JP5541217B2 - Vehicle and vehicle control program - Google Patents
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Description
本発明は、車両および車両制御プログラムに関し、特に、搭乗者の行きたい方向を正確に汲み取りながら走行予定軌道を選択して自動走行を行うことができる車両および車両制御プログラムに関するものである。 The present invention relates to a vehicle and a vehicle control program, and more particularly, to a vehicle and a vehicle control program that can automatically travel by selecting a planned travel path while accurately drawing a direction a passenger wants to go.
従来より、車両に搭載されたコンピュータの制御によって、自車両を自動走行させる技術が知られている（例えば、特許文献１）。従来の車両の自動走行では、搭乗者によって目的地や経由地の位置情報が入力されると、その入力された位置情報に基づいて、コンピュータが目的地までの走行経路を設定する。その後、コンピュータは、その設定された走行経路に沿って車両が走行するように、該車両の走行を制御している。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for automatically driving a host vehicle under the control of a computer mounted on the vehicle is known (for example, Patent Document 1). In conventional automatic driving of a vehicle, when position information on a destination or waypoint is input by a passenger, a computer sets a travel route to the destination based on the input position information. Thereafter, the computer controls the travel of the vehicle so that the vehicle travels along the set travel route.
上述した従来の技術では、搭乗者が一旦目的地や経由地を設定すると、後はコンピュータが走行経路を設定して自動で走行するため、どこをどのように走るかは全て車両が判断し決定する。これにより、搭乗者が、急遽目的地を変更した場合や、寄り道をしたい場合、又は、渋滞等により進行方向を変更した場合等において、車両を停車させて目的地や経由地を設定し直す必要性が生じる。このように、車両を自動走行させた場合、搭乗者の思いに従って車両を走行させることができないため、本来人が持っている自由に思うまま移動したい、という欲求を満たすことができない、という問題点があった。 In the conventional technology described above, once the passenger sets the destination and waypoint, the computer automatically sets the travel route and travels automatically, so the vehicle determines and decides where and how to run. To do. As a result, if the passenger suddenly changes his / her destination, wants to take a detour, or changes the direction of travel due to traffic jams, etc., he / she needs to stop the vehicle and set the destination and waypoints again. Sex occurs. As described above, when the vehicle is automatically driven, the vehicle cannot be driven according to the feelings of the passengers, so that the desire to move freely as the person originally has cannot be satisfied. was there.
そこで、出願人は、車両が走行すべき軌道を示した走行予定軌道に沿って自動走行が行われる車両において、道路の分岐点（交差点）手前を自動走行している場合に、その分岐点に接続された各道路に対して走行予定軌道の候補を用意し、車両の搭乗者によって操作されたステアリングホイールの操舵方向から搭乗者の行きたい方向を判断して、各道路に対して用意された走行予定軌道の候補の中から行きたい方向にある道路の走行予定軌道を選択して設定する発明を行った（未公知）。これにより、搭乗者の意思に基づいて走行予定軌道が設定され、その走行予定軌道に沿って搭乗者が進行したい道路へ車両を進行させることができる。 Therefore, in the case of a vehicle that automatically travels along a planned travel path that indicates the trajectory that the vehicle should travel, the applicant determines that the branch point when the vehicle is automatically traveling in front of a road junction (intersection). Prepared for each planned road for each connected road, prepared for each road by judging the direction the passenger wants to go from the steering direction of the steering wheel operated by the vehicle passenger An invention was made to select and set a scheduled travel trajectory on a road in a desired direction from candidates for the planned travel track (unknown). As a result, the planned traveling track is set based on the intention of the passenger, and the vehicle can be advanced to the road that the passenger wants to travel along the planned traveling track.
ここで、ステアリングホイールの操舵方向が、そのまま搭乗者の進行したい方向になるとは限らない。図１１は、路面の傾きに対して、ステアリングホイールの操舵方向と車両の進行方向との関係を示した図であり、（ａ）は、平坦な路面を走行中にステアリングホイールの操舵を行わなかった場合の車両の進行方向を示し、（ｂ）は、車両の進行方向左側が高く右側が低い傾いた路面を走行中にステアリングホイールの操舵を行わなかった場合の車両の進行方向を示し、（ｃ）は、（ｂ）と同様に傾いた路面を走行中にステアリングホイールを左側に操舵した場合の車両の進行方向を示している。 Here, the steering direction of the steering wheel is not always the direction that the passenger wants to travel. FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the steering direction of the steering wheel and the traveling direction of the vehicle with respect to the inclination of the road surface. FIG. 11A shows that the steering wheel is not steered while traveling on a flat road surface. (B) shows the traveling direction of the vehicle when the steering wheel is not steered while traveling on an inclined road surface where the left side of the traveling direction is high and the right side is low. c) shows the traveling direction of the vehicle when the steering wheel is steered to the left while traveling on a sloping road surface in the same manner as (b).
図１１（ａ）に示す通り、平坦な路面を走行中は、ステアリングホイールの操舵を行わなくても車両は直進する。また、図示はしていないが、平坦な路面を走行中は、ステアリングホイールの操舵方向に車両は進行する。しかしながら、図１１（ｂ）に示す通り、車両の進行方向左側が高く右側が低い傾いた路面を走行中にステアリングホイールの操舵を行わなかった場合は、車両は右方向へ旋回することになり、車両を直進させるためには、図１１（ｃ）に示す通り、ステアリングホイールを左方向に操舵させる必要がある。 As shown in FIG. 11A, while traveling on a flat road surface, the vehicle travels straight without steering the steering wheel. Although not shown, the vehicle travels in the steering direction of the steering wheel while traveling on a flat road surface. However, as shown in FIG. 11 (b), if the steering wheel is not steered while traveling on a sloping road surface where the left side of the vehicle is high and the right side is low, the vehicle turns to the right. In order to move the vehicle straight, it is necessary to steer the steering wheel to the left as shown in FIG.
このように、路面の傾きに応じて、ステアリングホイールの操舵方向と、車両の進行方向とは必ずしも一致しない。これにより、搭乗者は進行したい方向に車両を進めたい場合、走行中の路面の傾きによって、ステアリングホイールの操舵方向を変えることになる。よって、上述した通り、ステアリングホイールの操舵方向を参照しても、必ずしも搭乗者の進行したい方向にはならない。従って、ステアリングホイールの操舵方向に基づいて走行予定軌道を選択しても、搭乗者が意図した道路とは別の道路へ車両が進行していく場合が生じるおそれがあった。 As described above, the steering direction of the steering wheel and the traveling direction of the vehicle do not always coincide with the inclination of the road surface. Thus, when the passenger wants to advance the vehicle in the direction in which he / she wants to travel, the steering direction of the steering wheel is changed by the inclination of the road surface during traveling. Therefore, as described above, referring to the steering direction of the steering wheel does not necessarily indicate the direction in which the passenger wants to travel. Therefore, even if the planned travel path is selected based on the steering direction of the steering wheel, there is a possibility that the vehicle may travel to a road different from the road intended by the passenger.
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、搭乗者の進行したい方向を正確に汲み取りながら走行予定軌道を選択して自動走行を行うことができる車両および車両制御プログラムを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a vehicle and a vehicle control program that can automatically travel by selecting a planned travel path while accurately drawing a direction in which a passenger wants to travel. It is intended to provide.
この目的を達成するために請求項１記載の車両によれば、記憶手段に記憶された情報に基づいて、車両が走行予定軌道に沿って走行するように、走行制御手段が車両の走行を制御する。ここで設定される走行予定軌道の候補は、取得手段により複数取得される。車両には、車両の搭乗者による操作によって車両の操舵方向が指示される操作手段が設けられている。軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から１つ走行予定軌道を選択すべき領域に車両が位置していると位置判断手段により判断された場合に、操作手段により指示された操舵方向に車両が操舵手段によって操舵される。そして、その車両の操舵に伴って発生する車両のヨーレートをヨーレート取得手段によってヨーレート検出手段から取得し、その取得されたヨーレートと車両の車両速度に基づいて、所定時間後の車両位置を推定手段により推定して、その推定した車両位置に基づいて、軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から１つ走行予定軌道を選択手段によって選択する。そして、その選択した走行予定軌道に関する情報が記憶手段に記憶される。このように、走行予定軌道を選択すべき領域に車両が位置した場合は、操舵手段により指示された操舵方向に車両が操舵され、その車両の操舵に基づいて実際に車両に発生したヨーレートを用いて所定時間後の車両位置を推定するので、路面の傾きに左右されることなく、搭乗者の進行したい方向を正確に把握できる。そして、その推定された車両位置に基づいて走行予定軌道が選択されるので、搭乗者の進行したい方向を正確に汲み取りながら走行予定軌道を選択して自動走行を行うことができるという効果がある。
また、軌道取得手段により取得される走行予定軌道の各候補には、車両が走行すべき軌道情報と共に、その軌道上の各地点において車両の向くべき方向を示す情報が含まれている。そして、推定手段は、所定時間後の車両位置と合わせて、その車両位置において車両の向くべき方向を推定するように構成されており、軌道取得手段により取得された走行予定軌道の候補の少なくとも一部の中から、その候補において推定手段により推定された車両位置に最も近い地点における車両の向くべき方向が、推定手段により推定された車両の向くべき方向に最も近い候補を１つ、走行予定軌道として選択手段により選択する。これにより、推定手段により推定された車両位置だけでなく、車両の向くべき方向をも考慮して走行予定軌道が選択され、その選択された走行予定軌道に関する情報が記憶手段に記憶されるので、請求項１から３のいずれかに記載の車両の奏する効果に加え、搭乗者の進行したい方向にある走行予定軌道の選択の確実性を高めることができるという効果がある。
In order to achieve this object, according to the vehicle of the first aspect, the travel control means controls the travel of the vehicle based on the information stored in the storage means so that the vehicle travels along the planned travel path. To do. A plurality of candidates for the planned travel trajectory set here are acquired by the acquisition means. The vehicle is provided with operation means for instructing the steering direction of the vehicle by an operation by a passenger of the vehicle. Instructed by the operating means when the position determining means determines that the vehicle is located in an area in which one planned travel path is to be selected from a plurality of planned travel track candidates acquired by the track acquiring means. The vehicle is steered by the steering means in the steering direction. Then, the yaw rate of the vehicle generated by the steering of the vehicle is acquired from the yaw rate detection unit by the yaw rate acquisition unit, and the vehicle position after a predetermined time is estimated by the estimation unit based on the acquired yaw rate and the vehicle speed of the vehicle. Then, based on the estimated vehicle position, the selection unit selects one planned traveling track from a plurality of planned traveling track candidates acquired by the track acquisition unit. Then, information relating to the selected planned traveling track is stored in the storage means. In this way, when the vehicle is located in the region where the planned travel path should be selected, the vehicle is steered in the steering direction instructed by the steering means, and the yaw rate actually generated in the vehicle based on the steering of the vehicle is used. Since the vehicle position after a predetermined time is estimated, the direction in which the passenger wants to travel can be accurately grasped without being influenced by the inclination of the road surface. Then, since the planned travel path is selected based on the estimated vehicle position, there is an effect that the automatic travel can be performed by selecting the planned travel path while accurately drawing the direction in which the passenger wants to travel.
