JP2019147459A - Vehicle travel control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載される車両走行制御システムに関する。特に、本発明は、被牽引車両を牽引する車両に搭載される車両走行制御システムに関する。 The present invention relates to a vehicle travel control system mounted on a vehicle. In particular, the present invention relates to a vehicle travel control system mounted on a vehicle that pulls a towed vehicle.
特許文献1は、車両の制御装置を開示している。制御装置は、計画路を生成し、計画路に沿って車両を走行させる。牽引走行時、車両と被牽引車両の重量の合計は、車両だけの重量よりも大きくなる。従って、非牽引走行の場合と同じ旋回半径で車両を走行させると、遠心力が過大となるおそれがある。そこで、牽引走行時、制御装置は、重量増加を考慮して、非牽引走行時よりも旋回半径を大きくする。
上記の特許文献1に開示された従来技術によれば、牽引走行時の重量増加を考慮して旋回半径が決定される。しかしながら、当該従来技術では、被牽引車両のサイズは考慮されていない。被牽引車両のサイズを考慮せずに車両走行制御を行った場合、次のような問題が発生する。例えば、車両が周囲の物体と衝突しなくても、被牽引車両は当該物体と衝突する可能性がある。他の例として、車両がレーン内を走行していても、被牽引車両はレーンからはみ出す可能性がある。すなわち、被牽引車両のサイズを考慮せずに車両走行制御を行った場合、安全マージンが満たされない可能性がある。
According to the prior art disclosed in
以上の観点から、車両走行制御において被牽引車両のサイズを考慮することは重要である。そのためには、被牽引車両のサイズに関する情報を取得することが必要となる。 From the above viewpoint, it is important to consider the size of the towed vehicle in the vehicle travel control. For that purpose, it is necessary to acquire information on the size of the towed vehicle.
本発明の1つの目的は、被牽引車両を牽引する車両が被牽引車両のサイズを示す情報を取得することができる技術を提供することにある。 One object of the present invention is to provide a technique that allows a vehicle towing a towed vehicle to acquire information indicating the size of the towed vehicle.
本発明の1つの観点において、車両に搭載される車両走行制御システムが提供される。
前記車両走行制御システムは、
前記車両に牽引される被牽引車両のサイズを示すサイズ情報を取得するサイズ情報取得装置と、
前記車両が前記被牽引車両を牽引する場合、前記被牽引車両の前記サイズを考慮して前記車両の走行を制御する制御装置と
を備える。
前記サイズ情報取得装置は、前記車両の周囲の状況を検出するセンサを含み、前記センサによる前記被牽引車両の検出結果に基づいて前記サイズ情報を取得する。
In one aspect of the present invention, a vehicle travel control system mounted on a vehicle is provided.
The vehicle travel control system includes:
A size information acquisition device for acquiring size information indicating the size of the towed vehicle to be pulled by the vehicle;
And a control device that controls travel of the vehicle in consideration of the size of the towed vehicle when the towed vehicle is towed.
The size information acquisition device includes a sensor that detects a situation around the vehicle, and acquires the size information based on a detection result of the towed vehicle by the sensor.
本発明に係る車両走行制御システムは、サイズ情報取得装置を備えている。これにより、車両走行制御システムは、被牽引車両のサイズを示すサイズ情報を取得することが可能となる。更に、車両が被牽引車両を牽引するとき、車両走行制御システムは、被牽引車両のサイズも考慮して車両走行制御を行う。これにより、安全マージンが満たされるように車両走行制御を適切に行うことが可能となる。 The vehicle travel control system according to the present invention includes a size information acquisition device. Thereby, the vehicle travel control system can acquire size information indicating the size of the towed vehicle. Furthermore, when the vehicle pulls the towed vehicle, the vehicle travel control system performs vehicle travel control in consideration of the size of the towed vehicle. This makes it possible to appropriately perform vehicle travel control so that the safety margin is satisfied.
