JP2024078764A - Driving assistance device and computer program - Google Patents
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Abstract
【課題】車両の乗員に負担を生じさせない適切な運転支援を実施することを可能にした運転支援装置及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】車両が走行する走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を取得し、旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、走行する車両の走行位置及び方向が連続する軌道からなる第1の走行軌道候補と、走行する車両の走行位置及び方向に加えて方向変化が連続する軌道からなる第2の走行軌道候補と、のいずれか一方を旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道として生成し、生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行うように構成する。【選択図】図20[Problem] To provide a driving assistance device and computer program that make it possible to implement appropriate driving assistance that does not place a burden on vehicle occupants. [Solution] A turning section in which the vehicle travels while turning when traveling along a planned travel route is acquired, and based on the lane shape in which the vehicle travels in the turning section and regulation information, either a first driving trajectory candidate consisting of a trajectory in which the traveling position and direction of the traveling vehicle are continuous, or a second driving trajectory candidate consisting of a trajectory in which direction changes are continuous in addition to the traveling position and direction of the traveling vehicle, is generated as a recommended driving trajectory for the vehicle in the turning section, and driving assistance for the vehicle is performed based on the generated driving trajectory. [Selected Figure] Figure 20
Description
本発明は、駐車場内での車両の運転を支援する運転支援装置及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a driving assistance device and a computer program that assists in driving a vehicle in a parking lot.
近年、車両の走行形態として、ユーザの運転操作に基づいて走行する手動走行以外に、ユーザの運転操作の一部又は全てを車両側で実行することにより、ユーザによる車両の運転を補助する自動運転支援システムについて新たに提案されている。自動運転支援システムでは、例えば、車両の現在位置、車両が走行する車線、周辺の他車両の位置を随時検出し、予め設定された経路に沿って走行するようにステアリング、駆動源、ブレーキ等の車両制御が自動で行われる。 In recent years, in addition to manual driving, in which the vehicle is driven based on the user's driving operations, new autonomous driving assistance systems have been proposed that assist the user in driving the vehicle by having the vehicle perform some or all of the user's driving operations. In autonomous driving assistance systems, for example, the current position of the vehicle, the lane the vehicle is traveling in, and the positions of other vehicles in the vicinity are detected at any time, and the vehicle's steering, drive source, brakes, etc. are automatically controlled so that the vehicle travels along a preset route.
また、上記自動運転支援による走行を行う場合やその他の車両に対する各種運転支援を行う場合において、車両の走行予定経路や地図情報等に基づいて走行が推奨される走行軌道を車両が走行する道路上に予め生成することが行われている。例えば国際公開第2021/059601号には、交差点内や車線変更を行う区間以外について車両が走行する車線の中央に対して走行が推奨される走行軌道を生成し、生成した走行軌道に従って走行するように車両を制御する技術について開示されている。 In addition, when driving with the above-mentioned automated driving assistance or when providing various driving assistance to other vehicles, a recommended driving trajectory is generated in advance on the road on which the vehicle is traveling based on the planned driving route of the vehicle and map information, etc. For example, International Publication No. 2021/059601 discloses a technology for generating a driving trajectory recommended for driving in the center of the lane on which the vehicle is traveling except within intersections and sections where lane changes are made, and controlling the vehicle to drive according to the generated driving trajectory.
ここで、上記特許文献1に開示された技術では、交差点内等の一部区間を除いて基本的に車両が走行する車線(駐車場内であれば車路)の中央に対して走行が推奨される走行軌道を生成する。従って、カーブ形状の道路区間の走行時や駐車場内で駐車スペースへ駐車する為の車路の移動等の車両の旋回を伴って走行する区間(以下、旋回区間という)に対しても車両が走行する車線の中央に対して走行が推奨される走行軌道が生成されていた。しかしながら、上記のような旋回区間においては車線の中央を走行する軌道が必ずしも車両にとって推奨される走行軌道となるとは限らず、例えば急な旋回や減速を伴う軌道となる可能性があった。
Here, the technology disclosed in the
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、複数の候補の内から旋回区間を走行する際に急な旋回や減速が行われることを抑制したより適切な走行軌道を選択して車両の走行が推奨される走行軌道として生成することが可能となり、車両の乗員に負担を生じさせない適切な運転支援を実施することを可能にした運転支援装置及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional technology, and aims to provide a driving assistance device and computer program that can select a more appropriate driving trajectory from among multiple candidates that suppresses sudden turns and deceleration when traveling through a turning section, and generate the recommended driving trajectory for the vehicle, thereby enabling appropriate driving assistance to be implemented without imposing a burden on the vehicle occupants.
前記目的を達成するため本発明に係る第1の運転支援装置は、車両が走行する走行予定経路を取得する走行予定経路取得手段と、前記走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を取得する旋回走行区間取得手段と、前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、前記旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、前記走行軌道生成手段によって生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、を有し、前記走行軌道生成手段は、前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、走行する車両の走行位置及び方向が連続する軌道からなる第1の走行軌道候補と、走行する車両の走行位置及び方向に加えて方向変化が連続する軌道からなる第2の走行軌道候補と、のいずれか一方を前記車両の走行が推奨される走行軌道として生成する。
尚、「車両の旋回を伴って走行する旋回区間」には、例えば道路が所定の曲率で円弧状に曲がる区間(道路の曲率が変化する形状も含む)に加えて、直角などの所定の角度で屈曲する区間、車両が右左折する対象となる交差点(分岐点)の区間を含む。更に、公道上だけではなく、駐車場等の施設内において車両の旋回を伴って走行する区間、駐車スペースへの進入或いは退出する為に旋回を行う区間、或いは公道から施設内に進入又は施設内から公道に進入する為に旋回して走行する区間等も含まれる。
また、「車両が走行する車線形状」について、車線の区分がない道路については道路において車両が走行可能な領域の形状が相当する。また、特に駐車場内である場合には車路(車両用の通路)の形状が相当する。
また、「規制情報」には、例えば道路や車路に対して設定された制限速度、信号機、横断歩道、踏切、一時停止の道路標識などの車両の走行を規制(より具体的には停止や減速を要求)する存在に関する情報が含まれる。
In order to achieve the above-mentioned object, a first driving assistance device according to the present invention has a planned driving route acquisition means for acquiring a planned driving route along which the vehicle will travel, a turning driving section acquisition means for acquiring a turning section along which the vehicle will travel while turning when traveling according to the planned driving route, a driving trajectory generation means for generating a driving trajectory along which the vehicle is recommended to travel in the turning section based on the lane shape along which the vehicle travels in the turning section and regulation information, and a driving assistance means for assisting the driving of the vehicle based on the driving trajectory generated by the driving trajectory generation means, and the driving trajectory generation means generates, as a driving trajectory along which the vehicle is recommended to travel, either a first driving trajectory candidate consisting of a trajectory along which the driving position and direction of the traveling vehicle are continuous, or a second driving trajectory candidate consisting of a trajectory along which directional changes are continuous in addition to the driving position and direction of the traveling vehicle, based on the lane shape along which the vehicle travels in the turning section and regulation information.
Note that the "turning section where the vehicle travels while turning" includes, for example, a section where the road turns in an arc shape with a specified curvature (including shapes where the road curvature changes), as well as a section where the road bends at a specified angle such as a right angle, and a section of an intersection (branch) where the vehicle must turn right or left. Furthermore, it also includes sections where the vehicle travels while turning not only on public roads but also within facilities such as parking lots, sections where the vehicle travels while turning in order to enter or exit a parking space, and sections where the vehicle travels while turning in order to enter a facility from a public road or enter a facility from a facility onto a public road.
In addition, the "shape of the lane on which the vehicle travels" refers to the shape of the area on the road on which the vehicle can travel, in the case of a road without lane divisions, or the shape of the roadway (passageway for vehicles) in the case of a parking lot.
In addition, "regulation information" includes information regarding the existence of things that regulate vehicle travel (more specifically, require vehicles to stop or slow down), such as speed limits set for roads or lanes, traffic lights, crosswalks, railroad crossings, and stop road signs.
また、本発明に係る第2の運転支援装置は、車両が走行する走行予定経路を取得する走行予定経路取得手段と、前記走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を取得する旋回走行区間取得手段と、前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、前記旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、前記走行軌道生成手段によって生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、を有し、前記走行軌道生成手段は、走行する車両の走行位置及び方向が連続する軌道からなる第1の走行軌道候補と、走行する車両の走行位置及び方向に加えて方向変化が連続する軌道からなる第2の走行軌道候補と、を夫々生成し、前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいていずれか一方を前記車両の走行が推奨される走行軌道として選択する。 The second driving assistance device according to the present invention includes a planned driving route acquisition means for acquiring a planned driving route along which the vehicle will travel, a turning driving section acquisition means for acquiring a turning section along which the vehicle will travel while turning when traveling along the planned driving route, a driving trajectory generation means for generating a driving trajectory along which the vehicle is recommended to travel in the turning section based on the lane shape along which the vehicle travels in the turning section and regulation information, and a driving assistance means for providing driving assistance for the vehicle based on the driving trajectory generated by the driving trajectory generation means, and the driving trajectory generation means generates a first driving trajectory candidate consisting of a trajectory along which the driving position and direction of the traveling vehicle are continuous, and a second driving trajectory candidate consisting of a trajectory along which the direction changes in addition to the driving position and direction of the traveling vehicle are continuous, and selects one of the driving trajectories as the driving trajectory along which the vehicle is recommended to travel based on the lane shape along which the vehicle travels in the turning section and regulation information.
また、本発明に係る第1のコンピュータプログラムは、車両において実施する運転支援に用いる支援情報を生成するプログラムである。具体的には、コンピュータを、車両が走行する走行予定経路を取得する走行予定経路取得手段と、前記走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を取得する旋回走行区間取得手段と、前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、前記旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、前記走行軌道生成手段によって生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、して機能させる為のコンピュータプログラムであって、前記走行軌道生成手段は、前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、走行する車両の走行位置及び方向が連続する軌道からなる第1の走行軌道候補と、走行する車両の走行位置及び方向に加えて方向変化が連続する軌道からなる第2の走行軌道候補と、のいずれか一方を前記車両の走行が推奨される走行軌道として生成する。 The first computer program according to the present invention is a program for generating support information used for driving support implemented in a vehicle. Specifically, the computer program is for making a computer function as a planned driving route acquisition means for acquiring a planned driving route along which the vehicle will travel, a turning driving section acquisition means for acquiring a turning section along which the vehicle will travel while turning when traveling along the planned driving route, a driving trajectory generation means for generating a driving trajectory along which the vehicle is recommended to travel in the turning section based on the lane shape along which the vehicle travels in the turning section and regulation information, and a driving support means for providing driving support for the vehicle based on the driving trajectory generated by the driving trajectory generation means, and the driving trajectory generation means generates, as a driving trajectory along which the vehicle is recommended to travel, either a first driving trajectory candidate consisting of a trajectory along which the driving position and direction of the traveling vehicle are continuous, or a second driving trajectory candidate consisting of a trajectory along which the direction change is continuous in addition to the driving position and direction of the traveling vehicle, based on the lane shape along which the vehicle travels in the turning section and regulation information.
また、本発明に係る第2のコンピュータプログラムは、車両において実施する運転支援に用いる支援情報を生成するプログラムである。具体的には、コンピュータを、車両が走行する走行予定経路を取得する走行予定経路取得手段と、前記走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を取得する旋回走行区間取得手段と、前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、前記旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、前記走行軌道生成手段によって生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、して機能させる為のコンピュータプログラムであって、前記走行軌道生成手段は、走行する車両の走行位置及び方向が連続する軌道からなる第1の走行軌道候補と、走行する車両の走行位置及び方向に加えて方向変化が連続する軌道からなる第2の走行軌道候補と、を夫々生成し、前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいていずれか一方を前記車両の走行が推奨される走行軌道として選択する。 The second computer program according to the present invention is a program for generating support information used for driving support implemented in a vehicle. Specifically, the computer program is for making a computer function as a planned driving route acquisition means for acquiring a planned driving route along which the vehicle will travel, a turning driving section acquisition means for acquiring a turning section along which the vehicle will travel while turning when traveling along the planned driving route, a driving trajectory generation means for generating a driving trajectory along which the vehicle is recommended to travel in the turning section based on the lane shape along which the vehicle travels in the turning section and regulation information, and a driving support means for providing driving support for the vehicle based on the driving trajectory generated by the driving trajectory generation means, in which the driving trajectory generation means generates a first driving trajectory candidate consisting of a trajectory along which the driving position and direction of the traveling vehicle are continuous, and a second driving trajectory candidate consisting of a trajectory along which the direction change is continuous in addition to the driving position and direction of the traveling vehicle, and selects one of the driving trajectories as the driving trajectory along which the vehicle is recommended to travel based on the lane shape along which the vehicle travels in the turning section and regulation information.
前記構成を有する本発明に係る第1の運転支援装置及びコンピュータプログラムによれば、車両が走行する車線形状と規制情報とを考慮することにより、複数の候補の内から旋回区間を走行する際に急な旋回や減速が行われることを抑制したより適切な走行軌道を選択して車両の走行が推奨される走行軌道として生成することが可能となる。その結果、車両の乗員に負担を生じさせない適切な運転支援を実施することが可能となる。
また、本発明に係る第2の運転支援装置及びコンピュータプログラムによれば、旋回区間を走行する際の走行軌道として複数の候補を生成した上で、生成された複数の候補を車両が走行する車線形状と規制情報とを考慮して比較することにより、旋回区間を走行する際に急な旋回や減速が行われることを抑制したより適切な走行軌道を車両の走行が推奨される走行軌道として選択することが可能となる。その結果、車両の乗員に負担を生じさせない適切な運転支援を実施することが可能となる。
According to the first driving assistance device and computer program of the present invention having the above configuration, by taking into consideration the lane shape and regulation information on which the vehicle is traveling, it is possible to select a more appropriate driving trajectory from among a plurality of candidates that suppresses sudden turns and deceleration when traveling through a turning section, and generate the recommended driving trajectory for the vehicle. As a result, it is possible to provide appropriate driving assistance that does not burden the vehicle occupants.
In addition, according to the second driving assistance device and computer program of the present invention, by generating multiple candidates for a driving trajectory when traveling through a turning section, and then comparing the generated multiple candidates with the lane shape on which the vehicle is traveling and the regulation information in consideration, it is possible to select a more appropriate driving trajectory that suppresses sudden turns and deceleration when traveling through a turning section as a driving trajectory recommended for the vehicle. As a result, it is possible to implement appropriate driving assistance that does not burden the vehicle occupants.