Further, each candidate of the planned traveling track acquired by the track acquiring means includes information indicating the direction in which the vehicle should face at each point on the track, along with the track information on which the vehicle should travel. The estimation unit is configured to estimate a direction in which the vehicle should face at the vehicle position together with the vehicle position after a predetermined time, and at least one of the candidates for the planned traveling track acquired by the track acquisition unit. One candidate that is closest to the direction of the vehicle that is estimated by the estimation means at the point that is closest to the vehicle position estimated by the estimation means in the candidate. Is selected by the selection means. Thereby, not only the vehicle position estimated by the estimation means but also the planned travel path is selected in consideration of the direction to which the vehicle should face, and information on the selected planned travel path is stored in the storage means. In addition to the effect produced by the vehicle according to any one of
なお、請求項５記載の車両制御プログラムにおいても、その車両制御プログラムを車両に設けたコンピュータにて実行させることによって、請求項１記載の車両と同様の作用効果を奏する。
Note that the vehicle control program according to
ここで、請求項１記載の「軌道取得手段」及び請求項５記載の「軌道取得ステップ」は、車両の外部に設けられた装置（サーバや携帯端末等）から、その装置にて生成された複数の走行予定軌道の候補を取得するものの他、自車両内で生成した複数の走行予定軌道の候補を取得するものであってもよい。また、車両の外部と自車両内とから、複数の走行予定軌道の候補を取得するものであってもよい。
Here, the “trajectory acquisition means” according to
請求項２記載の車両によれば、推定手段は、車両の車両速度が０である場合に、操舵手段により指示された操舵方向へ車両を操舵して所定の長さだけ車両を進めたと仮定した場合の車両位置を推定するように構成されている。車両速度が０の場合は、ヨーレートも０であるため、そのヨーレートに基づいて所定時間後の車両位置を推定しても現在の車両位置が推定されるだけである。そこで、この場合は、操舵手段により指示された操舵方向へ車両を操舵して所定の長さだけ車両を進めたと仮定して車両位置を推定することで、請求項１記載の車両の奏する効果に加え、たとえ、車両速度が０であったとしても、搭乗者の進行したい方向を汲み取って走行予定軌道を選択できるという効果がある。なお、請求項２記載の「所定の長さだけ前記車両を進めたと仮定した場合」には、直接的に所定の長さだけ車両を進めたと仮定する場合だけでなく、間接的に所定の長さだけ車両を進めたと仮定する場合、例えば、「所定の速度で所定の時間だけ前記車両を進めたと仮定した場合」をも含む概念である。
According to the vehicle of
請求項３記載の車両によれば、軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から、推定手段により推定された車両位置に最も距離の短い候補が１つ、走行予定軌道として選択手段により選択される。これにより、実際のヨーレートに基づいて所定時間後の車両位置として推定された位置に最も近い走行予定軌道が選択されて、その選択された走行予定軌道に関する情報が記憶手段に記憶されるので、請求項１又は２に記載の車両の奏する効果に加え、搭乗者の進行したい方向にある走行予定軌道を確実に選択できるという効果がある。
According to the vehicle according to
請求項４記載の車両によれば、現在走行中の第１の道路とその第１の道路から分岐する第２の道路とに対してそれぞれ生成された、前記車両が走行すべき軌道が、複数の走行予定軌道の候補として軌道取得手段により取得される。そして、位置判定手段は、第２の道路が分岐する手前の領域を、走行予定軌道を選択すべき領域として、その領域に車両が位置しているか否かを判断するように構成されている。これにより、請求項１から３のいずれかに記載の車両の奏する効果に加え、第２の道路が分岐する手前の領域で、搭乗者の進行したい方向を正確に汲み取りながら走行予定軌道が選択されるので、搭乗者が進行したい道路へ車両を確実に進行させることができるという効果がある。
According to the vehicle of claim 4 , there are a plurality of tracks that the vehicle should travel, each generated for the first road that is currently traveling and the second road that branches from the first road. Is acquired by the track acquisition means as a candidate of the planned travel track. Then, the position determination means is configured to determine whether or not the vehicle is located in the area before the second road is branched as an area where the planned traveling track is to be selected. As a result, in addition to the effect of the vehicle according to any one of
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態における車両１を模式的に示した模式図である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing the
まず、図１を参照して、車両１の構成について説明する。車両１は、自車両の走行を自動で制御する自動走行をさせつつ、搭乗者の意思に沿って走行経路を決定できるように構成されている。ここで、自動走行とは、搭乗者がアクセルペダル、ブレーキペダルや車両１の操舵を操作しなくても、予め定めた走行軌道に沿って車両１を走行させることである。走行軌道とは、車両１が走行すべき軌道を示したものである。
First, the configuration of the
この車両１では、搭乗者の行きたい方向を正確に汲み取りながら走行軌道を選択して、自動走行を行うように構成されている。以下、詳細に説明する。
The
まず、車両１には、走行制御装置１００が設けられている。走行制御装置１００は、車両１の走行を制御するコンピュータ装置である。車両１の自動走行は、この走行制御装置１００によって行われる。走行制御装置１００の詳細構成については、図２を参照して後述する。
First, the
車両１は、走行制御装置１００、ステアリングホイール１３の他に、複数（本実施形態では４輪）の車輪２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲと、それら複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの内の一部（本実施形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を回転駆動する車輪駆動装置３と、複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの内の一部（本実施形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を操舵する操舵駆動装置５及びステアリング装置６と、ステアリングホイール１３と、ジャイロセンサ装置２４と、運転支援スイッチ２５と、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄと、現在位置検出装置２７と、ＶＩＣＳ（登録商標）受信装置２８と、を主に有している。
In addition to the
車輪２ＦＬ，２ＦＲは、車両１の前方側に配置される左右の前輪であり、車輪駆動装置３によって回転駆動される駆動輪として構成されている。一方、車輪２ＲＬ，２ＲＲは、車両１の後方側に配置される左右の後輪であり、車両１の走行に伴って従動する従動輪として構成されている。
The wheels 2FL and 2FR are left and right front wheels disposed on the front side of the
車輪駆動装置３は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与するものであり、デファレンシャルギヤ（図示せず）及び一対のドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに接続されている。車輪駆動装置３は、車両１に設けられたアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じて、ドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与する。これにより、車両１は、アクセルペダルの踏み込み量に応じた速度で走行する。
The
なお、車輪駆動装置３は、走行制御装置１００から、目標とすべき車両速度を通知する制御信号に基づき、その通知された車両速度となるように、ドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与するように構成してもよい。この場合、車輪駆動装置３は、走行制御装置１００の入出力ポート９５（図２参照）に接続され、走行制御装置１００に設けられたＣＰＵ９１（図２参照）から制御信号を受信可能に構成すればよい。
Note that the
操舵駆動装置５は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲを操舵するための装置であり、ステアリング装置６に回転駆動力を付与する電動モータ５ａ（図２参照）を備えて構成されている。ステアリング装置６は、ステアリングシャフト６１と、フックジョイント６２と、ステアリングギヤ６３と、タイロッド６４と、ナックルアーム６５とを主に備えて構成されている。なお、ステアリング装置６は、ステアリングギヤ６３がピニオン（図示せず）とラック（図示せず）とを備えたラックアンドピニオン機構によって構成されている。
The
操舵駆動装置５は、走行制御装置１００からの制御信号によって電動モータ５ａを駆動すると、電動モータ５ａの回転駆動力がステアリング装置６のステアリングシャフト６１に付与される。その回転駆動力は、ステアリングシャフト６１を介してフックジョイント６２に伝達されると共にフックジョイント６２によって角度を変えられ、ステアリングギヤ６３のピニオンに回転運動として伝達される。
When the
そして、ピニオンに伝達された回転運動はラックの直線運動に変換され、ラックが直線運動することで、ラックの両端に接続されたタイロッド６４が移動し、ナックルアーム６５を介して前輪２ＦＬ，２ＦＲＲが操舵される。これにより、車両１は、走行制御装置１００から指示された操舵角で、前輪２ＦＬ，２ＦＲが操舵される。
Then, the rotational motion transmitted to the pinion is converted into the linear motion of the rack. When the rack moves linearly, the
ステアリングホイール１３は、車両１の搭乗者から回転操作されることで、車両１の操舵方向の指示を受け付けるものである。ステアリングホイール１３は、搭乗者によって回転操作されると、その回転角速度を走行制御装置１００へ送信する。なお、ステアリングホイール１３は、搭乗者によって回転操作された回転角を走行制御装置１００へ送信してもよい。そして、走行制御装置１００が、ステアリングホイール１３から取得した回転角を微分して、回転角速度を算出してもよい。
The
走行制御装置１００は、このステアリングホイール１３から送信される回転角速度を積分し、ステアリングホイール１３の操舵角を算出する。詳細については後述するが、走行制御装置１００は、車両１が所定の領域（判定エリア）、例えば、道路が分岐する手前（交差点の手前等）を走行している場合に、新たに走行軌道を選択して設定するが、その領域を走行中に、ステアリングホイール１３が搭乗者によって操作されると、その回転角速度から算出されたステアリングホイール１３の操舵角を取得する。そして、走行制御装置１００は、その操舵角から前輪２ＦＬ，２ＦＲの操舵角を決定し、その操舵角で前輪２ＦＬ，２ＦＲが操舵されるように、操舵駆動装置５へ制御信号を送信する。
The
ジャイロセンサ装置２４は、車両１の水平面に対するロール角およびピッチ角と、ヨー角と、ヨーレートとを検出すると共に、その検出結果を走行制御装置１００へ出力するための装置であり、車両１の重心を通る基準軸（車両１の上下方向軸、左右方向軸、前後方向軸）回りの車両１の回転角（ロール角、ピッチ角、ヨー角）をそれぞれ検出するセンサ部（図示せず）と、そのセンサ部の検出結果を処理して、ロール角、ピッチ角、ヨー角およびヨーレートをＣＰＵ９１へ出力する出力回路（図示せず）とを主に備えている。
The
車両１が上記の判定エリア（例えば、道路が分岐する手前）を走行している場合に、ステアリングホイール１３が搭乗者によって操作されると、上述した通り、そのステアリングホイール１３の操舵角に応じて操舵駆動装置５により前輪２ＦＬ，２ＦＲに所定の操舵角が付与される。これにより、車両１は旋回を始めるので、ヨーレートが発生する。
When the
走行制御装置１００は、ジャイロセンサ装置２４よりそのときのヨーレートを取得し、その取得したヨーレートと車両速度とから、所定時間後の車両１の車両位置を予測（推定）する。ここで、走行制御装置１００は、予め、走行軌道の候補となる推奨軌道を複数生成している。走行制御装置１００は、予測した所定時間後の車両１の車両位置に最も距離の近い推奨軌道を抽出し、それを新たな走行軌道として選択する。
The
このように、車両１では、新たな走行軌道を選択して設定すべき判定エリアに車両１が位置した場合は、搭乗者によるステアリングホイール１３の回転操作に基づいて、車両１が操舵され、その車両１の操舵に基づいて実際に車両１に発生したヨーレートを用いて所定時間後の車両位置を予測する。これにより、車両１が走行している路面の傾きに左右されることなく、搭乗者の進行したい方向を正確に把握できる。そして、その予測された車両位置に基づいて走行軌道が選択されるので、搭乗者の進行したい方向を正確に汲み取りながら走行軌道を選択して自動走行を行うことができる。
As described above, in the
運転支援スイッチ２５は、自動走行により車両１を走行させたい場合に、搭乗者が押下するスイッチである。運転支援スイッチ２５が搭乗者により押下され、オン状態にされると、走行制御装置１００は、後述する運転支援処理（図３参照）を実行する。これにより、車両１において、搭乗者の進行した方向を正確に汲み取りながら走行軌道が選択され、自動走行が行われる。また、運転支援スイッチ２５が搭乗者により再び押下されオフ状態されると、走行制御装置１００は運転支援処理を終了し、車両１の自動走行が終了する。
The driving
第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄは、いずれも、車両１の周囲を撮像するための撮像装置であり、ＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子が搭載されたデジタルカメラで構成されている。各第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄは、撮像した画像を画像データに変換して走行制御装置１００へ出力する。
Each of the first to
第１カメラ２６ａは、車両１の前方中央に配設され、第２カメラ２６ｂは、車両１の右側面のサイドミラー（非図示）に配設され、第３カメラ２６ｃは、車両１の左側面のサイドミラー（非図示）に配設され、第４カメラ２６ｄは、車両１の後方中央に配設されている。本実施形態では、３つの第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄにより、車両１を中心として車両１の少なくとも前方方向３０ｍ及び後方方向１５ｍと、車両１を中心として車両１の左右方向に少なくとも２４ｍの範囲を撮像可能に構成されている。
The
走行制御装置１００は、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄより取得した画像データを解析し、車両１の周辺情報を取得する。例えば、歩道や車線、センターラインを判断し、車両１が走行している道路の際（きわ）を判断して、車両１の周辺情報とする。
The
また、画像データの解析結果から、道路上の障害物を判断したり、道路または歩道にいる歩行者、自転車、他の車両（対向車や前後左右にいる車両）の位置を判断して、車両１の周辺情報とする。更に、画像データの解析結果から、道路の状態、例えば、雨や雪により路面が滑りやすい状態にあるか否か等を判断して、車両１の周辺情報とする。 In addition, from the image data analysis results, it is possible to determine obstacles on the road, determine the position of pedestrians, bicycles, and other vehicles (oncoming vehicles and vehicles in front, back, left, and right) on the road or sidewalk. 1 peripheral information. Further, from the analysis result of the image data, it is determined whether or not the road is in a state where the road surface is slippery due to rain or snow.
詳細については後述するが、走行制御装置１００は、自動走行を行う場合に、これらの判断結果に基づいて、走行可能な道路または車線毎に、その道路または車線上の危険ポテンシャルを算出する。危険ポテンシャルとは、道路または車線上のある地点を車両１が走行した場合のその地点における危険度を表す指標である。
As will be described in detail later, the traveling
走行制御装置１００は、算出した危険ポテンシャルを基に、最も危険ポテンシャルの小さい地点を車両１が自動走行するように、各道路または車線に対して、走行軌道の候補である推奨軌道を生成する。そして、走行制御装置１００は、複数の道路または車線に対して生成された推奨軌道の中から走行軌道を選択し、その走行軌道に沿って車両１を自動で走行させるべく、車両１の走行を制御する。
The
また、走行制御装置１００は、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄより取得した画像データを解析して、現在車両１が進行している道路に接続された他の道路の有無を判断し、これも周辺情報とする。走行制御装置１００は、この道路の有無の判断結果と、走行制御装置１００に格納された地図情報データベース（以下「地図情報ＤＢ」と称す）９２ｂ（図２参照）や、ＶＩＣＳ受信装置２８で受信した交通規制情報等とに基づいて、走行可能な道路を判断する。そして、走行制御装置１００は、走行可能な道路の１つ１つについて推奨軌道を生成し、生成した推奨軌道の中から走行軌道を１つ選択する。
Moreover, the traveling
現在位置検出装置２７は、車両１の現在位置（緯度、経度からなる絶対座標値）を検出するためのものである。この現在位置検出装置２７は、人工衛星を利用して車両の位置を測定するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信装置、地磁気を検出して車両の方位を求める地磁気センサ、ジャイロセンサ、車速センサの１又は複数が使用される。更には、地図情報ＤＢ９２ｂと走行軌道とのマップマッチング或いは地図情報ＤＢ９２ｂと第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄでとらえた構造物や標識等とのマッチングにより現在位置を同定してもよい。
The current
現在位置検出装置２７で検出した車両１の現在位置は、走行制御装置１００へ送信される。走行制御装置１００は、現在位置検出装置２７より受信した車両１の現在位置に基づいて、車両１が走行軌道を沿って走行するように、車両１の自動走行を制御する。また、走行制御装置１００は、その車両１の現在位置に基づいて地図情報データＤＢ９２ｂから、現在車両１が進行している道路に接続された他の道路に関する道路データを取得して、推奨軌道を生成する。
The current position of the
ＶＩＣＳ受信装置２８は、渋滞や交通規制などの道路交通情報を提供するＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）より、その道路交通情報を受信する装置である。ＶＩＣＳ受信装置２８は、受信した道路交通情報を走行制御装置１００へ送信する。走行制御装置１００は、その道路交通情報に含まれる交通規制情報を基に、車両１が進行している道路に接続された他の道路が走行可能か否かを判断し、走行可能な道路に対して、推奨軌道を生成する。
The
次いで、図２を参照して、走行制御装置１００の詳細構成について説明する。図２は、走行制御装置１００を含む車両１の電気的構成を示したブロック図である。
Next, a detailed configuration of the
走行制御装置１００は、ＣＰＵ９１、フラッシュメモリ９２及びＲＡＭ９３を有しており、それらがバスライン９４を介して入出力ポート９５に接続されている。入出力ポート９５には、上述した、操舵駆動装置５、ステアリングホイール１３、ジャイロセンサ装置２４、運転支援スイッチ２５、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄ、現在位置検出装置２７、ＶＩＣＳ受信装置、及び、その他の入出力装置９９などが接続されている。
The
ＣＰＵ９１は、入出力ポート９５に接続されたステアリングホイール１３、ジャイロセンサ装置２４、運転支援スイッチ２５、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄ、現在位置検出装置２７、ＶＩＣＳ受信装置２８等から送信された各種の情報に基づいて、操舵駆動装置５等を制御する演算装置である。
The
フラッシュメモリ９２は、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムや固定値データ等を記憶するための書き換え可能な不揮発性のメモリである。このフラッシュメモリ９２には、プログラムメモリ９２ａ及び地図情報ＤＢ９２ｂが設けられている。
The flash memory 92 is a rewritable nonvolatile memory for storing a control program executed by the
プログラムメモリ９２ａは、ＣＰＵ９１にて実行される各種のプログラムが格納されたフラッシュメモリ９２上の領域である。後述する図３のフローチャートに示す運転支援処理や図４のフローチャートに示す推奨軌道生成処理等をＣＰＵ９１にて実行させるための各プログラムは、このプログラムメモリ９２ａに格納されている。
The
ＣＰＵ９１は、このプログラムメモリ９２ａに格納された各プログラムに従って各種処理を実行することで、搭乗者の行きたい方向を正確に汲み取りながら走行軌道を選択して、車両１に自動走行を行わせる。
The
地図情報ＤＢ９２ｂは、地図および道路に関する情報が格納されたデータベースである。この地図情報ＤＢ９２ｂでは、各種施設の場所や、各種道路の位置などが、緯度、経度からなる絶対座標値によって示されている。 The map information DB 92b is a database in which information about maps and roads is stored. In this map information DB 92b, the locations of various facilities, the positions of various roads, and the like are indicated by absolute coordinate values including latitude and longitude.
