JP6380766B2 - 車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラム - Google Patents
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Description
[車両構成]
図1は、第1の実施形態に係る車両制御装置100が搭載された車両(以下、自車両Mと称する)の有する構成要素を示す図である。車両制御装置100が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車であり、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を動力源とした自動車や、電動機を動力源とした電気自動車、内燃機関および電動機を兼ね備えたハイブリッド自動車等を含む。また、上述した電気自動車は、例えば、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池等の電池により放電される電力を使用して駆動する。
以下、車両制御装置100について説明する。車両制御装置100は、例えば、自車位置認識部102と、外界認識部104と、行動計画生成部106と、走行態様決定部111と、第1軌道生成部112と、車線変更制御部120と、走行制御部130と、制御切替部140と、記憶部150とを備える。
走行態様決定部111は、行動計画に含まれるレーンキープイベントが走行制御部130により実施される際に、定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行、障害物回避走行などのうちいずれかの走行態様を決定する。例えば、走行態様決定部111は、自車両の前方に他車両が存在しない場合に、走行態様を定速走行に決定する。また、走行態様決定部111は、前走車両に対して追従走行するような場合に、走行態様を追従走行に決定する。前走車両とは、自車両Mが走行する車線において、自車両Mの前方を走行する車両である。前方車両は、「第1の車両」の一例である。また、走行態様決定部111は、外界認識部104により前走車両の減速が認識された場合や、停車や駐車などのイベントを実施する場合に、走行態様を減速走行に決定する。また、走行態様決定部111は、外界認識部104により自車両Mがカーブ路に差し掛かったことが認識された場合に、走行態様をカーブ走行に決定する。また、走行態様決定部111は、外界認識部104により自車両Mの前方に障害物が認識された場合に、走行態様を障害物回避走行に決定する。
車線変更制御部120は、行動計画に含まれる車線変更イベントが走行制御部130により実施される際の制御を行う。車線変更制御部120は、例えば、ターゲット位置設定部121と、仮想車両設定部122と、車線変更可否判定部123と、第2軌道生成部124とを備える。なお、車線変更制御部120は、車線変更イベントに限られず、分岐イベントや合流イベントが走行制御部130により実施される際に、後述する処理を行ってもよい。
車線変更可否判定部123は、一次判定として、例えば、自車両Mを車線変更先の車線L2に射影し、前後に若干の余裕距離を持たせた禁止領域RAを設定する。以下、図10を参照して禁止領域RAの設定方法について説明する。図10は、禁止領域RAの設定方法を説明するための図である。図示するように、禁止領域RAは、車線L2の横方向の一端から他多端まで延在する領域として設定される。禁止領域RA内に周辺車両の一部でも存在する場合、車線変更可否判定部123は、ターゲット位置TAへの車線変更が可能でないと判定する。
また、車線変更可否判定部123は、二次判定として、前走車両mA、前方基準車両mB、および後方基準車両mCの速度、加速度、または躍度(ジャーク)等を加味して、ターゲット位置TA内に自車両Mが車線変更可能であるか否かを判定する。例えば、前走車両mAの速度よりも前方基準車両mBおよび後方基準車両mCの速度が大きく、自車両Mの車線変更に必要な時間の範囲内で前方基準車両mBおよび後方基準車両mCが前走車両mAを追い抜くことが予想されるような場合、車線変更可否判定部123は、前方基準車両mBおよび後方基準車両mCの間に設定されたターゲット位置TA内に自車両Mが車線変更可能でないと判定してよい。
また、車線変更可否判定部123は、例えば、後述する第2軌道生成部124により生成される車線変更のための軌道に対して、三次判定を行ってよい。三次判定とは、車線変更のための軌道を構成する軌道点ごとに、加減速度や転向角、ヨーレートなどが所定の範囲内に収まっているか否かを判定することである。
