JP2022056163A - Automatic operation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の走行モードのうち、いずれかの走行モードに車両を遷移させる自動運転装置に関する。 The present invention relates to an automatic driving device that shifts a vehicle to one of a plurality of driving modes.
車両が走行する経路の安全性を評価することが提案されている。例えば、特許文献1には、車両の複数の経路候補を生成し、生成した複数の経路候補について車両の挙動を予測し、これらの予測結果をそれぞれ評価することにより、いずれかの経路候補を選択することが記載されている(例えば、特許文献1)。
It has been proposed to evaluate the safety of the route on which the vehicle travels. For example, in
特許文献1に記載された技術では、生成した複数の経路候補をそれぞれ評価する必要があるため、経路候補の選択に過大な時間がかかるという問題があった。
The technique described in
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、車両の適切な走行経路を選択するのに要する時間を短縮することができる技術を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a technique capable of shortening the time required to select an appropriate traveling route of a vehicle.
本発明の第1の態様の自動運転装置は、車両の状態を示す状態情報及び前記車両の周辺環境の状態を示す環境情報を取得する取得部と、前記車両の自動運転における走行計画を示す複数の走行モードのうち、前記車両の現在の前記走行モードを特定するモード特定部と、前記モード特定部が特定した前記走行モード以外の複数の前記走行モードのうち、一部の前記走行モードを前記車両の前記走行モードの候補として選択する候補選択部と、前記環境情報に基づいて、将来の周辺環境の状態を予測する予測部と、前記状態情報と、前記予測部が予測した前記将来の周辺環境の状態とに基づいて、前記モード特定部が特定した前記走行モードから、前記候補選択部が選択した前記走行モードへ前記車両を遷移させるための遷移条件を前記車両が満たすか否かを判定する判定部と、前記車両が前記遷移条件を満たすと前記判定部が判定した場合に、前記候補選択部が選択した前記走行モードに前記車両を遷移させる遷移部と、を備える。 The automatic driving device of the first aspect of the present invention has a plurality of acquisition units for acquiring state information indicating the state of the vehicle and environmental information indicating the state of the surrounding environment of the vehicle, and a plurality of driving plans for automatic driving of the vehicle. Among the driving modes of the above, among the mode specifying unit for specifying the current driving mode of the vehicle and the plurality of driving modes other than the driving mode specified by the mode specifying unit, some of the driving modes are described. A candidate selection unit selected as a candidate for the driving mode of the vehicle, a prediction unit that predicts the state of the future surrounding environment based on the environmental information, the state information, and the future peripheral area predicted by the prediction unit. Based on the state of the environment, it is determined whether or not the vehicle satisfies the transition condition for transitioning the vehicle from the driving mode specified by the mode specifying unit to the driving mode selected by the candidate selection unit. The determination unit is provided with a determination unit for transitioning the vehicle to the travel mode selected by the candidate selection unit when the determination unit determines that the vehicle satisfies the transition condition.
前記判定部は、前記予測部が予測した前記将来の周辺環境の状態に基づいて、前記候補選択部が選択した前記走行モードにより前記車両が走行した場合の衝突リスクを推定し、当該衝突リスクに基づいて、前記遷移条件を前記車両が満たすか否かを判定してもよい。前記判定部は、前記候補選択部が選択した前記走行モードにより前記車両が進む走行経路の道のりの長さを推定し、推定した前記道のりの長さに基づいて、前記遷移条件を前記車両が満たすか否かを判定してもよい。 The determination unit estimates the collision risk when the vehicle travels in the travel mode selected by the candidate selection unit based on the state of the future surrounding environment predicted by the prediction unit, and determines the collision risk. Based on this, it may be determined whether or not the vehicle satisfies the transition condition. The determination unit estimates the length of the travel route on which the vehicle travels according to the travel mode selected by the candidate selection unit, and the vehicle satisfies the transition condition based on the estimated length of the route. It may be determined whether or not.
前記取得部は、前記車両の周囲の交通状況を示す情報を含む前記環境情報を取得し、前記候補選択部は、前記交通状況に基づいて、前記モード特定部が特定した前記走行モード以外の複数の前記走行モードに対して優先度を割り当て、割り当てた前記優先度に基づいて、前記一部の走行モードを候補として選択してもよい。前記遷移部は、複数の車線と複数の目標速度との組み合わせに対応する前記複数の走行モードのうち、前記候補選択部が選択した前記走行モードに前記車両を遷移させてもよい。前記自動運転装置は、前記車両の運転者の操作を特定する操作特定部をさらに備え、前記候補選択部は、前記操作特定部が特定した前記操作に基づいて、一部の前記走行モードを前記候補として選択してもよい。前記候補選択部は、所定時間ごとに新たな前記走行モードの候補を選択してもよい。 The acquisition unit acquires the environmental information including information indicating the traffic condition around the vehicle, and the candidate selection unit is a plurality of modes other than the travel mode specified by the mode specifying unit based on the traffic condition. A priority may be assigned to the driving mode of the above, and a part of the driving modes may be selected as a candidate based on the assigned priority. The transition unit may transition the vehicle to the travel mode selected by the candidate selection unit among the plurality of travel modes corresponding to the combination of the plurality of lanes and the plurality of target speeds. The automatic driving device further includes an operation specifying unit that specifies the operation of the driver of the vehicle, and the candidate selection unit sets a part of the traveling modes based on the operation specified by the operation specifying unit. It may be selected as a candidate. The candidate selection unit may select a new candidate for the traveling mode at predetermined time intervals.
本発明によれば、車両の適切な走行経路を選択するのに要する時間を短縮するという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect of shortening the time required to select an appropriate traveling route of a vehicle.
