JP2022046707A - Travel control device for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a travel control device for a vehicle, which makes it possible to continue an automatic steering operation and reduce a burden on a driver and an influence on a traffic flow, even when traffic lane information is lost in front of a highway tollgate, etc.
SOLUTION: A travel control device for a vehicle includes: an environment state estimation unit including a periphery recognition function that recognizes, from information from an external sensor, lane division lines, other vehicles on each lane and a forward direction of an own vehicle, a function that estimates an absolute position of the own vehicle, and a function that acquires a motion of the own vehicle, based on information from an internal sensor; a route generation unit that generates a target route, based on information acquired by the environment state estimation unit; and a vehicle control unit that causes the own vehicle to follow the target route; wherein the environment state estimation unit includes a function that recognizes toll gates (6) ahead of the own vehicle and respective gates (6a to 6e), and a function that selects a target gate from the gates; and the route generation unit includes a function that generates a target entry route for entering the target gate.
SELECTED DRAWING: Figure 5
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の走行制御装置に関し、さらに詳しくは、車線維持支援機能や自動操舵
による車線追従機能および車線変更機能を備えた車両の走行制御装置に関する。
The present invention relates to a vehicle travel control device, and more particularly to a vehicle travel control device having a lane keeping support function, a lane following function by automatic steering, and a lane change function.

運転者の負担軽減を目的として、従来運転者が行っていた認知・判断・操作を部分的に
車両が行うようにする種々の技術、例えば、アダプティブクルーズコントロール(ACC
)やレーンキーピングアシスト(LKA)などの運転支援機能が実用化され、さらには自
動操縦を視野に入れた車線追従機能(レーントレースコントロール,LTC)や車線変更
機能(レーンチェンジ,LC)なども開発されている。
For the purpose of reducing the burden on the driver, various techniques that allow the vehicle to partially perform the recognition, judgment, and operation that were conventionally performed by the driver, such as Adaptive Cruise Control (ACC).
) And lane keeping assist (LKA) have been put into practical use, and lane tracking functions (lane trace control, LTC) and lane change functions (lane change, LC) have also been developed with a view to autopilot. Has been done.

例えば、特許文献1には、自車の左右の路面上に描かれたペイント線を検出するペイン
ト線検出手段と、以前に検出された境界線(区分線)の位置に基づいて仮想線を設定する
仮想線設定手段と、前記ペイント線および前記仮想線のうちの少なくとも一方を利用して
前記境界線を設定する境界線設定手段と、を備えた境界線検出装置において、自車が料金
所に接近している旨を示す接近情報を取得し、前記接近情報が取得された場合、前記境界
線設定手段が仮想線を境界線として設定することを禁止することが記載されている。
For example, in Patent Document 1, a paint line detecting means for detecting paint lines drawn on the left and right road surfaces of the own vehicle and a virtual line are set based on the positions of previously detected boundary lines (partition lines). In the boundary line detecting device provided with the virtual line setting means for setting the boundary line and the boundary line setting means for setting the boundary line by using at least one of the paint line and the virtual line, the own vehicle is placed at the tollhouse. It is described that when the approach information indicating that the vehicle is approaching is acquired and the approach information is acquired, the boundary line setting means prohibits the setting of the virtual line as the boundary line.

特開2013-232079号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-23279

しかしながら、自車が料金所に接近した場合に仮想線を境界線として設定することを禁
止し、実在のペイント線のみを境界線として検出するようにする処理では、例えば、高速
道路の本線終点の料金所のようにゲート数が多い料金所では、境界線のない区間が比較的
長いうえ、殆どのゲートの境界線は本線の境界線との連続性がないため、特許文献1の処
理では対応できず、手動運転に切替えるしかないという課題があった。
However, in the process of prohibiting the setting of the virtual line as the boundary line when the own vehicle approaches the tollhouse and detecting only the actual paint line as the boundary line, for example, at the end point of the main line of the highway. In a tollhouse with a large number of gates such as a tollhouse, the section without a boundary line is relatively long, and the boundary line of most gates is not continuous with the boundary line of the main line. There was a problem that it could not be done and there was no choice but to switch to manual operation.

本発明は、上記のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、高速道路料金
所手前などで車線情報を逸失した場合でも、自動操舵により運転を継続し、運転者への負
担および交通流への影響を低減できる車両の走行制御装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to continue driving by automatic steering even if lane information is lost in front of a tollhouse on a highway, which is a burden on the driver. And to provide a vehicle travel control device that can reduce the impact on traffic flow.

上記課題を解決するために、本発明は、
外界センサの情報から車線区分線と各車線上の他車および自車前方を認識する周囲認識
機能、自車の絶対位置を推定する機能、および、内界センサの情報に基づいて自車の運動
状態を取得する機能を含む環境状態推定部と、
前記環境状態推定部に取得される情報に基づいて目標経路を生成する経路生成部と、
前記目標経路に自車を追従させるべく速度制御および操舵制御を行う車両制御部と、
を備えた車両の走行制御装置において、
前記環境状態推定部は、自車前方の料金所とその各ゲートを認識する機能、および、前
記各ゲートから目標ゲートを選定する機能を含み、
前記経路生成部は、前記目標ゲートに進入するための目標進入経路を生成する機能を含
むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention
The surrounding recognition function that recognizes the lane division line and other vehicles on each lane and the front of the own vehicle from the information of the outside world sensor, the function of estimating the absolute position of the own vehicle, and the movement of the own vehicle based on the information of the inside world sensor. Environmental state estimation unit including the function to acquire the state,
A route generation unit that generates a target route based on the information acquired by the environmental state estimation unit, and a route generation unit.
A vehicle control unit that performs speed control and steering control so that the vehicle follows the target route.
In the driving control device of the vehicle equipped with
The environmental state estimation unit includes a function of recognizing a tollhouse in front of the vehicle and its gate, and a function of selecting a target gate from each gate.
The route generation unit is characterized by including a function of generating a target approach route for entering the target gate.

本発明に係る車両の走行制御装置によれば、高速道路料金所手前などで車線情報を逸失
した場合でも、料金所の各ゲートを認識し、自車状態および他車位置などから目標ゲート
を選定し、目標ゲートに進入するための目標進入経路を生成することで、自動操舵により
運転を継続でき、運転者への負担および交通流への影響を低減するうえで有利である。
According to the vehicle travel control device according to the present invention, even if lane information is lost in front of a highway tollhouse, each gate of the tollhouse is recognized and a target gate is selected based on the state of the own vehicle and the position of another vehicle. However, by generating a target approach route for entering the target gate, the operation can be continued by automatic steering, which is advantageous in reducing the burden on the driver and the influence on the traffic flow.

車両の走行制御システムを示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the traveling control system of a vehicle. 車両の外界センサ群を示す概略的な平面図である。It is a schematic plan view which shows the outside world sensor group of a vehicle. 車両の走行制御システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the traveling control system of a vehicle. 本発明実施形態に係る走行制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the traveling control which concerns on embodiment of this invention. 料金所ゲート認識および目標進入経路の生成例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of the tollhouse gate recognition and the generation of the target approach route. 自車位置に基づく目標ゲートの選定例を示す平面図である。It is a top view which shows the selection example of the target gate based on the own vehicle position. 他車位置に基づく目標ゲートの選定例を示す平面図である。It is a top view which shows the selection example of the target gate based on the position of another vehicle. 目標ゲートの選定および目標進入経路生成を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the selection of a target gate and the generation of a target approach route.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明は、外界センサと内界センサから得た情報を基に、車両位置および周囲環境を認
識し、それに基づいて目標経路を生成し、経路追従制御(目標車速・目標舵角への車速制
御・操舵制御)により車線追従や車線変更を実施可能な「自動操舵車両」に関する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The present invention recognizes the vehicle position and the surrounding environment based on the information obtained from the outside world sensor and the inside world sensor, generates a target route based on the information, and controls the route follow-up (vehicle speed control to the target vehicle speed / target steering angle).・ Regarding "automatic steering vehicle" that can follow lanes and change lanes by steering control).

