JP2023125206A - Control device - Google Patents

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泰一郎 益子
Taiichiro Masuko
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Abstract

To further enhance safety of a self-driving vehicle at a curve.SOLUTION: A control device 10 comprises: a target route setting section 103 which sets a target route of a vehicle on the basis of a surrounding situation of the vehicle; and a follow-up control section 104 which performs route follow-up control of the vehicle on the basis of the target route. The target route setting section 103: determines whether or not the vehicle is under a sharp curve condition that the vehicle is coming close to a sharp curve where a curvature of a road is abruptly changed and a neighboring driving lane exists on an outer side of the sharp curve on the basis of the surrounding situation; and sets a target route for a center of a rear shaft of the vehicle, when determining that the vehicle is under the sharp curve condition, so that the vehicle passes through the curve by allowing wheels thereof on an outer side of the curve to be in the neighboring driving lane.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の一態様は、車両の自動運転に係る制御装置に関する。 One aspect of the present invention relates to a control device related to automatic driving of a vehicle.

特許文献1には、車両の走行可能領域を検出し、該走行可能領域を車両が走行するように生成される目標軌跡に基づいて、車両の目標経路を設定する運転支援装置が記載されている。 Patent Document 1 describes a driving support device that detects a travelable region of a vehicle and sets a target route for the vehicle based on a target trajectory generated so that the vehicle travels in the travelable region. .

特開2014-218098号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-218098

一般的に、目標経路設定では、リア軸中心の目標経路が走行車線の中央に設定される。例えば大型車や牽引車においては、ホイールベースやオーバーハングが長いため、カーブ入口においてリア軸中心の目標経路が走行車線の中央に設定されると、隣接車線にオーバーハング等が突っ込むおそれがある。 Generally, when setting a target route, a target route centered on the rear axle is set at the center of the driving lane. For example, large vehicles and towed vehicles have long wheelbases and overhangs, so if the target route centered on the rear axle is set in the center of the driving lane at the entrance of a curve, there is a risk that the overhang will run into the adjacent lane.

本発明の一態様は上記実情に鑑みてなされたものであり、カーブにおける自動運転車両の安全性をより高めることを目的とする。 One aspect of the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to further enhance the safety of an automatic driving vehicle on curves.

本発明の一態様に係る制御装置は、車両の周辺の状況に基づき、車両の目標経路を設定する目標経路設定部と、目標経路に基づき、車両の経路追従制御を行う追従制御部と、を備え、目標経路設定部は、周辺の状況に基づき、車両が、道路の曲率が急激に変化する急カーブの手前を走行しており、且つ、急カーブの方向と反対側に隣接車線が存在している、急カーブ条件であるか否かを判定することと、急カーブ条件であると判定した場合、車両が、走行車線と隣接車線とを跨ぐように走行するように、車両のリア軸中心の目標経路を設定することと、を実行する。 A control device according to one aspect of the present invention includes a target route setting unit that sets a target route for the vehicle based on the surrounding situation of the vehicle, and a tracking control unit that performs route tracking control for the vehicle based on the target route. In preparation, the target route setting unit detects, based on the surrounding conditions, that the vehicle is traveling in front of a sharp curve where the curvature of the road changes rapidly, and that there is an adjacent lane on the opposite side of the sharp curve. If it is determined that the condition is a sharp curve, the center of the rear axle of the vehicle is determined so that the vehicle straddles the driving lane and the adjacent lane. Setting the target route and executing the.

本発明の一態様に係る制御装置では、車両が急カーブ手前を走行しており、且つ、急カーブの方向と反対側に隣接車線が存在している場合において、車両が走行車線と隣接車線とを跨ぐように走行するように、車両のリア軸中心の目標経路が設定される。一般的に、目標経路設定では、リア軸中心の目標経路が走行車線の中央に設定される。しかしながら、例えば大型車や牽引車においては、ホイールベースやオーバーハングが長いため、カーブ入口においてリア軸中心の目標経路が走行車線の中央に設定されると、隣接車線にオーバーハング等が突っ込むおそれがある。この点、本発明の一態様に係る制御装置では、急カーブの手前を走行しており且つ急カーブの方向と反対側に隣接車線が存在しているか(急カーブ条件であるか)否かが判定され、急カーブ条件である場合に、リア軸中心の目標経路が、走行車線の中央ではなく、走行車線と隣接車線とを跨ぐよう車両が走行するように、隣接車線側に設定される。この場合、車両は、急カーブの手前において隣接車線の一部に入り込むようになる。これにより、急カーブの手前では隣接車線の一部がつぶれて隣接車線を走行する他の車両が入り込んでこれなくなると共に、カーブ入口で隣接車線にオーバーハングが急に突っ込む事態を回避することができる。このことで、急カーブ走行時における自動運転車両の安全性をより高めることができる。 In the control device according to one aspect of the present invention, when the vehicle is traveling in front of a sharp curve and there is an adjacent lane on the opposite side to the direction of the sharp curve, the control device allows the vehicle to distinguish between the traveling lane and the adjacent lane. A target route centered on the rear axle of the vehicle is set so that the vehicle travels astride the rear axis. Generally, when setting a target route, a target route centered on the rear axle is set at the center of the driving lane. However, for example, large vehicles and towing vehicles have long wheelbases and overhangs, so if the target route centered on the rear axle is set in the center of the driving lane at the entrance of a curve, there is a risk that the overhang will run into the adjacent lane. be. In this regard, the control device according to one aspect of the present invention determines whether or not the vehicle is traveling in front of a sharp curve and there is an adjacent lane on the opposite side of the sharp curve (i.e., sharp curve condition). If the condition is determined to be a sharp curve, the target route centered on the rear axle is set not in the center of the driving lane but on the adjacent lane side so that the vehicle travels astride the driving lane and the adjacent lane. In this case, the vehicle enters a portion of the adjacent lane before the sharp curve. As a result, a portion of the adjacent lane is collapsed before a sharp curve, preventing other vehicles traveling in the adjacent lane from entering the lane, and also avoids a situation where the overhang suddenly crashes into the adjacent lane at the entrance of the curve. . This makes it possible to further improve the safety of the autonomous vehicle when driving on sharp curves.