添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1.概要
図1は、本実施の形態に係る車両走行制御システム10を説明するための概念図である。車両走行制御システム10は、車両1に搭載されており、車両1の走行を制御する「車両走行制御」を行う。例えば、車両走行制御システム10は、車両1の自動運転を制御する自動運転システムである。車両走行制御システム10は、レーントレーシングアシスト(LTA: Lane Tracing Assist)、レーンキーピングアシスト(LKA: Lane Keeping Assist)等の運転支援を行う運転支援システムであってもよい。
1. Overview FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a vehicle
ここで、車両1が被牽引車両(towed vehicle, trailer)Tを牽引する場合を考える。仮に、被牽引車両Tのサイズを考慮せずに車両走行制御を行った場合、次のような問題が発生する。例えば、車幅あるいは車高が制限されている位置が道路上にあるとき、車両1が当該位置を通過できたとしても、被牽引車両Tは当該位置を通過できない可能性がある。他の例として、旋回時の内輪差が大きくなるため、車両1が壁と衝突しなくても、被牽引車両Tは壁と衝突する可能性がある。一般化すると、車両1が周囲の物体と衝突しなくても、被牽引車両Tは当該物体と衝突する可能性がある。また、車両1がレーン内を走行していても、被牽引車両Tはレーンからはみ出す可能性がある。すなわち、被牽引車両Tのサイズを考慮せずに車両走行制御を行った場合、安全マージンが満たされない可能性がある。
Here, consider a case where the
以上の観点から、車両走行制御において被牽引車両Tのサイズを考慮することは重要である。そのために、本実施の形態に係る車両走行制御システム10は、被牽引車両Tのサイズを示すサイズ情報を取得するサイズ情報取得装置100を備えている。そして、車両1が被牽引車両Tを牽引するとき、車両走行制御システム10は、取得したサイズ情報を参照し、被牽引車両Tのサイズも考慮して車両走行制御を行う。
From the above viewpoint, it is important to consider the size of the towed vehicle T in the vehicle travel control. Therefore, the vehicle
例えば、自動運転を制御する車両走行制御システム10は、車両1及び被牽引車両Tのサイズを考慮し、安全マージンが満たされる走行ルートや目標パスを計画する。他の例として、車両走行制御システム10は、車両1及び被牽引車両Tのサイズを考慮し、車両1及び被牽引車両Tがレーンからはみ出さないように、レーントレーシングアシストやレーンキーピングアシスト等の運転支援を行う。
For example, the vehicle
以上に説明されたように、本実施の形態に係る車両走行制御システム10は、サイズ情報取得装置100を備えている。これにより、車両走行制御システム10は、被牽引車両Tのサイズを示すサイズ情報を取得することが可能となる。更に、車両1が被牽引車両Tを牽引するとき、車両走行制御システム10は、被牽引車両Tのサイズも考慮して車両走行制御を行う。これにより、安全マージンが満たされるように車両走行制御を適切に行うことが可能となる。
As described above, the vehicle
以下、本実施の形態に係る車両走行制御システム10について更に詳しく説明する。
Hereinafter, the vehicle
2.車両走行制御システム
図2は、本実施の形態に係る車両走行制御システム10の構成例を示すブロック図である。車両走行制御システム10は、GPS(Global Positioning System)受信器20、地図データベース30、センサ群40、通信装置50、HMI(Human Machine Interface)ユニット60、走行装置70、及び制御装置80を備えている。
2. Vehicle Travel Control System FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the vehicle
GPS受信器20は、複数のGPS衛星から送信される信号を受信し、受信信号に基づいて車両1の位置及び方位を算出する。
The
地図データベース30には、地図情報が記録されている。地図情報は、レーン配置、レーン属性、等の情報を含んでいる。
Map information is recorded in the
センサ群40は、車両1の周囲の状況を検出する周囲状況センサを含んでいる。周囲状況センサとしては、ライダー(LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging)、レーダー、ステレオカメラ、等が例示される。ライダーは、光を利用して車両1の周囲の物標を検出する。レーダーは、電波を利用して車両1の周囲の物標を検出する。ステレオカメラは、車両1の周囲の状況を撮像する。