以下、本発明に係る運転支援装置をナビゲーション装置1に具体化した一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係るナビゲーション装置1を含む運転支援システム2の概略構成について図1及び図2を用いて説明する。図1は本実施形態に係る運転支援システム2を示した概略構成図である。図2は本実施形態に係る運転支援システム2の構成を示したブロック図である。
Below, an embodiment in which a driving assistance device according to the present invention is embodied in a
図1に示すように、本実施形態に係る運転支援システム2は、情報配信センタ3が備えるサーバ装置4と、車両5に搭載されて車両5の自動運転に関する各種支援を行うナビゲーション装置1と、を基本的に有する。また、サーバ装置4とナビゲーション装置1は通信ネットワーク網6を介して互いに電子データを送受信可能に構成されている。尚、ナビゲーション装置1の代わりに、車両5に搭載された他の車載器や車両5に関する制御を行う車両制御装置を用いても良い。
As shown in FIG. 1, the
ここで、車両5はユーザの運転操作に基づいて走行する手動運転走行に加えて、ユーザの運転操作によらず車両が予め設定された経路や道なりに沿って自動的に走行を行う自動運転支援による支援走行が可能な車両とする。
Here,
また、自動運転支援は全ての道路区間に対して行っても良いし、特定の道路区間(例えば境界にゲート(有人無人、有料無料は問わない)が設けられた高速道路)を車両が走行する間のみ行う構成としても良い。以下の説明では車両の自動運転支援が行われる自動運転区間は、一般道や高速道路を含む全ての道路区間に加えて駐車場も含むこととし、車両が走行を開始してから走行を終了するまで(車両を駐車するまで)の間において基本的に自動運転支援が行われるとして説明する。但し、車両が自動運転区間を走行する場合には必ず自動運転支援が行われるのではなく、ユーザにより自動運転支援を行うことが選択され(例えば自動運転開始ボタンをONする)、且つ自動運転支援による走行を行わせることが可能と判定された状況でのみ行うのが望ましい。一方で、車両5は自動運転支援による支援走行のみ可能な車両としても良い。
Autonomous driving assistance may be provided for all road sections, or may be provided only while the vehicle is traveling on a specific road section (for example, a highway with a gate (manned or unmanned, toll or free) at the boundary). In the following explanation, the autonomous driving section where autonomous driving assistance is provided includes parking lots as well as all road sections including general roads and highways, and the autonomous driving assistance is basically provided from the time the vehicle starts traveling to the time it ends traveling (until the vehicle is parked). However, autonomous driving assistance is not always provided when the vehicle travels on an autonomous driving section, but is preferably provided only when the user selects to provide autonomous driving assistance (for example, by turning on the autonomous driving start button) and it is determined that autonomous driving assistance is possible. On the other hand, the
そして、自動運転支援における車両制御では、例えば、車両の現在位置、車両が走行する車線、周辺の障害物の位置を随時検出し、後述のようにナビゲーション装置1で生成された走行軌道に沿って、同じく生成された速度計画に従った速度で走行するようにステアリング、駆動源、ブレーキ等の車両制御が自動で行われる。尚、本実施形態の自動運転支援による支援走行では、車線変更や右左折や駐車操作についても上記自動運転支援による車両制御を行うことにより走行するが、車線変更や右左折や駐車操作等の特殊な走行については自動運転支援による走行は行わずに手動運転により行う構成としても良い。
In the vehicle control in the automated driving assistance, for example, the current position of the vehicle, the lane on which the vehicle is traveling, and the positions of surrounding obstacles are detected at any time, and the vehicle control of the steering, drive source, brakes, etc. is automatically performed so that the vehicle travels along the travel trajectory generated by the
一方、ナビゲーション装置1は、車両5に搭載され、ナビゲーション装置1が有する地図データ或いは外部から取得した地図データに基づいて自車位置周辺の地図を表示したり、ユーザの目的地の入力を行ったり、地図画像上において車両の現在位置を表示したり、設定された案内経路に沿った移動案内を行う車載機である。本実施形態では特に自動運転支援による支援走行を車両が行う場合に、自動運転支援に関する各種支援情報を生成する。支援情報としては例えば車両の走行が推奨される走行軌道(推奨される車線移動態様を含む)、目的地において車両を駐車する駐車位置の選択、走行する際の車速を示す速度計画等がある。尚、ナビゲーション装置1の詳細については後述する。
On the other hand, the
また、サーバ装置4は、ナビゲーション装置1の要求に応じて経路探索の実行を行う。具体的には、ナビゲーション装置1からサーバ装置4へと出発地や目的地等の経路探索に必要な情報が経路探索要求とともに送信される(但し、再探索の場合には目的地に関する情報は必ずしも送信する必要は無い)。そして経路探索要求を受信したサーバ装置4は、サーバ装置4の有する地図情報を用いて経路探索を行い、出発地から目的地までの推奨経路を特定する。その後、特定された推奨経路を要求元のナビゲーション装置1へと送信する。そして、ナビゲーション装置1は受信した推奨経路に関する情報をユーザに提供したり、推奨経路を使って後述のように自動運転支援に関する各種支援情報を生成することも可能である。
The server device 4 also performs a route search in response to a request from the
更に、サーバ装置4は、上記経路探索に用いる通常の地図情報とは別に、より精度の高い地図情報である高精度地図情報と施設情報を有している。高精度地図情報は、例えば道路のレーン形状(車線単位の道路形状や曲率、屈曲角度、車線幅等)と道路に描かれた区画線(車道中央線、車線境界線、車道外側線、誘導線等)に関する情報が含まれる。また、その他に交差点に関する情報等も含まれる。更に、道路に設定された制限速度、信号機、横断歩道、踏切、一時停止の道路標識などの車両の走行を規制(より具体的には停止や減速を要求)する存在(以下、規制物という)について、規制物の種類と位置を特定する規制情報についても含まれている。一方、施設情報は、地図情報に含まれる施設に関する情報とは別に格納される施設に関するより詳細な情報であり、例えば施設のフロアマップ、駐車場の出入口に関する情報、駐車場が備える通路(車路)や駐車スペースの配置情報、駐車スペースや車路を区画する区画線の情報、駐車場の出入口と車線との接続関係を示す接続情報等が含まれる。そして、サーバ装置4はナビゲーション装置1からの要求に応じて高精度地図情報や施設情報を配信し、ナビゲーション装置1はサーバ装置4から配信された高精度地図情報や施設情報を用いて後述のように自動運転支援に関する各種支援情報を生成する。尚、高精度地図情報は基本的に道路(リンク)とその周辺のみを対象とした地図情報であるが、道路周辺以外のエリアについても含む地図情報としても良い。
Furthermore, the server device 4 has high-precision map information and facility information, which are more accurate map information, in addition to the normal map information used in the above route search. The high-precision map information includes, for example, information on the lane shape of the road (road shape and curvature for each lane, bending angle, lane width, etc.) and dividing lines drawn on the road (center line, lane boundary line, outer line of the road, guiding line, etc.). It also includes information on intersections, etc. Furthermore, it also includes information on the types and positions of the regulated objects (hereinafter referred to as regulated objects) that regulate the travel of vehicles (more specifically, require stopping or deceleration) such as speed limits, traffic lights, crosswalks, railroad crossings, and stop road signs set on the road. On the other hand, the facility information is more detailed information on the facility stored separately from the information on the facility included in the map information, and includes, for example, a floor map of the facility, information on the entrance and exit of the parking lot, layout information of the passages (roadways) and parking spaces provided in the parking lot, information on the dividing lines that divide the parking spaces and roadways, and connection information indicating the connection relationship between the entrance and exit of the parking lot and the lanes. The server device 4 then distributes high-precision map information and facility information in response to a request from the
但し、上述した経路探索処理については必ずしもサーバ装置4で行う必要は無く、地図情報を有するナビゲーション装置1であればナビゲーション装置1で行っても良い。また、高精度地図情報や施設情報についてもサーバ装置4から配信されるのではなくナビゲーション装置1が予め有するようにしても良い。
However, the above-mentioned route search process does not necessarily have to be performed by the server device 4, and may be performed by the
また、通信ネットワーク網6は全国各地に配置された多数の基地局と、各基地局を管理及び制御する通信会社とを含み、基地局及び通信会社を有線(光ファイバー、ISDN等)又は無線で互いに接続することにより構成されている。ここで、基地局はナビゲーション装置1との通信をするトランシーバー(送受信機)とアンテナを有する。そして、基地局は通信会社の間で無線通信を行う一方、通信ネットワーク網6の末端となり、基地局の電波が届く範囲(セル)にあるナビゲーション装置1の通信をサーバ装置4との間で中継する役割を持つ。
The
続いて、運転支援システム2におけるサーバ装置4の構成について図2を用いてより詳細に説明する。サーバ装置4は、図2に示すようにサーバ制御部11と、サーバ制御部11に接続された情報記録手段としてのサーバ側地図DB12と、高精度地図DB13と、施設DB14と、サーバ側通信装置15とを備える。
Next, the configuration of the server device 4 in the driving
サーバ制御部11は、サーバ装置4の全体の制御を行う制御ユニット(MCU、MPU等)であり、演算装置及び制御装置としてのCPU21、並びにCPU21が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるRAM22、制御用のプログラム等が記録されたROM23、ROM23から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ24等の内部記憶装置を備えている。尚、サーバ制御部11は、後述のナビゲーション装置1のECUとともに処理アルゴリズムとしての各種手段を有する。
The
一方、サーバ側地図DB12は、外部からの入力データや入力操作に基づいて登録された最新のバージョンの地図情報であるサーバ側地図情報が記憶される記憶手段である。ここで、サーバ側地図情報は、道路網を始めとして経路探索、経路案内及び地図表示に必要な各種情報から構成されている。例えば、道路網を示すノード及びリンクを含むネットワークデータ、道路(リンク)に関するリンクデータ、ノード点に関するノードデータ、各交差点に関する交差点データ、施設等の地点に関する地点データ、地図を表示するための地図表示データ、経路を探索するための探索データ、地点を検索するための検索データ等からなる。
Meanwhile, the server-
また、高精度地図DB13は、上記サーバ側地図情報よりも精度の高い地図情報である高精度地図情報16が記憶される記憶手段である。高精度地図情報16は、特に車両が走行対象となる道路に関してより詳細な情報を格納した地図情報であり、本実施形態では例えば道路に関してはレーン形状(車線単位の道路形状や曲率、車線幅等)と道路に描かれた区画線(車道中央線、車線境界線、車道外側線、誘導線等)に関する情報が含まれる。更に、道路の勾(こう)配、カント、バンク、合流区間、車線数の減少する箇所、幅員の狭くなる箇所、踏切等を表すデータが、カーブに関して曲率半径や屈曲角度を表すデータが、交差点、T字路等の分岐点を表すデータが、道路属性に関して、降坂路、登坂路等を表すデータが、道路種別に関して、国道、県道、細街路等の一般道のほか、高速自動車国道、都市高速道路、自動車専用道路、一般有料道路、有料橋等の有料道路を表すデータがそれぞれ記録される。更に、道路に設定された制限速度、信号機、横断歩道、踏切、一時停止の道路標識などの車両の走行を規制する存在(規制物)について、規制物の種類と位置を特定する規制情報についても含まれている。また、区画線に関する情報としては、どの種類の区画線が道路に対してどのように配置されているかを特定する情報が記憶される。尚、以下の説明において「カーブ」とは、道路が所定の曲率で円弧状に曲がる形状(道路の曲率が変化する形状も含む)に加えて、直角などの所定の角度で屈曲する形状(例えばL字路)についても含むものとする。また、道路の車線数に加えて、車線毎の進行方向の通行区分や道路の繋がり(具体的には、交差点の通過前の道路に含まれる車線と交差点の通過後の道路に含まれる車線との対応関係)を特定する情報についても記憶されている。
The high-
一方、施設DB14は、上記サーバ側地図情報に格納される施設に関する情報よりも、より詳細な施設に関する情報が記憶される記憶手段である。具体的には、施設情報17として特に車両の駐車対象となる駐車場(施設に付随する駐車場も独立型の駐車場も含む)について、駐車場の出入口の位置を特定する情報、駐車場内の駐車スペースの配置を特定する情報、駐車スペースや車路を区画する区画線に関する情報等が含まれる。尚、車路については車路の形状(即ち駐車場内において車両が走行可能な領域)を特定する情報、車路において制限速度等の車両の走行を規制する存在(規制物)があれば、規制物の種類と位置を特定する規制情報について少なくとも含む。駐車場以外の施設に関しては施設のフロアマップを特定する情報が含まれる。フロアマップには、例えば出入口、通路、階段、エレベーター、エスカレーターの位置を特定する情報が含まれる。また、複数のテナントを有する複合型商業施設では入居する各テナントの位置を特定する情報が含まれる。施設情報17は特に駐車場や施設を3Dモデルによって生成した情報としても良い。更に、施設DB14には、駐車場の出入口に面した進入道路に含まれる車線と駐車場の出入口との間の接続関係を示す接続情報18と、進入道路と駐車場の出入口との間において車両の通行可能な領域を特定する道路外形状情報19についても含まれる。
On the other hand, the
尚、高精度地図情報16は基本的に道路(リンク)とその周辺のみを対象とした地図情報であるが、道路周辺以外のエリアについても含む地図情報としても良い。また、図2に示す例ではサーバ側地図DB12に格納されるサーバ側地図情報と高精度地図DB13や施設DB14に格納される情報は異なる地図情報としているが、高精度地図DB13や施設DB14に格納される情報はサーバ側地図情報の一部としても良い。また、高精度地図DB13と施設DB14は分けずに一のデータベースとしても良い。
Note that the high-
一方、サーバ側通信装置15は各車両5のナビゲーション装置1と通信ネットワーク網6を介して通信を行う為の通信装置である。また、ナビゲーション装置1以外にインターネット網や、交通情報センタ、例えば、VICS(登録商標:Vehicle Information and Communication System)センタ等から送信された渋滞情報、規制情報、交通事故情報等の各情報から成る交通情報の受信についても可能である。
On the other hand, the server-
次に、車両5に搭載されたナビゲーション装置1の概略構成について図3を用いて説明する。図3は本実施形態に係るナビゲーション装置1を示したブロック図である。
Next, the schematic configuration of the
図3に示すように本実施形態に係るナビゲーション装置1は、ナビゲーション装置1が搭載された車両の現在位置を検出する現在位置検出部31と、各種のデータが記録されたデータ記録部32と、入力された情報に基づいて、各種の演算処理を行うナビゲーションECU33と、ユーザからの操作を受け付ける操作部34と、ユーザに対して車両周辺の地図やナビゲーション装置1で設定されている案内経路(車両の走行予定経路)に関する情報等を表示する液晶ディスプレイ35と、経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ36と、記憶媒体であるDVDを読み取るDVDドライブ37と、プローブセンタやVICSセンタ等の情報センタとの間で通信を行う通信モジュール38と、を有する。また、ナビゲーション装置1はCAN等の車載ネットワークを介して、ナビゲーション装置1の搭載された車両に対して設置された車外カメラ39や各種センサが接続されている。更に、ナビゲーション装置1の搭載された車両に対する各種制御を行う車両制御ECU40とも双方向通信可能に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
以下に、ナビゲーション装置1が有する各構成要素について順に説明する。
現在位置検出部31は、GPS41、車速センサ42、ステアリングセンサ43、ジャイロセンサ44等からなり、現在の車両の位置、方位、車両の走行速度、現在時刻等を検出することが可能となっている。ここで、特に車速センサ42は、車両の移動距離や車速を検出する為のセンサであり、車両の駆動輪の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号をナビゲーションECU33に出力する。そして、ナビゲーションECU33は発生するパルスを計数することにより駆動輪の回転速度や移動距離を算出する。尚、上記4種類のセンサをナビゲーション装置1が全て備える必要はなく、これらの内の1又は複数種類のセンサのみをナビゲーション装置1が備える構成としても良い。
Each of the components of the
The current
また、データ記録部32は、外部記憶装置及び記録媒体としてのハードディスク(図示せず)と、ハードディスクに記録された地図情報DB45やキャッシュ46や所定のプログラム等を読み出すとともにハードディスクに所定のデータを書き込む為のドライバである記録ヘッド(図示せず)とを備えている。尚、データ記録部32をハードディスクの代わりにフラッシュメモリやメモリーカードやCDやDVD等の光ディスクを有しても良い。また、本実施形態では上述したようにサーバ装置4において目的地までの経路を探索するので、地図情報DB45については省略しても良い。地図情報DB45を省略した場合であっても、必要に応じてサーバ装置4から地図情報を取得することも可能である。
The
ここで、地図情報DB45は、例えば、道路(リンク)に関するリンクデータ、ノード点に関するノードデータ、経路の探索や変更に係る処理に用いられる探索データ、施設に関する施設データ、地図を表示するための地図表示データ、各交差点に関する交差点データ、地点を検索するための検索データ等が記憶された記憶手段である。 Here, the map information DB45 is a storage means that stores, for example, link data related to roads (links), node data related to node points, search data used in processes related to route search and change, facility data related to facilities, map display data for displaying the map, intersection data related to each intersection, search data for searching for locations, etc.
