JP3973008B2 - Safe driving support device, method and recording medium - Google Patents

Description

【０００７】
という構造のため、停止モードを規定する環境力項は
【０００８】
【数２】

【０００９】
と定義されている。ここでのεは本来０としたいところであるが、それは不可能であり、「０を近似する」微少な定数として与えることになる。すなわち、指示速度を０ではなくεと設定することになる。この微小パラメータεの選定はかなりデリケートな問題であり、状況によっては数値処理上の不安定現象を引き起こすおそれがある。
【００１０】
基本となる運転動作モデルの問題点を解消すべく修正を施せば、直進、右折／左折、車線変更のための支援方策に見直しが必要となる。
車線変更方策において、車線変更のための「目標車線における間隙」を形成する前後の車両の一方もしくは両方が存在しない場合の扱いが不明瞭である。
【００１１】
そのほか、本発明に関連する従来技術としては、以下のようなものがある。
特開平１０−１８７９３０号の技術は交差点を含む走行環境認識技術のみに関するものであり、その認識結果を用いた走行支援方策については考慮されていない。
【００１２】
特開平５−１６５５２０号の技術は退避制御に関連する技術であるが、いわゆるＦＡ（Factory Automation）技術に関連した工場内の無人搬送車の制御を目的としており、一般道路の自動車の走行支援技術とは分野が異なる。
【００１３】
一方、車両の運転支援のための指令信号生成と関連の深い「交通流モデル」、「交通流シミュレータ」、「車線変更方策」に関する従来技術とその問題点については、本発明の発明者らが以前に出願した特願平１０−１８５２９２号の明細書を参照されたい。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特願平１０−１８５２９２号の発明は、複数車線道路において周囲車両と衝突することなく車線変更を行うための走行支援技術である。ただし、特願平１０−１８５２９２号に記載の技術は、走行支援可能な運転動作に制限がある。従って、走行支援を行うことができる運転動作の適用範囲を拡張するためには、少なくとも以下の手段を設ける必要がある。
・交差点通過時のための進入可否判定手段を設ける。
・右左折のための動作生成手段を含める。
・追い越しのための動作生成手段を含める。
【００１５】
以上の手段を新たに設けることにより、自動車が交差点や複数車線を有する道路上で周囲車両などと衝突することなく安全に走行できるように、運転者もしくは経路誘導機器による指令動作（直前車追従、規制速度走行、赤信号での停止、車線変更を伴う追い越し、右左折を含む交差点通過など）を、安全かつ円滑に実施することのできる走行支援装置を実現することが可能となる。
【００１６】
また、上記特願平１１−２２３５４３号においては、「環境力モデル」をベースとしていることから、停止モードの記述に難があること、更に縦方向の運動パターンが複数の運転モードの重ね合わせで表現されることから、生成される指令信号が「何を実現させようとしているのか」見通しが良くないなど実用面で、いくつか課題が残されている。これらの解決のためには、「環境力モデル」とは異なるモデルを考案し、これを基本とする「見通しのよい」指令信号生成を実現しうる安全走行支援方策を開発する必要がある。
【００１７】
本発明の課題は、自車の周囲の環境情報を取得し、その取得情報を基に適切な運転動作指令信号を生成することのできる走行支援装置及びその方法を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の走行支援装置は、自車の周囲の情報を取得するセンシング手段と、該センシング手段によって得られた自車の周囲の情報を基に、制限速度を遵守しつつ自車の希望運転動作を実施することの可否を判断する運転動作可否判断手段と、該運転動作可否判断手段の判断結果に基づいて、切り替えパラメータの値を切り替えることにより、縦方向の運転動作を前方車追従、規制速度への調整、停止準備の３つのうちのいずれかのパターンで与え、かつ、走行環境に応じて、滑らかな横方向の運転動作を生成する運転動作モデルを生成する運転動作モデル生成手段と、前記生成された運転モデルに応じた運転動作指令信号を生成する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の走行支援方法は、（ａ）自車の周囲の情報を取得するステップと、（ｂ）該ステップ（ａ）によって得られた自車の周囲の情報を基に、制限速度を遵守しつつ自車の希望運転動作を実施することの可否を判断するステップと、（ｃ）該ステップ（ｂ）の判断結果に基づいて、切り替えパラメータの値を切り替えることにより、縦方向の運転動作を前方車追従、規制速度への調整、停止準備の３つのうちのいずれかのパターンで与え、かつ、走行環境に応じて、滑らかな横方向の運転動作を生成する運転動作モデルを生成するステップと、（ｄ）前記生成された運転モデルに応じた運転動作指令信号を生成するステップとを備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、各走行環境毎に、それぞれ適切な運転動作を記述する運転動作モデルを用意し、これらの運転動作モデルを切り替えパラメータと組み合わせるようにすることによって、該切り替えパラメータの値を所定の値に設定するだけで、所望の運転動作を記述するモデルを得ることができる。従って、希望運転動作をする場合に、自車の周囲の情報から切り替えパラメータの値をどのように設定すべきかを判断するだけで、所望の運転動作モデルを生成し、走行支援信号を生成することができる。また、複数の運転動作モデルと切り替えパラメータを組み合わせて１つのモデル式とすることによって、１つのモデル式で必要な運転動作の全てを記述することができる。
【００２１】
更に、運転動作モデルは、自車の速度を正確に０ｋｍ／ｈとすることの出来るモデルを含んでいるので、障害物との衝突回避、赤信号や一時停止指令、交差点での右左折における危険回避などにおいて、停止する必要のある場合にも正確に車両を制御することが出来る。
【００２２】
また、これらの運転動作モデルを使用することにより、より現実に近い交通流シミュレーションを行うことができる。
例えば、上記複数の各運転モデルは、それぞれ、直前車への追従、規制速度への速度調整、交通信号への対応動作、交差点進入動作、車線変更動作、追い越し動作、右折動作、及び左折動作を記述する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明においては、以下のような「運転動作モデル」を考案する。
１）モデルにより生成される縦方向動作は、追従、指令速度への調整、停止に向けた減速のいづれかになるような、簡素なモデル。
２）停止を指令する場合に調整速度を０と指定できない従来の「環境力モデル」に代わるモデル。
３）走行車線前方の車両／障害物との距離及び相対速度を計測するセンサからのデータ、及び経路誘導システムからの地図情報をもとに行われることになる、周囲車両との衝突回避のための安全性評価の結果を反映し、構造の切り替えがなされるモデル。
【００２４】
また、本発明においては、以下のような機能を提供する。
１）信号付き交差点を前方の交通流（あるいは渋滞）を考慮した直進通過を目的とする走行を「基本走行」とし、それをサポートする「基本走行支援策」を考案する。
２）交差点通過を行う場合、走行中の車線前方の車両／障害物との距離及び相対速度を観測し、その観測結果から交差点への進入の可否を評価し、必要に応じて車両停止のための指令信号を生成する。
３）交差点における信号や標識を監視し、その監視結果を基に必要に応じて車両停止のための指令信号を生成する。
４）片側複数車線道路において、運転者または地図案内システムからの指示に応じ、隣接する車線上の前後の車両との進行方向距離及び相対速度を基に、追い越し運転をする際に必要とされる安全な間隙を検出し、車線変更のための指令信号を生成する。
５）片側複数車線道路において、運転者または地図案内システムからの指示に応じて、隣接する車線の前後車両との進行方向距離及び相対速度を基に安全な間隙を検出し、その検出結果を基に追い越しのための指令信号を生成する。
６）交差点通過時に右左折を伴う場合、交差点までの距離と直前車の速度を基に、右左折に適した車速へ調整するための指令信号を生成する。
７）交差点通過時に右左折を伴う場合、交差点における横断歩道上の人や自転車を監視し、その監視結果を基に必要に応じて停止のための指令信号を生成する。
８）交差点通過時に右折（または左折）を伴う場合、対向車線の車両との進行方向距離及び相対速度を基に交差点通過の可否を判断し、必要に応じて車両停止のための指令信号を生成する。
【００２５】
以上の機能を備える走行支援装置を構成するにあたり、本発明の実施形態では、以下に示す縦方向動作モデルと横方向動作モデルを提案する。
本発明の一実施形態としての走行支援装置を構成する基本モデルを以下に説明する。
【００２６】
以下は基本モデルである車両走行モデルで扱われる記号とその意味である。
ｘ（ｔ）：自車の進行方向位置
ｙ（ｔ）：自車の横方向位置
ａ：通常の加速度
α：通常の減速度（０．３Ｇ程度）
Ｔ：車頭時間（車両の先頭から後続のあるいは前方の車両の先頭の間の距離を車両が通過するために必要な時間であって、運転者によってほぼ一定になっている：１．８〜２．４ｓｅｃ）
ｌ：停止時車間距離
ｔ_c：車線変更に要する時間
Ｘ_e：交差点入り口位置、Ｘ_e＋ε−ｘ＜ε／２の時点で次の交差点位置にリセットする
Ｘ_in（ｔ）：交差点内での右折待機位置
ε〜０：微少な正定数
ｘ_-1（ｔ）：自車線前方車（または障害物）の進行方向位置
ｓ_-1（ｔ）：移動予定レーン（車線）における直前車の進行方向位置
ｓ₁（ｔ）：移動予定レーンにおける直後車の進行方向位置
ｘ_onc（ｔ）：対向車の進行方向位置
Ｖ_c：進行中の道路の規制速度
Ｖ_ss：右左折時の走行速度（１５〜２０ｋｍ／ｈ）
Ｖ_slow：徐行速度（４ｋｍ／ｈ以下）
Ｌ_X：交差点内での直進方向の移動距離
Ｌ：自車長
Ｌ_-1：自車線直前車の長さ
そして、縦方向運動における基本運動パターンとして、（１）停止信号または障害物への「停止モード」、（２）直前車両への「追従モード」、（３）規制速度への「規制走行モード」を考える。これらの走行モードに対するモデルは、それぞれの動作を達成するための速度調整を目的とし、ここでは以下のように与える。
（１）停止モード
【００２７】
【数３】

【００２８】
ただし、Ｘ_dは停止すべき位置を表しており、停止信号位置、障害物位置などがこれに当たる。式（１）における項 外１ は
【００２９】
【外１】

【００３０】
、減速開始から減速度αによって停止するまでに走行する距離を表す。また、 外２ は停止の緊急度を表している。
【００３１】
【外２】

【００３２】
（２）追従モード
【００３３】
【数４】

【００３４】
ただし、
【００３５】
【数５】

【００３６】
とする。式（２）における項 外３ は、通常の加速ま
【００３７】
【外３】

【００３８】
たは減速により直前車両速度 外４ へ調整するまでに走行する距離を表す。
【００３９】
【外４】

【００４０】
項 外５ の値により、直前車との車間距離が調整される。なお、式（２）にお
【００４１】
【外５】

【００４２】
いて、外６ のとき、前方車は「障害物」そのものであり、式（２）は式（１）
【００４３】
【外６】

【００４４】
に帰着する。
（３）規制走行モード
【００４５】
【数６】

【００４６】
ただし、Ｖ_cは規制により指定された速度を表し、λ_cは式（３）で与えられる。
外７ 、 外８ 、及び、 外９ の値は最高減速度α_maxあるいは最高加速度
【００４７】
【外７】

【００４８】
【外８】

【００４９】
【外９】

【００５０】
ａ_maxで飽和する。それらの値は個々の車両の性能に依存する。
以上、前述の基本運動パターンモデル（１）、（２）及び（３）を用い、交差点を含む複数車線道路走行時に想定されるさまざまな運転動作のうち、特に、進路前方の混雑を考慮した「交差点直進」、「右折／左折」、「車線変更」における動作の縦方向成分を記述しうるモデルとして以下を提案する。なお、自車と他車の位置とその車長を表すパラメータは図１に示すように定義されているものとする。
【００５１】
【数７】

【００５２】
ただし、 外１０ 、 外１１ 、及び、 外１２ はそれぞれ式（１）、（２
【００５３】
【外１０】

【００５４】
【外１１】

【００５５】
【外１２】

【００５６】
）及び（４）で定義されている。式（５）において、Ｖ_limは規制速度であり、Ｖ_ssは右折／左折の安全な実行速度であり、１５（ｋｍ／ｈ）≦Ｖ_ss≦２０（ｋｍ／ｈ）と設定する。また、σ_p、σ_lim、σ_sig、σ_cng、σ_em、σ_wt、σ_ss、σ_onc、σ_bw、σ_lc及びσ’_pは以下のような設定切り替えパラメータとする。
σ_P：走行中の車線における先行車両に関する切り替えパラメータ。先行車が存在するときσ_P＝１とし、そうでないとき、σ_P＝０とする。
σ_lim：制限速度Ｖ_limへの減速に関する切り替えパラメータ。制限速度を超過した場合、σ_lim＝１とし、そうでないとき、σ_lim＝０とする。
σ_sig：停止信号に関する切り替えパラメータ。停止信号が検知された場合、σ_sig＝１とし、そうでないとき、σ_sig＝０とする。
σ_cng：交通渋滞に関する切り替えパラメータ。後述する手続きにより進路前方に交通渋滞が発生していると判定された場合、σ_cng＝１とし、そうでないとき、σ_cng＝０とする。
σ_em：直進中、対向右折車両に起因する「緊急な減速」に関する切り替えパラメータ。デフォルト値は０であるが、進路前方の交差点内に右折中の対向車両が存在する場合、σ_em＝１とする。
σ_wt：直進中、右折待ちの対向車両に起因する「減速」に関する切り替えパラメータ。後述する手続きにより減速が必要と判定された場合、σ_wt＝１とし、そうでないとき、σ_wt＝０とする。
σ_ss：右左折のための安全速度Ｖ_ssへの減速に関する切り替えパラメータ。後述で与える手続きにより減速が必要と判定された場合、σ_ss＝１とし、そうでないとき、σ_ss＝０とする。
σ_onc：左側通行システムにおける右折時の対向直進車との衝突回避のための減速に関する切り替えパラメータ。後述する手続きにより減速が必要と判定された場合、σ_onc＝１とし、そうでないとき、σ_onc＝０とする。
σ_bw：右折／左折時の交差点内における歩行者等の対象物に関する切り替えパラメータ。歩行者等が検知された場合、σ_bw＝１とし、そうでないとき、σ_bw＝０とする。
σ_lc：車線変更の可否に関する切り替えパラメータ。デフォルト値はσ_lc＝０とし、後述する車線変更支援方策における判断手続きにより、車線変更が許可された場合のみ、σ_lc＝１とし、車線変更動作終了後、直ちに、σ_lc＝０とリセットする。
σ’_p：車線変更動作時の目標隣接車線における先行車両に関する切り替えパラメータ。先行車が存在するときσ’_p＝１とし、そうでないとき、σ’_p＝０とする。
【００５７】
なお、式（５）のモデルにおいて、各切り替えパラメータによって有効とされる項が決定されるが、これらの切り替えパラメータによって切り分けられるモデル要素をそれぞれ別々に保持しておき、切り替えパラメータの値がある条件を満たした場合に、切り分けられた各モデル要素を適切に組み合わせて演算することにより、運転動作指示信号を生成するようにしても良い。
【００５８】
式（５）で表される基本モデルを実現する場合に想定される、センサとその測定範囲は、例えば、図２に示されるようにする。
図２の（１）で示される範囲を測定するセンサは、自車速度、ならびに前方車両または障害物との距離の検出を行う。
【００５９】
図２の（２）〜（５）で示される範囲を測定するセンサは、車線変更が指令されたとき、移動先の候補となる「間隙」を形成する隣接車線の前後車両との距離及び、該隣接車線の前後車両との相対速度を検出する。
【００６０】
検出範囲は、図２のセンサ（１）については例えば６０ｍとし、センサ（２）〜（５）については例えば車両の中心を基準として±３０ｍ（前方を＋としている）とする。
【００６１】
このようにセンサを設けることにより、前方の交差点における信号の色を検出する。また、右側（左側）通行システムにおいて左折（右折）が指令されたときに、対向車両を検出する。また、更に、右側（左側）通行システムにおいて左折（右折）が指令されたとき、直近の対向直進車と交差点の距離を検出するために前方交差点に配置されたセンサからのデータを受信する。
【００６２】
更に、左側通行システムにおいて右折支援を記述するモデルを構築するにあたり導入した位置座標の説明図を図３に示す。基準位置ｘは、走行中、自車が交差点に入る前の適当な位置に設定するものとする。
【００６３】
次にσに添え字を付けて示されている切り替えパラメータの更新手続きについて説明する。前述の縦方向運動モデルは切り替えパラメータを援用することにより、様々な状況を想定した運転動作を記述しようとするものである。各切り替えパラメータの定義は既に述べた通りであるが、周囲車両との距離／相対速度や交通信号に関する計測データ、更に地図データを複合的に用いて更新する必要のあるものの更新手続きを以下に記述する。
・σ_cng：進路前方の交通渋滞に関する切り替えパラメータ
ステップ１）先行車からの距離と前方の交差点位置についてのデータを用い、次の不等式の成否を評価する。
【００６４】
Ｘ_e≦ｘ_-1−Ｌ_-1≦Ｘ_e＋Ｌ_x＋Ｌ＋ｌ （６）
ただし、ｌは停止時車間距離とする。もし、（６）が満たされているならば、ステップ２へ進む。そうでないときは、先行車が自車と前方交差点の間に存在しないので、σ_cng＝０と更新し、この手続きを終了する。
ステップ２）Ｖ_slow≦４（ｋｍ／ｈ）との設定のもとで、 外１３ が成立する
【００６５】
【外１３】