走行制御装置１００は、現在位置検出装置２７によって検出された車両１の現在位置と、地図情報ＤＢ９２ｂに格納された情報とから、車両１が進行している道路に接続された他の道路を判断する。走行制御装置１００は、地図情報ＤＢ９２ｂより判断した他の道路に、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄにて撮像された画像データの解析結果やＶＩＣＳ受信装置２８にて受信した道路交通情報を加味して、走行可能な道路を判断する。そして、その走行可能な道路に対して、推奨軌道を生成する。
The
地図情報ＤＢ９２ｂには、また、各道路に関する各種道路情報、例えば、その道路に対する進入禁止、車両通行止め等の各種規制情報や、その道路の幅、車線数、交差点間距離（道路の長さ）、及び、その道路における事故履歴、その他注意情報等が各道路に対して対応付けされている。 The map information DB 92b also includes various road information related to each road, for example, various restriction information such as entry prohibition to the road, vehicle closure, road width, number of lanes, distance between intersections (road length), And the accident history in the road, other attention information, etc. are matched with each road.
走行制御装置１００は、地図情報ＤＢ９２ｂにおいて各道路に対応付けられた規制情報に基づいて、その道路が走行可能な道路か否かを判断する。また、走行制御装置１００は、地図情報ＤＢ９２ｂにおいて各道路に対応付けられた道路の幅や車線数、事故履歴、その他注意情報等に基づいて、各道路または車線に対し危険ポテンシャルを算出する。そして、走行制御装置１００は、算出した危険ポテンシャルが最も低い地点を車両１が走行するように、各道路または車線に対し、推奨軌道を生成する。
The
なお、車両１にナビゲーション装置が別途設けられている場合、走行制御装置１００は、フラッシュメモリ９２に地図情報ＤＢ９２ｂを格納することに代えて、そのナビゲーション装置が有する地図情報ＤＢを用いて上記の処理を行うようにしてもよい。この場合、ナビゲーション装置が走行制御装置１００の入出力ポート９５に接続され、走行制御装置１００が入出力ポート９５を介してナビゲーション装置より地図情報ＤＢに格納された各種情報を取得するように構成すればよい。
When the navigation device is separately provided in the
ＲＡＭ９３は、書き換え可能な揮発性のメモリであり、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムの実行時に各種のデータを一時的に記憶するためのメモリである。ＲＡＭ９３には、推奨軌道メモリ９３ａと、走行軌道メモリ９３ｂとが設けられている。
The
推奨軌道メモリ９３ａは、走行制御装置１００が生成した推奨軌道情報（推奨軌道上に位置する各点の位置および各点において車両が向くべき方向を示す情報）を推奨軌道毎に格納するために、ＲＡＭ９３に設けた領域である。走行制御装置１００は、車両１が進行している道路（進行している車線）と、その道路に接続された他の道路と、車両１が進行している道路に複数の車線がある場合は、車両１の進行方向が同じ隣の車線と、対向車線とに対して、それらの道路または車線を走行すると仮定した場合に車両１が走行すべき推奨軌道を、各道路および車線に対して生成する。ここで各道路および車線に対して生成された１以上の推奨軌道情報が、推奨軌道毎に推奨軌道メモリ９３ａに格納される。
The recommended
走行軌道メモリ９３ｂは、これから車両１が走行すべき軌道を示した走行軌道情報（走行軌道上に位置する各点の位置および各点において車両が向くべき方向を示す情報）を格納するために、ＲＡＭ９３に設けた領域である。走行制御装置１００は、走行軌道メモリ９３ｂに格納された走行軌道情報を取得し、その軌道に沿って車両１が走行するように、車両１の走行を制御する。
The traveling track memory 93b stores traveling track information indicating the track on which the
また、走行制御装置１００は、新たな走行軌道を選択して設定すべき判定エリアに車両１が位置した場合に、搭乗者によるステアリングホイール１３の回転操作に基づいて、車両１を操舵し、その車両１の操舵に基づいて実際に発生した車両１のヨーレートを用いて所定時間後の車両位置を予測する。そして、推奨軌道メモリ９３ａに格納された１以上の推奨軌道の中から、その予測された車両位置に最も近い推奨軌道を走行軌道として選択し、その軌道情報を走行軌道情報として、走行軌道メモリ９３ｂに格納する。
In addition, when the
但し、車両１の車両速度が０である場合は、車両１のヨーレートも０であるため、所定時間後の車両位置を予測しても現在の車両位置が予測されるだけである。そこで、この場合、走行制御装置１００は、その時点におけるステアリングホイール１３の操舵角に応じて車両１を操舵して、所定の長さだけ、または、所定の速度で所定の時間だけ、車両１を進めたと仮定した場合の車両位置を予測する。そして、走行制御装置１００は、その予測された車両位置に最も近い推奨軌道を推奨軌道メモリ９３ａに格納された１以上の推奨軌道の中から走行軌道として選択し、その選択した推奨軌道情報を走行軌道情報として、走行軌道メモリ９３ｂに格納する。これにより、たとえ車両速度が０であったとしても、搭乗者の進行したい方向を汲み取って走行軌道を選択できる。
However, when the vehicle speed of the
次いで、図３〜図９を参照して、車両１に搭載された走行制御装置１００のＣＰＵ９１により実行される運転支援処理について説明する。図３は、その運転支援処理を示すフローチャートである。運転支援処理は、搭乗者の行きたい方向を正確に汲み取りながら走行軌道を選択して車両１を自動走行させる処理である。
Next, with reference to FIG. 3 to FIG. 9, a driving support process executed by the
運転支援処理は、運転支援スイッチ２５が搭乗者によって押下され、オン状態にされると、ＣＰＵ９１によって処理が開始される。運転支援処理では、まず、現在位置検出装置２７によって検出された車両１の現在位置を取得する（Ｓ１）。そして、推奨軌道生成処理を実行し（Ｓ２）、Ｓ１にて取得した車両１の現在位置からの走行軌道の候補として、推奨軌道を１以上生成する。
The driving support process is started by the
ここで、図４、図５のフローチャート及び模式図を参照して、ＣＰＵ９１により実行される推奨軌道生成処理（Ｓ２）の詳細について説明する。図４は、その推奨軌道生成処理を示すフローチャートである。また、図５は、推奨軌道生成処理が実行する処理の内容を模式的に示した模式図である。
Here, the details of the recommended trajectory generation process (S2) executed by the
なお、図５の模式図では、車両１が道路７を走行している場合について例示している。道路７は、車両１が走行している左側車線７１と、左側車線７１の右側に設置された右側車線７２と、対向車線７３とによって構成されている。
In addition, in the schematic diagram of FIG. 5, the case where the
この推奨軌道生成処理では、まず、車両１の進行方向で最も近い分岐点（交差点や駐車場等へ出入りする通路への接続点）を地図情報ＤＢ９２ｂより探索し、その分岐点に関するデータ（分岐点の位置情報）を地図情報ＤＢ９２ｂより取得する（Ｓ２１）。図５（ａ）に示す例では、車両１の進行方向で最も近い分岐点として分岐点７０に関するデータを地図情報ＤＢ９２ｂより取得する。
In this recommended trajectory generation process, first, the map information DB 92b is searched for the nearest branch point in the traveling direction of the vehicle 1 (a connection point to a passage entering or exiting an intersection or a parking lot), and data relating to the branch point (branch point) Is acquired from the map information DB 92b (S21). In the example shown in FIG. 5A, data relating to the
次いで、分岐点に接続している道路や駐車場への通路（以下「道路等」と称す）に関するデータ（道路や通路の位置情報）も、地図情報ＤＢ９２ｂより取得し（Ｓ２２）、現在進行中の道路に関するデータも含めてＲＡＭ９３に一時的に保存する。図５（ｂ）に示す例では、分岐点７０に接続されている道路７４及び７５に関するデータを、地図情報ＤＢ９２ｂより取得し、ＲＡＭ９３へ一時的に格納する。
Next, data (location information of roads and passages) relating to roads connected to branch points and paths to parking lots (hereinafter referred to as “roads etc.”) are also acquired from the map information DB 92b (S22) and are currently in progress The data on the road is temporarily stored in the
続いて、Ｓ２２の処理でデータを取得した道路等の各々に対して進入可能か否かを、地図情報ＤＢ９２ｂの道路情報に含まれる進入禁止や車両通行止め等の規制情報、事故履歴、その他注意情報と、ＶＩＣＳ受信装置２８にて受信した道路交通情報に含まれている交通規制情報と、を基に判断し、通れない道路については、その道路データをＲＡＭ９３から削除する（Ｓ２３）。図５（ｃ）に示す例では、道路７５が進入禁止であるため、道路７５に関するデータをＲＡＭ９３から削除している。
Subsequently, whether or not it is possible to enter each of the roads and the like for which data has been acquired in the process of S22, regulation information such as entry prohibition and vehicle closure included in the road information of the map information DB 92b, accident history, and other caution information Then, based on the traffic regulation information included in the road traffic information received by the
次いで、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄにて撮像した画像データを解析し、車両１の周辺情報を取得する（Ｓ２４）。そして、取得した周辺情報に基づいて、Ｓ２２の処理でデータを取得した道路のうち、ゲートが設置されている等して進入できない道路があれば、その道路データをＲＡＭ９３から削除し、また、新たな道路が設置されている等、Ｓ２２の処理でデータを取得した道路以外に通行可能な道路があれば、その道路に関するデータをＲＡＭ９３へ追加して格納する（Ｓ２５）。
Next, the image data captured by the first to
図５（ｃ）に示す例では、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄにて撮像した画像データの解析によって得られた周辺情報から、通行可能な道路７６があったので、その道路７６に関するデータをＲＡＭ９３へ追加して格納している。
In the example shown in FIG. 5C, there is a
その後、ＲＡＭ９３にデータが格納された各道路と、車両１の進行方向と同一方向の車線（現在走行している車線を含む。以下、同じ。）、及び、対向車線について、それぞれの道路および車線に対して危険ポテンシャルを生成する（Ｓ２６）。危険ポテンシャルの生成方法については、図６を参照して後述する。
Thereafter, the roads and lanes of the roads in which data is stored in the
そして、ＲＡＭ９３にデータが格納された各道路、車両１の進行方向と同一方向の車線、及び、対向車線の各々について、危険ポテンシャルの最も低い部分を車両１が走行するための軌道を求め、その軌道を各道路や車線の推奨軌道として、その推奨軌道情報を推奨軌道メモリ９３ａに格納する（Ｓ２７）。
Then, for each road in which data is stored in the
図５（ｄ）の例では、ＲＡＭ９３にデータが格納されている道路７４，７６と、現在車両１が走行している左側車線７１と、同じ進行方向の右側車線７２と、対向車線７３と、の各々に対して、まず、危険ポテンシャルを生成し、そして、生成した危険ポテンシャルが最も低い部分を車両１が走行するための軌道を求め、その軌道を推奨軌道７４ａ，７６ａ，７１ａ，７２ａ，７３ａとして、それらの軌道情報を推奨軌道メモリ９３ａに格納している。
In the example of FIG. 5D, the
ここで、図６を参照して、道路や車線における危険ポテンシャルの生成方法について説明する。図６（ａ）は、危険ポテンシャルの検出範囲を説明する図であり、図６（ｂ）は、危険ポテンシャルの生成方法を説明する図である。 Here, with reference to FIG. 6, a method for generating a dangerous potential on a road or lane will be described. FIG. 6A is a diagram for explaining the detection range of the dangerous potential, and FIG. 6B is a diagram for explaining a method for generating the dangerous potential.