(自動操舵車両の概要)
図1において、本発明に係る走行制御システムを備えた車両1は、エンジンや車体など
一般的な自動車の構成要素に加え、従来運転者が行っていた認知・判断・操作を車両側で
行うために、車両周囲環境を検知する外界センサ21、車両情報を検知する内界センサ2
2、速度制御および操舵制御のためのコントローラ/アクチュエータ群、定速走行/追従
走行制御のためのACCコントローラ14、および、経路追従制御(LTC)を実施する
ための自動運転コントローラ10を備えている。
(Overview of automatic steering vehicle)
In FIG. 1, in the vehicle 1 provided with the travel control system according to the present invention, in addition to general automobile components such as an engine and a vehicle body, the vehicle side performs recognition, judgment, and operation that have been conventionally performed by a driver. In addition, an outside sensor 21 that detects the environment around the vehicle and an inside sensor 2 that detects vehicle information.
2. It is equipped with a controller / actuator group for speed control and steering control, an ACC controller 14 for constant speed running / following running control, and an automatic driving controller 10 for carrying out path tracking control (LTC). ..

速度制御および操舵制御のためのコントローラ/アクチュエータ群は、操舵制御のため
のEPS(電動パワーステアリング)コントローラ31、加減速度制御のためのエンジン
コントローラ32、ESP(登録商標;スタビリティコントロールシステム)/ABS(
アンチロックブレーキシステム)コントローラ33を含む。
The controller / actuator group for speed control and steering control includes EPS (electric power steering) controller 31 for steering control, engine controller 32 for acceleration / deceleration control, and ESP (registered trademark; stability control system) / ABS. ((
Anti-lock braking system) Includes controller 33.

外界センサ21は、自車線51および隣接車線52を画定する道路上の区分線5s、自
車周辺にある他車両や障害物、人物、自車前方の標識、信号、料金所ゲートなどの構造物
などの存在と相対距離を画像データや点群データとして自動運転コントローラ10に入力
するための複数の検知手段からなる。
The outside world sensor 21 is a structure such as a dividing line 5s on the road defining the own lane 51 and the adjacent lane 52, other vehicles and obstacles around the own vehicle, a person, a sign in front of the own vehicle, a signal, and a toll gate. It is composed of a plurality of detection means for inputting the existence and relative distance of the above as image data or point group data to the automatic operation controller 10.

例えば、図2に示すように、車両1は、前方検知手段211,212としてミリ波レー
ダ(211)およびカメラ(212)、前側方検知手段213および後側方検知手段21
4としてLIDAR(レーザ画像検出/測距)、後方検知手段215としてカメラ(バッ
クカメラ)を備え、自車両周囲360度をカバーし、それぞれ自車前後左右方向所定距離
内の車両や構造物(料金所ゲートなど)等の位置と距離、車線区分線位置、標識、信号を
検知できるようにしている。
For example, as shown in FIG. 2, the vehicle 1 has millimeter-wave radar (211) and a camera (212), front side detection means 213, and rear side detection means 21 as front detection means 211 and 212.
It is equipped with LIDAR (laser image detection / distance measurement) as 4 and a camera (back camera) as rear detection means 215, covering 360 degrees around the own vehicle, and each vehicle or structure within a predetermined distance in the front-rear, left-right direction of the own vehicle (charge). It is possible to detect the position and distance of (place gate, etc.), lane dividing line position, signs, and signals.

内界センサ22は、車速センサ、ヨーレートセンサ、加速度センサなど、車両の運動状
態を表す物理量を計測する複数の検知手段からなり、図3に示すように、それぞれの測定
値は、自動運転コントローラ10に入力され、外界センサ21からの入力とともに演算処
理される。
The internal world sensor 22 is composed of a plurality of detection means for measuring physical quantities representing the motion state of the vehicle, such as a vehicle speed sensor, a yaw rate sensor, and an acceleration sensor, and as shown in FIG. 3, each measured value is an automatic driving controller 10. Is input to, and is calculated and processed together with the input from the outside world sensor 21.

自動運転コントローラ10は、環境・状態推定部11、経路生成部12、および、車両
制御部13を含む。環境・状態推定部11は、GPS等の測位手段24と地図情報23(
データベース)とを照合して自車の絶対位置を取得し、外界センサ21により検知される
自車線や隣接車線の区分線の位置、他車位置および速度を推定する。
The automatic driving controller 10 includes an environment / state estimation unit 11, a route generation unit 12, and a vehicle control unit 13. The environment / state estimation unit 11 includes a positioning means 24 such as GPS and a map information 23 (
The absolute position of the own vehicle is acquired by collating with the database), and the position of the own lane or the dividing line of the adjacent lane detected by the outside world sensor 21, the position of another vehicle, and the speed are estimated.

さらに、環境・状態推定部11は、図5に示すように、高速道路料金所6においては、
各ゲート6a~6eの位置およびそれらに対する自車の相対位置、各ゲート6a~6eの
構造物61の形状、表示装置63の位置と表示情報(ETC/一般)、信号62の位置と
表示情報(進入可否)、ETCレーンであることを示す路面標示64をパターンマッチン
グなどの画像処理によって認識する。認識された情報は個々のゲート6a~6eごとに一
時記憶され、目標ゲートとしての適性が比較され、目標ゲートが選定される。この点につ
いては後に詳述する。
Further, as shown in FIG. 5, the environment / state estimation unit 11 is used at the expressway tollhouse 6.
The position of each gate 6a to 6e and the relative position of the own vehicle to them, the shape of the structure 61 of each gate 6a to 6e, the position and display information (ETC / general) of the display device 63, the position and display information of the signal 62 (ETC / general). (Enterability), the road marking 64 indicating that it is an ETC lane is recognized by image processing such as pattern matching. The recognized information is temporarily stored for each of the gates 6a to 6e, the suitability as the target gate is compared, and the target gate is selected. This point will be described in detail later.

経路生成部12は、地図情報23を参照し、環境・状態推定部11で推定される自車位
置と自車前方の区分線から、車線追従制御(レーントレースコントロール,LTC)を行
うための目標経路を生成する。また、自動車線変更機能(レーンチェンジ,LC)が起動
している場合は、環境・状態推定部11で推定される自車位置と他車位置および速度と、
内界センサ22により検知される自車の運動状態に基づいて車線変更における自車位置か
ら到達目標地点までの目標経路を生成する。
The route generation unit 12 refers to the map information 23, and is a target for performing lane tracking control (lane trace control, LTC) from the vehicle position estimated by the environment / state estimation unit 11 and the dividing line in front of the vehicle. Generate a route. When the lane change function (lane change, LC) is activated, the own vehicle position, the other vehicle position, and the speed estimated by the environment / state estimation unit 11 are used.
Based on the motion state of the own vehicle detected by the internal sensor 22, a target route from the own vehicle position to the arrival target point in the lane change is generated.