【００６６】
とき、前方交差点周囲で渋滞があり交差点を通過できる保証がないと判断し、交差点手前で停止するためにσ_cng＝１と更新する。一方、 外１４ であるならば
【００６７】
【外１４】

【００６８】
、σ_cng＝０と更新する。
・σ_wt：右折待ち対向車両に起因する「減速」に関する切り替えパラメータ
ステップ１）先行車が自車と前方交差点の間に存在するかどうかを評価する。ｘ_-1−Ｌ_-1＞Ｘ_eが満たされているならば、（先行車が存在しないので）ステップ２へ進む。そうでないとき、すなわち、ｘ_-1−Ｌ_-1≦Ｘ_eであるならば、σ_wt＝０と更新し、この手続きを終了する。
ステップ２）もし、前方交差点の入り口付近で右折の機会を待っている対向車が存在するとき、ステップ３へ進む。右折待ちの対向車が存在しなければ、σ_wt＝０と更新し、この手続きを終了する。
ステップ３）次の不等式の成否を評価する。
【００６９】
【数８】

【００７０】
ただし、Ｔは自車の車頭時間とする。式（７）が成立しているならば（右折待ち対向車が右折可能と判断し、行動を起こす可能性があるため）、σ_wt＝１と更新する。そうでないならば、σ_wt＝０と更新する。
・σ_ss：右折／左折時の減速に関する切り替えパラメータ
ステップ１）自車速を評価する。外１５ であるならば、σ_ss＝０と更新し、こ
【００７１】
【外１５】

【００７２】
の手続きを終了する。外１６ であるならば、ステップ２へ進む。
【００７３】
【外１６】

【００７４】
ステップ２）交差点入り口までの距離を評価する。もし、
【００７５】
【数９】

【００７６】
であるならば、（減速が必要であるので）σ_ss＝１と更新する。一方、式（８）が成立していなければ、σ_ss＝０と更新する。
・σ_onc：右折時の対向直進車に起因する減速／停止に関する切り替えパラメータ
ステップ１）先行車が自車と前方交差点の間に存在するかどうかを評価する。ｘ_-1−Ｌ_-1＞Ｘ_eであるならば、（先行車が存在しないので）ステップ２へ進む。
一方、ｘ_-1−Ｌ_-1≦Ｘ_eであるならば、σ_onc＝０と更新し、この手続きを終了する。
ステップ２）自車と対向直進車のそれぞれの速度とそれぞれの交差点入り口までの距離をもとに衝突回避可能性を評価する。その評価には不等式
０＜ｔ_onc−ｔ_p＜ｎ_sＴ・・・・・（９）
を用いる。ただし、
【００７７】
【数１０】

【００７８】
であり、ｘ_oncは対向直進車の位置とする。不等式（９）が成立するとき、減速／停止が必要と判断しσ_onc＝１と更新する。対向車が存在しないか、不等式（９）が成立しないときσ_onc＝０と更新する。
【００７９】
上記は、自車の縦方向の走行を記述する基本モデルであった。以下に横方向の運動の基本モデルを説明する。
横方向運動基本モデル：
・車線変更のための横方向運動モデル
車線変更のための横方向運動モデルとして、横方向の加加速度（jerk）を最小化し得る５次多項式軌道を採用する。それは次のように記述される。
【００８０】
ｙ（ｔ）＝ｌ_y（６（ｔ／ｔ_c）⁵−１５（ｔ／ｔ_c）⁴＋１０（ｔ／ｔ_c）³）・・・（１３）
この軌道は以下のような境界条件をそれぞれ満足する。
【００８１】
【数１１】

【００８２】
ここに、ｙは車両の横方向位置であり、ｌ_yは２つの隣接する車線の中心線間の距離であり、ｔ_cは車線変更動作に要する時間である。
車両の操舵角は車両運動における角速度ω（ｔ）に関連しているので、横方向モデル（１３）の出力は次のように「操舵角」に対応付けられる。
【００８３】
【数１２】

【００８４】
ここに、 外１７ 及び 外１８ は縦方向モデル（５）及び横方向モデル（１
【００８５】
【外１７】

【００８６】
【外１８】

【００８７】
３）からそれぞれ数値的に得られるものを用いる。
・右折／左折のための横方向運動モデル
右左折における車両の動作をモデル化したものを図４に示す。右左折動作における接線方向運動は縦方向運動モデル（５）で与えられるものとする。そうすると、右折／左折における縦方向及び横方向の運動モデルはそれぞれ以下のように記述できる。
【００８８】
【数１３】

【００８９】
ここにｘ_*（ｔ）は前述の縦方向運動モデル（５）から得られるものとし、θ（ｔ）は回転角度であり、以下のように与えられるものとする。
【００９０】
【数１４】

【００９１】
ここにｔ₀は回転運動開始時刻とし、ｔ_fは回転に要する時間とする。また、ｐは０＜ｐ＜ｔ_f／２であるような定数とする。そして、右左折動作開始時 外１９
【００９２】
【外１９】

【００９３】
とし、また、終了時に、 外２０ とリセットする。
【００９４】
【外２０】

【００９５】
回転運動における操舵角は回転角モデル（１７）から数値的に導かれる角速度
外２１により得られる。
【００９６】
【外２１】

【００９７】
ここで、縦方向運動モデルの出力はスロットルまたはブレーキへの入力に対応している。また、横方向モデルの出力も前述のように容易に操舵角に関連づけられる。
・λ_cの更新手続き
「パラメータλ_cの更新」手続きは、後述の図７（ステップ１）、図８（ステップ２）、図９（ステップ１）、図１１（ステップ１）において実施される。使用可能な前方車両に関する観測データにつき、２通りの更新手続きを与える。両方の手続きに於いては、「前方車が存在しない」場合も考慮する。「前方車は存在しない」場合とは、前方対象物に対する距離センサにより前方車が検知されない場合を想定する（距離センサの能力については、図２で説明した通りとする。両方の手続きに於いては、更に「自車速度と規制速度との関係」も考慮する。「前方車が存在しない」場合の評価、及び「車速を規制速度へ調整する」場合の評価において規制速度Ｖ_dを用いるが、この値は自らの位置を「地図案内システム」により検知した上で、同システムとリンクした「情報データベース」を参照することにより得られるものとする。
【００９８】
式（２）〜式（４）に示されるλ_cの更新手続きは以下のように行う。
図５は、前方車との相対速度が利用できる場合のλ_cの更新手続きを示すフローチャートである。
（１）前方車との相対速度データが利用できる場合
この場合、車載センサによって、時々刻々 外２２ が入手可能である。ただ
【００９９】
【外２２】

【０１００】
し、この式における記法（function）［ｋ]は関数functionの時刻ｋにおける値を表している。
ステップ１）距離センサにより前方車との相対速度を検出して、前方車が存在するかどうかを評価する。
【０１０１】
存在する場合：σ_p＝１と更新し、ステップ２ａに進む。
存在しない場合：σ_p＝０と更新し、ステップ２ｂに進む。
ステップ２ａ）（前方車のある場合のλ_c更新手続き１）
【０１０２】
【数１５】

【０１０３】
の成否を評価する。
ＹＥＳの場合：σ_lim＝０とし、ステップ３へ進む。
ＮＯの場合：σ_lim＝１とし、λ_c[ｋ]＝αと更新する（λ_c更新手続きを終了し、実施途上の運転動作遂行手続きのループに復帰する）
ステップ２ｂ）（前方車のない場合のλ_c更新）
【０１０４】
【数１６】

【０１０５】
が成立しているかどうかを評価し、
ＹＥＳの場合：λ_c[ｋ]＝ａと更新、ＮＯの場合：λ_c[ｋ]＝αと更新
（λ_c更新手続きを終了し、実施途上の運転動作遂行手続きのループに復帰する）
ステップ３）（前方車のある場合のλ_cの更新手続き２）
【０１０６】
【数１７】

【０１０７】
が成立しているかどうかを評価し、
ＹＥＳの場合：λ_c[ｋ]＝ａと更新し、ＮＯの場合：λ_c[ｋ]＝αと更新
（λ_c更新手続きを終了し、実施途上の運転動作遂行手続きのループに復帰する）
図６は、前方車との距離データのみしか利用できない場合のλ_cの更新手続きを示すフローチャートである。
（２）前方車との距離データのみ利用できる場合：
この場合、入手できるデータはｋ時刻の前方車との距離（ｘ_-1−ｘ）[ｋ]であるので、間接的に相対速度を入手する必要がある。そのため、ｋ時刻における距離データ（ｘ_-1−ｘ）[ｋ]の他に、相対速度を数値微分により算出するためにメモリなどの記憶部に格納しておいた（ｋ−１）時刻の距離データ（ｘ_-1−ｘ）[ｋ−１]を用いてｋ時刻におけるλ_c更新のための評価を以下の手続きにより行う。（この場合、データ格納部あるいは記憶部に少なくとも１時刻前の距離データを保存しておく必要がある）
ステップ１１）距離センサにより前方車との距離を検出し、前方車が存在するかどうかを評価する。
【０１０８】
存在する場合：σ_p＝１と更新し、ステップ１２ａに進む。
存在しない場合：σ_p＝０と更新し、ステップ１２ｂに進む。
ステップ１２ａ）（前方車のある場合のλ_c更新手続き１）
【０１０９】
【数１８】

【０１１０】
の成否を評価し、
ＹＥＳの場合：σ_lim＝０とし、ステップ１３へ進む。
ＮＯの場合：σ_lim＝１とし、λ_c[ｋ]＝αと更新する（λ_c更新手続きを終了し、実施途上の運転動作遂行手続きのループに復帰する）
ステップ１２ｂ）（前方車のない場合のλ_c更新）
自車速度は自身の速度計により入手可能なため、
【０１１１】
【数１９】

【０１１２】
が成立してるかどうかを評価し、
ＹＥＳの場合：λ_c[ｋ]＝ａと更新、ＮＯの場合：λ_c[ｋ]＝αと更新
（λ_c更新手続きを終了し、実施途上の運転動作遂行手続きのループに復帰する）
ステップ１３）（前方車のある場合のλ_c更新手続き２）
（ｘ_-1−ｘ）[ｋ]−（ｘ_-1−ｘ）[ｋ−１]＞０
が成立しているかどうかを評価し、
ＹＥＳの場合：λ_c[ｋ]＝ａと更新し、ＮＯの場合：λ_c[ｋ]＝αと更新
（λ_c更新手続きを終了し、実施途上の運転動作遂行手続きのループに復帰する）
パラメータλ_cの更新手続きは、後述の図７（ステップ１）、図８（ステップ２）、図９（ステップ１）、図１１（ステップ１）の一部として実施されるものであり、この部分をまとめたものが図５、６である。
○走行支援のための指令信号生成方法
（１）基本走行
基本走行では以下の走行を実現する。
１）交差点通過を伴う直進運動を想定する。
２）先行車への追従を基本としつつ、制限速度を遵守する走行を行う。
３）交差点の有無をチェックし、無しの場合には手続きを簡略化する。
４）進路前方の混み具合を先行車両の位置と速度により判断し、必要に応じ交差点手前で停止する。
５）対向する右折車の動きにも注意を払い、必要に応じて減速または停止する。
【０１１３】
図７は、基本走行を実現するための処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１）
縦方向運動モデル（５）における、切り替えパラメータをσ_ss＝０、σ_onc＝０、σ_bw＝０、σ_lc＝０及びσ’_p＝０のように設定し、ステップＳ２に進む。
このとき、縦方向運動モデル（５）は以下のような形態となっている。
【０１１４】
【数２０】

【０１１５】
ステップＳ２）
進路前方の計測データを用いて先行車の有無を判断してσ_pを更新すると共に、自車速 外２３ と規制速度Ｖ_limを比較することによりσ_limを更新
【０１１６】
【外２３】

【０１１７】
し、ステップＳ３へ進む。
ステップＳ３）
ＧＰＳからのデータにより、車載センサの計測可能範囲内に属する進路前方に交差点が存在すると判断される場合ステップＳ４へ進む。交差点が存在しないと判断される場合にはステップＳ２に戻る。後者の場合、縦方向運動モデル（５）は以下の形態となっている。
【０１１８】
【数２１】

【０１１９】
ステップＳ４）
σ_sigを「信号」の監視結果により更新し、ステップＳ５へ進む。
ステップＳ５）
進路前方の計測データを用いて先行車と交差点との位置関係を評価する。もし、ｘ_-1−Ｌ_-1＜Ｘ_eであるならば、縦方向運動モデル（５）の切り替えパラメータをσ_ong＝０、σ_wt＝０及びσ_em＝０と更新し（ステップＳ５ａ）、ステップＳ２へ戻る。
【０１２０】
一方、ｘ_-1−Ｌ_-1≧Ｘ_eであるならば、ステップＳ６へ進む。
ステップＳ６）
σ_cngとσ_wtを前述した手続きにより更新し、ステップＳ７へ進む。
ステップＳ７）
進路前方の交差点に右折中の対向車が存在するかどうかの結果によりσ_emを更新し、ステップＳ２へ戻る。
（２）右折
１）「歩く速さ」による右左折が安全であることから、歩くような速さＶ_ss（１５〜２０ｋｍ／ｈ）で実行する。
２）車載センサにより得られる自車と交差点までの距離と自車速度、及び交差点設置のセンサにより得られる対向車の位置と速度により右折動作のための時間的余裕が確保できるかを評価する。
３）道路形状についての情報をＧＰＳ等により入手し、これに基づく回転変換を施すことにより、交差点内での右左折動作は（１５）、（１６）、（１７）により生成する。
・準備手続き
１）適切なレーンへの移動（車線が複数ある場合のみ）
後述の車線変更処理により実行
２）右折レーンへの進路変更（右折レーンがある場合のみ）
後述の車線変更処理に準じ、横方向動作を横方向モデル（１３）により生成
図８は、右折動作を実現するための処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１１）
前述の「基本走行」から、運転者または地図情報システムからの「右折指令」によりステップＳ１２へ進む。
ステップＳ１２）
縦方向運動モデル（５）における切り替えパラメータをσ_em＝０、σ_wt＝０、σ_lc＝０、及び、σ’_p＝０のように設定し、ステップＳ１３へ進む。
このとき、縦方向運動モデル（５）は以下のように簡略化されている。
【０１２１】
【数２２】

