JP2019003234A - 運転支援装置 - Google Patents
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Abstract
Description
自車両(10)が走行している車線である「自車線」の左右方向の長さである「自車線幅(Lw)」、及び、前記自車両の前記自車線の左右方向中心からの離間量である「自車線偏差(Dc)」を取得する。
前記自車両の周辺にある物標を検出し、当該物標の前記自車両に対する左右方向の位置である「物標横位置(横位置Dy及び補正後横位置Dmy)」を取得する。
車線変更の開始時点における前記自車線である「元車線」から当該元車線に隣接する車線である「目標車線」への当該車線変更を行った場合に前記検出された物標の中から前記物標横位置と前記自車線偏差とに基づいて抽出した「前記目標車線を走行している他車両である目標車線他車両」と衝突しないと判定したとき(条件(sa)及び条件(sb)が共に成立しているとき、及び、条件(ca)及び条件(cb)が共に成立していないとき)、
前記自車両が備える転舵輪の転舵角度(操舵角度θsに対応する角度)を制御することによって前記車線変更を支援する「車線変更支援制御」を実行する。
前記車線変更支援制御の実行中に、前記車線認識部によって取得される前記自車線偏差が、「前記自車両の前記元車線の左右方向中心からの離間量」から、「前記自車両の前記目標車線の左右方向中心からの離間量」へ、切り替わる「自車線切替」の発生に起因して前記自車線偏差が前記自車線幅だけ増加したとき、前記物標横位置と「当該自車線偏差から前記自車線幅を減じた値」とに基づいて前記目標車線他車両を抽出する処理(右方オフセット処理)、及び、
前記自車線切替の発生に起因して前記自車線偏差が前記自車線幅だけ減少したとき、前記物標横位置と「当該自車線偏差に前記自車線幅を加えた値」とに基づいて前記目標車線他車両を抽出する処理(左方オフセット処理)、
の少なくとも一方を実行する。
前記車線認識部は、
前記自車線偏差の絶対値が、前記自車両の前記自車線の左右方向中心からの左右方向の距離を表し、且つ、
前記自車線偏差の符号が、前記自車両が前記自車線に対して左右何れの方向にあるかを表すように、前記自車線偏差を取得し、
前記制御実行部は、
前記車線変更の実行中に前記自車線偏差の符号が反転すると(自車線偏差Dcの符号と、前回自車線偏差Dcpの符号と、が互いに異なるとき)、前記自車線切替が発生したと判定する。
前記制御実行部は、
前記検出された物標から前記目標車線他車両を抽出するとき、
前記検出された物標の前記目標車線の左右方向中心からの離間量(左車線横位置DLy及び右車線横位置DRy)に応じて決定される「当該物標が前記目標車線他車両に該当する確率(左車線存在確率PLi、右車線存在確率PRi、左車線平滑後確率PLs及び右車線平滑後確率PRs)」に基づいて当該物標が前記目標車線他車両に該当するか否かを判定する(図8のステップ770及びステップ780)。
加速度センサ44は、車両10の前後方向の加速度Asを検出し、加速度Asを表す信号をDS−ECU20へ出力する。
上述したように、DS−ECU20は、運転者の要求に応じて運転支援制御(具体的には、追従車間距離制御、車線維持制御及び車線変更支援制御)を実行することができる。DS−ECU20は、これらの制御を実行するために、X−Y座標系を規定している(図1を参照)。X軸は、車両10の前後方向に延びる。Y軸は、X軸と直交し、車両10の左右方向(幅方向)に延びる。X−Y座標系の原点は、車両10前端の左右方向中心位置である。X座標値は原点よりも車両10の前方において、正の値となる。Y座標値は原点よりも車両10の左方において、正の値となる。
車線維持制御の要求状態がオン状態であるとき、及び、車線変更支援制御の要求状態がオン状態であるとき、DS−ECU20は、自車線情報取得処理を実行する。自車線情報取得処理の実行時、DS−ECU20は、前方カメラ41から受信した前方画像に含まれている「自車線を画定する一対の車線区画線(即ち、右区画線及び左区画線)」を取得(認識)する。
追従車間距離制御の要求状態がオン状態であるとき、及び、車線変更支援制御の要求状態がオン状態であるとき、DS−ECU20は、自車線情報取得処理を実行する。周辺車両情報取得処理の実行時、DS−ECU20は、ミリ波レーダ42を構成するレーダ装置のそれぞれから受信した物標情報に基づいて車両10周辺にある物標(n)のそれぞれの
縦位置(物標(n)のx座標値)Dx(n)、
横位置(物標(n)のy座標値)Dy(n)、
相対縦速度Vx(n)、及び、
相対横速度Vy(n)
を取得する。
