JP2018086948A - Vehicle control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle control device capable of facilitating switching to a target traveling route suitable for a driving support mode without excessive calculation load.SOLUTION: A vehicle control device (ECU) 10 for a vehicle 1 having a plurality of driving support modes executes traveling route calculation processing (S13 in Fig. 9) for temporally repeatedly calculating a plurality of traveling routes each including a target position P_k and target speed V_k of the vehicle without considering obstacle information on obstacles on a traveling path or around the traveling path on which the vehicle 1 travels, executes traveling route selection processing (S14 in Fig. 9, Fig. 10) for selecting one traveling route from the plurality of traveling routes as a target traveling route on the basis of a selected traveling support mode, and executes second traveling route correction processing (S15b) for correcting the target traveling route so as to avoid the obstacles on the basis of the obstacle information.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、車両制御装置に係り、特に、車両の安全走行を支援する車両制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly to a vehicle control device that supports safe driving of a vehicle.

近年、車両の自動運転に関する技術が種々に提案されている。例えば、特許文献1には、車線変更する場面においてGPSからの自車位置情報及び地図情報を用いて目標走行経路を計算する技術が提案されている。この技術では、例えば、走行路上に障害物が検出された場合には、この障害物を避けて隣の車線に車線変更するように、1つの目標走行経路が計算されるようになっている。   In recent years, various technologies related to automatic driving of vehicles have been proposed. For example, Patent Document 1 proposes a technique for calculating a target travel route using own vehicle position information and map information from a GPS in a lane change scene. In this technique, for example, when an obstacle is detected on the travel route, one target travel route is calculated so as to avoid the obstacle and change the lane to the adjacent lane.

特開2008−149855号公報JP 2008-149855 A

複数の自動運転モード又は運転支援モードを備えた車両において、常時、選択されている運転支援モードに適した単一の目標走行経路のみを計算していると、運転者の意思による運転支援モードの切替え操作の際に、切替え後の運転支援モードに適した目標走行経路を新たに計算しなければならない。ところが、目標走行経路は、ある程度の計算時間を必要とするため、切替え操作から新たな目標走行経路の計算完了までの間、新たな目標走行経路が無い期間が生じたり、運転支援モードが切替わらなかったりして、運転意図の変化に即座に対応できず運転者に違和感を与えるおそれがあった。   In a vehicle equipped with a plurality of automatic driving modes or driving assistance modes, if only a single target travel route suitable for the selected driving assistance mode is calculated at all times, During the switching operation, a new target travel route suitable for the driving support mode after switching must be newly calculated. However, since the target travel route requires a certain amount of calculation time, there is a period in which there is no new target travel route from the switching operation to the completion of the calculation of the new target travel route, or the driving support mode is switched. In some cases, the driver may not be able to respond immediately to changes in driving intentions, which may cause the driver to feel uncomfortable.

一方、すべての運転支援モードについて、それぞれに適した目標走行経路を常時計算すること、更には、時間的に変化し得る先行車,障害物,信号等の情報をも加味して複数の目標走行経路を常時計算することは、計算負荷が高くなってしまうという問題があった。   On the other hand, for all driving support modes, it is necessary to constantly calculate the target driving route suitable for each, and also to make multiple target drivings, taking into account information such as preceding vehicles, obstacles, and signals that can change over time. The constant calculation of the route has a problem that the calculation load becomes high.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、過大な計算負荷なしに、運転支援モードに適した目標走行経路への切替えが容易となる車両制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and provides a vehicle control device that can easily switch to a target travel route suitable for the driving support mode without excessive calculation load. Objective.

上記の目的を達成するために、本発明は、複数の運転支援モードを備えた車両のための車両制御装置(ECU)10であって、車両が走行する走行路上又は走行路周辺の障害物に関する障害物情報を考慮せずに、前記車両の目標位置及び目標速度を含む複数の走行経路を時間的に繰返し計算する走行経路計算処理を実行し、選択されている運転支援モードに基づいて、複数の走行経路から1つの走行経路を目標走行経路として選択する走行経路選択処理を実行し、障害物情報に基づいて、障害物を回避するように、目標走行経路を補正する走行経路補正処理を実行することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention relates to a vehicle control unit (ECU) 10 for a vehicle having a plurality of driving support modes, which relates to an obstacle on or around a travel path on which the vehicle travels. Execute travel route calculation processing that repeatedly calculates a plurality of travel routes including the target position and target speed of the vehicle in time without considering obstacle information, and based on the selected driving support mode, A travel route selection process for selecting one travel route as a target travel route from the travel routes is performed, and a travel route correction process for correcting the target travel route so as to avoid an obstacle based on the obstacle information is performed. It is characterized by doing.

このように構成された本発明によれば、常時は存在しない障害物を考慮せずに、複数の走行経路の各々を計算するので、各走行経路の計算負荷を軽減することができる。また、本発明では、障害物が検出されれば、その障害物情報に基づいて、複数の走行経路から選択された1つの走行経路(目標走行経路)を補正する。このため、障害物を回避するための計算は、選択された目標走行経路のみについて行えばよいので、全体として計算負荷の増大を抑制することが可能となる。これにより、本発明では、過大な計算負荷を回避しつつ、運転支援モードの切替え操作に応じて、即座に切替え後の運転支援モードに適した走行経路を適用することができる。   According to the present invention configured as described above, since each of the plurality of travel routes is calculated without considering an obstacle that does not always exist, the calculation load of each travel route can be reduced. In the present invention, if an obstacle is detected, one traveling route (target traveling route) selected from a plurality of traveling routes is corrected based on the obstacle information. For this reason, the calculation for avoiding the obstacle only needs to be performed for the selected target travel route, so that it is possible to suppress an increase in calculation load as a whole. Accordingly, in the present invention, it is possible to immediately apply a travel route suitable for the driving support mode after switching according to the switching operation of the driving support mode while avoiding an excessive calculation load.

本発明において、好ましくは、走行経路補正処理において、少なくとも障害物から車両に向けて、障害物に対する車両の相対速度の許容上限値の分布を規定する速度分布領域を設定し、速度分布領域内において障害物に対する車両の相対速度が許容上限値を超えることを抑制するように、目標走行経路を補正する。
このように構成された本発明によれば、検出された障害物に設定された速度分布領域によって規定される車両の相対速度の許容上限値を超えないように目標走行経路が補正されるので、補正された目標走行経路により、障害物に対して適切な速度及び/又は距離を維持しながら障害物を回避することができる。
In the present invention, preferably, in the travel route correction process, a speed distribution region that defines a distribution of an allowable upper limit value of the relative speed of the vehicle with respect to the obstacle is set at least from the obstacle to the vehicle. The target travel route is corrected so as to suppress the relative speed of the vehicle with respect to the obstacle from exceeding the allowable upper limit value.
According to the present invention configured as described above, the target travel route is corrected so as not to exceed the allowable upper limit value of the relative speed of the vehicle defined by the speed distribution region set in the detected obstacle. The corrected target travel route can avoid the obstacle while maintaining an appropriate speed and / or distance with respect to the obstacle.

本発明において、好ましくは、走行経路計算処理において、複数の走行経路は、走行路に関する走行路情報,先行車の走行軌跡に関する先行車軌跡情報,及び,走行路上での車両の現在の走行挙動情報のうちの1つ又はそれ以上を用いて計算される。
このように構成された本発明によれば、車両のセンサ等を利用して走行路情報,先行車軌跡情報,走行挙動情報を取得し、これら情報から複数の走行経路を計算することが可能である。そして、本発明では、これら複数の走行経路から選択した1つの走行経路に対して、いずれの走行経路にも共通するはずであった障害物回避のための補正を実行することができる。
In the present invention, preferably, in the travel route calculation processing, the plurality of travel routes include travel route information relating to the travel route, preceding vehicle trajectory information relating to the travel trajectory of the preceding vehicle, and current travel behavior information of the vehicle on the travel route. Is calculated using one or more of.
According to the present invention configured as described above, it is possible to obtain travel route information, preceding vehicle trajectory information, and travel behavior information using a vehicle sensor or the like, and calculate a plurality of travel routes from these information. is there. And in this invention, the correction | amendment for the obstacle avoidance which should have been common to all the travel routes with respect to one travel route selected from these several travel routes can be performed.

本発明において、具体的には、走行経路計算処理において計算される複数の走行経路は、少なくとも走行路に関する走行路情報に基づいて、走行路内を走行するように設定される第1走行経路と、先行車の走行軌跡に関する先行車軌跡情報に基づいて、先行車の軌跡を追従するように設定される第2走行経路と、を少なくとも含む。   In the present invention, specifically, the plurality of travel routes calculated in the travel route calculation process are a first travel route set to travel in the travel route based on at least the travel route information related to the travel route, And at least a second traveling route set to follow the locus of the preceding vehicle based on the preceding vehicle locus information relating to the traveling locus of the preceding vehicle.

本発明において、好ましくは、乗員が運転支援モードを選択するための運転者操作部を備える。
このように構成された本発明によれば、乗員が運転者操作部を操作することによって、乗員の運転支援要求に応じて所望の運転支援モードを適宜に選択することができる。
In the present invention, preferably, a driver operation unit is provided for the occupant to select a driving support mode.
According to the present invention configured as described above, a desired driving support mode can be appropriately selected according to the driving support request of the passenger by the driver operating the driver operation unit.

本発明によれば、過大な計算負荷なしに、運転支援モードに適した目標走行経路への切替えが容易となる車両制御装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle control apparatus which becomes easy to switch to the target driving | running route suitable for driving assistance mode, without an excessive calculation load can be provided.

本発明の実施形態における車両制御システムの構成図である。It is a lineblock diagram of the vehicle control system in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における第1走行経路の説明図である。It is explanatory drawing of the 1st driving | running route in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における第2走行経路の説明図である。It is explanatory drawing of the 2nd driving | running route in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における第3走行経路の説明図である。It is explanatory drawing of the 3rd driving | running route in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における運転支援モードと目標走行経路との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the driving assistance mode and target driving | running route in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における走行規制情報に基づく第1走行経路補正処理の説明図である。It is explanatory drawing of the 1st driving | running route correction process based on the driving | running | working control information in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における障害物回避制御の説明図である。It is explanatory drawing of the obstacle avoidance control in embodiment of this invention. 本発明の実施形態の障害物回避制御における障害物と車両との間のすれ違い速度の許容上限値とクリアランスとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the allowable upper limit of the passing speed between the obstruction and the vehicle in the obstruction avoidance control of embodiment of this invention, and clearance. 本発明の実施形態における運転支援制御の処理フローである。It is a processing flow of the driving assistance control in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における走行経路選択処理の処理フローである。It is a processing flow of the travel route selection process in the embodiment of the present invention.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両制御システムについて説明する。まず、図1を参照して、車両制御システムの構成について説明する。図1は、車両制御システムの構成図である。   Hereinafter, a vehicle control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the configuration of the vehicle control system will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle control system.

本実施形態の車両制御システム100は、車両1(図2等参照)に対して複数の運転支援モードにより、それぞれ異なる運転支援制御を提供するように構成されている。運転者は、複数の運転支援モードから所望の運転支援モードを選択可能である。   The vehicle control system 100 of the present embodiment is configured to provide different driving support controls to the vehicle 1 (see FIG. 2 and the like) by a plurality of driving support modes. The driver can select a desired driving support mode from a plurality of driving support modes.

図1に示すように、車両制御システム100は、車両1に搭載されており、車両制御装置(ECU)10と、複数のセンサ及びスイッチと、複数の制御システムと、運転支援モードについてのユーザ入力を行うための運転者操作部35を備えている。複数のセンサ及びスイッチには、車載カメラ21,ミリ波レーダ22,車両の挙動を検出する複数の挙動センサ(車速センサ23,加速度センサ24,ヨーレートセンサ25)及び複数の挙動スイッチ(操舵角センサ26,アクセルセンサ27,ブレーキセンサ28),測位システム29,ナビゲーションシステム30が含まれる。また、複数の制御システムには、エンジン制御システム31,ブレーキ制御システム32,ステアリング制御システム33が含まれる。   As shown in FIG. 1, a vehicle control system 100 is mounted on a vehicle 1, and includes a vehicle control device (ECU) 10, a plurality of sensors and switches, a plurality of control systems, and user input for a driving support mode. A driver operation unit 35 is provided. The plurality of sensors and switches include an in-vehicle camera 21, a millimeter wave radar 22, a plurality of behavior sensors (vehicle speed sensor 23, acceleration sensor 24, yaw rate sensor 25) for detecting the behavior of the vehicle, and a plurality of behavior switches (steering angle sensor 26). , Accelerator sensor 27, brake sensor 28), positioning system 29, and navigation system 30 are included. The plurality of control systems include an engine control system 31, a brake control system 32, and a steering control system 33.

運転者操作部35は、運転者が操作可能なように車両1の車室内に設けられており、複数の運転支援モードから所望の運転支援モードを選択するためのモード選択スイッチ36と、選択された運転支援モードに応じて設定車速を入力するための設定車速入力部37とを備えている。運転者がモード選択スイッチ36を操作することにより、選択された運転支援モードに応じた運転支援モード選択信号が出力される。また、運転者が設定車速入力部37を操作することにより、設定車速信号が出力される。   The driver operation unit 35 is provided in the passenger compartment of the vehicle 1 so that the driver can operate, and is selected with a mode selection switch 36 for selecting a desired driving support mode from a plurality of driving support modes. And a set vehicle speed input unit 37 for inputting the set vehicle speed according to the driving support mode. When the driver operates the mode selection switch 36, a driving support mode selection signal corresponding to the selected driving support mode is output. Further, when the driver operates the set vehicle speed input unit 37, a set vehicle speed signal is output.

ECU10は、CPU,各種プログラムを記憶するメモリ,入出力装置等を備えたコンピュータにより構成される。ECU10は、運転者操作部35から受け取った運転支援モード選択信号や設定車速信号、及び、複数のセンサ及びスイッチから受け取った信号に基づき、エンジン制御システム31,ブレーキ制御システム32,ステアリング制御システム33に対して、それぞれエンジンシステム,ブレーキシステム,ステアリングシステムを適宜に作動させるための要求信号を出力可能に構成されている。   The ECU 10 includes a computer having a CPU, a memory for storing various programs, an input / output device, and the like. The ECU 10 sends an engine control system 31, a brake control system 32, and a steering control system 33 to the engine control system 31, the brake control system 32, and the steering control system 33 based on the driving support mode selection signal and the set vehicle speed signal received from the driver operation unit 35 and the signals received from the plurality of sensors and switches. On the other hand, a request signal for appropriately operating the engine system, the brake system, and the steering system can be output.