【０１２２】
ステップＳ１３）
縦方向運動モデル（５）の切り替えパラメータσ_p、σ_lim、及びσ_sigを進路前方の車両や障害物に対する距離測定データを用いて更新し、ステップＳ１４へ進む。
ステップＳ１４）
縦方向運動モデル（５）の切り替えパラメータσ_ssを前述した縦方向運動モデルにおける更新手続きにより更新し、ステップＳ１５へ進む。
ステップＳ１５）
進路前方の計測データを用いて先行車と交差点との位置関係を評価する。もし、ｘ_-1−Ｌ_-1＜Ｘ_eであるならば、縦方向運動モデル（５）の切り替えパラメータをσ_cng＝０、σ_onc＝０及びσ_bw＝０と更新し（ステップＳ１５ａ）、ステップＳ１３へ戻る。
一方、ｘ_-1−Ｌ_-1≧Ｘ_eであるならば、ステップＳ１６へ進む。
ステップＳ１６）
縦方向運動モデル（５）の切り替えパラメータσ_cng及びσ_oncを前述における更新手続きにより更新し、ステップＳ１７へ進む。
ステップＳ１７）
縦方向運動モデル（５）の切り替えパラメータσ_bwを距離センサによる交差点内の歩行者の存否のチェックにより更新し、ステップＳ１８へ進む。
ステップＳ１８）
車載センサにより「交差点出口」の通過が確認されたならば、「右折手続き」を終了し、縦横の座標軸をリセットするとともに、前述の「基本走行」へ復帰する（ステップＳ１９）。「交差点出口」通過が未了の場合、右折動作が未了であるので、ステップＳ１３へ戻る。
【０１２３】
ただし、左折の手続きは、右折の手続きとほとんど同じである。左折の場合は、右折手続きにおいて、σ_onc＝０と固定し、σ_oncの更新を省略する、という修正を施せば良い。
（３）車線変更
１）目標車線の車両との距離／相対速度に応じ、行動計画を立てる。
【０１２４】
すなわち、次の４つの量
【０１２５】
【数２３】

【０１２６】
を隣接する目標車線における「車線変更のための間隙の候補」の評価に用いる。
２）「車線変更」手続きと、「基本走行」手続きとで連続性を持たせる。
３）「車線変更」手続きは、「基本走行」のループに組み入れ実行する。
【０１２７】
図９、１０は、車線変更を実現するための処理を示すフローチャートである。
運転者または地図情報システムからの「車線変更指令」により、「車線変更手続き」を「基本走行」手続きループに組み入れる。すなわち、図９のフローチャートは、ステップＳ２３ａが含まれている点で図７の基本走行の処理と異なるのみである。
【０１２８】
まず、図９において、
ステップＳ２１）
縦方向モデル式（５）におけるデフォルト値の設定を行う。すなわち、σ_ss＝０、σ_onc＝０、σ_bw＝０、σ_lc＝０、σ’_p＝０と設定することにより、縦方向モデル（１８）を構成する。
ステップＳ２２）
車載センサからの情報により、基本走行時に更新の必要な切り替えパラメータσ_p、σ_limの更新を行う。
ステップＳ２３）
進路前方の交差点のチェックを行う。交差点が無い場合には、ステップＳ２３ａへ進んで、図１０の処理を行う。
ステップＳ２４）
車載センサにより、信号の色のチェックを行い、これに従い、σ_sigの更新を行う。
ステップＳ２５）
交差点と自車間の先行車有無のチェックを行い、先行車がある場合には、σ_cng＝０、σ_wt＝０、σ_em＝０と更新し（ステップＳ２５ａ）、ステップＳ２３ａに進んで、図１０の処理を行う。
【０１２９】
先行車が無い場合には、ステップＳ２６に進む。
ステップＳ２６）
交差点通過のための通常の安全性チェックとして、交通渋滞や右折待ち対向車への対応を行うため、σ_cng、σ_wtの更新を行う。
ステップＳ２７）
交差点通過のための最終チェックとして、右折中の対向車への対応を行うために、σ_emの更新を行い、ステップＳ２７ａに進む。ステップＳ２７ａでは、σ_cng、σ_wt、σ_emが全て０か否かを判断し、全て０の場合には、ステップＳ２３ａに進み、いずれかが０でない場合には、ステップＳ２２に戻る。
【０１３０】
図１０は、図９のステップＳ２３ａの処理を示す図である。
ステップ３１）
隣接する目標車線において車線変更のための「間隙」の候補を形成する前後の車両との距離／相対速度に関するセンサ情報を用い、切り替えパラメータσ’_pを更新すると共に、以下の要領で車線変更のためのシナリオを選択する。
（１）ｖ_fs≧０かつｖ_bs≧０の場合、ステップＳ３２Ａへ進む。
（２）目標隣接車線に先行車が無く、ｖ_bs≧０の場合、ステップＳ３２Ａ’へ進む。
（３）目標隣接車線に後方車が無く、ｖ_fs≧０の場合、ステップＳ３２Ａ’’へ進む。
（４）目標隣接車線に前後車が無い場合（検知されない場合）、ステップＳ３３へ進む。
（５）ｖ_fs≧０、かつｖ_bs＜０の場合、ステップＳ３２Ｂへ進む。
（６）目標隣接車線に先行車が無く、ｖ_bs＜０の場合、ステップＳ３２Ｂ’へ進む。
（７）ｖ_fs＜０かつｖ_bs≧０の場合、ステップＳ３２Ｃへ進む。
（８）目標隣接車線に後方車が無く、ｖ_fs＜０の場合、ステップＳ３２Ｃ’へ進む。
（９）ｖ_fs＜０かつｖ_bs＜０の場合、ステップＳ３２Ｄへ進む。
ステップＳ３２Ａ）
車線変更のための「間隙」は現時点で前後方向に十分確保されているかを
（ｓ_-1−Ｌ_-s）−ｘ＞ｍＬ・・・・・（２１）
（ｘ−Ｌ）−ｓ₁＞ｍＬ・・・・・・・（２２）
の２式が満たされているかどうかで評価する。ただし、ｍ＞１は安全係数を意味する定数とする。
（１）式（２１）及び式（２２）が共に満たされている場合、ステップＳ３３へ進む。
（２）式（２１）及び式（２２）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る（再試行）。
ステップＳ３２Ａ’）
車線変更のための「間隙」は現時点で後方に十分確保されているかを不等式（２２）が満たされているかどうかで評価する。
（１）式（２２）が満たされている場合、ステップＳ３３へ進む。
（２）式（２２）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る（再試行）。
ステップＳ３２Ａ’’）
車線変更のための「間隙」は現時点で前方に十分確保されているかを不等式（２１）が満たされているかどうかで評価する。
（１）式（２１）が満たされている場合、ステップＳ３３へ進む。
（２）式（２１）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る（再試行）。
ステップＳ３２Ｂ）
車線変更のための「間隙」は現時点で前方に十分確保され、かつ「間隙を形成する後方車」から追突されないかを不等式（２１）および
【０１３１】
【数２４】

【０１３２】
の成否で評価する。
（１）式（２１）及び式（２３）が共に満たされている場合、ステップＳ３３へ進む。
（２）式（２１）及び式（２３）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る（再試行）。
ただし、式（２３）においては以下の通りとする。
１）−ｖ_bsｔ_c：車線変更する間に後方車に詰められる車間距離
２）−（ｖ_fs／２ａ）（２ｖ_bs＋ｖ_fs）：自車が前方車速 外２４ まで加速す
【０１３３】
【外２４】

【０１３４】
る間、後方車に詰められる車間距離
３）外２５ ：後方車からの基準距離
【０１３５】
【外２５】

【０１３６】
ステップＳ３２Ｂ’）
「間隙を形成する後方車」から追突されないかを不等式（２３）の成否で評価する。
（１）式（２３）が満たされている場合、ステップＳ３３へ進む。
（２）式（２３）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る（再試行）。
ステップＳ３２Ｃ）
車線変更のため「間隙」を形成する先行車に追突するおそれが無く、かつ「間隙」が後方に十分確保されているかを不等式（２２）および、
【０１３７】
【数２５】

【０１３８】
の成否で評価する。ここで、
（１）式（２４）及び式（２２）が共に満たされている場合、ステップＳ３３へ進む。
（２）式（２４）または式（２２）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る（再試行）。
ただし、式（２４）においては、以下の通りとする。
１）−ｖ_fsｔ_c：車線変更する間に前方車に近づく車間距離
２）ｖ² _fs／２α：自車が前方車速 外２６ へ減速するまでの間に前方車に
【０１３９】
【外２６】

【０１４０】
近づく距離
３）外２７ ：車線変更後の基準距離
【０１４１】
【外２７】

【０１４２】
ステップＳ３２Ｃ’）
車線変更のため「間隙」を形成する先行車に追突するおそれがないかを不等式（２４）の成否で評価する。
（１）式（２４）が満たされている場合、ステップＳ３３へ進む。
（２）式（２４）が満たされている場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る（再試行）。
ステップＳ３２Ｄ）
車線変更のため「間隙」を形成する先行車に追突するおそれがないかを不等式（２４）の成否で評価するとともに、後方車に追突されるおそれがないかを不等
【０１４３】
【数２６】

【０１４４】
式の成否で評価する。
（１）式（２４）及び式（２５）が共に満たされている場合、ステップＳ３３へ進む。
（２）式（２４）または式（２５）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る（再試行）。
ステップＳ３３）
縦方向運動モデル（５）における切り替えパラメータσ_lcを１と設定する。このとき、（５）は
【０１４５】
【数２７】

【０１４６】
という形となる。そこで、この縦方向運動モデル（２６）および、前述の横方向モデル（１３）を用いて、「車線変更」を実行する。
車線変更実施後、切り替えパラメータをσ_lc＝０と変更し、走行車線、隣接車線の定義をリセット（たとえば、ｘ_-1←ｓ_-1のようなリセット）行った上で、本来の「基本走行」へ復帰する。
（４）追い越し
１）複数車線道路の場合のみを想定する。
２）目標車線の車両との距離／相対速度に応じ、行動計画をたてる。
すなわち、次の４つの量
【０１４７】
【数２８】