<第1の実施形態>
[自動運転装置の構成]
本発明の第1の実施形態に係る自動運転装置の構成について、図1を参照しながら説明する。
<First Embodiment>
[Configuration of autonomous driving device]
The configuration of the automatic driving device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1は、第1の実施形態に係る自動運転装置1の構成の一例を説明するための模式図である。自動運転装置1は、例えばトラック等の車両に搭載されており、車両の運転を支援する。自動運転装置1は、図1に示すように、車両検出部2と、環境認識部4と、地図データベース6と、制御装置10とを有する。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of the configuration of the
車両検出部2は、車両の状態を検出する。車両検出部2は、車両の位置や速度、方向指示器が点滅しているか否かを検出する。例えば、車両検出部2は、GPS(Global Positioning System)受信機を有しており、GPS受信機が受信した電波により車両の位置を検出する。車両検出部2は、車両の状態の検出結果を示す状態情報を制御装置10に出力する。
The
環境認識部4は、車両の周辺環境の状態を認識する。例えば、環境認識部4は、カメラ、レーダ等の外部センサを有する。環境認識部4は、外部センサの出力に基づいて、車両の周囲の物体(例えば、他車両、自転車、歩行者等)の位置や移動方向、移動速度や加速度を認識する。また、環境認識部4は、例えば車両が走行する車線の位置や幅、車両の左右に別の車線があるか、車両の前方に別の車両が走行しているか等の交通状況を認識しうる。環境認識部4は、車両の周辺環境の状態の認識結果や交通状況の認識結果を環境情報として制御装置10に出力する。
The environment recognition unit 4 recognizes the state of the surrounding environment of the vehicle. For example, the environment recognition unit 4 has an external sensor such as a camera or a radar. The environment recognition unit 4 recognizes the position, movement direction, movement speed, and acceleration of an object (for example, another vehicle, bicycle, pedestrian, etc.) around the vehicle based on the output of the external sensor. Further, the environment recognition unit 4 can recognize traffic conditions such as the position and width of the lane in which the vehicle travels, whether there are different lanes on the left and right sides of the vehicle, and whether another vehicle is traveling in front of the vehicle. .. The environment recognition unit 4 outputs the recognition result of the state of the surrounding environment of the vehicle and the recognition result of the traffic condition to the
地図データベース6は、道路地図情報を記憶している。道路地図情報には、例えば、道路の緯度、経度及び標高の3次元座標を示すデータが含まれている。また、道路地図情報には、車両が走行する道路の車線数や車線構造の情報が含まれている。また、地図データベース6は、車両検出部2が検出した車両の位置に基づいて、環境認識部4で認識する交通状況を代わりに取得することも可能である。
The
制御装置10は、自動運転装置1の動作を制御する。制御装置10は、車両が現在走行中の車線を含む複数の車線のそれぞれを車両が走行すると仮定した場合の走行経路を特定する。制御装置10は、特定した複数の走行経路それぞれにおける衝突リスクを推定する。詳細については後述するが、制御装置10は、推定した走行経路の衝突リスクと、この走行経路の道のりの長さとに基づいて、走行経路を評価するためのコスト関数の関数値を走行経路ごとに算出する。制御装置10は、算出した関数値が最小になる走行経路を車両が走行する走行経路として選択する。このようにして、制御装置10は、運転者が車線変更を行うか否かを指示しなくても車線変更の要否の判定や、変更先の車線の選択を自動的に行うことができる。
The
ただし、複数の走行経路のうち、関数値が最小になる走行経路が選択されるとすれば、車両周辺の交通状況によっては、車両の車線変更の頻度が過大になることも考えられる。そこで、制御装置10は、複数の走行経路それぞれに対応する調整値を含むコスト関数を用いて車線変更の要否を決定することにより、それぞれの走行経路が選択される頻度を調整する。このようにして、制御装置10は、車線変更の頻度が過大になることを抑制することができる。
However, if the travel route that minimizes the function value is selected from the plurality of travel routes, it is possible that the frequency of lane changes of the vehicle becomes excessive depending on the traffic conditions around the vehicle. Therefore, the
[制御装置の構成]
図2は、制御装置10の構成を示す図である。制御装置10は、記憶部11及び制御部12を備える。制御部12は、特定部121、算出部122、選択部123及び操舵制御部124を備える。
[Control device configuration]
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the
記憶部11は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ハードディスク等の記憶媒体を含む。記憶部11は、制御部12が実行するプログラムを記憶している。制御部12は、例えば、CPU(Central Processing Unit)である。制御部12は、記憶部11に記憶されたプログラムを実行することにより、特定部121、算出部122、選択部123及び操舵制御部124として機能する。
The
[走行経路の特定]
特定部121は、車両が走行する走行経路を特定する。特定部121は、例えば、ポテンシャル場を用いて車両の運転行動を決定し、決定した運転行動に基づいて、車両が車線走行するための走行経路を生成する。ポテンシャル場は、例えば公知の手法で求められる。特定部121は、短期予測で運転行動を決定し、長期予測で走行経路を生成する。走行経路は、長期予測時の車両の位置の軌跡である。
[Specification of travel route]
The specifying
本実施形態における長期予測での経路生成の概要について、図3を参照しながら説明する。
図3は、特定部121による短期予測での運転行動の決定と、長期予測で特定する走行経路とを説明するための模式図である。図3に示すように、短期予測は、期間Δtsの間に行う予測であり、長期予測は、期間ΔtLの間に行う予測である。特定部121は、図3に示すように、期間Δtsの短期予測を、期間ΔtLの間に複数回(ここでは4回)行う。この際、一つの短期予測で決定された運転行動が、次の短期予測時に反映される。例えば、特定部121は、短期予測P1で決定された運転行動を反映した車両の状態や周囲の物体の位置を考慮して、短期予測P2を行う。特定部121は、上述した短期予測で決定する運転行動に基づく車両の位置の軌跡を結ぶことで走行経路を特定する。このとき、特定部121は、ポテンシャル法やカルマンフィルタ等に基づいて、衝突リスクの情報が付与された走行経路を特定するものとする。なお、短期予測の実行回数は必ずしも期間ΔtLを期間Δtsで除した回数でなくてもよい。すなわち、短期予測の予測時間ΔtLは各経路点間の時間の差より長い又は短い時間であってもよい。
The outline of the route generation in the long-term prediction in the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the determination of driving behavior in the short-term prediction by the
図4は、特定部121が特定する走行経路の例を説明するための模式図である。図4に示す走行経路は、複数の経路点R1~R4を含む。経路点R1~R4は、短期予測によって推定される自車両の位置である。点R0は、長期予測を開始する地点である。経路点R1は、点R0での短期予測によって決定された最適な運転行動(すなわち、加減速度やヨーレート)で定まる自車両の位置である。経路点R2は、経路点R1での短期予測によって決定された最適な運転行動で定まる自車両の位置である。同様に、経路点R3は、経路点R2での短期予測によって決定された最適な運転行動で定まる自車両の位置である。ここで、繰り返し実行されるそれぞれの短期予測では、周囲の物体の予測位置に対して、安全な車間距離を確保するように運転行動を決定する。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an example of a traveling route specified by the
特定部121は、このような経路点R1~R4を結ぶような走行経路を特定することにより、各経路点において交通状況の変化を考慮した経路を生成することができ、より安全性の高い経路を特定することができる。なお、図4の破線の矢印は、短期予測において最適ではない運転行動を示す。
By specifying a traveling route connecting such route points R1 to R4, the