車載カメラ21は、車両1の周囲を撮像し、撮像した画像データを出力する。ECU10は、画像データに基づいて対象物(例えば、車両、歩行者、道路、区画線(車線境界線、白線、黄線)、交通信号、交通標識、停止線、交差点、障害物等)を特定する。なお、ECU1は、交通インフラや車々間通信等によって、車載通信機器を介して外部から対象物の情報を取得してもよい。   The in-vehicle camera 21 images the surroundings of the vehicle 1 and outputs the captured image data. The ECU 10 identifies an object (for example, a vehicle, a pedestrian, a road, a lane marking (lane boundary line, white line, yellow line), traffic signal, traffic sign, stop line, intersection, obstacle, etc.) based on the image data. To do. In addition, ECU1 may acquire the information of a target object from the exterior via a vehicle-mounted communication apparatus by traffic infrastructure, vehicle-to-vehicle communication, etc.

ミリ波レーダ22は、対象物(特に、先行車、駐車車両、歩行者、障害物等)の位置及び速度を測定する測定装置であり、車両1の前方へ向けて電波(送信波)を送信し、対象物により送信波が反射されて生じた反射波を受信する。そして、ミリ波レーダ22は、送信波と受信波に基づいて、車両1と対象物との間の距離(例えば、車間距離)や車両1に対する対象物の相対速度を測定する。なお、本実施形態において、ミリ波レーダ22に代えて、レーザレーダや超音波センサ等を用いて対象物との距離や相対速度を測定するように構成してもよい。また、複数のセンサを用いて、位置及び速度測定装置を構成してもよい。   The millimeter wave radar 22 is a measuring device that measures the position and speed of an object (particularly, a preceding vehicle, a parked vehicle, a pedestrian, an obstacle, etc.), and transmits radio waves (transmitted waves) toward the front of the vehicle 1. Then, the reflected wave generated by reflecting the transmission wave by the object is received. The millimeter wave radar 22 measures the distance between the vehicle 1 and the object (for example, the inter-vehicle distance) and the relative speed of the object with respect to the vehicle 1 based on the transmitted wave and the received wave. In the present embodiment, instead of the millimeter wave radar 22, a distance from the object and a relative speed may be measured using a laser radar, an ultrasonic sensor, or the like. Moreover, you may comprise a position and speed measuring apparatus using a some sensor.

車速センサ23は、車両1の絶対速度を検出する。
加速度センサ24は、車両1の加速度(前後方向の縦加減速度、横方向の横加速度)を検出する。
ヨーレートセンサ25は、車両1のヨーレートを検出する。
操舵角センサ26は、車両1のステアリングホイールの回転角度(操舵角)を検出する。
アクセルセンサ27は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。
ブレーキセンサ28は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する。
The vehicle speed sensor 23 detects the absolute speed of the vehicle 1.
The acceleration sensor 24 detects the acceleration (vertical acceleration / deceleration in the front-rear direction, lateral acceleration in the horizontal direction) of the vehicle 1.
The yaw rate sensor 25 detects the yaw rate of the vehicle 1.
The steering angle sensor 26 detects the rotation angle (steering angle) of the steering wheel of the vehicle 1.
The accelerator sensor 27 detects the amount of depression of the accelerator pedal.
The brake sensor 28 detects the amount of depression of the brake pedal.

測位システム29は、GPSシステム及び/又はジャイロシステムであり、車両1の位置(現在車両位置情報)を検出する。
ナビゲーションシステム30は、内部に地図情報を格納しており、ECU10へ地図情報を提供することができる。ECU10は、地図情報及び現在車両位置情報に基づいて、車両1の周囲(特に、進行方向前方)に存在する道路、交差点、交通信号、建造物等を特定する。地図情報は、ECU10内に格納されていてもよい。
The positioning system 29 is a GPS system and / or a gyro system, and detects the position of the vehicle 1 (current vehicle position information).
The navigation system 30 stores map information therein and can provide the map information to the ECU 10. The ECU 10 specifies roads, intersections, traffic signals, buildings, etc. existing around the vehicle 1 (particularly in the forward direction) based on the map information and the current vehicle position information. The map information may be stored in the ECU 10.

エンジン制御システム31は、車両1のエンジンを制御するコントローラである。ECU10は、車両1を加速又は減速させる必要がある場合に、エンジン制御システム31に対して、エンジン出力の変更を要求するエンジン出力変更要求信号を出力する。   The engine control system 31 is a controller that controls the engine of the vehicle 1. When it is necessary to accelerate or decelerate the vehicle 1, the ECU 10 outputs an engine output change request signal requesting the engine control system 31 to change the engine output.

ブレーキ制御システム32は、車両1のブレーキ装置を制御するためのコントローラである。ECU10は、車両1を減速させる必要がある場合に、ブレーキ制御システム32に対して、車両1への制動力の発生を要求するブレーキ要求信号を出力する。   The brake control system 32 is a controller for controlling the brake device of the vehicle 1. When it is necessary to decelerate the vehicle 1, the ECU 10 outputs a brake request signal requesting the brake control system 32 to generate a braking force on the vehicle 1.

ステアリング制御システム33は、車両1のステアリング装置を制御するコントローラである。ECU10は、車両1の進行方向を変更する必要がある場合に、ステアリング制御システム33に対して、操舵方向の変更を要求する操舵方向変更要求信号を出力する。   The steering control system 33 is a controller that controls the steering device of the vehicle 1. When it is necessary to change the traveling direction of the vehicle 1, the ECU 10 outputs a steering direction change request signal for requesting the steering control system 33 to change the steering direction.

次に、本実施形態による車両制御システム100が備える運転支援モードについて説明する。本実施形態では、運転支援モードとして、4つのモード(先行車追従モード、自動速度制御モード、速度制限モード、基本制御モード)が備えられている。   Next, the driving support mode provided in the vehicle control system 100 according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, four modes (preceding vehicle follow-up mode, automatic speed control mode, speed limit mode, and basic control mode) are provided as driving support modes.

先行車追従モードは、基本的に、車両1と先行車との間に車速に応じた所定の車間距離を維持しつつ、車両1を先行車に追従走行させるモードであり、車両制御システム100による自動的なステアリング制御,速度制御(エンジン制御,ブレーキ制御),障害物回避制御(速度制御及びステアリング制御)を伴う。   The preceding vehicle follow-up mode is basically a mode in which the vehicle 1 follows the preceding vehicle while maintaining a predetermined inter-vehicle distance corresponding to the vehicle speed between the vehicle 1 and the preceding vehicle. It involves automatic steering control, speed control (engine control, brake control), and obstacle avoidance control (speed control and steering control).

先行車追従モードでは、車線両端部の検出の可否、及び、先行車の有無に応じて、異なるステアリング制御及び速度制御が行われる。ここで、車線両端部とは、車両1が走行する車線の両端部(白線等の区画線,道路端,縁石,中央分離帯,ガードレール等)であり、隣接する車線や歩道等との境界である。走行路端部検出部としてのECU10は、この車線両端部を車載カメラ21により撮像された画像データから検出する。また、ナビゲーションシステム30の地図情報から車線両端部を検出してもよい。しかしながら、例えば、車両1が整備された道路ではなく、車線が存在しない平原を走行する場合や、車載カメラ21からの画像データの読取り不良等の場合に車線両端部が検出できない場合が生じ得る。   In the preceding vehicle follow-up mode, different steering control and speed control are performed depending on whether or not the both ends of the lane can be detected and whether there is a preceding vehicle. Here, both ends of the lane are both ends of the lane in which the vehicle 1 travels (division lines such as white lines, road edges, curbstones, median strips, guardrails, etc.), and the boundaries between adjacent lanes and sidewalks. is there. The ECU 10 serving as the travel path end detection unit detects both ends of the lane from image data captured by the in-vehicle camera 21. Further, both end portions of the lane may be detected from the map information of the navigation system 30. However, for example, when the vehicle 1 is not on a road on which the vehicle 1 is maintained but travels on a plain with no lane, or when the image data from the in-vehicle camera 21 is poorly read, there may be cases where both ends of the lane cannot be detected.

なお、上記実施形態では、ECU10を走行路端部検出部としているが、これに限らず、走行路端部検出部としての車載カメラ21が車線両端部を検出してもよいし、走行路端部検出部としての車載カメラ21とECU10が協働して車線両端部を検出してもよい。   In the above embodiment, the ECU 10 is used as the road end detection unit. However, the present invention is not limited to this, and the vehicle-mounted camera 21 as the road end detection unit may detect both ends of the lane. The vehicle-mounted camera 21 as the unit detection unit and the ECU 10 may detect both ends of the lane in cooperation.

また、本実施形態では、先行車検出部としてのECU10は、車載カメラ21による画像データ及びミリ波レーダ22による測定データにより、先行車を検出する。具体的には、車載カメラ21による画像データにより前方を走行する他車両を走行車として検出する。更に、本実施形態では、ミリ波レーダ22による測定データにより、車両1と他車両との車間距離が所定距離(例えば、400〜500m)以下である場合に、当該他車両が先行車として検出される。   In the present embodiment, the ECU 10 as the preceding vehicle detection unit detects the preceding vehicle based on the image data from the in-vehicle camera 21 and the measurement data from the millimeter wave radar 22. Specifically, another vehicle traveling ahead is detected as a traveling vehicle based on image data from the in-vehicle camera 21. Furthermore, in this embodiment, when the inter-vehicle distance between the vehicle 1 and the other vehicle is equal to or less than a predetermined distance (for example, 400 to 500 m), the other vehicle is detected as a preceding vehicle based on the measurement data obtained by the millimeter wave radar 22. The

なお、上記実施形態では、ECU10を先行車検出部としているが、これに限らず、先行車検出部としての車載カメラ21が前方を走行する他車両を検出してもよく、ECU10に加えて車載カメラ21及びミリ波レーダ22が先行車両検出部の一部を構成してもよい。   In the embodiment described above, the ECU 10 is used as the preceding vehicle detection unit. However, the present invention is not limited to this, and the in-vehicle camera 21 serving as the preceding vehicle detection unit may detect other vehicles traveling ahead. The camera 21 and the millimeter wave radar 22 may constitute a part of the preceding vehicle detection unit.

まず、車線両端部が検出される場合、車両1は、車線の中央付近を走行するようにステアリング制御され、設定車速入力部37を用いて運転者によって又は所定の処理に基づいてシステム100によって予め設定された設定車速(一定速度)を維持するように速度制御される。なお、設定車速が制限車速(速度標識やカーブの曲率に応じて規定される制限速度)よりも大きい場合は制限車速が優先され、車両1の車速は制限車速に制限される。カーブの曲率に応じて規定される制限速度は、所定の計算式により計算され、カーブの曲率が大きい(曲率半径が小さい)ほど低速度に設定される。   First, when both ends of the lane are detected, the vehicle 1 is steered so as to travel near the center of the lane, and is set in advance by the driver using the set vehicle speed input unit 37 or by the system 100 based on a predetermined process. The speed is controlled so as to maintain the set vehicle speed (constant speed). When the set vehicle speed is higher than the limit vehicle speed (the limit speed defined according to the speed sign or the curvature of the curve), the limit vehicle speed is given priority, and the vehicle speed of the vehicle 1 is limited to the limit vehicle speed. The speed limit defined according to the curvature of the curve is calculated by a predetermined calculation formula, and the speed is set to be lower as the curvature of the curve is larger (the curvature radius is smaller).

なお、車両1の設定車速が先行車の車速よりも大きい場合は、車両1は、車速に応じた車間距離を維持しながら先行車に追従するように速度制御される。また、追従していた先行車が車線変更等により、車両1の前方に存在しなくなると、車両1は、再び設定車速を維持するように速度制御される。   When the set vehicle speed of the vehicle 1 is higher than the vehicle speed of the preceding vehicle, the vehicle 1 is speed-controlled so as to follow the preceding vehicle while maintaining an inter-vehicle distance corresponding to the vehicle speed. In addition, when the preceding vehicle that has been followed does not exist in front of the vehicle 1 due to a lane change or the like, the vehicle 1 is speed-controlled so as to maintain the set vehicle speed again.

また、車線両端部が検出されない場合であって、且つ、先行車が存在する場合、車両1は、先行車の走行軌跡を追従するようにステアリング制御され、且つ、先行車の走行軌跡上の速度に追従するように速度制御される。   Further, when both ends of the lane are not detected and there is a preceding vehicle, the vehicle 1 is steered to follow the traveling locus of the preceding vehicle, and the speed on the traveling locus of the preceding vehicle is The speed is controlled so as to follow.

また、車線両端部が検出されない場合であって、且つ、先行車も存在しない場合、走行路上での走行位置を特定できない(区画線等検出不可、先行車追従不可)。この場合、現在の走行挙動(操舵角、ヨーレート、車速、加減速度等)を運転者の意思により維持又は変更するように、運転者がステアリングホイール,アクセルペダル,ブレーキペダルを操作することにより、ステアリング制御及び速度制御を実行する。   In addition, when both ends of the lane are not detected and there is no preceding vehicle, the traveling position on the traveling path cannot be specified (division line etc. cannot be detected, and the preceding vehicle cannot be followed). In this case, the driver operates the steering wheel, accelerator pedal, and brake pedal so that the current driving behavior (steering angle, yaw rate, vehicle speed, acceleration / deceleration, etc.) is maintained or changed according to the driver's intention. Perform control and speed control.

なお、先行車追従モードでは、先行車の有無、車線両端部の検出の可否にかかわらず、後述する障害物回避制御(速度制御及びステアリング制御)が更に自動的に実行される。   In the preceding vehicle follow-up mode, obstacle avoidance control (speed control and steering control), which will be described later, is further automatically executed regardless of whether there is a preceding vehicle and whether both ends of the lane can be detected.

