JP4941240B2 - Traveling locus generation method and traveling locus generation device - Google Patents
Traveling locus generation method and traveling locus generation device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4941240B2 JP4941240B2 JP2007293541A JP2007293541A JP4941240B2 JP 4941240 B2 JP4941240 B2 JP 4941240B2 JP 2007293541 A JP2007293541 A JP 2007293541A JP 2007293541 A JP2007293541 A JP 2007293541A JP 4941240 B2 JP4941240 B2 JP 4941240B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- evaluation function
- travel locus
- traveling
- vehicle
- locus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、走行軌跡生成方法及び走行軌跡生成装置に関するものである。 The present invention relates to a travel locus generation method and a travel locus generation apparatus.
従来、車両の走行軌跡を生成する方法は、例えば、予測される走行軌跡を、運転者対してディスプレイ等を通じて提供する装置に採用されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の装置は、道路形状と自車両の走行速度とに基づいて走行軌跡を導出し、導出した走行軌跡をフロントガラス等に投影して運転者に提供する装置である。
しかしながら、従来の走行軌跡生成装置にあっては、道路形状と自車両の走行速度とに基づいて最速で到達又は通過する走行軌跡を導出しているため、タイヤのグリップ力が摩擦円の限界近辺となる傾向がある。 However, in the conventional travel locus generation device, since the travel locus that reaches or passes at the fastest speed is derived based on the road shape and the travel speed of the host vehicle, the grip force of the tire is near the limit of the friction circle. Tend to be.
すなわち、従来の走行軌跡生成装置にあっては、摩擦円の使用率(例えば90%)を一定とした拘束条件とし、到達又は通過する時間を優先した場合には、どのような場面においても摩擦円を一様に使用する走行軌跡しか生成できないため、例えば他車両との関係や路面状況に応じて、摩擦円の余裕を確保して走行軌跡を生成することが困難である。そのため、他車両との関係等で予測外のことが発生した場合にタイヤのグリップ力が摩擦円を超えるおそれがある。 That is, in the conventional travel locus generation device, if the constraint condition with a constant usage rate (for example, 90%) of the friction circle is set and priority is given to the time to reach or pass, the friction is generated in any scene. Since only a travel locus that uniformly uses a circle can be generated, it is difficult to generate a travel locus while ensuring a margin for a friction circle, for example, in accordance with the relationship with other vehicles and road surface conditions. Therefore, when something unexpected occurs due to a relationship with another vehicle or the like, the grip force of the tire may exceed the friction circle.
そこで、本発明はこのような技術課題を解決するためになされたものであって、拘束条件を満たした状態で、走行の安全性を考慮して摩擦円の余裕を適切に確保した走行軌跡を導出することができる走行軌跡生成方法及び走行軌跡生成装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve such a technical problem, and in a state where the constraint condition is satisfied, a traveling locus in which a margin of a friction circle is appropriately secured in consideration of traveling safety. It is an object to provide a travel locus generation method and a travel locus generation apparatus that can be derived.
すなわち本発明に係る走行軌跡生成方法は、車道路境界線に基づいた拘束条件を達成するように収束演算して走行軌跡を導出する収束演算ステップと、走行の安全性が担保されていないほど摩擦円使用率を評価する項の重み付けを大きくする様に重み付けした評価関数を生成する評価関数生成ステップと、拘束条件を達成している状態において、評価関数を収束演算して走行軌跡を導出する走行軌跡導出ステップとを備えて構成される。 That is, the travel locus generation method according to the present invention includes a convergence calculation step for deriving a travel locus by performing a convergence operation so as to achieve a constraint condition based on a road boundary line, and friction so that the safety of traveling is not ensured. An evaluation function generation step that generates an evaluation function that is weighted so as to increase the weight of a term that evaluates the yen usage rate, and a traveling that derives a travel locus by performing a convergence operation on the evaluation function in a state where the constraint condition is achieved A trajectory deriving step.