さらに、経路生成部12は、高速道路料金所6においては、環境・状態推定部11で推
定される目標ゲート位置と自車位置および他車位置、自車の運動状態に基づいて目標ゲー
トへの進入経路を生成する。
Further, in the expressway tollhouse 6, the route generation unit 12 reaches the target gate based on the target gate position estimated by the environment / state estimation unit 11, the position of the own vehicle, the position of another vehicle, and the motion state of the own vehicle. Generate an approach route.

車両制御部13は、経路生成部12で生成された目標経路に基づいて目標車速および目
標舵角を算出し、経路追従のための舵角指令をEPSコントローラ31に送信し、車速指
令をACCコントローラ14に送信する。車速は、EPSコントローラ31およびACC
コントローラ14にも入力される。車速により操舵トルクが変わるため、EPSコントロ
ーラ31は、車速毎の操舵角-操舵トルクマップを参照して操舵機構41にトルク指令を
送信する。エンジンコントローラ32、ESP/ABSコントローラ33、EPSコント
ローラ31により、エンジン42、ブレーキ43、操舵機構41を制御することで、車両
1の縦横方向の運動が制御される。
The vehicle control unit 13 calculates a target vehicle speed and a target steering angle based on the target route generated by the route generation unit 12, transmits a steering angle command for following the route to the EPS controller 31, and sends a vehicle speed command to the ACC controller. Send to 14. Vehicle speed is EPS controller 31 and ACC
It is also input to the controller 14. Since the steering torque changes depending on the vehicle speed, the EPS controller 31 transmits a torque command to the steering mechanism 41 with reference to the steering angle-steering torque map for each vehicle speed. By controlling the engine 42, the brake 43, and the steering mechanism 41 by the engine controller 32, the ESP / ABS controller 33, and the EPS controller 31, the vertical and horizontal motion of the vehicle 1 is controlled.

自動運転コントローラ10は、自車位置と自車の運動特性、すなわち、車速Vで走行中
に操舵機構41に操舵トルクTが与えられた時に生じる前輪舵角δによって、車両運動に
より生じるヨーレートと横加速度の関係から、Δt秒後の車両の速度・姿勢・横変位を推
定し、Δt秒後に横変位がytとなるような舵角指令をEPSコントローラ31に与え、
Δt秒後に速度Vtとなるような速度指令をACCコントローラ14に与える。
The automatic driving controller 10 has a displacement and lateral displacement caused by vehicle motion due to the position of the vehicle and the motion characteristics of the vehicle, that is, the front wheel steering angle δ generated when the steering torque T is applied to the steering mechanism 41 while traveling at the vehicle speed V. From the relationship of acceleration, the speed, attitude, and lateral displacement of the vehicle after Δt seconds are estimated, and a steering angle command is given to the EPS controller 31 so that the lateral displacement becomes yy after Δt seconds.
A speed command is given to the ACC controller 14 so that the speed becomes Vt after Δt seconds.

なお、自動車線変更機能が起動している場合は、生成された目標経路・目標車速による
他車両との車間距離・相対速度に基づいて、車線変更が可能か否かを判定し、車線変更可
能と判定された場合は「自動車線変更可能フラグ」を立て、その状態で、運転者の車線変
更意思(ウインカ操作等)があった場合のみ車線変更が実行される。
If the lane change function is activated, it is possible to change lanes by determining whether or not lane change is possible based on the distance between vehicles and relative speeds based on the generated target route and target vehicle speed. If it is determined that the vehicle has a "lane changeable flag", the lane change is executed only when the driver has an intention to change lanes (winker operation, etc.) in that state.

運転者は、自動車線変更中は継続的な監視を要求され、運転者の操作(オーバーライド
)により自動車線変更機能は直ちに解除される。すなわち、自動車線変更中に運転者の手
動操舵34による操舵トルク(操舵角)がEPSコントローラ31に入力された場合は車
両制御部13からの舵角指令を無効にし、手動操舵34に切替わる。車線変更の終了は、
自車位置が隣接車線の中央にあり、かつ、追い越した車両との車間距離が、自車速と後方
車速により決定される後方所定距離より大きいことをもって判断される。
The driver is required to continuously monitor during the lane change, and the lane change function is immediately canceled by the driver's operation (override). That is, when the steering torque (steering angle) by the driver's manual steering 34 is input to the EPS controller 31 during the lane change, the steering angle command from the vehicle control unit 13 is invalidated and the steering angle is switched to the manual steering 34. The end of the lane change is
It is determined that the vehicle position is in the center of the adjacent lane and the distance between the vehicle and the overtaking vehicle is larger than the predetermined rear distance determined by the vehicle speed and the vehicle speed behind.

(ACC、EPS、ESP/ABS、エンジン制御と自動操舵機能の関係)
自動操舵機能は、主としてACCコントローラ14による縦方向制御(速度制御)とE
PSコントローラ31による横方向制御(操舵制御)を組み合わせることにより実施され
るが、ACCコントローラ14、EPSコントローラ31、エンジンコントローラ32、
および、ESP/ABSコントローラ33は、自動操舵とは無関係に作動できる。
(Relationship between ACC, EPS, ESP / ABS, engine control and automatic steering function)
The automatic steering function mainly consists of vertical control (speed control) by the ACC controller 14 and E.
It is carried out by combining lateral control (steering control) by the PS controller 31, but the ACC controller 14, EPS controller 31, engine controller 32,
And, the ESP / ABS controller 33 can operate independently of the automatic steering.

自動運転コントローラ10からの舵角指令を受けたEPSコントローラ31は、車速-
操舵角-操舵トルクのマップを参照して、アクチュエータ(EPSモータ)にトルク指令
を出し、操舵機構41が目標とする前輪舵角を与える。また、自動運転コントローラ10
からの速度指令を受けたACCコントローラ14は、内界センサ22から取得される車速
に応じてブレーキ制御のための減速指令またはエンジン制御のための加減速指令を出す。
The EPS controller 31 that received the steering angle command from the automatic driving controller 10 has a vehicle speed-
With reference to the steering angle-steering torque map, a torque command is issued to the actuator (EPS motor), and the steering mechanism 41 gives a target front wheel steering angle. In addition, the automatic operation controller 10
The ACC controller 14 that receives the speed command from the vehicle issues a deceleration command for brake control or an acceleration / deceleration command for engine control according to the vehicle speed acquired from the internal sensor 22.

ACCコントローラ14からの減速指令を受けたESP/ABSコントローラ33は、
アクチュエータに油圧指令を出し、ブレーキ43の制動力を制御することで車速を制御す
る。また、ACCコントローラ14からの加減速指令を受けたエンジンコントローラ32
は、アクチュエータ出力(スロットル開度)を制御することで、エンジン42にトルク指
令を与え、駆動力を制御することで車速を制御する。
The ESP / ABS controller 33 that received the deceleration command from the ACC controller 14
The vehicle speed is controlled by issuing a hydraulic pressure command to the actuator and controlling the braking force of the brake 43. Further, the engine controller 32 that received the acceleration / deceleration command from the ACC controller 14.
Controls the actuator output (throttle opening) to give a torque command to the engine 42, and controls the driving force to control the vehicle speed.