【０１４８】
を隣接する目標車線における「車線変更のための間隙の候補」の評価に用いる
３）追い越しの前半部は、隣接する「流れの速い車線」への移動
４）追い越しの後半部は、元の「流れの遅い車線」への復帰
３）、４）においては「車線変更アルゴリズム」を部分的に適用する。
５）「車線変更」手続きと同様に、「基本走行」手続きとで連続性を持たせる。
６）「追い越し」手続きは、「基本走行」のループに組み入れ実行する。
【０１４９】
図１１〜図１３は、追い越し動作を実現するための処理を示すフローチャートである。
図１１は、追い越し手続きを基本走行に組み入れるためのものであり、図７あるいは図９と異なる点は、ステップＳ２３ｂの内部のみであるので、その他は図９と同じステップ番号を付して詳細な説明を省略する。
【０１５０】
図１２は、図１１のステップＳ２３ｂの内部の詳細を示すフローチャート（その１）である。
・追い越し手続き（隣接する「流れの速い車線」への移動）
運転者または地図情報システムからの「追い越し指令」により、「追い越し手続き（前半）」を、「基本走行」手続きループに組み入れる。
ステップＳ４１）
隣接する「流れの速い」目標車線において車線変更のための「間隙」の候補を形成する前後の車両との距離／相対速度に関するセンサ情報を用い、切り替えパラメータσ’_pを更新すると共に、以下の要領で車線変更のためのシナリオを選択する。
（１）ｖ_fs≧０かつｖ_bs≧０の場合、ステップＳ４２Ａへ進む。
（２）目標隣接車線に先行車が無く、ｖ_bs≧０の場合、ステップＳ４２Ａ’へ進む。
（３）目標隣接車線に後方車が無く、ｖ_fs≧０の場合、ステップＳ４２Ａ’’へ進む。
（４）目標隣接車線に前後車が無い場合（検知されない場合）、ステップＳ４３へ進む。
（５）ｖ_fs≧０、かつｖ_bs＜０の場合、ステップＳ４２Ｂへ進む。
（６）目標隣接車線に先行車が無く、ｖ_bs＜０の場合、ステップＳ４２Ｂ’へ進む。
ステップＳ４２Ａ）
車線変更のための「間隙」は現時点で前後方向に十分確保されているかを式（２１）及び式（２２）の２式がみたされているかどうかで評価する。
（１）式（２１）及び式（２２）が共に満たされている場合、ステップＳ４３へ進む。
（２）式（２１）または式（２２）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る。
ステップＳ４２Ａ’）
車線変更のための「間隙」は現時点で後方に十分確保されいるかを不等式（２２）が満たされているかどうかで評価する。
（１）式（２２）が満たされている場合、ステップＳ４３へ進む。
（２）式（２２）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る。
ステップＳ４２Ａ’’）
車線変更のための「間隙」は現時点で前方に十分確保されているかを不等式（２１）が満たされているかどうかで評価する。
（１）式（２１）が満たされている場合、ステップＳ４３へ進む。
（２）式（２１）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る。
ステップＳ４２Ｂ）
車線変更のための「間隙」は現時点で前方に十分確保され、かつ「間隙を形成する後方車」から追突されないかを不等式（２１）および（２３）の成否で評価する。
（１）式（２１）及び式（２３）が共に満たされている場合、ステップＳ４３へ進む。
（２）式（２１）または式（２３）が満たされていない場合、ステップＳ２２へ戻る。
ステップＳ４２Ｂ’）
「間隙を形成する後方車」から追突されないかを不等式（２３）の成否で評価する。
（１）式（２３）が満たされている場合、ステップＳ４３へ進む。
（２）式（２３）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップ２２」へ戻る。
ステップＳ４３）
縦方向運動モデル（５）における切り替えパラメータσ_lcを１と設定する。このとき、式（５）は式（２６）という形となる。この縦方向運動モデル（２６）及び前述の横方向モデル（１３）を用いて、「車線変更」を実行する。
【０１５１】
車線変更実施後、切り替えパラメータをσ_lc＝０と更新し、走行車線、隣接車線の定義をリセット（例えば、ｘ_-1←ｓ_-1のようなリセット）を行った上で、「基本走行手続きステップ２２」へ戻る。
このとき、縦方向運動モデル（５）は再び式（１８）のような形となっている。
【０１５２】
図１３は、図１１のステップＳ２３ｂの内部の詳細を示すフローチャート（その２）である。
・追い越し手続き（隣接する「流れの遅い元の車線」への移動）
図１２の場合と同様に、「追い越し手続き（後半）」を、「基本走行」手続きループに組み入れる。
ステップＳ５１）
復帰予定の目標車線における車線変更のための「間隙」の候補を形成する前後の車両との距離／相対速度についてのセンサ情報を用い、切り替えパラメータσ’_pを更新すると共に、以下の要領で車線変更のシナリオを選択する（この場合、ｖ_bs＜０となる状況はこれまでの動作で排除されているので考慮しない）
（１）ｖ_fs≧０かつｖ_bs≧０の場合、ステップＳ５２Ａへ進む。
（２）目標隣接車線に先行車が無く、ｖ_bs≧０の場合、ステップＳ５２Ａ’へ進む。
（３）目標隣接車線に後方車が無く、ｖ_fs≧０の場合、ステップＳ５２Ａ’’へ進む。
（４）目標隣接車線に前後車が無い場合（検知されない場合）、ステップＳ５３へ進む。
（５）ｖ_fs＜０かつｖ_bs≧０の場合、ステップＳ５２Ｂへ進む。
（６）目標隣接車線に後方車が無く、ｖ_fs＜０の場合、ステップＳ５２Ｂ’へ進む。
ステップＳ５２Ａ）
車線変更のための「間隙」は現時点で前後方向に十分確保されているかを式（２１）及び式（２２）の２式が満たされているかどうかで評価する。
（１）式（２１）及び式（２２）がともに満たされている場合、ステップＳ５３へ進む。
（２）式（２１）または式（２２）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る。
ステップＳ５２Ａ’）
車線変更のための「間隙」は現時点で後方に十分確保されているかを不等式（２２）が満たされているかどうかで評価する。
（１）式（２２）が満たされている場合、ステップＳ５３へ進む。
（２）式（２２）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る。
ステップＳ５２Ａ’’）
車線変更のための「間隙」は現時点で前方に十分確保されているかを不等式（２１）が満たされているかどうかで評価する。
（１）式（２１）が満たされている場合、ステップＳ５３へ進む。
（２）式（２１）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る。
ステップＳ５２Ｂ）
車線変更のため「間隙」を形成する先行車に追突するおそれがなく、かつ「間隙」が後方に十分確保されているかを不等式（２２）及び（２４）の成否で評価する。
（１）式（２４）及び式（２２）が共に満たされている場合、ステップＳ５３へ進む。
（２）式（２４）または式（２２）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る。
ステップＳ５２Ｂ’）
車線変更のため「間隙」を形成する先行車に追突するおそれがないかを不等式（２４）に成否で評価する。
（１）式（２４）が満たされている場合、ステップＳ５３へ進む。
（２）式（２４）が満たされていない場合、「基本走行手続きステップＳ２２」へ戻る。
ステップＳ５３）
縦方向運動モデル（５）における切り替えパラメータσ_lcを１と設定する。このとき、式（５）は式（２６）という形となる。この縦方向運動モデル（２６）及び前述の横方向モデル（１３）を用いて、「車線変更」を実行する。
【０１５３】
この車線変更実施後、すなわち、「追い越し終了後」、切り替えパラメータをσ_lc＝０と更新し、走行車線、隣接車線の定義をリセット（例えば、ｘ_-1←ｓ_-1のようなリセット）を行った上で、上記の「基本走行」へ復帰する。
○安全走行支援装置の構成例
図１４は、本実施形態の安全走行支援装置を実現する構成例を示すブロック図である。
【０１５４】
本構成例では、安全走行支援装置は、入力装置１０、センシング装置１１、走行支援信号生成部１２、運動モデル格納部１３、運転動作生成手段格納部１４、及び出力装置１５とで構成される。
【０１５５】
入力装置１０は、所望する行動（車線変更、障害物回避、追い越し、右左折等）を指定するために用いられる。例えば、運転経路選択の自動化を想定せず、必要に応じてユーザ自身が所望する行動を指定する場合、入力装置１０は方向指示レバー（ウィンカーのスイッチ）と一体化が可能である。すなわち、方向指示器を操作する際に接触する位置によって「進路を左右に移動」するか、「右左折」するのかを指定できるようにすることで、方向指示レバーは入力装置１０として機能させることができる。一方、道路地図案内システム２０との協調を想定する場合、入力装置１０としては、前述の方向指示レバーに加え、道路地図案内システム２０の入力部を利用することが可能である。ただし、道路地図案内システム２０のもつ機能としては、入力された条件（出発地点、経由地点、目的地点）に対し地図データベース２２、及び位置標定部２１が衛星から取得するＧＰＳ受信データやＤＧＰＳ受信データを基に適切な移動経路を計画し、この計画を円滑に実行するために必要となる運転行動（車線変更、右左折など）を運転者３０に視覚情報、音声情報などの形で提示するようにする。運転者３０はこの提示情報を元に前述の方向指示レバー型入力装置１０を操作する。更に、道路地図案内システム２０を、必要とされる運転行動の提示にとどまらず、走行支援信号生成部１２、センシング装置１１を自動的に起動する機能を備えるような構成とすることにより、道路地図案内システム２０そのものを入力装置１０とすることができる。この場合、道路地図案内システム２０による自動運転システムの構成が可能となる。この場合、運転者３０は、自らの指示により運転行動を決定するか、地図案内システム２０によって自動運転させるかを、スイッチ３２を切り替えることによって、選択することが可能である。道路地図案内システム２０としては、今日、製品化されているカーナビゲーションシステムと同等の機能を有する装置でよい。
【０１５６】
例えば、カーナビゲーションシステムは、ＧＰＳを利用したものがよく知られているが、具体的にＧＰＳの情報を必要とする場面は、
（１）走行中の道路に対する制限速度についての情報（標識の認識機能があれば、その限りではない）
（２）走行中の道路の形状についての情報（道路の曲率、車線数の変化、前方交差点の位置、前方交差点の形状などの情報）
（３）走行中の道路周囲の混雑度合いについての情報
がある。
【０１５７】
ＧＰＳ情報の利用形態については、
（１）制限速度についての情報：基本走行モードにおける加減速の判断（λ_cの更新）、更に追従走行／規制速度走行に関係する切り替えパラメータσ_limの更新に利用
（２）道路の曲率：走行中の速度に応じた自動的なステアリングに利用
（３）車線数の変化：適切な車線への移動に利用
（４）前方交差点の位置：交差点付近の基本走行支援、右左折動作の支援−自車と交差点間の交通状況把握とそれに基づく適切な運転動作の生成に利用
（５）前方交差点の形状：右左折動作生成時に、交差点付近の形状に応じた適切なステアリングパターンの生成に利用
（６）走行中の道路周囲の混雑度合い：目的地までの適切な経路選択に利用−適切な車線への移動を含む
がある。
【０１５８】
ＧＰＳ情報以外に必要な補助情報としては、
（１）進行方向直近の交差点の信号管制状況
（２）進行方向直近の交差点と同交差点に最接近中の対向車（複数車線道路の場合は、全ての車線の車両）との関係（距離と接近速度）
があり、ＧＰＳ情報以外に必要な補助情報の利用形態としては、
（１）進行方向直近の交差点の信号管制状況：信号指令に応じた適切な運転動作の生成に利用
（２）進行方向直近の交差点と同交差点に最接近中の対向車（複数車線道路の場合は全ての車線の車両）との関係（距離と接近速度）：これらの情報は、交差点内に配置されたセンサによって検出され、交差点周囲に接近中の車両に情報を送信する。これらのデータは右左折支援方策における判断材料に用いられる。
【０１５９】
センシング装置１１は複数のセンサにより構成され、ユーザ車両周囲の状況分析に必要なデータを収集する。本実施形態では、図２に示したように、少なくとも、「自車線の前方対象物との相対位置、相対速度」、「隣接車線の前方対象物との相対位置、相対速度」、「隣接車線の後方対象物との相対位置、相対速度」、「対向車線の車両との相対位置、相対速度」、「交差点内横断歩道上の対象物の有無」の検出を目的とする複数のセンサを車両の前後左右に配置し、これらのセンサから収集されたデータは、運転動作生成手段格納部１４に格納されている、運転動作生成手段（図５〜図１３で説明した各運転動作の選択を行うためのプログラムなど）における判断や、運転動作生成手段が運転動作モデル格納部１３に格納された動作モデルを使用して走行支援信号を指定するために利用される。また、センシング装置１１の測定結果は、データ格納部２３に格納され、必要に応じて、過去の測定結果と現在の測定結果とを比較して、走行支援信号の生成に役立てるようにしても良い。更に、センシング装置１１は、交差点から出力される交差点に関する情報、例えば、交差点の大きさや、交差点の形状に関する情報、交差点に設置された信号機の信号の色に関する情報などを受信できるように、無線受信機の機能を備えるようにすることも可能であり、これらの受信情報はデータ格納部２３に格納され、必要に応じて走行支援信号生成部１２に読み出される。
【０１６０】
走行支援信号生成部１２は、前述の入力装置１０により指定された所望する行動（障害物回避、分合流、車線変更など）を実現するため、センシング装置１１により収集されたデータを用いて、走行支援信号を生成する。このとき、運転動作生成手段格納部１４に格納されている運転動作生成手段（図５〜図１３を用いて説明した、標準、車線変更、右左折、追い越しの各運転動作決定処理を実行する手段であり、例えば、プログラムである）を起動し、運転動作モデルを用いて走行支援信号を生成する。具体的には、入力装置１０からの指定された行動に対応して運転動作生成手段格納部１４から運転動作生成手段を読み出し、これを実行する。運転動作生成手段の実行時には、行動時の安全性確保を目的とした判断基準による評価を行うが、その際、センシング装置１１により収集されたデータを呼び出し、これを処理する。そして、該判断基準による安全性評価を通じ、所望する運転行動の実行が可能になった時点で、運転動作生成手段により指定された走行支援信号を生成する。このとき、走行支援信号の生成に必要な運転動作モデルを運転動作モデル格納部１３から読み出し、該運動動作モデルとセンシング装置１１により収集されたデータを用いて、運動動作生成手段を実行し、具体的な運転行動パターンを生成する。そして、この運転行動パターンを走行支援信号として出力する。走行支援信号生成部１２は、入力装置１０から特に指示を受けていない場合には運転動作モデル格納部１３から縦方向動作モデルを読み出し、これに基づく運転行動パターンを走行支援信号として出力する。
【０１６１】
運転自動化が想定されていない場合、走行支援信号生成部１２は、運転動作生成手段の実行により、安全性確保を目的とする判断基準による評価を実行している間、出力装置１５へ注意信号を送信する。すなわち、安全確保の評価が決定していない間に、車両が危険状態に陥らないように、現在の運転動作を維持する旨などの制御を行う。また、前方障害物との距離が基準距離を下回った際には出力装置１５へ危険信号を送信する。
【０１６２】
運転動作モデル格納部１３には、本実施形態において走行支援信号を生成するための基本運動行動パターンとなる運転動作モデルが格納されている。すなわち、縦方向動作モデル、及び横方向動作モデルが格納されている。
【０１６３】
運転動作生成手段格納部１４には、前述の標準モード動作生成、車線変更動作生成、右折動作生成、左折動作生成、追い越し動作生成の各動作を生成するための運動動作生成手段が格納されている。これらの動作生成手段は、例えば、プログラムである。
【０１６４】
出力装置１５では、走行支援信号生成部１２から入力される走行支援信号を基に、運転者３０に対し、視覚、音声情報さらに力覚情報（振動など）の形で該走行支援信号に対応する推奨動作を告知する。具体的には、（１）運転の自動化を想定せず、道路地図案内システム２０との協調も考慮しない場合、走行支援信号生成部１２により生成された走行支援信号は、運転者３０に対し「車線変更／右折／左折が可能」、「要減速」というメッセージにより告知される。（２）運転を自動化しないが、道路地図案内システム２０との協調を想定する場合、運転者３０には適宜「車線変更／右折／左折」を推奨の上、「車線変更／右折／左折が可能」、「要減速」のメッセージを告知する。（３）運転の自動化を想定する場合、走行支援信号生成部１２からの出力は出力装置１５を介して制御装置２４に運転動作指令信号として送られ、駆動部２５（アクセル、ブレーキ、ステアリング）に対する制御情報として入力される。制御装置２４はこれを基に適切な制御信号を生成し、駆動部２５（アクセル、ブレーキ、ステアリング）を操作する。その際、運転者３０には、出力装置１５により「車線変更／右折／左折」実行中の提示がなされる。なお、自動運転時には「危険信号」の告知はなされない。ただし、走行支援信号により駆動部２５が作動中であっても、これらの自動運転動作は運転者３０からの運転介入により随時、解除されるようにしておくことが望ましい。
【０１６５】
図１５は、少なくとも走行支援信号生成部１２、運転動作モデル格納部１３、及び運転動作生成手段格納部１４を備えるシステムのハードウェア構成の一例を示す図である。
【０１６６】
ＣＰＵ４０は、バス４１を介して、運転動作モデル格納部１３や運転動作生成手段格納部１４に対応する記憶装置４４から、運転動作モデル（プログラム）や運転動作生成手段（プログラム）をＲＡＭ４３にロードし、ＲＡＭ４３にロードされたプログラムを実行することによって、走行支援信号を生成する。また、走行支援信号の生成に必要な道路環境を含む外界からの情報を、Ｉ／Ｏインタフェース４７を介してセンシング装置１１から受け取ると共に、同じくＩ／Ｏインタフェース４７を介して入力装置１０から希望運転動作を指示する信号を受け取る。ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４２、及びＲＡＭ４３からなる走行支援信号生成部１２が読み込む運転動作モデルや運転動作生成手段は、通常運転を始める前に、記憶装置４４からＲＡＭ４３にロードされるが、これらのプログラムをＣＤ−ＲＯＭやフロッピーディスク、ＤＶＤ、ＭＯなどの可搬記録媒体に記録しておき、運転者３０が、運転動作を始める前に、記録媒体読み取り装置４５から該プログラムを読み込ませ、ＣＰＵ４０に実行させるようにしても良い。あるいは、ＲＯＭ４２に運転動作モデルと運転動作生成手段を書き込んでおき、車両のエンジンの起動と共に、ＣＰＵ４０が実行可能なようにすることも可能である。ただし、ＲＯＭ４２に書き換えができないので、新しいプログラムを走行支援に使用する場合には、やはり、記憶装置４４あるいは可搬記録媒体４６に新しいプログラムを記録し、これを読み込ませて実行させるようにしなければならない。なお、ＲＯＭ４２の代わりに強誘電性メモリを用いるようにすれば、プログラムの変更が可能である。ＣＰＵ４０の演算結果は、Ｉ／Ｏインタフェース４７を介して、出力装置１５に出力される。
【０１６７】
このように、走行支援信号生成に必要なプログラムは、ＲＯＭ４２もしくは強誘電性メモリに記録して、ファームウェアのように使用しても良いし、記憶装置４４や可搬記録媒体４６に記録しておき、必要に応じてＲＡＭ４３にロードして使用するようにしても良い。また、無線通信インタフェースを介して、インターネットや衛星通信を介して、ダウンロードすることも可能である。
【０１６８】
以上から明らかなように、走行支援信号を生成する運転動作モデルと運転動作生成手段とは、プログラムで実現可能であり、車両の運転動作を決定するので、これらを交通流のシミュレーションに使用することも可能である。すなわち、オブジェクト指向プログラミングにより、個々の車両を表すオブジェクトの属性と行動（メソッド）を本実施形態の運転動作モデルと運転動作生成手段に基づいて記述することにより、コンピュータ上でより現実の交通流に近い交通流シミュレーションを実現することができる。このための具体的なシミュレーションのプログラミングに関しては、当業者によれば容易に理解されるであろう。
【０１６９】
【発明の効果】
本発明によれば、交差点での右左折や追い越しなどの運転動作のための指令信号を自動生成できるので、一般道における多様な周囲の状況に応じた規範運動行動パターンを生成し、安全走行支援のために必要な情報を運転者に教示することが可能になる。また、他の車載システム（例えば、カーナビゲーション・システム）と一体化させることにより、運転者の目的に応じた経路選択や車線選択を自動化し、これに応じた運転の自動化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基本モデルに使用される自車と他車の位置を表すパラメータの定義を示す図である。
【図２】基本モデルを実現する場合に想定される、センサとその測定範囲の一例を示す図である。
【図３】左側通行システムにおいて右折支援を記述するモデルを構築するにあたり用いた位置座標の説明図である。
【図４】右左折運動記述における記号を説明する図である。
【図５】前方車との相対速度が利用できる場合のλ_cの更新手続きを示すフローチャートである。
【図６】前方車との距離データのみしか利用できない場合のλ_cの更新手続きを示すフローチャートである。
【図７】基本走行を実現するための処理を示すフローチャートである。
【図８】右折動作を実現するための処理を示すフローチャートである。
【図９】車線変更を実現するための処理を示すフローチャート（その１）である。
【図１０】車線変更を実現するための処理を示すフローチャート（その２）である。
【図１１】追い越し動作を実現するための処理を示すフローチャート（その１）である。
【図１２】追い越し動作を実現するための処理を示すフローチャート（その２）である。
【図１３】追い越し動作を実現するための処理を示すフローチャート（その３）である。
【図１４】本実施形態の走行支援装置を実現する構成例を示すブロック図である。
【図１５】走行支援信号生成部１２及び、運転動作モデル格納部１３、運転動作生成手段格納部１４のシステムが備えるべきハードウェア構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 入力装置
１１ センシング装置
１２ 走行支援信号生成部
１３ 運転動作モデル格納部
１４ 運転動作生成手段格納部
１５ 出力装置
２０ 道路地図案内システム
２１ 位置標定部
２２ 地図データベース
２３ データ格納部
２４ 制御装置
２５ 駆動部
３０ 運転者
３２ スイッチ
４０ ＣＰＵ
４１ バス
４２ ＲＯＭ
４３ ＲＡＭ
４４ 記憶装置
４５ 記録媒体読み取り装置
４６ 可搬記録媒体
４７ Ｉ／Ｏインタフェース[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving support apparatus and method for determining the status of surrounding vehicles and performing driving support on a general road of an automobile.
[0002]
[Prior art]
Today, with the progress of computerization of society, it is suggested to use the information processing ability using computers for driving a car, suggesting favorable driving behavior to the driver, or driving the car automatically on behalf of the driver. Equipment is being developed. However, in the conventional technology, there are automatic traveling technology for searching the route including the intersection and the environment recognition technology for the traveling route. However, while avoiding a collision with the surrounding vehicle, the driver or the route guidance device There is no technology for automatically realizing the command operation (following immediately preceding vehicle, running at a regulated speed, stopping at a red light, passing over with lane change, passing through an intersection including turning left and right, etc.).
[0003]
Patents related to the technology of the present invention include Japanese Patent No. 2603523, Japanese Patent No. 2514405, and Japanese Patent No. 2660727.
In these, the purpose is to perform automatic traveling of the vehicle while searching for a traveling path, and consideration is given to performing control including steering in accordance with the road shape. However, to determine whether it is acceptable to enter the intersection according to the crowded vehicle ahead of the road, and to realize a right turn operation safely based on the situational relationship with the oncoming straight vehicle when trying to turn right The control and the control to move to an appropriate lane at the time of turning left and right are not considered.
[0004]
Japanese Patent Application No. 10-185292 describes a safe driving support device that enables lane change. Furthermore, Japanese Patent Application No. 11-223543 provides a driving support tool for making a straight turn, a right turn / left turn, and a lane change so as not to collide with surrounding vehicles on a multi-lane road including an intersection. However, the following issues remain.
[0005]
The “environmental force model” used for generating the driving support movement pattern cannot be precisely adjusted to zero speed. In other words, if a stoppage is necessary,
[0006]
[Expression 1]