一方、キャッシュ46は、過去にサーバ装置4から配信された高精度地図情報16、施設情報17、接続情報18、道路外形状情報19が保管される記憶手段である。保管する期間は適宜設定可能であるが、例えば記憶されてから所定期間(例えば1カ月)としても良いし、車両のACC電源(accessory power supply)がOFFされるまでとしても良い。また、キャッシュ46に格納されるデータ量が上限となった後に古いデータから順次削除するようにしても良い。そして、ナビゲーションECU33は、キャッシュ46に格納された高精度地図情報16、施設情報17、接続情報18、道路外形状情報19を用いて、自動運転支援に関する各種支援情報を生成する。詳細については後述する。
On the other hand, the
一方、ナビゲーションECU(エレクトロニック・コントロール・ユニット)33は、ナビゲーション装置1の全体の制御を行う電子制御ユニットであり、演算装置及び制御装置としてのCPU51、並びにCPU51が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるとともに、経路が探索されたときの経路データ等が記憶されるRAM52、制御用のプログラムのほか、後述の自動運転支援プログラム(図4参照)等が記録されたROM53、ROM53から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ54等の内部記憶装置を備えている。尚、ナビゲーションECU33は、処理アルゴリズムとしての各種手段を有する。例えば、走行予定経路取得手段は、車両が走行する走行予定経路を取得する。旋回走行区間取得手段は、走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を取得する。走行軌道生成手段は、旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、前記旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道を生成する。運転支援手段は、走行軌道生成手段によって生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う。
On the other hand, the navigation ECU (electronic control unit) 33 is an electronic control unit that controls the
操作部34は、走行開始地点としての出発地及び走行終了地点としての目的地を入力する際等に操作され、各種のキー、ボタン等の複数の操作スイッチ(図示せず)を有する。そして、ナビゲーションECU33は、各スイッチの押下等により出力されるスイッチ信号に基づき、対応する各種の動作を実行すべく制御を行う。尚、操作部34は液晶ディスプレイ35の前面に設けたタッチパネルを有しても良い。また、マイクと音声認識装置を有しても良い。
The
また、液晶ディスプレイ35には、道路を含む地図画像、交通情報、操作案内、操作メニュー、キーの案内、案内経路(走行予定経路)に沿った案内情報、ニュース、天気予報、時刻、メール、テレビ番組等が表示される。尚、液晶ディスプレイ35の代わりに、HUDやHMDを用いても良い。
The
また、スピーカ36は、ナビゲーションECU33からの指示に基づいて案内経路(走行予定経路)に沿った走行を案内する音声ガイダンスや、交通情報の案内を出力する。
In addition, the
また、DVDドライブ37は、DVDやCD等の記録媒体に記録されたデータを読み取り可能なドライブである。そして、読み取ったデータに基づいて音楽や映像の再生、地図情報DB45の更新等が行われる。尚、DVDドライブ37に替えてメモリーカードを読み書きする為のカードスロットを設けても良い。
The
また、通信モジュール38は、交通情報センタ、例えば、VICSセンタやプローブセンタ等から送信された交通情報、プローブ情報、天候情報等を受信する為の通信装置であり、例えば携帯電話機やDCMが該当する。また、車車間で通信を行う車車間通信装置や路側機との間で通信を行う路車間通信装置も含む。また、サーバ装置4で探索された経路情報や高精度地図情報16、施設情報17、接続情報18、道路外形状情報19をサーバ装置4との間で送受信するのにも用いられる。
The
また、車外カメラ39は、例えばCCD等の固体撮像素子を用いたカメラにより構成され、車両のフロントバンパの上方に取り付けられるとともに光軸方向を水平より所定角度下方に向けて設置される。そして、車外カメラ39は、車両が自動運転区間を走行する場合において、車両の進行方向前方を撮像する。また、ナビゲーションECU33は撮像された撮像画像に対して画像処理を行うことによって、車両が走行する道路に描かれた区画線や周辺の他車両等の障害物を検出し、検出結果に基づいて自動運転支援に関する各種支援情報を生成する。例えば、障害物を検出した場合には、障害物を回避或いは追従して走行する新たな走行軌道を生成する。尚、車外カメラ39は車両前方以外に後方や側方に配置するように構成しても良い。また、障害物を検出する手段としてはカメラの代わりにミリ波レーダやレーザセンサ等のセンサや車車間通信や路車間通信を用いても良い。
The
また、車両制御ECU40は、ナビゲーション装置1が搭載された車両の制御を行う電子制御ユニットである。また、車両制御ECU40にはステアリング、ブレーキ、アクセル等の車両の各駆動部と接続されており、本実施形態では特に車両において自動運転支援が開始された後に、各駆動部を制御することにより車両の自動運転支援を実施する。また、自動運転支援中にユーザによってオーバーライドが行われた場合には、オーバーライドが行われたことを検出する。
The
ここで、ナビゲーションECU33は、走行開始後にCANを介して車両制御ECU40に対してナビゲーション装置1で生成された自動運転支援に関する各種支援情報を送信する。そして、車両制御ECU40は受信した各種支援情報を用いて走行開始後の自動運転支援を実施する。支援情報としては例えば車両の走行が推奨される走行軌道、走行する際の車速を示す速度計画等がある。
Here, after starting to drive, the
続いて、上記構成を有する本実施形態に係るナビゲーション装置1においてCPU51が実行する自動運転支援プログラムについて図4に基づき説明する。図4は本実施形態に係る自動運転支援プログラムのフローチャートである。ここで、自動運転支援プログラムは、車両のACC電源(accessory power supply)がONされた後であって自動運転支援による車両の走行が開始された場合に実行され、ナビゲーション装置1で生成された支援情報に従って自動運転支援による支援走行を実施するプログラムである。また、以下の図4、図7及び図10にフローチャートで示されるプログラムは、ナビゲーション装置1が備えているRAM52やROM53に記憶されており、CPU51により実行される。
Next, the automatic driving assistance program executed by the
先ず、自動運転支援プログラムではステップ(以下、Sと略記する)1において、CPU51は、車両が今後走行する予定にある経路(以下、走行予定経路という)を取得する。尚、車両の走行予定経路は、例えばユーザが目的地を設定することによってサーバ装置4により探索された目的地までの推奨経路とする。尚、目的地が設定されていない場合には、車両の現在位置から道なりに走行する経路を走行予定経路としても良い。
First, in step (hereinafter abbreviated as S) 1 of the automated driving assistance program, the
また、推奨経路の探索を行う場合に先ずCPU51は、サーバ装置4に対して経路探索要求を送信する。尚、経路探索要求には、経路探索要求の送信元のナビゲーション装置1を特定する端末IDと、出発地(例えば車両の現在位置)及び目的地を特定する情報と、が含まれている。尚、再探索時については目的地を特定する情報は必ずしも必要では無い。その後、CPU51は経路探索要求に応じてサーバ装置4から送信された探索経路情報を受信する。探索経路情報は、送信した経路探索要求に基づいてサーバ装置4が最新のバージョンの地図情報を用いて探索した出発地から目的地までの推奨経路(センタールート)を特定する情報(例えば推奨経路に含まれるリンク列)である。例えば公知のダイクストラ法を用いて探索される。
When searching for a recommended route, the
尚、上記推奨経路の探索では、目的地において駐車場で車両を駐車する為に推奨される駐車位置(駐車スペース)を選択し、選択された駐車位置までの推奨経路を探索するのが望ましい。即ち、探索される推奨経路には駐車場までの経路に加えて駐車場内での車の移動を示す経路についても含むのが望ましい。例えば駐車場内で空き状態にある駐車スペースの内から、ユーザにとって停車し易い駐車スペース(例えば駐車場の出入口から近い駐車スペース、左右に他車両が駐車していない駐車スペースなど)をユーザが駐車を行うのに推奨される駐車位置の候補として決定する。また、駐車位置の選択については、駐車位置までの車両の移動に加えて車両を駐車した後の徒歩の移動や、帰りに駐車位置から出庫する際の車の移動についても考慮してユーザの負担が軽くなる駐車位置を選択するのが望ましい。 In addition, in the search for the recommended route, it is desirable to select a parking position (parking space) recommended for parking the vehicle in a parking lot at the destination, and search for a recommended route to the selected parking position. In other words, it is desirable that the recommended route to be searched for includes not only the route to the parking lot, but also the route showing the movement of the vehicle within the parking lot. For example, from among the parking spaces that are vacant in the parking lot, a parking space that is easy for the user to park in (for example, a parking space close to the entrance/exit of the parking lot, a parking space with no other vehicles parked on the left or right, etc.) is determined as a candidate parking position recommended for the user to park. In addition, when selecting a parking position, it is desirable to select a parking position that reduces the burden on the user by considering not only the movement of the vehicle to the parking position, but also the movement of the vehicle on foot after parking the vehicle and the movement of the vehicle when leaving the parking position on the way home.
また、車両を駐車する為に推奨される駐車位置は複数候補選択しても良い。また、車両を駐車する為に推奨される駐車位置を複数候補選択した場合については、前記S1において各駐車位置までの推奨経路が走行予定経路として取得される、即ち複数の走行予定経路の候補が取得されることとなる。更に、推奨される駐車位置を一のみ選択した場合であっても、その駐車位置に対して推奨経路が複数考えられる場合には複数の走行予定経路の候補を取得しても良い。尚、前記S1において複数の走行予定経路の候補を取得した場合には、後述のS25において複数の走行予定経路間で車線移動態様を比較し、推奨される車線移動態様を一に決定することで、駐車位置及び走行予定経路も一に決定されることとなる。 In addition, multiple candidates for parking positions recommended for parking the vehicle may be selected. In addition, when multiple candidates for parking positions recommended for parking the vehicle are selected, the recommended route to each parking position is acquired as the planned driving route in S1, that is, multiple candidates for the planned driving route are acquired. Furthermore, even when only one recommended parking position is selected, multiple candidates for the planned driving route may be acquired if multiple recommended routes are possible for that parking position. In addition, when multiple candidates for the planned driving route are acquired in S1, the lane movement patterns are compared between the multiple planned driving routes in S25 described below, and the recommended lane movement pattern is determined as one, and the parking position and the planned driving route are also determined as one.
また、サーバ装置4は、ユーザが駐車を行う駐車場の出入口に面した道路(以下、進入道路という)に含まれる車線と駐車場の出入口との間の接続関係を示す接続情報18を参照し、進入道路から駐車場への進入可能な進行方向が限られている場合(例えば左折による進入のみ可)については、進入方向についても考慮して上記走行経路の探索を行う。尚、ルートの探索方法としてはダイクストラ法以外の探索手段を用いても良い。また、前記S1の走行経路の探索はサーバ装置4でなくナビゲーション装置1において行うようにしても良い。
The server device 4 also refers to
次に、S2においてCPU51は、車両の現在位置から前記S1で取得された走行予定経路を含むエリアを対象として高精度地図情報16を取得する。
Next, in S2, the
ここで、高精度地図情報16は図5に示すように矩形形状(例えば500m×1km)に区分されてサーバ装置4の高精度地図DB13に格納されている。従って、例えば図5に示すように車両の走行経路として経路61が取得された場合には、経路61を含むエリア62~65を対象として高精度地図情報16が取得される。但し、目的地までの距離が特に遠い場合については、例えば車両が現在位置する2次メッシュのみを対象として高精度地図情報16を取得しても良いし、車両の現在位置から所定距離(例えば3km以内)内のエリアのみを対象として高精度地図情報16を取得するようにしても良い。
Here, the high-
高精度地図情報16には例えば道路のレーン形状と道路に描かれた区画線(車道中央線、車線境界線、車道外側線、誘導線等)に関する情報が含まれる。更に、道路や車路に設定された制限速度、信号機、横断歩道、踏切、一時停止の道路標識などの車両の走行を規制(より具体的には停止や減速を要求)する存在(規制物)について、規制物の種類と位置を特定する規制情報についても含まれている。また、その他に交差点に関する情報、駐車場に関する情報等も含まれる。高精度地図情報16は基本的にサーバ装置4から上述した矩形形状のエリア単位で取得されるが、キャッシュ46に既に格納されているエリアの高精度地図情報16が存在する場合には、キャッシュ46から取得する。また、サーバ装置4から取得された高精度地図情報16はキャッシュ46に一旦格納される。
The high-
また、前記S2においてCPU51は、ユーザが駐車を行う駐車場の出入口に面した進入道路に含まれる車線と駐車場の出入口との間の接続関係を示す接続情報18と、進入道路とユーザが駐車を行う駐車場の出入口との間において車両の通行可能な領域を特定する道路外形状情報19についても同様に取得する。
In addition, in S2, the
その後、S3においてCPU51は、後述の静的走行軌道生成処理(図7)を実行する。ここで、静的走行軌道生成処理は、車両の走行予定経路と前記S2で取得した高精度地図情報16とに基づいて、走行予定経路に含まれる道路に対して車両に走行が推奨される走行軌道である静的走行軌道を生成する処理である。特に、CPU51は車両に走行が推奨される車線を特定するだけではなく、車線内において走行が推奨される具体的な走行位置まで特定した走行軌道を静的走行軌道として生成する。尚、目的地までの距離が特に遠い場合には、車両の現在位置から進行方向に沿って所定距離前方までの区間(例えば車両が現在位置する2次メッシュ内)を対象とした静的走行軌道のみを生成しても良い。尚、所定距離については適宜変更可能であるが、少なくとも車外カメラ39やその他のセンサによって車両周辺の道路状況を検出することが可能な範囲(検出範囲)外を含む領域を対象として静的走行軌道を生成する。
Then, in S3, the
次に、S4においてCPU51は、前記S2で取得した高精度地図情報16に基づいて、前記S3で生成された静的走行軌道を走行する際の車両の速度計画を生成する。例えば、制限速度情報や走行予定経路上にある速度変化地点(例えば交差点、カーブ、踏切、横断歩道など)を考慮して、静的走行軌道を走行する際に推奨される車両の走行速度を算出する。
Next, in S4, the
そして、前記S4で生成された速度計画は、自動運転支援に用いる支援情報としてフラッシュメモリ54等に格納される。また、前記S4で生成された速度計画を実現する為に必要な車両の加減速を示す加速度の計画についても自動運転支援に用いる支援情報として生成するようにしても良い。
The speed plan generated in S4 is stored in the
続いて、S5においてCPU51は、車外カメラ39で撮像された撮像画像に対して画像処理を行うことによって、周辺の道路状況として、特に自車両の周辺に自車両の走行に影響が生じる要因が存在するか否かを判定する。ここで、前記S5で判定対象となる“自車両の走行に影響が生じる要因”は、リアルタイムで変化する動的な要因とし、道路構造に基づくような静的な要因は除かれる。例えば、自車両の進行方向前方を走行又は駐車する他車両、渋滞車両、自車両の進行方向前方に位置する歩行者、自車両の進行方向前方にある工事区間等が該当する。一方で、交差点、カーブ、踏切、合流区間、車線減少区間等は除かれる。また、他車両、歩行者、工事区間が存在する場合であっても、それらが自車両の今後の走行軌道と重複する虞のない場合(例えば自車両の今後の走行軌道から離れた位置にある場合)については“自車両の走行に影響が生じる要因”からは除かれる。また、車両の走行に影響が生じる可能性のある要因を検出する手段としてはカメラの代わりにミリ波レーダやレーザセンサ等のセンサや車車間通信や路車間通信を用いても良い。
Next, in S5, the
また、例えば全国の道路を走行する各車両のリアルタイムの位置等を外部のサーバで管理し、CPU51は自車両の周辺に位置する他車両の位置を外部のサーバから取得して前記S5の判定処理を行うようにしても良い。
In addition, for example, the real-time positions of each vehicle traveling on roads across the country may be managed by an external server, and the
そして、自車両の周辺に自車両の走行に影響が生じる要因が存在すると判定された場合(S5:YES)には、S6へと移行する。それに対して、自車両の周辺に自車両の走行に影響が生じる要因が存在しないと判定された場合(S5:NO)には、S9へと移行する。 If it is determined that there is a factor in the vicinity of the vehicle that may affect the running of the vehicle (S5: YES), the process proceeds to S6. On the other hand, if it is determined that there is no factor in the vicinity of the vehicle that may affect the running of the vehicle (S5: NO), the process proceeds to S9.