ACC機能は、外界センサ21としてのミリ波レーダ211、ACCコントローラ14
、エンジンコントローラ32、ESP/ABSコントローラ33等のハードウエアとソフ
トウエアの組合せで機能する。すなわち、先行車が無い場合は目標車速(クルーズコント
ロールセット速度)で定速走行し、先行車に追いついた場合(先行車速度が目標車速以下
の場合)には、先行車速度に合わせて、設定されたタイムギャップ(車間時間=車間距離
/自車速)に応じた車間距離を維持しながら先行車に追従走行する。
The ACC function includes a millimeter-wave radar 211 as an external sensor 21 and an ACC controller 14.
, Engine controller 32, ESP / ABS controller 33, and other hardware and software combinations. That is, if there is no preceding vehicle, the vehicle runs at a constant speed at the target vehicle speed (cruise control set speed), and if it catches up with the preceding vehicle (when the preceding vehicle speed is less than or equal to the target vehicle speed), it is set according to the preceding vehicle speed. It follows the preceding vehicle while maintaining the inter-vehicle distance according to the time gap (inter-vehicle time = inter-vehicle distance / own vehicle speed).

なお、EPSコントローラ31による操舵制御を利用した車線維持支援機能としてLK
A(レーンキーピングアシスト)がある。LKAは、外界センサ21(カメラ212,2
15)に取得される画像データに基づき、自動運転コントローラ10の環境・状態推定部
11で自車両前方の車線(車線区分線)を検出して道路形状を推定し、内界センサ22に
より検知される自車の運動状態から推定した自車の到達位置と道路形状を比較し、ずれが
生じないように、EPSコントローラ31により操舵力を補助するものであり、自動操舵
を行うものではない。
In addition, LK as a lane keeping support function using steering control by EPS controller 31.
There is A (lane keeping assist). LKA is an external sensor 21 (camera 212, 2).
Based on the image data acquired in 15), the environment / state estimation unit 11 of the automatic driving controller 10 detects the lane (lane dividing line) in front of the own vehicle, estimates the road shape, and is detected by the internal sensor 22. The reaching position of the own vehicle estimated from the motion state of the own vehicle and the road shape are compared, and the steering force is assisted by the EPS controller 31 so as not to cause a deviation, and automatic steering is not performed.

(高速道路料金所手前での車線区分線ロスト時の課題)
ところで、LTC(レーントレースコントロール)およびLKA(レーンキーピングア
シスト)は、自車前方の車線区分線を認識し、それに基づいて生成される目標経路への追
従制御(または、操舵力補助)を実施するものであるため、既に述べたように、高速道路
料金所手前などの合流区間60(進路選択区間)のように車線区分線が存在しない区間で
は、自動操舵や車線維持支援を行えない。
(Issues when the lane division line is lost in front of the expressway tollhouse)
By the way, LTC (lane trace control) and LKA (lane keeping assist) recognize the lane dividing line in front of the own vehicle and implement follow-up control (or steering force assist) to the target route generated based on the lane dividing line. Therefore, as already described, automatic steering and lane keeping support cannot be performed in a section where a lane dividing line does not exist, such as a confluence section 60 (course selection section) such as in front of an expressway tollhouse.

しかも、自車の走行位置や他車の位置、料金所通過後の進路や混雑状況などの条件に応
じて、複数の料金所ゲートの中から通過するゲートを選択する必要がある。
Moreover, it is necessary to select a gate to pass from among a plurality of tollhouse gates according to conditions such as the traveling position of the own vehicle, the position of another vehicle, the course after passing through the tollhouse, and the congestion situation.

(自動操舵による高速道路料金所通過)
そこで、本発明では以下に述べるように、(1)料金所ゲートを検出し、(2)その中
から通過すべき目標ゲートを選定し、(3)それに基づいて目標進入経路を生成すること
で、自動操舵により料金所ゲートを通過できるようにする。
(Passing the highway tollhouse by automatic steering)
Therefore, in the present invention, as described below, (1) the tollhouse gate is detected, (2) the target gate to be passed is selected from the gates, and (3) the target approach route is generated based on the target gate. , Allows you to pass through the tollhouse gate by automatic steering.

(1)料金所ゲート検出
図5に示すように、高速道路5(本線またはランプウェイ)の料金所6におけるゲート
6a~6eの検出は、環境・状態推定部11において、料金所6の手前で前方カメラ(2
12)に取得された画像データから、パターンマッチングなどの画像処理により、ゲート
構造物61、進入可否を示す信号62、ゲート種別(ETC/一般)の表示装置63、E
TCレーンであることを示す路面標示64などが認識されることによってなされる。
(1) Tollhouse gate detection As shown in FIG. 5, the detection of gates 6a to 6e at the tollhouse 6 on the expressway 5 (main line or rampway) is performed by the environment / state estimation unit 11 in front of the tollhouse 6. Front camera (2
From the image data acquired in 12), the gate structure 61, the signal 62 indicating whether or not to enter, the gate type (ETC / general) display device 63, E by image processing such as pattern matching.
This is done by recognizing a road marking 64 or the like indicating that the lane is a TC lane.

環境・状態推定部11で認識されたゲート6a~6eの位置情報(61)、進入可否(
62)、ゲート種別(63,64)などの表示情報は、個々のゲート6a~6eごとにデ
ータテーブルに一時記憶される。
Position information (61) of gates 6a to 6e recognized by the environment / state estimation unit 11, and whether or not to enter (accessability)
62), the display information such as the gate type (63, 64) is temporarily stored in the data table for each of the gates 6a to 6e.

(2)目標ゲート候補抽出および目標ゲートの選定
次に、検出された料金所ゲート6a~6eから目標ゲート候補を抽出し、それらの中か
ら1つの目標ゲートを選定するに際しては、個々のゲート6a~6eの位置情報および表
示情報が、排他性や快適性、混雑度などの条件で比較評価され、それらの条件に適合しな
いゲートは除外されるか、評価(優先順位)が下げられ、最終的に最適なゲートが目標ゲ
ートに選定される。
(2) Extraction of target gate candidates and selection of target gates Next, when target gate candidates are extracted from the detected tollhouse gates 6a to 6e and one target gate is selected from them, individual gates 6a are used. The location information and display information of up to 6e are compared and evaluated based on conditions such as exclusivity, comfort, and congestion, and gates that do not meet those conditions are excluded or the evaluation (priority) is lowered, and finally. The optimum gate is selected as the target gate.

(i)排他性条件
車両の停止距離などから自車周囲の排他領域を設定し、その排他領域に侵入または接近
する他車が存在しない方向に位置するほど排他性が高いゲートであると評価する。
(I) Exclusive condition An exclusive area around the own vehicle is set based on the stopping distance of the vehicle, and the gate is evaluated to have higher exclusivity as it is located in a direction in which no other vehicle invades or approaches the exclusive area.

例えば、図7に示されるように、自車1が左側に移動する場合、自車1の左方向に部分
円領域(扇形領域)7a~7cを定義し、その範囲内に他車が存在する場合は、自車1と
の相対距離(部分円領域7a~7cの半径)に応じて、左側のゲート6a,6bの排他性
評価を下げるか、または、目標ゲート候補から除外し、左側への移動を禁止する。
For example, as shown in FIG. 7, when the own vehicle 1 moves to the left side, a partial circular region (fan-shaped region) 7a to 7c is defined in the left direction of the own vehicle 1, and another vehicle exists within that range. In that case, the exclusivity evaluation of the gates 6a and 6b on the left side is lowered or excluded from the target gate candidates and moved to the left side according to the relative distance to the own vehicle 1 (radius of the partial circular regions 7a to 7c). Is prohibited.