まず、図６（ａ）を参照して、危険ポテンシャルの生成範囲について説明する。なお、以下の説明において使用する座標系は、いわゆる車両座標系であり、車両１の後輪軸（２ＲＬ，２ＲＲを結んだ直線）をｘ軸とし、車両１中央の前後軸上をｙ軸とし、ｘ軸およびｙ軸の交点を原点Ｏとしたものを用いる。また、この車両座標系において、ｘ軸は、車両１の進行方向右側を＋方向とし、ｙ軸は、車両１の進行方向を＋方向とする。
First, the generation range of the dangerous potential will be described with reference to FIG. The coordinate system used in the following description is a so-called vehicle coordinate system, where the rear wheel axis of the vehicle 1 (the straight line connecting 2RL and 2RR) is the x axis, and the front and rear axes in the center of the
ここで、危険ポテンシャルの生成対象となる道路または車線の境界線の座標は、車両１の進行方向右側の境界線が（ｘ１，ｙ１）〜（ｘ２，ｙ２）であるものとし、車両１の進行方向左側の境界線が（ｘ３，ｙ３）〜（ｘ４，ｙ４）であるものとする。
Here, the coordinates of the boundary line of the road or lane that is the target of the generation of the dangerous potential are (x 1 , y 1 ) to (x 2 , y 2 ) on the right side of the traveling direction of the
ここで、危険ポテンシャルの生成対象となる道路または車線の境界線の定義について説明する。境界線を堺にある走行可能領域と走行不可能領域を表現するために、図６（ａ）における車両１の進行方向右側の境界線（ｘ１，ｙ１）〜（ｘ２，ｙ２）は（ｘ１，ｙ１，ｘ２，ｙ２）と表現する。これは、（ｘ１，ｙ１）を原点とし、この点から（ｘ２，ｙ２）への方向をｘ軸とした座標系において、ｙ座標が正となる領域を走行可能領域、負となる領域を走行不可能領域として定義している。同様に図６（ａ）における車両１の進行方向左側の境界線（ｘ３，ｙ３）〜（ｘ４，ｙ４）は（ｘ３，ｙ３，ｘ４，ｙ４）と表現され、（ｘ３，ｙ３）を原点とし、この点から（ｘ４，ｙ４）への方向をｘ軸とした座標系において、ｙ座標が正となる領域を走行可能領域、負となる領域を走行不可能領域として定義している。従って、図６（ａ）で、車両１の進行方向右側の境界線が（ｘ１，ｙ１）〜（ｘ２，ｙ２）、進行方向左側の境界線が（ｘ３，ｙ３）〜（ｘ４，ｙ４）と判断することが可能である。
Here, the definition of the boundary line of the road or lane that is the target for generating the dangerous potential will be described. In order to express the travelable area and the untravelable area on the boundary line, the boundary lines (x 1 , y 1 ) to (x 2 , y 2 ) on the right side in the traveling direction of the
この道路または車線の境界の座標は、地図情報ＤＢ９２ｂに格納された道路情報、及び、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄの画像データを解析することにより取得した周辺情報に基づいて、設定される。
The coordinates of the road or lane boundary are set based on road information stored in the map information DB 92b and peripheral information obtained by analyzing image data of the first to
危険ポテンシャルの生成範囲は、図６（ａ）に示す通り、次のように設定される。即ち、自動走行時の車両１の車両速度をＶとした場合に所定時間ｔが経過する間に車両１が進む距離Ｌ（＝Ｖ×ｔ）を基準として、ｙ軸方向は、ｘ軸から進行方向（＋方向）に向かって距離Ｌまでの範囲を危険ポテンシャルの範囲とし、ｘ軸方向は、ｙ軸から車両１の左右両方向（±方向）に向かって距離Ｌまでの範囲を危険ポテンシャルの範囲とする。このように危険ポテンシャルの生成範囲を設定することで、車両１が所定時間ｔ（例えば、５秒）の間に進むであろう範囲について、危険ポテンシャルが生成される。
The generation range of the dangerous potential is set as follows as shown in FIG. That is, when the vehicle speed of the
危険ポテンシャルの生成では、図６（ａ）で示したように危険ポテンシャルの生成範囲を設定した後、次いで、その生成範囲と、危険ポテンシャルの生成対象となる道路または車線の境界線との交点の座標を算出する。 In the generation of the dangerous potential, after setting the generation range of the dangerous potential as shown in FIG. 6A, the generation range and the intersection of the road or lane boundary where the dangerous potential is generated are next. Calculate the coordinates.
ここでは、車両１から一定距離先のｙ座標が“Ｌ”における、危険ポテンシャルの生成範囲と車両１の進行方向右側の道路または車線の境界線との交点１の座標（ｘｃ１，ｙｃ１）、及び、危険ポテンシャルの生成範囲と車両１の進行方向左側の道路または車線の境界線との交点２の座標（ｘｃ２，ｙｃ２）を、次式（２）〜（７）によって算出する。
Here, the coordinates (x c1 , y c1 ) of the
ｙｃ１＝Ｌ ・・・（２）
Ｂｃ１＝（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１） ・・・（３）
ｘｃ１＝（Ｌｃ１＋Ｂｃ１×ｘ２−ｙ２）／Ｂｃ１ ・・・（４）
ｙｃ２＝Ｌ ・・・（５）
Ｂｃ２＝（ｙ４−ｙ３）／（ｘ４−ｘ３） ・・・（６）
ｘｃ２＝（Ｌｃ２＋Ｂｃ２×ｘ４−ｙ４）／Ｂｃ２ ・・・（７）
但し、ここで算出した交点１の座標は、次式（８）、（９）をいずれも満足する必要があり、また、交点２の座標は、次式（１０）、（１１）をいずれも満足する必要がある。
y c1 = L (2)
B c1 = (y 2 −y 1 ) / (x 2 −x 1 ) (3)
x c1 = (L c1 + B c1 × x 2 -y 2) / B c1 ··· (4)
y c2 = L (5)
B c2 = (y 4 −y 3 ) / (x 4 −x 3 ) (6)
x c2 = (L c2 + B c2 × x 4 −y 4 ) / B c2 (7)
However, the coordinates of the
−Ｌ ≦ ｘｃ１ ≦ Ｌ ・・・（８）
（ｙ１−Ｌ）（ｙ２−Ｌ） ≦ ０ ・・・（９）
−Ｌ ≦ ｘｃ２ ≦ Ｌ ・・・（１０）
（ｙ３−Ｌ）（ｙ４−Ｌ） ≦ ０ ・・・（１１）
この条件をいずれも満足しない場合は、交点１と交点２とのいずれもが危険ポテンシャルの生成範囲から外れた位置にあることになる。よって、この場合、危険ポテンシャルの生成範囲を広げるか、若しくは、危険ポテンシャルを生成せずに他の方法で推奨軌道を生成する。
-L ≦ xc1 ≦ L (8)
(Y 1 -L) (y 2 -L) ≦ 0 (9)
-L ≦ xc2 ≦ L (10)
(Y 3 -L) (y 4 -L) ≦ 0 (11)
If none of these conditions is satisfied, both the
推奨軌道を生成する他の方法としては、推奨軌道の生成対象となる道路または車線へスムーズに進入または進行できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道とする方法がある。この場合、クロソイド曲線を考慮して、スムーズに進行または進入できる軌道を算出してもよいし、曲率半径が大きくなるようにスムーズに進行または進入できる軌道を算出しても良い。 As another method for generating a recommended trajectory, there is a method of calculating a trajectory that can smoothly enter or proceed on a road or lane for which a recommended trajectory is to be generated, and using the trajectory as a recommended trajectory. In this case, in consideration of the clothoid curve, a trajectory that can proceed or enter smoothly can be calculated, or a trajectory that can proceed or enter smoothly so that the radius of curvature can be increased.
また、推奨軌道を生成する他の方法としては、その生成対象となる道路または車線へ最短距離で進行または進入できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道としてもよい。更に、地図情報ＤＢ９２ｂの道路情報に、推奨軌道を含めておき、その道路情報に基づいて、推奨軌道を生成してもよい。 As another method for generating the recommended track, a track that can travel or enter the road or lane to be generated at the shortest distance may be calculated, and the track may be used as the recommended track. Further, the recommended trajectory may be included in the road information of the map information DB 92b, and the recommended trajectory may be generated based on the road information.
さて、交点１，２の座標を、式（２）〜（７）を用いて算出し、算出した交点１，２の座標が式（８）〜（１１）を満足していた場合、交点１と交点２を結んだ直線上、即ち、ｙ軸の座標が“Ｌ”の直線上の各点に対して、危険ポテンシャルを生成する。その危険ポテンシャルの生成は、図６（ｂ）に示す方法によって行う。
When the coordinates of the intersection points 1 and 2 are calculated using the equations (2) to (7), and the calculated coordinates of the intersection points 1 and 2 satisfy the equations (8) to (11), the intersection point 1 A danger potential is generated for each point on a straight line connecting the
まず、交点１（車両１の進行方向右側）を基準とし、その交点１より道路または車線の外側の部分が最も高い危険ポテンシャルを示すものとして、交点１より左側の危険ポテンシャルＰ１を次式（１２）によって算出する。
First, with reference to the intersection 1 (right side in the traveling direction of the vehicle 1), assuming that the portion outside the road or lane from the
Ｐ１ ＝ Ｋ×ｅ＾（−ｌ／ｗ） ・・・（１２）
ここで、Ｋは、ポテンシャル係数であり、ｌは、車両１の全幅の１／２の長さであり、ｗは、交点１からの距離である。
P 1 = K × e ^ (− l / w) (12)
Here, K is a potential coefficient, l is a length of ½ of the entire width of the
式（１２）により算出した、交点１を基準とした危険ポテンシャルＰ１は、図６（ｂ）の一番上のグラフのようになる。 The dangerous potential P 1 calculated with the equation (12) with reference to the intersection point 1 is as shown in the uppermost graph of FIG. 6B.
次いで、交点２（車両１の進行方向左側）を基準とし、その交点２より道路または車線の外側の部分が最も高い危険ポテンシャルを示すものとして、交点２より右側の危険ポテンシャルＰ２を算出する。ここで、Ｐ２も上記式（１２）の右辺と同じ式によって算出する。これにより算出した、交点２を基準とした危険ポテンシャルＰ２は、図６（ｂ）の真ん中のグラフのようになる。
Next, on the basis of the intersection 2 (left side in the traveling direction of the vehicle 1), the danger potential P2 on the right side of the intersection 2 is calculated assuming that the portion outside the road or lane from the
そして、これら交点１を基準とした危険ポテンシャルＰ１と交点２を基準とした危険ポテンシャルＰ２とを合成して、車両１から一定距離先のｙ座標が“Ｌ”における危険ポテンシャルＰを求める。即ち、危険ポテンシャルＰを次式（１３）により算出する。
Then, by synthesizing the risk potential P 2 relative to the risk potential P 1 and the
Ｐ ＝ Ｐ１＋Ｐ２ ・・・（１３）
式（１３）により算出した危険ポテンシャルＰは、図６（ｂ）の一番下のグラフのようになる。
P = P 1 + P 2 (13)
The dangerous potential P calculated by the equation (13) is as shown in the bottom graph of FIG.