S6においてCPU51は、車両の現在位置から前記S5で検出された“自車両の走行に影響が生じる要因”を回避或いは追従して静的走行軌道に戻る為の新たな軌道を動的走行軌道として生成する。尚、動的走行軌道は“自車両の走行に影響が生じる要因”を含む区間を対象として生成される。また、区間の長さは要因の内容によって変化する。例えば、“自車両の走行に影響が生じる要因”が車両の前方を走行する他車両(前方車両)である場合には、図6に示すように右側に車線変更して前方車両66を追い越し、その後に左側に車線変更して元の車線に戻るまでの軌道である回避軌道が動的走行軌道67として生成される。尚、前方車両66を追い越さずに前方車両66の所定距離後方を追従して走行(或いは前方車両66と並走)する軌道である追従軌道を動的走行軌道として生成しても良い。更に、複数の候補を動的走行軌道として生成しても良く、その場合には複数の候補の内から後述のS7において最もコストの小さい候補が選択されることとなる。
In S6, the
図6に示す動的走行軌道67の算出方法を例に挙げて説明すると、CPU51は先ずステアリングの旋回を開始して右側の車線へと移動し、且つステアリングの位置が直進方向に戻るのに必要な第1の軌道L1を算出する。尚、第1の軌道L1は車両の現在の車速に基づいて車線変更を行う際に生じる横方向の加速度(横G)を算出し、横Gが自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えないこと、並びに横Gの単位時間当たりの変化量についても同じく上限値(例えば0.6m/s3)を超えないことを条件として、クロソイド曲線や円弧を用いてできる限り円滑で、且つできる限り車線変更に必要な距離が短くなる軌道を算出する。また、前方車両66との間に適切な車間距離N以上を維持することについても条件とする。
次に、右側の車線を制限速度を上限に走行して前方車両66を追い越し、且つ前方車両66との間を適切な車間距離N以上とするまでの第2の軌道L2を算出する。尚、第2の軌道L2は基本的に直線の軌道であり、また軌道の長さは、前方車両66の車速と道路の制限速度に基づいて算出される。
続いて、ステアリングの旋回を開始して左側の車線へと戻り、且つステアリングの位置が直進方向に戻るのに必要な第3の軌道L3を算出する。尚、第3の軌道L3は車両の現在の車速に基づいて車線変更を行う際に生じる横方向の加速度(横G)を算出し、横Gが自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えないこと、並びに横Gの単位時間当たりの変化量についても同じく上限値(例えば0.6m/s3)を超えないことを条件として、クロソイド曲線や円弧を用いてできる限り円滑で、且つできる限り車線変更に必要な距離が短くなる軌道を算出する。また、前方車両66との間に適切な車間距離N以上を維持することについても条件とする。
尚、動的走行軌道は、車外カメラ39やその他のセンサで取得した車両周辺の道路状況に基づいて生成されるので、動的走行軌道が生成される対象となる領域は、少なくとも車外カメラ39やその他のセンサによって車両周辺の道路状況を検出することが可能な範囲(検出範囲)内となる。
To explain the calculation method of the
Next, a second trajectory L2 is calculated for traveling in the right lane at the upper limit of the speed limit to overtake the preceding
Next, a third trajectory L3 is calculated that is required to start turning the steering wheel and return to the left lane, and to return the steering wheel position to the straight-ahead direction. The third trajectory L3 is calculated by calculating the lateral acceleration (lateral G) that occurs when changing lanes based on the current vehicle speed of the vehicle, and using a clothoid curve or a circular arc, a trajectory that is as smooth as possible and requires as short a distance as possible to change lanes, under the conditions that the lateral G does not interfere with the automatic driving assistance and does not exceed an upper limit (e.g., 0.2 G) that does not cause discomfort to the vehicle occupants, and that the change amount of the lateral G per unit time also does not exceed an upper limit (e.g., 0.6 m/s 3 ). Another condition is that an appropriate inter-vehicle distance N or more must be maintained between the
Furthermore, since the dynamic driving trajectory is generated based on the road conditions around the vehicle obtained by the
続いて、S7においてCPU51は、前記S6で新たに生成された動的走行軌道を、前記S3で生成された静的走行軌道に反映する。具体的には、車両の現在位置から“自車両の走行に影響が生じる要因”を含む区間の終端まで、静的走行軌道と動的走行軌道(動的走行軌道は複数候補あっても良い)の夫々のコストを算出し、該コストが最少となる走行軌道を選択する。結果的に、必要に応じて静的走行軌道の一部が動的走行軌道に置き換わることになる。尚、状況によっては動的走行軌道の置き換えが行われない場合、即ち動的走行軌道の反映が行われても前記S3で生成された静的走行軌道から変化しない場合もある。更に、動的走行軌道と静的走行軌道が同じ軌道である場合には、置き換えが行われても前記S3で生成された静的走行軌道から変化しない場合もある。
Next, in S7, the
次に、S8においてCPU51は、前記S7で動的走行軌道が反映された後の静的走行軌道について、反映された動的走行軌道の内容に基づいて前記S4で生成された車両の速度計画を修正する。尚、動的走行軌道の反映が行われた結果、前記S3で生成された静的走行軌道から変化しない場合には、S8の処理については省略しても良い。
Next, in S8, the
続いて、S9においてCPU51は、前記S3で生成された静的走行軌道(前記S7で動的走行軌道の反映が行われている場合には反映後の軌道)を前記S4で生成された速度計画(前記S8で速度計画の修正が行われている場合には修正後の計画)に従った速度で車両が走行する為の制御量を演算する。具体的には、アクセル、ブレーキ、ギヤ及びステアリングの制御量が夫々演算される。尚、S9及びS10の処理についてはナビゲーション装置1ではなく車両を制御する車両制御ECU40が行うようにしても良い。
Next, in S9, the
その後、S10においてCPU51は、S9において演算された制御量を反映する。具体的には、演算された制御量を、CANを介して車両制御ECU40へと送信する。車両制御ECU40では受信した制御量に基づいてアクセル、ブレーキ、ギヤ及びステアリングの各車両制御が行われる。その結果、前記S3で生成された静的走行軌道(前記S7で動的走行軌道の反映が行われている場合には反映後の軌道)を前記S4で生成された速度計画(前記S8で速度計画の修正が行われている場合には修正後の計画)に従った速度で走行する走行支援制御が可能となる。
Then, in S10, the
次に、S11においてCPU51は、前記S3で静的走行軌道の生成が行われてから車両が一定距離走行したか否かを判定する。例えば一定距離は1kmとする。
Next, in S11, the
そして、前記S3で静的走行軌道の生成が行われてから車両が一定距離走行したと判定された場合(S11:YES)には、S2へと戻る。その後、車両の現在位置から走行予定経路に沿った所定距離以内の区間を対象として、静的走行軌道の生成が再度行われる(S2~S4)。尚、本実施形態では車両が一定距離(例えば1km)走行する度に、車両の現在位置から走行経路に沿った所定距離以内の区間を対象として、静的走行軌道の生成が繰り返し行われることとしているが、目的地までの距離が短い場合には走行開始時点において目的地までの静的走行軌道の生成を一度に行うようにしても良い。 If it is determined that the vehicle has traveled a certain distance since the static driving trajectory was generated in S3 (S11: YES), the process returns to S2. After that, the static driving trajectory is generated again for a section within a certain distance from the vehicle's current position along the planned driving route (S2 to S4). Note that in this embodiment, the static driving trajectory is repeatedly generated for a section within a certain distance from the vehicle's current position along the driving route each time the vehicle travels a certain distance (for example, 1 km), but if the distance to the destination is short, the static driving trajectory to the destination may be generated all at once at the start of driving.
一方、前記S3で静的走行軌道の生成が行われてから車両が一定距離走行していないと判定された場合(S11:NO)には、自動運転支援による支援走行を終了するか否かを判定する(S12)。自動運転支援による支援走行を終了する場合としては、目的地に到着した場合以外に、ユーザが車両に設けられた操作パネルを操作したり、ハンドル操作やブレーキ操作などが行われることによって自動運転支援による走行を意図的に解除(オーバーライド)した場合がある。 On the other hand, if it is determined that the vehicle has not traveled a certain distance since the static driving trajectory was generated in S3 (S11: NO), it is determined whether or not to end the assisted driving by autonomous driving assistance (S12). Assisted driving by autonomous driving assistance can be ended not only when the vehicle has arrived at the destination, but also when the user intentionally cancels (overrides) the assisted driving by autonomous driving assistance by operating an operation panel provided in the vehicle, or by operating the steering wheel or brakes.
そして、自動運転支援による支援走行を終了すると判定された場合(S12:YES)には、当該自動運転支援プログラムを終了する。それに対して自動運転支援による支援走行を継続すると判定された場合(S12:NO)には、S5へと戻る。 If it is determined that the assisted driving by the automated driving assistance should be terminated (S12: YES), the automated driving assistance program is terminated. On the other hand, if it is determined that the assisted driving by the automated driving assistance should be continued (S12: NO), the process returns to S5.
次に、前記S3において実行される静的走行軌道生成処理のサブ処理について図7に基づき説明する。図7は静的走行軌道生成処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。 Next, the sub-processing of the static driving trajectory generation process executed in S3 will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a flowchart of the sub-processing program of the static driving trajectory generation process.
先ず、S21においてCPU51は、現在位置検出部31により検出した車両の現在位置を取得する。尚、車両の現在位置は、例えば高精度のGPS情報や高精度ロケーション技術を用いて詳細に特定することが望ましい。ここで、高精度ロケーション技術とは、車両に設置されたカメラから取り込んだ白線や路面ペイント情報を画像認識により検出し、更に、検出した白線や路面ペイント情報を例えば高精度地図情報16と照合することにより、走行車線や高精度な車両位置を検出可能にする技術である。更に、車両が複数の車線からなる道路を走行する場合には車両の走行する車線についても特定する。また、車両が駐車場内に位置する場合については駐車場内の具体的な位置(例えば車両が位置する駐車スペースなど)と車両の姿勢(例えば車両の進行方向、駐車スペース内に位置する場合には駐車スペースに対してどのような向きで駐車されているか)についても特定する。
First, in S21, the
次に、S22においてCPU51は、前記S2で取得した高精度地図情報16に基づいて、特に車両の進行方向前方の静的走行軌道を生成する区間(例えば車両の現在位置から所定距離以内の走行予定経路)を対象として、レーン形状、区画線情報、交差点に関する情報等を取得する。また、道路や車路に設定された制限速度、信号機、横断歩道、踏切、一時停止の道路標識などの車両の走行を規制(より具体的には停止や減速を要求)する存在(規制物)について、規制物の種類と位置を特定する規制情報についても取得する。また、静的走行軌道を生成する区間に駐車場内を含む場合については、駐車場の出入口の位置を特定する情報、駐車場内の駐車スペースの配置を特定する情報、駐車スペースや車路を区画(車路)する区画線に関する情報等が含まれる。尚、車路については車路の形状(即ち駐車場内において車両が走行可能な領域)を特定する情報についても含む。尚、前記S22で取得されるレーン形状と区画線情報には、特に車両が走行対象として選択可能な車線が道路に対してどのように配置されているかを特定する情報を含み、更に車線数、車線を区画する区画線の種類と配置、道路(車線)の曲率、車線幅、車線数の増減がある場合にはどの位置でどのように増減するか、車線毎の進行方向の通行区分や道路の繋がり(具体的には、交差点の通過前の道路に含まれる車線と交差点の通過後の道路に含まれる車線との対応関係)を特定する情報等を含む。
Next, in S22, the
続いて、S23においてCPU51は、前記S22で取得したレーン形状と区画線情報とに基づいて、車両の進行方向前方の静的走行軌道を生成する区間を対象としてレーンネットワークの構築を行う。ここで、レーンネットワークは車両が選択し得る車線移動を示したネットワークである。
Next, in S23, the
ここで、前記S23におけるレーンネットワークを構築する例として、例えば図8に示す走行予定経路を車両が走行する場合を例に挙げて説明する。図8に示す走行予定経路は、車両の現在位置から直進した後に次の交差点71で右折し、更に次の交差点72でも右折し、次の交差点73で左折する経路とする。図8に示す走行予定経路では、例えば交差点71で右折する場合に右側の車線に進入することも可能であるし、左側の車線に進入することも可能である。但し、次の交差点72で右折する必要があるので、交差点72の進入時点では最も右側の車線に車線移動する必要がある。また、交差点72で右折する場合においても右側の車線に進入することも可能であるし、左側の車線に進入することも可能である。但し、次の交差点73で左折する必要があるので、交差点73の進入時点では最も左側の車線に車線移動する必要がある。このような車線移動が可能な区間を対象として構築したレーンネットワークを図9に示す。
Here, as an example of constructing a lane network in S23, a case where a vehicle travels on a planned travel route shown in FIG. 8 will be described. The planned travel route shown in FIG. 8 is a route in which the vehicle travels straight from the current position of the vehicle, turns right at the
図9に示すようにレーンネットワークは、車両の進行方向前方の静的走行軌道を生成する区間を複数の区画(グループ)に区分する。具体的には、交差点の進入位置、交差点の退出位置、車線が増減する位置を境界として区分する。そして、区分された各区画の境界に位置する各車線に対してノード点(以下、レーンノードという)75が設定されている。更に、レーンノード75間をつなぐリンク(以下、レーンリンクという)76が設定されている。尚、レーンリンク76は、車線を跨がない場合については基本的には車線の中央に対して設定される。
As shown in FIG. 9, the lane network divides the section that generates the static driving trajectory ahead of the vehicle's direction of travel into multiple sections (groups). Specifically, the division is made with the entrance position of the intersection, the exit position of the intersection, and the positions where the lanes increase or decrease as boundaries. Then, node points (hereinafter referred to as lane nodes) 75 are set for each lane located at the boundary of each divided section. Furthermore, links (hereinafter referred to as lane links) 76 that connect the
また、上記レーンネットワークは、特に交差点でのレーンノードとレーンリンクとの接続によって、交差点の通過前の道路に含まれる車線と交差点の通過後の道路に含まれる車線との対応関係、即ち交差点の通過前の車線に対して交差点の通過後に移動可能な車線を特定する情報を含んでいる。具体的には交差点の通過前の道路に設定されたレーンノードと、交差点の通過後の道路に設定されたレーンノードとの内、レーンリンクによって接続されたレーンノードに対応する車線間において車両が移動可能なことを示している。このようなレーンネットワークを生成する為に高精度地図情報16には、交差点に接続する各道路について、交差点へと進入する道路と退出する道路の組み合わせごとに、車線の対応関係を示すレーンフラグが設定されて格納されている。CPU51は前記S23においてレーンネットワークを構築する際に、レーンフラグを参照して交差点におけるレーンノードとレーンリンクとの接続を形成する。
The lane network also includes information that identifies the correspondence between the lanes included in the road before the intersection and the lanes included in the road after the intersection, that is, the lanes that can be moved after the intersection with respect to the lanes before the intersection, by connecting the lane nodes and lane links at the intersection in particular. Specifically, it indicates that a vehicle can move between the lanes that correspond to the lane nodes that are connected by lane links among the lane nodes set on the road before the intersection and the lane nodes set on the road after the intersection. In order to generate such a lane network, the high-
尚、図9では道路を対象として構築されたレーンネットワークの例を示しているが、静的走行軌道を生成する区間に駐車場内が含まれていれば駐車場内を対象としても同様のネットワーク(以下、駐車場内ネットワークという)を構築する。駐車場内ネットワークは、駐車場ノードと駐車場リンクからなり、駐車場ノードは駐車場の出入口と、車両が通行可能な通路が交差する交差点及び車両が通行可能な通路の曲がり角(即ち通路同士の接続点)、通路の終点に夫々設定される。一方で駐車場リンクは駐車場ノード間の車両が通行可能な通路に対して設定される。 Note that while Figure 9 shows an example of a lane network constructed for roads, if a parking lot is included in the section for generating the static driving trajectory, a similar network (hereinafter referred to as a parking lot network) can be constructed for the parking lot. The parking lot network consists of parking lot nodes and parking lot links, and parking lot nodes are set at the entrances and exits of the parking lot, intersections where passages through which vehicles can pass intersect, corners of passages through which vehicles can pass (i.e., connection points between passages), and end points of passages. Meanwhile, parking lot links are set for passages through which vehicles can pass between parking lot nodes.
尚、前記S1において複数の走行予定経路の候補が取得されている場合には、複数の走行予定経路に対して上記レーンネットワークや駐車場内ネットワークの構築が行われる。 If multiple candidates for the planned driving routes are obtained in S1, the lane network and parking lot network are constructed for the multiple planned driving routes.