この発明によれば、道路境界線に基づいた拘束条件を収束演算し、走行の安全性が担保されていないほど摩擦円使用率を評価する項の重み付けを大きくする様に重み付けした評価関数を生成して、生成した評価関数を、拘束条件を達成している状態において収束演算して走行軌跡を導出する。これにより、走行の安全性が担保されている場面では、摩擦円の余裕を少なくした走行軌跡とし、走行の安全性が担保されていない場面では、摩擦円に余裕がある走行軌跡とすることができるので、場面に応じて摩擦円を適切に確保した走行軌跡を導出することができる。ここで、走行の安全性が担保されていないとは、通常走行に比べて安全性が低下した場合であり、例えば、他車両との車間距離が短い場合や、天候等により路面摩擦係数が低下している場合である。また、摩擦円使用率とは、摩擦円の限界値あるいは設定した摩擦円の最大値と、現在のタイヤに加わる加速力、制動力、横力から定まるグリップ力との比を示すものである。 According to this invention, the constraint condition based on the road boundary line is converged and a weighted evaluation function is generated so that the weight of the term for evaluating the friction circle usage rate is increased so that the driving safety is not ensured. Then, the generated evaluation function is subjected to a convergence calculation in a state where the constraint condition is achieved, and a traveling locus is derived. As a result, in a scene where the safety of traveling is ensured, a travel locus with less margin of the friction circle can be used, and in a scene where safety of traveling is not ensured, a travel locus with a margin in the friction circle can be used. Therefore, it is possible to derive a traveling locus in which a friction circle is appropriately secured according to the scene. Here, the fact that the safety of driving is not guaranteed is a case where the safety is reduced compared to normal driving, for example, when the distance between other vehicles is short or the road surface friction coefficient decreases due to the weather etc. This is the case. The friction circle usage rate indicates the ratio between the limit value of the friction circle or the set maximum value of the friction circle and the grip force determined from the acceleration force, braking force, and lateral force applied to the current tire.
また、評価関数生成ステップは、通過時間を評価する項又は/及び低燃費走行を評価する項を含む評価関数を生成することが好適であり、このように構成することで、運転者の要求する通過時間又は/及び燃費を反映させた状態で、走行の安全性を考慮して摩擦円の余裕を適切に確保した走行軌跡を導出することができる。 In the evaluation function generation step, it is preferable to generate an evaluation function including a term for evaluating the passing time and / or a term for evaluating low fuel consumption driving. In a state where the passage time or / and the fuel consumption are reflected, it is possible to derive a travel locus in which a margin of a friction circle is appropriately secured in consideration of travel safety.
さらに、評価関数生成ステップは、周囲車両との距離又は車間時間が小さくなるほど、摩擦円使用率を評価する項の重み付けを大きくすることが好適である。このように構成することで、周囲車両との距離又は車間時間に応じて摩擦円の余裕を変化させることができるので、周辺の車両との関係で摩擦円の余裕を適切に確保した走行軌跡を導出することができる。 Furthermore, in the evaluation function generation step, it is preferable to increase the weighting of the term for evaluating the friction circle usage rate as the distance to the surrounding vehicle or the inter-vehicle time decreases. By configuring in this way, the margin of the friction circle can be changed according to the distance to the surrounding vehicle or the time between the vehicles, so a travel locus that appropriately secures the margin of the friction circle in relation to the surrounding vehicle can be obtained. Can be derived.
また、本発明に係る走行軌跡生成装置は、車道路境界線に基づいた拘束条件を達成するように収束演算して走行軌跡を導出する収束演算部と、走行の安全性が担保されていないほど摩擦円使用率を評価する項の重み付けを大きくする様に重み付けした評価関数を生成する評価関数生成部と、拘束条件を達成している状態において、評価関数を収束演算して走行軌跡を導出する走行軌跡導出部とを備えて構成される。 Further, the travel locus generating apparatus according to the present invention includes a convergence calculation unit that derives a travel locus by performing a convergence operation so as to achieve a constraint condition based on a road boundary line, and the safety of traveling is not ensured. An evaluation function generator that generates an evaluation function that is weighted so as to increase the weight of a term that evaluates the friction circle usage rate, and in a state where the constraint condition is achieved, the evaluation function is converged to derive a traveling locus And a travel locus deriving unit.
ここで、評価関数生成部は、通過時間を評価する項又は/及び低燃費走行を評価する項を含む評価関数を生成することが好適である。 Here, it is preferable that the evaluation function generation unit generates an evaluation function including a term for evaluating the passage time and / or a term for evaluating low fuel consumption travel.
さらに、評価関数生成部は、周囲車両との距離又は車間時間が小さくなるほど、摩擦円使用率を評価する項の重み付けを大きくすることが好適である。 Furthermore, it is preferable that the evaluation function generation unit increases the weighting of the term for evaluating the friction circle usage rate as the distance to the surrounding vehicle or the inter-vehicle time decreases.
このように構成することで、走行軌跡生成装置は、上述した走行軌跡生成方法と同様の効果を得ることができる。 By configuring in this way, the traveling locus generating device can obtain the same effect as the traveling locus generating method described above.
