JP2022110603A - Vehicle travel control method and travel control device - Google Patents

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明之 後藤
Akinobu Goto
孝志 福重
Takashi Fukushige
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Abstract

To provide a vehicle travel control method and a travel control device capable of recognizing a lane marker after changing lanes when changing lanes through autonomous travel control.SOLUTION: A vehicle travel control method which executes autonomous lane change control from a lane L1 on which a vehicle is currently traveling to a target lane L2: detects a travel state of an own vehicle V1; estimates a shape of a road on which the own vehicle is currently traveling on the basis of lateral lane marker information to be detected at a side of the own vehicle; generates a target trajectory when executing the autonomous lane change control on the basis of a start instruction through the autonomous lane change control; and generates a control command value for the autonomous lane change control on the basis of the detected travel state of the own vehicle, the estimated shape of the road and the generated target trajectory.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、車両の走行制御方法及び走行制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle cruise control method and a vehicle cruise control device.

従来の道路情報の認識方法として、自車両が走行している車線のレーンマーカを検出し、この車線に隣接する車線のレーンマーカ及び車線幅を検出し、車線変更前の車線と車線変更後の車線とに共通するレーンマーカと、車線変更後の車線の車線幅とによって、車線変更後の車線の近方のレーンマーカと対になるレーンマーカを推定する方法が知られている(特許文献1参照)。 As a conventional road information recognition method, the lane marker of the lane in which the vehicle is traveling is detected, the lane marker and lane width of the lane adjacent to this lane are detected, and the lane before and after the lane change is detected. There is known a method of estimating a lane marker paired with a nearby lane marker of a lane after a lane change, using a lane marker common to both lanes and a lane width of the lane after the lane change (see Patent Document 1).

特開2017-134664号公報JP 2017-134664 A

しかしながら、上記従来の道路情報の認識方法では、車線変更後の車線のレーンマーカを推定する場合、近方のレーンマーカが検出できなければ、これと対になる遠方のレーンマーカも推定できないという問題がある。 However, with the above-described conventional road information recognition method, when estimating a lane marker for a lane after a lane change, there is a problem that if a nearby lane marker cannot be detected, a paired distant lane marker cannot be estimated.

本発明が解決しようとする課題は、自律走行制御による車線変更時に、車線変更後のレーンマーカを認識できる車両の走行制御方法及び走行制御装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a vehicle cruise control method and a cruise control device that can recognize a lane marker after a lane change when changing lanes by autonomous cruise control.

本発明は、自車両の側方において検出される側方レーンマーカ情報に基づいて、現在走行中の道路形状を推定し、前記推定された道路形状と、検出された自車両の走行状態と、生成された目標軌跡とに基づいて、自律車線変更制御の制御指令値を生成することで上記課題を解決する。 The present invention estimates the shape of the road on which the vehicle is currently traveling based on the side lane marker information detected on the side of the own vehicle, and generates the estimated road shape and the detected running state of the own vehicle. The above problem is solved by generating a control command value for autonomous lane change control based on the calculated target trajectory.

本発明によれば、自律走行制御による車線変更時に、車線変更後のレーンマーカを認識することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lane marker after lane change is recognizable at the time of the lane change by autonomous driving control.

本発明の車両の走行制御装置の一実施の形態を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an embodiment of a vehicle running control device according to the present invention; FIG. 図1の入力装置の一部を示す正面図である。2 is a front view showing part of the input device of FIG. 1; FIG. 図1の走行制御装置の車線変更制御の一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of lane change control of the cruise control device of FIG. 1; 図1のセンサに含まれる前方カメラ、側方カメラ及び後方カメラの搭載例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of mounting a front camera, a side camera, and a rear camera included in the sensor of FIG. 1; (A)及び(B)のそれぞれは、前方カメラを用いた車線変更制御の一例を示す平面図である。Each of (A) and (B) is a plan view showing an example of lane change control using a front camera. 図1の制御装置に含まれる車線変更制御ユニットの一例を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an example of a lane change control unit included in the control device of FIG. 1; FIG. 図6の車線変更目標軌跡生成部で実行される処理例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of processing executed by the lane change target trajectory generation unit of FIG. 6; (A)及び(B)のそれぞれは、前方カメラ及び側方カメラを用いた車線変更制御の一例を示す平面図である。(A) and (B) are plan views showing an example of lane change control using a front camera and a side camera. 図6の道路曲率推定部で実行される処理例を示す図である。It is a figure which shows the example of a process performed by the road curvature estimation part of FIG. 図6の第1追従指令値生成部及び第2追従指令値生成部で実行される処理例を示す図である。7 is a diagram showing an example of processing executed by a first follow-up command value generator and a second follow-up command value generator of FIG. 6; FIG. 図6の車線変更制御ユニットで実行される制御処理例を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flow chart showing an example of control processing executed by the lane change control unit of FIG. 6; FIG.

《走行制御装置の構成》
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る車両の走行制御装置1の構成を示すブロック図である。本実施形態の走行制御装置1は、本発明に係る車両の走行制御方法を実施する一実施の形態でもある。
<<Configuration of Travel Control Device>>
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a vehicle running control device 1 according to this embodiment. The cruise control device 1 of the present embodiment is also an embodiment for carrying out the vehicle cruise control method according to the present invention.

図1に示すように、本実施形態の走行制御装置1は、センサ11、自車位置検出装置12、地図データベース13、車載機器14、ナビゲーション装置15、提示装置16、入力装置17、駆動制御装置18、及び制御装置19を備える。これらの装置は、たとえばCAN(Controller Area Network)その他の車載LANにより接続され、相互に情報の送受信を行うことができる。 As shown in FIG. 1, the cruise control device 1 of this embodiment includes a sensor 11, a vehicle position detection device 12, a map database 13, an in-vehicle device 14, a navigation device 15, a presentation device 16, an input device 17, and a drive control device. 18 and a controller 19 . These devices are connected, for example, by a CAN (Controller Area Network) or other in-vehicle LAN, and can mutually transmit and receive information.

センサ11は、自車両の走行状態を検出する。たとえば、センサ11として、自車両の前方を撮像する前方カメラ、自車両の左右の側方をそれぞれ撮像する側方カメラ、自車両の後方を撮像する後方カメラ、自車両の前方の障害物を検出する前方レーダー、自車両の後方の障害物を検出する後方レーダー、自車両の左右の側方に存在する障害物を検出する側方レーダー、自車両の車速を検出する車速センサ、ドライバーがハンドルを持っているか否かを検出するタッチセンサ(静電容量センサ)およびドライバーを撮像する車内カメラなどが挙げられる。なお、センサ11として、上述した複数のセンサのうち1つを用いる構成としてもよいし、2種類以上のセンサを組み合わせて用いる構成としてもよい。センサ11の検出結果は、所定時間間隔で制御装置19に出力される。 A sensor 11 detects the running state of the host vehicle. For example, the sensors 11 may include a front camera that captures the front of the vehicle, side cameras that capture the left and right sides of the vehicle, rear cameras that capture the rear of the vehicle, and obstacles in front of the vehicle. forward radar that detects obstacles behind the vehicle, side radar that detects obstacles on the left and right sides of the vehicle, vehicle speed sensor that detects the vehicle speed, and the driver turning the steering wheel Examples include a touch sensor (capacitance sensor) that detects whether or not the device is held, and an in-vehicle camera that captures an image of the driver. As the sensor 11, one of the plurality of sensors described above may be used, or two or more types of sensors may be used in combination. The detection result of the sensor 11 is output to the control device 19 at predetermined time intervals.

自車位置検出装置12は、GPSユニット、ジャイロセンサ、および車速センサ等を備える。自車位置検出装置12は、GPSユニットにより複数の衛星通信から送信される電波を検出し、対象車両(自車両)の位置情報を周期的に取得する。また、自車位置検出装置12は、取得した対象車両の位置情報と、ジャイロセンサから取得した角度変化情報と、車速センサから取得した車速とに基づいて、対象車両の現在位置を検出する。自車位置検出装置12により検出された対象車両の位置情報は、所定時間間隔で制御装置19に出力される。 The own vehicle position detection device 12 includes a GPS unit, a gyro sensor, a vehicle speed sensor, and the like. The own vehicle position detection device 12 detects radio waves transmitted from a plurality of satellite communications by the GPS unit, and periodically acquires the position information of the target vehicle (own vehicle). Also, the vehicle position detection device 12 detects the current position of the target vehicle based on the acquired position information of the target vehicle, the angle change information acquired from the gyro sensor, and the vehicle speed acquired from the vehicle speed sensor. The position information of the target vehicle detected by the own vehicle position detection device 12 is output to the control device 19 at predetermined time intervals.

地図データベース13は、各種施設や特定の地点の位置情報を含む三次元高精度地図情報を格納し、制御装置19からアクセス可能とされたメモリである。三次元高精度地図情報は、データ取得用車両を用いて実際の道路を走行した際に検出された道路形状に基づく三次元地図情報である。三次元高精度地図情報は、地図情報とともに、カーブ路及びそのカーブの大きさ(たとえば曲率又は曲率半径)、道路の合流地点、分岐地点、料金所、車線数の減少位置などの詳細かつ高精度の位置情報が、三次元情報として関連付けられた地図情報である。ただし、本発明の地図データベースに格納される地図情報は、三次元高精度地図情報にのみ限定されず、それ以外の地図情報であってもよい。 The map database 13 is a memory that stores three-dimensional high-precision map information including position information of various facilities and specific points, and is accessible from the control device 19 . The three-dimensional high-precision map information is three-dimensional map information based on road shapes detected when a data acquisition vehicle is used to travel on actual roads. The three-dimensional high-precision map information, together with the map information, includes detailed and high-precision information such as curved roads and their curve sizes (e.g., curvature or radius of curvature), road junctions, junctions, toll booths, and locations where the number of lanes decreases. is map information associated as three-dimensional information. However, the map information stored in the map database of the present invention is not limited to 3D high-precision map information, and may be other map information.

車載機器14は、車両に搭載された各種機器であり、ドライバーの操作により動作する。このような車載機器としては、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、方向指示器、ワイパー、ライト、クラクション、その他の特定のスイッチなどが挙げられる。車載機器14は、ドライバーにより操作された場合に、その操作情報を制御装置19に出力する。 The in-vehicle device 14 is various devices mounted in the vehicle, and is operated by the driver's operation. Such in-vehicle devices include steering wheels, accelerator pedals, brake pedals, direction indicators, wipers, lights, horns, and other specific switches. The in-vehicle device 14 outputs the operation information to the control device 19 when operated by the driver.

ナビゲーション装置15は、自車位置検出装置12から自車両の現在の位置情報を取得し、誘導用の地図情報に自車両の位置を重ね合わせてディスプレイなどに表示する。また、ナビゲーション装置15は、ドライバーが目的地を入力すると、その目的地までのルートを演算し、設定されたルートをドライバーに案内するナビゲーション機能を備える。このナビゲーション機能により、ナビゲーション装置15は、ディスプレイの地図上に目的地までのルートを表示するとともに、音声等によってルート上の走行推奨行動をドライバーに知らせる。 The navigation device 15 acquires the current position information of the own vehicle from the own vehicle position detection device 12, and superimposes the position of the own vehicle on the map information for guidance and displays it on a display or the like. The navigation device 15 also has a navigation function of calculating a route to the destination when the driver inputs the destination and guiding the driver along the set route. With this navigation function, the navigation device 15 displays the route to the destination on the map on the display, and notifies the driver of the recommended driving behavior on the route by voice or the like.