また、自動速度制御モードは、運転者によって又はシステム100によって予め設定された所定の設定車速(一定速度)を維持するように速度制御するモードであり、車両制御システム100による自動的な速度制御(エンジン制御,ブレーキ制御),障害物回避制御(速度制御)を伴うが、ステアリング制御は行われない。この自動速度制御モードでは、車両1は、設定車速を維持するように走行するが、運転者によるアクセルペダルの踏み込みにより設定車速を超えて増速され得る。また、運転者がブレーキ操作を行った場合には、運転者の意思が優先され、設定車速から減速される。また、先行車に追いついた場合には、車速に応じた車間距離を維持しながら先行車に追従するように速度制御され、先行車が存在しなくなると、再び設定車速に復帰するように速度制御される。   The automatic speed control mode is a mode in which speed control is performed so as to maintain a predetermined set vehicle speed (constant speed) set in advance by the driver or by the system 100, and automatic speed control by the vehicle control system 100 ( Engine control, brake control) and obstacle avoidance control (speed control) are involved, but steering control is not performed. In this automatic speed control mode, the vehicle 1 travels so as to maintain the set vehicle speed, but can be increased beyond the set vehicle speed by depressing the accelerator pedal by the driver. Further, when the driver performs a brake operation, the driver's intention is prioritized and the vehicle is decelerated from the set vehicle speed. In addition, when catching up with the preceding vehicle, the speed is controlled so as to follow the preceding vehicle while maintaining the inter-vehicle distance according to the vehicle speed, and when there is no preceding vehicle, the speed control is performed so that it returns to the set vehicle speed again. Is done.

また、速度制限モードは、車両1の車速が速度標識による制限速度又は運転者によって設定された設定速度を超えないように、速度制御するモードであり、車両制御システム100による自動的な速度制御(エンジン制御)を伴う。制限速度は、車載カメラ21により撮像された速度標識や路面上の速度表示の画像データをECU10が画像認識処理することにより特定してもよいし、外部からの無線通信により受信してもよい。速度制限モードでは、運転者が制限速度を超えるようにアクセルペダルを踏み込んだ場合であっても、車両1は制限速度までしか増速されない。   The speed limit mode is a mode for speed control so that the vehicle speed of the vehicle 1 does not exceed the speed limit set by the speed indicator or the set speed set by the driver. With engine control). The speed limit may be specified when the ECU 10 performs image recognition processing on the speed sign imaged by the in-vehicle camera 21 or the image data of the speed display on the road surface, or may be received by wireless communication from the outside. In the speed limit mode, even when the driver depresses the accelerator pedal so as to exceed the speed limit, the vehicle 1 is increased only to the speed limit.

また、基本制御モードは、運転者操作部35により、運転支援モードが選択されていないときのモード(オフモード)であり、車両制御システム100による自動的なステアリング制御及び速度制御は行われない。ただし、自動衝突防止制御は実行されるように構成されており、この制御において、車両1が先行車等に衝突する可能性がある場合には自動的にブレーキ制御が実行され、衝突が回避される。また、自動衝突防止制御は、先行車追従モード,自動速度制御,速度制限モードにおいても同様に実行される。   The basic control mode is a mode (off mode) when the driving support mode is not selected by the driver operation unit 35, and automatic steering control and speed control by the vehicle control system 100 are not performed. However, the automatic collision prevention control is configured to be executed. In this control, when the vehicle 1 may collide with a preceding vehicle or the like, the brake control is automatically executed to avoid the collision. The Further, the automatic collision prevention control is executed in the same manner in the preceding vehicle following mode, the automatic speed control, and the speed limit mode.

また、自動速度制御モード、速度制限モード、及び基本制御モードにおいても、後述する障害物回避制御(速度制御のみ、又は、速度制御及びステアリング制御)が更に実行される。   Further, also in the automatic speed control mode, the speed limit mode, and the basic control mode, obstacle avoidance control (speed control only or speed control and steering control) described later is further executed.

次に、図2〜図4を参照して、本実施形態による車両制御システム100において計算される複数の走行経路について説明する。図2〜図4は、それぞれ第1走行経路〜第3走行経路の説明図である。本実施形態では、ECU10が、以下の第1走行経路R1〜第3走行経路R3を時間的に繰返し計算するように構成されている(例えば、0.1秒毎)。本実施形態では、ECU10は、センサ等の情報に基づいて、現時点から所定期間(例えば、2〜4秒)が経過するまでの間の走行経路を計算する。走行経路Rx(x=1,2,3)は、走行経路上の車両1の目標位置(Px_k)及び目標速度(Vx_k)により特定される(k=0,1,2,・・・,n)。   Next, a plurality of travel routes calculated in the vehicle control system 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 4 are explanatory diagrams of the first travel route to the third travel route, respectively. In the present embodiment, the ECU 10 is configured to repeatedly calculate the following first travel route R1 to third travel route R3 in terms of time (for example, every 0.1 second). In the present embodiment, the ECU 10 calculates a travel route from a current time until a predetermined period (for example, 2 to 4 seconds) elapses based on information such as a sensor. The travel route Rx (x = 1, 2, 3) is specified by the target position (Px_k) and the target speed (Vx_k) of the vehicle 1 on the travel route (k = 0, 1, 2,..., N). ).

なお、図2〜図4における走行経路(第1走行経路〜第3走行経路)は、車両1が走行する走行路上又は走行路周辺の障害物(駐車車両、歩行者等を含む)に関する障害物情報(即ち時間的に状況が変動し得る情報)、及び、走行状況の変化に関する走行状況変化情報を考慮せずに、走行路の形状,先行車の走行軌跡,車両1の走行挙動,及び設定車速に基づいて計算される。走行状況変化情報には、交通法規(交通信号や交通標識等)による走行規制に関する走行規制情報(即ち地図情報からではなく走行中にその場で検出可能な情報)や、運転者の意思(ウインカ(方向指示器)の操作等の進路変更の意思)による車線変更要求情報が含まれ得る。このように、本実施形態では、障害物情報や走行規制情報等が計算に考慮されないので、これら複数の走行経路の全体的な計算負荷を低く抑えることができる。   2 to 4, the travel routes (first travel route to third travel route) are obstacles related to obstacles (including parked vehicles, pedestrians, etc.) on or around the travel path on which the vehicle 1 travels. Without considering the information (that is, the information whose situation may change over time) and the driving situation change information related to the change of the driving situation, the shape of the driving path, the driving trajectory of the preceding vehicle, the driving behavior of the vehicle 1, and the setting Calculated based on vehicle speed. The travel status change information includes travel regulation information related to travel regulations (ie, information that can be detected on the spot during travel, not from map information), and driver's intention (winker) Lane change request information based on the intention to change the course such as the operation of the (direction indicator) may be included. Thus, in this embodiment, since obstacle information, travel regulation information, and the like are not taken into consideration in the calculation, the overall calculation load of the plurality of travel routes can be kept low.

以下では、理解の容易のため、車両1が直線区間5a,カーブ区間5b,直線区間5cからなる道路5を走行する場合において計算される各走行経路について説明する。道路5は、左右の車線5L,5Rからなる。現時点において、車両1は、直線区間5aの車線5L上を走行しているものとする。 Hereinafter, for easy understanding, each travel route calculated when the vehicle 1 travels on the road 5 including the straight section 5a, the curve section 5b, and the straight section 5c will be described. The road 5 is composed of left and right lanes 5 L and 5 R. At present, the vehicle 1 is assumed to be traveling on the lane 5 L of the straight sections 5a.

図2に示すように、第1走行経路R1は、道路5の形状に即して車両1に走行路である車線5L内の走行を維持させるように所定期間分だけ設定される。詳しくは、第1走行経路R1は、直線区間5a,5cでは車両1が車線5Lの中央付近の走行を維持するように設定され、カーブ区間5bでは車両1が車線5Lの幅方向中央よりも内側又はイン側(カーブ区間の曲率半径Rの中心O側)を走行するように設定される。 As shown in FIG. 2, the first travel route R <b> 1 is set for a predetermined period in accordance with the shape of the road 5 so that the vehicle 1 maintains the travel in the lane 5 </ b> L that is the travel route. Specifically, the first traveling route R1 is straight section 5a, the vehicle 1, 5c is set to maintain a running near the center of the lane 5 L, the vehicle 1 in the curve section 5b is higher than the center in the width direction of the lane 5 L Is set so as to travel on the inner side or the in side (the center O side of the curvature radius R of the curve section).

ECU10は、車載カメラ21により撮像された車両1の周囲の画像データの画像認識処理を実行し、車線両端部6L,6Rを検出する。車線両端部は、上述のように、区画線(白線等)や路肩等である。更に、ECU10は、検出した車線両端部6L,6Rに基づいて、車線5Lの車線幅W及びカーブ区間5bの曲率半径Rを算出する。また、ナビゲーションシステム30の地図情報から車線幅W及び曲率半径Rを取得してもよい。更に、ECU10は、画像データから速度標識Sや路面上に表示された制限速度を読み取る。なお、上述のように、制限速度を外部からの無線通信により取得してもよい。 ECU10 executes the image recognition processing of the image data around the vehicle 1 captured by the vehicle-mounted camera 21, detects the lane end portions 6 L, 6 R. Both ends of the lane are lane markings (white lines, etc.) and road shoulders as described above. Furthermore, ECU 10 based on the detected lane end portions 6 L, 6 R, calculates the radius of curvature R of the lane width W, and the curve section 5b lane 5 L. Further, the lane width W and the curvature radius R may be acquired from the map information of the navigation system 30. Further, the ECU 10 reads the speed sign S and the speed limit displayed on the road surface from the image data. As described above, the speed limit may be acquired by wireless communication from the outside.

ECU10は、直線区間5a,5cでは、車線両端部6L,6Rの幅方向の中央部を車両1の幅方向中央部(例えば、重心位置)が通過するように、第1走行経路R1の複数の目標位置P1_kを設定する。なお、本実施形態では、第1走行経路R1は、直線区間において、車両1が車線中央を走行するように設定されるが、これに限らず、運転者の運転特性(好み等)を反映させて、車線中央よりも所定のシフト量(距離)だけ幅方向に偏った車線中央付近に第1走行経路R1を設定するように構成してもよい。 ECU10 is straight section 5a, the 5c, a width direction central portion of the center in the width direction of the lane end portions 6 L, 6 R vehicle 1 (e.g., center of gravity position) so as to pass through the first traveling route R1 A plurality of target positions P1_k are set. In the present embodiment, the first travel route R1 is set so that the vehicle 1 travels in the center of the lane in the straight section. However, the present invention is not limited to this, and reflects the driving characteristics (preference, etc.) of the driver. Thus, the first travel route R1 may be set near the center of the lane that is deviated in the width direction by a predetermined shift amount (distance) from the center of the lane.

一方、ECU10は、カーブ区間5bでは、カーブ区間5bの長手方向の中央位置P1_cにおいて、車線5Lの幅方向中央位置からイン側への変位量Wsを最大に設定する。この変位量Wsは、曲率半径R,車線幅W,車両1の幅寸法D(ECU10のメモリに格納された規定値)に基づいて計算される。そして、ECU10は、カーブ区間5bの中央位置P1_cと直線区間5a,5cの幅方向中央位置とを滑らかにつなぐように第1走行経路R1の複数の目標位置P1_kを設定する。なお、カーブ区間5bへの進入前後においても、直線区間5a,5cのイン側に第1走行経路R1を設定してもよい。 Meanwhile, ECU 10 is in the curve section 5b, in the longitudinal direction of the center position P1_c curve section 5b, sets the widthwise center position of the lane 5 L maximum displacement amount Ws to the in-side. The displacement amount Ws is calculated based on the radius of curvature R, the lane width W, and the width dimension D of the vehicle 1 (a prescribed value stored in the memory of the ECU 10). Then, the ECU 10 sets a plurality of target positions P1_k of the first travel route R1 so as to smoothly connect the center position P1_c of the curve section 5b and the center positions in the width direction of the straight sections 5a and 5c. Note that the first travel route R1 may be set on the in side of the straight sections 5a and 5c even before and after entering the curve section 5b.

第1走行経路R1の各目標位置P1_kにおける目標速度V1_kは、原則的に、運転者が運転者操作部35の設定車速入力部37によって又はシステム100によって予め設定された所定の設定車速(一定速度)に設定される。しかしながら、この設定車速が、速度標識S等から取得された制限速度、又は、カーブ区間5bの曲率半径Rに応じて規定される制限速度を超える場合、走行経路上の各目標位置P1_kの目標速度V1_kは、2つの制限速度のうち、より低速な制限速度に制限される。さらに、ECU10は、車両1の現在の挙動状態(即ち、車速,加減速度,ヨーレート,操舵角,横加速度等)に応じて、目標位置P1_k,目標車速V1_kを適宜に補正する。例えば、現車速が設定車速から大きく異なっている場合は、車速を設定車速に近づけるように目標車速が補正される。   In principle, the target speed V1_k at each target position P1_k on the first travel route R1 is a predetermined set vehicle speed (constant speed) preset by the driver through the set vehicle speed input unit 37 of the driver operation unit 35 or by the system 100. ). However, if this set vehicle speed exceeds the speed limit obtained from the speed sign S or the like or the speed limit defined according to the radius of curvature R of the curve section 5b, the target speed of each target position P1_k on the travel route V1_k is limited to a lower speed limit of the two speed limits. Further, the ECU 10 appropriately corrects the target position P1_k and the target vehicle speed V1_k according to the current behavior state of the vehicle 1 (that is, vehicle speed, acceleration / deceleration, yaw rate, steering angle, lateral acceleration, etc.). For example, when the current vehicle speed is significantly different from the set vehicle speed, the target vehicle speed is corrected so that the vehicle speed approaches the set vehicle speed.

なお、第1走行経路R1は、原則的には車線両端部が検出される場合に用いられる走行経路であるため、車線両端部が検出されない場合には計算しなくてもよいが、車線両端部が検出されていないにもかかわらず第1走行経路R1が誤って選択された場合に備えて、代替的に以下のように計算してもよい。   Since the first travel route R1 is a travel route that is used when both ends of the lane are detected in principle, the first travel route R1 may not be calculated when the both ends of the lane are not detected. Alternatively, the following calculation may alternatively be performed in preparation for the case where the first travel route R1 is erroneously selected even though no is detected.

この場合、車両1が車線5Lの中央を走行していると仮定し、ECU10は、車両1の車速に応じて操舵角又はヨーレートを用いて仮想的な車線両端部を設定する。そして、ECU10は、仮想的に設定した車両両端部に基づいて、上記と同様に、直線区間であれば車線の中央を走行し、カーブ区間であれば車線のイン側を走行するように第1走行経路を計算する。 In this case, assuming that the vehicle 1 is traveling the center of the lane 5 L, ECU 10 sets a virtual lane opposite ends with a steering angle or the yaw rate in accordance with the vehicle speed of the vehicle 1. Then, based on the both ends of the vehicle set virtually, the ECU 10 travels in the center of the lane if it is a straight section, and travels in the lane in the lane if it is a curve section, as described above. Calculate the travel route.