本発明によれば、拘束条件を満たした状態で、走行の安全性を考慮して摩擦円の余裕を適切に確保した走行軌跡を導出することができる。 According to the present invention, it is possible to derive a traveling locus in which a margin of a friction circle is appropriately secured in consideration of traveling safety in a state where the constraint condition is satisfied.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
本実施形態に係る走行軌跡生成装置は、車両の走行軌跡を生成する装置であって、例えば、自動運転機能を備えた車両や、追従運転や車線維持運転などの運転者支援システムを搭載した車両に好適に採用されるものである。 The travel locus generation device according to the present embodiment is a device that generates a travel locus of a vehicle, for example, a vehicle equipped with an automatic driving function or a vehicle equipped with a driver support system such as a follow-up operation or a lane keeping operation. It is suitably adopted for
最初に、本実施形態に係る走行軌跡生成装置(走行軌跡生成部)の構成を説明する。図1は本発明の実施形態に係る走行軌跡生成装置を備えた車両の構成を示すブロック図である。 First, the configuration of the travel locus generation apparatus (travel locus generation unit) according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle provided with a travel locus generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示す車両5は、自動運転機能を備えた車両であって、GPS受信機30、センサ31、操作部32、ナビゲーションシステム33、ECU2、操舵アクチュエータ40、スロットルアクチュエータ41及びブレーキアクチュエータ42を備えている。ここで、ECU(Electronic Control Unit)とは、電子制御する自動車デバイスのコンピュータであり、CPU(CentralProcessing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、および入出力インターフェイスなどを備えて構成されている。
A
GPS受信機30は、例えば、運転者の位置情報を受信する機能を有している。ここで、GPS(Global Positioning System)とは、衛星を用いた計測システムのことであり、自車両の現在位置の把握に好適に用いられるものである。また、GPS受信機30は、位置情報をECU2へ出力する機能を有している。
For example, the
センサ31は、車両5の周囲の走行環境や、自車両の走行状態を取得する機能を有している。センサ31としては、例えば、車両5が走行する道路のレーンを認識するためのレーン認識センサや画像センサ、車両5の周辺障害物を検知する電磁波センサやミリ波センサ、車両5のヨーレートを計測するヨーレートセンサ、車両5の車輪速を計測する車輪速センサ等が用いられる。また、センサ31は、取得した情報をECU2へ出力する機能を有している。
The
操作部32は、運転者の要求する条件を入力する機能を有している。操作部32としては、例えば、目標通過時間や目標燃費等を入力する操作パネル等が用いられる。また、操作部32は、入力した情報をECU2へ出力する機能を有している。
The
ナビゲーションシステム33は、主に目的地までの経路案内等を行う機能を有している。また、ナビゲーションシステム33は、例えば地図データベースから現在走行中の道路の形状情報及び路面摩擦係数を読み出し、その道路形状情報及び路面摩擦係数をナビ信号としてECU2へ出力する機能を有している。車両5は、ナビゲーションシステムの代わりとして、少なくとも道路形状情報及び路面摩擦係数を格納したデータベースを備え、そのデータベースに格納された道路形状情報及び路面摩擦係数をECU2へ出力する機能を有する構成としてもよい。また、通信を介して道路形状情報及び路面摩擦係数を参照し、参照した道路形状情報及び路面摩擦係数をECU2へ出力する機能を有する構成としてもよい。
The
ECU2は、路面摩擦係数及び車両の諸元情報等から摩擦円を生成する機能を有すると共に、走行軌跡生成部1、車両運動制御部27、操舵制御部28及び加減速制御部29を備えている。
The ECU 2 has a function of generating a friction circle from a road surface friction coefficient, vehicle specification information, and the like, and includes a travel locus generation unit 1, a vehicle
走行軌跡生成部1は、車両5の走行軌跡を最適化して生成する機能を有している。本実施形態においては、走行軌跡生成部1が実行する最適化手法の一例として、SCGRA[Sequential Conjugate Gradient Restoration Algorithm]を用いた例を説明する。SCGRAは、拘束条件を満たすまで最急降下法に基づいて収束演算し、評価関数の評価値が最小となるまで共役勾配法に基づいて収束演算して走行軌跡を生成する最適化手法である。ここで、拘束条件とは、走行軌跡が満たさなければならない必須条件であり、評価関数とは、走行において重視する条件を評価するためのものである。
The travel locus generation unit 1 has a function of generating an optimized travel locus of the
そして、走行軌跡生成部1が生成する走行軌跡は、位置、速度パターン、加速度パターン、ヨー角、ヨーレートなどの車両の走行に必要な多数のパラメータから構成されている。このような走行軌跡の生成手法の一例として、本実施形態では、所定の区間をブロック単位とし、各ブロックでの走行軌跡を、走行路を分割した区間であるメッシュ単位で生成する例を説明する。 The travel trajectory generated by the travel trajectory generation unit 1 is composed of a number of parameters necessary for vehicle travel, such as position, speed pattern, acceleration pattern, yaw angle, and yaw rate. As an example of such a travel locus generation method, in the present embodiment, a description will be given of an example in which a predetermined section is generated in units of blocks, and a travel path in each block is generated in units of meshes that are sections obtained by dividing the travel path. .