特定部121は、特定した複数の走行経路それぞれにおける衝突リスクを推定する。より詳しくは、特定部121は、周辺障害物の速度、あるいは、この周辺障害物の速度とこの周辺障害物の加速度とにより、複数の将来の予測時刻における周辺障害物の位置と速度とを予測する。特定部121は、予測した当該周辺障害物の位置と速度とに基づいて、周辺障害物と車両との衝突リスクを算出する。特定部121は、走行経路の生成を途中で打ち切ってもよい。例えば、特定部121は、走行経路上の経路点の衝突リスクが所定の閾値Rth
coll以上である場合には、開始点からこの経路点の直前の経路点までの走行経路を特定し、この経路点以降の走行経路の特定を行わない。これにより、安全性が十分に確保されない経路を生成することを抑制できる。
The
なお、上記に限定されず、特定部121は、衝突リスクが所定の閾値Rth
coll以上である場合でも、走行経路の特定を中止せず、走行経路を特定してもよい。この場合には、特定した走行経路に衝突リスクがある旨を運転者に通知することが望ましい。これにより、特定部121は、特定した走行経路に沿って自車両が自動運転する場合の衝突リスクを、運転者に認識させることができる。
Not limited to the above, the
特定部121は、車両が現在走行中の車線を含む複数の車線のそれぞれを車両が走行する場合の複数の走行経路を特定する。図5は、複数の走行モードの例を示す図である。図5の例では、標準左車線変更モード、標準車線維持モード及び標準右車線変更モードの3つの走行モードを示す。標準左車線変更モードは、現在走行中の車線の左隣の車線に現在と同様の目標速度で車両を車線変更させるための走行モードである。標準車線維持モードは、現在と同様の目標速度で車線を変更することなく現在走行中の車線に車両を走行させるための走行モードである。標準右車線変更モードは、自動運転装置1は、現在と同様の目標速度で現在走行中の車線の右隣の車線に車両を車線変更させるための走行モードである。
The
特定部121は、標準左車線変更モードと、標準車線維持モードと、標準右車線変更モードとのそれぞれの走行モードに対応する走行経路を特定する。特定部121は、標準左車線変更モードに対応する走行経路として、現在走行中の車線の左隣の車線に車線変更する走行経路を特定する。特定部121は、標準走行維持モードに対応する走行経路として、車線を変更することなく現在走行中の車線を走行する走行経路を特定する。特定部121は、標準右車線変更モードとして、現在走行中の車線の右隣の車線に車線変更する走行モードを特定する。
The specifying
また、特定部121は、3つの走行モードに対応する走行経路を特定する例に限定されない。例えば、特定部121は、互いに異なる目標速度で走行する複数の走行モードに対応する走行経路を特定してもよい。また、特定部121は、車両が走行する複数の目標速度と、複数の車線とを組み合わせた複数の走行モードに対応する走行経路をそれぞれ特定してもよい。図6は、複数の走行モードの別の例を示す図である。
Further, the
図6において標準左車線変更モードと、標準車線維持モードと、標準右車線変更モードとは、それぞれ図5に示す例と同じである。特定部121は、高速左車線変更モードに対応する走行経路として、現在走行中の車線の左隣の車線に標準左車線変更モードより高い目標車速で車線変更する走行経路を特定する。特定部121は、低速左車線変更モードに対応する走行経路として、現在走行中の車線の左隣の車線に標準左車線変更モードより低い目標車速で車線変更する走行経路を特定する。高速右車線変更モード及び低速右車線変更モードについても同様である。それぞれの走行モードの目標速度は、運転者又は自動運転システムによって予め指定するものとする。
In FIG. 6, the standard left lane change mode, the standard lane keeping mode, and the standard right lane change mode are the same as the examples shown in FIG. 5, respectively. The specifying
[走行経路の条件]
特定部121は走行経路上の複数の経路点における衝突リスクRopt,j
collがいずれも所定の閾値Rthcollより小さい走行経路を特定する(Ropt,j
coll<Rth
coll(式(1)))。閾値Rth
collは、例えば、平均的な運転者の運転による車両の走行時の衝突リスクよりも低い値である。衝突リスクRopt,j
collは、ポテンシャル法等の公知の手法に基づいて求められる。jは経路点のインデックス番号である。
[Traveling route conditions]
The
特定部121は、走行経路上のいずれかの経路点における衝突リスクRopt,j
collが閾値Rth
coll以上になった場合、走行経路の開始点からこの経路点の直前の経路点までの走行経路を特定し、衝突リスクRopt,jcollが閾値Rthcoll以上となる経路点以降の走行経路を特定しない。特定部121は、特定した走行経路と、この走行経路に対応する走行モードを示す情報と、走行経路上の複数の経路点における衝突リスクを示す情報とを関連付けて算出部122へ出力する。特定部121は、現在の走行モードに対応する走行経路を逐次特定し直し、特定し直した走行経路を操舵制御部124へ出力する。
When the collision risk Rot, j coll at any of the route points on the travel route becomes equal to or higher than the threshold value R th coll , the
[コスト関数の関数値の算出]
算出部122は、複数の走行経路それぞれの道のりの長さと、特定部121が特定した複数の走行経路それぞれにおける衝突リスクと、複数の走行経路それぞれに対応する調整値とをパラメータとして含む、走行経路を評価するためのコスト関数の関数値を走行経路ごとに算出する。図7は、算出部122によるコスト関数の関数値の算出方法について説明するための図である。
[Calculation of function value of cost function]
The
図7の例では、特定部121は、左隣の車線に車線変更する標準左車線変更モードに対応する走行経路や、車線変更することなく現在走行中の車線を走行する標準車線維持モードに対応する走行経路、右隣りの車線に車線変更する標準右車線変更モードに対応する走行経路をそれぞれ特定したものとする。特定部121が特定した走行経路を矢印で示す。図7中には、走行経路上の複数の経路点を黒丸で示す。複数の経路点は、走行経路上において車両が存在すると予想される位置を所定の時間間隔で示す。
In the example of FIG. 7, the
図7中のnendは、それぞれの走行経路の経路点の数を示す。時刻tendは、特定部121が特定した走行経路上の最後の経路点に車両が到達する予想時刻である。特定部121は、走行経路の特定において走行経路上のいずれかの経路点における衝突リスクRopt,j
collが閾値Rth
coll以上になった場合には、走行経路の特定を打ち切る。tendは、走行経路の特定が打ち切られた場合には、閾値Rth
coll以上の衝突リスクが付与された経路点の直前の経路点に車両が到達する予想時刻である。図7中において異なる走行経路の経路点の数nendは、同じ値ではないことがある。最後の経路点へ車両が到達する予想時刻tendについても同様である。
The nend in FIG. 7 indicates the number of route points of each traveling route. The time tend is an estimated time when the vehicle arrives at the last route point on the travel route specified by the
まず、算出部122は、特定部121が特定した走行経路上の複数の経路点における衝突リスクの統計量を求める。例えば、算出部122は、図7中に示す走行経路の複数の経路点における衝突リスクの最大値Rmax
collを走行経路ごとに求める。
First, the
算出部122は、求めた統計量に基づいて、走行経路を評価するためのコスト関数の関数値Cpath(I)を算出する。Iは、走行モードを表すインデックス番号である。コスト関数は、例えば、以下の式(2)及び式(3)により表される。
C0
path=-wSstend/(VtargetΔtL)+wR(Rmax
coll/Rth
coll)...(2)
Cpath(I)=C0
path+Cmode(I)...(3)
式(2)中、第1項は、走行距離の道のりの長さstendを、目標速度Vtargetと予想時間ΔtLとの積で算出された理想的な道のり距離で除することで正規化された値である。式(2)及び式(3)では、この第1項を利得、すなわち、負のコストとして用いて、関数値Cpath(I)を算出する。式(2)の第2項は、走行経路を走行する際のリスクを正規化した値を罰則、すなわち、正のコストとして示す。式(2)中、第1項のstendは、走行経路において時刻t0から時刻tendまでに車両が走行すると予想される道のりの長さを示す。時刻t0は、予測開始時刻である。
The
C 0 past = -w S stend / (V target Δt L ) + w R (R max coll / R th coll ). .. .. (2)
C path (I) = C 0 path + C mode (I). .. .. (3)
In equation (2), the first term is normalized by dividing the length of the mileage stend by the ideal distance calculated by the product of the target speed V target and the expected time Δt L. It is the value that was set. In the equations (2) and (3), the function value C path (I) is calculated by using this first term as a gain, that is, a negative cost. The second term of the equation (2) shows the value obtained by normalizing the risk when traveling on the traveling route as a penalty, that is, a positive cost. In the formula (2), the first term stend indicates the length of the road on which the vehicle is expected to travel from time t 0 to time tend. Time t 0 is the predicted start time.