また、図3に示すように、第2走行経路R2は、先行車3の走行軌跡を追従するように所定期間分だけ設定される。ECU10は、車載カメラ21による画像データ,ミリ波レーダ22による測定データ,車速センサ23による車両1の車速に基づいて、車両1の走行する車線5L上の先行車3の位置及び速度を継続的に計算して、これらを先行車軌跡情報として記憶し、この先行車軌跡情報に基づいて、先行車3の走行軌跡を第2走行経路R2(目標位置P2_k、目標速度V2_k)として設定する。 Further, as shown in FIG. 3, the second travel route R2 is set for a predetermined period so as to follow the travel locus of the preceding vehicle 3. The ECU 10 continuously determines the position and speed of the preceding vehicle 3 on the lane 5 L on which the vehicle 1 travels based on image data from the in-vehicle camera 21, measurement data from the millimeter wave radar 22, and vehicle speed of the vehicle 1 from the vehicle speed sensor 23. These are stored as preceding vehicle locus information, and the traveling locus of the preceding vehicle 3 is set as the second traveling route R2 (target position P2_k, target speed V2_k) based on the preceding vehicle locus information.

本実施形態では、第2走行経路R2は、原則的には先行車が検出される場合に計算される走行経路であるため、先行車が検出されない場合には計算しなくてもよいが、先行車が検出されていないにもかかわらず第2走行経路R2が誤って選択された場合に備えて、代替的に以下のように計算してもよい。   In the present embodiment, the second travel route R2 is a travel route that is calculated when a preceding vehicle is detected in principle, and therefore may not be calculated when the preceding vehicle is not detected. In preparation for the case where the second travel route R2 is erroneously selected even though no vehicle is detected, the following calculation may alternatively be performed.

この場合、ECU10は、車両1から車速に応じた所定距離だけ前方に先行車が走行していると仮定する。この仮想的な先行車は車両1と同じ走行挙動(車速,操舵角,ヨーレート等)を有するものとする。そして、ECU10は、仮想的な先行車を追従するように第2走行経路R2を計算する。   In this case, the ECU 10 assumes that the preceding vehicle is traveling forward from the vehicle 1 by a predetermined distance according to the vehicle speed. This virtual preceding vehicle has the same traveling behavior (vehicle speed, steering angle, yaw rate, etc.) as the vehicle 1. Then, the ECU 10 calculates the second travel route R2 so as to follow the virtual preceding vehicle.

また、図4に示すように、第3走行経路R3は、運転者による車両1の現在の運転状態に基づいて所定期間分だけ設定される。即ち、第3走行経路R3は、車両1の現在の走行挙動から推定される位置及び速度に基づいて設定される。
ECU10は、車両1の操舵角,ヨーレート,横加速度に基づいて、所定期間分の第3走行経路R3の目標位置P3_kを計算する。ただし、ECU10は、車線両端部が検出される場合、計算された第3走行経路R3が車線端部に近接又は交差しないように、目標位置P3_kを補正する。
As shown in FIG. 4, the third travel route R3 is set for a predetermined period based on the current driving state of the vehicle 1 by the driver. That is, the third travel route R3 is set based on the position and speed estimated from the current travel behavior of the vehicle 1.
The ECU 10 calculates the target position P3_k of the third travel route R3 for a predetermined period based on the steering angle, yaw rate, and lateral acceleration of the vehicle 1. However, when the lane both ends are detected, the ECU 10 corrects the target position P3_k so that the calculated third travel route R3 does not approach or intersect the lane end.

また、ECU10は、車両1の現在の車速,加減速度に基づいて、所定期間分の第3走行経路R3の目標速度V3_kを計算する。なお、目標速度V3_kが速度標識S等から取得された制限速度を超えてしまう場合は、制限速度を超えないように目標速度V3_kを補正してもよい。   Further, the ECU 10 calculates the target speed V3_k of the third travel route R3 for a predetermined period based on the current vehicle speed and acceleration / deceleration of the vehicle 1. If the target speed V3_k exceeds the speed limit acquired from the speed indicator S or the like, the target speed V3_k may be corrected so as not to exceed the speed limit.

次に、図5を参照して、本実施形態による車両制御システム100における運転支援モードと走行経路との関係について説明する。図5は、運転支援モードと目標走行経路との関係を示す説明図である。本実施形態では、運転者がモード選択スイッチ36を操作して1つの運転支援モードを選択すると、ECU10が、センサ等による測定データに応じて、第1走行経路R1〜第3走行経路R3のうち、いずれか1つを選択するように構成されている。即ち、本実施形態では、運転者がある運転支援モードを選択しても、必ず同じ走行経路が適用されるわけではなく、走行状況に応じた適切な走行経路が適用されるように構成されている。   Next, the relationship between the driving support mode and the travel route in the vehicle control system 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the driving support mode and the target travel route. In the present embodiment, when the driver operates the mode selection switch 36 to select one driving support mode, the ECU 10 selects one of the first travel route R1 to the third travel route R3 according to the measurement data by the sensor or the like. , Any one is selected. That is, in the present embodiment, even if the driver selects a certain driving support mode, the same travel route is not necessarily applied, and an appropriate travel route according to the travel situation is applied. Yes.

先行車追従モードの選択時には、車線両端部が検出されていると、先行車の有無にかかわらず、第1走行経路が適用される。この場合、設定車速入力部37によって設定された設定車速が目標速度となる。
一方、先行車追従モードの選択時において、車線両端部が検出されず、先行車が検出された場合、第2走行経路が適用される。この場合、目標速度は、先行車の車速に応じて設定される。また、先行車追従モードの選択時において、車線両端部が検出されず、先行車も検出されない場合、第3走行経路が適用される。
When the preceding vehicle following mode is selected, if both ends of the lane are detected, the first travel route is applied regardless of the presence or absence of the preceding vehicle. In this case, the set vehicle speed set by the set vehicle speed input unit 37 becomes the target speed.
On the other hand, when the preceding vehicle follow-up mode is selected, the second travel route is applied when both ends of the lane are not detected and the preceding vehicle is detected. In this case, the target speed is set according to the vehicle speed of the preceding vehicle. In addition, when the preceding vehicle follow-up mode is selected, the third travel route is applied when neither end of the lane is detected and no preceding vehicle is detected.

また、自動速度制御モードの選択時には、第3走行経路が適用される。自動速度制御モードは、上述のように速度制御を自動的に実行するモードであり、設定車速入力部37によって設定された設定車速が目標速度となる。また、運転者によるステアリングホイールの操作に基づいてステアリング制御が実行される。このため、第3走行経路が適用されるが、運転者の操作(ステアリングホイール、ブレーキ)によっては、必ずしも第3走行経路に従って車両1が走行しない場合がある。   Further, the third travel route is applied when the automatic speed control mode is selected. The automatic speed control mode is a mode in which the speed control is automatically executed as described above, and the set vehicle speed set by the set vehicle speed input unit 37 becomes the target speed. Further, steering control is executed based on the operation of the steering wheel by the driver. For this reason, the third travel route is applied, but the vehicle 1 may not necessarily travel along the third travel route depending on the driver's operation (steering wheel, brake).

また、速度制限モードの選択時にも第3走行経路が適用される。速度制限モードも、上述のように速度制御を自動的に実行するモードであり、目標速度は、制限速度以下の範囲で、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じて設定される。また、運転者によるステアリングホイールの操作に基づいてステアリング制御が実行される。このため、自動速度制御モードと同様に、第3走行経路が適用されるが、運転者の操作(ステアリングホイール、ブレーキ、アクセル)によっては、必ずしも第3走行経路に従って車両1が走行しない場合がある。   The third travel route is also applied when the speed limit mode is selected. The speed limit mode is also a mode in which the speed control is automatically executed as described above, and the target speed is set in accordance with the depression amount of the accelerator pedal by the driver within the range of the limit speed or less. Further, steering control is executed based on the operation of the steering wheel by the driver. For this reason, as in the automatic speed control mode, the third travel route is applied. However, depending on the driver's operation (steering wheel, brake, accelerator), the vehicle 1 may not necessarily travel along the third travel route. .

また、基本制御モード(オフモード)の選択時には、第3走行経路が適用される。基本制御モードは、基本的に、速度制限モードにおいて制限速度が設定されない状態と同様である。   In addition, when the basic control mode (off mode) is selected, the third travel route is applied. The basic control mode is basically the same as the state where the speed limit is not set in the speed limit mode.

次に、図6を参照して、本実施形態による車両制御システム100において、走行状況の変化に応じて実行される走行経路の補正処理(第1走行経路補正処理)について説明する。図6は、走行規制情報(赤信号)に基づく第1走行経路補正処理の説明図である。なお、運転者が選択した運転支援モードに応じて適用された1つの目標走行経路(第1走行経路〜第3走行経路)が第1走行経路補正処理によって補正される。第1走行経路補正処理は、走行状況の変化、具体的には、交通信号や道路標識(「一時停止」)等の交通法規上の走行規制の検知や、運転者の意思による車線変更要求の検知に基づいて実行される。   Next, with reference to FIG. 6, a travel route correction process (first travel route correction process) that is executed according to a change in the travel state in the vehicle control system 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram of the first travel route correction process based on the travel regulation information (red signal). Note that one target travel route (first travel route to third travel route) applied according to the driving support mode selected by the driver is corrected by the first travel route correction process. The first travel route correction process detects changes in travel conditions, specifically, detection of travel regulations in traffic regulations such as traffic signals and road signs (“temporary stop”), and lane change requests based on the driver's intention. Performed based on detection.

図6において、車両1は、走行路(車線)7上を一定速度(例えば、60km/h)で走行しており、選択された運転支援モードに応じて目標走行経路Rが計算されているものとする。図6では、車両1の前方に交通信号Lが存在するが、目標走行経路Rの計算においては、上述のように交通信号Lは考慮されていない。   In FIG. 6, the vehicle 1 travels on a travel route (lane) 7 at a constant speed (for example, 60 km / h), and the target travel route R is calculated according to the selected driving support mode. And In FIG. 6, the traffic signal L exists in front of the vehicle 1, but the traffic signal L is not considered in the calculation of the target travel route R as described above.

図6(A)において、計算された目標走行経路Rは走行路7に沿って直線上に延びている。目標走行経路R上の各目標位置Pkでは、例えば、目標速度Vkが60km/hに設定されている。ECU10は、車載カメラ21による画像データ(必要であれば、ミリ波レーダ22の測定データ等)に基づいて、交通信号Lの存在を検出する。この場合、ECU10は、画像データに基づいて交通信号Lが青信号であることを検出するため、走行経路Rの補正処理を行わない。   In FIG. 6A, the calculated target travel route R extends along a travel route 7 on a straight line. At each target position Pk on the target travel route R, for example, the target speed Vk is set to 60 km / h. The ECU 10 detects the presence of the traffic signal L based on image data from the in-vehicle camera 21 (if necessary, measurement data of the millimeter wave radar 22 or the like). In this case, since the ECU 10 detects that the traffic signal L is a green signal based on the image data, the ECU 10 does not perform the correction process for the travel route R.

一方、図6(B)において、計算された目標走行経路Rは、図6(A)と同様に計算される。しかし、ECU10は、交通信号Lが黄信号(又は赤信号)であることを検出する。また、同時に、ECU10は、交通信号L付近に停止線8を検出する。この場合、ECU10は、交通信号Lを順守するために車両1を停止線8で停止させるように、目標走行経路Rを補正して、補正後の目標走行経路Rcを計算する。目標走行経路Rcは、現在位置から停止線8まで延びるように設定される。そして、ECU10は、各目標位置Pkにおける目標速度Vkを、現在の車速(60km/h)から停止線8での停止状態(0km/h)まで所定の減速度で低減するように計算する。   On the other hand, in FIG. 6B, the calculated target travel route R is calculated in the same manner as in FIG. However, the ECU 10 detects that the traffic signal L is a yellow signal (or a red signal). At the same time, the ECU 10 detects the stop line 8 near the traffic signal L. In this case, the ECU 10 corrects the target travel route R so as to stop the vehicle 1 at the stop line 8 in order to comply with the traffic signal L, and calculates the corrected target travel route Rc. The target travel route Rc is set so as to extend from the current position to the stop line 8. Then, the ECU 10 calculates the target speed Vk at each target position Pk so as to decrease at a predetermined deceleration from the current vehicle speed (60 km / h) to the stop state (0 km / h) on the stop line 8.

このように、本実施形態では、走行規制情報を取得して、適用された目標走行経路を適宜に補正するので、第1走行経路〜第3走行経路を計算する時点で走行規制情報を考慮しなくて済むため、全体として目標走行経路の計算負荷を低減することができる。   As described above, in the present embodiment, the travel regulation information is acquired and the applied target travel route is appropriately corrected. Therefore, the travel regulation information is taken into consideration when calculating the first travel route to the third travel route. As a result, the calculation load on the target travel route can be reduced as a whole.

なお、図6を参照して、走行規制が交通信号である場合の第1走行経路補正処理について説明したが、走行規制が道路標識(「一時停止」等)である場合も同様である。一時停止の交通標識を地図情報から取得可能な場合は、この交通標識に伴う停止線で車両1を一時停止させるように、予め走行経路の計算に含めてもおいてもよい。しかしながら、一時停止の交通標識を地図情報から取得できない場合、ECU10は、車載カメラ21による画像データから交通標識を検出したときに、目標走行経路の補正処理を実行する。   The first travel route correction process when the travel restriction is a traffic signal has been described with reference to FIG. 6, but the same applies when the travel restriction is a road sign (such as “temporary stop”). When a temporary stop traffic sign can be obtained from the map information, the vehicle 1 may be included in the calculation of the travel route in advance so that the vehicle 1 is temporarily stopped at the stop line associated with the traffic sign. However, when it is not possible to obtain a temporary stop traffic sign from the map information, the ECU 10 executes a target travel route correction process when the traffic sign is detected from the image data obtained by the in-vehicle camera 21.