ECU2に備わる走行軌跡生成部1は、収束演算部21、評価関数生成部22及び走行軌跡導出部23を備えている。
The travel locus generation unit 1 provided in the ECU 2 includes a
収束演算部21は、ナビゲーションシステム33から道路境界線等の道路環境情報を入力すると共に、ECU2で生成した車輪の摩擦円限界情報を入力し、入力した情報に基づいて拘束条件を設定する機能を有している。このように、拘束条件は、例えば、道路上を走行する等の交通上の要求や、摩擦円、加減速限界、操舵限界等の車両性能から生じる要求に基づいて設定される。また、収束演算部21は、例えば最急降下法を用いて、設定した拘束条件を満たすまで収束演算して、拘束条件を満たす走行軌跡を生成する機能を有している。さらに、収束演算部21は、生成した拘束条件を満たす走行軌跡を拘束条件達成状態としてECU2が有するメモリに保存する機能を有している。
The
評価関数生成部22は、通過時間と摩擦円使用率とを評価する項を含む評価関数を生成する機能を有しており、センサ31から入力した情報に基づいて、周囲車両との距離を車間時間として取得し、得られた車間時間の最小値が所定の値よりも低い場合に、車間時間の短さに応じて摩擦円使用率を評価する項の係数を大きくした評価関数を生成する機能を有している。また、評価関数生成部22は、生成した評価関数を走行軌跡導出部23へ出力する機能を有している。
The evaluation
走行軌跡導出部23は、ECU2のメモリから収束演算部21が生成した拘束条件及び拘束条件達成状態を入力し、又、評価関数生成部22から評価関数を入力し、拘束条件を達成している状態で拘束条件達成状態を初期値として評価関数を収束演算して、摩擦円の余裕を適切に確保した走行軌跡を生成する機能を有している。具体的には、共役勾配法に基づいて収束演算を実施して走行軌跡を生成する。また、走行軌跡導出部23は、算出した走行軌跡を車両運動制御部27へ出力する機能を有している。
The travel
車両運動制御部27は、走行軌跡導出部23から入力した走行軌跡及びセンサ31からの周囲の走行環境や自車両の走行状態に基づいて、操舵制御情報や加減速制御情報を算出する機能を有している。また、車両運動制御部27は、算出した操舵制御情報を操舵制御部28へ、算出した加減速制御情報を加減速制御部29へ出力する機能を有している。
The vehicle
操舵制御部28は、車両運動制御部27から入力した操舵制御情報に基づいて操舵アクチュエータ40を制御するための信号を生成し、生成した制御信号を操舵アクチュエータ40へ出力する機能を有している。なお、操舵アクチュエータ40は、車両の走行を制御する機械的な構成要素であり、例えば、操舵角制御モータ等である。
The
加減速制御部29は、車両運動制御部27から入力した加減速制御情報に基づいてスロットルアクチュエータ41及びブレーキアクチュエータ42を制御するための信号を生成し、生成した制御信号をスロットルアクチュエータ41及びブレーキアクチュエータ42へ出力する機能を有している。スロットルアクチュエータ41は、車両の走行を制御する機械的な構成要素であり、例えば電子スロットル等である。また、ブレーキアクチュエータ42は、例えば油圧式ブレーキの場合には、各車輪のブレーキ油圧の調整を行う機能を有したものである。
The acceleration /
次に、本実施形態に係る走行軌跡生成部1の動作について説明する。図2は、本実施形態に係る走行軌跡生成部1の動作を示すフローチャートである。また、図3は本実施形態に係る走行軌跡生成部1の動作を説明するための概要図である。 Next, the operation of the travel locus generation unit 1 according to this embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the travel locus generation unit 1 according to this embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of the travel locus generating unit 1 according to the present embodiment.
図2に示す制御処理は、例えばイグニッションオンされてから所定のタイミングで繰り返し実行される。 The control process shown in FIG. 2 is repeatedly executed at a predetermined timing after the ignition is turned on, for example.