DS−ECU20は、物標(n)が自車線他車両であるか否かを判定するため、物標(n)の自車線平滑後確率POs(n)を所定時間Δtが経過する毎に取得(更新)する。自車線平滑後確率POsが所定の確率閾値Pthよりも大きければ(即ち、POs(n)>Pth)、DS−ECU20は、物標(n)が自車線他車両であると判定する。
POs(n)=POp(n)・W+POi(n)・(1−W) ……(1)
DS−ECU20は、物標(n)が左車線他車両であるか否かを判定するため、物標(n)の左車線平滑後確率PLs(n)を所定時間Δtが経過する毎に取得(更新)する。左車線平滑後確率PLs(n)が確率閾値Pthよりも大きければ(即ち、PLs(n)>Pth)、DS−ECU20は、物標(n)が左車線他車両であると判定する。
PLs(n)=PLp(n)・W+PLi(n)・(1−W) ……(2)
DS−ECU20は、物標(n)が右車線他車両であるか否かを判定するため、物標(n)の右車線平滑後確率PRs(n)を所定時間Δtが経過する毎に取得(更新)する。右車線平滑後確率PRs(n)が確率閾値Pthよりも大きければ(即ち、PRs(n)>Pth)、DS−ECU20は、物標(n)が右車線他車両であると判定する。
PRs(n)=PRp(n)・W+PRi(n)・(1−W) ……(3)
ところで、車両10が自車線(元車線)から自車線と隣接する車線(目標車線)へ車線変更する途中で「自車線情報取得処理によって自車線であると認識される車線」が元車線から目標車線へ切り替わる「自車線切替」が発生する。例えば、後述される車線変更支援制御によって自車線(元車線)から目標車線としての左車線へ車線変更するとき(即ち、左方向車線変更を行うとき)、自車線偏差Dcが徐々に増加し、あるタイミングにて車線幅Lwの半分と等しくなる(即ち、Dc=Lw/2)。このとき、車両10の左右方向中心(具体的には、車両10の幾何学的重心P)が自車線(元車線)の左側の区画線上にある。
以下、DS−ECU20が実行する運転支援制御について説明する。運転支援制御の1つである追従車間距離制御は、自車線上の車両10の直前の位置を走行している他車両を追従対象車両として特定し、追従対象車両との車間距離が目標車間距離Dtgtと等しくなるように目標加速度Actgtを設定するとともに、実際の加速度Asを目標加速度Actgtに一致させる制御である。
車線維持制御は、車両10が自車線内を走行することを支援するため、車線維持経路Ldを決定し、車両10が車線維持経路Ldに沿って走行するようにトルクTmを制御し、以て、操舵角度θsを制御する制御である。
θlta*=Klta1・Cu+Klta2・θy+Klta3・Dc+Klta4・ΣDc
……(4)
車線変更支援制御は、自車線から「自車線に隣接する目標車線(即ち、左車線及び右車線の何れか)」への車線変更を支援するため、自車線から目標車線に至る車線変更経路Ltを後述するように決定し、車両10が車線変更経路Ltに沿って走行するように操舵角度θsを制御する制御である。車線変更支援制御は、「レーン・チェンジ・サポート(LCS)」とも称呼される。
車線変更経路Ltの決定方法について説明する。車線変更経路Ltは、車線変更の開始時点における車両10の位置から目標車線の左右方向中心位置に至る車両10の目標走行経路である。
y(t)=a・t5+b・t4+c・t3+d・t2+e・t+f ……(5)
LCS開始条件は、以下の条件(S1)乃至条件(S6)が全て成立しているときに成立する条件である。
(S1)追従車間距離制御、及び、車線維持制御が実行されている。
(S2)車両10が走行している道路が自動車専用道路である。
(S3)元車線と目標車線との境界を画定する車線区画線(境界車線)の車線種別が破線である。
(S4)車速Vsが所定の速度範囲に含まれている。
(S5)車線変更を実行したときに車両10が目標車線を走行する他車両と衝突しないと判定されている。
(S6)車線変更支援制御の要求状態がオン状態であって車両10の運転者が車線変更支援を要求している。
(sa)目標車線前方車両(a)が存在しない、或いは、車両10が目標車線前方車両(a)と衝突しないと判定されている。
(sb)目標車線後方車両(b)が存在しない、或いは、車両10が目標車線後方車両(b)と衝突しないと判定されている。
DS−ECU20は、車線変更支援制御の実行中、LCS完了条件が成立すると、車線変更支援制御を終了する。LCS完了条件は、車両10が車線変更経路Ltを走行した結果、自車線切替が発生し且つ自車線偏差Dc(この場合、目標車線の左右方向中心と車両10の走行位置との差分)が差分閾値Sthよりも小さくなった場合に成立する条件である。DS−ECU20は、差分閾値Sthを、車線幅Lwの半分(即ち、Lw/2)よりも小さい値であって、且つ、車線幅Lwが大きいほど大きな値に設定する。