次に、S24においてCPU51は、前記S23で構築されたレーンネットワーク(静的走行軌道を生成する区間に駐車場内が含まれていれば駐車場内ネットワークについても含む、以下同じ)に対して、レーンネットワークの始点に位置するレーンノードに対して車両が移動を開始する開始レーン(出発ノード)を設定し、レーンネットワークの終点に位置するレーンノードに対して車両が移動する目標となる目標レーン(目的ノード)を設定する。尚、レーンネットワークの始点が片側複数車線の道路である場合には、車両の現在位置する車線に対応するレーンノードが開始レーンとなる。一方、レーンネットワークの終点が片側複数車線の道路である場合には、最も左側の車線(左側通行の場合)に対応するレーンノードが目標レーンとなる。また、レーンネットワークの始点や終点が駐車場内である場合には、駐車場内ネットワークの車両が現在位置する駐車スペースや通路に開始レーンが設定され、車両が駐車する駐車スペースや駐車スペースへと進入可能な通路に目標レーンが設定される。
Next, in S24, the
その後、S25においてCPU51は、前記S23で構築されたレーンネットワークを参照し、開始レーンから目標レーンまでを連続して繋ぐルートの内、レーンコストの最も小さいルート(以下、推奨ルートという)を導出する。例えばダイクストラ法を用いて目標レーン側からルートの探索を行う。但し、開始レーンから目標レーンまでを連続して繋ぐルートを探索できるのであればダイクストラ法以外の探索手段を用いても良い。導出された推奨ルートは、車両が移動する際に推奨される車両の車線移動態様(走行が推奨される車線や車線移動を行う推奨位置を特定した情報)となる。
Then, in S25, the
また、上記ルートの探索に用いられるレーンコストは、レーンリンク76毎に付与されている。各レーンリンク76に付与されるレーンコストは、各レーンリンク76の長さ或いは移動に係る所要時間を基準値とする。特に本実施形態ではレーンリンクの長さ(m単位)をレーンコストの基準値とする。また、車線変更を伴うレーンリンクについては車線変更コスト(例えば50)を上記基準値に加算する。尚、車線変更コストについては車線変更の回数や車線変更の位置に応じて値を変えても良い。例えば交差点に近い位置で行われる車線変更や2車線分の車線変更が行われる場合については加算される車線変更コストの値をより高くすることが可能である。
The lane cost used in the route search is assigned to each
尚、前記S1において複数の走行予定経路の候補が取得されている場合には、複数の走行予定経路の内からレーンコストの最も小さい推奨ルートを導出する。導出された推奨ルートによって走行予定経路も一に決定されることとなる。 If multiple candidates for the planned driving route are obtained in S1, the recommended route with the smallest lane cost is derived from the multiple planned driving routes. The planned driving route is also determined by the derived recommended route.
続いて、S26においてCPU51は、後述の旋回区間の走行軌道算出処理(図10)を行う。旋回区間の走行軌道算出処理は、車両の進行方向前方の静的走行軌道を生成する対象となる区間の走行予定経路の内、特に走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を対象として、前記S25で導出された推奨ルートに沿って走行する際に推奨される走行軌道を生成する処理である。ここで、旋回区間としては、例えば道路が所定の曲率で円弧状に曲がる区間(道路の曲率が変化する形状も含む)に加えて、直角などの所定の角度で屈曲する区間、車両が右左折する対象となる交差点(分岐点)の区間を含む。更に、公道上だけではなく、駐車場等の施設内において車両の旋回を伴って走行する区間、駐車スペースへの進入或いは退出する為に旋回を行う区間、或いは公道から施設内に進入又は施設内から公道に進入する為に旋回して走行する区間等も含まれる。但し、走行車線を変更する為の車線変更については本実施形態では上記旋回の対象から除くこととし、車線変更を行う区間については後述のS27で走行軌道を生成することとする。尚、走行予定経路に複数の旋回区間を含む場合については複数の旋回区間毎に推奨される走行軌道を生成する。
Next, in S26, the
その後、S27においてCPU51は、上記旋回区間以外について前記S25で導出された推奨ルートに沿って走行する際に推奨される走行軌道を生成する。例えば車線変更を伴う区間の走行軌道については、できる限り車線変更が連続せず、且つ交差点から離れた位置で行うように車線変更の位置を設定する。また、車線変更をする際の走行軌道を生成する場合には、車両に生じる横方向の加速度(横G)を算出し、横Gが自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えないこと、並びに横Gの単位時間当たりの変化量についても同じく上限値(例えば0.6m/s3)を超えないことを条件として、クロソイド曲線を用いてできる限り円滑に結ぶ軌道を算出する。上記処理を行うことによって、走行予定経路に含まれる道路に対して車両に走行が推奨される走行軌道が生成される。尚、旋回区間でもなく車線変更を行う区画でもない区画については、車線の中央を通過する軌道を車両の走行が推奨される走行軌道とする。
After that, in S27, the
S28においてCPU51は、前記S26及び前記S27で算出された各走行軌道を組み合わせることによって、走行予定経路に含まれる道路に対して車両に走行が推奨される走行軌道である静的走行軌道が生成される。前記S28で生成された静的走行軌道は、自動運転支援に用いる支援情報としてフラッシュメモリ54等に格納される。その後S4へと移行し、生成された静的走行軌道に基づく各種運転支援が行われる。
In S28, the
次に、前記S26において実行される旋回区間の走行軌道算出処理のサブ処理について説明する。図10は旋回区間の走行軌道算出処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。 Next, we will explain the sub-processing of the driving trajectory calculation process for the turning section executed in S26. Figure 10 is a flowchart of the sub-processing program for the driving trajectory calculation process for the turning section.
S31においてCPU51は、前記S2で取得した高精度地図情報16に基づいて、車両の進行方向前方の静的走行軌道を生成する区間を対象に車両が走行する経路の経路情報を取得する。前記S31では特に車両が走行する対象となる車線(車線の区分がない道路については道路において車両が走行可能な領域、駐車場内であれば車路)を特定し、その車線の形状について取得する。また、交差点などの車線間を移動する箇所については変更の推移(交差点の通過前後でどの車線からどの車線へと移動するか)についても取得する。
In S31, the
続いて、S32においてCPU51は、前記S31で取得した経路情報に基づいて車両の進行方向前方の静的走行軌道を生成する区間に、少なくとも一以上の旋回区間が存在するか否か判定する。ここで、旋回区間としては、例えば道路が所定の曲率で円弧状に曲がる区間(道路の曲率が変化する形状も含む)に加えて、直角などの所定の角度で屈曲する区間、車両が右左折する対象となる交差点(分岐点)の区間を含む。更に、公道上だけではなく、駐車場等の施設内において車両の旋回を伴って走行する区間、駐車スペースへの進入或いは退出する為に旋回を行う区間、或いは公道から施設内に進入又は施設内から公道に進入する為に旋回して走行する区間等も含まれる。但し、走行車線を変更する為の車線変更については本実施形態では上記旋回の対象から除く。
Next, in S32, the
そして、車両の進行方向前方の静的走行軌道を生成する区間に、少なくとも一以上の旋回区間が存在すると判定された場合(S32:YES)にはS33へと移行する。それに対して、車両の進行方向前方の静的走行軌道を生成する区間に、旋回区間が存在しないと判定された場合(S32:NO)にはS27へと移行し、前記S25で導出された推奨ルートに沿って走行する際に推奨される走行軌道を生成する。 If it is determined that at least one turning section exists in the section for generating the static driving trajectory ahead of the vehicle's traveling direction (S32: YES), the process proceeds to S33. On the other hand, if it is determined that no turning section exists in the section for generating the static driving trajectory ahead of the vehicle's traveling direction (S32: NO), the process proceeds to S27, where a driving trajectory recommended for driving along the recommended route derived in S25 is generated.
S33以降では、車両の進行方向前方の静的走行軌道を生成する区間に含まれる旋回区間を対象として、以下の処理により旋回区間を走行する際に推奨される走行軌道を生成する。尚、旋回区間が複数含まれる場合には、全ての旋回区間を対象として以下の処理を実行し、走行軌道を生成する。 From S33 onwards, the following process is carried out on the turning section included in the section for which the static driving trajectory is to be generated ahead of the vehicle's travel direction to generate a recommended driving trajectory for driving through the turning section. If multiple turning sections are included, the following process is carried out on all turning sections to generate a driving trajectory.
先ず、S33においてCPU51は、前記S31で取得した経路情報に基づいて、旋回区間を対象に車両が走行する対象となる車線(車線の区分がない道路については道路において車両が走行可能な領域、駐車場内であれば車路)を取得する。
First, in S33, the
次に、S34においてCPU51は、前記S33で取得した車両が走行する車線に基づいて、前記S25で選択された車線移動態様に従って走行予定経路を走行した場合の旋回区間の始点における車両の位置と方位を特定した開始ベクトルと、旋回区間の終点における車両の位置と方位を特定した終了ベクトルと、をそれぞれ取得する。
Next, in S34, the
この旋回区間の始点及び終点の位置については旋回区間の種類(車両が何のために旋回をする区間であるか)に基づいて設定するのが望ましい。例えば図11に示すように道路が所定の曲率で円弧状に曲がる区間や所定の角度で屈曲する区間については、曲率が閾値以上となる地点や屈曲する地点の所定距離手前を旋回区間の始点とし、その後に曲率が閾値未満となる地点や屈曲する地点より所定距離だけ進行方向側の地点を旋回区間の終点とする。また、図12に示すように車両が右左折する対象となる交差点(分岐点)の区間については、交差点への進入を開始する地点(停止線があれば停止線)を旋回区間の始点とし、交差点から退出を完了した地点を旋回区間の終点とする。また、図13に示すように駐車スペースへの進入については車路上であって駐車対象とする駐車スペースの所定距離手前の地点を旋回区間の始点とし、駐車対象とする駐車スペースを旋回区間の終点とする。また、駐車スペースからの退出については駐車する駐車スペースを旋回区間の始点とし、車路上であって駐車スペースから所定距離だけ進行方向側の地点を旋回区間の終点とする。また、図14に示すように公道から施設内への進入については公道上であって施設の位置口から所定距離手前を旋回区間の始点とし、施設の入口から施設内に所定距離だけ進入した地点を旋回区間の終点とする。また、施設内から公道への退出については施設の入口から施設内に所定距離だけ進入した地点を旋回区間の始点とし、公道上であって施設の位置口から所定距離だけ進行方向側の地点を旋回区間の終点とする。 It is desirable to set the start and end points of the turning section based on the type of the turning section (the section for which the vehicle turns). For example, as shown in FIG. 11, for a section where the road turns in an arc shape with a predetermined curvature or a section where the road turns at a predetermined angle, the start point of the turning section is a point where the curvature is equal to or greater than a threshold value or a predetermined distance before the point where the road turns, and the end point of the turning section is a point where the curvature is less than the threshold value or a predetermined distance ahead of the point where the road turns. Also, as shown in FIG. 12, for a section of an intersection (branch) where the vehicle turns right or left, the start point of the turning section is the point where the vehicle starts entering the intersection (the stop line if there is one), and the end point of the turning section is the point where the vehicle completes exiting the intersection. Also, as shown in FIG. 13, for entering a parking space, the start point of the turning section is a point on the roadway a predetermined distance before the parking space to be parked, and the parking space to be parked is the end point of the turning section. In addition, when exiting a parking space, the parking space where the vehicle is parked is set as the start point of the turning section, and a point on the roadway a predetermined distance in the direction of travel from the parking space is set as the end point of the turning section. In addition, as shown in FIG. 14, when entering a facility from a public road, the start point of the turning section is on the public road a predetermined distance before the facility's location entrance, and the end point of the turning section is a point a predetermined distance into the facility from the facility's entrance. In addition, when exiting from the facility to a public road, the start point of the turning section is a point a predetermined distance into the facility from the facility's entrance, and the end point of the turning section is a point on the public road a predetermined distance in the direction of travel from the facility's location entrance.
ここで、開始ベクトル及び終了ベクトルの道路や車路の進行方向に沿った位置(前後方向の位置)については上述した旋回区間の始点及び終点と対応する位置とする。
一方、開始ベクトル及び終了ベクトルの道路幅方向の位置については基本的には車両が走行する車線や車路の中央(一車線の道路や車線の区分がない道路については道路の中央にも相当)とする。
更に、開始ベクトル及び終了ベクトルの方位については旋回区間の始点及び終点では車両の方位が道路や車路の進行方向に対して平行となることを前提として基本的に道路や車路の進行方向(道路長さ方向)に平行な方向とする。尚、図13に示すように駐車スペースが旋回区間の始点又は終点である場合には駐車スペースに平行な方向とする。
但し、例え旋回区間の手前で車線変更などの特殊な車両操作が要求される場合等についてはこの限りでなく、開始ベクトル及び終了ベクトルの道路幅方向の位置を車線の中央よりも左右寄りに設定しても良いし、方位についても道路の進行方向に対して傾斜して設定しても良い。尚、図11~図14は各種の旋回区間に対して設定される開始ベクトル83と終了ベクトル84の例を示した図である。
Here, the positions of the start vector and the end vector along the traveling direction of the road or roadway (front-rear positions) correspond to the start point and end point of the turning section described above.
On the other hand, the positions of the start and end vectors in the road width direction are basically set to the center of the lane or road on which the vehicle is traveling (which also corresponds to the center of the road for one-lane roads and roads with no lane divisions).
Furthermore, the orientation of the start vector and the end vector is basically parallel to the traveling direction of the road or road (road length direction) on the premise that the vehicle orientation is parallel to the traveling direction of the road or road at the start point and end point of the turning section. Note that, as shown in Figure 13, when a parking space is the start point or end point of the turning section, the direction is parallel to the parking space.
However, this is not the case when a special vehicle operation such as a lane change is required before a turning section, and the positions of the start vector and the end vector in the road width direction may be set to the left or right of the center of the lane, and the orientation may be set at an angle to the traveling direction of the road. Figures 11 to 14 show examples of the
続いて、S35においてCPU51は、前記S33で取得した旋回区間において車両が走行する車線形状と道路や車路に存在する規制情報とに基づいて、旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道の候補(以下、走行軌道候補という)を生成する。ここで、本実施形態では走行軌道候補として、直進軌道と直進軌道に接続される円弧軌道からなる走行軌道候補(以下、第1走行軌道候補という)と、直進軌道と直進軌道に接続されるクロソイド曲線とクロソイド曲線に更に接続される円弧軌道からなる走行軌道候補(以下、第2走行軌道候補という)の2種類を生成する。但し、第1走行軌道候補と第2走行軌道候補の両方が生成可能であれば第1走行軌道候補と第2走行軌道候補の両方を生成するが、いずれか一方のみ生成可能である場合については生成可能な走行軌道候補のみを生成する。
Next, in S35, the
具体的には、前記S33で取得した旋回区間において車両が走行する車線形状に基づいて、第1走行軌道候補と第2走行軌道候補の内、車両の走行する車線内に含むことができる走行軌道候補を対象として生成する。以下に第1走行軌道候補と第2走行軌道候補の算出方法の一例について説明する。 Specifically, based on the shape of the lane on which the vehicle is traveling in the turning section acquired in S33, the first driving trajectory candidate and the second driving trajectory candidate are generated based on the driving trajectory candidate that can be included in the lane on which the vehicle is traveling. An example of a method for calculating the first driving trajectory candidate and the second driving trajectory candidate is described below.