The
また、センサ群40は、車両1の走行状態を検出する車両状態センサを含んでいる。車両状態センサとしては、車速センサ、舵角センサ、等が例示される。車速センサは、車両1の速度を検出する。舵角センサは、車両1の舵角を検出する。
The
通信装置50は、車両1の外部と通信を行う。例えば、通信装置50は、周囲のインフラとの間でV2I通信(路車間通信)を行う。通信装置50は、周辺車両との間でV2V通信(車車間通信)を行ってもよい。
The
HMIユニット60は、ドライバに情報を提供し、また、ドライバから情報を受け付けるためのインタフェースである。具体的には、HMIユニット60は、入力装置と出力装置を有している。入力装置としては、タッチパネル、スイッチ、マイク、等が例示される。出力装置としては、表示装置、スピーカ、等が例示される。
The
走行装置70は、操舵装置、駆動装置、制動装置を含んでいる。操舵装置は、車輪を転舵する。駆動装置は、駆動力を発生させる動力源である。駆動装置としては、電動機やエンジンが例示される。制動装置は、制動力を発生させる。
The traveling
制御装置80は、車両1の走行を制御する。この制御装置80は、プロセッサ及び記憶装置を備えるマイクロコンピュータである。制御装置80は、ECU(Electronic Control Unit)とも呼ばれる。プロセッサが記憶装置に格納された制御プログラムを実行することにより、制御装置80による車両走行制御が実現される。
The
より詳細には、制御装置80は、車両走行制御に必要な情報を取得する。車両走行制御に必要な情報は、車両1の運転環境を示す情報であり、以下「運転環境情報90」と呼ばれる。運転環境情報90は、記憶装置に格納され、適宜読み出されて利用される。
More specifically, the
図3は、本実施の形態における運転環境情報90の例を示している。運転環境情報90は、位置方位情報92、地図情報93、センサ検出情報94、配信情報95、ドライバ入力情報96、及びサイズ情報97を含んでいる。
FIG. 3 shows an example of the operating
位置方位情報92は、車両1の位置及び方位を示す。制御装置80は、GPS受信器20から位置方位情報92を取得する。
The position /
地図情報93は、レーン配置、レーン属性、等の情報を含んでいる。制御装置80は、位置方位情報92と地図データベース30に基づいて、車両1の周囲や目的地までの地図情報93を取得する。制御装置80は、地図情報93が示すレーン配置やレーン属性に基づいて、レーン合流、レーン分岐、交差点、レーン曲率等を把握することができる。
The
センサ検出情報94は、センサ群40による検出結果から得られる情報である。具体的には、センサ検出情報94は、車両1の周囲の物標に関する物標情報を含んでいる。車両1の周囲の物標としては、被牽引車両T、周辺車両、壁、白線、路側物などが例示される。また、センサ検出情報94は、車両1の状態を示す車両状態情報を含んでいる。車両1の状態としては、車速や舵角が例示される。制御装置80は、センサ群40による検出結果に基づいて、センサ検出情報94を取得する。
The
配信情報95は、通信装置50を通して得られる情報である。制御装置80は、通信装置50を用いて外部と通信を行うことにより、配信情報95を取得する。
The
ドライバ入力情報96は、HMIユニット60を通して入力される情報である。ドライバは、HMIユニット60を用いて必要な情報を入力する。制御装置80は、HMIユニット60を通してドライバ入力情報96を取得する。
The driver input information 96 is information input through the
サイズ情報97は、車両1のサイズと被牽引車両Tのサイズを示す。車両1のサイズは、予め登録される。被牽引車両Tのサイズは、サイズ情報取得装置100によって取得される。サイズ情報取得装置100及びサイズ取得方法の様々な例については後に説明される。
The
GPS受信器20、地図データベース30、センサ群40、通信装置50、HMIユニット60、制御装置80、及びサイズ情報取得装置100は、運転環境情報90を取得する「情報取得装置」を構成していると言える。
The
制御装置80は、運転環境情報90に基づいて、車両1の走行を制御する車両走行制御を行う。例えば、制御装置80は、地図情報93やセンサ検出情報94(例:白線の認識結果)に基づいて、車両1の走行プランを生成する。走行プランは、目的地までの走行ルートや、直近の目標パス(目標軌跡)を含んでいる。そして、制御装置80は、走行装置70を適宜作動させ、走行プランに従って車両1を走行させる。制御装置80と走行装置70は、車両1の走行を制御する「車両走行制御装置」を構成していると言える。