目標経路設定部は、急カーブ条件であると判定した場合、周辺の状況に基づき走行車線と隣接車線との境界線となる白線を認識し、該白線を車両のリア軸中心の目標経路に設定してもよい。このような構成によれば、より確実且つ容易に、車両が走行車線と隣接車線とを跨ぐよう走行するようにリア軸中心の目標経路を設定することができる。 When the target route setting unit determines that the condition is a sharp curve, the target route setting unit recognizes the white line that is the boundary line between the driving lane and the adjacent lane based on the surrounding conditions, and sets the white line as the target route centered on the rear axle of the vehicle. You may. According to such a configuration, it is possible to more reliably and easily set a target route centered on the rear axis so that the vehicle travels across the driving lane and the adjacent lane.

目標経路設定部は、急カーブ条件であると判定した場合、周辺の状況に基づき走行車線の境界線となる2本の白線を認識し、該2本の白線の中間線を所定量だけ隣接車線側にオフセットした線を車両のリア軸中心の目標経路に設定してもよい。このような構成によれば、急カーブ条件以外の通常時の制御(走行車線の中央に目標経路を設定する制御)を少し変更することによって、急カーブ条件における制御を実現することができ、より容易に、車両が走行車線と隣接車線とを跨ぐよう走行するように目標経路を設定することができる。また、通常時の制御と同様に実施することができるため、例えば一時的に隣接車線との境界線となる白線が認識できないような場合においても、車両が走行車線と隣接車線とを跨ぐよう走行するように目標経路を設定することができる。 When the target route setting unit determines that the condition is a sharp curve, the target route setting unit recognizes two white lines that are the boundaries of the driving lane based on the surrounding situation, and moves the middle line between the two white lines by a predetermined amount to the adjacent lane. A line offset to the side may be set as the target route centered on the rear axis of the vehicle. According to this configuration, by slightly changing the control under normal conditions other than sharp curve conditions (control for setting the target route in the center of the driving lane), it is possible to realize control under sharp curve conditions. A target route can be easily set so that the vehicle travels across the driving lane and the adjacent lane. In addition, since it can be carried out in the same way as normal control, for example, even if the white line that is the boundary line with the adjacent lane cannot be recognized temporarily, the vehicle will be able to drive so that it straddles the driving lane and the adjacent lane. A target route can be set to

本発明の一態様によれば、カーブにおける自動運転車両の安全性をより高めることができる。 According to one aspect of the present invention, the safety of an automated driving vehicle on a curve can be further improved.

本実施形態に係る自動運転システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of an automatic driving system concerning this embodiment. 急カーブ手前における車両の挙動について説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the behavior of a vehicle before a sharp curve. 通常時の目標経路設定について説明する図である。It is a figure explaining target route setting in normal times. 急カーブ手前における目標経路設定について説明する図である。It is a figure explaining target route setting before a sharp curve. 図1に示された制御装置により実行される制御手順を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a control procedure executed by the control device shown in FIG. 1. FIG.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, in the following description, the same or equivalent elements are given the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

図1は、自動運転システム1の構成例を示すブロック図である。自動運転システム1は、車両に搭載されており、車両の自動運転を制御する。自動運転システム1は、例えば、GPS(Global Positioning System)受信器20と、地図データベース30と、周辺状況センサ40と、車両状態センサ50と、通信装置60と、走行装置70と、制御装置10と、を備えている。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an automatic driving system 1. As shown in FIG. The automatic driving system 1 is installed in a vehicle and controls automatic driving of the vehicle. The automatic driving system 1 includes, for example, a GPS (Global Positioning System) receiver 20, a map database 30, a surrounding situation sensor 40, a vehicle condition sensor 50, a communication device 60, a traveling device 70, and a control device 10. , is equipped with.

GPS受信器20は、複数のGPS衛星から送信される信号を受信し、受信信号に基づいて車両の位置及び方位を算出する。GPS受信器20は、算出した情報を制御装置10に送信する。 The GPS receiver 20 receives signals transmitted from a plurality of GPS satellites, and calculates the position and orientation of the vehicle based on the received signals. The GPS receiver 20 transmits the calculated information to the control device 10.

地図データベース30は、道路における各レーンの境界位置を示す情報等を予め記憶しているデータベースである。地図データベース30は、例えば所定の記憶装置に格納されている。 The map database 30 is a database that stores in advance information indicating the boundary position of each lane on the road. The map database 30 is stored, for example, in a predetermined storage device.