例えば、図7において、左前方には他車2が存在するが、比較的離れた部分円領域7a
であるので、左側のゲート6a,6bの排他性への影響は少ない。当然ながら、自車1の
前方の他車3′や後方の他車4′は、部分円領域7a~7cおよび部分円領域7d~7g
の外にあり、左側への移動にも右側への移動にも影響しない。一方、右前方には他車は存
在しないが、右後方の比較的近い部分円領域7eに他車4′が存在するので、右側のゲー
ト6e~6gは何れも排他性が低い評価となる。
For example, in FIG. 7, there is another vehicle 2 in front of the left, but a relatively distant partial circular region 7a.
Therefore, the influence on the exclusivity of the gates 6a and 6b on the left side is small. As a matter of course, the other vehicle 3'in front of the own vehicle 1 and the other vehicle 4'in the rear have partial circular regions 7a to 7c and partial circular regions 7d to 7g.
It is outside of and does not affect the movement to the left or the right. On the other hand, although there is no other vehicle in the front right, the other vehicle 4'exists in the partial circular region 7e relatively close to the rear right, so that the gates 6e to 6g on the right side are all evaluated as having low exclusivity.

ここで、部分円領域7a~7cの半径(閾値)は、必要な横移動の距離や周囲他車の車
速によって変動させても良い。また、全方位に一定の閾値を設定する代わりに、前方や後
方の閾値を大きくしても良く、その場合、領域7a~7cは部分楕円領域となる。
Here, the radius (threshold value) of the partial circular regions 7a to 7c may be changed depending on the required lateral movement distance and the vehicle speed of other surrounding vehicles. Further, instead of setting a constant threshold value in all directions, the front and rear threshold values may be increased, and in that case, the regions 7a to 7c become a partially elliptical region.

(ii)快適性条件
ゲートに到達するのに必要な横移動を比較し、必要な横移動(操舵量)が少ないほど快
適性が高いゲートであると評価する。
(Ii) Comfort condition The lateral movement required to reach the gate is compared, and it is evaluated that the smaller the required lateral movement (steering amount), the higher the comfort of the gate.

例えば、図6に示されるように、自車1から料金所ゲート6a~6eまでの進行方向の
相対距離70xと、自車1の進行方向中心(横移動なし)から左右方向の距離70y,7
yによって画定される領域70を想定する場合に、操舵量=(左右方向の距離)/(前後
方向の距離)が閾値(70y/70x)以上の場合(領域70の外にある場合)は、相対
的に急な横移動(操舵角)が必要であるため、快適性が低いと評価するか、または、目標
ゲート候補から除外することで、ある一定以上の快適性を担保することができる。
For example, as shown in FIG. 6, the relative distance 70x in the traveling direction from the own vehicle 1 to the tollhouse gates 6a to 6e and the distance 70y, 7 in the left-right direction from the center of the traveling direction (no lateral movement) of the own vehicle 1
When the region 70 defined by y is assumed and the steering amount = (distance in the left-right direction) / (distance in the front-rear direction) is equal to or greater than the threshold value (70y / 70x) (when the region 70 is outside the region 70), Since relatively steep lateral movement (steering angle) is required, it is possible to guarantee a certain level of comfort by evaluating it as low in comfort or excluding it from the target gate candidates.

(iii)混雑度条件
周囲他車の位置情報をセンシングし、他車が存在しないか減速している他車台数が少な
いほど混雑度が低いゲートであると評価する。
(Iii) Congestion degree condition Sensing the position information of other vehicles in the vicinity, it is evaluated that the gate is less congested as the number of other vehicles that are not present or decelerating is smaller.

他車台数の代わりに車列の長さ(車列終端までの相対距離)が大きいほど混雑度が高い
ゲートであると評価しても良い。また、何れの場合にも、各ゲートとその進入路を減速走
行中であるかもしくはその進入路に並んでいる他車を対応させることが好ましいが、厳密
に対応させる代わりに、自車1と各ゲート6a~6eの中間に検出される他車の有無また
は他車台数を検出することもできる。
Instead of the number of other vehicles, the larger the length of the train (relative distance to the end of the train), the higher the congestion level of the gate. Further, in any case, it is preferable to make each gate correspond to another vehicle that is decelerating or lining up on the approach road, but instead of making a strict correspondence, it is referred to as the own vehicle 1. It is also possible to detect the presence or absence of other vehicles or the number of other vehicles detected between the gates 6a to 6e.

(iv)その他の条件
ゲート種別が「ETC(電子料金収受システム)専用」であるゲートを優先し、他の条
件によって「ETC専用」が利用困難な場合のみ、「ETC/一般」、「一般」の順に候
補に追加する。
(Iv) Other conditions Priority is given to gates whose gate type is "ETC (electronic toll collection system) only", and "ETC / general" and "general" only when "ETC only" is difficult to use due to other conditions. Add to the candidates in the order of.

自動操舵を前提とした走行制御であるため、一時停止の必要な「一般」は基本的に除外
し、先行他車の一時停止により停車する可能性がある「ETC/一般」も極力除外すべき
である。また、当然ながら、赤信号が点灯しているゲートは候補から除外する。
Since the driving control is based on the premise of automatic steering, "general" that requires a temporary stop should be basically excluded, and "ETC / general" that may stop due to the temporary stop of another preceding vehicle should be excluded as much as possible. Is. Also, of course, gates with a red light are excluded from the candidates.

以上のような各条件に従って、各料金所ゲート6a~6eが個別に評価され、それぞれ
の評価値は、ゲート6a~6eごとにデータテーブルに一時記憶され、各条件の評価が確
定次第、評価の高い順にデータテーブルがソートされ、または、データテーブルから除外
され、最終的に1またはいくつかのゲートが候補として残り、その中から最も評価の高い
ゲートが目標ゲートに選定されることになる。
According to each of the above conditions, each toll gate 6a to 6e is evaluated individually, and each evaluation value is temporarily stored in the data table for each gate 6a to 6e, and as soon as the evaluation of each condition is confirmed, the evaluation is performed. The data table is sorted or excluded from the data table in descending order, and finally one or several gates remain as candidates, and the gate with the highest evaluation is selected as the target gate.

なお、上記各条件を総合して評価する場合に、条件ごとに評価に重み付けしたポイント
を用い、各条件のポイントを合算または乗算した演算結果から目標ゲートを選定しても良
い。
When the above conditions are comprehensively evaluated, the target gate may be selected from the calculation result obtained by adding or multiplying the points of each condition by using the points weighted for the evaluation for each condition.

(3)目標進入経路の生成
目標ゲートが選定されると、その目標ゲートに進入するための目標進入経路が、当該目
標ゲートの位置情報に基づいて生成される。
(3) Generation of target approach route When a target gate is selected, a target approach route for entering the target gate is generated based on the position information of the target gate.

例えば、図5において、左から2番目のゲート6bが目標ゲートに選定された場合、カ
メラ212に取得される画像空間内で、複数のゲートを含む料金所構造物は、自車1の進
行方向5aと直交する横方向に延びる立体構造物と近似できるので、この立体構造物の地
表付近に沿って、自車1の進行方向5aと直交する横方向(ゲート並び方向)に延びるゲ
ート基準線6yを画定する。
For example, in FIG. 5, when the second gate 6b from the left is selected as the target gate, the tollgate structure including the plurality of gates in the image space acquired by the camera 212 is in the traveling direction of the own vehicle 1. Since it can be approximated to a three-dimensional structure extending in the lateral direction orthogonal to 5a, the gate reference line 6y extending in the lateral direction (gate arrangement direction) orthogonal to the traveling direction 5a of the own vehicle 1 along the vicinity of the ground surface of this three-dimensional structure. Is defined.