提示装置16は、ナビゲーション装置15が備えるディスプレイ、ルームミラーに組み込まれたディスプレイ、メーター部に組み込まれたディスプレイ、フロントガラスに映し出されるヘッドアップディスプレイ等の各種ディスプレイを含む。また、提示装置16は、オーディオ装置のスピーカー、振動体が埋設された座席シート装置など、ディスプレイ以外の装置を含む。提示装置16は、制御装置19の制御に従って、各種の提示情報をドライバーに報知する。 The presentation device 16 includes various displays such as a display included in the navigation device 15, a display incorporated in the rearview mirror, a display incorporated in the meter section, and a head-up display projected onto the windshield. Also, the presentation device 16 includes devices other than the display, such as a speaker of an audio device, a seat device in which a vibrating body is embedded, and the like. The presentation device 16 informs the driver of various presentation information under the control of the control device 19 .

入力装置17は、たとえば、ドライバーの手動操作による入力が可能なボタンスイッチ、ディスプレイ画面上に配置されたタッチパネル、又はドライバーの音声による入力が可能なマイクなどの装置である。本実施形態では、ドライバーが入力装置17を操作することで、提示装置16により提示された提示情報に対する設定情報を入力することができる。図2は、本実施形態の入力装置17の一部を示す正面図であり、ステアリングホイールのスポーク部などに配置されたボタンスイッチ群からなる一例を示す。 The input device 17 is, for example, a device such as a button switch that allows manual input by the driver, a touch panel that is arranged on a display screen, or a microphone that allows driver's voice input. In this embodiment, the driver can input setting information for the presentation information presented by the presentation device 16 by operating the input device 17 . FIG. 2 is a front view showing part of the input device 17 of the present embodiment, and shows an example of button switches arranged on the spokes of a steering wheel or the like.

図示する入力装置17は、制御装置19が備える自律走行制御機能(自律速度制御機能及び自律操舵制御機能)のON/OFF等を設定する際に使用するボタンスイッチである。自律速度制御機能及び自律操舵制御機能を含む自律走行制御機能の詳細は、後述する。本実施形態の入力装置17は、メインスイッチ171、リジューム・アクセラレートスイッチ172、セット・コーストスイッチ173、キャンセルスイッチ174、車間調整スイッチ175、及び車線変更支援スイッチ176を備える。 The illustrated input device 17 is a button switch used when setting ON/OFF of the autonomous travel control function (autonomous speed control function and autonomous steering control function) provided in the control device 19 . Details of the autonomous cruise control function including the autonomous speed control function and the autonomous steering control function will be described later. The input device 17 of this embodiment includes a main switch 171 , a resume/accelerate switch 172 , a set/coast switch 173 , a cancel switch 174 , a distance control switch 175 , and a lane change support switch 176 .

メインスイッチ171は、制御装置19の自律速度制御機能及び自律操舵制御機能を実現するシステムの電源をON/OFFするスイッチである。リジューム・アクセラレートスイッチ172は、自律速度制御機能を一旦OFFしたのちOFF前の設定速度で自律速度制御機能を再開したり、先行車両(自車両と同じ車線の前方を走行する他車両。以下、本明細書において同じ。)に追従して停車したのち制御装置19によって再発進したりするリジューム操作や、設定速度を上げるアクセラレート操作をするためのスイッチである。セット・コーストスイッチ173は、走行時の速度で自律速度制御機能を開始するセット操作や、設定速度を下げるコースト操作をするためのスイッチである。キャンセルスイッチ174は、自律速度制御機能をOFFするスイッチである。車間調整スイッチ175は、先行車両との車間距離を設定するためのスイッチであり、たとえば短距離・中距離・長距離といった複数段の設定から1つを選択するスイッチである。車線変更支援スイッチ176は、制御装置19が車線変更の開始をドライバーに確認した場合に車線変更の開始を承諾するためのスイッチである。なお、車線変更の開始を承諾した後に、車線変更支援スイッチ176を所定時間よりも長く押すことで、制御装置19による車線変更の提案の承諾を取り消すことができる。 The main switch 171 is a switch for turning ON/OFF the power of the system that realizes the autonomous speed control function and the autonomous steering control function of the control device 19 . The resume/accelerate switch 172 turns off the autonomous speed control function once, and then resumes the autonomous speed control function at the set speed before turning it off, or the preceding vehicle (another vehicle traveling in the same lane as the host vehicle. The same applies in this specification), and then the vehicle is stopped and then restarted by the control device 19, or for an acceleration operation to increase the set speed. The set/coast switch 173 is a switch for performing a set operation to start the autonomous speed control function at the running speed and a coast operation to lower the set speed. The cancel switch 174 is a switch for turning off the autonomous speed control function. The inter-vehicle distance adjustment switch 175 is a switch for setting the inter-vehicle distance to the preceding vehicle, and is a switch for selecting one from a plurality of settings such as short distance, medium distance, and long distance. The lane change support switch 176 is a switch for accepting the start of lane change when the controller 19 confirms the start of the lane change with the driver. By pressing the lane change support switch 176 longer than a predetermined time after approving the start of lane change, the approval of the lane change proposal by the control device 19 can be cancelled.

図2に示すボタンスイッチ群以外にも、方向指示器の方向指示レバーやその他の車載機器14のスイッチを入力装置17として用いることができる。たとえば、制御装置19から自律制御により車線変更を行うか否かを提案された場合に、ドライバーが方向指示器のスイッチをオンにすることで、車線変更の承諾又は許可を入力する構成とすることもできる。また、制御装置19から自律制御により車線変更を行うか否かを提案された場合に、ドライバーが方向指示レバーを操作すると、提案された車線変更ではなく、方向指示レバーが操作された方向に向かって車線変更を行う構成とすることもできる。入力装置17により入力された設定情報は、制御装置19に出力される。 In addition to the button switch group shown in FIG. 2 , a direction indicator lever of a direction indicator or other switches of the vehicle-mounted device 14 can be used as the input device 17 . For example, when the control device 19 proposes whether or not to change lanes by autonomous control, the driver turns on the switch of the direction indicator to input approval or permission of the lane change. can also Further, when the control device 19 suggests whether or not to change lanes by autonomous control, when the driver operates the direction indicator lever, the direction indicator lever is operated instead of the proposed lane change. It is also possible to adopt a configuration in which a lane change is performed by The setting information input by the input device 17 is output to the control device 19 .

駆動制御装置18は、種々の態様で自車両の走行を制御する。たとえば、駆動制御装置18は、自律速度制御機能により自車両が設定速度で定速走行する場合には、自車両が設定速度となるように、加速および減速、並びに走行速度を維持するために、駆動機構の動作(エンジン自動車にあっては内燃機関の動作、電気自動車系にあっては走行用モータの動作を含み、ハイブリッド自動車にあっては内燃機関と走行用モータとのトルク配分も含む)およびブレーキ動作を制御する。また、駆動制御装置18は、自律速度制御機能により自車両が先行車両に追従走行する場合には、自車両と先行車両との車間距離が一定距離となるように、加減速度および走行速度を実現するための駆動機構の動作およびブレーキ動作を制御する。 The drive control device 18 controls running of the host vehicle in various ways. For example, when the self-vehicle runs at a set speed by the autonomous speed control function, the drive control device 18 accelerates, decelerates, and maintains the running speed so that the self-vehicle reaches the set speed. Operation of the drive mechanism (in the case of a gasoline engine vehicle, the operation of the internal combustion engine; in the case of an electric vehicle, the operation of the drive motor; in the case of a hybrid vehicle, the torque distribution between the internal combustion engine and the drive motor). and control the braking action. In addition, the drive control device 18 realizes acceleration/deceleration and running speed so that the distance between the vehicle and the preceding vehicle is constant when the vehicle follows the preceding vehicle by the autonomous speed control function. control the operation of the drive mechanism and brake operation for

また、駆動制御装置18は、自律操舵制御機能により、上述した駆動機構とブレーキの動作制御に加えて、ステアリングアクチュエータの動作を制御することで、自車両の操舵制御を実行する。たとえば、駆動制御装置18は、自律操舵制御機能によりレーンキープ制御を実行する場合に、自車線(自車両が走行する車線。以下、本明細書において同じ。)のレーンマーカを検出し、自車両が自車線内の所定位置を走行するように、自車両の幅員方向における走行位置を制御する。また、駆動制御装置18は、後述する車線変更支援機能により車線変更支援を実行する場合に、自車両が車線変更を行うように、自車両の幅員方向における走行位置を制御する。さらに、駆動制御装置18は、自律操舵制御機能により右左折支援を実行する場合には、交差点などにおいて右折又は左折する走行制御を行う。なお、駆動制御装置18は、後述する制御装置19の指示により自車両の走行を制御する。また、駆動制御装置18による走行制御方法として、その他の公知の方法を用いることもできる。 Further, the drive control device 18 performs steering control of the own vehicle by controlling the operation of the steering actuator in addition to the above-described operation control of the drive mechanism and the brake by the autonomous steering control function. For example, when the drive control device 18 executes lane keeping control by the autonomous steering control function, the drive control device 18 detects the lane marker of the own lane (the lane in which the own vehicle travels; hereinafter the same applies in this specification), and the own vehicle The traveling position of the own vehicle in the width direction is controlled so that the own vehicle travels at a predetermined position within the own lane. Further, the drive control device 18 controls the traveling position of the own vehicle in the width direction so that the own vehicle changes lanes when lane change support is executed by a lane change support function, which will be described later. Furthermore, the drive control device 18 performs running control to turn right or left at an intersection or the like when executing right/left turn support by the autonomous steering control function. The drive control device 18 controls the running of the own vehicle according to instructions from the control device 19, which will be described later. Other known methods can also be used as the travel control method by the drive control device 18 .

制御装置19は、自車両の走行を制御するためのプログラムを格納したROM(Read Only Memory)と、このROMに格納されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)等を備える。なお、動作回路としては、CPU(Central Processing Unit)に代えて又はこれとともに、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などを用いることができる。 The control device 19 includes a ROM (Read Only Memory) that stores a program for controlling the running of the vehicle, a CPU (Central Processing Unit) that executes the program stored in the ROM, and an accessible storage device. Equipped with functioning RAM (Random Access Memory). In addition, as the operation circuit, instead of or together with the CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array), etc. can be used.

《制御装置19により実現される機能》
制御装置19は、ROMに格納されたプログラムをCPUにより実行することにより、自車両の走行状態に関する情報を取得する走行情報取得機能と、自車両の走行シーンを判定する走行シーン判定機能と、自車両の走行速度及び/又は操舵を自律制御する自律走行制御機能とを実現する。以下、制御装置19が備える各機能について説明する。
<<Function realized by the control device 19>>
The control device 19 has a running information acquisition function for acquiring information about the running state of the own vehicle, a running scene determination function for determining the running scene of the own vehicle, and a running scene determining function for determining the running scene of the own vehicle. and an autonomous cruise control function that autonomously controls the running speed and/or steering of the vehicle. Each function of the control device 19 will be described below.

