先の車線L2とのそれぞれにおいて車線中央CLを認識する。図中CL1は、分岐元の車線L1において認識された車線中央を表し、CL2は、分岐先の車線L2において認識された車線中央を表している。図示の例では、場面ごと切替部125は、第1場面および第3場面では、第1の判定部126に処理を行わせ、所定の場面である第2場面では、第2の判定部127に処理を行わせる。従って、図示のように、第1場面および第3場面では、第1の領域が設定され、第2場面では、第2の領域が設定される。
For example, when the destination is in the direction of the branch destination lane L2, the target lane is set to the lane L1 up to the branch point DP and the lane L2 ahead of the branch point DP. The traveling lane
外界認識部130は、ファインダ20、レーダ30、カメラ40等から入力される情報に基づいて、周辺車両の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。周辺車両とは、例えば、自車両Mの周辺を走行する車両であって、自車両Mと同じ方向に走行する車両である。周辺車両の位置は、他車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、他車両の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、上記各種機器の情報に基づいて把握される、周辺車両の加速度、車線変更をしているか否か(あるいは車線変更をしようとしているか否か)を含んでもよい。
The
また、外界認識部130は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者、その他の物体の位置を認識してもよい。特に、外界認識部130は、目標車線決定部110により決定された目標車線上において、車道上の落下物や、停車している周辺車両、工事現場付近の物標(例えばパイロンや看板)、歩行者などの障害物を認識する。
In addition to the surrounding vehicles, the external
行動計画生成部140は、自動運転のスタート地点、および/または自動運転の目的地を設定する。自動運転のスタート地点は、自車両Mの現在位置であってもよいし、自動運転を指示する操作がなされた地点でもよい。行動計画生成部140は、そのスタート地点と自動運転の目的地との間の区間において、行動計画を生成する。なお、これに限らず、行動計画生成部140は、任意の区間について行動計画を生成してもよい。
The action
行動計画は、例えば、順次実行される複数のイベントで構成される。イベントには、例えば、自車両Mを減速させる減速イベントや、自車両Mを加速させる加速イベント、目標車線を逸脱しないように自車両Mを走行させるレーンキープイベント、目標車線を変更させる車線変更イベント、自車両Mに前走車両を追い越させる追い越しイベント、分岐ポイントにおいて所望の車線に変更させたり、現在の目標車線を逸脱しないように自車両Mを走行させたりする分岐イベント、本線に合流するための合流車線において自車両Mを加減速させ、目標車線を変更させる合流イベント等が含まれる。行動計画生成部140は、目標車線決定部110により決定された目標車線が切り替わる箇所において、車線変更イベント、分岐イベント、または合流イベントを設定する。行動計画生成部140によって生成された行動計画を示す情報は、行動計画情報186として記憶部180に格納される。
The action plan is composed of, for example, a plurality of events that are sequentially executed. Examples of the event include a deceleration event for decelerating the host vehicle M, an acceleration event for accelerating the host vehicle M, a lane keeping event for driving the host vehicle M so as not to deviate from the target lane, and a lane change event for changing the target lane. To join the main event, a passing event that causes the own vehicle M to pass the preceding vehicle, a change to a desired lane at the branch point, or a driving event that causes the own vehicle M to travel without departing from the current target lane. , A merging event that accelerates or decelerates the host vehicle M and changes the target lane is included. The action