ΔtLは、長期予測が行われる予想時間である。Δtend=tend-t0とすると、特定部121による走行経路の特定が途中で打ち切られなかった場合には、ΔtL=Δtendとなる。Vtargetは、本明細書の例では、現在の車両の走行モードにおける目標車速であるが、関数値Cpath(I)を算出する走行モードの目標車速であってもよい。wS、wRは、重み係数である。重み係数wsを大きく設定した場合、第1項の利得の大小が第2項の罰則の大小よりも評価されやすくなる。重み係数wRを大きく設定した場合、第2項の罰則の大小が第1項の利得の大小よりも評価されやすくなる。
Δt L is the expected time for which the long-term forecast is made. Assuming that Δt end = tend −t 0 , Δt L = Δt end if the specification of the traveling route by the
式(3)中、Cmode(I)は、走行モードへの遷移のしにくさを示す調整値である。例えば、現在の走行モードに対応する関数値Cpath(I)を算出する場合には、Cmode(I)=0である。一方、現在の走行モードとは異なる走行モードに対応する関数値Cpath(I)を算出する場合には、Cmode(I)は、0より大きい値となる。車線変更を伴う走行モードの調整値Cmode(I)を大きくすると、車線変更の頻度は低くなる。一方、車線変更を伴う走行モードの調整値Cmode(I)を小さくすると、車線変更の頻度は高くなる。 In the formula (3), the C mode (I) is an adjustment value indicating the difficulty of transition to the traveling mode. For example, when calculating the function value C path (I) corresponding to the current traveling mode, C mode (I) = 0. On the other hand, when the function value C path (I) corresponding to the driving mode different from the current driving mode is calculated, the C mode (I) becomes a value larger than 0. When the adjustment value C mode (I) of the driving mode accompanied by the lane change is increased, the frequency of the lane change becomes low. On the other hand, if the adjustment value C mode (I) of the traveling mode accompanied by the lane change is made small, the frequency of the lane change becomes high.
[運転者の操作による調整値の調整]
運転者が左側の方向指示灯を操作した場合、運転者が左隣の車線に車線変更することを意図していると推定することができる。そこで、算出部122は、車両の方向指示器を点滅させる運転者の操作を操作受付部(不図示)が受け付けた場合に、この方向指示器に対応する車線変更を伴う走行経路の調整値Cmode(I)を小さくしてもよい。このようにして、算出部122は、運転者が意図した走行経路が選択され易くすることができる。
[Adjustment of adjustment value by driver's operation]
When the driver operates the left turn signal, it can be presumed that the driver intends to change lanes to the next lane on the left. Therefore, when the operation reception unit (not shown) accepts the driver's operation of blinking the direction indicator of the vehicle, the
また、運転者が目標車速を高くするキー等を操作した場合、より高い目標車速で車両が走行することを運転者が意図していると推定することができる。算出部122は、車両の目標車速を高くする運転者の操作を操作受付部が受け付けた場合に、比較的低い目標車速に対応する走行経路の調整値Cmode(I)に比べて、比較的高い目標車速に対応する走行経路の調整値Cmode(I)を小さくしてもよい。
Further, when the driver operates a key or the like for increasing the target vehicle speed, it can be estimated that the driver intends to drive the vehicle at a higher target vehicle speed. When the operation reception unit accepts the operation of the driver who increases the target vehicle speed of the vehicle, the
例えば、算出部122は、車両の目標車速を高くする運転者の操作を操作受付部が受け付けた場合に、図6に示す低速左車線変更モードに対応する調整値Cmode(I)に比べて、高速左車線変更モードに対応する調整値Cmode(I)を小さくしてもよい。算出部122は、コスト関数の関数値Cpath(I)を走行経路ごとに算出する。算出部122は、走行経路と、この走行経路の関数値Cpath(I)とを示す情報を選択部123へ出力する。
For example, when the operation reception unit accepts the operation of the driver to increase the target vehicle speed of the vehicle, the
[車線変更の有効性の判定]
選択部123は、特定部121が特定した複数の走行経路のうち、いずれかの走行経路を選択する。まず、選択部123は、候補選択部525が選択した走行モードに対応する走行経路に含まれる車線変更が有効であるか否かを判定する。
[Judgment of effectiveness of lane change]
The
選択部123は、車線変更を伴う走行モードに対応する走行経路について、車線変更後の車両の進行方向の方位角ψj
egoと、車線境界線が延びる方向の方位角θとの差の絶対値が所定の基準値Δθth以下(|ψj
ego-θ|≦Δθth(式4))となることを条件として、走行経路に含まれる車線変更が有効であると判定する。選択部123は、走行経路に含まれる車線変更の後の車両の進行方向の方位角ψj
egoと、車線境界線が延びる方向の方位角θとの差の絶対値が所定の基準値Δθthより大きい場合には(|ψj
ego-θ|>Δθth(式5))、この走行経路に含まれる車線変更が有効でないと判定し、この走行経路に対応する車線を選択しない。基準値Δθthは、例えば、車両が車線内を安定走行している状態において想定される2つの方位角の差の絶対値の最大値である。
The
選択部123は、車線境界線に直交する方向の座標軸において車線変更後の走行経路における経路点の座標値と、車線変更先の車線の中心の座標値の差の絶対値が閾値以下となるか否かを判定する。図8は、選択部123による車線変更の有効性の判定の例を示す図である。
Whether the absolute value of the difference between the coordinate value of the path point in the travel path after the lane change and the coordinate value of the center of the lane to which the lane is changed is equal to or less than the threshold value in the
図8の例では、現在走行中の車線の右隣の車線に車線変更する走行経路を示す。走行経路上の複数の経路点を黒丸で示す。図8中においてX軸は、車線境界線の延びる方向の座標軸であり、Y軸は、車線境界線に直交する方向の座標軸である。 In the example of FIG. 8, a traveling route for changing lanes to the lane to the right of the currently traveling lane is shown. Multiple route points on the travel route are indicated by black circles. In FIG. 8, the X-axis is the coordinate axis in the direction in which the lane boundary line extends, and the Y-axis is the coordinate axis in the direction orthogonal to the lane boundary line.