画像空間における地表平面内で、目標ゲート6bの中央を通り、ゲート基準線6yと直
交しかつ近位側(近景側)に延びる中心線(6bx)を、目標ゲート6bに向う仮想進入
経路とし、自車1の現在位置からこの仮想進入経路6bxの近位側に向かう目標経路5x
(操舵角)を求め、この目標経路5xと仮想進入経路6bxを連続させて目標進入経路5
x-6bxを生成する。
In the ground plane in the image space, the center line (6bx) that passes through the center of the target gate 6b, is orthogonal to the gate reference line 6y, and extends to the proximal side (near view side) is used as a virtual approach route toward the target gate 6b. Target route 5x from the current position of own vehicle 1 toward the proximal side of this virtual approach route 6bx
(Steering angle) is obtained, and this target path 5x and the virtual approach path 6bx are continuously connected to the target approach path 5.
Generate x-6bx.

この目標進入経路5x-6bxは、料金所ゲート6a~6eを含む前方画像に基づいて
生成されるので、その時点で、車線区分線5sの情報を逸失していても、目標進入経路5
x-6bxに従って自動操舵を継続できる。
Since this target approach route 5x-6bx is generated based on the front image including the tollhouse gates 6a to 6e, even if the information of the lane dividing line 5s is lost at that time, the target approach route 5
Automatic steering can be continued according to x-6bx.

なお、車線区分線5sの情報が維持されている場合、すなわち、車線区分線5sの情報
に基づいて自動操舵による車線維持走行が継続している場合には、目標進入経路5x-6
bxの生成を更新しながら、車線区分線5sの情報が失われた時点で目標進入経路5x-
6bxに追従させる自動操舵に移行するようにしても良い。
If the information on the lane dividing line 5s is maintained, that is, if the lane keeping driving by automatic steering is continued based on the information on the lane dividing line 5s, the target approach route 5x-6.
While updating the generation of bx, when the information of the lane dividing line 5s is lost, the target approach route 5x-
It may be possible to shift to automatic steering that follows 6bx.

目標進入経路5x-6bxに従って目標ゲート6bに進入する途中で、目標ゲート6b
に進入する車線の路面表示64や区分線6s、あるいは分離帯6tが認識された場合には
、これらに基づく自動操舵(車線維持走行)に移行し、目標ゲート6bに進入する。
On the way to the target gate 6b according to the target approach route 5x-6bx, the target gate 6b
When the road marking 64 of the lane entering the vehicle, the dividing line 6s, or the median strip 6t is recognized, the vehicle shifts to automatic steering (lane keeping driving) based on these and enters the target gate 6b.

(高速道路料金所手前~料金所通過までの制御フロー)
以下、上記実施形態に基づき、高速道路料金所手前~料金所通過までの制御フローにつ
いて、図4および図8を参照しながら説明する。
(Control flow from the front of the highway tollhouse to the passage of the tollhouse)
Hereinafter, the control flow from the front of the expressway tollhouse to the passage through the tollhouse will be described with reference to FIGS. 4 and 8 based on the above embodiment.

本発明に係る走行制御装置を備えた車両1において、運転者の操作により自動操舵運転
が開始されると(ステップ100)、外界センサ21による車線区分線5s、他車、周囲
環境および自車前方が常時センシングされる(ステップ101)。
In the vehicle 1 provided with the travel control device according to the present invention, when the automatic steering operation is started by the driver's operation (step 100), the lane dividing line 5s by the outside world sensor 21, the other vehicle, the surrounding environment, and the front of the own vehicle Is constantly sensed (step 101).

高速道路本線5を走行する場合にはACC・LTC機能のシステム限界に達するまでは
、ACC・LTC機能を併用して定速車線維持走行を行い、先行車がある場合は先行車追
従車線維持走行を行う(ステップ102)。
When driving on the highway main line 5, until the system limit of the ACC / LTC function is reached, the ACC / LTC function is used together to maintain the constant speed lane, and if there is a preceding vehicle, the preceding vehicle follows the lane. (Step 102).

自動操舵運転中は車線区分線の検出が継続されており(ステップ103)、高速道路料
金所に接近した場合でも、車線区分線が検出可能な状況では、ACC・LTC機能による
先行車追従車線維持走行を継続する(ステップ104)。
The detection of the lane division line is continued during the automatic steering operation (step 103), and even when approaching the expressway tollhouse, if the lane division line can be detected, the ACC / LTC function maintains the following vehicle lane. Continue running (step 104).

ACC・LTC機能を併用した自動操舵運転中に車線区分線が検出されなくなった場合
には、直ちにGPS24と地図情報23とのマッチングにより自車の絶対位置を推定し(
ステップ105)、自車位置が高速道路料金所手前であると判定された場合には、環境・
状態推定部11の料金所ゲート位置検出機能により、料金所の1ないし複数のゲートの検
出を行う(ステップ110)。
If the lane dividing line is no longer detected during automatic steering operation using the ACC / LTC function, the absolute position of the own vehicle is immediately estimated by matching the GPS 24 and the map information 23 (
Step 105) If it is determined that the vehicle position is in front of the expressway tollhouse, the environment /
The tollhouse gate position detection function of the state estimation unit 11 detects one or more gates of the tollhouse (step 110).

なお、車線区分線が検出されなくなり、かつ、自車の絶対位置が高速道路料金所手前で
ないと判定された場合、あるいは、料金所ゲートを検出できない場合は、運転者に引継要
求して権限移譲し、自動操舵運転を中止する(ステップ127)。
If the lane division line is no longer detected and it is determined that the absolute position of the vehicle is not in front of the tollhouse, or if the tollhouse gate cannot be detected, the driver is requested to take over and the authority is transferred. Then, the automatic steering operation is stopped (step 127).

環境・状態推定部11にて、カメラ212に取得された前方画像から料金所6の複数の
ゲート位置(6a~6e)が検出された場合は(ステップ111)、環境・状態推定部1
1の目標ゲート候補抽出機能により、個々のゲート6a~6eの位置情報および表示情報
が、排他性や快適性、混雑度などの条件で比較評価され、それらの条件に適合しないゲー
トは除外されるか、評価が下げられる(ステップ112)。
When the environment / state estimation unit 11 detects a plurality of gate positions (6a to 6e) of the tollhouse 6 from the front image acquired by the camera 212 (step 111), the environment / state estimation unit 1
With the target gate candidate extraction function of 1, the position information and display information of individual gates 6a to 6e are compared and evaluated under conditions such as exclusivity, comfort, and congestion, and gates that do not meet those conditions are excluded. , The rating is lowered (step 112).

比較評価を経て目標ゲート候補が残っていれば(ステップ113)、その中から最終的
に目標ゲートに選定される(ステップ114)。目標ゲート候補がなくなった場合には、
ドライバに引継要求、権限委譲し、自動操舵運転を中止する。
If the target gate candidate remains after the comparative evaluation (step 113), it is finally selected as the target gate (step 114). If there are no more target gate candidates,
Request the driver to take over, transfer authority, and stop automatic steering operation.

次に、選定された目標ゲート(6b)の位置情報に基づいて、当該目標ゲート(6b)
への目標進入経路(5x-6bx)が生成され(ステップ120)、該目標進入経路(5
x-6bx)に従って自動操舵が継続される(ステップ121)。
Next, based on the position information of the selected target gate (6b), the target gate (6b)
A target approach route (5x-6bx) to the target entry route (5x-6bx) is generated (step 120), and the target approach route (5) is generated.
Automatic steering is continued according to x-6bx) (step 121).