走行制御部130は、制御切替部140による制御によって、制御モードを自動運転モードあるいは手動運転モードに設定し、設定した制御モードに従って、走行駆動力出力装置90、ステアリング装置92、およびブレーキ装置94の一部または全部を含む制御対象を制御する。走行制御部130は、自動運転モード時において、行動計画生成部106によって生成された行動計画情報156を読み込み、読み込んだ行動計画情報156に含まれるイベントに基づいて制御対象を制御する。
以下、第1の実施形態の変形例について説明する。第1の実施形態の変形例では、第2軌道生成部124が、車線変更可否判定部123による三次判定として、いずれかの軌道点について、加減速度や転向角、ヨーレートなどが所定の範囲内に収まっていないと判定された場合に、参照車両の仮想車両を考慮せずに、実在する前走車両mAおよび前方基準車両mBと、後方基準車両mC(または後方基準車両mCとして扱われる仮想車両)とに基づいて、車線変更のための軌道を再生成する。そして、車線変更可否判定部123は、第2軌道生成部124により再生成された軌道の各軌道点について、再度三次判定を行って、ターゲット位置TA内に自車両Mが車線変更可能であるか否かを判定する。以下、再度の三次判定を、四次判定と称して説明する。
以下、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態における車両制御装置100Aは、自車線に対して隣接する隣接車線のうち、自車両Mが車線変更しようとしている隣接車線を走行する車両の状態と、自車両Mが車線変更しようとしていない隣接車線を走行する車両の状態とに基づいて、車線変更のための軌道を生成する点で第1の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。なお、以下の説明では、自車両Mが車線変更しようとしている隣接車線を自車線の右側の車線(右側隣接車線)とし、自車両Mが車線変更しようとしていない隣接車線を自車線の左側の車線(左側隣接車線)として説明する。また、第2の実施形態において、自車両Mの前方、且つ左側隣接車線を走行する車両を、「前側方車両」と称して説明する。前側方車両は、「第2の車両」の一例である。
以下、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態における車両制御装置100Bは、例えば障害物回避の軌道のように、自車両Mが車線を跨ぐ必要がある軌道、或いは自車両Mが車線を跨ぐ可能性の高い軌道を生成する場合に、仮想車両を設定する点で、第1および第2の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。「車線を跨ぐ」とは、生成された障害物回避の軌道を自車両Mが走行する場合、車両を上から見下ろした視点において、自車両Mの車体の一部と、自車線と隣接車線との間の区画線とが重なることである。
以下、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態における車両制御装置100Cは、目的地までの経路に基づいてイベントを設定し、自動運転を行うのではなく、単に自車両Mと前走車両mAとの車間距離を一定にして前走車両mAを追従走行する点で、第1から第3の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。この追従走行は、例えば、ACC(Adaptive Cruise Control)により実現されてよい。
Claims (10)
- 自車両の周辺を走行する周辺車両の存在および状態を検出する検出部と、
前記検出部により存在および状態が検出された前記周辺車両のうち、前記自車両が存在する自車線において、前記自車両の前方に存在する第1の車両と、前記自車線に隣接する隣接車線において、前記自車両の前方に存在する第2の車両とのうち、進行方向に関して前記自車両に近い方の参照車両の状態に基づいて、前記自車両の目標速度を生成する速度生成部と、
前記速度生成部により生成された前記目標速度に基づいて、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御する走行制御部と、を備え、
前記速度生成部は、進行方向に関する前記第1の車両および前記第2の車両の前記自車両に対する相対距離が同等または所定範囲内である場合、前記第1の車両および前記第2の車両のうち、より速度の小さい車両を前記参照車両として前記自車両の目標速度を生成する、
車両制御装置。 - 前記自車線と前記隣接車線とのうち前記参照車両が存在しない側の車線に、前記参照車両の側方に前記参照車両と同じ状態で走行する第1の仮想車両を設定する仮想車両設定部を更に備え、