図7は、ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。図示するように、行動計画生成部140は、目標車線情報184が示す目標車線上を自車両Mが走行するために必要な行動計画を生成する。なお、行動計画生成部140は、自車両Mの状況変化に応じて、目標車線情報184に拘わらず、動的に行動計画を変更してもよい。例えば、行動計画生成部140は、車両走行中に外界認識部130によって認識された周辺車両の速度が閾値を超えたり、自車線に隣接する車線を走行する周辺車両の移動方向が自車線方向に向いたりした場合に、自車両Mが走行予定の運転区間に設定されたイベントを変更する。例えば、レーンキープイベントの後に車線変更イベントが実行されるようにイベントが設定されている場合において、外界認識部130の認識結果によって当該レーンキープイベント中に車線変更先の車線後方から車両が閾値以上の速度で進行してきたことが判明した場合、行動計画生成部140は、レーンキープイベントの次のイベントを、車線変更イベントから減速イベントやレーンキープイベント等に変更してよい。この結果、車両制御システム100は、外界の状態に変化が生じた場合においても、安全に自車両Mを自動走行させることができる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an action plan generated for a certain section. As illustrated, the action
また、行動計画生成部140は、上述した第1の判定部126および第2の判定部127による判定結果に基づいて、生成した行動計画を変更する。例えば、行動計画生成部140は、第1の判定部126または第2の判定部127により、「自車両Mが目標車線決定部110により決定された目標車線を走行していない」と判定された場合、現在実行中のイベント、または当該イベントの次に予定されるイベントを車線変更イベントに変更する。これによって、自車両Mは、車線変更することで本来走行すべき目標車線(目標車線決定部110により決定された目標車線)上に移動することになる。
Moreover, the action plan production |
図8は、軌道生成部150の構成の一例を示す図である。軌道生成部150は、例えば、走行態様決定部151と、軌道候補生成部152と、評価・選択部153と、車線変更制御部154とを備える。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
走行態様決定部151は、レーンキープイベントを実施する際に、定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行、障害物回避走行などのうちいずれかの走行態様を決定する。例えば、走行態様決定部151は、自車両Mの前方に他車両が存在しない場合に、走行態様を定速走行に決定する。また、走行態様決定部151は、前走車両に対して追従走行するような場合に、走行態様を追従走行に決定する。また、走行態様決定部151は、外界認識部130により前走車両の減速が認識された場合や、停車や駐車などのイベントを実施する場合に、走行態様を減速走行に決定する。また、走行態様決定部151は、外界認識部130により自車両Mがカーブ路に差し掛かったことが認識された場合に、走行態様をカーブ走行に決定する。
The travel
軌道候補生成部152は、走行態様決定部151により決定された走行態様に基づいて、走行車線中央認識部123により認識された目標車線の車線中央CLに沿って軌道の候補を生成する。本実施形態における軌道とは、将来の所定時間ごと(或いは所定走行距離ごと)の自車両Mの基準位置(例えば重心や後輪軸中心)が到達すべき目標位置の集まりである。以下、将来の所定時間ごと(或いは所定走行距離ごと)の目標位置のそれぞれを点で表し、この点を軌道点と称して説明する。
The track
軌道候補生成部152は、少なくとも、外界認識部130により認識された自車両Mの前方に存在する対象OBの速度、および自車両Mと対象OBとの距離に基づいて自車両Mの目標速度を算出する。軌道候補生成部152は、算出した目標速度に基づいて一以上の軌道を生成する。対象OBとは、前走車両や、合流地点、分岐地点、目標地点などの地点、障害物などの物体等を含む。
The track
図9は、軌道候補生成部152により生成される軌道の候補の一例を示す図である。なお、本図および後述する図11において、複数設定され得る軌道の候補のうち代表的な軌道または評価・選択部153により選択された軌道のみ表記して説明する。図中(A)に示すように、例えば、軌道候補生成部152は、自車両Mの現在位置を基準に、現時刻から所定時間Δt経過するごとに、K(1)、K(2)、K(3)、…といった軌道点を車線中央CLに沿って設定する。以下、これら軌道点を区別しない場合、単に「軌道点K」と表記する場合がある。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of trajectory candidates generated by the trajectory
走行態様決定部151により走行態様が定速走行に決定された場合、軌道候補生成部152は、図中(A)に示すように、等間隔で複数の軌道点Kを車線中央CLに沿って設定する。このような単純な軌道が生成される場合、軌道候補生成部152は、軌道を一つのみ生成するものとしてよい。
When the travel