図2に示す制御処理が開始されると、走行軌跡生成部1は、走行軌跡生成処理から開始する(S10)。S10の処理は、収束演算部21が実行し、ブロックの走行軌跡を、拘束条件を満足するように算出する処理である。最初に、収束演算部21は、道路境界線及び車輪の摩擦円限界に基づいた拘束条件である拘束条件を設定する。収束演算部21は、例えば、ナビゲーションシステム33から道路境界線を含む道路環境情報を入力すると共に、ECU2から摩擦円に関する情報を入力して、拘束条件を設定する。例えば、出発地点から目標地点まで(ブロック)を走行する軌跡を生成する場合、収束演算部21は、出発地点と目標地点とを結ぶ道路の幅、傾斜、カーブ半径等を入力すると共に、車輪の摩擦円の限界値を入力して、拘束条件を設定する。これにより、車両はブロックにおいては道路上を走行しなければならないという、基本的な拘束条件が設定される。さらに、車両は運動制御不能状態に陥るほどの運動をしてはならないという、基本的な拘束条件が設定される。
When the control process shown in FIG. 2 is started, the travel locus generation unit 1 starts from the travel locus generation process (S10). The process of S10 is a process which the
次に、収束演算部21は、前回求めた走行軌跡(初回の収束演算の場合には初期軌跡)を用いて、拘束条件を満たすべく今回の走行軌跡を生成する。具体的には、例えば最急降下法で用いられる補正式に基づいて、前回求めた走行軌跡(初回の収束演算の場合には初期軌跡)を構成するパラメータに対して変更を加え、拘束条件を達成する走行軌跡に近い走行軌跡を生成する。S10の処理が終了すると、拘束条件判定処理へ移行する(S12)。
Next, the
S12の処理は、収束演算部21が実行し、S10の処理で生成した走行軌跡が、拘束条件を満足するか否かを判定する処理である。S12の処理において、算出した走行軌跡が拘束条件を満たさないと判定した場合には、走行軌跡生成処理へ再度移行する(S10)。これにより、収束演算部21は、拘束条件を満たす走行軌跡を生成できるまで、S10に示す収束演算とS12に示す判定とを繰り返し行い(収束演算)、拘束条件を満たす走行軌跡を生成する(収束演算ステップ)。なお、S10及びS12の処理は、例えばブロックを所定距離で分割したメッシュごとにおいて行われる。
The process of S12 is a process which the
一方、S12の処理において、生成した走行軌跡が拘束条件を満たすと判定した場合には、車間時間取得処理へ移行する(S14)。S14の処理は、評価関数生成部22が実行し、周辺車両までの車間距離から車間時間を取得する処理である。評価関数生成部22は、例えば図3に示すように、センサ31を用いて前方の走行車両4A,4Bまでの車間距離L1,L2や後方の走行車両4Cまでの車間距離L3を取得し、取得した車間距離と相対速度に基づいて車間時間T4A,T4B,T4Cを取得する。S14の処理が終了すると、評価関数生成処理へ移行する(S16)。
On the other hand, in the process of S12, when it determines with the produced | generated driving | running | working locus | trajectory satisfy | filling constraint conditions, it transfers to an inter-vehicle time acquisition process (S14). The process of S14 is a process which the evaluation function production |
S16の処理は、評価関数生成部22が実行し、S14の処理で取得した車間時間に基づいて摩擦円使用率を評価する項を含む評価関数を生成する処理である。評価関数生成部22は、摩擦円使用率を評価する項の係数である摩擦円重視係数kをS14の処理で取得した車間時間に基づいて設定する。例えば、取得した車間時間T4A,T4B,T4Cのうち最小値となる車間時間を選択し、選択した車間時間が所定値(例えば、1秒)以下の場合には、他車両の異常挙動に備える必要があると判定して、摩擦円重視係数kを大きく設定する。具体的には、以下式を用いて摩擦円重視係数kを設定する。
なお、本実施形態に係る走行軌跡生成部1は、未来の危険性を低減させるためにあらかじめ緊急回避する準備を行うものであるので、実際に緊急回避が必要な場合には、摩擦円に余裕を設ける必要性が無いため、このような場合には、式1に関わらずk=0が設定される。
The process of S16 is a process of generating an evaluation function including a term executed by the evaluation
Note that the travel locus generation unit 1 according to the present embodiment prepares for emergency avoidance in advance in order to reduce the risk of the future. In such a case, k = 0 is set regardless of Equation 1.