The
3.被牽引車両のサイズの取得方法
以下、被牽引車両Tのサイズの取得方法の様々な例を説明する。
3. Hereinafter, various examples of the method for acquiring the size of the towed vehicle T will be described.
3−1.第1の例
第1の例では、センサ群40に含まれる周囲状況センサが用いられる。具体的には、制御装置80は、周囲状況センサを用いて被牽引車両Tを検出する。そして、制御装置80は、被牽引車両Tの検出結果(つまり、センサ検出情報94)に基づいて、被牽引車両Tのサイズを示すサイズ情報97を取得する。すなわち、第1の例では、周囲状況センサと制御装置80が、サイズ情報取得装置100として機能する。
3-1. First Example In the first example, ambient condition sensors included in the
図4は、被牽引車両Tの幅Wtを算出する方法の一例を説明するための概念図である。車両1は、被牽引車両Tの前方に位置している。車両1の後面には、センサ41が設けられている。センサ41により、車両1の後方の被牽引車両Tが物標として検出される。検出された物標の幅が、被牽引車両Tの幅Wtである。
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining an example of a method for calculating the width Wt of the towed vehicle T. The
例えば、センサ41はライダーである。クラスタリング処理により、同一物標を表す検出点の集合が認識される。検出点の集合のうち物標の端部を表す検出点は、以下「検出端点」と呼ばれる。ライダーによる計測結果から、ライダー位置を基準とした検出端点の各々の相対距離及び方向が算出される。図4に示される例では、検出端点P1、P2が存在する。検出端点P1、P2の各々の相対距離及び方向から、幅Wtを算出することができる。
For example, the
図5は、被牽引車両Tの高さHtを算出する方法の一例を説明するための概念図である。上記の図4の場合と同様に、センサ41により被牽引車両Tが物標として検出される。検出された物標の高さが、被牽引車両Tの高さHtである。図5に示される例では、検出端点P3が存在する。また、車両1におけるセンサ41の設置位置から、センサ41の地面からの高さが分かる。センサ41の地面からの高さ、検出端点P3の相対距離及び方向から、幅Htを算出することができる。
FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining an example of a method for calculating the height Ht of the towed vehicle T. As in the case of FIG. 4 described above, the towed vehicle T is detected as a target by the
図6は、被牽引車両Tの長さLtを算出する方法の一例を説明するための概念図である。車両1は、被牽引車両Tの側方に位置している。車両1の側面には、センサ42、43が設けられている。センサ42、43により、車両1の側方の被牽引車両Tが物標として検出される。検出された物標の長さが、被牽引車両Tの幅Ltである。尚、センサ42、43のうち一方だけが用いられてもよい。
FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining an example of a method for calculating the length Lt of the towed vehicle T. The
例えば、センサ42、43はライダーである。図6に示される例では、検出端点P4、P5が存在する。また、センサ42とセンサ43との間の位置関係は既知である。センサ42とセンサ43との間の位置関係、検出端点P4、P5の各々の相対距離及び方向から、長さLtを算出することができる。
For example, the
以上に説明されたように、第1の例によれば、周囲状況センサを用いることによって、被牽引車両Tのサイズを正確に把握することが可能となる。また、周囲状況センサは車両走行制御のために元々設けられている構成であり、被牽引車両Tのサイズを把握するためだけの専用機器を別途設ける必要はない。このことは、コスト削減の観点から好ましい。 As explained above, according to the first example, it is possible to accurately grasp the size of the towed vehicle T by using the ambient condition sensor. In addition, the ambient condition sensor is originally provided for vehicle travel control, and it is not necessary to separately provide a dedicated device only for grasping the size of the towed vehicle T. This is preferable from the viewpoint of cost reduction.
3−2.第2の例
第2の例でも、第1の例の場合と同様に、周囲状況センサが用いられる。つまり、周囲状況センサと制御装置80が、サイズ情報取得装置100として機能する。但し、第2の例では、車両1と被牽引車両Tが接続された状態で、被牽引車両Tのサイズが計測される。幅Wt及び高さHtの算出手法は、上記の第1の例の場合と同じである。
3-2. Second Example Also in the second example, as in the case of the first example, an ambient condition sensor is used. That is, the ambient condition sensor and the
図7は、被牽引車両Tの長さLtを算出する方法の一例を説明するための概念図である。車両1と被牽引車両Tは、接続点PCにおいて互いに接続されている。また、車両1は旋回中である。このとき、車両1の側面に設けられたセンサ42により、被牽引車両Tの後端が検出端点P6として検出される。
FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining an example of a method for calculating the length Lt of the towed vehicle T. The
図7中に示される角度αは、被牽引車両Tに対する車両1の傾きを表している。この角度αは、車両1の舵角から推定可能である。車両1の舵角は、センサ群40に含まれる車両状態センサ(舵角センサ)によって検出される。また、センサ42と接続点PCとの間の位置関係は既知である。角度α、センサ42と接続点PCとの間の位置関係、検出端点P6の相対距離及び方向から、長さLtを算出することができる。
An angle α shown in FIG. 7 represents the inclination of the
図8に示される例では、車両1の側面に設けられたセンサ42、43により、検出端点P6、P7が検出される。センサ42とセンサ43との間の位置関係は既知である。角度α、センサ42とセンサ43との間の位置関係、検出端点P6、P7の各々の相対距離及び方向から、長さLtに準ずる長さLt’を算出することができる。
In the example shown in FIG. 8, detection end points P <b> 6 and P <b> 7 are detected by
第2の例によれば、第1の例と同様の効果が得られる。また、車両1の走行中に被牽引車両Tのサイズを取得することができる。
According to the second example, the same effect as in the first example can be obtained. Further, the size of the towed vehicle T can be acquired while the
3−3.第3の例
図9は、第3の例を説明するための概念図である。被牽引車両Tは、被牽引車両Tのサイズを表示するサイズ表示手段Dを備えている。例えば、サイズ表示手段Dは、表示装置である。サイズ表示手段Dは、サイズが書き込まれたプレートであってもよい。サイズは、テキスト形式で表示されてもよいし、2次元コード形式で表示されてもよい。
3-3. Third Example FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining a third example. The towed vehicle T includes size display means D that displays the size of the towed vehicle T. For example, the size display means D is a display device. The size display means D may be a plate on which the size is written. The size may be displayed in a text format or a two-dimensional code format.