周辺状況センサ40は、車両の周辺の状況を検出する。周辺状況センサ40としては、例えば、ライダー、レーダー、カメラ等が用いられる。ライダーは、光を利用して車両の周囲の物標を検出する。レーダーは、電波を利用して車両の周囲の物標を検出する。カメラは、車両の周囲の状況を撮像する。カメラは、例えば車両の前方の白線(車線の境界線)を含む画像を撮像する。周辺状況センサ40は、検出した情報を制御装置10に送信する。 The surrounding situation sensor 40 detects the surrounding situation of the vehicle. As the surrounding situation sensor 40, for example, a lidar, a radar, a camera, etc. are used. Lidar uses light to detect targets around the vehicle. Radar uses radio waves to detect targets around a vehicle. The camera captures images of the surroundings of the vehicle. The camera captures an image including, for example, a white line (lane boundary line) in front of the vehicle. The surrounding situation sensor 40 transmits detected information to the control device 10.

車両状態センサ50は、車両の走行状態を検出する。車両状態センサ50としては、例えば、車速センサ、舵角センサ、ヨーレートセンサ、横加速度センサなどが例示される。車速センサは、車両の速度を検出する。舵角センサは、車両の操舵角を検出する。ヨーレートセンサは、車両のヨーレートを検出する。横加速度センサは、車両に作用する横加速度を検出する。車両状態センサ50は、検出した情報を制御装置10に送信する。 Vehicle condition sensor 50 detects the driving condition of the vehicle. Examples of the vehicle condition sensor 50 include a vehicle speed sensor, a steering angle sensor, a yaw rate sensor, and a lateral acceleration sensor. The vehicle speed sensor detects the speed of the vehicle. The steering angle sensor detects the steering angle of the vehicle. The yaw rate sensor detects the yaw rate of the vehicle. The lateral acceleration sensor detects lateral acceleration acting on the vehicle. Vehicle condition sensor 50 transmits detected information to control device 10 .

通信装置60は、例えばV2X通信(車車間通信および路車間通信)を行う。具体的には、通信装置60は、他の車両との間でV2V通信(車車間通信)を行う。また、通信装置60は、周囲のインフラとの間でV2I通信(路車間通信)を行う。V2X通信を通して、通信装置60は、車両の周囲の環境に関する情報を取得することができる。通信装置60は、取得した情報を制御装置10に送信する。なお、通信装置60は、例えばV2X通信によって、外部より走行経路指示を受信してもよい。走行経路指示には、全体経路(車両が走行する全体の経路)が生成可能となる情報が含まれている。 The communication device 60 performs, for example, V2X communication (vehicle-to-vehicle communication and road-to-vehicle communication). Specifically, the communication device 60 performs V2V communication (vehicle-to-vehicle communication) with other vehicles. Furthermore, the communication device 60 performs V2I communication (road-to-vehicle communication) with surrounding infrastructure. Through V2X communication, the communication device 60 can obtain information regarding the environment around the vehicle. The communication device 60 transmits the acquired information to the control device 10. Note that the communication device 60 may receive driving route instructions from the outside, for example, by V2X communication. The driving route instruction includes information that enables generation of the entire route (the entire route traveled by the vehicle).

走行装置70は、操舵装置、駆動装置、制動装置、トランスミッション等を含んでいる。操舵装置は、車輪を転舵する。駆動装置は、駆動力を発生させる動力源である。駆動装置としては、エンジンや電動機が例示される。制動装置は、制動力を発生させる。 The traveling device 70 includes a steering device, a drive device, a braking device, a transmission, and the like. The steering device steers the wheels. The drive device is a power source that generates driving force. Examples of the drive device include an engine and an electric motor. The braking device generates braking force.

制御装置10は、車両の自動運転を制御する自動運転制御を行う。制御装置10は、プロセッサ、記憶装置、及び入出力インタフェースを備えるマイクロコンピュータである。制御装置10は、ECU(Electronic Control Unit)とも呼ばれる。制御装置10は、入出力インタフェースを通して各種情報を受け取る。そして、制御装置10は、受け取った情報に基づいて自動運転制御を行う。 The control device 10 performs automatic driving control that controls automatic driving of a vehicle. The control device 10 is a microcomputer equipped with a processor, a storage device, and an input/output interface. The control device 10 is also called an ECU (Electronic Control Unit). The control device 10 receives various information through an input/output interface. The control device 10 then performs automatic driving control based on the received information.

制御装置10は、機能ブロックとして、取得部101と、全体経路生成部102と、目標経路設定部103と、追従制御部104と、を備えている。これらの機能ブロックは、制御装置10のプロセッサが記憶装置に格納された制御プログラムを実行することにより実現される。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されていてもよい。 The control device 10 includes an acquisition section 101, an overall route generation section 102, a target route setting section 103, and a follow-up control section 104 as functional blocks. These functional blocks are realized by the processor of the control device 10 executing a control program stored in a storage device. The control program may be stored in a computer-readable recording medium.

取得部101は、自動運転制御に必要な情報を取得する。取得部101による情報取得処理は、所定のサイクルで繰り返し実行される。取得部101は、GPS受信器20から車両の位置及び方位を取得する。取得部101は、地図データベース30から道路のレーンに関する情報等を取得する。取得部101は、周辺状況センサ40によって検出された車両の周辺の状況を示す情報(少なくとも白線(車線の境界線)に関する情報を含む情報)を取得する。取得部101は、車両状態センサ50によって検出された車両の状態を示す情報を取得する。取得部101は、通信装置60から走行経路指示等の情報を取得する。 The acquisition unit 101 acquires information necessary for automatic driving control. The information acquisition process by the acquisition unit 101 is repeatedly executed in a predetermined cycle. The acquisition unit 101 acquires the position and direction of the vehicle from the GPS receiver 20. The acquisition unit 101 acquires information regarding road lanes and the like from the map database 30. The acquisition unit 101 acquires information indicating the situation around the vehicle detected by the surrounding situation sensor 40 (information including at least information regarding white lines (lane boundaries)). The acquisition unit 101 acquires information indicating the state of the vehicle detected by the vehicle state sensor 50. The acquisition unit 101 acquires information such as driving route instructions from the communication device 60 .