評価関数生成部22は、式1を用いて算出した摩擦円重視係数kを用いて、評価関数Jを生成する。車両5が走行する区間であるブロックがn(n:自然数)個のメッシュに分割されているとし、出発地点からn番目のメッシュを走行する時間をtn、出発地点からn番目のメッシュを走行する際の摩擦円使用率をpnとすると、評価関数Jは、以下式で表される。
S16の処理が終了すると、走行軌跡生成処理へ移行する(S18)。なお、式2に示す評価関数には、通過時間を評価する項を含ませているが、式2において、通過時間を評価する条件は、個々の車両5に要求される性能等を勘案し、個々の走行軌跡生成装置において必要に応じて追加すればよい。また、通過時間に変えて低燃費走行を評価する評価関数としてもよいし、両方の評価の項を含んだ評価関数としてもよい。
When the process of S16 ends, the process proceeds to a travel locus generation process (S18). In addition, although the term which evaluates passage time is included in the evaluation function shown in Equation 2, the condition for evaluating passage time in Equation 2 takes into account the performance required for each
S18の処理は、走行軌跡導出部23が実行し、S16の処理で生成した評価関数用いて走行軌跡を導出する処理である。走行軌跡導出部23は、収束演算部21から拘束条件を入力し、入力した拘束条件を達成している状態で、例えば共役勾配法で用いられる補正式に基づいて、前回求めた走行軌跡(初回の収束演算ではS10で算出した収束条件を満たした走行軌跡)の評価値が小さくなるように、前回求めた走行軌跡のパラメータを変更して今回の走行軌跡を生成する。S18の処理が終了すると、評価条件判定処理へ移行する(S20)。
The process of S18 is a process which is performed by the travel
S20の処理は、走行軌跡導出部23が実行し、S18の処理で生成した走行軌跡を用いて、評価条件を満足しているか否かを判定する処理である。具体的には、走行軌跡導出部23は、S18の処理で生成した走行軌跡を用いて評価関数Jから評価値を算出し、算出した評価値が最小となった場合には、評価条件を満足していると判定する。評価値が最小となったか否かの判定は、今回の処理までに算出した評価値の変動、すなわち評価値の微分値が0あるいは略0になった場合に、評価値が最小であると判定する。S20の処理において、評価条件を満足していないと判定した場合には、走行軌跡生成処理へ再度移行する(S18)。これにより、走行軌跡導出部23は、摩擦円使用率の余裕を優先させる評価条件を満たす走行軌跡を生成できるまでS18に示す収束演算とS20に示す判定とを繰り返し行い(収束演算)、摩擦円を適切に確保し他車両4A,4B,4Cの異常挙動に備えた走行軌跡を生成する(走行軌跡導出ステップ)。S20の処理が終了すると、図2に示す制御処理を終了する。
The process of S20 is a process of determining whether or not the evaluation condition is satisfied by using the travel locus generated by the travel
以上で図2に示す制御処理は終了する。このように、走行軌跡生成部1は、摩擦円を評価関数の中に含め、評価関数の摩擦円使用率を評価する項の重み付けを他の車両との車間時間に応じて変化させることで、走行の安全性が確保されていない場合ほど、摩擦円使用率の余力を大きく確保し、緊急回避するための備えを十分に行うことができる。 This is the end of the control process shown in FIG. In this way, the travel locus generation unit 1 includes the friction circle in the evaluation function, and changes the weighting of the term for evaluating the friction circle usage rate of the evaluation function according to the inter-vehicle time with other vehicles, The more the safety of traveling is not ensured, the greater the reserve of the friction circle usage rate can be secured and the provision for emergency avoidance can be sufficiently performed.
上述した通り、本実施形態に係る走行軌跡生成部1によれば、摩擦円限界及び道路境界線に基づいた拘束条件を収束演算し、周辺車両との車間時間が所定値より小さい場合(走行の安全性が担保されていない)ほど摩擦円使用率を評価する項の係数である摩擦円重視係数kの重み付けを大きくする様に重み付けした評価関数Jを生成して、生成した評価関数Jを、拘束条件を達成している状態において収束演算して走行軌跡を導出する。これにより、周辺車両との車間時間が所定値より大きい場合、すなわち走行の安全性が担保されている場面では、摩擦円の余裕を少なくした走行軌跡とし、周辺車両との車間時間が所定値より小さい場合、すなわち走行の安全性が担保されていない場面では、摩擦円に余裕がある走行軌跡とすることができる。よって、周辺車両との車間が十分に確保されている場合には、摩擦円を限界まで使った最速の走行軌跡を生成できると共に、車間の狭い周辺車両が存在し、その車両との関係で予測外の事態が発生した場合でも、それを回避するために、事前に確保した摩擦円の余裕を用いることで、大きな横力、制動力、加速力等を発生させて不測の事態に対応することができる。 As described above, according to the travel locus generation unit 1 according to the present embodiment, the constraint condition based on the friction circle limit and the road boundary line is converged and the inter-vehicle time with the surrounding vehicle is smaller than the predetermined value (the travel The evaluation function J is weighted so as to increase the weight of the friction circle emphasis coefficient k which is a coefficient of the term for evaluating the friction circle usage rate as safety is not guaranteed), and the generated evaluation function J is In a state where the constraint condition is achieved, a running locus is derived by performing a convergence calculation. As a result, when the inter-vehicle time with the surrounding vehicle is larger than the predetermined value, that is, when the safety of traveling is ensured, the traveling locus with a reduced margin of the friction circle is set, and the inter-vehicle time with the surrounding vehicle exceeds the predetermined value. In a small case, that is, in a scene where the safety of traveling is not ensured, a traveling locus with a margin in the friction circle can be obtained. Therefore, when there is sufficient space between the vehicle and the surrounding vehicle, it is possible to generate the fastest travel locus using the friction circle to the limit, and there are narrow surrounding vehicles between the vehicles, and the prediction is based on the relationship with that vehicle. Even if an external situation occurs, use a margin of the friction circle secured in advance to avoid it, and generate a large lateral force, braking force, acceleration force, etc. to deal with unexpected situations Can do.