車両1は、周囲状況センサの1つとしてカメラ44を備えている。カメラ44は、被牽引車両Tのサイズ表示手段Dを撮像する。制御装置80は、サイズ表示手段Dの撮像結果から、被牽引車両Tのサイズを読み取る。このように、第3の例でも、周囲状況センサと制御装置80が、サイズ情報取得装置100として機能する。
The
3−4.第4の例
図10は、第4の例を説明するための概念図である。第4の例では、車両1とは別の外部システム200が、まず、被牽引車両Tのサイズを取得する。例えば、外部システム200は、他車両である。外部システム200は、交通監視システムであってもよい。外部システム200は、センサ240を用いて、被牽引車両Tのサイズを取得する。そして、外部システム200は、被牽引車両Tのサイズを示すサイズ情報を、通信装置250を通して車両1に送信する。
3-4. Fourth Example FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining a fourth example. In the fourth example, the
車両1の制御装置80は、外部システム200から送信されたサイズ情報を、通信装置50を通して受信する。外部システム200が他車両の場合は、V2V通信(車車間通信)が行われる。外部システム200が交通監視システムの場合は、V2I通信(路車間通信)が行われる。第4の例では、通信装置50と制御装置80が、サイズ情報取得装置100として機能していると言える。
The
3−5.第5の例
第5の例では、車両1のドライバが、HMIユニット60を用いて被牽引車両Tのサイズ情報を入力する。制御装置80は、HMIユニット60からサイズ情報を受け取る。この場合、HMIユニット60と制御装置80が、サイズ情報取得装置100として機能する。
3-5. Fifth Example In the fifth example, the driver of the
あるいは、車両1のドライバは、携帯端末を用いて被牽引車両Tのサイズ情報を車両1に送信する。制御装置80は、通信装置50を通してサイズ情報を受け取る。この場合、通信装置50と制御装置80が、サイズ情報取得装置100として機能する。
Alternatively, the driver of the
1 車両
10 車両走行制御システム
20 GPS受信器
30 地図データベース
40 センサ群
50 通信装置
60 HMIユニット
70 走行装置
80 制御装置
90 運転環境情報
92 位置方位情報
93 地図情報
94 センサ検出情報
95 配信情報
96 ドライバ入力情報
97 サイズ情報
100 サイズ情報取得装置
200 外部システム
T 被牽引車両
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記車両に牽引される被牽引車両のサイズを示すサイズ情報を取得するサイズ情報取得装置と、
前記車両が前記被牽引車両を牽引する場合、前記被牽引車両の前記サイズを考慮して前記車両の走行を制御する制御装置と
を備え、
前記サイズ情報取得装置は、前記車両の周囲の状況を検出するセンサを含み、前記センサによる前記被牽引車両の検出結果に基づいて前記サイズ情報を取得する
走行制御システム。 A travel control system mounted on a vehicle,
A size information acquisition device for acquiring size information indicating the size of the towed vehicle to be pulled by the vehicle;
A control device that controls travel of the vehicle in consideration of the size of the towed vehicle when the vehicle tows the towed vehicle; and
The size information acquisition device includes a sensor that detects a situation around the vehicle, and acquires the size information based on a detection result of the towed vehicle by the sensor.
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