[0007]
Because of this structure, the environmental force term that defines the stop mode is
[0008]
[Expression 2]

[0009]
It is defined as Here, ε is originally intended to be 0, but this is not possible and is given as a small constant “approximate 0”. That is, the instruction speed is set to ε instead of 0. The selection of the minute parameter ε is a very sensitive problem and may cause an unstable phenomenon in numerical processing depending on the situation.
[0010]
If corrections are made to solve the problems of the basic driving behavior model, it will be necessary to review the support measures for straight ahead, right / left turn, and lane change.
In the lane change policy, the handling when one or both of the vehicles before and after forming the “gap in the target lane” for lane change does not exist is unclear.
[0011]
In addition, the following are related arts related to the present invention.
The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-187930 relates only to a driving environment recognition technique including an intersection, and does not consider a driving support policy using the recognition result.
[0012]
The technique of Japanese Patent Laid-Open No. 5-165520 is a technique related to evacuation control, and is intended for controlling an automated guided vehicle in a factory related to a so-called FA (Factory Automation) technique. And the field is different.
[0013]
On the other hand, the inventors of the present invention are concerned with the prior art and its problems related to “traffic flow model”, “traffic flow simulator”, and “lane change strategy” which are closely related to the generation of command signals for driving support of vehicles. Please refer to the specification of Japanese Patent Application No. 10-185292 filed earlier.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
The invention of Japanese Patent Application No. 10-185292 is a driving support technology for changing lanes without colliding with surrounding vehicles on a multi-lane road. However, the technique described in Japanese Patent Application No. 10-185292 has a limitation on driving operations that can support driving. Therefore, in order to expand the application range of the driving operation capable of performing driving support, it is necessary to provide at least the following means.
・ Provide entry / exit determination means for passing through intersections.
・ Include motion generation means for turning left and right.
-Include action generation means for overtaking.
[0015]
By newly providing the above means, the command operation by the driver or the route guidance device (follow-up vehicle follow-up, so that the car can safely travel on the road having intersections and multiple lanes without colliding with surrounding vehicles etc. It is possible to realize a travel support device that can safely and smoothly carry out a controlled speed travel, stop at a red light, overtaking with lane change, passing an intersection including right and left turns, and the like.
[0016]
In addition, in the above Japanese Patent Application No. 11-223543, since it is based on the “environmental force model”, it is difficult to describe the stop mode, and the vertical motion pattern is a combination of a plurality of operation modes. Since it is expressed, some problems remain in practical use, such as the prospect of the command signal to be generated “what is going to be realized” is not good. In order to solve these problems, it is necessary to devise a model different from the “environmental force model” and to develop a safe driving support policy capable of realizing “good visibility” command signal generation based on this model.
[0017]
An object of the present invention is to provide a driving support apparatus and method capable of acquiring environmental information around the vehicle and generating an appropriate driving operation command signal based on the acquired information.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The driving support device according to the present invention is based on sensing means for acquiring information about the surroundings of the own vehicle, and desired driving operation of the own vehicle while complying with the speed limit based on information on the surroundings of the own vehicle obtained by the sensing means. Driving operation enable / disable determining means for determining whether or not the vehicle can be carried out, and based on the determination result of the driving operation enable / disable determining means, by switching the value of the switching parameter, the longitudinal driving operation is followed by the vehicle following the vehicle. Driving operation model generation means for generating a driving operation model that generates a smooth lateral driving operation in accordance with the driving environment, given in any one of the three patterns of adjustment to and preparation for stopping And an output means for generating a driving operation command signal corresponding to the generated driving model.
[0019]
The driving support method according to the present invention complies with the speed limit based on (a) the information about the surroundings of the own vehicle, and (b) the information about the surroundings of the own vehicle obtained in step (a). While determining whether or not the desired driving operation of the host vehicle can be performed, (c) switching the value of the switching parameter based on the determination result of step (b) A step of generating a driving motion model that is given in any one of three patterns of vehicle following, regulation speed regulation, and stop preparation, and that generates a smooth lateral driving motion according to the driving environment; (D) generating a driving operation command signal according to the generated driving model.
[0020]
According to the present invention, for each driving environment, driving operation models that describe appropriate driving operations are prepared, and by combining these driving operation models with switching parameters, the values of the switching parameters are predetermined. A model describing a desired driving operation can be obtained simply by setting the value of. Therefore, when a desired driving operation is performed, a desired driving operation model is generated and a driving support signal is generated only by determining how to set the value of the switching parameter from information around the host vehicle. Can do. Further, by combining a plurality of driving operation models and switching parameters into one model equation, all the necessary driving operations can be described with one model equation.
[0021]
In addition, the driving behavior model includes a model that can accurately set the speed of the vehicle to 0 km / h, so avoiding collision with obstacles, red traffic lights and temporary stop commands, and dangers when turning left and right at intersections. The vehicle can be accurately controlled even when it is necessary to stop for avoidance or the like.
[0022]
Further, by using these driving operation models, a traffic flow simulation closer to reality can be performed.
For example, each of the plurality of driving models has a function of following a preceding vehicle, adjusting a speed to a regulated speed, responding to a traffic signal, an approach to an intersection, a lane change operation, an overtaking operation, a right turn operation, and a left turn operation. Describe.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the following “driving operation model” is devised.
1) A simple model in which the vertical motion generated by the model is either tracking, adjustment to the command speed, or deceleration toward stopping.
2) A model that replaces the conventional “environmental force model” in which the adjustment speed cannot be designated as 0 when a stop command is issued.
3) To avoid collisions with surrounding vehicles, which are performed based on data from sensors that measure the distance and relative speed with the vehicle / obstacle in front of the driving lane and map information from the route guidance system. A model that switches the structure to reflect the results of safety evaluation.
[0024]
In the present invention, the following functions are provided.
1) Use “basic driving” for driving that aims to pass straight ahead in consideration of traffic flow (or traffic jams) ahead at traffic lights, and devise “basic driving support measures” to support it.
2) When passing through an intersection, observe the distance and relative speed with the vehicle / obstacle in front of the lane that is running, evaluate the possibility of entering the intersection from the observation results, and stop the vehicle if necessary. Command signal is generated.
3) Signals and signs at intersections are monitored, and a command signal for stopping the vehicle is generated as necessary based on the monitoring results.
4) Necessary for overtaking on one-side multi-lane roads based on distances and relative speeds of traveling directions with the vehicles on the adjacent lanes in response to instructions from the driver or the map guidance system. A safe clearance is detected and a command signal for lane change is generated.
5) In a multi-lane road on one side, in accordance with instructions from the driver or the map guidance system, a safe gap is detected based on the distance and relative speed of the adjacent lanes with the preceding and following vehicles, and based on the detection results. A command signal for overtaking is generated.
6) When a left or right turn is involved when passing the intersection, a command signal for adjusting to a vehicle speed suitable for a right or left turn is generated based on the distance to the intersection and the speed of the preceding vehicle.
7) When a left or right turn is involved when passing through the intersection, a person or bicycle on the pedestrian crossing at the intersection is monitored, and a stop command signal is generated as necessary based on the monitoring result.
8) When a right turn (or a left turn) is involved when passing an intersection, it is determined whether the vehicle can pass the intersection based on the distance in the direction of travel and the relative speed of the vehicle on the opposite lane, and a command signal for stopping the vehicle is generated if necessary. To do.
[0025]
In configuring a travel support device having the above functions, the following embodiments of the vertical motion model and the lateral motion model are proposed in the embodiment of the present invention.
The basic model which comprises the driving assistance apparatus as one Embodiment of this invention is demonstrated below.
[0026]
The following are symbols and their meanings that are handled in the vehicle travel model that is the basic model.
x (t): Traveling direction position of own vehicle
y (t): Lateral position of own vehicle
a: Normal acceleration
α: Normal deceleration (about 0.3G)
T: Vehicle head time (the time required for the vehicle to pass through the distance between the head of the vehicle and the head of the following or forward vehicle, which is substantially constant depending on the driver: 1.8-2 .4 sec)
l: Distance between vehicles when stopped
t_c: Time required to change lanes
X_e: Intersection entrance position, X_eReset to the next intersection position when + ε-x <ε / 2
X_in(T): Right turn waiting position at the intersection
ε-0: Slight positive constant
x_-1(T): Traveling direction position of the vehicle ahead of the own lane (or obstacle)
s_-1(T): Position in the traveling direction of the immediately preceding vehicle in the scheduled lane (lane)
s₁(T): Position in the direction of travel of the vehicle immediately after the planned lane
x_onc(T): Traveling direction position of oncoming vehicle
V_c: On-going road regulation speed
V_ss: Running speed when turning left or right (15-20km / h)
V_slow: Slowing speed (4 km / h or less)
L_X: Travel distance in the straight direction within the intersection
L: Own car
L_-1: Length of vehicle just before own lane
Then, as basic motion patterns in the vertical motion, (1) “stop mode” to stop signal or obstacle, (2) “follow mode” to the immediately preceding vehicle, (3) “regulated travel mode” to the regulated speed think of. The models for these driving modes are for the purpose of speed adjustment to achieve each operation, and are given here as follows.
(1) Stop mode
[0027]
[Equation 3]

[0028]
However, X_dRepresents a position to be stopped, such as a stop signal position or an obstacle position. The term 1 in the equation (1) is
[0029]
[Outside 1]

[0030]
Represents the distance traveled from the start of deceleration to the stop by deceleration α. Outside 2 represents the urgency of the outage.
[0031]
[Outside 2]

[0032]
(2) Follow-up mode
[0033]
[Expression 4]

[0034]
However,
[0035]
[Equation 5]

[0036]
And The term 3 in equation (2) is the normal acceleration.
[0037]
[Outside 3]

[0038]
Or, it represents the distance traveled until the vehicle speed is adjusted to 4 outside the previous vehicle speed by deceleration.
[0039]
[Outside 4]

[0040]
The inter-vehicle distance from the preceding vehicle is adjusted according to the value of Exception 5. In equation (2)
[0041]
[Outside 5]

[0042]
When the vehicle is outside 6, the vehicle ahead is an “obstacle” itself, and equation (2) is equation (1)
[0043]
[Outside 6]

[0044]
To return to.
(3) Regulated travel mode
[0045]
[Formula 6]

[0046]
However, V_cRepresents the speed specified by the regulation and λ_cIs given by equation (3).
Outer 7, Outer 8, and Outer 9 values are maximum deceleration α_maxOr maximum acceleration
[0047]
[Outside 7]

[0048]
[Outside 8]

[0049]
[Outside 9]

[0050]
a_maxSaturates at. Their values depend on the performance of the individual vehicle.
As described above, using the basic motion pattern models (1), (2), and (3) described above, among the various driving operations assumed when traveling on a multi-lane road including an intersection, in particular, considering the congestion ahead of the course. The following is proposed as a model that can describe the vertical component of the motion in "straight ahead", "right / left turn", and "lane change". It is assumed that the parameters representing the positions of the own vehicle and the other vehicle and the vehicle length are defined as shown in FIG.
[0051]
[Expression 7]

[0052]
However, Outer 10, Outer 11, and Outer 12 are the expressions (1), (2
[0053]
[Outside 10]

[0054]
[Outside 11]

[0055]
[Outside 12]

[0056]
) And (4). In equation (5), V_limIs the regulation speed, V_ssIs the safe execution speed of right / left turn, 15 (km / h) ≦ V_ss≦ 20 (km / h) is set. Also, σ_p, Σ_lim, Σ_sig, Σ_cng, Σ_em, Σ_wt, Σ_ss, Σ_onc, Σ_bw, Σ_lcAnd σ ’_pIs a setting switching parameter as follows.
σ_P: A switching parameter related to the preceding vehicle in the traveling lane. Σ when there is a preceding vehicle_P= 1, otherwise σ_P= 0.
σ_lim: Speed limit V_limParameter for switching to deceleration. If the speed limit is exceeded, σ_lim= 1, otherwise σ_lim= 0.
σ_sig: Switching parameter for stop signal. If a stop signal is detected, σ_sig= 1, otherwise σ_sig= 0.
σ_cng: Switching parameters related to traffic congestion. If it is determined by the procedure described below that there is a traffic jam ahead of the course, σ_cng= 1, otherwise σ_cng= 0.
σ_em: A switching parameter related to "emergency deceleration" caused by an oncoming right turn vehicle while going straight. The default value is 0, but if there is an oncoming vehicle that is turning right at the intersection in front of the course, σ_em= 1.
σ_wt: A switching parameter related to “deceleration” caused by an oncoming vehicle waiting for a right turn while traveling straight ahead. If it is determined that deceleration is required by the procedure described below, σ_wt= 1, otherwise σ_wt= 0.
σ_ss: Safe speed V for turning left and right_ssParameter for switching to deceleration. If it is determined that deceleration is required by the procedure given below, σ_ss= 1, otherwise σ_ss= 0.
σ_onc: A switching parameter related to deceleration to avoid collision with the oncoming vehicle when turning right in the left-hand traffic system. If it is determined that deceleration is required by the procedure described below, σ_onc= 1, otherwise σ_onc= 0.
σ_bw: A switching parameter for an object such as a pedestrian in an intersection at the time of a right turn / left turn. When pedestrians are detected, σ_bw= 1, otherwise σ_bw= 0.
σ_lc: Switching parameter related to whether or not to change lanes. The default value is σ_lc= 0, and only when the lane change is permitted by the judgment procedure in the lane change support policy described later, σ_lc= 1 and immediately after the lane change operation is completed, σ_lcReset to = 0.
σ ’_p: A switching parameter related to the preceding vehicle in the target adjacent lane during the lane change operation. Σ ’when there is a preceding vehicle_p= 1, otherwise σ '_p= 0.
[0057]
In the model of equation (5), a term that is valid by each switching parameter is determined, but the model elements that are separated by these switching parameters are held separately, and there is a condition that there is a value of the switching parameter. When the above condition is satisfied, the driving operation instruction signal may be generated by calculating by appropriately combining the separated model elements.
[0058]
For example, FIG. 2 shows the sensor and its measurement range that are assumed when the basic model represented by the equation (5) is realized.
The sensor that measures the range indicated by (1) in FIG. 2 detects the host vehicle speed and the distance to the preceding vehicle or obstacle.
[0059]
The sensors for measuring the ranges shown in (2) to (5) of FIG. 2 are the distances between the front and rear vehicles of adjacent lanes that form a “gap” that is a destination candidate when a lane change is commanded, and The relative speed between the adjacent lanes and the front and rear vehicles is detected.
[0060]
The detection range is, for example, 60 m for the sensor (1) in FIG. 2, and for the sensors (2) to (5), for example, ± 30 m with respect to the center of the vehicle (the front is +).
[0061]
By providing the sensor in this way, the color of the signal at the front intersection is detected. In addition, an oncoming vehicle is detected when a left turn (right turn) is commanded in the right (left) traffic system. Furthermore, when a left turn (right turn) is commanded in the right (left) traffic system, data from sensors arranged at the front intersection is received in order to detect the distance between the nearest oncoming straight vehicle and the intersection.
[0062]
Further, FIG. 3 is an explanatory diagram of position coordinates introduced in constructing a model describing a right turn support in the left-hand traffic system. The reference position x is set to an appropriate position before the vehicle enters the intersection during traveling.
[0063]
Next, a procedure for updating the switching parameter indicated by adding a suffix to σ will be described. The above-described longitudinal motion model is intended to describe driving motions assuming various situations by using switching parameters. The definition of each switching parameter is as described above, but the update procedure of the measurement data related to distance / relative speed with surrounding vehicles, traffic signals, and map data that need to be updated in combination is described below. To do.
・ Σ_cng: Switching parameter for traffic congestion ahead
Step 1) Using the data on the distance from the preceding vehicle and the intersection position ahead, the success or failure of the following inequality is evaluated.
[0064]
X_e≦ x_-1-L_-1≦ X_e+ L_x+ L + 1 (6)
Where l is the inter-vehicle distance when stopped. If (6) is satisfied, go to Step 2. Otherwise, the preceding vehicle does not exist between the vehicle and the front intersection, so σ_cng= 0 and finish this procedure.
Step 2) V_slowUnder the setting of ≦ 4 (km / h), the outer 13 holds
[0065]
[Outside 13]