なお、交点１と交点２とのいずれかが危険ポテンシャルの生成範囲にある場合は、危険ポテンシャルの生成範囲内にある交点のみ使用して、ｙ軸の座標が“Ｌ”である直線上の各点に対して、危険ポテンシャルを生成する。例えば、交点１のみが危険ポテンシャルの生成範囲にある場合は、図６（ｂ）の一番上のグラフに示す危険ポテンシャルＰ１を算出して、これを危険ポテンシャルＰとする。また、交点２のみが危険ポテンシャルの生成範囲にある場合は、図６（ｂ）の真ん中のグラフに示す危険ポテンシャルＰ２を算出して、これを危険ポテンシャルＰとする。
If either of the intersection points 1 and 2 is in the danger potential generation range, only the intersection points within the danger potential generation range are used, and each of the lines on the straight line whose y-axis coordinate is “L”. Generate a danger potential for a point. For example, if only the
このように、危険ポテンシャルの生成では、まず、常に一定距離先（ｙ座標が“Ｌ”の地点）の危険ポテンシャルＰを、上記のようにして算出する。また、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄにて撮像した画像データの解析結果から、道路上の障害物、道路または歩道にいる歩行者、自転車、他の車両（対向車や前後左右にいる車両）の存在を把握していたり、道路の状態、例えば、雨や雪により路面が滑りやすい状態にあることを把握していた場合は、障害物等の位置や、路面の状態等に基づいて、算出した危険ポテンシャルＰを補正する。
As described above, in the generation of the dangerous potential, first, the dangerous potential P always at a certain distance (a point where the y coordinate is “L”) is always calculated as described above. Moreover, from the analysis result of the image data imaged by the first to
このようにして生成した危険ポテンシャルでは、最もポテンシャルの低い場所が危険リスクの最も低い場所であると認識できる。例えば、図７（ａ）では、車両１が直線上の道路を走行する場合の危険ポテンシャルについて示しているが、この場合、道路の真ん中が最も危険ポテンシャルが低く、危険リスクが最も低いと認識できる。また、図７（ｂ）では、車両１が右側に直角に曲がった道路を走行する場合の危険ポテンシャルについて示しているが、この場合、道路の境界ａ−ｂより離れるほど危険ポテンシャルが低くなり、危険リスクが低くなると認識できる。
In the danger potential generated in this way, it can be recognized that the place with the lowest potential is the place with the lowest danger risk. For example, FIG. 7A shows the danger potential when the
本実施形態では、この危険ポテンシャルの最も低い地点を車両１が自動走行するように、推奨軌道を生成する。上述した通り、車両１の走行軌道は、このようにして生成された１以上の推奨軌道の中から選択される。よって、車両１は、最も安全な地点を自動走行するように、車両１の走行が制御されるので、搭乗者は安心して車両１に自動走行を行わせることができる。
In the present embodiment, a recommended trajectory is generated so that the
図３に戻り、運転支援処理の説明を続ける。運転支援処理では、推奨軌道生成処理（Ｓ２）の後、次いで、車両１が新たな走行軌道を選択して設定すべき判定エリアを走行しているか否かを判断する（Ｓ３）。この判定エリアとしては、例えば、交差点や駐車場等へ出入りするための通路への接続点といった道路の分岐点の手前の領域や、進路変更が可能な領域などが挙げられる。この判定エリアか否かの判断は、Ｓ１の処理にて取得された車両１の現在位置と、地図情報ＤＢ９２ｂに格納された地図や道路に関する情報とを比較することにより行われる。
Returning to FIG. 3, the description of the driving support process will be continued. In the driving support process, after the recommended track generation process (S2), it is then determined whether or not the
即ち、Ｓ３の処理では、車両１の現在位置から、車両１の前方の所定の距離（例えば、３０ｍ）範囲内に、交差点や、駐車場等へ出入りする通路への接続点が存在するか否かを、地図情報ＤＢに格納された情報から判断する。そして、車両１の前方の所定の距離範囲内に、交差点や駐車場等へ出入りする通路への接続点が存在する場合に、車両１が判定エリアを走行していると判断する。
That is, in the process of S3, whether or not there is a connection point to an intersection or a passage to / from a parking lot within a predetermined distance (for example, 30 m) in front of the
また、Ｓ３の処理では、車両１の走行している道路が同一進行方向に複数車線あり、車両１の現在位置から前方へ所定距離（例えば、３０ｍ）範囲内に交差点がないか否かを、車両１の現在位置と地図情報ＤＢに格納された情報から判断する。そして、車両１の走行している道路が同一進行方向に複数車線あり、車両１の現在位置から前方へ所定距離（例えば、１００ｍ）範囲内に交差点がない場合に、車両１が判定エリアを走行していると判断する。
In the process of S3, whether the road on which the
Ｓ３の処理において、車両１が判定エリアを走行していると判断した場合は（Ｓ３：Ｙｅｓ）、ステアリングホイール１３から送信された回転角速度を積分することによって算出されたステアリングホイール１３の操舵角を取得し（Ｓ４）、ステアリングホイール１３の操舵角に応じた操舵角を前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与するように、操舵駆動装置５へ制御信号を送信する（Ｓ５）。
In the process of S3, when it is determined that the
そして、車両１の車両速度が０よりも大きいか否かを判定し（Ｓ６）、車両速度が０より大きい場合は（Ｓ６：Ｙｅｓ）、第１車両位置予測処理を実行する（Ｓ７）。この第１車両位置予測処理では、Ｓ５の処理によって前輪２ＦＬ，２ＦＲに操舵角が付与されたことに基づき発生した実際のヨーレートをジャイロセンサ装置２４より取得し、その取得したヨーレートと車両１の車両速度とから、所定時間後の車両１の車両位置を予測する。
Then, it is determined whether or not the vehicle speed of the
ここで、図８を参照して、第１車両位置予測処理において所定時間ｔ１経過後の車両１の車両位置を予測する方法について説明する。図８は、ヨーレートと車両速度とから、微小時間Δｔ経過後の車両１の車両位置を算出する方法を説明するための図である。
Here, a method for predicting the vehicle position of the
ある時間における車両１の車両位置を（ｘｖｎ−１，ｙｖｎ−１）とし、そのときの車両方向（車両１の前方方向）をθｖｎ−１とし、そのときの車両１のヨーレートをω、車両速度をｖとした場合に、微小時間Δｔ経過後の車両１の車両位置（ｘｖｎ，ｙｖｎ）及び車両方向θｖｎは、次式（１４）〜（１６）によって算出できる。なお、ここで用いられるｘｙ座標系は、任意の方向に定義されたものであってよい。
The vehicle position of the
ｘｖｎ＝ｘｖｎ−１＋ｖ・Δｔｃｏｓ（θｖｎ−１＋ω・Δｔ／２）・・・（１４）
ｙｖｎ＝ｙｖｎ−１＋ｖ・Δｔｓｉｎ（θｖｎ−１＋ω・Δｔ／２）・・・（１５）
θｖｎ＝θｖｎ−１＋ω・Δｔ ・・・（１６）
第１車両位置予測処理では、この式（１４）〜（１６）の計算を、車両１の現在位置からｔ１／Δｔ回だけ繰り返して積分していくことにより、所定時間ｔ１経過後の車両１の車両位置を予測する。
x vn = x vn−1 + v · Δt cos (θ vn−1 + ω · Δt / 2) (14)
y vn = y vn−1 + v · Δtsin (θ vn−1 + ω · Δt / 2) (15)
θ vn = θ vn−1 + ω · Δt (16)
In the first vehicle position prediction process, the calculation of the equations (14) to (16) is repeatedly integrated from the current position of the
図３に戻って、運転支援処理の説明を続ける。Ｓ６の処理によって、車両１の車両速度が０であると判定された場合（Ｓ６：Ｎｏ）、第２車両位置予測処理を実行する。車両１の車両速度が０である場合は、車両１のヨーレートも０であるため、所定時間後の車両位置を予測しても現在の車両位置が予測されるだけである。そこで、第２車両位置予測処理では、この場合、その時点のステアリングホイール１３の操舵角に応じて車両１を操舵して所定の長さだけ車両１を進めた、または、所定の速度で所定の時間だけ車両１を進めたと仮定した場合の車両位置を予測する。
Returning to FIG. 3, the description of the driving support process will be continued. When it is determined by the process of S6 that the vehicle speed of the
ここで、図９を参照して、第２車両位置予測処理において車両位置を予測する方法の一例について説明する。図９は、その第２車両位置予測処理において車両位置を予測する方法を説明するための図である。 Here, an example of a method for predicting the vehicle position in the second vehicle position prediction process will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining a method of predicting the vehicle position in the second vehicle position prediction process.
ステアリングホイール１３の操舵角は、予め、ステアリングホイール１３から送信される回転角速度を積分することにより、算出されているので、まず、そのステアリングホイール１３の操舵角から、前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与すべき操舵角δｔを一意的に定める。そして、その操舵角δｔから、操舵角δｔを前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与した場合の旋回半径Ｒを次式（１７）によって算出する。
Since the steering angle of the
Ｒ ＝ Ｌ／ｔａｎ（δｔ） ・・・（１７）
ここで、Ｌは、前輪２ＦＬ，２ＦＲを結ぶ前輪軸と、後輪２ＲＬ，２ＲＲを結ぶ後輪軸との距離であるホイールベースである。
R = L / tan (δt) (17)
Here, L is a wheel base that is a distance between a front wheel shaft connecting the front wheels 2FL and 2FR and a rear wheel shaft connecting the rear wheels 2RL and 2RR.
そして、旋回半径Ｒにて車両１を旋回させながら車両１を所定の長さＤだけ進めたと仮定した場合に、車両１の車両方向の変化量θを次式（１８）によって算出する。
When it is assumed that the
θ ＝ Ｄ／Ｒ ・・・（１８）
この車両方向の変化量θと、旋回半径Ｒとを用いることにより、車両１の現在位置（ｘ０，ｙ０）及びそのときの車両方向θ０から、ステアリングホイール１３の操舵角に応じて車両１を操舵して所定の長さＤだけ車両１を進めたと仮定した場合の、車両１の車両位置（ｘｖｎ，ｙｖｎ）及び車両方向θｖｎを次式（１９）〜（２１）によって算出する。
θ = D / R (18)
By using the amount of change θ in the vehicle direction and the turning radius R, the
ｘｖｎ＝ｘ０−Ｒ＋Ｒｃｏｓθ ・・・（１９）
ｙｖｎ＝ｙ０＋Ｒｓｉｎθ ・・・（２０）
θｖｎ＝θ０＋θ ・・・（２１）
このようにして、第２車両位置予測処理では、車両１の現在位置から、ステアリングホイール１３の操舵角に応じて車両１を操舵して所定の長さＤだけ車両１を進めたと仮定した場合の車両１の車両位置を算出する。
x vn = x 0 −R + R cos θ (19)
y vn = y 0 + R sin θ (20)
θ vn = θ 0 + θ (21)
Thus, in the second vehicle position prediction process, it is assumed that the
図３に戻り、運転支援処理の説明を続ける。Ｓ７の第１車両位置予測処理によって、ステアリングホイール１３の操舵角に応じて車両１を操舵することによって発生したヨーレートに基づいて所定時間後の車両１の車両位置が予測され、又は、Ｓ８の第２車両位置予測処理によって、ステアリングホイール１３の操舵角に応じて車両１を操舵して、所定の長さだけ、若しくは、所定の速度で所定の時間だけ、車両１を進めたと仮定した場合の車両１の車両位置が予測されると、Ｓ９の処理へ移行する。
Returning to FIG. 3, the description of the driving support process will be continued. The vehicle position of the
Ｓ９の処理では、推奨軌道メモリ９３ａに記憶された全ての推奨軌道における全経路点（推奨軌道上に所定間隔（例えば、０．１ｍ）毎に設けられた点）の中から、Ｓ７の第１車両位置予測処理またはＳ８の第２車両位置予測処理によって予測された車両位置（車両予測位置）に最も近い経路点を検索する（Ｓ９）。そして、車両予測位置に最も近い経路点を有する推奨軌道を走行軌道として選択する（Ｓ１０）。これにより、車両予測位置に最も距離の近い推奨軌道が走行軌道として選択される。
In the process of S9, the first path of S7 is selected from all the path points in all the recommended paths stored in the recommended
なお、Ｓ１０の処理において、最も近い経路点を有する推奨軌道が複数ある場合は、それぞれの推奨軌道について、最も近いとされた経路点において定義された車両方向と、Ｓ７又はＳ８の処理において車両位置と共に予測された車両方向とを比較し、その経路点において、Ｓ７又はＳ８の処理にて予測された車両方向に最も近い車両方向が定義された推奨軌道を、走行軌道として選択する。 In the process of S10, when there are a plurality of recommended trajectories having the closest route point, the vehicle direction defined in the closest route point for each recommended trajectory and the vehicle position in the process of S7 or S8. And the predicted vehicle direction is compared, and the recommended track in which the vehicle direction closest to the vehicle direction predicted in the process of S7 or S8 is defined at the route point is selected as the traveling track.
また、Ｓ１０の処理において、車両予測位置と、その車両予測位置に最も近いとされた推奨軌道との距離が、所定距離以上である場合には、その推奨軌道を走行軌道として選択せずに、そのままＳ１２の処理へ移行する。車両予測位置と、その車両予測位置に最も近いとされた推奨軌道との距離が、所定距離以上である場合は、搭乗者の進行したい方向に、推奨軌道がないか、若しくは、ステアリングホイール１３の操作を搭乗者が誤った可能性が考えられる。そこで、この場合は、その推奨軌道を走行軌道として選択せずに、そのままＳ１２の処理へ移行することによって、搭乗者が想定していない思わぬ方向に車両１が走行し始めることを防止でき、車両１の走行の安全性を高めることができる。
Further, in the process of S10, when the distance between the predicted vehicle position and the recommended track closest to the predicted vehicle position is equal to or greater than a predetermined distance, the recommended track is not selected as the traveling track, The process directly proceeds to S12. When the distance between the predicted vehicle position and the recommended track closest to the predicted vehicle position is equal to or greater than a predetermined distance, there is no recommended track in the direction that the passenger wants to travel, or the
Ｓ１０の処理の後、そのＳ１０の処理により選択された推奨軌道情報を推奨軌道メモリ９３ａより読み出して、走行軌道情報として走行軌道メモリ９３ｂに格納し（Ｓ１１）、Ｓ１２の処理へ移行する。
After the process of S10, the recommended trajectory information selected by the process of S10 is read from the recommended
また、Ｓ３の処理において、車両１が判定エリア外を走行していると判断した場合は（Ｓ３：Ｎｏ）、Ｓ４〜Ｓ１１の処理をスキップして、Ｓ１２の処理へ移行する。これにより、車両１が判定エリア外を走行している場合は、ステアリングホイール１３が操作されても、走行軌道が決定されない。よって、不用意に走行軌道が変更されることを防止できるので、車両１を安全に自動走行させることができる。
Further, in the process of S3, when it is determined that the
Ｓ１２の処理では、走行制御処理を実行する（Ｓ１２）。この走行制御処理は、走行軌道メモリ９３ｂに格納された走行軌道情報に基づいて、車両１がその走行軌道に沿って走行するように、車両１の走行を制御する処理である。
In the process of S12, a travel control process is executed (S12). The travel control process is a process for controlling the travel of the
この制御方法は公知のものが多くあるので、詳細については説明を省略するが、例えば、車両１を現在の車両速度Ｖで走行軌道を走行させた場合に、ｔ秒後（例えば、１秒後。車両１の車両速度に応じて変更してもよい。）における車両１の位置Ｐｔを求める。そして、位置Ｐｔへ移動するために必要なヨーレートωｔを求め、そのヨーレートωｔと車両１の車両速度Ｖとから、次式（２２）によって前輪２ＦＬ，２ＦＲの操舵角δｔを決定する。
Since there are many known control methods, a detailed description thereof will be omitted. For example, when the
δｔ ＝ （１＋Ａ×Ｖ２）×（Ｌ／Ｖ）×ωｔ ・・・（２２）
ここで、Ａは、車両１の操縦安定性の指標であって個々の車両１によって予め決まるスタビリティファクタであり、Ｌは、上述したホイールベースである。
δt = (1 + A × V 2 ) × (L / V) × ωt (22)
Here, A is an indicator of the steering stability of the
そして、前輪２ＦＬ，２ＦＲの操舵角が式（１）に基づいて決定された操舵角δｔとなるように、操舵駆動装置５へ制御信号を送信する。操舵駆動装置５は、制御信号に基づいて、前輪２ＦＬ，２ＦＲの操舵角がδｔとなるように、電動モータ５ａを駆動する。これにより、車両１を走行軌道に沿って自動走行させることができる。
Then, a control signal is transmitted to the
なお、車両速度についても走行制御装置１００にて自動で制御する場合は、前輪２ＦＬ，２ＦＲの操舵角が式（１）に基づいて決定された操舵角δｔとなるように、操舵駆動装置５へ制御信号を送信するのとあわせて、車両速度がＶとなるように車輪駆動装置３へ制御信号を送信すればよい。これにより、車輪駆動装置３は、制御信号に基づいて、車輪速度がＶとなるように電動モータ３によって前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与する。
In the case where the vehicle speed is also automatically controlled by the
Ｓ１２の処理の後、運転支援スイッチ２５が再び押下され、オフ状態となったか否かを判断する（Ｓ１３）。その結果、運転支援スイッチ２６がオン状態のままであれば（Ｓ１３：Ｎｏ）、Ｓ１の処理へ戻り、再びＳ１〜Ｓ１３の処理を実行する。これにより、運転支援スイッチ２６がオン状態である間は、車両１の自動走行が継続して行われ、また、搭乗者の搭乗者の意思に沿って走行経路が決定される。
After the process of S12, it is determined whether or not the driving
なお、Ｓ１〜Ｓ１３の処理は、例えば、５０ミリ秒単位で実行される。これにより、車両１が走行軌道から外れても、５０ミリ秒毎に、走行軌道に沿って車両１が走行されるように走行制御処理にて制御されるので、自動走行を走行軌道に沿って精度よく実行することができる。また、ステアリングホイール１３が操作された場合、その操作に極めて速く反応して処理することができ、搭乗者の意思を反映した走行経路の決定を遅滞なく行うことができる。
Note that the processing of S1 to S13 is executed in units of 50 milliseconds, for example. As a result, even if the
一方、Ｓ１３の処理の結果、運転支援スイッチ２６が押下されてオフ状態となったと判断された場合は（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、運転支援処理を終了する。 On the other hand, as a result of the process of S13, if it is determined that the driving support switch 26 has been pressed and turned off (S13: Yes), the driving support process is terminated.