全体経路生成部102は、取得部101によって取得された情報(少なくとも走行経路指示を含む情報)に基づき、全体経路(車両が走行する全体の経路)を生成する。全体経路生成部102は、走行経路指示に加えて、車両の位置及び方位、道路のレーン等の情報、車両の周囲の情報、並びに、車両の状態を示す情報等を考慮して、全体経路を生成してもよい。 The overall route generation unit 102 generates an overall route (the entire route traveled by the vehicle) based on the information acquired by the acquisition unit 101 (information including at least a driving route instruction). The overall route generation unit 102 generates the overall route by taking into consideration information such as the position and direction of the vehicle, road lane information, information about the surroundings of the vehicle, and information indicating the state of the vehicle, in addition to the driving route instruction. May be generated.

目標経路設定部103は、全体経路生成部102によって生成された全体経路に基づき、実際に車両が走行する目標経路をリアルタイムに設定する。具体的には、目標経路設定部103は、取得部101によって取得された車両の周辺の状況を示す情報(少なくとも白線(車線の境界線)に関する情報を含む情報)に基づき、車両の目標経路を設定する(詳細は後述)。目標経路設定部103による目標経路設定は、車両が走行している間、所定のサイクルで繰り返し実行される。 The target route setting unit 103 sets a target route on which the vehicle actually travels in real time based on the overall route generated by the overall route generating unit 102. Specifically, the target route setting unit 103 determines the target route of the vehicle based on information indicating the situation around the vehicle acquired by the acquisition unit 101 (information including at least information regarding white lines (lane boundaries)). Set (details will be explained later). The target route setting by the target route setting unit 103 is repeatedly executed in a predetermined cycle while the vehicle is traveling.

追従制御部104は、目標経路設定部103によって生成された目標経路に基づき、車両の経路追従制御を行う。追従制御部104は、従来から周知の追従制御技術を用いて、目標経路に追従して車両が走行するように、走行装置70に含まれる各装置を制御する。 The follow-up control unit 104 performs route follow-up control of the vehicle based on the target route generated by the target route setting unit 103. The follow-up control unit 104 controls each device included in the traveling device 70 using a conventional well-known follow-up control technique so that the vehicle follows the target route.

次に、上述した目標経路設定部103の処理について、より詳細に説明する。目標経路設定部103は、通常時の目標経路設定処理と、急カーブ条件における目標経路設定処理とを実行可能に構成されている。最初に、急カーブ条件における目標経路設定処理が必要になる理由について図2を参照して説明し、その後に、通常時の目標経路設定処理(図3参照)、及び、急カーブ条件における目標経路設定処理(図4参照)についてそれぞれ説明する。 Next, the processing of the target route setting section 103 described above will be explained in more detail. The target route setting unit 103 is configured to be able to execute target route setting processing under normal conditions and target route setting processing under sharp curve conditions. First, the reason why the target route setting process under sharp curve conditions is necessary will be explained with reference to FIG. 2, and then the target route setting process under normal conditions (see FIG. 3) and the target route under sharp curve conditions Each setting process (see FIG. 4) will be explained.

図2は、急カーブ手前における車両の挙動について説明する図である。図2に示される例では、片側2車線(2つの車線L1、L2)の道路が示されており、詳細には該道路の急カーブの手前の状況が示されている。また、制御対象の自動運転車両として、車両C1,C2が示されている。図2において、車両C1は通常時の目標経路設定に基づき追従制御された車両を示しており、車両C2は急カーブ条件における目標経路設定に基づき追従制御された車両を示している。 FIG. 2 is a diagram illustrating the behavior of the vehicle before a sharp curve. In the example shown in FIG. 2, a road with two lanes on each side (two lanes L1 and L2) is shown, and in detail, the situation before a sharp curve on the road is shown. Furthermore, vehicles C1 and C2 are shown as automatically driven vehicles to be controlled. In FIG. 2, vehicle C1 represents a vehicle that is subjected to follow-up control based on the target route setting under normal conditions, and vehicle C2 represents a vehicle that is subjected to follow-up control based on the target route setting under sharp curve conditions.

ここでの通常時の目標経路設定とは、リア軸中心の目標経路が走行車線の中央に設定される目標経路設定である(図2の車両C1参照)。ここで、例えば車両C1が大型車や牽引車である場合においては、ホイールベースやオーバーハングが長いため、上述した通常時の目標経路設定によりリア軸中心の目標経路が走行車線L1の中央に設定されると、図2の車両C1の状態で示されるように、急カーブの入口において、急に、隣接車線L2にフロント部分が突っ込んでしまうおそれがある。 The normal target route setting here is a target route setting in which the target route centered on the rear axle is set in the center of the driving lane (see vehicle C1 in FIG. 2). Here, for example, when the vehicle C1 is a large vehicle or a towing vehicle, the wheelbase and overhang are long, so the target route centering on the rear axle is set to the center of the driving lane L1 by the above-mentioned normal target route setting. In this case, as shown in the state of vehicle C1 in FIG. 2, there is a risk that the front portion of the vehicle suddenly plunges into the adjacent lane L2 at the entrance of a sharp curve.