[0066]
When judging that there is traffic jam around the front intersection and there is no guarantee that it can pass through the intersection, σ to stop before the intersection_cng= 1 and updated. On the other hand, if outside 14
[0067]
[Outside 14]

[0068]
, Σ_cngUpdate with = 0.
・ Σ_wt： Switching parameter for “Deceleration” caused by oncoming vehicle waiting for a right turn
Step 1) Evaluate whether a preceding vehicle exists between the vehicle and the front intersection. x_-1-L_-1> X_eIs satisfied (because there is no preceding vehicle), go to step 2. Otherwise, that is, x_-1-L_-1≦ X_eIf σ_wt= 0 and finish this procedure.
Step 2) If there is an oncoming vehicle waiting for an opportunity to turn right near the entrance of the front intersection, proceed to Step 3. If there is no oncoming vehicle waiting for a right turn, σ_wt= 0 and finish this procedure.
Step 3) Evaluate success or failure of the following inequality.
[0069]
[Equation 8]

[0070]
However, T is the head time of the own vehicle. If equation (7) holds (because it is determined that an oncoming vehicle waiting for a right turn is possible and an action may be taken), σ_wt= 1 and updated. If not, σ_wtUpdate with = 0.
・ Σ_ss: Change parameter for deceleration during right / left turn
Step 1) Evaluate own vehicle speed. If it is outside 15, σ_ss= 0 and update this
[0071]
[Outside 15]

[0072]
End the procedure. If it is outside 16, go to step 2.
[0073]
[Outside 16]

[0074]
Step 2) Evaluate the distance to the intersection entrance. if,
[0075]
[Equation 9]

[0076]
If σ (because deceleration is necessary)_ss= 1 and updated. On the other hand, if equation (8) does not hold, σ_ssUpdate with = 0.
・ Σ_onc: Switching parameter related to deceleration / stop caused by oncoming straight car when turning right
Step 1) Evaluate whether a preceding vehicle exists between the vehicle and the front intersection. x_-1-L_-1> X_eIf so, go to Step 2 (because there is no preceding vehicle).
On the other hand, x_-1-L_-1≦ X_eIf σ_onc= 0 and finish this procedure.
Step 2) Evaluate the possibility of collision avoidance based on the speeds of the host vehicle and the oncoming vehicle and the distance to each intersection entrance. Inequality for its evaluation
0 <t_onc-T_p<N_sT (9)
Is used. However,
[0077]
[Expression 10]

[0078]
And x_oncIs the position of the oncoming vehicle. When inequality (9) holds, it is determined that deceleration / stop is necessary and σ_onc= 1 and updated. When there is no oncoming vehicle or inequality (9) does not hold σ_oncUpdate with = 0.
[0079]
The above is a basic model that describes the longitudinal traveling of the vehicle. A basic model of lateral movement will be described below.
Lateral motion basic model:
・ Transverse motion model for lane change
A quintic polynomial trajectory that can minimize lateral jerk is adopted as a lateral motion model for changing lanes. It is described as follows:
[0080]
y (t) = l_y(6 (t / t_c)^Five-15 (t / t_c)^Four+10 (t / t_c)^Three) ... (13)
This trajectory satisfies the following boundary conditions.
[0081]
## EQU11 ##

[0082]
Where y is the lateral position of the vehicle and l_yIs the distance between the centerlines of two adjacent lanes, t_cIs the time required for the lane change operation.
Since the steering angle of the vehicle is related to the angular velocity ω (t) in the vehicle motion, the output of the lateral model (13) is associated with the “steering angle” as follows.
[0083]
[Expression 12]

[0084]
Here, outer 17 and outer 18 are a longitudinal model (5) and a lateral model (1
[0085]
[Outside 17]

[0086]
[Outside 18]

[0087]
Those obtained numerically from 3) are used.
・ Transverse movement model for right / left turn
FIG. 4 shows a model of the behavior of the vehicle in turning right and left. It is assumed that the tangential motion in the left / right turn motion is given by the longitudinal motion model (5). Then, the motion model in the vertical direction and the horizontal direction in the right turn / left turn can be described as follows.
[0088]
[Formula 13]

[0089]
Where x_*It is assumed that (t) is obtained from the above-described longitudinal motion model (5), and θ (t) is a rotation angle and is given as follows.
[0090]
[Expression 14]

[0091]
Where t₀Is the rotation start time and t_fIs the time required for rotation. P is 0 <p <t_fThe constant is set to / 2. And when turning right and left, start 19
[0092]
[Outside 19]

[0093]
And reset to outside 20 when finished.
[0094]
[Outside 20]

[0095]
The steering angle in the rotational motion is an angular velocity derived numerically from the rotational angle model (17).
Obtained by outer 21.
[0096]
[Outside 21]

[0097]
Here, the output of the longitudinal motion model corresponds to the input to the throttle or brake. Further, the output of the lateral model is also easily related to the steering angle as described above.
・ Λ_cUpdate procedure
“Parameter λ_cThe "update" procedure is performed in FIG. 7 (step 1), FIG. 8 (step 2), FIG. 9 (step 1), and FIG. 11 (step 1) described later. Two update procedures are given for the observation data regarding the available vehicles ahead. In both procedures, the case of “no vehicle ahead” is also taken into account. The case where “the vehicle ahead does not exist” is assumed to be a case where the vehicle ahead is not detected by the distance sensor for the front object (the distance sensor capability is as described in FIG. 2. In both procedures) Also considers “relationship between own vehicle speed and regulated speed.” Regulated speed V in the evaluation when “the vehicle ahead does not exist” and the evaluation when “adjusts the vehicle speed to the regulated speed”_dThis value is obtained by detecting its own position by the “map guidance system” and referring to the “information database” linked to the system.
[0098]
Λ shown in equations (2) to (4)_cThe update procedure for is performed as follows.
Fig. 5 shows λ when the relative speed with the vehicle ahead is available._cIt is a flowchart which shows the update procedure of.
(1) When relative speed data with the vehicle ahead is available
In this case, the outside 22 can be obtained from the on-board sensor. However
[0099]
[Outside 22]

[0100]
The notation (function) [k] in this equation represents the value of the function function at time k.
Step 1) The relative speed with the preceding vehicle is detected by the distance sensor to evaluate whether the preceding vehicle exists.
[0101]
If present: σ_p= 1 and proceed to step 2a.
If not present: σ_p= 0 and proceed to Step 2b.
Step 2a) (λ when there is a vehicle ahead_cUpdate procedure 1)
[0102]
[Expression 15]

[0103]
Evaluate success or failure.
If YES: σ_lim= 0 and go to step 3.
For NO: σ_lim= 1 and λ_cUpdate [k] = α (λ_cThe renewal procedure is completed and the operation operation procedure loop is resumed.
Step 2b) (λ when there is no vehicle ahead_cupdate)
[0104]
[Expression 16]

[0105]
Evaluate whether or not
If YES: λ_c[k] = a and update, if NO: λ_c[k] = α and update
(Λ_cThe renewal procedure is completed and the operation operation procedure loop is resumed.
Step 3) (λ when there is a vehicle ahead_cUpdate procedure 2)
[0106]
[Expression 17]

[0107]
Evaluate whether or not
If YES: λ_cUpdate [k] = a, if NO: λ_c[k] = α and update
(Λ_cThe renewal procedure is completed and the operation operation procedure loop is resumed.
Fig. 6 shows λ when only distance data with the vehicle ahead is available._cIt is a flowchart which shows the update procedure of.
(2) When only distance data with the vehicle ahead is available:
In this case, the available data is the distance (x_-1-X) Since [k], it is necessary to obtain the relative velocity indirectly. Therefore, the distance data (x_-1−x) In addition to [k], (k−1) time distance data (x_-1−x) λ at time k using [k−1]_cThe evaluation for renewal is performed according to the following procedure. (In this case, it is necessary to store the distance data at least one time ago in the data storage unit or storage unit)
Step 11) A distance sensor detects the distance from the preceding vehicle and evaluates whether the preceding vehicle exists.
[0108]
If present: σ_p= 1 and proceed to Step 12a.
If not present: σ_p= 0 and proceed to Step 12b.
Step 12a) (λ when there is a vehicle ahead_cUpdate procedure 1)
[0109]
[Expression 18]

[0110]
Evaluate the success or failure of
If YES: σ_lim= 0 and go to step 13.
For NO: σ_lim= 1 and λ_cUpdate [k] = α (λ_cThe renewal procedure is completed and the operation operation procedure loop is resumed.
Step 12b) (λ when there is no vehicle ahead_cupdate)
Because the vehicle speed can be obtained from your own speedometer,
[0111]
[Equation 19]

[0112]
Evaluate whether or not
If YES: λ_c[k] = a and update, if NO: λ_c[k] = α and update
(Λ_cThe renewal procedure is completed and the operation operation procedure loop is resumed.
Step 13) (λ when there is a vehicle ahead_cUpdate procedure 2)
(X_-1-X) [k]-(x_-1-X) [k-1]> 0
Evaluate whether or not
If YES: λ_cUpdate [k] = a, if NO: λ_c[k] = α and update
(Λ_cThe renewal procedure is completed and the operation operation procedure loop is resumed.
Parameter λ_cThe update procedure is implemented as a part of FIG. 7 (Step 1), FIG. 8 (Step 2), FIG. 9 (Step 1), and FIG. 11 (Step 1), which will be described later. The thing is FIG.
○ Command signal generation method for driving support
(1) Basic travel
In basic driving, the following driving is realized.
1) Assume a straight-ahead motion with passing through an intersection.
2) Drive in compliance with the speed limit while following the preceding vehicle.
3) Check for the presence of an intersection, and if not, simplify the procedure.
4) Judge the degree of congestion in front of the course based on the position and speed of the preceding vehicle, and stop before the intersection if necessary.
5) Pay attention to the movement of the opposite right turn car and decelerate or stop as necessary.
[0113]
FIG. 7 is a flowchart showing a process for realizing basic travel.
Step S1)
In the longitudinal motion model (5), the switching parameter is σ_ss= 0, σ_onc= 0, σ_bw= 0, σ_lc= 0 and σ '_p= 0, and the process proceeds to step S2.
At this time, the longitudinal motion model (5) has the following form.
[0114]
[Expression 20]

[0115]
Step S2)
Use the measurement data in front of the course to determine whether there is a preceding vehicle_pThe vehicle speed outside 23 and the regulation speed V_limBy comparing_limUpdate
[0116]
[Outside 23]

[0117]
Then, the process proceeds to step S3.
Step S3)
If it is determined from the data from the GPS that there is an intersection ahead of the course belonging to the measurable range of the in-vehicle sensor, the process proceeds to step S4. If it is determined that there is no intersection, the process returns to step S2. In the latter case, the longitudinal motion model (5) has the following form.
[0118]
[Expression 21]

[0119]
Step S4)
σ_sigIs updated with the monitoring result of “signal”, and the process proceeds to step S5.
Step S5)
The positional relationship between the preceding vehicle and the intersection is evaluated using the measurement data ahead of the course. If x_-1-L_-1<X_eIf the switching parameter of the longitudinal motion model (5) is σ_ong= 0, σ_wt= 0 and σ_em= 0 (step S5a), and the process returns to step S2.
[0120]
On the other hand, x_-1-L_-1≧ X_eIf so, the process proceeds to step S6.
Step S6)
σ_cngAnd σ_wtIs updated by the procedure described above, and the process proceeds to step S7.
Step S7)
Σ depending on whether there is an oncoming vehicle that is turning right at the intersection ahead_emIs updated, and the process returns to step S2.
(2) Turn right
1) Because it is safe to turn left and right by “walking speed”, the speed of walking V_ss(15-20 km / h).
2) Evaluate whether the time margin for the right turn operation can be secured by the distance between the own vehicle and the intersection obtained by the vehicle-mounted sensor, the own vehicle speed, and the position and speed of the oncoming vehicle obtained by the sensor installed at the intersection.
3) Information on the road shape is obtained by GPS or the like, and rotation conversion based on this is performed, so that the left / right turn motion within the intersection is generated by (15), (16), and (17).
・ Preparation procedures
1) Move to the appropriate lane (only if there are multiple lanes)
Performed by lane change processing described later
2) Change of course to right turn lane (only if there is a right turn lane)
In accordance with the lane change process described later, the lateral movement is generated by the lateral model (13).
FIG. 8 is a flowchart showing a process for realizing the right turn operation.
Step S11)
From the “basic travel” described above, the process proceeds to step S12 by a “right turn command” from the driver or the map information system.
Step S12)
The switching parameter in the longitudinal motion model (5) is σ_em= 0, σ_wt= 0, σ_lc= 0 and σ '_p= 0 is set, and the process proceeds to step S13.
At this time, the longitudinal motion model (5) is simplified as follows.
[0121]
[Expression 22]

[0122]
Step S13)
Switching parameter σ of longitudinal motion model (5)_p, Σ_lim, And σ_sigIs updated using the distance measurement data for the vehicle or obstacle ahead of the course, and the process proceeds to step S14.
Step S14)
Switching parameter σ of longitudinal motion model (5)_ssIs updated by the update procedure in the vertical motion model described above, and the process proceeds to step S15.
Step S15)
The positional relationship between the preceding vehicle and the intersection is evaluated using the measurement data ahead of the course. If x_-1-L_-1<X_eIf the switching parameter of the longitudinal motion model (5) is σ_cng= 0, σ_onc= 0 and σ_bw= 0 (step S15a), and the process returns to step S13.
On the other hand, x_-1-L_-1≧ X_eIf so, the process proceeds to step S16.
Step S16)
Switching parameter σ of longitudinal motion model (5)_cngAnd σ_oncIs updated by the update procedure described above, and the process proceeds to step S17.
Step S17)
Switching parameter σ of longitudinal motion model (5)_bwIs updated by checking whether or not there is a pedestrian in the intersection by the distance sensor, and the process proceeds to step S18.
Step S18)
If the on-vehicle sensor confirms the passage of the “intersection exit”, the “right turn procedure” is terminated, the vertical and horizontal coordinate axes are reset, and the above-mentioned “basic travel” is restored (step S19). If the “intersection exit” passage has not been completed, the right turn operation has not been completed, so the process returns to step S13.
[0123]
However, the procedure for turning left is almost the same as that for turning right. In the case of a left turn, σ_onc= 0 and σ_oncIt is sufficient to apply a correction that omits the update.
(3) Lane change
1) Make an action plan according to the distance / relative speed with the vehicle in the target lane.
[0124]
That is, the following four quantities
[0125]
[Expression 23]