また、運転者が車線変更のため方向指示器レバーを操作した場合においても第1走行経路補正処理が実行される。この場合、ECU10は、方向指示器センサ(図示せず)からのスイッチ情報(車線変更要求情報)に基づいて、運転者が隣車線に車線を変更しようとしていることを検知する。方向指示器レバーが操作されると、方向指示器センサからのスイッチ情報をトリガーとして、ECU10は、目標走行経路を補正して、現在位置から隣車線へ車両1が横方向移動するように、補正後の目標走行経路を計算する。   The first travel route correction process is also executed when the driver operates the turn indicator lever to change the lane. In this case, the ECU 10 detects that the driver is about to change the lane to the adjacent lane based on switch information (lane change request information) from a direction indicator sensor (not shown). When the direction indicator lever is operated, using the switch information from the direction indicator sensor as a trigger, the ECU 10 corrects the target travel route so that the vehicle 1 moves laterally from the current position to the adjacent lane. The later target travel route is calculated.

次に、図7及び図8を参照して、本実施形態による車両制御システム100において実行される障害物回避制御及びこれに伴う走行経路の補正処理(第2走行経路補正処理)について説明する。図7は障害物回避制御の説明図、図8は障害物回避制御における障害物と車両との間のすれ違い速度の許容上限値とクリアランスとの関係を示す説明図である。
図7では、車両1は走行路(車線)7上を走行しており、走行路7の道路脇に駐車された別の車両3とすれ違って、車両3を追い抜こうとしている。
Next, with reference to FIGS. 7 and 8, the obstacle avoidance control executed in the vehicle control system 100 according to the present embodiment and the travel route correction process (second travel route correction process) associated therewith will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram of the obstacle avoidance control, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the allowable upper limit value of the passing speed between the obstacle and the vehicle and the clearance in the obstacle avoidance control.
In FIG. 7, the vehicle 1 is traveling on a travel path (lane) 7, and tries to pass the vehicle 3, passing another vehicle 3 parked on the roadside of the travel path 7.

一般に、道路上又は道路付近の障害物(例えば、先行車、駐車車両、歩行者等)とすれ違うとき(又は追い抜くとき)、車両1の運転者は、進行方向に対して直交する横方向において、車両1と障害物との間に所定のクリアランス又は間隔(横方向距離)を保ち、且つ、車両1の運転者が安全と感じる速度に減速する。具体的には、先行車が急に進路変更したり、障害物の死角から歩行者が出てきたり、駐車車両のドアが開いたりするといった危険を回避するため、クリアランスが小さいほど、障害物に対する相対速度は小さくされる。   In general, when passing (or overtaking) an obstacle on the road or near the road (for example, a preceding car, a parked vehicle, a pedestrian, etc.), the driver of the vehicle 1 A predetermined clearance or interval (lateral distance) is maintained between the vehicle 1 and the obstacle, and the vehicle 1 is decelerated to a speed at which the driver feels safe. Specifically, in order to avoid the danger that the preceding vehicle suddenly changes course, the pedestrian comes out from the blind spot of the obstacle, or the door of the parked vehicle opens, The relative speed is reduced.

また、一般に、後方から先行車に近づいているとき、車両1の運転者は、進行方向に沿った車間距離(縦方向距離)に応じて速度(相対速度)を調整する。具体的には、車間距離が大きいときは、接近速度(相対速度)が大きく維持されるが、車間距離が小さくなると、接近速度は低速にされる。そして、所定の車間距離で両車両の間の相対速度はゼロとなる。これは、先行車が駐車車両であっても同様である。   In general, when approaching the preceding vehicle from behind, the driver of the vehicle 1 adjusts the speed (relative speed) according to the inter-vehicle distance (vertical distance) along the traveling direction. Specifically, when the inter-vehicle distance is large, the approach speed (relative speed) is maintained high, but when the inter-vehicle distance is small, the approach speed is decreased. The relative speed between the two vehicles is zero at a predetermined inter-vehicle distance. This is the same even if the preceding vehicle is a parked vehicle.

このように、運転者は、障害物と車両1との間の距離(横方向距離及び縦方向距離を含む)と相対速度との関係を考慮しながら、危険を回避するように車両1を運転している。   In this way, the driver drives the vehicle 1 so as to avoid danger while considering the relationship between the distance between the obstacle and the vehicle 1 (including the lateral distance and the longitudinal distance) and the relative speed. doing.

そこで、本実施形態では、図7に示すように、車両1は、車両1から検知される障害物(例えば、駐車車両3)に対して、障害物の周囲に(横方向領域、後方領域、及び前方領域にわたって)又は少なくとも障害物と車両1との間に、車両1の進行方向における相対速度についての許容上限値を規定する2次元分布(速度分布領域40)を設定するように構成されている。速度分布領域40では、障害物の周囲の各点において、相対速度の許容上限値Vlimが設定されている。本実施形態では、すべての運転支援モードにおいて、障害物に対する車両1の相対速度が速度分布領域40内の許容上限値Vlimを超えることを防止するための障害物回避制御が実施される。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the vehicle 1 is located around the obstacle (lateral region, rear region, And over the front area) or at least between the obstacle and the vehicle 1, a two-dimensional distribution (speed distribution area 40) that defines an allowable upper limit value for the relative speed in the traveling direction of the vehicle 1 is configured. Yes. In the velocity distribution region 40, an allowable upper limit value V lim of the relative velocity is set at each point around the obstacle. In the present embodiment, obstacle avoidance control for preventing the relative speed of the vehicle 1 with respect to the obstacle from exceeding the allowable upper limit value V lim in the speed distribution region 40 is performed in all driving support modes.

図7から分かるように、速度分布領域40は、障害物からの横方向距離及び縦方向距離が小さくなるほど(障害物に近づくほど)、相対速度の許容上限値が小さくなるように設定される。また、図7では、理解の容易のため、同じ許容上限値を有する点を連結した等相対速度線が示されている。等相対速度線a,b,c,dは、それぞれ許容上限値Vlimが0km/h,20km/h,40km/h,60km/hに相当する。 As can be seen from FIG. 7, the velocity distribution region 40 is set so that the allowable upper limit value of the relative velocity becomes smaller as the lateral distance and the longitudinal distance from the obstacle become smaller (closer to the obstacle). Further, in FIG. 7, for the sake of easy understanding, equal relative velocity lines connecting points having the same allowable upper limit value are shown. The equal relative velocity lines a, b, c and d correspond to allowable upper limit values V lim of 0 km / h, 20 km / h, 40 km / h and 60 km / h, respectively.

なお、速度分布領域40は、必ずしも障害物の全周にわたって設定されなくてもよく、少なくとも車両1が存在する障害物の横方向の一方側(図2では、車両3の右側領域)に設定されればよい。また、図7では、車両1が走行しない領域(走行路7の外部)にも速度分布領域40が示されているが、走行路7上のみに速度分布領域40を設定してもよい。更に、図7では、許容上限値が60km/hまでの速度分布領域40が示されているが、対向車線を走行する対向車とのすれ違いを考慮して、更に大きな相対速度まで速度分布領域40を設定することができる。   The speed distribution region 40 does not necessarily have to be set over the entire circumference of the obstacle, and is set at least on one side in the lateral direction of the obstacle where the vehicle 1 is present (the right side region of the vehicle 3 in FIG. 2). Just do it. In FIG. 7, the speed distribution area 40 is also shown in the area where the vehicle 1 does not travel (outside the travel path 7), but the speed distribution area 40 may be set only on the travel path 7. Further, in FIG. 7, the speed distribution region 40 with an allowable upper limit value of 60 km / h is shown. However, the speed distribution region 40 is increased to a higher relative speed in consideration of the passing with the oncoming vehicle traveling in the oncoming lane. Can be set.

図8に示すように、車両1がある絶対速度で走行するときにおいて、障害物の横方向に設定される許容上限値Vlimは、クリアランスXがD0(安全距離)までは0(ゼロ)km/hであり、D0以上で2次関数的に増加する(Vlim=k(X−D02。ただし、X≧D0)。即ち、安全確保のため、クリアランスXがD0以下では車両1は相対速度がゼロとなる。一方、クリアランスXがD0以上では、クリアランスが大きくなるほど、車両1は大きな相対速度ですれ違うことが可能となる。 As shown in FIG. 8, when the vehicle 1 travels at a certain absolute speed, the allowable upper limit value V lim set in the lateral direction of the obstacle is 0 (zero) until the clearance X is D 0 (safety distance). km / h and increases in a quadratic function above D 0 (V lim = k (X−D 0 ) 2 , where X ≧ D 0 ). That is, in order to ensure safety, the relative speed of the vehicle 1 becomes zero when the clearance X is D 0 or less. On the other hand, when the clearance X is equal to or greater than D 0 , the larger the clearance, the more the vehicle 1 can pass at a higher relative speed.

図8の例では、障害物の横方向における許容上限値は、Vlim=f(X)=k(X−D02で定義されている。なお、kは、Xに対するVlimの変化度合いに関連するゲイン係数であり、障害物の種類等に依存して設定される。また、D0も障害物の種類等に依存して設定される。 In the example of FIG. 8, the allowable upper limit value in the lateral direction of the obstacle is defined by V lim = f (X) = k (X−D 0 ) 2 . Note that k is a gain coefficient related to the degree of change in V lim with respect to X, and is set depending on the type of obstacle or the like. D 0 is also set depending on the type of obstacle.

なお、本実施形態では、Vlimが安全距離を含み、且つ、Xの2次関数となるように定義されているが、これに限らず、Vlimが安全距離を含まなくてもよいし、他の関数(例えば、一次関数等)で定義されてもよい。また、図8を参照して、障害物の横方向の許容上限値Vlimについて説明したが、障害物の縦方向を含むすべての径方向について同様に設定することができる。その際、係数k、安全距離D0は、障害物からの方向に応じて設定することができる。 In this embodiment, V lim includes a safe distance and is defined to be a quadratic function of X. However, the present invention is not limited to this, and V lim may not include a safe distance. You may define with another function (for example, linear function etc.). Moreover, although the allowable upper limit value V lim in the lateral direction of the obstacle has been described with reference to FIG. 8, it can be similarly set for all radial directions including the vertical direction of the obstacle. At that time, the coefficient k and the safety distance D 0 can be set according to the direction from the obstacle.

なお、速度分布領域40は、種々のパラメータに基づいて設定することが可能である。パラメータとして、例えば、車両1と障害物の相対速度、障害物の種類、車両1の進行方向、障害物の移動方向及び移動速度、障害物の長さ、車両1の絶対速度等を考慮することができる。即ち、これらのパラメータに基づいて、係数k及び安全距離D0を選択することができる。 The velocity distribution region 40 can be set based on various parameters. As parameters, for example, the relative speed between the vehicle 1 and the obstacle, the type of the obstacle, the traveling direction of the vehicle 1, the moving direction and moving speed of the obstacle, the length of the obstacle, the absolute speed of the vehicle 1 and the like are taken into consideration. Can do. That is, the coefficient k and the safety distance D 0 can be selected based on these parameters.

また、本実施形態において、障害物は、車両,歩行者,自転車,崖,溝,穴,落下物等を含む。更に、車両は、自動車,トラック,自動二輪で区別可能である。歩行者は、大人,子供,集団で区別可能である。   In the present embodiment, the obstacle includes a vehicle, a pedestrian, a bicycle, a cliff, a groove, a hole, a fallen object, and the like. Furthermore, vehicles can be distinguished by automobiles, trucks, and motorcycles. Pedestrians can be distinguished by adults, children and groups.

また、図7では、1つの障害物が存在する場合の速度分布領域が示されているが、複数の障害物が近接して存在している場合には、複数の速度分布領域が互いに重なり合う。このため、重なり合う部分では、図7に示したような略楕円形状の等相対速度線ではなく、より小さい許容上限値の方を優先して他方を除外するようにして、又は、2つの略楕円形を滑らかにつなげるようにして、等相対速度線が設定されることになる。   Further, FIG. 7 shows the velocity distribution region when one obstacle exists, but when a plurality of obstacles are close to each other, the plurality of velocity distribution regions overlap each other. For this reason, in the overlapping portion, instead of the substantially elliptical uniform relative velocity line as shown in FIG. 7, the other allowable upper limit value is prioritized and the other is excluded, or two substantially elliptical shapes An iso-relative velocity line is set so as to connect the shapes smoothly.

図7に示すように、車両1が走行路7上を走行しているとき、車両1のECU10は、車載カメラ21から画像データに基づいて障害物(車両3)を検出する。このとき、障害物の種類(この場合は、車両、歩行者)が特定される。   As shown in FIG. 7, when the vehicle 1 is traveling on the travel path 7, the ECU 10 of the vehicle 1 detects an obstacle (the vehicle 3) based on the image data from the in-vehicle camera 21. At this time, the type of obstacle (in this case, vehicle, pedestrian) is specified.

また、ECU10は、ミリ波レーダ22の測定データ及び車速センサ23の車速データに基づいて、車両1に対する障害物(車両3)の位置及び相対速度並びに絶対速度を算出する。なお、障害物の位置は、車両1の進行方向に沿ったy方向位置(縦方向距離)と、進行方向と直交する横方向に沿ったx方向位置(横方向距離)が含まれる。相対速度は、測定データに含まれる相対速度をそのまま用いてもよいし、測定データから進行方向に沿った速度成分を算出してもよい。また、進行方向に直交する速度成分は、必ずしも算出しなくてもよいが、必要であれば、複数の測定データ及び/又は複数の画像データから推定してもよい。   Further, the ECU 10 calculates the position, relative speed, and absolute speed of the obstacle (vehicle 3) with respect to the vehicle 1 based on the measurement data of the millimeter wave radar 22 and the vehicle speed data of the vehicle speed sensor 23. The position of the obstacle includes a y-direction position (vertical distance) along the traveling direction of the vehicle 1 and an x-direction position (horizontal distance) along the lateral direction orthogonal to the traveling direction. As the relative speed, the relative speed included in the measurement data may be used as it is, or a speed component along the traveling direction may be calculated from the measurement data. The velocity component orthogonal to the traveling direction does not necessarily have to be calculated, but may be estimated from a plurality of measurement data and / or a plurality of image data if necessary.

ECU10は、検知したすべての障害物(図7の場合、車両3)について、それぞれ速度分布領域40を設定する。そして、ECU10は、車両1の速度が速度分布領域40の許容上限値Vlimを超えないように障害物回避制御を行う。このため、ECU10は、障害物回避制御に伴い、運転者の選択した運転支援モードに応じて適用された目標走行経路を補正する。 The ECU 10 sets a speed distribution region 40 for each detected obstacle (in the case of FIG. 7, the vehicle 3). Then, the ECU 10 performs obstacle avoidance control so that the speed of the vehicle 1 does not exceed the allowable upper limit value V lim of the speed distribution region 40. For this reason, ECU10 correct | amends the target driving | running | working path | route applied according to the driving assistance mode which the driver | operator selected with obstacle avoidance control.