DS−ECU20は、車線変更支援制御の実行中、LCSキャンセル条件が成立すると、目標車線への車線変更を中止して「車両10の現在位置から元車線の左右方向中心に至る車線復帰経路Lr」上を車両10に走行させる車線変更キャンセル処理を実行する。
(ca)目標車線前方車両(a)に係る前方衝突時間Tcfが「0」以上且つ衝突時間閾値Tcth以下である(即ち、0≦Tcf≦Tcth)。
(cb)目標車線後方車両(b)に係る後方衝突時間Tcrが「0」以上且つ衝突時間閾値Tcth以下である(即ち、0≦Tcr≦Tcth)。
ここで、上述したオフセット処理(左方向オフセット処理、及び、右方向オフセット処理)について図6に示した例を用いて考察する。図6の例において、車線変更支援制御の実行中、車両10が位置10bにあるとき、自車線切替が発生する。
DRy(93)=Lw+Dmy(93)+Dc=Lw−Dy3+Dy4
DRy(93)=(Lw+Dmy(93)+Dc)−Lw=−Dy3+Dy4
ここで、距離(長さ)Dy3から距離(長さ)Dy4を減じて得られる距離をDy5(図6を参照)とすると、この場合、右車線横位置DRy(93)は、−Dy5となる。
次に、DS−ECU20の具体的作動について説明する。DS−ECU20のCPU(以下、単に「CPU」とも称呼される。)は、所定時間Δtが経過する毎に図7にフローチャートにより表された「他車両情報取得処理ルーチン」を実行する。他車両情報取得処理ルーチンは、周辺車両情報取得処理の一部として実行される。加えて、CPUは、車線変更支援制御が実行されていないとき、所定の時間が経過する毎に図8にフローチャートにより表された「車線変更支援制御ルーチン」を実行する。
ステップ727:CPUは、物標(n)の自車線横位置DOy(n)を、補正後横位置Dmy(n)、自車線偏差Dc及びオフセット値Voの和として取得する(即ち、DOy(n)←Dmy(n)+Dc+Vo)。
Claims (3)
- 自車両が走行している車線である自車線の左右方向の長さである自車線幅、及び、前記自車両の前記自車線の左右方向中心からの離間量である自車線偏差を取得する車線認識部と、
前記自車両の周辺にある物標を検出し、当該物標の前記自車両に対する左右方向の位置である物標横位置を取得する物標取得部と、
車線変更の開始時点における前記自車線である元車線から当該元車線に隣接する車線である目標車線への当該車線変更を行った場合に前記検出された物標の中から前記物標横位置と前記自車線偏差とに基づいて抽出した前記目標車線を走行している他車両である目標車線他車両と衝突しないと判定したとき、前記自車両が備える転舵輪の転舵角度を制御することによって前記車線変更を支援する車線変更支援制御を実行する制御実行部と、
を備える運転支援装置において、
前記制御実行部は、
前記車線変更支援制御の実行中に、前記車線認識部によって取得される前記自車線偏差が、前記自車両の前記元車線の左右方向中心からの離間量から、前記自車両の前記目標車線の左右方向中心からの離間量へ、切り替わる自車線切替の発生に起因して前記自車線偏差が前記自車線幅だけ増加したとき、前記物標横位置と当該自車線偏差から前記自車線幅を減じた値とに基づいて前記目標車線他車両を抽出する処理、及び、前記自車線切替の発生に起因して前記自車線偏差が前記自車線幅だけ減少したとき、前記物標横位置と当該自車線偏差に前記自車線幅を加えた値とに基づいて前記目標車線他車両を抽出する処理、の少なくとも一方を実行する、
ように構成された運転支援装置。 - 請求項1に記載の運転支援装置において、
前記車線認識部は、
前記自車線偏差の絶対値が前記自車両の前記自車線の左右方向中心からの左右方向の距離を表し、且つ、前記自車線偏差の符号が前記自車両が前記自車線に対して左右何れの方向にあるかを表すように前記自車線偏差を取得し、
前記制御実行部は、
前記車線変更の実行中に前記自車線偏差の符号が反転すると、前記自車線切替が発生したと判定する、
ように構成された運転支援装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の運転支援装置において、
前記制御実行部は、
前記検出された物標から前記目標車線他車両を抽出するとき、
前記検出された物標の前記目標車線の左右方向中心からの離間量に応じて決定される当該物標が前記目標車線他車両に該当する確率に基づいて当該物標が前記目標車線他車両に該当するか否かを判定する、
ように構成された運転支援装置。
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