以上説明したように、第１実施形態によれば、車両の搭乗者による回転操作によって車両の操舵方向が指示されるステアリングホイール１３が設けられており、新たな走行軌道を選択して設定すべき判定エリアに車両１が位置した場合は、搭乗者によるステアリングホイール１３の回転操作に基づいて、車両１が操舵され、その車両１の操舵に基づいて実際に車両１に発生したヨーレートを用いて所定時間後の車両位置を予測する。これにより、車両１が走行している路面の傾きに左右されることなく、搭乗者の進行したい方向を正確に把握できる。そして、その予測された車両位置に基づいて走行軌道が選択されるので、搭乗者の進行したい方向を正確に汲み取りながら走行軌道を選択して自動走行を行うことができる。
As described above, according to the first embodiment, the
また、車両１の車両速度が０である場合は、車両１のヨーレートも０であるため、所定時間後の車両位置を予測しても現在の車両位置が予測されるだけである。そこで、この場合、走行制御装置１００は、その時点におけるステアリングホイール１３の操舵角に応じて車両１を操舵して所定の長さだけ車両１を進めたと仮定した場合、または、車両１を操舵して所定の速度で所定の時間だけ車両１を進めたと仮定した場合の車両位置を予測する。そして、走行制御装置１００は、その予測された車両位置に最も近い推奨軌道を推奨軌道メモリ９３ａに格納された１以上の推奨軌道の中から走行軌道として選択し、その選択した推奨軌道情報を走行軌道情報として、走行軌道メモリ９３ｂに格納する。これにより、たとえ車両速度が０であったとしても、搭乗者の進行したい方向を汲み取って走行軌道を選択できる。
Further, when the vehicle speed of the
また、推奨軌道メモリ９３ａに格納された１以上の推奨軌道の中から、予測された車両位置（車両予測位置）に基づいて走行軌道を選択する場合、車両予測位置に最も距離の近い推奨軌道を走行軌道として選択するので、搭乗者の進行したい方向にある走行予定軌道を確実に選択できる。
In addition, when a traveling track is selected from one or more recommended tracks stored in the recommended
また、車両予測位置に最も距離の近い推奨軌道が複数ある場合は、それぞれの推奨軌道について、最も近いとされた経路点において定義された車両方向と、Ｓ７又はＳ８の処理において車両位置と共に予測された車両方向とを比較し、その経路点において、Ｓ７又はＳ８の処理にて予測された車両方向に最も近い車両方向が定義された推奨軌道を、走行軌道として選択する。このように、車両予測位置だけでなく、予測された車両方向をも考慮して走行軌道が選択されるので、搭乗者が進行したい方向にある走行軌道の選択の確実性を高めることができる。 In addition, when there are a plurality of recommended trajectories that are closest to the predicted vehicle position, each recommended trajectory is predicted together with the vehicle direction defined at the closest route point and the vehicle position in S7 or S8. And the recommended track in which the vehicle direction closest to the vehicle direction predicted in the process of S7 or S8 is defined at the route point is selected as the traveling track. As described above, since the traveling track is selected in consideration of not only the predicted vehicle position but also the predicted vehicle direction, the certainty of selecting the traveling track in the direction in which the passenger wants to travel can be improved.
また、Ｓ３の処理では、車両１の現在位置から、車両１の前方の所定の距離（例えば、３０ｍ）範囲内に、交差点や、駐車場等へ出入りする通路への接続点が存在するか否かを、地図情報ＤＢに格納された情報から判断し、車両１の前方の所定の距離範囲内に、交差点や駐車場等へ出入りする通路への接続点が存在する場合に、車両１が判定エリアを走行していると判断している。よって、現在走行中の道路から駐車場等への通路や他の道路が分岐している場合に、その分岐の手前の領域で、搭乗者の進行したい方向を正確に汲み取って、搭乗者が進行したい道路や通路に設定された推奨軌道を走行軌道として選択できる。よって、搭乗者が進行したい道路や通路へ車両を確実に進行させることができる。
In the process of S3, whether or not there is a connection point to an intersection or a passage to / from a parking lot within a predetermined distance (for example, 30 m) in front of the
次いで、図１０，１１を参照して、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、車両１が判定エリアを走行中にステアリングホイール１３が搭乗者によって回転操作された場合は、その操舵角に応じて車両１を操舵し、その操舵に応じて発生する車両１の実際のヨーレートから所定時間後の車両位置を予測して、複数の推奨軌道の中から予測した車両位置に最も近い推奨軌道を走行軌道として選択する場合について説明した。これに対し、第２実施形態では、ステアリングホイール１３の回転角速度からステアリングホイール１３の操舵角を算出し、そのステアリングホイール１３の操舵角から前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与される操舵角を算出して、その前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与される操舵角と車両速度とに基づいて車両１のヨーレートを推定し、その推定したヨーレートから所定時間後の車両位置を予測して、複数の推奨軌道の中から予測した車両位置に最も近い推奨軌道を走行軌道として選択する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, when the
なお、第２実施形態において、車両１及び走行制御装置１００の構成は、運転支援処理の一部処理が異なる他は、第１実施形態と同じものである。よって、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して、その図示と説明を省略する。
In the second embodiment, the configurations of the
図１０は、第２実施形態における車両１に搭載された走行制御装置１００のＣＰＵ９１によって実行される運転支援処理である。第２実施形態における運転支援処理では、Ｓ３の処理によって、車両１が判定エリアを走行していると判断されると（Ｓ３：Ｙｅｓ）、第１実施形態において実行されたＳ４，Ｓ５の処理は省略され、そのままＳ６の処理へ移行する。そして、車両速度が０より大きいか否かを判定し（Ｓ６）、車両速度が０の場合（Ｓ６：Ｎｏ）、第１実施形態と同様に、第２車両位置予測処理（Ｓ８）を実行する一方、車両速度が０より大きい場合は（Ｓ６：Ｙｅｓ）、第１実施形態の第１車両位置予測処理に代えて、第３車両位置予測処理を実行する（Ｓ１０７）。
FIG. 10 is a driving support process executed by the
この第３車両位置予測処理は、ステアリングホイール１３の回転角速度Δδを取得してステアリングホイール１３の操舵角を算出し、そのステアリングホイール１３の操舵角から前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与される操舵角を算出して、その前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与される操舵角と車両速度とに基づいて車両１のヨーレートを推定し、その推定したヨーレートから所定時間後の車両位置を予測する処理である。
In the third vehicle position prediction process, the rotational angular velocity Δδ of the
ここで、第３車両位置予測処理において所定時間後の車両位置を予測する方法について、具体的に説明する。第３車両位置予測処理では、まず、ステアリングホイール１３の回転角速度Δδを取得し、その取得した回転角速度Δδと、そのときのステアリングホイール１３の操舵角δｎ−１とから、微小時間Δｔ後のステアリングホイール１３の操舵角δｎを次式（２３）より算出する。
Here, a method for predicting a vehicle position after a predetermined time in the third vehicle position prediction process will be specifically described. In the third vehicle position prediction process, first, the rotational angular velocity Δδ of the
δｎ ＝ δｎ−１＋Δδ・Δｔ・Ｋｓ ・・・（２３）
ここで、Ｋｓは、ステアリングホイール１３の回転角速度の影響を調整するためのゲインである。
δ n = δ n-1 + Δδ · Δt · Ks (23)
Here, Ks is a gain for adjusting the influence of the rotational angular velocity of the
そして、ステアリングホイール１３から回転角速度Δδを取得してから、微小時間Δｔ経過後に、再度ステアリングホイール１３から回転角速度Δδを新たに取得し、式（２３）にて算出した操舵角δｎを新たにδｎ−１として、次の微小時間Δｔ後のステアリングホイール１３の操舵角δｎを式（２３）によって算出する。
Then, after obtaining the rotational angular velocity Δδ from the
そして、ステアリングホイール１３からの回転角速度Δδの取得と、式（２３）による計算をｔ２／Δｔ回だけ繰り返して積分していくことにより、所定時間ｔ２経過後のステアリングホイール１３の操舵角δｎが算出できる。
The steering angle δ of the
第３車両位置予測処理では、所定時間ｔ２経過後のステアリングホイール１３の操舵角δｎを算出すると、その操舵角δｎに対して前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与される操舵角δｔを次式（２４）より算出する。
In the third vehicle position prediction process, when the steering angle δ n of the
δｔ ＝ Ａ・δｎ ・・・（２４）
ここで、Ａは、ステアリングホイール１３の操舵角δｎから前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与される操舵角δｔへの変換係数である。
δt = A · δ n (24)
Here, A represents a conversion coefficient from the steering angle [delta] n of the
そして、式（２４）で算出した、前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与される操舵角δｔに基づいて、図９に示す関係から、車両１の旋回半径Ｒを次式（２５）によって求めることができ、そして、その旋回半径Ｒから車両１のヨーレートを次式（２６）によって推定できる。
Then, based on the steering angle δt given to the front wheels 2FL and 2FR calculated by the equation (24), the turning radius R of the
Ｒ ＝ Ｌ／ｔａｎ（δｔ−δｒ） ・・・（２５）
ω ＝ ｖ／Ｒ ・・・（２６）
ここで、Ｌは、上述したホイールベースであり（図９参照）、ｖは、車両１の車両速度である。また、δｒは、路面の傾きに応じて車両１を直進させるために必要な前輪２ＦＬ，２ＦＲの操舵角である。なお、路面の傾きは、ジャイロセンサ装置２４より取得した車両１の回転角（ロール角、ピッチ角、ヨー角）に基づいて算出する。
R = L / tan (δt−δr) (25)
ω = v / R (26)
Here, L is the wheel base described above (see FIG. 9), and v is the vehicle speed of the
そして、式（２６）にて推定したヨーレートに基づき、上述した式（１４）〜（１６）の計算を、車両１の現在位置からｔ１／Δｔ回だけ繰り返して積分していくことにより、所定時間ｔ１経過後の車両１の車両位置を予測する。
Then, based on the yaw rate estimated by the equation (26), the calculation of the equations (14) to (16) described above is repeated by t 1 / Δt times from the current position of the
Ｓ１０７の第３車両位置予測処理によって、上記の方法で所定時間後の車両１の車両位置が予測されると、その後は、Ｓ９〜Ｓ１１の処理によって、第１実施形態と同様に、Ｓ１０７の処理によって予測された車両予測位置に最も距離の近い推奨軌道が走行軌道として選択され、その選択した推奨軌道情報が、走行軌道情報として走行軌道メモリ９３ｂに格納される。そして、Ｓ１２の処理により、走行軌道メモリ９３ｂに格納された走行軌道情報に基づいて、車両１が走行軌道に沿って自動走行するように、車両１の走行が制御される。
When the vehicle position of the
以上説明したように、第２実施形態によれば、ステアリングホイール１３の回転角速度Δδを取得してステアリングホイール１３の操舵角を算出し、そのステアリングホイール１３の操舵角から前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与される操舵角を算出して、その前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与される操舵角と車両速度とに基づいて車両１のヨーレートを推定し、その推定したヨーレートから所定時間後の車両位置を予測しているので、搭乗者の進行したい方向を、所定時間後の車両位置まで特定して把握している。よって、予測された車両位置に基づいて走行軌道を選択することによって、搭乗者の進行した方向を正確に汲み取りながら走行予定軌道を選択して、自動走行を行うことができる。
As described above, according to the second embodiment, the rotational angular velocity Δδ of the
その他、第２実施形態では、第１実施形態と同一の構成によって、第１実施形態と同一の効果を奏する。 In addition, in 2nd Embodiment, there exists the same effect as 1st Embodiment by the structure same as 1st Embodiment.