[0126]
Is used for evaluation of “candidates for gap for lane change” in adjacent target lanes.
2) Provide continuity between the “change lane” procedure and the “basic driving” procedure.
3) The “change lane” procedure is incorporated into the “basic driving” loop and executed.
[0127]
9 and 10 are flowcharts showing processing for realizing lane change.
In response to a “lane change command” from the driver or the map information system, the “lane change procedure” is incorporated into the “basic travel” procedure loop. That is, the flowchart of FIG. 9 is different from the basic travel process of FIG. 7 only in that step S23a is included.
[0128]
First, in FIG.
Step S21)
The default value in the vertical model formula (5) is set. That is, σ_ss= 0, σ_onc= 0, σ_bw= 0, σ_lc= 0, σ '_pBy setting = 0, the longitudinal model (18) is configured.
Step S22)
Switching parameter σ that needs to be updated during basic driving based on information from in-vehicle sensors_p, Σ_limUpdate.
Step S23)
Check the intersection in front of the route. If there is no intersection, the process proceeds to step S23a to perform the process of FIG.
Step S24)
The color of the signal is checked by the in-vehicle sensor, and σ_sigUpdate.
Step S25)
Check if there is a preceding vehicle between the intersection and your vehicle._cng= 0, σ_wt= 0, σ_em= 0 (step S25a), the process proceeds to step S23a, and the process of FIG. 10 is performed.
[0129]
If there is no preceding vehicle, the process proceeds to step S26.
Step S26)
As a normal safety check for passing through an intersection, to handle traffic jams and oncoming vehicles waiting for a right turn, σ_cng, Σ_wtUpdate.
Step S27)
As a final check for passing through the intersection, σ_emIs updated, and the process proceeds to step S27a. In step S27a, σ_cng, Σ_wt, Σ_emAre all zero, if all are zero, the process proceeds to step S23a, and if either is not zero, the process returns to step S22.
[0130]
FIG. 10 is a diagram showing the process of step S23a of FIG.
Step 31)
Using the sensor information regarding the distance / relative speed with the vehicle before and after forming a “gap” candidate for lane change in the adjacent target lane, the switching parameter σ ′_pAnd select the scenario for changing lanes as follows.
(1) v_fs≧ 0 and v_bsIf ≧ 0, the process proceeds to step S32A.
(2) There is no preceding vehicle in the target adjacent lane, v_bsIf ≧ 0, the process proceeds to step S32A ′.
(3) There is no rear vehicle in the target adjacent lane, v_fsIf ≧ 0, the process proceeds to step S32A ″.
(4) If there is no front or rear vehicle in the target adjacent lane (when it is not detected), the process proceeds to step S33.
(5) v_fs≧ 0 and v_bsIf <0, the process proceeds to step S32B.
(6) There is no preceding vehicle in the target adjacent lane, v_bsIf <0, the process proceeds to step S32B '.
(7) v_fs<0 and v_bsIf ≧ 0, the process proceeds to step S32C.
(8) There is no rear vehicle in the target adjacent lane, v_fsIf <0, the process proceeds to step S32C '.
(9) v_fs<0 and v_bsIf <0, the process proceeds to step S32D.
Step S32A)
Check whether the “gap” for changing lanes is sufficiently secured in the front-rear direction at this time.
(S_-1-L_-s-X> mL (21)
(XL) -s₁> ML (22)
Evaluate whether or not the following two formulas are satisfied. However, m> 1 is a constant indicating a safety factor.
(1) If both Expression (21) and Expression (22) are satisfied, the process proceeds to Step S33.
(2) When Expression (21) and Expression (22) are not satisfied, the process returns to “Basic Travel Procedure Step S22” (retry).
Step S32A ')
Whether the “gap” for changing the lane is sufficiently secured at the present time is evaluated based on whether the inequality (22) is satisfied.
(1) If expression (22) is satisfied, the process proceeds to step S33.
(2) When Expression (22) is not satisfied, the process returns to “Basic Travel Procedure Step S22” (retry).
Step S32A ")
Whether the “gap” for changing the lane is sufficiently secured ahead is evaluated by whether or not the inequality (21) is satisfied.
(1) If expression (21) is satisfied, the process proceeds to step S33.
(2) When the formula (21) is not satisfied, the process returns to “basic travel procedure step S22” (retry).
Step S32B)
The “gap” for changing the lane is secured sufficiently forward at the present time, and whether or not a rear-end collision from the “rear vehicle that forms the gap” is inequalities (21) and
[0131]
[Expression 24]

[0132]
Evaluation is based on success or failure.
(1) If both Expression (21) and Expression (23) are satisfied, the process proceeds to Step S33.
(2) If Expressions (21) and (23) are not satisfied, the process returns to “Basic Travel Procedure Step S22” (retry).
However, in Formula (23), it is as follows.
1) -v_bst_c: Distance between cars packed in the back car while changing lanes
2)-(v_fs/ 2a) (2v_bs+ V_fs): Your vehicle accelerates to 24 ahead of the vehicle speed
[0133]
[Outside 24]

[0134]
The distance between vehicles packed in the rear
3) Outer 25: Reference distance from the rear vehicle
[0135]
[Outside 25]

[0136]
Step S32B ')
The success or failure of the inequality (23) is evaluated as to whether or not a rear-end collision occurs from the “rear vehicle that forms the gap”.
(1) When the expression (23) is satisfied, the process proceeds to step S33.
(2) When Expression (23) is not satisfied, the process returns to “Basic Travel Procedure Step S22” (retry).
Step S32C)
Inequality (22) that there is no risk of rear-end collision with a preceding vehicle that forms a “gap” due to a lane change, and whether the “gap” is sufficiently secured behind,
[0137]
[Expression 25]

[0138]
Evaluation is based on success or failure. here,
(1) If both Expression (24) and Expression (22) are satisfied, the process proceeds to Step S33.
(2) When the formula (24) or the formula (22) is not satisfied, the process returns to the “basic traveling procedure step S22” (retry).
However, in Formula (24), it is as follows.
1) -v_fst_c: Distance between vehicles approaching the vehicle ahead while changing lanes
2) v² _fs/ 2α: Before the vehicle decelerates to 26
[0139]
[Outside 26]

[0140]
Approaching distance
3) Outer 27: Reference distance after lane change
[0141]
[Outside 27]

[0142]
Step S32C ')
The success or failure of inequality (24) evaluates whether there is a possibility of a collision with a preceding vehicle that forms a “gap” for lane change.
(1) If expression (24) is satisfied, the process proceeds to step S33.
(2) When Expression (24) is satisfied, the process returns to “Basic Travel Procedure Step S22” (retry).
Step S32D)
The inequality (24) evaluates whether or not there is a risk of rear-end collision with a preceding vehicle that forms a “gap” due to lane change, and whether or not there is a risk of rear-end collision with a rear vehicle.
[0143]
[Equation 26]

[0144]
Evaluation is based on the success or failure of the expression.
(1) If both Expression (24) and Expression (25) are satisfied, the process proceeds to Step S33.
(2) When the formula (24) or the formula (25) is not satisfied, the process returns to the “basic traveling procedure step S22” (retry).
Step S33)
Switching parameter σ in the longitudinal motion model (5)_lcIs set to 1. At this time, (5)
[0145]
[Expression 27]

[0146]
It becomes the form. Therefore, the “lane change” is executed using the vertical motion model (26) and the horizontal model (13) described above.
After changing lanes, set the switching parameter to σ_lc= 0 and reset the definition of driving lane and adjacent lane (for example, x_-1← s_-1After resetting, return to the original "basic driving".
(4) Overtaking
1) Assumes only multi-lane roads.
2) Make an action plan according to the distance / relative speed with the vehicle in the target lane.
That is, the following four quantities
[0147]
[Expression 28]