制御装置19の走行情報取得機能は、制御装置19が自車両の走行状態に関する走行情報を取得するための機能である。たとえば、制御装置19は、センサ11の前方カメラ、後方カメラ及び側方カメラにより撮像された自車両外部の画像情報を走行情報として取得する。また、制御装置19は、前方レーダー、後方レーダー及び側方レーダーによる検出結果を、走行情報として取得する。さらに、制御装置19は、センサ11の車速センサにより検出された自車両の車速情報、ジャイロセンサにより検出された自車両の姿勢角・ヨーレート、車内カメラにより撮像されたドライバーの顔の画像情報なども走行情報として取得する。 The travel information acquisition function of the control device 19 is a function for the control device 19 to acquire travel information regarding the travel state of the own vehicle. For example, the control device 19 acquires image information of the exterior of the vehicle captured by the front camera, rear camera, and side camera of the sensor 11 as travel information. In addition, the control device 19 acquires detection results from the front radar, the rear radar, and the side radar as travel information. Furthermore, the control device 19 also receives vehicle speed information of the own vehicle detected by the vehicle speed sensor of the sensor 11, attitude angle and yaw rate of the own vehicle detected by the gyro sensor, and image information of the driver's face captured by the in-vehicle camera. Acquired as driving information.

さらに、制御装置19は、自車両の現在の位置情報を走行情報として自車位置検出装置12から取得する。また、制御装置19は、設定された目的地及び目的地までのルートを走行情報としてナビゲーション装置15から取得する。さらに、制御装置19は、カーブ路及びそのカーブの大きさ(たとえば曲率又は曲率半径)、合流地点、分岐地点、料金所、車線数の減少位置などの位置情報を走行情報として地図データベース13から取得する。加えて、制御装置19は、ドライバーによる車載機器14の操作情報を、走行情報として車載機器14から取得する。以上が、制御装置19により実現される走行情報取得機能である。 Further, the control device 19 acquires current position information of the vehicle from the vehicle position detection device 12 as travel information. Further, the control device 19 acquires the set destination and the route to the destination from the navigation device 15 as travel information. Further, the control device 19 acquires location information such as curved roads and their curve sizes (e.g., curvature or radius of curvature), junctions, junctions, toll gates, and locations where the number of lanes decreases from the map database 13 as travel information. do. In addition, the control device 19 acquires operation information of the in-vehicle device 14 by the driver from the in-vehicle device 14 as driving information. The above is the travel information acquisition function realized by the control device 19 .

制御装置19の走行シーン判定機能は、制御装置19のROMに記憶されたテーブルを参照して、自車両が走行している走行シーンを判定する機能である。制御装置19のROMに記憶されたテーブルには、たとえば車線変更や追い越しに適した走行シーンとその判定条件が、走行シーンごとに記憶されている。制御装置19は、ROMに記憶されたテーブルを参照して、自車両の走行シーンが、たとえば車線変更や追い越しに適した走行シーンであるか否かを判定する。 The driving scene determination function of the control device 19 refers to a table stored in the ROM of the control device 19 to determine the driving scene in which the host vehicle is running. A table stored in the ROM of the control device 19 stores, for example, driving scenes suitable for changing lanes and overtaking and determination conditions for each driving scene. The control device 19 refers to the table stored in the ROM and determines whether or not the driving scene of the own vehicle is suitable for, for example, changing lanes or overtaking.

たとえば、「先行車両への追いつきシーン」の判定条件として、「前方に先行車両が存在」、「先行車両の車速<自車両の設定車速」、「先行車両への到達が所定時間以内」、および「車線変更の方向が車線変更禁止条件になっていない」の4つの条件が設定されているとする。この場合、制御装置19は、たとえば、センサ11に含まれる前方カメラや前方レーダーによる検出結果、車速センサにより検出された自車両の車速、および自車位置検出装置12による自車両の位置情報などに基づいて、自車両が上記条件を満たすか否かを判断する。上記条件を満たす場合には、制御装置19は、自車両が「先行車両への追いつきシーン」であると判定する。以上が、制御装置19により実現される走行シーン判定機能である。 For example, the judgment conditions for the "catch-up scene" include "preceding vehicle exists in front", "preceding vehicle speed < own vehicle's set speed", "predetermined time to reach the preceding vehicle", and Suppose that four conditions are set, that is, "the lane change direction is not a lane change prohibition condition." In this case, the control device 19, for example, the detection result by the front camera and the front radar included in the sensor 11, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor, the position information of the vehicle by the vehicle position detection device 12, and the like. Based on this, it is determined whether or not the host vehicle satisfies the above conditions. When the above conditions are satisfied, the control device 19 determines that the subject vehicle is in a "catch-up scene with the preceding vehicle". The driving scene determination function realized by the control device 19 has been described above.

制御装置19の自律走行制御機能は、制御装置19が自車両の走行をドライバーの操作に依ることなく自律制御するための機能である。制御装置19の自律走行制御機能は、自車両の走行速度を自律制御する自律速度制御機能と、自車両の操舵を自律制御する自律操舵制御機能とを含む。なお、ドライバーの操作に依ることなく自律制御することには、一部の操作をドライバーにより行うことも含まれる。また、自律速度制御機能と自律操舵制御機能は、互いに独立した機能であってもよく、互いに関連した機能であってもよい。以下、本実施形態の自律速度制御機能と自律操舵制御機能について説明する。 The autonomous driving control function of the control device 19 is a function for the control device 19 to autonomously control the driving of the own vehicle without depending on the driver's operation. The autonomous travel control function of the control device 19 includes an autonomous speed control function that autonomously controls the travel speed of the vehicle, and an autonomous steering control function that autonomously controls the steering of the vehicle. It should be noted that autonomous control without relying on the operation of the driver also includes performing some operations by the driver. Also, the autonomous speed control function and the autonomous steering control function may be functions independent of each other or may be functions related to each other. The autonomous speed control function and the autonomous steering control function of this embodiment will be described below.

自律速度制御機能は、先行車両を検出しているときは、ドライバーが設定した車速を上限にして、車速に応じた車間距離を保つように車間制御を行いつつ先行車両に追従走行する一方、先行車両を検出していない場合には、ドライバーが設定した車速で定速走行する機能である。前者を車間制御、後者を定速制御ともいう。なお、自律速度制御機能は、センサ11により道路標識から走行中の道路の制限速度を検出し、あるいは地図データベース13の地図情報から制限速度を取得して、その制限速度を自動的に設定車速にする機能を含んでもよい。 When a vehicle ahead is detected, the autonomous speed control function sets the vehicle speed set by the driver as the upper limit and controls the distance between the vehicles according to the vehicle speed while following the vehicle ahead. If the vehicle is not detected, it will run at a constant speed set by the driver. The former is also called inter-vehicle control, and the latter is called constant speed control. The autonomous speed control function detects the speed limit of the road on which the vehicle is traveling from the road signs by the sensor 11, or acquires the speed limit from map information in the map database 13, and automatically adjusts the speed limit to the set vehicle speed. may include the ability to

自律速度制御機能を作動するには、まずドライバーが、図2に示す入力装置17のリジューム・アクセラレートスイッチ172又はセット・コーストスイッチ173を操作して、所望の走行速度を入力する。たとえば、自車両が70km/hで走行中にセット・コーストスイッチ173を押すと、現在の走行速度がそのまま設定されるが、ドライバーが所望する速度が80km/hであるとすると、リジューム・アクセラレートスイッチ172を複数回押して、設定速度を上げればよい。リジューム・アクセラレートスイッチ172に付された「+」の印は、設定値を増加させるスイッチであることを示している。逆にドライバーが所望する速度が60km/hであるとすると、セット・コーストスイッチ173を複数回押して、設定速度を下げればよい。セット・コーストスイッチ173に付された「-」の印は、設定値を減少させるスイッチであることを示している。また、ドライバーが所望する車間距離は、図2に示す入力装置17の車間調整スイッチ175を操作し、たとえば短距離・中距離・長距離といった複数段の設定から1つを選択すればよい。 To activate the autonomous speed control function, the driver first operates the resume/accelerate switch 172 or the set/coast switch 173 of the input device 17 shown in FIG. 2 to input a desired running speed. For example, if the set coast switch 173 is pressed while the vehicle is traveling at 70 km/h, the current traveling speed is set as is. The set speed can be increased by pressing the switch 172 multiple times. The "+" mark attached to the resume/accelerate switch 172 indicates that it is a switch for increasing the set value. Conversely, if the speed desired by the driver is 60 km/h, the set coast switch 173 should be pressed a plurality of times to lower the set speed. The "-" mark attached to the set/coast switch 173 indicates that it is a switch that decreases the set value. Further, the driver's desired inter-vehicle distance can be selected by operating the inter-vehicle distance adjustment switch 175 of the input device 17 shown in FIG.

ドライバーが設定した車速で定速走行する定速制御は、センサ11の前方レーダー等により、自車線の前方に先行車両が存在しないことが検出された場合に実行される。定速制御では、設定された走行速度を維持するように、車速センサによる車速データをフィードバックしながら、駆動制御装置18によりエンジンやブレーキなどの駆動機構の動作を制御する。 Constant-speed control, in which the vehicle travels at a constant speed set by the driver, is executed when the forward radar of the sensor 11 or the like detects that there is no preceding vehicle ahead of the own lane. In constant speed control, the drive control device 18 controls the operation of drive mechanisms such as the engine and brakes while feeding back vehicle speed data from a vehicle speed sensor so as to maintain a set running speed.

車間制御を行いつつ先行車両に追従走行する車間制御は、センサ11の前方レーダー等により、自車線の前方に先行車両が存在することが検出された場合に実行される。車間制御では、設定された走行速度を上限にして、設定された車間距離を維持するように、前方レーダーにより検出した車間距離データをフィードバックしながら、駆動制御装置18によりエンジンやブレーキなどの駆動機構の動作を制御する。なお、車間制御で走行中に先行車両が停止した場合は、先行車両に続いて自車両も停止する。また、自車両が停止した後、たとえば30秒以内に先行車両が発進すると、自車両も発進し、再び車間制御による追従走行を開始する。自車両が30秒を超えて停止している場合は、先行車両が発進しても自動で発進せず、先行車両が発進した後、リジューム・アクセラレートスイッチ172を押すか又はアクセルペダルを踏むと、再び車間制御による追従走行を開始する。 The inter-vehicle distance control, in which the vehicle follows the preceding vehicle while performing the inter-vehicle distance control, is executed when the forward radar of the sensor 11 or the like detects that there is a preceding vehicle ahead of the own lane. In the inter-vehicle distance control, the driving mechanism such as the engine and the brakes is operated by the drive control device 18 while feeding back the inter-vehicle distance data detected by the front radar so as to maintain the set inter-vehicle distance with the set running speed as the upper limit. controls the behavior of Note that when the preceding vehicle stops while traveling under inter-vehicle distance control, the host vehicle also stops following the preceding vehicle. Further, when the preceding vehicle starts moving within, for example, 30 seconds after the own vehicle stops, the own vehicle also starts and starts the follow-up running by the vehicle-to-vehicle distance control again. If the own vehicle has been stopped for more than 30 seconds, it will not automatically start even if the preceding vehicle starts moving. , the follow-up running is started again by the vehicle-to-vehicle distance control.