選択部123は、車線変更後の走行経路における経路点AのY軸方向の座標値Yj
pathを求める。特定部121は、走行中の車線の左隣の車線中心A’のY軸方向の座標値Yj
centを求める。ここで、選択部123は、車線変更後の走行経路において以下の式(6)が成り立つか否かを判定する。
|Yj
path-Yj
cent|<Uth...(6)
式(6)中、Uthは閾値である。閾値Uthは、例えば、車両が左隣の車線に完全に収まっている場合に想定される2つの座標値の差の絶対値の最大値である。選択部123は、式(4)又は式(6)を満たさない点は、その経路の終点として選択しない。選択部123は、走行経路に含まれる車線変更の後の車線境界線に直交する方向の車両の位置と、車線変更先の車線中心との差の絶対値が閾値より大きい場合に(|Yj
path-Yj
cent|≧Uth...(7))、この走行経路に含まれる車線変更が有効でないと判定し、この走行経路に対応する車線を選択しない。一方、選択部123は、走行経路が式(4)及び式(6)を満たす場合に、この走行経路に含まれる車線変更が有効であると判定する。
The
| Y j path -Y j cent | < Uth . .. .. (6)
In equation (6), Uth is a threshold value. The threshold value Uth is, for example, the maximum value of the absolute value of the difference between the two coordinate values assumed when the vehicle is completely contained in the lane adjacent to the left. The
選択部123は、算出部122が算出したコスト関数の関数値Cpath(I)に基づいて、車両が走行する車線を選択する。選択部123は、車線変更を伴わない走行経路と、有効であると判定した車線変更を伴う走行経路とのうち、算出部122が算出したコスト関数の関数値Cpath(I)が最小になる走行経路を選択する。
The
選択部123は、車線変更が有効であると判定した走行経路が一つのみである場合には、車線変更を伴わない走行経路と、車線変更が有効であると判定した一つの走行経路とを比較して、コスト関数の関数値Cpath(I)が小さい方の走行経路を選択する。選択部123は、選択した走行経路に対応する走行モードを選択する。選択部123は、選択した走行モードを示す情報を操舵制御部124へ出力する。
When the
[方向指示器の点灯制御]
選択部123は、走行経路の選択結果に基づいて、方向指示器(不図示)を点滅させる。例えば、選択部123は、現在走行中の車線の左隣の車線への車線変更を伴う走行モードを選択した場合に、左側の方向指示器9がオン状態であるか否かを判定する。選択部123は、左側の方向指示器がオフ状態であると判定した場合に、左側の方向指示器をオフ状態からオン状態に遷移させ、左側の点灯指示器を点滅させる。
[Turn signal lighting control]
The
選択部123は、左隣の車線への車線変更が完了または中断した場合は、点灯指示器をオン状態からオフ状態に遷移させ、左側の点灯指示器を消灯させる。選択部123は、標準車線維持モードにおいて点灯指示器をオン状態に遷移させてから所定期間が経過した場合には、点灯指示器をオン状態からオフ状態に遷移させ、左側の点灯指示器を消灯させる。
When the lane change to the left adjacent lane is completed or interrupted, the
[走行モードの遷移]
操舵制御部124は、車両の操舵を制御する。操舵制御部124は、図5に示すように、標準左車線変更モードと、標準車線維持モードと、標準右車線変更モードとのいずれかの状態に遷移して車両を走行させる。標準左車線変更モードでは、操舵制御部124は、現在走行中の車線の左隣の車線に車線変更する。標準車線維持モードでは、操舵制御部124は、車線を変更することなく現在走行中の車線を走行する。標準右車線変更モードでは、操舵制御部124は、現在走行中の車線の右隣の車線に車線変更する。
[Transition of driving mode]
The
操舵制御部124は、選択部123が選択した車線側の方向指示器の点灯状態に基づいて、選択した車線への車線変更を開始する。例えば、操舵制御部124は、選択部123が標準左車線変更モードを選択した場合に、左側の方向指示器がオン状態であり、且つ、この方向指示器がオンになってから一定時間以上経過したときに、左車線変更モードに遷移し、左隣の車線への車線変更を開始する。このとき、操舵制御部124は、選択部123が走行モードの選択に用いた走行経路自体に沿って走行するのではなく、選択された走行モードに対応する走行経路として特定部121が新たに特定し直した走行経路に沿って走行するものとする。
The
操舵制御部124は、選択部123が標準左車線変更モードを選択した場合に、左側の方向指示器がオン状態でなければ、標準左車線変更モードに遷移しない。操舵制御部124は、選択部123が標準左車線変更モードを選択した場合に、左側の方向指示器がオン状態になってから一定時間以上経過していなければ、標準左車線変更モードに遷移しない。
When the
[車線変更の終了判定]
操舵制御部124は、標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードに遷移した後、車線変更を終了または中断したときに、標準車線維持モードに遷移する。図9は、操舵制御部124による車線変更の終了判定の例を示す図である。例えば、操舵制御部124は、変更先の車線の中心付近に車両全体が収まっていれば、標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードを終了し、標準車線維持モードに遷移する(図9中の(1))。一例としては、操舵制御部124は、車両が上述の式(4)及び式(6)を満たした場合に、変更先の車線中心付近に車両全体が収まっていると判定し、標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードを終了する。
[Determining the end of lane change]
The
また、操舵制御部124は、図1の環境認識部4が現在走行中の車線の車線境界線のみを識別する場合には、変更先の車線内に車両の前面中心が収まった時点、つまり、車両の前面が車線境界線をまたいだ時点で車線変更が終了したと判定し(図9中の(2))、標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードを終了してもよい。
Further, when the
選択部123が標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードを選択した後、選択した走行モードに対応する走行経路を特定部121が特定し直したものとする。操舵制御部124は、この走行経路において車線変更が終了する経路点までに予想されるリスクが閾値Rthcoll以上になると、車線変更を中断し、標準車線維持モードに戻る。
After the
また、操舵制御部124は、標準車線維持モードにおいて走行している間に選択部123が標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードを選択した場合に、標準車線維持モードに前回遷移してから基準期間が経過するまで、標準左車線変更モード又は標準右車線変更モードに遷移しなくてもよい。基準期間は、例えば、車両の走行が安定するまでに要する時間である。このようにして、操舵制御部124は、短い時間の間に車線変更を繰り返すことに起因して車両の走行が不安定になることを抑制することができる。
Further, when the
[走行経路の選択の処理手順]
図10は、第1の実施形態の自動運転装置1による車両が走行する車線の選択の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順は、例えば、運転者がステアリングホイールを把持せず、車両が自動操舵機構により走行している間に開始される。
[Processing procedure for selecting a travel route]
FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure for selecting a lane in which a vehicle travels by the
まず、特定部121は、車両が車線を走行する走行経路を特定する(S101)。このとき、特定部121は、走行経路における複数の経路点の衝突リスクをそれぞれ特定する(S102)。算出部122は、走行経路上の複数の経路点における衝突リスクの最大値Rmax
collを求める(S103)。算出部122は、上述の式(2)及び式(3)によりコスト関数の関数値Cpath(I)を算出する(S104)。
First, the specifying
