JP2022142221A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の運転操作を支援する車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that assists driving operation of a vehicle.
かかる車両制御装置の例として、特許文献1に記載の技術がある。特許文献1に記載の車両制御装置では、乗員の搭乗状態を判定し、乗員が搭乗していない無人状態を検知した場合には、乗員が搭乗している有人状態と比較し、目標とする停止位置付近の障害物との離し距離を短くする。なお、ここでの無人状態とは、運転操作子(ステアリングホイール、アクセル、ブレーキ等)を操作する乗員(運転者)だけでなく、運転操作子を操作しない乗員(非運転者)も含めて、車両に一人も搭乗していない状態のことである。一方、有人状態とは、運転者または非運転者も含めて、車両に一人以上の乗員が搭乗している状態のことである。 As an example of such a vehicle control device, there is a technology described in Patent Document 1. In the vehicle control device described in Patent Document 1, the boarding state of the occupant is determined, and when an unmanned state in which no occupant is on board is detected, it is compared with the manned state in which the occupant is on board, and a target stop is performed. Shorten the separation distance from obstacles near the position. Note that the unmanned state here includes not only the crew (driver) who operates the driving controls (steering wheel, accelerator, brake, etc.), but also the crew (non-driver) who does not operate the driving controls. It means that there is no one in the vehicle. On the other hand, the manned state is a state in which one or more passengers, including the driver and non-drivers, are on board the vehicle.
しかしながら、狭小な領域に停止する際に、乗員が搭乗していない無人時の車両制御では、自車両周辺の障害物と自車両との離し距離が短くなるため、センサが検知した自車両周辺の障害物と自車両間の距離情報が実際の距離より短い場合は、障害物に接触する可能性が高くなるという課題がある。 However, when the vehicle is stopped in a narrow area, the distance between the vehicle and the obstacles around the vehicle becomes short under unmanned vehicle control with no occupants on board. If the distance information between the obstacle and the own vehicle is shorter than the actual distance, there is a problem that the possibility of contacting the obstacle increases.
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたもので、無人車両を制御する場合、目標となる停止位置が狭小な領域の場合でも、障害物への接触を回避することができる車両制御装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a vehicle control device capable of avoiding contact with an obstacle even when a target stop position is in a narrow area when controlling an unmanned vehicle. intended to provide
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。すなわち、自車両が停止可能な停止可能領域を認識する停止可能領域認識部と、前記自車両が前記停止可能領域に停止するための停止経路を生成する停止経路生成部と、を備え、前記停止経路生成部は、前記自車両の乗員が無人と判定した場合において、前記停止可能領域が狭小な領域と判定した場合、前記停止可能領域が狭小な領域と判定しなかった場合に比べて前記自車両周辺の外界情報を取得するセンサの障害物の検知誤差が小さくなるような停止経路を生成することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, a stopable area recognition unit for recognizing a stoppable area where the own vehicle can stop, and a stop route generation unit for generating a stop route for stopping the own vehicle in the stoppable area. When it is determined that the occupant of the own vehicle is unoccupied, the route generation unit determines that the stopable area is a narrow area compared to the case where the stopable area is not determined to be a narrow area. It is characterized by generating a stopping route that reduces an obstacle detection error of a sensor that acquires external world information around the vehicle.
本発明によれば、目標停止位置が狭小な領域内にある場合は、曲率が小さくなるような停止経路を生成する。そのため、自車両のヨー角の変化量を小さくできる。自車両周辺の障害物を検知するカメラやソナーなどのセンサは、車両のヨー角の変化量が大きくなるにつれて、単位時間あたりの障害物の認識精度が下がるため、自車両のヨー角の変化量を小さくすることで、センサの単位時間あたりの障害物の認識精度を高くすることができ、障害物に接触する可能性を低くすることが可能となる。 According to the present invention, when the target stop position is within a narrow area, a stop path with a small curvature is generated. Therefore, the amount of change in the yaw angle of the own vehicle can be reduced. Sensors such as cameras and sonars that detect obstacles around the vehicle cannot recognize obstacles per unit time as the amount of change in the yaw angle of the vehicle increases. can be made smaller, the obstacle recognition accuracy per unit time of the sensor can be increased, and the possibility of coming into contact with the obstacle can be reduced.
言い換えれば、無人車両を制御する(無人で停止支援を実施する)場合、目標となる停止位置が狭小な領域の場合は、センサの単位時間当たりの障害物の検知誤差が小さくなるような停止経路を引くことで、センサの障害物の認識精度を向上させ、障害物への接触を回避することができる。 In other words, when controlling an unmanned vehicle (unmanned stop support), if the target stop position is in a narrow area, a stopping path that reduces the obstacle detection error per unit time of the sensor By pulling the , it is possible to improve the obstacle recognition accuracy of the sensor and avoid contact with the obstacle.
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返し説明は省略する場合がある。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in all drawings for describing the embodiments, portions having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.
図1は、本発明に係る車両制御装置の一実施形態を搭載した車両を概略的に示したものである。本発明に係る車両制御装置としての運転支援ECU(Electronic Control Unit)11は、車両(自車両)100に搭載され、車両100の運転操作を支援(本例では特に停止支援)する。 FIG. 1 schematically shows a vehicle equipped with an embodiment of a vehicle control system according to the invention. A driving assistance ECU (Electronic Control Unit) 11 as a vehicle control device according to the present invention is mounted on a vehicle (self-vehicle) 100 and assists the driving operation of the vehicle 100 (especially stop assistance in this example).
図示実施形態の車両100は、車両前方に搭載された前方カメラ2F、車両右方に搭載された右方カメラ2R、車両後方に搭載された後方カメラ2B、車両左方に搭載された左方カメラ2L、ソナー3、ステアリングホイール4の操作量(操舵角)を検知する操舵角センサ5を有する電動パワーステアリング装置6、右前車輪7FRの車輪速を検知する右前車輪速センサ8FR、右後車輪7RRの車輪速を検知する右後車輪速センサ8RR、左後車輪7RLの車輪速を検知する左後車輪速センサ8RL、左前車輪7FLの車輪速を検知する左前車輪速センサ8FL、車載表示装置9、重量センサ10、運転支援ECU11、車両制御ECU12等から構成される。
The
前方カメラ2F、右方カメラ2R、後方カメラ2B、左方カメラ2Lはレンズと撮像素子を備え、自車両100の周辺環境を撮像できるように適切に配置されている。各カメラ2F、2R、2B、2Lの撮像画像は運転支援ECU11に送信されて画像処理が行われる。以下、特に区別しない場合は、カメラ2と呼ぶ。カメラ2は、単眼カメラでもよいし、ステレオカメラでもよい。
The
ソナー3は、車両100の前部、後部、側面部に複数設置されており、各ソナー3は、超音波を送信するとともに、上記超音波が周囲の障害物から反射した反射波を受信することにより、車両100周辺の障害物との距離を測定し、その測定結果は運転支援ECU11に送信される。運転支援ECU11では、各ソナー3から送信された測定結果である自車両100周辺の障害物情報を記憶する。
A plurality of
前記カメラ2およびソナー3は、自車両100周辺の外界情報を取得するための外界情報取得センサ(以降、単にセンサとも呼ぶ)を構成する。なお、前記カメラ2およびソナー3以外のセンシング手段を用いて、自車両100周辺の外界情報を取得しても良い。
The
自車両100の車体の前後左右には、右前車輪7FR、右後車輪7RR、左後車輪7RL、左前車輪7FLが配置されており、それら各車輪7FR、7RR、7RL、7FLには、右前車輪速センサ8FR、右後車輪速センサ8RR、左後車輪速センサ8RL、左前車輪速センサ8FLが設けられている。各車輪速センサ8FR、8RR、8RL、8FLはそれぞれの車輪速を検知し、各車輪速を運転支援ECU11に送信する。運転支援ECU11は、前記各車輪速の情報をもとに自車両100の速度を演算する。以下、特に区別しない場合、右前車輪7FR、右後車輪7RR、左後車輪7RL、左前車輪7FLを車輪7と呼び、右前車輪速センサ8FR、右後車輪速センサ8RR、左後車輪速センサ8RL、左前車輪速センサ8FLを車輪速センサ8と呼ぶことがある。
A right front wheel 7FR, a right rear wheel 7RR, a left rear wheel 7RL, and a left front wheel 7FL are arranged on the front, rear, right, and left sides of the vehicle body of the
電動パワーステアリング装置6は、車両100の運転室内に設けられたステアリングホイール4の操作量(操舵角)に応じて、車輪7の向きを変える。
The electric
電動パワーステアリング装置6は、例えばステアリングホイール4の操舵角を検知する操舵角センサ5、各車輪7の向きを変えるトルクとなる操舵トルクを補助するモーター(不図示)、操舵トルクを制御する電動パワーステアリングECU(不図示)を備え、運転者のステアリングホイール4の操作を補助するように操舵トルクを制御して車輪7の向きを変える。電動パワーステアリング装置6の操舵角センサ5により検知された操舵角は、運転支援ECU11に送信される。運転支援ECU11は、前記操舵角の情報をもとに自車両100の進行方向を演算する。
The electric
車載表示装置9は、車両100の運転室内に設けられており、運転者に対して各種情報を提供する。運転者へ提供される情報には、例えば、カメラ2により撮像されて運転支援ECU11によって処理された画像などがある。
The in-
車載表示装置9は、例えば、ディスプレイと入力装置とが一体化したタッチパネルとして構成してもよいし、カーナビゲーションシステムの一部であってもよいし、ヘッドアップディスプレイとして構成してもよい。
The in-
車載表示装置9は、例えば、キーボード、音声指示装置、スイッチなどの情報入力装置を備えてもよい。また、車載表示装置9の画面には感圧式または静電式のタッチパネルが搭載されており、各種の入力操作を可能とし、運転者はタッチパネルで入力操作を行うことにより、入力内容を運転支援ECU11に送信することができる。
The in-
重量センサ10は、車両100の運転室内に設けられており、乗員の重さの変化を検知し、乗員の搭乗を検知する。検知した情報(つまり、乗員が搭乗していない無人状態か、乗員が搭乗している有人状態かの情報)は運転支援ECU11に送信される。なお、前記重量センサ10以外のセンシング手段を用いて、自車両100の乗員の乗降情報を取得しても良い。
The
運転支援ECU11は、カメラ2およびソナー3(センサ)から受信した環境情報(外界情報)データをもとに、自車両100周辺の自車両100が停止可能な場所(位置ないし領域)を演算するとともに、自車両100周辺の障害物情報を演算する。停止可能な場所は車載表示装置9に送信し、車載表示装置9に表示された停止可能な場所から、運転者が停止位置を選択・決定し、自車両100を停車する。
The driving
次に、重量センサ10で運転手の乗降を確認し、無人で運転支援を実施するか、有人で停止支援を実施するかを判定する。運転支援ECU11では、前記運転手の乗降情報および前記障害物情報をもとに、自車両位置(自車両100の停車位置)から上記選択された場所までの停止経路を演算し、演算した停止経路を車両制御ECU12に送信する。
Next, the
車両制御ECU12では、前記運転支援ECU11から送信された停止経路に基づき自車両100について(選択された)停止可能な場所までの誘導を支援するために、運転者のステアリングホイール操作やアクセル操作、ブレーキ操作等の何れかまたは全てを支援する。
The
図2は、図1に示す運転支援ECU11の内部の機能ブロック構成を示したものである。このような機能ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらを組み合わせたものによって実現される。なお、運転支援ECU11は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等のメモリ等を備えるコンピュータとして構成されている。運転支援ECU11の各機能は、ROMに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することによって実現される。RAMは、プロセッサが実行するプログラムによる演算の中間データ等を含むデータを格納する。
FIG. 2 shows the internal functional block configuration of the driving
図2に示すように、運転支援ECU11は、基本的に、自車位置推定部201、停止可能位置演算部202、障害物情報解析部203、停止経路演算部204を備える。
As shown in FIG. 2 , the driving
自車位置推定部201では、各車輪速センサ8から受信した各車輪7の車輪速から自車両100の速度を演算し、電動パワーステアリング装置6の操舵角センサ5から受信するステアリングホイール4の操舵角から自車両100の進行方向を演算し、自車両100の車速及び進行方向から自車両100の座標位置を演算する。なお、自車両100の座標位置の検出方法は、これに限定されない。演算した結果は、停止可能位置演算部202、および障害物情報解析部203に送信される。
The own vehicle
停止可能位置演算部202では、カメラ2あるいはソナー3(センサ)により取得した自車両100周辺の環境情報(外界情報)を解析し、自車位置推定部201から取得した自車両100の座標位置周辺に自車両100が停止可能な位置が存在するか否かを演算する。停止可能な位置は、見つからない場合や、1つのみ見つかる場合、複数見つかる場合がある。
The possible stop
停止可能位置演算部202は、解析内容の一例として、自車両100周辺に、自車両100の全幅、全長、全高以上の停止可能な空間がある場合、その空間を停止位置候補とし、停止位置候補の座標位置と停止位置候補周辺環境の解析結果を、車載表示装置9、車両制御ECU12に送信し、停止位置候補の座標位置と停止位置候補周辺環境の解析結果と停止位置候補の間口の長さを、停止経路演算部204に送信する。本実施形態では、カメラ2あるいはソナー3により取得した自車両100の座標位置周辺の環境情報を入力の例として挙げたが、光を利用したセンサの情報をもとに解析しても良い。また、上記実施形態では、自車両100の幅、長さ、高さ以上の停止可能な空間がある場合、その空間を停止位置候補としたが、停止枠や案内標識等により停止位置候補(自車両100が停止可能な位置)を検出しても良い。
As an example of analysis contents, if there is a space in the vicinity of the
すなわち、停止可能位置演算部202は、カメラ2あるいはソナー3(センサ)により取得した外界情報から、自車両100周辺に自車両100が停止可能な停止可能領域(停止位置候補)を認識する停止可能領域認識部としての機能を有する。
That is, the stoppable
障害物情報解析部203では、カメラ2あるいはソナー3(センサ)により取得した自車両100周辺の環境情報(外界情報)を解析し、自車位置推定部201から取得した自車両100の座標位置周辺に、障害物が存在するか否かを演算する。障害物情報解析部203で演算された障害物の座標情報は、停止経路演算部204、車両制御ECU12に送信する。
The obstacle
すなわち、障害物情報解析部203は、カメラ2あるいはソナー3(センサ)により取得した外界情報から、自車両100周辺の障害物を検知する障害物検知部としての機能を有する。
That is, the obstacle
自車両100の運転者は、自車両100を停車し、車載表示装置9の画面表示をもとに、自車両100を停止する場所(以降、目標停止位置と呼ぶ場合がある)を停止可能な空間(停止位置候補)から選択するとともに、停止支援開始の入力をボタンまたは音声等により行うことにより、その情報が停止経路演算部204に送信される。また、運転手が自車両100を停止する場所(目標停止位置)を選択すると、車載表示装置9から車両制御ECU12に自車両100の停車要求を送信し、車両制御ECU12では、停止支援が開始するまで自車両100の停車を保持する。
The driver of the
停止経路演算部204では、例えば車載表示装置9から停止支援開始のボタンが押下された信号を受信し、自車両100が停車を保持した後に、重量センサ10から取得した運転手の有無情報(乗降情報)から運転手がいないことを判定すると、自車位置推定部201から取得した自車両100の座標位置と、停止可能位置演算部202から取得した(選択済みの)停止位置候補の座標位置と停止位置候補周辺環境の解析結果と、障害物情報解析部203から取得した障害物情報をもとに、自車両100の停車位置から上記選択された目標停止位置までの停止経路を演算する。ここで、停止経路演算部204では、自車両100が自車両100周辺の障害物に接触しないような停止経路を演算する。演算された停止経路情報は、車両制御ECU12に送信する。
For example, the stop
すなわち、停止経路演算部204は、障害物情報解析部203から取得した障害物の検知情報を加味して(障害物に接触しないように)、自車両100が停止可能領域(自車両100が停止可能な領域)に停止するための停止経路を生成する停止経路生成部としての機能を有する。
That is, the stop
車両制御ECU12では、停止経路演算部204で演算された停止経路に沿って自車両100が走行するように当該自車両100を制御することにより、自車両100を前記目標停止位置まで停止するための車両操作中に適切な停止支援を受けることができる。
The
図3は、本発明の実施形態における無人時での停止支援処理のフローチャートである。図3に示す処理は、主として運転支援ECU11の停止経路演算部204で実行される処理である。
FIG. 3 is a flowchart of unattended stop support processing according to the embodiment of the present invention. The processing shown in FIG. 3 is processing mainly executed by the stop
図3において、ステップS301では、運転手が自車両100を停車後に、一例として車載表示装置9に表示した停止位置の候補から目標となる停止位置(目標停止位置)を決定すると、ステップS302の処理に進む。なお、目標となる停止位置(目標停止位置)の決定方法は、これに限定されない。
In FIG. 3, in step S301, after the driver stops the
ステップS302では、ステップS301で目標停止位置を決定すると、停止支援を開始するまで自車両100の停車の保持を指示する。
In step S302, when the target stop position is determined in step S301, an instruction is given to keep the
ステップS303では、重量センサ10が検知する運転手の乗降情報をもとに、乗員の降車(乗員が搭乗していない無人状態)を確認することで、ステップS304の処理に進む。
In step S303, based on the driver's boarding/alighting information detected by the
ステップS304では、自車両100の運転者が自車両100を手動で運転中であり、その時の各車輪速センサ8から受信した各車輪7の車輪速から自車両100の速度を演算し、電動パワーステアリング装置6の操舵角センサ5から受信するステアリングホイール4の操舵角から自車両100の進行方向を演算し、自車両100の車速及び進行方向から自車両100の座標位置(自車停車推定位置)を演算する。
In step S304, the driver of the
ステップS305では、カメラ2あるいはソナー3(センサ)により取得した自車両100周辺の環境情報(外界情報)を解析し、障害物が存在するか否かを演算し、障害物が存在する場合には、その座標情報およびその障害物の確信度(障害物情報)を演算する。
In step S305, environmental information (external world information) around the
ステップS306では、自車両100の停車位置(自車停車推定位置)からステップS301で選択された目標停止位置までの停止経路を演算する。なお、ここでの停止経路演算処理は、後で詳細に説明する。 In step S306, a stop route from the stop position of the own vehicle 100 (estimated own vehicle stop position) to the target stop position selected in step S301 is calculated. The stop route calculation processing here will be described later in detail.
ステップS307では、運転手が停止支援開始ボタンを押下し、自車両100が停車を保持しているときに(ステップS302参照)、重量センサ10で運転手の降車を検知し(ステップS303参照)、カメラ2あるいはソナー3(センサ)によって、運転手が自車両100の周辺にいないことが確認できた場合に(ステップS304、S305参照)、停止支援を開始する。
In step S307, when the driver presses the stop support start button and the
本実施形態では、重量センサ10による乗員の搭乗判定を例として挙げたが、重量センサ10が搭載されていない車両においては、一例として運転手が降車した後に自車両100のドアに触れるなどして降車したことを運転支援ECU11に伝える方法でもよい。
In the present embodiment, the boarding determination of the occupant by the
図4は、本発明の実施形態における無人時での停止経路演算処理(図3のステップS306)のフローチャートである。図4に示す処理は、主として運転支援ECU11の停止経路演算部204で実行される処理である。
FIG. 4 is a flow chart of the stop route calculation processing (step S306 in FIG. 3) in an unmanned state according to the embodiment of the present invention. The processing shown in FIG. 4 is processing mainly executed by the stop
ステップS401では、停止可能位置演算部202で算出した目標となる停止位置(目標停止位置)の間口の長さと基準値を比較し、基準値より短い場合は目標停止位置が狭小な領域と判定し、ステップS402に進む。ここでの基準値は、例えば自車両100の全幅の長さに余裕度(以降、マージンと呼ぶ)を付加したものであり、マージンはセンサの認識誤差のみを考慮した最短の長さとし、乗員の降車スペース確保のための距離は含まないようにしている。
In step S401, the frontage length of the target stop position (target stop position) calculated by the possible
ステップS402では、停止経路演算時に前提とする各パラメータを変更する。変更するパラメータは、自車両100の車速、加速度、操舵角速度、操舵角加速度のいずれか、および/または全てであり、ステップS402では、それぞれのパラメータの上限を、変更しない場合と比べて低めに設定(制限)する。
In step S402, each parameter assumed when calculating the stopping route is changed. The parameters to be changed are any and/or all of the vehicle speed, acceleration, steering angular velocity, and steering angular acceleration of the
図5は、パラメータを変更しない場合(ステップS401でNoの場合)の目標停止経路とステップS402でパラメータを変更した場合での目標停止経路を示したものである。目標停止位置500は、ステップS301で運転手が決定した目標停止位置であり、停止開始位置501は、自車両100が目標停止位置500に停止する際の、最終の目標の後退経路(以降、最終目標後退経路と呼ぶ)を開始する位置(最終切り返し位置と呼ぶ場合がある)の後輪車軸の中心位置を示す。目標停止経路502は、ステップS402で各パラメータを変更しない場合での最終目標後退経路であり、目標停止経路503は、ステップS402で操舵角速度の上限を制限した場合での最終目標後退経路であり、目標停止経路504は、ステップS402で操舵角加速度の上限を制限した場合での最終目標後退経路を示している。障害物505は、自車両100周辺の障害物を示している。同図に示すように、目標停止経路503の方が目標停止経路502と比較し、曲率が小さく、自車両100のヨー角の変化量が小さい停止経路となるため、センサの単位時間当たりの障害物の検知誤差が小さくなり、センサの障害物の認識精度が向上し、安全性が向上する。また、目標停止経路504の方が目標停止経路502と比較し、曲率が小さく、自車両100の操舵を切り始める際のヨー角の変化量が小さい停止経路となるため、上記と同様にセンサの障害物の認識精度が向上し、安全性が向上する。
FIG. 5 shows the target stop route when the parameter is not changed (No in step S401) and the target stop route when the parameter is changed in step S402. The
図6は、自車両100が操舵を切り始める際の時間経過における操舵角の変化量を示している。点線601は、操舵角速度と操舵角加速度を制限しない場合の停止経路での操舵角の変化量であり、実線602は、操舵角速度と操舵角加速度の上限を制限した場合の停止経路での操舵角の変化量を示している。実線602では、点線601と比べて、単位時間あたりの操舵角の変化量(=操舵角加速度)が小さくなるため、前述のように、センサの単位時間当たりの障害物の検知誤差が小さくなり、センサの障害物の認識精度が向上し、安全性を向上できる。
FIG. 6 shows the amount of change in the steering angle over time when the
図7は、最終目標後退経路において、停止開始位置501から停止完了位置701までの時間経過における車速の変化量を示している。点線702は、自車両100の車速と加速度を制限しない場合の停止経路での車速の変化量であり、実線703は、ステップS402で自車両100の車速と加速度の上限を制限した場合の停止経路での車速の変化量を示している。実線703では、点線702と比べて、自車両100の車速が緩やかに変化している(単位時間あたりの車速の変化量(=加速度)が小さくなる)ことから、前述のように、センサの単位時間当たりの障害物の検知誤差が小さくなり、センサの障害物の認識精度が向上し、安全性を向上できる。
FIG. 7 shows the amount of change in vehicle speed over time from the
図5と図7では、一例として最終目標後退経路を示しているが、本実施形態の車両制御装置では、最終目標後退経路に限定せずに、自車両100が目標停止位置500に停止が完了するまでの全目標停止経路で操舵角速度、操舵角加速度、車速、加速度のいずれか、および/または、全ての上限を下げた停止経路を生成する。 5 and 7 show the final target reverse route as an example, the vehicle control system of the present embodiment is not limited to the final target reverse route. A stop path is generated by lowering the upper limit of any one and/or all of the steering angular velocity, steering angular acceleration, vehicle speed, and acceleration in all the target stop paths up to the point of time.
図4に戻り、ステップS403では、自車両100が目標停止位置500に停止する際の最終目標後退経路を変更する。具体的な変更内容としては、最終目標後退経路に所定長以上の直進経路を設ける。言い換えれば、目標停止位置500に対する最終切り返し位置(停止開始位置501)から停止完了位置701への走行経路(の一部もしくは全部)に所定長以上の直進経路を設ける。ここでの所定長は、例えば停止可能位置演算部202で算出した目標となる停止位置(目標停止位置)の間口の長さに応じて可変に設定してもよく、一例として、間口の長さが短くなるに応じて、所定長を長くなるように設定してもよい。
Returning to FIG. 4, in step S403, the final target reverse route for stopping the
図8では、一例として、ステップS403で間口の長さが短くなるに応じて、直進経路の所定長を変更した際の停止経路(最終目標後退経路)を示している。この時の所定長は、例えば、基準値と間口の長さの差分に対して、所定値を乗算することで算出する。ここでの基準値は、例えば自車両100の全幅の長さにマージンを付加したものであり、マージンはセンサの認識誤差のみを考慮した最低限の長さとし(図4のステップS401の説明を併せて参照)、図8では長さ806を示す。前記の間口の長さは、停止可能位置演算部202で算出した目標となる停止位置(目標停止位置)の間口の長さであり、図8では間口長さ804と805である。前記の所定値は、停止精度を保つための所定値であり、停止状況に応じて可変としてもよい。直進経路800と801は、最終目標後退経路に目標停止位置500(停止完了位置701)に繋がる直進経路を設けた場合での直進経路部分を示しており、所定長802と803は、間口から最終目標後退経路内の直進経路の開始位置までの長さを示している。同図に示すように、間口長さ804より間口長さ805の方が短いため、所定長802より所定長803の方が長くなり、直進経路800より直進経路801の方が直進部の長い停止経路となる。そのため、直進経路801の方が、直進経路800と比べて、曲率が小さく、自車両100のヨー角の変化量が小さい停止経路となり、センサの単位時間当たりの障害物の検知誤差が小さくなるため、センサの障害物の認識精度が向上し、安全性が向上する。
FIG. 8 shows, as an example, a stop route (final target reverse route) when the predetermined length of the straight route is changed as the length of the frontage becomes shorter in step S403. The predetermined length at this time is calculated, for example, by multiplying the difference between the reference value and the length of the frontage by a predetermined value. The reference value here is, for example, the total width of the
図8では、一例として、最終目標後退経路に直進経路を設けた場合の停止経路を示しているが、本実施形態の車両制御装置では、最終目標後退経路に限定せずに、最終切り返し位置から目標停止位置への走行経路が前進時の場合においても、間口の長さに応じて直進経路を設けてもよい。つまり、本実施形態の車両制御装置は、最終切り返し位置から目標停止位置への走行経路が前進時の停止支援においても適用可能である。 FIG. 8 shows, as an example, a stop route in the case where the final target reverse route is provided with a straight route. Even when the travel route to the target stop position is forward, a straight route may be provided according to the length of the frontage. That is, the vehicle control device of the present embodiment can also be applied to stop support when the travel route from the final turning position to the target stop position is forward.
図9は、一例として、ステップS307で停止支援を開始してから、自車両100が目標停止位置500に停止が完了するまでの目標停止経路を示している。目標停止経路901は、ステップS402で停止経路演算に前提とする車速、加速度、操舵角速度、操舵角加速度のいずれか、および/または、全ての上限を下げて、ステップS403で最終目標後退経路に直進経路を設けた場合(無人時において目標停止位置が狭小な領域と判定した場合)の目標停止経路であり、目標停止経路902は、パラメータと最終後退経路に変更の処理を加えなかった場合(無人時において目標停止位置が狭小な領域と判定しなかった場合、あるいは、通常時または有人時)の目標停止経路である。目標停止経路901は、目標停止経路902と比較し、曲率が小さくなる停止経路を引いており、自車両100のヨー角の変化量が小さいことから、センサの単位時間当たりの障害物の検知誤差が小さくなるため、センサの障害物の認識精度が向上し、安全性が向上する。
FIG. 9 shows, as an example, a target stop route from when the stop support is started in step S307 until the
以上で説明したように、本実施形態の運転支援ECU11の停止経路演算部(停止経路生成部)204は、前記自車両100の乗員が無人と判定した場合において、前記停止可能領域が狭小な領域と判定した場合、前記停止可能領域が狭小な領域と判定しなかった場合に比べて前記センサの(単位時間当たりの)障害物の検知誤差が小さくなるような停止経路を生成する。換言すれば、本実施形態の運転支援ECU11の停止経路演算部(停止経路生成部)204は、前記自車両100の乗員が無人と判定した場合、前記停止可能領域が狭小な領域と判定した場合の停止経路を、前記停止可能領域が狭小な領域と判定しなかった場合の停止経路に比べて前記センサの(単位時間当たりの)障害物の検知誤差が小さくなるように生成する。
As described above, the stop route calculation unit (stop route generation unit) 204 of the driving
また、前記停止経路演算部(停止経路生成部)204は、前記センサの前記障害物の検知誤差が小さくなるような停止経路を生成するために、曲率が小さくなるような停止経路を生成する。 In addition, the stop route calculation unit (stop route generation unit) 204 generates a stop route having a small curvature in order to generate a stop route that reduces the obstacle detection error of the sensor.
また、前記停止経路演算部(停止経路生成部)204は、曲率が小さくなるような停止経路を生成するために、前記停止可能領域に対する最終切り返し位置から停止完了位置への走行経路(の一部もしくは全部)に直進経路を設ける。また、前記停止経路演算部(停止経路生成部)204は、前記直進経路の長さを前記停止可能領域の間口の長さに応じて可変に設定する。また、前記停止経路演算部(停止経路生成部)204は、曲率が小さくなるような停止経路を生成するために、停止経路生成の前提とする操舵角速度、および/または、操舵角加速度の上限を制限する。 In addition, the stop route calculation unit (stop route generation unit) 204 generates a stop route having a small curvature. or all). Further, the stop route calculation unit (stop route generation unit) 204 variably sets the length of the straight route according to the length of the frontage of the stop possible area. In order to generate a stop path with a small curvature, the stop path calculation unit (stop path generation unit) 204 sets the upper limit of the steering angular velocity and/or the steering angular acceleration, which are prerequisites for generating the stop path. Restrict.
また、前記停止経路演算部(停止経路生成部)204は、前記センサの前記障害物の検知誤差が小さくなるような停止経路を生成するために、停止経路生成の前提とする車速、および/または、加速度の上限を制限する。 In addition, the stop route calculation unit (stop route generation unit) 204 generates a stop route that reduces the obstacle detection error of the sensor. , to limit the upper limit of acceleration.
本実施形態によれば、目標停止位置が狭小な領域内にある場合は、曲率が小さくなるような停止経路を生成する。そのため、自車両100のヨー角の変化量を小さくできる。自車両100周辺の障害物を検知するカメラ2やソナー3などのセンサは、車両のヨー角の変化量が大きくなるにつれて、単位時間あたりの障害物の認識精度が下がるため、自車両100のヨー角の変化量を小さくすることで、センサの単位時間あたりの障害物の認識精度を高くすることができ、障害物に接触する可能性を低くすることが可能となる。
According to the present embodiment, when the target stop position is within a narrow area, a stop route with a small curvature is generated. Therefore, the amount of change in the yaw angle of the
言い換えれば、無人車両を制御する(無人で停止支援を実施する)場合、目標となる停止位置が狭小な領域の場合は、センサの単位時間当たりの障害物の検知誤差が小さくなるような停止経路を引くことで、センサの障害物の認識精度を向上させ、障害物への接触を回避することができる。 In other words, when controlling an unmanned vehicle (unmanned stop support), if the target stop position is in a narrow area, a stopping path that reduces the obstacle detection error per unit time of the sensor By pulling the , it is possible to improve the obstacle recognition accuracy of the sensor and avoid contact with the obstacle.
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形形態が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
また、前記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。 In addition, each configuration, function, processing unit, processing means, etc. described above may be realized by hardware, for example, by designing a part or all of them with an integrated circuit, and the processor realizes each function. It may be realized by software by interpreting and executing a program to execute.
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に格納することができる。 Information such as programs, tables, and files that implement each function can be stored in storage devices such as memories, hard disks, and solid state drives (SSDs), or recording media such as IC cards, SD cards, and DVDs.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。 In addition, the control lines and information lines indicate those considered necessary for explanation, and do not necessarily indicate all the control lines and information lines necessary for mounting. In practice, it can be considered that almost all configurations are interconnected.
2 カメラ
3 ソナー
4 ステアリングホイール
5 操舵角センサ
6 電動パワーステアリング装置
7 車輪
8 車輪速センサ
9 車載表示装置
10 重量センサ
11 運転支援ECU(車両制御装置)
12 車両制御ECU
100 車両
201 自車位置推定部
202 停止可能位置演算部(停止可能領域認識部)
203 障害物情報解析部(障害物検知部)
204 停止経路演算部(停止経路生成部)
500 目標停止位置
505 障害物
2
12 vehicle control ECU
100
203 Obstacle information analysis unit (obstacle detection unit)
204 stop route calculator (stop route generator)
500
Claims (7)
前記自車両が前記停止可能領域に停止するための停止経路を生成する停止経路生成部と、を備え、
前記停止経路生成部は、前記自車両の乗員が無人と判定した場合において、前記停止可能領域が狭小な領域と判定した場合、前記停止可能領域が狭小な領域と判定しなかった場合に比べて前記自車両周辺の外界情報を取得するセンサの障害物の検知誤差が小さくなるような停止経路を生成することを特徴とする車両制御装置。 a stoppable area recognition unit that recognizes a stoppable area in which the vehicle can be stopped;
a stop route generation unit that generates a stop route for the host vehicle to stop in the stoppable area;
When it is determined that the vehicle has no occupants, the stop route generation unit determines that the stoppable area is a narrow area compared to a case where the stoppable area is not determined to be a narrow area. A vehicle control device that generates a stop route that reduces an obstacle detection error of a sensor that acquires external world information around the own vehicle.
前記停止経路生成部は、前記センサの前記障害物の検知誤差が小さくなるような停止経路を生成するために、曲率が小さくなるような停止経路を生成することを特徴とする車両制御装置。 In the vehicle control device according to claim 1,
The vehicle control device, wherein the stop path generator generates a stop path having a small curvature in order to generate a stop path that reduces a detection error of the obstacle of the sensor.
前記停止経路生成部は、曲率が小さくなるような停止経路を生成するために、前記停止可能領域に対する最終切り返し位置から停止完了位置への走行経路に直進経路を設けることを特徴とする車両制御装置。 In the vehicle control device according to claim 2,
The vehicle control device, wherein the stop route generation unit provides a straight route on a travel route from a final turnback position in the stop possible area to a stop completion position in order to generate the stop route with a small curvature. .
前記停止経路生成部は、前記直進経路の長さを前記停止可能領域の間口の長さに応じて可変に設定することを特徴とする車両制御装置。 In the vehicle control device according to claim 3,
The vehicle control device, wherein the stop route generator variably sets the length of the straight route according to the length of the frontage of the stoppable area.
前記停止経路生成部は、曲率が小さくなるような停止経路を生成するために、停止経路生成の前提とする操舵角速度、および/または、操舵角加速度の上限を制限することを特徴とする車両制御装置。 In the vehicle control device according to claim 2,
The vehicle control is characterized in that the stop path generation unit limits an upper limit of a steering angular velocity and/or a steering angular acceleration, which are prerequisites for generating the stop path, in order to generate a stop path having a small curvature. Device.
前記停止経路生成部は、前記センサの前記障害物の検知誤差が小さくなるような停止経路を生成するために、停止経路生成の前提とする車速、および/または、加速度の上限を制限することを特徴とする車両制御装置。 In the vehicle control device according to claim 1,
The stop route generation unit limits an upper limit of vehicle speed and/or acceleration, which are prerequisites for stop route generation, in order to generate a stop route that reduces an error in detecting the obstacle by the sensor. A vehicle control device characterized by:
前記センサにより取得した外界情報から、前記自車両周辺に前記自車両が停止可能な停止可能領域を認識する停止可能領域認識部と、
前記障害物の検知情報を加味して、前記自車両が前記停止可能領域に停止するための停止経路を生成する停止経路生成部と、を備え、
前記停止経路生成部は、前記自車両の乗員が無人と判定した場合において、前記停止可能領域が狭小な領域と判定した場合、前記停止可能領域が狭小な領域と判定しなかった場合に比べて前記センサの単位時間当たりの前記障害物の検知誤差が小さくなるような停止経路を生成することを特徴とする車両制御装置。 an obstacle detection unit that detects obstacles around the vehicle from the external information acquired by the sensor;
a stoppable area recognition unit that recognizes a stoppable area in the vicinity of the own vehicle in which the own vehicle can be stopped from the external world information acquired by the sensor;
a stop route generation unit that generates a stop route for the host vehicle to stop in the stoppable area, taking into account the obstacle detection information;
When it is determined that the vehicle has no occupants, the stop route generation unit determines that the stoppable area is a narrow area compared to a case where the stoppable area is not determined to be a narrow area. A vehicle control device that generates a stop route that reduces a detection error of the obstacle per unit time of the sensor.
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JP2021042316A JP2022142221A (en) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | Vehicle control device |
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