この際、目標ゲート(6b)の手前で速度規制標識を認識した場合には、規制値に応じ
てACC車速設定値を変更する。速度規制が認識できない場合は、所定車速(例えば40
km/h)まで減速する。
At this time, if the speed regulation sign is recognized in front of the target gate (6b), the ACC vehicle speed setting value is changed according to the regulation value. If the speed regulation cannot be recognized, the specified vehicle speed (for example, 40)
Decelerate to km / h).

また、当該ゲートへの進入車線区分線を認識した場合や路面の誘導表示を認識した場合
には、それらに基づくLTC制御により車線に沿って目標ゲート(6b)に進入するとと
もに、車速を20km/h程度まで減速する。
In addition, when the approach lane division line to the gate is recognized or the road surface guidance display is recognized, the target gate (6b) is entered along the lane by the LTC control based on them, and the vehicle speed is 20 km / km /. Decelerate to about h.

次いで、目標ゲート(6b)に到達したか否かの判定が行われ(ステップ122)、到
達した場合には(ステップ123)、ゲート自動通過機能により目標ゲートを通過する(
ステップ124)。目標ゲートに向かう経路追従走行中に先行車を認識できた場合には、
前車追従走行に移行する。目標ゲートを通過し、前方に車線区分線が検出された場合は、
それに基づくLTC制御により自動操舵運転を継続する(ステップ130)。
Next, it is determined whether or not the target gate (6b) has been reached (step 122), and if it has been reached (step 123), the target gate is passed by the automatic gate passage function (step 122).
Step 124). If the preceding vehicle can be recognized while following the route toward the target gate,
Shift to driving following the vehicle in front. If you pass the target gate and a lane dividing line is detected ahead,
The automatic steering operation is continued by the LTC control based on it (step 130).

なお、目標ゲートに向かう経路追従走行中は、目標進入経路の排他性検証が常に実施さ
れており(ステップ125)、他車の進路変更などにより、目標進入経路の排他性喪失が
予測された場合には(ステップ126)、その時点で運転者に引継要求、権限移譲され(
ステップ127)、自動操舵運転が中止される(ステップ128)。
While traveling along the route toward the target gate, the exclusivity of the target approach route is always verified (step 125), and if it is predicted that the exclusivity of the target approach route will be lost due to a change in the course of another vehicle or the like. (Step 126) At that time, the driver is requested to take over and the authority is transferred (step 126).
Step 127), the automatic steering operation is stopped (step 128).

目標ゲート通過時にバーが開かない場合は、バーが障害物として検知され、衝突防止機
能により停車し、バーが開き次第自動運転を再開してゲートを通過する。
If the bar does not open when passing through the target gate, the bar is detected as an obstacle, the vehicle is stopped by the collision prevention function, and as soon as the bar opens, automatic operation is resumed and the vehicle passes through the gate.

目標ゲートの選定時にETC対応ゲートが残っておらず、ETC非対応の一般ゲートが
目標ゲートに選定された場合は、チケット受け取り位置や料金支払い位置で一旦停車して
からゲートを通過する。
If there are no ETC-compatible gates left when the target gate is selected and a general gate that does not support ETC is selected as the target gate, the vehicle will stop once at the ticket receiving position or toll payment position before passing through the gate.

(作用と効果)
以上詳述したように、本発明に係る車両の走行制御装置では、高速道路料金所手前など
で車線情報を逸失した場合でも、料金所の各ゲートを周囲認識手段(環境・状態推定部1
121)にて認識し、自車状態および他車位置などに基づいて最適な目標ゲートを選定す
るとともに、目標ゲートに進入するための目標進入経路を、前方の料金所ゲートに基づい
て生成することで、自動操舵運転を継続でき、運転者への負担および交通流への影響を低
減するうえで有利である。
(Action and effect)
As described in detail above, in the vehicle travel control device according to the present invention, even if the lane information is lost in front of the expressway tollhouse, each gate of the tollhouse is used as a surrounding recognition means (environment / state estimation unit 1).
121) Recognize, select the optimum target gate based on the condition of the own vehicle and the position of other vehicles, and generate the target approach route to enter the target gate based on the tollhouse gate ahead. Therefore, the automatic steering operation can be continued, which is advantageous in reducing the burden on the driver and the influence on the traffic flow.

また、本発明において、自動操舵のための経路生成手段(12)が、目標ゲート(6b
)から近位側に延びる仮想進入経路(6bx)を生成する機能と、その仮想進入経路の近
位側に連続させて目標進入経路(5x-6bx)を生成する機能を含むことにより、目標
ゲートの位置に拘わらず、目標ゲートに直線的に進入できる自動操舵に適した好適な目標
進入経路を生成できる。
Further, in the present invention, the route generation means (12) for automatic steering is the target gate (6b).
) To generate a virtual approach route (6bx) extending to the proximal side, and a function to generate a target approach route (5x-6bx) continuously on the proximal side of the virtual approach route. Regardless of the position of, it is possible to generate a suitable target approach route suitable for automatic steering that can enter the target gate in a straight line.

また、本発明において、周囲認識手段(21)が、目標進入経路に沿って走行中に、目
標ゲートへの進入車線またはその区分線(6s)を認識した場合には、該進入車線に自車
を追従させ、目標ゲートを通過する機能を含むことにより、料金所ゲートに基づいて生成
した目標進入経路への追従走行から、実際に認識される区分線に基づく車線維持走行に速
やかに移行できる。
Further, in the present invention, when the surrounding recognition means (21) recognizes the approach lane to the target gate or its dividing lane (6s) while traveling along the target approach route, the vehicle owns the vehicle in the approach lane. By including the function of following the target gate and passing through the target gate, it is possible to quickly shift from the follow-up driving to the target approach route generated based on the toll gate to the lane keeping driving based on the actually recognized dividing line.

上記において、目標進入経路または進入車線に沿って走行中に、先行他車が認識された
場合には、該先行他車に追従走行して目標ゲートを通過する機能を含むことにより、料金
所ゲートに基づいて生成した目標進入経路への追従走行から、前車追従走行に速やかに移
行できる。
In the above, when the preceding other vehicle is recognized while traveling along the target approach route or approach lane, the tollhouse gate is included by including the function of following the preceding other vehicle and passing through the target gate. It is possible to quickly shift from the follow-up run to the target approach route generated based on the above to the follow-up run of the preceding vehicle.

また、本発明において、経路生成手段(12)は、目標進入経路に接近する他車が存在
せず(排他性良好)、目標進入経路に先行他車が存在しないかまたは少なく(混雑度が低
く)、目標進入経路に沿って走行する場合の操舵量が最小(快適性良好)になるようなゲ
ートを目標ゲートに選定する機能を含むことにより、容易かつ確実に好適な目標ゲートを
選定でき、運転者への負担および交通流への影響を低減するうえで有利である。
Further, in the present invention, in the route generation means (12), there is no other vehicle approaching the target approach route (good exclusivity), and there is no or less preceding other vehicle in the target approach route (low congestion degree). By including a function to select a gate as the target gate that minimizes the steering amount (good comfort) when traveling along the target approach route, it is possible to easily and surely select a suitable target gate for driving. It is advantageous in reducing the burden on people and the impact on traffic flow.