なお、請求項１記載の「走行予定軌道」としては各実施形態の「走行軌道」が該当し、請求項１記載の「走行予定軌道に関する情報」としては、各実施形態の「走行軌道情報」が該当する。
In addition, the “traveling track” in each embodiment corresponds to the “scheduled traveling track” described in
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。 As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be easily made without departing from the spirit of the present invention. It can be guessed. For example, the numerical values given in the above embodiments are examples, and other numerical values can naturally be adopted.
上記各実施形態では、走行制御装置１００にて推奨軌道生成処理を実行し、１以上の推奨軌道を生成する場合について説明したが、必ずしも推奨軌道を走行制御装置１００にて生成する必要はなく、外部装置、例えば、外部に設けられたサーバや、携帯端末装置との間で通信を行うインターフェースを走行制御装置１００に接続し、その外部装置から１以上の推奨軌道を取得するように構成してもよい。また、走行制御装置１００にて推奨軌道を生成する場合であっても、外部装置から更に別の推奨軌道を取得してもよい。推奨軌道を外部装置にて生成することにより、種々の方法で生成された推奨軌道を用意でき、その中から走行軌道を選択することができる。
In each of the embodiments described above, the
上記各実施形態では、推奨軌道生成処理（図４）において危険ポテンシャルを求め、その危険ポテンシャルの最も低い地点を車両１が走行するように推奨軌道または走行軌道を生成する場合について説明したが、その他の方法により推奨軌道または走行軌道を生成してもよい。例えば、推奨軌道または走行軌道の生成対象となる道路または車線へスムーズに進入または進行できる軌道を算出して、それを推奨軌道または走行軌道としてもよい。この場合、クロソイド曲線を考慮して、スムーズに進行または進入できる軌道を算出してもよいし、曲率半径が大きくなるようにスムーズに進行または進入できる軌道を算出しても良い。また、その生成対象となる道路または車線へ最短距離で進行または進入できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道または走行軌道としてもよい。更に、地図情報ＤＢ９２ｂの道路情報に、推奨軌道または走行軌道を含めておき、その道路情報に基づいて、推奨軌道または走行軌道を生成してもよい。
In each of the above-described embodiments, a case has been described in which the risk potential is obtained in the recommended trajectory generation process (FIG. 4), and the recommended trajectory or the travel trajectory is generated so that the
上記第２実施形態では、Ｓ３の処理を実行し、新たな走行軌道を選択して設定すべき判定エリアを車両１が走行しているか否かを判定して、車両１が判定エリア外を走行している場合は、Ｓ６〜Ｓ１１，Ｓ１０７の処理をスキップすることで、判定エリア外を走行中は、走行軌道が決定されないようにして、車両１の自動走行の安全性を高める場合について説明した。しかしながら、第２実施形態においては、Ｓ３の処理を行わず、即ち、判定エリアを車両１が走行しているか否かの判断を行わずに、常に、Ｓ６〜Ｓ１１，Ｓ１０７の処理を行って、走行軌道が決定できるようにしてもよい。第２実施形態では、ステアリングホイール１３を操作しても、即座に車両１が操舵されないので、判定エリアを設けなくても、車両１を安全に走行させることができる。また、判定エリアを設けずに、どの場所でも走行軌道が決定できるようにすれば、車両１における走行軌道の選択の幅が広がるので、搭乗者の意思をより強く自動走行に反映できる。
In the second embodiment, the process of S3 is executed, it is determined whether or not the
上記第２実施形態では、Ｓ６の処理において車両速度が０より大きいと判断した場合に（Ｓ６：Ｙｅｓ）、第３車両位置予測処理（Ｓ１０７）を実行する場合について説明した。これに代えて、Ｓ６の処理において車両速度が０より大きいと判断した場合に（Ｓ６：Ｙｅｓ）、更に、車両１が走行している路面が平坦か否かを判断し、路面が平坦であれば、第３車両位置予測処理を実行し、路面が平坦でなく傾いていれば、第１車両位置予測処理を実行してもよい。但し、この場合、路面が平坦でない場合は、ステアリングホイール１３の操舵角に応じて、前輪２ＦＬ，２ＦＲに操舵角を付与して、車両１を操舵させる必要がある。第３車両位置予測処理では、式（２５）に示した通り、車両１が走行している路面の傾きを考慮して、旋回半径Ｒを算出し、ヨーレートを推定することになるため、路面の傾きによって推定したヨーレートに多少の誤差が含まれてしまう。これに対し、車両１が走行中の路面が平坦であれば、第３車両位置予測処理を実行し、路面が傾いていれば、第１車両位置予測処理を実行することによって、車両１の路面の傾きに拘わらず、所定時間後の車両１の車両位置をより正確に予測できる。また、車両１が平坦な路面を走行中は、ステアリングホイール１３の回転操作によって車両１を操舵させなくても、車両１の所定時間後の車両位置を正確に予測できる。
In the said 2nd Embodiment, when it was judged in the process of S6 that the vehicle speed is larger than 0 (S6: Yes), the case where a 3rd vehicle position prediction process (S107) was performed was demonstrated. Instead, when it is determined in the process of S6 that the vehicle speed is greater than 0 (S6: Yes), it is further determined whether or not the road surface on which the
上記各実施形態では、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄを搭載して、車両１の周辺情報を取得する場合について説明したが、周辺情報を取得する手段として、ステレオカメラを用いてもよいし、ミリ波レーダ、レーザレーダ、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）レーダ等の各種レーダや、ソナーを用いてもよい。また、道路と車両との間の通信である路車間通信や、他車との間の通信による車車間通信によって、他車や障害物の位置情報を取得してもよい。
In each of the above embodiments, the case where the first to
例えば、レーザレーダは、レーザビームを車両１の周囲へ照査し、その反射の有無や反射を検出した方向およびレーザビームを照射してから反射を検出するまでの時間に基づいて、車両１の周辺にある道路や物体の形状等を把握するものである。走行制御装置１００は、このレーザレーダを用いることにより、レーザレーダにより照射したレーザビームの反射の検出結果から、車両１の周辺に存在する物体等の形状をマップ化し、パターンマッチング等により、現在走行中の道路の形状や、現在走行中の道路に接続された道路の有無、障害物の存在を把握し、それを周辺情報として、危険ポテンシャルを生成し、また、推奨軌道を生成するように構成してもよい。
For example, the laser radar checks the periphery of the
上記各実施形態では、操舵装置５がラック＆ピニオン式のステアリングギヤとして構成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ボールナット式等の他のステアリングギヤ機構を採用することは当然可能である。
＜手段＞
技術的思想１記載の車両は、車両が走行すべき軌道を示した走行予定軌道に関する情報を記憶する記憶手段と、その記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記車両が前記走行予定軌道に沿って走行するようにその車両の走行を制御する走行制御手段と、前記走行予定軌道の候補を複数取得する軌道取得手段と、その軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から１つ走行予定軌道を選択すべき領域に前記車両が位置しているか否かを判断する位置判断手段と、前記車両の搭乗者による操作によって前記車両の操舵方向が指示される操作手段と、前記位置判断手段により前記領域に前記車両が位置していると判断された場合に、前記操作手段により指示された操舵方向に前記車両を操舵する操舵手段と、前記車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、前記操舵手段による前記車両の操舵に伴って発生する前記車両のヨーレートを前記ヨーレート検出手段より取得するヨーレート取得手段と、そのヨーレート取得手段により取得されたヨーレートと前記車両の車両速度とに基づいて所定時間後の車両位置を推定する推定手段と、その推定手段により推定された前記車両位置に基づいて、前記軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から１つ走行予定軌道を選択する選択手段と、その選択手段により選択された走行予定軌道に関する情報を前記記憶手段に記憶させる手段と、を備える。
技術的思想２記載の車両は、技術的思想１記載の車両において、前記推定手段は、前記車両の車両速度が０である場合に、前記操舵手段により指示された操舵方向へ前記車両を操舵して所定の長さだけ前記車両を進めたと仮定した場合の車両位置を推定するものである。
技術的思想３記載の車両は、技術的思想１又は２記載の車両において、前記選択手段は、前記軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から、前記推定手段により推定された前記車両位置に最も距離の短い候補を１つ、走行予定軌道として選択するものである。
技術的思想４記載の車両は、技術的思想１から３のいずれかに記載の車両において、前記軌道取得手段により取得される走行予定軌道の各候補には、前記車両が走行すべき軌道情報と共に、その軌道上の各地点において前記車両の向くべき方向を示す情報が含まれ、前記推定手段は、前記所定時間後の車両位置と合わせて、その車両位置において前記車両の向くべき方向を推定するものであり、前記選択手段は、前記軌道取得手段により取得された走行予定軌道の候補の少なくとも一部の中から、その候補において前記推定手段により推定された車両位置に最も近い地点における前記車両の向くべき方向が、前記推定手段により推定された前記車両の向くべき方向に最も近い候補を１つ、走行予定軌道として選択するものである。
技術的思想５記載の車両は、技術的思想１から４のいずれかに記載の車両において、前記軌道取得手段は、現在走行中の第１の道路とその第１の道路から分岐する第２の道路とに対してそれぞれ生成された、前記車両が走行すべき軌道を、複数の走行予定軌道の候補として取得し、前記位置判定手段は、前記第１の道路から前記第２の道路が分岐する手前の領域を、走行予定軌道を選択すべき領域として、その領域に前記車両が位置しているか否かを判断するものである。
技術的思想６記載の車両制御プログラムは、コンピュータと、そのコンピュータにより用いられ且つ車両が走行すべき軌道を示した走行予定軌道に関する情報を記憶する記憶手段と、を備えた車両の前記コンピュータにより実行されるものであって、前記コンピュータに、前記走行予定軌道の候補を複数取得する軌道取得ステップと、その軌道取得ステップにより取得された複数の走行予定軌道の候補の中から１つ走行予定軌道を選択すべき領域に前記車両が位置しているか否かを判断する位置判断ステップと、その位置判断ステップにより前記領域に前記車両が位置していると判断された場合に、前記車両の搭乗者による操作により車両の操舵方向が指示される操作手段によって指示された操舵方向に、前記車両を操舵する操舵ステップと、前記操舵ステップによる前記車両の操舵に伴って発生する前記車両のヨーレートを取得するヨーレート取得ステップと、そのヨーレート取得ステップにより取得されたヨーレートと前記車両の車両速度とに基づいて所定時間後の車両位置を推定する推定ステップと、その推定ステップにより推定された前記車両位置に基づいて、前記軌道取得ステップにより取得された複数の走行予定軌道の候補の中から１つ走行予定軌道を選択する選択ステップと、その選択手段により選択された走行予定軌道に関する情報を前記記憶手段に記憶させるステップと、そのステップにより前記記憶手段に記憶された前記走行予定軌道に関する情報に基づいて、前記車両が前記走行予定軌道に沿って走行するようにその車両の走行を制御する走行制御ステップと、を実行させる。
＜効果＞
技術的思想１記載の車両によれば、記憶手段に記憶された情報に基づいて、車両が走行予定軌道に沿って走行するように、走行制御手段が車両の走行を制御する。ここで設定される走行予定軌道の候補は、取得手段により複数取得される。車両には、車両の搭乗者による操作によって車両の操舵方向が指示される操作手段が設けられている。軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から１つ走行予定軌道を選択すべき領域に車両が位置していると位置判断手段により判断された場合に、操作手段により指示された操舵方向に車両が操舵手段によって操舵される。そして、その車両の操舵に伴って発生する車両のヨーレートをヨーレート取得手段によってヨーレート検出手段から取得し、その取得されたヨーレートと車両の車両速度に基づいて、所定時間後の車両位置を推定手段により推定して、その推定した車両位置に基づいて、軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から１つ走行予定軌道を選択手段によって選択する。そして、その選択した走行予定軌道に関する情報が記憶手段に記憶される。このように、走行予定軌道を選択すべき領域に車両が位置した場合は、操舵手段により指示された操舵方向に車両が操舵され、その車両の操舵に基づいて実際に車両に発生したヨーレートを用いて所定時間後の車両位置を推定するので、路面の傾きに左右されることなく、搭乗者の進行したい方向を正確に把握できる。そして、その推定された車両位置に基づいて走行予定軌道が選択されるので、搭乗者の進行したい方向を正確に汲み取りながら走行予定軌道を選択して自動走行を行うことができるという効果がある。
なお、技術的思想６記載の車両制御プログラムにおいても、その車両制御プログラムを車両に設けたコンピュータにて実行させることによって、技術的思想１記載の車両と同様の作用効果を奏する。
ここで、技術的思想１記載の「軌道取得手段」及び技術的思想５記載の「軌道取得ステップ」は、車両の外部に設けられた装置（サーバや携帯端末等）から、その装置にて生成された複数の走行予定軌道の候補を取得するものの他、自車両内で生成した複数の走行予定軌道の候補を取得するものであってもよい。また、車両の外部と自車両内とから、複数の走行予定軌道の候補を取得するものであってもよい。
技術的思想２記載の車両によれば、推定手段は、車両の車両速度が０である場合に、操舵手段により指示された操舵方向へ車両を操舵して所定の長さだけ車両を進めたと仮定した場合の車両位置を推定するように構成されている。車両速度が０の場合は、ヨーレートも０であるため、そのヨーレートに基づいて所定時間後の車両位置を推定しても現在の車両位置が推定されるだけである。そこで、この場合は、操舵手段により指示された操舵方向へ車両を操舵して所定の長さだけ車両を進めたと仮定して車両位置を推定することで、技術的思想１記載の車両の奏する効果に加え、たとえ、車両速度が０であったとしても、搭乗者の進行したい方向を汲み取って走行予定軌道を選択できるという効果がある。なお、請求項２記載の「所定の長さだけ前記車両を進めたと仮定した場合」には、直接的に所定の長さだけ車両を進めたと仮定する場合だけでなく、間接的に所定の長さだけ車両を進めたと仮定する場合、例えば、「所定の速度で所定の時間だけ前記車両を進めたと仮定した場合」をも含む概念である。
技術的思想３記載の車両によれば、軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から、推定手段により推定された車両位置に最も距離の短い候補が１つ、走行予定軌道として選択手段により選択される。これにより、実際のヨーレートに基づいて所定時間後の車両位置として推定された位置に最も近い走行予定軌道が選択されて、その選択された走行予定軌道に関する情報が記憶手段に記憶されるので、技術的思想１又は２に記載の車両の奏する効果に加え、搭乗者の進行したい方向にある走行予定軌道を確実に選択できるという効果がある。
技術的思想４記載の車両によれば、軌道取得手段により取得される走行予定軌道の各候補には、車両が走行すべき軌道情報と共に、その軌道上の各地点において車両の向くべき方向を示す情報が含まれている。そして、推定手段は、所定時間後の車両位置と合わせて、その車両位置において車両の向くべき方向を推定するように構成されており、軌道取得手段により取得された走行予定軌道の候補の少なくとも一部の中から、その候補において推定手段により推定された車両位置に最も近い地点における車両の向くべき方向が、推定手段により推定された車両の向くべき方向に最も近い候補を１つ、走行予定軌道として選択手段により選択する。これにより、推定手段により推定された車両位置だけでなく、車両の向くべき方向をも考慮して走行予定軌道が選択され、その選択された走行予定軌道に関する情報が記憶手段に記憶されるので、技術的思想１から３のいずれかに記載の車両の奏する効果に加え、搭乗者の進行したい方向にある走行予定軌道の選択の確実性を高めることができるという効果がある。
技術的思想５記載の車両によれば、現在走行中の第１の道路とその第１の道路から分岐する第２の道路とに対してそれぞれ生成された、前記車両が走行すべき軌道が、複数の走行予定軌道の候補として軌道取得手段により取得される。そして、位置判定手段は、第２の道路が分岐する手前の領域を、走行予定軌道を選択すべき領域として、その領域に車両が位置しているか否かを判断するように構成されている。これにより、技術的思想１から４のいずれかに記載の車両の奏する効果に加え、第２の道路が分岐する手前の領域で、搭乗者の進行したい方向を正確に汲み取りながら走行予定軌道が選択されるので、搭乗者が進行したい道路へ車両を確実に進行させることができるという効果がある
In each of the above embodiments, the case where the
<Means>
The vehicle described in the
The vehicle described in the
The vehicle described in the
The vehicle described in the technical idea 4 is the vehicle described in any one of the
The vehicle described in the
The vehicle control program described in the technical idea 6 is executed by the computer of the vehicle including a computer and storage means that is used by the computer and stores information related to a planned traveling track indicating a track on which the vehicle should travel. A trajectory acquisition step for acquiring a plurality of candidates for the planned travel trajectory in the computer, and one planned travel trajectory from among the plurality of travel planned trajectory candidates acquired by the trajectory acquisition step. A position determination step for determining whether or not the vehicle is located in an area to be selected; and when the position determination step determines that the vehicle is located in the area, a passenger of the vehicle A steering step for steering the vehicle in a steering direction instructed by an operation means for instructing a steering direction of the vehicle by an operation; A yaw rate acquisition step for acquiring the yaw rate of the vehicle generated by the steering of the vehicle by the steering step, and a vehicle position after a predetermined time based on the yaw rate acquired by the yaw rate acquisition step and the vehicle speed of the vehicle And a selection step of selecting one planned traveling track from among a plurality of planned traveling track candidates acquired by the track acquiring step based on the vehicle position estimated by the estimating step. And storing the information on the scheduled traveling track selected by the selecting unit in the storage unit, and the vehicle is based on the scheduled traveling track stored in the storing unit by the step. A travel control step for controlling the travel of the vehicle so as to travel along , To the execution.