即ち、目標走行経路を車両1が走行すると、ある目標位置において目標速度が速度分布領域40によって規定された許容上限値を超えてしまう場合には、目標位置を変更することなく目標速度を低下させるか(図7の経路Rc1)、目標速度を変更することなく目標速度が許容上限値を超えないように迂回経路上に目標位置を変更するか(図7の経路Rc3)、目標位置及び目標速度の両方が変更される(図7の経路Rc2)。   That is, when the vehicle 1 travels on the target travel route, if the target speed exceeds a permissible upper limit defined by the speed distribution region 40 at a certain target position, the target speed is reduced without changing the target position. (Path Rc1 in FIG. 7), whether the target position is changed on the detour path so that the target speed does not exceed the allowable upper limit without changing the target speed (path Rc3 in FIG. 7), the target position and the target speed Are both changed (route Rc2 in FIG. 7).

例えば、図7は、計算されていた目標走行経路Rが、走行路7の幅方向の中央位置(目標位置)を60km/h(目標速度)で走行する経路であった場合を示している。この場合、前方に駐車車両3が障害物として存在するが、上述のように、目標走行経路Rの計算段階においては、計算負荷の低減のため、この障害物は考慮されていない。   For example, FIG. 7 shows a case where the calculated target travel route R is a route that travels at a center position (target position) in the width direction of the travel path 7 at 60 km / h (target speed). In this case, the parked vehicle 3 is present as an obstacle ahead, but as described above, this obstacle is not taken into consideration in the calculation stage of the target travel route R in order to reduce the calculation load.

目標走行経路Rを走行すると、車両1は、速度分布領域40の等相対速度線d,c,b,b,c,dを順に横切ることになる。即ち、60km/hで走行する車両1が等相対速度線d(許容上限値Vlim=60km/h)の内側の領域に進入することになる。したがって、ECU10は、目標走行経路Rの各目標位置における目標速度を許容上限値Vlim以下に制限するように目標走行経路Rを補正して、補正後の目標走行経路Rc1を生成する。即ち、補正後の目標走行経路Rc1では、各目標位置において目標車速が許容上限値Vlim以下となるように、車両3に接近するに連れて目標速度が徐々に20km/h未満に低下し、その後、車両3から遠ざかるに連れて目標速度が元の60km/hまで徐々に増加される。 When traveling on the target travel route R, the vehicle 1 crosses the equal relative speed lines d, c, b, b, c, d in the speed distribution region 40 in order. That is, the vehicle 1 traveling at 60 km / h enters an area inside the equal relative speed line d (allowable upper limit value V lim = 60 km / h). Therefore, the ECU 10 corrects the target travel route R so as to limit the target speed at each target position of the target travel route R to the allowable upper limit value V lim or less, and generates a corrected target travel route Rc1. That is, in the corrected target travel route Rc1, the target speed gradually decreases to less than 20 km / h as the vehicle 3 approaches, so that the target vehicle speed is less than or equal to the allowable upper limit value V lim at each target position. Thereafter, as the vehicle 3 moves away from the vehicle 3, the target speed is gradually increased to the original 60 km / h.

また、目標走行経路Rc3は、目標走行経路Rの目標速度(60km/h)を変更せず、このため等相対速度線d(相対速度60km/hに相当)の外側を走行するように設定された経路である。ECU10は、目標走行経路Rの目標速度を維持するため、目標位置が等相対速度線d上又はその外側に位置するように目標位置を変更するように目標走行経路Rを補正して、目標走行経路Rc3を生成する。したがって、目標走行経路Rc3の目標速度は、目標走行経路Rの目標速度であった60km/hに維持される。   Further, the target travel route Rc3 does not change the target speed (60 km / h) of the target travel route R, and is therefore set to travel outside the equal relative speed line d (corresponding to a relative speed of 60 km / h). Route. In order to maintain the target speed of the target travel route R, the ECU 10 corrects the target travel route R so as to change the target position so that the target position is located on or outside the equal relative speed line d, and the target travel A route Rc3 is generated. Therefore, the target speed of the target travel route Rc3 is maintained at 60 km / h, which is the target speed of the target travel route R.

また、目標走行経路Rc2は、目標走行経路Rの目標位置及び目標速度の両方が変更された経路である。目標走行経路Rc2では、目標速度は、60km/hには維持されず、車両3に接近するに連れて徐々に40km/hまで低下し、その後、車両3から遠ざかるに連れて元の60km/hまで徐々に増加される。目標走行経路Rc2は、その目標位置及び目標速度が所定の条件を満たすように生成することができる。所定の条件とは、例えば、車両1の縦加減速度,横加速度がそれぞれ所定値以下であることや、走行路7から隣の車線への逸脱がないこと等である。   The target travel route Rc2 is a route in which both the target position and the target speed of the target travel route R are changed. In the target travel route Rc2, the target speed is not maintained at 60 km / h, and gradually decreases to 40 km / h as the vehicle 3 approaches, and then the original speed of 60 km / h as the vehicle 3 moves away. Is gradually increased until. The target travel route Rc2 can be generated so that the target position and target speed satisfy predetermined conditions. The predetermined condition is, for example, that the longitudinal acceleration / deceleration and the lateral acceleration of the vehicle 1 are not more than predetermined values, that there is no deviation from the traveling road 7 to the adjacent lane, and the like.

目標走行経路Rc1のように、目標走行経路Rの目標位置を変更せず、目標速度のみを変更する補正は、速度制御を伴うが、ステアリング制御を伴わない運転支援モードに適用することができる(例えば、自動速度制御モード、速度制限モード、基本制御モード)。
また、目標走行経路Rc3のように、目標走行経路Rの目標速度を変更せず、目標位置のみを変更する補正は、ステアリング制御を伴う運転支援モードに適用することができる(例えば、先行車追従モード)。
また、目標走行経路Rc2のように、目標走行経路Rの目標位置及び目標速度を共に変更する補正は、速度制御及びステアリング制御を伴う運転支援モードに適用することができる(例えば、先行車追従モード)。
The correction for changing only the target speed without changing the target position of the target driving path R as in the target driving path Rc1 can be applied to a driving support mode that involves speed control but does not involve steering control ( For example, automatic speed control mode, speed limit mode, basic control mode).
Further, the correction for changing only the target position without changing the target speed of the target driving route R as in the target driving route Rc3 can be applied to the driving support mode with steering control (for example, following the preceding vehicle). mode).
Further, the correction that changes both the target position and the target speed of the target travel route R as in the target travel route Rc2 can be applied to a driving support mode that involves speed control and steering control (for example, a preceding vehicle following mode). ).

しかしながら、選択された運転支援モードにかかわらず、ECU10が、運転者の回避制御に対する好みに応じて(例えば、速度優先、直進優先を運転者が選択)、目標走行経路Rを目標走行経路Rc1〜Rc3のうちの任意の経路に補正するように構成してもよい。   However, regardless of the selected driving support mode, the ECU 10 selects the target travel route R as the target travel route Rc1 depending on the driver's preference for avoidance control (for example, the driver selects speed priority or straight travel priority). You may comprise so that it may correct | amend to arbitrary paths among Rc3.

また、先行車追従モード,自動速度制御モード,速度制限モード,又は基本制御モードにおいて車両1が同一車線を走行中の先行車に追いついた場合にも、障害物回避制御が適用される。即ち、車両1が先行車に接近するにつれて、速度分布領域40の許容上限値Vlimに従って相対速度が小さくなるように車両1の車速が制限される。そして、車両1は、車両1と先行車の間の相対速度がゼロとなる等相対速度線aの位置での車間距離を維持しつつ先行車に追従する。 The obstacle avoidance control is also applied when the vehicle 1 catches up with a preceding vehicle traveling in the same lane in the preceding vehicle following mode, automatic speed control mode, speed limiting mode, or basic control mode. That is, as the vehicle 1 approaches the preceding vehicle, the vehicle speed of the vehicle 1 is limited so that the relative speed decreases according to the allowable upper limit value V lim of the speed distribution region 40. The vehicle 1 follows the preceding vehicle while maintaining the inter-vehicle distance at the position of the equal relative speed line a where the relative speed between the vehicle 1 and the preceding vehicle is zero.

次に、図9及び図10を参照して、本実施形態の車両制御システム100における運転支援制御の処理フローを説明する。図9は運転支援制御の処理フローであり、図10は走行経路選択処理の処理フローである。   Next, with reference to FIG.9 and FIG.10, the processing flow of the driving assistance control in the vehicle control system 100 of this embodiment is demonstrated. FIG. 9 is a processing flow of driving support control, and FIG. 10 is a processing flow of travel route selection processing.

ECU10は、図9の処理フローを所定時間(例えば、0.1秒)ごとに繰り返して実行している。まず、ECU10は、情報取得処理を実行する(S11)。情報取得処理において、ECU10は、測位システム29及びナビゲーションシステム30から、現在車両位置情報及び地図情報を取得し(S11a)、車載カメラ21,ミリ波レーダ22,車速センサ23,加速度センサ24,ヨーレートセンサ25,運転者操作部35等からセンサ情報を取得し(S11b)、操舵角センサ26,アクセルセンサ27,ブレーキセンサ28,方向指示器センサ等からスイッチ情報を取得する(S11c)。   The ECU 10 repeatedly executes the processing flow of FIG. 9 every predetermined time (for example, 0.1 seconds). First, the ECU 10 executes information acquisition processing (S11). In the information acquisition process, the ECU 10 acquires the current vehicle position information and map information from the positioning system 29 and the navigation system 30 (S11a), the in-vehicle camera 21, the millimeter wave radar 22, the vehicle speed sensor 23, the acceleration sensor 24, and the yaw rate sensor. 25, sensor information is acquired from the driver operation unit 35 or the like (S11b), and switch information is acquired from the steering angle sensor 26, the accelerator sensor 27, the brake sensor 28, the direction indicator sensor, or the like (S11c).

次に、ECU10は、情報取得処理(S11)において取得した各種の情報を用いて所定の情報検出処理を実行する(S12)。情報検出処理において、ECU10は、現在車両位置情報及び地図情報並びにセンサ情報から、車両1の周囲及び前方エリアにおける走行路形状に関する走行路情報(直線区間及びカーブ区間の有無,各区間長さ,カーブ区間の曲率半径,車線幅,車線両端部位置,車線数,交差点の有無,カーブ曲率で規定される制限速度等)、走行規制情報(制限速度、赤信号等)、障害物情報(先行車や障害物の有無,位置,速度等)、先行車軌跡情報(先行車の位置及び速度)を検出する(S12a)。   Next, ECU10 performs a predetermined information detection process using the various information acquired in the information acquisition process (S11) (S12). In the information detection process, the ECU 10 determines, based on the current vehicle position information, the map information, and the sensor information, the road information about the road shape around the vehicle 1 and the front area (presence / absence of straight sections and curve sections, lengths of sections, curves) Section radius of curvature, lane width, lane end positions, number of lanes, presence / absence of intersection, speed limit defined by curve curvature, etc., travel regulation information (speed limit, red signal, etc.), obstacle information (preceding vehicle and The presence / absence of an obstacle, position, speed, etc.) and preceding vehicle locus information (position and speed of the preceding vehicle) are detected (S12a).

また、ECU10は、スイッチ情報から、運転者による車両操作に関する車両操作情報(操舵角,アクセルペダル踏み込み量,ブレーキペダル踏み込み量等)を検出し(S12b)、更に、スイッチ情報及びセンサ情報から、車両1の挙動に関する走行挙動情報(車速、加減速度、横加速度、ヨーレート等)を検出する(S12c)。   Further, the ECU 10 detects vehicle operation information (steering angle, accelerator pedal depression amount, brake pedal depression amount, etc.) related to vehicle operation by the driver from the switch information (S12b), and further, from the switch information and sensor information, the vehicle The travel behavior information (vehicle speed, acceleration / deceleration, lateral acceleration, yaw rate, etc.) relating to the behavior of No. 1 is detected (S12c).

次に、ECU10は、計算により得られた情報に基づいて、走行経路計算処理を実行する(S13)。走行経路計算処理では、上述のように、第1走行経路の計算処理(S13a)、第2走行経路の計算処理(S13b)、第1走行経路の計算処理(S13c)がそれぞれ実行される。   Next, the ECU 10 executes a travel route calculation process based on the information obtained by the calculation (S13). In the travel route calculation process, as described above, the first travel route calculation process (S13a), the second travel route calculation process (S13b), and the first travel route calculation process (S13c) are executed.

第1走行経路計算処理では、ECU10は、設定車速,車線両端部,車線幅,制限速度,車速,加減速度,ヨーレート,操舵角,横加速度等に基づいて、直線区間では車線中央付近を走行するように、カーブ区間では旋回半径が大きくなるようにカーブのイン側を走行するように、且つ、設定車速,交通標識による制限車速,及びカーブ曲率により規定される制限車速のうち最も低速な速度を上限速度とするように、所定期間分(例えば、2〜4秒)の走行経路R1(目標位置P1_k及び目標速度V1_k)を計算する。   In the first travel route calculation process, the ECU 10 travels near the center of the lane in the straight section based on the set vehicle speed, both ends of the lane, lane width, speed limit, vehicle speed, acceleration / deceleration, yaw rate, steering angle, lateral acceleration, and the like. Thus, in the curve section, the slowest speed among the set vehicle speed, the limited vehicle speed by the traffic sign, and the limited vehicle speed defined by the curve curvature is set so that the vehicle turns on the inside of the curve so that the turning radius becomes large. The travel route R1 (target position P1_k and target speed V1_k) for a predetermined period (for example, 2 to 4 seconds) is calculated so as to be the upper limit speed.

また、第2走行経路計算処理では、ECU10は、センサ情報等から取得した先行車の先行車軌跡情報(位置及び速度)から、先行車と車両1との間に所定の車間距離を維持しつつ、車間距離を走行する時間分だけ遅れて先行車の挙動(位置及び速度)に追従するように、所定期間分の走行経路R2を計算する。   In the second travel route calculation process, the ECU 10 maintains a predetermined inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the vehicle 1 based on the preceding vehicle trajectory information (position and speed) of the preceding vehicle acquired from the sensor information or the like. The travel route R2 for a predetermined period is calculated so as to follow the behavior (position and speed) of the preceding vehicle with a delay of the travel time of the inter-vehicle distance.