[第1走行軌道候補]
先ず、図15に示すように第1走行軌道候補91に含まれる円弧軌道92の曲率半径Rを設定する。この曲率半径Rは固定値であっても良いし、変動値であっても良い。固定値である場合には少なくとも車両の最小旋回半径よりは大きい値とし、例えば5mとする。また、変動値である場合には例えば道路の制限速度や車両が走行する車線形状(車線幅、道路の曲率など)に基づいて設定することが可能である。一例として開始ベクトル83及び終了ベクトル84を各ベクトルの進行方向に通過する(即ち円弧の接線方向が各ベクトルの進行方向と一致する)最大曲率半径の円弧を算出し、その円弧の曲率半径或いはその曲率半径より所定割合(例えば80%)だけ小さい曲率半径とすることが可能である。
続いて、図16に示すように生成された円弧軌道92と前記S33で取得した旋回区間において車両が走行する車線形状とを比較し、左図のように円弧軌道92を車両の走行する車線内に含むことができない場合には第1走行軌道候補は旋回区間において車両の走行する走行軌道としては不適と判定し、第1走行軌道候補の生成を中止して第2走行軌道候補の生成へと移行する。一方で右図のように円弧軌道92を車両の走行する車線内に含むことができる場合には第1走行軌道候補の生成を継続する。但し、仮に円弧軌道92を車線内に含むことができる場合であっても例えば円弧軌道92と内側に位置する車線或いは道路端との間の距離が車幅の1/2より短い場合には、車両が車線や道路からはみ出すことが予想されるので、円弧軌道92は車両の走行する車線内に含むことができないとみなすのが望ましい。尚、図12に示すような交差点については、交差点内には車線は存在しないが誘導線(ガイド白線)、交差点中央に配置されるひし形の導流帯(ダイヤマーク)等の路面に描かれた路面表示の他、ポール等の構造物を車線の縁部とみなして上記判断を行う。また、図13に示すような駐車スペースへの進入或いは退出については、車路の区画線に加えて駐車スペースを区切る区画線を車線の縁部とみなして上記判断を行う。また、図14に示すような公道からの施設内への進入又は退出については、公道に面した施設の入口の縁部(公道と施設との間において車両が通行可能な領域の縁部)を車線の縁部とみなして上記判断を行う。障害物の存在が特定できる場合には円弧軌道92が障害物に重複しないことも条件としても良い。
次に、車両の走行する車線内に含むように配置した円弧軌道92に接続する直進軌道93、94を算出する。例えば直進軌道93は旋回区間の始点(開始ベクトル83)から円弧軌道92の始点までを繋ぐ直線の軌道であり、直進軌道94は円弧軌道92の終点から旋回区間の終点(終了ベクトル84)までを繋ぐ直線の軌道である。そして、算出された直進軌道93、円弧軌道92、直進軌道94を連結することで最終的な第1走行軌道候補91が生成される。尚、第1走行軌道候補91は走行軌道を走行する車両の走行位置及び方向が連続する(即ち走行軌道が途切れることなく連続した線となり途中で屈曲しない)。但し、図15のグラフに示すように走行する車両の方向変化(曲率)については連続しておらず、具体的には直進軌道93と円弧軌道92、円弧軌道92と直進軌道94の各軌道の接続点の前後で曲率が一致していない。第1走行軌道候補91に沿って車両が走行する為には各軌道の接続点で一旦停車してハンドル操作(車両の方向を変化させる)を行う必要がある。また、図15は例えば図11に示すような道路が所定の曲率で円弧状に曲がる区間や所定の角度で屈曲する区間を通過する為の第1走行軌道候補91となるが、旋回区間の種類によってその形状は適宜変更することとなる。例えば駐車スペースへ進入する為の第1走行軌道候補91である場合には基本的に直進軌道94は不要となる。また、直進軌道91を除いた軌道(円弧軌道から始まる軌道)とすることも可能である。
[First driving trajectory candidate]
First, as shown in FIG. 15, a radius of curvature R of the
Next, as shown in Fig. 16, the generated
Next, the
[第2走行軌道候補]
先ず、図17に示すように第2走行軌道候補95に含まれる円弧軌道96の曲率半径Rを設定する。この曲率半径Rは上述した第1走行軌道候補91と同様に固定値であっても良いし、変動値であっても良い。固定値である場合には少なくとも車両の最小旋回半径よりは大きい値とし、例えば5mとする。また、変動値である場合には例えば道路の制限速度や車両が走行する車線形状(車線幅、道路の曲率など)に基づいて設定することが可能である。一例として開始ベクトル83及び終了ベクトル84を各ベクトルの進行方向に通過する(即ち円弧の接線方向が各ベクトルの進行方向と一致する)最大曲率半径の円弧を算出し、その円弧の曲率半径或いはその曲率半径より所定割合(例えば80%)だけ小さい曲率半径とすることが可能である。
続いて、旋回区間の始点の車両の進行方向に進む軌道から円弧軌道96に円弧軌道96と同じ曲率で接続するように描く第1クロソイド曲線97と、円弧軌道96に円弧軌道96と同じ曲率で接続するとともに旋回区間の終点の車両の進行方向に進む軌道となるように描く第2クロソイド曲線98と、を夫々算出する。各クロソイド曲線の長さLcやクロソイド定数Aについては適宜設定可能であるが例えばLc=9.4m、A=6.85とする。尚、曲率半径Rとの間ではR×Lc=A2の関係を満たす。尚、クロソイド曲線とは、距離に対して曲率を一定割合で変化(例えば車速が固定であれば一定の角速度でステアリング角を変化)させた場合に描く曲線であり、クロソイド曲線の算出は例えばシンプソン法或いは近似式を用いてフレネル積分を計算すること、或いは複素平面に置き換えることで算出が可能となる。クロソイド曲線の算出方法については既に公知であるので詳細は省略する。
続いて、第1クロソイド曲線97と円弧軌道96と第2クロソイド曲線98を連結し、図18に示すように連結した軌道(以下、連結軌道99という)と前記S33で取得した旋回区間において車両が走行する車線形状とを比較し、左図のように連結軌道99を車両の走行する車線内に含むことができない場合には第2走行軌道候補は旋回区間において車両の走行する走行軌道としては不適と判定し、第2走行軌道候補の生成を中止してS36へと移行する。一方で右図のように連結軌道99を車両の走行する車線内に含むことができる場合には第2走行軌道候補の生成を継続する。但し、仮に連結軌道99を車線内に含むことができる場合であっても例えば連結軌道99と内側に位置する車線或いは道路端との間の距離が車幅の1/2より短い場合には、車両が車線や道路からはみ出すことが予想されるので、連結軌道99は車両の走行する車線内に含むことができないとみなすのが望ましい。尚、図12に示すような交差点については、交差点内には車線は存在しないが誘導線(ガイド白線)、交差点中央に配置されるひし形の導流帯(ダイヤマーク)等の路面に描かれた路面表示の他、ポール等の構造物を車線の縁部とみなして上記判断を行う。また、図13に示すような駐車スペースへの進入或いは退出については、車路の区画線に加えて駐車スペースを区切る区画線を車線の縁部とみなして上記判断を行う。また、図14に示すような公道からの施設内への進入又は退出については、公道に面した施設の入口の縁部(公道と施設との間において車両が通行可能な領域の縁部)を車線の縁部とみなして上記判断を行う。障害物の存在が特定できる場合には連結軌道99が障害物に重複しないことも条件としても良い。
次に、車両の走行する車線内に含むように配置した連結軌道99に接続する直進軌道100、101を算出する。例えば直進軌道100は旋回区間の始点(開始ベクトル83)から連結軌道99の始点までを繋ぐ直線の軌道であり、直進軌道101は連結軌道99の終点から旋回区間の終点(終了ベクトル84)までを繋ぐ直線の軌道である。そして、算出された直進軌道100、連結軌道99、直進軌道101を同じ曲率で接続して連結することで最終的な第2走行軌道候補95が生成される。第2走行軌道候補95は走行軌道を走行する車両の走行位置及び方向が連続する(即ち走行軌道が途切れることなく連続した線となり途中で屈曲しない)。更に、図17のグラフに示すように走行する車両の方向変化(曲率)についても連続しており、具体的には直進軌道100と第1クロソイド曲線97、第1クロソイド曲線97と円弧軌道96、円弧軌道96と第2クロソイド曲線98、第2クロソイド曲線98と直進軌道101の各軌道の接続点の前後の曲率が一致した滑らかな軌道となる。また、図17は例えば図11に示すような道路が所定の曲率で円弧状に曲がる区間や所定の角度で屈曲する区間を通過する為の第2走行軌道候補95となるが、旋回区間の種類によってその形状は適宜変更することとなる。例えば駐車スペースへ進入する為の第2走行軌道候補95である場合には基本的に直進軌道101に加えて第2クロソイド曲線98についても不要となる。また、直進軌道100を除いた軌道(クロソイド曲線から始まる軌道)とすることも可能である。
[Second driving trajectory candidate]
First, as shown in FIG. 17, a radius of curvature R of the
Next, a
Next, the
Next,
また、第1走行軌道候補と第2走行軌道候補が生成可能であるか否かについては、上述したように第1走行軌道候補や第2走行軌道候補を車両の走行する車線内に含むことができるか否かに加えて、規制情報についても考慮して判定される。ここで規制情報には、道路に設定された制限速度、信号機、横断歩道、踏切、一時停止の道路標識などの車両の走行を規制(より具体的には停止や減速を要求)する存在(規制物)について、規制物の種類と位置を特定する情報が含まれている。例えば、図14に示すような公道から施設内に進入或いは退出する旋回区間については、歩道に進入する前で一旦停止する必要があるので、旋回前に一旦停止することを前提とした第1走行軌道候補が適当であり、一方で停止せずに滑らかに走行することを前提とした第2走行軌道候補については車両の走行する走行軌道としては不適と判定することも可能である。一時停止線のある交差点で旋回を行う旋回区間も同様である。 Whether the first and second driving trajectory candidates can be generated is determined by considering whether the first and second driving trajectory candidates can be included in the lane on which the vehicle travels, as described above, as well as the regulation information. Here, the regulation information includes information that specifies the type and location of the regulating object (regulating object) that regulates the vehicle's travel (more specifically, requires stopping or deceleration), such as the speed limit set on the road, traffic lights, pedestrian crossings, railroad crossings, and stop road signs. For example, in the turning section in which the vehicle enters or exits the facility from the public road as shown in FIG. 14, it is necessary to stop once before entering the sidewalk, so the first driving trajectory candidate, which is based on the premise that the vehicle will stop once before turning, is appropriate, while the second driving trajectory candidate, which is based on the premise that the vehicle will travel smoothly without stopping, can be determined to be inappropriate as a driving trajectory on which the vehicle travels. The same applies to the turning section in which the vehicle turns at an intersection with a stop line.
以降のS36~S49の処理については前記S35で生成された走行軌道候補毎に行う。即ち、第1走行軌道候補のみを生成していれば第1走行軌道候補のみを対象として実行し、第2走行軌道候補のみを生成していれば第2走行軌道候補のみを対象として実行し、第1走行軌道候補と第2走行軌道候補の両方を生成していれば第1走行軌道候補と第2走行軌道候補の両方を対象として実行する。 The subsequent steps S36 to S49 are performed for each driving trajectory candidate generated in S35. That is, if only the first driving trajectory candidate has been generated, only the first driving trajectory candidate is processed; if only the second driving trajectory candidate has been generated, only the second driving trajectory candidate is processed; and if both the first and second driving trajectory candidates have been generated, both the first and second driving trajectory candidates are processed.
先ず、S36においてCPU51は、処理対象の走行軌道候補の距離(軌道の長さ)を取得する。尚、直進軌道の部分と、クロソイド曲線の部分と、円弧軌道の部分を区分してそれぞれの距離について取得する。
First, in S36, the
次に、S37においてCPU51は、処理対象の走行軌道候補を走行する際の初期車速v1を取得する。初期車速とは即ち旋回区間の始点(開始ベクトル83)から連続する直進軌道93又は直進軌道100を走行する際の車速であり、基本的には道路の制限速度とする。但し、道路の制限速度よりも遅い速度としても良い。尚、本実施形態では旋回区間の終点(終了ベクトル84)に接続する直進軌道94又は直進軌道101を走行する際の車速についても同じ初期車速v1とする。
Next, in S37, the
続いて、S38においてCPU51は、処理対象の走行軌道候補に円弧軌道の部分が含まれるか否かを判定する。尚、本実施形態では図15及び図17に示すように第1走行軌道候補と第2走行軌道候補のいずれであっても基本的に円弧軌道は含まれる。
Next, in S38, the
そして、処理対象の走行軌道候補に円弧軌道の部分が含まれると判定された場合(S38:YES)には、S39へと移行する。一方、処理対象の走行軌道候補に円弧軌道の部分が含まれないと判定された場合(S38:NO)には、S40へと移行する。 If it is determined that the candidate driving trajectory to be processed contains an arcuate trajectory portion (S38: YES), the process proceeds to S39. On the other hand, if it is determined that the candidate driving trajectory to be processed does not contain an arcuate trajectory portion (S38: NO), the process proceeds to S40.
S39においてCPU51は、処理対象の走行軌道候補の円弧軌道の部分を走行する場合に、車両に生じる横方向の加速度(横G)が自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えずに走行可能な上限速度vaを算出する。例えば、円弧軌道の曲率半径をR、加速度の上限値をGrmaxとすると以下の式(1)により上限速度vaが算出される。
va=√(Grmax×R)・・・・(1)
そして、上記式(1)で算出されたvaを処理対象の走行軌道候補の円弧軌道の部分を走行する車速v2に決定する。但し、vaが道路や車路の制限速度を超える場合については、道路の制限速度をv2とする。
In S39, the
v = √(Grmax × R) ... (1)
Then, v calculated by the above formula (1) is determined as the vehicle speed v2 traveling on the arcuate trajectory portion of the travel trajectory candidate to be processed. However, if v exceeds the speed limit of the road or lane, the speed limit of the road is set as v2 .
続いて、S40においてCPU51は、処理対象の走行軌道候補にクロソイド曲線からなる軌道の部分が含まれるか否かを判定する。尚、本実施形態では図15及び図17に示すように基本的に第2走行軌道候補にのみクロソイド曲線からなる軌道の部分が含まれる。
Next, in S40, the
そして、処理対象の走行軌道候補にクロソイド曲線からなる軌道の部分が含まれると判定された場合(S40:YES)には、S41へと移行する。一方、処理対象の走行軌道候補にクロソイド曲線からなる軌道の部分が含まれないと判定された場合(S40:NO)には、S45へと移行する。 If it is determined that the candidate driving trajectory to be processed includes a portion of a trajectory consisting of a clothoid curve (S40: YES), the process proceeds to S41. On the other hand, if it is determined that the candidate driving trajectory to be processed does not include a portion of a trajectory consisting of a clothoid curve (S40: NO), the process proceeds to S45.
S41においてCPU51は、処理対象の走行軌道候補のクロソイド曲線からなる軌道の部分を走行する場合に、車両に生じる横方向の加速度(横G)が自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えずに走行可能な上限速度vbを算出する。尚、図17のグラフに示すようにクロソイド曲線において横方向の加速度が最も大きくなる最小の旋回半径(最大の曲率)は円弧軌道と同じであるので、vaと同じ式(1)により上限速度vbが算出される(即ちva=vb)。
In S41, the
続いてS42においてCPU51は、処理対象の走行軌道候補のクロソイド曲線からなる軌道の部分を走行する場合に、車両に生じる横方向の加速度(横G)の単位時間当たりの変化量が自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.6m/s3)を超えずに走行可能な上限速度vcを算出する。例えば、クロソイド曲線の走行時の加速度(横G)の単位時間当たりの変化量が一定と仮定し、クロソイド曲線の最大曲率半径をRs、クロソイド曲線の最小曲率半径をRe、加速度の単位時間当たりの変化量の上限値をdGrmax、クロソイド曲線の軌道の長さをLcとすると以下の式(2)により上限速度vcが算出される。
vc<3√(dGrmax×Lc/(1/Re-1/Rs))・・・・(2)
例えば1/Rs=0とした場合の右辺の値をvcとする。
Next, in S42, the
v < 3√ (dGrmax × Lc/(1/Re-1/Rs)) ... (2)
For example, the value of the right hand side when 1/Rs=0 is set to vc.
更にS43においてCPU51は、処理対象の走行軌道候補のクロソイド曲線からなる軌道の部分を走行する場合に、乗員に無理のない適切なハンドルの操作が可能な上限速度vdを算出する。例えば、ハンドルの操作時間(クロソイド曲線の走行時間にも相当)をTc、クロソイド曲線の軌道の長さをLcとすると以下の式(3)により上限速度vdが算出される。
vd=Lc/Tc・・・・(3)
また、クロソイド曲線の走行中でのハンドルの操作角をθh、ハンドル操作の角速度をωh(例えば1回転/秒)とすれば、Tc=θh/ωhとなる。
更に、クロソイド曲線におけるタイヤの角度θtと曲率半径Rcの関係はホイールベースをWbとするとsinθt=Wb/Rcであり、更にタイヤの角度θtとハンドルの操作角θhは比例し、ハンドルの操作角が最大θhmaxの時にRcは最小半径Rcminとなる。従って、タイヤの角度の最大θtmax=arcsin(Wb/Rcmin)となり、ハンドルの操作時間TcはTc=TstMax×dθt/θtmaxとなる。尚、TstMaxはハンドルを操作する最大時間とし、例えばハンドル操作の角速度ωhを1回転/秒とした場合に最大2回転まで可能な車種であれば2秒となる。dθtはタイヤの角度変化量とする。
Furthermore, in S43, the
v = L / T (3)
Furthermore, if the steering angle while traveling on a clothoid curve is θh and the angular velocity of the steering is ωh (for example, one rotation/second), then Tc=θh/ωh.
Furthermore, the relationship between the tire angle θt and the radius of curvature Rc in a clothoid curve is sinθt=Wb/Rc, where Wb is the wheelbase, and the tire angle θt and the steering angle θh are proportional, and when the steering angle is at its maximum θhmax, Rc has its minimum radius Rcmin. Therefore, the maximum tire angle θtmax=arcsin(Wb/Rcmin), and the steering operation time Tc is Tc=TstMax×dθt/θtmax. Note that TstMax is the maximum time to operate the steering wheel, and for example, if the angular velocity ωh of the steering wheel operation is one rotation/second and the vehicle model allows up to two rotations, then TstMax is 2 seconds. dθt is the amount of change in the tire angle.