このような事態を回避すべく、本実施形態に係る制御装置10による制御では、急カーブ条件を満たした場合の目標経路設定において、走行車線L1と隣接車線L2とを跨ぐよう(走行車線L1と隣接車線L2との境界を示す白線CLを跨ぐよう)車両が走行するように、リア軸中心の目標経路を設定する(図2の車両C2参照)。ここでの急カーブ条件とは、車両が道路の曲率が急激に変化する急カーブの手前を走行しており、且つ、急カーブの方向と反対側に隣接車両C2が存在しているとの条件である。急カーブと判断される道路の曲率は、例えば0.01~0.08程度である。また、急カーブの手前とは、例えば、カーブの開始場所から100mm~200mm程度手前である。このように制御されることにより、急カーブの手前では隣接車線L2の一部がつぶれて隣接車線L2を走行する他の車両が入り込んでこれなくなると共に、カーブ入口で隣接車線L2にオーバーハング等が急に突っ込む事態を回避することができる。このことで、急カーブ走行時における自動運転車両の安全性をより高めることができる。なお、目標経路設定部103は、例えば、車両の走行位置と地図データベース30に格納されている情報とから急カーブ条件を満たすか否かを判定してもよいし、周辺状況センサ40による検出結果から急カーブ条件を満たすか否かを判定してもよい。 In order to avoid such a situation, in the control by the control device 10 according to the present embodiment, when setting the target route when the sharp curve condition is satisfied, the control device 10 straddles the driving lane L1 and the adjacent lane L2 (traveling lane L1 and adjacent lane L2). A target route centered on the rear axle is set so that the vehicle travels so as to straddle the white line CL that indicates the boundary with the adjacent lane L2 (see vehicle C2 in FIG. 2). The sharp curve condition here means that the vehicle is traveling in front of a sharp curve where the curvature of the road changes rapidly, and that the adjacent vehicle C2 is present on the opposite side of the sharp curve. It is. The curvature of a road that is determined to be a sharp curve is, for example, about 0.01 to 0.08. In addition, the front side of a sharp curve is, for example, about 100 mm to 200 mm before the starting position of the curve. By controlling in this way, a part of the adjacent lane L2 is collapsed before a sharp curve, preventing other vehicles traveling in the adjacent lane L2 from entering, and an overhang etc. is caused in the adjacent lane L2 at the entrance of the curve. You can avoid sudden situations. This makes it possible to further improve the safety of the autonomous vehicle when driving on sharp curves. Note that the target route setting unit 103 may, for example, determine whether a sharp curve condition is satisfied based on the traveling position of the vehicle and information stored in the map database 30, or may determine whether a sharp curve condition is satisfied based on the driving position of the vehicle and information stored in the map database 30, or based on the detection result by the surrounding situation sensor 40. It may be determined whether or not the sharp curve condition is satisfied.

図3は、通常時の目標経路設定について説明する図である。目標経路設定部103は、道路の白線の情報を利用して目標経路設定を行う。具体的には、目標経路設定部103は、周辺状況センサ40のカメラ等によって検出された情報から、車両Cが走行する走行車線L1の境界線となる左右2本の白線WL1,WL2を認識し、一定間隔で白線WL1の代表点P1及び白線WL2の代表点P2を抽出しプロットする。そして、目標経路設定部103は、複数の代表点P1を全て通るn次曲線である白線近似曲線AC1(白線WL1に対応する近似曲線)を導出すると共に、複数の代表点P2を全て通るn次曲線である白線近似曲線AC2(白線WL2に対応する近似曲線)を導出する。最後に、目標経路設定部103は、白線近似曲線AC1,AC2の中点を繋いだ中間線を、リア軸中心の目標経路TLに設定する。なお、路面状況等によって一時的に白線WL1,WL2の一方しか認識されない場合においては、車線幅の事前情報等から、一方の白線の情報のみからでも中点を繋いだ中間線を導出することができる。以上が、通常時の目標経路設定の一例である。 FIG. 3 is a diagram illustrating target route setting during normal times. The target route setting unit 103 performs target route setting using information on road white lines. Specifically, the target route setting unit 103 recognizes two white lines WL1 and WL2 on the left and right, which are the boundaries of the driving lane L1 in which the vehicle C travels, from information detected by the camera of the surrounding situation sensor 40, etc. , the representative point P1 of the white line WL1 and the representative point P2 of the white line WL2 are extracted and plotted at regular intervals. Then, the target route setting unit 103 derives a white line approximate curve AC1 (approximate curve corresponding to the white line WL1), which is an n-dimensional curve that passes through all of the plurality of representative points P1, and an n-dimensional curve that passes through all of the plurality of representative points P2. A white line approximate curve AC2 (an approximate curve corresponding to the white line WL2) is derived. Finally, the target route setting unit 103 sets the intermediate line connecting the midpoints of the white line approximate curves AC1 and AC2 as the target route TL centered on the rear axis. In addition, if only one of the white lines WL1 and WL2 is temporarily recognized due to road surface conditions, etc., it is possible to derive the intermediate line connecting the midpoints from only the information of one white line from prior information on lane width, etc. can. The above is an example of target route setting under normal conditions.