また、第3走行経路計算処理では、ECU10は、車両操作情報,走行挙動情報等に基づいて、現在の車両1の挙動から推定される所定期間分の走行経路R3を計算する。   In the third travel route calculation process, the ECU 10 calculates a travel route R3 for a predetermined period estimated from the current behavior of the vehicle 1 based on the vehicle operation information, the travel behavior information, and the like.

次に、ECU10は、計算した3つの走行経路から1つの目標走行経路を選択する走行経路選択処理を実行する(S14)。この処理では、ECU10は、上述のように、運転者がモード選択スイッチ36により選択している運転支援モードに加えて、車線両端部の検出の可否、先行車の有無に基づいて、1つの目標走行経路を選択する(図5参照)。   Next, the ECU 10 executes a travel route selection process for selecting one target travel route from the calculated three travel routes (S14). In this process, as described above, the ECU 10 determines one target based on whether or not both ends of the lane are detected and whether there is a preceding vehicle, in addition to the driving support mode selected by the driver using the mode selection switch 36. A travel route is selected (see FIG. 5).

更に、ECU10は、選択した目標走行経路の補正処理を実行する(S15)。この走行経路補正処理は、第1走行経路補正処理(S15a)と第2走行経路補正処理(S15b)が含まれ、必要に応じてこれらが適宜に実行される。   Further, the ECU 10 executes a correction process for the selected target travel route (S15). This travel route correction process includes a first travel route correction process (S15a) and a second travel route correction process (S15b), which are appropriately executed as necessary.

第1走行経路補正処理では、ECU10は、走行規制情報(例えば、図6に示した「赤信号」)に基づいて、目標走行経路を補正する。第1走行経路補正処理では、原則的に速度制御により車両1を停止線で停止させるように走行経路が補正される。   In the first travel route correction process, the ECU 10 corrects the target travel route based on travel restriction information (for example, “red signal” shown in FIG. 6). In the first travel route correction process, in principle, the travel route is corrected so that the vehicle 1 is stopped at the stop line by speed control.

また、第2走行経路補正処理では、ECU10は、障害物情報(例えば、図7に示した駐車車両3)に基づいて、目標走行経路を更に補正する。第2走行経路補正処理では、原則的に選択されている運転支援モードに応じて、速度制御及び/又はステアリング制御により、車両1に障害物を回避させる、又は先行車を追従させるように、走行経路が補正される。   In the second travel route correction process, the ECU 10 further corrects the target travel route based on obstacle information (for example, the parked vehicle 3 shown in FIG. 7). In the second travel route correction process, the vehicle 1 travels so as to avoid obstacles or follow the preceding vehicle by speed control and / or steering control according to the driving support mode selected in principle. The route is corrected.

なお、走行経路補正処理(S15)では、第1補正処理(S15a)を行った後に、第2補正処理(S15b)を行うことが好ましい。例えば、図6の交通信号L(赤信号)の前方に障害物(例えば、駐車車両)が存在する場合について説明する。この場合、第1補正処理後に第2補正処理(ステアリング制御を伴う場合)が実行されると、車両1が交通信号Lを通過した後に障害物を回避するように目標走行経路が補正される。これに対して、第2補正処理後に第1補正処理が実行されると、赤信号の停止位置で既に障害物を避けるべく目標位置が横方向にずれるように目標走行経路が補正され得る。よって、この場合には、車両1は赤信号の停止位置で車線中央から横に逸れた位置に停止することになる。   In the travel route correction process (S15), it is preferable to perform the second correction process (S15b) after the first correction process (S15a). For example, a case where an obstacle (for example, a parked vehicle) is present in front of the traffic signal L (red signal) in FIG. 6 will be described. In this case, when the second correction process (when steering control is involved) is executed after the first correction process, the target travel route is corrected so as to avoid the obstacle after the vehicle 1 passes the traffic signal L. On the other hand, when the first correction process is executed after the second correction process, the target travel route can be corrected such that the target position is shifted laterally in order to avoid an obstacle at the stop position of the red signal. Therefore, in this case, the vehicle 1 stops at a position deviated from the center of the lane at the stop position of the red signal.

また、運転者が方向指示器レバーを操作したが、車線変更後の車線に障害物が存在する場合について説明する。この場合、第1補正処理後に第2補正処理(ステアリング制御を伴う場合)が実行されれば、車両1が車線変更しつつ障害物を回避するように目標走行経路が補正される。これに対して、第2補正処理後に第1補正処理が実行されると、障害物を追い越してから車線変更するように目標走行経路が補正されるおそれがある。よって、この場合には、車両1が障害物を追い越すまで車線変更されないため、運転者の意図が即座に車両挙動に反映されないことになる。   In addition, a case where the driver operates the direction indicator lever and there is an obstacle in the lane after the lane change will be described. In this case, if the second correction process (when steering control is involved) is executed after the first correction process, the target travel route is corrected so that the vehicle 1 avoids an obstacle while changing lanes. On the other hand, if the first correction process is executed after the second correction process, the target travel route may be corrected so as to change the lane after overtaking an obstacle. Therefore, in this case, since the lane is not changed until the vehicle 1 passes the obstacle, the intention of the driver is not immediately reflected in the vehicle behavior.

このように、走行経路補正処理(S15)において、第1補正処理(S15a)の後に第2補正処理(S15b)を実行することにより、より自然で且つより運転意図に沿うように目標走行経路を補正することが可能である。   In this way, in the travel route correction process (S15), by executing the second correction process (S15b) after the first correction process (S15a), the target travel route is more natural and more suitable for the driving intention. It is possible to correct.

次に、ECU10は、選択されている運転支援モードに応じて、車両1が最終的に算出された走行経路上を走行するように、該当する制御システム(エンジン制御システム31,ブレーキ制御システム32,ステアリング制御システム33)へ要求信号を出力する(S16)。   Next, the ECU 10 controls the corresponding control system (the engine control system 31, the brake control system 32, so that the vehicle 1 travels on the travel route calculated finally according to the selected driving support mode. A request signal is output to the steering control system 33) (S16).

次に、図10を参照して、図9の走行経路選択処理(S14)の詳細な処理フローを説明する。
まず、ECU10は、モード選択スイッチ36から受け取っている運転支援モード選択信号に基づいて、運転者が先行車追従モードを選択しているか否かを判定する(S21)。先行車追従モードが選択されていない場合(S21;No)、ECU10は、第3走行経路を目標走行経路として選択する。
Next, a detailed process flow of the travel route selection process (S14) of FIG. 9 will be described with reference to FIG.
First, the ECU 10 determines whether or not the driver has selected the preceding vehicle following mode based on the driving support mode selection signal received from the mode selection switch 36 (S21). When the preceding vehicle follow-up mode is not selected (S21; No), the ECU 10 selects the third travel route as the target travel route.

一方、先行車追従モードが選択されている場合(S21;Yes)、ECU10は、センサ情報等に基づいて、車線両端部位置が検出されているか否かを判定する(S22)。車線両端部位置が検出されている場合(S22;Yes)、先行車が検出されても、先行車が検出されなくても(先行車の検出結果にかかわらず)、ECU10は、運転支援モードとして先行車追従モードを維持すると共に(S24)、第1走行経路を目標走行経路として選択する(S25)。この場合の目標速度は、設定車速に設定される。   On the other hand, when the preceding vehicle follow-up mode is selected (S21; Yes), the ECU 10 determines whether the lane end position is detected based on sensor information or the like (S22). When the position of both ends of the lane is detected (S22; Yes), even if the preceding vehicle is detected or the preceding vehicle is not detected (regardless of the detection result of the preceding vehicle), the ECU 10 sets the driving support mode. While maintaining the preceding vehicle following mode (S24), the first travel route is selected as the target travel route (S25). In this case, the target speed is set to the set vehicle speed.

また、この場合、目標位置は、直線区間では車線の中央付近に設定され、カーブ区間では車線のイン側を走行するように設定される。したがって、車両1が追従する先行車が車線の区画線(白線等)からはみ出たり、車線内でふらついたりしても、車両1が車線の中央付近を走行するように第1走行経路が設定されるので、運転者の運転要求をより満足させると共に、より安全性を確保することが可能となる。   In this case, the target position is set near the center of the lane in the straight section, and is set so as to travel on the in side of the lane in the curve section. Therefore, the first travel route is set so that the vehicle 1 travels near the center of the lane even if the preceding vehicle that the vehicle 1 follows protrudes from the lane markings (white line, etc.) or fluctuates in the lane. Therefore, it is possible to satisfy the driving request of the driver and to ensure safety.

また、車線両端部位置が検出されていない場合(S22;No)にも、ECU10は、センサ情報等に基づいて、先行車が検出されているか否かを判定する(S28)。
車線両端部位置は検出されていないが、先行車が検出されている場合(S28;Yes)、ECU10は、運転支援モードとして先行車追従モードを維持すると共に(S29)、第2走行経路を目標走行経路として選択する(S30)。この場合の目標速度及び目標位置は、先行車の走行軌跡を追従するように設定される。
Further, even when the positions of both ends of the lane are not detected (S22; No), the ECU 10 determines whether or not a preceding vehicle is detected based on sensor information or the like (S28).
If the position of both ends of the lane is not detected, but the preceding vehicle is detected (S28; Yes), the ECU 10 maintains the preceding vehicle following mode as the driving support mode (S29) and targets the second travel route. A travel route is selected (S30). In this case, the target speed and the target position are set so as to follow the traveling locus of the preceding vehicle.

また、車線両端部位置及び先行車が共に検出されていない場合(S28;No)、ECU10は、運転支援モードとして先行車追従モードを維持すると共に(S31)、第3走行経路を目標走行経路として選択する(S32)。この場合の目標速度及び目標位置は、車両1の現在の走行挙動に基づいて設定される。   When neither the lane end position nor the preceding vehicle is detected (S28; No), the ECU 10 maintains the preceding vehicle follow-up mode as the driving support mode (S31) and uses the third travel route as the target travel route. Select (S32). The target speed and target position in this case are set based on the current traveling behavior of the vehicle 1.

なお、本実施形態では、先行車追従モードの選択時には、第1走行経路,第2走行経路,及び第3走行経路の中から1つが選択されるように構成されているが、これに限らず、第1走行経路,及び第2走行経路の中から1つが選択されるように構成してもよい。   In the present embodiment, when the preceding vehicle follow-up mode is selected, one is selected from the first travel route, the second travel route, and the third travel route. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, one of the first travel route and the second travel route may be selected.

次に、本実施形態の車両制御システムの作用について説明する。
本実施形態は、複数の運転支援モードを備えた車両1のための車両制御装置(ECU)10であって、車両1が走行する走行路上又は走行路周辺の障害物に関する障害物情報を考慮せずに、車両の目標位置P_k及び目標速度V_kを含む複数の走行経路を時間的に繰返し計算する走行経路計算処理(図9のS13)を実行し、選択されている運転支援モードに基づいて、複数の走行経路から1つの走行経路を目標走行経路として選択する走行経路選択処理(図9のS14、図10)を実行し、障害物情報に基づいて、障害物を回避するように、目標走行経路を補正する第2走行経路補正処理(S15b)を実行することを特徴とする。
Next, the operation of the vehicle control system of this embodiment will be described.
The present embodiment is a vehicle control device (ECU) 10 for a vehicle 1 having a plurality of driving support modes, and considers obstacle information related to obstacles on or around the traveling road on which the vehicle 1 travels. Without performing a travel route calculation process (S13 in FIG. 9) that repeatedly calculates a plurality of travel routes including the target position P_k and the target speed V_k in time, based on the selected driving support mode, A travel route selection process (S14 in FIG. 9, FIG. 10) for selecting one travel route as a target travel route from a plurality of travel routes is executed, and the target travel is performed so as to avoid the obstacle based on the obstacle information. A second travel route correction process (S15b) for correcting the route is executed.

これにより本実施形態では、常時は存在しない障害物を考慮せずに、複数の走行経路の各々を計算するので、各走行経路の計算負荷を軽減することができる。また、本実施形態では、障害物(例えば、図7の駐車車両3)が検出されれば、その障害物情報に基づいて、複数の走行経路から選択された1つの走行経路(目標走行経路R)を補正する。このため、障害物を回避するための計算は、選択された目標走行経路Rのみについて行えばよいので、全体として計算負荷の増大を抑制することが可能となる。これにより、本実施形態では、過大な計算負荷を回避しつつ、運転支援モードの切替え操作に応じて、即座に切替え後の運転支援モードに応じた走行経路に移行することができる。   Thereby, in this embodiment, since each of a some driving | running route is calculated without considering the obstacle which does not always exist, the calculation load of each driving | running route can be reduced. In the present embodiment, if an obstacle (for example, the parked vehicle 3 in FIG. 7) is detected, one traveling route (target traveling route R) selected from a plurality of traveling routes based on the obstacle information. ) Is corrected. For this reason, the calculation for avoiding the obstacle only needs to be performed for the selected target travel route R, so that it is possible to suppress an increase in calculation load as a whole. Thereby, in this embodiment, it can transfer to the driving | running route according to the driving assistance mode after switching immediately according to switching operation of driving assistance mode, avoiding excessive calculation load.

また、本実施形態では、第2走行経路補正処理において、少なくとも障害物から車両1に向けて、障害物に対する車両1の相対速度の許容上限値Vlimの分布を規定する速度分布領域40(図7参照)を設定し、速度分布領域40内において障害物に対する車両1の相対速度が許容上限値Vlimを超えることを抑制するように、目標走行経路Rを補正する。これにより本実施形態では、検出された障害物に設定された速度分布領域40によって規定される車両1の相対速度の許容上限値Vlimを超えないように目標走行経路Rが補正されるので、補正された目標走行経路Rc1〜Rc3により、障害物に対して適切な速度及び/又は距離を維持しながら障害物を回避することができる。 In the present embodiment, in the second travel route correction process, at least from the obstacle toward the vehicle 1, a speed distribution region 40 that defines the distribution of the allowable upper limit value V lim of the relative speed of the vehicle 1 with respect to the obstacle (FIG. 7) is set, and the target travel route R is corrected so as to suppress the relative speed of the vehicle 1 with respect to the obstacle from exceeding the allowable upper limit value V lim in the speed distribution region 40. Thus, in the present embodiment, the target travel route R is corrected so as not to exceed the allowable upper limit value V lim of the relative speed of the vehicle 1 defined by the speed distribution region 40 set for the detected obstacle. The corrected target travel routes Rc1 to Rc3 can avoid the obstacle while maintaining an appropriate speed and / or distance with respect to the obstacle.