なお、上述した実施形態は本発明に係る走行軌跡生成方法又は走行軌跡生成装置の一例を示すものである。本発明に係る走行軌跡生成方法又は走行軌跡生成装置は、実施形態に係る走行軌跡生成方法又は走行軌跡生成装置に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る走行軌跡生成方法又は走行軌跡生成装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。 In addition, embodiment mentioned above shows an example of the traveling locus generation method or traveling locus generation device which concerns on this invention. The travel trajectory generation method or the travel trajectory generation apparatus according to the present invention is not limited to the travel trajectory generation method or the travel trajectory generation apparatus according to the embodiment, and the embodiment is within a range not changing the gist described in each claim. The travel locus generation method or the travel locus generation apparatus according to the above may be modified or applied to other things.
例えば、上記実施形態では、拘束条件に摩擦円限界の条件を入れる例を説明したが、拘束条件の中に含まない場合であっても、評価関数で摩擦円使用率を評価しているので、場面に応じて摩擦円を適切に確保した走行軌跡を導出することができる。 For example, in the above embodiment, an example of putting the friction circle limit condition into the constraint condition has been described, but even if it is not included in the constraint condition, the friction circle usage rate is evaluated with the evaluation function. A traveling locus in which a friction circle is appropriately secured according to the scene can be derived.
また、上記実施形態では、車両5が自動運転機能を備えた車両である場合を説明したが、手動運転と自動運転とを協調させた車両やシステムにも適用可能である。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the
また、上記実施形態では、センサ31により得られた情報に基づいて他車両4A,4B4Cとの車間距離L1,L2,L3、車間時間T4A,T4B,T4Cを取得して摩擦円重視係数kを設定する例を説明したが、車両5に通信装置を備えて、車車間通信や路車間通信等の通信を介して車間距離L1,L2,L3、車間時間T4A,T4B,T4Cを取得して摩擦円重視係数kを設定する構成としてもよい。
In the above embodiment, the inter-vehicle distance L1, L2, L3, following time T 4A, T 4B, to obtain the T 4C friction circle emphasis coefficient with
また、上記実施形態では、通過時間を評価する項を評価関数に含む例を説明したが、例えば、低燃費走行を評価する項、乗心地を評価する項、安全性を評価する項等を含んだ場合であってもよく、要は、摩擦円を評価する項が評価関数に含まれていれば、その他の評価関数の項に限定されない。 In the above embodiment, an example in which a term for evaluating the passage time is included in the evaluation function has been described. However, for example, a term for evaluating low fuel consumption driving, a term for evaluating riding comfort, a term for evaluating safety, and the like are included. In other words, as long as a term for evaluating the friction circle is included in the evaluation function, the term is not limited to other evaluation function terms.
1…走行軌跡生成部(走行軌跡生成装置)、2…ECU、21…収束演算部(収束演算ステップ)、22…評価関数生成部(評価関数生成ステップ)、23…走行軌跡導出部(走行軌跡導出ステップ)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Travel locus | trajectory production | generation part (travel locus production | generation apparatus), 2 ... ECU, 21 ... Convergence calculation part (convergence calculation step), 22 ... Evaluation function production | generation part (evaluation function production | generation step), 23 ... Travel locus deriving part (travel locus) Derivation step).