前記速度生成部は、前記参照車両の状態および前記仮想車両設定部により設定された前記第1の仮想車両の状態に基づいて、前記自車両の目標速度を生成する、
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記速度生成部は、前記自車両が、前記自車線から前記隣接車線に車線変更する場合、または前記自車両が、前記自車線と前記隣接車線との間を走行する場合に、前記参照車両の状態に基づいて、前記自車両の目標速度を生成する、
請求項1または2に記載の車両制御装置。 - 前記自車両が前記自車線から前記隣接車線に車線変更する場合に、前記自車両が前記隣接車線に車線変更する際に目標とするターゲット位置を設定する設定部をさらに備え、
前記速度生成部は、前記自車両が前記自車線から前記隣接車線に車線変更する場合に、前記周辺車両のうち前記ターゲット位置の直前を走行する車両を前記第2の車両として扱い、前記参照車両の状態と、前記ターゲット位置の直後を走行する第3の車両との状態に基づいて、前記自車両が前記ターゲット位置に至るまでの前記自車両の目標速度を生成する、
請求項3に記載の車両制御装置。 - 前記速度生成部により生成された目標速度に基づいて、前記自車両が前記ターゲット位置に車線変更可能か否かを判定する車線変更可否判定部を更に備え、
前記速度生成部は、前記自車両が前記自車線から前記隣接車線に車線変更する場合に、前記参照車両の状態と、前記ターゲット位置の直後を走行する前記第3の車両の状態とに基づいて生成した前記自車両の目標速度に基づき前記車線変更可否判定部により車線変更が可能でないと判定された場合、
前記第1の車両の状態と、前記第2の車両の状態と、前記第3の車両の状態とに基づいて、前記自車両が前記ターゲット位置に至るまでの前記自車両の目標速度を再生成する、
請求項4に記載の車両制御装置。 - 前記仮想車両設定部は、前記検出部により前記ターゲット位置の直後を走行する前記周辺車両が検出されない場合、前記検出部により検出された前記周辺車両のうちの前記自車両の直後を走行する第4の車両と同じ状態で走行する第2の仮想車両を、前記隣接車線に設定し、
前記速度生成部は、前記参照車両の状態と、前記仮想車両設定部により設定された前記第2の仮想車両の状態とに基づいて、前記自車両が前記ターゲット位置に至るまでの前記自車両の目標速度を生成する、
請求項4に記載の車両制御装置。 - 前記速度生成部は、前記第1の車両に追従して走行するための前記自車両の目標速度を生成している場合において、前記自車線上の障害物を回避するために前記自車線と前記隣接車線との間を走行する場合に、前記参照車両の状態に基づいて、前記自車両の目標速度を生成する、
請求項3に記載の車両制御装置。 - 前記速度生成部は、前記第1の車両に追従して走行するための前記自車両の目標速度を生成している場合に、前記参照車両の状態に基づいて、前記自車両の目標速度を生成する、
請求項1に記載の車両制御装置。 - 車載コンピュータが、
自車両の周辺を走行する周辺車両の存在および状態を検出し、
前記存在および状態を検出した前記周辺車両のうち、前記自車両が存在する自車線において、前記自車両の前方に存在する第1の車両と、前記自車線に隣接する隣接車線において、前記自車両の前方に存在する第2の車両とのうち、進行方向に関して前記自車両に近い方の参照車両の状態に基づいて、前記自車両の目標速度を生成し、
前記生成した前記目標速度に基づいて、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御し、
進行方向に関する前記第1の車両および前記第2の車両の前記自車両に対する相対距離が同等または所定範囲内である場合、前記第1の車両および前記第2の車両のうち、より速度の小さい車両を前記参照車両として前記自車両の目標速度を生成する、
車両制御方法。 - 車載コンピュータに、
自車両の周辺を走行する周辺車両の存在および状態を検出させ、
前記存在および状態を検出させた前記周辺車両のうち、前記自車両が存在する自車線において、前記自車両の前方に存在する第1の車両と、前記自車線に隣接する隣接車線において、前記自車両の前方に存在する第2の車両とのうち、進行方向に関して前記自車両に近い方の参照車両の状態に基づいて、前記自車両の目標速度を生成させ、
前記生成させた前記目標速度に基づいて、少なくとも前記自車両の加減速を自動的に制御させ、
進行方向に関する前記第1の車両および前記第2の車両の前記自車両に対する相対距離が同等または所定範囲内である場合、前記第1の車両および前記第2の車両のうち、より速度の小さい車両を前記参照車両として前記自車両の目標速度を生成させる、
車両制御プログラム。
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