図4は、急カーブ手前における目標経路設定について説明する図である。急カーブ手前における目標経路設定においても、道路の白線の情報を用いる点においては、上述した通常時の目標経路設定と同様である。具体的には、目標経路設定部103は、周辺状況センサ40のカメラ等によって検出された情報から、車両Cが走行する走行車線L1の境界線となる左右2本の白線WL1,WL2を認識し、一定間隔で白線WL1の代表点P1及び白線WL2の代表点P2を抽出しプロットする。なお、ここでは、走行車線L1に隣接する隣接車線L2が存在しているとする。隣接車線L2は、急カーブの方向と反対側において走行車線L1に隣接する車線である。この場合、白線WL2とは、走行車線L1と隣接車線L2との境界線となる白線である。目標経路設定部103は、複数の代表点P1を全て通るn次曲線である白線近似曲線AC1(白線WL1に対応する近似曲線)を導出すると共に、複数の代表点P2を全て通るn次曲線である白線近似曲線AC2(白線WL2に対応する近似曲線)を導出する。目標経路設定部103は、白線近似曲線AC1,AC2の中点を繋いだ中間線を導出し、該中間線を所定量だけ隣接車線L2側にオフセットした線を、リア軸中心の目標経路TL1に設定する。ここでの所定量とは、少なくとも、走行車線L1と隣接車線L2とを跨ぐよう車両Cが走行可能となるように設定されている。 FIG. 4 is a diagram illustrating target route setting before a sharp curve. The target route setting before a sharp curve is similar to the normal target route setting described above in that the information on the white line on the road is used. Specifically, the target route setting unit 103 recognizes two white lines WL1 and WL2 on the left and right, which are the boundaries of the driving lane L1 in which the vehicle C travels, from information detected by the camera of the surrounding situation sensor 40, etc. , the representative point P1 of the white line WL1 and the representative point P2 of the white line WL2 are extracted and plotted at regular intervals. Note that here, it is assumed that there is an adjacent lane L2 adjacent to the driving lane L1. The adjacent lane L2 is a lane adjacent to the driving lane L1 on the opposite side to the direction of the sharp curve. In this case, the white line WL2 is a white line that serves as a boundary line between the driving lane L1 and the adjacent lane L2. The target route setting unit 103 derives a white line approximate curve AC1 (approximate curve corresponding to the white line WL1), which is an n-dimensional curve that passes through all of the plurality of representative points P1, and also derives an n-dimensional curve that passes through all of the plurality of representative points P2. A white line approximate curve AC2 (an approximate curve corresponding to the white line WL2) is derived. The target route setting unit 103 derives an intermediate line connecting the midpoints of white line approximate curves AC1 and AC2, and offsets the intermediate line by a predetermined amount toward the adjacent lane L2 to set the target route TL1 centered on the rear axle. Set. The predetermined amount here is set so that the vehicle C can travel at least astride the driving lane L1 and the adjacent lane L2.

或いは、目標経路設定部103は、走行車線L1と隣接車線L2との境界線となる白線WL2に対応する近似曲線である白線近似曲線AC2を、車両Cのリア軸中心の目標経路TL2に設定してもよい。目標経路設定部103は、当該目標経路設定方法(目標経路TL2の設定)を、急カーブ条件が成立した際の基本目標経路設定方法とし、当該目標経路設定方法が用いることができない場合に、上述した、中間線からオフセットした線を目標経路TL1とする方法(目標経路TL1の設定)により目標経路設定を行ってもよい。 Alternatively, the target route setting unit 103 sets the white line approximate curve AC2, which is an approximate curve corresponding to the white line WL2 that is the boundary line between the driving lane L1 and the adjacent lane L2, as the target route TL2 centered on the rear axle of the vehicle C. It's okay. The target route setting unit 103 sets the target route setting method (setting of the target route TL2) as the basic target route setting method when the sharp curve condition is satisfied, and when the target route setting method cannot be used, the target route setting method described above is used. The target route may be set by a method in which a line offset from the median line is set as the target route TL1 (setting of the target route TL1).

本実施形態では、急カーブ条件の成立時において隣接車線L2に跨って車両Cを走行させたいため、より確実にこのような走行が実現される目標経路T2の設定が、目標経路T1の設定よりも優先的に実施される。すなわち、目標経路T1の設定では、例えば、車線幅の推定によってはオフセット量が過大又は過少となり意図する位置で車両Cを走行させることができない可能性があり、また、車線数が多い状況では分岐点の認識によっては制御の挙動が不安定なるところ、目標経路T2の設定においてはこのような事態が回避され、安定的に、隣接車線L2に跨って車両Cを走行させることができる。ただし、一時的に隣接車線L2との境界線となる白線WL2が認識されない場合等においては、目標経路T1の設定を行ってもよい。白線WL2が認識されない場合であっても、上述したように車線幅の事前情報等から中間線を推定することができるため、目標経路T1の設定が可能である。 In this embodiment, since it is desired that the vehicle C travels across the adjacent lane L2 when a sharp curve condition is established, the setting of the target route T2 that more reliably realizes such traveling is better than the setting of the target route T1. will also be implemented on a priority basis. That is, in setting the target route T1, for example, depending on the estimation of the lane width, the amount of offset may be too large or too small, and the vehicle C may not be able to travel at the intended position. Also, in a situation where there are many lanes, it may be difficult to branch Although the control behavior may become unstable depending on point recognition, such a situation can be avoided by setting the target route T2, and the vehicle C can be stably driven across the adjacent lane L2. However, in cases such as when the white line WL2 that forms the boundary with the adjacent lane L2 is not recognized temporarily, the target route T1 may be set. Even if the white line WL2 is not recognized, the intermediate line can be estimated from prior information on the lane width as described above, so the target route T1 can be set.