Claims (6)
走行の安全性が担保されていないほど摩擦円使用率を評価する項の重み付けを大きくする様に重み付けした評価関数を生成する評価関数生成ステップと、
前記拘束条件を達成している状態において、前記評価関数を収束演算して走行軌跡を導出する走行軌跡導出ステップと、
を備える走行軌跡生成方法。 A convergence calculation step for deriving a traveling locus by performing a convergence calculation so as to achieve a constraint condition based on a road boundary line;
An evaluation function generation step for generating an evaluation function weighted so as to increase the weight of the term for evaluating the friction circle usage rate so that the safety of traveling is not guaranteed;
In a state where the constraint condition is achieved, a travel locus derivation step for deriving a travel locus by performing a convergence calculation on the evaluation function;
A travel locus generation method comprising:
走行の安全性が担保されていないほど摩擦円使用率を評価する項の重み付けを大きくする様に重み付けした評価関数を生成する評価関数生成部と、
前記拘束条件を達成している状態において、前記評価関数を収束演算して走行軌跡を導出する走行軌跡導出部と、
を備える走行軌跡生成装置。 A convergence calculation unit for deriving a travel locus by performing a convergence calculation so as to achieve a constraint condition based on a road boundary line;
An evaluation function generation unit that generates an evaluation function weighted so as to increase the weight of a term that evaluates the friction circle usage rate so that the safety of traveling is not guaranteed;
In a state where the constraint condition is achieved, a traveling locus deriving unit that derives a traveling locus by performing a convergence calculation on the evaluation function;
A travel locus generating apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007293541A JP4941240B2 (en) | 2007-11-12 | 2007-11-12 | Traveling locus generation method and traveling locus generation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007293541A JP4941240B2 (en) | 2007-11-12 | 2007-11-12 | Traveling locus generation method and traveling locus generation device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009122770A JP2009122770A (en) | 2009-06-04 |
JP4941240B2 true JP4941240B2 (en) | 2012-05-30 |
Family
ID=40814885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007293541A Expired - Fee Related JP4941240B2 (en) | 2007-11-12 | 2007-11-12 | Traveling locus generation method and traveling locus generation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4941240B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5239947B2 (en) * | 2009-03-05 | 2013-07-17 | 日産自動車株式会社 | Driving operation support device and driving operation support method |
JPWO2011121700A1 (en) * | 2010-03-29 | 2013-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4173292B2 (en) * | 2001-08-23 | 2008-10-29 | 日産自動車株式会社 | Driving assistance device for vehicle |
US7966127B2 (en) * | 2004-12-28 | 2011-06-21 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Vehicle motion control device |
JP2007099166A (en) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Fuji Heavy Ind Ltd | Vehicle behavior controller |
EP1990788B1 (en) * | 2006-03-01 | 2012-09-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle path determining method and vehicle course determining device |
-
2007
- 2007-11-12 JP JP2007293541A patent/JP4941240B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009122770A (en) | 2009-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4466716B2 (en) | Traveling locus generation method and traveling locus generation device | |
US9067571B2 (en) | Travel control device | |
WO2023139867A1 (en) | Vehicle movement control device and vehicle movement control method | |
US11400929B2 (en) | Method and apparatus for vision based lateral acceleration prediction | |
US10081358B2 (en) | Lane departure prevention apparatus | |
JP4497231B2 (en) | Vehicle speed control device | |
JP5794298B2 (en) | Driving support system | |
JP6258903B2 (en) | Driving assistance device that provides assistance according to driver characteristics | |
CN111132883A (en) | Vehicle control device | |
CN103661399A (en) | Method for determining an evasion trajectory for a motor vehicle, and safety device or safety system | |
US20120277955A1 (en) | Driving assistance device | |
JP5593800B2 (en) | Travel control device | |
CN102076541A (en) | Path generation algorithm for automated lane centering and lane changing control system | |
CN111132882A (en) | Vehicle control device | |
US20220009487A1 (en) | Control of the speed of a vehicle when cornering in accordance with the speed setpoint | |
WO2016189727A1 (en) | Travel control device and method | |
US20160137203A1 (en) | Method and device for operating a vehicle | |
JP7206970B2 (en) | VEHICLE MOTION CONTROL METHOD AND VEHICLE MOTION CONTROL DEVICE | |
JP5821532B2 (en) | Vehicle travel control device | |
JP4941240B2 (en) | Traveling locus generation method and traveling locus generation device | |
US11427252B2 (en) | Automatic driving system | |
JP5029377B2 (en) | Traveling locus generating apparatus and traveling locus generating method | |
WO2022249834A1 (en) | Vehicle motion control device and vehicle motion control method | |
JP2020124995A (en) | Vehicle motion control method and vehicle motion control device | |
WO2023238588A1 (en) | Vehicle motion control device, and vehicle motion control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100819 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111226 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120131 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120213 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4941240 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150309 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |