JP2023076936A - Vehicle control device - Google Patents
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
Description
本発明は、車両の自動運転や自動運転支援の関連技術に関する。本発明は、その中でも特に、車線変更を安全且つ円滑に実施する技術に関する車両制御装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to technologies related to automatic driving of vehicles and automatic driving support. More particularly, the present invention relates to a vehicle control device related to technology for safely and smoothly changing lanes.
現在、車両における自動運転技術、自動運転支援技術の開発がなされている。これらにおいては、カメラやレーダセンサ、LiDAR(light detection and ranging(光による検知と測距)などのセンサから入力されたデータや地図情報、GPS(Global Positioning System)を用いた自車位置情報によって自動運転が行われている。この自動運転の車線変更に関する技術の1つとして、特許文献1が提案されている。 Currently, the development of automatic driving technology and automatic driving support technology for vehicles is being carried out. In these cases, data input from sensors such as cameras, radar sensors, LiDAR (light detection and ranging), map information, and vehicle position information using GPS (Global Positioning System) As one of the techniques for changing lanes in automatic driving, Patent Literature 1 has been proposed.
特許文献1では、車線変更する際に、後方車両が自車両に追いつくまでに要する所要時間に応じて、目標軌道の最終目的地点が後方車両から遠ざかる方向に向かって移動する目標軌道を算出し直して、自車両と後方車両の車間距離を広げる走行支援装置が開示されている。 In Patent Literature 1, when changing lanes, the target trajectory is recalculated so that the final destination point of the target trajectory moves away from the rear vehicle according to the time required for the rear vehicle to catch up with the own vehicle. In addition, a driving support device that widens the inter-vehicle distance between one's own vehicle and a vehicle behind is disclosed.
しかしながら、特許文献1では、目標軌道算出し直すと最終目的地点が移動してしまうため、例えば交差点付近であった場合に右左折したい交差点内に車線変更最終目的地点を算出してしまい交差点を右左折出来ない可能性がある。このため、特許文献1では、自車両が車線変更したい右左折地点で円滑な車線変更が出来ないおそれがある。 However, in Patent Document 1, if the target trajectory is recalculated, the final destination point will move. You may not be able to turn left. Therefore, in Patent Document 1, there is a possibility that the vehicle cannot smoothly change lanes at a right or left turn point at which the vehicle wishes to change lanes.
そこで、本発明では、周辺車両の状況に合わせて自車両を安全且つ円滑に車線変更させることができる車線変更軌道を生成する技術を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique for generating a lane change track that allows the vehicle to safely and smoothly change lanes according to the situation of surrounding vehicles.
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.
本発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。 A brief outline of a representative one of the present invention is as follows.
一実施の形態によれば、自車両の位置から予め設定された車線変更の始点と終点は変更せず、検知部により検知された周辺車両と自車両の位置関係に基づき、車線変更軌道のうち車線と交差する点を前記自車両の進行方向の前方または後方のいずれか一方にずらし、自車両と周辺車両との距離を長く取る新たな車線変更軌道を算出する技術が提供される。 According to one embodiment, the start point and end point of the lane change set in advance from the position of the own vehicle are not changed, and based on the positional relationship between the surrounding vehicle and the own vehicle detected by the detection unit, A technique is provided for calculating a new lane change trajectory that extends the distance between the own vehicle and surrounding vehicles by shifting the point of intersection with the lane either forward or backward in the traveling direction of the own vehicle.
上記一実施の形態によれば、目標車線軌道算出部が自車両と周辺車両の位置に基づいて自車の進行方向の前方または後方のいずれか一方に車線変更軌道をずらすことにより周辺車両の状況に合った車線変更を安全且つ円滑に実施することが可能になる。 According to the above embodiment, the target lane trajectory calculation unit shifts the lane change trajectory either forward or backward in the traveling direction of the own vehicle based on the positions of the own vehicle and the surrounding vehicles, thereby determining the situation of the surrounding vehicles. It is possible to safely and smoothly change lanes in accordance with
以下、本発明の一実施例を、図面を参照し、本発明の車両制御装置の実施形態について説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。 An embodiment of the vehicle control system of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, in the following description, the same components may be denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions may be omitted. In addition, in order to clarify the description, the drawings may be represented schematically as compared with actual embodiments, but they are only examples and do not limit the interpretation of the present invention.
図1は、本実施例における車両10の概略構成を示す。車両10は、駆動装置9のディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を動力源とした自動車や、電動機を動力源とした電気自動車、ハイブリッド自動車等を含む。電気自動車は、例えば、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池等の電池により放電される電力を使用して駆動される。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
図1に示すように、車両10は、自律運転ないし自動運転支援機能を制御する車両制御装置1と、外界認識装置である自車両周辺情報を取得するカメラ2(2-1から2-5)、レーダセンサ3(3-1から3-6)、LiDAR4(4-1から4-6)、高精度地図情報を取得する地図配信装置11、および、自車位置情報を取得するGPSセンサ5と、が搭載されていることが望ましい。車両(自車両とも言う)10は、また、車両制御装置1からの制御指令を受けて作動するブレーキ制御装置8と、各ブレーキ6(6-1から6-4)及び操舵装置7と、を搭載している。
As shown in FIG. 1, a
また、車両10には、自律運転ないし自動運転支援機能が備えられていることが望ましい。つまり、車両10の自律運転ないし自動運転支援機能を制御する車両制御装置1の演算に従って、自律運転ないし自動運転支援がなされている。この車両制御装置1は、いわゆるECU(Electronic Control Unit, Engine Control Unit)で実現可能である。なお、車両制御装置1の詳細については、後述する。
In addition, it is desirable that the
また、車両制御装置1は、車内通信回線を介して、他の機器と接続している。まず、車内通信回線は、外界認識装置に接続している。外界認識装置は、カメラ2(2-1から2-5)、レーダセンサ3(3-1から3-6)、LiDAR4(4-1から4-6)などで実現でき、物標や障害物を認識する。認識対象としては、歩行者や他の車両(周辺車両、並走車両や先行車両等)も含まれる。そして、外界認識装置(2、3、4)は、自車両10の周辺に存在する周辺車両を検知する検知部であり、認識した情報を、車両制御装置1に通知する。なお、これら、車内通信回線は、CAN(Controller Area Network)及びEthernet通信で実現できる。また、外界認識装置(2、3、4)は、車両10の全方向、つまり、前後左右方向に向けて設置することが望ましい。
In addition, the vehicle control device 1 is connected to other devices via an in-vehicle communication line. First, the in-vehicle communication line is connected to the external recognition device. The external world recognition device can be realized by camera 2 (2-1 to 2-5), radar sensor 3 (3-1 to 3-6), LiDAR 4 (4-1 to 4-6), etc. to recognize Pedestrians and other vehicles (surrounding vehicles, side-by-side vehicles, preceding vehicles, etc.) are also included as objects to be recognized. The external world recognition devices (2, 3, 4) are detection units that detect surrounding vehicles existing around the
また、車内通信回線は、車両10の走行状況や挙動を示す車体情報を取得するブレーキ制御装置8に接続されている。そして、ブレーキ制御装置8は各ブレーキ6-1から6-4に接続されている。このため、ブレーキ制御装置8は、車両制御装置1からの制御指令に従って、各ブレーキ6-1から6-4に制動指令を出力する。なお、ブレーキ制御装置8は、ブレーキペダルの操作に従った制御指令を出力する機能を有してもよい。この結果、図示しない各タイヤに制動力が働き、車両10が減速ないし停止する。
In addition, the in-vehicle communication line is connected to a
また、車内通信回線は、操舵装置7にも接続されている。そして、操舵装置7は車両制御装置1からの制御指令に従って、前輪を操舵する。操舵装置7はステリング操作に従った制御指令を出力する機能を有してもよい。
The in-vehicle communication line is also connected to the
また、車内通信回線は、報知装置12に接続している。報知装置12は、いわゆる車載器、つまり、車載インフォテイメント装置やカーナビゲーション装置で実現できる。報知装置は、車両制御装置1からの通知を受信し、その制御指令や運転に関するアラートを出力する。報知装置12の出力には、報知装置12の出力形態には、表示画面での画像、文字の他、スピーカでの音の出力も含まれる。
Also, the in-vehicle communication line is connected to the
次に、図2を用いて、車両制御装置1の構成を説明する。まず、図2は、車両制御装置1の機能ブロック図である。車両制御装置1は、上述のように、外界認識装置のカメラ2-1から2-5、レーダセンサ3-1から3-6、LiDAR4-1から4-6やブレーキ制御装置8から車両センサ情報、自車位置情報を取得するGPSセンサ5、地図配信装置11から高精度地図情報を受け付ける。
Next, the configuration of the vehicle control device 1 will be described with reference to FIG. First, FIG. 2 is a functional block diagram of the vehicle control device 1. As shown in FIG. As described above, the vehicle control device 1 receives vehicle sensor information from the cameras 2-1 to 2-5 of the external recognition device, the radar sensors 3-1 to 3-6, the LiDAR 4-1 to 4-6, and the
また、車両制御装置1は、ブレーキ制御装置8や操舵装置7、駆動装置9、報知装置12へ各種情報、指令を出力する。
The vehicle control device 1 also outputs various information and commands to the
ここで、車両制御装置1は、図示した各機能ブロックを有し、目標車線軌道を算出する。ここでは、各機能ブロックで実行する処理の概要を説明し、詳細については、図3~図6を用いて、後述する。 Here, the vehicle control device 1 has each illustrated functional block and calculates the target lane trajectory. Here, an outline of the processing executed by each functional block will be described, and details will be described later with reference to FIGS. 3 to 6. FIG.
まず、自車位置確認部101は、自車位置情報を取得するGPSセンサ5と地図配信装置11から高精度地図情報を受け取り地図上の車両10の自車位置を確認する。運転計画部102は、自車10が目的地まで進む予定の経路に沿って配置されたチェックポイントの様なもので、交差点や横断歩道等の情報を含み交差点や車線変更での意思決定を行った結果と地図配信装置11から高精度地図情報の情報から運転計画レーン情報取得部104で走行レーン中央点と左右境界点を取得して走行目標位置抽出部105に伝える。
First, the vehicle
また、走行目標位置抽出部105は、自車位置確認部101の車両10の自車位置情報、運転計画部102の自車10が目的地まで進む予定の経路に沿って配置されたチェックポイントである交差点や横断歩道等の情報、運転計画レーン情報取得部104の走行レーン中央点と左右境界点に基づいて、走行目標位置を抽出する。
Further, the target travel
また、目標軌道算出部106において、走行目標位置抽出部105で車線変更イベントが発生した際に、相対距離・速度検知部103の車両10の自車位置周辺車両の相対距離、相対速度情報によって車線変更目標軌道を算出して出力する。目標軌道算出部106は、目標車線変更算出部と言うことも可能である。目標軌道算出部106は、検知部(2,3,4)により検知した周辺車両(20)の位置に基づいて、目標車線変更軌道のうち車線と交差する点を自車両10の進行方向の前方または後方のいずれか一方にずらす(または、移動させる)目標車線変更軌道を算出する。
Also, in the target
また、目標前後横加速度算出部107において、目標軌道算出部106の車線変更目標軌道の算出結果を用いて、車両10が車線変更目標軌道に沿うように操舵装置7,ブレーキ制御装置8、駆動装置9へ制御指令を送信して車両10を制御する。目標前後横加速度算出部107は、走行制御装置と言うこともできる。目標前後横加速度算出部107は、車線変更目標軌道(車線変更軌道)に基づいて自車両10の加減速または操舵のうち少なくとも一方を制御する。
Further, the target longitudinal lateral
以上の処理により、車両10は、自動運転、自動運転支援が可能になる。また、車両10が、自動運転や自動運転支援が備えていなくとも、報知装置12を介して、運転者に車線変更目標軌道の算出結果を提示できる。
By the above processing, the
本発明においては、車両制御装置1は、第1車線から第1車線に隣接して並設された第2車線へと車線変更をしようとしている自車両10において、自車両10の周辺車両(20)を検知する検知部(2,3,4)の検出結果を利用する。車両制御装置1は、検知部(2,3,4)により検知した周辺車両(20)と自車両10の位置関係に基づいて、目標車線変更軌道のうち車線LAと交差する点を自車両10の進行方向の前方または後方のいずれか一方にずらす(または、移動させる)目標車線変更軌道を算出する目標車線変更算出部(目標軌道算出部106)を備える。なお、以下の説明では、自車(自車両)10と異なる他の車両として、周辺車両を20、周辺車両20のうちの並走車両を21、周辺車両20のうちの先行車両を22として説明する。検知部(2,3,4)により検知した自車両10と周辺車両20と位置関係により、周辺車両20は、並走車両21、または、先行車両22、と検知されるものとする。
In the present invention, the vehicle control device 1 controls the surrounding vehicles (20 ) is used. Based on the positional relationship between the surrounding vehicle (20) detected by the detection units (2, 3, 4) and the
次に、図3~図6を用いて、本実施例の処理の詳細を説明する。なお、以下では、車両制御装置1における各処理の主体を、図2に示す各機能ブロックで記載する。 Next, the details of the processing of this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 6. FIG. In addition, below, the subject of each process in the vehicle control apparatus 1 is described by each functional block shown in FIG.
次に図3を用いて、本実施形態の車両10が行う第1動作例(自車10が第1車線1Lである走行車線におり、第2車線L2に並走車両21がいる場合の第2車線L2への車線変更に関連する第1動作例)の流れについて説明する。図3は、本実施形態の車両が行う第1動作例の流れを示すフローチャートである。図4は、本発明の一実施例における第1動作例についてのリスクマップ図である。図5は、本発明の一実施例における車線変更軌道のうち車線と交差する点を車両10の進行方向の前方にずらす場合の説明図である。図9は、本発明の一実施例における制御点P1~P4を示す図である。図3のフローチャートは、目標軌道算出部106により実行される。
Next, referring to FIG. 3, a first operation example performed by the
図3に示すように、まず、図2における走行目標位置抽出部105までの演算結果から目標軌道算出部106の算出結果である目標走行位置が決定すると車線変更における始点P1座標(x1,y1)、終点P4座標(x4,y4)が設定される(ステップS111、図9参照)。
As shown in FIG. 3, first, when the target travel position, which is the calculation result of the target
ステップS111に続いて、図2における並走車両21までの相対距離・速度検知部103から周辺車両20の車両10に対する相対距離、相対速度を算出する(ステップS112)。
Following step S111, the relative distance and relative speed of the
ステップS111およびステップS112の動作に続いて、並走車両21が図4に示すリスクマップの所定閾値の範囲内th0(例えば車両10の先端から前方に2倍の長さまでの距離)以下th1(例えば車両10の後端から車両10の1/2長さ後方までの距離)未満の範囲である場合に、並走車両21がDangerZoneにいるか否かを判定する(ステップS113)。並走車両21がDangerZoneにいると判定されると(S113:Yes)、相対速度によっては車線変更時に接触してしまう可能性があると推測される。そのため、並走車両21の車両10に対する相対速度が0以上かつ相対距離が車両10の後端から所定閾値th1以内であるかを判定する(ステップS114)。なお、相対速度が正の値の場合は並走車両21が車両10から遠ざかっていくとし、一方で相対速度が負の値の場合は並走車両21が車両10に近づいていることとする。
Following the operations of steps S111 and S112, the side-by-
ステップS114の判定をした結果、並走車両21の車両10に対する相対速度が0以上かつ相対距離が所定閾値th1であると判定される場合には(S114:Yes)、車線変更中に自車両10が並走車両21に接触する可能性が低いと推測される。そのため、車線変更に伴う目標軌道を変更するための制御点P2座標(x2,y2)と制御点P3座標(x3,y3)を下記の(数1)~(数4)を用いて算出して設定(ステップS115)し、その制御点P2、P3(図9参照)を用いて、図5に示すように車線変更軌道のうち車線LAと交差する点APを車両10の進行方向の前方の点BPにずらし、安全かつ円滑に車線変更を行うための軌道を下記の(数5)~(数6)の演算により生成する(ステップS116)。つまり、図9に示す制御点P2、P3のX方向の値を変更することで、図5に示すように、車線LAと交差する点APを車両10の進行方向の前方の点BPに移動させる。ここで、車線LAは、第1車線1Lと第1車線1Lに隣接して並設された第2車線2Lとの間に設けられているものとする。並走車両21の車両10に対する相対速度が0以上かつ相対距離が所定閾値th1でないと判定される場合には(S114:No)、ステップS117へ移行する。
As a result of the determination in step S114, when it is determined that the relative speed of the
制御点1:P2(x2,y2)座標演算式
x2=(x4-x1)×P2移動割合 (数1)
※P2移動割合は任意の定数とする(初期値:0.5)
y2=(y(t0)+y(t1)+y(t2)+y(t3)+y(t4))/5 (数2)
※t0=0、t1=0.01、t2=0.02、t3=0.03、t4=0.04
制御点2:P3(x3,y3)座標演算式
x3=(x4-x1)×P3移動割合 (数3)
※P3移動割合は任意の定数とする(初期値:0.5)
y3=(y(tn)+y(tn-1)+y(tn-2)+y(tn-3)+y(tn-4))/5 (数4)
※tn=1、tn-1=0.99、tn-2=0.98、tn-3=0.97、tn-4=0.96
始点座標P1(x1,y1)、終点座標P4(x4,y4)として、制御点P2(x2,y2)、制御点P3(x3,y3)から軌道を演算する式
x(t)=at3+bt2+ct+d (数5)
y(t)=et3+ft2+gt+h (数6)
0≦t≦1
a=-x1+3x2-3x3+x4, b=3x1-6x2+3x3, c=-3x1+3x2, d=x1
e=-y1+3y2-3y3+y4, f=3y1-6y2+3y3, g=-3y1+3y2, h=y1
ステップS113の判定をした結果、並走車両21がDangerZoneにないと判定される場合には(S113:No)、並走車両21の車両10に対する相対距離と相対速度によって車線変更時に接触する可能性が変わる。
Control point 1: P2 (x2, y2) coordinate formula
x2=(x4-x1)×P2 movement rate (equation 1)
* P2 movement rate is an arbitrary constant (initial value: 0.5)
y2=(y( t0 )+y( t1 )+y( t2 )+y( t3 )+y( t4 ))/5 (equation 2)
* t0 =0, t1 =0.01, t2 =0.02, t3 =0.03, t4 =0.04
Control point 2: P3 (x3, y3) coordinate calculation formula
x3=(x4-x1)×P3 movement rate (equation 3)
* P3 movement rate is an arbitrary constant (initial value: 0.5)
y3=(y( tn )+y(tn -1 )+y(tn -2 )+y(tn -3 )+y(tn -4 ))/5 (equation 4)
* tn =1, tn -1 =0.99, tn -2 =0.98, tn -3 =0.97, tn -4 =0.96
Formula for calculating the trajectory from control point P2 (x2, y2) and control point P3 (x3, y3) with start point coordinates P1 (x1, y1) and end point coordinates P4 (x4, y4)
x(t)= at3 + bt2 +ct+d (Equation 5)
y(t)= et3 + ft2 +gt+h (Equation 6)
0≤t≤1
a=-x1+3x2-3x3+x4, b=3x1-6x2+3x3, c=-3x1+3x2, d=x1
e=-y1+3y2-3y3+y4, f=3y1-6y2+3y3, g=-3y1+3y2, h=y1
As a result of the determination in step S113, if it is determined that the
次に並走車両21が図4の示すWarningZoneである所定閾値th1からth2以内に所定時間以上いるか否かを判定する(ステップS118)。なお、WarningZoneは安全かつ円滑な走行を実現するという観点から、所定閾値の範囲内th1(例えば車両10の後端から自車両10の1/2の長さの距離)以上th2(例えば車両10の後端から自車両10の1/2の長さ後方からさらに自車両10の2台分の後方までの距離)未満の範囲である。また、所定時間は、例えば1secである。
Next, it is determined whether or not the
ステップS118の判定をした結果、並走車両21がWarningZoneに所定時間以上いると判定される場合には(S118:Yes)、車両10と並走車両21の相対速度により、車線変更中の接触の可能性が変わる。そのため、車両10と並走車両21の相対速度が0以上であるか否かを判定する(ステップS119)。並走車両21がWarningZoneに所定時間以上いないと判定される場合(S118:No)、S120へ移行する。
As a result of the determination in step S118, if it is determined that the side-by-
ステップS119の判定の結果、車両10と並走車両21の相対速度が0以上であると判定される場合には(S119:Yes)、並走車両21が車両10から遠ざかるため、車線変更中に接触する可能性は低いと推測される。そのため、制御点P2座標(x2,y2)と制御点P3座標(x3,y3)は(数1)~(数4)の演算式で算出する。但し(数1)及び(数3)の移動割合は初期値を入力して算出した結果を設定(ステップS120)し、その制御点P2、P3を用いて、安全かつ円滑に車線変更を行うための軌道を(数5)~(数6)の演算により生成する(ステップS116)。
As a result of the determination in step S119, if it is determined that the relative speed between the
ステップS119の判定をした結果、車両10と並走車両21の相対速度が0未満であると判定される場合には(S119:No)、並走車両21が車両10に接近しているため、車両10と並走車両21が接触する可能性がある。そのため、法定速度を超えない範囲で相対速度を0以上にすることができれば、車両10と並走車両21が接触する可能性を低くすることが可能となる。そこで、法定速度を超えない範囲で相対速度を0以上にできるかを判定する(ステップS121)。
As a result of the determination in step S119, if it is determined that the relative speed between the
ステップS121の判定をした結果、車両10と並走車両21の相対速度が法定速度を超えない範囲で0以上にできると判定される場合には(S121:Yes)、並走車両21が車両10から遠ざかるため、車線変更中に接触する可能性は低いと推測される。そのため、制御点P2座標(x2,y2)と制御点P3座標(x3,y3)は(数1)~(数4)の演算式で算出する。但し(数1)及び(数3)の移動割合は初期値を入力して算出した結果を設定(ステップS120)し、その制御点P2、P3を用いて、安全かつ円滑に車線変更を行うための軌道を生成する(ステップS116)。
As a result of the determination in step S121, when it is determined that the relative speed between the
ステップS121の判定をした結果、車両10と並走車両21の相対速度が法定速度を超えない範囲で0以上にできないと判定される場合には(S121:No)、車線変更中に車両10が並走車両21に接触する可能性があると推測される。そのため、車線変更のために設定された始点P1座標(x1,y1)、終点P4座標(x4,y4)を削除する(ステップS117)。その後、車線変更における始点P1座標(x1,y1)、終点P4座標(x4,y4)の設定(ステップS111)から演算を開始する。
As a result of the determination in step S121, if it is determined that the relative speed between the
次に、図6を用いて、本実施形態の車両が行う第2動作例(第1車線1Lである走行車線が混雑していて先行車両22がいる場合の第2車線2Lへの車線変更、例えば、追い越し動作など、に関連する第2動作例)の流れについて説明する。図6は、本実施形態の車両が行う第2動作例の流れを示すフローチャートである。図7は、本発明の一実施例における第2動作例についてのリスクマップ図である。図6のフローチャートは、目標軌道算出部106により実行される。
Next, with reference to FIG. 6, a second operation example performed by the vehicle of the present embodiment (lane change to the
図6に示すように、まず、図2における走行目標位置抽出部105までの演算結果から目標軌道算出部106の算出結果である目標走行位置が決定すると車線変更における始点P1座標(x1,y1)、終点P4座標(x4,y4)が設定される(ステップS131)。
As shown in FIG. 6, first, when the target travel position, which is the calculation result of the target
ステップS131に続いて、図2における先行車両22までの相対距離・速度検知部103から周辺車両20の自車両10に対する相対距離、相対速度を算出する(ステップS132)。
Following step S131, the relative distance and relative speed of the surrounding
ステップS131およびステップS132の動作に続いて先行車両22が図7に示すDangerZoneにいるか否かを判定する(ステップS133)。なお、DangerZoneは安全かつ円滑な走行を実現するという観点から、所定閾値の範囲内th0(例えば自車両10の先端)以上th1(例えば自車両10の先端から自車両10の2倍の長さの前方までの距離)未満の範囲である。
Following the operations of steps S131 and S132, it is determined whether or not the preceding
ステップS133の判定の結果、先行車両22がDangerZoneにいると判定される場合には(S133:Yes)、相対速度によっては車線変更時に接触してしまう可能性があると推測される。
As a result of the determination in step S133, when it is determined that the preceding
そのため、先行車両22の車両10に対する相対速度が0を超える、もしくは0未満であるかを判定する(ステップS134)。なお、相対速度が正の値の場合は先行車両22が自車両10から遠ざかっていくとし、一方で相対速度が負の値の場合は先行車両22が自車両10に近づいていることとする。
Therefore, it is determined whether the relative speed of the preceding
ステップS134の判定の結果、先行車両22の車両10に対する相対速度が0未満であると判定される場合には(S134:Yes)、車線変更中に車両10が先行車両22に接触する可能性があると推測される。そのため、車線変更のために設定された始点P1座標(x1,y1)、終点P4座標(x4,y4)を削除する(ステップS135)。その後、車線変更における始点P1座標(x1,y1)、終点P4座標(x4,y4)の設定(ステップS131)から演算を開始する。
As a result of the determination in step S134, when it is determined that the relative speed of the preceding
ステップS134の判定の結果、先行車両22の車両10に対する相対速度が0を超えると判定される場合には(S134:No)、車線変更時に車両10と先行車両22が接触する可能性が低いと推測される。そのため、車両10と先行車両22の相対距離によっては安全かつ円滑に車線変更を行えると判断できる。そこで、車両10と先行車両22の相対距離が所定閾値th4(例えば、車両10の一台分の距離)以上であるか否かを判定する(ステップS136)。
As a result of the determination in step S134, when it is determined that the relative speed of the preceding
ステップS136の判定の結果、車両10と先行車両22の相対距離が所定閾値th4を超えると判定される場合には(S136:Yes)、車線変更に伴う目標軌道を変更するための制御点P2座標(x2,y2)とP3座標(x3,y3)は(数1)~(数4)の演算式で算出(ステップS137)し、その制御点P2、P3(図9参照)を用いて、図8に示すように車線変更軌道のうち車線LAと交差する点CPを車両10の進行方向の後方の点DPにずらし、安全かつ、より早く加速できるための軌道を(数5)~(数6)の演算により生成する(ステップS138)。つまり、図9に示す制御点P2、P3のX方向の値を変更することで、図8に示すように、車線LAと交差する点CPを車両10の進行方向の後方の点DPに移動させる。
As a result of the determination in step S136, when it is determined that the relative distance between the
ステップS136の判定の結果、車両10と先行車両22の相対距離が所定閾値th4以下であると判定される場合には(S136:No)、車線変更時に車両10と先行車両22が接触する可能性があると推測される。そのため、車線変更のために設定された始点P1、終点P4を削除する(ステップS135)。その後、車線変更における始点P1座標(x1,y1)、終点P4座標(x4,y4)の設定(ステップS131)から演算を開始する。
As a result of the determination in step S136, when it is determined that the relative distance between the
ステップS133の判定の結果、先行車両22がDangerZoneにいないと判定される場合には(S133:No)、先行車両22の車両10に対する相対距離と相対速度によって車線変更時に接触する可能性が変わる。
When it is determined that the preceding
次に、先行車両22がWarningZoneである所定閾値th1からth2以内に所定時間以上いるか、もしくは相対速度が減少しているか否かを判定する(ステップS139)。なお、WarningZoneは安全かつ円滑な走行を実現するという観点から、所定閾値の範囲内th1(例えば自車両10の先端から自車両10の2台分の長さの距離)以上th2(例えば車両10の先端から自車両10の4台分の長さの距離)未満の範囲である。また、所定時間は、例えば1secである。
Next, it is determined whether or not the preceding
ステップS139の判定の結果、先行車両22がWarningZoneに所定時間以上いるか、もしくは相対速度が減少していると判定される場合には(S139:Yes)、車線変更時に車両10と先行車両22が接触する可能性が低いと推測される。そのため、車線変更に伴う目標軌道を変更するための制御点P2座標(x2,y2)とP3座標(x3,y3)は(数1)~(数4)の演算式で算出(ステップS137)し、その制御点P2,P3を用いて、図8に示すように車線変更軌道のうち車線LAと交差する点CPを車両10の進行方向の後方の点DPにずらし、安全かつ、より早く加速できるための軌道を(数5)~(数6)の演算により生成する(ステップS138)。
As a result of the determination in step S139, if it is determined that the preceding