<Effect>
According to the vehicle described in the
Note that the vehicle control program described in the technical idea 6 also has the same effects as the vehicle described in the
Here, the “trajectory acquisition means” described in the
According to the vehicle described in the
According to the vehicle described in the
According to the vehicle described in the technical idea 4, each candidate for the planned travel track acquired by the track acquisition means indicates the direction in which the vehicle should be directed at each point on the track along with the track information on which the vehicle should travel. Contains information. The estimation unit is configured to estimate a direction in which the vehicle should face at the vehicle position together with the vehicle position after a predetermined time, and at least one of the candidates for the planned traveling track acquired by the track acquisition unit. One candidate that is closest to the direction of the vehicle that is estimated by the estimation means at the point that is closest to the vehicle position estimated by the estimation means in the candidate. Is selected by the selection means. Thereby, not only the vehicle position estimated by the estimation means but also the planned travel path is selected in consideration of the direction to which the vehicle should face, and information on the selected planned travel path is stored in the storage means. In addition to the effect produced by the vehicle according to any one of the
According to the vehicle described in the
１ 車両
１３ ステアリングホイール（操作手段）
２４ ジャイロセンサ装置（ヨーレート検出手段）
９１ ＣＰＵ（コンピュータ）
９２ａ プログラムメモリ（車両制御プログラム）
９３ｂ 走行軌道メモリ（記憶手段）
Ｓ２ 推奨軌道生成手段（軌道取得手段、軌道取得ステップ）
Ｓ３ （位置判断手段、位置判断ステップ）
Ｓ５ （操舵手段、操舵ステップ）
Ｓ７ 第１車両位置予測処理（ヨーレート取得手段、推定手段の一部、ヨーレート取得ステップ、推定ステップの一部）
Ｓ８ 第２車両位置予測処理（推定手段の一部、推定ステップの一部）
Ｓ１０ （選択手段、選択ステップ）
Ｓ１１ （記憶手段に記憶させる手段、記憶手段に記憶させるステップ）
Ｓ１２ 走行制御処理（走行制御手段、走行制御ステップ）
1
24 Gyro sensor device (yaw rate detection means)
91 CPU (computer)
92a Program memory (vehicle control program)
93b Traveling track memory (storage means)
S2 Recommended trajectory generation means (trajectory acquisition means, trajectory acquisition step)
S3 (position determination means, position determination step)
S5 (steering means, steering step)
S7 First vehicle position prediction process (yaw rate acquisition means, part of estimation means, yaw rate acquisition step, part of estimation step)
S8 Second vehicle position prediction process (part of estimation means, part of estimation step)
S10 (selection means, selection step)
S11 (Means for storing in storage means, step for storing in storage means)
S12 Travel control processing (travel control means, travel control step)
Claims (5)
その記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記車両が前記走行予定軌道に沿って走行するようにその車両の走行を制御する走行制御手段と、
前記走行予定軌道の候補を複数取得する軌道取得手段と、
その軌道取得手段により取得された複数の走行予定軌道の候補の中から１つ走行予定軌道を選択すべき領域に前記車両が位置しているか否かを判断する位置判断手段と、
前記車両の搭乗者による操作によって前記車両の操舵方向が指示される操作手段と、
前記位置判断手段により前記領域に前記車両が位置していると判断された場合に、前記操作手段により指示された操舵方向に前記車両を操舵する操舵手段と、
前記車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
前記操舵手段による前記車両の操舵に伴って発生する前記車両のヨーレートを前記ヨーレート検出手段より取得するヨーレート取得手段と、
そのヨーレート取得手段により取得されたヨーレートと前記車両の車両速度とに基づいて所定時間後の車両位置と、その車両位置において前記車両の向くべき方向とを推定する推定手段と、
前記軌道取得手段により取得された走行予定軌道の候補の少なくとも一部の中から、その候補において前記推定手段により推定された車両位置に最も近い地点における前記車両の向くべき方向が、前記推定手段により推定された前記車両の向くべき方向に最も近い候補を１つ、走行予定軌道として選択する選択手段と、
その選択手段により選択された走行予定軌道に関する情報を前記記憶手段に記憶させる手段と、を備えることを特徴とする車両。 Storage means for storing information related to a planned traveling track including information indicating a direction in which the vehicle should face at each point on the track along with track information on which the vehicle should travel;
Travel control means for controlling travel of the vehicle so that the vehicle travels along the planned travel path based on information stored in the storage means;
A trajectory acquisition means for acquiring a plurality of candidates for the planned travel trajectory;
Position determining means for determining whether or not the vehicle is located in an area where one planned traveling track should be selected from among a plurality of planned traveling track candidates acquired by the track acquiring means;
An operation means for instructing a steering direction of the vehicle by an operation by a passenger of the vehicle;
Steering means for steering the vehicle in the steering direction instructed by the operating means when the position judging means determines that the vehicle is located in the area;
Yaw rate detection means for detecting the yaw rate of the vehicle;
A yaw rate acquisition means for acquiring, from the yaw rate detection means, a yaw rate of the vehicle that is generated when the vehicle is steered by the steering means;
Estimating means for estimating a vehicle position after a predetermined time based on the yaw rate acquired by the yaw rate acquiring means and the vehicle speed of the vehicle, and a direction in which the vehicle should face at the vehicle position ;
The direction to which the vehicle should be directed at the point closest to the vehicle position estimated by the estimation unit among the candidates of the planned traveling track acquired by the track acquisition unit is determined by the estimation unit. A selection means for selecting one of the candidates closest to the estimated direction of the vehicle as a planned traveling track ;
And a means for storing in the storage means information relating to the planned traveling track selected by the selection means.
前記位置判定手段は、前記第１の道路から前記第２の道路が分岐する手前の領域を、走行予定軌道を選択すべき領域として、その領域に前記車両が位置しているか否かを判断するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両。 The trajectory acquisition means generates trajectories to be traveled by the vehicle generated for the first road that is currently traveling and the second road that branches from the first road. As a candidate for
The position determination means determines whether or not the vehicle is located in an area before the second road branches from the first road as an area where a planned traveling track should be selected. The vehicle according to any one of claims 1 to 3 , wherein the vehicle is a vehicle.
前記コンピュータに、
前記走行予定軌道の候補を複数取得する軌道取得ステップと、
その軌道取得ステップにより取得された複数の走行予定軌道の候補の中から１つ走行予定軌道を選択すべき領域に前記車両が位置しているか否かを判断する位置判断ステップと、
その位置判断ステップにより前記領域に前記車両が位置していると判断された場合に、前記車両の搭乗者による操作により車両の操舵方向が指示される操作手段によって指示された操舵方向に、前記車両を操舵する操舵ステップと、
前記操舵ステップによる前記車両の操舵に伴って発生する前記車両のヨーレートを取得するヨーレート取得ステップと、
そのヨーレート取得ステップにより取得されたヨーレートと前記車両の車両速度とに基づいて所定時間後の車両位置と、その車両位置において前記車両の向くべき方向とを推定する推定ステップと、
前記軌道取得ステップにより取得された走行予定軌道の候補の少なくとも一部の中から、その候補において前記推定ステップにより推定された車両位置に最も近い地点における前記車両の向くべき方向が、前記推定ステップにより推定された前記車両の向くべき方向に最も近い候補を１つ、走行予定軌道として複数の走行予定軌道の候補の中から１つ走行予定軌道を選択する選択ステップと、
その選択手段により選択された走行予定軌道に関する情報を前記記憶手段に記憶させるステップと、
そのステップにより前記記憶手段に記憶された前記走行予定軌道に関する情報に基づいて、前記車両が前記走行予定軌道に沿って走行するようにその車両の走行を制御する走行制御ステップと、を実行させる車両制御プログラム。
A computer and storage means for storing information related to a planned traveling track including information indicating a direction in which the vehicle should face at each point on the track together with track information used by the computer and the track to be traveled by the computer; A vehicle control program executed by the computer of the vehicle provided,
In the computer,
A trajectory acquisition step for acquiring a plurality of candidates for the planned travel trajectory;
A position determining step for determining whether or not the vehicle is located in a region where one planned traveling track is to be selected from a plurality of planned traveling track candidates acquired by the track acquiring step;
When it is determined by the position determination step that the vehicle is located in the area, the vehicle is moved in the steering direction indicated by the operation means instructed by the operation of the vehicle occupant. A steering step for steering
A yaw rate acquisition step of acquiring a yaw rate of the vehicle generated in accordance with the steering of the vehicle by the steering step;
An estimation step for estimating a vehicle position after a predetermined time based on the yaw rate acquired by the yaw rate acquisition step and the vehicle speed of the vehicle, and a direction in which the vehicle should face at the vehicle position ;
The direction in which the vehicle should be directed at the point closest to the vehicle position estimated by the estimation step among the candidates of the planned traveling track acquired by the track acquisition step is determined by the estimation step. A selection step of selecting one candidate closest to the estimated direction of the vehicle and selecting one planned traveling track from a plurality of planned traveling track candidates as a planned traveling track;
Storing in the storage means information relating to the planned traveling track selected by the selection means;
A vehicle for executing a travel control step for controlling the travel of the vehicle so that the vehicle travels along the planned travel track based on information related to the planned travel track stored in the storage means by the step Control program.
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