走行態様決定部151により走行態様が減速走行に決定された場合(追従走行において前走車両が減速した場合も含む)、軌道候補生成部152は、図中(B)に示すように、到達する時刻がより早い軌道点Kほど間隔を広くし、到達する時刻がより遅い軌道点Kほど間隔を狭くして軌道を生成する。この場合において、前走車両が対象OBに設定されたり、前走車両以外の合流地点や、分岐地点、目標地点などの地点、障害物等が対象OBに設定されたりすることがある。これにより、自車両Mからの到達する時刻が遅い軌道点Kが自車両Mの現在位置と近づくため、後述する走行制御部160が自車両Mを減速させることになる。
When the traveling
走行態様決定部151により走行態様がカーブ走行に決定された場合、図中(C)に示すように、軌道候補生成部152は、道路の曲率に応じて、複数の軌道点Kを自車両Mの進行方向に対する横位置(車線幅方向の位置)を変更しながら配置する。
When the travel mode is determined to be curve travel by the travel
また、図中(D)に示すように、自車両Mの前方の道路上に歩行者や停止車両等の障害物OBが存在する場合、軌道候補生成部152は、この障害物OBを回避して走行するように、複数の軌道点Kを配置する。この際、軌道候補生成部152は、目標車線の車線中央CLから逸脱して軌道点Kを配置してよい。
Further, as shown in (D) in the figure, when an obstacle OB such as a pedestrian or a stopped vehicle exists on the road ahead of the host vehicle M, the trajectory
評価・選択部153は、軌道候補生成部152により生成された軌道の候補に対して、例えば、計画性と安全性の二つの観点で評価を行い、走行制御部160に出力する軌道を選択する。計画性の観点からは、例えば、既に生成されたプラン(例えば行動計画)に対する追従性が高く、軌道の全長が短い場合に軌道が高く評価される。例えば、右方向に車線変更することが望まれる場合に、一旦左方向に車線変更して戻るといった軌道は、低い評価となる。安全性の観点からは、例えば、自車両Mと物体(周辺車両等)との距離が遠く、加減速度や操舵角の変化量などが小さい軌道ほど高く評価される。
The evaluation /
車線変更制御部154は、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベントなどの車線の変更が必要なイベントが実施される場合、すなわち広義の車線変更が行われる場合に動作する。また、車線変更制御部154は、第1の判定部126により「第1の領域内に自車両Mが収まっていない」と判定された場合、または第2の判定部127により「第2の領域内に自車両Mが収まっていない」と判定された場合にも動作する。
The lane
図10は、車線変更イベントが実施される場合に実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本図および図11、12を参照しながら処理について説明する。 FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a flow of processing executed when a lane change event is performed. The processing will be described with reference to this figure and FIGS.
まず、車線変更制御部154は、走行車線中央認識部123により認識された目標車線に対して隣接する隣接車線であって、車線変更先の隣接車線を走行する周辺車両から2台の周辺車両を選択し、これらの周辺車両の間にターゲット位置TAを設定する(ステップS100)。以下、隣接車線においてターゲット位置TAの直前を走行する周辺車両を前方基準車両mBと称し、隣接車線においてターゲット位置TAの直後を走行する周辺車両を後方基準車両mCと称して説明する。ターゲット位置TAは、自車両Mと前方基準車両mBおよび後方基準車両mCとの位置関係に基づく相対的な位置である。
First, the lane
図11は、ターゲット位置TAが設定される様子を示す図である。図中、mAは前走車両を表し、mBは前方基準車両を表し、mCは後方基準車両を表している。また、矢印dは自車両Mの進行(走行)方向を表し、L1は自車線を表し、L2は隣接車線を表している。図11の例の場合、車線変更制御部154は、隣接車線L2上において、前方基準車両mBと後方基準車両mCとの間にターゲット位置TAを設定する。
FIG. 11 is a diagram illustrating how the target position TA is set. In the figure, mA represents a preceding vehicle, mB represents a front reference vehicle, and mC represents a rear reference vehicle. An arrow d represents the traveling (traveling) direction of the host vehicle M, L1 represents the host lane, and L2 represents an adjacent lane. In the example of FIG. 11, the lane