一方、自律操舵制御機能は、ステアリングアクチュエータの動作を制御することで、自車両の操舵制御を実行するための機能である。本実施形態の自律操舵制御機能には、(1)車線のたとえば中央付近を走行するようにステアリングを制御して、ドライバーのハンドル操作を支援するレーンキープ機能(車線幅員方向維持機能)、(2)ドライバーがウィンカーレバーを操作するとステアリングを制御し、車線変更に必要なハンドル操作を支援する車線変更支援機能、(3)設定車速よりも遅い車両を前方に検出すると、表示によりドライバーに追い越し操作を行うか確認し、ドライバーが承諾スイッチを操作した場合、ステアリングを制御し追い越し操作を支援する追い越し支援機能、(4)ドライバーがナビゲーション装置などに目的地を設定している場合には、ルートに従って走行するために必要な車線変更地点に到達すると、表示によりドライバーに車線変更を行うか確認し、ドライバーが承諾スイッチを操作した場合、ステアリングを制御し車線変更を支援するルート走行支援機能などが含まれる。なお、自律操舵制御を実行する場合、自律速度制御も同時に実行するが、速度制御はドライバーのアクセル・ブレーキ操作によって実行してもよい。 On the other hand, the autonomous steering control function is a function for executing steering control of the own vehicle by controlling the operation of the steering actuator. The autonomous steering control function of the present embodiment includes (1) a lane keeping function (lane width direction maintaining function) that controls the steering so that the driver runs in the center of the lane, for example, and assists the driver in operating the steering wheel; ) When the driver operates the turn signal lever, the steering is controlled, and the lane change assist function assists the steering operation required to change lanes. (4) If the driver has set a destination in the navigation device, etc., the vehicle will run according to the route. When the vehicle arrives at the lane change point required to change lanes, a display is displayed to confirm the driver's intention to change lanes. . When the autonomous steering control is executed, the autonomous speed control is also executed at the same time, but the speed control may be executed by the driver's accelerator/brake operation.

ここで、自律操舵制御機能のうちの車線変更支援機能について説明する。なお、車線変更支援とともに、自律速度制御も同時に実行される。図3は、本実施形態の制御装置19が実行する車線変更制御(車線変更支援機能)の一例を示す平面図である。図3に示すように、ドライバーが自車両V1のウィンカーレバーを操作すると、制御装置19は方向指示器を点灯し、予め設定された車線変更開始条件を満たすと車線変更操作LCP(Lane Change Process、自律車線変更の一連の処理をいう。)を開始する。制御装置19は、センサ11により取得した各種の走行情報に基づいて、車線変更開始条件が成立するか否かを判断する。車線変更開始条件としては、特に限定されないが、(1)レーンキープモードであること、(2)ドライバーがステアリングホイールを保持していること、(3)速度60km/時以上で走行していること、(4)車線変更方向に車線があること、(5)車線変更先の車線に車線変更可能なスペースがあること、(6)レーンマーカの種別が車線変更可能であること、(7)道路の曲率半径が250m以上であること、(8)ドライバーが方向指示レバーを操作してから1秒以内であること、といった全ての条件(1)~(8)が成立することを例示できる。なお、制御装置19は、ドライバーの指示がなくても、車線変更支援機能により車線変更開始条件が成立すると判断した場合には、提示装置16によってドライバーに報知することで、ドライバーに車線変更を提案してもよい。 Here, the lane change support function among the autonomous steering control functions will be described. In addition to lane change assistance, autonomous speed control is also executed at the same time. FIG. 3 is a plan view showing an example of lane change control (lane change support function) executed by the control device 19 of the present embodiment. As shown in FIG. 3, when the driver operates the turn signal lever of the vehicle V1, the control device 19 turns on the direction indicator, and when a preset lane change start condition is satisfied, the lane change operation LCP (Lane Change Process) is satisfied. refers to a series of processing for autonomous lane change.) is started. The control device 19 determines whether or not a lane change start condition is satisfied based on various types of travel information acquired by the sensor 11 . Conditions for starting a lane change are not particularly limited, but (1) the vehicle is in lane keep mode, (2) the driver is holding the steering wheel, and (3) the vehicle is traveling at a speed of 60 km/h or more. , (4) there is a lane in the lane change direction, (5) there is a lane changeable space in the destination lane, (6) the lane marker type is lane changeable, (7) the road For example, all the conditions (1) to (8) are satisfied, such as the radius of curvature being 250 m or more, and (8) the driver operating the direction indicator lever within 1 second. When the control device 19 determines that the lane change start condition is satisfied by the lane change support function without an instruction from the driver, the control device 19 notifies the driver through the presentation device 16, thereby proposing a lane change to the driver. You may

車線変更開始条件を満たすと、制御装置19は、車線変更操作LCPを開始する。本実施形態の車線変更操作LCPは、図3に示すように、自車両V1が自車線L1内において隣接車線L2の方へ移動する横移動と、自車両V1が自車線L1からレーンマーカを跨いで隣接車線L2へ移動する車線変更操縦LCM(Lane Change Manipulation)とを含む。制御装置19は、車線変更操作LCPを実行中に、自律制御により車線変更を行っていることを表す情報を、提示装置16を介してドライバーに提示し、周囲へ注意を払うよう喚起する。制御装置19は、車線変更操縦LCMが完了すると、方向指示器を消灯し、隣接車線L2でのレーンキープ機能の実行などを開始する。なお、車線変更操作LCPは、ウィンカーレバーの操作による方向指示器の点灯から消灯までの期間をいい、車線変更操縦LCMは、自車両V1が自車線L1と隣接車線L2との境界線を踏み始めてから踏み終わるまでの期間をいう。 When the lane change start condition is satisfied, the control device 19 starts the lane change operation LCP. As shown in FIG. 3, the lane change operation LCP of the present embodiment includes lateral movement of the vehicle V1 toward the adjacent lane L2 within the vehicle lane L1, and crossing of the lane marker from the vehicle V1 from the vehicle lane L1. Lane Change Manipulation (LCM) for moving to the adjacent lane L2. While the lane change operation LCP is being performed, the control device 19 presents information indicating that the lane is being changed by autonomous control to the driver via the presentation device 16 to urge the driver to pay attention to the surroundings. When the lane change maneuver LCM is completed, the control device 19 turns off the direction indicator and starts executing the lane keeping function in the adjacent lane L2. Note that the lane change operation LCP refers to the period from turning on the direction indicator by operating the turn signal lever to turning off the turn signal, and the lane change operation LCM is performed when the own vehicle V1 starts stepping on the boundary line between the own lane L1 and the adjacent lane L2. It refers to the period from the start to the end of the step.

さて、自律操舵制御機能のうちの車線変更支援機能を用いて車線変更を実行する場合、自車線の位置及び車線変更先の隣接車線の位置と道路の曲率とを制御装置19が認識した上で、この隣接車線に自車両の走行スペースが存在するか否かを確認する必要がある。この場合、地図データベース13に三次元高精度地図情報が格納されていれば、自車線及び隣接車線の位置情報や道路の曲率情報が含まれているが、三次元高精度地図情報が含まれていない道路については、センサ11のうちの前方カメラ、側方カメラ及び後方カメラを用いて実際の道路を撮像し、自車線及び隣接車線の位置と道路の曲率を認識する必要がある。 Now, when executing a lane change using the lane change support function of the autonomous steering control function, after the control device 19 recognizes the position of the own lane, the position of the adjacent lane to which the lane is to be changed, and the curvature of the road, , it is necessary to confirm whether or not there is a space for the own vehicle in this adjacent lane. In this case, if 3D high-precision map information is stored in the map database 13, positional information of own lane and adjacent lanes and road curvature information are included, but 3D high-precision map information is not included. For roads without such sensors, it is necessary to image the actual road using the front camera, side camera, and rear camera of the sensor 11, and to recognize the positions of the own lane and adjacent lanes and the curvature of the road.

図4は、図1のセンサ11に含まれる前方カメラ111、側方カメラ112及び後方カメラ113の搭載例を示す平面図である。同図に示す搭載例では、前方カメラ111は、車両Vのフロントグリル又はフロントバンパの中央に設けられ、車両Vの前方走査領域FAを撮像する。側方カメラ112は、車両Vのドアミラーに設けられ、車両Vの左右それぞれの側方走査領域SAを撮像する。後方カメラ113は、トランクリッド、バックドア又はリヤバンパの中央に設けられ、車両Vの後方走査領域BAを撮像する。特に限定されないが、前方カメラ111により撮像される前方走査領域FA、側方カメラ112により撮像される前方走査領域SA及び後方カメラ113により撮像される後方走査領域BAは、半径が約10mの扇形とされている。 FIG. 4 is a plan view showing a mounting example of the front camera 111, the side camera 112, and the rear camera 113 included in the sensor 11 of FIG. In the mounting example shown in the figure, the front camera 111 is provided in the center of the front grille or front bumper of the vehicle V, and images the front scanning area FA of the vehicle V. As shown in FIG. The side cameras 112 are provided in the door mirrors of the vehicle V and capture images of the left and right side scanning areas SA of the vehicle V, respectively. The rear camera 113 is provided in the center of the trunk lid, the back door, or the rear bumper, and images the rear scanning area BA of the vehicle V. As shown in FIG. Although not particularly limited, the forward scanning area FA imaged by the front camera 111, the forward scanning area SA imaged by the side camera 112, and the backward scanning area BA imaged by the rearward camera 113 are fan-shaped with a radius of about 10 m. It is

このように搭載された前方カメラ111、側方カメラ112及び後方カメラ113を用いて自律的に車線変更制御する場合の一例を図5に示す。図5(A)は、自車両V1と先行車両V2が自車線L1を走行中に、自車両V1が隣接車線L2へ車線変更して先行車両V2を追い越し又は追い抜きするシーンを示す平面図である。この場合、自車線L1のレーンマーカLM1,LM2の位置や車線変更先の隣接車線L2のレーンマーカLM2,LM3の位置は、車線変更によって自車両V1の姿勢(ヨー角)が変更しても前方カメラ111による前方走査領域FAに含まれるので、制御装置19は、自車線L1の位置及び車線変更先の隣接車線L2の位置を認識することができる。また、自車線L1の位置及び隣接車線L2の位置を認識した上で、この隣接車線L2に自車両V1の走行スペースが存在するか否かも前方カメラ111にて確認することができる。 FIG. 5 shows an example of autonomous lane change control using the front camera 111, the side camera 112, and the rear camera 113 mounted in this manner. FIG. 5A is a plan view showing a scene in which the host vehicle V1 changes lanes to the adjacent lane L2 and overtakes or overtakes the preceding vehicle V2 while the host vehicle V1 and the preceding vehicle V2 are traveling in the own lane L1. . In this case, the positions of the lane markers LM1 and LM2 of the own lane L1 and the positions of the lane markers LM2 and LM3 of the adjacent lane L2 to which the lane is to be changed can be detected by the forward camera 111 even if the attitude (yaw angle) of the own vehicle V1 changes due to the lane change. , the control device 19 can recognize the position of the own lane L1 and the position of the adjacent lane L2 to which the lane is to be changed. In addition, after recognizing the position of the own lane L1 and the position of the adjacent lane L2, the forward camera 111 can also confirm whether or not there is a space for the own vehicle V1 in the adjacent lane L2.

これに対し、図5(B)に示すように車線変更によって自車両V1の姿勢(ヨー角)が大きくなると、自車線L1のレーンマーカLM1,LM2の位置や車線変更先の隣接車線L2のレーンマーカLM2,LM3の位置は、前方カメラ111による前方走査領域FAに含まれなくなるので、制御装置19は、自車線L1の位置及び車線変更先の隣接車線L2の位置を認識することができない。したがって、自律的な車線変更制御が中断又は停止することになり、ドライバーによる手動操作に遷移せざるを得ない。こうした状況は、自車両V1と先行車両V2との車間距離が短い場合などに発生することが少なくない。 On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the attitude (yaw angle) of the own vehicle V1 increases due to the lane change, the positions of the lane markers LM1 and LM2 of the own lane L1 and the lane marker LM2 of the adjacent lane L2 of the lane change destination are changed. , LM3 are no longer included in the forward scanning area FA by the front camera 111, the control device 19 cannot recognize the position of the own lane L1 and the position of the adjacent lane L2 to which the lane is to be changed. Therefore, the autonomous lane change control is interrupted or stopped, and the driver has to shift to manual operation. Such a situation often occurs when the inter-vehicle distance between the host vehicle V1 and the preceding vehicle V2 is short.

そこで、本実施形態に係る車両の走行制御装置1では、前方カメラ111による前方走査領域FAに、自車線L1のレーンマーカLM1,LM2及び車線変更先の隣接車線L2のレーンマーカLM2,LM3が含まれず、これにより自律的な車線変更制御が継続できない場合には、側方カメラ112を用いて自車線L1のレーンマーカLM1,LM2及び車線変更先の隣接車線L2のレーンマーカLM2,LM3を認識する。以下、前方カメラ111及び側方カメラ112を用いた車線変更制御の実施形態を説明する。図6は、制御装置19に含まれる車線変更制御ユニット190の一例を示すブロック図、図7(A)及び(B)のそれぞれは、前方カメラ111及び側方カメラ112を用いた車線変更制御の一例を示す平面図である。 Therefore, in the vehicle running control device 1 according to the present embodiment, the forward scanning area FA by the front camera 111 does not include the lane markers LM1 and LM2 of the own lane L1 and the lane markers LM2 and LM3 of the adjacent lane L2 to which the lane is to be changed. When the autonomous lane change control cannot be continued, the side camera 112 is used to recognize the lane markers LM1 and LM2 of the own lane L1 and the lane markers LM2 and LM3 of the adjacent lane L2 to be changed. An embodiment of lane change control using the front camera 111 and the side camera 112 will be described below. FIG. 6 is a block diagram showing an example of a lane change control unit 190 included in the control device 19, and FIGS. It is a top view which shows an example.

図6に示すように、本実施形態の車線変更制御ユニット190は、車線変更目標軌跡生成部191と、前方レーンマーカ推定部192と、第1追従指令値生成部193と、道路曲率推定部194と、第2追従指令値生成部195と、指令値切り替え部196と、を備え、これに、前方レーンマーカ検出部としての前方カメラ111と、側方レーンマーカ検出部としての側方カメラ112(及び/又は後方カメラ113)と、車両状態検出部としてのセンサ11からの信号又は情報が読み込まれ、さらに最終的な指令値は駆動制御装置18に出力される。この車線変更制御ユニット190を構成する各部は、便宜的に表現したものであり、実際にはROMに格納したプログラムにより実現される。 As shown in FIG. 6, the lane change control unit 190 of the present embodiment includes a lane change target trajectory generator 191, a forward lane marker estimator 192, a first follow command value generator 193, and a road curvature estimator 194. , a second follow command value generation unit 195 and a command value switching unit 196, which are equipped with a front camera 111 as a front lane marker detection unit and a side camera 112 as a side lane marker detection unit (and/or A rear camera 113) and a signal or information from a sensor 11 as a vehicle state detection unit are read, and a final command value is output to the drive control device 18. Each part constituting the lane change control unit 190 is expressed for convenience, and is actually realized by a program stored in the ROM.

車線変更目標軌跡生成部191は、車線変更の開始信号をトリガにして車線変更の目標軌跡を生成する。上述した走行シーン判定機能による自律的な車線変更や、ドライバーによって車線変更の指示がされると、車線変更目標軌跡生成部191に車線変更の開始信号が入力される。図7は、車線変更目標軌跡生成部191で実行される生成処理の一例を示す図であり、上図は、車両Vが、車線L1の開始位置から車線L2の終了位置へ車線変更するシーンを示す平面図、下図は、上図のシーンにおける目標横位置Yrefと目標姿勢角θrefを示すグラフである。なお、姿勢角θとは車両Vの進行方向に対するヨー角である。 The lane change target trajectory generator 191 is triggered by a lane change start signal to generate a lane change target trajectory. When an autonomous lane change is performed by the driving scene determination function described above or when a lane change instruction is given by the driver, a lane change start signal is input to the lane change target trajectory generator 191 . FIG. 7 is a diagram showing an example of generation processing executed by the lane change target locus generation unit 191. The upper diagram shows a scene in which the vehicle V changes lanes from the start position of lane L1 to the end position of lane L2. The plan view shown and the lower figure are graphs showing the target lateral position Y ref and the target posture angle θ ref in the scene shown in the upper figure. The posture angle θ is the yaw angle of the vehicle V with respect to the traveling direction.

車線変更目標軌跡生成部191には、基準となる開始位置から終了位置までの距離と、この距離における基準の横位置とが予め格納されており、これら基準距離と基準横位置とに基づいて車線変更の目標軌跡を生成する。たとえば、走行速度に応じて設定された開始位置から終了位置までに対しては、下図の距離-目標横位置Yrefのグラフに示すように、これら開始位置と終了位置を滑らかに繋ぐ緩和曲線、たとえば三角関数、多項式関数、クロソイド曲線、ベジェ曲線などを生成する。また、これら開始位置から終了位置までに対する目標姿勢角θrefは、下図の距離-目標姿勢角θrefのグラフに示すように、距離-目標横位置Yrefのグラフの目標横位置Yrefを距離で微分することで求めることができる。車線変更目標軌跡生成部191は、生成した、車線変更の開始位置から終了位置までに対する目標横位置Yrefと目標姿勢角θrefを、第1追従指令値生成部193へ出力する。 The lane change target trajectory generation unit 191 stores in advance a reference distance from a start position to an end position and a reference lateral position at this distance. Generate a change target trajectory. For example, from the start position set according to the running speed to the end position, as shown in the distance-target lateral position Y ref graph below, a transition curve that smoothly connects the start position and the end position, For example, it generates trigonometric functions, polynomial functions, clothoid curves, Bezier curves, and so on. Further, the target attitude angle θ ref from the start position to the end position is obtained by comparing the target lateral position Y ref in the distance-target lateral position Y ref graph as shown in the distance-target attitude angle θ ref graph below. can be obtained by differentiating with The lane change target trajectory generator 191 outputs the generated target lateral position Y ref and target attitude angle θ ref from the lane change start position to the end position to the first follow command value generator 193 .

前方レーンマーカ推定部192は、前方レーンマーカ検出部である前方カメラ111にて撮像した前方走査領域FAの撮像画像及び側方レーンマーカ検出部である側方カメラ112(及び/又は後方カメラ113)により撮像した側方走査領域SAの撮像画像から、前方レーンマーカを抽出し、自車両が現在走行中の車線のレーンマーカと、車線変更先となる隣接車線のレーンマーカを認識する。図8(A)は、前方カメラ111及び側方カメラ112を用いた車線変更制御の一例を示す平面図である。自車両V1は、前方カメラ111の前方走査領域FAと側方カメラ112の側方走査領域SAに、現在走行中の車線L1のレーンマーカLM1,LM2と隣接車線L2のレーンマーカLM2,LM3を捉えることができるので、前方レーンマーカ推定部192は、レーンマーカLM1,LM2,L3を認識し、認識した前方レーンマーカLM1,LM2,L3の前方レーンマーカ情報(すなわち横位置Y、姿勢角θ)から道路の曲率ρを演算し、このレーンマーカ情報Y,θ及び道路の曲率ρを第1追従指令値生成部193へ出力する。 The front lane marker estimation unit 192 captures the captured image of the front scanning area FA captured by the front camera 111, which is the front lane marker detection unit, and the side camera 112 (and/or the rear camera 113), which is the side lane marker detection unit. A front lane marker is extracted from the captured image of the lateral scanning area SA, and the lane marker of the lane in which the host vehicle is currently traveling and the lane marker of the adjacent lane to which the vehicle is to change lanes are recognized. FIG. 8A is a plan view showing an example of lane change control using the front camera 111 and the side camera 112. FIG. The host vehicle V1 can capture the lane markers LM1 and LM2 of the lane L1 in which it is currently traveling and the lane markers LM2 and LM3 of the adjacent lane L2 in the front scanning area FA of the front camera 111 and the side scanning area SA of the side camera 112. Therefore, the front lane marker estimation unit 192 recognizes the lane markers LM1, LM2, and L3, and calculates the road curvature ρ from the front lane marker information (i.e., the lateral position Y and the attitude angle θ) of the recognized front lane markers LM1, LM2, and L3. Then, the lane marker information Y, θ and road curvature ρ are output to the first follow-up command value generator 193 .

側方レーンマーカ検出部である側方カメラ112(及び/又は後方カメラ113)は、側方走査領域SAの撮像画像から、自車両が現在走行中の車線のレーンマーカと、車線変更先となる隣接車線のレーンマーカを認識する。図8(A)において、自車両V1は、側方カメラ112の側方走査領域SAに、現在走行中の車線L1のレーンマーカLM1,LM2と、隣接車線L2のレーンマーカLM2,LM3を捉えることができる。これによる側方レーンマーカLM1,LM2,LM3の側方レーンマーカ情報(すなわち横位置Y及び姿勢角θ)は、第2追従指令値生成部195と道路曲率推定部194へ出力される。ただし、側方レーマーカ情報は、あくまで自車両V1の側方走査領域SAにて検出されるレーンマーカLM1,LM2,LM3であり、自車両V1がこれから車線変更する隣接車線L2の前方領域で検出されたレーンマーカではないため、道路の曲率はその撮像画像からそのまま検出することはできない。 The side camera 112 (and/or the rear camera 113), which is a side lane marker detection unit, detects the lane marker of the lane in which the vehicle is currently traveling and the adjacent lane to which the vehicle is to change from the captured image of the side scanning area SA. lane markers. In FIG. 8A, the host vehicle V1 can capture the lane markers LM1 and LM2 of the lane L1 in which it is currently traveling and the lane markers LM2 and LM3 of the adjacent lane L2 in the side scanning area SA of the side camera 112. . The resulting side lane marker information (that is, the lateral position Y and the attitude angle θ) of the side lane markers LM1, LM2, and LM3 is output to the second follow command value generating section 195 and the road curvature estimating section 194. However, the side lane marker information is only the lane markers LM1, LM2, and LM3 detected in the side scanning area SA of the vehicle V1, and detected in the area ahead of the adjacent lane L2 where the vehicle V1 will change lanes from now on. Since it is not a lane marker, the curvature of the road cannot be detected directly from the captured image.

そのため、道路曲率推定部194は、側方カメラ112により自車両V1の側方走査領域SAにて検出されたレーンマーカLM1,LM2,LM3の側方レーンマーカ情報を時間的に蓄積し、蓄積した側方レーンマーカ情報の横位置Y及び姿勢角θと、車両状態検出部であるセンサ11により検出された自車両V1の車速及びヨーレートから、道路の曲率ρを演算し、これを第1追従指令値生成部193へ出力する。図9は、道路曲率推定部194における推定処理の一例を示す図であり、車両Vの後方に位置するレーンマーカ情報(横位置Y及び姿勢角θ,図9に白丸にて示す)が蓄積した側方レーンマーカ情報に相当する。 Therefore, the road curvature estimation unit 194 temporally accumulates the side lane marker information of the lane markers LM1, LM2, and LM3 detected in the side scanning area SA of the vehicle V1 by the side camera 112, and the accumulated side lane marker information is stored. The curvature ρ of the road is calculated from the lateral position Y and attitude angle θ of the lane marker information, and the vehicle speed and yaw rate of the own vehicle V1 detected by the sensor 11, which is the vehicle state detection unit, and is used by the first follow command value generation unit. 193. FIG. 9 is a diagram showing an example of estimation processing in the road curvature estimation unit 194. The lane marker information (lateral position Y and attitude angle θ, indicated by white circles in FIG. 9) located behind the vehicle V is accumulated. It corresponds to direction lane marker information.

道路曲率推定部194は、車両Vの車速及びヨーレートに基づき、オドメトリ(odometry,路程測定法)によるデッドレコニング(dead reckoning,推測航法)にて、過去の検出結果である側方レーンマーカ情報を蓄積する。そして、(1)蓄積した直近の横位置Y情報を用い、最小二乗法などの回帰分析によって多項式関数などに関数近似し、これから道路の曲率を推定する。これに代えて又はこれに加えて、(2)蓄積した直近の姿勢角θ情報を用い、距離に対する姿勢角変化量の平均値を求め、これから道路の曲率を推定してもよい。さらにこれに代えて又はこれに加えて、(3)センサ11により検出された自車両V1の走行状態に含まれる車速およびヨーレートから、図9に示す車両Vの走行軌跡Tの曲率を推定し、これから道路の曲率を推定してもよい。なお、上記(3)の車両Vの走行軌跡の曲率から道路の曲率を推定する方法は、上記(1)の回帰分析による関数近時誤差が所定閾値よりも大きく、又は上記(2)の相対角度変化量の平均値の分散が所定閾値よりも大きい場合に限って採用してもよい。 The road curvature estimator 194 accumulates side lane marker information, which is the past detection result, by dead reckoning based on odometry based on the vehicle speed and yaw rate of the vehicle V. . Then, (1) using the accumulated latest lateral position Y information, regression analysis such as the method of least squares is used to perform function approximation to a polynomial function or the like, and the curvature of the road is estimated from this. Alternatively or in addition to this, (2) using the most recent attitude angle θ information accumulated, an average value of attitude angle variation with respect to distance may be obtained, and the curvature of the road may be estimated from this. Further alternatively or additionally, (3) estimating the curvature of the traveling locus T of the vehicle V shown in FIG. The curvature of the road may be estimated from this. Note that the method (3) of estimating the curvature of the road from the curvature of the traveled locus of the vehicle V is the above (1) where the function recent error due to the regression analysis is larger than a predetermined threshold, or the above (2) relative It may be adopted only when the variance of the average value of the angle change amount is larger than a predetermined threshold.

第1追従指令値生成部193は、車線変更目標軌跡生成部191にて生成された目標横位置Yref及び目標姿勢角θrefと、前方レーンマーカ推定部192にて推定された横位置Ysens,姿勢角θsens,道路の曲率ρroadとから、実際に駆動制御装置18へ出力する車線変更の第1制御指令値を演算する。図10は、第1追従指令値生成部193及び第2追従指令値生成部195で実行される生成処理の一例を示す図であり、上図は、車両Vが、車線L1の開始位置から車線L2の終了位置へ車線変更するシーンを示す平面図、下図は、上図のシーンにおける横位置Yと姿勢角θと道路曲率ρを補償する制御回路の一例を示す回路図である。 The first follow-up command value generator 193 generates the target lateral position Y ref and the target attitude angle θ ref generated by the lane change target trajectory generator 191 and the lateral position Y sens and Y sens estimated by the forward lane marker estimator 192 . From the attitude angle θ sens and the road curvature ρ road , the first control command value for lane change to be actually output to the drive control device 18 is calculated. FIG. 10 is a diagram showing an example of generation processing executed by the first follow-up command value generator 193 and the second follow-up command value generator 195. A plan view showing a scene in which the lane is changed to the end position of L2. The lower figure is a circuit diagram showing an example of a control circuit that compensates for the lateral position Y, attitude angle θ, and road curvature ρ in the above scene.

図10の下図に示す制御回路図において、横位置補償部197は、車線変更目標軌跡生成部191にて生成された目標横位置Yrefと前方レーンマーカ推定部192にて推定された横位置Ysensとの差ΔYを演算し、この差ΔYをゼロに近づける横位置の制御指令値をフィードバック制御することで出力する。姿勢角補償部198は、車線変更目標軌跡生成部191にて生成された目標姿勢角θrefと前方レーンマーカ推定部192にて推定された姿勢角θsensとの差Δθを演算し、この差Δθをゼロに近づける姿勢角の制御指令値をフィードバック制御することで出力する。道路曲率補償部199は、前方レーンマーカ推定部192にて推定された道路曲率ρroadを制御指令値に加算する。これにより、第1追従指令値生成部193は、車線変更目標軌跡生成部191にて生成された目標横位置Yref及び目標姿勢角θrefに、前方レーンマーカ推定部192にて推定された道路曲率ρroadを加味した、目標軌跡に追従する第1制御指令値を、駆動制御装置18へ出力する。 In the control circuit diagram shown in the lower drawing of FIG . and a lateral position control command value that brings the difference ΔY close to zero is output by feedback control. Attitude angle compensator 198 calculates a difference Δθ between the target attitude angle θ ref generated by lane change target trajectory generator 191 and the attitude angle θ sens estimated by front lane marker estimator 192, and calculates the difference Δθ is output by feedback control of the control command value of the attitude angle that brings close to zero. A road curvature compensator 199 adds the road curvature ρ road estimated by the forward lane marker estimator 192 to the control command value. As a result, the first follow-up command value generator 193 applies the road curvature estimated by the forward lane marker estimator 192 to the target lateral position Y ref and target posture angle θ ref generated by the lane change target trajectory generator 191 . A first control command value that follows the target trajectory with ρ road added is output to the drive control device 18 .

なお、前方レーンマーカ推定部192にて推定された道路曲率ρroadは、前方カメラ111により前方レーンマーカ情報が検出可能な場合には、時間の経過とともに逐次更新するが、前方レーンマーカ情報が、検出可能な状態から検出不能になった場合には、検出可能になるまで、最後に推定された道路曲率ρroadを保持して第1追従指令値生成部193の第1制御指令値の生成に用いることがより好ましい。 Note that the road curvature ρ road estimated by the front lane marker estimation unit 192 is sequentially updated over time when the front lane marker information can be detected by the front camera 111. When the state becomes undetectable, the last estimated road curvature ρ road can be held and used to generate the first control command value of the first follow command value generation unit 193 until detection becomes possible. more preferred.

これに対し、第2追従指令値生成部195は、車線変更目標軌跡生成部191にて生成された目標横位置Yref及び目標姿勢角θrefと、側方レーンマーカ検出部である側方カメラ112(及び/又は後方カメラ113)にて検出された横位置Ysens及び姿勢角θsensと、道路曲率推定部194による推定された道路の曲率ρroadとから、実際に駆動制御装置18へ出力する車線変更の第2制御指令値を演算する。すなわち、上述した第1追従指令値生成部193と同様に図10の下図に示す制御回路図を用い、横位置補償部197は、車線変更目標軌跡生成部191にて生成された目標横位置Yrefと側方カメラ112にて検出された横位置Ysensとの差ΔYを演算し、この差ΔYをゼロに近づける横位置の制御指令値をフィードバック制御することで出力する。姿勢角補償部198は、車線変更目標軌跡生成部191にて生成された目標姿勢角θrefと側方カメラ112にて検出された姿勢角θsensとの差Δθを演算し、この差Δθをゼロに近づける姿勢角の制御指令値をフィードバック制御することで出力する。道路曲率補償部199は、道路曲率推定部194にて推定された道路曲率ρroadを制御指令値に加算する。これにより、第2追従指令値生成部195は、車線変更目標軌跡生成部191にて生成された目標横位置Yref及び目標姿勢角θrefに、道路曲率推定部194にて推定された道路曲率ρroadを加味した、目標軌跡に追従する第2制御指令値を、駆動制御装置18へ出力する。 On the other hand, the second follow-up command value generator 195 generates the target lateral position Y ref and the target attitude angle θ ref generated by the lane change target trajectory generator 191 and the side camera 112 which is a side lane marker detector. (and/or the rear camera 113), and the road curvature ρ road estimated by the road curvature estimator 194 are actually output to the drive control device 18. A second control command value for lane change is calculated. That is, using the control circuit diagram shown in the lower diagram of FIG. A difference ΔY between ref and the lateral position Y sens detected by the side camera 112 is calculated, and a lateral position control command value that brings the difference ΔY closer to zero is output by feedback control. Attitude angle compensator 198 calculates a difference Δθ between target attitude angle θ ref generated by lane change target trajectory generator 191 and attitude angle θ sens detected by side camera 112, and calculates this difference Δθ. The control command value for the attitude angle that approaches zero is output by feedback control. The road curvature compensator 199 adds the road curvature ρ road estimated by the road curvature estimator 194 to the control command value. As a result, the second follow-up command value generator 195 adds the road curvature estimated by the road curvature estimator 194 to the target lateral position Y ref and target attitude angle θ ref generated by the lane change target trajectory generator 191 . A second control command value that follows the target trajectory with ρ road added is output to the drive control device 18 .

指令値切り替え部196は、第1追従指令値生成部193で生成された第1制御指令値と、第2追従指令値生成部195で生成された第2制御指令値とを選択的に切り替え、いずれか一方を駆動制御装置18へ出力する。駆動制御装置18へ出力する制御指令値は、第1制御指令値及び第2制御指令値の何れでもよいが、好ましくは、指令値切り替え部196は、前方レーンマーカ情報が検出可能な場合、すなわち前方カメラ111により前方レーンマーカの横位置、姿勢角及び道路曲率が認識可能な場合には、第1追従指令値生成部193の第1制御指令値を駆動制御装置18へ出力する。一方において、前方レーンマーカ情報が検出不能な場合、すなわち前方カメラ111により前方レーンマーカの横位置、姿勢角及び道路曲率が認識不可能な場合には、第2追従指令値生成部195の第2制御指令値を駆動制御装置18へ出力する。 The command value switching unit 196 selectively switches between the first control command value generated by the first follow-up command value generation unit 193 and the second control command value generated by the second follow-up command value generation unit 195, Either one is output to the drive control device 18 . The control command value to be output to the drive control device 18 may be either the first control command value or the second control command value. When the camera 111 can recognize the lateral position, attitude angle, and road curvature of the front lane marker, the first control command value of the first follow command value generator 193 is output to the drive control device 18 . On the other hand, when the front lane marker information cannot be detected, that is, when the front camera 111 cannot recognize the lateral position, attitude angle, and road curvature of the front lane marker, the second control command of the second follow command value generation unit 195 Output the value to the drive controller 18 .

特に限定はされないが、指令値切り替え部196は、第1追従指令値生成部193の制御指令値と、第2追従指令値生成部195の制御指令値とを切り替える際は、制御指令値をローパスフィルタ処理するか、又は制御指令値の時間的変化量を抑制する処理を実行することが好ましい。 Although not particularly limited, the command value switching unit 196 switches the control command value to the low-pass It is preferable to perform a filtering process or a process of suppressing the amount of temporal change in the control command value.

《車線変更制御処理》
次に、図11を参照して、本実施形態に係る車線変更制御処理について説明する。図11は、本実施形態の制御装置19が実行する車線変更制御処理の一例を示すフローチャートである。以下に説明する走行制御処理は、制御装置19により所定時間間隔で実行される。また、以下においては、制御装置19の自律走行制御機能により、自律速度制御と自律操舵制御が実行され、自車両がドライバーの設定した速度で車線内を走行するように、自車両の幅員方向における走行位置を制御するレーンキープ制御が行われているものとする。
<<Lane change control process>>
Next, lane change control processing according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 11 . FIG. 11 is a flowchart showing an example of lane change control processing executed by the control device 19 of this embodiment. The travel control process described below is executed by the control device 19 at predetermined time intervals. In the following description, autonomous speed control and autonomous steering control are executed by the autonomous driving control function of the control device 19 so that the vehicle runs in the lane at the speed set by the driver. It is assumed that lane keep control is being performed to control the traveling position.

図11のステップS1において、制御装置19は、車線変更制御の開始信号が入力されたか否かを判断する。車線変更制御の開始信号が入力されるまで、制御装置19はステップS1を繰り返す。これに対して、車線変更制御の開始信号が入力されたらステップS2へ進む。 In step S1 of FIG. 11, the control device 19 determines whether or not a lane change control start signal has been input. The control device 19 repeats step S1 until a start signal for lane change control is input. On the other hand, when a signal for starting lane change control is input, the process proceeds to step S2.

車線変更制御の開始信号が入力されると、ステップS2において、制御装置19は、前方レーンマーカ検出部である前方カメラ111にて走行中の車線及び車線変更先の隣接車線のレーンマーカが検出可能か否かを判断する。たとえば、図8(A)に示す状態では、前方カメラ111により車線L1,L2のレーンマーカLM1,LM2,LM3が前方走査領域FAに含まれるので、前方レーンマーカ情報は検出可能と判断する。これに対し、自車両V1の姿勢角が大きくなった図8(B)に示す状態では、前方カメラ111により車線L1,L2のレーンマーカLM1,LM2が前方走査領域FAに含まれないので、前方レーンマーカ情報は検出不可能と判断する。前方レーンマーカ情報が検出可能と判断した場合にはステップS3へ進み、前方レーンマーカ情報が検出不可能と判断した場合にはステップS6へ進む。 When a start signal for lane change control is input, in step S2, the control device 19 determines whether or not the lane markers of the current lane and the adjacent lane to which the lane is to be changed can be detected by the front camera 111, which is the front lane marker detection unit. to judge whether For example, in the state shown in FIG. 8A, lane markers LM1, LM2, and LM3 of lanes L1 and L2 are included in forward scanning area FA by front camera 111, so it is determined that forward lane marker information can be detected. On the other hand, in the state shown in FIG. 8B where the attitude angle of the host vehicle V1 is large, the front camera 111 detects that the lane markers LM1 and LM2 of the lanes L1 and L2 are not included in the forward scanning area FA. Information is determined to be undetectable. If it is determined that the forward lane marker information can be detected, the process proceeds to step S3, and if it is determined that the forward lane marker information is undetectable, the process proceeds to step S6.

前方レーンマーカ情報が検出可能と判断した場合には、ステップS3において、第1追従指令値生成部193により第1制御指令値が生成され、続くステップS4において、第1制御指令値により車線変更制御が実行される。 When it is determined that the forward lane marker information can be detected, in step S3, the first follow-up command value generation unit 193 generates a first control command value, and in subsequent step S4, lane change control is performed according to the first control command value. executed.

これに対して、図8(B)に示す状態のように、前方レーンマーカ情報が検出不可能と判断した場合には、ステップS6において、側方カメラ112(及び/又は後方カメラ113)にて走行中の車線及び車線変更先の隣接車線のレーンマーカが検出可能か否かを判断する。図8(B)に示す状態では、車線L1,L2のレーンマーカLM1,LM2が前方カメラ111による前方走査領域FAに含まれないが、側方カメラ112による側方走査領域SAに車線L1,L2のレーンマーカLM1,LM2,LM3が含まれるので、側方レーンマーカ情報は検出可能と判断する。そして、ステップS7にて、第2追従指令値生成部195により第2制御指令値が生成され、続くステップS4において、第2制御指令値により車線変更制御が実行される。なお、ステップS6にて側方レーンマーカ情報が検出不可能と判断されたら、車線変更制御を終了する。 On the other hand, if it is determined that the front lane marker information cannot be detected as in the state shown in FIG. It is determined whether or not the lane markers of the middle lane and the adjacent lane to which the lane is to be changed can be detected. In the state shown in FIG. 8B, lane markers LM1 and LM2 of lanes L1 and L2 are not included in forward scanning area FA by front camera 111, but lane markers LM1 and L2 are not included in side scanning area SA by side camera 112. Since lane markers LM1, LM2, and LM3 are included, it is determined that side lane marker information can be detected. Then, in step S7, the second follow-up command value generating section 195 generates a second control command value, and in subsequent step S4, lane change control is executed according to the second control command value. Note that if it is determined in step S6 that the side lane marker information cannot be detected, the lane change control is terminated.

ステップS5において、車線変更が終了したか否かを判断し、終了していない場合はステップS2へ戻り、これ以降の処理を繰り返す。 In step S5, it is determined whether or not the lane change has been completed. If not, the process returns to step S2, and the subsequent processes are repeated.

以上のとおり、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置1によれば、自車両V1の側方において検出される側方レーンマーカ情報(横位置Yと姿勢角θ)に基づいて、現在走行中の道路形状、具体的には道路曲率ρを推定し、この推定された道路形状と、自律車線変更制御の開始指令により生成された目標軌跡と、検出された自車両の走行状態とに基づいて、自律車線変更制御の制御指令値を生成する。これにより、自律車線変更制御による車線変更時に、車線変更後のレーンマーカを認識することができる。その結果、前方レーンマーカ情報が検出できなくても、自律車線変更制御を継続することができる。 As described above, according to the vehicle travel control method and the travel control device 1 of the present embodiment, the current The road shape during travel, specifically the road curvature ρ, is estimated, and the estimated road shape, the target trajectory generated by the autonomous lane change control start command, and the detected running state of the own vehicle are combined. Based on this, a control command value for autonomous lane change control is generated. As a result, the lane marker after the lane change can be recognized when the lane is changed by the autonomous lane change control. As a result, autonomous lane change control can be continued even if forward lane marker information cannot be detected.

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置1によれば、自車両V1の前方において検出される前方レーンマーカ情報に基づいて、現在走行中の道路形状を推定し、前方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状に依る第1制御指令値と、側方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状に依る第2制御指令値とを、選択的に用いて自律車線変更制御を実行する。これにより、自車両V1の周囲において検出できるレーンマーカの範囲を拡大することができる。 Further, according to the vehicle travel control method and travel control device 1 of the present embodiment, the shape of the road on which the vehicle is currently traveling is estimated based on the forward lane marker information detected in front of the vehicle V1, and the forward lane marker information is used as the shape of the road. and a second control command value estimated based on the side lane marker information. . This makes it possible to expand the range of lane markers that can be detected around the host vehicle V1.

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置1によれば、前方レーンマーカ情報が検出可能な場合には、これに基づく第1制御指令値を用いて自律車線変更制御を実行し、前方レーンマーカ情報が検出不能な場合には、側方レーンマーカ情報に基づく第2制御指令値を用いて自律車線変更制御を実行するので、前方レーンマーカ情報が検出不能な場合でも自律車線変更制御を継続して実行することができる。 Further, according to the vehicle cruise control method and the cruise control device 1 of the present embodiment, when the forward lane marker information can be detected, the autonomous lane change control is executed using the first control command value based thereon, When the forward lane marker information cannot be detected, the autonomous lane change control is executed using the second control command value based on the side lane marker information, so the autonomous lane change control is continued even when the forward lane marker information cannot be detected. can be run with

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置1によれば、前方レーンマーカ情報に基づく第1制御指令値と、側方レーンマーカ情報に基づく第2制御指令値を切り替える際は、制御指令値のローパスフィルタ処理又は制御指令値の時間的変化量を抑制する処理を実行するので、切り替え時に制御指令値が急激に変動するのを抑制することができる。 Further, according to the vehicle cruise control method and the cruise control device 1 of the present embodiment, when switching between the first control command value based on the forward lane marker information and the second control command value based on the side lane marker information, the control command Since the low-pass filter processing of the value or the processing of suppressing the amount of change in the control command value over time is performed, it is possible to suppress rapid fluctuations in the control command value at the time of switching.

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置1によれば、前方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状は、前方レーンマーカ情報が検出可能な場合には、時間の経過とともに逐次更新し、前方レーンマーカ情報が、検出可能から検出不能になった場合には、検出可能になるまで、最後に推定された道路形状を保持して第1制御指令値の生成に用いる。これにより、道路形状の推定の信頼性が高い前方レーンマーカ情報を用いた第1制御指令値を可能な限り利用することができる。 Further, according to the vehicle cruise control method and the cruise control device 1 of the present embodiment, the road shape estimated based on the forward lane marker information is sequentially updated over time when the forward lane marker information can be detected. However, when the forward lane marker information changes from detectable to undetectable, the last estimated road shape is retained and used to generate the first control command value until detectable. As a result, the first control command value using the forward lane marker information with high reliability for estimating the road shape can be used as much as possible.

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置1によれば、蓄積された側方レーンマーカ情報の位置情報を所定の関数に回帰分析することにより、当該道路の曲率を推定するか、又は蓄積された側方レーンマーカ情報の相対角度情報から、単位長さ当たりの相対角度変化量の平均値を算出することにより、当該道路の曲率を推定するので、道路の曲率を精度よく推定することができる。 Further, according to the vehicle cruise control method and the cruise control device 1 of the present embodiment, the curvature of the road is estimated by regression analysis of the position information of the accumulated side lane marker information to a predetermined function. Alternatively, the curvature of the road is estimated by calculating the average value of the relative angle change amount per unit length from the accumulated relative angle information of the side lane marker information, so that the curvature of the road can be accurately estimated. can be done.