選択部123は、全ての走行モードに対応する関数値Cpath(I)をそれぞれ算出したか否かを判定する(S105)。選択部123は、全ての走行モードに関数値Cpath(I)をそれぞれ算出したと判定した場合に(S105のYES)、走行経路に含まれる車線変更が有効であるか否かをそれぞれ判定する。選択部123は、車線変更を伴わない走行モードと、有効であると判定した車線変更を伴う走行モードとのうち、算出部122が算出したコスト関数の関数値Cpath(I)が最小になる走行モードを選択し(S106)、処理を終了する。選択部123は、S105の判定において一部の走行モードに対応する関数値Cpath(I)を算出していないと判定した場合に(S105のNO)、S101の処理に戻る。
The
[第1の実施形態の自動運転装置による効果]
算出部122は、車両が走行経路を走行する状態への遷移のしにくさを表す定数値Cmode(I)をパラメータとして含むコスト関数により関数値Cpath(I)を算出し、選択部123は、算出部122が算出した関数値Cpath(I)に基づいて、いずれかの車線を選択する。算出部122及び選択部123は、定数値Cmode(I)を調整することにより、車線変更の頻度を下げることができる。このため、算出部122及び選択部123は、車線変更の頻度が高くなり過ぎることを抑制することができる。
[Effect of the automatic driving device of the first embodiment]
The
[第2の実施形態]
第1の実施形態の制御装置10は、走行モードを選択する際に、選択可能な全ての走行モードについて、その走行モードで車両が走行した場合の走行経路を長期予測によりそれぞれ特定する。このとき、制御装置10が長期予測を繰り返すこと等に起因して計算負荷が大きくなり、計算時間が過大になるという問題があった。
[Second Embodiment]
When the
第2の実施形態の制御装置50は、複数の走行モードのうち、一部の走行モードを車両の走行モードの候補として選択し、車両の現在の走行モードから、候補として選択した走行モードへ車両を遷移させるための遷移条件を車両が満たすか否かを判定する。このとき、制御装置50は、候補として選択されていない走行モードに対応する走行経路等を長期予測により特定する必要がないので、遷移条件を車両が満たすか否かの判定における計算負荷を小さくし、計算時間が過大になることを抑制することができる。
The
図11は、第2の実施形態の自動運転装置に搭載された制御装置50の構成を示す図である。制御装置50は、記憶部51及び制御部52を備える。記憶部51は、図2の記憶部11と同様である。制御部52は、例えば、CPUである。制御部52は、記憶部51に記憶されたプログラムを実行することにより、取得部521、予測部522、操作特定部523、モード特定部524、候補選択部525、判定部526及び遷移部527として機能する。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a
[状態情報及び環境情報の取得]
取得部521は、車両の状態を示す状態情報を取得する。例えば、取得部521は、方向指示器が点滅しているか否かの検出結果を車両検出部2(図1)から取得する。取得部521は、車両の周辺環境の状態を示す環境情報を取得する。周辺環境の状態は、例えば、車両の周囲の物体(例えば、他車両、自転車、歩行者等)の位置や移動方向、移動速度、加速度等である。取得部521は、取得した状態情報を判定部526へ出力する。取得部521は、取得した環境情報を予測部522へ出力する。
[Acquisition of status information and environmental information]
The
取得部521は、車両の周囲の交通状況を示す情報を含む環境情報を取得する。例えば、車両の周囲の交通状況は、例えば、車両の左右に別の車線があるか、車両の前方に別の車両が走行しているか等である。取得部521は、交通状況を示す情報を含む環境情報を環境認識部4又は地図データベース6(図1)から取得する。取得部521は、取得した環境情報に含まれる交通状況を示す情報を候補選択部525へ出力する。
The
予測部522は、取得部521が取得した環境情報に基づいて、将来の周辺環境の状態を予測する。例えば、予測部522は、取得部521が取得した周囲の物体の位置と、この物体の移動方向と、この物体の移動速度に基づいて、数秒後のこの物体の位置を予測する。予測部522は、予測した将来の周辺環境の状態を示す情報を判定部526へ出力する。
The
操作特定部523は、車両の運転者の操作を特定する。例えば、操作特定部523は、方向指示灯のオンオフを切り替える運転者の操作や、目標車速を上げたり下げたりする運転者の操作を特定する。操作特定部523は、特定した操作を示す情報を候補選択部525へ出力する。
The
モード特定部524は、車両の自動運転における走行計画を示す複数の走行モードのうち、車両の現在の走行モードを特定する。図12は、複数の走行モードの例を示す図である。図12の例では、車両は、標準左車線変更モード、標準車線維持モード、標準右車線変更モード、高速車線維持モード及び低速車線維持モードのいずれかにより走行する。
The
図12において標準左車線変更モード、標準車線維持モード及び標準右車線変更モードは、図5の例と同様である。高速車線維持モードは、現在の走行中の車線を標準車線維持モードよりも高い目標速度で走行する走行モードである。低速車線維持モードは、現在の走行中の車線を標準車線維持モードよりも低い目標速度で走行する走行モードである。それぞれの走行モードの目標速度は、運転者又は自動運転システムによって予め指定するものとする。モード特定部524は、車両の現在の走行モードを特定し、特定した走行モードを示す情報を候補選択部525へ出力する。
In FIG. 12, the standard left lane change mode, the standard lane keeping mode, and the standard right lane change mode are the same as in the example of FIG. The high-speed lane keeping mode is a running mode in which the vehicle travels in the currently running lane at a higher target speed than the standard lane keeping mode. The low-speed lane keeping mode is a running mode in which the vehicle travels in the currently running lane at a target speed lower than the standard lane keeping mode. The target speed for each driving mode shall be pre-specified by the driver or the autonomous driving system. The
[走行モードの候補の選択]
候補選択部525は、モード特定部524が特定した走行モード以外の複数の走行モードのうち、一部の走行モードを車両の走行モードの候補として選択する。本明細書の例では、候補選択部525は、複数の走行モードのうち、一つの走行モードのみを車両の走行モードの候補として選択するが、複数の走行モードを候補として選択してもよい。
[Selection of driving mode candidates]
The
図13は、候補選択部525による走行モードの候補の選択の例を示した図である。候補選択部525は、車両が走行する複数の車線と複数の目標速度との組み合わせに対応する複数の走行モードのうち、いずれかの走行モードを候補として選択する。例えば、車両の現在の走行モードが標準車線維持モードであるとすると、候補選択部525は、標準車線維持モード以外の4つの走行モードから一つを走行モードの候補として選択する。このとき、候補選択部525は、所定時間ごとに新たな走行モードの候補を選択する。図13の例では、候補選択部525は、高速車線維持モード、標準左車線変更モード、低速車線維持モード、標準右車線変更モード、高速車線維持モードの順に、所定時間ごとに次の走行モードを候補として選択する。所定時間は、例えば、車両の現在の走行モードから、候補として選択した走行モードへ車両を遷移させるための遷移条件を車両が満たすか否かを判定するのに要すると想定される時間である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of selection of a candidate for a traveling mode by the
[交通状況に基づく候補の選択]
また、候補選択部525は、交通状況に基づいて、モード特定部524が特定した走行モード以外の複数の走行モードに対して優先度を割り当て、割り当てた優先度に基づいて、一部の走行モードを候補として選択してもよい。例えば、候補選択部525は、走行中の車線の右側に別の車線があり、走行中の車線の左側に別の車線がないことを示す交通状況を取得部521が取得した場合に、左隣の車線変更を伴う走行モードに比較的低い優先度を割り当てる。このとき、候補選択部525は、右隣の車線への車線変更を伴う走行モードに比較的高い優先度を割り当てる。
[Selection of candidates based on traffic conditions]
Further, the