次に、車線変更制御部154は、ターゲット位置TAに(すなわち前方基準車両mBと後方基準車両mCとの間に)車線変更が可能か否かを判定するための一次条件を満たすか否かを判定する(ステップS102)。
Next, the lane
一次条件は、例えば、隣接車線に設けた禁止領域RAに周辺車両が一部でも存在せず、且つ、自車両Mと、前方基準車両mBおよび後方基準車両mCとのTTCがそれぞれ閾値よりも大きいことである。なお、この判定条件は、自車両Mの側方にターゲット位置TAを設定した場合の一例である。一次条件を満たさない場合、車線変更制御部154は、ステップS100に処理を戻し、ターゲット位置TAを再設定する。この際に、一次条件を満たすようなターゲット位置TAが設定できるタイミングまで待機したり、或いはターゲット位置TAを変更したりすることで、ターゲット位置TAの側方に移動するための速度制御が行われてもよい。
The primary condition is, for example, that there is no part of the surrounding vehicle in the prohibited area RA provided in the adjacent lane, and that the TTC of the host vehicle M, the front reference vehicle mB, and the rear reference vehicle mC is greater than the threshold value, respectively. That is. This determination condition is an example when the target position TA is set to the side of the host vehicle M. When the primary condition is not satisfied, the lane
図11に示すように、車線変更制御部154は、例えば、自車両Mを車線変更先の車線L2に射影し、前後に若干の余裕距離を持たせた禁止領域RAを設定する。禁止領域RAは、車線L2の横方向の一端から他端まで延在する領域として設定される。
As illustrated in FIG. 11, the lane
禁止領域RA内に周辺車両が存在しない場合、車線変更制御部154は、例えば、自車両Mの前端および後端を車線変更先の車線L2側に仮想的に延出させた延出線FMおよび延出線RMを想定する。車線変更制御部154は、延出線FMと前方基準車両mBの衝突余裕時間TTC(B)、および延出線RMと後方基準車両mCの後方基準車両TTC(C)を算出する。衝突余裕時間TTC(B)は、延出線FMと前方基準車両mBとの距離を、自車両Mおよび前方基準車両mBの相対速度で除算することで導出される時間である。衝突余裕時間TTC(C)は、延出線RMと後方基準車両mCとの距離を、自車両Mおよび前方基準車両mBの相対速度で除算することで導出される時間である。軌道生成部118は、衝突余裕時間TTC(B)が閾値Th(B)よりも大きく、且つ衝突余裕時間TTC(C)が閾値Th(C)よりも大きい場合に、一次条件を満たすと判定する。閾値Th(B)とTh(C)は同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
When there is no surrounding vehicle in the prohibited area RA, the lane
一次条件を満たす場合、車線変更制御部154は、車線変更のための軌道の候補を軌道候補生成部152に生成させる(ステップS104)。図12は、車線変更のための軌道が生成される様子を示す図である。例えば、軌道候補生成部152は、前走車両mA、前方基準車両mBおよび後方基準車両mCが所定の速度モデルで走行するものと仮定し、これら3台の車両の速度モデルと自車両Mの速度とに基づいて、自車両Mが前走車両mAと干渉せずに、将来のある時刻において前方基準車両mBと後方基準車両mCとの間に位置するように軌道の候補を生成する。例えば、軌道候補生成部152は、現在の自車両Mの位置から、将来のある時刻における前方基準車両mBの位置や、車線変更先の車線の中央、且つ車線変更の終了地点までをスプライン曲線等の多項式曲線を用いて滑らかに繋ぎ、この曲線上に等間隔あるいは不等間隔で軌道点Kを所定個数配置する。この際、軌道候補生成部152は、軌道点Kの少なくとも1つがターゲット位置TA内に配置されるように軌道を生成する。
If the primary condition is satisfied, the lane
次に、評価・選択部153は、設定条件を満たす軌道の候補を生成できたか否かを判定する(ステップS106)。設定条件とは、例えば、前述した計画性や安全性の観点から閾値以上の評価値が得られたことである。設定条件を満たす軌道の候補を生成できた場合、評価・選択部153は、例えば、閾値以上の評価値の軌道の中から、最も評価値の高い軌道の候補を選択し、軌道の情報を走行制御部160に出力し、車線変更を実施させる(ステップS108)。一方、設定条件を満たす軌道を生成できなかった場合、ステップS110に処理を戻す。この際に、ステップS102で否定的な判定を得た場合と同様に、待機状態になったり、ターゲット位置TAを再設定したりする処理が行われてもよい。これよって、本フローチャートの処理が終了する。
Next, the evaluation /
走行制御部160は、評価・選択部153により選択された軌道を、予定の時刻通りに自車両Mが通過するように、走行駆動力出力装置90、ステアリング装置92、およびブレーキ装置94を制御する。例えば、走行制御部160は、評価・選択部153により選択された軌道に沿って自車両Mを走行させる際に、相対位置認識部124により導出された距離OSに基づいて、ステアリング装置92、およびブレーキ装置94のそれぞれの操作量(制御量)を決定する。例えば、走行制御部160は、距離OSが小さくなるように(自車両Mが車線中央CLに近づくように)ステアリング装置92、およびブレーキ装置94の操作量を決定する。
The
以下、自車両Mの走行中に、所定の場面を通過することで行動計画が動的に変更される様子を、図13および14を参照して説明する。図13は、本実施形態の車両制御システム100により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、所定周期で繰り返し実行される。
Hereinafter, how the action plan is dynamically changed by passing through a predetermined scene while the host vehicle M is traveling will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a flowchart showing an example of the flow of processing executed by the
まず、走行車線中央認識部123は、ファインダ20、レーダ30、カメラ40、ナビゲーション装置50、または車両センサ60から入力される情報に基づいて、目標車線決定部110により決定された目標車線を含む道路上の各車線において車線中央CLを認識する(ステップS200)。
First, the traveling lane
次に、場面ごと切替部125は、所定の場面であるか否かを判定する(ステップS202)。所定のイベントである場合、場面ごと切替部125は、第2の判定部127に処理を行わせる。これを受けて、第2の判定部127は、第2の領域を目標車線の車線中央CLを中心に設定する(ステップS204)。次に、第2の判定部127は、設定した第2の領域内に自車両Mが収まっているか否かを判定する(ステップS206)。第2の領域内に自車両Mが収まっている場合、自動運転制御部120は、現在のイベントであるレーンキープイベントを維持して(ステップS208)、レーンキープイベントを継続する(ステップS2210)。
Next, the scene-by-
一方、第2の領域内に自車両Mが収まっていない場合、行動計画生成部140は、レーンキープイベントの次のイベント、または当該レーンキープイベントを、車線変更イベントに変更する(ステップS212)。そして、自動運転制御部120は、S210の処理として、上述した図10に示す一連の処理を行って、目標車線に車線変更させる車線変更イベントを実行する。
On the other hand, when the host vehicle M is not within the second area, the action
上述したS202の処理において否定的な判定を得た場合、すなわち所定のイベントでない場合、場面ごと切替部125は、第1の判定部126に処理を行わせる。これを受けて、第1の判定部126は、第1の領域を目標車線の車線中央CLを中心に設定する(ステップS214)。次に、第1の判定部126は、設定した第1の領域内に自車両Mが収まっているか否かを判定する(ステップS216)。第1の領域内に自車両Mが収まっている場合、自動運転制御部120は、上述したS208に処理を移す。一方、第1の領域内に自車両Mが収まっていない場合、自動運転制御部120は、上述したS212に処理を移す。これによって、本フローチャートの処理が終了する。
When a negative determination is obtained in the above-described processing of S202, that is, when the event is not a predetermined event, the
図14は、第1の判定部126による判定場面の一例を示す図である。図中L2は、目的地が存在する方向の分岐先の車線を表し、L1は、分岐元の車線を表している。また、図中CL1は、分岐元の車線L1において認識された車線中央を表し、CL2は、分岐先の車線L2において認識された車線中央を表している。また、図中K#は、自車両Mが第2場面の地点までに至った軌跡を表している。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a determination scene by the
このような状況で、分岐地点DPまではCL1が、その先ではCL2が、目標車線の中央CLとして扱われる。仮に、場面を問わずに第1の領域のみが設定されるものとした場合、自動運転制御部120は、車線L2への旋回が遅れて車線L1寄りに走行した場合には(図中、実線で示す自車両Mの位置が対応する)、感度よく「車線L2から逸脱した」と判定し、車線変更イベントを起動することになる。この車線変更イベントの軌道は本来不要なものであり、制御負荷が高くなるだけでなく、「車線L2から逸脱した」と判定されたり、「車線L2内に収まっている」と判定されたりすることが繰り返されると、制御にハンチングが生じることになる。
In such a situation, CL1 is treated as the center CL of the target lane up to the branch point DP, and CL2 beyond that. Assuming that only the first region is set regardless of the scene, the automatic
これに対して、本実施形態の車両制御システム100では、第2場面において第1の領域よりも幅の広い第2の領域を設定する。これによって、不要な逸脱判定を回避したい場面において、不感帯に近い領域を設けることができ、例えばレーンキープ等の簡易な制御で自車両Mを分岐先の車線にL2に移動させることができる。また、ハンチングなどの制御上の不都合が生じるのを抑制することができる。
On the other hand, in the
切替制御部170は、切替スイッチ80から入力される運転モード指定信号に基づいて運転モードを切り替える他、操作デバイス70に対する加速、減速または操舵を指示する操作に基づいて、運転モードを切り替える。例えば、切替制御部170は、操作検出センサ72から入力された操作量が閾値を超えた状態が、基準時間以上継続した場合に、自動運転モードから手動運転モードに切り替える。また、切替制御部170は、自動運転の目的地付近において、運転モードを自動運転モードから手動運転モードに切り替える。
The switching
切替制御部170は、手動運転モードから自動運転モードに切り替える場合、切替スイッチ80から入力される運転モード指定信号に基づいて、これを行う。また、自動運転モードから手動運転モードに切り替わった後、所定時間の間、操作デバイス70に対する加速、減速または操舵を指示する操作が検出されなかった場合に、自動運転モードに復帰するといった制御が行われてもよい。
When switching from the manual operation mode to the automatic operation mode, the switching
以上説明した実施形態によれば、所定の場面では目標車線の中心を基準に第2の領域を設定し、所定の場面以外の場面では目標車線の中心を基準に第1の領域を設定し、自車両Mがこれら双方の領域内に収まっている場合に、自車両Mが目標車線を走行していると判定する。この場合には、車両制御システム100は、目標車線を自車両Mが走行するように制御する。また、車両制御システム100は、少なくともいずれか一方の領域内に自車両Mが収まっていない場合、すなわち自車両Mが目標車線を走行していない場合には、目標車線に移動するように制御する。これによって、車両制御システム100は、車両の挙動を安定させた自動運転を実施することができる。例えば、車両制御システム100は、分岐イベント時に、車線中央CLを中心に第2の領域を設定することにより、目標車線が不必要に変更されるのを抑制することができる。この結果、ハンチングを抑制することができる。
According to the embodiment described above, the second area is set based on the center of the target lane in a predetermined scene, and the first area is set based on the center of the target lane in scenes other than the predetermined scene, When the host vehicle M is within both of these areas, it is determined that the host vehicle M is traveling in the target lane. In this case, the
なお、上述した実施形態では、所定の場面において第2の領域を設定して、不要な逸脱判定を回避するものとして説明したがこれに限られない。例えば、上述した場面ごと切替部125は、所定の場面(所定のイベント)である場合、第1の判定部126または第2の判定部127による逸脱判定の処理を停止させてもよい。すなわち、車両制御システム100は、所定の場面では、車線変更によって自車両Mが目標車線を走行するように制御するのを停止し、例えばレーンキープ等の簡易な制御で自車両Mを目標車線に移動させる。これによって、上述した実施形態と同様に、ハンチングを抑制することができる。
In the above-described embodiment, the second area is set in a predetermined scene to avoid unnecessary deviation determination. However, the present invention is not limited to this. For example, the above-described scene-by-
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using embodiment, this invention is not limited to such embodiment at all, In the range which does not deviate from the summary of this invention, various deformation | transformation and substitution Can be added.
20…ファインダ、30…レーダ、40…カメラ、50…ナビゲーション装置、60…車両センサ、62…表示部、70…操作デバイス、72…操作検出センサ、80…切替スイッチ、90…走行駆動力出力装置、92…ステアリング装置、94…ブレーキ装置、100…車両制御システム、110…目標車線決定部、120…自動運転制御部、122…自車位置認識部、123…走行車線中央認識部、124…相対位置認識部、125…場面ごと切替部、126…第1の判定部、127…第2の判定部、130…外界認識部、140…行動計画生成部、150…軌道生成部、151…走行態様決定部、152…軌道候補生成部、153…評価・選択部、154…車線変更制御部、160…走行制御部、170…切替制御部、180…記憶部、M…自車両
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記自車両の位置を認識すると共に、前記目標車線の中心を基準に所定幅の領域を設定し、前記自車両が前記設定した領域内に収まっている場合に、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していると判定する自車位置認識部と、
前記自車位置認識部の判定結果を参照し、前記目標車線決定部により決定された目標車線を前記自車両が走行するように制御すると共に、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していないと前記自車位置認識部により判定された場合には、車線変更を行って前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線に移動するように制御する制御部と、を備え、
前記自車位置認識部は、所定の場面において、前記所定幅を、前記所定の場面以外の場面において設定する前記領域の所定幅に比して広くする、
車両制御システム。 A target lane determining unit that determines a target lane for driving the vehicle from a plurality of lanes in which the vehicle can travel based on a route to the set destination;
While recognizing the position of the host vehicle, a region having a predetermined width is set with reference to the center of the target lane, and the host vehicle determines the target lane when the host vehicle is within the set region. A vehicle position recognition unit that determines that the vehicle is traveling in the target lane determined by the unit;
With reference to the determination result of the host vehicle position recognition unit, the target vehicle determined by the target lane determination unit is controlled so that the host vehicle travels, and the host vehicle is determined by the target lane determination unit. If the vehicle position recognition unit determines that the vehicle is not traveling in the target lane, a control is performed to change the lane and control the vehicle to move to the target lane determined by the target lane determination unit. And comprising
The vehicle position recognition unit widens the predetermined width in a predetermined scene as compared to a predetermined width of the region set in a scene other than the predetermined scene.
Vehicle control system.
請求項1に記載の車両制御システム。 The vehicle position recognition unit narrows the predetermined width in a scene other than the predetermined scene as compared with the width of the target lane determined by the target lane determination unit,
The vehicle control system according to claim 1.
請求項1または2に記載の車両制御システム。 The vehicle position recognition unit makes the predetermined width wider than the width of the target lane determined by the target lane determination unit in the predetermined scene.
The vehicle control system according to claim 1 or 2.
前記所定の場面以外の場面において、前記目標車線決定部により決定された目標車線の幅に比して狭い第1の領域を設定し、前記自車両が前記設定した第1の領域内に収まっている場合に、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していると判定する第1の判定部と、
前記所定の場面において、前記目標車線決定部により決定された目標車線の幅に比して広い第2の領域を設定し、前記自車両が前記設定した第2の領域内に収まっている場合に、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していると判定する第2の判定部と、を有し、
前記制御部は、前記第1の判定部または前記第2の判定部により、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していないと判定された場合には、車線変更を行って前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線に移動するように制御する、
請求項1から3のうちいずれか1項に記載の車両制御システム。 The vehicle position recognition unit
In a scene other than the predetermined scene, a first region that is narrower than the width of the target lane determined by the target lane determining unit is set, and the host vehicle is within the set first region. A first determination unit that determines that the host vehicle is traveling in the target lane determined by the target lane determination unit,
In the predetermined scene, when a second area that is wider than the width of the target lane determined by the target lane determining unit is set, and the host vehicle is within the set second area A second determination unit that determines that the host vehicle is traveling in the target lane determined by the target lane determination unit,
When the first determination unit or the second determination unit determines that the host vehicle is not traveling in the target lane determined by the target lane determination unit, the control unit changes the lane. To control the host vehicle to move to the target lane determined by the target lane determining unit,
The vehicle control system according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のうちいずれか1項に記載の車両制御システム。 The predetermined scene is a scene where the target lane determined by the target lane determination unit branches into a plurality of lanes.
The vehicle control system according to any one of claims 1 to 4.
前記自車両の位置を認識すると共に、前記目標車線の中心を基準に所定幅の領域を設定し、前記自車両が前記設定した領域内に収まっている場合に、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していると判定する自車位置認識部と、
前記自車位置認識部の判定結果を参照し、前記目標車線決定部により決定された目標車線を前記自車両が走行するように制御すると共に、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行していないと前記自車位置認識部により判定された場合には、車線変更を行って前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線に移動するように制御する制御部と、を備え、
前記自車位置認識部は、所定の場面において、前記自車両が前記目標車線決定部により決定された目標車線を走行しているか否かの判定処理を停止する、
車両制御システム。 A target lane determining unit that determines a target lane for driving the vehicle from a plurality of lanes in which the vehicle can travel based on a route to the set destination;
While recognizing the position of the host vehicle, a region having a predetermined width is set with reference to the center of the target lane, and the host vehicle determines the target lane when the host vehicle is within the set region. A vehicle position recognition unit that determines that the vehicle is traveling in the target lane determined by the unit;
With reference to the determination result of the host vehicle position recognition unit, the target vehicle determined by the target lane determination unit is controlled so that the host vehicle travels, and the host vehicle is determined by the target lane determination unit. If the vehicle position recognition unit determines that the vehicle is not traveling in the target lane, a control is performed to change the lane and control the vehicle to move to the target lane determined by the target lane determination unit. And comprising
The host vehicle position recognition unit stops a determination process as to whether or not the host vehicle is traveling in a target lane determined by the target lane determination unit in a predetermined scene;
Vehicle control system.
設定された目的地までの経路に基づいて、車両が走行可能な複数の車線の中から、自車両を走行させる目標車線を決定し、
前記自車両の位置を認識すると共に、前記目標車線の中心を基準に所定幅の領域を設定し、前記自車両が前記設定した領域内に収まっている場合に、前記自車両が前記決定した目標車線を走行していると判定し、
前記決定した目標車線を前記自車両が走行するように制御すると共に、前記自車両が前記決定した目標車線を走行していないと判定した場合には、車線変更を行って前記自車両が前記決定した目標車線に移動するように制御し、
所定の場面において、前記所定幅を、前記所定の場面以外の場面において設定する前記領域の所定幅に比して広くする、
車両制御方法。 In-vehicle computer
Based on the route to the set destination, determine the target lane to drive the vehicle from among the multiple lanes that the vehicle can travel,
While recognizing the position of the host vehicle, a region having a predetermined width is set with reference to the center of the target lane, and the host vehicle determines the target determined when the host vehicle is within the set region. Determine that you are driving in a lane,
When the host vehicle controls the determined target lane so that the host vehicle travels, and when it is determined that the host vehicle does not travel the determined target lane, a lane change is performed and the host vehicle determines the determination. Control to move to the target lane,
In a predetermined scene, the predetermined width is made wider than a predetermined width of the area set in a scene other than the predetermined scene.
Vehicle control method.
設定された目的地までの経路に基づいて、車両が走行可能な複数の車線の中から、自車両を走行させる目標車線を決定する処理と、
前記自車両の位置を認識すると共に、前記目標車線の中心を基準に所定幅の領域を設定し、前記自車両が前記設定した領域内に収まっている場合に、前記自車両が前記決定した目標車線を走行していると判定する処理と、
前記決定した目標車線を前記自車両が走行するように制御すると共に、前記自車両が前記決定した目標車線を走行していないと判定した場合には、車線変更を行って前記自車両が前記決定した目標車線に移動するように制御する処理と、
所定の場面において、前記所定幅を、前記所定の場面以外の場面において設定する前記領域の所定幅に比して広くする処理と、を実行させる、
車両制御プログラム。 On-board computer
Based on a route to a set destination, a process for determining a target lane for driving the vehicle from a plurality of lanes in which the vehicle can travel,
While recognizing the position of the host vehicle, a region having a predetermined width is set with reference to the center of the target lane, and the host vehicle determines the target determined when the host vehicle is within the set region. A process of determining that the vehicle is traveling in a lane;
When the host vehicle controls the determined target lane so that the host vehicle travels, and when it is determined that the host vehicle does not travel the determined target lane, a lane change is performed and the host vehicle determines the determination. Processing to move to the target lane,
In a predetermined scene, causing the predetermined width to be wider than a predetermined width of the region set in a scene other than the predetermined scene;
Vehicle control program.
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