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置1によれば、回帰分析による関数近時誤差が所定閾値よりも大きく、又は相対角度変化量の平均値の分散が所定閾値よりも大きい場合には、検出された自車両の走行状態に含まれる車速およびヨーレートから、自車両の走行軌跡の曲率を推定し、この推定された自車両の走行軌跡の曲率を当該道路の曲率と推定するので、道路の曲率を可能な限り精度よく推定することができる。 Further, according to the vehicle cruise control method and the cruise control device 1 of the present embodiment, the function recent error by regression analysis is larger than the predetermined threshold value, or the variance of the average value of the relative angle change amount is larger than the predetermined threshold value. In this case, the curvature of the traveled locus of the own vehicle is estimated from the vehicle speed and yaw rate included in the detected traveling state of the own vehicle, and the estimated curvature of the traveled locus of the own vehicle is estimated as the curvature of the road. Therefore, the curvature of the road can be estimated as accurately as possible.

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置1によれば、自律車線変更制御を実行する際の目標軌跡は、自車両が車線変更を開始する位置及び姿勢と、自車両が車線変更を終了する位置及び姿勢とを滑らかに接続するように生成し、生成された目標軌跡から、自律車線変更制御を実行する際の横位置の目標値及び姿勢角の目標値を生成するので、乗り心地のよい円滑な走行軌跡で車線変更することができる。 Further, according to the vehicle cruise control method and the cruise control device 1 of the present embodiment, the target trajectory when the autonomous lane change control is executed includes the position and attitude at which the own vehicle starts changing lanes, The target trajectory is generated so as to smoothly connect the position and attitude at which the change ends, and the target value of the lateral position and the target value of the attitude angle when executing the autonomous lane change control are generated from the generated target trajectory. It is possible to change lanes on a smooth running trajectory that is comfortable to ride.

また、本実施形態の車両の走行制御方法及び走行制御装置1によれば、現在走行中の車線から目標とする車線へ、前記自律車線変更制御を実行する場合、横位置の目標値と実際の横位置との偏差を小さくする横位置補償処理を実行し、姿勢角の目標値と実際の姿勢角との偏差を小さくする姿勢角補償処理を実行し、推定された道路形状を加算処理するので、正確な制御により車線変更することができる。 Further, according to the vehicle cruise control method and the cruise control device 1 of the present embodiment, when executing the autonomous lane change control from the current lane to the target lane, the target value of the lateral position and the actual Lateral position compensation processing is executed to reduce the deviation from the lateral position, attitude angle compensation processing is executed to reduce the deviation between the target attitude angle value and the actual attitude angle, and the estimated road shape is added. , can change lanes with precise control.

1…走行制御装置
11…センサ
12…自車位置検出装置
13…地図データベース
14…車載機器
15…ナビゲーション装置
16…提示装置
17…入力装置
18…駆動制御装置
19…制御装置
V1…自車両
V2…先行車両
L1…走行中の車線
L2…隣接車線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Travel control apparatus 11... Sensor 12... Vehicle position detection apparatus 13... Map database 14... Vehicle-mounted apparatus 15... Navigation apparatus 16... Presentation apparatus 17... Input device 18... Drive control apparatus 19... Control apparatus V1... Own vehicle V2... Leading vehicle L1: Running lane L2: Adjacent lane

Claims (12)

現在走行中の車線から目標とする車線へ、自律車線変更制御を実行する車両の走行制御方法において、
自車両の走行状態を検出し、
前記自車両の側方において検出される側方レーンマーカ情報に基づいて、現在走行中の道路形状を推定し、
前記自律車線変更制御の開始指令に基づいて、当該自律車線変更制御を実行する際の目標軌跡を生成し、
前記検出された自車両の走行状態と、前記推定された道路形状と、前記生成された目標軌跡とに基づいて、前記自律車線変更制御の制御指令値を生成する車両の走行制御方法。
In a cruise control method for a vehicle that executes autonomous lane change control from the current lane to the target lane,
Detects the running state of the own vehicle,
estimating the shape of the road on which the vehicle is currently traveling based on the side lane marker information detected on the side of the vehicle;
generating a target trajectory for executing the autonomous lane change control based on the autonomous lane change control start command;
A vehicle running control method for generating a control command value for the autonomous lane change control based on the detected running state of the host vehicle, the estimated road shape, and the generated target trajectory.
前記側方レーンマーカ情報は、道路の車線を区画するレーンマーカに関する情報であって、当該レーンマーカの位置情報と、当該レーンマーカの、前記自車両に対する相対角度情報とを含む請求項1に記載の車両の走行制御方法。 2. The vehicle traveling according to claim 1, wherein said side lane marker information is information relating to lane markers that define lanes of a road, and includes position information of said lane markers and relative angle information of said lane markers with respect to said vehicle. control method. 前記自車両の前方において検出される前方レーンマーカ情報に基づいて、現在走行中の道路形状を推定し、
前方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状に依る第1制御指令値と、側方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状に依る第2制御指令値とを、選択的に用いて前記自律車線変更制御を実行する請求項1又は2に記載の車両の走行制御方法。
estimating the shape of the road on which the vehicle is currently traveling based on forward lane marker information detected in front of the vehicle;
the autonomous lane by selectively using a first control command value depending on the road shape estimated based on the forward lane marker information and a second control command value depending on the road shape estimated based on the side lane marker information; 3. The vehicle cruise control method according to claim 1, wherein change control is executed.
前記前方レーンマーカ情報が検出可能な場合には、前記第1制御指令値を用いて前記自律車線変更制御を実行し、
前記前方レーンマーカ情報が検出不能な場合には、前記第2制御指令値を用いて前記自律車線変更制御を実行する請求項3に記載の車両の走行制御方法。
executing the autonomous lane change control using the first control command value when the forward lane marker information is detectable;
4. The vehicle cruise control method according to claim 3, wherein the autonomous lane change control is executed using the second control command value when the forward lane marker information cannot be detected.
前記第1制御指令値と前記第2制御指令値を切り替える際は、制御指令値のローパスフィルタ処理又は制御指令値の時間的変化量を抑制する処理を実行する請求項3又は4に記載の車両の走行制御方法。 5. The vehicle according to claim 3 or 4, wherein when switching between the first control command value and the second control command value, low-pass filter processing of the control command value or processing for suppressing the temporal change amount of the control command value is executed. running control method. 前記前方レーンマーカ情報に基づいて推定された道路形状は、
前記前方レーンマーカ情報が検出可能な場合には、時間の経過とともに逐次更新し、
前記前方レーンマーカ情報が、検出可能から検出不能になった場合には、検出可能になるまで、最後に推定された道路形状を保持して第1制御指令値の生成に用いる請求項3~5のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。
The road shape estimated based on the forward lane marker information is
If the forward lane marker information is detectable, it is updated sequentially with the passage of time,
When the forward lane marker information changes from detectable to undetectable, the last estimated road shape is retained and used to generate the first control command value until detectable. A running control method for a vehicle according to any one of the items.
前記道路形状は、道路曲率であり、
蓄積された側方レーンマーカ情報の位置情報を所定の関数に回帰分析することにより、道路曲率を推定する請求項1~6のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。
The road shape is a road curvature,
The vehicle cruise control method according to any one of claims 1 to 6, wherein the road curvature is estimated by regression analysis of the position information of the accumulated side lane marker information with a predetermined function.
前記道路形状は、道路曲率であり、
蓄積された側方レーンマーカ情報の相対角度情報から、単位長さ当たりの相対角度変化量の平均値を算出することにより、道路曲率を推定する請求項1~6のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。
The road shape is a road curvature,
The vehicle according to any one of claims 1 to 6, wherein the road curvature is estimated by calculating an average value of relative angle change amounts per unit length from the accumulated side lane marker information relative angle information. running control method.
前記道路形状は、道路曲率であり、
蓄積された側方レーンマーカ情報の位置情報を所定の関数に回帰分析することにより、道路曲率を推定し、
蓄積された側方レーンマーカ情報の相対角度情報から、単位長さ当たりの相対角度変化量の平均値を算出することにより、道路曲率を推定し、
前記検出された自車両の走行状態に含まれる車速およびヨーレートから、自車両の走行軌跡の曲率を推定し、
前記回帰分析による関数近時誤差が所定閾値よりも大きく、又は前記相対角度変化量の平均値の分散が所定閾値よりも大きい場合には、前記推定された自車両の走行軌跡の曲率を道路曲率と推定する請求項1~6のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。
The road shape is a road curvature,
estimating the road curvature by regression analysis of the position information of the accumulated side lane marker information to a predetermined function;
estimating the road curvature by calculating the average value of the relative angle change amount per unit length from the accumulated relative angle information of the side lane marker information;
estimating the curvature of the running trajectory of the own vehicle from the vehicle speed and yaw rate included in the detected running state of the own vehicle;
When the function recent error obtained by the regression analysis is larger than a predetermined threshold value, or when the variance of the average value of the relative angle change amount is larger than a predetermined threshold value, the estimated curvature of the traveled trajectory of the own vehicle is calculated as the road curvature. The vehicle travel control method according to any one of claims 1 to 6, wherein it is estimated that
自律車線変更制御を実行する際の目標軌跡は、前記自車両が車線変更を開始する位置及び姿勢と、前記自車両が車線変更を終了する位置及び姿勢とを滑らかに接続するように生成し、
生成された目標軌跡から、自律車線変更制御を実行する際の横位置の目標値及び姿勢角の目標値を生成する請求項1~9のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。
A target trajectory when executing autonomous lane change control is generated so as to smoothly connect a position and attitude at which the own vehicle starts changing lanes and a position and attitude at which the own vehicle finishes changing lanes,
The vehicle cruise control method according to any one of claims 1 to 9, wherein a target value of the lateral position and a target value of the attitude angle when executing the autonomous lane change control are generated from the generated target trajectory.
現在走行中の車線から目標とする車線へ、前記自律車線変更制御を実行する場合、
前記横位置の目標値と実際の横位置との偏差を小さくする横位置補償処理を実行し、
前記姿勢角の目標値と実際の姿勢角との偏差を小さくする姿勢角補償処理を実行し、
前記推定された道路形状を加算処理する請求項10に記載の車両の走行制御方法。
When executing the autonomous lane change control from the current lane to the target lane,
performing lateral position compensation processing to reduce the deviation between the target value of the lateral position and the actual lateral position;
executing attitude angle compensation processing for reducing the deviation between the target value of the attitude angle and the actual attitude angle;
11. The vehicle running control method according to claim 10, wherein the estimated road shape is added.
現在走行中の車線から目標とする車線へ、自律車線変更制御を実行するためのプロセッサを備える車両の走行制御装置において、
前記プロセッサは、
自車両の走行状態を検出し、
前記自車両の側方において検出される側方レーンマーカ情報に基づいて、現在走行中の道路形状を推定し、
前記自律車線変更制御の開始指令に基づいて、当該自律車線変更制御を実行する際の目標軌跡を生成し、
前記検出された自車両の走行状態と、前記推定された道路形状と、前記生成された目標軌跡とに基づいて、前記自律車線変更制御の制御指令値を生成する車両の走行制御装置。
In a vehicle cruise control device comprising a processor for executing autonomous lane change control from a current lane to a target lane,
The processor
Detects the running state of the own vehicle,
estimating the shape of the road on which the vehicle is currently traveling based on the side lane marker information detected on the side of the vehicle;
generating a target trajectory for executing the autonomous lane change control based on the autonomous lane change control start command;
A vehicle running control device that generates a control command value for the autonomous lane change control based on the detected running state of the own vehicle, the estimated road shape, and the generated target trajectory.
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