候補選択部525は、割り当てた優先度がより高い走行モードを候補として選択する頻度をより高くし、割り当てた優先度がより低い走行モードを候補として選択する頻度をより低くする。例えば、候補選択部525は、割り当てた優先度がより高い走行モードを候補として4回に1回の頻度で選択し、割り当てた優先度がより低い走行モードを候補として8回に1回の頻度で選択する。このようにして、候補選択部525は、取得部521が取得した交通状況に適した走行モードを候補として選択しやすくすることができる。また、候補選択部525は、車両の前方に別の車両が走行中であることを示す交通状況を取得部521が取得した場合に、車線変更を伴う走行モードに比較的高い優先度を割り当て、車線変更を伴わない走行モードに比較的低い優先度を割り当ててもよい。
The
[運転者の操作に基づく候補の選択]
候補選択部525は、操作特定部523が特定した操作に基づいて、一部の走行モードを候補として選択してもよい。例えば、候補選択部525は、左側の方向指示器をオンにする運転者の操作を操作特定部523が特定した場合に、標準左車線変更モードを候補として選択してもよい。運転者が左側の方向指示器をオンにする操作を行った場合、運転者が左隣の車線へ車線変更することを意図していると推定することができる。このとき、候補選択部525は、左隣の車線への車線変更を伴う車線変更モードを候補として選択することにより、運転者の意図に合った車線を候補とすることができる。
[Selection of candidates based on driver's operation]
The
また、候補選択部525は、目標車速を上げる運転者の操作を操作特定部523が特定した場合に、比較的高い目標車速に対応する走行モード(例えば、高速車線維持モード)を候補として選択してもよい。運転者が目標車速を上げる操作を行った場合、運転者が目標車速を高くすることを意図していると推定することができる。このとき、候補選択部525は、比較的高い目標車速に対応する走行モードを候補として選択することにより、運転者の意図に合った走行モードを候補とすることができる。
Further, the
[コスト関数の関数値の算出]
判定部526は、取得部521が取得した状態情報と、予測部522が予測した将来の周辺環境の状態とに基づいて、モード特定部524が特定した走行モードから、候補選択部525が選択した走行モードへ車両を遷移させるための遷移条件を車両が満たすか否かを判定する。まず、判定部526は、予測部522が予測した将来の周辺環境の状態に基づいて、候補選択部が選択した走行モードにより車両が走行した場合の衝突リスクを推定する。
[Calculation of function value of cost function]
The
より詳しくは、判定部526は、予測部522が予測した将来の周辺環境の状態に基づいて、図2の特定部121と同様にして、候補選択部525が選択した走行モードに対応する走行経路を特定する。このとき、判定部526は、特定した走行経路における複数の経路点の衝突リスクをそれぞれ特定する。同様にして、判定部526は、モード特定部524が特定した現在の走行モードに対応する走行経路と、この走行経路における複数の経路点の衝突リスクとをそれぞれ特定する。
More specifically, the
判定部526は、候補選択部525が選択した走行モードに対応する走行経路の複数の経路点における複数の衝突リスクの最大値Rmax
collを求める。判定部526は、候補選択部525が選択した走行モードにより車両が進む走行経路の道のりの長さstendを求める。同様にして、判定部526は、モード特定部524が特定した現在の走行モードに対応する走行経路についても、衝突リスクの最大値Rmax
collと、車両が進む走行経路の道のりの長さstendとを求める。
The
判定部526は、推定した衝突リスク又は道のりの長さstendに基づいて、車両が遷移条件を満たすか否かを判定する。例えば、判定部526は、求めた衝突リスクの最大値Rmax
collや、道のりの長さstendを用いて、式(2)及び式(3)によりコスト関数の関数値Cpath(I)を算出する。判定部526は、同様にして、モード特定部524が特定した現在の走行モードに対応する関数値Cpath(I)を算出する。
The
判定部526は、車線変更を伴う走行経路に含まれる車線変更が有効であるか否かを判定する。例えば、判定部526は、走行経路が式(4)及び式(6)を満たす場合に、この走行経路に含まれる車線変更が有効であると判定する。
The
判定部526は、取得部521が取得した状態情報に基づいて、車両の方向指示灯の状態を特定する。判定部526は、候補選択部525が選択した走行モードに対応する条件を車両の方向指示灯が満たしているか否かを判定する。例えば、候補選択部525が左隣の車線への車線変更を伴う走行モードを選択した場合には、車両の左側の方向指示灯が点滅中であり、且つ、この方向指示灯が点滅を開始してから所定時間が経過したという条件をこの方向指示灯が満たすか否かを判定する。
The
[遷移条件の判定]
判定部526は、候補選択部525が選択した走行モードに対応する走行経路に含まれる車線変更が有効であると判定し、選択した走行モードに対応する関数値Cpath(I)が現在の走行モードに対応する関数値Cpath(I)より低く、且つ、選択した走行モードに対応する条件を方向指示灯が満たす場合に、車両が遷移条件を満たすと判定する。一方、判定部526は、候補選択部525が選択した走行モードに含まれる車線変更が有効でないと判定した場合には、車両が遷移条件を満たしていないと判定する。
[Judgment of transition conditions]
The
判定部526は、候補選択部525が選択した走行モードに対応する関数値Cpath(I)が現在の走行モードに対応する関数値Cpath(I)以上である場合には、車両が遷移条件を満たしていないと判定する。判定部526は、候補選択部525が選択した走行モードに対応する条件を方向指示灯が満たしていないと判定した場合に、車両が遷移条件を満たしていないと判定する。判定部526は、遷移条件を満たすか否かの判定結果を示す情報を遷移部527へ出力する。
When the function value C path (I) corresponding to the driving mode selected by the
[走行モードの遷移]
遷移部527は、複数の走行モードのうち、候補選択部525が選択した走行モードに車両を遷移させる。遷移部527は、車両が遷移条件を満たすと判定部526が判定した場合に、候補選択部525が選択した走行モードに車両を遷移させる。一方、遷移部527は、車両が遷移条件を満たさないと判定部526が判定した場合に、候補選択部525が選択した走行モードに車両を遷移させない。
[Transition of driving mode]
The
また、遷移部527は、候補選択部525が選択した走行モードに対応する走行経路に含まれる車線変更が有効であり、且つ、この走行モードに対応する関数値Cpath(I)が現在の走行モードに対応する関数値Cpath(I)より低いが、候補選択部525が選択した走行モードに対応する条件を方向指示灯が満たしていないと判定した場合に、走行モードに対応する方向指示灯を点滅させてもよい。遷移部527は、方向指示灯の点滅を開始させてから所定期間が経過した後に、候補選択部525が選択した走行モードに車両を遷移させてもよい。
Further, in the
また、遷移部527は、図12に示す5個の走行モードのいずれかに車両を遷移させる例に限定されない。例えば、遷移部527は、図6に示す高速左車線変更モード、低速左車線変更モード、高速右車線変更モード及び低速右車線変更モード等に車両を遷移させてもよい。また、遷移部527は、現在走行中の車線の2つ隣の車線へ車線変更する走行モードや、高速車線維持モードよりも高い目標車速で現在走行中の車線をそのまま走行させる走行モード等に車両を遷移させてもよい。それぞれの走行モードに対応する目標車速は、運転者又は自動運転システムよって予め指定するものとする。
Further, the
[自動運転装置による車両が遷移条件を満たすか否かの判定手順]
図14は、第2の実施形態の自動運転装置による走行モードの遷移の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順は、例えば、運転者がステアリングホイールを把持しない自動操舵機構による車両の走行中に開始される。
[Procedure for determining whether or not the vehicle meets the transition conditions by the automatic driving device]
FIG. 14 is a flowchart showing a procedure for processing a transition of a traveling mode by the automatic driving device of the second embodiment. This processing procedure is started, for example, while the vehicle is running by an automatic steering mechanism in which the driver does not grip the steering wheel.
まず、取得部521は、車両の状態を示す状態情報と、車両の周辺環境の状態を示す環境情報とを取得する(S201)。モード特定部524は、車両の現在の走行モードを特定する(S202)。候補選択部525は、モード特定部524が特定した走行モード以外の複数の走行モードのうち、一つの走行モードを車両の走行モードの候補として選択する(S203)。予測部522は、取得部521が取得した環境情報に基づいて、将来の周辺環境の状態を予測する(S204)。
First, the
判定部526は、モード特定部524が特定した走行モードから、候補選択部525が選択した走行モードへ車両を遷移させるための遷移条件を車両が満たすか否かを判定する(S205)。遷移部527は、車両が遷移条件を満たすと判定部526が判定した場合に(S205のYES)、候補選択部525が選択した走行モードに車両を遷移させる(S206)。操作特定部523は、自動操作機能を終了させて手動運転に切り替える運転者の操作を特定したか否かを判定する(S207)。遷移部527は、手動運転に切り替える運転者の操作を候補選択部525が特定した場合に(S207のYES)、処理を終了する。
The
遷移部527は、S205の判定において車両が遷移条件を満たさないと判定部526が判定した場合に(S205のNO)、S201の処理に戻る。操作特定部523は、S207の判定において手動運転に切り替える運転者の操作を操作特定部523が特定していない場合に(S207のNO)、S201の処理に戻る。
The
[第2の実施形態による自動運転装置による効果]
判定部526は、モード特定部524が特定した走行モードと、候補選択部525が選択した走行モードとの間においてのみ車両が遷移条件を満たすか否かを判定する。このとき、判定部526は、候補選択部525が選択していない走行モードに対応する走行経路等を長期予測により特定する必要がないので、遷移条件を満たすか否かの判定に要する計算時間や計算負荷を軽減することができる。このため、判定部526は、車線変更の判断が遅くなることに起因して誤った走行モードへの遷移を抑制することができる。
[Effect of the automatic driving device according to the second embodiment]
The
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. be. For example, all or part of the device can be functionally or physically distributed / integrated in any unit. Also included in the embodiments of the present invention are new embodiments resulting from any combination of the plurality of embodiments. The effect of the new embodiment produced by the combination has the effect of the original embodiment together.
1 自動運転装置
2 車両検出部
4 環境認識部
6 地図データベース
10 制御装置
11 記憶部
12 制御部
50 制御装置
51 記憶部
52 制御部
121 特定部
122 算出部
123 選択部
124 操舵制御部
521 取得部
522 予測部
523 操作特定部
524 モード特定部
525 候補選択部
526 判定部
527 遷移部
1
Claims (7)
前記車両の自動運転における走行計画を示す複数の走行モードのうち、前記車両の現在の前記走行モードを特定するモード特定部と、
前記モード特定部が特定した前記走行モード以外の複数の前記走行モードのうち、一部の前記走行モードを前記車両の前記走行モードの候補として選択する候補選択部と、
前記環境情報に基づいて、将来の周辺環境の状態を予測する予測部と、
前記状態情報と、前記予測部が予測した前記将来の周辺環境の状態とに基づいて、前記モード特定部が特定した前記走行モードから、前記候補選択部が選択した前記走行モードへ前記車両を遷移させるための遷移条件を前記車両が満たすか否かを判定する判定部と、
前記車両が前記遷移条件を満たすと前記判定部が判定した場合に、前記候補選択部が選択した前記走行モードに前記車両を遷移させる遷移部と、
を備える、自動運転装置。 An acquisition unit that acquires state information indicating the state of the vehicle and environmental information indicating the state of the surrounding environment of the vehicle, and
Among a plurality of driving modes showing a driving plan in the automatic driving of the vehicle, a mode specifying unit for specifying the current driving mode of the vehicle and a mode specifying unit.
A candidate selection unit that selects a part of the traveling modes as candidates for the traveling mode of the vehicle among a plurality of traveling modes other than the traveling mode specified by the mode specifying unit.
A prediction unit that predicts the state of the surrounding environment in the future based on the above environmental information,
The vehicle is transitioned from the traveling mode specified by the mode specifying unit to the traveling mode selected by the candidate selection unit based on the state information and the state of the future surrounding environment predicted by the prediction unit. A determination unit for determining whether or not the vehicle satisfies the transition condition for making the vehicle
A transition unit that causes the vehicle to transition to the travel mode selected by the candidate selection unit when the determination unit determines that the vehicle satisfies the transition condition.
Equipped with an automatic driving device.
請求項1に記載の自動運転装置。 The determination unit estimates the collision risk when the vehicle travels in the travel mode selected by the candidate selection unit based on the state of the future surrounding environment predicted by the prediction unit, and determines the collision risk. Based on this, it is determined whether or not the vehicle satisfies the transition condition.
The automatic driving device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の自動運転装置。 The determination unit estimates the length of the travel route on which the vehicle travels according to the travel mode selected by the candidate selection unit, and the vehicle satisfies the transition condition based on the estimated length of the route. Judge whether or not
The automatic driving device according to claim 1 or 2.
前記候補選択部は、前記交通状況に基づいて、前記モード特定部が特定した前記走行モード以外の複数の前記走行モードに対して優先度を割り当て、割り当てた前記優先度に基づいて、前記一部の走行モードを候補として選択する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の自動運転装置。 The acquisition unit acquires the environmental information including information indicating the traffic condition around the vehicle, and obtains the environmental information.
The candidate selection unit assigns a priority to a plurality of the driving modes other than the driving mode specified by the mode specifying unit based on the traffic condition, and the part thereof is based on the assigned priority. Select the driving mode as a candidate,
The automatic driving device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれか一項に記載の自動運転装置。 The transition unit transitions the vehicle to the travel mode selected by the candidate selection unit among the plurality of travel modes corresponding to the combination of the plurality of lanes and the plurality of target speeds.
The automatic driving device according to any one of claims 1 to 4.
前記候補選択部は、前記操作特定部が特定した前記操作に基づいて、一部の前記走行モードを前記候補として選択する、
請求項1から5のいずれか一項に記載の自動運転装置。 Further provided with an operation specifying unit for specifying the operation of the driver of the vehicle,
The candidate selection unit selects some of the travel modes as the candidates based on the operation specified by the operation specific unit.
The automatic driving device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6のいずれか一項に記載の自動運転装置。 The candidate selection unit selects a new candidate for the traveling mode at predetermined time intervals.
The automatic driving device according to any one of claims 1 to 6.
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