図5は、制御装置10により実行される制御手順を示すフローチャートである。図5に示されるように、制御装置10では、急カーブ条件を満たしているか否かが判定される(ステップS1)。具体的には、制御装置10は、周辺の状況に基づき、車両が、道路の曲率が急激に変化する急カーブの手前を走行しており、且つ、急カーブの方向と反対側に隣接車線が存在しているか否かを判定する。ステップS1において急カーブ条件を満たさないと判定された場合には、通常時の目標経路設定が実施される。 FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure executed by the control device 10. As shown in FIG. 5, the control device 10 determines whether a sharp curve condition is satisfied (step S1). Specifically, the control device 10 determines, based on surrounding conditions, that the vehicle is traveling in front of a sharp curve where the curvature of the road changes rapidly, and that there is an adjacent lane on the opposite side of the sharp curve. Determine whether it exists. If it is determined in step S1 that the sharp curve condition is not satisfied, normal target route setting is performed.

一方で、ステップS1において急カーブ条件を満たすと判定された場合には、つづいて、隣接車線において並走車両が存在しているか否かが判定される(ステップS2)。並走車両の有無は、例えば、周辺状況センサ40の検出結果に基づき判定されてもよいし、通信装置60からの情報に基づき判定されてもよい。ステップS2において並走車両が存在すると判定された場合には、隣接車線を跨ぐように走行することができないので、通常時の目標経路設定が実施される。 On the other hand, if it is determined in step S1 that the sharp curve condition is satisfied, then it is determined whether or not there is a parallel vehicle in the adjacent lane (step S2). The presence or absence of a parallel vehicle may be determined based on the detection result of the surrounding situation sensor 40, or may be determined based on information from the communication device 60, for example. If it is determined in step S2 that there is a vehicle running in parallel, the vehicle cannot travel across adjacent lanes, so the normal target route setting is performed.

一方で、ステップS2において並走車両が存在しないと判定された場合には、つづいて、急カーブ手前における目標経路設定が実施される。具体的には、車両が、走行車線と隣接車線とを跨ぐように走行するように、車両のリア軸中心の目標経路が設定される(ステップS3)。最後に、設定された目標経路に基づき、車両の経路追従が実施される(ステップS4)。 On the other hand, if it is determined in step S2 that there is no parallel vehicle, then the target route setting before the sharp curve is performed. Specifically, a target route centered on the rear axis of the vehicle is set so that the vehicle travels across the driving lane and the adjacent lane (step S3). Finally, the vehicle follows the route based on the set target route (step S4).

次に、本実施形態に係る自動運転システム1に含まれる制御装置10の作用効果について説明する。 Next, the effects of the control device 10 included in the automatic driving system 1 according to this embodiment will be explained.

本実施形態に係る制御装置10は、車両の周辺の状況に基づき、車両の目標経路を設定する目標経路設定部103と、目標経路に基づき、車両の経路追従制御を行う追従制御部104と、を備え、目標経路設定部103は、周辺の状況に基づき、車両が、道路の曲率が急激に変化する急カーブの手前を走行しており、且つ、急カーブの方向と反対側に隣接車線が存在している、急カーブ条件であるか否かを判定することと、急カーブ条件であると判定した場合、車両が、走行車線と隣接車線とを跨ぐように走行するように、車両のリア軸中心の目標経路を設定することと、を実行する。 The control device 10 according to the present embodiment includes a target route setting unit 103 that sets a target route for the vehicle based on the surrounding situation of the vehicle, a tracking control unit 104 that performs route tracking control for the vehicle based on the target route, Based on the surrounding conditions, the target route setting unit 103 determines that the vehicle is traveling in front of a sharp curve where the curvature of the road changes rapidly, and that there is an adjacent lane on the opposite side of the sharp curve. Determining whether or not a sharp curve condition exists, and if it is determined that a sharp curve condition exists, the rear of the vehicle is Setting a target path centered on the axis;

本実施形態に係る制御装置10では、車両が急カーブ手前を走行しており、且つ、急カーブの方向と反対側に隣接車線が存在している場合において、車両が走行車線と隣接車線とを跨ぐように走行するように、車両のリア軸中心の目標経路が設定される。一般的に、目標経路設定では、リア軸中心の目標経路が走行車線の中央に設定される。しかしながら、例えば大型車や牽引車においては、ホイールベースやオーバーハングが長いため、カーブ入口においてリア軸中心の目標経路が走行車線の中央に設定されると、隣接車線にオーバーハング等が突っ込むおそれがある。この点、本実施形態に係る制御装置10では、急カーブの手前を走行しており且つ急カーブの方向と反対側に隣接車線が存在しているか(急カーブ条件であるか)否かが判定され、急カーブ条件である場合に、リア軸中心の目標経路が、走行車線の中央ではなく、走行車線と隣接車線とを跨ぐよう車両が走行するように、隣接車線側に設定される。この場合、車両は、急カーブの手前において隣接車線の一部に入り込むようになる。これにより、急カーブの手前では隣接車線の一部がつぶれて隣接車線を走行する他の車両が入り込んでこれなくなると共に、カーブ入口で隣接車線にオーバーハングが急に突っ込む事態を回避することができる。このことで、急カーブ走行時における自動運転車両の安全性をより高めることができる。 In the control device 10 according to the present embodiment, when the vehicle is traveling in front of a sharp curve and there is an adjacent lane on the opposite side to the direction of the sharp curve, the vehicle can distinguish between the traveling lane and the adjacent lane. A target route centered around the rear axle of the vehicle is set so that the vehicle travels astride the vehicle. Generally, when setting a target route, a target route centered on the rear axle is set at the center of the driving lane. However, for example, large vehicles and towing vehicles have long wheelbases and overhangs, so if the target route centered on the rear axle is set in the center of the driving lane at the entrance of a curve, there is a risk that the overhang will run into the adjacent lane. be. In this regard, in the control device 10 according to the present embodiment, it is determined whether the vehicle is traveling in front of a sharp curve and there is an adjacent lane on the opposite side to the direction of the sharp curve (i.e., sharp curve condition). In the case of a sharp curve, the target route centered on the rear axle is not set in the center of the driving lane, but is set on the adjacent lane side so that the vehicle travels astride the driving lane and the adjacent lane. In this case, the vehicle enters a portion of the adjacent lane before the sharp curve. As a result, a portion of the adjacent lane is collapsed before a sharp curve, preventing other vehicles traveling in the adjacent lane from entering the lane, and also avoids a situation where the overhang suddenly crashes into the adjacent lane at the entrance of the curve. . This makes it possible to further improve the safety of the autonomous vehicle when driving on sharp curves.