その後、S44においてCPU51は、前記S41~S43で算出されたvb、vc、vdの内、最も遅い車速を処理対象の走行軌道候補のクロソイド曲線からなる軌道の部分を走行する車速v3に決定する。但し、最も遅い車速が道路や車路の制限速度を超える場合については、道路の制限速度をv3とする。尚、車速v3は処理対象の走行軌道候補のクロソイド曲線からなる軌道の部分を走行する場合に、車両に生じる横方向の加速度(横G)が上限値を超えず、且つ車両に生じる横方向の加速度(横G)の単位時間当たりの変化量についても上限値を超えず、更に乗員に無理のない適切なハンドルの操作が可能となるという全ての条件を満たした上での上限の車速に相当する。
Thereafter, in S44, the
次に、S45においてCPU51は、処理対象の走行軌道候補について走行する車両の方向変化が連続しない箇所があるか否かを判定する。尚、走行する車両の方向変化が連続しない箇所とは曲率(ステアリング角)が連続しない箇所であり、直進軌道とクロソイド曲線と円弧軌道の各接続点の前後において曲率(ステアリング角)が一致していない箇所があるか否かを判定する。ここで、前述したように図17に示す第2走行軌道候補95については直進軌道とクロソイド曲線と円弧軌道の各接続点の前後において曲率が一致している。一方、図15に示す第1走行軌道候補91については直進軌道と円弧軌道の接続点の前後において曲率が異なっている。尚、走行する車両の方向変化が連続しない箇所(曲率が連続しない箇所)は、車両の方向を変化させる際に停車が必要な箇所、即ち一旦停車してハンドル操作(車両の方向を変化させる)を行う必要のある箇所となる。
Next, in S45, the
そして、処理対象の走行軌道候補について走行する車両の方向変化が連続しない箇所があると判定された場合(S45:NO)、即ち処理対象の走行軌道候補が第1走行軌道候補91である場合には、S46へと移行する。
If it is determined that the driving trajectory candidate to be processed has a location where the direction of the traveling vehicle does not change continuously (S45: NO), that is, if the driving trajectory candidate to be processed is the first
S46においてCPU51は、曲率が一致していない接続点に対してハンドルの操作時間を付加する。ハンドルの操作時間Tsについては、接続点で曲率を一致させるために必要なハンドルの操作角をθh、ハンドル操作の角速度をωh(例えば1回転/秒)とすれば、Ts=θh/ωhとなる。
In S46, the
一方、処理対象の走行軌道候補について走行する車両の方向変化が連続しない箇所がないと判定された場合(S45:YES)、即ち処理対象の走行軌道候補が第2走行軌道候補95である場合には、S47へと移行する。
On the other hand, if it is determined that there is no point in the driving trajectory candidate to be processed where the direction of the traveling vehicle does not change continuously (S45: YES), that is, if the driving trajectory candidate to be processed is the second
S47においてCPU51は、前記S36~S46の処理によって算出された走行軌道候補を走行する際の車速v1~v3に基づいて走行軌道候補を走行する際の速度計画を作成する。
In S47, the
ここで、図19は直進軌道と円弧軌道の組み合わせからなる第1走行軌道候補に対して作成される速度計画の一例を示す。尚、説明の簡略化のために円弧軌道92の終点までの速度計画を挙げて説明する。
図19に示すように第1走行軌道候補の速度計画は、旋回区間の始点(開始ベクトル83)から連続する直進軌道93を前記S37で算出した初期車速v1で走行し、直進軌道93と円弧軌道92の接続点において前記S46で算出したハンドルの操作時間Tsだけ停車し、その後に円弧軌道92を前記S39で算出した車速v2で走行する走行計画となる。
また、続くS48ではCPU51は、前記S47で作成した速度計画について加速度の上限(例えば0.2G)を設定することで、加速度が上限以下となるような速度計画に修正する。そして、S49においてCPU51は、修正後の速度計画を用いて第1走行軌道候補を走行するのに必要な所要時間を算出する。尚、所要時間の算出には、直進軌道93と円弧軌道92の接続点における停車時間が加算される。例えば図19に示す例では、第1走行軌道候補を走行するのに必要な所要時間は8.5秒となる。
19 shows an example of a speed plan created for the first running trajectory candidate that is a combination of a straight trajectory and an arcuate trajectory. For simplicity of explanation, the speed plan up to the end point of the
As shown in FIG. 19 , the speed plan for the first driving trajectory candidate is a driving plan in which the vehicle travels along a continuous
In the next S48, the
一方、図20は直進軌道とクロソイド曲線と円弧軌道の組み合わせからなる第2走行軌道候補に対して作成される速度計画の一例を示す。尚、説明の簡略化のために円弧軌道96の終点までの速度計画を挙げて説明する。
図20に示すように第2走行軌道候補の速度計画は、旋回区間の始点(開始ベクトル83)から連続する直進軌道100を前記S37で算出した初期車速v1で走行し、直進軌道100と第1クロソイド曲線97の接続点において停車することなく第1クロソイド曲線97については前記S41~S43で算出されたvb、vc、vdの内、最も遅い車速(図20に示す例ではvb)である車速v3で走行し、更に、その後に第1クロソイド曲線97と円弧軌道96の接続点において停車することなく円弧軌道96を前記S39で算出した車速v2で走行する走行計画となる。尚、第2走行軌道候補についてはv2とv3が異なる場合により速度の遅い方に揃える(即ち、第1クロソイド曲線97と円弧軌道96の走行速度を同じ速度にする)ことを条件に追加しても良い。
また、続くS48ではCPU51は、前記S47で作成した速度計画について加速度の上限(例えば0.2G)を設定することで、加速度が上限以下となるような速度計画に修正する。そして、S49においてCPU51は、修正後の速度計画を用いて第2走行軌道候補を走行するのに必要な所要時間を算出する。例えば図20に示す例では、第2走行軌道候補を走行するのに必要な所要時間は5.2秒となる。
20 shows an example of a speed plan created for a second running trajectory candidate consisting of a combination of a straight trajectory, a clothoid curve, and a circular arc trajectory. For simplicity of explanation, the speed plan up to the end point of the
As shown in Fig. 20, the speed plan of the second running trajectory candidate is a running plan in which the vehicle runs on a
In the next step S48, the
その後、S50でCPU51は、前記S35で生成された第1走行軌道候補と第2走行軌道候補の内から旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道を決定する。具体的には、前記S49で算出された第1走行軌道候補を走行するのに必要な所要時間を第1走行軌道候補の移動コストとして算出し、同じく前記S49で算出された第2走行軌道候補を走行するのに必要な所要時間を第2走行軌道候補の移動コストとして算出する。そして、算出された移動コストを比較して移動コストの少ない方の走行軌道候補を、旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道として選択する。例えば図19及び図20に示す例では第1走行軌道候補の移動コストは8.5(秒)であり、第2走行軌道候補の移動コストは5.2(秒)である。従って、移動コストの少ない第2走行軌道候補が旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道として選択されることとなる。移動コスト(所要時間)が少ないということは、車両の乗員の負担が少なくより円滑に走行することが可能な走行軌道であることを示す。
Then, in S50, the
その後、S27へと移行し、旋回区間以外の区間について前記S25で導出された推奨ルートに沿って走行する際に推奨される走行軌道を生成する。また、その後にS4で実行される速度計画生成処理では、旋回区間における速度計画については前記S47及びS48で作成された速度計画を流用することが可能である。 Then, the process proceeds to S27, where a recommended driving trajectory is generated for sections other than the turning section when driving along the recommended route derived in S25. In addition, in the speed plan generation process executed in S4 thereafter, the speed plan created in S47 and S48 can be used for the speed plan in the turning section.
尚、前記S35で第1走行軌道候補と第2走行軌道候補の内、いずれか一方のみしか生成されていない場合については生成された方の走行軌道候補を旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道を決定する。その場合にはS36~S49の処理は実施する必要はない。 If only one of the first and second driving trajectory candidates is generated in S35, the generated driving trajectory candidate is used to determine the driving trajectory recommended for the vehicle in the turning section. In this case, there is no need to perform the processes in S36 to S49.
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るナビゲーション装置1及びナビゲーション装置1で実行されるコンピュータプログラムでは、車両が走行する走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を取得し(S31~S33)、旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、走行する車両の走行位置及び方向が連続する軌道からなる第1の走行軌道候補と、走行する車両の走行位置及び方向に加えて方向変化が連続する軌道からなる第2の走行軌道候補と、のいずれか一方を旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道として生成し(S35)、生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う(S9、S10)ので、複数の候補の内から旋回区間を走行する際に急な旋回や減速が行われることを抑制したより適切な走行軌道を選択して車両の走行が推奨される走行軌道として生成することが可能となる。その結果、車両の乗員に負担を生じさせない適切な運転支援を実施することが可能となる。
また、第1の走行軌道候補と第2の走行軌道候補の内、車両の走行する車線内に含むことができる走行軌道候補を車両の走行が推奨される走行軌道として生成するので、複数の候補の内から車線形状に対応して走行可能な走行軌道を選択して車両の走行が推奨される走行軌道として生成することが可能となる。
また、車両が走行する走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を取得し(S31~S33)、走行する車両の走行位置及び方向が連続する軌道からなる第1の走行軌道候補と、走行する車両の走行位置及び方向に加えて方向変化が連続する軌道からなる第2の走行軌道候補と、を夫々生成した上で旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、いずれか一方を旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道として選択し(S50)、生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う(S9、S10)ので、旋回区間を走行する際に急な旋回や減速が行われることを抑制したより適切な走行軌道を車両の走行が推奨される走行軌道として選択することが可能となる。その結果、車両の乗員に負担を生じさせない適切な運転支援を実施することが可能となる。
また、旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、第1の走行軌道候補と第2の走行軌道候補に対して車両の走行にかかる移動コストを夫々算出し(S49)、算出された移動コストを比較して車両の走行が推奨される走行軌道を選択する(S50)ので、車両の乗員の負担が少なくより円滑に走行することが可能な走行軌道を車両の走行が推奨される走行軌道として選択することが可能となる。その結果、車両の乗員に負担を生じさせない適切な運転支援を実施することが可能となる。
また、第1の走行軌道候補を走行するのに必要な所要時間を第1の走行軌道候補の移動コストとして算出し、第2の走行軌道候補を走行するのに必要な所要時間を第2の走行軌道候補の移動コストとして算出し、走行する車両の方向変化が連続しない(即ち曲率が連続しない)箇所を含む場合には該箇所を含む走行軌道候補の移動コストを加算する(S46)ので、車両の減速や停車を伴うことなくより円滑に走行することが可能な走行軌道を車両の走行が推奨される走行軌道として選択することが可能となる。その結果、車両の乗員に負担を生じさせない適切な運転支援を実施することが可能となる。
また、走行する車両の方向変化が連続しない箇所は、車両の方向を変化させる際に停車が必要な箇所であるので、走行軌道に沿って走行する際に途中で停車が必要な走行軌道については停車することも考慮して移動コストを算出することが可能となる。
As described above in detail, the
Furthermore, among the first driving trajectory candidate and the second driving trajectory candidate, a driving trajectory candidate that can be included in the lane in which the vehicle is traveling is generated as a driving trajectory on which the vehicle is recommended to travel, so that a driving trajectory on which the vehicle is capable of traveling in accordance with the lane shape can be selected from the multiple candidates and generated as a driving trajectory on which the vehicle is recommended to travel.
In addition, a turning section where the vehicle turns when traveling according to the planned travel route is acquired (S31 to S33), a first travel trajectory candidate consisting of a trajectory where the traveling position and direction of the traveling vehicle are continuous, and a second travel trajectory candidate consisting of a trajectory where the traveling position and direction of the traveling vehicle are continuous as well as direction changes are generated, and then one of them is selected as a recommended travel trajectory for the vehicle in the turning section based on the lane shape and regulation information on which the vehicle travels in the turning section, and driving assistance for the vehicle is performed based on the generated travel trajectory (S9, S10), so that a more appropriate travel trajectory that suppresses sudden turns and deceleration when traveling in the turning section can be selected as a recommended travel trajectory for the vehicle. As a result, it is possible to perform appropriate driving assistance that does not cause a burden on the vehicle occupants.
In addition, based on the lane shape and regulation information on the lane on which the vehicle travels in the turning section, the travel cost required for the vehicle to travel on the first travel path candidate and the second travel path candidate are calculated (S49), and the calculated travel costs are compared to select a travel path recommended for the vehicle to travel on (S50), so that a travel path on which the vehicle can travel more smoothly with less burden on the vehicle occupants can be selected as the recommended travel path for the vehicle to travel on. As a result, it is possible to implement appropriate driving assistance that does not cause a burden on the vehicle occupants.
In addition, the time required to travel the first driving path candidate is calculated as the travel cost of the first driving path candidate, the time required to travel the second driving path candidate is calculated as the travel cost of the second driving path candidate, and if a portion where the direction change of the traveling vehicle is not continuous (i.e., the curvature is not continuous) is included, the travel cost of the driving path candidate including the portion is added (S46), so that it is possible to select a driving path that allows the vehicle to travel more smoothly without decelerating or stopping as a driving path recommended for vehicle travel. As a result, it is possible to implement appropriate driving assistance that does not burden the vehicle occupants.
In addition, locations where the direction of the traveling vehicle does not change continuously are locations where the vehicle needs to stop when changing direction, so it is possible to calculate the travel cost taking into account stops for travel trajectories where the vehicle needs to stop along the trajectory when traveling along the trajectory.
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では、走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を対象として推奨される走行軌道を生成しており、その旋回区間の例として図11~図14に示すように道路が所定の曲率で円弧状に曲がる区間、直角などの所定の角度で屈曲する区間、車両が右左折する対象となる交差点(分岐点)の区間、駐車場等の施設内において車両の旋回を伴って走行する区間、駐車スペースへの進入或いは退出する為に旋回を行う区間、或いは公道から施設内に進入又は施設内から公道に進入する為に旋回して走行する区間を挙げているが、上記のうち一部のみを旋回区間の対象としても良い。或いは上記以外も旋回区間に含めても良い。
Incidentally, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various improvements and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention.
For example, in this embodiment, a recommended driving trajectory is generated for a turning section where the vehicle turns when traveling along a planned traveling route, and examples of the turning section include a section where the road turns in an arc shape with a predetermined curvature, a section where the road turns at a predetermined angle such as a right angle, a section at an intersection (branch) where the vehicle turns right or left, a section where the vehicle travels in a facility such as a parking lot, a section where the vehicle turns to enter or exit a parking space, or a section where the vehicle turns to enter a facility from a public road or enter a facility from a facility to a public road, but only some of the above may be targeted as turning sections. Alternatively, other sections may be included in the turning section.
また、本実施形態では車両に生じる横方向の加速度(横G)が上限値(例えば0.2G)を超えないこと(S41)、車両に生じる横方向の加速度(横G)の単位時間当たりの変化量が上限値(例えば0.6m/s3)を超えないこと(S42)、及び乗員に無理のない適切なハンドルの操作が可能なこと(S43)の全ての条件を満たすようにクロソイド曲線を算出するが、それらの一部のみを条件としても良い。 In addition, in this embodiment, the clothoid curve is calculated so as to satisfy all of the following conditions: the lateral acceleration (lateral G) acting on the vehicle does not exceed an upper limit (e.g., 0.2 G) (S41), the amount of change per unit time of the lateral acceleration (lateral G) acting on the vehicle does not exceed an upper limit (e.g., 0.6 m/ s3 ) (S42), and the occupant is able to operate the steering wheel in an appropriate manner without straining themselves (S43). However, it is also possible to use only some of these conditions.
また、本実施形態では、走行軌道候補の移動コストを走行に必要な所要時間とする例について説明しているが、所要時間以外を移動コストとして算出しても良い。例えば軌道の長さを移動コストとしても良い。但しその場合においても例えば図15に示す第1走行軌道候補のように曲率が一致していない箇所を含む走行軌道候補に対しては該箇所に対して移動コストを加算するようにする。 In addition, in this embodiment, an example is described in which the travel cost of a travel trajectory candidate is the time required for travel, but a travel cost other than the required time may be calculated. For example, the length of the trajectory may be used as the travel cost. However, even in this case, for a travel trajectory candidate that includes a portion where the curvature does not match, such as the first travel trajectory candidate shown in FIG. 15, the travel cost is added to that portion.