なお、上記実施形態では、最終的な目標ゲート(6b)を選定してから、それに対する
目標進入経路(5x-6bx)を生成する場合について述べたが、いくつかのゲート候補
を抽出した時点で、それらについての仮想中心線(図5の符号6ax,6bx,6cx・
・)を仮定し、それらの近位側に連続する進入経路の生成を並行して実施し、それぞれの
進入経路の排他性や混雑度を評価して、最終的な目標ゲートを選定しても良い。
In the above embodiment, the case where the final target gate (6b) is selected and then the target approach route (5x-6bx) is generated is described, but when some gate candidates are extracted, the target gate candidate is generated. , Virtual centerlines about them (reference numerals 6ax, 6bx, 6cx · of FIG. 5
・), The generation of continuous approach routes on the proximal side of them may be performed in parallel, the exclusivity and congestion of each approach route may be evaluated, and the final target gate may be selected. ..

以上、本発明のいくつかの実施形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらに各種の変形および変更が可能で
あることを付言する。
Although some embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and modifications can be made based on the technical idea of the present invention. I will add.

1 車両(自車)
2,3,3′,4,4′ 他車
5 高速道路
5a 進行方向
5s,6s 区分線
5x 目標経路
5x-6bx 目標進入経路
6 料金所
6a~6g ゲート
6b 目標ゲート
6bx 仮想進入経路
6y ゲート基準線
7a~7g 部分円領域(扇形領域)、部分楕円領域
10 自動運転コントローラ
11 環境・状態推定部
12 経路生成部
13 車両制御部
14 ACCコントローラ
21 外界センサ
22 内界センサ
51,52,53 車線
60 合流区間(進路選択区間)
61 ゲート構造物
62 信号
63 ゲート種別
64 路面表示
70x 進行方向の相対距離
70y 左右方向の距離
1 Vehicle (own vehicle)
2,3,3', 4,4'Other vehicles 5 Expressway 5a Travel direction 5s, 6s Dividing line 5x Target route 5x-6bx Target approach route 6 Toll office 6a-6g Gate 6b Target gate 6bx Virtual approach route 6y Gate reference Lines 7a-7g Partial circular area (fan-shaped area), partial elliptical area 10 Automatic driving controller 11 Environment / state estimation unit 12 Route generation unit 13 Vehicle control unit 14 ACC controller 21 External sensor 22 Internal sensor 22 Internal sensor 51, 52, 53 Lane 60 Confluence section (course selection section)
61 Gate structure 62 Signal 63 Gate type 64 Road marking 70x Relative distance in the direction of travel 70y Distance in the left-right direction

上記課題を解決するために、本発明は、
外界センサの情報から車線区分線と各車線上の他車および自車前方を認識する周囲認識機能、自車の絶対位置を推定する機能、および、内界センサの情報に基づいて自車の運動状態を取得する機能を含む環境状態推定部と、
前記環境状態推定部に取得される情報に基づいて目標経路を生成する経路生成部と、
前記目標経路に自車を追従させるべく速度制御および操舵制御を行う車両制御部と、
を備えた車両の走行制御装置において、
前記環境状態推定部は、自車前方に位置する料金所とその各ゲートを認識する機能、および、前記各ゲートから排他性を含む条件で評価して目標ゲートを選定する機能を含み、前記排他性に係る条件での評価は、自車周囲に設定される排他領域に侵入または接近する他車が存在しない方向に位置するほど高いゲートであると評価することを含み、
前記経路生成部は、前記目標ゲートに進入するための目標進入経路を生成する機能を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention
The surrounding recognition function that recognizes the lane division line and other vehicles on each lane and the front of the own vehicle from the information of the outside world sensor, the function of estimating the absolute position of the own vehicle, and the movement of the own vehicle based on the information of the inside world sensor. Environmental state estimation unit including the function to acquire the state,
A route generation unit that generates a target route based on the information acquired by the environmental state estimation unit, and a route generation unit.
A vehicle control unit that performs speed control and steering control so that the vehicle follows the target route.
In the driving control device of the vehicle equipped with
The environmental state estimation unit includes a function of recognizing a tollhouse located in front of the vehicle and its gate, and a function of evaluating from each gate under conditions including exclusivity to select a target gate. The evaluation under such conditions includes evaluating that the gate is so high that it is located in a direction in which no other vehicle invades or approaches the exclusive area set around the own vehicle.
The route generation unit is characterized by including a function of generating a target approach route for entering the target gate.

Claims (5)

外界センサの情報から車線区分線と各車線上の他車および自車前方を認識する周囲認識
機能、自車の絶対位置を推定する機能、および、内界センサの情報に基づいて自車の運動
状態を取得する機能を含む環境状態推定部と、
前記環境状態推定部に取得される情報に基づいて目標経路を生成する経路生成部と、
前記目標経路に自車を追従させるべく速度制御および操舵制御を行う車両制御部と、
を備えた車両の走行制御装置において、
前記環境状態推定部は、自車前方の料金所とその各ゲートを認識する機能、および、前
記各ゲートから目標ゲートを選定する機能を含み、
前記経路生成部は、前記目標ゲートに進入するための目標進入経路を生成する機能を含
むことを特徴とする車両の走行制御装置。
The surrounding recognition function that recognizes the lane division line and other vehicles on each lane and the front of the own vehicle from the information of the outside world sensor, the function of estimating the absolute position of the own vehicle, and the movement of the own vehicle based on the information of the inside world sensor. Environmental state estimation unit including the function to acquire the state,
A route generation unit that generates a target route based on the information acquired by the environmental state estimation unit, and a route generation unit.
A vehicle control unit that performs speed control and steering control so that the vehicle follows the target route.
In the driving control device of the vehicle equipped with
The environmental state estimation unit includes a function of recognizing a tollhouse in front of the vehicle and its gate, and a function of selecting a target gate from each gate.
The route generation unit is a vehicle travel control device including a function of generating a target approach route for entering the target gate.
前記経路生成部は、前記目標ゲートから近位側に延びる仮想進入経路を生成する機能と
、前記仮想進入経路の近位側に連続させて前記目標進入経路を生成する機能を含むことを
特徴とする請求項1記載の車両の走行制御装置。
The route generation unit is characterized by including a function of generating a virtual approach route extending proximally from the target gate and a function of continuously generating the target approach route on the proximal side of the virtual approach route. The vehicle travel control device according to claim 1.
前記目標進入経路に沿って走行中に、前記目標ゲートへの進入車線またはその区分線を
認識した場合には、該進入車線に自車を追従させ、前記目標ゲートを通過する機能を含む
ことを特徴とする請求項1または2記載の車両の走行制御装置。
When the approach lane to the target gate or its dividing line is recognized while traveling along the target approach route, the function of making the own vehicle follow the approach lane and passing through the target gate is included. The vehicle travel control device according to claim 1 or 2.
前記目標進入経路または前記進入車線に沿って走行中に、先行他車が認識された場合に
は、該先行他車に追従走行して前記目標ゲートを通過する機能を含むことを特徴とする請
求項1~3の何れか一項記載の車両の走行制御装置。
A claim including a function of following the preceding other vehicle and passing through the target gate when the preceding other vehicle is recognized while traveling along the target approach route or the approach lane. The vehicle travel control device according to any one of Items 1 to 3.
前記環境状態推定部は、前記目標進入経路に接近する他車が存在せず、前記目標進入経
路に先行他車が存在しないかまたは少なく、前記目標進入経路に沿って走行する場合の操
舵量が最小になるようなゲートを前記目標ゲートに選定する機能を含むことを特徴とする
請求項1~4の何れか一項記載の車両の走行制御装置。
In the environmental state estimation unit, there is no other vehicle approaching the target approach route, there is no or few preceding vehicles in the target approach route, and the steering amount when traveling along the target approach route is small. The vehicle travel control device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a function of selecting a gate that becomes the minimum as the target gate.
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