目標経路設定部103は、急カーブ条件であると判定した場合、周辺の状況に基づき走行車線と隣接車線との境界線となる白線を認識し、該白線を車両のリア軸中心の目標経路に設定してもよい。このような構成によれば、より確実且つ容易に、車両が走行車線と隣接車線とを跨ぐよう走行するようにリア軸中心の目標経路を設定することができる。 When determining that the condition is a sharp curve, the target route setting unit 103 recognizes a white line that is a boundary line between the driving lane and an adjacent lane based on the surrounding situation, and sets the white line to a target route centered on the rear axle of the vehicle. May be set. According to such a configuration, it is possible to more reliably and easily set a target route centered on the rear axis so that the vehicle travels across the driving lane and the adjacent lane.

目標経路設定部103は、急カーブ条件であると判定した場合、周辺の状況に基づき走行車線の境界線となる2本の白線を認識し、該2本の白線の中間線を所定量だけ隣接車線側にオフセットした線を車両のリア軸中心の目標経路に設定してもよい。このような構成によれば、急カーブ条件以外の通常時の制御(走行車線の中央に目標経路を設定する制御)を少し変更することによって、急カーブ条件における制御を実現することができ、より容易に、車両が走行車線と隣接車線とを跨ぐよう走行するように目標経路を設定することができる。また、通常時の制御と同様に実施することができるため、例えば一時的に隣接車線との境界線となる白線が認識できないような場合においても、車両が走行車線と隣接車線とを跨ぐよう走行するように目標経路を設定することができる。 When the target route setting unit 103 determines that the condition is a sharp curve, it recognizes two white lines that serve as boundaries between driving lanes based on the surrounding situation, and places the intermediate line between the two white lines adjacent to each other by a predetermined amount. A line offset to the lane side may be set as the target route centered on the rear axle of the vehicle. According to this configuration, by slightly changing the control under normal conditions other than sharp curve conditions (control for setting the target route in the center of the driving lane), it is possible to realize control under sharp curve conditions. A target route can be easily set so that the vehicle travels across the driving lane and the adjacent lane. In addition, since it can be carried out in the same way as normal control, for example, even if the white line that is the boundary line with the adjacent lane cannot be recognized temporarily, the vehicle will be able to drive so that it straddles the driving lane and the adjacent lane. A target route can be set to

10…制御装置、103…目標経路設定部、104…追従制御部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10...Control device, 103...Target route setting part, 104...Following control part.

Claims (3)

車両の周辺の状況に基づき、前記車両の目標経路を設定する目標経路設定部と、
前記目標経路に基づき、前記車両の経路追従制御を行う追従制御部と、を備え、
前記目標経路設定部は、
前記周辺の状況に基づき、前記車両が、道路の曲率が急激に変化する急カーブの手前を走行しており、且つ、前記急カーブの方向と反対側に隣接車線が存在している、急カーブ条件であるか否かを判定することと、
前記急カーブ条件であると判定した場合、前記車両が、走行車線と前記隣接車線とを跨ぐように走行するように、前記車両のリア軸中心の目標経路を設定することと、を実行する、制御装置。
a target route setting unit that sets a target route for the vehicle based on the surrounding situation of the vehicle;
a tracking control unit that performs route tracking control of the vehicle based on the target route,
The target route setting section includes:
Based on the surrounding situation, the vehicle is traveling in front of a sharp curve where the curvature of the road changes rapidly, and there is an adjacent lane on the opposite side of the sharp curve. determining whether the condition is met;
If it is determined that the sharp curve condition exists, setting a target route centered on the rear axis of the vehicle so that the vehicle travels so as to straddle the driving lane and the adjacent lane; Control device.
前記目標経路設定部は、
前記急カーブ条件であると判定した場合、前記周辺の状況に基づき前記走行車線と前記隣接車線との境界線となる白線を認識し、該白線を前記車両のリア軸中心の目標経路に設定する、請求項1記載の制御装置。
The target route setting section includes:
When it is determined that the sharp curve condition exists, a white line that is a boundary line between the driving lane and the adjacent lane is recognized based on the surrounding situation, and the white line is set as a target route centered on the rear axle of the vehicle. The control device according to claim 1.
前記目標経路設定部は、
前記急カーブ条件であると判定した場合、前記周辺の状況に基づき前記走行車線の境界線となる2本の白線を認識し、該2本の白線の中間線を所定量だけ前記隣接車線側にオフセットした線を前記車両のリア軸中心の目標経路に設定する、請求項1記載の制御装置。
The target route setting section includes:
When it is determined that the sharp curve condition exists, the system recognizes two white lines that serve as boundaries between the driving lanes based on the surrounding conditions, and moves the intermediate line between the two white lines a predetermined amount toward the adjacent lane. The control device according to claim 1, wherein the offset line is set as a target route centered on the rear axis of the vehicle.
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