また、本実施形態では、走行経路計算処理(S13)において、複数の走行経路は、走行路に関する走行路情報(S13a),先行車の走行軌跡に関する先行車軌跡情報(S13b),及び,走行路上での車両の現在の走行挙動情報(S13c)のうちの1つ又はそれ以上を用いて計算される。これにより本実施形態では、車両1のセンサ等を利用して走行路情報,先行車軌跡情報,走行挙動情報を取得し、これら情報から第1走行経路R1,第2走行経路R2,第3走行経路R3を計算することが可能である。そして、本実施形態では、これら複数の走行経路から選択した1つの走行経路に対して、いずれの走行経路にも共通するはずであった障害物回避のための補正(S15b)を実行することができる。   In the present embodiment, in the travel route calculation process (S13), the plurality of travel routes include travel route information (S13a) regarding the travel route, preceding vehicle track information (S13b) regarding the travel track of the preceding vehicle, and on the travel route. Is calculated using one or more of the current travel behavior information (S13c) of the vehicle. Accordingly, in the present embodiment, the travel route information, the preceding vehicle trajectory information, and the travel behavior information are obtained using the sensor of the vehicle 1 and the first travel route R1, the second travel route R2, and the third travel are obtained from these information. It is possible to calculate the route R3. In the present embodiment, correction (S15b) for obstacle avoidance that should have been common to all the travel routes is performed on one travel route selected from the plurality of travel routes. it can.

また、本実施形態において、具体的には、走行経路計算処理(S13)において計算される複数の走行経路は、少なくとも走行路に関する走行路情報に基づいて、走行路内を走行するように設定される第1走行経路R1と、先行車の走行軌跡に関する先行車軌跡情報に基づいて、先行車の軌跡を追従するように設定される第2走行経路R2と、を少なくとも含む。   In the present embodiment, specifically, the plurality of travel routes calculated in the travel route calculation process (S13) is set to travel in the travel route based on at least the travel route information related to the travel route. And a second travel route R2 set to follow the trajectory of the preceding vehicle based on the preceding vehicle trajectory information related to the travel trajectory of the preceding vehicle.

また、本実施形態では、乗員が運転支援モードを選択するための運転者操作部35を備える。これにより本実施形態では、乗員が運転者操作部35を操作することによって、乗員の運転支援要求に応じて所望の運転支援モードを適宜に選択することができる。   Moreover, in this embodiment, the driver | operator's operation part 35 for a passenger | crew to select driving assistance mode is provided. Thereby, in this embodiment, when a passenger | crew operates the driver | operator operation part 35, a desired driving assistance mode can be selected suitably according to a passenger | crew's driving assistance request | requirement.

1 車両
3 車両
5 道路
5a,5c 直線区間
5b カーブ区間
L,5R 車線
L,6R 車線両端部
7 走行路
8 停止線
40 速度分布領域
a,b,c,d 等相対速度線
lim 許容上限値
100 車両制御システム
D 幅寸法
0 安全距離
L 交通信号
L 曲率半径
R 目標走行経路
R1 第1走行経路
R2 第2走行経路
R3 第3走行経路
Rc,Rc1,Rc2,Rc3 補正後の目標走行経路
P_k(P1_k,P2_k,P3_k) 目標位置
V_k(V1_k,V2_k,V3_k) 目標速度
S 速度標識
W 車線幅
Ws 変位量
X クリアランス
1 vehicle 3 vehicle 5 road 5a, 5c straight section 5b curve section 5 L, 5 R lane 6 L, 6 R lane end portions 7 roadway 8 stop line 40 velocity distribution region a, b, c, d, etc. the relative velocity V lim allowable upper limit value 100 vehicle control system D width dimension D 0 safety distance L traffic signal L curvature radius R target travel route R1 first travel route R2 second travel route R3 third travel route Rc, Rc1, Rc2, Rc3 Target travel route P_k (P1_k, P2_k, P3_k) Target position V_k (V1_k, V2_k, V3_k) Target speed S Speed sign W Lane width Ws Displacement amount X Clearance

上記の目的を達成するために、本発明は、複数の運転支援モードを備えた車両のための車両制御装置であって、車両が走行する走行路上又は走行路周辺の障害物に関する障害物情報を考慮せずに、前記車両の目標位置及び目標速度を含む複数の走行経路を計算する走行経路計算処理、選択されている運転支援モードに基づいて、走行経路計算処理で計算された複数の走行経路から1つの走行経路を目標走行経路として選択する走行経路選択処理、障害物情報に基づいて、障害物を回避するように、目標走行経路を補正する走行経路補正処理と、を含む処理フロー時間的に繰返し実行し、走行経路補正処理において、少なくとも障害物から車両に向けて、障害物に対する車両の相対速度の許容上限値の分布を規定する速度分布領域を設定し、速度分布領域内において障害物に対する車両の相対速度が許容上限値を超えることを抑制するように、目標走行経路を補正し、走行経路補正処理における目標走行経路の補正は、目標位置を変更することなく目標速度を低下させる補正と、目標速度を変更することなく目標位置を変更する補正と、目標位置及び目標速度の両方を変更する補正から選択可能に構成されていることを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a vehicle control equipment for a vehicle having a plurality of driving support mode, obstacle information concerning the traveling path or travel path around the obstacle vehicle travels without considering the multiple said a travel route calculation process a plurality of travel route to calculate including the target position and the target speed of the vehicle, based on the driving support mode selected, calculated in the traveling path calculation process including a travel route selection process for selecting a target travel route one travel route from the traveling path of, based on the obstacle information, so as to avoid the obstacle, and the traveling path correction process for correcting the target traveling path, the setting a processing flow temporally repeatedly executed, the travel path correction, towards at least an obstacle to the vehicle, the velocity distribution region defining the distribution of the allowable upper limit of the relative velocity of the vehicle with respect to the obstacle The target travel route is corrected so as to suppress the relative speed of the vehicle with respect to the obstacle from exceeding the allowable upper limit value in the speed distribution region, and the correction of the target travel route in the travel route correction process changes the target position. The present invention is characterized in that it can be selected from a correction for reducing the target speed without changing, a correction for changing the target position without changing the target speed, and a correction for changing both the target position and the target speed .

また、本発明によれば、検出された障害物に設定された速度分布領域によって規定される車両の相対速度の許容上限値を超えないように目標走行経路が補正されるので、補正された目標走行経路により、障害物に対して適切な速度及び/又は距離を維持しながら障害物を回避することができる。 Further , according to the present invention, the target travel route is corrected so as not to exceed the allowable upper limit value of the relative speed of the vehicle defined by the speed distribution region set for the detected obstacle. The travel route can avoid the obstacle while maintaining an appropriate speed and / or distance with respect to the obstacle.

上記の目的を達成するために、本発明は、複数の運転支援モードを備えた車両のための車両制御装置であって、車両が走行する走行路上又は走行路周辺の障害物に関する障害物情報を考慮せずに、前記車両の目標位置及び目標速度を含む複数の走行経路を計算する走行経路計算処理と、選択されている運転支援モードに基づいて、走行経路計算処理で計算された複数の走行経路から1つの走行経路を目標走行経路として選択する走行経路選択処理と、障害物情報に基づいて、障害物を回避するように、目標走行経路を補正する走行経路補正処理と、を含む処理フローを時間的に繰返し実行し、走行経路補正処理において、少なくとも障害物から車両に向けて、障害物に対する車両の相対速度の許容上限値の分布を規定する速度分布領域を設定し、この速度分布領域は、障害物からの距離が小さくなるほど、車両の相対速度の許容上限値が小さくなるように、複数の相対速度を含む車両の相対速度の所定範囲にわたって設定され、速度分布領域内において障害物に対する車両の相対速度が許容上限値を超えることを抑制するように、速度分布領域を通過する目標走行経路を補正し、走行経路補正処理における目標走行経路の補正は、速度分布領域内において、目標位置を変更することなく目標位置に設定されている相対速度の許容上限値以下に目標速度を低下させる補正と、目標速度を変更することなくこの目標速度が相対速度の許容上限値以下となる位置に目標位置を変更する補正と、補正後の目標走行経路の目標位置における目標速度が相対速度の許容上限値以下となるように目標位置及び目標速度の両方を変更する補正から選択可能に構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle control device for a vehicle having a plurality of driving support modes, wherein obstacle information relating to an obstacle on or around a traveling road on which the vehicle travels is obtained. A plurality of travel routes calculated by the travel route calculation processing based on the selected driving support mode and the travel route calculation processing for calculating a plurality of travel routes including the target position and target speed of the vehicle without considering A processing flow including a travel route selection process for selecting one travel route as a target travel route from the route, and a travel route correction process for correcting the target travel route so as to avoid an obstacle based on the obstacle information. Is repeatedly executed in time, and in the travel route correction process, at least from the obstacle to the vehicle, a speed distribution area that defines the distribution of the allowable upper limit value of the vehicle relative to the obstacle is set. The velocity distribution area, as the distance from the obstacle becomes smaller, so the allowable upper limit value of the relative velocity of the vehicle is reduced, it is set over a predetermined range of relative velocity of the vehicle including a plurality of relative velocity, velocity distribution region The target travel route that passes through the speed distribution region is corrected so that the relative speed of the vehicle with respect to the obstacle does not exceed the allowable upper limit value, and the correction of the target travel route in the travel route correction process is performed in the speed distribution region. In this, the target speed is reduced to below the allowable upper limit value of the relative speed set at the target position without changing the target position, and the target speed is set to the upper limit value of the relative speed without changing the target speed. eye so that the correction for changing the target position below a position, target velocity at the target position of the target traveling path after the correction is equal to or less than the allowable upper limit value of the relative velocity Characterized in that it is configured to be selected from the position and the correction of changing both the target speed.

この場合、車両1が車線5Lの中央を走行していると仮定し、ECU10は、車両1の車速に応じて操舵角又はヨーレートを用いて仮想的な車線両端部を設定する。そして、ECU10は、仮想的に設定した車両端部に基づいて、上記と同様に、直線区間であれば車線の中央を走行し、カーブ区間であれば車線のイン側を走行するように第1走行経路を計算する。 In this case, assuming that the vehicle 1 is traveling the center of the lane 5 L, ECU 10 sets a virtual lane opposite ends with a steering angle or the yaw rate in accordance with the vehicle speed of the vehicle 1. Then, ECU 10, based on the car line both ends set virtually the same manner as described above, if the straight section traveling in the center lane, the to travel in side of the lane if the curve section One travel route is calculated.

次に、ECU10は、計算により得られた情報に基づいて、走行経路計算処理を実行する(S13)。走行経路計算処理では、上述のように、第1走行経路の計算処理(S13a)、第2走行経路の計算処理(S13b)、第走行経路の計算処理(S13c)がそれぞれ実行される。 Next, the ECU 10 executes a travel route calculation process based on the information obtained by the calculation (S13). In the travel route calculation process, as described above, the first travel route calculation process (S13a), the second travel route calculation process (S13b), and the third travel route calculation process (S13c) are executed.

Claims (5)

複数の運転支援モードを備えた車両のための車両制御装置であって、
前記車両が走行する走行路上又は走行路周辺の障害物に関する障害物情報を考慮せずに、前記車両の目標位置及び目標速度を含む複数の走行経路を時間的に繰返し計算する走行経路計算処理を実行し、
選択されている運転支援モードに基づいて、前記複数の走行経路から1つの走行経路を目標走行経路として選択する走行経路選択処理を実行し、
前記障害物情報に基づいて、前記障害物を回避するように、前記目標走行経路を補正する走行経路補正処理を実行する、車両制御装置。
A vehicle control device for a vehicle having a plurality of driving support modes,
A travel route calculation process for repeatedly calculating in time a plurality of travel routes including a target position and a target speed of the vehicle without considering obstacle information regarding obstacles on or around the travel route on which the vehicle travels. Run,
Based on the selected driving support mode, a travel route selection process is performed to select one travel route as a target travel route from the plurality of travel routes,
A vehicle control device that executes a travel route correction process for correcting the target travel route so as to avoid the obstacle based on the obstacle information.
前記走行経路補正処理において、少なくとも前記障害物から前記車両に向けて、前記障害物に対する前記車両の相対速度の許容上限値の分布を規定する速度分布領域を設定し、
前記速度分布領域内において前記障害物に対する前記車両の相対速度が前記許容上限値を超えることを抑制するように、前記目標走行経路を補正する、請求項1に記載の車両制御装置。
In the travel route correction process, at least from the obstacle to the vehicle, a speed distribution region that defines a distribution of an allowable upper limit value of the relative speed of the vehicle with respect to the obstacle is set.
2. The vehicle control device according to claim 1, wherein the target travel route is corrected so as to prevent a relative speed of the vehicle with respect to the obstacle from exceeding the allowable upper limit value in the speed distribution region.
前記走行経路計算処理において、前記複数の走行経路は、走行路に関する走行路情報,先行車の走行軌跡に関する先行車軌跡情報,及び,走行路上での前記車両の現在の走行挙動情報のうちの1つ又はそれ以上を用いて計算される、請求項1又は2に記載の車両制御装置。   In the travel route calculation process, the plurality of travel routes is one of travel route information regarding a travel route, preceding vehicle track information regarding a travel track of a preceding vehicle, and current travel behavior information of the vehicle on the travel route. The vehicle control device according to claim 1, wherein the vehicle control device is calculated using one or more. 前記走行経路計算処理において計算される前記複数の走行経路は、
少なくとも走行路に関する走行路情報に基づいて、走行路内を走行するように設定される第1走行経路と、
先行車の走行軌跡に関する先行車軌跡情報に基づいて、先行車の軌跡を追従するように設定される第2走行経路と、を少なくとも含む、請求項1又は2に記載の車両制御装置。
The plurality of travel routes calculated in the travel route calculation process are:
A first travel route set to travel in the travel route based on at least the travel route information related to the travel route;
3. The vehicle control device according to claim 1, further comprising: a second travel route that is set to follow the trajectory of the preceding vehicle based on the preceding vehicle trajectory information related to the travel trajectory of the preceding vehicle.
乗員が前記運転支援モードを選択するための運転者操作部を備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両制御装置。   The vehicle control apparatus of any one of Claims 1-4 provided with the driver | operator operation part for a passenger | crew to select the said driving assistance mode.
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