ステップS139の判定の結果、先行車両22がWarningZoneに所定時間以上いない、かつ相対速度が減少していないと判定される場合には(S139:No)、車線変更中に車両10が先行車両22に接触する可能性が低いと推測される。そのため、制御点P2座標(x2,y2)とP3座標(x3,y3)は(数1)~(数4)の演算式で算出する。但し(数1)及び(数3)の移動割合は初期値を入力して算出した結果を設定(ステップS140)し、その制御点P2、P3を用いて、安全かつ円滑に車線変更を行うための軌道を生成する(ステップS138)。
As a result of the determination in step S139, if it is determined that the preceding
以上のように、本実施例では、車線変更時に車線変更軌道のうち車線と交差する点を車両の進行方向の前方または後方のいずれか一方にずらし、新たな車線変更軌道を算出することで、安全性を確保しながら円滑な車線変更が可能な車線変更軌道を生成することが可能になる。 As described above, in this embodiment, when changing lanes, a new lane change trajectory is calculated by shifting the intersection of the lane change trajectory with the lane either forward or backward in the direction of travel of the vehicle. It is possible to generate a lane change trajectory that enables a smooth lane change while ensuring safety.
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiments, it goes without saying that the invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified.
1:車両制御装置
2:カメラ
3:レーダセンサ
4:LiDAR
10:車両(自車両)
20:周辺車両
21:並走車両
22:先行車両
106:目標軌道算出部
107:目標前後横加速度算出部(走行制御装置)
1: Vehicle control device 2: Camera 3: Radar sensor 4: LiDAR
10: Vehicle (own vehicle)
20: Peripheral vehicle 21: Parallel vehicle 22: Leading vehicle 106: Target trajectory calculator 107: Target longitudinal lateral acceleration calculator (running control device)
Claims (3)
前記車線変更軌道に基づいて前記自車両の加減速または操舵のうち少なくとも一方を制御する走行制御装置と、を有し、
前記目標軌道算出部は、前記車線変更の前記始点と前記終点は変更せずに、検知部により検知された周辺車両と前記自車両の位置関係に基づき,前記算出した車線変更軌道のうち車線と交差する点を前記自車両の進行方向の前方または後方のいずれか一方にずらし、新たな車線変更軌道を算出する、ことを特徴とする車両制御装置。 a target trajectory calculation unit that calculates a lane change trajectory from the positions of the starting point and the end point of the lane change preset from the position of the own vehicle;
a cruise control device that controls at least one of acceleration/deceleration and steering of the own vehicle based on the lane change track;
The target trajectory calculation unit does not change the start point and the end point of the lane change, and calculates the calculated lane change trajectory based on the positional relationship between the surrounding vehicle and the own vehicle detected by the detection unit. A vehicle control device, characterized in that a new lane change trajectory is calculated by shifting a crossing point either forward or backward in the traveling direction of the own vehicle.
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