[0148]
Is used to evaluate "candidates for gap change" in adjacent target lanes
3) The first half of the overtaking is moving to the adjacent “fast lane”
4) The second half of the overtaking is the return to the original “slow lane”
3) In 4), the “lane change algorithm” is partially applied.
5) As with the “change lane” procedure, provide continuity with the “basic driving” procedure.
6) The “overtaking” procedure is incorporated into the “basic running” loop and executed.
[0149]
FIGS. 11 to 13 are flowcharts showing processing for realizing the overtaking operation.
FIG. 11 is for incorporating the overtaking procedure into the basic travel. The only difference from FIG. 7 or FIG. 9 is the inside of step S23b. Description is omitted.
[0150]
FIG. 12 is a flowchart (part 1) showing the details inside step S23b of FIG.
・ Overtaking procedure (moving to the adjacent “fast lane”)
In accordance with the “passing command” from the driver or the map information system, the “passing procedure (first half)” is incorporated into the “basic driving” procedure loop.
Step S41)
Using sensor information regarding the distance / relative speed with the vehicle before and after forming a “gap” candidate for lane change in the adjacent “fast-flowing” target lane, the switching parameter σ ′_pAnd select the scenario for changing lanes as follows.
(1) v_fs≧ 0 and v_bsIf ≧ 0, the process proceeds to step S42A.
(2) There is no preceding vehicle in the target adjacent lane, v_bsIf ≧ 0, the process proceeds to step S42A ′.
(3) There is no rear vehicle in the target adjacent lane, v_fsIf ≧ 0, the process proceeds to step S42A ″.
(4) When there is no front or rear vehicle in the target adjacent lane (when it is not detected), the process proceeds to step S43.
(5) v_fs≧ 0 and v_bsIf <0, the process proceeds to step S42B.
(6) There is no preceding vehicle in the target adjacent lane, v_bsIf <0, the process proceeds to step S42B '.
Step S42A)
Whether the “gap” for changing the lane is sufficiently secured in the front-rear direction at this time is evaluated based on whether two formulas (21) and (22) are satisfied.
(1) If both Expression (21) and Expression (22) are satisfied, the process proceeds to Step S43.
(2) When the formula (21) or the formula (22) is not satisfied, the process returns to the “basic traveling procedure step S22”.
Step S42A ')
Whether or not the “gap” for changing the lane is sufficiently secured at the rear is evaluated by whether or not the inequality (22) is satisfied.
(1) If expression (22) is satisfied, the process proceeds to step S43.
(2) When Expression (22) is not satisfied, the process returns to “Basic Travel Procedure Step S22”.
Step S42A ")
Whether the “gap” for changing the lane is sufficiently secured ahead is evaluated by whether or not the inequality (21) is satisfied.
(1) When the formula (21) is satisfied, the process proceeds to step S43.
(2) When Expression (21) is not satisfied, the process returns to “Basic Travel Procedure Step S22”.
Step S42B)
The “gap” for changing the lane is sufficiently secured at the present time, and whether or not a rear-end collision from the “rear vehicle that forms the gap” is evaluated by the success or failure of the inequalities (21) and (23).
(1) If both Expression (21) and Expression (23) are satisfied, the process proceeds to Step S43.
(2) When Expression (21) or Expression (23) is not satisfied, the process returns to Step S22.
Step S42B ')
The success or failure of the inequality (23) is evaluated as to whether or not a rear-end collision occurs from the “rear vehicle that forms the gap”.
(1) If expression (23) is satisfied, the process proceeds to step S43.
(2) When Expression (23) is not satisfied, the process returns to “Basic Travel Procedure Step 22”.
Step S43)
Switching parameter σ in the longitudinal motion model (5)_lcIs set to 1. At this time, Equation (5) takes the form of Equation (26). Using this longitudinal movement model (26) and the above-described lateral direction model (13), “lane change” is executed.
[0151]
After changing lanes, set the switching parameter to σ_lc= 0 and reset the definition of the driving lane and the adjacent lane (for example, x_-1← s_-1After resetting, a return is made to “basic travel procedure step 22”.
At this time, the longitudinal motion model (5) is again in the form of equation (18).
[0152]
FIG. 13 is a flowchart (part 2) showing details inside step S23b of FIG.
・ Overtaking procedure (moving to the adjacent “original lane with slow flow”)
As in the case of FIG. 12, the “overtaking procedure (second half)” is incorporated into the “basic running” procedure loop.
Step S51)
Using the sensor information about the distance / relative speed with the vehicle before and after forming the “gap” candidate for the lane change in the target lane to be returned, the switching parameter σ ′_pAnd select the lane change scenario as follows (in this case, v_bs<Do not consider the situation that is 0 because it has been excluded by the previous operation)
(1) v_fs≧ 0 and v_bsIf ≧ 0, the process proceeds to step S52A.
(2) There is no preceding vehicle in the target adjacent lane, v_bsIf ≧ 0, the process proceeds to step S52A ′.
(3) There is no rear vehicle in the target adjacent lane, v_fsIf ≧ 0, the process proceeds to step S52A ″.
(4) When there is no front or rear vehicle in the target adjacent lane (when it is not detected), the process proceeds to step S53.
(5) v_fs<0 and v_bsIf ≧ 0, the process proceeds to step S52B.
(6) There is no rear vehicle in the target adjacent lane, v_fsIf <0, the process proceeds to step S52B '.
Step S52A)
Whether or not the “gap” for changing the lane is sufficiently secured in the front-rear direction at this time is evaluated based on whether the two formulas (21) and (22) are satisfied.
(1) If both Expression (21) and Expression (22) are satisfied, the process proceeds to Step S53.
(2) When the formula (21) or the formula (22) is not satisfied, the process returns to the “basic traveling procedure step S22”.
Step S52A ')
Whether the “gap” for changing the lane is sufficiently secured at the present time is evaluated based on whether the inequality (22) is satisfied.
(1) If expression (22) is satisfied, the process proceeds to step S53.
(2) When Expression (22) is not satisfied, the process returns to “Basic Travel Procedure Step S22”.
Step S52A ")
Whether the “gap” for changing the lane is sufficiently secured ahead is evaluated by whether or not the inequality (21) is satisfied.
(1) If expression (21) is satisfied, the process proceeds to step S53.
(2) When Expression (21) is not satisfied, the process returns to “Basic Travel Procedure Step S22”.
Step S52B)
The success or failure of the inequalities (22) and (24) is evaluated as to whether there is no risk of a rear-end collision with a preceding vehicle that forms a “gap” due to lane change, and whether the “gap” is sufficiently secured behind.
(1) If both Expression (24) and Expression (22) are satisfied, the process proceeds to Step S53.
(2) When Expression (24) or Expression (22) is not satisfied, the process returns to “Basic Travel Procedure Step S22”.
Step S52B ')
The inequality (24) is evaluated by success or failure as to whether or not there is a possibility of collision with a preceding vehicle that forms a “gap” for lane change.
(1) When the expression (24) is satisfied, the process proceeds to step S53.
(2) If Expression (24) is not satisfied, the process returns to “Basic Travel Procedure Step S22”.
Step S53)
Switching parameter σ in the longitudinal motion model (5)_lcIs set to 1. At this time, Equation (5) takes the form of Equation (26). Using this longitudinal movement model (26) and the above-described lateral direction model (13), “lane change” is executed.
[0153]
After executing this lane change, that is, “after overtaking”, set the switching parameter to σ_lc= 0 and reset the definition of the driving lane and the adjacent lane (for example, x_-1← s_-1After resetting, the above-mentioned “basic driving” is resumed.
○ Configuration example of safe driving support device
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example for realizing the safe driving support device of the present embodiment.
[0154]
In this configuration example, the safe driving support device includes an input device 10, a sensing device 11, a driving support signal generation unit 12, an exercise model storage unit 13, a driving operation generation unit storage unit 14, and an output device 15.
[0155]
The input device 10 is used to specify a desired action (lane change, obstacle avoidance, overtaking, right / left turn, etc.). For example, when it is not assumed that driving route selection is automated and the user himself / herself specifies a desired action as necessary, the input device 10 can be integrated with a direction indicator lever (a blinker switch). In other words, the direction indicator lever can function as the input device 10 by enabling the user to specify “move the path to the left or right” or “turn left or right” depending on the contact position when operating the direction indicator. Can do. On the other hand, when the cooperation with the road map guidance system 20 is assumed, the input device 10 can use the input unit of the road map guidance system 20 in addition to the above-described direction indication lever. However, as the function of the road map guidance system 20, the GPS database data and the DGPS reception data that the map database 22 and the position location unit 21 acquire from the satellite with respect to the input conditions (departure point, waypoint, destination point). Based on the plan, an appropriate travel route is planned, and the driving behavior (lane change, left / right turn, etc.) necessary to smoothly execute this plan is presented to the driver 30 in the form of visual information, voice information, etc. To. The driver 30 operates the aforementioned direction indicating lever type input device 10 based on this presentation information. Further, the road map guidance system 20 is not limited to presenting the required driving behavior, but is configured to have a function of automatically starting the driving support signal generation unit 12 and the sensing device 11, thereby providing a road map. The guidance system 20 itself can be used as the input device 10. In this case, a configuration of an automatic driving system by the road map guidance system 20 is possible. In this case, the driver 30 can select whether to determine driving behavior according to his / her instruction or to automatically drive the map guidance system 20 by switching the switch 32. The road map guidance system 20 may be an apparatus having a function equivalent to that of a car navigation system that has been commercialized today.
[0156]
For example, a car navigation system that uses GPS is well known, but the scenes that specifically require GPS information are:
(1) Information on the speed limit for the road that is running (if there is a sign recognition function, this is not necessarily the case)
(2) Information about the shape of the road that is running (information such as the curvature of the road, changes in the number of lanes, the position of the front intersection, and the shape of the front intersection)
(3) Information on the degree of congestion around the running road
There is.
[0157]
About the usage form of GPS information,
(1) Information on speed limit: Judgment of acceleration / deceleration in basic travel mode (λ_cUpdate parameter), and switching parameter σ related to follow-up travel / regulated speed travel_limUsed to update
(2) Curvature of road: Used for automatic steering according to the speed while driving
(3) Change in the number of lanes: used to move to an appropriate lane
(4) Location of the front intersection: Basic driving support near the intersection, left / right turn support-used to grasp the traffic situation between the vehicle and the intersection and generate appropriate driving actions based on it
(5) Front intersection shape: Used to generate an appropriate steering pattern according to the shape of the vicinity of the intersection when generating a left / right turn motion
(6) Congestion degree around the road while driving: Used to select an appropriate route to the destination-including movement to an appropriate lane
There is.
[0158]
As auxiliary information other than GPS information,
(1) Signal control status at the nearest intersection in the direction of travel
(2) Relationship (distance and approach speed) with the closest intersection in the direction of travel and the oncoming vehicle closest to the intersection (in the case of multiple lane roads, all lane vehicles)
As a use form of auxiliary information necessary other than GPS information,
(1) Signal control status at the nearest intersection in the direction of travel: Used to generate an appropriate driving action according to the signal command
(2) Relationship between the nearest intersection in the direction of travel and the oncoming vehicle closest to the intersection (vehicles in all lanes in the case of multi-lane roads) (distance and approach speed): These information are located in the intersection Information is transmitted to vehicles approaching around the intersection. These data are used as judgment materials in the left / right turn support policy.
[0159]
The sensing device 11 includes a plurality of sensors, and collects data necessary for analyzing the situation around the user vehicle. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, at least “relative position and relative speed of the own lane with respect to the front object”, “relative position and relative speed of the adjacent lane with respect to the front object”, “adjacent lane” Vehicles with multiple sensors for detection of "relative position and relative speed with respect to rear object", "relative position and relative speed with vehicle on opposite lane", and "presence / absence of object on pedestrian crossing in intersection" The data collected from these sensors is arranged in the driving operation generating means (selecting each driving operation described in FIGS. 5 to 13) stored in the driving operation generating means storage unit 14. And a driving motion generation means is used for designating a driving support signal using the motion model stored in the driving motion model storage unit 13. In addition, the measurement result of the sensing device 11 is stored in the data storage unit 23, and if necessary, the past measurement result and the current measurement result may be compared to help generate a driving support signal. . Further, the sensing device 11 receives wireless information so that it can receive information on the intersection output from the intersection, for example, information on the size of the intersection, information on the shape of the intersection, information on the color of the signal of the traffic light installed at the intersection, and the like. It is also possible to provide a machine function, and the received information is stored in the data storage unit 23 and read out to the driving support signal generation unit 12 as necessary.
[0160]
The driving support signal generation unit 12 uses the data collected by the sensing device 11 to execute a desired action (obstacle avoidance, merging / merging, lane change, etc.) specified by the input device 10 described above. Generate assistance signals. At this time, the driving action generating means stored in the driving action generating means storage unit 14 (means for executing each driving action determining process of standard, lane change, right / left turn, and overtaking described with reference to FIGS. And a driving support signal is generated using the driving operation model. Specifically, the driving operation generation unit is read from the driving operation generation unit storage unit 14 in response to the designated action from the input device 10 and executed. When the driving operation generating means is executed, evaluation is performed based on a criterion for ensuring safety during action. At this time, data collected by the sensing device 11 is called and processed. Then, through the safety evaluation based on the determination criteria, when the desired driving action can be executed, a driving support signal designated by the driving operation generating means is generated. At this time, the driving motion model necessary for generating the driving support signal is read from the driving motion model storage unit 13 and the motion motion generating means is executed using the motion motion model and the data collected by the sensing device 11. A typical driving behavior pattern. And this driving action pattern is output as a driving assistance signal. The driving support signal generation unit 12 reads out the vertical motion model from the driving operation model storage unit 13 and outputs a driving action pattern based on this as a driving support signal when no instruction is received from the input device 10.
[0161]
When driving automation is not envisaged, the driving support signal generation unit 12 outputs a caution signal to the output device 15 while executing evaluation based on a determination criterion for ensuring safety by executing the driving operation generating means. Send. That is, while the evaluation for ensuring safety is not determined, control such as maintaining the current driving operation is performed so that the vehicle does not fall into a dangerous state. When the distance to the front obstacle is less than the reference distance, a danger signal is transmitted to the output device 15.
[0162]
The driving operation model storage unit 13 stores a driving operation model serving as a basic movement action pattern for generating a driving support signal in the present embodiment. In other words, a vertical motion model and a horizontal motion model are stored.
[0163]
The driving motion generation means storage unit 14 stores the motion motion generation means for generating the above-described standard mode motion generation, lane change motion generation, right turn motion generation, left turn motion generation, and overtaking motion generation. . These motion generation means are programs, for example.
[0164]
The output device 15 responds to the driving support signal in the form of visual, audio information, and haptic information (vibration, etc.) to the driver 30 based on the driving support signal input from the driving support signal generator 12. Announce recommended actions. Specifically, (1) when driving automation is not assumed and cooperation with the road map guidance system 20 is not considered, the driving support signal generated by the driving support signal generation unit 12 is “ “Change in lane / right / left is possible” and “deceleration required” messages. (2) When driving is not automated, but when cooperation with the road map guidance system 20 is assumed, it is recommended that the driver 30 change lane / turn right / turn left, and then change lane / turn right / turn left ”And“ Decelerate ”message. (3) When automation of driving is assumed, the output from the driving support signal generation unit 12 is sent as a driving operation command signal to the control device 24 via the output device 15, and is supplied to the driving unit 25 (accelerator, brake, steering). Input as control information. Based on this, the control device 24 generates an appropriate control signal and operates the drive unit 25 (accelerator, brake, steering). At that time, the driver 30 is informed of the execution of “lane change / right turn / left turn” by the output device 15. During automatic driving, no “danger signal” is notified. However, it is desirable that these automatic driving operations are canceled at any time by driving intervention from the driver 30 even when the driving unit 25 is in operation by the driving support signal.
[0165]
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a system including at least the driving support signal generation unit 12, the driving operation model storage unit 13, and the driving operation generation unit storage unit 14.
[0166]
The CPU 40 loads the driving operation model (program) and the driving operation generation means (program) into the RAM 43 from the storage device 44 corresponding to the driving operation model storage unit 13 and the driving operation generation means storage unit 14 via the bus 41. The driving support signal is generated by executing the program loaded in the RAM 43. In addition, information from the outside world including the road environment necessary for generating the driving support signal is received from the sensing device 11 via the I / O interface 47, and also from the input device 10 via the I / O interface 47. A signal for instructing operation is received. The driving operation model and the driving operation generation means read by the driving support signal generation unit 12 including the CPU 40, the ROM 42, and the RAM 43 are loaded from the storage device 44 into the RAM 43 before starting normal operation. The program is recorded on a portable recording medium such as a ROM, floppy disk, DVD, or MO, and the driver 30 reads the program from the recording medium reading device 45 and starts the CPU 40 before starting the driving operation. May be. Alternatively, it is possible to write the driving operation model and the driving operation generation means in the ROM 42 so that the CPU 40 can be executed when the vehicle engine is started. However, since the ROM 42 cannot be rewritten, when a new program is used for driving support, the new program must be recorded in the storage device 44 or the portable recording medium 46 and read and executed. Don't be. If a ferroelectric memory is used instead of the ROM 42, the program can be changed. The calculation result of the CPU 40 is output to the output device 15 via the I / O interface 47.
[0167]
As described above, the program necessary for generating the driving support signal may be recorded in the ROM 42 or the ferroelectric memory and used as firmware, or may be recorded in the storage device 44 or the portable recording medium 46. If necessary, the RAM 43 may be loaded and used. It is also possible to download via the Internet or satellite communication via a wireless communication interface.
[0168]
As is clear from the above, the driving operation model and the driving operation generating means for generating the driving support signal can be realized by a program and determine the driving operation of the vehicle, so that these should be used for simulation of traffic flow. Is also possible. That is, by describing the attributes and actions (methods) of the objects representing individual vehicles based on the driving action model and driving action generating means of the present embodiment by object-oriented programming, a more realistic traffic flow on a computer is achieved. Close traffic flow simulation can be realized. The specific simulation programming for this will be readily understood by those skilled in the art.
[0169]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to automatically generate a command signal for driving operations such as turning left and right at an intersection or overtaking, so that a normative movement action pattern corresponding to various surrounding conditions on a general road is generated, and safe driving support is generated. It is possible to teach the driver information necessary for the vehicle. Further, by integrating with other in-vehicle systems (for example, car navigation system), route selection and lane selection according to the driver's purpose can be automated, and driving according to this can be automated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating definitions of parameters representing positions of a host vehicle and other vehicles used in a basic model.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a sensor and its measurement range assumed when a basic model is realized.
FIG. 3 is an explanatory diagram of position coordinates used in constructing a model describing a right turn support in the left-hand traffic system.
FIG. 4 is a diagram illustrating symbols in a right / left turn motion description.
[Fig. 5] λ when the relative speed with the vehicle ahead is available_cIt is a flowchart which shows the update procedure of.
[Fig. 6] λ when only distance data with the vehicle ahead is available_cIt is a flowchart which shows the update procedure of.
FIG. 7 is a flowchart showing a process for realizing basic travel.
FIG. 8 is a flowchart showing a process for realizing a right turn operation.
FIG. 9 is a flowchart (No. 1) showing a process for realizing a lane change.
FIG. 10 is a flowchart (No. 2) showing a process for realizing a lane change.
FIG. 11 is a flowchart (part 1) illustrating a process for realizing an overtaking operation;
FIG. 12 is a flowchart (part 2) illustrating a process for realizing an overtaking operation;
FIG. 13 is a flowchart (No. 3) showing a process for realizing an overtaking operation;
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example for realizing the travel support apparatus according to the embodiment.
15 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration that a system of a driving support signal generation unit 12, a driving operation model storage unit 13, and a driving operation generation unit storage unit 14 should include. FIG.
[Explanation of symbols]
10 Input device
11 Sensing device
12 Driving support signal generator
13 Driving model storage
14 Driving action generating means storage
15 Output device
20 Road map guidance system
21 Positioning part
22 Map database
23 Data storage
24 Control device
25 Drive unit
30 drivers
32 switches
40 CPU
41 bus
42 ROM
43 RAM
44 storage devices
45 Recording medium reader
46 Portable recording media
47 I / O interface

Claims (7)

Sensing means for obtaining information around the vehicle,
Desired driving operation input means for receiving an input of the desired driving operation;
Driving operation availability determination means for determining whether or not driving operation corresponding to the input received by the desired driving operation input means is possible while observing the speed limit based on information around the host vehicle obtained by the sensing means; ,
And based on the determination result of the driving operation possibility determining section, by switching the value of the switching parameters, longitudinal forward vehicle follows the running operation of the adjustment of the speed limit, one of the three stop preparatory pattern Driving operation generating means for generating a smooth lateral driving operation model according to the driving environment,
Output means for generating a driving operation command signal according to the generated driving model,
The driving operation generating means generates a motion model using deceleration and a stop position when generating a motion model related to a stop. In the motion model, the equation describing the case where the speed of the own vehicle is 0 km / h is as follows: _Xd is a position to stop, x is a moving direction position of the own vehicle, α is a deceleration, and the dot above the symbol is When time derivative is shown,

The driving support apparatus according to claim 1, wherein the driving support apparatus is given by: In addition,
The travel support apparatus according to claim 1, further comprising means for identifying the position of the host vehicle by receiving data from a satellite and generating the desired driving operation using a road map guidance system. The travel support apparatus according to claim 1, wherein the desired driving action input unit receives an input of a desired action from a driver. (A) obtaining information around the vehicle;
(B) a desired driving operation input step for receiving an input of a desired driving operation;
(C) A step of determining whether or not the driving operation corresponding to the input received by the desired driving operation input means is possible while observing the speed limit based on the information around the host vehicle obtained in step (a). When,
And (d) based on the judgment result of the step (c), by switching the value of the switching parameters, longitudinal forward vehicle follows the running operation of the adjustment of the speed limit, one of the three stop Preparation A step of generating a smooth lateral driving behavior model according to the driving environment and according to the driving environment;
(E) generating a driving operation command signal corresponding to the generated driving model,
The driving operation generating means generates a motion model using deceleration and a stop position when generating a motion model related to a stop. A process for causing a computer to control driving operation of a vehicle,
(A) obtaining information around the vehicle;
(B) a desired driving operation input step for receiving an input of a desired driving operation;
(C) A step of determining whether or not the driving operation corresponding to the input received by the desired driving operation input means is possible while observing the speed limit based on the information around the host vehicle obtained in step (a). When,
And (d) based on the judgment result of the step (c), by switching the value of the switching parameters, longitudinal forward vehicle follows the running operation of the adjustment of the speed limit, one of the three stop Preparation A step of generating a smooth lateral driving behavior model according to the driving environment and according to the driving environment;
(E) generating a driving operation command signal corresponding to the generated driving model,
The driving operation generation means records a program, characterized in that when generating an exercise model relating to a stop, a process for generating an exercise model using a deceleration and a stop position is recorded. Medium. A process for causing a computer to control driving operation of a vehicle,
(A) obtaining information around the vehicle;
(B) a desired driving operation input step for receiving an input of a desired driving operation;
(C) A step of determining whether or not the driving operation corresponding to the input received by the desired driving operation input means is possible while observing the speed limit based on the information around the host vehicle obtained in step (a). When,
And (d) based on the judgment result of the step (c), by switching the value of the switching parameters, longitudinal forward vehicle follows the running operation of the adjustment of the speed limit, one of the three stop Preparation A step of generating a smooth lateral driving behavior model according to the driving environment and according to the driving environment;
(E) generating a driving operation command signal corresponding to the generated driving model,
The driving operation generating means, when generating a motion model related to a stop, causes a process to generate a motion model using a deceleration and a stop position.

Images