また、本実施形態では、図15や図19に示す第1走行軌道候補91については直進軌道と直進軌道に接続される円弧軌道からなる走行軌道としているが、必ずしも直進軌道と円弧軌道の組み合わせの軌道でなくともよい。特に円弧軌道を円弧以外の曲線としても良い。但し、走行軌道を走行する車両の走行位置及び方向が連続する(即ち走行軌道が途切れることなく連続した線となり途中で屈曲しない)走行軌道とするのが望ましい。
In this embodiment, the first
また、本実施形態では、図17や図20に示す第2走行軌道候補95については直進軌道と直進軌道に接続されるクロソイド曲線とクロソイド曲線に更に接続される円弧軌道からなる走行軌道としているが、必ずしも直進軌道とクロソイド曲線と円弧軌道の組み合わせの軌道でなくともよい。特に円弧軌道を円弧以外の曲線とし、クロソイド曲線をクロソイド曲線以外の曲線としても良い。但し、走行軌道を走行する車両の走行位置及び方向が連続する(即ち走行軌道が途切れることなく連続した線となり途中で屈曲しない)ことに加え、方向が変化する場合には方向変化が連続する(即ち、曲率も値が飛ばずに連続する)走行軌道とするのが望ましい。
In this embodiment, the second
また、本実施形態では、走行軌道を生成した後に生成された走行軌道に従って走行する為の車両制御を行っている(S9、S10)が、S9以降の車両制御に係る処理については省略することも可能である。例えば、ナビゲーション装置1は、走行軌道に基づく車両の制御については行わずに、推奨される走行軌道をユーザに案内する装置であっても良い。
In addition, in this embodiment, after generating the driving trajectory, vehicle control is performed to drive according to the generated driving trajectory (S9, S10), but the processing related to vehicle control from S9 onwards may be omitted. For example, the
また、本実施形態では、高精度地図情報16や施設情報17を用いてレーンネットワーク、駐車場内ネットワークを生成している(S23)が、全国の道路、駐車場を対象とした各ネットワークを予めDBに格納しておき、必要に応じてDBから読み出すようにしても良い。
In addition, in this embodiment, the lane network and parking lot network are generated using high-
また、本実施形態では、サーバ装置4が有する高精度地図情報には、道路のレーン形状(車線単位の道路形状や曲率、車線幅等)と道路に描かれた区画線(車道中央線、車線境界線、車道外側線、誘導線等)に関する情報の両方を含むが、区画線に関する情報のみを含むようにしても良いし、道路のレーン形状に関する情報のみを含むようにしても良い。例えば区画線に関する情報のみを含む場合であっても、区画線に関する情報に基づいて道路のレーン形状に関する情報に相当する情報を推定することが可能である。また、道路のレーン形状に関する情報のみを含む場合であっても、道路のレーン形状に関する情報に基づいて区画線に関する情報に相当する情報を推定することが可能である。また、「区画線に関する情報」は、車線を区画する区画線自体の種類や配置を特定する情報であっても良いし、隣接する車線間で車線変更が可能か否かを特定する情報であっても良いし、車線の形状を直接または間接的に特定する情報であっても良い。 In this embodiment, the high-precision map information held by the server device 4 includes both information on the lane shape of the road (road shape and curvature for each lane, lane width, etc.) and information on the dividing lines drawn on the road (center line, lane boundary, outer lane line, guiding line, etc.), but may include only information on the dividing lines, or may include only information on the lane shape of the road. For example, even if only information on the dividing lines is included, it is possible to estimate information equivalent to information on the lane shape of the road based on the information on the dividing lines. Even if only information on the lane shape of the road is included, it is possible to estimate information equivalent to information on the dividing lines based on the information on the lane shape of the road. Furthermore, the "information on the dividing lines" may be information that specifies the type and arrangement of the dividing lines themselves that divide the lanes, information that specifies whether lane changes are possible between adjacent lanes, or information that directly or indirectly specifies the shape of the lanes.
また、本実施形態では、静的走行軌道に動的走行軌道を反映する手段として、静的走行軌道の一部を動的走行軌道に置き換えている(S7)が、置き換えるのではなく静的走行軌道を動的走行軌道に近づけるように軌道の修正を行っても良い。 In addition, in this embodiment, as a means of reflecting the dynamic driving trajectory in the static driving trajectory, a part of the static driving trajectory is replaced with the dynamic driving trajectory (S7), but instead of replacing it, the trajectory may be corrected so that the static driving trajectory approaches the dynamic driving trajectory.
また、本実施形態では、車両の操作のうち、車両の挙動に関する操作である、アクセル操作、ブレーキ操作及びハンドル操作の全てを車両制御ECU40が制御することをユーザの運転操作によらずに自動的に走行を行う為の自動運転支援として説明してきた。しかし、自動運転支援を、車両の操作のうち、車両の挙動に関する操作である、アクセル操作、ブレーキ操作及びハンドル操作の少なくとも一の操作を車両制御ECU40が制御することとしても良い。一方、ユーザの運転操作による手動運転とは車両の操作のうち、車両の挙動に関する操作である、アクセル操作、ブレーキ操作及びハンドル操作の全てをユーザが行うこととして説明する。
In this embodiment, the
また、本発明の運転支援は車両の自動運転に係る自動運転支援に限られない。例えば、前記S3で生成された静的走行軌道や前記S6で生成された動的走行軌道をナビゲーション画面に表示するとともに、音声や画面等を用いた案内(例えば車線変更の案内、推奨車速の案内等)を行うことによる運転支援も可能である。また、静的走行軌道や動的走行軌道をナビゲーション画面に表示することでユーザの運転操作を支援するようにしてもよい。 The driving assistance of the present invention is not limited to automatic driving assistance related to automatic driving of a vehicle. For example, it is possible to display the static driving trajectory generated in S3 or the dynamic driving trajectory generated in S6 on the navigation screen, and to provide driving assistance by providing guidance using voice, a screen, etc. (e.g., guidance on lane changes, guidance on recommended vehicle speeds, etc.). In addition, the static driving trajectory or the dynamic driving trajectory may be displayed on the navigation screen to assist the user's driving operation.
また、本実施形態では、自動運転支援プログラム(図4)をナビゲーション装置1が実行する構成としているが、ナビゲーション装置1以外の車載器や車両制御ECU40が実行する構成としても良い。その場合には、車載器や車両制御ECU40は車両の現在位置や地図情報等をナビゲーション装置1やサーバ装置4から取得する構成とする。更に、サーバ装置4が自動運転支援プログラム(図4)のステップの一部または全部を実行するようにしても良い。その場合にはサーバ装置4が本願の運転支援装置に相当する。
In addition, in this embodiment, the automatic driving assistance program (FIG. 4) is configured to be executed by the
また、本発明はナビゲーション装置以外に、携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ等(以下、携帯端末等という)に適用することも可能である。また、サーバと携帯端末等から構成されるシステムに対しても適用することが可能となる。その場合には、上述した自動運転支援プログラム(図4参照)の各ステップは、サーバと携帯端末等のいずれが実施する構成としても良い。但し、本発明を携帯端末等に適用する場合には、自動運転支援が実行可能な車両と携帯端末等が通信可能な状態に接続(有線無線は問わない)される必要がある。 In addition to navigation devices, the present invention can also be applied to mobile phones, smartphones, tablet terminals, personal computers, etc. (hereinafter referred to as mobile terminals, etc.). It can also be applied to a system consisting of a server and a mobile terminal, etc. In that case, each step of the above-mentioned automatic driving assistance program (see FIG. 4) may be implemented by either the server or the mobile terminal, etc. However, when applying the present invention to a mobile terminal, etc., a vehicle capable of executing automatic driving assistance and the mobile terminal, etc. must be connected in a state in which they can communicate (either wired or wireless).
1…ナビゲーション装置(運転支援装置)、2…運転支援システム、3…情報配信センタ、4…サーバ装置、5…車両、16…高精度地図情報、33…ナビゲーションECU、40…車両制御ECU、51…CPU、83…開始ベクトル、84…終了ベクトル、91…第1走行軌道候補、92…円弧軌道、93,94…直進軌道、95…第2走行軌道候補、96…円弧軌道、97…第1クロソイド曲線、98…第2クロソイド曲線、99…連結軌道、100,101…直進軌道 1...navigation device (driving assistance device), 2...driving assistance system, 3...information distribution center, 4...server device, 5...vehicle, 16...high-precision map information, 33...navigation ECU, 40...vehicle control ECU, 51...CPU, 83...start vector, 84...end vector, 91...first driving trajectory candidate, 92...circular trajectory, 93, 94...straight trajectory, 95...second driving trajectory candidate, 96...circular trajectory, 97...first clothoid curve, 98...second clothoid curve, 99...connecting trajectory, 100, 101...straight trajectory
Claims (8)
前記走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を取得する旋回走行区間取得手段と、
前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、前記旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、
前記走行軌道生成手段によって生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、を有し、
前記走行軌道生成手段は、
前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、
走行する車両の走行位置及び方向が連続する軌道からなる第1の走行軌道候補と、走行する車両の走行位置及び方向に加えて方向変化が連続する軌道からなる第2の走行軌道候補と、のいずれか一方を前記車両の走行が推奨される走行軌道として生成する運転支援装置。 A planned driving route acquisition means for acquiring a planned driving route along which the vehicle will travel;
a turning travel section acquisition means for acquiring a turning section along which the vehicle travels while turning when traveling along the planned travel route;
a travel trajectory generating means for generating a travel trajectory along which a vehicle is recommended to travel in the turning section based on a lane shape along which the vehicle travels in the turning section and regulation information;
a driving assistance means for providing driving assistance for a vehicle based on the traveling trajectory generated by the traveling trajectory generating means,
The running trajectory generating means
Based on the lane shape in which the vehicle is traveling in the turning section and regulation information,
A driving assistance device that generates, as a recommended driving trajectory for a vehicle, either a first driving trajectory candidate consisting of a trajectory in which the driving position and direction of a traveling vehicle are continuous, or a second driving trajectory candidate consisting of a trajectory in which directional changes are continuous in addition to the driving position and direction of the traveling vehicle.
前記第1の走行軌道候補と前記第2の走行軌道候補の内、車両の走行する車線内に含むことができる走行軌道候補を前記車両の走行が推奨される走行軌道として生成する請求項1に記載の運転支援装置。 The running trajectory generating means
The driving assistance device according to claim 1 , wherein, of the first driving trajectory candidate and the second driving trajectory candidate, a driving trajectory candidate that can be included within a lane in which the vehicle is traveling is generated as a driving trajectory recommended for driving of the vehicle.
前記走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を取得する旋回走行区間取得手段と、
前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、前記旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、
前記走行軌道生成手段によって生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、を有し、
前記走行軌道生成手段は、
走行する車両の走行位置及び方向が連続する軌道からなる第1の走行軌道候補と、走行する車両の走行位置及び方向に加えて方向変化が連続する軌道からなる第2の走行軌道候補と、を夫々生成し、
前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいていずれか一方を前記車両の走行が推奨される走行軌道として選択する運転支援装置。 A planned driving route acquisition means for acquiring a planned driving route along which the vehicle will travel;
a turning travel section acquisition means for acquiring a turning section along which the vehicle travels while turning when traveling along the planned travel route;
a travel trajectory generating means for generating a travel trajectory along which a vehicle is recommended to travel in the turning section based on a lane shape along which the vehicle travels in the turning section and regulation information;
a driving assistance means for providing driving assistance for a vehicle based on the traveling trajectory generated by the traveling trajectory generating means,
The running trajectory generating means
A first travel trajectory candidate is generated, the first travel trajectory candidate being a trajectory in which the travel position and direction of the traveling vehicle are continuous, and a second travel trajectory candidate is generated, the second travel trajectory candidate being a trajectory in which the travel position and direction of the traveling vehicle as well as direction changes are continuous,
A driving assistance device that selects one of the lane shapes along which the vehicle is traveling in the turning section and regulation information as a recommended driving path for the vehicle.
前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、前記第1の走行軌道候補と前記第2の走行軌道候補に対して車両の走行にかかる移動コストを夫々算出し、
算出された前記移動コストを比較して前記車両の走行が推奨される走行軌道を選択する請求項3に記載の運転支援装置。 The running trajectory generating means
calculating a travel cost required for the vehicle to travel on the first travel trajectory candidate and the second travel trajectory candidate based on a lane shape on which the vehicle travels in the turning section and regulation information, respectively;
The driving support device according to claim 3 , further comprising: a step of comparing the calculated travel costs to select a recommended travel path for the vehicle.
前記第1の走行軌道候補を走行するのに必要な所要時間を前記第1の走行軌道候補の移動コストとして算出し、
前記第2の走行軌道候補を走行するのに必要な所要時間を前記第2の走行軌道候補の移動コストとして算出し、
走行する車両の方向変化が連続しない箇所を含む場合には該箇所を含む走行軌道候補の前記移動コストを加算する請求項4に記載の運転支援装置。 The running trajectory generating means
Calculating a required time required to travel along the first travel trajectory candidate as a travel cost of the first travel trajectory candidate;
Calculating a required time required to travel along the second travel trajectory candidate as a travel cost of the second travel trajectory candidate;
The driving support device according to claim 4 , wherein when a portion where the direction change of the traveling vehicle is not continuous is included, the movement cost of a candidate traveling trajectory including the portion is added.
車両が走行する走行予定経路を取得する走行予定経路取得手段と、
前記走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を取得する旋回走行区間取得手段と、
前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、前記旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、
前記走行軌道生成手段によって生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、して機能させる為のコンピュータプログラムであって、
前記走行軌道生成手段は、
前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、
走行する車両の走行位置及び方向が連続する軌道からなる第1の走行軌道候補と、走行する車両の走行位置及び方向に加えて方向変化が連続する軌道からなる第2の走行軌道候補と、のいずれか一方を前記車両の走行が推奨される走行軌道として生成するコンピュータプログラム。 Computer,
A planned driving route acquisition means for acquiring a planned driving route along which the vehicle will travel;
a turning travel section acquisition means for acquiring a turning section along which the vehicle travels while turning when traveling along the planned travel route;
a travel trajectory generating means for generating a travel trajectory along which a vehicle is recommended to travel in the turning section based on a lane shape along which the vehicle travels in the turning section and regulation information;
A computer program for causing the computer to function as a driving assistance means for providing driving assistance for a vehicle based on the driving trajectory generated by the driving trajectory generating means,
The running trajectory generating means
Based on the lane shape in which the vehicle is traveling in the turning section and regulation information,
A computer program that generates, as a recommended driving trajectory for a vehicle, either a first driving trajectory candidate consisting of a trajectory in which the driving position and direction of a traveling vehicle are continuous, or a second driving trajectory candidate consisting of a trajectory in which directional changes are continuous in addition to the driving position and direction of a traveling vehicle.
車両が走行する走行予定経路を取得する走行予定経路取得手段と、
前記走行予定経路に従って走行する際に車両の旋回を伴って走行する旋回区間を取得する旋回走行区間取得手段と、
前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいて、前記旋回区間において車両の走行が推奨される走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、
前記走行軌道生成手段によって生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、して機能させる為のコンピュータプログラムであって、
前記走行軌道生成手段は、
走行する車両の走行位置及び方向が連続する軌道からなる第1の走行軌道候補と、走行する車両の走行位置及び方向に加えて方向変化が連続する軌道からなる第2の走行軌道候補と、を夫々生成し、
前記旋回区間における車両が走行する車線形状と規制情報とに基づいていずれか一方を前記車両の走行が推奨される走行軌道として選択するコンピュータプログラム。 Computer,
A planned driving route acquisition means for acquiring a planned driving route along which the vehicle will travel;
a turning travel section acquisition means for acquiring a turning section along which the vehicle travels while turning when traveling along the planned travel route;
a travel trajectory generating means for generating a travel trajectory along which a vehicle is recommended to travel in the turning section based on a lane shape along which the vehicle travels in the turning section and regulation information;
A computer program for causing the computer to function as a driving assistance means for providing driving assistance for a vehicle based on the driving trajectory generated by the driving trajectory generating means,
The running trajectory generating means
A first travel trajectory candidate is generated, the first travel trajectory candidate being a trajectory in which the travel position and direction of the traveling vehicle are continuous, and a second travel trajectory candidate is generated, the second travel trajectory candidate being a trajectory in which the travel position and direction of the traveling vehicle as well as direction changes are continuous,
A computer program that selects, based on the shape of the lane on which the vehicle is traveling in the turning section and regulation information, one of the lane shapes as a recommended driving path for the vehicle.
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